具有直射光控制部分的透鏡基板及其制造方法、透射屏和背面投影儀的制作方法

專利名稱：具有直射光控制部分的透鏡基板及其制造方法、透射屏和背面投影儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法，一種具有直射光控制部分的透鏡基板，一種透射屏和一種背面投影儀。
背景技術：
近年來，背面投影儀作為用于家庭影院、大屏幕電視等等的顯示器的的適合的顯示裝置，對其的需求日益增加。在應用于背面投影儀的透射屏(半透明屏)中，普遍采用了雙凸透鏡基板。然而，這種配備有雙凸透鏡基板的傳統的背面投影儀有以下的問題，即，盡管其橫向視角大，但垂直視角小(即，存在視角的偏差)。
作為這一問題的解決方案，已經提出了使用微透鏡陣列板(微透鏡基板)代替雙凸透鏡基板(例如，參見日本已公開的發明申請No.2000-131506)的透射屏，在該微透鏡陣列板上形成有多個微透鏡，其中每一個微透鏡具有光學旋轉對稱的凹或凸結構。然而，盡管這種微透鏡陣列板具有垂直和水平視角的分布充分大的特點，要獲得足夠的視角特性仍是困難的，因為與視角(即，觀察角)相一致的光強差異變得更大了。

發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種具有直射光控制部分的透鏡基板及其制造方法，其具有極佳的視角特性。
此外，本發明的另一目的是提供一種透射屏和一種背面投影儀，其配備了具有直射光控制部分的透鏡基板。
為了達到上述目的，在本發明的一個方面中，本發明提出一種制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法，在該透鏡基板的表面上配備有多個凸透鏡。該透鏡基板這樣使用，使光從透鏡基板的設置有多個凸透鏡的表面一側進入透鏡基板。本發明的方法包括以下步驟準備在其一個表面上具有多個凹部的基板；利用具有多個凹部的基板形成多個凸透鏡；以及在多個凸透鏡的每一個的頂點附近形成直射光控制部分，該直射光控制部分用于控制直射光在進入多個凸透鏡的每一個的光中所占的比例。
這使得有可能制造具有直射光控制部分的透鏡基板，其具有極佳的視角特性。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，直射光控制部分主要由直射光控制劑構成。
在本發明的另一個實施例中，本發明的方法包括以下步驟準備在其一個表面上具有多個凹部的基板；和將添加有直射光控制劑的樹脂材料涂敷到基板的設置有多個凹部的一個表面上，然后在對應每個凸透鏡頂點的多個凹部中的每一個的底部附近沉淀直射光控制劑，以此形成多個凸透鏡，并且其中的每個凸透鏡具有在其頂點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進入多個凸透鏡的每一個的光中所占的比例。
這使得有可能制造具有直射光控制部分的透鏡基板，其具有極佳的視角特性。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，直射光控制劑主要由具有漫射光的功能的光漫射劑制成。
這使得有可能在整體上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同時，控制通過每個凸透鏡的頂點附近的直射光。從而，能夠充分減小根據視角的光強差異，并且這使得有可能改善視角特性。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，直射光控制劑主要由光屏蔽劑制成，所述光屏蔽劑具有減少整個透鏡基板所透射的光量的功能。
這使得有可能更有效地控制直射光在通過每個凸透鏡的光中所占的比例。從而，能夠充分減小與視角相應的光強的差異，這使得有可能改善視角特性。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，在直射光控制部分的光透射比定義為X1(％)及直射光控制部分中不包含直射光控制劑的情況下的光透射比定義為X2(％)的情況下，X1和X2滿足關系式0.1≤X1/X2≤1.0。
這使得有可能更有效地控制直射光在進入每個凸透鏡的光中所占的比例。從而，能夠充分減小取決于視角的光強差異，這樣使得有可能改善視角特性。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，直射光控制劑呈微粒狀，該直射光控制劑的平均顆粒直徑在0.1至200μm的范圍內。
這使得有可能使光使用效率整體上保持高水平的同時進一步改善視角特性。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，直射光控制劑的比重在0.7至3.0g/cm3的范圍內。
這使得有可能更容易地形成直射光控制部分。此外，能夠提高具有直射光控制部分的透鏡基板的生產率。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，形成多個凸透鏡并且其中每個凸透鏡具有直射光控制部分的步驟包括使含有至少直射光控制劑的液體與每個凸透鏡的頂點附近相接觸的步驟。
這使得有可能更容易地形成直射光控制部分。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，直射光控制部分由粘結劑和直射光控制劑形成。
這使得有可能進一步提高具有直射光控制部分的透鏡基板的生產率，因為相對于使用溶劑的方法而言很容易干燥粘結劑。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，形成多個凸透鏡并且其中每個凸透鏡具有直射光控制部分的步驟包括以下步驟將粘結劑涂敷到每個凸透鏡的頂點附近；以及將直射光控制劑涂敷到粘結劑上。
這使得有可能進一步提高具有直射光控制部分的透鏡基板的生產率，因為相對于使用溶劑的方法而言很容易干燥粘結劑。此外，從節約能量和資源的角度看上述方法也是優選的。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，其中每個凸透鏡形成微透鏡。
這使得有可能提供一種具有極佳的視角特性的微透鏡基板。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，在從透鏡基板的頂點觀看時微透鏡的平均直徑和直射光控制部分的平均直徑分別設定為D和d的情況下，D和d滿足關系式1≤D/d≤50。
通過滿足上述關系式，就能夠在整體上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同時充分減小取決于視角的光強差異。從而，就能夠更有效地改善視角特性。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，其中每個凸透鏡頂點附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范圍內。
這使得有可能在整體上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同時充分減小取決于視角的光強差異。從而，就能夠更有效地改善視角特性。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，直射光控制部分的平均直徑d在10至500μm的范圍內。
這使得有可能在整體上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同時充分減小取決于視角的光強差異。從而，就能夠更有效地改善視角特性。
在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，優選的是，微透鏡的平均直徑D在10至500μm的范圍內。
這使得有可能使投射在屏幕上的圖像保持足夠的分辨率的同時進一步提高具有直射光控制部分的透鏡基板的生產率。
在發明的另一個方面中，本發明提出一種具有直射光控制部分的透鏡基板。該具有直射光控制部分的透鏡基板由上面提到的方法制造。
這使得有可能提供一種具有直射光控制部分的透鏡基板，該透鏡基板具有極佳的視角特性。
此外，本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板包括其表面上設置有多個凸透鏡的透鏡基板；和多個直射光控制部分，用來控制直射光在進入多個凸透鏡的每一個的光中所占的比例，每個直射光控制部分設置在每個凸透鏡的頂點附近。
這使得有可能充分減小取決于視角的光強差異，從而能夠改善視角特性。
在根據本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板中，優選的是，每個凸透鏡形成微透鏡。
這使得有可能提供一種具有極佳的視角特性的微透鏡基板。
在根據本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板中，優選的是，在從透鏡基板的頂部觀看時微透鏡的平均直徑和直射光控制部分的平均直徑分別設定為D和d的情況下，D和d滿足關系式1≤D/d≤50。
通過滿足上述關系式，就能夠在整體上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同時充分減小取決于視角的光強差異。從而，就能夠更有效地改善視角特性。
在根據本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板中，優選的是，每個直射光控制部分形成在每個微透鏡的外表面上以及每個微透鏡的頂點附近。
在具有直射光控制部分的透鏡基板具有這樣的結構的情況下，能夠容易地形成直射光控制部分。此外，例如，能夠根據微透鏡基板的使用目的等任意調整直射光控制部分的尺寸等。此外，能夠容易地處理不同種類的和小批量的生產。
在根據本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板中，優選的是，每個直射光控制部分形成在每個微透鏡的內部并位于每個微透鏡的頂點附近。
這使得有可能容易地調整每個直射光控制部分的形狀。此外，由于直射光控制部分形成了與相應的微透鏡集成為一體的形式，因此微透鏡基板具有優良的強度，并具有這樣的優點，即，幾乎不可能出現例如直射光控制部分分離的缺陷。
在根據本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板中，優選的是，每個凸透鏡頂點附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范圍內。
這使得有可能在整體上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同時充分減小取決于視角的光強差異。從而，就能夠更有效地改善視角特性。
在根據本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板中，優選的是，直射光控制部分由含有微粒狀的直射光控制劑的材料形成，該直射光控制劑的平均顆粒直徑在0.1至200μm的范圍內。
這使得有可能在光使用效率整體上保持高水平的同時進一步改善視角特性。
在發明的另一個方面中，本發明提出一種透射屏。本發明的透射屏包括上面提到的本發明所限定的具有直射光控制部分的透鏡基板。
這使得有可能提供一種具有極佳的視角特性的透射屏，因為充分減小了取決于視角的光強的差異。
優選的是，本發明的透射屏還包括具有多個菲涅耳透鏡的菲涅耳透鏡部分，該菲涅耳透鏡部分具有發光面，該多個菲涅耳透鏡形成在發光面上，其中具有直射光控制部分的透鏡基板布置在菲涅耳透鏡部分的發光面一側上。
這使得有可能提供一種具有極佳的視角特性的透射屏，因為充分減小了取決于視角的光強的差異。
在發明的另一個方面，本發明提出一種背面投影儀。本發明的背面投影儀包括上面提到的本發明所闡述的透射屏。
這使得有可能提供一種背面投影儀，其配備了具有高顯示質量的透射屏。
優選的是，本發明的背面投影儀還包括投影光學裝置；和導光鏡。
這使得有可能提供一種背面投影儀，其配備了具有高顯示質量的透射屏。


通過結合相關附圖對本發明的優選實施例所進行的以下詳細的描述，本發明的前述及其他目的、特征和優點將變得更清晰。
圖1是縱向剖面視圖，示出根據本發明的第一實施例中的具有直射光控制部分的透鏡基板。
圖2是平面視圖，示出了設置有圖1所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的微透鏡基板。
圖3是縱向剖面視圖，示出配備了根據本發明的第一實施例的圖1所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的透射屏。
圖4是縱向剖面視圖，示出了制造圖1所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的方法的一個例子。
圖5是縱向剖面視圖，示出制造圖1所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的方法的一個例子。
圖6是縱向剖面視圖，示出制造圖1所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的方法的一個例子。
圖7是縱向剖面視圖，示出根據本發明的第二實施例的具有直射光控制部分的透鏡基板。
圖8是縱向剖面視圖，示出了制造圖7所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的方法的一個例子。
圖9是示意圖，示出應用了本發明的透射屏的背面投影儀。
具體實施例方式
現在，將要參考附圖詳細說明根據本發明優選實施例的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法、具有直射光控制部分的透鏡基板以及配備了具有直射光控制部分的透鏡基板的透射屏和背面投影儀。
(第一實施例)首先，將要描述本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板和透射屏。
圖1是縱向剖面視圖，示出根據本發明的第一實施例中的具有直射光控制部分的透鏡基板。圖2是平面視圖，示出配備有圖1所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的微透鏡基板。圖3是縱向剖面視圖，示出配備有根據本發明的第一實施例的、圖1所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的透射屏。關于這方面，在以下的描述中，圖1和3的左側和右側分別被稱為“光入射側(或光入射面)”和“光出射側(或光出射面)”。
具有直射光控制部分的透鏡基板1A是構成將在后面進行描述的透射屏10的組成部分。如圖1所示，具有直射光控制部分的透鏡基板1A包括微透鏡基板(透鏡基板)3，其具有會聚入射光的功能；和多個直射光控制部分4，其中每一個具有控制直射光在入射到微透鏡基板3上的入射光中所占比例的功能。
微透鏡基板3具有光入射面和與光入射面相對的光出射面。此外，微透鏡基板3具有形成在微透鏡基板3的光入射面(即，樹脂層31的入射側表面)上的大量微透鏡(透鏡部分)32。微透鏡基板3主要由具有預定折射率的透明樹脂材料構成。
優選的是，微透鏡32的平均直徑D在10至500μm的范圍內，更優選的是在30至300μm的范圍內，更優選的是在50至100μm的范圍內。通過將微透鏡32的平均直徑D限制在上述范圍內，就能夠使投射在屏幕上的圖像保持足夠分辨率的同時，進一步提高具有直射光控制部分的透鏡基板1A(透射屏10)的生產率。關于這方面，優選的是，微透鏡基板3上相鄰的微透鏡32之間的間距在10至500μm的范圍內，更優選的是間距在30至300μm的范圍內，更優選的是間距在50至100μm的范圍內。
此外，優選的是，多個微透鏡32的每一個的曲率半徑在5至250μm的范圍內，更優選的是在25至50μm的范圍內。通過將多個微透鏡32的每一個的曲率半徑限制在上述范圍內，就能夠進一步增加垂直和水平視角的分布。因此，就能夠更有效地改善視角特性。
此外，并不特別限定微透鏡32的排列形式。該排列形式可以是微透鏡32以如圖2所示的規則方式排列的排列形式，也可以是微透鏡32以光學隨機方式排列的形式(當從微透鏡基板3的光入射面頂部(當從具有直射光控制部分的透鏡基板1A的主表面看時)看時微透鏡32是隨機排列的)。通過將微透鏡32以隨機方式排列，就能夠有效防止液晶光閥等與菲涅耳透鏡發生干涉，從而幾乎完全能夠防止波動光柵(moire)的出現。這使得有可能獲得極佳的具有高顯示質量的透射屏10。關于這方面，說明書中的術語“以光學隨機順序”意思是多個微透鏡32不規則排列或隨機排列，以便能夠充分防止和抑制光學干涉例如波動光柵的出現。
同時，盡管傳統的微透鏡基板已經具有垂直和橫向視角的分布充分大的特點，要獲得足夠的視角特性仍很困難，因為與視角(即，觀察角)相應的光強差異變得更大了。本發明的發明者發現，能夠通過在每個微透鏡(凸透鏡)的頂點附近設置直射光控制部分，并由此控制(或保持)通過每個微透鏡的頂點附近的直射光，來減小取決于視角的光強差異，從而就能夠改善視角特性。
在本實施例中，如圖1所示，每個直射光控制部分4形成在每個微透鏡32的外表面上并位于每個微透鏡32的頂點附近。在具有直射光控制部分的透鏡基板1A具有這種結構的情況下，能夠容易地形成直射光控制部分4。另外，例如，能夠根據微透鏡基板的使用目的等任意調整直射光控制部分4的尺寸等。此外，能夠容易地處理不同種類和小批量的生產。
在本發明實施例中，直射光控制部分4主要由具有漫射光的功能的光漫射劑(直射光控制劑)制成。在直射光控制部分4由直射光控制劑以這種方式形成的情況下，能夠在整體上有效地保持光使用效率、所透射的光量等等的同時，控制通過微透鏡32的頂點附近的直射光。從而，能夠充分地減小取決于視角的光強差異，這使得有可能改善視角特性。特別地，與傳統透鏡基板相比，通過由光漫射劑構造直射光控制部分4，就能夠提高具有直射光控制部分的透鏡基板的從其傾斜方向觀看時的光強，同時抑制從其頂部觀看時的光強。因此，能夠更有效地改善視角特性。
并不特別限定光漫射劑。例如微粒(珠狀)形式的二氧化硅、玻璃、樹脂等等都能用作漫射劑51。優選的是這種光漫射劑(直射光控制劑)的平均顆粒直徑在0.1至200μm的范圍內，更優選的是在1.0至20μm的范圍內。這使得有可能在光使用效率整體上保持高水平的同時進一步改善視角特性。
優選的是，在從具有直射光控制部分4的透鏡基板1A的頂部觀看時，將微透鏡32的平均直徑和直射光控制部分4的平均直徑分別設定為D和d的情況下，D和d滿足關系式1≤D/d≤50，更優選的是他們滿足關系式1.2≤D/d≤5。通過滿足上述關系式，就能夠在整體上有效地保持光使用效率、透射光量等等的同時充分減小取決于視角的光強差異。從而，能夠更有效地改善視角特性。如果D/d低于上面給出的下限，就難以充分保持整個微透鏡基板3的光強。另一方面，如果D/d超過了上面給出的上限，就難以充分減小直射光所占的比例，導致難以減小取決于視角的光強差異。
優選的是，直射光控制部分4的平均直徑d在10至500μm的范圍內，更優選的是在20至100μm的范圍內。這使得有可能在整體上有效地保持光使用效率、透射光量等的同時，充分減小取決于視角的光強差異。從而，能夠更有效地改善視角特性。如果平均直徑d低于上面給出的下限，就難以充分減小直射光所占的比例，從而難以減小取決于視角的光強差異。另一方面，如果平均直徑d超過了上面給出的上限，就難以整體上有效地保持光使用效率、透射光量等等。
此外，優選的是，每個凸透鏡32的頂點附近的直射光控制部分4的平均厚度在0.5至500μm的范圍內，更優選的是在1.0至20μm的范圍內。這使得有可能在整體上有效地保持光使用效率、透射光量等的同時，充分減小取決于視角的光強差異。從而，能夠更有效地改善視角特性。
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。
使用光漫射劑作為直射光控制劑的情形已在上文有所描述。然而，具有減少整個微透鏡基板3的透射光量的功能的光屏蔽劑可代替光漫射劑而用作直射光控制劑。光屏蔽劑可以是通過吸收入射光而減少透射光量的一種屏敝劑，或通過反射入射光來減少透射光量的一種屏敝劑。
通過利用光屏蔽劑形成直射光控制部分4，就能夠更有效地控制入射到微透鏡32上的入射光中直射光所占的比例。從而，能夠充分減小取決于視角的光強差異，這使得有可能更有效地改善視角特性。在利用光屏蔽劑作為直射光控制劑的情況下，黑色阻膜、墨水等都能用作光屏蔽劑。
此外，在利用光屏蔽劑作為直射光控制劑的情況下，優選的是，在直射光控制部分的光透射比設為X1(％)及直射光控制部分中不包含直射光控制劑的情況下的光透射比設為X2(％)的情況下，X1和X2滿足關系式0.1≤X1/X2≤1.0，更優選的是滿足關系式0.5≤X1/X2≤0.9。這使得有可能更有效地控制進入每個微透鏡32的光中的直射光所占的比例。從而，能夠充分減小取決于視角的光強差異，這使得有可能更有效地改善視角特性。關于這方面，除了上述光漫射劑或光屏蔽劑以外，直射光控制部分4可以包含光漫射劑和光屏蔽劑的混合物、粘接劑、各種添加劑等等。
下面，將要描述配備了上述具有直射光控制部分1A的透鏡基板的透射屏。
如圖3所示，透射屏10配備有菲涅耳透鏡部分2和上述具有直射光控制部分的透鏡基板1A。菲涅耳透鏡部分2設置在具有直射光控制部分的透鏡基板1A的光入射面一側(即，在用于成像的光的入射側)，且由菲涅耳透鏡部分2透射的光進入具有直射光控制部分的透鏡基板1A中。
菲涅耳透鏡部分2設置了菲涅耳透鏡21，其中在菲涅耳透鏡部分2的光發射面上以基本同心的方式形成多個棱鏡。菲涅耳透鏡部分2使來自投影透鏡(圖中未示出)的用于投影圖像的光發生偏轉，并將平行于具有直射光控制部分的透鏡基板1A的主表面的垂直方向的平行光La輸出到具有直射光控制部分的透鏡基板1A的光入射面一側。
在如上所述構造的透射屏10中，從投影透鏡發出的光由菲涅耳透鏡部分2偏轉而形成平行光La。然后，平行光La進入微透鏡基板3而由微透鏡基板3的每個微透鏡32會聚，且會聚光被漫射，由此透射屏10的觀測者(觀看者)觀察(觀看)形成平面圖像的光。
同時，進入每個透鏡32的頂點附近的光通常作為直射光從透鏡基板3輸出。然而，由于主要由光漫射劑構成的直射光控制部分4形成在每個透鏡32的頂點附近，進入每個透鏡32的頂點附近的光被直射光控制部分4漫射。從而，能夠充分減小取決于視角的光強差異，且透射屏10具有極佳的視角特性。
下面，將要描述具有直射光控制部分的透鏡基板1A的制造方法的例子。
圖4-6是縱向剖面視圖，示出制造圖1所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的方法的一個例子。關于這方面，在以下描述中，圖4-6的下側和上側分別被稱為“光入射側(或光入射面)”和“光出射側(或光出射面)”。根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法具有這樣的特點，即，該方法包括以下步驟準備在其一個表面上具有多個凹部的基板；利用具有多個凹部的基板形成具有多個凸透鏡(微透鏡)32的透鏡基板(微透鏡基板)；以及在多個凸透鏡32的每一個的頂點附近形成直射光控制部分。
關于這方面，盡管形成具有直射光控制部分的透鏡基板的步驟中在基板上實際形成了大量凸透鏡32，將僅僅放大地示出出它們中的一部分以便簡化說明。
首先，將描述具有凹部的基板的制造方法，該方法用于根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中。例如，在根據本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法中，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的制造過程中，首先，準備基板7。優選的是，以不存在彎曲和瑕疵且厚度均勻的基板作為基板7。此外，優選的是，表面通過清洗或類似處理被清潔過的基板用作基板7。盡管鈉鈣玻璃、結晶玻璃(crystalline glass)、石英玻璃、鉛玻璃、鉀玻璃、硼硅酸鹽玻璃、無堿玻璃等等都可以作為制造基板7的材料，它們之中優選的是鈉鈣玻璃和結晶玻璃(例如，新陶瓷(neoceram)等等)。通過利用鈉鈣玻璃、結晶玻璃或無堿玻璃，很容易加工用來制造基板7的材料，從制造成本的角度看也是有利的，因為鈉鈣玻璃或結晶玻璃相對比較便宜。
<A1>如圖4A所示，掩模8形成在準備好的基板7上(掩模形成工藝)。優選的是，掩模8允許通過激光束等照射在其中形成后面所描述的初始孔81，并具有抗蝕刻性(在后面描述)。換言之，優選的是，掩模8這樣構成，使得它的蝕刻速率近似等于或小于基板7的蝕刻速率。
從這個角度看，例如，諸如Cr、Au、Ni、Ti、Pt等等這些金屬、包含從這些金屬中選出的兩種或兩種以上金屬的合金、這些金屬的氧化物(金屬氧化物)、硅、樹脂等都可以作為掩模8的材料。可選地，掩模8可以是由不同材料形成的多層所構成的層壓結構，例如Cr/Au或氧化鉻/Cr層壓制品。不特別限定形成掩模8的方法。在掩模8由金屬材料(包括合金)，例如Cr或Au，或金屬氧化物例如氧化鉻構成的情況下，掩模8能通過例如蒸鍍、濺射等方法適當地形成。另一方面，在掩模8由硅形成的情況下，掩模8能由例如濺射、CVD等方法適當地形成。
盡管掩模8的厚度根據構成掩模8的材料也有所變化，優選的是在0.01至2.0μm的范圍內，更優選的是在0.03至0.2μm的范圍內。如果厚度低于上面給出的下限，在后面描述的初始孔形成工藝中形成的初始孔81有可能發生變形。除此之外，有可能在蝕刻步驟(在后面描述)的濕法蝕刻工藝中無法獲得對基板7的被掩蓋部分的充分保護。另一方面，如果厚度超過了上面給出的上限，除了在初始孔形成工藝(在后面描述)中進行穿透形成初始孔81有困難以外，將出現掩模8可能會由于掩模8的內應力而導致被輕易去除的情況，這取決于掩模8的組成材料等等。
<A2>接下來，如圖4B所示，通過物理方法或激光束輻射的手段，在蝕刻(在后面描述)中將要用作掩模開口的多個初始孔81隨機地形成在掩模8中(初始孔形成過程)。可以用任何方法來形成初始孔81，但優選的是初始孔61通過物理方法或激光束輻射而形成。例如，這使得有可能高生產率地制造微透鏡基板。特別地，凹部能容易地形成在相對大尺寸的基板上。
形成初始孔81的物理方法包括這些方法，如，例如噴丸、噴砂等噴射處理、蝕刻、沖壓、點打印、鉆孔、摩擦，諸如此類。在由噴射工藝形成初始孔81的情況下，即使是對于相對大面積(即，形成微透鏡32的區域面積)的基板7，也能夠以高效率在短時間內形成初始孔81。
此外，在由激光束輻射手段形成初始孔81的情況下，并不特別限定所使用的激光束的種類，但紅寶石激光器、半導體激光器、YAG(釔鋁石榴石)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、氬激光器、二氧化碳激光器、受激準分子激光器等等都可以。此外，可以采用例如SHG(第二諧波生成)、THG(第三諧波生成)、FHG(第四諧波生成)等激光波形。在用激光束輻射手段形成初始孔81的情況下，能夠容易且精確地控制初始孔81的大小，相鄰的初始孔81之間的距離，等等。優選的是，初始孔81均勻地形成在掩模8的整個表面上。
<A3>接下來，如圖4C所示，通過利用其中形成了初始孔81的掩模8對基板7實施蝕刻過程，在基板7上隨機地形成大量凹部61(蝕刻過程)。并不特別限定蝕刻方法，濕法蝕刻、干法蝕刻等都可以。在以下的說明中，將以采用濕法蝕刻工藝的情況為例進行描述。
通過在覆蓋了掩模8(其中形成有初始孔81)的基板7上實施濕法蝕刻工藝，如圖4C所示，從沒有掩模8的部位開始腐蝕基板7，借此在基板7上形成大量凹部61，如圖4D所示。通過這樣的方式，凹部61的形成可通過應用濕法蝕刻適當地進行。例如，在采用含有氫氟酸(氫氟化物)的蝕刻劑(即，基于氫氟酸的蝕刻劑)用作蝕刻劑的情況下，能夠更有選擇性地腐蝕基板7，這使得有可能更適當地形成凹部61。
<A4>接下來，如圖4E所示，掩模8被去除(掩模去除工藝)。掩模8能通過例如蝕刻等等的方法去除。如圖4D所示，作為上述工藝的結果，獲得了具有大量凹部61的帶凹部的基板6。
下面，將描述利用如上所述的帶凹部的基板6制造具有直射光控制部分的透鏡基板1A的方法的例子。
<形成透鏡基板3的步驟>
<B1>首先，如圖5A所示，未固化的具有預定折射率的樹脂材料31涂敷到帶凹部的基板6上，以便將樹脂材料31填充到凹部61中。
<B2>接下來，如圖5B所示，將透明基板28結合到樹脂材料31上，以便通過壓合使透明基板28與樹脂材料緊密接觸。關于這方面，例如，脫模劑等可以涂敷在將要與樹脂材料31接觸的凹部61的內表面上。
<B3>接下來，樹脂材料31被固化。固化樹脂材料31的方法根據樹脂的種類恰當地選擇，例如，紫外線輻射、加熱、電子束輻射等都可以。這樣，樹脂層31′形成在透明基板28和帶凹部的基板6之間。
<B4>接下來，如圖5C所示，從樹脂層31′去除透明基板28和帶凹部的基板6。這樣，得到了設置有多個凸透鏡(微透鏡)32的透鏡基板3。在這種情況下，當把未固化的樹脂材料31涂敷到帶凹部的基板6上時，可以在樹脂材料31中包括間隔塊(spacer)。這使得有可能高精度地設定透鏡基板3的厚度，并且能夠適當地防止透鏡基板3和樹脂層31′中的每一個的厚度不均勻性。
<形成直射光控制部分4的步驟>
<C1>并不特別限定直射光控制部分4的形成方法，在本實施例中，如圖6A所示，首先通過將粘結劑涂敷在每個微透鏡32的頂點附近形成粘結劑層41。將粘結劑涂敷到每個透鏡32的頂點上的方法并沒有特別限定。例如，刮刀法、旋涂法、刷涂法以及諸如噴涂法、靜電涂布、電鍍、滾筒涂布等各種涂布方法，以及浸漬涂敷都可以。粘結劑并沒有特別限定，只要如上所述的直射光控制劑能夠結合到每個透鏡32的頂點附近即可。例如，各種熱硬性粘結劑、各種熱塑性粘結劑、各種感光性粘結劑等等諸如此類中的任何一種均可使用。
<C2>接下來，準備好其表面上設置有擴散層42的平面基板，該擴散層中均勻地擴散了直射光控制劑，且如圖6A所示，粘結劑層41和擴散層42彼此面對地放置。
<C3>接下來，如圖6B所示，粘結劑層41結合到擴散層42上，且直射光控制劑從擴散層42轉移到粘結劑層41上，由此形成直射光控制劑層43。
<C4>接下來，對具有直射光控制劑層43的微透鏡基板3實施例如熱處理(例如加熱、冷卻等等)、光輻射、減小大氣壓力等等諸如此類的工藝，以根據需要硬化(或固化)粘結劑，借此，形成了由粘結劑層41和直射光控制劑層43組成的直射光控制部分4。通過如上所述的這種方式，制造出具有直射光控制部分的透鏡基板1A。在使用上述方法形成直射光控制部分4的情況下，能夠進一步提高具有直射光控制部分的透鏡基板(或透射屏)的生產率，因為與后面所述的使用溶劑的方法相比，很容易干燥粘結劑。此外，從節約能量和資源的角度看，上述方法也優選的。
關于這方面，盡管圖中示出的結構中，粘結劑層41和直射光控制劑層43分別層疊而形成，然而圖示的結構只是為了方便說明，它們可以整體地形成。此外，本實施例中描述了在設置了粘結劑層41之后，通過在其上涂敷直射光控制劑而形成直射光控制部分4的情形，但本發明并不局限于此。例如，含有直射光控制劑的液體(例如粘結劑和直射光控制劑的混合物)可以用來接觸每個微透鏡32的頂點附近，以形成直射光控制部分4。這使得有可能更容易地形成直射光控制部分4。
使含有這種直射光控制劑的液體接觸每個微透鏡32的頂點附近的方法并沒有特別的限制。例如，刮刀法、旋涂法、刷涂法和諸如噴涂法、靜電涂布、電鍍、滾筒涂布等等各種涂布方法以及浸漬涂敷都可以。此外，含有直射光控制劑的液體在大約室溫(例如，25℃)下的粘度系數并沒有特別的限制。優選的是，該狀態下的液體粘度系數在10至1000cp的范圍內，更優選的是在30至100cp的范圍內。通過把液體的粘度系數限定在上述范圍內，就能夠容易且穩妥地形成直射光控制部分4，其中每個直射光控制部分都具有恰當的厚度。此外，溶劑、漫射介質等等也可以包括在含有直射光控制劑的液體中。這使得有可能相對容易地使含有直射光控制劑的液體具有適當的流動性。
(第二實施例)下面，將要描述根據本發明的第二實施例中具有直射光控制部分的透鏡基板。圖7是縱向剖面圖，示出根據本發明的第二實施例中具有直射光控制部分的透鏡基板。關于這方面，在以下的描述中，圖7中的左側和右側分別稱為“光入射側(或光入射面)”和“光出射側(或光出射面)”。此外，在以下給出的描述中，描述的焦點在于上述第一實施例與第二實施例之間的區別點，相同的部分(點)則省略了。
如圖7所示，在本實施例的具有直射光控制部分的透鏡基板1B中，直射光控制部分4形成在每個微透鏡(凸透鏡)32的頂點附近并位于每個微透鏡(凸透鏡)32內部。通過以這種方式在微透鏡32的頂點附近的內部形成直射光控制部分4，就能夠容易地調整每個直射光控制部分4的形狀。此外，由于直射光控制部分4與相應的微透鏡32整體地形成，因此微透鏡基板3具有優良的強度，并存在這樣的優點，即幾乎不可能出現例如直射光控制部分4發生分離的缺陷。此外，通過使用根據本實施例的具有直射光控制部分的透鏡基板1B，和上述第一實施例中一樣，能夠獲得本發明的透射屏。
下面，將要描述制造第二實施例的具有直射光控制部分的透鏡基板1B的方法的一個例子。圖8是縱向剖面圖，示出制造如圖7所示的具有直射光控制部分的透鏡基板的方法的一個例子。
<D1>首先，和上述第一實施例中一樣，準備帶凹部的基板6。
<D2>接下來，如圖8A所示，加入了直射光控制劑44的未固化的樹脂材料33涂敷(供應)到帶凹部的基板6上。在這種情況下，樹脂材料33可以包括除樹脂和直射光控制劑44之外的任何其他成分。
<D3>接下來，如圖8B所示，將直射光控制劑44沉淀在多個凹部61的每一個的底部，即，在對應每個微透鏡32的頂點將要形成的部位附近。
<D4>接下來，硬化(固化)樹脂材料33。根據樹脂的種類恰當地選擇固化樹脂材料31的方法，例如，紫外線輻射、加熱、電子束輻射等諸如此類都可以。這樣，就形成了設置有多個凸透鏡(微透鏡)32的微透鏡基板3，其中每個凸透鏡具有直射光控制部分4。
<D5>接下來，如圖8C所示，帶凹部的基板6從微透鏡基板3上去除。從而，可獲得具有直射光控制部分的透鏡基板1B。
如上所述，本實施例的具有直射光控制部分的透鏡基板1B具有這樣的特點，即，將直射光控制劑44添加到樹脂材料33中，以便供應給帶凹部的基板6并沉淀在與將要形成的每個微透鏡32的頂點對應的部位附近。從而，就能夠更容易地獲得具有直射光控制部分的透鏡基板1B。關于這方面，優選的是，直射光控制劑44的比重大于樹脂材料33的比重。更具體而言，優選的是，直射光控制劑44的比重在0.7至3.0g/cm3的范圍內，且更優選的是在0.8至1.5g/cm3的范圍內。這使得有可能更容易地形成直射光控制部分。此外，能夠提高具有直射光控制部分的透鏡基板1B的生產率。
下面，將要描述使用上述透射屏的背面投影儀。
圖9是示出根據本發明的背面投影儀結構的示意圖。如圖9所示，背面投影儀300具有這樣的結構，其中，投影光學裝置310、導光鏡320和透射屏10布置在殼體340內。由于背面投影儀300使用了如上所述的具有極佳視角特性的透射屏10作為其透射屏10，因此形成了具有高投影質量的極佳的背面投影儀。
需要注意的是，如上所述，盡管參考如附圖所示的優選實施例描述了本發明的制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法、具有直射光控制部分的透鏡基板、配備有具有直射光控制部分的透鏡基板的透射屏和背面投影儀，但本發明并不局限于這些實施例。例如，組成本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板1A、1B、透射屏10和背面投影儀300的每個元件(部件)可以由能夠執行相同或類似功能的元件所代替。
此外，在本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板1A、1B中，可以在與透鏡基板的布置有凸透鏡(微透鏡)32的表面相反的表面上或相鄰的凸透鏡32之間設置黑底(black matrix)。此外，在上述實施例中，盡管在所描述的具有直射光控制部分的透鏡基板1A、1B的結構中，直射光控制部分4設置在每個凸透鏡32的內部或外表面上，但是，例如，直射光控制部分4也可以同時設置在每個凸透鏡32的內部和外表面上。
此外，在上述實施例中，盡管描述了這樣的結構，即，直射光控制部分4設置在每個凸透鏡32的頂點附近，但除了每個凸透鏡32的頂點附近以外，直射光控制部分4也可以這樣設置，例如，設置在不可用的透鏡區域，如相鄰的凸透鏡32之間。此外，在上述實施例中，盡管描述了采用蝕刻等方法制造的基板用作帶凹部的基板6，但任何基板(用任何方法制造的基板)都可以用作帶凹部的基板6。
此外，描述了當從微透鏡基板3的頂部觀看時，各個大體呈圓形的微透鏡32規則地排列的情況，但微透鏡32的形狀和排列并不局限于此。例如，微透鏡32可以隨機地排列。此外，在上述實施例中描述了透射屏10配備了具有直射光控制部分的透鏡基板1A、1B以及菲涅耳透鏡21的情況，但本發明的透射屏10并非必須配備菲涅耳透鏡21。例如，實際上透射屏10可以僅僅由本發明的具有直射光控制部分的透鏡基板1A、1B組成。
此外，上述實施例中描述了這樣的結構，其中微透鏡基板3(透鏡基板)配備有微透鏡32作為凸透鏡，但并不把凸透鏡限定成微透鏡32。例如，凸透鏡可以是雙凸透鏡。即使在這樣的結構中，也能夠獲得與上述實施例相類似的功能和效果。此外，在上述第一實施例中，描述了通過把直射光控制劑44附加(粘結)到每個微透鏡32的頂點附近而形成直射光控制部分4的情況，但形成直射光控制部分4的方法并不局限于此。例如，直射光控制劑44可以通過染色、化學著色、脫色等諸如此類的方法結合到每個微透鏡32的頂點附近。可選地，可以通過諸如表面粗化等物理方法在每個微透鏡32的頂點附近制作出大量微小擦痕來形成直射光控制部分。
此外，在上述實施例中，描述了由一種直射光控制劑44構成直射光控制部分4的情況，但本發明并不局限于此。例如，直射光控制部分4可以由兩種或兩種以上直射光控制劑構成。此外，在上述第一實施例中，描述了直射光控制部分4由單層構成的情況，但直射光控制部分4也可以由分層產品構成，所述分層產品通過分別層疊(堆疊)包含多種直射光控制劑的多層而形成。
此外，在上述第一實施例中，描述了具有直射光控制部分的透鏡基板1A、1B是構成透射屏10或背面投影儀300的部件的情況，但具有直射光控制部分的透鏡基板并不局限于應用在透射屏或背面投影儀中，其還可以應用于任何用途。例如，具有直射光控制部分的透鏡基板可以用作投影顯示裝置中的液晶光閥的構成部件。
實例(例1)首先，準備矩形的1.2m×0.7m以及厚度為4.8mm的鈉鈣玻璃基板。鈉鈣玻璃基板浸泡在含有4wt％的二氟氫銨和8wt％的過氧化氫的清潔液體中，以進行6μm的蝕刻過程，由此清洗它的表面。然后，以純水進行清洗并以氮氣(N2)進行干燥(為了去除純水)。
其次，通過濺射方法在鈉鈣玻璃基板上形成鉻膜(掩模和背面保護膜)，其中每一層鉻膜具有0.03μm的厚度。即，均由鉻膜形成的掩模和背面保護膜形成在鈉鈣玻璃基板的兩個表面上。
接著，對掩模進行激光加工，以便在掩模中間部分的113cm×65cm的區域內形成大量初始孔。關于這方面，利用YAG激光器在能量密度為1mW、光束直徑為3μm、輻射時間為60×10-9秒的條件下進行激光加工。這樣，初始孔在上面提到的掩模的整個區域形成。初始孔的平均直徑為5μm。
接著，鈉鈣玻璃基板經受濕法蝕刻過程，由此在鈉鈣玻璃基板上形成大量凹部。所形成的大量凹部(即，凹面)的曲率半徑(35μm)基本上彼此相同。關于這方面，含有4wt％的二氟氫銨和8wt％過氧化氫的水溶液用作濕法蝕刻的蝕刻劑，基板的浸泡時間為5小時。
接著，利用硝酸高鈰銨和高氯酸的混合物執行蝕刻過程以去除氧化鉻膜(掩模和背面保護膜)。然后，以純水進行清洗并以N2氣進行干燥(去除純水)。從而，獲得了具有凹部的晶片狀基板，其中在鈉鈣玻璃基板上形成了大量凹部。
接著，將脫模劑(GF-6110)涂敷到如上所述獲得的其中形成了凹部的具有凹部的基板的表面上，并將非聚合(未固化)紫外射線(UV)固化樹脂(UV-固化樹脂)(V-2403(由日本鋼鐵化學有限公司制造))涂敷到相同表面側上。
接著，用無堿玻璃構成的平板擠壓(推壓)UV-固化樹脂。這時，執行該過程，使得空氣不能擠入平板和UV-固化樹脂之間。這種情況下，脫模劑(GF-6110)事先涂敷到擠壓UV-固化樹脂時UV-固化樹脂與之相接觸的平板表面上。
然后，通過平板輻射10,000mJ/cm2的紫外射線，UV-固化樹脂被固化，平板和具有凹部的基板被去除，從而獲得設置有大量凸透鏡(微透鏡)的微透鏡基板。關于這方面，所獲得的凸透鏡(微透鏡)的平均直徑D為70μm，多個凸透鏡的每一個的曲率半徑為35μm。
接著，用輥涂機將粘結劑涂敷到所獲得的透鏡基板的每個凸透鏡的頂點附近。
接著，準備平基板，其表面上均勻地擴散有二氧化硅微粒(光漫射劑)。使每個凸透鏡頂點附近的粘結劑與平基板表面上的二氧化硅微粒相接觸，由此二氧化硅轉移到每個凸透鏡的頂點附近。關于這方面，使用的是平均顆粒直徑為5μm的二氧化硅微粒。
然后，通過干燥(固化)粘結劑，在每個凸透鏡的頂點附近形成直射光控制部分。這樣形成在每個凸透鏡頂點附近的直射光控制部分的平均厚度為3μm。此外，從具有直射光控制部分的透鏡基板的頂部觀看時直射光控制部分的平均直徑d為30μm。
通過把如上所述制造的具有直射光控制部分的透鏡基板和通過擠壓模塑制造的菲涅耳透鏡部分組裝起來，就可獲得如圖3所示的透射屏。
(例2)以類似于上述例1中的方式形成帶凹部的基板。
其次，將脫模劑(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，并將添加了作為光漫射劑的0.5wt％二氧化硅微粒的非聚合(未固化)紫外射線(UV)固化樹脂(UV-固化樹脂)(V-2403(由日本鋼鐵化學有限公司制造)，比重0.8g/cm3)涂敷到相同的表面側上。關于這方面，采用的是平均顆粒直徑和比重分別為5μm和1.2g/cm3的二氧化硅微粒。在如上所述添加了光漫射劑的樹脂涂敷到帶凹部的基板上之后，光漫射劑微粒逐漸沉淀下來。
接著，用無堿玻璃構成的平板擠壓(推壓)含有光漫射劑的UV-固化樹脂。這時，執行該過程以便不讓空氣擠入平板和UV-固化樹脂之間。在這種情況下，脫模劑(GF-6110)事先涂敷到擠壓UV-固化樹脂時與UV-固化樹脂相接觸的平板的表面上。
在光漫射劑微粒的沉淀終止之后，通過平板輻射10,000mJ/cm2的紫外射線，UV-固化樹脂被固化，平板和具有凹部的基板被去除，從而獲得具有直射光控制部分的透鏡基板。關于這方面，所獲得的凸透鏡(微透鏡)的平均直徑D為70μm，多個凸透鏡的每一個的曲率半徑為35μm。此外，這樣形成在每個凸透鏡頂點附近的直射光控制部分的平均厚度為5μm。此外，從具有直射光控制部分的透鏡基板的頂部觀看時，直射光控制部分的平均直徑d為30μm。
(例3)除了利用黑阻膜(光屏蔽劑)作為直射光控制劑以外，以類似于上述例1中的方式形成具有直射光控制部分的透鏡基板。然后，利用所形成的具有直射光控制部分的透鏡基板得到透射屏。關于這方面，采用的是其平均顆粒直徑為6μm的黑阻膜(光屏蔽劑)。
此外，在所形成的具有直射光控制部分的透鏡基板的光透射比設為X1(％)，并且在直射光控制部分中不包含直射光控制劑的情況下的光透射比設為X2(％)的情況下，比例X1/X2為0.8。此外，這樣形成在每個凸透鏡頂點附近的直射光控制部分的平均厚度為4μm。此外，從具有直射光控制部分的透鏡基板的頂點觀看時，直射光控制部分的平均直徑d為30μm。
(例4)除了利用墨水(光屏蔽劑)作為直射光控制劑以外，以類似于上述例2中的方式形成具有直射光控制部分的透鏡基板。然后，利用所形成的具有直射光控制部分的透鏡基板得到透射屏。關于這方面，采用的是平均顆粒直徑為6μm的墨水(光屏蔽劑)。
此外，在所形成的具有直射光控制部分的透鏡基板的光透射比設為X1(％)，且在直射光控制部分中不包含直射光控制劑的情況下的光透射比設為X2(％)的情況下，比例X1/X2為0.9。此外，這樣形成在每個凸透鏡頂點附近的直射光控制部分的平均厚度為2μm。此外，從具有直射光控制部分的透鏡基板的頂部觀看時，直射光控制部分的平均直徑d為30μm。
(比較例)除了沒有形成直射光控制部分以外，以類似于上述例1中的方式形成微透鏡基板。然后，利用所形成的微透鏡基板得到透射屏。
(背面投影儀的制造及其評估)用例1至4中的每一個以及比較例所制造的透射屏制造(組裝)如圖9所示的背面投影儀。用測角光度計測量水平方向的視角(即，光強變成最大值的一半的角度(α角)，以及光強變成最大值的三分之一的角度(β角))。結果如表1所示。
表1

結果，證實了與配備了比較例中所獲得的透射屏的背面投影儀相比，配備了例1至4中所獲得的透射屏的背面投影儀具有極佳的視角特性，其中α和β角均很寬。特別地，配備有利用了光漫射劑的透射屏的背面投影儀具有更加優異的視角特性。此外，在例1至4中的每一個所獲得的背面投影儀中，對應于所測量的每個視角圖像均被明亮地顯示出來。
另一方面，配備了比較例中所獲得的透射屏的背面投影儀具有較差的視角特性，因為光量的差異較大。
權利要求
1.一種制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法，該透鏡基板的表面上設置有多個凸透鏡，該透鏡基板這樣使用，以使光從透鏡基板的設置有多個凸透鏡的表面一側進入該透鏡基板，該方法包括以下步驟準備在其一個表面上具有多個凹部的基板；利用所述具有多個凹部的基板形成多個凸透鏡；以及在多個凸透鏡的每一個的頂點附近形成直射光控制部分，該直射光控制部分用于控制直射光在進入多個凸透鏡的每一個凸透鏡的光中所占的比例。
2.如權利要求1所述的方法，其中直射光控制部分由直射光控制劑形成。
3.如權利要求2所述的方法，其中直射光控制劑主要由具有漫射光的功能的光漫射劑制成。
4.如權利要求2所述的方法，其中直射光控制劑主要由光屏蔽劑制成，所述光屏敝劑具有減少整個透鏡基板的透射光量的功能。
5.如權利要求4所述的方法，其中，在直射光控制部分的光透射比設為X1(％)及直射光控制部分中不包含直射光控制劑的情況下的光透射比設為X2(％)的情況下，X1和X2滿足關系式0.1≤X1/X2≤1.0。
6.如權利要求2所述的方法，其中，形成多個凸透鏡并且其中每個凸透鏡具有直射光控制部分的步驟包括使含有至少直射光控制劑的液體與每個凸透鏡的頂點附近接觸的步驟。
7.如權利要求2所述的方法，其中直射光控制部分由粘結劑和直射光控制劑形成。
8.如權利要求7所述的方法，其中形成多個凸透鏡并且其中每個凸透鏡具有直射光控制部分的步驟包括以下步驟將粘結劑涂敷到每個凸透鏡的頂點附近；以及將直射光控制劑涂敷到粘結劑上。
9.如權利要求1所述的方法，其中每個凸透鏡形成微透鏡。
10.如權利要求9所述的方法，其中，在從透鏡基板的頂點觀看時微透鏡的平均直徑和直射光控制部分的平均直徑分別設定為D和d的情況下，D和d滿足關系式1≤D/d≤50。
11.如權利要求1所述的方法，其中每個凸透鏡頂點附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范圍內。
12.如權利要求10所述的方法，其中直射光控制部分的平均直徑d在10至500μm的范圍內。
13.如權利要求10所述的方法，其中微透鏡的平均直徑D在10至500μm的范圍內。
14.一種制造具有直射光控制部分的透鏡基板的方法，該透鏡基板的表面上設置有多個凸透鏡，該透鏡基板這樣使用，以使光從透鏡基板的設置有多個凸透鏡的表面一側進入透鏡基板，該方法包括以下步驟準備在其一個表面上具有多個凹部的基板；和將添加有直射光控制劑的樹脂材料涂敷到基板的設置有多個凹部的一個表面上，然后在對應每個凸透鏡頂點的多個凹部中的每一個的底部附近沉淀直射光控制劑，以此形成多個凸透鏡，并且其中的每個凸透鏡具有在其頂點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進入多個凸透鏡的每一個凸透鏡的光中所占的比例。
15.如權利要求14所述的方法，其中直射光控制劑主要由具有漫射光的功能的光漫射劑制成。
16.如權利要求14所述的方法，其中直射光控制劑主要由光屏蔽劑制成，所述光屏敝劑具有減少整個透鏡基板的透射光量的功能。
17.如權利要求16所述的方法，其中，在直射光控制部分的光透射比設為X1(％)及直射光控制部分中不包含直射光控制劑的情況下的光透射比設為X2(％)的情況下，X1和X2滿足關系式0.1≤X1/X2≤1.0。
18.如權利要求14所述的方法，其中直射光控制劑呈微粒狀，該直射光控制劑的平均顆粒直徑在0.1至200μm范圍內。
19.如權利要求14所述的方法，其中直射光控制劑的比重在0.7至3.0g/cm3的范圍內。
20.如權利要求14所述的方法，其中每個凸透鏡形成微透鏡。
21.如權利要求20所述的方法，其中，在從透鏡基板的頂點觀看時微透鏡的平均直徑和直射光控制部分的平均直徑分別設定為D和d的情況下，D和d滿足關系式1≤D/d≤50。
22.如權利要求14所述的方法，其中每個凸透鏡頂點附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范圍內。
23.如權利要求21所述的方法，其中直射光控制部分的平均直徑d在10至500μm的范圍內。
24.如權利要求21所述的方法，其中微透鏡的平均直徑D在10至500μm的范圍內。
25.一種使用如權利要求1所述的方法制造的具有直射光控制部分的透鏡基板。
26.一種使用如權利要求14所述的方法制造的具有直射光控制部分的透鏡基板。
27.一種具有直射光控制部分的透鏡基板，包括表面上設置有多個凸透鏡的透鏡基板；和多個直射光控制部分，用來控制直射光在進入多個凸透鏡的每一個凸透鏡的光中所占的比例，每個直射光控制部分設置在每個凸透鏡的頂點附近。
28.如權利要求27所述的具有直射光控制部分的透鏡基板，其中每個凸透鏡形成微透鏡。
29.如權利要求28所述的具有直射光控制部分的透鏡基板，其中，在從透鏡基板的頂點觀看時微透鏡的平均直徑和直射光控制部分的平均直徑分別設定為D和d的情況下，D和d滿足關系式1≤D/d≤50。
30.如權利要求28所述的具有直射光控制部分的透鏡基板，其中每個直射光控制部分形成在每個微透鏡的外表面上并位于每個微透鏡的頂點附近。
31.如權利要求28所述的具有直射光控制部分的透鏡基板，其中每個直射光控制部分形成在每個微透鏡的內部并位于每個微透鏡的頂點附近。
32.如權利要求27所述的具有直射光控制部分的透鏡基板，其中每個凸透鏡頂點附近的直射光控制部分的平均厚度在0.5至500μm的范圍內。
33.如權利要求27所述的具有直射光控制部分的透鏡基板，其中直射光控制部分由含有微粒狀的直射光控制劑的材料形成，該直射光控制劑的平均顆粒直徑在0.1至200μm的范圍內。
34.一種包括如權利要求27所述的具有直射光控制部分的透鏡基板的透射屏。
35.如權利要求34所述的透射屏，還包括具有多個菲涅耳透鏡的菲涅耳透鏡部分，該菲涅耳透鏡部分具有發光面，所述多個菲涅耳透鏡形成在該發光面上，其中具有直射光控制部分的透鏡基板置于菲涅耳透鏡部分的發光面一側。
36.一種包括如權利要求34所述的透射屏的背面投影儀。
37.如權利要求36所述的背面投影儀，還包括投影光學裝置；和導光鏡。
全文摘要
一種制造具有直射光控制部分的透鏡基板1A的方法，所述透鏡基板的表面上設置了多個凸透鏡(微透鏡)32，該透鏡基板這樣使用，以使光從透鏡基板的設置了多個凸透鏡32的表面一側進入到該透鏡基板，該方法包括準備在其一個表面上具有多個凹部的基板；利用具有多個凹部的基板形成多個凸透鏡32；以及在多個凸透鏡32的每一個的頂點附近形成直射光控制部分4。直射光控制部分4用于控制直射光在進入多個凸透鏡32的每一個的光中所占的比例。
文檔編號G02B3/00GK1629656SQ20041010079
公開日2005年6月22日 申請日期2004年12月14日 優先權日2003年12月15日
發明者清水信雄 申請人:精工愛普生株式會社