JP4196150B2

JP4196150B2 - マイクロレンズアレイの製造方法

Info

Publication number: JP4196150B2
Application number: JP2001085380A
Authority: JP
Inventors: 睦美吉澤; 尚男西川; 敦司高桑
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: JP2002286911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロレンズアレイ及びその製造方法並びに光学装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
これまでに、複数の微小なレンズが並べられて構成されるマイクロレンズアレイが、例えば液晶パネルに適用されてきた。マイクロレンズアレイ上には、ブラックマトリクスが設けられることがある。ブラックマトリクスは、リソグラフィ技術を用いることにより形成される。しかしながら、高画質化に伴いブラックマトリクスの形成に要求される位置合わせ精度が厳しくなってきており、従来の方法ではその要求に応えられなかった。
【０００３】
本発明は、このような従来の問題点を解決するもので、その目的は、膜が正確な位置に形成されたマイクロレンズアレイ及びその製造方法並びに光学装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係るマイクロレンズアレイの製造方法は、複数の凸曲面部と前記凸曲面部間の凹部とを有する部材の上に、溶質が溶剤に溶けてなる溶液を設け、前記溶剤を減少させて少なくとも前記溶質を前記凹部に残して膜を形成することを含む。
【０００５】
本発明によれば、凸曲面部を覆うように溶液を設けても、溶剤が減少するにつれて、溶液は凸曲面部から凹部に流れていく。したがって、簡単に凸曲面部を避けて凹部に溶質を残すことができ、この領域に簡単に膜を形成することができる。なお、本発明で、凸曲面部とは、レンズ面となり得る形状の表面を有する部分であり、表面が実質的に曲面として捉えることができれば、多面体も含む。
【０００６】
（２）このマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記凹部に前記膜を形成した後に、前記凸曲面部及び前記膜の上に光透過性層前駆体を設け、前記凸曲面部の形状が転写されて形成された複数のレンズ面を有する光透過性層を形成し、
前記光透過性層を前記膜とともに、前記凸曲面部及び前記凹部が形成された前記部材から剥離することをさらに含んでもよい。
【０００７】
これによれば、光透過性層がマイクロレンズアレイの少なくとも一部となる。
【０００８】
（３）このマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記凸曲面部及び前記凹部が形成された前記部材は光透過性層であり、前記凸曲面部の表面はレンズ面であっていてもよい。
【０００９】
これによれば、凸曲面部及び凹部が形成された部材がマイクロレンズアレイの少なくとも一部となる。
【００１０】
（４）このマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記凸曲面部の表面は前記溶液との親和性が低くてもよい。
【００１１】
これによれば、溶液が凸曲面部から凹部に流れ落ちやすい。
【００１２】
（５）このマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記溶質は遮光性材料であってもよい。
【００１３】
（６）このマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記溶剤を揮発させて前記凹部に前記溶質を堆積させてもよい。
【００１４】
（７）このマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記凹部は各凸曲面部を囲んで形成されていてもよい。
【００１５】
（８）本発明に係るマイクロレンズアレイは、上記方法によって製造されたものである。
【００１６】
（９）本発明に係るマイクロレンズアレイは、複数の凸曲面部と各凸曲面部を囲む凹部とが同じ材料で同じ側に形成されてなる光透過性層と、
前記光透過性層とは異なる材料で前記凹部に形成された膜と、
を有する。
【００１７】
本発明によれば、凹部が凸曲面部を囲んで形成されているので、凹部に形成される膜は、凸曲面部に対して正確な位置に形成されてなる。なお、本発明で、凸曲面部とは、レンズ面となり得る形状の表面を有する部分であり、表面が実質的に曲面として捉えることができれば、多面体も含む。
【００１８】
（１０）このマイクロレンズアレイにおいて、
前記膜は、遮光性材料で形成されていてもよい。
【００１９】
（１１）本発明に係る光学装置は、上記マイクロレンズアレイを有する。
【００２０】
（１２）この光学装置は、光源をさらに有していてもよい。
【００２１】
（１３）この光学装置は、撮像素子をさらに有していてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）〜図１（Ｄ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係るマイクロレンズアレイに製造方法を説明する図である。
【００２４】
（原盤）
図１（Ａ）には、原盤１０が示されている。原盤１０は、光透過性層前駆体２２（図２（Ａ）参照）に、その形状を転写するために使用される。原盤１０には、複数の凸曲面部１２が形成されている。凸曲面部１２の表面は、球面、非球面（楕円面、放物面等）、円柱面のいずれであってもよい。凸曲面部１２は、光透過性層（図２（Ｃ）参照）に形成されるレンズ面２８の反転形状になっている。
【００２５】
原盤１０には、凹部１４が形成されている。凹部１４は、凸曲面部１２を避けて形成されている。例えば、隣同士の凸曲面部１２間の領域が凹部１４である。凹部１４は、各凸曲面部１２を囲むように形成されている。図１（Ａ）に示す凹部１４は、平坦な底面と、この底面から垂直に立ち上がる側面とで形成されている。凹部１４の側面から連続して凸曲面部１２の表面が形成されている。
【００２６】
本実施の形態では、凹部１４に膜２０（図１（Ｄ）参照）を設ける。膜２０が遮光性材料から形成されていれば、光透過性層２６にブラックマトリクスを形成することができる。遮光性材料は、光透過性のない材料であって耐久性があれば種々の材料を適用可能である。例えば、黒色染料あるいは黒色顔料をバインダー樹脂とともに溶剤に溶かしたものを、遮光性材料として用いる。溶剤としては、特にその種類に限定されるものではなく、水あるいは種々の有機溶剤を適用することが可能である。有機溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、メトキシメチルプロピオネート、エトキシエチルプロピオネート、エチルラクテート、エチルピルビネート、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、キシレン、トルエン、ブチルアセテート等のうち一種または複数種の混合溶液を利用することができる。
【００２７】
例えば、図１（Ｂ）に示すように、原盤１０（凸曲面部１２が形成された面）に、溶質が溶剤に溶けてなる溶液１６を設ける。スキージ１８を使用して、凸曲面部１２の高さを超えないように、凹部１４に溶液１６を設けてもよい。図１（Ｃ）に示すように、溶液１６を凸曲面部１２及び凹部１４に設けたら、図１（Ｄ）に示すように、溶液１６の溶剤を減少させる。溶剤を除去してもよい。例えば、溶剤を揮発させる。そして、溶液１６のうち少なくとも溶質を凹部１４に残して膜２０を形成する。溶質は、凸曲面部１２を避けて残すことが好ましい。そうすることで、光透過性層２６のレンズ面２２に膜２０を付着させないようにすることができる。凸曲面部１２の表面が、溶液１６との親和性が低い性質を有していれば、この部分を避けて膜２０を形成しやすい。なお、膜２０は、凹部１４を完全に埋めるように形成してもよいし、凹部１４の下部にのみ浅く形成してもよい。
【００２８】
（光透過性層）
次に、図２（Ａ）に示すように、原盤１０の少なくとも一部の形状を、光透過性層前駆体２２に転写する。光透過性層前駆体２２は、液状あるいは液状化可能な物質であることが好ましい。液状であることで、凸曲面部１２間に、光透過性層前駆体２２を充填することが容易となる。液状の物質としては、エネルギーの付与により硬化可能な物質が利用でき、液状化可能な物質としては、可塑性を有する物質が利用できる。
【００２９】
光透過性層前駆体２２は、光透過性層２６を形成した際に、光透過性等の要求される特性を有するものであれば特に限定されるものではないが、樹脂であることが好ましい。樹脂は、エネルギー硬化性を有するもの、あるいは可塑性を有するものが容易に得られ、好適である。
【００３０】
エネルギー硬化性を有する樹脂としては、光及び熱の少なくともいずれかー方の付与により硬化可能であることが望ましい。光や熱の利用は、汎用の露光装置、ベイク炉やヒータ等の加熱装置を利用することができ、省設備コスト化を図ることが可能である。エネルギー硬化性を有する樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ポリイミド系樹脂等が利用できる。特に、アクリル系樹脂は、市販品の様々な前駆体や感光剤（光重合開始剤）を利用することで、光の照射で短時間に硬化するものが容易に得られるため好適である。光硬化性のアクリル系樹脂の基本組成の具体例としては、プレポリマーまたはオリゴマー、モノマー、光重合開始剤があげられる。プレポリマーまたはオリゴマーとしては、例えば、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、ポリエーテルアクリレート類、スピロアセタール系アクリレート類等のアクリレート類、エポキシメタクリレート類、ウレタンメタクリレート類、ポリエステルメタクリレート類、ポリエーテルメタクリレート類等のメタクリレート類等が利用できる。
【００３１】
モノマーとしては、例えば、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、カルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、１，３−ブタンジオールアクリレート等の単官能性モノマー、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート等の二官能性モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能性モノマーが利用できる。
【００３２】
光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン類、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、ｐ−イソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン等のブチルフェノン類、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、α，α−ジクロル−４−フェノキシアセトフェノン等のハロゲン化アセトフェノン類、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ−テトラエチル−４，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ベンジル、ベンジルジメチルケタール等のベンジル類、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾイン類、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム等のオキシム類、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のキサントン類、ミヒラーケトン、ベンジルメチルケタール等のラジカル発生化合物が利用できる。
【００３３】
なお、必要に応じて、酸素による硬化阻害を防止する目的でアミン類等の化合物を添加したり、塗布を容易にする目的で溶剤成分を添加してもよい。溶剤成分としては、特に限定されるものではなく、種々の有機溶剤、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシメチルプロピオネート、エトキシエチルプロピオネート、エチルラクテート、エチルピルビネート、メチルアミルケトン等が利用可能である。これらの物質によれば、高精度のエッチングが可能な点で原盤１０の材料として優れているシリコン又は石英からの離型性が良好であるため好適である。
【００３４】
可塑性を有する樹脂としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、アモルファスポリオレフィン系樹脂等の熱可塑性を有する樹脂を利用できる。このような樹脂を、軟化点温度以上に加熱することにより可塑化させて液状として使用する。
【００３５】
光透過性層前駆体２２は、図２（Ａ）に示すように原盤１０の凸曲面部１２上に設ける。また、原盤１０の凹部１４に形成された膜２０上にも光透過性層前駆体２２を設ける。そして、光透過性層前駆体２２を塗り拡げる工程を行う。例えば、光透過性層前駆体２２を介して、原盤１０と基板２４を密着させることにより、光透過性層前駆体２２を所定領域まで塗り拡げる。
【００３６】
基板２４は、光透過性層前駆体２２を塗り拡げるために要求される機能を少なくとも有していればよい。基板２４の一方の面が平坦になっていてもよく、その場合、平坦な面を光透過性層前駆体２２に密着させてもよい。基板２４を光透過性層２６に密着させたまま残すときには、基板２４としては、マイクロレンズアレイとして要求される光透過性等の光学的な物性や、機械的強度等の特性を満足するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、石英やガラス、あるいは、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、アモルファスポリオレフィン等のプラスチック製の基板あるいはフィルムを利用することが可能である。基板２４を後の工程で剥離するのであれば、基板２４には光透過性がなくてもよい。
【００３７】
必要に応じて、原盤１０と基板２４とを光透過性層前駆体２２を介して密着させる際に、原盤１０及び基板２４の少なくともいずれか一方を介して光透過性層前駆体２２を加圧しても良い。加圧することで、光透過性層前駆体２２が拡がる時間を短縮できることで作業性が向上し、かつ、光透過性層前駆体２２の原盤１０に形成された凸曲面部１２間への充填が確実となる。
【００３８】
図２（Ａ）に示す例では、光透過性層前駆体２２を原盤１０上に載せて、基板２４と原盤１０とを密着させた。その方法に代えて、基板２４に光透過性層前駆体２２を載せてその上に原盤１０を被せることで原盤１０に光透過性層前駆体２２を設け、さらに基板２４及び原盤１０によって光透過性層前駆体２２を塗り拡げてもよい。また、予め原盤１０及び基板２４の両方に光透過性層前駆体２２を設けてもよい。
【００３９】
以上の工程を経て、図２（Ｂ）に示すように、原盤１０と基板２４の間に光透過性層前駆体２２からなる層を形成する。そして、光透過性層前駆体２２に応じた固化処理を施す。例えば、光硬化性の樹脂を用いた場合であれば、所定の条件で光を照射する。なお、光硬化性の物質にて光透過性層２６を形成するときには、基板２４及び原盤１０のうち少なくとも一方が、光透過性を有することが必要となる。あるいは、軟化点温度以上に加熱して可塑化させた樹脂を光透過性層前駆体２２として使用する場合には、冷却することにより固化させることができる。こうして、光透過性層２６を形成することができる。
【００４０】
次に、図２（Ｃ）に示すように、光透過性層２６を原盤１０から剥離する。また、光透過性層２６とともに、膜２０を、原盤１０から剥離する。光透過性層２６と原盤１０（特に凸曲面部１２）との剥離性は高い（例えば親和性が低いあるいは密着性が低い）ことが好ましい。また、光透過性層２６と膜２０との剥離性は低い（例えば親和性又は密着性が高い）ことが好ましい。また、原盤１０（特に凹部１４）と膜２０との剥離性は高い（例えば親和性が低いあるいは密着性が低い）ことが好ましい。
【００４１】
こうして、膜２０が一体化した光透過性層２６を得ることができる。光透過性層２６は、複数のレンズ面２８を有する。レンズ面２８は、上述した凸曲面部１２の反転形状をなす。図２（Ｃ）に示すレンズ面２８は凹面（凹レンズ面）である。レンズ面２８によって形成されるレンズは、球面レンズであってもよいし、非球面レンズ（楕円面、放物面等のレンズ）であってもよいし、円柱レンズであってもよい。
【００４２】
光透過性層２６におけるレンズ面２８が形成された側で、光透過性層２６とは異なる材料から形成された膜２０が、各レンズ面２８を囲んでいる。詳しくは、各レンズ面２８の周縁部に、膜２０が形成されている。膜２０が遮光性材料であれば、膜２０からなる層はブラックマトリクスを構成する。
【００４３】
図３（Ａ）に示すように、第２の光透過性層前駆体３２を、光透過性層２６上に設けてもよい。詳しくは、レンズ面２８が形成された側に第２の光透過性層前駆体３２を設ける。また、膜２０上にも第２の光透過性層前駆体３２を設けてもよい。第２の光透過性層前駆体３２として、上述した光透過性層前駆体２２として選択できる物質を使用することができる。そして、図３（Ｂ）に示すように、第２の光透過性層３６を形成してもよい。その形成には、基板３４を使用してもよい。詳しくは、基板２４を使用した光透過性層２６の形成方法について説明した内容が当てはまる。
【００４４】
（マイクロレンズアレイ）
図３（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係るマイクロレンズアレイは、光透過性層２６を有する。光透過性層２６は、光を透過する性質を有していればよく、透明であっても着色されていてもよい。光透過性層２６の光透過率は、０％でなければ１００％でなくてもよい。光透過性層２６は、複数のレンズ面２８を有する。本実施の形態では、レンズ面２８は、凹レンズ面である。また、光透過性層２６には、膜２０が一体的に形成されている。膜２０は、遮光性材料から形成されていれば、ブラックマトリクスを構成する。
【００４５】
本実施の形態では、マイクロレンズアレイは、第２の光透過性層３６を有する。第２の光透過性層３６は、光透過性層２６のレンズ面２８に密着して形成されてなる。レンズ面２８は、第１及び光透過性層２６，３６の界面でもある。また、製造方法に上述した方法を適用した場合、マイクロレンズアレイは、その結果として得られる構成を有する。本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下、その他の実施の形態を説明する。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、本発明を適用した第２の実施の形態に係るマイクロレンズアレイの製造方法を説明する図である。本実施の形態では、図４（Ａ）に示す光透過性層４０を用意する。光透過性層４０は、凸曲面部４２及び凹部４４を有する。凸曲面部４２及び凹部４４の形状には、第１の実施の形態で説明した原盤１０の凸曲面部１２及び凹部１４の内容が該当する。光透過性層４０を構成する材料は、マイクロレンズアレイとして要求される光透過性等の光学的な物性や、機械的強度等の特性を満足するものであれば特に限定されるものではない。例えば、上述した光透過性層前駆体２２として選択できる材料で光透過性層４０を形成してもよいし、上述した基板２４として選択できる基板を光透過性層４０として使用してもよい。
【００４７】
そして、図４（Ｂ）〜図４（Ｄ）に示す工程を経て、凹部４４に膜４６を形成する。この工程の詳細は、第１の実施の形態で凹部１４に膜２０を形成する工程と同じである（図１（Ｂ）〜図１（Ｄ）参照）。
【００４８】
こうして、図４（Ｄ）に示すマイクロレンズアレイを製造することができる。マイクロレンズアレイは、複数の凸曲面部４２と各曲面部４２を囲む凹部４４とが同じ材料で同じ側に形成されてなる光透過性層４０を有する。ここで、凸曲面部４２は、レンズ面４８で形成されている。凸曲面部４２の表面は、実質的に曲面として捉えることができれば多面体も含む。また、凹部４４には、膜４６が形成されている。膜４６が遮光性材料で形成されていれば、膜４６は、ブラックマトリクスを構成する。すなわち、本実施の形態に係るマイクロレンズアレイには、ブラックマトリクスが一体的に設けられている。
【００４９】
その他の内容については、第１の実施の形態で説明した内容が該当する。本実施の形態でも、第１の実施の形態で説明した効果を達成することができる。
【００５０】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明を適用した第３の実施の形態に係る光学装置を説明する図である。この光学装置は、マイクロレンズアレイを備える液晶パネルである。マイクロレンズアレイは、第２の実施の形態（図４（Ａ）〜図４（Ｄ）参照）で説明した光透過性層４０を有する。光透過性層４０は、複数の凸曲面部４２を有し、膜４６が一体的に形成されている。光透過性層４０における凸曲面部４２の側には、基板５０が設けられている。基板５０は、液晶パネルの一部である。基板５０は、光透過性層（この場合は接着層）５２を介して光透過性層４０に設けられている。
【００５１】
各凸屈曲部４２の表面となるレンズ面４８は、光透過性層４０とその外側の媒質（光透過性層５２）との界面であるということもできる。本実施の形態では、レンズ面４８の凹面（凹レンズ面）を光源に向けて光透過性層４０が配置されている。光透過性層４０，５２の屈折率（例えば真空に対する屈折率として絶対屈折率）ｎ₁，ｎ₂は、
ｎ₂＜ｎ₁
の関係を有する。この関係を有することで、光透過性層４０から光透過性層５２に入射する光は、レンズ面４８の凹面に入射し、レンズ面４８の法線から離れる方向（光軸に近づく方向）に屈折する。
【００５２】
このようなマイクロレンズアレイが液晶パネルに取り付けられている。マイクロレンズアレイが、複数の画素によって画像を表示する光学装置に組み込まれるときには、各レンズ面４８は、各画素（カラー表示の場合にはサブ画素）に対応するように配置される。液晶パネルは、基板５０と基板（ＴＦＴ基板）５４とを有する。基板５０には、共通電極５６及び配向膜５８が形成されている。基板５４には、個別電極６０及び薄膜トランジスタ６２が設けられており、これらの上に配向膜６４が形成されている。配向膜５８，６４間には、液晶６６が封入されており、薄膜トランジスタ６２によって制御される電圧によって、液晶６６が駆動されるようになっている。
【００５３】
（第４の実施の形態）
図６は、本発明を適用した第４の実施の形態に係る光学装置の一例として撮像装置を示す図である。撮像装置は、撮像素子（イメージセンサ）を有する。例えば、２次元イメージセンサであれば、複数の画素のそれぞれに対応して受光部（例えばフォトダイオード）７０が設けられている。ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型の撮像素子であれば、転送部７２を有し、各画素の受光部７０からの電荷を高速で転送するようになっている。カラーの撮像素子には、カラーフィルタ７４を設ける。
【００５４】
この撮像素子に、本発明を適用したマイクロレンズアレイが取り付けられている。マイクロレンズアレイは、第２の実施の形態（図４（Ｄ）参照）で説明した内容が該当する光透過性層４０を有する。本実施の形態によれば、多くの光が集光して受光部７０に入射するので、鮮明な画像を生成することができる。詳しい作用効果は第２の実施の形態で説明した通りである。
【００５５】
（第５の実施の形態）
図７は、本発明を適用した第５の実施の形態に係る光学装置を示す図である。この光学装置は、投射型表示装置（液晶プロジェクター）である。
【００５６】
光学装置１００は、光源１０２と、複数の液晶パネル１０４，１０６，１０８を有する。液晶パネル１０４，１０６，１０８は、それぞれ、赤色に対応した（赤色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）、緑色に対応した（緑色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）、青色に対応した（青色用の）液晶ライトバルブ（液晶光シャッターアレイ）である。
【００５７】
液晶パネル１０４，１０６，１０８には、図示しないマイクロレンズアレイが取り付けられている。マイクロレンズアレイには、いずれかの実施の形態で説明した内容が該当する。
【００５８】
光学装置１００は、複数のインテグレータレンズを備えた照明光学系と、複数のダイクロイックミラー等を備えた色分離光学系（導光光学系）と、赤色光のみを反射するダイクロイックミラー面１１０および青色光のみを反射するダイクロイックミラー面１１２が形成されたダイクロイックプリズム（色合成光学系）１１４と、投射レンズ（投射光学系）１１６とを有している。
【００５９】
照明光学系は、インテグレータレンズ１１８および１２０を有している。色分離光学系は、ミラー１２２、１２４、１２６、青色光および緑色光を反射する（赤色光のみを透過する）ダイクロイックミラー１２８、緑色光のみを反射するダイクロイックミラー１３０、青色光のみを反射するダイクロイックミラー（または青色光を反射するミラー）１３２、集光レンズ１３４、１３６、１３８、１４０および１４２とを有している。
【００６０】
液晶パネル１０４の入射面側（マイクロレンズ基板が位置する面側、すなわちダイクロイックプリズム１１４と反対側）には第１の偏光板（図示せず）が接合され、液晶パネルの出射面側（マイクロレンズ基板と対向する面側、すなわちダイクロイックプリズム１１４側）には第２の偏光板（図示せず）が接合されている。液晶パネル１０６および１０８も、液晶パネル１０４と同様の構成となっている。これら液晶パネル１０４、１０６および１０８は、図示しない駆動回路にそれぞれ接続されている。
【００６１】
光学装置１００では、ダイクロイックプリズム１１４と投射レンズ１１６とで、光学ブロック１４４が構成されている。また、この光学ブロック１４４と、ダイクロイックプリズム１１４に対して固定的に設置された液晶パネル１０４、１０６および１０８とで、表示ユニット１４６が構成されている。
【００６２】
以下、光学装置１００の作用を説明する。光源１０２から出射された白色光（白色光束）は、インテグレータレンズ１１８および１２０を透過する。この白色光の光強度（輝度分布）は、インテグレータレンズ１１８および１２０により均一にされる。インテグレータレンズ１１８および１２０を透過した白色光は、ミラー１２２で反射し、その反射光のうちの青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）は、それぞれダイクロイックミラー１２８で反射し、赤色光（Ｒ）は、ダイクロイックミラー１２８を透過する。ダイクロイックミラー１２８を透過した赤色光は、ミラー１２４で反射し、その反射光は、集光レンズ１３４により整形され、赤色用の液晶パネル１０４に入射する。ダイクロイックミラー１２８で反射した青色光および緑色光のうちの緑色光は、ダイクロイックミラー１３０で反射し、青色光は、ダイクロイックミラー１３０を透過する。ダイクロイックミラー１３０で反射した緑色光は、集光レンズ１３６により整形され、緑色用の液晶パネル１０６に入射する。ダイクロイックミラー１３０を透過した青色光は、ダイクロイックミラー（またはミラー）１３２で反射し、その反射光は、ミラー１２６で反射する。青色光は、集光レンズ１３８、１４０および１４２により整形され、青色用の液晶パネル１０８に入射する。
【００６３】
このように、光源１０２から出射された白色光は、色分離光学系により、赤色、緑色および青色の三原色に色分離され、それぞれ、対応する液晶パネルに導かれ入射する。この際、液晶パネル１０４が有する液晶パネルの各画素（薄膜トランジスタとこれに接続された画素電極）は、赤色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路（駆動手段）により、スイッチング制御（オン／オフ）、すなわち変調される。同様に、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶パネル１０６および１０８に入射し、それぞれの液晶パネルで変調され、これにより緑色用の画像および青色用の画像が形成される。この際、液晶パネル１０６が有する液晶パネルの各画素は、緑色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御され、液晶パネル１０８が有する液晶パネルの各画素は、青色用の画像信号に基づいて作動する駆動回路によりスイッチング制御される。これにより赤色光、緑色光および青色光は、それぞれ、液晶パネル１０４、１０６および１０８で変調され、赤色用の画像、緑色用の画像および青色用の画像がそれぞれ形成される。
【００６４】
液晶パネル１０４により形成された赤色用の画像、すなわち液晶パネル１０４からの赤色光は、面１４８からダイクロイックプリズム１１４に入射し、ダイクロイックミラー面１１０で反射し、ダイクロイックミラー面１１２を透過して、出射面１５０から出射する。液晶パネル１０６により形成された緑色用の画像、すなわち液晶パネル１０６からの緑色光は、面１５２からダイクロイックプリズム１１４に入射し、ダイクロイックミラー面１１０および１１２をそれぞれ透過して、出射面１５０から出射する。液晶パネル１０８により形成された青色用の画像、すなわち液晶パネル１０８からの青色光は、面１５６からダイクロイックプリズム１１４に入射し、ダイクロイックミラー面１１２で反射し、ダイクロイックミラー面１１０を透過して、出射面１５０から出射する。
【００６５】
このように、液晶パネル１０４、１０６および１０８からの各色の光、すなわち液晶パネル１０４、１０６および１０８により形成された各画像は、ダイクロイックプリズム１１４により合成され、これによりカラーの画像が形成される。この画像は、投射レンズ１１６により、所定の位置に設置されているスクリーン１５４上に投影（拡大投射）される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｄ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係るマイクロレンズアレイの製造方法を説明する図である。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係るマイクロレンズアレイの製造方法を説明する図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｂ）は、本発明を適用した第１の実施の形態に係るマイクロレンズアレイの製造方法を説明する図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、本発明を適用した第２の実施の形態に係るマイクロレンズアレイの製造方法を説明する図である。
【図５】図５は、本発明を適用した第３の実施の形態に係る光学装置を示す図である。
【図６】図６は、本発明を適用した第４の実施の形態に係る光学装置を示す図である。
【図７】図７は、本発明を適用した第５の実施の形態に係る光学装置を示す図である。
【符号の説明】
１０原盤
１２凸曲面部
１４凹部
１６溶液
２０膜
２２光透過性層前駆体
２６光透過性層
２８レンズ面
４０光透過性層
４２凸曲面部
４４凹部
４６膜
４８レンズ面

Claims

複数の凸曲面部と前記複数の凸曲面部間の凹部とを有する部材の上に、溶質が溶剤に溶けてなる溶液を設け、前記溶剤を減少させて少なくとも前記溶質を前記凹部に残して膜を形成する工程と、
前記複数の凸曲面部及び前記膜の上に第１の光透過性層前駆体を設け、前記複数の凸曲面部の形状が転写されて形成された複数の凹曲面部からなるレンズ面を有する第１の光透過性層を形成する工程と、
前記第１の光透過性層を前記膜とともに、前記前記部材から剥離する工程と、
前記第１の光透過性層の前記複数の凹曲面部及び前記膜の上に第２の光透過性前駆体を設け、第２の光透過性層を形成する工程と、
を含むマイクロレンズアレイの製造方法。
請求項１記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記複数の凸曲面部及び前記凹部が形成された前記部材は光透過性層であり、前記凸曲面部の表面はレンズ面であるマイクロレンズアレイの製造方法。
請求項１または請求項２のいずれかに記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記複数の凸曲面部の表面は前記溶液との親和性が低いマイクロレンズアレイの製造方法。
請求項１から請求項３のいずれかに記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記溶質は遮光性材料であるマイクロレンズアレイの製造方法。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記溶剤を揮発させて前記凹部に前記溶質を堆積させるマイクロレンズアレイの製造方法。
請求項１から請求項５のいずれかに記載のマイクロレンズアレイの製造方法において、
前記凹部は各凸曲面部を囲んで形成されるマイクロレンズアレイの製造方法。