(57)【要約】      （修正有）【課題】光を有効利用できる発光装置を提供する。【解決手段】発光素子とレンズとを備えた発光装置である。レンズは凸型であり、開口部と、内部空間と、外面とを備える。レンズの開口部は発光素子の方向に向けて設けられるとともに、発光素子の一部を内部空間内に収容する。外面は、各々の底面積がその開口部の面積よりも狭い複数の溝を有するとともに、各溝とレンズの開口部とが同心円となっている。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、前記ベース部上に設けられた発光型半導体チップと、複数のリードと、リードフレームとを含む発光素子、及び、
凸型であるレンズ、
を少なくとも備えた発光装置であって、
前記レンズは、
前記発光素子の方向に向けて設けられた開口部と、
前記発光素子を収容するとともに、保護層が充填されている内部空間と、
各々の底面積がその開口部の面積よりも狭い複数の溝を有するとともに、前記複数の溝と前記レンズの開口部とが同心円となっている外面と、を備えた、ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記ベース部における前記レンズと同じ側の表面が反射層を備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は発光装置に関し、しかも特に小さな角度で発光する発光ダイオード装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードの応用が元来のインジケータランプの用途から照明ランプ源として進歩するに伴って、よってその輝度に対する要求が大幅に高まってきている。チップ自身の発光率以外に、発光ダイオードの光損失を低減可能な封止構造もまた現在研究・開発の重点となっている。
【０００３】
フレスネルレンズ（ｆｒｅｓｎｅｌ ｌｅｎｓ、または平面拡大レンズとも言う）はビーム光を集束させる機能を備えており、工業においてその軽量で小型である長所を生かして、サーチライト、プロジェクタ、自動車のランプなどの分野に広く用いられている。現在、フレスネルレンズは、発光ダイオードの光出射角を調整し発光効率を向上させるために、発光ダイオードのレンズ構造を製作するものにも応用されている。
【０００４】
フレスネルレンズを有する従来の発光ダイオード装置の立体透視図である図１を参照する。発光ダイオード装置１００はベース部１１０と、ベース部１１０上に取付けられている発光素子１２０と、ベース部１１０および発光素子１２０上に設けられているハウジング１３０とを備えている。このうち、ハウジング１３０は、フレスネルレンズ１３４の構造を有する上面１３２を有し、フレスネルレンズ１３４は発光素子１２０が出射した光を集光させるために発光素子１２０の上方に設けられている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図１から理解できるように、ハウジング１３０は長方形の構造であり、フレスネルレンズ１３４は長方形の構造の上面に配置されているのみであるため、発光素子１２０が出射した光は大部分がハウジング１３０の周囲から分散されてしまい、光の損失が増加するうえ全ての光を効率的に利用することができず、発光効率を向上させる効果に限界をきたしてしまう。
【０００６】
本考案では、従来の発光ダイオードにおけるフレスネルレンズ構造では光を有効利用できない欠点を改善するための発光装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の発光装置によれば、これは発光素子およびレンズを備えている。発光素子は光源を提供する発光型半導体チップを備え、レンズは凸型であり、開口部と、内部空間と、外面とを有している。レンズの開口部は発光素子の方向に向けて設けられるとともに、光を集光させるために発光素子は内部空間内に収容されている。レンズの外面は凸面であり、外面上には複数の溝を有しており、このうち各溝の底面積はその開口部の面積よりも狭く、しかも各溝とレンズの開口部とが同心円となっている。
【考案の効果】
【０００８】
本考案における実施形態の発光装置は、レンズおよびその外面に配置されている溝がもたらすフレスネルレンズの効果により、しかも光源がフレスネルレンズの下方ではなくフレスネルレンズの内側に設けられているので、フレスネルレンズの集光作用を備えるだけでなく、光の利用率を向上し、フレスネルレンズにより小さな発光角度を形成して、高い効率のスポット光源を提供することができる。
【０００９】
本考案の上記およびその他目的、特徴、長所および実施形態をより明確に理解できるよう、添付の図面の詳細な説明を下記のとおり行う。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
本考案の一実施形態に係る発光装置の立体図を示す図２を参照する。発光装置２００は発光素子２１０と、レンズ２２０とを備えている。
【００１１】
レンズ２２０は凸型であり、外面２２４を有し、外面２２４上には、各々の間が均等距離または不均等距離で外面２２４上に配置できる複数の溝２２６が設けられている。
【００１２】
発光素子２１０は発光ダイオードであって、ベース部と、前記ベース部上に設けられた発光型半導体チップと、複数のリードと、リードフレームとからなり、このうち複数のリードはリードフレームと発光型半導体チップとの間に接続されている。
【００１３】
本実施形態に係る発光装置の平面図を示す図３を参照する。レンズ２２０上の溝２２６とレンズ２２０の開口部２２８とが同心円となっており、各々の溝２２６の間の距離は均等距離または不均等距離で配置することができる。
【００１４】
本実施形態に係る発光装置の断面図を示す図４を参照する。レンズ２２０は内部空間２２２を有し、レンズ２２０が開口部で発光素子２１０の方向に向けて設けられ、発光素子２１０の一部が内部空間内に収容される。
【００１５】
外面２２４上における各溝２２６の断面はＶ字状に近似した微細構造であり、各溝２２６の底面積はいずれもその溝の開口面積よりも狭いうえ、各溝２２６とレンズ２２０の開口部とか同心円となっている。
【００１６】
発光素子２１０のベース部は反射カップ構造を備えることができ、そのカップ壁はカップ底に沿って口部に向かって延びて広がっている。本考案の実施形態によれば、発光素子２１０のベース部は平面状の板体とすることもでき、ベース部の表面は、例えば金属コーティング層といった反射性を備えた材料で構成して反射層を備えさせることもできる。発光素子２１０も発光型半導体チップはレンズ２２０の中心線位置に配置され、その出射した光は、その周囲および上方を囲む溝２２６で構成されたフレスネルレンズにより、集光の目的を達成することができる。
【００１７】
本考案の実施形態によれば、レンズ２２０の内部空間２２２内に、発光素子２１０を保護するとともに封止体の反射率を低減するための保護層を充填することができる。保護層は屈折率が、例えばエポキシ樹脂といったチップの屈折率および空気の屈折率の間にある透明材料とすることができる。
【００１８】
確かに本考案では好ましい一実施形態を上記のように開示したが、これは本考案を限定するためのものではなく、当業者であれば、本考案の主旨および範囲を逸脱することなく、各種の変更および付加を行うことができるので、本考案の保護範囲は別紙の実用新案登録請求の範囲による限定を基準と見なす。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】フレスネルレンズを有する従来の発光ダイオード装置の立体透視図である。
【図２】本考案の一実施形態に係る発光装置の立体図である。
【図３】本実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図４】本実施形態に係る発光装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１００…   発光ダイオード装置
１１０…   ベース部
１２０…   発光素子
１３０…   ハウジング
１３２…   上面
１３４…   フレスネルレンズ
２００…   発光装置
２１０…   発光素子
２２０…   レンズ
２２２…   内部空間
２２４…   外面
２２６…   溝
２２８…   開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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