WO2015063856A1 - 照明装置および投写型表示装置 - Google Patents

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    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3155—Modulator illumination systems for controlling the light source

Definitions

  • the present invention relates to an illumination device and a projection display device.
  • the contrast ratio can be improved from 500: 1 to 5000: 1 by blocking 90% of the light emitted from the light source by the iris.
  • the iris is equipped with a shielding plate for blocking outgoing light.
  • the shielding plate is made of a highly reflective material (for example, metal)
  • light blocked by the shielding plate is reflected by the shielding plate.
  • this reflected light is irradiated to a member having low heat resistance around the iris, particularly a resin component, the member may generate heat. Therefore, a projector using an iris has a problem of reducing reflection in a specific direction from the iris that causes such heat generation.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose an antireflection structure made of a dielectric material in which a plurality of pyramidal convex portions or concave portions are arranged.
  • the convex portions or concave portions of the antireflection structure disclosed in these documents are all arranged at a pitch smaller than the wavelength of light. With this structure, reflection of light incident on the antireflection structure can be significantly suppressed.
  • the above-described antireflection structure on the iris (shielding plate), reflection from the iris is reduced and heat generation of a member having low heat resistance around the iris is suppressed.
  • the above-described antireflection structure absorbs most of the incident light, which causes another problem that the iris (shielding plate) itself generates heat.
  • an object of the present invention is to provide an illumination device that can reduce reflection from an iris in a specific direction while suppressing heat generation of the iris.
  • Another object of the present invention is to provide a projection display device provided with the illumination device.
  • the illumination device of the present invention includes a light source and an iris that adjusts the amount of emitted light by passing a part of the emitted light emitted from the light source and blocking the remaining light.
  • a plurality of concave portions or convex portions that are periodically arranged at a pitch of 100 times or more the wavelength of the emitted light are formed in at least a part of the region that blocks the emitted light of the iris.
  • a projection display device the illumination device described above, a display element that modulates light emitted from the illumination device according to an image signal, and projection optics that projects light emitted from the display device. And a system.
  • an illuminating device that can reduce the reflection from the iris in a specific direction while suppressing the heat generation of the iris, and a projection display device including the illumination device.
  • FIG. It is a perspective view which shows the projection type display apparatus in one Embodiment of this invention. It is a disassembled perspective view of the projection type display apparatus shown in FIG. It is a schematic plan view which shows the internal structure of the projection type display apparatus of this embodiment. It is a perspective view which shows a part of illuminating device of this embodiment. It is a schematic plan view which shows the positional relationship of a lamp
  • FIG. 6A It is a figure which shows the range of the irregular reflection area
  • FIG. 9A It is an enlarged plan view which shows the irregular reflection area
  • FIG. 10B is a perspective view taken along line A-A ′ of FIG. 10A.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 10A. It is an enlarged plan view which shows the modification of the irregular reflection area
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 12A.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a projection display apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is an exploded perspective view of the projection display device shown in FIG.
  • a projection display device 10 includes a lower casing 11 in which a plurality of optical components are installed, a box-shaped upper casing 12 that covers the lower casing 11, and light that forms an image on a screen.
  • the projection display apparatus 10 includes a lamp 21 that is a light source installed in the lower housing 11, an iris 30 that adjusts the amount of light (emitted light) emitted from the lamp 21, have.
  • the lamp 21 and the iris 30 constitute a lighting device to be described later. Note that FIG. 2 shows only some of the plurality of optical components constituting the projection display apparatus 10 of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing the internal configuration of the projection display apparatus of the present embodiment.
  • the projection display device 10 has a lighting device 20 including a lamp 21 and an iris 30.
  • the illuminating device 20 includes an explosion-proof glass 22, first and second integrator lenses 23 and 24 that uniformize the illuminance distribution of light, and a flat plate that transmits light of a specific polarization component. It has a polarizing beam splitter (PBS) 25 and a field lens 26 that adjusts the incident angle of light.
  • PBS polarizing beam splitter
  • the explosion-proof glass 22 serves to prevent the fragments from being scattered when the lamp 21 is ruptured.
  • the iris 30 is disposed between the first integrator lens 23 and the second integrator lens 24 and is located on the side close to the second integrator lens 24.
  • the lamp 21 may be an ultra high pressure mercury lamp, for example.
  • the light emitted from the illumination device 20 is separated into red light, green light, and blue light by the dichroic mirrors 41 and 42. These colored lights are modulated by display elements 43, 44, 45 such as a liquid crystal panel in accordance with the image signal.
  • the modulated light is emitted to the cross prism 46 and synthesized by the cross prism 46.
  • the synthesized light is incident on the projection lens 13, projected onto a screen or the like by the projection lens 13, and displayed as an image.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a part of the lighting device of the present embodiment.
  • 5A to 5C are schematic plan views showing the positional relationship between the lamp and the iris.
  • the iris 30 includes a pair of shielding plates 31 and 32. A cutout is formed in each of the shielding plates 31 and 32, and an opening 33 of the iris 30 is formed by these cutouts. A part of the emitted light from the lamp 21 passes through the opening 33, and the rest is blocked by the shielding plates 31 and 32. Thereby, the iris 30 can limit the amount of light passing therethrough. As will be described later, the opening 33 is provided in accordance with a light amount distribution of light (incident light) incident on the iris 30.
  • the shielding plates 31 and 32 are rotatable so as to open outwards around a predetermined rotation axis. Therefore, the light shielding amount by the shielding plates 31 and 32 can be adjusted by rotating (that is, opening and closing) the shielding plates 31 and 32. As a result, the iris 30 can adjust the amount of light passing therethrough.
  • the pair of shielding plates 31 and 32 are formed of a highly reflective metal in order to suppress heat generation due to light absorption. Therefore, if the area
  • an irregular reflection region composed of a plurality of minute recesses is formed on the surface of the iris 30 (that is, the shielding plates 31 and 32) facing the lamp 21.
  • the plurality of recesses are preferably arranged two-dimensionally and periodically.
  • FIG. 6A is a plan view of the iris according to the present embodiment as viewed from the lamp side, and shows a state where the iris is closed (see FIGS. 4 and 5A).
  • FIG. 6B is a contour diagram showing the light amount distribution of the incident light to the iris, and shows a standardized case where the maximum light amount is 100%.
  • the dotted line represents the iris opening shown in FIG. 6A
  • the solid line represents the range of the irregular reflection region shown in FIG. 6A.
  • the irregular reflection region 34 is formed around the opening 33 of the iris 30.
  • the light blocked by the shielding plates 31 and 32 is irregularly reflected.
  • the periphery of the iris 30 out of the light blocked by the shielding plates 31 and 32 The amount of light reaching the member with low heat resistance can be reduced. As a result, heat generation of a member having low heat resistance around the iris 30 can be suppressed.
  • the irregular reflection region 34 is formed around the opening 33 of the iris 30 in accordance with the light amount distribution of the incident light to the iris 30.
  • the irregular reflection region 34 is formed in accordance with the position of the secondary light source image formed on the iris 30 by the first integrator lens 23.
  • the aperture 33 of the iris 30 is provided in accordance with the positions of four secondary light source images near the center having a larger light amount among the plurality of secondary light source images formed on the iris,
  • the irregular reflection region 34 is formed in accordance with the position of the secondary light source image adjacent to the four secondary light source images.
  • the position of the irregular reflection region is not limited to the example described above, and can be appropriately changed according to the light amount distribution of the incident light to the iris.
  • 7A, FIG. 8A, and FIG. 9A are plan views showing modifications of the iris of the present embodiment, and correspond to FIG. 6A.
  • 7B, FIG. 8B, and FIG. 9B are contour diagrams showing the light amount distribution of the incident light to the iris, and are diagrams corresponding to FIG. 6B. That is, the solid lines shown in FIGS. 7B, 8B, and 9B represent the ranges of the irregular reflection regions in the modified examples shown in FIGS. 7A, 8A, and 9A, respectively.
  • FIG. 10A is an enlarged plan view showing the irregular reflection region of the present embodiment.
  • FIG. 10B is a perspective view taken along the line A-A ′ of FIG. 10A.
  • FIG. 10C is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 10A.
  • the irregular reflection region 34 is composed of a plurality of minute recesses 35, and the recesses 35 are formed in a square pyramid shape with a base of 0.4 mm and are square lattices with a pitch of 0.5 mm. Are arranged in a shape.
  • the concave portion 35 is provided so as to occupy an area of approximately half or more of the irregular reflection region (that is, the region where light is diffusely reflected). Thereby, incident light can be reliably irregularly reflected.
  • a gap that is, a flat portion is provided between the plurality of recesses 35, but this flat portion may not be provided.
  • the plurality of concave portions 35 may be continuously arranged in the irregular reflection region 34 without a gap.
  • the pitch of the recesses 35 is not limited to 0.5 mm, and may be in the range of 0.2 mm to 1.2 mm, for example.
  • the pitch only needs to be sufficiently larger than the wavelength of incident light (infrared rays), and is preferably, for example, 100 times or more of the wavelength.
  • the pitch is preferably 1.2 mm or less so as not to reduce the irregular reflection effect by the concave portion 35.
  • the angle ⁇ formed by the surface on which the recess 35 is formed and the side surface of the quadrangular pyramid that forms the recess 35 is preferably in the range of 30 ° to 60 °, and is 45 ° as shown in FIG. 10C. Is more preferable. This is because the irregular reflection effect becomes small when the angle ⁇ is smaller than 30 ° or larger than 60 °. Further, when the angle ⁇ is larger than 60 °, a problem also arises in the strength of the mold for forming the recess 35.
  • the depth of the recess 35 (that is, the height of the quadrangular pyramid) is preferably 0.2 mm as shown in FIG. 10C.
  • the depth of the recess 35 is not limited to 0.2 mm, and may be in the range of 0.05 mm to 0.25 mm, for example.
  • the thickness of the shielding plates 31 and 32 is preferably about 0.3 mm.
  • FIG. 11 and FIG. 12A are enlarged plan views showing modified examples of the irregular reflection region of the present embodiment.
  • 12B is a perspective view taken along the line B-B ′ of FIG. 12A.
  • the irregular reflection region 34 is composed of a plurality of recesses 36 each formed in a regular triangular pyramid shape.
  • the recesses 36 are arranged so that the bottom sides of the triangular pyramids (recesses) adjacent in a predetermined direction face each other so as to be arranged as densely as possible.
  • the irregular reflection region 34 is composed of a plurality of concave portions 37 each formed in a conical shape.
  • the concave portions 37 are preferably arranged in a triangular lattice shape so as to be arranged as densely as possible.
  • the shape and arrangement of the recesses are not limited to the examples described above, and may be other shapes and arrangements.
  • the shape of the recess may be another pyramid such as a hexagonal pyramid, and in that case, the bottom surface is preferably a regular polygon.
  • the shape of the recess may be a cone whose bottom surface is an ellipse or the like.
  • sequence of a recessed part can be suitably set according to the shape of a recessed part.
  • it is preferable that the recesses are periodically arranged at the predetermined pitch described above so as to diffusely reflect the incident light.
  • the irregular reflection region is directly formed on the shielding plate. Therefore, there is an advantage that a temperature increase of a member having low heat resistance around the iris can be suppressed without causing addition of new parts and cost increase. Further, as described above, since the shielding plate is made of metal, a plurality of concave portions can be formed by shape transfer such as engraving at the same time as forming the shielding plate by bending the press die. . As a result, the mold is not complicated, and the shielding plate can be mass-produced at a low cost. From the viewpoint of such metal processing, it is preferable that the surface opposite to the surface on which the irregular reflection region of the shielding plate is formed is a flat surface.
  • the irregular reflection region is formed in accordance with the light amount distribution of the incident light to the iris.
  • region should just be formed in the part which reflects the light which injected into the iris toward the member with low heat resistance, when the irregular reflection area
  • the irregular reflection region may not be formed in a portion that reflects light incident on the iris toward a member having high heat resistance, for example, a metal part when the irregular reflection region is not formed. Therefore, the plurality of recesses need only be formed in at least a part of the region that blocks the emitted light, in the surface facing the lamp of the iris, and may not be formed in the entire region that blocks the emitted light.
  • the iris (shielding plate) is made of metal.
  • the iris can be made of an engineering plastic having high heat resistance, and the surface of the iris facing the lamp can be plated with a material having high reflectivity.
  • the iris is configured from a pair of shielding plates, but may be configured from a plurality of shielding plates.
  • the shape of the convex part is preferably a cone or a pyramid like the concave part, and more preferably a regular pyramid whose bottom surface is a regular polygon.
  • the pitch and size of the convex portions may be in the same range as the pitch and size of the concave portions.

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Abstract

照明装置は、光源と、光源から出射された出射光の一部を通過させ残りを遮ることで、出射光の光量を調整するアイリス（３０）と、を有している。アイリス（３０）の出射光を遮る領域の少なくとも一部に、出射光の波長の１００倍以上のピッチで周期的に配列された複数の凹部または凸部が形成されている。

Description

照明装置および投写型表示装置
　本発明は、照明装置および投写型表示装置に関する。
　近年の投写型表示装置（プロジェクタ）には、高コントラスト比を実現することが強く求められている。そのため、多くのプロジェクタでは、光源から出射された光（出射光）の量を調整するアイリスが用いられている。例えば、液晶プロジェクタの場合、アイリスによって光源からの出射光の９割を遮ることで、コントラスト比を５００：１から５０００：１まで向上させることができる。
　アイリスは、出射光を遮るための遮蔽板を備えている。遮蔽板が反射率の高い材料（例えば金属）で形成されている場合、遮蔽板で遮られる光は、遮蔽板によって反射される。この反射光が、アイリス周辺の耐熱性の低い部材、特に樹脂部品に照射されると、その部材が発熱するおそれが生じる。したがって、アイリスを用いたプロジェクタでは、このような発熱を引き起こすアイリスから特定方向への反射を低減することが課題となっている。
　例えば、特許文献１～３には、複数の角錐形状の凸部または凹部が配列された、誘電体からなる反射防止構造体が開示されている。これらの文献に開示された反射防止構造体の凸部または凹部は、いずれも光の波長よりも小さなピッチで配列されている。この構造により、反射防止構造体に入射した光の反射を大幅に抑制することができる。
国際公開第２００９／０３１２９９号 特開２００６－２８５２２３号公報 特開２００９－１９８６２７号公報
　上述の反射防止構造体をアイリス（遮蔽板）に形成することで、アイリスからの反射を低減して、アイリス周辺の耐熱性の低い部材の発熱を抑制することが期待される。しかしながら、その場合、上述の反射防止構造体は入射する光の大部分を吸収してしまうため、アイリス（遮蔽板）そのものが発熱するという別の問題が生じてしまう。
　そこで本発明は、アイリスの発熱を抑制しながら、アイリスから特定方向への反射を低減することができる照明装置を提供することを目的とする。また、本発明は、その照明装置を備えた投写型表示装置を提供することも目的とする。
　上述した目的を達成するために、本発明の照明装置は、光源と、光源から出射された出射光の一部を通過させ残りを遮ることで、出射光の光量を調整するアイリスと、を有し、アイリスの出射光を遮る領域の少なくとも一部に、出射光の波長の１００倍以上のピッチで周期的に配列された複数の凹部または凸部が形成されている。
　また、本発明の投写型表示装置は、上記に記載の照明装置と、画像信号に応じて照明装置から出射された光を変調する表示素子と、表示素子から出射された光を投写する投写光学系と、を有している。
　本発明によれば、アイリスの発熱を抑制しながら、アイリスから特定方向への反射を低減することができる照明装置と、それを備えた投写型表示装置を提供することができる。
本発明の一実施形態における投写型表示装置を示す斜視図である。 図１に示す投写型表示装置の分解斜視図である。 本実施形態の投写型表示装置の内部構成を示す概略平面図である。 本実施形態の照明装置の一部を示す斜視図である。 ランプとアイリスとの位置関係を示す概略平面図である。 ランプとアイリスとの位置関係を示す概略平面図である。 ランプとアイリスとの位置関係を示す概略平面図である。 本実施形態のアイリスをランプの側から見た平面図である。 図６Ａに示す乱反射領域の範囲を示す図である。 本実施形態のアイリスの変形例を示す、図６Ａに対応する平面図である。 図７Ａに示す乱反射領域の範囲を示す図である。 本実施形態のアイリスの変形例を示す、図６Ａに対応する平面図である。 図８Ａに示す乱反射領域の範囲を示す図である。 本実施形態のアイリスの変形例を示す、図６Ａに対応する平面図である。 図９Ａに示す乱反射領域の範囲を示す図である。 本実施形態の乱反射領域を示す拡大平面図である。 図１０ＡのＡ－Ａ’線に沿って破断した斜視図である。 図１０ＡのＡ－Ａ’線に沿った断面図である。 本実施形態の乱反射領域の変形例を示す拡大平面図である。 本実施形態の乱反射領域の変形例を示す拡大平面図である。 図１２ＡのＢ－Ｂ’線に沿った断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
　図１は、本発明の一実施形態における投写型表示装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す投射型表示装置の分解斜視図である。
　図１を参照すると、投写型表示装置１０は、複数の光学部品が設置される下部筐体１１と、下部筐体１１を覆う箱状の上部筐体１２と、画像を形成する光をスクリーンに投写する投写レンズ１３と、を有している。
　また、図２を参照すると、投写型表示装置１０は、下部筐体１１に設置された光源であるランプ２１と、ランプ２１から出射された光（出射光）の量を調整するアイリス３０と、を有している。ランプ２１およびアイリス３０は、後述する照明装置を構成している。なお、図２には、本実施形態の投写型表示装置１０を構成する複数の光学部品の一部のみが示されている。
　図３は、本実施形態の投写型表示装置の内部構成を示す概略平面図である。
　投写型表示装置１０は、ランプ２１およびアイリス３０を含む照明装置２０を有している。照明装置２０は、ランプ２１およびアイリス３０の他、防爆ガラス２２と、光の照度分布を均一化する第１および第２のインテグレータレンズ２３，２４と、特定の偏光成分の光を透過させる平板型偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２５と、光の入射角度を調整するフィールドレンズ２６と、を有している。防爆ガラス２２は、ランプ２１が破裂したときの破片の飛散を防ぐ役目を果たしている。アイリス３０は、第１のインテグレータレンズ２３と第２のインテグレータレンズ２４との間に配置され、第２のインテグレータレンズ２４に近い側に位置している。ランプ２１は、例えば、超高圧水銀ランプであってよい。
　照明装置２０から出射された光は、ダイクロイックミラー４１，４２によって、赤色光、緑色光、および青色光に分離される。これらの色光は、液晶パネルなどの表示素子４３，４４，４５で画像信号に応じて変調される。変調された光は、クロスプリズム４６に出射され、クロスプリズム４６によって合成される。合成された光は、投写レンズ１３に入射し、投写レンズ１３によってスクリーンなどに投写されて、画像として表示される。
　図４は、本実施形態の照明装置の一部を示す斜視図である。図５Ａから図５Ｃは、ランプとアイリスとの位置関係を示す概略平面図である。
　図４を参照すると、アイリス３０は、一対の遮蔽板３１，３２から構成されている。各遮蔽板３１，３２には切り欠きが形成され、これら切り欠きによって、アイリス３０の開口３３が形成されている。ランプ２１からの出射光は、一部が開口３３を通過し、残りは遮蔽板３１，３２により遮られる。これにより、アイリス３０は、通過する光の量を制限することができる。開口３３は、後述するように、アイリス３０に入射する光（入射光）の光量分布に合わせて設けられている。
　また、遮蔽板３１，３２は、図５Ａから図５Ｃに示すように、所定の回転軸を中心としてそれぞれ外側に開くように回転可能である。したがって、遮蔽板３１，３２を回転させる（すなわち開閉させる）ことで、遮蔽板３１，３２による遮光量を調整することができる。その結果、アイリス３０は、通過する光の量を調整することができる。
　一対の遮蔽板３１，３２は、光の吸収による発熱を抑えるために、反射率の高い金属で形成されている。そのため、遮蔽板３１，３２の光を遮る領域がほぼ平坦であると、遮蔽板３１，３２で遮られる光は、遮蔽板３１，３２によって反射されることになる（図５Ａから図５Ｃの点線矢印参照）。このときの反射光が、アイリス３０周辺の耐熱性の低い部材、特に樹脂部品に照射されると、その部材が発熱するおそれが生じる。
　本実施形態では、このような発熱を抑制するために、アイリス３０（すなわち遮蔽板３１，３２）のランプ２１に対向する面に、複数の微小な凹部から構成された乱反射領域が形成されている。複数の凹部は、後述するように、２次元的かつ周期的に配列されていることが好ましい。
　図６Ａは、本実施形態のアイリスをランプの側から見た平面図であり、アイリスが閉じた状態（図４および図５Ａ参照）を示している。図６Ｂは、アイリスへの入射光の光量分布を示す等高線図であり、最大光量を１００％として規格化したものを示している。図６Ｂにおいて、点線は、図６Ａに示すアイリスの開口を表しており、実線は、図６Ａに示す乱反射領域の範囲を表している。
　図６Ａを参照すると、乱反射領域３４は、アイリス３０の開口３３の周囲に形成されている。この乱反射領域３４により、遮蔽板３１，３２で遮られる光は乱反射される。このため、乱反射領域が形成されていない場合（すなわち、遮蔽板３１，３２の光を遮る領域がほぼ平坦である場合）と比べて、遮蔽板３１，３２で遮られる光のうち、アイリス３０周辺の耐熱性の低い部材に到達する光の量を低下させることができる。その結果、アイリス３０周辺の耐熱性の低い部材の発熱を抑制することができる。
　この乱反射領域３４は、図６Ｂに示すように、アイリス３０への入射光の光量分布に合わせて、アイリス３０の開口３３の周囲に形成されている。具体的には、乱反射領域３４は、第１のインテグレータレンズ２３によってアイリス３０に形成される二次光源像の位置に合わせて形成されている。より具体的には、アイリス３０の開口３３が、アイリスに形成される複数の二次光源像のうち、より光量の大きい中央付近の４つの二次光源像の位置に合わせて設けられ、それに対し、乱反射領域３４は、上記４つの二次光源像に隣接する二次光源像の位置に合わせて形成されている。このように、光量分布に合わせて乱反射領域３４を形成することで、より効率的に光を乱反射させることができ、耐熱性の低い部材へ到達する光の量をより確実に抑制することができる。
　乱反射領域の位置は、上述した例に限定されるものではなく、アイリスへの入射光の光量分布に合わせて適宜変更可能である。図７Ａ、図８Ａ、および図９Ａは、本実施形態のアイリスの変形例を示す平面図であり、図６Ａに対応する図である。図７Ｂ、図８Ｂ、および図９Ｂは、アイリスへの入射光の光量分布を示す等高線図であり、図６Ｂに対応する図である。すなわち、図７Ｂ、図８Ｂ、および図９Ｂに示す実線はそれぞれ、図７Ａ、図８Ａ、および図９Ａに示す変形例における乱反射領域の範囲を表している。
　次に、図１０Ａから図１０Ｃを参照して、本実施形態の乱反射領域を構成する凹部の詳細な構成について説明する。
　図１０Ａは、本実施形態の乱反射領域を示す拡大平面図である。図１０Ｂは、図１０ＡのＡ－Ａ’線に沿って破断した斜視図である。図１０Ｃは、図１０ＡのＡ－Ａ’線に沿った断面図である。
　図１０Ａから図１０Ｃに示すように、乱反射領域３４は、複数の微小な凹部３５から構成され、凹部３５は、底辺が０．４ｍｍの正四角錐状に形成され、０．５ｍｍのピッチで正方格子状に配列されている。本実施形態では、乱反射領域（すなわち光を乱反射させたい領域）のほぼ半分以上の面積を占めるように凹部３５が設けられている。これにより、入射する光を確実に乱反射させることができる。本実施形態では、複数の凹部３５の間には隙間、すなわち平坦部分が設けられているが、この平坦部分は設けられていなくてもよい。つまり、乱反射領域３４に、複数の凹部３５が隙間なく連続的に配置されていてもよい。また、凹部３５のピッチは、０．５ｍｍに限定されるものではなく、例えば、０．２ｍｍ～１．２ｍｍの範囲であってよい。当該ピッチは、入射する光の波長（赤外線）よりも十分に大きければよく、例えば、該波長の１００倍以上であることが好ましい。また、当該ピッチは、凹部３５による乱反射効果を小さくしないように、１．２ｍｍ以下であることが好ましい。
　凹部３５が形成されている面と凹部３５を形成する四角錐の側面とのなす角度αは、３０°～６０°の範囲であることが好ましく、図１０Ｃに示すように、４５°であることがより好ましい。これは、角度αが３０°よりも小さい場合や６０°よりも大きい場合には、乱反射効果が小さくなってしまうためである。また、角度αが６０°よりも大きい場合、凹部３５を形成する金型の強度にも問題が生じることになる。
　凹部３５の深さ（すなわち四角錐の高さ）は、図１０Ｃに示すように、０．２ｍｍであることが好ましい。しかしながら、凹部３５の深さは、０．２ｍｍに限定されるものではなく、例えば、０．０５ｍｍ～０．２５ｍｍの範囲であってよい。この場合、遮蔽板３１，３２の板厚は、０．３ｍｍ程度であることが好ましい。
　図１１および図１２Ａは、本実施形態の乱反射領域の変形例を示す拡大平面図である。図１２Ｂは、図１２ＡのＢ－Ｂ’線に沿って破断した斜視図である。
　図１１に示す変形例では、乱反射領域３４は、それぞれ正三角錐状に形成された複数の凹部３６から構成されている。この場合、凹部３６は、できるだけ密に配置されるように、所定方向に隣接する三角錐（凹部）の底辺同士が対向するように配列されていることが好ましい。
　図１２Ａおよび図１２Ｂに示す変形例では、乱反射領域３４は、それぞれ円錐状に形成された複数の凹部３７から構成されている。この場合、凹部３７は、できるだけ密に配置されるように、三角格子状に配列されていることが好ましい。
　凹部の形状および配列は、上述した例に限定されるものではなく、他の形状および配列であってもよい。例えば、凹部の形状は、六角錐など他の角錐であってよく、その場合、底面が正多角形であることが好ましい。凹部の形状は、底面が楕円などの錐体であってもよい。また、凹部の配列は、凹部の形状に応じて適宜設定することができる。ただし、その場合にも、凹部は、入射する光を乱反射させるように、上述した所定のピッチで周期的に配列されていることが好ましい。
　上述したように、本実施形態では、遮蔽板に乱反射領域が直接形成されている。そのため、新たな部品の追加やコストアップを引き起こすことがなく、アイリス周辺の耐熱性の低い部材の温度上昇を抑制することができるという利点がある。また、上述したように、遮蔽板は金属で形成されているため、プレス金型の曲げ加工により遮蔽板を形成するのと同時に、刻印のような形状転写により複数の凹部を形成することができる。その結果、金型が複雑になることがなく、低コストで遮蔽板を量産することができる。このような金属加工の観点から、遮蔽板の乱反射領域が形成された面の反対側の面は平面であることが好ましい。
　なお、上述した実施形態では、乱反射領域は、アイリスへの入射光の光量分布に合わせて形成されていたが、必ずしもその必要はなく、アイリスの開口の周囲に形成されていればよい。また、乱反射領域は、乱反射領域が形成されていない場合にアイリスに入射した光を耐熱性の低い部材に向けて反射する部分に形成されていればよい。逆に言えば、乱反射領域は、乱反射領域が形成されていない場合にアイリスに入射した光を耐熱性の高い部材、例えば金属部品に向けて反射する部分には形成されていなくてもよい。したがって、複数の凹部は、アイリスのランプに対向する面のうち、出射光を遮る領域の少なくとも一部に形成されていればよく、出射光を遮る領域全体に形成されていなくてもよい。
　また、上述した実施形態では、アイリス（遮蔽板）は、金属で形成されていたが、必ずしもその必要はなく、少なくとも出射光を遮る領域が反射率の高い材料で形成されていればよい。例えば、アイリスを、耐熱性の高いエンジニアリングプラスチックで形成し、アイリスのランプに対向する面に、反射率の高い材料のメッキを施すこともできる。さらに、上述した実施形態では、アイリスは、一対の遮蔽板から構成されていたが、複数の遮蔽板から構成されていてもよい。
　また、上述した実施形態では、乱反射領域には、複数の微小な凹部が形成されていたが、凹部の代わりに、複数の微小な凸部が形成されていてもよい。この場合、凸部の形状は、凹部と同様に、円錐または角錐であることが好ましく、底面が正多角形の正角錐であることがより好ましい。凸部のピッチおよびサイズは、凹部のピッチおよびサイズと同様の範囲であってよい。

Claims (8)

  1. 　光源と、
    　前記光源から出射された出射光の一部を通過させ残りを遮ることで、前記出射光の光量を調整するアイリスと、を有し、
    　前記アイリスの前記出射光を遮る領域の少なくとも一部に、前記出射光の波長の１００倍以上のピッチで周期的に配列された複数の凹部または凸部が形成されている、照明装置。
  2. 　請求項１に記載の照明装置であって、
    　前記アイリスには、前記出射光の一部を通過させる開口が形成され、
    　前記複数の凹部または凸部が、前記開口の周囲に形成されている、照明装置。
  3. 　請求項２に記載の照明装置であって、
    　前記複数の凹部または凸部が、前記アイリスに入射する光の光量分布に合わせて前記開口の周囲に形成されている、照明装置。
  4. 　請求項３に記載の照明装置であって、
    　前記光源と前記アイリスとの間に配置されたインテグレータレンズをさらに有し、
    　前記複数の凹部または凸部が、前記インテグレータレンズによって前記アイリスに形成される二次光源像の位置に合わせて、前記開口の周囲に形成されている、照明装置。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置であって、
    　前記複数の凹部または凸部が、２次元的に配列されている、照明装置。
  6. 　請求項５に記載の照明装置であって、
    　前記複数の凹部または凸部が、それぞれ角錐状に形成されている、照明装置。
  7. 　請求項６に記載の照明装置であって、
    　前記複数の凹部または凸部が、それぞれ正四角錐状に形成され、かつ正方格子状に配列されている、照明装置。
  8. 　請求項１から７のいずれか１項に記載の照明装置と、画像信号に応じて前記照明装置から出射された光を変調する表示素子と、該表示素子から出射された光を投写する投写光学系と、を有する投写型表示装置。
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