(57)【要約】  アナモフィックマイクロレンズの第１のアレイを基板の面の上に有しているマイクロレンズシートを提供する。該第１のアレイにおける該マイクロレンズは、該第１のアレイの方向に沿って第１のパラメトリックモデルによって画定される。また、アナモフィックマイクロレンズの第２のアレイは、該第１のアレイに散らばって該基板の該面の上に設けられている。該第２のアレイにおける該マイクロレンズは、該第１のアレイの方向に沿って、該第１のパラメトリックモデルとは別の第２のパラメトリックモデルによって画定される。
2008539463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の対向する面を有する基板と、
前記第１の面の上のアナモフィックマイクロレンズの第１のアレイであって、前記第１のアレイにおける前記マイクロレンズが、第１のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイのある方向に沿って画定されている、前記第１のアレイと、
前記第１のアレイに散らばっている前記第１の面の上のアナモフィックマイクロレンズの第２のアレイであって、前記第２のアレイにおける前記マイクロレンズが、前記第１のパラメトリックモデルとは別の第２のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの前記方向に沿って画定されている、前記第２のアレイと
を備えているマイクロレンズシート。
【請求項２】
前記第１のアレイにおけるマイクロレンズは、第１の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの前記方向に沿って画定され、前記第２のアレイにおけるマイクロレンズは、第２の別の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの前記方向に沿って画定されている、請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項３】
前記方向が水平方向であり、前記第１のアレイは、第３のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの垂直方向に沿って画定され、前記第２のアレイは、前記第３のパラメトリックモデルとは別の第４のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの垂直方向に沿って画定されている、請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項４】
前記第１のアレイは、第３の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの垂直方向に沿って画定され、前記第２のアレイは、第４の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの垂直方向に沿って画定されている、請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項５】
前記第１のアレイは、前記垂直方向よりも狭いベース部を前記水平方向に沿って有している、請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項６】
前記第１〜第４のパラメトリックモデルが、互いに別々の、一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルである請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項７】
前記基板が周縁部を有しており、前記アナモフィックマイクロレンズの第１および第２のアレイが前記基板の周縁部まで拡がっている、請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項８】
前記基板が周縁部を有しており、前記マイクロレンズシートは、前記第１および第２のアレイに散らばってはいないマイクロレンズの第３のアレイを前記周縁部に隣接して前記第１の面の上にさらに備える、請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項９】
前記基板が周縁部を有しており、前記アナモフィックマイクロレンズの第１および第２のアレイが前記基板の周縁部まで拡がっている、請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１０】
前記基板が周縁部を有しており、前記マイクロレンズシートは、前記周縁部に隣接して前記第１の面の上に、前記第１および第２のアレイに散らばってはいない垂直方向に沿って拡がるマイクロレンズの第３のアレイをさらに備える、請求項３に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１１】
アパチャーのアレイを内部に有するマスキング層を前記第２の面の上にさらに備える請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１２】
請求項１に記載のマイクロレンズシートを備えているプロジェクションスクリーン。
【請求項１３】
請求項１に記載のマイクロレンズシートのレプリカを備えているマスター。
【請求項１４】
請求項１に記載のマイクロレンズシートの反転レプリカを備えているスタンパー。
【請求項１５】
前記第１のパラメトリックモデルは、第１の半値全幅（ＦＷＨＭ）角と、角度の関数としての第１の強度分布とを生成するものであり、前記第２のパラメトリックモデルは、前記第１のＦＷＨＭ角とは別の第２のＦＷＨＭ角と、前記角度の関数としての第１の強度分布とは別の角度の関数としての第２の強度分布とを生成するものであり、前記第１および第２のアレイは、前記マイクロレンズシートに対して、前記第１および第２のＦＷＨＭ角とは別の第３のＦＷＨＭ角を生成するように、および前記マイクロレンズシートに対して、角度の関数としての前記第１および第２の強度分布とは別の、角度の関数としての第３の強度分布を生成するように散らばっている、請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１６】
前記第１および／または第２の強度分布は、角度の関数として非単調であり、前記第３の強度分布は、角度の関数として単調である、請求項１５に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１７】
前記第３のＦＷＨＭは、前記第１のＦＷＨＭと前記第２のＦＷＨＭとの間にある、請求項１６に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１８】
前記マイクロレンズの第１および第２のアレイは、前記基板に対して、少なくとも６０°のＦＷＨＭ角を生成するように、および角度の関数として０°から半値角まで単調に減少する強度分布を生成するようになされている、請求項１５に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１９】
第１および第２の対向する面を有する基板と、
前記第１の面の上のマイクロレンズの第１のアレイであって、第１の半値全幅（ＦＷＨＭ）角と、角度の関数としての第１の強度分布とを有する、第１のアレイと、
前記第１のアレイに散らばっている前記第１の面の上のマイクロレンズの第２のアレイであって、前記第２のアレイは、前記第１のＦＷＨＭ角とは別の第２のＦＷＨＭ角と、角度の関数としての前記第１の強度分布とは別の、角度の関数としての第２の強度分布とを有し、前記第１および第２のアレイが、前記マイクロレンズシートに対して、前記第１および第２のＦＷＨＭ角とは別の第３のＦＷＨＭ角を生成するように、および前記マイクロレンズシートに対して、角度の関数としての前記第１および第２の強度分布とは別の、角度の関数としての第３の強度分布を生成するように散らばっている、第２のアレイと、
を備えているマイクロレンズシート。
【請求項２０】
前記第１および／または第２の強度分布は、角度の関数として非単調であり、前記第３の強度分布は、角度の関数として単調である、請求項１９に記載のマイクロレンズシート。
【請求項２１】
前記第３のＦＷＨＭは、前記第１のＦＷＨＭと、第２のＦＷＨＭとの間にある、請求項２０に記載のマイクロレンズシート。
【請求項２２】
前記第１および第２のＦＷＨＭ角と、前記角度の関数としての第１および第２の強度分布とは、前記第１のアレイの前記方向に沿って画定されている、請求項１９に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項２３】
前記第１のアレイにおけるマイクロレンズは、前記第１のアレイの前記方向に沿って、第１のパラメトリックモデルによって画定されており、前記第２のアレイにおけるマイクロレンズは、前記第１のアレイの前記方向に沿って、前記第１のパラメトリックモデルとは別の第２のパラメトリックモデルによって画定されている、請求項２２に記載のマイクロレンズシート。
【請求項２４】
前記第１のアレイにおけるマイクロレンズは、前記第１のアレイの前記方向に沿って、第１の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって画定されており、前記第２のアレイにおけるマイクロレンズは、前記第１のアレイの前記方向に沿って、第２の別の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって画定されている、請求項２３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項２５】
アパチャーのアレイを内部有しているマスキング層を前記第２の面の上にさらに備える請求項１９に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項２６】
請求項１９に記載のマイクロレンズシートを備えているプロジェクションスクリーン。
【請求項２７】
請求項１９に記載のマイクロレンズシートのレプリカを備えているマスター。
【請求項２８】
請求項１９に記載のマイクロレンズシートの反転レプリカを備えているスタンパー。
【請求項２９】
前記第３のＦＷＨＭ角が少なくとも６０°であり、前記角度の関数としての第３の強度分布は、角度の関数として０°から半値角まで単調に減少する、請求項１９に記載のマイクロレンズシート。
【請求項３０】
第１および第２の対向する面を有する基板と、
前記基板に対して、少なくとも６０°の半値全幅（ＦＷＨＭ）角を生成するように、および角度の関数として０°から半値角まで単調に減少する強度分布を生成するように構成されている、前記第１の面の上の複数のマイクロレンズと、
を備えているマイクロレンズシート。
【請求項３１】
前記基板は、水平方向および垂直方向を画定し、前記第１の面の上の複数のマイクロレンズは、前記基板に対して、少なくとも６０°のＦＷＨＭ角を生成するように、および角度の関数として前記水平方向に沿って０°から半値角まで単調に減少する強度分布を生成するように構成されている、請求項３０に記載のマイクロレンズシート。
【請求項３２】
アパチャーのアレイを内部有しているマスキング層を前記第２の面の上にさらに備える請求項３０に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項３３】
請求項３０に記載のマイクロレンズシートを備えているプロジェクションスクリーン。
【請求項３４】
請求項３０に記載のマイクロレンズシートのレプリカを備えているマスター。
【請求項３５】
請求項３０に記載のマイクロレンズシートの反転レプリカを備えているスタンパー。
【請求項３６】
前記第１および第２のパラメトリックモデルが、非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる、請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項３７】
前記第１および第２のパラメトリックモデルが、一定のおよび／または可変の非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる、請求項２に記載のマイクロレンズシート。
【請求項３８】
前記第１、第２、第３および第４のパラメトリックモデルが、非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる、請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項３９】
前記第１、第２、第３および第４のパラメトリックモデルが、一定のおよび／または可変の非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる、請求項４に記載のマイクロレンズシート。
【請求項４０】
前記可変のパラメトリックモデルが可変の非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる、請求項６に記載のマイクロレンズシート。
【請求項４１】
前記第１および第２のパラメトリックモデルが、非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる、請求項１５に記載のマイクロレンズシート。
【請求項４２】
前記第１および第２のパラメトリックモデルが、非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる、請求項２３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項４３】
前記第１および第２のパラメトリックモデルが、一定のおよび／または可変の非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる、請求項２４に記載のマイクロレンズシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学構造に関し、より具体的には、マイクロレンズシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロレンズシートは、テレビジョン用のフロントおよび／またはリアプロジェクションスクリーン、コンピュータモニタおよび／または他の表示装置、および他の多くの用途に幅広く使用されている。本明細書において用いる場合、マイクロレンズは、ミクロン程度の、例えば、サイズが約５μｍ〜約１０００μｍのサイズを有するレンズである。
【０００３】
フロントおよび／またはリアプロジェクション表示装置に用いることのできるマイクロレンズシートは、第１および第２の対向する面、すなわち、第１の面に、マイクロレンズからなるアレイを、および第２の面に、対応するアパチャーからなるアレイを有する、基板を含むことができる。該マイクロレンズは、水平方向および垂直方向等の第１および第２の方向に沿って該スクリーン上に届く光の発散を生成し、それによって、所望の表示空間を充たすことができる。それらのマイクロレンズは、一般に、垂直方向よりも水平方向において、より広い発散をもたらすことができるアナモフィック（すなわち、非回転対称）形状を有することができる。各マイクロレンズに対向するアパチャーは、スクリーンに投影される光が、該表示空間に向かって通過できるようにするとともに、該スクリーンから反射する周辺光を遮断および低減することができ、これにより、投影イメージのコントラストを改善することができる。
【０００４】
アパチャーマスクを用いてマイクロレンズアレイを形成する従来の技術は、適当な放射吸収マスク材料で被覆される、または被覆することができる適切な基板上でのアレイの製作を含むことができる。そして、強力な放射は、該レンズを介して方向付けられ、かつ該レンズによって焦点が合わされる。該レンズアレイ、基板およびマスクの構造が、該レンズアレイの焦点が該マスク層に、または該マスク層近傍にあるように設計されている場合、該放射は、それらの焦点において、該マスク中にアパチャーを形成することになる。例えば、「Ｄａｙｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍａｋｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅ」というタイトルの、Ｄｅｍｌ  ｅｔ  ａｌ．に対する米国特許第４，１７２，２１９号明細書を参照されたい。また、光吸収層を製作する非アブレーションプロセスが、本発明の譲受人に譲渡され、２００４年１月２９日に公開された、「Ｍｉｃｒｏ−Ｌｅｎｓ  Ａｒｒａｙ  Ｗｉｔｈ  Ｐｒｅｃｉｓｅｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｍａｓｋ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｏｆ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｓａｍｅ」というタイトルの公開された米国特許出願第２００４／００１７６１２  Ａ１号明細書に記載されており、この内容は、そこに開示される全てを引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０００５】
該マイクロレンズは、所定の方向から到達する光線を、レンズを越えた収束域に収束させるのであれば、どのような形状、サイズまたは構造とすることができる。該レンズのサイズは、個々のレンズが、一般に、イメージプロジェクタから投影される個々のイメージピクセルのサイズよりも小さくなるように、十分小さくすることができる。該マイクロレンズ形状は、一定とすることができ、および／または該スクリーンの表面にわたって変化させてもよく、およびレンズ状、球状、非球面、アナモフィック、プリズム状、ピラミッド状、これらの組合せおよび一部の組合せおよび／または他の形状とすることができる。マイクロレンズは、例えば、全て２００５年３月１７日に公開され、本発明の譲受人に譲渡された、「Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  ａｎｄ  ａ  Ｒａｓｔｅｒｅｄ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｂｅａｍ」というタイトルの、Ｒｉｎｅｈａｒｔ  ｅｔ  ａｌ．に対する公開された米国特許出願第２００５／００５８９４７  Ａ１号明細書、「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｍａｓｔｅｒｉｎｇ  Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  ａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  Ｍａｓｔｅｒｓ  Ｓｏ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ」というタイトルの、Ｆｒｅｅｓｅ  ｅｔ  ａｌ．に対する米国特許第２００５／００５８９４８  Ａ１号明細書、および／または「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｂｙ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｌａｙｅｒ  Ｓａｎｄｗｉｃｈｅｄ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｏｕｔｅｒ  Ｌａｙｅｒｓ，ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  Ｔｈｅｒｅｂｙ」というタイトルの、Ｗｏｏｄ  ｅｔ  ａｌ．に対する米国特許第２００５／００５８９４９  Ａ１号明細書に記載されているように製作することができ、この内容は、そこに開示される全てを引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【０００６】
マイクロレンズシートを用いるプロジェクションスクリーンにおいては、それぞれのマイクロレンズが、入射光を効率的に集光して、およびこの光を収束点に収束させることによって、該スクリーンの所望の水平および垂直方向視角に適するようにするために、その光が該アパチャーを通過し該収束点を過ぎた結像光を発散させるよう設計することができる。このようなマイクロレンズの設計に対しては、該レンズの形状を表現する様々な数式を含む多くのアプローチが提案されている。一般的に、このようなレンズは、平凸面形状を有することができ、および要求されるレンズの特定の断面により、異なる曲率半径を有することができる。例えば、アナモフィック形状を有するレンズは、水平面内にある水平の光に対して大きな発散を有する光を生成するとともに、垂直面内での発散を制限するのに望ましい可能性がある。このようなアナモフィックレンズは、水平面により小さなベース部を、および垂直面により大きなベース部を有することができる。アナモフィックレンズからなるアレイを有するマイクロレンズシートの設計は、「Ｍｉｃｒｏｌｅｎｓ  Ｓｈｅｅｔ  ａｎｄ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｓｃｒｅｅｎ」というタイトルの、Ｅｂｉｎａ  ｅｔ  ａｌ．に対する公開された米国特許出願第２００４／０００４７７０  Ａ１号明細書に記載されている。Ｅｂｉｎａ  ｅｔ  ａｌ．の公開された出願のアブストラクトに記述されているように、１枚のレンズシートのレンズ機能を用いて、水平方向だけではなく、３６０度を超える光放射方向の光拡散特性を制御するように、ユニットレンズが高精度のピッチで配置されているマイクロレンズシートを提供するために、マイクロレンズシートは、ユニットレンズが、ベースボードの少なくとも一方の面の上に、２次元的に略マトリクス状に配置されるマイクロレンズアレイ部を有し、また、該マイクロレンズアレイ部は、該ベースボードの一方の面の上のみに形成され、該マイクロレンズアレイ部は、非球面形状を有するユニットレンズを含み、隣接するユニットレンズの配置ピッチは２００μｍ以下である。
【０００７】
商業的に好ましい表示スクリーンの場合、比較的大きな半値全幅（ｆｕｌｌ−ｗｉｄｔｈ  ａｔ  ｈａｌｆ  ｍａｘｉｍｕｍ；ＦＷＨＭ）角を生成することが好ましい可能性がある。換言すれば、光の強度は、垂線からの比較的大きな＋／−視角において軸上でその半分の強度に達するように、基板に対して垂直な角度（０°）で減少することが好ましい。また、光の強度は、視角の増加に対して強度が単調に減少しながら（すなわち、増加することなく、一貫して減少しながら）視角が増加するような円滑な分布を有することが好ましい。都合の悪いことに、従来の方法を用いて、所望のＦＷＨＭで、および所望の強度分布特性でマイクロレンズシートを設計することは困難である。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の様々な実施形態によるマイクロレンズシートは、基板の面の上に、アナモフィックマイクロレンズの第１のアレイを含み、該第１のアレイにおける該マイクロレンズは、該第１のアレイの方向に沿った第１のパラメトリックモデルによって画定される。また、アナモフィックマイクロレンズの第２のアレイも該基板の面の上に形成され、該第１のアレイに散らばっている（interspersed）。該第２のアレイにおけるマイクロレンズは、該第１のパラメトリックモデルとは別の第２のパラメトリックモデルによって、該第１のアレイの方向に沿って画定される。本発明の様々な実施形態によれば、アナモフィックマイクロレンズからなる少なくとも２つの散らばっているアレイを設けることにより、どちらかの個々のアレイによってもたらされる特性とは別の、半値全幅角および／または光の強度分布等の所望のマイクロレンズアレイ特性を生成することができることが分かっている。
【０００９】
本発明のいくつかの実施形態において、該第１のアレイにおける該マイクロレンズは、第１の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルにより、該第１のアレイの方向に沿って画定され、該第２のアレイにおけるマイクロレンズは、第２の別の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって、該第１のアレイの方向に沿って画定される。また、いくつかの実施形態において、該方向は水平方向であり、該第１のアレイも、第３のパラメトリックモデルによって、該第１のアレイの垂直方向に沿って画定することができ、また、該第２のアレイも、該第３のパラメトリックモデルとは別の第４のパラメトリックモデルによって、該第１のアレイの垂直方向に沿って画定することができる。該第３および／または第４のパラメトリックモデルは、該垂直方向に沿って、一定および／または可変であってよい。また、また他の実施形態においては、該第３および第４のパラメトリックモデルは、互いに別々の、一定および／または可変のパラメトリックモデルとすることができる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、アナモフィックマイクロレンズの散らばっているアレイが該基板の周縁部まで拡がっていてもよい。他の実施形態においては、マイクロレンズの第３のアレイを、該第１および第２のアレイの中に散らすことなく、該周縁部に隣接して該基板の第１の面の上に設けてもよい。該マイクロレンズの第３のアレイが該垂直方向に沿って拡がっていてもよい。
【００１１】
本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートは、基板の第１の面の上に、マイクロレンズの第１のアレイを含み、該第１のアレイは、第１の半値全幅（ＦＷＨＭ）角と、角度の関数としての第１の強度分布とを有する。また、マイクロレンズの第２のアレイも該第１の面の上に設けられ、該第１のアレイに散らばっている。該第２のアレイは、該第１のＦＷＨＭ角とは別の第２のＦＷＨＭ角と、該角度の関数としての第１の強度分布とは別の、角度の関数としての第２の強度分布とを有する。該第１および第２のアレイは、該マイクロレンズシートに対して、該第１および第２のＦＷＨＭ角とは別の第３のＦＷＨＭ角を生成するように、および該マイクロレンズシートに対して、角度の関数としての該第１および第２の強度分布とは別の、角度の関数としての第３の強度分布を生成するように、散らばっている。いくつかの実施形態において、該第１および／または第２の強度分布は非単調であり、該第３の強度分布は単調である。他の実施形態においては、該第３のＦＷＨＭは、該第１のＦＷＨＭと第２のＦＷＨＭとの間にある。
【００１２】
本発明のさらに他の実施形態においては、基板に対して、少なくとも６０°のＦＷＨＭ角を生成するように、および０°（垂線または軸上）から半値角まで角度を増加させる関数として、単調に減少する強度分布を生成するように構成されている、複数のマイクロレンズが、該基板の第１の面の上に設けられている。いくつかの実施形態において、少なくとも６０°のＦＷＨＭ角および該単調に減少する強度分布は、水平方向に沿って生成される。
【００１３】
本発明の実施形態を、マイクロレンズシートに関して説明してきた。しかし、本発明の他の実施形態は、該マイクロレンズアレイとは反対側の該基板上に、アパチャーのアレイを内部有しているマスキング層を追加することができる。また、本発明のさらに他の実施形態は、本発明の様々な実施形態によるマイクロレンズシートと、本発明の様々な実施形態によるマイクロレンズシートのレプリカを備えるマスターと、および／または本発明の様々な実施形態によるマイクロレンズシートの反転レプリカを備えるスタンパーとを含む、プロジェクションスクリーンを設けることができる。また、マイクロレンズシートを製作する類似の方法を、本発明の他の実施形態に従って提供することができる。また、上述した本発明の様々な実施形態は、本発明の他の実施形態に従って、様々な組合せおよび／または下位の組合せで組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を、本発明の実施形態が図示されている添付図面を参照して、より完全に説明する。しかし、本発明は、本明細書に記載された実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。より正確に言えば、これらの実施形態は、この開示が完ぺきかつ完全になるように、また、当業者に本発明の範囲を完全に伝えるように記載されている。図においては、層および領域の厚さは、明確にするため、誇張されている。同様の数字は、全体を通して類似の要素を指す。本明細書で用いる場合、「および／または」という言葉は、１つ以上の関連する羅列したアイテムからなるいずれかのおよび全ての組合せを含み、また、「／」という形に省略することができる。
【００１５】
本明細書で用いる専門用語は、特定の実施形態を説明する目的のためのものであり、本発明を限定しようと意図するものではない。単数形の「ある（ａ）」、「ある（ａｎ）」および「その、前記、該（ｔｈｅ）」は、本明細書で用いる場合、特にことわりのない限り、複数形も含むことが意図されている。さらに、「備える」および／または「備えている」という言葉は、この明細書で用いる場合、記述した部材、領域、ステップ、動作、要素および／またはコンポーネントの存在を明確に述べているが、１つ以上の他の部材、領域、ステップ、動作、要素、コンポーネントおよび／またはこれらからなる群の存在または追加を排除するものではないことが理解される。
【００１６】
層または領域等の要素が、別の要素の「上に」あること、または別の要素の「上に」拡がっていること(extending "onto")を指す場合、該要素が、他の要素の直接上にあるか、または、該他の要素の上に直接拡がっている可能性があり、あるいは、介在要素が存在してもよいことが理解される。対照的に、要素が別の要素「の直接上に」あるか、または、該別の要素「の上に直接」拡がっていることを指す場合、介在要素の存在はない。また、要素が、別の要素に「接続され」または「結合され」ていることを指す場合、該要素は、他の要素に直接接続され、または結合されている可能性があり、あるいは、介在要素が存在してもよいことが理解される。対照的に、要素が、別の要素に「直接接続され」または「直接結合され」ていることを指す場合、介在要素の存在はない。
【００１７】
本明細書において、第１の、第２の等の言葉が、様々な要素、コンポーネント、領域、層および／または部分を説明するのに用いられているが、それらの要素、材料物質、領域、層および／または部分は、それらの言葉によって限定すべきではないことが理解される。これらの言葉は、単に、１つの要素、材料物質、領域、層または部分を、別の要素、材料物質、領域、層または部分と区別するために用いられる。従って、以下で論じる第１の要素、材料物質、領域、層または部分は、本発明の教示から逸脱することなく、第２の要素、材料物質、領域、層または部分と称することができる。具体的には、本明細書で用いる場合、「第１の方向」および「第２の方向」という相対語は、２つの異なる、直交する必要はない方向を意味し、一方、「水平な」および「垂直な」という言葉は、プロジェクションスクリーンまたは他のデバイスにおける該マイクロレンズシートの最終的な幾何学的配置に基づく特定の方向を示す。また、「正面の」および「裏面の」という言葉は、本明細書において、フロントプロジェクションスクリーンの対向する外側面を説明するのに用いられる。従来、視覚面は、前面と考えられていたが、該視覚面は、幾何学的配置により、裏面と考えてもよい。
【００１８】
本明細書において、本発明の実施形態は、本発明の理想化した実施形態の概略図である断面図を参照して説明する。従って、例えば、製造技術および／または許容範囲の結果としての該図の形状からの変形が予想される。すなわち、本発明の実施形態は、本明細書に例示された領域の特定の形状に限定されるものとして解釈すべきではなく、例えば、製造の結果生じる形状における逸脱を含むべきである。例えば、平坦として図示されまたは記述されている領域は、典型的には、起伏のあるおよび／または非線形の部材を有してもよい。また、図示されている鋭角は、典型的には、丸みを帯びていてもよい。すなわち、図に示されている領域は、本質的に概略的であり、それらの形状は、領域の正確な形状を示すことを意図されておらず、また、本発明の範囲を限定することを意図していない。
【００１９】
別に定義されていない限り、本明細書で用いられる（専門用語および科学用語を含む）全ての用語は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されているのと同じ意味を有する。さらに、一般に用いられている辞書で定義されているような用語は、関連技術および本開示との関連での意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであり、また、本明細書でそのように明確に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されないことが理解される。
【００２０】
図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の様々な実施形態によるマイクロレンズシートの斜視図および側断面図である。図１Ａ〜図１Ｃに示すように、マイクロレンズシート１００は、それぞれ、第１および第２の対向する面１１０ａ、１１０ｂを有する基板１１０を含む。アナモフィックマイクロレンズ１２０、１３０の第１および第２のアレイはそれぞれ、第１の面１１０ａ上に設けられており、互いに散らばっている。図１Ｂに示すように、アナモフィックマイクロレンズ１２０および１３０の第１および第２のアレイは、１対１で、または他の比率で、一様におよび／または不均一に散らばすことができる。
【００２１】
さらに図１Ａ〜図１Ｃについて説明すると、該第１のアレイにおけるマイクロレンズ１２０は、該第１のアレイの方向に沿って、第１のパラメトリックモデルによって画定されている。該方向は、水平方向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）または別の方向とすることができる。例えば、図１Ａにおいて、該方向は、図１Ｂの断面図によって表されるように、水平方向として図示されている。
【００２２】
さらに図１Ａ〜図１Ｃについて説明すると、該第２のアレイにおけるマイクロレンズ１３０は、該第１のアレイの方向に沿って、第１のパラメトリックモデルとは別の第２のパラメトリックモデルによって画定されている。すなわち、図１Ｂに示すように、該第１および第２のアレイのパラメトリックモデルは異なっている。図１Ｂにおいては、２つの異なる非球面（すなわち、球面から外れる）パラメトリックモデルが、該水平方向に沿って図示されている。他の実施形態においては、該パラメトリックモデルの一方は球面とすることができ、他方のパラメトリックモデルは、該方向に沿って非球面とすることができる。さらに他の実施形態においては、該パラメトリックモデルは両方とも球面とすることができるが、該２つのアレイのサイズ（倍率）は、異なっていてもよい。図１Ａ〜図１Ｃの実施形態においては、該第１および第２のアレイにおけるマイクロレンズが、該アレイの第２の方向、例えば、図１Ｃに示すように、垂直方向に沿って同一であってもよいことが理解される。しかし、他の実施形態においては、以下に詳細に説明するように、異なるパラメトリックモデルを、該第２の方向に沿って用いてもよい。
【００２３】
また、図１Ａ〜図１Ｃにおいて、第１のアレイ１２０におけるマイクロレンズと、第２のアレイ１３０におけるマイクロレンズとが、それぞれ第１および第２の異なる一定のパラメトリックモデルによって画定されていることも理解される。本明細書で用いる場合、「一定のパラメトリックモデル」という用語は、該パラメトリックモデルが、該アレイの所与の方向に沿って、異なるレンズ位置において同じままであることを意味する。他の実施形態においては、該第１および／または第２のパラメトリックモデルは、第１および／または第２の可変のパラメトリックモデルとすることができる。本明細書で用いる場合、「可変のパラメトリックモデル」という用語は、該パラメトリックモデルが、該所与の方向に沿ったレンズ位置に伴って変化することを意味する。以下に、具体的な実施例について説明する。
【００２４】
図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の他の実施形態によるマイクロレンズシート２００を示し、第１のアレイ１２０’は、（図２Ｂの水平方向として示す）その第１の方向において、第１の一定のパラメトリック関数によって、および（図２Ｃの垂直方向として示す）その第２の方向において、可変パラメトリック関数によって画定されている。第２のアレイ１３０’は、（図２Ｂに示す）第１の方向に沿って一定のパラメトリックモデルを、および（図２Ｄに示す）該アレイの第２の方向に沿って異なる一定のパラメトリックモデルを有する。
【００２５】
図３Ａ〜図３Ｄは、本発明の他の実施形態を示し、マイクロレンズシート３００は、（図３Ｂに示す）アレイの第１の方向に沿って可変の第１のパラメトリックモデルを有し、かつ（図３Ｃに示す）該アレイの第２の方向に沿って一定のパラメトリックモデルを有する、アナモフィックマイクロレンズの第１のアレイ１２０’’を含む。アナモフィックマイクロレンズの第２のアレイ１３０’’は、（図３Ｂに示す）該アレイの第１の方向に沿った可変の第３のパラメトリックモデルと、（図３Ｄに示す）該アレイの第２の方向に沿った一定のパラメトリックモデルとを有する。
【００２６】
従って、図１Ａ〜図１Ｃ、図２Ａ〜図２Ｃおよび図３Ａ〜図３Ｃは、一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルのどのような組み合せも、該第１および第２のアナモフィックマイクロレンズからなる該第１および第２のアレイが、該アレイの少なくとも単一方向に沿って２つの異なるパラメトリックモデルによって画定されている限り、本発明の実施形態に従って用いることができることを示している。いくつかの実施形態において、該第１〜第４のパラメトリックモデルは、互いに異なる一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルである。また、いくつかの実施形態において、第１のアレイ１２０、１２０’、１２０’’は、垂直方向に沿ってよりも（図１Ｃ、図２Ｃおよび／または図３Ｃ）より狭いベース部を、水平方向に（図１Ｂ、図２Ｂおよび／または図３Ｂ）含む。
【００２７】
図１〜図３の実施形態は、アナモフィックマイクロレンズの第１および第２のアレイが、基板１１０の周縁部１１０ｃまで拡がっているマイクロレンズシートを示している。しかし、本発明の他の実施形態においては、例えば、図４Ａ〜図４Ｆに示すように、該マイクロレンズシートは、第１および第２のアレイ１２０’’、１３０’’に散らばってはいないマイクロレンズの第３のアレイ１４０を周縁部１１０ｃに隣接する第１の面の上にさらに含む。この第３のアレイ１４０は、図４Ａに示すように、垂直方向に拡がっていてもよく、また、必要に応じて、追加的な光成形特性を備えていてもよい。また、第４のアレイ１５０を、基板１１０の周縁部１１０ｃに設けてもよい。マイクロレンズシートの周縁部における異なるアレイの使用は、本発明の譲受人に譲渡された「Ｍｉｃｒｏ−Ｌｅｎｓ  Ａｒｒａｙ  Ｂａｓｅｄ  Ｌｉｇｈｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｗｉｔｈ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｇａｉｎ」というタイトルの、Ｆｒｅｅｓｅ  ｅｔ  ａｌ．に対する米国特許第６，８２９，０８７号明細書に記載されており、その内容は、そこに開示される全てを引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
【００２８】
図５は、本発明の様々な実施形態によるアナモフィックマイクロレンズの第１および第２のアレイの形状を生成するために実行することのできる工程の、フローチャートである。所与の方向において、アナモフィックマイクロレンズの形状は、非球面または球状とすることができ、および一般的には、２次元パラメトリックモデルによって画定することができる。該パラメトリックモデルは、非球面マイクロレンズの場合は多項式で、球状レンズの場合は一定の半径として表すことができる。これらの工程を図５とともに説明した後に、多くの異なる実施例について説明する。
【００２９】
具体的には、図５について説明すると、ブロック５１０において、水平方向において、座標Ｘ、Ｙに関する該レンズ面の上の物理的位置を表すために、２次元（２−Ｄ）パラメトリックモデルが定義される。次に、ブロック５２０において、ＸおよびＹ座標は、該レンズの所望の焦点距離と、基板１１０の厚さとが整合するようにスケーリングされて、スケーリングされた値ＳＸ、ＳＹを生成する。ブロック５３０においては、レンズ形状が、ＳＸ、ＳＹに従って水平方向に描かれる。次いで、ブロック５４０において、ブロック５１０〜ブロック５３０が、垂直方向に対して繰り返される。当業者には、該垂直方向の場合の計算を、水平方向の前に実行できること、または、それらの計算を、同時におよび／または交互に実行してもよいことが理解される。
【００３０】
図６Ａは、本発明の例示的な実施形態による、図５のブロック５１０において一般的に説明した２次元パラメトリックモデルの定義を示す。図６Ａに示すように、いくつかの実施形態において、各点（Ｘ，Ｙ）は、３次多項式に基づいて計算される。他の実施形態においては、より高次のおよび／またはより低次の多項式を用いてもよいこと、および／または他のパラメトリック表現を用いてもよいことが理解される。ダミー変数ｔは、ＸおよびＹに対して図６Ａの２つの多項式を解くために用いられる。変数ｔは、０〜１で変化するＸの値を、およびＡＲ／２〜０で変化するＹの値を生成するために、０と１の間で変化する。ただし、ＡＲは、レンズのアスペクト比である。従って、図６Ａおよびブロック５１０において、正規化されたパラメトリックモデルが生成され、Ｘの大きさは、０と１の間で変化し、Ｙの大きさは、アスペクト比の半分と０の間で変化する。値ＡＲ／２は、通常、レンズの半値幅と呼ばれている。いくつかの実施形態において、パラメータｔは、細かいインクリメントで、例えば、０．００１のインクリメントで変化させて、ＸおよびＹの値を計算し、それによって正規化されたパラメータ値を定義することができる。
【００３１】
次に、図５のブロック５２０および図６Ｂに示すように、この正規化されたパラメトリックモデルは、該レンズの実際の物理的モデルになるように、スカラーの乗数Ｓによってスケーリングされる。スカラー乗数Ｓは、該レンズの焦点距離と基板の厚さ（ｆ）とを整合させるように決めることができる。具体的な実施例を以下で説明する。
【００３２】
以下の実施例は、単に例示的なものと考えるべきであり、本発明を限定するものとして解釈すべきではない。これらの実施例は、シミュレートしたマイクロレンズの設計に基づいている。
【実施例１】
【００３３】
図７Ａ〜図７Ｃおよび図８Ａ〜図８Ｃは、本発明の例示的な実施形態による、図１Ａ〜図１Ｃの第１のアレイ１２０等のマイクロレンズの第１のアレイの場合の、水平方向および垂直方向におけるマイクロレンズ形状の生成を説明する図である。図７Ａは、水平方向におけるレンズ１２０の最終的な形状を示し、図８Ａは、垂直方向におけるレンズ１２０の最終的な形状を示す。図７Ｂおよび図８Ｂは、この形状を生成するのに用いられる実際のパラメータＡ、Ｂ、Ｃ、ＸおよびＹと、レンズのアスペクト比（ＡＲ）およびスケール係数（Ｓ）に対する値とを示す。そして、図７Ｃおよび図８Ｃは、該レンズの場合の水平方向および垂直方向におけるシミュレートした光分布を示す。図７Ｃに示すように、水平方向における光分布は、約７７°（約±３８．５°）のＦＷＨＭを有し、また、該光分布は約０°から約１０°まで増加し、その後、約１０°から約９０°まで減少するため、単調ではない光分布を有する。対照的に、図８Ｃに示すように、垂直方向においては、約１８．６°の比較的小さいＦＷＨＭと、指数関数的に単調に減少する光分布とが示されている。
【実施例２】
【００３４】
図９Ａ〜図９Ｃおよび図１０Ａ〜図１０Ｃは、本発明の例示的な実施形態による、図１Ａ〜図１Ｃの第２のアレイ１３０等のアナモフィックマイクロレンズの第２のアレイの場合のマイクロレンズ形状の生成を示す。図９Ａ〜図９Ｃに示すように、水平方向において、このレンズは、約４９°のＦＷＨＭと、ほとんど線形の単調減少の光分布とを有する。垂直方向においては、図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、図８Ａ〜図８Ｃの第１のアレイの同一のパラメータが用いられている。
【実施例３】
【００３５】
図１１Ａは、本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズシートの実施例を示し、実施例１のアナモフィックマイクロレンズの第１のアレイ１２０と、実施例２のアナモフィックマイクロレンズの第２のアレイ１３０とが、１つの複合アレイに組み合わされている。図１１Ａに示すように、実施例２（図９Ａ〜図９Ｃおよび図１０Ａ〜図１０Ｃ）のレンズと、実施例１（図７Ａ〜図７Ｃおよび図８Ａ〜図８Ｃ）のレンズとが、３：２の割合で用いられている。実施例１および実施例２においては、該レンズは、図８Ａ〜図８Ｃおよび図１０Ａ〜図１０Ｃによって示されているように、垂直方向において同じ特性を有しているため、実施例３は、水平方向のみについて示されていることが理解される。図１１Ｂは、３：２の混合の場合の水平方向における複合光分布を示す。約６１°のＦＷＨＭが示されている。すなわち、実施例１のレンズアレイと実施例２のレンズアレイとを混合することにより、実施例１（図７Ｃ）の場合の７７°のＦＷＨＭと、実施例２（図９Ｃ）の場合の４９°のＦＷＨＭとの間である、６１°のＦＷＨＭを得ることができる。また、図１１Ｂの光分布は単調であるのに対して、第１のアレイ（図７Ｃ）の光分布は、非単調である。
【００３６】
従って、図１１Ａおよび図１１Ｂは、本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズシートを示し、マイクロレンズの第１のアレイ（図７Ａ〜図７Ｃ）は、第１のＦＷＨＭ角と、角度の関数としての第１の強度分布とを有し、該第１のアレイに散らばっているマイクロレンズの第２のアレイ（図９Ａ〜図９Ｃ）は、第１のＦＷＨＭ角とは別の第２のＦＷＨＭ角と、角度の関数としての、第１の強度分布とは別の角度の関数としての第２の強度分布とを有する。図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、該第１および第２のアレイは、該マイクロレンズシートに対して、該第１および第２のＦＷＨＭ角とは別の第３のＦＷＨＭ角を生成するように、および角度の関数としての該第１および第２の強度分布とは別の、該マイクロレンズシートからの角度の関数としての第３の強度分布を生成するように散らばっている。また、図７Ｃおよび図９Ｃに示すように、本発明のいくつかの実施形態によれば、該第１および／または第２の強度分布は、角度の関数として非単調であるのに対して、該第３の強度分布は、角度の関数として単調である（図１１Ｂ）。そして、図１１Ｂに示すように、第３のＦＷＨＭ（６１°）は、第１のＦＷＨＭ（７７°）と第２のＦＷＨＭ（４９°）との間にある。
【００３７】
また、図１１Ａおよび図１１Ｂは、本発明の他の実施形態も示し、複数のマイクロレンズが、基板の面の上に配列されており、また、該基板に対して少なくとも６０°のＦＷＨＭ角を生成するように、かつ０°から半値角度まで増加する角度の関数として単調に減少する強度分布を生成するようにされている。また、図１１Ａおよび図１１Ｂは、このＦＷＨＭ角および単調に減少する強度分布を、水平方向に沿って生成することができることも示している。
【００３８】
次に、本発明の様々な実施形態の追加的な議論を記載する。具体的には、表示スクリーンにとって好ましい水平発散をもたらすために、該スクリーンが、少なくとも６０°のＦＷＨＭ角を生成することが好ましい。また、該光強度は、視角が増すにつれて、強度が視野角とともに単調に減少する状態で、滑らかに減少することが好ましい。また、該レンズは、該レンズから一定および所定の距離に収束点(convergence points)を形成することが可能であることが好ましい。それらの収束点は、上述したように、該レンズが、アパチャー形成プロセスにおいて使用される際に、小さなアパチャーの形成を容易にするのに十分に小さくなければならない。これらの全ての要求を満たすことは、一般に非球面レンズ形状の使用を意味し得る。具体的には、完全な球面形状を有するレンズは、約４５°より大きなＦＷＨＭ角を生成することができず、そのため、商業的に好ましい表示スクリーンに適していない可能性がある。また、球面レンズによってもたらされる収差は、強く収束された収束点を形成するその能力を劣化させる可能性があり、そのため、該アパチャー形成プロセスにおいてアパチャーが大きくなるという望ましくない状況となるアパチャーを形成する可能性がある。
【００３９】
本発明の例示的な実施形態によれば、非球面レンズの多くの可能性のある形状は、所望のＦＷＨＭ角および強く収束された収束点を生成することができるが、それらの設計は、強度と視野角との間に単調な関係を生むことができない可能性があることが分かっている。具体的には、いくつかの非球面レンズ形状は、視野角に対して滑らかで単調な強度のロールオフをもたらすことができ、一方、他の形状は、角度に対して急激な強度の変化をもたらす可能性があり、所望の単調な強度のロールオフをもたらすことができず、あるいはその両方である。本発明者等によって正しく認識されるように、大きなＦＷＨＭ角を生成するレンズは、その光分布曲線において、急激な強度の変化または非単調なロールオフ等の欠点を有しやすいことが分かっている。この性質は、大きな発散、強く収束された収束点サイズおよび滑らかな光分布特性という全ての所望の特性を提供することができるレンズ形状を設計する際に、問題を引き起こす可能性がある。
【００４０】
本発明の実施形態は、フロントまたはリアプロジェクションに適する表示スクリーンを提供することができる。これらのスクリーンは、水平および垂直方向に、制御可能な角度の収束状態を生成し、強く収束された収束点を有しつつ、視野角に対して滑らかで単調な強度のロールオフを形成することができるようなマイクロレンズからなるアレイを有している。本発明の実施形態は、そのスクリーンを構成するマイクロレンズからなるアレイにおいて、多数のレンズ形状を用いる。球面形状または非球面形状とすることができる個々のマイクロレンズ形状は、所望のスクリーン特性を実現するために、単一のアレイに一緒にミックスされる。それ自体によって所望の特性を実現することができない個々のレンズ設計は、レンズ全体で所望の結果を実現できるように、適当な比率で選択し、ミックスすることができる。このようにして、本発明のいくつかの実施形態に従って、好ましい大きなＦＷＨＭ角を有するが、滑らかさが不十分なレンズは低いＦＷＨＭを有するが、他の良好な光分布特性を有するレンズとミックスすることにより、補正することができる。
【００４１】
それにより、本発明の様々な実施形態による様々なレンズ形状を混合することは、スクリーン特性の予想外の制御を可能にする可能性がある。従って、光分布曲線は、単一のマイクロレンズという設計においては実現できなかった態様の調整を行うことができる。また、レンズ形状を混合することは、モアレ効果によって生じるスクリーンアーチファクトを低減またはなくすのに役に立つという、追加的な潜在的な利点ももたらすことができる。具体的には、個々のレンズデザインの物理的サイズを該アレイの全域で変えることができ、それによって、該レンズアレイの周期性をなくし、かつモアレを低減するのに役に立つ。光分布、効率、充填密度および／または均一性に関連するいくつかの好ましい光学特性を有するが、いくつかの他の欠点を有する多くのレンズデザインは、複合アレイが所望の特性をもたらすように、補償のための設計と組み合わせることにより、潜在的な利点に対して用いることができる。
【００４２】
図面および明細書において、本発明の実施形態を開示し、特定の用語を用いてきたが、それらは、単に一般的かつ説明的な意味で用いられており、また、限定目的のために用いられておらず、本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】本発明の様々な実施形態によるマイクロレンズシートの斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の様々な実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図１Ｃ】本発明の様々な実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図２Ａ】本発明の他の実施形態によるマイクロレンズシートの平面図である。
【図２Ｂ】本発明の他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図２Ｃ】本発明の他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図２Ｄ】本発明の他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図３Ａ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの平面図である。
【図３Ｂ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図３Ｃ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図３Ｄ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図４Ａ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの平面図である。
【図４Ｂ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図４Ｃ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図４Ｄ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図４Ｅ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図４Ｆ】本発明のさらに他の実施形態によるマイクロレンズシートの断面図である。
【図５】本発明の様々な実施形態による様々なマイクロレンズ形状を作り出すのに実行することができる動作のフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の例示的な実施形態による２次元パラメトリックモデルの定義を概念的に説明する図である。
【図６Ｂ】本発明の例示的な実施形態による２次元パラメトリックモデルのスケーリングを説明する図である。
【図７Ａ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第１の実施例の場合の水平方向における断面図である。
【図７Ｂ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第１の実施例の場合の水平方向におけるパラメトリック生成のテーブルである。
【図７Ｃ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第１の実施例の場合の水平方向におけるシミュレートした光分布のグラフである。
【図８Ａ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第１の実施例の場合の垂直方向における断面図である。
【図８Ｂ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第１の実施例の場合の垂直方向におけるパラメトリック生成のテーブルである。
【図８Ｃ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第１の実施例の場合の垂直方向におけるシミュレートした光分布のグラフである。
【図９Ａ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第２の実施例の場合の水平方向における断面図である。
【図９Ｂ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第２の実施例の場合の水平方向におけるパラメトリック生成のテーブルである。
【図９Ｃ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第２の実施例の場合の水平方向におけるシミュレートした光分布のグラフである。
【図１０Ａ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第２の実施例の場合の垂直方向における断面図である。
【図１０Ｂ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第２の実施例の場合の垂直方向におけるパラメトリック生成のテーブルである。
【図１０Ｃ】本発明の例示的な実施形態によるマイクロレンズアレイの第２の実施例の場合の垂直方向におけるシミュレートした光分布のグラフである。
【図１１Ａ】本発明の例示的な実施形態による散らばっているアナモフィックマイクロレンズの第１および第２のアレイの断面図である。
【図１１Ｂ】本発明の例示的な実施形態による図１１Ａの散らばっているレンズアレイの場合のシミュレートした複合光分布をグラフで説明する図である。
【図１Ａ】
2008539463.tif 000003
【図１Ｂ】
2008539463.tif 000004
【図１Ｃ】
2008539463.tif 000005
【図２Ａ】
2008539463.tif 000006
【図２Ｂ】
2008539463.tif 000007
【図２Ｃ】
2008539463.tif 000008
【図２Ｄ】
2008539463.tif 000009
【図３Ａ】
2008539463.tif 000010
【図３Ｂ】
2008539463.tif 000011
【図３Ｃ】
2008539463.tif 000012
【図３Ｄ】
2008539463.tif 000013
【図４Ａ】
2008539463.tif 000014
【図４Ｂ】
2008539463.tif 000015
【図４Ｃ】
2008539463.tif 000016
【図４Ｄ】
2008539463.tif 000017
【図４Ｅ】
2008539463.tif 000018
【図４Ｆ】
2008539463.tif 000019
【図５】
2008539463.tif 000020
【図６】
2008539463.tif 000021
【図７】
2008539463.tif 000022
【図８】
2008539463.tif 000023
【図９】
2008539463.tif 000024
【図１０】
2008539463.tif 000025
【図１１】
2008539463.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月31日(2006.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の対向する面を有する基板と、
前記第１の面の上のアナモフィックマイクロレンズの第１のアレイであって、前記第１のアレイにおける前記マイクロレンズが、第１のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイのある方向に沿って画定されている、前記第１のアレイと、
前記第１のアレイに散らばっている前記第１の面の上のアナモフィックマイクロレンズの第２のアレイであって、前記第２のアレイにおける前記マイクロレンズが、前記第１のパラメトリックモデルとは別の第２のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの前記方向に沿って画定されている、前記第２のアレイと
を備えているマイクロレンズシート。
【請求項２】
前記第１のアレイにおけるマイクロレンズは、第１の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの前記方向に沿って画定され、前記第２のアレイにおけるマイクロレンズは、第２の別の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの前記方向に沿って画定されている、請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項３】
前記方向が水平方向であり、前記第１のアレイは、第３のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの垂直方向に沿って画定され、前記第２のアレイは、前記第３のパラメトリックモデルとは別の第４のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの垂直方向に沿って画定されている、請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項４】
前記第１のアレイは、第３の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの垂直方向に沿って画定され、前記第２のアレイは、第４の一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルによって、前記第１のアレイの垂直方向に沿って画定されている、請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項５】
前記第１のアレイは、前記垂直方向よりも狭いベース部を前記水平方向に沿って有している、請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項６】
前記第１〜第４のパラメトリックモデルは、互いに別々の、一定のおよび／または可変のパラメトリックモデルである、請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項７】
前記基板が周縁部を有しており、前記アナモフィックマイクロレンズの第１および第２のアレイが前記基板の周縁部まで拡がっている、請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項８】
前記基板が周縁部を有しており、前記マイクロレンズシートは、前記第１および第２のアレイに散らばってはいないマイクロレンズの第３のアレイを前記周縁部に隣接して前記第１の面の上にさらに備えている、請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項９】
前記基板が周縁部を有しており、前記アナモフィックマイクロレンズの第１および第２のアレイが前記基板の周縁部まで拡がっている、請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１０】
前記基板が周縁部を有しており、前記マイクロレンズシートが、前記第１および第２のアレイに散らばってはいない垂直方向に沿って拡がるマイクロレンズの第３のアレイを前記周縁部に隣接して前記第１の面の上にさらに備えている、請求項３に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１１】
アパチャーのアレイを内部に有するマスキング層を前記第２の面の上にさらに備えている請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項１２】
請求項１に記載のマイクロレンズシートを備えているプロジェクションスクリーン。
【請求項１３】
請求項１に記載のマイクロレンズシートのレプリカを備えているマスター。
【請求項１４】
請求項１に記載のマイクロレンズシートの反転レプリカを備えているスタンパー。
【請求項１５】
前記第１のパラメトリックモデルは、第１の半値全幅（ＦＷＨＭ）角と、角度の関数としての第１の強度分布とを生成するものであり、前記第２のパラメトリックモデルは、前記第１のＦＷＨＭ角とは別の第２のＦＷＨＭ角と、前記角度の関数としての第１の強度分布とは別の角度の関数としての第２の強度分布とを生成するものであり、前記第１および第２のアレイは、前記マイクロレンズシートに対して、前記第１および第２のＦＷＨＭ角とは別の第３のＦＷＨＭ角を生成するように、および、角度の関数としての前記第１および第２の強度分布とは別の、角度の関数としての第３の強度分布を生成するように散らばっている、請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１６】
前記第１および／または第２の強度分布は、角度の関数として非単調であり、前記第３の強度分布は、角度の関数として単調である、請求項１５に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１７】
前記第３のＦＷＨＭは、前記第１のＦＷＨＭと前記第２のＦＷＨＭとの間にある、請求項１６に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１８】
前記マイクロレンズの第１および第２のアレイは、前記基板に対して、少なくとも６０°のＦＷＨＭ角を生成するように、および角度の関数として０°から半値角まで単調に減少する強度分布を生成するように構成されている、請求項１５に記載のマイクロレンズシート。
【請求項１９】
前記第１および第２のパラメトリックモデルが非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる請求項１に記載のマイクロレンズシート。
【請求項２０】
前記第１および第２のパラメトリックモデルが一定のおよび／または可変の非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる請求項２に記載のマイクロレンズシート。
【請求項２１】
前記第１、第２、第３および第４のパラメトリックモデルが非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる請求項３に記載のマイクロレンズシート。
【請求項２２】
前記第１、第２、第３および第４のパラメトリックモデルが一定のおよび／または可変の非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる請求項４に記載のマイクロレンズシート。
【請求項２３】
前記可変のパラメトリックモデルが可変の非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる請求項６に記載のマイクロレンズシート。
【請求項２４】
前記第１および第２のパラメトリックモデルが非ランダムパラメトリックモデルを含んでいる請求項１５に記載のマイクロレンズシート。
【国際調査報告】
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