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JP2003218408A - 発光ダイオード及びｌｅｄライト - Google Patents

発光ダイオード及びｌｅｄライト

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JP2003218408A
JP2003218408A JP2002331608A JP2002331608A JP2003218408A JP 2003218408 A JP2003218408 A JP 2003218408A JP 2002331608 A JP2002331608 A JP 2002331608A JP 2002331608 A JP2002331608 A JP 2002331608A JP 2003218408 A JP2003218408 A JP 2003218408A
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light emitting
emitting element
led
reflecting mirror
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好伸 末広
Akihiro Misawa
明弘 三沢
Toshinori Takahashi
利典 高橋
Hisatoshi Ota
久敏 太田
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Toyoda Gosei Co Ltd
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＥＤライトにおいて、ＬＥＤの特長である
薄型を生かしつつ見栄え良く１個の発光素子で大面積を
照射でき、高い外部放射効率が得られること。 【解決手段】 ＬＥＤ３２の発光素子から上面に向かっ
た光は入射角が大きいため全て全反射されて全てＸ−Ｙ
平面に平行に進み、側面は発光素子を中心とする球面の
一部をなしているため、光はほぼそのまま平行に進んで
Ｚ軸周り３６０度の方向に放射される。その先には階段
状の反射鏡３３があり、略４５度の傾斜を有する反射面
３３ａがあるが、上面で反射されてＸ−Ｙ平面に略平行
に進んできた光を始めとして、側面から直接放射された
光もＸ−Ｙ平面に平行に近いため、反射面３３ａで反射
された光はそれぞれがほぼ垂直に近く上方へ進み、少な
くともＺ軸から２０度の範囲内で、図示しない透明な前
板を通り抜けて外部放射される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子（以下、
「ＬＥＤチップ」とも呼ぶ）を搭載したパッケージ樹脂
またはレンズ系等の光学装置を含む発光装置全体（以
下、「発光ダイオード」または「ＬＥＤ」とも呼ぶ）、
及び発光ダイオードを光源として用いて車載用ライト等
の照明装置、表示装置等に応用するＬＥＤライトに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】発光素子の高輝度化に伴って、自動車の
バックライト等にＬＥＤを光源としたＬＥＤライトが用
いられることが多くなってきた。ＬＥＤは、スペクトル
がシャープで視認性が良い。また、応答速度が速いた
め、後続車への信号伝達速度が速く、高速走行中、静止
距離の短縮に顕著な効果が認められている。さらに、Ｌ
ＥＤはそれ自体単色光源であるので、白熱電球のように
必要色以外の光をフィルターカットする必要もなく、単
色光源として高効率であり、省エネルギー化にもつなが
る。
【０００３】かかるＬＥＤライトの一例を図２５に示
す。図２５は、従来のＬＥＤライトの一例の全体構成を
示す断面図である。図２５に示されるように、このＬＥ
Ｄライト１３０は、発光素子１３２を透明エポキシ樹脂
１３５で凸レンズ形に封止したレンズ型ＬＥＤ１３１を
光源として用いている。レンズ型ＬＥＤ１３１は、１対
のリード１３３ａ，１３３ｂのうちリード１３３ａに発
光素子１３２をマウントして、発光素子１３２とリード
１３３ｂとをワイヤ１３４でボンディングして、全体を
透明エポキシ樹脂１３５で凸レンズ形に封止したもので
ある。そして、レンズ型ＬＥＤ１３１の周囲を回転放物
面形の反射鏡１３６で覆い、上方中央部にはフレネルレ
ンズ１３７が形成されている。以上の構成において、レ
ンズ型ＬＥＤ１３１から放射された光は反射鏡１３６で
反射され、またはフレネルレンズ１３７で集光されて、
すべて上方へ略平行に出射される。そして、樹脂レンズ
１３９の下面に設けられた凹凸の界面によって拡げられ
て樹脂レンズ１３９を透過した光は、車載用バックライ
トの規格である略２０度の拡がりをもった放射光として
外部放射される。
【０００４】一方、発光素子の出力がさらに向上してき
た今日、少ない発光素子で所定面積の発光エリアをカバ
ーする必要が生じてきている。これは、部品数を減ら
し、部品実装の手間を削減するためである。しかし、上
述したＬＥＤライト１３０において、１個の発光素子で
より大面積をカバーしようとすると、形状が相似形で大
きくなり、面積方向に大型になるとともに厚さ方向にも
厚くなる。また、無理に薄くしようとすると見栄えが低
下する。このため、ＬＥＤの特長である薄型の光源とす
ることができないという問題点があった。さらに、発光
素子１３２から反射鏡１３６にもフレネルレンズ１３７
にも至らない光は光学制御されず外部放射できないの
で、外部放射効率の点からもまだ課題のあるものであっ
た。
【０００５】このような課題を解決するものとして、例
えば、特許文献１に示すＬＥＤライトがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９３３１２号（図２）
【０００７】図２６は、同公報に開示されるＬＥＤライ
トを表し、（ａ）は光源を中心とする縦断面図、（ｂ）
はＬＥＤライトの構成を示す部分斜視図である。このＬ
ＥＤライトでは、光源１５０と、光源１５０と対向する
中心軸上の位置に配置されて光源１５０から放射された
光を、光源１５０の中心軸Ｘと略直交するＹ方向の光と
して反射する放物反射面１５１ａを有する第１の反射面
１５１と、第１の反射面１５１を中心にしてその周囲に
配置され、第１の反射面１５１で反射された光を、中心
軸Ｘ方向の光にして反射する複数の小反射面１５２ａを
備えた第２の反射面１５２とを備えている。このような
構成において、光源１５０から放射された光は第１の反
射面１５１の放物反射面１５１ａによってＹ方向へ反射
され、この反射光が第２の反射面１５２の小反射面１５
２ａによって中心軸Ｘ方向に反射されることにより、所
定の放射角度を有した車両用信号光を所定の面積にわた
って放射することができる。
【０００８】しかしながら、このＬＥＤライトでは、光
源１５０の真上に第１の反射面１５１が配置されている
ので、光源１５０から直接出射される光は、第１の反射
面１５１に妨げられて垂直方向に照射されることは無
く、このため中心に暗部が生じ、ライトとしての見栄え
が悪くなるという問題があった。
【０００９】一方、このような問題を解決するものとし
て、例えば、特許文献２に示すＬＥＤライトがある。
【００１０】
【特許文献２】国際公開第９９／０９３４９号（図２お
よび図４）
【００１１】図２７は、同公報に記載されたＬＥＤライ
トを示し、（ａ）は光源を中心とする縦断面図、（ｂ）
は（ａ）のＫ−Ｋ部における断面図を示す。このＬＥＤ
ライトでは、発光素子１６０を発光源としてドーム部１
６１およびベース部１６１Ａを有する光源１６２と、入
射面１６３、第１の反射領域１６４、第１の反射面１６
４Ａ、直接伝導領域１６５、第２の反射領域１６６、照
射面１６７、縁１６８および１６９、ポスト１７２およ
び１７３とからなるレンズ要素１７４と、ピローレンズ
１７５Ａをアレイ状に形成した光学要素１７５とを有
し、レンズ要素１７４の第２の反射領域１６６には抽出
面１６６Ａとステップダウン部（step downs）１６６Ｂ
との組が第１の反射領域１６４の周囲３６０度に形成さ
れている。また、（ｂ）に示すように、光源１６２は、
ベース部１６１Ａの窪み１６２Ａおよび１６２Ｂとレン
ズ要素１７４のポスト１７２および１７３とを結合させ
ることによってドーム部１６１が第１の反射領域１６４
の中心に位置決めされる。
【００１２】このような構成において、光源１６２から
光を放射すると、第１の反射面１６４Ａで光源１６２の
中心軸方向と直交する方向に反射され、更に抽出面１６
６Ａで中心軸方向に反射されて照射面１６７から放射さ
れる光Ａと、光源１６２から直接伝導領域１６５を透過
して中心軸方向に放射される光Ｂが得られることによ
り、光学要素１７５に照射範囲の拡大された光を入射し
ている。
【００１３】しかしながら、上記公報記載のＬＥＤライ
トによると、光源１６２からの放射光を中心軸上に集光
させるドーム部１６１を有するため厚みが大きくなって
しまうという問題がある。
【００１４】また、レンズ要素１７４の中心軸と光源１
６２の中心軸を完全に一致させて組み立てることが困難
なため、位置ずれを起こし易く全方向の明るさが不均一
となり易い。即ち、光源１６２とレンズ要素１７４とを
別体で形成し、これらを位置決めしているため、レンズ
要素１７４の第１の反射領域１６４に対する光源１６２
の中心軸の位置精度が低下すると、第１の反射領域１６
４によって全反射方向に反射される反射光の光量が不均
一となってＬＥＤライトの表面に明暗（明るさの差）が
生じるという問題がある。特に、光源１６２の出射光の
殆どが上方に放射される集光度の高い光学系である場合
には、光源１６２自体の配光ばらつきや、上述のレンズ
要素１７４と光源１６２との中心軸に対し垂直な方向へ
の位置ずれによる光学特性のばらつきによる明るさの差
が顕著になる。即ち、上記ＬＥＤライトにおいては、発
光素子１６０からの発光がドーム部１６１により集光さ
れて放射されるため、発光素子１６０の中心軸とドーム
部１６１の中心軸とがわずかな位置ずれを起こしただけ
でもドーム部１６１から集光放射される光の配光に大き
なばらつきを生じるものとなる。このように、光源１６
２の構造自体に配光特性のばらつきが生じやすいという
課題を内在している上、さらに、上記のように、別体で
あるレンズ要素１７４の取り付け時の位置ずれにより、
第１の反射領域１６４によって全反射方向に反射される
反射光の光量が不均一になるという課題が加重されてし
まうという不都合があった。
【００１５】更に、ドーム部１６１によって中心軸上に
集光できない側方光は、光の利用効率が低下し、照射面
積の増大ができないという問題もある。即ち、光源１６
２から水平面方向（Ｘ方向）に放出された光は第２の反
射領域１６６によって反射されず、また第１の反射領域
１６４及び第２の反射領域１６６のどちらにも反射され
ない光はＺ方向に放射されないため、光効率が劣るとい
う課題があった。
【００１６】しかも、上記ＬＥＤライトでは、上述した
ように光源１６２とレンズ要素１７４とが別体であるた
め、光源１６２から放射された光が一旦空気層を通過し
た後レンズ要素１７４の入射面１６３に入射するため、
途中の空気層や界面で光のロスを生じたり、光源１６２
とレンズ要素１７４との界面によごれがたまったりして
更に光のロスにつながることがあった。更に、別体であ
るため、物理的衝撃が生じた場合に位置ズレを起こし易
く、発光素子と反射鏡とを近接させた光学系を成立でき
なかった。また、部品点数や組み立て工程数が増加した
り、組み立て精度のばらつきが大きくなるという問題点
もあった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記課題を解決して、ＬＥＤの特長である薄型とい
う点を生かしつつ見栄え良く１個の発光素子で大面積の
放射面積とすることができ、全方向の明るさが均一で、
高い外部放射効率が得られる発光ダイオード及びＬＥＤ
ライトを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の発光ダイオードは、電源供給手段に実装さ
れた発光素子と、該発光素子を封止する透光性材料によ
る封止手段と、前記発光素子の発光面側に対向し前記発
光素子が発する光を前記発光素子の中心軸と直交ないし
は中心軸と大きな角度をなす方向へ反射する反射面と、
前記反射面によって反射された光を側面から前記発光素
子の中心軸と直交ないしは中心軸と大きな角度をなす方
向へ放射する側面放射面を有することを特徴とする。
【００１９】前記反射面の中央部に、前記発光素子が発
した光を前記発光素子の中心軸と略平行な方向へ放射す
る中央放射面を有することができる。
【００２０】前記中央放射面は発光素子の発光面より小
さくすることが望ましく、例えば中央放射面を円形にし
た場合には０．１ｍｍ以上で発光素子の発光面の対角長
さ以下とすることがより望ましい。上記範囲が望ましい
としたのは、０．１ｍｍ未満では中央放射部からの放射
効果があまり期待できないためであり、一方発光面の対
角長さを超えると、水平方向に効率よく放射することが
できなくなると共に、発光ダイオードの周囲に反射鏡を
設けた場合に反射鏡による反射強度と中央放射面からの
放射強度とのバランスがとれなくなるためである。ま
た、前記中央放射面は平面、Ｒ面、凹面、凸面のいずれ
か、またはそれらの組み合わせとすることができる。
【００２１】また、前記側面放射面は、前記反射面によ
って反射された光に加えて発光素子から直接到達する光
を前記中心軸と直交ないしは中心軸と大きな角度をなす
方向へ放射させても良い。
【００２２】また、前記中央放射面及び前記反射面を前
記発光素子に対して近接させることができる。中央放射
面と発光素子間の距離としては、例えば、素子発光面か
ら０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲にあることが好まし
く、発光素子としてワイヤボンディング型のものを用い
る場合には、前記中央放射面は、前記発光素子の発光面
から前記発光素子の中心軸方向に０．３ｍｍ〜１．０ｍ
ｍの範囲で形成されていることがより好ましい。上記範
囲がより好ましいとしたのは、ワイヤボンディング型の
発光素子を用いる場合には、ワイヤは上方に引き出され
曲げられるが、極度な曲げを行うと断線が生じ易くなる
こと、およびこのワイヤも透光性樹脂で封止される必要
があることとで、少なくとも０．３ｍｍのスペースが必
要となるためであり、一方１．０ｍｍより大きくなると
図３の説明の箇所で後述するようにワイヤボンディング
型発光素子において反射面の立体角増分は減少して中央
放射部を形成しない場合との差が小さくなってしまうか
らである。
【００２３】なお、前記透光性材料による封止手段の外
径は５〜１５ｍｍであることが好ましい。上記範囲とし
たのは、５ｍｍ未満では反射面での十分な反射効率が期
待できなくなるためであり、１５ｍｍを超えると樹脂応
力による発光素子へのダメージが大きくなり好ましくな
いためである。
【００２４】更に、本発明のＬＥＤライトは、発光ダイ
オードの周囲に反射鏡を備えたＬＥＤライトであって、
前記発光ダイオードは、電源供給手段に実装された発光
素子と、該発光素子を封止する透光性材料による封止手
段と、前記発光素子の発光面側に対向し前記発光素子が
発する光を前記発光素子の中心軸と直交ないしは中心軸
と大きな角度をなす方向へ反射する反射面と、前記反射
面によって反射された光を側面から前記発光素子の中心
軸と直交ないしは中心軸と大きな角度をなす方向へ放射
する側面放射面を有することを特徴とする。
【００２５】前記反射面の中央部に、前記発光素子が発
した光を前記発光素子の中心軸と略平行な方向へ放射す
る中央放射面を有することができる。また、前記ＬＥＤ
ライトにおいて、前記反射鏡を、複数の略平面ミラーと
することができる。
【００２６】また、本発明にかかるＬＥＤライトは、発
光素子と、該発光素子の上方に設けられた前記発光素子
からの光を側面方向へ反射する第１の反射鏡と、該第１
の反射鏡による反射光を上方へ放射する第２の反射鏡と
を具備するものである。
【００２７】また、上記構成において、前記第２の反射
鏡は反射面が複数に分割することができる。
【００２８】分割された反射面の例としては、円形の反
射鏡が中心から階段状に高くなっていき、それぞれの段
の部分が約４５度に傾いたリング状の反射面となってい
るものなどが挙げられる。
【００２９】さらに前記第２の反射鏡による反射光を略
平行光とすることができる。
【００３０】また、本発明にかかるＬＥＤライトは、発
光素子と、該発光素子に電力を供給する電気系と、前記
発光素子及び前記電気系を封止し、封止面の上面で前記
発光素子から発せられた光を側面方向に全反射する第１
の反射鏡を構成する光透過性材料と、前記側面方向に全
反射された光を上方へ反射する周辺反射鏡（第２の反射
鏡）とを具備するものである。
【００３１】ここで、封止面の上面とは発光素子の発光
面と対向する光透過性材料の面をいう。
【００３２】即ち、発光素子から発せられた光が発光素
子を封止している光透過性材料の上面において、臨界角
よりも大きな角度で入射するように作製されている。
【００３３】また、上記構成において、前記側面方向に
全反射された光がやや下方へ屈折するように前記光透過
性材料の側面の形状を整えることができる。
【００３４】このような側面の形状の例としては、発光
素子を一方の焦点とする楕円体の表面の一部等がある。
【００３５】更に前記発光素子の周囲の前記第２の反射
鏡または前記周辺反射鏡の内側に前記発光素子の側方へ
出射した光を上方へ反射する第３の反射鏡を設けること
ができる。
【００３６】また前記発光素子を金属板の上の回路基板
上にマウントすることができる。
【００３７】また、前記第１の反射鏡と前記第２の反射
鏡とを一体の光学体に形成することができる。
【００３８】また、前記第２の反射鏡が全反射により反
射するものであって、反射されず透過した光を上方へ反
射するための補助反射鏡を備えることができる。
【００３９】また、前記第２の反射鏡または前記周辺反
射鏡を、上方から見たとき多角形あるいはそれに近い形
にすることができる。
【００４０】ここで、多角形とは正方形、長方形、台
形、平行四辺形、正六角形等を含むものである。
【００４１】更に前記第１の反射鏡が中心軸に対して６
０度以上の範囲の光を反射するものとすることができ
る。
【００４２】
【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。
【００４３】（実施の形態１）まず、本発明の発光ダイ
オードの実施の形態１について、図１、図２を参照して
説明する。図１に示す発光ダイオード１０において、４
００×４００μｍ寸法の発光素子１がリードフレーム２
ａ上にＡｇペースト（図示せず）を介してマウントさ
れ、一方、発光素子１の発光面中央部に形成された直径
０．１ｍｍの電極及びその上の金ワイヤのボール（図示
せず）が直径３０μｍのワイヤ３により対極リード２ｂ
と電気的接触がなされ、これらが透光性樹脂４で封止さ
れるとともに、光学面がモールドされている。
【００４４】光学面は、図２に示すように、中央放射面
４ａ、上面反射面４ｂ、側面放射面４ｃで構成されてい
る。ここで、中央放射面４ａは発光素子１の上面からｈ
＝０．５ｍｍ高さで、直径Ｗｃ＝０．３ｍｍの円形状に
形成され、上面反射面４ｂは発光素子１の上面中央部を
焦点とし、中央放射面４ａの端部を通り、対称軸がｚ軸
に垂直な放物線をｚ軸のまわりに回転させた形状で形成
されている。また、４ｃはｚ軸に略垂直（型抜きのため
のわずかなテーパーを有する）な円筒面とされている。
このような中央放射面４ａ、上面反射面４ｂ、側面放射
面４ｃを有する透光性樹脂４の外径（直径）がＷM＝
７．５ｍｍとされている。
【００４５】透光性樹脂４を所定の外径とした場合に、
大きな立体角を得るためには、上面反射面を焦点位置が
同じで相似比の小さい放物線の回転形状（例えば４ｂ’
から４ｂ）とすればよいが、ワイヤボンディング型発光
素子の場合、図１に示すように発光素子１の上部にはワ
イヤスペースが必要となる。即ち、発光素子１の上面に
は電極（ｎ電極又はｐ電極）を有し、ワイヤ３がボンデ
ィングされている。ワイヤ３は上方に引き出され曲げら
れるが、極度な曲げを行うと断線が生じ易くなること、
およびこのワイヤ３も透光性樹脂で封止される必要があ
ることとで、少なくとも０．３ｍｍ（ワイヤ０．２ｍ
ｍ、封止０．１ｍｍ）のスペースが必要である。このた
め光学面は波線で示された仮想の上面反射面４ｂ’より
相似比が小さい放物線である上面反射面４ｂとすると共
に中央放射面４ａを設けてある。
【００４６】このような光学面とすることにより、LED
パッケージの中央からZ軸方向への光を放射できるとと
もに、Z軸に対し略垂直な方向への反射効率の向上を図
ることができる。即ち、図２において、発光素子１の発
光面の中央部を点Oとし、Z軸に対する、点Oから上面反
射面の端縁方向の角度は、波線で示された４ｂ’の場
合、θ0＝６０度であるのに対し、実線で示された４ｂ
の場合、θ1＝６５度となり、これらは、立体的にみれ
ば、それぞれ、点Oに対し、Ａ0＝３．１strad、Ａ1＝
３．６stradの立体角となる（いづれの場合も点Oを焦点
とし、対称軸がZ軸に対し垂直な放物線をZ軸まわりに回
転させた形状の上面反射面の場合）。一方、Z軸に対す
る、点Oから中央放射面の端部方向の角度θ2は、１７度
で、点Oに対する立体角は、Ａ2＝０．２５stradとな
る。つまり、実線に示した光学面とすることで、中央放
射面が形成された部分についてはZ軸に対し略垂直な方
向への反射が期待できないため立体角がＡ2＝０．２５s
trad分マイナスとなるものの、４ｂ’を４ｂとしたこと
による立体角の増分がＡ1−Ａ0＝０．５となり、上記マ
イナス分を引いても（Ａ1−Ａ0）−Ａ2＝０．２５とな
り０．２５の増分となる。従って、光源に対する上面反
射面の立体角増分は０．２５／π、即ち約１割増しとな
り、Z軸に対し略垂直な方向への放射効率の向上を図る
ことができる。
【００４７】なお、本実施の形態１の発光ダイオード１
０では、４００μｍ角の発光素子に対し、直径０．３ｍ
ｍの中央放射面を形成した例を説明したが、これに限ら
ず、他のサイズでも構わない。但し、中央放射面４ａを
極度に広くすると、上面から多くの光が放射され、Z軸
に対し略垂直な方向への放射効率が低下し、本来のコン
セプトを失うため、発光素子の発光面程度のサイズ以下
に留めるのが望ましい。また、発光素子１の上面放射面
と中央放射面との距離ｈは０．５ｍｍ、透光性樹脂４の
直径は７．５ｍｍとして説明したが、これに限定される
ものではなく、効果の得られる範囲で適度な値とすれば
よい。
【００４８】図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に透光性樹脂
の直径をそれぞれ５ｍｍ，７．５ｍｍ、１５ｍｍとした
際の、中央放射面４ａを形成しない場合（図２の４
ｂ’）に対する、放射面を形成した場合（４ａ及び４
ｂ）の点Oに対する上面反射面の立体角増分をｈの関数
として表した。図３（ｂ）より、透光性樹脂の直径が
７．５ｍｍの場合では、ｈ＝０．６ｍｍで、放射面を形
成しない場合に対し、立体角増分を最大に取ることがで
きる。ｈをこれより大きくすると、放射面を形成しない
場合との差が小さくなり、上面反射面の立体角増分は減
少する。一方、ｈを小さくすると、中央放射面が占める
立体角が増すため、上面反射面の立体角増分は減少す
る。また、透光性樹脂の直径を変えても同じ傾向が認め
られる。このような傾向は、透光性樹脂の径が大きい場
合より、径が小さい場合の方が顕著となるものの、直径
が１５ｍｍ以下であれば中央放射部を設けることで立体
角の増分に関して優位な効果を得ることができる。以上
の結果に鑑みれば、ｈ＝０．３〜１．０ｍｍの範囲、透
光性樹脂の直径を５〜１５ｍｍの範囲とするのが望まし
い。
【００４９】なお、図２、図３において、透光性樹脂の
直径が１５ｍｍで、ｈ＝０．３ｍｍの場合のように、中
央放射面４ａが発光素子１の発光面に近接すると理論上
は中央放射面４ａの端部の角度（θ2）とその立体角
（Ａ2）が大きくなる。このため、中央放射面を形成し
ない場合に対する、放射面を形成した場合の点Oに対す
る上面反射面４ｂの立体角増分（（Ａ1−Ａ0）−Ａ2）
は図３（ｃ）に示すようにマイナスとなる。しかしなが
ら、実際には中央放射面４ａ直下の発光素子の発光面中
央部は、直径０．１ｍｍの電極が形成されており、その
上には、金ワイヤのボールが存在し、いずれも非発光部
であるため、実際上は中央放射面からの外部放射光量は
増加しない。このため、Ａ2に起因する立体角増分がマ
イナスになるという影響は実際上は少なく、Ａ1−Ａ0の
増分によるZ軸に対し略垂直な方向への放射効率の向上
を期待できる。
【００５０】また、中央放射面４ａは図４（ａ）のよう
に平面形状に限らず、例えば（ｂ）のように中央放射面
４ａと上面反射面４ｂの境界部分のみがＲ形状のもの、
（ｃ）のように中央放射面４ａ全体がＲ形状のもの、
（ｄ）のように凹状のもの、（ｅ）のように凸状のもの
としても良い。また上面反射面４ｂは、発光素子の上面
中央部を焦点とし、Ｘ軸方向を対称軸とした放物線の回
転体のみならず、図５のように対称軸がＸ軸方向から傾
いた放物線の回転体でも良いし、放物線に限らず、長焦
点の楕円や双曲線の回転体としても良い。さらに他の形
状を回転させたものであっても構わない。
【００５１】更に、発光素子の上面中央部ではなく、上
面周辺部に電極があるものを用いても良い。この場合、
ワイヤスペースという観点からは上述のようなｈの寸法
の制限は生じない。しかし、近接させ過ぎると、上面反
射面４ｂでは中央放射面４ａの立体角（対発光素子）が
著しく大きくなる。また、樹脂封止の際、隙間が狭いと
未充填になり易く、封止後も素子に不自然な応力が加わ
るものとなり易い。このため、上述のように発光素子１
の上面放射面と中央放射面との間に所定スペースを設け
るのが望ましい。
【００５２】また、パッケージ形態は、図１に示すもの
に限らず、図６に示すように、金属基板７上に絶縁層６
を介し、銅箔パターン５ａ，５ｂを形成し、その上に発
光素子１を形成したものや、図７に示すように、リード
８ａ，８ｂを下方に引き出したものでも構わない。ま
た、発光素子に蛍光体をコーティングしたものを用いて
も良いが、その際には、図８に示すように、蛍光体１２
を内部にコーティングして発光素子１を封止した光源９
を用いることができる。
【００５３】実施の形態１の発光ダイオード１０は、例
えば、トランスファーモールド法によって製造すること
ができる。以下にトランスファーモールド法による製造
方法を図９を参照して説明する。まず、プレス加工によ
って形成されたリードフレーム２ａに発光素子１をフェ
イスアップ接合する。次に、発光素子１のＡｌボンディ
ングパットとリードフレーム２ｂとをワイヤ３で電気的
に接続する。次に、発光素子１を実装されたリードフレ
ーム２ａ、２ｂを金型２０Ｂに位置決め載置し、上方か
ら金型２０Ａを降下させて挟持することによりリードフ
レームと金型との位置保持をする。次に、剥離成分を含
有した透明エポキシ樹脂４を金型内に注入する。次に、
透明エポキシ樹脂４を１６０℃、５分の硬化条件で硬化
させる。次に、金型２０Ａ、２０Ｂを上下分離して透明
エポキシ樹脂４を硬化させた発光ダイオード１０を取り
出す。このようなトランスファーモールド法による発光
ダイオード１０の製造では、金型２０Ａ、２０Ｂでリー
ドフレーム２ａ、２ｂを挟持した状態で金型内部２０
Ｃ、２０Ｄに透明エポキシ樹脂８を注入するので、発光
素子１と光学面との位置決め精度を±０．１ｍｍの高精
度で実現することが可能になり、近接光学系を用いた発
光ダイオード１０の個体差による配光特性のばらつきを
防ぐことができる。
【００５４】また、上記発光ダイオード１０は、キャス
ティングモールド法によっても製造することができる。
以下、キャスティングモールド法による製造方法を図１
０を参照にして説明する。まず、プレス加工によってリ
ードフレーム２１ａ、２１ｂを打ち抜き加工する。この
とき、リードフレーム２１ａ、２１ｂは分断せずに複数
個分の後端がリードで連結された状態にする。次に、リ
ードで連結された後端を支持部材に固定する。次に、リ
ードフレーム２１ｂの先端に発光素子１をフェイスアッ
プ接合する。次に、発光素子１のＡｌボンディングパッ
トとリードフレーム２１ａとをワイヤ３で電気的に接続
する。次に、リードフレーム２１ａ、２１ｂをモールド
成型用のキャスティング２０Ｆ上に移動させる。次に、
キャスティング２０Ｆ内に樹脂４を注入する。次に、樹
脂４を注入されたキャスティング２０Ｆ内にリードフレ
ーム２１ａ、２１ｂを浸漬する。次に、キャスティング
２０Ｆおよびリードフレーム２１ａ、２１ｂを配置した
空間２０Ｅを真空にして樹脂４の気泡抜きを行う。次
に、樹脂４を１２０℃、６０分の硬化条件で硬化させ
る。次に、キャスティング２０Ｆから樹脂４を硬化させ
た発光ダイオード４を取り出す。キャスティングモール
ド法では、リードフレーム２１ａ、２１ｂの先端（自由
端）がキャスティングで支持拘束されていないので、発
光素子１と光学面との位置決め精度は±０．２ｍｍとト
ランスファーモールド法による製造より低下するが、透
明エポキシ樹脂４の長時間硬化を行うことで熱応力むら
は小になり、リードフレーム２１ａ、２１ｂと透明エポ
キシ樹脂４の剥離が生じにくくなる。なお、製造工程管
理や発光素子１の配光特性を選別することで、配光特性
の安定化を図ることは可能である。
【００５５】（実施の形態２）本発明の実施の形態２に
ついて、図１１乃至図１９を参照して説明する。
【００５６】図１１（ａ）は本発明の実施の形態２にか
かるＬＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＰ部分の拡大
図である。図１２は本発明の実施の形態２にかかるＬＥ
Ｄライトの光源であるＬＥＤの縦断面図である。図１３
は本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤライトの周囲を
矩形にカットし、複数個を合わせて一定範囲をカバーす
るようにした構造を示す平面図である。図１４は本発明
の実施の形態２にかかるＬＥＤライトの光源であるＬＥ
Ｄの第１の変形例を示す縦断面図である。図１５は本発
明の実施の形態２にかかるＬＥＤライトの光源であるＬ
ＥＤの第２の変形例を示す縦断面図である。
【００５７】図１６は本発明の実施の形態２にかかるＬ
ＥＤライトの光源であるＬＥＤの第３の変形例を示す説
明図である。図１７は本発明の実施の形態２にかかるＬ
ＥＤライトの第４の変形例を示す部分拡大図である。図
１８（ａ）は本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤライ
トの第５変形例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ
断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は
（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。図１９（ａ）は本発明の
実施の形態２にかかるＬＥＤライトの第６の変形例を示
す平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は
（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【００５８】図１１に示されるように、本実施の形態２
のＬＥＤライト１は円形の本体の中心に光源となるＬＥ
Ｄ３２を搭載して、その周囲を第２の反射鏡としての同
心円の階段状の反射鏡３３で囲んだ構造をしている。こ
こで、発光素子の中心軸をＺ軸とし発光素子上面をその
原点とし、この原点においてＸ軸とＹ軸とが直角に交わ
るように定めてある。以下の各変形例、各実施の形態に
おいても同様である。
【００５９】図１１（ｃ）に示されるように、この反射
鏡３３の反射面３３ａは、図のＸ−Ｙ平面に対して約４
５度に傾斜している。反射鏡３３は、透明アクリル樹脂
で成形した後、アルミ蒸着して反射面を形成している。
【００６０】次に、ＬＥＤ３２の構成について、図１２
を参照して説明する。図１２に示されるように、Ｘ−Ｙ
平面上に設けられた１対のリード板３５ａ，３５ｂのう
ち面積の広いリード板３５ａの先端に発光素子３６をマ
ウントしている。発光素子３６の上面の電極とリード板
３５ｂの先端とは、ワイヤ３７でボンディングされて電
気的接続がなされている。これらの電気系としてのリー
ド板３５ａ，３５ｂの先端、発光素子３６、ワイヤ３７
が樹脂封止用金型にセットされて、光透過性材料として
の透明エポキシ樹脂３８によって図に示すような断面形
状に樹脂封止されている。ここで、ＬＥＤ３２の上面３
９の中心部分には平坦面３９ａがあって、この平坦面３
９ａに続いて第１の反射鏡３９ｂとして発光素子３６の
発光面の中心を焦点とし、Ｘ軸方向を対称軸とする放物
線の一部を原点からＺ軸に対して６０度以上の範囲内に
おいてＺ軸の周りに回転させた傘のような形状をしてい
る（したがって、回転放物面ではない）。また、ＬＥＤ
３２の側面４０は、発光素子３６を中心とする球面の一
部をなしている。このような構成を有するＬＥＤ３２が
円形のＬＥＤライト３１の中心に固定されている。
【００６１】かかる構成を有するＬＥＤライト３１の放
射原理について、図１１，図１２を参照して説明する。
ＬＥＤ３２のリード板３５ａ，３５ｂに電圧を印加する
と発光素子３６が発光する。発光素子３６から発せられ
た光のうち、Ｚ方向即ち真上に向かった光は平坦面３９
ａから透明エポキシ樹脂３８外へ放射され、ＬＥＤライ
ト３１の上に被せられている図示しない透明な前板を透
過し外部放射される。また、発光素子３６が発した光の
うちＺ軸に対して６０度以上の範囲内の光が第１の反射
鏡としての上面３９に至り、これらの光は上面３９への
入射角が大きいため全て全反射されて側面４０に向か
う。ここで、上面３９は発光素子３６を焦点としＸ軸を
対称軸とする放物線の一部をＺ軸の周りに回転させた形
状をしているため、上面３９で反射された光は全てＸ−
Ｙ平面に平行に進み、側面４０は発光素子３６を中心と
する球面の一部をなしているため、光はほぼそのまま平
行に進んでＺ軸周り３６０度の方向に略平面状に外部放
射される。さらに、発光素子３６から側面４０に直接至
る光は、側面４０は発光素子３６を中心とする球面の一
部をなしているため、屈折することなく直進し、外部放
射される。
【００６２】その先には第２の反射鏡としての階段状の
反射鏡３３があり、略４５度の傾斜を有する反射面３３
ａがあるが、上面３９で反射されてＸ−Ｙ平面に略平行
に放射された光と、側面４０から直接放射された光はＸ
−Ｙ平面に平行に放射されているため、反射面３３ａで
反射された光はそれぞれがほぼ垂直に近く上方へ進み、
少なくともＺ軸から２０度の範囲内で、図示しない透明
な前板を通り抜けて外部放射される。なお、上記で「平
行」と表現している光も、発光素子３６の大きさがある
ために完全な平行にはならないが、いずれの光もほぼ平
行になり、少なくともＺ軸から２０度の範囲内には確実
に入るものとなる。
【００６３】このようにして、本実施の形態２のＬＥＤ
ライト３１は、ＬＥＤの特長である薄型という利点を生
かして、薄型で１個の発光素子で大面積を照射すること
ができ、高い外部放射効率を得ることができる。
【００６４】本実施の形態２のＬＥＤライト３１の応用
として、図１３に示されるように、円形のＬＥＤライト
１を正方形またはその一部に切断して、断片４１ａ，４
１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅ，４１ｆの６個を作製
し、これらを図のように組み合わせて所定エリアをカバ
ーする複数の発光素子を有する一体のＬＥＤライト４１
とすることができる。
【００６５】［変形例１］本実施の形態２のＬＥＤライ
ト３１の第１の変形例として、図１４に示されるように
一対のリード板４２ａ，４２ｂを発光素子３６の周辺の
み凹ませて第３の反射鏡とする。これによって、図１２
の基本形においては発光素子３６の真上のみ直接上方に
光が放射されるのに対して、ＬＥＤ内の発光素子３６の
周辺からも上方に光が放射されるようになり、より全体
が発光しているように見えて、見栄えが向上するという
効果が得られる。
【００６６】［変形例２］本実施の形態２のＬＥＤライ
ト３１の第２の変形例として、一対のリード板４３ａ，
４３ｂにハーフエッチングやスタンピングパターンによ
り、図１５に示されるようなパターンを設けることによ
って、発光素子３６から斜め下方に放射される光を反射
して上方に光を放射するようにしても良い。複数の同心
円反射鏡を形成することにより、変形例１と同様により
全体が発光しているように見せることができ、見栄え向
上を図ることができる。なお、この場合には、透明エポ
キシ樹脂３８とリード板４３ａ，４３ｂとの接着面積が
増し、接着形状を平面形状でなくすることによる剥離不
良低減の効果もある。特に、発熱の大きい大電流タイプ
の場合に有効である。
【００６７】［変形例３］本実施の形態２のＬＥＤライ
ト３１の第３の変形例として、図１６に示されるよう
に、ＬＥＤの透明エポキシ樹脂３８による封止部分の側
面形状を変更しても良い。基本例の側面４０は発光素子
３６を中心とする球面形状の一部であり、発光素子３６
から出た光は側面４０に略垂直に入射してそのまま直進
するようになっていたが、この変形例３においては、側
面４４は発光素子３６を一方の焦点とする楕円体表面の
一部をなしており、発光素子３６から出た光は側面４４
において直進方向に対してやや下方に屈折する。したが
って、ＬＥＤの周囲の階段状反射鏡３３をより低い位置
にもってきても高い外部放射効率が得られるＬＥＤライ
トとなる。これによって、ＬＥＤライトをより薄型にす
ることができる。
【００６８】［変形例４］本実施の形態２のＬＥＤライ
ト１の第４の変形例として、図１７に示されるように、
第１の反射鏡としての上面３９における側方への反射
を、透明エポキシ樹脂３８と空気の境界面における全反
射によらず、上面３９にメッキ、蒸着等を施して金属反
射膜４５を付着させても良い。この場合には、発光素子
３６の真上を平坦にしてしまうと真上に放射される光は
外部放射されなくなるので、上面３９の中心部分まで全
て発光素子３６を焦点とする放物線の一部をＺ軸周りに
回転させた形状とする必要がある。
【００６９】［変形例５］本実施の形態２のＬＥＤライ
ト３１の第５の変形例５１として、基本例のように全体
を略均一に光らせるのではなく、発光点を点在させるこ
ともできる。即ち、図１８（ａ）に示されるように、第
２の反射鏡としての円形反射鏡５３を扇形に分割して、
図１８（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示されるようにＬＥＤ
５２から反射面５３ａまでの距離を何種類かに分ける。
これによって、上方から見たときに反射光の放射される
位置が円の中で散らばり、きらきらと光り美しく見える
という効果がある。この際、ＬＥＤ５２には、微小な中
央放射面４ａを備えていることで、さらに見栄えを良く
する効果がある。即ち、中央放射面４ａと反射面５３ａ
とから外部放射される光の輝度を同等とし、かつ輝点を
バランス良く配置することができる。中央放射面４ａか
ら外部放射される光量は、ＬＥＤ５２の周囲に放射され
た後円形反射鏡５３で反射されて外部放射される光量に
対し、１／１０以下といったごくわずかな割合とし、大
半がＬＥＤ５２の周囲に放射する特性とすることで輝度
が同等となる。さらに詳細には、円形反射鏡５３がより
大きいほど中央放射面４ａから外部放射される光量比は
小さくてよい。また、きらきらと光り美しく見える効果
は反射面５３ａが略平面あるいは凸面の際に得られる
が、凸面そして凸面の曲率が大きいほど中央放射面４ａ
から外部放射される光量比は小さくて良い。なお、この
変形例５においては、各扇形においてそれぞれ一段の反
射面５３ａでＬＥＤ５２からの光を全て反射しなければ
ならないので、各反射面５３ａの高さは図１８（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示されるように、図１１（ｂ）に示さ
れる基本例の円形階段形反射鏡３３の全体の高さｈと同
じ高さにするのが望ましい。また、輝度を同等とすると
説明したが、周辺ほど輝度が高いものやその逆など輝度
アクセントをつけたものとしても良い。
【００７０】［変形例６］本実施の形態２のＬＥＤライ
ト３１の第６の変形例５４として、図１９に示されるよ
うに、第２の反射鏡としての反射鏡５６を扇形に分割し
てそれぞれ長さを変えることによって、反射鏡５６の形
状を多角形の１つとしての正方形に近づけることができ
る。即ち、図１９（ｂ），（ｃ）に示されるように、最
も短い扇形においては反射面５６ａから次の反射面５６
ａまでの長さをＬとすると、その扇形から４５度ずれた
最も長い扇形においては反射面５６ａから次の反射面５
６ａまでの長さを√２Ｌとする。これによって、図１３
に示されるように、複数の正方形のＬＥＤライト４１
ａ，…を連結する場合でも、円形のＬＥＤライト３１を
正方形にカットする必要がないので、外部放射効率の低
下がなく、より明るい連結型ライトとなる。また、略円
筒形のＬＥＤ５５の代わりに略正方形のＬＥＤを光源と
して用いた場合、ＬＥＤの各側面から反射鏡５６までの
距離が全周に亘ってほぼ等しくなるという利点もある。
【００７１】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３について、図２０を参照して説明する。図２０は本
発明の実施の形態３にかかるＬＥＤライトに用いられる
ＬＥＤの全体構成を示す縦断面図である。
【００７２】図２０に示されるように、本実施の形態３
のＬＥＤ６１は、１対のリード板６３ａ，６３ｂのうち
リード板６３ａの先端に発光素子６４がマウントされ、
発光素子６４の上面の電極とリード板６３ｂの先端とが
ワイヤ６５でボンディングされて電気的接続がなされて
いる。これらの電気系としてのリード板６３ａ，６３ｂ
の先端、発光素子６４、ワイヤ６５が光透過性材料とし
ての透明エポキシ樹脂６６によって封止されている。こ
の透明エポキシ樹脂６６の外形は、発光素子６４を中心
とする球形の半分の上部を円錐形に抉り取った形状をし
ている。この場合には、発光素子６４から出た光は第１
の反射鏡としての上面６２で全反射されるが、反射光は
上面６２に対する発光素子６４の鏡映点からの放射光に
相当するので、集光された光ではなく、拡がり角をもっ
て側面６７から放射される。したがって、これらの光を
上方へ反射する第２の反射鏡としての円形階段状反射鏡
も実施の形態２で用いたＬＥＤ３２と比較するとＺ方向
に長いものが必要とされる。
【００７３】しかし、ＬＥＤライトとして比較的広い配
光でも良いもの、またＬＥＤライトとして極めて薄いも
のが要求されない場合などには、このような単純な円錐
形の反射面６２を用いることもできる。
【００７４】（実施の形態４）次に、本発明の実施の形
態４について、図２１を参照して説明する。図２１は本
発明の実施の形態４にかかるＬＥＤライトの全体構成を
示す縦断面図である。
【００７５】図２１に示されるように、本実施の形態４
のＬＥＤライト７０は、１対のリード板６３ａ，６３ｂ
のうちリード板６３ａの先端に発光素子６４がマウント
され、発光素子６４の上面の電極とリード板６３ｂの先
端とがワイヤ６５でボンディングされて電気的接続がな
されている。これらの電気系としてのリード板６３ａ，
６３ｂの先端、発光素子６４、ワイヤ６５が透明エポキ
シ樹脂６６によって封止されている。この透明エポキシ
樹脂６６の形状は、通常の円筒形であり、したがって透
明エポキシ樹脂６６の上面は第１の反射鏡の役目を果た
し得ない。その代わりに透明アクリル樹脂で成形した傘
のような形状の円形の光学体６８を、透明エポキシ樹脂
６６の上面に光透過性材料６７を介して取り付けてい
る。この光学体６８の上面６９は、発光素子６４を焦点
としＸ軸方向を対称軸とする放物線の一部をＺ軸の周り
に回転させた形状をしている。
【００７６】また、光学体６８の下面７１は、第２の反
射鏡としての実施の形態２の円形階段状反射鏡の代わり
をすべく、約４５度の段のついた円形の階段状となって
いる。そして、下面７１にはアルミ蒸着７２がされて、
その上からアルミ蒸着膜の保護のために図示しないオー
バーコートが行なわれる。本実施の形態４においては、
蒸着鏡面化の後のオーバーコートの自由度が大きくでき
る。即ち、オーバーコートを有色のものにしても構わな
いし、厚さの制限もない。
【００７７】かかる構成を有するＬＥＤライト７０は、
１対のリード板６３ａ，６３ｂに所定の電圧がかけられ
ると発光素子６４が発光して、そのうち真上へ向かった
光は遮るものがないのでそのまま直進して、図示しない
透明な前板を透過して外部放出される。また、斜め上方
から側方へかけて放射された光は、光透過性材料６７を
透過して光学体６８内に入り、第１の反射鏡としての上
面６９に当った光は全反射するが、上面６９は発光素子
６４を焦点とする放物線の一部をＺ軸の周りに回転させ
た形状をしているので、全て側面方向へＸ−Ｙ平面に略
平行に反射される。そして、第２の反射鏡としての円形
階段状反射鏡７１で上方へＺ軸に略平行に反射されて上
面６９から前記前板を透過して外部放射される。光学体
６８内に入り、円形階段状反射鏡７１に直接当った光も
同様に上方へ放射される。
【００７８】このようにして、ＬＥＤの特長である薄型
という点を生かしつつ、通常の円筒形のＬＥＤを用いて
見栄え良く１個の発光素子で大面積を照射することがで
き、高い外部放射効率が得られるＬＥＤライトとなる。
【００７９】（実施の形態５）次に、本発明の実施の形
態５について、図２２を参照して説明する。図２２は本
発明の実施の形態５にかかるＬＥＤライトの全体構成を
示す縦断面図である。
【００８０】図２２に示されるように、本実施の形態５
のＬＥＤライト８０は、金属板としてのアルミベース８
１の上に形成されている。アルミベース８１の上には、
絶縁層８２を挟んで回路パターン８３が形成されてお
り、その上に発光素子８４がマウントされてワイヤ８５
でボンディングされ、電気的接続がなされている。これ
らの電気系としての回路パターン８３、発光素子８４、
ワイヤ８５の上に、内側を半球形９１にくりぬかれた傘
のような形状の透明アクリル樹脂で成形された光学体８
７が被せられる。このとき、半球形９１の部分に光透過
性材料としての透明シリコン樹脂が充填されて、回路パ
ターン８３、発光素子８４、ワイヤ８５が隙間なく封止
される。このように固定された状態で、この光学体８７
の上面８８は、発光素子８４を焦点とする放物線の一部
をＺ軸の周りに回転させた形状をしている。
【００８１】また、光学体８７の下面８９は、第２の反
射鏡としての約４５度の段のついた円形の階段状となっ
ている。そして、下面８９にはアルミ蒸着９０がされ
て、その上からアルミ蒸着膜の保護のために図示しない
オーバーコートが行なわれる。本実施の形態５において
も、蒸着鏡面化の後のオーバーコートの自由度が大きく
できる。即ち、オーバーコートを有色のものにしても構
わないし、厚さの制限もない。
【００８２】かかる構成を有するＬＥＤライト８０の発
光素子８４が発光すると、そのうち真上へ向かった光は
遮るものがないのでそのまま直進して、図示しない透明
な前板を透過して外部放出される。また、斜め上方から
側方へかけて放射された光は、透明シリコン樹脂８６を
透過して光学体８７内に入り、第１の反射鏡としての上
面８８に当った光は全反射するが、上面８８は発光素子
８４を焦点とする放物線の一部をＺ軸の周りに回転させ
た形状をしているので、全て側面方向へＸ−Ｙ平面に略
平行に反射される。そして、第２の反射鏡としての円形
階段状反射鏡８９で上方へＺ軸に略平行に反射されて上
面８８から前記前板を透過して外部放射される。光学体
８７内に入り、円形階段状反射鏡８９に直接当った光も
同様に上方へ放射される。
【００８３】本実施の形態５のＬＥＤライト８０におい
ては、熱伝導性に優れたアルミベース８１の上に形成し
ているので、放熱性が大幅に向上し、発光素子８４に大
電流を投入しても熱飽和が起きないため大きな光出力が
得られるという利点がある。
【００８４】このようにして、薄型で大きな放熱性を有
し、熱飽和の制限を受けることなく大きな光出力が得ら
れ、高光度のＬＥＤライトとできるだけでなく、大面積
としても薄型とできる本実施形態において、大面積かつ
高輝度のＬＥＤライトを具現化することができる。
【００８５】（実施の形態６）次に、本発明の実施の形
態６について、図２３を参照して説明する。図２３は本
発明の実施の形態６にかかるＬＥＤライトの全体構成を
示す縦断面図である。
【００８６】図２３に示されるように、本実施の形態６
のＬＥＤライト１００も、金属板としてのアルミベース
９５の上に形成されている。アルミベース９５の上に
は、絶縁層９６を挟んで回路パターン９７が形成されて
おり、その上に発光素子９８がマウントされてワイヤ９
９でボンディングされ、電気的接続がなされている。こ
れらの電気系としての回路パターン９７、発光素子９
８、ワイヤ９９は光透過性材料としての透明エポキシ樹
脂１０２で封止されている。その上から、円形の透明ア
クリル樹脂で成形された光学体１０１が固定されてい
る。このように固定された状態で、この光学体１０１の
上面１０３は、発光素子９８を焦点とする放物線の一部
をＺ軸の周りに回転させた形状をしており、第１の反射
鏡として機能する。
【００８７】また、光学体１０１の下面１０４は、第２
の反射鏡としての約４５度の段のついた円形の階段状と
なっている。ここで、本実施の形態６のＬＥＤライト１
００においては、光学体１０１の下面１０４に金属蒸着
が施されていない。即ち、第１の反射鏡としての光学体
１０１の上面１０３で側面方向に反射された発光素子９
８からの光は、第２の反射鏡としての光学体１０１の下
面１０４で全反射によって上方へ反射される。つまり、
光学体１０１の下面１０４に金属蒸着を施さなくても、
下面１０４における全反射のみで大部分の光は上方へ反
射される。全反射されずに下面１０４を突き抜けてきた
光を反射するために、補助反射体１０５が光学体１０１
の下に下面１０４と空気層を空けて回路基板９７の上に
固定されている。補助反射体１０５の上面はメッキ塗装
によって反射面が形成されており、下面１０４を突き抜
けてきた光を上方へ反射する。
【００８８】このように、本実施の形態６のＬＥＤライ
ト１００においては、第１の反射鏡と第２の反射鏡を兼
ねた光学体１０１の下面１０４に金属蒸着を施す必要が
なく、補助反射体１０５を設けて簡易なメッキ塗装を施
すだけで、発光素子９８から発せられた光をほぼ全て上
方へ外部放射することができ、高い外部放射効率を得る
ことができる。また、本実施の形態６のＬＥＤライト１
００においても熱伝導性に優れたアルミベース９５の上
に形成しているので、放熱性が大幅に向上し、発光素子
９８に大電流を投入しても熱飽和が起きないため大きな
光出力が得られるという利点がある。
【００８９】このようにして、簡単な工程で高い外部放
射効率が得られるとともに、薄型で大きな放熱性を有
し、熱飽和の制限を受けることなく大きな光出力が得ら
れ、明るい放射光が得られるＬＥＤライトとなる。
【００９０】（実施の形態７）次に、本発明の実施の形
態７について、図２４を参照して説明する。図２４
（ａ）は本発明の実施の形態７にかかるＬＥＤライトの
全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図
である。
【００９１】図２４に示されるように、本実施の形態７
のＬＥＤライト１１０は、下面１１３が第２の反射鏡と
しての階段状の反射面となっており、中心部に円筒形の
空間１１４が設けられた透明アクリル樹脂で成形された
光学体１１１と、中心部の空間１１４内に固定された実
施の形態２のＬＥＤライト３１と同様のＬＥＤ３２との
組み合わせで構成されている。即ち、ＬＥＤ３２は発光
素子１１５等を透明エポキシ樹脂で封止するとともに、
その上面を第１の反射鏡としての放物面１１６にしてお
り、発光素子１１５から出て上面１１６で側面方向へ反
射された光は、光学体１１１の下面１１３で上方へ反射
され、図示しない透明な前板を透過して外部放射され
る。
【００９２】ここで、ＬＥＤ３２の側面１１７の上部か
ら直接（上面１１６で反射されずに）放射された光は、
実施の形態２のＬＥＤライト３１においては、二点鎖線
で示される経路を辿って、上方へ反射されず有効利用さ
れずに終わっていたが、本実施の形態７のＬＥＤライト
１１０においては、破線で示されるように光学体１１１
の水平な上面１１２で反射されて下面１１３で上方へ反
射されて有効利用される。これによって、薄型でより外
部放射効率の高いＬＥＤライトとなる。また、空間１１
４に入射した光はＺ軸に対し大きな角度となる方向に屈
折されるので、図２４（ａ）で上方から見た場合の周辺
部の輝度が向上する。
【００９３】上記各実施の形態においては、発光素子等
を封止する光透過性材料として透明エポキシ樹脂を主に
用いているが、その他の光透過性材料でも構わない。
【００９４】また、上記各実施の形態においては、第２
の反射鏡としての、または第１の反射鏡と第２の反射鏡
を兼ねる光学体として透明アクリル樹脂を用いている
が、その他の透明合成樹脂を始めとして、他の材料を用
いることもできる。
【００９５】また、中央放射面を備えることでＬＥＤ中
央からの放射光を得るとして説明したが、サイズの大き
い発光素子を用いたり上面光学系を極めて近接させたり
などして、発光素子からの上面光学系への入射角を臨界
角以内とし、特に中央放射面を設けずしてＬＥＤ中央か
らの放射光を得るものとしても構わない。
【００９６】一方、上記とは別に配光の狭い発光素子を
用いる場合、上面光学系は必ずしも近接しなくとも十分
な側面放射を得ることができる。
【００９７】ＬＥＤライト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。
【００９８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の発光ダイ
オードは、電源供給手段に実装された発光素子と、該発
光素子を封止する透光性材料による封止手段と、前記発
光素子の発光面側に対向し前記発光素子が発する光を前
記発光素子の中心軸と直交ないしは中心軸と大きな角度
をなす方向へ反射する反射面と、前記反射面によって反
射された光を側面から前記発光素子の中心軸と直交ない
しは中心軸と大きな角度をなす方向へ放射する側面放射
面を有することを特徴とする。
【００９９】従って、透光性材料により、光学面である
反射面及び側面放射面の中心軸を発光素子の中心軸に一
致させて精度良く形成することができ、発光素子から放
射された光が反射面で均一に反射されるため、放出され
る光の明るさが場所によらず全方向で均一なものとな
る。このため、ドーム部によって集光放射している従来
型のＬＥＤの外部に反射鏡を設けた従来型の構造のＬＥ
Ｄライトが内在していた、ＬＥＤ自体に配光のばらつき
が生じ易く、さらにＬＥＤの外部に設けられた反射鏡と
の位置ずれによるばらつきが生じ易い、という配光特性
のばらつきに関する従来の問題点を解消することができ
る。また透光性材料により発光素子が一体的に封止する
ことができるので、製造後も物理的衝撃が生じた場合に
も位置ずれを生じることがなく、発光素子と反射面との
間に界面等が存在しないため、よごれ等が進入する恐れ
もなく、界面やよごれ等による光損失を生じることがな
い。更に、発光素子を透光性材料内に直接封止している
ため、全体の厚みを小さくすることができ、ＬＥＤの特
長である薄型という点を最大限に生かすことができる。
【０１００】また、前記反射面の中央部に、前記発光素
子が発した光を前記発光素子の中心軸と略平行な方向へ
放射する中央放射面を設けると、、発光素子から上方に
放射される光を中央放射面から直接取り出すことができ
るため、発光の中心部が中抜け状態になることが無く、
見栄えを向上させることができる。
【０１０１】また、前記中央放射面を、前記発光素子の
発光面から前記発光素子の中心軸方向に０．３ｍｍ〜
１．０ｍｍの範囲で形成すると、前記反射面の立体角を
増加させて光学的特性の向上を図ることが可能になると
共に、中央放射面の形成により反射面を発光素子に近接
させた場合であってもワイヤボンディングの際のボンデ
ィングスペースや樹脂モールドの空間を確保することが
可能となる。
【０１０２】更に、前記中央放射面を、前記発光素子の
発光面積より小さくすることにより、発光ダイオードの
周囲に反射鏡を設けた場合に反射鏡による反射強度と中
央放射面との放射強度のバランスが取れ、見栄えの良い
ものとすることができる。
【０１０３】前記側面放射面は、前記反射面によって反
射された光に加えて発光素子から直接到達する光を前記
中心軸と直交ないしは中心軸と大きな角度をなす方向へ
放射するものとすると、発光素子から側方に放射されて
上面反射面で反射されない光も、上面反射面によって反
射された光と同様に、側面放射面により外部に放射され
るため、高い外部放射効率が得られるものとなる。
【０１０４】また、本発明のＬＥＤライトは、発光ダイ
オードの周囲に反射鏡を備えたＬＥＤライトであって、
前記発光ダイオードは、電源供給手段に実装された発光
素子と、該発光素子を封止する透光性材料による封止手
段と、前記発光素子の発光面側に対向し前記発光素子が
発する光を前記発光素子の中心軸と直交ないしは中心軸
と大きな角度をなす方向へ反射する反射面と、前記反射
面によって反射された光を側面から前記発光素子の中心
軸と直交ないしは中心軸と大きな角度をなす方向へ放射
する側面放射面を有することを特徴とする。
【０１０５】従って、発光素子から放射された光が発光
ダイオードの反射面で均一に反射され、発光素子の中心
軸とほぼ直交する方向に均一に放射されるため、放出さ
れる光の明るさが場所によらず均一なものとなる。この
ように発光ダイオードから均一に放射された光を発光ダ
イオードの周囲に備えた反射鏡で更に反射させることに
よって、大面積の外部放射光を得ることが可能となる。
【０１０６】また、前記反射面の中央部に、前記発光素
子が発した光を前記発光素子の中心軸と略平行な方向へ
放射する中央放射面を設けると、発光素子から上方に放
射される光を中央放射面から直接取り出すことができる
ため、発光の中心部が中抜け状態になることが無く、均
一な光となり、見栄えを向上できるＬＥＤライトとな
る。
【０１０７】また、前記反射鏡を、複数の略平面ミラー
とすると、キラキラ感のある外部放射光を得ることがで
きるＬＥＤライトとなる。
【０１０８】更に、本発明にかかるＬＥＤライトは、発
光素子と、該発光素子の上方に設けられた前記発光素子
からの光を側面方向へ反射する第１の反射鏡と、該第１
の反射鏡による反射光を上方へ放射する第２の反射鏡と
を具備するものである。
【０１０９】これによって、発光素子の直上に側面方向
へ反射する第１の反射鏡を設置するのみで、この反射光
を上方へ反射する第２の反射鏡を第１の反射鏡から離す
ほど大面積の外部放射光を得ることができる。また、側
面に反射された光は全て光学制御されて上方へ反射され
て外部放射されるので、高い外部放射効率が得られる。
【０１１０】このようにして、ＬＥＤの特長である薄型
という点を生かして、薄型で１個の発光素子で大面積を
照射することができ、高い外部放射効率を得ることがで
きるＬＥＤライトとなる。
【０１１１】また、上記の構成において、前記第２の反
射鏡は反射面が複数に分割されていることにより、上方
から見たときに反射光の放射される位置が円の中で散ら
ばり、きらきらと光り美しく見えるという効果がある。
【０１１２】さらに、前記第２の反射鏡による反射光を
略平行光とすることによって、放射面が略平面状である
ときには、ほぼ全ての光が外部放射され、外部放射効率
の高いＬＥＤライトとなる。また、上述した車載用バッ
クライトのように放射角を約２０度に拡げたい場合に
は、境界面または放射面を凹凸にして制御すれば良い。
その他、第２の反射鏡による反射光が略平行光であれ
ば、放射光をいかようにも制御できるので、光制御の自
由度の高いＬＥＤライトとなる。
【０１１３】本発明にかかるＬＥＤライトは、発光素子
と、該発光素子に電力を供給する電気系と、前記発光素
子及び前記電気系を封止し、封止面の上面で前記発光素
子から発せられた光を側面方向に全反射する第１の反射
鏡を構成する光透過性材料と、前記側面方向に全反射さ
れた光を上方へ反射する第２の反射鏡とを具備するもの
である。
【０１１４】即ち、発光素子から発せられた光が発光素
子を封止している光透過性材料の上面において、臨界角
よりも大きな角度で入射するように作製されている。こ
れによって、第１の反射鏡を作製するのにメッキ、蒸着
等の表面処理の必要がなくなり、封止金型の形状を調節
すれば良いだけなので、ＬＥＤライトの作製工程が極め
て短縮され、また低コスト化される。また、光透過性材
料の側面は発光素子を中心とする球面の一部とすること
によってそのまま側面へ透過して第２の反射鏡によって
上方へ反射される。これによって、発光素子から光透過
性材料の上面・側面へ放射された光はいずれも第２の反
射鏡によって上方へ反射されるので、ＬＥＤの薄型の特
徴を生かしつつ外部放射効率の高いＬＥＤライトとな
る。
【０１１５】また、上記構成において、前記側面方向に
全反射された光がやや下方へ屈折するように前記光透過
性材料の側面の形状を整えたものである。
【０１１６】このようにして、発光素子から出た光は光
透過性材料の側面においてやや下方に屈折する。したが
って、ＬＥＤの周囲の第２の反射鏡をより低い位置にも
ってきても高い外部放射効率が得られるＬＥＤライトと
なる。これによって、ＬＥＤライトをより薄型にするこ
とができる。
【０１１７】更に、上記構成において、前記発光素子の
周囲に前記発光素子の側方へ出射した光を上方へ反射す
る第３の反射鏡を設けると第３の反射鏡を設けない発明
にかかるＬＥＤライトにおいては発光素子の真上のみ上
方に光が放射されるのに対して、発光素子の周辺からも
上方に光が放射されるようになり、より全体が発光して
いるように見えて、見栄えが向上するという効果が得ら
れる。
【０１１８】また、前記発光素子を金属板の上の回路基
板上にマウントすると、熱伝導性に優れた金属板の上に
発光素子をマウントしているので、放熱性が大幅に向上
し、発光素子に大電流を投入しても熱飽和が起きないた
め、大きな光出力が得られるという利点がある。このよ
うにして、薄型で大きな放熱性を有し、熱飽和の制限を
受けることなく大きな光出力が得られ、明るい放射光が
得られるＬＥＤライトとなる。
【０１１９】更に、前記第１の反射鏡と前記第２の反射
鏡とが一体の光学体に形成されていることによって、構
成が簡単になるとともに、第１の反射鏡と第２の反射鏡
が位置ずれを起こすこともなくなって、確実に高い外部
放射効率が得られるＬＥＤライトとなる。
【０１２０】また、前記第２の反射鏡が全反射により反
射するものであって、反射されず透過した光を上方へ反
射するための補助反射鏡を備えたものとすることによっ
て、第２の反射鏡にメッキ・蒸着等の処理を施す必要が
なくなるとともに、補助反射鏡は第２の反射鏡から漏れ
た光を反射するだけのものなので、基材にメッキ塗装等
をするような簡単な工程で作製でき、しかも高い外部放
射効率が得られる。このようにして、簡単な工程で高い
外部放射効率が得られるＬＥＤライトとなる。
【０１２１】また、前記第２の反射鏡が上方から見たと
き多角形あるいはそれに近い形であるものにすることに
よって、複数の同形の多角形を組み合わせることによっ
て、外部放射効率を低下させることなく、一定の形状の
範囲を光らせることができ、車載用ライト等として応用
することができる。
【０１２２】更に前記第１の反射鏡が中心軸に対して６
０度以上の範囲の光を反射するものとすることによっ
て、発光素子の上面の中心軸から６０度の範囲内に放射
される光は全て第１の反射鏡で側面方向へ反射され、中
心軸から６０度より大きい範囲内に放射される光は直接
側面方向へ向かい、いずれも第２の反射鏡によって上方
へ反射される。したがって、発光素子から放射される大
部分の光が外部放射されるため、極めて外部放射効率の
高いＬＥＤライトとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１にかかる発光ダイオー
ドの縦断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１にかかる発光ダイオー
ドの一部を拡大した縦断面図である。
【図３】 図２に示す発光ダイオードにおいて、発光素
子の上面から中央放射面までの距離ｈと立体角の増分と
の関係を示すグラフであり、（ａ）は透光性樹脂の直径
が５ｍｍの場合、（ｂ）は７．５ｍｍの場合、（ｃ）は
１５ｍｍの場合である。
【図４】 本発明の実施の形態１の発光ダイオードの中
央放射部の形状の例を示す縦断面図であり、（ａ）は平
面形状のもの、（ｂ）は中央放射面と上面反射面の境界
部分のみがＲ形状のもの、（ｃ）は中央放射面全体がＲ
形状のもの、（ｄ）は凹状のもの、（ｅ）は凸状のもの
である。
【図５】 本発明の実施の形態１の発光ダイオードの上
面反射面の他の例を説明するグラフである。
【図６】 本発明の実施の形態１の発光ダイオードの他
の例を示す縦断面図である。
【図７】 本発明の実施の形態１の発光ダイオードの他
の例を示す縦断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態１の発光ダイオードの他
の例を示す縦断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態１にかかる発光ダイオー
ドの一製造方法であるトランスファーモールド法を説明
する断面図である。
【図１０】 本発明の実施の形態１にかかる発光ダイオ
ードの一製造方法であるキャスティングモールド法を説
明する断面図である。
【図１１】 （ａ）は本発明の実施の形態２にかかるＬ
ＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＰ部分の拡大図であ
る。
【図１２】 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤライ
トの光源であるＬＥＤの縦断面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤライ
トの周囲を矩形にカットし、複数個を合わせて一定範囲
をカバーするようにした構造を示す平面図である。
【図１４】 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤライ
トの光源であるＬＥＤの第１の変形例を示す縦断面図で
ある。
【図１５】 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤライ
トの光源であるＬＥＤの第２の変形例を示す縦断面図で
ある。
【図１６】 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤライ
トの光源であるＬＥＤの第３の変形例を示す説明図であ
る。
【図１７】 本発明の実施の形態２にかかるＬＥＤライ
トの第４の変形例を示す部分拡大図である。
【図１８】 （ａ）は本発明の実施の形態２にかかるＬ
ＥＤライトの第５変形例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）
のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、
（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図１９】 （ａ）は本発明の実施の形態２にかかるＬ
ＥＤライトの第６の変形例を示す平面図、（ｂ）は
（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図
である。
【図２０】 本発明の実施の形態３にかかるＬＥＤライ
トに用いられるＬＥＤの全体構成を示す縦断面図であ
る。
【図２１】 本発明の実施の形態４にかかるＬＥＤライ
トの全体構成を示す縦断面図である。
【図２２】 本発明の実施の形態５にかかるＬＥＤライ
トの全体構成を示す縦断面図である。
【図２３】 本発明の実施の形態６にかかるＬＥＤライ
トの全体構成を示す縦断面図である。
【図２４】 （ａ）は本発明の実施の形態７にかかるＬ
ＥＤライトの全体構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｇ−Ｇ断面図である。
【図２５】 従来のＬＥＤライトの一例の全体構成を示
す断面図である。
【図２６】 従来のＬＥＤライトの一例を示し、（ａ）
は光源を中心とする縦断面図、（ｂ）はＬＥＤライトの
構成を示す部分斜視図である。
【図２７】 従来のＬＥＤライトの一例を示し、（ａ）
は光源を中心とする縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＫ−Ｋ
部における断面図全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 発光素子、４ 封止手段（透光性樹脂）、４ａ 中
央放射面、４ｂ 反射面、 ４ｃ 側面放射面、１０ 発光ダイオード ３１，５１，５４，６１，７０，８０，１００，１１０
ＬＥＤライト ３３，５３，５６，７１，８９，１０４，１１３ 第２
の反射鏡 ３５ａ，３５ｂ，３７，４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３
ｂ，６３ａ，６３ｂ，６５，８３，８５，９７，９９
電気系 ３，６４，８４，９８，１１５ 発光素子 ３８，６６，８６，１０２ 光透過性材料 ３９，４５，６２，６９，８８，１０３，１１６ 第１
の反射鏡 ４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ 第３の反射鏡 ４５ 金属面 ６８，８７，１０１，１１１ 光学体 ８１，９５ 金属板 ８３，９７ 回路基板 １０５ 補助反射鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 利典 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合 成株式会社内 (72)発明者 太田 久敏 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合 成株式会社内 Ｆターム(参考） 3K080 AA01 AB01 BA07 BB04 BB20 BC03 BC10 BC11 BE07 5F041 AA06 AA47 CA12 DA07 DA17 DA44 DA57 DA77 DA78 FF11

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源供給手段に実装された発光素子と、
    該発光素子を封止する透光性材料による封止手段と、前
    記発光素子の発光面側に対向し前記発光素子が発する光
    を前記発光素子の中心軸と直交ないしは中心軸と大きな
    角度をなす方向へ反射する反射面と、前記反射面によっ
    て反射された光を側面から前記発光素子の中心軸と直交
    ないしは中心軸と大きな角度をなす方向へ放射する側面
    放射面を有することを特徴とする発光ダイオード。
  2. 【請求項２】 前記反射面の中央部に、前記発光素子が
    発した光を前記発光素子の中心軸と略平行な方向へ放射
    する中央放射面を有することを特徴とする請求項１記載
    の発光ダイオード。
  3. 【請求項３】 前記中央放射面は、前記発光素子の発光
    面から前記発光素子の中心軸方向に０．３ｍｍ〜１．０
    ｍｍの範囲で形成されていることを特徴とする請求項２
    記載の発光ダイオード。
  4. 【請求項４】 前記中央放射面は、前記発光素子の発光
    面積より小さいことを特徴とする請求項２または請求項
    ３記載の発光ダイオード。
  5. 【請求項５】 前記側面放射面は、前記反射面によって
    反射された光に加えて発光素子から直接到達する光を前
    記中心軸と直交ないしは中心軸と大きな角度をなす方向
    へ放射することを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
    ずれか１つに記載の発光ダイオード。
  6. 【請求項６】 発光ダイオードの周囲に反射鏡を備えた
    ＬＥＤライトであって、前記発光ダイオードは、電源供
    給手段に実装された発光素子と、該発光素子を封止する
    透光性材料による封止手段と、前記発光素子の発光面側
    に対向し前記発光素子が発する光を前記発光素子の中心
    軸と直交ないしは中心軸と大きな角度をなす方向へ反射
    する反射面と、前記反射面によって反射された光を側面
    から前記発光素子の中心軸と直交ないしは中心軸と大き
    な角度をなす方向へ放射する側面放射面を有することを
    特徴とするＬＥＤライト。
  7. 【請求項７】 前記反射面の中央部に、前記発光素子が
    発した光を前記発光素子の中心軸と略平行な方向へ放射
    する中央放射面を有することを特徴とする請求項６記載
    のＬＥＤライト。
  8. 【請求項８】 前記反射鏡は、複数の略平面ミラーであ
    ることを特徴とする請求項６または請求項７記載のＬＥ
    Ｄライト。
  9. 【請求項９】 発光素子と、該発光素子の上方に設けら
    れた前記発光素子からの光を側面方向へ反射する第１の
    反射鏡と、該第１の反射鏡による反射光を上方へ放射す
    る第２の反射鏡とを具備するＬＥＤライト。
  10. 【請求項１０】 前記第２の反射鏡は反射面が複数に分
    割されていることを特徴とする請求項９に記載のＬＥＤ
    ライト。
  11. 【請求項１１】 前記第２の反射鏡による反射光が略平
    行光であることを特徴とする請求項９または請求項１０
    に記載のＬＥＤライト。
  12. 【請求項１２】 発光素子と、該発光素子に電力を供給
    する電気系と、前記発光素子及び前記電気系を封止し、
    封止面の上面で前記発光素子から発せられた光を側面方
    向に全反射する第１の反射鏡を構成する光透過性材料
    と、前記側面方向に全反射された光を上方へ反射する周
    辺反射鏡とを具備するＬＥＤライト。
  13. 【請求項１３】 前記側面方向に全反射された光がやや
    下方へ屈折するように前記光透過性材料の側面の形状を
    整えたことを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤライ
    ト。
  14. 【請求項１４】 前記発光素子の周囲の前記第２の反射
    鏡または前記周辺反射鏡の内側に前記発光素子の側方へ
    出射した光を上方へ反射する第３の反射鏡を設けたこと
    を特徴とする請求項９乃至請求項１３のいずれか１つに
    記載のＬＥＤライト。
  15. 【請求項１５】 前記発光素子を金属板の上の回路基板
    上にマウントしたことを特徴とする請求項９乃至請求項
    １４のいずれか１つに記載のＬＥＤライト。
  16. 【請求項１６】 前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡
    または前記周辺反射鏡とが一体の光学体に形成されてい
    ることを特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれか
    １つに記載のＬＥＤライト。
  17. 【請求項１７】 前記第２の反射鏡または前記周辺反射
    鏡が全反射により反射するものであって、反射されず透
    過した光を上方へ反射するための補助反射鏡を備えたこ
    とを特徴とする請求項９乃至請求項１６のいずれか１つ
    に記載のＬＥＤライト。
  18. 【請求項１８】 前記第２の反射鏡または前記周辺反射
    鏡が上方から見たとき多角形あるいはそれに近い形であ
    ることを特徴とする請求項９乃至請求項１７のいずれか
    １つに記載のＬＥＤライト。
  19. 【請求項１９】 前記第１の反射鏡が中心軸に対して６
    ０度以上の範囲の光を反射することを特徴とする請求項
    ９乃至請求項１８のいずれか１つに記載のＬＥＤライ
    ト。
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