JP2000214411A - 結像ユニット、拡大ユニット、光学部品及びこれらを用いた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入出射マイクロレンズアレイ成形時の変形、
周囲の温湿度条件での変形を補正して、両者を密着させ
る 【解決手段】 拡大ユニットを結像ユニット側に凸形状
に反らせた凹フレネルレンズで構成し、結像ユニットを
結像ユニット側に凸形状に反らせた光透過性のサポート
板と前記拡大ユニットとで挟み前記サポート板と前記拡
大ユニットの周囲を固定乃至半固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子、及
びこの液晶表示素子を照明するバックライトを備えた画
像表示装置、及びこの画像表示装置を構成する光結像ユ
ニットや光拡大ユニット、又は光学部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの急速な進歩によ
り、画像表示装置の解像度が飛躍的に向上している。ま
たそれに伴い、表示画面も大型化の一途を辿っている。
以前から使用されてきた陰極線管タイプの画像表示装置
は、解像度はよいがこれに比例して重量、消費電力が増
加し、更には高価になった。また、大画面化する場合に
は奥行、重量が増大すると言う課題があるため、高解像
度化、大画面化には自ずと限界がある。液晶表示素子を
使った画像表示装置は解像度の点では技術革新が著し
く、常に市場ニーズに合わせて高解像度化が進められて
いるが、その殆どが半導体プロセスにより作られている
ため、大画面化の点では急速な進歩は見られない。

【０００３】そこで、液晶表示素子を使用した画像表示
装置の大画面化について、いろいろな試みがなされてい
る。なかでも、一番実用化が進んでいるのが小型の液晶
表示素子を投写レンズで拡大投写する方法であるが、長
い投写距離が必要で、液晶表示素子の特長である装置の
薄型が損なわれると言った課題がある。

【０００４】液晶パネルを継ぎ目無く接続する方法につ
いても、いくつかの方式が提案されている。例えば、特
開平５−１８８３４０号公報には、液晶パネルに表示画
像の結像ユニットと拡大ユニットを設け、隣接する液晶
パネル間の繋ぎ部分を埋める分だけ拡大投写する技術が
開示されている。この従来例では、拡大率が小さい分薄
型化し易い。以下、図２３、２４を用いて、本発明に関
連する画像表示装置について説明する。

【０００５】図２３は液晶パネルの継ぎ目を埋めた画像
表示装置の平面図、図２４は図２３のＡ−Ａ１断面図で
ある。図２３、２４において、５１ａ、５１ｂは透過型
の液晶表示素子、５２は前記液晶表示素子を照明するバ
ックライト、５３はバックライトを構成する陰極管、５
４はバックライトの出力光の発散角を狭くする手段、即
ち発散角制御手段、５５ａ、５５ｂは液晶表示素子５１
ａ、５１ｂ上の表示画像（図示せず）を正立等倍に投写
する結像ユニット、５６ａ、５６ｂは結像ユニット５５
ａ、５５ｂにより正立等倍に投写される実像を拡大する
拡大ユニット、５７は背面投写型スクリーン、５８はこ
れらの部品をその内部に納める筐体である。

【０００６】次に、各構成部品の動作について説明す
る。バックライト５２は、その構成部品である陰極管５
３の発光により、透過型の液晶表示素子５１ａ、５１ｂ
を照明する。しかし、透過型の液晶表示素子５１ａ、５
１ｂには視角特性があり、所定以上の斜めに通る光線に
対しコントラストが反転すると言った課題がある。そこ
で、バックライト５２から出る余分な光線をカットする
ため、バックライトの出力光の発散角を狭くする発散角
制御手段５４をこのバックライト５２と透過型の液晶表
示素子５１ａ、５１ｂの間に設ける。バックライトの出
力光の発散角を狭くする発散角制御手段５４としては、
ある角度範囲内の入射角に対して光の角度を狭くし、こ
の角度範囲内を超える入射角の光を出力させないように
もとに戻す手段がある。又、富士通技報（ＦＵＪＩＴＳ
Ｕ．４７、４、（０７，１９９６）、ｐ３５５）では、
円錐型の光透過性導光体を配列することにより実現して
いる。これにより、透過型の液晶表示素子５１ａ、５１
ｂ上に表示された表示画像は、所定の発散角を持つこと
になる。この発散角よりも大きな画像取込角を持つ結像
ユニット５５ａ、５５ｂにより、液晶表示素子５１ａ、
５１ｂ上に表示された表示画像は、正立等倍に投写され
る。結像ユニット５５ａ、５５ｂは、例えば特開昭６４
−１７０１７号公報に開示されている。この公報には、
２つのロッドレンズをその長さ方向に接合させたものを
多数並設してロッドレンズアレイを構成することによっ
て実現している。結像ユニット５５ａ、５５ｂにより投
写された表示画像は、拡大ユニット５６ａ、５６ｂによ
り拡大され、背面投写型スクリーン５７上に結像され
る。拡大ユニット５６ａ、５６ｂとしては、例えば特開
平９−９６７０４号公報に開示されている凹フレネルレ
ンズを使用することができる。

【０００７】以上説明した様な投写ユニットを複数個並
べ、背面投写型スクリーン５７上で各投写画像が切れ目
無く配置することにより、高解像度の大画面映像を得る
ことが出来る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明した従来技術では、結像ユニット５５ａ、５５ｂにロ
ッドレンズアレイを用いており、ロッドレンズアレイの
製法上の特徴からロッドレンズアレイを用いた結像ユニ
ット５５ａ、５５ｂは高価であるばかりでなく大量生産
に不向きであるといった課題がある。

【０００９】結像ユニット５５ａ、５５ｂに、例えば特
開平９−２７４１７７号公報に開示されている2枚1対の
マイクロレンズアレイを用いれば、マイクロレンズアレ
イが型成形で容易に量産可能であることからこの課題を
解決できる。しかし、2枚1対のマイクロレンズアレイは
各々のマイクロレンズアレイの入出射面のマイクロレン
ズの光軸合わせ並びに2枚のマイクロレンズアレイの各
マイクロレンズの光軸合わせが困難で製造が極めて難し
い。特に大型のマイクロレンズアレイでは、2枚1対のマ
イクロレンズアレイを全面で密着させる必要があるにも
拘らず、薄肉の大型成形品は周囲の温湿度条件で容易に
変形することからそのままでは恒常的に密着させること
ができないと言った課題がある。

【００１０】また、以上説明した従来技術では、バック
ライト５２の出力光の発散角を狭くする必要がある。バ
ックライト５２を構成する陰極管５３の出力光は極めて
広い発散角を持っており、この発散角を狭くするには大
きな効率の低下を伴う。更に、前述した円錐型の光透過
性導光体を配列したバックライトの出力光の発散角を狭
くする手段５４は奥行きが大きく、液晶表示装置の特長
である装置の薄型が損なわれると言った課題がある。

【００１１】本発明の目的は、上記した課題を解決し、
薄型で効率の良い画像表示装置及び前記画像表示装置を
構成する結像ユニット又は拡大ユニット、又はこれらを
含む光学部品を提供することにある。本発明の他の目的
は成形による変形を補正した結像ユニット、この結像ユ
ニットを含む光学部品及びこれを用いた画像表示装置を
提供することにある。

【００１２】本発明の更に他の目的はバックライトの出
力光の発散角が大きくても、迷光が生じない、高画質が
得られる結像ユニット、拡大ユニット、この結像ユニッ
トを含む光学部品及びこれを用いた画像表示装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、第１の発明では、画像表示装置は、透過型の液
晶表示素子と、前記液晶表示素子を照明するバックライ
トと、前記液晶表示素子上の表示画像を投写する結像ユ
ニットを含む光学部品と、投写映像を映出する背面投写
型スクリーンとを備え、前記光学部品は入射側マイクロ
レンズアレイと、出射側マイクロレンズアレイと、前記
入射側マイクロレンズアレイ側に凸形状に湾曲した第１
の光透過板と、前記出射側マイクロレンズアレイ側に凸
形状に湾曲した第２の光透過板から構成され、前記入射
側マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロレンズア
レイとを前記第１及び第２の光透過板で挟み、これらの
端部を固定または半固定するように構成する。第１の発
明において、前記入射側マイクロレンズアレイと前記出
射側マイクロレンズアレイの周辺部を接着する。また、
前記入射側マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロ
レンズアレイの周辺部は加熱溶融型フィルム状接着剤、
光硬化型接着剤、超音波溶着のいずれかで接着されるよ
うに構成する。また、第１の発明において、前記第２の
光透過板は拡大ユニットである。前記拡大ユニットは凹
フレネルレンズであると好適である。また、前記凹フレ
ネルレンズに防湿効果のあ物質でコーティングするよう
に構成する。前記凹フレネルレンズはポリメチルメタク
リレート樹脂よりも吸湿し難い材料を用いて構成され
る。

【００１４】また、第１の発明において、前記凹フレネ
ルレンズはそのフレネル面が前記出射側マイクロレンズ
アレイに接触するように配置される。前記凹フレネルレ
ンズはそのフレネルの頂部に先端が平らな突起部が設け
られ、前記突起部の先端部分には遮光のための遮光部が
設けられている。前記凹フレネルレンズの前記突起部の
大きさが全て同じもの、及び周辺部から中心部になるに
従い狭くなるようにしたものから選択されようにする。
また、前記凹フレネルレンズの中心部の前記突起部が設
けられていない部分に減光フィルタを設ける。第１の発
明において、コ字状の取付具を設け、前記入射側マイク
ロレンズアレイ、前記出射側マイクロレンズアレイ、前
記第１の光透過板、前記第２の光透過板の端部を前記コ
字状の取付具の隙間に挿入して、前記コ字状の取付具の
両端で締め付けて前記取付具で半固定するように構成す
る。また、前記入射側マイクロレンズアレイと、前記出
射側マイクロレンズアレイと、前記第１及び前記第２の
光透過板の端部は接着、溶着又は粘着される。前記第１
及び第２の光透過板の板厚を等しくすると好適である。
また、前記第１及び第２の光透過板を同じ材質で構成す
る。また、前記第１及び第２の光透過板の反り量をほぼ
等しくする。

【００１５】第１の発明において、前記入射側マイクロ
レンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレイとの間
にストップアレイを設ける。前記ストップアレイは複数
の光通過部が設けられている遮光板である。また、前記
入射側及び出射側マイクロレンズアレイは各々レンズ群
から構成され、前記レンズ群の数は前記ストップアレイ
の有効に使用される光通過部の数とほぼ同じである。ま
た、前記レンズ群の光軸と前記光通過部の位置が一致す
るように構成される。前記ストップアレイに設けられた
前記光通過部の径は前記ストップアレイの中央部に比べ
て周辺部の径を大きくするように構成してもよい。前記
ストップアレイを構成する材料と前記入射側及び出射側
マイクロレンズアレイを構成する材料の線膨張率はほぼ
同じであると好適である。また、前記ストップアレイを
構成する材料は前記入射側マイクロレンズアレイ及び出
射側マイクロレンズアレイの少なくとも一方塗布され、
前記レンズ群の光軸と一致する部分を除去したフォトレ
ジスト剤である。

【００１６】第２の発明では、透過型の液晶表示素子
と、前記液晶表示素子を照明するバックライトと、前記
液晶表示素子上の表示画像を投写し拡大する結像ユニッ
トを含む光学部品と、投写映像を映出する背面投写型ス
クリーンとを備え、前記光学部品は入射側マイクロレン
ズアレイと、出射側マイクロレンズアレイとを備えた結
像ユニットと、前記結像ユニット側に凸形状に反らせた
拡大ユニットと、結像ユニット側に凸形状に反らせた光
透過性のサポート板とで構成され、前記結像ユニットを
前記結像ユニット側に凸形状に反らせた拡大ユニットと
光透過性のサポート板とで挟み、前記拡大ユニットと前
記光透過性のサポート板の周囲を固定乃至半固定するよ
うに構成される。

【００１７】第２の発明において、前記入射側マイクロ
レンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレイの周辺
部を接着するように構成される。前記入射側マイクロレ
ンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレイの周辺部
は加熱溶融型フィルム状接着剤、光硬化型接着剤、超音
波溶着のいずれかで接着される。第２の発明において、
前記拡大ユニットは凹フレネルレンズである。前記凹フ
レネルレンズに防湿効果のある物質でコーティングして
もよい。前記凹フレネルレンズはポリメチルメタクリレ
ート樹脂よりも吸湿し難い材料を用いて構成される。

【００１８】第２の発明において、前記凹フレネルレン
ズはそのフレネル面が前記出射側マイクロレンズアレイ
に接触するように配置される。前記凹フレネルレンズは
そのフレネルの頂部に先端が平らな突起部が設けられ、
前記突起部の先端部分には遮光のための遮光部が設けら
れている。前記凹フレネルレンズの前記突起部の大きさ
がが全て同じもの、及び周辺部から中心部になるに従い
徐々に狭くなるようにしたものから選択されるようにす
る。また、前記凹フレネルレンズの中心部の突起部が設
けられていない部分に減光フィルタが設けられる。第２
の発明において、コ字状の取付具を設け、前記入射側マ
イクロレンズアレイ、前記出射側マイクロレンズアレ
イ、前記第１の光透過板、前記第２の光透過板の端部を
前記コ字状の取付具の隙間に挿入して、前記コ字状の取
付具の両端で締め付けて前記取付具で半固定するように
構成される。前記入射側マイクロレンズアレイと、前記
出射側マイクロレンズアレイと、前記拡大ユニット及び
前記光透過性サポート板の端部を接着又は粘着するよう
に構成される。前記拡大ユニット及び前記光透過性のサ
ポート板は略等しい板厚である。また、前記拡大ユニッ
ト及び前記光透過性のサポート板の材質を同じ材質で構
成してもよい。前記拡大ユニット及び前記光透過性のサ
ポート板の反り量をほぼ等しくすると好適である。

【００１９】第２の発明において、前記入射側マイクロ
レンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレイとの間
にストップアレイを設ける。前記ストップアレイは複数
の光通過部が設けられている遮光板である。また、前記
入射側及び出射側マイクロレンズアレイは各々レンズ群
から構成され、前記レンズ群の数は前記ストップアレイ
の有効に使用される光通過部の数とほぼ同じである。前
記レンズ群の光軸と前記光通過部の位置が一致すると好
適である。前記ストップアレイに設けられた前記光通過
部の径は前記ストップアレイの中央部に比べて周辺部の
径を大きくしてもよい。第２の発明において、前記スト
ップアレイを構成する材料と前記入射側及び出射側マイ
クロレンズアレイを構成する材料の線膨張率はほぼ同じ
である。前記ストップアレイを構成する材料は前記入射
側マイクロレンズアレイ及び出射側マイクロレンズアレ
イの少なくとも一方塗布され、前記レンズ群の光軸と一
致する部分を除去したフォトレジスト剤である。

【００２０】第３の発明では、光学部品は、液晶表示素
子を照明するバックライトによって液晶表示素子上の表
示画像をスクリーンに投写するために使用する光学部品
において、入射側マイクロレンズアレイと、出射側マイ
クロレンズアレイと、前記入射側マイクロレンズアレイ
側に凸形状に湾曲した第１の光透過板と、前記出射側マ
イクロレンズアレイ側に凸形状に湾曲した第２の光透過
板から構成され、前記入射側マイクロレンズアレイと前
記出射側マイクロレンズアレイとを前記第１及び第２の
光透過板で挟み、これらの端部を固定または半固定する
ように構成される。

【００２１】第３の発明において、前記入射側マイクロ
レンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレイとを前
記入出射マイクロレンズアレイの周辺部で互いに接着す
るように構成される。前記入射側マイクロレンズアレイ
と前記出射側マイクロレンズアレイの周辺部は加熱溶融
型フィルム状接着剤、光硬化型接着剤で接着、超音波溶
着のいずれかで保持される。第３の発明において、前記
第２の光透過板は拡大ユニットである。また、前記拡大
ユニットは凹フレネルレンズである。前記凹フレネルレ
ンズに防湿効果のある物質でコーティングすると好適で
ある。前記凹フレネルレンズをポリメチルメタクリレー
ト樹脂よりも吸湿し難い材料を用いて構成してもよい。

【００２２】第３の発明において、前記凹フレネルレン
ズはそのフレネル面が前記出射側マイクロレンズアレイ
に接触するように配置される。前記凹フレネルレンズは
そのフレネルの頂部に先端が平らな突起部が設けられ、
前記突起部の先端の部分には遮光のための遮光部が設け
られている。前記凹フレネルレンズの前記突起部の大き
さが全て同じもの、及び周辺部から中心部になるに従い
狭くなるようにしたものから選択してもよい。前記凹フ
レネルレンズの中心部の前記突起部が設けられていない
部分に減光フィルタを設ける。第３の発明において、コ
字状の取付具を設け、前記入射側マイクロレンズアレ
イ、前記出射側マイクロレンズアレイ、前記第１の光透
過板、前記第２の光透過板の端部を前記コ字状の取付具
の隙間に挿入して、前記コ字状の取付具の両端で締め付
けて前記取付具で半固定するように構成される。また、
前記入射側マイクロレンズアレイ、前記出射側マイクロ
レンズアレイ、前記第１及び前記第２の光透過板の端部
を接着又は粘着するように構成される。

【００２３】また、第３の発明において、前記第１及び
第２の光透過板の板厚を等しくする。また、前記第１及
び第２の光透過板を同じ材質で構成する。また、前記第
１及び第２の光透過板の反り量をほぼ等しくするように
構成する。また、第３の発明において、前記入射側マイ
クロレンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレイと
の間にストップアレイを設ける。前記ストップアレイは
複数の光通過部が設けられている遮光板である。前記入
射側及び出射側マイクロレンズアレイは各々レンズ群か
ら構成され、前記レンズ群の数は前記ストップアレイの
有効に使用される光通過部の数とほぼ同じであるように
構成される。また、前記レンズ群の光軸と前記光通過部
の位置が一致するように構成される。また、前記ストッ
プアレイに設けられた前記光通過部の径は前記ストップ
アレイの中央部に比べて周辺部の径を大きくするように
構成してもよい。前記ストップアレイを構成する材料と
前記入射側及び出射側マイクロレンズアレイを構成する
材料の線膨張率をほぼ同じにすると好適である。前記ス
トップアレイを構成する材料が前記入射側マイクロレン
ズアレイ及び出射側マイクロレンズアレイの少なくとも
一方に塗布され、前記レンズ群の光軸と一致する部分を
除去したフォトレジスト剤でもよい。

【００２４】第４の発明では、液晶表示素子を照明する
バックライトによって液晶表示素子上の表示画像をスク
リーンに拡大投写するために使用する光学部品におい
て、入射側マイクロレンズアレイ及び出射側マイクロレ
ンズアレイとを備えた結像ユニットと、前記結像ユニッ
ト側に凸形状に反らせた拡大ユニットと、結像ユニット
側に凸形状に反らせた光透過性のサポート板とで構成さ
れ、前記結像ユニットを前記結像ユニット側に凸形状に
反らせた拡大ユニットと光透過性のサポート板とで挟
み、前記拡大ユニットと前記光透過性のサポート板の周
囲を固定乃至半固定するように構成される。

【００２５】第４の発明において、前記入射側マイクロ
レンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレイとを前
記入出射マイクロレンズアレイの周辺部で互いに接着す
るように構成する。また、前記入射側マイクロレンズア
レイと前記出射側マイクロレンズアレイの周辺部は加熱
溶融型フィルム状接着剤、光硬化型接着剤による接着、
超音波溶着のいずれかで保持されるように構成される。
第４の発明において、前記拡大ユニットは凹フレネルレ
ンズである。また、前記凹フレネルレンズに防湿効果の
ある物質でコーティングしてもよい。前記凹フレネルレ
ンズはポリメチルメタクリレート樹脂よりも吸湿し難い
材料を用いて構成される。

【００２６】第４の発明において、前記凹フレネルレン
ズはそのフレネル面が前記出射側マイクロレンズアレイ
に接触するように配置される。前記凹フレネルレンズは
そのフレネルの頂部に先端が平らな突起部が設けられ、
前記突起部の先端の部分には遮光のための遮光部が設け
られている。前記凹フレネルレンズの前記突起部の大き
さがが全て同じものでもよいし、及び周辺部から中心部
になるに従い狭くなるようにしたものでもよい。また、
前記凹フレネルレンズの中心部の前記突起部が設けられ
ていない部分に減光フィルタを設ける。また、第４の発
明において、コ字状の取付具を設け、前記入射側マイク
ロレンズアレイ、前記出射側マイクロレンズアレイ、前
記第１の光透過板、前記第２の光透過板の端部は前記コ
字状の取付具の隙間に挿入され、前記コ字状の取付具の
両端で締め付けて前記取付具で半固定してもよい。ま
た、前記入射側マイクロレンズアレイ、前記出射側マイ
クロレンズアレイ、前記拡大ユニット及び前記光透過性
サポート板の端部を接着又は粘着してもよい。

【００２７】第４の発明において、前記拡大ユニット及
び前記光透過性のサポート板は略等しい板厚にしてもよ
い。前記拡大ユニット及び前記光透過性のサポート板を
同じ材質で構成してもよい。また、前記拡大ユニット及
び前記光透過性のサポート板の反り量をほぼ等しくする
と好適である。第４の発明において、前記入射側マイク
ロレンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレイとの
間にストップアレイを設けた。前記ストップアレイは複
数の光通過部が設けられている遮光板である。前記入射
側及び出射側マイクロレンズアレイは各々レンズ群から
構成され、前記レンズ群の数を前記ストップアレイの有
効に使用される光通過部の数とほぼ同じにしてもよい。
前記レンズ群の光軸と前記光通過部の位置が一致するよ
うに構成すると好適である。また、前記ストップアレイ
に設けられた前記光通過部の径は前記ストップアレイの
中央部に比べて周辺部の径を大きくしてもよい。前記ス
トップアレイを構成する材料と前記入射側及び出射側マ
イクロレンズアレイを構成する材料の線膨張率はほぼ同
じにしてもよい。また、前記ストップアレイを構成する
材料が前記入射側マイクロレンズアレイ及び出射側マイ
クロレンズアレイの少なくとも一方に塗布され、前記レ
ンズ群の光軸と一致する部分を除去したフォトレジスト
剤であってもよい。

【００２８】第５の発明では、結像ユニットは、入射側
マイクロレンズアレイと出射側マイクロレンズアレイの
周辺部を接着するように構成される。

【００２９】第５の発明において、入射側マイクロレン
ズアレイと前記出射側マイクロレンズアレイの周辺部は
加熱溶融型フィルム状接着剤、光硬化型接着剤による接
着、超音波溶着のいずれかで保持される。また、前記入
射側マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロレンズ
アレイとの間にストップアレイを設けるように構成して
もよい。前記ストップアレイは複数の光通過部が設けら
れている遮光板であってもよい。前記入射側及び出射側
マイクロレンズアレイは各々レンズ群から構成され、前
記レンズ群の数は前記ストップアレイの有効に使用され
る光通過部の数とほぼ同じであってもよい。また、前記
レンズ群の光軸と前記光通過部の位置が一致するように
構成すると好適である。前記ストップアレイに設けられ
た前記光通過部の径は前記ストップアレイの中央部に比
べて周辺部の径を大きくするように構成してもよい。前
記ストップアレイを構成する材料と前記入射側及び出射
側マイクロレンズアレイを構成する材料の線膨張率はほ
ぼ同じにしてもよい。また、前記ストップアレイを構成
する材料は前記入射側マイクロレンズアレイ及び出射側
マイクロレンズアレイの少なくとも一方塗布され、前記
レンズ群の光軸と一致する部分を除去したフォトレジス
ト剤であってもよい。

【００３０】第６の発明では、拡大ユニットは、結像ユ
ニットの出射面に対向して配置される面にフレネルを設
けた凹フレネルレンズで構成される。

【００３１】第６の発明において、前記凹フレネルレン
ズを防湿効果のあ物質でコーティングする。また、前記
凹フレネルレンズはポリメチルメタクリレート樹脂より
も吸湿し難い材料を用いて構成される。第６の発明にお
いて、前記凹フレネルレンズのフレネルの頂部に突起部
が設けられ、前記突起部の先端部分に遮光部が設けられ
るように構成される。前記凹フレネルレンズの前記突起
部の大きさが略同じように構成される。また、前記凹フ
レネルレンズの前記突起部の大きさは周辺部から中心部
になるに従い小さくなるように構成してもよい。前記凹
フレネルレンズの中心部の前記突起部が設けられていな
い部分に減光フィルタを設けると好適である。

【００３２】第７の発明では、画像表示装置は、結像ユ
ニットの出射面に対向して配置される面をフレネルを設
けた凹フレネルレンズで構成する拡大ユニットを用いる
ように構成される。

【００３３】第８の発明では、画像表示装置は、透過型
の液晶表示素子と、前記液晶表示素子を照明するバック
ライトと、前記液晶表示素子上の表示画像を投写する結
像ユニットを含む光学部品と、投写映像を映出する背面
投写型スクリーンとを備え、前記光学部品は入射側マイ
クロレンズアレイと、出射側マイクロレンズアレイと、
弾性を有する第１の光透過板と、弾性を有する第２の光
透過板から構成され、前記入射側マイクロレンズアレイ
と前記出射側マイクロレンズアレイとを前記第１及び前
記第２の光透過板で挟み、前記第1及び前記第２の光透
過板の復元力で前記入射側マイクロレンズアレイ及び前
記出射側マイクロレンズアレイを押し付けるように構成
される。

【００３４】第９の発明では、画像表示装置は、透過型
の液晶表示素子と、前記液晶表示素子を照明するバック
ライトと、前記液晶表示素子上の表示画像を投写し拡大
する結像ユニットを含む光学部品と、投写映像を映出す
る背面投写型スクリーンとを備え、前記光学部品は入射
側マイクロレンズアレイと、出射側マイクロレンズアレ
イとを備えた結像ユニットと、弾性を有する拡大ユニッ
トと、弾性を有する光透過性のサポート板とで構成さ
れ、前記結像ユニットを前記拡大ユニットと前記光透過
性のサポート板とで挟み、前記拡大ユニットと前記サポ
ート板の弾性復元力で前記結像ユニットを押し付けるよ
うに構成される。

【００３５】第１０の発明では、光学部品は、液晶表示
素子を照明するバックライトによって液晶表示素子上の
表示画像をスクリーンに投写するために使用する光学部
品において、入射側マイクロレンズアレイと、出射側マ
イクロレンズアレイと、弾性を有する第１の光透過板
と、弾性を有する第２の光透過板から構成され、前記入
射側マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロレンズ
アレイとを前記第１及び前記第２の光透過板で挟み、前
記第１及び前記第２の光透過板の弾性復元力で前記入射
側マイクロレンズアレイ及び前記出射側マイクロレンズ
アレイを押し付けるように構成される。

【００３６】第１１の発明では、光学部品は、液晶表示
素子を照明するバックライトによって液晶表示素子上の
表示画像をスクリーンに拡大投写するために使用する光
学部品において、入射側マイクロレンズアレイ及び出射
側マイクロレンズアレイとを備えた結像ユニットと、弾
性を有する拡大ユニットと、弾性を有する光透過性のサ
ポート板とで構成され、前記結像ユニットを前記拡大ユ
ニットと前記光透過性のサポート板とで挟み、前記拡大
ユニットと前記光透過性のサポート板の弾性復元力で前
記結像ユニットを押し付けるように構成される。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、幾つかの実施例を用い、図を参照して説明する。図
１は本発明による画像表示装置の一実施例を示す平面図
であり、図２は図１に示す画像表示装置のＢ−Ｂ１縦断
面図である。この図に示す画像表示装置においては液晶
パネルを継ぎ目無く接続投写することができる。また、
図1、2においては、液晶表示素子を４枚用いる４面繋ぎ
の場合を例にとって示しているが、縦、横とも何面繋ぎ
であっても本発明は実現可能である。

【００３８】図１、２において、１ａ、１ｂは透過型の
液晶表示素子、２はこの液晶表示素子１ａ、１ｂを照明
するバックライト、３はバックライト２を構成する陰極
管、４は陰極管３と液晶表示素子１ａ、１ｂ間に設けら
れたバックライトの出力光の発散角を狭くする手段、即
ち発散角制御手段である。５ａ、５ｂは液晶表示素子１
ａ、１ｂ上の表示画像（図示せず）を正立等倍に投写す
る結像ユニット、６ａ、６ｂは結像ユニット５ａ、５ｂ
により正立等倍に投写される実像を拡大する拡大ユニッ
ト、７ａ、７ｂは光透過性のサポート板、８は背面投写
型スクリーン、９は隔壁板、１０はこれらの部品をその
内部に納める筐体である。

【００３９】次に、各構成部品の動作について説明す
る。バックライト２は、その構成部品である陰極管３の
発光により、透過型の液晶表示素子１ａ、１ｂを照明す
る。しかし、透過型の液晶表示素子１ａ、１ｂには視覚
特性があり、所定以上の斜めに通る光線に対しコントラ
ストが反転すると言った課題がある。そこで、バックラ
イト２から出る余分な光線をカットするため、バックラ
イトの出力光の発散角を狭くする発散角制御手段４をバ
ックライト２と透過型の液晶表示素子１ａ、１ｂの間に
設ける。バックライト２の出力光の発散角を狭くする発
散角制御手段４としては、例えば、特開昭６０−７０６
０１号公報に開示されているような、片面に微小プリズ
ムを形成した薄い弾性フィルムを２枚用い、この２枚の
フィルムのプリズムが直交するように重ねたものを使用
することが出来る。この発散角制御手段４を使用するこ
とにより、バックライト２の出力光の発散角を±３０°
程度にすることが出来る。

【００４０】透過型の液晶表示素子１ａ、１ｂ上に表示
された表示画像は、結像ユニット５ａ、５ｂにより、背
面投写型スクリーン８上に正立等倍に投写される。結像
ユニット５ａ、５ｂにより投写された表示画像は、拡大
ユニット６ａ、６ｂにより拡大され、背面投写型スクリ
ーン８上に結像される。本実施例に於いては拡大ユニッ
ト６ａ、６ｂとして凹フレネルレンズを使用する。結像
ユニット５ａ、５ｂ、光透過性サポート板７ａ、７ｂ及
び拡大ユニット６ａ、６ｂの構成については後で詳細に
述べる。本発明の実施例では、背面投写型スクリーン８
上に結像された映像は、隣同士で重ね合せない。そのた
め、組立精度から生じる誤差や経時変化により重なる部
分が出来ないように隔壁板９が設けてある。以上説明し
た様な投写ユニットを複数個、背面投写型スクリーン８
上で各投写画像が切れ目無く配置することにより、高解
像度の大画面映像を得ることが出来る。

【００４１】次に、本発明による結像ユニット５ａ、５
ｂの構成について、図３、４を用いて説明する。図３
は、本発明による結像ユニットの一実施例を示す側面図
である。図において、５は結像ユニット、１１は結像ユ
ニット５を構成する入射側マイクロレンズアレイ、１２
は同じく出射側マイクロレンズアレイである。入射側マ
イクロレンズアレイ１１を構成する各レンズの光軸と出
射側マイクロレンズアレイ１２を構成する各レンズの光
軸は、１対１で対応し、且つ一致している。

【００４２】図４は図３の左側から見た結像ユニット５
の斜視図である。図において、結像ユニット５は入射側
マイクロレンズアレイ１１と出射側マイクロレンズアレ
イ１２から構成され、１３は入射側マイクロレンズアレ
イ１１のコバである。図３において、矢印Ａは、液晶表
示素子１（図示せず）上に表示された画像、矢印Ｂは、
背面投写型スクリーン８上に正立等倍に投写された映像
である。今、入射側マイクロレンズアレイ１１のレンズ
ｒに着目すると、画像Ａの上端部ｐから出た光は図の実
線のような経路を辿り、映像Ｂの上端部ｕに到達する。
同じく下端部ｑから出た光は図の破線のような経路を辿
り、映像Ｂの下端部ｖに到達する。

【００４３】以上説明したマイクロレンズアレイ１１、
１２は通常射出成形で作られるが、その外形寸法に対し
板厚が極めて薄い。例えば、アスペクト比４：３の対角
１４．１インチの液晶表示素子１ａ、１ｂに対し、この
液晶表示素子１ａ、１ｂと入射側マイクロレンズアレイ
１１の距離が３０ｍｍで光取込角±１２°の場合、発明
者等の設計ではマイクロレンズアレイ１１、１２の外形
寸法が１５．３インチ（アスペクト比４：３の対角寸
法）で板厚（レンズ部のサグ量を含まない）は１．６ｍ
ｍになった。このような薄肉の大型成形品は反り変形が
課題になる。

【００４４】以下、薄肉の大型成形品の反り変形のメカ
ニズムについて図５、６を用いて説明する。図５は結像
素子を製造する金型に樹脂を充填した状態を示す断面図
であり、図６は金型の中で樹脂が収縮変形した状態を示
す断面図である。図５、６において、１５は可動側の金
型、１６は固定側の金型、１７ａは上キャビティ、１７
ｂは下キャビティ、１９は樹脂を注入するスプール、２
０ａは上ランナー、２０ｂは下ランナー、２１ａは上キ
ャビティ１７ａに充填された樹脂材料、２１ｂは下キャ
ビティ１７ｂに充填された樹脂材料である。樹脂材料は
注入口２３から注入され、スプール１９、上ランナー２
０ａ、下ランナー２０ｂを通して可動側の金型１５と固
定側の金型１６で形成された上キャビティ１７ａと下キ
ャビティ１７ｂに充填される。図５は充填直後の状態を
示しており、充填された樹脂材料はキャビティ１７ａ、
１７ｂ内に隙間無く充填されている。

【００４５】図６は型内で樹脂が冷却された状態を示し
ており、充填された樹脂材料２１ａ、２１ｂはキャビテ
ィ１７ａ、１７ｂ内で収縮変形し型離れを生じている。
この金型内の型離れが成形品の反り変形となって現れ
る。従って、金型でマイクロレンズアレイ１１、１２を
成形すると同様に型離れが起こり、反り変形が生じる。
また、成形されるマイクロレンズアレイ１１、１２は入
射面側と出射面側が対称であり可動側の金型１５と固定
側の金型１６が全く同じ場合、どちら側が型離れするか
分からない。この型離れが逆の方向に生じると逆の反り
になるため、この条件では成形品の反り変形をコントロ
ールすることは出来ない。

【００４６】成形品の反り変形をコントロールする方法
として可動側の金型１５と固定側の金型１６に温度差を
付けることが一般的に行われる。しかしこの方法は、マ
イクロレンズアレイ１１、１２の入射面側と出射面側の
収縮量を変えることになり、マイクロレンズの光軸がマ
イクロレンズアレイ１１、１２の入射面側と出射面側の
周辺部でずれてしまうため採用できない。そこで本発明
による結像ユニット５ａ、５ｂではこれを以下の構成に
することにより解決した。

【００４７】まず、本発明の結像ユニット５ａ、５ｂに
ついて説明する。図７は本発明による結像ユニットの一
実施例を示す平面図であり、図８は図７に示す結像ユニ
ットのＣ−Ｃ１断面図である。図において、５は結像ユ
ニット、１１は結像ユニット５を構成する入射側マイク
ロレンズアレイ、１２は同じく出射側マイクロレンズア
レイ、１３は入射側マイクロレンズアレイ１１及び出射
側マイクロレンズアレイ１２のコバ、１４は入射側マイ
クロレンズアレイ１１と出射側マイクロレンズアレイ１
２をそのコバ１３部分で接着している接着剤である。接
着剤１４で接着する場合、入射側マイクロレンズアレイ
１１と出射側マイクロレンズアレイ１２を構成している
各レンズの軸心を一致させた状態で固化させる必要があ
る。ここで用いられる接着剤１４としては、位置合わせ
をする時は接着剤として機能せず、位置合わせ完了後に
外部からの刺激により接着剤として機能させる必要があ
る。このための接着剤として以下の物が実用化されてい
る。

【００４８】（１）加熱溶融型フィルム状接着剤 これは、常温で固体で加熱すると液体になる接着剤で、
本接着剤が被接着物の間に挟んであっても、常温ではシ
ート状の固体であり接着作用がないため被接着物は互い
にフリーな状態にある。以下、本発明を例にその使用法
を説明する。入射側マイクロレンズアレイ１１のコバ１
３に接着剤１４を仮止めしておき、次に出射側マイクロ
レンズアレイ１２を載せ位置合せ後、接着剤１４を外部
からコバ１３を通し加熱溶融する。完全に融解した後、
冷却固化させることにより接着が完了する。この時、入
射側マイクロレンズアレイ１１と出射側マイクロレンズ
アレイ１２より融点が低い接着剤１４を選定することは
言うまでもない。

【００４９】（２）光硬化型接着剤 これは、常温で液体で紫外線を照射すると固体になる接
着剤で、本接着剤が被接着物の間に挟んであっても、常
温では液体であり接着作用がないため被接着物は互いに
フリーな状態にある。以下、本発明を例にその使用法を
説明する。入射側マイクロレンズアレイ１１のコバ１３
に液状の接着剤１４を塗布しておき、次に出射側マイク
ロレンズアレイ１２を載せ位置合せ後、接着剤１４を外
部からコバ１３を通し紫外線照射することにより固化さ
せる。これにより接着が完了する。この場合、入射側マ
イクロレンズアレイ１１と出射側マイクロレンズアレイ
１２は、紫外線が通る材料を選定することは言うまでも
ない。

【００５０】（３）超音波溶着 これは接着剤ではないが、これを用いることにより本発
明が実施できる。超音波溶着は、被接着物の接着面に突
起を設けておきこの突起を挟んで被接着物の接着面を突
き合わせ外部から超音波振動子で超音波振動を加え、そ
のエネルギーでこの突起を融解させ接着する技術であ
る。以下、本発明を例にその使用法を説明する。入射側
マイクロレンズアレイ１１のコバ１３に突起（図示せ
ず）を設け、次に出射側マイクロレンズアレイ１２を載
せ位置合せ後、超音波振動子でコバ１３を通し突起に振
動エネルギーを加えこの突起を融解させ接着する。本実
施例においては、入射側マイクロレンズアレイ１１と出
射側マイクロレンズアレイ１２のコバ１３を加熱溶融型
フィルム状接着剤、光硬化型接着剤、粘着剤又は超音波
溶着で溶着している。本発明においては、これら接着、
粘着又は溶着を含め、接着と言う。クレームにおいて
も、接着とは、接着のみならず、粘着、又は溶着を含む
ものとする。以上説明したコバ１３の部分で互いに接着
した入射側マイクロレンズアレイ１１と出射側マイクロ
レンズアレイ１２からなる結像ユニット５は、以下の特
長がある。

【００５１】図９、図１０を用いて本発明による結像ユ
ニット５の効果を説明する。図９は本発明を実施しない
場合の結像ユニット５の断面図、図１０は本発明を実施
した場合の結像ユニット５の断面図である。図９、図１
０において図８と同じ部品には同一番号を付ける。

【００５２】図９は、入射側マイクロレンズアレイ１１
と出射側マイクロレンズアレイ１２をコバ１３で接着し
ていない状態で入射側マイクロレンズアレイ１１を加熱
した時の状態を模式的に表している。図から明らかなよ
うに、加熱された入射側マイクロレンズアレイ１１が線
膨張し、入射側マイクロレンズアレイ１１と出射側マイ
クロレンズアレイ１２のレンズが周辺部で軸ずれを生じ
ている。マイクロレンズアレイのレンズピッチを７５０
μｍとすると、軸ずれの許容値は５０μｍである。マイ
クロレンズアレイ材料の線膨張係数を７Ｅ−５ｃｍ／ｃ
ｍ・℃とすると、１５．３インチ（アスペクト比４：３
の対角寸法）のマイクロレンズアレイの温度差の許容値
は４．８℃と小さく実用上問題がある。

【００５３】図１０は、本発明を実施することにより入
射側マイクロレンズアレイ１１と出射側マイクロレンズ
アレイ１２をコバ１３で接着した状態で入射側マイクロ
レンズアレイ１１を加熱した時の状態を模式的に表して
いる。図から明らかなように、加熱された入射側マイク
ロレンズアレイ１１が線膨張し、出射側マイクロレンズ
アレイ１２側に反っている。これは、コバ１３で両マイ
クロレンズアレイが接着されているため、図９のように
ずれずに反ることによる。このように反りが生じても、
入射側マイクロレンズアレイ１１と出射側マイクロレン
ズアレイ１２のレンズの軸心は傾くだけでずれることは
ない。図ではわかり易く大きな反りとして表している
が、例えば、１０℃温度差があっても１５．３インチの
マイクロレンズアレイでは２０００ｍｍ以上の曲率半径
で反る程度で実用上何等問題はない。

【００５４】次に、本発明による結像ユニットを含む光
学部品について説明する。図１１、１２は本発明による
結像ユニットを含む光学部品の一実施例を示す側面図で
あり、図１１は組立て前の状態を示し、図８は組立て後
の状態を示す。図において、５は結像ユニット、１１は
結像ユニット５を構成する入射側マイクロレンズアレ
イ、１２は同じく出射側マイクロレンズアレイ、１４は
入射側マイクロレンズアレイ１１と出射側マイクロレン
ズアレイ１２を接着する接着剤、６は前記結像ユニット
５側を凸形状に反らせた凹フレネルレンズで構成される
拡大ユニット、７は光透過性のサポート板であり、好ま
しくは結像ユニット５側に凸形状に反らせた光透過性の
サポート板であり、２２はコ字状の取付具である。

【００５５】薄肉の大型成形品である入射側マイクロレ
ンズアレイ１１と出射側マイクロレンズアレイ１２から
構成される結像ユニット５を結像ユニット側に凸形状に
反らせた光透過性のサポート板７と同じく結像ユニット
側に凸形状に反らせた凹フレネルレンズで構成される拡
大ユニット６とで挟む。図１１に示すように光透過性の
サポート板７と拡大ユニット６が反り成形されているた
め、図１２に示すように光透過性のサポート板７と拡大
ユニット６の周囲をコ字状の取付具２２の隙間に挿入
し、このコ字状の取付具２２の両側を締め付けて半固定
すると結像ユニット５は両側から挟み付けられる構成に
なるため、結像ユニット５を構成する入射側マイクロレ
ンズアレイ１１と出射側マイクロレンズアレイ１２は初
期の反り方向に関係無く互いに密着する。

【００５６】本実施例においては、光透過性のサポート
板７、結像ユニット５及び拡大ユニット６をコ字状の取
付具２２で半固定しているが、光透過性のサポート板
７、結像ユニット５及び拡大ユニット６の端部に接着剤
を塗布し接着、若しくは両面テープのような粘着剤によ
り粘着してもよい。また、本発明において、固定とは接
着剤や超音波溶着によって固定することを言い、半固定
とは本実施例のように取付具やクリップで固定したり、
ボルト、ナットで固定することを言い、光透過性のサポ
ート板７、結像ユニット５や拡大ユニット６をばらばら
に取外す場合、これらを壊すこと無く取外せるように固
定することを言う。

【００５７】本発明における凹フレネルレンズで構成さ
れる拡大ユニット６は、その両面にフレネルレンズ面が
形成された物でも、片面にフレネルレンズ面が形成され
た物でも本発明の効果に変わりなく適用できる。但し、
片面にフレネルレンズ面が形成された物を使う場合に
は、本発明では、フレネルレンズ面を結像ユニット５側
にする。これにより図１２に示す組立て品の両側は平板
になり外部からの汚染に強くなる。また、光透過性のサ
ポート板７と拡大ユニット６は、略等しい板厚、略等し
い反り量とすることにより、図１２に示す組立て品に反
り変形が残ることが無くなる。また、光透過性のサポー
ト板７と拡大ユニット６の材質を同じにすることにより
温度変化等に対しても図１２に示す組立て品に反り変形
が生じることが無くなる。湿度変化に関しては、図１２
に示す組立て品の両側から吸湿することになることか
ら、光透過性のサポート板７と拡大ユニット６は最初に
与えられた反り方向とは逆方向に反り変形が進む。

【００５８】この吸湿による反り量が最初にサポート板
７と拡大ユニット６に与えられた反り量を上回ると、結
像ユニット５を構成する入射側マイクロレンズアレイ１
１と出射側マイクロレンズアレイ１２を互いに押し付け
る力が無くなり、入射側マイクロレンズアレイ１１と出
射側マイクロレンズアレイ１２の間に隙間ができ結像ユ
ニット５の解像度が低下する。そこで本発明では、光透
過性のサポート板７と拡大ユニット６を防湿効果のある
有機物例えば塩化ビニリデン等、若しくは防湿効果のあ
る無機物例えば二酸化珪素等でコーティングする。若し
くは、光透過性のサポート板７と拡大ユニット６の材料
をポリメチルメタクリレート樹脂よりも吸湿し難い材料
例えばスチレンとメチルメタクリレートの共重合樹脂、
ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネイト樹
脂等にする。

【００５９】次に本発明による凹フレネルレンズで構成
される拡大ユニット６について実施例を用い、図を参照
して説明する。図１３は光線の入射面側がフレネルレン
ズ面になっている凹フレネルレンズの断面図、図１４は
本発明による光線の入射面側がフレネルレンズ面になっ
た凹フレネルレンズの断面図である。前述のように、凹
フレネルレンズで構成される拡大ユニット６として片面
のみにフレネルレンズ面が形成された物を使う場合に
は、本発明では、フレネルレンズ面を結像ユニット５側
にしている。しかし、この場合には以下に述べる問題が
生じる。これについて図１３を用いて説明する。

【００６０】凹フレネルレンズ６６に垂直に入射する光
線ｄはフレネル面ｉで屈折し出射面ｊで更に屈折するこ
とにより光線ｄ１として出射される。同じく凹フレネル
レンズ６６に垂直に入射する光線ｅも同様に光線ｅ１と
して出射され、光線ｄ１と光線ｅ１は平行になる。しか
し、光線ｆはフレネル面ｉで屈折した後フレネル立上げ
面ｋで全反射し出射面ｊで更に屈折することにより光線
ｆ１となり光線ｄ１、光線ｅ１と平行にならない。この
現象は光線ｇまで続き実際にはゴースト（迷光）となっ
て現れ、画質を著しく損なう。

【００６１】図１４は本発明による光線の入射面側がフ
レネルレンズ面になった凹フレネルレンズ６の一実施例
を示す断面図である。図１３の凹フレネルレンズ６６と
異なる点は、フレネルの頂部に先端が平らな突起部４１
を設けた点である。また、突起部４１の先端の平らな部
分には遮光のための黒色印刷が施された遮光部４２が儲
けられている。これにより、凹フレネルレンズ６に垂直
に入射する光線ｄ、ｅ、ｇは図１３に示す凹フレネルレ
ンズ６６の場合と同じ経路を辿り出射面ｊから出射する
が、図１３の凹フレネルレンズ６６でゴースト（迷光）
になった光線ｆは、フレネルの頂部に設けられた先端が
平らな突起部４１に施された遮光部４２で遮られるため
出射面ｊからゴーストとして出射することはない。

【００６２】次に、突起部４１の幅ｈについて説明す
る。凹フレネルレンズ６のフレネル角θは凹フレネルレ
ンズ６の周辺部から中心部に行くに従い小さくなること
からゴーストの出る範囲も凹フレネルレンズの周辺部か
ら中心部に行くに従い小さくなって行き、中心では０に
なる。突起部４１の幅ｈはゴーストのでない最小寸法で
良いが、これを忠実に実現しようとすると、突起部４１
の幅ｈは凹フレネルレンズ６の中心部に行くに従い限り
なく零に近づけなければならない。しかし、これを実現
することは現状技術では極めて困難である。そこで本発
明では、突起部４１の幅ｈは周辺部から中心部まで一定
若しくは実現可能な幅まで暫減させる。即ち、画像表示
装置として均一な輝度分布が欲しいときにはこの突起部
４１の幅ｈは周辺部から中心部まで一定とし、画像表示
装置として中心部を若干明るくしたい時は突起部４１の
幅ｈを周辺部から中心部まで実現可能な幅まで暫減させ
る。

【００６３】本発明による突起部４１の付いた凹フレネ
ルレンズ６を成形で実現するには金型を作る必要があ
る。

【００６４】図１５は本発明による突起部の付いた凹フ
レネルレンズを成形するための金型の突起部を実現する
ための溝を切削している状態を模式的に表した図であ
る。図において、３７は金型本体、２４は溝を切削する
ためのバイト、２５は既に切削が終了した溝、２６はそ
の内側の現在切削中の溝である。金型３７の切削に於い
て、通常は金型３７を回転させバイト２４を金型に押し
付け切削して行く。バイト２４において切削に関与する
部分は刃先部ｙで、その他の部分は金型に接触しないよ
うに逃げが取ってある。しかし、溝２５を切った後その
内側の溝２６を切るとき、溝２５に対し溝２６はその曲
率半径が小さくなっており、バイト２４の外側の逃げ面
ｗが切削中の溝２６に当りびびりを生じたり、最悪の場
合はバイト２４は折れてしまう。

【００６５】従って、金型の中心部まで突起部４１を実
現するための溝を彫ることが出来ない。この様な金型３
７で成形された凹フレネルレンズ６もその最中心部には
突起部４１を作ることが出来ないため、この様な凹フレ
ネルレンズを画像表示装置に用いると最中心部だけ明る
い画像になる。そこで、本発明では、突起部を設けるこ
との出来ない最中心部だけ減光フィルタ、例えばＮＤフ
ィルターを設けることにより解決した。

【００６６】図１６は本発明による突起部の付いた凹フ
レネルレンズの一実施例を示す正面図である。フレネル
溝及び突起部４１は凹フレネルレンズ６全面に設けられ
ているが、図では中心部以外は省略してある。図におい
て、６は突起部４１の付いた凹フレネルレンズ、２７は
減光フィルタ、例えばＮＤフィルタである。減光フィル
タ２７は凹フレネルレンズ６の中心部の突起部４１のな
い部分だけに設けられる。減光フィルタ２７は所定の大
きさに打ち抜いた粘着剤付きのプラスチックフィルタを
使うと便利である。減光フィルタ２７の濃度は本突起部
の付いた凹フレネルレンズ６を用いて映像を映出した
時、輝度むらが生じないような濃度とすることは言うま
でもない。

【００６７】本発明の一実施例において、結像ユニット
と拡大ユニットを一体に組み立てた物を光学部品として
説明したが、本発明に於いては、拡大ユニットの代わり
に他の光透過性サポート板を設けてもよい。この場合に
はこの光学部品は結像ユニットと言うことができる。他
の光透過性サポート板を設けた場合には、拡大ユニット
を更にこの他の光透過性サポート板に取り付ける必要が
ある。本発明において、結像ユニットを含む光学部品と
は結像ユニットそのもの及び結像ユニットに拡大ユニッ
トを組み合わせたものの両方を指す。

【００６８】次に、本発明のその他の実施の形態につい
て実施例を用い、図１７、１８、１９を参照して説明す
る。図１７は、本発明による結像ユニットの更に他の実
施例を示す側面図である。図において、５は結像ユニッ
ト、１１は結像ユニット５を構成する入射側マイクロレ
ンズアレイ、１２は同じく出射側マイクロレンズアレ
イ、２８は入射側マイクロレンズアレイ１１と出射側マ
イクロレンズアレイ１２の間に設けられたストップアレ
イである。入射側マイクロレンズアレイ１１を構成する
各レンズの光軸と出射側マイクロレンズアレイ１２を構
成する各レンズの光軸は、１対１で対応し、且つ一致し
ている。また、ストップアレイ２８には光通過部２９が
設けられており、この光通過部２９は入射側及び出射側
マイクロレンズアレイ１１、１２の光軸と１対１で対応
し、且つ一致している。

【００６９】図１８は図１７の左側から見た結像ユニッ
トの斜視図である。図において、入力側マイクロレンズ
アレイ１１側が最前面にあり、次にストップアレイ２
８、出射側マイクロレンズアレイ１２の順で並んでい
る。図１７において、矢印Ａは、液晶表示素子１（図示
せず）上に表示された画像、矢印Ｂは、背面投写型スク
リーン７（図示せず）上に正立等倍に投写された映像で
ある。今、入射側マイクロレンズアレイ１１のレンズｒ
に着目すると、画像Ａの上端部ｐから出た光は図の実線
のような経路を辿り、映像Ｂの上端部ｕに到達する。同
じく下端部ｑから出た光は図の破線のような経路を辿
り、映像Ｂの下端部ｖに到達する。この時のレンズｒの
光軸と光点ｑの為す角をγとする。レンズｒの光軸から
更に離れた光点ｓから出た光は、レンズｒに対し一点鎖
線の様な経路を辿りレンズｒに入射するが、ストップア
レイ２８により遮られ出射側マイクロレンズアレイ１２
に到達できない。この場合のレンズｒの光軸と光点ｓの
為す角をδとする。ストップアレイ２８の光通過部２９
の径ｄを調節することにより、光線の通る角度γと光線
が遮光される角度δを自由に設定することが出来る。こ
れらの角度γとδは以下に述べる目的のために設定され
る。

【００７０】本発明では前述のように、バックライト２
の出力光の発散角を狭くする発散角制御手段４（図１参
照）として、例えば、片面に微小プリズムを形成した薄
い弾性フィルムを２枚用い、この２枚のフィルムのプリ
ズムが直交するように重ねたものを用いている。この発
散角制御手段４を使用することにより、バックライト２
（図１参照）の出力光の発散角を±３０°程度にするこ
とができるが、この角度は富士通技報（ＦＵＪＩＴＳ
Ｕ．４７、４、（０７，１９９６）、ｐ３５５）に開示
されている円錐型の光透過性導光体の角度に比べ広い。
通常バックライト２の出力光が広い発散角を持っている
と画質が悪くなるが、本発明を実施することにより、こ
の様な広い角度でも画質に悪い影響を与えない。本発明
を実施することにより広い発散角（角度δ）の光を遮光
することができるためである。

【００７１】図１９は本発明による結像ユニットのスト
ップアレイの一実施例を示す斜視図である。図１９にお
いて、ストップアレイ２８には同じ径の光通過部２９が
設けられている。

【００７２】図２０は本発明による結像ユニットのスト
ップアレイの他の実施例を示す正面図である。図におい
て、３０はストップアレイであり、ストップアレイ３０
には径の異なる光通過部３１、３２が設けられている。
この光通過部は中央の光通過部３２に対し周辺部の光通
過部３１の径を大きくしている。これは、結像ユニット
５により投写された表示画像が、拡大ユニット６により
拡大され、背面投写型スクリーン７上に結像される時、
中央部では光線が背面投写型スクリーン７に垂直に入射
するのに対し、背面投写型スクリーン７に対し斜め入射
になり輝度劣化が生じるのを補正するためである。な
お、図２０に示すストップアレイ３０において、光通過
部の径は中央部では小さく、周辺部では大きくなるよう
に徐々に大きくしていってもよいし、中央部から周辺部
に段階的に大きくしいってもよい。

【００７３】図１９、２０に示したストップアレイ２
８、３０は、結像ユニット５の温湿度変化が小さい場合
は金属材料のエッチング加工等で作っても良いが、結像
ユニット５の温湿度変化が大きい場合には、結像ユニッ
ト５を構成するマイクロレンズアレイと同じ線膨張率の
材料で作ると好適である。

【００７４】図２１は本発明による結像ユニットの更に
の実施例を示す断面図である。図において、３３はマイ
クロレンズアレイであり、３４はこのマイクロレンズア
レイ３３の表面に塗布されたフォトレジスト剤である。
３５は写真製版用のフォトマスクである。一般にフォト
レジスト剤３４は水溶性であり、紫外線を照射すること
により非水溶性になる。従って、図２１に示すように、
フォトレジスト剤３４を塗布したマイクロレンズアレイ
３３にフォトマスク３５を、フォトマスク３５のストッ
プのパターンとマイクロレンズアレイ３３のレンズの光
軸を一致させ、密着させる。次に、フォトマスク３５側
から紫外線を照射し、フォトレジスト剤３４のフォトマ
スク３５のストップのパターン以外の部分を感光させた
後水洗する。以上のようにすれば、紫外線により感光さ
れなかった部分が洗い流され、マイクロレンズアレイ３
３上にストップアレイ３８を形成することが出来る。完
成したフォトレジスト剤によるストップアレイ３８付の
マイクロレンズアレイ３６の拡大断面図を図２２に示
す。

【００７５】以上述べたように、片面に微小プリズムを
形成した薄い弾性フィルムを２枚設け、前記プリズムが
直交するように重ねたものはバックライトの出力光の発
散角は±３０°程度あるが、本発明によればこのように
広い発散角の発散角制御手段を用いることが出来る。

【００７６】また、例えばＴＦＴ液晶では発散角が±３
０°程度のバックライトの出力光を用い、従来の結像ユ
ニットを用いた場合は、これでもまだ発散角が広すぎ、
コントラストの反転が生じる。また、バックライトの出
力光の発散角を±３０°程度に出来るといっても輝度半
値の値であり、低輝度で広い角度に出光される。コント
ラストが反転した光は、マイクロレンズアレイに所定以
上の角度で入射する。また、この光線は２枚のマイクロ
レンズアレイ間で最もレンズの光軸から離れた位置を通
る。しかしながら、本発明においては、２枚のマイクロ
レンズアレイ間に設けたストップアレイ２８．３０でこ
の光線をカットすることが出来る。これにより、製作コ
ストが安く、部品点数が少ない、従来より大幅に薄型に
した画像表示装置を提供することができる。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、薄肉の大型成形品であ
る入射側マイクロレンズアレイと出射側マイクロレンズ
アレイの型離れによる変形を補正した結像ユニットを含
む光学部品及び画像表示装置を提供すること出来る。

【００７８】また、温度変化、湿度変化等に対しても入
出射側のマイクロレンズアレイがこのマイクロレンズア
レイを構成するレンズ群の光軸ずれを起こしたり、両者
が離れること無く常に密着させておくことが出来る光学
部品及び画像表示装置を得ることが出来る。

【００７９】また、本発明の一実施例の結像ユニットで
はバックライトから出る余分な光線をカットするため
に、バックライトと透過型の液晶表示素子の間に設けら
れた出力光の発散角を狭くする発散角制御手段を、片面
に微小プリズムを形成した薄い弾性フィルム２枚をこれ
らプリズムが直交するように重ねたような簡単なもので
も画質を損なうことはない。従って、発散角がある程度
広い発散角制御手段を用いることができる。

【００８０】また、中央の光通過部の径に対し周辺部の
光通過部の径を大きくしたストップアレイを用いること
により、背面投写型スクリーンに対し光線が斜めに入射
するよって起こる周辺部の輝度劣化を補正することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像表示装置の一実施例を示す平
面図である。

【図２】図１に示す画像表示装置のＢ−Ｂ１断面図であ
る。

【図３】本発明による結像ユニットの一実施例を示す拡
大側面図である。

【図４】結像ユニットの斜視図である。

【図５】マイクロレンズアレイを製造する金型に樹脂を
充填した状態を示す断面図である。

【図６】金型の中で、成形品が変形した状態を示す断面
図である。

【図７】本発明による結像ユニットの他の実施例を示す
正面図である。

【図８】図７に示す結像ユニットＣ−Ｃ１断面図であ
る。

【図９】結像ユニットの周辺部が接着剤で固定されてい
ない場合の温度変化による挙動を模式的に表した断面図
である。

【図１０】図８に示す結像ユニットの端部を接着した場
合の温度変化による挙動を模式的に表した断面図であ
る。

【図１１】本発明による結像ユニットを含む光学部品の
組立前の一実施例を示す側面図である。

【図１２】本発明による結像ユニットを含む光学部品の
組立後の一実施例を示す側面図である。

【図１３】拡大ユニットに結像ユニット側にフレネル面
を持つ凹フレネルレンズを用いた時の迷光の発生メカニ
ズムを説明する断面図である。

【図１４】本発明による結像ユニット側にフレネル面を
持つ凹フレネルレンズの断面図である。

【図１５】本発明による結像ユニット側にフレネル面を
持つ凹フレネルレンズを成形するための金型の作成を説
明するための正面図である。

【図１６】本発明による結像ユニット側にフレネル面を
持つ凹フレネルレンズの正面図である。

【図１７】本発明による結像ユニットの更に他の実施例
を示す側面図である。

【図１８】図１７の結像ユニットを図に向かった左側か
ら見た場合の斜視図である。

【図１９】本発明によるストップアレイの一実施例を示
す斜視図である。

【図２０】本発明によるストップアレイの他の実施例を
示す平面図である。

【図２１】本発明によるストップアレイ付マイクロレン
ズアレイの製造方法の一実施例を説明するための断面図
である。

【図２２】図２２は本発明によるストップアレイ付のマ
イクロレンズアレイの一実施例を示す断面図である。

【図２３】本発明にに関連する画像表示装置の平面図で
ある。

【図２４】図２３に示す画像表示装置のＡ−Ａ１側面図
である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ…透過型の液晶表示素子、２…バックライ
ト、３…陰極管、４…発散角制御手段、５…結像ユニッ
ト、６…拡大ユニット、７…透明なサポート板、８…背
面投写型スクリーン、９…隔壁板、１１…入射側マイク
ロレンズアレイ、１２…出射側マイクロレンズアレイ、
１４…接着剤、２２…取付具、２７…減光フィルタ、２
８、３０…ストップアレイ、２９、３１…光通過部、３
６…マイクロレンズアレイ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｄ (72)発明者 谷出 秀雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 (72)発明者 大西 吾郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディアシステ ム事業部内 (72)発明者 岩田 尚士 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所ＰＣ事業部内 (72)発明者 五十嵐 毅 神奈川県川崎市幸区鹿島田890番地 株式 会社日立製作所情報システム事業部内 (72)発明者 丸山 竹介 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内

Claims (51)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透過型の液晶表示素子と、前記液晶表示素
   子を照明するバックライトと、前記液晶表示素子上の表
   示画像を投写する結像ユニットを含む光学部品と、投写
   映像を映出する背面投写型スクリーンとを備え、前記光
   学部品は入射側マイクロレンズアレイと、出射側マイク
   ロレンズアレイと、前記入射側マイクロレンズアレイ側
   に凸形状に湾曲した第１の光透過板と、前記出射側マイ
   クロレンズアレイ側に凸形状に湾曲した第２の光透過板
   から構成され、前記入射側マイクロレンズアレイと前記
   出射側マイクロレンズアレイとを前記第１及び第２の光
   透過板で挟み、これらの端部を固定または半固定するこ
   とを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像表示装置において、前
   記入射側マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロレ
   ンズアレイの周辺部を接着することを特徴とする画像表
   示装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像表示装置において、前
   記第２の光透過板は拡大ユニットであることを特徴とす
   る画像表示装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の画像表示装置において、前
   記拡大ユニットは凹フレネルレンズであることを特徴と
   する画像表示装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の画像表示装置において、前
   記凹フレネルレンズに防湿効果のあ物質でコーティング
   することを特徴とする画像表示装置。
6. 【請求項６】請求項４記載の画像表示装置において、前
   記凹フレネルレンズはポリメチルメタクリレート樹脂よ
   りも吸湿し難い材料を用いて構成されることを特徴とす
   る画像表示装置。
7. 【請求項７】請求項４記載の画像表示装置において、前
   記凹フレネルレンズはそのフレネル面が前記出射側マイ
   クロレンズアレイに接触するように配置されることを特
   徴とする画像表示装置。
8. 【請求項８】請求項１記載の画像表示装置において、コ
   字状の取付具を設け、前記入射側マイクロレンズアレ
   イ、前記出射側マイクロレンズアレイ、前記第１の光透
   過板、前記第２の光透過板の端部を前記コ字状の取付具
   の隙間に挿入して、前記コ字状の取付具の両端で締め付
   けて前記取付具で半固定することを特徴とする画像表示
   装置。
9. 【請求項９】請求項１記載の画像表示装置において、前
   記入射側マイクロレンズアレイと、前記出射側マイクロ
   レンズアレイと、前記第１及び前記第２の光透過板の端
   部を接着又は粘着することを特徴とする画像表示装置。
10. 【請求項１０】請求項１記載の画像表示装置において、
    前記第１及び第２の光透過板の板厚を等しくすることを
    特徴とする画像表示装置。
11. 【請求項１１】請求項１記載の画像表示装置において、
    前記第１及び第２の光透過板を同じ材質で構成すること
    を特徴とする画像表示装置。
12. 【請求項１２】請求項１記載の画像表示装置において、
    前記第１及び第２の光透過板の反り量をほぼ等しくする
    ことを特徴とする画像表示装置。
13. 【請求項１３】請求項１記載の画像表示装置において、
    前記入射側マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロ
    レンズアレイとの間にストップアレイを設けることを特
    徴とする画像表示装置。
14. 【請求項１４】請求項１３記載の画像表示装置におい
    て、前記ストップアレイは複数の光通過部が設けられて
    いる遮光板であることを特徴とする画像表示装置。
15. 【請求項１５】透過型の液晶表示素子と、前記液晶表示
    素子を照明するバックライトと、前記液晶表示素子上の
    表示画像を投写し拡大する結像ユニットを含む光学部品
    と、投写映像を映出する背面投写型スクリーンとを備
    え、前記光学部品は入射側マイクロレンズアレイと、出
    射側マイクロレンズアレイとを備えた結像ユニットと、
    前記結像ユニット側に凸形状に反らせた拡大ユニット
    と、結像ユニット側に凸形状に反らせた光透過性のサポ
    ート板とで構成され、前記結像ユニットを前記結像ユニ
    ット側に凸形状に反らせた拡大ユニットと光透過性のサ
    ポート板とで挟み、前記拡大ユニットと前記光透過性の
    サポート板の周囲を固定乃至半固定することを特徴とす
    る画像表示装置。
16. 【請求項１６】液晶表示素子を照明するバックライトに
    よって液晶表示素子上の表示画像をスクリーンに投写す
    るために使用する光学部品において、入射側マイクロレ
    ンズアレイと、出射側マイクロレンズアレイと、前記入
    射側マイクロレンズアレイ側に凸形状に湾曲した第１の
    光透過板と、前記出射側マイクロレンズアレイ側に凸形
    状に湾曲した第２の光透過板から構成され、前記入射側
    マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレ
    イとを前記第１及び第２の光透過板で挟み、これらの端
    部を固定または半固定することを特徴とする光学部品。
17. 【請求項１７】請求項１６記載の光学部品において、前
    記入射側マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロレ
    ンズアレイとを前記入出射マイクロレンズアレイの周辺
    部で互いに接着することを特徴とする光学部品。
18. 【請求項１８】請求項１６記載の光学部品において、前
    記第２の光透過板は拡大ユニットであることを特徴とす
    る光学部品。
19. 【請求項１９】請求項１８記載の光学部品において、前
    記拡大ユニットは凹フレネルレンズであることを特徴と
    する光学部品。
20. 【請求項２０】請求項１９記載の光学部品において、前
    記凹フレネルレンズに防湿効果のある物質でコーティン
    グすることを特徴とする光学部品。
21. 【請求項２１】請求項１９記載の光学部品において、前
    記凹フレネルレンズはポリメチルメタクリレート樹脂よ
    りも吸湿し難い材料を用いて構成されることを特徴とす
    る光学部品。
22. 【請求項２２】請求項１９記載の光学部品において、前
    記凹フレネルレンズはそのフレネル面が前記出射側マイ
    クロレンズアレイに接触するように配置されることを特
    徴とする光学部品。
23. 【請求項２３】請求項１６記載の光学部品において、コ
    字状の取付具を設け、前記入射側マイクロレンズアレ
    イ、前記出射側マイクロレンズアレイ、前記第１の光透
    過板、前記第２の光透過板の端部を前記コ字状の取付具
    の隙間に挿入して、前記コ字状の取付具の両端で締め付
    けて前記取付具で半固定することを特徴とするを含む光
    学部品。
24. 【請求項２４】請求項１６記載の光学部品において、前
    記入射側マイクロレンズアレイ、前記出射側マイクロレ
    ンズアレイ、前記第１及び前記第２の光透過板の端部を
    接着又は粘着することを特徴とする光学部品。
25. 【請求項２５】請求項１６記載の光学部品において、前
    記第１及び第２の光透過板の板厚を等しくすることを特
    徴とする光学部品。
26. 【請求項２６】請求項１６記載の光学部品において、前
    記第１及び第２の光透過板を同じ材質で構成することを
    特徴とする光学部品。
27. 【請求項２７】請求項１６記載の光学部品において、前
    記第１及び第２の光透過板の反り量をほぼ等しくするこ
    とを特徴とする光学部品。
28. 【請求項２８】請求項１６記載の光学部品において、前
    記入射側マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロレ
    ンズアレイとの間にストップアレイを設けることを特徴
    とする光学部品。
29. 【請求項２９】請求項２８記載の光学部品において、前
    記ストップアレイは複数の光通過部が設けられている遮
    光板であることを特徴とする光学部品。
30. 【請求項３０】液晶表示素子を照明するバックライトに
    よって液晶表示素子上の表示画像をスクリーンに拡大投
    写するために使用する光学部品において、入射側マイク
    ロレンズアレイ及び出射側マイクロレンズアレイとを備
    えた結像ユニットと、前記結像ユニット側に凸形状に反
    らせた拡大ユニットと、結像ユニット側に凸形状に反ら
    せた光透過性のサポート板とで構成され、前記結像ユニ
    ットを前記結像ユニット側に凸形状に反らせた拡大ユニ
    ットと光透過性のサポート板とで挟み、前記拡大ユニッ
    トと前記光透過性のサポート板の周囲を固定乃至半固定
    することを特徴とする光学部品。
31. 【請求項３１】入射側マイクロレンズアレイと出射側マ
    イクロレンズアレイの周辺部を接着することを特徴とす
    る結像ユニット。
32. 【請求項３２】請求項３１記載の結像ユニットにおい
    て、入射側マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロ
    レンズアレイの周辺部は加熱溶融型フィルム状接着剤、
    光硬化型接着剤、超音波溶着のいずれかで接着されるこ
    とを特徴とする結像ユニット。
33. 【請求項３３】請求項３１記載の結像ユニットにおい
    て、前記入射側マイクロレンズアレイと前記出射側マイ
    クロレンズアレイとの間にストップアレイを設けること
    を特徴とする結像ユニット。
34. 【請求項３４】請求項３３記載の結像ユニットにおい
    て、前記ストップアレイは複数の光通過部が設けられて
    いる遮光板であることを特徴とする結像ユニット。
35. 【請求項３５】請求項３３記載の結像ユニットにおい
    て、前記入射側及び出射側マイクロレンズアレイは各々
    レンズ群から構成され、前記レンズ群の数は前記ストッ
    プアレイの有効に使用される光通過部の数とほぼ同じで
    あることを特徴とする結像ユニット。
36. 【請求項３６】請求項３５記載の結像ユニットにおい
    て、前記レンズ群の光軸と前記光通過部の位置が一致す
    ることを特徴と結像ユニット。
37. 【請求項３７】請求項３３記載の結像ユニットにおい
    て、前記ストップアレイに設けられた前記光通過部の径
    は前記ストップアレイの中央部に比べて周辺部の径を大
    きくすることを特徴とす結像ユニット。
38. 【請求項３８】請求項３３記載の結像ユニットにおい
    て、前記ストップアレイを構成する材料と前記入射側及
    び出射側マイクロレンズアレイを構成する材料の線膨張
    率はほぼ同じであることを特徴とする結像ユニット。
39. 【請求項３９】請求項３３記載の結像ユニットにおい
    て、前記ストップアレイを構成する材料は前記入射側マ
    イクロレンズアレイ及び出射側マイクロレンズアレイの
    少なくとも一方塗布され、前記レンズ群の光軸と一致す
    る部分を除去したフォトレジスト剤であることを特徴と
    する結像ユニット。
40. 【請求項４０】結像ユニットの出射面に対向して配置さ
    れる面をフレネルを設けた凹フレネルレンズで構成する
    ことを特徴とする拡大ユニット。
41. 【請求項４１】請求項４０記載の拡大ユニットにおい
    て、前記凹フレネルレンズを防湿効果のあ物質でコーテ
    ィングすることを特徴とする拡大ユニット。
42. 【請求項４２】請求項４０記載の拡大ユニットにおい
    て、前記凹フレネルレンズはポリメチルメタクリレート
    樹脂よりも吸湿し難い材料を用いて構成されることを特
    徴とする拡大ユニット。
43. 【請求項４３】請求項４０記載の拡大ユニットにおい
    て、前記凹フレネルレンズのフレネルの頂部に突起部が
    設けられ、前記突起部の先端部分に遮光部が設けられて
    いることを特徴とする拡大ユニット。
44. 【請求項４４】請求項４３記載の拡大ユニットにおい
    て、前記凹フレネルレンズの前記突起部の大きさが略同
    じように構成されることを特徴とする拡大ユニット。
45. 【請求項４５】請求項４３記載の拡大ユニットにおい
    て、前記凹フレネルレンズの前記突起部の大きさは周辺
    部から中心部になるに従い小さくなるように構成される
    ことを特徴とする拡大ユニット。
46. 【請求項４６】請求項４３記載の拡大ユニットにおい
    て、前記凹フレネルレンズの中心部の前記突起部が設け
    られていない部分に減光フィルタを設けることを特徴と
    する拡大ユニット。
47. 【請求項４７】結像ユニットの出射面に対向して配置さ
    れる面をフレネルを設けた凹フレネルレンズで構成する
    拡大ユニットを用いることを特徴とする画像表示装置。
48. 【請求項４８】透過型の液晶表示素子と、前記液晶表示
    素子を照明するバックライトと、前記液晶表示素子上の
    表示画像を投写する結像ユニットを含む光学部品と、投
    写映像を映出する背面投写型スクリーンとを備え、前記
    光学部品は入射側マイクロレンズアレイと、出射側マイ
    クロレンズアレイと、弾性を有する第１の光透過板と、
    弾性を有する第２の光透過板から構成され、前記入射側
    マイクロレンズアレイと前記出射側マイクロレンズアレ
    イとを前記第１及び前記第２の光透過板で挟み、前記第
    1及び前記第２の光透過板の復元力で前記入射側マイク
    ロレンズアレイ及び前記出射側マイクロレンズアレイを
    押し付けるようにすることを特徴とする画像表示装置。
49. 【請求項４９】透過型の液晶表示素子と、前記液晶表示
    素子を照明するバックライトと、前記液晶表示素子上の
    表示画像を投写し拡大する結像ユニットを含む光学部品
    と、投写映像を映出する背面投写型スクリーンとを備
    え、前記光学部品は入射側マイクロレンズアレイと、出
    射側マイクロレンズアレイとを備えた結像ユニットと、
    弾性を有する拡大ユニットと、弾性を有する光透過性の
    サポート板とで構成され、前記結像ユニットを前記拡大
    ユニットと前記光透過性のサポート板とで挟み、前記拡
    大ユニットと前記サポート板の弾性復元力で前記結像ユ
    ニットを押し付けるようにすることを特徴とする画像表
    示装置。
50. 【請求項５０】液晶表示素子を照明するバックライトに
    よって液晶表示素子上の表示画像をスクリーンに投写す
    るために使用する光学部品において、入射側マイクロレ
    ンズアレイと、出射側マイクロレンズアレイと、弾性を
    有する第１の光透過板と、弾性を有する第２の光透過板
    から構成され、前記入射側マイクロレンズアレイと前記
    出射側マイクロレンズアレイとを前記第１及び前記第２
    の光透過板で挟み、前記第１及び前記第２の光透過板の
    弾性復元力で前記入射側マイクロレンズアレイ及び前記
    出射側マイクロレンズアレイを押し付けるようにするこ
    とを特徴とする光学部品。
51. 【請求項５１】液晶表示素子を照明するバックライトに
    よって液晶表示素子上の表示画像をスクリーンに拡大投
    写するために使用する光学部品において、入射側マイク
    ロレンズアレイ及び出射側マイクロレンズアレイとを備
    えた結像ユニットと、弾性を有する拡大ユニットと、弾
    性を有する光透過性のサポート板とで構成され、前記結
    像ユニットを前記拡大ユニットと前記光透過性のサポー
    ト板とで挟み、前記拡大ユニットと前記光透過性のサポ
    ート板の弾性復元力で前記結像ユニットを押し付けるよ
    うにすることを特徴とする光学部品。