(57)【要約】【課題】嵌合構造で組み立てられ、結合強度が増強し耐温性が向上すると共に組み立てにかかる時間が短縮し生産効率が向上する中空積分体組み合わせ構造を提供することにある。【解決手段】中空の積分体組み合わせ構造は四つの板（５１）からなる。いずれの板５１は、前端（５５）及び後端（５６）を有し、前端（５５）に凸部（５７）が少なくとも一つ凸設、後端（５６）における凸部（５７）に対応する位置に凸部（５７）を嵌合できる凹部（５８）が少なくとも一つ凹設されており、ある板の凸部（５７）が隣り合う他の板の凹部（５８）に嵌入するように板同士が結合し合うにより、中空の積分体（５０）が形成されてなる。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四つの板からなる中空の積分体組み合わせ構造において、
前記板のいずれは、前後端を有し、該前端に凸部が少なくとも一つ凸設、該後端における前記凸部に対応する位置に前記凸部を嵌合できる凹部が少なくとも一つ凹設されており、
ある板の凸部が隣り合う他の板の凹部に嵌入するように板同士が結合し合うことにより、中空の積分体が形成されてなることを特徴とする中空積分体組み合わせ構造。
【請求項２】
前記板は長形板であり、その前後端における中央部にそれぞれ一つの凸部と一つの凹部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の中空積分体組み合わせ構造。
【請求項３】
前記凸部はありほぞであることを特徴とする請求項１または２に記載の中空積分体組み合わせ構造。
【請求項４】
前記積分体を形成する四つの板のうち、上下板の幅が左右板の幅と異なり、前記積分体の断面は長方形であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の中空積分体組み合わせ構造。
【請求項５】
前記四つの板の幅は異なり、前記積分体の断面は不等辺四辺形であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の中空積分体組み合わせ構造。
【請求項６】
前記四つの板の外周にて弾性体の固定具が設けられることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の中空積分体組み合わせ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学系の積分体（ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｒｏｄ）に関わり、特に中空積分体組み合わせ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積分体は投影装置にとって重要な光学素子である。その中空の柱状内反射表面で光束を複数回反射することにより、均一的照明ができる。
【０００３】
図１は従来の投影装置における光路を示す図である。図１に示す光学系２０において、光源２１からの照明光束２２はまずパラボラ反射鏡２１１により反射される。この後、照明光束２２は集光レンズ２３により色相環２４へ集光される。次に、色相環２４の赤緑青三色フィルタを順番に集光された光束２２１に面させることにより、光束２２１はカラー光束に変えられる。そして、該当カラー光束は積分体２５を透過し、明度が均一的なものになる。次に、光束は順に集光レンズ２６、絞り２７及びリレーレンズ２８により調整されてから、プリズム３０へ入射される。そして、光束は反射鏡３１により光弁１０へ反射される。次に、光弁１０から反射される情報映像がプリズム３０を透過して投影レンズ３２へ入射し、最後にスクリーン３３へ投影される。
【０００４】
図２に示すように、従来の積分体２５は、上下板２５２，２５２及び左右板２５３，２５３から中空の四辺形（断面）管状に形成されてなる。各板の内表面に全反射メッキ層２５１がある。照明光束はこのような積分体２５を経由する場合、複数回にランダム反射され、均一的な光束となる。
【０００５】
積分体２５の上下板２５２、２５２と左右板２５３、２５３との結合は、図２に示すように、板２５２と板２５３の連接部の外縁にポイント状糊２５４を施すことにより行われる。しかし、このような結合方法を用いると、積分体２５の体積が大きくて部品材料のコストが高くなる。
【０００６】
体積を縮小し部品を簡素化するために、従来、図３に示すような積分体４０が提案された。積分体４０は四つの同サイズの板４１から中空の四辺形管状に形成されてなる。板４１同士の結合は、糊４２を利用しある板４１の前端を隣り合う他方の板４１の後端に直結させることにより行われる。このような積分体４０は、簡単にできるが、糊４２が内縁４３より内部へ滲入し照明光束の均一化効果を低下させる恐れがある。
【０００７】
また、従来の積分体２５または４０には多くの組み立て時間を費やし生産効率が低下する欠点もある。
【０００８】
なお、画像を明るくかつはっきりしてスクリーンに投影させるために、普段、投影装置はハイパワーのランプを投影光源とする。このため、光源２１からの照明光束が高温なものである。この高温な照明光束は集光レンズ２３により集光されると更なる高温な照明光束となる。即ち、積分体２５（または４０）に入射する照明光束は相当高温なものである。結果、積分体２５（または４０）は長時間に亘って照射（特に紫外線や赤外線（ＵＶ−ＩＲｒａｙ）による照射）を受けつつあると、積分体２５（または４０）の結合部の糊４２が脆化し積分体２５（または４０）が崩壊してしまう恐れがある。よって、製品の品質が不良である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような問題点を解決するため、本発明の目的は、嵌合構造で組み立てられ、結合強度が増強し耐温性が向上する中空積分体組み合わせ構造を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、嵌合構造で組み立てられ、組み立てにかかる時間が短縮し生産効率が向上することを可能にする中空積分体組み合わせ構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の中空積分体組み合わせ構造は、四つの板からなる中空の積分体組み合わせ構造において、前記板のいずれは、前後端を有し、該前端に凸部が少なくとも一つ凸設、該後端における前記凸部に対応する位置に前記凸部を嵌合できる凹部が少なくとも一つ凹設されており、ある板の凸部が隣り合う他の板の凹部に嵌入するように板同士が結合し合うことにより、中空の積分体が形成されてなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
前記の目的を達成して従来の欠点を除去するための課題を実行する本発明の実施の形態の構成とその作用を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１３】
図４は本発明の実施形態に係る積分体を示す斜視図である。
【００１４】
図４において、本実施例の積分体５０は、四つの同形の板５１からなるものであって、前後嵌合構造（後述）を以って中空の正方形管状に形成されてなる。
積分体５０は両端にそれぞれ入口５２と出口５３を有し、内表面に反射メッキ層５４がある。入口５２から積分体５０内に入射する光束は反射メッキ層５４により複数回反射され出口５３から射出する。このため、均一的な照明ができる。
【００１５】
図５は板５１の構造を示す平面図である。板５１は略長形状となり、前端５５及び後端５６（図５における上端及び下端）を有する。前端５５の中央部に凸部５７が凸設され、後端５６の中央部即ち凸部５７に対応する位置に凸部５７を嵌合できる凹部５８が凹設されている。
【００１６】
本実施例の積分体５０を組み立てる場合、まず、四つの同形の板５１を形成する。次に、板５１同士を前後嵌合構造で結合させる、ここでいう前後嵌合構造とは、ある板５１の凹部５８が隣り合う他の板５１の凸部５７を嵌合（言い換えれば、ある板５１の凸部５７が隣り合う他の板５１の凹部５８に嵌入）し、板５１同士における凸部５７と凹部５８が締まり嵌めるようになることを指す。このため、四つの板５１を壁とする中空の四方形管状の積分体５０が形成される。
【００１７】
積分体５０は、糊を用いていないため、高温光束による照射に強い。
【００１８】
このように、本実施例では、嵌合構造を以ってサイズの小さい積分体を組み立てる際、精密な位置決めや糊の塗布等の実施し難い組み立て工程が省かれ、糊の塗布機械による費用が節約される。また、積分体は単純な嵌合構造を以って直接組み立てられるため、組み立て工程が簡素化されるばかりか、糊の滲入による積分体内表面の反射効果への悪影響が解消される。
【００１９】
図５の板５１はその凸部５７及び凹部５８が略長方形になっているが、板の凸部及び凹部の形状はこれに限らず、例えば、図６に示すように、その凸部及び凹部はありほぞ６３及びあり溝６５であっても良い。
【００２０】
図６において、積分体の板６１は、その前端６２の中央部にありほぞ６３を有し、その後端６４の中央部（ありほぞ６３に対応する位置）にありほぞ６３を嵌合できるあり溝６５を有する。
このような板６１を四つ用いると、安定性のより良い積分体が形成される。即ち、前記のように、ある板６１のありほぞ６３を隣り合う他の板６１のあり溝６５に嵌入することにより、四つの板６１を壁とする中空の四方形（正方形）管状の積分体６０が形成される。
前記した積分体（５０または６０）は、四つの同形の板から中空の略等辺四辺形管状に形成されてなるが、本発明はこれに限らず、必要に応じて、積分体は幅の異なる板から中空の長方形や不等辺四辺形に形成されても良い。例えば、図７に示すように、積分体６０は、上下板６１、６１と、上下板６１、６１より幅広い左右板６６、６６から、中空の長方刑に形成される。
また、前述した板５１または６１は両端にそれぞれ一つの凸部と一つの凹部を有するが、本発明はこれに限らず、板の両端にそれぞれ複数の凸部と複数の凹部が設けられても良い。
なお、積分体の外周にて板同士を支持、固定するための弾性体の固定具５９（図４参照）を設けても良い。これにより、積分体の構造強度は一層増強される。
【００２１】
本発明は前記実施例の如く提示されているが、これは本発明を限定するものではなく、当業者は本発明の要旨と範囲内において変形と修正をすることができる。従って、本発明の権利範囲は特許請求の範囲に準じるものである。
【００２２】
【発明の効果】
前記のように、本発明によれば、嵌合構造で積分体を組み立てるため、その結合強度が増強し耐温性が向上するばかりか、組み立てにかかる時間が短縮し生産効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の投影装置における光路を示す図である。
【図２】従来の積分体の構造を示す断面図である。
【図３】従来の他の種の積分体の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る積分体を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る積分体を構成する板の一例を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る積分体を構成する板の他の例を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る積分体を示す斜視図である。
【符号の説明】
５０、６０　積分体
５１、６１、６６　板
５２　入口
５３　出口
５４　反射メッキ層
５５、６２　前端
５６、６４　後端
５７　凸部
５８　凹部
５９　固定具
６３　ありほぞ
６５　あり溝
【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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