(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由曲面光学素子の成形用金型において、自由曲面光学素子の端面に沿ったパーティングラインにより自由曲面とその反対側の裏面とを成形する固定型と可動型からなり、自由曲面を形成する型面と、自由曲面光学素子を自由曲面に直角な方向に取り付ける軸方向取付基準面を形成する型面とを前記パーティングラインに対して同一側の型に配置したことを特徴とする自由曲面光学素子成形用金型。
【請求項２】
前記自由曲面光学素子の端面を成形する面に成形樹脂のゲートを設けたことを特徴とする請求項１に記載の自由曲面光学素子成形用金型。
【請求項３】
自由曲面光学素子の端面に沿ったパーティングラインを有し、自由曲面光学素子の自由曲面と、自由曲面光学素子を自由曲面に直角な方向に取り付ける軸方向取付基準面とを前記パーティングラインに対して同一側に配置したことを特徴とする自由曲面光学素子。
【請求項４】
前記軸方向取付基準面は、前記自由曲面光学素子の端面から突出する第１、第２、第３の耳部に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の自由曲面光学素子。
【請求項５】
前記第１，第２の耳部の端面に、前記自由曲面に沿う第１の方向の第１，第２取付基準面を設け、前記第３の耳部の端面に前記自由曲面に沿い、かつ、前記第１の方向に直角な第２の方向の第３取付基準面を設けたことを特徴とする請求項４に記載の自由曲面光学素子。
【請求項６】
前記第１，第２取付基準面を結ぶ線と前記第３取付基準面から延長した線との交点が前記自由曲面光学素子の自由曲面のほぼ中心にあることを特徴とする請求項５に記載の自由曲面光学素子。
【請求項７】
前記自由曲面光学素子はミラーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の自由曲面光学素子成形用金型。
【請求項８】
前記自由曲面光学素子はミラーであることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の自由曲面光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）等の反射型画像形成素子や透過型液晶素子等の透過型画像形成素子を備えたリアプロジェクション方式やフロントプロジェクション方式等の投射型画像表示装置等の光学系に使用される自由曲面光学素子成形用金型及びそれを用いて成形した自由曲面光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面でかつ薄型である投射型画像表示装置の需要が高まっている。大画面と薄型を同時に実現するうえで、自由曲面ミラーは必要不可欠な部品になっている。自由曲面ミラーは光学的な軸を持ち得ず、取付時の調整が非常に困難なものである。このため、自由曲面ミラーのミラー面と取付基準面との関係を安定して保つことが重要である。
【０００３】
このような自由曲面ミラーを保持する構造として、従来、特許文献１〜５に示すように種々のものが採用されている。しかし、いずれも、ミラー面に直角な取付方向の基準面はミラー面と反対側の面（裏面）に設けられている。ミラー面と取付基準面とが異なる金型で形成されるため、金型のずれ、傾き等により、ミラー面と取付基準面との関係が不安定となっており、取付時の調整が極めて困難で、製造コストが増加し、映像の品位にも大きな影響を及ぼしていた。
【特許文献１】特開平５−１８３８４７号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５７１３号公報
【特許文献３】特開２００４−３０９５２９号公報
【特許文献４】特開２００５−１０５６８号公報
【特許文献５】特開２００５−９９７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、自由曲面と取付基準面との関係が安定し、取付時の調整が容易で、高精度でかつ低コストで製造することができる自由曲面光学素子成形用金型及びそれを用いて成形した自由曲面光学素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明にかかる自由曲面光学素子の成形用金型は、自由曲面光学素子の端面に沿ったパーティングラインにより自由曲面とその反対側の裏面とを成形する固定型と可動型からなり、自由曲面を形成する型面と、自由曲面光学素子を自由曲面に直角な方向に取り付ける軸方向取付基準面を形成する型面とを前記パーティングラインに対して同一側の型に配置したものである。
【０００６】
前記構成の金型により、自由曲面と取付基準面の位置精度を同一型内で設定することができ、自由曲面と取付基準面の位置関係を安定させることができる。
【０００７】
前記自由曲面光学素子の端面を成形する面に成形樹脂のゲートを設けることが好ましい。これにより、自由曲面での成形樹脂の微小なうねりの発生が抑えられ、自由曲面を高精度に成形することができる。
【０００８】
また、本発明にかかる自由曲面光学素子は、自由曲面光学素子の端面に沿ったパーティングラインを有し、自由曲面光学素子の自由曲面と、自由曲面光学素子を自由曲面に直角な方向に取り付ける軸方向取付基準面とを前記パーティングラインに対して同一側に配置したものである。
【０００９】
前記構成の自由曲面光学素子では、自由曲面と取付基準面が同一型で成形されているので、自由曲面と取付基準面の位置関係を安定させることができる。
【００１０】
前記軸方向取付基準面は、前記自由曲面光学素子の端面から突出する第１、第２、第３の耳部に形成されていることが好ましい。
【００１１】
前記第１，第２の耳部の端面に、前記自由曲面に沿う第１の方向の第１，第２取付基準面を設け、前記第３の耳部の端面に前記自由曲面に沿い、かつ、前記第１の方向に直角な第２の方向の第３取付基準面を設けることが好ましい。
【００１２】
この場合、前記第１，第２取付基準面を結ぶ線と前記第３取付基準面から延長した線との交点が前記自由曲面光学素子の自由曲面のほぼ中心にあることが好ましい。これにより、成形時に素直な収縮が可能になり、離型時に第１〜第３取付基準面が引っ掛かかることがなく、取付基準面の精度が損なわれない。
【００１３】
前記自由曲面光学素子はミラーであることが好ましく、またレンズであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、自由曲面と取付基準面とがパーティングラインに対して同一側の型に配置したので、自由曲面と取付基準面の位置精度を同一型内で設定することができ、金型のずれ、傾き等にかかわらず、自由曲面と取付基準面の位置関係が安定した自由曲面光学素子を成形することができる。したがって、取付時の調整が容易で、高精度でかつ低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１６】
図１は本発明の自由曲面ミラーを備えた投射型画像表示装置の実施形態であるリアプロジェクションテレビ（リアプロＴＶ）１を示す。リアプロＴＶ１のケーシング２内には、反射型画像形成素子の一例であるデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）３、このＤＭＤ３に照明光を照射する照明光学系４、及びＤＭＤ３で反射された投射光、すなわち画像光を拡大投射する投射光学系５が収容されている。また、ケーシング２の前面上方には、投射光学系５で拡大された画像が２枚の平面ミラー６Ａ，６Ｂを介して投射されるスクリーン７が配設されている。
【００１７】
投射光学系５は、ＤＭＤ３側から順に、凹面ミラー８、可変絞り機構９、第１収差補正板１０、凸面ミラー１１、第２収差補正板１２、第１自由曲面ミラー１３、及び第２自由曲面ミラー１４が配置されており、ＤＭＤ３からの画像光はこの順でスクリーン７側へ導かれる。
【００１８】
前記ＤＭＤ３と投射光学系５は、図２に示す投射光学系ユニット１５に保持されている。投射光学系ユニット１５は、下側台座部品１６と上側台座部品１７からなっている。下側台座部品１６には、凹面ミラー８、可変絞り機構９、第１収差補正板１０、凸面ミラー１１、第２収差補正板１２が保持され、上側台座部品１７には、第１及び第２自由曲面ミラー１３，１４が保持されている。第２自由曲面ミラー１４は、上側台座部品１７に取り付けられる保持部品１８に保持されている。
【００１９】
次に、本発明の自由曲面ミラーの一実施形態である前記第２自由曲面ミラー（以下、単に自由曲面ミラーという。）１４について詳細に説明する。
【００２０】
図３は、自由曲面ミラー１４を示す。自由曲面ミラー１４は、流動性（ＭＦＲ；Melt Flow Rate）が２０以上、耐熱性（ガラス転移点温度Ｔｇ）が１３０℃以上，熱変形温度（Ｔｄ）が１１５℃以上、吸湿率（ＷＡＣ）が０．０１％以下のシクロオレフィンポリマー（例えば、ＺＥＯＮＥＸ，ＺＥＯＮＯＲ（日本ゼオンの登録商標）等の熱可塑性樹脂からなり、射出成形により１ｍｍ〜５ｍｍの範囲の均一厚さの曲面板状に成形されている。成形後に、自由曲面ミラー１４をアニールすることで内部応力が除去されている。自由曲面ミラー１４は、有効領域の面積が１８００ｍｍ２以上のものであり、３５００ｍｍ２以上、５０００ｍｍ２以上のものも可能である。
【００２１】
表１に示すように、流動性が２０以上であることにより、成形品の内部応力が小さくなり、自由曲面の転写性が良く、環境信頼性試験による反りや歪みの発生を小さくすることができ、薄型にも拘わらず、外観歩留まりが著しく向上する。耐熱性（ガラス転移点温度Ｔｇ）が１３０℃以上，熱変形温度（Ｔｄ）が１１５℃以上であることにより、反射面に塗布する反射コートの密着性が極めて良好で、膜はがれがなく、高反射率が得られるとともに、反りや歪みの発生を小さくすることができる。吸湿率（ＷＡＣ）が０．０１％以下の成形材を使用することで、反射コートの密着性が高くなるとともに、吸湿による面形状変化を抑えることができる。熱可塑性樹脂を用いることで、極めて高精度な自由曲面ミラー１４を高い生産性で得ることができる。熱可塑性樹脂用の金型は製作が容易であり、大型で薄型の自由曲面ミラーを高精度に成形することができる。肉厚が均一であることにより、自由曲面の転写性が良くなり、成形性が安定し、自由曲面の補正が容易で光学性能を安定させることができる。肉厚が１ｍｍ以下では、反りの発生が大きくなり、自由曲面が安定せず、所望の自由曲面を得ることができない。生産サイクルは肉厚の２乗で決まるため、肉厚が５ｍｍ以上では生産性が悪くなる。よって、肉厚は、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲が好ましい。
【００２２】
【表１】
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自由曲面ミラーの材料の特性
【００２３】
自由曲面ミラー１４の有効領域２１は、凸の自由曲面で形成され、１点鎖線で示すように、上辺２１ａと、上辺２１ａの両端から下方に互いに接近するように延びる左右辺２１ｂ，２１ｃと、該左辺２１ｂの下端から右斜め下方に中心線まで延びる左下辺２１ｄと、右辺２１ｃの下端から左斜め下方に中心線まで延びて左下辺２１ｄと接続する右下辺２１ｅとからなる略五角形をなしている。
【００２４】
前記有効領域２１の外側には、ほぼ一定幅の周辺領域２２が形成され、この周辺領域２２のさらに外側には周縁領域２３が形成されている。周縁領域２３は自由曲面又はそれに近い面からなっている。周縁領域２３の外形は、有効領域２１の外周に沿って形成され、有効領域２１とほぼ同じ略五角形をなしている。周縁領域２３の角部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、肉厚ｔより大きな曲率半径Ｒ、好ましくは１．５ｔ≦Ｒ≦６ｔ、さらに好ましくは、２ｔ≦Ｒ≦４ｔの曲率半径を有している。このため、角部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにおける成形樹脂の流動性がよく、成形性が良い。また、周縁領域２３の縁には、ミラー面に垂直方向のリブは全く形成されていない。このようなリブは、樹脂の流動性を悪化させ、離型時に型に食い込んで成形面の精度を低下させる。本実施形態の自由曲面ミラー１４は、このようなリブがないので、リブがあるものに比べて、成形樹脂の流動性がよいうえ、離型性がよく、ミラー面の面精度が向上する。
【００２５】
前記周縁領域２３のうち左右辺の周縁領域２３は、上辺及び左右下辺の周縁領域２３よりも幅広に形成され、内側の自由曲面部２５と、外側の平面部２６とからなっている。自由曲面部２５の上端は上辺の周縁領域２３の自由曲面と連続し、自由曲面部２５の下端は左右下辺の周縁領域２３と連続している。自由曲面部２５と平面部２６は、図４に示すように、滑らかな面で連続している。
【００２６】
前記左右辺の周縁領域２３の平面部２６の縁には、矩形の第１耳部２７ａと第２耳部２７ｂがそれぞれ左右方向に向かって突設されている。第１耳部２７ａと第２耳部２７ｂの正面は、前記平面部と面一の平面からなり、自由曲面ミラー１４の第１，第２軸方向取付基準面２８ａ，２８ｂとなっている。第１耳部２７ａと第２耳部２７ｂの下端面は、自由曲面ミラー１４の第１，第２上下方向取付基準面２９ａ，２９ｂとなっている。第１，第２上下方向取付基準面２９ａ，２９ｂは、前記有効領域２１の図心３０と該図心３０から有効領域２１の上端の間の１／２の位置３１との間の範囲内、好ましくは図心３０に位置している。このように、第１，第２上下方向取付基準面２９ａ，２９ｂを有効領域２１の上寄りにする理由は、以下の通りである。自由曲面ミラー１４は図１に示すように上辺部の入反射角が下辺部よりも大きく感度が大きいので、動作中の熱膨張による自由曲面の僅かな変位がスクリーン７上の投射画像に歪みを生じさせる。本実施形態では、第１，第２上下方向取付基準面２９ａ，２９ｂを有効領域２１の図示より上方に設けることで、第１，第２上下方向取付基準面２９ａ，２９ｂより上方の熱膨張が抑えられ、スクリーン７上の投射画像の歪みを押さえることができる。
【００２７】
また、前記左右辺の周縁領域２３の左右下辺の縁には、矩形の第３耳部２７ｃが下方に向かって突設されている。第３耳部２７ｃの正面は、平面からなり、自由曲面ミラー１４の第３軸方向取付基準面２８ｃとなっている。第３耳部２７ｃの左側端面は、自由曲面ミラー１４の左右方向取付基準面３２となっている。第３耳部２７ｃの幅を小さくすることで、左右方向取付基準面３２をできるだけ中心線に近づけて左右の熱膨張をほぼ同じにし、スクリーン７上の投射画像の歪みを押さえることができる。なお、この第３耳部２７ｃの右側端面又は下端面は自由曲面ミラー１４の成型時に成形樹脂のゲートとされたところである。左右下角部２４ｃ，２４ｄの平面部２６には、調整面２８ｄ、２８ｅが設けられている。
【００２８】
自由曲面ミラー１４の裏面は、正面の有効領域２１の曲面とほぼ相補する凹の自由曲面で形成されている。これにより、肉厚を均一にすることができる。
【００２９】
以上の構成からなる自由曲面ミラー１４は、射出樹脂成形によって成形される。すなわち、この自由曲面ミラー１４の成形型は、図５に示すように自由曲面ミラー１４の端面に沿ったパーティングラインＰＬに沿ってミラー面（有効領域２１）側の固定型１０１と、裏面側の可動型１０２とから構成されている。このため、ミラー面（有効領域２１）と該ミラー面に直角な方向に取り付ける軸方向取付基準面２８ａ,２８ｂ，２８ｃとは共に固定型１０１に配置される。勿論、ミラー面（有効領域２１）側を可動型とし、裏面側を固定型とすることも可能である。このため、同一金型１０１内でミラー面（有効領域２１）と軸方向取付基準面２８ａ,２８ｂ，２８ｃの位置を高精度に設定することができ、軸方向取付基準面２８ａ,２８ｂ，２８ｃに対するミラー面（有効領域２１）の偏芯精度を容易に調整し、かつ、安定させることができる。
【００３０】
また、図５に示すように、軸方向取付基準面２８ａに対応する部分には、入れ子１０３が形成されて、入れ子１０３の固定型１０１の成形面に対する位置を調整することで、軸方向取付基準面２８ａの高さの調整が可能である。
【００３１】
成形型のゲートは、成形樹脂の均一な流動を考えると、ミラー面と反対側の裏面の中央に配置することも可能である。また、ピンポイントゲート等による多点ゲートにすると、低圧での樹脂充填が可能となり、転写性が向上する（形状誤差のＰＶ値を小さくできる）。しかし、これらのゲートを自由曲面ミラー１４に適用すると、流動樹脂の微小なうねりが発生し、補正で取り除くことが非常に困難になり、光学的に非常に大きな問題が生じる。そこで、本実施形態では、図６に示すように第３耳部２７ｃの下端面にゲートを設定している。
【００３２】
図７に示すように、第１，第２上下方向取付基準面２９ａ，２９ｂを結ぶ直線と左右方向取付基準面３２から延長した直線の交点Ｓは、成形後の自由曲面ミラー１４のほぼ中心付近（本実施形態では図心３０）に位置している。従来の構造では、図８に示すように、取付基準となるボスピンを有していたので、型を開いて離型するときに成形品が急速に冷やされて収縮する際にボスピンが金型に引っ掛かり、離型性が悪く、ミラー面に歪みが生じるうえ、取付基準としての精度が損なわれていたが、本実施形態では、第１〜第３耳部２７ａ〜２７ｃは、成形後の成形品の図７に矢印で示す収縮方向に対して引っ掛かりがなく、従順な収縮が可能である。したがって、本実施形態では、離型性がよく、各取付基準面２９ａ，２９ｂ，３２の精度が損なわれない。また、各取付基準面２９ａ,２９ｂ，３２はミラー面と同一金型により成形されるため、ミラー面に対する位置を高精度に設定できる。
【００３３】
以上のように、自由曲面ミラー１４は、有効領域２１の外周に沿って外形を形成しているので、有効領域２１の面積が１８００ｍｍ２以上の大型であるにも拘わらず、外形が必要以上に大きくならず、無駄がない。また、外形の角部２４ａ〜２４ｅを肉厚より大きな曲率半径で形成したので、成形樹脂の流動性がよく、成形性が良好である。
【００３４】
続いて、前記構成の自由曲面ミラー１４の保持部品１８への取付構造について説明する。
【００３５】
図９において、自由曲面ミラー１４の保持部品１８は、合成樹脂で形成され、基部４１と、該基部４１の両端から斜め後方に延びる左右の腕部４２ａ，４２ｂと、該左右腕部４２ａ，４２ｂの背面の略中間部を連結する補強部４３とからなっている。
【００３６】
基部４１の底面には、図１０に示すように、中央に突起４４が突設されるとともに、後部に金属製の取付プレート４５が取り付けられている。取付プレート４５と基部４１の両端部には、合計３つの取付孔４６が形成されている。基部４１の上面には自由曲面ミラー１４の第３耳部２７ｃが位置する第３凹部４７ｃが形成され、該第３凹部４７ｃの前側の壁は当該第３耳部２７ｃの第３軸方向取付基準面２８ｃが当接する第３当たり面４８ｃとなっている。また第３凹部４７ｃには、第３位置決め突起４９ｃが突設され、この第３位置決め突起４９ｃに対向して第３押さえばね５０ｃが固着されている。また、第３押さえばね５０ｃの近傍には、第３耳部２７ｃを第３当たり面４８ｃに押し付けて固定する第３固定金具５１ｃがねじ孔５２ｃに取り付けられるようになっている。
【００３７】
左右の腕部４２ａ，４２ｂの上部には、自由曲面ミラー１４の第１，第２耳部２７ａ，２７ｂが位置する第１、第２凹部４７ａ，４７ｂが形成され、該第１，第２凹部４７ａ，４７ｂの前側の壁は当該第１，第２耳部２７ａ，２７ｂの第１，第２軸方向取付基準面２８ａ，２８ｂが当接する第１，第２当たり面４８ａ，４８ｂとなっている。また第１，第２凹部４７ａ，４７ｂには、第１，第２位置決め突起４９ａ，４９ｂが突設され、この第１，第２位置決め突起４９ａ，４９ｂに対向して第１，第２押さえばね５０ａ，５０ｂが固着されている。また、第１，第２押さえばね５０ａ，５０ｂの近傍には、第１，第２耳部２７ａ、２７ｂを第１，第２当たり面４８ａ，４８ｂに押し付けて固定する第１，第２固定金具５１ａ，５１ｂがねじ孔５２ａ，５２ｂ（それぞれ２箇所）に取り付けられるようになっている。
【００３８】
左右の腕部４２ａ，４２ｂの下部には、自由曲面ミラー１４の左右下の角部２４ｃ，２４ｄが位置する第４、第５凹部４７ｄ，４７ｅが形成され、該第４、第５凹部４７ｄ，４７ｅの前側の壁は当該左右下の角部２４ｃ，２４ｄの第１，第２調整面２８ｄ，２８ｅが当接する第１，第２座面４８ｄ，４８ｅとなっている。また、第１，第２調整面２８ｄ，２８ｅを第１，第２座面４８ｄ，４８ｅに押し付けて固定する第４，第５固定金具５１ｄ，５１ｅがねじ孔５２ｄ，５２ｅに取り付けられるようになっている。
【００３９】
前記自由曲面ミラー１４を保持部品１８に取り付けるには、まず、自由曲面ミラー１４を後方に傾けた状態で保持部品１８に上方から差し込み、第３耳部２７ｃを第３凹部４７ｃの第３押さえばね５０ｃと第３位置決め突起４９ｃとの間に挿入する。続いて、自由曲面ミラー１４を前方に押して第１，第２耳部２７ａ，２７ｂを第１，第２凹部４７ａ，４７ｂの第１，第２押さえばね５０ａ，５１ｂと第１，第２位置決め突起４９ａ，４９ｂとの間に挿入する。これにより、図１０，１１に示すように、自由曲面ミラー１４は、第１，第２押さえばね５０ａ，５０ｂにより第１，第２耳部２７ａ、２７ｂの２箇所の第１，第２上下方向取付基準面２９ａ，２９ｂが第１，第２位置決め突起４９ａ，４９ｂに押し付けられることで、上下方向に位置決めされる。また、第３押さえばね５０ｃにより第３耳部２７ｃの１箇所の左右方向取付基準面３２が第３位置決め突起４９ｃに押し付けられることで、左右方向に位置決めされる。
【００４０】
このように、本実施形態では、第１〜第３耳部２７ａ〜２７ｃの３箇所を第１〜第３押さえばね５０ａ〜５０ｃにより第１〜第３位置決め突起４９ａ〜４９ｃに片寄せして、自由曲面ミラー１４を位置決めしている。すなわち、上下方向を第１，第２耳部２７ａ，２７ｂの第１，第２上下方向取付基準面２９ａ，２９ｂで規制し、左右方向を第３耳部２７ｃの左右方向取付基準面３２で規制している。このため、ボスピンと穴の嵌合により位置決めを行っていた従来の構造に比べて、本実施形態では、基準面が平面で済み、成型時の離型性がよく、基準面の変形を抑制することができる。
【００４１】
次に、第１〜第５固定金具５１ａ〜５１ｅを所定位置に取り付け、第１〜第３耳部２７ａ〜２７ｃの軸方向基準面２８ａ〜２８ｃを第１〜第３当たり面４８ａ〜４８ｃに押し付けるとともに、左右下の角部２４ｃ，２４ｄの第４，第５軸方向取付基準面２８ｄ，２８ｅを第４，第５当たり面４８ｄ，４８ｅに押し付ける。これにより、図２に示すように、自由曲面ミラー１４は保持部品１８に軸方向に高精度で位置決めして簡単に取り付けることができる。
【００４２】
なお、以上のようにして自由曲面ミラー１４を保持部品１８に取り付けた後、図１３（ａ）に示すように、必要に応じて保持部品１８の座面４８ｄ，４８ｅ又は自由曲面ミラー１４の調整面２８ｄ、２８ｅの高さを調整する。具体的には、自由曲面ミラー１４の光学性能を見ながら、図１３（ｂ）に示すように、高さを低くする必要がある場合は、保持部品１８の第１，第２座面４８ｄ，４８ｅを適宜削ってトリミングし、ミラー面の反り、歪み、偏芯等を矯正する。保持部品１８の第１，第２座面４８ｄ，４８ｅを削る代わりに、自由曲面ミラー１４の第１，第２調整面２８ｄ，２８ｅを削ってもよい。逆に、高さを高くする場合は、それらの間にスペーサを挿入して固着することができる。
【００４３】
このようにして、保持部品１８に保持された自由曲面ミラー１４は、図２に示すように、基部４１の突起４４を上側台座部品１７の長孔５３に挿入し、３つの取付孔４６を上側台座部品１７の対応する取付孔５４に合致させて、図示しないねじをねじ込むことで、上側台座部品１７に固定することができる。
【００４４】
図１４に示すように、第１〜第３耳部２７ａ〜２７ｃ（図では２７ｃのみを示す）の取付基準面２９ａ，２９ｂ，３２（図では３２のみを示す）と、その反対側の第１〜第３押さえばね５０ａ〜５０ｃ（図では５０ｃのみを示す）が押し当てられる面とは、平行であることが好ましい。これにより、自由曲面ミラー１４の保持部品１８への取付時に押さえばね５０ａ〜５０ｃのばね力によるモーメントが生じることがなく、自由曲面ミラー１４の浮き上がりを防止し、歪みを小さくすることができる。
【００４５】
また、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、第１〜第３耳部２７ａ〜２７ｃ（図では２７ｃのみを示す）の取付基準面２９ａ，２９ｂ，３２（図では３２のみを示す）と、その反対側の第１〜第３押さえばね５０ａ〜５０ｃ（図では５０ｃのみを示す）が押し当てられる面とは、平行でなくとも、取付時に第１〜第３耳部２７ａ〜２７ｃを保持部品１８の当たり面４８ａ〜４８ｃに対して押さえ付ける方向にモーメントが生じるように、いずれか一方の面（図１２（ａでは右側端面、図１２（ｂ）では左側端面）を傾斜させてもよい。これにより、自由曲面ミラー１４の浮き上がりを防止し、安定して取り付けることができるとともに、歪みを小さくすることができる。
【００４６】
なお、本発明は、自由曲面を有するミラーに限らず、例えば、反射面形状が回転対称形であっても反射面の中心に回転対称軸がないミラー、回転対称軸がミラー外形内にないミラーにも適用することができる。また、本願発明は、ミラーに限らず、レンズにも適用可能である
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の自由曲面ミラーを備えた投射型画像表示装置の実施形態であるリアプロジェクションテレビの断面図。
【図２】図１のリアプロジェクションテレビの投射光学系ユニットの分解斜視図。
【図３】（ａ）自由曲面ミラーの正面図、（ｂ）右側面図、（ｃ）底面図。
【図４】図３（ａ）のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】成形金型の一部断面図。
【図６】成形金型のゲート位置を示す断面図。
【図７】自由曲面ミラーの基準面と収縮方向の関係を示す正面図。
【図８】取付基準としてボスピンを有する従来のミラーの正面図及び底面図。
【図９】自由曲面ミラーの保持部品の分解斜視図。
【図１０】自由曲面ミラーの保持部品の側面図。
【図１１】自由曲面ミラーを保持した保持部品の背面図。
【図１２】自由曲面ミラーを保持した保持部品の正面図。
【図１３】（ａ）図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図、（ｂ）図１３（ａ）の拡大図。
【図１４】耳部に作用する力を示す耳部の概略拡大断面図。
【図１５】（ａ）耳部に作用する力を示す他の形態の耳部の概略拡大断面図、（ｂ）耳部に作用する力を示すさらに他の形態の耳部の概略拡大断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１４  自由曲面ミラー
１８  保持部品
２１  有効領域（ミラー面）
２７ａ〜２７ｃ  耳部
２８ａ〜２８ｃ  軸方向取付基準面
２９ａ，２９ｂ  上下方向取付基準面
３２  左右方向取付基準面
１０１  固定型
１０２  可動型
１０３  入れ子
ＰＬ  パーティングライン
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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