JP5792292B2

JP5792292B2 - レンズおよび光源ユニット

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Publication number: JP5792292B2
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Description

本発明は、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズおよび該レンズを備えた光源ユニットに関するものである。

近年、液晶ＴＶ（テレビジョン）等に用いられる表示装置のバックライトにおいては、装置の大型化に伴って、液晶パネルの背面全体に光源を配置することができ、大画面でも高輝度が得られ易い直下型の面光源装置からなるバックライトが広く採用されている。

このようなバックライトとしては、薄型化を図るとともに消費電力の低減を図ることを目的として、ＬＥＤ等の固体発光素子を光源とするバックライトが広く採用されている。

図２９は、直下型の面光源装置からなるバックライト３３０を備えた液晶表示装置３００の概略構成を模式的に示す断面図である。

図２９に示すように、バックライト３３０は、光源ユニットとして、図示しないレンズキャップで覆われた複数のＬＥＤ３３１を備えている。ＬＥＤ３３１は、液晶パネル３１０とほぼ同形状の図示しないバックライト基板上に、例えばマトリクス状あるいは千鳥状等に複数並列して設けられている。

また、上記バックライト基板上には、該バックライト基板において反射される光の反射効率を高めるために、反射シート等の反射材３３２が、例えばバックライト基板全面に渡って設けられている。

なお、ＬＥＤ３３１は、上記したように、図示しないレンズキャップで覆われており、ＬＥＤ３３１から出射された光は、レンズキャップを介して、被照射物である液晶パネル３１０の被照射面に照射される。但し、図２９では、図面の簡略化のために、レンズキャップの図示を省略している。

また、ＬＥＤ３３１と液晶パネル３１０との間には、ＬＥＤ３３１の輝線による輝度の明暗（いわゆるＬＥＤの目玉）を防止するとともに面内での輝度ムラを抑えるために、光を拡散する拡散板３２０が設けられている。

なお、図２９において、バックライト３３０から出射された光がとる光路を矢印にて示す。

このようなＬＥＤ３３１を光源とした直下型のバックライト３３０の一例として、特許文献１に示す平面光源が知られている。

図２８は、特許文献１に記載の平面光源４００の概略構成を示す斜視図である。

図２８に示すように、特許文献１に記載の平面光源４００は、平面状に点在する複数のＬＥＤチップ４０１と、該ＬＥＤチップ４０１の出射光に対応させて配置されたマイクロレンズアレイ４１１とを有している。

特許文献１では、ＬＥＤチップ４０１が設けられた背面基板４０２上に、複数のＬＥＤチップ４０１に一対一で対応したマイクロレンズアレイ４１１がレンズキャップとして設けられた前面基板４１２を配置することで、ＬＥＤチップ４０１から出射された光を、マイクロレンズアレイ４１１を介して、コリメート光として出射するようになっている。

日本国公開特許公報「特開２００２−４９３２６号公報（２００２年２月１５日公開）」

このようなマイクロレンズアレイ４１１を用いた平面光源４００では、マイクロレンズアレイ４１１を通過した光は、平面に対して略垂直方向にのみ出射し、ＬＥＤチップ４０１の斜め方向（例えば±４５°）には出射しない。

図３０は、従来の直下型のバックライト３３０を用いた液晶表示装置における視野角と輝度値との関係を示すグラフである。

図３０に示すように、従来の直下型のバックライト３３０は、液晶表示装置を正面方向から視認するため、正面方向にピーク輝度をもたせてある。

このように従来の直下型のバックライト３３０では、正面方向に輝度ピークがあり、視野角が大きくなるにつれて輝度が下がるのが一般的である。

このため、このようなバックライト３３０を、斜め方向（例えば±４５°）から表示画面を視認するデュアルビュー液晶表示装置に使用すると、実際の表示画面の視認は、正面ではなく斜め方向になるため、図３０に示すように、輝度値が大きく低下し、表示品位が悪くなる。

従来の直下型のバックライト３３０では、一例として、例えば、視野角４５°では、ピーク輝度の４０％程度にまで輝度値が低下する。

このため、例えば特許文献１に示す平面光源４００のような従来の直下型のバックライト３３０は、上記したように正面方向に輝度ピークがあり、斜め方向（例えば±４５°）には光が出射されない。

しかしながら、液晶表示装置３００がデュアルビュー液晶表示装置である場合、斜め方向（例えば±４５°）から視認が行われるため、バックライトとしては、斜め方向にピーク輝度をもたせる必要がある。

しかしながら、従来の直下型のバックライト３３０では、例えば拡散板３２０を使用することで、ＬＥＤ３３１の直進光を拡散させ、バックライト３３０の面内の均一性を上げることやＬＥＤ３３１の目玉を消すことに特化しているにとどまっている。

このため、従来の直下型のバックライト３３０は、デュアルビュー液晶表示装置向けに斜め方向にピーク輝度をもたせることができておらず、デュアルビュー液晶表示装置には適さない。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズおよび該レンズを備えた光源ユニットを提供することにある。

本発明にかかるレンズは、上記の課題を解決するために、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、平面視で、上記光源から入射した光を透過する透光領域と、上記光源から入射した光を遮光する遮光領域とを備え、上記透光領域は、上記光源から入射した光が、上記透光領域を通って複数の方向に分離して出射されるように、上記遮光領域によって複数の領域に分離されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記透光領域が、平面視で、上記光源から入射した光が、上記透光領域を通って複数の方向に分離して出射されるように、上記遮光領域によって複数の領域に分離されていることで、上記光源から入射した光を、上記光源の斜め方向に分光して出射させることができるとともに、斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。

したがって、上記の構成によれば、デュアルビュータイプあるいはカルテットビュータイプの液晶表示装置用のバックライト等、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いられる光源ユニットを得ることができるレンズを提供することができる。

また、本発明にかかるレンズは、上記の課題を解決するために、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の発光面よりも大きく湾曲した凹形状を有していることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の発光面よりも大きく湾曲した凹形状を有していることで、上記光源から入射した光を、上記光源の斜め方向に分光して出射させることができるとともに、斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。

したがって、上記の構成によれば、デュアルビュータイプの液晶表示装置用のバックライト等、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いられる光源ユニットを得ることができるレンズを提供することができる。

また、本発明にかかるレンズは、上記の課題を解決するために、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の光軸上に境界線を有する第１および第２の入射面に２分割されており、上記光源から入射された光を出射する出射面が、上記第１および第２の入射面にそれぞれ対向する第１および第２の出射面を有する逆Ｖ字形状の断面形状を有し、上記境界線上を通り上記境界線に平行な面を境界面として面対称に形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記第１の入射面に入射された光は、上記第１の入射面に対向する第１の出射面から出射される。また、上記第２の入射面に入射された光は、上記第２の入射面に対向する第２の出射面から出射される。

このため、上記の構成によれば、上記光源から入射した光を、上記光源の斜め方向に分光して出射させることができるとともに、斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。

また、本発明にかかる光源ユニットは、光源と、上記光源の発光面を覆うレンズとを備えた光源ユニットであって、上記レンズが、上記で説明した何れかのレンズであることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記光源から入射した光を、上記光源の斜め方向に分光して出射させることができるとともに、斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。

したがって、上記の構成によれば、デュアルビュータイプあるいはカルテットビュータイプの液晶表示装置用のバックライト等、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いられる光源ユニットを提供することができる。

また、本発明にかかる光源ユニットは、光源と、上記光源の発光面を覆うレンズとを備えた光源ユニットであって、上記レンズが以下の構成を有している。

すなわち、上記レンズは、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の光軸上に境界線を有する第１および第２の入射面に２分割されており、上記光源から入射された光を出射する出射面が、上記第１および第２の入射面にそれぞれ対向する第１および第２の出射面を有する逆Ｖ字形状の断面形状を有し、上記境界線上を通り上記境界線に平行な面を境界面として面対称に形成されているとともに、上記入射面および出射面のうち少なくとも一方が凸形状を有しており、上記第１および第２の入射面側の上記レンズの焦点が、上記光源の発光の中心点に一致する。

凸レンズの焦点から出た光線は、凸レンズを通った後、凸レンズの光軸に平行な直線となる。

したがって、上記の構成によれば、上記光源の発光の中心点から出て上記第１の入射面に入射した光は、上記第１の出射面から、上記レンズの光軸に平行に出射される。また、上記光源の発光の中心点から出て上記第２の入射面に入射した光は、上記第２の出射面から、上記レンズの光軸に平行に出射される。

したがって、上記の構成によれば、デュアルビュータイプの液晶表示装置用のバックライト等、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いられる光源ユニットを提供することができる。

また、上記の構成によれば、上記第１の出射面および第２の出射面から出射される光は、上記光源の光軸を横切ることなく、被照射物の被照射領域に向かって直進する。

このため、上記の構成によれば、上記レンズから出射される光を斜め方向に効率良く照射することができるとともに、光の出射方向を制御し易い。

すなわち、上記レンズは、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の光軸上に境界線を有する第１および第２の入射面に２分割されており、上記光源から入射された光を出射する出射面が、上記第１および第２の入射面にそれぞれ対向する第１および第２の出射面を有する逆Ｖ字形状の断面形状を有し、上記境界線上を通り上記境界線に平行な面を境界面として面対称に形成されているとともに、上記入射面および出射面のうち少なくとも一方が凸形状を有している。また、上記光源ユニットは、上記光源の発光の中心点に対し、上記レンズとは反対側に、凹形状の反射体が設けられており、上記光源の発光の中心点から放射されて上記反射体で反射された光が上記反射体を挟んで上記光源の発光の中心点とは反対側で集光したときの仮想焦点が、上記第１および第２の入射面側の上記各両凸レンズの焦点に一致する。

すなわち、上記レンズは、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の光軸上に境界線を有する第１および第２の入射面に２分割されており、上記光源から入射された光を出射する出射面が、上記第１および第２の入射面にそれぞれ対向する第１および第２の出射面を有する逆Ｖ字形状の断面形状を有し、上記境界線上を通り上記境界線に平行な面を境界面として面対称に形成されているとともに、上記第１および第２の入射面側の上記レンズの焦点が、上記レンズのレンズ面から見て上記光源の発光の中心点よりも後方に位置している。

上記の構成によれば、上記第１の入射面に入射した光は、上記第１の出射面から出射され、上記第２の入射面に入射した光は、上記第２の出射面から出射される。

また、上記の構成によれば、上記第１および第２の入射面側の上記レンズの焦点が、上記レンズのレンズ面から見て上記光源の発光の中心点よりも後方に位置している場合、上記第１の出射面および第２の出射面から出射される光は、上記光源の光軸を横切ることなく、被照射物の被照射領域に向かって集光する。したがって、斜め方向のピーク輝度をより高めることができるとともに、光の出射方向を制御し易い。

本発明によれば、光源から入射した光を、上記光源の斜め方向に分光して出射させることができるとともに、斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。

したがって、本発明によれば、デュアルビュータイプの液晶表示装置用のバックライト等、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いられる光源ユニットを得ることができるレンズ並びに光源ユニットを提供することができる。

（ａ）は、本発明の実施の形態１にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態１にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す平面図である。図１に示す光源ユニットを複数個搭載した直下型の面光源装置からなるバックライトを備えた液晶表示装置の概略構成を模式的に示す断面図である。図２に示すバックライトを備えた液晶表示装置における視野角と輝度値との関係を示すグラフである。本発明の実施の形態１にかかるレンズキャップにおける透光領域および遮光領域の平面形状の他の例を示す平面図である。本発明の実施の形態１にかかるレンズキャップにおける透光領域および遮光領域の平面形状のさらに他の例を示す平面図である。本発明の実施の形態２にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態３にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態４にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態５にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態６にかかる光源ユニットの概略構成の一例を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態６にかかる光源ユニットの概略構成の他の一例を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態７にかかる光源ユニットの概略構成の一例を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態７にかかる光源ユニットの概略構成の他の一例を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態８にかかる光源ユニットの概略構成の一例を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態８にかかる光源ユニットの概略構成の他の一例を模式的に示す断面図である。（ａ）は、本発明の実施の形態９にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の実施の形態９にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す斜視図である。本発明の実施の形態９にかかる光源ユニットにおける光源の発光中心と第１のレンズ部および第２のレンズ部の仮想焦点との関係を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態１０にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態１１にかかる光源ユニットの概略構成の一例を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態１１にかかる光源ユニットの概略構成の他の一例を模式的に示す断面図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１２にかかる図であり、本発明の実施の形態９において第１のレンズ部に両凸レンズを用いたときの第１のレンズ部の焦点と光源の発光中心との位置関係と、光の出射角度との関係を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１２にかかる図であり、本発明の実施の形態１０において、第１のレンズ部に、平凸レンズを、第１の出射面側が平面となるように用いたときの第１のレンズ部の焦点と光源の発光中心との位置関係と、光の出射角度との関係を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１２にかかる図であり、本発明の実施の形態１０において、第１のレンズ部に、平凸レンズを、第１の入射面側が平面となるように用いたときの第１のレンズ部の焦点と光源の発光中心との位置関係と、光の出射角度との関係を示す図である。（ａ）は、本発明の実施の形態１３にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す光源ユニットにおける透光制御部材の概略構成を模式的に示す断面図である。（ａ）は、上記透光制御部材に液晶シャッタを用いたときの電界無印加時の液晶層の状態を示し、（ｂ）は、上記透光制御部材に液晶シャッタを用いたときの電界印加時の液晶層の状態を示す。（ａ）・（ｂ）は、本発明の実施の形態１４にかかる透光制御部材により光の透過および遮断を電気的に切り替える方法を示す図であり、（ａ）は、光を遮断する場合を示し、（ｂ）は、光を透過させる場合を示す。（ａ）・（ｂ）は、本発明の実施の形態１５にかかる透光制御部材により光の透過および遮断を電気的に切り替える方法を示す図であり、（ａ）は、光を遮断する場合を示し、（ｂ）は、光を透過させる場合を示す。特許文献１に記載の平面光源の概略構成を示す斜視図である。直下型の面光源装置からなるバックライトを備えた液晶表示装置の概略構成を模式的に示す断面図である。従来の直下型のバックライトを用いた液晶表示装置における視野角と輝度値との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の一形態について、図１の（ａ）・（ｂ）〜図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。

＜光源ユニットの概略構成＞
図１の（ａ）は、本実施の形態にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す断面図であり、図１の（ｂ）は、本実施の形態にかかる光源ユニットの概略構成を模式的に示す平面図である。

図１の（ａ）に示すように、本実施の形態にかかる光源ユニット１は、光源２と、光源２の発光面２３を覆う光源カバーレンズとしてのレンズキャップ３（レンズ）とを備えている。

なお、以下、本実施の形態では、光源２として、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いる場合を例に挙げて説明するが、光源２の種類は、これに限定されるものではない。

本実施の形態で用いられるＬＥＤは、表面実装型（ＳＭＤ型）のＬＥＤであり、図示しないＬＥＤ素子が、パッケージ技術により、封止枠２１ａが設けられたパッケージ基板２１（実装基板）と一体化された、ＬＥＤ素子の樹脂モールドパッケージ品（ＬＥＤパッケージ）である。

表面実装型のＬＥＤおよびＬＥＤ素子の構成は公知であり、上記ＬＥＤおよびＬＥＤ素子としては、公知公用のＬＥＤおよびＬＥＤ素子を用いることができる。例えば、上記ＬＥＤ素子としては、特許文献１に記載のＬＥＤチップを用いることができる。

このため、詳細な説明並びに図示は省略するが、このような表面実装型のＬＥＤでは、パッケージ基板２１として、例えば、封止枠２１ａによる凹部２１ｂが設けられた配線基板等が使用される。封止枠２１ａとしては、例えば反射板（リフレクタ）が用いられる。

ＬＥＤ素子は、パッケージ基板２１における封止枠２１ａで囲まれた凹部２１ｂ内にダイボンディングされ、ＬＥＤ素子とパッケージ基板２１とは、ワイヤボンディングで接続されている。

凹部２１ｂ内には、ＬＥＤ素子を覆うように、例えば蛍光体と封止樹脂とが充填されている。なお、蛍光体は、封止樹脂に混合することで充填されていてもよく、封止樹脂とは別に充填されていてもよい。すなわち、凹部２１ｂ内に蛍光体溶液を塗布して乾燥させた後、封止樹脂を塗布して乾燥することで、蛍光体が凹部２１ｂ内に封止されていても構わない。但し、本実施の形態では、レンズキャップ３を封止材として使用することができる。このため、後者の場合、凹部２１ｂ内に別途封止樹脂を充填する必要は必ずしもない。

したがって、上記光源ユニット１は、該光源ユニット１そのものを、ＬＥＤ光源（ＬＥＤパッケージ）と見なすこともできる。

本実施の形態では、上記ＬＥＤにおける、封止枠２１ａで囲まれた領域が、ＬＥＤの発光部２２であり、発光部２２の表面（つまり、発光部２２の露出面）が、ＬＥＤの発光面２３となる。また、ＬＥＤの発光中心２４（発光の中心点）にＬＥＤ素子が位置している。

なお、上記ＬＥＤは１つのパッケージ内、言い換えれば、凹部２１ｂ内に、ＬＥＤ素子が１つのみ実装されたシングルチップであってもよく、凹部２１ｂ内に、複数のＬＥＤ素子が実装されたマルチチップであってもよい。

＜レンズキャップ３の構成＞
本実施の形態では、レンズキャップ３の光軸が、光源２の光軸と一致するようにレンズキャップ３が設けられている。

図１の（ａ）・（ｂ）では、レンズキャップ３として、矩形状のレンズを用いている。

レンズキャップ３は、光源２から出射された光が入射する入射面３１と、光源２から入射面３１に入射した光を出射させる出射面３２とを有している。入射面３１と出射面３２との間の領域は、導光部として機能する。

レンズキャップ３は、光源２の実装基板であるパッケージ基板２１（パッケージ部）に接合されて光源２の発光面を覆っている。言い換えれば、光源２の発光部２２における光の出射方向を覆っている。これにより、レンズキャップ３は、光源２と被照射物（図示せず）との間に介在する。

光源ユニット１は、光源２から出射された光を、レンズキャップ３を介して、被照射物に照射する。

レンズキャップ３の入射面３１は、接合剤等により、光源２と接合されている。図１の（ａ）・（ｂ）に示す例では、レンズキャップ３の入射面３１は、光源２の発光面２３に接触して設けられている。

レンズキャップ３の入射面３１は、光源２の発光面２３に密着して設けられていてもよし、レンズキャップ３の入射面３１と光源２の発光面２３との間に、放熱のための図示しない溝等の隙間（空気層、熱流路）等が設けられていてもよい。

なお、上記接合剤としては、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤やシリコーン樹脂系の接着剤等、公知の透明接合剤を用いることができる。

上記レンズキャップ３は、平面視、つまり、レンズ面である入射面３１または出射面３２側からレンズキャップ３を見たときに、光源２から入射した光を透過させる透光領域３３と、光源２から入射した光を遮光する遮光領域３４とを備えている。

図１の（ａ）に示すように、光源２から出射された光は、レンズキャップ３の入射面３１に入射され、導光部を通ってレンズキャップ３の出射面３２における透光領域３３から出射される。

すなわち、レンズキャップ３に入射した光は、透光領域３３からのみ外部に出射され、遮光領域３４からは出射されない。

＜レンズ材料＞
レンズキャップ３の本体部分の材料、すなわち、光を透過するレンズとして機能する透光領域３３の材料は、透光性を有する材料であれば、特に限定されないが、光学的に透明で空気よりも屈折率が高い材料が好ましい。

このような材料としては、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）等の（メタ）アクリル系樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、ＥＰ（エポキシ樹脂）、ＣＯＰ（シクロオレフィン樹脂）、シリコーン樹脂等の透明樹脂が挙げられる。

＜遮光材料並びに遮光領域３４の形成方法の一例＞
遮光領域３４は、例えば、透光領域３３の一部、すなわち、レンズキャップ３のレンズ面の一部に、遮光性材料を例えば塗布または印刷したり、予め成型した遮光性部材を貼着したりすることで形成することができる。

なお、レンズキャップ３の形成方法は、特に限定されるものではなく、射出成型やモールド成型等、公知の成型方法を用いて形成することがでできる。

なお、図１の（ａ）では、レンズキャップ３の出射面３２の一部に、遮光性材料からなる遮光層３５が設けられている場合を例に挙げて示している。

＜遮光性材料＞
なお、上記遮光性材料としては、光を透過しないものであればよく、光を吸収する光吸収性材料であってもよく、光を反射する反射材料であってもよい。

上記遮光性材料の一例としては、黒色の顔料あるいは染料等の黒色材料、アルミニウムや銀等の金属材料、白色プラスチック、白色塗料等の白色材料が挙げられる。

そのような遮光性材料は、例えば塗料あるいはインクとして塗布または印刷して乾燥させてもよいし、粘着テープや接着テープあるいはフィルム状等の薄膜状にして貼り着けてもよい。また、蒸着あるいはパターニング等の技術を用いてそのような遮光性材料からなる遮光層３５を形成してもよい。

また、光源２の波長特性に応じた薄膜誘電体を、蒸着あるいはラミネート等により積層してもよい。

また、勿論、上記したように透光領域３３の表面に遮光性材料からなる遮光層３５を形成（積層）してもよく、透光領域３３に凹部を設け、該凹部に遮光性材料からなる遮光層３５を形成してもよい。

なお、このように透光領域３３に凹部を設け、該凹部に遮光性材料からなる遮光層３５を形成する場合、図１の（ａ）に示すように出射面３２側に遮光層３５を形成する代わりに、入射面３１側に、光源２の発光面２３よりも小さいサイズの遮光層３５を形成することもできる。

但し、光の利用効率を高めるとともに、光源２の正面方向に出射される光をより確実に遮断するためには、出射面３２側に遮光層３５が形成されていることが、より好ましい。

また、透光性材料からなる透明樹脂層と遮光性材料からなる遮光層とを接合あるいは一体的に成型しても構わない。すなわち、上記レンズキャップ３の導光部に遮光層が形成されていても構わない。

このように遮光領域３４を遮光性材料からなる遮光層とすることで、簡便な方法で遮光領域３４を形成することができるとともに、簡素な構成とすることができるので、安価に製造することができる。

＜光の指向性＞
図１の（ａ）・（ｂ）に示すように、遮光領域３４は、レンズキャップ３の中央、すなわち、光源２の光軸上に形成されている。

遮光領域３４は、光源２の発光部２２の面積、すなわち、発光面２３の面積よりも小さく形成されている。

これにより、図１の（ａ）に示すように、光軸方向（すなわち、光源２の正面方向）であるＺ軸方向への直進光を遮断することができ、光源２から入射した光を、光源２の斜め方向に分離（分光）して出射させることができる。

すなわち、レンズキャップ３は、光源２から出射された光を、光源２の斜め方向に導くことで、斜め方向に光の指向性を有している。

本実施の形態では、透光領域３３は、平面視で、光源２から入射した光が透光領域３３を通って光源２の斜め方向に分離して出射されるように、遮光領域３４によって複数の領域（図１の（ｂ）に示す例では左右２つの領域）に分離されている。

なお、以下、図１の（ｂ）において紙面横方向（左右方向）に相当する方向をＸ軸方向とし、紙面縦方向（上下方向）に相当する方向をＹ軸方向とし、紙面に垂直な方向に相当する方向（光源２の光軸方向）をＺ軸方向と称する。

透光領域３３は、被照射物の被照射領域の方向に対応して形成されている。これにより、光源２からレンズキャップ３に入射した光は、被照射物の被照射領域に分光されて出射される。

このように、本実施の形態にかかる光源ユニット１は、光源２を覆うように、光源２からの出射光を斜め方向に取り出すことができるレンズキャップ３が設けられている。

したがって、このようなレンズキャップ３を搭載した複数個の光源ユニット１が平面状に点在して設けられたバックライトを用いれば、斜め方向にピーク輝度をもたせることができる。

図２は、複数個の光源ユニット１を搭載した直下型の面光源装置からなるバックライト２３０を備えた液晶表示装置２００の概略構成を模式的に示す断面図である。

図２に示す液晶表示装置２００は、比較のために、図２９に示す液晶表示装置３００においてバックライト３３０をバックライト２３０に置き換えた点のみが異なっており、それ以外の構成は、図２９に示す液晶表示装置３００と同じである。

図２に示すバックライト２３０は、光源ユニットとして、図１の（ａ）・（ｂ）に示す光源ユニット１を備えている。

光源ユニット１は、液晶パネル２１０とほぼ同形状の図示しないバックライト基板上に、例えばマトリクス状あるいは千鳥状等に複数並列して設けられている。

また、図２に示す液晶表示装置２００でも、上記バックライト基板上には、該バックライト基板において反射される光の反射効率を高めるために、反射シート等の、反射材３３２と同様の反射材２３１が、例えばバックライト基板全面に渡って設けられている。

なお、図２では、図面の簡略化のために、レンズキャップ３の図示を省略しているが、図２でも、図１の（ａ）・（ｂ）に示したように、光源２はレンズキャップ３で覆われている。また、光源２には、ＬＥＤを使用している。

このため、光源２から出射された光は、レンズキャップ３を介して、被照射物である液晶パネル２１０の被照射領域に照射される。

また、光源ユニット１と液晶パネル２１０との間には、ＬＥＤ３３１の輝線による輝度の明暗（いわゆるＬＥＤの目玉）を防止するとともに面内での輝度ムラを抑えるために、光を拡散する拡散板２２０が設けられている。

なお、図２において、バックライト２３０から出射された光がとる光路を矢印にて示す。

また、図３は、上記バックライト２３０を備えた液晶表示装置２００における視野角と輝度値との関係を示すグラフである。

図３に示すように、本実施の形態にかかるレンズキャップ３を搭載した複数個の光源ユニット１が平面状に点在して設けられた面光源装置を直下型のバックライト２３０として用いれば、斜め方向（例えば±４５°）にピーク輝度をもたせることができる。

したがって、本実施の形態によれば、例えばデュアルビュー液晶表示装置に最適なバックライト２３０を提供することができる。

＜遮光領域３４の平面形状＞
なお、図１の（ｂ）では、平面視で、光源２および該光源２を覆うレンズキャップ３を正方形状とし、かつ、レンズキャップ３のＸ軸方向の中央部に、レンズキャップ３の出射面３２を２分割するように、レンズキャップ３のＹ軸方向の辺に平行に伸びる長方形状の遮光領域３４を設けた場合を例に挙げて示している。

これにより、図１の（ｂ）に示す例では、平面視で、レンズキャップ３のＹ軸方向の辺に平行な長軸を有する長方形状の透光領域３３が、遮光領域３４を挟んで、Ｘ軸方向に２つ形成されている。

しかしながら、レンズキャップ３における透光領域３３および遮光領域３４の平面形状、言い換えれば、平面視でのレンズキャップ３の遮光パターンは、これに限定されるものではない。

図４および図５は、それぞれ、レンズキャップ３における透光領域３３および遮光領域３４の平面形状の他の例を示す平面図である。

なお、図４および図５でも、平面視で、レンズキャップ３を正方形状としている。つまり、平面視で、レンズキャップ３の出射面３２を正方形状としている。

しかしながら、図４に示す例では、平面視で、レンズキャップ３の一つの対角線上に帯状に遮光領域３４を設けることで、レンズキャップ３における遮光領域３４が設けられていない２つの角部に、遮光領域３４を挟むようにそれぞれ三角形状の透光領域３３が形成されている。

また、図５に示す例では、平面視で、レンズキャップ３の透光領域３３を４分割するように、十字状の遮光領域３４が設けられている。

なお、図５に示す例では、平面視で、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って、レンズキャップ３の対向する各辺を結ぶように十字状の遮光領域３４を設けることで、レンズキャップ３の各角部に、それぞれ、遮光領域３４で分離された矩形状の４つの透光領域３３を設けている。

しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、平面視で、レンズキャップ３の各角部を結ぶように各対角線上に十字状に遮光領域３４を形成することで、レンズキャップ３の各辺を一辺とする三角形状の透光領域３３が４つ形成されていてもよいことは、言うまでもない。

何れの場合にも、図１の（ｂ）に示す場合と同様に、光軸方向（すなわち、光源２の正面方向）であるＺ軸方向への直進光を遮断し、光源２から入射した光を、光源２の斜め方向に分光して出射させることができる。

また、上記したように遮光領域３４を十字状に形成すれば、４方向に光を分離することができるので、カルテットビュータイプの液晶表示装置用のバックライトに好適に用いられる光源ユニット１並びにそのような光源ユニット１を得ることができるレンズキャップ３を得ることができる。

＜光源２の変形例＞
なお、本実施の形態では、上記したように光源２として表面実装型のＬＥＤを用いた場合を例に挙げて説明したが、前記したように、光源２の種類はこれに限定されるものではない。

例えば、光源２としては、砲弾型のＬＥＤ等、表面実装型のＬＥＤ以外のＬＥＤを用いることができる。

また、本実施の形態では、図１の（ｂ）に示すように、光源２をその発光面２３側から見たとき、すなわち、平面視で正方形状のＬＥＤを用いたが、ＬＥＤの平面形状はこれに限定されるものではなく、菱形状あるいは長方形状等の矩形状であってもよい。また、円形状あるいは楕円形状であってもよい。

また、光源２は、上記したようにＬＥＤに限定されるものではなく、レーザダイオード等、ＬＥＤ以外の固体発光素子であってもよい。このように、ＬＥＤやレーザダイオード等の固体発光素子を光源２として用いることで、装置の小型化および薄型化を図ることができる。

但し、光源２としては、固体発光素子のようないわゆる点状光源に限定されるものではなく、例えば冷陰極管、熱陰極管等の直管形光源に代表される、いわゆる線状光源であってもよく、白熱電球やハロゲンランプであってもよい。光源２としては、特に限定されるものではない。

また、１つの光源ユニット１に用いられる光源２の数も特に限定されるものではない。例えば、上記レンズキャップ３は、平面視で長方形状を有し、遮光領域３４に沿って、複数の光源２が設けられていても構わない。

上記したように、本実施の形態にかかる光源ユニット１は、デュアルビュータイプあるいはカルテットビュータイプの液晶表示装置用のバックライトをはじめする、斜め方向の光の指向性が必要とされる各種用途に好適に用いることができる。

〔実施の形態２〕
本発明の実施の他の形態について、図６に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態１との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図６は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成を模式的に示す断面図である。

本実施の形態にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１は、実施の形態１にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１とはレンズキャップ３の大きさ並びに断面形状が異なる点を除けば、実施の形態１にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１と同じ構成を有している。

実施の形態１では、例えば図１の（ａ）・（ｂ）に示すように、レンズキャップ３が、平面視で、光源２の実装基板であるパッケージ基板２１（パッケージ部）と同じ大きさを有している（図１の（ａ）・（ｂ）に示す例では、光源２であるＬＥＤと平面視で同じ大きさを有している）場合を例に挙げて説明した。

しかしながら、レンズキャップ３は、前記したように、光源２の発光部２２、言い換えれば、光源２の発光面２３を覆っていればよい。

したがって、図６に示すように、レンズキャップ３は、平面視で、光源２の実装基板であるパッケージ基板２１（パッケージ部）よりも大きく形成されていても構わない。

図６では、レンズキャップ３が、ＬＥＤパッケージ全体を包み込むように、パッケージ基板２１の側面２１ｃを含めて、光源２の端子面（すなわち、光源ユニット１を実装する、バックライト基板等の実装基板への実装面）以外の面を全て覆っている。

本実施の形態にかかる光源ユニット１では、レンズキャップ３における入射面３１側、つまり、出射面３２とは反対側のレンズ面に、光源２を配置（挿入）するための凹部３ａが設けられており、該凹部３ａに光源２が嵌合されている。

これにより、凹部３ａにおける、光源２の発光面２３と対向する面が、レンズキャップ３の入射面３１として用いられている。

本実施の形態によれば、このようにレンズキャップ３が光源２を覆うようにレンズキャップ３を大きくすることで、光を制御できる領域（レンズキャップ３自体の空間）が広がるので、より所望する光の制御ができる。特に、上記レンズキャップ３が横方向に大きいと、広い範囲に光を照射することができる。

なお、レンズキャップ３の大きさは、このように、該レンズキャップ３を用いた光源ユニット１の用途（照射範囲）や、透光領域３３に使用する材料の種類、出射面３２の形状等に応じて、被照射物における所望の領域に光を照射することができるように適宜設定すればよく、上記したように、光源２の発光面２３を覆ってさえいえば、特に限定されるものではない。

なお、本実施の形態では、図６に示すように、凹部３ａに光源２が嵌合されている場合を例に挙げて説明したが、本実施の形態は、これに限定されるものではなく、光源２よりも凹部３ａが大きく形成されていてもよい。

なお、このように、レンズキャップ３に、光源２よりも大きなサイズの凹部３ａが形成されている場合、レンズキャップ３の入射面３１側に遮光層３５を形成してもよい。

すなわち、レンズキャップ３に、光源２よりも大きなサイズの凹部３ａが形成されている場合、レンズキャップ３の入射面３１と光源２との間には、空気層による隙間（空間部）が形成される。

したがって、レンズキャップ３の出射面３２に遮光層３５を形成する代わりに、このレンズキャップ３の入射面３１と光源２との間の隙間に遮光層３５を形成しても構わない。

但し、光の利用効率を高めるとともに、光源２の正面方向に出射される光をより確実に遮断するためには、前記したように、出射面３２側に遮光層３５が形成されていることが、より好ましい。

〔実施の形態３〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態２との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１、２で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図７は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成を模式的に示す断面図である。

実施の形態１、２では、光源ユニット１が矩形状であり、レンズキャップ３の出射面３２が平面である場合を例に挙げて説明した。

しかしながら、レンズキャップ３の出射面３２の断面形状はこれに限定されるものではなく、図７に示すように、湾曲していても構わない。

本実施の形態にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１は、レンズキャップ３が、光源２を覆うドーム状に形成されており、出射面３２が凸面になっている点を除けば、実施の形態２にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１と同じ構成を有している。

図７に示す一点鎖線は、出射面３２の曲率の変異点であり、本実施の形態にかかるレンズキャップ３は、この一点鎖線で示す曲率の変異点を境に、図６に示すレンズキャップ３とは集光方向が反転する。

このため、本実施の形態によれば、実施の形態２と比較して、より斜め方向に向けて光を照射させることができる。

なお、出射面３２の曲率は、光源２の斜め方向に光を集光させることができるとともに、所望する角度に光が集まるように、レンズキャップ３の大きさ、透光領域３３に使用する材料の種類等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。

また、図７に示す例では、実施の形態２と同様に、レンズキャップ３が、平面視で、光源２の実装基板であるパッケージ基板２１（パッケージ部）よりも大きく形成されており、レンズキャップ３における入射面３１側に形成された凹部３ａに光源２が嵌合されている場合を例に挙げて図示した。

しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではない。レンズキャップ３には、光源２よりも大きな凹部３ａが形成されていてもよい。また、レンズキャップ３が、平面視で、光源２と同じ大きさ（パッケージ基板２１と同じ大きさ）を有していてもよい。また、レンズキャップ３は、光源２の発光面２３よりも大きく、かつ、パッケージ基板２１よりも小さいサイズを有していても当然構わない。

また、本実施の形態では、図７に示すように、レンズキャップ３の出射面３２が、上記したように凸状に形成されている場合を例に挙げて説明した。

しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、上記出射面３２が、例えば後述する実施の形態に示すように凹状に形成されていても構わない。

すなわち、レンズキャップ３に、平面視で、上記したように遮光領域３４が設けられている場合、出射面３２は、平面であってもよく、曲率を有していてもよい。

このように、レンズキャップ３に、平面視で、上記したように遮光領域３４が設けられている場合に、上記出射面３２が凸状または凹状に形成されていることで、正面方向への直進光を遮断する一方、上記出射面３２が平面である場合と比較して、より斜め方向に向けて光を照射させることができる。

〔実施の形態４〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態１との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜３で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜レンズキャップ３および光源ユニット１の概略構成＞
図８は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成を模式的に示す断面図である。

本実施の形態にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１は、図８に示すように、レンズキャップ３の遮光領域３４における光源２の発光面２３側に、反射部３６が形成されている点を除けば、実施の形態１にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１と同じ構成を有している。

本実施の形態にかかるレンズキャップ３は、図８に示すように、例えば、遮光層３５が、非反射材料からなる第１の遮光層３５ａと、反射材料からなる第２の遮光層３５ｂとの積層構造（２層構造）を有している。

但し、第２の遮光層３５ｂは、平面視で、第１の遮光層３５ａと同じ大きさを有している必要は必ずしもない。第２の遮光層３５ｂは、第１の遮光層３５ａにおける光源２の発光面２３側の少なくとも一部に形成されていればよい。

これにより、遮光層３５における光源２の発光面２３側の少なくとも一部に、第２の遮光層３５ｂからなる反射部３６が形成されている構成とすることができる。

＜遮光材料＞
なお、上記第１の遮光層３５ａの材料としては、光を透過しない非反射材料であれば、特に限定されるものではない。このような遮光材料としては、光吸収材料であってもよく、前記したような黒色材料であってもよい。

また、上記第２の遮光層３５ｂの材料としては、光を透過しない反射材料であれば、特に限定されるものではない。このような遮光材料としては、アルミニウムや銀等の金属材料（正反射材料）、白色プラスチックや白色塗料等の白色材料（拡散反射材料）等が挙げられる。

＜遮光層３５の形成方法の一例＞
したがって、上記遮光層３５は、例えば、黒色テープや黒色シートの片面における少なくとも一部の領域に、上記した正反射材料を蒸着したり、白色インキを塗布したりすることで、容易に形成することができる。

但し、遮光層３５の形成方法はこれに限定されるものではなく、例えば、実施の形態１に示した遮光層３５の形成方法を組み合わせる等すればよい。

なお、第２の遮光層３５ｂが正反射層である場合、その表面は、鏡面（平滑面）であることが好ましい。

＜効果＞
このようにレンズキャップ３の遮光領域３４における光源２の発光面２３側を白色や鏡面にして反射部３６を形成することで、光源２の正面方向の直進光を、遮光領域で吸収するのではなく、反射させることが可能となる。これにより、反射光を有効利用することができる。したがって、例えば、上記光源ユニット１を複数搭載した面光源装置をバックライト２３０として使用することで、輝度アップが可能となる。

＜パッケージ基板２１の変形例＞
また、光源２の実装基板であるパッケージ基板２１、特に、凹部２１ｂの表面を上記したように白色または鏡面にする等して、光源２の発光中心２４に対し上記レンズキャップ３とは反対側に、例えば凹形状の反射体を形成することで、該反射体による反射光をより有効利用することができる。

したがって、例えば、このような光源ユニット１を複数搭載した面光源装置をバックライト２３０として使用することで、バックライト２３０のさらなる輝度アップが可能となる。

＜遮光層３５の変形例＞
なお、図８では、上記したようにレンズキャップ３の遮光領域３４における光源２の発光面２３側のみに反射部３６を設ける場合を例に挙げて図示した。しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、遮光領域３４そのものを反射材料で形成することにより、遮光層３５そのものを反射層（反射部３６）としてもよい。

すなわち、例えば、実施の形態１に示したように遮光層３５の遮光材料として反射材料を使用することで、遮光層３５として、例えば、アルミニウムや銀等の正反射層、あるいは、白色プラスチック、白色塗料等の白色材料等からなる白色反射板や白色の拡散反射シート等を形成してもよい。

なお、このような光源ユニット１を複数搭載した面光源装置を直下型のバックライト２３０として使用する場合、該バックライト２３０と液晶パネル２１０との間には、ＬＥＤの目玉防止のために、図２に示すように拡散板２２０を設ける必要がある。

しかしながら、この場合、拡散板２２０を透過しきれずに反射した光（ＬＥＤ光）を、遮光領域３４で再び反射させて再帰利用することが可能となる。このため、バックライト２３０の輝度アップにつながる。

〔実施の形態５〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態１との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜４で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜レンズキャップ３および光源ユニット１の概略構成＞
図９は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成を模式的に示す断面図である。

本実施の形態にかかる光源ユニット１は、図９に示すように、レンズキャップ３として、両凹レンズを備えている。

なお、図９に示すように、本実施の形態にかかるレンズキャップ３には、遮光領域３４は設けられていない。

光源２から出射された光は、レンズキャップ３の入射面３１と光源２の発光面２３との間の空気層４１（空間部）を通ってレンズキャップ３の入射面３１に入射し、レンズキャップ３の本体部分である導光部を通って出射面３２から出射される。

本実施の形態によれば、このようにレンズキャップ３として、両凹レンズを使用することで、入射面３１の凹レンズ効果により、光源２から入射した光を拡散させることができる。したがって、遮光領域３４を形成しなくても、光源２の斜め方向に光を出射させることができる。

また、本実施の形態によれば、上記したようにレンズキャップ３に両凹レンズを使用することで、図９に示すように、レンズキャップ３の出射面３２における、両凹レンズの軸方向であるＹ軸方向に垂直なＸ軸方向の両端部には、斜め方向に突出する凸部３７がそれぞれ設けられている。このため、斜め方向に光を集光して出射させることができる。

したがって、本実施の形態によれば、光源２の正面方向に向かう光を抑制し、光源２の斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。

したがって、上記光源ユニット１は、デュアルビュー液晶表示装置用のバックライト等、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いることができる。

＜変形例＞
なお、図９では、実施の形態１同様、光源２が、矩形状のＬＥＤパッケージである場合を例に挙げて示している。

しかしながら、実施の形態１で説明したように、光源２の種類は特に限定されない。本実施の形態によれば、上記したように入射面３１が凹状に湾曲していることで、凹レンズ効果により、光源２から入射した光を拡散させることができる。

したがって、本実施の形態にかかる光源ユニット１は、レンズキャップ３の入射面３１が、光源２の発光面２３よりも大きく湾曲した凹形状を有してさえいえばよい。

なお、本実施の形態並びに後述する各実施の形態において、レンズキャップ３の入射面３１および出射面３２の曲率並びにレンズキャップ３の構造は、光源２の斜め方向に光を集光させることができるとともに、所望する角度に光が集まるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。

なお、レンズキャップ３の入射面３１および出射面３２の曲率並びにレンズキャップ３の構造は、レンズキャップ３の入射面３１の形状および出射面３２の形状を併せて、所望する角度に光が集まるように設定する必要がある。

〔実施の形態６〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図１０および図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態５との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜５で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜レンズキャップ３および光源ユニット１の概略構成＞
図１０は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。

実施の形態５では、図９に示すように、両凹レンズ形状を有するレンズキャップ３が、平面視で、光源２の実装基板であるパッケージ基板２１（パッケージ部）と同じ大きさを有している場合を例に挙げて説明した。

図１０に示す光源ユニット１は、レンズキャップ３が、平面視で、パッケージ基板２１（パッケージ部）よりも大きく形成されており、かつ、レンズキャップ３の入射面３１および出射面３２がそれぞれ凹形状を有している。

レンズキャップ３の入射面３１側には、光源２のパッケージ基板２１を配置するための凹部３ａが形成されている。但し、本実施の形態では、凹部３ａは、平凸シリンドリカルレンズ形状を有している。

凹部３ａには、光源２のパッケージ基板２１の側面２１ｃが嵌合される嵌合部３９が形成されており、嵌合部３９に光源２を嵌め込んだときに、レンズキャップ３における光源２の発光面２３との対向面、すなわち入射面３１が凹面となる。

言い換えれば、本実施の形態にかかるレンズキャップ３は、光源２を覆うように配置したとき、つまり、凹部３ａの嵌合部３９に光源２を嵌め込んだときに、入射面３１と光源２との間に形成される空気層４１がシリンドリカルレンズ形状となる凹部３ａを有している。

したがって、本実施の形態でも、実施の形態５と同じく、レンズキャップ３の入射面３１が凹状に湾曲していることで、凹レンズ効果により、光源２から入射した光を拡散させることができる。

なお、図１０に示す例では、レンズキャップ３の出射面３２は、上記したようにレンズキャップ３の大きさが異なることで曲率が異なることを除けば、実施の形態５にかかるレンズキャップ３の出射面３２と同様に形成されている。

＜変形例＞
図１１は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成の他の一例を模式的に示す断面図である。

図１１に示す光源ユニット１は、レンズキャップ３の出射面３２の形状が異なることを除けば、図１０に示す光源ユニット１と同様の構成を有している。

図１１に示す光源ユニット１は、レンズキャップ３の出射面３２における、両凹レンズの軸方向であるＹ軸方向に垂直なＸ軸方向の両端部に形成された、斜め方向に突出する凸部３７が曲率を有している。

このように、凸部３７は、上記Ｘ軸方向の両端部に、斜め方向に突出して形成されていれば、必ずしも鋭角に形成されている必要はなく、上記したように曲率を有していても構わない。

但し、凸部３７が曲率を有している場合、曲率が大きいほど、凸部３７から出射される光が拡散される。このため、凸部３７は、角部を有していることが好ましく、鋭角に形成されていることがより好ましい。

なお、上記したように凸部３７が曲率を有している場合、図１１に示すように、凸部３７の少なくとも先端部は、上記Ｘ軸方向の断面が、凸部３７の突出方向が長軸方向となる楕円弧形状を有していることが好ましい。また、できるだけ曲率が小さいことが好ましい。

凸部３７の少なくとも先端部が上記したように楕円弧形状を有していることで、光の拡散を抑制し、光を集光させることができる。また、凸部３７の向きを調整することで、光の出射方向が調整し易くなる。

〔実施の形態７〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図１２および図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態５、６との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜６で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜レンズキャップ３および光源ユニット１の概略構成＞
図１２および図１３は、それぞれ、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。

本実施の形態にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１は、図１２および図１３に示すように、レンズキャップ３の出射面３２が平面である点を除けば、実施の形態５または６にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１と同じ構成を有している。

図１２に示す光源ユニット１は、レンズキャップ３が、平凹レンズ形状を有している。また、図１３に示す光源ユニット１は、レンズキャップ３が、平凹シリンドリカルレンズ形状を有している。

なお、図１２および図１３に示すように、本実施の形態でも、レンズキャップ３に遮光領域３４は設けられていない。

本実施の形態によれば、実施の形態５または６と同じく、レンズキャップ３の入射面３１が凹状に湾曲していることで、凹レンズ効果により、光源２からレンズキャップ３に入射した光を拡散させることができる。

また、本実施の形態によれば、上記したように、レンズキャップ３が、出射面３２が平面である平凹レンズ形状または平凹シリンドリカルレンズ形状を有していることで、レンズキャップ３の出射面３２における、レンズキャップ３の軸方向であるＹ軸方向に垂直なＸ軸方向の両端部には、角部を有し、かつ、斜め方向に突出する凸部３７がそれぞれ設けられている。このため、斜め方向に光を集光して出射させることができる。

したがって、本実施の形態でも、光源２の正面方向に向かう光を抑制し、光源２の斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。

したがって、上記光源ユニット１は、デュアルビュー液晶表示装置用のバックライト等、斜め方向の指向性が必要とされる用途に好適に用いることができる。

〔実施の形態８〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図１４および図１５に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態５〜７との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜７で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜レンズキャップ３および光源ユニット１の概略構成＞
図１４および図１５は、それぞれ、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。

図１４および図１５に示すレンズキャップ３および光源ユニット１は、レンズキャップ３に、平面視で、実施の形態１にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１と同様の透光領域３３および遮光領域３４が設けられている点を除けば、図１０または図１３に示すレンズキャップ３および光源ユニット１と同じ構成を有している。

なお、上記透光領域３３および遮光領域３４は、平面視で、例えば図１の（ｂ）に示す形状を有していてもよく、図４または図５に示す形状を有していてもよい。

図１４および図１５では、一例として、図１０または図１３に示すレンズキャップ３に遮光層３５が形成されている場合を例に挙げて図示した。しかしながら、本実施の形態は、これに限定されるものではなく、図９、図１１、または図１２に示すレンズキャップ３の出射面３２に遮光層３５が形成されている構成としてもよいことは言うまでもない。

本実施の形態によれば、実施の形態５〜７に示す、レンズキャップ３の入射面３１および出射面３２の形状による効果に加えて、実施の形態１に示す、遮光領域３４による効果を併せて得ることができる。したがって、より斜め方向にピーク輝度をもたせることができる。

＜変形例＞
なお、本実施の形態においても、実施の形態４同様、レンズキャップ３の遮光領域３４における光源２の発光面２３側には、反射部３６が形成されていてもよく、遮光領域３４そのものを反射材料で形成することにより、遮光層３５そのものを反射層（反射部３６）としてもよい。これにより、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。

〔実施の形態９〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図１６の（ａ）・（ｂ）および図１７に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態５との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜８で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜レンズキャップ３および光源ユニット１の概略構成＞
図１６の（ａ）は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成を模式的に示す断面図であり、図１６の（ｂ）は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成を模式的に示す斜視図である。

本実施の形態にかかる光源ユニット１は、図１６の（ａ）・（ｂ）に示すように、レンズキャップ３として、それぞれ両凸レンズからなるレンズ部５０・６０が、各レンズ部５０・６０における一方のレンズ端５０ａ・６０ａでそれぞれ接続された形状を有している。

本実施の形態では、各レンズ部５０・６０における各レンズ面が、それぞれ、入射面３１および出射面３２として用いられる。

このとき、レンズ部５０（第１のレンズ部）における各レンズ面は、それぞれ、入射面３１および出射面３２の一部をなす、入射面５１（第１の入射面）および出射面５２（第１の出射面）として用いられる。

同様に、レンズ部６０（第２のレンズ部）における各レンズ面は、それぞれ、入射面３１および出射面３２の一部をなす、入射面６１（第２の入射面）および出射面６２（第２の出射面）として用いられる。

これにより、図１６の（ａ）・（ｂ）に示すように、上記レンズキャップ３は、入射面３１が、光源２の光軸上に境界線３８（図１６の（ｂ）参照）を有する入射面５１と入射面６１とに２分割され、出射面３２が、入射面５１および入射面６１にそれぞれ対向する出射面５２およびの出射面６２を有する、逆Ｖ字形状（三角屋根状）の断面形状を有している。

上記レンズ部５０とレンズ部６０とは、上記境界線３８上を通り、該境界線３８に平行な仮想面７１（図１６の（ｂ）参照）を境界面として面対称に形成されている。

このため、図１６の（ａ）・（ｂ）に示す光源ユニット１は、光源２と入射面３１との間に、断面略三角形状の空気層４１（空間部）が形成されている。

光源２から出射された光は、空気層４１を介して各レンズ部５０・６０における入射面５１および出射面６２に入射される。そして、入射面５１に入射された光は、レンズ部５０の本体部分である導光部を通って、入射面５１に対向する出射面５２から出射される。入射面６１に入射された光は、レンズ部６０の本体部分である導光部を通って、入射面６１に対向する出射面６２から出射される。

したがって、本実施の形態によれば、レンズキャップ３に遮光領域３４を形成しなくても、光源２の正面方向に向かう光を抑制し、光源２の斜め方向に光を分光して出射させることができる。このため、光源２の斜め方向にピーク輝度をもたせることができる。

このため、本実施の形態にかかる光源ユニット１は、デュアルビュー液晶表示装置用のバックライト等、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いることができる。

また、上記光源ユニット１は、レンズ部５０における入射面５１側の焦点およびレンズ部６０における入射面６１側の焦点が、光源２の発光中心２４と一致している。

図１６の（ａ）に、発光中心２４とレンズ部５０の中心点（光軸）とレンズ部５０における入射面５１側および出射面５２側の各焦点とを通る直線を二点鎖線にて示す。また、同様に、図１６の（ａ）に、発光中心２４とレンズ部６０の中心点（光軸）とレンズ部６０における入射面６１側および出射面６２側の各焦点とを通る直線を二点鎖線にて示す。

また、図１６の（ａ）に、各レンズ部５０・６０の各焦点を、それぞれ「○」印で示す。

図１６の（ａ）に示すように、両凸レンズの焦点から出た光線は、両凸レンズを通った後、両凸レンズの光軸に平行な直線となる。

このため、図１６の（ａ）に示すように、本実施の形態にかかる光源ユニット１における光源２の発光中心２４から出て入射面５１に入射した光は、出射面５２から、レンズ部５０の光軸に平行に出射される。また、本実施の形態にかかる光源ユニット１における光源２の発光中心２４から出て入射面６１に入射した光は、出射面６２から、レンズ部６０の光軸に平行に出射される。

したがって、本実施の形態によれば、出射面５２および出射面６２から出射される光が、光源２の光軸を横切ることなく、被照射物の被照射領域に向かって直進する。

このため、本実施の形態によれば、レンズキャップ３から出射される光を斜め方向に効率良く照射することができるとともに、光の出射方向を制御し易い。

＜変形例＞
なお、図１６の（ａ）・（ｂ）では、レンズ部５０における入射面５１側の焦点およびレンズ部６０における入射面６１側の焦点が、光源２の発光中心２４と一致している場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではない。

図１７は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の要部の概略構成を模式的に示す断面図である。

図１７は、光源２の発光中心２４に対し、レンズキャップ３とは反対側（例えば凹部２１ｂの表面）に、凹形状の反射体２５が設けられている場合における、発光中心２４と、各レンズ部５０・６０における入射面側の仮想焦点との関係を模式的に示している。

図１７に示すように、光源２の発光中心２４に対し、レンズキャップ３とは反対側に凹形状の反射体２５が設けられている場合、各レンズ部５０・６０における入射面側の仮想焦点は、「○」印で示すように、光源２の実際の発光中心２４よりも後方側、すなわち、レンズキャップ３とは反対側に形成される。

このように、光源２の発光中心２４に対し、レンズキャップ３とは反対側に凹形状の反射体２５が設けられている場合、光源２の発光中心２４から放射されて上記反射体２５で反射された光が上記反射体２５を挟んで光源２の発光中心２４とは反対側で集光したときの仮想焦点が、入射面５１および入射面６１側の各レンズ部５０・６０の焦点に一致するように上記光源ユニット１が設けられていることで、各レンズ部５０・６０から、各レンズ部５０・６０の光軸に平行に光を出射させることができる。

また、本実施の形態では、例えば図１７に示すように、両凸レンズ形状を有するレンズキャップ３が、平面視で、光源２の実装基板であるパッケージ基板２１（パッケージ部）と同じ大きさを有している場合を例に挙げて図示した。

しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではない。本実施の形態でも、レンズキャップ３は、平面視で、パッケージ基板２１（パッケージ部）よりも大きく形成されていても構わない。

〔実施の形態１０〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図１８に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態９との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜９で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜レンズキャップ３および光源ユニット１の概略構成＞
図１８は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成を模式的に示す断面図である。

本実施の形態にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１は、各レンズ部５０・６０が平凸レンズ形状を有している点を除けば、図１７に示すレンズキャップ３および光源ユニット１と同じ構成を有している。

すなわち、図１８に示すレンズキャップ３および光源ユニット１は、各出射面５２・６２が平面であることを除けば、図１７に示すレンズキャップ３および光源ユニット１と同じ構成を有している。

したがって、実施の形態９同様、光源２から出射された光は、空気層４１を介して各レンズ部５０・６０における各入射面５１・６１に入射される。そして、入射面５１に入射された光は、レンズ部５０の本体部分である導光部を通って、入射面５１に対向する出射面５２から出射される。入射面６１に入射された光は、レンズ部６０の本体部分である導光部を通って、入射面６１に対向する出射面６２から出射される。

したがって、本実施の形態でも、実施の形態９同様、レンズキャップ３に遮光領域３４を形成しなくても、光源２の正面方向に向かう光を抑制し、光源２の斜め方向に光を分光して出射させることができる。このため、光源２の斜め方向にピーク輝度をもたせることができる。

なお、本実施の形態によれば、上記したように、各出射面５２・６２が平面であることから、実施の形態９に示すレンズキャップ３および光源ユニット１よりも出射光の拡散度合いが増す。

＜変形例＞
なお、本実施の形態では、図１８に示すように、２枚の平凸レンズを、各出射面５２・６２側が平面となるように組み合わせて用いた場合を例に挙げて説明した。

しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、２枚の平凸レンズを、各出射面５２・６２側が凸形状を有するように組み合わせて用いても構わない。

この場合、２枚の平凸レンズを、それぞれ、出射面５２・６２側が平面となるように組み合わせて用いた場合よりも集光効果が増す。

また、本実施の形態でも、実施の形態９同様、レンズキャップ３が、平面視で、光源２の実装基板であるパッケージ基板２１（パッケージ部）と同じ大きさを有している場合を例に挙げて図示した。

しかしながら、本実施の形態でも、レンズキャップ３は、平面視で、パッケージ基板２１（パッケージ部）よりも大きく形成されていても構わない。

〔実施の形態１１〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図１９および図２０に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態１０との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜１０で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜レンズキャップ３および光源ユニット１の概略構成＞
図１９および図２０は、それぞれ、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。

本実施の形態にかかるレンズキャップ３および光源ユニット１は、各レンズ部５０・６０がフレネルレンズで形成されている点を除けば、実施の形態１０に示すレンズキャップ３および光源ユニット１と同じ構成を有している。

したがって、実施の形態１０同様、光源２から出射された光は、空気層４１を介して各レンズ部５０・６０における各入射面５１・６２に入射される。そして、入射面５１に入射された光は、レンズ部５０の本体部分である導光部を通って、入射面５１に対向する出射面５２から出射される。入射面６１に入射された光は、レンズ部６０の本体部分である導光部を通って、入射面６１に対向する出射面６２から出射される。

したがって、本実施の形態でも、実施の形態１０同様、レンズキャップ３に遮光領域３４を形成しなくても、光源２の正面方向に向かう光を抑制し、光源２の斜め方向に光を分光して出射させることができる。このため、光源２の斜め方向にピーク輝度をもたせることができる。

また、本実施の形態によれば、上記したように、各レンズ部５０・６０にフレネルレンズを使用することで、各レンズ部５０・６０に、実施の形態９に示すように両凸レンズを使用する場合や実施の形態１０に示すように平凸レンズを使用する場合よりも厚みを薄くすることができる。

したがって、厚み面での制約を緩和することができるので、例えば設計上、凸レンズ形状の厚みが確保できない場合でも、各レンズ部５０・６０にフレネルレンズを使用することで、上記効果を得ることができる。

〔実施の形態１２〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図２１の（ａ）〜（ｃ）乃至図２３の（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜１１で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態では、実施の形態９、１０に示す光源ユニット１において、各レンズ部５０・６０の焦点と光源２の発光中心２４との位置関係と、光の出射角度との関係について説明する。

なお、図２１の（ａ）〜（ｃ）乃至図２３の（ａ）〜（ｃ）では、レンズ部としてレンズ部５０を例に挙げて図示するが、レンズ部５０とレンズ部６０とは、前記したように境界線３８に平行な仮想面７１を境界面として面対称に形成されている。したがって、同じ説明がレンズ部６０にも適用される。

また、本実施の形態では、図示並びに説明の便宜上、レンズ部５０を簡易的に単焦点レンズとみなして、仮想の単焦点の凸レンズモデルとして説明を行う。但し、レンズ部５０から平行光を出射させるには、凸レンズの種類によって曲率を変更する必要がある。なお、以下のモデルでは、何れも、レンズ部５０の光軸上に光源２の発光中心２４をもってきた。

＜両凸レンズを用いる場合＞
図２１の（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態９においてレンズ部５０に両凸レンズを用いたときのレンズ部５０の焦点と光源２の発光中心２４との位置関係と、光の出射角度との関係を示す図である。

なお、図２１の（ａ）〜（ｃ）は、順に、（ａ）レンズ部５０の焦点Ａの外側に光源２の発光中心２４がある場合、（ｂ）レンズ部５０の焦点Ａが光源２の発光中心２４と一致する場合、（ｃ）レンズ部５０の焦点Ａよりも内側に光源２の発光中心２４がある場合を示している。

レンズ部５０に両凸レンズを用いた場合、レンズ部５０から出射される光は、上記（ａ）の場合は集光され、（ｂ）の場合は平行になり、（ｃ）の場合は拡散される。

なお、何れの場合にも、焦点Ａを通る、光源２の発光中心２４から出射された光は、レンズ部５０の光軸に平行に出射される。

＜出射面５２側が平面の平凸レンズを用いる場合＞
図２２の（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１０において、レンズ部５０に、平凸レンズを、出射面５２側が平面となるように用いたときのレンズ部５０の焦点と光源２の発光中心２４との位置関係と、光の出射角度との関係を示す図である。

なお、図２２の（ａ）〜（ｃ）もまた、順に、（ａ）レンズ部５０の焦点Ａの外側に光源２の発光中心２４がある場合、（ｂ）レンズ部５０の焦点Ａが光源２の発光中心２４と一致する場合、（ｃ）レンズ部５０の焦点Ａよりも内側に光源２の発光中心２４がある場合を示している。

レンズ部５０に第１の出射面５２側が平面となるように平凸レンズを用いた場合、レンズ部５０から出射される光は、上記（ａ）の場合は集光され、（ｂ）の場合は平行になり、（ｃ）の場合は拡散される。

但し、上記（ａ）の場合、レンズ部５０から第１の出射面５２側の焦点Ａ（図示せず）までの距離は、レンズ部５０に両凸レンズを用いた場合よりも遠くなる。

また、上記（ｃ）の場合、レンズ部５０から出射される光は、レンズ部５０に両凸レンズを用いた場合よりも拡散される。

＜入射面５１側が平面の平凸レンズを用いる場合＞
また、図２３の（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態１０において、レンズ部５０に、平凸レンズを、入射面５１側が平面となるように用いたときのレンズ部５０の焦点と光源２の発光中心２４との位置関係と、光の出射角度との関係を示す図である。

なお、図２３の（ａ）〜（ｃ）もまた、順に、（ａ）レンズ部５０の焦点Ａの外側に光源２の発光中心２４がある場合、（ｂ）レンズ部５０の焦点Ａが光源２の発光中心２４と一致する場合、（ｃ）レンズ部５０の焦点Ａよりも内側に光源２の発光中心２４がある場合を示している。

レンズ部５０に、入射面５１側が平面となるように平凸レンズを用いた場合、図２３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記（ａ）〜（ｃ）の何れのパターンの場合にも、同じパターン同士で比較した場合、両凸レンズを用いる場合並びに出射面５２側が平面の平凸レンズを用いる場合よりも、レンズ部５０から出射する光が拡散される傾向にある。

したがって、図１６の（ａ）・（ｂ）または図１８に示す光源ユニット１を用いることで、入射面５１側が平面となるように平凸レンズを組み合わせた場合よりも、斜め方向のピーク輝度を高めることができることが判る。

また、図２１の（ｂ）、図２２の（ｂ）、および図２３の（ｂ）に示すように、レンズ部５０の焦点Ａが光源２の発光中心２４と一致する場合、レンズ部５０から、該レンズ部５０の光軸に平行な光を出射させることができることが判る。

また、レンズ部５０の焦点Ａの外側に光源２の発光中心２４を設ける場合、言い換えれば、入射面５１側におけるレンズ部５０の焦点が、レンズ部５０のレンズ面から見て光源２の発光中心２４よりも後方に位置している場合、レンズ部５０に両凸レンズを使用することで、レンズ部５０から出射面５２側の焦点Ａまでの距離を短くすることができる。

したがって、この場合、このような条件を満足する光源ユニット１を直下型バックライトに採用することで、該バックライトを搭載した液晶表示装置等の装置の薄型化を図るとともに、斜め方向のピーク輝度を高くすることができることが判る。

〔実施の形態１３〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図２４の（ａ）・（ｂ）および図２５の（ａ）・（ｂ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態１との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜１２で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜レンズキャップ３の遮光領域３４の概略構成＞
図２４の（ａ）は、本実施の形態にかかる光源ユニット１の概略構成を模式的に示す断面図であり、図２４の（ｂ）は、図２４の（ａ）に示す光源ユニット１における透光制御部材８０の概略構成を模式的に示す断面図である。

例えば実施の形態１では、レンズキャップ３の一部に遮光材料からなる遮光層３５を形成することでレンズキャップ３に透光領域３３と遮光領域３４とを形成する場合を例に挙げて説明した。

しかしながら、この場合、遮光領域３４は固定されてしまうので、このようなレンズキャップ３を備えた光源ユニット１を例えば直下型のバックライト２３０に用いた液晶表示装置２００では、常に光が分離（分断）される。

そこで、本実施の形態では、遮光領域３４に、光の透過および遮光を電気的に切り替える透光制御部材８０を設けることで、電気的に遮光領域３４を形成する。

＜透光制御部材８０の構成＞
本実施の形態で用いられる透光制御部材８０は液晶シャッタである。

本実施の形態にかかる液晶シャッタは、図２４の（ｂ）に示すように、例えば、液晶層８１と、上記液晶層８１に電界を印加する一対の透明電極８２・８３とを有している。なお、透明電極８３は、図示しない透明絶縁シートで覆われていることが望ましい。

これにより、本実施の形態によれば、液晶層８１への電界の印加の有無を切り替えることで、図２５の（ａ）・（ｂ）に示すように、液晶層８１における光の透過および遮光を電気的に切り替える。

なお、図２５の（ａ）は、透光制御部材８０に液晶シャッタを用いたときの電界無印加時の液晶層８１の状態を示し、図２５の（ｂ）は、透光制御部材８０に液晶シャッタを用いたときの電界印加時の液晶層８１の状態を示す。

なお、図２５の（ａ）・（ｂ）では、液晶層８１への電界無印加時に光を遮断し、電界印加時に光を透過させる場合を例に挙げて示しているが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。

液晶材料並びに液晶層８１の駆動方式は特に限定されるものではなく、公知の各種液晶材料並びに駆動方式を用いることができる。

また、図２４の（ｂ）に示す例では、液晶層８１を挟んで一対の透明電極８２・８３が設けられている場合を例に挙げて示しているが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、一対の透明電極８２・８３として例えば櫛歯電極を使用することで、透明電極８２・８３が、同一平面上に形成されていても構わない。

本実施の形態によれば、このように遮光領域３４を電気的にオン／オフして光の透過および遮光を切り替えることで、図２４の（ａ）および図２５の（ａ）に示すように光源２から入射した光を分離して斜め方向にピーク輝度をもたせる場合と、図２５の（ｂ）に示すように光源２から入射した光を正面方向に透過させて正面方向にピーク輝度をもたせる場合とを両立させることが可能となる。

＜変形例＞
なお、本実施の形態においても、実施の形態４同様、レンズキャップ３の遮光領域３４における光源２の発光面２３側に反射層を形成する等して遮光領域３４に反射部３６が形成されていてもよい。これにより、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。

〔実施の形態１４〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図２６の（ａ）・（ｂ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態１３との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜１３で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜透光制御部材８０の構成＞
図２６の（ａ）・（ｂ）は、本実施の形態にかかる透光制御部材８０により光の透過および遮断を電気的に切り替える方法を示す図であり、図２６の（ａ）は、光を遮断する場合を示し、図２６の（ｂ）は、光を透過させる場合を示している。

本実施の形態は、図２６の（ａ）・（ｂ）に示すように、遮光領域３４に、透光制御部材８０としてスライドシャッタが設けられている点で、実施の形態１３と異なっている。

本実施の形態にかかるスライドシャッタは、図２６の（ａ）・（ｂ）に示すように、一対の遮光部材９１・９２と、これら遮光部材９１・９２のうち少なくとも一方の遮光部材を電気的にスライド移動させるスライド機構９３とを備えている。

なお、図２６の（ａ）・（ｂ）に示す例では、遮光部材９１（第１の遮光部材）が固定部材であり、遮光部材９２（第２の遮光部材）が可動部材である場合を例に挙げて示しているが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。

遮光部材９１には、遮光部９１ａと透光部９１ｂとが交互に設けられている。また、遮光部材９２には、遮光部９２ａと透光部９２ｂとが交互に設けられている。

上記遮光部９１ａ・９２ａは、例えば黒色フィルム等の光吸収性を有する遮光フィルム、あるいは、金属フィルム等の反射フィルムを使用することができる。

また、透光部９１ｂ・９２ｂには、透明フィルムを使用することができる。上記透明フィルムの材料としては、例えば、レンズキャップ３と同様の透明樹脂材料を用いることができる。

スライド機構９３は、例えばスライドレール等のスライド材部９４と、上記スライド材部９４を、モータや電気等の斥力あるいは引力により駆動する駆動部９５とを備えている。

スライド機構９３は、図２６の（ａ）に示すように、遮光部９１ａと透光部９２ｂとが重畳し、透光部９１ｂと遮光部９２ａとが重畳するように遮光部材９１・９２のうち少なくとも一方の遮光部材を電気的にスライド移動させることにより、平面視で連続した遮光部を形成する。これにより、透光領域３３を分離（分断）する遮光領域３４を形成することができる。

また、スライド機構９３は、図２６の（ｂ）に示すように、遮光部９１ａと遮光部９２ａとが重畳し、透光部９１ｂと透光部９２ｂとが重畳するように遮光部材９１・９２のうち少なくとも一方の遮光部材を電気的にスライド移動させることにより、透光部９１ｂと透光部９２ｂとの重畳領域を介して光を透過させる。

本実施の形態によれば、このように、透光制御部材８０によって、光の透過および遮光を電気的に切り替えることで、図２６の（ａ）に示すように光源２の正面方向への光の透過を遮断して光源２の斜め方向にピーク輝度をもたせる場合と、図２６の（ｂ）に示すように光源２から入射した光を正面方向に透過させて正面方向にピーク輝度をもたせる場合とを両立させることが可能となる。

〔実施の形態１５〕
本発明の実施のさらに他の形態について、図２７の（ａ）・（ｂ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、主に、実施の形態１３、１４との相違点について説明する。なお、説明の便宜上、実施の形態１〜１４で説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

＜透光制御部材８０の構成＞
図２７の（ａ）・（ｂ）は、本実施の形態にかかる透光制御部材８０により光の透過および遮断を電気的に切り替える方法を示す図であり、図２７の（ａ）は、光を遮断する場合を示し、図２７の（ｂ）は、光を透過させる場合を示している。

本実施の形態は、図２７の（ａ）・（ｂ）に示すように、遮光領域３４に、透光制御部材８０として回転シャッタが設けられている点で、実施の形態１３、１４と異なっている。

本実施の形態にかかる回転シャッタは、図２７の（ａ）・（ｂ）に示すように、互いに平行に設けられたルーバ状の複数の羽根板１０１と、これら羽根板１０１を、モータや電気等の斥力あるいは引力により回転させる回転機構１０２とを備えている。

このような透光制御部材８０では、上記回転機構１０２により各羽根板１０１を回転させることで、レンズキャップ３の表面に対する羽根板１０１の角度を変更する。

このとき、図２７の（ａ）に示すように、羽根板１０１の板面がレンズキャップ３の表面を覆う（例えば羽根板１０１の板面がレンズキャップ３の表面に平行になる）ように羽根板１０１を回転させて平面視で連続した遮光部を形成することで、透光領域３３を分離する遮光領域３４を形成することができる。

また、図２７の（ｂ）に示すように、例えば羽根板１０１の板面がレンズキャップ３の表面に垂直になるように羽根板１０１を回転させることで、光源２の正面方向に光を透過させる。

本実施の形態でも、このように、透光制御部材８０によって、光の透過および遮光を電気的に切り替えることで、図２７の（ａ）に示すように光源２の正面方向への光の透過を遮断して光源２の斜め方向にピーク輝度をもたせる場合と、図２７の（ｂ）に示すように光源２から入射した光を正面方向に透過させて正面方向にピーク輝度をもたせる場合とを両立させることが可能となる。

なお、上記羽根板１０１は、光吸収性材料で形成されていてもよく、反射材料で形成されていてもよい。また、透明樹脂等の透光性材料からなる透光層と、光吸収性材料や反射材料等の遮光性材料からなる遮光層とが積層された積層構造を有していてもよい。

なお、光吸収性材料や反射材料等の遮光性材料としては、実施の形態１等で例示した遮光性材料を使用することができる。

また、透光層と遮光層とを積層する場合、その積層方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、蒸着、ラミネート、塗布、接合、一体成型等の公知の積層方法を用いることができる。

＜要点概要＞
以上のように、本発明の一態様にかかるレンズは、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、平面視で、上記光源から入射した光を透過する透光領域と、上記光源から入射した光を遮光する遮光領域とを備え、上記透光領域は、上記光源から入射した光が、上記透光領域を通って複数の方向に分離して出射されるように、上記遮光領域によって複数の領域に分離されている。

上記の構成によれば、上記光源から入射した光を、上記光源の斜め方向に分光して出射させることができるとともに、斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。したがって、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いられる光源ユニットを得ることができるレンズを提供することができる。

上記レンズにおいて、上記遮光領域は、例えば、遮光材料からなる遮光層で形成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記遮光領域を遮光性材料からなる遮光層とすることで、簡便な方法で遮光領域を形成することができるとともに、簡素な構成とすることができる。したがって、上記レンズ、さらには、上記レンズを用いた光源ユニットを、安価に製造することができる。

また、上記遮光領域は、平面視で、上記出射面の中央に形成されていることが好ましい。

照射の対称性の観点からすれば、上記レンズは、その光軸が光源の光軸と一致するように、レンズの中央真下に配される。上記光源の発光面が、平面視で、上記出射面の中央に設けられた遮光領域の真下に位置するように上記光源を上記レンズで覆うことで、上記光源からの直進光を遮断することができ、斜め方向のピーク輝度を大きくすることができる。

なお、上記レンズは、上記光源から出射される光の放出範囲を覆っている。上記レンズは、例えば、上記光源を実装する基板に接合されている。

また、上記レンズは、入射面側に、上記光源を配置するための凹部が設けられている構成を有していてもよい。つまり、上記レンズは、上記光源を覆う大きさを有していてもよい。

このようにレンズを大きくすることで、光を制御できる領域（レンズ自体の空間）が広がるので、より所望する光の制御ができる。特に、上記レンズが横方向に大きいと、広い範囲に光を照射することができる。

また、上記レンズは、上記出射面が曲率を有していてもよい。例えば、上記出射面は、凸状または凹状に形成されていてもよい。

このように、上記レンズに、平面視で上記遮光領域が設けられている場合に、上記出射面が凸状または凹状に形成されている場合、上記出射面が平面である場合と比較して、より斜め方向に向けて光を照射させることができる。

また、上記レンズは、光の透過および遮光を電気的に切り替える透光制御部材を備え、上記透光制御部材によって電気的に上記遮光領域が形成されることが好ましい。

このように上記透光制御部材によって光の透過および遮光を電気的に切り替えることで、上記光源から入射した光を分離して斜め方向にピーク輝度をもたせる場合と、上記光源から入射した光を正面方向に透過させて正面方向にピーク輝度をもたせる場合とを両立させることが可能となる。

この場合、上記透光制御部材は、液晶層と、上記液晶層に電界を印加する透明電極とを有する液晶シャッタであり、上記透光制御部材は、上記液晶層への電界の印加の有無を切り替えることで上記遮光領域を形成する構成とすることができる。

また、上記透光制御部材は、遮光部と透光部とをそれぞれ有し、互いに重畳して設けられた一対の遮光部材と、上記一対の遮光部材のうち少なくとも一方の遮光部材を電気的にスライド移動させるスライド機構とを備えたスライドシャッタであり、上記透光制御部材は、上記一対の遮光部材のうち一方の遮光部材の遮光部が他方の遮光部材の透光部を覆うように上記一対の遮光部材のうち少なくとも一方の遮光部材をスライド移動させて平面視で連続した遮光部を形成することで、上記透光領域を分離する上記遮光領域を形成する構成としてもよい。

あるいは、上記透光制御部材は、互いに平行に設けられた複数の羽根板と、上記羽根板を回転させる回転機構とを備えた回転シャッタであり、上記透光制御部材は、上記羽根板を回転させてレンズ表面に対する羽根板の角度を変更して平面視で連続した遮光部を形成することで、上記透光領域を分離する上記遮光領域を形成する構成としてもよい。

また、上記遮光領域には、光を反射する反射層が設けられていることが好ましい。

この場合、例えば上記レンズの遮光領域における光源の発光面側に反射層を形成してもよく、上記遮光領域に、反射層そのものが遮光層として形成されていてもよい。

前者の場合、光源の正面方向の直進光を、遮光領域で吸収するのではなく、反射させることが可能となる。これにより、反射光を有効利用することができる。したがって、例えば、上記レンズを用いた光源ユニットを複数搭載した面光源装置を液晶表示装置のバックライトとして使用することで、輝度アップが可能となる。

なお、後者の場合、上記レンズを用いた光源ユニットを複数搭載した面光源装置を液晶表示装置のバックライトとして使用する際には、該バックライトと液晶パネルとの間には拡散板を設ける必要がある。しかしながら、この場合、拡散板を透過しきれずに反射した光を、上記遮光領域で再び反射させて再帰利用することが可能となる。このため、上記バックライトの輝度アップにつながる。

また、上記レンズは、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の発光面よりも大きく湾曲した凹形状を有していることが好ましい。

上記の構成によれば、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の発光面よりも大きく湾曲した凹形状を有していることで、上記光源から入射した光を、上記光源の斜め方向に分光して出射させることができる。したがって、上記斜め方向のピーク輝度を高めることができる。

また、以上のように、本発明の一態様にかかるレンズは、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の発光面よりも大きく湾曲した凹形状を有している。

上記の構成によれば、上記光源から入射した光を、上記光源の斜め方向に分光して出射させることができるとともに、斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。したがって、上記の構成によれば、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いられる光源ユニットを得ることができるレンズを提供することができる。

また、上記レンズは、上記光源から入射した光を出射する出射面における、当該レンズの軸方向に垂直な方向の両端部が、斜め方向に突出する凸部を有していることが好ましい。

上記レンズが上記凸部を有していることで、斜め方向に光を集光して出射させることができる。したがって、上記の構成によれば、上記光源の正面方向に向かう光を抑制し、光源２の斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。

上記レンズは、例えば、上記出射面が凹面である両凹レンズ形状を有していてもよく、上記出射面が平面である平凹レンズ形状を有していてもよい。

上記の各構成によれば、何れの場合にも、入射面の凹レンズ効果により、上記光源から入射した光を拡散させることができるとともに、斜め方向に光を集光して出射させることができる。したがって、上記の各構成によれば、上記光源の正面方向に向かう光を抑制し、光源２の斜め方向にピーク輝度をもたせることが可能となる。

また、上記レンズは、例えば、上記凸部の少なくとも先端部が、当該レンズの軸方向に垂直な方向の断面が、上記凸部の突出方向が長軸方向となる楕円弧形状を有している構成を有していてもよい。

上記凸部の少なくとも先端部が上記したように楕円弧形状を有していることで、光の拡散を抑制し、光を集光させることができる。また、上記凸部の向きを調整することで、光の出射方向が調整し易くなる。

また、以上のように、本発明の一態様にかかるレンズは、光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の光軸上に境界線を有する第１および第２の入射面に２分割されており、上記光源から入射された光を出射する出射面が、上記第１および第２の入射面にそれぞれ対向する第１および第２の出射面を有する逆Ｖ字形状の断面形状を有し、上記境界線上を通り上記境界線に平行な面を境界面として面対称に形成されている。

この場合、上記レンズは、上記入射面および出射面のうち少なくとも一方が凸形状を有していることが好ましい。

凸レンズの焦点から出た光線は、凸レンズを通った後、凸レンズの光軸に平行な直線となる。また、上記入射面および出射面のうち少なくとも一方が凸形状を有している場合、上記第１および第２の入射面側の上記レンズの焦点が、上記レンズのレンズ面から見て上記光源の発光の中心点よりも後方に位置している場合には、上記第１の出射面および第２の出射面から出射される光は、上記光源の光軸を横切ることなく、被照射物の被照射領域に向かって集光する。

したがって、上記レンズの入射面および出射面のうち少なくとも一方が凸形状を有している場合、光源の発光中心と焦点位置との関係が上記関係を有するように上記レンズを形成することで、斜め方向のピーク輝度をより高めることができるとともに、光の出射方向を制御し易いという効果を得ることができる。

この場合、上記レンズは、２つの両凸レンズが、各両凸レンズにおける一方のレンズ端でそれぞれ接合された形状を有し、各両凸レンズにおける各レンズ面がそれぞれ上記入射面および出射面となる構成とすることができる。

また、上記レンズは、２つの平凸レンズが、各平凸レンズにおける一方のレンズ端でそれぞれ接合された形状を有し、各平凸レンズにおける各レンズ面がそれぞれ上記入射面および出射面となる構成とすることができる。

あるいは、上記レンズは、２つのフレネルレンズが、各フレネルレンズにおける一方のレンズ端でそれぞれ接合された形状を有し、各フレネルレンズにおける各レンズ面がそれぞれ上記入射面および出射面となる構成としてもよい。

この場合、上記レンズの入射面および出射面のうち少なくとも一方が凸形状を有している場合と比較して、厚みを薄くすることができる。

また、本発明の一態様にかかる光源ユニットは、光源と、上記光源の発光面を覆うレンズとを備えた光源ユニットであって、上記レンズが、上記で説明した何れかのレンズである構成を有している。

また、上記遮光領域は、平面視で、上記光源の光軸上に形成されていることが好ましい。

上記遮光領域が、平面視で、上記光源の光軸上に形成されていることで、上記光源からの直進光を遮断することができ、斜め方向のピーク輝度を大きくすることができる。

また、上記レンズは、入射面側に凹部が設けられており、該凹部に上記光源が配置されている構成を有していてもよい。つまり、上記レンズは、上記光源を覆う大きさを有していてもよい。

また、本発明の一態様にかかる光源ユニットは、光源と、上記光源の発光面を覆うレンズとを備えた光源ユニットであって、上記レンズが以下の構成を有している。

したがって、上記の構成によれば、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いられる光源ユニットを提供することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、デュアルビュータイプあるいはカルテットビュータイプの液晶表示装置用のバックライト等、斜め方向の光の指向性が必要とされる用途に好適に用いられる光源ユニットおよび光源カバーレンズに利用することができる。

１光源ユニット
２光源
３レンズキャップ（レンズ）
３ａ凹部
２１パッケージ基板
２１ａ封止枠
２１ｂ凹部
２１ｃ側面
２２発光部
２３発光面
２４発光中心
２５反射体
３１入射面
３２出射面
３３透光領域
３４遮光領域
３５遮光層
３５ａ第１の遮光層
３５ｂ第２の遮光層
３６反射部
３７凸部
３８境界線
３９嵌合部
４１空気層
５０レンズ部（第１のレンズ部）
５０ａ・６０ａレンズ端
５１入射面（第１の入射面）
５２出射面（第１の出射面）
６０レンズ部（第２のレンズ部）
６１入射面（第２の入射面）
６２出射面（第２の出射面）
７１仮想面
８０透光制御部材
８１液晶層
８２・８３透明電極
９１遮光部材（第１の遮光部材）
９２遮光部材（第２の遮光部材）
９１ａ・９２ａ遮光部
９１ｂ・９２ｂ透光部
９３スライド機構
９４スライド材部
９５駆動部
１０１羽根板
１０２回転機構
２００液晶表示装置
２１０液晶パネル
２２０拡散板
２３０バックライト
２３１反射材
Ａ焦点

Claims

光源の発光面を覆うように配置されることで光源から出射された光を光源の斜め方向に導くレンズであって、
平面視で、上記光源から入射した光を透過する透光領域と、上記光源から入射した光を遮光する遮光領域とを備え、上記透光領域は、上記光源から入射した光が、上記透光領域を通って複数の方向に分離して出射されるように、上記遮光領域によって複数の領域に分離されているとともに、
光の透過および遮光を電気的に切り替える透光制御部材を備え、
上記透光制御部材によって電気的に上記遮光領域が形成されることを特徴とするレンズ。
上記透光制御部材は、液晶層と、上記液晶層に電界を印加する透明電極とを有する液晶シャッタであり、
上記透光制御部材は、上記液晶層への電界の印加の有無を切り替えることで上記遮光領域を形成することを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
上記透光制御部材は、遮光部と透光部とをそれぞれ有し、互いに重畳して設けられた一対の遮光部材と、上記一対の遮光部材のうち少なくとも一方の遮光部材を電気的にスライド移動させるスライド機構とを備えたスライドシャッタであり、
上記透光制御部材は、上記一対の遮光部材のうち一方の遮光部材の遮光部が他方の遮光部材の透光部を覆うように上記一対の遮光部材のうち少なくとも一方の遮光部材をスライド移動させて平面視で連続した遮光部を形成することで、上記透光領域を分離する上記遮光領域を形成することを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
上記透光制御部材は、互いに平行に設けられた複数の羽根板と、上記羽根板を回転させる回転機構とを備えた回転シャッタであり、
上記透光制御部材は、上記羽根板を回転させてレンズ表面に対する羽根板の角度を変更して平面視で連続した遮光部を形成することで、上記透光領域を分離する上記遮光領域を形成することを特徴とする請求項１に記載のレンズ。
上記遮光領域に、光を反射する反射層が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のレンズ。
上記光源から出射された光を入射する入射面が、上記光源の発光面よりも大きく湾曲した凹形状を有していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のレンズ。
上記光源から入射した光を出射する出射面における、当該レンズの軸方向に垂直な方向の両端部が、斜め方向に突出する凸部を有していることを特徴とする請求項６に記載のレンズ。
上記出射面が凹面である両凹レンズ形状を有していることを特徴とする請求項７に記載のレンズ。
上記出射面が平面である平凹レンズ形状を有していることを特徴とする請求項７に記載のレンズ。
上記凸部の少なくとも先端部は、当該レンズの軸方向に垂直な方向の断面が、上記凸部の突出方向が長軸方向となる楕円弧形状を有していることを特徴とする請求項７に記載のレンズ。
光源と、上記光源の発光面を覆うレンズとを備えた光源ユニットであって、
上記レンズが、請求項１〜１０の何れか１項に記載のレンズであることを特徴とする光源ユニット。