JP2003115204A - 遮光反射型デバイス及び光源 - Google Patents
遮光反射型デバイス及び光源Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部放射効率が高く、点灯時と消灯時とのコ
ントラストが大きく、しかも放熱性に優れた遮光反射型
デバイスを構成できること。 【解決手段】 遮光反射型ＬＥＤ１においては、光源１
０が発する略全光束は光源１０と光学的開口部２を焦点
とする楕円の一部を回転させた反射鏡６の回転楕円面に
至り、反射された光は略円形の光学的開口部２から高い
効率で外部放射される。光源１０が固定された基板部７
の表面には黒色のシルク印刷が施されているため、消灯
時に光学的開口部２から入った外光は反射鏡６で反射さ
れて基板部７の表面で吸収されるため、外光が再び光学
的開口部２から出射することによる擬似点灯を完全に防
ぐことができ、点灯時と消灯時とのコントラストが大き
くなる。光源１０の熱は基板１１のスルーホールに充填
された金属パウダーと基板部７のスルーホールに充填さ
れたハンダを伝わって効率良く放熱される。
ントラストが大きく、しかも放熱性に優れた遮光反射型
デバイスを構成できること。 【解決手段】 遮光反射型ＬＥＤ１においては、光源１
０が発する略全光束は光源１０と光学的開口部２を焦点
とする楕円の一部を回転させた反射鏡６の回転楕円面に
至り、反射された光は略円形の光学的開口部２から高い
効率で外部放射される。光源１０が固定された基板部７
の表面には黒色のシルク印刷が施されているため、消灯
時に光学的開口部２から入った外光は反射鏡６で反射さ
れて基板部７の表面で吸収されるため、外光が再び光学
的開口部２から出射することによる擬似点灯を完全に防
ぐことができ、点灯時と消灯時とのコントラストが大き
くなる。光源１０の熱は基板１１のスルーホールに充填
された金属パウダーと基板部７のスルーホールに充填さ
れたハンダを伝わって効率良く放熱される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源から発せられ
た光を凹形の反射鏡で反射し、遮光板に設けられた光学
的開口部から放射させる遮光反射型デバイス及びその光
源に関するものである。なお、本明細書中ではＬＥＤチ
ップそのものは「発光素子」と呼び、ＬＥＤチップをレ
ンズで封止した発光体を「光源」と呼び、光源を搭載し
た発光装置全体を「デバイス」と呼ぶこととする。
た光を凹形の反射鏡で反射し、遮光板に設けられた光学
的開口部から放射させる遮光反射型デバイス及びその光
源に関するものである。なお、本明細書中ではＬＥＤチ
ップそのものは「発光素子」と呼び、ＬＥＤチップをレ
ンズで封止した発光体を「光源」と呼び、光源を搭載し
た発光装置全体を「デバイス」と呼ぶこととする。
【０００２】
【従来の技術】デバイスの１種である発光ダイオード
（以下、「ＬＥＤ」とも略する。）に反射型ＬＥＤと呼
ばれるものがある。この反射型ＬＥＤの一例について、
図６を参照して説明する。図６は反射型ＬＥＤの一例を
示す断面図である。図６に示されるように、この反射型
ＬＥＤ３１は、発光素子３２に電力を供給する１対のリ
ード３３ａ，３３ｂのうち一方のリード３３ｂの先端に
発光素子３２がマウントされている。そして、発光素子
３２と他方のリード３３ａがワイヤ３４でボンディング
されて電気的接続がとられている。これらの発光素子３
２と１対のリード３３ａ，３３ｂ、ワイヤ３４が透明エ
ポキシ樹脂３５で封止され、発光素子３２と対向する位
置には発光素子３２を焦点とする回転放物面形状の反射
面が形成されている。この反射面の外側にアルミ蒸着を
施して、凹状の反射鏡３６が形成されている。
（以下、「ＬＥＤ」とも略する。）に反射型ＬＥＤと呼
ばれるものがある。この反射型ＬＥＤの一例について、
図６を参照して説明する。図６は反射型ＬＥＤの一例を
示す断面図である。図６に示されるように、この反射型
ＬＥＤ３１は、発光素子３２に電力を供給する１対のリ
ード３３ａ，３３ｂのうち一方のリード３３ｂの先端に
発光素子３２がマウントされている。そして、発光素子
３２と他方のリード３３ａがワイヤ３４でボンディング
されて電気的接続がとられている。これらの発光素子３
２と１対のリード３３ａ，３３ｂ、ワイヤ３４が透明エ
ポキシ樹脂３５で封止され、発光素子３２と対向する位
置には発光素子３２を焦点とする回転放物面形状の反射
面が形成されている。この反射面の外側にアルミ蒸着を
施して、凹状の反射鏡３６が形成されている。
【０００３】発光素子３２から光が発せられると、反射
鏡３６の各部で反射された光は回転放物面形状の反射面
の中心軸と平行に上方へ反射される。そして、反射型Ｌ
ＥＤ３１の上面の平坦な放射面３７から外部へ放射され
る。このように、反射型ＬＥＤ３１は発光素子３２から
発せられた光を高い効率で集光した光として外部放射す
ることができる。
鏡３６の各部で反射された光は回転放物面形状の反射面
の中心軸と平行に上方へ反射される。そして、反射型Ｌ
ＥＤ３１の上面の平坦な放射面３７から外部へ放射され
る。このように、反射型ＬＥＤ３１は発光素子３２から
発せられた光を高い効率で集光した光として外部放射す
ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、反射型ＬＥＤ
３１は外部から見た反射面の面積が大きく、消灯時に外
光を反射することによるダークノイズ（擬似点灯）が大
きかった。そして、その結果、点灯時と消灯時とのコン
トラストが小さくなってしまうという問題点があった。
３１は外部から見た反射面の面積が大きく、消灯時に外
光を反射することによるダークノイズ（擬似点灯）が大
きかった。そして、その結果、点灯時と消灯時とのコン
トラストが小さくなってしまうという問題点があった。
【０００５】そこで、本発明は、外部放射効率が高く、
点灯時と消灯時とのコントラストが大きく、しかも放熱
性に優れた遮光反射型デバイス及び光源を提供すること
を課題とするものである。
点灯時と消灯時とのコントラストが大きく、しかも放熱
性に優れた遮光反射型デバイス及び光源を提供すること
を課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
遮光反射型デバイスは、発光部を備えた光源部と、該光
源部の光放射側に対向した反射鏡と、光学的開口部を備
える遮光板を有した遮光反射型デバイスにおいて、前記
光源部をマウントする基板部を有し、該基板部の光源部
実装側が黒色であるものである。
遮光反射型デバイスは、発光部を備えた光源部と、該光
源部の光放射側に対向した反射鏡と、光学的開口部を備
える遮光板を有した遮光反射型デバイスにおいて、前記
光源部をマウントする基板部を有し、該基板部の光源部
実装側が黒色であるものである。
【０００７】ここで、光学的開口部とは、光が通過でき
る開口部であって、貫通孔でも良いし、光透過性材料で
塞がれた孔でも良い。
る開口部であって、貫通孔でも良いし、光透過性材料で
塞がれた孔でも良い。
【０００８】かかる構造を有する遮光反射型デバイスに
おいては、光源部をマウントする基板部を有し、該基板
部の光源部実装側が黒色であるために、消灯時に外光が
光学的開口部から入射しても、反射鏡によって基板部の
光源部実装側へ反射されて吸収され外部へ戻ることはな
いので、擬似点灯が完全に防止されて、点灯時と消灯時
とのコントラストが大きくなる。
おいては、光源部をマウントする基板部を有し、該基板
部の光源部実装側が黒色であるために、消灯時に外光が
光学的開口部から入射しても、反射鏡によって基板部の
光源部実装側へ反射されて吸収され外部へ戻ることはな
いので、擬似点灯が完全に防止されて、点灯時と消灯時
とのコントラストが大きくなる。
【０００９】このようにして、外部放射効率が高く、点
灯時と消灯時とのコントラストが大きい遮光反射型デバ
イスとなる。
灯時と消灯時とのコントラストが大きい遮光反射型デバ
イスとなる。
【００１０】請求項２の発明にかかる遮光反射型デバイ
スは、請求項１の構成において、前記基板部の高さを変
えるスペーサを有し、該スペーサが黒色であるものであ
る。
スは、請求項１の構成において、前記基板部の高さを変
えるスペーサを有し、該スペーサが黒色であるものであ
る。
【００１１】したがって、スペーサを入れることによっ
て焦点距離が長くなり、集光度の高い配光特性を有する
遮光反射型デバイスとなる。
て焦点距離が長くなり、集光度の高い配光特性を有する
遮光反射型デバイスとなる。
【００１２】請求項３の発明にかかる遮光反射型デバイ
スは、発光部を備えた光源部と、該光源部の光放射側に
対向した反射鏡と、光学的開口部を備える遮光板を有し
た遮光反射型デバイスにおいて、前記遮光板はフィルム
状であるものである。
スは、発光部を備えた光源部と、該光源部の光放射側に
対向した反射鏡と、光学的開口部を備える遮光板を有し
た遮光反射型デバイスにおいて、前記遮光板はフィルム
状であるものである。
【００１３】光源部内の発光部が大きさをもつため厳密
には焦点付近である程度の幅をもった集光となる。この
ため、遮光板が厚い板である場合には光学的開口部の幅
を大きくしないと外部放射効率が大きくならないが、遮
光板が薄いフィルム状であるため、光学的開口部の幅を
狭くしても大きな外部放射効率が得られる。これによっ
て、光学的開口部の幅を狭くすることができ、外光の侵
入を最小限に抑えることができるため、点灯時と消灯時
のコントラストを大きくすることができる。
には焦点付近である程度の幅をもった集光となる。この
ため、遮光板が厚い板である場合には光学的開口部の幅
を大きくしないと外部放射効率が大きくならないが、遮
光板が薄いフィルム状であるため、光学的開口部の幅を
狭くしても大きな外部放射効率が得られる。これによっ
て、光学的開口部の幅を狭くすることができ、外光の侵
入を最小限に抑えることができるため、点灯時と消灯時
のコントラストを大きくすることができる。
【００１４】請求項４の発明にかかる光源は、発光素子
と該発光素子を封止する光透過性材料と基板とを有し、
前記基板の前記発光素子がマウントされる部位は高熱伝
導部材とされ、該高熱伝導部材は前記基板の裏面に至っ
ているものである。
と該発光素子を封止する光透過性材料と基板とを有し、
前記基板の前記発光素子がマウントされる部位は高熱伝
導部材とされ、該高熱伝導部材は前記基板の裏面に至っ
ているものである。
【００１５】このように、基板の高熱伝導部材の上に発
光素子がマウントされており、高熱伝導部材は基板の裏
面に至っているために、発光素子から発せられた熱はこ
の高熱伝導部材を伝わって基板の裏側まで伝達される。
これによって、発光素子から発せられた熱の放熱性が非
常に良くなる。
光素子がマウントされており、高熱伝導部材は基板の裏
面に至っているために、発光素子から発せられた熱はこ
の高熱伝導部材を伝わって基板の裏側まで伝達される。
これによって、発光素子から発せられた熱の放熱性が非
常に良くなる。
【００１６】請求項５の発明にかかる光源は、請求項４
の構成において、前記光透過性材料によって凸レンズが
形成されているものである。
の構成において、前記光透過性材料によって凸レンズが
形成されているものである。
【００１７】したがって、発光素子から発せられた光は
この凸レンズによって光透過性材料界面に垂直入射に近
い角度で入射するので、この光源を遮光反射型デバイス
の光源として用いた場合に集光性が向上し、外部放射効
率が高いものとなる。
この凸レンズによって光透過性材料界面に垂直入射に近
い角度で入射するので、この光源を遮光反射型デバイス
の光源として用いた場合に集光性が向上し、外部放射効
率が高いものとなる。
【００１８】請求項６の発明にかかる光源は、請求項４
または請求項５の構成において、前記基板は四隅がカッ
トされた形状であるものである。
または請求項５の構成において、前記基板は四隅がカッ
トされた形状であるものである。
【００１９】このように基板の四隅がカットされている
ために、この光源を遮光反射型デバイスに用いた際に、
反射鏡で反射された光が基板の四隅で遮られることがな
く、外部放射されて有効に利用される。
ために、この光源を遮光反射型デバイスに用いた際に、
反射鏡で反射された光が基板の四隅で遮られることがな
く、外部放射されて有効に利用される。
【００２０】請求項７の発明にかかる光源は、請求項５
の構成において、（前記基板の幅−前記凸レンズ直径）
≦１ｍｍであるものである。
の構成において、（前記基板の幅−前記凸レンズ直径）
≦１ｍｍであるものである。
【００２１】基板タイプの光源はリードタイプの光源に
比べてリードが側面に突出しない分だけ幅を狭くするこ
とができるという利点がある。そこで、基板の幅を凸レ
ンズ直径より飛び出る分を１ｍｍ以下に抑えることによ
って、光源全体の大きさを小さくすることができる。
比べてリードが側面に突出しない分だけ幅を狭くするこ
とができるという利点がある。そこで、基板の幅を凸レ
ンズ直径より飛び出る分を１ｍｍ以下に抑えることによ
って、光源全体の大きさを小さくすることができる。
【００２２】請求項８の発明にかかる遮光反射型デバイ
スは、請求項７に記載の光源を用いたものである。
スは、請求項７に記載の光源を用いたものである。
【００２３】請求項７に記載の光源は、基板の幅を凸レ
ンズ直径より飛び出る分を１ｍｍ以下に抑えることによ
って、光源全体の大きさを小さくしたものである。かか
る光源を遮光反射型デバイスに用いることによって、省
スペース化を図ることができるとともに、点光源に近づ
けることができ、外部放射効率をより一層高くすること
ができる。
ンズ直径より飛び出る分を１ｍｍ以下に抑えることによ
って、光源全体の大きさを小さくしたものである。かか
る光源を遮光反射型デバイスに用いることによって、省
スペース化を図ることができるとともに、点光源に近づ
けることができ、外部放射効率をより一層高くすること
ができる。
【００２４】請求項９の発明にかかる遮光反射型デバイ
スは、光源部をマウントする基板部を有し、該光源部を
マウントする部位が高熱伝導部材とされ、該高熱伝導部
材が前記基板部の裏面に至っているものである。
スは、光源部をマウントする基板部を有し、該光源部を
マウントする部位が高熱伝導部材とされ、該高熱伝導部
材が前記基板部の裏面に至っているものである。
【００２５】このように、基板部の高熱伝導部材の上に
光源部がマウントされており、高熱伝導部材は基板部の
裏面に至っているために、光源部から発せられた熱はこ
の高熱伝導部材を伝わって基板部の裏側まで伝達され
る。これによって、光源部から発せられた熱の放熱性が
非常に良くなる。
光源部がマウントされており、高熱伝導部材は基板部の
裏面に至っているために、光源部から発せられた熱はこ
の高熱伝導部材を伝わって基板部の裏側まで伝達され
る。これによって、光源部から発せられた熱の放熱性が
非常に良くなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００２７】実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１にかかる遮光反射型デバイ
ス及び光源について、図１乃至図４を参照して説明す
る。図１は本発明の実施の形態１にかかる遮光反射型デ
バイスの光学的開口部の周辺を示す正面図である。図２
は本発明の実施の形態１にかかる遮光反射型デバイスを
示す縦断面図である。図３は本発明の実施の形態１にか
かる光源の全体構成を示す平面図である。図４は本発明
の実施の形態１にかかる光源の全体構成を示す縦断面図
である。
ス及び光源について、図１乃至図４を参照して説明す
る。図１は本発明の実施の形態１にかかる遮光反射型デ
バイスの光学的開口部の周辺を示す正面図である。図２
は本発明の実施の形態１にかかる遮光反射型デバイスを
示す縦断面図である。図３は本発明の実施の形態１にか
かる光源の全体構成を示す平面図である。図４は本発明
の実施の形態１にかかる光源の全体構成を示す縦断面図
である。
【００２８】図１に示されるように、本発明の実施の形
態１の遮光反射型デバイスである遮光反射型ＬＥＤ１の
ほぼ円形の光学的開口部２は、非常に細くなっている。
このように細い光学的開口部２であっても高い外部放射
効率が得られるのは、光学的開口部２が厚さ０．１ｍｍ
の黒色ＰＥＴフィルム３に設けられているからである。
この黒色ＰＥＴフィルム３には、サンドブラスト処理を
施して表裏面をつや消し状態としてある。
態１の遮光反射型デバイスである遮光反射型ＬＥＤ１の
ほぼ円形の光学的開口部２は、非常に細くなっている。
このように細い光学的開口部２であっても高い外部放射
効率が得られるのは、光学的開口部２が厚さ０．１ｍｍ
の黒色ＰＥＴフィルム３に設けられているからである。
この黒色ＰＥＴフィルム３には、サンドブラスト処理を
施して表裏面をつや消し状態としてある。
【００２９】図２に示されるように、遮光反射型ＬＥＤ
１の光源１０は発光素子を透明エポキシ樹脂で封止した
レンズ型のＬＥＤであり、光源１０と光学的開口部２と
を２つの焦点とする楕円形の一部を光源１０の中心軸の
周りに回転させた凹型の反射面をアクリル樹脂を射出成
形した反射基板５に形成し、この反射面にアルミ蒸着し
て反射鏡６を形成している。したがって、光源１０から
発せられて反射鏡６で反射された光は全て光学的開口部
２を通過して外部放射されることになる。ここで、光源
１０内の発光素子が大きさをもつため厳密には焦点付近
である程度の幅をもった集光となる。このため、遮光板
３が厚い板である場合には光学的開口部２の幅を大きく
しないと外部放射効率が大きくならないが、本実施の形
態１においては、遮光板３が厚さ０．１ｍｍのフィルム
であるため、光学的開口部２の幅を狭くしても大きな外
部放射効率が得られる。
１の光源１０は発光素子を透明エポキシ樹脂で封止した
レンズ型のＬＥＤであり、光源１０と光学的開口部２と
を２つの焦点とする楕円形の一部を光源１０の中心軸の
周りに回転させた凹型の反射面をアクリル樹脂を射出成
形した反射基板５に形成し、この反射面にアルミ蒸着し
て反射鏡６を形成している。したがって、光源１０から
発せられて反射鏡６で反射された光は全て光学的開口部
２を通過して外部放射されることになる。ここで、光源
１０内の発光素子が大きさをもつため厳密には焦点付近
である程度の幅をもった集光となる。このため、遮光板
３が厚い板である場合には光学的開口部２の幅を大きく
しないと外部放射効率が大きくならないが、本実施の形
態１においては、遮光板３が厚さ０．１ｍｍのフィルム
であるため、光学的開口部２の幅を狭くしても大きな外
部放射効率が得られる。
【００３０】遮光板３は、厚さ０．６ｍｍの透明ガラス
板４の上に貼り付けられている。この透明ガラス板４の
裏面には、両面スルーホールのガラスエポキシ基板から
作製された基板部７が固定されている。基板部７の下面
には、光源部の基板１１を介して光源１０が取り付けら
れている。
板４の上に貼り付けられている。この透明ガラス板４の
裏面には、両面スルーホールのガラスエポキシ基板から
作製された基板部７が固定されている。基板部７の下面
には、光源部の基板１１を介して光源１０が取り付けら
れている。
【００３１】次に、光源部と基板部の詳細な構成につい
て、図３及び図４を参照して説明する。光源部の基板１
１は、ガラスエポキシ両面スルーホール基板を四隅がス
ルーホールにあたるように切り出して使用している。こ
れによって、四隅がカットされた形状となるため、反射
鏡６で反射された光を遮らないものとできる。そして、
中心の発光素子１２がマウントされる部分にもスルーホ
ールを形成して、スルーホール中空部には金属パウダー
１６を充填してメッキでスルーホールを塞いである。オ
ートワイヤボンディング時、発光素子１２が傾いてマウ
ントされていると認識率が低下するが、金属パウダー１
６を充填してメッキでスルーホールを塞いだことによっ
て平坦度を出せるため、オートワイヤボンディングの稼
動率への影響がない。
て、図３及び図４を参照して説明する。光源部の基板１
１は、ガラスエポキシ両面スルーホール基板を四隅がス
ルーホールにあたるように切り出して使用している。こ
れによって、四隅がカットされた形状となるため、反射
鏡６で反射された光を遮らないものとできる。そして、
中心の発光素子１２がマウントされる部分にもスルーホ
ールを形成して、スルーホール中空部には金属パウダー
１６を充填してメッキでスルーホールを塞いである。オ
ートワイヤボンディング時、発光素子１２が傾いてマウ
ントされていると認識率が低下するが、金属パウダー１
６を充填してメッキでスルーホールを塞いだことによっ
て平坦度を出せるため、オートワイヤボンディングの稼
動率への影響がない。
【００３２】メッキの上に発光素子１２をマウントし
て、オートワイヤボンディングでワイヤ１４でもって電
気的接続を行い、透明エポキシ樹脂１５で発光素子１２
を原点とする半球状レンズ１５ａを形成する。これによ
れば、発光素子１２が発した光は透明エポキシ樹脂１５
に垂直入射し、屈折なく外部放射されるので、光源部の
見かけの発光エリアを最小とできる。このようにして作
製された光源部１０，１１をさらに基板部７の上に載置
する。基板部７は、基板１１より厚い両面スルーホール
基板を略円筒形に切り出したもので、図３で上方に伸び
ている部分は遮光板３のつながっている部分３ａに相当
する。基板部７のスルーホールは基板１１の金属パウダ
ー１６が充填された部分の真下に位置している。このス
ルーホールはハンダ１７で充填され、また基板１１の左
側と基板７の左側、基板１１の右側と基板７の右側も互
いに絶縁を保ったまま、ハンダ１７で電気的に接続され
ている。このように、発光素子１２の真下のスルーホー
ルには金属パウダー１６が充填され、さらにその真下の
スルーホールにはハンダ１７が充填されているので、発
光素子１２から発せられた熱は金属パウダー１６及びハ
ンダ１７を伝わって外部へ放出される。このようにし
て、放熱性に優れた光源１０となる。
て、オートワイヤボンディングでワイヤ１４でもって電
気的接続を行い、透明エポキシ樹脂１５で発光素子１２
を原点とする半球状レンズ１５ａを形成する。これによ
れば、発光素子１２が発した光は透明エポキシ樹脂１５
に垂直入射し、屈折なく外部放射されるので、光源部の
見かけの発光エリアを最小とできる。このようにして作
製された光源部１０，１１をさらに基板部７の上に載置
する。基板部７は、基板１１より厚い両面スルーホール
基板を略円筒形に切り出したもので、図３で上方に伸び
ている部分は遮光板３のつながっている部分３ａに相当
する。基板部７のスルーホールは基板１１の金属パウダ
ー１６が充填された部分の真下に位置している。このス
ルーホールはハンダ１７で充填され、また基板１１の左
側と基板７の左側、基板１１の右側と基板７の右側も互
いに絶縁を保ったまま、ハンダ１７で電気的に接続され
ている。このように、発光素子１２の真下のスルーホー
ルには金属パウダー１６が充填され、さらにその真下の
スルーホールにはハンダ１７が充填されているので、発
光素子１２から発せられた熱は金属パウダー１６及びハ
ンダ１７を伝わって外部へ放出される。このようにし
て、放熱性に優れた光源１０となる。
【００３３】また、基板部７の表面７ａ及び円筒形の周
囲は黒色のシルク印刷を施されている。これによって、
図１，２の光学的開口部２から遮光反射型ＬＥＤ１の内
部へ入った外光は、反射鏡６で反射されて基板７の表面
７ａに当たって吸収されるので、消灯時に反射鏡６で反
射された外光が再び光学的開口部２から出射される擬似
点灯が完全に防止され、点灯時と消灯時のコントラスト
の大きい遮光反射型ＬＥＤ１となる。
囲は黒色のシルク印刷を施されている。これによって、
図１，２の光学的開口部２から遮光反射型ＬＥＤ１の内
部へ入った外光は、反射鏡６で反射されて基板７の表面
７ａに当たって吸収されるので、消灯時に反射鏡６で反
射された外光が再び光学的開口部２から出射される擬似
点灯が完全に防止され、点灯時と消灯時のコントラスト
の大きい遮光反射型ＬＥＤ１となる。
【００３４】このようにして、外部放射効率が高く、点
灯時と消灯時とのコントラストが大きく、しかも放熱性
に優れた遮光反射型ＬＥＤ１及び光源１０となる。
灯時と消灯時とのコントラストが大きく、しかも放熱性
に優れた遮光反射型ＬＥＤ１及び光源１０となる。
【００３５】実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２にかかる遮光反射型ＬＥＤ
について、図５を参照して説明する。図５は本発明の実
施の形態２にかかる遮光反射型デバイスを示す縦断面図
である。
について、図５を参照して説明する。図５は本発明の実
施の形態２にかかる遮光反射型デバイスを示す縦断面図
である。
【００３６】本実施の形態２の遮光反射型ＬＥＤ２１
が、実施の形態１の遮光反射型ＬＥＤ１と異なるのは、
ガラス板４とスルーホール基板７の間に第１のスペーサ
２２、スルーホール基板７と反射基板５の間に第２のス
ペーサ２３を挟んでいる点である。これによって、光源
１０から光学的開口部２までの焦点距離が長くなり、集
光度の高い配光特性となっている。
が、実施の形態１の遮光反射型ＬＥＤ１と異なるのは、
ガラス板４とスルーホール基板７の間に第１のスペーサ
２２、スルーホール基板７と反射基板５の間に第２のス
ペーサ２３を挟んでいる点である。これによって、光源
１０から光学的開口部２までの焦点距離が長くなり、集
光度の高い配光特性となっている。
【００３７】また、基板部７の表面、第１のスペーサ２
２、第２のスペーサ２３の表面はいずれも黒色のシルク
印刷を施されている。これによって、光学的開口部２か
ら遮光反射型ＬＥＤ２１の内部へ入った外光は、反射鏡
６で反射されて基板部７、第１のスペーサ２２、第２の
スペーサ２３の表面に当たって吸収されるので、消灯時
に反射鏡６で反射された外光が再び光学的開口部２から
出射される擬似点灯が完全に防止され、点灯時と消灯時
のコントラストの大きい遮光反射型ＬＥＤ２１となる。
２、第２のスペーサ２３の表面はいずれも黒色のシルク
印刷を施されている。これによって、光学的開口部２か
ら遮光反射型ＬＥＤ２１の内部へ入った外光は、反射鏡
６で反射されて基板部７、第１のスペーサ２２、第２の
スペーサ２３の表面に当たって吸収されるので、消灯時
に反射鏡６で反射された外光が再び光学的開口部２から
出射される擬似点灯が完全に防止され、点灯時と消灯時
のコントラストの大きい遮光反射型ＬＥＤ２１となる。
【００３８】このようにして、外部放射効率が高く、点
灯時と消灯時とのコントラストが大きく、しかも集光度
の高い遮光反射型ＬＥＤ２１となる。
灯時と消灯時とのコントラストが大きく、しかも集光度
の高い遮光反射型ＬＥＤ２１となる。
【００３９】上記各実施の形態においては、遮光反射型
デバイスの一例としてＬＥＤを光源部とした遮光反射型
ＬＥＤ１，２１について説明したが、光源部としてはＬ
ＥＤに限定されず、ＥＬ等のその他の光源を用いた遮光
反射型デバイスでも良い。ＬＥＤ発光素子は発光領域が
小さいため集光部での集光幅を狭くできるので、遮光反
射型デバイスに適している。
デバイスの一例としてＬＥＤを光源部とした遮光反射型
ＬＥＤ１，２１について説明したが、光源部としてはＬ
ＥＤに限定されず、ＥＬ等のその他の光源を用いた遮光
反射型デバイスでも良い。ＬＥＤ発光素子は発光領域が
小さいため集光部での集光幅を狭くできるので、遮光反
射型デバイスに適している。
【００４０】また、上記各実施の形態においては、基板
部７の全面に黒色のシルク印刷を施した例について説明
したが、基板部７の光源部１０，１１の実装側７ａのみ
が黒色であっても良い。
部７の全面に黒色のシルク印刷を施した例について説明
したが、基板部７の光源部１０，１１の実装側７ａのみ
が黒色であっても良い。
【００４１】また、基板部はガラスエポキシ基板として
説明したが、セラミック基板等他の材料でも良いし、金
属ステムの類であっても良い。
説明したが、セラミック基板等他の材料でも良いし、金
属ステムの類であっても良い。
【００４２】さらに、光透過性材料として透明エポキシ
樹脂１５を用いた例について説明したが、これに限られ
ず、透明シリコン樹脂を始めとして種々の材料を用いる
ことができる。
樹脂１５を用いた例について説明したが、これに限られ
ず、透明シリコン樹脂を始めとして種々の材料を用いる
ことができる。
【００４３】遮光反射型デバイス及び光源のその他の部
分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等につ
いても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等につ
いても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる遮光反射型デバイスは、発光部を備えた光源部
と、該光源部の光放射側に対向した反射鏡と、光学的開
口部を備える遮光板を有した遮光反射型デバイスにおい
て、前記光源部をマウントする基板部を有し、該基板部
の光源部実装側が黒色であるものである。
かかる遮光反射型デバイスは、発光部を備えた光源部
と、該光源部の光放射側に対向した反射鏡と、光学的開
口部を備える遮光板を有した遮光反射型デバイスにおい
て、前記光源部をマウントする基板部を有し、該基板部
の光源部実装側が黒色であるものである。
【００４５】ここで、光学的開口部とは、光が通過でき
る開口部であって、貫通孔でも良いし、光透過性材料で
塞がれた孔でも良い。
る開口部であって、貫通孔でも良いし、光透過性材料で
塞がれた孔でも良い。
【００４６】かかる構造を有する遮光反射型デバイスに
おいては、光源部をマウントする基板部を有し、該基板
部の光源部実装側が黒色であるために、消灯時に外光が
光学的開口部から入射しても、反射鏡によって基板部の
光源部実装側へ反射されて吸収され外部へ戻ることはな
いので、擬似点灯が完全に防止されて、点灯時と消灯時
とのコントラストが大きくなる。
おいては、光源部をマウントする基板部を有し、該基板
部の光源部実装側が黒色であるために、消灯時に外光が
光学的開口部から入射しても、反射鏡によって基板部の
光源部実装側へ反射されて吸収され外部へ戻ることはな
いので、擬似点灯が完全に防止されて、点灯時と消灯時
とのコントラストが大きくなる。
【００４７】このようにして、外部放射効率が高く、点
灯時と消灯時とのコントラストが大きい遮光反射型デバ
イスとなる。
灯時と消灯時とのコントラストが大きい遮光反射型デバ
イスとなる。
【００４８】請求項２の発明にかかる遮光反射型デバイ
スは、請求項１の構成において、前記基板部の高さを変
えるスペーサを有し、該スペーサが黒色であるものであ
る。
スは、請求項１の構成において、前記基板部の高さを変
えるスペーサを有し、該スペーサが黒色であるものであ
る。
【００４９】したがって、請求項１に記載の効果に加え
て、スペーサを入れることによって焦点距離が長くな
り、集光度の高い配光特性を有する遮光反射型デバイス
となる。
て、スペーサを入れることによって焦点距離が長くな
り、集光度の高い配光特性を有する遮光反射型デバイス
となる。
【００５０】請求項３の発明にかかる遮光反射型デバイ
スは、発光部を備えた光源部と、該光源部の光放射側に
対向した反射鏡と、光学的開口部を備える遮光板を有し
た遮光反射型デバイスにおいて、前記遮光板はフィルム
状であるものである。
スは、発光部を備えた光源部と、該光源部の光放射側に
対向した反射鏡と、光学的開口部を備える遮光板を有し
た遮光反射型デバイスにおいて、前記遮光板はフィルム
状であるものである。
【００５１】光源部内の発光部が大きさをもつため厳密
には焦点付近である程度の幅をもった集光となる。この
ため、遮光板が厚い板である場合には光学的開口部の幅
を大きくしないと外部放射効率が大きくならないが、遮
光板が薄いフィルム状であるため、光学的開口部の幅を
狭くしても大きな外部放射効率が得られる。これによっ
て、光学的開口部の幅を狭くすることができ、外光の侵
入を最小限に抑えることができるため、点灯時と消灯時
のコントラストを大きくすることができる。
には焦点付近である程度の幅をもった集光となる。この
ため、遮光板が厚い板である場合には光学的開口部の幅
を大きくしないと外部放射効率が大きくならないが、遮
光板が薄いフィルム状であるため、光学的開口部の幅を
狭くしても大きな外部放射効率が得られる。これによっ
て、光学的開口部の幅を狭くすることができ、外光の侵
入を最小限に抑えることができるため、点灯時と消灯時
のコントラストを大きくすることができる。
【００５２】請求項４の発明にかかる光源は、発光素子
と該発光素子を封止する光透過性材料と基板とを有し、
前記基板の前記発光素子がマウントされる部位は高熱伝
導部材とされ、該高熱伝導部材は前記基板の裏面に至っ
ているものである。
と該発光素子を封止する光透過性材料と基板とを有し、
前記基板の前記発光素子がマウントされる部位は高熱伝
導部材とされ、該高熱伝導部材は前記基板の裏面に至っ
ているものである。
【００５３】このように、基板の高熱伝導部材の上に発
光素子がマウントされており、高熱伝導部材は基板の裏
面に至っているために、発光素子から発せられた熱はこ
の高熱伝導部材を伝わって基板の裏側まで伝達される。
これによって、発光素子から発せられた熱の放熱性が非
常に良くなる。
光素子がマウントされており、高熱伝導部材は基板の裏
面に至っているために、発光素子から発せられた熱はこ
の高熱伝導部材を伝わって基板の裏側まで伝達される。
これによって、発光素子から発せられた熱の放熱性が非
常に良くなる。
【００５４】請求項５の発明にかかる光源は、請求項４
の構成において、前記光透過性材料によって凸レンズが
形成されているものである。
の構成において、前記光透過性材料によって凸レンズが
形成されているものである。
【００５５】したがって、請求項４に記載の効果に加え
て、発光素子から発せられた光はこの凸レンズによって
光透過性材料界面に垂直入射に近い角度で入射するの
で、この光源を遮光反射型デバイスの光源として用いた
場合に集光性が向上し、外部放射効率が高いものとな
る。
て、発光素子から発せられた光はこの凸レンズによって
光透過性材料界面に垂直入射に近い角度で入射するの
で、この光源を遮光反射型デバイスの光源として用いた
場合に集光性が向上し、外部放射効率が高いものとな
る。
【００５６】請求項６の発明にかかる光源は、請求項４
または請求項５の構成において、前記基板は四隅がカッ
トされた形状であるものである。
または請求項５の構成において、前記基板は四隅がカッ
トされた形状であるものである。
【００５７】このように基板の四隅がカットされている
ために、請求項４または請求項５に記載の効果に加え
て、この光源を遮光反射型デバイスに用いた際に、反射
鏡で反射された光が基板の四隅で遮られることがなく、
外部放射されて有効に利用される。
ために、請求項４または請求項５に記載の効果に加え
て、この光源を遮光反射型デバイスに用いた際に、反射
鏡で反射された光が基板の四隅で遮られることがなく、
外部放射されて有効に利用される。
【００５８】請求項７の発明にかかる光源は、請求項５
の構成において、（前記基板の幅−前記凸レンズ直径）
≦１ｍｍであるものである。
の構成において、（前記基板の幅−前記凸レンズ直径）
≦１ｍｍであるものである。
【００５９】基板タイプの光源はリードタイプの光源に
比べてリードが側面に突出しない分だけ幅を狭くするこ
とができるという利点がある。そこで、請求項５に記載
の効果に加えて、基板の幅を凸レンズ直径より飛び出る
分を１ｍｍ以下に抑えることによって、光源全体の大き
さを小さくすることができる。
比べてリードが側面に突出しない分だけ幅を狭くするこ
とができるという利点がある。そこで、請求項５に記載
の効果に加えて、基板の幅を凸レンズ直径より飛び出る
分を１ｍｍ以下に抑えることによって、光源全体の大き
さを小さくすることができる。
【００６０】請求項８の発明にかかる遮光反射型デバイ
スは、請求項７に記載の光源を用いたものである。
スは、請求項７に記載の光源を用いたものである。
【００６１】請求項７に記載の光源は、基板の幅を凸レ
ンズ直径より飛び出る分を１ｍｍ以下に抑えることによ
って、光源全体の大きさを小さくしたものである。かか
る光源を遮光反射型デバイスに用いることによって、省
スペース化を図ることができるとともに、点光源に近づ
けることができ、外部放射効率をより一層高くすること
ができる。
ンズ直径より飛び出る分を１ｍｍ以下に抑えることによ
って、光源全体の大きさを小さくしたものである。かか
る光源を遮光反射型デバイスに用いることによって、省
スペース化を図ることができるとともに、点光源に近づ
けることができ、外部放射効率をより一層高くすること
ができる。
【００６２】請求項９の発明にかかる遮光反射型デバイ
スは、光源部をマウントする基板部を有し、該光源部を
マウントする部位が高熱伝導部材とされ、該高熱伝導部
材が前記基板部の裏面に至っているものである。
スは、光源部をマウントする基板部を有し、該光源部を
マウントする部位が高熱伝導部材とされ、該高熱伝導部
材が前記基板部の裏面に至っているものである。
【００６３】このように、基板部の高熱伝導部材の上に
光源部がマウントされており、高熱伝導部材は基板部の
裏面に至っているために、光源部から発せられた熱はこ
の高熱伝導部材を伝わって基板部の裏側まで伝達され
る。これによって、光源部から発せられた熱の放熱性が
非常に良くなる。
光源部がマウントされており、高熱伝導部材は基板部の
裏面に至っているために、光源部から発せられた熱はこ
の高熱伝導部材を伝わって基板部の裏側まで伝達され
る。これによって、光源部から発せられた熱の放熱性が
非常に良くなる。
【図１】 図１は本発明の実施の形態１にかかる遮光反
射型デバイスの光学的開口部の周辺を示す正面図であ
る。
射型デバイスの光学的開口部の周辺を示す正面図であ
る。
【図２】 図２は本発明の実施の形態１にかかる遮光反
射型デバイスを示す縦断面図である。
射型デバイスを示す縦断面図である。
【図３】 図３は本発明の実施の形態１にかかる光源の
全体構成を示す平面図である。
全体構成を示す平面図である。
【図４】 図４は本発明の実施の形態１にかかる光源の
全体構成を示す縦断面図である。
全体構成を示す縦断面図である。
【図５】 図５は本発明の実施の形態２にかかる遮光反
射型デバイスを示す縦断面図である。
射型デバイスを示す縦断面図である。
【図６】 図６は反射型ＬＥＤの一例を示す断面図であ
る。
る。
１，２１ 遮光反射型デバイス
２ 光学的開口部
３ 遮光板
６ 反射鏡
７ 基板部
１０ 光源部（光源）
１１ 基板
１２ 発光素子
１５ 光透過性材料
１５ａ 凸レンズ
１６，１７ 高熱伝導部材
２２，２３ スペーサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3K014 AA01 LA01 LB04
3K042 AA01 AC06 BB05 BB06 BB18
BD05 BE09
5F041 AA14 AA33 AA37 DA07 DA12
DA20 DA44 DA45 DB02 DB09
EE17 EE23 EE24
Claims (9)
- 【請求項１】 発光部を備えた光源部と、該光源部の光
放射側に対向した反射鏡と、光学的開口部を備える遮光
板を有した遮光反射型デバイスにおいて、 前記光源部をマウントする基板部を有し、該基板部の光
源部実装側が黒色であることを特徴とする遮光反射型デ
バイス。 - 【請求項２】 前記基板部の高さを変えるスペーサを有
し、該スペーサが黒色であることを特徴とする請求項１
に記載の遮光反射型デバイス。 - 【請求項３】 発光部を備えた光源部と、該光源部の光
放射側に対向した反射鏡と、光学的開口部を備える遮光
板を有した遮光反射型デバイスにおいて、 前記遮光板はフィルム状であることを特徴とする遮光反
射型デバイス。 - 【請求項４】 発光素子と該発光素子を封止する光透過
性材料と基板とを有し、 前記基板の前記発光素子がマウントされる部位は高熱伝
導部材とされ、該高熱伝導部材は前記基板の裏面に至っ
ていることを特徴とする光源。 - 【請求項５】 前記光透過性材料によって凸レンズが形
成されていることを特徴とする請求項４に記載の光源。 - 【請求項６】 前記基板は四隅がカットされた形状であ
ることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の光
源。 - 【請求項７】 （前記基板の幅−前記凸レンズ直径）≦
１ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の光源。 - 【請求項８】 請求項７に記載の光源を用いた遮光反射
型デバイス。 - 【請求項９】 光源部をマウントする基板部を有し、該
光源部をマウントする部位が高熱伝導部材とされ、該高
熱伝導部材が前記基板部の裏面に至っていることを特徴
とする遮光反射型デバイス。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308256A JP2003115204A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 遮光反射型デバイス及び光源 |
| US10/102,813 US6833566B2 (en) | 2001-03-28 | 2002-03-22 | Light emitting diode with heat sink |
| EP02014003A EP1276157A3 (en) | 2001-06-27 | 2002-06-26 | Shielded reflective light-emitting device |
| US10/179,377 US6886962B2 (en) | 2001-06-27 | 2002-06-26 | Shielded reflective light-emitting diode |
| US10/972,534 US7161187B2 (en) | 2001-03-28 | 2004-10-26 | Light emitting diode and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308256A JP2003115204A (ja) | 2001-10-04 | 2001-10-04 | 遮光反射型デバイス及び光源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003115204A true JP2003115204A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19127596
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001308256A Pending JP2003115204A (ja) | 2001-03-28 | 2001-10-04 | 遮光反射型デバイス及び光源 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2003115204A (ja) |
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| JP2005038870A (ja) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Iwasaki Electric Co Ltd | 発光ダイオードランプ |
| JP2006108216A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Hitachi Aic Inc | Ｌｅｄ装置 |
| JP2006236895A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Iwasaki Electric Co Ltd | Ｌｅｄユニットおよび照明装置 |
| JP2006310204A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｌｅｄ灯具 |
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| JP2008140792A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-19 | Fujitsu Ltd | 電子部品及びその製造方法及び電子部品組立体及び電子装置 |
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| JP2009218625A (ja) * | 2009-07-03 | 2009-09-24 | Hitachi Aic Inc | Ｌｅｄ装置 |
| JP2013511811A (ja) * | 2009-11-18 | 2013-04-04 | ランバス・インターナショナル・リミテッド | Ｌｅｄ用の内部集光反射器光学部品 |
| US8487337B2 (en) | 2006-04-24 | 2013-07-16 | Cree, Inc. | Side view surface mount LED |
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