JP2005301232A - マイクロレンズ基板の製造方法およびマイクロレンズ基板、並びに透過型スクリーン、リアプロジェクションテレビ、プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 輝点（白点に同じ）が生じないマイクロレンズ基板の製造方法、および該マイクロレンズ基板を具備する透過型スクリーン並びにリアプロジェクションテレビを提供することを目的とする。
【解決手段】 原板１を準備する工程（ステップ１）と、エッチングマスク膜２を形成する工程（ステップ２）と、エッチング加工をして凹部１１を形成する工程（ステップ３）と、エッチングマスク膜を除去してマイクロレンズ型板３とする工程（ステップ４）と、 型板３に凹部１１が形成されていない加工抜け箇所の有無を検査してその位置を特定する工程（ステップ５）と、加工抜け箇所１２が特定された場合、そこにレーザを照射して凹部を形成する工程（ステップ６）と、リペア後の型板３によってマイクロレンズ基板４を形成する工程（ステップ７）とを有する。また、型板３の検査に代えて、検査用基板を形成してこれを検査する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マイクロレンズ基板の製造方法およびマイクロレンズ基板、並びに透過型スクリーン、リアプロジェクションテレビ、プロジェクタに関する。

近年、リアプロジェクションテレビ（以下「リアプロ」と称す）は、ホームシアター用のモニターとして需要が高まりつつある。そして、リアプロに用いられる透過型スクリーンは、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と、フレネルレンズ部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が形成されたマイクロレンズ基板とを備えている。
また、マイクロレンズ基板の製造方法として、被エッチング性基材に所望のパターンのエッチングマスクを設け、該被エッチング性基材を化学的反応による溶解、電気的反応による溶解または物理的反応によりエッチングした後、該エッチングマスクを除去したものを「マイクロレンズ型板」とするものや、被エッチング性基材に所望のパターンのエッチングマスクを設け、該被エッチング性基材を化学的反応による溶解、電気的反応による溶解または物理的反応によりエッチングした後、該エッチングマスクを除去したものを「光学部品マザー」とし、光学部品マザーを転写して「スタンパー」を作成し、該スタンパー上で注型、射出成形、圧縮成形等により合成樹脂を賦形するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−２０８８４８号公報（３−４頁、図２）

しかしながら、上記製造方法は、エッチングマスクに貫通孔が形成されていない箇所がある場合や、被エッチング性基材に局所的な溶解不良あるいはエッチング不良が生じた場合、マイクロレンズ基板や光学部品マザーにマイクロレンズが形成されない箇所が残存するという問題があった。すなわち、透過型スクリーンにおいて、マイクロレンズが形成されない箇所では投写光が散乱することなく直進し、これに対応する箇所に輝点（白点に同じ）が投写され、投写映像の品質劣化を招いていた。さらに、スタンパーを作成する場合には、製造工程が複雑化するという問題があった。

本発明は上記課題を解決するためのものであり、マイクロレンズ型板や光学部品マザーにマイクロレンズが形成されない箇所が残存した場合であっても、輝点（白点に同じ）が生じないマイクロレンズ基板の製造方法、該製造方法によって製造されたマイクロレンズ基板、および該マイクロレンズ基板を具備する透過型スクリーン、並びに該透過型スクリーンを装備したリアプロジェクションテレビ、さらに、該マイクロレンズ基板を有するプ
ロジェクタを提供することを目的とする。

本発明のマイクロレンズ基板の製造方法、原板を準備する準備工程と、
該原板に所定のパターンの貫通孔を具備するエッチングマスク膜を形成するマスク形成工程と、
該原板にエッチング加工をし、前記貫通孔に対応した箇所に凹部を形成するエッチング工程と、
該原板に形成されたエッチングマスク膜を除去し、これをマイクロレンズ型板とする型板形成工程と、
該マイクロレンズ型板に前記所定のパターンの凹部が形成されているか検査して、凹部が形成されていない加工抜け箇所を特定する型板検査工程と、
該型板検査工程において、加工抜け箇所が特定された場合、該特定された前記マイクロレンズ型板の加工抜け箇所にレーザを照射して、凹部を形成する型板リペア工程と、
該リペア後のマイクロレンズ型板によってマイクロレンズ基板を形成する基板形成工程とを有する。
これによれば、原板にエッチング加工して形成したマイクロレンズ型板（以下「型板」と略称する場合がある）に、所定のパターンの凹部が形成されていない箇所（本発明において「加工抜け箇所」と称す）が生じた場合であっても、型板を検査して、加工抜け箇所を特定し、該加工抜け箇所にレーザを照射して凹部を形成する（本発明において「リペア」と称す）。
したがって、該リペアされた型板によって形成されたマイクロレンズ基板（以下「基板」と略称する場合がある）には、前記加工抜け箇所に相当する位置に凸部が形成されるから、該凸部において投写光は散乱される。
よって、該基板を有する透過型スクリーンに輝点（白点）が現れることが防止され、投写画像の品質が向上する。

また、原板を準備する準備工程と、
該原板に所定のパターンの貫通孔を具備するエッチングマスク膜を形成するマスク形成工程と、
該原板にエッチング加工をし、前記貫通孔に対応した箇所に凹部を形成するエッチング工程と、
該原板に形成されたエッチングマスク膜を除去し、これをマイクロレンズ型板とする型板形成工程と、
該マイクロレンズ型板によって検査用マイクロレンズ基板を形成する検査用基板形成工程と、
該検査用マイクロレンズ基板に前記所定のパターンの凹部が形成されているか検査して、凹部が形成されていない加工抜け箇所を特定する検査用基板検査工程と、 該検査用基板検査工程において、加工抜け箇所が特定された場合、該特定された検査用マイクロレンズ基板の加工抜け箇所に対応した、前記マイクロレンズ型板の加工抜け箇所にレーザを照射して、凹部を形成する型板リペア工程と、
該リペア後のマイクロレンズ型板によってマイクロレンズ基板を形成する基板形成工程とを有する。
これによれば、一旦、リペア前の型板によって検査用マイクロレンズ基板（以下「検査用基板」と略称する場合がある）を形成し、該検査用基板について、輝点（白点）が現れるか否か検査する。したがって、実際に検出された輝点（白点）について、その許容度（有害度に同じ）が正確に判断できるから、リペアの要否やリペアの程度の判断が容易且つ正確になる。
また、前記と同様、リペアされた型板によって基板が形成されるから、該基板を有する透過型スクリーンに輝点（白点）が現れることがなく、投写画像の品質が向上する。

さらに、本発明のマイクロレンズ基板は前記マイクロレンズ基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
これによれば、当初の型板に加工抜け箇所があった場合でも、該加工抜け箇所にリペアによって凹部が形成されているから、基板の該加工抜け箇所に対応する箇所に凸部が形成されて投写光は散乱する。よって、該基板を有する透過型スクリーンに輝点（白点）が現れることが防止され、投写画像の品質が向上する。

さらに、本発明の透過型スクリーンは、フレネルレンズを具備するフレネルレンズ部と、該フレネルレンズ部に対峙して配置された前記マイクロレンズ基板とを有することを特徴とする。
これによれば、当初の型板に加工抜け箇所があった場合でも、該加工抜け箇所にリペアによって凹部が形成されているから、該加工抜け箇所に対応する基板には凸部が形成され、該凸部において投写光は散乱する。よって、該基板を有する透過型スクリーンに輝点（白点）が現れることがなく、投写画像の品質が向上する。

また、レンチキュラレンズを具備するレンチキュラレンズ部と、該レンチキュラレンズ部に対峙して配置された前記マイクロレンズ基板とを有することを特徴とする。
これによれば、当初の型板に加工抜け箇所があった場合でも、該加工抜け箇所にリペアによって凹部が形成されているから、該加工抜け箇所に対応する基板には凸部が形成され、該凸部において投写光は散乱する。よって、該基板を有する透過型スクリーンに輝点（白点）が現れることがなく、投写画像の品質が向上する。

さらに、本発明のリアプロジェクションテレビは、画像処理された投写光を出射するプロジェクタと、該プロジェクタによって投写された投写光を反射するミラーと、該ミラーによって反射された投写光が入射する前記透過型スクリーンとを有することを特徴とする。
これによれば、前記透過型スクリーンに輝点（白点）が現れることがなく、投写画像の品質が向上しているから、良好な画像を提供するリアプロが得られる。

さらに、本発明のプロジェクタは、照明光学系と、該照明光学系から射出された光束を画像情報に応じて変調し画像を形成する光変調装置と、前記画像を投写する投写レンズとを備え、前記照明光学系が前記マイクロレンズ基板を有することを特徴とする。
これによれば、照明光学系において、光源から出射された光束を散乱する手段として前記マイクロレンズ基板が用いられるため、光束に輝点（白点）部が生じることがなく、投写画像の品質が向上しているから、良好な画像を提供するプロジェクタが得られる。

以下、実施形態１および２としてマイクロレンズ基板の製造方法、実施形態３としてマイクロレンズ基板、実施形態４として透過型スクリーン、実施形態５としてリアプロジェクションテレビ、さらに他の実施形態としてプロジェクタを例示し、それぞれ図を参照しながら説明する。なお、各図において同じ部分または相当する部分にはそれぞれ同じ符号を付し、一部の説明を省略する。

［実施形態１］
（マイクロレンズ基板の製造方法その１）
図１および図２、３は、本発明の実施形態１に係るマイクロレンズ基板の製造方法を説明するフロー図、および工程を追って示す模式図である。図１〜３において、マイクロレンズ基板の製造方法は、
準備工程 （図１のステップ１、図２の（ａ））と、
マスク形成工程（図１のステップ２、図２の（ｂ）、（ｃ））と、
エッチング工程（図１のステップ３、図２の（ｄ））と、
型板形成工程 （図１のステップ４、図２の（ｅ））と、
型板検査工程 （図１のステップ５、図３の（ｆ））と、
型板リペア工程（図１のステップ６、図３の（ｇ））と、
基板形成工程 （図１のステップ７、図３の（ｈ）、（ｉ））とを有する。

（準備工程、ステップ１）
まず、原板１を準備する。このとき、原板１の材質は限定するものではなく、後記エッチング加工およびレーザ加工が容易で安価なソーダガラスや結晶性ガラス（例えば、ネオセラム等）が好ましいが、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等であってもよい。ソーダガラス、結晶性ガラスは、加工が容易であるとともに、比較的安価であり、製造コストの面からも有利である。

（マスク形成工程、ステップ２）
そして、原板１の一方の面にエッチングマスク膜２を設置して、エッチングマスク膜２に所定のパターンの貫通孔２１を形成する。
このとき、エッチングマスク膜２の材質、厚さは限定するものではなく、後記エッチング加工や貫通孔２１の加工に好適なものを選定すればよい。また、貫通孔２１は一定の大きさのものを規則的に配置するものに限定するものではなく、様々な大きさのものをランダムに配置してもよい。

また、貫通孔２１を形成する方法は限定するものではなく、たとえば、レーザを局所的に照射して当該照射部分を溶融除去したり、鋼球を噴射して局所的に破砕除去したり、その他の物理的方法を用いることができる。
さらに、所定のパターンの貫通孔を具備するエッチングマスク膜をスクリーン印刷する場合には、エッチングマスク膜２を設置する工程と貫通孔２１を形成する工程とが同時に実行されることになる。
なお、貫通孔２１は平面的に多数配置されているが、以下の説明のため便宜的に、その一部を貫通孔２１ａ、２１ｂ、２１ｄと称す。

（エッチング工程、ステップ３）
つぎに、原板１（貫通孔２１を具備するエッチングマスク膜２が設置されている）をエッチング加工する。このとき、原板１は貫通孔２１を通過するエッチング液によって食刻（エッチング）され、凹部１１が形成される。
なお、凹部１１は、貫通孔２１に対応して平面的に多数形成されるが、以下の説明のため便宜的に、その一部を貫通孔２１ａ、２１ｂ、２１ｄに対応するものを凹部１１ａ、１１ｂ、１１ｄと称す。

すなわち、貫通孔１１ｂと貫通孔１１ｄとの間に、本来貫通孔２１ｃが形成される予定のところ、異物の付着やレーザの照射不良（パルス抜け）等によって予定された貫通孔２１ｃが形成されない場合には、予定された貫通孔２１ｃに対応した位置に、凹部が形成されないで、初期の原板１の表面がそのまま残存することになる。
なお、以下の説明のため便宜的に、初期の原板１の表面がそのまま残存した部分を平坦部１２と称し、たとえば、予定された貫通孔２１ｃ（実際は形成されていない）の位置に対応する位置の原板１の表面を平坦部１２ｃと称す。
なお、エッチングはいわゆるウエットエッチングに限定するものではなく、ドライエッチングでもよい。また、ウエットエッチング液は、原板１の材質とエッチングマスク膜２の材質に応じて、適宜選定すればよい。

（型板形成工程、ステップ４）
そして、エッチングが終了したところで、原板１に残存するエッチングマスク膜２を除去して乾燥する。よって、凹部１１（凹部１１ａ、１１ｂ、１１ｄ等）および平坦部１２（平坦部１２ｃ等）が形成された原板１が得られる。なお、以下の説明を明瞭にするため、該状態の原板１をマイクロレンズ型板３（型板３と称する場合がある）と称する。なお、エッチングマスク膜２の除去や乾燥方法は限定するものでなく、原板１の材質とエッチングマスク膜２の材質に応じて、適宜選定すればよい。

（型板検査工程、ステップ５）
次に、型板３を型板検査装置６において、平坦部１２の有無を検査し、有る場合にはその位置を特定する。すなわち、ＣＣＤカメラ６１を移動ステージ６２に移動自在に載置または懸架し、ＣＣＤカメラ６１でもって型板３の全範囲に走査する。そして、検査信号を画像処理装置６３に入力し、画像処理して平坦部１２を検出する。そして、検出された場合には、その位置を記憶する（図３の（ｆ）参照）。
なお、該検査方法は限定するものではなく、裏面から光を投写して、輝点（白点）の有無（投写光の散乱の有無に同じ）よって検査したり、型板３の表面の凹凸形状を直接検査したりしてもよい。

（型板リペア工程、ステップ６）
そして、型板３に平坦部１２が無いことが確認された場合、型板リペア工程を省略して基板形成工程（ステップ７）に移行する。
一方、型板３に平坦部１２が検出され、該位置が特定された場合、リペア装置７において、平坦部１２がリペアされる。リペア装置７はレーザヘッド７１が移動ステージ７２に移動自在に載置または懸架し、前記特定された位置情報が入力された制御装置７３の制御信号によってレーザヘッド７１が所定の位置に移動し、所定の条件でレーザを照射するものである（図３の（ｇ）参照）。
すなわち、リペア装置７に型板３が載置され、画像処理装置６３からの位置信号に基づいて、制御装置７がレーザヘッド７１を平坦部１２（平坦部１２ｃ等）の直上に移動し、平坦部１２にリペア凹部１３（リペア凹部１３ｃ等）を加工する。

このとき、レーザの照射条件によってリペア凹部１３の形状（深さや側面視の形状等）は変動するが、後記するようにマイクロレンズ基板４において投写光の散乱効果が得られる程度に平坦部１２の平坦な面を消失または減少させる、すなわち、擬似的なマイクロレンズが形成される程度の形状でよい。
なお、図３の（ｇ）は１箇所の平坦部１２ｃを模式的に示すものであるが、実際は、平坦部１２の個数は１箇所に限定されるものではない。また、リペア後のリペア凹部１３（リペア凹部１３ｃ等）の形状はそれぞれ変動するものである。また、照射するレーザは、型板３を直接加工可能なものであればよく、たとえば、紫外線レーザもしくはフェムト秒パルスレーザ等を用いることができる。

（基板形成工程、ステップ７）
以上によって、型板３の平坦部１２がリペアされた後、リぺアされた型板３によってマイクロレンズ基板４（基板４）を量産する。
このとき、リペア後の型板３を成形用型に配置して、射出成形あるいは圧縮成形等を実施することによって、型板３の凹部１１およびリペア後のリペア凹部１３が転写されるから、該成形材を型板３から離せば、基板４が完成する。
すなわち、基板４には、型板３の凹部１１に対応した凸部４１と、リペア凹部１３に対応したリペア凸部４３が形成され、平坦な面が略完全に消失する。よって、基板４の全面において、投写された光は散乱することになる。
なお、リペア凸部４３は１箇所に限定されるものではない。また、図中のリペア凸部４３ｃは、初期の原板１において予定された貫通孔２１ｃ（実際は形成されていない）の位置に残存する平坦部１２ｃに対応し、平坦部１２ｃをリペアした後のリペア凹部１３ｃが転写されたものであることを説明するものである。

（マイクロレンズ基板の検査およびリペア装置）
図４は、本発明の実施形態１に係るマイクロレンズ基板の製造方法に用いるマイクロレンズ基板の検査およびリペア装置の一例を説明する模式図である。
図４において、マイクロレンズ基板の検査およびリペア装置９（以下「検査リペア装置９」と称す）は、ＣＣＤカメラ９１と、リペア用レーザヘッド９４と、型板３を載置する載置台９０と、移動ステージ９２と、制御装置９３とを有している。
移動ステージ９２は、ＣＣＤカメラ９１およびリペア用レーザヘッド９４をそれぞれ載置台９０に対して平面的（Ｘ−Ｙ方向、Ｒ−θ方向等）に移動するものであり、制御装置９３は、ＣＣＤカメラ９１の検査信号が入力されると、これを画像処理して、平坦部が検出された場合には、該検出位置にリペア用レーザヘッド９４を移動させるものである。
すなわち、前記型板検査工程（ステップ５）と型板リペア工程（ステップ６）とを同一の装置で実行するものである。
なお、図中、ＣＣＤカメラ９１とリペア用レーザヘッド９４とが共通の移動ステージ９２に設置されているが、複数の移動ステージを設けて、それぞれを別個の移動ステージに設置してもよい。
また、リペアは、ＣＣＤカメラ９１が平坦部１２を検出する都度実行してもよいし、ＣＣＤカメラ９１が型板３の全面または所定範囲を走査した時点で、当該走査範囲内で検出された平坦部１２をまとめて順次リペアしてもよい。

［実施形態２］
（マイクロレンズ基板の製造方法その２）
図５および図６、７は、本発明の実施形態２に係るマイクロレンズ基板の製造方法を説明するフロー図、および工程を追って示す模式図である。図５〜７において、マイクロレンズ基板の製造方法は、
準備工程 （図５のステップ１、図６の（ａ））と、
マスク形成工程（図５のステップ２、図６の（ｂ）、（ｃ））と、
エッチング工程（図５のステップ３、図６の（ｄ））と、
型板形成工程 （図５のステップ４、図６の（ｅ））と、
検査用基板形成工程（図５のステップ４の２、図６の（ｆ）、（ｇ））とを有する。
検査用基板検査工程（図５のステップ４の３、図７の（ｈ））とを有する。
型板リペア工程（図５のステップ６、図７の（ｉ））と、
基板形成工程 （図５のステップ７、図７の（ｊ）、（ｋ））とを有する。

すなわち、実施形態１が型板４を検査するのに対し、実施形態２は検査用に検査用基板５を一旦形成し、検査用基板５について加工抜けの有無および加工抜け箇所の特定をするものである。したがって、準備工程〜型板形成工程は実施形態１（図１のステップ１〜４、図２の（ａ）〜（ｅ））に同じであるから、説明を省略する。

（検査用基板形成工程、ステップ４の２、）
型板３が形成されると、まず、検査用基板５を形成する。すなわち、型板３（リペア前）を成形用型に配置して、射出成形あるいは圧縮成形等を実施することによって、型板３の凹部１１および平坦部１２が検査用基板５に転写される（図６の（ｆ）参照）。
そして、成形材を型板３から離せば、検査用基板５が完成する（図６の（ｇ）参照）。
よって、検査用基板５には、型板３の凹部１１に対応した凸部５１と、型板３の平坦部１２に対応した奥まった平坦部５２が形成されている。なお、平坦部５２は１箇所に限定されるものではない。また、図中の平坦部５２ｃ（「ｃ」を付している）は、初期の原板１において予定された貫通孔２１ｃ（実際は形成されていない）の位置に残存する平坦部１２ｃに対応し、平坦部１２ｃが転写されたものであることを説明するものである。

（検査用基板検査工程、ステップ４の３、）
つぎに、検査用基板５について平坦部の有無を検査し、有る場合にはその位置を特定する。すなわち、検査用基板５を基板検査装置８に配置し、検査用基板５の凸部５１および平坦部５２に向けてプロジェクタ８４から検査光を照射する。そして移動ステージ８２に移動自在に設置されたＣＣＤカメラ８１でもって検査用基板５の全範囲に走査して、検査信号を画像処理装置８３に入力する。画像処理装置８３では、検査信号を画像処理して平坦部１２を検出し、検出した場合には、その位置を記憶する（図７の（ｈ）参照）。
なお、該検査方法は限定するものではなく、ＣＣＤカメラ８１側から光を投写して該投写光の散乱の有無によって検査したり、型板３の表面形状を直接検査したりしてもよい。

（型板リペア工程、ステップ６）
そして、検査用基板５に平坦部が無いことが確認された場合、型板リペア工程を省略して基板形成工程（ステップ７）に移行する。
一方、検査用基板５に平坦部５２が検出され、該位置が特定された場合、リペア装置７において、検査用基板５の平坦部５２に対応する位置がリぺアされる。すなわち、リペア装置７に型板３が載置され、画像処理装置８３からの位置信号に基づいて、制御装置７がレーザヘッド７１を検出された位置にリペア凹部１３を加工する。たとえば、レーザヘッド７１が平坦部１２ｃの直上に移動し、平坦部１２ｃにリペア凹部１３ｃを加工する（図７の（ｉ）参照）。
なお、該型板リペア工程（図５のステップ６、図７の（ｉ））は実施形態１の型板リペア工程（図１のステップ６、図３の（ｇ）参照）に同じである。

（基板形成工程、ステップ７）
以上によって、型板３の平坦部１２がリペアされた後、リペアされた型板３を成形用型に配置して、射出成形あるいは圧縮成形等を実施することによって、リペアされた型板３の凹部１１およびリペア凹部１３が成形材（マイクロレンズ基板４に同じ）に転写される（図７の（ｊ）参照）。
そして、成形材を型板３から離せば、マイクロレンズ基板４（基板４）が完成する（図７の（ｋ）参照）。
なお、該基板形成工程（図５のステップ７、図７の（ｊ）、（ｋ））は実施形態１（図１のステップ７、図３の（ｈ）、（ｋ）参照）に同じである。

［実施形態３］
（マイクロレンズ基板）
図８は、本発明の実施形態３に係るマイクロレンズ基板を説明する模式図である。
図８において、マイクロレンズ基板４（基板４）は、実施形態１または２に説明する製造方法によって製造されたものである。したがって、これを成形するための型板３には、加工抜けによる平坦部１２が生じた場合であっても、平坦部１２がレーザビームによってリペアされるため、型板３にはエッチングによる凹部１１の他にリペアによるリペア凹部１３が形成される。
このため、基板４には、エッチングによる凹部１１に対応する凸部４１（図中、凸部４１ａ、４１ｂ、４１ｍ等をまとめて凸部４１と称す）と、リペアによるリペア凹部１３に対応するリペア凸部４３（図中、リペア凸部４３ｃ、４３ｎ等をまとめてリペア凸部４３と称す）とが形成され、凸部４１とリペア凸部４３とによってマイクロレンズ４０が構成されている。
よって、基板４のマイクロレンズ４０の形成された面では、平坦面が略完全に消失しているから、投写された光は略完全に散乱することになる。なお、図中の符号に付した「ａ、ｂ、ｃ、ｍ、ｎ」は特定の位置を示すものではなく、任意の複数箇所を例示するために便宜的に付したものである。

なお、マイクロレンズ基板４におけるマイクロレンズ４０（主に凸部４１）の直径は限定するものではなく、たとえば、８０μｍ程度である。
また、マイクロレンズ４０（主に凸部４１）は規則的に配置されるものに限定するものではなく、ランダムに配されてもよい。たとえば、マイクロレンズ４０（主に凸部４１）の直径を１０〜５００μｍ、好ましくは３０〜８０μｍ、さらに好ましくは５０〜６０μｍとし、隣接するマイクロレンズ４０（主に凸部４１）同士の距離を１０〜５００μｍ、好ましくは３０〜３００μｍ、さらに好ましくは５０〜２００μｍにしてもよい。このとき、液晶等のライトバルブやフレネルレンズとの光学的な干渉が防止されるため、モアレの発生をほぼ完全に消滅することが可能になるから、さらに画像品質の良い透過型スクリーンが得られる。

［実施形態４］
（透過型スクリーン）
図９は、本発明の実施形態４に係る透過型スクリーンを説明する模式図である。
図９において、透過型スクリーン１００は、フレネルレンズ１０１が形成されたフレネルレンズ部１０２と、多数のマイクロレンズ４０（凸部４１およびリペア凸部４３に同じ）が形成されたマイクロレンズ基板４とを備え、フレネルレンズ１０１と該マイクロレンズとが所定の隙間を介して対峙している。したがって、フレネルレンズ１０１によって平行に出射された投写光は、マイクロレンズ４０に入射して拡散し、マイクロレンズ基板４の裏面（８図中、右側）から出射することになる。

このとき、マイクロレンズ基板４が、実施形態１または２に説明した製造方法よって形成されたものであるから、前記のようにマイクロレンズ４０は、エッチングによる凹部１１に対応した凸部４１の他に、リペアによるリペア凹部１３に対応したリペア凸部４３から構成され、平坦部が略皆無であるから、透過型スクリーン１００の全面において、投写された光は散乱することになる。よって、透過型スクリーン１００上に輝点（白点）が生じることなく、投写画像の品質が良好に維持されることになる。

さらに、マイクロレンズ４０（凸部４１）がランダムに配された場合には、液晶等のライトバルブやフレネルレンズとの干渉が防止されるため、モアレの発生をほぼ完全に消滅することが可能になって、さらに画像品質の良い透過型スクリーンが得られる。
なお、フレネルレンズ部１０２に代えてレンチキュラレンズを用いた場合は、上下方向の視野角が狭くなるものの、前記と同様に輝点（白点）のない良好な投写画像の品質が得られる。

［実施形態５］
（リアプロジェクションテレビ）
図１０は、本発明の実施形態５に係るリアプロジェクションテレビを模式的に説明する側面視の断面図である。
図１０において、リアプロジェクションテレビ２００（以下「リアプロ２００」と称す）は、筐体２０１と、筐体２０１内に収容された投写エンジン２０２（プロジェクタに同じ）と、投写エンジン２０２から投写された投写光を反射するミラー２０３と、ミラー２０３によって反射された投写光が入射する透過型スクリーン１００とを有している。

このとき、透過型スクリーン１００は実施形態１または２によって製造されたマイクロレンズ基板４を具備するものであって、輝点（白点）のない画像品質の良いものであるから、リアプロ２００は良好な画像を提供するものである。
また、マイクロレンズ基板４のマイクロレンズ４０がランダムに配されている場合には、液晶等のライトバルブやフレネルレンズとの光学的な干渉が防止されるため、モアレの発生をほぼ完全に消滅することが可能になって、さらに画像品質の良い透過型スクリーンが得られる。

［その他の実施形態］
以上の説明から明らかなように、本発明は実施形態１または２に説明した「マイクロレンズ基板の製造方法」によって製造されたマイクロレンズ基板を有する光学装置に、広く適用できるものである。
たとえば、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ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置、無機ＥＬ表示装置、あるいは、フロントプロジェクタション型の表示装置に適用することができる。

（プロジェクタ）
図１１は、本発明のその他の実施形態に係るプロジェクタを説明する構成図である。
図１１において、このプロジェクタ２１０は、照明光学系３００と、色光分離光学系３８０と、リレー光学系３９０と、液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム４２０と、投写レンズ６００等を備えている。
照明光学系３００は、液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂの画像形成領域をほぼ均一に照明するためのインテグレータ照明光学系であり、ランプ装置３１０、第１レンズアレイ３３０と、第２レンズアレイ３４０と、偏光変換素子アレイ３６０と、重畳レンズ３７０とを備えている。そして、第１レンズアレイ３３０および第２レンズアレイ３４０が、それぞれ実施形態１または２に説明した製造方法よって形成されたマイクロレンズ基板４によって形成されている。

以下、プロジェクタ２１０の作用を説明する。
まず、発光管３１１からの出射光は直接または反射鏡３１２によって反射されて、凹レンズ３２０に入り光の進行方向が照明光学系３００の光軸とほぼ平行に調整される。平行化された光は、第１レンズアレイ３３０の各小レンズ３３１に入射し、小レンズ３３１の数に応じた複数の部分光束に分割される。さらに、第１レンズアレイ３３０を出た各部分光束は、その各小レンズ３３１にそれぞれ対応した小レンズ３４１を有してなる第２レンズアレイ３４０に入射する。
そして、第２レンズアレイ３４０からの出射光は、光の偏向方向を同じ種類の直線偏光光にそろえる偏光変換素子アレイ３６０に入射する。そして、偏光変換素子アレイ３６０で偏光方向が揃えられた複数の部分光束は重畳レンズ３７０に入り、そこで液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂに入射する各部分光束が、対応するパネル面上で重さなり合うように調整される。

重畳レンズ３７０を出た光は、反射ミラー３７２で反射された後、色光分離光学系３８０に入射する。色光分離光学系３８０は、照明光学系３００から射出された光を、赤、緑、青の３色の色光に分離する光学系であり、ダイクロイックミラー３８２、３８６と、反射ミラー３８４とを備える。第１ダイクロイックミラー３８２は、重畳レンズ３７０から射出される光のうち赤色光成分を透過させるとともに、青色光成分と緑色光成分とを反射する。

赤色光成分は、第１ダイクロイックミラー３８２を透過して反射ミラー３８４で反射され、フィールドレンズ４００Ｒを通って赤色光用の液晶パネル４１０Ｒに達する。 緑色光成分（第１ダイクロイックミラー３８２で反射された青色光成分および緑色光成分のうちの緑色光成分）は、第２ダイクロイックミラー３８６で反射され、フィールドレンズ４００Ｇを通って緑色光用の液晶パネル４１０Ｇに達する。

青色光成分は、第２ダイクロイックミラー３８６を透過し、リレー光学系３９０に入射する。リレー光学系３９０は、色光分離光学系３８０のダイクロイックミラー３８６を透過した青色光を液晶パネル４００Ｂまで導く機能を有する光学系であり、入射側レンズ３９２と、リレーレンズ３９６と、反射ミラー３９４、３９８とを備える。すなわち、青色光成分は、入射側レンズ３９２、反射ミラー３９４、リレーレンズ３９６、及び反射ミラー３９８を通り、さらにフィールドレンズ４００Ｂを通って青色光用の液晶パネル４１０Ｂに達する。
なお、青色光にリレー光学系３９０が用いられているのは、青色光の光路長が他の色光の光路長よりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するため、つまり、入射側レンズ３９２に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４００Ｂに伝えるためである。また、リレー光学系３９０は、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、赤色光等の他の色光を通す構成としてもよい。

続いて、３つの液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂが、そこに入射した各色光を与えられた画像情報に従って変調し、各色光の画像を形成する。なお、各液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂの光入射面側および光出射面側には、通常、偏光板が設けられている。
そして、各液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂから射出された各色光の変調光は、これらの変調光を合成してカラー画像を形成する色光合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４２０に入射する。クロスダイクロイックプリズム４２０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。最後に、クロスダイクロイックプリズム４２０から射出されたカラー画像が、投写レンズ６００によってスクリーン上に拡大投写される。

したがって、プロジェクタ２１０によれば、第１レンズアレイ３３０および第２レンズアレイ３４０が、それぞれ実施形態１または２に説明した製造方法よって形成されたマイクロレンズ基板４によって形成されているから、第１レンズアレイ３３０および第２レンズアレイ３４０において、輝点（白点）のない略完全に散乱した投写光が得られる。よって、最終的に投写レンズ６００によってスクリーン上に拡大投写される画像の品質は、良好なものになる。

以上のように本発明のマイクロレンズ基板の製造方法は、各種マイクロレンズ基板の製造方法に広く利用することが可能であり、これによって製造された各種マイクロレンズ基板は、各種光学装置における光散乱手段等として広く利用することができる。

実施形態１に係るマイクロレンズ基板の製造方法を説明するフロー図。 実施形態１に係るマイクロレンズ基板の製造方法の工程を示す模式図。 実施形態１に係る基板の製造方法の工程を示す模式図（図２の続き）。 実施形態１に係る基板の製造方法に用いる検査リペア装置の模式図。 実施形態２に係るマイクロレンズ基板の製造方法を説明するフロー図。 実施形態２に係るマイクロレンズ基板の製造方法の工程を示す模式図。 実施形態２に係る基板の製造方法の工程を示す模式図（図６の続き）。 実施形態３に係るマイクロレンズ基板を説明する模式図。 実施形態４に係る透過型スクリーンを説明する模式図。 実施形態５に係るリアプロジェクションテレビを説明する断面図。 その他の実施形態に係るプロジェクタを説明する構成図。

符号の説明

１：原板、２：エッチングマスク膜、３：マイクロレンズ型板（型板）、４：マイクロレンズ基板（基板）、５：検査用基板、６：型板検査装置、７：リペア装置、８：基板検査装置、９：検査リペア装置、１１：凹部、１２：平坦部、１３：リペア凹部、２１：貫通孔、４０：マイクロレンズ、４１：凸部、４３：リペア凸部、５１：凸部、５２：平坦部、６１：ＣＣＤカメラ、６２：移動ステージ、６３：画像処理装置、７１：レーザヘッド、７２：移動ステージ、７３：制御装置、８１：ＣＣＤカメラ、８２：移動ステージ、８３：画像処理装置、８４：プロジェクタ、９０：載置台、９１：カメラ、９２：移動ステージ、９３：制御装置、９４：リペア用レーザヘッド、１００：透過型スクリーン、１０１：フレネルレンズ、１０２：フレネルレンズ部、２００：リアプロジェクションテレビ（リアプロ）、２０１：筐体、２０２：投写エンジン、２０３：ミラー。

Claims (7)

1. 原板を準備する準備工程と、
   該原板に所定のパターンの貫通孔を具備するエッチングマスク膜を形成するマスク形成工程と、
   該原板にエッチング加工をし、前記貫通孔に対応した箇所に凹部を形成するエッチング工程と、
   該原板に形成されたエッチングマスク膜を除去し、これをマイクロレンズ型板とする型板形成工程と、
   該マイクロレンズ型板に前記所定のパターンの凹部が形成されているか検査して、凹部が形成されていない加工抜け箇所を特定する型板検査工程と、
   該型板検査工程において、加工抜け箇所が特定された場合、該特定された前記マイクロレンズ型板の加工抜け箇所にレーザを照射して、凹部を形成する型板リペア工程と、
   該リペア後のマイクロレンズ型板によってマイクロレンズ基板を形成する基板形成工程とを有するマイクロレンズ基板の製造方法。
2. 原板を準備する準備工程と、
   該原板に所定のパターンの貫通孔を具備するエッチングマスク膜を形成するマスク形成工程と、
   該原板にエッチング加工をし、前記貫通孔に対応した箇所に凹部を形成するエッチング工程と、
   該原板に形成されたエッチングマスク膜を除去し、これをマイクロレンズ型板とする型板形成工程と、
   該マイクロレンズ型板によって検査用マイクロレンズ基板を形成する検査用基板形成工程と、
   該検査用マイクロレンズ基板に前記所定のパターンの凹部が形成されているか検査して、凹部が形成されていない加工抜け箇所を特定する検査用基板検査工程と、
   該検査用基板検査工程において、加工抜け箇所が特定された場合、該特定された検査用マイクロレンズ基板の加工抜け箇所に対応した、前記マイクロレンズ型板の加工抜け箇所にレーザを照射して、凹部を形成する型板リペア工程と、
   該リペア後のマイクロレンズ型板によってマイクロレンズ基板を形成する基板形成工程とを有するマイクロレンズ基板の製造方法。
3. 請求項１または２記載のマイクロレンズ基板の製造方法によって製造されたことを特徴とするマイクロレンズ基板。
4. フレネルレンズを具備するフレネルレンズ部と、
   該フレネルレンズ部に対峙して配置された請求項３記載のマイクロレンズ基板とを有することを特徴とする透過型スクリーン。
5. レンチキュラレンズを具備するレンチキュラレンズ部と、
   該レンチキュラレンズ部に対峙して配置された請求項３記載のマイクロレンズ基板とを有することを特徴とする透過型スクリーン。
6. 画像処理された投写光を出射するプロジェクタと、
   該プロジェクタによって投写された投写光を反射するミラーと、
   該ミラーによって反射された投写光が入射する請求項４または５記載の透過型スクリーンとを有することを特徴とするリアプロジェクションテレビ。
7. 照明光学系と、該照明光学系から射出された光束を画像情報に応じて変調し画像を形成する光変調装置と、前記画像を投写する投写レンズとを備え、前記照明光学系が請求項３記載のマイクロレンズ基板を有することを特徴とするプロジェクタ。
   

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