特許 6028966 光源体およびそれを用いた照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6028966

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】光源体およびそれを用いた照明装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20161114BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20161114BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20161114BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 480

   F21V5/04 200

   F21Y115:10

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-164681(P2012-164681)

(22)【出願日】2012年7月25日

(65)【公開番号】特開2014-26767(P2014-26767A)

(43)【公開日】2014年2月6日

【審査請求日】2015年6月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】土橋 伸浩

(72)【発明者】

【氏名】川野 裕三

【審査官】 當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０８８２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７２９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３０４４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｖ ５／００−５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の距離にある被照射体を照明する光束を出射する光源体であって、
前記光源体は、光を発する発光領域と光を発しない非発光領域とを有する発光面と、前記発光面からの光を前記被照射体に向かう光束として出射するように前記発光面を覆うレンズとを有し、
前記レンズは、前記被照射体側の表面上に、前記非発光領域の投影部分に対応する第１の出射領域と、前記１の出射領域に隣接する第２の出射領域とを有し、
前記レンズにおける前記第１の出射領域及び前記第２の出射領域は、前記第１の出射領域からの出射光による前記被照射体における第１の照射領域と、前記第２の出射領域からの出射光による前記被照射体における第２の照射領域との少なくとも一部が重複するように、形成され、
前記レンズが、コリメートレンズをその光軸方向から見て前記非発光領域に対応する部分を切除して形成された複数の分割体を、当該複数の分割体の切除面同士で貼り合わせた形状に形成されていることを特徴とする光源体。

【請求項2】

所定の距離にある被照射体を照明する光束を出射する光源体であって、
前記光源体は、光を発する発光領域と光を発しない非発光領域とを有する発光面と、前記発光面を覆い、前記発光面からの光を前記被照射体に向かう光束にするレンズとを有し、
前記レンズが、コリメートレンズをその光軸方向から見て前記非発光領域に対応する部分を切除して形成された複数の分割体を、当該複数の分割体の切除面同士で貼り合わせた形状に形成され、
このレンズのパワーに関して、
前記発光面において前記非発光領域が延伸する方向より、これと直交する方向の前記レンズのパワーを大きくしたことを特徴とする光源体。

【請求項3】

前記非発光領域が、前記レンズの光軸を横切る方向に延在する帯状に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源体。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光源体が平面上に複数配置されていることを特徴とする照明装置。

【請求項5】

前記光源体が、前記光軸に対して非対称形となる非対称非発光領域を有し、
複数の前記非対称非発光領域が、前記光軸周りに相対的に回転して互いに異なる少なくとも２つの位置に分けられて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物を照明する照明装置に適用し得る光源体およびそれを用いた照明装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、写真撮影の際の補助光としての照明装置や、大型の画像表示装置あるいは自動車の灯具等において、略平行光を出射するようにした光源体を用いるものがある。そのような光源体の光源にはＬＥＤを用いることができ、例えば画像表示装置において、基板の平面上に形成した複数の発光素子（ＬＥＤチップ）と、各発光素子の出射光に対応させて配置した複数の光学素子（マイクロレンズアレイ）とにより平面光源を構成し、かつ光学素子により基板の平面に略垂直なコリメート光を出射させるようにしたものがある（例えば特許文献１）。

【0003】

また、例えば白熱電球等のバルブと、そのバルブからの出射光を集束させる投影レンズとにより灯具を構成し、投影レンズのバルブの側の焦点がバルブ付近に位置するように投影レンズを配置するとともに、その焦点位置からの光の入射角度に対して出射方向を連続的に指定方向に屈折して出射させるように、投影レンズの出射面を非球面状かつ凸状の配光制御レンズとして形成したものがある（例えば特許文献２参照）。この灯具では、バルブの代わりにＬＥＤを用いてもよいとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−０４９３２６号公報

【特許文献2】特開２００６−１１４３４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記したような各種装置の光源に用いられるＬＥＤチップの表面（発光面）には、複数の発光部と、それら各発光部に電流を供給するための配線部（電極）とが設けられている。特に、矩形状表面に複数の短冊状発光部が並列に配置されているＬＥＤチップにおいて、各発光部に電流を均等に供給するべく、表面の中央を縦断するように延在する帯状の主配線部が設けられているものがある。その主配線部はある程度太い幅で形成されているため、ＬＥＤチップの表面に広い非発光領域があることになる。一般に、コリメートレンズを用いて光を略平行化して出射した場合、投光面では完全なデフォーカス状態とはならず、光源自体（ここではＬＥＤチップの発光面）の光量むらが投光面に直接的に反映されてしまうことがある。

【0006】

一方、上記特許文献１は、光源をレンズの焦点近傍に配置することで、レンズから出射される光が略平行光となるようにした構成であるが、上記した非発光領域があることに対する対策は一切なされていない。また、上記特許文献２は、光学系としてのレンズに非球面レンズを用いることで、レンズから出射される光の配光を制御するようにした構成であるが、同様に、非発光領域があることに対する対策は一切なされていない。

【0007】

このように、従来のＬＥＤを光源とした照明装置等においては、発光部からの光を、レンズにより略平行光にして出射させたり、また配光制御レンズにより配光を制御して集束光を出射させたりすることはできるが、ＬＥＤチップが有する上記非発光領域があるという点に関する対策はされていない。そのため、出射光の照度分布に、非発光領域による低照度領域が存在し、均一な照度となる照明ができないという問題があった。

【0008】

この結果、例えば、照明装置を備える撮像装置では、均一濃度の被写体を撮影しているにもかかわらず画像に輝度ムラが発生したり、ダイナミックレンジが実質的に縮小したりする場合があり、特に撮影した画像に基づいて何らかの認識処理を行うような場合に、認識精度が低下するといった問題があった。

【0009】

本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、ＬＥＤ等、発光面の一部に非発光領域がある発光素子における出射光による被照射体の照度分布を均一化し得る光源体およびそれを用いた照明装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の光源体は、所定の距離にある被照射体を照明する光束を出射する光源体であって、前記光源体は、光を発する発光領域と光を発しない非発光領域とを有する発光面と、前記発光面からの光を前記被照射体に向かう光束にするように前記発光面を覆うレンズとを有し、前記レンズは、光軸方向から見て、前記非発光領域の投影部分に対応する第１の出射領域と、前記１の出射領域に隣接する第２の出射領域とを有し、前記レンズにおける前記第１の出射領域及び前記第２の出射領域は、前記第１の出射領域からの出射光による前記被照射体における第１の照射領域と、前記光束の前記第２の出射領域からの出射光による前記被照射体における第２の照射領域との少なくとも一部が重複するように、形成されている構成とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、例えばＬＥＤチップのように、発光面に発光領域と配線による非発光領域とが設けられているものにおいて、発光面からの光を被照射体に向かう光束として出射させるレンズにおいて、光軸方向から見て非発光領域の投影部分（第１の出射領域）からの出射光による被照射体における第１の照射領域の照度が低下するが、その第１の出射領域に隣接する部分（第２の出射領域）からの出射光による被照射体における第２の照射領域と第１の照射領域との少なくとも一部を重複させるレンズとしたことから、非発光領域の影響により照度不足となる照射領域の光量を補うことができ、照度分布で照度低下部分が生じることを抑制し得る。これにより、撮影画像において光量不足となる部分を無くすことができ、鮮明な撮影画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明による光源体を用いた照明装置の一例を示す要部斜視図

【図2】照明装置の光を出射する前面の一部を示す正面図

【図3】光源体を示す斜視図

【図4】ＬＥＤチップを示す上面図

【図5】レンズの形成要領を示す説明図であり、（ａ）コリメートレンズの側面図、（ｂ）はコリメートレンズの切断箇所を示す図、（ｃ）は分割体を貼り合わせた形状に形成されるレンズを示す図

【図6】本発明に基づく光源体を示す要部破断側面図

【図7】（ａ）はコリメートレンズによる照射領域を示す模式図、（ｂ）は本発明のレンズによる照射領域を示す模式図本発明に基づく光源体を示す要部破断側面図

【図8】（ａ）はコリメートレンズによる平行光を示す図、（ｂ）は本発明に基づくレンズによる出射光を示す図

【図9】レンズを構成する分割体形状による出射光を示す説明図

【図10】本発明に基づく第２実施形態のレンズの形成要領を示す図であり、（ａ）はコリメートレンズの切断箇所を示す光軸方向から見た図、（ｂ）は第２実施形態のレンズを示す光軸方向から見た図

【発明を実施するための形態】

【0013】

前記課題を解決するためになされた第１の発明は、所定の距離にある被照射体を照明する光束を出射する光源体であって、前記光源体は、光を発する発光領域と光を発しない非発光領域とを有する発光面と、前記発光面からの光を前記被照射体に向かう光束にするように前記発光面を覆うレンズとを有し、前記レンズは、光軸方向から見て、前記非発光領域の投影部分に対応する第１の出射領域と、前記１の出射領域に隣接する第２の出射領域とを有し、前記レンズにおける前記第１の出射領域及び前記第２の出射領域は、前記第１の出射領域からの出射光による前記被照射体における第１の照射領域と、前記第２の出射領域からの出射光による前記被照射体における第２の照射領域との少なくとも一部が重複するように、形成されている構成とする。

【0014】

これによると、例えばＬＥＤチップのように、発光面に発光領域と配線による非発光領域とが設けられているものにおいて、発光面からの光を被照射体に向かう光束として出射させるレンズにおいて、光軸方向から見て非発光領域の投影部分（第１の出射領域）からの出射光による被照射体における第１の照射領域の照度が低下するが、その第１の出射領域に隣接する部分（第２の出射領域）からの出射光による被照射体における第２の照射領域と第１の照射領域との少なくとも一部を重複させるレンズとしたことから、非発光領域の影響により照度不足となる照射領域の光量を補うことができ、照度分布で照度低下部分が生じることを抑制し得る。これにより、撮影画像において光量不足となる部分を無くすことができ、鮮明な撮影画像を得ることができる。

【0015】

また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記レンズが、コリメートレンズを前記非発光領域の投影部分に対応する部分を切除して複数の分割体を形成し、当該複数の分割体を切除面で貼り合わせた形状に形成されている構成とする。

【0016】

これによると、レンズの形状を、平行光を出射させるためのコリメートレンズから、その非発光領域の投影部分を切除して形成した各分割体を貼り合わせた形状となるように形成することから、出射領域内に光量が低下する部分が生じることを抑制し得るレンズを簡単に形成することができる。

【0017】

また、第３の発明は、前記第１または第２の発明において、前記非発光領域が、前記レンズの光軸を横切る帯状に設けられている構成とする。

【0018】

これによると、レンズをその光軸を挟んで対称形に形成するという簡単な形状で、出射領域内に光量が低下する部分が生じることを抑制し得るレンズを形成することができる。

【0019】

また、第４の発明は、照明装置が前記第１乃至第３のいずれかに記載の光源体が平面上に複数配置されている構成とする。

【0020】

これによると、複数の光源体を平面上に配置した平面光源となる照明装置において、光源体の非発光領域の影響を受けて光量不足となる部分が生じることを抑制し得るため、平面全体で略均一な光量分布となる平面光源が得られる。

【0021】

また、第５の発明は、前記第４の発明において、前記光源体が、前記光軸に対して非対称形となる非対称非発光領域を有し、複数の前記非対称非発光領域が、前記光軸周りに相対的に回転して互いに異なる少なくとも２つの位置に分けられて配置されている構成とする。

【0022】

これによると、複数の光源体を平面上に配置した平面光源となる照明装置において、各光源体に光軸に対して非対称形となる非対称非発光領域がある場合に、それら非対称非発光領域の影響により照度分布で同一方向に照度不足となる部分が生じてしまうのに対して、非対称非発光領域の位置を光軸周りで変えるように各光源体を配置することにより、平面光源全体としての照度分布を均一化し得る。

【0023】

また、第６の発明は、所定の距離にある被照射体を照明する光束を出射する光源体を備える照明装置であって、前記光源体は、光を発する発光領域と光を発しない非発光領域とを有する発光面と、前記発光面を覆い、前記発光面からの光を前記被照射体に向かう光束にするレンズとを有し、このレンズのパワーに関して、前記発光面において前記非発光領域が延伸する方向より、これと直交する方向の前記レンズのパワーを大きく構成する。

【0024】

これによると、非発光領域を縮小する方向に光が集光するようにレンズパワーが設定されることで、非発光領域の影響により照度不足となる照射領域の光量を補うことができ、照度分布で照度低下部分が生じることを抑制し得る。これにより、撮影画像において光量不足となる部分を無くすことができ、鮮明な撮影画像を得ることができる。

【0025】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

【0026】

図１は、本発明による光源体を用いた照明装置の一例を示す要部斜視図である。図１には、自動車Ｖに搭載されたドライブレコーダ１が示されている。このドライブレコーダ１には、カメラ２の横に、夜間での撮影に好適な赤外光を照射する照明装置３が配置されている。

【0027】

図２は、照明装置２の光を出射する前面の一部を示す正面図である。図に示されるように、照明装置２の前面に設けられたパネル２ａに複数の光源体４が縦横に並ぶ格子状に配置されている。

【0028】

図３は、光源体４を示す斜視図である。図に示されるように、光源体４は、ＬＥＤ５と、ＬＥＤ５を覆うように設けられたレンズ６とにより構成されている。レンズ６は、ＬＥＤチップの発光面（後述）を覆うことで、発光面からの光を前記被照射体に向かう光束として出射するように構成されている。なお、ＬＥＤ５は、基板としての正方形のベース７と、ベース７の中央部分に配置されたＬＥＤチップ８とにより構成されている。なお、ベース７の中央部分には矩形状の凹部７ａが形成されており、凹部７ａの底面上にＬＥＤチップ８が載置状態に設けられている。また、凹部７ａの底面には銅箔により上部端子７ｂが形成されており、上部端子７ｂとＬＥＤチップ８とがワイヤ９を介して電気的に接続されている。また、ベース７の下面にはアノードとカソードとが適所に配設され、光源体４をパネル２ａに実装した際に、パネル２ａに形成された電源ラインに接続される（図示省略）。

【0029】

図４は、ＬＥＤチップ８を示す上面図である。ＬＥＤチップ８の発光面１０としての上面には、図において上下に二等分された発光領域としての各エリアにそれぞれ複数の短冊状の発光部１１が配設されている。また、各発光部１１に電流を分散して供給するための上部電極１２が、各発光部１１の全体を外囲するとともに、ＬＥＤチップ８の中心に配置されかつワイヤ９と接続されるパッド電極１２ａと、各発光部８ａを図における上下に分断するようにパッド電極１２ａを通りかつ左右方向に延在する背骨電極１２ｂと、各発光部１１を短冊状に区切るように背骨電極１２ｂから左右方向にそれぞれ延出された細線電極１２ｃとにより構成されている。

【0030】

このように形成されたＬＥＤチップ８において、各発光部１１により発光領域が構成され、発光部１１以外となる上部電極１２により非発光領域が構成される。

【0031】

図５は、レンズ６の形成要領を示す説明図である。図５（ａ）はコリメートレンズ１３の側面図であり、図ではコリメートレンズ１３の光軸Ｃの焦点ｆに点光源があるとした場合の光の進み方（出射光は平行光）を実線の矢印で示している。そのコリメートレンズ１３に対して、図５（ｂ）に示されるように光軸Ｃから半径方向に所定長Ｄだけ離間しかつ光軸Ｃに平行な面でそれぞれ切断して、光軸Ｃ側部分を切除して左右対称の各分割体１３ａ・１３ｂとする。そして、図５（ｃ）に示されるように、各分割体１３ａ・１３ｂ同士を切断面１６ａ・１６ｂで貼り合わせてレンズ６の形状とする。実際には、図５（ｃ）に示される形状のレンズ６を型などにより形成することができる。

【0032】

レンズ６の光軸Ｃは、各分割体１３ａ・１３ｂをそれぞれの切断面１６ａ・１６ｂで貼り合わせた形状により形成される稜線（１６ａ・１６ｂ）を通る面（貼り合わせ面）上に位置し、両分割体１３ａ・１３ｂの対称軸である。レンズ６は、その光軸ＣがＬＥＤチップ８の中心に位置するようにベース７に固定されている。これにより、図５（ａ）の焦点ｆに対応する位置に点光源があるとした場合に、その光は、図５（ｃ）のＬで示されるように、レンズ６により光軸Ｃ側に向かうように屈折して出射される。

【0033】

図６は、図５で説明したように形成されたレンズ６を用いた光源体４を示す要部破断側面図である。レンズ６は、被照射体側の表面上に、後述する出射領域Ａ１、Ａ２を有する。具体的には、図において、非発光領域としての背骨電極１２ｂの光軸Ｃ方向から見たレンズ６への投影部分を第１の出射領域Ａ１とし、その第１の出射領域Ａ１に隣接する第２の出射領域をＡ２として示す。なお、背骨電極１２ｂは図の紙面表裏方向に帯状に延在しており、各出射領域Ａ１・Ａ２もレンズ面に沿って図の表裏方向に帯状に延在する。

【0034】

レンズ６にコリメートレンズ１３をそのまま用いた場合（図５（ａ））には、平行光が出射されるため、非発光領域の投影部分である第１の出射領域Ａ１に対応する部分が光量不足となる。その場合の被照射体２１における照射状態を、模式的に示す図７（ａ）を参照して説明する。図７（ａ）に示されるように、コリメートレンズ１３による平行光の場合には、被照射体２１の中央部分に、第１の出射領域Ａ１から光が出射されるとした場合の第１の照射領域Ｓ１が図のハッチングで示されるように存在し、その第１の照射領域Ｓ１の左右両側が、第２の出射領域Ａ２からの出射光により照射される第２の照射領域Ｓ２ａ・Ｓ２ｂとなる。

【0035】

この場合の被照射体２１における照度分布を図８（ａ）に示す。図８（ａ）は、実際の照度分布の測定結果を示しており、光源体４から被照射体（対象物）までの距離を例えば３ｍとした場合の被照射体における照度分布であり、横軸がＬＥＤチップ８における図７（ａ）のVIIIａ−VIIIａ線上に対応する位置であり、縦軸が照度（Ｗ／ｍ^２）である。なお、第１の照射領域Ｓ１には隣接する第２の照射領域Ｓ２ａ・Ｓ２ｂからの出射光が届くため、ある程度の照度が得られている。しかしながら、そのような照明環境で撮影した場合には、第１の照射領域Ｓ１の照度は低いため、その撮影画像に暗い部分が生じてしまい、鮮明な画像が得られなくなる虞がある。

【0036】

それに対して、上記したように形成された各分割体１３ａ・１３ｂは、コリメートレンズ１３の場合（切除前）に対して、光軸Ｃ側を切除したもので、レンズ６は互いを貼り合わせた形状を有していることから、ＬＥＤチップ８の同一位置から発光される光のレンズ６による屈折はコリメートレンズ１３における場合よりも光軸Ｃ側に向くようになる。

【0037】

即ち、レンズ６を光軸方向Ｃから見たとき、稜線（１６ａ・１６ｂ（図５参照））が延伸する方向（以降、稜線方向と呼称する）と、稜線と直交する方向ではレンズ６のパワーが異なっており、本実施形態では、稜線と直交する方向のレンズのパワーの方が、稜線方向のレンズのパワーよりも大きく設定されている。この点は、非発光領域である背骨電極１２ｂの発光面１０における配置を考慮すると（図４参照）、レンズのパワーに関して、発光面１０において非発光領域（背骨電極１２ｂ）が延伸する方向のレンズのパワーより、発光面１０においてこれと直交する方向のレンズのパワーを大きくしたと言い換えてもよい。なお、ここでいう「レンズのパワー」とは、単一材料のレンズにおいて、レンズの出射表面に対する光の入射角の大きさをいう。

【0038】

また、光軸方向Ｃにおいて、ＬＥＤチップ８の発光面１０はレンズ６がコリメータレンズであるとしたときの焦点距離ｆよりも、若干レンズ６側に配置されている。従ってコリメータレンズとしての配光特性を備える稜線方向においては、出射光は遠方になるほど徐々に広がって投影される。一方、よりレンズのパワーを大きく設定された稜線方向と直交する方向では、出射光の拡散程度は相対的に小さく抑えられることになる。

【0039】

これにより、第２の出射領域Ａ２からの出射光の一部Ｌａは、分割体１３ａ・１３ｂにおける外側の領域（光軸Ｃに対して第２の領域Ａ２より遠い部分）からの出射光Ｌｐよりも光軸Ｃ側に多く集光し得るため、コリメートレンズ１３を用いた場合における第１の出射領域Ａ１による光量不足が解消される。なお、第１の出射領域Ａ１からの出射光Ｌｄもあるが、それによる照度の増大は小さく、第２の出射領域Ａ２からの出射光の一部Ｌａを集光させることが有効である。

【0040】

なお、単一材料のレンズではなく、複数の材料を用いることも可能である。例えば、第１のレンズの全体を、第１のレンズの屈折率とは異なる第２のレンズで覆ってもよい。この場合において、第１、２のレンズの屈折率の大小に関係なく、第１の出射領域からの出射光による被照射体における第１の照射領域と、第２の出射領域からの出射光による被照射体における第２の照射領域との少なくとも一部が重複するように、両レンズを形成すればよい。

【0041】

この場合の被照射体２１における図７（ｂ）のVIIIｂ−VIIIｂ線に沿って見た照度分布は、図８（ａ）に対応する図８（ｂ）のようになる。図に示されるように、第１の照度領域Ｓ１内に、第２の照度領域Ｓ２ａ・Ｓ２ｂの一部が重複する。これにより、第１の照度領域Ｓ１における照度低下が、第２の照度領域Ｓ２ａ・Ｓ２ｂの一部による照明により補われ、光軸Ｃを中心とする所定の範囲で均一な照度分布が得られた。

【0042】

このように、本発明のレンズ６を用いた光源体４によれば、上記したようにレンズ６の第２の出射領域Ａ２からの出射光が光軸Ｃ側に向かって集光し、被照射体２１において、非発光領域（上部電極１２）に対応して照度が低下する虞のある第１の照射領域Ｓ１が、第２の出射領域Ａ２からの出射光による第２の照射領域Ｓ２の一部により照射されることから、図８（ａ）と距離等が同条件で図８（ｂ）に示されるような均一な照度分布が得られる。なお、レンズ６から被照射体までの距離を上記例では３ｍとしたが、異なる距離の場合には、その距離に応じて図８（ｂ）に示されるような照度分布が得られるようにコリメートレンズ１３の切除範囲を増減、すなわち各分割体１３ａ・１３ｂによる光軸Ｃ側への集光に有効な曲率部分を残す設定を適宜行うことで対応し得る。または、照明装置において、レンズ６とＬＥＤチップ８（発光部１１）の間隔を調整可能に設計しておくことによっても対応し得る。

【0043】

本発明は点光源状の光源を有する光源体に有効であるが、上記実施形態のようにＬＥＤチップ８を用いた場合においても実際は点光源ではなく、ある程度の面積を有する面発光の光源となる。ＬＥＤチップ８の発光面１０を形成する発光部１１に、例えば、図９に示されるように分割体１３ａ・１３ｂの元のコリメートレンズ１３における焦点ｆが位置することにより、その位置（ｆ）から発光された光は平行光Ｌｐとなって出射され得る。これにより、コリメートレンズ１３の光軸Ｃ側の一部を切除して得られる分割体１３ａ・１３ｂの貼り合わせ形状のレンズ６を用いても、略平行光の光束からなる出射光が得られる。光軸Ｃ側に集光するのは光軸Ｃの近傍の一部であり、出射光の全体としては均一な照度分布になり得る。もちろん、上述したように、分割体１３ａ・１３ｂをレンズ６の焦点ｆの内側に置いて、照射範囲を調整するようにしてもよい。

【0044】

なお、図４に示されるように、光軸Ｃ方向から見て背骨電極１２ｂとは別方向に延在するワイヤ９がある場合には、発光部１１の一部がワイヤ９により隠されて、そのワイヤ９により隠される部分が非発光領域（低光量領域）となってしまう。また、ワイヤ９は、光軸Ｃ上の電極パッド１２ａから半径方向外側の一方向に延出されており、光軸Ｃに対して非対称に位置する非発光領域となる。

【0045】

なお、ワイヤ９により隠される部分には発光部１１が存在し、ワイヤ９の大部分はよりレンズ６に近い位置に配置されるから、背骨電極１２ｂのように完全な非発光領域とはならない。そのため出射光量が大幅に低下することはなく、照度分布に対する影響は小さいが、図２に示されるように、光源体４を縦横の格子状に複数並べて、全体として面光源となる照明装置２とした場合には、例えば図に示されるように、列（図における左右方向の列）毎にワイヤ９の延出方向を変えて各光源体４を配置するとよい。これにより、ワイヤ９による非発光領域が光軸Ｃに対して異なる方向に延出されるようになり、照度低下部分の向きが分散するため、面光源全体としての照度分布が均一化される。

【0046】

また、上記実施形態では、レンズ６を、光軸Ｃを挟んで対称形の２つの分割体１３ａ・１３ｂを貼り合わせた形状に形成したが、２つの分割体に限られるものではない。例えば図１０（ａ）に示されるように、上記各分割体１３ａ・１３ｂと同様に、上記コリメートレンズ１３から、その光軸Ｃに対して対称となりかつ互いに直交する方向にそれぞれ同一長Ｄとなる位置を通る４面で切断して４つの分割体１３ｃ・１３ｄ・１３ｅ・１３ｆを形成する。そして、図１０（ｂ）に示されるように、各分割体１３ｃ・１３ｄ・１３ｅ・１３ｆをそれぞれの切断面１６ａ・１６ｂ・１６ｃ・１６ｄで貼り合わせた形状のレンズ１６を形成してもよい。このレンズ１６においても、上記と同様に切断されたものを貼り合わせるのではなく、型により形成することができる。

【0047】

このように形成されたレンズ１６により、例えば図１０（ｂ）に示されるように、光軸Ｃ方向から見て、両分割体１３ｃ・１３ｄと両分割体１３ｅ・１３ｆとの間の第１の稜線（１６ａ・１６ｂ）が背骨電極１２ｂの光軸Ｃ方向の投影部分に位置し、分割体１３ｃと分割体１３ｄとの間の第２の稜線（１６ｃ・１６ｄ）がワイヤ９の光軸Ｃ方向の投影部分に位置する。これにより、レンズ１６の第１の稜線（１６ａ・１６ｂ）に沿う近傍部分からの出射光は上記と同様に光軸Ｃ側に集光するようになり、被照射体における背骨電極１２ｂによる照度低下が抑制される。さらに、被照射体におけるワイヤ９による照度低下が大きくなる場合でも、レンズ１６の第２の稜線（１６ｃ・１６ｄ）に沿う近傍部分からの出射光が光軸Ｃ側に集光するようになるため、同じく被照射体に対するワイヤ９の影響による照度低下が抑制され、被照射体に対してより一層均一な照度分布による照射が可能となる。

【0048】

また、コリメータレンズ１３を分割する際の、光軸Ｃと接合面（稜線１６ａ等）までの距離（上述の例ではＤ）は、直交する２方向のそれぞれで異ならせてもよい。例えば、非発光領域を構成する上部電極１２の延伸方向と直交する方向ではＤを大きく（即ち、よりレンズパワーを大きく）、ワイヤ９の延伸方向と直交する方向ではＤを相対的に小さくしてもよい。これによって、より一層の照度分布均一化が図れることとなる。

【0049】

なお、レンズ６の形状における分割体の数は２つや４つに限られず、ＬＥＤチップ８における非発光領域の数や位置に応じて適宜設定するとよい。また、非発光領域が光軸上に無い場合でも、レンズにおける光軸方向から見た非発光領域の投影部分となる第１の出射領域に隣接する第２の出射領域からの出射光の一部が、第１の出射領域に対応する第１の照射領域を照明するように、レンズを形成すればよく、ＬＥＤチップの種々の形態に対応可能である。

【0050】

なお、上述した説明では、レンズの分割体の製造方法として切除する場合について説明したが、切除することなく、各分割体を個別に形成してそれらを結合させ（貼り合わせ）てもよい。また分割体を個別に形成することなく、分割体を貼り合わせた形状のレンズを一体として成形してもよい。

【0051】

以上、本発明を、その好適実施形態の実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明にかかる光源体およびそれを用いた照明装置は、発光面に非発光領域がある場合の非発光領域の影響を受ける部分の照度低下を抑制し得るため、撮影装置等の照明装置として有用である。

【符号の説明】

【0053】

３ 照明装置
４ 光源体
５ ＬＥＤ
６ レンズ
８ ＬＥＤチップ
１０ 発光面
１１ 発光部
１２ 上部電極
１３ コリメートレンズ
１３a〜１３ｆ 分割体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】