JP2024091244A - Light emitting unit and lens unit - Google Patents
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Abstract
【課題】光源が配置された基板に対してレンズが離隔して配置される場合に、光源とレンズ光軸とのずれの影響を低減可能な発光ユニットおよびレンズユニットを提供すること。【解決手段】発光ユニットは、基板と、前記基板上に配置され、発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置されるレンズと、前記レンズに固定され、前記光源と前記レンズとの間に配置される光学部材と、を含むレンズユニットと、を備え、前記光学部材は、前記発光面に対向する第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、前記第1領域は、前記第2領域よりも光透過率が高く、前記レンズユニットは、前記基板に固定されない。【選択図】図2[Problem] To provide a light-emitting unit and a lens unit capable of reducing the influence of misalignment between a light source and a lens optical axis when the lens is disposed at a distance from a substrate on which the light source is disposed. [Solution] The light-emitting unit comprises a substrate, a light source disposed on the substrate and having a light-emitting surface, a lens disposed above the light source, and a lens unit including an optical member fixed to the lens and disposed between the light source and the lens, the optical member including a first region facing the light-emitting surface and a second region provided around the first region, the first region having a higher light transmittance than the second region, and the lens unit not fixed to the substrate. [Selected Figure] Figure 2
Description
本開示は、発光ユニット、およびレンズユニットに関する。 This disclosure relates to a light-emitting unit and a lens unit.
従来、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子を有する発光モジュールが幅広く使用されている。このような発光モジュールとして、光源と、レンズと、光源とレンズとの間に配置され、開口を備えた遮蔽部材と、を含む照明装置が開示されている。 Conventionally, light-emitting modules having light-emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes) have been widely used. As such a light-emitting module, a lighting device including a light source, a lens, and a shielding member having an opening and disposed between the light source and the lens has been disclosed.
しかしながら、特許文献1の構成では、光源が配置された基板に対してレンズが離隔して配置されると、光源とレンズの光軸とがずれる可能性がある。
However, in the configuration of
本開示に係る実施形態は、光源が配置された基板に対してレンズが離隔して配置される場合に、光源とレンズ光軸とのずれの影響を低減可能な発光ユニットおよびレンズユニットを提供することを目的とする。 The embodiment of the present disclosure aims to provide a light-emitting unit and a lens unit that can reduce the effect of misalignment between the light source and the lens optical axis when the lens is disposed at a distance from the substrate on which the light source is disposed.
本開示の一実施形態に係る発光ユニットは、基板と、前記基板上に配置され、発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置されるレンズと、前記レンズに固定され、前記光源と前記レンズとの間に配置される光学部材と、を含むレンズユニットと、を備え、前記光学部材は、前記発光面に対向する第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、前記第1領域は、前記第2領域よりも光透過率が高く、前記レンズユニットは、前記基板に固定されない。 A light-emitting unit according to an embodiment of the present disclosure includes a substrate, a light source disposed on the substrate and having a light-emitting surface, a lens disposed above the light source, and an optical member fixed to the lens and disposed between the light source and the lens, the optical member including a first region facing the light-emitting surface and a second region provided around the first region, the first region having a higher light transmittance than the second region, and the lens unit not fixed to the substrate.
本開示の一実施形態に係る発光ユニットは、基板と、前記基板上に配置され、発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置されるレンズと、前記レンズに固定され、前記光源と前記レンズとの間に配置される光学部材と、を含むレンズユニットと、を備え、前記光学部材は、前記発光面に対向する第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、前記第1領域は、前記第2領域よりも光拡散性が高く、前記レンズユニットは、前記基板と離隔している。 A light-emitting unit according to an embodiment of the present disclosure includes a substrate, a light source disposed on the substrate and having a light-emitting surface, a lens disposed above the light source, and an optical member fixed to the lens and disposed between the light source and the lens. The optical member includes a first region facing the light-emitting surface and a second region disposed around the first region, the first region has a higher light diffusion property than the second region, and the lens unit is spaced apart from the substrate.
本開示の一実施形態に係るレンズユニットは、撮像装置の筐体に固定されるレンズユニットであって、レンズと、前記レンズに固定される光学部材と、を備え、前記光学部材は、第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、前記第1領域は、前記第2領域よりも光透過率が高く、前記レンズは、前記光学部材が位置する方向に突出した形状を有する。 A lens unit according to one embodiment of the present disclosure is a lens unit fixed to a housing of an imaging device, and includes a lens and an optical member fixed to the lens, the optical member including a first region and a second region provided around the first region, the first region having a higher light transmittance than the second region, and the lens having a shape that protrudes in the direction in which the optical member is located.
本開示の一実施形態に係るレンズユニットは、レンズと、前記レンズに固定される光学部材と、を備え、前記光学部材は、第1領域と、前記第1領域の全周に設けられた第2領域と、を含み、前記第1領域は、前記第2領域よりも光拡散性が高い。 A lens unit according to an embodiment of the present disclosure includes a lens and an optical member fixed to the lens, the optical member including a first region and a second region provided around the entire periphery of the first region, and the first region has a higher light diffusion property than the second region.
本開示の実施形態によれば、光源が配置された基板に対してレンズが離隔して配置される場合に、光源とレンズ光軸とのずれの影響を低減可能な発光ユニットおよびレンズユニットを提供することができる。 According to an embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a light-emitting unit and a lens unit that can reduce the effect of misalignment between the light source and the lens optical axis when the lens is disposed at a distance from the substrate on which the light source is disposed.
本開示の実施形態に係る発光ユニットおよびレンズユニットについて図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下に示す形態は、本開示の技術思想を具現化するための発光ユニットおよびレンズユニットを例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており詳細説明を適宜省略する。断面図として、切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。 The light-emitting unit and the lens unit according to the embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiments shown below are examples of light-emitting units and lens units for realizing the technical ideas of the present disclosure, and are not limited to the following. Furthermore, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, and relative positions of the components described in the embodiments are merely explanatory examples and are not intended to limit the scope of the present disclosure. Note that the sizes and positional relationships of the components shown in each drawing may be exaggerated to clarify the explanation. In the following explanation, the same names and symbols indicate the same or similar components, and detailed explanations will be omitted as appropriate. An end view showing only the cut surface may be used as a cross-sectional view.
以下に示す図においてX軸、Y軸およびZ軸により方向を示す場合があるが、X軸、Y軸およびZ軸は相互に直交する方向である。X軸に沿うX方向およびY軸に沿うY方向は、実施形態に係る発光ユニットが備える発光部の発光面に沿う方向を示すものとする。Z軸に沿うZ方向は、上記発光面に直交する方向を示すものとする。すなわち、発光部の発光面はXY平面に平行であり、Z軸はXY平面に直交する。 In the figures shown below, directions may be indicated by the X-axis, Y-axis, and Z-axis, but the X-axis, Y-axis, and Z-axis are mutually orthogonal directions. The X direction along the X-axis and the Y direction along the Y-axis indicate directions along the light-emitting surface of the light-emitting section provided in the light-emitting unit according to the embodiment. The Z direction along the Z-axis indicates a direction perpendicular to the light-emitting surface. In other words, the light-emitting surface of the light-emitting section is parallel to the XY plane, and the Z axis is perpendicular to the XY plane.
X方向で矢印が向いている方向を+X方向または+X側、+X方向の反対方向を-X方向または-X側と表記する。Y方向で矢印が向いている方向を+Y方向または+Y側、+Y方向の反対方向を-Y方向または-Y側と表記する。Z方向で矢印が向いている方向を上方、+Z方向または+Z側、+Z方向の反対方向を-Z方向または-Z側と表記する。実施形態では、発光ユニットが備える光源は一例として+Z側に光を発するものとする。また、実施形態に係るレンズユニットにおけるレンズ光軸はZ軸に沿うものとする。 The direction in which the arrow points in the X direction is denoted as the +X direction or +X side, and the direction opposite to the +X direction is denoted as the -X direction or -X side. The direction in which the arrow points in the Y direction is denoted as the +Y direction or +Y side, and the direction opposite to the +Y direction is denoted as the -Y direction or -Y side. The direction in which the arrow points in the Z direction is denoted as upward, the +Z direction or +Z side, and the direction opposite to the +Z direction is denoted as the -Z direction or -Z side. In the embodiment, the light source provided in the light-emitting unit emits light to the +Z side, as an example. Also, the lens optical axis of the lens unit according to the embodiment is along the Z axis.
実施形態の用語における上面視とは、対象を+Z方向から見ることをいう。また実施形態では、+Z方向または+Z側から見たときの対象物の面を「上面」とし、-Z方向または-Z側から見たときの対象物の面を「下面」とする。但し、これらのことは、発光ユニットおよびレンズユニットの使用時における向きを制限するものではなく、発光ユニットおよびレンズユニットの向きは任意である。以下に示す実施形態においてX軸、Y軸およびZ軸に沿うとは、対象がこれら軸に対して±10°の範囲内の傾きを有することを含む。実施形態において直交は、90°に対して±10°以内の誤差を含んでもよい。 In the embodiments, the term "top view" refers to viewing the object from the +Z direction. In the embodiments, the surface of the object when viewed in the +Z direction or from the +Z side is referred to as the "top surface," and the surface of the object when viewed in the -Z direction or from the -Z side is referred to as the "bottom surface." However, these do not limit the orientation of the light-emitting unit and lens unit when in use, and the orientation of the light-emitting unit and lens unit is arbitrary. In the embodiments described below, "along the X-axis, Y-axis, and Z-axis" includes the object having an inclination within a range of ±10° with respect to these axes. In the embodiments, orthogonal may include an error of within ±10° with respect to 90°.
また、本明細書または請求の範囲において、ある構成要素が複数あり、それぞれを区別して表現する場合に、その構成要素の頭に"第1"、"第2"等と付記して区別することがある。また、本明細書と請求の範囲とで区別する対象が異なる場合があり得る。そのため、請求の範囲において本明細書と同一の付記がされた構成要素が記載されていても、この構成要素によって特定される対象が、本明細書と請求の範囲との間で一致しないことがあり得る。 In addition, in this specification or claims, when there are multiple elements of a certain type and each element needs to be expressed separately, the elements may be distinguished by adding "first," "second," etc. to the beginning of the element. In addition, the objects to be distinguished may differ between this specification and the claims. Therefore, even if an element with the same notation as this specification is described in the claims, the object identified by this element may not be the same between this specification and the claims.
例えば、本明細書において"第1"、"第2"、"第3"と付記されて区別される構成要素があり、本明細書において"第1"及び"第3"が付記された構成要素を請求の範囲に記載する場合、または"第1"が付記された構成要素及び特定の序数が付記されていない構成要素を請求の範囲に記載する場合に、見易さの観点から特許請求の範囲においては"第1"、"第2"と付記して構成要素を区別することがある。この場合、請求の範囲において"第1"、"第2"と付記された構成要素はそれぞれ、本明細書において"第1"、"第3"と付記された構成要素または特定の序数が付記されていない構成要素を指すことになる。なお、このルールの適用対象は構成要素に限らず、その他の対象に対しても、合理的かつ柔軟に適用される。 For example, when there are components in this specification that are distinguished by the notation "first", "second", and "third", and the components to which "first" and "third" are appended in this specification are described in the scope of claims, or when a component to which "first" is appended and a component to which no specific ordinal number is appended are described in the scope of claims, the components may be distinguished by appending "first" and "second" in the scope of claims from the viewpoint of readability. In this case, the components to which "first" and "second" are appended in the scope of claims refer to the components to which "first" and "third" are appended in this specification, or the components to which no specific ordinal number is appended, respectively. Note that this rule is not limited to application to components, and can be applied rationally and flexibly to other objects as well.
実施形態に係る発光ユニットは、一例として、スマートフォンに搭載され、スマートフォンに設けられた撮像装置におけるフラッシュ用の発光ユニットである。撮像装置には、静止画を撮影するカメラや動画を撮影するビデオカメラ等が含まれる。実施形態に係るレンズユニットは、この発光ユニットが有するものである。 The light-emitting unit according to the embodiment is, as an example, a light-emitting unit for a flash in an imaging device installed in a smartphone. Imaging devices include cameras that take still images and video cameras that take videos. The lens unit according to the embodiment is included in this light-emitting unit.
[第1実施形態]
<発光ユニット100の全体構成例>
図1および図2を参照して、第1実施形態に係る発光ユニット100の全体構成について説明する。図1は、発光ユニット100の一例を示す模式的上面図である。図2は、図1におけるII-II線の模式的断面図である。
[First embodiment]
<Example of Overall Configuration of Light-Emitting
The overall configuration of a light-emitting
本実施形態では、発光ユニット100は、基板1と、光源2と、レンズユニット3と、を備える。
In this embodiment, the light-emitting
基板1は、光源2や各種電気素子を実装可能な配線を備えるものである。基板1は、上面視において、略円形の外形形状を有する板状部材である。但し、基板1は、上面視において、略矩形、略楕円形、略多角形等の外形形状を有してもよい。
The
光源2は、発光部20を有する。発光部20は、基板1上に配置され、発光面21を有する。図2に示す例では、発光部20は、基板1の上面(+Z側の面)に実装されている。上面視における発光部20の外形形状は、略矩形である。但し、発光部20は、上面視において、略円形、略楕円形、略多角形等の外形形状を有してもよい。光源2は、発光部20に含まれる発光面21からレンズユニット3の方向に光を発する。なお、光源2に含まれる発光部20の個数は1つに限定されず、少なくとも1つあればよい。
The
レンズユニット3は、レンズ31と、光学部材32と、を含む。レンズユニット3は、基板1と離隔している。例えば、レンズユニット3は、基板1と離隔しているスマートフォンの筐体4に接着部材41で固定されている。換言すると、レンズユニット3は、基板1とは一体の部材ではない別体の部材であるスマートフォンの筐体4に固定されることにより、基板1とは一体の部材ではない別体の部材である。なお、別体の部材とは、2つの部材があると想定したときに、2つの部材それぞれが接して接合していないもの、または2つの部材それぞれが接着部材等を介して接合していないものをいう。
The
レンズ31は、フレネルレンズ311と、支持部材312と、を含む。レンズ31は、光源2の上方に配置される。レンズ31が備えるフレネルレンズ311は、光学部材32が位置する方向に突出した形状を有する。上面視におけるレンズ31の外形形状は、略円形である。但し、レンズ31は、上面視において、略矩形、略楕円形、略多角形等の外形形状を有してもよい。支持部材312は、フレネルレンズ311を支持する。レンズ31における支持部材312が光学部材32に固定されることにより、レンズ31は光学部材32に固定される。
The
本実施形態においては、フレネルレンズ311は、光出射面311oが略平坦であり、光入射面311iに複数の環状の凸部を有する。複数の環状の凸部は同心円状であることが好ましい。フレネルレンズ311は、透光性を有する樹脂、ガラス等を含んで構成される。ここでの透光性は、光源2からの光の60%以上を透過することが好ましい。図2に一点鎖線で示したレンズ光軸30は、レンズユニット3の光軸である。より詳しくは、レンズ光軸30は、レンズユニット3におけるフレネルレンズ311の光軸である。
In this embodiment, the
支持部材312は、樹脂、金属またはセラミックス等を含んで構成される。フレネルレンズ311と支持部材312は、樹脂材料を成形加工することにより一体に形成されてもよい。あるいは、フレネルレンズ311と支持部材312が別々に形成された後、フレネルレンズ311が接着部材等により支持部材312に固定されてもよい。
The
光学部材32は、レンズ31と光源2との間に位置する。また光学部材32は、レンズ31に固定され、光源2からの光をレンズ31に入射させる。光学部材32は、発光面21に対向する第1領域321と、第1領域321の周囲に設けられた第2領域322と、を含む。第1領域321は、第2領域322よりも光透過率が高い。上面視における第1領域321の外形形状は略矩形であり、第2領域322の外形形状は、略円形である。すなわち、上面視における第1領域321および第2領域322それぞれの外形形状は異なっている。但し、第1領域321および第2領域322は、上面視において、略円形、略楕円形、略多角形等の外形形状を有してもよい。また、上面視における第1領域321および第2領域322の外形形状は同じでもよい。
The
光学部材32は、金属、ガラスまたは樹脂等を含んで構成された板状部材である。図2は、光学部材32が1層で構成される形態を示している。図2において、第1領域321は通過部であり、例えば、該板状部材に形成された貫通孔である。光源2からの光の一部は、貫通孔である第1領域321を通り抜ける。第2領域322は、光学部材32における第1領域321以外の領域である。第2領域322は、光源2からの光の一部を反射、散乱、吸収すること等により遮光する遮光部を含む。本実施形態においては、第1領域321が貫通孔である場合は、第1領域321にある貫通孔と、第2領域322にある遮光部と、を含めて光学部材32とする。または、光学部材32は、貫通孔すなわち開口である第1領域321を含むという観点では、開口部材と称されることもできる。第1領域321は貫通孔に限定されず、第2領域322よりも光透過率が高い領域であればよい。第1領域321は、その内部を光源2からの光の一部が透過し光散乱物質を含まない第1透光部であってもよい。例えば第2領域322に配置された樹脂材料、ガラスまたは金属等を含む部材の光透過率よりも光透過率が高くなるように、樹脂材料またはガラス等を含む部材を第1領域321に配置してもよい。
The
筐体4には、開口42が形成されている。図1における開口中心420は、開口42の中心である。開口42には、透光部材5が配置されて固定される。上面視における開口42および透光部材5のそれぞれの形状は、略円形である。但し、開口42および透光部材5は、上面視において、略矩形、略楕円形、略多角形等の外形形状を有してもよい。レンズユニット3は、フレネルレンズ311の略平坦な光出射面311oが透光部材5に対向するように、筐体4の所定位置に接着部材41で固定される。レンズユニット3は、上面視でレンズ光軸30が開口42と重なっており、レンズ光軸30が開口中心420を通るように配置されることが好ましい。
The
図1に示すように、上方から発光ユニット100を観察すると、観察者は、開口42およびフレネルレンズ311を通して光学部材32の一部を視認できる。また観察者は、光学部材32における第1領域321を通して、発光部20における発光面21の一部を視認できる。
As shown in FIG. 1, when observing the light-emitting
本実施形態では、第1領域321は貫通孔または第1透光部を含む通過部である。第2領域322は遮光部を含む。図2に示すように、発光面21の外縁21tは、上面視において、第1領域321の外縁321tよりも外側に位置している。光源2から発せられた光のうち、第1領域321に到達した光は、第1領域321を通り抜けるかまたはその内部を透過した後、フレネルレンズ311を透過し、その後、透光部材5を透過して透光部材5の上方に照射光Lとして照射される。一方、光源2の発光部20から発せられた光のうち、遮光部である第2領域322に到達する光は、第2領域322により遮光される。本明細書においては、説明のために、貫通孔等を通ってその先へ出ることおよび物質の内部を通り抜けることを「通過」と表現する場合があり、「通過部」は、特に記載のない場合はこれらの両方を含む。物質の内部を通過することを特に「透過」と表現する場合がある。
In this embodiment, the
本実施形態では、遮光部は、光散乱物質が含有された白色の樹脂により構成されていてもよい。遮光部が白色の樹脂であることより、光源2から発せられた光を遮光部で反射させ、その反射光を第1領域321から通過させて発光ユニット100の光取出しを向上させることができる。なお遮光部は、光吸収物質が含有された黒色の樹脂により構成されていてもよい。
In this embodiment, the light shielding portion may be made of a white resin containing a light scattering material. By making the light shielding portion of white resin, the light emitted from the
本実施形態では、光源2と光学部材32との間の距離は、0mm以上2mm以下であってよく、0.01mm以上2mm以下が好ましい。光源2と光学部材32との間の距離が0mm以上であることにより、光源2からの光が光学部材32の特に第1領域321を効率良く通過することができ、2mm以下であることにより発光ユニット100の厚みを薄くすることができる。
In this embodiment, the distance between the
<発光部20の構成例>
図3は、発光部20の模式的断面図である。図3は、図1におけるII-II切断線に沿った発光部20の断面を示している。
<Configuration example of light-emitting
3 is a schematic cross-sectional view of the light-emitting
図3に示すように、発光部20は、+Z側の面を発光面21とし、発光面21とは反対側の面を実装面として、基板1の+Z側の面に配置される。発光部20は、発光素子22と、発光素子22上に配置された波長変換部材24と、発光素子22の側面および波長変換部材24の底面のそれぞれを覆う遮光部材25と、を有する。図3に示す例では、波長変換部材24は、発光素子22の+Z側の面に設けられている。遮光部材25は、波長変換部材24の+Z側の面および側面を除いて、発光素子22の側面と波長変換部材24の底面とを覆っている。光源2が複数の発光部20を含む場合には、複数の発光部20のうち、隣り合う発光部20同士の波長変換部材24は繋がっていてもよい。なお発光部20は、波長変換部材24の側面が遮光部材25で覆われていてもよい。
As shown in FIG. 3, the light-emitting
遮光部材25は、光源2が複数の発光部20を含む場合には、隣接する発光部20同士の間に設けられ、複数の発光素子22と、複数の波長変換部材24と、を一体的に保持してもよい。この構成により、複数の発光部20を一括して実装したり、各発光部20同士の間隔を狭くしたりすることができる。
When the
発光素子22の発光面21とは反対側の面には少なくとも正負一対の電極23(例えばp側電極およびn側電極)が設けられることが好ましい。本実施形態では、発光面21の上面視における外形形状は略矩形である。但し、発光面21の上面視における外形形状は、略円形や略楕円形であってもよく、略三角形や略六角形等の多角形であってもよい。
It is preferable that at least a pair of positive and negative electrodes 23 (e.g., a p-side electrode and an n-side electrode) are provided on the surface of the light-emitting
発光素子22は、III-V族化合物半導体、II-VI族化合物半導体等の種々の半導体からなることが好ましい。半導体としては、InXAlYGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等の窒化物系半導体を使用することが好ましく、InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、InGaAlN等も使用できる。発光素子22は、例えばLED、LD(Laser Diode)である。発光素子22の発光ピーク波長は、発光効率、並びに後述の波長変換物質の励起等の観点から、400nm以上530nm以下が好ましく、420nm以上490nm以下がより好ましく、450nm以上475nm以下がよりいっそう好ましい。
The light-emitting
波長変換部材24は、上面視において例えば略矩形の外形形状を有する部材である。波長変換部材24は、発光素子22の上面を覆うように設けられている。波長変換部材24は、透光性の樹脂材料や、セラミックス、ガラス等の無機物を用いて形成することができる。樹脂材料としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂またはその変性樹脂が好適である。なお、ここでの透光性とは、発光素子22からの光の60%以上を透過することが好ましい。また、波長変換部材24は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。さらに、波長変換部材24は、上記の樹脂に発光素子22からの光の少なくとも一部を波長変換する波長変換物質を含む。例えば波長変換部材24は、樹脂材料、セラミックス、ガラス等に波長変換物質を含有させたもの、波長変換物質の焼結体等であってもよい。また、波長変換部材24は、樹脂、セラミックス、ガラス等の成形体の±Z側の面に波長変換物質を含有する樹脂層を配置した多層のものでもよい。
The
波長変換部材24に含まれる波長変換物質としては、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Lu3(Al,Ga)5O12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Tb3(Al,Ga)5O12:Ce)、CCA系蛍光体(例えば、Ca10(PO4)6Cl2:Eu)、SAE系蛍光体(例えば、Sr4Al14O25:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えば、Ca8MgSi4O16Cl2:Eu)、シリケート系蛍光体(例えば、(Ba,Sr,Ca,Mg)2SiO4:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えば、(Si,Al)3(O,N)4:Eu)若しくはαサイアロン系蛍光体(例えば、Ca(Si,Al)12(O,N)16:Eu)等の酸窒化物系蛍光体、LSN系蛍光体(例えば、(La,Y)3Si6N11:Ce)、BSESN系蛍光体(例えば、(Ba,Sr)2Si5N8:Eu)、SLA系蛍光体(例えば、SrLiAl3N4:Eu)、CASN系蛍光体(例えば、CaAlSiN3:Eu)若しくはSCASN系蛍光体(例えば、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(例えば、K2SiF6:Mn)、KSAF系蛍光体(例えば、K2(Si1-xAlx)F6-x:Mn ここで、xは、0<x<1を満たす。)若しくはMGF系蛍光体(例えば、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn)等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する量子ドット(例えば、(Cs,FA,MA)(Pb,Sn)(F,Cl,Br,I)3 ここで、FAとMAは、それぞれホルムアミジニウムとメチルアンモニウムを表す。)、II-VI族量子ドット(例えば、CdSe)、III-V族量子ドット(例えば、InP)、またはカルコパイライト構造を有する量子ドット(例えば、(Ag,Cu)(In,Ga)(S,Se)2)等を用いることができる。上記の波長変換物質は、粒子である。また、これらの波長変換物質のうちの1種を単体で、またはこれらの波長変換物質のうち2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of wavelength converting substances contained in the
実施形態では、発光部20は、発光素子22として青色発光素子を用い、波長変換部材24が発光素子22から出射された光を黄色に波長変換する波長変換物質を含むことにより白色光を発光する。波長変換部材24に含まれる光散乱物質としては、例えば、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等を用いることができる。
In the embodiment, the light-emitting
遮光部材25は、発光素子22の側面および波長変換部材24の底面を被覆する部材である。遮光部材25は、発光素子22および波長変換部材24の底面を直接的にまたは間接的に被覆する。この構成により、発光素子22の側面および波長変換部材24の底面から漏れ出す光が低減されるため、発光素子22が発する光の取出し効率を向上させることができる。波長変換部材24の上面は遮光部材25から露出しており、発光部20の発光面21である。遮光部材25は、光源2が複数の発光部20を含む場合には、複数の発光部20のうち、隣り合う発光部20同士の間で離隔していてもよい。遮光部材25は、光取出し効率を向上させるために、光反射率の高い部材で構成されることが好ましい。遮光部材25は、例えば、白色顔料等の光散乱物質を含有する樹脂材料を用いることができる。
The
光散乱物質としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素等が挙げられ、これらのうちの1種を単独で、またはこれらのうちの2種以上を組み合わせて使用することが好ましい。また、樹脂材料としては、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂材料を母材とすることが好ましい。 Light scattering substances include titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, calcium carbonate, calcium hydroxide, calcium silicate, magnesium silicate, barium titanate, barium sulfate, aluminum hydroxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, etc., and it is preferable to use one of these alone or two or more of these in combination. In addition, as the resin material, it is preferable to use a resin material whose main component is a thermosetting resin such as epoxy resin, epoxy modified resin, silicone resin, silicone modified resin, or phenolic resin as the base material.
発光部20は、基板1が備える配線11と電気的に接続される。基板1は、表面に配置された配線11を備えていることが好ましい。基板1は、内部に配線11を備えていてもよい。発光部20と基板1とは、基板1の配線11と発光部20の少なくとも正負一対の電極23とを導電性接着部材12を介して接続することによって、電気的に接続される。なお、基板1の配線11は、発光部20の電極23の構成、大きさに応じて構成、大きさ等が設定される。
The light-emitting
基板1は、母材として絶縁性材料を用いることが好ましく、且つ発光部20から発せられる光や外光等を透過しにくい材料を用いることが好ましく、一定の強度を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、基板1は、アルミナ、窒化アルミニウム、ムライト、窒化珪素等のセラミックス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、BTレジン(bismaleimide triazine resin)、ポリフタルアミド、ポリエステル樹脂等の樹脂を母材として構成することができる。
The
配線11は、銅、鉄、ニッケル、タングステン、クロム、アルミニウム、銀、金、チタン、パラジウム、ロジウムまたはこれらの合金等の少なくとも1種で構成できる。また、配線11の表層には、導電性接着部材12の濡れ性および/または光反射性等の観点から、銀、白金、アルミニウム、ロジウム、金またはこれらの合金等の層が設けられていてもよい。
The
<レンズユニット3の製造方法例>
図4A~図4Dおよび図5A~図5Cを参照して、発光ユニット100におけるレンズユニット3の製造方法について説明する。図4A~図4Dは、レンズユニット3の製造方法の第1例を示す図である。図5A~図5Cは、レンズユニット3の製造方法の第2例を示す図である。
<Example of Manufacturing Method of
A method for manufacturing the
(第1例)
図4A、図4B、図4Cおよび図4Dに示すように、レンズユニット3の第1例に係る製造方法は、第1工程401と、第2工程402と、第3工程403と、第4工程404と、を含む。
(First Example)
As shown in FIGS. 4A, 4B, 4C, and 4D, the manufacturing method according to the first example of the
第1工程401は、複数の第1領域321が一次元または二次元に並んで形成された基材320を準備する工程である。図4A~図4Dに示す例では、一次元に並んだ3つの第1領域321が基材320に形成されている。基材320における複数の第1領域321以外の領域は、第2領域322に対応する。なお、本明細書において基材320を準備するとは、基材320を製造することの他、基材320の購入を含む譲受等により準備することも含む。
The
例えば、基材320は、金属、樹脂等を含んで構成される板状部材である。複数の第1領域321のそれぞれは、基材320に形成された貫通孔である。貫通孔である複数の第1領域321のそれぞれは、基材320が金属を含む場合には、基材320にパンチングまたはエッチング等による穴あけ加工、切削加工等を施すことで形成される。基材320が樹脂を含む場合には、基材320は、貫通孔を形成した後に貫通孔に樹脂を配置すること、または成形加工等により製作可能である。一方、第1領域321が貫通孔ではなく、第2領域322よりも光透過率が高い樹脂を含んで構成された領域である場合には、例えば、樹脂の二色成形加工により基材320を形成できる。第1領域321は、第2領域322よりも光透過率が高い樹脂により成形される。
For example, the
基材320は、透光性を有する樹脂、ガラス等を含んで構成されてもよい。あるいは基材320は、透光性を有し、光散乱物質または波長変換物質を含有する樹脂、ガラスまたは焼結体等を含んで構成されてもよい。これらの基材320における第2領域322には、酸化チタン等の光散乱物質を含有する白色の樹脂、あるいはカーボンブラック等の光吸収物質を含有する黒色の樹脂が配置されてもよい。この場合、基材320における第1領域321には、上記の白色の樹脂または黒色の樹脂が配置されないことにより、第1領域321は、第2領域322よりも光透過率が高くなる。
The
第2工程402は、基材320上に接着部材6を配置する工程である。例えば接着部材6が液体状の樹脂の場合は、基材320における第2領域322上の予め定められた複数の領域に、接着部材6を吐出可能な機構等を用いて塗布される。なお接着部材6は両面テープであってもよい。
The
第3工程403は、基材320にレンズ31を固定する工程である。第3工程403では、基材320の第2領域322上に塗布された接着部材6である樹脂の硬化が終了する前に、レンズ31の支持部材312が接着部材6に接触するようにして、レンズ31が基材320上に配置される。複数の第1領域321のそれぞれに対応し、第1領域321の中心とフレネルレンズ311の中心がほぼ向き合うように、複数のレンズ31が基材320上に配置される。複数のレンズ31が基材320上に配置された後、接着部材6である樹脂の硬化が終了すると、基材320にレンズ31が固定される。接着部材6は、自然硬化するものであってもよいし、熱、紫外光等のエネルギー線が照射されることにより硬化するものであってもよい。
The
第4工程404は、基材320を切断することにより、基材320から複数のレンズユニット3を切り出す工程である。基材320におけるレンズ31の外側の領域をダイシング加工またはレーザー加工等で切断することにより、基材320から複数のレンズユニット3が切り出される。図4A~図4Dに示す例では、3つのレンズユニット3が切り出されている。
The
以上のようにして、第1例に係る製造方法では、レンズユニット3を製造できる。
In this manner, the
(第2例)
図5A、図5Bおよび図5Cに示すように、レンズユニット3の第2例に係る製造方法は、第1工程501と、第2工程502と、第3工程503と、を含む。
(Second Example)
As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the manufacturing method according to the second example of the
第1工程501は、複数のレンズ31を基台7上に並べて載置する工程である。複数のレンズ31のそれぞれは、レンズ31の光出射側、詳細にはフレネルレンズ311の光出射面が基台7と対向するようにして、基台7上に載置される。図5A~図5Cに示す例では、3つのレンズ31が基台7上に一次元状に並べて載置されている。
The
第2工程502は、複数のレンズ31それぞれにおける支持部材312上に接着部材6を配置する工程である。接着部材6は、レンズ31の光入射側にあたる支持部材312の端部、すなわち基台7の反対側に位置する支持部材312の部分に配置される。例えば接着部材6が液体状の樹脂の場合は、接着部材6を吐出可能な機構等を用いて塗布される。なお接着部材6は両面テープであってもよい。
The
第3工程503は、レンズ31に光学部材32を固定する工程である。第3工程503では、レンズ31における支持部材312上に塗布された接着部材6である樹脂の硬化が終了する前に、光学部材32が接着部材6に接触するようにして、光学部材32がレンズ31上に配置される。複数のレンズ31のそれぞれに対応し、フレネルレンズ311の中心が第1領域321の中心とほぼ向き合うように、複数の光学部材32が複数のレンズ31上に配置される。複数の光学部材32が配置された後、接着部材6である樹脂の硬化が終了すると、複数のレンズ31のそれぞれに対応して複数の光学部材32が固定される。その後、基台7からレンズ31を離隔することにより、レンズユニット3が得られる。
The
以上のようにして、第2例に係る製造方法では、レンズユニット3を製造できる。
In this manner, the
<レンズユニット3および発光ユニット100の主な作用効果>
図6~図9を参照して、レンズユニット3および発光ユニット100の主な作用効果について説明する。図6は、参考例に係る発光ユニット100Xにおいて、光源2Xとレンズ光軸30Xがずれた状態を示す模式的上面図である。図7は、図6におけるVII-VII線の模式的断面図である。図8は、本実施形態に係る発光ユニット100において、光源2とレンズ光軸30がずれた状態の一例を示す模式的上面図である。図9は、図8におけるIX-IX線の模式的断面図である。なお、図6および図7において、本実施形態に係る発光ユニット100と実質的に同じ構成部には、図1および図2における発光ユニット100の構成部と同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
<Main Effects of
The main effects of the
図6および図7に示すように、参考例に係る発光ユニット100Xは、基板1Xと、光源2Xと、レンズ3Xと、を有する。光源2Xは発光部20Xを含み、基板1X上に配置され、発光部20Xは発光面21Xを有する。レンズ3Xは、光源2Xの上方に配置される。
As shown in Figures 6 and 7, the light-emitting
レンズ3Xは、基板1Xと離隔しているスマートフォンの筐体4に接着部材41で固定される。レンズ3Xは、筐体4の所定位置に接着部材41で固定され、基板1Xと離隔している。レンズ3Xは、レンズ光軸30Xが開口中心420を通るように配置される。
The
図6に示すように、透光部材5の上方から発光ユニット100Xを観察すると、観察者は、開口42およびレンズ3Xを通して、基板1Xの一部および光源2Xにおける発光面21Xを視認できる。図7に示すように、光源2Xから発せられた光は、レンズ3Xを透過した後、透光部材5を透過して透光部材5の上方に照射光LXとして照射される。
As shown in FIG. 6, when the light-emitting
ここで、光源が配置された基板に対してレンズが離隔して配置されると、発光ユニットを組み立てる際に光源とレンズ光軸とがずれる可能性がある。例えば、スマートフォン本体に基板が固定されるとともに、基板と離隔しているスマートフォンの筐体にレンズが固定される場合、スマートフォン本体に対する基板の位置誤差、スマートフォン本体に対する筐体の位置誤差、筐体に対するレンズの位置誤差等に応じて、光源とレンズ光軸とがずれる可能性がある。 Here, if the lens is disposed at a distance from the board on which the light source is disposed, there is a possibility that the light source and the optical axis of the lens may be misaligned when assembling the light-emitting unit. For example, if the board is fixed to the smartphone body and the lens is fixed to the smartphone housing that is separated from the board, there is a possibility that the light source and the optical axis of the lens may be misaligned depending on the position error of the board relative to the smartphone body, the position error of the housing relative to the smartphone body, the position error of the lens relative to the housing, etc.
図6および図7に示す発光ユニット100Xでは、光源2Xの光源中心200Xは、レンズ光軸30Xおよび開口中心420に対して+X方向にずれている。このため、図6に示すように、透光部材5の上方から発光ユニット100Xを観察すると、観察者は、光源中心200Xが開口中心420に対してずれた位置に配置された光源2Xの発光面21X全体を視認することになる。また観察者は、発光面21Xとともに基板1Xを視認することになる。開口中心420に対してずれた光源2Xが視認されること、並びに基板1Xが視認されることにより、発光ユニット100Xの外観の美感が低下する。また、レンズ形状は一般的に、光源2Xとレンズ光軸30Xとがずれていない状態を想定して設計されるため、光源2Xとレンズ光軸30Xとがずれると、光源2Xとレンズ光軸30Xとがずれていない場合と比較して、発光面21X全体とレンズ光軸30Xとの相対位置が変化することにより、図7にて一例を示すように、レンズ3Xを通る照射光LXに偏りが生じる。これにより、照射光LXの光学特性が低下したり、照射光LXの照度分布が偏ったりする可能性がある。
6 and 7, the
一方、図8および図9に示す発光ユニット100では、光源2の光源中心200は、レンズ光軸30および開口中心420に対して+X方向にずれている。しかしながら、本実施形態では、光学部材32の第1領域321を通して、光源2の発光面21全体ではなく発光面21の一部のみを観察者に視認させる。このため、光源中心200がレンズユニット3のレンズ光軸30および開口中心420に対してずれていても、図8に示すように、第1領域321を通して視認される発光面21の一部が開口中心420に対してほぼずれていないように、観察者に視認させることができる。また本実施形態では、第2領域322を配置することにより、観察者に基板1をほぼ視認させないようにすることができる。開口中心420に対してずれた光源2が視認されないこと、並びに基板Xが視認されないことにより、本実施形態では、光源2とレンズ光軸30とがずれた場合にも、発光ユニット100の外観の美感が低下することを低減できる。
On the other hand, in the light-emitting
また、本実施形態では、光源2から発せられた光のうち、主に第1領域321を通過した光が照射光Lとして照射される。光源2とレンズ光軸30とがずれても、第1領域321とレンズ光軸30との相対位置はほぼ変化しないため、第1領域321に対応する発光面21の一部とレンズ光軸30との相対位置はほぼ変化せず、フレネルレンズ311を透過する照射光Lの偏りが低減される。これにより、本実施形態では、照射光Lの光学特性の低下、および照射光Lの照度分布の偏りを低減することができる。
In addition, in this embodiment, the light emitted from the
以上により、本実施形態では、光源2とレンズ光軸30とのずれの影響を低減可能な発光ユニット100およびレンズユニット3を提供することができる。
As a result, in this embodiment, it is possible to provide a light-emitting
<第1実施形態に係る発光ユニットの変形例>
第1実施形態に係る発光ユニットの変形例について説明する。なお、既に説明した実施形態および変形例と同一の名称、符号については、同一もしくは同質の部材又は構成部を示しており、詳細説明を適宜省略する。この点は、以降に示す他の実施形態および他の変形例においても同様とする。
<Modifications of the Light-Emitting Unit According to the First Embodiment>
Modifications of the light-emitting unit according to the first embodiment will be described. Note that the same names and symbols as those in the already described embodiments and modifications indicate the same or similar members or components, and detailed descriptions will be omitted as appropriate. This also applies to other embodiments and modifications described below.
(第1変形例)
第1実施形態の第1変形例に係る発光ユニットは、レンズユニットにおける光学部材の第1領域が光散乱物質を含む第1光拡散部である点が、発光ユニット100と異なる。
(First Modification)
The light emitting unit according to the first modification of the first embodiment differs from the
図10は、第1実施形態の第1変形例に係る発光ユニット100aを示す模式的断面図である。発光ユニット100aは、光学部材32aを有する点が発光ユニット100と異なる。光学部材32aは第1領域321aを有する点が光学部材32と異なる。第1領域321aは光拡散性を有し、本変形例では光散乱物質を含む点が第1領域321と異なる。光散乱物質には、波長変換部材24に含まれる光散乱物質と同じものを使用できる。
Figure 10 is a schematic cross-sectional view showing a light-emitting
発光ユニット100aは、第1領域321aが光散乱物質を含むことで、光源2における照度ムラおよび色ムラの影響を低減し、発光ユニット100aによる照射光Lの照度ムラおよび色ムラを低減することができる。この点以外の作用効果は、発光ユニット100の作用効果とほぼ同じである。
The light-emitting
本変形例では、第1領域321が光散乱物質を含むことにより光拡散性を有するため、第1領域321の外縁321tの内側に発光面21の外縁21tが位置していても、観察者にほぼ視認させないようにすることができる。そのため、発光面21の外縁21tは、上面視において、必ずしも第1領域321の外縁321tよりも外側に位置していなくてもよい。なお第1領域321の光拡散性は、第1領域321にあたる光学部材の上面または下面の少なくとも一方に光散乱物質を配置すること、第1領域321にあたる光学部材の内部に光散乱物質を含有させること、または第1領域321にあたる光学部材の上面または下面の少なくとも一方にシボ加工等の表面処理をすること、等によって得ることができる。
In this modified example, since the
(第2変形例)
第1実施形態の第2変形例に係る発光ユニットは、レンズユニットにおける光学部材の第1領域が波長変換物質を含む波長変換部である点が、発光ユニット100と異なる。
(Second Modification)
The light emitting unit according to the second modification of the first embodiment differs from the
図11は、第1実施形態の第2変形例に係る発光ユニット100bを示す模式的断面図である。発光ユニット100bは、光源2bと、レンズユニット3bと、を有する点が発光ユニット100と異なる。光源2bは、少なくとも1つの発光部20bを含む点が光源2と異なる。発光部20bは、例えば発光素子22であってよく、少なくとも図3に示した波長変換部材24を有さない点が発光部20と異なる。
Figure 11 is a schematic cross-sectional view showing a light-emitting
レンズユニット3bは、光学部材32bを有する点がレンズユニット3と異なる。光学部材32bは、第1領域321bを有する点が光学部材32と異なる。第1領域321bは、波長変換物質を含む点が第1領域321と異なる。この波長変換物質には、上述した波長変換部材24に含まれる波長変換物質と同じものを使用できる。発光ユニット100bにおいても、上述した発光ユニット100の作用効果とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
本変形例では、波長変換の作用を発光部20bではなく第1領域321bが有し、発光部20bが発光素子22であるため、発光部10よりも発光部10bを小型化することができ、これにより発光ユニット100の厚みよりも発光ユニット100bの厚みを薄くすることができる。なお、本変形例では、第1領域321が波長変換物質を含むことにより光拡散性を有するため、第1領域321の外縁321tの内側に発光面21の外縁21tが位置していても、観察者にほぼ視認させないようにすることができる。そのため、発光面21の外縁21tは、上面視において、必ずしも第1領域321の外縁321tよりも外側に位置していなくてもよい。第1領域321は、波長変換物質および光散乱物質の両方を含んでもよい。
In this modification, the
(第3変形例)
第1実施形態の第3変形例に係る発光ユニットは、レンズユニットにおけるレンズが、光学部材が位置する方向及び透光部材5が位置する方向に突出した形状を有する点が、発光ユニット100と異なる。
(Third Modification)
The light-emitting unit according to the third modified example of the first embodiment differs from light-emitting
図12は、第1実施形態の第3変形例に係る発光ユニット100cを示す模式的断面図である。発光ユニット100cは、レンズユニット3cを有する点が発光ユニット100と異なる。レンズユニット3cは、レンズ31cを有する点がレンズユニット3と異なる。レンズ31cは、光学部材32が位置する方向及び透光部材5が位置する方向に突出した形状を有する両凸レンズ311cを含む点が、レンズ31とは異なる。両凸レンズ311cはレンズ形状が単純であるため、光取り出し効率が良い。但し、レンズ31cは、光学部材32が位置する方向に突出した形状を有するものであれば、両凸レンズ311cに限らず、メニスカスレンズ、平凸レンズ等であってもよい。発光ユニット100cにおいても、上述した発光ユニット100における作用効果とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
Figure 12 is a schematic cross-sectional view showing a light-emitting
(第4変形例)
第1実施形態の第4変形例に係る発光ユニットは、レンズユニットにおける光学部材が2層で構成される点が、発光ユニット100と異なる。
(Fourth Modification)
The light emitting unit according to the fourth modified example of the first embodiment differs from light emitting
図13は、第1実施形態の第4変形例に係る発光ユニット100kを示す模式的断面図である。発光ユニット100kは、レンズユニット3kを有する点が発光ユニット100と異なる。レンズユニット3kは、光学部材32kを有する点がレンズユニット3と異なる。レンズユニット3kにおける光学部材32kは、2層以上で構成される。図13では、第1領域321kが1層であり、第2領域322kが2層である。例えば光学部材32kは、透光性の樹脂材料またはガラス等を含む板状部材の上面または下面の少なくとも一方に、光源2からの光の一部を反射、散乱、吸収する物質を第1領域321k以外の領域に配置したものであってもよい。この場合、光源2からの光の一部を反射、散乱、吸収する物質が配置された領域が遮光部を含む第2領域322kである。図13では、第1領域321は、透光性の樹脂材料またはガラス等を含む板状部材の上面に第2領域322kが含む光源2からの光の一部を反射、散乱、吸収する物質に囲まれた貫通孔を有しており、1層で構成されている。本変形例では、光学部材32kが板状部材を含むため、たわみの少ない安定した光学部材32kとすることができる。また、板状部材の上面または下面に光源2からの光の一部を反射、散乱、吸収する物質を塗布または印刷すること等によって第2領域322kを配置できるため、製造が容易である。なお、本変形例においては、透光性の樹脂材料またはガラス等を含む板状部材と、第1領域321kにおける板状部材の上面上の貫通孔と、第2領域322kにおける遮光部と、を含めて光学部材32kとする。発光ユニット100kにおいても、上述した発光ユニット100における作用効果とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
Figure 13 is a schematic cross-sectional view showing a light-emitting
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る発光ユニットについて説明する。第2実施形態では、発光ユニットにおける光学部材の第1領域が、第2領域よりも光拡散性が高い点が、第1実施形態と主に異なる。
[Second embodiment]
Next, a light emitting unit according to a second embodiment will be described. The second embodiment differs from the first embodiment mainly in that the first region of the optical member in the light emitting unit has a higher light diffusibility than the second region.
<発光ユニット100dの構成例>
図14は、第2実施形態に係る発光ユニット100dの一例を示す模式的上面図である。図15は、図14におけるXV-XV線の模式的断面図である。
<Configuration example of light-emitting
Fig. 14 is a schematic top view showing an example of a light-emitting
本実施形態に係る発光ユニット100dは、光源2dと、レンズユニット3dと、を備える点が発光ユニット100と異なる。
The light-emitting
光源2dは、発光部20dを有する点が光源2と異なる。発光部20dは、基板1上に配置され、発光面21を有する。図15に示す例では、発光部20dは、基板1の上面(+Z側の面)に実装されている。上面視における発光部20dの外形形状は、略矩形である。但し、発光部20dは、上面視において、略円形、略楕円形、略多角形等の外形形状を有してもよい。光源2dは、発光部20dに含まれる発光面21からレンズユニット3dの方向に光を発する。なお、光源2dに含まれる発光部20dの個数は1つに限定されず、少なくとも1つあればよい。
レンズユニット3dは、光学部材32dを含む点がレンズユニット3と異なる。図15は、光学部材32dが1層で構成される形態を示している。光学部材32dは、第1領域321dと第2領域322dとを含む点が光学部材32と異なる。本実施形態では、第1領域321dは、第1光拡散部を含む。第1光拡散部は光散乱物質を含む。第2領域322dは、第2光拡散部を含む、または第2透光部である。第2光拡散部は光散乱物質を含む。第1光拡散部および第2光拡散部における光散乱物質には、上述した波長変換部材24に含まれる光散乱物質と同じものを使用できる。一方、第2透光部は光散乱物質を含まず、光源2dからの光を透過させる。第1領域321dは、第2領域322dよりも光拡散性が高い。つまり、第1領域321dおよび第2領域322dは、第1領域321dの光拡散性が第2領域322dの光拡散性よりも高い点が、第1領域321および第2領域322と異なる。本実施形態に係る第2領域322dは、第1領域321dの全周に設けられていることが好ましい。なお、「第1領域321dの全周に設けられる」とは、第1領域321dの周囲に、第2領域322dが断続的ではなく連続的に設けられることを意味する。別の観点では、「第1領域321dの全周に設けられる」とは、第1領域321dの外縁に隣接して、第2領域322dがとびとびではなく繋がって設けられることを意味する。
図14に示すように、上方から発光ユニット100dを観察すると、観察者は、開口42およびフレネルレンズ311を通して、光学部材32dにおける第1領域321dと、光学部材32dにおける第2領域322dの一部と、を視認できる。第2領域322dが第2透光部である場合には、観察者は、第2透光部を通して基板1の一部を視認できる。
As shown in FIG. 14, when observing the light-emitting
本実施形態では、発光面21の外縁21tは、上面視において、第1領域321dの外縁321tよりも内側に位置する。つまり、発光部20dは、発光面21の外縁21tが、上面視において、第1領域321dの外縁321tよりも内側に位置する点が、発光部20と異なる。図15に示すように、光源2dから発せられた光は、第1光拡散部である第1領域321dに到達し、第1領域321dで拡散された後、フレネルレンズ311を透過する。その後、フレネルレンズ311を透過した光は、透光部材5を透過して透光部材5の上方に照射光Lとして照射される。
In this embodiment, the
本実施形態では、光学部材32dは、レンズ31の光入射面311iから離隔してレンズに固定される。詳細には、図15に示すように、レンズユニット3dは、レンズ31の光入射面311iと光学部材32dと支持部材312とに囲まれた領域Crを有し、光入射面311iと光学部材32dとの間に空間を有する。これにより本実施形態に係るレンズユニット3dは、光入射面と光学部材とが接する場合と比較して、フレネルレンズ311による入射光に対する光制御性が高くなる。光入射面311iと光学部材32dとの距離が長いほど、フレネルレンズ311に向かう任意の光のフレネルレンズ311への入射角を揃えることができる。これにより、レンズユニット3は、光制御性を高くし、照度比を向上させたり、光取り出し効率を向上させたりすることができる。
In this embodiment, the
<第1領域321dと第2領域322dの作用>
図16および図17を参照して、光学部材32dにおける第1領域321dと第2領域322dの作用について説明する。図16は、参考例に係る光学部材32Y内での光伝搬を示す光学部材32Yの模式的断面図である。図17は、発光ユニット100dにおける光学部材32d内での光伝搬の一例を示す光学部材32dの模式的断面図である。
<Functions of
The functions of the
図16に示すように、参考例に係る光学部材32Yは、ほぼ全体に波長変換物質または光散乱物質の少なくとも一方を含み、第1領域321dおよび第2領域322dを含まない。従って、光源2Yから発せられた光L0Yの一部は、光学部材32Yを透過して上方に照射されるとともに、他の一部は、光学部材32Yの上面(+Z側の面)および下面(-Z側の面)のそれぞれによる反射および光学部材32Yの内部での散乱作用により、光学部材32Yの内部を光学部材32Yの外側に向けて、すなわち光源2Yから離れる方向に伝搬される。光学部材32Yの内部を伝搬される光は、光学部材32Yの外側に向けて伝搬されながら、一部が光学部材32Yの上面を通って上方に照射される。これらの結果、光学部材32Yでは、上面視における光学部材32Yのほぼ全体から上方に光が照射される。
As shown in FIG. 16, the
一方、図17に示すように、本実施形態に係る光学部材32dでは、光源2dから発せられた光L0の一部は、光学部材32dを透過して上方に照射されるとともに、他の一部は、光学部材32dの上面(+Z側の面)および下面(-Z側の面)のそれぞれによる反射および光学部材32dの内部での散乱作用により、光学部材32dの内部を光学部材32dの外側に向けて、すなわち光源2dから離れる方向に伝搬される。光学部材32dの内部を伝搬される光は、光学部材32dの外側に向けて伝搬され、第1領域321dと第2領域322dの界面323に到達し、界面323で反射されるかまたは界面323を通過する。界面323で反射されることにより、光学部材32dの内部を光学部材32dの外側に向けて伝搬される光のうち、界面323よりも外側に伝搬する光が低減する。界面323を通過した光の一部は第2領域322dへ進入するが、第2領域322dの光拡散性が第1領域321dの光拡散性よりも低く、拡散作用が小さいため光点になることがほぼない。よって、散乱作用の大きい第1領域321dで光が主に散乱されるようになる。この結果、レンズ31を+Z側から観察すると、光源2から発せられ光学部材32dを透過する光は、第1領域321dから出射する光の方が第2領域322dから出射する光よりも明るく見える。また、第2領域322dから上方に照射される光の量と比較して、第1領域321dから上方に照射される光の量が多くなることが期待できる。なお本明細書において光点とは、光を放つ点、または光っているように見える点のことをいう。
On the other hand, as shown in FIG. 17, in the
<レンズユニット3dの製造方法例>
図18A~図18Dおよび図19A~図19Cを参照して、発光ユニット100dにおけるレンズユニット3dの製造方法について説明する。図18A~図18Dは、レンズユニット3dの製造方法の第1例を示す図である。図19A~図19Cは、レンズユニット3dの製造方法の第2例を示す図である。
<Example of Manufacturing Method of
A method for manufacturing the
(第1例)
図18A、図18B、図18Cおよび図18Dに示すように、レンズユニット3dの第1例に係る製造方法は、第1工程171と、第2工程172と、第3工程173と、第4工程174と、を含む。
(First Example)
As shown in Figures 18A, 18B, 18C and 18D, the first example of a manufacturing method for the
第1工程171は、複数の第1領域321dが一次元または二次元に並んで形成された基材320dを準備する工程である。図18A~図18Dに示す例では、一次元に並んだ3つの第1領域321dが基材320dに形成されている。基材320dにおける複数の第1領域321d以外の領域は、第2領域322dに対応する。なお、本明細書において基材320dを準備するとは、基材320dを製造することの他、基材320dの購入を含む譲受等により準備することも含む。
The
例えば、基材320dは、樹脂、ガラス等を含んで構成される板状部材である。複数の第1領域321dのそれぞれは、基材320dに形成された第1光拡散部である。基材320dにおける複数の第1領域321d以外の領域は、第2光拡散部を含む、または第2透光部である。例えば、樹脂の二色成形加工により基材320dが形成され、第2領域322dよりも光拡散性が高い樹脂で第1領域321dが形成される。
For example, the
基材320dは、透光性を有する樹脂、ガラス等を含んで構成されてもよい。あるいは基材320は、透光性を有し、光散乱物質または波長変換物質を含有する樹脂、ガラス、または焼結体等を含んで構成されてもよい。これらの基材320dにおける第1領域321dには、基材320dにおける第2領域322dよりも光拡散性が高くなるように、光散乱物質を含有する拡散部材が被覆されてもよい。あるいは、上記の基材320dにおける第1領域321dには、基材320dにおける第2領域322dよりも光拡散性が高くなるように、シボ加工等の光拡散性を高くするための表面処理が施されてもよい。
The
第2工程172は、基材320d上に接着部材6を配置する工程である。例えば接着部材6が液体状の樹脂の場合は、基材320dにおける第2領域322d上の予め定められた複数の領域に、接着部材6を吐出可能な機構等を用いて塗布される。なお接着部材6は両面テープであってもよい。
The
第3工程173は、基材320dにレンズ31を固定する工程である。第3工程173では、基材320dの第2領域322d上に塗布された接着部材6である樹脂の硬化が終了する前に、レンズ31の支持部材312が接着部材6に接触するようにして、レンズ31が基材320上に配置される。複数の第1領域321dのそれぞれに対応し、第1領域321dの中心とフレネルレンズ311の中心がほぼ向き合うように、複数のレンズ31dが基材320上に配置される。複数のレンズ31が基材320d上に配置された後、接着部材6である樹脂の硬化が終了すると、基材320dにレンズ31が固定される。接着部材6は、自然硬化するものであってもよいし、熱、紫外光等のエネルギー線が照射されることにより硬化するものであってもよい。
The
第4工程174は、基材320dを切断することにより、基材320dから複数のレンズユニット3dを切り出す工程である。基材320dにおけるレンズ31の外側の領域をダイシング加工またはレーザー加工等で切断することにより、基材320dから複数のレンズユニット3dが切り出される。図18A~図18Dに示す例では、3つのレンズユニット3dが切り出されている。
The
以上のようにして、第1例に係る製造方法では、レンズユニット3dを製造できる。
In this manner, the manufacturing method according to the first example can manufacture the
(第2例)
図19A、図19Bおよび図19Cに示すように、レンズユニット3dの第2例に係る製造方法は、第1工程181と、第2工程182と、第3工程183と、を含む。
(Second Example)
As shown in FIGS. 19A, 19B, and 19C, the manufacturing method according to the second example of the
第1工程181は、複数のレンズ31を基台7上に並べて載置する工程である。複数のレンズ31のそれぞれは、レンズ31の光出射側、詳細にはフレネルレンズ311の光出射面が基台7と対向するようにして、基台7上に載置される。図19A~図19Cに示す例では、3つのレンズ31が基台7上に一次元に並べて載置されている。
The
第2工程182は、複数のレンズ31それぞれにおける支持部材312上に接着部材6を配置する工程である。接着部材6は、レンズ31の光入射側にあたる支持部材312の端部、すなわち支持部材312の-Z側の部分に配置される。例えば接着部材6が液体状の樹脂の場合は、接着部材6を吐出可能な機構等を用いて塗布される。なお接着部材6は両面テープであってもよい。
The
第3工程183は、レンズ31に光学部材32dを固定する工程である。第3工程183では、レンズ31における支持部材312上に塗布された接着部材6である樹脂の硬化が終了する前に、光学部材32dが接着部材6に接触するようにして、光学部材32dがレンズ31上に配置される。複数のレンズ31のそれぞれに対応し、フレネルレンズ311の中心が第1領域321の中心とほぼ向き合うように、複数の光学部材32dが複数のレンズ31上に配置される。複数の光学部材32dが配置された後、接着部材6である樹脂の硬化が終了すると、複数のレンズ31のそれぞれに対応して複数の光学部材32dが固定される。その後、基台7からレンズ31を離隔することにより、レンズユニット3dが得られる。
The
以上のようにして、第2例に係る製造方法では、レンズユニット3dを製造できる。
In this manner, the
<レンズユニット3dおよび発光ユニット100dの主な作用効果>
図20および図21を参照して、レンズユニット3dおよび発光ユニット100dの主な作用効果について説明する。図20は、発光ユニット100dにおいて、光源2dとレンズ光軸30がずれた状態の一例を示す模式的上面図である。図21は、図20におけるXXI-XXI線の模式的断面図である。
<Main Effects of
The main effects of the
図20および図21に示すように、発光ユニット100dでは、光源2dの光源中心200dは、レンズ光軸30および開口中心420に対して+X方向にずれている。しかしながら、本実施形態では、開口42およびフレネルレンズ311を通して、光学部材32dにおける第1領域321dと、光学部材32dにおける第2領域322dの一部と、を観察者に視認させる。また本実施形態では、光源2dからの光は、主に第1領域321dを透過し、第1領域321dで拡散されて上方に照射される。第1領域321dでの拡散光は、上面視において第1領域321dほぼ全体から上方に照射される。光学部材32dにおける第1領域321dが光拡散性を有するため、観察者は上方から発光ユニット100dを見ても、光源2dの位置をほぼ視認できない。このため、本実施形態では、光源中心200dがレンズ光軸30および開口中心420に対してずれていても、図20に示すように、観察者に対し、光源2dをほぼ視認させず、開口中心420に対してほぼずれていない第1領域321dを視認させることができる。この結果、本実施形態では、光源2dとレンズ光軸30とがずれた場合にも、発光ユニット100の外観の美感が低下することを低減できる。また、図21において、第2領域322dを通る光Lbは、そのまま通り過ぎるため、フレネルレンズ311に入射する光量が少なく、発光ユニット100dの光学特性に大きな影響を与えない。この結果、光軸ずれによる影響を低減することができる。
20 and 21, in the light-emitting
また、本実施形態では、図21に一例として示すように、光源2dから発せられた光のうち、主に第1領域321dを透過した光が照射光Lとして照射される。光源2dとレンズ光軸30とがずれても、光源2dから発せられた光が主に第1領域321dで拡散され、混ざり合った状態で第1領域321dから出射されるため、第1領域321dとレンズ光軸30との相対位置はほぼ変化しない。これにより、第1領域321dとレンズ光軸30との相対位置はほぼ変化せず、フレネルレンズ311を透過する照射光Lの偏りが低減される。これにより、本実施形態では、照射光Lの光学特性の低下、および照射光Lの照度分布の偏りを低減することができる。
In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 21 as an example, the light emitted from the
以上により、本実施形態では、光源2dとレンズ光軸30とのずれの影響を低減可能な発光ユニット100dおよびレンズユニット3dを提供することができる。また、本実施形態では、光源2dからの光を遮光部等で遮光しないため、発光ユニット100dにおける照射効率の低下を回避できる。なお、本実施形態では、光学部材32dにおける第2領域322dが光拡散性を有する場合、換言すると第2光拡散部である場合、発光面21の外縁21tは、上面視において、必ずしも第1領域321の外縁321tよりも内側に位置していなくてもよい。発光面21の外縁21tが第1領域321の外縁321tよりも多少外側に位置する場合にも、上記の作用効果とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
As described above, in this embodiment, it is possible to provide a light-emitting
<第2実施形態に係る発光ユニットの変形例>
(第1変形例)
第2実施形態の第1変形例に係る発光ユニットは、レンズユニットにおける光学部材の第2領域が、光散乱物質が含有された白色の樹脂または光吸収物質が含有された黒色の樹脂のどちらか一方により構成されている点が、発光ユニット100dと異なる。
<Modification of the Light-Emitting Unit According to the Second Embodiment>
(First Modification)
The light-emitting unit according to the first variant of the second embodiment differs from light-emitting
図22は、第2実施形態の第1変形例に係る発光ユニット100eを示す模式的断面図である。発光ユニット100eは、光学部材32eを有する点が発光ユニット100dと異なる。光学部材32eは第2領域322eを有する点が光学部材32dと異なる。第2領域322eは、酸化チタン等の光散乱物質が含有された白色の樹脂またはカーボンブラック等の光吸収物質が含有された黒色の樹脂のどちらか一方により構成されている点が第2領域322dと異なる。
Figure 22 is a schematic cross-sectional view showing a light-emitting
発光ユニット100eは、第2領域322eを有することで、光源2dにおける照度ムラおよび色ムラの影響を低減し、発光ユニット100eによる照射光Lの照度ムラおよび色ムラを低減することができる。詳細には、第2領域322eが白色の樹脂である場合、光源2dから発せられた光を第2領域322eで反射させ、その反射光を第1領域321から通過させて発光ユニット100eの光取出しを向上させることができる。第2領域322eが黒色の樹脂である場合、第2領域322eが光源2dから発せられた光を吸収するため迷光を低減することができ、光の制御性が良い。この点以外の作用効果は、発光ユニット100dの作用効果とほぼ同じである。
By having the
(第2変形例)
第2実施形態の第2変形例に係る発光ユニットは、レンズユニットにおける光学部材の第1領域が波長変換物質を含む波長変換部である点が、発光ユニット100dと異なる。
(Second Modification)
The light emitting unit according to the second modification of the second embodiment differs from light emitting
図23は、第2実施形態の第2変形例に係る発光ユニット100fを示す模式的断面図である。発光ユニット100fは、光源2fと、レンズユニット3fと、を有する点が発光ユニット100dと異なる。光源2fは、少なくとも1つの発光部20fを含む点が光源2dと異なる。発光部20fは、例えば発光素子22であってよく、少なくとも図3に示した波長変換部材24を有さない点が発光部20dと異なる。
Figure 23 is a schematic cross-sectional view showing a light-emitting
レンズユニット3fは、光学部材32fを有する点がレンズユニット3dと異なる。光学部材32fは、第1領域321fを有する点が光学部材32dと異なる。第1領域321fは、波長変換物質を含む点が第1領域321dと異なる。この波長変換物質には、上述した波長変換部材24に含まれる波長変換物質と同じものを使用できる。発光ユニット100fにおいても、上述した発光ユニット100dの作用効果とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
本変形例では、波長変換の作用を発光部20fではなく第1領域321fが有し、発光部20fが発光素子22であるため、発光部10よりも発光部10bを小型化することができ、これにより発光ユニット100dの厚みよりも発光ユニット100fの厚みを薄くすることができる。なお、本変形例では、第1領域321fが波長変換物質を含むことにより光拡散性を有するため、第1領域321fの外縁321tの内側に発光面21の外縁21tが位置していても、観察者にほぼ視認させないようにすることができる。そのため、発光面21の外縁21tは、上面視において、必ずしも第1領域321fの外縁321tよりも外側に位置していなくてもよい。第1領域321fは、波長変換物質および光散乱物質の両方を含んでもよい。
In this modification, the
(第3変形例)
第2実施形態の第3変形例に係る発光ユニットは、レンズユニットにおけるレンズが、光学部材が位置する方向及び透光部材5が位置する方向に突出した形状を有する点が、発光ユニット100dと異なる。
(Third Modification)
The light emitting unit according to the third modified example of the second embodiment differs from light emitting
図24は、第2実施形態の第3変形例に係る発光ユニット100gを示す模式的断面図である。発光ユニット100gは、レンズユニット3gを有する点が発光ユニット100dと異なる。レンズユニット3gは、レンズ31gを有する点がレンズユニット3dと異なる。レンズ31gは、光学部材32dが位置する方向及び透光部材5が位置する方向に突出した形状を有する両凸レンズ311gを含む点が、レンズ31とは異なる。但し、レンズ31gは、光学部材32dが位置する方向に突出した形状を有するものであれば、両凸レンズ311gに限らず、メニスカスレンズ、平凸レンズ等であってもよい。発光ユニット100gにおいても、上述した発光ユニット100dにおける作用効果とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
Figure 24 is a schematic cross-sectional view showing a light-emitting
(第4変形例)
第2実施形態の第4変形例に係る発光ユニットは、レンズユニットにおける光学部材が2層で構成される点が、発光ユニット100dと異なる。
(Fourth Modification)
The light emitting unit according to the fourth modified example of the second embodiment differs from light emitting
図25は、第2実施形態の第4変形例に係る発光ユニット100jを示す模式的断面図である。レンズユニット3jにおける光学部材32jは、2層以上で構成される形態であってもよい。図25では、第1領域321jが2層であり、第2領域322jが1層である。例えば光学部材32jは、透光性の樹脂材料またはガラス等を含む板状部材の上面または下面の少なくとも一方に、光源2dからの光の一部を反射、散乱する物質を第2領域322j以外の領域に配置したものであってもよい。この場合、光源2dからの光の一部を反射、散乱する物質が配置された領域が第1領域321jである。第1領域321jの光拡散性が第2領域322jの光拡散性よりも高ければ、透光性の樹脂材料またはガラス等を含む板状部材に光源2dからの光の一部を反射、散乱する物質が含有または配置されていてもよい。光源2dからの光の一部を反射、散乱する物質とは、上述した波長変換物質または光散乱物質の少なくとも一方である。本変形例では、光学部材32jが板状部材を含むため、たわみの少ない安定した光学部材32jとすることができる。また、板状部材の上面または下面に光源2dからの光の一部を反射、散乱する物質を塗布または印刷すること等によって第1領域321jを配置できるため、製造が容易である。発光ユニット100jにおいても、上述した発光ユニット100dにおける作用効果とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
Figure 25 is a schematic cross-sectional view showing a light-emitting
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形および置換を加えることができる。 Although the preferred embodiment has been described above in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiment without departing from the scope of the claims.
例えば、上面視における光学部材の第1領域の外形は、環状であってもよい。ここで、図26は、第1変形例に係る光学部材32hを示す模式的上面図である。光学部材32hは、第1領域321hを有する点が光学部材32と異なる。第1領域321hは、その外形が環状である点が第1領域321と異なる。上面視における光学部材32hの第1領域321hの外形が環状である場合、例えばレンズがフレネルレンズを含む際に、第1領域321hの外形をフレネルレンズの同心円状の突出した形状に合わせることができ、外観の美観の向上が期待できる。また、フレネルレンズの光学設計が容易になる。上述した第1実施形態、第1実施形態の第1~第4変形例、第2実施形態、および第2実施形態の第1~第4変形例に係る発光ユニットは、光学部材32hを有する場合にも、上述した作用効果とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
For example, the outer shape of the first region of the optical member in top view may be annular. Here, FIG. 26 is a schematic top view showing the
また、例えば、上面視における光学部材の第1領域のアスペクト比は、2.4以下であってもよい。ここで、図27は、第2変形例に係る光学部材32iを示す模式的上面図である。光学部材32iは、第1領域321iを有する点が光学部材32と異なる。第1領域321iは、アスペクト比は、2.4以下(すなわち長方形)である点が第1領域321と異なる。上面視における光学部材の第1領域のアスペクト比は1以上2.4以下が好ましく、アスペクト比をこの範囲にすることで、カメラのアスペクト比やスマートフォンの画面アスペクト比に合わせて発光ユニットが照射する領域を調整することができる。上述した第1実施形態、第1実施形態の第1~第4変形例、第2実施形態、および第2実施形態の第1~第4変形例に係る発光ユニットは、光学部材32iを有する場合にも、上述した作用効果とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
Also, for example, the aspect ratio of the first region of the optical member in top view may be 2.4 or less. Here, FIG. 27 is a schematic top view showing the optical member 32i according to the second modified example. The optical member 32i differs from the
実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係をこれに限定するものではない。 All ordinal numbers, quantities, and other numbers used in the description of the embodiments are provided as examples to specifically explain the technology of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the illustrated numbers. In addition, the connections between the components are provided as examples to specifically explain the technology of the present disclosure, and are not intended to limit the connections that realize the functions of the present disclosure.
本開示の発光ユニットは、照射面の迷光を低減できるので、照明、カメラのフラッシュ、車載のヘッドライト等に好適に利用できる。但し、本開示の発光ユニットはこれら用途に限定されるものではない。 The light-emitting unit of the present disclosure can reduce stray light on the illuminated surface, and is therefore suitable for use in lighting, camera flashes, vehicle headlights, and the like. However, the light-emitting unit of the present disclosure is not limited to these applications.
本開示の態様は、例えば、以下のとおりである。
<項1> 基板と、前記基板上に配置され、発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置されるレンズと、前記レンズに固定され、前記光源と前記レンズとの間に配置される光学部材と、を含むレンズユニットと、を備え、前記光学部材は、前記発光面に対向する第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、前記第1領域は、前記第2領域よりも光透過率が高く、前記レンズユニットは、前記基板に固定されない、発光ユニットである。
<項2> 基板と、前記基板上に配置され、発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置されるレンズと、前記レンズに固定され、前記光源と前記レンズとの間に配置される光学部材と、を含むレンズユニットと、を備え、前記光学部材は、前記発光面に対向する第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、前記第1領域は、前記第2領域よりも光拡散性が高く、前記レンズユニットは、前記基板と離隔している、発光ユニットである。
<項3> 前記第1領域は貫通孔、第1透光部、波長変換部または第1光拡散部の何れか1つを含み、前記第2領域は遮光部を含み、前記発光面の外縁は、上面視において、前記第1領域の外縁よりも外側に位置する、前記<項1>に記載の発光ユニットである。
<項4> 前記第1領域は、第1光拡散部または波長変換部を含み、前記第2領域は、第2光拡散部または第2透光部を含み、前記発光面の外縁は、上面視において、前記第1領域の外縁よりも内側に位置する、前記<項2>に記載の発光ユニットである。
<項5> 前記光源と前記光学部材との間の距離は、0mm以上2mm以下である、前記<項1>から前記<項4>の何れか1つに記載の発光ユニットである。
<項6> 前記光源は、少なくとも1つの発光部を備え、前記発光部は、発光素子と、前記発光素子上に配置された波長変換部材と、前記発光素子の側面および前記波長変換部材の底面のそれぞれを覆う遮光部材と、を有する、前記<項1>から前記<項5>の何れか1つに記載の発光ユニットである。
<項7> 撮像装置の筐体に固定されるレンズユニットであって、レンズと、前記レンズに固定される光学部材と、を備え、前記光学部材は、第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、前記第1領域は、前記第2領域よりも光透過率が高く、前記レンズは、前記光学部材が位置する方向に突出した形状を有する、レンズユニットである。
<項8> レンズと、前記レンズに固定される光学部材と、を備え、前記光学部材は、第1領域と、前記第1領域の全周に設けられた第2領域と、を含み、前記第1領域は、前記第2領域よりも光拡散性が高い、レンズユニットである。
<項9> 前記第1領域は貫通孔、第1透光部、波長変換部または第1光拡散部の何れか1つを含み、前記第2領域は遮光部を含み、前記遮光部は、光散乱物質が含有された白色の樹脂により構成されている、前記<項7>に記載のレンズユニットである。
<項10> 前記第1領域は、第1光拡散部または波長変換部を含み、前記第2領域は、第2光拡散部または第2透光部を含む、前記<項8>に記載のレンズユニットである。
<項11> 前記第2領域は、光散乱物質が含有された白色の樹脂または光吸収物質が含有された黒色の樹脂のどちらか一方により構成されている、前記<項8>に記載のレンズユニットである。
<項12> 前記レンズは、前記光学部材が位置する方向に突出した形状を有する、前記<項8>に記載のレンズユニットである。
<項13> 上面視における前記第1領域の外形は、環状である、前記<項7>から前記<項12>の何れか1つに記載のレンズユニットである。
<項14> 上面視における前記第1領域のアスペクト比は、2.4以下である、前記<項7>から前記<項13>の何れか1つに記載のレンズユニットである。
<項15> 前記レンズは、フレネルレンズを含む、前記<項7>から前記<項14>の何れか1つに記載のレンズユニットである。
Aspects of the present disclosure are, for example, as follows.
<
<
<
<
<
<
<
<Item 8> A lens unit including a lens and an optical member fixed to the lens, the optical member including a first region and a second region provided around an entire periphery of the first region, the first region having a higher light diffusibility than the second region.
<Item 9> The lens unit described in <
<Item 10> The lens unit according to <Item 8>, wherein the first region includes a first light diffusing portion or a wavelength converting portion, and the second region includes a second light diffusing portion or a second light transmitting portion.
<
<
<Item 13> The lens unit according to any one of <
<Item 14> The lens unit according to any one of <
<Item 15> The lens unit according to any one of <
1 基板
11 配線
12 導電性接着部材
2、2b、2d、2f、2g 光源
200 光源中心
20、20b、20c、20f 発光部
21 発光面
21t 外縁
22 発光素子
23 電極
24 波長変換部材
25 遮光部材
3、3a、3b、3c、3d、3e、3f、3g、3j、3k レンズユニット
30 レンズ光軸
31、31c レンズ
311 フレネルレンズ
311c、311g 両凸レンズ
312 支持部材
32、32a、32b、32d、32e、32f、32g、32h、32i、32j、32k 光学部材
320 基材
321、321a、321b、321d、321h、321i、321j、321k 第1領域
321t 外縁
322、322d、322e 第2領域
323 界面
4 筐体
41 接着部材
42 開口
420 開口中心
5 透光部材
6 接着部材
7 基台
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100j、100k 発光ユニット
171、181、401、501 第1工程
172、182、402、502 第2工程
173、183、403、503 第3工程
174、404 第4工程
L 光
1
Claims (15)
前記基板上に配置され、発光面を有する光源と、
前記光源の上方に配置されるレンズと、前記レンズに固定され、前記光源と前記レンズとの間に配置される光学部材と、を含むレンズユニットと、を備え、
前記光学部材は、前記発光面に対向する第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、
前記第1領域は、前記第2領域よりも光透過率が高く、
前記レンズユニットは、前記基板に固定されない、発光ユニット。 A substrate;
a light source disposed on the substrate and having a light emitting surface;
a lens unit including a lens disposed above the light source and an optical member fixed to the lens and disposed between the light source and the lens;
the optical member includes a first region facing the light emitting surface and a second region provided around the first region,
The first region has a higher light transmittance than the second region,
The lens unit is not fixed to the substrate.
前記基板上に配置され、発光面を有する光源と、
前記光源の上方に配置されるレンズと、前記レンズに固定され、前記光源と前記レンズとの間に配置される光学部材と、を含むレンズユニットと、を備え、
前記光学部材は、前記発光面に対向する第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、
前記第1領域は、前記第2領域よりも光拡散性が高く、
前記レンズユニットは、前記基板と離隔している、発光ユニット。 A substrate;
a light source disposed on the substrate and having a light emitting surface;
a lens unit including a lens disposed above the light source and an optical member fixed to the lens and disposed between the light source and the lens;
the optical member includes a first region facing the light emitting surface and a second region provided around the first region,
The first region has a higher light diffusivity than the second region,
The lens unit is spaced apart from the substrate.
前記第2領域は遮光部を含み、
前記発光面の外縁は、上面視において、前記第1領域の外縁よりも外側に位置する、請求項1に記載の発光ユニット。 the first region includes any one of a through hole, a first light transmitting portion, a wavelength converting portion, or a first light diffusing portion;
the second region includes a light-shielding portion,
The light-emitting unit according to claim 1 , wherein an outer edge of the light-emitting surface is positioned outside an outer edge of the first region when viewed from above.
前記第2領域は、第2光拡散部または第2透光部を含み、
前記発光面の外縁は、上面視において、前記第1領域の外縁よりも内側に位置する、請求項2に記載の発光ユニット。 The first region includes a first light diffusing portion or a wavelength converting portion,
the second region includes a second light diffusing portion or a second light transmitting portion,
The light-emitting unit according to claim 2 , wherein an outer edge of the light-emitting surface is located inside an outer edge of the first region when viewed from above.
前記発光部は、発光素子と、前記発光素子上に配置された波長変換部材と、前記発光素子の側面および前記波長変換部材の底面のそれぞれを覆う遮光部材と、を有する、請求項1乃至4の何れか1項に記載の発光ユニット。 The light source includes at least one light emitting portion,
The light-emitting unit according to claim 1 , wherein the light-emitting portion has a light-emitting element, a wavelength conversion member arranged on the light-emitting element, and a light-shielding member covering each of the side surfaces of the light-emitting element and the bottom surface of the wavelength conversion member.
レンズと、前記レンズに固定される光学部材と、を備え、
前記光学部材は、第1領域と、前記第1領域の周囲に設けられた第2領域と、を含み、
前記第1領域は、前記第2領域よりも光透過率が高く、
前記レンズは、前記光学部材が位置する方向に突出した形状を有する、レンズユニット。 A lens unit fixed to a housing of an imaging device,
A lens and an optical member fixed to the lens,
The optical member includes a first region and a second region provided around the first region,
The first region has a higher light transmittance than the second region,
The lens has a shape protruding in a direction in which the optical member is located.
前記光学部材は、第1領域と、前記第1領域の全周に設けられた第2領域と、を含み、
前記第1領域は、前記第2領域よりも光拡散性が高い、レンズユニット。 A lens and an optical member fixed to the lens,
the optical member includes a first region and a second region provided around the entire periphery of the first region,
The first region has a higher light diffusivity than the second region.
前記第2領域は遮光部を含み、
前記遮光部は、光散乱物質が含有された白色の樹脂により構成されている、請求項7に記載のレンズユニット。 the first region includes any one of a through hole, a first light transmitting portion, a wavelength converting portion, or a first light diffusing portion;
the second region includes a light-shielding portion,
The lens unit according to claim 7 , wherein the light blocking portion is made of a white resin containing a light scattering material.
前記第2領域は、第2光拡散部または第2透光部を含む、請求項8に記載のレンズユニット。 The first region includes a first light diffusing portion or a wavelength converting portion,
The lens unit according to claim 8 , wherein the second region includes a second light diffusing portion or a second light transmitting portion.
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JP2022205866 | 2022-12-22 |
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2023
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