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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】P2024055918
(43)【公開日】2024-04-19
(54)【発明の名称】光源装置及び導光アレイ部
(51)【国際特許分類】
F21S 2/00 20160101AFI20240412BHJP
F21V 5/00 20180101ALI20240412BHJP
F21V 5/04 20060101ALI20240412BHJP
G03B 15/05 20210101ALI20240412BHJP
H04N 23/56 20230101ALI20240412BHJP
F21Y 105/14 20160101ALN20240412BHJP
F21Y 115/10 20160101ALN20240412BHJP
【ＦＩ】
F21S2/00 340
F21V5/00 510
F21V5/00 530
F21V5/04 350
G03B15/05
H04N23/56
F21Y105:14
F21Y115:10
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024025996
(22)【出願日】2024-02-22
(62)【分割の表示】P 2022553917の分割
【原出願日】2021-09-24
(31)【優先権主張番号】P 2020168014
(32)【優先日】2020-10-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2021015305
(32)【優先日】2021-02-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2021096777
(32)【優先日】2021-06-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】岡久 強志
(57)【要約】
【課題】光源部の配列にかかわらず、その配列と異なる配列に光を照射できる光源装置及び導光アレイ部を提供する。
【解決手段】光源装置は、光を照射する複数の光源部を有する光源装置であって、前記光源部は、発光素子と、導光部材と、を有し、前記複数の光源部は、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されるか、又は同心円状に配置され、前記複数の光源部のそれぞれが照射する前記光は、被照射領域で行列に配列する。
【選択図】図１
【解決手段】光源装置は、光を照射する複数の光源部を有する光源装置であって、前記光源部は、発光素子と、導光部材と、を有し、前記複数の光源部は、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されるか、又は同心円状に配置され、前記複数の光源部のそれぞれが照射する前記光は、被照射領域で行列に配列する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光を照射する複数の光源部を有する光源装置であって、
前記光源部は、発光素子と、導光部材と、を有し、
前記複数の光源部は、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されるか、又は同心円状に配置され、
前記複数の光源部のそれぞれが照射する前記光は、被照射領域で行列に配列する
光源装置。
前記光源部は、発光素子と、導光部材と、を有し、
前記複数の光源部は、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されるか、又は同心円状に配置され、
前記複数の光源部のそれぞれが照射する前記光は、被照射領域で行列に配列する
光源装置。
【請求項2】
光を照射する複数の光源部を有する光源装置であって、
前記光源部は、発光素子と、導光部材と、を有し、
前記複数の光源部のそれぞれが照射する前記光は、被照射領域で行列に配列し、
前記複数の光源部の少なくとも一部は、配置領域内で前記被照射領域における前記光の配列とは異なる状態に配列する
光源装置。
前記光源部は、発光素子と、導光部材と、を有し、
前記複数の光源部のそれぞれが照射する前記光は、被照射領域で行列に配列し、
前記複数の光源部の少なくとも一部は、配置領域内で前記被照射領域における前記光の配列とは異なる状態に配列する
光源装置。
【請求項3】
前記複数の光源部のうち、一部の前記光源部は、前記配置領域の平面に直交する軸に向かって照射する方向に光軸を有し、
前記複数の光源部のうち、一部の前記光源部は、前記配置領域の平面に直交する軸に対してねじれの位置で照射する方向に光軸を有する
請求項１、又は２に記載の光源装置。
前記複数の光源部のうち、一部の前記光源部は、前記配置領域の平面に直交する軸に対してねじれの位置で照射する方向に光軸を有する
請求項１、又は２に記載の光源装置。
【請求項4】
前記被照射領域は、矩形状の領域である
請求項１乃至３の何れか１項に記載の光源装置。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項5】
前記複数の光源部の少なくとも一部は、前記配置領域の中心軸に向かって照射する方向に光軸を有する
請求項１乃至４の何れか１項に記載の光源装置。
請求項１乃至４の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項6】
前記複数の光源部のうち、前記配置領域における中央部に配置される前記光源部は、矩形格子状に配置され、
前記複数の光源部のうち、前記配置領域における周縁部に配置される前記光源部の少なくとも一部は、三角格子状に配置されている
請求項１乃至５の何れか１項に記載の光源装置。
前記複数の光源部のうち、前記配置領域における周縁部に配置される前記光源部の少なくとも一部は、三角格子状に配置されている
請求項１乃至５の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項7】
前記中央部に配置される前記光源部は、前記配置領域の中心軸に向かって照射する方向に光軸を有し、
前記周縁部に配置される前記光源部の少なくとも一部は、前記配置領域の中心軸に対してねじれの位置で照射する方向に光軸を有する
請求項６に記載の光源装置。
前記周縁部に配置される前記光源部の少なくとも一部は、前記配置領域の中心軸に対してねじれの位置で照射する方向に光軸を有する
請求項６に記載の光源装置。
【請求項8】
前記複数の光源部が有する前記導光部材は、前記光を全反射する全反射面を含む第１の導光部材と、前記光を全反射する全反射面を含む第２の導光部材と、を含み、
前記第１の導光部材の形状と前記第２の導光部材の形状とが異なる
請求項１乃至７の何れか１項に記載の光源装置。
前記第１の導光部材の形状と前記第２の導光部材の形状とが異なる
請求項１乃至７の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項9】
前記複数の光源部は、隣り合う前記導光部材が前記光を出射する面側で繋がっている
請求項１乃至８の何れか１項に記載の光源装置。
請求項１乃至８の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項10】
前記複数の光源部のそれぞれは、独立して前記光を照射可能である
請求項１乃至９の何れか１項に記載の光源装置。
請求項１乃至９の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項11】
前記光源装置はフラッシュライトである
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の光源装置。
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の光源装置。
【請求項12】
複数の導光部材を備え、
前記複数の導光部材のそれぞれは、発光素子から入射した光を導光した後に出射させて被照射領域を照射し、
前記複数の導光部材は、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されるか、又は同心円状に配置され、
前記複数の導光部材のそれぞれが照射する前記光は、前記被照射領域で行列に配列する
導光アレイ部。
前記複数の導光部材のそれぞれは、発光素子から入射した光を導光した後に出射させて被照射領域を照射し、
前記複数の導光部材は、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されるか、又は同心円状に配置され、
前記複数の導光部材のそれぞれが照射する前記光は、前記被照射領域で行列に配列する
導光アレイ部。
【請求項13】
複数の導光部材を備え、
前記複数の導光部材のそれぞれは、発光素子から入射した光を導光した後に出射させて被照射領域を照射し、
前記複数の導光部材のそれぞれが照射する前記光は、前記被照射領域で行列に配列し、
前記複数の導光部材の少なくとも一部は、配置領域内で前記被照射領域における前記光の配列とは異なる状態に配列する
導光アレイ部。
前記複数の導光部材のそれぞれは、発光素子から入射した光を導光した後に出射させて被照射領域を照射し、
前記複数の導光部材のそれぞれが照射する前記光は、前記被照射領域で行列に配列し、
前記複数の導光部材の少なくとも一部は、配置領域内で前記被照射領域における前記光の配列とは異なる状態に配列する
導光アレイ部。
【請求項14】
前記複数の導光部材のうち、一部の前記導光部材が照射する前記光は、前記配置領域の平面に直交する軸に向かって照射する方向に光軸を有し、
前記複数の導光部材のうち、一部の前記導光部材が照射する前記光は、前記配置領域の平面に直交する軸に対してねじれの位置で照射する方向に光軸を有する
請求項１２、又は１３に記載の導光アレイ部。
前記複数の導光部材のうち、一部の前記導光部材が照射する前記光は、前記配置領域の平面に直交する軸に対してねじれの位置で照射する方向に光軸を有する
請求項１２、又は１３に記載の導光アレイ部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光源装置及び導光アレイ部に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、所定の平面領域に等間隔に２次元配列された複数の発光ダイオードにそれぞれレンズキャップが取り付けられ、レンズキャップから出射される出射光の指向角が、平面領域の中心から外周側に向かって狭くなっている光照射装置が開示されている。この光照射装置において、光源の配列は、光源が照射する光の配列と同じである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１５－１６７５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、光源部の配列にかかわらず、その配列と異なる配列に光を照射できる光源装置及び導光アレイ部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光源装置は、光を照射する複数の光源部を有する光源装置であって、前記光源部は、発光素子と、導光部材と、を有し、前記複数の光源部は、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されるか、又は同心円状に配置され、前記複数の光源部のそれぞれが照射する前記光は、被照射領域で行列に配列する。
【0006】
本開示の一実施形態に係る光源装置は、光を照射する複数の光源部を有する光源装置であって、前記光源部は、発光素子と、導光部材と、を有し、前記複数の光源部のそれぞれが照射する前記光は、被照射領域で行列に配列し、前記複数の光源部の少なくとも一部は、配置領域内で前記被照射領域における前記光の配列とは異なる状態に配列する。
【0007】
本開示の一実施形態に係る導光アレイ部は、複数の導光部材を備え、前記複数の導光部材のそれぞれは、発光素子から入射した光を導光した後に出射させて被照射領域を照射し、前記複数の導光部材は、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されるか、又は同心円状に配置され、前記導光部材のそれぞれが照射する前記光は、前記被照射領域で行列に配列する。
【0008】
本開示の一実施形態に係る導光アレイ部は、複数の導光部材を備え、前記複数の導光部材のそれぞれは、発光素子から入射した光を導光した後に出射させて被照射領域を照射し、前記複数の導光部材のそれぞれが照射する前記光は、前記被照射領域で行列に配列し、前記複数の導光部材の少なくとも一部は、配置領域内で前記被照射領域における前記光の配列とは異なる状態に配列する。
【発明の効果】
【0009】
本開示の一実施形態によれば、光源部の配列にかかわらず、その配列と異なる配列に光を照射できる光源装置及び導光アレイ部を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の説明では、複数の図面に表れる同一符号の部分は、同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
【0012】
また以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための光源装置を例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また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、誇張している場合がある。
【0013】
以下に示す図でＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸により方向を示す場合があるが、Ｘ軸に沿うＸ方向は、実施形態に係る光源装置が備える複数の光源部が配列する配列平面内での所定方向を示し、Ｙ軸に沿うＹ方向は、配列平面内でＸ方向に直交する方向を示し、Ｚ軸に沿うＺ方向は、配列平面に直交する方向を示すものとする。
【0014】
またＸ方向で矢印が向いている方向を＋Ｘ方向、＋Ｘ方向の反対方向を－Ｘ方向と表記し、Ｙ方向で矢印が向いている方向を＋Ｙ方向、＋Ｙ方向の反対方向を－Ｙ方向と表記し、Ｚ方向で矢印が向いている方向を＋Ｚ方向、＋Ｚ方向の反対方向を－Ｚ方向と表記する。実施形態では、複数の光源部は一例として＋Ｚ方向側に光を照射するものとする。但し、このことは、光源装置の使用時における向きを制限するわけではなく、光源装置の向きは任意である。
【0015】
以下では、実施形態に係る光源装置を有するスマートフォンを一例として、実施形態を説明する。
【0016】
【0017】
図１に示すように、スマートフォン１００は、背面パネル１０１と、光源装置１とを有する。背面パネル１０１は、スマートフォン１００の筐体の一部を構成し、タッチパネル等のスマートフォン１００の操作部が設けられた前面部とは反対側に設けられた板状部材である。背面パネル１０１には略円形の貫通孔１０２が形成されている。
【0018】
光源装置１は、上記の貫通孔１０２を通して光を照射可能にスマートフォン１００の筐体内に設けられている。光源装置１は、例えば、懐中電灯等の携帯用の照明器具、又は写真撮影用のフラッシュ（閃光）を発する照明器具等の用途で利用されるフラッシュライトである。
【0019】
光源装置１は、貫通孔１０２の中心軸に沿う方向（＋Ｚ方向）に照射光２を照射し、照射方向に存在する人物や物体等の対象物を照明する。また図１に示すように、光源装置１は、矩形状の領域である被照射領域３を照明可能に構成されている。被照射領域３は、一例としてＸ方向に沿う長手方向の長さとＹ方向に沿う短手方向の長さの比が４対３になる長方形状の領域である。
【0020】
なお、被照射領域３は壁面又はスクリーン等の平面状の対象物の表面領域に限定されるものではなく、凹凸を有する対象物の表面領域であってもよいし、対象物が存在しない空間領域であってもよい。
【0021】
【0022】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、光源装置１は、基板１０と、基板１０の＋Ｚ方向側の面上に設けられた導光アレイ部１１とを有する。基板１０は、略正方形状の板状部材であり、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）及びＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子や各種電気素子を実装可能な、配線を備える基板である。基板１０には、金属基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、又はガラスエポキシ基板等の各種材質の基板を適用できる。
【0023】
導光アレイ部１１は、アレイ状に配列する複数の導光部材が一体に形成された部材である。図２Ａに示すように導光アレイ部１１は、平面視が略円形に形成された円形平面状の配置領域１２と、平面視が略正方形に形成され、配置領域１２を包囲する周囲領域１３とを含んで構成されている。配置領域１２の円形平面は、上述した配列平面と平行な平面である。また周囲領域１３の外形形状は基板１０の外形形状と略一致している。そのため、図２Ａでは、基板１０は導光アレイ部１１により隠れて見えていない。
【0024】
導光アレイ部１１の配置領域１２における＋Ｚ方向側は、平面状（言い換えると、略平坦な面）に形成されている。また導光アレイ部１１の配置領域１２の－Ｚ方向側には複数の導光部材が形成されている。周囲領域１３の－Ｚ方向側の面は基板１０の＋Ｚ方向側の面に接触している。この接触する面同士を接着剤により接着すること等により、導光アレイ部１１は基板１０の＋Ｚ方向側の面に固定されている。
【0025】
なお、図２Ａでは、光源装置１の外観を説明する便宜のために、導光アレイ部１１が不透明な部材であるかのように示しているが、本実施形態に係る導光アレイ部１１は、少なくとも配置領域１２が透明な部材である。ここで、透明とは可視光又は非可視光の少なくとも一方に対して透過性を有することをいう。一例として、導光アレイ部１１は可視光に対して透過性を有する。
【0026】
導光アレイ部１１は、ポリカーボネート樹脂材料を射出成形により加工することで製作可能である。但し、これに限定されるものではなく、アクリル樹脂等の各種の樹脂材料、又はガラス材料等でも導光アレイ部１１を製作できる。切削加工等の他の加工法を適用してもよい。また、着色樹脂で導光アレイ部１１を構成したり、光学的なバンドパスフィルタを設けたりして、導光アレイ部１１を透過させる光の波長を制限することもできる。
【0027】
光源装置１における長さＬは３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下が好ましく、配置領域１２の直径Ｄは２７ｍｍ以上３７ｍｍ以下が好ましい。導光アレイ部１１の高さ（Ｚ軸方向に沿う長さ）ｈは２ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。光源装置１がスマートフォンに取り付けられた際には、スマートフォンのユーザは配置領域１２を外部から視認できる。周囲領域１３はスマートフォンの背面パネルに隠れてユーザに視認されない状態になる。
【0028】
次に、図３Ａ及び図３Ｂは光源装置１の構成の一例を説明する図である。図３Ａは透視図、図３Ｂは図３ＡのIII－III矢視断面の拡大図である。図３Ａは、導光アレイ部１１における配置領域１２の＋Ｚ方向側の面を透視し、配置領域１２の－Ｚ方向側の構成を示している。
【0029】
図３Ａに示すように、配置領域１２の－Ｚ方向側には、配列平面内で配列する複数のＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）レンズ４１が形成されている。このＴＩＲレンズ４１は、光を全反射する全反射面４１１を含む導光部材の一例である。詳細には、ＴＩＲレンズ４１の内部に光を全反射する全反射面４１１を有する。光源装置１は、合計６３個のＴＩＲレンズ４１を備えている。
【0030】
なお、ＴＩＲレンズ４１は図３ＢにおけるＴＩＲレンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄ等の複数のＴＩＲレンズの総称である。また全反射面４１１は、図３Ｂにおける全反射面４１１ａ、４１１ｂ、４１１ｃ及び４１１ｄ等の複数の全反射面の総称である。なお、ＴＩＲレンズ４１は、配置領域１２の奥側（－Ｚ方向側）に形成された構成部であるが、見やすさの便宜のために図３Ａでは実線で表示している。この点は、以降で配置領域１２を透視してＴＩＲレンズ４１を表示する図においても同様とする。
【0031】
図３Ｂに示すように、全反射面４１１は、－Ｚ方向に向かうにつれて先細りするテーパ状に形成された面である。但し、全反射面４１１の形状はテーパ状に限定されるものではなく、曲面を含む椀状の形状であってもよい。またＺ軸と平行な軸に対して必ずしも軸対称に形成されていなくてもよい。例えば、ＴＩＲレンズは、ＴＩＲレンズの中心線に対して略線対称に形成されてもよい。ここで、ＴＩＲレンズの中心線とは、配列平面と平行な平面内においてＴＩＲレンズの略中心を通る線をいう。例えば図３Ａに示す中心線４１０はＴＩＲレンズ４１の中心線を表している。
【0032】
また図３Ｂに示すように、複数のＴＩＲレンズ４１のうちの隣り合うＴＩＲレンズ４１は、光を出射する出射面１１１側で繋がっている。具体的には、例えばＴＩＲレンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄは出射面１１１側で繋がっている。
【0033】
また複数のＴＩＲレンズ４１は、形状が異なるものを含んでいる。例えば図３Ｂに示すように、ＴＩＲレンズ４１ａは、ＴＩＲレンズ４１ａの中心軸４１ａｃに対して略軸対称な形状を有する。具体的には、ＴＩＲレンズ４１ａは全反射面４１１ａと、略円錐台状に形成された面である円錐台面４１２ａとを含む。全反射面４１１ａ及び円錐台面４１２ａのそれぞれは、ＴＩＲレンズ４１ａの中心軸４１ａｃに対して略軸対称に形成されている。なお、ＴＩＲレンズの中心軸とは、ＴＩＲレンズの略中心を通り、Ｚ軸に略平行な軸をいい、また平面視においてＴＩＲレンズの最大径の中点をいう。
【0034】
一方、ＴＩＲレンズ４１ｂは、ＴＩＲレンズ４１ｂの中心軸４１ｂｃに対して軸対称な形状には形成されていない。具体的には、ＴＩＲレンズ４１ｂは全反射面４１１ｂと、円錐台面４１２ｂとを含む。全反射面４１１ｂ及び円錐台面４１２ｂのそれぞれは、ＴＩＲレンズ４１ｂの中心線（上述した中心線４１０参照）に対して略線対称に形成されており、軸対称にはなっていない。
【0035】
同様に、ＴＩＲレンズ４１ｃにおける全反射面４１１ｃ及び円錐台面４１２ｃのそれぞれは、ＴＩＲレンズ４１ｃの中心線（上述した中心線４１０参照）に対して略線対称に形成されており、ＴＩＲレンズ４１ｃの中心軸４１ｃｃに対して軸対称にはなっていない。またＴＩＲレンズ４１ｄにおける全反射面４１１ｄ及び円錐台面４１２ｄのそれぞれは、ＴＩＲレンズ４１ｄの中心線（上述した中心線４１０参照）に対して略線対称に形成されており、ＴＩＲレンズ４１ｄの中心軸４１ｄｃに対して軸対称にはなっていない。後述する円錐台面４１２は、円錐台面４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ及び４１２ｄの総称である。
【0036】
ここでＴＩＲレンズ４１ａは第１の導光部材の一例であり、ＴＩＲレンズ４１ｂは第２の導光部材の一例である。ＴＩＲレンズ４１ａの形状とＴＩＲレンズ４１ｂの形状とは異なっている。なお、第２の導光部材としてＴＩＲレンズ４１ｂを例示したが、配置領域１２内の中央以外に配置された複数のＴＩＲレンズが何れも第２の導光部材に該当する。つまり、複数のＴＩＲレンズ４１のうちのＴＩＲレンズ４１ａ以外のＴＩＲレンズは何れも第２の導光部材に該当する。
【0037】
一方、図３Ｂに示すように、基板１０において、複数のＴＩＲレンズ４１のそれぞれに対向する位置には、ＴＩＲレンズ４１と１対１で対応するようにしてＬＥＤ４２が設けられている。
【0038】
より具体的には、例えばＴＩＲレンズ４１ａに対向してＬＥＤ４２ａが設けられ、ＴＩＲレンズ４１ｂに対向してＬＥＤ４２ｂが設けられている。またＴＩＲレンズ４１ｃに対向してＬＥＤ４２ｃが設けられ、ＴＩＲレンズ４１ｄに対向してＬＥＤ４２ｄが設けられている。
【0039】
ここで、ＬＥＤ４２は発光素子の一例である。またＬＥＤ４２はＬＥＤ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ及び４２ｄ等の複数のＬＥＤの総称である。光源装置１は、合計６３個のＴＩＲレンズ４１に対応して合計６３個のＬＥＤ４２を備えている。
【0040】
複数のＬＥＤ４２のそれぞれは、基板１０を介して駆動回路２０に電気的に接続され、駆動回路２０から印加される駆動電圧に応答して発光する。また複数のＬＥＤ４２のそれぞれは、駆動回路２０に入力される制御信号に応答して、発光又は非発光の切り替え、又は発光の光強度等を独立して制御可能に構成されている。
【0041】
本実施形態では、ＬＥＤ４２は例えば白色の光を発光する。但し、ＬＥＤ４２が射出する光は白色光に限定されるものではなく、単色光であってもよいし、また白色光の中でも電球色や昼白色、昼光色等の各種を選択可能である。
【0042】
ＬＥＤ４２が発光した光は、ＴＩＲレンズ４１により導光され、出射面１１１を通って出射する。光源装置１は、この出射光により被照射領域を照明できる。また導光アレイ部１１が含む複数のＴＩＲレンズ４１のそれぞれは、ＬＥＤ４２から入射した光を導光した後に出射面１１１を通って出射させて被照射領域を照射できる。
【0043】
図３Ｂに示すように、ＴＩＲレンズ４１ａとＬＥＤ４２ａの組は光源部４ａを構成し、ＴＩＲレンズ４１ｂとＬＥＤ４２ｂの組は光源部４ｂを構成している。またＴＩＲレンズ４１ｃとＬＥＤ４２ｃの組は光源部４ｃを構成し、ＴＩＲレンズ４１ｄとＬＥＤ４２ｄの組は光源部４ｄを構成している。なお、光源部４は光源部４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄ等の複数の光源部の総称である。光源装置１は、ＴＩＲレンズ４１とＬＥＤ４２の組により合計６３個の光源部４を備えている。
【0044】
但し、全てのＴＩＲレンズ４１とＬＥＤ４２が必ずしも１対１で対応して設けられる必要はなく、一部のＴＩＲレンズ４１又はＬＥＤ４２の何れか一方が、組ではなく単独で設けられていてもよい。
【0045】
光源部４におけるＴＩＲレンズ４１とＬＥＤ４２との位置関係は、配置領域１２内での光源部４の位置に応じて異なる。具体的には、配置領域１２の中心軸１４から離れて配置された光源部４ほど、ＬＥＤ４２の中心とＴＩＲレンズ４１の中心軸との距離が大きくなる。すなわち、光源部４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの順に、ＬＥＤ４２の中心とＴＩＲレンズ４１の中心軸４１ａｃ、４１ｂｃ、４１ｃｃ、４２ｄｃのそれぞれとの距離が大きくなる。ここで、配置領域１２の中心軸１４とは、配置領域１２の略中心を貫く軸であって、配置領域１２と略直交する軸（Ｚ軸と略平行な軸）をいう。
【0046】
図３Ｂに示すように、ＬＥＤ４２ａの中心はＴＩＲレンズ４１ａの中心軸４１ａｃと略一致している。ＬＥＤ４２ｂの中心はＴＩＲレンズ４１ｂの中心軸４１ｂｃに対して＋Ｘ方向にずれている。ＬＥＤ４２ｃの中心はＴＩＲレンズ４１ｃの中心軸４１ｃｃに対してさらに＋Ｘ方向にずれ、ＴＩＲレンズ４１ｂの中心軸４１ｂｃに対するＬＥＤ４２ｂのずれより、ずれが大きくなっている。ＬＥＤ４２ｄの中心はＴＩＲレンズ４１ｄの中心軸４１ｄｃに対してさらに＋Ｘ方向にずれ、ＴＩＲレンズ４１ｃの中心軸４１ｃｃに対するＬＥＤ４２ｃのずれより、ずれが大きくなっている。
【0047】
また、図３Ａに示すように、二点鎖線の四角で示す三角格子領域５内に配置される光源部４ｎは三角格子状に配列している。また配置領域１２内で光源部４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄは、矩形格子状に配列している。ここで、光源部４ｄは、三角格子領域５内にも配置され、三角格子状に配列した光源部のうちの１つでもある。
【0048】
光源部４ｎが含むＴＩＲレンズ４１ｎは、三角格子状に配列している。また配置領域１２内で、ＴＩＲレンズ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ及び４１ｄは矩形格子状に配列している。ここで、ＴＩＲレンズ４１ｄは、三角格子領域５内にも配置され、三角格子状に配列したＴＩＲレンズのうちの１つでもある。
【0049】
三角格子状の配列と矩形格子状の配列について詳述する。説明の便宜上、光源装置１を平面視した場合に、ある光源部を第１の光源部とし、第１の方向に沿って第１の光源部に隣接する光源部を第２の光源部とする。また第１の方向と直交する第２の方向に沿って第１の光源部に隣接する光源部を第３の光源部とする。また第１の方向に沿って第３の光源部と隣接し、第２の方向に沿って第２の光源部と隣接する光源部を第４の光源部とする。図３Ａ及び図３Ｂでは、Ｙ方向が第１の方向に対応し、Ｘ方向が第２の方向に対応する。なお、「隣接」とは隣り合っていることをいう。
【0050】
三角格子状の配列とは、第１の光源部と第２の光源部との間の第１の方向に沿う中央位置と、第３の光源部の中心と、が第２の方向に沿うように配置されていることをいう。
【0051】
本実施形態では、第１の光源部の中心と第３の光源部の中心が第２の方向に沿うように第１の光源部と第３の光源部が配置された場合と比較して、第２の方向に沿う第１の光源部の中心と第３の光源部の中心との間の距離が短くなるように配置されていることが特に好ましい。このような三角格子状の配列により、第１乃至第３の光源部をより高密度に配置できる。
【0052】
なお、三角格子状の配列における三角形は、正三角形、二等辺三角形等の各種の三角形を含む。特に正三角形、又は第１の光源部の中心と第２の光源部の中心とを結ぶ線を底辺とする二等辺三角形は、第１乃至第３の光源部をより高密度に配置する点で好ましい。
【0053】
一方、矩形格子状の配列とは、第１の光源部の中心と、第３の光源部の中心が第２の方向に沿うように配置され、第２の光源部の中心と、第４の光源部の中心が第２の方向に沿うように配置されていることをいう。なお、矩形格子状の配列における矩形は、正方形又は長方形の少なくとも一方を含む。
【0054】
例えば図３Ａにおいて、光源部４ｐ１は第１の光源部に対応する。光源部４ｐ２はＹ方向に沿って光源部４ｐ１に隣接しているため、第２の光源部に対応する。光源部４ｑは、Ｘ方向に沿って光源部４ｐ１に隣接しているため、第３の光源部に対応する。光源部４ｐ１の中心４ｐｃ１と光源部４ｐ２の中心４ｐｃ２の間の中央位置Ｍと、光源部４ｑの中心４ｑｃは、Ｘ方向に沿うように配置されている。従って、光源部４ｐ１、光源部４ｐ２及び光源部４ｑは、三角格子状に配列している。
【0055】
また、図３Ａにおいて、光源部４ｓは第１の光源部に対応する。光源部４ｕは、Ｙ方向に沿って光源部４ｓに隣接しているため、第２の光源部に対応する。光源部４ｔは、Ｘ方向に沿って光源部４ｓに隣接しているため、第３の光源部に対応する。光源部４ｖは、Ｘ方向に沿って光源部４ｕに隣接し、Ｙ方向に沿って光源部４ｔに隣接しているため、第４の光源部に対応する。
【0056】
光源部４ｓの中心４ｓｃと光源部４ｔの中心４ｔｃは、Ｘ方向に沿うように配置され、光源部４ｕの中心４ｕｃと光源部４ｖの中心４ｖｃは、Ｘ方向に沿うように配置されている。従って、光源部４ｓ、４ｔ、４ｕ及び４ｖは、矩形格子状に配列している。
【0057】
なお、光源部の中心は、該光源部に含まれる導光部材の中心軸上（本実施形態ではＴＩＲレンズの中心軸上）に位置する。また、光源部の中心位置は、厳密に光源部の中心位置でなくてもよく、光源部の略中心位置でよい。ここで、「略」は、一般に誤差と認められる程度の差異は許容されることを意味する。一般に誤差と認められる程度の差異は、例えば設計値の１／５以下のばらつきである。
【0058】
第１の光源部と第２の光源部との間の中央位置は、厳密に中央位置でなくてもよく、略中央位置でよい。また中央位置と中心、又は中心同士の第２の方向に沿う配置も、第２の方向に厳密に平行な配置を求めるものではなく、およそ第２の方向に沿っていればよい。
【0059】
別の観点では、第１の光源部の中心と、第２の光源部の中心との間のＹ方向に沿う距離をＤとした場合に、第１の光源部の中心と、第３の光源部の中心との間のＹ方向に沿う距離がＤ／５以下であり、第２の光源部の中心と、第４の光源部の中心との間のＹ方向に沿う距離がＤ／５以下であれば、第１乃至第４の光源部は矩形格子状に配列している。
【0060】
一方、第１の光源部の中心と、第２の光源部の中心との間の中央位置Ｍと、第３の光源部の中心との間のＹ方向に沿う距離がＤ／５以下であれば、第１乃至第３の光源部は三角格子状に配列している。そして、第１の光源部の中心と第３の光源部の中心との間の最短距離、及び第２の光源部の中心と、第３の光源部の中心との間の最短距離がそれぞれＤ／２以上で２×Ｄ以下であることが好ましい。
【0061】
なお、三角格子領域５内に含まれる光源部４ｐ１、４ｐ２及び４ｑの位置関係を一例として説明したが、三角格子領域５内に含まれる他の何れの光源部においても同様である。
【0062】
また第２の光源部が第１の光源部の－Ｙ方向側に配置され、第３の光源部が第１の光源部の＋Ｘ方向側に配置された場合の位置関係を一例として説明したが、第１乃至第４の光源部の位置関係はこれに限定されるものではない。例えば、第２の光源部が第１の光源部の＋Ｙ方向側に配置され、第３の光源部が第１の光源部の－Ｘ方向側に配置された位置関係であっても同様である。
【0063】
光源部４ｎは、配置領域１２における周縁部に配置される光源部の一例である。また光源部４ｎにおけるＴＩＲレンズ４１ｎの中心線４１０ｎは、光源部４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄ等の矩形格子状の配列方向（例えばＸ方向）に対して所定角度だけ傾いて配置されている。所定角度は例えば４５度である。本実施形態では、配置領域１２の周縁部に配置される光源部に含まれるＴＩＲレンズは上面視が略楕円状になるが、この場合にも、中心線４１０ｎを配列方向に対して所定角度だけ傾けることで、略楕円状のＴＩＲレンズをより高密度に配置可能になる。
【0064】
光源部４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄのそれぞれは、配置領域１２における中央部に配置される光源部の一例である。
【0065】
次に、ＬＥＤ４２が発光する光のＴＩＲレンズ４１による導光について説明する。図４は、図３Ｂにおける破線の四角で囲った領域Ｂの部分拡大図であり、ＬＥＤ４２が発する光のＴＩＲレンズ４１による導光の様子の一例を説明する図である。
【0066】
図４に示すように、ＬＥＤ４２ａから＋Ｚ方向側に向けて発せられた発散光は、円錐台面４１２ａを通ってＴＩＲレンズ４１ａの内部に入射する。円錐台面４１２ａの斜面部を通って入射する入射光４１３ａ（破線の矢印で示す）は、全反射面４１１ａで全反射した後、出射面１１１を通って出射する。
【0067】
なお、円錐台面４１２ａを通ってＴＩＲレンズ４１ａの内部に入射した光が全反射条件を満足して全反射面４１１ａに入射するように、円錐台面４１２ａの斜面部及び全反射面４１１ａの形状及び角度が決定されている。ＬＥＤ４２ａが発する発散光のうち、全反射面４１１ａで全反射した後に出射面１１１から出射する光は、ＴＩＲレンズ４１ａの第１の中心光と称される。
【0068】
一方、円錐台面４１２ａの上底部を通ってＴＩＲレンズ４１ａの内部に入射する入射光４１４ａは、全反射面４１１ａには到達することなく出射面１１１に到達し、出射面１１１を通って出射する。ＬＥＤ４２ａが発する発散光のうち、全反射面４１１ａを介さずに直接出射面１１１から出射する光は、ＴＩＲレンズ４１ａの第２の中心光と称される。
【0069】
全反射面４１１ａ及び円錐台面４１２ａの角度又は形状等を決定することで、第１の中心光及び第２中心光の光強度又は広がり角等を所望の状態にすることができる。なお、ここではＴＩＲレンズ４１ａを一例にして、ＬＥＤが発光する光のＴＩＲレンズによる導光を説明したが、他のＴＩＲレンズにおいても導光機能は同様である。
【0070】
次に図５は、ＬＥＤ４２の構成の一例を説明する図である。図５は複数のＬＥＤ４２のうちの１つを代表例として示したものである。複数のＬＥＤ４２は、全て同じ構成を有するが、これに限定されるものではなく、異なる構成のＬＥＤを一部に含んでもよい。
【0071】
ＬＥＤ４２は平面視が略正方形のブロック状の形状を有する。ＬＥＤ４２の中央には、発光部４２１が設けられている。ＬＥＤ４１は発光部４２１から白色光を射出することができる。
【0072】
ＬＥＤ４２の中心を通る断面視で、ＬＥＤ４２はＴＩＲレンズ４１の円錐台面４１２のＸ方向又はＹ方向における２つの下端の間にあり、ＬＥＤ４２のＸ方向及びＹ方向のそれぞれに沿う長さＳは４８０μｍ以上６２０μｍ以下が好ましい。また発光部４２１のＸ方向及びＹ方向のそれぞれに沿う長さＣは２８０μｍ以上４２０μｍ以下が好ましい。光源部ごとで、ＴＩＲレンズの中心線に対して略線対称になるように、ＬＥＤ４２は配置される。なお、ＬＥＤ４２の寸法及び発光部４２１の寸法は適宜調整することができる。
【0073】
ＬＥＤ４２は、発光素子と、発光素子上に配置され、波長変換物質を含有する波長変換部材と、発光素子の側面及び波長変換部材の側面を少なくとも覆う光反射性の被覆部材と、を少なくとも備える。図５において、発光部４２１は発光素子と波長変換部材とを含み、発光部４２１の外周４２２は被覆部材を含む。
【0074】
発光素子は、電圧を印加することで自ら発光する半導体素子である。発光素子は、少なくとも半導体積層体を備え、極性の異なる電極、例えばｐ側電極及びｎ側電極を有する。半導体の材料としては、波長変換部材が含有する波長変換物質を効率良く励起できる短波長の光を発光可能な材料である、窒化物半導体を用いることが好ましい。窒化物半導体は、主として一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される。発光素子の発光ピーク波長は、発光効率、並びに波長変換物質の励起及びその発光との混色関係等の観点から、４００ｎｍ以上５３０ｎｍ以下が好ましく、４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下がより好ましく、４５０ｎｍ以上４７５ｎｍ以下がよりいっそう好ましい。また、半導体の材料は、ＩｎＡｌＧａＡｓ系半導体、ＩｎＡｌＧａＰ系半導体などを用いることもできる。
【0075】
波長変換部材は、シリコーン等の樹脂を母材として波長変換物質を含有する部材である。波長変換物質は、発光素子が発する一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を発する部材である。波長変換物質としては、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｙ３（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）、βサイアロン蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ）、αサイアロン蛍光体（例えば、Ｍｚ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６（但し、０＜ｚ≦２であり、ＭはＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｙ、及びＬａとＣｅを除くランタノイド元素））、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）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、ＣＣＡ系蛍光体（例えば、（Ｃａ，Ｓｒ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ）、又は、量子ドット蛍光体等を用いることができる。また、波長変換物質は、これらの蛍光体のうちの１種を単体で、又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。
【0076】
被覆部材は、発光素子からの光を上面側（＋Ｚ方向）側に取り出すために光反射性を有することが好ましく、平面視において発光部４２１の外周４２２の幅（（長さＳ－長さＣ）／２）が１００μｍ以上であることが好ましい。被覆部材は、例えば、発光素子の発光ピーク波長に対する光反射率が７０％以上であることが好ましく、８０％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より好ましい。また、被覆部材は、白色であることが好ましく、被覆部材の母材中に、例えば酸化チタン、酸化マグネシウムなどの白色顔料を含有してなることが好ましい。被覆部材４０の母材は、例えばシリコーン、エポキシ、フェノール、ポリカーボネート、アクリルなどの樹脂又はこれらの変性樹脂が挙げられる。
【0077】
次に図６を参照して、各種類の光源部の配置について説明する。ここで光源部の種類とは、光源部の性質又は形態が共通するものを分類し、それぞれのまとまりとしたものをいう。本実施形態では、光源部が配置される位置に応じて光源部を分類している。より具体的には、配置領域１２の中心軸１４からの距離が等しい光源部を同じ種類の光源部としている。
【0078】
図６は、各種の光源部４の配置の一例を説明する図である。図６は図３Ａと同様に、導光アレイ部１１における配置領域１２の＋Ｚ方向側の面を透視し、配置領域１２の－Ｚ方向側の構成を示している。本実施形態では合計６３個の光源部４を光源部４ａ乃至４ｎの１４種類に分類している。図６では、光源部４ａ乃至４ｎをハッチングの種類により分類表示している。
【0079】
例えば、６３個の光源部４の中心に配置された１つの光源部は、光源部４ａに対応する。また光源部４ａの＋Ｘ方向側、－Ｘ方向側、＋Ｙ方向側及び－Ｙ方向側のそれぞれに隣接配置された４つの光源部はそれぞれ光源部４ｂに対応する。光源部４ｂに分類される４つの光源部は、配置領域１２の中心軸１４からの距離が等しい位置に配置されている。
【0080】
光源部４ａ乃至４ｎは、それぞれ配置される位置に応じて種類が異なっている。また位置に応じて配置可能な光源部の個数が異なるため、種類ごとで光源部の個数も異なっている。表１は、光源部４ａ乃至４ｎの種類ごとでの個数を示す一覧表である。
【0081】
【表1】
【0082】
次に図７は、複数の光源部４のそれぞれの光軸の向きの一例を説明する図である。図７は、導光アレイ部１１における配置領域１２の＋Ｚ方向側の面を透視し、配置領域１２の－Ｚ方向側におけるＴＩＲレンズ及びＬＥＤを含む光源部を示している。
【0083】
ここで光源部における光軸とは、光源部が照射する光束の中心軸をいう。光源部が照射する光束は、換言すると光源部による照射光であり、発散光、集束光又は平行光等である。光軸の向きは、光源部に含まれるＴＩＲレンズの形状、又はＴＩＲレンズとＬＥＤとの位置関係等に応じて決定される。ＴＩＲレンズの形状は、例えばＴＩＲレンズの中心線の向きに応じた形状である。光源部は光軸の向きに沿う方向に光を照射できる。
【0084】
複数の光源部４のうちの光源部４ｃを一例とすると、光源部４ｃは、ＴＩＲレンズ４１ｃと、ＬＥＤ４２ｃとを有する。矢印で示した光軸４３ｃは光源部４ｃの光軸を示し、光軸４３ｃの矢印は光軸の向きを表している。光軸４３ｃは配置領域１２の中心軸１４に向かっている。
【0085】
図７に示すように、光源装置１では、６３個の光源部４のうち、４個の光源部４ｍ及び４個の光源部４ｎは光軸が配置領域１２の中心軸１４に向かわず、他の５５個の光源部４は光軸が配置領域１２の中心軸１４に向かうように構成されている。
【0086】
換言すると、複数の光源部４の少なくとも一部は、配置領域１２の中心軸１４に向かって照射する方向に光軸４３を有している。ここで、配置領域１２の中心軸１４に向かって照射する方向とは、配置領域１２の中心軸と交差することを目的とした方向を意味する。なお光軸４３は、光軸４３ｃ、４３ｍ及び４３ｎ等の複数の光源部がそれぞれ有する光軸の総称である。
【0087】
図８は、配置領域１２の中心軸１４と、光源部４における光軸４３の向きとの関係の一例をより詳しく説明する図である。図８の見方は図７と同様であるが、図８では、複数の光源部４のうち、４つの光源部４ｃのうちの１つと、４つの光源部４ｍのうちの１つと、４つの光源部４ｎのうちの１つとを表示し、見易さの便宜のため、他の光源部は表示を省略している。
【0088】
また図８では、光源部４ｃの光軸４３ｃ、光源部４ｍの光軸４３ｍ、及び光源部４ｎの光軸４３ｎのそれぞれと、配置領域１２の中心軸１４との関係を分かりやすくする便宜のために、光軸の向きを示す方向に光軸を示す矢印を長く伸ばして表示している。
【0089】
図８に示すように、光軸４３ｃは配置領域１２の中心軸１４に交差している。換言すると、配置領域１２の中央部に配置される光源部４ｃは、配置領域１２の中心軸１４に向かって照射する方向に光軸４３ｃを有する。
【0090】
ここで、光源装置１は、光軸４３ｃと配置領域１２の中心軸１４とが交差することを狙って製作されるが、製造上の誤差により、厳密には光軸４３ｃと配置領域１２の中心軸１４とが交差せず、両者がねじれの位置になる場合がある。ねじれの位置とは、平行でなく交わらない２つの直線の位置関係を意味する。
【0091】
このような一般に製造上の誤差と認められる程度の僅かなねじれがあっても、本実施形態に係る光源装置１の作用効果（後述）は得られる。そのため、本実施形態における「光軸４３ｃと配置領域１２の中心軸１４との交差」は、このような一般に製造上の誤差と認められる程度のねじれを含むものとする。ここでは光源部４ｃを一例として示すが、複数の光源部４のうちの光源部４ｍ及び４ｎ以外の他の光源部においても同様である。
【0092】
一方、これに対し、光軸４３ｍ及び光軸４３ｎのそれぞれは配置領域１２の中心軸１４に交差していない。換言すると、配置領域１２の周縁部に配置される光源部４ｍは、配置領域１２の中心軸１４に対してねじれの位置で照射する方向に光軸４３ｍを有する。同様に配置領域１２の周縁部に配置される光源部４ｎは、配置領域１２の中心軸１４に対してねじれの位置で照射する方向に光軸４３ｎを有する。すなわち、配置領域１２の周縁部に配置される光源部の少なくとも一部は、配置領域１２の中心軸１４に対してねじれの位置で照射する方向に光軸４３を有する。
【0093】
換言すると、光源装置１において、複数の光源部４のうち、一部の光源部４である光源部４ｃは、配置領域１２の平面に直交する軸である中心軸１４に向かって照射する方向に光軸４３ｃを有する。また複数の光源部４のうち、一部の光源部４である光源部４ｍは、配置領域１２の平面に直交する軸である中心軸１４に対してねじれの位置で照射する方向に光軸４３ｍを有する。複数の光源部４のうち、一部の光源部４である光源部４ｎは、配置領域１２の平面に直交する軸である中心軸１４に対してねじれの位置で照射する方向に光軸４３ｎを有する。
【0094】
導光アレイ部１１において、複数の光源部４に１対１で対応して含まれている複数のＴＩＲレンズ４１のうち、一部のＴＩＲレンズ４１が照射する光は、配置領域１２の平面に直交する軸である中心軸１４に向かって照射する方向に光軸を有する。また複数のＴＩＲレンズ４１のうち、一部のＴＩＲレンズ４１が照射する光は、配置領域１２の平面に直交する軸である中心軸１４に対してねじれの位置で照射する方向に光軸を有する。なお、図７及び図８において、ＴＩＲレンズ４１が照射する光の光軸は、光源部４が有する光軸４３と一致する。
【0095】
＜各光源部による照射光の被照射領域内での配列例＞
次に図９を参照して、複数の光源部のそれぞれによる照射光の被照射領域内での配列を説明する。図９は、各光源部による照射光の被照射領域内での配列の一例を説明する図である。
次に図９を参照して、複数の光源部のそれぞれによる照射光の被照射領域内での配列を説明する。図９は、各光源部による照射光の被照射領域内での配列の一例を説明する図である。
【0096】
図９に示すように、光源装置１は照射光２を被照射領域３に照射する。図９で被照射領域３内に表示した行列の図は、複数の光源部のそれぞれによる照射光が照明する部分領域を表している。各光源部の種類に対応して、各部分領域におけるハッチングの種類を変えて表示している。被照射領域３は、複数の部分領域が集合して形成される。なお、図９では複数の光源部４のそれぞれによる照射光が照明する部分領域を１対１の関係で示しているが、これは、光源部４から出射された光が、実際に対応する部分領域のみを照明することに限定されるものではない。それぞれの光源部４に対応する部分領域は、光源部４が照射目標とする領域である。従って、実際には、１つの光源部４から出射された光は、隣接する部分領域（又は近傍の部分領域）の少なくとも一部をも照明し得る。
【0097】
複数の光源部４のうち、光源部４ｍ及び４ｎ以外の光源部は、配置領域１２の中心軸１４に向かって照射する方向に光軸４３を有する。そのため、光源部４ｍ及び４ｎ以外の各光源部による照射光は、被照射領域３内で、配置領域１２の中心軸１４を挟んで対称となる位置の部分領域３１を照明する。
【0098】
例えば、光源部４ｊ１による照射光２ｊ１は、配置領域１２の中心軸１４を挟んで光源部４ｊ１と対称な位置にある部分領域３１ｊ１を照明している。また光源部４ｊ２による照射光２ｊ２は、配置領域１２の中心軸１４を挟んで光源部４ｊ２と対称な位置にある部分領域３１ｊ２を照明している。
【0099】
複数の光源部４のうち、光源部４ｍ及び４ｎ以外の他の光源部においても光源部４ｊと同様である。なお、部分領域３１は、部分領域３１ｊ１及び３１ｊ２等の複数の部分領域の総称である。
【0100】
ここで、本実施形態では、複数の光源部４を円形平面状の配置領域１２内に配置し、且つ配置領域１２内にできるだけ多くの光源部４を配置するため、複数の光源部４は、配置領域１２の外形形状に応じて、全体の外形形状が円形状になるように配置されている。
【0101】
従って、仮に複数の光源部４の全てが配置領域１２の中心軸１４に向かって光を照射すると、複数の光源部４による照射光が配列する被照射領域３は、複数の光源部４の配置に応じて円形状の領域になる。
【0102】
これに対し、本実施形態では、複数の光源部４のうちの光源部４ｍ及び４ｎが配置領域１２の中心軸１４に対してねじれの位置で光を照射することで、被照射領域３が矩形状の領域になるようにしている。
【0103】
例えば、光源部４ｍ１は、配置領域１２の中心軸１４に対してねじれの位置で光を照射することで部分領域３１ｍ１を照明し、光源部４ｍ２は、配置領域１２の中心軸１４に対してねじれの位置で光を照射することで部分領域３１ｍ２を照明する。また光源部４ｎ１は、配置領域１２の中心軸１４に対してねじれの位置で光を照射することで部分領域３１ｎ１を照明し、光源部４ｎ２は、配置領域１２の中心軸１４に対してねじれの位置で光を照射することで部分領域３１ｎ２を照明する。このようにすることで、被照射領域３は矩形状の領域になる。
【0104】
また複数の光源部のそれぞれが照射する光は、矩形状の被照射領域３で行列に配列する。複数の光源部４は、円形平面状の配置領域１２内で、矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されているため、複数の光源部４の少なくとも一部は、被照射領域３における照射光の配列とは異なる状態に配列している。
【0105】
また複数の光源部が含むＴＩＲレンズのそれぞれが照射する光は、矩形状の被照射領域３で行列に配列する。複数の光源部４が含むＴＩＲレンズは、円形平面状の配置領域１２内で、矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置されているため、複数の光源部４が含むＴＩＲレンズの少なくとも一部は、被照射領域３における照射光の配列とは異なる状態に配列している。
【0106】
なお図９では、複数の部分領域３１のそれぞれが矩形状の領域である例を示したが、これに限定されるものではなく、円形状又は楕円形状等の領域であってもよい。また複数の光源部のそれぞれが照射する光は、隣接する光源部が照射する光同士で一部が重なり合った状態で、被照射領域３で行列に配列してもよい。さらに複数の光源部のそれぞれが照射する光は、隣接する光源部が照射する光同士の間の一部に隙間が空いた状態で、被照射領域３で行列に配列してもよい。
【0107】
＜光源装置１及び導光アレイ部１１の作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、光源装置１が有する複数の光源部を、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置する。円形平面状の配置領域に光源部を配置し、配置領域のみが外部から視認されるようにスマートフォン等の機器に光源装置１を取り付けることで、ユーザに視認される部分が円形状で、すっきりとした美しい外観の光源装置１及び導光アレイ部１１を提供できる。
以上説明したように、本実施形態では、光源装置１が有する複数の光源部を、円形平面状の配置領域内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置する。円形平面状の配置領域に光源部を配置し、配置領域のみが外部から視認されるようにスマートフォン等の機器に光源装置１を取り付けることで、ユーザに視認される部分が円形状で、すっきりとした美しい外観の光源装置１及び導光アレイ部１１を提供できる。
【0108】
また本実施形態では、合計６３個の光源部４のうち５５個を矩形格子状（すなわち行列状）に配置し、残りのわずか８個の光源部４を配置領域１２の周縁部で三角格子状に詰めて配置しており、複数の光源部のそれぞれが照射する光は、被照射領域で行列状に配列する。これにより、例えば複数の光源部を独立に制御して様々なパターンで光を照射する場合等に、どの光源部がどの部分領域を照明するのか、つまり照射パターンを理解しやすくすることができる。
【0109】
また、例えば、円形平面状の配置領域に複数の光源部を矩形格子状に配置する場合、照射光量の確保等のために光源部の個数を増やすと、配置領域の面積を大きくする必要が生じ、これにより光源装置が大型化する場合がある。これに対し、本実施形態では、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置する。この構成により、配置領域１２の面積を大きくすることなく光源部４の個数を増やすことができ、円形平面状の配置領域１２に複数の光源部４を矩形格子状に配置する場合と比較して、光源装置１及び導光アレイ部１１を小型化することができる。
【0110】
また本実施形態では、複数の光源部４のそれぞれが照射する光は、被照射領域３で行列に配列し、複数の光源部４の少なくとも一部は、被照射領域３における照射光の配列とは異なる状態に配列する。これにより、被照射領域３における照射パターンを理解しやすくするとともに、複数の光源部４及びＴＩＲレンズ４１を円形平面状の配置領域１２内に収めることができる。
【0111】
また、一般に看板や掲示板等の情報表示手段では、文字や写真、画像等を矩形領域内に配置することが多い。被照射領域が円形状の領域であると、情報表示手段の矩形領域内に含まれる情報全体を効率的に照明できない場合がある。例えば、情報がない領域を照明する無駄な光が多くなる。これに対し、本実施形態では被照射領域を矩形状の領域にすることで、円形状で、すっきりとした美しい外観の光源装置１及び導光アレイ部１１を提供しつつ、情報表示手段等における矩形領域を効率的に照明できる。
【0112】
また本実施形態では、複数の光源部４の少なくとも一部は、配置領域１２の中心軸１４に向かって照射する方向に光軸を有する。例えば、光源部４が配置領域１２の中心軸１４と平行な方向に光を照射すると、配置領域１２の周囲に存在するスマートフォンの筐体等により照射光の一部がけられる（遮られる）場合がある。光源部４の位置が配置領域１２の周縁に近づくにつれ、このようなケラレは大きくなる。配置領域１２の中心軸１４に向かって照射する方向に光軸を有することで、配置領域１２の周縁部から遠ざかる方向に光を照射できるため、配置領域１２の周囲に存在する部材による照射光のケラレを低減でき、広角に光を照射できる。
【0113】
また本実施形態では、複数の光源部４のうち、配置領域１２における中央部に配置される光源部４は矩形格子状に配置され、複数の光源部４のうち、配置領域１２における周縁部に配置される光源部４の少なくとも一部は三角格子状に配置されている。
【0114】
光源部４を矩形格子状に配置することで照射パターンを理解しやすくなり、また光源部４を三角格子状に配置することで、光源部４を円形平面状の配置領域１２内に収めることができる。これらにより矩形状の被照射領域３を形成でき、情報表示手段等における矩形領域を効率的に照明できる。
【0115】
また本実施形態では、中央部に配置される光源部４は、配置領域１２の中心軸１４に向かって照射する方向に光軸を有し、周縁部に配置される光源部４の少なくとも一部は、配置領域１２の中心軸１４に対してねじれの位置で照射する方向に光軸を有する。
【0116】
これにより、複数の光源部４を円形平面状の配置領域１２内に配置し、且つ配置領域１２内にできるだけ多くの光源部４を配置する場合にも、被照射領域３を矩形状の領域にすることができる。そして、情報表示手段等における矩形領域を効率的に照明できる。
【0117】
また本実施形態では、複数の光源部４が有する導光部材は、光を全反射する全反射面を含む第１の導光部材と、光を全反射する全反射面を含む第２の導光部材と、を含み、第１の導光部材の形状と第２の導光部材の形状とが異なる。これにより、配置位置に応じて光源部による照射光の照射方向を所望の方向に設定できる。
【0118】
また本実施形態では、複数の光源部４は、隣り合う導光部材が光を出射する面側で繋がっている。この構成により、複数のＴＩＲレンズを有する導光部材を一体に形成でき、複数の導光部材を組み付ける作業等を削減し、光源装置１の製作における手間及び時間を削減できる。
【0119】
また本実施形態では、複数の光源部４のそれぞれは、独立して光を照射可能である。これにより、様々なパターンでの照明が可能になる。また光源装置１を動かすことなく、照明位置、照明方向又は照明範囲等を自在に切り替えることが可能になる。
【0120】
＜変形例＞
次に実施形態に係る光源装置の変形例について説明する。上述した実施形態では、複数の光源部４は、円形平面状の配置領域１２内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置される構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、円形平面状の配置領域１２内で、複数の光源部を同心円状に配置することもできる。また複数の光源部が含むＴＩＲレンズを同心円状に配置することができる。
次に実施形態に係る光源装置の変形例について説明する。上述した実施形態では、複数の光源部４は、円形平面状の配置領域１２内で、少なくとも矩形格子状及び三角格子状を組み合わせて配置される構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、円形平面状の配置領域１２内で、複数の光源部を同心円状に配置することもできる。また複数の光源部が含むＴＩＲレンズを同心円状に配置することができる。
【0121】
図１０Ａは、変形例に係る複数の光源部の配置の第１例を説明する図である。図１０Ａに示すように、光源装置１ａは、導光アレイ部１１ａを有する。また導光アレイ部１１ａに含まれるＴＩＲレンズ４１ａａと、ＬＥＤ４２とにより構成される複数の光源部４ａａは、同心円状に配置されている。
【0122】
ここで、同心円状の配置とは、配置領域１２の中心軸１４を中心にした、半径が異なる複数の円１０３上に、各光源部４ａａの略中心が配置されることをいう。なお、図１０Ａに一点鎖線で示した円１０３は、同心円状の配置を説明する便宜のために示したものであり、光源装置１ａに含まれる構成部ではない。
【0123】
導光アレイ部１１ａにおける配置領域１２は可視光に対して透過性を有するため、光源装置１ａを搭載するスマートフォン等のユーザは、配置領域１２内に配置される光源部４ａａを外部から視認できる。光源部４ａａを同心円状に配置することで、複数の光源部４ａａ全体における配置の規則性を確保できるため、光源装置１ａを視認した際の外観をより良好にすることができる。
【0124】
上述した実施形態では、６３個の光源部４又は６３個の導光部材（例えばＴＩＲレンズ４１）が配置された構成を例示したが、光源部４の個数は６３個以外であってもよく、導光部材の個数も６３個以外であってもよい。ここで、図１０Ｂ及び図１０Ｃは、６３個以外の個数の光源部を示す図であり、図１０Ｂは複数の光源部の配置の第２例、図１０Ｃは複数の光源部の配置の第３例をそれぞれ示す図である。
【0125】
図１０Ｂに示すように、光源装置１ｂは、矩形格子状に配置されている４個の光源部４Ａｂと、三角格子状に配置されている４個の光源部４Ｂｂ（詳細には、それぞれの三角格子のうちの１個にあたる、４個の光源部４Ｂｂ）と、を配置領域１２内に有する。なお、光源部４Ａｂは矩形格子状に配置された光源部の総称表記であり、光源部４Ｂｂは三角格子状に配置された光源部の総称表記である。光源部４Ａｂは斜線ハッチングで表示され、光源部４Ｂｂはドットハッチングで表示されている。三角格子状に配置されている３個の光源部４の組合せは任意である。例えば、光源装置１ｂの４個の光源部４Ｂｂは、それぞれ任意の３個の光源部４の組合せの一部である。
【0126】
図１０Ｃに示すように、光源装置１ｃでは、矩形格子状に配置されている９個の光源部４Ａｃと、三角格子状に配置されている８個の光源部４Ｂｃ（詳細には、それぞれの三角格子のうちの１個にあたる、８個の光源部４Ｂｃ）と、を配置領域１２内に有する。なお、光源部４Ａｃは矩形格子状に配置された光源部の総称表記であり、光源部４Ｂｃは三角格子状に配置された光源部の総称表記である。光源部４Ａｃは斜線ハッチングで表示されており、光源部４Ｂｃはドットハッチングで表示されている。
【0127】
９個の光源部４Ａｃのうち、矩形格子状に配置されている４個以上の光源部４Ａｃの組合せは任意である。また、三角格子状に配置されている３個以上の光源部４の組合せは任意である。例えば、光源装置１ｃの８個の光源部４Ｂｃは、それぞれ任意の３個の光源部４の組合せの一部である。
【0128】
複数の光源部を略円形に配置するためには、最低８個の光源部４が必要となる。
【0129】
また、上述した実施形態では、光源部４が円形配置された構成を例示したが、光源部４は円形配置以外で配置されていてもよい。ここで、図１０Ｄ及び図１０Ｅは、円形配置以外に配置された光源部を示す図であり、図１０Ｄは複数の光源部の配置の第４例、図１０Ｅは複数の光源部の配置の第５例をそれぞれ示す図である。
【0130】
図１０Ｄは、光源装置１ｄにおいて、任意の平面視形状を有する配置領域１２ｄに設けられている複数の光源部のうちの少なくとも一部を示している。光源装置１ｄは、矩形格子状に配置されている６個の光源部４Ａｄと、三角格子状に配置されている６個の光源部４Ｂｄと、を有する。なお、光源部４Ａｄは矩形格子状に配置された光源部の総称表記であり、光源部４Ｂｄは三角格子状に配置された光源部の総称表記である。光源部４Ａｄは斜線ハッチングで表示されており、光源部４Ｂｄはドットハッチングで表示されている。
【0131】
６個の光源部４Ａｄのうち、矩形格子状に配置されている４個以上の光源部４Ａｄの組合せは任意である。また、三角格子状に配置されている３個以上の光源部４の組合せは任意である。例えば、光源装置１ｄの６個の光源部４Ｂｄは、それぞれ任意の３個以上の光源部４の組合せの一部である。矩形格子領域６Ａｄ１は、光源部４Ａｄが矩形格子状に配置されている領域を示し、三角格子領域６Ｂｄ１、６Ｂｄ２及び６Ｂｄ３は、それぞれ光源部４Ｂｄが三角格子状に配置されている領域を示している。
【0132】
図１０Ｅは、光源装置１ｅにおいて、任意の平面視形状を有する配置領域１２ｅに設けられている複数の光源部のうちの少なくとも一部を示している。光源装置１ｅは、矩形格子状に配置されている１３個の光源部４Ａｅと、三角格子状に配置されている４個の光源部４Ｂｅ（詳細には、三角格子状に配置された光源部４のうちの１個にあたる、４個の光源部４Ｂｅ）と、を有する。光源部４Ａｅは矩形格子状に配置された光源部の総称表記であり、光源部４Ｂｅは三角格子状に配置された光源部の総称表記である。光源部４Ａｅは斜線ハッチングで表示されており、光源部４Ｂｅはドットハッチングで表示されている。
【0133】
１３個の光源部４Ａｅのうち、矩形格子状に配置されている４個以上の光源部４Ａｅの組合せは任意である。また、三角格子状に配置されている３個以上の光源部４の組合せは任意である。例えば、光源装置１ｅの４個の光源部４Ｂｅは、それぞれ任意の３個以上の光源部４の組合せの一部である。矩形格子領域６Ａｅ１及び６Ａｅ２は、それぞれ光源部４Ａｅが矩形格子状に配置されている領域を示し、三角格子領域６Ｂｅ１、６Ｂｅ２及び６Ｂｅ３は、それぞれ光源部４Ｂｅが三角格子状に配置されている領域を示している。三角格子領域６Ｂｅ１、６Ｂｅ２及び６Ｂｅ３に示すように、矩形格子領域６Ａｅ１又は６Ａｅ２に配置される光源部４の一部は、三角格子状の配置の一部にもなり得る。光源装置１ｂ、１ｃ及び１ｄにおいても同様である。
【0134】
実施形態における複数の光源部４の配置は、矩形格子状の配置及び三角格子状の配置が必須ではないが、少なくとも矩形格子配置と三角格子配置とが混在していれば、光源装置における配置領域を小型化できる。また複数の光源部４の配置は対称配置でなくてもよい。つまり、任意の平面視形状の配置領域に複数の光源部４を配置可能である。なお、上述の変形例では光源部４の配置を例に説明したが、導光アレイ部における導光部材の配置もこれと同様である。
【0135】
［実施例］
次に、上述した実施形態をさらに具体化した実施例について説明する。図１１は、実施例に係る光源装置１と、参考例に係る光源装置１Ｘの比較を示す図である。図１１は、左側の列に項目、中央の列に光源装置１、右側の列に光源装置１Ｘをそれぞれ示している。
次に、上述した実施形態をさらに具体化した実施例について説明する。図１１は、実施例に係る光源装置１と、参考例に係る光源装置１Ｘの比較を示す図である。図１１は、左側の列に項目、中央の列に光源装置１、右側の列に光源装置１Ｘをそれぞれ示している。
【0136】
図１１は、光源装置１の３通りの発光パターンごとでの最大照度、照度の均一性及び照度分布の各実験データを示し、また光源装置１Ｘの最大照度、照度の均一性及び照度分布の各実験データを示している。但し、光源装置１における照度の均一性の実験データは、光源装置１が備える複数の光源部の全てが点灯した発光パターンによる実験結果のみを示している。
【0137】
なお、本実施例では、照度の均一性は、被照射領域の４隅の領域における各照度のうち、最小となる照度を被照射領域の中心領域の照度で除算した値を意味する。図１２は、照度の均一性を説明するための図であり、被照射領域３における中心領域３０と、４隅の領域に対応する隅領域３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄとを示す図である。
【0138】
照度の均一性評価では、光源装置から３００［ｍｍ］離れた位置に設けた拡散板に光源装置から光を照射し、拡散板を挟んで光源装置とは反対側から拡散板上の被照射領域３をカメラで撮影した。カメラによる撮影画像内で、被照射領域３の中心領域３０及び隅領域３ａ乃至３ｄのそれぞれに対応する画像領域の画素輝度を各領域の照度とした。被照射領域３における中心領域３０及び隅領域３ａ乃至３ｄのそれぞれの大きさは、直径が略１０ｍｍの円形状の領域である。被照射領域３の中心領域３０及び隅領域３ａ乃至３ｄのそれぞれに対応する画像領域の画素輝度には、各画像領域を構成する複数の画素の輝度値の平均値を用いた。
【0139】
被照射領域３上での隅領域３ａ乃至３ｄの各位置は、光源装置による照射画角の９０％となる角度に対応する位置である。具体的には、中心領域３０の位置を座標（０，０）［ｍｍ］とすると、隅領域３ａの位置は座標（１２６．０，１６６．５）［ｍｍ］、隅領域３ｂの位置は座標（－１２６．０，１６６．５）［ｍｍ］、隅領域３ｃの位置は座標（１２６．０，－１６６．５）［ｍｍ］、隅領域３ｄの位置は座標（－１２６．０，－１６６．５）［ｍｍ］である。
【0140】
ここで、図１１に戻り、図１１の説明を続ける。発光パターンは、光源装置１及び光源装置１Ｘのそれぞれにおいて、光を発する光源部の位置を表す。図１１の発光パターンの行に示した四角の１つ１つは、発光素子（ＬＥＤ）と導光部材とを含む光源部を模式的に表したものである。図１１に示すように、光源装置１は複数の光源部を円形状に配置し、光源装置１Ｘは１つの光源部を配置している。
【0141】
光源装置１は複数（ここでは６３個）の光源部を有するため、光源部の個数に応じて複数通りの発光パターンで光を発することができ、図１１では、そのうちの３つの発光パターンを表示している。光源装置１Ｘは１つの光源部のみを有するため、１通りの発光パターンを表示している。また図１１では、光を発する（点灯する）光源部をドットハッチングで示し、光を発しない（消灯する）光源部をハッチングなしで表示している。
【0142】
照度分布は、被照射領域の一部で得られる照射光の照度分布を示し、照射パターンに対応する。図１１に示す照度分布は、例えば光源装置から所定距離だけ離れた位置に設けられたスクリーンへの照射光をカメラで撮影して取得したものである。
【0143】
光源装置１及び光源装置１Ｘのそれぞれの主な仕様は以下の通りである。なお、以下に示す［ｗｔ％］は重量パーセントを表し、母材である樹脂と含有物質とを含む全重量に対する含有物質の重量の比率を意味する。
【0144】
（光源装置１の主な仕様）
・ＬＥＤ個数：６３［個］
・ＬＥＤ外形サイズ（図５の長さＳ）：５２０［μｍ］
・発光部サイズ（図５の長さＣ）：３３０［μｍ］、発光素子は平面視で一辺が２２０［μｍ］の正方形状
・発光素子の光の波長λｄ：４５７［ｎｍ］
・波長変換部材：Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ及びＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ含有シリコーン樹脂
・被覆部材：酸化チタン含有シリコーン樹脂
・被覆部材の酸化チタン含有量：６０［ｗｔ％］
・被覆部材の酸化チタンの屈折率：２．５４
・被覆部材のシリコーン樹脂の屈折率：１．５１
・波長変換部材上の光拡散部材：酸化チタン含有シリコーン樹脂
・波長変換部材上の光拡散部材の酸化チタン含有量：０．９３［ｗｔ％］
・導光部材：６３個のＴＩＲレンズを含むＴＩＲレンズアレイ
・導光部材の材質：ポリカーボネート（屈折率１．５８）
・導光部材の平面視サイズ（図２Ａの長さＬ）：３５［ｍｍ］
・配置領域の直径（図２Ｂの直径Ｄ）：３２．４［ｍｍ］
・導光アレイ部の高さ（図２ＢのＺ軸方向に沿う長さｈ）２．５９［ｍｍ］
・ＬＥＤ個数：６３［個］
・ＬＥＤ外形サイズ（図５の長さＳ）：５２０［μｍ］
・発光部サイズ（図５の長さＣ）：３３０［μｍ］、発光素子は平面視で一辺が２２０［μｍ］の正方形状
・発光素子の光の波長λｄ：４５７［ｎｍ］
・波長変換部材：Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ及びＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ含有シリコーン樹脂
・被覆部材：酸化チタン含有シリコーン樹脂
・被覆部材の酸化チタン含有量：６０［ｗｔ％］
・被覆部材の酸化チタンの屈折率：２．５４
・被覆部材のシリコーン樹脂の屈折率：１．５１
・波長変換部材上の光拡散部材：酸化チタン含有シリコーン樹脂
・波長変換部材上の光拡散部材の酸化チタン含有量：０．９３［ｗｔ％］
・導光部材：６３個のＴＩＲレンズを含むＴＩＲレンズアレイ
・導光部材の材質：ポリカーボネート（屈折率１．５８）
・導光部材の平面視サイズ（図２Ａの長さＬ）：３５［ｍｍ］
・配置領域の直径（図２Ｂの直径Ｄ）：３２．４［ｍｍ］
・導光アレイ部の高さ（図２ＢのＺ軸方向に沿う長さｈ）２．５９［ｍｍ］
【0145】
（光源装置１Ｘの主な仕様）
・ＬＥＤ個数：１個
・ＬＥＤ外形サイズ（図５の長さＳに対応するサイズ）：１７２０［μｍ］
・発光部サイズ（図５の長さＣに対応するサイズ）：１４８４［μｍ］、発光素子は平面視で一辺が１４００［μｍ］の正方形状
・波長変換部材上の光拡散部材：酸化チタン及びガラスフィラー含有シリコーン樹脂
・波長変換部材上の光拡散部材の酸化チタン含有量：４．１７［ｗｔ％］
・波長変換部材上の光拡散部材のガラスフィラー含有量：４４．６１［ｗｔ％］
・導光部材：上面が平坦で下面が凹凸に形成された１個のフレネルレンズ
・導光部材の材質：ポリカーボネート（屈折率１．５８）
・導光部材の平面視サイズ：６．５６×６．５６［ｍｍ］
・導光部材のフレネル径（直径）：５．４１［ｍｍ］
・導光部材の高さ（Ｚ軸方向に沿う長さ）１．６５［ｍｍ］
・ＬＥＤ個数：１個
・ＬＥＤ外形サイズ（図５の長さＳに対応するサイズ）：１７２０［μｍ］
・発光部サイズ（図５の長さＣに対応するサイズ）：１４８４［μｍ］、発光素子は平面視で一辺が１４００［μｍ］の正方形状
・波長変換部材上の光拡散部材：酸化チタン及びガラスフィラー含有シリコーン樹脂
・波長変換部材上の光拡散部材の酸化チタン含有量：４．１７［ｗｔ％］
・波長変換部材上の光拡散部材のガラスフィラー含有量：４４．６１［ｗｔ％］
・導光部材：上面が平坦で下面が凹凸に形成された１個のフレネルレンズ
・導光部材の材質：ポリカーボネート（屈折率１．５８）
・導光部材の平面視サイズ：６．５６×６．５６［ｍｍ］
・導光部材のフレネル径（直径）：５．４１［ｍｍ］
・導光部材の高さ（Ｚ軸方向に沿う長さ）１．６５［ｍｍ］
【0146】
なお、ＬＥＤにおける上記以外の項目の仕様は、光源装置１と光源装置１Ｘで同じである。
【0147】
図１１に示すように、光源装置１における６３個の光源部が全て発光した発光パターンの場合には、最大照度は２６７６［ｌｕｘ］で、均一性は４１．５［％］であった。被照射領域では、全ての光源部の照射光により、広い範囲で照度分布が得られた。
【0148】
光源装置１における６３個の光源部のうち、中央部の１個が発光した発光パターンの場合には、最大照度は１２５０［ｌｕｘ］であった。被照射領域では、中央部の１個の光源部による照射光に対応する部分のみで局所的な照度分布が得られた。
【0149】
光源装置１における６３個の光源部のうち、周縁部の１個が発光した発光パターンの場合には、最大照度は４５４［ｌｕｘ］であった。被照射領域では、周縁部の１個の光源部による照射光に対応する部分のみで局所的な照度分布が得られた。
【0150】
一方、光源装置１Ｘにおける１個の光源部が発光した場合には、最大照度は１５００［ｌｕｘ］で、均一性は４１．０［％］であった。被照射領域では、１個の光源部の照射光により、広い範囲で照度分布が得られた。
【0151】
図１１から、光源装置１は、光源装置１Ｘと比較して最大照度が１．７８倍高く、１．７８倍明るい照射光が得られることが分かった。また被照射領域における広い範囲だけでなく、一部のみの局所的な照射も可能であることが分かった。
【0152】
【0153】
【0154】
図１３Ｂに示すように、光源装置１Ｘでは、１通りの発光パターンにより１通りの照度分布のみが得られた。これに対し、図１３Ａに示すように光源装置１では、６３個の光源部のうち、光を照射する光源部を変更することで７通りの照度分布が得られた。但し、７通りに限定されるものではなく、６３個の光源部のうち、光を照射する光源部の個数及び位置を選択することにより、それに応じた照度分布を得ることができる。
【0155】
図１３Ａに示すように、光源装置１では、発光パターンを変化させることで様々な照度分布（照射パターン）が得られた。このように光源装置１を動かすことなく、照明位置、照明方向又は照明範囲等を自在に切り替えることができる。
【0156】
以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施形態等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、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
【0157】
例えば、上述した実施形態では、ＴＩＲレンズを含む導光部材の構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、導光管、屈折型レンズ、回折型レンズ、又は屈折率分布型レンズ等を含んで導光部材を構成することもできる。
【0158】
本発明の光源装置は、所望の被照射領域に光を照射できるので、照明、カメラのフラッシュ、車載のヘッドライト、ヘッドアップディスプレイのバックライト等に好適に利用できる。但し、本発明の光源装置はこれら用途に限定されるものではない。
【0159】
この出願は、２０２０年１０月２日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０２０－１６８０１４号、２０２１年２月２日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０２１－０１５３０５号、並びに２０２１年６月９日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０２１－０９６７７７号に基づいて、その優先権を主張するものであり、これら日本国特許出願の全内容を含む。
【符号の説明】
【0160】
１ 光源装置
１０ 基板
１１ 導光アレイ部
１１１ 出射面
１２ 配置領域
１３ 周囲領域
１４ 配置領域の中心軸
２ 照射光
２０ 駆動回路
３ 被照射領域
３１ 部分領域
４ 光源部
４ｐ１、４ｓ 光源部（第１の光源部の一例）
４ｐｃ１、４ｐｃ２、４ｑｃ、４ｓｃ、４ｔｃ、４ｕｃ、４ｖｃ 光源部の中心
４ｐ２、４ｕ 光源部（第２の光源部の一例）
４ｑ、４ｔ 光源部（第３の光源部の一例）
４ｖ 光源部（第４の光源部の一例）
４１ ＴＩＲレンズ（導光部材の一例）
４１０ 中心線
４１１ 全反射面
４１２ 円錐台面
４２ ＬＥＤ（発光素子の一例）
４３ 光軸
４２１ 発光部
４２２ 発光部の外周
５ 三角格子領域
１００ スマートフォン
１０１ 背面パネル
１０２ 貫通孔
１０ 基板
１１ 導光アレイ部
１１１ 出射面
１２ 配置領域
１３ 周囲領域
１４ 配置領域の中心軸
２ 照射光
２０ 駆動回路
３ 被照射領域
３１ 部分領域
４ 光源部
４ｐ１、４ｓ 光源部（第１の光源部の一例）
４ｐｃ１、４ｐｃ２、４ｑｃ、４ｓｃ、４ｔｃ、４ｕｃ、４ｖｃ 光源部の中心
４ｐ２、４ｕ 光源部（第２の光源部の一例）
４ｑ、４ｔ 光源部（第３の光源部の一例）
４ｖ 光源部（第４の光源部の一例）
４１ ＴＩＲレンズ（導光部材の一例）
４１０ 中心線
４１１ 全反射面
４１２ 円錐台面
４２ ＬＥＤ（発光素子の一例）
４３ 光軸
４２１ 発光部
４２２ 発光部の外周
５ 三角格子領域
１００ スマートフォン
１０１ 背面パネル
１０２ 貫通孔
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
