[发明专利]发光二极管光放射装置

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管光放射装置，更详细而言，涉及将来自发光二极管（LED：Light-Emitting Diode）的光经由光学构件相对于预定方向及范围进行放射的发光二极管光放射装置。 

背景技术

一直以来，将发光元件（LED）作为光源使用，而将来自该光源的光使用如透镜等的光学构件向预定方向放射，并通过该光学构件进行配光控制的结构的发光二极管光放射装置被广泛地使用（例如，参照专利文献1）。 

在这种结构的发光二极管光放射装置中，提出了如下结构的装置，即具备为了有效地利用来自作为光源的光学构件（LED）的光，用于将来自光学元件的光之中的未到达光学构件的光导入至该光学构件的反射镜而构成（例如，参照专利文献2）。 

具体而言，如11图所示，在专利文献2中公开了这样的发光二极管光放射装置，具备作为光源的发光元件（LED）21、及具有由例如铝蒸镀膜等所构成的反射面108A的反射镜108，作为光学构件103设有：由透光性树脂所构成，将来自设于基板101上的发光元件（LED）21的光予以折射而向垂直于Z轴方向的方向放射的第1光学部104；将来自发光元件21的光予以聚光而朝Z轴方向放射的第2光学部105；及将来自发光元件21的光基于全反射向Z轴方向放射的第3光学部106。 

在该发光二极管光放射装置的光学构件103中，利用第1光学部104， 将来自发光元件21的光中的该发光元件21的开口半角（相对于发光元件21的中心轴（在图11中的Z轴）的角度）60～90度的范围方向的光折射，向垂直于Z轴方向的方向放射；利用第2光学部105，将来自发光元件21的光中的该发光元件21的开口半角35度以内的范围方向的光聚光而向Z轴方向放射；利用第3光学部106，将来自发光元件21的光中的该发光元件的开口半角35～60度的范围方向的光全反射而向Z轴方向放射。 

在图11中，基板101将绝缘层101B层叠于基体材料101A上，而配线图案101C被形成于该绝缘层101B上而构成。另外，在该图中，107是线；L5是入射于第2光学部105而从半球状的光放射面105A放射的光的光路；L6是入射于第3光学部106而通过反射面105B进行反射，从圆盘状的光放射面106A放射的光的光路；L7是入射于第1光学部104而被射出，通过反射镜108被反射的光的光路。 

根据这种构成的发光二极管光放射装置，通过光学构件103可控制来自发光元件21的光的大部分，即，通过反射镜108的作用可减少导入光学构件103的光量。因此，作为反射镜，由于不必设置大型的反射镜，因此可防止伴随设置反射镜108而导致装置自身大型化，其结果，可实现发光二极管光放射装置自身的小型化。 

然而，在这种发光二极管光放射装置中，被反射镜108反射而成为被放射的光（具体而言，为通过经第1光学部104被放射的光），成为通过经多个分界面（具体而言，为例如光学构件103与存在于该光学构件103的周围的空气层的分界面）而被放射，因而起因于在该分界面所产生的折射等而使得界面反射或反射损失的发生率变大，其结果，成为无法得到高的光利用率，而且为了使放射光良好必须考虑在这些分界面中的折射的设计，而产生其设计自身变得很难的问题。 

另外，在该发光二极管光放射装置中，虽然以利用高角度的光（例如， 发光元件21的开口半角超过60度的范围方向的光）为目的而设有反射镜108，但该高角度的光的光度比低角度的光低。因此，在从该发光二极管光放射装置放射的光所照射的被照射面中，被反射镜108反射的光所照射的周边区域的照度，比中央区域的照度更低，因而有很难以高照度均匀地照射该被照射面的问题。所以，这种结构的发光二极管光放射装置，尤其不适于相对具有面积的被照射面光照射。即，为了使发光二极管光放射装置对于具有较大面积的被照射面照射光，具备多个由发光元件与光学构件所构成的LED封装，而在这些多个LED封装配置于共同的基板上所构成的情况下，也无法使光均匀地照射于被照射面，而且也无法得到充分的照度。 

专利文献1：日本特开平8-107235号公报 

专利文献2：日本特开2004-281605号公报 

发明内容

本发明是基于以上情况而完成的，其目的在于提供一种能以高效率利用来自发光元件的光，而且设计的自由度大，对于被照射面可以高照度均匀地照射光的发光二极管光放射装置。