(57)【要約】【課題】  比較的大型のものであっても、ソリやヒケを抑制しつつ、容易かつ確実にレンズ基板を形成することができるレンズ基板の製造方法、そのような方法により製造されるレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタを提供すること。【解決手段】  本発明のレンズ基板の製造方法は、型を用いて、基板上に複数のレンズを形成するレンズ基板の製造方法であって、基板は、主として熱可塑性樹脂で構成されており、加圧ロールを回転させることにより、加熱した型と、基板とを圧接する圧接工程を有することを特徴とする。型の加熱温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移点以上である。圧接工程に供される基板の温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移点以下である。型と基板とを圧接しつつ、基板を冷却する。冷却は、加熱した型を冷却することにより行われる。【選択図】  無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
型を用いて、基板上に複数のレンズを形成するレンズ基板の製造方法であって、
前記基板は、主として熱可塑性樹脂で構成されており、
加圧ロールを回転させることにより、加熱した前記型と、前記基板とを圧接する圧接工程を有することを特徴とするレンズ基板の製造方法。
【請求項２】
前記型の加熱温度は、前記熱可塑性樹脂のガラス転移点以上である請求項１に記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項３】
前記圧接工程に供される前記基板の温度は、前記熱可塑性樹脂のガラス転移点以下である請求項１または２に記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項４】
前記型と前記基板との圧接により、前記基板の変形した部位を冷却する請求項１ないし３のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項５】
前記冷却は、加熱した前記型を冷却することにより行われる請求項４に記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂のガラス転移点は、７０〜１６０℃である請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項７】
前記基板の平均厚さをＡ［μｍ］、形成される前記レンズの中心付近における平均高さをＢ［μｍ］としたとき、Ａ−Ｂ≧９００の関係を満足する請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項８】
前記基板の平均厚さをＡ［μｍ］、形成される前記レンズの中心付近における平均高さをＢ［μｍ］としたとき、Ｂ／Ａ≦０．１の関係を満足する請求項１ないし７のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項９】
前記基板の平均厚さは、１ｍｍ以上である請求項１ないし８のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項１０】
形成される前記レンズは、マイクロレンズである請求項１ないし９のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項１１】
前記レンズの中心付近における平均高さは、１０〜１００μｍである請求項１ないし１０のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載のレンズ基板の製造方法により製造されたことを特徴とするレンズ基板。
【請求項１３】
マイクロレンズ基板である請求項１２に記載のレンズ基板。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の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１５】
請求項１４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ基板の製造方法、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。
【背景技術】
【０００２】
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、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る試みがあった（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のマイクロレンズアレイシート（マイクロレンズ基板）は、複数のマイクロレンズ形成用凹部を有する凹部付き基板に、未硬化の樹脂を供給し、平滑な透明基板を接合し、押圧・密着させ、その後、樹脂を硬化させるという、いわゆる２Ｐ法を用いて製造されるものである。
【０００４】
しかし、かかる技術では、例えば、硬化した樹脂を凹部付き基板から離型させるのが困難であるという問題がある。また、このような方法は、未硬化の樹脂を硬化させるのに時間がかかる等、マイクロレンズ基板を得るまで比較的時間がかかるという問題がある。また、いくつもの工程を有するため、煩雑であるといった問題もある。また、さらに、比較的大型のリア型プロジェクタ等では、大面積に対して未硬化の樹脂を均一に供給するのが比較的困難であるという問題もある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７９９４９号公報（段落番号０１６７〜０１７３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ソリやヒケを抑制しつつ、容易かつ確実にレンズ基板を形成することができるレンズ基板の製造方法、そのような方法により製造されるレンズ基板、透過型スクリーンおよびリア型プロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のレンズ基板の製造方法は、型を用いて、基板上に複数のレンズを形成するレンズ基板の製造方法であって、
前記基板は、主として熱可塑性樹脂で構成されており、
加圧ロールを回転させることにより、加熱した前記型と、前記基板とを圧接する圧接工程を有することを特徴とする。
これにより、最終的に得られるレンズ基板のソリやヒケ等を確実に防止しつつ、比較的大きなレンズ基板であっても、より容易に製造することができる。また、このような方法を用いることにより、比較的大きなレンズ基板を製造する場合であっても、製造装置の大型化を十分に防止することができる。
【０００８】
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記型の加熱温度は、前記熱可塑性樹脂のガラス転移点以上であるのが好ましい。
これにより、圧接工程において、基板のレンズを形成すべき側の表面付近のみを容易に軟化させることができ、その結果、得られるレンズ基板のソリやヒケをより確実に防止しつつ、レンズをより容易に形成することができる。
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記圧接工程に供される前記基板の温度は、前記熱可塑性樹脂のガラス転移点以下であるのが好ましい。
これにより、得られるレンズ基板のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
【０００９】
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記型と前記基板との圧接により、前記基板の変形した部位を冷却するのが好ましい。
これにより、得られるレンズ基板のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記冷却は、加熱した前記型を冷却することにより行われるのが好ましい。
これにより、より効率よく基板を冷却できるとともに、型から基板をより容易に取り外すことができる。
【００１０】
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記熱可塑性樹脂のガラス転移点は、７０〜１６０℃であるのが好ましい。
これにより、得られるレンズ基板のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記基板の平均厚さをＡ［μｍ］、形成される前記レンズの中心付近における平均高さをＢ［μｍ］としたとき、Ａ−Ｂ≧９００の関係を満足するのが好ましい。
これにより、得られるレンズ基板のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
【００１１】
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記基板の平均厚さをＡ［μｍ］、形成される前記レンズの中心付近における平均高さをＢ［μｍ］としたとき、Ｂ／Ａ≦０．１の関係を満足するのが好ましい。
これにより、得られるレンズ基板のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記基板の平均厚さは、１ｍｍ以上であるのが好ましい。
これにより、得られるレンズ基板のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
【００１２】
本発明のレンズ基板の製造方法では、形成される前記レンズは、マイクロレンズであるのが好ましい。
これにより、ソリやヒケ等の少ないマイクロレンズ基板を提供することができる。
本発明のレンズ基板の製造方法では、前記レンズの中心付近における平均高さは、１０〜１００μｍであるのが好ましい。
これにより、得られるレンズ基板のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
【００１３】
本発明のレンズ基板は、本発明のレンズ基板の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、ソリやヒケ等の少ないレンズ基板を提供することができる。
本発明のレンズ基板は、マイクロレンズ基板であるのが好ましい。
これにより、ソリやヒケ等の少ないマイクロレンズ基板を提供することができる。
【００１４】
本発明の透過型スクリーンは、本発明のレンズ基板を備えたことを特徴とする。
これにより、輝度分布に優れた透過型スクリーンを提供することができる。
本発明の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、輝度分布に優れたリア型プロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
まず、本発明のレンズ基板の製造方法を説明するに先立ち、本発明のレンズ基板の製造方法に適用されるレンズ基板製造装置の一例について説明する。
図１は、本発明のレンズ基板の製造方法に適用されるレンズ基板製造装置の一例を示す模式的な縦断面図、図２〜図４は、本発明のレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図、図５は、本発明のレンズ基板を示す縦断面図である。
【００１６】
レンズ基板製造装置１０は、図１に示すように、型３と、加圧ロール４と、保持部材５とを有している。
型３は、複数の凹部３１を有している。この凹部３１は、レンズ（マイクロレンズ）を形成するためのものであり、形成すべきマイクロレンズに対応した形状を有している。なお、本実施形態では、凹部３１は、球面レンズ（球面マイクロレンズ）に対応した形状を有している。
【００１７】
このような型３を構成する材料としては、特に限定されず、例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、亜鉛、錫、銀、金、鉛、マグネシウム、チタン、ジルコニア、タングステン、モリブデン、コバルト等の金属材料の他、ステンレス、４２ニッケル−鉄合金、真鍮、ジュラルミン等の材料が挙げられる。
【００１８】
凹部３１は、例えば、前述したような材料で構成された、平滑面を有する基材の表面に、マスクを用いて、エッチングを施すことにより形成されるものであってもよいし、前記基材の表面に、プレス等により形成されるものであってもよい。
なお、型３の凹部３１が形成されている面には、例えば、離型剤などが塗布されていてもよい。これにより、後述するように基板２を冷却した後に、型３から基板２をより容易に取り外すことができる。
【００１９】
この型３は、温度調整機能を有している。
この温度調節は、例えば、図示の構成のように、型３の内部に孔部３２が設けることにより、行うことができる。すなわち、孔部３２に、例えば、加温した液状媒体（例えば、油、水、グリセリン等およびこれらの混合液）を流すことにより、型３を加熱することができ、また、常温のあるいは冷却した液状媒体を流すことにより、型３を冷却することができる。
【００２０】
型３の加熱・冷却の切り替えは、例えば、孔部３２に加温した液状媒体と冷却した液状媒体とを切り換えて流して行われるものであってもよいし、隣り合う孔部３２同士で、一方に加温した液状媒体を、他方に冷却した液状媒体を流すよう構成して行われるものであってもよい。
加圧ロール４は、型３と基板２とを圧接する機能を有している。
図示の構成では、加圧ロール４は、基板２上を、軸４１を中心に回転（転動）しつつ、基板２を押圧することにより、型３と基板２とを圧接するよう構成されている。これにより、比較的小さい力で、十分にかつ確実に型３と基板２とを圧接することができる。
【００２１】
なお、加圧ロール４は、基板２を接触する表面の温度を調節する温度調節機能を有していてもよい。これにより、例えば、加圧ロール４の表面を冷却した場合に、後述する基板２のレンズを形成する面とは反対側の面を比較的低い温度とすることができ、結果として、ソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
このような加圧ロール４の表面付近を構成する材料としては、特に限定されず、例えば、エポキシ等の熱可塑性樹脂や金属材料等が挙げられる。
保持部材５は、後述する基板２を保持する機能を有している。
【００２２】
本実施形態では、保持部５は、型３の縁部に設けられた貫通孔３３に挿通されている。このような構成とすることにより、例えば、後に詳述するように、基板２と型３とが接触する前において、比較的小さな力が加わっても、基板２と型３との距離を適度に保つことができ、また、比較的大きな力が加わった場合には、保持部５が貫通孔３３内を移動し、基板２と型３とを接触させることができる。また、このような構成とすることにより、後に詳述するように基板２と型３とが接触する際に、適正な位置で接触するように調節することができる。また、このような構成とすることにより、基板２を冷却した後に、この保持部材５を、貫通孔３３通じて下側から押すことによって、形成されたマイクロレンズ基板１を型３から容易に取り外すことができる。
【００２３】
次に、本発明のレンズ基板の製造方法について説明する。
なお、以下の説明では、本発明のレンズ基板をマイクロレンズ基板に適用した場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、マイクロレンズ基板（レンズ基板）１を製造するに際し、基板２を用意する。
この基板２は、厚さが均一で、傷等のないものが好適に用いられる。
【００２４】
基板２は、主として熱可塑性樹脂で構成されている。このような熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、特に非晶性熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。非晶性熱可塑性樹脂としては、例えば、ノルボルネン系樹脂等のシクロオレフィン系樹脂、オレフィンと無水マレイン酸やＮ−アルキルマレイミド等との共重合体等のオレフィン系樹脂、メチルメタクリレートの共重合体、ノルボルネン骨格を有するアルコールとアクリル酸をエステル化して得られるアクリル酸エステルの共重合体等のアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリイミド系樹脂等があげられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。中でも、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリシクロオレフィン系樹脂を用いるのが好ましく、特に、ノボルネン系樹脂を用いるのがより好ましい。このような非晶性熱可塑性樹脂を用いることにより、ソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
【００２５】
前述した中でも、熱可塑性樹脂のガラス転移点が５０〜２００℃のものを用いるのが好ましく、８０〜１６０℃のものを用いるのがより好ましい。これにより、得られるマイクロレンズ基板１のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
基板２の平均厚さは、基板２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、１ｍｍ以上程度であるのが好ましく、１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。これにより、得られるマイクロレンズ基板１のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。これに対し、基板２の平均厚さが小さすぎると、熱可塑性樹脂の種類や形成するレンズの大きさ等によっては、ソリやヒケ等を十分に防止するのが困難となる場合がある。
【００２６】
基板２の平均厚さをＡ［μｍ］、形成すべきレンズ（マイクロレンズ２１）の中心付近における平均高さをＢ［μｍ］としたとき、Ａ−Ｂ≧９００の関係を満足するのが好ましい。ＡとＢとの差がこのような関係を満足することにより、得られるマイクロレンズ基板１のソリやヒケをより確実に防止することができる。これに対して、ＡとＢとの差が前記下限値未満であると、基板２を構成する熱可塑性樹脂の種類や、基板２の面積等によっては、前述した効果が十分に得られない場合がある。
また、前述したＡおよびＢは、Ｂ／Ａ≦０．１の関係を満足するのが好ましく、０．０１≦Ｂ／Ａ≦０．０５の関係を満足するのがより好ましい。これにより、得られるマイクロレンズ基板１のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
【００２７】
［型３の加熱］
次に、型３を加熱する。
このように、基板２と接触する前に型３を加熱しておくことにより、基板２と接触した際に、マイクロレンズ２１が形成される側とは反対の面の近傍における基板２の剛性を保持しつつ、基板２のマイクロレンズ２１が形成される面の近傍のみを軟化させることができる。その結果、得られるマイクロレンズ基板１のソリやヒケ等を確実に防止することができる。
【００２８】
これに対して、例えば、予め型３を加熱せずに、基板２と接触させながら、型３を加熱した場合、基板２の温度も全体的に高いものとなり、得られるマイクロレンズ基板にソリやヒケ等が生じる可能性がある。
また、予め型３を加熱せずに、基板２と接触させながら、型３を加熱した場合、型３の加熱とともに温度が高くなった基板２が、後述する加圧ロール４で押されることにより、擬似的に三点曲げと同様の形態となり、ソリが発生してしまう場合がある。しかし、本発明の方法によれば、事前に基板を加熱しないため、型と接触しない面（加圧ロール４と接触する面）は剛性を有する。このため、加圧ロール４に押圧されることによるソリが軽減される。
【００２９】
型３の加熱温度Ｔ１［℃］は、特に限定されないが、前述した熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇ［℃］としたとき、Ｔ１≧Ｔｇであるのが好ましく、Ｔｇ≦Ｔ１≦Ｔｇ＋１００であるのがより好ましく、Ｔｇ＋１０≦Ｔ１≦Ｔｇ＋５０であるのがさらに好ましい。これにより、後に詳述する圧接工程において、基板２のマイクロレンズ２１を形成すべき側の表面付近のみを容易に軟化させることができ、その結果、得られるマイクロレンズ基板１のソリやヒケ等をより確実に防止しつつ、マイクロレンズ２１をより容易に形成することができる。これに対して、加熱温度Ｔ１が低すぎると、後述する圧接工程において、加圧ロールの圧力等の条件によっては、マイクロレンズ２１を形成するのに時間がかかってしまう場合があり、生産性が低下する場合が有る。一方、加熱温度Ｔ１が高すぎると、基板２が加熱される時間等の条件によっては、基板２を構成する熱可塑性樹脂が変質する可能性があり、得られるマイクロレンズ基板の光学特性が低下してしまう可能性がある。また、基板２のレンズが形成される側とは反対の面にも多く熱が伝わり、ソリやヒケ等を十分に防止するのが困難となる場合がある。
【００３０】
［型３と基板２との圧接（圧接工程）］
次に、図２および図３に示すように、加圧ロール４を回転させることにより、基板２の一方の端部からもう一方の端部に向かって順次押圧する。これにより、加熱した型３と基板２とが、一端から順に圧接される。その結果、図２に示すように、順次、基板２上に変形した部位（変形部２２）が形成されていく。この変形部２２は、後に詳述するように冷却されてマイクロレンズ２１となる。
ここで、型３の温度が、例えば、前述したように基板２を構成する樹脂のガラス転移点以上の温度である場合、型３と接触した基板２の表面を容易に軟化させることができ、型３の表面形状を基板２の表面に、より確実に転写することができる。
【００３１】
ところで、加圧ロール４を用いずに、平滑面を有する部材を用いて、基板２全体を同時にプレスすることも考えられるが、この場合、基板２が大型になるにつれ、前記部材も大型化し、基板２の単位面積当たりの押圧力を維持するために、前記部材に加える力も大きくしなければならず、その結果、製造装置の大型化を招いてしまうという問題が生じてしまう。
【００３２】
しかし、本発明のように、加圧ロールを用いることにより、加圧ロールに加える力が小さくても、十分に、かつ、均一に基板に対して圧力を加えることができ、基板が大型になった場合であっても、製造装置の大型化を十分に防止することができる。
また、特に、基板２は事前に加熱しないことから、剛性を有しており、加圧ロール４による加圧が有効である。
【００３３】
圧接工程に供される基板２は、予め、加熱されていてもよいし、加熱されていなくてもよい。圧接工程に供される基板２が予め加熱されている場合、基板２の温度は、基板２を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点Ｔｇ［℃］以下であるのが好ましく、Ｔｇ−１０［℃］以下であるのがより好ましく、圧接工程に供される基板２の、型３と接触する面とは反対側の面近傍での温度が、Ｔｇ−５０［℃］以下であるのがさらに好ましい。これにより、得られるマイクロレンズ基板１のソリやヒケ等をより確実に防止することができる。
加圧ロール４により基板２に加える圧力は、０．５×１０７〜５×１０７Ｐａであるのが好ましく、１×１０７〜３×１０７Ｐａであるのがより好ましい。これにより、より確実に、基板２に対して、比較的低い温度で、型３の表面形状を転写することができる。
【００３４】
［基板２の冷却］
基板２上に順次形成される変形部２２を冷却する。これにより、基板２上に、マイクロレンズ２１が形成される。
このような冷却は、例えば、基板２に対して気体を吹き付けることにより行われるものであってもよいし、また、前述したレンズ基板製造装置１０のように型３を冷却することに行われるものであってもよい。
【００３５】
特に、基板２の冷却を、型３を冷却することにより行う場合、より効率よく基板２を冷却できるとともに、型３から基板２をより容易に取り外すことができる。
冷却した後、図４に示すように、保持部材５を下側から押すことにより、型３から基板２を外すことにより、図５に示すようなマイクロレンズ基板１（本発明のレンズ基板）が得られる。
このように形成されたマイクロレンズ２１の中心付近における平均高さは、１０〜１００μｍであるのが好ましく、３０〜７０μｍであるのがより好ましい。
【００３６】
また、形成されたマイクロレンズ２１の曲率半径は、１０〜１００μｍであるのが好ましく、３０〜１００μｍであるのがより好ましい。
また、マイクロレンズ２１の平面視した際の平均径は、１０〜１００μｍであるのが好ましく、３０〜１００μｍであるのがより好ましい。
マイクロレンズ２１が上記のようなものであると、後述する透過型スクリーン、リア型プロジェクタに好適に適用することができる。
【００３７】
以上説明したように、本発明のレンズ基板の製造方法では、主として熱可塑性樹脂で構成されている基板と、加熱した型とを、加圧ロールを回転させることにより、圧接する点に特徴を有している。これにより、最終的に得られるレンズ基板のソリやヒケ等を確実に防止しつつ、比較的大きなレンズ基板であっても、より容易に製造することができる。また、このような方法を用いることにより、比較的大きなレンズ基板を製造する場合であっても、製造装置の大型化を十分に防止することができる。
【００３８】
次に、図５に示したマイクロレンズ基板１を備えた透過型スクリーンについて、図６、図７を参照しながら説明する。図６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７は、図６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
この透過型スクリーン２００は、出射面側表面にフレネルレンズが形成されたフレネルレンズ部２１０と、フレネルレンズ部２１０の出射面側に配置され入射面側表面に多数のマイクロレンズ２１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。
【００３９】
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。上述した本発明の方法によると、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ため、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６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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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２１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。
【００４３】
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°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。
【００４４】
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。
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。
【００４５】
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８は、本発明のリア型プロジェクタの構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、リア型プロジェクタ３００は、投写光学ユニット３１０と、導光ミラー３２０と、透過型スクリーン３３０とが筐体３４０に配置された構成を有している。
そして、このリア型プロジェクタ３００は、その透過型スクリーン３３０として、上述した透過型スクリーン２００を用いている。このため、高品質で大型のリア型プロジェクタとなる。
【００４６】
以上、本発明のレンズ基板の製造方法、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、本発明のレンズ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。
【００４７】
また、前述した実施形態では、本発明のレンズ基板の製造方法を、マイクロレンズ基板の製造に適用した場合について説明したが、これに限定されず、本発明のレンズ基板の製造方法は、例えば、レンチキュラレンズ、フレネルレンズ、プリズムレンズ等のレンズ基板に適用するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、凸レンズを形成するものとして説明したが、凹レンズ（凹部）を形成するものであってもよい。また、このようにして形成された凹凸を型として用いてもよい。
【００４８】
また、前述した実施形態では、マイクロレンズが球面レンズであるものとして説明したが、これに限定されず、例えば、非球面レンズであってもよい。
また、前述した実施形態では、加圧ローラで基板を押圧することで、基板と型とを圧接させる構成について説明したが、これに限定されず、例えば、加圧ローラは、型を押圧するものであってもよいし、加圧ローラを２つ以上有していて、型と基板の両方を押圧するものであってもよい。
【００４９】
また、前述した実施形態では、型３に対して、基板２を上側から接触させるものとして説明したが、これに限定されず、基板２を固定して、基板２に対して型３を押しつけるものであってもよい。
また、前述した実施形態では、本発明のレンズ基板の製造方法を適用したレンズ基板の製造装置において、型の温度調整を、孔部に液状媒体を流すことにより行うものとして説明したが、これに限定されず、例えば、型が電熱線やカートリッジヒータ等を内蔵することで温度を調整するものであってもよい。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【実施例】
【００５３】
（実施例１）
以下のように、レンズ基板（マイクロレンズ基板）を製造した。
まず、主として熱可塑性樹脂で構成された、２００ｍｍ×３００ｍｍ角、平均厚さ２ｍｍの基板を用意した。熱可塑性樹脂としては、ガラス転移点１６０℃のポリカーボネートを用いた。
次に、図１に示すレンズ基板製造装置１０を用い、前述した実施形態と同様にしてマイクロレンズ基板を得た。
なお、型３としては、主として石英ガラスで構成されたものを用いた。
【００５４】
また、型３の表面に形成された凹部は、中心付近での深さ５０μｍ、曲率半径５０μｍ、平面視した際の平均径５０μｍの球面形状のものであった。              
また、型３の温度調整は、隣り合う孔部３２に、それぞれ２１０℃の液状媒体（日石三菱ハイサーム６８（商品名））と２０℃の液状媒体を流すようすることにより行った。加熱した際の型の温度は、２００℃であった。圧接工程に供される基板のマイクロレンズが形成される面（レンズ形成面）近傍の温度は１００℃（接触前）、マイクロレンズを形成しない面（レンズ非形成面）近傍の温度は６０℃であった。加圧ロール４が基板に対して加える圧力は１５ＭＰａであった。
また、最終的に得られたマイクロレンズ基板のマイクロレンズの中心付近での平均高さは５０μｍ、曲率半径は５０μｍ、平面視した際の平均径は５０μｍであった。
【００５５】
（実施例２、３）
基板を構成する熱可塑性樹脂として、表１に示すものを用い、製造条件を表１のようにした以外は実施例１と同様にマイクロレンズ基板を製造した。
【００５６】
（比較例１）
まず、前記実施例１と同様の基板および型を用意した。
次に、基板と型をガラス転移点以上に加熱した。
次に、基板を型に押しつけ、平滑面を有する部材を用いて、基板全体をプレスした。
次に、前記部材を取り除き、型と基板を冷却した。
冷却した後、型から基板を取り外し、マイクロレンズ基板を得た。なお、得られたマイクロレンズの平面視した際の平均径は７０μｍで、その曲率半径は３５μｍ、平均高さは３５μｍであった。
【００５７】
（比較例２）
まず、複数の凹部を有する、ソーダガラス製の型を用意した。
次に、凹部付き基板の凹部が形成された側の面に、未重合（未硬化）の紫外線硬化性樹脂（Ｖ−２４０３（新日鐵化学株式会社製））を付与した。
次に、無アルカリガラスで構成された平板で、前記紫外線硬化性樹脂を押圧した。
【００５８】
その後、平板上から、１００００ｍＪ/ｃｍ２の紫外線を照射することにより、紫外線硬化性樹脂を硬化させ、平板および凹部付き基板を取り除くことにより、前記実施例１と同様の大きさのマイクロレンズ基板を得た。なお、得られたマイクロレンズの平面視した際の平均径は７０μｍで、その曲率半径は３５μｍ、平均高さは３５μｍであった。
各実施例および各比較例における、樹脂の種類、各種製造条件、得られたマイクロレンズの平均径等を表１に示した。
【００５９】
【表１】
2005246810.tif 000002
【００６０】
［評価］
前記各実施例で得られたマイクロレンズ基板は、ソリやヒケ等の問題が生じず、また、比較的短時間で、容易に製造することができた。
これに対して、比較例で得られたマイクロレンズ基板は、ソリやヒケ等が確認された。特に、比較例１で得られたマイクロレンズ基板においては、ソリやヒケが顕著であった。また、比較例１の製造方法では、基板を均一に押圧するのが困難で、得られたマイクロレンズ基板の各部位での、レンズの高さや基板の厚み等のバラツキも大きかった。また、比較例２では、マイクロレンズ基板を得るまで、比較的時間がかかり、方法も煩雑であった。また、比較例で用いた製造装置は、非常に大きなものであった。
【００６１】
次に、各実施例および各比較例で得られたマイクロレンズ基板を用いて、図６に示すような透過型スクリーンを製造し、該透過型スクリーンを用いて、図８に示すようなリア型プロジェクタを製造した。
各実施例に係るリア型プロジェクタは、いずれも、上下方向の視野角特性に優れており、また、均一な明るさで画像を表示するものであった。これに対して、各比較例に係るリア型プロジェクタは、基板自体の平滑性（平らさ）が低く、画像を均一に表示できないといった問題があった。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のレンズ基板の製造方法に適用される製造装置の一例を示す模式的な縦断面図である。
【図２】本発明のレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図３】本発明のレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図４】本発明のレンズ基板の製造方法を示す模式的な縦断面図である。
【図５】本発明のレンズ基板を示す模式的な平面図である。
【図６】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７】図６に示す透過型スクリーンの分解斜視図である。
【図８】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。
【符号の説明】
【００６３】
１……マイクロレンズ基板  ２……基板  ２１……マイクロレンズ  ２２……変形部  ３……型  ３１……凹部  ３２……孔部  ３３……貫通孔  ４……加圧ロール  ４１……軸  ５……支持部材  １０……レンズ基板製造装置  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】
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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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