(57)【要約】【課題】  発光素子と光検出素子とを一体化して構成した場合にも、光検出素子が所定の発光素子からの放射光を精度よく検出することができる発光モジュールを提供すること。【解決手段】  基板の上に発光素子が配置されてなる発光モジュールであって、前記発光モジュールに、前記発光素子からの光を受光する光検出素子と、前記光検出素子の周囲において該光検出素子を取り囲むように形成された遮光部材とが設けられたものである。この遮光部材は、前記発光素子からの放射光が通過可能な開口が設けられていることを特徴とする。また、遮光部材が、発光モジュールに、前記発光素子からの光を受光する光検出素子と、前記光検出素子及び前記発光素子を取り囲むように形成された遮光部材とが設けられ他ものからなる場合は、遮光部材に、前記発光素子からの放射光が当該発光モジュールの外部に通過可能な開口が設けられていることを特徴とする。【選択図】    図２
2011108925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に発光素子が配置されてなる発光モジュールであって、
前記発光モジュールに、前記発光素子からの光を受光する光検出素子と、前記光検出素子の周囲において該光検出素子を取り囲むように形成された遮光部材とが設けられ、
前記遮光部材は、前記発光素子からの放射光が通過可能な開口が設けられている
ことを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
基板の上に発光素子が配置されてなる発光モジュールであって、
前記発光モジュールに、前記発光素子からの光を受光する光検出素子と、前記光検出素子及び前記発光素子を取り囲むように形成された遮光部材とが設けられ、
前記遮光部材に、前記発光素子からの放射光が当該発光モジュールの外部に通過可能な開口が設けられている
ことを特徴とする発光モジュール。
【請求項３】
基板の上に発光素子が配置されてなる発光モジュールであって、
前記基板には深さ方向に伸びる有底穴が設けられ、該有底穴の内部に、前記発光素子及び、当該発光素子からの光を受光する光検出素子が配置され、
前記有底穴の開口を塞ぐ遮光部材が設けられてなり、
前記遮光部材に、前記発光素子からの放射光が通過可能な開口が設けられている
ことを特徴とする発光モジュール。
【請求項４】
前記発光素子が透光性レンズ体の内部に配置されてなり、
前記透光性レンズ体の頂部が、前記遮光部材の開口から突出している
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の発光モジュール。
【請求項５】
基板の上に発光素子が配置されてなる発光モジュールであって、
前記発光モジュールに、前記発光素子からの光を受光する光検出素子と、前記光検出素子の周囲において、該光検出素子を取り囲むように形成された遮光部材とが設けられ、
前記遮光部材は、前記光検出素子を樹脂部材に埋設し、該樹脂部材上に前記発光素子からの放射光が通過可能な開口を設けて形成した遮光性の膜からなる
ことを特徴とする発光モジュール。
【請求項６】
前記樹脂部材に、前記発光素子が埋設されている
ことを特徴とする請求項５に記載の発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；発光ダイオード）等の発光素子を備えた発光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多数の発光素子、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を基板上に並べて配置した紫外線照射装置が特許文献１に開示され、大面積の基板にＬＥＤ素子を敷き詰めて構成した光源用の発光モジュールが開示されている。
【０００３】
図１４に、ＬＥＤが基板上に並べて配列された発光モジュール及び光照射装置の概念図を示す。図１４（ａ）は光源部分を正面から見た説明図、（ｂ）は横方向から見た説明用図である。
この光照射装置おいて、発光モジュール９１には多数のＬＥＤ９１ａが配置されて構成されており、基板９２上にＬＥＤ９１ａが敷き詰められるように配置されている。光照射装置には、ＬＥＤ９１ａの各々に対してＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源装置（不図示）が具備されており、ワークＷの形状や照射すべき領域に合わせて、点灯領域が選択、指定されて、電源装置よりＬＥＤ９１ａの個々に対して電力が供給される。
ここでのワークＷは、例えば液晶パネル基板である。この場合、２枚のガラス基板９３の間にシール剤９４が所定の画枠に沿って矩形形状に形成され、その画枠内に液晶が充填されて構成されている。ガラス基板９３に挟まれたシール剤９４の矩形形状に対応した位置にあるＬＥＤ９１ａにのみ電力が供給され、これが点灯することで、シール剤９４が照射され、硬化する。
【０００４】
このような光照射装置によれば、ワーク毎に照射する領域が異なる場合でも、発光モジュール９１は点灯すべきＬＥＤ９１ａを選択することができるので、照射エリアを切り換えることができ、消費エネルギーを抑え、効率よく処理を行うことができる。
【０００５】
ところで、基板上に単にＬＥＤ素子を並べて配置した発光モジュールでは、個々のＬＥＤ素子の照度のばらつきや、劣化特性のばらつきに起因し、照射領域において、均一な光照射を実現できないことがある。このようなばらつきは、ＬＥＤの製造工程における素子の膜質（膜厚、組成）や成膜条件（温度分布、昇温速度）といった作製上のパラメータに由来して生じるため、ウエハ全面において条件を一致させることが困難であるからである。従って、同一のウエハから製作されたＬＥＤ素子においても不可避に、特性にばらつきが発生してしまう。
【０００６】
特許文献１記載の技術では、このようなＬＥＤ素子の寿命特性に由来する問題を解決するため、図１５に示すように、発光モジュール９１の下に照度計９５を配置し、この照度計９５をＬＥＤ（不図示）の直下に順次位置付け、照度を定期的に測定することで、各ＬＥＤの測定照度が適正な照度にあるか否かチェックしている。
しかしながら、このような方法では、ワークの処理中に照度を検出することができないことはもちろん、１個ずつＬＥＤの照度を検出するため、時間的ロスが大きく、作業効率が悪いという問題がある。
【０００７】
そこで、このような問題を解決するため、照度計あるいはそれに代わる光検出素子を、ＬＥＤ素子の近傍、例えばＬＥＤ基板上に配置し、ＬＥＤ素子と光検出素子とを一体化して発光モジュールを構成すれば、１つの照度計を移動するよりもはるかに時間的にロスが少なく、ＬＥＤ素子からの光量を検出することが可能できるようになる。しかも、ワークに対して光を照射すること同時にＬＥＤ素子からの光量を検出することができ、ワークの処理と同時にフィードバック制御することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２３５６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、このような発光素子と光検出素子とを一体にして発光モジュールを構成しようとすると、次のような不具合が生じる。
発光モジュールと対向する位置には、ＬＥＤからの光が照射されるワークが配置されるが、ワークに光を照射した際、ワークに入射した光の一部が発光モジュールに向けて反射されることがある。この戻り光が光検出素子に入射することがあり、光検出素子はＬＥＤ素子の放射光を正確に検出することができなくなる。
また、多数のＬＥＤが同一面内に配置された発光モジュールの場合、本来検出すべきでない他のＬＥＤ素子からの放射光が光検出素子に入射することは避けられない。特に、ＬＥＤ素子から放射される光の波長域が同じである場合、特定のＬＥＤ素子から放射された光のみを検出することは困難である。
【００１０】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、発光素子と光検出素子とを一体化して構成した場合にも、光検出素子が所定の発光素子からの放射光を精度よく検出することができる発光モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、本発明に係る発光モジュールは、発光素子と光検出素子とを同一の発光モジュール内に備えた構成として、ワークの処理中においても、光検出素子が特定の発光素子からの放射光を検出できると共に、ワークからの反射光や、検出予定でない他の発光素子からの放射光による外乱光を遮光することができる手段を備えるものであり、そのために以下の構成を備える。
（１）
基板の上に発光素子が配置されてなる発光モジュールであって、
前記発光モジュールに、前記発光素子からの光を受光する光検出素子と、前記光検出素子の周囲において該光検出素子を取り囲むように形成された遮光部材とが設けられ、
前記遮光部材は、前記発光素子からの放射光が通過可能な開口が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
（２）
また、基板の上に発光素子が配置されてなる発光モジュールであって、
前記発光モジュールに、前記発光素子からの光を受光する光検出素子と、前記光検出素子及び前記発光素子を取り囲むように形成された遮光部材とが設けられ、
前記遮光部材に、前記発光素子からの放射光が当該発光モジュールの外部に通過可能な開口が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
（３）
また、基板の上に発光素子が配置されてなる発光モジュールであって、
前記基板には深さ方向に伸びる有底穴が設けられ、該有底穴の内部に、前記発光素子及び、当該発光素子からの光を受光する光検出素子が配置され、
前記有底穴の開口を塞ぐ遮光部材が設けられてなり、
前記遮光部材に、前記発光素子からの放射光が通過可能な開口が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
（４）
また、上記第３又は第４の発明に係る発光モジュールであって、
前記発光素子が透光性レンズ体の内部に配置されてなり、
前記透光性レンズ体の頂部が、前記遮光部材の開口から突出していることを特徴とする。
【００１５】
また、基板の上に発光素子が配置されてなる発光モジュールであって、
前記発光モジュールに、前記発光素子からの光を受光する光検出素子と、前記光検出素子の周囲において、該光検出素子を取り囲むように形成された遮光部材とが設けられ、
前記遮光部材は、前記光検出素子を樹脂部材に埋設し、該樹脂部材上に前記発光素子からの放射光が通過可能な開口を設けて形成した遮光性の膜からなる
ことを特徴とする。
【００１６】
また、前記樹脂部材に、前記発光素子が埋設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる発光モジュールによれば、光検出素子の周囲に、外乱光を遮光する遮光部材が設けられているため、所定の発光素子からの放射光のみを検出することができ精度よく光量を検出することができる。
【００１８】
また、本願第２の発明の係る発光モジュールによれば、遮光部材が光検出素子および光検出素子の両方を収容するものであるため、当該発光モジュールの近傍に、他の同一波長域の光を放射する発光素子が配置される場合でも、確実に他の発光素子からの放射光を遮光することができるようになる。
【００１９】
また、本願第３の発明の係る発光モジュールによれば、基板の一部により遮光部材を構成することができるため、部品点数が少なく生産性に富む発光モジュールとすることができる。
【００２０】
また、本願第４の発明の係る発光モジュールによれば、発光素子がレンズ体の内部に配置されているため、レンズ体が導光体として機能し、放射光を所望の方向に制御して放射することができる。
【００２１】
また、本願第５の発明の係る発光モジュールによれば、・・・できる。
【００２２】
また、本願第６の発明の係る発光モジュールによれば、発光素子からの放射光の光量が僅かなものであっても、樹脂部材が導光体として機能することで、光検出素子が確実に受光でき、光量を検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態にかかる光照射装置の構成を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態にかかる光照射装置及び発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図１２】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図１３】本発明の他の実施形態にかかる発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図１４】従来技術に係る光照射装置及び発光モジュールの構成を説明する説明図である。
【図１５】従来技術に係る光源の照度測定方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（実施形態１）
図１〜図２を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の発光モジュールを使用した光照射装置の構造を説明する図であり、（ａ）は光源部を構成する発光モジュールを正面から見た図、（ｂ）は横断面図である。
図２は、図１中の発光モジュールの一部を拡大して示す説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は横断面図である。図２では、説明を容易にするため、発光モジュールの１つの発光素子を取出して図示し、（ｂ）では基板を下側、発光素子を上側として図示する。この発光素子における中心光線の進行方向は、同図においてＺ方向と一致する。
【００２５】
図１において、光照射装置の光源部を構成する発光モジュール１０の下には、光を照射すべきワークＷが配置されている。また、図１において符号Ｓは発光モジュール１０を保持するステージである。
発光モジュール１０は、不図示の配線パターンが形成されたガラスエポキシ樹脂などの絶縁性材料よりなる基板１１上に、ほぼ同一波長域の光を放射する発光素子２０が多数配置されて構成されたものであり、複数の発光素子２０の各々には、その近傍に光検出素子２１がそれぞれ配置されている。なお、ここで言う同一波長の光とは各発光素子２０からの放射光が混合されることで互いに光を補うことができる程度であれば、ばらつきを有するものであっても構わないものであり、スペクトル分布が完全に一致することを意味するものではない。
発光素子２０は、例えばＬＥＤである。
光検出素子２１は、例えばシリコン、化合物半導体により形成されたフォトダイオードであり、発光素子２０が放射する光の波長に合わせて薄膜の材質や膜厚等の構成が選択されたものである。例えば、発光素子２０が波長３５０〜４５０ｎｍの光を放射する場合には、光検出素子２１は波長３３０〜4７０ｎｍの範囲に感度を有するものが好ましい。各光検出素子２１は光を検出すると電流値に変換し、光照射装置に設けられた制御部（不図示）に送信する。制御部においては、各発光素子２０から放射される光量が所定の値となるよう、フィードバック制御を行う。
基板１１には、個々の光検出素子２１の周囲に、各光検出素子２１を取り囲むように形成された略箱状の遮光部材３０が、光検出素子２１毎に具備されている。この遮光部材３０は、発光素子２０が放射する光の波長域の光に対して、反射もしくは吸収特性を備えた材質により構成されており、すなわち、遮光性を備えたものである。遮光部材３０における発光素子２０側の一面には、この発光素子２０からの放射光が通過可能な開口３０１が形成されている。
【００２６】
このような遮光部材によれば、発光モジュールの対面方向からの光を遮光することができ、仮に、発光素子の放射光がワークの表面で反射された場合にも、その反射光が光検出素子に入射することがなく、確実に特定の発光素子からの放射光の光量を検出することができる。
また、この実施形態のように、同一波長域の光を放射する発光素子が同じ面内に多数具備された発光モジュールであっても、遮光部材には特定の発光素子側にのみ開口が形成されたものであるため、他の発光素子からの放射光を遮光することができる。
【００２７】
従って、光照射装置の駆動中、ワークに光を照射すると同時に、光検出素子により光量を検出することができることはもちろん、光量検出時に光検出素子に外乱光が入射することが抑制されるので、特定の発光素子による放射光のみが検出され、高い精度でフィードバック制御することができるようになる。
【００２８】
なお、上記遮光部材に関して適宜変更が可能であることは言うまでもない。遮光部材が箱状の部材である場合、発光素子側に形成される開口は、図２で示すように発光素子側の一面において壁部が全く形成されていない状態でも良いし、当該壁部の一部にのみ開口が形成されたものであってもよい。
なお、壁部の一部にのみ開口が形成された場合、図２で示すように光検出素子の中心（ＯＰＤ）と発光素子２０左右方向の端部を結ぶ仮想線Ａに沿うように開口３０１を設けると、特定の発光素子２０から入射可能な光を過不足なく受光することができて好適である。
【００２９】
（実施形態２）
図３は、本発明の他の実施形態を説明する発光モジュールの要部を拡大して示す断面図である。図３に示す発光モジュールが備える構成要素のうち、図１〜図２に示す発光モジュールが備える構成要素と同様のものについては、同じ符号を付し、詳細説明を省略する。
この実施形態に係る発光素子２０、光検出素子２１及び遮光部材３０に係る構成については上記実施形態１と同様であり、すなわち、光検出素子２１には、外乱光が遮光部材３０により遮光され、検出する予定の発光素子２０（以下、「特定の発光素子」ともいう。）から放射された光が通過可能な構成を備えている。従って、上記実施形態と同様に、光検出素子２１は、特定の発光素子２０以外からの光、すなわち外乱光からの影響を受けることなく、確実に特定の発光素子２０からの光を検出できるという効果を備えている。
【００３０】
更に、本実施形態に係る発光モジュール１０によれば、発光素子２０及び光検出素子２１は、発光素子２０からの放射光が透過可能な樹脂部材２２の内部に埋設されている。この樹脂部材２２は、例えば、透明アクリル（ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート）樹脂およびポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などである。このように光検出素子２１および発光素子２０のいずれもが、同一かつ透光性の樹脂部材２３に埋設された構造であるため、樹脂部材２３が導光体として機能し、発光素子２０からの放射が弱い光であっても確実に光検出素子２１に入射されるようになる。
なお、このような発光モジュール１０において、複数の光検出素子２１を用いる場合は、透明な樹脂部材２３を光検出素子２１とその検出対象である発光素子毎に独立して形成し、空間的に分離して設けることが望ましい。
【００３１】
（実施形態３）
更に、本発明の他の実施形態について説明する。図４は、本発明にかかる他の実施形態を説明する光照射装置の説明図であり（ａ）正面図および（ｂ）発光素子および光検出素子を通過する線分で切断した断面図である。また、図５はこの光照射装置における発光モジュールを取り出して説明する（ａ）正面図、（ｂ）横断面図である。なお図４、図５に示す光照射装置または発光モジュールが備える構成要素のうち、図１〜図３に示す光照射装置または発光モジュールが備える構成要素と同様のものについては、同じ符号を付し、詳細説明を省略する。
図４に示す光照射装置において、複数の発光モジュール１０がステージＳに固定されて取り付けられることにより面状の光源部を構成している。
発光モジュール１０における基板１１には、発光素子２０および光検出素子２１が１個ずつ配置されており、光検出素子２１の各々は、この光検出素子２１が検出する予定の発光素子２０と共に、それぞれ遮光部材３１によって覆われている。
この遮光部材３１は、基板１１の周縁部において基板１１上に突出するよう形成された側壁面３１１と、発光素子２０から出射される光の中心光線（Ｌ）の進行方向側（Ｚ方向）に配置された遮光部３１２とを備えて構成されており、遮光部３１２における発光素子２０の直上には、発光素子２０から放射された光が発光モジュール１０の外部に出射できるよう、かかる放射光が通過可能な開口３１０が形成されている。
【００３２】
従って、光検出素子２１は、外乱光の影響を受けることなく、検出する予定の発光素子２０からの光のみを受光することができ、確実に特定の発光素子２０からの光を検出できる。
なお、このような発光モジュールにおいては、遮光部材３１の内面が光反射性を備えている場合には、発光素子２０から出た光が遮光部材３１の内部で反射が繰り返されるため、発光素子２０からの放射光がわずかなものであっても、光検出素子２１に入射する確率が高まり、検出精度を向上させることができる。よって、フィードバック制御する際、精度を向上することができるようになる。
また、このよう発光素子２０と光検出素子２１の両方とが遮光部材３１によって覆われる場合には、発光素子２０から放射された光のうち、利用可能な光は遮光部材３１に阻害されることなく出射されるが、ワークに対して角度成分が大きく利用できない光は、遮光部材３１の内部に入射して外部に放射されないようになる。よって、迷光を防止できるという効果がある。
【００３３】
（実施形態４）
図６は、更に異なる実施形態であり、同図は発光モジュールの正面図である。この実施形態４は、上記実施形態３のものに類似するものであり、先に説明した構成要素と同様の構成要素については図１〜図５で用いた符号と同じ符号を付して詳細説明を省略する。
発光素子２０は透光性樹脂からなるレンズ体２３にモールドされており、一体的に構成されたものである。レンズ体２３は、例えば、形状としては、全体は略円柱状であり、頂部においては例えば球面状に形成されている。また材質は、屈折率が１．４以上の材料よりなるものが好適であり、具体的には、透明アクリル（ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート）樹脂およびポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などを好適に用いることができる。また、樹脂のほかにも石英等のガラス材を用いることも可能である。ガラス材を使用する場合は、予めこれをレンズ形状に成形しておき、発光素子を樹脂で封止したのち、かかるレンズをかぶせる構成とすればよい。
このような屈折率が１．４以上の材質を用いたレンズ体２３によれば、表面において空気層との屈折率の違いで境界反射を生じ、レンズ体２３の胴部において反射が繰り返され、頂部に向かって効率よく光を導くことができる。
【００３４】
遮光部材３１は、基板１１周縁部において基板１１上に突出するよう形成された側壁面３１１と、発光素子２０から出射される光の中心光線（Ｌ）の進行方向側（Ｚ方向）に配置された遮光部３１２とを備えたものであり、遮光部３１２には開口３１０が形成されている。レンズ体２３の頂部２３Ａは、この開口３１０よりも突出するよう配置されており、発光素子２０から放射された光は遮光部材３１に阻害されることなく、効率よく出射することができる。
従って、特定の発光素子２０以外からもたらされる外乱光については、光検出素子２１の全体が遮光部材３１で覆われているため、光検出素子２１に入射することがなく、発光素子２０の光量を精度よく検出することができる。
【００３５】
なお、光検出素子２１は、例えば、発光素子２０から横方向に放射されて、レンズ体２３の胴部より漏れ出た光を検出するが、レンズの効果により遮光部材３１内部に漏れ出る光が少なくなる可能性がある。このような場合、遮光部材３２の内面に反射性を具備させることが好ましい。仮に、レンズ体２３からの漏れ光が僅かなものであっても、遮光部材３１の内部で反射が繰り返されることで、最終的に光検出素子２１に光が入射されるようになる。
【００３６】
（実施形態５）
図７は、更に他の実施形態を説明する（ａ）発光モジュールの正面図、（ｂ）（ａ）におけるＭ−Ｍ矢視断面図であり、同図においては発光モジュールを２つ並べた例で示している。この実施形態の説明においては、光照射装置の全体構成は図示を省略している。
図７において、基板１１Ａ，１１Ｂは、発光素子２０Ａ，２０Ｂ及び光検出素子２１Ａ，２１Ｂよりも厚みが大きく、中央部分に発光素子２０Ａ，２０Ｂ及び光検出素子２１Ａ，２１Ｂを収容可能な有底穴１１０Ａ，１１０Ｂが形成されている。
同図に示すように、発光モジュール１０における発光素子２０Ａ及び光検出素子２１Ａは、この有底穴１１０Ａの底面部分に配置されており基板１１Ａの縁部１１１Ａが遮光用の側壁面として機能し、光検出素子２１Ａには同じ空間に配置された特定の発光素子２０Ａからの放射光のみが入射することができるが、隣接する発光素子２０Ｂの光が入射できないようになっている。また、これと隣接する光照射モジュール１０Ｂにおいても同様に、基板１１Ｂに有底穴１１０Ｂが形成されることにより縁部１１１Ｂが遮光用の側壁面として機能し、光検出素子２１Ｂには同じ空間に配置された特定の発光素子２０Ｂからの放射光のみが入射することができて隣接する発光素子２０Ａの光が入射できないようになっている。
また更に、光検出素子２１Ａ，２１Ｂの各々上部には、それぞれ基板縁部１１１Ａ，１１１Ｂの上面部分と連続的に形成された遮光部材３１２Ａ，３１２Ｂが設けられており、対面方向からの光を遮光できるようになっている。なおこの遮光部材３１２Ａ，３１２Ｂは、発光素子２０から放射された光が発光モジュール１０の外部に出射できるよう、放射光が通過可能な開口を備えている。
【００３７】
このような発光モジュール１０Ａ，１０Ｂによれば、光検出素子２１Ａ，２１Ｂは、それぞれ特定の発光素子２０Ａ，２０Ｂからの放射光のみが受光可能であるが、基板の縁部１１１Ａ，１１１Ｂ及び遮光部材３１２Ａ，３１２Ｂによって、外乱光が入射することができないため、特定の発光素子２０Ａ，２０Ｂからの光量を精度よく検出することができる。
なお、このような本実施形態に係る発光モジュール１０Ａ，１０Ｂによれば、基板１１Ａ，１１Ｂにより遮光部材の一部機能が具備されるため、部品点数が少なくて済むようになる。
【００３８】
なお、この実施形態５の発光モジュールにおいても、発光素子を透明樹脂よりなるレンズ体でモールドした形態としてもよく、また発光素子と光検出素子とを同一の透光性樹脂部材でモールドしてもよい。適宜変更が可能であることは言うまでもない。
【００３９】
以上、図１〜図７で説明した実施形態においてはいずれも、１つの発光素子に１つの光検出素子を対応させ、配置した発光モジュールであった。本発明は、このような１対１という対応以外にも、複数の特定の発光素子からの放射光を１つの光検出素子で検出し、フィードバック制御する構成として適用することも可能である。
以下、このような例について説明する。
【００４０】
（実施形態６）
図８は、他の実施形態を説明する発光モジュールの（ａ）正面図、（ｂ）（ａ）におけるＭ−Ｍ矢視断面図である。なお図８では発光モジュール１０Ａ，１０Ｂを２つ並べて図示し、図７で説明した構成要件と同じものについては同じ符号を用いて説明し、詳細説明については省略する。
基板１１Ａ，１１Ｂには、それぞれ４つの発光素子２０Ａ，２０Ｂが等間隔に離間して配置されており、その中心部分に１つの光検出素子２１Ａ，２１Ｂが配置されている。
発光モジュール１０Ａにおいては、４個の発光素子２０Ａからの光量を代表して１個の光検出素子２１Ａで検出する。また、隣接する発光モジュール１０Ｂにおいてもまた、４個の発光素子２０Ｂの光を１個の光検出素子２１Ｂにより検出する。
光検出素子２１Ａ，２１Ｂの各々周囲には、基板１１Ａ，１１ＢからＺ方向に突設するように遮光部材３２Ａ，３２Ｂ設けられている。この遮光部材３２Ａ，３２Ｂは、４本の支柱３２１Ａ，３２１Ｂとこれにより支持された板状の遮光部３２２Ａ，３２２Ｂとにより構成されている。
【００４１】
各光検出素子２１Ａ，２１Ｂには、それぞれ近接した位置にある発光素子２０Ａ，２０Ｂからの光が、それぞれ支柱３２１Ａ，３２１Ｂの間を通過して入射する。
この例においては、発光モジュール１０Ａと、これに隣接する発光モジュール１０Ｂとは、両者の境界線を軸として、発光素子２０Ａ，２０Ｂが対称となるよう配置されており、光検出素子２１Ａは近接する特定の発光素子２０Ａからの放射光を受光できるが、隣接した基板１１Ｂに配置された発光素子２０Ｂからの放射光は発光素子２０Ａによって遮光されるため、入射されないようになっている。
従って、発光モジュール１０Ａにおいて光検出素子２１Ａは、迷光などの影響を受けることなく発光素子２０Ａの光量を検出することができ、これに隣接する発光モジュール１０Ｂにおいても、光検出素子２１Ｂは特定の４つの発光素子２０Ｂの光量を精度よく検出することができる。
【００４２】
なお、この実施形態において、遮光部材は支柱と遮光部のみで構成したがこのような形態に限定されず適宜変更が可能である。例えば、発光素子の単位毎に壁部を形成し、隣接する発光モジュールからの光が入射しないようにしても良い。
【００４３】
（実施形態７）
図９は更に他の実施形態を説明する図であり、（ａ）発光モジュールの正面図、（ｂ）（ａ）におけるＭ−Ｍ矢視断面図である。この実施形態は１つの基板に複数の発光素子を備えたものであり、この点で実施形態５と類似している。なお先に図１〜図８において説明した構成要素と同様の構成要素については、同じ符号を付して、詳細説明を省略する。
発光素子２０Ａ，２０Ｂは発光モジュール毎に４つ具備されており、等間隔に離間して配置されている。光検出素子２１Ａ，２１Ｂはそれぞれ２つ具備されている。
基板１１の周縁部には、Ｚ方向に突出するように側壁部３３１Ａ，３３１Ｂが形成されており、その上部にＸ−Ｙ平面方向に伸びる遮光部３３２Ａ，３３２Ｂが形成され、遮光部材３３Ａ，３３Ｂが構成されている。
この遮光部３３２Ａ，３３２Ｂには、発光素子２０の配置状態に応じて４つの開口３３３Ａ，３３３Ｂが形成されており、これにより、各発光素子２０Ａ，２０Ｂからの放射された光が開口３３３Ａ，３３３Ｂを通じて出射可能に構成されている。なお同図（ａ）の正面図において理解されるよう、各発光モジュール１０Ａ，１０Ｂを光の出射方向から見た場合、光検出素子２１Ａ，２１Ｂが見えないよう遮光部３３２Ａ，３３２Ｂで覆うことが望ましい。
この結果、光照射モジュール１０Ａにおいては、遮光部材３３Ａの内部において発光素子２０Ａから放射された光のみが光検出素子２１Ａに入射することができ、対面方向からの光や、隣接する発光モジュール１０Ｂからの光は入射することができない。従って、光検出素子２１Ａは確実に遮光部材３３Ａ内に配置された発光素子２０Ａからの光のみを受光することになるため、精度のよいフィードバック制御が可能となる。
【００４４】
上記において説明した実施形態６，７のように、複数の発光素子を備えた発光モジュールにおいて、発光素子をある単位毎に区分して光量を検出する場合には、かかる単位毎に発光素子の電力制御を行うことも可能である。このような場合、電源装置の簡素化を図ることができる。無論、発光素子毎に、個別に制御することも可能である。
また、これらの実施形態においても、適宜変更が可能であり、発光素子の各々にレンズ体を設けることも可能であり、発光素子と光検出素子とを同一の透明な樹脂部材にモールドすることも可能である。
【００４５】
（実施形態８）
更に、本発明の他の実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の他の実施形態を説明する（ａ）発光モジュールの正面図、（ｂ）（ａ）におけるＭ−Ｍ矢視断面図である。
同図で示すように、１つの基板１１の内部に複数の、この例では４つの発光素子２０が配置されている。発光素子２０は各々透明な樹脂で構成されたレンズ体２３の内部に埋設されて構成されており、発光素子２０から放射された光はレンズ体２３の内部を透過して各々の頂部に形成された概略球面状の出射部から出射される。
基板１１の周囲には、光出射方向に伸びる筒部３４１を備えており、基板１１の外部からの光はこの筒部３４１によって遮光される構造になっている。この例においては、筒部３４１内面は反射面を構成しており、発光素子２０の各々から放射された光は、筒部３４１の上部３４１ａ内面で反射が繰り返されることで混合され、光出射部３４２より出射されるようになる。このような発光モジュール１０によれば、複数の発光素子２０からの光を混合することで１つの面状光源を形成することができるため、発光素子２０の個々の特性、例えば、劣化特性などの影響を小さくおさえることができるようになる。
【００４６】
この発光モジュール１０に光検出素子２１が例えば２つ配置されている。つまり、筒部３４１で囲まれた発光素子２０群の光量を２つの光検出素子２１によって検出する。この光検出素子２１の上部には、基板１１に対して平行な面（Ｘ−Ｙ平面）方向に伸びる板状の遮光部３４３が設けられている。
遮光部３４３には、発光素子２０の位置に対応して開口が形成されて開口３４４が設けられて形成されており、レンズ体２３は頂部が開口３４４よりも突出して設けられている。発光素子２０から放射された光は、レンズ体２３内部を透過しながら頂部に向かって導光されるため、遮光部３４３に阻害されることなく出射できる。
一方、発光モジュール１０の外部からの光は、筒部３４１および遮光部３４２からなる遮光部材３４によって遮光され、光検出素子２１に入射することができない。従って、光検出素子２１は外乱光による影響を受けることなく、筒部３４１の内部空間において放射された光のみを検出することができ、確実に特定の発光素子からの光を受光することができる。
【００４７】
このように、筒部の側壁部と遮光板とによって遮光部材が構成されているため、光検出素子には、基板内に配置された特定の発光素子から放射された光のみが入射することができ、外部からの光は入射することができない。従って、ワーク表面で反射した戻り光などの外乱光が光検出素子に入射するようことがなく、確実に所定の発光素子の放射光を受光することができる。
【００４８】
（実施形態９）
更に、図１１は他の実施形態を説明する図であり、本発明の他の実施形態にかかる（ａ）発光モジュールの正面図、（ｂ）（ａ）におけるＭ−Ｍ矢視断面図である。なお先に図１〜図１０において説明した構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付し、詳細説明を省略する。
この実施形態では、単位毎に区分された例えば５つの発光素子２０が基板１１に配置されている。基板１１の周囲は、先に図１０で説明した実施形態と同様、光出射方向に伸びる筒部３４１が設けられている。発光素子２０はそれぞれ、略おわん型に形成されたレンズ体２４の内部にモールドされて配置されている。このレンズ体２４は、材質としては屈折率が１．４以上の材料よりなるものが好適であり、具体的には、透明アクリル（ＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート）樹脂およびポリカーボネート樹脂シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などが好ましい。このような材質を用いると、表面において空気層との屈折率の違いで境界反射を生じ、レンズ体２４の胴部において反射が繰り返され、頂部に向かって効率よく光が導かれる。また、ここではレンズを構成する材質として樹脂を列挙したが、石英などのガラス材を使用しても、もちろん構わない。
レンズ体２４の曲面部分２４１は、例えば、発光素子２０の位置に第一焦点を有するような回転放物面からなり、発光素子２０から放射された光が、当該レンズ体２４内部を通過して回転放物面に入射すると界面で光出射方向（Ｚ方向）に向かって反射され、発光素子２０から出射される光の中心光線（Ｌ）に沿って平行光を形成する。またレンズ体２４の中央部には球面部２４２を備えており、発光素子から放射された光をＺ軸方向に平行な光に変換して出射するものとなっている。
【００４９】
光検出素子２１は例えば４つであり、各々受光面は中心を向くように筒部３４１の内側の壁面に固定されている。筒部３４１の内部において、光検出素子２１の上部には、基板１１に対して平行に伸びる板状の遮光部３４２が設けられており、発光モジュール１０の外部の光が光検出素子２１に入射できないようになっている。なお、遮光部３４２にはレンズ体２４の頂部が突出可能な開口３４４が形成されており、発光素子２０からの放射光はレンズ体２４の内部を透過し、遮光部３４２に阻害されることなく頂部から出射する。
【００５０】
このように、発光モジュール１０に筒部３４１の側壁部と遮光部３４２とにより略密閉した空間が形成され、光検出素子２１を取り囲むように遮光部材３４が構成されているため、光検出素子２１には、基板１１上に配置された特定の発光素子２０からの放射光のみが入射可能となり、ワークの表面で反射した戻り光などの外乱光が入射するようなことがなく、精度よく特定の発光素子２０の光量を検出することができる。
【００５１】
上記実施形態において説明したレンズ体の形状は、レンズの前方に配置される光学系及びワークに合わせて適宜変更可能である。また、光検出素子の個数や配置状態についても上記形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能であることは言うまでもない。
また、発光素子の前方（光出射側）に適宜の光学系を配置する場合には、光を混合、重畳させて均一を図ることも可能であり、複数の発光素子を同じ回路で出力調整することもできる。
【００５２】
以上の実施形態１〜９においては、遮光部材として主に板状の遮光性の部材を適用した例で説明したが、本発明においてはそのような例に限定されることなく、適宜の変更が可能である。更に本発明の他の実施形態について説明する。
【００５３】
（実施形態１０）
図１２は、本発明の他の実施形態を説明する（ａ）発光モジュールの正面図、（ｂ）横断面図である。なお先に図１〜図１１において説明した構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付し、詳細説明を省略する。
基板１１上に発光素子２０が配置されており、この発光素子２０に隣接するように光検出素子２１が配置されている。光検出素子２１は、発光素子２０からの放射光に対し、透過性を有する樹脂部材３５１によって全体が埋設されており、該樹脂部材３５１の表面に遮光性を有する遮光膜３５２が形成されている。樹脂部材３５１は、発光素子からの放射光に対し透過性を有する樹脂材料によって構成され、遮光膜３５２は例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、銀ペーストなど、光検出素子２１の感度域の波長帯の光に対し遮光特性を備えたものであれば適宜の部材を用いることができる。
この透明の樹脂部材３５１における発光素子２０側の一面には、遮光膜３５２が形成されていない光透過部３５３が構成されており、発光素子２０からの光が通過可能になっている。このようにフィルムやペースト状の遮光膜を用い、遮光部材３５を形成することも可能である。
【００５４】
光検出素子が、樹脂部材における光透過部を通過して入射した発光素子からの放射光を受光することで、外乱光による影響を少なくし、高い精度で特定の発光素子からの放射光の光量を検出できる。
このような本実施形態に係る発光モジュールによれば、フィルムの貼り付けやペースト塗布という簡単な作業で遮光部材を配置することができるので、簡単かつ少ない工程数でありながら、高精度のフィードバックモジュールを作製することができるといった効果が奏される。
【００５５】
（実施形態１１）
図１３は、更に本発明の他の実施形態を説明する（ａ）発光モジュールの正面図、（ｂ）横断面図である。この実施形態は、上記実施形態１０と類似し、光検出素子が光透過性の樹脂部材に埋設されたものである。図１３の説明において、図１２において説明した構成と同じ構成については同じ符号を用いて説明し、詳細説明を省略する。
基板１１上には発光素子２０の近傍に光検出素子２１とが隣あって配置されている。同図に示すように光検出素子２１および発光素子２０は一体的に形成された樹脂部材３５１の内部に埋設されており、光検出素子２１の周囲を取り囲む部分にのみ遮光膜３５２が形成されている。
【００５６】
樹脂部材３５１は、発光素子からの放射光に対し透光性を有する樹脂材料によって構成されており、発光素子から放射された光は、透光性樹脂部材３５１を通過して、遮光膜３５２の非形成部３５３から放射される。
【００５７】
この実施形態によれば、光検出素子２１および発光素子２０のいずれもが、一体的に形成された透光性を有する樹脂部材３５１により埋設された構造であるため、発光素子２０より放射された光は、樹脂部材３５１が導光体として機能し、放射光の一部が効率よく光検出素子２１に入射するようになる。光検出素子２１の周囲には、当該光検出素子２１からの放射光が発光モジュール外部に通過可能な開口を備えた状態で、樹脂部材３５１上に遮光膜３５２が形成されているため、外乱光が入射することなく、特定の発光素子２０からの光のみを検出することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は適宜変更が可能であることは言うまでもない。例えば、光検出素子の配置状態は、基板と平行な向き光出射側に限定されることなく適宜であり、基板に対して受光面が直交するよう配置してもよい。また、遮光部材の材質として、発光素子が放出する波長域の光に対して遮光性を備えたものであれば、特に限定されるものではなく、適宜の材料を使用することができる。更には、遮光部材の表面が、発光素子が放出する波長域の光に対して反射性を備えている場合には、遮光部材内部において発光素子からの光が反射を繰り返すことで、光検出素子に対して光が入射する可能性が増えるので、小さい光でも精度よく検出することができるようになる。
【符号の説明】
【００５９】
１０    発光モジュール
１１    基板
１１０  有底穴
１１１  縁部
２０    発光素子
２１    光検出素子
２０Ａ，２０Ｂ    発光素子
２１Ａ，２１Ｂ    光検出素子
２２    樹脂部材
２３    レンズ体
２４    レンズ体
２４１  曲面部分
２４２  球面部
３０    遮光部材
３０１  開口
３１    遮光部材
３１０  開口
３１１  側壁面
３１２  遮光部
３２Ａ，３２Ｂ        遮光部材
３２１Ａ，３２１Ｂ    支柱
３２２Ａ，３２２Ｂ    遮光部
３３  遮光部材
３３１    側壁部
３３２    遮光部
３３３    開口
３４      遮光部材
３４１    筒部
３４２    光出射部
３４３    遮光部
３４４    開口
３５      遮光部材
３５１    樹脂部材
３５２    遮光膜
３５３    光透過部
Ｓ    ステージ
Ｗ    ワーク
【図１】
2011108925.tif 000003
【図２】
2011108925.tif 000004
【図３】
2011108925.tif 000005
【図４】
2011108925.tif 000006
【図５】
2011108925.tif 000007
【図６】
2011108925.tif 000008
【図７】
2011108925.tif 000009
【図８】
2011108925.tif 000010
【図９】
2011108925.tif 000011
【図１０】
2011108925.tif 000012
【図１１】
2011108925.tif 000013
【図１２】
2011108925.tif 000014
【図１３】
2011108925.tif 000015
【図１４】
2011108925.tif 000016
【図１５】
2011108925.tif 000017