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
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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
【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)
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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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JP2005041140A JP2005301232A (ja) | 2004-03-16 | 2005-02-17 | 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 |
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JP2005041140A Withdrawn JP2005301232A (ja) | 2004-03-16 | 2005-02-17 | 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 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007136797A (ja) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Seiko Epson Corp | レンズ基板形成用型の製造方法、レンズ基板形成用型、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 |
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2005
- 2005-02-17 JP JP2005041140A patent/JP2005301232A/ja not_active Withdrawn
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