JP2002228905A

JP2002228905A - 投射ミラー及び投射ミラーの取付構造

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Publication number: JP2002228905A
Application number: JP2001031200A
Authority: JP
Inventors: Manabu Nishikawa; 西川　　学; Masafumi Nakamaru; 雅史中丸; Toshihiro Ueda; 俊弘植田; Taisuke Matsushita; 泰典松下
Original assignee: Yuka Denshi Co Ltd; Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Yuka Denshi Co Ltd; Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-02-07
Also published as: JP4770030B2

Abstract

(57)【要約】【課題】投射ミラーの反射面の位置精度がきわめて高
くなるように投射ミラーを保持部材に保持させることが
できる投射ミラーの取付構造を提供する。【解決手段】この投射ミラーの取付構造は、投射ミラ
ー１０を保持部材２０に対しボルト１５によって取付け
たものである。投射ミラー１０は、略方形の樹脂製の基
板１１と、基板１１の凸曲した前面に設けられた反射膜
と、基板１１の側端面から突設されたフランジ１２と、
基板１１の下端辺に設けられた切欠部１３とを有する。
保持部材２０の後面から突設された凸部２２，２３に投
射ミラー１０の反射面を当接させ、ボルト１５をワッシ
ャ１６を介して切欠部１２ａ，１３からタップ孔２４に
ねじ込むことにより、投射ミラー１０が保持部材２０に
固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オーバーヘッドプ
ロジェクター、ウインドーディスプレー、フロントデー
タプロジェクター等の投射デバイスに使用される非球面
投射ミラーと、投射ミラーの取付構造とに関するもので
ある。詳しくは、樹脂製の基板と、この基板の表面に形
成された反射膜とを有する投射ミラーと、投射ミラーの
取付構造とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非球面投射ミラーは、例えば第７図のよ
うに、プロジェクタ１からの像を反射させ、拡大してス
クリーン３に投射させるものである。プロジェクタ１か
らの光は反射面に斜めに入射され、反射光も斜めに出射
される。この反射面は非球面となっており、プロジェク
タ１に近いサイドは反射面の曲率半径が大きく拡大倍率
が小さい。プロジェクタ１から遠ざかるほど反射面の曲
率半径が小さくなり、拡大倍率が大きくなる。

【０００３】従来、この種の大型（平面面積１５０ｃｍ
^２以上）で高精度を要求される光学部品に使用される材
料は無機ガラスあるいはアルミ・鋼材等の金属材料が殆
どである。

【０００４】これは無機ガラスあるいは金属材料の持つ
優れた光学精度、特に温度変化があっても歪みの少ない
画像が得られること、さらに精密切削加工・研磨加工適
性の高さによるものである。

【０００５】しかしながら、ガラス製投射ミラーの場
合、製造に際し、ガラスが十分に溶融する７００℃以上
まで均一に加熱して熱プレスする必要があり、このよう
な加熱装置を備えた装置自体が高価になるばかりか、加
熱・冷却時間を考慮するとサイクルタイムも長くなり、
また高温での圧縮に耐える高い形状精度及び耐久性を有
する金型も必要となることから、投射ミラーが非常に高
価なものとなってしまう。

【０００６】また、アルミや鋼材等の金属材料を使用し
た場合は、一個一個について精密な切削加工、磨き加工
により製作する必要があるため、やはり投射ミラーが極
めて高価になる上、量産に適さない。

【０００７】上記のような問題点を解決するために、成
形が比較的容易な熱可塑性樹脂材料により基板を製作
し、この基板の表面に反射用薄膜を形成することが考え
られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような樹脂製の基
板を有した投射ミラーは、金属製又はガラス製の投射ミ
ラーよりも剛性が低いので、保持部材に対しボルト等に
よって固定すると、ボルト等から加えられる応力によっ
て反射面が歪み、投射像に歪みが生じ易い。また、樹脂
製の基板を有した投射ミラーは、反射面精度を高くして
保持部材に取付ることが難しい。

【０００９】さらに、成形時の残留応力などにより（ソ
リなど）、本来の非球面形状よりも多少ズレが生じる場
合がある。このような場合に、あらかじめ用意された保
持部材に取り付けられたとしても、投射像に歪が生じ
る。また、このような本来の非球面形状からのズレは、
成形品によってバラツキがあり、大きいものも小さいも
のもある。また、とくにこのようなズレは、投射倍率が
大きいほど投射像に大きな影響を与える。

【００１０】本発明は、基板の位置ズレを解消するよう
に基板を位置調整することができる投射ミラー及び投射
ミラーの取付構造を提供することを目的とする。また、
本発明は、このようなボルト等の取付部材からの応力に
よる反射面の歪を解消又は減少させることができる投射
ミラー及び投射ミラーの取付構造を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）の投
射ミラーの取付構造は、樹脂製基板及び該基板前面に形
成された反射膜を有する非球面投射ミラーを保持部材に
取付けた投射ミラーの取付構造において、該保持部材
は、該投射ミラーの前面側に配置され、該投射ミラーの
前面に向かって突設された複数の凸部を備えており、該
投射ミラーは、その前面を該凸部に当接させて該保持部
材に取付けられていることを特徴とするものである。

【００１２】かかる投射ミラーの取付構造にあっては、
反射面そのものが凸部に当接して位置決めされているの
で、保持部材に対する反射面の位置決め精度（面精度）
が極めて高い。

【００１３】この保持部材は、該投射ミラーの前面の縁
部に対峙して配置された枠状部と、該枠状部から突設さ
れた前記凸部とを有するものであることが好ましい（請
求項２）。この枠状部を有した保持部材は強度及び剛性
が高いので、反射ミラーの保持がしっかりとしたものと
なる。なお、この場合、反射面への入射光及び出射光は
枠状部の内側を通過する。

【００１４】この凸部の突出高さを調整可能とする（請
求項３）ことにより、投射ミラーの反射面の曲率を微調
整することができる。

【００１５】本発明（請求項４）の投射ミラーの取付構
造は、非球面の反射面を有した投射ミラーを保持部材に
取付けた構造であって、該投射ミラーは、樹脂製の基板
と、該基板の表面に形成された反射膜とを有する投射ミ
ラーの取付構造において、該投射ミラーの辺部のうち非
球面の中心側の辺部又はその近傍が該保持部材に固定さ
れ、非球面の中心から遠い側の辺部又はその近傍が該保
持部材に対し反射面の出入り方向に位置調整可能に保持
されていることを特徴とするものである。

【００１６】かかる投射ミラーの取付構造にあっては、
投射ミラーの非球面中心側の辺部又はその近傍を保持部
材に固定し、かつ位置合わせを行い非球面中心から遠い
側の辺部又はその近傍を反射面の出入り方向に位置調整
可能としているので、この非球面中心から遠い側の出入
りを調整することにより、反射面の曲率を微調整するこ
とができる。

【００１７】さらに、大きく調整が必要な場合は、非球
面中心側の近部又はその近傍が該保持部材に固定された
部分も、反射面の出入り方向に調整可能とすることが好
ましい（請求項５）。

【００１８】この場合、反射面に加えられる応力を小さ
くして反射面の歪を小さくするために、基板の側端面か
らフランジが突設され、該フランジが前記保持部材に取
付けられている構造とする（請求項６）ことが好まし
い。なお、フランジの保持部材と接触する面の表面粗度
は小さい方が良い。

【００１９】本発明（請求項７）の投射ミラーは、非球
面の反射面を有した投射ミラーであって、樹脂製の基板
と、該基板表面に形成された反射膜とを有する投射ミラ
ーにおいて、該基板の側端面から該基板と一体に形成さ
れたフランジが突設されており、該フランジの厚さが該
基板の厚さよりも小さいことを特徴とするものである。

【００２０】かかる投射ミラーは、フランジを保持部材
に連結することにより該保持部材に取付けられる。

【００２１】このフランジを保持部材に取付けた場合、
投射ミラーの本体部分を直接的に保持部材に取付ける場
合に比べて反射に生じる歪を著しく小さくすることがで
きる。また、このフランジは厚さが小さいので、成形時
のフランジの収縮等が投射ミラーの本体側に与える影響
が小さく、投射ミラーの成形歪がきわめて小さいものと
なる。

【００２２】このフランジの付け根部分と基板の側端面
との交叉隅角部を凹曲面とする（請求項８）ことによ
り、この付け根部付近の成形時のヒケ等の応力を緩和す
ることができ、反射面の歪を防止することができる。ま
た、この付け根部付近を凹曲面とすることにより、フラ
ンジ固定に伴ってフランジ付け根部付近に加えられる応
力を緩和することもできる。

【００２３】このフランジには、ボルト等の取付部材を
挿通させるための貫通孔や切欠部を設けておくことが好
ましい（請求項９）。

【００２４】なお、本発明において、基板は例えばポリ
カーボネート等の熱可塑性樹脂製とされる。反射膜とし
ては例えばアルミ又はアルミ合金薄膜とされる。ただ
し、これらの材料は一例であり、本発明は何らこれらに
限定されるものではない。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
について説明する。なお、以下の実施の形態において、
反射面を上下方向とした各投射ミラーは、いずれも投射
ミラーの下方に非球面の中心が位置しており、反射面は
上部ほど曲率半径が大きくなっている。

【００２６】第１図は実施の形態に係る投射ミラーの取
付構造の分解斜視図、第２図は第１図の投射ミラーの取
付構造の縦断面図である。

【００２７】この投射ミラーの取付構造は、投射ミラー
１０を保持部材２０に対しボルト１５によって取付けた
ものである。

【００２８】投射ミラー１０は、略方形の樹脂製の基板
１１と、この基板１１の凸曲した前面に形成された反射
膜（図示略）と、基板１１の側端面から突設されたフラ
ンジ１２と、基板１１の下端辺の長手方向中央付近に設
けられた切欠部１３とを有する。フランジ１２には切欠
部１２ａが設けられている。

【００２９】保持部材２０は、略方形の枠状部２１と、
この枠状部２１の上部から後方に突設された凸部２２
と、枠状部２１の下部から後方に突設された凸部２３
と、各凸部２２，２３の近傍において枠状部２１に設け
られたタップ孔（めねじ孔）２４とを有する。これらの
タップ孔２４はフランジ１２の切欠部１２ａ及び下部の
切欠部１３に重なり合う位置を占めるように設けられて
いる。符号２５は枠状部２１の中央開口部を示す。

【００３０】第２図に示す通り、凸部２２，２３に投射
ミラー１０の凸曲した反射面を当接させ、ボルト１５を
ワッシャ１６を介して切欠部１２ａ，１３からタップ孔
２４にねじ込むことにより、投射ミラー１０が保持部材
２０に固定される。

【００３１】この投射ミラー１０の取付構造にあって
は、投射ミラー１０の反射面が３個の凸部２２，２３に
よって位置決めされるため、反射面の位置決め精度がき
わめて高い。

【００３２】なお、第１，２図では、凸部２２，２３は
枠状部２１に固定されているが、第８図に示すように、
突出高さが調整可能な凸部２２Ａ，２３Ａを該枠状部２
１に設けてもよい。第８図では、凸部２２Ａ，２３Ａか
らネジ付きシャフト６１が突設され、このシャフト６１
が枠状部２１の貫近孔６３に挿通され、該シャフト６１
の先端側にナット６２が螺着されている。枠状部２１と
凸部２２Ａ，２３Ａとの間には圧縮コイルバネ６０が介
在されており、ナット６２の締め込みを調整することに
より、凸部２２Ａ，２３Ａの突出高さが調整される。こ
の凸部２２Ａ，２３Ａの突出高さを調整することによ
り、投射ミラーの曲率を微調整することができる。

【００３３】第３図（ａ）及び第４図（ａ）はそれぞれ
別の実施の形態に係る投射ミラー３０，３０Ａの正面
図、第３図（ｂ）及び第４図（ｂ）は各投射ミラー３
０，３０Ａの右側面図である。

【００３４】第３図の投射ミラー３０は、合成樹脂製の
基板３１と、この基板３１の凸曲した前面に形成された
反射膜（図示略）と、この基板３１の上部の側端面から
左右双方に突設されたフランジ３２と、基板３１の下端
面から突設されたフランジ３３とを有する。各フランジ
３２，３３にはボルト挿通用の開口３２ａ，３３ａが設
けられているが、開口の代わりに切欠部が設けられても
よい。

【００３５】第４図の投射ミラー３０Ａは、第３図の投
射ミラー３０に対し、さらに基板３１の下部の側端面か
ら左右双方にフランジ３４を突設したものである。フラ
ンジ３４には開口３４ａが設けられているが、切欠部が
設けられてもよい。なお、各フランジ３２，３３，３４
の板面は互いに平行である。各フランジ３２，３３，３
４の板面は、基板１０の板面と略々同方向に延在してい
る。

【００３６】これらの投射ミラー３０，３０Ａは、下部
のフランジ３３（投射ミラー３０Ａの場合はフランジ３
３，３４）が投射ミラー保持部材に対し投射ミラー３
０，３０Ａの反射面の出入り方向移動不能にしっかりと
ボルト等によって固定される。

【００３７】上部のフランジ３２は、該保持部材に対
し、第５図のように投射ミラー３０，３０Ａの反射面の
出入り方向（第５図の左右方向。これは、フランジ３２
の板面と略垂直方向である。）に移動可能に支持され
る。第５図では、投射ミラー３０，３０Ａの保持部材４
０にスタッドボルト４１が固着されており、該スタッド
ボルト４１がフランジ３２の開口３２ａに挿通されてい
る。フランジ３２と保持部材４０との間にはスプリング
（コイルばね）４４が介在される。このボルト４１の先
端側には、ワッシャ４２が嵌装され、ナット４３が締め
込まれる。このナット４３を回して第５図の左方向に螺
進させると、フランジ３２は第５図の左方向に移動し、
ナット４３を右方向に螺進させるとフランジ３２は右方
向に移動する。

【００３８】投射ミラー３０，３０Ａの下部はフランジ
３３，３４によって剛に固定されているので、フランジ
３２を反射面の出入り方向に微動させることにより、反
射面の曲率を微調整することができる。この場合、左右
のフランジ３２の位置を別々に調整することもできる。
また、投射ミラー３０，３０Ａの下部フランジ３３（投
射ミラー３０Ａの場合はフランジ３３，３４）を反射面
の出入り方向に移動可能にして反射面の曲率を大きく変
化させたり全体の位置を前後に調整したりすることがで
きる。この場合は、左右のみ位置合わせを実施する。

【００３９】本発明では、フランジは基板と一体に樹脂
にて成形され、各投射ミラーはフランジの厚さは、第１
図〜第５図の通り、基板の厚さより小さく設定されるこ
とが好ましい。このようにフランジの厚さを小さくする
ことにより、フランジの成形時の収縮等による応力を小
さくし、基板の歪を小さくすることができる。

【００４０】この場合、第６図の投射ミラーのように、
基板５１の端面とフランジ５２の付け根部側との交叉隅
部を凹曲面とすることが好ましい。５２ａは開口を示
す。この凹曲面の曲率半径Ｒは０．１〜１０ｍｍ程度が
好ましい。

【００４１】このようにフランジの付け根付近を凹曲面
とすることにより、フランジの成形時に該付け根付近に
生じるヒケ等による応力を小さくすることができ、基板
の歪を著しく小さくすることができる。また、フランジ
５２に対しボルトやスプリング等を介して加えられる力
によってこの付け根部付近に生じる応力が小さくなる。

【００４２】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、投射ミラ
ーの反射面の位置精度がきわめて高くなるように投射ミ
ラーを保持部材に保持させることができる。また、本発
明によると、投射ミラーの反射面の歪が著しく少なくな
るように投射ミラーを取付けることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る投射ミラーの取付構造の分解
斜視図である。

【図２】第１図の投射ミラーの取付構造の縦断面図であ
る。

【図３】別の実施の形態に係る投射ミラーの構成図であ
る。

【図４】さらに別の実施の形態に係る投射ミラーの構成
図である。

【図５】実施の形態に係る投射ミラーの取付構造を示す
フランジ部分の縦断面図である。

【図６】（ａ）図は異なる実施の形態に係る投射ミラー
のフランジ部分の斜視図、（ｂ）図はその縦断面図、
（ｃ）図はその水平断面図である。

【図７】投射ミラーを用いた投射装置の構成図である。

【図８】（ａ）図は別の実施の形態に用いられる保持部
材の斜視図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面
図である。

【符号の説明】

２，１０，３０，３０Ａ投射ミラー１１，３１，５１基板１２，３２，３３，３４，５２フランジ２０保持部材２１枠状部２２，２３，２２Ａ，２３Ａ凸部２４タップ孔４０保持部材４１ボルト４４，４５スプリング６０コイルバネ６１シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中丸雅史三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社四日市事業所内 (72)発明者植田俊弘三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社四日市事業所内 (72)発明者松下泰典三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社四日市事業所内Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA11 DD09 DD14 DE04 2H043 AE07 AE17 AE23 CA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製基板及び該基板前面に形成された
反射膜を有する非球面投射ミラーを保持部材に取付けた
投射ミラーの取付構造において、該保持部材は、該投射ミラーの前面側に配置され、該投
射ミラーの前面に向かって突設された複数の凸部を備え
ており、該投射ミラーは、その前面を該凸部に当接させて該保持
部材に取付けられていることを特徴とする投射ミラーの
取付構造。
【請求項２】請求項１において、前記保持部材は、該
投射ミラーの前面の縁部に対峙して配置された枠状部
と、該枠状部から突設された前記凸部とを有することを
特徴とする投射ミラーの取付構造。
【請求項３】請求項１又は２において、該凸部は突出
高さが調整可能であることを特徴とする投射ミラーの取
付構造。
【請求項４】非球面の反射面を有した投射ミラーを保
持部材に取付けた構造であって、該投射ミラーは、樹脂製の基板と、該基板の表面に形成
された反射膜とを有する投射ミラーの取付構造におい
て、該投射ミラーの辺部のうち非球面の中心側の辺部又はそ
の近傍が該保持部材に固定され、非球面の中心から遠い
側の辺部又はその近傍が該保持部材に対し反射面の出入
り方向に位置調整可能に保持されていることを特徴とす
る投射ミラーの取付構造。
【請求項５】請求項４において、非球面中心側の辺部
又はその近傍の保持部材も反射面の出入り方向に位置調
整可能であることを特徴とする投射ミラーの取付構造。
【請求項６】請求項４又は５において、前記基板の端
面からフランジが突設され、該フランジが前記保持部材
に取付けられていることを特徴とする投射ミラーの取付
構造。
【請求項７】非球面の反射面を有した投射ミラーであ
って、樹脂製の基板と、該基板表面に形成された反射膜
とを有する投射ミラーにおいて、該基板の側端面から該基板と一体に形成されたフランジ
が突設されており、該フランジの厚さが該基板の厚さよりも小さいことを特
徴とする投射ミラー。
【請求項８】請求項７において、該フランジの付け根
部分と基板の側端面との交叉隅角部が凹曲面となってい
ることを特徴とする投射ミラー。
【請求項９】請求項７又は８において、該フランジに
取付部材挿通用の貫通孔又は切欠部が設けられているこ
とを特徴とする投射ミラー。