(57)【要約】【課題】光の干渉によるモアレの発生を効果的に抑制することができるマイクロレンズ基板、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを提供すること、また、前記マイクロレンズ基板の製造に好適に用いることが可能な凹部付き基板を提供することにある。【解決手段】まず、基板５の表面に、複数個のマイクロレンズがランダムに配されたマイクロレンズ用凹部付き基板を、エッチングにより製造する。このマイクロレンズ用凹部付き基板の凹部３が形成された面に、未重合の樹脂を付与する。この樹脂が重合、硬化（固化）し、さらに、マイクロレンズ用凹部付き基板を取り外すことにより、樹脂層１４が形成される。また、これにより、樹脂層１４に、凹部３に対応した凸レンズとして機能するマイクロレンズ８が形成される。【選択図】  図１０
2004317732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、エッチングにより形成された複数の凹部を有する凹部付き基板であって、
前記複数の凹部がランダムに配されていることを特徴とする凹部付き基板。
【請求項２】
前記基板は、ソーダガラスで構成されたものである請求項１に記載の凹部付き基板。
【請求項３】
凹部付き基板を平面視したときに、前記凹部が形成されている有効領域において、前記凹部が占める面積の割合が９０％以上である請求項１または２に記載の凹部付き基板。
【請求項４】
前記凹部は、マイクロレンズ用凹部である請求項１ないし３のいずれかに記載の凹部付き基板
【請求項５】
請求項４に記載の凹部付き基板を用いて製造され、光学的にランダムに配された複数のマイクロレンズを有することを特徴とするマイクロレンズ基板。
【請求項６】
請求項５に記載のマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項７】
光の出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部と、
前記フレネルレンズ部の出射面側に配置された請求項５に記載のマイクロレンズ基板とを備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項８】
前記マイクロレンズの直径は１０〜５００μｍである請求項６または７に記載の透過型スクリーン。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれかに記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。
【請求項１０】
投写光学ユニットと、導光ミラーと、請求項６ないし８のいずれかに記載の透過型スクリーンとを備えたことを特徴とするリア型プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹部付き基板、マイクロレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、リア型プロジェクタは、ホームシアター用モニター、大画面テレビ等に好適なディスプレイとして、需要が高まりつつある。
リア型プロジェクタに用いられる透過型スクリーンには、レンチキュラレンズが一般的に用いられている。この型は、左右の視野角が大きいが上下の視野角が小さい（視野角に偏りがある）という問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するものとして、レンチキュラレンズに代えてマイクロレンズアレイシート（マイクロレンズ基板）を用いた透過型スクリーン（背面投射型映像表示装置のスクリーン）がある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような、周期的なパターンを有するマイクロレンズアレイを備えた、従来の透過型スクリーンでは、マイクロレンズを通過した光が干渉しあい、レンチキュラレンズを用いた場合に比べて、特にモアレを発生し易いという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１３１５０６号公報（特許請求の範囲、第３頁左欄第２１〜３３行目）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、光の干渉によるモアレの発生を効果的に抑制することができるマイクロレンズ基板、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを提供すること、また、前記マイクロレンズ基板の製造に好適に用いることが可能な凹部付き基板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の凹部付き基板は、基板上に、エッチングにより形成された複数の凹部を有する凹部付き基板であって、
前記複数の凹部がランダムに配されていることを特徴とする。
これにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に抑制することができるマイクロレンズ基板の製造に好適に用いることが可能な凹部付き基板を提供することができる。
【０００７】
本発明の凹部付き基板では、前記基板は、ソーダガラスで構成されたものであることが好ましい。
これにより、基板の加工のし易さ（加工性）が向上し、凹部付き基板の生産性を特に優れたものにすることができる。
本発明の凹部付き基板では、凹部付き基板を平面視したときに、前記凹部が形成されている有効領域において、前記凹部が占める面積の割合が９０％以上であることが好ましい。
これにより、マイクロレンズを透過しない光による弊害を、効果的に抑制したマイクロレンズ基板の製造に、好適に用いることが可能な凹部付き基板を提供することができる。
本発明の凹部付き基板では、前記凹部は、マイクロレンズ用凹部であることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板の製造に好適に用いることができる。
【０００８】
本発明のマイクロレンズ基板は、本発明の凹部付き基板を用いて製造され、光学的にランダムに配された複数のマイクロレンズを有することを特徴とする。
これにより、光の干渉によるモアレの発生を効果的に抑制することができるマイクロレンズ基板を提供することができる。
本発明透過型スクリーンは、本発明のマイクロレンズ基板を備えたことを特徴とする。
これにより、モアレの発生が効果的に抑制された透過型スクリーンを提供することができる。
本発明の透過型スクリーンは、光の出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部と、
前記フレネルレンズ部の出射面側に配置された本発明のマイクロレンズ基板とを備えたことを特徴とする。
これにより、適視範囲をスクリーン近傍にすることができる。
本発明の透過型スクリーンでは、前記マイクロレンズの直径は１０〜５００μｍであることが好ましい。
これにより、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を保持しつつ、透過型スクリーンの生産性をさらに高めることができる。
【０００９】
本発明のリア型プロジェクタは、本発明の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
これにより、モアレの発生が効果的に抑制されたリア型プロジェクタを提供することができる。
本発明のリア型プロジェクタは、投写光学ユニットと、導光ミラーと、本発明の透過型スクリーンとを備えたことを特徴とする。
これにより、モアレの発生がより効果的に抑制されたリア型プロジェクタを提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の凹部付き基板（マイクロレンズ用凹部付き基板）およびマイクロレンズ基板は、それぞれ、個別基板とウエハーの双方を含むものとする。
なお、以下の説明では、代表的に、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合を説明する。
【００１１】
図１は、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な縦断面図、図２は、本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図、図３は、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
図１に示すように、マイクロレンズ用凹部付き基板２は、ランダムに配された複数個の凹部（マイクロレンズ用凹部）３を有している。
そして、このようなマイクロレンズ用凹部付き基板２を用いることにより、図２（および後述する図１２）に示すような、マイクロレンズ８が光学的にランダムに配されたマイクロレンズ基板１を得ることができる。
本明細書中において「光学的にランダム」とは、光学的干渉の発生が十分に防止・抑制される程度に、マイクロレンズの配置が不規則で、乱れていることを意味する。
【００１２】
マイクロレンズ基板１は、図２に示すように、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３に対応するマイクロレンズ８が形成された樹脂層１４を有している。樹脂層１４は、主として樹脂材料で構成され、所定の屈折率を有する透明な材料で構成されている。
まず、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板およびマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法について、図４〜図９を参照しながら説明する。なお、実際には基板上に多数のマイクロレンズ用凹部を形成するが、ここでは、説明をわかりやすくするために、その一部分を図示して説明する。
【００１３】
まず、マイクロレンズ用凹部付き基板２を製造するに際し、基板５を用意する。
この基板５は、厚さが均一で、たわみや傷のないものが好適に用いられる。また、基板５は、洗浄等により、その表面が清浄化されているものが好ましい。
基板５の材料としてはソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられるが、中でも、ソーダガラス、結晶性ガラス（例えば、ネオセラム等）が好ましい。ソーダガラス、結晶性ガラスは、加工が容易であるとともに、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。
【００１４】
＜１＞図４（ａ）に示すように、用意した基板５の表面に、マスク６を形成する（マスク形成工程）。また、これとともに、基板５の裏面（マスク６を形成する面と反対側の面）に裏面保護膜６９を形成する。もちろん、マスク６および裏面保護膜６９は同時に形成することもできる。
マスク６は、後述する工程＜２＞において（物理的方法またはレーザ光の照射）により初期孔６１を形成することができるとともに、後述する工程＜３＞におけるエッチングに対する耐性を有するものが好ましい。換言すれば、マスク６は、エッチングレートが、基板５と略等しいか、または、基板５に比べて小さくなるように構成されるのが好ましい。
かかる観点からは、このマスク６を構成する材料としては、例えばＣｒ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ等の金属やこれらから選択される２種以上を含む合金、前記金属の酸化物（金属酸化物）、シリコン、樹脂等が挙げられる。また、マスク６を、Ｃｒ／Ａｕのように異なる材料からなる複数の層の積層構造としてもよい。
【００１５】
マスク６の形成方法は特に限定されないが、マスク６をＣｒ、Ａｕ等の金属材料（合金を含む）や金属酸化物（例えば酸化Ｃｒ）から構成する場合、マスク６は、例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク６をシリコンから構成する場合、マスク６は、例えば、スパッタリング法やＣＶＤ法等により、好適に形成することができる。
【００１６】
マスク６が主として酸化ＣｒまたはＣｒで構成されるものである場合、後述する初期孔形成工程において初期孔６１を容易に形成することができるとともに、後述するエッチング工程においては基板５をより確実に保護することができる。また、マスク６が主として酸化ＣｒまたはＣｒで構成されたものであると、例えば、後述するエッチング工程において、エッチング液としてフッ化アンモンを用いることができる。フッ化アンモンは毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響をより確実に防止することができる。
マスク６が主としてＡｕで構成されるものである場合、マスク６の膜厚を比較的大きいものとすることにより、例えば、後述する工程＜２＞でブラスト処理を行う際に、投射材（ショット球）６１１の衝突の際の衝撃を緩和し、形成される初期孔６１の形状を、よりバランスに優れたものとすることができる。
【００１７】
マスク６の厚さは、マスク６を構成する材料によっても異なるが、０．０５〜２．０μｍ程度が好ましく、０．１〜０．５μｍ程度がより好ましい。厚さが前記下限値未満であると、マスク６の構成材料等によっては、後述する工程＜２＞でショットブラストを施す際に、ショットの衝撃を十分に緩和するのが困難となり、形成される初期孔６１の形状が歪んでしまう可能性がある。また、後述する工程＜１＞でウェットエッチングを施す際に、基板５のマスクした部分を十分に保護できない可能性がある。一方、上限値を超えると、後述する工程＜３＞において、（物理的方法またはレーザ光の照射により）初期孔６１を形成するのが困難になるほか、マスク６の構成材料等によっては、マスク６の内部応力によりマスク６が剥がれ易くなる場合がある。
【００１８】
なお、裏面保護膜６９は、次工程以降で基板５の裏面を保護するためのものである。この裏面保護膜６９により、基板５の裏面の侵食、劣化等が好適に防止される。この裏面保護膜６９は、例えば、マスク６と同様の材料で構成されている。このため、裏面保護膜６９は、マスク６の形成と同時に、マスク６と同様に設けることができる。
【００１９】
＜２＞次に、図４（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、マスク６に、後述するエッチングの際のマスク開口となる、複数個の初期孔６１をランダムに形成する（初期孔形成工程）。
初期孔６１は、いかなる方法で形成されるものであってもよいが、物理的方法またはレーザ光の照射により形成されるのが好ましい。これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板を生産性良く製造することができる。特に、大面積のマイクロレンズ用凹部付き基板にも簡単に凹部を形成することができる。
【００２０】
初期孔６１を形成する物理的方法としては、例えば、ショットブラスト、サンドブラスト等のブラスト処理、エッチング、プレス、ドットプリンタ、タッピング、ラビング等の方法が挙げられる。ブラスト処理により初期孔６１を形成する場合、比較的大きい面積（マイクロレンズ８を形成すべき領域の面積）の基板５でも、より短時間で効率良く、初期孔６１を形成することができる。
【００２１】
また、レーザ光の照射により初期孔６１を形成する場合、使用するレーザ光の種類は、特に限定されないが、ルビーレーザ、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ、ガラスレーザ、ＹＶＯ４レーザ、Ｎｅ−Ｈｅレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ２レーザ等が挙げられる。レーザ光の照射により初期孔６１を形成する場合、形成される初期孔６１の大きさや、隣接する初期孔６１同士の間隔等を容易かつ精確に制御することができる。
【００２２】
ここでは、物理的方法としてショットブラストを用いて、マスク６に初期孔６１を形成する場合を例に挙げて説明する。
ショットブラストでは、図４（ｂ）に示すように、基板５のマスク６が形成された面に対向する側に、当該面に対して垂直に配したノズル６１０から、マスク６の表面に向けて投射材６１１を噴射させることにより、マスク６に初期孔６１を形成する。図中矢印Ａ１，Ａ２に示すようにノズル６１０を移動させて、マスク６の全面に亘ってショットブラストを行い、初期孔６１をマスク６の全面に亘って形成する。
【００２３】
投射材６１１としては、スチールグリット、褐色アルミナ、ホワイトアルミナ、ガラスビーズ、ステンレスビーズ、ガーネット、硅砂、プラスチック、カットワイヤー、スラグ等が挙げられる。この中でも特に、ガラスビーズが好ましい。これによりマスク６に初期孔６１を好適に形成することができる。
このような投射材６１１の平均径（直径）は、２０〜２００μｍであるのが好ましく、５０〜１００μｍであるのがより好ましい。投射材６１１の平均径が前記下限値未満であると、初期孔を効率良く形成するのが困難となったり、また、投射材同士が吸着して前記上限値以上のかたまりが形成される場合がある。一方、投射材６１１の平均径が前記上限値を超えると、形成される初期孔６１が大きくなったり、初期孔同士がつながって大きくなったり、異形状の初期孔が形成されやすくなる。
【００２４】
投射材６１１の噴射圧は、１〜１０ｋｇ／ｃｍ２であるのが好ましく、３〜５ｋｇ／ｃｍ２であるのがより好ましい。投射材６１１の噴射圧が前記下限値未満であると、ショットの衝撃が弱くなり、マスク６に確実に初期孔６１を形成するのが困難になる場合がある。一方、投射材６１１の噴射圧が前記上限値を超えると、ショットの衝撃が強すぎて、投射材６１１が潰れたり、衝撃により初期孔６１の形状が歪んでしまったりする可能性がる。
【００２５】
また、投射材６１１の噴射密度は、１０〜１００ｋｇ／ｍ２であるのが好ましく、３０〜５０ｋｇ／ｍ２であるのがより好ましい。投射材６１１の噴射密度が前記下限値未満であると、ショット数が少なくなり、マスク６の全面に亘って偏りなく初期孔６１を形成するのに時間がかかる。一方、投射材６１１の噴射密度が前記上限値を超えると、初期孔６１が重なって形成され、初期孔同士がつながって大きな孔となってしまったり、異形状の初期孔が形成されやすくなる。
【００２６】
このようにショットブラストを行い、図５（ｃ）に示すようにマスク６に初期孔６１を形成する。
形成された初期孔６１は、マスク６の全面に亘って偏りなく形成されているのが好ましい。また、形成された初期孔６１は、後述する工程＜３＞でウェットエッチングを施した際に、基板５の表面の平らな面がなくなり、ほぼ隙間なく凹部３が形成される程度に、小さい孔がある程度の間隔で配されているのが好ましい。例えば、そのために、ショットブラストの時間を長時間としてもよいし、ショットブラストの工程を複数回繰り返してもよい。
【００２７】
具体的には、例えば、形成された初期孔６１の平面視での形状は、略円形であり、その平均径（直径）は、２〜１０μｍであるのが好ましい。また、初期孔６１は、マスク６上に１，０００〜１，０００，０００個／ｃｍ２の割合で形成されているのが好ましく、１０，０００〜５００，０００個／ｃｍ２の割合で形成されているのがより好ましい。なお、初期孔６１の形状は、略円形に限定されないことは言うまでもない。
【００２８】
また、マスク６に初期孔６１を形成するとき、図５（ｃ）に示すように、マスク６だけでなく基板５の表面の一部も同時に除去し、初期凹部５１を形成してもよい。これにより、後述する工程＜３＞でエッチングを施す際に、エッチング液との接触面積が大きくなり、侵食を好適に開始することができる。また、この初期凹部５１の深さの調整により、凹部３の深さ（レンズの最大厚さ）を調整することもできる。初期凹部５１の深さは、特に限定されないが、５μｍ以下とするのが好ましく、０．１〜０．５μｍ程度とするのがより好ましい。
【００２９】
以上では、ショットブラストによりマスク６に初期孔６１を形成する場合を例に挙げて説明してきたが、マスク６に初期孔６１を形成する方法としては、ショットブラストに限定されず、例えば、前述したような様々な物理的方法（例えば、ショットブラスト以外のブラスト処理やプレス、ドットプリンタ、タッピング、ラビング等の方法）やレーザ光の照射等によってマスク６に初期孔６１を形成することができる。
【００３０】
プレスにより初期孔６１を形成する場合には、例えば、所定のパターン（ランダムなパターン）で突起部が形成されたローラーをマスク６に押し当ててマスク６上を転がすことにより、初期孔６１を形成することができる。
また、形成されたマスク６に対して物理的方法またはレーザ光の照射で初期孔６１を形成するだけでなく、例えば、基板５にマスク６を形成する際に、予め基板５上に所定パターンで異物を配しておき、その上にマスク６を形成することでマスク６に積極的に欠陥を形成し、当該欠陥を初期孔６１としてもよい。
【００３１】
このように、物理的な方法またはレーザ光の照射でマスクに初期孔を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスクに開口部を形成する場合に比べて、簡単かつ安価にマスク６に開口部（初期孔６１）をランダムに形成することができる。また、物理的な方法またはレーザ光の照射によれば、大きな基板に対する処理も容易に行うことができる。
【００３２】
＜３＞次に、図５（ｄ）および図６（ｅ）に示すように、マスク６を用いて基板５にエッチングを施し、基板５上に多数の凹部３をランダムに形成する（エッチング工程）。
エッチングの方法は、特に限定されず、例えば、ウェットエッチング、ドライエッチング等が挙げられる。以下の説明では、ウェットエッチングを用いる場合を例に挙げて説明する。
【００３３】
初期孔６１が形成されたマスク６で被覆された基板５に対して、エッチング（ウェットエッチング）を施すことにより、図５（ｄ）に示すように、基板５は、マスク６が存在しない部分、すなわち初期孔６１より食刻され、基板５上に多数の凹部３を形成される。上述したように、マスク６に形成された初期孔６１がランダムなものであるため、形成される凹部３は、基板５の表面にランダムに配置されたものとなる。
【００３４】
また、本実施形態では、工程＜２＞でマスク６に初期孔６１を形成した際に、基板５の表面に初期凹部５１を形成している。これにより、エッチングの際、エッチング液との接触面積が大きくなり、侵食を好適に開始することができる。
また、ウェットエッチング法を用いると、凹部３を好適に形成できる。そして、エッチング液として、例えば、フッ酸を含むエッチング液（フッ酸系エッチング液）を用いると、基板５をより選択的に食刻することができ、凹部３を好適に形成することができる。
【００３５】
マスク６が主としてＣｒで構成されたものである場合、フッ酸系エッチング液としては、フッ化アンモン溶液が特に好適である。フッ化アンモン溶液は毒劇物ではないため、作業中の人体や環境への影響を防止することができる。
また、ウェットエッチングによれば、ドライエッチングに比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板２を提供することができる。
【００３６】
＜４＞次に、図７（ｆ）に示すように、マスク６を除去する（マスク除去工程）。また、この際、マスク６の除去とともに、裏面保護膜６９も除去する。
マスク６が主としてＣｒで構成されたものである場合、マスク６の除去は、例えば、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸とを含む混合物を用いたエッチングにより行うことができる。
以上により、図７（ｆ）および図３に示すように、基板５上に多数の凹部３がランダムに形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２が得られる。
【００３７】
凹部３は、比較的緻密に形成されているのが好ましい。具体的には、マイクロレンズ用凹部付き基板２を平面視したときに、凹部３が形成されている有効領域において、凹部３が占める面積の割合が９０％以上であるのが好ましく、９６％以上であるのがより好ましい。凹部３が占める面積の割合が９０％以上であると、凹部以外を通過する直進光をより少なくすることができ、光利用効率をさらに向上させることができる。
【００３８】
基板５上にランダムな凹部３を形成する方法は、特に限定されないが、上述したような方法（物理的方法またはレーザ光の照射によりマスク６に初期孔６１を形成し、その後、そのマスク６を用いてエッチングを行うことにより、基板５上に凹部３を形成する方法）により形成した場合、以下のような効果が得られる。すなわち、物理的な方法またはレーザ光の照射によりマスク６に初期孔を形成することで、従来のようなフォトリソグラフィ法によってマスク６に開口部を形成する場合に比べて簡単かつ安価にマスク６に所定パターンで開口部（初期孔６１）を形成することができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板２を提供することができる。
【００３９】
また、上述したような方法によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができる。大型の基板を製造する場合に、従来のように複数の基板を貼り合わせる必要がなくなり、貼りあわせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質の大型マイクロレンズ用凹部付き基板を簡便な方法で安価に製造することができる。
さらに、工程＜４＞でマスク６を除去した後、基板５上に新しいマスク６２を形成し、マスク形成―初期孔形成―ウェットエッチング−マスク除去の一連の工程を繰り返して行ってもよい。以下、具体的な一例について説明する。
【００４０】
＜Ｂ１＞まず、図８（ｇ）に示すように、凹部３が形成された基板５上に新しいマスク６２を形成する。マスク６２は、前述したマスク６と同様にして形成することができる（マスク形成工程）。
＜Ｂ２＞次に、図８（ｈ）に示すように、上述したような物理的方法またはレーザ光の照射によりマスク６２に初期孔６３を形成する（初期孔形成工程）。このとき、基板５の表面に初期凹部５２を形成してもよい。
【００４１】
＜Ｂ３＞その後、図９（ｉ）に示すようにマスク６２を用いて、前記と同様なエッチングを施し、凹部３１を形成する（エッチング工程）。
＜Ｂ４＞最後に、図９（ｊ）に示すように、マスク６２および裏面保護膜６９を除去する（マスク除去工程）。
＜Ｂ１＞〜＜Ｂ４＞の工程は、上述した＜１＞〜＜４＞の工程と同様の方法でそれぞれ行うことができる。
このように一連の工程を繰り返して行うことで、基板５の全面に亘って偏りなく凹部を形成することができるとともに、凹部の形状をそろえて均一なものとすることができる。
【００４２】
また、各工程における条件を、１回目と２回目以降とで変えて行ってもよい。各工程における条件を変えて行うことにより、形成される凹部３の形状（大きさ、深さ、曲率、凹面形状等）を調整して所望の形状とすることができる。
例えば、初期孔形成工程において、投射材６１１の径や噴射圧、噴射密度、処理時間等の条件を変えることにより、マスク６に形成される初期孔６１の大きさや密度、および基板５に形成される初期凹部５１の大きさや深さ等を調整することができる。
【００４３】
また、エッチング工程においてエッチングレートを変えることで、形成される凹部３の形状を調整することができる。例えば、エッチングレートを次第に小さくしていくことにより、形成される複数の凹部３の形状をそろえて均一なものとすることができる。
また、例えば、１回目のエッチングでは、エッチングレートを大きく（小さく）して、基板表面の平らな部分をなくすプレエッチングとし、２回目以降のエッチングで、エッチングレートを小さく（大きく）して、凹部３を形成する本エッチングとしてもよい。
【００４４】
さらに、初期孔６１の大きさ、初期凹部５１の大きさや深さ等を変え、さらにエッチングレートを変えることで、形成される凹部３を所望の非球面形状とすることもできる。
なお、上述したような一連の工程を繰り返し行う場合、裏面保護膜６９は、＜４＞の工程等で除去されずに、繰り返し使用されるものであってもよい。
【００４５】
以下、マイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて、マイクロレンズ基板を製造する方法について、図１０を参照しながら説明する。
なお、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板およびマイクロレンズ基板は、以下に述べる透過型スクリーンやリア型プロジェクタ以外にも、例えば、液晶表示装置（液晶パネル）、有機または無機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：エレクトロルミネッセンス）表示装置、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、その他の装置等に用いることができるのは言うまでもない。
【００４６】
＜５＞まず、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３が形成された側の面に、未重合の樹脂を付与する。この樹脂が重合、硬化（固化）することにより、図１０（ｋ）に示すように、樹脂層１４が形成される。また、これにより、樹脂層１４に、凹部３に充填された樹脂で構成され、凸レンズとして機能するマイクロレンズ８が形成される。
【００４７】
＜６＞次に、図１０（ｌ）に示すように、型であるマイクロレンズ用凹部付き基板２をマイクロレンズ８（樹脂層１４）から取り外す。
これにより、図２に示すような、多数のマイクロレンズ８がランダムに配されたマイクロレンズ基板１が得られる。
上述したように、マイクロレンズ基板１においては、マイクロレンズ８が、光学的にランダムに配されている。このため、マイクロレンズ８を透過した光による光学的干渉の発生が十分に防止・抑制される。これにより、例えば、本発明のマイクロレンズ基板を後述するような透過型スクリーンに用いた場合に、いわゆるモアレの発生をほぼ完全に無くすことが可能になる。これにより、表示品質の良い優れた透過型スクリーンが得られる。
【００４８】
マイクロレンズ８（凹部３）のランダムの度合いを表す指標としては、例えば、任意の近接した２点間（マイクロレンズ８−マイクロレンズ８間、凹部３−凹部３間）の距離を多数とったときに、それらから求められる標準偏差が挙げられる。本発明では、このようにして求められる標準偏差がそれらの平均の３％以上のランダム性（ランダムの度合い）を示すものであるのが好ましい。前記指標がこのような範囲の値であると、光学的干渉の発生をより効果的に防止することができる。
なお、前記マイクロレンズ基板の製造方法の説明においては、マイクロレンズ用基板１を樹脂層１４のみで構成した場合を例に挙げて説明したが、２Ｐ法（フォトポリマゼーション）によって複数の樹脂層で構成したマイクロレンズ基板を製造することもできる。
【００４９】
以下、２Ｐ法によるマイクロレンズ基板の製造方法を、図１１〜図１２を参照しながら説明する。
まず、図１１（ａ）に示すように、本発明によって製造された、マイクロレンズ用の凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２を準備する。本方法では、この凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２を型として用いる。これら凹部３に樹脂が充填されることにより、マイクロレンズ８が形成される。なお、凹部３の内面には、例えば離型剤等が塗布されていてもよい。そして、このマイクロレンズ用凹部付き基板２を、例えば凹部３が鉛直上方に開放するように設置する。
【００５０】
＜Ｃ１＞次に、凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２上に、樹脂層１４１（マイクロレンズ８）を構成することとなる未硬化の樹脂を供給する。
＜Ｃ２＞次に、かかる樹脂に樹脂層５３を接合し、押圧・密着させる。
＜Ｃ３＞次に、前記樹脂を硬化させる。この硬化方法は、樹脂の種類によって適宜選択され、例えば、紫外線照射、加熱、電子線照射等が挙げられる。
これにより、図１１（ｂ）に示すように、樹脂層１４１が形成され、また、凹部３内に充填された樹脂により、マイクロレンズ８が形成される。
【００５１】
＜Ｃ４＞次に、図１２（ｃ）に示すように、型であるマイクロレンズ用凹部付き基板２をマイクロレンズ８から取り外す。
これにより、図１２（ｃ）に示すような、ランダムに配された多数のマイクロレンズ８を有するマイクロレンズ基板が得られる。
また、上記の説明では、マイクロレンズ用凹部付き基板２を、マスクを用いたエッチングにより製造されるものとして説明したが、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板は、エッチングにより複数の凹部が形成されたものであればいかなるものであってもよく、例えば、以下に説明するようなマスクを用いないエッチングにより製造されたものであってもよい。以下、この方法の一例について説明する。
【００５２】
まず、上述した実施形態と同様に、マイクロレンズ用凹部付き基板（マイクロレンズ用凹部付き基材）２を製造するに際し、基板（基材）５を用意する。
＜Ｄ１＞次に、図１３に示すように、用意した基板５上に、初期凹部５１を形成する（初期凹部形成工程）。
このように、本実施形態では、基板５上にマスクを形成することなく、直接、基板５に初期凹部５１を形成する。この初期凹部５１の形成方法としては、例えば、前述した初期孔６１の形成方法と同様の方法等を用いることができ、具体的には、レーザ加工や、ショットブラスト、サンドブラスト等のブラスト加工や、エッチング加工、プレス加工、ドットプリンタ加工、タッピング加工等が挙げられる。
【００５３】
レーザ加工により初期凹部５１を形成した場合、基板５上に、初期凹部５１を所定のパターンで効率的に、かつ精確に形成することができる。また、初期凹部５１の直径、深さや、隣接する初期凹部５１同士の間隔等を容易に制御することができる。レーザ加工に用いられるレーザとしては、例えば、ルビーレーザ、半導体レーザ、ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ、ガラスレーザ、ＹＶＯ４レーザ、Ｎｅ−Ｈｅレーザ、Ａｒレーザ、ＣＯ２レーザ等が挙げられる。この中でも、室温で連続発振を容易に行うことができ、低い照射エネルギー領域における制御性の良さ等から、ＹＡＧレーザまたはフェムト秒レーザが好ましく用いられる。これにより、基板５に初期凹部５１を好適に形成することができる。
このようなレーザの照射条件については、基板５の構成材料や厚さ、および形成する初期凹部５１の深さ等により若干異なるが、例えば、ＹＡＧレーザの場合、エネルギー強度は０．５〜５Ｗ程度、フェムト秒レーザの場合、０．０５〜１Ｗ程度であるのが好ましい。これにより、前述の効果がより顕著なものとなる。
【００５４】
また、レーザのビーム径は、１〜１００μｍであるのが好ましく、２〜２０μｍであるのがより好ましい。レーザのビーム径が前記下限値未満であると、形成される初期凹部５１の径が小さくなりすぎ、後述するエッチング工程におけるエッチングを施す際に、エッチング剤が初期凹部５１の奥まで十分に届かない可能性がある。一方、レーザのビーム径が前記上限値を超えると、形成される初期凹部５１の径が大きくなったり、隣接する凹部同士がつながって大きくなったり、異形状の凹部が形成されやすくなる。
【００５５】
また、初期凹部５１の形成をブラスト加工により行った場合、基板５上に、初期凹部５１を効率よく短時間で、広範囲で形成することができる。ブラスト加工で用いる投射材（ショット球）としては、例えば、スチールグリット、褐色アルミナ、ホワイトアルミナ、ガラスビーズ、ステンレスビーズ、ガーネット、硅砂、プラスチック、カットワイヤー、スラグ等が挙げられる。この中でも特に、ガラスビーズが好ましい。これにより、基板５に初期凹部５１を好適に形成することができる。
【００５６】
このような投射材の平均径（直径）は、１０〜２００μｍであるのが好ましく、２０〜１００μｍであるのがより好ましい。投射材の平均径が前記下限値未満であると、形成される初期凹部５１の径が小さくなりすぎ、後述するエッチング工程におけるエッチングを施す際に、エッチング剤が初期凹部５１の奥まで十分に届かない可能性がある。一方、投射材の平均径が前記上限値を超えると、形成される初期凹部５１の径が大きくなったり、隣接する凹部同士がつながって大きくなったり、異形状の凹部が形成されやすくなる。
【００５７】
また、投射材の噴射圧は、１〜１０ｋｇ／ｃｍ２であるのが好ましく、３〜５ｋｇ／ｃｍ２であるのがより好ましい。投射材の噴射圧が前記下限値未満であると、ショットの衝撃が弱くなり、基板５に確実に初期凹部５１を形成するのが困難になる場合がある。一方、投射材の噴射圧が前記上限値を超えると、ショットの衝撃が強すぎて、投射材が潰れたり、衝撃により初期凹部５１の形状が歪んでしまったりする可能性がある。
【００５８】
また、前記投射材の噴射密度は、１０〜１００ｋｇ／ｍ２であるのが好ましく、３０〜５０ｋｇ／ｍ２であるのがより好ましい。投射材の噴射密度が前記下限値未満であると、ショット数が少なくなり、基板５の全面にわたって偏りなく初期凹部５１を形成するのに時間がかかる。一方、投射材の噴射密度が前記上限値を超えると、初期凹部５１が重なって形成され、凹部同士がつながって大きな穴となってしまったり、異形状の初期凹部５１が形成されやすくなる。
初期凹部５１の平面視したときの形状は、特に限定されないが、略円形であるのが好ましい。このような形状であると、後述するようなマイクロレンズ基板の製造に好適に用いることができる。
【００５９】
以下の説明では、初期凹部５１が、略円形の形状を持つものとして説明する。
また、初期凹部５１の直径をａ［μｍ］、初期凹部５１の深さをｂ［μｍ］としたとき、ａ／ｂ≦０．２５の関係を満足するのが好ましく、ａ／ｂ≦０．２の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、後述するエッチング工程において、基板５が食刻される度合いを適度なものとすることができる。また、形成される凹部３の形状は、特に光学特性に優れたマイクロレンズを得るのに最適なものとなる。これに対して、ａ／ｂが前記下限値未満であると、後述するエッチング工程におけるエッチングを施す際に、エッチング剤が初期凹部５１の奥まで十分に届かず、本発明の効果が十分に得られない場合がある。また、エッチング剤が初期凹部５１への浸入する度合いを制御できず、形成される凹部３の形状を、十分確実に制御することが困難となる場合がある。また、ａ／ｂが前記上限値を超えると、後述するエッチング工程で形成される凹部３の曲率半径を十分に小さくするのが困難となり、これにより得られるマイクロレンズ基板において、十分な光学特性を得るのが困難となる場合がある。
【００６０】
最終的に形成される凹部３の直径をｄ［μｍ］としたとき、初期凹部５１の直径ａとの関係は、ａ／ｄ≦０．２５の関係を満足するのが好ましく、ａ／ｄ≦０．２の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、後述するマイクロレンズ基板を製造するときに、適度な曲率半径を有するマイクロレンズを製造することができる。
【００６１】
初期凹部５１の直径ａの具体的な値は、特に限定されないが、１〜５０μｍであるのが好ましく、２〜２０μｍであるのがより好ましい。初期凹部５１の直径ａが、前記下限値未満であると、後述するエッチング工程におけるエッチングを施す際に、エッチング剤が初期凹部５１の奥まで十分に届かない可能性がある。一方、初期凹部５１の直径ａが、前記上限値を超えると、後述するエッチング工程で形成される凹部３の曲率半径を十分に小さくするのが困難となり、これにより得られるマイクロレンズ基板において、十分な光学特性を得るのが困難となる場合がある。
【００６２】
また、初期凹部５１の深さｂの具体的な値は、特に限定されないが、５〜５００μｍであるのが好ましく、１０〜２００μｍであるのがより好ましい。初期凹部５１の深さｂが、前記下限値未満であると、後述するエッチング工程で形成される凹部３の曲率半径を十分に小さくするのが困難となり、これにより得られるマイクロレンズ基板において、十分な光学特性を得るのが困難となる場合がある。また、初期凹部５１の深さｂが、前記上限値を超えると、後述するエッチング工程におけるエッチングを施す際に、エッチング剤が初期凹部５１の奥まで十分に届かない可能性がある。なお、初期凹部５１の形状は、略円形に限定されないことは言うまでもない。
【００６３】
また、本実施形態では、基板５上に、複数の初期凹部５１を形成するものであり、隣接する初期凹部５１同士の間隔をｃ［μｍ］としたとき、初期凹部５１の深さｂとの関係は、０．８≦ｃ／ｂ≦１．１の関係を満足するのが好ましく、０．９≦ｃ／ｂ≦１．０の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、基板５上に、緻密に、かつ適度な大きさの凹部３を形成することができる。これに対して、ｃ／ｂが、前記下限値未満であると、後述するエッチング工程で形成される凹部３の曲率半径を十分に小さくするのが困難となり、これにより得られるマイクロレンズ基板において、十分な光学特性を得るのが困難となる場合がある。また、ｃ／ｂが、前記上限値を超えると、十分に小さいマイクロレンズを緻密に形成することが困難となる場合がある。
【００６４】
隣接する初期凹部５１同士の間隔ｃの具体的な値は、特に限定されないが、５〜５００μｍであるのが好ましく、１０〜２００μｍであるのがより好ましい。隣接する初期凹部５１同士の間隔ｃが、前記下限値未満であると、初期凹部５１の形成が困難となる場合がある。また、ｃが小さすぎると、初期凹部５１の直径ａも小さくなるため、前述のような問題が生じる場合がある。また、隣接する初期凹部５１同士の間隔ｃが、前記上限値を超えると、基板５上に、十分に小さいマイクロレンズを緻密に形成することが困難となる場合がある。
【００６５】
＜Ｄ２＞次に、図１４に示すように、複数の初期凹部５１を形成した基板５にエッチングを施し、基板５上に多数の凹部３を形成する（エッチング工程）。
このように本実施形態では、マスク６を形成することなく、複数の初期凹部５１を形成した基板５にエッチングを施し、基板５上に多数の凹部３を形成する。
エッチング法としては、例えば、ウェットエッチング法、ドライエッチング法等が挙げられる。その中でも、ウェットエッチング法を用いるのが好ましい。これにより、ドライエッチング法に比べて簡単な装置で処理を行うことができ、さらに、一度に多くの基板に対して処理を行うことができる。これにより生産性が向上し、安価にマイクロレンズ用凹部付き基板２を提供することができる。
【００６６】
前述したエッチング法の中で、ウェットエッチング法を用いる場合には、エッチング剤として、フッ化水素水溶液、フッ化アンモン溶液、フッ酸＋硝酸水溶液、塩化鉄（ＩＩＩ）水溶液、アルカリ水溶液等を用いることができる。
また、ドライエッチング法を用いる場合には、エッチング剤として、ＣＨＦ３ガス、塩素系ガス等を用いることができる。
【００６７】
以下の説明では、ウェットエッチングを用いる場合を例に挙げて説明する。
初期凹部５１が形成された基板５に対して、エッチング（ウェットエッチング）を施すことにより、図１４に示すように、基板５は、初期凹部５１より食刻され、基板５上に多数の凹部３が形成される。
また、ウェットエッチング法を用いると、凹部３を好適に形成できる。そして、エッチング液として、例えば、フッ化水素を含むエッチング液（フッ酸系エッチング液）を用いると、基板５をより選択的に食刻することができ、凹部３を好適に形成することができる。
【００６８】
なお、基板５の凹部３が形成されている側の面上に、さらに新しい初期凹部５１を形成し、初期凹部形成−エッチングの一連の工程を繰り返して行ってもよい。すなわち、＜Ｄ１＞、＜Ｄ２＞の工程を繰り返し行ってもよい。これにより、基板５の全面にわたって偏りなく凹部３を形成することができる。また、凹部３の形状をそろえて均一なものとすることができる。この場合、１回目と２回目以降とで、同じ条件であってもよいし、異なる条件であってもよい。
以上により、図１５に示すように、基板５上に多数の凹部３が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板２が得られる。
【００６９】
上述した説明では、マイクロレンズを１面のみに形成した平凸レンズ（平凸型マイクロレンズ）を備えたマイクロレンズ基板を用いているが、本発明のマイクロレンズ基板は、これに限定されるものではない。
例えば、２面にマイクロレンズが形成された両凸レンズを備えたマイクロレンズ基板であってもよい。
また、以上の説明では、マイクロレンズ用凹部付き基板２として、ガラス基板を用いているが、本発明では、前記基板５の構成材料は、ガラスに限定されず、例えば、金属や樹脂等であってもよい。
【００７０】
次に、図２に示したマイクロレンズ基板１を用いた透過型スクリーンについて、図１６、図１７を参照しながら説明する。図１６は、本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図、図１７は、図１６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
この透過型スクリーン２００は、出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部２１０と、フレネルレンズ部２１０の出射面側に配置され入射面側表面に多数のマイクロレンズ８が形成されたマイクロレンズ基板１とを備えている。
【００７１】
このように、透過型スクリーン２００は、マイクロレンズ基板１を有している。これにより、レンチキュラレンズを用いた場合に比べて上下方向の視野角が広くなる。
特に、本発明のマイクロレンズ基板１では、上述したように、マイクロレンズ８がランダムに配されているので、液晶等のライトバルブやフレネルレンズとの干渉を防ぎ、モアレの発生をほぼ完全に無くすことが可能になる。これにより、表示品質の良い優れた透過型スクリーンとなる。
また、上述したような方法によると、容易に大型のマイクロレンズ基板１を製造することができる。これにより、貼り合わせの繋ぎ目のない、高品質の大型スクリーンを製造することができる。
【００７２】
マイクロレンズ基板１におけるマイクロレンズ８の直径は、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜８０μｍであるのがより好ましく、５０〜６０μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ８の直径が前記範囲内の値であると、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を保持しつつ、透過型スクリーンの生産性をさらに高めることができる。なお、マイクロレンズ基板１においては、隣接するマイクロレンズ８−マイクロレンズ８間のピッチは、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜３００μｍであるのがより好ましく、５０〜２００μｍであるのがさらに好ましい。
【００７３】
また、上述したような方法によると、容易に大型のマイクロレンズ基板１を製造することができる。これにより、貼り合わせの繋ぎ目のない、高品質の大型スクリーンを製造することができる。
なお、本発明の透過型スクリーンは、上述した構成に限られない。例えば、マイクロレンズ基板１の出射面側または入射面側に、ブラックストライプや光拡散板や他のマイクロレンズをさらに採用した透過型スクリーンとすることもできる。
【００７４】
以下、前記透過型スクリーンを用いたリア型プロジェクタについて説明する。
図１８は、本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクタ３００は、投写光学ユニット３１０と、導光ミラー３２０と、透過型スクリーン３３０とが筐体３４０に配置された構成を有している。
そして、このリア型プロジェクタ３００は、その透過型スクリーン３３０として、上述した回折光やモアレが発生しにくい透過型スクリーン３３０を用いている。このため、視野角が広く、さらにモアレの発生が無く表示品質の良い優れたリア型プロジェクタとなる。
【００７５】
以上説明したように、本発明の凹部付き基板（マイクロレンズ用凹部付き基板）およびマイクロレンズ基板では、凹部（マイクロレンズ用凹部）およびマイクロレンズがランダム（光学的にランダム）に配されているので、光学的干渉が抑えられたものとなる。
これにより、例えば本発明のマイクロレンズ基板を用いた透過型スクリーンやリア型プロジェクタは、液晶等のライトバルブやフレネルレンズとの干渉を防いでモアレの発生をほぼ完全に無くすことが可能となり、表示品質の良い優れたものとなる。
【００７６】
以上、本発明の凹部付き基板、マイクロレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の凹部付き基板は、前述したような方法により製造されたものに限定されない。すなわち、本発明の凹部付き基板は、例えば、物理的方法またはレーザ光の照射による初期孔形成工程を有さない、フォトリソグラフィ法を用いて製造されたもの等であってもよい。
また、前記の説明では、初期孔形成工程において、ノズル６１０を１次元的に移動させつつショットブラストを行う構成について説明したが、ブラスト処理は、ノズルを２次元的または３次元的に移動させつつ行うものであってもよい。
【００７７】
また、本発明の透過型スクリーン、リア型プロジェクタは、前述した実施形態のようなものに限定されず、透過型スクリーン、リア型プロジェクタを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。例えば、本発明の透過型スクリーンは、マイクロレンズ基板１の出射面側に、ブラックストライプや光拡散板や他のマイクロレンズをさらに採用した透過型スクリーンであってもよい。
【００７８】
また、上述した説明では、本発明のマイクロレンズ基板を、透過型スクリーンおよび該透過型スクリーンを備えた投射型表示装置に用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のマイクロレンズ基板を、例えば、ＣＣＤ、光通信素子等の各種電気光学装置、液晶表示装置（液晶パネル）、有機または無機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：エレクトロルミネッセンス）表示装置、その他の装置等に用いることができるのは言うまでもない。
また、表示装置もリヤプロジェクション型の表示装置に限定されず、例えば、フロントプロジェクション型の表示装置に本発明のマイクロレンズ基板を用いることができる。
【００７９】
また、上述した説明では、本発明の凹部付き基板をマイクロレンズ用凹部付き基板に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の凹部付き基板は、例えば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子のような各種の発光源における反射鏡（反射板）や発光源からの光を反射する反射鏡、または発光源からの光を拡散する拡散板等にも適用することができる。
【００８０】
【実施例】
（実施例１）
以下のように、マイクロレンズ用の凹部を備えたマイクロレンズ用凹部付き基板を製造し、このマイクロレンズ用凹部付き基板を用いてマイクロレンズ基板を製造した。
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ０．７ｍｍのソーダガラス基板を用意した。
このソーダガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（ＨＦ１０ｖｏｌ％水溶液（グリセリンを若干含む））に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【００８１】
−１Ａ−  次に、このソーダガラス基板上に、スパッタリング法にて、厚さ０．２μｍの酸化Ｃｒ膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
−２Ａ−  次に、マスクに対してショットブラストを行い、マスクの中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成した。
なお、ショットブラストは、投射材として平均粒径１００μｍのガラスビーズを用い、噴射圧５ｋｇ／ｃｍ２、噴射密度１００ｋｇ／ｍ２の条件で行った。
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期孔が形成された。初期孔の平均径は１０μｍであり、初期孔の形成密度は２０，０００個／ｃｍ２であった。
また、この際、ソーダガラス基板の表面に深さ０．１μｍの初期凹部も形成した。
【００８２】
−３Ａ−  次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施し、ソーダガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として４０重量％のフッ化アンモン水溶液を用い、浸漬時間は１００時間とした。
−４Ａ−  次に、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合物を用いてエッチングすることにより酸化Ｃｒ膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
これにより、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。得られた凹部付き基板を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が９６％であった。また、マイクロレンズ用凹部付き基板の任意の近接した２点間（凹部−凹部間）の距離を多数とり、それらから標準偏差を求めた。このようにして求められた標準偏差は、それらの平均の２０％であった。
【００８３】
−５Ａ−  次に、マイクロレンズ用凹部付き基板を型として用い、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート、屈折率１．４９）樹脂をキャスティング成形により成形加工した。
これにより、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。また、マイクロレンズ基板の任意の近接した２点間（マイクロレンズ−マイクロレンズ間）の距離を多数とり、それらから標準偏差を求めた。このようにして求められた標準偏差は、それらの平均の２０％であった。
【００８４】
（実施例２）
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ０．７ｍｍのソーダガラス基板を用意した。
このソーダガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（ＨＦ１０ｖｏｌ％水溶液（グリセリンを若干含む））に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【００８５】
−１Ｂ−  次に、このソーダガラス基板上に、スパッタリング法にて、厚さ０．１５μｍの酸化Ｃｒ膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
−２Ｂ−  次に、マスクに対してレーザ加工を行い、マスクの中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成した。
なお、レーザ加工は、ＹＡＧレーザを用いて、エネルギー強度１Ｗ、ビーム径５μｍ、照射時間０．０１秒という条件で行った。
これにより、マスクの上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期孔が形成された。初期孔の平均径は７μｍであり、初期孔の形成密度は４０，０００個／ｃｍ２であった。
また、この際、ソーダガラス基板の表面に深さ０．１μｍの初期凹部も形成した。
−３Ｂ−  次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施し、ソーダガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として４０重量％のフッ化アンモン水溶液を用い、浸漬時間は１００時間とした。
【００８６】
−４Ｂ−  次に、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合物を用いてエッチングすることにより酸化Ｃｒ膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
これにより、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。得られた凹部付き基板を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が９７％であった。また、マイクロレンズ用凹部付き基板の任意の近接した２点間（凹部−凹部間）の距離を多数とり、それらから標準偏差を求めた。このようにして求められた標準偏差は、それらの平均の３５％であった。
この後、上記−５Ａ−の工程を行い、実施例１と同様にして、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、８０μｍであった。また、マイクロレンズ基板の任意の近接した２点間（マイクロレンズ−マイクロレンズ間）の距離を多数とり、それらから標準偏差を求めた。このようにして求められた標準偏差は、それらの平均の３５％であった。
【００８７】
（実施例３）
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ０．７ｍｍのソーダガラス基板を用意した。
このソーダガラス基板を、１００℃に加熱した洗浄液（濃硫酸：８０ｖｏｌ％と、３０ｖｏｌ％過酸化水素水：２０ｖｏｌ％との混合液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【００８８】
−２Ｃ−  次に、このソーダガラス基板に、ショットブラストを行い、その中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期凹部を形成した。
なお、ショットブラストは、投射材として平均粒径２０μｍのガラスビーズを用い、噴射圧３ｋｇ／ｃｍ２、噴射密度３０ｋｇ／ｍ２の条件で行った。
これにより、ソーダガラス基板の上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期凹部が形成された。初期凹部の平均径（直径）は３０μｍであり、初期凹部の形成密度は４，０００個／ｃｍ２であった。また、隣接する初期凹部同士の間隔（平均値）は１５０μｍあった。
【００８９】
−３Ｃ−  次に、ソーダガラス基板にウェットエッチングを施し、ソーダガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として４０重量％のフッ化アンモン水溶液を用い、浸漬時間は１６０時間とした。
−４Ｃ−  次に、上記工程で凹部が形成された面に、ショットブラストを行い、その中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に、新たに多数の初期凹部を形成した。
なお、ショットブラストは、投射材として平均粒径５０μｍのガラスビーズを用い、噴射圧５ｋｇ／ｃｍ２、噴射密度１００ｋｇ／ｍ２の条件で行った。
これにより、ソーダガラス基板の上記範囲全面に亘って、ランダムなパターンで初期凹部が形成された。初期凹部の平均径（直径）は８０μｍであり、初期凹部の形成密度は２０，０００個／ｃｍ２であった。また、隣接する初期凹部同士の間隔（平均値）は１００μｍあった。
【００９０】
−５Ｃ−  次に、ソーダガラス基板の初期凹部が形成された側の面にウェットエッチングを施し、ソーダガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として４０重量％のフッ化アンモン水溶液を用い、浸漬時間は１００時間とした。
これにより、ソーダガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。なお、形成された凹部の曲率半径（マイクロレンズの中心部付近における曲率半径）は５０μｍで、隣接する凹部同士の間隔（凹部同士の中心間平均距離）は８０μｍであった。また、得られた凹部付き基板を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が１００％であった。また、マイクロレンズ用凹部付き基板の任意の近接した２点間（凹部−凹部間）の距離を多数とり、それらから標準偏差を求めた。このようにして求められた標準偏差は、それらの平均の３％であった。
【００９１】
−６Ｃ−  次に、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、未重合の樹脂（紫外線（ＵＶ）硬化型エポキシ系の光学接着剤（硬化後の屈折率１．５９））を付与し、その後、紫外線照射を行うことにより、この樹脂を重合、硬化（固化）させ、多数のマイクロレンズを有する樹脂層を形成した。
−７Ｃ−  次に、型であるマイクロレンズ用凹部付き基板をマイクロレンズ（樹脂層）から取り外し、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、１００μｍであった。また、マイクロレンズ基板の任意の近接した２点間（マイクロレンズ−マイクロレンズ間）の距離を多数とり、それらから標準偏差を求めた。このようにして求められた標準偏差は、それらの平均の３％であった。
【００９２】
（実施例４）
まず、基材として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ２ｍｍの石英ガラス基板を用意した。
この石英ガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（ＨＦ１０ｖｏｌ％水溶液（グリセリンを若干含む））に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【００９３】
−２Ｄ−  次に、この石英ガラス基板に、フェムト秒レーザを用いて、石英ガラス基板の中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期凹部を形成した。
なお、フェムト秒レーザは、エネルギー強度０．１Ｗ、ビーム径５μｍ、照射時間０．１秒の条件で行った。
これにより、石英ガラス基板の上記範囲全面にわたって、ランダムなパターンで初期凹部が形成された。形成された初期凹部の平均径（直径）は１０μｍ、初期凹部の深さは５０μｍ、隣接する初期凹部同士の間隔（平均値）は５０μｍであった。
【００９４】
−３Ｄ−  次に、石英ガラス基板の初期凹部が形成された側の面にウェットエッチングを施し、石英ガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液としてフッ化水素１０重量％＋グリセリン１５重量％の混合液（常温）を用い、浸漬時間は６．５時間とした。
−４Ｄ−  次に、上記工程で凹部が形成された面に、フェムト秒レーザを用いて、石英ガラス基板の中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に、新たに多数の初期凹部を形成した。
なお、フェムト秒レーザは、エネルギー強度０．１Ｗ、ビーム径５μｍ、照射時間０．０２秒の条件で行った。
これにより、石英ガラス基板の上記範囲全面にわたって、ランダムなパターンで初期凹部が形成された。形成された初期凹部の平均径（直径）は１０μｍ、初期凹部の深さは１０μｍ、隣接する初期凹部同士の間隔（平均値）は５０μｍであった。
【００９５】
−５Ｄ−  次に、石英ガラス基板にウェットエッチングを施し、石英ガラス基板上に新たに多数の凹部を形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液としてフッ化水素１０重量％＋グリセリン１５重量％の混合液（常温）を用い、浸漬時間は８０分とした。
これにより、石英ガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部がランダムに形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。なお、形成された凹部の曲率半径（マイクロレンズの中心部付近における曲率半径）は２０μｍで、隣接する凹部同士の間隔（凹部同士の中心間平均距離）は３０μｍであった。また、得られた凹部付き基板を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が１００％であった。また、マイクロレンズ用凹部付き基板の任意の近接した２点間（凹部−凹部間）の距離を多数とり、それらから標準偏差を求めた。このようにして求められた標準偏差は、それらの平均の１０％であった。
【００９６】
−６Ｄ−  次に、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、未重合の樹脂（紫外線（ＵＶ）硬化型エポキシ系の光学接着剤（硬化後の屈折率１．５９））を付与し、その後、紫外線照射を行うことにより、この樹脂を重合、硬化（固化）させ、多数のマイクロレンズを有する樹脂層を形成した。
−７Ｄ−  次に、型であるマイクロレンズ用凹部付き基板をマイクロレンズ（樹脂層）から取り外し、多数のマイクロレンズがランダムに形成された１．２ｍ×０．７ｍのマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、４０μｍであった。また、マイクロレンズ基板の任意の近接した２点間（マイクロレンズ−マイクロレンズ間）の距離を多数とり、それらから標準偏差を求めた。このようにして求められた標準偏差は、それらの平均の１０％であった。
【００９７】
（比較例）
まず、基板として、厚さ１ｍｍの石英ガラス基板を用意した。
この石英ガラス基板を、８５℃に加熱した洗浄液（８０％硫酸＋２０％過酸化水素水）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
−１Ｅ−  次に、この石英ガラス基板を、６００℃、８０Ｐａに設定したＣＶＤ炉内に入れ、ＳｉＨ４を３００ｍＬ／分の速度で供給し、ＣＶＤ法にて、厚さ０．６μｍの多結晶シリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
【００９８】
−２Ｅ−  次に、形成した多結晶シリコン膜（マスク）上に、フォトレジストにより規則的なマイクロレンズのパターンを有するレジストを形成し、次いで、多結晶シリコン膜（マスク）に対してＣＦガスによるドライエッチングを行い、次いで、前記レジストを除去して、多結晶シリコン膜（マスク）に開口を形成した。
−３Ｅ−  次に、石英ガラス基板に第１のウェットエッチングを施し、石英ガラス基板上に多数の凹部を形成した。
なお、エッチング液には、フッ酸系のエッチング液を用いた。
【００９９】
−４Ｅ−  次に、ＣＦガスによるドライエッチングを行い、多結晶シリコン膜（マスクおよび裏面保護膜）を除去した。
これにより、石英ガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の凹部が規則的に形成されたウエハー状のマイクロレンズ用凹部付き基板を得た。得られた凹部付き基板を平面視したときに、凹部が形成されている有効領域において、凹部が占める面積の割合が９８％であった。
この後、上記−５Ａ−の工程を行い、実施例１と同様にして、多数のマイクロレンズが規則的に形成されたマイクロレンズ基板を得た。形成されたマイクロレンズの平均径（直径）は、７２μｍであった。
【０１００】
（評価）
物理的方法、レーザ光の照射によりマスクに開口部（初期孔）を形成した実施例１および２では、例えば１．２ｍ×０．７ｍといった大型の基板に対する処理も容易に行うことができた。また、マスクを形成せずに、基材の直接初期凹部を形成した実施例３および４では、例えば１．２ｍ×０．７ｍといった大型の基板に対する処理も容易に行うことができた。一方、フォトリソグラフィ法によりマスクに開口部を形成した比較例では、例えば１．２ｍ×０．７ｍといった大型の基板に対する処理は困難であった。特に、フォトレジストの工程で、多数の不良品を生じ、歩留に劣っていた。
そして、前記各実施例および比較例で得られたマイクロレンズ基板を用いて、図１６、図１７に示すような透過型スクリーンを作製し、当該スクリーンを用いて図１８に示すようなリア型プロジェクタを作製した。
【０１０１】
得られたリア型プロジェクタのスクリーンにそれぞれ画像を投射させたところ、明るい画像を表示することができた。また、実施例１〜４のマイクロレンズ基板を用いたリア型プロジェクタでは、回折光やモアレの発生が好適に防止されていた。これに対し、比較例のマイクロレンズ基板を用いたリア型プロジェクタでは、回折光、モアレの発生が認められた。
したがって、かかる透過型スクリーンを用いた投射型表示装置は、スクリーン上に明るく、高品質の画像を投射できることが容易に推察される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な縦断面図である。
【図２】本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図３】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を示す模式的な平面図である。
【図４】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図５】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図６】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図７】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図８】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図９】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１０】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１１】本発明のマイクロレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１２】本発明のマイクロレンズ基板を示す模式的な縦断面図である。
【図１３】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１４】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１５】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図１６】本発明の透過型スクリーンの光学系を模式的に示す縦断面図である。
【図１７】図１６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
【図１８】本発明のリア型プロジェクタを模式的に示す図である。
【符号の説明】
１・・・マイクロレンズ基板  ２・・・マイクロレンズ用凹部付き基板  ３、３１・・・凹部  ５・・・基板  ５１、５２・・・初期凹部  ５３・・・樹脂層５４・・・基板  ６、６２・・・マスク  ６１、６３・・・初期孔  ６１０・・・ノズル  ６１１・・・投射材  ６９・・・裏面保護膜  ８・・・マイクロレンズ  １４・・・樹脂層  １４１・・・樹脂層  １４２・・・樹脂層  ２００・・・透過型スクリーン  ２１０・・・フレネルレンズ部  ３００・・・リア型プロジェクタ  ３１０・・・投写光学ユニット  ３２０・・・導光ミラー  ３３０・・・透過型スクリーン  ３４０・・・筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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