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図面 (5)

課題

発光素子からの入射光量に対する出射光量を大きく低下させることなく、外部からの光の透過を低減させて、いわゆる目隠し効果、つまり、光源装置内に配置される個々の蛍光体層の外部からの視認性を低減させる光源装置を提供することを目的とする。

解決手段

光入射面12aと光出射面12bとを有し、かつ光透過部Tと該光透過部Tの外側に設けられた光反射部Rとを備えるフレネルレンズ12及び前記光入射面に対向し、かつ前記光透過部と前記光反射部の光透過部側の一部との下方に配置された発光素子を備えることを特徴とする光源装置。

概要

背景

従来から、電子機器において種々の光源が使用されており、近年、発光素子蛍光体
を組み合わせた発光ダイオードを用いた光源装置が利用されている。また、このような光
源装置を薄膜化するために、フレネルレンズと組み合わせることが提案されている(例え
ば、特許文献1等)。

概要

発光素子からの入射光量に対する出射光量を大きく低下させることなく、外部からの光の透過を低減させて、いわゆる目隠し効果、つまり、光源装置内に配置される個々の蛍光体層の外部からの視認性を低減させる光源装置を提供することを目的とする。光入射面12aと光出射面12bとを有し、かつ光透過部Tと該光透過部Tの外側に設けられた光反射部Rとを備えるフレネルレンズ12及び前記光入射面に対向し、かつ前記光透過部と前記光反射部の光透過部側の一部との下方に配置された発光素子を備えることを特徴とする光源装置。

目的

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発光素子からの入射光量に対する出
射光量を大きく低下させることなく、外部からの光の透過を低減させて、いわゆる目隠し
効果、つまり、光源装置内に配置される個々の発光素子又はその上に配置される蛍光体層
の外部からの視認性を低減させる光源装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

光入射面と光出射面とを有し、かつ光透過部と該光透過部の外側に設けられた光反射部とを備えるフレネルレンズ及び前記光入射面に対向し、かつ前記光透過部と前記光反射部の光透過部側の一部との下方に配置された発光素子を備えることを特徴とする光源装置

請求項2

前記光反射部において、前記光入射面が、円周方向に沿って配列される複数の単位レンズを有し、該単位レンズは、レンズ面と、該レンズ面間に位置するライズ面とを有し、かつピッチが60μm以下に設定され、以下の式(1)及び(2)1.0y≦x≦2.5y(1)0.1z≦x≦2.0z(2)(xは、前記発光素子の発光面の最大幅、yは前記フレネルレンズの有効径、zは前記発光素子と前記フレネルレンズの光透過部との最短距離を表す。)を満たす請求項1に記載の光源装置。

請求項3

前記光出射面の表面が、シボ加工を施された形状を有する請求項1又は2に記載の光源装置。

請求項4

前記発光素子の発光面の最大幅が、0.9〜2.9mmである請求項1〜3のいずれか1つに記載の光源装置。

請求項5

前記フレネルレンズの有効径が1.5〜5.0mmである請求項1〜4のいずれか1つに記載の光源装置。

請求項6

前記発光素子と前記フレネルレンズの光透過部との最短距離が0.2〜1.0mmである請求項1〜5のいずれか1つに記載の光源装置。

請求項7

前記単位レンズは、前記レンズ面とライズ面とを連結する頂点部が丸みを有する請求項1〜6のいずれか1つに記載の光源装置。

請求項8

前記単位レンズは、中心に向かって浅くなる請求項1〜7のいずれか1つに記載の光源装置。

請求項9

前記発光素子の発光面の上に透光性部材が配置されている請求項1〜8のいずれか1つに記載の光源装置。

請求項10

前記透光性部材は、前記発光素子からの光を波長変換する蛍光体を含有する請求項9に記載の光源装置。

技術分野

0001

本開示は、光源装置に関する。

背景技術

0002

従来から、電子機器において種々の光源が使用されており、近年、発光素子蛍光体
を組み合わせた発光ダイオードを用いた光源装置が利用されている。また、このような光
源装置を薄膜化するために、フレネルレンズと組み合わせることが提案されている(例え
ば、特許文献1等)。

先行技術

0003

特開2013−68751号公報

発明が解決しようとする課題

0004

このような光源装置では、その用途によって、高い輝度及び色再現性等が要求され、例
えば、カメラフラッシュの光源として利用されることがあり、複数の光源装置の混色によ
って白色光再現される。
この場合、各光源装置被覆される蛍光体の色がそのまま被写体に向けられる面に配置
されることから、複数の光源装置における各蛍光体層の色を見えにくくする、目隠し効果
の要求がある。

0005

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発光素子からの入射光量に対する出
射光量を大きく低下させることなく、外部からの光の透過を低減させて、いわゆる目隠し
効果、つまり、光源装置内に配置される個々の発光素子又はその上に配置される蛍光体層
の外部からの視認性を低減させる光源装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本開示は、以下の発明を含む。
光入射面と光出射面とを有し、かつ光透過部と該光透過部の外側に設けられた光反射
とを備えるフレネルレンズ及び
前記光入射面に対向し、かつ前記光透過部と前記光反射部の光透過部側の一部との下方
に配置された発光素子を備えることを特徴とする光源装置。

発明の効果

0007

本開示の光源装置によれば、入射光量に対する出射光量を大きく低下させることなく、
その光学特性を必要十分に確保しながら、目隠し効果、つまり、光源装置内に配置される
個々の発光素子又はその上に配置される蛍光体層の視認性を低減させることができる。

図面の簡単な説明

0008

本発明の一実施形態の光源装置を示す平概略断面図である。
図1の光源装置におけるフレネルレンズを示す平面図である。
図1AのA−A’線断面図である。
本発明の別の実施形態の光源装置を示す平概略断面図である。

実施例

0009

以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明す
る光源装置は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない
限り、本発明を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態、実施例において説明す
る内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。
各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していること
がある。

0010

実施形態1:光源装置
この実施形態の光源装置10は、図1に示すように、発光素子11とフレネルレンズ1
2とを備える。この光源装置は、発光素子11を1つ備える。

0011

〔フレネルレンズ〕
図2A及び2Bに示すように、フレネルレンズ12は、光入射面12aと光出射面12
bとを有する。光入射面12aは、発光素子11から出射される光が入射される面であり
、その光は、光出射面12bから、光入射面12aと反対側(つまり、外部)に射出され
る。
また、フレネルレンズ12は、光透過部Tとその光透過部Tの外側に設けられた光反射
部Rとを備える。
光透過部Tとは、光入射面側からフレネルレンズに入射した光が、後述するレンズ面で
は透過する部位を指す。光透過部Tの後述するライズ面では、光は透過してもよいし、反
射してもよい。光透過部Tでは、光出射面側(外部)からフレネルレンズに入射した光も
、レンズ面では透過する。
光反射部Rとは、光入射面側からフレネルレンズに入射した光が、後述するライズ面で
は透過しレンズ面に向かい、レンズ面で反射する部位を指し、また、光出射面側(外部)
からフレネルレンズに入射した光が、ライズ面では反射しレンズ面側に向かい、レンズ面
では反射しライズ面に向かう部位を指す。

0012

図1に示すように、フレネルレンズ12は、光入射面12aに、複数の単位レンズ13
を有する。通常、円周方向に沿って配列される複数の単位レンズ13が配置されている。
複数の単位レンズ13は、同心円又は同心楕円に沿って配置されていることが好ましい。
これによって、フレネルレンズ12として機能する領域(以下、フレネルレンズ有効径
いうことがある)を構成している。

0013

単位レンズ13は、レンズ面13aと、このレンズ面13a間に位置するライズ面13
bとを有する。レンズ面13aとライズ面13bとが連結する凸の頂点部13c及び凹の
頂点部13dは、いずれも、鋭角を構成するものでもよいし、その鋭角に丸みを有してい
てもよい。特に、凸の頂点部13cが丸みを帯びていることにより、光を散乱しやすく、
よって、目隠し効果を増大させることができる。本願明細書においては、レンズ面13a
とライズ面13bとが連結する凸の頂点部13cにおける単位レンズ13の角度をフレ
ル角αと称する。
レンズ面13a及びライズ面13bは、図1に示すような断面形状が、直線、内側に凹
又は凸の曲線のいずれでもよい。

0014

フレネルレンズ12自体の平面視における外形は、特に限定されるものではなく、四角
形等の多角形でもよいし、円形又は楕円形でもよい。ただし、上述したように、フレネル
レンズ12として機能する領域は、その外形にかかわらず、円形又は楕円形であるものが
好ましく、円形がより好ましい。
フレネルレンズ12の有効径の外側となる部分は、フランジ部とされ、フレネルレンズ
12の取り付け等に利用することができる。

0015

フレネルレンズ12は、通常、複数の単位レンズ13を有さない面、図1において、光
出射面12bは、発光素子11の発光面に対して水平に配置できるように、平坦又は略平
坦であることが好ましいが、表面はシボ加工が施された形状を有していてもよい。ここで
シボ加工が施された形状を有する面とは、一部に規則的な凹凸が混在していてもよいが、
実質的にランダムな凹凸を有することを意味する。ここでの凹凸の大きさは、後述する単
位レンズ13の高さhよりも低ければよい。
また、図1では、光入射面12aは、後述するように単位レンズを構成する凹凸が形成
されているが、そのベースの形状は、平坦でもよいし、凹レンズ又は凸レンズを構成する
形状であってもよい。
フレネルレンズの有効径内の最大厚みは、例えば、0.1〜10mm程度が挙げられ、
0.5〜5mm程度が好ましい。

0016

フレネルレンズの有効径は、例えば、光源装置に用いる発光素子の発光面の幅の2倍程
度以上が挙げられる。xを発光素子の発光面の最大幅、yをフレネルレンズの有効径とし
た場合、例えば、式(1)の関係、1.0y≦x≦2.5yを満たすものが好ましい。具
体的には、1.5〜5.0mm程度が例示される。

0017

別の観点から、フレネルレンズの有効径は、光源装置に用いる発光素子とフレネルレ
ズの光透過部との距離zの5〜30倍程度が挙げられ、7.5〜25倍程度が好ましく、
8〜15倍程度がより好ましい。

0018

単位レンズ13のピッチPは、100μm以下とすることができるが、60μm以下が
好ましく、45μm以下がより好ましく、30μmが最も好ましい。
一般に、人間の目で対象物を視認する場合、例えば、視力が1.0のヒトが対象物を視
認する場合、離れた2点として識別できる最小の角度として、1分(1/60°)という
視角引き合いに出される。そして、このヒトが、例えば、200mm離れた位置を見た
場合、離れた2点として識別できる最小の間隔は、観察者の視力によって変動し得るが、
概ね60μmであり、これ以下の間隔の離れた2点は、2点として認識することが困難で
あることが知られている。

0019

このようなことから、この実施形態では、単位レンズ13のピッチPを60μmとする
ことにより、単位レンズの境界が認識されることなく、フレネルレンズ全面において均一
に光が分布していると視認することができ、いわゆる目隠し効果を効果的に発揮させるこ
とができる。
言い換えると、例えば図1のように、フレネルレンズ12の光入射面側に発光素子11
を配置した場合に、発光素子の発光面、つまり、蛍光体層が見える範囲と見えない範囲と
が、フレネルレンズの1ピッチ以内に存在することなる。そして、この蛍光体層が見える
範囲と見えない範囲とが、60μm以下であるために、観察者が識別できる最小間隔より
も小さいため、蛍光体層とその周囲(例えば、発光素子が搭載されている基板)との中間
色と認識され、いわゆる目隠し効果を効果的に発揮させることができる。

0020

単位レンズ13のピッチPは、フレネルレンズ内において一定であることが好ましいが
、上述した範囲であれば、フレネルレンズの中心に向かって徐々に又は段階的に小さくな
ってもよい。

0021

単位レンズ13の高さhは、特に限定されるものではなく、フレネルレンズ内において
一定であってもよいが、フレネルレンズの中心に向かって徐々に又は段階的に小さくなっ
ていることが好ましい。その高さhは、単位レンズ13のピッチPよりも大きくてもよい
し、小さくてもよいし、同じでもよく、例えば、100μm以下が挙げられ、80μm以
下が好ましい。

0022

フレネル角αは、フレネルレンズ内において一定であってもよいが、光透過部Tにおい
ては、フレネルレンズの中心に向かって徐々に又は段階的に大きくなることが好ましく、
一方で、光反射部Rにおいては、フレネルレンズの中心に向って徐々に又は段階的に小さ
くなることが好ましい。

0023

フレネルレンズのレンズ面13aの傾斜(レンズ角β)は、後述するライズ面13bの
傾斜よりも小さいことが好ましい。レンズ面13aの傾斜は、図2Bにおける角度βで表
される。レンズ面13aの傾斜(レンズ角β)は、光透過部Tにおいては、小数点第3位
四捨五入して0.01°以上であることが好ましく、0.01〜30°の範囲がより好
ましい。また光反射部Rにおいては、20°〜50°であることが好ましく、30°〜4
5°の範囲がより好ましい。
フレネルレンズのライズ面13bの傾斜(ライズ角γ)は、図2Bにおける角度γで表
され、透過部Tにおいては、60°〜90°であることが好ましく、90°とすることが
より好ましい。また光反射部Rにおいては、60°〜89.99°であることが好ましく
、75°〜85°の範囲がより好ましい。

0024

このように、フレネルレンズは、光入射面と光出射面とを有し、かつ光透過部とその光
透過部の外側に設けられた光反射部とを備えることにより、例えば、光出射面側(外部)
から入射する光に対して、光反射部Rでは、レンズ面に入射した光は反射してライズ面を
透過し、後述する発光素子又はその上に配置される蛍光体層に当たる一方、ライズ面に入
射した光は反射して、発光素子又はその上に配置される蛍光体層とは異なる部位に当たる
ような構成とすることができる。その結果、光出射面側(外部)から、発光素子又はその
上に配置される蛍光体層の色を見えにくくする、目隠し効果を増大させることができる。
また、光入射面側から入射する光に対して、光反射部Rではライズ面に入射した光を透過
させ、レンズ面に入射した光を反射させ、光透過部Tではレンズ面に入射した光を透過さ
せる構成とすることができる。よって、発光素子からの入射光量に対する出射光量を大き
く低下させることはない。

0025

光反射部Rでは、ライズ面の投影面積を大きく確保することにより、目隠し効果を増大
させることができる。具体的には、レンズ面に対するライズ面の割合(ライズ面/レンズ
面)を、光透過部Tよりも大きくすればよい。

0026

また、本実施形態では、フレネルレンズにおける、反射部Rの占める割合を大きく確保
すること、具体的には、光透過部Tの下方に加えて、光反射部の光透過部側の一部の下方
に発光素子が配置されるようにすることにより、発光素子からフレネルレンズに入射する
光の量(入射光量)に対するフレネルレンズから出射する光の量(出射光量)を大きく低
下することなく、光出射面側から光源装置を観察する場合に、発光素子又はその上に配置
される蛍光体層の色を見えにくくする、目隠し効果をより増大させることができる。

0027

さらに、フレネルレンズの光反射部R内において、光透過部T側とその反対側とを比較
して、反対側のほうが光透過部T側よりも、レンズ面に対するライズ面の割合(ライズ面
/レンズ面)が大きくなるようにすることがより好ましい。例えば、光透過部T側からそ
の反対側にむけて、ライズ面/レンズ面の値が徐々に大きくなるようにすることがさらに
好ましい。

0028

フレネルレンズは、当該分野で公知の材料によって、公知の製造方法により製造するこ
とができる。材料としては、樹脂又はガラス等が挙げられる。これら材料内には、光拡散
材等が含有されていてもよい。光拡散材としては、ガラスファイバーワラストナイト
どの繊維状フィラー窒化アルミニウムカーボン等の無機フィラーシリカ酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム酸化マグネシウム、ガラス、蛍光体の結晶又は焼結体、蛍光体と
無機物結合材との焼結体等が挙げられる。
フレネルレンズの光入射面及び/又は光出射面には、保護膜、反射膜反射防止膜等が
形成されていてもよい。

0029

例えば、反射防止膜としては、二酸化ケイ素と、二酸化ジルコニウムとからなる4層構
造のものが適用できる。これにより、発光素子からの光の出射効率を向上させながら、外
部からの光の透過を低減して、目隠し効果を最大限に発揮させることができる。

0030

フレネルレンズ12の製造方法としては、インジェクションモールド法、精密研削加工
レーザ加工等の種々の方法が挙げられる。

0031

フレネルレンズ12は、光出射面12bが、ランダムな凹及び/又は凸形状を有する。
ここでの凹及び/又は凸形状は、光入射面12aにおける複数の単位レンズ13の高さ、
つまり、レンズ面13aとライズ面13bとで構成される高さ又は深さよりも低い又は浅
い。言い換えると、凹及び/又は凸形状は、いわゆるシボ加工、マット加工による微細
凹凸を意味する。具体的には、サンドブラストショットブラスト遠心式ブラスト)等
物理的処理、溶剤を利用したエッチングによる化学処理等によって形成することができ
る。
このような形状により、出射する光を均一に拡散することができる。

0032

〔発光素子〕
発光素子11は、少なくとも窒化物半導体積層体を備えることが好ましい。窒化物半導
体積層体は、第1半導体層(例えば、n型半導体層)、発光層、第2半導体層(例えば、
p型半導体層)がこの順に積層されており、発光に寄与する積層体である。窒化物半導体
積層体の厚みは、30μm程度以下が好ましい。窒化物半導体積層体は、半導体層をエピ
タキシャ成長させることができる基板、例えば、サファイア(Al2O3)のような基板
を有していてもよいし、有していなくてもよい。
第1半導体層、発光層及び第2半導体層の種類、材料は特に限定されるものではなく、
例えば、III−V族化合物半導体II−VI族化合物半導体等、種々の半導体が挙げ
られる。具体的には、InXAlYGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等の窒化
物系の半導体材料が挙げられ、InN、AlN、GaN、InGaN、AlGaN、In
GaAlN等を用いることができる。各層の膜厚及び層構造は、当該分野で公知のものを
利用することができる。

0033

窒化物半導体積層体は、同一面側(例えば、第2半導体層側の面)に、第1半導体層に
電気的に接続される第1電極(正又は負)と、第2半導体層に電気的に接続される第2電
極(負又は正)との双方を有することが好ましい。この場合、第1電極及び第2電極が接
続される面とは反対側の面が、発光面として機能する。
発光素子の形状は、通常四角形であるが、円形、楕円形、三角形六角形等の多角形で
あってもよい。なお、本明細書では、発光素子の発光面の最大幅とは、四角形等の場合は
対角線の長さを指し、円の場合は直径を指し、楕円の場合は長軸を指すなど、発光素子の
形状に対応する長さを意味する。

0034

発光素子の大きさは、例えば、組み合わせるフレネルレンズの大きさによって適宜調整
することができる。例えば、発光素子の外縁(図1中、Q)が、光反射部Rに配置される
大きさであることが好ましい。言い換えると、発光素子が、フレネルレンズの光透過部の
下方だけでなく、光反射部の光透過部側の一部の下方にまで配置される大きさであること
が好ましい。具体的には、発光面の最大幅xが、0.9〜2.9mmが挙げられる。この
ような大きさとすることにより、特に、フレネルレンズの小型化を実現して、より一層発
光装置の小型化及び薄型化を実現することができる。
発光素子11の厚みは、半導体成長用の基板の有無にかかわらず、電極を含む厚みとし
て、200μm以下であることが好ましく、窒化物半導体積層体のみによって、20μm
以下であることがより好ましい。

0035

発光素子11の発光面の上には、透光性部材が配置されていることが好ましい。
透光性部材は、発光層から出射される光の60%以上を透過するものが好ましく、さら
に75%以上を透過するものがより好ましく、90%以上を透過するものが最も好ましい
。このような部材は、熱硬化性樹脂熱可塑性樹脂、これらの変性樹脂又はこれらの樹脂
を1種以上含むハイブリッド樹脂等などによって形成することができる。具体的には、エ
ポキシ/変性エポキシ樹脂シリコーン変性シリコーンハイブリッドシリコーン樹脂
ポリイミド(PI)、変性ポリイミド樹脂ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレ
タレト樹脂ポリブチレンテレフタレート(PBT)、GF強化ポリエチレンテレフタ
レート(GF−PET)、ポリシクロヘキサンテレフタレート樹脂、ポリフタルアミド
PPA)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリサ
フォン(PSF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、変性ポリフェニレンエーテル
(m−PPE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド(PE
I)、液晶ポリマー(LCP)、ABS樹脂フェノール樹脂アクリル樹脂、PBT樹
脂、ユリア樹脂、BTレジンポリウレタン樹脂ポリアセタール(POM)、超高分子
量ポリエチレン(UHPE)、シンジオタクチックポリスチレンSPS)、非晶ポリ
リレート(PAR)、フッ素樹脂等が挙げられる。

0036

透光性部材には、発光素子からの光を波長変換する蛍光体を含有するものが好ましい。
特に、蛍光体が黄色、橙色、赤色等の色が視認される場合に、本実施形態のいわゆる目隠
し効果が有効に機能する。
発光素子の発光面の上に、蛍光体が含有された透光性部材が配置されている場合には、
本明細書では、後述する発光素子とフレネルレンズの光透過部との最短距離zは、蛍光体
を含有する透光性部材の上面とフレネルレンズの光透過部との最短距離を指す。

0037

蛍光体は、当該分野で公知のものを使用することができる。例えば、セリウム賦活
れたイットリウムアルミニウムガーネット(YAG)系蛍光体、セリウムで賦活され
ルテチウム・アルミニウム・ガーネット(LAG)、ユウロピウム及び/又はクロム
賦活された窒素含有アルミノ珪酸カルシウム(CaO−Al2O3−SiO2)系蛍光体、
ユウロピウムで賦活されたシリケート((Sr,Ba)2SiO4)系蛍光体、βサイアロ
ン蛍光体、CASN系又はSCASN系蛍光体等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(K
2SiF6:Mn)、硫化物系蛍光体、いわゆるナノクリスタル量子ドットと称される発
光物質でもよい。発光物質としては、半導体材料、例えば、II−VI族、III−V族
、IV−VI族半導体、具体的には、CdSe、コアシェル型のCdSxSe1-x/ZnS
GaP等のナノサイズの高分散粒子が挙げられる。

0038

透光性部材は、充填材(例えば、拡散剤着色剤等)を含んでいてもよい。例えば、シ
リカ酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、ガラス、蛍光体の結晶又は焼
結体、蛍光体と無機物の結合材との焼結体等が挙げられる。

0039

透光性部材の厚みは特に限定されるものではなく、例えば、1〜300μm程度が挙げ
られ、10〜250μm程度が好ましく、10〜200μm程度がより好ましい。言い換
えると、フレネルレンズの有効径の5〜10%の厚みが挙げられ、6〜7%程度の厚みが
好ましい。また、発光素子とフレネルレンズの光透過部との最短距離zと同等か、それよ
りも小さい厚みが挙げられ、20〜100%が好ましい。
透光性部材は、スプレー法によって積層することが好ましい。
透光性部材の上面(光取り出し面)は平面であってもよく、配光を制御するために、そ
の上面(光取り出し面)及び/又は発光素子と接する面を凸面、凹面等の凹凸面にしても
よい。

0040

発光素子11は、実装基板14にフリップチップ実装されているものが好ましい。これ
により、上述したように、第1電極及び第2電極が接続される面とは反対側の面が、全面
にわたって発光面として機能させることができる。
発光素子は、基体上に1つのみ実装されていてもよいし、複数でもよい。発光素子の大
きさ、形状、発光波長は適宜選択することができる。複数の発光素子が実装される場合、
その配置は不規則でもよく、行列など規則的又は周期的に配置されてもよい。複数の発光
素子は、直列並列直並列又は並直列のいずれの接続形態でもよい。

0041

発光素子は、その側面の一部を封止(被覆)又は発光素子を基体に固定する機能を有す
る部材である、封止部材で被覆されていることが好ましい。封止部材は、セラミック、樹
脂、誘電体パルプ、ガラス又はこれらの複合材料等により形成することができる。なか
でも、任意の形状に容易に成形することができるという観点から、上述したような樹脂が
好ましい。

0042

封止部材は、透光性であってもよいが、遮光性材料が好ましい。遮光性材料は、発光素
子からの光に対する反射率が60%以上であることが好ましく、75%以上であることが
より好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。そのために、上述した材料、例
えば、樹脂に、二酸化チタン、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム
アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素ムライト酸化ニオブ酸化亜鉛硫酸バリ
ウム、カーボンブラック、各種希土類酸化物(例えば、酸化イットリウム、酸化ガドリ
ウム)などの光反射材光散乱材又は着色材等を含有させることが好ましい。
封止部材は、ガラスファイバー、ワラストナイトなどの繊維状フィラー、カーボン等の
無機フィラーを含有させてもよい。また、放熱性の高い材料(例えば、窒化アルミニウム
等)を含有させてもよい。さらに、封止部材には、後述する蛍光体を含有させてもよい。

0043

〔発光素子とフレネルレンズとの配置〕
上述したように、発光素子は、フレネルレンズ12の光入射面12a又は光出射面12
bのいずれに対向して配置されていてもよいが、例えば図1に示すように、発光素子11
は、フレネルレンズ12の光入射面12aに対向して配置されている。
発光素子の中心(又は重心)が、フレネルレンズの光透過部、特に中心(又は重心)、
つまり、同心円又は同心楕円状に配列する各単位レンズの中心と一致するように配置され
ていることが好ましい。

0044

発光素子11の発光面とフレネルレンズ12の光透過部との最短距離zは、例えば、発
光素子11の発光面の幅xの半分以下が挙げられ、以下の式(2)、0.1z≦x≦2.
0zを満たすことが好ましい。別の観点から、最短距離zは、フレネルレンズ有効径yの
1/4以下が挙げられる。具体的には、最短距離zは、0.2〜1.0mmが挙げられる

0045

一実施形態では、フレネルレンズ12と発光素子11とは、式(1)及び(2)の双方
を満たすものが好ましい。
1.0y≦x≦2.5y (1)
0.1z≦x≦2.0z (2)
(xは、前記発光素子の発光面の最大幅、yは前記フレネルレンズの有効径、zは前記
発光素子と前記フレネルレンズの光透過部との最短距離を表す。)

0046

別の実施形態では、発光素子の発光面の幅xがフレネルレンズ有効径yの半分以下であ
り、かつ、発光素子とフレネルレンズの光透過部との最短距離zが、フレネルレンズ有効
径yの1/4以下及び/又は発光素子の発光面の幅xの半分以下であるものが好ましい。
さらに、発光素子の発光面の最大幅xが、0.65〜2.0mmであり、フレネルレン
ズの有効径yが1.5〜5.0mmであり、かつ発光素子と前記フレネルレンズの光透過
部との最短距離zが0.2〜1.0mmであるものが好ましい。

0047

実施形態2:光源装置
この実施形態の光源装置20は、図3に示すように、発光素子11とフレネルレンズ2
2とを備える。この光源装置は、実装基板24の上に、発光素子11を、複数、例えば、
2つ備える。このように、発光素子を2つ備える場合は、発光素子11のそれぞれに対し
て、1つのフレネルレンズが組み合わせられることが好ましい。ただし、フレネルレンズ
22自体は、独立して個々に配置されるのみならず、フレネルレンズの有効径以外の部分
で連結して配置されていてもよい。
これ以外は、実質的に光源装置10と同様の構成を有する。
よって、光源装置10と同様の効果を発揮する。

0048

本発明の光源装置は、カメラフラッシュ液晶ディスプレイバックライト光源、各
照明器具大型ディスプレイ広告行き先案内等の各種表示装置、さらには、デジタ
ルビデオカメラ、ファクシミリコピー機スキャナ等における画像読取装置、プロジェ
タ装置車載用の各種照明などの用途に応じて利用することができる。

0049

10、20光源装置
11発光素子
12、22フレネルレンズ
12a、22a光入射面
12b、22b光出射面
13単位レンズ
13aレンズ面
13bライズ面
13c 凸の頂点部
13d 凹の頂点部
14、24実装基板
P 単位レンズのピッチ
x 発光素子の発光面の最大幅
y フレネルレンズの有効径
z 発光素子とフレネルレンズとの距離
T光透過部
R光反射部
Q 外縁
αフレネル角
β レンズ面の傾斜角度(レンズ角)
γ ライズ面の傾斜角度(ライズ角)

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