CN1294426C - 透镜基板及其制造方法、透射屏和背面投影仪 - Google Patents

透镜基板及其制造方法、透射屏和背面投影仪 Download PDF

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Abstract

一种制造具有直射光控制部分的透镜基板(1A)的方法，所述透镜基板的表面上设置了多个凸透镜(微透镜)(32)，该透镜基板这样使用，以使光从透镜基板的设置了多个凸透镜(32)的表面一侧进入到该透镜基板，该方法包括：准备在其一个表面上具有多个凹部的基板；利用具有多个凹部的基板形成多个凸透镜(32)；以及在多个凸透镜(32)的每一个的顶点附近形成直射光控制部分(4)。直射光控制部分(4)用于控制直射光在进入多个凸透镜(32)的每一个的光中所占的比例。

Description

透镜基板及其制造方法、透射屏和背面投影仪
相关申请的交叉引用
本申请要求2003年12月15日提交的日本专利申请No.2003-417135的优先权，据此，特将其全部内容作为参考合并在此。
技术领域
本发明涉及一种制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法，一种具有直射光控制部分的透镜基板，一种透射屏和一种背面投影仪。
背景技术
近年来，背面投影仪作为用于家庭影院、大屏幕电视等等的显示器的的适合的显示装置，对其的需求日益增加。在应用于背面投影仪的透射屏(半透明屏)中，普遍采用了双凸透镜基板。然而，这种配备有双凸透镜基板的传统的背面投影仪有以下的问题，即，尽管其横向视角大，但垂直视角小(即，存在视角的偏差)。
作为这一问题的解决方案，已经提出了使用微透镜阵列板(微透镜基板)代替双凸透镜基板(例如，参见日本已公开的发明申请No.2000-131506)的透射屏，在该微透镜阵列板上形成有多个微透镜，其中每一个微透镜具有光学旋转对称的凹或凸结构。然而，尽管这种微透镜阵列板具有垂直和水平视角的分布充分大的特点，要获得足够的视角特性仍是困难的，因为与视角(即，观察角)相一致的光强差异变得更大了。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种具有直射光控制部分的透镜基板及其制造方法，其具有极佳的视角特性。
此外，本发明的另一目的是提供一种透射屏和一种背面投影仪，其配备了具有直射光控制部分的透镜基板。
为了达到上述目的，在本发明的一个方面中，本发明提出一种制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法，在该透镜基板的表面上配备有多个凸透镜。该透镜基板这样使用，使光从透镜基板的设置有多个凸透镜的表面一侧进入透镜基板。本发明的方法包括以下步骤：
准备在其一个表面上具有多个凹部的基板；
利用具有多个凹部的基板形成多个凸透镜；以及
在多个凸透镜的每一个的顶点附近形成直射光控制部分，该直射光控制部分用于控制直射光在进入多个凸透镜的每一个的光中所占的比例；
其中，所述多个凸透镜形成微透镜，并且在从透镜基板的顶点观看时凸透镜的平均直径和直射光控制部分的平均直径分别设定为D和d的情况下，D和d满足关系式：1.2≤D/d≤50。
这使得有可能制造具有直射光控制部分的透镜基板，其具有极佳的视角特性。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，直射光控制部分主要由直射光控制剂构成。
在本发明的另一个实施例中，本发明的方法包括以下步骤：
准备在其一个表面上具有多个凹部的基板；和
将添加有直射光控制剂的树脂材料涂敷到基板的设置有多个凹部的一个表面上，然后在对应每个凸透镜顶点的多个凹部中的每一个的底部附近沉淀直射光控制剂，以此形成多个凸透镜，并且其中的每个凸透镜具有在其顶点附件形成的直射光控制部分，所述直射光控制部分用于控制直射光在进入多个凸透镜的每一个的光中所占的比例；
其中，多个凸透镜形成微透镜，并且在从透镜基板的顶点观看时凸透镜的平均直径和直射光控制部分的平均直径分别设定为D和d的情况下，D和d满足关系式：1.2≤D/d≤50，并且直射光控制部分的平均直径d在10至500μm的范围内。
这使得有可能制造具有直射光控制部分的透镜基板，其具有极佳的视角特性。并且，通过满足上述关系式，就能够在整体上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同时充分减小取决于视角的光强差异。从而，就能够更有效地改善视角特性。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，直射光控制剂主要由具有漫射光的功能的光漫射剂制成。
这使得有可能在整体上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同时，控制通过每个凸透镜的顶点附近的直射光。从而，能够充分减小根据视角的光强差异，并且这使得有可能改善视角特性。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，直射光控制剂主要由光屏蔽剂制成，所述光屏蔽剂具有减少整个透镜基板所透射的光量的功能。
这使得有可能更有效地控制直射光在通过每个凸透镜的光中所占的比例。从而，能够充分减小与视角相应的光强的差异，这使得有可能改善视角特性。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，在直射光控制部分的光透射比定义为X1(％)及直射光控制部分中不包含直射光控制剂的情况下的光透射比定义为X2(％)的情况下，X1和X2满足关系式：0.1≤X1/X2≤1.0。
这使得有可能更有效地控制直射光在进入每个凸透镜的光中所占的比例。从而，能够充分减小取决于视角的光强差异，这样使得有可能改善视角特性。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，直射光控制剂呈微粒状，该直射光控制剂的平均颗粒直径在0.1至200μm的范围内。
这使得有可能使光使用效率整体上保持高水平的同时进一步改善视角特性。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，直射光控制剂的比重在0.7至3.0g/cm3的范围内。
这使得有可能更容易地形成直射光控制部分。此外，能够提高具有直射光控制部分的透镜基板的生产率。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，形成多个凸透镜并且其中每个凸透镜具有直射光控制部分的步骤包括：使含有至少直射光控制剂的液体与每个凸透镜的顶点附近相接触的步骤。
这使得有可能更容易地形成直射光控制部分。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，直射光控制部分由粘结剂和直射光控制剂形成。
这使得有可能进一步提高具有直射光控制部分的透镜基板的生产率，因为相对于使用溶剂的方法而言很容易干燥粘结剂。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，形成多个凸透镜并且其中每个凸透镜具有直射光控制部分的步骤包括以下步骤：
将粘结剂涂敷到每个凸透镜的顶点附近；以及
将直射光控制剂涂敷到粘结剂上。
这使得有可能进一步提高具有直射光控制部分的透镜基板的生产率，因为相对于使用溶剂的方法而言很容易干燥粘结剂。此外，从节约能量和资源的角度看上述方法也是优选的。
这使得有可能提供一种具有极佳的视角特性的微透镜基板。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，其中每个凸透镜顶点附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范围内。
这使得有可能在整体上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同时充分减小取决于视角的光强差异。从而，就能够更有效地改善视角特性。
在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，优选的是，微透镜的平均直径D在10至500μm的范围内。
这使得有可能使投射在屏幕上的图像保持足够的分辨率的同时进一步提高具有直射光控制部分的透镜基板的生产率。
在发明的另一个方面中，本发明提出一种具有直射光控制部分的透镜基板。该具有直射光控制部分的透镜基板由上面提到的方法制造。
这使得有可能提供一种具有直射光控制部分的透镜基板，该透镜基板具有极佳的视角特性。
此外，本发明的具有直射光控制部分的透镜基板包括：
其表面上设置有多个凸透镜的透镜基板；和
多个直射光控制部分，用来控制直射光在进入多个凸透镜的每一个的光中所占的比例，每个直射光控制部分设置在每个凸透镜的顶点附近；
其中，多个凸透镜形成微透镜，并且在从透镜基板的顶点观看时凸透镜的平均直径和直射光控制部分的平均直径分别设定为D和d的情况下，D和d满足关系式：1.2≤D/d≤50，并且直射光控制部分的平均直径d在10至500μm的范围内。。
这使得有可能充分减小取决于视角的光强差异，从而能够改善视角特性。并且，使得有可能提供一种具有极佳的视角特性的微透镜基板。进一步，通过满足上述关系式，就能够在整体上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同时充分减小取决于视角的光强差异。从而，就能够更有效地改善视角特性。
在根据本发明的具有直射光控制部分的透镜基板中，优选的是，每个直射光控制部分形成在每个微透镜的外表面上以及每个微透镜的顶点附近。
在具有直射光控制部分的透镜基板具有这样的结构的情况下，能够容易地形成直射光控制部分。此外，例如，能够根据微透镜基板的使用目的等任意调整直射光控制部分的尺寸等。此外，能够容易地处理不同种类的和小批量的生产。
在根据本发明的具有直射光控制部分的透镜基板中，优选的是，每个直射光控制部分形成在每个微透镜的内部并位于每个微透镜的顶点附近。
这使得有可能容易地调整每个直射光控制部分的形状。此外，由于直射光控制部分形成了与相应的微透镜集成为一体的形式，因此微透镜基板具有优良的强度，并具有这样的优点，即，几乎不可能出现例如直射光控制部分分离的缺陷。
在根据本发明的具有直射光控制部分的透镜基板中，优选的是，每个凸透镜顶点附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范围内。
这使得有可能在整体上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同时充分减小取决于视角的光强差异。从而，就能够更有效地改善视角特性。
在根据本发明的具有直射光控制部分的透镜基板中，优选的是，直射光控制部分由含有微粒状的直射光控制剂的材料形成，该直射光控制剂的平均颗粒直径在0.1至200μm的范围内。
这使得有可能在光使用效率整体上保持高水平的同时进一步改善视角特性。
在发明的另一个方面中，本发明提出一种透射屏。本发明的透射屏包括上面提到的本发明所限定的具有直射光控制部分的透镜基板。
这使得有可能提供一种具有极佳的视角特性的透射屏，因为充分减小了取决于视角的光强的差异。
优选的是，本发明的透射屏还包括具有多个菲涅耳透镜的菲涅耳透镜部分，该菲涅耳透镜部分具有发光面，该多个菲涅耳透镜形成在发光面上，其中具有直射光控制部分的透镜基板布置在菲涅耳透镜部分的发光面一侧上。
这使得有可能提供一种具有极佳的视角特性的透射屏，因为充分减小了取决于视角的光强的差异。
在发明的另一个方面，本发明提出一种背面投影仪。本发明的背面投影仪包括上面提到的本发明所阐述的透射屏。
这使得有可能提供一种背面投影仪，其配备了具有高显示质量的透射屏。
优选的是，本发明的背面投影仪还包括：
投影光学装置；和
导光镜。
这使得有可能提供一种背面投影仪，其配备了具有高显示质量的透射屏。
附图说明
通过结合相关附图对本发明的优选实施例所进行的以下详细的描述，本发明的前述及其他目的、特征和优点将变得更清晰。
图1是纵向剖面视图，示出根据本发明的第一实施例中的具有直射光控制部分的透镜基板。
图2是平面视图，示出了设置有图1所示的具有直射光控制部分的透镜基板的微透镜基板。
图3是纵向剖面视图，示出配备了根据本发明的第一实施例的图1所示的具有直射光控制部分的透镜基板的透射屏。
图4是纵向剖面视图，示出了制造图1所示的具有直射光控制部分的透镜基板的方法的一个例子。
图5是纵向剖面视图，示出制造图1所示的具有直射光控制部分的透镜基板的方法的一个例子。
图6是纵向剖面视图，示出制造图1所示的具有直射光控制部分的透镜基板的方法的一个例子。
图7是纵向剖面视图，示出根据本发明的第二实施例的具有直射光控制部分的透镜基板。
图8是纵向剖面视图，示出了制造图7所示的具有直射光控制部分的透镜基板的方法的一个例子。
图9是示意图，示出应用了本发明的透射屏的背面投影仪。
具体实施方式
现在，将要参考附图详细说明根据本发明优选实施例的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法、具有直射光控制部分的透镜基板以及配备了具有直射光控制部分的透镜基板的透射屏和背面投影仪。
(第一实施例)
首先，将要描述本发明的具有直射光控制部分的透镜基板和透射屏。
图1是纵向剖面视图，示出根据本发明的第一实施例中的具有直射光控制部分的透镜基板。图2是平面视图，示出配备有图1所示的具有直射光控制部分的透镜基板的微透镜基板。图3是纵向剖面视图，示出配备有根据本发明的第一实施例的、图1所示的具有直射光控制部分的透镜基板的透射屏。关于这方面，在以下的描述中，图1和3的左侧和右侧分别被称为“光入射侧(或光入射面)”和“光出射侧(或光出射面)”。
具有直射光控制部分的透镜基板1A是构成将在后面进行描述的透射屏10的组成部分。如图1所示，具有直射光控制部分的透镜基板1A包括：微透镜基板(透镜基板)3，其具有会聚入射光的功能；和多个直射光控制部分4，其中每一个具有控制直射光在入射到微透镜基板3上的入射光中所占比例的功能。
微透镜基板3具有光入射面和与光入射面相对的光出射面。此外，微透镜基板3具有形成在微透镜基板3的光入射面(即，树脂层31的入射侧表面)上的大量微透镜(透镜部分)32。微透镜基板3主要由具有预定折射率的透明树脂材料构成。
优选的是，微透镜32的平均直径D在10至500μm的范围内，更优选的是在30至300μm的范围内，更优选的是在50至100μm的范围内。通过将微透镜32的平均直径D限制在上述范围内，就能够使投射在屏幕上的图像保持足够分辨率的同时，进一步提高具有直射光控制部分的透镜基板1A(透射屏10)的生产率。关于这方面，优选的是，微透镜基板3上相邻的微透镜32之间的间距在10至500μm的范围内，更优选的是间距在30至300μm的范围内，更优选的是间距在50至100μm的范围内。
此外，优选的是，多个微透镜32的每一个的曲率半径在5至250μm的范围内，更优选的是在25至50μm的范围内。通过将多个微透镜32的每一个的曲率半径限制在上述范围内，就能够进一步增加垂直和水平视角的分布。因此，就能够更有效地改善视角特性。
此外，并不特别限定微透镜32的排列形式。该排列形式可以是微透镜32以如图2所示的规则方式排列的排列形式，也可以是微透镜32以光学随机方式排列的形式(当从微透镜基板3的光入射面顶部(当从具有直射光控制部分的透镜基板1A的主表面看时)看时微透镜32是随机排列的)。通过将微透镜32以随机方式排列，就能够有效防止液晶光阀等与菲涅耳透镜发生干涉，从而几乎完全能够防止波动光栅(moire)的出现。这使得有可能获得极佳的具有高显示质量的透射屏10。关于这方面，说明书中的术语“以光学随机顺序”意思是：多个微透镜32不规则排列或随机排列，以便能够充分防止和抑制光学干涉例如波动光栅的出现。
同时，尽管传统的微透镜基板已经具有垂直和横向视角的分布充分大的特点，要获得足够的视角特性仍很困难，因为与视角(即，观察角)相应的光强差异变得更大了。本发明的发明者发现，能够通过在每个微透镜(凸透镜)的顶点附近设置直射光控制部分，并由此控制(或保持)通过每个微透镜的顶点附近的直射光，来减小取决于视角的光强差异，从而就能够改善视角特性。
在本实施例中，如图1所示，每个直射光控制部分4形成在每个微透镜32的外表面上并位于每个微透镜32的顶点附近。在具有直射光控制部分的透镜基板1A具有这种结构的情况下，能够容易地形成直射光控制部分4。另外，例如，能够根据微透镜基板的使用目的等任意调整直射光控制部分4的尺寸等。此外，能够容易地处理不同种类和小批量的生产。
在本发明实施例中，直射光控制部分4主要由具有漫射光的功能的光漫射剂(直射光控制剂)制成。在直射光控制部分4由直射光控制剂以这种方式形成的情况下，能够在整体上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同时，控制通过微透镜32的顶点附近的直射光。从而，能够充分地减小取决于视角的光强差异，这使得有可能改善视角特性。特别地，与传统透镜基板相比，通过由光漫射剂构造直射光控制部分4，就能够提高具有直射光控制部分的透镜基板的从其倾斜方向观看时的光强，同时抑制从其顶部观看时的光强。因此，能够更有效地改善视角特性。
并不特别限定光漫射剂。例如微粒(珠状)形式的二氧化硅、玻璃、树脂等等都能用作漫射剂51。优选的是这种光漫射剂(直射光控制剂)的平均颗粒直径在0.1至200μm的范围内，更优选的是在1.0至20μm的范围内。这使得有可能在光使用效率整体上保持高水平的同时进一步改善视角特性。
优选的是，在从具有直射光控制部分4的透镜基板1A的顶部观看时，将微透镜32的平均直径和直射光控制部分4的平均直径分别设定为D和d的情况下，D和d满足关系式：1≤D/d≤50，更优选的是他们满足关系式：1.2≤D/d≤5。通过满足上述关系式，就能够在整体上有效地保持光使用效率、透射光量等等的同时充分减小取决于视角的光强差异。从而，能够更有效地改善视角特性。如果D/d低于上面给出的下限，就难以充分保持整个微透镜基板3的光强。另一方面，如果D/d超过了上面给出的上限，就难以充分减小直射光所占的比例，导致难以减小取决于视角的光强差异。
优选的是，直射光控制部分4的平均直径d在10至500μm的范围内，更优选的是在20至100μm的范围内。这使得有可能在整体上有效地保持光使用效率、透射光量等的同时，充分减小取决于视角的光强差异。从而，能够更有效地改善视角特性。如果平均直径d低于上面给出的下限，就难以充分减小直射光所占的比例，从而难以减小取决于视角的光强差异。另一方面，如果平均直径d超过了上面给出的上限，就难以整体上有效地保持光使用效率、透射光量等等。
此外，优选的是，每个凸透镜32的顶点附近的直射光控制部分4的平均厚度在0.5至500μm的范围内，更优选的是在1.0至20μm的范围内。这使得有可能在整体上有效地保持光使用效率、透射光量等的同时，充分减小取决于视角的光强差异。从而，能够更有效地改善视角特性。
例如，如上所述的直射光控制部分4可由后面所描述的方法形成。
使用光漫射剂作为直射光控制剂的情形已在上文有所描述。然而，具有减少整个微透镜基板3的透射光量的功能的光屏蔽剂可代替光漫射剂而用作直射光控制剂。光屏蔽剂可以是通过吸收入射光而减少透射光量的一种屏敝剂，或通过反射入射光来减少透射光量的一种屏敝剂。
通过利用光屏蔽剂形成直射光控制部分4，就能够更有效地控制入射到微透镜32上的入射光中直射光所占的比例。从而，能够充分减小取决于视角的光强差异，这使得有可能更有效地改善视角特性。在利用光屏蔽剂作为直射光控制剂的情况下，黑色阻膜、墨水等都能用作光屏蔽剂。
此外，在利用光屏蔽剂作为直射光控制剂的情况下，优选的是，在直射光控制部分的光透射比设为X1(％)及直射光控制部分中不包含直射光控制剂的情况下的光透射比设为X2(％)的情况下，X1和X2满足关系式：0.1≤X1/X2≤1.0，更优选的是满足关系式：0.5≤X1/X2≤0.9。这使得有可能更有效地控制进入每个微透镜32的光中的直射光所占的比例。从而，能够充分减小取决于视角的光强差异，这使得有可能更有效地改善视角特性。关于这方面，除了上述光漫射剂或光屏蔽剂以外，直射光控制部分4可以包含光漫射剂和光屏蔽剂的混合物、粘接剂、各种添加剂等等。
下面，将要描述配备了上述具有直射光控制部分1A的透镜基板的透射屏。
如图3所示，透射屏10配备有菲涅耳透镜部分2和上述具有直射光控制部分的透镜基板1A。菲涅耳透镜部分2设置在具有直射光控制部分的透镜基板1A的光入射面一侧(即，在用于成像的光的入射侧)，且由菲涅耳透镜部分2透射的光进入具有直射光控制部分的透镜基板1A中。
菲涅耳透镜部分2设置了菲涅耳透镜21，其中在菲涅耳透镜部分2的光发射面上以基本同心的方式形成多个棱镜。菲涅耳透镜部分2使来自投影透镜(图中未示出)的用于投影图像的光发生偏转，并将平行于具有直射光控制部分的透镜基板1A的主表面的垂直方向的平行光La输出到具有直射光控制部分的透镜基板1A的光入射面一侧。
在如上所述构造的透射屏10中，从投影透镜发出的光由菲涅耳透镜部分2偏转而形成平行光La。然后，平行光La进入微透镜基板3而由微透镜基板3的每个微透镜32会聚，且会聚光被漫射，由此透射屏10的观测者(观看者)观察(观看)形成平面图像的光。
同时，进入每个透镜32的顶点附近的光通常作为直射光从透镜基板3输出。然而，由于主要由光漫射剂构成的直射光控制部分4形成在每个透镜32的顶点附近，进入每个透镜32的顶点附近的光被直射光控制部分4漫射。从而，能够充分减小取决于视角的光强差异，且透射屏10具有极佳的视角特性。
下面，将要描述具有直射光控制部分的透镜基板1A的制造方法的例子。
图4-6是纵向剖面视图，示出制造图1所示的具有直射光控制部分的透镜基板的方法的一个例子。关于这方面，在以下描述中，图4-6的下侧和上侧分别被称为“光入射侧(或光入射面)”和“光出射侧(或光出射面)”。根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法具有这样的特点，即，该方法包括以下步骤：准备在其一个表面上具有多个凹部的基板；利用具有多个凹部的基板形成具有多个凸透镜(微透镜)32的透镜基板(微透镜基板)；以及在多个凸透镜32的每一个的顶点附近形成直射光控制部分。
关于这方面，尽管形成具有直射光控制部分的透镜基板的步骤中在基板上实际形成了大量凸透镜32，将仅仅放大地示出出它们中的一部分以便简化说明。
首先，将描述具有凹部的基板的制造方法，该方法用于根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中。例如，在根据本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法中，具有凹部的基板可如下制造。
<具有凹部的基板6的制造>
在具有凹部的基板6的制造过程中，首先，准备基板7。优选的是，以不存在弯曲和瑕疵且厚度均匀的基板作为基板7。此外，优选的是，表面通过清洗或类似处理被清洁过的基板用作基板7。尽管钠钙玻璃、结晶玻璃(crystalline glass)、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃等等都可以作为制造基板7的材料，它们之中优选的是钠钙玻璃和结晶玻璃(例如，新陶瓷(neoceram)等等)。通过利用钠钙玻璃、结晶玻璃或无碱玻璃，很容易加工用来制造基板7的材料，从制造成本的角度看也是有利的，因为钠钙玻璃或结晶玻璃相对比较便宜。
<A1>如图4A所示，掩模8形成在准备好的基板7上(掩模形成工艺)。优选的是，掩模8允许通过激光束等照射在其中形成后面所描述的初始孔81，并具有抗蚀刻性(在后面描述)。换言之，优选的是，掩模8这样构成，使得它的蚀刻速率近似等于或小于基板7的蚀刻速率。
从这个角度看，例如，诸如Cr、Au、Ni、Ti、Pt等等这些金属、包含从这些金属中选出的两种或两种以上金属的合金、这些金属的氧化物(金属氧化物)、硅、树脂等都可以作为掩模8的材料。可选地，掩模8可以是由不同材料形成的多层所构成的层压结构，例如Cr/Au或氧化铬/Cr层压制品。不特别限定形成掩模8的方法。在掩模8由金属材料(包括合金)，例如Cr或Au，或金属氧化物例如氧化铬构成的情况下，掩模8能通过例如蒸镀、溅射等方法适当地形成。另一方面，在掩模8由硅形成的情况下，掩模8能由例如溅射、CVD等方法适当地形成。
尽管掩模8的厚度根据构成掩模8的材料也有所变化，优选的是在0.01至2.0μm的范围内，更优选的是在0.03至0.2μm的范围内。如果厚度低于上面给出的下限，在后面描述的初始孔形成工艺中形成的初始孔81有可能发生变形。除此之外，有可能在蚀刻步骤(在后面描述)的湿法蚀刻工艺中无法获得对基板7的被掩盖部分的充分保护。另一方面，如果厚度超过了上面给出的上限，除了在初始孔形成工艺(在后面描述)中进行穿透形成初始孔81有困难以外，将出现掩模8可能会由于掩模8的内应力而导致被轻易去除的情况，这取决于掩模8的组成材料等等。
<A2>接下来，如图4B所示，通过物理方法或激光束辐射的手段，在蚀刻(在后面描述)中将要用作掩模开口的多个初始孔81随机地形成在掩模8中(初始孔形成过程)。可以用任何方法来形成初始孔81，但优选的是初始孔61通过物理方法或激光束辐射而形成。例如，这使得有可能高生产率地制造微透镜基板。特别地，凹部能容易地形成在相对大尺寸的基板上。
形成初始孔81的物理方法包括这些方法，如，例如喷丸、喷砂等喷射处理、蚀刻、冲压、点打印、钻孔、摩擦，诸如此类。在由喷射工艺形成初始孔81的情况下，即使是对于相对大面积(即，形成微透镜32的区域面积)的基板7，也能够以高效率在短时间内形成初始孔81。
此外，在由激光束辐射手段形成初始孔81的情况下，并不特别限定所使用的激光束的种类，但红宝石激光器、半导体激光器、YAG(钇铝石榴石)激光器、毫微微秒激光器、玻璃激光器、YVO4激光器、Ne-He(氦氖)激光器、氩激光器、二氧化碳激光器、受激准分子激光器等等都可以。此外，可以采用例如SHG(第二谐波生成)、THG(第三谐波生成)、FHG(第四谐波生成)等激光波形。在用激光束辐射手段形成初始孔81的情况下，能够容易且精确地控制初始孔81的大小，相邻的初始孔81之间的距离，等等。优选的是，初始孔81均匀地形成在掩模8的整个表面上。
<A3>接下来，如图4C所示，通过利用其中形成了初始孔81的掩模8对基板7实施蚀刻过程，在基板7上随机地形成大量凹部61(蚀刻过程)。并不特别限定蚀刻方法，湿法蚀刻、干法蚀刻等都可以。在以下的说明中，将以采用湿法蚀刻工艺的情况为例进行描述。
通过在覆盖了掩模8(其中形成有初始孔81)的基板7上实施湿法蚀刻工艺，如图4C所示，从没有掩模8的部位开始腐蚀基板7，借此在基板7上形成大量凹部61，如图4D所示。通过这样的方式，凹部61的形成可通过应用湿法蚀刻适当地进行。例如，在采用含有氢氟酸(氢氟化物)的蚀刻剂(即，基于氢氟酸的蚀刻剂)用作蚀刻剂的情况下，能够更有选择性地腐蚀基板7，这使得有可能更适当地形成凹部61。
<A4>接下来，如图4E所示，掩模8被去除(掩模去除工艺)。掩模8能通过例如蚀刻等等的方法去除。如图4D所示，作为上述工艺的结果，获得了具有大量凹部61的带凹部的基板6。
下面，将描述利用如上所述的带凹部的基板6制造具有直射光控制部分的透镜基板1A的方法的例子。
<形成透镜基板3的步骤>
<B1>首先，如图5A所示，未固化的具有预定折射率的树脂材料31涂敷到带凹部的基板6上，以便将树脂材料31填充到凹部61中。
<B2>接下来，如图5B所示，将透明基板28结合到树脂材料31上，以便通过压合使透明基板28与树脂材料紧密接触。关于这方面，例如，脱模剂等可以涂敷在将要与树脂材料31接触的凹部61的内表面上。
<B3>接下来，树脂材料31被固化。固化树脂材料31的方法根据树脂的种类恰当地选择，例如，紫外线辐射、加热、电子束辐射等都可以。这样，树脂层31′形成在透明基板28和带凹部的基板6之间。
<B4>接下来，如图5C所示，从树脂层31′去除透明基板28和带凹部的基板6。这样，得到了设置有多个凸透镜(微透镜)32的透镜基板3。在这种情况下，当把未固化的树脂材料31涂敷到带凹部的基板6上时，可以在树脂材料31中包括间隔块(spacer)。这使得有可能高精度地设定透镜基板3的厚度，并且能够适当地防止透镜基板3和树脂层31′中的每一个的厚度不均匀性。
<形成直射光控制部分4的步骤>
<C1>并不特别限定直射光控制部分4的形成方法，在本实施例中，如图6A所示，首先通过将粘结剂涂敷在每个微透镜32的顶点附近形成粘结剂层41。将粘结剂涂敷到每个透镜32的顶点上的方法并没有特别限定。例如，刮刀法、旋涂法、刷涂法以及诸如喷涂法、静电涂布、电镀、滚筒涂布等各种涂布方法，以及浸渍涂敷都可以。粘结剂并没有特别限定，只要如上所述的直射光控制剂能够结合到每个透镜32的顶点附近即可。例如，各种热硬性粘结剂、各种热塑性粘结剂、各种感光性粘结剂等等诸如此类中的任何一种均可使用。
<C2>接下来，准备好其表面上设置有扩散层42的平面基板，该扩散层中均匀地扩散了直射光控制剂，且如图6A所示，粘结剂层41和扩散层42彼此面对地放置。
<C3>接下来，如图6B所示，粘结剂层41结合到扩散层42上，且直射光控制剂从扩散层42转移到粘结剂层41上，由此形成直射光控制剂层43。
<C4>接下来，对具有直射光控制剂层43的微透镜基板3实施例如热处理(例如加热、冷却等等)、光辐射、减小大气压力等等诸如此类的工艺，以根据需要硬化(或固化)粘结剂，借此，形成了由粘结剂层41和直射光控制剂层43组成的直射光控制部分4。通过如上所述的这种方式，制造出具有直射光控制部分的透镜基板1A。在使用上述方法形成直射光控制部分4的情况下，能够进一步提高具有直射光控制部分的透镜基板(或透射屏)的生产率，因为与后面所述的使用溶剂的方法相比，很容易干燥粘结剂。此外，从节约能量和资源的角度看，上述方法也优选的。
关于这方面，尽管图中示出的结构中，粘结剂层41和直射光控制剂层43分别层叠而形成，然而图示的结构只是为了方便说明，它们可以整体地形成。此外，本实施例中描述了在设置了粘结剂层41之后，通过在其上涂敷直射光控制剂而形成直射光控制部分4的情形，但本发明并不局限于此。例如，含有直射光控制剂的液体(例如粘结剂和直射光控制剂的混合物)可以用来接触每个微透镜32的顶点附近，以形成直射光控制部分4。这使得有可能更容易地形成直射光控制部分4。
使含有这种直射光控制剂的液体接触每个微透镜32的顶点附近的方法并没有特别的限制。例如，刮刀法、旋涂法、刷涂法和诸如喷涂法、静电涂布、电镀、滚筒涂布等等各种涂布方法以及浸渍涂敷都可以。此外，含有直射光控制剂的液体在大约室温(例如，25℃)下的粘度系数并没有特别的限制。优选的是，该状态下的液体粘度系数在10至1000cp的范围内，更优选的是在30至100cp的范围内。通过把液体的粘度系数限定在上述范围内，就能够容易且稳妥地形成直射光控制部分4，其中每个直射光控制部分都具有恰当的厚度。此外，溶剂、漫射介质等等也可以包括在含有直射光控制剂的液体中。这使得有可能相对容易地使含有直射光控制剂的液体具有适当的流动性。
(第二实施例)
下面，将要描述根据本发明的第二实施例中具有直射光控制部分的透镜基板。图7是纵向剖面图，示出根据本发明的第二实施例中具有直射光控制部分的透镜基板。关于这方面，在以下的描述中，图7中的左侧和右侧分别称为“光入射侧(或光入射面)”和“光出射侧(或光出射面)”。此外，在以下给出的描述中，描述的焦点在于上述第一实施例与第二实施例之间的区别点，相同的部分(点)则省略了。
如图7所示，在本实施例的具有直射光控制部分的透镜基板1B中，直射光控制部分4形成在每个微透镜(凸透镜)32的顶点附近并位于每个微透镜(凸透镜)32内部。通过以这种方式在微透镜32的顶点附近的内部形成直射光控制部分4，就能够容易地调整每个直射光控制部分4的形状。此外，由于直射光控制部分4与相应的微透镜32整体地形成，因此微透镜基板3具有优良的强度，并存在这样的优点，即：几乎不可能出现例如直射光控制部分4发生分离的缺陷。此外，通过使用根据本实施例的具有直射光控制部分的透镜基板1B，和上述第一实施例中一样，能够获得本发明的透射屏。
下面，将要描述制造第二实施例的具有直射光控制部分的透镜基板1B的方法的一个例子。图8是纵向剖面图，示出制造如图7所示的具有直射光控制部分的透镜基板的方法的一个例子。
<D1>首先，和上述第一实施例中一样，准备带凹部的基板6。
<D2>接下来，如图8A所示，加入了直射光控制剂44的未固化的树脂材料33涂敷(供应)到带凹部的基板6上。在这种情况下，树脂材料33可以包括除树脂和直射光控制剂44之外的任何其他成分。
<D3>接下来，如图8B所示，将直射光控制剂44沉淀在多个凹部61的每一个的底部，即，在对应每个微透镜32的顶点将要形成的部位附近。
<D4>接下来，硬化(固化)树脂材料33。根据树脂的种类恰当地选择固化树脂材料31的方法，例如，紫外线辐射、加热、电子束辐射等诸如此类都可以。这样，就形成了设置有多个凸透镜(微透镜)32的微透镜基板3，其中每个凸透镜具有直射光控制部分4。
<D5>接下来，如图8C所示，带凹部的基板6从微透镜基板3上去除。从而，可获得具有直射光控制部分的透镜基板1B。
如上所述，本实施例的具有直射光控制部分的透镜基板1B具有这样的特点，即，将直射光控制剂44添加到树脂材料33中，以便供应给带凹部的基板6并沉淀在与将要形成的每个微透镜32的顶点对应的部位附近。从而，就能够更容易地获得具有直射光控制部分的透镜基板1B。关于这方面，优选的是，直射光控制剂44的比重大于树脂材料33的比重。更具体而言，优选的是，直射光控制剂44的比重在0.7至3.0g/cm3的范围内，且更优选的是在0.8至1.5g/cm3的范围内。这使得有可能更容易地形成直射光控制部分。此外，能够提高具有直射光控制部分的透镜基板1B的生产率。
下面，将要描述使用上述透射屏的背面投影仪。
图9是示出根据本发明的背面投影仪结构的示意图。如图9所示，背面投影仪300具有这样的结构，其中，投影光学装置310、导光镜320和透射屏10布置在壳体340内。由于背面投影仪300使用了如上所述的具有极佳视角特性的透射屏10作为其透射屏10，因此形成了具有高投影质量的极佳的背面投影仪。
需要注意的是，如上所述，尽管参考如附图所示的优选实施例描述了本发明的制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法、具有直射光控制部分的透镜基板、配备有具有直射光控制部分的透镜基板的透射屏和背面投影仪，但本发明并不局限于这些实施例。例如，组成本发明的具有直射光控制部分的透镜基板1A、1B、透射屏10和背面投影仪300的每个元件(部件)可以由能够执行相同或类似功能的元件所代替。
此外，在本发明的具有直射光控制部分的透镜基板1A、1B中，可以在与透镜基板的布置有凸透镜(微透镜)32的表面相反的表面上或相邻的凸透镜32之间设置黑底(black matrix)。此外，在上述实施例中，尽管在所描述的具有直射光控制部分的透镜基板1A、1B的结构中，直射光控制部分4设置在每个凸透镜32的内部或外表面上，但是，例如，直射光控制部分4也可以同时设置在每个凸透镜32的内部和外表面上。
此外，在上述实施例中，尽管描述了这样的结构，即，直射光控制部分4设置在每个凸透镜32的顶点附近，但除了每个凸透镜32的顶点附近以外，直射光控制部分4也可以这样设置，例如，设置在不可用的透镜区域，如相邻的凸透镜32之间。此外，在上述实施例中，尽管描述了采用蚀刻等方法制造的基板用作带凹部的基板6，但任何基板(用任何方法制造的基板)都可以用作带凹部的基板6。
此外，描述了当从微透镜基板3的顶部观看时，各个大体呈圆形的微透镜32规则地排列的情况，但微透镜32的形状和排列并不局限于此。例如，微透镜32可以随机地排列。此外，在上述实施例中描述了透射屏10配备了具有直射光控制部分的透镜基板1A、1B以及菲涅耳透镜21的情况，但本发明的透射屏10并非必须配备菲涅耳透镜21。例如，实际上透射屏10可以仅仅由本发明的具有直射光控制部分的透镜基板1A、1B组成。
此外，上述实施例中描述了这样的结构，其中微透镜基板3(透镜基板)配备有微透镜32作为凸透镜，但并不把凸透镜限定成微透镜32。例如，凸透镜可以是双凸透镜。即使在这样的结构中，也能够获得与上述实施例相类似的功能和效果。此外，在上述第一实施例中，描述了通过把直射光控制剂44附加(粘结)到每个微透镜32的顶点附近而形成直射光控制部分4的情况，但形成直射光控制部分4的方法并不局限于此。例如，直射光控制剂44可以通过染色、化学着色、脱色等诸如此类的方法结合到每个微透镜32的顶点附近。可选地，可以通过诸如表面粗化等物理方法在每个微透镜32的顶点附近制作出大量微小擦痕来形成直射光控制部分。
此外，在上述实施例中，描述了由一种直射光控制剂44构成直射光控制部分4的情况，但本发明并不局限于此。例如，直射光控制部分4可以由两种或两种以上直射光控制剂构成。此外，在上述第一实施例中，描述了直射光控制部分4由单层构成的情况，但直射光控制部分4也可以由分层产品构成，所述分层产品通过分别层叠(堆叠)包含多种直射光控制剂的多层而形成。
此外，在上述第一实施例中，描述了具有直射光控制部分的透镜基板1A、1B是构成透射屏10或背面投影仪300的部件的情况，但具有直射光控制部分的透镜基板并不局限于应用在透射屏或背面投影仪中，其还可以应用于任何用途。例如，具有直射光控制部分的透镜基板可以用作投影显示装置中的液晶光阀的构成部件。
实例
(例1)
首先，准备矩形的1.2m×0.7m以及厚度为4.8mm的钠钙玻璃基板。钠钙玻璃基板浸泡在含有4wt％的二氟氢铵和8wt％的过氧化氢的清洁液体中，以进行6μm的蚀刻过程，由此清洗它的表面。然后，以纯水进行清洗并以氮气(N2)进行干燥(为了去除纯水)。
其次，通过溅射方法在钠钙玻璃基板上形成铬膜(掩模和背面保护膜)，其中每一层铬膜具有0.03μm的厚度。即，均由铬膜形成的掩模和背面保护膜形成在钠钙玻璃基板的两个表面上。
接着，对掩模进行激光加工，以便在掩模中间部分的113cm×65cm的区域内形成大量初始孔。关于这方面，利用YAG激光器在能量密度为1mW、光束直径为3μm、辐射时间为60×10-9秒的条件下进行激光加工。这样，初始孔在上面提到的掩模的整个区域形成。初始孔的平均直径为5μm。
接着，钠钙玻璃基板经受湿法蚀刻过程，由此在钠钙玻璃基板上形成大量凹部。所形成的大量凹部(即，凹面)的曲率半径(35μm)基本上彼此相同。关于这方面，含有4wt％的二氟氢铵和8wt％过氧化氢的水溶液用作湿法蚀刻的蚀刻剂，基板的浸泡时间为5小时。
接着，利用硝酸高铈铵和高氯酸的混合物执行蚀刻过程以去除氧化铬膜(掩模和背面保护膜)。然后，以纯水进行清洗并以N2气进行干燥(去除纯水)。从而，获得了具有凹部的晶片状基板，其中在钠钙玻璃基板上形成了大量凹部。
接着，将脱模剂(GF-6110)涂敷到如上所述获得的其中形成了凹部的具有凹部的基板的表面上，并将非聚合(未固化)紫外射线(UV)固化树脂(UV-固化树脂)(V-2403(由日本钢铁化学有限公司制造))涂敷到相同表面侧上。
接着，用无碱玻璃构成的平板挤压(推压)UV-固化树脂。这时，执行该过程，使得空气不能挤入平板和UV-固化树脂之间。这种情况下，脱模剂(GF-6110)事先涂敷到挤压UV-固化树脂时UV-固化树脂与之相接触的平板表面上。
然后，通过平板辐射10,000mJ/cm2的紫外射线，UV-固化树脂被固化，平板和具有凹部的基板被去除，从而获得设置有大量凸透镜(微透镜)的微透镜基板。关于这方面，所获得的凸透镜(微透镜)的平均直径D为70μm，多个凸透镜的每一个的曲率半径为35μm。
接着，用辊涂机将粘结剂涂敷到所获得的透镜基板的每个凸透镜的顶点附近。
接着，准备平基板，其表面上均匀地扩散有二氧化硅微粒(光漫射剂)。使每个凸透镜顶点附近的粘结剂与平基板表面上的二氧化硅微粒相接触，由此二氧化硅转移到每个凸透镜的顶点附近。关于这方面，使用的是平均颗粒直径为5μm的二氧化硅微粒。
然后，通过干燥(固化)粘结剂，在每个凸透镜的顶点附近形成直射光控制部分。这样形成在每个凸透镜顶点附近的直射光控制部分的平均厚度为3μm。此外，从具有直射光控制部分的透镜基板的顶部观看时直射光控制部分的平均直径d为30μm。
通过把如上所述制造的具有直射光控制部分的透镜基板和通过挤压模塑制造的菲涅耳透镜部分组装起来，就可获得如图3所示的透射屏。
(例2)
以类似于上述例1中的方式形成带凹部的基板。
其次，将脱模剂(GF-6110)涂敷到如上所述的其中形成了凹部的具有凹部的基板表面上，并将添加了作为光漫射剂的0.5wt％二氧化硅微粒的非聚合(未固化)紫外射线(UV)固化树脂(UV-固化树脂)(V-2403(由日本钢铁化学有限公司制造)，比重：0.8g/cm3)涂敷到相同的表面侧上。关于这方面，采用的是平均颗粒直径和比重分别为5μm和1.2g/cm3的二氧化硅微粒。在如上所述添加了光漫射剂的树脂涂敷到带凹部的基板上之后，光漫射剂微粒逐渐沉淀下来。
接着，用无碱玻璃构成的平板挤压(推压)含有光漫射剂的UV-固化树脂。这时，执行该过程以便不让空气挤入平板和UV-固化树脂之间。在这种情况下，脱模剂(GF-6110)事先涂敷到挤压UV-固化树脂时与UV-固化树脂相接触的平板的表面上。
在光漫射剂微粒的沉淀终止之后，通过平板辐射10,000mJ/cm2的紫外射线，UV-固化树脂被固化，平板和具有凹部的基板被去除，从而获得具有直射光控制部分的透镜基板。关于这方面，所获得的凸透镜(微透镜)的平均直径D为70μm，多个凸透镜的每一个的曲率半径为35μm。此外，这样形成在每个凸透镜顶点附近的直射光控制部分的平均厚度为5μm。此外，从具有直射光控制部分的透镜基板的顶部观看时，直射光控制部分的平均直径d为30μm。
(例3)
除了利用黑阻膜(光屏蔽剂)作为直射光控制剂以外，以类似于上述例1中的方式形成具有直射光控制部分的透镜基板。然后，利用所形成的具有直射光控制部分的透镜基板得到透射屏。关于这方面，采用的是其平均颗粒直径为6μm的黑阻膜(光屏蔽剂)。
此外，在所形成的具有直射光控制部分的透镜基板的光透射比设为X1(％)，并且在直射光控制部分中不包含直射光控制剂的情况下的光透射比设为X2(％)的情况下，比例X1/X2为0.8。此外，这样形成在每个凸透镜顶点附近的直射光控制部分的平均厚度为4μm。此外，从具有直射光控制部分的透镜基板的顶点观看时，直射光控制部分的平均直径d为30μm。
(例4)
除了利用墨水(光屏蔽剂)作为直射光控制剂以外，以类似于上述例2中的方式形成具有直射光控制部分的透镜基板。然后，利用所形成的具有直射光控制部分的透镜基板得到透射屏。关于这方面，采用的是平均颗粒直径为6μm的墨水(光屏蔽剂)。
此外，在所形成的具有直射光控制部分的透镜基板的光透射比设为X1(％)，且在直射光控制部分中不包含直射光控制剂的情况下的光透射比设为X2(％)的情况下，比例X1/X2为0.9。此外，这样形成在每个凸透镜顶点附近的直射光控制部分的平均厚度为2μm。此外，从具有直射光控制部分的透镜基板的顶部观看时，直射光控制部分的平均直径d为30μm。
(比较例)
除了没有形成直射光控制部分以外，以类似于上述例1中的方式形成微透镜基板。然后，利用所形成的微透镜基板得到透射屏。
(背面投影仪的制造及其评估)
用例1至4中的每一个以及比较例所制造的透射屏制造(组装)如图9所示的背面投影仪。用测角光度计测量水平方向的视角(即，光强变成最大值的一半的角度(α角)，以及光强变成最大值的三分之一的角度(β角))。结果如表1所示。
                    表1
  α角，在该角度光强变成最大值的一半 β角，在该角度光强变成最大值的三分之一
  例1   22 30
  例2   23 32
  例3   20 27
  例4   19 26
  比较例   8 15
结果，证实了与配备了比较例中所获得的透射屏的背面投影仪相比，配备了例1至4中所获得的透射屏的背面投影仪具有极佳的视角特性，其中α和β角均很宽。特别地，配备有利用了光漫射剂的透射屏的背面投影仪具有更加优异的视角特性。此外，在例1至4中的每一个所获得的背面投影仪中，对应于所测量的每个视角图像均被明亮地显示出来。
另一方面，配备了比较例中所获得的透射屏的背面投影仪具有较差的视角特性，因为光量的差异较大。

Claims (28)

1.一种制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法，该透镜基板的表面上设置有多个凸透镜，该透镜基板这样使用，以使光从透镜基板的设置有多个凸透镜的表面一侧进入该透镜基板，该方法包括以下步骤：
准备在其一个表面上具有多个凹部的基板；
利用所述具有多个凹部的基板形成多个凸透镜；以及
在多个凸透镜的每一个的顶点附近形成直射光控制部分，该直射光控制部分用于控制直射光在进入多个凸透镜的每一个凸透镜的光中所占的比例；
其中，所述多个凸透镜形成微透镜，并且在从透镜基板的顶点观看时凸透镜的平均直径和直射光控制部分的平均直径分别设定为D和d的情况下，D和d满足关系式：1.2≤D/d≤50。
2.如权利要求1所述的方法，其中直射光控制部分由直射光控制剂形成。
3.如权利要求2所述的方法，其中直射光控制剂主要由具有漫射光的功能的光漫射剂制成。
4.如权利要求2所述的方法，其中直射光控制剂主要由光屏蔽剂制成，所述光屏敝剂具有减少整个透镜基板的透射光量的功能。
5.如权利要求4所述的方法，其中，在直射光控制部分的光透射比设为X1(％)及直射光控制部分中不包含直射光控制剂的情况下的光透射比设为X2(％)的情况下，X1和X2满足关系式：0.1≤X1/X2≤1.0。
6.如权利要求2所述的方法，其中，形成多个凸透镜并且其中每个凸透镜具有直射光控制部分的步骤包括：使含有至少直射光控制剂的液体与每个凸透镜的顶点附近接触的步骤。
7.如权利要求2所述的方法，其中直射光控制部分由粘结剂和直射光控制剂形成。
8.如权利要求7所述的方法，其中形成多个凸透镜并且其中每个凸透镜具有直射光控制部分的步骤包括以下步骤：
将粘结剂涂敷到每个凸透镜的顶点附近；以及
将直射光控制剂涂敷到粘结剂上。
9.如权利要求1所述的方法，其中每个凸透镜顶点附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范围内。
10.如权利要求1所述的方法，其中直射光控制部分的平均直径d在10至500μm的范围内。
11.如权利要求1所述的方法，其中微透镜的平均直径D在10至500μm的范围内。
12.一种制造具有直射光控制部分的透镜基板的方法，该透镜基板的表面上设置有多个凸透镜，该透镜基板这样使用，以使光从透镜基板的设置有多个凸透镜的表面一侧进入透镜基板，该方法包括以下步骤：
准备在其一个表面上具有多个凹部的基板；和
将添加有直射光控制剂的树脂材料涂敷到基板的设置有多个凹部的一个表面上，然后在对应每个凸透镜顶点的多个凹部中的每一个的底部附近沉淀直射光控制剂，以此形成多个凸透镜，并且其中的每个凸透镜具有在其顶点附件形成的直射光控制部分，所述直射光控制部分用于控制直射光在进入多个凸透镜的每一个凸透镜的光中所占的比例；
其中，多个凸透镜形成微透镜，并且在从透镜基板的顶点观看时凸透镜的平均直径和直射光控制部分的平均直径分别设定为D和d的情况下，D和d满足关系式：1.2≤D/d≤50，并且直射光控制部分的平均直径d在10至500μm的范围内。
13.如权利要求12所述的方法，其中直射光控制剂主要由具有漫射光的功能的光漫射剂制成。
14.如权利要求12所述的方法，其中直射光控制剂主要由光屏蔽剂制成，所述光屏敝剂具有减少整个透镜基板的透射光量的功能。
15.如权利要求14所述的方法，其中，在直射光控制部分的光透射比设为X1(％)及直射光控制部分中不包含直射光控制剂的情况下的光透射比设为X2(％)的情况下，X1和X2满足关系式：0.1≤X1/X2≤1.0。
16.如权利要求12所述的方法，其中直射光控制剂呈微粒状，该直射光控制剂的平均颗粒直径在0.1至200μm范围内。
17.如权利要求12所述的方法，其中直射光控制剂的比重在0.7至3.0g/cm3的范围内。
18.如权利要求12所述的方法，其中每个凸透镜顶点附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范围内。
19.如权利要求12所述的方法，其中微透镜的平均直径D在10至500μm的范围内。
20.一种具有直射光控制部分的透镜基板，包括：
表面上设置有多个凸透镜的透镜基板；和
多个直射光控制部分，用来控制直射光在进入多个凸透镜的每一个凸透镜的光中所占的比例，每个直射光控制部分设置在每个凸透镜的顶点附近；
其中，多个凸透镜形成微透镜，并且在从透镜基板的顶点观看时凸透镜的平均直径和直射光控制部分的平均直径分别设定为D和d的情况下，D和d满足关系式：1.2≤D/d≤50。
21.如权利要求20所述的具有直射光控制部分的透镜基板，其中每个直射光控制部分形成在每个微透镜的外表面上并位于每个微透镜的顶点附近。
22.如权利要求20所述的具有直射光控制部分的透镜基板，其中每个直射光控制部分形成在每个微透镜的内部并位于每个微透镜的顶点附近。
23.如权利要求20所述的具有直射光控制部分的透镜基板，其中每个凸透镜顶点附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范围内。
24.如权利要求20所述的具有直射光控制部分的透镜基板，其中直射光控制部分由含有微粒状的直射光控制剂的材料形成，该直射光控制剂的平均颗粒直径在0.1至200μm的范围内。
25.一种包括具有直射光控制部分的透镜基板的透射屏，其中所述具有直射光控制部分的透镜基板包括：
表面上设置有多个凸透镜的透镜基板；和
多个直射光控制部分，用来控制直射光在进入多个凸透镜的每一个凸透镜的光中所占的比例，每个直射光控制部分设置在每个凸透镜的顶点附近；
其中，多个凸透镜形成微透镜，并且在从透镜基板的顶点观看时凸透镜的平均直径和直射光控制部分的平均直径分别设定为D和d的情况下，D和d满足关系式：1.2≤D/d≤50。
26.如权利要求25所述的透射屏，还包括具有多个菲涅耳透镜的菲涅耳透镜部分，该菲涅耳透镜部分具有发光面，所述多个菲涅耳透镜形成在该发光面上，其中具有直射光控制部分的透镜基板置于菲涅耳透镜部分的发光面一侧。
27.一种包括透射屏的背面投影仪，其中所述透射屏包括具有直射光控制部分的透镜基板，所述具有直射光控制部分的透镜基板包括：
表面上设置有多个凸透镜的透镜基板；和
多个直射光控制部分，用来控制直射光在进入多个凸透镜的每一个凸透镜的光中所占的比例，每个直射光控制部分设置在每个凸透镜的顶点附近；
其中，多个凸透镜形成微透镜，并且在从透镜基板的顶点观看时凸透镜的平均直径和直射光控制部分的平均直径分别设定为D和d的情况下，D和d满足关系式：1.2≤D/d≤50。
28.如权利要求27所述的背面投影仪，还包括：
投影光学装置；和
导光镜。
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