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JP7410382B2 - 光源装置 - Google Patents

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Description

本開示は、光源装置に関する。
近年、発光ダイオード等の発光素子を用いた光源が幅広く使用されるようになっていている。その中でも、光源から出射された光が広い領域を照射することができる光源装置の需要が高まっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７－２３４４０３号公報
しかしながら、このような光源装置は、光源からの光が照射する領域が十分広くないことがあり、光源から出射された光が広い領域を照射することができる光源装置は、未だ改善の余地があった。
そこで、本発明は、光源から出射された光が広い領域を照射することができる光源装置を提供すること目的とする。
本発明に係る光源装置は、
複数の実装領域を含む上面を備えた基板と、
前記各実装領域に少なくとも１つ配置されるように前記基板の上面に設けられた複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の少なくとも一部の発光素子の上面に設けられた遮光部材と、
上面と、複数の第１凹部と少なくとも１つの第２凹部を有する下面と、を備える導光部材と、
を含み、
前記発光素子は、前記実装領域ごとに独立して点灯制御することができ、
前記各第１凹部内には、前記各実装領域に配置された前記発光素子が位置し、
上面視において、前記第２凹部は前記各第１凹部をそれぞれ囲む環状部を備え、
前記第１凹部内に位置する前記発光素子からの光は前記第１凹部の内面から前記導光部材内に入射し、入射された光は前記第２凹部の内面により前記導光部材の上面に向けて反射され、反射された光は前記導光部材の上面から出射し、出射された光は、前記発光素子が配置される実装領域と前記基板の上方の一点に対して点対称の位置に配置される照射領域を照射する。
以上のように構成された本発明に係る一実施形態の光源装置によれば、光源から出射された光が広い領域を照射することができる光源装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る光源装置の斜視図である。 図１に示す光源装置の上面図である。 図１に示す光源装置において、実装領域と照射領域の点対称な配置関係を説明する図である。 図１に示す光源装置の中央の実装領域に配置される発光素子の一例である。 図１に示す光源装置の中央の実装領域以外に配置される発光素子の一例である。 図２に示す光源装置のＡ－Ａ線における断面図である。 図２に示す光源装置のＡ－Ａ線による断面における光の進み方を示した図である。 図２に示す光源装置のＢ－Ｂ線による断面における光の進み方を示した図である。 本発明の一変形例に係る光源装置の上面図である。 図７Ａに示す光源装置のＣ－Ｃ線による断面における光の進み方を示した図である。 本発明の一変形例に係る光源装置に用いられる発光素子の一例である。 本発明の一変形例に係る光源装置に用いられる発光素子の一例である。 本発明の一変形例に係る光源装置に用いられる発光素子の一例である。 本発明の一変形例に係る光源装置の斜視図である。 図１に示す光源装置において、９個全ての発光素子１～９を点灯させたときの照射面における照度分布を示す図である。 図１２Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。 図１に示す光源装置において、９個の発光素子１～９のうち、中央に配置した１個の発光素子５を点灯させたときの照射面における照度分布を示す図である。 図１３Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。 図１に示す光源装置において、９個の発光素子１～９のうち、１個の発光素子４を点灯させたときの点灯状況を示す図である。 図１４Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。 図１に示す光源装置において、９個の発光素子１～９のうち、１個の発光素子７を点灯させたときの点灯状況を示す図である。 図１５Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。 図１に示す光源装置において、９個の発光素子１～９のうち、５個の発光素子１～３、６、９を点灯させたときの点灯状況を示す図である。 図１６Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。
１．実施形態
以下、本発明に係る実施形態の光源装置について図面を参照しながら説明する。
実施形態の光源装置１００は、複数に区分された照射領域に対して光を照射するための光源装置である。光源装置１００は、図１及び図２に示すように、複数の実装領域５１～５９を含む上面５０ａを備えた基板５０と、各実装領域５１～５９に少なくとも１つ配置されるように基板５０の上面５０ａに設けられた複数の発光素子１～９と、複数の発光素子１～９の少なくとも一部の発光素子の上面に設けられた遮光部材２０と、上面３０ａ及び底面３０ｂを備える導光部材３０と、を含む。導光部材３０の底面３０ｂには、複数の第１凹部３１～３９と少なくとも１つの第２凹部４０とが設けられている。なお、図１は、光源装置１００の内部構造の理解を容易にするために、導光部材３０の一部を省略している。また、図２の発光素子４と発光素子５を囲む実線で描かれた円は、該発光素子周辺の構成を明らかにするための拡大図を示す領域を規定するための線であって、光源装置１００の構成要素を示すものではない。
発光素子１～９は、実装領域ごとに独立して点灯制御することができる。発光素子１～９は、導光部材３０の各第１凹部３１～３９内に配置されている。図２に示すように、上面視において、各第１凹部３１～３９はそれぞれ、第２凹部４０の環状部４２１、４２２、４２５によって囲まれている。なお、環状部の符号については、図面の理解を容易にするため、図２において一部の環状部にのみに付している。
第１凹部３１～３９内に位置する発光素子１～９からの光は、第１凹部３１～３９の内面から導光部材３０内に入射し、入射された光は第２凹部４０の内面により導光部材３０の上面３０ａに向けて反射され、反射された光は導光部材３０の上面３０ａから出射し、出射された光は、図３に示すように、発光素子１～９が配置される実装領域５１～５９と基板５０の上方の一点Ｏに対して点対称の位置に配置される照射領域を照射する。尚、少なくとも２つの実装領域と、少なくとも２つの実装領域に配置された発光素子によって照射される照射領域とが、基板の上方の一点に対して点対称の位置に配置されればよい。
実装領域と、照射領域とが基板の上方の一点に対して点対称であることで、複数に区分された照射領域に対して光を照射することができ、且つ、光源装置から出射された光の角度を水平方向（Ｘ方向及び／又はＹ方向）に近づけることができる。光源装置から出射された光の角度が水平方向（Ｘ方向及び／又はＹ方向）に近づくことにより、光源装置からの光によって広い領域を照射することができる。尚、水平方向（Ｘ方向及び／又はＹ方向）とは基板の上面が延びている方向のことである。
以上のように構成された実施形態の光源装置１００は、光源から出射された光が広い領域を照射することができる。
以下、実施形態の光源装置の各構成について詳細に説明する。
尚、実施形態の光源装置の説明は、９個の実装領域５１～５９の各実装領域に１つずつ配置された９個の発光素子１～９を備えた光源装置について説明するが、本発明において発光素子及び実装領域の数は、所望の数に区分された照射領域に対応して設定されているものであり、９個に限定されるものではなく、少なくとも２以上の複数であればよい。ここで、本明細書において、「対応」とは、互いに関係付けられている領域と領域、面と面、部材と部材、領域と部材、面と部材、及び領域と面等の関係を意味する。
（実装領域の区分）
実施形態では、基板５０の上面５０ａにおいて９個に区分された実装領域５１～５９は、３行３列のマトリクス状に設けられており、各実装領域は四角形であり、全ての実装領域は同一形状かつ同一寸法である。実施形態における実装領域は、３行３列の９個に区分されているが、実装領域は照射領域に対応して２つ以上に区分されていればよい。例えば、実装領域は、ｎ行ｍ列（ｎ≧２、ｍ≧２）に区分けされてもよい。また、各実装領域の形状は、例えば、円、楕円、略ｉ角形（ｉ≧３）等が考えられ、全ての実装領域が必ずしも同一形状かつ／又は同一寸法でなくてもよい。
（実装領域と照射領域の位置関係）
本発明の光源装置１００は、独立点灯可能な発光素子からの光が所望の照射領域を選択的に照射できるように、実装領域と照射領域とを対応させて設けている。
図３に示すように、実施形態における照射領域６１～６９は、実装領域５１～５９に対応して、３行３列のマトリクス状に配列されている。しかしながら、照射領域の数や配置はこれに限定されるものではなく、例えば、実装領域は、ｎ行ｍ列（ｎ≧２、ｍ≧２）に区分けされてもよい。また、各照射領域の形状は、例えば、円、楕円、略ｊ角形（ｊ≧３）等が考えられ、全ての照射領域が必ずしも同一形状かつ／又は同一寸法でなくてもよい。尚、図３では説明を容易にするため、照射領域６１～６９を面で示している。
実施形態における実装領域５１～５９と照射領域６１～６９との配置関係は、基板５０の上面５０ａと照射領域６１～６９に含まれる照射面との間の一点Ｏに対して点対称になるように構成されている。図３を参照して、実施形態における実装領域５１～５９と照射領域６１～６９の点対称な配置関係を詳細に説明する。
点対称の中心となる点Ｏは、例えば、照射領域６１～６９の中心Ｐと実装領域（基板５０の上面５０ａ）５１～５９の中心Ｑを結んだ直線Ｌ上の点であり、直線Ｌは基板５０の上面５０ａと垂直に交わるように配置されている。各照射領域とそれに対応する実装領域はそれぞれ点Ｏを中心にして点対称の位置に配置されている。例えば、図３の照射領域６１～６９において右下に位置する照射領域６１に対応する実装領域は、図３の実装領域５１～５９において左上に位置する実装領域５１である。他の照射領域６２～６９も同様に点Ｏに対して点対称の位置に対応する実装領域５２～５９を有している。照射領域６１～６９の中心Ｐを含む照射領域６５は、対応する実装領域５５から見ると直上に位置するように設けられている。
なお、点対称の中心となる点Ｏは、中心Ｐと中心Ｑを結んだ直線Ｌ上の点に限定されるものではなく、照射領域６１～６９内の任意の点と実装領域（基板５０の上面５０ａ）５１～５９内の任意の点とを結んだ直線上の点とすることができる。
これは実施形態に係る配置関係の一例であり、照射領域６１～６９と実装領域５１～５９の配置関係は上述のような配置関係に限定されるものではない。例えば、直線Ｌと基板５０の上面５０ａが交わる角度は垂直でなくてもよい。
（発光素子の構成）
発光素子１～９は、図４Ａに示すように、半導体構造体１０と正負一対の電極１１とを備えている。発光素子１～９は、第１素子側面～第４素子側面を備えており、外観形状が略直方体である。中央の実装領域５５に配置された発光素子５以外の発光素子１～４、６～９の上面には、図４Ｂに示すように、遮光部材２０が配置されている。そのため、発光素子１～４、６～９の上面から出射される光は、遮光部材２０によって遮られる。発光素子１～４、６～９の４つの素子側面から出射される光が主に発光素子１～４、６～９の外部へ出射される。発光素子の素子側面から光が出射されることにより、第２凹部の内面に入射する入射角を大きくすることができる。第２凹部の内面に入射する入射角が大きくなることで、入射角を臨界角よりも大きくしやすくなる。これにより、発光素子からの光が第２凹部の内面で全反射しやすくなる。一方、本実施形態では、照射領域の中央に配置された発光素子５は、直上に配置された照射領域５５に光を照射するため、上面５ａに遮光部材２０を設けていない。しかしながら、発光素子５の上面５ａにも、遮光部材２０を配置してもよい。例えば、全ての発光素子上に遮光部材を設けてもよい。このようにすることで、光源装置１００の上面視における見た目の色に統一性が生じ、製品としての見た目が良好となる。発光素子５の上面５ａに遮光部材が設けられた場合には、４つの素子側面から出射された光が第１凹部３５の内面から導光部材内に入射し、入射された光は第２凹部の内面により導光部材の上面に向けて反射され、反射された光は導光部材の上面から出射し、出射された光は照射領域５５を照射する。また、遮光部材は発光素子からの光を反射する部材で形成されることが好ましい。このようにすることで、発光素子の上面から出射された光を遮光部材によって反射し、発光素子の素子側面から発光素子から出射された光を取り出すことができる。これにより、発光素子の光取り出し効率を向上させることができる。
光源装置の外周に位置する実装領域と、外周に位置する実装領域に配置された発光素子によって照射される照射領域とが、基板の上方の一点に対して点対称であることが好ましい。外周に位置する実装領域と照射領域とが基板の上方の一点に対して点対称であることで光源装置から出射された光の角度を水平方向（側方）に近づけることができる。これにより、光源装置からの光によって広い領域を照射することができる。このため、遮光部材２０は、光源装置１００の外周に位置する発光素子１～４、６～９に設けることが望ましい。つまり、遮光部材２０は、ｎ行ｍ列に配列された発光素子の、１行目、ｎ行目、１列目およびｍ列目に位置する実装領域に載置された発光素子の上面に配置されることが望ましい。尚、既述したように、遮光部材２０は、中央の実装領域５５に配置された発光素子５以外の発光素子１～４、６～９に設けられることに限定されるものではなく、所望の発光素子の上面に配置することができる。
（発光素子の配置）
各発光素子１～９はそれぞれ、対応する各実装領域５１～５９に配置されている。また、図１及び図２に示される実施形態の光源装置１００では、９個の発光素子１～９は全て同一方向を向いて配置されているが、各発光素子１～９は、上面視におけるそれぞれの中心点に対して回転して配置されてもよい。
（導光部材の構成）
導光部材３０は、図１に示すように、基板５０上で、複数の発光素子１～９を一括して覆うように配置されている。導光部材３０は、例えば、ポリカーボネートやアクリル等を含む透光性材料により構成することができる。導光部材３０は、各発光素子１～９をそれぞれ覆う複数の第１凹部３１～３９と、隣接する実装領域に跨がるように設けられた第２凹部４０とを底面３０ｂに有する。
第１凹部３１～３９の内面は、対応する発光素子１～９の素子側面から出射された光を第２凹部４０の内面に向けて屈折させ、第２凹部４０の内面は入射された光を導光部材３０の上面３０ａに向けて反射させる。第２凹部４０の内面で反射された光は、導光部材３０の上面３０ａから導光部材３０外へ出射する。導光部材３０の上面３０ａに達した光は、発光素子１～９が配置される実装領域５１～５９とその実装領域５１～５９に対応する照射領域６１～６９の位置関係に応じて、導光部材３０の上面３０ａで屈折する。導光部材３０外へ出射された光は、発光素子１～９が配置される実装領域５１～５９と、基板５０との上方の一点Ｏに対して、点対称の位置に配置される照射領域６１～６９を照射する。
導光部材３０は、基板５０と実装基板５１～５９上に設けられた複数の発光素子１～９を一括して覆っている。
また、導光部材３０の上面３０ａは、平坦な面に形成されるとよい。これにより、導光部材の上面が凹凸面である場合より導光部材の上面の一部が欠けることを抑制することができる。また、導光部材３０の上面３０ａが平坦な面であることにより、導光部材の上面を吸着しやすくなる。これにより、吸着ノズルを用いて導光部材を基板上に配置する等の作業が行いやすくなる。尚、本明細書において、平坦とは±５μｍ程度の変動は許容されることを意味する。
実施形態の光源装置１００では、第２凹部の内面による反射を利用して対応する発光素子から出射される光を所望の照射領域に照射するようにしている。従って、対応する発光素子から出射される光を第２凹部の内面によって所定の方向に反射させることが重要であり、第２凹部の内面の形状の設定が重要である。また、第２凹部の内面によって反射される光は、第１凹部の内面で屈折されて入射されるものである。従って、第１凹部の内面の形状の設定も重要である。尚、第１凹部の内面における光の屈折及び第２凹部の内面における光の反射は、導光部材の屈折率と導光部材と接する媒体の屈折率との差によって得られるものであり、第１凹部の内面及び第２凹部の内面の形状を設定する際は、導光部材の屈折率と導光部材と接する媒体の屈折率との屈折率差も考慮すべきパラメータである。実施形態の光源装置１００は、導光部材３０と接する媒体は空間であり、導光部材３０の屈折率と導光部材３０と接する媒体の屈折率差は、導光部材３０と空間との間の屈折率差である。空間内には、例えば空気が位置している。また、第２凹部内に発光素子からの光を反射する光反射部材が位置していてもよい。第２凹部の内面を覆うように光反射部材が位置することが好ましい。このようにすることで、発光素子からの光が第２凹部内に入射することを抑制できるので、発光素子の光取り出し効率を向上させることができる。
以下、第１凹部３１～３９と第２凹部４０について詳細を説明する。
（第１凹部）
実装領域５１～５９ごとに設けられた第１凹部３１～３９は、導光部材３０の底面３０ｂに設けられた凹部であって対応する発光素子１～９を覆うように形成される。９個の第１凹部３１～３９は、同一形状である。そのため、以下では、図２及び図５を参照して、中央に位置する発光素子５を覆う第１凹部３５を例に挙げて、第１凹部の形状を説明する。
第１凹部３５は、上面３５ａと、４つの第１側面３５ｂ１～第４側面３５ｂ４と、を含む内面を有する。第１凹部３５の断面は、図５に示すように略矩形形状である。第１凹部３５の第１側面３５ｂ１～第４側面３５ｂ４はそれぞれ、発光素子５の第１素子側面５ｂ１～第４素子側面５ｂ４に対向し、第１凹部３５の上面３５ａは、発光素子５の上面５ａに対向している。この発光素子５の第１素子側面５ｂ１～第４素子側面５ｂ４から出射される光はそれぞれ、主に、第１凹部３５の第１側面３５ｂ１～第４側面３５ｂ４に照射され、導光部材３０に入射する。発光素子５の上面５ａから出射される光は、主に、第１凹部３５の上面３５ａに照射される。なお、本明細書では、側面（面）と側面（面）との「対向」関係は、２つの側面（面）が平行である関係に限定されるものではなく、一方の側面（面）に対して他方の側面（面）が角度を有して向かい合う関係を含む。
第１凹部３５の第１側面３５ｂ１～第４側面３５ｂ４は、発光素子５から出射された光を導光部材３０に入射させる面としての機能を果たせば、平面であってもよく、湾曲面であってもよく、さらに、基板５０の上面５０ａに対して直交していてもよく、傾斜していてもよい。ここで、第１凹部３５の第１側面３５ｂ１～第４側面３５ｂ４が、基板５０の上面５０ａに傾斜している場合、その傾斜角度φ１は、例えば、７０°以上９０°以下である。この傾斜角度φ１は、第１凹部３５の第１側面３５ｂ１～第４側面３５ｂ４が湾曲面の場合は、第１側面３５ｂ１～第４側面３５ｂ４の上端と下端とをそれぞれ結ぶ直線が基板５０の上面５０ａとなす角度として規定される。第１側面３５ｂ１～第４側面３５ｂ４の下端は、基板５０の上面５０ａと同一平面上に配置されていることが好ましい。このようにすることで、第１凹部３５の第１側面３５ｂ１～第４側面３５ｂ４に入射する発光素子５からの光の割合を増加させることができる。
第１凹部３１～３９は、発光素子５から出射された光を導光部材３０に入射させる面を形成するために設けられるので、第１凹部３１～３９の形状は、発光素子５から出射された光を導光部材３０に入射させる面としての機能を果たせば、上記の形状に限定されるものではない。例えば、第１凹部３１～３９は、円柱、円錐、略ｎ角柱、略ｎ角錐、球体等の形状であってもよい。
（第２凹部）
隣接する実装領域に跨がるように設けられた第２凹部４０もまた、導光部材３０の底面３０ｂに配置された凹部である。第２凹部４０は、隣接する実装領域の境界線上に跨がって設けられている。隣接する実装領域に対して第２凹部の一部である単位第２凹部が１つ設けられている。例えば、第２凹部４０は、図２に示すように、全ての隣接する実装領域の境界線上に形成された１２個の単位第２凹部４０１～４１２を含む。図２に示すように、単位第２凹部４０１は、実装領域５１及び実装領域５２に跨がって設けられ、単位第２凹部４０２は、実装領域５２及び実装領域５３に跨がって設けられ、単位第２凹部４０３は、実装領域５１及び実装領域５４に跨がって設けられている。単位第２凹部４０４～単位第２凹部４１２も順に、図２に示すように、隣接する実装領域に跨がって設けられている。実施形態に係る光源装置１００において、単位第２凹部４０１～４１２は互いに連通しており、各第１凹部３１～３９をそれぞれ囲む環状部を形成する。
ここで、「環状部が第１凹部を囲む」とは、第１凹部の四方を完全に取り囲むことに限定されず、例えば、第１凹部の四方の１／２以上を囲っていればよい。３行３列のマトリクス状の配列の角部に位置する第１凹部３１を例に挙げて説明すると、第１凹部３１は、実装領域５１及び実装領域５２に跨がって設けられた単位第２凹部４０１と、実装領域５１及び実装領域５４に跨がって設けられた単位第２凹部４０３とから形成される環状部４２１によって、第１凹部３１の四方のうち１／２が囲まれる。
また、上述のように、発光素子１～９は上面視におけるそれぞれの中心点に対して回転して配置されてもよいため、「環状部が第１凹部を囲む」程度は、各発光素子の回転程度に応じて異なり得る。そのため、本発明に係る光源装置においては、「環状部が第１凹部を囲む」とは、環状部が第１凹部の四方の１／４以上を囲むことを含む。
さらに、単位第２凹部４０１～４１２は、隣接する２つの実装領域の境界線上に形成されるため、１つの単位第２凹部は、該単位第２凹部が跨がって配置される実装領域のうち、一方の実装領域に設けられた第１凹部を囲む環状部を構成するとともに、他方の実装領域に設けられた第１凹部を囲む環状部を構成する。実装領域５１と実装領域５２との間に配置された単位第２凹部４０１を例に挙げて説明すると、単位第２凹部４０１は、実装領域５１に設けられた第１凹部３１を囲む環状部４２１を構成するとともに、実装領域５２に設けられた第１凹部３２を囲む環状部４２２を構成する。同様に、実装領域５２と実装領域５５との間に配置された単位第２凹部４０４は、実装領域５２に設けられた第１凹部５２を囲む環状部４２２を構成するとともに、実装領域５５に設けられた第１凹部３５を囲む環状部４２５を構成する。
従って、各第１凹部３１～３９それぞれを囲む環状部を構成する単位第２凹部は、以下のようになる。なお、以下では、３行３列のマトリクス状の角部に配置された第１凹部３１（３３、３７、３９）と、中央に配置された第１凹部３５と、それ以外の第１凹部３２（３４、３６、３８）とに分けて記載する。
３行３列のマトリクス状の角部に配置された第１凹部３１（３３、３７、３９）を囲む環状部は、単位第２凹部４０１（４０５、４０８、４１２）と、単位第２凹部４０３（４０２、４１１、４１０）と、から構成される。
３行３列のマトリクス状の中央に配置された第１凹部３５を囲む環状部は、単位第２凹部４０４と、単位第２凹部４０６と、単位第２凹部４０７と、単位第２凹部４０９と、から構成される。
３行３列のマトリクス状のその他の第１凹部３２（３４、３６、３８）を囲む環状部は、単位第２凹部４０１（４０８、４０５、４１２）と、単位第２凹部４０２（４０３、４１０、４１１）と、４０４（４０６、４０７、４０９）と、から構成される。
なお、各第１凹部を囲む環状部を形成する単位第２凹部は、互いに連通しておらず、それぞれが独立した凹部であってもよい。
１２個の単位第２凹部４０１～４１２は、断面形状が略三角形形状であって、２つの面を有する凹部である。以下では、図５を参照して、中央に位置する第１凹部３５を囲む１つの単位第２凹部４０６を例に挙げて、単位第２凹部の形状を説明する。単位第２凹部４０６は、第１面４０６ａ及び第２面４０６ｂを含む内面を有する。単位第２凹部４０６の断面形状は、図５に示すように略三角形形状である。第１面４０６ａは、発光素子４の第１素子側面４ｂ１に対応して設けられ、導光部材３０を介して第１凹部３４の第１側面３４ｂ１と対向する。第２面４０６ｂは、発光素子５の第３素子側面５ｂ３に対応して設けられ、導光部材３０を介して第１凹部３５の第３側面３５ｂ３と対向する。
発光素子４の第１素子側面４ｂ１から出射され、第１凹部３４の内面を介して導光部材３０に入射した光は、主に単位第２凹部４０６の第１面４０６ａで反射される。同様に、発光素子５の第３素子側面５ｂ３から出射され、第１凹部３５の内面を介して導光部材３０に入射した光は、主に単位第２凹部４０６の第２面４０６ｂで反射される。
単位第２凹部の内面を構成する２つの面は、第１凹部の内面を介して導光部材３０に入射した光を反射させる面としての機能を果たせば、平面であってもよく、湾曲面であってもよく、さらに、基板５０の上面５０ａに対して直交していてもよく、傾斜していてもよい。ここで、単位第２凹部の面が、基板５０の上面５０ａに傾斜している場合、その傾斜角度φ２は、例えば、４０°以上７０°以下である。この傾斜角度φ２は、単位第２凹部の面が湾曲面の場合は、第１面４０６ａ及び第２面４０６ｂのそれぞれの上端と下端とを結ぶ直線が基板５０の上面５０ａとなす角度として規定される。第１面４０６ａ及び第２面４０６ｂの下端は、基板５０の上面５０ａと同一平面上に配置されていることが好ましい。このようにすることで、第１面４０６ａに入射する発光素子４からの光の割合を増加させることができる。
他の単位第２凹部４０１～４０５、４０６～４１２も同様に、断面形状が略三角形形状であって、２つの面を含む内面を有する。しかしながら、各単位第２凹部の面はそれぞれ、照射された光を異なる方向（異なる照射領域）へ反射させるため、各単位第２凹部の２つ面の傾斜角度φ２は、実装領域と照射領域の配置関係に応じて面毎に異なり得る。
本実施形態では、９個の実装領域と９個の照射領域が点対称の配置関係にある。そのため、単位第２凹部４０４、４０６、４０７、４０９は、それぞれの第１面の傾斜角度及び形状が同一、かつそれぞれの第２面の傾斜角度及び形状が同一に形成される。また、単位第２凹部４０１～４０３、４０５、４０８、４１０～４１２は、それぞれの第１面の傾斜角度及び形状が同一、かつそれぞれの第２面の傾斜角度及び形状が同一に形成される。
単位第２凹部は、第１凹部の内面を介して導光部材３０に入射した光を反射させる面を形成するために設けられるので、単位第２凹部の形状は、第１凹部の内面を介して導光部材３０に入射した光を反射させる面としての機能を果たせば、例えば、円柱、円錐、略ｎ角柱、略ｎ角錐、球体等の形状であってもよい。
（発光素子からの光の配光）
上述したように、実施形態の光源装置１００では、第２凹部を構成する単位第２凹部の内面による反射を利用して、発光素子１～９それぞれから出射される光を所望の照射領域に照射するようにしており、単位第２凹部の各面は、発光素子１～９それぞれの各素子側面に対応して設けられている。
各単位第２凹部の面はそれぞれ固有の配光特性を有しており、それぞれの固有の配光特性は、対応する発光素子の出射素子側面からの光が同一の照射領域を照らすことができるようにそれぞれ決定される。つまり、１つの発光素子は第１素子側面～第４素子側面を介して４方向へ光を出射しているが、その出射方向の異なる光は、各素子側面に対応して設けられた各単位第２凹部の面の固有の配光特性によって同一の照射領域に集光される。
既に説明したように、この固有の配光特性の決定には、単位第２凹部の面の形状の設定が重要であり、導光部材３０の屈折率と導光部材３０と接する媒体の屈折率との屈折率差も重要なパラメータである。さらに、単位第２凹部の面に入射される光は、第１凹部の内面で屈折された光であるため、第１凹部３１～３９の内面の形状の設定も重要であり、この点においても導光部材３０の屈折率と導光部材３０と接する媒体の屈折率との屈折率差も重要なパラメータである。
図６Ａは、図２の光源装置１００のＡ－Ａ線における断面図であり、発光素子からの光がそれぞれの第１凹部の内面、及び第２凹部を構成する単位第２凹部の面を介して導光部材３０の外部へ出射される様子を示している。以下、図６Ａを参照して各発光素子１～９から出射される光の配光特性について具体的に説明する。
（発光素子５からの光の配光）
図６Ａに示されるように、発光素子５の第１素子側面５ｂ１から出射された光は、主に、第１素子側面５ｂ１に対向する第１凹部３５の第１側面３５ｂ１に入射し、第１凹部３５の第１側面３５ｂ１で屈折して、第１素子側面５ｂ１に対応する単位第２凹部４０７の第１面４０７ａへ向かう。単位第２凹部４０７の第１面４０７ａに入射した光は、単位第２凹部４０７の第１面４０７ａで反射し、導光部材３０の上面３０ａへ向かう。導光部材３０の上面３０ａに入射した光は、導光部材３０の上面３０ａで再度屈折して導光部材３０の外部へと出射し、発光素子５が設けられた実装領域５５に対応する照射領域６５を照射する。
同様に、他の３つの第２素子側面５ｂ２～第４素子側面５ｂ４から出射された光は、主に、第２素子側面５ｂ２～第４素子側面５ｂ４それぞれに対向する第１凹部３５の第２側面３５ｂ２～第４側面３５ｂ４に入射し、第１凹部３５の第２側面３５ｂ２～第４側面３５ｂ４で屈折して、第２素子側面５ｂ２～第４素子側面５ｂ４それぞれに対応する単位第２凹部の面へ向かう。単位第２凹部の面に入射した光は、該単位第２凹部の面で反射し導光部材３０の上面３０ａへ向かう。導光部材３０の上面３０ａに入射した光は、導光部材３０の上面３０ａで再度屈折して導光部材３０の外部へと出射し、発光素子５が設けられた実装領域５５に対応する照射領域６５を照射する。発光素子５の各素子側面からの出射方向は異なるが、同一の照射領域６５を照射するように、各素子側面に対応する各単位第２凹部の面の配光特性が決定される。
ここで、実施形態の光源装置１００において、照射領域６５は実装領域５５の直上に配置されているので、発光素子５の第１素子側面５ｂ１～第４素子側面５ｂ４それぞれに対応する各単位第２凹部の面は、全て同一の配光特性を有するように設計することができる。
（発光素子４からの光の配光）
さらに図６Ａを参照して、発光素子４（２、６、８）からの光が、第１凹部の内面、及び第２凹部を構成する単位第２凹部の面を介して出射される様子を説明する。
発光素子４の第１素子側面４ｂ１の反対側に位置する第３素子側面４ｂ３は、導光部材３０の外周に対向している。発光素子４を覆う第１凹部３４もまた、発光素子４の第１素子側面４ｂ１～第４素子側面４ｂ４のそれぞれに対向する第１側面３４ｂ１～第４側面３４ｂ４を含む内面を備える。
発光素子４の第１素子側面４ｂ１から出射された光は、主に、第１素子側面４ｂ１に対向する第１凹部３４の第１側面３４ｂ１に入射し、第１凹部３４の第１側面３４ｂ１で屈折して、第１素子側面４ｂ１に対応する単位第２凹部４０６の第１面４０６ａへ向かう。単位第２凹部４０６の第１面４０６ａに入射した光は、単位第２凹部４０６の第１面４０６ａで反射して、導光部材３０の上面３０ａへ向かう。導光部材３０の上面３０ａに入射した光は、導光部材３０の上面３０ａで再度屈折して導光部材３０の外部へと出射し、対応する照射領域６４を照射する。
同様に、発光素子４の第２素子側面４ｂ２及び第４素子側面４ｂ４から出射された光はそれぞれ、主に、第２素子側面４ｂ２及び第４素子側面４ｂ４に対向する第１凹部３４の第２側面３４ｂ２及び第４側面３４ｂ４に入射し、第１凹部３４の第２側面３４ｂ２及び第４側面３４ｂ４で屈折して単位第２凹部の面へ向かう。単位第２凹部の面に入射した光は、該単位第２凹部の面で反射し導光部材３０の上面３０ａへ向かう。導光部材３０の上面３０ａに入射した光は、導光部材３０の上面３０ａで再度屈折して導光部材３０の外部へと出射し、発光素子４が設けられた実装領域５４に対応する照射領域６４を照射する。
実施形態の光源装置１００は、発光素子４の第３素子側面４ｂ３と導光部材３０の外周が近接して配置されているため、第３素子側面４ｂ３から出射される光を反射させる面を導光部材３０に設ける空間を有さない。つまり、実施形態の光源装置１００は、発光素子４の第３素子側面４ｂ３と導光部材３０との間に、単位第２凹部を形成する空間を有さず、第３素子側面４ｂ３から出射される光を反射させる面は、設けられていない。
しかしながら、発光素子４の第３素子側面４ｂ３と導光部材３０の外周の間の空間寸法に応じて、同様な方法で、単位第２凹部が設けられ、第３素子側面４ｂ３から出射される光を反射させる面が設けられてもよい。第３素子側面４ｂ３から出射される光を反射させる面が設けられた場合は、該面で反射させられた光もまた導光部材３０の上面３０ａから導光部材３０の外部へと出射され、第１素子側面４ｂ１、第２素子側面４ｂ２及び第４素子側面４ｂ４から出射された光と同様、照射領域６４を照射する。発光素子４の各素子側面からの出射方向は異なるが、同一の照射領域６４を照射するように、各素子側面からの光を反射させる面の配光特性が決定される。
また、発光素子４の第３素子側面４ｂ３を覆う反射部材を配置してもよい。これにより、第３素子側面４ｂ３から出射された光が反射部材によって反射され、第１素子側面４ｂ１、第２素子側面４ｂ２及び第４素子側面４ｂ４のいずれか又は全てから出射され、照射領域６４を照射することができる。
実施形態における光源装置１００では、発光素子４が配置される実装領域５４と照射領域６４は点Ｏに対して点対称の位置にあり、発光素子４の中心、点Ｏ及び照射領域６４の中心を含む面で対称な構造を有する。従って、発光素子４の第２素子側面４ｂ２に対応する単位第２凹部の面、及び第４素子側面４ｂ４に対応する単位第２凹部の面は、同一の配光特性を有するように設計することができる。また、発光素子４の第１素子側面４ｂ１に対応する単位第２凹部の面は、第２素子側面４ｂ２に対応する単位第２凹部の面、及び第４素子側面４ｂ４に対応する単位第２凹部の面と異なる配光特性を有するように設計される。
（発光素子１からの光の配光）
次に、図６Ｂを参照して、発光素子１（３、７、９）からの光が、第１凹部の内面、及び第２凹部を構成する単位第２凹部の面を介して出射される様子を説明する。図６Ｂは、図２の光源装置１００のＢ－Ｂ線における断面図であり、発光素子からの光が、それぞれの第１凹部の内面、及び第２凹部を構成する単位第２凹部の面を介して導光部材３０の外部へ出射される様子を示している。
まず、図２に示すように、発光素子１の第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４は、導光部材３０の外周に対向している。発光素子１を覆う第１凹部３１もまた、発光素子１の第１素子側面１ｂ１～第４素子側面１ｂ４のそれぞれに対向する第１側面３１ｂ１～第４側面３１ｂ４を含む内面を備える。
図６Ｂに示すように、発光素子１の第１素子側面１ｂ１から出射された光は、主に、第１素子側面１ｂ１に対向する第１凹部３１の第１側面３１ｂ１に入射し、第１凹部３１の第１側面３１ｂ１で屈折して、第１素子側面１ｂ１に対応する単位第２凹部４０１の第１面４０１ａへ向かう。単位第２凹部４０１の第１面４０１ａに入射した光は、単位第２凹部４０１の第１面４０１ａで反射して、導光部材３０の上面３０ａへ向かう。導光部材３０の上面３０ａに入射した光は、導光部材３０の上面３０ａで再度屈折して導光部材３０の外部へと出射し、発光素子１が設けられた実装領域５１に対応する照射領域６１を照射する。
同様に、発光素子１の第２素子側面１ｂ２から出射された光は、主に、第２素子側面１ｂ２に対応する第１凹部３１の第２側面３１ｂ２に入射し、第１凹部３１の第２側面３１ｂ２で屈折して、第２素子側面１ｂ２に対向する単位第２凹部の面へ向かう。単位第２凹部の面に入射した光は、該単位第２凹部の面で反射し導光部材３０の上面３０ａへ向かう。導光部材３０の上面３０ａに入射した光は、導光部材３０の上面３０ａで再度屈折して導光部材３０の外部へと出射し、発光素子１が設けられた実装領域５１に対応する照射領域６１を照射する。
実施形態の光源装置１００は、発光素子１の第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４と導光部材３０の外周とが近接して配置されているため、第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４から出射される光を反射させる面を設ける空間を有さない。つまり、実施形態の光源装置１００は、発光素子１の第３素子側面１ｂ３と導光部材３０の外周との間、及び第４素子側面１ｂ４と導光部材３０の外周との間に、単位第２凹部を形成する空間を有さず、第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４から出射される光を反射させる面は、設けられていない。
しかしながら、第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４と導光部材３０の外周との間の空間寸法に応じて、同様な方法で、単位第２凹部が設けられ、第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４から出射される光を反射させる面が設けられてもよい。第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４から出射される光を反射させる面が設けられた場合は、該面で反射させたられた光もまた導光部材３０の上面３０ａから導光部材３０の外部へと出射され、第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４から出射された光は、第１素子側面１ｂ１及び第２素子側面１ｂ２から出射された光と同様、照射領域６１を照射する。発光素子１の各素子側面からの出射方向は異なるが、同一の照射領域６１を照射するように、各素子側面からの光を反射させる面の配光特性が決定される。
また、第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４を覆う反射部材を配置してもよい。これにより、第３素子側面１ｂ３及び第４素子側面１ｂ４から出射された光が反射部材によって反射され、第１素子側面１ｂ１及び第２素子側面１ｂ２のいずれか又は両方から出射され、照射領域６１を照射することができる。
実施形態における光源装置１００では、発光素子１が配置される実装領域５１と照射領域６１は点Ｏに対して点対称の位置にあり、発光素子１の中心、点Ｏ及び照射領域６１の中心を含む面で対称な構造を有する。従って、発光素子１の第１素子側面１ｂ１に対応する単位第２凹部の面、及び第２素子側面１ｂ２に対応する単位第２凹部の面は、同一の配光特性を有するように設計することができる。
２．変形例
＜変形例１＞
上述の説明は各発光素子が全て同一方向で配置されている場合で説明したが、既に説明したように、発光素子は発光素子の中心に対して回転して配置されてもよい。
例えば、３行３列の中央に配置された発光素子５を基準の発光素子として、他の発光素子１～４、６～９が発光素子５と比較して回転角度θａ～θｈ（０°≦θａ～θｈ＜３６０°）分回転して配置されているとすると、θａ～θｈ＝０°のとき、９個の発光素子１～９は全て同一方向を向いて配置されていることになる。例えば、θａ、θｃ、θｆ、θｈ＝０°、θｂ、θｄ、θｅ、θｇ＝４５°のときは、発光素子１、３、７、９は発光素子５と同方向を向いて配置されており、発光素子２、４、６、８は発光素子５が４５°回転した向きで配置されていることになる。
さらなる例として、発光素子が上面視において正方形形状の場合、θｘ（ｘ＝ａ～ｈ）＝０°、θｘ（ｘ＝ａ～ｈ）＝９０°、θｘ（ｘ＝ａ～ｈ）＝１８０°、及びθｘ（ｘ＝ａ～ｈ）＝２７０°はいずれも、中央の発光素子５と発光素子ｘ（ｘ＝１～４、６～９）が同方向を向いて配置されていることになる。
なお、このように発光素子が回転して配置された場合、その回転角度に応じて導光部材の外周に対向していた発光素子の素子側面に対応する単位第２凹部を設ける空間を有し得る。
変形例１に係る光源装置２００は、発光素子２、４、６、８の回転配置、及び単位第２凹部の形状において実施形態に係る光源装置１００と異なる。以下の説明では、光源装置１００の構成と異なる構成のみ説明する。
図７Ａに示すように、変形例１に係る光源装置２００では、発光素子１、３、７、９がθａ、θｃ、θｆ、θｈ＝０°で回転して配置され、発光素子２、４、６、８がθｂ、θｄ、θｅ、θｇ＝４５°で回転して配置されている。光源装置２００の単位第２凹部５０１～５１２の形状は、以下に説明するように、回転して配置された発光素子２、４、６、８それぞれから出射され、第１凹部の内面を介して導光部材に入射した光を、反射させ、導光部材の上面を介してそれぞれの照射領域６２、６４、６６、６９に照射させるための面を含む形状である。
図７Ｂを参照して、発光素子４（２、６、８）からの光が第１凹部の内面及び第２凹部を構成する単位第２凹部の面を介して出射される様子を説明する。図７Ｂは、図７Ａの光源装置２００のＣ－Ｃ線における断面図であり、発光素子からの光が、それぞれの第１凹部の内面及び第２凹部を構成する単位第２凹部の面を介して導光部材２３０の外部へ出射される様子を示している。なお、他の発光素子１、３、５、７、９から出射される光の様子は、実施形態と同様であるため説明を省略する。
図７Ａに示すように、発光素子４の第３素子側面４ｂ３及び第４素子側面４ｂ４は導光部材２３０の外周側を向いている。
発光素子４の第１素子側面４ｂ１から出射された光は、図７Ｂに示すように、主に、第１素子側面４ｂ１に対応する第１凹部３４の第１側面３４ｂ１に入射し、第１凹部３４の第１側面３４ｂ１で屈折して、第１素子側面４ｂ１に対応する単位第２凹部５０６の第１面５０６ａへ向かう。単位第２凹部５０６の第１面５０６ａに入射した光は、単位第２凹部５０６の第１面５０６ａで反射して、導光部材３０の上面３０ａへ向かう。導光部材３０の上面３０ａに入射した光は、導光部材３０の上面３０ａで再度屈折して導光部材２３０の外部へと出射し、発光素子４が設けられた実装４に対応する領域６４を照射する。
同様に、発光素子４の第２素子側面４ｂ２～第４素子側面４ｂ４から出射された光はそれぞれ、主に、第２素子側面４ｂ２～第４素子側面４ｂ４に対向する第１凹部３４の第２側面～第４側面に入射し、第１凹部３４の第２側面～第４側面で屈折して、対応する単位第２凹部の面へ向かう。単位第２凹部の面に入射した光は、単位第２凹部の面で反射して、導光部材２３０の上面２３０ａへ向かう。導光部材２３０の上面２３０ａに入射した光は、導光部材２３０の上面２３０ａで再度屈折して導光部材２３０の外部へと出射し、発光素子４が設けられた実装領域５４に対応する照射領域６４を照射する。発光素子４の第１素子側面４ｂ１～第４素子側面４ｂ４それぞれからの出射方向は異なるが、同一の照射領域６４を照射するように第１素子側面４ｂ１～第４素子側面４ｂ４それぞれに対応する単位第２凹部の面の配光特性が決定される。
光源装置２００の発光素子４が配置される実装領域５４と照射領域６４は一点に対して点対称の位置にあり、光源装置２００は発光素子４の中心、一点及び照射領域６４の中心を含む面で対称な構造を有する。さらに、発光素子４が上面視において正方形形状の場合、発光素子４はθｄ＝４５°回転で配置されているため、発光素子４の第１素子側面４ｂ１に対応する単位第２凹部の面、及び第２素子側面４ｂ２に対応する単位第２凹部の面とは、同一の配光特性を有するように設計することができ、第３素子側面４ｂ３に対応する単位第２凹部の面、及び第４素子側面４ｂ４に対応する単位第２凹部の面面は、同一の配光特性を有するように設計することができる。なお、第１素子側面４ｂ１に対応する単位第２凹部の面、及び第２素子側面４ｂ２に対応する単位第２凹部の面の配光特性と、第３素子側面４ｂ３に対応する単位第２凹部の面、及び第４素子側面４ｂ４に対応する単位第２凹部の面の配光特性とは、異なっている。
このように、θｄ＝４５°で回転して配置された発光素子４は、第１素子側面４ｂ１～第４素子側面４ｂ４の全ての素子側面から出射された光を利用できるようになる。つまり、光源装置２００は、光源装置１００と装置そのものの寸法は同じでも、光源装置１００よりも光源から出射される光を多量に利用できることになる。
＜変形例２＞
変形例２に係る光源装置は、発光素子１～９の素子側面を覆って波長変換部材２１が配置されている点で、実施形態に係る光源装置１００と異なる。遮光部材２０が配置されている発光素子１～４、６～９においては、図８に示すように、遮光部材２０が発光素子の上面及び波長変換部材２１の上面を覆って配置される。
このように、発光素子１～９の素子側面を波長変換部材２１で覆うことにより、照射領域６１～６９に照射される光の波長を所望の波長に設定することができる。
＜変形例３＞
変形例３に係る光源装置は、発光素子１～９の上面及び素子側面を覆って波長変換部材２２が配置されている点で実施形態に係る光源装置１００と異なる。遮光部材２０が配置されている発光素子１～４、６～９においては、図９に示すように、波長変換部材２２は、発光素子１～４、６～９の上面と遮光部材２０との間、及び発光素子１～４、６～９の素子側面に配置される。
このように、発光素子の上面及び素子側面を波長変換部材２２で覆うことにより、照射領域６１～６９に照射される光の波長を所望の波長に設定することができる。
＜変形例４＞
変形例４に係る光源装置は、発光素子１～９の上面及び素子側面を覆って配置される波長変換部材２２と、発光素子５の上面及び発光素子１～４、６～９の遮光部材２０の上面を覆う被覆部材２３とを備える点で実施形態に係る光源装置１００と異なる。遮光部材２０が配置されている発光素子１～４、６～９においては、図１０に示すように、波長変換部材２２は、発光素子１～４、６～９の上面と遮光部材２０との間、及び発光素子１～４、６～９の素子側面に配置される。
このように、波長変換部材２２の上面を被覆部材２３で覆うことにより、発光素子及び／又は遮光部材を外力から保護することができる。
また、被覆部材２３の上面の色は、基板５０の上面５０ａの色と同系色に設定されることが望ましい。ここで、同系色とは、マンセル表色系（２０色相）において、
（１）色相：色相環の３レンジ以内
（２）明度：３レンジ以内
（３）彩度：３レンジ以内
であることを意味する。すなわち、マンセル表色系（２０色相）の等色相面において、色相、明度、彩度とも両隣までが同系色とする。
このマンセル表色系において、被覆部材２３の上面及び基板５０の上面の明度は、例えば４以下である。
このように、被覆部材２３の上面と基板５０の上面５０ａとを同系色に設定することで、光源装置１００の見た目の色に統一性が生じ、製品としての見た目が良好となる。
＜変形例５＞
変形例５に係る光源装置６００は、図１１に示すように、導光部材３０の側面を覆う枠部材４５を備えている点で実施形態に係る光源装置１００と異なる。導光部材３０の側面を覆う枠部材４５を設けることで、導光部材３０の側面から漏れ出る光を枠部材４５によって反射でき、発光素子から出射された光を効率的に利用することができる。さらに、例えば、本発明に係る光源装置を電子機器に搭載する場合に、枠部材４５を、導光部材３０の側面との間に空間を有するように配置することで、該空間に電子部品４６等を配置することができる。
３．実施例
以下、実施例について説明する。
実施例では、実施形態の光源装置に基づき、基板と、独立して点灯可能な９個の発光素子１～９と、第１凹部３１～３９及び第２凹部４０を備える導光部材３０とを備える光源装置モデルを用いて、照射面における照射分布のシミュレーションを行った。
発光素子１～９が出射する光の波長は、５５０ｎｍに設定した。発光素子１～９は、３行×３列のマトリクス状に配列し、すべて同一方向（θ＝０°）の配置に設定した。中央に配置された発光素子５以外の発光素子１～４、６～９は、上面に遮光部材２０を有する設定とした。遮光部材２０の材料は、酸化チタンを添加したシリコーン樹脂に設定した。シリコーン樹脂の屈折率は１．５１とし、酸化チタンの屈折率は２．５４とした。また、遮光部材における酸化チタンの含有率は６０ｗｔ％に設定した。なお、「ｗｔ％」とは重量パーセントのことであり、遮光部材の全重量に対する酸化チタンの重量の比率を表す。
第１凹部３１～３９は、上面が０．９×０．９ｍｍの辺の長さを有し、底面が１．０４×１．０４ｍｍの辺の長さを有する略矩形形状であり、上面から底面までの長さが０．８ｍｍである略直方体形状に設定した。第１側面～第４側面の傾斜角度φ１は全て、８５°に設定した。
第２凹部４０は、１２個の単位第２凹部４０１～４１２から構成される設定とした。単位第２凹部４０４、４０６、４０７、４０９の面のうち、第１凹部３５側の面の傾斜角度φ２は５６．５°に設定し、他方の面の傾斜角度φ２は４０°に設定した。単位第２凹部４０１～４０３、４０５、４０８、４１０～４１２の面のうち、３行３列の角部に位置する第１凹部３１（又は、３３、３７、３９）側の面の傾斜角度φ２は、４０°に設定し他方の面の傾斜角度φ２は、５８°に設定した。
導光部材３０の材料は、ポリカーボネートに設定した。ポリカーボネートの屈折率は１．５８とした。
以上のように製作した実施例の光源装置モデルにおいて、全部又は一部の発光素子を点灯させてそれぞれ、光源装置から３０ｃｍの距離に設定した照射面における照度分布を確認した。
図１２Ａは、９個全ての発光素子１～９点灯させたときの照射面における照度分布を示す図である。図１２Ｂは、図１２Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。
図１３Ａは、９個の発光素子１～９のうち、中央に配置した１個の発光素子５を点灯させたときの照射面における照度分布を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。
図１４Ａは、９個の発光素子１～９のうち、１個の発光素子４を点灯させたときの点灯状況を示す図である。図１４Ｂは、図１４Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。
図１５Ａは、９個の発光素子１～９のうち、１個の発光素子７を点灯させたときの点灯状況を示す図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。
図１６Ａは、９個の発光素子１～９のうち、５個の発光素子１～３、６、９を点灯させたときの点灯状況を示す図である。図１６Ｂは、図１６Ａに示す点灯状況のときの照射面における照度分布を示す図である。
シミュレーションの結果から、実施例の光源装置モデルにより、所望の照射領域に選択的に光を照射でき、光源から出射された光が広い領域を照射することが理解できる。
本発明の光源装置は、所望の照射範囲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。
１～９ 発光素子
１ａ、５ａ 上面
１ｂ１～１ｂ４、４ｂ１～４ｂ４、５ｂ１～５ｂ４ 第１素子側面～第４素子側面
１０ 半導体構造体
１１ 電極
２０ 遮光部材
２１、２２ 波長変換部材
２３ 被覆部材
３０、２３０ 導光部材
３０ａ、２３０ａ 上面
３０ｂ 底面
３１～３９ 第１凹部
３５ａ 上面
３１ｂ１～３１ｂ４、３４ｂ１～３４ｂ４、３５ｂ１～３５ｂ４ 第１側面～第４側面
４０ 第２凹部
４５ 枠部材
４６ 電子部品
５０ 基板
５０ａ 上面
５１～５９ 実装領域
６１～６９ 照射領域
４０１～４１２、５０１～５１２ 単位第２凹部
４０１ａ、４０６ａ、４０７ａ 第１面
４０６ｂ 第２面
４２１、４２２、４２５ 環状部
１００、２００、６００ 光源装置

Claims (11)

  1. 複数の実装領域を含む上面を備えた基板と、
    前記各実装領域に少なくとも１つ配置されるように前記基板の上面に設けられた複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子の少なくとも一部の発光素子の上面に設けられた遮光部材と、
    上面と、複数の第１凹部と少なくとも１つの第２凹部を有する下面と、を備える導光部材と、
    を含み、
    前記発光素子は、前記実装領域ごとに独立して点灯制御することができ、
    前記各第１凹部内には、前記各実装領域に配置された前記発光素子が位置し、
    上面視において、前記第２凹部は前記各第１凹部をそれぞれ囲む環状部を備え、
    前記第１凹部内に位置する前記発光素子からの光は前記第１凹部の内面から前記導光部材内に入射し、入射された光は前記第２凹部の内面により前記導光部材の上面に向けて反射され、反射された光は前記導光部材の上面から出射し、出射された光は、前記発光素子が配置される実装領域と前記基板の上方の一点に対して点対称の位置に配置される照射領域を照射する光源装置。
  2. 断面視において、前記基板に対する前記第２凹部の内面の傾斜角度は４０°以上７０°以下である請求項１に記載の光源装置。
  3. 前記導光部材の上面が平坦な面である請求項１又は２に記載の光源装置。
  4. 断面視において、前記基板に対する前記第１凹部の内面の傾斜角度は７０°以上９０°以下である請求項１～3のいずれか１つに記載の光源装置。
  5. 前記発光素子の素子側面を覆う波長変換部材を備える請求項１～４のいずれか１つに記載の光源装置。
  6. 前記波長変換部材は前記発光素子の上面と前記遮光部材の間に位置する請求項５に記載の光源装置。
  7. 前記照射領域と前記実装領域とは、ｎ行ｍ列に区分されており、ｎ≧２、ｍ≧２である請求項１～６のいずれか１つに記載の光源装置。
  8. １行目、ｎ行目、１列目およびｍ列目に位置する前記実装領域に載置された前記発光素子の上面に前記遮光部材が設けられる請求項７に記載の光源装置。
  9. 前記遮光部材の上面を被覆する被覆部材を有する請求項１～８のいずれか１つに記載の光源装置。
  10. 前記基板の上面と前記被覆部材の上面が同系色である請求項９に記載の光源装置。
  11. 前記基板の上面及び前記被覆部材の上面のマンセル表色系における明度が４以下である請求項９又は１０に記載の光源装置。
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