(57)【要約】【課題】明るく、表示品位の優れた画像表示装置を提供すること、および、そのような画像表示装置に好適に用いられる光屈折素子アレイ基板を提供する。【解決手段】光屈折素子アレイ基板１０は、２次元に配列された複数の第１光屈折素子２ａを有する第１光屈折素子アレイ２と、それぞれが第１の屈折率を有し、かつ、複数の第１光屈折素子と１：１で対応するように２次元に配列された複数の第２光屈折素子４ａを有する第２光屈折素子アレイ４と、第１の屈折率と異なる第２の屈折率を有する第３光屈折素子アレイ５とを有する。第１光屈折素子アレイに互いに異なる角度で入射し、第１光屈折素子アレイによって集光された光束の主光線は、第２光屈折素子アレイと第３光屈折素子アレイとによって平行化される【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元に配列された複数の第１光屈折素子を有する第１光屈折素子アレイと、
それぞれが第１の屈折率を有し、かつ、前記複数の第１光屈折素子と１：１で対応するように２次元に配列された複数の第２光屈折素子を有する第２光屈折素子アレイと、
前記第１の屈折率と異なる第２の屈折率を有する第３光屈折素子アレイとを有し、
前記第１光屈折素子アレイに互いに異なる角度で入射し、前記第１光屈折素子アレイによって集光された光束の主光線を、前記第２光屈折素子アレイと前記第３光屈折素子アレイとによって平行化する、光屈折素子アレイ基板。
【請求項２】
前記複数の第１光屈折素子のそれぞれはマイクロレンズである、請求項１に記載の光屈折素子アレイ基板。
【請求項３】
前記マイクロレンズは非球面レンズである、請求項２に記載の光屈折素子アレイ基板。
【請求項４】
前記複数の第２光屈折素子のそれぞれは複数の斜面を有するマイクロプリズムである、請求項１から３のいずれかに記載の光屈折素子アレイ基板。
【請求項５】
前記複数の第２光屈折素子のそれぞれはマイクロレンズである、請求項１から３のいずれかに記載の光屈折素子アレイ基板。
【請求項６】
前記第３光屈折素子アレイの光出射側に平坦化層を有し、
前記平坦化層は、前記第２の屈折率と異なる第３の屈折率を有する、請求項１から５のいずれかに記載の光屈折素子アレイ基板。
【請求項７】
前記平坦化層は樹脂で形成されている、請求項６に記載の光屈折素子アレイ基板。
【請求項８】
前記第１光屈折素子アレイの光入射側に基板を有し、
前記基板はガラスで形成されている、請求項１から７のいずれかに記載の光屈折素子アレイ基板。
【請求項９】
前記第１の屈折率、前記第２の屈折率および前記第３の屈折率をそれぞれ、Ｎ１、Ｎ２およびＮ３とすると、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３である、請求項６から８のいずれかに記載の光屈折素子アレイ基板。
【請求項１０】
前記第１の屈折率、前記第２の屈折率および前記第３の屈折率をそれぞれ、Ｎ１、Ｎ２およびＮ３とすると、Ｎ３＞Ｎ２＞Ｎ１である、請求項６から８のいずれかに記載の光屈折素子アレイ基板。
【請求項１１】
請求項６から１０のいずれかに記載の光屈折素子アレイ基板と、
前記光屈折素子アレイ基板の前記第３光屈折素子アレイ側に設けられた表示媒体層とを有する画像表示素子。
【請求項１２】
前記表示媒体層は液晶材料を含む、請求項１１に記載の画像表示素子。
【請求項１３】
光源と、
前記光源からの光束を互いに異なる波長域を有する複数の色光束に分割する色分離素子と、
前記複数の色光束が照射され、２次元に配列された複数の画素部を有する表示媒体層と、
前記表示媒体層の光入射側に設けられた第１光屈折素子アレイと、
前記第１光屈折素子アレイと前記表示媒体層との間に設けられた第２光屈折素子アレイおよび前記第３光屈折素子アレイと、
前記第２光屈折素子アレイおよび前記第３光屈折素子アレイの前記表示媒体層側に設けられた平坦化層とを備えた画像表示装置であって、
前記第１光屈折素子アレイは２次元に配列された複数の第１光屈折素子を有し、
前記第２光屈折素子アレイは、それぞれが第１の屈折率を有し、かつ、前記複数の第１光屈折素子と１：１で対応するように２次元に配列された複数の第２光屈折素子を有し、
前記第３光屈折素子アレイは前記第１の屈折率と異なる第２の屈折率を有し、
前記平坦化層は前記第２の屈折率と異なる第３の屈折率を有し、
前記第１光屈折素子アレイに互いに異なる角度で入射し、前記第１光屈折素子アレイによって集光された光束の主光線を、前記第２光屈折素子アレイと前記第３光屈折素子アレイとによって平行化する、画像表示装置。
【請求項１４】
前記表示媒体層は液晶材料を含む、請求項１３に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元に配列された光屈折素子（例えばレンズやプリズム）を有する光屈折素子アレイ基板（例えばマイクロレンズアレイ基板）およびそれを備えた画像表示素子ならびに画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、非発光型の画像表示装置は、複数の画素の光透過率（又は反射率）を駆動信号によって変化させ、画像表示素子（表示パネル）に照射される光の強度を変調して、画像や文字を表示する構成を有する。このような画像表示装置には直視するモード（直視型画像表示装置）と、投影光学系によって画像や文字をスクリーン上に拡大投影する投影モードいわゆるプロジェクタ（投影型画像表示装置）とがある。
【０００３】
プロジェクタ（前面型および背面型を含む）には、使用する画像表示素子に、赤、緑および青（以下順にＲ、ＧおよびＢと呼ぶ。）のカラーフィルタを配列したカラー表示パネル用いる単板方式と、白黒表示の３枚の表示パネルを用いた３板式とがある。
【０００４】
非発光型の画像表示素子としては、液晶表示素子、エレクトロクロミック表示素子や電気泳動型表示素子などがあり、中でも液晶表示素子は、例えば、モニター、携帯情報端末、携帯電話やプロジェクタに幅広く利用されている。
【０００５】
液晶表示素子は、マトリクス状に規則的に配列された画素電極に画像信号に対応した駆動電圧をそれぞれ印加することによって、画素部の液晶層の光学特性を変化させ、画像や文字などを表示するように構成されている。上述した画素電極に独立した駆動電圧を印加する方式としては、単純マトリクス方式と、非線形２端子素子や３端子素子を液晶表示素子に設けた場合のアクティブマトリクス方式とがある。
【０００６】
後者のアクティブマトリクス方式の場合には、ＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）素子やＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子等のスイッチング素子と、画素電極に駆動電圧を供給するための配線とが設けられている。このスイッチング素子に強い光が入射すると、ＯＦＦ状態における素子抵抗が下がり、電圧印加時に充電した電荷が放電されるだけでなく、スイッチング素子や配線が形成された領域に存在する液晶層に正規の駆動電圧が印加されず、本来の表示動作が実行されないため、例えば、黒表示状態で光漏れが発生し、表示のコントラスト比が低下するという問題がある。
【０００７】
従って、例えば透過型の液晶表示素子では、上述した領域に入射する光を遮断するために、スイッチング素子や画素電極が設けられたＴＦＴ基板および液晶層を介してＴＦＴ基板と対向するように配置される対向基板にブラックマトリクスと称される遮光層が設けられている。そのため、透過型の液晶表示素子の場合には、各々遮光性のあるＴＦＴ、ゲートバスラインおよびソースバスラインに加えて、ブラックマトリクスによっても遮光されるため、画素の区画中に占める有効な画素部の面積、即ち開口率が低下する。
【０００８】
さらに、これらスイッチング素子や配線電極は、その電気的性能や製造技術等の制約から、ある程度以下の大きさで形成することは困難である。従って、液晶表示素子の高精細化、小型化に伴って、画素電極のピッチが小さくなるほど開口率がさらに低下する。
【０００９】
開口率が小さくなると、液晶表示素子を透過する光が減少するため、小さなパネルを大画面に拡大投影する液晶プロジェクタでは、明るさ不足となる。特に、単板式プロジェクタでは、カラーフィルタによる光吸収により、明るさが大幅に低下することになる。
【００１０】
この問題を解決する１つの方法として、液晶表示素子の個々の画素部に光を集光し、液晶表示素子の実効的な開口率を向上させるマイクロレンズを設ける方法が実用化されている。
【００１１】
特許文献１に、扇形に配置されたダイクロイックミラーに白色光を入射させ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色光束に分割し、液晶表示素子の光源側に配置されているマイクロレンズにそれぞれの色光束を異なる角度で入射させ、各色に対応する画素に所定の色光束を集光する方式が開示されている。この方式を採用すると、マイクロレンズによる実効的な開口率の向上効果に加え、カラーフィルタによる光吸収をなくすことができる。
【００１２】
さらに、特許文献２には、図１１に示すように、２層構造のマイクロレンズアレイを有するマイクロレンズアレイ基板を開示されている。このマイクロレンズアレイ基板は、第１マイクロレンズアレイ７２、中間ガラス板７３、および第２マイクロレンズアレイ７４が、一対のガラス基板７１の間に配置されている。このアレイ基板では、第１マイクロレンズアレイ７２により、Ｒ、Ｇ、Ｂの光束がそれぞれ対応する各画素開口部に入射するように集光される。さらに、第２マイクロレンズアレイ７４により、Ｒ、Ｇ、Ｂの光の主光線が平行化される。第１および第２マイクロレンズアレイにより、投影レンズでの光の蹴られ量が低減され、さらに明るさの向上が図られている。
【００１３】
これらのマイクロレンズは、液晶表示素子の対向基板内に形成されたものがほとんどであり、２枚のガラス板の間にサンドイッチされた構造を有し、ガラス板と樹脂層の間または２種類の樹脂層の間で光を屈折し、集光効果を得ている。
【００１４】
図１２（ａ）および（ｂ）を参照しながら、従来のマイクロレンズアレイ基板の典型的な２つの製造方法を説明する。
【００１５】
第１の製造方法は、図１２（ａ）に模式的に示す工程によって、マイクロレンズアレイ基板を製造する。
【００１６】
（１）ガラス基板の上のフォトレジスト層をパターニングする。（２）パターニングされたレジスト層を加熱し、熱だれを起こさせ、マイクロレンズの形状を有するレジスト層を形成する。（３）マイクロレンズ形状のレジスト層とともにガラス基板をドライエッチングすることによりレジスト層の形状をガラス基板に形成（エッチバック）し、表面にマイクロレンズアレイが形成されたガラス基板を得る。（４）得られた基板に接着層を介してカバーガラスを接着し、カバーガラスの表面を研磨し、マイクロレンズアレイ基板が得られる。なお、必要に応じて、電極や配向膜などが形成される。
【００１７】
第２の製造方法は、図１２（ｂ）に模式的に示す工程によって、マイクロレンズアレイ基板を製造する。
【００１８】
（１）ガラス基板の上のフォトレジスト層を例えば電子ビーム露光によってパターニングし、マイクロレンズの形状を有するレジスト層を形成する。これをマスター（原版）とする。（２）マスターを用い、例えばメッキ法によって、金属スタンパを作製する。（３）金属スタンパを用いて、マイクロレンズの形状をガラス基板に転写し、表面にマイクロレンズアレイが形成されたガラス基板を得る。（４）得られた基板に接着層を介してカバーガラスを接着し、カバーガラスの表面を研磨し、マイクロレンズアレイ基板が得られる。
【特許文献１】特開平４−６０５３８号公報
【特許文献２】特開平７−１８１４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記特許文献２に開示されている２層構造のマイクロレンズアレイ基板には以下のような問題がある。
【００２０】
図１２（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明したように、通常マイクロレンズアレイ基板は、ガラス基板上にマイクロレンズを形成した後、カバーガラスを貼りあわせた構造、すなわちマイクロレンズが２枚のガラス基板にサンドイッチされた構造を有している。このカバーガラスの厚さは、通常の１層構造のマイクロレンズアレイ基板では概ね３０μｍ程度である。
【００２１】
これに対し、特許文献２に開示されたような２層構造のマイクロレンズアレイ基板では、カバーガラス（光出射側に配置される）の厚さは、３０μｍよりもずっと薄くする必要がある。この理由を以下に説明する。
【００２２】
特許文献２のマイクロレンズアレイ基板では、明るさの観点から、焦点距離の同じマイクロレンズを２層構造としている。従って、第１マイクロレンズアレイによる集光位置（収束位置）が液晶層の近傍にくるようにするためには、第２マイクロレンズアレイの直後に液晶層がくるように構成する必要があり、第２マイクロレンズアレイと液晶層との間に配置されるカバーガラスの厚さを極端に薄くする必要がある。
【００２３】
しかしながら、カバーガラスの厚さを極端に薄くすることは非常に困難である。カバーガラスの厚さは、従来の１層構造のマイクロレンズアレイ基板に用いられるものでさえ約３０μｍと薄いため、通常所望の厚さに対して十分に厚いガラス板（カバーガラス）をマイクロレンズの表面に貼りあわせた後、所望の厚さまで研磨することによって作製されている。
【００２４】
ガラス板の厚さには、通常グレードの高いものを用いたとしても、±５μｍ程度のばらつきがある。また、ガラス板の研磨は、カバーガラスの厚さ自体を確認しながら行われるのではなく、カバーガラスの表面から第１マイクロレンズが形成されているベースガラス板までの総厚が所定の厚さになるように研磨するため、第１マイクロレンズアレイを形成するベースガラス板の厚さにばらつきがあると、その分だけカバーガラスの研磨量にばらつきが生じる。
【００２５】
２層構造のマイクロレンズアレイ基板では、第１マイクロレンズアレイと第２マイクロレンズアレイとの間に中間ガラス板を配置する。この中間ガラスにもベースガラス板と同様にばらつきがあるが、上述のカバーガラスと同様に、この中間ガラス板も第１マイクロレンズアレイを形成した基板に貼り合わせた後、総厚が所望の厚さとなるように研磨されるため、中間ガラス板を研磨した基板の総厚のばらつきは、ベースガラス板のばらつきのみとなる。
【００２６】
このような製造方法を用いて、特許文献２に開示された２層構造のマイクロレンズアレイのカバーガラスを極端に薄くすると、ベースガラス板の厚さのばらつき（±５μｍ程度）により、カバーガラスをすべて研磨してしまい、第２マイクロレンズアレイを損傷してしまうことがある。これを防止するために、カバーガラスの厚さを５μｍ以上に設定すると、光束の収束位置を液晶層の近傍、すなわち、カバーガラスの光出射側表面の近傍に設定することができず、光の利用効率が低い。
【００２７】
また、カバーガラスを薄くする方法として、ガラスをエッチングする方法が考えられるが、この方法でも±５μｍ〜１０μｍ程度のエッチング量のばらつきが発生するため、上記と同様の問題が発生する。
【００２８】
以上説明したように、特許文献２の２層構造のマイクロレンズアレイ基板を用いて液晶表示装置を構成した場合、特許文献１の１層構造のマイクロレンズアレイを用いる場合よりは光の利用効率は向上するものの、十分に明るいとは言えない。また、マイクロレンズアレイ基板から出射される光の平行度も十分ではないため、例えば十分な色純度が得られないなど表示品位の更なる改善が望まれる。
【００２９】
なお、ここでは、液晶表示素子を例に従来の２層構造のマイクロレンズアレイ基板の問題を説明したが、上記の問題は、液晶表示素子に限られず、液晶層以外の表示媒体層を有する非発光型の表示素子に用いられるマイクロレンズアレイ基板に共通の問題である。また、マイクロレンズアレイ基板に限られず、光屈折素子が２次元に配列された他の光屈折素子アレイ基板（例えば、マイクロプリズムアレイ基板）についても同様の問題がある。
【００３０】
本発明は上記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的は、明るく、表示品位の優れた画像表示装置を提供すること、および、そのような画像表示装置に好適に用いられる光屈折素子アレイ基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明の光屈折素子アレイ基板は、２次元に配列された複数の第１光屈折素子を有する第１光屈折素子アレイと、それぞれが第１の屈折率を有し、かつ、前記複数の第１光屈折素子と１：１で対応するように２次元に配列された複数の第２光屈折素子を有する第２光屈折素子アレイと、前記第１の屈折率と異なる第２の屈折率を有する第３光屈折素子アレイとを有し、前記第１光屈折素子アレイに互いに異なる角度で入射し、前記第１光屈折素子アレイによって集光された光束の主光線を、前記第２光屈折素子アレイと前記第３光屈折素子アレイとによって平行化し、これにより上記の課題を解決する。
【００３２】
ある好ましい実施形態では、前記複数の第１光屈折素子のそれぞれはマイクロレンズである。
【００３３】
ある好ましい実施形態では、前記マイクロレンズは非球面レンズである。
【００３４】
ある好ましい実施形態では、前記複数の第２光屈折素子のそれぞれは複数の斜面を有するマイクロプリズムである。
【００３５】
ある好ましい実施形態では、前記複数の第２光屈折素子のそれぞれはマイクロレンズである。
【００３６】
ある好ましい実施形態では、前記第３光屈折素子アレイの光出射側に平坦化層を有し、前記平坦化層は、前記第２の屈折率と異なる第３の屈折率を有する。
【００３７】
ある好ましい実施形態では、前記平坦化層は樹脂で形成されている。
【００３８】
ある好ましい実施形態では、前記第１光屈折素子アレイの光入射側に基板を有し、前記基板はガラスで形成されている。
【００３９】
ある好ましい実施形態では、前記第１の屈折率、前記第２の屈折率および前記第３の屈折率をそれぞれ、Ｎ１、Ｎ２およびＮ３とすると、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３である。
【００４０】
ある好ましい実施形態では、前記第１の屈折率、前記第２の屈折率および前記第３の屈折率をそれぞれ、Ｎ１、Ｎ２およびＮ３とすると、Ｎ３＞Ｎ２＞Ｎ１である。
【００４１】
本発明の画像表示素子は、上記に記載の光屈折素子アレイ基板と、前記光屈折素子アレイ基板の前記第３光屈折素子アレイ側に設けられた表示媒体層とを有し、これにより上記の課題が解決される。
【００４２】
ある好ましい実施形態では、前記表示媒体層は液晶材料を含む。
【００４３】
本発明の画像表示装置は、光源と、前記光源からの光束を互いに異なる波長域を有する複数の色光束に分割する色分離素子と、前記複数の色光束が照射され、２次元に配列された複数の画素部を有する表示媒体層と、前記表示媒体層の光入射側に設けられた第１光屈折素子アレイと、前記第１光屈折素子アレイと前記表示媒体層との間に設けられた第２光屈折素子アレイおよび前記第３光屈折素子アレイと、前記第２光屈折素子アレイおよび前記第３光屈折素子アレイの前記表示媒体層側に設けられた平坦化層とを備えた画像表示装置であって、前記第１光屈折素子アレイは２次元に配列された複数の第１光屈折素子を有し、前記第２光屈折素子アレイは、それぞれが第１の屈折率を有し、かつ、前記複数の第１光屈折素子と１：１で対応するように２次元に配列された複数の第２光屈折素子を有し、前記第３光屈折素子アレイは前記第１の屈折率と異なる第２の屈折率を有し、前記平坦化層は前記第２の屈折率と異なる第３の屈折率を有し、前記第１光屈折素子アレイに互いに異なる角度で入射し、前記第１光屈折素子アレイによって集光された光束の主光線を、前記第２光屈折素子アレイと前記第３光屈折素子アレイとによって平行化し、これにより上記の課題が解決される。
【００４４】
ある好ましい実施形態では、前記表示媒体層は液晶材料を含む。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の光屈折素子アレイ基板は、第１光屈折素子アレイに互いに異なる角度で入射し、第１光屈折素子アレイによって集光された光束の主光線を、第２光屈折素子アレイと第３光屈折素子アレイとによって平行化する。従って、本発明の光屈折素子アレイ基板を用いることによって、光の利用効率が高く、表示品位（例えば色純度）の優れた画像表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に、図面を参照しながら、本発明による実施形態の光屈折素子アレイ基板およびそれを備える画像表示素子および画像表示装置の構成と動作を説明する。以下の説明では、画像表示素子として液晶表示素子を例示し、画像表示装置として投射型液晶表示装置（液晶プロジェクタ）を例示するが、本発明はこれらに限られない。
【００４７】
まず、図１（ａ）を参照しながら、本発明による実施形態の光屈折素子アレイ基板の構成と機能を説明する。ここでは、光屈折素子アレイ基板として、マイクロレンズおよびマイクロプリズムを有するマイクロレンズ基板１０を例示するが、これらに限られず、光屈折素子としてレンズまたはプリズムを任意の組み合わせで用いることができる。
【００４８】
マイクロレンズ基板１０は、２次元に配列された複数の第１マイクロレンズ２ａを有する第１マイクロレンズアレイ２と、それぞれが複数の第１マイクロレンズアレイ２と１：１で対応するように２次元に配列された複数の第２マイクロプリズム４ａを有する第２マイクロプリズムアレイ４と、第３マイクロレンズアレイ５と、第３マイクロレンズアレイ５上に形成された平坦化層６とを有する。第２マイクロプリズムアレイ４は第１の屈折率Ｎ１を有し、第３マイクロレンズアレイ５は第１の屈折率と異なる第２の屈折率Ｎ２を有する。平坦化層６は第２の屈折率と異なる第３の屈折率Ｎ３を有する。ここでは、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３の関係を満足している。なお、平坦化層６は例えば空気層であってもよく、省略することもできる。
【００４９】
第１マイクロレンズアレイ２と第２マイクロプリズムアレイ４との間には中間ガラス板３が設けられており、第１マイクロレンズアレイ２は、ベース基板１と中間ガラス基板３との間に接着層７で固定されている。
【００５０】
マイクロレンズ基板１０は、図１（ａ）に示すように、基板１側から異なる角度で入射した光束（例えばＲ，Ｇ，およびＢ）が第１マイクロレンズアレイ２によって集光された後、第２マイクロプリズムアレイ４と第３マイクロレンズアレイ５との両方によって、これらの主光線が互いに平行化されるように構成されている。典型的には、全ての主光線がアレイ基板の法線方向に向けられる。したがって、第３マイクロレンズアレイを有しない構成では平行化できないような光を平行化することが可能になる。例えば、焦点距離の短い第１マイクロレンズ２ａを用いた場合に、第２マイクロプリズムアレイ４で平行化できなかった光を第３マイクロレンズアレイ５で平行化することが可能になる。また、第２マイクロプリズムと第３マイクロレンズとで平行化を行うように、これらの屈折率を設定すれば良いので、第２マイクロレンズプリズムを構成する材料（例えば樹脂）の選択の幅が広がるという利点も得られる。例えば、より信頼性の高い材料を使用することが可能となる。
【００５１】
次に、図１（ｂ）を参照しながら、本実施形態のマイクロレンズ基板１０の構成をより詳細に説明する。その前に、図２を参照しながら、上記の第３マイクロレンズアレイ５を有しないマイクロレンズ基板２０の問題点を説明する。
【００５２】
図２（ａ）に示すように、マイクロレンズ基板２０は、第３マイクロレンズアレイを有しておらず、第２マイクロプリズムアレイ４上に直接、平坦化層６が設けられている。
【００５３】
第２マイクロプリズム４ａの斜面２１の傾斜角度ａは、第２マイクロプリズム４ａの側面２１に入射する主光線の入射角度に応じて、アレイ基板面の法線方向に出射するように調整される。第１マイクロレンズアレイ２に互いに異なる角度で入射したＲ，Ｇ，およびＢの各主光線をそれぞれアレイ基板面の法線方向に出射させることによって、これらの主光線を互いに平行化する。
【００５４】
例えば図２（ｂ）に示すように、焦点距離がｆ１の第１マイクロレンズ２ａで集光された光束（主光線）Ａは、第２マイクロプリズム４ａ１の傾斜角度がａ１の斜面２１で屈折され、光束Ａ’としてアレイ基板面法線方向に出射されるが、焦点距離がｆ２（＜ｆ１）の第１マイクロレンズ２ａで集光された光束の主光線Ｂは、傾斜角度がａ１の斜面２１で屈折されても基板法線方向には向かず、光束Ｂ’とし出射される。光束Ｂを基板法線方向に向けるためには、図２（ｃ）に示すように、傾斜角度ａ２がａ１よりも９０度に近い斜面２１を有する第２マイクロプリズム４ａ２を用いる必要がある。しかしながら、傾斜角度の大きい斜面を有するプリズム（またはレンズ）は加工が困難であり、現在の加工技術では、傾斜角度の上限は６０度程度である。
【００５５】
また、第２マイクロプリズム４ａと、第２マイクロプリズム４ａに接する平坦化層６との界面における屈折率差（屈折率比）がある程度大きくなければ、光屈折能が低く、そのため第２マイクロプリズム４ａの傾斜角度ａを調整するだけでは、出射光束を法線方向に向けられない場合がある。第２マイクロプリズム４ａと平坦化層６との界面での屈折率差は、典型的には、約０．２以下である。
【００５６】
例えば、後述する液晶表示素子において、光の集光効率を高めるためなどの目的で、焦点距離ｆが短い第１マイクロレンズ２ａを用いると、上述した理由から、第２マイクロプリズム４ａで十分に平行化できない場合がある。
【００５７】
これに対して本実施形態のマイクロレンズアレイ基板では、図１（ａ）に示すように、第１マイクロレンズアレイ２によって集光した光束を、第２マイクロプリズムアレイ４と第３マイクロレンズアレイ５との両方の光屈折能（レンズ／プリズムパワー）を利用して平行化する。
【００５８】
図１（ｂ）はマイクロレンズアレイ基板１０の第２マイクロプリズム４ａおよび第３マイクロプリズム５の部分拡大図である。ここでは、第１マイクロレンズ２ａの焦点距離をｆ２（ｆ１＜ｆ２）とし、かつ、第２マイクロプリズム４ａの傾斜角をａ１（ａ１＜ａ２）とした場合を模式的に示す。すなわち、図２（ｂ）を参照しながら説明した、第２マイクロプリズム４ａだけでは主光線を平行化できない（図２（ｂ）中の出射光束Ｂ’参照）場合に対応している。
【００５９】
図１（ｂ）に示すように、第１マイクロレンズ２ａで集光され、第２マイクロプリズム４ａに入射した光束Ｂは、第２マイクロプリズム４ａの側面２１で屈折した後（光束Ｂ’）、さらに、第３マイクロレンズ５ａで屈折され、出射光束Ｂ’’として基板法線方向に出射する。すなわち、第２マイクロプリズム４ａによっては十分に平行化されなかった出射光束Ｂ’の進行方向を、第３マイクロレンズ５ａによって修正することによって平行化する。
【００６０】
なお、第２マイクロプリズムアレイ４に代えてマイクロレンズアレイを用いることもできる。この場合、上記傾斜角度はレンズの各点における接線の角度に置き換えればよい。
【００６１】
光はレンズ（またはプリズム）とレンズに接する層との界面で屈折され、屈折角は、レンズとレンズに接する層との屈折率の比、および、界面に対する入射角度によって決まるので、主光線を互いに平行化するように、これらを設定する。
【００６２】
図１に示したマイクロレンズアレイ基板１０では、第１マイクロレンズ２ａの凸部がマイクロレンズ基板の光出射側を向くように配置されている場合を例示したが、図３に示すように第１マイクロレンズ２ａの凸部は光入射側を向いていてもよい。
【００６３】
次に、マイクロレンズ基板１０の製造方法の好ましい例を説明する。
【００６４】
ガラスからなるベース基板１上に、第１マイクロレンズアレイ２を形成し、接着層７で固定する。第１マイクロレンズアレイ２と中間ガラス板３を介して、第２マイクロプリズムアレイ４を形成する。第１マイクロレンズアレイ２および第２マイクロプリズムアレイ４は、公知の方法を用いて形成される。
【００６５】
次に、図４（ａ）および（ｂ）を参照しながら、第３マイクロレンズアレイ５の作製方法を説明する。
【００６６】
第２マイクロプリズムアレイ４を中間ガラス基板３上に形成した後、図４（ａ）に示すように第２マイクプリズムアレイ４上に第３マイクロレンズ用の熱硬化性樹脂を付与し、これを硬化させて樹脂層５Ｒを形成する。ここで、第３マイクロレンズ用の樹脂材料には、第２マイクロプリズム用の樹脂材料よりも屈折率の大きい材料が選択される。
【００６７】
熱硬化性樹脂の硬化は、典型的には常圧で行われ、硬化温度は適宜設定される。室温で硬化してもよいし、加熱硬化してもよい。熱硬化性樹脂の硬化工程で硬化収縮が起こり、樹脂層５Ｒの表面に窪み（凹部）が形成される。加熱硬化を行った場合には、窪みの形成に熱収縮が影響することもある。この窪みは、第２マイクロプリズムアレイ４の隣接するマイクロプリズム４ａの間に形成される。図４（ａ）に示すように樹脂層５Ｒの厚さは、第２マイクロプリズムの端部近傍（ｈ１）の方が中央部（ｈ２）よりも大きく（ｈ１＞ｈ２）、膜厚の大きい部分は硬化収縮による影響が大きいので、図４（ｂ）に示すような形状の窪みが形成される。この窪みが形成された樹脂層５Ｒは、負のパワーを有するレンズ凹レンズを備えた第３マイクロレンズアレイ５として機能する。樹脂層５Ｒの個々の窪みに対応する部分が第３マイクロレンズ５ａとなる。
【００６８】
なお、第３マイクロレンズ５ａのレンズ曲率（窪みの凹面の曲率）は、樹脂層５Ｒを形成する材料、膜厚や、硬化温度、および硬化時間を制御することにより適宜調整される。
【００６９】
上述した製造方法は、熱硬化性樹脂の硬化収縮（および熱収縮）を利用して、第２マイクロプリズムアレイに対して自己整合的に第３マイクロレンズアレイ５を製造することができるので、例えばエッチング法などを用いて窪みを形成する方法に比べて、製造プロセスを簡単にできる利点がある。
【００７０】
第３マイクロレンズアレイ５を形成した後、第３マイクロレンズアレイ５の上に所定の樹脂材料を付与し、平坦化層６を形成する。平坦化層６の樹脂材料には、第３マイクロレンズ用の樹脂材料よりも屈折率の大きい材料が選択される。マイクロレンズアレイ基板１０では、光の入射側および出射側表面がそれぞれ、ガラス基板１および平坦化層６（樹脂層）によって覆われているので、光の入射側および出射側表面の両方をガラス基板によって覆う場合に比べて、基板の軽量および／または薄型化を実現できる。
【００７１】
以上により、マイクロレンズアレイ基板１０が作製される。
【００７２】
以上の説明では、第２マイクロプリズム４ａの屈折率Ｎ１、第３マイクロレンズ５ａの屈折率Ｎ２、および平坦化層６の屈折率Ｎ３が、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３の関係にある場合のマイクロレンズ基板１０を例示したが、本発明のマイクロレンズ基板において屈折率Ｎ１、Ｎ２およびＮ３の関係はこれに限定されない。例えば、屈折率がN３＞N２＞N１の関係を満たす場合、マイクロレンズアレイ基板は、図５に示すように構成される。
【００７３】
図５に示すマイクロレンズアレイ基板１０Ｂでは、第２マイクロプリズム４ｂが、図１に示したマイクロレンズアレイ基板１０の第２マイクロプリズム４ａの断面と逆形状の断面を有している。すなわち、マイクロレンズアレイ基板１０Ｂでは、第２マイクロプリズムアレイ４は表面に複数の凹部を有し、凹部は斜面２２および底面２４で構成されている。各凹部内には樹脂層が形成されており、この樹脂層の膜厚は、凹部の中央から端部に向かって徐々に厚くなっている。すなわち、樹脂層の光出射側表面には窪みが形成されており、樹脂層の光出射側表面の位置は凹部の中央から端部に向かって徐々に高くなっている。この凹部内に形成された、窪みを有する樹脂層は、正のパワーを有する凹レンズを備える第３マイクロレンズアレイ５として機能する。樹脂層の個々の窪みに対応する部分が第３マイクロレンズ５ｂとなる。
【００７４】
なお、マイクロレンズアレイ基板１０Ｂでは、第２マイクロプリズムアレイ４は、第１マイクロレンズアレイ２および接着層７の上に直接形成されており、中間ガラス板３（図１）を有していない。図５に示すマイクロレンズアレイ基板１０Ｂは図１のマイクロレンズアレイ基板１０と同様に、第１マイクロレンズアレイ２によって集光した光束を、第２マイクロプリズムアレイ４と第３マイクロレンズアレイ５との両方の光屈折能（レンズ／プリズムパワー）を利用して平行化することができる。また、第３マイクロプリズムアレイ５は、例えば、熱硬化性樹脂の硬化収縮（および熱収縮）を利用して、第２マイクロプリズムアレイ４に対して自己整合的に製造することができる。
【００７５】
本発明による実施形態のマイクロレンズアレイ基板は、液晶プロジェクタの液晶表示素子に好適に用いられる。図６に典型的な液晶プロジェクタ３００の構成を模式的に示す。
【００７６】
液晶プロジェクタ３００は、光源と３０１と、光源３０１からの光束を互いに異なる波長域を有する複数の色光束に分割する色分離素子としてのダイクロイックミラー３０６と、表示媒体層と本発明の実施形態のマイクロレンズアレイ基板とを備える液晶表示素子３０７と、液晶表示素子３０７を透過した光を投影する投影レンズ３０８とを備えている。液晶表示素子３０７は、表示媒体層の光入射側にマイクロレンズアレイ基板を有している。
【００７７】
光源３０１としては、例えば、１２０Ｗ、アーク長１．４ｍｍのＵＨＰランプ（例えばＰｈｉｌｉｐｓ社製）を用いる。この他に、ハロゲンランプやキセノンランプ、メタルハライドランプなどを用いることができる。
【００７８】
光源３０１からの光は、放物面鏡３０２で略平行光にされたのち、フライアイレンズ３０３およびフィールドレンズ３０４、３０５を通過した後、扇形に配置された３枚のダイクロイックミラー３０６に入射する。３枚のダイクロイックミラー３０６で、入射光をＲ、Ｇ、Ｂの色光束に分離した後、１枚の液晶表示素子（パネル）３０７にそれぞれの色光束を所定の異なる角度で入射させる。それぞれの色光束は、後述するように、液晶表示素子３０７の対応する画素（Ｒ用画素，Ｇ用画素，Ｂ用画素）に入射し、表示媒体層で変調される。液晶表示素子３０７で変調された色光束で形成される画像は、投影レンズ３０８で例えばスクリーン（不図示）上に投影表示される。液晶表示素子３０７としては、種々のタイプのものを用いることができる。
【００７９】
図７、図８、および図９を参照しながら、液晶表示素子３０７として好適に用いられる液晶表示素子４２の構成を説明する。
【００８０】
図７に示すように、液晶表示素子４２は、光入射側に配置されたマイクロレンズアレイ基板４４と、液晶層３９と、基板（例えばＴＦＴ基板）４０とを有している。マイクロレンズアレイ基板４４および／または基板４０の液晶層３９側には、液晶層３９の各画素部３９ａに所定の電圧を印加するための電極（不図示）や、さらに必要に応じて配向膜（不図示）が設けられている。なお、液晶表示素子４２としては、種々のモードの液晶表示素子を用いることが可能で、ＴＮモード、ＭＶＡモード、ＩＰＳモードの液晶表示素子を好適に用いることができる。これらの表示モードの液晶表示素子は、一対の偏光板（典型的にはパネルの前後に配置される）や、必要に応じて位相差板（例えばパネルの光出射側に配置される）をさらに有する（いずれも不図示）。
【００８１】
マイクロレンズアレイ基板４４は、２次元に配列された第１マイクロレンズ３２ａを有する第１マイクロレンズアレイ３２と、第１マイクロレンズ３２ａと１：１で対応するように２次元に配列された第２マイクロプリズム３４ａを有する第２マイクロプリズムアレイ３４と、第３マイクロレンズアレイ３５と、第３マイクロレンズアレイ３５上に形成された平坦化層３６とを有する。第２マイクロプリズムアレイ３４は第１の屈折率Ｎ１を有し、第３マイクロレンズアレイ３５は第１の屈折率Ｎ１と異なる第２の屈折率Ｎ２を有する。平坦化層３６は第２の屈折率Ｎ２と異なる第３の屈折率Ｎ３を有する。ここでは例えば、Ｎ１＝１．５９、Ｎ２＝１．４６およびＮ３＝１．４０であり、Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３の関係を満足している。
【００８２】
液晶表示素子４２は例えば、画素ピッチが２１μｍ×２１μｍのデルタ配列の画素を有し、Ｒ画素の両側にそれぞれＧおよびＢが配置されている。第１マイクロレンズ３２ａおよび第２マイクロプリズム３４ａのそれぞれは、液晶層３９の３つの画素部（Ｒ、ＧおよびＢの画素部）３９ａに対応して設けられている。すなわち、第１マイクロレンズ３２ａおよび第２マイクロプリズム３４ａのピッチは、いずれも、６３（Ｈ）μｍ×２１（Ｖ）μｍである。
【００８３】
ダイクロイックミラー３０６で分離されたＲ、ＧおよびＢの色光束は、それぞれの色光束の主光線が第１マイクロレンズアレイ３２で集光された後、第２マイクロプリズムアレイ３４と第３マイクロレンズアレイ３５との両方によって平行化され、それぞれ対応する画素部３９ａに入射する（図７参照）。
【００８４】
以下、図８および図９を参照しながら、第１マイクロレンズアレイ３２、第２マイクロプリズムアレイ３４および第３マイクロレンズアレイ３５について詳細に説明する。
【００８５】
図８はマイクロレンズアレイ基板４４の斜視図である。図９（ａ）は、第１マイクロレンズ３２ａの形状およびそれぞれのアレイ３２におけるマイクロレンズ３２ａの２次元配置を示す模式図である。図９（ｂ）は、第２マイクロプリズム３４ａの形状およびそれぞれのアレイ３４におけるマイクロプリズム３４ａの２次元配置を示す模式図である。図９（ｃ）は、第１マイクロレンズ３２ａ、第２マイクロプリズム３４ａおよび第３マイクロレンズ３５ａの形状、およびそれぞれのアレイにおけるマイクロレンズまたはマイクロプリズムの２次元配置を示す模式図である。
【００８６】
図９に示すように、第１マイクロレンズ３２ａと第２マイクロプリズム３４ａとは互いに１：１で対応して配置されており、第１マイクロレンズ３２ａのそれぞれの中心と第２マイクロプリズム３４ａのぞれぞれの中心が一致するように配置されている。また、ここでは、第１マイクロレンズ３２ａおよび第２マイクロプリズム３４ａの中心は、いわゆるデルタ配列された画素に対応するように配置されている。また、第１マイクロレンズ３２ａおよび第２マイクロプリズム３４ａの中心は、Ｒ画素の中心と一致している。第３マイクロレンズ３５ａは、隣接する２つの第２マイクロプリズム３４ａの対向する一対の斜面に対して１つずつ配置されている。
【００８７】
なお、ここではデルタ配列の液晶表示素子に対応したマイクロレンズ基板について説明したが、ストライプ配列に対応したマイクロレンズ基板も同様に作製することができるのは言うまでも無い。
【００８８】
第１マイクロレンズ３２ａは、光を集光する働きを持つため、非球面レンズとすることが好ましい。第１マイクロレンズ３２ａに収差があると集光効率が低下するだけでなく、画像表示装置に用いた場合、第１マイクロレンズ３２ａの収差による混色が増加し、色純度が低下する。第１マイクロレンズ３２ａを非球面化することにより、この明るさ、色純度を低下の原因である収差を低減させることができる。
【００８９】
第１マイクロレンズ３２ａの外形（２次元に配置されている複数の第１マイクロレンズ３２ａが規定する平面の法線方向（ベース基板３１の法線方向）から見た形状）は、六角形である。第１マイクロレンズ３２ａを六角形にしている理由は、第２マイクロプリズム３４ａのように長方形にするよりも、１つのマイクロレンズ自体のサイズ（直径）が小さくなり、マイクロレンズによる集光角が小さくなるからである。第１マイクロレンズ３２ａの集光角が大きいと、液晶パネルを通過しても投影レンズで蹴られる光が多くなり、明るさをロスするので好ましくない。
【００９０】
第２マイクロプリズム３４ａはそれぞれ対応する第１マイクロレンズ３２ａからの光束の主光線を平行にする働きをするので、その外形は、第１マイクロレンズ３２ａとは形状が異なる横長の矩形とする。これにより、Ｒ、Ｇ、およびＢの光束を対応する画素開口部を通過させ、かつ、それらの光束の主光線を効率的に平行化することができる。
【００９１】
なお、ここでは、第１マイクロレンズ３２ａと第２マイクロプリズム３４ａとを異なる断面形状のマイクロレンズ／プリズムで構成した例を示したが、第１マイクロレンズ３２ａを第２マイクロプリズム３４ａと同じ断面形状（マイクロレンズアレイ基板の基板面に平行な面における断面）としても良い。
【００９２】
上述のマイクロレンズアレイ基板４４は、例えば、以下の方法によって製造することができる。
【００９３】
まず、ガラスからなるベース基板３１上に、第１マイクロレンズアレイ３２用の樹脂材料を厚さ３０μｍ塗布した後、ガラススタンパーを用いてレンズ曲面を形成し、硬化させる。樹脂材料硬化後、凸形状を有するマイクロレンズ３２ａの凸部の高さは２０μｍであった。次に、隣接する凸形状のマイクロレンズ３２ａの間隙、すなわち、マイクロレンズアレイ３２の凹部を埋めるように接着層３７を形成する。この接着層３７の樹脂材料には、第１マイクロレンズアレイ３２用の樹脂材料よりも屈折率の高い材料を用いる。次に、中間ガラス板３３を設け、中間ガラス板３３で、上記接着層３７を加圧および硬化する。中間ガラス板３３は、必要に応じて研磨し、所望の厚みにされる。
【００９４】
なお、第１マイクロレンズアレイ３２を作製する方法は上述した方法に限られず、イオン交換法、膨潤法、熱だれ法、蒸着法、熱転写法や機械加工法など、公知の方法を広く用いることができる。
【００９５】
中間ガラス板３３の上に、第２マイクロプリズムアレイ３４用の樹脂材料（例えばＺ９００１、ＪＳＲ（株）製；Ｎ１=１．５９）を３０μｍの厚さで基板上に成膜する。次に、第２マイクロプリズムの形状に合わせた濃淡を有するマスク（グレースケールマスク）を介してレジスト膜を露光し、所望のパターンにした後、ドライエッチング処理を行う。この工程により、高さ２０μｍ、傾斜角度５０°の台形状の第２マイクロプリズム３４ａを有する第２マイクロプリズムアレイ３４を作製する。
【００９６】
第１マイクロレンズアレイ３２および第２マイクロプリズムアレイ３４のピッチは、ともに、６３（Ｈ）×２１（Ｖ）であり、第１マイクロレンズ３２ａと第２マイクロプリズム３４とは、１：１で対応している。
【００９７】
第２マイクロプリズムアレイ３４作製後、隣接する台形状の第２マイクロプリズム３４ａの隙間を埋めるように、第３マイクロレンズアレイ３５用の樹脂材料(例えばＪＮ７２１５、ＪＳＲ（株）製；Ｎ２＝１．４６)を付与する。台形状の第２マイクロプリズム３４ａの上面からの高さが５μｍになるように上記樹脂材料を付与し、１２０℃に加熱して、常圧で硬化させる（硬化時間６０分）。上記のように樹脂材料、膜厚、硬化温度、および硬化時間を制御することにより、第３マイクロレンズアレイ３５用の樹脂層を硬化収縮（および熱収縮）させる。これにより、隣接する台形状の第２マイクロプリズム３４ａの対向する一対の斜面に対して１つずつ、深さ５μｍの曲面窪みを形成し、第３マイクロレンズアレイ３５を作製する。曲面窪みは、例えば、非球面レンズ形状である。
【００９８】
第３マイクロレンズアレイ３５作製後、樹脂材料（例えばＷ／R７７１０、協立化学産業（株）製；Ｎ３＝１．４０）を厚さ５μｍで塗布し、所定のＵＶ露光および加熱（１５０℃）して硬化させることにより、平坦化層３６を形成する。
【００９９】
以上により、マイクロレンズアレイ基板４４が作製される。
【０１００】
なお、上述の液晶表示素子４２のマイクロレンズ基板４４では、光屈折素子として第１マイクロレンズアレイ３２、第２マイクロプリズムアレイ３４および第３マイクロレンズアレイ３５を用いたが、光屈折素子の組み合わせはこれに限られない。
【０１０１】
例えば図１０に示す液晶表示素子４２Ａのマイクロレンズアレイ基板４４Ａのように、３つのマイクロレンズアレイの組み合わせを用いてもよい。すなわち、マイクロレンズアレイ基板４４Ａは、光屈折素子として、第１マイクロレンズアレイ３２、第２マイクロレンアレイ５４および第３マイクロレンズアレイ３５を有している。第２マイクロレンアレイ５４は複数のマイクロレンズ５４ａを有し、第１マイクロレンズ３２ａと第２マイクロレンズ５４ａとは、１：１で対応している。
【０１０２】
また、上述の実施形態では、表示媒体層として液晶層を有する液晶表示素子を例示したが、本発明は液晶表示素子に限られず、エレクトロクロミック表示素子、電気泳動型表示素子や、ＰＬＺＴなどの電気光学材料を表示媒体層として有する非発光型表示素子に広く適用できる。
【０１０３】
マイクロレンズアレイ基板４４の平坦化層（樹脂層）３６の光出射側表面に、さらに、ガラス基板を設けてもよい。ガラス基板を設けない方が液晶表示素子の軽量化および／または薄型化を実現できるが、ガラス基板上に透明電極や、液晶層を形成すれば、以下に説明する利点がある。
【０１０４】
透明電極は、樹脂材料のような有機材料からなる層の上には形成しにくいが、ガラスなどの無機材料からなる層の上には形成し易く、膜質の悪化、膜厚ムラやクラック（膜にひびが入る現象）などが発生しにくい。また、樹脂層から有機物が液晶層中に溶け出したり、分解してガスが発生するなど、樹脂材料が液晶材料に悪影響を与えるのを抑制できるので、電圧保持率の低下、表示ムラの発生、信頼性の低下など、表示品位に悪影響を与えるのを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明の光屈折素子アレイ基板を用いれば、光の利用効率が高く、表示品位（例えば色純度）の優れた画像表示装置を提供できるので、本発明の光屈折素子アレイ基板は、液晶表示素子、エレクトロクロミック表示素子、電気泳動型表示素子や、ＰＬＺＴなどの電気光学材料を表示媒体層として有する非発光型表示素子に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態のマイクロレンズアレイ基板の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、第３マイクロレンズアレイを有しないマイクロレンズ基板の問題点を説明するための模式図である。
【図３】本発明による実施形態の改変例のマイクロレンズアレイ基板の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明による実施形態のマイクロレンズアレイ基板の製造方法を説明するための模式図である。
【図５】本発明による実施形態の改変例のマイクロレンズアレイ基板の構成を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明による実施形態の液晶プレジェクタの構成を模式的に示す図である。
【図７】図６の液晶プレジェクタに好適に用いられる液晶表示素子の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】図７の液晶表示素子に用いられるマイクロレンズアレイ基板の斜視図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図８のマイクロレンズアレイ基板における第１マイクロレンズ、第２マイクロプリズム、および第３マイクロレンズの２次元配置を模式的に示す平面図である。
【図１０】図６の液晶プレジェクタに好適に用いられる他の例の液晶表示素子の構成を模式的に示す断面図である。
【図１１】従来のマイクロレンズアレイ基板を模式的に示す図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、マイクロレンズアレイ基板の公知の製造方法の説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１    ベース基板
２    第１マイクロレンズアレイ
２ａ    第１マイクロレンズ
３    中間ガラス板
４ａ    第２マイクロプリズム
４    第２マイクロプリズムアレイ
５ａ    第３マイクロレンズ
５    第３マイクロレンズアレイ
５Ｒ    樹脂層
６    平坦化層
７    接着層
１０    マイクロレンズアレイ基板
２０    マイクロレンズアレイ基板
２１    側面
３１    ベース基板
３２    第１マイクロレンズアレイ
３２ａ    第１マイクロレンズ
３３    中間ガラス板
３４    第２マイクロプリズム
３４ａ    第２マイクロプリズムアレイ
３５    第３マイクロレンズ
３５ａ    第３マイクロレンズアレイ
３６    平坦化層
３７    接着層
３９    液晶層
３９ａ    画素部
４０    基板
４４    マイクロレンズアレイ基板
３００    液晶プロジェクタ
３０１    光源
３０２    放物面鏡
３０３    フライアイレンズ
３０４    フィールドレンズ
３０５    フィールドレンズ
３０６    ダイクロイックミラー
３０７    液晶表示素子（液晶表示パネル）
３０８    投影レンズ
【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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