(57)【要約】【課題】曲面ミラーの複数箇所をネジ止めしても曲面ミラーに歪みが生じないようにすることで再調整不要とし、曲面ミラーの三次元的な位置調整を1度で済むようにしたプロジェクタを提案する。【解決手段】プロジェクタは、画像光が射出される投写レンズと、投写レンズから射出された画像光をスクリーンに向けて反射させる曲面ミラー１８を備える。曲面ミラー１８はミラー本体２５の一方の面に反射面１７を有し、反射面１７の左右外側に設けられた取付耳部２６のそれぞれに取付部材３０が取り付けられる。２つの取付部材３０は、それぞれ外側に延伸して形成された２つの突起部３４を備え、突起部３４が保持枠１９に形成された切欠部３６に隙間をもって嵌合され、その状態で６軸調整治具によって曲面ミラー１８の位置調整がなされる。位置調整された後に突起部３４と切欠部３６の間に接着材が充填されて固着される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに投映する画像を射出する投写レンズと、
前記投写レンズから射出された画像光をスクリーンに向けて反射させる曲面ミラーと、
前記曲面ミラーにそれぞれ１本のネジによって固定される複数の取付部材と、
前記複数の取付部材が固着されるとともに、筐体に固定される保持部材と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記取付部材は、前記保持部材との間に隙間を形成する突起が２つ形成されるとともに、前記曲面ミラーの２ヶ所に固定されることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記取付部材は、前記保持部材との間に隙間を形成する突起が１つだけ形成されるとともに、前記曲面ミラーの３ヶ所以上に固定されることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記複数の取付部材は、前記保持部材との隙間を埋めるように充填された接着材が固化されて前記保持部材に固着されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲面ミラーを備えた反射プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
反射プロジェクタは、投射光学系から投射される画像光を曲面ミラーで反射させてスクリーンに導くように構成される。曲面ミラーは、反射した光を遠方まで送るように球面収差がない放物面鏡等の非球面ミラーであることが一般的である。非球面ミラーは、放物線等、所定の非円形の曲線を直線的に延びた所定の基軸を中心にして回転したときに形成される曲面により構成されるので、曲面には基軸による唯一の鏡軸を有するから、画像光を正しい方向に反射するためには、曲面ミラーの組立時に高精度な三次元立体的な位置調整が必要となる。これについては、曲面ミラーを保持部材に対して３点でフローティング支持し、各点においてフローティング量を個別に調整することにより、曲面ミラーの取付位置を調整することが行われている。しかし、３点フローティング支持における各支持点のフローティング量調整は、曲面ミラーの位置調整において、１点の調整が曲面ミラーを構成する幾何学的な３軸（立体座標軸）の全てに対して影響を与えてしまうので、調整の自由度が高い反面、曲面ミラーの特定の座標軸周りの角度だけを調整することができず、各フローティング量の調整を繰り返し行い、最も良い状態を探さなくてはならない。この問題を改善するために、非球面ミラーをＺ軸（基軸）と直交するＸ軸回りに回転させて倒れ角度調整をするようにしたミラー取付装置が下記特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３９４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１記載の装置は、それまでの３点フローティング支持構造に比べて曲面ミラーの角度調整作業は簡単になったが、曲面ミラーの調整がＹＺ面内に固定されているので角度調整のみ可能なものとなっており、本来必要とするミラー光軸の三次元的な位置調整を行っているとは言えない。また、取付部材を曲面ミラーの複数ヶ所にネジ止めして固定するとネジ止めの締め付け圧力によって曲面ミラーに歪みが生じたり、調整した位置がずれたりすることがあり、再調整を余儀なくされるなど問題がある。
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するためのものであり、曲面ミラーの複数ヶ所に取付部材をネジ止めしても曲面ミラーに歪みが生じないようにして再調整不要とし、曲面ミラーの三次元的な位置調整を1度で済むようにしたプロジェクタを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるプロジェクタは、スクリーンに投映する画像を射出する投写レンズと、前記投写レンズから射出された画像光をスクリーンに向けて反射させる曲面ミラーと、前記曲面ミラーにそれぞれ１本のネジによって固定される複数の取付部材と、前記複数の取付部材が固着されるとともに、筐体に固定される保持部材と、を備える。
【０００７】
前記取付部材は、前記保持部材との間に隙間を形成する突起が２つ形成されるとともに、前記曲面ミラーの２ヶ所に固定されるようにすると良い。あるいは、前記保持部材との間に隙間を形成する突起が１つだけ形成されるとともに、前記曲面ミラーの３ヶ所以上に固定されるようにすると良い。前記複数の取付部材は、前記保持部材との隙間を埋めるように充填された接着材が固化されて前記保持部材に固着されるようにすると良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるプロジェクタは、曲面ミラーの複数箇所に固定される取付部材の全てをそれぞれ１本のネジで固定されるようにしたので、ネジの締め付けによる不要な圧力は発生せず、曲面ミラーが歪む事はない。また、取付部材と保持部材との間を被接触状態に保ったままで接着材によって固着するので固着による不要な圧力がミラーに加わることもないので、固着後に僅かな狂いも生じず再度の調整をすることがない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるプロジェクタの構成を示す模式図である。
【図２】下ケースに取り付けられた保持枠を説明する図である。
【図３】保持枠に取り付けられた曲面ミラーの斜視外観図である。
【図４】取付部材を示す斜視外観図である。
【図５】保持枠に取り付けられた曲面ミラーを後から見た斜視外観図である。
【図６】曲面ミラーの裏面を吸着盤で支持することを説明する図である。
【図７】６軸調整治具によって曲面ミラーが支持された状態を示す図である。
【図８】別の曲面ミラーの支持方法の説明図である。
【図９】保持枠に取り付けられた別の曲面ミラーの斜視外観図である。
【図１０】取付部材を示す斜視外観図である。
【図１１】別の取付部材を示す斜視外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示すように、本発明によるプロジェクタ１０は、上ケース１１と下ケース１２からなる略直方体をした筐体１３に、画像光が射出される投写レンズ１４を有する投映装置１５と、前記投映装置１５から射出された前記画像光をスクリーン１６に向けて反射させる反射面１７を備えた曲面ミラー１８を保持する保持枠（保持部材）１９（図２参照）とが収容され固定される。また、前記投写レンズ１４を動かして前記スクリーン１６に投射された画像のピントを調整するピント調整用ダイヤル（図示せず）や電源スイッチ（図示せず）などが操作可能に設けられている。図２に示すように、前記保持枠１９は、ネジ２１によって前記下ケース１２に固定される基板２２と、基板２２に立設された２つの支持板２３とから構成され、支持板２３は前記基板２２にスポット溶接２４されている。
【００１１】
図３に示すように、曲面ミラー１８は略均一の厚さに形成された略矩形の板状部材からなるミラー本体２５の一方の面に前記反射面１７を有する。前記反射面１７は非球面形状の鏡面に形成される。前記反射面１７の外側の左右２ヶ所には取付耳部２６が設けられ、それぞれの取付耳部２６には等間隔に並んだ３つの取付孔２７が形成され、中央の取付孔２７にはネジ２８が挿通され、他の取付孔２７には取付部材３０に形成された回転止めボス３２が挿通される。図４に示すように、前記取付部材３０に形成された取付座３１には前記回転止めボス３２が形成され、取付座３１の中央にネジ孔３３が形成される。前記取付部材３０は、２つの前記回転止めボス３２の中心を結ぶ線と垂直な線と平行、且つ、前記回転止めボス３２より外側で、同じ方向に延伸して形成された２つの突起部３４を有し、前記ネジ孔３３に前記ネジ２８が螺合して、前記取付耳部２６に固定される。図５に示すように、前記曲面ミラー１８は、前記反射面１７が位置決めされた後に、前記突起部３４と前記保持枠１９に形成された切欠部３６とが接着材３８（例えば、紫外線硬化型樹脂、エポキシ系二液性接着剤など）によって固着される。なお、前記反射面１７，５２は非球面に限るものではなく、曲面形状であれば非球面以外の形状であっても良く、凹面に限らず凸面であっても差し支えない。また、前記ミラー本体２５は樹脂成形品であっても良いし、金属であっても良い。前記反射面１７は金属蒸着または化学メッキあるいは鏡面研磨などミラー本体２５の材質に合わせて適宜適したものを採用すると良い。
【００１２】
次に、プロジェクタ１０の組立手順及び作用・効果について説明する。図６及び図７に示すように、前記曲面ミラー１８の前記取付耳部２６の中央に形成された前記取付孔２７に前記ネジ２８が挿通され、挿通されたネジ２８が前記取付部材３０の取付座３１に形成された前記ネジ孔３３と螺合して前記曲面ミラー１８の左右２ヶ所に前記取付部材３０が固定される。多関節型ロボットである６軸調整治具（位置調整治具）４０の先端４１に把持された吸着盤４２が、前記曲面ミラー１８の裏面４４の略中央を吸着する。前記６軸調整治具４０は、前記下ケース１２に前記投映装置１５とともに前もって取り付けられた前記保持枠１９に形成された前記切欠部３６に前記取付部材３０の前記突起部３４を被接触状態で嵌合させ、前記切欠部３６と前記突起部３４との間に調整代となる隙間を確保させる。図８に示すように、前記曲面ミラー１８の裏面４４に把持用部材４６を接着し、前記６軸調整治具４０の先端４１で把持するようにしても良い。
【００１３】
前記電源スイッチがオンされて画像光が前記投映装置１５から射出される。射出された画像光は前記曲面ミラー１８の反射面１７で反射され、前記スクリーン１６に投射される。投射された画像の状態を見ながら前記６軸調整治具４０によって前記反射面１７の位置調整が行われ、正しい位置になったところで前記突起部３４と前記切欠部３６が嵌合する空隙に接着材３８が充填され、接着材３８が固化されて前記突起部３４が前記切欠部３６に固着される。これにより、前記曲面ミラー１８は前記投映装置１５に対して正しい位置で前記下ケース１２に固定される。前記反射面１７の位置調整は、前記６軸調整治具によって行われるため、１度で調整されるので調整のための作業時間が短い。なお、前記６軸調整治具４０は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の位置調整と、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の角度調整とを同時に行えるものであり、例えば、エプソン社製の６軸ロボットＰｒｏＳｉｘシリーズなどがある。
【００１４】
次に、別の実施形態について説明する。前記実施形態と同じものは同じ符号を用いるとともに詳細な説明を省略する。図９〜１１に示すように、曲面ミラー５３は、略均一の厚さに形成された略矩形の板状部材からなるミラー本体５１の一方の面に非球面形状の反射面５２を有する。前記反射面５２より外側で左右それぞれの上下、計４ヶ所に取付耳部５４が設けられ、それぞれの取付耳部５４には取付孔５５と位置決め孔５６が１つづつ形成される。前記４つの取付耳部５４には取付部材６０，６１が２つづつ取り付けられる。前記取付部材６０，６１は、それぞれに、ネジ孔６２と位置決めボス６３とを１つづつ有する取付座６４が１つだけ形成され、前記取付孔５５に挿通されたネジ２８が前記ネジ孔６２と螺合して前記取付耳部５４の裏面側に前記取付座６４がネジ止めされる。このとき、前記位置決めボス６３が前記位置決め孔５６と嵌合して前記ネジ２８を締め付けたときの回転止めとなる。また、前記ネジ孔６２を中心にして前記位置決めボス６３と垂直な方向に延伸して形成された１つの突起部（突起）６５を有し、前記取付部材６０，６１はそれぞれの突起部６５が前記ミラー本体５１より外側になるようにして固定される。前記曲面ミラー５３は、前記投映装置１５から射出された画像光による画像の状態を見ながら前記６軸調整治具４０によって前記反射面５２の位置調整が行われ、正しい位置になった状態で前記突起部６５と前記切欠部３６とが前記接着材３８によって固着される。
【００１５】
なお、前記切欠部３６と前記突起部３４，６５の形状は図示した形状に限るものではなく、前記反射面１７，５２の位置調整後に、両者を固着することが出きるのであればどのような形状であっても良い。本発明は、前記突起部が１つ又は２つ設けられた取付部材が２つ以上用いられ、前記突起部の合計が３つ以上であれば良く、例えば、突起部が１つの取付部材と突起部が２つ形成された取付部材とを１つづつ備えたものであっても良い。あるいは、前記切欠部が６個所にあって前記突起部が４つ設けられていても良い。
【符号の説明】
【００１６】
１０  プロジェクタ
１１  上ケース
１２  下ケース
１３  筐体
１５  投映装置
１６  スクリーン
１７，５２  反射面
１８，５３  曲面ミラー
１９  保持枠（保持部材）
２５，５１  ミラー本体
２６，５４  取付耳部
２７，５５  取付孔
３０，６０，６１  取付部材
３１，６４  取付座
３２  回転止めボス
３３，６２  ネジ孔
３４，６５  突起部（突起）
３６  切欠部
３８  接着材
４０  ６軸調整治具（位置調整手段）
４１  先端（６軸調整治具の先端）
４２  吸着盤
４４  裏面
４６  把持用部材
５６  位置決め孔
６３  位置決めボス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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