(57)【要約】【課題】光ファイバを接着剤を用いることなく基板に固定できるようにし、接着剤の硬化熱による光ファイバの変質を防止するとともに、基板に固定した後の光ファイバの交換作業を容易にし、接着剤の硬化まで放置を不要にして製造時間を短縮する。【解決手段】基板５に楔状の孔部１１を形成するとともに、スリット２１Ａを有する楔状の突起２１、及び、突起２１を貫通する貫通孔２４を形成したスリーブ６を備える。突起２１を背面側から孔部１１に嵌入させた状態で、固定孔１２に挿入した固定ネジ３１をナット穴２２内のナット２３に螺合させて基板５にスリーブ６を仮止めした後、光ファイバ３を貫通孔２４に背面側から挿入して孔部１１の前面側に露出させ、固定ネジ３１を締め込むことで光ファイバ３を基板５に固定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面側に突出する突起であって突出方向の少なくとも一部において楔状の外形を呈するとともに突出方向に直交する方向に弾性変形自在にされた複数の突起、及び、各突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される貫通孔を備えたスリーブと、
前記突起が嵌合する楔状の孔部を前記突起と同数備えた基板と、
前記スリーブと前記基板とを前記突出方向における所定範囲の任意の位置で固定する固定部材と、
を含むことを特徴とする光ファイバ映像装置。
【請求項２】
前記突起は、前記突出方向のスリットを備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ映像装置。
【請求項３】
前記突起及び前記孔部は、截頭円錐台形状を呈することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ映像装置。
【請求項４】
前記固定部材は、前記スリーブ及び前記基板のそれぞれに前記突出方向に互いに対向して形成され、前記スリーブ又は前記基板の一方を貫通するとともに、少なくとも他方において一部に雌ネジ部を形成した固定孔部と、
前記スリーブ及び前記基板の孔部の一方を貫通した後に他方の孔部の前記雌ネジ部に螺合する締結ネジと、からなることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ映像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数本の光ファイバの一端に投影された映像を、光ファイバの他端が露出するファイバスクリーンから出射する光ファイバ映像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタから映し出された映像を拡大して表示する映像装置として、光ファイバを用いた光ファイバ映像装置がある。光ファイバ映像装置は、複数本の光ファイバの一端側を集束して構成した入射面をプロジェクタの画面に対向して配置し、入射面における配列順序を維持したままで互いの間隔を均等に拡大して複数本の光ファイバの他端側である出射面側をファイバスクリーンの基板に固定している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来の光ファイバ映像装置では、ファイバスクリーンの基板に複数の貫通孔を所定間隔で格子状に形成し、この貫通孔に光ファイバの出射面側を背面側から貫通させた後、基板の背面に接着剤を充填することにより、複数本の光ファイバを基板に固定している。光ファイバは、基板の表面から延出した部分を切断された後、切断面を研磨される。
【特許文献１】特開平０７−０６４１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の光ファイバ映像装置では、光ファイバの出射面側を接着剤を介して基板に固定していたため、接着剤の硬化時における反応熱によって光ファイバが変質する可能性があり、光ファイバの入射面に投影された映像を光ファイバの出射面から正確に出射することができなくなる場合がある。また、出射面を基板に固定した後における光ファイバの交換を容易に行うことができず、部分的な修正が困難になる問題がある。さらに、接着剤が完全硬化するには２０℃で２４時間程度が必要で、光ファイバ映像装置の製造に長時間を必要とする問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、光ファイバの出射面を接着剤を用いることなく基板に固定できるようにし、光ファイバの変質による出射不良の発生を防止することができるとともに、基板に固定した後における光ファイバの交換作業を容易に行うことができ、さらに、製造時間を短縮することができる光ファイバ映像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記の課題を解決するため、一方の面側に突出する突起であって突出方向の少なくとも一部において楔状の外形を呈するとともに突出方向に直交する方向に弾性変形自在にされた複数の突起、及び、各突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される貫通孔を備えたスリーブと、
前記突起が嵌合する楔状の孔部を前記突起と同数備えた基板と、
前記スリーブと前記基板とを前記突出方向における所定範囲の任意の位置で固定する固定部材と、
を含むことを特徴とする。
【０００７】
この構成においては、スリーブの複数の突起のそれぞれを基板の孔部に嵌合させた状態で、固定部材によって突起の突出方向における所定範囲の任意の位置でスリーブと基板とを固定すると、楔状の各突起は突出方向について突起よりも短い楔状の孔部内で、スリーブと基板との固定位置に応じて、突出方向に直交する方向に弾性変形を生じる。このとき、各突起を貫通する貫通孔の内径もスリーブと基板との固定位置に応じて縮小し、貫通孔に挿入された光ファイバは貫通孔の内周面によって挟持される。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、各貫通孔に光ファイバを挿入した状態でスリーブの突起を基板の孔部に嵌合させ、固定部材によってスリーブと基板とを突出方向に近接させていくことにより、突出方向に直交する方向における突起の弾性変形によって貫通孔の内径を縮小させ、貫通孔の内周面によって光ファイバを挟持して固定することができる。基板における光ファイバの固定に接着剤を使用する必要がなく、光ファイバの変質による出射不良の発生を防止することができるとともに、基板に固定した後における光ファイバの交換作業を容易に行うことができ、さらに、製造時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、この発明の実施形態に係る光ファイバ映像装置の構成を示す図である。この発明の光ファイバ映像装置１は、液晶ディスプレイ等のプロジェクタ２、導光部材としての光ファイバ３、光ファイバ３の一端側の入射面を保持するアパーチャ４、及び、光ファイバ３の他端側の出射面を保持する基板５及びスリーブ６を備えている。
【００１０】
アパーチャ４は、複数本の光ファイバ３の入射面側を格子状に集束して保持する。アパーチャ４に保持された光ファイバ３の入射面は、映像を投影するプロジェクタ２に対向して近接した位置に配置される。基板５は、複数本の光ファイバ３の出射面側を、アパーチャ４における出射面側の配列順序を維持したまま、互いの間隔を拡大して保持する。
【００１１】
これによって、光ファイバ映像装置１は、プロジェクタ２が投影した映像を基板５において拡大して表示することができる。
【００１２】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、上記光ファイバ映像装置を構成する基板の正面図、平面断面図及び側面図である。基板５は、一例として樹脂成形によって形成され、背面５Ｂが開放した筐体形状を呈している。基板５の上面５Ｃ、底面５Ｄ並びに左右の側面５Ｅ及び５Ｆは、角部において背面側に延長されている。
【００１３】
基板５の前面５Ａは３×５の区画５１に区分されており、各区画５１には１０×１０個の孔部１１が縦横に一定のピッチＰ１で形成されている。各区画５１における孔部１１のピッチＰ１は、隣接する区画５１においても維持されている。したがって、基板５の前面５Ａには、３０×５０個の孔部１１が縦横に一定のピッチＰ１で形成されている。
【００１４】
各孔部１１の内径は、背面側において大きく、前面側において小さくされている。したがって、孔部１１は、截頭円錐台形状に形成されており、図２（Ｂ）に示すように楔状の断面形状を呈している。一例として、孔部１１の背面側の内径は３ｍｍ、前面側の内径は１．５ｍｍ、ピッチＰ１は４ｍｍである。
【００１５】
また、各区画５１には、孔部１１に重ならない位置に、３×３個の固定孔１２が縦横に一定のピッチＰ２で形成されている。各区画５１における固定孔１２のピッチＰ２は、隣接する区画５１においても維持されている。したがって、基板５の表面には、９×１５個の固定孔１２が縦横に一定のピッチＰ２で形成されている。一例として、固定孔１２の内径は２．１ｍｍであり、前面側において内径３．８ｍｍで深さ２ｍｍの皿モミ加工が施されており、ピッチＰ２は１２ｍｍである。
【００１６】
例えば、縦横に１０×１０個の基板５を連結することにより、１００インチ相当の表示画面を有する光ファイバ映像装置が構成される。組み合わせる基板５の個数に応じて、大小さまざまな表示画面を作成することができる。
【００１７】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、上記光ファイバ映像装置を構成するスリーブの正面図及び側面図である。スリーブ６は、一例して基板５と同様に樹脂成形によって形成され、奥行き方向に正方形断面の直方体形状を呈し、前面６Ａに１０×１０個の突起２１が基板５における孔部１１と同一のピッチＰ１で形成されている。各突起２１は、円柱の前面側に截頭円錐台を接合した形状に形成されている。突起２１の外径は、背面側において大きく、前面側において小さくされている。したがって、突起２１は、図３（Ｂ）に示すように、楔状の側面形状を呈している。一例として、突起２１の背面側の外径は３ｍｍ、前面側の外径は１．５ｍｍである。
【００１８】
最外周部に位置する３６個の突起２１は、スリーブ６の上面６Ｃ、底面６Ｄ並びに側面６Ｅ及び６Ｆの外側に露出している。
【００１９】
突起２１には、水平方向のスリット２１Ａが形成されている。一例として、スリット２１Ａの幅は、０．４ｍｍである。
【００２０】
スリーブ６の前面６Ａには、突起２１に重ならない位置に、３×３個のナット穴２２が基板５における固定孔１２と同一のピッチＰ２で形成されている。ナット穴２２は、スリーブ６内に埋設されたナット２３のネジ部に連通している。ナット２３は、スリーブ６の樹脂成形時にインサート成形によってスリーブ６内に埋設される。一例として、ナット穴２２の内径は２．５ｍｍである。
【００２１】
スリーブ６には、各突起２１の前面からスリーブ６の背面６Ｂに貫通する貫通孔２４が形成されている。一例として、貫通孔２４の内径は、スリーブ６の背面側において０．９ｍｍ、スリーブ６の前面側において０．８ｍｍ、突起２１において０．６ｍｍである。
【００２２】
図４は、上記光ファイバ映像装置における基板の組立状態を示す側面断面図である。光ファイバ映像装置１の組立時には、まず、図４（Ａ）に示すように、スリーブ６を基板５の背面側に装着する。１個のスリーブ６は、基板５の１個の区画５１に対応している。したがって、１個の基板５には１５個のスリーブ６が装着される。
【００２３】
基板５の背面側にスリーブ６を装着する際には、スリーブ６の突起２１のそれぞれを基板５の孔部１１に挿入する。突起２１における前面側の截頭円錐台部分の外部形状は、孔部１１の内部形状に一致しているため、突起２１は孔部１１に嵌合する。
【００２４】
この後、基板５の前面側から固定孔１２に固定ネジ３１を挿入する。固定ネジ３１は、固定孔１２を経由してスリーブ６のナット穴２２に嵌入し、さらにスリーブ６に埋設されているナット２３に達する。ここで、固定ネジ３１を回転させることにより、固定ネジ３１はナット２３に螺合し、基板５とスリーブ６とを仮止めする。
【００２５】
この状態で、図４（Ｂ）に示すように、光ファイバ３の出射面側をスリーブ６の背面側から各貫通孔２４に挿入し、突起２１の前面側に露出させる。このとき、スリーブ６における各光ファイバ３の配列順序をアパーチャ２における配列順序に一致させる。
【００２６】
そして、固定ネジ３１を締結方向に回転していくことにより、ナット２３における固定ネジ３１の螺合範囲が長くなり、これに伴って基板５及びスリーブ６には互いに接近する方向の力が作用する。突起２１の截頭円錐台部分の背面側には円柱部分が存在するため、固定ネジ３１の回転量に応じて、基板５とスリーブ６とは、突起２１の突出方向である前後方向における所定範囲の任意の位置で固定される。
【００２７】
基板５が背面側にいくに従い、突起２１において孔部１１の前面側の小径部が当接する部分の外形は徐々に大きくなるため、突起２１の外側面には孔部１１の内側面から前後方向に直交する上下方向の圧縮力が作用する。突起２１にはスリット２１Ａが形成されているため、突起２１は上下方向に弾性変形自在にされている。したがって、貫通孔２４に挿入されている光ファイバ３は、固定ネジ３１の回転量に応じた圧力で貫通孔２４における突起２１の部分で挟持され、基板５において確実に固定される。
【００２８】
上記の構成において、固定孔１２及びナット穴２２がこの発明の固定孔部に相当し、ナット２３が同じく雌ネジ部に相当し、固定ネジ３１が同じく締結ネジに相当し、これら固定孔１２、ナット穴２２及び固定ネジ３１が同じく固定部材を構成している。
【００２９】
なお、ナット穴２２は、スリーブ６を前後に貫通する孔であってもよく、全体に雌ネジ部を形成したものであってもよい。
【００３０】
基板５に１５個のスリーブ６を装着し終わると、図４（Ｃ）に示すように、光ファイバ３の出射面側において基板５の前面側に突出している部分を切断し、切断面を研磨する。
【００３１】
このように、固定ネジ３１の回転量に応じて光ファイバ３を挟持するための圧力が調整されるため、基板５及びスリーブ６の成形時の形状誤差を固定ネジ３１の回転量によって吸収することができ、個々の光ファイバ３を基板５に確実に固定できる。
【００３２】
また、固定ネジ３１による締結状態を緩めることにより、基板５とスリーブ６とが離間する方向に移動できるようになる。基板５とスリーブ６とを離間させると、貫通孔２４における突起２１の部分での光ファイバ３の挟持力が弱まり、光ファイバ３を貫通孔２４から抜き取ることができる。したがって、基板５の組立後に一部の光ファイバ３の不良が発見された場合、この光ファイバ３を容易に交換することができる。
【００３３】
また、基板５における光ファイバ３の固定に接着剤を使用する必要がないため、接着剤の硬化時に生じる熱によって光ファイバ３が変質することがない。また、接着剤が完全に硬化させるための放置時間が不要になり、装置の製造時間が短縮される。
【００３４】
なお、上記の例では、孔部１１及び突起２１の前面側を截頭円錐形状としたが、これに限るものではなく、側面断面における少なくとも一面を傾斜面とした楔状であれば、他の形状とすることもできる。
【００３５】
また、上記の例では、基板５とスリーブ６とを固定する固定部材を固定ネジ３１及びナット２３を含む構成としたが、これに限るものではなく、スリーブ６と基板５とを前後方向における所定範囲の任意の位置で着脱自在に固定できることを条件に、他の構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の実施形態に係る光ファイバ映像装置の構成を示す図である。
【図２】上記光ファイバ映像装置を構成する基板の正面図、平面断面図及び側面図である。
【図３】上記光ファイバ映像装置を構成するスリーブの正面図及び側面図である。
【図４】上記光ファイバ映像装置における基板の組立状態を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  光ファイバ映像装置
２  プロジェクタ
３  光ファイバ
４  アパーチャ
５  基板
６  スリーブ
１１  孔部
１２  固定孔（固定孔部、固定部材）
１３  短絡手段
２１  突起
２１Ａ  スリット
２２  ナット穴（固定孔部、固定部材）
２３  ナット（雌ネジ部、固定部材）
２４  貫通孔
３１  固定ネジ（固定部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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