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公開番号2024156350
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2023070732
出願日2023-04-24
発明の名称照射ユニット
出願人株式会社エンプラス
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類G02B 3/00 20060101AFI20241029BHJP(光学)
要約【課題】複数の発光チップを有する照射ユニットであって、輝度をより向上させうる照射ユニットを提供すること。
【解決手段】本発明の照射ユニットは、基板上に配置された複数の発光チップと、前記複数の発光チップを封止する封止材とを含む発光素子と、前記複数の発光チップにそれぞれ対応する複数の第1レンズユニットを含むレンズアレイと、を有する。平面視したときに、前記複数の第1レンズユニットのうち少なくとも一部の第1レンズユニットは、当該第1レンズユニットの中心軸が、前記複数の発光チップのうちの当該第1レンズユニットに対応する発光チップの光軸よりも前記発光素子の中心側に位置するように配置されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
基板上に配置された複数の発光チップと、前記複数の発光チップを封止する封止材とを含む発光素子と、
前記複数の発光チップにそれぞれ対応する複数の第１レンズユニットを含むレンズアレイと、
を有し、
前記複数の第１レンズユニットのうち少なくとも一部の第１レンズユニットは、当該第１レンズユニットの中心軸が、前記複数の発光チップのうちの当該第１レンズユニットに対応する発光チップの光軸よりも前記発光素子の中心側に位置するように配置されている、
照射ユニット。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
全ての前記第１レンズユニットは、当該第１レンズユニットの中心軸が、当該第１レンズユニットに対応する前記発光チップの光軸よりも前記発光素子の中心側に位置するように配置されている、請求項１に記載の照射ユニット。
【請求項３】
前記複数の発光チップおよび前記複数の第１レンズユニットは、それぞれ、矩形格子状に配置されている、請求項１に記載の照射ユニット。
【請求項４】
前記複数の第１レンズユニットのうち前記発光素子の中心から最も離れた前記第１レンズユニットにおける前記中心軸と前記光軸の間隔は、前記複数の第１レンズユニットのうち前記発光素子の中心に最も近い前記第１レンズユニットにおける前記中心軸と前記光軸の間隔よりも大きい、請求項１に記載の照射ユニット。
【請求項５】
前記レンズアレイは、平面視したときに前記複数の発光チップよりも外側に位置するように配置された少なくとも１つの第２レンズユニットをさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の照射ユニット。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第２レンズユニットは、複数の第２レンズユニットであり、
前記複数の第２レンズユニットの入射面および出射面の形状は、前記複数の第１レンズユニットの入射面および出射面の形状と同じである、
請求項５に記載の照射ユニット。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第２レンズユニットの少なくとも一部は、平面視したときに前記封止材の外縁上または前記外縁よりも外側に位置するように配置されている、請求項５に記載の照射ユニット。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射ユニットに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、大光量が求められる照射ユニットにおいて、光源として複数の発光チップを含むチップオンボード（ＣＯＢ）型の発光素子が用いられることがある。このような複数の発光チップを有する照射ユニットでは、所期の配光を実現するために、複数の発光チップのそれぞれに対応するように複数のレンズを配置することがある。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、基板と、基板の上に配列された複数の発光チップ（半導体レーザーまたは発光ダイオード）と、複数の発光チップの上に配置された蓋体とを有する照射ユニット（発光装置）が開示されている（特許文献１の図５参照）。蓋体は、光透過性の材料で一体的に形成されており、発光チップと同数のレンズを含んでいる。複数のレンズは、それぞれ対応する発光チップの直上に配置されており、発光チップから出射された光を平行化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－０４２１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の照射ユニットでは、発光チップの光軸とレンズの中心軸とが一致するように複数の発光チップの上に複数のレンズを配置することで複数の発光チップから出射された光を平行化して、照射ユニットから出射される光の輝度を向上させている。しかしながら、照射ユニットの用途によっては、より高い輝度が求められることがある。
【０００６】
本発明の目的は、複数の発光チップを有する照射ユニットであって、輝度をより向上させうる照射ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］基板上に配置された複数の発光チップと、前記複数の発光チップを封止する封止材とを含む発光素子と、前記複数の発光チップにそれぞれ対応する複数の第１レンズユニットを含むレンズアレイと、を有し、前記複数の第１レンズユニットのうち少なくとも一部の第１レンズユニットは、当該第１レンズユニットの中心軸が、前記複数の発光チップのうちの当該第１レンズユニットに対応する発光チップの光軸よりも前記発光素子の中心側に位置するように配置されている、照射ユニット。
［２］全ての前記第１レンズユニットは、当該第１レンズユニットの中心軸が、当該第１レンズユニットに対応する前記発光チップの光軸よりも前記発光素子の中心側に位置するように配置されている、［１］に記載の照射ユニット。
［３］前記複数の発光チップおよび前記複数の第１レンズユニットは、それぞれ、矩形格子状に配置されている、［１］または［２］に記載の照射ユニット。
［４］前記複数の第１レンズユニットのうち前記発光素子の中心から最も離れた前記第１レンズユニットにおける前記中心軸と前記光軸の間隔は、前記複数の第１レンズユニットのうち前記発光素子の中心に最も近い前記第１レンズユニットにおける前記中心軸と前記光軸の間隔よりも大きい、［１］～［３］のいずれか一項に記載の照射ユニット。
［５］前記レンズアレイは、平面視したときに前記複数の発光チップよりも外側に位置するように配置された少なくとも１つの第２レンズユニットをさらに含む、［１］～［４］のいずれか一項に記載の照射ユニット。
［６］前記少なくとも１つの第２レンズユニットは、複数の第２レンズユニットであり、前記複数の第２レンズユニットの入射面および出射面の形状は、前記複数の第１レンズユニットの入射面および出射面の形状と同じである、［５］に記載の照射ユニット。
［７］前記少なくとも１つの第２レンズユニットの少なくとも一部は、平面視したときに前記封止材の外縁上または前記外縁よりも外側に位置するように配置されている、［１］または［６］に記載の照射ユニット。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の発光チップを有する照射ユニットであって、輝度をより向上させうる照射ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施の形態に係る照射ユニットの平面図である。
図２は、実施の形態に係る照射ユニットの断面図である。
図３は、実施の形態に係る照射ユニットの部分拡大断面図である。
図４Ａは、実施の形態に係るレンズアレイの平面図であり、図４Ｂは、レンズアレイの底面図である。
図５Ａは、実施の形態に係るレンズアレイの正面図であり、図５Ｂは、図４ＡのＢ－Ｂ線の断面図であり、図５Ｂは、図４ＡのＣ－Ｃ線の断面図である。
図６は、実施の形態に係る照射ユニットにおける、第１レンズユニットの中心軸と、発光チップの光軸との関係を示す平面図である。
図７は、第１変形例に係る照射ユニットのレンズアレイの部分拡大平面図である。
図８は、第１変形例に係る照射ユニットにおける、第１レンズユニットの中心軸と、発光チップの光軸との関係を示す平面図である。
図９は、第２変形例に係る照射ユニットのレンズアレイの部分拡大平面図である。
本実施の形態、第１変形例、第１比較例および第２比較例に係る照射ユニットの輝度分布を示すグラフである。
図１１Ａは、波長が２７０ｎｍの場合の照射ユニットの輝度分布であり、図１１Ｂは、波長が４２０ｎｍの場合の照射ユニットの輝度分布であり、図１１Ｃは、波長が６４０ｎｍの場合の照射ユニットの輝度分布であり、図１１Ｄは、波長が９００ｎｍの場合の照射ユニットの輝度分布である。
図１２Ａは、各波長における輝度分布を示すグラフであり、図１２Ｂは、各波長における正規化した輝度分布を示すグラフである。
図１３Ａは、第３変形例に係るレンズアレイの部分拡大平面図であり、図１３Ｂは、第４変形例に係るレンズアレイの部分拡大平面図である。
図１４Ａは、第５変形例に係るレンズアレイの部分拡大平面図であり、図１４Ｂは、第６変形例に係るレンズアレイの部分拡大平面図である。
図１５は、第７変形例に係るレンズアレイの部分拡大平面図である。
図１６は、第３変形例～第７変形例に係る照射ユニットの輝度分布を示すグラフである。
図１７Ａは、第８変形例に係るレンズアレイの平面図であり、図１７Ｂは、図１７ＡのＤ－Ｄ線の断面図であり、図１７Ｃは、図１７ＡのＥ－Ｅ線の断面図である。
図１８Ａは、第８変形例に係るレンズアレイの平面図であり、図１８Ｂは、図１８ＡのＦ－Ｆ線の断面図であり、図１８Ｃは、図１８ＡのＧ－Ｇ線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る照射ユニットについて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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