DE112021007142T5

DE112021007142T5 - Lichtemittierendes modul

Info

Publication number: DE112021007142T5
Application number: DE112021007142.4T
Authority: DE
Inventors: Takashi NAMIE; Tatsuya Kanazawa; Masanobu Tanaka
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2023-12-07
Also published as: CN116670431A; US11982441B1; WO2022180927A1; US20240142084A1; JPWO2022180927A1

Abstract

Die gesamte Beleuchtungsregion einer Mehrzahl von Lichtstrahlen kann schmaler hergestellt werden. Ein lichtemittierendes Modul, das eine erste lichtemittierende Vorrichtung und eine zweite lichtemittierende Vorrichtung enthält, die jeweils eine Mehrzahl von Halbleiterlaserelementen enthalten, die Laserstrahlen emittieren, wobei die Mehrzahl von Laserstrahlen mit einem Intervall in einer langsamen Achsenrichtung der Laserstrahlen emittiert wird; eine erste optische Einheit, die ein oder mehrere erste reflektierende Bauteile enthält, die mit einer Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen versehen sind, auf die eine Mehrzahl von Laserstrahlen einfällt, und die das Intervall der Mehrzahl von in einer langsamen Achsenrichtung angeordneten Laserstrahlen kleiner macht und die Mehrzahl von Laserstrahlen emittiert; eine zweite optische Einheit, die eine Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen enthält, die mit einer Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen versehen sind, auf die eine Mehrzahl von Laserstrahlen einfällt, und die zwei Mal oder mehr eine Mehrzahl von Laserstrahlen, die mit einem Intervall in einer schnellen Achsenrichtung emittiert werden, reflektiert und die Laserstrahlen mit einem kleineren Intervall und mit einer kleineren Breite in der schnellen Achsenrichtung der Laserstrahlen emittiert; und eine Kondensorlinse, die eine Mehrzahl von Laserstrahlen sammelt, die sich durch die erste optische Einheit und die zweite optische Einheit fortbewegt haben.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Modul.
Stand der Technik
Es gibt eine optische Steuerungstechnik zum Erhalten von gewünschtem Licht durch Bestrahlen einer Mehrzahl von optischen Funktionsoberflächen, die eine optische Funktion, wie Reflexion, Brechung oder dergleichen, aufweisen, mit Licht, das von einem lichtemittierenden Element emittiert wird. Patentdokument 1 offenbart eine Technik zum Steuern der Strahlbreite eines Laserstrahls auf eine gewünschte Größe unter Verwendung von optischen Bauteilen, wie einem Prisma, einer Linse und dergleichen.
Zitationsliste
Patentliteratur
Patentdokument 1: JP 2013-179247 A
Übersicht über die Erfindung
Technisches Problem
Es wird eine Technik offenbart, die eine Verengung der gesamten Beleuchtungsregion einer Mehrzahl von Lichtstrahlen erlaubt, die von einer Mehrzahl von Emissionspositionen emittiert werden, wenn die Mehrzahl von Lichtstrahlen verwendet wird.
Lösung des Problems
Ein Lichtemittierendes Modul gemäß einer Ausführungsform enthält: eine erste lichtemittierende Vorrichtung, die eine Mehrzahl von ersten Halbleiterlaserelementen enthält, von denen jedes einen ersten Laserstrahl emittiert, wobei die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen mit einem Intervall von einer ersten Distanz in einer langsamen Achsenrichtung der ersten Laserstrahlen emittiert wird; eine zweite lichtemittierende Vorrichtung, die benachbart zu der ersten lichtemittierenden Vorrichtung in einer schnellen Achsenrichtung angeordnet ist und eine Mehrzahl von zweiten Halbleiterlaserelementen enthält, von denen jedes einen zweiten Laserstrahl emittiert, wobei die Mehrzahl von zweiten Lasern mit einem Intervall einer zweiten Distanz in einer langsamen Achsenrichtung der zweiten Laserstrahlen emittiert wird; eine erste optische Einheit, die ein oder mehrere erste reflektierende Bauteile enthält, die mit einer Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen versehen sind, auf die die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen einfallen, und die das Intervall der Mehrzahl von ersten Laserstrahlen, die in der langsamen Achsenrichtung angeordnet sind, kleiner als die erste Distanz macht, das Intervall der Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen, die in der langsamen Achsenrichtung angeordnet sind, kleiner als die zweite Distanz macht, und die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen emittiert; eine zweite optische Einheit, die eine Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen enthält, die mit einer Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen versehen sind, auf die die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen einfallen, und die, zwei Mal oder mehr, die ersten Laserstrahlen und die zweiten Laserstrahlen, die von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung emittiert werden, mit einer dritten Distanz weg von den ersten Laserstrahlen in einer schnellen Achsenrichtung reflektiert, und die Laserstrahlen mit einem Intervall, das kleiner als die dritte Distanz ist, und mit einer kleineren Breite in der schnellen Achsenrichtung von jedem der Laserstrahlen emittiert; und eine Kondensorlinse, die die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen, die sich durch die erste optische Einheit und die zweite optische Einheit fortbewegt haben, sammelt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein lichtemittierendes Modul erhalten werden, das die gesamte Beleuchtungsregion einer Mehrzahl von Lichtstrahlen verengen kann und zum Beispiel Emissionslicht unter Verwendung der verengten Mehrzahl von Lichtstrahlen erzeugt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht eines lichtemittierenden Moduls gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung von Komponenten, die innerhalb eines Gehäuses des lichtemittierenden Moduls gemäß der Ausführungsform angeordnet sind.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Zustands von 2, bei der eine erste optische Einheit entfernt ist.
4 ist eine Draufsicht des Zustands von 2, bei dem eine flexible Verdrahtungsleitung entfernt wurde.
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4.
6 ist ein schematisches Diagramm, das die optische Funktion der ersten optischen Einheit darstellt.
7 ist ein schematisches Diagramm, das die optische Funktion einer zweiten optischen Einheit darstellt.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform.
9 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung der Komponenten, die im Inneren der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der Ausführungsform angeordnet sind.
10 ist eine Draufsicht auf die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der Ausführungsform.
11 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten reflektierenden Bauteils gemäß der Ausführungsform.
12 ist eine perspektivische Ansicht einer lichtemittierenden Einheit gemäß der Ausführungsform.
13 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung einer ersten Lichtemissionsbreite, einer zweiten Lichtemissionsbreite, einer ersten Distanz von Zentrum zu Zentrum, einer zweiten Distanz von Zentrum zu Zentrum, einer ersten Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante und einer zweiten Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante gemäß der Ausführungsform.
14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Simulationsresultat für das lichtemittierende Modul gemäß der Ausführungsform darstellt.
15 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für ein Simulationsresultat für das lichtemittierende Modul gemäß dieser Ausführungsform darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
In dieser Spezifikation oder den Ansprüchen werden Polygone wie Dreiecke und Vierecke, einschließlich Formen, bei denen die Ecken des Polygons abgerundet, abgeschrägt, gefast oder gekehlt sind, als Polygone bezeichnet. Eine Form, die erhalten wird, indem nicht nur die Ecken (Enden von Seiten), sondern auch ein zwischenliegender Bereich einer Seite bearbeitet wird, wird ebenfalls als Polygon bezeichnet. Das heißt, eine Form, die teilweise bearbeitet ist, aber als Basis die Form eines Polygons behält, ist in der in dieser Spezifikation und den Ansprüchen beschriebenen Interpretation von „Polygon“ enthalten.
Dasselbe gilt nicht nur für das Polygon, sondern auch für ein Wort, das für eine spezifische Form steht, wie z.B. ein Trapez, einen Kreis, ein Vorsprung und eine Vertiefung. Das Gleiche gilt für jede Seite, die diese Form bildet. Das heißt, selbst wenn die Bearbeitung an einer Ecke oder einem zwischenliegenden Bereich einer bestimmten Seite vorgenommen wird, enthält die Interpretation von „Seite“ den bearbeiteten Bereich. Es ist zu beachten, dass, wenn ein „Polygon“ oder eine „Seite“, die nicht teilweise bearbeitet wurde, von einer bearbeiteten Form unterschieden werden soll, der Beschreibung ein „exaktes“ hinzugefügt wird, wie z.B. in „exaktes Viereck“.
In dieser Spezifikation und den Ansprüchen werden Beschreibungen wie „oben und unten“, „links und rechts“, „vorne und hinten“, „vorher und nachher“, „nah und fern“ und dergleichen lediglich zur Beschreibung der relativen Beziehung von Positionen, Orientierungen, Richtungen und dergleichen verwendet, und die Ausdrücke müssen nicht notwendigerweise einer tatsächlichen Beziehung zum Zeitpunkt der Verwendung entsprechen.
In den Zeichnungen können Richtungen wie eine X-Richtung, eine Y-Richtung und eine Z-Richtung unter Verwendung von Pfeilen angegeben werden. Die Richtungen der Pfeile sind in mehreren Zeichnungen der gleichen Ausführungsform gleich.
Der Begriff „Bauteil“ oder „Bereich“ kann in dieser Spezifikation zur Beschreibung einer Komponente oder Ähnlichem verwendet werden. Der Begriff „Bauteil“ bezieht sich auf ein Objekt, das als einzelnes physisches Objekt behandelt wird. Das Objekt, das als einzelnes physisches Objekt behandelt wird, kann als ein Objekt bezeichnet werden, das in einem Herstellungsschritt als eine einzelne Komponente behandelt wird. Auf der anderen Seite bezieht sich der Begriff „Bereich“ auf ein Objekt, das nicht als einzelnes physisches Objekt behandelt werden muss. Zum Beispiel wird der Begriff „Bereich“ verwendet, um einen Teil eines einzelnen Bauteils zu bezeichnen.
Es ist zu beachten, dass die oben beschriebene Unterscheidung zwischen „Bauteil“ und „Bereich“ keine Absicht ausdrückt, den Umfang der Rechte bei der Auslegung der Äquivalenzlehre bewusst zu limitieren. Mit anderen Worten: Selbst wenn eine Komponente in den Ansprüchen als „Bauteil“ beschrieben wird, bedeutet dies nicht, dass der Anmelder anerkennt, dass eine Komponente, die als ein einzelnes physisches Objekt behandelt wird, für die Anwendung der vorliegenden Erfindung wesentlich ist.
Wenn es in dieser Spezifikation und den Ansprüchen eine Mehrzahl von Komponenten gibt und diese Komponenten separat angegeben werden sollen, können die Komponenten unterschieden werden, indem die Begriffe „erste“ und „zweite“ an den Anfang des Namens der Komponente gestellt werden. Ferner können sich die zu unterscheidenden Objekte zwischen dieser Spezifikation und den Ansprüchen unterscheiden. Selbst wenn eine Komponente in den Ansprüchen mit demselben Begriff bezeichnet wird wie in dieser Spezifikation, ist das durch diese Komponente bezeichnete Objekt in dieser Spezifikation und in den Ansprüchen in einigen Fällen nicht dasselbe.
Wenn es zum Beispiel Komponenten gibt, die durch eine Bezeichnung als „erste“, „zweite“ und „dritte“ in dieser Spezifikation unterschieden werden, und wenn Komponenten, denen in dieser Spezifikation die Bezeichnungen „erste“ und „dritte“ gegeben wurden, in den Ansprüchen beschrieben werden, können diese Komponenten voneinander unterschieden werden, indem sie in den Ansprüchen als „erste“ und „zweite“ benannt werden aus Gründen der Verständlichkeit. In diesem Fall beziehen sich die in den Ansprüchen als „erste“ und „zweite“ benannten Komponenten auf die in dieser Spezifikation als „erste“ bzw. „dritte“ bezeichneten Komponenten. Es ist zu beachten, dass diese Regel nicht nur auf Komponenten Anwendung findet, sondern auch auf andere Objekte auf eine angemessene und flexible Weise.
Ausführungsformen zur Implementierung der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben. Spezifische Ausführungsformen für die Implementierung der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Ausführungsformen für die Implementierung der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die spezifischen Ausführungsformen limitiert. Mit anderen Worten, die dargestellten Ausführungsformen sind nicht die einzige Form, in der die vorliegende Erfindung realisiert wird. Größen, positionelle Beziehungen und dergleichen von Bauteilen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, können manchmal übertrieben dargestellt sein, um das Verständnis zu erleichtern.
Ausführungsform
Ein lichtemittierendes Modul 1 gemäß der Ausführungsform wird beschrieben. 1 bis 13 sind Diagramme zur Beschreibung einer beispielhaften Form des lichtemittierenden Moduls 1. 1 ist eine perspektivische Ansicht des lichtemittierenden Moduls 1. 2 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung einer Mehrzahl von Komponenten, die im Innenraum eines Gehäuses 10 des lichtemittierenden Moduls 1 angeordnet sind. 3 ist eine perspektivische Ansicht des Zustands in 2, bei der eine erste optische Einheit 30A entfernt ist. 4 ist eine Draufsicht des Zustands in 2, wobei eine flexible Verdrahtungsleitung 2B entfernt ist. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4. 6 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung der optischen Funktion der ersten optischen Einheit 30A. 6 basiert auf der Querschnittsansicht von 5, aber die optischen Pfade sind schraffiert dargestellt und die Schraffur, die den Querschnitt in 5 anzeigt, wurde aus Gründen der Klarheit weggelassen. 7 ist ein schematisches Diagramm zur Beschreibung der optischen Funktion einer zweiten optischen Einheit 30B. Die optischen Pfade sind schraffiert dargestellt. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer lichtemittierenden Vorrichtung 20. 9 ist eine perspektivische Ansicht zur Beschreibung der Komponenten, die im Inneren der lichtemittierenden Vorrichtung angeordnet sind. 10 ist eine Draufsicht der lichtemittierenden Vorrichtung 20. Es ist zu beachten, dass die Beleuchtungsregionen des von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittierten Lichts durch Schraffuren gekennzeichnet sind. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten reflektierenden Bauteils 31. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer lichtemittierenden Einheit 2. 13 ist ein schematisches Diagramm, das die Parameter einer ersten Lichtemissionsbreite, einer zweiten Lichtemissionsbreite, einer ersten Distanz von Zentrum zu Zentrum, einer zweiten Distanz von Zentrum zu Zentrum, einer ersten Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante und einer zweiten Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante darstellt, die in der folgenden Ausführungsform beschrieben werden. Die Schraffur zeigt dieselbe Beleuchtungsregion wie in 10 an, und der Mittelpunkt dieser Beleuchtungsregion ist ebenfalls angegeben, falls erforderlich.
Das lichtemittierende Modul 1 enthält eine Mehrzahl von Komponenten. Die Mehrzahl von Komponenten enthält das Gehäuse 10, eine oder mehrere lichtemittierende Vorrichtungen 20, eine oder mehrere optische Einheiten 30, eine Kondensorlinse 40 und eine optische Faser 50.
Das lichtemittierende Modul 1 kann eine Mehrzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen 20 enthalten, die eine erste lichtemittierende Vorrichtung 20A und eine zweite lichtemittierende Vorrichtung 20B enthalten. Das lichtemittierende Modul 1 kann eine Mehrzahl von optischen Einheiten 30 enthalten, die die erste optische Einheit 30A und die zweite optische Einheit 30B enthalten.
Das lichtemittierende Modul 1 kann auch eine andere Komponente als diese Komponenten enthalten. Zum Beispiel kann das lichtemittierende Modul 1 ferner eine lichtemittierende Vorrichtung enthalten, die sich von der Mehrzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen 20 unterscheidet. Das lichtemittierende Modul 1 muss einige der oben beschriebenen Komponenten nicht enthalten.
Zunächst wird jede der Komponenten beschrieben.
Gehäuse 10
Ein Raum (im Folgenden als Anordnungsraum bezeichnet) zum Anordnen der anderen Komponenten ist im Inneren des Gehäuses 10 vorgesehen. Mit anderen Worten: Das Gehäuse 10 kann als eine Komponente bezeichnet werden, die den Anordnungsraum definiert. Das Gehäuse 10 weist vorzugsweise eine Struktur auf, die es dem Gas außerhalb des Gehäuses nicht erlaubt, leicht in den Anordnungsraum einzudringen. Beispielsweise kann das Gehäuse 10 derart gebildet sein, dass der Anordnungsraum ein abgedichteter Raum ist.
Das Gehäuse 10 enthält eine Befestigungsoberfläche zum Befestigen der anderen Komponenten, eine oder mehrere laterale Oberflächen, die die Befestigungsoberfläche umgeben, und eine erste Oberfläche, die oberhalb der Befestigungsoberfläche lokalisiert ist und der Befestigungsoberfläche gegenüberliegt. Das Gehäuse 10 enthält einen Lichtemissionsbereich 12, der es erlaubt, dass Licht aus dem Anordnungsraum zur Außenseite des Gehäuses 10 durchläuft.
Das Gehäuse 10 definiert den Anordnungsraum, wobei in einer Draufsicht eine maximale Länge in einer ersten Richtung größer ist als eine maximale Länge in einer zweiten Richtung, die orthogonal zur ersten Richtung verläuft. In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 entspricht die erste Richtung der X-Richtung und die zweite Richtung entspricht der Y-Richtung.
Das Gehäuse 10 kann unter Verwendung einer Aluminiumlegierung als das Hauptmaterial gebildet werden. Das Gehäuse 10 kann zum Beispiel unter Verwendung einer Zinklegierung, einer Magnesiumlegierung, einer Kupferlegierung oder dergleichen als das Hauptmaterial gebildet werden. Der Begriff „Hauptmaterial“ bezieht sich auf ein Material, das in Bezug auf Gewicht oder Volumen den größten Anteil an dem zu bildenden Produkt hat. Wenn ein zu bildendes Produkt aus einem einzigen Material gebildet wird, ist dieses Material das Hauptmaterial. Mit anderen Worten: Wenn ein bestimmtes Material das Hauptmaterial ist, kann der Anteil dieses Materials 100% betragen.
Lichtemittierende Vorrichtung 20
Die lichtemittierende Vorrichtung 20 enthält eine oder mehrere Komponenten, die mindestens ein lichtemittierendes Element 21 enthalten. Die lichtemittierende Vorrichtung 20 kann eine Mehrzahl von Komponenten enthalten, die das eine oder die mehreren lichtemittierenden Elemente 21, eine Packung 22, ein oder mehrere Submounts 25, ein oder mehrere reflektierende Bauteile 26 und ein oder mehrere Linsenbauteile 27 umfassen.
Die lichtemittierende Vorrichtung 20 kann auch eine andere Komponente als diese Komponenten enthalten. Zum Beispiel kann die lichtemittierende Vorrichtung 20 ferner ein lichtemittierendes Element enthalten, das sich von der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 unterscheidet. Die lichtemittierende Vorrichtung 20 braucht einige der oben beschriebenen Komponenten nicht zu enthalten.
In einer Draufsicht weist die Packung 22 eine rechteckige äußere Form mit langen Seiten und kurzen Seiten auf. In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 entspricht die Richtung der langen Seite der Packung 22 der Y-Richtung und die Richtung der kurzen Seite der Packung 22 der X-Richtung.
Ein Raum zum Anordnen der anderen Komponenten der lichtemittierenden Vorrichtung 20 ist innerhalb der Packung 22 vorgesehen. Dieser Raum kann ein abgedichteter Raum sein. Die Packung 22 kann beispielsweise aus einem Basisbauteil 23 mit lichtblockierenden Eigenschaften, das einen Aussparungsbereich bildet, und einem Deckelbauteil 24 mit Lichtdurchlässigkeit bestehen, das den Aussparungsbereich abdeckt.
Die ein oder mehreren lichtemittierenden Elemente 21 sind in dem Raum innerhalb der Packung 22 angeordnet. Das eine oder die mehreren reflektierenden Bauteile 26 sind in dem Raum angeordnet. Der eine oder die mehreren Submounts 25 sind in dem Raum angeordnet. Das eine oder die mehreren lichtemittierenden Elemente 21 sind auf dem einen oder den mehreren Submounts 25 platziert.
Ein Halbleiterlaserelement kann für das lichtemittierende Element 21 eingesetzt werden. Das lichtemittierende Element 21 ist nicht auf ein Halbleiterlaserelement beschränkt, es kann auch eine lichtemittierende Diode oder dergleichen eingesetzt werden. Wenn ein Halbleiterlaserelement als das lichtemittierende Element 21 eingesetzt wird, wird der Raum innerhalb der Packung 22 vorzugsweise in einem luftdichten Zustand abgedichtet. Dies verhindert eine Qualitätsverschlechterung von Licht aufgrund von Staubansammlungen.
Das lichtemittierende Element 21 ist auf der Befestigungsoberfläche (im Folgenden wird die Befestigungsoberfläche des Gehäuses zur Unterscheidung als eine erste Befestigungsoberfläche und die Befestigungsoberfläche der Packung 22 als eine zweite Befestigungsoberfläche bezeichnet) der Packung 22 angeordnet und emittiert Licht lateral. Die lichtemittierende Oberfläche des lichtemittierenden Elements 21 ist auf der lateralen Oberfläche des lichtemittierenden Elements 21 vorgesehen. Die lichtemittierende Oberfläche ist nicht auf die laterale Oberfläche des lichtemittierenden Elements 21 limitiert und kann zum Beispiel auch auf der oberen Oberfläche vorgesehen sein.
Das von der lichtemittierenden Oberfläche des lichtemittierenden Elements 21 emittierte Licht wird zu der reflektierenden Oberfläche des reflektierenden Bauteils 26 emittiert. Das von dem reflektierenden Bauteil 26 reflektierte Licht bewegt sich nach oben und emittiert zur Außenseite der Packung 22. Das zur Außenseite der Packung 22 emittierte Licht durchläuft das Linsenbauteil 27 und wird zur Außenseite der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittiert.
Als das lichtemittierende Element 21 kann zum Beispiel ein lichtemittierendes Element eingesetzt werden, das blaues Licht emittiert, ein lichtemittierendes Element, das grünes Licht emittiert, oder ein lichtemittierendes Element, das rotes Licht emittiert. Ein lichtemittierendes Element, das Licht einer anderen Farbe emittiert, kann als das lichtemittierende Element 21 eingesetzt werden.
Blaues Licht bezieht sich auf Licht, das eine Lichtemissionspeak-Wellenlänge in einem Bereich von 420 nm bis 494 nm aufweist. Grünes Licht bezieht sich auf Licht, das eine Lichtemissionspeak-Wellenlänge in einem Bereich von 495 nm bis 570 nm aufweist. Rotes Licht bezieht sich auf Licht, das eine Lichtemissionspeak-Wellenlänge in einem Bereich von 605 nm bis 750 nm aufweist.
Das eine oder die mehreren Linsenbauteile 27 sind oberhalb der Packung 22 angeordnet. Das eine oder die mehreren Linsenbauteile 27 sind an der Packung 22 fixiert. Eine oder mehrere Linsenoberflächen sind durch das eine oder die mehreren Linsenbauteile 27 vorgesehen.
Das durch das eine oder die mehreren Linsenbauteile 27 durchlaufende Licht wird als kollimiertes Licht emittiert. Die Linsenoberfläche ist so gestaltet, dass auf das Linsenbauteil 27 einfallendes Licht kollimiert wird. Kollimiertes Licht wird von jeder Linsenoberfläche emittiert, die von dem einen oder den mehreren Linsenbauteilen 27 vorgesehen ist.
Die lichtemittierende Vorrichtung 20 emittiert eine Mehrzahl von Lichtstrahlen. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen wird von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 mit einem Intervall von einer vorbestimmten Distanz in eine vorbestimmte Richtung emittiert. Die Mehrzahl von kollimierten Lichtstrahlen wird von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittiert. Die lichtemittierende Vorrichtung 20 kollimiert und emittiert die Mehrzahl von Lichtstrahlen.
Die lichtemittierende Vorrichtung 20 emittiert eine Mehrzahl von Lichtstrahlen basierend auf dem Licht, das von dem einen oder mehreren lichtemittierenden Elementen 21 emittiert wird. Die Lichtstrahlen können Lichtstrahlen sein, die von verschiedenen lichtemittierenden Elementen 21 emittiert werden. Die lichtemittierende Vorrichtung 20 kann drei oder mehr lichtemittierende Elemente 21 enthalten.
Auf einer Ebene orthogonal zu einer Fortbewegungsrichtung des Lichts wird die Beleuchtungsregion mit der ersten Lichtemissionsbreite und der zweiten Lichtemissionsbreite orthogonal zur ersten Lichtemissionsbreite durch das von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittierte Licht definiert. Die erste Lichtemissionsbreite ist größer als die zweite Lichtemissionsbreite. Die maximale Breite der lichtemittierenden Region in der Ebene kann der ersten Lichtemissionsbreite entsprechen.
In der dargestellten lichtemittierenden Vorrichtung 20 ist die Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 nebeneinander angeordnet. Die lichtemittierende Vorrichtung 20 enthält vier lichtemittierende Elemente 21. Ein Intervall von einer vorbestimmten Distanz ist zwischen den lichtemittierenden Elementen 21 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Die Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 ist in gleichen Intervallen angeordnet. Die Anordnungsrichtung der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 entspricht der Y-Richtung. Die lichtemittierenden Elemente 21 sind alle Halbleiterlaserelemente.
In der dargestellten lichtemittierenden Vorrichtung 20 wird eine Mehrzahl von Lichtstrahlen mit einem Intervall von einer vorbestimmten Distanz in der Y-Richtung emittiert. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in gleichen Intervallen angeordnet sind, werden von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittiert. Die Anordnungsrichtung der Mehrzahl von Lichtstrahlen entspricht der Y-Richtung. Die erste Lichtemissionsbreite entspricht der X-Richtung, und die zweite Lichtemissionsbreite entspricht der Y-Richtung.
Ein Halbleiterlaserelement, ein Beispiel des lichtemittierenden Elements 21, wird hier beschrieben. Licht (Laserstrahl), das von dem Halbleiterlaserelement emittiert wird, breitet sich aus. Divergierendes Licht wird von einer Emissionsendoberfläche des Halbleiterlaserelements emittiert. Die Emissionsendoberfläche des Halbleiterlaserelements kann als die lichtemittierende Oberfläche des lichtemittierenden Elements 21 bezeichnet werden.
Das vom Halbleiterlaserelement emittierte Licht bildet ein Fernfeldmuster (im Folgenden als „FFP“ bezeichnet) von elliptischer Form in einer Ebene, die parallel zur Emissionsendoberfläche des Lichts liegt. Das FFP zeigt eine Form und eine Lichtintensitätsverteilung des emittierten Lichts an einer von der Emissionsendoberfläche separierten Position an.
Licht, das durch das Zentrum der elliptischen Form des FFP läuft, mit anderen Worten, Licht, das eine Peak-Intensität in der Lichtintensitätsverteilung des FFP aufweist, wird als Licht bezeichnet, das sich auf einer optischen Achse fortbewegt oder Licht, das eine optische Achse durchläuft. Basierend auf der Lichtintensitätsverteilung des FFP wird Licht, das eine Intensität von 1/e² oder mehr in Bezug auf einen Peak-Intensitätswert aufweist, als ein Hauptbereich des Lichts bezeichnet.
Die Form des FFP des von dem Halbleiterlaserelement emittierten Lichts ist eine elliptische Form, bei der das Licht in einer Schichtungsrichtung länger ist als in einer Richtung orthogonal zur Schichtungsrichtung in der Ebene parallel zur Emissionsendoberfläche des Lichts. Die Schichtungsrichtung ist eine Richtung, in der eine Mehrzahl von Halbleiterschichten, die eine aktive Schicht enthalten, in dem Halbleiterlaserelement geschichtet sind. Die Richtung orthogonal zur Schichtungsrichtung kann auch als Ebenenrichtung der Halbleiterschicht bezeichnet werden. Eine lange Durchmesserrichtung der elliptischen Form des FFP kann auch als schnelle Achsenrichtung des Halbleiterlaserelements bezeichnet werden, und eine kurze Durchmesserrichtung kann auch als langsame Achsenrichtung des Halbleiterlaserelements bezeichnet werden.
Basierend auf der Lichtintensitätsverteilung des FFP wird ein Winkel, bei dem sich Licht mit einer Lichtintensität von 1/e² einer Peak-Lichtintensität ausbreitet, als Divergenzwinkel von Licht des Halbleiterlaserelements bezeichnet. Der Divergenzwinkel von Licht kann zum Beispiel auch basierend auf der Lichtintensität bestimmt werden, die die Hälfte der Peak-Lichtintensität beträgt, und nicht basierend auf der Lichtintensität von 1/e² der Peak-Lichtintensität. In der Beschreibung in der vorliegenden Spezifikation bezieht sich der Begriff „Divergenzwinkel von Licht“ selbst auf einen Divergenzwinkel von Licht bei der Lichtintensität von 1/e² der Peak-Lichtintensität. Es kann gesagt werden, dass ein Divergenzwinkel in der schnellen Achsenrichtung größer ist als ein Divergenzwinkel in der langsamen Achsenrichtung.
Beispiele eines Halbleiterlaserelements, das blaues Licht emittiert oder eines Halbleiterlaserelements, das grünes Licht emittiert, enthalten ein Halbleiterlaserelement, das einen Nitrid-Halbleiter enthält. GaN, InGaN und AlGaN können zum Beispiel als der Nitrid-Halbleiter verwendet werden. Beispiele eines Halbleiterlaserelements, das rotes Licht emittiert, enthalten ein Halbleiterlaserelement, das einen Halbleiter auf InAIGaP-Basis, GalnP-Basis, GaAs-Basis oder AlGaAs-Basis enthält.
In der dargestellten lichtemittierenden Vorrichtung 20 entspricht die schnelle Achsenrichtung des von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittierten Laserstrahls der X-Richtung, und die langsame Achsenrichtung entspricht der Y-Richtung. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 emittiert werden, werden von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittiert, ohne dass sich zumindest die Hauptbereiche der Lichtstrahlen gegenseitig überlappen. Wenn sich die Hauptbereiche der Lichtstrahlen auf diese Weise nicht überlappen, kann eine Anordnung in der langsamen Achsenrichtung in einer kleineren Packung 22 resultieren als eine Anordnung in der schnellen Achsenrichtung.
In der dargestellten lichtemittierenden Vorrichtung 20 kann die Beleuchtungsregion des Laserstrahls durch den Hauptbereich des Lichts definiert werden. Die erste Lichtemissionsbreite kann als die Breite des Laserstrahls in der schnellen Achsenrichtung des Hauptbereichs des Lichts definiert werden, und die zweite Lichtemissionsbreite kann als die Breite des Laserstrahls in der langsamen Achsenrichtung des Hauptbereichs des Lichts definiert werden.
Die dargestellte lichtemittierende Vorrichtung 20 enthält die Mehrzahl von Submounts 25 in einer Eins-zu-Eins-Beziehung mit der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21. Die lichtemittierende Vorrichtung 20 enthält die Mehrzahl von reflektierenden Bauteilen 26 in einer Eins-zu-Eins-Beziehung mit der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21. Die lichtemittierende Vorrichtung 20 enthält ein Linsenbauteil 27, das ebenso viele Linsenoberflächen enthält wie die Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21.
In der lichtemittierenden Vorrichtung 20 ist die Mehrzahl von reflektierenden Bauteilen 26 nebeneinander in der gleichen Richtung wie die Anordnungsrichtung der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 angeordnet. Die Mehrzahl von Linsenoberflächen sind nebeneinander in der gleichen Richtung wie die Anordnungsrichtung der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 vorgesehen. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen wird nebeneinander von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittiert. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen sind in der gleichen Richtung wie die Anordnungsrichtung der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 angeordnet und werden von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittiert.
Erste optische Einheit 30A
Die erste optische Einheit 30A enthält ein oder mehrere reflektierende Bauteile 31 (im Folgenden als die ersten reflektierenden Bauteile 31 bezeichnet). Eine Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A sind durch das eine oder die mehreren ersten reflektierenden Bauteile 31 vorgesehen. Die Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A liegen nicht auf der gleichen Ebene und sind parallel zueinander. Die Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A sind auf der gleichen Oberflächenseite der ersten optischen Einheit 30A vorgesehen. Die Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A ist an Positionen vorgesehen, die sich in einer Draufsicht aus der Richtung orthogonal zu einer Ebene, die parallel zu den reflektierenden Oberflächen 31A liegt, nicht überlappen, aber teilweise überlappen können.
Das erste reflektierende Bauteil 31 weist eine schrittförmige äußere Form auf, wobei die reflektierenden Oberflächen 31A auf jedem der aufeinanderfolgenden Schritte gebildet sind. Das erste reflektierende Bauteil 31 ist ein Spiegel mit gestufter Struktur, der eine Mehrzahl von Stufen enthält, und die reflektierenden Oberflächen 31A sind auf den Stufen vorgesehen.
Die Mehrzahl von flachen Oberflächen, die die Schritte in der schrittförmigen Form des ersten reflektierenden Bauteils 31 bilden, werden als Schrittoberflächen bezeichnet. Mit anderen Worten, das erste reflektierende Bauteil 31 enthält eine Mehrzahl von Schrittoberflächen, die die Schritte bilden. Wird eine der aufeinanderfolgenden Stufen als untere Stufe und die andere als obere Stufe definiert, enthält die Mehrzahl von Schrittoberflächen mindestens eine obere Oberfläche der unteren Stufe, eine obere Oberfläche der oberen Stufe und eine laterale Oberfläche, die die beiden oberen Oberflächen schneidet.
Die obere Oberfläche der Schrittoberflächen wird als obere Schrittoberfläche und die laterale Oberfläche als laterale Schrittoberfläche bezeichnet. Um Schritte mit einer schrittförmigen Form zu bilden, sind zwei oder mehr obere Schrittoberflächen und eine oder mehrere laterale Schrittoberflächen erforderlich. Die laterale Schrittoberfläche schneidet die beiden oberen Schrittoberflächen der aufeinanderfolgenden Stufen. Die oberen Schrittoberflächen und die laterale Schrittoberfläche schneiden sich in einem rechten Winkel, müssen aber nicht orthogonal zueinander sein.
Das erste reflektierende Bauteil 31 enthält eine Bodenoberfläche, die auf der den oberen Schrittoberflächen gegenüberliegenden Seite lokalisiert ist. Die Mehrzahl von Schrittoberflächen bildet unter Verwendung der Bodenoberfläche als Basis die schrittförmige Form. Eine äußere Oberfläche, die die obere Schrittoberfläche auf der Seite schneidet, die der lateralen Schrittoberfläche, die die obere Schrittoberfläche schneidet, gegenüberliegt, und eine äußere Oberfläche, die die untere Schrittoberfläche auf der Seite schneidet, die der lateralen Schrittoberfläche, die die untere Schrittoberfläche schneidet, gegenüberliegt, sind vorgesehen. Die Mehrzahl von Schrittoberflächen ist zwischen den zwei äußeren Oberflächen lokalisiert.
Die Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A sind auf der Mehrzahl von oberen Schrittoberflächen vorgesehen. Die reflektierenden Oberflächen 31A sind auf den oberen Schrittoberflächen der aufeinanderfolgenden Stufen vorgesehen. Die reflektierenden Oberflächen 31A weisen einen Reflexionsgrad von 90% oder mehr, vorzugsweise 95% oder mehr und besonders bevorzugt 99% oder mehr in Bezug auf Licht einer spezifischen Wellenlänge auf. Ein höherer Reflexionsgrad ist für die reflektierenden Oberflächen 31A bevorzugt, aber der Reflexionsgrad ist ein Parameter, der nach Belieben eingestellt werden kann, solange das gewünschte Licht ausreichend erhalten werden kann. Die oben beschriebene numerische Bedingung für den Reflexionsgrad ist eine nicht limitierende Bedingung.
In Bezug auf eine Schrittoberfläche wird die Richtung, die mit der Richtung, in der ein Schritt gebildet wird, ausgerichtet ist, als die Schrittrichtung bezeichnet. Zum Beispiel ist bei dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 die Richtung orthogonal zu einer Schnittlinie der oberen Schrittoberfläche und der lateralen Schrittoberfläche in einer Ebene parallel zur oberen Schrittoberfläche die Schrittrichtung der oberen Schrittoberfläche, und die Richtung orthogonal zu der Schnittlinie der oberen Schrittoberfläche und der lateralen Schrittoberfläche in einer Ebene parallel zur lateralen Schrittoberfläche ist die Schrittrichtung der oberen Schrittoberfläche.
Die Länge in Schrittrichtung der oberen Schrittoberfläche ist größer als die Länge in Schrittrichtung der lateralen Schrittoberfläche, die die obere Schrittoberfläche schneidet. Die Länge in Schrittrichtung der oberen Schrittoberfläche ist gleich oder größer als das Dreifache der Länge in der Schrittrichtung der lateralen Schrittoberfläche, die die obere Schrittoberfläche schneidet.
Zweite optische Einheit 30B
Die zweite optische Einheit 30B enthält eine Mehrzahl von reflektierenden Bauteilen 32 (im Folgenden als die zweiten reflektierenden Bauteile 32 bezeichnet). Eine Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 33 sind durch die Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen 32 vorgesehen. Die Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 33 enthält eine oder mehrere erste reflektierende Oberflächen 33A und eine oder mehrere zweite reflektierende Oberflächen 33B. Die ersten reflektierenden Oberflächen 33A und die zweiten reflektierenden Oberflächen 33B weisen unterschiedliche gekrümmte Oberflächenformen auf.
Die Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen 32 enthält ein reflektierendes Bauteil 32A, das die erste reflektierende Oberfläche 33A enthält, und ein reflektierendes Bauteil 32B, das die zweite reflektierende Oberfläche 33B enthält. Die Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen 32 kann das zweite reflektierende Bauteil 32 enthalten, das zwei oder mehr reflektierende Oberflächen 33 enthält. Die Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen 32 kann das zweite reflektierende Bauteil 32 enthalten, das nur eine reflektierende Oberfläche 33 enthält.
Zum Beispiel ist die erste reflektierende Oberfläche 33A in einer zylindrischen, konkaven Oberflächenform gebildet, und die zweite reflektierende Oberfläche 33B ist in einer zylindrischen, konvexen Oberflächenform gebildet. Die Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen 32 enthält einen zylindrischen Spiegel mit konkaver Oberfläche, der die erste reflektierende Oberfläche 33A enthält, und einen zylindrischen Spiegel mit konvexer Oberfläche, der die zweite reflektierende Oberfläche 33B enthält.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 besteht die zweite optische Einheit 30B aus drei zweiten reflektierenden Bauteilen 32. Die zweite optische Einheit 30B besteht aus zwei zweiten reflektierenden Bauteilen 32, die die ersten reflektierenden Oberflächen 33A enthalten, und einem zweiten reflektierenden Bauteil 32, das die zweite reflektierende Oberfläche 33B enthält. Die zwei erstgenannten zweiten reflektierenden Bauteile 32 sind beide zylindrische Spiegel mit konkaver Oberfläche, und das letztgenannte einzelne zweite reflektierende Bauteil 32 ist ein zylindrischer Spiegel mit konvexer Oberfläche. Die Anzahl der zweiten reflektierenden Bauteile 32, die die erste reflektierende Oberfläche 33A enthalten, ist größer als die Anzahl der zweiten reflektierenden Bauteile 32, die die zweite reflektierende Oberfläche 33B enthalten.
Kondensorlinse 40
Die Kondensorlinse 40 ist eine Linse zum Sammeln von einfallendem Licht an einem vorbestimmten Punkt oder in einer vorbestimmten Region. Die Kondensorlinse 40 ist zum Beispiel eine plan-konvexe Linse.
Optische Faser 50
Die optische Faser 50 enthält eine Faser, die einen Lichteinlass und einen Lichtauslass miteinander verbindet. Licht, das vom Lichteinlass einfällt, breitet sich innerhalb der Faser aus und wird vom Lichtauslass emittiert. Die optische Faser 50 weist zum Beispiel einen Kerndurchmesser (im Folgenden als Faserdurchmesser bezeichnet) von 400 µm oder weniger am Lichteinlass auf. Der Faserdurchmesser kann in einem Bereich von 150 µm bis 300 µm liegen. Alternativ kann der Faserdurchmesser in einem Bereich von 150 µm bis 250 µm liegen. Der Faserdurchmesser kann sogar noch kleiner sein.
Lichtemittierendes Modul 1
Das lichtemittierende Modul 1 wird nun beschrieben.
In dem lichtemittierenden Modul 1 sind die eine oder die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 in dem Anordnungsraum des Gehäuses 10 angeordnet. Die eine oder die mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 sind auf der Befestigungsoberfläche angeordnet. Die lichtemittierende Vorrichtung 20 ist so angeordnet, dass das Linsenbauteil 27 der ersten Oberflächenseite des Gehäuses 10 zugewandt ist. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen wird von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 nach oben emittiert.
Vier lichtemittierende Elemente 21 sind in zwei Reihen und zwei Spalten im Anordnungsraum des Gehäuses 10 angeordnet. Die Anordnung ist nicht auf zwei Reihen und zwei Spalten limitiert und kann z.B. drei Reihen und zwei Spalten oder drei Reihen und drei Spalten betragen. Die lichtemittierenden Elemente 21 können auf der Befestigungsoberfläche in N Reihen und M Spalten (N ≥ 2 und M ≥ 2, wobei N und M natürliche Zahlen sind) angeordnet sein. In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 sind acht lichtemittierende Elemente 21 in vier Reihen und zwei Spalten angeordnet.
Im Anordnungsraum des Gehäuses 10 werden die vier in zwei Reihen und zwei Spalten angeordneten Lichtstrahlen von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 in einer vorbestimmten Richtung (zum Beispiel nach oben) emittiert. Die Anordnung ist nicht auf zwei Reihen und zwei Spalten limitiert, sondern kann zum Beispiel drei Reihen und zwei Spalten oder drei Reihen und drei Spalten betragen. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen bewegt sich in einer vorbestimmten Richtung fort, angeordnet in N Reihen und M Spalten (N ≥ 2 und M ≥ 2, wobei N und M natürliche Zahlen sind). Die vier Lichtstrahlen müssen sich nicht in dieselbe Richtung fortbewegen. Die Lichtstrahlen können sich zum Beispiel nach oben fortbewegen während sie sich einander annähern oder voneinander separieren. Vorzugsweise weist die Fortbewegungsrichtung der vier Lichtstrahlen eine Symmetrie auf. In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 bewegen sich acht in vier Reihen und zwei Spalten angeordnete Lichtstrahlen nach oben und in der Z-Richtung fort.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 ist die Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 so angeordnet, dass die Reihenrichtung der X-Richtung entspricht. Die Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 ist so angeordnet, dass die Spaltenrichtung mit der Y-Richtung übereinstimmt.
Bei der Definition der Distanz zwischen zwei benachbarten Lichtstrahlen können die Distanz zwischen den Zentren und die Distanz zwischen den äußeren Kanten berücksichtigt werden. Die Distanz zwischen den Zentren von zwei benachbarten Lichtstrahlen kann unter Verwendung des Mittelpunkts der ersten Lichtemissionsbreite als das Lichtzentrum erhalten werden. Die Distanz zwischen den Zentren zweier benachbarter Lichtstrahlen kann auch unter Verwendung des Mittelpunkts der zweiten Lichtemissionsbreite als das Lichtzentrum erhalten werden. Die Distanz zwischen den äußeren Kanten kann auf der Grundlage der äußeren Kanten von Beleuchtungsregionen der Lichtstrahlen erhalten werden. Wenn zwei benachbarte Beleuchtungsregionen überlappen, ist die Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante gleich Null.
Die Distanz von Zentrum zu Zentrum basierend auf der ersten Lichtemissionsbreite wird als erste Distanz von Zentrum zu Zentrum bezeichnet, die Distanz von Zentrum zu Zentrum basierend auf der zweiten Lichtemissionsbreite als zweite Distanz von Zentrum zu Zentrum, die Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante basierend auf der ersten Lichtemissionsbreite als erste Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante und die Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante basierend auf der zweiten Lichtemissionsbreite als zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante, um sie zu unterscheiden.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 entspricht die Distanz von Zentrum zu Zentrum in Reihenrichtung der ersten Distanz von Zentrum zu Zentrum, die Distanz von Zentrum zu Zentrum in Spaltenrichtung der zweiten Distanz von Zentrum zu Zentrum, die Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante in Reihenrichtung entspricht der ersten Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante und die Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante in Spaltenrichtung entspricht der zweiten Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante. In 13 sind die erste Lichtemissionsbreite, die zweite Lichtemissionsbreite, die erste Distanz von Zentrum zu Zentrum, die zweite Distanz von Zentrum zu Zentrum, die erste Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante und die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante durch die Bezugszeichen W1, W2, C1, C2, E1 bzw. E2 gekennzeichnet.
Die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 emittierten werden, weist eine Differenz zwischen der ersten Distanz von Zentrum zu Zentrum und der zweiten Distanz von Zentrum zu Zentrum an dem Emissionspunkt der einen oder der mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 auf. An diesem Emissionspunkt ist die erste Distanz von Zentrum zu Zentrum größer als die zweite Distanz von Zentrum zu Zentrum. Es ist zu beachten, dass diese Distanzen gleich groß sein können.
An diesem Emissionspunkt ist die erste Distanz von Zentrum zu Zentrum größer als die erste Lichtaustrittsbreite von jedem der zwei benachbarten Lichtstrahlen. An diesem Emissionspunkt ist die zweite Distanz von Zentrum zu Zentrum größer als die zweite Lichtaustrittsbreite von jedem der beiden benachbarten Lichtstrahlen. Das heißt, es gibt einen Spalt zwischen den zwei benachbarten Lichtstrahlen. Mit anderen Worten: Es kann gesagt werden, dass sowohl die erste Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante als auch die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante einen Wert größer als 0 aufweist.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 ist die Mehrzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen 20 angeordnet. Die Mehrzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen 20 enthält die erste lichtemittierende Vorrichtung 20A und die zweite lichtemittierende Vorrichtung 20B, die nebeneinander angeordnet sind. Die erste lichtemittierende Vorrichtung 20A und die zweite lichtemittierende Vorrichtung 20B sind in der Reihenrichtung nebeneinander angeordnet. Die Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 der lichtemittierenden Vorrichtung 20 sind in der Spaltenrichtung nebeneinander angeordnet. Die Anordnungsrichtung der ersten lichtemittierenden Vorrichtung und der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung entspricht der X-Richtung. Die Anordnungsrichtung der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 der lichtemittierenden Vorrichtung 20 entspricht der Y-Richtung.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 sind die Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 (im Folgenden als erste lichtemittierende Elemente bezeichnet) der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A und die Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 (im Folgenden als zweite lichtemittierende Elemente bezeichnet) der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B in einem gleichen Intervall (die erste Distanz von der äußeren Kante zur äußeren Kante) in jeder Reihe angeordnet. Das Intervall (die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante), in dem die Mehrzahl von ersten lichtemittierenden Elementen angeordnet ist, und das Intervall (die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante), in dem die Mehrzahl von zweiten lichtemittierenden Elementen angeordnet ist, sind identisch. Es ist zu beachten, dass diese Intervalle nicht gleich sein müssen.
Zum Beispiel kann, wie in 12 dargestellt, durch die Herstellung der lichtemittierenden Einheit 2, die mit der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A und der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B auf einem Verdrahtungssubstrat befestigt ist, eine Befestigung in dem lichtemittierenden Modul 1 leicht durchgeführt werden. Die dargestellte lichtemittierende Einheit 2 enthält ferner einen Verdrahtungsleitungsverbinder 2A, wobei die zwei lichtemittierenden Vorrichtungen 20 beide mit Strom von dem Verdrahtungsleitungsverbinder 2A versorgt werden können. Bei dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 ist die flexible Verdrahtungsleitung 2B mit dem Verdrahtungsleitungsverbinder 2A verbunden.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 sind die Lichtstrahlen, die von der Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen 21 emittiert werden, in Bezug auf ihre optischen Achsen parallel hergestellt und werden von der einen oder mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 nach oben emittiert. Der hier verwendete Begriff „parallel“ weist eine Toleranz von ±2 Grad auf. Die Fortbewegungsrichtung einer Mehrzahl von kollimierten Lichtstrahlen, die von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 emittiert werden, entspricht der Z-Richtung.
In dem lichtemittierenden Modul 1 ist die erste optische Einheit 30A in dem Anordnungsraum des Gehäuses 10 angeordnet. Die erste optische Einheit 30A ist oberhalb der einen oder mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 angeordnet. Das von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittierte Licht wird zu der ersten optischen Einheit 30A emittiert. Das von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittierte Licht wird von den reflektierenden Oberflächen 31A der ersten optischen Einheit 30A reflektiert.
In dem lichtemittierenden Modul 1 werden die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 emittierten werden, zu der Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A emittiert und von der Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A reflektiert. Die Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A weist die oben beschriebenen Reflexionseigenschaften der ersten optischen Einheit 30A in Bezug auf die Lichtstrahlen auf, die von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 emittiert werden.
In einer Draufsicht überlappen die Zentren der zweiten Lichtemissionsbreiten der Mehrzahl von Lichtstahlen, die in Spaltenrichtung angeordnet sind, die verschiedenen reflektierenden Oberflächen 31A. In einer Draufsicht überlappen die zweiten Lichtemissionsbreiten der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Spaltenrichtung angeordnet sind, die verschiedenen reflektierenden Oberflächen 31A. Die Mehrzahl von Lichtstahlen, die in der Spaltenrichtung angeordnet sind, wird zu den verschiedenen reflektierenden Oberflächen 31A emittiert.
In einer Draufsicht überlappen die Zentren der ersten Lichtemissionsbreiten der Mehrzahl von Lichtstahlen, die in der Reihenrichtung angeordnet sind, die gleiche reflektierende Oberfläche 31A. In einer Draufsicht überlappen die ersten Lichtemissionsbreiten der Mehrzahl von Lichtstahlen, die in Reihenrichtung angeordnet sind, die gleiche reflektierende Oberfläche 31A. In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 wird für jeden der Mehrzahl von Lichtstrahlen ein Hauptbereich von Licht zu einer reflektierenden Oberfläche 31A aus der Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A emittiert und nicht zu den anderen reflektierenden Oberflächen 31A emittiert.
Die reflektierenden Oberflächen 31A sind in einem Winkel in Bezug auf die Befestigungsoberfläche angeordnet. Die Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A sind in einer Draufsicht in der Spaltenrichtung angeordnet. Die Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A, die in der Richtung der Spalte angeordnet sind, sind übereinander angeordnet, von der reflektierenden Oberfläche 31A an einem Ende bis zu der reflektierenden Oberfläche 31A am anderen Ende.
Die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der einzelnen lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittiert werden, werden zu dem einzelnen ersten reflektierenden Bauteil 31 emittiert. Das erste reflektierende Bauteil 31 enthält die reflektierenden Oberflächen 31A, deren Anzahl gleich oder größer ist als die Anzahl von Lichtstrahlen, die von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittiert werden. Da ein erstes reflektierendes Bauteil 31 mit einer lichtemittierenden Vorrichtung 20 assoziiert ist, wird die Befestigung erleichtert.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 besteht die erste optische Einheit 30A aus einem ersten reflektierenden Bauteil 31. Ein erstes reflektierendes Bauteil 31 ist mit zwei lichtemittierenden Vorrichtungen 20 assoziiert. Ein erstes reflektierendes Bauteil 31 kann mit einer lichtemittierenden Vorrichtung 20 assoziiert sein.
Die erste optische Einheit 30A emittiert die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A reflektiert werden. Das von der ersten optischen Einheit 30A emittierte Licht bewegt sich in der Spaltenrichtung fort. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, wird von der ersten optischen Einheit 30A emittiert. Die Mehrzahl von Lichtstahlen, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, ist eine Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der zweiten Lichtemissionsbreite angeordnet sind.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 werden die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der zweiten Lichtemissionsbreite angeordnet sind, in Z-Richtung angeordnet von der ersten optischen Einheit 30A emittiert. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der ersten optischen Einheit 30A emittiert werden, bewegen sich in der Y-Richtung fort. Alle von der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der ersten optischen Einheit 30A emittiert werden, sind noch kollimiertes Licht.
Die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der zweiten Lichtemissionsbreite angeordnet sind und von der ersten optischen Einheit 30A emittiert werden, ist geringer als die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der zweiten Lichtemissionsbreite am Emissionspunkt für eine Emission von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 angeordnet sind. Das heißt, die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 mit einem Intervall von einer vorbestimmten Distanz in Richtung der zweiten Lichtemissionsbreite emittiert werden, werden von der ersten optischen Einheit 30A mit einem kleineren Intervall emittiert. Dementsprechend kann die gesamte Beleuchtungsregion der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der zweiten Lichtemissionsbreite angeordnet sind, schmaler gemacht werden.
Die erste Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der ersten Lichtemissionsbreite angeordnet sind, die von der ersten optischen Einheit 30A emittiert wird, ist gleich der ersten Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der ersten Lichtemissionsbreite am Emissionspunkt für eine Emission von der einen oder mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 angeordnet sind. Dementsprechend kann mit der ersten optischen Einheit 30A die gesamte Beleuchtungsregion der Mehrzahl von Lichtstrahlen schmaler gemacht werden.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 wird die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A mit einem vorbestimmten Intervall in der langsamen Achsenrichtung emittiert werden, von der ersten optischen Einheit 30A mit einem kleineren Intervall emittiert, und die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B mit einem vorbestimmten Intervall in der langsamen Achsenrichtung emittiert werden, werden von der ersten optischen Einheit 30A mit einem kleineren Intervall emittiert.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 enthält die erste optische Einheit 30A das eine oder die mehreren ersten reflektierenden Bauteile 31, die mit einer Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 31A versehen sind, auf die eine Mehrzahl von Laserstrahlen einfällt, die von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A emittiert werden (im Folgenden als erste Laser bezeichnet), und eine Mehrzahl von Laserstrahlen, die von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B emittiert werden (im Folgenden als zweite Laserstrahlen bezeichnet). Außerdem macht die erste optische Einheit 30A das Intervall der Mehrzahl von ersten Laserstrahlen, die in der langsamen Achsenrichtung angeordnet sind, kleiner als die Distanz, wenn sie von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A emittiert werden, und macht das Intervall der Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen, die in der langsamen Achsenrichtung angeordnet sind, kleiner als die Distanz, wenn sie von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B emittiert werden, und dann werden die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen von der ersten optischen Einheit 30A emittiert.
Die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der zweiten Lichtemissionsbreite angeordnet sind, die von der ersten optischen Einheit 30A emittiert wird, ist gleich oder größer als 0 µm und kleiner als 500 µm. Diese zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante ist 300 µm oder mehr kleiner als die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante am Emissionspunkt für die Emission von der einen oder mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20. Die zweite Lichtemissionsbreite des von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittierten Lichts liegt vorzugsweise in einem Bereich von 250 µm bis 500 µm. Durch die Verkleinerung der zweiten Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante ist die Verkleinerung der gesamten Beleuchtungsregion der Mehrzahl von Lichtstrahlen effektiver.
In dem lichtemittierenden Modul 1 ist die zweite optische Einheit 30B in dem Anordnungsraum des Gehäuses 10 angeordnet. Die zweite optische Einheit 30B ist oberhalb und lateral zu der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 angeordnet. Das von der lichtemittierenden Vorrichtung 20 emittierte Licht wird zur zweiten optischen Einheit 30B emittiert. Das von der ersten optischen Einheit 30A emittierte Licht wird zur zweiten optischen Einheit 30B emittiert. Das von den reflektierenden Oberflächen 33 reflektierte Licht wird von der zweiten optischen Einheit 30B emittiert.
Das Licht, das auf die zweite optische Einheit 30B einfällt, wird zwei oder mehr Mal reflektiert und dann von der zweiten optischen Einheit 30B emittiert. Das Licht, das auf die zweite optische Einheit 30B einfällt, wird zu den ersten reflektierenden Oberflächen 33A emittiert, von den ersten reflektierenden Oberflächen 33A reflektiert und dann zu der zweiten reflektierenden Oberfläche 33B emittiert. Die ersten reflektierenden Oberflächen 33A wandeln das auf die ersten reflektierenden Oberflächen 33A einfallende Licht in konvergentes Licht um und reflektieren das konvergente Licht. Das reflektierte konvergente Licht bewegt sich in Richtung der zweiten reflektierenden Oberfläche 33B fort. Die zweite reflektierende Oberfläche 33B wandelt das auf die zweite reflektierende Oberfläche 33B einfallende Licht in kollimiertes Licht um und reflektiert das kollimierte Licht. Das durch die zweite reflektierende Oberfläche 33B kollimierte Licht wird von der zweiten optischen Einheit 30B emittiert.
Die erste Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der ersten Lichtemissionsbreite angeordnet sind und von der zweiten optischen Einheit 30B emittiert werden, ist geringer als die erste Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der ersten Lichtemissionsbreite am Emissionspunkt für die Emission von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 angeordnet sind. Das heißt, die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 mit einem Intervall von einer vorbestimmten Distanz in die Richtung der ersten Lichtemissionsbreite emittiert werden, werden von der zweiten optischen Einheit 30B mit einem kleineren Intervall emittiert. Dementsprechend kann die gesamte Beleuchtungsregion der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der ersten Lichtemissionsbreite angeordnet sind, schmaler gemacht werden.
Die erste Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der ersten Lichtemissionsbreite angeordnet sind und von der zweiten optischen Einheit 30B emittiert werden, ist kleiner als die erste Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der ersten Lichtemissionsbreite angeordnet sind, bis sie auf die zweite optische Einheit 30B einfallen, nachdem sie von der ersten optischen Einheit 30A emittiert wurden.
Die erste Lichtemissionsbreite der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der zweiten optischen Einheit 30B emittiert werden, ist kleiner als die erste Lichtemissionsbreite am Emissionspunkt für die Emission von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20. Das heißt, die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 emittiert werden, werden von der zweiten optischen Einheit 30B mit einer kleineren ersten Lichtemissionsbreite emittiert. Dementsprechend kann die gesamte Beleuchtungsregion der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in Richtung der ersten Lichtemissionsbreite angeordnet sind, schmaler gemacht werden.
Die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der zweiten Lichtemissionsbreite angeordnet sind, die von der zweiten optischen Einheit 30B emittiert wird, ist die gleiche wie die zweite Distanz von äußerer Kante zu äußerer Kante der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die in der Richtung der zweiten Lichtemissionsbreite angeordnet sind, die von der ersten optischen Einheit 30A emittiert wird. Dementsprechend kann mit der zweiten optischen Einheit 30B die gesamte Beleuchtungsregion der Mehrzahl von Lichtstrahlen schmaler gemacht werden.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 fällt die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die auf die erste optische Einheit 30A einfallen und dann von der ersten optischen Einheit 30A emittiert werden, auf die zweite optische Einheit 30B. Das heißt, die Mehrzahl von Lichtstrahlen fällt zunächst auf die erste optische Einheit 30A ein, bevor sie auf die zweite optische Einheit 30B fällt. Das lichtemittierende Modul kann auch derart gestaltet sein, dass die Mehrzahl von Lichtstrahlen zunächst in die zweite optische Einheit 30B eintritt, bevor sie auf die erste optische Einheit 30A einfällt.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 werden die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A und der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B mit einem vorbestimmten Intervall in der schnellen Achsenrichtung emittiert werden, von der zweiten optischen Einheit 30B mit einem kleineren Intervall und einer kleineren Breite in der schnellen Achsenrichtung emittiert.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 enthält die zweite optische Einheit 30B die Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen 32, die mit der Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen 33 versehen sind, auf die die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen einfallen. Die zweite optische Einheit 30B reflektiert die ersten Laserstrahlen und die zweiten Laserstrahlen zwei Mal oder öfter. Die zweiten Laserstrahlen werden von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung mit einer vorbestimmten Distanz in der schnellen Achsenrichtung weg von den ersten Laserstrahlen emittiert. Die zweite optische Einheit 30B emittiert sie von der zweiten optischen Einheit 30B mit einem kleineren Intervall als der vorbestimmten Distanz und mit einer geringeren Breite in der schnellen Achsenrichtung der Laserstrahlen.
In dem dargestellten Licht emittierenden Modul 1 sind das zweite reflektierende Bauteil 32, das die erste reflektierende Oberfläche 33A enthält, die die Mehrzahl von Lichtstrahlen reflektiert, die von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A emittiert werden, und das zweite reflektierende Bauteil 32, das die erste reflektierende Oberfläche 33A enthält, die die Mehrzahl von Lichtstrahlen reflektiert, die von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B emittiert werden, nebeneinander angeordnet. Unter Verwendung der zwei zweiten reflektierenden Bauteile 32 kann die Positionsanpassung der ersten reflektierenden Oberfläche 33A in Bezug auf die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A emittiert werden, und die Positionsanpassung der ersten reflektierenden Oberfläche 33A in Bezug auf die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B emittiert werden, individuell durchgeführt werden, was eine Verbesserung der Genauigkeit erlaubt.
In dem dargestellten Licht emittierenden Modul 1 werden an einem der zwei zweiten reflektierenden Bauteile 32, die die erste reflektierende Oberfläche 33A enthalten, die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A emittiert werden, reflektiert, und die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B emittiert werden, werden nicht reflektiert. An dem anderen der zweiten reflektierenden Bauteile 32 wird die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B emittiert werden, reflektiert, und die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A emittiert werden, werden nicht reflektiert.
In dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 werden an dem zweiten reflektierenden Bauteil 32, das die zweite reflektierende Oberfläche 33B enthält, die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A emittiert werden, reflektiert, und die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B emittiert werden, werden reflektiert. Da die Mehrzahl von konvergierenden Lichtstrahlen auf das zweite reflektierende Bauteil 32 einfällt, werden die Lichtstrahlen von der einen reflektierenden Oberfläche 33 leicht kollektiv reflektiert. Obwohl ein Intervall erforderlich ist, wenn die zweiten reflektierenden Bauteile 32 separat angeordnet werden, kann mit einem zweiten reflektierenden Bauteil 32 ein Intervall zwischen dem Licht, das von der ersten lichtemittierenden Vorrichtung 20A emittiert wird, und dem Licht, das von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung 20B emittiert wird, kleiner gemacht werden, als es erforderlich ist, wenn die zweiten reflektierenden Bauteile 32 separat angeordnet werden.
In dem lichtemittierenden Modul 1 ist die Kondensorlinse 40 in dem Anordnungsraum des Gehäuses 10 angeordnet. Eine Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der zweiten optischen Einheit 30B emittiert werden, nachdem sie auf die zweite optische Einheit 30B eingefallen sind, und die auch Lichtstrahlen sind, die von der ersten optischen Einheit 30A emittiert werden, nachdem sie auf die erste optische Einheit 30A eingefallen sind, fallen auf die Kondensorlinse 40 ein. Die Kondensorlinse 40 sammelt die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die sich durch die erste optische Einheit 30A und die zweite optische Einheit 30B fortbewegt haben.
In dem lichtemittierenden Modul 1 ist die optische Faser 50 mit dem lichtemittierenden Bereich 12 des Gehäuses 10 verbunden. Die optische Faser 50 ist z.B. am Lichtauslass des Gehäuses 10 angebracht. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die sich durch die Kondensorlinse 40 fortbewegt haben, fallen auf die Lichtleitfaser 50 ein. Die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der Kondensorlinse 40 gesammelt wurden, fallen auf den Lichteinlass der optischen Faser 50 ein. Licht, das vom Lichteinlass der optischen Faser 50 einfällt, breitet sich innerhalb der Faser aus und wird vom Lichtauslass emittiert.
In dem lichtemittierenden Modul 1 wird die Mehrzahl von Lichtstrahlen, die von der Kondensorlinse 40 gesammelt werden, auf die optische Faser 50 einfallen gelassen. Unter Berücksichtigung der Überschneidung bei der eigentlichen Herstellung kann, indem die gesamte Beleuchtungsregion der Mehrzahl von Lichtstrahlen, die auf die Kondensorlinse 40 einfallen, kleiner hergestellt wird, die Beleuchtungsregion am Lichteinlass der optischen Faser 50 verkleinert werden. Indem die gesamte Beleuchtungsregion der Mehrzahl von Lichtstrahlen durch die erste optische Einheit 30A und die zweite optische Einheit 30B kleiner gemacht wird, kann der Faserdurchmesser am Lichteinlass der optischen Faser 50 kleiner gemacht werden.
14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Simulationsresultats von einer Mehrzahl von Lichtstrahlen darstellt, die zu dem Lichteinlass der optischen Faser 50 in dem dargestellten lichtemittierenden Modul 1 emittiert wurden. Der Kreis in dem Diagramm kann als der Faserdurchmesser an dem Lichteinlass der optischen Faser 50 betrachtet werden. In diesem Diagramm ist das erhaltene Resultat von den acht Lichtstrahlen, die gesammelt wurden und auf die optische Faser mit einem Faserdurchmesser von 207 µm einfallen gelassen wurden. 15 stellt das Resultat einer Simulation dar, in der das verwendete lichtemittierende Modul 1 weiter ausgebreitet ist, im Sinne der Befestigung, als jenes lichtemittierende Modul 1 aus 14. In diesem Diagramm ist das erhaltene Resultat von den acht Lichtstrahlen, die gesammelt wurden und auf die optische Faser mit einem Faserdurchmesser von 242 µm einfallen gelassen wurden. In diesem Fall eines idealen lichtemittierenden Moduls 1, wird ein Resultat erhalten, in dem die Lichtstrahlen auf die optische Faser mit einem Faserdurchmesser von 169 µm einfallen gelassen werden können.
Auf der Grundlage dieser Simulationsergebnisse können in dem lichtemittierenden Modul 1 gemäß den Ausführungsformen 6 oder mehr und 12 oder weniger Lichtstrahlen, die von der einen oder den mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 emittiert werden, auf die optische Faser mit einem Faserdurchmesser in einem Bereich von 150 µm bis 300 µm einfallen. Die 6 oder mehr und 10 oder weniger Lichtstrahlen, die von der einen oder mehreren lichtemittierenden Vorrichtungen 20 emittiert werden, können auf die optische Faser mit einem Faserdurchmesser in einem Bereich von 150 µm bis 250 µm einfallen. Unter Verwendung der für das lichtemittierende Modul 1 offenbarten Technik, die jedoch nicht auf diese Bedingung beschränkt ist, ist es möglich, mehr Licht auf die optische Faser mit einem kleineren Faserdurchmesser einfallen zu lassen.
Obwohl die Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, ist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht streng auf die lichtemittierenden Vorrichtungen der Ausführungsformen beschränkt. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung kann erhalten werden, ohne auf die äußere Form oder Struktur der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß den Ausführungsformen beschränkt zu sein. Die vorliegende Erfindung kann angewendet werden, ohne dass alle Komponenten ausreichend vorgesehen sein müssen. Beispielsweise ist in einem Fall, in dem einige der Komponenten der durch die Ausführungsformen offenbarten lichtemittierenden Vorrichtung nicht in den Ansprüchen angegeben sind, der Freiheitsgrad bei der Gestaltung durch den Fachmann, wie z.B. Substitutionen, Auslassungen, Modifikationen der Form und Materialänderungen für diese Komponenten, erlaubt, und dann wird die in den Ansprüchen angegebene Erfindung auf diese Komponenten angewendet.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die in den Ausführungsformen beschriebene lichtemittierende Vorrichtung kann für die Beleuchtung, einen Projektor, einen Fahrzeugscheinwerfer, ein am Kopf befestigtes Display, eine Anzeige und dergleichen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: lichtemittierendes Modul
10: Gehäuse
12: Lichtemissionsbereich
20: Lichtemittierende Vorrichtung
20A: Erste lichtemittierende Vorrichtung
20B: Zweite lichtemittierende Vorrichtung
21: Lichtemittierendes Element
22: Packung
23: Basisbauteil
24: Deckelbauteil
25: Submount
26: Reflektierendes Bauteil
27: Linsenbauteil
30: Optische Einheit
30A: Erste optische Einheit
31: Erstes reflektierendes Bauteil
31A: Reflektierende Oberfläche
30B: Zweite optische Einheit
32: Zweites reflektierendes Bauteil
32A: Reflektierendes Bauteil
32B: Reflektierendes Bauteil
33: Reflektierende Oberfläche
33A: Erste reflektierende Oberfläche
33B: Zweite reflektierende Oberfläche
40: Kondensorlinse
50: Optische Faser
2: lichtemittierende Einheit
2A: Verdrahtungsleitungsverbinder
2B: Flexible Verdrahtungsleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013179247 A [0003]

Claims

Lichtemittierendes Modul, umfassend: eine erste lichtemittierende Vorrichtung, die eine Mehrzahl von ersten Halbleiterlaserelementen enthält, von denen jedes einen ersten Laserstrahl emittiert, wobei die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen mit einem Intervall von einer ersten Distanz in einer langsamen Achsenrichtung der ersten Laserstrahlen emittiert wird; eine zweite lichtemittierende Vorrichtung, die benachbart zu der ersten lichtemittierenden Vorrichtung in einer schnellen Achsenrichtung angeordnet ist und eine Mehrzahl von zweiten Halbleiterlaserelementen enthält, von denen jedes einen zweiten Laserstrahl emittiert, wobei die Mehrzahl von zweiten Lasern mit einem Intervall einer zweiten Distanz in einer langsamen Achsenrichtung der zweiten Laserstrahlen emittiert wird; eine erste optische Einheit, die ein oder mehrere erste reflektierende Bauteile enthält, die mit einer Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen versehen sind, auf die die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen einfallen, und die das Intervall der Mehrzahl von ersten Laserstrahlen, die in der langsamen Achsenrichtung angeordnet sind, kleiner als die erste Distanz macht, das Intervall der Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen, die in der langsamen Achsenrichtung angeordnet sind, kleiner als die zweite Distanz macht, und die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen emittiert; eine zweite optische Einheit, die eine Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen enthält, die mit einer Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen versehen sind, auf die die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen einfallen, und die, zwei Mal oder mehr, die ersten Laserstrahlen und die zweiten Laserstrahlen, die von der zweiten lichtemittierenden Vorrichtung emittiert werden, mit einer dritten Distanz weg von den ersten Laserstrahlen in einer schnellen Achsenrichtung reflektiert, und die Laserstrahlen mit einem Intervall, das kleiner als die dritte Distanz ist, und mit einer kleineren Breite in der schnellen Achsenrichtung von jedem der Laserstrahlen emittiert; und eine Kondensorlinse, die die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen, die sich durch die erste optische Einheit und die zweite optische Einheit fortbewegt haben, sammelt.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine optische Faser, auf die die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen, die von der Kondensorlinse gesammelt werden, einfallen.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen insgesamt sechs oder mehr Laserstrahlen sind, und ein Faserdurchmesser der optischen Faser, auf die die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen einfallen, in einem Bereich von 150 µm bis 300 µm liegt.
Lichtemittierendes Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste optische Einheit ein Spiegel mit gestufter Struktur ist, der eine Mehrzahl von Stufen und die auf den Stufen bereitgestellten reflektierenden Oberflächen enthält, und die Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen einen ersten zylindrischen Spiegel mit konkaver Oberfläche und einen zylindrischen Spiegel mit konvexer Oberfläche enthält.
Lichtemittierendes Modul nach Anspruch 4, wobei die Mehrzahl von zweiten reflektierenden Bauteilen ferner einen zweiten zylindrischen Spiegel mit konkaver Oberfläche enthält, an dem ersten zylindrischen Spiegel mit konkaver Oberfläche die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen reflektiert wird und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen nicht reflektiert wird, an dem zweiten zylindrischen Spiegel mit konkaver Oberfläche die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen reflektiert wird und die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen nicht reflektiert wird, und an dem zylindrischen Spiegel mit konvexer Oberfläche die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen reflektiert wird.
Lichtemittierendes Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Distanz und die zweite Distanz identisch sind.
Lichtemittierendes Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen und die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen, die von der ersten optischen Einheit emittiert werden, auf die zweite optische Einheit einfallen.
Lichtemittierendes Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste lichtemittierende Vorrichtung die Mehrzahl von ersten Laserstrahlen als kollimiertes Licht emittiert, und die zweite lichtemittierende Vorrichtung die Mehrzahl von zweiten Laserstrahlen als kollimiertes Licht emittiert.