CN111989519A - 光源模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光源模组，具备：光源，其在上表面具备发光面；导光部件，其包含在发光面具备旋转轴的透镜部。在本发明的光源模组中，透镜部具备：凹状的入射面，其与光源的发光面对置并且供来自光源的光入射；反射面，其配置在入射面的外侧并且将从入射面入射的光的一部分反射，从垂直于旋转轴的方向倾斜45度以上；射出面，其将从入射面入射的光的一部分和由反射面反射的光向外部射出；入射面相对于旋转轴四次对称，并且具备在包含旋转轴的剖面中为凹曲面的第一入射区域和在从第一入射区域旋转了45度旋转的位置且包含旋转轴的剖面中为凸曲面的第二入射区域。

Description

光源模组
技术领域
本公开涉及光源模组。
背景技术
已知一种光源模组，具备对从LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等光源射出的光的配光特性进行控制的透镜等。
这样的光源模组例如作为摄像头用照明灯而搭载于智能手机等。由于摄像头的拍摄区域通常为四边形，因此正在研究使来自光源模组的光的被照射区域成为四边形形状的透镜(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2014-209158号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
谋求在被照射区域照射更均匀的光。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的实施方式包含以下要素。
一种光源模组，具备：光源，其在上表面具备发光面；导光部件，其包含在发光面具备旋转轴的透镜部；透镜部具备：凹状的入射面，其与光源的发光面对置并且供来自光源的光入射；反射面，其配置在入射面的外侧并且将从入射面入射的光的一部分反射，从垂直于旋转轴的方向倾斜45度以上；射出面，其将从入射面入射的光的一部分和由反射面反射的光向外部射出；入射面相对于旋转轴四次对称，并且具备在包含旋转轴的剖面中为凹曲面的第一入射区域和在从第一入射区域旋转了45度旋转的位置且包含旋转轴的剖面中为凸曲面的第二入射区域。
发明的效果
由此，能够向被照射区域照射均匀的光。
附图说明
图1A是表示实施方式的光源模组的一个例子的示意性俯视图。
图1B是图1A所示的光源模组的IB-IB线处的示意性剖视图。
图1C是图1A所示的光源模组的IC-IC线处的示意性剖视图。
图1D是图1A所示的光源模组的ID-ID线处的示意性剖视图。
图1E是表示图1B所示的光源模组的变形例的一个例子的示意性剖视图。
图1F是表示图1C所示的光源模组的变形例的示意性剖视图。
图2A是表示实施方式的盖部件的一个例子的示意性立体图。
图2B是图2A所示的盖部件的示意性底视图。
图3是表示实施方式的透镜部的一个例子的示意性底视图。
图4A是对图1B所示的透镜部进行了放大的示意性剖视图。
图4B是对图1C所示的透镜部进行了放大的示意性剖视图。
图5A是图4A和图4B所示的透镜部的VA-VA线处的示意性端视图。
图5B是图4A和图4B所示的透镜部的VB-VB线处的示意性端视图。
图5C是图4A和图4B所示的透镜部的VC-VC线处的示意性端视图。
图5D是图4A和图4B所示的透镜部的VD-VD线处的示意性端视图。
图6A是表示搭载有实施方式的光源模组的电子设备的一个例子的部分放大图。
图6B是表示搭载有实施方式的光源模组的电子设备的一个例子的部分放大图。
图6C是表示搭载有实施方式的光源模组的电子设备的一个例子的部分放大图。
图7是表示搭载有实施方式的光源模组的电子设备的一个例子的部分放大图。
图8A是表示实施方式的光源的一个例子的示意性立体图。
图8B是表示实施方式的光源的一个例子的示意性立体图。
图8C是图8A所示的光源的VIIIC-VIIIC线处的示意性剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的形态进行说明。需要说明的是，以下所示的形态例示的是用于将本发明的技术思想具体化的光源模组，本发明并非将光源模组限定为以下形态。在没有特别说明的情况下，构成部件的尺寸、材质、形状以及其相对配置等并非旨在将本发明的范围仅限定于此，而是用于例示。并且，在以下说明中，使与透镜部的旋转轴C平行的方向为上下方向(Z方向)。光源模组的位于Z方向的上表面为发光面(光取出面)。并且，在与Z方向正交的XY平面中，设定横向(X方向)和与横向正交的纵向(Y方向)进行说明。另外，俯视时以旋转轴C为中心，将+Y方向(上方)设定为0度、将－Y方向(下方)设定为180度、将+X方向(右方)设定为90度、将－X方向(左方)设定为270度进行说明。各附图所示的部件的大小和位置关系等为了容易理解等而存在夸张的情况。并且，为了便于理解，各附图存在将一部分省略而图示的情况。
图1A是表示实施方式的光源模组1000的一个例子的示意性俯视图。图1B是图1A的IB-IB线处的示意性剖视图，图1C是图1A的IC-IC线处的示意性剖视图，图1D是图1A的ID-ID线处的示意性剖视图。
光源模组1000具备光源100和在光源100的上方(Z方向)配置的导光部件300。光源100在上表面具备发光面110。导光部件300包含具备能够进行配光控制的透镜功能的透镜部310。导光部件300的透镜部310以位于发光面110的正上方的方式配置，并且以发光面110的中心为透镜部310的旋转轴C。透镜部310的旋转轴C也是透镜部310的光轴。并且，在图1B、图1C等所示的例子中，光源100的光轴与透镜部310的旋转轴C一致。由此，能够容易地控制射出光的配光角度。但是，光源100的光轴与透镜部310的旋转轴C也可以不一致。
透镜部310具备与光源100的发光面110对置并且供来自光源100的光入射的凹状的入射面320。透镜部310具备在入射面320的外侧配置的反射面330。反射面330是将从入射面320入射的光的一部分反射的面。透镜部310进一步具备射出面340。射出面340是将从入射面320入射的光的一部分和由反射面330反射的光向外部射出的面。
透镜部310的入射面320相对于旋转轴C四次对称(也称为90度旋转对称、四次旋转对称)。详细地说，入射面320具备在包含旋转轴C的剖面中为凹曲面的第一入射区域321和在包含旋转轴C且从第一入射区域321旋转了45度的剖面中为凸曲面的第二入射区域322。
由于透镜部310的入射面320的第二入射区域322为凸曲面，因此在与旋转轴C正交的任意的水平面(XY面)上，配置在比凹曲面的第一入射区域321更接近光源100的位置。因此，与第一入射区域321相比，从光源100射出的光容易更多地向第二入射区域322入射。也就是说，从第二入射区域322入射、之后在反射面330发生了反射之后从射出面340射出的射出光的量比从第一入射区域321入射、之后在反射面330发生了反射之后从射出面340射出的射出光多。
在将具备这样的配光特性的光源模组1000作为摄像头用照明灯使用的情况下，面向包含处于透镜部的旋转轴方向的被摄体的拍摄区域，与以旋转轴为中心在0度、90度、180度、270度方向上扩散的光(从第一入射区域入射的光所产生的光)的量相比，能够使在从上述角度旋转了45度之后的四个方向上扩散的光(从第二入射区域入射的光所产生的光)的量更多。由于摄像头的拍摄区域为四边形，因此通过以使第二入射区域位于与该四边形的四个角部对应的位置的方式配置相机的透镜和光源模组1000，能够使向四边形的拍摄区域照射的光更为均匀。
以下，对实施方式的光源模组的各要素详细地进行说明。
(盖部件)
图2A、图2B是从入射面侧看到的在图1A等所示的光源模组1000中使用的盖部件200的底视图和立体图。盖部件200具备：导光部件300，其具备有助于控制配光特性的透镜部310；支承部件400，其配置在该导光部件300的周围并且对导光部件300进行支承。
盖部件200以覆盖光源100的方式设置。在由配线基板500和盖部件200包围的区域形成空间，并且在该空间内配置有光源100。需要说明的是，除了光源100之外，齐纳二极管(ZD)、瞬态电压抑制器(TVS)等保护元件以及亮度、色度、红外线等光学传感器等电子配件等也可以配置在相同的空间内。
盖部件200具备一个或多个导光部件300和对导光部件300进行支承的一个或多个支承部件400。在这里，例示的是在一个支承部件400支承有一个导光部件300的盖部件200。
(导光部件)
图3是从入射面侧看到的构成盖部件200的一部分的导光部件300的底视图。导光部件300具备：透镜部310，其具备对从光源100的发光面110射出的光的配光进行控制的透镜功能；凸缘部350，其对透镜部310进行保持。导光部件300能够使来自光源100的光透过的透光性的部件构成。透镜部310和凸缘部350是一体成型的部件。导光部件300可以由聚碳酸酯、丙烯酸、聚硅氧烷树脂、环氧树脂等透光性部件形成。在这里，透光性是指使来自光源100的光透过50％以上，优选为80％以上，更优选的是透过90％以上。
导光部件300能够具备一个或多个透镜部310。图3例示的是作为两个透镜部310而具备第一透镜部311和第二透镜部312的导光部件300。需要说明的是，对于与第一透镜部311和第二透镜部312双方共通的事项，在此不进行区分而作为透镜部310进行说明。
在一个导光部件300具备两个以上的多个透镜部310的情况下，多个透镜部310可以经由在透镜部310之间配置的凸缘部350而一体成型。
或者也可以具备多个具备一个透镜部的导光部件。
(透镜部)
透镜部310是对从光源100射出的光的配光进行控制的部件。透镜部310具备：入射面320，其主要配置在下表面；反射面330，其主要配置在侧面；射出面340，其主要配置在上表面。透镜部310在光源100的发光面110的中心具备旋转轴C，入射面320和射出面340分别配置在包含旋转轴C的位置。反射面330配置在与旋转轴C分开的位置。
首先，对入射面320进行说明。透镜部310的入射面320是在透镜部310的下表面侧整体呈凹状凹陷的形状。换言之，可以说透镜部310的入射面320是在透镜部310的下侧具备开口部的凹部的内表面。
入射面320下端的开口的大小(开口径)优选为比光源100的发光面110的面积大。换言之，优选光源100的发光面110的整个面与入射面320对置。由此，能够使来自光源100的光高效地入射到入射面320。
入射面320的位于透镜部310的旋转轴C的部分是入射面320的中心，入射面320的中心如图1B等所示，配置在Z方向上最高的位置。
入射面320相对于旋转轴C四次对称。四次对称是指当以旋转轴C为中心旋转90度时而成为相同的形状的形状。
入射面320具备在包含旋转轴C的剖面中为凹曲面的第一入射区域321。入射面320进一步具备在以旋转轴C为中心从第一入射区域321旋转了45度的位置且包含旋转轴C的剖面中为凸曲面的第二入射区域322。并且，如图1B等所示，位于旋转轴C的入射面320可以具备在与旋转轴C正交的平面(XY面)中为平坦的面的第三入射区域323。
优选第一入射区域321和第二入射区域322的形状在其交界处平滑地变化。如图2B所示，在该情况下，由于第一入射区域321与第二入射区域322的交界难以清晰地辨识，因而未图示。这样，本实施方式的入射面320可能在第一入射区域321与第二入射区域322的交界存在不属于任一区域的入射区域，本申请也可以是包含这样的入射区域的入射面。需要说明的是，也可以使第一入射区域321与第二入射区域322的交界能够清晰地辨识。
如图2B所示，由于第三入射区域323为平面，因而其外缘是清晰的。换言之，第一入射区域321和第二入射区域322与第三入射区域323的交界是清晰的。需要说明的是，第一入射区域321和第二入射区域322与第三入射区域323的交界也可以由于形状平滑地变化而不清晰。
如图1B、图1D以及对图1B的一部分进行了放大的图4A所示，第一入射区域321在包含旋转轴C的剖面中为凹曲面。图1B是包含旋转轴C的XZ平面的剖视图，图1D是包含旋转轴C的YZ平面的剖视图。在本实施方式中，由于入射面320四次对称，因而图1B所示的透镜部310的入射面320与图1D所示的透镜部310的入射面320为相同形状。
第一入射区域321在包含这些旋转轴C的剖面中是从位于旋转轴C或其附近的入射面320的上端324到与光源100接近的入射面320的下端325连续的一个凹曲面。换言之，也可以说第一入射区域321是向外侧凸的曲面。
如图1C和图4B所示，第二入射区域322在包含旋转轴C的剖面中为凸曲面。详细地说，在包含旋转轴C的剖面中为从位于中心轴C或其附近的入射面的上端324到与光源100接近的下端325连续的一个凸曲面。
如图3所示，第一入射区域321和第二入射区域322能够由以旋转轴C为中心呈放射状延伸的以虚线表示的八条交界线Ld划分。但是，在形状平滑变化的情况下，存在交界线Ld不能辨识的情况。在入射面320中，作为由交界线Ld划分的八个区域，由四个第一入射区域321和四个第二入射区域322构成。详细地说，在入射面320中第一入射区域321和第二入射区域322以旋转轴C为中心而在旋转方向上交替配置。
第一入射区域321和第二入射区域322是分别具备规定的中心角θ1、θ2的区域。而且，这两个区域“配置在旋转了45度的位置”是指通过旋转轴C且将第一入射区域321二等分的第一中心线L1与通过旋转轴C且将第二入射区域322二等分的第二中心线L2之间的角度为45度。在本说明书中，在未特别说明的情况下，涉及第一入射区域321和第二入射区域322的说明主要是涉及位于该第一中心线L1和第二中心线L2的部分的说明。
如上所述，第一入射区域321与第二入射区域322由交界线Ld划分，其中心角θ1和θ2能够根据所求出的配光角度而进行适当调节。例如，在图3中，将在入射面320上第一入射区域321的面积比第二入射区域322的面积大的透镜部310作为一个例子进行了图示。例如，在厚度为2mm以下左右、透镜部310的射出面的直径为4mm左右的透镜部310的情况下，通过使第一入射区域321的面积比第二入射区域322的面积小，能够增加向45度方向射出的射出光的量。在该情况下，例如作为相机视角为120度以上的相机用照明灯使用，能够向被照射区域照射均匀的光。
另外，例如在将具备上述尺寸的透镜部的光源模组作为相机视角为120度以下的相机用照明灯使用的情况下，通过使用第二入射区域322的面积比第一入射区域321的面积小的透镜部，能够向被照射区域照射均匀的光。这样，能够根据想要实现的配光角度等对第一入射区域与第二入射区域的比例进行调节。另外，通过根据反射部的角度进行调节，能够形成为各种配光特性。
图3是第一入射区域321的中心角θ1比第二入射区域322的中心角θ2大的入射面320的一个例子。入射面320的第一入射区域321的中心角θ1例如可以为10度～80度，在图3所示的例子中，第一入射区域321的中心角θ1为68°，第二入射区域322的中心角θ2为22°。
图4A是对图1B所示的一个透镜部310进行了放大的剖面示意图。图4B是对图1C所示的一个透镜部310进行了放大的剖面示意图。图5A是图4A、图4B所示的VA-VA线处的示意性端视图，图5B是图4A、图4B所示的VB-VB线处的示意性端视图，图5C是图4A、图4B所示的VC-VC线处的示意性端视图，图5D是图4A、图4B所示的VD-VD线处的示意性端视图。
如这些附图所示，在与旋转轴C正交的任意的水平面(XY面)中，第二入射区域322配置在比第一入射区域321更接近旋转轴C的位置。由此，能够使更多的光入射第二入射区域322。
如图4A所示，第一入射区域321在包含旋转轴C的剖面中为凹曲面。详细地说，第一入射区域321位于比将第一入射区域321的上端324和下端325连结的直线更靠近外侧(与旋转轴C相反的一侧)的位置。将第一入射区域321的上端324和下端325连结的直线与水平面之间的角度θ3可以为20度～70度。由此，能够对光向反射面330的入射角度进行控制。需要说明的是，此处提及的“将第一入射区域的上端与下端连结的直线与水平面之间的角度”是指该直线与水平面之间的角度中特别是形成锐角一侧的角度。并且，存在将上述连结曲面的上端和下端的直线与水平面之间的角度简化为例如“第一入射区域的角度θ3”等来进行说明的情况。
如图4B所示，第二入射区域322在包含旋转轴C的剖面中为凸曲面。详细地说，第二入射区域322位于比将第二入射区域322的上端324和下端325连结的直线更靠近内侧(与旋转轴C接近的一侧)的位置。将第二入射区域321的上端324和下端325连结的直线与水平面之间的角度θ4(第二入射区域的角度θ4)可以为20度～70度。由此，能够使从光源100射出的光与第一入射区域321相比更多地向第二入射区域322入射。此处提及的“将第二入射区域的上端和下端连结的直线与水平面之间的角度”是指该直线与水平面之间的角度中特别是形成锐角一侧的角度。优选θ4比θ3小。由此，与第一入射区域321相比，从光源100射出的光容易更多地向第二入射区域322入射。
图6A、图6B、图6C是用于对在透镜部310,310B,310C的入射面320,320B,320C的曲率半径不同的情况下的配光特性的变化进行说明的图。各透镜部的反射面330和射出面340的形状相同。
图6A是表示搭载了光源模组1000的电子设备2000的一个例子的部分放大图。电子设备2000例如能够举出智能手机、平板电脑、数码相机等，在这里将包含光源模组1000的部分放大图示。光源模组1000收纳于具备开口部610的壳体600的内部。
图6B所示的电子设备2000A与图6A所示的电子设备2000所使用的光源模组不同。详细地说，在光源模组1000B的盖部件中使用的导光部件的透镜部310B的入射面320B的曲率半径比图6A所示的透镜部310的入射面320的曲率半径大。也就是说，由于入射面320B成为比入射面320更接近于平坦的面的凹曲面，因此由反射面330反射而从射出面340射出的射出光的配光角比图6A所示的射出光窄。换言之，图6B所示的射出光以比图6A所示的射出光更接近Z轴向的角度射出。
在图6C所示的电子设备2000B中，透镜部310C的入射面320C的曲率半径比图6A所示的透镜部310的入射面320小。也就是说，由于入射面320C是比入射面320更大幅地凹进的凹曲面，因此由反射面330反射而从射出面340射出的射出光的配光角比图6A所示的射出光大。换言之，图6C所示的射出光比图6A所示的射出光更远离Z轴方向，以与XY面接近的角度射出。
如上所述，通过减小入射面的曲率半径，能够扩大从射出面射出的射出光的配光角。需要说明的是，在图6A～图6C中，对经由反射面330而从射出面射出的射出光进行了说明，对于不经由反射面330而从入射面入射并直接从射出面射出的射出光，说明如下。即，由于图6B所示的入射面320B的第一入射区域的曲率半径比图6A所示的入射面320的第一入射区域大，因而不经由反射面330而向射出面340入射的光的入射角增大，因而从射出面340射出的射出光的配光角度容易减小。另外，由于图6C所示的入射面320C的第一入射区域的曲率半径比图6A所示的入射面320的第一入射区域小，因而不经由反射面330而向射出面340入射的光的入射角减小，从射出面340射出的射出光的配光角度增大。并且，在图6A～图6C中，改变入射面320中为凹曲面的第一入射区域321的曲率半径来进行了说明，但在改变为凸曲面的第二入射区域322的曲率半径的情况下，是与第一入射区域相反的关系。即，成为凸曲面的第二入射区域322通过减小其曲率半径，能够使从光源100入射的光增加。因此，入射到反射面330的光也能够增加，能够扩大从射出面340射出的射出光的配光角度。
在本实施方式中，如图2B、图5A等所示，在包含入射面320的中心的旋转轴C的区域可以具备与正交于旋转轴C的XY面平行的平面状第三入射区域323。该第三入射区域323被四个第一入射区域321和四个第二入射区域322包围，是以旋转轴C为中心向上、下、左、右突出的十字状的形状。这是由于以旋转轴C为中心而位于上、下、左、右的第一入射区域321位于比位于旋转了45度的位置的第二入射区域322更远的位置，因而第一入射区域321与第三入射区域323的界面位于比第二入射区域322与第三入射区域323的界面离旋转轴C更远的位置。
通过具备这样的第三入射区域323，能够抑制导光部件300的强度的降低。具备凹状入射面320的导光部件300在位于旋转轴C的部分最薄。因此，通过在位于旋转轴C的部分设置这样的平面状的第三入射区域323，能够增加导光部件300的厚度而抑制导光部件300的强度的降低。并且，在形成导光部件300时，例如在将液状树脂注入模具内时，通过使相当于第三入射区域323的区域的模具为平坦的面，能够扩大下表面与上表面之间的间隙。由此，难以抑制树脂的流动，能够使树脂容易地在模具内流动。第三入射区域323与入射面320的开口部的大小相比，可以为50％以下，优选为30％以下，更优选的是5％以下。由此，能够扩大有助于控制配光角度的第一入射区域321和第二入射区域322的面积，能够高效地控制配光角度。
图1E、图1G所示的光源模组1000A为图1B～图1D所示的光源模组1000的变形例。详细地说，不同之处在于，在光源模组1000A中使用的盖部件200A作为透镜部件300A具备在包含旋转轴C的入射面320A中不具备第三入射区域的透镜部310A。透镜部310A的入射面320A具备：在包含旋转轴的剖面中为凹曲面的第一入射区域321A；在从第一入射区域旋转了45度的位置且包含旋转轴C的剖面中为凸曲面的第二入射区域322A。
如图1E所示，第一入射区域321A在旋转轴C上连续。同样地，如图1F所示，第二入射区域322A在旋转轴C上连续。通过以这种方式不具备与旋转轴C正交的水平的面，能够扩大在旋转轴C方向上照射的光的配光角度，能够在被照射区域中抑制中心比其它位置过于明亮，能够向被照射区域照射均匀的光。
接着，对反射面330进行说明。透镜部310的反射面330配置在透镜部310的侧面，是将从入射面320入射的光的一部分反射的面。
如图4A、图4B等所示，反射面330是以在包含旋转轴C的剖面中使反射面330的上端334位于比反射面330的下端335更靠近外侧(远离旋转轴C的一侧)的方式倾斜的面。在这里，反射面330是向外侧凸的凸曲面。
由于反射面330的上端334比下端335位于外侧，因而如图3所示的底视图所示，能够辨识出包围入射面320的外周。反射面330在包含旋转轴C的剖面中可以为直线状，另外也可以为曲面状。优选为凹曲面。在反射面330在剖视中为直线状的情况下，水平面与反射面330之间的倾斜面的角度优选为45度以上、90度以下。并且，在反射面330为凹曲面的情况下，将反射面330的下端335和上端334连结的直线与水平面(XY面)之间的角度(反射面的角度)优选为45度～90度，进一步优选为60度～90度，更优选的是70度～90度。由此，例如如图6A所示，能够使由反射面330反射的光在朝向旋转轴C的方向(与旋转轴C交叉的方向)反射。此处提及的“将反射面的下端和上端连结的直线与水平面之间的角度”、即“将反射面的上端和下端连结的直线与水平面之间的角度”是指该直线与水平面所成的直角，或指该直线与水平面之间的角度中形成锐角一侧的角度。
通过使反射面330的角度如上所述地以与水平面(XY面)接近90度的角度倾斜，例如如图6A所示，由反射面330反射的光在朝向旋转轴C侧的方向上反射。也就是说，来自光源100的光以旋转轴C为中心，在向外侧扩散的方向(远离旋转轴C的方向)上射出，向入射面320入射后也进一步向外侧行进。与此相对，由反射面330反射的光与之前的行进方向相反地向旋转轴C方向行进。其结果是，向被照射区域照射的光在来自光源100的光被反转的状态下进行照射。通过使用上述透镜部310，能够使光以更大的角度射出。
图6A是表示将图1B所示的光源模组1000搭载于智能手机等电子设备2000的状态的示意性剖视图。通常，搭载于电子设备的光源模组1000收纳于具备使其射出面340露出的开口部610的壳体600中。
壳体600例如具备0.5mm～2mm的厚度，因此通常从光源模组射出的光被该壳体600的开口部610的侧面620遮挡，容易妨碍配光角度的扩大。特别是在壳体600的开口部610的侧面620与光源模组的射出面接近配置的情况下，从光源模组1000射出的射出光容易被开口部610的侧面620遮挡。
本实施方式的光源模组1000通过如上所述地增大反射面330与水平面(XY面)的角度，能够使从射出面340射出的射出光以更低的角度(接近于水平面的角度)向旋转轴C侧(向与旋转轴C交叉的方向)射出。即，在俯视时，来自光源100的光向外放射状地射出而向入射面320入射，向入射面320入射的光被反射面330反射而向其对角方向反射。因此，到达壳体600的开口部610的侧面620的光向比侧面620的高度更高的位置行进，能够以更大的配光角度射出光。
优选反射面330位于其上端比入射面320的上端高的位置。
例如，如图4A、图4B所示，在包含旋转轴C的剖面中，与入射面320的上端324相比，反射面330的上端334位于上侧。换言之，在包含旋转轴C的剖面中，反射面330的上端334比入射面320的上端324更接近射出面340。由此，能够将从入射面320入射的光高效地向射出面340侧反射。通过使反射面330的上端334位于比入射面320的上端324中的第一入射面321的上端和第二入射区域322的上端双方都高的位置，能够将从第一入射区域321和第二入射区域322入射的光分别高效地反射。
在这里，对在反射面的角度不同的情况下的配光特性的变化进行说明。在图7所示的电子设备2000B中，透镜部的入射面、射出面的角度和曲率与图6A所示的电子设备2000相同，但反射面的角度与电子设备2000不同。详细地说，在图7所示的光源模组1000D的盖部件中使用的导光部件的透镜部310D的反射面330B与水平面(XY面)之间的角度θ5B(反射面330B的角度θ5B)比在图6A所示的光源模组1000的盖部件中使用的导光部件的透镜部310的反射面330与水平面(XY面)之间的角度θ5(反射面330的角度θ5)小。换言之，图7所示的透镜部310A的反射面330B与旋转轴C之间的角度比图6A所示的导光部件300的透镜部310的反射面330与旋转轴C之间的角度大。例如，图6A所示的反射面330的角度θ5为76度(旋转轴C与反射面330之间的角度为14度)，图6B所示的反射面330B的角度θ5B为70度(旋转轴C与反射面330B之间的角度为20度)。由此，与图6A所示的光源模组1000相比，图7所示的光源模组1000C的配光角度变窄。
如上所述，反射面的角度(与XY面的角度)越大，越能够扩大配光角度。
这样的反射面330从下方看为大致圆形，或者与入射面320同样地相对于旋转轴C四次对称或两次对称。例如，如图3所示，第一入射区域321的外侧的反射面330可以具备从下方看为凸曲面的第一反射区域331。另外，第二入射区域322的外侧的反射面330可以具备从下方看为凹曲面的第二反射区域332。通过使第二反射区域332在俯视中为凹曲面，能够抑制在第二反射区域332的下端325附近反射的光再次向入射面320入射。这是由于通过使第二反射区域332在俯视时为凹曲面，能够在反射面330的下端335附近减小水平面与反射面330之间的角度、即朝向上方。另外，由于在第二反射区域332的上端334的附近能够增大第二反射区域332与水平面之间的角度，因而能够在与旋转轴C交叉的方向上使光以更低的角度(与水平面更接近的角度)反射，能够扩大从射出面340射出的射出光的配光角度。
在反射面330具备第一反射区域331和第二反射区域332的情况下，对它们的形成范围、比例、角度等进行调节，使其与第一入射区域321和第二入射区域322对应。并且，存在第一反射区域331与第二反射区域332的交界与第一入射区域321和第二入射区域322的交界同样地难以辨识的情况。
在反射面330具备第一反射区域331和第二反射区域332的情况下，在第一反射区域331中，将图4A所示的第一反射区域331的上端334和下端335连结的直线与水平面之间的角度θ5可以为45度～90度。并且，在第二反射区域332中，将图4B所示的第二反射区域332的上端334和下端335连结的直线与水平面之间的角度θ6可以为45度～90度。优选第二反射区域332的角度θ6比第一反射区域331的角度θ5大。由此，能够使从第二入射区域322入射的光被第二反射区域332以更大的配光角度向外部射出的角度反射。需要说明的是，在图6A和图7中，对反射面中经由第二反射区域332而从射出面射出的射出光进行了说明，但对于经由第一反射区域331而从射出面340射出的射出光来说也是相同的情况。
接着，对射出面340进行说明。透镜部310的射出面340是在透镜部310的上表面呈凹状凹陷的形状。优选透镜部310的射出面340为凹曲面。位于旋转轴C的部分为射出面340的中心，射出面340的中心位于入射面320的中心的正上方。如图1B等所示，在射出面340为凹状的情况下，形成为旋转轴C上是最低的凹状。换言之，射出面340的位于旋转轴C的中心从上表面侧向最下侧凹进。通过使射出面340为凹曲面，能够增大从入射面320入射的光和由反射面330反射的光向射出面340入射的光的入射角。因此，利用射出面340与外部空气的折射率差，能够扩大配光角度。
在包含旋转轴C的剖面中，射出面340的形状根据被照射区域和相机视角等，除了上述凹曲面之外，也可以是凸曲面或平面。
如图1A所示，在射出面340为凹状的情况下，可以为在俯视时将圆形稍微变形的形状。如上所述，如图5A～图5D所示，在反射面330具备第一反射区域331和第二反射区域332的情况下，在与旋转轴C正交的任意水平面上，反射面330在俯视时为以旋转轴C为中心向上、下、左、右突出的十字状的形状。详细地说，在俯视时第一反射区域331向上、下、左、右方向(X方向和Y方向)突出，第二反射区域332位于比其更接近旋转轴C的一侧。对应于这样的反射面330，射出面340也可以具备以旋转轴C为中心的凹部341。在射出面340具备凹部341的情况下，该凹部341在俯视时为四次对称的形状。需要说明的是，在射出面340具备凹部的情况下，优选凹部与其周围的平坦部342平滑地变化。在图1A中，在包含旋转轴C的射出面340的中央为凹部341，其外缘由虚线表示，但实际上该外缘存在难以清晰地辨识的情况。并且，在射出面340具备凹部341的情况下，优选在俯视时凹部341的大小比入射面320的大小大。由此，能够使大量的来自反射面330和入射面320的光入射到凹部341。凹部341外周的平坦部342与凸缘部350连续，与凸缘部350同样地几乎未入射有光。
如上所述，由于在本实施方式的光源模组中使用的透镜部四次对称，因而所射出的光也四次对称。因此，在使用多个透镜部的情况下，优选对各透镜部的方向进行调节。
例如，如图1A所示，在一个光源模组1000使用具备两个透镜部310(311,312)的导光部件300的情况下，优选对各透镜部310的方向进行调节，以使得两个透镜部310的组合(称为透镜组)线对称。详细地说，如图1A、图3等所示，优选将第一透镜部311和第二透镜部312配置为，在使其各自的旋转轴C在Y方向上并列配置的情况下，使各入射面的四个第一入射区域321在Y方向和X方向上配置。各第二入射区域322配置在从各第一入射区域分别旋转了45度的位置。通过以这种方式使两个透镜部310的第一入射区域321和第二入射区域322朝向相同的方向配置，在俯视时，与在X方向和Y方向射出的射出光的量相比，能够使在从各自的第一入射区域旋转了45度的方向上射出的射出光的量更多。
在光源模组具备一个透镜部310的情况下，由于是四次对称的入射面，因而能够使被照射区域例如为正方形。与此相对，通过使光源模组具备两个透镜部310，并且如图1A、图3等所示地将第一入射区域321和第二入射区域322对齐地配置，能够使被照射区域例如为长方形。相机的拍摄区域例如大多为纵横比是4：3、16：9等长方形，在该情况下，通过形成为具备如上所述配置的两个透镜部310的光源模组1000，能够相对于拍摄区域即被照射区域照射均匀的光。
(凸缘部)
接着，对包围透镜部310的凸缘部350进行说明。导光部件300的一部分即凸缘部350是在无益于光的配光控制的部位配置的部件，也是位于与后面叙述的支承部件400的支承部410接合的部分的部件。凸缘部350与透镜部310一体成型，由相同的部件构成。
凸缘部350在剖视时位于透镜部310的射出面340侧、即上侧。凸缘部350在射出面340的周围、在光源模组1000的上表面露出，构成光源模组1000的上表面的一部分。另外，凸缘部350的上表面可以成为与透镜部310的射出面340的外周连续的同一面。凸缘部350的下表面与透镜部310的反射面330的上端334连续，与反射面330的下端335分离。
凸缘部350可以在其外缘具备向下侧突出的凸部。如图1B、图1C所示，该凸部与透镜部310分离，是与支承部件400的开口部的内壁连接的部分。通过在凸缘部350的外周设置这样的凸部，能够使导光部件300的强度提高。并且，能够使与支承部件400接合的接合强度提高。
如图1D所示，在导光部件300具备多个透镜部310(例如，第一透镜部311和第二透镜部312两个透镜部)的情况下，能够在它们之间配置凸缘部350。由此能够成为一体地具备多个透镜部310的导光部件300。上述凸部可以以包围两个透镜部310的外周的方式设置。优选凸缘部350的凸部成为比后述支承部件400的脚部420的长度小的长度。另外，优选凸缘部350的下端(凸部的下端)比透镜部310的反射面330的下端335位于上侧。
(支承部件)
支承部件400是构成盖部件200的一部分的部件，是支承导光部件300的部件。支承部件400是使导光部件300的透镜部310配置在光源100的正上方，详细地说，是在光源100的正上方、且与光源100的发光面110不接触的位置支承导光部件300的部件。
支承部件400具备支承导光部件300的支承部410和位于支承部410的下侧的脚部420。支承部410包围导光部件300的外周，与导光部件300的凸缘部350接合。脚部420配置在光源100的外侧，接合在载置有光源100的配线基板500上。支承部件400的上表面构成光源模组1000的上表面的一部分，支承部件400的侧面构成光源模组1000的侧面的一部分。
支承部件400可以由使来自光源100的光不透过的遮光性的部件形成。在这里，遮光是指来自光源100的光被遮挡50％以上，优选为80％以上，更优选的是遮挡90％以上的光。支承部件400可以由聚碳酸酯、丙烯酸、聚硅氧烷树脂、环氧树脂等透光性的部件形成。另外，优选将上述材料作为母材而含有遮光性的部件。作为光反射性的遮光部件，能够举出氧化钛、氧化铝、氧化锆等。并且，作为光吸收性的遮光部件，能够举出碳、涂料等。这些材料也可以以一种或混合多种来使用。
(光源)
光源100能够使用LED(Light Emitting Diode)等半导体发光元件或者包含半导体发光元件的发光装置等。例如，图8A至图8C所示的光源100是包含半导体发光元件的发光装置的一个例子。详细地说，光源100即发光装置具备半导体发光元件120和在半导体发光元件120上经由接合部件140配置的透光性部件130。半导体发光元件120的侧面也配置有接合部件140。半导体发光元件120的侧面经由接合部件140而被覆盖部件150覆盖。光源100在上表面具备发光面110。光源100也可以在侧面具备发光面。优选只在上表面、或者上表面与侧面的上端附近具备发光面。发光面110的俯视形状可以为四边形、三角形、五边形、六边形等多边形、圆形和椭圆形。优选发光面110的俯视形状为正方形。在发光面110为四边形的情况下，优选对其位置进行调节，以使得发光面110的四个角与透镜部310的入射面320的第二入射区域322对应。
半导体发光元件120具备半导体层叠体121和元件电极122。半导体层叠体121包含具备发光层的半导体层。半导体层叠体121也可以进一步具备蓝宝石等透光性基板。作为半导体层叠体的一个例子，可以包含第一导电型半导体层(例如n型半导体层)、发光层(活性层)和第二导电型半导体层(例如p型半导体层)三个半导体层。作为可发出紫外光以及蓝色光至绿色光的可见光的半导体层，例如能够由III-V族化合物半导体等半导体材料形成。具体而言，能够使用InXAlYGa1-X-YN(0≤X、0≤Y、X+Y≤1)等氮化物类半导体材料。作为可发出红色光的半导体层叠体，能够使用GaAs、GaAlAs、GaP、InGaAs、InGaAsP等。半导体层叠体121的厚度例如可以为3μm～500μm。这样的半导体发光元件120也可以将其单独使用。
元件电极122的侧面被覆盖部件150覆盖，下表面从覆盖部件150露出。元件电极122的下表面可以直接露出到外部，也可以如图8B、图8C所示的那样被金属层160覆盖。
元件电极122可以以在该领域中公知的材料和结构、以任意的厚度形成。例如，优选元件电极122的厚度为1μm～300μm。并且，作为元件电极122，能够使用电的良导电体，例如适合使用Cu等金属。
覆盖部件150具备光反射性，直接或间接地覆盖半导体发光元件120的侧面。覆盖部件150是能够将来自半导体发光元件120的光反射的部件，例如能够使用含有光反射物质的树脂材料。优选覆盖部件150相对于来自半导体发光元件120的光的反射率为70％以上，更优选的是80％以上，进一步优选为90％以上。
作为覆盖部件150，例如优选将以聚硅氧烷树脂、改性聚硅氧烷树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂为主成分的树脂材料作为母材。作为在树脂材料中含有的光反射物质，例如能够使用白色物质。具体而言，例如适合使用氧化钛、氧化硅、氧化锆、钛酸钾、氧化铝、氮化铝、氮化硼、莫来石等。光反射物质可以使用粒状、纤维状、薄板片状等。
透光性部件130是能够使来自半导体发光元件120的光透过的部件，构成光源100的发光面110。透光性部件130能够使用透光树脂材料、玻璃等。例如能够使用聚硅氧烷树脂、改性聚硅氧烷树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。并且，能够使用聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、甲基戊烯树脂、聚降冰片烯树脂等热塑性树脂。特别适合使用耐光性、耐热性良好的聚硅氧烷树脂。透光性部件130优选相对于来自半导体发光元件的光的透射率为70％以上，更优选的是80％以上，进一步优选为90％以上。透光性部件130也可以包含后叙荧光体和扩散材料等。
荧光体能够使用吸收来自半导体发光元件120的光且转换为不同波长的光的荧光体。换言之，能够使用能够由来自半导体发光元件120的光激发的荧光体。例如，作为能够由蓝色发光元件或者紫外线发光元件激发的荧光体，能够举出铈活化的钇/铝/石榴石类荧光体(YAG：Ce)、铈活化的镥/铝/石榴石类荧光体(LAG：Ce)、铕和/或铬活化的含氮铝硅酸钙类荧光体(CaO-Al2O3-SiO2)、铕活化的硅酸盐类荧光体((Sr，Ba)2SiO4)、β塞隆荧光体、CASN类荧光体，SCASN类荧光体等氮化物类荧光体、KSF类荧光体(K2SiF6：Mn)、硫化物类荧光体、量子点荧光体等。通过使这些荧光体与蓝色发光元件或者紫外线发光元件组合，能够制造出各种颜色的发光装置(例如白色系的发光装置)。上述荧光体可以使用一种或多种。在使用多种荧光体的情况下，可以混合，也可以层叠。
并且，波长转换部件可以处于对粘度进行调节等目的而含有各种填料等。
接合部件140是将半导体发光元件120与透光性部件130接合的部件。
另外，接合部件140覆盖半导体发光元件120的侧面，是用于将从半导体发光元件120的侧面射出的光向透光性部件130引导的部件。接合部件140能够使用透光性的树脂材料。例如，优选以聚硅氧烷树脂、改性聚硅氧烷树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂为主成为的树脂材料。优选接合部件140相对于来自半导体发光元件的光的透射率为70％以上，更优选的是80％以上，进一步优选为90％以上。
优选金属层160选择抗蚀性和抗氧化性比半导体发光元件120的元件电极122好的材料。金属层160可以仅由单一的一层材料构成，也可以层叠不同的材料的层而构成。特别优选使用高熔点的金属材料，例如，能够举出Ru、Mo、Ta等。并且，通过将高熔点的金属材料设置在半导体发光元件的元件电极与最表面的层之间，能够成为可减少在焊料中含有的Sn向发光元件的电极和与电极接近的层扩散的扩散防止层。作为具备这样的扩散防止层的层叠结构的例子，能够举出Ni/Ru/Au、Ti/Pt/Au等。并且，作为扩散防止层(例如Ru)的厚度，优选为
Figure BDA0002728348510000181
左右。
(配线基板)
配线基板500具备基座和在其上表面配置的配线。作为基座，例如能够使用陶瓷、玻璃环氧树脂、酚醛纸等绝缘材料。
或者，作为基座，能够利用使用了铝等金属的导电材料，在该情况下，在导电基座与配线之间具备绝缘层。并且，配线基板的形状例如可以为四边形和圆形等。作为配线的材料，例如能够使用Cu、Ag。另外，配线的表面能够使用Au镀层及锡镀层等。并且，配线也可以具备水溶性助焊剂来代替上述镀层。绝缘层例如能够使用环氧树脂、硅酮等。
(壳体)
壳体600是用于收纳光源模组1000等的框体，是构成电子设备2000的外表面的一部分的部件。壳体600根据目的和用途进而考虑设计性而使用树脂、木、金属等各种材料和形状。例如，智能手机等小型通信设备具备相机功能，光源模组1000配置在相机用透镜的附近，与相机用透镜一起收纳在壳体600内。
壳体600具备能够将来自光源模组1000的光向外部射出的开口部610。开口部610的大小可以为比光源模组1000的射出面340稍小的大小。并且，开口部610在剖视中可以使其内侧面为图6A所示的垂直的面。或者，开口部610的内侧面可以为上表面侧的内径比下表面侧的内径大的形状。换言之，开口部的内侧面可以为向上侧扩张的倾斜面。通过成为这样的倾斜面，能够使来自光源模组1000的光难以被遮挡，能够照射大的配光特性的光。
附图标记说明
1000，1000A，1000B，1000C，1000D 光源模组；
100 光源；
110 发光面；
120 半导体发光元件；
121 半导体层叠体；
122 元件电极；
130 透光性部件；
140 接合部件；
150 覆盖部件；
160 金属层；
200，200A 盖部件；
300 导光部件；
310 透镜部(311 第一透镜部；312 第二透镜部)；
320，320A 入射面；
321，321A 第一入射区域；
322，322A 第二入射区域；
323 第三入射区域；
324 入射面的上端；
325 入射面的下端；
Ld 交界线；
L1 第一中心线；
L2 第二中心线；
θ1 第一入射区域的中心角；
θ2 第二入射区域的中心角；
θ3 第一入射区域的角度；
θ4 第二入射区域的角度；
θ5 第一反射区域的角度；
θ6 第二反射区域的角度；
330，330B 反射面；
331 第一反射区域；
332 第二反射区域；
334 反射面的上端；
335 反射面的下端；
340 射出面(341 凹部；342 平坦部)；
350 凸缘部；
C 旋转轴；
400 支承部件；
410 支承部；
420 脚部；
500 配线基板；
600 壳体；
610 壳体的开口部；
620 开口部的侧面；
2000，2000B 电子设备。

Claims (10)

1.一种光源模组，具备：光源，其在上表面具备发光面；导光部件，其包含在所述发光面具备旋转轴的透镜部；其特征在于，
所述透镜部具备：凹状的入射面，其与所述光源的发光面对置并且供来自所述光源的光入射；反射面，其配置在所述入射面的外侧并且将从所述入射面入射的光的一部分反射，从与所述旋转轴水平的方向倾斜45度以上；射出面，其将从所述入射面入射的光的一部分和由所述反射面反射的光向外部射出；
所述入射面相对于所述旋转轴四次对称，并且具备在包含所述旋转轴的剖面中为凹曲面的第一入射区域和在从所述第一入射区域旋转了45度的位置且包含所述旋转轴的剖面中为凸曲面的第二入射区域。
2.如权利要求1所述的光源模组，
所述第一入射区域的面积比所述第二入射区域的面积大。
3.如权利要求1或2所述的光源模组，
将所述第一入射区域的上端和下端连结的直线与水平面之间的角度为20度～70度。
4.如权利要求1～3中任一项所述的光源模组，
将所述第二入射区域的上端和下端连结的直线与水平面之间的角度为20度～70度。
5.如权利要求1～4中任一项所述的光源模组，
所述入射面在包含所述旋转轴的区域中具备与所述旋转轴正交的平面状的第三入射区域。
6.如权利要求1～5中任一项所述的光源模组，
所述反射面在包含所述旋转轴的剖面中为凹曲面，将所述反射面的上端和下端连结的直线与水平面之间的角度为45度～90度。
7.如权利要求1～6中任一项所述的光源模组，
所述反射面的上端位于比所述入射面高的位置。
8.如权利要求1～7中任一项所述的光源模组，
所述反射面在所述第一入射区域的外侧具备从下方看为凸曲面的第一反射区域，在所述第二入射区域的外侧具备从下方看为凹曲面的第二反射区域。
9.如权利要求1～8中任一项所述的光源模组，
所述射出面为凹曲面。
10.如权利要求9所述的光源模组，
所述射出面四次对称。
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