(57)【要約】【課題】  基準穴と基準ピンとの間に生じるガタを無くすことで、組み付ける部品の位置決めを確実に行う。【解決手段】  カラー４８に、その下面側端部にテーパ面４８ｃを備えた挿通孔４８ａと、カラー４８の下面から上面に向けてスリット溝４８ｄとを設ける。戴置台２２に設けられたボス５１にカラー４８を組み付けた後に、保持部材を組み付ける。その後、ネジ６５を締め付けることによってカラー４８を戴置台２２に固定すると、挿通孔４８ａの下面側端部に設けられるテーパ面４８ｃがボス５１に設けられたテーパ面５１ａに摺接するとともに、カラー４８の下面側が広がっていき、カラー４８の外周面４８ｅが長穴４０の内壁面４０ａに圧接する。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部品を、第２の部品に位置決めする際の位置決め部材であって、
前記位置決め部材は、その下面から上面に向けて所定深さのスリット溝と、挿通孔とを備え、
前記第１の部品は、前記位置決め部材が挿入される挿入部を備え、
前記第２の部品は、前記位置決め部材に設けられた挿通孔に挿通され、前記挿通孔に設けられたスリット溝側の端部内周面よりも傾斜が緩やかなテーパ部が形成されたボスを備え、
前記第１の部品を第２の部品に組み付ける際に、その挿入部に位置決め部材を挿入させた後に、固定部材によって前記位置決め部材を前記第２の部品に固定すると、前記位置決め部材の挿通孔に設けられたスリット溝側の端部内周面と前記ボスに設けられたテーパ部とが摺接することで、前記位置決め部材の下面側の外周面が前記挿入部の内壁面に圧接され、前記第１の部品が第２の部品に位置決めされることを特徴とする位置決め部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプロジェクタ等に組み込まれる光学部品等、位置精度を要求される部品を組み付ける際に用いられる位置決め部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像表示素子によって照明光を画素単位で変調し、画像情報が付与された画像光を大画面のスクリーン上に拡大投映して画像を表示するプロジェクタが広く知られている。プロジェクタには、画像の投映の仕方により、スクリーンの前面側から画像を投映するフロント方式と、スクリーンの背面側から画像を投映するリア方式とがある。
【０００３】
このようなプロジェクタは、画像光を投写する画像形成素子と、該画像光をスクリーンに向けて投映する投映光学系とを備えている。投映光学系には、平面鏡や球面鏡が複数組み合わされた構成となっている（特許文献１）。例えば、球面鏡を備えた投映光学系の場合には、球面鏡に向けて画像光を反射させる平面鏡の位置の精度が重要となる。このため、部品自体の精度や、組付け精度が高精度であることが要求される。しかしながら、実際には、部品の精度や、組付け精度は、一概に高精度であるとは言い難いのが現状であり、例えば位置調整機構を介して部品を組み付け、該位置調整機構を用いて、組付け精度を高精度に保つのが一般的である。
【０００４】
例えばミラーを板バネと、テーパネジに設けられたテーパ部とによって挟持し、この挟持箇所をミラーの下部に２箇所、上部に１箇所の計３箇所設けて、ミラーを保持する保持調整機構の場合、テーパネジのねじ込み位置を調整することによってミラーの角度を調整するものが考えられる（特許文献２）。この場合、３箇所に設けられたテーパネジのねじ込み位置を調整するだけで、ミラーの角度調整と、ミラーの保持とを容易に行うことが可能となる。
【０００５】
また、投写光学系を複数の光学素子（反射光学素子）から構成した場合に、全ての反射光学素子の相対位置関係を固定して筐体に設置し、該筐体を可動させて画像形成素子に対する位置を調整可能とすることが考えられる（特許文献３）。この場合、反射光学素子或いは筐体の一方に基準穴を、他方に基準ピンをそれぞれ設け、基準穴と、基準ピンとの結合によって反射光学素子の相対位置関係を固定したり、反射光学素子を固定する部分の周縁形状に倣った嵌合穴とを筐体に設け、反射光学素子の固定部を前記筐体の嵌合穴に嵌合して反射光学素子の相対位置関係を固定している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−４０３２６号公報
【特許文献２】特開２０００−１９３８０号公報
【特許文献３】特開２００２−５５３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、基準穴と、基準ピンとの結合によって反射光学素子の相対位置関係を固定する場合、基準穴、基準ピンのそれぞれに製造上の誤差が生じると、例えば、基準穴の直径が大きく、基準ピンの直径が小さく製造された場合には、その組付け時にガタが生じることになり、ガタを無くすための調整が必要になるという問題がある。一方、基準穴の直径が小さく、基準ピンの直径が大きく製造された場合には、基準穴に基準ピンを挿入させることができなくなる場合や、基準穴に基準ピンを挿入させることができても、きちんと、挿入できなくなるため、組み付け時の調整が必要になるという問題もある。この場合、基準穴、基準ピンの少なくともいずれか一方の直径を調整することが考えられるが、その調整によって、筐体に組み付けられる反射光学素子の位置ズレが生じることになりかねないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、基準穴と基準ピンとの間に生じるガタを無くすことで、組み付ける部品の位置決めを確実に行うことができるようにした位置決め部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の位置決め部材は、第１の部品を、第２の部品に位置決めする際の位置決め部材であって、前記位置決め部材は、その下面から上面に向けて所定深さのスリット溝と、挿通孔とを備え、前記第１の部品は、前記位置決め部材が挿入される挿入部を備え、前記第２の部品は、前記位置決め部材に設けられた挿通孔に挿通され、前記挿通孔に設けられたスリット溝側の端部内周面よりも傾斜が緩やかなテーパ部が形成されたボスを備え、前記第１の部品を第２の部品に組み付ける際に、その挿入部に位置決め部材を挿入させた後に、固定部材によって前記位置決め部材を前記第２の部品に固定すると、前記位置決め部材の挿通孔に設けられたスリット溝側の端部内周面と前記ボスに設けられたテーパ部とが摺接することで、前記位置決め部材の下面側の外周面が前記挿入部の内壁面に圧接され、前記第１の部品が第２の部品に位置決めされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の位置決め部材は、第１の部品を、第２の部品に位置決めする際の位置決め部材であって、前記位置決め部材は、その下面から上面に向けて所定深さのスリット溝と、挿通孔とを備え、前記第１の部品は、前記位置決め部材が挿入される挿入部を備え、前記第２の部品は、前記位置決め部材に設けられた挿通孔に挿通され、前記挿通孔に設けられたスリット溝側の端部内周面よりも傾斜が緩やかなテーパ部が形成されたボスを備え、前記第１の部品を第２の部品に組み付ける際に、その挿入部に位置決め部材を挿入させた後に、固定部材によって前記位置決め部材を前記第２の部品に固定すると、前記位置決め部材の挿通孔に設けられたスリット溝側の端部内周面と前記ボスに設けられたテーパ部とが摺接することで、前記位置決め部材の下面側の外周面が前記挿入部の内壁面に圧接され、前記第１の部品が第２の部品に位置決めされるので、例えば部品自体の交差を小さくする必要も、一方の部品を他方の部品に位置決めしたときにガタが生じることもない。また、２つの部品を固定した際のズレが無くなるので、精度良く固定することができるので、特殊な部品を使わずに済むので、解体自体も容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、プロジェクタの構成を示す模式図である。プロジェクタ２は、画像形成素子１０、及び投映光学系１１から構成され、これら部材が基部１２に組み付けられている。なお、基部１２は、図示しない調整機構によって図中Ａ、Ｂ方向に移動可能であり、この移動によって画像形成素子１０及び投映光学系１１の相対位置を固定したままで焦点調整を行うことが可能となる。
【００１２】
投映光学系１０は、例えば４つの反射ミラー１５〜１８から構成される。反射ミラー１５は基部１２の下面に配置される。この反射ミラー１５は、例えば球面或いは非球面の凹型のミラーが用いられ、画像形成素子１０からの投写光を反射ミラー１６に向けて反射する。
【００１３】
反射ミラー１６は、基部１２に設けられた開口１２ａに、反射ミラー１７は基部１２の上面に配置される。これら反射ミラー１６，１７によって、反射ミラー１５からの投写光が反射ミラー１８へと投写される。
【００１４】
反射ミラー１８は、反射ミラー１７と同様に、基部１２の上面に配置される。この反射ミラー１８は球面或いは非球面の凸型のミラーが用いられ、反射ミラー１７によって反射された投写光が反射され、スクリーン２０に向けて投写される。これにより、画像形成素子１０からの投写光がスクリーン２０上で結像することになる。なお、符号２１は、画像形成素子１０からの投写光のうち迷光を遮光することで、画像劣化を防止する遮光部材である。
【００１５】
図２に示すように、これら反射ミラー１５〜１８のうち反射ミラー１７は、基部１２に設けられた戴置台２２に保持部材２５を介して組み付けられる。図３に示すように、保持部材２５は、反射ミラー１７を保持する保持部３０と、戴置台２２に固定される固定部３１とを備えている。保持部３０は、断面が略コの字状をしており、中央の窪み３０ａに反射ミラー１７が保持されることになる。
【００１６】
固定部３１は板状から構成され、その四隅にネジ止め用の開口３５〜３８が形成される。これら開口のうち、開口３５と開口３７の間には長孔４０が、開口３６と開口３８との間には切欠き４１が、それぞれ設けられる。なお、切欠き４１の他に、長孔から構成しても良いものとする。これら開口３５〜３８には、それぞれネジ６０〜６３が挿通される。なお、符号２２ａ〜２２ｄは、ネジ６０〜６３用のネジ穴である。
【００１７】
位置調整具４５は、ワッシャ４６とカラー４７とから構成される。ワッシャ４６は、第１位置調整部材として機能するが、このワッシャ４６は、厚みが異なる複数種のワッシャ（図に示す符号４６ａ，４６ｂ）が設けられ、保持部材２５の位置調整時には、位置ズレに合わせた厚みのワッシャが選択される。なお、ワッシャ４６は、合成樹脂から形成しても、金属から形成してもよいものとする。
【００１８】
図４に示すように、カラー４７は、例えば合成樹脂からなる円柱形状から形成される。このカラー４７は、第２位置調整部材として機能するが、挿通孔の中心軸が偏心していないカラー４８や、偏心量が異なる挿通孔を有する複数種のカラー４９，５０など複数種類設けられる。以下では、挿通孔近傍の構成が同じであるから、カラー４８に対してのみ説明し、その他の説明を省略する。このカラー４８には、ネジ止め用の挿通孔４８ａが設けられ、この挿通孔４８ａの上面側端部には座グリ穴４８ｂが設けられる。図５〜図７に示すように、カラー４８に設けられる挿通孔４８ａの下面側端部はテーパ状（図中テーパ面４８ｃ）になっている。また、このカラー４８の挿通孔４８ａに連なって、且つカラー４８の下面側から上面側にかけて所定深さのスリット溝４８ｄが設けられている。
【００１９】
このカラー４８の挿通孔４８ａには、戴置台２２に設けられたボス５１、或いはボス５２が挿通される。ボス５１，５２の形状は同一であるから、以下では、ボス５１についてのみ説明する。ボス５１の根本はテーパ状（図中テーパ面５１ａ）に広がっている。このテーパ面５１ａは、カラー４８のテーパ面４８ｃに比べて傾斜しており、カラー４８がネジ６５によって固定されると、カラー４８が下方に押圧され、カラーの下面側が外側に広がっていき、テーパ面４８ｃがテーパ面５１ａに摺接する。なお、カラー４８の外径は、長孔４０の幅よりも小さいので、カラー４８の下面側が広がることで、カラー４８の外周面４８ｅが、長孔４０の内壁面４０ａに当接することになる。なお、ボス５２に固定されるカラー４７も同様にして、切欠き４１の内壁面に当接する。これにより、カラー４７によって保持部材２５が戴置台２２に位置決めされる。なお、符号５１ｂは、ボス５１に形成されたネジ穴である。
【００２０】
次に、本実施形態の作用を説明する。反射ミラー１７を図８に示すｚ方向に位置調整する場合には、保持部材２５を戴置台２２に固定する４個のネジ６０〜６３を外して、２個のカラー４８を固定した２本のネジ６５，６６を緩める。ネジ６５，６６を緩めると、カラー４８の外周面による長穴４０の内壁面４０ａへの圧接、及び切欠き４１の内壁面への圧接がそれぞれ解消され、保持部材２５を容易に戴置台２２から取り外すことができるようになる。そして、４本のネジ６０〜６３を保持部材２５の開口３５〜３８に挿通した状態で、それぞれのネジ６０〜６３に、位置ズレに対応する厚みのワッシャ４６ｂを挿通させた後に、保持部材２５を戴置台２２に仮止めする。その後、２個のカラー４８をネジ６５，６６によって固定する。なお、位置ズレが大きい場合にはワッシャ４６ｂの代わりに、ワッシャ４６ａを用いたり、ワッシャ４６ａ，４６ｂの両方を用いるようにする。
【００２１】
図７に示すように、カラー４８を戴置台２２のボス５０に取り付けた後にネジ５５により固定すると、挿通孔４８ａの底面側に設けられたテーパ面４８ｃと、ボス５０の根本に設けられたテーパ面５０ａとが摺接する。なお、カラー４８の底面側から上面側にかけて所定深さを有するスリット溝４８ｄが設けられているので、カラー４８の底面側が徐々に広がっていき、カラー４８の外周面４８ｅが長穴４０の内壁面４０ａに圧接される。同様にして、カラー４８をボス５１に取り付けた後にネジ６６により固定すると、カラー４８の外周面が切欠き４１の内壁面に圧接される。これにより、保持部材２５が戴置台２２に位置決めされる。そして、４本のネジ６０〜６３を締め、保持部材２５を固定する。
【００２２】
図９に示すように、反射ミラー１７をｘ方向を軸として図中Ｅ方向に回転させて位置調整を行う場合には、保持部材２５を戴置台２２から外した後に、保持部材２５の開口３５〜３８に挿通した４本のネジ６０〜６３のうち、位置ズレに対応する厚みのワッシャ４６をネジ６１，６３にそれぞれ挿通させた後（図９中はワッシャ４６ｂを挿通させた場合を示す）に、保持部材２５を戴置台２２に仮固定する。そして、２個のカラー４８をネジ６５，６６によって固定した後に、４本のネジ６０〜６３をそれぞれ締め、保持部材２５を戴置台２２に固定する。なお、図中Ｅ方向とは逆方向に回転させる位置調整を行う場合には、ネジ６０，６２に位置ズレに対応する厚みのワッシャ４６をそれぞれ挿通させた状態で保持部材２５を戴置台２２に固定する。
【００２３】
図１０に示すように、反射ミラー１７をｙ方向を軸として図中Ｆ方向に回転させて位置調整する場合には、位置ズレに対応する厚みのワッシャ４６をネジ６０，６１に挿通させて、保持部材２５を戴置台２２に固定する。なお、図中Ｆ方向とは逆となる方向に回転させて位置調整する場合には、ネジ６２，６３にワッシャ４６を挿通させた後に、保持部材２５を戴置台２２に固定する。
【００２４】
図１１に示すように、反射ミラー１７をＹ方向に位置調整する場合には、ネジ６０〜６３、ネジ６５，６６を緩め、保持部材２５を図中Ｇ方向、又はＨ方向にスライドさせ、ネジ６５，６６を締めた後に、ネジ６０〜６３を締め付ける。
【００２５】
図１２に示すように、反射ミラー１７をｘ方向に位置調整する場合には、先ずネジ６５，６６を取り外した後に、ネジ６０〜６３を外す。これにより、保持部材２５を戴置台２２から取り外す。その後、戴置台２２から２個のカラー４８を取り外し、ずらす方向に偏心しているカラー４７をボス５１，５２にそれぞれ取り付ける。例えば図中Ｉ方向に位置調整する場合には、ボス５１，５２にカラー４９をそれぞれ取り付けた後に、保持部材２５を４本のネジ６０〜６３によって仮止めする。そして、ネジ６５，６６によってカラー４９を戴置台２２に固定した後に、保持部材２５を４本のネジ６０〜６３を締め付ける。また、図中Ｊ方向に位置調整する場合には、カラー５０を戴置台２２のボス５１，５２に取り付けた後に、保持部材２５を戴置台２２に固定する。
【００２６】
図１３に示すように、反射ミラー１７をｚ方向を軸にして回転させて位置調整を行う場合には、偏心量の異なるカラー４７を戴置台２２に取り付けた後に、保持部材２５を組み付ける。例えば、Ｋ方向に回転させる場合には、カラー４９をボス５１に、カラー５０をボス５２にそれぞれ組み付けた後に、保持部材２５を戴置台２２に組み付ける。また、Ｌ方向に回転させて位置調整を行う場合には、カラー５０をボス５１に、カラー４９をボス５２にそれぞれ組み付ける。なお、これらの場合、ボス５１、ボス５２のいずれか一方にカラー４８を取り付けて、他方のボスに偏心量の異なるカラー４９、或いはカラー５０を取り付けることによって、ｚ方向を軸にして回転させる位置調整を行うことも可能である。これら方法によって、簡易に６軸調整を行うことができる。
【００２７】
なお、位置ズレがＸ方向、ｙ方向、ｚ方向を組み合わせてなる場合には、上記調整を組み合わせることで可能となる。これにより、専用の装置を用いなくても容易に、６軸調整を行うことができる。
【００２８】
本実施形態では、カラー４７を３種類（符号４８〜５０）、ワッシャを２種類（４６ａ，４６ｂ）としたが、これに限定する必要はなく、適宜に設定して良いものとする。
【００２９】
本実施形態では、反射ミラー１７について説明したが、これに限定する必要はなく、投映光学系を構成するミラーであれば、本実施形態の位置調整を行うようにしてよい。また、本実施形態ではプロジェクタの例を取り上げたが、これに限定する必要はなく、光学部品を用いるカメラ等の電子機器に本発明を用いても良い。
【００３０】
本実施形態では、カラーに設けられる挿通孔の上面側端部に座グリ穴を設けた例を取り上げたが、これに限定する必要はなく、挿通孔の上面側端部にテーパ部を設けてもよい。また、挿通孔４８ａの下面側端部にテーパ面４８ｃを設けた例としたが、テーパ面４８ｃを設けなくてもよいものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】プロジェクタの構成を示す模式図である。
【図２】反射ミラー近傍の構成を示す斜視図である。
【図３】反射ミラー近傍の構成を分解して示す斜視図である。
【図４】戴置台及びカラーを示す断面図である。
【図５】カラーの構成を示す斜視図である。
【図６】カラーを戴置台に組み付ける際の断面図である。
【図７】戴置台にカラーを組み付けた際のカラー近傍の状態を示す斜視図である。
【図８】反射ミラーをｚ方向に位置調整した場合を示す斜視図である。
【図９】反射ミラーをｘ方向を軸にして回転させて位置調整した場合を示す斜視図である。
【図１０】反射ミラーをｙ方向を軸にして回転させて位置調整した場合を示す斜視図である。
【図１１】反射ミラーをｙ方向に位置調整する場合を示す正面図である。
【図１２】反射ミラーをｘ方向に位置調整する場合を示す正面図である。
【図１３】反射ミラーをｚ方向を軸にして回転させて位置調整する場合を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
２    プロジェクタ
１０    投映光学系
１５〜１８    反射ミラー
２２    戴置台
２５    保持部材
４０    長穴
４０ａ    内壁面
４１    切欠き
４５    位置調整具
４６    ワッシャ
４７    カラー
５１，５２    ボス
５１ａ    テーパ面
【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】
2005275073.tif 000011
【図１０】
2005275073.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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