JP6703731B2 - Light emitting device, light irradiation device including the light emitting device, and light emitting unit - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置とその発光装置を備える光照射装置、並びに発光ユニットに関する。 The present invention relates to a light emitting device, a light irradiation device including the light emitting device, and a light emitting unit.
発光ダイオード(Light Emitting Diode:以下「LED」ともいう。)を発光素子として用いたCOB(Chip On Board)タイプの発光装置が知られている。例えば、基板上に載置された複数の発光素子と、半円柱状のシリンドリカルレンズが複数連なってなる透光性の封止部材と、を有し、複数の発光素子からなる発光素子列上に、半円柱状のシリンドリカルレンズ部がそれぞれ配置されるように設けられた発光装置が知られている。 A COB (Chip On Board) type light emitting device using a light emitting diode (hereinafter also referred to as “LED”) as a light emitting element is known. For example, a plurality of light emitting elements mounted on a substrate and a translucent sealing member in which a plurality of semi-cylindrical cylindrical lenses are arranged in series are provided on a light emitting element row formed of a plurality of light emitting elements. There is known a light emitting device provided with a semi-cylindrical cylindrical lens portion arranged therein.
このような発光装置は、例えば、紫外線領域の光(以降、紫外光と記載することがある。)を発する発光素子が実装され、樹脂硬化や印刷用の光照射装置として使用されることがある。この種の光照射装置では、一般的に、均一な強い紫外光をインクや樹脂等の被照射物に対して当てて硬化させるのが良いとされている。 In such a light emitting device, for example, a light emitting element that emits light in the ultraviolet region (hereinafter, also referred to as ultraviolet light) may be mounted and used as a light irradiation device for resin curing or printing. .. In this type of light irradiation device, it is generally considered good to apply uniform strong ultraviolet light to an irradiation target such as ink or resin to cure the irradiation target.
しかしながら、上記のようにインクや樹脂等に急に強い紫外光が当たると、その表面のみが硬化して内部まで十分に硬化できない場合がある。このため、被照射物に対して一気に強い光が当たりにくいように、光強度分布曲線の傾きが緩やかに変化する発光装置が求められている。 However, when the ink, resin, or the like is suddenly exposed to strong ultraviolet light as described above, only the surface of the ink may be cured, and the interior may not be sufficiently cured. Therefore, there is a demand for a light emitting device in which the slope of the light intensity distribution curve changes gently so that strong light is unlikely to hit the object to be irradiated all at once.
本発明の実施形態は、シリンドリカルレンズ部が複数並列された透光性部材を有する発光装置において、シリンドリカルレンズ部の並列方向における発光装置の光強度分布曲線の傾きが緩やかに変化する構成とすることを目的とする。また、被照射物に照射される光の強度を緩やかに変化させることが可能な光照射装置を提供することを目的とする。 According to the embodiment of the present invention, in a light emitting device having a light-transmissive member in which a plurality of cylindrical lens units are arranged in parallel, the inclination of the light intensity distribution curve of the light emitting device in the direction in which the cylindrical lens units are arranged in parallel is gradually changed. With the goal. Moreover, it aims at providing the light irradiation device which can change the intensity|strength of the light with which the to-be-irradiated object is irradiated gently.
本発明の実施形態にかかる発光装置は、基板と、前記基板上に載置され、3列以上の発光素子列を形成する複数の発光素子と、前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、3列以上のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、前記発光素子列は略等間隔で設けられており、前記複数のシリンドリカルレンズ部は、その並列方向において、少なくとも両端の列を含む第1シリンドリカルレンズ部と、前記第1シリンドリカルレンズ部よりも内側に設けられ、前記複数のシリンドリカルレンズ部において高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部と、を有する。 A light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a plurality of light emitting elements mounted on the substrate to form three or more light emitting element rows, and arranged on the light emitting element row, respectively. A light-transmitting member in which three or more columns of cylindrical lens sections are arranged in parallel, the light emitting element rows are provided at substantially equal intervals, and the plurality of cylindrical lens sections are arranged at least at both ends in the parallel direction. A first cylindrical lens portion including a row, and a second cylindrical lens portion that is provided inside the first cylindrical lens portion and has the highest height in the plurality of cylindrical lens portions.
また、本発明の実施形態にかかる発光装置は、複数の発光ユニットが並設されてなり、前記発光ユニットは、基板と、前記基板上に載置され、前記発光ユニットの並設方向に複数の発光素子列を形成する複数の発光素子と、前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、当該発光装置の前記シリンドリカルレンズ部は合わせて3列以上であり、前記シリンドリカルレンズ部は、その並列方向において、少なくとも両端の列を含む第1シリンドリカルレンズ部と、前記第1シリンドリカルレンズ部よりも内側に設けられ、複数の前記シリンドリカルレンズ部において高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部と、を有する。 Further, the light emitting device according to the embodiment of the present invention is configured by arranging a plurality of light emitting units side by side, the light emitting unit is mounted on the substrate and the substrate, and a plurality of light emitting units are disposed in a side by side arrangement direction. A plurality of light emitting elements forming a light emitting element row, and a translucent member in which a plurality of cylindrical lens portions are arranged in parallel so as to be respectively arranged on the light emitting element row, and the cylindrical lens of the light emitting device. The number of the sections is three or more in total, and the cylindrical lens section is provided inside the first cylindrical lens section including at least the rows at both ends in the parallel direction and inside the first cylindrical lens section. A second cylindrical lens portion having the highest height in the cylindrical lens portion.
本発明の実施形態にかかる光照射装置は、前記発光装置を複数備え、複数の前記発光装置の出射光を被照射物に照射する光照射装置であって、前記発光装置は、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じ方向に並設されており、複数の前記発光装置の被照射物に対する相対的な移動方向が、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じである。 A light irradiating device according to an embodiment of the present invention is a light irradiating device including a plurality of the light emitting devices, and irradiating an object to be irradiated with light emitted from the plurality of light emitting devices, wherein the light emitting device is the plurality of cylindrical The light emitting devices are arranged side by side in the same direction as the parallel direction, and the relative movement direction of the plurality of light emitting devices with respect to the irradiation target is the same as the parallel direction of the plurality of cylindrical lens units.
本発明の実施形態にかかる発光ユニットは、基板と、前記基板上に載置され、複数の発光素子列を形成する複数の発光素子と、前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、前記発光素子列は略等間隔で設けられており、前記複数のシリンドリカルレンズ部は、高さの異なる第1シリンドリカルレンズ部と第2シリンドリカルレンズ部とを有し、前記第2シリンドリカルレンズ部は、前記複数のシリンドリカルレンズ部において最も高さが高く、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向におけるいずれか一方の端部に設けられている。 A light emitting unit according to an exemplary embodiment of the present invention includes a substrate, a plurality of light emitting elements mounted on the substrate to form a plurality of light emitting element rows, and a plurality of light emitting elements arranged on the light emitting element row. And a translucent member in which the cylindrical lens portions are arranged in parallel, the light emitting element rows are provided at substantially equal intervals, and the plurality of cylindrical lens portions include a first cylindrical lens portion and a first cylindrical lens portion having different heights. And a second cylindrical lens portion, wherein the second cylindrical lens portion has the highest height in the plurality of cylindrical lens portions, and is provided at one end of the plurality of cylindrical lens portions in the parallel direction. There is.
上記構成の発光装置によれば、シリンドリカルレンズ部が複数並列された透光性部材を有する発光装置において、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向における発光装置の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができる。また、上記構成の光照射装置によれば、被照射物に照射される光の強度を緩やかに変化させることが可能である。 According to the light emitting device having the above configuration, in a light emitting device having a light-transmissive member in which a plurality of cylindrical lens units are arranged in parallel, the slope of the light intensity distribution curve of the light emitting device in the parallel direction of the plurality of cylindrical lens units is gently changed. be able to. Further, according to the light irradiation device having the above configuration, it is possible to gently change the intensity of the light with which the irradiation target is irradiated.
以下、実施形態に係る発光装置及びその発光装置を備える光照射装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面が示す部材の寸法、形状、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。更に以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。以下に記載される実施形態は、各構成等を適宜組み合わせて適用できる。 Hereinafter, a light emitting device according to an embodiment and a light irradiation device including the light emitting device will be described with reference to the drawings. The dimensions, shapes, positional relationships, etc. of the members shown in the drawings may be exaggerated for clarity of explanation. Further, in the following description, the same names and reference numerals basically indicate the same or similar members, and detailed description thereof will be appropriately omitted. The embodiments described below can be applied by appropriately combining the respective configurations and the like.
(実施形態1)
実施形態1に係る発光装置100を、図1〜図5に示す。図1は、実施形態1に係る発光装置を示す概略斜視図である。図2は、図1に示される発光装置の複数の発光素子の配列を示す概略平面図である。図3Aは、図1に示される発光装置のIIIA−IIIA線における概略断面図である。図3Bは、図3Aに示される概略断面図における発光装置の光強度分布曲線を示す。図4は、図3Aに示される発光装置のIV−IV線における概略断面図である。図5は、図3Aに示される発光装置のV−V線における概略断面図である。
(Embodiment 1)
The light emitting device 100 according to the first embodiment is shown in FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view showing the light emitting device according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic plan view showing an arrangement of a plurality of light emitting elements of the light emitting device shown in FIG. FIG. 3A is a schematic cross-sectional view taken along line IIIA-IIIA of the light emitting device shown in FIG. 1. FIG. 3B shows a light intensity distribution curve of the light emitting device in the schematic sectional view shown in FIG. 3A. FIG. 4 is a schematic sectional view taken along line IV-IV of the light emitting device shown in FIG. 3A. FIG. 5 is a schematic sectional view taken along line VV of the light emitting device shown in FIG. 3A.
発光装置100は、基板2と、基板2上に載置され、3列以上の発光素子列6を形成する複数の発光素子1と、発光素子列6上にそれぞれ配置されるように、3列以上のシリンドリカルレンズ部10が並列された透光性部材3と、を備えている。実施形態1の発光装置100では、図2に示されるように、基板2上に6列の発光素子列6が略等間隔で設けられており、該発光素子列6上にそれぞれ配置されるように、6列のシリンドリカルレンズ部10が並列された透光性部材3が設けられている。なお、本明細書において略等間隔とは、その間隔の差が2.0mm以下の微小なものを含むものとする。 The light emitting device 100 includes a substrate 2, a plurality of light emitting elements 1 mounted on the substrate 2 and forming three or more light emitting element rows 6, and three rows of light emitting elements 1 arranged on each of the light emitting element rows 6. The translucent member 3 in which the above cylindrical lens portions 10 are arranged in parallel is provided. In the light emitting device 100 of the first embodiment, as shown in FIG. 2, six light emitting element rows 6 are provided on the substrate 2 at substantially equal intervals, and are arranged on the light emitting element rows 6, respectively. In addition, a light-transmissive member 3 in which six columns of cylindrical lens portions 10 are arranged in parallel is provided. In addition, in the present specification, “substantially equal intervals” includes minute things with a difference of 2.0 mm or less.
複数のシリンドリカルレンズ部10は、その並列方向において、両端の列を含む第1シリンドリカルレンズ部11と、第1シリンドリカルレンズ部11よりも内側に設けられ、複数のシリンドリカルレンズ部10において高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部12と、を有する。実施形態1では、図2及び図3Aに示されるように、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における両端の列及び両端の列に隣接する内側の列の計4列が、第1シリンドリカルレンズ部11A、11Bである。また、第1シリンドリカルレンズ部11A、11Bよりも内側に設けられ、複数のシリンドリカルレンズ部10において高さが最も高い中央部の2列が、第2シリンドリカルレンズ部12Aである。このような形状の透光性部材3を有すると、例えば、略同じ高さのシリンドリカルレンズ部が複数並列された形状の透光性部材を有する発光装置と比べて、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向における光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができる。
以下、発光装置100の透光性部材3について詳述する。
In the parallel direction, the plurality of cylindrical lens portions 10 are provided inside the first cylindrical lens portion 11 including rows at both ends and inside the first cylindrical lens portion 11, and the height of the plurality of cylindrical lens portions 10 is the highest. And a second high cylindrical lens portion 12. In the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3A, a total of four rows, that is, the rows at both ends of the plurality of cylindrical lens portions 10 in the parallel direction and the inside rows adjacent to the rows at both ends are the first cylindrical lens portions. 11A and 11B. Further, the two columns of the central portion, which is provided inside the first cylindrical lens portions 11A and 11B and has the highest height in the plurality of cylindrical lens portions 10, are the second cylindrical lens portions 12A. When the translucent member 3 having such a shape is provided, for example, compared with a light emitting device having a translucent member having a shape in which a plurality of cylindrical lens portions having substantially the same height are arranged in parallel, a plurality of cylindrical lens portions are arranged in parallel. The slope of the light intensity distribution curve in the direction can be gently changed.
Hereinafter, the translucent member 3 of the light emitting device 100 will be described in detail.
(透光性部材3)
透光性部材3は、基板2上に配置された複数の発光素子1を封止するものであり、発光素子1を外部の埃や応力から保護するとともに、所望の配光特性の発光装置となるように配光を調整するものである。実施形態1の透光性部材3は、図3Aに示されるように、3列以上のシリンドリカルレンズ部10がその下端側(基板側)の連結部13によって連結された形状であり、隣接するシリンドリカルレンズ部10の間には谷間7が形成されている。このように、アレイ状の複数のシリンドリカルレンズ部10がそれらを連結する連結部13によって一体に設けられていることで、複数のシリンドリカルレンズ部10どうしが離間して設けられる場合に比べて、発光装置の光強度分布曲線を比較的滑らかな曲線とすることができる。
(Translucent member 3)
The translucent member 3 seals the plurality of light emitting elements 1 arranged on the substrate 2, protects the light emitting elements 1 from external dust and stress, and provides a light emitting device having a desired light distribution characteristic. The light distribution is adjusted so that As shown in FIG. 3A, the translucent member 3 of Embodiment 1 has a shape in which three or more rows of cylindrical lens portions 10 are connected by a connecting portion 13 on the lower end side (substrate side) thereof, and adjacent cylindrical A valley 7 is formed between the lens portions 10. In this way, since the plurality of arrayed cylindrical lens portions 10 are integrally provided by the connecting portion 13 that connects them, compared to the case where the plurality of cylindrical lens portions 10 are provided separately, The light intensity distribution curve of the device can be a relatively smooth curve.
ここで、本明細書において「複数のシリンドリカルレンズ部10の中央」は、シリンドリカルレンズ部10が3列以上の偶数列である場合、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における中央に位置する谷間7であり、シリンドリカルレンズ部10が3列以上の奇数列である場合は、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における中央に位置する列を指す。なお、透光性部材3は、複数のシリンドリカルレンズ部10の他、シリンドリカルレンズ部の下端部から外側へ広がる鍔部を有していてもよい。 Here, in the present specification, the “center of the plurality of cylindrical lens portions 10 ”means a valley 7 located at the center of the plurality of cylindrical lens portions 10 in the parallel direction when the cylindrical lens portions 10 are an even number of three or more rows. When the cylindrical lens unit 10 is an odd-numbered column having three or more columns, it means the column located at the center in the parallel direction of the plurality of cylindrical lens units 10. The translucent member 3 may have, in addition to the plurality of cylindrical lens portions 10, a collar portion that spreads outward from the lower end portion of the cylindrical lens portion.
(シリンドリカルレンズ部10)
本明細書において、シリンドリカルレンズ部10とは、上面であるシリンドリカル面と、下面である平坦面とで構成される平凸タイプのレンズのことを指す。実施形態1では、図3Aに示されるように、シリンドリカルレンズ部10は、断面形状が中央凸の略半楕円形状又は略半円形状である。シリンドリカルレンズ部10は、平面視でその延伸方向に垂直な方向に並列されている。なお、実施形態1では、複数のシリンドリカルレンズ部10の径は、それぞれ略等しいものとする。
(Cylindrical lens part 10)
In the present specification, the cylindrical lens unit 10 refers to a plano-convex type lens including a cylindrical surface that is an upper surface and a flat surface that is a lower surface. In the first embodiment, as shown in FIG. 3A, the cylindrical lens portion 10 has a substantially semi-elliptical shape or a semi-circular shape with a central convex cross section. The cylindrical lens portions 10 are juxtaposed in a direction perpendicular to the extending direction in plan view. In addition, in the first embodiment, the diameters of the plurality of cylindrical lens portions 10 are substantially equal to each other.
透光性部材3は、各々のシリンドリカルレンズ部10が、複数の発光素子1が配列されてなる発光素子列6上にそれぞれ配置されるように、基板2上に設けられる。発光素子列6が基板2上に少なくとも3列以上設けられるため、シリンドリカルレンズ部10も少なくとも3列以上設けられる。実施形態1では、シリンドリカルレンズ部10は、その頂部が発光素子1の発光面の略中心上に位置するように配置される。 The translucent member 3 is provided on the substrate 2 so that the respective cylindrical lens portions 10 are respectively arranged on the light emitting element rows 6 in which the plurality of light emitting elements 1 are arranged. Since the light emitting element rows 6 are provided on the substrate 2 in at least three rows or more, the cylindrical lens portion 10 is also provided in at least three rows or more. In the first embodiment, the cylindrical lens portion 10 is arranged such that the top thereof is located substantially on the center of the light emitting surface of the light emitting element 1.
実施形態の透光性部材3は、複数の発光素子1の出射光を透過させて所望の配光を得るために、高さの異なるシリンドリカルレンズ部10、すなわち、第1シリンドリカルレンズ部11と、第2シリンドリカルレンズ部12と、を備えている。第1シリンドリカルレンズ部11は、複数のシリンドリカルレンズ部10のうち、少なくとも両端の列を含んでいる。第2シリンドリカルレンズ部12は、図3Aに示されるように、第1シリンドリカルレンズ部11の内側の列であって、その高さ(h1)が第1シリンドリカルレンズ部11の高さ(h2、h3)よりも高く、複数のシリンドリカルレンズ部10において高さが最も高くなっている。 The translucent member 3 of the embodiment transmits the emitted light of the plurality of light emitting elements 1 to obtain a desired light distribution, and thus the cylindrical lens portion 10 having different heights, that is, the first cylindrical lens portion 11, The second cylindrical lens unit 12 is provided. The first cylindrical lens unit 11 includes at least both rows of the plurality of cylindrical lens units 10. As shown in FIG. 3A, the second cylindrical lens portion 12 is an inner row of the first cylindrical lens portion 11, and its height (h1) is the height (h2, h3) of the first cylindrical lens portion 11. ), and the height is highest in the plurality of cylindrical lens portions 10.
一般的に、シリンドリカルレンズ部は、その高さ(h)が高いほど、発光素子からの出射光の指向性を高くできることが知られている。以下に、高さ(h)が高いシリンドリカルレンズ部10が、高さの低いシリンドリカルレンズ部に比べて指向性が高くなるメカニズムについて説明する。 It is generally known that the higher the height (h) of the cylindrical lens portion, the higher the directivity of the light emitted from the light emitting element. The mechanism by which the cylindrical lens portion 10 having a high height (h) has higher directivity than that of a cylindrical lens portion having a low height will be described below.
実施形態1では、図3Aに示すように、断面形状が略半楕円形のシリンドリカルレンズ部10の径(b)を変えずに、高さ(a)を大きくすることで、第2シリンドリカルレンズ部12の高さを第1シリンドリカルレンズ部11よりも高くしている。これにより、第2シリンドリカルレンズ部12の上端側の湾曲部の曲率半径が、第1シリンドリカルレンズ部11の上端側の湾曲部の曲率半径よりも小さくなるため、第2シリンドリカルレンズ部12は第1シリンドリカルレンズ部11に比べて集光作用が高くなる。
また、シリンドリカルレンズ部10の高さ(h)が高いと、シリンドリカルレンズ部10の延伸方向においても、集光作用を高くすることができる。図4及び図5には、シリンドリカルレンズ部10の延伸方向において、発光素子1から照射角αで出射される光の進み方が概略的に矢印で示されている。図に示されるように、図5に示される高さの低い第1シリンドリカルレンズ部11Bを透過した光は、図4に示される高さの高い第2シリンドリカルレンズ部12Aを透過した光に比べて、レンズの界面が近い分だけ拡散作用が大きくなる。このため、シリンドリカルレンズ部10は、高さ(h)が高い方がその延伸方向において光の拡散作用が抑制されやすい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3A, the height (a) is increased without changing the diameter (b) of the cylindrical lens portion 10 having a substantially semi-elliptical cross section, so that the second cylindrical lens portion is formed. The height of 12 is made higher than that of the first cylindrical lens portion 11. As a result, the radius of curvature of the curved portion on the upper end side of the second cylindrical lens portion 12 becomes smaller than the radius of curvature of the curved portion on the upper end side of the first cylindrical lens portion 11, so that the second cylindrical lens portion 12 is As compared with the cylindrical lens portion 11, the light condensing action is higher.
Further, when the height (h) of the cylindrical lens portion 10 is high, the light condensing action can be enhanced even in the extending direction of the cylindrical lens portion 10. 4 and 5, in the extending direction of the cylindrical lens portion 10, the direction of travel of the light emitted from the light emitting element 1 at the irradiation angle α is schematically indicated by an arrow. As shown in the figure, the light transmitted through the first cylindrical lens portion 11B having a low height shown in FIG. 5 is compared with the light transmitted through the second cylindrical lens portion 12A having a high height shown in FIG. , The diffusing effect is increased as the lens interface is closer. Therefore, in the cylindrical lens portion 10, the higher the height (h) is, the more easily the light diffusion action is suppressed in the extending direction.
以上のように、シリンドリカルレンズ部10の上端側の曲率半径が小さくなることによる集光作用と、シリンドリカルレンズ部10の高さが高いことによる光の拡散抑制の作用と、により、第2シリンドリカルレンズ部12の指向性は、第1シリンドリカルレンズ部11の指向性よりも高くなる。 As described above, the second cylindrical lens has the function of condensing light due to the smaller radius of curvature on the upper end side of the cylindrical lens portion 10 and the effect of suppressing the diffusion of light due to the height of the cylindrical lens portion 10. The directivity of the portion 12 is higher than the directivity of the first cylindrical lens portion 11.
第2シリンドリカルレンズ部12は、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向において、中央部に設けられることが好ましい。本明細書において「中央部」とは、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における全長を100とし、一端側を0、他端側を100として表すと、中央寄りの20〜80、より好ましくは40〜60の領域のことを指す。より具体的には、シリンドリカルレンズ部10が3列である場合は、「中央部」はその中央列であり、5列以上の奇数列である場合の「中央部」は、中央列及びその両隣のうち少なくとも一つの列を含む列である。また、シリンドリカルレンズ部10が4列である場合の「中央部」は、中央に位置する谷間を形成する2列であり、6列以上の偶数列である場合の「中央部」は、中央に位置する谷間を形成する2列、及びその両隣の少なくとも1つの列を含む列である。このような範囲に、前述のような指向性の高い第2シリンドリカルレンズ部12を設けることで、光強度分布曲線の中央部において光強度が高い発光装置100とすることができる。 The second cylindrical lens portion 12 is preferably provided in the central portion in the parallel direction of the plurality of cylindrical lens portions 10. In the present specification, the "central portion" is such that the total length of the plurality of cylindrical lens portions 10 in the parallel direction is 100, one end side is 0, and the other end side is 100. It refers to the region of 40 to 60. More specifically, when the cylindrical lens portion 10 has three rows, the "central portion" is the central row, and when the cylindrical lens portion 10 is an odd row of five rows or more, the "central portion" is the central row and both sides thereof. A column including at least one of the columns. Further, when the cylindrical lens portion 10 has four rows, the “central portion” is two rows that form a valley located at the center, and when the cylindrical lens portion 10 is an even row of six rows or more, the “central portion” is at the center. It is a row that includes two rows forming a located valley and at least one row on both sides thereof. By providing the second cylindrical lens portion 12 having high directivity as described above in such a range, the light emitting device 100 having high light intensity in the central portion of the light intensity distribution curve can be obtained.
実施形態1では、図3Aに示されるように、透光性部材3が6列のシリンドリカルレンズ部10を有しており、6列のシリンドリカルレンズ部10の両端の列及び両端の列に隣接する列の計4列が第1シリンドリカルレンズ部11であり、それらの内側の2列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部10の中央の谷間7を形成する列が、複数のシリンドリカルレンズ部10において高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部12である。 In the first embodiment, as shown in FIG. 3A, the translucent member 3 has six columns of cylindrical lens portions 10, and is adjacent to both ends and both ends of the six columns of cylindrical lens parts 10. A total of four rows are the first cylindrical lens portions 11, and the inner two rows thereof, that is, the row forming the central valley 7 of the plurality of cylindrical lens portions 10 has a height in the plurality of cylindrical lens portions 10. It is the highest second cylindrical lens portion 12.
図3Aに示される透光性部材3は、第2シリンドリカルレンズ部12Aの高さ(h1)が最も高く、両端の第1シリンドリカルレンズ部11Bの高さ(h3)が最も低い。また、第2シリンドリカルレンズ部12から外側に向かって高さが次第に低くなるように、第1シリンドリカルレンズ部11の高さが設定されている。第1シリンドリカルレンズ部11及び第2シリンドリカルレンズ部12の高さは、所望の配光特性、発光素子1の寸法や配列等によって適宜設定することができる。第1シリンドリカルレンズ部11及び第2シリンドリカルレンズ部12の高さは、例えば0.1mm〜4.0mmとすることができる。また、実施形態1では、例えばシリンドリカルレンズ部10の高さを、第2シリンドリカルレンズ部12から外側に0.1mmずつ低く設定することができる。具体的には、図3Aにおいて、第1シリンドリカルレンズ部11Aの高さを第2シリンドリカルレンズ部12Aの高さよりも0.1mm低く設定し、第1シリンドリカルレンズ部11Bの高さを第1シリンドリカルレンズ部11Aの高さよりも0.1mm低く設定することができる。このような構成とすることで、図3Bに示されるように、略同じ高さのシリンドリカルレンズ部が複数並列された形状の透光性部材を有する発光装置の光強度分布曲線と比べて、光強度分布曲線の傾きが緩やかに変化し、その中央部付近で光強度が高くなる発光装置100とすることができる。なお、図3Bに示されるグラフは、平面視1.4mm×1.4mm、厚さ0.3mmの発光素子1を用い、それぞれのシリンドリカルレンズ部10の径(b1、b2、b3)が3.0mm、第2シリンドリカルレンズ部12Aの高さ(h1)が3.5mm、第1シリンドリカルレンズ部11Aの高さ(h2)が2.8mm、第1シリンドリカルレンズ部11Bの高さ(h3)が2.5mmである透光性部材3を有する発光装置の光強度分布曲線を示す。 In the translucent member 3 shown in FIG. 3A, the height (h1) of the second cylindrical lens portion 12A is the highest, and the height (h3) of the first cylindrical lens portions 11B at both ends is the lowest. Further, the height of the first cylindrical lens portion 11 is set such that the height gradually decreases from the second cylindrical lens portion 12 toward the outside. The heights of the first cylindrical lens portion 11 and the second cylindrical lens portion 12 can be appropriately set according to desired light distribution characteristics, dimensions and arrangement of the light emitting elements 1, and the like. The height of the first cylindrical lens unit 11 and the second cylindrical lens unit 12 can be, for example, 0.1 mm to 4.0 mm. Further, in the first embodiment, for example, the height of the cylindrical lens portion 10 can be set to be lower by 0.1 mm from the second cylindrical lens portion 12 to the outside. Specifically, in FIG. 3A, the height of the first cylindrical lens portion 11A is set to be 0.1 mm lower than the height of the second cylindrical lens portion 12A, and the height of the first cylindrical lens portion 11B is set to the first cylindrical lens portion 11B. It can be set to be 0.1 mm lower than the height of the portion 11A. With such a configuration, as shown in FIG. 3B, as compared with the light intensity distribution curve of the light emitting device having the light transmissive member having a shape in which a plurality of cylindrical lens portions having substantially the same height are arranged in parallel, It is possible to obtain the light emitting device 100 in which the slope of the intensity distribution curve changes gently and the light intensity increases near the central portion. The graph shown in FIG. 3B uses the light emitting element 1 having a plan view of 1.4 mm×1.4 mm and a thickness of 0.3 mm, and the diameters (b1, b2, b3) of the respective cylindrical lens portions 10 are 3. 0 mm, the height (h1) of the second cylindrical lens portion 12A is 3.5 mm, the height (h2) of the first cylindrical lens portion 11A is 2.8 mm, and the height (h3) of the first cylindrical lens portion 11B is 2 3 shows a light intensity distribution curve of a light emitting device having a translucent member 3 having a size of 0.5 mm.
さらに、図3Aに示される複数のシリンドリカルレンズ部10の高さは、その並列方向における中央(実施形態1では中央の谷間7)を基準として、左右対称になっている。すなわち、中央部に設けられる2列の第2シリンドリカルレンズ部12Aの高さ(h1)は略等しく、第2シリンドリカルレンズ部12Aの両隣に設けられる左右2列の第1シリンドリカルレンズ部11Aの高さ(h2)は略等しく、さらにその両隣の列、すなわち両端に設けられる左右2列の第1シリンドリカルレンズ部11Bの高さ(h3)は略等しい。このように、複数のシリンドリカルレンズ部10の高さがその並列方向における中央を基準として左右対称であると、シリンドリカルレンズ部10の並列方向における発光装置100の光強度分布曲線を左右対称とすることができる。なお、複数のシリンドリカルレンズ部10の高さを、その並列方向の中央を基準として左右非対称にして所望の配光を実現してもよい。 Furthermore, the heights of the plurality of cylindrical lens portions 10 shown in FIG. 3A are symmetrical with respect to the center (valley 7 of the center in the first embodiment) in the parallel direction. That is, the heights (h1) of the two rows of the second cylindrical lens portions 12A provided in the central portion are substantially equal to each other, and the heights of the left and right two rows of the first cylindrical lens portions 11A provided on both sides of the second cylindrical lens portion 12A are the same. (H2) are substantially equal to each other, and the heights (h3) of the first cylindrical lens portions 11B on both adjacent columns, that is, the two columns on the left and right provided at both ends are substantially equal. As described above, when the heights of the plurality of cylindrical lens units 10 are symmetrical with respect to the center in the parallel direction, the light intensity distribution curve of the light emitting device 100 in the parallel direction of the cylindrical lens units 10 should be symmetrical. You can The heights of the plurality of cylindrical lens units 10 may be left-right asymmetrical with respect to the center in the parallel direction to achieve a desired light distribution.
透光性部材3の材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂、ガラス等を用いることができる。樹脂としては、例えば、耐久性、成形のしやすさ等の観点から、シリコーン樹脂等を使用することができる。透光性部材3は、圧縮成形、トランスファ成形、キャスティング成形等で設けることができ、例えば、複数の発光素子1が載置された基板2の上面を、複数のシリンドリカルレンズ部10を形成可能な凹部を備えた金型で型閉すると共に、基板と金型とで形成された空間に液状の材料を注入した後、硬化させることで成形することができる。その他、粘度等の条件を調整することで、各発光素子列上に樹脂等の材料をライン状に描画して硬化することで形成してもよい。 As a material of the translucent member 3, a resin such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin, glass or the like can be used. As the resin, for example, a silicone resin or the like can be used from the viewpoints of durability, moldability, and the like. The translucent member 3 can be provided by compression molding, transfer molding, casting molding, or the like. For example, a plurality of cylindrical lens portions 10 can be formed on the upper surface of the substrate 2 on which the plurality of light emitting elements 1 are mounted. Molding can be performed by closing the mold with a mold having a recess, injecting a liquid material into a space formed by the substrate and the mold, and then curing the material. In addition, by adjusting conditions such as viscosity, a material such as a resin may be drawn in a line shape on each light emitting element row and cured to form the light emitting element row.
ここで、基板2表面の凹凸状態や、注入する際の樹脂の粘度、温度、注入圧等を調整することで、透光性部材3にボイドが発生することを防止できる。基板2上の複数の発光素子1間に十分な間隔を確保しておくことで、注入される透光性部材3の流動性を向上させてボイドの発生を抑制することができる。また、透光性部材3を注入する前工程として、発光素子1が実装された基板2上を有機溶剤等で濡らすことによっても、成形時における透光性部材3の流動性を向上させることができる。有機溶剤としては、メチルエチルケトン(MEK)等を用いることができる。 Here, it is possible to prevent the occurrence of voids in the light-transmissive member 3 by adjusting the unevenness of the surface of the substrate 2, the viscosity of the resin at the time of injection, the temperature, the injection pressure, and the like. By ensuring a sufficient space between the plurality of light emitting elements 1 on the substrate 2, it is possible to improve the fluidity of the transparent member 3 to be injected and suppress the generation of voids. Further, as a pre-process of injecting the translucent member 3, the fluidity of the translucent member 3 at the time of molding can also be improved by wetting the substrate 2 on which the light emitting element 1 is mounted with an organic solvent or the like. it can. Methyl ethyl ketone (MEK) or the like can be used as the organic solvent.
(発光素子1)
発光素子1は、発光ダイオード等の半導体発光素子を用いることが好ましい。このような半導体発光素子としては、窒化物半導体等を形成させたものが好適に用いられる。発光素子1は、少なくとも発光層を含む半導体層と、正負の電極と、を有する。例えば、発光層の材料として、InXAlYGa1-X-YN(0≦X≦1、0≦Y≦1、X+Y≦1)等が利用できる。本実施形態では、発光素子として紫外光から赤外光まで種々の発光波長のものを選択することができるが、特に紫外光を発するものを使用することができる。ここで、紫外光とは、発光波長400nm以下のものを指し、特に、発光波長330nm〜380nmの近紫外と言われる領域の光を発するものを好適に用いることができる。
(Light emitting element 1)
The light emitting element 1 is preferably a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode. As such a semiconductor light emitting device, a device formed with a nitride semiconductor or the like is preferably used. The light emitting element 1 has a semiconductor layer including at least a light emitting layer, and positive and negative electrodes. For example, as a material for the light emitting layer, In X Al Y Ga 1-XY N (0≦X≦1, 0≦Y≦1, X+Y≦1) or the like can be used. In the present embodiment, as the light emitting element, those having various emission wavelengths from ultraviolet light to infrared light can be selected, but in particular, an element emitting ultraviolet light can be used. Here, ultraviolet light refers to light having an emission wavelength of 400 nm or less, and in particular, light that emits light in a region called near ultraviolet having an emission wavelength of 330 nm to 380 nm can be preferably used.
実施形態1の発光素子1は、上面と下面に電極を備えており、下面電極が基板2上の導電層5に導電性接着剤等によって接合される。導電性接着剤としては、Au−Sn、Au−In等の半田が挙げられる。また、発光素子1の上面電極は、導電性ワイヤ4によって、下面電極が接続される導電層5に隣接する導電層5に通電される。図2に示される発光素子1は、上面の中央部に電極が設けられており、この電極と導電層5とが1本の導電性ワイヤ4で接続されているが、これに限らず、電極の位置、電極及び導電性ワイヤの数等は適宜変更することができる。なお、発光素子は、同一面上に正負の電極が設けられたものでもよく、電極を有する面が導電性接着剤によって導電層5に接合されていてもよいし、電極を有する面と反対側の面が絶縁性接着剤によって導電層5と接続され、導電性ワイヤによってそれぞれの電極と導電層とが電気的に接続されていてもよい。 The light emitting device 1 of the first embodiment has electrodes on the upper surface and the lower surface, and the lower surface electrode is bonded to the conductive layer 5 on the substrate 2 by a conductive adhesive or the like. Examples of the conductive adhesive include solder such as Au-Sn and Au-In. Further, the upper surface electrode of the light emitting element 1 is energized by the conductive wire 4 to the conductive layer 5 adjacent to the conductive layer 5 to which the lower surface electrode is connected. In the light emitting element 1 shown in FIG. 2, an electrode is provided in the central portion of the upper surface, and this electrode and the conductive layer 5 are connected by a single conductive wire 4. However, the invention is not limited to this. The position, the number of electrodes and conductive wires, and the like can be changed as appropriate. The light-emitting element may have positive and negative electrodes provided on the same surface, the surface having the electrodes may be bonded to the conductive layer 5 with a conductive adhesive, or the surface opposite to the surface having the electrodes. The surface may be connected to the conductive layer 5 by an insulating adhesive, and each electrode and the conductive layer may be electrically connected by a conductive wire.
図2に示す発光素子1は、平面形状が四角形である。四角形の例としては、正方形、矩形が挙げられる。ただし、発光素子の平面形状はこれに限らず、例えば六角形等の多角形や円形、楕円形等とすることもできる。また、発光素子1の大きさ及び厚みは、適宜選択することができる。例えば、一例として平面視1.4mm×1.4mm、厚み0.3mmの発光素子1を用いることができる。 The light emitting element 1 shown in FIG. 2 has a quadrangular planar shape. Examples of the quadrangle include a square and a rectangle. However, the planar shape of the light emitting element is not limited to this, and may be, for example, a polygon such as a hexagon, a circle, an ellipse, or the like. Further, the size and thickness of the light emitting element 1 can be appropriately selected. For example, as an example, the light emitting element 1 having a plan view of 1.4 mm×1.4 mm and a thickness of 0.3 mm can be used.
図2に示されるように、複数の発光素子1は、ライン状に配置されて少なくとも3列以上の発光素子列6を形成すると共に、発光素子列6が複数並べられてマトリクス状に配置されている。図2では、1列の発光素子列6に12個の発光素子1が載置されており、該発光素子列6が6列設けられている。したがって、発光装置100は72個の発光素子1を備えている。しかし、これに限らず、発光素子1の配列パターンや発光素子1の数、発光素子列6の数は適宜変更することができる。また、実施形態1では、発光素子列6の発光素子1どうしは略等間隔で載置されており、発光素子列6どうしは略等間隔で並列されている。このように略等間隔で発光素子1及び発光素子列6を設けることで、発光素子1の載置が容易となるため好ましい。 As shown in FIG. 2, a plurality of light emitting elements 1 are arranged in a line to form at least three or more light emitting element rows 6, and a plurality of light emitting element rows 6 are arranged in a matrix. There is. In FIG. 2, twelve light emitting elements 1 are mounted on one light emitting element row 6, and six light emitting element rows 6 are provided. Therefore, the light emitting device 100 includes 72 light emitting elements 1. However, not limited to this, the arrangement pattern of the light emitting elements 1, the number of the light emitting elements 1, and the number of the light emitting element rows 6 can be appropriately changed. Further, in the first embodiment, the light emitting elements 1 of the light emitting element row 6 are mounted at substantially equal intervals, and the light emitting element rows 6 are arranged at substantially equal intervals. It is preferable to provide the light emitting elements 1 and the light emitting element rows 6 at substantially equal intervals in this manner, because the light emitting elements 1 can be easily placed.
図2に示される複数の発光素子1は、導電層5と導電性ワイヤ4を介して12直列6並列に接続されている。ただし、接続パターンはこれに限らず、適宜変更することができる。また、実施形態1では、直列に接続された複数の発光素子1の配列方向と、シリンドリカルレンズ部10の延伸方向とが一致するように設けられている。このようにすることで、透光性部材3の厚みが比較的薄くなる谷間7と、発光素子1に接続する導電性ワイヤ4と導電層5との接続部と、が重ならないように設けやすいため、接続部に外部からの応力がかかりにくく、導電性ワイヤ4の断線を抑制することができる。 The plurality of light emitting elements 1 shown in FIG. 2 are connected in 12 series and 6 parallel via the conductive layer 5 and the conductive wire 4. However, the connection pattern is not limited to this, and can be changed as appropriate. Further, in the first embodiment, the arrangement direction of the plurality of light emitting elements 1 connected in series and the extending direction of the cylindrical lens portion 10 are provided so as to coincide with each other. By doing so, it is easy to provide so that the valley 7 where the thickness of the translucent member 3 is relatively thin and the connecting portion of the conductive wire 4 and the conductive layer 5 connected to the light emitting element 1 do not overlap. Therefore, external stress is unlikely to be applied to the connecting portion, and the disconnection of the conductive wire 4 can be suppressed.
(基板2)
基板2は、図2及び図3Aに示されるように、絶縁性の基材2Aと、基材2A上に設けられ、発光素子1に給電するための導電層5と、を有する。基板2は、図1に示されるように、その両端側に、固定具19を用いて発光装置100を実装基板に固定するための孔18を有していてもよい。
(Substrate 2)
As shown in FIGS. 2 and 3A, the substrate 2 has an insulating base material 2A and a conductive layer 5 provided on the base material 2A for supplying power to the light emitting element 1. As shown in FIG. 1, the board 2 may have holes 18 on both ends thereof for fixing the light emitting device 100 to the mounting board by using the fixtures 19.
基材2Aの材料としては、セラミックス、樹脂、ガラス等の絶縁性材料が挙げられる。特に、放熱性の観点から、無機材料であるセラミックスが好ましい。セラミックスとしては、特に放熱性の高いAlNが好ましい。 Examples of the material of the base material 2A include insulating materials such as ceramics, resin, and glass. Particularly, ceramics, which are inorganic materials, are preferable from the viewpoint of heat dissipation. As ceramics, AlN having a particularly high heat dissipation property is preferable.
導電層5の材料は、発光素子1と電気的に接続可能なものであれば特に限定されず、当該分野で公知の材料によって形成することができる。例えば、Cu、Ni、Pd、W、Cr、Ti、Al、Ag、Au又はそれらの合金等を用いることができる。特に、放熱性の観点から、Cu又はCu合金が好ましい。なお、導電層5の表面には、Ag、Pt、Sn、Au、Cu、Rd、又はこれらの合金や、酸化物の被膜が形成されていてもよい。導電層5は、めっき、スパッタ、その他の公知の方法で形成してもよいし、リードフレームを用い、リードフレームに樹脂等の基材を成形して基板2としてもよい。 The material of the conductive layer 5 is not particularly limited as long as it can be electrically connected to the light emitting element 1, and can be formed of a material known in the art. For example, Cu, Ni, Pd, W, Cr, Ti, Al, Ag, Au or alloys thereof can be used. In particular, Cu or Cu alloy is preferable from the viewpoint of heat dissipation. The surface of the conductive layer 5 may be coated with Ag, Pt, Sn, Au, Cu, Rd, an alloy thereof, or an oxide film. The conductive layer 5 may be formed by a known method such as plating, sputtering, or a lead frame may be used, and a base material such as resin may be molded on the lead frame to form the substrate 2.
(導電性ワイヤ4)
実施形態1では、導電性ワイヤ4は、発光素子1の上面電極と、該発光素子1が載置される導電層5に隣接する導電層5とを電気的に接続する。導電性ワイヤ4は金属線であり、所定のループ形状を形成するように接続されている。導電性ワイヤ4の材料としては、例えばAuが挙げられる。
(Conductive wire 4)
In the first embodiment, the conductive wire 4 electrically connects the upper surface electrode of the light emitting element 1 and the conductive layer 5 adjacent to the conductive layer 5 on which the light emitting element 1 is mounted. The conductive wire 4 is a metal wire and is connected so as to form a predetermined loop shape. The material of the conductive wire 4 may be Au, for example.
その他、発光装置100は、保護素子等の電子部品を備えていてもよい。保護素子としては、例えば、ツェナーダイオード、コンデンサ、バリスタ等が挙げられる。特に発光装置100に保護素子としてツェナーダイオードを載置することで、駆動における信頼性が高い発光装置100を提供することができる。 In addition, the light emitting device 100 may include electronic components such as a protection element. Examples of the protective element include a Zener diode, a capacitor and a varistor. In particular, by mounting a Zener diode as a protective element on the light emitting device 100, it is possible to provide the light emitting device 100 having high driving reliability.
(実施形態2)
図6は、実施形態2に係る発光装置200の概略断面図である。実施形態2の発光装置200は、透光性部材23の形状が、図3Aに示される実施形態1の透光性部材3の形状と異なる。図6に示される透光性部材23は、実施形態1の透光性部材3と同様に6列のシリンドリカルレンズ部10が連結部13によって連結された形状であり、中央部に配置された2列が、複数のシリンドリカルレンズ部10において最も高い第2シリンドリカルレンズ部12Bである。また、第2シリンドリカルレンズ部12Bの外側の左右2列ずつ計4列が第1シリンドリカルレンズ部11C、11Dである。図6に示す透光性部材23では、複数のシリンドリカルレンズ部10の両端の2列の第1シリンドリカルレンズ部11Dの高さ(h3)が最も低く、第2シリンドリカルレンズ部12から外側に向かってシリンドリカルレンズ部10の高さが次第に低くなっている。さらに、図6に示される複数のシリンドリカルレンズ部10の高さは、その並列方向における中央(実施形態2では真ん中の谷間)を基準として、左右対称になっている。すなわち、中央部に設けられる2列の第2シリンドリカルレンズ部12Bの高さ(h1)は略等しく、第2シリンドリカルレンズ部12Bの両隣に設けられる2列の第1シリンドリカルレンズ部11Cの高さ(h2)は略等しく、第1シリンドリカルレンズ部11Cの外側の列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部10の両端に設けられる第1シリンドリカルレンズ部11Dの高さ(h3)は略等しい。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device 200 according to the second embodiment. In the light emitting device 200 of the second embodiment, the shape of the transparent member 23 is different from the shape of the transparent member 3 of the first embodiment shown in FIG. 3A. The translucent member 23 shown in FIG. 6 has a shape in which six columns of cylindrical lens portions 10 are connected by a connecting portion 13 as in the case of the translucent member 3 of the first embodiment. The row is the second cylindrical lens portion 12B that is the highest in the plurality of cylindrical lens portions 10. Further, a total of four rows, two left and two rows on the outside of the second cylindrical lens portion 12B, are the first cylindrical lens portions 11C and 11D. In the translucent member 23 shown in FIG. 6, the heights (h3) of the first cylindrical lens portions 11D in the two rows at the two ends of the plurality of cylindrical lens portions 10 are the lowest, and the second cylindrical lens portions 12 face outward. The height of the cylindrical lens portion 10 is gradually decreasing. Further, the heights of the plurality of cylindrical lens portions 10 shown in FIG. 6 are symmetrical with respect to the center in the parallel direction (the middle valley in the second embodiment). That is, the heights (h1) of the two rows of the second cylindrical lens portions 12B provided in the central portion are substantially equal, and the heights of the two rows of the first cylindrical lens portions 11C provided on both sides of the second cylindrical lens portion 12B ( h2) are substantially equal, and the heights (h3) of the outer columns of the first cylindrical lens portions 11C, that is, the first cylindrical lens portions 11D provided at both ends of the plurality of cylindrical lens portions 10 are substantially equal.
図6に示される複数のシリンドリカルレンズ部10は、その上端側の湾曲部10bの曲率半径は全て略等しく、その下端側に形成される柱状部10aの高さを変更することで、第1シリンドリカルレンズ部11と第2シリンドリカルレンズ部12の高さを変化させている。すなわち、図6に示す透光性部材23は、第2シリンドリカルレンズ部12Bの柱状部10aを高くすることで、その湾曲部10bの高さを第1シリンドリカルレンズ部11の湾曲部10bよりも高くしている。 In the plurality of cylindrical lens portions 10 shown in FIG. 6, the curvature radii of the curved portions 10b on the upper end side are all substantially equal, and the height of the columnar portion 10a formed on the lower end side is changed to change the first cylindrical The heights of the lens unit 11 and the second cylindrical lens unit 12 are changed. That is, in the translucent member 23 shown in FIG. 6, the height of the curved portion 10b is made higher than that of the curved portion 10b of the first cylindrical lens portion 11 by increasing the height of the columnar portion 10a of the second cylindrical lens portion 12B. is doing.
実施形態2の複数のシリンドリカルレンズ部10では、湾曲部10bの曲率半径が等しいので、この部分における指向性の差はあまりないが、第2シリンドリカルレンズ部12Bの柱状部10aを第1シリンドリカルレンズ部11C、11Dの柱状部10aよりも高くすることで、発光素子1の光を湾曲部10b側へ効率的に反射させ、第2シリンドリカルレンズ部12Bの指向性を第1シリンドリカルレンズ部11C、11Dの指向性よりも高くしている。 In the plurality of cylindrical lens portions 10 of the second embodiment, since the curved portions 10b have the same radius of curvature, there is little difference in directivity in this portion, but the columnar portion 10a of the second cylindrical lens portion 12B is replaced by the first cylindrical lens portion. By making the height higher than that of the columnar portions 10a of 11C and 11D, the light of the light emitting element 1 is efficiently reflected to the curved portion 10b side, and the directivity of the second cylindrical lens portion 12B is made higher than that of the first cylindrical lens portions 11C and 11D. It is higher than directivity.
さらに、前述の記載と同様に、第2シリンドリカルレンズ部12Bの高さが第1シリンドリカルレンズ部11C、11Dの高さよりも高いことによる光の拡散抑制の作用により、第2シリンドリカルレンズ部12Bの指向性が第1シリンドリカルレンズ部11C、11Dの指向性よりも高くなる。 Further, similarly to the above description, the height of the second cylindrical lens portion 12B is higher than the height of the first cylindrical lens portions 11C and 11D, so that the diffusion of the light is suppressed. Is higher than the directivity of the first cylindrical lens portions 11C and 11D.
なお、図6に示される透光性部材23では、隣接するシリンドリカルレンズ部10間の谷間7が、図3Aに示される実施形態1のシリンドリカルレンズ部10間の谷間7よりも深く切り込まれた形状になっている。これにより、シリンドリカルレンズ部10の柱状部10aを設けることができ、第2シリンドリカルレンズ部12の指向性を高めることができる。しかし、図6に示される透光性部材23において、隣接するシリンドリカルレンズ部10の柱状部10aどうしが接するように設けられていてもよい。
以上のように、第2シリンドリカルレンズ部12から外側に向かって高さが次第に低くなるように、第1シリンドリカルレンズ部11の高さが設定された透光性部材23を設けることで、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における発光装置200の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができる。
In the translucent member 23 shown in FIG. 6, the valley 7 between the adjacent cylindrical lens portions 10 is cut deeper than the valley 7 between the cylindrical lens portions 10 of Embodiment 1 shown in FIG. 3A. It has a shape. Thereby, the columnar portion 10a of the cylindrical lens portion 10 can be provided, and the directivity of the second cylindrical lens portion 12 can be enhanced. However, in the translucent member 23 shown in FIG. 6, the columnar parts 10a of the adjacent cylindrical lens parts 10 may be provided so as to be in contact with each other.
As described above, by providing the translucent member 23 in which the height of the first cylindrical lens portion 11 is set so that the height gradually decreases from the second cylindrical lens portion 12 toward the outside, a plurality of transparent members 23 are provided. The inclination of the light intensity distribution curve of the light emitting device 200 in the parallel direction of the cylindrical lens units 10 can be gently changed.
(実施形態3)
図7は、実施形態3に係る発光装置300の概略断面図である。実施形態3の発光装置300は、透光性部材33の形状が、実施形態1及び実施形態2の透光性部材の形状と異なる。具体的には、実施形態3の発光装置300の透光性部材33は、奇数列、ここでは5列のシリンドリカルレンズ部10を備えており、5列のシリンドリカルレンズ部10が連結部13によって連結された形状である。また、5列のシリンドリカルレンズ部10のうち、中央列が最も高い第2シリンドリカルレンズ部12Cであり、その外側の左右2列ずつの計4列が第1シリンドリカルレンズ部11A、11Bである。図7に示される透光性部材33では、5列のシリンドリカルレンズ部10の両端の2列の第1シリンドリカルレンズ部11Bが最も低く、第2シリンドリカルレンズ部12Cから外側に向かってシリンドリカルレンズ部10の高さが低くなっている。さらに、図7に示される5列のシリンドリカルレンズ部10の高さは、中央列である第2シリンドリカルレンズ部12Cを基準として、左右対称になっている。すなわち、第2シリンドリカルレンズ部12Cの両隣に設けられる2列の第1シリンドリカルレンズ部11Aの高さは略等しく、第1シリンドリカルレンズ部11Aの外側の列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部10の両端の列である第1シリンドリカルレンズ部11Bの高さは略等しい。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device 300 according to the third embodiment. In the light emitting device 300 of the third embodiment, the shape of the translucent member 33 is different from the shape of the translucent member of the first and second embodiments. Specifically, the translucent member 33 of the light emitting device 300 of the third embodiment includes an odd number of columns, here, five columns of the cylindrical lens portions 10, and the five columns of the cylindrical lens portions 10 are connected by the connecting portion 13. It is a shaped shape. Of the five columns of the cylindrical lens section 10, the central column is the highest second cylindrical lens section 12C, and the outer two rows, two rows each on the left and right, are the first cylindrical lens sections 11A and 11B. In the translucent member 33 shown in FIG. 7, the first cylindrical lens portions 11B in the two rows at both ends of the cylindrical lens portions 10 in the five rows are the lowest, and the cylindrical lens portions 10 are outwardly directed from the second cylindrical lens portion 12C. The height of is low. Further, the heights of the five rows of cylindrical lens portions 10 shown in FIG. 7 are symmetrical with respect to the second cylindrical lens portion 12C which is the central row. That is, the heights of the two columns of the first cylindrical lens portions 11A provided on both sides of the second cylindrical lens portion 12C are substantially the same, and the outer columns of the first cylindrical lens portion 11A, that is, the both ends of the plurality of cylindrical lens portions 10 are arranged. The heights of the first cylindrical lens portions 11B, which are the rows, are substantially equal.
また、実施形態3の第2シリンドリカルレンズ部12Cは、その上端側に平坦部10cを有する。なお、第1シリンドリカルレンズ部11の上端側に平坦部を有していてもよく、両方のシリンドリカルレンズ部10の上端側に平坦部を有していてもよい。
以上のように、第2シリンドリカルレンズ部12から外側に向かって高さが次第に低くなるように、第1シリンドリカルレンズ部11の高さが設定された透光性部材33を設けることで、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における発光装置300の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができる。さらに、透光性部材33のシリンドリカルレンズ部10が平坦部を有することで、その部分の光を拡散させることができるので、発光装置の光強度分布曲線の傾きをより緩やかに変化させることが可能である。
Further, the second cylindrical lens portion 12C of the third embodiment has the flat portion 10c on the upper end side thereof. The first cylindrical lens portion 11 may have a flat portion on the upper end side, or both cylindrical lens portions 10 may have a flat portion on the upper end side.
As described above, by providing the translucent member 33 in which the height of the first cylindrical lens portion 11 is set so that the height gradually decreases from the second cylindrical lens portion 12 toward the outside, a plurality of transparent members 33 are provided. The inclination of the light intensity distribution curve of the light emitting device 300 in the parallel direction of the cylindrical lens units 10 can be gently changed. Furthermore, since the cylindrical lens portion 10 of the translucent member 33 has a flat portion, the light in that portion can be diffused, so that the slope of the light intensity distribution curve of the light emitting device can be changed more gently. Is.
(実施形態4)
図8は、実施形態4に係る発光装置400の概略断面図である。実施形態4の発光装置400の透光性部材43も、実施形態3と同様に5列のシリンドリカルレンズ部10を有する。実施形態4の5列のシリンドリカルレンズ部10の上端側は湾曲面であり、中央列の高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部12Aであり、その両隣の第1シリンドリカルレンズ部11B及びその外側の第1シリンドリカルレンズ部11Bの高さは、第2シリンドリカルレンズ部12Aよりも低く、全て略等しくなっている。
以上のような透光性部材43の構成とすることで、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における発光装置400の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における発光装置400の光強度分布曲線を尖形にすることができる。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device 400 according to the fourth embodiment. The translucent member 43 of the light emitting device 400 according to the fourth embodiment also has the cylindrical lens units 10 in five rows as in the third embodiment. The upper end side of the five-row cylindrical lens portion 10 of the fourth embodiment is a curved surface and is the second cylindrical lens portion 12A having the highest height in the central row, and the first cylindrical lens portion 11B on both sides thereof and the outside thereof. The height of the first cylindrical lens portion 11B is lower than that of the second cylindrical lens portion 12A, and they are all substantially equal in height.
With the configuration of the translucent member 43 as described above, the inclination of the light intensity distribution curve of the light emitting device 400 in the parallel direction of the plurality of cylindrical lens portions 10 can be gently changed, and the plurality of cylindrical lenses can be formed. The light intensity distribution curve of the light emitting device 400 in the direction in which the parts 10 are arranged in parallel can be formed into a pointed shape.
(実施形態5)
図9は、実施形態5に係る発光装置500の概略断面図である。実施形態5の発光装置500の透光性部材53は、5列のシリンドリカルレンズ部10を有する。5列のシリンドリカルレンズ部10の上端側は湾曲面であり、中央列の高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部12Aとなっている。実施形態5では、第2シリンドリカルレンズ部12Aの外側の左右2列ずつ計4列が第1シリンドリカルレンズ部11A、11Bである。実施形態5では、5列のシリンドリカルレンズ部10の両端の第1シリンドリカルレンズ部11Aの高さが、その内側の第1シリンドリカルレンズ部11Bの高さよりも高くなっている。また、図9に示される5列のシリンドリカルレンズ部10の高さは、中央列である第2シリンドリカルレンズ部12Aを基準として、左右対称になっている。すなわち、第2シリンドリカルレンズ部12Aの両隣に設けられる2列の第1シリンドリカルレンズ部11Bの高さは略等しく、第1シリンドリカルレンズ部11Bの外側の列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部10の両端の列である第1シリンドリカルレンズ部11Aの高さは略等しい。
以上のように、第2シリンドリカルレンズ部12の外側にそれよりも高さが低い第1シリンドリカルレンズ部11を有する透光性部材53を設けることで、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における発光装置500の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、第2シリンドリカルレンズ部12と第1シリンドリカルレンズ部11との間に高さが最も低いシリンドリカルレンズ部を有することで、発光装置の光強度分布曲線の中央から端部の間に谷部を形成することが可能である。
(Embodiment 5)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device 500 according to the fifth embodiment. The translucent member 53 of the light emitting device 500 of the fifth embodiment has the cylindrical lens units 10 arranged in five rows. The upper end side of the five rows of the cylindrical lens portions 10 is a curved surface, and is the second cylindrical lens portion 12A having the highest height in the central row. In the fifth embodiment, the left and right outer two columns of the second cylindrical lens portion 12A, that is, four rows in total, are the first cylindrical lens portions 11A and 11B. In the fifth embodiment, the height of the first cylindrical lens portions 11A at both ends of the five rows of cylindrical lens portions 10 is higher than the height of the inner first cylindrical lens portions 11B. The heights of the five cylindrical lens portions 10 shown in FIG. 9 are symmetrical with respect to the second cylindrical lens portion 12A, which is the central row. That is, the heights of the two columns of the first cylindrical lens portions 11B provided on both sides of the second cylindrical lens portion 12A are substantially equal to each other, and the outer rows of the first cylindrical lens portions 11B, that is, the both ends of the plurality of cylindrical lens portions 10 are arranged. The heights of the first cylindrical lens portions 11A that are the rows are substantially equal.
As described above, by providing the translucent member 53 having the first cylindrical lens portion 11 having a lower height outside the second cylindrical lens portion 12, light emission in the parallel direction of the plurality of cylindrical lens portions 10 is provided. Since the inclination of the light intensity distribution curve of the device 500 can be gently changed, and the cylindrical lens portion having the lowest height is provided between the second cylindrical lens portion 12 and the first cylindrical lens portion 11, light emission is achieved. It is possible to form a valley between the center and the end of the light intensity distribution curve of the device.
(実施形態6)
図10は、実施形態6に係る発光装置600の概略断面図である。実施形態1〜5では、透光性部材が基板2上の発光素子1を直接被覆する形態を示したが、これに限らず、透光性部材と発光素子1との間に空間を有する形態としてもよい。発光素子1を直接被覆する透光性部材は、例えば金型を用いた成形等により設けることができるが、実施形態6では、図10に示されるように、下面に予め発光素子1を収納可能な凹部16を設けた透光性部材63を準備し、基板2上の発光素子1がそれぞれ収納されるように、基板2上に載置する。このように透光性部材63を設けることで、透光性部材63と発光素子1とを離間させることができるので、透光性部材が発光素子1の光や熱で劣化することを抑制することができる。また、予め準備した透光性部材を基板上に載置することで、発光素子1が載置された基板2上に透光性部材を直接成形する場合に比べて、基板2や発光素子1にかかる熱による影響を減らすことができる。予め所定の形状に形成された透光性部材63は、接着等により基板2上に固定することができる。
(Embodiment 6)
FIG. 10 is a schematic sectional view of a light emitting device 600 according to the sixth embodiment. In Embodiments 1 to 5, the translucent member directly covers the light emitting element 1 on the substrate 2. However, the present invention is not limited to this, and a mode having a space between the translucent member and the light emitting element 1 May be The light-transmissive member that directly covers the light emitting element 1 can be provided by, for example, molding using a mold, but in the sixth embodiment, as shown in FIG. 10, the light emitting element 1 can be stored in advance on the lower surface. A transparent member 63 provided with such a concave portion 16 is prepared, and placed on the substrate 2 so that the light emitting elements 1 on the substrate 2 are housed. By providing the translucent member 63 in this manner, the translucent member 63 and the light emitting element 1 can be separated from each other, so that the translucent member is prevented from being deteriorated by light or heat of the light emitting element 1. be able to. In addition, by mounting the translucent member prepared in advance on the substrate, as compared with the case where the translucent member is directly molded on the substrate 2 on which the light emitting element 1 is mounted, the substrate 2 and the light emitting element 1 are It is possible to reduce the influence of heat on the. The translucent member 63 formed in a predetermined shape in advance can be fixed on the substrate 2 by adhesion or the like.
(実施形態7)
図11は、実施形態7に係る発光装置700の概略断面図である。実施形態7の発光装置700の透光性部材73は、図11に示されるように、隣接する複数のシリンドリカルレンズ部10がそれぞれ離間して並列されており、連結部を有さない。具体的には、実施形態7のシリンドリカルレンズ部10は、上端側の湾曲部10bと、その下方の柱状部10aと、を有している。また、6列のシリンドリカルレンズ部10の中央部に配置される2列が、複数のシリンドリカルレンズ部10において最も高い第2シリンドリカルレンズ部12Dである。さらに、第2シリンドリカルレンズ部12Dの外側の左右2列ずつ計4列が第1シリンドリカルレンズ部11E、11Fである。図7に示す透光性部材73では、複数のシリンドリカルレンズ部10の両端の2列の第1シリンドリカルレンズ部11Fの高さが最も低く、第2シリンドリカルレンズ部12Dから外側に向かってシリンドリカルレンズ部10の高さが次第に低くなっている。さらに、複数のシリンドリカルレンズ部10の高さは、その並列方向における中央の谷間7を基準として、左右対称になっている。すなわち、中央部に設けられる2列の第2シリンドリカルレンズ部12Dの高さは略等しく、その両隣に設けられる2列の第1シリンドリカルレンズ部11Eの高さは略等しく、さらに外側の列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部10の両端に設けられる第1シリンドリカルレンズ部11Fの高さは略等しい。
(Embodiment 7)
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device 700 according to the seventh embodiment. As shown in FIG. 11, the translucent member 73 of the light emitting device 700 of the seventh embodiment has a plurality of adjacent cylindrical lens portions 10 spaced apart from each other and arranged side by side, and does not have a connecting portion. Specifically, the cylindrical lens portion 10 of the seventh embodiment has a curved portion 10b on the upper end side and a columnar portion 10a below the curved portion 10b. In addition, the two columns arranged in the central portion of the six columns of the cylindrical lens portions 10 are the second cylindrical lens portions 12D that are the highest among the plurality of cylindrical lens portions 10. Further, a total of four rows, two rows each on the left and right outside the second cylindrical lens section 12D, are the first cylindrical lens sections 11E and 11F. In the translucent member 73 shown in FIG. 7, the height of the first cylindrical lens portions 11F in the two rows at both ends of the plurality of cylindrical lens portions 10 is the lowest, and the cylindrical lens portions 12D face outward from the second cylindrical lens portion 12D. The height of 10 is gradually decreasing. Furthermore, the heights of the plurality of cylindrical lens portions 10 are symmetrical with respect to the central valley 7 in the parallel direction. That is, the heights of the two rows of the second cylindrical lens portions 12D provided in the central portion are substantially equal to each other, the heights of the two rows of the first cylindrical lens portions 11E provided on both sides thereof are substantially equal to each other, and the heights of the outer rows, that is, The heights of the first cylindrical lens portions 11F provided at both ends of the plurality of cylindrical lens portions 10 are substantially equal.
実施形態7においても、第2シリンドリカルレンズ部12から外側に向かって高さが次第に低くなるように、第1シリンドリカルレンズ部11の高さが設定された透光性部材73を設けることで、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における発光装置700の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、隣接する複数のシリンドリカルレンズ部10がそれぞれ離間して並列されることで、発光装置の光強度分布曲線において複数の谷部を形成することが可能である。
なお、図11では、下端側が柱状部10aであるシリンドリカルレンズ部10が離間して複数並列された透光性部材73を有する発光装置700を示したが、例えば、図3Aに示されるように断面形状が略半楕円形のシリンドリカルレンズ部10が複数離間して並列されたような(すなわち、図3Aに示される透光性部材3において連結部13を有さないような)透光性部材としてもよい。
Also in the seventh embodiment, by providing the translucent member 73 in which the height of the first cylindrical lens portion 11 is set so that the height gradually decreases from the second cylindrical lens portion 12 toward the outside, a plurality of transparent members 73 are provided. The inclination of the light intensity distribution curve of the light emitting device 700 in the parallel direction of the cylindrical lens units 10 can be gently changed, and the plurality of adjacent cylindrical lens units 10 are spaced apart from each other and arranged in parallel, so that the light emitting device is arranged. It is possible to form a plurality of valleys in the light intensity distribution curve of.
Note that, although FIG. 11 shows the light emitting device 700 having the translucent member 73 in which a plurality of the cylindrical lens portions 10 having the columnar portion 10a at the lower end side are spaced apart and arranged in parallel, for example, a cross section as shown in FIG. 3A. As a translucent member in which a plurality of cylindrical lens portions 10 having a substantially semi-elliptical shape are spaced apart and arranged in parallel (that is, the translucent member 3 shown in FIG. 3A does not have the connecting portion 13). Good.
以上の実施形態1〜7では、6列のシリンドリカルレンズ部を備え、中央の谷間の両隣の列を第2シリンドリカルレンズ部12とした透光性部材を有する発光装置、又は、5列のシリンドリカルレンズ部を備え、中央列を第2シリンドリカルレンズ部12とした透光性部材を有する発光装置を示したが、シリンドリカルレンズ部の列の数は3列以上であれば特に限定されない。また、6列のシリンドリカルレンズ部を備える透光性部材において、中央の谷間の両隣の列及びその両隣の列の計4列を第2シリンドリカルレンズ部12としてもよい。また、5列のシリンドリカルレンズ部を備える透光性部材において、中央列及びその両隣の列の計3列を第2シリンドリカルレンズ部12としてもよい。 In Embodiments 1 to 7 described above, a light emitting device that includes six rows of cylindrical lens portions and has a light-transmissive member in which two rows adjacent to each other in the central valley are the second cylindrical lens portions 12, or five rows of cylindrical lenses. Although the light-emitting device having the light-transmitting member including the portion and the central column having the second cylindrical lens portion 12 is shown, the number of rows of the cylindrical lens portion is not particularly limited as long as it is three or more. Further, in the translucent member including the six cylindrical lens portions, the two columns adjacent to both sides of the central valley and the rows adjacent to both sides may be used as the second cylindrical lens portion 12. Further, in the translucent member including the five cylindrical lens portions, a total of three rows including the central row and the rows adjacent to the central row may be the second cylindrical lens sections 12.
(実施形態8)
図12Aは、実施形態8に係る発光装置800Aの概略断面図である。実施形態8では、発光ユニット9を並設することで1つの発光装置800Aとしている。発光装置800Aを構成する各発光ユニット9は、基板2と、基板2上に載置されて発光素子列6を形成する複数の発光素子1と、発光素子列6上にそれぞれ配置されるシリンドリカルレンズ部10を有する透光性部材83と、を備える。実施形態8の発光ユニット9の発光素子列6は、発光ユニット9の並設方向と同じ方向に複数設けられている。
(Embodiment 8)
FIG. 12A is a schematic sectional view of a light emitting device 800A according to the eighth embodiment. In the eighth embodiment, the light emitting units 9 are arranged side by side to form one light emitting device 800A. Each light emitting unit 9 constituting the light emitting device 800A includes a substrate 2, a plurality of light emitting elements 1 mounted on the substrate 2 to form a light emitting element row 6, and a cylindrical lens arranged on the light emitting element row 6 respectively. A translucent member 83 having the portion 10. The plurality of light emitting element rows 6 of the light emitting unit 9 according to the eighth embodiment are provided in the same direction as the juxtaposed direction of the light emitting units 9.
図12Aに示される各発光ユニット9の透光性部材83は、それぞれ4列のシリンドリカルレンズ部10を備えており、その並列方向の一端側に最も高さが高いシリンドリカルレンズ部10を有し、そのシリンドリカルレンズ部10から他端側に向かって高さが次第に低くなるように設けられている。実施形態8の発光装置800Aでは、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向の一端側に設けられた高さが最も高いシリンドリカルレンズ部12Eが対向するように、2つの発光ユニット9が並設されている。したがって、2つの発光ユニット9が並設された発光装置800Aは、合わせて8列のシリンドリカルレンズ部10を有しており、発光ユニット9どうしの対向し合う2列のシリンドリカルレンズ部10が第2シリンドリカルレンズ部12Eであり、それらの外側の計6列のシリンドリカルレンズ部10が第1シリンドリカルレンズ部11G、11A、11Bである。実施形態8では、発光装置800Aの8列のシリンドリカルレンズ部10の高さは、発光ユニット9どうしの間を基準として左右対称になっている。 The light transmissive member 83 of each light emitting unit 9 shown in FIG. 12A includes four rows of cylindrical lens portions 10, and the highest height cylindrical lens portion 10 on one end side in the parallel direction. The height is gradually reduced from the cylindrical lens portion 10 toward the other end side. In the light emitting device 800A of the eighth embodiment, the two light emitting units 9 are arranged side by side so that the cylindrical lens portion 12E having the highest height provided on one end side in the parallel direction of the plurality of cylindrical lens portions 10 faces each other. There is. Therefore, the light emitting device 800A in which the two light emitting units 9 are arranged side by side has a total of eight rows of the cylindrical lens portions 10, and the two rows of the cylindrical lens portions 10 facing each other of the light emitting units 9 are the second. It is the cylindrical lens portion 12E, and the cylindrical lens portions 10 on a total of 6 rows outside thereof are the first cylindrical lens portions 11G, 11A, and 11B. In the eighth embodiment, the heights of the eight rows of the cylindrical lens units 10 of the light emitting device 800A are symmetrical with respect to the space between the light emitting units 9.
このように、複数のシリンドリカルレンズ部10の高さがその並列方向における中央を基準として左右対称であると、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における発光装置800Aの光強度分布曲線を左右対称とすることができる。実施形態8の発光装置800Aでは、同じ形状の透光性部材83を有する発光ユニット9を、第2シリンドリカルレンズ部12Eが対向するように並設することで、中央を基準として高さ関係が左右対称の透光性部材83を有する発光装置800を容易に設けることができる。なお、発光装置の複数のシリンドリカルレンズ部10の高さを、その並列方向の中央を基準として左右非対称にして所望の配光を実現してもよい。 As described above, when the heights of the plurality of cylindrical lens portions 10 are symmetrical with respect to the center in the parallel direction, the light intensity distribution curves of the light emitting device 800A in the parallel direction of the cylindrical lens portions 10 are symmetrical. can do. In the light emitting device 800A of the eighth embodiment, the light emitting units 9 having the same shape of the light transmissive member 83 are arranged side by side so that the second cylindrical lens portions 12E face each other, so that the height relationship is left and right with respect to the center. The light emitting device 800 having the symmetrical transparent member 83 can be easily provided. The heights of the plurality of cylindrical lens portions 10 of the light emitting device may be laterally asymmetric with respect to the center in the parallel direction to achieve a desired light distribution.
図12Aに示される発光装置800Aでは、それぞれ3列以上のシリンドリカルレンズ部10を有する2つの発光ユニット9が並設された形態を示したが、発光装置は、複数の発光ユニットの透光性部材のシリンドリカルレンズ部を合わせて3列以上有していればよい。図12Bは、実施形態8に係る発光装置800Bの概略断面図である。図12Bに示される発光装置800Bでは、各発光ユニット39の透光性部材103がそれぞれ2列のシリンドリカルレンズ部10を備えており、発光装置800Bとして合計3列以上(図12Bの発光装置800Bでは4列)のシリンドリカルレンズ部10を有する。発光装置800Bの発光ユニット39では、2列のシリンドリカルレンズ部10のうち、一方のシリンドリカルレンズ部(第2シリンドリカルレンズ部12)の高さが高く、他方のシリンドリカルレンズ部(第1シリンドリカルレンズ部11)の高さがそれよりも低くなっている。そして、第2シリンドリカルレンズ部12同士が対向するように、2つの発光ユニット39が並設されることで、発光装置800Bが設けられている。 In the light emitting device 800A shown in FIG. 12A, two light emitting units 9 each having three or more columns of cylindrical lens portions 10 are arranged side by side. However, the light emitting device is a translucent member of a plurality of light emitting units. It suffices to have three or more columns including the cylindrical lens portions. FIG. 12B is a schematic sectional view of a light emitting device 800B according to the eighth embodiment. In the light emitting device 800B shown in FIG. 12B, the translucent member 103 of each light emitting unit 39 includes two columns of the cylindrical lens portions 10, and the light emitting device 800B has a total of three columns or more (in the light emitting device 800B of FIG. 12B, (4 rows) of cylindrical lens portions 10. In the light emitting unit 39 of the light emitting device 800B, one of the cylindrical lens portions 10 in the two rows has a high height (the second cylindrical lens portion 12) and the other cylindrical lens portion (the first cylindrical lens portion 11) has a high height. ) Is lower than that. The light emitting device 800B is provided by arranging the two light emitting units 39 in parallel so that the second cylindrical lens portions 12 face each other.
なお、実施形態8では、2つの発光ユニットが並設された発光装置を示したが、発光装置は、3つ以上の発光ユニットを並設してもよい。例えば1列のシリンドリカルレンズ部を備える透光性部材を有する発光ユニットを3つ準備し、高さが最も高いシリンドリカルレンズ部を有する発光ユニットを、3つの発光ユニットの真ん中に配置し、その他の2つの発光ユニットをその両側に並設することで、発光装置を設けることができる。以上のように、複数の発光ユニットで構成される発光装置は、並設する発光ユニットの数や、各発光ユニットの発光素子列及びシリンドリカルレンズ部の数を種々に変更して、所望の配光を有する発光装置とすることができる。 In the eighth embodiment, the light emitting device in which two light emitting units are arranged side by side is shown, but the light emitting device may include three or more light emitting units arranged in parallel. For example, three light emitting units having a translucent member having one row of cylindrical lens portions are prepared, and the light emitting unit having the highest cylindrical lens portion is arranged in the middle of the three light emitting units, and the other 2 A light emitting device can be provided by arranging two light emitting units on both sides thereof. As described above, the light-emitting device including a plurality of light-emitting units has a desired light distribution by changing the number of light-emitting units arranged in parallel, the number of light-emitting element rows and the number of cylindrical lens portions of each light-emitting unit, in various ways. Can be used as the light emitting device.
図12A及び図12Bに示される発光装置800A、800Bでは、発光ユニットがそれぞれ第1シリンドリカルレンズ部11及び第2シリンドリカルレンズ部12を有するので、その並列方向における発光装置800A、800Bの光強度分布曲線の傾きを比較的緩やかに変化させることができる。また、互いの第2シリンドリカルレンズ部12同士が対向するように2つの発光ユニットが並設されることで、発光ユニットの並設方向における発光装置の光強度分布曲線において、中央付近に凸部を形成すること可能である。 In the light emitting devices 800A and 800B shown in FIGS. 12A and 12B, since the light emitting units have the first cylindrical lens portion 11 and the second cylindrical lens portion 12, respectively, the light intensity distribution curves of the light emitting devices 800A and 800B in the parallel direction are shown. The inclination of can be changed relatively gently. Further, since the two light emitting units are arranged side by side so that the second cylindrical lens portions 12 are opposed to each other, a convex portion is formed near the center in the light intensity distribution curve of the light emitting device in the arrangement direction of the light emitting units. It is possible to form.
(実施形態9)
図13は、実施形態9に係る発光装置900の概略断面図である。実施形態9に示される発光装置900は、実施形態8に示される発光装置800A、800Bと同様に、複数の発光ユニット9を並設することで構成されているが、その配列が異なる。図13に示される発光装置900では、一方の発光ユニット9の一端側に設けられた高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部12Eと、他方の発光ユニット9の他端側に設けられた第1シリンドリカルレンズ部11Bとが対向するように2つの発光ユニット9が並設されている。
(Embodiment 9)
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device 900 according to the ninth embodiment. The light emitting device 900 according to the ninth embodiment is configured by arranging a plurality of light emitting units 9 in parallel, like the light emitting devices 800A and 800B according to the eighth embodiment, but the arrangement is different. In the light emitting device 900 shown in FIG. 13, the second cylindrical lens portion 12E having the highest height provided on one end side of one light emitting unit 9 and the first cylindrical lens portion 12E provided on the other end side of the other light emitting unit 9. Two light emitting units 9 are arranged in parallel so that the cylindrical lens portion 11B faces each other.
この発光装置900では、発光ユニット9がそれぞれ第1シリンドリカルレンズ部11及び第2シリンドリカルレンズ部12を有するので、その並列方向における発光装置の900の光強度分布曲線の傾きを比較的緩やかに変化させることができる。さらに、実施形態9では、図13において左側に位置する発光ユニット9の第2シリンドリカルレンズ部12Eと、右側に位置する発光ユニット9の第2シリンドリカルレンズ部12Eにより、発光ユニットの並設方向における発光装置の光強度分布曲線において、2つの凸部を形成することが可能である。 In this light emitting device 900, since the light emitting unit 9 has the first cylindrical lens portion 11 and the second cylindrical lens portion 12, respectively, the inclination of the light intensity distribution curve of the light emitting device 900 in the parallel direction is changed relatively gently. be able to. Further, in the ninth embodiment, the second cylindrical lens portion 12E of the light emitting unit 9 located on the left side in FIG. 13 and the second cylindrical lens portion 12E of the light emitting unit 9 located on the right side emit light in the juxtaposed direction of the light emitting units. It is possible to form two protrusions in the light intensity distribution curve of the device.
なお、実施形態9において、3つ以上の発光ユニットを用いて3つ以上の凸部を有する光強度分布曲線を示す発光装置を設けてもよい。また、並設される発光ユニットの第2シリンドリカルレンズ部及び第1シリンドリカルレンズ部の高さや列数を適宜調整することで、所望の光強度分布曲線を得ることができる。 In the ninth embodiment, a light emitting device showing a light intensity distribution curve having three or more convex portions may be provided by using three or more light emitting units. Further, a desired light intensity distribution curve can be obtained by appropriately adjusting the height and the number of rows of the second cylindrical lens portion and the first cylindrical lens portion of the light emitting units that are arranged in parallel.
以上の発光ユニット9、39は、基板2と、基板2上に載置されて複数の発光素子列を形成する複数の発光素子1と、発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部10が並列された透光性部材83、103とを備える。発光素子列は略等間隔で設けられている。複数のシリンドリカルレンズ部10は、高さの異なる第1シリンドリカルレンズ部11と第2シリンドリカルレンズ部12とを有している。第2シリンドリカルレンズ部12は、複数のシリンドリカルレンズ部10において最も高さが高く、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向において、いずれか一方の端部に設けられている。 The light emitting units 9 and 39 described above are arranged in a plurality on the substrate 2, a plurality of light emitting elements 1 mounted on the substrate 2 to form a plurality of light emitting element rows, and arranged on the light emitting element rows, respectively. The cylindrical lens portion 10 is provided with translucent members 83 and 103 arranged in parallel. The light emitting element rows are provided at substantially equal intervals. The plurality of cylindrical lens portions 10 have a first cylindrical lens portion 11 and a second cylindrical lens portion 12 having different heights. The second cylindrical lens portion 12 has the highest height among the plurality of cylindrical lens portions 10 and is provided at one end of the plurality of cylindrical lens portions 10 in the parallel direction.
本明細書において、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向における「端部」とは、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における全長を100とし、一端側を0、他端側を100として表すと、両端部の0〜20又は80〜100の領域を指すものとする。具体的には、シリンドリカルレンズ部10が3〜5列である場合、「端部」はその両端の列のうち少なくとも一方の列であり、6列以上である場合、「端部」は両端の列のうち少なくとも一方の列及びその隣にある少なくとも一つの列を含む列である。 In the present specification, the term “end” of the plurality of cylindrical lens portions in the parallel direction means that the total length of the plurality of cylindrical lens portions 10 in the parallel direction is 100, one end side is 0, and the other end side is 100. The region of 0 to 20 or 80 to 100 at both ends is to be referred to. Specifically, when the cylindrical lens unit 10 has 3 to 5 rows, the “end” is at least one of the rows at both ends, and when the number is 6 or more, the “end” is at both ends. A column including at least one column and at least one column adjacent to the column.
なお、図12A、図12B、図13に示す例では、発光ユニットは、最も高さが高い第2シリンドリカルレンズ部12を一端側に配置しているが、複数の発光ユニットを並設して発光装置を構成する場合、発光ユニットの組み合わせによっては、一の発光ユニットでは最も高さが高い第2シリンドリカルレンズ部であったものが、発光装置において高さが最も高くなるとは限らない。また、並設する発光ユニット同士のシリンドリカルレンズ部の列数は同じでなくてもよい。このような例を以下に示す。 In the example shown in FIGS. 12A, 12B, and 13, the light emitting unit has the second cylindrical lens portion 12 having the highest height arranged at one end side , but a plurality of light emitting units are arranged in parallel to emit light. When configuring the device, depending on the combination of the light emitting units, the second cylindrical lens portion having the highest height in one light emitting unit does not necessarily have the highest height in the light emitting device. Further, the number of rows of the cylindrical lens portions of the light emitting units arranged in parallel may not be the same. Such an example is shown below.
(実施形態10)
図14Aは、実施形態10に係る発光装置1000の概略断面図であり、シリンドリカルレンズ部の列数が異なる発光ユニットを並設した例を示している。図14Aに示される発光装置1000において、左側に図示される発光ユニット9は、4列のシリンドリカルレンズ部10を有する透光性部材83を備え、高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部12Eを一端に備えると共に、第2シリンドリカルレンズ部12Eから他端側に向かって高さが低くなるように第1シリンドリカルレンズ部11G、11A、11Bが設けられている。また、図14Aにおいて右側に図示される発光ユニット29は、3列のシリンドリカルレンズ部10を有する透光性部材93を備え、高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部2Fを一端に備えると共に、第2シリンドリカルレンズ部12Fから他端側に向かって高さが低くなるように第1シリンドリカルレンズ部11A、11Bが設けられている。ここで、右側の発光ユニット29の第2シリンドリカルレンズ部12Fの高さは、左側の発光ユニット9の第2シリンドリカルレンズ部12Eの高さよりも低くなっている。
(Embodiment 10)
FIG. 14A is a schematic cross-sectional view of a light emitting device 1000 according to the tenth embodiment and shows an example in which light emitting units having different numbers of columns of cylindrical lens portions are arranged in parallel. In the light emitting device 1000 shown in FIG. 14A, the light emitting unit 9 shown on the left side includes a light-transmissive member 83 having four rows of cylindrical lens portions 10, and has a second cylindrical lens portion 12E having the highest height at one end. In addition, the first cylindrical lens portions 11G, 11A, 11B are provided so that the height decreases from the second cylindrical lens portion 12E toward the other end side. In addition, the light emitting unit 29 illustrated on the right side in FIG. 14A includes a light-transmissive member 93 having three columns of cylindrical lens portions 10, a second cylindrical lens portion 2F having the highest height at one end, and The first cylindrical lens portions 11A and 11B are provided so that the height decreases from the two-cylindrical lens portion 12F toward the other end side. Here, the height of the second cylindrical lens portion 12F of the light emitting unit 29 on the right side is lower than the height of the second cylindrical lens portion 12E of the light emitting unit 9 on the left side.
図14Aの発光装置1000では、互いの第2シリンドリカルレンズ部12E、12Fが対向するように2つの発光ユニット9、29が並設されている。ここで、発光ユニット9の第2シリンドリカルレンズ部12Eは、発光装置1000においても最も高さが高く第2シリンドリカルレンズ部12Eとして機能するが、発光ユニット29の第2シリンドリカルレンズ部12Fは、発光装置1000において発光ユニット9の第2シリンドリカルレンズ部12Eよりも高さが低いため、第1シリンドリカルレンズ部11Gとして機能する。 In the light emitting device 1000 of FIG. 14A, two light emitting units 9 and 29 are arranged side by side so that the second cylindrical lens portions 12E and 12F face each other. Here, the second cylindrical lens portion 12E of the light emitting unit 9 has the highest height in the light emitting device 1000 and functions as the second cylindrical lens portion 12E, but the second cylindrical lens portion 12F of the light emitting unit 29 does not emit light. In 1000, since the height is lower than that of the second cylindrical lens portion 12E of the light emitting unit 9, it functions as the first cylindrical lens portion 11G.
図14Aに示される発光装置1000は、全体として7列のシリンドリカルレンズ部10で構成されており、中央列である第2シリンドリカルレンズ部12Eを基準として略左右対称になっている。この発光装置1000では、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、シリンドリカルレンズ部10の並列方向における光強度分布曲線において、中央付近に凸部を形成することが可能である。 The light emitting device 1000 shown in FIG. 14A is configured by seven columns of cylindrical lens portions 10 as a whole, and is substantially left-right symmetric with respect to the second cylindrical lens portion 12E that is the central row. In this light emitting device 1000, the inclination of the light intensity distribution curve in the parallel direction of the plurality of cylindrical lens portions 10 can be gently changed, and the light intensity distribution curve in the parallel direction of the cylindrical lens portions 10 is convex near the center. It is possible to form a part.
(実施形態11)
図14Bは、実施形態11に係る発光装置1100の概略断面図である。図14Bに示される発光装置1100は、図14Aに示される発光装置1000の左側の発光ユニット9の第2シリンドリカルレンズ部12Eと、右側の発光ユニット29の第1シリンドリカルレンズ部11Bとが対向するように、2つの発光ユニット9、29を並設している。この発光装置1100においても、発光ユニット9の第2シリンドリカルレンズ部12Eが、発光装置1100において最も高さが高い第2シリンドリカルレンズ部12Eとなるが、発光ユニット29の第2シリンドリカルレンズ部12Fは、発光装置1100においては第1シリンドリカルレンズ部11Gとして機能する。
(Embodiment 11)
FIG. 14B is a schematic sectional view of a light emitting device 1100 according to the eleventh embodiment. In the light emitting device 1100 shown in FIG. 14B, the second cylindrical lens portion 12E of the light emitting unit 9 on the left side of the light emitting device 1000 shown in FIG. 14A and the first cylindrical lens portion 11B of the light emitting unit 29 on the right side face each other. The two light emitting units 9 and 29 are arranged side by side. In this light emitting device 1100 as well, the second cylindrical lens portion 12E of the light emitting unit 9 becomes the highest second cylindrical lens portion 12E in the light emitting device 1100, but the second cylindrical lens portion 12F of the light emitting unit 29 is In the light emitting device 1100, it functions as the first cylindrical lens unit 11G.
この発光装置1100は、全体として7列のシリンドリカルレンズ部10で構成されており、中央列である第2シリンドリカルレンズ部12Eを挟んで、図の左側から右側(又は右側から左側)へシリンドリカルレンズ部の高さが高く(又は低く)なっている。この発光装置1100では、複数のシリンドリカルレンズ部10の並列方向における光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、2つの異なる高さの凸部を形成することが可能である。 This light emitting device 1100 is composed of seven columns of cylindrical lens sections 10 as a whole, and the cylindrical lens sections are arranged from the left side to the right side (or the right side to the left side) of the figure with the second cylindrical lens section 12E being the central row interposed therebetween. The height of is high (or low). In this light emitting device 1100, the gradient of the light intensity distribution curve in the parallel direction of the plurality of cylindrical lens portions 10 can be gently changed, and two convex portions having different heights can be formed.
なお、実施形態8〜11の図12A〜図14Bに示されるように、複数の発光ユニットを並列した発光装置であって、紫外光を発する発光素子が搭載されるものは、例えば図3Aに示されるような一体的な発光装置100に比べて、インク等をより確実に硬化させやすい場合がある。以下に、その理由を説明する。 As shown in FIGS. 12A to 14B of Embodiments 8 to 11, a light emitting device in which a plurality of light emitting units are arranged in parallel and a light emitting element that emits ultraviolet light is mounted is shown in, for example, FIG. 3A. In some cases, it may be easier to cure the ink or the like more reliably than the integrated light emitting device 100. The reason will be described below.
図18Aは、発光装置1200の概略平面図である。図18Bは、図18Aに示される発光装置1200のXVIIIB−XVIIIB線における概略断面図である。図18A及び図18Bに示される発光装置1200は、基板2上に略等間隔で8列の発光素子列6が設けられ、それぞれの発光素子列6上に配置されるように、8列のシリンドリカルレンズ部10が並列された透光性部材113を有する。発光装置1200は、発光ユニットが並列された形態ではなく、一体的に設けられた発光装置である。より詳細には、発光装置1200のシリンドリカルレンズ部10は、実施形態8の図12Aに示される各発光ユニット9の透光性部材83のシリンドリカルレンズ部12E同士が連結された形状である。したがって、図18A及び図18Bに示される発光装置1200と、図12Aに示される発光装置800Aとの違いは、シリンドリカルレンズ部の並列方向における中央において、基板同士及び透光性部材同士が連結しているか離間しているかという点であり、それ以外は略同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。 FIG. 18A is a schematic plan view of the light emitting device 1200. 18B is a schematic cross-sectional view taken along line XVIIIB-XVIIIB of light emitting device 1200 shown in FIG. 18A. In the light emitting device 1200 shown in FIGS. 18A and 18B, eight rows of light emitting element rows 6 are provided on the substrate 2 at substantially equal intervals, and eight rows of cylindrical light emitting elements are arranged on each of the light emitting element rows 6. It has a transparent member 113 in which the lens units 10 are arranged in parallel. The light emitting device 1200 is not a form in which the light emitting units are arranged in parallel, but is a light emitting device integrally provided. More specifically, the cylindrical lens portion 10 of the light emitting device 1200 has a shape in which the cylindrical lens portions 12E of the translucent member 83 of each light emitting unit 9 shown in FIG. 12A of the eighth embodiment are connected. Therefore, the difference between the light emitting device 1200 shown in FIGS. 18A and 18B and the light emitting device 800A shown in FIG. 12A is that the substrates and the translucent members are connected to each other at the center of the cylindrical lens portion in the parallel direction. The other points are substantially the same, and detailed description thereof will be omitted.
図19は、図18Aに示される発光装置1200における光放射強度分布を示す。図20は、図12Aに示される発光装置800Aの平面図における光放射強度分布を示す。図19及び図20に示されるように、ピーク光放射強度は、図12Aに示される発光ユニット9が並列された発光装置800Aよりも、図18Aに示される一体的な発光装置1200の方が高くなっているが、インクの硬化に必要な閾値(例えば3W/cm2)以上の領域(図において鎖線で囲まれた領域)は、図12Aに示される発光ユニット9が並列された発光装置800Aの方が広くなっている。したがって、一体的に設けられた発光装置を用いる場合に比べて、発光ユニットが複数並列された発光装置を用いた方が、インクが硬化反応する時間が長くなり、インクの硬化が確実になる場合がある。 FIG. 19 shows a light radiation intensity distribution in the light emitting device 1200 shown in FIG. 18A. 20 shows a light radiation intensity distribution in a plan view of the light emitting device 800A shown in FIG. 12A. As shown in FIGS. 19 and 20, the peak light emission intensity is higher in the integrated light emitting device 1200 shown in FIG. 18A than in the light emitting device 800A in which the light emitting units 9 shown in FIG. 12A are arranged in parallel. However, a region (a region surrounded by a chain line in the drawing) equal to or larger than a threshold value (for example, 3 W/cm 2 ) necessary for curing the ink is in the light emitting device 800A in which the light emitting units 9 shown in FIG. 12A are arranged in parallel. Is getting wider. Therefore, as compared with the case where the light emitting device provided integrally is used, when the light emitting device in which a plurality of light emitting units are arranged in parallel is used, the ink curing reaction takes a longer time, and the ink is reliably cured. There is.
図21は、図14Aに示される発光装置1000の平面図における光放射強度分布を示す。図14Aに示される発光装置1000は、前述のように、4列のシリンドリカルレンズ部10を備え、高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部12Eを一端側に有し、一端側から他端側にシリンドリカルレンズ部10の高さが低くなる透光性部材83を有する発光ユニット9と、3列のシリンドリカルレンズ部10を備え、一端側の第2シリンドリカルレンズ部12Fから他端側にシリンドリカルレンズ部10の高さが低くなる透光性部材93を備える発光ユニット29と、が互いの第2シリンドリカルレンズ部12E、12Fが対向するように並設されている。図14Aに示される発光装置1000は、図12Aに示される発光装置800Aに比べて、シリンドリカルレンズ部及び発光素子列の列数が1列少なく、発光ユニット同士の離間領域の位置が、発光装置のシリンドリカルレンズ部10の並列方向において中央から一端側又は他端側に寄っている。 21 shows a light radiation intensity distribution in a plan view of the light emitting device 1000 shown in FIG. 14A. As described above, the light emitting device 1000 shown in FIG. 14A includes the four cylindrical lens portions 10 and the second cylindrical lens portion 12E having the highest height at one end side, and from one end side to the other end side. The light emitting unit 9 having the translucent member 83 having a height of the cylindrical lens portion 10 and the cylindrical lens portions 10 in three rows are provided, and the second cylindrical lens portion 12F on one end side to the cylindrical lens portion 10 on the other end side. And the light emitting unit 29 including the light transmissive member 93 whose height is low are arranged side by side so that the second cylindrical lens portions 12E and 12F thereof face each other. The light emitting device 1000 shown in FIG. 14A has one less number of columns of the cylindrical lens portion and the light emitting element column than the light emitting device 800A shown in FIG. 12A, and the position of the space between the light emitting units is different from that of the light emitting device. In the parallel direction of the cylindrical lens portions 10, they are located closer to one end side or the other end side from the center.
図20及び図21に示されるように、光放射強度分布においてインクの硬化に必要な閾値(例えば3W/cm2)以上の領域(図において鎖線で囲まれた領域)は、図14Aに示される発光ユニット9、29が並列された発光装置1000よりも、図12Aに示される発光ユニット9が並列された発光装置800Aの方が広くなっているが、ピーク光放射強度は、図12Aに示される発光装置800Aよりも、図14Aに示される発光装置1000の方が高くなっている。また、図14Aに示される発光ユニット9、29が並列された発光装置1000は、シリンドリカルレンズ部10及び発光素子列が1列少ない(7列である)にもかかわらず、図19及び図21に示されるように、光放射強度分布におけるインクの硬化に必要な閾値(例えば3W/cm2)以上の領域(図において鎖線で囲まれた領域)が、8列のシリンドリカルレンズ部10及び発光素子列を有し、一体的に設けられた発光装置1200の光放射強度分布と略同じ程度の広さとなっている。 As shown in FIGS. 20 and 21, a region (a region surrounded by a chain line in the drawing) of a threshold value (for example, 3 W/cm 2 ) or more necessary for curing the ink in the light radiation intensity distribution is shown in FIG. 14A. Although the light emitting device 800A shown in FIG. 12A in which the light emitting units 9 are arranged in parallel is wider than the light emitting device 1000 in which the light emitting units 9 and 29 are arranged in parallel, the peak light emission intensity is shown in FIG. 12A. The light emitting device 1000 shown in FIG. 14A is higher than the light emitting device 800A. In addition, in the light emitting device 1000 in which the light emitting units 9 and 29 shown in FIG. 14A are arranged side by side, the cylindrical lens unit 10 and the light emitting element rows are one row less (7 rows), but in FIGS. As shown in the figure, a region (a region surrounded by a chain line in the drawing) having a threshold value (for example, 3 W/cm 2 ) or more necessary for curing the ink in the light emission intensity distribution has eight columns of cylindrical lens portions 10 and light emitting element columns. And the light emission intensity distribution of the light emitting device 1200 that is integrally provided is approximately the same.
したがって、一体的に設けられた発光装置1200や、発光ユニット9同士の離間領域がシリンドリカルレンズ部10の並列方向において略中央に位置する発光装置800Aに比べて、図14Aに示されるように、発光ユニット9、29が複数並列され、発光ユニット9、29同士の離間領域がシリンドリカルレンズ部10の並列方向において中央から一端側又は他端側に寄っている発光装置1000では、全体の発光素子列の列数が8列から7列と少なくなるにもかかわらず、インクを硬化させる作用を略同程度等にできる場合がある。 Therefore, as compared with the light emitting device 1200 that is integrally provided and the light emitting device 800A in which the space between the light emitting units 9 is located substantially in the center in the parallel direction of the cylindrical lens portions 10, as shown in FIG. In the light emitting device 1000 in which a plurality of the units 9 and 29 are arranged in parallel and the spacing region between the light emitting units 9 and 29 is located closer to the one end side or the other end side from the center in the parallel direction of the cylindrical lens unit 10, the entire light emitting element array is In some cases, although the number of rows is reduced from 8 to 7, the effect of curing the ink can be made substantially the same.
(光照射装置)
以上のような発光装置を、所定の配列で複数並設することで、光照射装置として用いることができる。図15は、図1に示す発光装置100を備える光照射装置の概略構成図である。図16は、図12Aに示す発光装置800Aを備える光照射装置の概略構成図である。また、図17は、図13に示す発光装置900を備える光照射装置の概略構成図である。なお、図15〜図17に示される光照射装置の発光装置は、いずれも2つずつ図示されているが、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。また、光照射装置において、複数の発光装置は基板等(図示しない)に実装された状態であり、発光装置の下に図示された矢印のいずれかの方向(図中では左右)に移動する。また、被照射物Sも同様に、被照射物Sの上に図示される矢印のいずれかの方向に移動する。なお、光照射装置は、発光装置又は被照射物Sのいずれか一方が移動する形態であってもよいし、両方が移動する形態であってもよい。
(Light irradiation device)
By arranging a plurality of light emitting devices as described above side by side in a predetermined arrangement, they can be used as a light irradiation device. FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a light irradiation device including the light emitting device 100 shown in FIG. FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a light irradiation device including the light emitting device 800A shown in FIG. 12A. Further, FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a light irradiation device including the light emitting device 900 shown in FIG. Although two light emitting devices of the light irradiation device shown in FIGS. 15 to 17 are illustrated, two light emitting devices may be provided, or three or more light emitting devices may be provided. Further, in the light irradiation device, the plurality of light emitting devices are mounted on a substrate or the like (not shown), and move in any direction (left and right in the drawing) of the arrow shown below the light emitting device. Similarly, the irradiation target S also moves on the irradiation target S in either direction of the arrow shown in the figure. Note that the light irradiation device may have a configuration in which either the light emitting device or the irradiation target S moves, or a configuration in which both of them move.
図15に示す光照射装置は、2個の発光装置100を備えており、これらの発光装置100が、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向が一致するように並列されている。また、光照射装置の2つの発光装置100は、その出射光が下方に向かって照射されるように下向きに配置されている。さらに、この光照射装置は、複数の発光装置100の被照射物Sに対する相対的な移動方向が、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じとなるように設けられている。 The light irradiation device shown in FIG. 15 is provided with two light emitting devices 100, and these light emitting devices 100 are arranged in parallel so that the parallel directions of a plurality of cylindrical lens portions coincide with each other. Further, the two light emitting devices 100 of the light irradiation device are arranged downward so that the emitted light is emitted downward. Further, the light irradiation device is provided such that the relative movement directions of the plurality of light emitting devices 100 with respect to the irradiation target S are the same as the parallel direction of the plurality of cylindrical lens units.
図16、図17に示す光照射装置は、2つの発光装置800A、900を備えており、これらの発光装置800A、900が、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向が一致するように並列されている。また、2つの発光装置800A、900は、その出射光が下方に向かって照射されるように下向きに配置されており、複数の発光装置800A、900の被照射物Sに対する相対的な移動方向が、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じとなるように設けられている。 The light irradiation device shown in FIGS. 16 and 17 is provided with two light emitting devices 800A and 900, and these light emitting devices 800A and 900 are arranged in parallel so that the parallel directions of a plurality of cylindrical lens portions coincide with each other. .. Further, the two light emitting devices 800A and 900 are arranged downward so that the emitted light is irradiated downward, and the relative movement directions of the plurality of light emitting devices 800A and 900 with respect to the irradiation target S are different. , Are provided so as to be in the same direction as the parallel direction of the plurality of cylindrical lens portions.
図15〜図17に示すように、光照射装置に、前述のような構成のシリンドリカルレンズ部を有する発光装置を用いることで、被照射物に照射される光の強度を緩やかに変化させることができる。さらに、このような発光装置を複数並列することで、緩やかに強度が大きくなる光を繰り返し照射させることができ、例えばインク等を確実に硬化することが可能である。 As shown in FIGS. 15 to 17, by using the light emitting device having the cylindrical lens portion having the above-described configuration as the light irradiation device, it is possible to gently change the intensity of the light irradiated to the irradiation target. it can. Further, by arranging a plurality of such light emitting devices in parallel, it is possible to repeatedly irradiate light of which the intensity gradually increases, and it is possible to surely cure ink, for example.
また、光照射装置において、発光装置100ごとに、発光波長の異なる発光素子が載置されていてもよい。例えば、図15に示すように、2つの発光装置100のうち、光が被照射物Sに先に照射される位置、すなわち図15では左側に配置される第1発光装置100Aに載置される複数の発光素子1の発光波長を290nm〜330nmとし、光が第1発光装置100Aよりも後に被照射物Sに照射される位置、すなわち図15では右側に配置される第2発光装置100Bに載置される複数の発光素子の発光波長を345nm〜385nmとすることができる。より具体的には、第1発光装置100Aに載置される複数の発光素子1の発光波長を310nmとし、第2発光装置100Bに載置される複数の発光素子1の発光波長を365nmとすることができる。このような構成とすることで、第1発光装置100Aの光によって被照射物S、より具体的にはインクの内部を硬化させた後、第2発光装置100Bの光によってインクの表面を緩やかに硬化させることができる。したがって、光照射装置によって、より確実にインクを硬化させることが可能な光照射装置とすることができる。 Further, in the light irradiation device, light emitting elements having different emission wavelengths may be mounted for each light emitting device 100. For example, as shown in FIG. 15, of the two light emitting devices 100, the object S to be irradiated is placed on the first light emitting device 100A, which is located on the left side in FIG. The light emitting wavelengths of the plurality of light emitting elements 1 are set to 290 nm to 330 nm, and the light is emitted to the irradiation target S after the first light emitting device 100A, that is, the second light emitting device 100B arranged on the right side in FIG. The emission wavelengths of the plurality of light emitting elements placed may be 345 nm to 385 nm. More specifically, the emission wavelengths of the light emitting elements 1 mounted on the first light emitting device 100A are 310 nm, and the emission wavelengths of the light emitting elements 1 mounted on the second light emitting device 100B are 365 nm. be able to. With such a configuration, after the irradiation target S, more specifically, the inside of the ink is cured by the light of the first light emitting device 100A, the surface of the ink is gently smoothed by the light of the second light emitting device 100B. Can be cured. Therefore, it is possible to obtain a light irradiation device that can cure the ink more reliably by the light irradiation device.
なお、図15〜図17に示した光照射装置は2つの発光装置を備えるが、所望の配光や被照射物Sの大きさ等によって適宜個数を変更することができる。また、光照射装置は、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じ方向に発光装置を並設させるだけでなく、シリンドリカルレンズ部の延伸方向と同じ方向に発光装置を併設してもよい。 The light irradiation device shown in FIGS. 15 to 17 includes two light emitting devices, but the number can be appropriately changed depending on the desired light distribution, the size of the irradiation target S, and the like. Further, in the light irradiation device, not only the light emitting devices are arranged in parallel in the same direction as the parallel direction of the plurality of cylindrical lens portions, but also the light emitting device may be provided side by side in the same direction as the extending direction of the cylindrical lens portions.
100、200、300、400、500、600、700、800A、800B、
900、1000、1100、1200 発光装置
100A 第1発光装置
100B 第2発光装置
1 発光素子
2 基板
2A 基材
3、23、33、43、53、63、73、83、93、103、113 透光性部材
4 導電性ワイヤ
5 導電層
6 発光素子列
7 谷間
9、29、39 発光ユニット
10 シリンドリカルレンズ部
10a 柱状部
10b 湾曲部
10c 平坦部
11、11A、11B、11C、11D、11E、11F、11G 第1シリンドリカルレンズ部
12、12A、12B、12C、12D、12E、12F 第2シリンドリカルレンズ部
13 連結部
16 凹部
18 孔
19 固定具
S 被照射物
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800A, 800B,
900, 1000, 1100, 1200 Light emitting device 100A First light emitting device 100B Second light emitting device 1 Light emitting element 2 Substrate 2A Base material 3, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 83, 93, 103, 113 Light transmitting Member 4 conductive wire 5 conductive layer 6 light emitting element array 7 valleys 9, 29, 39 light emitting unit 10 cylindrical lens portion 10a columnar portion 10b curved portion 10c flat portion 11, 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G 1st cylindrical lens part 12, 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F 2nd cylindrical lens part 13 connection part 16 recessed part 18 hole 19 fixture S irradiation object
Claims (17)
前記基板上に載置され、3列以上の発光素子列を形成する複数の発光素子と、
前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、3列以上のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、
前記発光素子列は略等間隔で設けられており、
前記複数のシリンドリカルレンズ部は、その並列方向において、少なくとも両端の列を含む第1シリンドリカルレンズ部と、前記第1シリンドリカルレンズ部よりも内側に設けられ、前記複数のシリンドリカルレンズ部において高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部と、を有する発光装置。 Board,
A plurality of light emitting elements mounted on the substrate and forming three or more rows of light emitting elements;
A light transmissive member in which three or more columns of cylindrical lens portions are arranged in parallel so as to be arranged on the light emitting element columns, respectively.
The light emitting element rows are provided at substantially equal intervals,
The plurality of cylindrical lens portions are provided inside the first cylindrical lens portion including at least rows of both ends and the first cylindrical lens portion in the parallel direction, and the height of the plurality of cylindrical lens portions is the highest. A second light emitting device having a high second cylindrical lens portion.
前記第2シリンドリカルレンズ部は、前記シリンドリカルレンズ部の並列方向における中央列及びその両隣の少なくとも一つの列を含む請求項1または2に記載の発光装置。 The light emitting element array is an odd array of 5 or more,
The light emitting device according to claim 1, wherein the second cylindrical lens portion includes a central row of the cylindrical lens portions in the parallel direction and at least one row on both sides thereof.
前記第2シリンドリカルレンズ部は、前記シリンドリカルレンズ部の並列方向の中央に位置する谷間を形成する列、及びその両隣の少なくとも一つの列を含む請求項1または2に記載の発光装置。 The light emitting element rows are even rows of 6 or more,
3. The light emitting device according to claim 1, wherein the second cylindrical lens portion includes a row forming a valley located at the center of the cylindrical lens portions in the parallel direction, and at least one row on both sides of the row.
前記発光ユニットは、
基板と、
前記基板上に載置され、前記発光ユニットの並設方向に複数の発光素子列を形成する複数の発光素子と、
前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、
当該発光装置の前記シリンドリカルレンズ部は合わせて3列以上であり、
前記シリンドリカルレンズ部は、その並列方向において、少なくとも両端の列を含む第1シリンドリカルレンズ部と、前記第1シリンドリカルレンズ部よりも内側に設けられ、複数の前記シリンドリカルレンズ部において高さが最も高い第2シリンドリカルレンズ部と、を有する発光装置。 A light emitting device comprising a plurality of light emitting units arranged in parallel,
The light emitting unit,
Board,
A plurality of light emitting elements mounted on the substrate and forming a plurality of light emitting element rows in the juxtaposed direction of the light emitting units;
A translucent member in which a plurality of cylindrical lens portions are arranged in parallel so as to be arranged on each of the light emitting element rows,
The cylindrical lens portion of the light emitting device has three or more rows in total,
The cylindrical lens portion is provided inside the first cylindrical lens portion including at least rows of both ends and the first cylindrical lens portion in the parallel direction, and the first cylindrical lens portion has the highest height among the plurality of cylindrical lens portions. 2. A light emitting device having a cylindrical lens portion.
2つの前記発光ユニットを、前記第2シリンドリカルレンズ部が対向するように並設する請求項8に記載の発光装置。 The light emitting unit includes the second cylindrical lens portion on one end side of the cylindrical lens portion in the parallel direction,
The light emitting device according to claim 8, wherein the two light emitting units are arranged side by side so that the second cylindrical lens portions face each other.
前記発光装置は、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じ方向に並設されており、
複数の前記発光装置の被照射物に対する相対的な移動方向が、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じである光照射装置。 A light irradiating device comprising a plurality of the light emitting devices according to any one of claims 1 to 13 and irradiating an object to be irradiated with light emitted from the plurality of light emitting devices,
The light emitting device is arranged in the same direction as the parallel direction of the plurality of cylindrical lens portions,
A light irradiation device in which relative movement directions of the plurality of light emitting devices with respect to an irradiation target are the same as the parallel directions of the plurality of cylindrical lens units.
前記基板上に載置され、複数の発光素子列を形成する複数の発光素子と、
前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、
前記発光素子列は略等間隔で設けられており、
前記複数のシリンドリカルレンズ部は、高さの異なる第1シリンドリカルレンズ部と第2シリンドリカルレンズ部とを有し、
前記第2シリンドリカルレンズ部は、前記複数のシリンドリカルレンズ部において最も高さが高く、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向におけるいずれか一方の端部に設けられる発光ユニット。 Board,
A plurality of light emitting elements mounted on the substrate and forming a plurality of light emitting element rows;
A translucent member in which a plurality of cylindrical lens portions are arranged in parallel so as to be arranged on each of the light emitting element rows,
The light emitting element rows are provided at substantially equal intervals,
The plurality of cylindrical lens portions include a first cylindrical lens portion and a second cylindrical lens portion having different heights,
The second cylindrical lens portion has the highest height in the plurality of cylindrical lens portions, and is a light emitting unit provided at one end of the plurality of cylindrical lens portions in the parallel direction.
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