(57)【要約】【課題】ＬＥＤを利用したフラッシュのモジュールにおいて、その光出力を効率よく増大させる。【解決手段】複数のＬＥＤを、その固有のドーム（レンズ）でそれぞれ個別にパッケージングする。個々のドームで覆われたもしくはドーム状に形成された各ＬＥＤは異なる単色光を発するものであり、これらの色を混合することによって、白色光の出力を得る。各ドーム内にリンを混合して白色光の生成させてもよい。光出力をさらに増大させるために、反射体を追加的に設けることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１１）と、
前記基板（１１）に取り付けられかつ個別にドーム状に形成された複数のＬＥＤ（１３−１、１３−２）とを備えており、
前記複数のドーム状に形成されたＬＥＤに共通のパルスを印加して光出力を提供するように、当該複数のＬＥＤを組み合わせる、フラッシュデバイス（１０）。
【請求項２】
前記個別にドーム状に形成されたＬＥＤのそれぞれが、白色光出力を生成する、請求項１に記載のフラッシュデバイス。
【請求項３】
前記個別にドーム状に形成されたＬＥＤの色が異なり、該異なる色が、前記共通のエネルギーパルスを制御することにより、所望の出力光色を生成するように組み合わせられる、請求項１に記載のフラッシュデバイス。
【請求項４】
複数のＬＥＤ（１３−１、１３−２）であって、該ＬＥＤによって生成する光を配向させるための個別のレンズ（１４−１、１４−２）を有する複数のＬＥＤと、
前記複数のＬＥＤからの光出力を単一の光事象として制御するための制御点（１８）とを備えている、ＬＥＤデバイス。
【請求項５】
前記ＬＥＤから前記ＬＥＤデバイスを出射する光の配向を助成するように、該ＬＥＤの周りに配置された光反射体（１２）をさらに備えている、請求項４に記載のＬＥＤデバイス。
【請求項６】
前記単一の光事象が、光のフラッシュである、請求項４に記載のＬＥＤデバイス。
【請求項７】
フラッシュのモジュールを構築する方法であって、
複数のＬＥＤ（１３−１、１３−２）を配置し、該複数のＬＥＤのそれぞれが、固有のレンズ（１４−１、１４−２）をデバイス（１０）の領域内に有しており、
前記複数のＬＥＤにエネルギー入力端子（１７−１、１７−２）を接続することを含む、方法。
【請求項８】
前記複数のＬＥＤの周りに反射体（１２）を配置し、当該ＬＥＤのからの光を各ＬＥＤの焦点に向けて配向させるようにすることをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のＬＥＤの周りに分散材を配置することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のＬＥＤの周りにチクソトロピー材を配置することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光デバイス、より詳細には、光出力を増大させた発光ダイオード（ＬＥＤ）デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ機能を備えたモバイルアプリケーションにおけるフラッシュのモジュール（閃光モジュール）として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用することは標準的となっている。例えば、携帯電話またはＰＤＡには、画像キャプチャ用のカメラモジュールが取り付けられることがますます多くなり、フラッシュのモジュールは、周囲光が弱い場合の照射光源としての機能を果たしている。このようなフラッシュのモジュールは、それを動作させる度に大量の光を生成しなければならない。
【０００３】
従来技術では、適切な光出力を生成させるために、単一のハウジング内に設けられている複数のＬＥＤ（マルチＬＥＤ）が使用されている。このような構成のデバイスでは、十分な光出力が得られず、それというのは、ＬＥＤが、レンズとして機能するドームの輪郭形状に対して最適な位置に配置されておらず、また、ＬＥＤ間で光の相互吸収が起こってしまうからである。
【０００４】
別の従来技術では、複数のＬＥＤの代わりに単一ＬＥＤが使用されている。単一のＬＥＤを使用する場合に不都合なのは、単一のＬＥＤの使用が大きな電流を要することであり、また、光出力が高くなっても、実際の光抽出はあまり効率がよくないということである。つまり、光出力は、電力消費に対して最適化されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ＬＥＤを利用したフラッシュのモジュールであって、その光出力を効率よく増大させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
光出力を増大させた発光ダイオード（ＬＥＤ）を、レンズとして機能する単一のドームでそれぞれ個々に覆われたＬＥＤを複数使用して構成する。複数のＬＥＤを、その固有のドーム（レンズ）でそれぞれパッケージングすることによって、より大きな光出力を達成することができる。一態様では、個々のドームで覆われたもしくはドーム状に形成された各ＬＥＤは単色であり、これらの混合色を一デバイス内のＬＥＤのグループから得ることによって、白色光の出力がもたらされる。別の態様では、各ドーム内にリンを混合して白色光を生成する。光出力をさらに増大させるために、反射体を追加的に設けることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明をより深く理解するために、添付図面と関連させて以下の記述を読まれたい。
【０００８】
上述のように、従来のフラッシュデバイス（閃光装置）、例えば図５に示すデバイス５０は、基板５１上に全てが設けられている単一のドーム（ＬＥＤ）５４内に含まれる２つのＬＥＤ、つまりＬＥＤ５３−１および５３−２を有している。ＬＥＤ５３−１および５３−２は同一のタイプで構成されており、白色光の出力を得るために、黄色ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）リンで囲われた青色ＬＥＤチップによって製造してもよい。このようなデバイスでは、リンが青色放射光の一部を吸収して、黄色の放射光を発する。その青色放射光および黄色放射光の組合せによって、白色光が得られる。従来技術のデバイスは、通常、青色ＬＥＤを囲む封止材と混合させたリンを用いて製造する。
【０００９】
図１に、複数のＬＥＤ、例えばＬＥＤ１３−１および１３−２を備えていて、各ＬＥＤがドーム（レンズ）１４−１および１４−２をそれぞれ有している、光出力を増大させたＬＥＤ１０の一態様を示す。各ＬＥＤ（１３−１、１３−２）は、その固有の個々のレンズ（１４−１、１４−２）内での最適な位置に配置されている。この構成により、光出力は増大し、光の相互吸収はほとんどないかまたは全くない。デバイスは、基板１１上に構築されており、光出力をさらに増大させるために反射体１２を有していてもよい。
【００１０】
図２および３に、個別にドーム状に形成されたＬＥＤの配列の態様を示す。図２には、一列に並べられた、個々のドーム１４−１、１４−２、１４−３を備えている３つのＬＥＤの平面図を示し、図３には、三角形状に配置された３つのＬＥＤの平面図を示す。色および光強度（光子出力）の両方に関して所望の出力に応じて、ＬＥＤの任意の配列を使用することができる。白色光の出力を生成するために、ＬＥＤは、１つのグループとして、つまり、赤色光を発する１つのＬＥＤ、青色光を発する１つのＬＥＤおよび緑色光を発する１つのＬＥＤからなり、これらの各ＬＥＤが、一点に集光するようなドームを備えている（各ＬＥＤのドームが、最適な集光をもたらすように形成されている）グループとして使用されうることに留意されたい。別態様では、青色ＬＥＤを、（所望の出力色が白色であれば）光を白色に変化させるリン（もしくは別の材料）と共に各ＬＥＤ内で使用する。各デバイス内のＬＥＤの配置は変化させることができ、またＬＥＤの数は、図示のものより多くても小さくてもよい。マルチカラーＬＥＤを使用する場合には、所望であれば、１つより多い数の３色のグループを使用することができる。
【００１１】
個々のドームは、公知の方法、例えばトランスファー成形、射出成形、注型、インクジェット印刷、フィルム印刷、フォトリソグラフィ、または別の公知の機械的もしくは化学的方法を使用して製造することができる。
【００１２】
リン材料は、好ましくは、ドーム内部に埋め込まれている。また、個々のドーム内部およびドーム外部の両方に、分散材およびチクソトロープ材をさらに添加し、光放射の均一性を向上させることができる。
【００１３】
基板の下で、電気トレース１８によってＬＥＤ１３−１、１３−２および１３−３（図示せず）に接続されている端子１７−１、１７−２のような電気端子を、フラッシュ（閃光）を制御するために使用することができる。一態様では、デバイス内の全てのＬＥＤを一緒にもしくは共通で使用しており、エネルギーの単一の「パルス」が、全てのＬＥＤを同時に発光させるようになっている。しかし、所望であれば、個々のＬＥＤを独立して制御することができ、これによって、使用者が、光出力の強度、そしておそらくは最終的な色を調節することができる。
【００１４】
図４に、フラッシュ４１を使用しているカメラデバイス４０の一態様を示す。このカメラデバイス４０は、バッテリ４３の制御下で「フラッシュ」を生成するように設定されている、複数の個別にドーム状に形成されたＬＥＤを内部に有している。
【００１５】
以上、本発明およびその利点を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の精神および範囲から逸脱することがなければ、様々な変更、置換および代替が可能であることを理解されたい。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載のプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法およびステップの特定の態様に限定されることを意図していない。当業者は、本発明の開示から、ここに説明した対応する態様と同じ機能を果たすもしくは同じ結果が実質的に得られる、今の時点で存在するもしくは後に構成されるプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法およびステップを本発明において使用できることを容易に理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法およびステップをその範囲内に含むことを意図している。
【００１６】
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
１．基板と、
前記基板に取り付けられかつ個別にドーム状に形成された複数のＬＥＤとを備えており、
前記複数のドーム状に形成されたＬＥＤに共通のパルスを印加して光出力が提供されるように、当該複数のＬＥＤを組み合わせる、フラッシュデバイス。
２．前記個別にドーム状に形成されたＬＥＤの周りにチクソトロピー材をさらに含む、上項１に記載のフラッシュデバイス。
３．前記個別にドーム状に形成されたＬＥＤの周りに分散材をさらに含む、上項１に記載のフラッシュデバイス。
４．前記個別にドーム状に形成されたＬＥＤのそれぞれが、白色光出力を生成する、上項１に記載のフラッシュデバイス。
５．前記個別にドーム状に形成されたＬＥＤの色が異なり、該異なる色が、前記共通のエネルギーパルスを制御することにより、所望の出力光色を生成するように組み合わせられる、上項１に記載のフラッシュデバイス。
６．前記所望の出力色が白色である、上項５に記載のフラッシュデバイス。
７．前記異なる色が、赤色、青色および緑色である、上項５に記載のフラッシュデバイス。
８．複数のＬＥＤであって、該ＬＥＤによって生成する光を配向させるための個別のレンズを有する複数のＬＥＤと、
前記複数のＬＥＤからの光出力を単一の光事象として制御するための制御点とを備えている、ＬＥＤデバイス。
９．前記ＬＥＤから前記ＬＥＤデバイスを出射する光の配向を助成するように、該ＬＥＤの周りに配置された光反射体をさらに備えている、上項８に記載のＬＥＤデバイス。
１０．前記単一の光事象が光のフラッシュである、上項８に記載のＬＥＤデバイス。
１１．前記光の単一のフラッシュが白色光である、上項１０に記載のＬＥＤデバイス。
１２．前記白色光が、前記の各ＬＥＤ内で青色光を変換することによって生成される、上項１１に記載のＬＥＤデバイス。
１３．前記白色光が、前記複数のＬＥＤからの異なる色の光を組み合わせることによって生成される、上項１１に記載のＬＥＤデバイス。
１４．フラッシュのモジュールを構築する方法であって、
複数のＬＥＤを配置し、この場合、該複数のＬＥＤのそれぞれが、固有のレンズをデバイスの領域内に有しており、
前記複数のＬＥＤにエネルギー入力端子を接続することを含む、方法。
１５．前記複数のＬＥＤの周りに反射体を配置し、当該ＬＥＤのからの光を各ＬＥＤの焦点に向けて配向させるようにすることをさらに含む、上項１４に記載の方法。
１６．前記複数のＬＥＤの周りに分散材を配置することをさらに含む、上項１４に記載の方法。
１７．前記複数のＬＥＤの周りにチクソトロピー材を配置することをさらに含む、上項７に記載の方法。
１８．前記接続することが、各ＬＥＤのためのエネルギー入力端子を並列に接続することを含む、上項１４に記載の方法。
１９．フラッシュデバイスを備えているカメラであって、
前記フラッシュデバイスが、
個別のレンズを有している複数のＬＥＤであって、前記ＬＥＤからの光が該レンズを通過してフラッシュデバイスの表面へと到達するものと、
前記複数のＬＥＤから集光された光のフラッシュを生成するためのエネルギーのパルスが入力される（を受容する）入力部とを備えている、カメラ。
２０．前記光のフラッシュの異なる色を生成する手段をさらに備えている、上項１９に記載のカメラ。
２１．複数のＬＥＤを支持する手段と、
前記ＬＥＤから出力される光を個別に集光する手段とを備えている、フラッシュデバイス。
２２．前記複数のＬＥＤから出力される光を共通に有効化させることを制御する手段（前記複数のＬＥＤからの光を同時に出力できるように制御する手段）をさらに備えている、上項２１に記載のフラッシュデバイス。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】それぞれが個々のドームを備えている複数のＬＥＤを使用した、光出力が増大されたＬＥＤの一態様を示す図である。
【図２】個別にドーム状に形成されたＬＥＤの配列の態様を示す図である。
【図３】個別にドーム状に形成されたＬＥＤ構成の別の態様を示す図である。
【図４】光出力が増大されたＬＥＤデバイスを使用したカメラの一態様を示す図である。
【図５】従来のマルチＬＥＤデバイスを示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  ＬＥＤデバイス
１１  基板
１３−１、１３−２  ＬＥＤ
１４−１、１４−２  レンズ
１２  反射体
１７−１、１７−２  端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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