JP6856981B2 - Ｌｅｄ発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、指向性及び出射効率が良好なＬＥＤ発光装置に関する。

近年、省電力、高効率、及び長寿命という特徴を持つＬＥＤを用いたＬＥＤ発光装置が、白熱灯や蛍光灯のような従来型光源に置き換わり急速に普及し始めている。ＬＥＤ発光装置は、出射効率の改善が継続的な課題となっており、さらに指向性が重視されることがある。これに対しＬＥＤ発光装置の指向性を改善し、かつ出射効率を高める方式として、ＬＥＤ光源と内部全反射型の集光レンズを組み合わせる構成が提案されている（例えば特許文献１）。

以下、図面により特許文献１に記載された従来技術について説明する。
図９は特許文献１に記載されたＬＥＤ発光装置の断面図である。図９に示されるようにＬＥＤ発光装置１００では、発光素子１０１が金属ステム１０２にダイボンディングされている。金属ステム１０２は、封止ガラス１０５の上面及び側面を覆い、上面が平坦な砲台形状となっている。また、この金属ステム１０２には一方のリード１０３が一体的に設けられている。もう一方のリード１０４は、上端面が金属ステム１０２に設けた孔１０２ａから露出するように配設され、側面が封止ガラス１０５によって固定されている。このリード１０４の上端面は、発光素子１０１の電極とワイヤー１０６によって接続されている。

金属ステム１０２の側面には筒形状の金属キャップ１０７が固着されている。金属キャップ１０７の内面と金属ステム１０２の上面からなる空間に集光レンズ１０９が配設されている。この集光レンズ１０９は、上面１０９ａの周囲が金属キャップ１０７に固定され、下面が金属ステム１０２の上面に固定されている。
また、この集光レンズ１０９は、その側面に反射面１０９ｂ（内部全反射型）を備え、下部に断面凹形状の陥没部１０９ｃが設けられている。この陥没部１０９ｃの上面は下方に凸な放物曲面１０９ｄとなっている。発光素子１０１は陥没部１０９ｃ内に配置されている。

次にＬＥＤ発光装置１００の出射光特性を説明する。
図９に示す如く、発光素子１０１を出射した光のうち放物曲面１０９ｄに入射する光線Ｐａは、放物曲面１０９ｄによって屈折し上方へ向かう。
また、発光素子１０１を出射した光のうち陥没部１０９ｂの側壁に向かう光線Ｐｂは、この側壁で屈折した後に反射面１０９ｂで全反射し上方へ向かう。

上記の如く、特許文献１におけるＬＥＤ発光装置１００は、集光レンズ１０９の全体形状を椀型形状とすることで側面を反射面とし、さらに底部に断面凹形状の陥没部１０９ｃを設け、陥没部１０９ｃの上面を放物曲面１０９ｄとしている。この結果、ＬＥＤ発光装置１００では、発光素子１０１から出射される光のほとんど全てが上方へ向かう。

特開昭６１−１４７５８５号公報 （図１）

前述のように特許文献１に記載されたＬＥＤ発光装置１００は、集光レンズの形状を工夫することによって、指向性及び出射効率を改善していた。しかしながら、発光素子１０１を出射した光は、陥没部１０９ｃ内において、空気層と集光レンズ１０９との界面で反射し、ＬＥＤ発光装置１００は充分な出射効率が得られないという問題を抱えている。

（発明の目的）
そこで本発明は、上記問題点を解決しようとするものであり、指向性を維持したまま出射効率を改善するＬＥＤ発光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明におけるＬＥＤ発光装置は下記の構成となる。
底部に入射面、上部に出射面と、前記出射面の周辺にフランジ部を有する集光レンズと、前記入射面に対向するように配置されたＬＥＤ光源と、前記入射面と前記ＬＥＤ光源の間に挟持され、透光性を有し、かつ圧力により反発力を生ずる柔軟な柔軟性樹脂と、前記集光レンズと前記ＬＥＤ光源とを収納する支持部材とを備えるＬＥＤ発光装置であって、前記支持部材に前記集光レンズと前記柔軟性樹脂と前記ＬＥＤ光源とを積層配置すると共に、前記集光レンズのフランジ部に前記支持部材を嵌合させて光学系を固定したものであって、前記支持部材は、箱型のケースと断面コ字状のフレームよりなり、前記フレームを前記ケースと前記集光レンズのフランジ部に嵌合させて、前記支持部材に積層配置した集光レンズと前記柔軟性樹脂と前記ＬＥＤ光源とに必要な圧力を加えて固定したことを特徴とする。

上記構成によれば、本発明のＬＥＤ発光装置は、集光レンズの入射面とＬＥＤ光源との間に柔軟性樹脂を挟持させている。すなわちＬＥＤ光源から集光レンズに至るまでの光路において空気層が介在しない。このためＬＥＤ光源の出射面及び集光レンズの入射面における反射が減少する。この結果、指向性が維持されたまま出射効率が改善されたＬＥＤ発光装置を提供できる。
更に、集光レンズはフランジ部で箱型のケースと断面コ字状のフレームよりなる支持部材に固定される。この結果、集光レンズの出射面を遮るものがなくなり高い発光効率を維持できる。さらに箱型のケースと断面コ字状のフレームよりなる支持部材は、ＬＥＤ発光装置を他の装置へ取り付けるとき、その取り付けを容易にできる。

前記集光レンズは、透光性の樹脂からなると良い。

前記集光レンズの屈折率は、前記柔軟性樹脂の屈折率より大きいと良い。

上記構成によれば、ＬＥＤ光源を発し柔軟性樹脂を通り集光レンズに向かう光は、柔軟性樹脂と集光レンズの界面で全反射しない。このため反射による損失が減り、出射効率はいっそう向上する。

前記集光レンズは、内部全反射型レンズであると良い。

上記構成によれば、集光レンズは内部全反射型レンズを用いる。すなわち集光レンズに対し斜めに入射した光は、集光レンズの側面で反射し上方に向かう。この結果、指向性と出射効率の高いＬＥＤ発光装置を提供できる。

前記集光レンズは、凹部を備え、前記凹部は、前記入射面を含み、前記柔軟性樹脂は、前記凹部内に配置されていると良い。

上記構成によれば、柔軟性樹脂の側方から外部へ漏れ出そうとする光は、凹部の側壁から集光レンズに入射する。このため出射効率をいっそう高くできる。また、凹部にＬＥＤ光源の少なくとも一部を収納すると、集光レンズとＬＥＤ光源との位置決めが高い精度で安定するうえ、ＬＥＤ発光装置３０の高さを小さくできる。

前記支持部材は、箱型のケースと断面コ字状のフレームよりなり、前記フレームを前記ケースと前記集光レンズのフランジ部に嵌合させて、前記支持部材に積層配置した集光レンズと前記柔軟性樹脂と前記ＬＥＤ光源とに必要な圧力を加えて固定するとよい。

上記構成によれば、支持部材として箱型のケースと断面コ字状のフレームを用い、前記断面コ字状フレームを前記箱型のケースと前記集光レンズのフランジ部に嵌合させて、必要な圧力を加えて固定することにより、ＬＥＤ発光装置としての組み立て性をさらに良くすることができる。

前記出射面は、粗面化されていると良い。

上記構成によれば、集光レンズの出射光が拡散する。この結果、柔らかな照明を行うことができる。

前記ＬＥＤ光源は、ＬＥＤダイと、前記ＬＥＤダイを被覆する透光性樹脂と、前記透光性樹脂の周囲に設けられた反射性樹脂枠とを備え、前記反射性樹脂枠は、上部に柔軟性樹脂が配置されていると良い。

前記柔軟性樹脂は、蛍光体が混入されていると良い。

本発明の構成によれば、集光レンズの入射面とＬＥＤ光源との間に、透光性を有し柔軟な柔軟性樹脂が挟持される。すなわちＬＥＤ光源から集光レンズに至る光路において空気層が介在しない。この結果、本発明のＬＥＤ発光装置は、集光レンズの入射面における反射が無くなり、指向性が維持されたまま出射効率が改善する。

本発明の第１実施形態におけるＬＥＤ発光装置の斜視図である。 図１に示すＬＥＤ発光装置の断面図である。 図１に示すＬＥＤ発光装置の出射光特性を示す断面図である。 本発明の第２実施形態におけるＬＥＤ発光装置の断面図である。 図４に示すＬＥＤ発光装置の出射光特性を示す断面図である。 本発明の第３実施形態におけるＬＥＤ発光装置の断面図である。 本発明の第４実施形態におけるＬＥＤ発光装置の断面図である。 本発明の第５実施形態におけるＬＥＤ発光装置の断面図である。 従来技術におけるＬＥＤ発光装置の断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の思想を具体化するためのＬＥＤ発光装置を例示するものであって、本発明は以下の構成に特定されない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係、光路等は、説明を明確にするために誇張していることがある。ＬＥＤの発光や蛍光粒子の励起光については、代表的な光線により説明している。

（第１実施形態）
以下、図１〜３を用いて第１実施形態のＬＥＤ発光装置について説明する。
図１は本発明の第１実施形態として示すＬＥＤ発光装置１０を底部から眺めた斜視図、図２はＬＥＤ発光装置１０の構成を示す断面図、図３は図２に出射光特性を書き加えた断面図である。図１に示すように、集光レンズ２は、回転対称軸（図示せず）と底部に形成された平坦な入射面２ａとを有する。また集光レンズ２は、その側面が回転対称軸から離れる方向に凸であり、上方ほど水平断面が大きくなる。底面２ａには柔軟性樹脂３が貼り付けられている。柔軟性樹脂３の底部にはＬＥＤ光源１が密着している。なお図１では、集光レンズ２やＬＥＤ光源１等を保持固定する支持部材を描いていない。

次に図２によりＬＥＤ発光装置１０の構成についてさらに詳しく説明する。図２に示すようにＬＥＤ発光装置１０では、集光レンズ２の入射面とＬＥＤ光源１との間に、透光性を有し柔軟な柔軟性樹脂３が挟持されている。集光レンズ２は、底部に入射面２ａ、上部に出射面２ｂ、側部に反射面２ｃを備えている。反射面２ｃは内部全反射面となっており、集光レンズ２は全体として断面椀型の内部全反射型レンズを構成している。集光レンズ２は、アクリル、ポリカーボネイト、シリコン等の透光性樹脂によって構成すると良い。

ＬＥＤ光源１は、モジュール基板４と、モジュール基板４に実装されたＬＥＤ素子５（以後ＬＥＤダイ５とする）と、ＬＥＤダイ５を被覆する透光性樹脂６と、透光性樹脂６の周囲に設けられた反射性樹脂枠７とを備えている。反射性樹脂枠７の上部には柔軟性樹脂３が配設され、柔軟性樹脂３が集光レンズ２の入射面２ａとＬＥＤ光源１の上面との間に挟持される。
モジュール基板４は、上面にＬＥＤダイ５の電極と接続する配線パターンが形成されている。またモジュール基板４は、放熱特性の良い基板の材料が好ましく、例えば、アルミナなどのセラミックや表面に絶縁層を備えた金属板等が使用される。さらにその表面の反射率が高いことが好ましい。

反射性樹脂枠７は、モジュール基板４及び透光性樹脂６に対し固定されている。反射性樹脂枠７の内側に充填された透光性樹脂６は、蛍光粒子を含有し、ＬＥＤダイ５を封止している。反射性樹脂枠７を構成する材料は、酸化チタンやアルミナなど光を反射する微粒子を含有した白色樹脂である。
なお本実施形態において、透光性樹脂６は黄色系蛍光粒子を混入した蛍光樹脂を採用し、ＬＥＤダイ５として青色ＬＥＤダイを採用している。この構成によりＬＥＤ発光装置１０は白色発光を行う。しかしながら蛍光体及びＬＥＤダイの選択はこれに限定されない。

次に本発明の特徴である柔軟性樹脂３の特性と作用について説明する。
図２に示す如く柔軟性樹脂３は集光レンズ２の入射面２ａとＬＥＤ光源１の透光性樹脂６との間に挟持されている。このとき柔軟性樹脂３は、ＬＥＤ光源１から集光レンズ２の入射面２ａへの光伝達特性を向上させる（反射損失を小さくする）。すなわち集光レンズ２の入射面２ａとＬＥＤ光源１の透光性樹脂６との間に柔軟性樹脂３を配し、集光レンズ２の入射面２ａとＬＥＤ光源１の透光性樹脂６とを光学的に密着させている。
良く知られているように、屈折率ｎ１の媒質から屈折率ｎ２の媒質に光が進入しようとすると、
Ｒ＝｛（ｎ１−ｎ２）／（ｎ１＋ｎ２）｝^２
で示される反射が発生する（Ｒは反射率。以下、フレネル損失という。）。
集光レンズ２及びＬＥＤ光源１に含まれる透光性樹脂６の屈折率が１．５程度であるため、柔軟性樹脂３の屈折率を１．４〜１．６にすれば、透光性樹脂６、柔軟性樹脂３及び集光レンズ２の屈折率が近似し、集光レンズ２とＬＥＤ光源１との間の反射損失が無視できるようになる。とくに集光レンズ２の屈折率を柔軟性樹脂３の屈折率より大きくすると、柔軟性樹脂３と集光レンズ２の界面で全反射が発生しないため、出射効率はいっそう向上する。

次に図３により、ＬＥＤ発光装置１０の出射光特性について説明する。
図３に示す如く、ＬＥＤダイ５から出射される光のうち集光レンズ２の入射面２ａに直接出射された光線Ｐｓは、出射面２ｂで屈折して上方へ出射される。また、集光レンズ２の入射面２ａから入射した後に反射面２ｃ（内部反射面）に向かう光線Ｐｈは、反射面２ｃで反射され、上方に出射する。
ＬＥＤダイ５から出射される光のうち側方に向かう光線Ｐｍは、反射性樹脂枠７で反射された後、集光レンズ２の入射面２ａから入射し、反射面２ｃで反射され、上方に出射する。

図３に示すように、集光レンズ２の入射面２ａとＬＥＤ光源１の透光性樹脂６とは柔軟性樹脂３によって密着されている。しかも集光レンズ２、透光性樹脂６、柔軟性樹脂３の各屈折率を近似させている。このため透光性樹脂６と柔軟性樹脂３との間の界面及び柔軟性樹脂３と集光レンズ２との間の界面における反射損失が無視できるようになるので、極めて良好な光伝達が達成される。
この結果、ＬＥＤ発光装置１０は、内部全反射型の集光レンズ２とＬＥＤ光源１とを柔軟性樹脂３で密着させることによって、ＬＥＤ光源１から発光されるほとんどの光線を上方へ向かう略平行光線として効率良く出射する。

（第２実施形態）
次に図４、図５を用いて本発明の第２実施形態として示すＬＥＤ発光装置２０について説明する。
図４は発光装置２０の断面図、図５は図４に出射光特性を書き加えた断面図である。なお図４、図５におけるＬＥＤ発光装置２０の基本的構成及び動作は、図２、図３に示すＬＥＤ発光装置１０の構成及び動作と同じであり、同一要素及び対応する要素に付いては同一番号を付し、重複する説明を省略する。

ＬＥＤ発光装置２０が、図２に示すＬＥＤ発光装置１０と異なるところは、図４に示すように集光レンズ２２の底部にＬＥＤ光源１の一部分を収納する凹部２２ｄが設けられていることである。凹部２２ｄは上面が入射面２２ａとなっている。そして凹部２２ｄは柔軟性樹脂３の厚みよりやや深い。凹部２２ｄには柔軟性樹脂３が嵌めこまれる。この状態で集光レンズ２２とＬＥＤ光源１とが配設されている。このとき入射面２２ａに柔軟性樹脂３が密着している。またＬＥＤ発光装置２０において柔軟性樹脂３は、樹脂中に蛍光粒子を混入した蛍光樹脂となっている。一方、透光性樹脂６は単に透明な樹脂で構成されている。

前述したようにＬＥＤ発光装置２０は、集光レンズ２２の底部に凹部２２ｄを設け、この凹部２２ｄに柔軟性樹脂３を配設している。このため、集光レンズ２２に対する柔軟性樹脂３の光学的及び機械的な位置決めが安定する。また、柔軟性樹脂３に対する加圧も安定する。

次に図５により、ＬＥＤ発光装置２０の出射光特性について説明する。
図５に示す如く、ＬＥＤダイ５から出射される光のうち集光レンズの入射面２２ａからに向かって出射された光線Ｐｓは、出射面２２ｂで屈折して上方へ出射する。また、集光レンズ２の入射面２２ａから入射した後、反射面２２ｃ（内部全反射面）に向かう光線Ｐｈは、反射面２２ｃで反射されて上方に出射する。
また、ＬＥＤダイ５から出射される光線のうち側方に向かう光線Ｐｍは、反射性樹脂枠７で反射された後、集光レンズの入射面２２ａから入射し、反射面２２ｃで反射し上方に出射する。

光線Ｐｓ、光線Ｐｈ、光線Ｐｍに付いての出射光特性は、図３に示すＬＥＤ発光装置１０とほとんど同じである。しかしながら、ＬＥＤ発光装置２０では、柔軟性樹脂３が集光レンズ２２の凹部２２ｄの内部に配設されているため、側方に向かう光線Ｐｍのうち一部の光線Ｐｍ´は、反射性樹脂枠７で反射された後、柔軟性樹脂３の側面から集光レンズ２２の凹部２２ｄの側壁を経て集光レンズ２２に入射する。さらに光線Ｐｍ´は反射面２２ｃの内部全反射面で反射されて上方に出射する。すなわち柔軟性樹脂３の側面を通過する光線Ｐｍ´も有効に上方に出射する。柔軟性樹脂３に含有された蛍光体が発する光のうち柔軟性樹脂３の側面を通過する光も同様に集光レンズ２の上方に出射する。

（第３実施形態）
次に図６を用いて第３実施形態として示すＬＥＤ発光装置３０について説明する。
図６はＬＥＤ発光装置３０の構成を示す断面図であり、基本的構成は図４に示すＬＥＤ発光装置２０と同じである。ＬＥＤ発光装置３０が、図４に示すＬＥＤ発光装置２０と異なるところは、図６に示すように集光レンズ３２の底部側に設けられた凹部３２ｄの深さが異なること、及びＬＥＤ光源１が反射性樹脂枠７を備えていないことだけである。なお、図示していないが、蛍光体は透光性樹脂６中に含有されている。
すなわち、図４に示したようにＬＥＤ発光装置２０における凹部２２ｄが柔軟性樹脂３を収納するだけの深さであったのに対し、図６に示すようにＬＥＤ発光装置３０における凹部３２ｄは、ＬＥＤ光源１のモジュール基板４を除く部分全体を収納する深さに形成されている。

前述したようにＬＥＤ光源１は、反射性樹脂枠７が設けられておらず、透光性樹脂６の上に柔軟性樹脂３が直接配設されている。すなわち透光性樹脂６と柔軟性樹脂３の積層体が集光レンズ３２の凹部３２ｄに収納されている。
なお前述の通り、ＬＥＤ発光装置３０では透光性樹脂６が蛍光樹脂となっており、柔軟性樹脂３は透明な樹脂である。

ＬＥＤ発光装置３０は、集光レンズ３２に設けられた凹部３２ｄに、ＬＥＤ光源１のモジュール基板４を除く部分全体を収納している。このため反射性樹脂枠７を設けなくても、ＬＥＤダイ５からの側面方向へ向かう光を凹部３２ｄの側壁を通して、全て上方へ出射させることができる。蛍光体の発光のうち側方に向かう光も同様である。
また、ＬＥＤ光源１全体を集光レンズ３２の凹部３２ｄに収納することにより、ＬＥＤ発光装置３０の高さを小さくすることができる。蛍光体の配置については任意性があり、例えば蛍光体をＬＥＤダイ５の周辺部だけに配置したり、透光性樹脂６を取り囲むようにしたりしても良い（このとき柔軟性樹脂を蛍光樹脂としても良い）。

（第４実施形態）
次に図７を用いて第４実施形態として示すＬＥＤ発光装置４０について説明する。
図７はＬＥＤ発光装置４０の断面図であり、基本的構成は図２に示すＬＥＤ発光装置１０と同じである。ＬＥＤ発光装置４０が、図２に示すＬＥＤ発光装置１０と異なるところは、図７に示すように集光レンズ４２の出射面４２ｂの形状である。
すなわち、ＬＥＤ発光装置１０における集光レンズ２の出射面２ｂが平坦であったのに対し、ＬＥＤ発光装置４０における集光レンズ４２の出射面４２ｂは凹凸形状４２ｅが設けられ粗面化されている。

ＬＥＤ発光装置４０は、集光レンズ４２の出射面４２ｂを粗面化することによって出射光が拡散し、柔らかな印象を与える照明を行うことができる。

（第５実施形態）
次に図８を用いて第５実施形態として示すＬＥＤ発光装置５０について説明する。
図８はＬＥＤ発光装置５０の断面図である。ＬＥＤ発光装置５０は、ＬＥＤ光源１、柔軟性樹脂３及び集光レンズ５２を支持部材６０に収納したものである。ＬＥＤ発光装置５０において、ＬＥＤ光源１、柔軟性樹脂３及び集光レンズ５２に係る基本的構成（以下、光学系とよぶ）は、図２に示すＬＥＤ発光装置１０と同じである。
すなわち、ＬＥＤ発光装置１０とＬＥＤ発光装置５０の光学系とが異なるところは、図８に示すようにＬＥＤ発光装置５０が集光レンズ５２の上面の周辺にフランジ部５２ｆを設けていることだけである。ＬＥＤ発光装置５０では、フランジ部５２ｆを用いて光学系を支持部材６０に固定している。

支持部材６０は、断面が箱型のケース６１と、断面がコ字形状のフレーム６２よりなる。また支持部材６０は、フレーム６２をケース６１の顎部６１ａ及び集光レンズ５２のフランジ部５２ｆに嵌合させ、必要な圧力を加えて光学系を固定している。なお、この圧力は柔軟性部材３の反発力によって発生する。また、この圧力によって、ＬＥＤ光源１と柔軟性樹脂３及び柔軟性樹脂３と集光レンズ５２の入射面５２ａとが密着する。

ＬＥＤ発光装置５０は、光学系が支持部材６０に収納されることによって形状が安定し、他の装置への組み込み性が良くなる。さらに支持部材６０を熱伝導性の良い金属製すれば、ＬＥＤ光源１の発熱を効率よく放熱させることができる。

上記の如く本発明におけるＬＥＤ発光装置は、ＬＥＤ光源と集光レンズとを柔軟性樹脂を介して密着させることにより、ＬＥＤ光源から集光レンズへの光伝達効率を高めることができる。さらにＬＥＤ光源の封止樹脂と、集光レンズと、柔軟性樹脂の屈折率を近似させることによって光伝達効率を高めることがでる。
また、各実施形態１〜５において集光レンズ２等として内部全反射型レンズを用いた。しかしながら指向性と出射効率の高いＬＥＤ発光装置の提供に際し、集光レンズは、内部反射型レンズに限られず、例えば、凸レンズ、レンチキュラーレンズ、さらに円錐台、角錐台等の集光レンズに適応可能である。

１ ＬＥＤ光源
２，２２，３２，４２，５２、１０９ 集光レンズ
２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ 入射面
２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ 出射面
２ｃ、２２ｃ、３２ｃ、４２ｃ、５２ｃ 反射面
２２ｄ、３２ｄ 凹部
４２ｅ 凹凸形状
５２ｆ フランジ部
３ 柔軟性樹脂
４ モジュール基板
５ ＬＥＤダイ
６ 透光性樹脂
７ 反射性樹脂枠
１０、２０，３０，４０，５０、１００ ＬＥＤ発光装置
６０ 支持部材
６１ ケース
６２ フレーム
１０１ 発光素子

Claims (8)

1. 底部に入射面、上部に出射面と、前記出射面の周辺にフランジ部を有する集光レンズと、前記入射面に対向するように配置されたＬＥＤ光源と、前記入射面と前記ＬＥＤ光源の間に挟持され、透光性を有し、かつ圧力により反発力を生ずる柔軟な柔軟性樹脂と、前記集光レンズと前記ＬＥＤ光源とを収納する支持部材とを備えるＬＥＤ発光装置であって、前記支持部材に前記集光レンズと前記柔軟性樹脂と前記ＬＥＤ光源とを積層配置すると共に、前記集光レンズのフランジ部に前記支持部材を嵌合させて光学系を固定したものであって、前記支持部材は、箱型のケースと断面コ字状のフレームよりなり、前記フレームを前記ケースと前記集光レンズのフランジ部に嵌合させて、前記支持部材に積層配置した集光レンズと前記柔軟性樹脂と前記ＬＥＤ光源とに必要な圧力を加えて固定したことを特徴とするＬＥＤ発光装置。
2. 前記ＬＥＤ光源は、ＬＥＤダイと、前記ＬＥＤダイを被覆する透光性樹脂と、前記透光性樹脂の周囲に設けられた反射性樹脂枠とを備え、前記反射性樹脂枠は、上部に前記柔軟性樹脂が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ発光装置。
3. 前記集光レンズは、透光性の樹脂からなることを特徴とする請求項１または２項に記載のＬＥＤ発光装置。
4. 前記集光レンズの屈折率は、前記柔軟性樹脂の屈折率より大きいことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のＬＥＤ発光装置。
5. 前記集光レンズは、内部全反射型レンズであることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のＬＥＤ発光装置。
6. 前記集光レンズは、凹部を備え、前記凹部は、前記入射面を含み、前記柔軟性樹脂は、前記凹部内に配置されていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のＬＥＤ発光装置。
7. 前記出射面は、粗面化されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のＬＥＤ発光装置。
8. 前記柔軟性樹脂は、蛍光体が混入されていることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のＬＥＤ発光装置。

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