(57)【要約】【課題】効率良く所定の位置に光を集光し、迷光の発生を低減するマイクロレンズアレイを提供すること。【解決手段】光が入射する側に設けられ、曲率を有する第１面Ｓ１と、第１面Ｓ１を透過した光が入射する略平面形状の第２面Ｓ２とからなる複数のマイクロレンズ素子１０を有するマイクロレンズアレイ１００であって、マイクロレンズ素子１０ａは、所定領域を有する基準平面２０上に配列され、第２面Ｓ２ａの領域の略中心の位置を基準中心位置Ｃａとし、マイクロレンズ素子１０ａの第１面Ｓ１ａに接する平面Ｂａと基準平面２０とが略平行になる場合の、第１面Ｓ１ａと平面Ｂａとの接点を基準平面２０上に投影した位置を頂点曲率位置Ｔａとそれぞれしたときに、第１面Ｓ１ａは、基準平面２０上におけるマイクロレンズ素子１０ａの基準中心位置Ｃａに応じて、基準中心位置Ｃａと頂点曲率位置Ｔａとが所定方向に所定距離だけ異なるような曲率を有する。【選択図】      図６
2004347693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光の入射側に設けられ、曲率を有する第１面と、前記第１面に入射した前記入射光が透過する略平面形状の第２面とからなる複数のマイクロレンズ素子を有するマイクロレンズアレイであって、
前記複数のマイクロレンズ素子は、所定領域を有する基準平面上に配列され、前記マイクロレンズ素子の前記第２面の領域の略中心の位置を基準中心位置とし、
前記マイクロレンズ素子の前記第１面に接する平面と前記基準平面とが略平行になる場合の、前記第１面に接する前記平面と前記第１面との接点を前記基準平面上に投影した位置を頂点曲率位置とそれぞれしたときに、
前記第１面は、前記基準平面上における前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置に応じて、前記基準中心位置と前記頂点曲率位置とが所定方向に所定距離だけ異なるような前記曲率を有することを特徴とするマイクロレンズアレイ。
【請求項２】
前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置と、前記基準平面上の所定位置との間の距離と、前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置と、前記マイクロレンズ素子の前記頂点曲率位置との間の前記所定距離とは、略比例することを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項３】
前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置に対する前記基準平面上の所定位置の向きと、前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置に対する前記マイクロレンズ素子の前記頂点曲率位置の向きとは同一であることを特徴とする請求項２に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項４】
前記複数のマイクロレンズ素子は、前記基準平面上において略直交する格子状に配列されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイ。
【請求項５】
光を偏向させる機能を持つ複数のマイクロレンズ素子が基準平面上に配列されたマイクロレンズアレイであって、
前記マイクロレンズ素子は、曲率を有する第１面と、前記第１面への入射光が透過する略平面形状の第２面とからなり、
前記マイクロレンズ素子の前記第２面の領域のそれぞれの略中心の位置を基準中心位置とし、
前記基準平面に略平行な面と前記第１面とが接する位置を曲率頂点とそれぞれしたときに、
前記基準中心位置と、前記曲率頂点を前記基準平面上に投影した位置とが異なるマイクロレンズ素子を含むことを特徴とするマイクロレンズアレイ。
【請求項６】
基板上にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層をパターニングする第１のパターニング工程と、
前記レジスト層及び前記基板をプレエッチングする第１のエッチング工程と、前記第１のエッチング工程によりプレエッチングを施した前記基板の上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、
前記マスク層形成工程により形成した前記マスク層をパターニングする第２のパターニング工程と、
前記第２のパターニング工程により形成されたパターンを通して前記基板をエッチングする第２のエッチング工程と、を含み、
前記第１のパターニング工程により形成されたパターンの中心位置と、前記第２のパターニング工程により形成されたパターンの中心位置とは異なる位置であることを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法。
【請求項７】
前記入射光を集光する請求項１〜５のいずれか一項に記載のマイクロレンズアレイと、
前記マイクロレンズアレイにより集光された前記入射光を変調する空間変調素子を有し、
前記マイクロレンズアレイは、前記空間光変調素子の前記入射光の入射側に配置されていることを特徴とする空間光変調装置。
【請求項８】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置により変調された光を投写する投写レンズと、を有し、
前記空間光変調装置は、請求項７に記載の空間光変調装置であることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロレンズアレイ、空間光変調装置、プロジェクタ及びマイクロレンズアレイの製造方法、特に、プロジェクタの空間光変調装置に用いるマイクロレンズアレイの技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、コンピュータ等からの画像供給装置から供給される画像信号に応じて光（投写光）を投写し、画像を表示する画像表示装置である。プロジェクタの空間光変調装置は、複数の空間光変調素子を有する。各空間光変調素子の中心には、それぞれ開口部又は反射面が設けられている。各空間光変調素子は、開口部又は反射面に入射した光を透過又は反射させる。各空間光変調素子が入射光を透過又は反射することにより、空間光変調装置は、入射光を変調する。また、空間光変調装置の光の入射側には、マイクロレンズアレイが設けられる。マイクロレンズアレイは、基準平面上に、複数のマイクロレンズ素子を配置している。各マイクロレンズ素子は、各空間光変調素子の開口部又は反射面に光を集光する。マイクロレンズ素子が空間光変調素子の開口部又は反射面に入射光を集光することにより、光源からの光を効率良く用いて変調することができる。プロジェクタの空間光変調装置に用いられるマイクロレンズアレイの技術は、本願と同一の出願人により提案されている（例えば、特願２００２−１７１８９２）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
光源部からの光は、強度を均一化されたのち、空間光変調装置に入射光源部からの光を均一化するためには、例えば、フライアイ型インテグレータが用いられる。フライアイ型インテグレータは、複数のレンズ素子を有する。フライアイ型インテグレータは、各レンズ素子の入射面に入った光を露光面全体に投写し、各レンズ素子からの光を重ね合わせることによって、露光面における光の照度分布を均一にする。このため、従来の空間光変調装置の入射側に設けられているマイクロレンズアレイには、フライアイ型インテグレータの各レンズ素子からの光が重畳的に照射する。
【０００４】
各マイクロレンズ素子は、各マイクロレンズ素子の光軸に関して略回転対称な曲率の屈折面を有する。そして、マイクロレンズアレイは、各マイクロレンズ素子への入射光を各焦点位置に集光させる。そして、マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ素子の焦点位置近傍に空間光変調装置の開口部又は反射面が位置するように配置されている。
【０００５】
マイクロレンズアレイの領域の中心位置近傍へ入射光の入射角度の分布は、マイクロレンズ素子の光軸に関して略回転対称である。このため、マイクロレンズアレイの領域の中心位置近傍に配列されているマイクロレンズ素子は、上述のように入射光をその光軸上の焦点位置近傍へ集光させる。これに対して、マイクロレンズアレイが配列されている領域のうち周辺領域では、例えばフライアイ型インテグレータからの照明光がマイクロレンズ素子の各光軸に対して特定の方向から斜入射する割合が増加してくる。マイクロレンズ素子に斜入射した光線は、マイクロレンズ素子の焦平面上の他の焦点位置へ集光する。このため、マイクロレンズ素子へ斜入射する光は、マイクロレンズ素子の光軸上の焦点位置近傍に設けられている空間光変調装置の開口部へ入射することが困難となってしまう。また、プロジェクタのような複数の光学部材で構成された装置では、空間変調素子の前方光学系において光が蹴られてしまう場合もある。この結果、マイクロレンズアレイを透過した光の利用効率が低下してしまうという問題を生ずる。光の利用効率が低下するという問題は、外周配置部に配置されたマイクロレンズ素子において、特に顕著となる。
【０００６】
空間光変調装置として液晶パネルを使用する場合、空間光変調素子の開口部以外の部分には、空間光変調素子を駆動するための各種配線や電気素子等が設けられる。空間光変調素子の開口部以外の部分に入射した光が、空間光変調素子の開口部以外の部分で反射することにより、迷光が発生する場合がある。迷光が発生することにより、投写像のコントラストが低下するという場合がある。また、液晶の特性として、光軸に対して大きい角度の光の成分が増えることによりコントラスト低下を起こす場合もある。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、効率良く所定の位置に光を集光し、迷光の発生を低減するマイクロレンズアレイ、このマイクロレンズアレイを備えた空間光変調装置、プロジェクタ、及び、このマイクロレンズの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、入射光の入射側に設けられ、曲率を有する第１面と、前記第１面に入射した前記入射光が透過する略平面形状の第２面とからなる複数のマイクロレンズ素子を有するマイクロレンズアレイであって、前記複数のマイクロレンズ素子は、所定領域を有する基準平面上に配列され、前記マイクロレンズ素子の前記第２面の領域の略中心の位置を基準中心位置とし、前記マイクロレンズ素子の前記第１面に接する平面と前記基準平面とが略平行になる場合の、前記第１面に接する前記平面と前記第１面との接点を前記基準平面上に投影した位置を頂点曲率位置とそれぞれしたときに、前記第１面は、前記基準平面上における前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置に応じて、前記基準中心位置と前記頂点曲率位置とが所定方向に所定距離だけ異なるような前記曲率を有することを特徴とするマイクロレンズアレイを提供することができる。
【０００８】
各マイクロレンズ素子は、曲率を有する第１面と、マイクロレンズアレイの基準平面に接する第２面とを有する。例えば、基準平面の略中心位置のマイクロレンズ素子の第１面は、基準中心位置を通る垂線に関し略回転対称な形状とする。この場合、基準平面の略中心位置のマイクロレンズ素子は、光軸と略平行な向きに進行する光を、基準中心位置を通る垂線上の軸上焦点位置近傍に集光する。「基準中心位置」とは、マイクロレンズ素子の第２面の領域の略中心の位置である。空間光変調素子の開口部又は反射面は、基準中心位置を通る垂線上に配置されている。このため、基準平面の略中心位置のマイクロレンズ素子は、光軸に略平行な向きに進行する光を、空間光変調素子の開口部又は反射面に集光する。次に、マイクロレンズアレイの外周配置部のマイクロレンズ素子の入射側の第１面は、マイクロレンズ素子の基準中心位置と頂点曲率位置とが所定方向に所定距離だけ異なるような曲率を有する。「頂点曲率位置」とは、マイクロレンズ素子の第１面に接する平面と基準平面とが略平行になる場合の、第１面に接する平面と第１面との接点を基準平面上に投影した位置である。換言すると、「頂点曲率位置」とは、基準平面に垂直な方向に第２面から最も離れた第１面上の点を第２面に投影した位置である。マイクロレンズ素子の基準中心位置と頂点曲率位置とが同一である場合、第１面は、第２面の基準中心位置を通る垂線に関し略回転対称な形状である。「マイクロレンズ素子の基準中心位置と頂点曲率位置とが異なる」とは、第１面が、基準中心位置を通る垂線に関し非対称な形状をとるということである。基準中心位置を通る垂線に関し非対称な形状とは、ある一方向に変曲したような形状である。そして、マイクロレンズ素子は、第１面の変曲した方向から斜入射する入射光を、そのマイクロレンズ素子の軸上焦点位置に集光させるように変曲した形状を有する。マイクロレンズ素子は、斜入射する入射光の方向に第１面を変曲させることにより、斜入射する入射光を軸上焦点位置に集光させることができる。基準平面の略中心位置にあるマイクロレンズ素子以外の各マイクロレンズ素子については、第１面を、基準中心位置と頂点曲率位置とが所定方向に所定距離だけ異なるような曲率をもたせる。このようにして、斜入射する入射光を基準中心位置を通る垂線上の軸上焦点位置に集光させる。これにより、空間光変調素子の開口部又は反射面に効率良く光を入射することができる。また、斜め方向からマイクロレンズ素子の張り出した部分に入射する光線は、光軸の方向に略平行な光線に角度変換されるため、前方光学系での蹴られを抑制し光利用効率の向上に寄与する。さらに、光が空間光変調素子の各種配線や電気素子等に入射することを防止するため、迷光の発生を低減することができる。
【０００９】
マイクロレンズアレイに入射する光のうち、斜入射する光の入射角と、斜入射する向きとは、マイクロレンズアレイの基準平面上におけるマイクロレンズ素子の位置によって異なる。マイクロレンズアレイの外周配置部に位置するマイクロレンズ素子に入射する光は、斜入射する光の割合が多い。また、斜入射する光の割合は、基準平面の中心位置から遠い位置ほど大きくなる。そこで、基準中心位置と頂点曲率位置との所定方向と、基準中心位置と頂点曲率位置との所定距離とは、マイクロレンズアレイの基準平面上におけるマイクロレンズ素子の位置に応じたものとする。基準中心位置と頂点曲率位置との所定方向と、基準中心位置と頂点曲率位置との所定距離とをマイクロレンズ素子の位置に対応させたものとすることにより、マイクロレンズ素子は、基準平面上の位置に応じて異なる角度で斜入射する光を空間光変調素子の開口部又は反射面に集光することができる。これにより、空間光変調素子の開口部又は反射面に効率良く光を集光し、迷光の発生を低減するマイクロレンズアレイを得られる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置と、前記基準平面上の所定位置との間の距離と、前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置と、前記マイクロレンズ素子の前記頂点曲率位置との間の前記所定距離とは、略比例することが望ましい。
【００１１】
上述のように、マイクロレンズアレイの中心位置から離れた外周配置部の位置では、マイクロレンズ素子に対して斜入射する光の割合が多くなる。そこで、マイクロレンズ素子の基準中心位置と、基準平面上の所定位置である、例えば基準平面の略中心位置との間の距離と、マイクロレンズ素子の基準中心位置と頂点曲率位置との間の距離とが略比例するように、マイクロレンズ素子の頂点曲率位置を設ける。マイクロレンズ素子の基準中心位置と頂点曲率位置との間の距離を大きくすると、マイクロレンズ素子の第１面は、より大きく張り出したように変曲した形状となる。従って、マイクロレンズ素子の基準中心位置と、基準平面の略中心位置との距離が大きくなるに従って、マイクロレンズ素子の第１面は、より大きく張り出したように変曲した形状となる。マイクロレンズ素子の第１面が、より大きく張り出したように変曲した形状となると、より入射角の大きい斜入射光を、基準中心位置を通る垂線上の軸上焦点位置近傍に集光することができる。これにより、マイクロレンズ素子の基準中心位置と、基準平面の略中心位置との距離に応じて、マイクロレンズアレイ素子に入射光のうち斜入射する角度が大きい光を空間光変調素子の開口部又は反射面に集光することができる。この結果、空間光変調素子の開口部又は反射面に効率良く光を集光し、迷光の発生を低減することができる。なお、所定位置は、基準平面の略中心位置に限られず、基準平面上の任意の位置でも良い。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置に対する前記基準平面上の所定位置の向きと、前記マイクロレンズ素子の前記基準中心位置に対する前記マイクロレンズ素子の前記頂点曲率位置の向きとは同一であることが望ましい。
【００１３】
上述のように、マイクロレンズアレイの外周配置部の位置では、マイクロレンズアレイに対して斜入射する光の割合が多くなる。そこで、基準中心位置に対する頂点曲率位置の向きと、基準中心位置に対する所定位置、例えば基準平面の略中心位置の向きとが同一となるように、マイクロレンズ素子の頂点曲率位置を設ける。マイクロレンズ素子の第１面は、マイクロレンズ素子の基準中心位置に対するマイクロレンズ素子の頂点曲率位置の向きに張り出したように変曲した形状を有する。従って、マイクロレンズ素子の第１面は、マイクロレンズ素子の基準中心位置から基準平面の略中心位置への向きに張り出したような曲率を有することとなる。このような曲率を持たせることにより、マイクロレンズ素子は、斜入射する光を、基準中心位置を通る垂線上の軸上焦点位置近傍に集光することができる。これにより、基準平面の略中心位置に対するマイクロレンズ素子の基準中心位置の向きに応じて、マイクロレンズ素子に入射光のうち入射角が大きい斜入射光を空間光変調素子の開口部又は反射面に集光することができる。この結果、空間光変調素子の開口部又は反射面に効率良く光を集光し、迷光の発生を低減することができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、前記複数のマイクロレンズ素子は、前記基準平面上において略直交する格子状に配列されていることが望ましい。空間光変調装置の変調部は、基準平面上において略直交する格子状に配置されている。各マイクロレンズ素子を、基準平面上において略直交する格子状に配置することにより、変調部の開口部又は反射面に効率良く光を集光することができる。これにより、変調部の開口部又は反射面である所定位置に効率良く光を集光し、迷光の発生を低減することができる。
【００１５】
さらに、本発明によれば、光を偏向させる機能を持つ複数のマイクロレンズ素子が基準平面上に配列されたマイクロレンズアレイであって、前記マイクロレンズ素子は、曲率を有する第１面と、前記第１面に入射した入射光が透過する略平面形状の第２面とからなり、前記マイクロレンズ素子の前記第２面の領域のそれぞれの略中心の位置を基準中心位置とし、前記基準平面に略平行な面と前記第１面とが接する位置を曲率頂点とそれぞれしたときに、前記基準中心位置と、前記曲率頂点を前記基準平面上に投影した位置とが異なるマイクロレンズ素子を含むことを特徴とするマイクロレンズアレイを提供することができる。
【００１６】
例えば、基準中心位置を通る垂線に関し略回転対称な形状の第１面を有するマイクロレンズ素子を基準平面の外周配置部の位置に配置する場合、他のマイクロレンズ素子は、基準平面上の位置に応じて曲率頂点の位置を異ならせて設ける。マイクロレンズ素子は、基準中心位置と、曲率頂点を基準平面上に投影した位置とを異ならせて第１面を方向に変曲させることにより、斜入射する入射光を効率良く軸上焦点位置に集光させることができる。このようにして、マイクロレンズアレイに入射する入射光の角度分布に応じて、空間光変調素子の開口部又は反射面に効率良く光を集光することができるマイクロレンズアレイを得られる。
【００１７】
さらに、本発明によれば、基板上にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層をパターニングする第１のパターニング工程と、前記レジスト層及び前記基板をプレエッチングする第１のエッチング工程と、前記第１のエッチング工程によりプレエッチングを施した前記基板の上にマスク層を形成するマスク層形成工程と、前記マスク層形成工程により形成した前記マスク層をパターニングする第２のパターニング工程と、前記第２のパターニング工程により形成されたパターンを通して前記基板をエッチングする第２のエッチング工程と、を含み、前記第１のパターニング工程により形成されたパターンの中心位置と、前記第２のパターニング工程により形成されたパターンの中心位置とは異なる位置であることを特徴とするマイクロレンズアレイの製造方法を提供することができる。
【００１８】
第１のエッチング工程において基板に形成されるパターンの中心位置と、第２のエッチング工程においてマスク層に形成されるパターンの中心位置とは、異なる位置とする。また、第１のエッチング工程によりプレエッチングを施した基板の上には、基板に比べエッチングレートが高い犠牲層を使用することができる。基板に比べエッチングレートが高い犠牲層を使用することにより、第２のパターニング工程において、基板に形成されている凹部位置で犠牲層が早くエッチングされる。エッチングは、第２のパターニング工程により形成された貫通部を中心として進行する。エッチングの進行部位が基板の凹部位置に到達すると、基板の凹部内部の犠牲層は、基板より早くエッチングされる。エッチング中心であるマスク層の貫通部と基板の凹部との位置を異ならせているため、基板には、基板の凹部位置が窪んだように変曲した非対称な形状の凹部を形成することができる。その後、基板に形成した非対称な形状の凹部上に光学的透明樹脂層を形成することにより、第１面について、基準中心位置と頂点曲率位置とが異なる曲率のマイクロレンズ素子を形成することができる。基板の凹部位置に対するマスク層のパターニングによる凹部の水平方向位置を所定位置とすることにより、マイクロレンズ素子の第１面について、基準中心位置に対する頂点曲率位置を、マイクロレンズアレイの基準平面上におけるマイクロレンズ素子の位置に応じた所定の方向位置とすることができる。また、基板の凹部位置とマスク層のパターニングによる凹部位置との水平方向距離を所定距離とすることにより、マイクロレンズ素子の第１面について、基準中心位置に対する頂点曲率位置を、マイクロレンズアレイの基準平面上におけるマイクロレンズ素子の位置に応じた所定距離の位置とすることができる。これにより、上記のマイクロレンズアレイを製造することができる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、前記入射光を集光する上記のマイクロレンズアレイと、前記マイクロレンズアレイにより集光された前記入射光を変調する空間変調素子を有し、前記マイクロレンズアレイは、空間光変調素子の入射側に配置されていることを特徴とする空間光変調装置を提供することができる。入射側に上記のマイクロレンズアレイを有するため、入射光を効率良く開口部に集光させることができる。これにより、効率の良い空間光変調装置を得られる。
【００２０】
さらに、本発明によれば、光を供給する光源部と、前記光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記空間光変調装置により変調された光を投写する投写レンズと、を有し、前記空間光変調装置は、上記の空間光変調装置であることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。
【００２１】
空間光変調装置の入射側に上記のマイクロレンズアレイを設けることにより、光源部からの光を効率良く空間光変調素子の開口部又は反射面に集光することができる。これによりプロジェクタの光利用効率を向上することができる。空間光変調素子である液晶デバイスは、入射光の入射角度が光軸方向に平行である場合にコントラストが向上する特性を有する。このため、マイクロレンズアレイの外周配置部のマイクロレンズ素子の形状を非対称形状とし入射光の屈折角度を光軸に平行とすることにより、コントラストの向上に寄与する。また、空間光変調素子の開口部以外の部分である各種配線や電気素子が設けられている部分に光が入射することを防止できる。これにより、空間光変調素子の各種配線や電気素子で光が反射されることを防止し、迷光の発生を低減することができる。この結果、投写像が明るく高コントラストなプロジェクタを得られる。なお、本発明のプロジェクタは、フライアイ型インテグレータにより光源部からの光を重畳的に照射することにより光を均一化するものに限られない。上記のマイクロレンズアレイを用いることにより、光源部からの光の利用効率を向上することができる場合であれば、フライアイ型インテグレータ以外を用いるプロジェクタであっても本発明のプロジェクタに包含するものとする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るマイクロレンズアレイの概略構成を示す。なお、本実施形態のマイクロレンズアレイ１００は、プロジェクタの空間光変調装置である液晶表示装置に適用するものとして説明する。マイクロレンズアレイ１００は、光軸方向であるＺ方向に略垂直で、ＸＹ平面に略平行な所定領域の基準平面２０に配置されている。マイクロレンズアレイ１００は、基準平面２０上に、複数のマイクロレンズ素子１０を配列している。複数のマイクロレンズ素子１０は、基準平面２０上において略直交する格子状に配列されている。なお、本発明であるマイクロレンズアレイ１００の理解のために、以下、マイクロレンズ素子１０は、マイクロレンズアレイ１００の基準平面２０上に、５行５列に配列しているものとして説明する。図１に示すマイクロレンズアレイ１００は、基準平面２０上において、マイクロレンズ素子１０をＸ方向の一列に５個、Ｙ方向の一行に５個の格子状に配列している。
【００２３】
各マイクロレンズ素子１０は、入射光が入射する側に設けられ、曲率を有する第１面Ｓ１と、第１面に入射した入射光が透過する略平面形状の第２面Ｓ２とからなる。なお、図１においては、各マイクロレンズ素子１０を、第２面Ｓ２の輪郭（外周配置部）により示している。各マイクロレンズ素子１０の第２面Ｓ２の輪郭は、略円形である。各マイクロレンズ素子１０は、第２面Ｓ２と基準平面２０とが接するように配置されている。また、図１においては、各マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１を図示していない。各マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１は、第２面Ｓ２に対してＺ軸のマイナス方向に凸面を向けた曲率を有する。後述するように、マイクロレンズアレイ１００への入射光は、マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１へ入射し、第２面Ｓ２から射出する。マイクロレンズアレイ１００は、中心位置Ｏを、基準平面２０の略中心位置とする。マイクロレンズアレイ１００に入射光の光軸ＯＺは、基準平面２０の中心位置Ｏを通り、Ｚ軸に平行な軸である。なお、マイクロレンズ素子１０の基準中心位置Ｃと、頂点曲率位置Ｔと、距離Ｄとの詳細については、後述する。
【００２４】
図２には、マイクロレンズアレイ１００の、図１に示す直線ＡＡ’における断面をＸ軸のプラスの方向から目視した様子を示す。図１に示す直線ＡＡ’上に配置されている５つのマイクロレンズ素子１０を、図２に示すように、それぞれマイクロレンズ素子１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅとする。５つのマイクロレンズ素子１０ａ〜１０ｅは、それぞれ、曲面を有する第１面Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ１ｄ、Ｓ１ｅと、基準平面２０に接する平面である第２面Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ、Ｓ２ｃ、Ｓ２ｄ、Ｓ２ｅとを有する。マイクロレンズアレイ１００は、基準平面２０と空間光変調装置２００とが接するようにして配置されている。５つのマイクロレンズ素子１０ａ〜１０ｅは、それぞれ入射光を液晶表示装置２００の開口部Ｋａ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｋｄ、Ｋｅに集光する。マイクロレンズアレイ素子１０の入射光と、入射光を液晶表示装置２００の開口部Ｋａ〜Ｋｅに集光する様子とについては後述する。
【００２５】
次に、光源部からの光がマイクロレンズアレイ１００に照射する様子について説明する。図３（ａ）は、光源部からの光が空間光変調装置２００に照射するまでの構成例を概略的に示す。照明装置３００は、光源部３０１とリフレクタ３０２とからなる。光源部３０１からの光は、直接又はリフレクタ３０２を反射して射出される。光源部３０１からの光は、照明光学系（不図示）により略平行とされたのち、フライアイ型インテグレータ３１０に入射する。フライアイ型インテグレータ３１０は、第１のレンズアレイ３１１と第２のレンズアレイ３１２とを有する。第１のレンズアレイ３１１と、第２のレンズアレイ３１２とは、いずれもレンズ素子が、平面上にマトリクス上に配列された構成を有する。第１のレンズアレイ３１１の各レンズ素子は、主光線に平行な光束を複数の部分光束に分割し、各部分光束を第２のレンズアレイ３１２の近傍で結像させる。第２のレンズアレイ３１２のレンズ素子は、第１のレンズアレイ３１１からの各部分光束をマイクロレンズアレイ１００に入射させる。フライアイ型インテグレータ３１０は、各レンズ素子の入射面に入った光をマイクロレンズアレイ１００の全体に投写し、各レンズ素子からの光を重ね合わせることによって、マイクロレンズアレイ１００における光の照度分布を均一にする。このため、マイクロレンズアレイ１００には、フライアイ型インテグレータ３１０のレンズ素子からの光が重畳的に照射する。マイクロレンズアレイ１００は、空間光変調装置２００の光の入射側に、マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１を入射側に向けて配置されている。また、マイクロレンズアレイ１００の基準平面２０と空間光変調装置２００とは、光軸ＯＺに関し略垂直となるように配置されている。さらに、フライアイ型インテグレータ３１０とマイクロレンズアレイ１００と、及び、フライアイ型インテグレータ３１０の中心位置と基準平面２０の中心位置Ｏとは、それぞれ略光軸ＯＺ上に位置するように配置されている。
【００２６】
次に、マイクロレンズアレイ１００について、基準平面２０上のＸＹ面内における位置と、入射光との関係について説明する。図３（ｂ）に、マイクロレンズアレイ１００の基準平面２０を、格子状に９つの正方形の領域に分割したものを示す。マイクロレンズアレイ１００を９分割したそれぞれの領域には、図３（ｂ）に示すように１〜９の番号を付して説明する。図４に、図３（ｂ）に示すマイクロレンズアレイ１００の各領域について、入射角の分布を示す。図４（ａ）〜（ｉ）は、縦軸をＸ方向の入射角度、横軸をＹ方向の入射角度として示す。図４（ａ）に示す角度分布は、図３（ｂ）に示すマイクロレンズアレイ１００の領域１における入射光の入射角の分布である。以下、図４（ｂ）〜（ｉ）に示す入射角の分布は、図３（ｂ）の領域２〜領域９にそれぞれ対応する。図４（ａ）〜（ｉ）に示す角度分布は、後述するように、マイクロレンズアレイ１００における領域１〜領域９の基準平面２０上の位置によって、入射角の分布が変化することを表したものである。なお、図４（ａ）〜（ｉ）のグラフは、マイクロレンズアレイ１００に入射光の入射角度の分布を、領域ごとに、定性的に示すものである。
【００２７】
図３（ｂ）に示すマイクロレンズアレイ１００の領域５は、マイクロレンズアレイ１００の基準平面２０の略中心に位置している。図５（ａ）に、マイクロレンズアレイ１００の領域５にフライアイ型インテグレータ３１０からの光が重畳的に入射する様子を概略的に示す。図５（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ１００の領域５には、フライアイ型インテグレータ３１０からの光が、光軸ＯＺに対して略対称になるように重畳して照射される。
【００２８】
図３（ｂ）に示すマイクロレンズアレイ１００の領域８は、マイクロレンズアレイ１００の基準平面２０において、マイクロレンズアレイ１００の中心に位置する領域５の−Ｘ方向に位置している。図５（ｂ）に、マイクロレンズアレイ１００の領域８にフライアイ型インテグレータ３１０からの光が重畳的に入射する様子を概略的に示す。図５（ｂ）に示すように、マイクロレンズアレイ１００の領域８には、領域８の略中心を通り光軸ＯＺに平行な直線Ｌ８に関して、＋Ｘ方向から斜入射する光の割合が多くなる。このように、マイクロレンズアレイ１００の領域８の入射光のうち入射角度が大きいのは、＋Ｘ方向から斜入射する光である。
【００２９】
図３（ｂ）に示すマイクロレンズアレイ１００の領域１〜領域４、領域６、領域７、領域９についても、領域５、領域８についての説明と同様にして入射光の入射角の分布を示すことができる（図４（ａ）〜（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｉ）参照）。なお、入射光の入射角の分布は、領域１〜領域９の各領域内の位置によっても異なる。このため、図４（ａ）〜（ｉ）のいずれも、マイクロレンズアレイ１００の領域１〜領域９の略中心位置についての角度分布を示すものとする。なお、フライアイ型インテグレータ３１０から射出する光線の角度は、図３（ａ）に示す光源部３００のリフレクタ３０２と照明光学系（図示せず）、フライアイ３１２の設計、マイクロレンズアレイ１００の設置位置によって決まる。このため、フライアイ型インテグレータ３１０からのマイクロレンズアレイ１００に入射する各光線の入射角は、光源部３００のリフレクタ３０２と照明光学系（図示せず）によって決まる。本実施形態のマイクロレンズアレイ１００に入射する各光線は、リフレクタ３０２によって、最大入射角が略１６°となるように揃えられている。
【００３０】
次に、図６を用いて、マイクロレンズ素子１０の基準中心位置Ｃと、頂点曲率位置Ｔと、距離Ｄとについて説明する。図６（ａ）〜（ｅ）は、マイクロレンズ素子１０ａ〜１０ｅの断面図を示す。なお、図６（ａ）〜（ｅ）は、図２に示す断面と同一の面を示したものである。５つのマイクロレンズ素子１０ａ〜１０ｅの第２面Ｓ２ａ〜Ｓ２ｅの領域の略中心の位置を、それぞれ基準中心位置Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ、Ｃｄ、Ｃｅとする。図６（ａ）〜（ｅ）は、縦軸を、基準中心位置Ｃａ〜Ｃｅを通過する第２面Ｓ２ａ〜Ｓ２ｅの垂線とする。言い換えると、縦軸は、基準中心位置Ｃａ〜Ｃｅを通過し、かつＺ軸に平行な直線である。また、横軸を、基準平面２０上のＹ方向の直線とする。
【００３１】
図６（ａ）に示すマイクロレンズ素子１０ａについて、基準平面２０に対して略平行な平面Ｂａと、第１面Ｓ１ａとは、接点Ｐａで接している。接点Ｐａは、第２面Ｓ２ａから最も離れた第１面Ｓ１ａ上の点である。接点Ｐａを基準平面２０上に投影した位置を、頂点曲率位置Ｔａとする。また、図６（ｂ）〜（ｅ）に示すマイクロレンズ素子１０ｂ〜１０ｅについても、図６（ａ）に示すマイクロレンズ素子１０ａと同様にして、それぞれ第１面Ｓ１ｂ〜Ｓ１ｅと、接平面Ｂｂ〜Ｂｅとから、頂点曲率位置Ｔｂ〜Ｔｅを定める。このように頂点曲率位置Ｔａ〜Ｔｅは、第２面Ｓ２ａ〜Ｓ２ｅからＺ方向に最も離れた第１面Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅ上の点を第２面Ｓ２ａ〜Ｓ２ｅに投影した点である。
【００３２】
まず、図６（ｃ）に示すマイクロレンズ素子１０ｃの第１面Ｓ１ｃの曲率について説明する。マイクロレンズ素子１０ｃは、基準平面２０上の所定位置である中心位置Ｏに配置されている。マイクロレンズ素子１０ｃの基準中心位置Ｃｃと、頂点曲率位置Ｔｃとは、基準平面２０の中心位置Ｏと同一位置である。また、入射光の光軸ＯＺは、マイクロレンズ素子１０ｃの縦軸と同一である。マイクロレンズ素子１０ｃは、図３（ｂ）に示すマイクロレンズアレイ１００の領域５の略中心に位置している。図４（ｅ）を用いて説明したように、領域５において光の入射角は、Ｘ方向、Ｙ方向ともに角度０を中心として略回転対称に分布する。そこで、図６（ｃ）に示すように、マイクロレンズ素子１０ｃの第１面Ｓ１ｃを、光軸ＯＺに関して略回転対称な形状とする。光軸ＯＺに関して略回転対称な形状であるから、マイクロレンズ素子１０ｃの第１面Ｓ１ｃは、例えば略球状の面である。マイクロレンズ素子１０ｃは、第１面Ｓ１ｃを光軸ＯＺに関して略対称な形状とすることにより、光軸ＯＺ上の軸上焦点位置に光を集光することができる。
【００３３】
次に、図６（ａ）に示すマイクロレンズ素子１０ａの第１面Ｓ１ａの曲率について説明する。マイクロレンズ素子１０ａは、マイクロレンズアレイ１００の最も外周配置部に位置している。図４（ｄ）に示すように、外周配置部では光の入射角は、Ｘ方向に０、Ｙ方向に正の座標を中心とする分布となっている。このため、マイクロレンズ素子１０ａに入射する光は、Ｙ方向から斜入射する光の割合が多い。
【００３４】
そこで、図６（ａ）に示すように、マイクロレンズ素子１０ａの第１面Ｓ１ａを、基準中心位置Ｃａを通過する第２面Ｓ２ａの垂線に関して非対称な形状とする。マイクロレンズ素子１０ａの第１面Ｓ１ａについて、頂点曲率位置Ｔａを基準中心位置Ｃａ上から所定方向に所定距離だけ異なるような曲率を有するような頂点曲率位置Ｔａを設ける。これにより、マイクロレンズ素子１０ａの第１面Ｓａ１を、基準中心位置Ｃａを通過する第２面Ｓ２ａの垂線に関して非対称な形状とすることができる。マイクロレンズ素子１０ｂ、１０ｄ、１０ｅについても、マイクロレンズ素子１０ａの場合と同様に、それぞれの頂点曲率位置Ｔｂ、Ｔｄ、Ｔｅを設けることにより、非対称な形状とする。以下、基準中心位置Ｃａに対する頂点曲率位置Ｔａの方向と、基準中心位置Ｃａと頂点曲率位置Ｔａとの間の距離とについて説明する。
【００３５】
前述のように、マイクロレンズ素子１０ａに入射する光は、基準中心位置Ｃａを通過する第２面Ｓ２ａの垂線に関してＹ方向から斜入射する光の割合が大きい。このため、頂点曲率位置Ｔａは、基準中心位置ＣａからＹ方向の正の向きにシフトさせる。頂点曲率位置Ｔａを基準中心位置ＣａからシフトさせたＹ方向の正の向きは、基準中心位置Ｃａに対する、基準平面２０上の所定位置である中心位置Ｏの向きである。このようにして頂点曲率位置Ｔａを設けることにより、マイクロレンズ素子１０ａを非対称な形状とする。頂点曲率位置Ｔａを基準中心位置ＣａからＹ方向の正の向きへシフトさせたような曲率のマイクロレンズ素子１０ａの第１面Ｓ１ａとは、Ｙ方向の正の向きに張り出したように変曲した形状である。
【００３６】
次に、マイクロレンズ素子１０ａとマイクロレンズ素子１０ｂとを例にして、基準中心位置と頂点曲率位置との距離について説明する。マイクロレンズ素子１０ａとマイクロレンズ素子１０ｂとは、基準中心位置Ｃａ、Ｃｂに対する、基準平面２０上の所定位置である中心位置Ｏの向きが同一である。従って、マイクロレンズ素子１０ａとマイクロレンズ素子１０ｂとは、それぞれの頂点曲率位置Ｔａ、ＴｂをＹ方向の正の向きにシフトする点は共通する。これに対し、マイクロレンズ素子１０ａと基準平面２０の中心位置Ｏとの間の距離は、マイクロレンズ素子１０ｂと基準平面２０の中心位置Ｏとの距離より大きい点が異なる。マイクロレンズアレイ１００からの光は、基準平面２０上の光軸ＯＺ上の点である中心位置Ｏにおいて、光軸ＯＺに関して略回転対称に照射され、中心位置Ｏから遠ざかるほど光の入射角及び斜入射角度成分が大きくなる。マイクロレンズ素子１０ａへ斜入射する光の入射角度及び斜入射角度成分は、マイクロレンズ素子１０ｂへ斜入射する光の入射角度に比べて大きくなる（図２参照）。また、中心位置Ｏから遠ざかるほど斜入射する光の入射角及び斜入射角度成分が大きくなるため、例えばマイクロレンズ素子１０ａへ斜入射する光の入射角度及び斜入射角度成分は、マイクロレンズ素子１０ｂへ斜入射する光の入射角度の最大値の略２倍となる。
【００３７】
ここから、図２と図６とを使用することにより、基準中心位置Ｃａと頂点曲率位置Ｔａとの距離について説明する。図２に示すように、中心位置Ｏと基準中心位置Ｃａとの間の距離Ｄ２ａは、中心位置Ｏと基準中心位置Ｃｂとの間の距離Ｄ２ｂの略２倍である。また、図６（ｂ）に示すように、マイクロレンズ素子１０ｂの基準中心位置Ｃｂと頂点曲率位置Ｔｂとの間の距離Ｄ１ｂは、長さαである。このとき、マイクロレンズ素子１０ａの基準中心位置Ｃａと頂点曲率位置Ｔａとの間の距離Ｄ１ａは、長さ２αである。距離Ｄ１ａの長さは、距離Ｄ１ｂの長さの２倍である。このように、基準中心位置Ｃａと基準平面２０の中心位置Ｏとの距離Ｄ２ａと、基準中心位置Ｃａと頂点曲率位置Ｔａとの間の距離Ｄ１ａとを、略比例させる。このようにして、マイクロレンズ素子１０ａについては、基準中心位置Ｃａと、基準平面２０上の所定位置である中心位置Ｏとの距離Ｄ２ａと、基準中心位置Ｃａと頂点曲率位置Ｔａとの間の距離Ｄ１ａとが、略比例するように頂点曲率位置Ｔａ、Ｔｂを設ける。
【００３８】
このようにしてマイクロレンズ素子１０ａは、基準平面２０上におけるマイクロレンズ素子１０ａの基準中心位置Ｃａに応じて、頂点曲率位置Ｔａと基準中心位置Ｃａとが所定方向に所定距離だけ異なるような形状とする。マイクロレンズ素子１０ａの第１面Ｓ１ａは、Ｙ方向の正の向きに張り出したように変曲した形状である。マイクロレンズ素子１０ｂの第１面Ｓ１ｂも、Ｙ方向の正の向きに張り出したように変曲した形状である。また、マイクロレンズ素子１０ａの第１面Ｓ１ａは、マイクロレンズ素子１０ｂの第１面Ｓ１ｂの略２倍大きく張り出したように変曲した形状をもつ。マイクロレンズ素子１０ａの第１面Ｓ１ａをこのような形状とすることにより、マイクロレンズ素子１０ａへ斜入射する光を効率良く基準中心位置Ｃａを通過する第２面Ｓ２ａの垂線上の軸上焦点位置近傍に集光することができる。これにより斜入射する光を効率良く液晶表示装置２００の開口部Ｋａ（図２参照）に集光することができる。図６（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）に示すようにマイクロレンズ素子１０ｂ、１０ｄ、１０ｅについても、マイクロレンズ素子１０ａの場合と同様に、基準平面２０上における基準中心位置Ｃｂ、Ｃｄ、Ｃｅに応じて、頂点曲率位置Ｔｂ、Ｔｄ、Ｔｅと基準中心位置Ｃｂ、Ｃｄ、Ｃｅとが所定方向に所定距離だけ異なるような形状とする。これにより、光を効率良く液晶表示装置２００の開口部Ｋｂ、Ｋｄ、Ｋｅ（図２参照）に集光することができる。図１は、マイクロレンズアレイ１００の各マイクロレンズ素子１０についてマイクロレンズ素子１０ａと同様にして頂点曲率位置Ｔを所定方向に所定距離だけ異なるようにしていることを示している。
【００３９】
図７に、マイクロレンズ素子１０ｃと１０ｅとが入射光を集光する様子を示す。マイクロレンズアレイ１００の中心位置Ｏに、光軸ＯＺに平行な略平行光が入射する場合を考える。マイクロレンズアレイ１００の中心位置Ｏには、図７（ａ）に示すマイクロレンズ素子１０ｃが設けられている。マイクロレンズ素子１０ｃの第１面Ｓ１ｃは、光軸ＯＺに関して略対称な形状となるようにする。マイクロレンズ素子１０ｃは、光軸ＯＺに略平行な光を軸上焦点位置近傍に集光する。これにより、略平行光を効率良く軸上焦点位置に設けられている液晶表示装置２００の開口部Ｋｃに集光することができる。図７（ｃ）には、マイクロレンズ素子１０ｅに、光軸ＯＺに略平行な略平行光が入射する様子を示す。マイクロレンズ素子１０ｅの第１面Ｓ１ｅは、頂点曲率位置Ｔｅを基準中心位置Ｃｅから所定方向に所定距離だけ異なるような曲率を有する。マイクロレンズ素子１０ｅに入射した光軸ＯＺに略平行な光は、基準中心位置Ｃｅを通る第２面Ｓ２ｅの垂線上以外の軸外焦点位置に集光される。このため、光が液晶表示装置２００の開口部Ｋｅ以外の位置に集光されるため、光利用効率が低下してしまう。
【００４０】
次に、マイクロレンズアレイ１００の外周配置部に、光が斜め方向から入射する場合を考える。例えば、マイクロレンズ素子１０ｃをマイクロレンズアレイ１００の外周配置部に配置した場合、図７（ｂ）に示すように、マイクロレンズ素子１０ｃに光が斜め方向から入射する。マイクロレンズ素子１０ｃに斜め方向から入射した光は、基準中心位置Ｃｃを通る第２面Ｓ２ｃの垂線上以外の軸外焦点位置近傍に集光される。このため、斜入射する光が液晶表示装置２００の開口部Ｋｃ以外の位置に集光されるため、光利用効率が低下してしまう。図７（ｄ）は、マイクロレンズ素子１０ｅに光が斜め方向から入射する様子を示す。マイクロレンズ素子１０ｅは、斜入射する光を液晶表示装置２００の開口部Ｋｅの位置に効率良く集光させることができる。以上から、マイクロレンズアレイ１００の略中心位置Ｏには光軸ＯＺに対して略回転対称な形状のマイクロレンズ素子１０ｃを設ける。また、マイクロレンズアレイ１００の外周配置部には、頂点曲率位置Ｔを基準中心位置Ｃから所定方向に所定距離だけ異なるように変曲させた形状のマイクロレンズ素子１０を設ける。これにより、マイクロレンズアレイ１００は、各マイクロレンズ素子１０の配置位置に入射する光線を効率良く液晶表示装置２００の各開口部にそれぞれ集光させることができる。
【００４１】
図６に戻って、５つのマイクロレンズ素子１０ａ〜１０ｅについて説明する。５つのマイクロレンズ素子１０ａ〜１０ｅは、マイクロレンズアレイ１００におけるマイクロレンズ素子１０ａ〜１０ｅの位置に応じて、マイクロレンズ素子１０ａ〜１０ｅの第１面Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅの曲率を決定するように頂点曲率位置Ｔａ〜Ｔｅを設ける。これにより、マイクロレンズアレイ１００の外周配置部では斜入射する光を、中心位置Ｏでは略垂直に入射する光を効率良く、基準中心位置を通る垂線上の軸上焦点位置に集光することができる。マイクロレンズアレイ１００上の、すべてのマイクロレンズ素子１０についても、５つのマイクロレンズ素子１０ａ〜１０ｅと同様にして各マイクロレンズ素子１０の配置位置に適した頂点曲率位置Ｔを設ける。例えば、マイクロレンズアレイ１００の基準平面２０の対角線上付近の位置にあるマイクロレンズ素子１０については、頂点曲率位置Ｔを、基準中心位置Ｃから斜め方向にシフトした位置とする。これにより、斜入射する光を効率良く開口部に集光することができる。このようにして、マイクロレンズアレイ１００の外周配置部では斜入射する光を、中心位置Ｏでは略垂直に入射する光を効率良く、基準中心位置Ｃを通る垂線上の軸上焦点位置に集光することができる。この結果、マイクロレンズ素子１０の基準中心位置Ｃと、基準平面２０の略中心位置Ｏとの距離、及び方向に応じて、空間光変調素子の開口部に効率良く光を集光するという効果を奏する。
【００４２】
液晶表示装置２００の開口部と開口部以外の領域とについて説明する。図１２は、液晶表示装置２００の開口部１２００と、開口部１２００以外の遮光領域ＢＭとを示す。液晶表示装置２００は、画素に対応する数量の開口部１２００を有する。開口部と開口部以外の領域とを簡略して説明するため、図１２は、開口部１２００を１行に４個、１列に４個の格子状に液晶表示装置２００に配列している様子を示す。また、図１２において斜線を付した遮光領域ＢＭには、各種配線や、電気素子等が配置されている。マイクロレンズアレイ１００のマイクロレンズ素子１０は、入射光を効率良く開口部１２００に集光することができる。さらに、光を効率良く開口部１２００に集光するため、光を遮光領域ＢＭに入射させることをも防止することができる。遮光領域ＢＭに光が入射すると、遮光領域ＢＭで光が吸収されることによって光利用効率の低下を引き起こす。また、液晶の特性として、光を開口部１２００に対してより垂直に近い方向から入射させるほど投写像のコントラストが高くなる。従って、開口部１２００を透過した光であっても光軸ＯＺに対して大きな角度をもつ成分が多い場合、投写像のコントラストが低下してしまう。本発明のマイクロレンズアレイ１００は、入射光を光軸ＯＺに略平行になるように偏向するため、光が遮光領域ＢＭに入射して吸収されること、及び投写像のコントラストが低下することを防止できる。この結果、光利用効率の低下を低減し、プロジェクタの投写像を高コントラストにすることができるという効果を奏する。
【００４３】
なお、基準平面２０上の所定位置は、基準平面２０の中心位置Ｏに限られず、基準平面２０上の任意の位置でも良い。図６（ａ）に示すマイクロレンズ素子１００を例として、本発明の変形例を説明する。本発明のマイクロレンズアレイ１００は、基準平面２０に略平行な面Ｂａと第１面Ｓ１ａとが接する位置を曲率頂点Ｐａとしたときに、基準中心位置Ｔａと、曲率頂点Ｐａを基準平面２０上に投影した頂点曲率位置Ｔａとが異なるマイクロレンズ素子１０ａを含むものである。マイクロレンズ素子１０ａは、マイクロレンズ素子１０ａの基準中心位置Ｃａと、曲率頂点Ｐａを基準平面２０上に投影した位置とを異ならせることにより、斜入射する入射光を効率良く軸上焦点位置に集光させることができる。例えば、基準中心位置を通る垂線に関し略回転対称な形状の第１面を有するマイクロレンズ素子１０を基準平面２０の外周配置部の位置に配置する場合、他のマイクロレンズ素子１０は、基準平面２０上の位置に応じて曲率頂点Ｐａの位置を異ならせて設ける。このようにして、マイクロレンズアレイ１００に入射する入射光の角度分布に応じて、液晶表示装置２００の開口部又は反射面に効率良く光を集光することができるマイクロレンズアレイ１００を得られる。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るマイクロレンズ素子の製造方法について説明する。図８は、第２実施形態に係るマイクロレンズ素子の製造方法の手順を示す。まず、図８（ａ）に示すように、基板８０１上にレジスト層８０２を形成する。次に、グレースケールリソグラフィ技術により、基板８０１上のレジスト層８０２に非対称な形状の凹部を形成する。グレースケールリソグラフィには、例えば、感光性ガラスに、ある特定波長のレーザ光線を用いて、感光層を変質させ、場所によって光透過率が連続的に異なるマスクを用いることができる。まず、感光性ガラスに所望のレンズ形状に対応させて光透過率を連続的に変化させた層を、マイクロレンズ素子１０の形状に形成する。感光性ガラスは、変質することにより光透過率が低下する。この感光性ガラスに露光光線を透過させてレジスト層８０２を感光させる。露光光線は、感光性ガラスのうち光透過率の変化が少ない部分において、より多く透過する。このため、レジスト層８０２は、感光性ガラスのうち光透過率の変化が少ない層を透過した露光光線によってより強く感光される。例えば、ポジ型レジストを用いた場合、露光光線によってより強く感光した部分は現像により取り除かれ、図８（ｂ）に示すような、所望のレンズ形状がレジスト層８０２上に形成される。このようにして、レジスト層８０２にマイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１の形状の凹部を形成することができる。グレースケールリソグラフィには感光性ガラスを用いる以外に、面積階調マスクを用いることができる。面積階調マスクは、所望の形状に合わせて段階的に露光面積を異ならせる方法である。この方法を用いても、非対称な形状のマイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１の形状を形成することができる。グレースケールリソグラフィ技術によれば、非球面の形状の凹部を容易に形成することができる。
【００４５】
次に、レジスト層８０２にマイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１の形状の凹部を形成した状態で、ＣＨＦ３やＣＦ４等のフッ素系ガスによるドライエッチングを行う。ドライエッチングを行うと、基板８０１にレジスト層８０２の形状を転写することができる。これにより、図８（ｃ）に示すように、マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１の形状の凹部を基板８０１に形成することができる。次に、マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１の形状の凹部を形成した基板８０１に、光学的透明樹脂層８０５を形成する。基板８０１上の、マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１の形状の凹部上に光学的透明樹脂層８０５を形成することにより、非対称な形状のマイクロレンズ素子１０を形成することができる。さらに、光学的透明樹脂層８０５の上にカバーガラス８０６を形成することにより、マイクロレンズアレイ１００とすることができる。
【００４６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るマイクロレンズ素子の製造方法について説明する。図９、図１０は、第３実施形態に係るマイクロレンズ素子の製造方法の手順を示す。まず、図９（ａ）に示すように、レジスト層形成工程によって基板９０１上にレジスト層９０２を形成する。次に、図９（ｂ）に示すように、第１のパターニング工程により、レジスト層形成工程によって基板９０１上に形成したレジスト層９０２をパターニングする。次に、第２実施形態と同様にして、ドライエッチングである第１のエッチング工程によりレジスト層９０２と基板９０１とがエッチングされる。これにより、図９（ｃ）に示すように、基板９０１に凹部９１０が形成される。基板９０１に形成される凹部９１０の位置は、第１のパターニング工程によるレジスト層９０２のパターニング箇所と略同一位置である。
【００４７】
次に、図９（ｄ）に示すように、第１のエッチング工程により形成された凹部を有する基板９０１上に、基板９０１のエッチングレートと異なるエッチングレートを有する犠牲層９０３を形成する。この犠牲層９０３は、基板９０１に比べてエッチングレートが高い膜、例えば、ガラスに比べてエッチングレートが高い酸化シリコン等である。次に、図９（ｅ）に示すように、マスク層形成工程によって、犠牲層９０３上にマスク層９０４を形成する。このマスク層９０４は、例えばポリシリコンあるいはクロムやその合金で形成されている。さらに、上述の説明と同様なフォトリソグラフィやドライエッチング、あるいはレーザ加工により、図９（ｆ）に示すように、マスク層９０４を、基板９０１の凹部９１０とは異なる位置においてパターニングする。これにより、犠牲層９０３上には、基板９０１の凹部９１０とは異なる位置にパターニングされたマスク層９０４が形成される。ここで、「異なる位置」とは、パターニングによりマスク層９０４に形成された貫通部９１１の位置と、基板９０１の凹部９１０の位置とが、それぞれを水平面に投影したとき異なる位置となることを意味する。
【００４８】
次に、図１０（ａ）に示すように、第２のエッチング工程により、犠牲層９０３と基板９０１とをエッチングする。エッチングは、マスク層９０４に形成されている貫通部９１１を通して行われる。まず、犠牲層９０３が、マスク層９０４の貫通部９１１を中心として、略同心円状にエッチングされる。エッチングの進行箇所が基板９０１に到達すると、基板９０１もマスク層９０４の貫通部９１１の略垂線上の位置を中心としてエッチングされる。このとき、基板９０１に比べて犠牲層９０３のエッチングレートが高いことから、犠牲層９０３のエッチング速度に比べて基板９０１のエッチング速度は遅い。ここで、基板９０１の凹部９１０の内部は基板９０１とエッチングレートの異なる犠牲層９０３である。このため、エッチングの進行箇所が基板９０１の凹部９１０に到達すると、基板９０１のうち凹部９１０を早くエッチングする。凹部９１０が早くエッチングされることから、エッチングの進行箇所の中心位置が基板９０１の凹部９１０の方向に偏ることとなる。このようにしてエッチングの進行箇所の中心位置を、マスク層９０４の貫通部９１１の位置と異ならせることにより、図１０（ｂ）に示すように基板９０１に非対称な形状の凹部９１２を形成することができる。さらに、図１０（ｃ）に示すように、マスク層９０４と犠牲層９０３とを除去する工程により、非対称な形状の凹部９１２を形成した基板９０１のみとする。マスク層９０４と犠牲層９０３とは、フッ酸溶液でウェットエッチングすることにより、除去することができる。その後、図１０（ｄ）に示すように、基板９０１に形成された非対称な形状の凹部９１２上に光学的透明樹脂層９０５を形成する。基板９０１上の非対称な形状の凹部９１２上に光学的透明樹脂層９０５を形成することにより、本発明の、非対称な形状のマイクロレンズ素子１０を形成することができる。さらに、光学的透明樹脂層９０５の上にカバーガラス９０６を形成することにより、マイクロレンズアレイ１００とすることができる。
【００４９】
基板９０１の凹部９１０の位置に対して、マスク層９０４上の貫通部９１１の位置を変化させると、マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１を、基準中心位置Ｃに対する頂点曲率位置Ｔの方向が異なるような曲率とすることができる。また、基板９０１の凹部９１０の位置とマスク層９０４の貫通部９１１の位置との水平方向距離を変化させると、マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１について、基準中心位置Ｃと頂点曲率位置Ｔとの間の距離が異なるような曲率とすることができる。このため、基板９０１の凹部９１０の位置と、マスク層９０４上の貫通部９１１の位置とを、所定方向、所定距離とすることにより、マイクロレンズ素子１０の頂点曲率位置Ｔを、基準中心位置Ｃから所定方向に所定距離だけ異なるようにすることができる。これにより、マイクロレンズ素子１０の頂点曲率位置Ｔを、マイクロレンズアレイ１００の基準平面２０上におけるマイクロレンズ素子１０の位置に応じた曲率となるような位置とすることができる。基板９０１の凹部９１０の位置と、マスク層９０４上の貫通部９１１の位置との方向や距離は、製造するマイクロレンズ素子１０ごとに設定することができる。これにより、上記のマイクロレンズアレイ１００を得ることができる。なお、本実施形態の製造方法では、基板９０１の凹部９１０の位置とマスク層９０４の貫通部９１１の位置との方向と距離とを変化させることとしている。これに限らず、犠牲層９０３を設けず、基板９０１の凹部９１０を浅くより広い面積としても良い。この場合も上述の製造方法と同様に、マスク層９０４の貫通部９１１の中心位置と凹部９１０の中心位置とを異ならせるようにパターニングした後エッチングすることにより、マイクロレンズ素子１０の頂点曲率位置Ｔを変化させることができる。さらに、犠牲層９０３を設けず、マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１の形状について複数の凹部９１０を設けることとしても良い。この場合、凹部９１０の数と位置とを変化させてエッチングを施すことにより、マイクロレンズ素子１０の頂点曲率位置Ｔを変化させることが可能である。
【００５０】
（第４実施形態）
図１１は、本発明の第４実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。本実施形態のプロジェクタ１１００は、３つの液晶表示装置の光入射側にそれぞれ上記のマイクロレンズアレイ１００を設けている。照明装置１１１０は、光を供給する光源部１１１１とリフレクタ１１１２を有する。光源部１１１１には、超高圧水銀ランプを用いることができる。光源部１１１１は、第１色光であるＲ光、第２色光であるＧ光、及び第３色光であるＢ光を含む光を供給する。光源部１１１１からの光は、直接又はリフレクタ１１１２を反射して射出される。光源部１１１１からの光は、照明光学系（不図示）により主光線に略平行とされたのち、フライアイ型インテグレータ１１２０に入射する。フライアイ型インテグレータ１１２０は、照明装置１１１０からの光の照度分布を均一化する。光の照度分布を均一化するためのフライアイ型インテグレータ１１２０の構成は、図３（ａ）を用いて説明したフライアイ型インテグレータ３１０の構成と同一である。
【００５１】
フライアイ型インテグレータ１１２０で照度分布を均一化された光は、偏光変換素子１１３０にて特定の振動方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換される。ｓ偏光光に変換された光は、色分離光学系を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー１１４０Ｒに入射する。以下、Ｒ光について説明する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１１４０Ｒは、Ｒ光を透過し、Ｇ光、Ｂ光を反射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１１４０Ｒを透過したＲ光は、反射ミラー１１４５に入射する。反射ミラー１１４５は、Ｒ光の光路を９０度折り曲げる。光路を折り曲げられたＲ光は、Ｒ光用マイクロレンズアレイ１００Ｒに入射する。Ｒ光用マイクロレンズアレイ１００Ｒは、第１実施形態にて説明したマイクロレンズアレイ１００と同一である。Ｒ光用マイクロレンズアレイ１００Ｒを射出したＲ光は、Ｒ光用液晶表示装置１１０Ｒに入射する。Ｒ光用液晶表示装置１１５０Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。なお、ダイクロイックミラーを透過しても、光の偏光方向は変化しないため、Ｒ光用液晶表示装置１１５０Ｒに入射するＲ光は、ｓ偏光光のままの状態である。Ｒ光用液晶表示装置１１５０Ｒに入射したｓ偏光光は、ｐ偏光光に変換されたのち、画像信号に応じた変調によりｓ偏光光に変換される。変調によりｓ偏光光に変換されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１１６０に入射する。
【００５２】
次に、Ｇ光について説明する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１１４０Ｒで反射された、Ｇ光とＢ光とは光路を９０度折り曲げられる。光路を折り曲げられたＧ光とＢ光とは、Ｂ光透過ダイクロイックミラー１１４０Ｂに入射する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１１４０Ｂは、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１１４０Ｂで反射されたＧ光は、Ｇ光用マイクロレンズアレイ１００Ｇに入射する。Ｇ光用マイクロレンズアレイ１００Ｇは、第１実施形態にて説明したマイクロレンズアレイ１００と同一である。Ｇ光用マイクロレンズアレイ１００Ｇを射出したＲ光は、Ｇ光用空間光変調装置１１５０Ｇに入射する。Ｇ光用空間光変調装置１１５０Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置１１５０Ｇに入射するＧ光は、ｓ偏光光に変換されている。Ｇ光用空間光変調装置１１５０Ｇに入射したｓ偏光光は、画像信号に応じた変調により、ｐ偏光光に変換される。変調によりｐ偏光光に変換されたＧ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１１６０に入射する。
【００５３】
次に、Ｂ光について説明する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１１４０Ｂを透過したＢ光は、２枚のリレーレンズ１１４２、１１４３と、２枚の反射ミラー１１４６、１１４７とを経由して、Ｂ光用マイクロレンズアレイ１００Ｂに入射する。Ｂ光用マイクロレンズアレイ１００Ｂは、第１実施形態にて説明したマイクロレンズアレイ１００と同一である。Ｂ光用マイクロレンズアレイ１００Ｂを射出したＢ光は、Ｂ光用空間光変調装置１１５０Ｂに入射する。Ｂ光用液晶表示装置１１５０Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。
【００５４】
なお、Ｂ光に２つのリレーレンズ１１４２、１１４３を経由させるのは、Ｂ光の光路の長さがＲ光及びＧ光の光路の長さよりも長いためである。２つのリレーレンズ１１４２、１１４３を用いることにより、Ｂ光透過ダイクロイックミラー１１５０Ｂを透過したＢ光を、そのままＢ光用液晶表示装置１１５０Ｂに導くことができる。Ｂ光用液晶表示装置１１５０Ｂに入射するＢ光は、ｓ偏光光に変換されている。Ｂ光用液晶表示装置１１０Ｂに入射したｓ偏光光は、ｐ偏光光に変換されたのち、画像信号に応じた変調により、ｓ偏光光に変換される。Ｂ光用液晶表示装置１１５０Ｂで変調されたＢ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１１６０に入射する。
【００５５】
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１１６０は、２つのダイクロイック膜１１６１、１１６２をＸ字型に直交して配置して構成されている。ダイクロイック膜１１６１は、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１１６２は、Ｒ光を反射し、Ｂ光、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１１２は、Ｒ光用液晶表示装置１１５０Ｒ、Ｇ光用液晶表示装置１１５０Ｇ、Ｂ光用液晶表示装置１１５０Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光、Ｂ光を合成する。投写レンズ１１７０は、クロスダイクロイックプリズム１１６０で合成された光をスクリーン１１８０に投写する。
【００５６】
なお、上述のように、Ｒ光用液晶表示装置１１５０Ｒ、Ｂ光用液晶表示装置１１５０Ｂからクロスダイクロイックプリズム１１６０に入射される光は、ｓ偏光光となるように設定される。また、Ｇ光用液晶表示装置１１５０Ｇからクロスダイクロイックプリズム１１６０に入射される光は、ｐ偏光光となるように設定される。このようにクロスダイクロイックプリズム１１６０に入射される光の偏光方向に差異をつけるのは、クロスダイクロイックプリズム１１６０において各色光用液晶表示装置から射出される光を有効に合成するためである。ダイクロイック膜１１６１、１１６２は、通常、ｓ偏光光の反射特性に優れる。このため、ダイクロイック膜１１６１、１１６２で反射されるべきＲ光及びＢ光をｓ偏光光とし、ダイクロイック膜１１６１、１１６２を透過すべきＧ光をｐ偏光光としている。
【００５７】
プロジェクタ１１００の各色光用液晶表示装置の入射側には、マイクロレンズアレイ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが設けられている。各マイクロレンズアレイ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂは、上記第１実施形態で説明したマイクロレンズアレイと同一である。従って、各マイクロレンズアレイ１００Ｒ，１００Ｇ、１００Ｂは、入射光のうち強度が大きい光を、効率良く各液晶表示装置１１５０Ｒ、１１５０Ｇ、１１５０Ｂの開口部に集光することができる。これにより、プロジェクタ１１００の光利用効率を向上することができるという効果を奏する。
【００５８】
なお、フライアイ型インテグレータ１１２０は、光源部１１１１の像を、それぞれのレンズアレイが有する小レンズの数量と同一の数量の光源を平面状に配置するようにしている。そして、これらの複数の光源からの光が、マイクロレンズアレイ１００の各マイクロレンズ素子１０に重畳する。このため、フライアイ型インテグレータ１１２０のレンズアレイの小レンズの数量、フライアイ型インテグレータ１１２０の射出側の面積に対するマイクロレンズアレイ１００の照射領域面積、フライアイ型インテグレータとマイクロレンズアレイ１００との距離等により各マイクロレンズ素子１０の形状を変化させる。このようにして各マイクロレンズ素子１０の形状を変化させることにより、さらに光利用効率を向上することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、透過型液晶表示装置に本発明のマイクロレンズアレイ１００を用いる例を説明したが、本発明のマイクロレンズアレイ１００を設けることができる空間光変調装置は、透過型液晶表示装置に限られない。例えば、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスに本発明のマイクロレンズアレイ１００を設けることとしても良い。ティルトミラーデバイスの例の一つは、テキサス・インスツルメンツ社のディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）である。例えば、ＤＭＤの入射側に本発明のマイクロレンズアレイ１００を設けることとする。ＤＭＤは、空間光変調素子として、可動ミラー素子を有する。各マイクロレンズ素子１０の第１面Ｓ１を、入射光のうち強度が大きい光を、可動ミラー素子の反射面に集光するような曲率とする。このようにしてＤＭＤの入射側に設けた本発明のマイクロレンズアレイ１００は、透過型液晶表示装置の入射側に設けた本発明のマイクロレンズアレイ１００と同様、略平行光の状態で効率良く可動ミラー素子の反射面に光を集光することができる。このように、空間光変調素子の全ての素子上で光軸に略平行な光線にすることによって、前方光学系での蹴られを防止し高効率のプロジェクタ等の表示装置を実現できる。
【００６０】
また、本発明のプロジェクタ１１００は、マイクロレンズアレイ１００に入射光を、フライアイ型インテグレータ１１２０で照度分布を均一化することとしている。マイクロレンズアレイ１００が効率良く入射光を空間光変調素子の開口部又は反射面に集光するのは、フライアイ型インテグレータ１１２０で照度分布を均一にする場合に限られない。光源部からの光をフライアイ型インテグレータで照度分布を均一にする場合に限らず、光源部からの光を空間光変調装置に入射する場合であれば、いずれの場合にも、マイクロレンズアレイ１００のマイクロレンズ素子１０を使用することができる。例えば、光源部からの光をロッドインテグレータで均一化する場合、通常、空間光変調装置は光源部からの光により略等倍照明される。このとき、空間光変調装置の外縁部以外の部分には、光源部からの光は、略均一な方向から照射される。空間光変調装置の外縁部には、主に斜め方向からの光が照射する。従って、空間光変調装置の外縁部に、上記第１実施形態のマイクロレンズ素子１０を使用することにより、斜入射する光を効率良く空間光変調装置の開口部又は反射面に集光することができる。
【００６１】
さらに、光源部として発光ダイオード素子（ＬＥＤ）や、エレクトロルミネッセント（ＥＬ）等の固体発光素子を用いる場合や、固体レーザ素子を用いる場合にも、マイクロレンズアレイ１００を設けることとすることができる。例えば、光源部にＬＥＤを用いる場合、複数のＬＥＤを用いることができる。また、光源部に固体レーザ素子を用いる場合、複数の固体レーザ素子からのレーザ光を束ねる構成とすることができる。このとき、各ＬＥＤ、又はレーザ光が空間光変調装置へ入射する角度をマイクロレンズアレイ１００のマイクロレンズ素子１０で制御することにより、本実施形態のプロジェクタ１１００と同様に、光源部からの光を効率良く利用することができる。さらにマイクロレンズアレイ１００はプロジェクタに限られず、ＣＣＤカメラやＣ−ＭＯＳセンサ等の受光素子に応用することもできる。図１３に、受光素子に上記第１実施形態のマイクロレンズアレイ１３００を使用した様子を示す。マイクロレンズアレイ１３００は、受光素子１３４０の入射側に設けられている。複数のマイクロレンズ素子１３１０は、入射光Ｌの入射側に凸面を向けて、カバーガラス１３３０内に配置されている。マイクロレンズ素子１３１０は、斜入射する光を効率良く受光素子１３４０の受光面１３２０に集光することができる。マイクロレンズアレイ１３００のマイクロレンズ素子１３１０が入射光を効率良く受光素子１３４０の受光面１３２０に集光することで、高感度の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のマイクロレンズアレイの概略構成を示す図。
【図２】マイクロレンズアレイの断面を示す図。
【図３】光がマイクロレンズアレイに照射する様子を説明する図。
【図４】入射光の入射角の分布を示す図。
【図５】入射角の分布の違いを説明する図。
【図６】各マイクロレンズ素子の断面を示す図。
【図７】マイクロレンズ素子が入射光を集光する様子を示す図。
【図８】マイクロレンズアレイの製造方法の手順を示す図。
【図９】マイクロレンズアレイの製造方法の手順を示す図。
【図１０】マイクロレンズアレイの製造方法の手順を示す図。
【図１１】第４実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図１２】液晶表示装置の開口部と開口部以外の部分とを示す図
【図１３】受光素子にマイクロレンズアレイを使用する様子を示す図。
【符号の説明】
１０，１０ａ〜ｅ  マイクロレンズ素子、２０  基準平面、１００，１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ  マイクロレンズアレイ、２００  液晶表示装置、３００  照明装置、３０１  光源部、３０２  リフレクタ、３１０  フライアイ型インテグレータ、３１１，３１２  レンズアレイ、８０１，９０１  基板、８０２，９０２  レジスト層、８０５，９０５  光学的透明樹脂層、８０６，９０６  カバーガラス、９０３  犠牲層、９０４  マスク層、９１０，９１２  凹部、９１１貫通部、１１００  プロジェクタ、１１１０  照明装置、１１１１  光源部、１１１２  リフレクタ、１１２０  フライアイ型インテグレータ、１１３０  偏光変換素子、１１４０Ｒ，１１４０Ｂ  ダイクロイックミラー、１１４２，１１４３  リレーレンズ、１１４５，１１４６  反射ミラー、１１５０Ｒ，１１５０Ｇ，１１５０Ｂ  液晶表示装置、１１６０  クロスダイクロイックプリズム、１１６１，１１６２  ダイクロイック膜、１１７０  投写レンズ、１１８０  スクリーン、１２００  開口部、１３００  マイクロレンズアレイ、１３１０  マイクロレンズ素子、１３２０  受光面、１３３０  カバーガラス、１３４０  受光素子、ＯＺ  光軸、Ｂａ  平面、Ｃ，Ｃａ〜Ｃｅ  基準中心位置、Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ  距離、Ｋａ〜Ｋｅ  開口部、Ｏ  中心位置、Ｓ１，Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅ  第１面、Ｓ２，Ｓ２ａ〜Ｓ２ｅ  第２面、Ｔ，Ｔａ〜Ｔｅ  頂点曲率位置
【図１】
2004347693.tif 000003
【図２】
2004347693.tif 000004
【図３】
2004347693.tif 000005
【図４】
2004347693.tif 000006
【図５】
2004347693.tif 000007
【図６】
2004347693.tif 000008
【図７】
2004347693.tif 000009
【図８】
2004347693.tif 000010
【図９】
2004347693.tif 000011
【図１０】
2004347693.tif 000012
【図１１】
2004347693.tif 000013
【図１２】
2004347693.tif 000014
【図１３】
2004347693.tif 000015