(57)【要約】【課題】好適な視野角分布を有するマイクロレンズ基板を提供すること、前記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マイクロレンズ用凹部付き基板を提供すること、該マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を提供すること、また、前記マイクロレンズ基板を備えた透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタを提供すること。【解決手段】本発明のマイクロレンズ基板は、該基板の面方向に、複数個のマイクロレンズが形成されたものであり、平面視したときに長円形状を成すマイクロレンズを有することを特徴とする。マイクロレンズの短軸方向の長さは、１０〜５００μｍ、長軸方向の長さは、１０〜１５００μｍである。また、マイクロレンズの短軸方向の長さをＬａ［μｍ］、マイクロレンズの長軸方向の長さをＬｂ［μｍ］としたとき、１＜Ｌｂ／Ｌａ≦３の関係を満足する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマスクを形成するマスク形成工程と、
前記マスクに複数の初期孔を形成する初期孔形成工程と、
前記初期孔が形成された前記マスクを用いてエッチングを施し、前記基板上に、長円形状の複数のマイクロレンズ用凹部を形成するエッチング工程とを有することを特徴とするマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項２】
前記初期孔は、レーザ光の照射により形成する請求項１に記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項３】
前記初期孔は、前記長円形の長手方向と略平行な方向に直線状に形成されたものである請求項１または２に記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項４】
前記マスクは、主として酸化Ｃｒで構成されたものである請求項１ないし３のいずれかに記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項５】
前記マスクの平均厚さが０．０５〜１．０μｍである請求項１ないし４のいずれかに記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項６】
前記初期孔形成工程において、前記基板の表面の少なくとも一部に、初期凹部および／またはレーザ光の照射によりダメージを受けたダメージ部を形成する請求項１ないし５のいずれかに記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項７】
前記エッチング工程はウェットエッチングにより行うものである請求項１ないし６のいずれかに記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項８】
前記ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム溶液を用いて行うものである請求項７に記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項９】
さらに、前記マスクを除去するマスク除去工程を有する請求項１ないし８のいずれかに記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項１０】
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ないし９のいずれかに記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項１１】
前記マイクロレンズ用凹部の短軸方向に沿って、複数個の前記マイクロレンズ用凹部がほぼ等間隔に配列された第１の行と、
前記第１の行に隣接し、かつ、前記マイクロレンズ用凹部の短軸方向に沿って、複数個の前記マイクロレンズ用凹部がほぼ等間隔に配列された第２の行とを有しており、
前記第１の行と、前記第２の行とが半ピッチずれている請求項１ないし１０のいずれかに記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法。
【請求項１２】
前記マイクロレンズ用凹部付き基板を平面視したときに、前記マイクロレンズ用凹部が形成されている有効領域において、前記マイクロレンズ用凹部が占める面積の割合が９０％以上である請求項１ないし１１のいずれかに記載の凹部付き基板の製造方法。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法により製造され、複数の長円形状のマイクロレンズ用凹部を有することを特徴とするマイクロレンズ用凹部付き基板。
【請求項１４】
マイクロレンズ用凹部付き基板の面方向に、複数個のマイクロレンズ用凹部が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板であって、
前記マイクロレンズ用凹部は平面視で長円形状を成すことを特徴とするマイクロレンズ用凹部付き基板。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて製造され、複数の長円形状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１６】
マイクロレンズ基板の面方向に、複数個のマイクロレンズが形成されたマイクロレンズ基板であって、
前記マイクロレンズは、平面視で長円形状を成すことを特徴とするマイクロレンズ基板。
【請求項１７】
前記マイクロレンズの短軸方向の長さは、１０〜５００μｍである請求項１５または１６に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項１８】
前記マイクロレンズの長軸方向の長さは、１０〜１５００μｍである請求項１５ないし１７のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【請求項１９】
前記マイクロレンズの短軸方向の長さをＬａ［μｍ］、前記マイクロレンズの長軸方向の長さをＬｂ［μｍ］としたとき、１＜Ｌｂ／Ｌａ≦３の関係を満足する請求項１５ないし１８のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【請求項２０】
前記マイクロレンズの短軸方向に沿って、複数個の前記マイクロレンズがほぼ等間隔に配列された第１の行と、
前記第１の行に隣接し、かつ、前記マイクロレンズの短軸方向に沿って、複数個の前記マイクロレンズがほぼ等間隔に配列された第２の行とを有しており、
前記第１の行と、前記第２の行とが半ピッチずれている請求項１５ないし１９のいずれかに記載のマイクロレンズ基板。
【請求項２１】
請求項１５ないし２０のいずれか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２２】
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１５ないし２０のいずれか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２３】
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１５ないし２０のいずれかに記載のマイクロレンズ基板と、
前記フレネルレンズ部と前記マイクロレンズ基板との間に配置された光拡散部とを備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２４】
前記光拡散部は、略表面で光拡散する光拡散部である請求項２３に記載の透過型スクリーン。
【請求項２５】
前記光拡散部のヘイズ値は５〜９５％である請求項２３または２４に記載の透過型スクリーン。
【請求項２６】
前記光拡散部の光沢度は５〜４０％である請求項２３ないし２５のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項２７】
前記光拡散部の表面は略錐状の凹凸形状を有している請求項２３ないし２６のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項２８】
前記光拡散部は一方の表面が粗面化された樹脂シートである請求項２３ないし２７のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項２９】
前記マイクロレンズは、長手方向をスクリーンの縦方向に向けて配列されている請求項２１ないし２８のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項３０】
請求項２１ないし２９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３１】
投写光学ユニットと、導光ミラーと、請求項２１ないし２９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、マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法、マイクロレンズ用凹部付き基板、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。このようなレンチキュラレンズを備えた従来のリア型プロジェクタでは、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目的で、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）を用いる試みがあった（例えば、特許文献１および特許文献２）。
特許文献１に記載のマイクロレンズ基板を用いたスクリーンは、光学的に凹または凸の回転対称な形状のマイクロレンズが形成されたマイクロレンズアレイシートを用いたものであるが、このようなマイクロレンズアレイシートにおいては、レンズ同士の重なりが多くなり、依然として、視野角分布を充分に大きくすることができなかった。
そして、特許文献２に記載のマイクロレンズ基板を用いたスクリーンは、構造が複雑で高価になるという問題点を有していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１３１５０６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平４−３７２９３９号公報（特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、好適な視野角分布を有するマイクロレンズ基板を提供すること、前記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マイクロレンズ用凹部付き基板を提供すること、該マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を提供すること、また、前記マイクロレンズ基板を備えた透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタ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。
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法は、基板上にマスクを形成するマスク形成工程と、
前記マスクに複数の初期孔を形成する初期孔形成工程と、
前記初期孔が形成された前記マスクを用いてエッチングを施し、前記基板上に、長円形状の複数のマイクロレンズ用凹部を形成するエッチング工程とを有することを特徴とする。
これにより、好適な視野角分布を有する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マイクロレンズ用凹部付き基板を提供することができる。
【０００７】
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記初期孔は、レーザ光の照射により形成することが好ましい。
これにより、所望の形状、大きさの初期孔を精確に形成することができる。その結果、マイクロレンズ用凹部の形状、大きさも精確に制御することができる。本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記初期孔は、前記長円形の長手方向と略平行な方向に直線状に形成されたものであることが好ましい。
これにより、長円形状のマイクロレンズ用凹部をより確実に形成することができる。
【０００８】
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記マスクは、主として酸化Ｃｒで構成されたものであることが好ましい。
これにより、初期孔形成工程においては初期孔を容易に形成できるとともに、エッチング工程においては基板をより確実に保護することができる。
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記マスクの平均厚さが０．０５〜１．０μｍであることが好ましい。
これにより、初期孔形成工程においては初期孔を容易に形成できるとともに、エッチング工程においては基板を十分に保護することができる。
【０００９】
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記初期孔形成工程において、前記基板の表面の少なくとも一部に、初期凹部および／またはレーザ光の照射によりダメージを受けたダメージ部を形成することが好ましい。
これにより、マイクロレンズ用凹部をより効率良く形成することができる。
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記エッチング工程はウェットエッチングにより行うものであることが好ましい。
これにより、マイクロレンズの形成に好適な曲面部を有する凹部を、容易かつ確実に形成することができる。
【００１０】
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウム溶液を用いて行うものであることが好ましい。
４ｗｔ％以下の一水素二フッ化アンモニウムは毒劇物ではないため、工程を安全に行うことができる。
【００１１】
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、さらに、前記マスクを除去するマスク除去工程を有することが好ましい。
これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板をマイクロレンズ基板の製造に、より好適に用いることができる。
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、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、加工が容易であるとともに好適な光学特性を有するマイクロレンズ用凹部付き基板が得られる。
【００１２】
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、前記マイクロレンズ用凹部の短軸方向に沿って、複数個の前記マイクロレンズ用凹部がほぼ等間隔に配列された第１の行と、
前記第１の行に隣接し、かつ、前記マイクロレンズ用凹部の短軸方向に沿って、複数個の前記マイクロレンズ用凹部がほぼ等間隔に配列された第２の行とを有しており、
前記第１の行と、前記第２の行とが半ピッチずれていることが好ましい。
これにより、基板上でマイクロレンズ用凹部の占める割合を高めることができる。
【００１３】
本発明の凹部付き基板の製造方法では、前記マイクロレンズ用凹部付き基板を平面視したときに、前記マイクロレンズ用凹部が形成されている有効領域において、前記マイクロレンズ用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、光源からの光が拡散するのを効果的に防止することができ、また、直接スクリーンを通過した光で、ギラギラしたり、光源が見えたりすることも効果的に防止される。
【００１４】
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板は、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法により製造され、複数の長円形状のマイクロレンズ用凹部を有することを特徴とする。
これにより、好適な視野角分布を有する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マイクロレンズ用凹部付き基板を生産性良く得ることができる。特に、比較的大面積のマイクロレンズ用凹部付き基板を容易かつ安価に得ることができる。
【００１５】
本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板は、マイクロレンズ用凹部付き基板の面方向に、複数個のマイクロレンズ用凹部が形成されたマイクロレンズ用凹部付き基板であって、
前記マイクロレンズ用凹部は平面視で長円形状を成すことを特徴とする。
これにより、好適な視野角分布を有する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マイクロレンズ用凹部付き基板を提供することができる。
本発明のマイクロレンズ基板は、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて製造され、複数の長円形状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、好適な視野角分布を有するマイクロレンズ基板を提供することができる。
【００１６】
本発明のマイクロレンズ基板は、マイクロレンズ基板の面方向に、複数個のマイクロレンズが形成されたマイクロレンズ基板であって、
前記マイクロレンズは、平面視で長円形状を成すことを特徴とする。
これにより、好適な視野角分布を有するマイクロレンズ基板を提供することができる。
【００１７】
本発明のマイクロレンズ基板では、前記マイクロレンズの短軸方向の長さは、１０〜５００μｍであることが好ましい。
これにより、例えば、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。
本発明のマイクロレンズ基板では、前記マイクロレンズの長軸方向の長さは、１０〜１５００μｍであることが好ましい。
これにより、例えば、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。
【００１８】
本発明のマイクロレンズ基板では、前記マイクロレンズの短軸方向の長さをＬａ［μｍ］、前記マイクロレンズの長軸方向の長さをＬｂ［μｍ］としたとき、１＜Ｌｂ／Ｌａ≦３の関係を満足することが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板は、より好適な視野角分布を有するものとなる。
【００１９】
本発明のマイクロレンズ基板では、前記マイクロレンズの短軸方向に沿って、複数個の前記マイクロレンズがほぼ等間隔に配列された第１の行と、
前記第１の行に隣接し、かつ、前記マイクロレンズの短軸方向に沿って、複数個の前記マイクロレンズがほぼ等間隔に配列された第２の行とを有しており、
前記第１の行と、前記第２の行とが半ピッチずれていることが好ましい。
これにより、マイクロレンズ基板上でマイクロレンズの占める割合を高めることができる。
【００２０】
本発明の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、好適な視野角分布を有する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、好適な視野角分布を有するとともに、モアレの発生が抑制された透過型スクリーンを提供することができる。
【００２１】
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、
前記フレネルレンズ部と前記マイクロレンズ基板との間に配置された光拡散部とを備えたことを特徴とする。
これにより、好適な視野角分布を有するとともに、モアレの発生が抑制された透過型スクリーンを提供することができる。
【００２２】
本発明の透過型スクリーンでは、前記光拡散部は、略表面で光拡散する光拡散部であることが好ましい。
これにより、光拡散部を構成する基材の厚みを薄くしても光拡散機能の低下を防止することができるため、光拡散部を構成する基材の厚みを薄くすることができる。このため、フレネルレンズ部とマイクロレンズ基板との距離を短くすることができ、内部拡散によるゴーストの発生、コントラスト低下、透過率の低下を抑制することができる。また、光拡散部を構成する基材の厚みを薄くすることでフレネルレンズ部とマイクロレンズ基板との距離を広げすぎないようにして解像度の劣化を十分に防止することができる。
【００２３】
本発明の透過型スクリーンでは、前記光拡散部のヘイズ値は５〜９５％であることが好ましい。
これにより、各マイクロレンズに入射される光（強度、角度、位相等）の規則性を十分に低下させて、回折光やモアレの発生を十分に抑制しつつ、スクリーンに投影される画像において、にごりやボケの発生を十分に防止・抑制することができる。
【００２４】
本発明の透過型スクリーンでは、前記光拡散部の光沢度は５〜４０％であることが好ましい。
これにより、それぞれのレンズが一定の間隔で規則的に配置されたフレネルレンズ部とマイクロレンズ基板とを重ね合わせることで生じる規則的な干渉パターンの発生を十分に抑制して、回折光やモアレの発生を十分に防止・抑制しつつ、スクリーンに投影される画像におけるざらつき感やボケの発生を十分に防止・抑制することができる。
【００２５】
本発明の透過型スクリーンでは、前記光拡散部の表面は略錐状の凹凸形状を有していることが好ましい。
これにより、回折光やモアレの発生をより効果的に防止・抑制することができる。
本発明の透過型スクリーンでは、前記光拡散部は一方の表面が粗面化された樹脂シートであることが好ましい。
これにより、回折光やモアレの発生をより効果的に防止・抑制することができる。
本発明の透過型スクリーンでは、前記マイクロレンズは、長手方向をスクリーンの縦方向に向けて配列されていることが好ましい。
これにより、スクリーンの水平方向における視野角を広くすることができる。
【００２６】
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、好適な視野角分布を有する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、本発明の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、好適な視野角分布を有するリア型プロジェクタを提供することができる。
【００２７】
【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。
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平面図、図２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である。図３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である。なお、図１〜図３は、マイクロレンズ用凹部付き基板、マイクロレンズ基板を模式的に示す図であり、実際の寸法を反映するものではない（後述する図４〜図１１についても同様）。すなわち、マイクロレンズ用凹部付き基板２、マイクロレンズ基板１に対する、凹部３、マイクロレンズ８等の大きさが実際より大きくなるように示している。
【００２８】
図１および図２に示すように、マイクロレンズ用凹部付き基板２では、長円形状（楕円形状、小判形形状）の凹部（マイクロレンズ用凹部）３を複数有している。
凹部３の短軸方向の長さ（基板の主面方向に略平行な方向で、かつ、長手方向に対して垂直な方向の長さ）は、特に限定されないが、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜３００μｍであるのがより好ましく、７０〜２００μｍであるのがさらに好ましい。凹部３の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ用凹部付き基板２をマイクロレンズ基板１の製造に用いた場合、該マイクロレンズ基板１を有するスクリーン（特に、後述するような透過型スクリーン２００）に投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、マイクロレンズ用凹部付き基板２の生産性をさらに高めることができる。
【００２９】
凹部３の長軸方向の長さ（凹部３の長手方向の長さ）は、特に限定されないが、１０〜１５００μｍであるのが好ましく、３０〜９００μｍであるのがより好ましく、７０〜６００μｍであるのがさらに好ましい。凹部３の長軸方向の長さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ用凹部付き基板２をマイクロレンズ基板１の製造に用いた場合、該マイクロレンズ基板１を有するスクリーン（特に、後述するような透過型スクリーン２００）に投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、マイクロレンズ用凹部付き基板２の生産性をさらに高めることができる。
【００３０】
また、凹部３の短軸方向の長さをＬａ’［μｍ］、凹部３の長軸方向の長さをＬｂ’［μｍ］としたとき、１＜Ｌｂ’／Ｌａ’≦３の関係を満足するのが好ましく、１．１≦Ｌｂ’／Ｌａ’≦２の関係を満足するのがより好ましく、１．２≦Ｌｂ’／Ｌａ’≦１．５の関係を満足するのがさらに好ましい。上記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１において、マイクロレンズ８の短軸方向の長さと長軸方向の長さとの比を最適な値にすることができる。その結果、マイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて製造されるマイクロレンズ基板１を、より好適な視野角分布を有するものとすることができる。
【００３１】
また、図示の構成では、複数個の凹部３がその短軸方向に沿って配列された第１の行３１と、第１の行３１に隣接し、かつ、複数個の凹部３がその短軸方向に沿って配列された第２の行３２とを有しており、第１の行３１を構成する凹部３の長軸と、第２の行３２を構成する凹部３の長軸とが、同一直線上には存在しないように配されている。すなわち、図示の構成では、凹部３の短軸方向に沿って、複数個の凹部３がほぼ等間隔に配列された第１の行３１と、第１の行３１に隣接し、かつ、凹部３の短軸方向に沿って、複数個の凹部３がほぼ等間隔に配列された第２の行３２とを有しており、第１の行３１と、第２の行３２とが半ピッチずれている。これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板２上で凹部３の占める割合を高めることができる。その結果、このようなマイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて製造されるマイクロレンズ基板１の光学特性を特に優れたものとし、さらなる高輝度化を図ることができる。
【００３２】
また、凹部３は、マイクロレンズ用凹部付き基板２の各部位において、実質的に均一な形状、大きさを有するものであってもよいし、形成された部位により、形状、大きさ等が異なるものであってもよい。凹部３の形状、大きさが各部位で異なるものであると、基板の各部位に応じて視野角分布をより好適に調整することができる。より具体的には、マイクロレンズ基板１を後述するようなスクリーンに用いた場合に、スクリーンの場所に応じた視野角の調整が可能となり、スクリーン全体としての視野角分布をより均一なものとすることができる。
【００３３】
また、各凹部３の長手方向（長軸方向）は、マイクロレンズ用凹部付き基板２の各部位において、実質的に同一の方向であってもよいし、形成された部位により異なるものであってもよい。凹部３の長手方向が各部位で異なるものであると、基板の各部位に応じて視野角分布をより好適に調整することができる。より具体的には、マイクロレンズ基板１を後述するようなスクリーンに用いた場合に、スクリーンの場所に応じた視野角の調整が可能となり、スクリーン全体としての視野角分布をより均一なものとすることができる。
上記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３（および後述する図１０）に示すような、長円形状のマイクロレンズを有するマイクロレンズ基板１を得ることができる。マイクロレンズ基板１については、後に詳述する。
【００３４】
次に、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法の一例について、図４〜図６を参照しながら詳細に説明する。図４〜図６は、マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を模式的に示す縦断面図である。
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。
【００３５】
基板５の構成材料は、特に限定されず、例えば、無アルカリガラス、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、ホウ珪酸ガラス等が挙げられる。マイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて、図３、図１０に示すような構成のマイクロレンズ基板１を製造する場合においては、基板５の構成材料としては、無アルカリガラス、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。無アルカリガラス、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、得られる凹部付き基板を好適な光学的特性を有するものとすることができる。また、無アルカリガラス、ソーダガラス、結晶性ガラスは、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。
【００３６】
基板５の厚さは、基板５を構成する材料、屈折率等の種々の条件により異なるが、通常、０．３〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、２〜８ｍｍ程度であるのがより好ましい。厚さをこの範囲内とすると、必要な光学特性を備えたコンパクトなマイクロレンズ用凹部付き基板２を得ることができる。
＜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。
【００３７】
マスク６は、後述する工程＜２＞において、初期孔６１を好適に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（または酸化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。
【００３８】
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。
【００３９】
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一水素二フッ化アンモニウム（ＮＨ４ＨＦ２）を用いることができる。一水素二フッ化アンモニウム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。なお、マスク６が主として酸化Ｃｒで構成されるものである場合、例えば、まず、酸化Ｃｒ膜を形成し、その後、少なくともその表面にＣｒ膜を形成することにより、マスク６としてもよい。無論、逆構成でＣｒ膜を形成し、その後、少なくとも表面付近を酸化して、酸化Ｃｒを形成しても良い。
【００４０】
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、後述する工程＜３＞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、前記上限値を超えると、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。
【００４１】
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。
【００４２】
＜２＞次に、図４（ｂ）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を形成する（初期孔形成工程）。
本実施形態では、初期孔６１の形成をレーザ光の照射により行う。これにより、複数個（多数個）の凹部（マイクロレンズ用凹部）を有する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。また、所望のパターンで配置された凹部を容易かつ確実に形成することができる。なお、初期孔の形成は、いかなる方法で行われるものであってもよいが、本実施形態のように、レーザ光の照射により初期孔を形成すると、ドリル刃やルーター刃を用いた切削により形成する場合に比べて、初期孔や後述するマイクロレンズの大きさ、形状等を精確にコントロールすることができる。特に、本発明ではマイクロレンズの形状が（通常の円形のマイクロレンズとは異なり）長円形であるため、切削では最終的に形成されるマイクロレンズの形状を十分に制御することが極めて困難であるのに対し、レーザ光の照射により初期孔を形成した場合、容易かつ確実にマイクロレンズの形状をコントロールすることができる。また、このような、初期孔の形成をレーザ光の照射により行うことによる効果（メリット）は、マイクロレンズの大きさ（短軸方向の長さおよび長軸方向の長さ）が後述するように十分に小さいものである場合に特に顕著なものとなる。
また、本実施形態においては、初期孔６１は、形成されるべき凹部３の長手方向と略平行な方向に直線状に形成されたものである。これにより、長円形状の凹部３をより確実に形成することができる。
【００４３】
また、マスク６に初期孔６１を形成するとき、図４（ｂ）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）をより確実に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、４５．０μｍ以下とするのが好ましく、５μｍ以下とするのがより好ましく、０．０５〜０．５μｍ程度とするのがさらに好ましい。なお、初期凹部５１の深さは、実際の穴が形成されなくてもレーザ光でダメージを受けた部位（ダメージ部）の深さと考えても良い。また、凹部及びダメージ部は、基板表面の面積が広く、深さとともに狭くなる。
このように、レーザ光の照射によりマスクに初期孔を形成することで、簡単かつ安価にマスク６に開口部（初期孔６１）を形成することができる。また、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。
【００４４】
＜３＞次に、図５（ｃ）および（ｄ）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。
【００４５】
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（ｃ）および（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が形成される。上述したように、本実施形態では、マスク６に形成された初期孔６１が直線状であるため、形成される凹部３を、容易かつ確実に長円形状のものとすることができる。
【００４６】
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。
【００４７】
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場合、フッ酸系エッチング液としては、一水素二フッ化アンモニウム溶液が特に好適である。４ｗｔ％以下の一水素二フッ化アンモニウム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。
【００４８】
＜４＞次に、図６（ｅ）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、硝酸第二セリウムと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。
【００４９】
以上により、図６（ｅ）、図１および図２に示すように、基板５上に多数の長円形状の凹部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。
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射光をより少なくすることができ、光利用率をさらに向上させることができる。
【００５０】
なお、上記では説明を省略したが、図６（ｅ）および図１に示すように、基板５上にアライメントマーク４を設けてもよい。このアライメントマーク４は、前記マイクロレンズ基板１や、マイクロレンズ基板１を用いて様々なものを製造する際に、位置決めの指標とされる。
アライメントマーク４の形成位置は特に限定されないが、例えば、図１に示すように、アライメントマーク４を凹部３の形成領域外に形成することができる。
【００５１】
アライメントマーク４は、マイクロレンズ用凹部付き基板２上に複数箇所設けるのが好ましい。特に、アライメントマーク４はマイクロレンズ用凹部付き基板２の角部に複数箇所設けるのが好ましい。これにより、位置決めをより容易に行うことができるようになる。
図１は、アライメントマーク４を十字型にした例を示している。アライメントマーク４の形状は、特に限定されないが、図１に示すように、角を形成する角部４１を有しているのが好ましい。このようにアライメントマーク４が角部４１を有していると、位置決めをより正確に行うことができるようになる。
【００５２】
さらには、図１に示すように、アライメントマーク４は、その中心部位を示すマーク（図１では円形の開口４４）を有しているのが好ましい。これにより、位置決めの精度をさらに向上させることができる。
また、アライメントマーク４の構成（構造）や形成方法は、特に限定されず、例えば、図６（ｅ）や図１に示すように、基板５上に層を形成することにより、アライメントマークを設けてもよく、また、基板５上に、凹部３とは異なる形状を有する窪みを、アライメントマークとして設けてもよい。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３を形成する領域外にアライメントマーク４を形成したが、凹部３を形成する領域内にアライメントマーク４を形成してもよいことは言うまでもない。
このアライメントマーク４は、マイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて種々のものを組み立てるとき、様々な位置決めに用いることができる。
【００５４】
次に、上述したような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７を参照しながら説明する。図７は、マイクロレンズ基板の製造方法を模式的に示す縦断面図である。
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。
【００５５】
＜５＞まず、図７（ｆ）に示すように、カバーガラス１３を、接着剤を介して、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３が形成された面に接合する。
この接着剤が硬化する（固化する）ことにより、樹脂層（接着剤層）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。
なお、この接着剤には、基板５の屈折率よりも高い屈折率（例えばｎ＝１．６０程度）の光学接着剤等が好適に用いられる。
【００５６】
＜６＞次に、図７（ｇ）に示すように、カバーガラス１３の厚さを薄くする。これは、カバーガラス１３に、例えば、研削、研磨、エッチング等の処理を施すことにより行うことができる。
カバーガラス１３の厚さは、特に限定されないが、必要な光学特性を備えたマイクロレンズ基板１を得る観点から、１０〜１０００μｍ程度が好ましく、２０〜１５０μｍ程度がより好ましい。
【００５７】
なお、積層したカバーガラス１３が、以降の工程を行うのに最適な厚さの場合には、本工程は行わなくてもよい。
これにより、図３に示すような、複数の長円形状のマイクロレンズ８を有するマイクロレンズ基板１が得られる。
特に、上記の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。
【００５８】
このようにして得られるマイクロレンズ基板１は、前述したマイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３に対応する形状、大きさのマイクロレンズ８を有するものとなる（図１参照）。
すなわち、図１、図２に示すようなマイクロレンズ用凹部付き基板２を用いて製造されるマイクロレンズ基板１は、複数の長円形状（楕円形状、小判形形状）のマイクロレンズ８を有するものとなる。これにより、マイクロレンズ基板１は、好適な視野角分布を有するものとなる。
【００５９】
マイクロレンズ８の短軸方向の長さ（基板の主面方向に略平行な方向で、かつ、長手方向に対して垂直な方向の長さ）は、特に限定されないが、１０〜５００μｍであるのが好ましく、３０〜３００μｍであるのがより好ましく、１００〜２００μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ８の短軸方向の長さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１をスクリーン（特に、後述するような透過型スクリーン２００）の製造に用いる場合、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、マイクロレンズ基板１の生産性をさらに高めることができる。
【００６０】
マイクロレンズ８の長軸方向の長さ（凹部３の長手方向の長さ）は、特に限定されないが、１０〜１５００μｍであるのが好ましく、３０〜９００μｍであるのがより好ましく、７０〜６００μｍであるのがさらに好ましい。マイクロレンズ８の長軸方向の長さが前記範囲内の値であると、マイクロレンズ基板１をスクリーン（特に、後述するような透過型スクリーン２００）の製造に用いる場合、スクリーンに投影される画像において十分な解像度を得ることができるとともに、マイクロレンズ基板１の生産性をさらに高めることができる。
【００６１】
また、マイクロレンズ８の短軸方向の長さをＬａ［μｍ］、マイクロレンズ８の長軸方向の長さをＬｂ［μｍ］としたとき、１＜Ｌｂ／Ｌａ≦３の関係を満足するのが好ましく、１．１≦Ｌｂ／Ｌａ≦２の関係を満足するのがより好ましく、１．２≦Ｌｂ／Ｌａ≦１．５の関係を満足するのがさらに好ましい。上記のような関係を満足することにより、マイクロレンズ基板１を、より好適な視野角分布を有するものとすることができる。
【００６２】
また、本実施形態のマイクロレンズ基板１では、複数個のマイクロレンズ８がその短軸方向に沿って配列された第１の行８１と、第１の行８１に隣接し、かつ、複数個のマイクロレンズ８がその短軸方向に沿って配列された第２の行８２とを有しており、第１の行８１を構成するマイクロレンズ８の長軸と、第２の行８２を構成するマイクロレンズ８の長軸とが、同一直線上には存在しないように配されている。すなわち、マイクロレンズ８の短軸方向に沿って、複数個のマイクロレンズ８がほぼ等間隔に配列された第１の行８１と、第１の行８１に隣接し、かつ、マイクロレンズ８の短軸方向に沿って、複数個のマイクロレンズ８がほぼ等間隔に配列された第２の行８２とを有しており、第１の行８１と、第２の行８２とが半ピッチずれている（図１参照）。これにより、マイクロレンズ基板１上でマイクロレンズ８の占める割合を高めることができる。その結果、マイクロレンズ基板１の光学特性を特に優れたものとし、さらなる高輝度化を図ることができる。
【００６３】
また、マイクロレンズ８は、マイクロレンズ基板１の各部位において、実質的に均一な形状、大きさを有するものであってもよいし、形成された部位により、形状、大きさ等が異なるものであってもよい。マイクロレンズ８の形状、大きさが各部位で異なるものであると、基板の各部位に応じて視野角分布をより好適に調整することができる。より具体的には、マイクロレンズ基板１を後述するようなスクリーンに用いた場合に、スクリーンの場所に応じた視野角の調整が可能となり、スクリーン全体としての視野角分布をより均一なものとすることができる。
【００６４】
また、各マイクロレンズ８の長手方向（長軸方向）は、マイクロレンズ基板１の各部位において、実質的に同一の方向であってもよいし、形成された部位により異なるものであってもよい。マイクロレンズ８の長手方向が各部位で異なるものであると、基板の各部位に応じて視野角分布をより好適に調整することができる。より具体的には、マイクロレンズ基板１を後述するようなスクリーンに用いた場合に、スクリーンの場所に応じた視野角の調整が可能となり、スクリーン全体としての視野角分布をより均一なものとすることができる。
【００６５】
また、本発明のマイクロレンズ基板は、上述したような長円形状のマイクロレンズ以外のレンズ（例えば、円形のマイクロレンズ、レンチキュラレンズ等）を有するものであってもよいが、全レンズの形成領域中に占める長円形状のマイクロレンズの面積の割合が、５０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがより好ましく、９０％以上であるのがさらに好ましい。これにより、前述した効果はさらに顕著なものとなる。
【００６６】
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、マイクロレンズ用凹部付き基板２の凹部３に樹脂を充填してカバーガラス１３で挟み込み、該樹脂でマイクロレンズ８を構成した場合を例に挙げて説明したが、マイクロレンズ用凹部付き基板２を型として用いた２Ｐ法（フォトポリマゼーション）によってマイクロレンズ基板１を製造することもできる。
【００６７】
以下、２Ｐ法によるマイクロレンズ基板の製造方法を、図８、図９を参照しながら説明する。図８、図９は、マイクロレンズ基板の他の製造方法を模式的に示す縦断面図である。
まず、図８（ａ）に示すように、上記の方法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。
【００６８】
＜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、かかる樹脂に透明基板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８（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。
【００６９】
＜Ｃ４＞次に、図８（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。このようにして、マイクロレンズ用凹部付き基板２から取り外された、マイクロレンズ８が形成された樹脂層１４１を、そのままスクリーンとして用いても良いが、例えば、以下に説明するような＜Ｃ５＞〜＜Ｃ７＞のような処理を、さらに施しても良い。
【００７０】
＜Ｃ５＞次に、図９（ｄ）に示すように、例えばマイクロレンズ８が鉛直上方に向くように透明基板５３を設置した後、樹脂層１４２を構成することとなる未硬化の樹脂を、マイクロレンズ８上に供給する。この供給方法としては、例えば、スピンコート等の塗布法、平板の型等を使った２Ｐ法等が挙げられる。
＜Ｃ６＞次に、図１０に示すように、基板（ガラス層）５４をかかる樹脂に接合し、押圧・密着させた後、かかる樹脂を硬化させ、樹脂層１４２を形成する。基板５４の構成材料としては、例えば、前述した基板５と同様の構成材料等が挙げられる。
【００７１】
＜Ｃ７＞その後、必要に応じ、基板５４の厚さを研削、研磨等により調整してもよい。
これにより、図１０に示すような、多数の長円形状のマイクロレンズ８を有するマイクロレンズ基板１が得られる。
なお、前述した実施形態では、裏面保護膜６９を除去するものとして説明したが、裏面保護膜６９が実質的に透明なものであったり、また、得られる凹部付き基板を型として使用する場合には、必ずしも裏面保護膜６９は除去しなくてもよい。
【００７２】
また、前述した実施形態では、裏面保護膜６９を設けて凹部３を形成する方法について説明したが、裏面保護膜６９を設けずに凹部３を形成する方法であってもよい。
また、上述した説明では、１枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて構成された平凸レンズ（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枚のマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて両凸レンズを備えたマイクロレンズ基板を構成することもできる。
【００７３】
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。また、基板５は、凹部付き基板としたときに、実質的に透明とすることができるものであるのが好ましいが、例えば、前述した２Ｐ法のように、マイクロレンズ用凹部付き基板２を型として用いる場合等は、基板５として光の透過率が低いものを用いてもよい。
【００７４】
また、以上の説明では、長円形状のマイクロレンズ（凹部）が、規則正しく（形状、大きさ、方向等）配置されているものとして説明したが、マイクロレンズ基板上において、マイクロレンズがランダムに配置されていてもよい。これにより、モアレ等の発生を効果的に防止することができる。同様に、マイクロレンズ用凹部付き基板上において、凹部がランダムに配置されていてもよい。
【００７５】
次に、図３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１１、図１２を参照しながら説明する。図１１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１２は、図１１に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。なお、図１１中においては、マイクロレンズ基板１を簡略化して示した。すなわち、図１１中においては、マイクロレンズ基板１として、樹脂層１４のみを示し、マイクロレンズ用凹部付き基板２やカバーガラス１３等は省略して示した。
【００７６】
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、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間に配置された光拡散部２３０とを備えている。
【００７７】
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。上述したように、本発明のマイクロレンズ基板１では、マイクロレンズ８が長円形状を有しているので、視野角分布を好適に調整することができ、特に各方向からの視野角を好適なものとすることができる。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。特に、前述した実施形態では、長円形状のマイクロレンズがその長手をスクリーンの縦方向に向けて配されているので、水平方向における視野角をより広くすることができる。
【００７８】
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。
また、本実施形態のように、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間に光拡散部２３０が配置されることにより、透過型スクリーン２００の回折光やモアレの発生を、より効果的に防止・抑制することができる。すなわち、図１１に示すように、マイクロレンズ基板１の入射面側に光拡散部２３０を配置することにより、各マイクロレンズに入射される光（強度、角度、位相等）の規則性が低下し、マイクロレンズ基板１における回折光の発生が、より効果的に防止・抑制される。
【００７９】
また、図示のように、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間に光拡散部２３０を配置することにより、フレネルレンズを通過した光はいったん光拡散部２３０で拡散された後にマイクロレンズ基板１に入射されるようになる。その結果、規則的な干渉パターンの発生が防止・抑制され、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１におけるモアレの発生が防止・抑制される。
【００８０】
また、本実施形態の透過型スクリーン２００においては、光拡散部２３０は、一方の表面が粗面化された（略表面で光拡散する）いわゆる表面光拡散方式の樹脂シートである。このため、光拡散機能は樹脂シート表面で発揮されるため、樹脂シートを薄くしても光拡散機能の低下が防止される。このため、フレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１との間隔を短くすることができ、内部拡散によるゴーストの発生、コントラスト低下および透過率の低下を防止・抑制することができる。樹脂シートは、例えば、ブラスト処理等により粗面化された型を使用して、キャスト法や押し出し成形法により樹脂シートへの転写を行う方法により製造することができる。このような方法で製造することにより、回折光やモアレの発生が十分に防止された光拡散部を、比較的簡単な方法で製造することができる。
【００８１】
光拡散部２３０のヘイズ値（ＨＡＺＥ値：拡散透過率をＰｄ、全透過率をＰａとしたとき、（Ｐｄ／Ｐａ）×１００で表される値）は、５〜９５％であるのが好ましく、２０〜９３％であるのがより好ましく、５０〜７５％であるのがさらに好ましい。光拡散部２３０のヘイズ値が前記範囲内の値であると、各マイクロレンズ８に入射される光（強度、角度、位相等）の規則性を十分に低下させて、回折光やモアレの発生を十分に抑制しつつ、スクリーンに投影される画像において、にごりやボケの発生を十分に防止・抑制することができる。
【００８２】
また、光拡散部２３０の光沢度は、５〜４０％であるのが好ましく、１０〜３５％であるのがより好ましく、１５〜３０％であるのがさらに好ましい。光拡散部２３０の光沢度が前記範囲内の値であると、それぞれのレンズが一定の間隔で規則的に配置されたフレネルレンズ部２１０とマイクロレンズ基板１とを重ね合わせることで生じる規則的な干渉パターンの発生を十分に抑制して、回折光やモアレの発生をより効果的に防止・抑制しつつ、スクリーンに投影される画像におけるざらつき感やボケの発生を十分に防止・抑制することができる。なお、光拡散部２３０の光沢度は、入射角６０度としたとき、入射光量に対する反射光量の割合（％）で表される値である。
【００８３】
また、光拡散部２３０を構成する樹脂シートの表面は、略錐状体の凹凸形状を有しているのが好ましい。これにより、回折光やモアレの発生をより効果的に防止・抑制することができる。また、光拡散部２３０を構成する樹脂シートの表面が略錐状体の凹凸形状を有するものである場合、この略錐状体の高低差は５〜２００μｍであるのが好ましい。これにより、回折光やモアレの発生をさらに効果的に防止・抑制することができる。
【００８４】
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。
また、上述した実施形態では、光拡散板を備えた透過型スクリーンを例に挙げて説明したが、光拡散板をなくした構成とすることもできる。
【００８５】
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１３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。
【００８６】
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、上述した視野角分布が均一な透過型スクリーン２００を用いている。このため、視野角分布が均一で表示品質の良い優れたリア型プロジェクタとなる。
以上説明したように、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板においては長円形状の凹部（マイクロレンズ用凹部）が、また、本発明のマイクロレンズ基板においては長円形状のマイクロレンズが、それぞれ、形成されているので、各方向での視野角を広くすることができる。
【００８７】
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、広い視野角を有するものとなり、表示品質の良い優れたものとなる。
さらに、初期孔形成工程においてレーザ光を用いることにより、容易かつ確実に、マスクに開口部（初期孔）を形成することができる。その結果、マイクロレンズ用凹部付き基板、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等の生産性が向上する。
【００８８】
また、レーザ光の照射によれば、大型の基板に対する処理も容易に行うことができるので、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、貼り合わせの継ぎ目をなくすことができる。これにより高品質で大型のマイクロレンズ用凹部付き基板、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等を簡便な方法で安価に製造することができる。
【００８９】
以上、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板、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、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法では、必要に応じて、任意の目的の工程を追加することもできる。
【００９０】
また、本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板、マイクロレンズ基板は、前述したような方法により製造されたものに限定されず、いかなる方法で製造されたものであってもよい。
また、前述した実施形態では、マイクロレンズ用凹部付き基板、マイクロレンズ基板において、それぞれ、凹部、マイクロレンズが規則的に配置されたものとして説明したが、凹部、マイクロレンズは、ランダムに配されたものであってもよい。
【００９１】
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。また、前述した実施形態では、光拡散部として樹脂シートを設置した構成について説明したが、光拡散部は、例えば、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部が形成されている面とは反対側の面に粗面化処理等を施すことにより形成されたものであってもよい。すなわち、光拡散部は、マイクロレンズ用凹部付き基板（マイクロレンズ基板）と一体的に形成されたものであってもよい。
【００９２】
また、本発明のスクリーン（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光拡散部を有していないものであっても良い。すなわち、スクリーン、リア型プロジェクタが、本発明のマイクロレンズ基板を有するものである場合、前述したような光拡散部を有していなくても、干渉縞の発生等を十分効果的に防止することができる。
【００９３】
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、表示装置もリアプロジェクション型の表示装置（リア型プロジェクタ）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。
【００９４】
【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。
【００９５】
まず、基板として、１．２ｍ×０．７ｍ角、厚さ５ｍｍの無アルカリガラス基板を用意した。
この無アルカリガラス基板を、３０℃に加熱した洗浄液（一水素二フッ化アンモニウムと過酸化水素水の混合液）に浸漬して洗浄を行い、その表面を清浄化した。
【００９６】
−１Ａ−  次に、この無アルカリガラス基板上に、スパッタリング法にて、総厚さ０．１６μｍの酸化Ｃｒ膜とＣｒ膜（マスクおよび裏面保護膜）を形成した。
−２Ａ−  次に、マスクに対してレーザ光を照射することにより、マスクの中央部１１３ｃｍ×６５ｃｍの範囲に多数の初期孔を形成した。初期孔は、長さ：１０μｍ、幅：５μｍの略直線状となるように形成した。
なお、レーザ光の照射は、ＹＡＧレーザを用いて、第２高調波を使い２ｍＶという条件で行った。
また、この際、無アルカリガラス基板の表面に深さ約０．０５μｍの初期凹部およびダメージ部も形成した。
【００９７】
−３Ａ−  次に、無アルカリガラス基板にウェットエッチングを施し、無アルカリガラス基板上に、長円形状の凹部を多数形成した。
なお、ウェットエッチングは、エッチング液として一水素二フッ化アンモニウムと過酸化水素水との混合水溶液を用い、浸漬時間は５時間とした。
−４Ａ−  次に、硝酸第二セリウムと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。
【００９８】
これにより、無アルカリガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の長円形状の凹部が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、形成された凹部の短軸の長さ（平均値）は１００μｍ、凹部の長軸の長さ（平均値）は１１０μｍであった。また、得られたマイクロレンズ用凹部付き基板では、各凹部が図１に示すように配置されていた。すなわち、凹部の短軸方向に沿って、複数個の凹部がほぼ等間隔に配列された第１の行と、第１の行に隣接し、かつ、凹部の短軸方向に沿って、複数個の凹部がほぼ等間隔に配列された第２の行とを有しており、第１の行と、第２の行とが半ピッチずれていた。
【００９９】
−５Ａ−  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面に、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂（屈折率１．５９）を用い、平板ガラスを接合した。
その後、平板ガラスを剥離した。
また、これにより、マイクロレンズ用凹部付き基板の凹部に充填された樹脂よりなるマイクロレンズが形成された。
【０１００】
これにより、多数の長円形状のマイクロレンズが形成された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短軸の長さ（平均値）は１００μｍ、マイクロレンズの長軸の長さ（平均値）は１１０μｍであった。また、得られたマイクロレンズ基板では、各マイクロレンズが図１に示すように配置されていた。すなわち、マイクロレンズの短軸方向に沿って、複数個のマイクロレンズがほぼ等間隔に配列された第１の行と、第１の行に隣接し、かつ、マイクロレンズの短軸方向に沿って、複数個のマイクロレンズがほぼ等間隔に配列された第２の行とを有しており、第１の行と、第２の行とが半ピッチずれていた。
【０１０１】
（比較例）
工程−２Ａ−において、マスクに多数の初期孔を形成する際に、初期孔を点状となるように形成したこと以外は、前記実施例１と同様にして、マイクロレンズ用凹部付き基板を得た。
これにより、無アルカリガラス基板上に、マイクロレンズ用の多数の円形状の凹部が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。
その後、上記のようにして得られたマイクロレンズ用凹部付き基板を用いて、前記実施例１と同様にして、多数の円形状のマイクロレンズが形成された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は略円形で、その平均径は１００μｍであった。
【０１０２】
（評価）
そして、前記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１１、図１２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１３に示すようなリア型プロジェクタを作製した。各リア型プロジェクタにおいては、いずれも、光拡散部の表面は略錐状の凹凸形状を有しており、光拡散部のヘイズ値は５０％、光拡散部の光沢度は１５％であった。光拡散部の表面に形成された略錐状の凹凸は、その高低差が平均で１００μｍであった。
【０１０３】
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、鉛直方向の視野角は予定通り少し狭かったが、水平方向において明るく広い視野角を有するものとなっていた。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、水平および鉛直方向における視野角が同じ視野角であったが、明るさが充分でなかった。
【０１０４】
また、光拡散部を設けなかった以外は、前記と同様にして、透過型スクリーンを作製し、当該スクリーンを用いて図１３に示すようなリア型プロジェクタを作製した。これらのリア型プロジェクタのスクリーンに、前記と同様にして画像を投射させた。その結果、実施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、光拡散部を有していなくても、回折光やモアレの発生が防止されていた。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、モアレの発生が顕著に認められた。
【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模式的に示す平面図である。
【図２】本発明のマイクロレンズ用凹部付き基板を模式的に示す縦断面図である。
【図３】本発明のマイクロレンズ基板を模式的に示す縦断面図である。
【図４】マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を模式的に示す縦断面図である。
【図５】マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を模式的に示す縦断面図である。
【図６】マイクロレンズ用凹部付き基板の製造方法を模式的に示す縦断面図である。
【図７】マイクロレンズ基板の製造方法を模式的に示す縦断面図である。
【図８】マイクロレンズ基板の他の製造方法を模式的に示す縦断面図である。
【図９】マイクロレンズ基板の他の製造方法を模式的に示す縦断面図である。
【図１０】本発明のマイクロレンズ基板を模式的に示す縦断面図である。
【図１１】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１２】図１１に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
【図１３】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…凹部  ３１…第１の行  ３２…第２の行  ４…アライメントマーク  ４１…角部  ４４…開口  ５…基板  ５１、５２…初期凹部  ５３…透明基板  ５４…基板  ６…マスク  ６１…初期孔  ６９…裏面保護膜  ８…マイクロレンズ  ８１…第１の行８２…第２の行  １３…カバーガラス  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  ２３０…光拡散部  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】
2004340985.tif 000002
【図２】
2004340985.tif 000003
【図３】
2004340985.tif 000004
【図４】
2004340985.tif 000005
【図５】
2004340985.tif 000006
【図６】
2004340985.tif 000007
【図７】
2004340985.tif 000008
【図８】
2004340985.tif 000009
【図９】
2004340985.tif 000010
【図１０】
2004340985.tif 000011
【図１１】
2004340985.tif 000012
【図１２】
2004340985.tif 000013
【図１３】
2004340985.tif 000014