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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172027
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】発光装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/33 20060101AFI20241205BHJP
H01L 33/58 20100101ALI20241205BHJP
H01L 33/50 20100101ALI20241205BHJP
H01L 33/00 20100101ALI20241205BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20241205BHJP
G09G 3/34 20060101ALI20241205BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
G09F9/33
H01L33/58
H01L33/50
H01L33/00 L
G09F9/30 349C
G09F9/30 349B
G09G3/34 J
G09G3/20 621E
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023089442
(22)【出願日】2023-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】▲蔭▼山 良幸
(72)【発明者】
【氏名】森田 崇仁
(72)【発明者】
【氏名】梅本 貴代子
【テーマコード（参考）】
5C080
5C094
5F142
【Ｆターム（参考）】
5C080AA07
5C080BB06
5C080DD03
5C080DD07
5C080EE22
5C080EE25
5C080EE28
5C080EE31
5C080FF13
5C080JJ02
5C080JJ06
5C080KK01
5C080KK42
5C094AA05
5C094BA23
5C094BA32
5C094CA19
5C094CA24
5C094DA12
5C094ED03
5C094ED15
5C094FA01
5C094JA08
5F142AA12
5F142BA32
5F142CB18
5F142CB23
5F142CD02
5F142DA02
5F142DA13
5F142DA14
5F142DA73
5F142DB17
5F142DB24
5F142GA02
5F142GA21
5F142GA28
5F142GA29
(57)【要約】
【課題】高精細に配光を制御可能な発光装置を提供すること。
【解決手段】発光装置は、発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置され、開口が設けられた遮光部材と、を備え、前記遮光部材は、上面視において、前記開口が前記光源の前記発光面と重なる第１位置と、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ前記第１位置とは異なる第２位置と、の間を移動可能であり、前記光源は、前記遮光部材が前記第１位置にあるときに第１条件で点灯制御可能であり、前記遮光部材が前記第２位置にあるときに第２条件で点灯制御可能である。
【選択図】図１
【解決手段】発光装置は、発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置され、開口が設けられた遮光部材と、を備え、前記遮光部材は、上面視において、前記開口が前記光源の前記発光面と重なる第１位置と、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ前記第１位置とは異なる第２位置と、の間を移動可能であり、前記光源は、前記遮光部材が前記第１位置にあるときに第１条件で点灯制御可能であり、前記遮光部材が前記第２位置にあるときに第２条件で点灯制御可能である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光面を有する光源と、
前記光源の上方に配置され、開口が設けられた遮光部材と、を備え、
前記遮光部材は、上面視において、前記開口が前記光源の前記発光面と重なる第１位置と、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ前記第１位置とは異なる第２位置と、の間を移動可能であり、
前記光源は、前記遮光部材が前記第１位置にあるときに第１条件で点灯制御可能であり、前記遮光部材が前記第２位置にあるときに第２条件で点灯制御可能である、発光装置。
前記光源の上方に配置され、開口が設けられた遮光部材と、を備え、
前記遮光部材は、上面視において、前記開口が前記光源の前記発光面と重なる第１位置と、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ前記第１位置とは異なる第２位置と、の間を移動可能であり、
前記光源は、前記遮光部材が前記第１位置にあるときに第１条件で点灯制御可能であり、前記遮光部材が前記第２位置にあるときに第２条件で点灯制御可能である、発光装置。
【請求項2】
前記開口の開口面積は、前記光源の前記発光面の面積よりも小さい、請求項１に記載の発光装置。
【請求項3】
上面視において、前記遮光部材が前記第１位置にあるときの前記開口の位置と、前記遮光部材が前記第２位置にあるときの前記開口の位置は、重ならない、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項4】
前記第１条件および前記第２条件のそれぞれは、前記光源が点灯および消灯の少なくとも一方を規定する条件である、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項5】
前記光源は、発光素子と、上面視において前記発光素子の全部を覆うように前記発光素子の上方に配置された波長変換部材と、を備え、
前記光源の前記発光面は、前記波長変換部材から構成される、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
前記光源の前記発光面は、前記波長変換部材から構成される、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項6】
前記光源は、発光素子と、上面視において前記発光素子の一部が露出するように前記発光素子の上方に配置された波長変換部材と、を備え、
前記光源の前記発光面は、前記発光素子と前記波長変換部材とから構成される、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
前記光源の前記発光面は、前記発光素子と前記波長変換部材とから構成される、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項7】
前記波長変換部材は、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を含み、
前記複数の波長変換部材は、上面視においてそれぞれ重ならない位置に配置される、請求項５に記載の発光装置。
前記複数の波長変換部材は、上面視においてそれぞれ重ならない位置に配置される、請求項５に記載の発光装置。
【請求項8】
前記波長変換部材は、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を含み、
前記複数の波長変換部材は、上面視において重ならない位置に配置される、請求項６に記載の発光装置。
前記複数の波長変換部材は、上面視において重ならない位置に配置される、請求項６に記載の発光装置。
【請求項9】
前記遮光部材は、透光性部材と、前記透光性部材に配置された遮光膜と、を含み、
前記開口は、前記透光性部材において前記遮光膜が配置されていない領域から構成される、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
前記開口は、前記透光性部材において前記遮光膜が配置されていない領域から構成される、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項10】
前記光源は、発光素子を備え、
前記遮光部材の前記開口に波長変換部材が配置されている、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
前記遮光部材の前記開口に波長変換部材が配置されている、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項11】
前記光源は、それぞれが前記発光面を有する複数の発光部を有し、
前記遮光部材に、前記複数の発光部に対応する複数の前記開口が設けられている、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
前記遮光部材に、前記複数の発光部に対応する複数の前記開口が設けられている、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項12】
少なくとも一部が前記光源と前記遮光部材との間に配置されるとともに、上面視において複数の前記開口それぞれの周囲に配置される壁を有する、請求項１１に記載の発光装置。
【請求項13】
前記複数の発光部は、複数の発光素子を有し、
上面視において、前記複数の発光素子それぞれの周囲に配置される隔壁を有する、請求項１１に記載の発光装置。
上面視において、前記複数の発光素子それぞれの周囲に配置される隔壁を有する、請求項１１に記載の発光装置。
【請求項14】
前記遮光部材は、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ複数の位置を移動可能であり、
前記光源は、前記複数の位置それぞれに前記開口が配置されることに同期して点灯制御可能である、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
前記光源は、前記複数の位置それぞれに前記開口が配置されることに同期して点灯制御可能である、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項15】
前記複数の位置は、前記第１位置と前記第２位置とを含み、
前記遮光部材は、前記複数の位置を周回移動可能であり、
前記遮光部材の前記第１位置から前記第２位置への移動時間は、前記遮光部材の周回移動の周期よりも短い、請求項１４に記載の発光装置。
前記遮光部材は、前記複数の位置を周回移動可能であり、
前記遮光部材の前記第１位置から前記第２位置への移動時間は、前記遮光部材の周回移動の周期よりも短い、請求項１４に記載の発光装置。
【請求項16】
前記遮光部材の周回移動の周期は、前記遮光部材の前記第１位置から前記第２位置への移動時間の自然数倍である、請求項１５に記載の発光装置。
【請求項17】
前記遮光部材を駆動させる駆動部を備える、請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項18】
前記駆動部は、圧電素子を含む、請求項１７に記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を有する発光装置が知られている。例えば、特許文献１には、基板上に複数のＬＥＤを二次元的に高密度に実装しつつ、個別に点灯と消灯を制御することが可能な光源ユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－０８１８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示に係る実施形態は、高精細化が可能な発光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】
【0005】
本開示の一実施形態に係る発光装置は、発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置され、開口が設けられた遮光部材と、を備え、前記遮光部材は、上面視において、前記開口が前記光源の前記発光面と重なる第１位置と、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ前記第１位置とは異なる第２位置と、の間を移動可能であり、前記光源は、前記遮光部材が前記第１位置にあるときに第１条件で点灯制御可能であり、前記遮光部材が前記第２位置にあるときに第２条件で点灯制御可能である。
【発明の効果】
【0006】
本開示に係る実施形態によれば、高精細化が可能な発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】第１実施形態に係る発光装置の構成を示す模式的上面図である。
【図2A】第１実施形態に係る発光装置の光源を示す模式的上面図である。
【図2B】第1実施形態に係る発光装置の遮光部材を示す模式的上面図である。
【図3】第１実施形態に係る発光装置の模式的断面図である。
【図4】第１実施形態に係る複数の発光面のうちの一部を示す模式的上面図である。
【図5】第１実施形態に係る発光装置の動作を示す模式図である。
【図6】遮光部材の移動と光源の点灯との関係の第１例を示す模式図である。
【図7】遮光部材の移動と光源の点灯との関係の第２例を示す模式図である。
【図9】第２実施形態に係る複数の発光面のうちの一部を示す模式的上面図である。
【図10】第２実施形態に係る発光装置の動作の第１例を示す模式図である。
【図12】第２実施形態に係る発光装置の動作の第２例を示す模式図である。
【図14】第２実施形態に係る発光装置の動作の第３例を示す模式図である。
【図16】第１変形例に係る発光装置の模式的断面図である。
【図17】第２変形例に係る発光装置の模式的断面図である。
【図18】第３変形例に係る発光装置の模式的断面図である。
【図19】第４変形例に係る発光装置の模式的断面図である。
【図20】第５変形例に係る発光装置の模式的断面図である。
【図21】第６変形例に係る発光装置の模式的断面図である。
【図22】第７変形例に係る発光装置の模式的断面図である。
【図23】第８変形例に係る発光装置の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本開示の実施形態に係る発光装置について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下に示す形態は、本開示の技術思想を具現化するための発光装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、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。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており詳細説明を適宜省略する。断面図として、切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。
【0009】
各図面において、方向表現として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を有する直交座標を用いる。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する。Ｚ軸に沿うＺ方向は、実施形態に係る発光装置が備える光源の発光面の法線に沿う方向を示すものとする。なお、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に沿うとは、対象がこれら軸に対して±１０°の範囲内の傾きを有することを含む。また、実施形態において直交は、９０°に対して±１０°以内の誤差を含んでもよい。
【0010】
Ｘ方向で矢印が向いている方向を＋Ｘ側、＋Ｘ側の反対方向を－Ｘ側と表記する。Ｙ方向で矢印が向いている方向を＋Ｙ側、＋Ｙ側の反対方向を－Ｙ側と表記する。Ｚ方向で矢印が向いている方向を上方、＋Ｚ側、＋Ｚ側の反対方向を－Ｚ側と表記する。
【0011】
実施形態の用語における上面視とは、対象を＋Ｚ側から見ることをいう。また実施形態では、＋Ｚ側から見たときの対象物の面を「上面」とし、－Ｚ側から見たときの対象物の面を「下面」とする。但し、方向または向きに関する以上の点は、実施形態に係る発光装置の使用時における向きを制限するものではなく、実施形態に係る発光装置の向きは任意である。
【0012】
本明細書または特許請求の範囲において、ある構成要素が複数あり、それぞれを区別して表現する場合に、その構成要素の頭に"第１"、"第２"等と付記して区別することがある。また、本明細書と特許請求の範囲とで区別する対象が異なる場合があり得る。
【0013】
［第１実施形態］
＜第１実施形態に係る発光装置の全体構成例＞
図１～２を参照して、第１実施形態に係る発光装置の全体構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る発光装置１００の構成の一例を示す模式的上面図である。図２Ａ及び図２Ｂは、発光装置１００における光源１と遮光部材２を示す模式的上面図である。
＜第１実施形態に係る発光装置の全体構成例＞
図１～２を参照して、第１実施形態に係る発光装置の全体構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る発光装置１００の構成の一例を示す模式的上面図である。図２Ａ及び図２Ｂは、発光装置１００における光源１と遮光部材２を示す模式的上面図である。
【0014】
図１～２に示すように、本実施形態では、発光装置１００は、光源１と、遮光部材２と、を備える。また、発光装置１００は、駆動部３と、第１弾性部材４１と、第２弾性部材４２と、支持部材５と、被覆部材６と、基板７と、を備えてよい。
【0015】
光源１は、発光面１１を有する。本明細書に示す例では、光源１は、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに整列し、それぞれが発光面１１を有する複数の発光部１０を有する。複数の発光部１０が有する発光面１１のそれぞれは、上面視において略矩形形状を有する。光源１は、複数の発光面１１のそれぞれから遮光部材２が位置する側に光を発する。発光部１０には、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用できる。また、光源１には、例えば、一次元または二次元に整列する微細なＬＥＤを有するマイクロＬＥＤアレイを使用できる。
【0016】
遮光部材２は、光源１の上方に配置され、開口２１が設けられている。光源１から発せられた光のうちの一部は、開口２１を通って発光装置１００から出射され、光源１から発せられた光のうちの他の一部は、遮光部材２により遮光される。
【0017】
本明細書に示す例では、遮光部材２には、複数の発光部１０に対応する複数の開口２１が設けられている。複数の開口２１のそれぞれは、上面視において略矩形形状を有する。複数の発光部１０のそれぞれから発せられた光は、遮光部材２における対応する開口２１を通って発光装置１００から出射される。
【0018】
遮光部材２は、金属材料等の遮光性の材料により構成された平板状の部材である。複数の開口２１のそれぞれは、複数の発光部１０に対応して整列するように遮光部材２に形成された貫通穴であってよい。この貫通穴は、遮光部材２の上面に対して傾斜する側面を有していてもよいし、上面に対して略垂直な側面を有していてもよい。例えば、貫通穴は上面と、下面と、上面及び下面に対して垂直な側面で規定される円柱形状の領域である。また、開口２１は、貫通穴に限らず、光が透過可能な透光性を有する領域であってもよい。なお、ここでの透光性は、光源１から発せられる光の６０％以上を透過することを意味する。
【0019】
発光装置１００において、Ｘ方向における開口２１の幅Ｗｘ２は、Ｘ方向における発光面１１の幅Ｗｘ１よりも小さいことが好ましい。Ｙ方向における開口２１の幅Ｗｙ２は、Ｙ方向における発光面１１の幅Ｗｙ１よりも小さいことが好ましい。従って、開口２１の開口面積Ｗｘ２×Ｗｙ２は、光源１の発光面１１の面積Ｗｘ１×Ｗｙ１よりも小さいことが好ましい。開口面積Ｗｘ２×Ｗｙ２が面積Ｗｘ１×Ｗｙ１よりも小さいことで、本実施形態では、遮光部材２により、開口２１に対応する発光面１１から発せられた光の一部を通過させ、他を遮光することができ、見かけ上で発光面１１の面積を小さくすることができる。本明細書に示す例では、幅Ｗｘ２は幅Ｗｘ１の略１／２であり、幅Ｗｙ２は幅Ｗｙ１の略１／２であり、開口面積Ｗｘ２×Ｗｙ２は、面積Ｗｘ１×Ｗｙ１の略１／４である。なお、本実施形態では、開口２１がテーパを有する場合には、Ｘ方向における開口２１の最小幅が幅Ｗｘ２に対応し、Ｙ方向における開口２１の最小幅が幅Ｗｙ２に対応し、開口２１における一番狭い面積が開口面積Ｗｘ２×Ｗｙ２に対応する。
【0020】
駆動部３は、遮光部材２を駆動させる。本明細書に示す例では、駆動部３は、第１駆動部３１と第２駆動部３２とを含む。第１駆動部３１は、遮光部材２をＸ方向に移動させる。第２駆動部３２は、遮光部材２をＹ方向に移動させる。
【0021】
本実施形態では、駆動部３は、圧電素子を含んでよい。圧電素子は、チタン酸バリウムまたはジルコン酸バリウム等を含んで構成される。駆動部３は、印加電圧に応じて圧電素子を伸縮させることにより、圧電素子の一端に接触可能に配置された遮光部材２を動かすことができる。なお、圧電素子の一端は、接着部材等により遮光部材２に接着されていてもよい。本実施形態では、駆動部３が圧電素子を含むことで、駆動部３を小型化し、また駆動部３の構成を簡略化できる。但し、駆動部３は、圧電素子に限らず、電気モータ、超音波モータ、ボイスコイルモータ等を含んでもよい。
【0022】
第１弾性部材４１および第２弾性部材４２のそれぞれは、一端が遮光部材２に、他端が支持部材５に、それぞれ接続されている。第１弾性部材４１および第２弾性部材４２のそれぞれは、金属材料等を含んで構成され、弾性を有するバネ部材等である。第１弾性部材４１および第２弾性部材４２は、元の位置に戻るための復元力を遮光部材２に付与する。
【0023】
例えば、第１駆動部３１の圧電素子がＸ方向に伸長して遮光部材２が－Ｘ側に移動した場合には、第１弾性部材４１はＸ方向に収縮する。そして、この状態から、第１駆動部３１の圧電素子がＸ方向に収縮した場合には、第１弾性部材４１はＸ方向に伸長し、Ｘ方向における元の位置に戻るための復元力を遮光部材２に付与する。これにより、第１弾性部材４１は、遮光部材２を＋Ｘ側に移動させることができる。
【0024】
また、第２駆動部３２の圧電素子がＹ方向に伸長して遮光部材２が＋Ｙ側に移動した場合には、第２弾性部材４２はＹ方向に収縮する。そして、この状態から、第２駆動部３２の圧電素子がＹ方向に収縮した場合には、第２弾性部材４２はＹ方向に伸長し、Ｙ方向における元の位置に戻るための復元力を遮光部材２に付与する。これにより、第２弾性部材４２は、遮光部材２を－Ｙ側に移動させることができる。
【0025】
但し、発光装置１００は、第１弾性部材４１および第２弾性部材４２を必ずしも備えなくてもよい。例えば、駆動部３における圧電素子の一端に、接着部材等によって遮光部材２を接着することで、圧電素子の伸縮に応じて遮光部材２を移動可能にしてもよい。
【0026】
支持部材５は、被覆部材６の上面上に配置され、遮光部材２を支持する枠状の部材である。支持部材５は、遮光部材２を枠の内側に配置し、第１弾性部材４１および第２弾性部材４２のそれぞれを介して遮光部材２を支持する。支持部材５は、金属材料または樹脂材料等により構成される。なお、図１に示す例では、支持部材５、第１弾性部材４１、第２弾性部材４２および遮光部材２は、一体化した構成として図示しているが、これらの少なくとも１つが別体の部材であってもよい。なお、別体の部材とは、２つの部材があると想定したときに、２つの部材それぞれが接して接合していないもの、または２つの部材それぞれが接着部材等を介して接合しているものをいう。
【0027】
被覆部材６は、基板７の上面を覆うように配置された部材である。被覆部材６には、例えば、遮光性を有するフィラーを含有する樹脂材料を用いることができる。樹脂材料としては、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂材料を母材とすることが好ましい。遮光性を有するフィラーとしては、顔料、カーボンブラック、チタンブラック、グラファイト等の光吸収性物質、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素等の光反射性物質が挙げられ、これらのうちの１種を単独で、またはこれらのうちの２種以上を組み合わせて使用することが好ましい。具体的には、被覆部材６としては、光反射性に優れた白色樹脂、光吸収性に優れた黒色樹脂、光反射性及び光吸収性を有する灰色樹脂等が挙げられる。
【0028】
基板７は、光源１の複数の発光部１０がその上面に配置される平板状の部材である。基板７には、例えば、光源１の点灯制御および駆動部３による遮光部材２の駆動制御を行うための回路が集積されたＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を使用できる。複数の発光部１０のそれぞれは、基板７上に配置された給電用の端子と電気的に接続され、端子を通して供給される電力により点灯可能である。
【0029】
基板７がＡＳＩＣであることにより、光源１および駆動部３とそれぞれの制御回路とを一体に構成できるため、発光装置１００を小型化し、また発光装置１００の構成を簡略化することができる。さらに、光源１および駆動部３とそれぞれの制御回路との配線を容易にすることができる。但し、基板７は必ずしもＡＳＩＣでなくてよく、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の他の集積回路であってもよい。また、光源１はＡＳＩＣ等の制御回路以外の基板に実装されてもよい。光源１の制御回路と駆動部３の制御回路が別々に設けられてもよい。
【0030】
＜第１実施形態に係る光源周辺の詳細構成例＞
図３を参照して、第１実施形態に係る光源１周辺の構成について詳細に説明する。図３は、光源１の発光部１０と遮光部材２の開口２１とを含む発光装置１００の模式的断面図である。図３は、光源１に含まれる複数の発光部１０のうち、Ｘ方向に隣接する４つの発光部１０と、４つの発光部１０に１対１で対応する４つの開口２１と、を示している。
図３を参照して、第１実施形態に係る光源１周辺の構成について詳細に説明する。図３は、光源１の発光部１０と遮光部材２の開口２１とを含む発光装置１００の模式的断面図である。図３は、光源１に含まれる複数の発光部１０のうち、Ｘ方向に隣接する４つの発光部１０と、４つの発光部１０に１対１で対応する４つの開口２１と、を示している。
【0031】
図３に示すように、本実施形態では、４つの発光部１０のそれぞれは、発光素子１２と、発光素子１２の上方に配置された波長変換部材１３と、を備える。波長変換部材１３は、上面視において発光素子１２の全部を覆うように発光素子１２上に配置される。光源１の発光面１１は、波長変換部材１３から構成されてよい。この構成により、発光装置１００は、発光素子１２からの光の色と波長変換部材１３により変換された光の色が混色された光を照射することができる。また、発光装置１００は、発光素子１２からの光の色を含まずに、波長変換部材１３により変換された光の色を照射する構成であってもよい。なお、波長変換部材１３が、遮光部材２が位置する側（＋Ｚ側）に保護層等の透光層を有する場合には、光源１の発光面１１は、波長変換部材１３に含まれる透光層から構成されてよい。
【0032】
発光素子１２は、少なくとも正負の素子電極を含む。発光素子１２は、基板７上に載置され、基板７の電極と発光素子１２の電極とが電気的に接続される。発光素子１２は、ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体、ＩＩ－ＶＩ族化合物半導体等の種々の半導体を含むことが好ましい。半導体としては、ＩｎＸＡｌＹＧａ１－Ｘ－ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）等の窒化物系半導体を使用することが好ましく、ＩｎＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＡｌＮ等も使用できる。上述したように、発光素子１２はＬＥＤであってよい。但し、発光素子１２としてＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を用いることもできる。発光素子１２の発光ピーク波長は、発光効率、並びに後述の蛍光体の励起等の観点から、４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましい。
【0033】
波長変換部材１３は、発光素子１２上に配置される。波長変換部材１３は、上面視において、例えば略矩形形状を有する。波長変換部材１３は、発光素子１２の上面を覆うように設けられている。波長変換部材１３は、樹脂等の透光性の有機材料や、セラミックス、ガラス等の透光性の無機材料を用いて形成することができる。樹脂材料としては、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、波長変換部材１３は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリノルボルネン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。特に、耐光性、耐熱性に優れるシリコーン樹脂またはその変性樹脂が好適である。なお、ここでの透光性とは、発光素子１２からの光の６０％以上を透過することが好ましい。波長変換部材１３は、上記の樹脂に発光素子１２からの光の少なくとも一部を波長変換する蛍光体を含む。例えば波長変換部材１３は、上述した透光性の母材に蛍光体を含有させたもの、蛍光体の焼結体等であってもよい。また、波長変換部材１３は、樹脂、セラミックス、ガラス等の成形体に蛍光体の含有層を配置した多層構造のものでもよい。
【0034】
波長変換部材１３に含まれる蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｔｂ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＣＣＡ系蛍光体（例えば、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ）、ＳＡＥ系蛍光体（例えば、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えば、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕ）、シリケート系蛍光体（例えば、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ）若しくはαサイアロン系蛍光体（例えば、Ｃａ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ）等の酸窒化物系蛍光体、ＬＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｌａ，Ｙ）３Ｓｉ６Ｎ１１：Ｃｅ）、ＢＳＥＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｂａ，Ｓｒ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ）、ＳＬＡ系蛍光体（例えば、ＳｒＬｉＡｌ３Ｎ４：Ｅｕ）、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）若しくはＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、ＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２（Ｓｉ１－ｘＡｌｘ）Ｆ６－ｘ：Ｍｎ ここで、ｘは、０＜ｘ＜１を満たす。）若しくはＭＧＦ系蛍光体（例えば、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する量子ドット（例えば、（Ｃｓ，ＦＡ，ＭＡ）（Ｐｂ，Ｓｎ）（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）３ ここで、ＦＡとＭＡは、それぞれホルムアミジニウムとメチルアンモニウムを表す。）、ＩＩ－ＶＩ族量子ドット（例えば、ＣｄＳｅ）、ＩＩＩ－Ｖ族量子ドット（例えば、ＩｎＰ）、又はカルコパイライト構造を有する量子ドット（例えば、（Ａｇ，Ｃｕ）（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）２）等を用いることができる。上記の蛍光体は、粒子である。また、これらの蛍光体のうちの１種を単体で、またはこれらの蛍光体のうち２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0035】
発光部１０は、発光素子１２として青色発光素子を用い、波長変換部材１３が発光素子１２から出射された光を黄色に波長変換する蛍光体を含むことにより白色光を発する。波長変換部材１３は光散乱物質を含んでもよく、光散乱物質としては、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等を用いることができる。
【0036】
上述したように、発光装置１００は、発光部１０の上方には遮光部材２が配置され、遮光部材２には、複数の発光部１０に対応する複数の開口２１が設けられている。発光装置１００により高精細に配光を制御する観点では、発光面１１と遮光部材２の間隔は、発光面１１の径よりも短いことが好ましく、発光面１１と遮光部材２とが接触しない範囲でできるだけ短くすることが好ましい。これにより、隣接する発光部１０に対応する開口２１への意図しない光伝搬を低減することができるとともに発光装置をより小型化することができる。具体的には、発光面１１と遮光部材２の間隔は、５０ｎｍ以上１００μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上５０μｍ以下がより好ましい。
【0037】
＜第１実施形態に係る発光装置の動作例＞
図４～８を参照して、第１実施形態に係る発光装置の動作について説明する。図４は、複数の発光面１１のうちの一部（ここでは２×２個の行列状に整列する４つの発光面）を示す模式的上面図である。図５は、発光装置１００の動作の一例を示す模式図である。
図４～８を参照して、第１実施形態に係る発光装置の動作について説明する。図４は、複数の発光面１１のうちの一部（ここでは２×２個の行列状に整列する４つの発光面）を示す模式的上面図である。図５は、発光装置１００の動作の一例を示す模式図である。
【0038】
【0039】
図５において、矢印２０１は遮光部材２の１回目の移動を示し、矢印２０２は遮光部材２の２回目の移動を示し、矢印２０３は遮光部材２の３回目の移動を示し、矢印２０４は遮光部材２の４回目の移動を示している。状態１００－１は移動前における発光装置の状態を示し、状態１００－２は１回目の移動後における発光装置の状態を示し、状態１００－３は２回目の移動後における発光装置の状態を示し、状態１００－４は３回目の移動後における発光装置の状態を示している。
【0040】
図５に示す例では、例えば１回目の移動において、遮光部材２は、Ｘ方向における開口２１の幅Ｗｘ２の長さとほぼ等しい長さの距離を＋Ｘ側に移動する。続いて、２回目の移動において、遮光部材２は、Ｙ方向における開口２１の幅Ｗｙ２の長さとほぼ等しい長さの距離を－Ｙ側に移動する。続いて、３回目の移動において、遮光部材２は、Ｘ方向における開口２１の幅Ｗｘ２の長さとほぼ等しい長さの距離を－Ｘ側に移動する。続いて、４回目の移動において、遮光部材２は、Ｙ方向における開口２１の幅Ｗｙ２の長さとほぼ等しい長さの距離を＋Ｙ側に移動する。遮光部材２が４回目の移動を行った後には、発光装置１００は元の状態に戻る。つまり、遮光部材２は、４回の移動により４つの位置を周回移動することができる。発光装置１００では、遮光部材２は、このような周回移動を繰り返し行うことができる。なお、本実施形態の用語における「周回移動」は、複数の位置を経由しながら周回することを意味し、複数の位置の周りを移動することを意味するものではない。
【0041】
図６及び図７は、遮光部材２の移動と光源１の点灯との関係を示す模式図である。図６は第１例、図７は第２例である。第１例は、開口２１の全てが光源１の発光面１１と重なるように遮光部材２が光源１上を移動する例である。第２例は、開口２１の一部が光源１の発光面１１と重なるように遮光部材２が光源１上を移動する例である。図６において、状態１００－５は、遮光部材２が移動する前の停止している状態を示し、状態１００－６は、遮光部材２が移動中の状態を示し、状態１００－７は、遮光部材２が移動後の停止している状態を示している。また、図７において、状態１００－８は、遮光部材２が移動する前の停止している状態を示し、状態１００－９は、遮光部材２が移動中の状態を示し、状態１００－１０は、遮光部材２が移動後の停止している状態を示している。本明細書に示す例では、遮光部材２が停止している状態１００－５，１００－７，１００－８，１００－９において、光源１は点灯する。一方、遮光部材２が移動している状態１００－６，１００－９において、光源１は消灯する。
【0042】
図８は、図５に示した発光装置１００の動作により得られる疑似的な発光面である疑似発光面１１１～１１４の一例を示す模式図である。疑似発光面１１１～１１４のそれぞれは、図５における遮光部材２の周回移動において、１つの発光面１１が疑似的に４つの領域に分割されることで、それぞれの面積が１つの発光面１１の面積に対して１／４になっている。
【0043】
＜第１実施形態に係る発光装置の作用効果＞
図４～８を引き続き参照して、第１実施形態に係る発光装置１００の作用効果について説明する。
図４～８を引き続き参照して、第１実施形態に係る発光装置１００の作用効果について説明する。
【0044】
本実施形態では、遮光部材２は、上面視において、開口２１が光源１の発光面１１と重なる第１位置と、開口２１が光源１の発光面１１と重なり、かつ第１位置とは異なる第２位置と、の間を移動可能である。かつ、光源１は、遮光部材２が第１位置にあるときに第１条件で点灯制御可能であり、遮光部材２が第２位置にあるときに第２条件で点灯制御可能である。例えば、第１条件および第２条件のそれぞれは、光源１が点灯および消灯の少なくとも一方を規定する条件であってよい。
【0045】
例えば、図５に示した状態１００－１～１００－４において、移動前における遮光部材２の位置は、本実施形態における「開口２１が光源１の発光面１１と重なる第１位置」に対応する。また、移動後における遮光部材２の位置は、本実施形態における「開口２１が光源１の発光面１１と重なり、かつ第１位置とは異なる第２位置」に対応する。より具体的には、状態１００－１における遮光部材２の位置は、開口２１が光源１の発光面１１と重なる第１位置の一例に対応する。また、状態１００－２における遮光部材２の位置は、開口２１が光源１の発光面１１と重なり、かつ第１位置とは異なる第２位置の一例に対応する。
【0046】
また、例えば図６において、状態１００－５は第１位置に対応し、状態１００－７は第２位置に対応する。光源１は、状態１００－５および状態１００－７において点灯するため、この場合の第１条件および第２条件のそれぞれは、光源１が点灯する条件である。
【0047】
また、図７において、状態１００－８は第１位置に対応し、状態１００－１０は第２位置に対応する。光源１は、状態１００－８および状態１００－１０において点灯するため、この場合の第１条件および第２条件のそれぞれは、光源１が点灯する条件である。
【0048】
本実施形態では、上面視において発光面１１と開口２１とが重なり、かつ相互に異なる第１位置と第２位置の間を遮光部材２が移動するとともに、第１位置および第２位置ごとで予め定められた条件により光源を点灯制御することで、光源１の発光面１１を疑似的に複数の領域に分割できる。例えば、図８に示すように、発光面１１を疑似発光面１１１～１１４の４つの領域に分割できる。発光装置１００は、疑似発光面１１１～１１４を含む複数の疑似発光面それぞれの点灯または消灯、あるいはそれぞれから発せられる光量を個別に制御することで、発光装置１００から出射される光によって所望の照射パターンを表示することができる。なお、本実施形態に係る発光装置１００から出射される光により形成される照射パターンは、単色(例えば白色)のパターンである。本実施形態に係る発光装置１００から出射される光により形成される表示画像は、単色(例えば白色)の画像である。
【0049】
本実施形態では、発光面１１を疑似的に分割することにより、発光装置１００から出射される光により形成される照射パターンまたは画像をより高精細に制御することができる。これにより、本実施形態では、高精細化が可能な発光装置１００を提供することができる。なお、図４～図８では、発光面１１を４分割する例を示したが、発光面１１の分割数は、用途に応じて適宜変更可能である。発光面１１の分割数を増やすほど、照射範囲をより多い分割数で制御できるようになる。このような発光装置１００は、高解像度の照明システムの光源として用いることができる。また、表示装置において、より高精細な画像を表現することができる。
【0050】
また、例えば、発光面を現実に分割することで発光面の面積を小さくすると、分割された発光面間に所定の間隔を確保する必要があるため、該間隔を確保する分、発光面の面積が小さくなり、発光面から発せられる光の光量が減少する場合がある。これに対し、本実施形態では、遮光部材２の移動によって（つまり、開口２１の位置を制御することにより）、発光面１１の面積を疑似的に小さくするため、疑似発光面１１１～１１４同士の間に所定の間隔を空けなくてよい。この結果、本実施形態では、現実に発光面を分割して得られる複数の発光面の面積と比較して、疑似発光面１１１～１１４それぞれの面積を大きくすることができ、疑似発光面１１１～１１４それぞれから発せられる光の光量を多くすることができる。そして、高い光利用効率で高精細に配光を制御可能な発光装置１００を提供することができる。
【0051】
また、本実施形態では、発光装置１００が駆動部３を備えることで、遮光部材２を移動させることができる。本実施形態では、遮光部材２が光源１上を移動することで、光源１から出射される光を高精細に制御可能な発光装置１００を提供可能になる。
【0052】
また、本実施形態では、図６及び図７で説明したように、遮光部材２の移動中に光源１を消灯することで、発光装置１００から出射される光が遮光部材２の移動に伴って動くことを低減し、発光装置１００から出射される光を安定させることができる。但し、発光装置１００は、遮光部材２の移動中に光源１を必ずしも消灯させなくてもよい。
【0053】
また、本実施形態では、開口２１の開口面積は、光源１の発光面１１の面積よりも小さい。開口２１の開口面積を発光面１１の面積よりも小さくすることで、上面視において発光面１１の内側に開口２１が位置する状態で遮光部材２を移動させることができるため、発光面１１を複数の領域に疑似的に分割可能になる。
【0054】
また、本実施形態では、上面視において、遮光部材２が第１位置にあるときの開口２１の位置と、遮光部材２が第２位置にあるときの開口２１の位置は、重ならないことが好ましい。これにより、遮光部材２が第１位置にあるときに開口２１を通過する光と、遮光部材２が第２位置にあるときに開口２１を通過する光が、発光装置１００から出射された後に重なることを低減できる。この結果、発光装置１００から出射された光により形成される照射パターンまたは画像のコントラストを高くすることができる。なお、遮光部材２が第１位置にあるときの開口２１の位置と、遮光部材２が第２位置にあるときの開口２１の位置は部分的に重なっていてもよい。
【0055】
また、本実施形態では、上述したように、光源１は、それぞれが発光面１１を有する複数の発光部１０を有し、遮光部材２に、複数の発光部１０に対応する複数の開口２１が設けられてよい。光源１は、複数の発光部１０の数を多くするほど、発光装置１００による配光を高精細に制御することができる。但し、光源１は必ずしも複数の発光部１０を有さなくてよい。本実施形態では、１つの発光部１０を有する場合にも、１つの発光部１０に対応する開口２１を有する遮光部材２を備えることで、発光装置１００による配光を、より高精細に制御することができる。
【0056】
また、本実施形態では、遮光部材２は、開口２１が光源１の発光面１１と重なり、かつ発光面１１上の複数の位置を移動可能であってよく、光源１は、複数の位置それぞれに開口２１が配置されることに同期して点灯制御可能である。これにより、第１位置にあるときに開口２１を通過する光と、第２位置にあるときに開口２１を通過する光が、発光装置１００から出射された後に重なることを低減できる。この結果、発光装置１００から出射された光により形成される照射パターンまたは画像のコントラストを高くすることができる。
【0057】
また、本実施形態では、複数の位置は、第１位置と第２位置とを含み、遮光部材２は、第１位置と第２位置とを含む複数の位置を周回移動可能であってよい。遮光部材２の第１位置から第２位置への移動時間は、遮光部材２の周回移動の周期よりも短い。ここで、図５に示した状態１００－１～１０－４における遮光部材２の位置は、本実施形態における「複数の位置」に対応する。遮光部材２の第１位置から第２位置への移動時間を、遮光部材２の周回移動の周期よりも短くすることで、遮光部材２が周回移動する周期ごとに、疑似発光面からの光によって形成される照射パターンまたは画像を動的に可変することができる。これにより、本実施形態では、発光装置１００から出射される光によって、動的な照射パターンまたは動画を高精細に形成することができる。
【0058】
また、本実施形態では、遮光部材２の周回移動の周期は、遮光部材２の第１位置から第２位置への移動時間の自然数倍であってよい。これにより、遮光部材２の周回移動と、遮光部材２の第１位置から第２位置への移動を同期させることができるため、本実施形態では、発光装置１００から出射される光によって、動的な照射パターンまたは動画を高精細に形成することができる。
【0059】
また、本実施形態では、上面視において、発光面１１と開口２１とが重なる面積を調整することで、発光装置１００から出射させる光の光量を調整してもよい。これにより、光量調整の自由度を高くすることができる。
【0060】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る発光装置について説明する。なお、既に説明した実施形態と同一の名称、符号については、同一もしくは同質の部材又は構成部を示しており、詳細説明を適宜省略する。この点は、以降に示す変形例においても同じとする。
次に、第２実施形態に係る発光装置について説明する。なお、既に説明した実施形態と同一の名称、符号については、同一もしくは同質の部材又は構成部を示しており、詳細説明を適宜省略する。この点は、以降に示す変形例においても同じとする。
【0061】
本実施形態に係る発光装置は、多色、すなわちマルチカラーの光を出射可能である点が第１実施形態と異なる。
【0062】
＜第２実施形態に係る光源１の構成例＞
図９は、本実施形態に係る光源１が備える複数の発光面１１ａのうちの一部の一例を示す模式的上面図である。光源１は、発光素子１２と、上面視において発光素子１２の一部が露出するように発光素子１２の上方に配置された波長変換部材１３１～１３３と、を備え、光源１の発光面１１ａは、発光素子１２と波長変換部材１３１～１３３とから構成される。波長変換部材１３１～１３３は、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材に対応する。波長変換部材１３１～１３３は、上面視において重ならない位置に配置される。
図９は、本実施形態に係る光源１が備える複数の発光面１１ａのうちの一部の一例を示す模式的上面図である。光源１は、発光素子１２と、上面視において発光素子１２の一部が露出するように発光素子１２の上方に配置された波長変換部材１３１～１３３と、を備え、光源１の発光面１１ａは、発光素子１２と波長変換部材１３１～１３３とから構成される。波長変換部材１３１～１３３は、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材に対応する。波長変換部材１３１～１３３は、上面視において重ならない位置に配置される。
【0063】
本実施形態において、発光素子１２は、青色の光を出射する。波長変換部材１３１は、発光素子１２から入射される光のほぼ全てを赤色の光に変換して赤色の光を出射する。波長変換部材１３２は、発光素子１２から入射される光のほぼ全てを緑色の光に変換して緑色の光を出射する。波長変換部材１３３は、発光素子１２から入射される光の一部を黄色の光に変換して青色の光と黄色の光が混色した白色の光を出射する。
【0064】
図９において、発光素子１２が表示されている部分は、発光素子１２の上方に波長変換部材１３１～１３３が配置されておらず、発光素子１２の一部が露出している部分である。発光素子１２の一部が露出している部分からは、発光素子１２から出射された青色の光が、波長変換部材１３１～１３３を通ることなくそのまま出射される。
【0065】
【0066】
【0067】
状態１００－１では、上面視において、開口２１の位置は、波長変換部材１３１の位置に重なるため、波長変換部材１３１からの赤色の光が開口２１を通過する。状態１００－２では、上面視において、開口２１の位置は、波長変換部材１３２の位置に重なるため、波長変換部材１３２からの緑色の光が開口２１を通過する。状態１００－３では、上面視において、開口２１の位置は、波長変換部材１３１～１３３から露出した発光素子１２の一部の位置に重なるため、発光素子１２からの青色の光が開口２１を通過する。状態１００－４では、上面視において、開口２１の位置は、波長変換部材１３３の位置に重なるため、波長変換部材１３３からの黄色の光が開口２１を通過する。
【0068】
図１１は、第２実施形態に係る発光装置の図１０に示した動作により得られる疑似発光面１１ａ－１の一例を示す模式図である。疑似発光面１１ａ－１は、図１０における遮光部材２の周回移動の１周期の期間において、開口２１を通過した赤色、緑色、青色および白色の光を出射することができる。この際、疑似発光面１１ａ－１からは赤色、緑色、青色および白色の光がそれぞれ異なるタイミングで出射されるが、遮光部材２が高速で周回移動することにより、同時に発光しているように（つまり混色光として）視認することができる。
【0069】
第２実施形態に係る発光装置は、状態１００－１～１００－４のそれぞれの状態での光源１の点灯または消灯、あるいは光源から発せられる光量を制御することで、疑似発光面１１ａ－１から発せられる光の色が所望の色になるように制御できる。また、第２実施形態に係る発光装置は、複数の疑似発光面１１ａ－１それぞれから発せられる光の色を個別に制御することで、発光装置から出射される光によって、多色の照射パターンまたは画像を形成することができる。さらに、第２実施形態に係る発光装置は、１つの発光面１１ａを疑似的に４分割して疑似発光面１１ａ－１を生成するため、多色の照射パターンまたは画像を、１つの発光面を分割しない場合と比較してより高精細に形成することができる。
【0070】
図１２は、第２実施形態に係る発光装置の動作の第２例を示す模式図である。第２例では、状態１００－２および状態１００－４のそれぞれの状態において、光源１を消灯させる点が、第１例と異なる。
【0071】
図１３は、第２実施形態に係る発光装置の図１２に示した動作により得られる疑似発光面１１ａ－２の一例を示す模式図である。疑似発光面１１ａ－２は、図１２における遮光部材２の周回移動の１周期の期間において、開口２１を通過した赤色の光および青色の光が混色することで、紫色の光を発する。このように、第２実施形態に係る発光装置は、波長変換部材１３１～１３３および発光素子１２のそれぞれからの光を混色することで、様々な色の光を発する疑似的な発光面を生成することができる。
【0072】
図１４は、第２実施形態に係る発光装置の動作の第３例を示す模式図である。第３例では、状態１００－１～１００－３のそれぞれの状態では、光源１における複数の発光面１１ａのうちの一部のみを点灯させ、状態１００－４の状態では、複数の発光面１１ａの全てを消灯させる点が、第１例および第２例と異なる。
【0073】
具体的には、状態１００－１では、４つの発光面１１ａのうちの１つのみが点灯することで、赤色の光が開口２１を通過する。状態１００－２では、４つの発光面１１ａのうちの１つのみが点灯することで、緑色の光が開口２１を通過する。状態１００－３では、４つの発光面１１ａのうちの１つのみが点灯することで、青色の光が開口２１を通過する。状態１００－４では、４つの発光面１１ａのそれぞれが消灯する。
【0074】
図１５は、第２実施形態に係る発光装置の図１４に示した動作により得られる疑似発光面１１ａ－３～１１ａ－６の一例を示す模式図である。疑似発光面１１ａ－３は、図１４における遮光部材２の周回移動の１周期の期間において得られる赤色の光を発する。疑似発光面１１ａ－４は、遮光部材２の周回移動の１周期の期間において得られる緑色の光を発する。疑似発光面１１ａ－５は、遮光部材２の周回移動の１周期の期間において得られる青色の光を発する。疑似発光面１１ａ－６は、遮光部材２の周回移動の１周期の期間において発光しないため、疑似発光面１１ａ―６から光は出射されない。疑似発光面１１ａ－３～１１ａ－５それぞれから発せられる光量は、例えばＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御等により制御できる。このように、第２実施形態に係る発光装置は、状態１００－１～１００－４ごとに複数の発光面１１ａそれぞれの発光を個別に点灯制御することで、異なる発光ピーク波長を有する疑似的な発光面を生成することができる。
【0075】
以上のように、本実施形態では、疑似発光面により、様々な色の光を発することができ、発光装置から出射される光によって、多色の照射パターンまたは画像を形成することができる。
【0076】
なお、第２実施形態に係る発光装置は、光源１が、上面視において発光素子１２の一部が露出するように発光素子１２の上方に配置された波長変換部材１３１～１３３を備える構成に限定されない。例えば、第２実施形態に係る発光装置は、光源１が上面視において発光素子１２の全部を覆うように発光素子１２の上方に配置された波長変換部材を備え、波長変換部材は、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を含み、複数の波長変換部材は、上面視においてそれぞれ重ならない位置に配置されてもよい。このような構成であっても、図９～１５を用いて説明した発光装置とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
【0077】
＜変形例＞
以下、実施形態に係る発光装置の様々な変形例について説明する。なお、以下に示す複数の変形例に係る発光装置のうち、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を有する発光装置以外の発光装置は、いずれも上述した第１実施形態に適用可能である。また、以下に示す複数の変形例に係る発光装置のうち、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を有する発光装置は、いずれも上述した第２実施形態に適用可能である。
以下、実施形態に係る発光装置の様々な変形例について説明する。なお、以下に示す複数の変形例に係る発光装置のうち、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を有する発光装置以外の発光装置は、いずれも上述した第１実施形態に適用可能である。また、以下に示す複数の変形例に係る発光装置のうち、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を有する発光装置は、いずれも上述した第２実施形態に適用可能である。
【0078】
【0079】
図１６に示すように、本変形例では、複数の発光部１０のそれぞれが備える波長変換部材１３が繋がっている点が、第１実施形態と異なる。
【0080】
本変形例では、複数の発光部１０のそれぞれが備える波長変換部材１３が繋がっていることで、波長変換部材１３を発光素子１２上に配置する工程が行いやすくなり、発光装置１００ｂの製作を容易にすることができる。なお、これ以外の作用効果は、第１実施形態の作用効果とほぼ同じである。
【0081】
【0082】
図１７に示すように、本変形例では、発光装置１００ｃが備える遮光部材２ｃは、透光性部材２２と、透光性部材２２に配置された遮光膜２３と、を含み、開口２１は、透光性部材２２において遮光膜２３が配置されていない領域から構成される点が、第１変形例と異なる。
【0083】
透光性部材２２は、樹脂材料またはガラス材料等から構成される。また透光性部材２２は、発光部１０から発せられる光の透過率が６０％以上であることが好ましい。
【0084】
遮光膜２３は、金属材料または樹脂材料等から構成される。遮光膜２３の遮光率は、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがよりいっそう好ましい。図１７に示す例では、遮光膜２３は、透光性部材２２の下面（－Ｚ側の面）に配置されている。但し、遮光膜２３は透光性部材２２の上面および下面の少なくとも一方に配置されてよい。
【0085】
本変形例では、半導体プロセス等の成膜プロセスにより開口２１を形成できるため、位置および形状の精度が高い開口２１を遮光部材２ｃに形成することができる。なお、これ以外の作用効果は、第１変形例の作用効果とほぼ同じである。
【0086】
【0087】
図１８に示すように、本変形例では、遮光部材２の開口２１に波長変換部材１３が配置されている点が、第１実施形態と異なる。
【0088】
本変形例では、波長変換部材１３は、開口２１の内部に配置されることで、開口２１に配置される。なお、開口２１に配置される波長変換部材１３は、開口２１と必ずしも同じ厚みでなくてよい。
【0089】
本変形例では、開口２１に波長変換部材１３を配置することで、発光素子１２と遮光部材２との間に波長変換部材１３を配置するスペースを削減できるため、スペースを有効活用し、小型化した発光装置１００ｄを提供することができる。なお、これ以外の作用効果は、第１実施形態の作用効果とほぼ同じである。
【0090】
【0091】
本変形例では、発光装置１００ｅが備える遮光部材２ｅは、透光性部材２２と、透光性部材２２に配置された遮光膜２３と、を含み、開口２１は、透光性部材２２において遮光膜２３が配置されていない領域から構成される。かつ、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材１３が、遮光部材２ｅが有する透光性部材２２の上面および下面の少なくとも一方に配置される点が、第２実施形態と異なる。
【0092】
図１９に示す例では、遮光部材２ｅが有する透光性部材２２の上面および下面それぞれに遮光膜２３が形成され、波長変換部材１３が、透光性部材２２の上面および下面のそれぞれに配置されている。透光性部材２２の上面に配置された波長変換部材１３は、透光性部材２２の下面に配置された波長変換部材１３とは異なる発光ピーク波長を有する。
【0093】
本変形例では、遮光部材２ｅが備える透光性部材２２に波長変換部材１３を配置することで、発光素子１２と遮光部材２ｅとの間に波長変換部材１３を配置するスペースを削減できるため、スペースを有効活用し、小型化した発光装置１００ｅを提供することができる。なお、これ以外の作用効果は、第２実施形態の作用効果とほぼ同じである。
【0094】
【0095】
本変形例では、発光装置１００ｆが、開口２１が形成された遮光部材２に加え、上面および下面の少なくとも一方に遮光膜２３が配置された透光性部材２２をさらに備える点が、第２実施形態と異なる。
【0096】
図２０に示す例では、透光性部材２２は、遮光部材２と発光素子１２の間に配置されている。透光性部材２２の上面および下面のそれぞれには、遮光膜２３が配置されている。また、透光性部材２２の上面および下面のそれぞれの領域には、開口２１が形成された間隔とほぼ同じ間隔で遮光膜２３が配置されていない領域が設けられている。さらに、透光性部材２２の上面および下面には、波長変換部材１３が配置されている。透光性部材２２の上面に配置された波長変換部材１３は、透光性部材２２の下面に配置された波長変換部材１３とは異なる発光ピーク波長を有する。なお、透光性部材２２は、遮光部材２を挟んで発光素子１２が位置する側とは反対側に配置されてもよい。
【0097】
本変形例においても、第２実施形態の作用効果とほぼ同じ作用効果が得られる。
【0098】
【0099】
本変形例では、少なくとも一部が光源１と遮光部材２との間に配置されるとともに、上面視において複数の開口２１それぞれの周囲に配置される壁２４を有する点が、第３変形例と異なる。
【0100】
壁２４は、例えば、上面視における形状が略矩形である筒状部材である。壁２４は、開口２１の内部に配置されることにより配置される。但し、壁２４は、遮光部材２において、発光素子１２が位置する側に突出するように形成された開口２１の外縁部分によって構成されてもよい。
【0101】
壁２４は、金属材料または樹脂材料等から構成される。壁２４は遮光性を有し、壁２４の遮光率は、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがよりいっそう好ましい。
【0102】
本変形例では、発光装置１００ｇが壁２４を備えることで、複数の発光部１０それぞれから発せられる光同士のクロストークを低減できるため、発光装置１００ｇから出射される光により形成される照射パターンまたは画像のコントラストを高くすることができる。なお、これ以外の作用効果は第３変形例の作用効果とほぼ同じである。また、本変形例は、第３変形例の他、第５変形例とも組み合わせることができる。
【0103】
【0104】
本変形例では、上面視において、複数の発光素子１２それぞれの周囲に配置される隔壁１４を有する点が、第３変形例と異なる。
【0105】
隔壁１４は、例えば、上面視において、複数の発光素子１２それぞれの周囲に形成され、略矩形形状を有する筒状の部分である。隔壁１４の一部は、遮光部材２と発光素子１２との間に配置されるように、発光素子１２の上面に対して遮光部材２が位置する側に突出していてもよい。
【0106】
隔壁１４は、金属材料または樹脂材料等から構成される。隔壁１４は遮光性を有し、隔壁１４の遮光率は、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがよりいっそう好ましい。
【0107】
本変形例では、発光装置１００ｈが隔壁１４を備えることで、複数の発光部１０それぞれから発せられる光同士のクロストークを低減できるため、発光装置１００ｈから出射される光により形成される照射パターンまたは画像のコントラストを高くすることができる。これ以外の作用効果は第３変形例の作用効果とほぼ同じである。また、本変形例は、第３変形例の他、第４～５変形例のそれぞれとも組み合わせることができる。
【0108】
【0109】
本変形例では、発光装置１００ｉが備える遮光部材２ｉにおいて、複数の開口２１同士の間隔が異なり、かつ開口２１の幅が異なる点が、第３変形例と異なる。
【0110】
図２３に示す例では、遮光部材２ｉにおける複数の開口２１同士の間隔には、間隔Ｐ１と間隔Ｐ２とが含まれる。また開口２１のＸ方向における幅には、幅Ｗｘ２１とＷｘ２２とが含まれる。
【0111】
本変形例においても、第３変形例の作用効果とほぼ同じ作用効果が得られる。また、別の観点では、以下のことが言える。すなわち、実施形態に係る発光装置が複数の開口２１と複数の発光面１１とを備える場合に、開口２１の開口面積が光源１の発光面１１の面積よりも小さければ、Ｘ方向またはＹ方向における複数の開口２１の幅は、必ずしも同じでなくてよい。また、実施形態に係る発光装置が複数の開口２１と複数の発光面１１とを備える場合に、開口２１の開口面積が光源１の発光面１１の面積よりも小さければ、複数の開口２１同士の間隔は、必ずしも同じでなくてよい。
【0112】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【0113】
実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係をこれに限定するものではない。
【0114】
本開示の発光装置は、高精細に配光を制御可能であるので、プロジェクタやディスプレイ等の表示装置、自動車や電車、自転車等の車両用灯具、ヘリコプターやドローン等の飛行体用灯具、屋内または屋外における各種の照明装置、懐中電灯等の人が装着または把持する灯具等として好適に利用できる。車両用灯具の場合には、自動車のヘッドライトに限らず、コミュニケーションランプやデイタイム・ランニング・ランプ等、種々の用途に利用することができる。
【0115】
本開示の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜項１＞ 発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置され、開口が設けられた遮光部材と、を備え、前記遮光部材は、上面視において、前記開口が前記光源の前記発光面と重なる第１位置と、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ前記第１位置とは異なる第２位置と、の間を移動可能であり、前記光源は、前記遮光部材が前記第１位置にあるときに第１条件で点灯制御可能であり、前記遮光部材が前記第２位置にあるときに第２条件で点灯制御可能である、発光装置である。
＜項２＞ 前記開口の開口面積は、前記光源の前記発光面の面積よりも小さい、前記＜項１＞に記載の発光装置である。
＜項３＞ 上面視において、前記遮光部材が前記第１位置にあるときの前記開口の位置と、前記遮光部材が前記第２位置にあるときの前記開口の位置は、重ならない、前記＜項１＞または前記＜項２＞に記載の発光装置である。
＜項４＞ 前記第１条件および前記第２条件のそれぞれは、前記光源が点灯および消灯の少なくとも一方を規定する条件である、前記＜項１＞から前記＜項３＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項５＞ 前記光源は、発光素子と、上面視において前記発光素子の全部を覆うように前記発光素子の上方に配置された波長変換部材と、を備え、前記光源の前記発光面は、前記波長変換部材から構成される、前記＜項１＞から前記＜項４＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項６＞ 前記光源は、発光素子と、上面視において前記発光素子の一部が露出するように前記発光素子の上方に配置された波長変換部材と、を備え、前記光源の前記発光面は、前記発光素子と前記波長変換部材とから構成される、前記＜項１＞から前記＜項５＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項７＞ 前記波長変換部材は、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を含み、前記複数の波長変換部材は、上面視においてそれぞれ重ならない位置に配置される、前記＜項５＞に記載の発光装置である。
＜項８＞ 前記波長変換部材は、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を含み、前記複数の波長変換部材は、上面視において重ならない位置に配置される、前記＜項６＞に記載の発光装置である。
＜項９＞ 前記遮光部材は、透光性部材と、前記透光性部材に配置された遮光膜と、を含み、前記開口は、前記透光性部材において前記遮光膜が配置されていない領域から構成される、前記＜項１＞から前記＜項８＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１０＞ 前記光源は、発光素子を備え、前記遮光部材の前記開口に波長変換部材が配置されている、前記＜項１＞から前記＜項９＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１１＞ 前記光源は、それぞれが前記発光面を有する複数の発光部を有し、前記遮光部材に、前記複数の発光部に対応する複数の前記開口が設けられている、前記＜項１＞から前記＜項１０＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１２＞ 少なくとも一部が前記光源と前記遮光部材との間に配置されるとともに、上面視において複数の前記開口それぞれの周囲に配置される壁を有する、前記＜項１１＞に記載の発光装置である。
＜項１３＞ 前記複数の発光部は、複数の発光素子を有し、上面視において、前記複数の発光素子それぞれの周囲に配置される隔壁を有する、前記＜項１１＞に記載の発光装置である。
＜項１４＞ 前記遮光部材は、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ複数の位置を移動可能であり、前記光源は、前記複数の位置それぞれに前記開口が配置されることに同期して点灯制御可能である、前記＜項１＞から前記＜項１３＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１５＞ 前記複数の位置は、前記第１位置と前記第２位置とを含み、前記遮光部材は、前記複数の位置を周回移動可能であり、前記遮光部材の前記第１位置から前記第２位置への移動時間は、前記遮光部材の周回移動の周期よりも短い、前記＜項１４＞に記載の発光装置である。
＜項１６＞ 前記遮光部材の周回移動の周期は、前記遮光部材の前記第１位置から前記第２位置への移動時間の自然数倍である、前記＜項１５＞に記載の発光装置である。
＜項１７＞ 前記遮光部材を駆動させる駆動部を備える、前記＜項１＞から前記＜項１６＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１８＞ 前記駆動部は、圧電素子を含む、前記＜項１７＞に記載の発光装置である。
＜項１＞ 発光面を有する光源と、前記光源の上方に配置され、開口が設けられた遮光部材と、を備え、前記遮光部材は、上面視において、前記開口が前記光源の前記発光面と重なる第１位置と、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ前記第１位置とは異なる第２位置と、の間を移動可能であり、前記光源は、前記遮光部材が前記第１位置にあるときに第１条件で点灯制御可能であり、前記遮光部材が前記第２位置にあるときに第２条件で点灯制御可能である、発光装置である。
＜項２＞ 前記開口の開口面積は、前記光源の前記発光面の面積よりも小さい、前記＜項１＞に記載の発光装置である。
＜項３＞ 上面視において、前記遮光部材が前記第１位置にあるときの前記開口の位置と、前記遮光部材が前記第２位置にあるときの前記開口の位置は、重ならない、前記＜項１＞または前記＜項２＞に記載の発光装置である。
＜項４＞ 前記第１条件および前記第２条件のそれぞれは、前記光源が点灯および消灯の少なくとも一方を規定する条件である、前記＜項１＞から前記＜項３＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項５＞ 前記光源は、発光素子と、上面視において前記発光素子の全部を覆うように前記発光素子の上方に配置された波長変換部材と、を備え、前記光源の前記発光面は、前記波長変換部材から構成される、前記＜項１＞から前記＜項４＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項６＞ 前記光源は、発光素子と、上面視において前記発光素子の一部が露出するように前記発光素子の上方に配置された波長変換部材と、を備え、前記光源の前記発光面は、前記発光素子と前記波長変換部材とから構成される、前記＜項１＞から前記＜項５＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項７＞ 前記波長変換部材は、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を含み、前記複数の波長変換部材は、上面視においてそれぞれ重ならない位置に配置される、前記＜項５＞に記載の発光装置である。
＜項８＞ 前記波長変換部材は、異なる発光ピーク波長を有する複数の波長変換部材を含み、前記複数の波長変換部材は、上面視において重ならない位置に配置される、前記＜項６＞に記載の発光装置である。
＜項９＞ 前記遮光部材は、透光性部材と、前記透光性部材に配置された遮光膜と、を含み、前記開口は、前記透光性部材において前記遮光膜が配置されていない領域から構成される、前記＜項１＞から前記＜項８＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１０＞ 前記光源は、発光素子を備え、前記遮光部材の前記開口に波長変換部材が配置されている、前記＜項１＞から前記＜項９＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１１＞ 前記光源は、それぞれが前記発光面を有する複数の発光部を有し、前記遮光部材に、前記複数の発光部に対応する複数の前記開口が設けられている、前記＜項１＞から前記＜項１０＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１２＞ 少なくとも一部が前記光源と前記遮光部材との間に配置されるとともに、上面視において複数の前記開口それぞれの周囲に配置される壁を有する、前記＜項１１＞に記載の発光装置である。
＜項１３＞ 前記複数の発光部は、複数の発光素子を有し、上面視において、前記複数の発光素子それぞれの周囲に配置される隔壁を有する、前記＜項１１＞に記載の発光装置である。
＜項１４＞ 前記遮光部材は、前記開口が前記光源の前記発光面と重なり、かつ複数の位置を移動可能であり、前記光源は、前記複数の位置それぞれに前記開口が配置されることに同期して点灯制御可能である、前記＜項１＞から前記＜項１３＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１５＞ 前記複数の位置は、前記第１位置と前記第２位置とを含み、前記遮光部材は、前記複数の位置を周回移動可能であり、前記遮光部材の前記第１位置から前記第２位置への移動時間は、前記遮光部材の周回移動の周期よりも短い、前記＜項１４＞に記載の発光装置である。
＜項１６＞ 前記遮光部材の周回移動の周期は、前記遮光部材の前記第１位置から前記第２位置への移動時間の自然数倍である、前記＜項１５＞に記載の発光装置である。
＜項１７＞ 前記遮光部材を駆動させる駆動部を備える、前記＜項１＞から前記＜項１６＞のいずれか１つに記載の発光装置である。
＜項１８＞ 前記駆動部は、圧電素子を含む、前記＜項１７＞に記載の発光装置である。
【符号の説明】
【0116】
１ 光源
１０ 発光部
１１、１１ａ 発光面
１２ 発光素子
１３ 波長変換部材
１４ 隔壁
２、２ｃ、２ｅ、２ｉ 遮光部材
２１ 開口
２２ 透光性部材
２３ 遮光膜
２４ 壁
３ 駆動部
３１ 第１駆動部
３２ 第２駆動部
４１ 第１弾性部材
４２ 第２弾性部材
５ 支持部材
６ 被覆部材
７ 基板
１００、１００ｂ～１００ｉ 発光装置
１００－１～１００－１０ 状態
１１１～１１４、１１ａ－１～１１ａ－６ 疑似発光面
１３１～１３３ 波長変換部材
２０１～２０４ 矢印
Ｗｘ１、Ｗｙ１、Ｗｘ２、Ｗｙ２、Ｗｘ２１、Ｗｘ２２ 幅
Ｐ１、Ｐ２ 間隔
１０ 発光部
１１、１１ａ 発光面
１２ 発光素子
１３ 波長変換部材
１４ 隔壁
２、２ｃ、２ｅ、２ｉ 遮光部材
２１ 開口
２２ 透光性部材
２３ 遮光膜
２４ 壁
３ 駆動部
３１ 第１駆動部
３２ 第２駆動部
４１ 第１弾性部材
４２ 第２弾性部材
５ 支持部材
６ 被覆部材
７ 基板
１００、１００ｂ～１００ｉ 発光装置
１００－１～１００－１０ 状態
１１１～１１４、１１ａ－１～１１ａ－６ 疑似発光面
１３１～１３３ 波長変換部材
２０１～２０４ 矢印
Ｗｘ１、Ｗｙ１、Ｗｘ２、Ｗｙ２、Ｗｘ２１、Ｗｘ２２ 幅
Ｐ１、Ｐ２ 間隔
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】