JP6729627B2 - 光源モジュール - Google Patents
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Description
上面に発光面を備える光源と、発光面に回転軸を備えるレンズ部を含む導光部材と、を備える光源モジュールであって、レンズ部は、光源の発光面と対向し光源からの光が入射される凹状の入射面と、入射面の外側に配置され入射面から入射された光の一部を反射し、回転軸に水平な方向から45度以上傾斜する反射面と、入射面から入射された光の一部及び反射面で反射された光を外部に出射する出射面と、を備え、入射面は、回転軸に対して4回対称であり、回転軸を含む断面において凹曲面の第1入射領域と、第1入射領域から45度回転した位置であって回転軸を含む断面において凸曲面の第2入射領域と、を備える光源モジュール。
図2A、図2Bは、図1A等に示す光源モジュール1000に用いられるカバー部材200を入射面側から見た下面図及び斜視図である。カバー部材200は、配光特性の制御に寄与するレンズ部310を備えた導光部材300と、その導光部材300の周囲に配置され導光部材300を支持する支持部材400と、を備える。
図3はカバー部材200の一部を構成する導光部材300を入射面側から見た下面図である。導光部材300は、光源100の発光面110から出射される光の配光を制御するレンズ機能を備えたレンズ部310と、レンズ部310を保持する鍔部350と、を備える。導光部材300は、光源100からの光を透過可能な透光性の部材で構成される。レンズ部310と鍔部350とは一体成形された部材である。導光部材300は、ポリカーボネイト、アクリル、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の透光性部材で形成することができる。ここで透光性とは、光源100からの光を50%以上透過することを指し、好ましくは80%以上、更に好ましくは90%以上透過することを指す。
レンズ部310は、光源100から出射された光の配光を制御する部材である。レンズ部310は、主として下面に配置される入射面320と、主として側面に配置される反射面330と、主として上面に配置される出射面340と、を備える。レンズ部310は、光源100の発光面110の中心に回転軸Cを備えており、入射面320と出射面340は回転軸Cを含む位置にそれぞれ配置される。反射面330は回転軸Cからは離間する位置に配置されている。
次に、レンズ部310を囲む鍔部350について説明する。導光部材300の一部である鍔部350は、光の配光制御には寄与しない部位に備えられる部材であり、後述の支持部材400の支持部410と接合される部分に位置する部材でもある。鍔部350は、レンズ部310と一体成形されており、同じ部材で構成される。
支持部材400は、カバー部材200の一部を構成する部材であり、導光部材300を支持する部材である。支持部材400は、導光部材300のレンズ部310が、光源100の直上に配置されるよう、詳細には、光源100の直上であって、光源100の発光面110に接しないような位置に導光部材300を支持する部材である。
光源100は、LED(Light Emitting Diode)等の半導体発光素子、又は、半導体発光素子を含む発光装置等を用いることができる。例えば、図8A〜図8Cに示す光源100は、半導体発光素子を含む発光装置の一例である。詳細には、光源100である発光装置は、半導体発光素子120と、半導体発光素子120上に接合部材140を介して配置される透光性部材130を備える。接合部材140は、半導体発光素子120の側面にも配置されている。半導体発光素子120の側面は、接合部材140を介して被覆部材150で被覆されている。光源100は、上面に発光面110を備える。光源100は、側面にも発光面を備えていてもよい。好ましくは、上面のみ、又は、上面と側面の上端近傍に発光面を備える。発光面110の上面視形状は、四角形、三角形、五角形、六角形等の多角形や円形や楕円形とすることができる。好ましくは、発光面110の上面視形状、正方形である。発光面110が四角形の場合、レンズ部310の入射面320の第2入射領域322と発光面110の4つの角が対応するように、位置を調整することが好ましい。
また、波長変換部材には、粘度を調整する等の目的で、各種のフィラー等を含有させてもよい。
配線基板500は、基台と、その上面に配置された配線と、を備える。基台としては、例えば、セラミック、ガラエポ、紙フェノール等の絶縁性の材料を用いることができる。あるいは、基台として、アルミ等の金属を用いた導電性の材料を用いることもでき、その場合は、導電性の基台と配線との間に絶縁層を備える。また、配線基板の形状は、例えば、四角形や円形等とすることができる。配線の材料としては、例えば、Cu、Agを用いることができる。さらに、配線の表面にはAuめっきや半田めっき等を用いることができる。また、配線は、上述のめっきに代えて、水溶性フラックスを備えていてもよい。絶縁層は、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン等を用いることができる。
ケース600は、光源モジュール1000等を収容するための筐体であり、電子機器2000の外表面の一部を構成する部材である。ケース600は、樹脂、木、金属等、目的や用途に応じて、さらにデザイン性を考慮して種々の材料や形状のものが用いられる。例えば、スマートフォンなどの小型の通信機器は、カメラ機能を備えており、光源モジュール1000はカメラ用のレンズの近傍に配置されており、カメラ用レンズと共にケース600内に収容される。
100…光源
110…発光面
120…半導体発光素子
121…半導体積層体
122…素子電極
130…透光性部材
140…接合部材
150…被覆部材
160…金属層
200、200A…カバー部材
300…導光部材
310…レンズ部(311…第1レンズ部、312…第2レンズ部)
320、320A…入射面
321、321A…第1入射領域
322、322A…第2入射領域
323…第3入射領域
324…入射面の上端
325…入射面の下端
Ld…境界線
L1…第1中心線
L2…第2中心線
θ1…第1入射領域の中心角
θ2…第2入射領域の中心角
θ3…第1入射領域の角度
θ4…第2入射領域の角度
θ5…第1反射領域の角度
θ6…第2反射領域の角度
330、330B…反射面
331…第1反射領域
332…第2反射領域
334…反射面の上端
335…反射面の下端
340…出射面(341…凹部、342…平坦部)
350…鍔部
C…回転軸
400…支持部材
410…支持部
420…脚部
500…配線基板
600…ケース
610…ケースの開口部
620…開口部の側面
2000、2000B…電子機器
Claims (10)
- 上面に発光面を備える光源と、
前記発光面に回転軸を備えるレンズ部を含む導光部材と、
を備える光源モジュールであって、
前記レンズ部は、前記光源の発光面と対向し前記光源からの光が入射される凹状の入射面と、前記入射面の外側に配置され前記入射面から入射された光の一部を反射し、前記回転軸に水平な方向から45度以上傾斜する反射面と、前記入射面から入射された光の一部及び前記反射面で反射された光を外部に出射する出射面と、を備え、
前記入射面は、前記回転軸に対して4回対称であり、前記回転軸を含む断面において凹曲面の第1入射領域と、前記第1入射領域から45度回転した位置であって前記回転軸を含む断面において凸曲面の第2入射領域と、
を備える光源モジュール。 - 前記第1入射領域の面積は、前記第2入射領域の面積よりも大きい、請求項1記載の光源モジュール。
- 前記第1入射領域の上端と下端とを結ぶ直線と、水平面との間の角度は、20度〜70度である、請求項1又は請求項2記載の光源モジュール。
- 前記第1入射領域の上端と下端とを結ぶ直線と、水平面との間の角度は、20度〜70度である、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の光源モジュール。
- 前記入射面は、前記回転軸を含む領域において、前記回転軸と直交する平面状の第3入射領域を備える、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の光源モジュール。
- 前記反射面は前記回転軸を含む断面において凹曲面であり、前記反射面の上端と下端とを結ぶ直線と、水平面との間の角度は、45度〜90度である、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の光源モジュール。
- 前記反射面の上端は、前記入射面よりも高い位置に位置する、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の光源モジュール。
- 前記反射面は、前記第1入射領域の外側に、下面視において凸曲面の第1反射領域を備え、前記第2入射領域の外側に、下面視において凹曲面の第2反射領域を備える、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の光源モジュール。
- 前記出射面は、凹曲面である、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の光源モジュール。
- 前記出射面は4回対称である、請求項9に記載の光源モジュール。
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