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JP2001007406A - LED array - Google Patents

LED array

Info

Publication number
JP2001007406A
JP2001007406A JP11179284A JP17928499A JP2001007406A JP 2001007406 A JP2001007406 A JP 2001007406A JP 11179284 A JP11179284 A JP 11179284A JP 17928499 A JP17928499 A JP 17928499A JP 2001007406 A JP2001007406 A JP 2001007406A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
light
emitting diode
planar substrate
central
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11179284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Suehiro
好伸 末広
Asao Nobusawa
麻男 信沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iwasaki Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwasaki Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iwasaki Electric Co Ltd filed Critical Iwasaki Electric Co Ltd
Priority to JP11179284A priority Critical patent/JP2001007406A/en
Publication of JP2001007406A publication Critical patent/JP2001007406A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は複数の反射型発光ダイオードを立体
的に配置する場合、量産性の向上を図ることができ、照
射エリアにおいて均斉度が高くかつ外部放射効率が高い
という、優れた光学特性を有する発光ダイオード配列体
を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、発光素子と該発光素子に電力を供
給するリード部と該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、前記発光素子及びリード部の一部
を封止すると共に前記凹面状反射面と放射面との間の空
間を埋める光透過性材料とを有する複数の反射型発光ダ
イオードと、中央部に配置された反射型発光ダイオード
を実装するための中央の平面基板と、該中央の平面基板
以外の部分に配置された反射型発光ダイオードを実装す
るためのものであって、環状に形成されかつ中央の平面
基板を取り囲むようにして配置された少なくとも一つの
環状の平面基板とを具備し、前記中央の平面基板と前記
環状の平面基板とは、異なる平面上に配置されているこ
とを特徴とする。
(57) [Abstract] [Object] The present invention can improve mass productivity when three-dimensionally arranging a plurality of reflective light emitting diodes, and achieves high uniformity and high external radiation efficiency in an irradiation area. It is an object of the present invention to provide a light emitting diode array having excellent optical characteristics. The present invention relates to a light-emitting element, a lead portion for supplying power to the light-emitting element, a concave reflection surface provided to face a light-emitting surface of the light-emitting element, and light reflected by the concave reflection surface. A plurality of reflective light-emitting diodes having a radiation surface that emits light, and a light-transmitting material that seals a part of the light emitting element and the lead portion and fills a space between the concave reflection surface and the radiation surface. A central planar substrate for mounting the reflective light emitting diode disposed in the central portion, and a reflective planar light emitting diode disposed in a portion other than the central planar substrate for mounting, At least one annular planar substrate formed and arranged so as to surround the central planar substrate, wherein the central planar substrate and the annular planar substrate are arranged on different planes. It is characterized by.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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反射型
発光ダイオードを複数配列して構成し、例えば画像認識
用光源や光ファイバー用光源として使用される発光ダイ
オード配列体の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an arrangement of a plurality of reflective light emitting diodes for emitting light emitted from a light emitting element after reflecting the light on a concave reflecting surface and then radiating the light to the outside. The present invention relates to an improvement in a light emitting diode array used as a light emitting diode array.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、光学機器としてのプリンタ、コ
ピー機あるいはファクシミリ等に使用される光源として
ハロゲン電球がある。また、最近では光学装置内での光
源からの熱線の問題、装置の大きさや容積、光源の制御
の容易性あるいは光源の寿命という観点から、発光ダイ
オードが注目されるようになっている。この種の光源と
して、種々の発光ダイオード配列体が提案されている。
この種の発光ダイオード配列体は、各発光ダイオードの
放射面から照射エリアまでの距離を同じとすれば、照射
エリアにおける各発光ダイオードの照射分布を同等とす
ることができ、均斉度の向上を図ることができる。
2. Description of the Related Art In general, there is a halogen bulb as a light source used for a printer, a copier, a facsimile or the like as an optical apparatus. Recently, attention has been paid to light-emitting diodes from the viewpoint of the problem of heat rays from a light source in an optical device, the size and volume of the device, the ease of controlling the light source, or the life of the light source. Various light emitting diode arrays have been proposed as this type of light source.
This type of light-emitting diode array can make the irradiation distribution of each light-emitting diode in the irradiation area equal if the distance from the radiation surface of each light-emitting diode to the irradiation area is the same, and improve the uniformity. be able to.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の発光
ダイオード配列体では、発光ダイオードを所定の位置に
保持する保持具と、該保持具に固定した発光ダイオード
を実装する平面基板とが考えられていた。しかし、この
方法では保持具と平面基板との間隔は、保持部の中央部
から周辺部に離れるにしたがって大きくなる。このた
め、発光ダイオード配列体を作成するには、リード部の
長さの異なる各種の発光ダイオードを準備しなければな
らない。
By the way, in the conventional light emitting diode array, a holder for holding the light emitting diode at a predetermined position and a flat substrate on which the light emitting diode fixed to the holder is mounted are considered. Was. However, in this method, the distance between the holder and the flat substrate increases as the distance from the center to the periphery of the holder increases. For this reason, in order to produce a light emitting diode array, various light emitting diodes having different lead lengths must be prepared.

【0004】そして、これら各種の発光ダイオードを同
一面積のモールド金型を用いてトランスファーモールド
法で作成する場合、リード部の長さが長い発光ダイオー
ドは短いものに比べて、一回のモールド成形で得られる
個数が少ない。従って、リード部の長い発光ダイオード
は生産性が劣るので、従来の発光ダイオード配列体は量
産に適さないという問題がある。また、保持具を用いな
いと、特に発光ダイオードの周辺部の位置精度が小さく
なるという問題もある。更に、別の方法として、保持具
に固定した発光ダイオードを基板を用いることなく、空
中配線を行なう方法もある。しかし、この方法では、発
光ダイオードの生産性が低下することはないが、配線作
業に手間がかかり、量産性に適さないという問題があ
る。また、空中配線の場合、作業者の手や工具が配線に
引っ掛って断線が生じやすく、結線後の状態が不安定で
あるという欠点もある。なお、保持具を用いると、部品
数が増えるだけでなく、保持具の作製に手間がかかる
が、保持具を用いないと、発光ダイオードの固定自体が
困難になるという問題がある。
When these light-emitting diodes are formed by a transfer molding method using a mold having the same area, a light-emitting diode having a long lead portion is required to be formed by one molding, compared to a light-emitting diode having a short lead portion. The number obtained is small. Therefore, a light emitting diode having a long lead portion is inferior in productivity, and there is a problem that the conventional light emitting diode array is not suitable for mass production. Further, when the holder is not used, there is a problem that the positional accuracy of the peripheral portion of the light emitting diode is reduced. Further, as another method, there is a method in which a light-emitting diode fixed to a holder is used for aerial wiring without using a substrate. However, this method does not reduce the productivity of the light emitting diodes, but has a problem that the wiring work is troublesome and is not suitable for mass production. Further, in the case of aerial wiring, there is a disadvantage that a hand or a tool of an operator is easily caught on the wiring to cause disconnection, and a state after connection is unstable. Note that the use of the holder not only increases the number of components but also takes time to manufacture the holder, but without the holder, there is a problem that the fixing of the light emitting diode itself becomes difficult.

【0005】本発明は前記に鑑みてなされたもので、複
数の反射型発光ダイオードを立体的に配置する場合、量
産性の向上を図ることができ、照射エリアにおいて均斉
度が高くかつ外部放射効率が高いという優れた光学特性
を有する発光ダイオード配列体を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above, and when a plurality of reflective light emitting diodes are arranged in a three-dimensional manner, mass productivity can be improved, uniformity is high in an irradiation area, and external radiation efficiency is high. It is an object of the present invention to provide a light-emitting diode array having excellent optical characteristics such as high optical characteristics.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】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、該発光素子の
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、前記発
光素子及びリード部の一部を封止すると共に前記凹面状
反射面と放射面との間の空間を埋める光透過性材料とを
有する複数の反射型発光ダイオードと、中央部に配置さ
れた前記反射型発光ダイオードを実装するための中央の
平面基板と、該中央の平面基板以外の部分に配置された
前記反射型発光ダイオードを実装するためのものであっ
て、環状に形成されかつ中央の平面基板を取り囲むよう
にして配置された少なくとも一つの環状の平面基板とを
具備し、前記中央の平面基板と前記環状の平面基板と
は、異なる平面上に配置されていることを特徴とする。
又、発光素子と、該発光素子に電力を供給するリード部
と、該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、前記発光素子及びリード部の一部を封止する
と共に前記凹面状反射面と放射面との間の空間を埋める
光透過性材料とを有する複数の反射型発光ダイオード
と、前記反射型発光ダイオードを実装するためのもので
あって、環状に形成され複数の環状基板とを具備するこ
とを特徴とする。更に、前記環状の平面基板は複数であ
り、異なる平面状に配置されていることを特徴とし、前
記複数の反射型発光ダイオードは、その放射面が球面あ
るいは円錐面を含む軸対称の凸形状面に接するように配
列されていることを特徴とし、前記複数の反射型発光ダ
イオードは、前記凹面状反射面を正面から見たときに該
凹面状反射面の中央を通る直線であって、凹面状反射面
の中心軸に直交する直線に対して垂直な二つの平面で前
記凹面状反射面の端部が切断されており、かつ前記環状
の平面基板に配列される前記反射型発光ダイオードは、
前記凹面状反射面の切断面が隣り合うようにして輪状に
配列されていることを特徴とする。
The present invention provides a light emitting device,
A lead portion for supplying power to the light-emitting element, a concave reflection surface provided to face a light-emitting surface of the light-emitting element, a radiation surface for emitting light reflected by the concave reflection surface to the outside, A plurality of reflective light-emitting diodes having a light-transmitting material that seals a light-emitting element and a part of a lead portion and fills a space between the concave reflecting surface and the emitting surface; and A central flat substrate for mounting a reflective light emitting diode, and for mounting the reflective light emitting diode disposed on a portion other than the central flat substrate, the annular flat central flat substrate At least one annular planar substrate is provided so as to surround the substrate, and the central planar substrate and the annular planar substrate are arranged on different planes.
A light-emitting element; a lead portion for supplying power to the light-emitting element; a concave reflection surface provided to face the light-emitting surface of the light-emitting element; and light reflected by the concave reflection surface being radiated to the outside. A plurality of reflective light-emitting diodes, comprising: a radiating surface; a light-transmitting material that seals a part of the light emitting element and the lead portion and fills a space between the concave reflecting surface and the radiating surface; It is for mounting a reflection type light emitting diode, and comprises a plurality of annular substrates formed in an annular shape. Further, the plurality of annular planar substrates are arranged in different planar shapes, and the plurality of reflective light-emitting diodes have an emission surface whose surface is a spherically or symmetrically convex surface including a conical surface. Wherein the plurality of reflective light emitting diodes are straight lines passing through the center of the concave reflecting surface when the concave reflecting surface is viewed from the front, and have a concave shape. The end of the concave reflecting surface is cut at two planes perpendicular to a straight line perpendicular to the central axis of the reflecting surface, and the reflective light emitting diode arranged on the annular planar substrate,
It is characterized in that the concave reflecting surfaces are arranged in a ring shape so that the cut surfaces are adjacent to each other.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施例に基
づき説明する。図1は本発明の一実施形態である発光ダ
イオード配列体の概略正面図、図2は図1の概略断面
図、図3は図2において一点鎖線で囲んだ部分の概略拡
大図、図4は発光ダイオード配列体に用いられる反射型
発光ダイオードの概略正面図、図5は該反射型発光ダイ
オードの概略側面図、図6は該反射型発光ダイオードの
概略平面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiment. 1 is a schematic front view of a light emitting diode array according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic enlarged view of a portion surrounded by a dashed line in FIG. FIG. 5 is a schematic front view of the reflective light emitting diode used in the light emitting diode array, FIG. 5 is a schematic side view of the reflective light emitting diode, and FIG. 6 is a schematic plan view of the reflective light emitting diode.

【0008】図1乃至図3に示す発光ダイオード配列体
は、例えば画像認識用光源あるいは光ファイバー用光源
として用いられるものであり、複数の反射型発光ダイオ
ード10と、仮保持用の治具20と、中央の平面基板3
0と、中央の平面基板30を取り囲むようにして配置さ
れた少なくとも一つの環状の平面基板40とを備え、中
央の平面基板30と環状の平面基板40とは異なる平面
上に配置されている。かかる発光ダイオード配列体で
は、各発光ダイオードから放射された光が同一の照射エ
リアに集光するように、複数の発光ダイオードを立体的
に配列している。
The light emitting diode array shown in FIGS. 1 to 3 is used, for example, as a light source for image recognition or a light source for an optical fiber, and includes a plurality of reflective light emitting diodes 10, a jig 20 for temporary holding, Central flat board 3
0, and at least one annular planar substrate 40 arranged so as to surround the central planar substrate 30. The central planar substrate 30 and the annular planar substrate 40 are arranged on different planes. In such a light-emitting diode array, a plurality of light-emitting diodes are three-dimensionally arranged so that light emitted from each light-emitting diode is focused on the same irradiation area.

【0009】図4乃至図6に示すように、反射型発光ダ
イオード10は、発光素子12と、リード部14a,1
4b,14c,14dと、ボンディングワイヤ16と、
光透過性材料18と、凹面状反射面22と、放射面24
と、リード引き出し部26とを備える。ここで、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。
As shown in FIGS. 4 to 6, the reflection type light emitting diode 10 comprises a light emitting element 12 and lead portions 14a, 1a.
4b, 14c, 14d, a bonding wire 16,
A light transmissive material 18, a concave reflecting surface 22, and a radiation surface 24;
And a lead lead-out section 26. Here, the z axis is the direction of the central axis of the concave reflecting surface, and the x and y axes are orthogonal coordinate axes on a plane including the light emitting surface of the light emitting element.

【0010】発光素子12はリード部14aの一方の端
部にマウントされ、発光素子12とリード部14bとは
ボンディングワイヤ16により電気的に接続されてい
る。また、発光素子12、リード部14a,14b,1
4c,14dの先端部およびボンディングワイヤ16
は、例えばトランスファーモールド法を用いて、熱硬化
性の光透過性材料18により一体的に封止されている。
例えば、屈折率1.5の透明エキシポ樹脂が用いられ
る。
The light emitting element 12 is mounted on one end of a lead 14a, and the light emitting element 12 and the lead 14b are electrically connected by a bonding wire 16. Further, the light emitting element 12, the lead portions 14a, 14b, 1
4c, 14d and bonding wire 16
Is integrally sealed with a thermosetting light-transmitting material 18 using, for example, a transfer molding method.
For example, a transparent epoxy resin having a refractive index of 1.5 is used.

【0011】リード部14a,14bは、発光素子12
に電力を供給するために用いられる。中央の平面基板3
0に実装される発光ダイオード10のリード部は、発光
素子に電力を供給するのみならず、発光ダイオード10
を中央の平面基板に固定するために用いられる。そし
て、環状の平面基板40a〜40eに実装される発光ダ
イオード10のリード部14a,14bも発光素子12
に電力を供給するのみならず、発光ダイオードを環状の
平面基板に固定するために用いられる。このため、リー
ド部14a,14bは電力供給兼固定用リード部であ
る。
The leads 14a and 14b are connected to the light emitting element 12
Used to supply power to Central flat board 3
0 not only supplies power to the light emitting element but also leads to the light emitting diode 10.
Is fixed to the central flat substrate. The leads 14a and 14b of the light emitting diode 10 mounted on the annular planar substrates 40a to 40e also
Not only for supplying power to the light emitting diode, but also for fixing the light emitting diode to the annular planar substrate. Therefore, the leads 14a and 14b are power supply and fixing leads.

【0012】一方、リード部14c,14dは電気的端
子となるリード部14a,14bとは異なり、電気的配
線には無関係である。特に、中央の平面基板30に実装
される発光ダイオード10のリード部14c,14dは
発光ダイオードを中央の平面基板30に固定する役割を
果たす。これに対して、環状の平面基板40a〜40e
に実装される発光ダイオード10のリード部14c,1
4dは環状の平面基板に固定されない。すなわち、環状
の平面基板に実装される発光ダイオードにとってはリー
ド部14c,14dは不要なものである。しかし、本実
施形態では、環状の平面基板に実装する発光ダイオード
として、かかる不要なリード部を有するものを用いるこ
とにより、中央の平面基板と環状の平面基板に対して、
共通の発光ダイオードを使用することができる。従っ
て、一種類の発光ダイオードを製作すればよいので、量
産性が向上する。
On the other hand, the lead portions 14c and 14d are different from the lead portions 14a and 14b serving as electric terminals, and have nothing to do with electric wiring. In particular, the leads 14 c and 14 d of the light emitting diode 10 mounted on the central flat substrate 30 serve to fix the light emitting diode to the central flat substrate 30. On the other hand, the annular planar substrates 40a to 40e
Lead portions 14c, 1 of the light emitting diode 10 mounted on
4d is not fixed to the annular planar substrate. That is, the lead portions 14c and 14d are unnecessary for the light emitting diode mounted on the annular planar substrate. However, in the present embodiment, by using a light emitting diode mounted on the annular planar substrate having such an unnecessary lead portion, the light emitting diode is mounted on the central planar substrate and the annular planar substrate.
A common light emitting diode can be used. Therefore, since only one type of light emitting diode needs to be manufactured, mass productivity is improved.

【0013】凹面状反射面22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。ここで、凹面状反射面を発光素子の発光面に
対向する略回転放物面形状に形成し、その焦点に発光素
子の発光面の中心を配置する。一方、放射面24は、発
光素子12の背面側であって、リード部14a,14b
に近い位置に形成されている。より正確に言うと、凹面
状反射面22で反射された光の光路径に相当する、発光
素子の背面側の光透過性材料の表面が、放射面となる。
ここでは、放射面を凹面状反射面の中心軸(z軸)に垂
直な平面形状に形成する。すなわち、本実施形態では、
発光ダイオードが平行光を発することができるように、
発光素子の位置、凹面状反射面及び放射面の形状を設計
している。
The concave reflecting surface 22 is formed by mirror-finishing one surface of the light transmissive material 18 by plating, metal deposition, or the like, and is formed on the side facing the light emitting surface of the light emitting element 12. Here, the concave reflecting surface is formed in a substantially paraboloid of revolution facing the light emitting surface of the light emitting element, and the center of the light emitting surface of the light emitting element is arranged at the focal point. On the other hand, the radiation surface 24 is on the back side of the light emitting element 12 and has lead portions 14a and 14b.
Is formed at a position close to. To be more precise, the surface of the light transmitting material on the back side of the light emitting element, which corresponds to the optical path diameter of the light reflected by the concave reflecting surface 22, becomes the radiation surface.
Here, the radiation surface is formed in a plane shape perpendicular to the central axis (z axis) of the concave reflection surface. That is, in the present embodiment,
So that light emitting diodes can emit parallel light,
The position of the light emitting element and the shapes of the concave reflecting surface and the emitting surface are designed.

【0014】また、発光ダイオード10は、凹面状反射
面22を正面から見たときに凹面状反射面の中心を通る
直線であって、該反射面の中心軸に直交する直線(例え
ば、x軸)に対して垂直な二つの平面によって、左右対
称に切断されている。ここでは、凹面状反射面を正面か
ら見たときにx軸の方向における切断前の凹面状反射面
の長さに対する切断後の凹面状反射面の長さの割合が
0.7となるように、端部を切断している。このよう
に、凹面状反射面の端部を切断するのは、凹面状反射面
の切断面が隣り合うように輪状に配列することにより、
発光ダイオードの配列間隔を狭くするためである。
The light emitting diode 10 is a straight line passing through the center of the concave reflecting surface when the concave reflecting surface 22 is viewed from the front, and is a straight line (for example, x-axis) orthogonal to the central axis of the reflecting surface. ) Are cut symmetrically by two planes perpendicular to (). Here, when the concave reflecting surface is viewed from the front, the ratio of the length of the concave reflecting surface after cutting to the length of the concave reflecting surface before cutting in the x-axis direction is 0.7. , The ends are cut off. In this way, the end of the concave reflecting surface is cut by arranging the concave reflecting surface in a ring shape so that the cut surfaces of the concave reflecting surface are adjacent to each other.
This is for reducing the arrangement interval of the light emitting diodes.

【0015】リード引き出し部26は、凹面状反射面2
2及び放射面24の外側周辺に設けられ、リード部14
a,14b,14c,14dを引き出すためのものであ
る。本実施形態では、凹面状反射面の端部を左右対称に
切断しているので、リード引き出し部は、図4に示すよ
うに、凹面状反射面の上下に形成されることになる。な
お、放射面はリード引き出し部よりも突出するように形
成されている。
The lead lead-out portion 26 is provided on the concave reflection surface 2.
2 and the radiation portion 24,
a, 14b, 14c, and 14d. In the present embodiment, since the end of the concave reflection surface is cut symmetrically, the lead lead-out portions are formed above and below the concave reflection surface as shown in FIG. The radiation surface is formed so as to protrude from the lead lead-out portion.

【0016】かかる発光ダイオード10を製作するに
は、リードフレームを用いそのリードフレームに発光ダ
イオードをトランスファーモールド法で成形する。この
トランスファーモールド法を用いると、凹面状反射面、
放射面およびリード引き出し部を精度よく成形でき、し
かもそれらの形状は非常に安定している。また、リード
フレームがしっかりと保持された状態で凹面状反射面及
び放射面を成形することができるので、発光素子との位
置精度を大きくすることができる。次に、リードフレー
ムの不要部分を切断し、各リード部の折り曲げ加工を行
なって、図4に示すような発光ダイオードが得られる。
すなわち、図3に示すように、リード引き出し部26か
ら引き出された各リード部14a,14b,14c,1
4dを、リード引き出し部の近傍で凹面状反射面22の
側に略直角に折り曲げると共に各リード部の先端部を内
側に折り曲げる。
To manufacture the light emitting diode 10, a light emitting diode is formed on a lead frame by a transfer molding method. When this transfer molding method is used, a concave reflecting surface,
The radiation surface and the lead lead-out part can be formed with high precision, and their shapes are very stable. In addition, since the concave reflecting surface and the radiating surface can be formed in a state where the lead frame is firmly held, the positional accuracy with the light emitting element can be increased. Next, unnecessary portions of the lead frame are cut, and each lead portion is bent to obtain a light emitting diode as shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 3, each of the lead portions 14a, 14b, 14c, 1
4d is bent substantially at right angles to the concave reflecting surface 22 near the lead lead-out portion, and the leading end of each lead portion is bent inward.

【0017】上記構成の発光ダイオードは、発光素子に
電力が供給されると、発光素子が発光し発光素子が発す
る光は凹面状反射面により反射され、放射面より外部に
放射される。特に、凹面状反射面が略回転放物面状に形
成され、その焦点に発光素子の発光面の中心を配置して
いるので、放射面を通過した光はz軸に対して平行な光
として外部放射される。このように発光素子が発する光
を一度、凹面状反射面で反射した後に外部に放射するこ
とにより、発光ダイオードは外部放射効率が高く、高輝
度・高光度であるという特徴がある。しかも、発光素子
が発する光は凹面状反射面のみで制御されるため、発光
ダイオード自体の照射分布には偏った照射パターンがな
く、照射むらの度合いが小さいので、均斉度の向上を図
ることができる。
In the light emitting diode having the above structure, when power is supplied to the light emitting element, the light emitting element emits light, and the light emitted from the light emitting element is reflected by the concave reflecting surface and radiated outside from the radiation surface. In particular, since the concave reflecting surface is formed substantially in the shape of a paraboloid of revolution, and the center of the light emitting surface of the light emitting element is arranged at the focal point, light passing through the radiation surface is converted into light parallel to the z-axis. Radiated outside. By emitting the light emitted from the light emitting element once to the outside after being reflected by the concave reflecting surface, the light emitting diode is characterized by high external radiation efficiency, high luminance and high luminous intensity. Moreover, since the light emitted from the light emitting element is controlled only by the concave reflecting surface, the irradiation distribution of the light emitting diode itself does not have a biased irradiation pattern, and the degree of irradiation unevenness is small, so that the uniformity can be improved. it can.

【0018】中央の平面基板30は、図2に示すよう
に、中央部に配置された複数の反射型発光ダイオードを
実装するためのものであり、図7に示すように、円形状
に形成される。一方、環状の平面基板40a〜40e
は、図2,図3に示すように、前記中央の平面基板30
以外の部分に配置された複数の反射型発光ダイオードを
実装するためのものであり、図7に示すように、半径の
異なる円環状に形成される。そして、各環状の平面基板
は、その中心軸が中央の平面基板の中心軸と一致するよ
うに、かつ中央の平面基板の中心軸に沿って階段状とな
るよう、異なる平面状に配置される。環状の平面基板に
はそれぞれ、輪状に配列された各輪毎の反射型発光ダイ
オードが接続される。なお、図2,図3中、図20は仮
保持用の治具を示し、後述するように最終的には除去す
ることとなる。
The central flat substrate 30 is for mounting a plurality of reflective light emitting diodes disposed in the central portion as shown in FIG. 2, and is formed in a circular shape as shown in FIG. You. On the other hand, annular planar substrates 40a to 40e
2 is a plan view of the central flat substrate 30 as shown in FIGS.
It is for mounting a plurality of reflection type light emitting diodes arranged in other parts, and is formed in an annular shape having different radii as shown in FIG. The annular planar substrates are arranged in different planar shapes so that the central axis thereof coincides with the central axis of the central planar substrate, and is stepped along the central axis of the central planar substrate. . Each of the annular planar substrates is connected to a reflection type light emitting diode for each wheel arranged in a ring shape. In FIGS. 2 and 3, FIG. 20 shows a jig for temporary holding, which will be finally removed as described later.

【0019】中央の平面基板30及び環状の平面基板4
0a〜40eには、図2,3に示すように、スルーホー
ル51とパッド52とが多数形成されている。スルーホ
ールは中央の平面基板にあっては、発光ダイオード10
のリード部14a〜14dに対応する位置に形成され、
環状の平面基板にあっては、発光ダイオードのリード部
14a,14bに対応する位置に形成される。ここで、
スルーホールの直径はリード部の直径に比べてやや大き
目に設計している。又、パッドはスルーホールの内面及
び基板上のスルーホールの近傍に形成される。なお、中
央の平面基板及び環状の平面基板の表面には、リード部
を接続するための回路パターンが形成されている。
Central flat substrate 30 and annular flat substrate 4
As shown in FIGS. 2 and 3, a large number of through holes 51 and pads 52 are formed in 0 a to 40 e. The through-hole is located on the central flat substrate,
Are formed at positions corresponding to the lead portions 14a to 14d of
In the case of an annular planar substrate, it is formed at a position corresponding to the lead portions 14a and 14b of the light emitting diode. here,
The diameter of the through hole is designed to be slightly larger than the diameter of the lead. The pad is formed on the inner surface of the through hole and in the vicinity of the through hole on the substrate. Note that a circuit pattern for connecting a lead portion is formed on the surfaces of the central flat substrate and the annular flat substrate.

【0020】複数の反射型発光ダイオードを用いて発光
ダイオード配列体を製作するには、まず、中央の平面基
板及び環状の平面基板のスルーホールが形成された部分
に、基板の表面側からクリームはんだを塗布する。次
に、中央の平面基板と環状の平面基板は、複数の発光ダ
イオードが立体的に配置されるように、中央の平面基板
に沿って階段状となるように配置される。このとき、ス
ルーホールの直径を発光ダイオードのリード部の直径に
比べて大きくするとともに、リード部の先端部を内側に
折り曲げたことにより、スルーホールとリード部の先端
部を係合させて、中央の平面基板及び環状の平面基板を
それぞれ所定の発光ダイオードのリード部上に安定して
配置することができる。
In order to manufacture a light emitting diode array using a plurality of reflection type light emitting diodes, first, a cream solder is applied to the central flat board and the annular flat board where through holes are formed from the front side of the board. Is applied. Next, the central planar substrate and the annular planar substrate are arranged so as to be stepwise along the central planar substrate so that a plurality of light emitting diodes are arranged three-dimensionally. At this time, the diameter of the through hole was made larger than the diameter of the lead portion of the light emitting diode, and the tip portion of the lead portion was bent inward, so that the through hole and the tip portion of the lead portion were engaged, and the Can be stably arranged on the lead portion of a predetermined light emitting diode.

【0021】次に、中央の平面基板30及び環状の平面
基板40a〜40eのスルーホール51が形成された部
分に基板の裏側からはんだゴテを当て、基板の表面側に
熱を伝える。これらより、クリームはんだを溶かして、
中央の平面基板に配置された発光ダイオードのリード部
は中央の平面基板のスルーホールが形成された位置には
んだ付けされる。ここで、中央の平面基板以外の部分に
配置された発光ダイオードのリード部14c,14dは
環状の平面基板に固定されない。又、リード部14a,
14bの先端部は回路パターンに接続される。このよう
に、リード部のはんだ付けを基板の裏側から容易に行な
うことができる。そして、最後に治具20を取り除く。
なお、治具をはずす前に各基板の位置を固定する簡単な
固定具を用いるか、この発光ダイオード配列体を設置す
る際に、各基板を所定間隔で配置することによって、各
発光ダイオードを所定方向に配置することができる。
Next, a soldering iron is applied from the back side of the substrate to the portion where the through-holes 51 of the central flat substrate 30 and the annular flat substrates 40a to 40e are formed, and heat is transferred to the front surface of the substrate. From these, melt the cream solder,
The lead portion of the light emitting diode arranged on the central flat substrate is soldered to the central flat substrate at the position where the through hole is formed. Here, the lead portions 14c and 14d of the light emitting diodes arranged in portions other than the central flat substrate are not fixed to the annular flat substrate. Also, the lead portions 14a,
The tip of 14b is connected to the circuit pattern. In this manner, the lead portions can be easily soldered from the back side of the substrate. Then, finally, the jig 20 is removed.
In addition, by using a simple fixing tool for fixing the position of each substrate before removing the jig, or when installing this light emitting diode array, by arranging each substrate at a predetermined interval, each light emitting diode can be predetermined. Direction.

【0022】かかる発光ダイオード配列体では、各発光
ダイオードの放射面から照射エリアまでの距離を全て同
じとすることができるので、照射エリアにおける各発光
ダイオードの照射分布は同等とすることができ、均斉度
の向上を図ることができる。また、複数の発光ダイオー
ドを密に配列したことにより、高照度で照射エリアに照
射することができる。
In such a light-emitting diode array, the distance from the radiation surface of each light-emitting diode to the irradiation area can be all the same, so that the irradiation distribution of each light-emitting diode in the irradiation area can be equalized, The degree can be improved. In addition, since a plurality of light emitting diodes are densely arranged, it is possible to irradiate an irradiation area with high illuminance.

【0023】本実施例では、環状の平面基板を用いるこ
とにより、該平面基板をその中心軸が中央の平面基板の
中心軸とほぼ一致するように、かつ中央の平面基板の中
心軸に沿って階段状となるように配置することができ
る。このため、反射型発光ダイオードとしてリード部の
長さが同じものを使用しても、輪状に配置された反射型
発光ダイオードのリード部を環状の平面基板に接続する
ことができる。従って、リード部の長さが同じ一種類の
発光ダイオードを用いることができるので、量産効果が
大きくなる。
In this embodiment, the use of an annular planar substrate allows the planar substrate to be aligned with the central axis of the central planar substrate substantially along the central axis of the central planar substrate. They can be arranged in a step-like manner. For this reason, even if the same length of the lead portion is used as the reflection type light emitting diode, the lead portion of the reflection type light emitting diode arranged in a ring shape can be connected to the annular flat substrate. Therefore, since one kind of light emitting diode having the same length of the lead portion can be used, the mass production effect is increased.

【0024】なお、本発明は前記の実施形態に限定され
るものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形
が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環状の平面基板を用いることにより、中央の平面基板の
中心軸を取り囲むようにして、中心軸に沿って配置する
ことができる。このため、反射型発光ダイオードとして
リード部の長さが同じものを使用しても中央部以外の部
分において輪状に配置されたリード部を環状の平面基板
に接続することができる。従って、リード部の長さが同
じ一種類の反射型発光ダイオードを用いることができ、
反射型発光ダイオードの生産性が劣ってしまうことはな
く、又、配線作業に手間がかかることがないので発光ダ
イオード配列体の量産性の向上を図ることができる。そ
して、照射エリアにおいて高い照射密度が得られ、均斉
度が高くかつ外部放射効率が高いという優れた光学特性
を有する発光ダイオード配列体が得られる。
As described above, according to the present invention,
By using an annular planar substrate, it can be arranged along the central axis so as to surround the central axis of the central planar substrate. For this reason, even if the same length of the lead portion is used as the reflection type light emitting diode, the lead portion arranged in a ring shape in a portion other than the center portion can be connected to the annular flat substrate. Therefore, it is possible to use one type of reflective light emitting diode having the same length of the lead portion,
The productivity of the reflection type light emitting diodes does not deteriorate, and the wiring work is not troublesome, so that the mass productivity of the light emitting diode array can be improved. Then, a high irradiation density is obtained in the irradiation area, and a light emitting diode array having excellent optical characteristics such as high uniformity and high external radiation efficiency is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である発光ダイオード配列
体の概略正面図である。
FIG. 1 is a schematic front view of a light-emitting diode array according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じく図1の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of FIG.

【図3】図2において一点鎖線で囲んだ部分の概略拡大
図である。
FIG. 3 is a schematic enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG.

【図4】本発明に係る発光ダイオードの概略正面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic front view of a light emitting diode according to the present invention.

【図5】図4の概略側面図である。FIG. 5 is a schematic side view of FIG.

【図6】図4の概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of FIG.

【図7】本発明に係る中央の平面基板と環状基板の概略
背面図である。
FIG. 7 is a schematic rear view of a central flat substrate and an annular substrate according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 発光ダイオード 12 発光素子 14a,14b,14c,14d リード部 16 ワイヤ 18 光透過性材料 22 凹面状反射面 24 放射面 26 リード引き出し部 30 中央の平面基板 40 環状の平面基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light emitting diode 12 Light emitting element 14a, 14b, 14c, 14d Lead part 16 Wire 18 Light transmissive material 22 Concave reflective surface 24 Radiation surface 26 Lead lead-out part 30 Central flat board 40 Ring flat board

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、該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、前記発光素子及びリード部の一部を
封止すると共に前記凹面状反射面と放射面との間の空間
を埋める光透過性材料とを有する複数の反射型発光ダイ
オードと、中央部に配置された前記反射型発光ダイオー
ドを実装するための中央の平面基板と、該中央の平面基
板以外の部分に配置された前記反射型発光ダイオードを
実装するためのものであって、環状に形成されかつ中央
の平面基板を取り囲むようにして配置された少なくとも
一つの環状の平面基板とを具備し、前記中央の平面基板
と前記環状の平面基板とは、異なる平面上に配置されて
いることを特徴とする発光ダイオード配列体。
A light-emitting element; a lead for supplying power to the light-emitting element; a concave reflection surface provided to face a light-emitting surface of the light-emitting element; and light reflected by the concave reflection surface. A plurality of reflection type light emitting diodes having a radiation surface for radiating outside and a light transmitting material for sealing a part of the light emitting element and the lead portion and filling a space between the concave reflection surface and the radiation surface; And a central flat substrate for mounting the reflective light emitting diode disposed in a central portion, and mounting the reflective light emitting diode disposed in a portion other than the central flat substrate. And at least one annular planar substrate formed in an annular shape and disposed so as to surround the central planar substrate, wherein the central planar substrate and the annular planar substrate are arranged on different planes. Is characterized by Light emitting diode array that.
【請求項2】発光素子と、該発光素子に電力を供給する
リード部と、該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、前記発光素子及びリード部の一部を
封止すると共に前記凹面状反射面と放射面との間の空間
を埋める光透過性材料とを有する複数の反射型発光ダイ
オードと、前記反射型発光ダイオードを実装するための
ものであって、環状に形成され複数の環状基板とを具備
することを特徴とする発光ダイオード配列体。
2. A light emitting device, a lead for supplying power to the light emitting device, a concave reflecting surface provided to face a light emitting surface of the light emitting device, and a light reflected by the concave reflecting surface. A plurality of reflection type light emitting diodes having a radiation surface for radiating outside and a light transmitting material for sealing a part of the light emitting element and the lead portion and filling a space between the concave reflection surface and the radiation surface; A light emitting diode array for mounting the reflection type light emitting diode, comprising: a plurality of annular substrates formed in an annular shape.
【請求項3】前記環状の平面基板は複数であり、異なる
平面状に配置されていることを特徴とする請求項1又は
2項記載の発光ダイオード配列体。
3. The light emitting diode array according to claim 1, wherein the plurality of annular planar substrates are arranged in different planar shapes.
【請求項4】前記複数の反射型発光ダイオードは、その
放射面が球面あるいは円錐面を含む軸対称の凸形状面に
接するように配列されていることを特徴とする請求項1
乃至3項記載の発光ダイオード配列体。
4. The plurality of reflection type light emitting diodes are arranged such that their radiation surfaces are in contact with an axially symmetric convex surface including a spherical surface or a conical surface.
4. A light emitting diode array according to any one of claims 3 to 3.
【請求項5】前記複数の反射型発光ダイオードは、前記
凹面状反射面を正面から見たときに該凹面状反射面の中
央を通る直線であって、凹面状反射面の中心軸に直交す
る直線に対して垂直な二つの平面で前記凹面状反射面の
端部が切断されており、かつ前記環状の平面基板に配列
される前記反射型発光ダイオードは、前記凹面状反射面
の切断面が隣り合うようにして輪状に配列されているこ
とを特徴とする請求項1乃至4項記載の発光ダイオード
配列体。
5. The plurality of reflective light emitting diodes are straight lines passing through the center of the concave reflecting surface when the concave reflecting surface is viewed from the front, and are orthogonal to the central axis of the concave reflecting surface. The end of the concave reflection surface is cut at two planes perpendicular to the straight line, and the reflection type light emitting diode arranged on the annular planar substrate has a cut surface of the concave reflection surface. 5. The light emitting diode array according to claim 1, wherein the light emitting diode array is arranged in a ring shape so as to be adjacent to each other.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6939027B2 (en) 2002-07-09 2005-09-06 Kabushiki Kaisha Topcon Light source system
JP2005536870A (en) * 2002-06-14 2005-12-02 レドニウム プロプライアタリー リミティド Lamp and method of manufacturing lamp
JP2007090343A (en) * 2005-09-20 2007-04-12 Summit Business Products Inc Ultraviolet light-emitting diode device
US7959282B2 (en) 2007-12-20 2011-06-14 Summit Business Products, Inc. Concentrated energy source
US8251689B2 (en) 2005-09-20 2012-08-28 Summit Business Products, Inc. Ultraviolet light-emitting diode device

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