JP2010230976A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、曲面ミラーを備えた反射プロジェクタに関する。 The present invention relates to a reflection projector provided with a curved mirror.
反射プロジェクタは、投射光学系から投射される画像光を曲面ミラーで反射させてスクリーンに導くように構成される。曲面ミラーは、反射した光を遠方まで送るように球面収差がない放物面鏡等の非球面ミラーであることが一般的である。非球面ミラーは、放物線等、所定の非円形の曲線を直線的に延びた所定の基軸を中心にして回転したときに形成される曲面により構成されるので、曲面には基軸による唯一の鏡軸を有するから、画像光を正しい方向に反射するためには、曲面ミラーの組立時に高精度な三次元立体的な位置調整が必要となる。これについては、曲面ミラーを保持部材に対して3点でフローティング支持し、各点においてフローティング量を個別に調整することにより、曲面ミラーの取付位置を調整することが行われている。しかし、3点フローティング支持における各支持点のフローティング量調整は、曲面ミラーの位置調整において、1点の調整が曲面ミラーを構成する幾何学的な3軸(立体座標軸)の全てに対して影響を与えてしまうので、調整の自由度が高い反面、曲面ミラーの特定の座標軸周りの角度だけを調整することができず、各フローティング量の調整を繰り返し行い、最も良い状態を探さなくてはならない。この問題を改善するために、非球面ミラーをZ軸(基軸)と直交するX軸回りに回転させて倒れ角度調整をするようにしたミラー取付装置が下記特許文献1に提案されている。 The reflection projector is configured to reflect the image light projected from the projection optical system by a curved mirror and guide it to the screen. The curved mirror is generally an aspherical mirror such as a parabolic mirror having no spherical aberration so as to send reflected light far away. An aspherical mirror is composed of a curved surface formed when a predetermined noncircular curve, such as a parabola, is rotated around a predetermined basic axis that extends linearly, and the curved surface is the only mirror axis based on the basic axis. Therefore, in order to reflect the image light in the correct direction, highly accurate three-dimensional three-dimensional position adjustment is required when the curved mirror is assembled. With respect to this, the curved mirror is floatingly supported at three points with respect to the holding member, and the mounting position of the curved mirror is adjusted by individually adjusting the floating amount at each point. However, the adjustment of the floating amount of each support point in the three-point floating support has an influence on all three geometric axes (solid coordinate axes) constituting the curved mirror in the position adjustment of the curved mirror. However, while the degree of freedom of adjustment is high, it is impossible to adjust only the angle around the specific coordinate axis of the curved mirror, and it is necessary to repeatedly adjust each floating amount to find the best state. In order to improve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228867 proposes a mirror mounting device that adjusts the tilt angle by rotating an aspherical mirror about the X axis orthogonal to the Z axis (base axis).
しかしながら、前記特許文献1記載の装置は、それまでの3点フローティング支持構造に比べて曲面ミラーの角度調整作業は簡単になったが、曲面ミラーの調整がYZ面内に固定されているので角度調整のみ可能なものとなっており、本来必要とするミラー光軸の三次元的な位置調整を行っているとは言えない。また、取付部材を曲面ミラーの複数ヶ所にネジ止めして固定するとネジ止めの締め付け圧力によって曲面ミラーに歪みが生じたり、調整した位置がずれたりすることがあり、再調整を余儀なくされるなど問題がある。 However, in the device described in Patent Document 1, the angle adjustment operation of the curved mirror is simplified compared to the conventional three-point floating support structure, but the angle of the curved mirror is fixed because it is fixed in the YZ plane. Only adjustment is possible, and it cannot be said that the three-dimensional position adjustment of the mirror optical axis that is originally required is performed. Also, if the mounting member is fixed by screwing it to multiple places on the curved mirror, the curved mirror may be distorted or the adjusted position may be displaced due to the tightening pressure of the screw, and it will be necessary to readjust. There is.
本発明は上記の問題を解決するためのものであり、曲面ミラーの複数ヶ所に取付部材をネジ止めしても曲面ミラーに歪みが生じないようにして再調整不要とし、曲面ミラーの三次元的な位置調整を1度で済むようにしたプロジェクタを提案する。 The present invention is for solving the above-described problem. Even if the mounting member is screwed to a plurality of locations on the curved mirror, the curved mirror is not distorted so that no readjustment is required. We propose a projector that can be adjusted in one position.
本発明によるプロジェクタは、スクリーンに投映する画像を射出する投写レンズと、前記投写レンズから射出された画像光をスクリーンに向けて反射させる曲面ミラーと、前記曲面ミラーにそれぞれ1本のネジによって固定される複数の取付部材と、前記複数の取付部材が固着されるとともに、筐体に固定される保持部材と、を備える。 The projector according to the present invention is fixed to the projection lens that emits an image projected on the screen, the curved mirror that reflects the image light emitted from the projection lens toward the screen, and the curved mirror by one screw. A plurality of mounting members and a holding member fixed to the housing.
前記取付部材は、前記保持部材との間に隙間を形成する突起が2つ形成されるとともに、前記曲面ミラーの2ヶ所に固定されるようにすると良い。あるいは、前記保持部材との間に隙間を形成する突起が1つだけ形成されるとともに、前記曲面ミラーの3ヶ所以上に固定されるようにすると良い。前記複数の取付部材は、前記保持部材との隙間を埋めるように充填された接着材が固化されて前記保持部材に固着されるようにすると良い。 The mounting member is preferably formed with two protrusions that form a gap with the holding member, and is fixed at two locations on the curved mirror. Alternatively, only one protrusion that forms a gap with the holding member may be formed and fixed to three or more of the curved mirrors. The plurality of attachment members may be fixed to the holding member by solidifying an adhesive filled so as to fill a gap with the holding member.
本発明によるプロジェクタは、曲面ミラーの複数箇所に固定される取付部材の全てをそれぞれ1本のネジで固定されるようにしたので、ネジの締め付けによる不要な圧力は発生せず、曲面ミラーが歪む事はない。また、取付部材と保持部材との間を被接触状態に保ったままで接着材によって固着するので固着による不要な圧力がミラーに加わることもないので、固着後に僅かな狂いも生じず再度の調整をすることがない。 In the projector according to the present invention, since all of the mounting members fixed to the plurality of positions of the curved mirror are each fixed with one screw, unnecessary pressure due to screw tightening is not generated, and the curved mirror is distorted. There is nothing. In addition, since it is fixed with an adhesive while the attachment member and the holding member are kept in contact with each other, unnecessary pressure due to the fixing is not applied to the mirror. There is nothing to do.
図1に示すように、本発明によるプロジェクタ10は、上ケース11と下ケース12からなる略直方体をした筐体13に、画像光が射出される投写レンズ14を有する投映装置15と、前記投映装置15から射出された前記画像光をスクリーン16に向けて反射させる反射面17を備えた曲面ミラー18を保持する保持枠(保持部材)19(図2参照)とが収容され固定される。また、前記投写レンズ14を動かして前記スクリーン16に投射された画像のピントを調整するピント調整用ダイヤル(図示せず)や電源スイッチ(図示せず)などが操作可能に設けられている。図2に示すように、前記保持枠19は、ネジ21によって前記下ケース12に固定される基板22と、基板22に立設された2つの支持板23とから構成され、支持板23は前記基板22にスポット溶接24されている。
As shown in FIG. 1, a
図3に示すように、曲面ミラー18は略均一の厚さに形成された略矩形の板状部材からなるミラー本体25の一方の面に前記反射面17を有する。前記反射面17は非球面形状の鏡面に形成される。前記反射面17の外側の左右2ヶ所には取付耳部26が設けられ、それぞれの取付耳部26には等間隔に並んだ3つの取付孔27が形成され、中央の取付孔27にはネジ28が挿通され、他の取付孔27には取付部材30に形成された回転止めボス32が挿通される。図4に示すように、前記取付部材30に形成された取付座31には前記回転止めボス32が形成され、取付座31の中央にネジ孔33が形成される。前記取付部材30は、2つの前記回転止めボス32の中心を結ぶ線と垂直な線と平行、且つ、前記回転止めボス32より外側で、同じ方向に延伸して形成された2つの突起部34を有し、前記ネジ孔33に前記ネジ28が螺合して、前記取付耳部26に固定される。図5に示すように、前記曲面ミラー18は、前記反射面17が位置決めされた後に、前記突起部34と前記保持枠19に形成された切欠部36とが接着材38(例えば、紫外線硬化型樹脂、エポキシ系二液性接着剤など)によって固着される。なお、前記反射面17,52は非球面に限るものではなく、曲面形状であれば非球面以外の形状であっても良く、凹面に限らず凸面であっても差し支えない。また、前記ミラー本体25は樹脂成形品であっても良いし、金属であっても良い。前記反射面17は金属蒸着または化学メッキあるいは鏡面研磨などミラー本体25の材質に合わせて適宜適したものを採用すると良い。
As shown in FIG. 3, the
次に、プロジェクタ10の組立手順及び作用・効果について説明する。図6及び図7に示すように、前記曲面ミラー18の前記取付耳部26の中央に形成された前記取付孔27に前記ネジ28が挿通され、挿通されたネジ28が前記取付部材30の取付座31に形成された前記ネジ孔33と螺合して前記曲面ミラー18の左右2ヶ所に前記取付部材30が固定される。多関節型ロボットである6軸調整治具(位置調整治具)40の先端41に把持された吸着盤42が、前記曲面ミラー18の裏面44の略中央を吸着する。前記6軸調整治具40は、前記下ケース12に前記投映装置15とともに前もって取り付けられた前記保持枠19に形成された前記切欠部36に前記取付部材30の前記突起部34を被接触状態で嵌合させ、前記切欠部36と前記突起部34との間に調整代となる隙間を確保させる。図8に示すように、前記曲面ミラー18の裏面44に把持用部材46を接着し、前記6軸調整治具40の先端41で把持するようにしても良い。
Next, an assembling procedure and operations / effects of the
前記電源スイッチがオンされて画像光が前記投映装置15から射出される。射出された画像光は前記曲面ミラー18の反射面17で反射され、前記スクリーン16に投射される。投射された画像の状態を見ながら前記6軸調整治具40によって前記反射面17の位置調整が行われ、正しい位置になったところで前記突起部34と前記切欠部36が嵌合する空隙に接着材38が充填され、接着材38が固化されて前記突起部34が前記切欠部36に固着される。これにより、前記曲面ミラー18は前記投映装置15に対して正しい位置で前記下ケース12に固定される。前記反射面17の位置調整は、前記6軸調整治具によって行われるため、1度で調整されるので調整のための作業時間が短い。なお、前記6軸調整治具40は、X軸、Y軸、Z軸の位置調整と、X軸、Y軸、Z軸の角度調整とを同時に行えるものであり、例えば、エプソン社製の6軸ロボットProSixシリーズなどがある。
The power switch is turned on and image light is emitted from the
次に、別の実施形態について説明する。前記実施形態と同じものは同じ符号を用いるとともに詳細な説明を省略する。図9〜11に示すように、曲面ミラー53は、略均一の厚さに形成された略矩形の板状部材からなるミラー本体51の一方の面に非球面形状の反射面52を有する。前記反射面52より外側で左右それぞれの上下、計4ヶ所に取付耳部54が設けられ、それぞれの取付耳部54には取付孔55と位置決め孔56が1つづつ形成される。前記4つの取付耳部54には取付部材60,61が2つづつ取り付けられる。前記取付部材60,61は、それぞれに、ネジ孔62と位置決めボス63とを1つづつ有する取付座64が1つだけ形成され、前記取付孔55に挿通されたネジ28が前記ネジ孔62と螺合して前記取付耳部54の裏面側に前記取付座64がネジ止めされる。このとき、前記位置決めボス63が前記位置決め孔56と嵌合して前記ネジ28を締め付けたときの回転止めとなる。また、前記ネジ孔62を中心にして前記位置決めボス63と垂直な方向に延伸して形成された1つの突起部(突起)65を有し、前記取付部材60,61はそれぞれの突起部65が前記ミラー本体51より外側になるようにして固定される。前記曲面ミラー53は、前記投映装置15から射出された画像光による画像の状態を見ながら前記6軸調整治具40によって前記反射面52の位置調整が行われ、正しい位置になった状態で前記突起部65と前記切欠部36とが前記接着材38によって固着される。
Next, another embodiment will be described. The same reference numerals are used for the same components as in the above embodiment, and detailed description is omitted. As shown in FIGS. 9 to 11, the
なお、前記切欠部36と前記突起部34,65の形状は図示した形状に限るものではなく、前記反射面17,52の位置調整後に、両者を固着することが出きるのであればどのような形状であっても良い。本発明は、前記突起部が1つ又は2つ設けられた取付部材が2つ以上用いられ、前記突起部の合計が3つ以上であれば良く、例えば、突起部が1つの取付部材と突起部が2つ形成された取付部材とを1つづつ備えたものであっても良い。あるいは、前記切欠部が6個所にあって前記突起部が4つ設けられていても良い。
The shape of the
10 プロジェクタ
11 上ケース
12 下ケース
13 筐体
15 投映装置
16 スクリーン
17,52 反射面
18,53 曲面ミラー
19 保持枠(保持部材)
25,51 ミラー本体
26,54 取付耳部
27,55 取付孔
30,60,61 取付部材
31,64 取付座
32 回転止めボス
33,62 ネジ孔
34,65 突起部(突起)
36 切欠部
38 接着材
40 6軸調整治具(位置調整手段)
41 先端(6軸調整治具の先端)
42 吸着盤
44 裏面
46 把持用部材
56 位置決め孔
63 位置決めボス
DESCRIPTION OF
25, 51
36
41 Tip (tip of 6-axis adjustment jig)
42
Claims (4)
前記投写レンズから射出された画像光をスクリーンに向けて反射させる曲面ミラーと、
前記曲面ミラーにそれぞれ1本のネジによって固定される複数の取付部材と、
前記複数の取付部材が固着されるとともに、筐体に固定される保持部材と、
を備えたことを特徴とするプロジェクタ。 A projection lens that emits an image projected on the screen;
A curved mirror that reflects the image light emitted from the projection lens toward a screen;
A plurality of attachment members each fixed to the curved mirror by one screw;
The plurality of mounting members are fixed, and a holding member fixed to the housing;
A projector comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009078407A JP2010230976A (en) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | Projector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009078407A JP2010230976A (en) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | Projector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010230976A true JP2010230976A (en) | 2010-10-14 |
Family
ID=43046847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009078407A Pending JP2010230976A (en) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | Projector |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010230976A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104298055A (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-21 | 精工爱普生株式会社 | Projector |
JP2015230324A (en) * | 2014-06-03 | 2015-12-21 | 日東光学株式会社 | Curved mirror adjusting device |
WO2019124331A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | 日本精機株式会社 | Head-up display device |
-
2009
- 2009-03-27 JP JP2009078407A patent/JP2010230976A/en active Pending
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