JP5617330B2 - Lighting device and electronic device - Google Patents
Lighting device and electronic device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5617330B2 JP5617330B2 JP2010104711A JP2010104711A JP5617330B2 JP 5617330 B2 JP5617330 B2 JP 5617330B2 JP 2010104711 A JP2010104711 A JP 2010104711A JP 2010104711 A JP2010104711 A JP 2010104711A JP 5617330 B2 JP5617330 B2 JP 5617330B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- lens
- light
- facing
- emitting element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V5/00—Refractors for light sources
- F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
本発明は、複数の発光部を備えた照明装置および電子機器に関する。 The present invention relates to a lighting device and an electronic apparatus that include a plurality of light emitting units.
複数の発光部を備えた照明装置としては、特許文献1及び2に記載のように複数のLED(Light Emitting Diode)素子を備えたものの他、複数の有機発光ダイオード(Organic LED)素子を備えたものが知られている。これらの照明装置では、総ての発光部が1枚の基板(発光基板)に配列されており、この発光基板からの光が、集光光学系を経て被照射面に到達する。 As an illuminating device provided with a plurality of light emitting units, a plurality of organic light emitting diode (Organic LED) elements are provided in addition to those provided with a plurality of LED (Light Emitting Diode) elements as described in Patent Documents 1 and 2. Things are known. In these illumination devices, all the light emitting units are arranged on one substrate (light emitting substrate), and light from the light emitting substrate reaches the irradiated surface through a condensing optical system.
本技術分野においては照明光の有効利用という観点から、より広い範囲を照らすことができる照明装置が求められている。したがって、複数の発光部を備えた照明装置によって広い範囲を照らすことができれば有益である。しかし、特許文献1及び2に記載の照明装置では、1枚の発光基板による照射範囲が、集光光学系によって狭く限定されてしまう。つまり、より広い範囲を照らす意味において適用できる技術ではない。そこで、本発明は、1枚の発光基板による照射範囲の広域化を第1目的としている。 In this technical field, from the viewpoint of effective use of illumination light, there is a demand for an illumination device that can illuminate a wider range. Therefore, it is beneficial if a wide range can be illuminated by a lighting device including a plurality of light emitting units. However, in the illumination devices described in Patent Documents 1 and 2, the irradiation range by one light-emitting substrate is narrowly limited by the condensing optical system. In other words, it is not a technique that can be applied in the sense of illuminating a wider range. Therefore, the first object of the present invention is to widen the irradiation range by a single light emitting substrate.
一方、複数の発光部を備えた照明装置において照射範囲を拡げる方法としては、発光基板の面積を拡げる方法が挙げられる。しかし、発光基板の広面積化には限度がある。他の方法としては、複数枚の発光基板を配列して照明装置を構成する方法が考えられる。しかし、この場合、被照射面において、発光基板のつなぎ目に相当する領域の照度が他の領域の照度よりも大幅に低くなってしまう。そこで、本発明は、発光基板のつなぎ目に相当する領域を照らすことを第2目的としている。 On the other hand, as a method of expanding the irradiation range in an illumination device including a plurality of light emitting units, a method of expanding the area of the light emitting substrate can be given. However, there is a limit to increasing the area of the light emitting substrate. As another method, a method of configuring a lighting device by arranging a plurality of light emitting substrates can be considered. However, in this case, the illuminance of the region corresponding to the joint of the light emitting substrate on the irradiated surface is significantly lower than the illuminance of other regions. Therefore, a second object of the present invention is to illuminate a region corresponding to the joint of the light emitting substrate.
すなわち、本発明は、上述した第1目的及び第2目的のうち少なくとも一方を達成することができる照明装置、及びこれを用いた電子機器を提供することを課題とする。 That is, an object of the present invention is to provide an illumination device that can achieve at least one of the first and second objects described above, and an electronic device using the same.
本発明の第1の態様に係る照明装置は、配列された複数の発光部を有する発光基板と、前記複数の発光部の各々と対向し、対向する前記発光部からの出射光が通過する複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、前記複数の発光部は、前記発光基板に設けられた第1発光部と、前記第1発光部よりも前記発光基板の端部に近い位置に設けられた第2発光部と、を含み、前記複数のレンズは、前記第1発光部と対向する第1レンズと、前記第2発光部と対向する第2レンズとを含み、前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致する同一種類の非偏心レンズであり、互いに対向する前記第1発光部と前記第1レンズは、前記第1発光部の発光中心と前記1レンズの光軸とが一致し、互いに対向する前記第2発光部と前記第2レンズは、前記第2レンズの光軸が、前記第2発光部の発光中心に対して、前記発光基板の端の方向へずれるように配置されている、ことを特徴とする。 Lighting device according to the first aspect of the present invention, a plurality of the light emitting substrate, and opposed to each of the plurality of light emitting portions, passes through the light emitted from the light emitting portion opposed to having a plurality of light emitting sections arranged A plurality of light emitting units provided at a position closer to the end of the light emitting substrate than the first light emitting unit. Each of the plurality of lenses includes a first lens that faces the first light emitting portion and a second lens that faces the second light emitting portion. Are non-eccentric lenses of the same type whose optical center and geometric center coincide with each other , and the first light emitting part and the first lens facing each other are the light emitting center of the first light emitting part and the light of the one lens. The second light-emitting portion and the second light-emitting portion that have the same axis and face each other Lens, the optical axis of the second lens, the light emitting center of the second light emitting portion, wherein are arranged to be shifted towards the edge of the light emitting substrate, and wherein the.
この構成によれば、互いに対向する第2発光部と第2レンズを、第2発光部の発光中心と第2レンズの光軸とがずれるように配置することで、第2発光部からの出射光を、この第2発光部を含む複数の発光部の配列における中央から端への方向に屈折させることが可能になる。つまり、本発明に係る照明装置によれば、発光基板からの光を外側に拡げること、すなわちより広い範囲を照らすことができる。したがって、発光基板を2次元に配列した場合には、被照射面のうち、発光基板のつなぎ目に相当する領域をも照らすことができる。つまり、本発明に係る照明装置によれば、被照射面において、複数の発光基板のつなぎ目に相当する領域の照度が他の領域の照度よりも大幅に低くなる事態を回避することができる。さらに、レンズアレイに配列されるレンズを一種類(光学中心と幾何学中心とが一致するレンズ)にすることができるから、レンズアレイの製造が容易となる。 According to this configuration, the second light emitting unit and the second lens that face each other are arranged so that the light emission center of the second light emitting unit and the optical axis of the second lens are shifted from each other. The incident light can be refracted in the direction from the center to the end in the arrangement of the plurality of light emitting units including the second light emitting unit. That is, according to the illumination device according to the present invention , the light from the light emitting substrate can be spread outward, that is, a wider range can be illuminated. Therefore, when the light emitting substrates are arranged two-dimensionally, it is possible to illuminate a region corresponding to the joint between the light emitting substrates in the irradiated surface. That is, according to the illuminating device according to the present invention, it is possible to avoid a situation where the illuminance of the region corresponding to the joints of the plurality of light emitting substrates is significantly lower than the illuminance of other regions on the irradiated surface. Furthermore, since the lenses arranged in the lens array can be of a single type (lens whose optical center and geometric center coincide), the lens array can be easily manufactured.
また、上述した照明装置において、前記複数の発光部は、前記第2発光部を複数含み、前記複数の第2発光部は、前記発光基板の総ての端辺に沿って配置され、前記複数のレンズは、前記第2レンズを複数含み、前記複数の第2レンズは、それぞれ、前記複数の第2発光部と対向する、ようにしてもよい。この場合、発光基板の総ての端辺に沿って第2レンズが配列されるから、発光基板からの光が外側にもれなく拡がる。したがって、この発光基板を2次元に配列した場合には、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。加えて、この場合には、第2レンズの配列パターンが発光基板間で共通となる。よって、レンズアレイの製造を容易としつつ、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。 Further, in the above-described lighting device, the plurality of light emitting units include a plurality of the second light emitting units, and the plurality of second light emitting units are arranged along all end sides of the light emitting substrate, The lens may include a plurality of the second lenses, and each of the plurality of second lenses may be opposed to the plurality of second light emitting units. In this case, since the second lenses are arranged along all the edges of the light emitting substrate, the light from the light emitting substrate spreads out to the outside. Therefore, when this light emitting substrate is arranged two-dimensionally, it is possible to illuminate the entire region corresponding to the joint of the light emitting substrate. In addition, in this case, the arrangement pattern of the second lenses is common between the light emitting substrates. Therefore, it is possible to illuminate the entire region corresponding to the joint of the light emitting substrate while facilitating the manufacture of the lens array.
また、上記の各態様に係る照明装置において、前記発光基板を複数備え、前記複数の発光基板は2次元に配列されており、前記複数のレンズは、前記複数の発光基板が有する前記複数の発光部の各々と対向し、前記複数の発光基板の各々が有する前記複数の発光部は、前記第2発光部を複数含み、前記複数の発光基板の各々において、前記複数の第2発光部は、当該発光基板の総ての端辺のうち、少なくとも、隣の前記発光基板側の端辺に沿って配置されている、ようにしてもよい。この場合、各発光基板からの出射光が、当該発光基板が有する複数の第2発光部に対向する複数の第2レンズにより、少なくとも、隣の発光基板側へ拡げられるから、被照射面のうち、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。 Further, in the illumination device according to each of the above aspects, the light emitting substrate includes a plurality of the light emitting substrates, the plurality of light emitting substrates are arranged in a two-dimensional manner, and the plurality of lenses includes the plurality of light emitting elements of the plurality of light emitting substrates. Each of the plurality of light emitting substrates includes a plurality of the second light emitting units, and each of the plurality of light emitting substrates includes: You may make it arrange | position along the edge side by the side of the said next light emitting substrate among all the edge sides of the said light emitting substrate. In this case, since the emitted light from each light emitting substrate is spread at least to the adjacent light emitting substrate side by the plurality of second lenses facing the plurality of second light emitting portions of the light emitting substrate, The entire region corresponding to the joint of the light emitting substrate can be illuminated.
また、本発明の第2の態様に係る照明装置は、配列された複数の発光部を有する発光基板と、前記複数の発光部の各々と対向し、対向する前記発光部からの出射光が通過する複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致する同一種類の非偏心レンズであり、前記複数の発光部の各々に対向する前記レンズは、対向する前記発光部の位置が前記複数の発光部の配列において基準位置から端になるにつれ、対向する前記発光部の発光中心に対する前記レンズの光軸の前記端の方向へのずれが大きくなるように配置されている、ことを特徴する。 In addition, the lighting device according to the second aspect of the present invention includes a light emitting substrate having a plurality of light emitting units arranged, and each of the light emitting units facing each other, and light emitted from the facing light emitting units passes therethrough. A lens array having a plurality of lenses, wherein each of the plurality of lenses is a non-eccentric lens of the same type in which an optical center and a geometric center coincide with each other, and faces each of the plurality of light emitting units. The lens shifts in the direction of the end of the optical axis of the lens with respect to the light emission center of the facing light emitting portion as the position of the facing light emitting portion becomes the end from the reference position in the arrangement of the plurality of light emitting portions. It arrange | positions so that may become large, It is characterized by the above-mentioned.
この構成によれば、発光基板からの光が外側に拡がる。したがって、第1の態様に係る照明装置と同様の効果を奏する。また、複数のレンズの各々が対向する発光部の出射光を屈折させる角度が、当該発光部の位置が当該複数の発光部の配列において基準位置から端になるにつれて大きくなることは、被照射面における照度の均一化に寄与する。なお、基準位置としては、複数の発光部の配列における中央を例示可能である。基準位置が複数の発光部の配列における中央の場合、発光基板からの光は外側にもれなく拡がる。したがって、発光基板を2次元に配列した場合には、被照射面のうち、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。 According to this configuration, the light from the light emitting substrate spreads outward. Therefore, there exists an effect similar to the illuminating device which concerns on a 1st aspect. In addition, the angle at which the light emitted from the light emitting unit facing each of the plurality of lenses is refracted increases as the position of the light emitting unit becomes the end from the reference position in the arrangement of the plurality of light emitting units. Contributes to uniform illumination. In addition, as a reference position, the center in the arrangement | sequence of a some light emission part can be illustrated. When the reference position is at the center in the arrangement of the plurality of light emitting units, the light from the light emitting substrate spreads out to the outside. Therefore, when the light emitting substrates are arranged two-dimensionally, it is possible to illuminate the entire region corresponding to the joints of the light emitting substrates in the irradiated surface.
また、上記の各態様に係る照明装置は各種の電子機器に利用される。本発明に係る電子機器の典型例は、上記の各態様に係る照明装置をバックライトまたはフロントライトとして備えた液晶装置である。液晶装置は、上記の各態様に係る照明装置に他に、照明装置の被照射面に配列された複数の液晶素子を備える。もちろん、本発明に係る照明装置の用途は、液晶装置のバックライトまたはフロントライトに限定されない。 Moreover, the illuminating device which concerns on each said aspect is utilized for various electronic devices. A typical example of the electronic apparatus according to the present invention is a liquid crystal device including the illumination device according to each of the above aspects as a backlight or a front light. In addition to the illumination device according to each aspect described above, the liquid crystal device includes a plurality of liquid crystal elements arranged on the irradiated surface of the illumination device. Of course, the use of the illumination device according to the present invention is not limited to the backlight or the front light of the liquid crystal device.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法の比率は実際のものと適宜異なる。
図1は、本発明の第1〜第3実施形態に係る照明装置1〜3の構成を示す斜視図であり、図2は、照明装置1〜3の構造を示す斜視図である。詳しくは後述するが、第1実施形態に係る照明装置1は、いわゆる偏心レンズの採用によって課題を解決するものであり、第2実施形態に係る照明装置2は、発光部の発光中心とレンズの光軸とをずらして配置することによって課題を解決するものであり、第3実施形態に係る照明装置3は、レンズの位置に応じた角度で光を屈折させることによって課題を解決するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the ratio of dimensions of each part is appropriately different from the actual one.
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the lighting devices 1 to 3 according to the first to third embodiments of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the lighting devices 1 to 3. As will be described in detail later, the illumination device 1 according to the first embodiment solves the problem by adopting a so-called eccentric lens, and the illumination device 2 according to the second embodiment includes the light emission center of the light emitting unit and the lens. The lighting apparatus 3 according to the third embodiment solves the problem by refracting light at an angle corresponding to the position of the lens. .
<A.第1実施形態>
まず、第1実施形態について説明する。
図1に示すように、照明装置1は、X方向(行方向)及びY方向(列方向)に延在する発光パネル10と、Z方向(上下方向)において発光パネル10と重なるレンズアレイ20と、後述の各発光素子Eに電流を供給する電源回路(図示省略)とを備える。発光パネル10は、矩形状の4枚の発光素子チップ(発光基板)12を備える。これらの発光素子チップ12は、図2に示すように、X及びY方向に沿って2行2列に配置されている。発光素子チップ12間の間隔D1は、できるだけ狭いことが好ましい。なお、発光素子チップ12の大きさは任意であり、発光素子チップ12の基材の形成材料としては、ガラス、シリコン、金属、プラスチック、セラミックスなどの各種の材料を採用可能である。また、発光素子チップ12はフレキシブル基板であってもよい。
<A. First Embodiment>
First, the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the illumination device 1 includes a
発光素子チップ12には、円形の発光面を有する24個の発光素子(発光部)Eが形成されている。各発光素子Eは、例えば、有機発光ダイオード素子であり、電流の供給によって発光する。また、図示を省略しているが、各発光素子Eは、有機EL(Electro Luminescent)材料で形成された発光層と、発光層を挟む一方の電極および他方の電極とを有する。また、各発光素子Eは封止層(図示省略)によって覆われており、各発光素子Eからの光は封止層を透過して出射される。このため封止層と封止層側の電極は、光透過率の高い材料で形成される。
The light emitting
また、各発光素子チップ12の端部には、元の基板から発光素子チップ12を切り出す際の公差余裕を確保するため、幅D3を有する額縁領域13が存在する。額縁領域13には発光素子Eを配置することができない。このため、24個の発光素子Eは、額縁領域13に囲まれた発光領域14において、X及びY方向に沿って4行6列に配列されている。発光素子E及び発光素子チップ12の配置は、計96個の発光面が同一平面を構成するように行われる。
Further, a
図1に示したレンズアレイ20は、4個のレンズアレイユニット22を備える。図2に示すように、各レンズアレイユニット22は、発光素子チップ12と対向配置され、破線で示すように光透過性の材料(例えばガラス)で形成された平板状の基体を有する。また、基体のうち発光素子チップ12側の表面と反対側の表面とには、それぞれ24個の円形状のレンズ部が形成されており、基体を挟んで対向する2個のレンズ部と両者間に存在する基体とで1個のマイクロレンズ(レンズ)Mが構成される。つまり、レンズアレイユニット22は、24個の両凸レンズを備える。
The lens array 20 shown in FIG. 1 includes four
レンズアレイユニット22では、24個のマイクロレンズMが、対向する発光素子チップ12に備わる24個の発光素子Eとそれぞれ対向する位置に設けられる。つまり、これらのマイクロレンズMは、X及びY方向に沿って4行6列に配列されており、各発光素子Eからの出射光は、対向するマイクロレンズMを通過(透過)する。
In the
また、図示を省略しているが、発光素子チップ12とレンズアレイユニット22の間には、発光素子チップ12とレンズアレイユニット22との距離を一定に保つためのスペーサが配置されている。このスペーサには、各発光素子Eから出射された光を、対向するマイクロレンズMに入射させるための24個の貫通孔が形成されている。また、スペーサは、遮光性を有する部材で形成されており、発光素子Eからの光がこの発光素子Eに対向しないマイクロレンズMに入射されることを抑制する。
Although not shown, a spacer for keeping the distance between the light emitting
図3は、照明装置1の一部の構造を示す斜視図である。この図に示すように、発光素子チップ12に備わる24個の発光素子Eは、第1行第1列の発光素子E11、第1行第2列の発光素子E12、…、及び第4行第6列の発光素子E46を含む。これと同様に、レンズアレイユニット22に備わる24個のマイクロレンズMは、第1行第1列のマイクロレンズM11、第1行第2列のマイクロレンズM12、…、及び第4行第6列のマイクロレンズM46を含む。iを4以下の自然数、jを6以下の自然数としたとき、第i行第j列の発光素子Eijと第i行第j列のマイクロレンズMijとは互いに対向している。
FIG. 3 is a perspective view showing a partial structure of the lighting device 1. As shown in this figure, the 24 light-emitting elements E included in the light-emitting
発光素子E22〜E25及びE32〜E35は、発光領域14の中央部に配置された8個の第1発光部であり、発光素子E11〜E16、E21、E26、E31、E36及びE41〜E46は、発光素子チップ12の4つの端辺に沿って発光領域14の端部に配置された16個の第2発光部である。換言すれば、発光素子チップ12の端部から遠い位置に設けられた8個の発光部の各々が第1発光部であり、当該端部に近い位置に設けられた16個の発光部の各々が第2発光部である。
The light emitting elements E22 to E25 and E32 to E35 are eight first light emitting units arranged in the center of the
マイクロレンズM22〜M25及びM32〜M35は、第1発光部に対向する8個の第1レンズである。各第1レンズは、光学中心と幾何学中心が一致するレンズ(非偏心レンズ)であり、中心軸をZ方向に向けて配置されている。また、マイクロレンズM11〜M16、M21、M26、M31、M36及びM41〜M46は、第2発光部に対向する16個の第2レンズである。各第2レンズは、光学中心と幾何学中心が異なるレンズ(偏心レンズ)である。 The micro lenses M22 to M25 and M32 to M35 are eight first lenses facing the first light emitting unit. Each first lens is a lens (non-decentered lens) whose optical center and geometric center coincide with each other, and is arranged with the central axis directed in the Z direction. The microlenses M11 to M16, M21, M26, M31, M36, and M41 to M46 are 16 second lenses facing the second light emitting unit. Each second lens is a lens (eccentric lens) having a different geometric center from the optical center.
仮想面7は、光の進行方向を分かり易く示すための仮想的な矩形面であり、X及びY方向に延在している。仮想面7の4つの角は、それぞれ、発光素子E11、E16、E41及びE46の発光中心と重なる。直線Lは、照明装置1の断面を規定する直線であり、図3に示すように、発光領域14の中央(発光素子E11〜E46の配列の中央)αと、発光素子E34の発光中心と、発光素子E45の発光中心とを通る。
The
図4は、発光素子E34とマイクロレンズM34との関係を示す断面図であり、照明装置1をZ方向に平行で直線Lを含む平面で分断した場合のものである。図4に示すように発光素子E34とマイクロレンズM34は、発光素子E34の発光中心とマイクロレンズM34の光軸とが一致するように対向配置される。マイクロレンズM34の光軸は、マイクロレンズM34を構成する2つのレンズ部の中心を結んだ直線である。マイクロレンズM34は、発光素子E34から出射されて図中下側のレンズ部に入射された光を図中上側のレンズ部から出射する。マイクロレンズM34は非偏心レンズであるから、発光素子E34からの出射光は進行方向を変えることなくマイクロレンズM34を通過して仮想面7を通過する。なお、一例として、マイクロレンズM34に代表される第1レンズは、円柱状の形状を有する屈折率分布型レンズであり、その横断面内では、中心軸(光軸)での屈折率が低く、中心軸から離れるほど屈折率が高いものであってもよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the relationship between the light emitting element E34 and the microlens M34, in which the illumination device 1 is divided along a plane including the straight line L parallel to the Z direction. As shown in FIG. 4, the light emitting element E34 and the microlens M34 are disposed to face each other so that the light emission center of the light emitting element E34 and the optical axis of the microlens M34 coincide. The optical axis of the microlens M34 is a straight line connecting the centers of the two lens portions constituting the microlens M34. The microlens M34 emits the light emitted from the light emitting element E34 and incident on the lower lens portion in the drawing from the upper lens portion in the drawing. Since the microlens M34 is a non-eccentric lens, the emitted light from the light emitting element E34 passes through the
発光素子E34以外の第1発光部(発光素子E22〜E25、E32、E33及びE35)の各々と、マイクロレンズM34以外の第1レンズ(マイクロレンズM22〜M25、M32、M33及びM35)の各々との配置関係は、発光素子E34とマイクロレンズM34との配置関係と同様である。したがって、8個の第1発光部(発光素子E22〜E25及びE32〜E35)から出射された光は、いずれも仮想面7を通過する。
Each of the first light emitting parts (light emitting elements E22 to E25, E32, E33 and E35) other than the light emitting element E34, and each of the first lenses (microlenses M22 to M25, M32, M33 and M35) other than the microlens M34 Is the same as that of the light emitting element E34 and the micro lens M34. Therefore, all the light emitted from the eight first light emitting units (light emitting elements E22 to E25 and E32 to E35) passes through the
図5は、発光素子E45とマイクロレンズM45との関係を示す断面図であり、照明装置1をZ方向に平行で直線Lを含む平面で分断した場合のものである。図5に示すように、マイクロレンズM45は偏心レンズであり、その偏心度は、発光素子E45からの出射光の進行方向が、発光領域14における中央αから端への方向(発光素子E45の発光中心を通る方向)に屈折するように定められている。したがって、発光素子E45から出射されてマイクロレンズM45を通過した光は、仮想面7を通過せずに、仮想面7の外側を通過する。なお、発光領域14の中央αは、この発光領域14に設けられた24個の発光素子Eの配列の中央でもあり、発光領域14の端は、この発光領域14に設けられた24個の発光素子Eの配列の端でもある。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the relationship between the light emitting element E45 and the microlens M45, in which the lighting device 1 is divided along a plane including the straight line L parallel to the Z direction. As shown in FIG. 5, the microlens M45 is an eccentric lens, and the degree of eccentricity is determined by the direction in which the emitted light from the light emitting element E45 travels from the center α to the end in the light emitting region 14 (the light emission of the light emitting element E45). (Direction passing through the center). Therefore, the light emitted from the light emitting element E45 and passing through the micro lens M45 does not pass through the
発光素子E45以外の第2発光部(発光素子E11〜E16、E21、E26、E31、E36、E41〜E44及びE46)の各々と、マイクロレンズM45以外の第2レンズ(マイクロレンズM11〜M16、M21、M26、M31、M36、M41〜M44及びM46)の各々との配置関係は、発光素子E45とマイクロレンズM45との配置関係と同様である。したがって、16個の第2発光部(発光素子E11〜E16、E21、E26、E31、E36、及びE41〜E46)から出射された光は、その進行方向が発光領域14における中央αから端への方向(当該第2発光部の発光中心を通る方向)に屈折するから、いずれも仮想面7を通過せずに、仮想面7の外側を通過する。
Each of the second light emitting units (light emitting elements E11 to E16, E21, E26, E31, E36, E41 to E44 and E46) other than the light emitting element E45, and the second lens (microlenses M11 to M16, M21) other than the microlens M45. , M26, M31, M36, M41 to M44, and M46) are the same as those of the light emitting element E45 and the microlens M45. Therefore, the light emitted from the 16 second light emitting units (light emitting elements E11 to E16, E21, E26, E31, E36, and E41 to E46) travels from the center α to the end in the
以上説明したように、第1実施形態によれば、各レンズアレイユニット22において、8個の第1レンズを取り巻く16個の第2レンズの各々に偏心レンズを採用しており、これによって、16個の第2レンズにそれぞれ対向する16個の第2発光部の各々からの出射光が、当該レンズアレイユニット22に対向する発光素子チップ12の発光領域14における中央αから端への方向(当該第2発光部の発光中心を通る方向)に屈折するから、各発光素子チップ12からの光を当該発光素子チップ12の外側へもれなく拡げることが可能となる。
従って、本願発明の第1目的に対応する効果として、一枚の発光素子チップ12によってより広い範囲を照射することが可能となる。
加えて本願発明の第2目的に対応する効果として、被照射面において、4つの発光素子チップ12のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。この結果、被照射面において、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域の照度が上がり、この領域の照度と他の領域の照度との差分が小さくなるから、被照射面における照度の均一化も達成される。
As described above, according to the first embodiment, each
Therefore, as an effect corresponding to the first object of the present invention, it is possible to irradiate a wider range with one light emitting
In addition, as an effect corresponding to the second object of the present invention, it is possible to illuminate the entire area corresponding to the joint of the four light emitting element chips 12 on the irradiated surface. As a result, the illuminance of the entire area corresponding to the joints of the light emitting substrate increases on the irradiated surface, and the difference between the illuminance of this area and the illuminance of other areas becomes small. Achieved.
なお、図2の間隔D1及び幅D3を共にゼロに近づけるほど、第2レンズとして非偏心レンズを使用したとしても、被照射面における照度の均一化を達成することができるようになる。しかし、幅D3は、元の基板から発光素子チップ12を切り出す際の公差余裕を確保するために必須であるから、幅D3をゼロとすることは困難である。これに対して、第1実施形態では、幅D3を発光素子チップ12の切り出しに十分な長さだけ確保した場合であっても、被照射面における照度の均一化を達成することができる。
Note that the closer the distance D1 and the width D3 in FIG. 2 are to zero, the more uniform the illuminance on the irradiated surface can be achieved even if a non-eccentric lens is used as the second lens. However, since the width D3 is essential for securing a tolerance margin when the light emitting
<B.第2実施形態>
次に第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態において第1実施形態と共通する構成要素には、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
図6は、第2実施形態に係る照明装置2の一部の構造を示す斜視図である。照明装置2は、レンズアレイ20に代えてレンズアレイ40を備え、レンズアレイ40は、レンズアレイユニット22に代えてレンズアレイユニット42を備える。レンズアレイユニット42は、16個の第2レンズとして、マイクロレンズMA11〜MA16、MA21、MA26、MA31、MA36及びMA41〜MA46を備える。これら16個のマイクロレンズMは、いずれも非偏心レンズである。
<B. Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, components that are the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
FIG. 6 is a perspective view showing a partial structure of the illumination device 2 according to the second embodiment. The illumination device 2 includes a lens array 40 instead of the lens array 20, and the lens array 40 includes a
図7は、発光素子E45とマイクロレンズMA45との関係を示す断面図であり、照明装置2をZ方向に平行で直線Lを含む平面で分断した場合のものである。図7に示すようにマイクロレンズMA45は、レンズの光軸を発光素子E45の発光中心とずらして配置されている。具体的には、マイクロレンズMA45の光軸は、発光素子E45の発光中心から、発光領域14における中央αから端への方向(発光素子E45の発光中心を通る方向)にずれている。このため、マイクロレンズMA45は、発光素子E45からの出射光の進行方向を上記の方向に屈折させることができる。したがって、発光素子E45から出射されてマイクロレンズMA45を通過した光は、仮想面7を通過せずに、仮想面7の外側を通過する。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the relationship between the light emitting element E45 and the microlens MA45, in which the illumination device 2 is divided along a plane including the straight line L parallel to the Z direction. As shown in FIG. 7, the microlens MA45 is arranged with the optical axis of the lens shifted from the light emission center of the light emitting element E45. Specifically, the optical axis of the microlens MA45 is shifted from the light emission center of the light emitting element E45 in the direction from the center α to the end in the light emitting region 14 (the direction passing through the light emission center of the light emitting element E45). Therefore, the microlens MA45 can refract the traveling direction of the emitted light from the light emitting element E45 in the above direction. Therefore, the light emitted from the light emitting element E45 and passing through the microlens MA45 does not pass through the
発光素子E45以外の第2発光部(発光素子E11〜E16、E21、E26、E31、E36、E41〜E44及びE46)の各々と、マイクロレンズMA45以外の第2レンズ(マイクロレンズMA11〜MA16、MA21、MA26、MA31、MA36、MA41〜MA44及びMA46)の各々との配置関係は、発光素子E45とマイクロレンズMA45との配置関係と同様である。したがって、16個の第2発光部(発光素子E11〜E16、E21、E26、E31、E36、及びE41〜E46)から出射された光は、その進行方向が発光領域14における中央αから端への方向(当該第2発光部の発光中心を通る方向)に屈折するから、いずれも仮想面7を通過せずに、仮想面7の外側を通過する。
Each of the second light emitting parts (light emitting elements E11 to E16, E21, E26, E31, E36, E41 to E44, and E46) other than the light emitting element E45 and the second lens (microlens MA11 to MA16, MA21) other than the microlens MA45. , MA26, MA31, MA36, MA41 to MA44, and MA46) are the same as those of the light emitting element E45 and the microlens MA45. Therefore, the light emitted from the 16 second light emitting units (light emitting elements E11 to E16, E21, E26, E31, E36, and E41 to E46) travels from the center α to the end in the
以上説明したように、第2実施形態によれば、各レンズアレイユニット42において、8個の第1レンズを取り巻く16個の第2レンズの各々が、当該レンズアレイユニット42に対向する発光素子チップ12の発光領域14における中央αから端への方向において当該第2レンズの光軸を当該第2レンズに対向する第2発光部の発光中心からずらして配置されており、これによって、16個の第2レンズにそれぞれ対向する16個の第2発光部の各々からの出射光が上記の方向に屈折するから、各発光素子チップ12からの光を当該発光素子チップ12の外側へもれなく拡げることが可能となる。したがって、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、第2実施形態では、レンズアレイ40に配列されるマイクロレンズMが一種類(光学中心と幾何学中心とが一致する非偏心レンズ)に限られる。つまり、第2実施形態には、レンズアレイの製造が容易という利点がある。
As described above, according to the second embodiment, in each
<C.第3実施形態>
次に第3実施形態について説明する。第3実施形態においても第1実施形態と共通する構成要素には、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
図8は、第3実施形態に係る照明装置3の一部の構造を示す斜視図である。照明装置3は、レンズアレイ20に代えてレンズアレイ60を備え、レンズアレイ60は、レンズアレイユニット22に代えてレンズアレイユニット62を備える。レンズアレイユニット62は、マイクロレンズM11〜M46に代えて、マイクロレンズMB11〜MB46を備える。マイクロレンズMB11〜MB46は、いずれも非偏心レンズである。
<C. Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. Also in the third embodiment, the same reference numerals are given to the components common to the first embodiment, and the description thereof will be omitted as appropriate.
FIG. 8 is a perspective view showing a partial structure of the illumination device 3 according to the third embodiment. The illumination device 3 includes a lens array 60 instead of the lens array 20, and the lens array 60 includes a
図9は、発光素子E34とマイクロレンズMB34との関係を示す断面図であり、図10は、発光素子E45とマイクロレンズMB45との関係を示す断面図であり、いずれも、照明装置3をZ方向に平行で直線Lを含む平面で分断した場合のものである。図9(図10)に示すように、マイクロレンズMB34(MB45)は、レンズの光軸を発光素子E34(E45)の発光中心とずらして配置されている。具体的には、マイクロレンズMB34(MB45)の光軸は、発光素子E34(E45)の発光中心から、発光領域14における中央αから端への方向(発光素子E34(E45)の発光中心を通る方向)にずれている。このため、マイクロレンズMB34(MB45)は、発光素子E34(E45)からの出射光の進行方向を上記の方向に屈折させることができる。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing the relationship between the light-emitting element E34 and the microlens MB34, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing the relationship between the light-emitting element E45 and the microlens MB45. This is a case where it is divided by a plane parallel to the direction and including the straight line L. As shown in FIG. 9 (FIG. 10), the microlens MB34 (MB45) is arranged with the optical axis of the lens shifted from the light emission center of the light emitting element E34 (E45). Specifically, the optical axis of the microlens MB34 (MB45) passes from the light emission center of the light emitting element E34 (E45) to the center α to the end in the light emitting region 14 (the light emission center of the light emitting element E34 (E45)). Direction). Therefore, the microlens MB34 (MB45) can refract the traveling direction of the emitted light from the light emitting element E34 (E45) in the above direction.
また、マイクロレンズMB11〜MB46の各々は、対向する発光素子Eの出射光の進行方向を屈折させる角度が、対向する発光素子Eの位置が発光領域14において中央αから端になるにつれて大きくなるように配置されている。具体的には、マイクロレンズMB11〜MB46の各々は、対向する発光素子Eの発光中心とレンズの光軸とのずれ量が、対向する発光素子Eの位置が発光領域14において中央αから端になるにつれて大きくなるように配置されている。例えば、マイクロレンズMB45の光軸と発光素子E45の発光中心とのずれ量は、マイクロレンズMB34の光軸と発光素子E34の発光中心とのずれ量よりも大きい。
In addition, each of the microlenses MB11 to MB46 has an angle that refracts the traveling direction of the emitted light of the facing light emitting element E so that the angle of the facing light emitting element E increases from the center α to the end in the
よって、各発光素子チップ12の発光領域14に設けられた24個の発光部(発光素子E)からの出射光は、当該発光素子チップ12に対向するレンズアレイユニット62によって外側に拡げられる。図8に示すように、拡げられる程度は、発光領域14の中央αと発光部との距離が長いほど大きくなる。また、最も外側の16個の第2発光部(発光素子E11〜E16、E21、E26、E31、E36、及びE41〜E46)から出射された光は、仮想面7を通過せずに、仮想面7の外側を通過する。
Therefore, the emitted light from the 24 light emitting units (light emitting elements E) provided in the
なお、本実施形態では、発光素子E11〜E16、E21、E26、E31、E36及びE41〜E46からの出射光が仮想面7を通過せず、発光素子E22〜E25及びE32〜E35からの出射光が仮想面7を通過するように、マイクロレンズMB11〜MB46が配置されているが、これに限るものではない。例えば、発光素子E11〜E16、E21、E22、E25、E26、E31、E32、E35、E36及びE41〜E46からの出射光が仮想面7を通過せず、発光素子E23、E24、E33及びE34からの出射光が仮想面7を通過するように、マイクロレンズMB11〜MB46を配置してもよい。
In the present embodiment, the light emitted from the light emitting elements E11 to E16, E21, E26, E31, E36, and E41 to E46 does not pass through the
以上説明したように、第3実施形態によれば、各レンズアレイユニット62において、24個のマイクロレンズMの各々が、対向する発光素子Eからの出射光を、当該レンズアレイユニット62に対向する発光素子チップ12の発光領域14における中央αから端への方向に屈折させる角度は、当該マイクロレンズMの位置が当該発光領域14において中央αから端になるにつれて大きくなるから、各発光素子チップ12からの光を当該発光素子チップ12の外側へもれなく拡げることが可能となる。したがって、第1実施形態と同様の効果を奏する。また、各マイクロレンズMによる屈折角度が上記のように定められているから、被照射面における照度を、より均一とすることができる。また、第2実施形態と同様に、レンズアレイ60に配列されるマイクロレンズMが一種類に限られる。つまり、第3実施形態には、レンズアレイの製造が容易という利点がある。
As described above, according to the third embodiment, in each
なお、マイクロレンズMB11〜MB46として、偏心レンズを採用してもよい。この場合、各レンズの偏心度は、対向する発光部の位置が発光領域14において中央αから端になるにつれて大きくなる。この場合でも、各レンズアレイユニット62において、24個のレンズの各々が、対向する発光部からの出射光を、当該レンズアレイユニット62に対向する発光素子チップ12の発光領域14における中央αから端への方向に屈折させる角度は、当該レンズの位置が当該発光領域14において中央αから端になるにつれて大きくなるから、非偏心レンズを採用した場合と同様の効果を奏する。
In addition, you may employ | adopt an eccentric lens as microlenses MB11-MB46. In this case, the degree of eccentricity of each lens increases as the position of the facing light emitting portion becomes the end from the center α in the
<D.変形例>
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下の変形が可能である。また、以下に示す2以上の変形例を適宜組み合わせることもできる。ただし、以降の説明において、m及びnは自然数である。
<D. Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, the following modifications are possible. Also, two or more modifications shown below can be combined as appropriate. However, in the following description, m and n are natural numbers.
(変形例1)第1及び第2実施形態において、発光素子チップ12の4つの端辺のうち1つ、2つ又は3つの端辺に沿って配列された発光素子Eに対向するマイクロレンズMとして、対向する発光素子Eからの出射光の進行方向を屈折させないマイクロレンズMを採用してもよい。この場合、発光素子チップ12の4つ端辺のうち1つ以上3つ以下の端辺に沿って配置された複数の発光素子Eの各々が第2発光部となり、上記の1つ以上3つ以下の端辺に沿わずに配置された複数の発光素子Eの各々が第1発光部となる。つまり、発光素子チップ12の4つ端辺のうち、上記の1つ以上3つ以下の端辺を除いた端辺に沿って配置された発光素子Eを第1発光部として扱ってもよい。
例えば、第1実施形態において、図2の左上のレンズアレイユニット22の第1行及び第1列の9個、右上のレンズアレイユニット22の第1行及び第6列の9個、左下のレンズアレイユニット22の第4行及び第1列の9個、右下のレンズアレイユニット22の第4行及び第6列の9個の計36個のマイクロレンズMとして、非偏心レンズを採用する。この場合、第2レンズの配列パターンが発光素子チップ12間で異なるが、発光素子チップ12のつなぎ目に相当する領域の全域が照らされることに変わりはない。
すなわち、本発明では、複数の発光基板の各々において、複数の第2発光部を、当該発光基板の総ての端辺のうち、少なくとも、隣の発光基板側の端辺に沿って配置してもよい。第2発光部に対向するレンズが第2レンズであるから、この場合、複数のレンズアレイユニットの各々において、複数の第2レンズが、対向する発光基板の総ての端辺のうち、少なくとも、当該発光基板の隣の発光基板側の端辺に沿って配置されることになる。この構成によれば、各発光基板からの出射光が、少なくとも、当該発光基板の隣の発光基板側へ拡げられるから、被照射面のうち、発光素子チップ12のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。ただし、この構成では、複数の発光基板に対向する複数のレンズアレイユニットが、第2レンズが第1パターンで配列されたレンズアレイユニットと、第2レンズが第1パターンとは異なる第2パターンで配列されたレンズアレイユニットとを含むことになる。
これに対して、上述した第1及び第2実施形態では、各発光素子チップ12において、当該発光素子チップ12の総ての端辺に沿って配列された16個の発光素子E(E11〜E16、E21、E26、E31、E36及びE41〜E46)の各々が第2発光部となり、これら16個の第2発光部の各々に対向する第2レンズが、対向する第2発光部からの出射光の進行方向を屈折させるから、第2レンズの配列パターンが発光素子チップ12間で共通であるにも関わらず、発光素子チップ12のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。
すなわち、本発明では、複数の発光基板の各々において、複数の第2発光部を、当該発光基板の総ての端辺に沿って配置してもよい。第2発光部に対向するレンズが第2レンズであるから、この場合、複数のレンズアレイユニットの各々において、複数の第2レンズが、対向する発光基板の総ての端辺に沿って配置されることになる。この構成によれば、各発光基板からの出射光が当該発光基板の外側にもれなく拡がるから、第2レンズの配列パターンがレンズユニット間で共通であっても、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。つまり、レンズアレイの製造を容易としつつ、発光基板のつなぎ目に相当する領域の全域を照らすことができる。なお、第3実施形態では、マイクロレンズMの配列パターンが発光素子チップ12間で共通である。したがって、この効果は第3実施形態の効果でもある。
さらに言えば、発光基板の総ての端辺のうち、いずれの端辺にも沿わないように第2発光部を配置してもよい。ただし、発光基板が有する複数の発光部が、当該発光基板に設けられた第1発光部と、第1発光部よりも当該発光基板の端部に近い位置に設けられた第2発光部とを含む必要がある。この構成でも、発光基板からの光を当該発光基板の外側へ拡げることができる。
(Modification 1) In the first and second embodiments, the microlens M facing the light emitting element E arranged along one, two, or three of the four end sides of the light emitting
For example, in the first embodiment, nine in the first row and the first column of the upper left
That is, according to the present invention, in each of the plurality of light emitting substrates, the plurality of second light emitting units are arranged along at least the edge on the side of the adjacent light emitting substrate among all the edges of the light emitting substrate. Also good. Since the lens facing the second light emitting unit is the second lens, in this case, in each of the plurality of lens array units, the plurality of second lenses are at least of all the edges of the facing light emitting substrate. The light emitting substrate is disposed along the side edge adjacent to the light emitting substrate. According to this configuration, since the emitted light from each light emitting substrate is spread at least toward the light emitting substrate adjacent to the light emitting substrate, the entire area corresponding to the joint of the light emitting element chips 12 in the irradiated surface is covered. Can illuminate. However, in this configuration, the plurality of lens array units opposed to the plurality of light emitting substrates include a lens array unit in which the second lenses are arranged in a first pattern, and a second lens in a second pattern different from the first pattern. The lens array unit is arranged.
On the other hand, in the first and second embodiments described above, in each light emitting
In other words, in the present invention, in each of the plurality of light emitting substrates, the plurality of second light emitting units may be arranged along all the edges of the light emitting substrate. Since the lens facing the second light emitting unit is the second lens, in this case, in each of the plurality of lens array units, the plurality of second lenses are arranged along all the edges of the facing light emitting substrate. Will be. According to this configuration, since the emitted light from each light emitting substrate spreads to the outside of the light emitting substrate, even if the arrangement pattern of the second lens is common among the lens units, the region corresponding to the joint of the light emitting substrate is used. The entire area can be illuminated. That is, it is possible to illuminate the entire region corresponding to the joint of the light emitting substrate while facilitating the manufacture of the lens array. In the third embodiment, the arrangement pattern of the microlenses M is common among the light emitting element chips 12. Therefore, this effect is also the effect of the third embodiment.
Furthermore, the second light emitting unit may be arranged so as not to follow any of the edges of the light emitting substrate. However, the plurality of light emitting units included in the light emitting substrate includes a first light emitting unit provided on the light emitting substrate and a second light emitting unit provided closer to the end of the light emitting substrate than the first light emitting unit. Need to include. Even in this configuration, light from the light emitting substrate can be spread outside the light emitting substrate.
(変形例2)第1実施形態では、第2レンズとして偏心レンズを採用したが、これに限らず、対向する第2発光部からの出射光を元々の出射方向とは異なる方向に進ませる機能を有する任意のレンズを採用可能である。これと同様に、上述した第2実施形態では、互いに対向する第2レンズ(非偏心レンズ)と第2発光部とを、第2レンズの光軸と第2発光部の発光中心とをずらして配置することにより、第2発光部からの出射光を元々の出射方向とは異なる方向に進ませるようにしたが、これとは異なる配置によって、第2発光部からの出射光を元々の出射方向とは異なる方向に進ませるようにしてもよい。また、上述した第3実施形態では、非偏心レンズ又は偏心レンズを採用したが、これらのレンズについても、上述と同様のことがあてはまる。 (Modification 2) In the first embodiment, the decentered lens is adopted as the second lens. However, the present invention is not limited to this, and the function of advancing the emitted light from the opposing second light emitting unit in a direction different from the original emitting direction. Any lens having can be employed. Similarly, in the second embodiment described above, the second lens (non-decentered lens) and the second light emitting unit that face each other are shifted from the optical axis of the second lens and the light emission center of the second light emitting unit. By arranging, the emitted light from the second light emitting unit is caused to advance in a direction different from the original emitting direction, but the emitted light from the second light emitting unit is changed to the original emitting direction by a different arrangement. You may make it advance in a different direction. In the third embodiment described above, a non-decentered lens or a decentered lens is employed. However, the same applies to these lenses.
(変形例3)第3実施形態では、各レンズアレイユニット62において、24個のマイクロレンズMの各々が、対向する発光素子Eからの出射光を、当該発光素子Eが設けられた発光領域14における中央αから端への方向に屈折させる角度は、対向する発光素子Eの位置が当該発光領域14において中央αから端になるにつれて大きくなるが、これを一般化し、24個のマイクロレンズMの各々が、対向する発光素子Eからの出射光を、当該発光素子Eが設けられた発光領域14における基準位置から端への方向に屈折させる角度を、対向する発光素子Eの位置が当該発光領域14において基準位置から端になるにつれて大きくなるようにしてもよい。
すなわち、マイクロレンズMとして非偏心レンズを採用し、対向する発光素子Eの位置が発光領域14において基準位置から端になるにつれて屈折角度が大きくなるようにマイクロレンズMを配置してもよいし、マイクロレンズMとして偏心レンズを採用し、マイクロレンズMの偏心度を、対向する発光素子Eの位置が発光領域14において基準位置から端になるにつれて大きくなるようにしてもよい。
なお、基準位置は、発光領域14内の任意の位置であり、発光素子チップ12間で共通でなくてもよい。例えば、図2において、左上のレンズアレイユニット22に対向する発光領域14の左上の角、右上のレンズアレイユニット22に対向する発光領域14の右上の角、左下のレンズアレイユニット22に対向する発光領域14の左下の角、右下のレンズアレイユニット22に対向する発光領域14の右下の角を、それぞれ、基準位置としてもよい。
(Modification 3) In the third embodiment, in each
That is, a non-eccentric lens may be adopted as the microlens M, and the microlens M may be arranged so that the refraction angle increases as the position of the facing light emitting element E becomes the end from the reference position in the
The reference position is an arbitrary position within the
(変形例4)第1実施形態において、第1レンズと第2レンズは、レンズ部の曲率半径が同じであってもよいし異なっていてもよい。なお、第2レンズのレンズ部の曲率半径を大きくすると、対向する第2発光部からの出射光をより大きく屈折させることができる。これは第2実施形態についても同様である。
また、第3実施形態において、レンズ部の曲率半径は、マイクロレンズM間で同じであってもよいし異なっていてもよい。レンズ部の曲率半径が大きいほど、対向する発光部からの出射光を大きく屈折させることができるから、各レンズアレイユニット62において、各マイクロレンズMのレンズ部の曲率半径を、対向する発光素子Eの位置が発光領域14の中央αから端になるにつれて大きくするとよい。
(Modification 4) In the first embodiment, the first lens and the second lens may have the same or different curvature radii. If the radius of curvature of the lens portion of the second lens is increased, the emitted light from the opposing second light emitting portion can be refracted more greatly. The same applies to the second embodiment.
In the third embodiment, the radius of curvature of the lens portion may be the same between the microlenses M or may be different. The larger the radius of curvature of the lens portion, the larger the light emitted from the opposing light emitting portion can be refracted. Therefore, in each
(変形例5)第2実施形態における第2レンズは、入射側のレンズ部と出射側のレンズ部で曲率半径が異なってもよい。例えば、出射側のレンズ部の曲率半径を入射側のレンズ部の曲率半径より小さくすることができる。これは、第3実施形態において非偏心レンズを使用する場合についても同様である。 (Modification 5) In the second lens according to the second embodiment, the radius of curvature may be different between the lens part on the incident side and the lens part on the outgoing side. For example, the radius of curvature of the lens part on the exit side can be made smaller than the radius of curvature of the lens part on the incident side. The same applies to the case where a non-decentered lens is used in the third embodiment.
(変形例6)第1実施形態において、レンズアレイ20は、レンズアレイユニット22ごとに基体が分かれていなくてもよい。つまり、レンズアレイ20は、4枚の発光素子チップ12と対向する位置に設けられた1つの基体を有し、この基体のうち4枚の発光素子チップ12の各々と対向する各領域に24個のマイクロレンズMが設けられていてもよい。また、レンズアレイ20は、マイクロレンズMが配列された部分以外の間隙に遮光性を有する樹脂等が充填された構成であってもよい。以上の内容は第2実施形態や第3実施形態についても同様である。
(Modification 6) In the first embodiment, the lens array 20 may not have a separate base for each
(変形例7)各実施形態において、1枚の発光素子チップ12に備わる発光素子Eの数を24個以外の任意の複数個としてもよい。これは、各発光素子チップ12における発光素子Eの配列が4行6列に限定されないことをも意味する。1枚の発光素子チップ12がm行n列のm×n個の発光素子Eを備える場合、この発光素子チップ12に対向するレンズアレイユニット22は、m行n列のm×n個のマイクロレンズMを備えることになる。なお、ここでは、m=1の場合にはn>1であり、n=1の場合にはm>1である。つまり、1枚の発光素子チップ12に備わる発光素子Eの数は複数である。
(Modification 7) In each embodiment, the number of light emitting elements E provided in one light emitting
(変形例8)各実施形態において、発光パネル10に備わる発光素子チップ12の枚数を4枚以外の任意の枚数としてもよい。これは、発光パネル10における発光素子チップ12の配列が2行2列に限定されないことをも意味する。例えば、発光パネル10に備わる発光素子チップ12の枚数を1枚としてもよく、この場合でも、発光素子チップ12からの光を当該発光素子チップ12の外側へもれなく拡げることができる。なお、発光パネル10がm行n列に配列されたm×n個の発光素子チップ12を備える場合、レンズアレイ20は、m行n列に配列されたm×n個のレンズアレイユニット22を備えることになる。
(Modification 8) In each embodiment, the number of light emitting element chips 12 provided in the
(変形例9)各実施形態において、発光素子Eは、有機発光ダイオード素子に限らず、LED素子、無機EL素子、プラズマ発光素子等であってもよい。また、発光素子Eは、電圧の印加によって駆動される電圧駆動型の素子であってもよい。なお、発光素子Eの発光面の形状を円形以外にする場合は、その重心を発光素子Eの発光中心とすればよい。また、発光素子チップ12間の間隔D1や発光素子Eの配置間隔は、必ずしも一定(等間隔)でなくてよい。また、発光パネル10は、トップエミッション型でなくボトムエミッション型であってもよい。
(Modification 9) In each embodiment, the light emitting element E is not limited to an organic light emitting diode element, but may be an LED element, an inorganic EL element, a plasma light emitting element, or the like. The light-emitting element E may be a voltage-driven element that is driven by application of a voltage. Note that when the light emitting surface of the light emitting element E has a shape other than a circle, the center of gravity may be the light emitting center of the light emitting element E. Further, the interval D1 between the light emitting element chips 12 and the arrangement interval of the light emitting elements E are not necessarily constant (equal intervals). Further, the
(変形例10)各実施形態において、1つのマイクロレンズMに対向する位置に複数の発光素子Eが設けられ、複数の発光素子Eによって1つの発光部が構成されるようにしてもよい。この場合、1つの発光部を構成する複数の発光素子Eの中心(重心)を発光部の発光中心とすればよい。 (Modification 10) In each embodiment, a plurality of light emitting elements E may be provided at a position facing one microlens M, and one light emitting unit may be configured by the plurality of light emitting elements E. In this case, the center (center of gravity) of the plurality of light emitting elements E constituting one light emitting unit may be used as the light emission center of the light emitting unit.
<E:応用例>
各実施形態や各変形例に係る照明装置の用途としては、一般的な屋内用あるいは屋外用の照明の他に、液晶装置のバックライトやフロントライト、電気泳動装置のフロントライト等を例示することができる。ここでは、照明装置1、2又は3をバックライト又はフロントライトとして採用した液晶装置5を利用した電子機器について説明する。なお、液晶装置5は、照明装置1、2又は3の他に、照明装置1、2又は3の被照射面に配列された複数の液晶素子を備える。
<E: Application example>
Illustrative uses of the lighting device according to each embodiment and each modification include, in addition to general indoor or outdoor lighting, a backlight or front light of a liquid crystal device, a front light of an electrophoresis device, etc. Can do. Here, an electronic apparatus using the
図11は、液晶装置5を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての液晶装置5と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。
FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of a mobile personal computer that employs the
図12に、液晶装置5を表示装置として採用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示装置としての液晶装置5を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、液晶装置5に表示される画面がスクロールされる。
FIG. 12 shows a configuration of a mobile phone that employs the
図13に、液晶装置5を表示装置として採用した携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての液晶装置5を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が液晶装置5に表示される。
FIG. 13 shows the configuration of a personal digital assistant (PDA) that employs the
なお、本発明に係る液晶装置が適用される電子機器としては、図11から図13に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。 Electronic devices to which the liquid crystal device according to the present invention is applied include digital still cameras, televisions, video cameras, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, electronic papers, calculators, in addition to those shown in FIGS. , Word processors, workstations, videophones, POS terminals, printers, scanners, copiers, video players, devices equipped with touch panels, and the like.
1〜3…照明装置、10…発光パネル、12…発光素子チップ、14…発光領域、20,40,60…レンズアレイ、E,E11〜E46…発光素子、20…レンズアレイ、22,42,62…レンズアレイユニット、M,M11〜M46,MA11〜MA16,MA21,MA26,MA31,MA36,MA41〜MA46,MB11〜MB46…マイクロレンズ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-3 ... Illuminating device, 10 ... Light emission panel, 12 ... Light emitting element chip | tip, 14 ... Light emission area | region, 20, 40, 60 ... Lens array, E, E11-E46 ... Light emitting element, 20 ... Lens array, 22, 42, 62... Lens array unit, M, M11 to M46, MA11 to MA16, MA21, MA26, MA31, MA36, MA41 to MA46, MB11 to MB46.
Claims (5)
前記複数の発光部の各々と対向し、対向する前記発光部からの出射光が通過する複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、
前記複数の発光部は、前記発光基板に設けられた第1発光部と、前記第1発光部よりも前記発光基板の端部に近い位置に設けられた第2発光部と、を含み、
前記複数のレンズは、前記第1発光部と対向する第1レンズと、前記第2発光部と対向する第2レンズとを含み、
前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致する同一種類の非偏心レンズであり、
互いに対向する前記第1発光部と前記第1レンズは、前記第1発光部の発光中心と前記1レンズの光軸とが一致し、
互いに対向する前記第2発光部と前記第2レンズは、前記第2レンズの光軸が、前記第2発光部の発光中心に対して、前記発光基板の端の方向へずれるように配置されている、
ことを特徴とする照明装置。 A light emitting substrate having a plurality of light emitting portions arranged;
A lens array having a plurality of lenses facing each of the plurality of light emitting units and through which light emitted from the facing light emitting unit passes,
The plurality of light emitting units include a first light emitting unit provided on the light emitting substrate, and a second light emitting unit provided at a position closer to the end of the light emitting substrate than the first light emitting unit,
The plurality of lenses includes a first lens facing the first light emitting unit, and a second lens facing the second light emitting unit,
Each of the plurality of lenses is a non-eccentric lens of the same type whose optical center and geometric center coincide with each other,
In the first light emitting part and the first lens facing each other, the light emission center of the first light emitting part coincides with the optical axis of the one lens,
The second light emitting portion and the second lens facing each other are arranged such that the optical axis of the second lens is shifted toward the end of the light emitting substrate with respect to the light emission center of the second light emitting portion. Yes,
A lighting device characterized by that.
前記複数の第2発光部は、前記発光基板の総ての端辺に沿って配置され、
前記複数のレンズは、前記第2レンズを複数含み、
前記複数の第2レンズは、それぞれ、前記複数の第2発光部と対向する、
ことを特徴する請求項1に記載の照明装置。 The plurality of light emitting units include a plurality of the second light emitting units,
The plurality of second light emitting units are disposed along all edges of the light emitting substrate,
The plurality of lenses includes a plurality of the second lenses,
Each of the plurality of second lenses faces the plurality of second light emitting units.
The lighting device according to claim 1 .
前記複数の発光基板は2次元に配列されており、
前記複数のレンズは、前記複数の発光基板が有する前記複数の発光部の各々と対向し、
前記複数の発光基板の各々が有する前記複数の発光部は、前記第2発光部を複数含み、
前記複数の発光基板の各々において、前記複数の第2発光部は、当該発光基板の総ての端辺のうち、少なくとも、隣の前記発光基板側の端辺に沿って配置されている、
ことを特徴する請求項1に記載の照明装置。 A plurality of the light emitting substrates;
The plurality of light emitting substrates are arranged two-dimensionally,
The plurality of lenses face each of the plurality of light emitting portions of the plurality of light emitting substrates,
The plurality of light emitting units included in each of the plurality of light emitting substrates includes a plurality of the second light emitting units,
In each of the plurality of light emitting substrates, the plurality of second light emitting units are arranged along at least the side edge of the adjacent light emitting substrate among all end sides of the light emitting substrate.
The lighting device according to claim 1 .
前記複数の発光部の各々と対向し、対向する前記発光部からの出射光が通過する複数のレンズを有するレンズアレイと、を備え、
前記複数のレンズの各々は、光学中心と幾何学中心とが一致する同一種類の非偏心レンズであり、
前記複数の発光部の各々に対向する前記レンズは、対向する前記発光部の位置が前記複数の発光部の配列において基準位置から端になるにつれ、対向する前記発光部の発光中心に対する前記レンズの光軸の前記端の方向へのずれが大きくなるように配置されている、
ことを特徴する照明装置。 A light emitting substrate having a plurality of light emitting portions arranged;
A lens array having a plurality of lenses facing each of the plurality of light emitting units and through which light emitted from the facing light emitting unit passes,
Each of the plurality of lenses is a non-eccentric lens of the same type whose optical center and geometric center coincide with each other,
The lens facing each of the plurality of light emitting portions is arranged such that the position of the light emitting portion facing each other becomes an end from a reference position in the arrangement of the plurality of light emitting portions, and the lens is opposed to the light emission center of the facing light emitting portion. Arranged so that the deviation of the optical axis in the direction of the end is large,
A lighting device characterized by that.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010104711A JP5617330B2 (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Lighting device and electronic device |
US13/094,193 US8708520B2 (en) | 2010-04-30 | 2011-04-26 | Illumination device and electronic apparatus |
TW100114725A TW201213728A (en) | 2010-04-30 | 2011-04-27 | Illumination device and electronic apparatus |
KR1020110040030A KR20110121565A (en) | 2010-04-30 | 2011-04-28 | Illumination device and electronic apparatus |
CN2011101139234A CN102235625A (en) | 2010-04-30 | 2011-04-29 | Illumination device and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010104711A JP5617330B2 (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Lighting device and electronic device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011233448A JP2011233448A (en) | 2011-11-17 |
JP5617330B2 true JP5617330B2 (en) | 2014-11-05 |
Family
ID=45322567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010104711A Expired - Fee Related JP5617330B2 (en) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Lighting device and electronic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5617330B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6035793B2 (en) * | 2012-03-14 | 2016-11-30 | ソニー株式会社 | Image display device and image generation device |
JP6142517B2 (en) * | 2012-12-10 | 2017-06-07 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Projection exposure apparatus and projection exposure method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3528994B2 (en) * | 1994-11-08 | 2004-05-24 | 大日本印刷株式会社 | Parallel light source for liquid crystal display device and liquid crystal display device using the same |
JP4281495B2 (en) * | 2003-09-26 | 2009-06-17 | パナソニック株式会社 | Lighting device |
KR101136344B1 (en) * | 2005-04-06 | 2012-04-18 | 삼성전자주식회사 | Optical lens, optical module having the optical lens, back light assembly having the optical module and display apparatus having the back light assembly |
JP2010243973A (en) * | 2009-04-10 | 2010-10-28 | Showa Denko Kk | Display and light source device |
-
2010
- 2010-04-30 JP JP2010104711A patent/JP5617330B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011233448A (en) | 2011-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8708520B2 (en) | Illumination device and electronic apparatus | |
US8279362B2 (en) | Liquid crystal lens panel, method of manufacturing the same and display device having the liquid crystal lens panel | |
TWI381134B (en) | Led lighting module | |
US8472114B2 (en) | Display device | |
CN100585270C (en) | Backlight unit and liquid crystal display device | |
CN104896363B (en) | Backlight unit and display device having backlight unit | |
US8743315B2 (en) | Surface light source device, liquid crystal display device, and lens | |
KR102515094B1 (en) | Backlight unit, display device and method of manufacturing the display device | |
CN102890364B (en) | Liquid crystal display device, electronic equipment and lighting device | |
JP2013195458A (en) | Array-type display device | |
TW201629588A (en) | Contrast enhancement sheet and display device comprising the same | |
JP5617330B2 (en) | Lighting device and electronic device | |
JP2004227835A (en) | Lighting device and liquid crystal display device | |
CN101984281A (en) | Partitioned backlight module | |
JP5617332B2 (en) | Lighting device and electronic device | |
WO2012161212A1 (en) | Planar light-source device and manufacturing method for same, display device, and lighting device | |
CN117250803B (en) | Display panel and display device | |
US7674008B2 (en) | Light emitting device and panel | |
TWI863262B (en) | Backlight module and display apparatus | |
KR20170124676A (en) | Display apparatus | |
JP5097056B2 (en) | Circuit board | |
JP7494696B2 (en) | Aerial Display Device | |
JP6798980B2 (en) | Light source lens, lighting device and display device | |
JP2005353526A (en) | Illumination device, and surface light source suitable for use for illumination device | |
JP2010055976A (en) | Display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130327 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140121 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140319 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140819 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140901 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5617330 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |