JP2018152402A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光の取り出し効率の向上を図る発光装置を提供することを目的の一つとする。また、別の目的として、所定方向に光の配光を設定する発光装置を提供することである。【解決手段】 発光装置１００は、発光素子１を含み、発光面２を有する光源１０と、光源１０の発光面２を取り囲むＴＩＲ面２１と、光源１０の発光面２の上方に位置する凸レンズ２２と、を有するレンズ部材２０と、を有し、光源１０の発光面２とレンズ部材２０の間に空気層を介さない。【選択図】 図１Ａ

Description

本発明は、ＬＥＤ（light-emitting diode）素子などの発光素子を有する発光装置に関する。

ＬＥＤ素子を有する発光装置は、例えば、スマートフォンなどの携帯端末に使用されている。例えば、撮影用のフラッシュ発光装置として利用されている。また、カラー表示装置のバックライト用の発光装置として、様々な表示装置に使用されている。さらに、ＬＥＤ素子を有する発光装置は、屋内照明器具や屋外照明器具にも実装されている。ＬＥＤ素子を有する発光装置は、車載用のランプとしても使用することができる。また、近年では、ＬＥＤ素子を有する発光装置は、アイトラッキング用の赤外線発光装置に使用されている。また、ＬＥＤ素子を有する発光装置は、顔認識及び／もしくは虹彩認識用の赤外線発光装置にも利用されている。

特許文献１の発光装置は、樹脂体により封止された発光素子を有する光源であって、回路基板上に載置された光源と、光源を囲むように回路基板上に配置されて、凹部を形成する反射枠体と、光源の上方に空気層を介して配置されるレンズ体とを有する。この発光装置は、光の取り出し方向に指向性を持たせることを目的としている。また、この発光装置は、反射による輝度アップを図ることを目的としている。

特許文献２のＬＥＤモジュールは、平行光を得るために、チューリップ形状のコリメータ(collimator)を有する。

特許文献３のＬＥＤ用の光学エレメントは、光源から出射される光をレンズ体で受けて比較的広い範囲の角度で光を取り出すものである。

特開２００４−３２７９５５号公報 米国２００２−００８０６１５Ａ１ 米国２０１０−０１９５３３５Ａ１

樹脂体により封止された発光素子を有する光源と、その上方に配置されたレンズ体とを有する発光装置において、光源の発光面とレンズ体の間に空気層がある場合、レンズ体が大きくなる傾向にある。また、樹脂封止された発光素子を有する光源の発光面は、発光素子の発光面より大きくなる。したがって、光源の発光面から出射される光を、求める方向へ配光するための構造を得るのが難しかった。

本発明の目的の一つは、樹脂体により発光素子を封止した光源及びレンズ体を有する発光装置において、光の取り出し効率を向上させることである。また、発光装置の大型化の抑制を図ることを、本発明の別の目的の一つとしている。さらに、光源の発光面から出る光を、求める方向へ配光するための構造を提案することを、本発明のさらに別の目的の一つとしている。

本発明に係る発光装置は、発光素子を含み、発光面を有する光源と、光源の発光面を取り囲むＴＩＲ（Total Internal Reflection）面と、光源の発光面の上方に位置する凸レンズと、を有するレンズ部材とを有し、光源の発光面とレンズ部材の間に空気層を介さないことを特徴とする。

本発明に係る発光装置では、光源の発光面の中心が、光源の発光面の上方に位置する凸レンズの中心軸上にないことが提案される。

本発明に係る発光装置では、光源の発光面を取り囲むＴＩＲ面は、光源の発光面の上方に位置する凸レンズを取り囲むカップ形状を有することが提案される。

本発明に係る発光装置では、ＴＩＲ面は、凸レンズの中心軸を通るように、第１方向と第１方向に垂直な第２方向にレンズ部材を切断した場合に、第１方向でのＴＩＲ面の第１断面形状と第２方向でのＴＩＲ面の第２断面形状が異なることが提案される。

本発明に係る発光装置では、第１方向でのＴＩＲ面の第１断面形状は、凸レンズの中心軸に対して左右のＴＩＲ面が対称形状であり、第２方向でのＴＩＲ面の第２断面形状は、凸レンズの中心軸に対して左右のＴＩＲ面が非対称形状であることが提案される。

本発明に係る発光装置では、光源の発光面の中心を通る法線又は垂線を中心として、狭角の範囲内に出射された光源の発光面からの光は、光源の発光面の上方に位置する凸レンズにより屈折される。狭角の範囲内としては、例えば、０−４０度又は０−５５度が提案される。

本発明に係る発光装置では、光源の発光面の中心を通る法線又は垂線を中心として、広角の範囲内に出射された光源の発光面からの光は、光源の発光面を取り囲むＴＩＲ面により全反射される。広角の範囲内としては、例えば、４０−９０度又は５５−９０度が提案される。

本発明に係る発光装置によれば、光源及びレンズ体を有する発光装置において、光の取り出し効率を上げることが可能となる。また、発光装置の大型化の抑制を図ることが可能となる。発光装置の光の配光設定が容易となる。

本発明の第１実施形態に係る発光装置の上方斜視図である。 図１Ａで示す発光装置の平面図である。 図１Ｂで示す平面図のIC−IC断面図である。 図１Ｂで示す平面図のID−ID断面図である。 図１Ａで示す発光装置の下面図である。 本発明の第２実施形態に係る発光装置の上方斜視図である。 図２Ａで示す発光装置の平面図である。 図２Ｂで示す平面図のIIC−IIC断面図である。 図２Ｂで示す平面図のIID−IID断面図である。 図２Ａで示す発光装置において基板とその上に配置される光源との斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る発光装置の上方斜視図である。

以下、本発明に係る発光装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は、本発明の発光装置を模式的に表したものである。これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、重複説明は適宜省略させることがあり、同一部材には同一符号を付与することがある。さらに、本発明の技術的範囲は以下で説明する各実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

（第１実施形態）
図１Ａ〜図１Ｅには、本発明の第１実施形態に係る発光装置１００が示されている。この発光装置１００は、発光素子１を含み、発光面２を有する光源１０と、光源１０の発光面２の上方に位置する凸レンズ２２を含むレンズ部材２０と、を有している。光源１０の発光面２は、光源１０が発光素子１である場合には発光素子１の第１面１ａであってもよい。また、光源１０の発光面２は、光源１０が発光素子１を光透過部材で封止している場合には光透過部材の第１面であってもよい。なお、本実施形態において、発光素子１としては、チップタイプのＬＥＤ素子を使用しても良い。ＬＥＤ素子は、発光面となる第１面と反対側の第２面に第１素子電極、第２素子電極を有していても良い。この場合には、第２面の第１素子電極と第２素子電極は、光透過部材から露出している。また、ＬＥＤ素子は、基板に実装されていても良い。ＬＥＤ素子は２本の金属リードを含むものであっても良い。また、ＬＥＤ素子は、部分的に埋設された少なくとも２本の金属リードを含む樹脂体に、電気的に実装されていても良い。

レンズ部材２０は、光透過性材料によって外形がカップ形状に形成されている。レンズ部材２０は、レンズ部材の中央部に、光源１０の発光面２の上方に位置する凸レンズ２２を有する。凸レンズ２２は、平面視で、光源１０の発光面２の８０％−１２０％の面積の底面を有していても良い。凸レンズ２２の突出形状は放物線形状であってもよい。また、凸レンズ２２の突出形状は左右非対称の放物線形状であってもよい。凸レンズ２２の突出形状によってレンズ部材２０の中心部の光の屈折方向を調整することができる。また、レンズ部材２０は、平面視で、凸レンズ２２を取り囲む外側部２３を有する。レンズ部材２０は、外側部２３の内周面２３ａと凸レンズ２２との間に凹空間部２４を有する。また、レンズ部材２０は、外側部２３の外周面として、光を全反射するＴＩＲ面２１を有する。ＴＩＲ面２１は、光源１０の発光面２を取り囲むと共に光源１０の発光面２の上方に位置する凸レンズ２２も取り囲むカップ形状を有している。なお、凸レンズ２２の最頂部２２ａと外側部の２３の上面２３ｂは、同一平面上にあってもよい。

光源１０の発光面２はレンズ部材２０と一体化されている。そのため、光源１０の発光面２とレンズ部材２０との間には空気層が介在しない。例えば、金型を使用して、光源１０の発光面２上にレンズ部材２０を一体形成しても良い。例えば、光源１０の発光面２上および光源２の側面上にレンズ部材２０を一体成形しても良い。また、光源１０の発光面２とレンズ部材２０の下面２０ａとを接着剤により固着しても良い。レンズ部材２０の下面２０ｂは、光源１０の発光面２及び側面の少なくとも一部を嵌め込む凹み部として形成されていてもよい。凹み部に光源１０を嵌め込むことで、光源１０の発光面２とレンズ部材２０との密着度をより増すことができる。この実施形態にあっては、発光素子１が光透過性材料からなるレンズ部材２０に直接封止されることになる。光透過性材料からなるレンズ部材２０は、熱可塑性樹脂を材料とすることができる。例えば、レンズ部材２０はポリカーボネイトを材料として形成されてもよい。また、レンズ部材２０はエポキシ樹脂を材料として含んでいてもよい。また、レンズ部材２０はガラス粒子を含んでいても良い。ガラス粒子は樹脂よりも放熱効果が高い。

なお、光源の発光面とレンズ部材の間に空気層が介在する発光装置では、平面視で光源の発光面を見ると実物より大きく見える。そのため、実物より大きく見える発光装置の発光面に合わせてレンズのサイズも大きく設定される場合がある。これに対して、本発明の実施形態に係る発光装置１００では、光源１０の発光面２とレンズ部材２０の間に空気層が介在しないため、レンズのサイズを大きく設定する必要がない。その結果、レンズを含む発光装置全体としての小型化が可能となる。また、本実施形態の発光装置は、光源１０とレンズ部材２０とを、空気層を介在させることなく一体化しているので、電子機器などのマザーボードに実装する際、光源１０とレンズ部材２０との位置合わせが不要になる。

光源１０は、発光面２の中心ＣＡ２が光源１０の発光面２の上方に位置する凸レンズ２２の最頂部２２ａを通る中心軸ＣＡ１からずれた位置に配置される。このように、発光面２の中心ＣＡ２と凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１とをずらせることで、発光面２から出射した光の一部をレンズ部材２０の凸レンズ２２で所定の方向に屈折させることができる。これにより、光の配光をコントロールすることができる。なお、光源１０の発光面２がずれる方向については後述する。この実施形態では、光源１０の発光面２の中心ＣＡ２を通る法線又は垂線を中心として、狭角の範囲内に光源１０の発光面２から出射された光を、光源１０の発光面２の上方に位置する凸レンズ２２により屈折させることができる。狭角の範囲内としては、例えば、光源１０の発光面２の中心ＣＡ２を通る法線又は垂線を中心として０−４０度又は０−５５度の範囲内と設定しても良い。なお、狭角の範囲内の角度は、発光面２の中心ＣＡ２が凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１からずれた距離を変えることによって調整可能である。また、発光面２の中心ＣＡ２が凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１からずれた距離及び、凸レンズ２２の凸形状および／もしくは凸レンズ２２の曲率を変えることのよって、凸レンズ２２で屈折する光の配光をコントロールすることができる。

レンズ部材２０は、凸レンズ２２を取り囲むＴＩＲ面２１を含む外側部２３を有している。レンズ部材２０の凸レンズ２２の上面および／もしくはレンズ部材２０の外側部２３の上面２３ｂは、平坦面であっても良い。

別の実施形態では、レンズ部材２０の凸レンズ２２の上面および／もしくはレンズ部材２０の外側部２３の上面２３ｂは、フレネルレンズ面を含んでいても良い。レンズ部材２０の厚みを抑制しながら、所定の方向へ光の取り出し効率をさらに上げることが出来る。

レンズ部材２０の外側部２３の外周面に位置するカップ形状のＴＩＲ面２１は、図１Ｂ及び図１Ｃを用いて説明する。凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１を通るように、第１方向（図１ＢのIC-IC方向）でレンズ部材２０を切断した場合のＴＩＲ面２１の第１断面形状（図１Ｃ参照）は、凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１に対して左右のＴＩＲ面２１ａ，２１ｂが対称形状であっても良い。一方、図１Ｂ及び図１Ｄに示したように、凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１を通るように、第１方向と直交する第２方向（図１ＢのID-ID方向）にレンズ部材２０を切断した場合の第２方向でのＴＩＲ面２１の第２断面形状（図１Ｄ参照）は、凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１に対して左右のＴＩＲ面２１ｃ，２１ｄが非対称形状である。このように、レンズ部材２０のＴＩＲ面２１のカップ形状を少なくとも部分的に非対称とすることで、ＴＩＲ面２１で全反射する光を所定の方向に向けて反射させて、光の配光をコントロールすることが可能となる。なお、光源１０の発光面２のずれる方向は、図１Ｂ〜図１Ｄに示したように、発光面２の中心ＣＡ２が凸レンズ２２中心軸ＣＡ１からＴＩＲ面２１ｄ側に移動する方向である。発光面２の中心ＣＡ２は、ＴＩＲ面２１ａ，２１ｂ方向では凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１と一致している。

光源１０の発光面２を取り囲むＴＩＲ面２１は、自由曲面を含んでいても良い。

特にこの実施形態では、前記レンズ部材２０のＴＩＲ面２１は光源１０の発光面２から広角範囲に出射された光に対して作用する。すなわち、光源１０の発光面２の中心ＣＡ２を通る法線又は垂線を中心として、広角の範囲内に光源１０の発光面２から出射された光を、光源１０の発光面２を取り囲むＴＩＲ面２１によって所定の方向に向けて全反射させることができる。広角の範囲内としては、例えば、光源１０の発光面２の中心ＣＡ２を通る法線又は垂線を中心として４０−９０度又は５５−９０度の範囲内とすることが提案される。なお、広角の範囲内の角度は、ＴＩＲ面２１のカップ形状を変えることによって調整可能である。また、ＴＩＲ面２１での光の反射方向もＴＩＲ面２１の非対称形状の違いによってコントロールが可能である。凸レンズ２２で受ける角度範囲の設定との関係で、ＴＩＲ面２１のカップ形状を変えることが出来る。

このように、光源１０の発光面２の中心ＣＡ２を凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１からずらせることにより、及び/又はレンズ部材２０のＴＩＲ面２１を非対称形状とすることで、凸レンズ２２で屈折する光の取り出し方向およびＴＩＲ面２１で全反射する光の取り出し方向を所定の方向へコントロールすることができる。また、これらの光を一方向に傾斜させて取り出すこともできるなど、発光装置１００から取り出される光の配光を容易にコントロールすることが可能となる。それ故、角度を付けた光で対象物を照射したい場合に、この発光装置１００が利用できる。例えば、本明細書の実施形態に係る発光装置は、アイトラッキング用の赤外線発光装置や顔認識及び虹彩認識用の赤外線発光装置などに利用することができる。発光装置１００から、使用の態様に応じて、適切な位置にピンポイントで光を照射することが可能となる。なお、光の傾斜角度は、光源１０の発光面２の中心ＣＡ２が凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１からずれている位置を適宜変えることで、任意の角度に調整可能である。さらに、レンズ部材２０のＴＩＲ面２１の形状および／もしくは曲率を部分的に変えることで、任意の角度に調整可能である。さらに、先に記載した通り、レンズ部材２０の外側部２３の上面２３ｂにフレネルレンズを設けても良い。

なお、図１Ｅに示すように、光源１０の発光素子１は、例えば、下面１ｂの対角線上の角部に一対の素子電極５ａ，５ｂを有していてもよい。なお、一対の素子電極５a、５ｂの位置は対角線上の角部に限られず、適宜選択可能である。

（第２実施形態）
図２Ａ〜図２Ｅには、本発明の第２実施形態に係る発光装置２００が示されている。この発光装置２００は、第１実施形態の発光装置１００と同様に、発光素子１を含み、発光面２を有する光源１０’を有している。また、発光装置２００は、光源１０’の発光面２の上方に位置する凸レンズ２２を含むレンズ部材２０と、を有している。この実施形態において光源１０’は、発光素子１を封止する光透過部材３を含んでいる。この光透過部材３は、発光素子１を中心に配置した扁平状の直方体形状からなり、光透過部材３の第１面３ａが光源１０’の発光面２となる。光透過部材３の形状は、平面視で方形でもよいし、円形でもよい。また、光透過部材３の第１面３ａは平坦面でもよいし、曲面でもよい。なお、発光素子２としては、チップタイプのＬＥＤ素子を用いても良い。

発光装置２００が第１実施形態と異なる点としては、光源１０’が実装される基板４を有することである。基板４は平面視で方形でもよい。平板状の基板４のほぼ中心部に光透過部材３を含む光源１０’が実装される。基板４は光源１０’と電気的に接続される配線回路（図示せず）を有する。基板４は、基板４の対向する位置に一対の外部接続用電極６ａ，６ｂを有していてもよい。

この実施形態では、光透過部材３の第１面３ａがレンズ部材２０と一体化される。そのため、光透過部材３の第１面３ａとレンズ部材２０との間には空気層が介在しない。光源１０’とレンズ部材２０との一体化は、光源１０’の発光面２となる光透過部材３の第１面３ａとレンズ部材２０の下面２０ａとを接着剤により固着することで実現する。第１実施例と同様、レンズ部材２０の下面２０ｂは、光透過部材３の第１面３ａ及び側面の少なくとも一部を嵌め込む凹溝部として形成されていてもよい。凹溝部に光源１０’を嵌め込むことで、光透過部材３の第１面３ａとレンズ部材２０との密着度をより増すことができる。前述したように、発光素子１を封止する光透過部材３の外形形状は、レンズ部材２０との接着性を考慮して選択可能である。なお、レンズ部材２０の凸レンズ２２は、平面視で、光源１０’の発光面２となる光透過部材３の第１面３ａの８０％−１２０％の面積の底面を有していても良い。

レンズ部材２０は、第１実施形態と同様、光透過性材料によって外形がカップ形状に形成される。レンズ部材２０は、光源１０’の発光面２の上方に位置する凸レンズ２２と、凸レンズ２２を取り囲む外側部２３とを有する。レンズ部材２０は、外側部２３の内周面２３ａと凸レンズ２２との間に凹空間部２４を有する。また、レンズ部材２０は、外側部２３の外周面に光を全反射するＴＩＲ面２１を有する。

レンズ部材２０は、凸レンズ２２を取り囲むＴＩＲ面２１を含む外側部２３を有している。レンズ部材２０の凸レンズ２２の上面および／もしくはレンズ部材２０の外側部２３の上面２３ｂは、平坦面であっても良い。

別の実施形態では、レンズ部材２０の凸レンズ２２の上面および／もしくはレンズ部材２０の外側部２３の上面２３ｂは、フレネルレンズ面を含んでいても良い。レンズ部材２０の厚みを抑制しながら、所定の方向へ光の取り出し効率をさらに上げることが出来る。

ＴＩＲ面２１は、第１実施形態と同様、図２Ｂ及び図２Ｃに示したように、凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１を通るように、第１方向（図２ＢのIIC-IIC方向）でレンズ部材２０を切断した場合のＴＩＲ面２１の第１断面形状（図２Ｃ参照）は、凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１に対して左右のＴＩＲ面２１ａ，２１ｂが対称形状である。一方、図２Ｂ及び図２Ｄに示したように、凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１を通るように、第１方向と直交する第２方向（図２ＢのIID-IID方向）にレンズ部材２０を切断した場合の第２方向でのＴＩＲ面２１の第２断面形状（図２Ｄ参照）は、凸レンズ２２の中心軸ＣＡ１に対して左右のＴＩＲ面２１ｃ，２１ｄが非対称形状である。第１実施形態と同様、レンズ部材２０のＴＩＲ面２１の断面形状を非対称とすることで、ＴＩＲ面２１で全反射する光の反射方向をコントロールすることができる。

光源１０’の発光面２を取り囲むＴＩＲ面２１は、自由曲面を含んでいても良い。

この実施形態の発光装置２００は、第１実施形態とは異なってレンズ部材２０を基板４上で支える脚部２６を有している。レンズ部材２０は、外側部２３の上面２３ｂに基板４の平面形状と同一形状からなる方形のアウトライン２３ｃを有していても良い。そして、脚部２６は外側部２３の上面２３ｂのアウトライン２３ｃの４隅からそれぞれ下方に延び、光源１０’の実装位置より外側で、基板４の４隅に固着されている。４本の脚部２６（２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ）は断面形状が方形の角形部材により形成されていてもよい。また、４本の脚部２６はレンズ部材２０と一体成形により形成することができる。また、別途用意した脚部２６をレンズ部材２０の外側部２３の上面２３ｂの反対側で、外側部２３の外側に位置する下面２３ｄに接着してもよい。４本の脚部２６は、凸レンズ２２を取り囲むＴＩＲ面２１を含む外側部２３の外側に位置する。脚部２６の材料はレンズ部材２０と同じであってもよいし、異なっていてもよい。このようにしてレンズ部材２０は４本の脚部２６によって基板４上に支えられるので、レンズ部材２０の姿勢が安定したものとなる。

上記実施形態にあっては、光源１０’の発光面２である光透過部材３の第１面３ａがレンズ部材２０の下面２０ｂと一体化されているため、両者間には空気層が介在しない。その結果、発光素子１から出射した光は光源１０’の発光面２である光透過部材３の第１面３ａから空気層を介することなくレンズ部材２０に入射されるので、光源１０’の発光面２とレンズ部材２０との間での光のロスがなく、空気層が介在する場合に比べて光の取り出し効率をアップさせることができる。

また、発光素子１を封止する光透過部材３の第１面３ａとレンズ部材２０の下面２０ａとが一体化されて空気層を介在しないので、発光素子１から出射する光の配光をコントロールするのが容易となる。また、光源１０’の発光面２とレンズ部材２０の間に空気層が介在しないため、第１実施形態と同様、レンズのサイズを小さくすることが出来る。その結果、レンズを含む発光装置２００の小型化が可能となる。

（第３実施形態）
図３には、本発明の第３実施形態に係る発光装置３００が示されている。この発光装置３００は、第１実施形態の発光装置１００におけるレンズ部材２０に４本の脚部２７（２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ）が設けられている他は同一の構成からなるので、脚部２７以外の構成については同一の符号を付すことで詳細な説明を省略する。

この実施形態に係る４本の脚部２７は、いずれの脚部２７も断面形状が三角形の角形部材によって形成されている。さらに、４本の脚部２７は、直交する２つの外側面２７ａ，２７ｂに対して１つの内側面２７ｃにテーパが付いている。このテーパは、脚部２７の先端２７ｄから根元２７ｅに向かって内側に傾斜するものである。したがって、脚部２７は、先端２７ｄから根元２７ｅの方に向かって次第に太くなっている。このように、４本の脚部２７は根元２７ｅの方が先端２７ｄより太くなっているので、レンズ部材２０の外側部２３の上面２３ｂと反対側で、外側部２３の外側に位置する下面２３ｄとの接続面接を大きく確保することができ、レンズ部材２０をしっかり支えることができる。また、脚部２７は、２つの外側面２７ａ，２７ｂの端部と１つの内側面２７ｃの端部とが合わさる２つのエッジ部分にそれぞれ面取り部２７ｆを有している。例えば、レンズ部材を金型形成する場合に、金型から取り出しやすい形状となるよう、隣り合う脚部２７がアーチ形状を有して連結されていても良い。

この実施形態に係る発光装置３００は、第１実施形態の発光装置１００と同様に、光源１０の発光面２から出射した光の配光をコントロールすることができる。

１ 発光素子
１ａ 発光素子の第１面
１ｂ 発光素子の下面
２ 発光面
３ 光透過部材
３ａ 光透過部材の第１面
４ 基板
５ａ，５ｂ 素子電極
６ａ，６ｂ 外部接続用電極
１０，１０’ 光源
２０ レンズ部材
２０ａ，２０ｂ レンズ部材の下面
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ ＴＩＲ面
２２ 凸レンズ
２２ａ 凸レンズの最頂部
２３ レンズ部材の外側部
２３ａ 外側部の内周面
２３ｂ 外側部の上面
２３ｃ 外側部の平面視でのアウトライン
２３ｄ 外側部の上面の反対側で、外側部の外側に位置する下面
２４ 凸レンズと外側部との間の凹空間部
２６，２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ，２６Ｄ 脚部
２７，２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ 脚部
２７ａ，２７ｂ 脚部の外側面
２７ｃ 脚部の内側面
２７ｄ 脚部の先端
２７ｅ 脚部の根元
２７ｆ 脚部の面取り部
１００，２００，３００ 発光装置

Claims (23)

1. 発光素子を含み、発光面を有する光源と、
   光源の発光面を取り囲むＴＩＲ面と、光源の発光面の上方に位置する凸レンズと、を有するレンズ部材と、を有し、
   光源の発光面とレンズ部材の間に空気層を介さない発光装置。
2. 光源の発光面は、発光素子の第１面である、請求項１に記載の発光装置。
3. 光源は、さらに発光素子を封止する光透過部材を含み、光源の発光面は、発光素子を封止する光透過部材の第１面である、請求項１に記載の発光装置。
4. 光源の発光面の中心は、光源の発光面の上方に位置する凸レンズの中心軸上にない、請求項１の発光装置。
5. 光源の発光面を取り囲むＴＩＲ面は、光源の発光面の上方に位置する凸レンズを取り囲むカップ形状を有する請求項１に記載の発光装置。
6. ＴＩＲ面は、凸レンズの中心軸を通るように、第１方向と第１方向に垂直な第２方向にレンズ部材を切断した場合に、第１方向でのＴＩＲ面の第１断面形状と第２方向でのＴＩＲ面の第２断面形状が異なる、請求項１又は５に記載の発光装置。
7. 第１方向でのＴＩＲ面の第１断面形状は、凸レンズの中心軸に対して左右のＴＩＲ面が対称形状であり、第２方向でのＴＩＲ面の第２断面形状は、凸レンズの中心軸に対して左右のＴＩＲ面が非対称形状である、請求項６に記載の発光装置。
8. 光源の発光面の中心を通る法線又は垂線を中心として、狭角の範囲内に出射された光源の発光面からの光は、光源の発光面の上方に位置する凸レンズにより屈折される、請求項１に記載の発光装置。
9. 光源の発光面の中心を通る法線又は垂線を中心として、０−４０度の範囲内に出射された光源の発光面からの光は、光源の発光面の上方に位置する凸レンズにより屈折される、請求項８に記載の発光装置。
10. 光源の発光面の中心を通る法線又は垂線を中心として、０−５５度の範囲内に出射された光源の発光面からの光は、光源の発光面の上方に位置する凸レンズにより屈折される、請求項８に記載の発光装置。
11. 光源の発光面の中心を通る法線又は垂線を中心として、広角の範囲内に出射された光源の発光面からの光は、光源の発光面を取り囲むＴＩＲ面により全反射される、請求項１に記載の発光装置。
12. 光源の発光面の中心を通る法線又は垂線を中心として、４０−９０度の範囲内に出射された光源の発光面からの光は、光源の発光面を取り囲むＴＩＲ面により全反射される、請求項１１に記載の発光装置。
13. 光源の発光面の中心を通る法線又は垂線を中心として、５５−９０度の範囲内に出射された光源の発光面からの光は、光源の発光面を取り囲むＴＩＲ面により屈折される、請求項１１に記載の発光装置。
14. さらに、光源が実装されて電気的に接続された基板を有する、請求項１に記載の発光装置。
15. さらに、レンズ部材は２つ以上の脚部を有する、請求項１に記載の発光装置。
16. さらに、レンズ部材は２つ以上の脚部を有し、レンズ部材の２つ以上の脚部は、光源の実装位置より外側で、基板に接着される、請求項１５に記載の発光装置。
17. ２つ以上の脚部は、脚部のエッジの少なくとも一部に面取り部を有する、請求項１５又は１６に記載の発光装置。
18. ２以上の脚部は、脚部の断面形状がエッジを面取りした三角形である、請求項１５又は１６に記載の発光装置。
19. ２以上の脚部は、脚部の先端が根元に比べて細くなっている、請求項１５又は１６に記載の発光装置。
20. レンズ部材の凸レンズは、平面視で、光源の発光面の８０％−１２０％の面積の底面を有する、請求項１に記載の発光装置。
21. レンズ部材は、凸レンズを取り囲むＴＩＲ面を含む外側部を有し、
    レンズ部材の凸レンズの上面および／もしくはレンズ部材の外側部の上面は、平坦面を含む、請求項１−２０のいずれかに記載の発光装置。
22. レンズ部材は、凸レンズを取り囲むＴＩＲ面を含む外側部を有し、
    レンズ部材の凸レンズの上面および／もしくはレンズ部材の外側部の上面は、フレネルレンズ面を含む、請求項１−２０のいずれかに記載の発光装置。
23. 光源の発光面を取り囲むＴＩＲ面は、自由曲面を含む、請求項１−２２のいずれかに記載の発光装置。

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