(57)【要約】【課題】光効率が高いカラーフィルタレスの単板式の投影型液晶表示装置を、光効率を低下させることなくより低コストにて実現する。【解決手段】液晶パネルユニット２には、光入射側に、異なる角度で入射する複数の光束を液晶表示素子の絵素に対応する開口部１７Ｒ・Ｇ・Ｂに収束させる第１レンズ５からなる第１のマイクロレンズアレイと、複数の光束それぞれの主光線を平行化する第２レンズ７からなる第２のマイクロレンズアレイと有するマイクロレンズ基板１を備えている。ここで、第２レンズ７は、その形状が略台形状を成し、台形の傾斜面７ｂ・７ｂが光入射側に凸を成す曲面となっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影型液晶表示装置用の液晶表示素子の光入射側に配されるマイクロレンズ基板であって、異なる角度で入射する複数の光束を液晶表示素子の絵素に収束させる第１のマイクロレンズアレイと、上記複数の光束それぞれの主光線を平行化する第２のマイクロレンズアレイとを備えたマイクロレンズ基板において、
上記第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズの形状が、中央部で入射する光束の主光線に対して直角であると共に、両側部で入射する光束の主光線に対して入射位置で所定の角度をもつよう傾斜した略台形状を成し、この傾斜した面が光入射側に凸を成していることを特徴とするマイクロレンズ基板。
【請求項２】
上記凸を成す傾斜面が球面であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項３】
上記凸を成す傾斜面が円筒面であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項４】
上記凸を成す傾斜面が非球面であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項５】
上記凸を成す傾斜面が複数段階にて折曲された多面であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズ基板。
【請求項６】
請求項１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投影型液晶表示装置用の液晶表示素子。
【請求項７】
請求項６に記載の投影型液晶表示装置用の液晶表示素子を備えたことを特徴とする投影型液晶表示装置。
【請求項８】
白色光源と、該白色光源からの白色光束を互いに異なる波長域を有する複数の光束に分割する光束分割手段と、この光束分割手段により分割された複数の光束が互いに異なる角度で入射される液晶表示素子と、液晶表示素子の光源側に設けられた２層のマイクロレンズアレイと、上記液晶表示素子により変調された複数の光束を投影する投影手段とを備え、上記２層のマイクロレンズアレイの内、第１のマイクロレンズアレイは異なる角度で入射する複数の光束を液晶表示素子の絵素に収束させ、第２のマイクロレンズアレイは上記複数の光束それぞれの主光線を平行化する投影型液晶表示装置において、
上記第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズの形状が、中央部で入射する光束の主光線に対して直角であると共に、両側部で入射する光束の主光線に対して入射位置で所定の角度をもつよう傾斜した略台形状を成し、この傾斜した面が光入射側に凸を成していることを特徴とする投影型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光入射側に２層構成のマイクロレンズアレイを備えた液晶表示素子を用いる、カラーフィルタレスの単板式の投影型液晶表示装置に関し、詳細には、このような投影型液晶表示装置、及びこれに搭載される液晶表示素子、並びにマイクロレンズ基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
投影型液晶表示装置は、投影型ブラウン管表示装置と比較すると、色再現範囲が広い、小型・軽量であるため持ち運びしやすい、地磁気に影響されないのでコンバージェンス調整が不要など優れた特徴を持っており、大画面化も容易であることから、今後家庭用映像表示装置の主流になると考えられる。
【０００３】
液晶表示素子を用いたカラーの投影型画像表示方式には、３原色に応じて液晶表示素子を３枚用いる３板式と、１枚のみを用いる単板式とがある。前者の３板式は、白色光をＲ・Ｇ・Ｂの３原色にそれぞれ分割する光学系と、各色光を制御して画像を形成する３枚の液晶表示素子とをそれぞれ独立に備えており、各色の画像を光学的に重畳してフルカラー表示を行うものである。
【０００４】
この３板式の構成では、白色光源から放射される光を有効に利用でき、かつ色の純度も高いという利点があるが、上述のように色分離系と色合成系が必要なため、光学系が繁雑で部品点数が多くなってしまい、低コスト化及び小型化が困難である。
【０００５】
これに対して単板式は、液晶表示素子を１枚のみ用いる構成であり、モザイク状、ストライプ状等の三原色カラーフィルタパターンを備えた液晶表示素子を投影光学系によって投影するもので、使用する液晶表示素子が１枚ですみ、かつ光学系の構成も３板式に比べて単純になるので、低コスト、小型の投影型システムに適している。
【０００６】
しかしながら、単板式の場合、カラーフィルタによる光の吸収または反射が起こるため、入射光の約１／３しか利用できないといった課題があり、このような欠点を解決するものとして、液晶表示素子の光源側に２層構成のマイクロレンズアレイを用いたカラーフィルタレスの装置も登場している。
【０００７】
これにおいては、扇形に配置されたダイクロイックミラーによって、白色光源からの白色光がＲ、Ｇ、Ｂの各色に分割され、第１のマイクロレンズアレイにそれぞれ異なった角度で入射される。そして、第１のマイクロレンズアレイを通過した各光束は、第２のマイクロレンズアレイにより、ダイクロイックミラーで分割されたＲ、Ｇ、Ｂの主光線がほぼ平行になるように屈折され、それぞれに対応した色信号が独立して印加される信号電極により駆動される液晶部位に分配照射される（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
この装置では、吸収型のカラーフィルタを用いないので、光の利用効率が向上するだけでなく、第２のマイクロレンズアレイ透過後、各色の主光線がほぼ平行になるため、投影レンズに達するまでの各色の主光線の拡がりが小さく、投影レンズでのケラレによる光量低下が無いため、極めて明るい画像を提供することができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１８１４８７号公報（１９９５年７月２１日公開）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のカラーフィルタレスの単板式投影型液晶表示装置には、カラーフィルタを用いない分、光効率は高くなるものの、単板式のわりにはコスト高になるといった問題があった。
【００１１】
これは、２層構成のマイクロレンズアレイの内、複数の光束それぞれの主光線を平行化する、第２のマイクロレンズアレイの製造の難しさに起因する。第２のマイクロレンズアレイは、入射する複数の光束のうち、レンズの端部に入射する光束の主光線を、レンズの中央部に入射する光束の主光線と平行になるように偏向するものであるため、そのレンズ（第２のマイクロレンズ）には、大きな屈折力が必要となる。
【００１２】
従来、第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズとしては、球面状、或いは円筒面状のものが用いられている。球面状も円筒面状も、大きな屈折力を得るためにレンズ厚さを大きくする必要があり、製造が極めて困難となり、コストが嵩むこととなる。
【００１３】
また、第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズとして、台形状のレンズを用いる構成もある。しかしながら、台形状のレンズの場合、レンズ厚さを大きくして屈折力を上げることは容易であるが、傾斜面に収束光束が入射するため、光束の内側と外側とで屈折角が異なり、コマ収差及び非点収差が発生する。これら諸収差の発生は、光効率を低下させるので、望ましくない。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、その目的は、光効率が高いカラーフィルタレスの単板式の投影型液晶表示装置を、光効率を低下させることなくより低コストにて実現することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイクロレンズ基板は、上記課題を解決するために、投影型液晶表示装置用の液晶表示素子の光入射側に配されるマイクロレンズ基板であって、異なる角度で入射する複数の光束を液晶表示素子の絵素に収束させる第１のマイクロレンズアレイと、上記複数の光束それぞれの主光線を平行化する第２のマイクロレンズアレイとを備えたマイクロレンズ基板において、上記第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズの形状が、中央部で入射する光束の主光線に対して直角であると共に、両側部で入射する光束の主光線に対して入射位置で所定の角度をもつよう傾斜した略台形状を成し、この傾斜した面が光入射側に凸を成していることを特徴としている。
【００１６】
第２のマイクロレンズアレイは、異なる角度で入射する複数の光束それぞれの主光線を平行化するためのもので、大きな屈折力が必要となる。上記構成では、この第２のマイクロレンズアレイを、中央部で入射する光束の主光線に対して直角（製造上の誤差を含む）であると共に、両側部で入射する光束の主光線に対して入射位置で所定の角度をもつよう傾斜した略台形状のレンズからなる構成としている。
【００１７】
レンズ形状を台形状とした場合、球面や円筒面状と比べて、レンズ厚さを大きくして屈折力を上げることが容易であるため、このような構成とすることで、レンズ形状を球面や円筒面状としていた構成よりも、第２のマイクロレンズアレイの製造が容易となり、マイクロレンズ基板の製造が容易となる。
【００１８】
ところが、レンズ形状を単なる台形状とした場合、平面からなる傾斜面に入射した光束は収束光束であるため、その内側と外側とで屈折角が異なってコマ収差及び非点収差が発生し、光効率が低下する。そこで、上記構成では、単なる台形状ではなく、台形の傾斜面が光入射側に凸を成す形状としている。
【００１９】
したがって、傾斜面に入射した光束（収束光束）は、その内側と外側とでの屈折角の異なりが小さく抑えられ、コマ収差及び非点収差が発生し難くなり、製造の容易な形状であっても、光効率を高く維持できる。
【００２０】
その結果、このようなマイクロレンズ基板を液晶表示素子の光入射側に備えさせることで、光効率が高いカラーフィルタレスの単板式の投影型液晶表示装置を、光効率を低下させることなくより低コストにて実現することができる。
【００２１】
また、上記第２のマイクロレンズアレイにおける上記凸を成す傾斜面としては、球面とすることができる。球面とした場合、高精度な収差補正が可能となり、光の利用効率が向上する。
【００２２】
また、上記第２のマイクロレンズアレイにおける上記凸を成す傾斜面としては、円筒面とすることができる。円筒面とした場合、一方向にのみ曲面をもつため、製造が容易となる。
【００２３】
また、上記第２のマイクロレンズアレイにおける上記凸を成す傾斜面としては、非球面とすることができる。非球面とした場合、更に高精度な収差補正が可能となり、光の利用効率がより一層向上する。
【００２４】
また、上記第２のマイクロレンズアレイにおける上記凸を成す傾斜面としては、複数段階にて折曲された多面とすることができる。多面とした場合、球面や円筒面とするよりも加工が容易になる。
【００２５】
本発明の投影型液晶表示装置用の液晶表示素子は、上記課題を解決するために、上記マイクロレンズ基板を備えたことを特徴としている。
【００２６】
既に説明したように、上記マイクロレンズ基板は、第２のマイクロレンズアレイの製造が容易で、かつ、収差の影響を小さく抑えることができるので、このようなマイクロレンズ基板を備えた液晶表示素子を用いることで、光効率が高いカラーフィルタレスの単板式の投影型液晶表示装置を、光効率を低下させることなくより低コストにて実現することができる。
【００２７】
本発明の投影型液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記表示装置用の液晶表示素子を備えたことを特徴としている。
【００２８】
既に説明したように、上記マイクロレンズ基板は、第２のマイクロレンズアレイの製造が容易で、かつ、収差の影響を小さく抑えることができるので、このようなマイクロレンズ基板を備えた上記液晶表示素子を備えてなる本発明の投影型液晶表示装置は、光効率を低下させることなく、より低コストな装置となる。
【００２９】
また、本発明の投影型液晶表示装置は、上記課題を解決するために、白色光源と、該白色光源からの白色光束を互いに異なる波長域を有する複数の光束に分割する光束分割手段と、この光束分割手段により分割された複数の光束が互いに異なる角度で入射される液晶表示素子と、液晶表示素子の光源側に設けられた２層のマイクロレンズアレイと、上記液晶表示素子により変調された複数の光束を投影する投影手段とを備え、上記２層のマイクロレンズアレイの内、第１のマイクロレンズアレイは異なる角度で入射する複数の光束を液晶表示素子の絵素に収束させ、第２のマイクロレンズアレイは上記複数の光束それぞれの主光線を平行化する投影型液晶表示装置において、上記第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズの形状が、中央部で入射する光束の主光線に対して直角であると共に、両側部で入射する光束の主光線に対して入射位置で所定の角度をもつよう傾斜した略台形状を成し、この傾斜した面が光入射側に凸を成していることを特徴としている。
【００３０】
既に説明したように、第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズの形状を、中央部で入射する光束の主光線に対して直角であると共に、両側部で入射する光束の主光線に対して入射位置で所定の角度をもつよう傾斜した略台形状を成し、この傾斜した面が光入射側に凸を成す構成とすることで、第２のマイクロレンズアレイの製造が容易となり、しかも、コマ収差及び非点収差の影響を小さく抑えることができる。
【００３１】
したがって、このような２層のマイクロレンズアレイを備えた液晶表示素子を具備する本発明の投影型液晶表示装置は、光効率を低下させることなく、より低コストな装置となる。
【００３２】
また、本発明の投影型液晶表示装置は、以下のように、表現することもできる。つまり、本発明の投影型液晶表示装置は、白色光源とこの白色光源からの白色光束を互いに異なる波長域を有する複数の光束に分割する光束分割手段と、この光束分割手段により分割された複数の光束が照射される液晶表示素子と、液晶表示素子の光源側に設けられた２層のマイクロレンズアレイと、上記液晶表示素子により変調された複数の光束を投影する投影手段とを備えた投影型カラー液晶表示装置において、前記２層のマイクロレンズアレイの内、第１のマイクロレンズアレイは複数の光束を各波長域ごとに液晶表示素子の対応する絵素開口部に収束させ、第２のマイクロレンズアレイは前記複数の光束のそれぞれの主光線を平行化する作用を有し、前記第２のマイクロレンズアレイは、３つの面を有しており、中央部は入射する光束の主光線に対して直角な面を有し、両側部は入射する光束の主光線に対して、その入射位置で所定の角度を有する曲面であることを特徴とする。
【００３３】
また、この構成において、前記両側部の曲面が入射方向に対して凸である非球面である、前記曲面が入射方向に対して凸である球面である、或いは、前記曲面が入射方向に対して凸である円筒面であることを特徴とすることもできる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明に係る実施の一形態について、図１〜図８を用いて説明すれば、以下のとおりである。
【００３５】
本実施の形態の投影型液晶表示装置に備えられる、液晶パネルユニット（液晶表示素子）２は、図１に示すように、光透過性の保護板３に、低屈折率樹脂からなる平坦化層４を介して、高屈折率樹脂からなる第１レンズ（第１のマイクロレンズ）５が複数形成されている。第１レンズ５は、光入射側に凸をなす非球面レンズであり、第１のマイクロレンズアレイを構成する。
【００３６】
第１のマイクロレンズアレイの下には、光透過性の中間基板６が貼り付けられ、該中間基板６の下に、高屈折率樹脂からなる第２レンズ（第２のマイクロレンズ）７が形成されている。第２レンズ７は、光入射側に底面７ａを配した略台形状のレンズであり、第２のマイクロレンズアレイを構成する。第２のマイクロレンズアレイの凹凸面は、低屈折率樹脂からなる平坦化層２０にて平坦化されていおり、平坦化層２０の下に、ブラックマトリクス層８が形成されている。以降、保護板３からブラックマトリクス層８までの一連のユニットを、総称してマイクロレンズ基板１と称する。
【００３７】
ブラックマトリクス層８の下には、ＩＴＯ等からなる透明電極９が形成され、更に液晶層１０を挟んで、ＴＦＴ等を含む電極層１１、光透過性の下部基板１２が配されている。これら透明電極９、液晶層１０、及び電極層１１にて、画素部２２が構成され、上記ブラックマトリクス層８には、画素部２２におけるＲ、Ｇ、Ｂの各絵素に対応して開口部１７（１７Ｒ・１７Ｇ・１７Ｂ）が形成されている。
【００３８】
上記マイクロレンズ基板１について、更に詳しく説明する。第１レンズ５は、後述する白色光源１３（図４参照）からの光を効率よく透過するために、図２（ａ）に示すように、外形が正六角形状を成し、稠密構造（配列）されている。ここでは一例として、第１レンズ５の縦ピッチは３０μｍ、横ピッチは４５μｍ、曲率半径は１５μｍＲとなっている。第１レンズ５の焦点位置は、ブラックマトリクス層８付近に設計されている。
【００３９】
一方、第２レンズ７は、図２（ｂ）及び図３に示すように、底面７ａに対し、上面７ｃの長辺が短くなった略台形状のレンズであり、レンガ積み状に配列されている。ここで、その形状を略台形状としたのは、台形の傾斜面７ｂ・７ｂを曲面としたためであり、光入射側に凸を成している。ここでは一例として、底面７ａが縦１５μｍ×横４５μｍ、上面７ｃが縦１５μｍ×横１５μｍ、高さ２０μｍとなっており、傾斜面７ｂ・７ｂは、円筒面となっている。
【００４０】
また、第１レンズ５と第２レンズ７の平面方向の位置関係は、図２（ｃ）に示すように、第１レンズ５と第２レンズ７とは１対１に対応しており、互いの中心軸が一致している。
【００４１】
そして、第２レンズ７と、Ｒ、Ｇ、Ｂの各絵素との関係は、図２（ｄ）に示すように、第２レンズ７内に、Ｒの絵素を中央に挟むように、Ｂの絵素とＧの絵素とが配されている。したがって、図１に示すように、第２レンズ７における上面７ｃがＲの絵素に対応する開口部１７Ｒと対向し、傾斜面７ｂ・７ｂが、Ｂ、Ｇの各絵素に対応する開口部１７Ｂ・１７Ｇと対向している。
【００４２】
このような液晶パネルユニット２を含む投影型液晶表示装置（背面型）の光学系は、図４に示すように、液晶パネルユニット２以外に、白色光源１３、インテグレータ１４、ミラー１６、色分解ミラー１５、投影レンズ１８を備えて構成される。
【００４３】
白色光源１３は、例えばハロゲン、高圧水銀、メタルハライド等からなり、白色光源１３を発した光は、フライアイレンズ等のインテグレータ１４を介して光源分布、配向分布を均一化される。その後、光は、ミラー１６を介して略平行光として色分解ミラー１５により、Ｒ、Ｇ、Ｂの光に分離され、各々液晶パネルユニット２に入射する。この時、Ｒ光は液晶パネルユニット２に略垂直に、Ｇ光は一定角度θの傾きを持って、同じくＢ光もＧ光とは逆方向に角度θの傾きを持っている。
【００４４】
ここで、図１を用いて各色別の光線について説明すると、Ｒ光は、第１レンズ５で屈折され、収束光として第２レンズ７に入る。第１レンズ５の焦点位置は、ブラックマトリクス層８の開口部１７Ｒの中心付近に設計されているので、第２レンズ７に入ったＲ光は、開口部１７Ｒの中心付近に集光する。このとき、Ｒ光は、第２レンズ７における底面７ａから直角に入射し、上面７ｃから出射する。
【００４５】
一方、Ｂ光は、その主光線が色分解ミラー１５によりＲ光の主光線に対してθの角度を傾けて液晶パネルユニット２に入射するようになっている。したがって、第１レンズ５を透過後も同じくθの角度を保ったまま第２レンズ７の底面７ａに入射し、第２レンズ７における一方の傾斜面７ｂを通って出射される。第２レンズ７を通ることで、Ｂ光の主光線は、Ｒ光の主光線とほぼ平行な方向に屈折される。つまり、Ｂ光は、第１レンズ５及び第２レンズ７の作用で、ブラックマトリクス層８の開口部１７Ｂの中心付近に集光する。
【００４６】
Ｇ光は、Ｒ光の主光線に対してＢ光と略対称な関係にあり、その主光線が色分解ミラー１５によりＲ光の主光線に対してＲ光とは逆方向にθの角度を傾けて液晶パネルユニット２に入射するようになっている。したがって、第１レンズ５を透過後も同じくθの角度を保ったまま第２レンズ７の底面７ａに入射し、第２レンズ７におけるもう一方の傾斜面７ｂを通って出射される。第２レンズ７を通ることで、Ｇ光の主光線は、Ｒ光の主光線とほぼ平行な方向に屈折される。つまり、Ｇ光は、第１レンズ５及び第２レンズ７の作用で、ブラックマトリクス層８の開口部１７Ｇの中心付近に集光する。
【００４７】
ブラックマトリクス層８の各開口部１７Ｒ・１７Ｇ・１７Ｂを透過したＲ、Ｇ、Ｂ各色は、画素部２２における、Ｒ、Ｇ、Ｂの各絵素において変調を受け、投影レンズ１８によりスクリーン１９に投影される。
【００４８】
このような構成では、色分解ミラー１５を介して液晶パネルユニット２に照射されたＲ、Ｇ、Ｂの各色の光が、液晶パネルユニット２の光入射側に配されたマイクロレンズ基板１における第１レンズ５の集光効果により、より多くブラックマトリクス層８の開口部１７を透過し、ひいては画素部２２を透過して、光の利用効率の向上に寄与することとなる。
【００４９】
また、Ｇ及びＢ光は、色分解ミラー１５によりＲ光の主光線に対してθの角度を持っているため、第１レンズ５にてより多くの光が集められたとしても、このまま進行すると、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光束の全径はどんどん広がっていき、その後の投影レンズ１８によりケラレが生じ光のロスが生じてしまうが、上記構成では、第２レンズ７により、Ｇ及びＢ光の主光線が、Ｒ光の主光線に対してより平行に近い角度、望ましくは平行に補正されるので、液晶パネルユニット２を透過後の光束の拡がりが抑えられ、投影レンズ１８のケラレにより光の損失が生じることも無い。そして、この相乗効果により、光利用効率は大幅な改善がはかれる。
【００５０】
また、上記効果により、第１レンズ５の焦点距離を小さく設定できるので、白色光源１３からの完全平行でない光線の多くをブラックマトリクス層８の開口部１７を透過させることができ、更なる光効率向上も可能となる。
【００５１】
そして、ここで第２レンズ７は、レンズの形状を略台形状としているので、球面や円筒面状と比べて、レンズ厚さを大きくして屈折力を上げることが容易であり、製造が容易である。
【００５２】
しかも、単なる台形状とした場合、平面からなる傾斜面に入射した光束（収束光束）の内側と外側とで屈折角が異なり、光効率を低下させるコマ収差及び非点収差が発生してしまうが、上記構成では、単なる台形状ではなく、台形の傾斜面７ｂ・７ｂが光入射側に凸を成す曲面としている。したがって、この曲面からなる傾斜面７ｂ・７ｂを通って屈折される光、つまり、ここではＢ光とＧ光とがこれに相当するが、これら光束の内側と外側とでの屈折角の異なりは小さく抑えられ、コマ収差及び非点収差の発生を効果的に抑えることができ、光効率を高く維持できる。
【００５３】
ここで、図５（ａ）（ｂ）を用いて、上記マイクロレンズ基板１における第２レンズ７と同条件、つまり、光入射側の屈折率を光出射側より高くした場合における、傾斜面が平面の場合と、円筒面の場合での光線の進み方を説明する。図５（ａ）は、傾斜面が光束の入射方向に対して凸な円筒面の場合であり、図５（ｂ）は傾斜面が平面の場合を示している。ここで、屈折率は、ｎ１＜ｎ２、ｎ３＜ｎ４である。
【００５４】
第１レンズ５で収束光とされた光束は、レンズの傾斜面に入射するにあたり、平面からなる傾斜面２４の場合は、図５（ｂ）に示すように、主光線である光線Ｌ１への入射角度に対して、外側の光線Ｌ２ではより小さく、内側の光線Ｌ３ではより大きくなる。そのため、コマ収差及び非点収差が発生する。これに対し、光入射側に凸を成す円筒面からなる傾斜面２５の場合、図５（ａ）に示すように、外側の光線Ｌ２、内側の光線Ｌ３ともに、平面の場合に比べて主光線Ｌ１の入射角に近く、コマ収差及び非点収差の発生が少ない。
【００５５】
このように、上記した２層構成のマイクロレンズ基板１は、第２のマイクロレンズアレイを構成する第２レンズ７を略台形状とし、台形の傾斜面７ｂ・７ｂを光線の入射側に凸を成す曲面としているので、製造を容易としながら、収差を小さくして集光性を向上させ、光効率の良好なものとなっている。
【００５６】
第２レンズ７における傾斜面７ｂ・７ｂの形状の設計は、以下のようにして行うことができる。まず、図６（ａ）に示すように、台形状のレンズを想定し、傾斜面２４を平面とし、Ｒ光の主光線とＢ光の主光線との屈折後の角度が略平行となるように、傾斜面２４に対する出射側の屈折率ｎ５と入射側の屈折率ｎ６、及び、傾斜面２４の上面２６に対する傾斜角θ１を定める（ｎ５＜ｎ６）。
【００５７】
次に、図６（ｂ）に示すように、傾斜面２５に対する出射側及び入射側の各屈折率を上で定めたと同じ値、つまり、出射側の屈折率をｎ５、入射側の屈折率をｎ６として、傾斜面２５における、上面２６の延長線上の中央付近（図中、Ｓ１＝Ｓ２）での円筒面の接線Ｌと上面２６との成す角が、上で定めたと同じθ１となるように円筒面を設定する。このとき、傾斜面２５を成す円筒面の中心は点Ｏである。
【００５８】
次に、上記マイクロレンズ基板１の作製方法の一例について説明する。図７（ａ）〜（ｇ）は、マイクロレンズ基板１の作製方法を示すフロー図である。
【００５９】
まず、スタンパ型３１と保護板３となる透明基板３２との間に、上記した平坦化層４となる低屈折率樹脂３３を塗布し、ＵＶ光を矢印方向より照射することで該樹脂３３を硬化させる（図７（ａ）参照）。次に、スタンパ型３１を離型した後（図７（ｂ）参照）、第１レンズ５となる高屈折率樹脂３４を接着層として中間基板６となる透明基板３５を接合する（図７（ｃ）参照）。
【００６０】
続いて、透明基板３５に第２レンズ７となる高屈折率樹脂３６及びネガレジスト３７を順次塗布し（図７（ｄ）参照）、後述するグレースケールマスク（図示せず）を用いた露光・現像後（図７（ｅ）参照）、ドライエッチングを行い、高屈折率樹脂３６にレンズ形状を転写する（図７（ｆ）参照）。その後、平坦化層２０となる低屈折率樹脂３８で平坦化し（図７（ｇ）参照）、これにて、マイクロレンズ基板１が得られる。
【００６１】
なお、特に図示してはいないが、その後、マイクロレンズ基板１における平坦化層２０側に、パッシベーション層、ブラックマトリクス層８を形成し、電極層１１が形成されている下部基板１２を貼り付け、ギャップに液晶層１０となる液晶を注入することで、液晶パネルユニット２が完成する。
【００６２】
このように形成してなるマイクロレンズ基板１は、第２レンズ７の傾斜面が、図３に示すように、光入射側に対して凸な円筒面となっており、傾斜面が平面からなる構成に比べてコマ収差及び非点収差が少なく、光の利用効率が良好となる。
【００６３】
ここで、第２レンズ７の形成に用いるグレースケールマスクを用いた露光方法について説明する。図８に、第２レンズ７を作製するための露光機の概略構成を示す。平行光束を出射する平行光源４０、フライアイレンズ４１、グレースケールマスク４２、コリメータレンズ４３、絞り４４を備えている。参照符号４５が、製造途中のマイクロレンズ基板であり、既に第１レンズ５が形成され、中間基板６となる透明基板３５に、高屈折率樹脂３６とネガレジスト３７とが順に塗布された状態である（図７（ｄ）参照）。
【００６４】
グレースケールマスク４２は、露光光の波長、即ち、本実施の形態においては、ｉ線で第２レンズ７の形状に対応した透過率分布を持つフォトマスクである。この露光機によりネガレジスト３７上で光量分布を形成し、それに応じたレジスト膜厚を得ることができる（図７（ｅ）参照）。これをエッチングにより高屈折率樹脂３６に転写して第２レンズ７を形成し、低屈折率樹脂３８で埋めて平坦化する（図７（ｇ）参照）。
【００６５】
マイクロレンズ基板１を構成するにあたり、ここでは、高屈折率樹脂及び低屈折率樹脂として、波長５８８ｎｍにおける各屈折率が１．５９、１．４１のものを用いたが、屈折率差があればその値は異なるものであっても効果が同様である。また、光の透過率は、本実施の形態のように、ネガレジストを用いる場合は、レンズ厚さを厚くしたい位置では光量を大きく、レンズ厚さを小さくしたい位置では光量を小さくなるように設定すればよい。
【００６６】
また、上記したマイクロレンズ基板１の作製方法は、第１レンズ５と第２レンズ７との煩雑な位置合わせプロセスを簡略化して、第１レンズ５に対応して第２レンズ７の位置が決まるため、高精度に２層のマイクロレンズアレイを配置できる。その結果、より簡便に光利用効率が高く、輝度ムラ、混色の無い高品質な投影型液晶表示装置を得ることできるといった効果もある。
【００６７】
なお、本実施の形態では、第２レンズ７として、台形の底面７ａを光入射側に配した略台形状のレンズとしたが、台形の傾斜面が、光入射側に凸を成していればよく、台形の底面を光出射側に配した略台形状レンズとしてもよく、これについては、実施の形態２にて説明する。
【００６８】
また、本実施の形態においては、集光特性を高めるために第１レンズを非球面レンズとしたが、球面レンズであっても本発明の効果は変わることはない。
【００６９】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図９ないし図１３に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態として述べる以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。したがって、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７０】
本実施の形態の投影型液晶表示装置は、液晶パネルユニット（液晶表示素子）２に代わり、液晶パネルユニット５２が備えられている以外は、実施の形態１の投影型液晶表示装置と同じ構成を有している。
【００７１】
本実施の形態の投影型液晶表示装置が備える液晶パネルユニット５２は、図９に示すように、マイクロレンズ基板５１を備えており、これに、ＩＴＯ等からなる透明電極９が形成され、液晶層１０を挟んで、ＴＦＴ等を含む電極層１１が形成された光透過性の下部基板１２が配されてなる。これよりわかるように、液晶パネルユニット２と液晶パネルユニット５２との違いは、マイクロレンズ基板の構造にある。
【００７２】
マイクロレンズ基板５１は、光透過性の保護板３に、低屈折率樹脂からなる平坦化層４を介して、高屈折率樹脂からなる第１レンズ（第１のマイクロレンズ）５が複数形成されている。第１レンズ５は、光入射側に凸をなす非球面レンズであり、第１のマイクロレンズアレイを構成する。ここまでの構成は、マイクロレンズ基板１と同じである。
【００７３】
マイクロレンズ基板５１とマイクロレンズ基板１との違いは、第２のマイクロレンズアレイを構成する第２レンズ（第２のマイクロレンズ）５７にあり、詳細にはその製造方法の違いによる。つまり、マイクロレンズ基板１では、第１のマイクロレンズアレイの下に貼り付けられた光透過性の中間基板６の下に設けられた高屈折率樹脂３６を形成し、これを加工して第２レンズ７を形成していたが、マイクロレンズ基板５１では、第１のマイクロレンズアレイの下に貼り付けられた光透過性の中間基板５６の下面をレンズ形状に加工し、これに高屈折率樹脂を埋めることで第２レンズ５７を形成している。第２のマイクロレンズアレイの下には、ブラックマトリクス層８が形成されている。
【００７４】
第２レンズ５７は、図１０に示すように、光出射側に底面５７ａを配した略台形状のレンズであり、台形の傾斜面５７ｂ・５７ｂは、第２レンズ７と同様に、光入射側に凸をなす曲面となっている。そのため、第２レンズ７が、傾斜面７ｂ・７ｂが凹状に湾曲した略台形状であったのに対し、第２レンズ５７では、傾斜面５７ｂ・５７ｂが凸状に湾曲した略台形状となっている。ここでは一例として、底面５７ａが縦１５μｍ×横４５μｍ、上面５７ｃが縦１５μｍ×横１５μｍ、高さ２０μｍとなっており、傾斜面５７ｂ・５７ｂは円筒面となっている。
【００７５】
第２レンズ５７にて構成される第２のマイクロレンズアレイのレンズ配列は、図２（ｂ）に示した第２レンズ７の配列と同じであり、第１レンズ５との位置関係、画素部２２におけるＲ、Ｇ、Ｂの各絵素との関係も、図２（ｃ）（ｄ）に示すとおり、第２レンズ７と同じである。
【００７６】
このような液晶パネルユニット５２を含む投影型液晶表示装置（背面型）の場合、色分解ミラー１５で分割されたＲ、Ｇ、Ｂの各色の光線のうち、Ｒ光は、第１レンズ５で屈折され、収束光として第２レンズ５７に入る。第１レンズ５の焦点位置は、ブラックマトリクス層８の開口部１７Ｒの中心付近に設計されているので、第２レンズ５７に入ったＲ光は、開口部１７Ｒの中心付近に集光する。このとき、Ｒ光は、第２レンズ５７における上面７ｃから直角に入射し、底面５７ａから出射する。
【００７７】
一方、Ｂ光は、その主光線が色分解ミラー１５によりＲ光の主光線に対してθの角度を傾けて液晶パネルユニット５２に入射するようになっている。したがって、第１レンズ５を透過後も同じくθの角度を保ったまま第２レンズ５７の一方の傾斜面５７ｂに入射し、第２レンズ５７の底面５７ａを通って出射される。第２レンズ５７を通ることで、Ｂ光の主光線は、Ｒ光の主光線とほぼ平行な方向に屈折される。つまり、Ｂ光は、第１レンズ５及び第２レンズ５７の作用で、ブラックマトリクス層８の開口部１７Ｂの中心付近に集光する。
【００７８】
Ｇ光は、Ｒ光の主光線に対してＢ光と略対称な関係にあり、その主光線が色分解ミラー１５によりＲ光の主光線に対してＲ光とは逆方向にθの角度を傾けて液晶パネルユニット５２に入射するようになっている。したがって、第１レンズ５を透過後も同じくθの角度を保ったまま第２レンズ５７のもう一方の傾斜面５７ｂに入射し、第２レンズ５７の底面５７ａを通って出射される。第２レンズ７を通ることで、Ｇ光の主光線は、Ｒ光の主光線とほぼ平行な方向に屈折される。つまり、Ｇ光は、第１レンズ５及び第２レンズ５７の作用で、ブラックマトリクス層８の開口部１７Ｇの中心付近に集光する。
【００７９】
実施の形態１におけるマイクロレンズ基板１と同様に、該マイクロレンズ基板５１においても、第２レンズ５７は、レンズの形状を略台形状としているので、球面や円筒面状と比べて、レンズ厚さを大きくして屈折力を上げることが容易であり、製造が容易である。そして、単なる台形状ではなく、台形の傾斜面５７ｂ・５７ｂが光入射側に凸を成す曲面としているので、この曲面からなる傾斜面５７ｂ・５７ｂを通って屈折される光、つまり、ここではＢ光とＧ光とがこれに相当するが、これら光束の内側と外側とでの屈折角の異なりは小さく抑えられ、コマ収差及び非点収差の発生を効果的に抑えることができ、光効率を高く維持できる。
【００８０】
ここで、図１１（ａ）（ｂ）を用いて、上記マイクロレンズ基板５１における第２レンズ５７と同条件、つまり、光入射側の屈折率を光出射側より低くした場合における、傾斜面が平面の場合と、円筒面の場合での光線の進み方を説明する。図１１（ａ）は、傾斜面が光束の入射方向に対して凸な円筒面の場合であり、図１１（ｂ）は傾斜面が平面の場合を示している。ここで、屈折率は、ｎ１＜ｎ２、ｎ３＜ｎ４である。
【００８１】
第１レンズ５で収束光とされた光束は、レンズの傾斜面に入射するにあたり、平面からなる傾斜面６１の場合は、図１１（ｂ）に示すように、主光線である光線Ｌ１への入射角度に対して、外側の光線Ｌ２ではより小さく、内側の光線Ｌ３ではより大きくなる。そのため、コマ収差及び非点収差が発生する。これに対し、光入射側に凸を成す円筒面からなる傾斜面６２の場合、図１１（ａ）に示すように、外側の光線Ｌ２、内側の光線Ｌ３ともに、平面の場合に比べて主光線Ｌ１の入射角に近く、コマ収差及び非点収差の発生が少ない。
【００８２】
このように、上記した２層構成のマイクロレンズ基板５１は、第２のマイクロレンズアレイを構成する第２レンズ５７を略台形状とし、台形の傾斜面５７ｂ・５７ｂを光線の入射側に凸を成す曲面としているので、製造を容易としながら、収差を小さくして集光性を向上させ、光効率の良好なものとなっている。
【００８３】
第２レンズ５７における傾斜面５７ｂ・５７ｂの形状の設計は、第２レンズ７における傾斜面７ｂ・７ｂの形状の設計と同様の手法で行えばよい。
【００８４】
次に、上記マイクロレンズ基板５１の作製方法の一例について説明する。図１２（ａ）〜（ｇ）は、マイクロレンズ基板１の作製方法を示すフロー図である。
【００８５】
まず、スタンパ型３１と保護板３となる透明基板３２との間に、上記した平坦化層４となる低屈折率樹脂３３を塗布し、ＵＶ光を矢印方向より照射することで該樹脂３３を硬化させる（図１２（ａ）参照）。次に、スタンパ型３１を離型した後（図１２（ｂ）参照）、第１レンズ５となる高屈折率樹脂３４を接着層として中間基板５６となる透明基板６３を接合する（図１２（ｃ）参照）。
【００８６】
続いて、透明基板６３にネガレジスト６４を塗布し（図１２（ｄ）参照）、上述したグレースケールマスク（図示せず）を用いた露光・現像後（図１２（ｅ）参照）、ドライエッチングを行い、透明基板６３にレンズ形状を転写する（図１２（ｆ）参照）。その後、第２レンズ５７となる高屈折率樹脂６４で埋め（図１２（ｇ）参照）、これにて、マイクロレンズ基板５１が得られる。
【００８７】
なお、特に図示してはいないが、その後、マイクロレンズ基板５１における第２レンズの底面５７ａ側に、」パッシベーション層、ブラックマトリクス層８を形成し、電極層１１が形成されている下部基板１２を貼り付け、ギャップに液晶層１０となる液晶を注入することで、液晶パネルユニット５２が完成する。
【００８８】
このように形成してなるマイクロレンズ基板５１は、第２レンズ５７の傾斜面が、図１０に示すように、光入射側に対して凸な円筒面となっており、傾斜面が平面からなる構成に比べてコマ収差及び非点収差が少なく、光の利用効率が良好となる。
【００８９】
マイクロレンズ基板５１を構成するにあたり、ここでは、高屈折率樹脂及び低屈折率樹脂として、波長５８８ｎｍにおける各屈折率が１．５９、１．４１のものを用いたが、屈折率差があればその値は異なるものであっても効果が同様である。また、光の透過率は、本実施の形態のように、ネガレジストを用いる場合は、レンズ厚さを厚くしたい位置では光量を大きく、レンズ厚さを小さくしたい位置では光量を小さくなるように設定すればよい。
【００９０】
また、上記したマイクロレンズ基板５１の作製方法も、実施の形態１で述べたマイクロレンズ基板１の作製方法と同様に、第１レンズ５と第２レンズ５７との煩雑な位置合わせプロセスを簡略化して、第１レンズ５に対応して第２レンズ５７の位置が決まるため、高精度に２層のマイクロレンズアレイを配置できる。その結果、より簡便に光利用効率が高く、輝度ムラ、混色の無い高品質な投影型液晶表示装置を得ることできるといった効果もある。
【００９１】
なお、以上述べた実施の形態１，２では、略台形状の第２レンズ７及び第２レンズ５７として、その傾斜面７ｂ・７ｂ、光入射側に凸を成す傾斜面５７ｂ・５７ｂを円筒面としたが、光入射側に凸を成していれば、球面であっても、非球面であっても、或いは、図１３に示すように、台形の傾斜面６７が、複数段の平面からなる多面であってもよい。なお、図１３は、実施の形態２のマイクロレンズ基板５１における第２レンズ５７と同じ、光入射側を低屈折率とした場合のレンズ形状を示している。
【００９２】
このように、傾斜面６７を多面構成とすることで、球面や非球面、円筒面とするよりも加工が容易になり、製造歩留りを上げることができる。また、多面構成とする場合、段数を増やすほど、円筒面に近づき、上記したコマ収差及び非点収差の発生をより効果的に抑制し得ることは言うまでもない。
【００９３】
また、第２レンズ７・５７においては、中央部に相当するＲの光束が入射する上面７ｃ・５７ｃを、平らな平面としたが、入射する光束の主光線に対して直角である条件を満たせば、球面でも円筒面でも、非球面でも良い。但し、加工の容易性からレンズ高さは低い方がよので、平面であることが望ましい。
【００９４】
また、本実施の形態においては、集光特性を高めるために第１レンズを非球面レンズとしたが、球面レンズであっても本発明の効果は変わることはない。
【００９５】
【発明の効果】
本発明のマイクロレンズ基板は、以上のように、投影型液晶表示装置用の液晶表示素子の光入射側に配されるマイクロレンズ基板であって、異なる角度で入射する複数の光束を液晶表示素子の絵素に収束させる第１のマイクロレンズアレイと、上記複数の光束それぞれの主光線を平行化する第２のマイクロレンズアレイとを備えたマイクロレンズ基板において、上記第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズの形状が、中央部で入射する光束の主光線に対して直角であると共に、両側部で入射する光束の主光線に対して入射位置で所定の角度をもつよう傾斜した略台形状を成し、この傾斜した面が光入射側に凸を成していることを特徴としている。
【００９６】
第２のマイクロレンズアレイは、異なる角度で入射する複数の光束それぞれの主光線を平行化するためのもので、大きな屈折力が必要となるが、このように、略台形状のレンズからなる構成とすることで、収差による影響を抑えながら、第２のマイクロレンズアレイの製造を容易にし、マイクロレンズ基板の製造を容易とできる。
【００９７】
その結果、このようなマイクロレンズ基板を液晶表示素子の光入射側に備えさせることで、光効率が高いカラーフィルタレスの単板式の投影型液晶表示装置を、光効率を低下させることなくより低コストにて実現することができるという効果を奏する。
【００９８】
また、上記第２のマイクロレンズアレイにおける上記凸を成す傾斜面としては、球面とすることができる。球面とした場合、高精度な収差補正が可能となり、光の利用効率が向上する。
【００９９】
また、上記第２のマイクロレンズアレイにおける上記凸を成す傾斜面としては、円筒面とすることができる。円筒面とした場合、一方向にのみ曲面をもつため、製造が容易となる。
【０１００】
また、上記第２のマイクロレンズアレイにおける上記凸を成す傾斜面としては、非球面とすることができる。非球面とした場合、更に高精度な収差補正が可能となり、光の利用効率がより一層向上する。
【０１０１】
また、上記第２のマイクロレンズアレイにおける上記凸を成す傾斜面としては、複数段階にて折曲された多面とすることができる。多面とした場合、球面や円筒面とするよりも加工が容易になる。
【０１０２】
本発明の投影型液晶表示装置用の液晶表示素子は、以上のように、上記マイクロレンズ基板を備えたことを特徴としている。
【０１０３】
上述したように、本発明のマイクロレンズ基板は、第２のマイクロレンズアレイの製造が容易で、かつ、収差の影響を小さく抑えることができるので、このようなマイクロレンズ基板を備えた液晶表示素子を用いることで、光効率が高いカラーフィルタレスの単板式の投影型液晶表示装置を、光効率を低下させることなくより低コストにて実現することができるという効果を奏する。
【０１０４】
本発明の投影型液晶表示装置は、以上のように、上記表示装置用の液晶表示素子を備えたことを特徴としている。
【０１０５】
上述したように、本発明のマイクロレンズ基板は、第２のマイクロレンズアレイの製造が容易で、かつ、収差の影響を小さく抑えることができるので、このようなマイクロレンズ基板を備えた液晶表示素子を備えてなる本発明の投影型液晶表示装置は、光効率を低下させることなく、より低コストな装置となるという効果を奏する。
【０１０６】
また、本発明の投影型液晶表示装置は、以上のように、白色光源と、該白色光源からの白色光束を互いに異なる波長域を有する複数の光束に分割する光束分割手段と、この光束分割手段により分割された複数の光束が互いに異なる角度で入射される液晶表示素子と、液晶表示素子の光源側に設けられた２層のマイクロレンズアレイと、上記液晶表示素子により変調された複数の光束を投影する投影手段とを備え、上記２層のマイクロレンズアレイの内、第１のマイクロレンズアレイは異なる角度で入射する複数の光束を液晶表示素子の絵素に収束させ、第２のマイクロレンズアレイは上記複数の光束それぞれの主光線を平行化する投影型液晶表示装置において、上記第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズの形状が、中央部で入射する光束の主光線に対して直角であると共に、両側部で入射する光束の主光線に対して入射位置で所定の角度をもつよう傾斜した略台形状を成し、この傾斜した面が光入射側に凸を成していることを特徴としている。
【０１０７】
上述したように、第２のマイクロレンズアレイにおけるレンズの形状を、中央部で入射する光束の主光線に対して直角であると共に、両側部で入射する光束の主光線に対して入射位置で所定の角度をもつよう傾斜した略台形状を成し、この傾斜した面が光入射側に凸を成す構成とすることで、第２のマイクロレンズアレイの製造が容易となり、しかも、収差の影響を小さく抑えることができる。
【０１０８】
したがって、このような２層のマイクロレンズアレイを備えた液晶表示素子を具備する本発明の投影型液晶表示装置は、光効率を低下させることなく、より低コストな装置となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の一形態を示すもので、投影型液晶表示装置に備えられた液晶パネルユニットの断面図である。
【図２】同図（ａ）は、上記液晶パネルユニットに備えられたマイクロレンズ基板における、第１のマイクロレンズアレイの平面図、（ｂ）は、第２のマイクロレンズアレイの平面図、（ｃ）は第１及び第２のマイクロレンズアレイの位置関係を示す模式図、（ｄ）は第２のマイクロレンズアレイを構成する第２レンズと絵素との関係を示す模式図である。
【図３】上記第２のマイクロレンズアレイを構成する第２レンズの斜視図である。
【図４】上記投影型液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図５】（ａ）は、上記第２のマイクロレンズアレイを構成する傾斜面が曲面となった第２レンズにおける光の進み方を示す説明図で、（ｂ）は、第２のマイクロレンズアレイを構成する傾斜面が平面となった第２レンズにおける光の進み方を示す説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）共に、上記第２のマイクロレンズアレイを構成する第２レンズの曲面となった傾斜面の設計方法を示す説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は、上記液晶パネルユニットに備えられるマイクロレンズ基板の製造方法を示す断面図である。
【図８】上記マイクロレンズ基板の製造の一工程で使用する、グレースケールマスクを用いた露光機の構成を示す模式図である。
【図９】本発明に係る実施のその他の形態を示すもので、投影型液晶表示装置に備えられた液晶パネルユニットの断面図である。
【図１０】上記液晶パネルユニットに備えられたマイクロレンズ基板における、第２のマイクロレンズアレイを構成する第２レンズの斜視図である。
【図１１】（ａ）は、上記第２のマイクロレンズアレイを構成する傾斜面が曲面となった第２レンズにおける光の進み方を示す説明図で、（ｂ）は、第２のマイクロレンズアレイを構成する傾斜面が平面となった第２レンズにおける光の進み方を示す説明図である。
【図１２】（ａ）〜（ｇ）は、上記液晶パネルユニットに備えられるマイクロレンズ基板の製造方法を示す断面図である。
【図１３】上記第２のマイクロレンズアレイの第２レンズの傾斜面を複数段に折曲された多面構造とした場合の第２のマイクロレンズアレイの断面図である。
【符号の説明】
１    マイクロレンズ基板
２    液晶パネルユニット（液晶表示素子）
５    第１レンズ（第１のマイクロレンズアレイを構成するレンズ）
７    第２レンズ（第２のマイクロレンズアレイを構成するレンズ）
１３    白色光源
１５    色分解ミラー（光束分割手段）
１７    開口部（絵素）
１８    投影レンズ（投影手段）
２２    画素部
５１    マイクロレンズ基板
５２    液晶パネルユニット（液晶表示素子）
５７    第２レンズ（第２のマイクロレンズアレイを構成するレンズ）
【図１】
2004264353.tif 000003
【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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