(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に載置され、３列以上の発光素子列を形成する複数の発光素子と、
前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、３列以上のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、
前記発光素子列は略等間隔で設けられており、
前記複数のシリンドリカルレンズ部は、その並列方向において、少なくとも両端の列を含む第１シリンドリカルレンズ部と、前記第１シリンドリカルレンズ部よりも内側に設けられ、前記複数のシリンドリカルレンズ部において高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部と、を有する発光装置。
【請求項２】
前記第２シリンドリカルレンズ部は、前記シリンドリカルレンズ部の並列方向において中央部に設けられる請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記発光素子列は５以上の奇数列であり、
前記第２シリンドリカルレンズ部は、前記シリンドリカルレンズ部の並列方向における中央列及びその両隣の少なくとも一つの列を含む請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子列は６以上の偶数列であり、
前記第２シリンドリカルレンズ部は、前記シリンドリカルレンズ部の並列方向の中央に位置する谷間を形成する列、及びその両隣の少なくとも一つの列を含む請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記シリンドリカルレンズ部は、その並列方向において、前記第２シリンドリカルレンズ部から外側に向かって高さが低くなるように設けられている請求項１から４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記シリンドリカルレンズ部は、その並列方向における中央を基準にして高さが左右対称になるように設けられている請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光素子列の複数の発光素子は、それぞれ略等間隔で載置されている請求項１から６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
複数の発光ユニットが並設されてなる発光装置であって、
前記発光ユニットは、
基板と、
前記基板上に載置され、前記発光ユニットの並設方向に複数の発光素子列を形成する複数の発光素子と、
前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、
当該発光装置の前記シリンドリカルレンズ部は合わせて３列以上であり、
前記シリンドリカルレンズ部は、その並列方向において、少なくとも両端の列を含む第１シリンドリカルレンズ部と、前記第１シリンドリカルレンズ部よりも内側に設けられ、複数の前記シリンドリカルレンズ部において高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部と、を有する発光装置。
【請求項９】
前記発光ユニットは、前記シリンドリカルレンズ部の並列方向の一端側に該第２シリンドリカルレンズ部を備えており、
２つの前記発光ユニットを、前記第２シリンドリカルレンズ部が対向するように並設する請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記複数の発光素子は、紫外光を発する請求項１から９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
隣接する前記シリンドリカルレンズ部は、下端側が連結されている請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１２】
隣接する前記シリンドリカルレンズ部は、それぞれ離間している請求項１から１０のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記シリンドリカルレンズ部は、その断面形状が略半楕円形状である請求項１から１２のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の発光装置を複数備え、複数の前記発光装置の出射光を被照射物に照射する光照射装置であって、
前記発光装置は、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じ方向に並設されており、
複数の前記発光装置の被照射物に対する相対的な移動方向が、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じである光照射装置。
【請求項１５】
発光装置ごとに、発光波長の異なる発光素子が載置されている請求項１４に記載の光照射装置。
【請求項１６】
出射光が被照射物に先に照射される位置に設けられる第１発光装置と、出射光が前記第１発光装置よりも後に被照射物に照射される位置に設けられる第２発光装置と、を有し、前記第１発光装置に載置される複数の前記発光素子の発光波長が２９０ｎｍ〜３３０ｎｍであり、前記第２発光装置に載置される複数の前記発光素子の発光波長が３４５ｎｍ〜３８５ｎｍである請求項１５に記載の光照射装置。
【請求項１７】
基板と、
前記基板上に載置され、複数の発光素子列を形成する複数の発光素子と、
前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、
前記発光素子列は略等間隔で設けられており、
前記複数のシリンドリカルレンズ部は、高さの異なる第１シリンドリカルレンズ部と第２シリンドリカルレンズ部とを有し、
前記第２シリンドリカルレンズ部は、前記複数のシリンドリカルレンズ部において最も高さが高く、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向におけるいずれか一方の端部に設けられる発光ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置とその発光装置を備える光照射装置、並びに発光ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下「ＬＥＤ」ともいう。）を発光素子として用いたＣＯＢ（Chip On Board）タイプの発光装置が知られている。例えば、基板上に載置された複数の発光素子と、半円柱状のシリンドリカルレンズが複数連なってなる透光性の封止部材と、を有し、複数の発光素子からなる発光素子列上に、半円柱状のシリンドリカルレンズ部がそれぞれ配置されるように設けられた発光装置が知られている。
【０００３】
このような発光装置は、例えば、紫外線領域の光（以降、紫外光と記載することがある。）を発する発光素子が実装され、樹脂硬化や印刷用の光照射装置として使用されることがある。この種の光照射装置では、一般的に、均一な強い紫外光をインクや樹脂等の被照射物に対して当てて硬化させるのが良いとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２７６２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようにインクや樹脂等に急に強い紫外光が当たると、その表面のみが硬化して内部まで十分に硬化できない場合がある。このため、被照射物に対して一気に強い光が当たりにくいように、光強度分布曲線の傾きが緩やかに変化する発光装置が求められている。
【０００６】
本発明の実施形態は、シリンドリカルレンズ部が複数並列された透光性部材を有する発光装置において、シリンドリカルレンズ部の並列方向における発光装置の光強度分布曲線の傾きが緩やかに変化する構成とすることを目的とする。また、被照射物に照射される光の強度を緩やかに変化させることが可能な光照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態にかかる発光装置は、基板と、前記基板上に載置され、３列以上の発光素子列を形成する複数の発光素子と、前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、３列以上のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、前記発光素子列は略等間隔で設けられており、前記複数のシリンドリカルレンズ部は、その並列方向において、少なくとも両端の列を含む第１シリンドリカルレンズ部と、前記第１シリンドリカルレンズ部よりも内側に設けられ、前記複数のシリンドリカルレンズ部において高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部と、を有する。
【０００８】
また、本発明の実施形態にかかる発光装置は、複数の発光ユニットが並設されてなり、前記発光ユニットは、基板と、前記基板上に載置され、前記発光ユニットの並設方向に複数の発光素子列を形成する複数の発光素子と、前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、当該発光装置の前記シリンドリカルレンズ部は合わせて３列以上であり、前記シリンドリカルレンズ部は、その並列方向において、少なくとも両端の列を含む第１シリンドリカルレンズ部と、前記第１シリンドリカルレンズ部よりも内側に設けられ、複数の前記シリンドリカルレンズ部において高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部と、を有する。
【０００９】
本発明の実施形態にかかる光照射装置は、前記発光装置を複数備え、複数の前記発光装置の出射光を被照射物に照射する光照射装置であって、前記発光装置は、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じ方向に並設されており、複数の前記発光装置の被照射物に対する相対的な移動方向が、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じである。
【００１０】
本発明の実施形態にかかる発光ユニットは、基板と、前記基板上に載置され、複数の発光素子列を形成する複数の発光素子と、前記発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部が並列された透光性部材と、を備え、前記発光素子列は略等間隔で設けられており、前記複数のシリンドリカルレンズ部は、高さの異なる第１シリンドリカルレンズ部と第２シリンドリカルレンズ部とを有し、前記第２シリンドリカルレンズ部は、前記複数のシリンドリカルレンズ部において最も高さが高く、前記複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向におけるいずれか一方の端部に設けられている。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成の発光装置によれば、シリンドリカルレンズ部が複数並列された透光性部材を有する発光装置において、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向における発光装置の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができる。また、上記構成の光照射装置によれば、被照射物に照射される光の強度を緩やかに変化させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態１に係る発光装置を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、図１に示される発光装置の複数の発光素子の配列を示す概略平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１に示される発光装置のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線における概略断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに示される概略断面図における発光装置の光強度分布曲線を示す。
【図４】図４は、図３Ａに示される発光装置のＩＶ−ＩＶ線における概略断面図である。
【図５】図５は、図３Ａに示される発光装置のＶ−Ｖ線における概略断面図である。
【図６】図６は、実施形態２に係る発光装置の概略断面図である。
【図７】図７は、実施形態３に係る発光装置の概略断面図である。
【図８】図８は、実施形態４に係る発光装置の概略断面図である。
【図９】図９は、実施形態５に係る発光装置の概略断面図である。
【図１０】図１０は、実施形態６に係る発光装置の概略断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態７に係る発光装置の概略断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、実施形態８に係る発光装置の概略断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、実施形態８に係る発光装置の概略断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態９に係る発光装置の概略断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、実施形態１０に係る発光装置の概略断面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、実施形態１１に係る発光装置の概略断面図である。
【図１５】図１５は、図１に示す発光装置を備える光照射装置の概略構成図である。
【図１６】図１６は、図１２に示す発光装置を備える光照射装置の概略構成図である。
【図１７】図１７は、図１３に示す発光装置を備える光照射装置の概略構成図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、発光装置の概略平面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、図１８Ａに示される発光装置のＸＶＩＩＩＢ−ＸＶＩＩＩＢ線における概略断面図である。
【図１９】図１９は、図１８Ａに示される発光装置における光放射強度分布を示す。
【図２０】図２０は、図１２Ａに示される発光装置の平面図における光放射強度分布を示す。
【図２１】図２１Ａは、図１４Ａに示される発光装置の平面図における光放射強度分布を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態に係る発光装置及びその発光装置を備える光照射装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面が示す部材の寸法、形状、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。更に以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略する。以下に記載される実施形態は、各構成等を適宜組み合わせて適用できる。
【００１４】
（実施形態１）
実施形態１に係る発光装置１００を、図１〜図５に示す。図１は、実施形態１に係る発光装置を示す概略斜視図である。図２は、図１に示される発光装置の複数の発光素子の配列を示す概略平面図である。図３Ａは、図１に示される発光装置のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線における概略断面図である。図３Ｂは、図３Ａに示される概略断面図における発光装置の光強度分布曲線を示す。図４は、図３Ａに示される発光装置のＩＶ−ＩＶ線における概略断面図である。図５は、図３Ａに示される発光装置のＶ−Ｖ線における概略断面図である。
【００１５】
発光装置１００は、基板２と、基板２上に載置され、３列以上の発光素子列６を形成する複数の発光素子１と、発光素子列６上にそれぞれ配置されるように、３列以上のシリンドリカルレンズ部１０が並列された透光性部材３と、を備えている。実施形態１の発光装置１００では、図２に示されるように、基板２上に６列の発光素子列６が略等間隔で設けられており、該発光素子列６上にそれぞれ配置されるように、６列のシリンドリカルレンズ部１０が並列された透光性部材３が設けられている。なお、本明細書において略等間隔とは、その間隔の差が２．０ｍｍ以下の微小なものを含むものとする。
【００１６】
複数のシリンドリカルレンズ部１０は、その並列方向において、両端の列を含む第１シリンドリカルレンズ部１１と、第１シリンドリカルレンズ部１１よりも内側に設けられ、複数のシリンドリカルレンズ部１０において高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２と、を有する。実施形態１では、図２及び図３Ａに示されるように、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における両端の列及び両端の列に隣接する内側の列の計４列が、第１シリンドリカルレンズ部１１Ａ、１１Ｂである。また、第１シリンドリカルレンズ部１１Ａ、１１Ｂよりも内側に設けられ、複数のシリンドリカルレンズ部１０において高さが最も高い中央部の２列が、第２シリンドリカルレンズ部１２Ａである。このような形状の透光性部材３を有すると、例えば、略同じ高さのシリンドリカルレンズ部が複数並列された形状の透光性部材を有する発光装置と比べて、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向における光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができる。
以下、発光装置１００の透光性部材３について詳述する。
【００１７】
（透光性部材３）
透光性部材３は、基板２上に配置された複数の発光素子１を封止するものであり、発光素子１を外部の埃や応力から保護するとともに、所望の配光特性の発光装置となるように配光を調整するものである。実施形態１の透光性部材３は、図３Ａに示されるように、３列以上のシリンドリカルレンズ部１０がその下端側（基板側）の連結部１３によって連結された形状であり、隣接するシリンドリカルレンズ部１０の間には谷間７が形成されている。このように、アレイ状の複数のシリンドリカルレンズ部１０がそれらを連結する連結部１３によって一体に設けられていることで、複数のシリンドリカルレンズ部１０どうしが離間して設けられる場合に比べて、発光装置の光強度分布曲線を比較的滑らかな曲線とすることができる。
【００１８】
ここで、本明細書において「複数のシリンドリカルレンズ部１０の中央」は、シリンドリカルレンズ部１０が３列以上の偶数列である場合、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における中央に位置する谷間７であり、シリンドリカルレンズ部１０が３列以上の奇数列である場合は、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における中央に位置する列を指す。なお、透光性部材３は、複数のシリンドリカルレンズ部１０の他、シリンドリカルレンズ部の下端部から外側へ広がる鍔部を有していてもよい。
【００１９】
（シリンドリカルレンズ部１０）
本明細書において、シリンドリカルレンズ部１０とは、上面であるシリンドリカル面と、下面である平坦面とで構成される平凸タイプのレンズのことを指す。実施形態１では、図３Ａに示されるように、シリンドリカルレンズ部１０は、断面形状が中央凸の略半楕円形状又は略半円形状である。シリンドリカルレンズ部１０は、平面視でその延伸方向に垂直な方向に並列されている。なお、実施形態１では、複数のシリンドリカルレンズ部１０の径は、それぞれ略等しいものとする。
【００２０】
透光性部材３は、各々のシリンドリカルレンズ部１０が、複数の発光素子１が配列されてなる発光素子列６上にそれぞれ配置されるように、基板２上に設けられる。発光素子列６が基板２上に少なくとも３列以上設けられるため、シリンドリカルレンズ部１０も少なくとも３列以上設けられる。実施形態１では、シリンドリカルレンズ部１０は、その頂部が発光素子１の発光面の略中心上に位置するように配置される。
【００２１】
実施形態の透光性部材３は、複数の発光素子１の出射光を透過させて所望の配光を得るために、高さの異なるシリンドリカルレンズ部１０、すなわち、第１シリンドリカルレンズ部１１と、第２シリンドリカルレンズ部１２と、を備えている。第１シリンドリカルレンズ部１１は、複数のシリンドリカルレンズ部１０のうち、少なくとも両端の列を含んでいる。第２シリンドリカルレンズ部１２は、図３Ａに示されるように、第１シリンドリカルレンズ部１１の内側の列であって、その高さ（ｈ１）が第１シリンドリカルレンズ部１１の高さ（ｈ２、ｈ３）よりも高く、複数のシリンドリカルレンズ部１０において高さが最も高くなっている。
【００２２】
一般的に、シリンドリカルレンズ部は、その高さ（ｈ）が高いほど、発光素子からの出射光の指向性を高くできることが知られている。以下に、高さ（ｈ）が高いシリンドリカルレンズ部１０が、高さの低いシリンドリカルレンズ部に比べて指向性が高くなるメカニズムについて説明する。
【００２３】
実施形態１では、図３Ａに示すように、断面形状が略半楕円形のシリンドリカルレンズ部１０の径（ｂ）を変えずに、高さ（ａ）を大きくすることで、第２シリンドリカルレンズ部１２の高さを第１シリンドリカルレンズ部１１よりも高くしている。これにより、第２シリンドリカルレンズ部１２の上端側の湾曲部の曲率半径が、第１シリンドリカルレンズ部１１の上端側の湾曲部の曲率半径よりも小さくなるため、第２シリンドリカルレンズ部１２は第１シリンドリカルレンズ部１１に比べて集光作用が高くなる。
また、シリンドリカルレンズ部１０の高さ（ｈ）が高いと、シリンドリカルレンズ部１０の延伸方向においても、集光作用を高くすることができる。図４及び図５には、シリンドリカルレンズ部１０の延伸方向において、発光素子１から照射角αで出射される光の進み方が概略的に矢印で示されている。図に示されるように、図５に示される高さの低い第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂを透過した光は、図４に示される高さの高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ａを透過した光に比べて、レンズの界面が近い分だけ拡散作用が大きくなる。このため、シリンドリカルレンズ部１０は、高さ（ｈ）が高い方がその延伸方向において光の拡散作用が抑制されやすい。
【００２４】
以上のように、シリンドリカルレンズ部１０の上端側の曲率半径が小さくなることによる集光作用と、シリンドリカルレンズ部１０の高さが高いことによる光の拡散抑制の作用と、により、第２シリンドリカルレンズ部１２の指向性は、第１シリンドリカルレンズ部１１の指向性よりも高くなる。
【００２５】
第２シリンドリカルレンズ部１２は、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向において、中央部に設けられることが好ましい。本明細書において「中央部」とは、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における全長を１００とし、一端側を０、他端側を１００として表すと、中央寄りの２０〜８０、より好ましくは４０〜６０の領域のことを指す。より具体的には、シリンドリカルレンズ部１０が３列である場合は、「中央部」はその中央列であり、５列以上の奇数列である場合の「中央部」は、中央列及びその両隣のうち少なくとも一つの列を含む列である。また、シリンドリカルレンズ部１０が４列である場合の「中央部」は、中央に位置する谷間を形成する２列であり、６列以上の偶数列である場合の「中央部」は、中央に位置する谷間を形成する２列、及びその両隣の少なくとも１つの列を含む列である。このような範囲に、前述のような指向性の高い第２シリンドリカルレンズ部１２を設けることで、光強度分布曲線の中央部において光強度が高い発光装置１００とすることができる。
【００２６】
実施形態１では、図３Ａに示されるように、透光性部材３が６列のシリンドリカルレンズ部１０を有しており、６列のシリンドリカルレンズ部１０の両端の列及び両端の列に隣接する列の計４列が第１シリンドリカルレンズ部１１であり、それらの内側の２列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部１０の中央の谷間７を形成する列が、複数のシリンドリカルレンズ部１０において高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２である。
【００２７】
図３Ａに示される透光性部材３は、第２シリンドリカルレンズ部１２Ａの高さ（ｈ１）が最も高く、両端の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂの高さ（ｈ３）が最も低い。また、第２シリンドリカルレンズ部１２から外側に向かって高さが次第に低くなるように、第１シリンドリカルレンズ部１１の高さが設定されている。第１シリンドリカルレンズ部１１及び第２シリンドリカルレンズ部１２の高さは、所望の配光特性、発光素子１の寸法や配列等によって適宜設定することができる。第１シリンドリカルレンズ部１１及び第２シリンドリカルレンズ部１２の高さは、例えば０．１ｍｍ〜４．０ｍｍとすることができる。また、実施形態１では、例えばシリンドリカルレンズ部１０の高さを、第２シリンドリカルレンズ部１２から外側に０．１ｍｍずつ低く設定することができる。具体的には、図３Ａにおいて、第１シリンドリカルレンズ部１１Ａの高さを第２シリンドリカルレンズ部１２Ａの高さよりも０．１ｍｍ低く設定し、第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂの高さを第１シリンドリカルレンズ部１１Ａの高さよりも０．１ｍｍ低く設定することができる。このような構成とすることで、図３Ｂに示されるように、略同じ高さのシリンドリカルレンズ部が複数並列された形状の透光性部材を有する発光装置の光強度分布曲線と比べて、光強度分布曲線の傾きが緩やかに変化し、その中央部付近で光強度が高くなる発光装置１００とすることができる。なお、図３Ｂに示されるグラフは、平面視１．４ｍｍ×１．４ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの発光素子１を用い、それぞれのシリンドリカルレンズ部１０の径（ｂ１、ｂ２、ｂ３）が３．０ｍｍ、第２シリンドリカルレンズ部１２Ａの高さ（ｈ１）が３．５ｍｍ、第１シリンドリカルレンズ部１１Ａの高さ（ｈ２）が２．８ｍｍ、第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂの高さ（ｈ３）が２．５ｍｍである透光性部材３を有する発光装置の光強度分布曲線を示す。
【００２８】
さらに、図３Ａに示される複数のシリンドリカルレンズ部１０の高さは、その並列方向における中央（実施形態１では中央の谷間７）を基準として、左右対称になっている。すなわち、中央部に設けられる２列の第２シリンドリカルレンズ部１２Ａの高さ（ｈ１）は略等しく、第２シリンドリカルレンズ部１２Ａの両隣に設けられる左右２列の第１シリンドリカルレンズ部１１Ａの高さ（ｈ２）は略等しく、さらにその両隣の列、すなわち両端に設けられる左右２列の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂの高さ（ｈ３）は略等しい。このように、複数のシリンドリカルレンズ部１０の高さがその並列方向における中央を基準として左右対称であると、シリンドリカルレンズ部１０の並列方向における発光装置１００の光強度分布曲線を左右対称とすることができる。なお、複数のシリンドリカルレンズ部１０の高さを、その並列方向の中央を基準として左右非対称にして所望の配光を実現してもよい。
【００２９】
透光性部材３の材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の樹脂、ガラス等を用いることができる。樹脂としては、例えば、耐久性、成形のしやすさ等の観点から、シリコーン樹脂等を使用することができる。透光性部材３は、圧縮成形、トランスファ成形、キャスティング成形等で設けることができ、例えば、複数の発光素子１が載置された基板２の上面を、複数のシリンドリカルレンズ部１０を形成可能な凹部を備えた金型で型閉すると共に、基板と金型とで形成された空間に液状の材料を注入した後、硬化させることで成形することができる。その他、粘度等の条件を調整することで、各発光素子列上に樹脂等の材料をライン状に描画して硬化することで形成してもよい。
【００３０】
ここで、基板２表面の凹凸状態や、注入する際の樹脂の粘度、温度、注入圧等を調整することで、透光性部材３にボイドが発生することを防止できる。基板２上の複数の発光素子１間に十分な間隔を確保しておくことで、注入される透光性部材３の流動性を向上させてボイドの発生を抑制することができる。また、透光性部材３を注入する前工程として、発光素子１が実装された基板２上を有機溶剤等で濡らすことによっても、成形時における透光性部材３の流動性を向上させることができる。有機溶剤としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等を用いることができる。
【００３１】
（発光素子１）
発光素子１は、発光ダイオード等の半導体発光素子を用いることが好ましい。このような半導体発光素子としては、窒化物半導体等を形成させたものが好適に用いられる。発光素子１は、少なくとも発光層を含む半導体層と、正負の電極と、を有する。例えば、発光層の材料として、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、Ｘ＋Ｙ≦１）等が利用できる。本実施形態では、発光素子として紫外光から赤外光まで種々の発光波長のものを選択することができるが、特に紫外光を発するものを使用することができる。ここで、紫外光とは、発光波長４００ｎｍ以下のものを指し、特に、発光波長３３０ｎｍ〜３８０ｎｍの近紫外と言われる領域の光を発するものを好適に用いることができる。
【００３２】
実施形態１の発光素子１は、上面と下面に電極を備えており、下面電極が基板２上の導電層５に導電性接着剤等によって接合される。導電性接着剤としては、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｉｎ等の半田が挙げられる。また、発光素子１の上面電極は、導電性ワイヤ４によって、下面電極が接続される導電層５に隣接する導電層５に通電される。図２に示される発光素子１は、上面の中央部に電極が設けられており、この電極と導電層５とが１本の導電性ワイヤ４で接続されているが、これに限らず、電極の位置、電極及び導電性ワイヤの数等は適宜変更することができる。なお、発光素子は、同一面上に正負の電極が設けられたものでもよく、電極を有する面が導電性接着剤によって導電層５に接合されていてもよいし、電極を有する面と反対側の面が絶縁性接着剤によって導電層５と接続され、導電性ワイヤによってそれぞれの電極と導電層とが電気的に接続されていてもよい。
【００３３】
図２に示す発光素子１は、平面形状が四角形である。四角形の例としては、正方形、矩形が挙げられる。ただし、発光素子の平面形状はこれに限らず、例えば六角形等の多角形や円形、楕円形等とすることもできる。また、発光素子１の大きさ及び厚みは、適宜選択することができる。例えば、一例として平面視１．４ｍｍ×１．４ｍｍ、厚み０．３ｍｍの発光素子１を用いることができる。
【００３４】
図２に示されるように、複数の発光素子１は、ライン状に配置されて少なくとも３列以上の発光素子列６を形成すると共に、発光素子列６が複数並べられてマトリクス状に配置されている。図２では、１列の発光素子列６に１２個の発光素子１が載置されており、該発光素子列６が６列設けられている。したがって、発光装置１００は７２個の発光素子１を備えている。しかし、これに限らず、発光素子１の配列パターンや発光素子１の数、発光素子列６の数は適宜変更することができる。また、実施形態１では、発光素子列６の発光素子１どうしは略等間隔で載置されており、発光素子列６どうしは略等間隔で並列されている。このように略等間隔で発光素子１及び発光素子列６を設けることで、発光素子１の載置が容易となるため好ましい。
【００３５】
図２に示される複数の発光素子１は、導電層５と導電性ワイヤ４を介して１２直列６並列に接続されている。ただし、接続パターンはこれに限らず、適宜変更することができる。また、実施形態１では、直列に接続された複数の発光素子１の配列方向と、シリンドリカルレンズ部１０の延伸方向とが一致するように設けられている。このようにすることで、透光性部材３の厚みが比較的薄くなる谷間７と、発光素子１に接続する導電性ワイヤ４と導電層５との接続部と、が重ならないように設けやすいため、接続部に外部からの応力がかかりにくく、導電性ワイヤ４の断線を抑制することができる。
【００３６】
（基板２）
基板２は、図２及び図３Ａに示されるように、絶縁性の基材２Ａと、基材２Ａ上に設けられ、発光素子１に給電するための導電層５と、を有する。基板２は、図１に示されるように、その両端側に、固定具１９を用いて発光装置１００を実装基板に固定するための孔１８を有していてもよい。
【００３７】
基材２Ａの材料としては、セラミックス、樹脂、ガラス等の絶縁性材料が挙げられる。特に、放熱性の観点から、無機材料であるセラミックスが好ましい。セラミックスとしては、特に放熱性の高いＡｌＮが好ましい。
【００３８】
導電層５の材料は、発光素子１と電気的に接続可能なものであれば特に限定されず、当該分野で公知の材料によって形成することができる。例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ又はそれらの合金等を用いることができる。特に、放熱性の観点から、Ｃｕ又はＣｕ合金が好ましい。なお、導電層５の表面には、Ａｇ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｒｄ、又はこれらの合金や、酸化物の被膜が形成されていてもよい。導電層５は、めっき、スパッタ、その他の公知の方法で形成してもよいし、リードフレームを用い、リードフレームに樹脂等の基材を成形して基板２としてもよい。
【００３９】
（導電性ワイヤ４）
実施形態１では、導電性ワイヤ４は、発光素子１の上面電極と、該発光素子１が載置される導電層５に隣接する導電層５とを電気的に接続する。導電性ワイヤ４は金属線であり、所定のループ形状を形成するように接続されている。導電性ワイヤ４の材料としては、例えばＡｕが挙げられる。
【００４０】
その他、発光装置１００は、保護素子等の電子部品を備えていてもよい。保護素子としては、例えば、ツェナーダイオード、コンデンサ、バリスタ等が挙げられる。特に発光装置１００に保護素子としてツェナーダイオードを載置することで、駆動における信頼性が高い発光装置１００を提供することができる。
【００４１】
（実施形態２）
図６は、実施形態２に係る発光装置２００の概略断面図である。実施形態２の発光装置２００は、透光性部材２３の形状が、図３Ａに示される実施形態１の透光性部材３の形状と異なる。図６に示される透光性部材２３は、実施形態１の透光性部材３と同様に６列のシリンドリカルレンズ部１０が連結部１３によって連結された形状であり、中央部に配置された２列が、複数のシリンドリカルレンズ部１０において最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ｂである。また、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｂの外側の左右２列ずつ計４列が第１シリンドリカルレンズ部１１Ｃ、１１Ｄである。図６に示す透光性部材２３では、複数のシリンドリカルレンズ部１０の両端の２列の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｄの高さ（ｈ３）が最も低く、第２シリンドリカルレンズ部１２から外側に向かってシリンドリカルレンズ部１０の高さが次第に低くなっている。さらに、図６に示される複数のシリンドリカルレンズ部１０の高さは、その並列方向における中央（実施形態２では真ん中の谷間）を基準として、左右対称になっている。すなわち、中央部に設けられる２列の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｂの高さ（ｈ１）は略等しく、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｂの両隣に設けられる２列の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｃの高さ（ｈ２）は略等しく、第１シリンドリカルレンズ部１１Ｃの外側の列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部１０の両端に設けられる第１シリンドリカルレンズ部１１Ｄの高さ（ｈ３）は略等しい。
【００４２】
図６に示される複数のシリンドリカルレンズ部１０は、その上端側の湾曲部１０ｂの曲率半径は全て略等しく、その下端側に形成される柱状部１０ａの高さを変更することで、第１シリンドリカルレンズ部１１と第２シリンドリカルレンズ部１２の高さを変化させている。すなわち、図６に示す透光性部材２３は、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｂの柱状部１０ａを高くすることで、その湾曲部１０ｂの高さを第１シリンドリカルレンズ部１１の湾曲部１０ｂよりも高くしている。
【００４３】
実施形態２の複数のシリンドリカルレンズ部１０では、湾曲部１０ｂの曲率半径が等しいので、この部分における指向性の差はあまりないが、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｂの柱状部１０ａを第１シリンドリカルレンズ部１１Ｃ、１１Ｄの柱状部１０ａよりも高くすることで、発光素子１の光を湾曲部１０ｂ側へ効率的に反射させ、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｂの指向性を第１シリンドリカルレンズ部１１Ｃ、１１Ｄの指向性よりも高くしている。
【００４４】
さらに、前述の記載と同様に、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｂの高さが第１シリンドリカルレンズ部１１Ｃ、１１Ｄの高さよりも高いことによる光の拡散抑制の作用により、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｂの指向性が第１シリンドリカルレンズ部１１Ｃ、１１Ｄの指向性よりも高くなる。
【００４５】
なお、図６に示される透光性部材２３では、隣接するシリンドリカルレンズ部１０間の谷間７が、図３Ａに示される実施形態１のシリンドリカルレンズ部１０間の谷間７よりも深く切り込まれた形状になっている。これにより、シリンドリカルレンズ部１０の柱状部１０ａを設けることができ、第２シリンドリカルレンズ部１２の指向性を高めることができる。しかし、図６に示される透光性部材２３において、隣接するシリンドリカルレンズ部１０の柱状部１０ａどうしが接するように設けられていてもよい。
以上のように、第２シリンドリカルレンズ部１２から外側に向かって高さが次第に低くなるように、第１シリンドリカルレンズ部１１の高さが設定された透光性部材２３を設けることで、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における発光装置２００の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができる。
【００４６】
（実施形態３）
図７は、実施形態３に係る発光装置３００の概略断面図である。実施形態３の発光装置３００は、透光性部材３３の形状が、実施形態１及び実施形態２の透光性部材の形状と異なる。具体的には、実施形態３の発光装置３００の透光性部材３３は、奇数列、ここでは５列のシリンドリカルレンズ部１０を備えており、５列のシリンドリカルレンズ部１０が連結部１３によって連結された形状である。また、５列のシリンドリカルレンズ部１０のうち、中央列が最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ｃであり、その外側の左右２列ずつの計４列が第１シリンドリカルレンズ部１１Ａ、１１Ｂである。図７に示される透光性部材３３では、５列のシリンドリカルレンズ部１０の両端の２列の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂが最も低く、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｃから外側に向かってシリンドリカルレンズ部１０の高さが低くなっている。さらに、図７に示される５列のシリンドリカルレンズ部１０の高さは、中央列である第２シリンドリカルレンズ部１２Ｃを基準として、左右対称になっている。すなわち、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｃの両隣に設けられる２列の第１シリンドリカルレンズ部１１Ａの高さは略等しく、第１シリンドリカルレンズ部１１Ａの外側の列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部１０の両端の列である第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂの高さは略等しい。
【００４７】
また、実施形態３の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｃは、その上端側に平坦部１０ｃを有する。なお、第１シリンドリカルレンズ部１１の上端側に平坦部を有していてもよく、両方のシリンドリカルレンズ部１０の上端側に平坦部を有していてもよい。
以上のように、第２シリンドリカルレンズ部１２から外側に向かって高さが次第に低くなるように、第１シリンドリカルレンズ部１１の高さが設定された透光性部材３３を設けることで、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における発光装置３００の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができる。さらに、透光性部材３３のシリンドリカルレンズ部１０が平坦部を有することで、その部分の光を拡散させることができるので、発光装置の光強度分布曲線の傾きをより緩やかに変化させることが可能である。
【００４８】
（実施形態４）
図８は、実施形態４に係る発光装置４００の概略断面図である。実施形態４の発光装置４００の透光性部材４３も、実施形態３と同様に５列のシリンドリカルレンズ部１０を有する。実施形態４の５列のシリンドリカルレンズ部１０の上端側は湾曲面であり、中央列の高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ａであり、その両隣の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂ及びその外側の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂの高さは、第２シリンドリカルレンズ部１２Ａよりも低く、全て略等しくなっている。
以上のような透光性部材４３の構成とすることで、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における発光装置４００の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における発光装置４００の光強度分布曲線を尖形にすることができる。
【００４９】
（実施形態５）
図９は、実施形態５に係る発光装置５００の概略断面図である。実施形態５の発光装置５００の透光性部材５３は、５列のシリンドリカルレンズ部１０を有する。５列のシリンドリカルレンズ部１０の上端側は湾曲面であり、中央列の高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ａとなっている。実施形態５では、第２シリンドリカルレンズ部１２Ａの外側の左右２列ずつ計４列が第１シリンドリカルレンズ部１１Ａ、１１Ｂである。実施形態５では、５列のシリンドリカルレンズ部１０の両端の第１シリンドリカルレンズ部１１Ａの高さが、その内側の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂの高さよりも高くなっている。また、図９に示される５列のシリンドリカルレンズ部１０の高さは、中央列である第２シリンドリカルレンズ部１２Ａを基準として、左右対称になっている。すなわち、第２シリンドリカルレンズ部１２Ａの両隣に設けられる２列の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂの高さは略等しく、第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂの外側の列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部１０の両端の列である第１シリンドリカルレンズ部１１Ａの高さは略等しい。
以上のように、第２シリンドリカルレンズ部１２の外側にそれよりも高さが低い第１シリンドリカルレンズ部１１を有する透光性部材５３を設けることで、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における発光装置５００の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、第２シリンドリカルレンズ部１２と第１シリンドリカルレンズ部１１との間に高さが最も低いシリンドリカルレンズ部を有することで、発光装置の光強度分布曲線の中央から端部の間に谷部を形成することが可能である。
【００５０】
（実施形態６）
図１０は、実施形態６に係る発光装置６００の概略断面図である。実施形態１〜５では、透光性部材が基板２上の発光素子１を直接被覆する形態を示したが、これに限らず、透光性部材と発光素子１との間に空間を有する形態としてもよい。発光素子１を直接被覆する透光性部材は、例えば金型を用いた成形等により設けることができるが、実施形態６では、図１０に示されるように、下面に予め発光素子１を収納可能な凹部１６を設けた透光性部材６３を準備し、基板２上の発光素子１がそれぞれ収納されるように、基板２上に載置する。このように透光性部材６３を設けることで、透光性部材６３と発光素子１とを離間させることができるので、透光性部材が発光素子１の光や熱で劣化することを抑制することができる。また、予め準備した透光性部材を基板上に載置することで、発光素子１が載置された基板２上に透光性部材を直接成形する場合に比べて、基板２や発光素子１にかかる熱による影響を減らすことができる。予め所定の形状に形成された透光性部材６３は、接着等により基板２上に固定することができる。
【００５１】
（実施形態７）
図１１は、実施形態７に係る発光装置７００の概略断面図である。実施形態７の発光装置７００の透光性部材７３は、図１１に示されるように、隣接する複数のシリンドリカルレンズ部１０がそれぞれ離間して並列されており、連結部を有さない。具体的には、実施形態７のシリンドリカルレンズ部１０は、上端側の湾曲部１０ｂと、その下方の柱状部１０ａと、を有している。また、６列のシリンドリカルレンズ部１０の中央部に配置される２列が、複数のシリンドリカルレンズ部１０において最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ｄである。さらに、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｄの外側の左右２列ずつ計４列が第１シリンドリカルレンズ部１１Ｅ、１１Ｆである。図７に示す透光性部材７３では、複数のシリンドリカルレンズ部１０の両端の２列の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｆの高さが最も低く、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｄから外側に向かってシリンドリカルレンズ部１０の高さが次第に低くなっている。さらに、複数のシリンドリカルレンズ部１０の高さは、その並列方向における中央の谷間７を基準として、左右対称になっている。すなわち、中央部に設けられる２列の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｄの高さは略等しく、その両隣に設けられる２列の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｅの高さは略等しく、さらに外側の列、すなわち複数のシリンドリカルレンズ部１０の両端に設けられる第１シリンドリカルレンズ部１１Ｆの高さは略等しい。
【００５２】
実施形態７においても、第２シリンドリカルレンズ部１２から外側に向かって高さが次第に低くなるように、第１シリンドリカルレンズ部１１の高さが設定された透光性部材７３を設けることで、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における発光装置７００の光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、隣接する複数のシリンドリカルレンズ部１０がそれぞれ離間して並列されることで、発光装置の光強度分布曲線において複数の谷部を形成することが可能である。
なお、図１１では、下端側が柱状部１０ａであるシリンドリカルレンズ部１０が離間して複数並列された透光性部材７３を有する発光装置７００を示したが、例えば、図３Ａに示されるように断面形状が略半楕円形のシリンドリカルレンズ部１０が複数離間して並列されたような（すなわち、図３Ａに示される透光性部材３において連結部１３を有さないような）透光性部材としてもよい。
【００５３】
以上の実施形態１〜７では、６列のシリンドリカルレンズ部を備え、中央の谷間の両隣の列を第２シリンドリカルレンズ部１２とした透光性部材を有する発光装置、又は、５列のシリンドリカルレンズ部を備え、中央列を第２シリンドリカルレンズ部１２とした透光性部材を有する発光装置を示したが、シリンドリカルレンズ部の列の数は３列以上であれば特に限定されない。また、６列のシリンドリカルレンズ部を備える透光性部材において、中央の谷間の両隣の列及びその両隣の列の計４列を第２シリンドリカルレンズ部１２としてもよい。また、５列のシリンドリカルレンズ部を備える透光性部材において、中央列及びその両隣の列の計３列を第２シリンドリカルレンズ部１２としてもよい。
【００５４】
（実施形態８）
図１２Ａは、実施形態８に係る発光装置８００Ａの概略断面図である。実施形態８では、発光ユニット９を並設することで１つの発光装置８００Ａとしている。発光装置８００Ａを構成する各発光ユニット９は、基板２と、基板２上に載置されて発光素子列６を形成する複数の発光素子１と、発光素子列６上にそれぞれ配置されるシリンドリカルレンズ部１０を有する透光性部材８３と、を備える。実施形態８の発光ユニット９の発光素子列６は、発光ユニット９の並設方向と同じ方向に複数設けられている。
【００５５】
図１２Ａに示される各発光ユニット９の透光性部材８３は、それぞれ４列のシリンドリカルレンズ部１０を備えており、その並列方向の一端側に最も高さが高いシリンドリカルレンズ部１０を有し、そのシリンドリカルレンズ部１０から他端側に向かって高さが次第に低くなるように設けられている。実施形態８の発光装置８００Ａでは、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向の一端側に設けられた高さが最も高いシリンドリカルレンズ部１２Ｅが対向するように、２つの発光ユニット９が並設されている。したがって、２つの発光ユニット９が並設された発光装置８００Ａは、合わせて８列のシリンドリカルレンズ部１０を有しており、発光ユニット９どうしの対向し合う２列のシリンドリカルレンズ部１０が第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅであり、それらの外側の計６列のシリンドリカルレンズ部１０が第１シリンドリカルレンズ部１１Ｇ、１１Ａ、１１Ｂである。実施形態８では、発光装置８００Ａの８列のシリンドリカルレンズ部１０の高さは、発光ユニット９どうしの間を基準として左右対称になっている。
【００５６】
このように、複数のシリンドリカルレンズ部１０の高さがその並列方向における中央を基準として左右対称であると、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における発光装置８００Ａの光強度分布曲線を左右対称とすることができる。実施形態８の発光装置８００Ａでは、同じ形状の透光性部材８３を有する発光ユニット９を、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅが対向するように並設することで、中央を基準として高さ関係が左右対称の透光性部材８３を有する発光装置８００を容易に設けることができる。なお、発光装置の複数のシリンドリカルレンズ部１０の高さを、その並列方向の中央を基準として左右非対称にして所望の配光を実現してもよい。
【００５７】
図１２Ａに示される発光装置８００Ａでは、それぞれ３列以上のシリンドリカルレンズ部１０を有する２つの発光ユニット９が並設された形態を示したが、発光装置は、複数の発光ユニットの透光性部材のシリンドリカルレンズ部を合わせて３列以上有していればよい。図１２Ｂは、実施形態８に係る発光装置８００Ｂの概略断面図である。図１２Ｂに示される発光装置８００Ｂでは、各発光ユニット３９の透光性部材１０３がそれぞれ２列のシリンドリカルレンズ部１０を備えており、発光装置８００Ｂとして合計３列以上（図１２Ｂの発光装置８００Ｂでは４列）のシリンドリカルレンズ部１０を有する。発光装置８００Ｂの発光ユニット３９では、２列のシリンドリカルレンズ部１０のうち、一方のシリンドリカルレンズ部（第２シリンドリカルレンズ部１２）の高さが高く、他方のシリンドリカルレンズ部（第１シリンドリカルレンズ部１１）の高さがそれよりも低くなっている。そして、第２シリンドリカルレンズ部１２同士が対向するように、２つの発光ユニット３９が並設されることで、発光装置８００Ｂが設けられている。
【００５８】
なお、実施形態８では、２つの発光ユニットが並設された発光装置を示したが、発光装置は、３つ以上の発光ユニットを並設してもよい。例えば１列のシリンドリカルレンズ部を備える透光性部材を有する発光ユニットを３つ準備し、高さが最も高いシリンドリカルレンズ部を有する発光ユニットを、３つの発光ユニットの真ん中に配置し、その他の２つの発光ユニットをその両側に並設することで、発光装置を設けることができる。以上のように、複数の発光ユニットで構成される発光装置は、並設する発光ユニットの数や、各発光ユニットの発光素子列及びシリンドリカルレンズ部の数を種々に変更して、所望の配光を有する発光装置とすることができる。
【００５９】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示される発光装置８００Ａ、８００Ｂでは、発光ユニットがそれぞれ第１シリンドリカルレンズ部１１及び第２シリンドリカルレンズ部１２を有するので、その並列方向における発光装置８００Ａ、８００Ｂの光強度分布曲線の傾きを比較的緩やかに変化させることができる。また、互いの第２シリンドリカルレンズ部１２同士が対向するように２つの発光ユニットが並設されることで、発光ユニットの並設方向における発光装置の光強度分布曲線において、中央付近に凸部を形成すること可能である。
【００６０】
（実施形態９）
図１３は、実施形態９に係る発光装置９００の概略断面図である。実施形態９に示される発光装置９００は、実施形態８に示される発光装置８００Ａ、８００Ｂと同様に、複数の発光ユニット９を並設することで構成されているが、その配列が異なる。図１３に示される発光装置９００では、一方の発光ユニット９の一端側に設けられた高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅと、他方の発光ユニット９の他端側に設けられた第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂとが対向するように２つの発光ユニット９が並設されている。
【００６１】
この発光装置９００では、発光ユニット９がそれぞれ第１シリンドリカルレンズ部１１及び第２シリンドリカルレンズ部１２を有するので、その並列方向における発光装置の９００の光強度分布曲線の傾きを比較的緩やかに変化させることができる。さらに、実施形態９では、図１３において左側に位置する発光ユニット９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅと、右側に位置する発光ユニット９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅにより、発光ユニットの並設方向における発光装置の光強度分布曲線において、２つの凸部を形成することが可能である。
【００６２】
なお、実施形態９において、３つ以上の発光ユニットを用いて３つ以上の凸部を有する光強度分布曲線を示す発光装置を設けてもよい。また、並設される発光ユニットの第２シリンドリカルレンズ部及び第１シリンドリカルレンズ部の高さや列数を適宜調整することで、所望の光強度分布曲線を得ることができる。
【００６３】
以上の発光ユニット９、３９は、基板２と、基板２上に載置されて複数の発光素子列を形成する複数の発光素子１と、発光素子列上にそれぞれ配置されるように、複数のシリンドリカルレンズ部１０が並列された透光性部材８３、１０３とを備える。発光素子列は略等間隔で設けられている。複数のシリンドリカルレンズ部１０は、高さの異なる第１シリンドリカルレンズ部１１と第２シリンドリカルレンズ部１２とを有している。第２シリンドリカルレンズ部１２は、複数のシリンドリカルレンズ部１０において最も高さが高く、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向において、いずれか一方の端部に設けられている。
【００６４】
本明細書において、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向における「端部」とは、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における全長を１００とし、一端側を０、他端側を１００として表すと、両端部の０〜２０又は８０〜１００の領域を指すものとする。具体的には、シリンドリカルレンズ部１０が３〜５列である場合、「端部」はその両端の列のうち少なくとも一方の列であり、６列以上である場合、「端部」は両端の列のうち少なくとも一方の列及びその隣にある少なくとも一つの列を含む列である。
【００６５】
なお、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３に示す例では、発光ユニットは、最も高さが高い第２シリンドリカルレンズ部１２を一端側に配置しているが、複数の発光ユニットを並設して発光装置を構成する場合、発光ユニットの組み合わせによっては、一の発光ユニットでは最も高さが高い第２シリンドリカルレンズ部であったものが、発光装置において高さが最も高くなるとは限らない。また、並設する発光ユニット同士のシリンドリカルレンズ部の列数は同じでなくてもよい。このような例を以下に示す。
【００６６】
（実施形態１０）
図１４Ａは、実施形態１０に係る発光装置１０００の概略断面図であり、シリンドリカルレンズ部の列数が異なる発光ユニットを並設した例を示している。図１４Ａに示される発光装置１０００において、左側に図示される発光ユニット９は、４列のシリンドリカルレンズ部１０を有する透光性部材８３を備え、高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅを一端に備えると共に、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅから他端側に向かって高さが低くなるように第１シリンドリカルレンズ部１１Ｇ、１１Ａ、１１Ｂが設けられている。また、図１４Ａにおいて右側に図示される発光ユニット２９は、３列のシリンドリカルレンズ部１０を有する透光性部材９３を備え、高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部２Ｆを一端に備えると共に、第２シリンドリカルレンズ部１２Ｆから他端側に向かって高さが低くなるように第１シリンドリカルレンズ部１１Ａ、１１Ｂが設けられている。ここで、右側の発光ユニット２９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｆの高さは、左側の発光ユニット９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅの高さよりも低くなっている。
【００６７】
図１４Ａの発光装置１０００では、互いの第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅ、１２Ｆが対向するように２つの発光ユニット９、２９が並設されている。ここで、発光ユニット９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅは、発光装置１０００においても最も高さが高く第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅとして機能するが、発光ユニット２９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｆは、発光装置１０００において発光ユニット９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅよりも高さが低いため、第１シリンドリカルレンズ部１１Ｇとして機能する。
【００６８】
図１４Ａに示される発光装置１０００は、全体として７列のシリンドリカルレンズ部１０で構成されており、中央列である第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅを基準として略左右対称になっている。この発光装置１０００では、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、シリンドリカルレンズ部１０の並列方向における光強度分布曲線において、中央付近に凸部を形成することが可能である。
【００６９】
（実施形態１１）
図１４Ｂは、実施形態１１に係る発光装置１１００の概略断面図である。図１４Ｂに示される発光装置１１００は、図１４Ａに示される発光装置１０００の左側の発光ユニット９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅと、右側の発光ユニット２９の第１シリンドリカルレンズ部１１Ｂとが対向するように、２つの発光ユニット９、２９を並設している。この発光装置１１００においても、発光ユニット９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅが、発光装置１１００において最も高さが高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅとなるが、発光ユニット２９の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｆは、発光装置１１００においては第１シリンドリカルレンズ部１１Ｇとして機能する。
【００７０】
この発光装置１１００は、全体として７列のシリンドリカルレンズ部１０で構成されており、中央列である第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅを挟んで、図の左側から右側（又は右側から左側）へシリンドリカルレンズ部の高さが高く（又は低く）なっている。この発光装置１１００では、複数のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向における光強度分布曲線の傾きを緩やかに変化させることができるとともに、２つの異なる高さの凸部を形成することが可能である。
【００７１】
なお、実施形態８〜１１の図１２Ａ〜図１４Ｂに示されるように、複数の発光ユニットを並列した発光装置であって、紫外光を発する発光素子が搭載されるものは、例えば図３Ａに示されるような一体的な発光装置１００に比べて、インク等をより確実に硬化させやすい場合がある。以下に、その理由を説明する。
【００７２】
図１８Ａは、発光装置１２００の概略平面図である。図１８Ｂは、図１８Ａに示される発光装置１２００のＸＶＩＩＩＢ−ＸＶＩＩＩＢ線における概略断面図である。図１８Ａ及び図１８Ｂに示される発光装置１２００は、基板２上に略等間隔で８列の発光素子列６が設けられ、それぞれの発光素子列６上に配置されるように、８列のシリンドリカルレンズ部１０が並列された透光性部材１１３を有する。発光装置１２００は、発光ユニットが並列された形態ではなく、一体的に設けられた発光装置である。より詳細には、発光装置１２００のシリンドリカルレンズ部１０は、実施形態８の図１２Ａに示される各発光ユニット９の透光性部材８３のシリンドリカルレンズ部１２Ｅ同士が連結された形状である。したがって、図１８Ａ及び図１８Ｂに示される発光装置１２００と、図１２Ａに示される発光装置８００Ａとの違いは、シリンドリカルレンズ部の並列方向における中央において、基板同士及び透光性部材同士が連結しているか離間しているかという点であり、それ以外は略同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。
【００７３】
図１９は、図１８Ａに示される発光装置１２００における光放射強度分布を示す。図２０は、図１２Ａに示される発光装置８００Ａの平面図における光放射強度分布を示す。図１９及び図２０に示されるように、ピーク光放射強度は、図１２Ａに示される発光ユニット９が並列された発光装置８００Ａよりも、図１８Ａに示される一体的な発光装置１２００の方が高くなっているが、インクの硬化に必要な閾値（例えば３Ｗ／ｃｍ２）以上の領域（図において鎖線で囲まれた領域）は、図１２Ａに示される発光ユニット９が並列された発光装置８００Ａの方が広くなっている。したがって、一体的に設けられた発光装置を用いる場合に比べて、発光ユニットが複数並列された発光装置を用いた方が、インクが硬化反応する時間が長くなり、インクの硬化が確実になる場合がある。
【００７４】
図２１は、図１４Ａに示される発光装置１０００の平面図における光放射強度分布を示す。図１４Ａに示される発光装置１０００は、前述のように、４列のシリンドリカルレンズ部１０を備え、高さが最も高い第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅを一端側に有し、一端側から他端側にシリンドリカルレンズ部１０の高さが低くなる透光性部材８３を有する発光ユニット９と、３列のシリンドリカルレンズ部１０を備え、一端側の第２シリンドリカルレンズ部１２Ｆから他端側にシリンドリカルレンズ部１０の高さが低くなる透光性部材９３を備える発光ユニット２９と、が互いの第２シリンドリカルレンズ部１２Ｅ、１２Ｆが対向するように並設されている。図１４Ａに示される発光装置１０００は、図１２Ａに示される発光装置８００Ａに比べて、シリンドリカルレンズ部及び発光素子列の列数が１列少なく、発光ユニット同士の離間領域の位置が、発光装置のシリンドリカルレンズ部１０の並列方向において中央から一端側又は他端側に寄っている。
【００７５】
図２０及び図２１に示されるように、光放射強度分布においてインクの硬化に必要な閾値（例えば３Ｗ／ｃｍ２）以上の領域（図において鎖線で囲まれた領域）は、図１４Ａに示される発光ユニット９、２９が並列された発光装置１０００よりも、図１２Ａに示される発光ユニット９が並列された発光装置８００Ａの方が広くなっているが、ピーク光放射強度は、図１２Ａに示される発光装置８００Ａよりも、図１４Ａに示される発光装置１０００の方が高くなっている。また、図１４Ａに示される発光ユニット９、２９が並列された発光装置１０００は、シリンドリカルレンズ部１０及び発光素子列が１列少ない（７列である）にもかかわらず、図１９及び図２１に示されるように、光放射強度分布におけるインクの硬化に必要な閾値（例えば３Ｗ／ｃｍ２）以上の領域（図において鎖線で囲まれた領域）が、８列のシリンドリカルレンズ部１０及び発光素子列を有し、一体的に設けられた発光装置１２００の光放射強度分布と略同じ程度の広さとなっている。
【００７６】
したがって、一体的に設けられた発光装置１２００や、発光ユニット９同士の離間領域がシリンドリカルレンズ部１０の並列方向において略中央に位置する発光装置８００Ａに比べて、図１４Ａに示されるように、発光ユニット９、２９が複数並列され、発光ユニット９、２９同士の離間領域がシリンドリカルレンズ部１０の並列方向において中央から一端側又は他端側に寄っている発光装置１０００では、全体の発光素子列の列数が８列から７列と少なくなるにもかかわらず、インクを硬化させる作用を略同程度等にできる場合がある。
【００７７】
（光照射装置）
以上のような発光装置を、所定の配列で複数並設することで、光照射装置として用いることができる。図１５は、図１に示す発光装置１００を備える光照射装置の概略構成図である。図１６は、図１２Ａに示す発光装置８００Ａを備える光照射装置の概略構成図である。また、図１７は、図１３に示す発光装置９００を備える光照射装置の概略構成図である。なお、図１５〜図１７に示される光照射装置の発光装置は、いずれも２つずつ図示されているが、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、光照射装置において、複数の発光装置は基板等（図示しない）に実装された状態であり、発光装置の下に図示された矢印のいずれかの方向（図中では左右）に移動する。また、被照射物Ｓも同様に、被照射物Ｓの上に図示される矢印のいずれかの方向に移動する。なお、光照射装置は、発光装置又は被照射物Ｓのいずれか一方が移動する形態であってもよいし、両方が移動する形態であってもよい。
【００７８】
図１５に示す光照射装置は、２個の発光装置１００を備えており、これらの発光装置１００が、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向が一致するように並列されている。また、光照射装置の２つの発光装置１００は、その出射光が下方に向かって照射されるように下向きに配置されている。さらに、この光照射装置は、複数の発光装置１００の被照射物Ｓに対する相対的な移動方向が、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じとなるように設けられている。
【００７９】
図１６、図１７に示す光照射装置は、２つの発光装置８００Ａ、９００を備えており、これらの発光装置８００Ａ、９００が、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向が一致するように並列されている。また、２つの発光装置８００Ａ、９００は、その出射光が下方に向かって照射されるように下向きに配置されており、複数の発光装置８００Ａ、９００の被照射物Ｓに対する相対的な移動方向が、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じとなるように設けられている。
【００８０】
図１５〜図１７に示すように、光照射装置に、前述のような構成のシリンドリカルレンズ部を有する発光装置を用いることで、被照射物に照射される光の強度を緩やかに変化させることができる。さらに、このような発光装置を複数並列することで、緩やかに強度が大きくなる光を繰り返し照射させることができ、例えばインク等を確実に硬化することが可能である。
【００８１】
また、光照射装置において、発光装置１００ごとに、発光波長の異なる発光素子が載置されていてもよい。例えば、図１５に示すように、２つの発光装置１００のうち、光が被照射物Ｓに先に照射される位置、すなわち図１５では左側に配置される第１発光装置１００Ａに載置される複数の発光素子１の発光波長を２９０ｎｍ〜３３０ｎｍとし、光が第１発光装置１００Ａよりも後に被照射物Ｓに照射される位置、すなわち図１５では右側に配置される第２発光装置１００Ｂに載置される複数の発光素子の発光波長を３４５ｎｍ〜３８５ｎｍとすることができる。より具体的には、第１発光装置１００Ａに載置される複数の発光素子１の発光波長を３１０ｎｍとし、第２発光装置１００Ｂに載置される複数の発光素子１の発光波長を３６５ｎｍとすることができる。このような構成とすることで、第１発光装置１００Ａの光によって被照射物Ｓ、より具体的にはインクの内部を硬化させた後、第２発光装置１００Ｂの光によってインクの表面を緩やかに硬化させることができる。したがって、光照射装置によって、より確実にインクを硬化させることが可能な光照射装置とすることができる。
【００８２】
なお、図１５〜図１７に示した光照射装置は２つの発光装置を備えるが、所望の配光や被照射物Ｓの大きさ等によって適宜個数を変更することができる。また、光照射装置は、複数のシリンドリカルレンズ部の並列方向と同じ方向に発光装置を並設させるだけでなく、シリンドリカルレンズ部の延伸方向と同じ方向に発光装置を併設してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００Ａ、８００Ｂ、
９００、１０００、１１００、１２００  発光装置
１００Ａ  第１発光装置
１００Ｂ  第２発光装置
１  発光素子
２  基板
２Ａ  基材
３、２３、３３、４３、５３、６３、７３、８３、９３、１０３、１１３  透光性部材
４  導電性ワイヤ
５  導電層
６  発光素子列
７  谷間
９、２９、３９  発光ユニット
１０  シリンドリカルレンズ部
１０ａ  柱状部
１０ｂ  湾曲部
１０ｃ  平坦部
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ  第１シリンドリカルレンズ部
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ  第２シリンドリカルレンズ部
１３  連結部
１６  凹部
１８  孔
１９  固定具
Ｓ  被照射物
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
0006703731.tif 000020
【図１７】
0006703731.tif 000021
【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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