JPH05190911A - 発光ダイオード配列体 - Google Patents

発光ダイオード配列体

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JPH05190911A
JPH05190911A JP2197092A JP2197092A JPH05190911A JP H05190911 A JPH05190911 A JP H05190911A JP 2197092 A JP2197092 A JP 2197092A JP 2197092 A JP2197092 A JP 2197092A JP H05190911 A JPH05190911 A JP H05190911A
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Yoshinobu Suehiro
好伸 末広
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光ダイオードを直線状に配置した場合に、
発光ダイオードの凹面状反射面の端縁の凹凸による見栄
えの悪さを抑え、見栄えがよく、且つ外部放射効率の低
下を小さく抑えることができる発光ダイオード配列体を
提供する。 【構成】 各発光ダイオード2の凹面状反射面の端部を
x軸に垂直な平面で左右対称にカットする。ただし、カ
ットされる前の凹面状反射面の端縁の直径dに対する凹
面状反射面の切断面間の間隔pの比Kが0.68となる
ようにカットする。発光素子12間のピッチ間隔Dを
0.92dに設定し、凹面状反射面の切断面を隣合わせ
て各発光ダイオード2を基板4に配置することにより、
線状光源を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光素子が発する光を
凹面状反射面で反射した後に外部に放射する発光ダイオ
ードを有する発光ダイオード配列体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の発光ダイオード配列体の概
略正面図、図7(a)はその発光ダイオード配列体に使
用される発光ダイオードの概略正面図、図7(b)はそ
の発光ダイオードのE−E矢視概略断面図、図7(c)
はその発光ダイオードのF−F矢視概略断面図である。
尚、z軸は凹面状反射面の中心軸方向、x軸及びy軸は
発光素子の発光面を含む平面における直交座標軸であ
る。
【0003】図7に示す発光ダイオードは、発光素子5
2と、リード54a,54bと、ワイヤ56と、光透過
性材料58と、発光素子52の発光面に対向して形成さ
れた凹面状反射面62と、発光素子52の背面側に形成
された放射面64とを有するものである。発光素子52
は一方のリード54a上にマウントされ、他方のリード
54bとはワイヤ56により電気的に接続されている。
また、発光素子52、リード54a,54bの先端部及
びワイヤ56は光透過性材料58により封止されてい
る。凹面状反射面62は、光透過性材料58の下面をメ
ッキや金属蒸着等により鏡面加工したものである。一
方、光透過性材料58の上面は凹面状反射面の中心軸に
垂直な平面状に形成された放射面64である。また、凹
面状反射面62は回転放物面形状に形成され、発光素子
52の発光面の中心を凹面状反射面62の焦点に配置す
る。
【0004】発光素子52に電力が供給されると、発光
素子52が発光し、発光素子52が発する光は凹面状反
射面62によって反射され、放射面64から外部に放射
される。このように発光素子52が発する光を一度、凹
面状反射面62で反射した後に外部に放射することによ
り、発光素子52が発する光を有効に前方に放射するこ
とができる。
【0005】このように構成された発光ダイオード50
を用いて、発光ダイオード配列体を形成するには、予め
リード54a,54bを裏面側に折り曲げた後、その折
り曲げたリードを54a,54bを基板70の孔に差し
込み、半田等で基板70上に形成された回路パターンと
接続する。ここでは、図6に示すように、発光ダイオー
ド50を直線状に密に配列して、擬似線状光源を形成し
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる発光
ダイオードを直線状に配列して線状光源を形成する場合
に、たとえ発光ダイオードを密に配列したとしても、従
来の線状光源は発光ダイオードの発光部分の輪郭である
凹面状反射面の端縁の凹凸が目立ってしまい、見栄えが
よくないという問題がある。
【0007】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、発光ダイオードを直線状に配置した場合に、発
光ダイオードの凹面状反射面の端縁の凹凸による見栄え
の悪さを抑え、見栄えがよく、且つ外部放射効率の低下
を小さく抑えることができる発光ダイオード配列体を提
供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、発光素子と、該発光素子に電力を供給す
るリード部と、前記発光素子の発光面に対向して設けら
れた凹面状反射面と、該凹面状反射面で反射した光を外
部に放射する放射面とを有する発光ダイオードを基板に
配列した発光ダイオード配列体において、前記凹面状反
射面の端縁を含む平面に垂直な平面で前記凹面状反射面
の端部を左右対称に切断し、しかも切断される前の前記
凹面状反射面の端縁の最大の径dに対する前記凹面状反
射面の切断面間の間隔の比Kが 0.6≦K≦0.8 の範囲にあるように切断し、且つ前記発光素子間のピッ
チ間隔Dが K・d≦D<d の範囲にあるように、前記凹面状反射面の切断面を隣合
わせて前記発光ダイオードを直線状に配列したことを特
徴とするものである。
【0009】また、前記放射面を前記凹面状反射面の中
心軸に対して傾斜させて形成してもよい。
【0010】
【作用】本発明は上記の構成によって、凹面状反射面の
端縁を含む平面に垂直な平面で凹面状反射面の端部を左
右対称に切断したことにより、凹面状反射面の切断面を
対向させて発光ダイオードを直線状に配列することがで
き、したがって発光ダイオードの配列間隔を従来のもの
より狭くすることができる。しかも、切断される前の凹
面状反射面の端縁の最大の径dに対する凹面状反射面の
切断面間の間隔の比Kが、0.6≦K≦0.8の範囲に
あるように切断したことにより、発光ダイオードの凹面
状反射面の端縁の凹凸による見栄えの悪さを抑え、見栄
えがよく、且つ外部放射効率の低下を小さく抑えること
ができる。
【0011】また、放射面を凹面状反射面の中心軸に対
して傾斜させて形成することにより、発光素子が発する
光を任意の方向に放射することができる。
【0012】
【実施例】以下に本発明の第一実施例について図面を参
照して説明する。図1は本発明の第一実施例である発光
ダイオード配列体の概略正面図、図2(a)はその発光
ダイオード配列体に使用される発光ダイオードの概略正
面図、図2(b)はその発光ダイオードのA−A矢視概
略断面図、図2(c)はその発光ダイオードのB−B矢
視概略断面図である。尚、z軸は凹面状反射面の中心軸
方向、x軸及びy軸は発光素子の発光面を含む平面にお
ける直交座標軸である。
【0013】第一実施例の発光ダイオード配列体は、発
光ダイオード2と、基板4とから構成される。発光ダイ
オード2は、図2に示すように、発光素子12と、リー
ド14a,14bと、ワイヤ16と、光透過性材料18
と、凹面状反射面22と、放射面24とを有する。
【0014】発光素子12は、一方のリード14a上に
マウントされ、他方のリード14bとはワイヤ16によ
り電気的に接続されている。また、発光素子12、リー
ド14a,14bの先端部及びワイヤ16は光透過性材
料18により一体的に封止されている。凹面状反射面2
2は、光透過性材料18の一方の面上にメッキや金属蒸
着等により鏡面加工したものであり、発光素子12の発
光面に対向する側に形成されている。放射面24は発光
素子12の背面側に形成されている。また、凹面状反射
面22は回転放物面形状に形成し、その焦点に発光素子
12の発光面の中心を配置する。放射面24は凹面状反
射面22の回転軸(z軸)に垂直な平面形状に形成す
る。
【0015】発光ダイオード2は凹面状反射面22の端
部をx軸に垂直な平面で左右対称にカットされている。
ここでは、カットされる前の凹面状反射面22の端縁の
直径dに対する凹面状反射面22の切断面の間隔pの比
(以下、端面カット比と称する。)K=p/dが、0.
68となるように形成している。
【0016】上記構成の発光ダイオード2では、発光素
子12に電力が供給されると、発光素子12が発光し、
発光素子12が発する光は凹面状反射面22により反射
され、放射面24より外部に放射される。このように発
光素子12が発する光を一度、凹面状反射面22で反射
した後に外部に放射することにより、発光素子12が発
する光を有効に前方に放射することができる。
【0017】かかる発光ダイオード2を用いて発光ダイ
オード配列体を形成するには、予め複数個の発光ダイオ
ード2のリード14a,14bを裏面側に折り曲げた
後、その折り曲げたリード14a,14bを、基板4に
形成されたリード差し込み用孔に挿入することにより、
基板4上に発光ダイオード2を取着する。そして、リー
ド14a,14bを半田等で基板4上に形成された回路
パターンと接続する。第一実施例では、隣合う発光ダイ
オード2の発光素子12間のピッチ間隔Dを0.92d
に設定し、凹面状反射面22の切断面が隣合うように発
光ダイオード2を直線状に配列して線状光源を形成して
いる。
【0018】図3は上記のように構成された発光ダイオ
ードの端面カット比Kとその発光ダイオードから発せら
れる光の外部放射効率との関係を示す図である。ここ
で、縦軸の外部放射効率は、凹面状反射面22の端部を
カットしていない発光ダイオードにおける外部放射効率
を100%としたパーセンテイジで表している。図3か
らわかるように、端面カット比Kが0.68場合、凹面
状反射面22の端部をカットしたことによる光量損失は
さほど大きくなく、外部放射効率の低下は約5%でしか
ない。これは、使用する発光ダイオードは反射型構造の
ものであるため、凹面状反射面の回転軸に対して大きな
放射角度をもって外部に放射される光は放射強度が弱
く、しかも、カットされた部分の凹面状反射面は回転軸
付近の凹面状反射面に比べ、同じ面積でも、発光素子に
対する立体角が小さいためである。
【0019】第一実施例の発光ダイオード配列体では、
凹面状反射面の端部を端面カット比K=0.68で左右
対称にカットしたことにより、線状光源を形成する際
に、凹面状反射面の切断面を対向させて発光ダイオード
を直線状に配列することができ、発光ダイオードの配列
間隔を従来のものより狭くすることができる。しかも、
凹面状反射面の端部をカットしたことにより、発光ダイ
オードの凹面状反射面の端縁の凹凸による見栄えの悪さ
を抑え、見栄えがよく、且つ外部放射効率の低下を小さ
く抑えたものとできる。
【0020】次に、本発明の第二実施例である発光ダイ
オード配列体について図4及び図5を参照して説明す
る。図4は本発明の第二実施例である発光ダイオード配
列体の概略側面図、図5(a)はその発光ダイオード配
列体に使用される発光ダイオードの概略正面図、図5
(b)はその発光ダイオードのC−C矢視概略断面図、
図5(c)はその発光ダイオードのD−D矢視概略断面
図である。
【0021】第二実施例の発光ダイオード配列体に使用
される発光ダイオード2aが第一実施例のものと異なる
点は、放射面24aを凹面状反射面22の中心軸に対し
て傾斜させて形成した点である。発光ダイオード2a
は、凹面状反射面22の中心軸を基板4の法線に対して
傾いて基板4に取着されている。また、発光ダイオード
2aの放射面24aの一部を光透過性板6に接触させて
発光ダイオード配列体を形成している。尚、第二実施例
において第一実施例と同様の機能を有するものには同一
の符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
また、第二実施例の発光ダイオード配列体を正面から見
た場合、図1と同様になる。
【0022】このように構成された発光ダイオード配列
体では、発光素子12から発された光は凹面状反射面2
2で反射した後、放射面24aで屈折し、水平方向に取
り出すことができる。また、発光ダイオード2aを傾か
せて形成したため、光透過性板6に対する発光ダイオー
ド部分の厚みWを薄くすることができる。この場合、視
線に対して凹面状反射面22の中心軸がずれ、斜めから
見るため、凹面状面反射面22が軸対称な形状であって
も横長の楕円形状に見える。
【0023】第二実施例の発光ダイオード配列体におい
ても、上記第一実施例と同様に凹面状反射面22の端部
をカットして発光ダイオードを直線状に配列したことに
より、発光ダイオード間の照射ムラを抑え、見栄えをよ
くすることができる。
【0024】尚、上記の各実施例では、端面カット比K
を0.68、発光素子間のピッチ間隔Dを0.92dと
した場合について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、端面カット比Kが0.60≦K≦0.
80の範囲にあるように凹面状反射面を左右対称にカッ
トし、発光素子間のピッチ間隔DをK・d≦D<dの範
囲に設定してもよい。端面カット比Kを0.60≦K≦
0.80の範囲で設定することにより、外部放射効率を
90%以上に維持でき、また、発光素子間のピッチ間隔
Dを隣合う発光ダイオードの切断面が接触するまで狭く
することができるので、この場合も、外部放射効率の低
下を効果的に抑えることができ、発光ダイオード配列体
の見栄え上も十分な効果がある。
【0025】また、上記の各実施例では、凹面状反射面
を回転放物面形状とした場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、凹面状反射面は、
たとえば回転楕円面等の他の軸対称形状でもよく、ま
た、凹状であればその他の形状でもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、凹
面状反射面の端縁を含む平面に垂直な平面で凹面状反射
面の端部を所定の長さだけ左右対称に切断して、凹面状
反射面の切断面を隣合わせて発光ダイオードを直線状に
配置したことにより、発光ダイオードの配列間隔を従来
のものより狭くすることができ、しかも、発光ダイオー
ドの凹面状反射面の端縁の凹凸による見栄えの悪さを抑
え、見栄えがよく、且つ外部放射効率の低下を小さく抑
えることができる発光ダイオード配列体を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例である発光ダイオード配列
体の概略正面図である。
【図2】(a)はその発光ダイオード配列体に使用され
る発光ダイオードの概略正面図、(b)はその発光ダイ
オードのA−A矢視概略断面図、(c)はその発光ダイ
オードのB−B矢視概略断面図である。
【図3】その発光ダイオードの端面カット比Kとその発
光ダイオードから発せられる光の外部放射効率との関係
を示す図である。
【図4】本発明の第二実施例である発光ダイオード配列
体の概略側面図である。
【図5】(a)はその発光ダイオード配列体に使用され
る発光ダイオードの概略正面図、(b)はその発光ダイ
オードのC−C矢視概略断面図、(c)はその発光ダイ
オードのD−D矢視概略断面図である。
【図6】従来の発光ダイオード配列体の概略正面図であ
る。
【図7】(a)はその発光ダイオード配列体に使用され
る発光ダイオードの概略正面図、(b)はその発光ダイ
オードのE−E矢視概略断面図、(c)はその発光ダイ
オードのF−F矢視概略断面図である。
【符号の説明】
2、2a 発光ダイオード 4 基板 6 光透過性板 12 発光素子 14a,14b リード 16 ワイヤ 18 光透過性材料 22 凹面状反射面 24、24a 放射面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子と、該発光素子に電力を供給す
    るリード部と、前記発光素子の発光面に対向して設けら
    れた凹面状反射面と、該凹面状反射面で反射した光を外
    部に放射する放射面とを有する発光ダイオードを基板に
    配列した発光ダイオード配列体において、 前記凹面状反射面の端縁を含む平面に垂直な平面で前記
    凹面状反射面の端部を左右対称に切断し、しかも切断さ
    れる前の前記凹面状反射面の端縁の最大の径dに対する
    前記凹面状反射面の切断面間の間隔の比Kが 0.6≦K≦0.8 の範囲にあるように切断し、 且つ前記発光素子間のピッチ間隔Dが K・d≦D<d の範囲にあるように、前記凹面状反射面の切断面を隣合
    わせて前記発光ダイオードを直線状に配列したことを特
    徴とする発光ダイオード配列体。
  2. 【請求項2】 前記放射面を前記凹面状反射面の中心軸
    に対して傾斜させて形成した請求項1記載の発光ダイオ
    ード配列体。
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