(57)【要約】【課題】発光装置の発光均一性を向上させるための透光板を含む発光装置を提供する。【解決手段】発光装置が、キャリアと、キャリアに配置され、かつ電気接続される発光素子と、キャリア上に配置され、かつフラット部分およびレンズ部分を含む透光板とを備える。レンズ部分が発光素子をカバーするとともに、光線入射表面と光線発射表面と第１サイド表面と第２サイド表面とを有する。発光素子が光線ビームを発射するのに適している。光線ビームの第１部分ビームが光線入射表面を通過し、かつ光線発射表面から離れる。光線ビームの第２部分ビームが光線入射表面を通過するとともに、第１サイド表面または第２サイド表面へ伝送され、かつ第１サイド表面または第２サイド表面が少なくとも光線ビームの第２部分ビームの一部を反射して光線発射表面を通過させる。【選択図】図１Ｂ
2010192892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアと；
前記キャリア上に配置されるとともに、前記キャリアに電気接続される発光素子と；
前記キャリア上に配置される透光板とを備え、前記透光板が：
上表面、および前記上表面に相対する下表面を有するとともに、前記下表面が前記キャリア上に直接配置されるフラット部分と；
前記発光素子をカバーするとともに、光線入射表面と、前記光線入射表面に相対する光線発射表面と、前記上表面ならびに前記光線発射表面に連接する第１サイド表面および第２サイド表面とを有するレンズ部分とを含み；
そのうち、発光素子が光線ビームを発射するのに適したものであり、光線ビームの第１部分ビームが前記光線入射表面を通過し、かつ前記光線発射表面から離れ、光線ビームの第２部分ビームが前記光線入射表面を通過し、かつ前記第１サイド表面または前記第２サイド表面へ伝送されるとともに、前記第１サイド表面または前記第２サイド表面が少なくとも光線ビームの第２部分ビームの一部を反射して前記光線発射表面を通過させるものである、発光装置。
【請求項２】
前記第１サイド表面および第２サイド表面が平面であり、前記上表面に相対する前記第１サイド表面の傾斜角および前記上表面に相対する前記第２サイド表面の傾斜角が実質的に異なるか同一である請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記第１サイド表面および前記第２サイド表面がそれぞれ平面および湾曲面である請求項１記載の発光装置。
【請求項４】
前記光線入射表面が、前記光線発射表面に向かって凹んだ湾曲面である請求項１記載の発光装置。
【請求項５】
前記透光板のフラット部分が、更に、下表面の周りに配置されたトレンチを備えるとともに、前記トレンチが前記発光素子の周りに環状に配置されるものである請求項１記載の発光装置。
【請求項６】
防水ゲル層が前記トレンチ内に配置されるものである請求項５記載の発光装置。
【請求項７】
キャリアと；
前記キャリア上に配置されるとともに、前記キャリアに電気接続される発光素子と；
前記キャリアに配置される透光板とを備え、前記透光板が：
上表面、および前記上表面に相対する下表面を有し、前記した表面が前記キャリア上に直接
配置されるフラット部分と；
前記発光素子をカバーし、光線入射表面および前記上表面に連接するサイド表面ならびに正
曲面を有するレンズ部分とを含み、
そのうち、前記発光素子が光線ビームを発射するのに適し、光線ビームの第１部分ビームが前記光線入射表面を通過するとともに、正曲面から離れ、光線ビームの第２部分ビームが前記光線入射表面を通過し、かつ前記サイド表面へ伝送されるとともに、前記サイド表面が少なくとも光線ビームの第２部分ビームの一部を反射して、正曲面を通過させる、発光装置。
【請求項８】
前記光線入射表面が前記正曲面に向かって凹んだ湾曲面である請求項７記載の発光装置。
【請求項９】
前記光線入射表面の曲率が前記正曲面の曲率が実質的に異なっている請求項７記載の発光装置。
【請求項１０】
前記透光板の前記フラット部分が更に前記下表面の周りに配置したトレンチを含むとともに、前記トレンチが前記発光素子の周りに環状に配置される請求項７記載の発光装置。
【請求項１１】
防水ゲル層が前記トレンチ内に配置される請求項１０記載の発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光装置に関し、特に、より良好な発光均一性および発光効率性を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（light emitting diode = ＬＥＤ）は、III-Ｖ族元素を有する半導体材料から構成される発光素子である。ＬＥＤは、長い使用寿命・小さい体積・高い抗振動性・低い発熱性および低い電力消費のような利点を有する。かくして、それは、家庭用機器および各種設備用の指示器（indicators）または光源として広範に使用されている。近年、ＬＥＤがマルチカラーおよび高輝度へと発展しており、そのため、その応用範囲が大型屋外ディスプレイボード・交通信号灯などへ広げられている。将来、ＬＥＤが省電力ならびに環境保護機能を兼ね備えた主要な光源とさえなろうとしている。
【０００３】
従来のＬＥＤ照明モジュールの設計中、ＬＥＤによって発射される光線ビームは、直接投射される。言い換えれば、ＬＥＤにより発生される光線ビームは、高い指向性を有するため、好ましくない光線均一性およびユーザーにとって不快なグレア（glare）という結果となる。また、マルチカラーのＬＥＤが束ねられる時、ＬＥＤからの光線が前方へ直接発射されるので、大きな光線混合領域が光線を調和させるために必要となり、ＬＥＤ照明装置全体のサイズが増大する結果として、不便なものとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した問題を解決するために、光学ガラスが、通常、現行のＬＥＤ照明モジュールと協働して、ＬＥＤによって発射される光線ビームを有効に使用できるようにする。しかし、もし光学ガラスがＬＥＤを被覆した場合、ＬＥＤ照明モジュール全体により発生された照明角度が小さ過ぎる又は特定領域に集中され、さらに光線の不均一性あるいは低い光源の演色性（color render index）のような問題さえ起こり得る。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、発光装置の発光均一性を向上させるための透光板を含む発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、発光装置を提供し、それがキャリアと発光素子と透光板とを含む。発光素子がキャリアに電気接続されるよう配置される。透光板は、キャリア上に配置される。透光板がフラット部分とレンズ部分とを含む。フラット部分は、上表面と、上表面に相対する下表面とを有する。また、下表面がキャリア上に直接配置される。レンズ部分が発光素子をカバーし、光線入射表面と、光線入射表面に相対する光線発射表面と、上表面および光線発射表面に連接する第１サイド表面ならびに第２サイド表面とを有する。発光素子が光線ビームを発射するのに適している。また、光線ビームの第１部分ビームが光線入射表面を通過するとともに、光線発射表面から離れる。光線ビームの第２部分ビームが光線入射表面を通過し、かつ第１サイド表面または第２サイド表面へ伝送される。第１サイド表面または第２サイド表面が少なくとも第２部分ビームの一部を反射して光線発射表面を通過させる。
【０００７】
この発明の実施形態中、第１サイド表面および第２サイド表面が平面である。
【０００８】
この発明の実施形態中、上表面に相対する第１サイド表面および第２サイド表面の傾斜角が実質的に異なるか同一である。
【０００９】
この発明の実施形態中、第１サイド表面および第２サイド表面がそれぞれ平面ならびに湾曲面である。
【００１０】
この発明の実施形態中、光線入射表面が光線発射表面に向かって凹んでいる湾曲面である。
【００１１】
この発明の実施形態中、透光板の材料がポリメチル-メタクリレート（ＰＭＭＡ）である。
【００１２】
この発明の実施形態中、透光板が接着・ネジ止め又はロッキングによりキャリア上に配置される。
【００１３】
この発明の実施形態中、透光板のフラット部分が更にトレンチを含み、それが下平面の周りに配置されるとともに、トレンチが発光素子の周りに配置される。
【００１４】
この発明の実施形態中、防水ゲル層がトレンチ内に配置される。
【００１５】
この発明の実施形態中、発光素子が表面実装デバイス（surface mount device = ＳＭＤ）ＬＥＤを含む。この発明は、更に、発光装置を提供するものであり、それがキャリアと発光素子と透光板とを含む。透光板がキャリア上に配置される。透光板がフラット部分とレンズ部分とを含む。フラット部分は、上表面と、上表面に相対する下表面とを含む。また、フラット部分の下表面がキャリア上に直接配置される。レンズ部分が発光素子をカバーし、かつ光線入射表面および上表面に連接するサイド表面ならびに正曲面を有する。発光素子が光線ビームを発射するのに適している。光線ビームの第１部分ビームが光線入射表面を通過するとともに、正曲面から離れる。さらに、光線ビームの第２部分ビームが光線入射表面を通過し、かつサイド表面へ伝送される。サイド表面が少なくとも構成ビームの第２部分ビームの一部を反射して正曲面を通過させる。
【００１６】
この発明の実施形態中、光線入射表面が光線発射表面に向かって凹んでいる湾曲面である。
【００１７】
この発明の実施形態中、光線入射表面の曲率および正曲面の曲率が実質的に異なる。
【００１８】
この発明の実施形態中、透光板の材料がＰＭＭＡである。
【００１９】
この発明の実施形態中、透光板が接着・ネジ止め又はロッキングによりキャリア上に配置される。
【００２０】
この発明の実施形態中、透光板のフラット部分が更にトレンチを含み、それが下平面の周りに配置されるとともに、トレンチが発光素子の周りに配置される。
【００２１】
この発明の実施形態中、防水ゲル層がトレンチ内に配置される。
【００２２】
この発明の実施形態中、発光素子がＳＭＤ ＬＥＤを含む。
【００２３】
上記観点から、この発明は、発光素子を透光板のレンズ部分によりカバーしており、発光素子により発射される光線ビームの第１部分ビームが光線入射表面および光線発射表面を異なる曲率で通過する。光線ビームの第２部分ビームが光線入射表面を通過するとともに、光切断表面へ伝送される。また、光切断表面（cut-off surface）は、第２部分ビームの一部が光線発射表面を通過するようにさせる。従って、発光装置の光線総量および発光均一性が向上されるだけでなく、発光素子の照度分布もまた光切断表面を通して制御できる。また、グレアおよび二重影（double-visions）の発生も予防できるので、発光装置がより良い照明効果を達成する。
【発明の効果】
【００２４】
つまり、この発明の発光装置はいずれも、透光板のレンズ部分を通して発光素子を被覆するので、発光素子により発射される光線ビームの第１部分ビームが異なる曲率の光線入射表面および光線発射表面または正曲面を順番に通過する。光線ビームの第２部分ビームが光線入射表面を通過して、サイド表面（第１サイド表面または第２サイド表面）へ伝送される。また、サイド表面（第１サイド表面または第２サイド表面）が少なくとも第２部分ビームの一部を反射して、光線発射表面を通過させる。そのため、発光装置の光強度および発射均一性を増大させるだけでなく、照度分布ならびに光線強度分布もまたサイド表面（第１サイド表面または第２サイド表面）を通して制御できる。それと同時に、グレアおよび二重影の発生もまた予防されて、発光装置がより良い照明効果を達成できる。また、この発明中、透光板のフラット部分がトレンチを有し、キャリア上の光線発射素子および電子素子が防水されて、発光装置の電気的品質を確保するものである。
【００２５】
この発明の上記した、および他の特徴ならびに利点をより理解できるように、図面を添えた幾つかの実施形態が以下の通り詳細に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
添付図面が含まれて、この発明をより理解するために提供され、かつ、この明細書の一部分を構成する。図面が発明の実施形態を説明するとともに、記述と併せて、発明の主体を説明するために供される。
【００２７】
【図１Ａ】この発明の実施形態にかかる発光装置を示す概略的な上面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのラインI−Iに沿った側面を示す概略的な側面図である。
【図１Ｃ】図１Ａに描かれた透光板を示す概略的な底面図である。
【図１Ｄ】この発明の別な実施形態にかかる発光装置を示す概略的な側面図である。
【図２Ａ】この発明の別な実施形態にかかる発光装置を示す概略的な側面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのラインII−IIに沿った側面を示す概略的な側面図である。
【図２Ｃ】図２Ａに描かれた透光板を示す概略的な底面図である。
【図３Ａ】この発明の実施形態にかかる光源モジュールを示す概略的な上面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのラインIII−IIIに沿った側面を示す概略的な側面図である。
【図３Ｃ】図３Ａに描かれた透光板を示す概略的な底面図である。
【図３Ｄ】図３Ａに描かれた光源モジュールの光線強度分布を示す概略説明図である。
【図４Ａ】この発明の別な実施形態にかかる光源モジュールを示す概略的な上面図である。
【図４Ｂ】図４ＡのラインIＶ−IＶに沿った側面を示す概略的な側面図である。
【図４Ｃ】図４Ａに描かれた透光板を示す概略的な底面図である。
【図４Ｄ】図４Ａに描かれた光源モジュールの光線強度分布を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１Ａは、この発明の実施形態に係る発光装置を示す概略的な上面図である。図１Ｂは、図１ＡのラインI−Iに沿った側面を示す概略的な側面図である。図１Ｃは、図１Ａに描かれた透光板を示す概略的な底面図である。図１Ａと図１Ｂと図１Ｃとにおいて、この実施形態中、発光装置１００がキャリア１１０と発光素子１２０と透光板１３０とを含む。
【００２９】
詳細には、発光素子１２０がキャリア１１０上に配置され、かつ電気接続される。この実施形態中、発光素子１２０が発光ダイオード（light emitting diode = LED）であるとともに、より具体的には、このＬＥＤが表面実装（surface mount device = ＳＭＤ）ＬＥＤである。
【００３０】
透光板１３０がキャリア１１０上に配置されるとともに、発光素子１２０をカバーする。また、透光板１３０は、フラット部分１３２と、フラット部分１３２に接続されるレンズ部分１３４とを含む。フラット部分１３２は、上表面１３２ａと、上表面１３２ａに相対する下表面１３２ｂと、下表面１３２ｂの周りに配置されるトレンチ１３２ｃとを有する。ここで、フラット部分１３２の下表面１３２ｂがキャリア１１０上に直接配置されるとともに、トレンチ１３２ｃが発光素子１２０の周りに円形に配置される。また、レンズ部分１３４は、光線入射表面１３４ａと、光線入射表面１３４ａに相対する光線発射表面１３４ｂと、第１サイド表面１３４ｃと、上表面１３２ａおよび光線発射表面１３４ｂに接続する第２サイド表面１３４ｄとを含む。光線入射表面１３４ａが光線発射表面１３４ｂ方向へ凹んでいる（concaving）湾曲面である。また、第１サイド表面１３４ｃが平坦で、かつ第２サイド表面１３４ｄが湾曲面である。
【００３１】
この実施形態中、発光素子１２０が光線ビームＬを発射するのに適している。更に、光線ビームＬの第１部分ビームＬ１が光線入射表面１３４ａを通過するとともに、光線発射表面１３４ｂから離れる。光線ビームＬの第２部分ビームＬ２が光線入射表面１３４ａを通過し、かつ第１サイド表面１３４ｃまたは第２サイド表面１３４ｄへ伝送される。第１サイド表面１３４ｃまたは第２サイド表面１３４ｄは、少なくとも光線ビームＬの第２部分ビームＬ２の一部を反射させて光線発射表面１３４ｂを通過させるのに適している。言い換えれば、第２部分ビームＬ２が光線発射表面１３４ｂを通じてレンズ部分１３４へ入った後、第２部分ビームＬ２の一部が第１サイド表面１３４ｃまたは第２サイド表面１３４ｄにより反射されるとともに、光線発射表面１３４ｂを通過する。しかし、第２部分ビームＬ２の他の部分は、屈折される（refracted）とともに、光線発射表面１３４ｂを通過する。第１サイド表面１３４ｃまたは第２サイド表面１３４ｄが光線ビームＬの第２部分ビームＬ２の一部を反射させて、第２部分ビームＬ２の一部の伝送経路を変化させる。従って、第１サイド表面１３４ｃまたは第２サイド表面１３４ｄにより反射された第２部分ビームＬ２の一部が集束されてレンズ部分１３４から離れる。
【００３２】
更に、この実施形態の透光板１３０のフラット部分１３２がトレンチ１３２ｃを含む。トレンチ１３２ｃが防水効果を達成するために防水ゲル層Ｇを充填されているため、発光素子１２０およびキャリア１１０上の電気素子が水により損傷されることを予防するとともに、発光装置１００の電気的品質を確保できる。
【００３３】
注意すべきは、この実施形態中、透光板１３０の材料がポリメチルメタクリレート（polymethyl methacrylate = PMMA）（アクリル板）であり、透明性を有していることである。また、透光板１３０は、接着剤を介してキャリア１１０上に接着できるけれども、この実施形態は、ここで限定されるものではない。別な実施形態中、透光板１３０は、またネジ止め（図示せず）あるいはロッキング（図示せず）を介してキャリア１１０上に配置することができる。
【００３４】
つまり、この実施形態中、発光素子１２０により発射される光線ビームＬの第１部分ビームＬ１が光線入射表面１３４ａおよび光線発射表面１３４ｂを順番に通過して外界へ伝送される。他方、光線ビームＬの第２部分ビームＬ２が光線入射表面１３４ａを通過し、かつ第１サイド表面１３４ｃまたは第２サイド表面１３４ｄへ伝送される。第１サイド表面１３４ｃまたは第２サイド表面１３４ｄは、少なくとも第２部分ビームＬ２の一部を反射して光線発射表面１３４ｂを通過させるとともに、外界へ伝送させるのに適している。このプロセス中、透光板１３０の光線発射表面１３４ｂの曲率および光線入射表面１３４ａの曲率は、異なっている。更に、第１サイド表面１３４ｃまたは第２サイド表面１３４ｄが第２部分ビームＬ２の一部を集束させる。従って、発光素子１２０により発射される光線ビームＬが透光板１３０の２光学効果を通して外界へ伝送される時、発光装置１００の発光効率および光線強度が向上されるだけでなく、その発光均一性も向上される。また、透光板１３０が更に発光素子１２０の照度分布を制御すると同時に、グレア（glares）および二重影（double visions  二つ以上に重複して見えること）の発生を防止するので、発光装置１００がより良い照明効果を獲得できる。
【００３５】
注意すべきは、この実施形態中、図１Ｄに図示したように、レンズ部分１３４“は、光線入射表面１３４ａと、正曲面（positive camber）１３４ｄ”と、上表面１３２ａに連接するサイド表面１３４ｅ’とを含むことである。ここで正曲面１３４ｄ”の曲率と光線入射表面１３４ａの曲率とは、実質的に異なっている。具体的には、この実施形態中の透光板１３０“のレンズ部分１３４“は、光学シミュレーション方法を利用して、正曲面１３４ｄ”および光線入射表面１３４ａの曲率を設計している。このため、発光素子１２０により発射される光線ビームＬが光線入射表面１３４ａおよび正曲面１３４ｄ”を通過するプロセス中、光線入射表面１３４ａおよび正曲面１３４ｄ”が実質的に異なる曲率を有するため、発光素子１２０の発光均一性が向上される。更に、透光板１３０“がサイド表面１３４ｅ’を含むため、発光装置１００”がサイド表面１３４ｅ’を通じて発光素子１２０の照度分布を制御するだけでなく、発光素子１２０の発光総量を増大させて、発光素子１２０の発光効率を向上させるとともに、発光装置１００”の発光輝度も向上させる。また、発光装置１００“のためにグレアおよび二重影の発生を防止するので、より良い照明効果を獲得する。
【００３６】
図２Ａは、この発明の別な実施形態にかかる発光装置を示す概略的な側面図である。図２Ｂは、図２ＡのラインII−IIに沿った側面を示す概略的な側面図である。図２Ｃは、図２Ａに描かれた透光板を示す概略的な底面図である。図２Ａと図２Ｂと図２Ｃとにおいて、この実施形態中、図２Ａ中の発光装置１００’は、図１Ａ中の発光装置１００に類似する。しかし、両者間の主要な差異は、図２Ａの発光装置１００’の透光板１３０’中、その透光部分１３４’が、光線入射表面１３４ａに相対する光線発射表面１３４ｂ’と、互いに対向するとともに上表面１３２ａに連接する第１サイド表面１３４ｅおよび第２サイド表面１３４ｄ’と、光線発射表面１３４ｂ’とを含む。ここで、第２サイド表面１３４ｄ’および第１サイド表面１３４ｅがそれぞれ平面であり、かつ光線入射表面１３４ａが光線発射表面１３４ｂ’に向かって凹む湾曲面である。
【００３７】
詳細には、上表面１３２ａに対する第１サイド表面１３４ｅおよび第２サイド表面１３４ｄ’の傾斜角が実質的に異なっている。言い換えれば、第１サイド表面１３４ｅの傾斜率と第２サイド表面１３４ｄ’の傾斜率とが異なっているが、この実施形態は、それに限定されるものではない。もちろん、図示しない別な実施形態中、第１サイド表面１３４ｅおよび第２サイド表面１３４ｄ’の傾斜率が同じであることもできる。この実施形態中、発光素子１２０が光線ビームＬを発射するのに適している。更に、光線ビームＬの第１部分ビームＬ１が光線入射表面１３４ａを通過するとともに、光線発射表面１３４ｂ’から離れる。光線ビームＬの第２部分ビームＬ２が光線入射表面１３４ａを通過し、かつ第１サイド表面１３４ｅまたは第２サイド表面１３４ｄ’へ伝送される。第１サイド表面１３４ｅまたは第２サイド表面１３４ｄ’が少なくとも光線ビームＬの第２部分ビームＬ２の一部を反射して、光線発射表面１３４ｂ’を通過する。
【００３８】
説明すべきことは、第１サイド表面１３４ｅおよび第２サイド表面１３４ｄ’の傾斜率が異なっていることである。また、第１サイド表面１３４ｅおよび第２サイド表面１３４ｄ’が光線ビームＬの第２部分ビームＬ２の一部を反射することに使用されて、第２部分ビームＬ２の一部の伝送経路を変化させる。その故に、第１サイド表面１３４ｅおよび第２サイド表面１３４ｄ’により反射される第２部分ビームＬ２の一部が集束する。更に、発光装置１００’が第１サイド表面１３４ｅおよび第２サイド表面１３４ｄ’を通じて発光素子１２０の照度分布を制御する。同時に、グレアおよび二重影の発生を防止するため、発光装置１００’がより良い照明効果を獲得する。
【００３９】
また、この実施形態中、レンズ部分１３４’が光学シミュレーション方法を利用して光線発射表面１３４ｂ’および光線入射表面１３４ａの曲率を設計する。そのため、発光素子１２０により発射される光線ビームＬが透光板１３０’の光線入射表面１３４ａおよび光線発射表面１３４ｂ’の２次光学効果を通過し、かつ外界へ伝送される時、発光素子１２０の発光総量が増大して、その発光効率を向上させるだけでなく、発光装置１００’の発光強度および光線均一性が向上でき、発光装置１００’のために、より良い照明効果を獲得する。
【００４０】
図３Ａは、この発明の実施形態にかかる光源モジュールを示す概略的な上面図である。図３Ｂは、図３ＡのラインIII−IIIに沿った側面を示す概略的な側面図である。図３Ｃは、図３Ａに描かれた透光板を示す概略的な底面図である。図３Ｄは、図３Ａに描かれた光源モジュールの光線強度分布を示す概略説明図である。図３Ａと図３Ｂと図３Ｃとにおいて、この実施形態中、光源モジュール２００がキャリア２１０と多数の発光素子２２０と透光板２３０とを含む。
【００４１】
詳細には、発光素子２２０がキャリア２１０上に配置され、かつ電気接続される。特に、この実施形態中、発光素子２２０が８×６領域アレイ様式でキャリア２１０上に配列される。また、発光素子２２０は、多数のＳＭＤ ＬＥＤｓである。
【００４２】
透光板２３０がキャリア２１０上に配置される。また、透光板２３０は、フラット部分２３２と、フラット部分２３２に連接する多数のレンズ部分２３４とを含む。フラット部分２３２は、上表面２３２ａと、上表面２３２ａに相対する下表面２３２ｂと、下表面２３２ｂの周りに配置されるトレンチ２３２ｃとを含む。ここで、フラット部分２３２の下表面２３２ｂがキャリア２１０上に直接配置されるとともに、トレンチ２３２ｃが発光素子２２０の周りに環状に配置される。レンズ部分２３４がそれぞれ発光素子２２０をカバーする。即ち、レンズ部分２３４もまた８×６領域アレイ様式で配列される。より具体的には、全てのレンズ部分２３４が、光線入射表面２３４ａと、光線入射表面２３４ａに相対する光線発射表面２３４ｂと、第１サイド表面２３４ｃと、上表面２３２ａに連接する第２サイド表面２３４ｄとを有する。ここで、第１サイド表面２３４ｃおよび第２サイド表面２３４ｄは、それぞれ平面ならびに湾曲表面である。光線入射表面２３４ａは、光線発射表面２３４ｂに向かって凹む湾曲面である。
【００４３】
この実施形態中、各発光素子２２０は、光線ビームＬ’を発射するのに適している。また、光線ビームＬ’の第１部分ビームＬ１’が光線入射表面２３４ａを通過し、かつ光線発射表面２３４ｂから離れる。光線ビームＬ’の第２部分ビームＬ２’が光線入射表面２３４ａを通過するとともに、第１サイド表面２３４ｃまたは第２サイド表面２３４ｄへ伝送される。第１サイド表面２３４ｃまたは第２サイド表面２３４ｄは、少なくとも第２部分ビームＬ２’の一部を反射するのに適しており、光線発射表面２３４ｂを通過させる。言い換えれば、第２部分ビームＬ２’が光線入射表面２３４ａを通してレンズ部分２３４に入り、第２部分ビームＬ２’の一部が第１サイド表面２３４ｃまたは第２サイド表面２３４ｄにより反射されて、光線発射表面２３４ｂを通過する。他方、第２部分ビームＬ２’の他の一部が屈折される。第１サイド表面２３４ｃまたは第２サイド表面２３４ｄが第２部分ビームＬ２’の一部を反射して、第２部分ビームＬ２’の一部の伝送経路を変える。そのため、第１サイド表面２３４ｃまたは第２サイド表面２３４ｄにより反射された第２部分ビームＬ２’の一部が集束する。
【００４４】
とりわけ、透光板２３０の各レンズ部分２３４が第１サイド表面２３４ｃと第２サイド表面２３４ｄとを含むので、光源モジュール２００は、第１サイド表面２３４ｃおよび第２サイド表面２３４ｄを介して、発光素子２２０の照度分布ならびに光線強度分布（図３Ｄを参照）を制御できるだけでなく、発光素子２２０の発光総量を増大させて、発光素子２２０の発光効率を向上させるとともに、光源モジュール２００の発光輝度を向上させる。更に、グレアおよび二重影の発生が光源モジュール２００のために防止されて、より均一な平面光源を獲得し、より良好な照明効果を達成する。また、この実施形態の透光板２３０のフラット部分２３２がトレンチ２３２ｃを含む。トレンチ２３２ｃが防水効果を達成するために防水ゲル層Ｇ’を充填され、発光素子２２０およびキャリア２１０上の電気素子が水によるダメージを回避できるとともに、光源モジュール２００の電気的品質を確保できる。
【００４５】
注意すべきは、この実施形態中、透光板２３０の材料がＰＭＭＡであり、透明性を備えることである。また、透光板２３０が接着剤を介してキャリア２１０に接着できるが、この発明は、それに限定されない。他の実施形態中、透光板２３０は、ネジ締め（図示せず）またはロッキング（図示せず）を介してキャリア２１０上に配置できる。更に、説明すべきことは、この発明が発光素子２２０の数量および配列を制限しないことである。発光素子２２０は、ここで具体的には８×６領域アレイ様式でキャリア２１０上に配列されるけれども、別な実施形態中、発光素子２２０の数量および配列様式は、必要に基づいて決定できる。即ち、発光素子２２０の数量は、増大または減少するとともに、配列様式は、平面光源の輝度および光線強度分布を変化するように変更することができる。上記した方法は、この発明の技術的提案の一部であり、この発明の保護範囲から離脱するものではない。
【００４６】
つまり、この実施形態中、それぞれ発光素子２２０により発射される光線ビームＬ’の第１部分ビームＬ１’が順番に光線入射表面２３４ａおよび光線発射表面２３４ｂを通過して、外界へ伝送される。他方、光線ビームＬ’の第２部分ビームＬ２’が光線入射表面２３４ａを通過し、かつ第１サイド表面２３４ｃまたは第２サイド表面２３４ｄへ伝送される。第１サイド表面２３４ｃまたは第２サイド表面２３４ｄは、少なくとも第２部分ビームＬ２’の一部を反射するのに適しており、光線発射表面２３４ｂを通過して、外界へ伝送される。このプロセス中、光線発射表面２３４ｂの曲率および光線入射表面２３４ａの曲率が異なっている。また、第１サイド表面２３４ｃまたは第２サイド表面２３４ｄが第２部分ビームＬ２’の一部を集束させる。従って、発光素子２２０によりそれぞれ発射される光線ビームＬ’が透光板２３０の２次光学効果を介して外界へ伝送される時、光源モジュール２００の発光効率および光線強度が向上されるだけでなく、光源モジュール２００の発光均一性もまた向上される。また、透光板２３０が更に発光素子２２０の輝度分布ならびに光線強度分布を制御すると同時に、グレアおよび二重影を防止するので、光源モジュール２００がより良い照明効果を獲得できる。
【００４７】
図４Ａは、この発明の別な実施形態にかかる光源モジュールを示す概略的な上面図である。図４Ｂは、図４ＡのラインIＶ−IＶに沿った側面を示す概略的な側面図である。図４Ｃは、図４Ａに描かれた透光板を示す概略的な底面図である。図４Ｄは、図４Ａに描かれた光源モジュールの光線強度分布を示す概略説明図である。図４Ａと図４Ｂと図４Ｃとにおいて、この実施形態中、図４Ａ中の光源モジュール２００’は、図２Ａ中の光源モジュール２００に類似している。しかし、両者間の主要な差異は、図４Ａ中の光源モジュール２００’の透光板２３０’において、そのレンズ部分２３４’は、光線入射表面２３４ａに相対する光線発射表面２３４ｂ’と、互いに対向するとともに上表面２３２ａおよび光線発射表面２３４ｂ’に連接する第１サイド表面２３４ｅならびに第２サイド表面２４３ｄ’とを含む。ここで、第１サイド表面２３４ｅおよび第２サイド表面２４３ｄ’は、ともに平面であるとともに、光線入射表面２３４ａは、光線発射表面２３４ｂ’に向かって凹む湾曲面である。
【００４８】
より詳細には、上表面２３２ａに相対する第１サイド表面２３４ｅおよび第２サイド表面２４３ｄ’の傾斜角が実質的に異なることである。言い換えれば、第１サイド表面２３４ｅの傾斜率(slope)および第２サイド表面２４３ｄ’の傾斜率が異なることであるが、この実施形態は、それに限定されない。もちろん、別な実施形態中、第１サイド表面２３４ｅの傾斜率および第２サイド表面２４３ｄ’の傾斜率は、同一であることもできる。この実施形態中、各発光素子２２０が光線ビームＬ’を発射するのに適している。また、光線ビームＬ’の第１部分ビームＬ１’が光線入射表面２３４ａを通過して、光線発射表面２３４ｂ’から離れる。光線ビームＬ’の第２部分ビームＬ２’が光線入射表面２３４ａを通過するとともに、第１サイド表面２３４ｅまたは第２サイド表面２４３ｄ’へ伝送される。第１サイド表面２３４ｅまたは第２サイド表面２４３ｄ’は、第２部分ビームＬ２’の少なくとも一部を反射して、光線発射表面２３４ｂ’を通過させる。
【００４９】
第１サイド表面２３４ｅおよび第２サイド表面２４３ｄ’の傾斜率が異なる。また、第１サイド表面２３４ｅおよび第２サイド表面２４３ｄ’は、光線ビームＬ’中の第２部分ビームＬ２’の一部を反射するために使用され、第２部分ビームＬ２’の一部の伝送経路を変化させる。そのため、第１サイド表面２３４ｅおよび第２サイド表面２４３ｄ’により反射された第２部分ビームＬ２’の一部が集束される。また、光源モジュール２００’が、第１サイド表面２３４ｅおよび第２サイド表面２４３ｄ’を介して、発光素子２２０の照度分布ならびに光線強度分布（図４Ｄを参照）を制御できる。同時に、グレアおよび二重影も防止されるため、光源モジュール２００’がより均一な平面光源を獲得して、より良い照明効果を達成する。
【００５０】
その他、この実施形態中、レンズ部分２３４’が光学シミュレーション方法を利用して光線発射表面２３４ｂ’および光線入射表面２３４ａの曲率を設計する。従って、発光素子２２０により発射される光線ビームＬ’が、透光板２３０’の光線入射表面２３４ａおよび光線発射表面２３４ｂ’の２次光学効果を通過するとともに、外界へ伝送される時、発光素子２２０の光線発射総量が増大されて、その発光効率を向上させるだけでなく、光源モジュール２００’の光線発射強度および光線均一性もまた向上されて、光源モジュール２００’がより良い照明効果を獲得する。
【００５１】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【符号の説明】
【００５２】
１００，１００’，１００“  発光装置
１１０，２１０  キャリア
１２０，２２０  発光素子
１３０，１３０’，１３０“，２３０，２３０’  透光板
１３２，２３２  フラット部分
１３２ａ，２３２ａ  上表面
１３２ｂ，２３２ｂ  下表面
１３２ｃ，２３２ｃ  トレンチ
１３４，１３４’，２３４，２３４’  レンズ部分
１３４ａ，２３４ａ  光線入射表面
１３４ｄ“    正曲面
１３４ｂ，１３４ｂ’，２３４ｂ，２３４ｂ’  光線発射表面
１３４ｅ’  サイド面
１３４ｃ，１３４ｅ，２３４ｃ，２３４ｄ’  第１サイド表面
１３４ｄ，１３４ｄ’，２３４ｄ，２３４ｄ’  第２サイド表面
２００，２００’  光源モジュール
Ｇ，Ｇ’  （防水）ゲル層
Ｌ，Ｌ’  光線ビーム
Ｌ１，Ｌ１’  第１部分ビーム
Ｌ２，Ｌ２’  第２部分ビーム
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【外国語明細書】
2010192892000001.pdf