JPS61181001A - Lighting apparatus - Google Patents

Lighting apparatus

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JPS61181001A
JPS61181001A JP60019300A JP1930085A JPS61181001A JP S61181001 A JPS61181001 A JP S61181001A JP 60019300 A JP60019300 A JP 60019300A JP 1930085 A JP1930085 A JP 1930085A JP S61181001 A JPS61181001 A JP S61181001A
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lens
light
diffusion
light emitting
large number
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芹沢 啓之
勝 佐々木
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車輛用灯具に使用して好適な照明装置に係り、
特に多数の発光ダイオードを光源として使用するものに
おいて、レンズ表面を全面に亘って均一に照射し照明効
果を向上させるようにしたものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a lighting device suitable for use in a vehicle lamp,
Particularly in devices that use a large number of light emitting diodes as light sources, the illumination effect is improved by uniformly illuminating the entire surface of the lens.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、半導体技術の発達により輝度の高い発光ダイオー
ドが開発され、しかも安価に入手できるようになったこ
とから車輌用灯具、!!#に制動灯。
In recent years, with the development of semiconductor technology, high brightness light emitting diodes have been developed, and they are now available at low prices, which has led to the use of vehicle lights. ! Brake lights on #.

尾灯などの光源として電球の代りに使用することが検肘
嘔れるに至っており、その−例として第8図に示すもの
が知られている。すなわち、1は内面に多数の小さな凸
レンズから成る拡散レンズ2が密集して形成された前面
レンズ、3は前面レンズ1の後方に配設され表面に多数
の発光ダイオード4を所定の間隔をおいてマトリックス
状に実装して成るプリント基板、5は前記前面レンズ1
と共に灯室を形成するバックカバーである。各発光ダイ
オード4から出た光は前面レンズ1を透過し該レンズを
照明する際拡散レンズ2によって拡散される。
The use of light bulbs instead of light bulbs as a light source for taillights and the like has become increasingly popular, and the one shown in FIG. 8 is known as an example. Namely, numeral 1 is a front lens having a densely formed diffusion lens 2 consisting of a large number of small convex lenses on its inner surface, and numeral 3 is a front lens disposed behind the front lens 1, with a large number of light emitting diodes 4 arranged at predetermined intervals on the surface. A printed circuit board mounted in a matrix, 5 denotes the front lens 1.
Together with the back cover, it forms the lamp chamber. The light emitted from each light emitting diode 4 passes through the front lens 1 and is diffused by the diffusing lens 2 when illuminating the lens.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、発光ダイオード4、特に半導体チンプ4aを
外気から遮断保護するためエボキ7樹脂等の透明度の高
い樹脂4bでモールドしたものにおいては、樹脂4b 
自体にドーム部6を形成してその中心より下方に半導体
チップを配置し光の指向性を高めているため、発光ダイ
オード4の軸線方向が最も明るく照明され、従って前面
レンズ1に明暗差が生じ均一照明という点で問題があっ
た。
By the way, in the case where the light emitting diode 4, especially the semiconductor chimp 4a, is molded with highly transparent resin 4b such as EBOKI 7 resin in order to block and protect it from the outside air, the resin 4b
Since the dome part 6 is formed on the dome part 6 and the semiconductor chip is arranged below the center of the dome part 6 to improve the directivity of light, the axial direction of the light emitting diode 4 is illuminated most brightly, so that a difference in brightness occurs in the front lens 1. There was a problem with uniform lighting.

そこで、発光ダイオード4をより近接して配置すること
も考えられるが、その場合には、ダイオード自体の数が
増加し、コストアップの一因となるほか、密接しすぎる
とダイオードの発熱により発光量が低下するという別の
問題が生じる。
Therefore, it is conceivable to arrange the light emitting diodes 4 closer together, but in that case, the number of diodes themselves will increase, which will cause an increase in cost, and if they are too close together, the amount of light emitted will decrease due to the heat generated by the diodes. Another problem arises in that the

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係る照明装置は上述したような点に鑑みてなさ
れたもので、内面に多数の拡散レンズを形成してなるア
ウターレンズと、表面に多数の魚眼集光レンズが形成さ
れ前記アウターレンズの後方に配置されたインナーレン
ズと、このインナーレンズの後方に配役されたプリント
基板と、このプリント基板の表面に実装され前記各魚眼
集光レンズにそれぞれ対応する多数の発光ダイオードで
構成したものである。
The lighting device according to the present invention has been made in view of the above-mentioned points, and includes an outer lens formed with a large number of diffusing lenses formed on the inner surface, and a large number of fisheye condensing lenses formed on the surface of the outer lens. An inner lens placed behind the inner lens, a printed circuit board placed behind the inner lens, and a large number of light emitting diodes mounted on the surface of the printed circuit board and corresponding to each of the fisheye condensing lenses. It is.

〔作用〕[Effect]

本発明においては発光ダイオードからの光を魚眼集光レ
ンズによって拡散し、点光源を面光源としての態様に変
換しているため、発光ダイオードの発光出力の指向性に
よる明暗差の発生を防止する。
In the present invention, the light from the light emitting diode is diffused by a fisheye condenser lens, converting a point light source into a surface light source, thereby preventing the occurrence of brightness differences due to the directivity of the light emitting output of the light emitting diode. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

第1図・は本発明に係る照明装置の一実施例を示す断面
図、第2図は発光ダイオードの拡大断面図、第3図はイ
ンナーレンズの斜視図である。これらの図において、1
0は自動車の後部側端に増付けられる尾灯で、この尾灯
10は灯体11を形成するバックカバー13と、このバ
ックカバー13の前面開口部を被う如く該カバー13に
取付けられたアウターレンズ14とを備え、その内部に
はインナーレンズ15と、多数の発光ダイオード16を
マトリックス状に実装してなるプリント基板17が平行
に配設されている。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the lighting device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of a light emitting diode, and FIG. 3 is a perspective view of an inner lens. In these figures, 1
Reference numeral 0 denotes a taillight added to the rear end of the automobile, and this taillight 10 includes a back cover 13 forming a light body 11 and an outer lens attached to the cover 13 so as to cover the front opening of the back cover 13. 14, and inside thereof, an inner lens 15 and a printed circuit board 17 having a plurality of light emitting diodes 16 mounted in a matrix are arranged in parallel.

前記アウターレンズ14は透明もしくは透光性を有する
樹脂によって形成され、その内面にはそれぞれ輪郭形状
が円形の多数の小さな凸レンズから成る拡散レンズ18
が密集して形成されている。
The outer lens 14 is made of transparent or light-transmitting resin, and on its inner surface there is a diffusion lens 18 consisting of a large number of small convex lenses each having a circular outline.
are densely formed.

前記インナーレンズ15は透明もしくは透光性を有する
樹脂によって形成され前記アウターレンズ14の後方に
ほぼ平行に配設式れるもので、該レンズ15の表面には
多数の魚眼集光レンズ20が密集して一体に形成されて
いる。各魚眼集光レンズ20は、底部の各辺がほぼ等し
い略方形の輪郭形状を有する半球状の球面レンズで構成
されている。
The inner lens 15 is formed of a transparent or translucent resin and is arranged approximately parallel to the rear of the outer lens 14, and a large number of fisheye condensing lenses 20 are arranged closely on the surface of the lens 15. It is integrally formed. Each fisheye condensing lens 20 is constituted by a hemispherical spherical lens having a substantially rectangular contour shape with substantially equal sides at the bottom.

前記各発光ダイオード16は第2図に示すように前記各
魚眼集光レンズ20に対応してプリント基板17の表面
にそれぞれ実装されるもので、半導体テップ21、透明
樹脂22、一対のリード線23a 、 23b、金線2
4等で構成されている。前記透明樹脂22はエポキ7樹
脂等によって円柱状に形成されて前記半導体テップ21
、一対のリード線23m 、 23bの一部および金線
24をモールドしており、前記インナーレンズ15の背
面と対向する平坦面は半導体テップ21から出て前方に
向う光Aを拡散させる拡散面25を形成している。前記
半導体テップ21は一方のリード線23mの一端に一体
に設けられた略皿状のチップ取付部26上に載型固定さ
れ、前記金線24によって他方のリード線23bの一端
に接続されている。そして、各リード線23a、23b
の他端は前記透明樹脂22より外部に導出され前記プリ
ント基板17の電気回路にそれぞれ接続てれている◇ なお、パックカバー13の内壁面でインナーレンズ15
と基板−17との間の部分は反射面29を形成している
As shown in FIG. 2, each of the light emitting diodes 16 is mounted on the surface of a printed circuit board 17 corresponding to each of the fisheye condensing lenses 20, and includes a semiconductor chip 21, a transparent resin 22, and a pair of lead wires. 23a, 23b, gold wire 2
It is composed of 4th grade. The transparent resin 22 is formed into a cylindrical shape using epoxy 7 resin or the like, and is attached to the semiconductor tip 21.
, a part of the pair of lead wires 23m, 23b, and the gold wire 24 are molded, and the flat surface facing the back surface of the inner lens 15 is a diffusion surface 25 that diffuses the light A exiting from the semiconductor tip 21 and heading forward. is formed. The semiconductor chip 21 is mounted and fixed on a substantially dish-shaped chip mounting portion 26 that is integrally provided at one end of one lead wire 23m, and is connected to one end of the other lead wire 23b by the gold wire 24. . And each lead wire 23a, 23b
The other ends are led out from the transparent resin 22 and connected to the electric circuits of the printed circuit board 17 respectively◇ Note that the inner lens 15 is connected to the inner wall surface of the pack cover 13.
The portion between the substrate 17 and the substrate 17 forms a reflective surface 29.

このような構成から成る尾灯において、半導体チップ2
1から出た光のうち前方に向い透明樹脂22の拡散面2
5から外部に出射する光Aは、該拡散面25にて屈折し
て拡散でれ、インナーレンズ15の背面を照射する。こ
のため拡散光Aは当該発光ダイオード16に対応する魚
眼集光レンズ20の全領域工をカバーするレンズ背面を
ほぼ均一に照射し、インナーレンズ15を透過する際、
前記魚眼集光レンズ20によって集光され、はぼ平行光
線A1 となってアクタ−レンズ14を照射する。
In the taillight having such a configuration, the semiconductor chip 2
Diffusion surface 2 of transparent resin 22 facing forward among the light emitted from 1
The light A emitted to the outside from the inner lens 15 is refracted and diffused by the diffusion surface 25, and illuminates the back surface of the inner lens 15. Therefore, the diffused light A almost uniformly illuminates the back surface of the lens covering the entire area of the fisheye condensing lens 20 corresponding to the light emitting diode 16, and when passing through the inner lens 15,
The light is condensed by the fisheye condensing lens 20 and becomes a substantially parallel light beam A1, which irradiates the actor lens 14.

すなわち、本実施例においては透明樹脂22の拡散面2
5と魚眼集光レンズ20によって半導体チップ21から
の光Aを拡散、集光し略平行な光線A0にすることによ
り、点光源をなす発光ダイオード16を面光源としての
態様に変換し、これによってアウターレンズ14を照射
するようにしたものである。したがって、発光出力の指
向性が弱まって明暗差の発生を防止し、前記アウターレ
ンズ14の全面をほぼ均一な明るさで照明することがで
きる。また、各発光ダイオード16は方形の魚眼集光レ
ンズ20にそれぞれ対応して配設されることにより、十
分な間隔を維持しているため、発光熱の発散が良好で、
発光性能の低下をきたすことがない。
That is, in this embodiment, the diffusion surface 2 of the transparent resin 22
5 and a fisheye condenser lens 20 to diffuse and condense the light A from the semiconductor chip 21 into a substantially parallel beam A0, thereby converting the light emitting diode 16, which is a point light source, into a surface light source. The outer lens 14 is irradiated with the light. Therefore, the directivity of the light emission output is weakened to prevent differences in brightness from occurring, and the entire surface of the outer lens 14 can be illuminated with substantially uniform brightness. In addition, each light emitting diode 16 is arranged corresponding to the rectangular fisheye condensing lens 20 to maintain sufficient spacing, so that the emitted heat is well dissipated.
There is no deterioration in luminous performance.

第4図は本発明の他の実施例を示す発光ダイオードの正
面図である。この実施例は透明樹脂22のインナーレン
ズと対向する先端面を半球状の拡散面30とし、その中
心0(もしくはその近傍)に半導体テップ21を配置し
た点が上記実施例と異なるだけで、他の構成は全て同一
である。
FIG. 4 is a front view of a light emitting diode showing another embodiment of the present invention. This embodiment differs from the above embodiments only in that the distal end surface of the transparent resin 22 facing the inner lens is made into a hemispherical diffusing surface 30, and the semiconductor tip 21 is arranged at the center 0 (or in the vicinity thereof). All have the same configuration.

このような構成による発光ダイオード16においては、
半導体テップ21から出て球面状拡散面30に向う光A
8は該拡散面30にて内部への再帰反射および屈折する
ことなく全て外部に出射するため、光の損失が少なく、
十分な拡散光が得られる利点を有し、より明るい照明を
可能にする。
In the light emitting diode 16 having such a configuration,
Light A emerging from the semiconductor chip 21 and directed toward the spherical diffusing surface 30
8 is entirely emitted to the outside without being retroreflected or refracted by the diffusing surface 30, so there is little loss of light.
It has the advantage of providing sufficient diffused light, allowing for brighter illumination.

また第5図に示すように半導体テップ21を球面状拡散
面30の中心Oよシ下方に所定距離はなして配置すると
、該チップ21から出て拡散面30を透過する光A8 
をすべて対応する魚眼集光レンズ20に導くことができ
る。
Further, as shown in FIG. 5, when the semiconductor chip 21 is placed at a predetermined distance below the center O of the spherical diffusing surface 30, the light A8 that comes out from the chip 21 and passes through the diffusing surface 30.
can all be guided to the corresponding fisheye condenser lens 20.

第6図は本発明の嘔らに他の実施例を示す尾灯の断面図
、第7図はアウターレンズの要部拡大斜視図である。本
実施例は第1図に示した実施例とほぼ同じであるが、ア
ウターレンズ14の内面に形成される拡散レンズ38を
、第3図に示した魚眼集光レンズ20と同様に輪郭形状
が方形でかつ該レンズ20よりも十分小さな拡散プリズ
ム38mで構成した点で相違している。このような構成
においてはアウターレンズ14の内面全体を多数の拡散
プリズム38aが隙間なく被い、円形の凸レンズからな
る第1図実施例の拡散レンズ18における凸レンズ間の
隙間をなくすことができるので、拡散レンズ38゛によ
る光の拡散効率を向上嘔せることができる利点を有して
いる。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a tail light showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part of an outer lens. This embodiment is almost the same as the embodiment shown in FIG. 1, but the diffusion lens 38 formed on the inner surface of the outer lens 14 has a contour shape similar to that of the fisheye condensing lens 20 shown in FIG. The difference is that the lens 20 is rectangular and constituted by a diffusing prism 38m that is sufficiently smaller than the lens 20. In such a configuration, the entire inner surface of the outer lens 14 is covered with a large number of diffusing prisms 38a without any gaps, and the gaps between the convex lenses in the diffusing lens 18 of the embodiment shown in FIG. 1 made of circular convex lenses can be eliminated. The diffusion lens 38 has the advantage of improving the light diffusion efficiency.

なお、本発明において発光ダイオード16の透明樹脂2
2に形成される拡散面とは、光をダイオードの光軸より
外側に出射きせる平滑な面でめって、フロスト加工され
た凹凸面を含まないものでおる。
In addition, in the present invention, the transparent resin 2 of the light emitting diode 16
The diffusion surface formed in 2 is a smooth surface that allows light to be emitted outward from the optical axis of the diode, and rarely includes a frosted uneven surface.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明に係る照明装置は、ア    
  −ウターレンズの後方に配設されるインナーレンズ
に多数の魚眼集光レンズを密集して形成し、各魚眼集光
レンズに対応してそれぞれ発光ダイオードを配設し、こ
の魚眼集光レンズで発光ダイオードから出た光を拡散・
集光し、略平行光線としてアウターレンズを照明するよ
うに構成したので、点光源であったものを実質的に面光
源としての態様に変換することができる。したがって、
アウターレンズの表面全体をほぼ均一な明るさで照明で
き、照明効果を向上させる。また、魚眼集光レンズによ
り均一照明を可能にしているので、ダイオードを必要個
数以上に増す必要がなく、個数の増加が必要でなければ
経済的で、十分な間隙を維持でき発熱による発光量への
悪影響を防止するなど、その効果は非常に大である。
As described above, the lighting device according to the present invention
- A large number of fisheye condensing lenses are densely formed on the inner lens disposed behind the outer lens, and a light emitting diode is disposed corresponding to each fisheye condensing lens, and the fisheye condensing lens Diffuses the light emitted from the light emitting diode with
Since the light is condensed and is configured to illuminate the outer lens as a substantially parallel light beam, a point light source can be substantially converted into a surface light source. therefore,
The entire surface of the outer lens can be illuminated with almost uniform brightness, improving lighting effects. In addition, the fisheye condensing lens enables uniform illumination, so there is no need to increase the number of diodes beyond the required number, making it economical if an increase in the number of diodes is not necessary, and maintaining a sufficient gap to reduce the amount of light emitted by heat generation. Its effects are very large, such as preventing negative effects on the environment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を尾灯に適用した場合の一実施例を示す
要部断面図、第2図は発光ダイオードの拡大断面図、第
3図はインナーレンズの斜視図、第4図および第5図は
それぞれ発光ダイオードの他の実施例を示す正面図、第
6図は本発明の他の実施例を示す要部断面図、第7図は
アウターレンズの要部拡大斜視図、第8図は従来装置の
一例を示す要部断面図である。 10・・・・尾灯、11・・・・灯体、13・・・・バ
ックカバー、14・・・・アウターレンズ、15・・・
・インナーレンズ、16・・・・発光ダイオード、17
・・・・プリント基板、18・・・・拡散レンズ、20
・・・・魚眼集光レンズ、21・・・・半導体チップ、
22・・・・透明樹脂、20.30・・・・拡散面、3
8・・・O拡散レンズ。 特許出願人  株式会社小糸製作所 代理人 山川政樹(l?!7512名)ilK1図 辺 t′j IF5図 tso    tja 第3図 1114図    ia5図
FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts showing an embodiment of the present invention applied to a tail light, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a light emitting diode, FIG. 3 is a perspective view of an inner lens, and FIGS. The figures are respectively a front view showing another embodiment of the light emitting diode, FIG. 6 is a sectional view of the main part showing another embodiment of the present invention, FIG. 7 is an enlarged perspective view of the main part of the outer lens, and FIG. FIG. 2 is a sectional view of a main part of an example of a conventional device. 10...tail light, 11...light body, 13...back cover, 14...outer lens, 15...
・Inner lens, 16... Light emitting diode, 17
...Printed circuit board, 18...Diffusion lens, 20
...Fisheye condensing lens, 21...Semiconductor chip,
22...Transparent resin, 20.30...Diffusion surface, 3
8...O diffusion lens. Patent applicant Koito Seisakusho Co., Ltd. Agent Masaki Yamakawa (l?! 7512 people) ilK1 figure side t'j IF5 figure tso tja Figure 3 1114 figure ia5 figure

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)バックカバーの前面開口部を被う如く配設され内
面に多数の拡散レンズが形成されたアウターレンズと、
表面に多数の魚眼集光レンズが形成され前記アウターレ
ンズの後方に位置するインナーレンズと、このインナー
レンズの後方に配設されたプリント基板と、このプリン
ト基板に前記各魚眼集光レンズにそれぞれ対応して実装
された多数の発光ダイオードを備えたことを特徴とする
照明装置。
(1) An outer lens arranged to cover the front opening of the back cover and having a large number of diffusion lenses formed on the inner surface;
an inner lens having a large number of fisheye condensing lenses formed on its surface and located behind the outer lens; a printed circuit board disposed behind the inner lens; A lighting device characterized by comprising a large number of light emitting diodes mounted in correspondence with each other.
(2)発光ダイオードは半導体チップをモールドした透
明樹脂を備え、この透明樹脂のインナーレンズと対向す
る面に前記半導体チップの光を拡散する拡散面が形成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
照明装置。
(2) The light emitting diode includes a transparent resin in which a semiconductor chip is molded, and a diffusion surface for diffusing light from the semiconductor chip is formed on the surface of the transparent resin that faces the inner lens. The lighting device according to scope 1.
(3)透明樹脂の拡散面が球面でその中心位置もしくは
その近傍に発光ダイオードが配置されていることを特徴
とする特許請求の範囲第2項記載の照明装置。
(3) The lighting device according to claim 2, wherein the diffusion surface of the transparent resin is spherical and a light emitting diode is arranged at or near the center thereof.
(4)透明樹脂の拡散面が平坦面であることを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の照明装置。
(4) The lighting device according to claim 2, wherein the diffusion surface of the transparent resin is a flat surface.
(5)アウターレンズの拡散レンズが方形の輪郭形状を
有する多数の拡散プリズムで構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか
1つに記載の照明装置。
(5) The illumination according to any one of claims 1 to 3, wherein the diffusion lens of the outer lens is composed of a large number of diffusion prisms having a rectangular outline shape. Device.
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