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JP7834966B2 - 発光モジュール及び透光性部材 - Google Patents
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JP7834966B2 - 発光モジュール及び透光性部材 - Google Patents

発光モジュール及び透光性部材

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Description

本開示は、発光モジュール及びレンズに関する。
従来、複数の半導体発光素子と、複数の半導体発光素子をそれぞれの出射光の光軸が同一方向を向くよう保持する筐体と、光軸と交差する平面に沿って筐体を変位させる筐体駆動手段とを備える照明装置が開示されている。複数の半導体発光素子の略中央において上述の平面に直交する方向に伸びる軸心回りに筐体を回転させることにより、複数の半導体発光素子からの出射光が被写体において混合し、半導体発光素子の単体の個体差により生じる色温度や照明のむらが解消される。この照明装置においては、配光パターンが一定である(例えば特許文献1参照)。
特開2005-121872号公報
本開示は、配光パターンを変更可能な発光モジュール及びそのような発光モジュールに用いられるレンズを提供することを目的とする。
本開示の一実施形態に係る発光モジュールは、第1光源と、前記第1光源から出射した光が入射する第1レンズと、を有する第1光源ユニットと、前記第1レンズを回転可能な駆動部と、前記駆動部と連動して前記第1光源の出力を制御する制御部と、を備え、前記第1レンズから出射する光の中心軸は、前記第1レンズの回転軸に対して傾斜している。
本開示の一実施形態に係るレンズは、外部の駆動部によって、回転軸を中心として回転可能なレンズであって、前記回転軸に対して、傾斜した光軸を有する光を出射可能である。
本開示の一実施形態に係る発光モジュールは、基板と、前記基板に配置された複数の光源と、前記複数の光源それぞれと対をなすように設けられ、かつ前記複数の光源から出射した光が入射する複数のレンズと、を有する複数の光源ユニットと、前記基板と前記複数の光源ユニットとを固定した状態で、前記複数の光源ユニットを回転可能な駆動部と、前記駆動部と連動して前記複数の光源それぞれの出力を制御可能な制御部と、を備える。前記複数のレンズのうち、前記複数の光源ユニットの回転軸を中心とする第1照射領域の軌道上に光を照射可能なレンズの数は、前記回転軸を中心とし、前記第1照射領域の軌道よりも外側に位置する第2照射領域の軌道上に光を照射可能なレンズの数よりも少ない。
本開示の一実施形態によれば、配光パターンを変更可能な発光モジュール及びそのような発光モジュールに用いられるレンズを実現できる。
第1の実施形態に係る発光モジュールを示す上面図である。 図1のII-II線における部分断面図である。 図2における第1光源ユニット及び第2光源ユニット、並びに基板の一部を拡大して示す断面図である。 第1光源ユニット及び第2光源ユニットの他の例を示す断面図である。 図1のIV-IV線における断面において、第3光源ユニット及び第4光源ユニット、並びに基板の一部を拡大して示す断面図である。 第3光源ユニット及び第4光源ユニットの他の例を示す断面図である。 軸方向と直交する平面において、各光源ユニットから出射する光の位置を示す図である。 軸方向と直交する平面において、各光源ユニットから出射する光の位置及び軌道を示す図である。 参考例に係るフラッシュの光源の配光パターンを例示する概略図である。 図7Aに示す配光パターンで撮影した写真を例示する概略図である。 第1の実施形態に係る発光モジュールをフラッシュの光源に適用した際の配光パターンを例示する概略図である。 図8Aに示す配光パターンで撮影した写真を例示する概略図である。 第1の実施形態に係る発光モジュールをスマートフォンに搭載した状態における断面図である。 第2の実施形態に係る発光モジュールを示す上面図である。 図9のX-X線における断面において、第1光源ユニット及び第2光源ユニット、並びに基板の一部を拡大して示す断面図である。 図9のXI-XI線における断面において、第3光源ユニット及び第4光源ユニット、並びに基板の一部を拡大して示す断面図である。 第3の実施形態に係る発光モジュールを示す部分断面図である。 レンズの第1の変形例を示す断面図である。 レンズの第2の変形例を示す断面図である。 複数の光源の出力の制御方法の変形例を説明するための模式図である。 複数の光源の出力の制御方法の変形例を説明するための模式図である。 複数の光源の出力の制御方法の変形例を説明するための模式図である。 複数の光源の出力の制御方法の変形例を説明するための模式図である。 第4の実施形態に係る発光モジュールを示す上面図である。 第5の実施形態に係る発光モジュールを示す上面図である。 図18のXIX-XIX線における断面において、複数の光源ユニットおよび基板を拡大して示す断面図である。 図18のXX-XX線における断面において、複数の光源ユニットおよび基板を拡大して示す断面図である。 軸方向と直交する平面において、各光源ユニットから出射する光の照射領域を示す図である。 各光源ユニットから出射する光の中心軸と回転軸とのなす角の設定方法を説明するための模式図である。 実施例に係る発光モジュール、カメラ及びスクリーンを示す模式図である。 実施例におけるカメラの撮影画像である。 実施例におけるカメラの撮影画像である。 実施例におけるカメラの撮影画像である。 実施例におけるカメラの撮影画像である。 実施例におけるカメラの撮影画像である。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の説明では、複数の図面に表れる同一符号の部分は、同一もしくは同等の部分又は部材を示す。断面図として、切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。
また以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光モジュールを例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。
以下に示す図でX軸、Y軸及びZ軸により方向を示す場合があるが、X軸に沿うX方向は、実施形態に係る発光モジュールが備える光源が配置される平面(以下、配置平面ともいう)内での所定方向を示し、Y軸に沿うY方向は、光源の配置平面内でX方向に直交する方向を示し、Z軸に沿うZ方向は、光源の配置平面に直交する方向を示すものとする。
またX方向で矢印が向いている方向を+X方向、+X方向の反対方向を-X方向と表記し、Y方向で矢印が向いている方向を+Y方向、+Y方向の反対方向を-Y方向と表記し、Z方向で矢印が向いている方向を+Z方向、+Z方向の反対方向を-Z方向と表記する。実施形態では、複数の光源は一例として+Z方向側に光を照射するものとする。但し、このことは、発光モジュールの使用時における向きを制限するわけではなく、発光モジュールの向きは任意である。本明細書において上面視とは、対象を+Z方向側から見ることをいう。
また、本明細書または請求の範囲において、ある構成要素が複数あり、それぞれを区別して表現する場合に、その構成要素の頭に“第1”、“第2”等と付記して区別することがある。また、本明細書と請求の範囲とで区別する対象が異なる場合があり得る。そのため、請求の範囲において本明細書と同一の付記がされた構成要素が記載されていても、この構成要素によって特定される対象が、本明細書と請求の範囲との間で一致しないことがあり得る。
例えば、本明細書において“第1”、“第2”、“第3”と付記されて区別される構成要素があり、本明細書において“第1”及び“第3”が付記された構成要素を請求の範囲に記載する場合に、見易さの観点から請求の範囲においては“第1”、“第2”と付記して構成要素を区別することがある。この場合、請求の範囲において“第1”、“第2”と付記された構成要素はそれぞれ、本明細書において“第1”“第3”と付記された構成要素を指すことになる。なお、このルールの適用対象は構成要素に限らず、その他の対象に対しても、合理的かつ柔軟に適用される。
<第1の実施形態>
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る発光モジュールを示す上面図である。
図2は、図1のII-II線における部分断面図である。
発光モジュール100は、図2を参照して概説すると、第1光源ユニット110と、駆動部160と、制御部170と、を備える。
第1光源ユニット110は、第1光源111と、第1光源111から出射した光が入射する第1レンズ112と、を有する。
駆動部160は、第1レンズ112を回転可能である。本明細書において、「駆動部が第1レンズを回転可能」とは、駆動部が第1レンズ自体をZ軸に平行な軸で回転させること、又は、駆動部が第1レンズの取り付けられた構成要素をZ軸に平行な軸で回転させることのどちらであってもよい。そして、第1レンズが回転した際に、第1レンズとともに他の構成要素もZ軸に平行な軸で回転してもよい。本実施形態では、駆動部160は、後述するように、第1レンズ112が取り付けられた基板150をZ軸に平行な軸で回転させることにより、第1レンズ112を含む第1光源ユニット110を回転させる。
制御部170は、駆動部160と連動して第1光源111の出力を制御する。
図1及び図2において、第1レンズ112はZ軸に平行な回転軸Cで回転され、第1レンズ112から出射する光L1の中心軸f1は、第1レンズ112の回転軸C(言い換えるとZ軸)に対して傾斜している。「第1レンズから出射する光の中心軸」とは、Z軸と直交する任意の平面P1において第1レンズ112から出射した光の照度が最大となる位置a1と、平面P1から+Z方向に離れ、Z軸と直交する他の任意の平面P2において光の照度が最大となる位置a2と、を通る直線を意味する。光の中心軸とは、すなわち光軸である。本実施形態において、第1レンズ112は、外部の駆動部160によって、回転軸Cを中心として回転可能なレンズであって、回転軸Cに対して、傾斜した光軸f1を有する光L1を出射可能である。
なお、本実施形態において「第1レンズから出射する光の中心軸が、第1レンズの回転軸に対して傾斜している」とは、第1レンズから出射する光の中心軸が第1レンズの回転軸に対して傾きを有していることをいう。また、第1レンズから出射する光の中心軸を延長した直線と第1レンズの回転軸を延長した直線とは、交点を有していてもよいし、ねじれの位置であってもよい。以下に述べる第2レンズ、第3レンズ及び第4レンズにおいても同様である。
図1及び図2に示すように、発光モジュール100は、本実施形態では、第2光源ユニット120と、第3光源ユニット130と、第4光源ユニット140と、基板150と、を更に備える。
第2光源ユニット120は、第2光源121と、第2光源121から出射した光が入射する第2レンズ122と、を有する。第3光源ユニット130は、第3光源131と、第3光源131から出射した光が入射する第3レンズ132と、を有する。第4光源ユニット140は、第4光源141と、第4光源141から出射した光が入射する第4レンズ142と、を有する。
基板150には、第1光源ユニット110、第2光源ユニット120、第3光源ユニット130、及び第4光源ユニット140が取り付けられている。
以下、発光モジュール100の各部について詳述する。
図2に示すように、基板150は、本実施形態では、母材が樹脂材料などの絶縁材料からなり、基板150の内部に各光源111、121、131、141に接続される複数の配線151が設けられた配線基板である。
基板150の表面は、上面150aと、上面150aの反対側に位置する下面150bと、を含む。上面150a及び下面150bは、Z軸に直交する。また上面150aが各光源111、121、131、141の配置平面である。図1に示すように、上面150aの上面視形状は、円形である。上面視において上面150aの中心は、回転軸C上に位置する。ただし、上面視における基板150の形状は、上記に限定されず、四角形等の多角形であってもよい。また、上面150aの中心は、回転軸C上に位置していなくてもよい。
図3Aは、図2における第1光源ユニット及び第2光源ユニット、並びに基板の一部を拡大して示す断面図である。
図3Bは、第1光源ユニット及び第2光源ユニットの他の例を示す断面図である。
図4Aは、図1のIV-IV線における断面において、第3光源ユニット及び第4光源ユニット、並びに基板の一部を拡大して示す断面図である。
図4Bは、第3光源ユニット及び第4光源ユニットの他の例を示す断面図である。
上面150aには、図3A及び図4Aに示すように、4個の光源111、121、131、141が取り付けられている。ただし、上面150aに取り付ける光源の数は、1以上であれば上記に限定されない。例えば、上面150aに取り付けられる光源の数は、1~3個であってもよいし、5個以上であってもよい。
各光源111、121、131、141は、本実施形態では、発光素子181と、波長変換部材182と、光反射性部材183と、を含む。
発光素子181は、例えばLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)である。発光素子181は、少なくとも半導体積層体および正負一対の電極184を有する。本実施形態では、半導体の材料としては、波長変換部材が含有する波長変換物質を効率良く励起できる短波長の光を発光可能な材料である、窒化物半導体を用いることが好ましい。窒化物半導体は、主として一般式InAlGa1-x-yN(0≦x、0≦y、x+y<1)で表される。発光素子の発光ピーク波長は、発光効率、並びに波長変換物質の励起及びその発光との混色関係等の観点から、400nm以上530nm以下が好ましく、420nm以上490nm以下がより好ましく、450nm以上475nm以下がよりいっそう好ましい。また、半導体の材料は、InAlGaAs系半導体、InAlGaP系半導体などを用いることもできる。発光素子181における電極184は、それぞれ基板150における配線151に電気的に接続されている。発光素子181から出射する光の色は、本実施形態では、青色である。
波長変換部材182は、発光素子181上に配置されている。波長変換部材182は、シリコーン等の樹脂を母材として波長変換物質を含む。波長変換物質は、発光素子181が発する一次光の少なくとも一部を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を発する部材である。波長変換物質としては、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Y(Al,Ga)12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Lu(Al,Ga)12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Tb(Al,Ga)12:Ce)、βサイアロン蛍光体(例えば、(Si,Al)(O,N):Eu)、αサイアロン蛍光体(例えば、M(Si,Al)12(O,N)16(但し、0<z≦2であり、MはLi、Mg、Ca、Y、及びLaとCeを除くランタノイド元素))、CASN系蛍光体(例えば、CaAlSiN:Eu)若しくはSCASN系蛍光体(例えば、(Sr,Ca)AlSiN:Eu)等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(例えば、KSiF:Mn)若しくはMGF系蛍光体(例えば、3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn)等のフッ化物系蛍光体、CCA系蛍光体(例えば、(Ca,Sr)10(POCl:Eu)、又は、硫化物系蛍光体、ペロブスカイト、カルコパイライト等の量子ドット等を用いることができる。また、波長変換物質は、これらの蛍光体のうちの1種を単体で、又はこれらの蛍光体のうち2種以上を組み合わせて用いることができる。波長変換部材182が発する色は、例えば黄色である。発光素子181から出射する光の青色と、波長変換部材182から出射する光の黄色との混色により、各光源111、121、131、141は、白色光を出射する。
光反射性部材183は、発光素子181からの光を上面側(+Z方向側)に取り出すため、光反射性部材183の母材中に、酸化チタン、酸化マグネシウムなどの白色顔料を含有する白樹脂が好ましい。光反射性部材183の母材は、シリコーン、エポキシ、フェノール、ポリカーボネート、アクリルなどの樹脂又はこれらの変性樹脂が挙げられる。光反射性部材183は、少なくとも発光素子181及び波長変換部材182の側面を覆っている。波長変換部材182の上面(波長変換部材182の光反射性部材183で覆われていない領域)が、各光源111、121、131、141の光出射面(換言すると発光面)となる。
各光源111、121、131、141の構成は、上記に限定されない。例えば、各光源111、121、131、141における波長変換部材182は、青色の光を波長変換して赤色の光を出射する赤色蛍光体及び青色の光を波長変換して緑色の光を出射する緑色蛍光体を含んでもよい。この場合、発光素子181から出射する光の青色と、波長変換部材182から出射する光の赤色と、緑色との混色により、各光源111、121、131、141は、白色光を出射できる。また、4個の光源111、121、131、141のうちの1以上の光源には、波長変換部材182が設けられていなくてもよい。
図1に示すように、本実施形態では、上面視における各光源111、121、131、141の形状は、四角形であるが、これに限定されない。例えば、上面視における各光源111、121、131、141の形状は、三角形等の多角形又は円形であってもよい。
第1光源111、第2光源121、第3光源131、及び第4光源141は、回転軸Cを中心とする円周e上に配列している。具体的には、上面視において、第1光源111の中心c1、第4光源141の中心c4、第2光源121の中心c2、及び第3光源131の中心c3が、回転軸Cを中心とする円周e上で右回りにこの順で位置している。なお、本実施形態のように上面視における第1光源111の形状が四角形である場合、中心c1は上面視において第1光源111の対角線の交点に位置する。中心c2、中心c3、及び中心c4についても同様である。ただし、各光源111、121、131、141の位置は、上記に限定されない。例えば、4つの光源111、121、131、141は、基板150の上面150aのX方向又はY方向に沿って配列されていてもよい。
図3Aに示すように、第1光源111の+Z方向には、第1レンズ112が配置されており、第2光源121の+Z方向には、第2レンズ122が配置されている。また、図4Aに示すように、第3光源131の+Z方向には、第3レンズ132が配置されており、第4光源141の+Z方向には、第4レンズ142が配置されている。第1レンズ112、第2レンズ122、第3レンズ132、及び第4レンズ142は、本実施形態ではそれぞれが光を出射する面側で繋がることにより一つの透光性部材185となって一体的に形成されている。
第1レンズ112は、図3Aに示すように、本実施形態では光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、第1レンズ112は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。そのため、第1レンズ112により第1光源111から出射した光を集光又はコリメートして投光することができる。第1レンズ112から出射した光の半値全角は、例えば15度である。第1レンズ112の表面は、第1面112aと、第2面112bと、第3面112cと、第4面112fと、を含む。なお、図3Aにおいて太い実線の矢印は、光の経路を例示している。
第1面112aは、第1光源111と対向している。第1面112aには、第1光源111から出射した光が入射する。第1面112aは、第1光源111に向かって凸状に湾曲した第1領域112dと、第1領域112dの外縁に接し、第1領域112dの外縁から第1光源111に向かって延びる第2領域112eと、を含む。
図1に示すように、上面視における第1領域112dの外周及び第2領域112eの外周の形状は、角部が丸まった四角形である。上面視における第1領域112dの中心は、第1光源111の中心c1上に位置する。以下、図3Aに示すように、中心c1を通り回転軸C(言い換えるとZ軸)に平行な軸を「中心軸g1」という。第2領域112eは、-Z方向に向かうにつれて中心軸g1から離れるように傾斜している。第1光源111からの光が第1レンズ112に入射されるように、第1光源111の中心c1を通る断面視で、第1光源111の光出射面は第2領域112eのX方向又はY方向における2つの下端の間にあることが好ましく、図3Bに示すように、第1光源111が第2領域112eのX方向又はY方向における2つの下端の間にあることがより好ましい。
第2面112bは、第1面112aの周囲に設けられている。第2面112bは、-Z方向に向かうにつれて中心軸g1に近づくように傾斜している。第2面112bは、第1面112aから第1レンズ112の中に入射した光の少なくとも一部を第1レンズ112の内部に向けて反射する。第2面112bは、全反射面に相当する。
第3面112cは、第1面112aの反対側に位置している。第3面112cは、第1面112aから第1レンズ112の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面112cは、平坦面である。第3面112cの平坦面(上面)は、回転軸Cから離れるほど基板150に近づく。したがって、第3面112cに垂直な方向H1は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、角度θ1aで回転軸C(言い換えると中心軸g1)に対して傾斜している。そのため、第1レンズ112の中に伝搬した光の大部分は、第3面112cから出射する際に、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、回転軸C(言い換えると中心軸g1)に対して角度θ1b傾斜した方向に屈折する。つまり、第1レンズ112から出射する光の中心軸f1は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、回転軸C(言い換えると中心軸g1)に対して角度θ1bで傾斜する。
第4面112fは、第2面112bの周囲に設けられている。第4面112fは、基板150の上面150aに平行である。ただし、第4面112fは、基板150の上面150aに平行でなくてもよい。後述する第2レンズ122の第4面122f、第3レンズ132の第4面132f及び第4レンズ142の第4面142fについても同様である。
第2レンズ122は、本実施形態では光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、第2レンズ122は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。そのため、第2レンズ122により、第2光源121から出射した光を集光又はコリメートして投光することができる。第2レンズ122から出射した光の半値全角は、例えば15度である。第2レンズ122の表面は、第1面122aと、第2面122bと、第3面122cと、第4面122fと、を含む。
第1面122aは、第2光源121と対向している。第1面122aには、第2光源121から出射した光が入射する。第1面122aは、第2光源121に向かって凸状に湾曲した第1領域122dと、第1領域122dの外縁に接し、第1領域122dの外縁から第2光源121に向かって延びる第2領域122eと、を含む。
図1に示すように、上面視における第1領域122dの外周及び第2領域122eの外周の形状は、角部が丸まった四角形である。上面視における第1領域122dの中心は、第2光源121の中心c2上に位置する。以下、図3Aに示すように、中心c2を通り回転軸C(言い換えるとZ軸)に平行な軸を「中心軸g2」という。第2領域122eは、-Z方向に向かうにつれて中心軸g2から離れるように傾斜している。第2光源121からの光が第2レンズ122に入射されるように、第2光源121の中心c2を通る断面視で、第2光源121の光出射面は第2領域122eのX方向又はY方向における2つの下端の間にあることが好ましく、図3Bに示すように、第2光源121が第2領域122eのX方向又はY方向における2つの下端の間にあることがより好ましい。
第2面122bは、第1面122aの周囲に設けられている。第2面122bは、-Z方向に向かうにつれて中心軸g2に近づくように傾斜している。第2面122bは、第1面122aから第2レンズ122の中に入射した光の少なくとも一部を第2レンズ122の内部に向けて反射する。第2面122bは、全反射面に相当する。
第3面122cは、第1面122aの反対側に位置している。第3面122cは、第1面122aから第2レンズ122の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面122cは、平坦面である。第3面122cの平坦面(上面)は、回転軸Cから離れるほど基板150に近づく。したがって、第3面122cに垂直な方向H2は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、角度θ2aで回転軸C(言い換えると中心軸g2)に対して傾斜している。そのため、第2レンズ122の中に伝搬した光の大部分は、第3面122cから出射する際に、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、回転軸C(言い換えると中心軸g2)に対して角度θ2b傾斜した方向に屈折する。つまり、第2レンズ122から出射する光の中心軸f2は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、回転軸C(言い換えると中心軸g2)に対して角度θ2bで傾斜する。
第4面122fは、第2面122bの周囲に設けられている。第4面122fは、基板150の上面150aに平行である。
本実施形態では、第1レンズ112における第3面112cと第2レンズ122における第3面122cとにより、透光性部材185は、+Z方向に突出する凸部を有する。第1レンズ112における第4面112fと第2レンズ122における第4面122fとは面一である。
図4Aに示すように、第3レンズ132は、本実施形態では光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、第3レンズ132は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。そのため、第3レンズ132により、第3光源131から出射した光を集光又はコリメートして投光することができる。第3レンズ132から出射した光の半値全角は、例えば15度である。第3レンズ132の表面は、第1面132aと、第2面132bと、第3面132cと、第4面132fと、を含む。なお、図4Aにおいて太い実線の矢印は、光の経路を例示している。
第1面132aは、第3光源131と対向している。第1面132aには、第3光源131から出射した光が入射する。第1面132aは、第3光源131に向かって凸状に湾曲した第1領域132dと、第1領域132dの外縁に接し、第1領域132dの外縁から第3光源131に向かって延びる第2領域132eと、を含む。
図1に示すように、上面視における第1領域132dの外周及び第2領域132eの外周の形状は、角部が丸まった四角形である。上面視における第1領域132dの中心は、第3光源131の中心c3上に位置する。以下、図4Aに示すように、中心c3を通り回転軸C(言い換えるとZ軸)に平行な軸を「中心軸g3」という。第2領域132eは、-Z方向に向かうにつれて中心軸g3から離れるように傾斜している。第3光源131からの光が第3レンズ132に入射されるように、第3光源131の中心c3を通る断面視で、第3光源131の光出射面は第2領域132eのX方向又はY方向における2つの下端の間にあることが好ましく、図4Bに示すように、第3光源131が第2領域132eのX方向又はY方向における2つの下端の間にあることがより好ましい。
第2面132bは、第1面132aの周囲に設けられている。第2面132bは、-Z方向に向かうにつれて中心軸g3に近づくように傾斜している。第2面132bは、第1面132aから第3レンズ132の中に入射した光の少なくとも一部を第3レンズ132の内部に向けて反射する。第2面132bは、全反射面に相当する。
第3面132cは、第1面132aの反対側に位置している。第3面132cは、第1面132aから第3レンズ132の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面132cは、平坦面である。第3面132cの平坦面(上面)は、回転軸Cから離れるほど基板150に近づく。したがって、第3面132cに垂直な方向H3は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、角度θ3aで回転軸C(言い換えると中心軸g3)に対して傾斜している。そのため、第3レンズ132の中に伝搬した光の大部分は、第3面132cから出射する際に、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、回転軸C(言い換えると中心軸g3)に対して角度θ3b傾斜した方向に屈折する。つまり、第3レンズ132から出射する光の中心軸f3は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、回転軸C(言い換えると中心軸g3)に対して角度θ3bで傾斜する。
第4面132fは、第2面132bの周囲に設けられている。第4面132fは、基板150の上面150aに平行である。第4面132fは、第1レンズ112における第4面112f及び第2レンズ122における第4面122fと面一であり、これらと接している。
第4レンズ142は、本実施形態では光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、第4レンズ142は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。そのため、第4レンズ142により、第4光源141から出射した光を集光又はコリメートして投光することができる。第4レンズ142から出射した光の半値全角は、例えば15度である。第4レンズ142の表面は、第1面142aと、第2面142bと、第3面142cと、第4面142fと、を含む。
第1面142aは、第4光源141と対向している。第1面142aには、第4光源141から出射した光が入射する。第1面142aは、第4光源141に向かって凸状に湾曲した第1領域142dと、第1領域142dの外縁に接し、第1領域142dの外縁から第4光源141に向かって延びる第2領域142eと、を含む。
図1に示すように、上面視における第1領域142dの外周及び第2領域142eの外周の形状は、角部が丸まった四角形である。上面視における第1領域142dの中心は、第4光源141の中心c4上に位置する。以下、図4Aに示すように、中心c4を通り回転軸C(言い換えるとZ軸)に平行な軸を「中心軸g4」という。第2領域142eは、-Z方向に向かうにつれて中心軸g4から離れるように傾斜している。第4光源141からの光が第4レンズ142に入射されるように、第4光源141の中心c4を通る断面視で、第4光源141の光出射面は第2領域142eのX方向又はY方向における2つの下端の間にあることが好ましく、図4Bに示すように、第4光源141が第2領域142eのX方向又はY方向における2つの下端の間にあることがより好ましい。
第2面142bは、第1面142aの周囲に設けられている。第2面142bは、-Z方向に向かうにつれて中心軸g4に近づくように傾斜している。第2面142bは、第1面142aから第4レンズ142の中に入射した光の少なくとも一部を第4レンズ142の内部に向けて反射する。第2面142bは、全反射面に相当する。
第3面142cは、第1面142aの反対側に位置している。第3面142cは、第1面142aから第4レンズ142の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面142cは、平坦面である。第3面142cの平坦面(上面)は、回転軸Cから離れるほど基板150に近づく。したがって、第3面142cに垂直な方向H4は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、角度θ4aで回転軸C(言い換えると中心軸g4)に対して傾斜している。そのため、第4レンズ142の中に伝搬した光の大部分は、第3面142cから出射する際に、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、回転軸C(言い換えると中心軸g4)に対して角度θ4b傾斜した方向に屈折する。つまり、第4レンズ142から出射する光の中心軸f4は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、回転軸C(言い換えると中心軸g4)に対して角度θ4bで傾斜する。
第4面142fは、第2面142bの周囲に設けられている。第4面142fは、基板150の上面150aに平行である。第4面142fは、第1レンズ112における第4面112f及び第2レンズ122における第4面122fと面一であり、これらと接している。
本実施形態では、第3レンズ132における第3面132cと第4レンズ142における第3面142cとにより、透光性部材185は、+Z方向に突出する凸部を有する。図1に示すように、第1レンズ112の第3面112cは、第3レンズ132の第3面132c及び第4レンズ142の第3面142cに接している。第2レンズ122の第3面122cは、第3レンズ132の第3面132c及び第4レンズ142の第3面142cに接している。
図3A及び図4Aに示すように、本実施形態では、角度θ1a、角度θ2a、角度θ3a、及び角度θ4aは相互に異なり、角度θ3a<角度θ2a<角度θ4a<角度θ1aである。したがって、角度θ3b<角度θ2b<角度θ4b<角度θ1bである。なお、第1レンズ112の第3面112c、第2レンズ122の第3面122c、第3レンズ132の第3面132c及び第4レンズ142の第3面142cは、それぞれ回転軸C(又はZ軸)に対する傾斜角度を適宜調整することができるので、角度θ1a、角度θ2a、角度θ3a、及び角度θ4aの大小関係は、上記に限定されない。
なお、本実施形態では、第1レンズ112の第3面112c、第2レンズ122の第3面122c、第3レンズ132の第3面132c及び第4レンズ142の第3面142cがそれぞれ平坦面であるが、レンズから出射する光の中心軸f1、f2、f3、f4が回転軸Cに対して傾斜していれば、これに限定されない。
また、上面視において、第1光源111の中心c1は、第1領域112dの中心からずれていてもよい。特に、第1光源111の中心c1と回転軸Cとの距離が第1領域112dの中心と回転軸Cとの距離よりも長い場合、上面視において第1光源111の中心c1が第1領域112dの中心上に位置する場合と比較して、第1光源111が第2レンズ122から離れる。その結果、第1光源111から出射した光が、第1レンズ112内に入射した後、第2レンズ122の第3面122cに向かうことを抑制できる。第1光源111から出射して第1レンズ112内に入射した光の一部が、第2レンズ122内に伝搬した場合、この光の一部は、第2レンズ122の第3面122cから出射する際に、回転軸C(言い換えるとZ軸)に対して角度θ2b傾斜した方向とは別の方向に屈折する可能性がある。すなわち、第3面122cからは、想定しているような回転軸Cに対して角度θ2b傾斜した方向に向かう光とは別の方向に向かう光(迷光)も出射される可能性がある。上述したように、第1光源111が第2レンズ122から離れることで、第1光源111から出射した光が、第1レンズ112内に入射した後に、第2レンズ122の第3面122cに向かうことを抑制できる。その結果、このような迷光の発生を抑制できる。第2レンズ122と第2光源121との位置関係、第3レンズ132と第3光源131との位置関係、第4レンズ142と第4光源141との位置関係についても同様に構成してもよい。
本実施形態では、回転軸C、Z軸及び中心軸g1、g2、g3、g4は、それぞれが互いに平行である。そのため、第1の実施形態では、第1レンズ112から出射する光の中心軸f1を延長した直線と第1レンズ112の回転軸Cを延長した直線とが、交点を有していても、ねじれの位置であっても、「第1レンズ112から出射する光の中心軸f1と回転軸Cとのなす角」は、「第1レンズ112から出射する光の中心軸f1とZ軸とのなす角」又は「第1レンズ112から出射する光の中心軸f1と第1光源111の中心c1を通る中心軸g1とのなす角」と同一である。第2レンズ122、第3レンズ132及び第4レンズ142においても同様である。
図3A及び図4Aに示すように、透光性部材185の外周部には、基板150に向かって延びる支持部187が設けられている。支持部187は、基板150の上面150aに固定されている。支持部187は、各レンズ112、122、132、142を各光源111、121、131、141から離れた状態で保持する。支持部187は、図1に示すように、本実施形態では、第1レンズ112、第2レンズ122、第3レンズ132及び第4レンズ142の周囲を囲む筒状形状である。支持部187は、筒状形状に限らず、透光性部材185の外周に、柱状形状の支持部を複数配列してもよい。また、支持部は、透光性部材185とは別部材によって構成されてもよい。この場合、支持部は、透光性を有していなくてもよい。
また、透光性部材185は、4個のレンズ112、122、132、142が一体的に形成されたものでなくてもよい。例えば、それぞれ異なる材料からなる、又はそれぞれ異なる屈折率を有する各レンズ112、122、132、142が、一体となるように接着剤等により接合されていてもよい。また、それぞれ異なる材料からなる、又はそれぞれ異なる屈折率を有する各レンズ112、122、132、142が、互いに接合されることなく、個別に基板150の上面150aに取り付けられていてもよい。
図2に示すように、駆動部160は、本実施形態では、基板150をZ軸に平行な軸で回転させることにより、第1光源ユニット110、第2光源ユニット120、第3光源ユニット130、及び第4光源ユニット140を回転させる。
駆動部160は、本実施形態では、モータ161と、基板150に連結され、モータ161と連動するシャフト162と、を有する。モータ161が駆動すると、シャフト162が回転する。シャフト162の回転に伴い、Z軸に平行な回転軸Cを中心軸として基板150と、基板150に固定されている透光性部材185(各レンズ112、122、132、142)が回転する。
シャフト162には、リングユニット191と、ブラシユニット192と、を有する回転接続コネクタ190が設けられている。回転接続コネクタ190は、本実施形態ではスリップリングである。回転接続コネクタ190は、回転する基板150に内蔵される複数の配線151と制御部170とを電気的に接続する。
リングユニット191は、シャフト162が内部に配置され、シャフト162に連結された筒状体191aと、筒状体191aの外周に設けられた導電性の複数のリング191bと、を有する。リングユニット191は、シャフト162とともに回転する。シャフト162の内部及び筒状体191aの内部を介して、複数のリング191bと基板150に内蔵された複数の配線151が、一対一で電気的に接続されている。
ブラシユニット192は、複数のリング191bのそれぞれに接触する導電性の複数のブラシ192aと、複数のブラシ192aを保持するホルダ192bと、を有する。複数のブラシ192aは、個別に制御部170に電気的に接続されている。なお図2では、簡易的に1本の線で制御部170と回転接続コネクタ190との接続関係を示している。制御部170及びブラシユニット192は、回転しない。例えば、発光モジュール100がスマートフォンのフラッシュの光源として用いられる場合、制御部170及びブラシユニット192は、スマートフォンの筐体等に対して固定される。そのため、モータ161を駆動させた場合、ブラシユニット192は回転せずに、リングユニット191に電気信号を送信できる。ただし、発光モジュール100は、スマートフォンのフラッシュの光源として用いなくてもよい。
なお、回転接続コネクタ190の構成は、上記に限定されない。例えば回転接続コネクタ190は、液体金属を用いたロータリーコネクタ等であってもよい。
制御部170は、例えばCPU(Central Processing Unit)及びメモリ等を有する。制御部170は、駆動部160におけるモータ161電気的に接続されている。制御部170は、モータ161を制御して、基板150を回転軸Cで回転させる。基板150の回転速度は、特に限定されないが、例えば、60rpm以上であり、24000rpm以下である。基板150の回転速度は、例えば、14000rpmである。ただし、制御部170は、モータ161の回転数を調整できるように構成してもよい。
制御部170は、4つの光源111、121、131、141の出力を個別に制御する。「出力を制御する」とは、光源を点灯させること、光源を消灯させること、及び、光源の点灯時に光源から出射する光の輝度を調整することを含む。具体的には、制御部170は、回転接続コネクタ190を介して各光源111、121、131、141に供給する電流量を個別に調整することにより、各光源111、121、131、141の出力を個別に制御する。
制御部170は、基板150を回転軸Cで回転させたときの、第1レンズ112から出射する光の中心軸f1の円周の軌道における位置に応じて第1光源111の出力を制御する。また、制御部170は、基板150を回転軸Cで回転させたときの、第2レンズ122から出射する光の中心軸f2の円周の軌道における位置に応じて第2光源121の出力を制御する。また、制御部170は、基板150を回転軸Cで回転させたときの、第3レンズ132から出射する光の中心軸f3の円周の軌道における位置に応じて第3光源131の出力を制御する。また、制御部170は、基板150を回転軸Cで回転させたときの、第4レンズ142から出射する光の中心軸f4の円周の軌道における位置に応じて第4光源141の出力を制御する。
制御部170は、例えば、各レンズ112、122、132、142の回転前の位置及びモータ161の回転速度や回転数等から、各光の中心軸f1、f2、f3、f4の軌道上の位置を推定してもよい。また、制御部170は、ロータリーエンコーダ等の回転角度検出センサの検出結果を用いて、各光の中心軸f1、f2、f3、f4の回転時の軌道上の位置を推定してもよい。具体的には、回転角度検出センサにより、基板150が回転していない状態等を基準状態として、基準状態からの基板150の回転量(回転角度)を検出する。そして、基準状態からの基板150の回転角度から、回転時の光の中心軸f1、f2、f3、f4の軌道上の位置を推定できる。
次に、本実施形態に係る発光モジュール100の動作について説明する。
図5は、Z軸と直交する平面において、各光源ユニットから出射する光の位置を示す図である。
図6は、Z軸と直交する平面において、各光源ユニットから出射する光の位置及び軌道を示す図である。
図5に示すように、基板150が回転していない状態で各光源111、121、131、141を点灯させた場合、各光源111、121、131、141から出射する光の中心軸f1、f2、f3、f4は、発光モジュール100から+Z方向に離れるにつれて、回転軸Cから離れる。そのため、発光モジュール100をコンパクトにしつつ、広い範囲に光を照射することができる。
本実施形態では、角度θ3b<角度θ2b<角度θ4b<角度θ1bである。したがって、図6に示すように、第3レンズ132から出射した光L3の中心軸f3の軌道は、Z軸と直交する一の平面P3において回転軸Cから離れた位置にある。第2レンズ122から出射した光L2の中心軸f2の軌道は、平面P3において、中心軸f3の軌道の位置よりも回転軸Cから離れた位置にある。第4レンズ142から出射した光L4の中心軸f4の軌道は、平面P3において、中心軸f2の軌道の位置よりも回転軸Cから離れた位置にある。第1レンズ112から出射した光L1の中心軸f1の軌道は、平面P3において、中心軸f4の軌道の位置よりも回転軸Cから離れた位置にある。
4個の光源111、121、131、141が点灯した状態で基板150が回転軸Cで一回転した場合、各光源ユニット110、120、130、140も回転軸Cの周りで一回転する。この際、第3光源ユニット130における中心軸f3は、平面P3上において、回転軸Cを中心とする円周の軌道e3上を移動する。第2光源ユニット120における中心軸f2は、平面P3上において、回転軸Cを中心とし、軌道e3よりも半径が大きい円周の軌道e2上を移動する。第4光源ユニット140における中心軸f4は、平面P3上において、回転軸Cを中心とし、軌道e2よりも半径が大きい円周の軌道e4上を移動する。第1光源ユニット110における中心軸f1は、平面P3上において、回転軸Cを中心とし、軌道e4よりも半径が大きい円周の軌道e1上を移動する。
このとき、制御部170が、回転方向における各中心軸f1、f2、f3、f4の位置に応じて各光源111、121、131、141の出力を制御することで、様々な配光パターンを実現することができる。
以下、第1光源111を点灯させた状態で、基板150を回転軸Cで一回転させた際に、第1光源ユニット110から出射した光L1が照射される領域を、「第1照射領域h1」という。また、第2光源121を点灯させた状態で、基板150を回転軸Cで一回転させた際に、第2光源ユニット120から出射した光L2が照射される領域を、「第2照射領域h2」という。また、第3光源131を点灯させた状態で、基板150を回転軸Cで一回転させた際に、第3光源ユニット130から出射した光L3が照射される領域を、「第3照射領域h3」という。第4光源141を点灯させた状態で、基板150を回転軸Cで一回転させた際に、第4光源ユニット140から出射した光L4が照射される領域を、「第4照射領域h4」という。
なお、図6では各光源ユニット110、120、130、140のそれぞれによる光が照射する領域(すなわち第1照射領域h1、第2照射領域h2、第3照射領域h3及び第4照射領域h4であり、以下これらの総称を「照射領域」とする。)を1対1の関係で示しているが、これは、各光源ユニットから出射された光が、実際に対応する照射領域のみを照射することに限定されるものではない。それぞれの光源ユニットに対応する照射領域は、各光源ユニットが照射目標とする領域である。従って、実際には、1つの光源ユニットから出射された光は、隣接する照射領域の少なくとも一部をも照射し得る。つまり、図6では、隣り合う照射領域が重なり合っていない例を示しているが、隣り合う照射領域は、部分的に重なり合っていてもよい。
例えば、第1照射領域h1、第2照射領域h2及び第4照射領域h4は、本実施形態では、環状である。これに対して、第3照射領域h3は、円形である。このように、光の中心軸と回転軸との成す角度が小さいほど、照射領域が環状から円形に近づく。
本実施形態では、全てのレンズ112、122、132、142から出射する光L1、L2、L3、L4の中心軸f1、f2、f3、f4が、回転軸Cに対して傾斜している。ただし、少なくとも1つのレンズから出射する光の中心軸が、回転軸Cに対して傾斜していればよい。例えば、発光モジュールは、中心軸が回転軸Cに平行な光を出射するレンズを備えていてもよい。このようなレンズから出射した光の平面P3上での中心軸の軌道は、中心軸が回転軸Cに対して傾斜する光の軌道の内側に位置する。また、このようなレンズから出射した光の中心軸の軌道は、円周の軌道であるが、平面P3において、このようなレンズから出射した光の照射領域は、図6に示す第3照射領域h3と同様に、円形となる。
次に、発光モジュール100の適用例について説明する。発光モジュール100は、スマートフォンのカメラのフラッシュの光源に適用できる。
図7Aは、参考例に係るフラッシュの光源の配光パターンを例示する概略図である。
図7Bは、図7Aに示す配光パターンで撮影した写真を例示する概略図である。
図8Aは、本実施形態に係る発光モジュール100をフラッシュの光源に適用した際の配光パターンを例示する概略図である。
図8Bは、図8Aに示す配光パターンで撮影した写真を例示する概略図である。
図7Aに示すように、配光パターンが常に一定のフラッシュの光源(配光パターンA11)では、例えば配光パターンの中央部が最も照度が高い。そのため、図7Bに示すように、配光パターンA11で撮影した写真A12では、フラッシュの光源の近傍の被写体S1が明るくなり、フラッシュの光源の遠方の被写体S2は暗くなる。その結果、写真A12において、フラッシュの光源の近傍の被写体S1は白飛びし、フラッシュの光源の遠方の被写体S2は黒つぶれする場合がある。このように配光パターンが常に一定のフラッシュの光源では、階調が失われる現象が生じる場合がある。
これに対し、本実施形態に係る発光モジュール100を適用したフラッシュの光源においては、各被写体S1、S2と発光モジュール100との距離に応じて配光パターンを調整できる。具体的には、図8Aに示すように、発光モジュール100は、被写体S1の照度が、被写体S2の照度より低くなるような配光パターンA21を出射する。詳細には、配光パターンA21では、第3照射領域h3の全体、第2照射領域h2の下方の領域、第4照射領域h4の下方の領域、及び第1照射領域h1の下方の領域における照度は、配光パターンA21における他の領域における照度よりも低い。
そのため、図8Bに示すように、配光パターンA21で撮影した写真A22では、フラッシュの光源の近傍の被写体S1が過度に明るくなることを抑制し、フラッシュの光源の遠方の被写体S2が過度に暗くなることを抑制する。その結果、写真A22において、白飛びや黒つぶれが生じることを抑制できる。
図8Cは、本実施形態に係る発光モジュールをスマートフォンに搭載した状態における断面図である。
本実施形態に係る発光モジュール100においては、レンズ112、122,132、142の上方(+Z方向)に透光性を有するカバー部材910が設けられていてもよい。例えば、本実施形態に係る発光モジュールをスマートフォン等の機器に搭載した場合、回転するレンズ112、122、132、142に機器の使用者が接触することを抑制する観点から、レンズ112、122,132、142の上方(+Z方向)には、透光性を有するカバー部材910を設けることが好ましい。このようなカバー部材910は、例えばスマートフォン等の機器の筐体920に取り付けられている。カバー部材910は、例えば、ガラス、ポリカーボネート樹脂等の透光性材料からなる。筐体920は、例えば、酸化チタン等の光拡散材又は黒色顔料等の光吸収材を含む樹脂(例えばポリカーボネート樹脂)又は金属からなる。
本実施形態においては、各レンズ112、122、132、142から出射した光は、回転軸Cに向かう方向に進む。そのため、レンズ112、122、132、142から出射した光が、カバー部材910に入射し易い。これにより、レンズ112、122、132、142から出射した光が、筐体920等に遮られることを抑制できる。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る発光モジュール100は、第1光源111と、第1光源111から出射した光が入射する第1レンズ112と、を有する第1光源ユニット110と、第1レンズ112を回転可能な駆動部160と、駆動部160と連動して第1光源111の出力を制御する制御部170と、を備える。第1レンズ112から出射する光L1の中心軸f1は、第1レンズ112の回転軸Cに対して傾斜している。そのため、一つの光源ユニット110により、広い領域に光を照射できる。更に、制御部170が駆動部160と連動して第1光源111の出力を制御することで、配光パターンを変更できる。したがって、配光パターンを変更できる発光モジュールを実現できる。また、光源の数が少なくても、配光パターンを変更できる。
また、駆動部160は、第1光源ユニット110を回転軸Cの周りで回転可能である。このように、第1レンズ112とともに第1光源111を回転させることで、発光モジュール100を簡便な構造とすることができる。
また、発光モジュール100は、第2光源121と、第2光源121から出射した光が入射する第2レンズ122と、を有する第2光源ユニット120と、第1光源ユニット110及び第2光源ユニット120が取り付けられた基板150と、を備える。駆動部160は、基板150を回転軸Cで回転させることで第1光源ユニット110とともに第2光源ユニット120を回転軸Cで回転可能である。制御部170は、駆動部160と連動して第2光源121の出力を制御する。そして、第2レンズ122から出射する光L2の中心軸f2は、回転軸Cに対して傾斜している。第2レンズ122から出射する光L2の中心軸f2と回転軸C(言い換えると中心軸g2)とがなす角(角度θ2b)は、第1レンズ112から出射する光L1の中心軸f1と回転軸C(言い換えると中心軸g1)とがなす角(角度θ1b)と異なる。そのため2つの光源ユニット110、120により、様々な配光パターンを実現することができる。
また、第1光源ユニット110及び第2光源ユニット120は、基板150上において回転軸Cを中心とする円周上にある。そのため、発光モジュール100をコンパクトにできる。
また、制御部170は、第1レンズ112から出射する光の中心軸f1の円周の軌道における位置に応じて第1光源111の出力を制御する。そのため、様々な配光パターンを実現することができる。
また、第1レンズ112は、光を全反射する全反射面を含むレンズである。第1レンズ112は、第1光源111から出射した光が入射する第1面112aと、第1面112aの周囲に設けられ、第1面112aから第1レンズ112の中に入射した光の少なくとも一部を反射する第2面112bと、第1面112aの反対側に位置し、第1面112aから入射した光を出射する第3面112cと、を有する。第1レンズ112は、第1光源111から出射した光を集光又はコリメートして投光させることができる。
また、第1レンズ112の第3面112cに直交する方向H1は、Z軸に対して傾斜している。言い換えると、第1レンズ112の第3面112cを回転軸Cに対して傾斜させるという簡便な構成により、第1レンズ112から出射する光L1の中心軸f1を回転軸Cに対して傾斜させることができる。
第1の実施形態では、第1レンズ112、第2レンズ122、第3レンズ132及び第4レンズ142のそれぞれから出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角が相互に異なる例を説明した。しかし、例えば、第1レンズ112から出射する光の中心軸f1と回転軸Cとがなす角と、第2レンズ122から出射する光の中心軸f2と回転軸Cとがなす角とは、同じでもよい。この場合、第1照射領域h1と第2照射領域h2とが重なり合う。そのため、第1光源111から出射する光を白色光とし、第2光源121から出射する光を第1光源111から出射する光とは色温度の異なる白色光とすることで、発光モジュール100は調色した光を出射することができる。更に、この場合、第3レンズ132から出射する光の中心軸f3と回転軸Cとがなす角は、第1レンズ112から出射する光の中心軸f1と回転軸Cとがなす角とは異なり、かつ、第4レンズ142から出射する光の中心軸f4と回転軸Cとがなす角と同じであってもよい。この場合、第3照射領域h3と第4照射領域h4とが重なり合う。そのため、第3光源131から出射する光の色を第1光源111から出射する光の色と同じとし、第4光源141から出射する光の色を第2光源121から出射する光の色と同じとすることで、発光モジュール100から調色した光を出射させつつ、様々な配光パターンを実現できる。
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明する。
図9は、本実施形態に係る発光モジュールを示す上面図である。
図10は、図9のX-X線における断面において、第1光源ユニット及び第2光源ユニット、並びに基板の一部を拡大して示す断面図である。
図11は、図9のXI-XI線における断面において、第3光源ユニット及び第4光源ユニット、並びに基板の一部を拡大して示す断面図である。
本実施形態に係る発光モジュール200は、第1レンズ212、第2レンズ222、第3レンズ232、及び第4レンズ242の構成において、第1の実施形態に係る発光モジュール100と相違する。
なお、以下の説明においては、原則として、第1の実施形態との相違点を主に説明する。以下に説明する事項以外は、第1の実施形態と同様である。この点は、以降に示す各実施形態および変形例においても同様とする。
図9に示すように、発光モジュール200は、第1光源ユニット210、第2光源ユニット220、第3光源ユニット230、及び第4光源ユニット240を備える。第1光源ユニット210は、第1光源111と、第1光源111から出射した光が入射する第1レンズ212と、を有する。第2光源ユニット220は、第2光源121と、第2光源121から出射した光が入射する第2レンズ222と、を有する。第3光源ユニット230は、第3光源131と、第3光源131から出射した光が入射する第3レンズ232と、を有する。第4光源ユニット240は、第4光源141と、第4光源141から出射した光が入射する第4レンズ242と、を有する。
4個のレンズ212、222、232、242は、本実施形態ではそれぞれが光を出射する面側で繋がることにより一つの透光性部材385となって一体的に形成されている。
図10に示すように、第1光源111の+Z方向には、第1レンズ212が配置されている。第1レンズ212は、本実施形態では光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、第1レンズ212は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。第1レンズ212の表面は、第1面212aと、第2面212bと、第3面212cと、第4面212fと、を含む。なお、図10において実線の矢印は、光の経路を例示している。
第1面212aの構成は、第1の実施形態における第1レンズ112の第1面112aの構成と同様であり、第2面212bの構成は、第1の実施形態における第1レンズ112の第2面112bの構成と同様であり、第4面212fの構成は、第1の実施形態における第1レンズ112の第4面112fの構成と同様であるため、これらの説明を省略する。
第3面212cは、第1面212aの反対側に位置している。第3面212cは、第1面212aから第1レンズ212の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面212cは、平坦面である。第3面212cの平坦面(上面)は、回転軸Cから離れるほど基板150から離れる。したがって、第3面212cに垂直な方向H21は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、角度θ21aで回転軸Cに対して傾斜している。そのため、第1レンズ212の中に伝搬した光の大部分は、第3面212cから出射する際に、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、回転軸Cに対して角度θ21b傾斜した方向に屈折する。つまり、第1レンズ212から出射する光の中心軸f21は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、回転軸Cに対して角度θ21bで傾斜する。
第2光源121の+Z方向には、第2レンズ222が配置されている。第2レンズ222は、本実施形態では光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、第2レンズ222は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。第2レンズ222の表面は、第1面222aと、第2面222bと、第3面222cと、第4面222fと、を含む。
第1面222aの構成は、第1の実施形態における第2レンズ122の第1面122aの構成と同様であり、第2面222bの構成は、第1の実施形態における第2レンズ122の第2面122bの構成と同様であり、第4面222fは、第1の実施形態における第2レンズ122の第4面122fの構成と同様であるため、これらの説明を省略する。
第3面222cは、第1面222aの反対側に位置している。第3面222cは、第1面222aから第2レンズ222の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面222cは、平坦面である。第3面222cの平坦面(上面)は、回転軸Cから離れるほど基板150から離れる。したがって、第3面222cに垂直な方向H22は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、角度θ22aで回転軸Cに対して傾斜している。そのため、第2レンズ222の中に伝搬した光の大部分は、第3面222cから出射する際に、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、回転軸Cに対して角度θ22b傾斜した方向に屈折する。つまり、第2レンズ222から出射する光の中心軸f22は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、回転軸Cに対して角度θ22bで傾斜する。
本実施形態では、第1レンズ212における第3面212cと第2レンズ222における第3面222cとにより、透光性部材385には-Z方向に向かって凹んだ凹部が形成される。
図11に示すように、第3光源131の+Z方向には、第3レンズ232が配置されている。第3レンズ232は、本実施形態では光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、第3レンズ232は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。第3レンズ232の表面は、第1面232aと、第2面232bと、第3面232cと、第4面232fと、を含む。なお、図11において実線の矢印は、光の経路を例示している。
第1面232aの構成は、第1の実施形態における第3レンズ132の第1面132aの構成と同様であり、第2面232bの構成は、第1の実施形態における第3レンズ132の第2面132bの構成と同様であり、第4面232fの構成は、第1の実施形態における第3レンズ132の第4面132fの構成と同様であるため、これらの説明を省略する。
第3面232cは、第1面232aの反対側に位置している。第3面232cは、第1面232aから第3レンズ232の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面232cは、平坦面である。第3面232cの平坦面(上面)は、回転軸Cから離れるほど基板150から離れる。したがって、第3面232cに垂直な方向H23は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、角度θ23aで回転軸Cに対して傾斜している。そのため、第3レンズ232の中に伝搬した光の大部分は、第3面232cから出射する際に、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、回転軸Cに対して角度θ23b傾斜した方向に屈折する。つまり、第3レンズ232から出射する光の中心軸f23は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、回転軸Cに対して角度θ23bで傾斜する。
第4光源141の+Z方向には、第4レンズ242が配置されている。第4レンズ242は、本実施形態では光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、第4レンズ242は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。第4レンズ242の表面は、第1面242aと、第2面242bと、第3面242cと、第4面242fと、を含む。
第1面242aの構成は、第1の実施形態における第4レンズ142の第1面142aの構成と同様であり、第2面242bの構成は、第1の実施形態における第4レンズ142の第2面142bの構成と同様であり、第4面242fの構成は、第1の実施形態における第4レンズ142の第4面142fと同様であるため、その説明を省略する。
第3面242cは、第1面242aの反対側に位置している。第3面242cは、第1面242aから第4レンズ242の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面242cは、平坦面である。第3面242cの平坦面(上面)は、回転軸Cから離れるほど基板150から離れる。したがって、第3面242cに垂直な方向H24は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように、角度θ24aで回転軸Cに対して傾斜している。そのため、第4レンズ242の中に伝搬した光の大部分は、第3面242cから出射する際に、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、回転軸Cに対して角度θ24b傾斜した方向に屈折する。つまり、第4レンズ242から出射する光の中心軸f24は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、回転軸Cに対して角度θ24bで傾斜する。
本実施形態では、第3レンズ232における第3面232cと第4レンズ242における第3面242cとにより、透光性部材385には-Z方向に向かって凹んだ凹部が形成される。
本実施形態では、角度θ21a、角度θ22a、角度θ23a、及び角度θ24aは相互に異なり、角度θ23a<角度θ22a<角度θ24a<角度θ21aである。したがって、角度θ23b<角度θ22b<角度θ24b<角度θ21bである。なお、第1レンズ212の第3面212c、第2レンズ222の第3面222c、第3レンズ232の第3面232c及び第4レンズ242の第3面242cは、それぞれ回転軸C(又はZ軸)に対する傾斜角度を適宜調整することができるので、角度θ21a、角度θ22a、角度θ23a、及び角度θ24aの大小関係は、上記に限定されない。
以上説明したように、各第3面212c、222c、232c、242cは、回転軸Cから離れるほど基板150から離れるように傾斜していてもよい。
本実施形態に係る発光モジュール200においては、第1レンズ212の第3面212cと第2レンズ222の第3面222cとにより、基板150に向けて凹んだ凹部が形成されている。そのため、透光性部材385において、第1レンズ212と第2レンズ222の間の部分の厚みT2を、第1の実施形態における透光性部材185の第1レンズ112と第2レンズ122の間の部分の厚みT1(図3A参照)と比べて、薄くできる。これにより、第1レンズ212から第2レンズ222に入射するような迷光、又は、第2レンズ222から第1レンズ212に入射するような迷光の発生を抑制できる。すなわち、透光性部材385において、第1レンズ212、第2レンズ222、第3レンズ232及び第4レンズ242の連結部分で、異なるレンズに入射する迷光の発生を抑制できる。
<第3の実施形態>
図12は、本実施形態に係る発光モジュールを示す部分断面図である。
本実施形態に係る発光モジュール300は、光源ユニット310が一つであり、光源ユニット310におけるレンズ312が光源311に対して回転する点で、第1の実施形態に係る発光モジュール100と相違する。
発光モジュール300は、基板350と、光源ユニット310と、駆動部360と、制御部370と、を備える。光源ユニット310は、光源311と、レンズ312と、を有する。
基板350は、本実施形態では、樹脂材料などの絶縁材料からなる母材の中に、光源311に接続される複数の配線が設けられた配線基板である。基板350の上には、光源311が取り付けられている。基板350の上面及び下面は、Z軸に直交する。
光源311の構成は、第1の実施形態における第1光源111と同様であるため、その説明を省略する。光源311の+Z方向には、レンズ312が配置されている。
レンズ312は、本実施形態では光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、レンズ312は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。レンズ312は、保持部313によって回転軸Cで回転するように保持されている。発光モジュール300を例えばスマートフォンのフラッシュの光源として用いる場合、基板350及び保持部313は、スマートフォンの筐体等に固定される。ただし、発光モジュール300は、スマートフォンのフラッシュの光源として用いなくてもよい。レンズ312の表面は、第1面312aと、第2面312bと、第3面312cと、第4面312gと、第5面312hと、を含む。なお、図12において太い実線の矢印は、光の経路を例示している。
第1面312aは、光源311と対向している。第1面312aには、光源311から出射した光が入射する。第1面312aは、光源311に向かって凸状に湾曲した第1領域312eと、第1領域312eの外周に接し、光源311に向かって延びる第2領域312fと、を含む。
第2面312bは、第1面312aの周囲に設けられている。第2面312bは、-Z方向に向かうにつれて回転軸Cに近づくように傾斜している。第2面312bは、第1面312aからレンズ312の中に入射した光の少なくとも一部をレンズ312の内部に向けて反射する。第2面312bは、全反射面に相当する。
第3面312cは、第1面312aの反対側に位置している。第3面312cは、第1面312aからレンズ312の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面312cは、平坦面である。図12においては、第3面312cの平坦面(上面)は、+X方向に向かうにつれて基板350から離れるように傾斜している。そのため、第3面312cに垂直な方向H31は、+Z方向に向かうにつれて回転軸Cから離れるように、角度θ31aで回転軸Cに対して傾斜している。したがって、レンズ312の中に伝搬した光の大部分は、第3面312cから出射する際に、回転軸Cに対して角度θ31b傾斜した方向に屈折する。つまり、レンズ312から出射する光の中心軸f31は、回転軸Cに対して角度θ31bで傾斜する。
第4面312gは、第2面312bの周囲に設けられている。第4面312gは、基板350の上面に平行である。
第5面312hは、第3面312cと第4面312gとの間に位置するZ軸に平行な面である。第5面312hは、筒状である。すなわち、上面視でレンズ312の外形は、円形である。
駆動部360は、レンズ312を回転軸Cで回転可能である。駆動部360は、本実施形態では、モータ361と、モータ361と連動するシャフト362と、シャフト362に連結された第1ギア363と、第1ギア363と噛み合い、上面視で筒状の第2ギア364と、を有する。第2ギア364の内側には、レンズ312が配置されており、第2ギア364は、第5面312hに取り付けられている。第2ギア364の歯364aは、第1ギア363の歯363aと噛み合っている。モータ361を回転させると、シャフト362及び第1ギア363が回転する。第1ギア363が回転することにより第1ギア363と噛み合う第2ギア364が回転する。これにより、レンズ312が回転する。
制御部370は、例えばCPU及びメモリ等を有する。制御部370は、基板350における配線及び駆動部360に電気的に接続されている。制御部370は、駆動部360と連動して光源311の出力を制御する。
以上説明したように、本実施形態に係る発光モジュール300においては、駆動部360は、光源311(第1光源に相当)に対してレンズ312(第1レンズに相当)を回転可能である。つまり、光源311を固定しておき、レンズ312自体を回転軸Cで回転させることで、レンズ312から出射する光源311(第1光源に相当)の光の中心軸f31を、回転軸Cに対して傾斜させることができる。これにより、配光パターンを変更可能な発光モジュール300を実現することができる。また、光源の数が少なくても、配光パターンを変更できる。
<レンズの変形例>
第1~第3の実施形態では、各レンズが光を全反射する全反射面を含むレンズであり、各レンズにおいて出射面である第3面を傾斜させることにより、各レンズから出射する光の中心軸が回転軸に対して傾斜するように構成した。しかしながら、出射する光の中心軸が回転軸に対して傾斜するようなレンズは、これに限定されない。以下、レンズの変形例について説明する。なお、以下では、説明をわかりやすくするため、各変形例において、発光モジュールにおける光源ユニットの数が1つであり、回転軸が光源の中心を通りZ軸に平行である例を説明する。
図13は、第1レンズの第1の変形例を示す断面図である。
なお、図13において実線の矢印は、光の経路を例示している。
第1の変形例における第1レンズ412は、光を全反射する全反射面を含むレンズである。詳細には、第1レンズ412は、その内部に光を全反射する全反射面を有する。第1レンズ412の表面は、第1面412aと、第2面412bと、第3面412cと、第4面412fと、を含む。
第1面412aは、光源111と対向している。第1面412aには、光源111から出射した光が入射する。第1面412aは、光源111に向かって凸状に湾曲した第1領域412dと、第1領域412dの外周に接し、光源111に向かって延びる第2領域412eと、を含む。
第2面412bは、第1面412aの周囲に設けられている。第2面412bは、-Z方向に向かうにつれて中心軸g1に近づくように傾斜している。第2面412bは、第1面412aから第1レンズ412の中に入射した光の少なくとも一部を第1レンズ412の内部に向けて反射する。第2面412bは、全反射面に相当する。
本実施形態においては、中心軸g1が回転軸Cである。第2面412bは、-Z方向(第1レンズ412から光源111に向かう方向)における第1周縁412t1と、第1周縁412t1の反対側に位置する第2周縁412t2と、を有する。第1周縁412t1は、第2面412bにおける環状の下端である。第2周縁412t2は、第2面412bにおける環状の上端であって、第2面412bと第4面412fとの境界である。第1周縁412t1の中心と第2周縁412t2の中心とを結ぶ線Lは、回転軸Cに対して傾斜している。
第3面412cは、第1面412aの反対側に位置している。第3面412cは、第1面412aから第1レンズ412の中に入射した光の少なくとも一部を出射する。第3面412cは、基板150の上面150aに平行である。なお、第3面412cは、回転軸Cに対して傾斜していてもよい。
第4面412fは、第2面412bの周囲に設けられている。第4面412fは、基板150の上面150aに平行である。
以上説明したように、第1の変形例における第1レンズ412においては、第1周縁412t1の中心と第2周縁412t2の中心とを結ぶ線Lは、回転軸Cに対して傾斜している。そのため、第2面412bに入射した光の大部分は、回転軸Cから傾斜した方向に向かって全反射される。つまり、第1レンズ412から出射する光の中心軸f41は、回転軸Cに対して傾斜する。
なお、第1レンズ412における線Lと回転軸Cとの角度θ41aを調整することで、第1レンズ412から出射する光の中心軸f41と回転軸Cとの角度を調整できる。
図14は、第1レンズの第2の変形例を示す断面図である。
なお、図14において実線の矢印は、光の経路を例示している。
第2の変形例における第1レンズ512は、凸レンズである。第1レンズ512は光源111を封止している。第1レンズ512の表面は、上面512aと下面512bとを含む。
上面512aは、基板150から離れる方向(+Z方向)に凸状の湾曲面である。下面512bは、基板150の上面150aに接している。第1レンズ512の光の中心軸f51は、Z軸に対して傾斜している。ここで「第1レンズ512の光の中心軸」とは、Z軸と直交する任意の平面P1において第1レンズ512から出射した光の照度が最大となる位置a11と、平面P1から+Z方向に離れ、Z軸と直交する他の任意の平面P2において光の照度が最大となる位置a21と、を通る直線を意味する。第1レンズ512の光の中心軸f51は、すなわち第1レンズ512の光軸である。
以上説明したように、第2の変形例における第1レンズ512は、凸レンズであり、第1レンズ512から出射する光の中心軸f51は、回転軸Cに対して傾斜している。言い換えると、第1レンズ512の光軸は、Z軸に対して傾斜する。
以上、各変形例では、発光モジュールを構成する光源ユニットの数が1つであり、回転軸が光源の中心を通りZ軸に平行である例を説明した。ただし、第1の実施形態と同様に、発光モジュールを構成する光源ユニットの数は、2以上であってもよい。この場合、第1の実施形態と同様に、複数の光源ユニットは、例えば、回転軸を中心とする円周上に配列されてもよい。
<光源の出力の制御方法の変形例>
次に、光源の出力の制御方法の変形例を説明する。
図15A及び図15Bは、複数の光源の出力の制御方法の変形例を説明するための模式図である。
図16A及び図16Bは、複数の光源の出力の制御方法の変形例を説明するための模式図である。
図15Aに示す発光モジュール600aは、第1光源ユニット610と、第2光源ユニット620と、第3光源ユニット630と、第4光源ユニット640と、第5光源ユニット650と、第6光源ユニット660と、を備える。
第1光源ユニット610は、第1光源611と、第1光源611から出射した光が入射する第1レンズ612と、を有する。第2光源ユニット620は、第2光源621と、第2光源621から出射した光が入射する第2レンズ622と、を有する。第3光源ユニット630は、第3光源631と、第3光源631から出射した光が入射する第3レンズ632と、を有する。第4光源ユニット640は、第4光源641と、第4光源641から出射した光が入射する第4レンズ642と、を有する。第5光源ユニット650は、第5光源651と、第5光源651から出射した光が入射する第5レンズ652と、を有する。第6光源ユニット660は、第6光源661と、第6光源661から出射した光が入射する第6レンズ662と、を有する。
第1レンズ612、第2レンズ622、第3レンズ632、第4レンズ642、第5レンズ652、及び第6レンズ662は、光を出射する面側で繋がることにより一つの透光性部材685となって一体的に形成されている。各光源611、621、631、641、651、661と透光性部材685は、基板150に固定されている。
発光モジュール600aにおいては、第1レンズ612から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角<第2レンズ622から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角<第3レンズ632から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角<第4レンズ642から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角<第5レンズ652から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角<第6レンズ662から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角、である。
したがって、第1レンズ612から出射する光は、図15Bに示すように、回転軸Cと直交する平面P3上の第1照射領域h61に照射される。第1照射領域h61は、回転軸Cを中心とする円形の領域(換言すると第1照射領域h61の外形で囲まれる領域)である。基板150が回転した場合、第1レンズ612から出射する光の中心軸は、第1照射領域h61内の円周の軌道e61上を移動する。
第2レンズ622から出射する光は、平面P3上の第2照射領域h62に照射される。第2照射領域h62は、回転軸Cと中心とし、第1照射領域h61の外側に位置する円環状の領域(換言すると第2照射領域h62の外形と第1照射領域h61の外形とで囲まれる領域)である。基板150が回転した場合、第2レンズ622から出射する光の中心軸は、第2照射領域h62内の円周の軌道e62上を移動する。
第3レンズ632から出射する光は、平面P3上の第3照射領域h63に照射される。第3照射領域h63は、回転軸Cと中心とし、第2照射領域h62の外側に位置する円環状の領域(換言すると第3照射領域h63の外形と第2照射領域h62の外形とで囲まれる領域)である。基板150が回転した場合、第3レンズ632から出射する光の中心軸は、第3照射領域h63内の円周の軌道e63上を移動する。
第4レンズ642から出射する光は、平面P3上の第4照射領域h64に照射される。第4照射領域h64は、回転軸Cと中心とし、第3照射領域h63の外側に位置する円環状の領域(換言すると第4照射領域h64の外形と第3照射領域h63の外形とで囲まれる領域)である。基板150が回転した場合、第4レンズ642から出射する光の中心軸は、第4照射領域h64内の円周の軌道e64上を移動する。
第5レンズ652から出射する光は、平面P3上の第5照射領域h65に照射される。第5照射領域h65は、回転軸Cと中心とし、第4照射領域h64の外側に位置する円環状の領域(換言すると第5照射領域h65の外形と第4照射領域h64の外形とで囲まれる領域)である。基板150が回転した場合、第5レンズ652から出射する光の中心軸は、第5照射領域h65内の円周の軌道e65上を移動する。
第6レンズ662から出射する光は、平面P3上の第6照射領域h66に照射される。第6照射領域h66は、回転軸Cと中心とし、第5照射領域h65の外側に位置する円環状の領域(換言すると第6照射領域h66の外形と第5照射領域h65の外形とで囲まれる領域)である。基板150が回転した場合、第6レンズ662から出射する光の中心軸は、第6照射領域h66内の円周の軌道e66上を移動する。
以下、発光モジュール600aをカメラと組み合わせて使用する例を説明する。カメラの撮影領域930の形状は、例えば図15Bに示すように、矩形である。
制御部170は、第1照射領域h61の照度が所望の照度となるように、第1光源611の出力を制御する。これにより、例えば、第1照射領域h61の照度を、Z方向に見て第1照射領域h61内に位置する被写体との距離に応じた照度にできる。この際、制御部170は、基板150の回転速度等の発光モジュール600aの駆動条件、および/またはカメラのシャッタースピード等のカメラの撮影条件等にさらに盛り込んで、第1光源611の出力を設定してもよい。
各レンズ612、622、632、642、652、662から出射する光は、各レンズ612、622、632、642、652、662から出射する光の中心軸の軌道e61、e62、e63、e64、e65、e66上で複数の区分es1に分けられる。換言すると、平面P3上の照射領域は、複数の区分es1に分けられる。図15Bでは、円の半径方向に延びる複数の破線により、各軌道e61、e62、e63、e64、e65、e66を、複数の区分es1に分けている。制御部170は、複数の区分es1において、各光源611、621、631、641、651、661の出力を制御する。なお、第1レンズ612から出射する光は、光の中心軸の軌道e61上で複数の区分に分けていなくてもよい。
例えば、軌道e61は4個の区分es1に分けられ、軌道e62は8個の区分es1に分けられ、軌道e63は16個の区分es1に分けられ、軌道e64は16個の区分es1に分けられ、軌道e65は、24個の区分es1に分けられ、軌道e66は、8個の区分es1に分けられる。複数の区分es1は、各軌道e61、e62、e63、e64、e65、e66において撮影領域930内に位置する領域を分けるように設定される。そのため、全体が撮影領域930内に位置する各軌道e61、e62、e63、e64は、各区分es1の長さが概ね均一になるように設定される。これに対して、一部が撮影領域930内に位置し、他部が撮影領域930外に位置する各軌道e65、e66は、撮影領域930内に位置する部分を分けるように区分es1が設定されるため、各区分es1の長さが均一ではない。ただし、各軌道における区分es1の数および区分の長さは、上記に限定されない。
制御部170は、区分es1毎に、各光源611、621、631、641、651、661の出力の設定値を定める。そして、制御部170は、基板150の回転に伴って各レンズ612、622、632、642、652、662から出射する光が照射される区分es1が切り替わるのに応じて、各光源611、621、631、641、651、661の出力を、切り替わり後の区分es1に対応する設定値に切り替える。これにより、例えば、第1照射領域h61を、軌道e61上に並ぶ複数の区分es1に分け、各区分es1の照度を、Z方向に見て各区分es1内に位置する各被写体との距離に応じた照度にできる。他の照射領域h62、h63、h64、h65、h66についても同様である。この際、制御部170は、基板150の回転速度等の発光モジュール600aの駆動条件、および/またはカメラのシャッタースピード等のカメラの撮影条件等にさらに盛り込んで、各光源611、621、631、641、651、661の各区分es1における出力を設定してもよい。
以上より、発光モジュール600aでは、76個の区分es1によって、撮影領域930を、照度を制御可能な76個の領域に分けることができる。
図16Aに示す発光モジュール600bは、第7光源ユニット670をさらに備え、図16Bに示すように第1レンズ612から出射する光が、光の中心軸の軌道e61上で複数の区分に分かれていない点で、図15Aに示す発光モジュール600aと相違する。第7光源ユニット670は、第7光源671と、第7光源671から出射した光が入射する第7レンズ672と、を有する。発光モジュール600bにおいては、第6レンズ662から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角<第7レンズ672から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角、である。したがって、第7レンズ672から出射する光は、図16Bに示すように、平面P3上の第7照射領域h67に照射される。第7照射領域h67は、回転軸Cと中心とし、第6照射領域h66の外側に位置する円環状の領域である。基板150が回転した場合、第7レンズ672から出射する光の中心軸は、第7照射領域h67内の円周の軌道e67上を移動する。
本変形例では、回転軸Cに最も近い第7光源ユニット670から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角は、第7光源ユニット670よりも回転軸Cから遠い光源ユニット610、620、630、640、650、660から出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角よりも大きい。ただし、回転軸Cに近い光源ユニットほど、出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角を小さくしてもよい。回転軸Cに近い光源ユニットほど、出射する光の中心軸と回転軸Cとのなす角を小さくすることにより、発光モジュールを例えばスマートフォンのフラッシュの光源として用いる場合、レンズから出射する光が筐体等に遮られることを抑制できる。
発光モジュール600bにおいては、制御部170は、第1照射領域h61の照度が所望の照度となるように、第1光源611の出力を制御する。これにより、例えば、第1照射領域h61の照度を、Z方向に見て第1照射領域h61内に位置する被写体との距離に応じた照度にできる。この際、制御部170は、基板150の回転速度等の発光モジュール600bの駆動条件、および/またはカメラのシャッタースピード等のカメラの撮影条件等にさらに盛り込んで、第1光源611の出力を設定してもよい。
また、発光モジュール600bにおいては、第1レンズ612を除き、各レンズ622、632、642、652、662、672から出射する光は、各軌道e62、e63、e64、e65、e66、e67上で複数の区分es1に分けられる。制御部170は、第1光源611の出力と、複数の区分es1において、各光源621、631、641、651、661、671の出力と、を制御する。具体的には、例えば、軌道e62は8個の区分es1に分けられ、軌道e63は16個の区分es1に分けられ、軌道e64は16個の区分es1に分けられ、軌道e65は32個の区分es1に分けられ、軌道e66は20個の区分es1に分けられ、軌道e67は8個の区分es1に分けられる。ただし、各軌道を構成する区分es1の数および長さは、上記に限定されない。
以上より、発光モジュール600bでは、第1照射領域h61と100個の区分es1によって、撮影領域930を、照度を制御可能な101個の領域に分けることができる。
図15Aに示す変形例では、各レンズ612、622、632、642、652、662から出射する光は、各レンズ612、622、632、642、652、662から出射する光の中心軸の軌道e61、e62、e63、e64、e65、e66上で複数の区分es1に分けられる。制御部170は、複数の区分es1において、各光源611、621、631、641、651、661の出力を制御する。そのため、発光モジュール600aが照射する領域を複数の領域に分け、複数の領域の照度を個別に制御することができる。なお、図16Aに示すように、第1レンズ612から出射する光は、光の中心軸の軌道e61上で複数の区分に分けていなくてもよい。
<第4の実施形態>
次に、第4の実施形態について説明する。
図17は、本実施形態に係る発光モジュールを示す上面図である。
本実施形態に係る発光モジュール700は、複数の光源711、721、731、741の発光面711s、721s、731s、741sの面積がそれぞれ異なる点等で、第1の実施形態に係る発光モジュール100と相違する。
第1光源ユニット710は、第1光源711と、第1光源711から出射した光が入射する第1レンズ712と、を有する。第2光源ユニット720は、第2光源721と、第2光源721から出射した光が入射する第2レンズ722と、を有する。第3光源ユニット730は、第3光源731と、第3光源731から出射した光が入射する第3レンズ732と、を有する。第4光源ユニット740は、第4光源741と、第4光源741から出射した光が入射する第4レンズ742と、を有する。
第1レンズ712、第2レンズ722、第3レンズ732、及び第4レンズ742は、光を出射する面側で繋がることにより一つの透光性部材785となって一体的に形成されている。各光源711、721、731、741と透光性部材785は、基板150に固定されている。
各光源711、721、731、741は、第1の実施形態と同様に、発光素子181と、波長変換部材182と、光反射性部材183と、を含む。
発光モジュール700においては、第1レンズ712から出射する光の中心軸と回転軸Cとがなす角<第2レンズ722から出射する光の中心軸と回転軸Cとがなす角<第3レンズ732から出射する光の中心軸と回転軸Cとがなす角<第4レンズ742から出射する光の中心軸と回転軸Cとがなす角、である。
基板150が回転した場合、レンズから出射する光の中心軸と回転軸Cとがなす角が大きいほど、そのレンズから出射する光が照射領域における軌道上を移動する際の周速度が速くなる。周速度が速くなるほど、その照射領域に単位時間あたりに照射される光量が低減するため、その照射領域が暗くなり易い。これに対して、本実施形態では、第1光源711の発光面711sの面積<第2光源721の発光面721sの面積<第3光源731の発光面731sの面積<第4光源741の発光面741s、である。そのため、レンズから出射する光の中心軸と回転軸Cとがなす角が大きい光源ユニットほど、光度が高い光を出射できる。そのため、周速度の違いに起因して複数の光源ユニット710、720、730、740の照射領域に照度差が生じることを抑制できる。
また、本実施形態では、上面視において、第2レンズ722の面積は、第1レンズ712の面積より大きく、第3レンズ732の面積は、第2レンズ722の面積より大きく、第4レンズ742の面積は、第3レンズ732の面積より大きい。ただし、第1レンズ712、第2レンズ722、第3レンズ732、及び第4レンズ742の面積の大小関係は、レンズから出射する光の中心軸と回転軸Cとがなす角が大きい光源ユニットほど、光度が高い光を出射できれば、上記に限定されない。
本実施形態に係る発光モジュール700においては、第2レンズ722から出射する光の中心軸と回転軸Cとがなす角は、第1レンズ712から出射する光の中心軸と回転軸Cとがなす角よりも大きい。第2光源721の発光面721sの面積は、第1光源711の発光面711sの面積よりも大きい。そのため、周速度の違いに起因して、第1光源ユニット710と第2光源ユニット720の照射領域に照度差が生じることを抑制できる。なお、第3光源ユニット730及び第4光源ユニット740においても同様である。
<第5の実施形態>
次に、第5の実施形態について説明する。
図18は、本実施形態に係る発光モジュールを示す上面図である。
図19は、図18のXIX-XIX線における断面において、複数の光源ユニットおよび基板を拡大して示す断面図である。
図20は、図18のXX-XX線における断面において、複数の光源ユニットおよび基板を拡大して示す断面図である。
図21Aは、軸方向と直交する平面において、各光源ユニットから出射する光の照射領域を示す図である。
図21Bは、各光源ユニットから出射する光の中心軸と回転軸とのなす角の設定方法を説明するための模式図である。
本実施形態に係る発光モジュール800は、基板150と、複数の光源ユニットと、複数の光源ユニットを回転可能な駆動部160と、複数の光源それぞれの出力を制御可能な制御部170と、を備える。複数の光源ユニットは、基板150に配置された複数の光源と、複数の光源それぞれと対をなすように設けられ、かつ複数の光源から出射した光が入射する複数のレンズと、を有する。駆動部160は、基板150と複数の光源ユニットとを固定した状態で、複数の光源ユニットを回転させる。制御部170は、駆動部160と連動して複数の光源それぞれの出力を制御する。
複数の光源ユニットは、1個の中央光源ユニット890と、2個の第1光源ユニット810と、3個の第2光源ユニット820と、5個の第3光源ユニット830と、7個の第4光源ユニット840と、11個の第5光源ユニット850と、を備える。なお、図18では、説明をわかりやすくするために、同一のユニットを、同一のハッチングで示している。
中央光源ユニット890は、中央光源891と、中央光源891から出射した光が入射する中央レンズ892と、を有する。中央光源891は、例えば、回転軸C上に配置される。図19に示すように、中央レンズ892から出射する光の中心軸f89は、回転軸Cと概ね一致している。すなわち、中央レンズ892から出射する光の中心軸f89と回転軸Cとがなす角は、約0度である。
各第1光源ユニット810は、第1光源811と、第1光源811から出射した光が入射する第1レンズ812と、を有する。図18に示すように、2個の第1光源811は、例えば、回転軸Cを中心とする第1の円周c81上に配置される。図19に示すように、各第1レンズ812から出射する光の中心軸f81は、回転軸Cに対して傾斜している。2個の第1レンズ812から出射する光の中心軸f81と回転軸Cとがなす角(角度θ1)が概ね同じ値となるように、各第1レンズ812が配置される。
各第2光源ユニット820は、第2光源821と、第2光源821から出射した光が入射する第2レンズ822と、を有する。図18に示すように、3個の第2光源821のうちの2個は、例えば、第1の円周c81上に配置される。3個の第2光源821のうちの残りの1個は、例えば、回転軸Cを中心とし、第1の円周c81の直径よりも直径が大きい第2の円周c82上に配置される。図19に示すように、各第2レンズ822から出射する光の中心軸f82は、回転軸Cに対して傾斜している。3個の第2レンズ822から出射する光の中心軸f82と回転軸Cとがなす角(角度θ2)が概ね同じ値となり、各角度θ2が各角度θ1よりも大きくなるように、各第2レンズ822が配置される。
各第3光源ユニット830は、第3光源831と、第3光源831から出射した光が入射する第3レンズ832と、を有する。図18に示すように、5個の第3光源831は、例えば、第2の円周c82上に配置される。図19に示すように、各第3レンズ832から出射する光の中心軸f83は、回転軸Cに対して傾斜している。5個の第3レンズ832から出射する光の中心軸f83と回転軸Cとがなす角(角度θ3)が概ね同じ値となり、各角度θ3が各角度θ2よりも大きくなるように、各第3レンズ832が配置される。
各第4光源ユニット840は、第4光源841と、第4光源841から出射した光が入射する第4レンズ842と、を有する。図18に示すように、7個の第4光源841のうちの2つは、例えば、第2の円周c82上に配置される。7個の第4光源841のうちの残りの5つは、例えば、回転軸Cと中心とし、第2の円周c82の直径よりも直径が大きい第3の円周c83上に配置される。図19に示すように、各第4レンズ842から出射する光の中心軸f84は、回転軸Cに対して傾斜している。7個の第4レンズ842から出射する光の中心軸f84と回転軸Cとがなす角(角度θ4)が概ね同じ値となり、各角度θ4が各角度θ3よりも大きくなるように、各第4レンズ842が配置される。
図18に示すように、各第5光源ユニット850は、第5光源851と、第5光源851から出射した光が入射する第5レンズ852と、を有する。11個の第5光源851は、例えば、第3の円周c83上に配置される。図20に示すように、各第5レンズ852から出射する光の中心軸f85は、回転軸Cに対して傾斜している。11個の第5レンズ852から出射する光の中心軸f85と回転軸Cとがなす角(角度θ5)が概ね同じ値となり、各角度θ5が各角度θ4よりも大きくなるように、各第5レンズ852が配置される。
複数の第1レンズ812、複数の第2レンズ822、複数の第3レンズ832、複数の第4レンズ842、複数の第5レンズ852、及び1個の中央レンズ892は、光を出射する面側で繋がることにより一つの透光性部材885となって一体的に形成されている。各光源811、821、831、841、851、891と透光性部材885は、基板150に固定されている。
以上より、図21Aに示すように、中央レンズ892から出射する光は、回転軸Cと直交する平面P3上の中央照射領域h89に照射される。中央照射領域h89は、回転軸Cと中心とする円形の領域である。
第1レンズ812から出射する光は、平面P3上の第1照射領域h81に照射される。第1照射領域h81は、回転軸Cと中心とし、中央照射領域h89の外側に位置する円環状の領域である。基板150が回転した場合、各第1レンズ812から出射する光の中心軸f81は、第1照射領域h81内の円周の軌道e81上を移動する。
各第2レンズ822から出射する光は、平面P3上の第2照射領域h82に照射される。第2照射領域h82は、回転軸Cと中心とし、第1照射領域h81の外側に位置する環状の領域である。基板150が回転した場合、各第2レンズ822から出射する光の中心軸f82は、第2照射領域h82内の円周の軌道e82上を移動する。
各第3レンズ832から出射する光は、平面P3上の第3照射領域h83に照射される。第3照射領域h83は、回転軸Cと中心とし、第2照射領域h82の外側に位置する円環状の領域である。基板150が回転した場合、各第3レンズ832から出射する光の中心軸f83は、第3照射領域h83内の円周の軌道e83上を移動する。
各第4レンズ842から出射する光は、平面P3上の第4照射領域h84に照射される。第4照射領域h84は、回転軸Cと中心とし、第3照射領域h83の外側に位置する円環状の領域である。基板150が回転した場合、各第4レンズ842から出射する光の中心軸f84は、第4照射領域h84内の円周の軌道e84上を移動する。
各第5レンズ852から出射する光は、平面P3上の第5照射領域h85に照射される。第5照射領域h85は、回転軸Cと中心とし、第4照射領域h84の外側に位置する円環状の領域である。基板150が回転した場合、各第5レンズ852から出射する光の中心軸f85は、第5照射領域h85内の円周の軌道e85上を移動する。
また、第1レンズ812の数<第2レンズ822の数<第3レンズ832の数<第4レンズ842の数<第5レンズ852の数、である。すなわち、外側の照射領域に光を照射する光源ユニットほど、数が多い。これにより、周速度の違いに起因して複数の照射領域h81、h82、h83、h84、h85に照度差が生じることを抑制できる。
このように、本実施形態では、複数のレンズ812、822、832、842、852のうち、複数の光源ユニット810、820、830、840、850の回転軸Cを中心とする第1照射領域h81の軌道e81上に光を照射可能なレンズ812の数は、回転軸Cを中心とし、第1照射領域h81の軌道e81よりも外側に位置する第2照射領域h82の軌道e82上に光を照射可能なレンズ822の数よりも少ない。これにより、周速度の違いに起因して第1照射領域h81と第2照射領域h82に照度差が生じることを抑制できる。
また、本実施形態では、中央レンズ892から出射する光の中心軸f89と回転軸Cとのなす角を「角度θ0」とした場合に、以下の式(1)に基づき、各角度θ0、θ1、θ2、θ3、θ4、θ5を定めている。
θk=kα/[2(n-1)] 式(1)
ここで、nは、照射領域h89、h81、h82、h83、h84、h85の総数であり、本実施形態では、6である。また、kは、中央照射領域h89を0番目の照射領域とし、照射領域が一つ外側になると1増加するとした場合の照射領域の番号であり、0以上n-1以下の任意の整数である。また、図21Bに示すように、角度α(0°<α<180°)は、複数の光源の発光面が延在する平面と回転軸Cとの交点を中心点としたときの、該中心点と撮影領域930の対角に位置する2点のうちの1点とを結ぶ直線931、及
び、該中心点と該2点のうちの他点とを結ぶ直線932がなす角度である。したがって、本実施形態では、角度θ0=0度であり、角度θ1=α/10度であり、角度θ2=2α/10度であり、角度θ3=3α/10度であり、角度θ4=4α/10度であり、角度θ5=5α/10度である。
ただし、各角度θ0、θ1、θ2、θ3、θ4、θ5の設定方法は、上記に限定されない。例えば、中央レンズ892から出射する光の中心軸f89と回転軸Cとがなす角θ0は、0度より大きく、かつ、第1レンズ812から出射する光の中心軸f81と回転軸Cとがなす角θ1よりも小さくてもよい。このような場合、以下の式(2)に基づき、各角度θ0、θ1、θ2、θ3、θ4、θ5を定めてもよい。
θk=(k+1)α/[2(n-1)] 式(2)
ここで、n、k、αは式(1)と同様に規定される。
<実施例>
次に、実施例について説明する。
図22は、実施例に係る発光モジュール、カメラ及びスクリーンを示す模式図である。
図23A及び図23Bは、実施例におけるカメラの撮影画像である。
図24A、図24B、及び図24Cは、実施例におけるカメラの撮影画像である。
実施例では、発光モジュール940と、カメラ950と、スクリーン960と、を準備した。
発光モジュール940は、基板941と、光源ユニット942と、駆動部943と、回転接続コネクタ944と、制御部945を含む。
光源ユニット942は、発光素子および波長変換部材を含み、白色光を出射可能な光源942aと、光源942aを覆う砲弾型のレンズ942bと、を含む。レンズ942bから出射する光の半値全角は、約15度である。
駆動部943は、モータ943aと、モータ943aによって回転可能なシャフト943bと、を含む。シャフト943bの先端に基板941を取り付けた。また、レンズ942bから出射する光の中心軸f94が、基板941の回転軸Cに対して10度傾いた状態で、光源ユニット942を基板941に固定した。この際、光源942aの一対の電極を、基板941の配線に電気的に接続した。
回転接続コネクタ944は、スリップリングである。回転接続コネクタ944の内側にシャフト943bを配置し、回転接続コネクタ944のリングユニットのリング944aを、基板941の配線に電気的に接続した。また、回転接続コネクタ944のブラシユニット944bを、信号生成器を含む制御部945に電気的に接続した。
カメラ950は、発光モジュール940の近傍に配置した。スクリーン960は、発光モジュール940及びカメラ950から+Z方向に約1m離れた位置に配置し、光源ユニット942から+Z方向に光が照射されるようにした。
先ず、駆動部943により、基板941及び光源ユニット942を900msの周期で回転させ、制御部945により、光源ユニット942が1回転する毎に、450msにわたって点灯するように光源942aの出力を制御した。そして、カメラ950のシャッタースピードを1sとして、スクリーン960を撮影した。この際のカメラ950の撮影画像を図23Aに示す。すなわち、図23Aは、光源ユニット942が約1回転する間のスクリーン960の撮影画像である。
また、カメラ950のシャッタースピードを2sとして、スクリーン960を撮影した。この際のカメラ950の撮影画像を図23Bに示す。すなわち、図23Bは、光源ユニット942が約2回転する間のスクリーン960の撮影画像である。
図23A及び図23Bにより、回転軸Cに対して中心軸f94が傾斜する光を出射する光源ユニット942を回転させつつ、光源ユニット942の光源942aの出力を制御することで、回転軸Cを中心とする円環状の照射領域に部分的に光を照射できることが分かった。
また、図23Aの撮影画像において発光モジュール940に光を照射された部分よりも、図23Bの撮影画像において発光モジュール940に光を照射された部分の方が明るい。このことから、光源ユニット942を回転させる回数を増やすことで、照射領域において発光モジュール940に光が照射される部分の照度を高めることができることが分かった。
次に、レンズ942bから出射する光の中心軸f94が回転軸Cに対して30度傾いた状態で、光源ユニット942を基板941に固定した。そして、駆動部943により光源ユニット942を900msの周期で回転させ、制御部945により回転中に常に点灯するように光源942aの出力を制御した。そして、カメラ950のシャッタースピードを1sとして、スクリーン960を撮影した。この際のカメラ950の撮影画像を図24Aに示す。
また、カメラ950のシャッタースピードを2sとして、スクリーン960を撮影した。この際のカメラ950の撮影画像を図24Bに示す。
また、カメラ950のシャッタースピードを3.2sとして、スクリーン960を撮影した。この際のカメラ950の撮影画像を図24Cに示す。
図24Aに示す撮影画像では、光源ユニット942の回転により環状の照射領域990の一部991が、照射領域990の他の部分よりも明るくなった。これは、光源ユニット942の回転周期よりもカメラ950のシャッタースピードが長く、照射領域990の一部991が、他の部分よりも、照射された光の重なりが目立つためである。
図24B及び図24Cに示す撮影画像では、光源ユニット942の回転数を増やすことにより、重なった光量の差異を小さくでき、図24Aよりも、環状の照射領域の明るさのムラが低減した。これにより、光源ユニット942の回転数を複数、好ましくは3回以上にすることで、光源ユニット942が回転する回転周期とカメラ950のシャッタースピードがずれることによって生じる撮影画像の明るさのムラを低減できることがわかった。
上記の複数の実施形態および変形例の各構成は、矛盾の無い範囲で適宜組み合わせることができる。
本発明は、例えば、カメラのフラッシュ、照明、又は車載のヘッドライト等に利用することができる。
この出願は、2020年12月24日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2020-214877号、2021年11月25日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2021-190792号、および2021年12月7日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2021-198770号に基づいて、その優先権を主張するものであり、これら日本国特許出願の全内容を含む。
100、200、300、600a、600b、700、800、940:発光モジュール
110、210、610、710、810:第1光源ユニット
111、611、711、811:第1光源
112、212、412、512、612、712、812:第1レンズ
112a、212a、412a:第1面
112b、212b、412b:第2面
112c、212c、412c:第3面
120、220、620、720、820:第2光源ユニット
121、621、721、821:第2光源
122、222、622、722、822:第2レンズ
122a、222a:第1面
122b、222b:第2面
122c、222c:第3面
130、230、630、730、830:第3光源ユニット
131、631、731、831:第3光源
132、232、632、732、832:第3レンズ
132a、232a:第1面
132b、232b:第2面
132c、232c:第3面
140、240、640、740、840:第4光源ユニット
141、641、741、841:第4光源
142、242、642、742、842:第4レンズ
142a、242a:第1面
142b、242b:第2面
142c、242c:第3面
150、941:基板
160、360、943:駆動部
161、361、943a:モータ
162、362、943b:シャフト
170、370、945:制御部
185、385、685、785、885:透光性部材
190、944:回転接続コネクタ
310、942:光源ユニット
311、942a:光源
312、942b:レンズ
312a:第1面
312b:第2面
312c:第3面
412t1:第1周縁
412t2:第2周縁
650、850:第5光源ユニット
651、851:第5光源
652、852:第5レンズ
660 :第6光源ユニット
661 :第6光源
662 :第6レンズ
670 :第7光源ユニット
671 :第7光源
672 :第7レンズ
711s、721s、731s、741s:発光面
890 :中央光源ユニット
891 :中央光源
892 :中央レンズ
910 :カバー部材
920 :筐体
930 :撮影領域
950 :カメラ
960 :スクリーン
C :回転軸
e1、e2、e3、e4、e61、e62、e63、e64、e65、e66、e67、e81、e82、e83、e84、e85:軌道
es1 :区分
h1、h2、h3、h4、h61、h62、h63、h64、h65、h66、h67、h81、h82、h83、h84、h85、h89、990:照射領域
L1~L4:光
f1~f4、f21~f24、f31、f41、f51、f81、f82、f83、f84、f85、f89、f94:中心軸
θ0、θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ1a、θ1b、θ2a、θ2b、θ3a、θ3b、θ4a、θ4b、θ21a、θ21b、θ22a、θ22b、θ23a、θ23b、θ24a、θ24b、θ31a、θ31b、θ41a:角度

Claims (16)

  1. 第1光源と、前記第1光源から出射した光が入射する第1レンズと、を有する第1光源ユニットと、
    前記第1レンズを回転可能な駆動部と、
    前記駆動部と連動して前記第1光源の出力を制御する制御部と、
    を備え、
    前記第1レンズから出射する光の中心軸は、前記第1レンズの回転軸に対して傾斜しており、
    前記制御部は、前記第1レンズから出射する光の中心軸の軌道における位置に応じて前記第1光源の出力を制御する発光モジュール。
  2. 前記駆動部は、前記第1光源に対して前記第1レンズを回転可能である請求項1に記載の発光モジュール。
  3. 前記駆動部は、前記第1光源ユニットを回転可能である請求項1に記載の発光モジュール。
  4. 第2光源と、前記第2光源から出射した光が入射する第2レンズと、を有する第2光源ユニットと、
    前記第1光源ユニット及び前記第2光源ユニットが取り付けられた基板と、
    をさらに備え、
    前記駆動部は、前記基板を回転させることで前記第1光源ユニットとともに前記第2光源ユニットを回転可能であり、
    前記制御部は、前記駆動部と連動して前記第2光源の出力を制御し、
    前記第2レンズから出射する光の中心軸は、前記回転軸に対して傾斜している請求項3に記載の発光モジュール。
  5. 前記第2レンズから出射する光の中心軸と前記回転軸とがなす角は、前記第1レンズから出射する光の中心軸と前記回転軸とがなす角と異なる請求項4に記載の発光モジュール。
  6. 前記第2レンズから出射する光の中心軸と前記回転軸とがなす角は、前記第1レンズから出射する光の中心軸と前記回転軸とがなす角と同じであり、
    前記第1光源から出射する光は、白色光であり、前記第2光源から出射する光は前記第1光源から出射する光と色温度の異なる白色光である請求項4に記載の発光モジュール。
  7. 前記第2レンズから出射する光の中心軸と前記回転軸とがなす角は、前記第1レンズから出射する光の中心軸と前記回転軸とがなす角よりも大きく、
    前記第2光源の発光面の面積は、前記第1光源の発光面の面積よりも大きい請求項4又は5に記載の発光モジュール。
  8. 前記第1光源ユニット及び前記第2光源ユニットは、前記基板上において前記回転軸を中心とする円周上にある請求項4~7のいずれか1つに記載の発光モジュール。
  9. 前記第1レンズから出射する光は、前記第1レンズから出射する光の中心軸の軌道上で複数の区分に分けられ、
    前記制御部は、前記複数の区分において、前記第1光源の出力を制御する請求項1~のいずれか1つに記載の発光モジュール。
  10. 前記第1レンズは、光を全反射する全反射面を含み、
    前記第1レンズは、前記第1光源から出射した光が入射する第1面と、前記第1面の周囲に設けられた第2面と、前記第1面の反対側に位置し、前記第1面から入射した光を出射する第3面と、を有する請求項1~のいずれか1つに記載の発光モジュール。
  11. 前記第3面は、前記回転軸に対して傾斜している請求項10に記載の発光モジュール。
  12. 前記第2面は、前記第1レンズから前記第1光源に向かう第1周縁と、前記第1周縁の反対側に位置する第2周縁と、を有し、
    前記第1周縁の中心と前記第2周縁の中心とを結ぶ線は、前記回転軸に対して傾斜している請求項10または11に記載の発光モジュール。
  13. 前記第1レンズは、凸レンズであり、
    前記第1レンズの光軸は、前記回転軸に対して傾斜している請求項1~のいずれか1つに記載の発光モジュール。
  14. 外部の駆動部によって、回転軸を中心として回転可能な透光性部材であって、
    前記透光性部材は凸部を有し、
    前記透光性部材自体を回転軸で回転することにより、前記回転軸に対して、複数の傾斜した光軸を有する光を出射可能であり、
    前記透光性部材は、複数のレンズを備え、
    前記複数のレンズのそれぞれが光を出射する面側で繋がっている、透光性部材
  15. 前記複数のレンズは、それぞれ、光を全反射する全反射面を含み、
    前記複数のレンズは、それぞれ、光が入射する第1面と、前記第1面の周囲に設けられた第2面と、前記第1面の反対側に位置し、前記第1面から入射した光を出射する第3面と、を有する請求項14に記載の透光性部材
  16. 基板と、
    前記基板に配置された複数の光源と、前記複数の光源それぞれと対をなすように設けられ、かつ前記複数の光源から出射した光が入射する複数のレンズと、を有する複数の光源ユニットと、
    前記基板と前記複数の光源ユニットとを固定した状態で、前記複数の光源ユニットを回転可能な駆動部と、
    前記駆動部と連動して前記複数の光源それぞれの出力を制御可能な制御部と、
    を備え、
    前記複数のレンズのうち、前記複数の光源ユニットの回転軸を中心とする第1照射領域の軌道上に光を照射可能なレンズの数は、前記回転軸を中心とし、前記第1照射領域の軌道よりも外側に位置する第2照射領域の軌道上に光を照射可能なレンズの数よりも少ない、発光モジュール。
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