JP2020042144A - 光学系部品の保持部品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学系部品を高い精度で位置決めすることが可能であるとともに容易に製造可能な保持部品を提供する。【解決手段】保持部材１００には、光学系部品を収容する段差部Ｓ１〜Ｓ３が形成されている。光学系部品は、弧状の被位置決め部を有する。各段差部Ｓ１〜Ｓ３には、光学系部品が当該段差部に収容された状態で被位置決め部へ向かって突出するように位置決め部ｐｐが設けられている。各位置決め部ｐｐは、光学系部品の被位置決め部の弧状に対応する凹状の位置決め面ｐｓを含む。光学系部品の位置決め時に位置決め面ｐｓの少なくとも一部が被位置決め部に接触する。【選択図】図２

Description

本発明は、光学系部品の保持部品およびその製造方法に関する。

人体の頭部に装着される表示装置として、ヘルメットマウントディスプレイがある。例えば、特許文献１に記載されたヘルメットマウントディスプレイにおいては、画像表示装置から出射される光が、ヘルメット内部に設けられた光学系を通してヘルメットの前部に設けられたバイザに導かれる。それにより、バイザに虚像が結像される。

特開２００７−１９３０７０号公報

上記の光学系は、レンズおよびミラーを含む複数の光学系部品で構成される。これらの光学系部品は、画像表示装置からの出射光をバイザへ正確に導くために、高い精度で位置決めされる必要がある。一または複数の光学系部品を保持する保持部品が用いられる。保持部品は、光学系部品を位置決めするための位置決め部を有する。光学系部品を高い精度で位置決めするためには、保持部品の位置決め部の寸法の公差範囲を小さく設定する必要がある。

しかしながら、小さな公差範囲を満足する位置決め部を有する保持部品を短期間で製造することは難しい。

本発明の目的は、光学系部品を高い精度で位置決めすることが可能であるとともに容易に製造可能な保持部品およびその製造方法を提供することである。

（１）第１の発明に係る光学系部品の保持部品は、弧状の被位置決め部を有する光学系部品を保持する保持部品であって、光学系部品を収容可能な開口部を有する保持本体部と、光学系部品が開口部に収容された状態で被位置決め部へ向かって突出するように保持本体部に設けられた位置決め部とを備え、位置決め部は、被位置決め部の弧状に対応する凹状の位置決め面を含み、位置決め面の少なくとも一部が被位置決め部に接触可能に形成されている。

上記の保持部品においては、凹状の位置決め面の少なくとも一部が光学系部品の弧状の被位置決め部に接触する。それにより、光学系部品が保持本体部の開口部内で位置決めされる。上記のような位置決め面の形状によれば、製造誤差により位置決め面の各部の寸法が設計値からずれた場合でも、位置決め面のいずれかの部分の寸法が公差範囲内になる可能性が高い。そのため、公差範囲が小さく設定された場合でも、その公差範囲を満足する位置決め部を容易に形成することができる。したがって、光学系部品を高い精度で位置決めすることができる保持部品を容易に製造することが可能となる。

（２）保持本体部および位置決め部は、一体形成された成形品であってもよい。

上記の保持部品においては、位置決め面の少なくとも一部が公差範囲内となるように形成されていればよく、位置決め面の全ての部分が公差範囲内となるような寸法精度が要求されない。そのため、上記の成形品を作製する際に、成形条件の決定に要する時間を短縮することができる。また、この場合、成形品を作製するための金型についても高い寸法精度が要求されない。したがって、保持部品をより容易に製造することができる。

（３）光学系部品は光軸を有し、被位置決め部は、光軸を中心とする円弧形状を有し、位置決め部は、光学系部品の光軸が保持本体部の開口部内の予め定められた位置を通るように光学系部品の被位置決め部に当接可能であってもよい。

この場合、位置決め面の少なくとも一部が光学系部品の被位置決め部に当接することにより、光学系部品の光軸が保持本体部の開口部内の予め定められた位置を通るように調整される。

（４）被位置決め部の位置決め面は、光学系部品の光軸と平行に形成されてもよい。

この場合、位置決め面の少なくとも一部が光学系部品の被位置決め部に当接するときに、当該位置決め面から光学系部品の光軸までの距離にばらつきが生じにくい。したがって、光学系部品の光軸が保持本体部の開口部内の予め定められた位置を通るように容易かつ正確に調整される。

（５）保持本体部は、開口部内に複数の光学系部品を収容可能に構成され、位置決め部は複数設けられ、複数の位置決め部は、複数の光学系部品が開口部に収容された状態で複数の光学系部品の被位置決め部へそれぞれ向かって突出するように保持本体部に設けられ、複数の光学系部品の光軸が互いに一致するように複数の光学系部品の被位置決め部にそれぞれ当接可能であってもよい。

この場合、複数の位置決め部が複数の光学系部品の複数の被位置決め部にそれぞれ当接することにより、複数の光学系部品の光軸が互いに一致するように容易に調整される。

（６）光学系部品は、被位置決め部および被支持部を含む外周部を有し、被位置決め部は、予め定められた寸法精度以上の寸法精度を有し、被支持部は、被位置決め部の寸法精度よりも低い寸法精度を有し、保持部品は、位置決め部が被位置決め部に当接するように被支持部を支持する支持部をさらに備えてもよい。

上記の構成によれば、光学系部品の被支持部は高い寸法精度を有しない。このような場合でも、被位置決め部が予め定められた寸法精度以上の寸法精度を有するので、位置決め部が被位置決め部に当接することにより、高い精度で光学系部品が位置決めされる。その上で、被支持部が支持部により支持されることにより、光学系部品が保持部品における予め定められた位置に正確に保持される。

（７）第２の発明に係る光学系部品の保持部品の製造方法は、弧状の被位置決め部を有する光学系部品を保持する保持部品の製造方法であって、光学系部品を収容可能な開口部を有する保持本体部と、光学系部品が開口部に収容された状態で被位置決め部へ向かって突出するように保持本体部に設けられた位置決め部とを含む保持部品を作製するステップを含み、作製するステップは、位置決め部が被位置決め部の弧状に対応する凹状の位置決め面を含み、位置決め面の少なくとも一部が被位置決め部に接触可能となるように、位置決め部を形成するステップを含む。

上記の製造方法により作製される保持部品においては、凹状の位置決め面の少なくとも一部が光学系部品の弧状の被位置決め部に接触する。それにより、光学系部品が保持本体部の開口部内で位置決めされる。上記のような位置決め面の形状によれば、製造誤差により位置決め面の各部の寸法が設計値からずれた場合でも、位置決め面のいずれかの部分の寸法が公差範囲内になる可能性が高い。そのため、公差範囲が小さく設定された場合でも、その公差範囲を満足する位置決め部を容易に形成することができる。したがって、光学系部品を高い精度で位置決めすることができる保持部品を容易に製造することが可能となる。

（８）作製するステップは、保持本体部および位置決め部が一体形成された成形品を保持部品として作製するステップを含んでもよい。

製造対象となる保持部品においては、位置決め面の少なくとも一部が公差範囲内となるように形成されていればよく、位置決め面の全ての部分が公差範囲内となるような寸法精度が要求されない。そのため、上記の成形品を作製する際に、成形条件の決定に要する時間を短縮することができる。また、この場合、成形品を作製するための金型についても高い寸法精度が要求されない。したがって、保持部品をより容易に製造することができる。

本発明によれば、光学系部品を高い精度で位置決めすることが可能になるとともに保持部品の製造が容易になる。

ヘルメットマウントディスプレイの一例を示す外観斜視図である。 図１の第１の光学系装置が備える保持部材を示す図である。 図２の保持部材に複数のレンズが順次取り付けられた状態を示す模式図である。 （ａ）は図２（ａ）の一点鎖線で取り囲まれる位置決め部を拡大した拡大平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示される位置決め部の斜視図である。 図４（ａ）の位置決め面の各部の寸法が設計値からずれた例を示す拡大平面図である。 図４の位置決め部が成形される際の金型内部の樹脂の流れを示す模式図である。 比較例に係る保持部材の一例を示す図である。 図７（ｂ）の位置決め面の各部の寸法が設計値からずれた例を示す拡大平面図である。 図７の位置決め部が成形される際の金型内部の樹脂の流れを示す模式図である。

本発明の一実施の形態に係る光学系部品の保持部品およびその製造方法について、図面を参照しつつ説明する。光学系部品の保持部品は、例えば人体の頭部に装着される画像表示装置に用いられる。このような画像表示装置として、ヘルメットマウントディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ等がある。

［１］ヘルメットマウントディスプレイ
図１は、ヘルメットマウントディスプレイの一例を示す外観斜視図である。図１のヘルメットマウントディスプレイ１は、人体の右目および左目にそれぞれ対応する左右一対の画像表示装置１０ａ，１０ｂ、左右一対の第１の光学系装置２０ａ，２０ｂ、左右一対の第２の光学系装置３０ａ，３０ｂおよびバイザ４０を備える。図１では、バイザ４０が点線で示される。

右の画像表示装置１０ａは、使用者の右目により視認されるべき画像を形成する光を出射する。右の第１および第２の光学系装置２０ａ，３０ａは、右の画像表示装置１０ａから出射される光をバイザ４０へ導く。左の画像表示装置１０ｂは、使用者の左目により視認されるべき画像を形成する光を出射する。左の第１および第２の光学系装置２０ｂ，３０ｂは、左の画像表示装置１０ｂから出射される光をバイザ４０へ導く。左右の画像表示装置１０ａ，１０ｂから出射された光がバイザ４０に導かれることにより、バイザ４０における使用者の左右の眼に対向する部分にそれぞれ左右の画像が結像される。

なお、使用者の左右の眼に対応する画像表示装置１０ａ，１０ｂは、バイザ４０の形状によっては左右が逆転して構成されてもよい。

上記の構成において、第１の光学系装置２０ａ，２０ｂの各々は、複数の光学系部品およびそれらを保持する保持部品から構成され、画像表示装置１０ａ，１０ｂから出射される光の焦点および収差等を調整する。第１の光学系装置２０ａ，２０ｂに設けられる複数の光学系部品は、画像表示装置１０ａ，１０ｂから出射される光の焦点および収差等を調整するための複数のレンズである。

第２の光学系装置３０ａ，３０ｂの各々は、複数の光学系部品とそれらを保持する保持部品から構成される。第２の光学系装置３０ａ，３０ｂに設けられる複数の光学系部品は、第１の光学系装置２０ａ，２０ｂを通過した光をバイザ４０へ導く複数のミラーである。

第１の光学系装置２０ａ，２０ｂにおいては、バイザ４０上に高い品質の画像が結像されるように、複数のレンズを正確に位置決めする必要がある。そこで、第１の光学系装置２０ａ，２０ｂには、本発明の一実施の形態に係る保持部材が用いられる。その保持部材においては、複数のレンズがそれぞれ位置決めされつつ保持される。以下、図１の第１の光学系装置２０ａ，２０ｂに用いられる保持部品の詳細を説明する。

［２］保持部材
図１の第１の光学系装置２０ａ，２０ｂは、同じ構成を有する。図２は、図１の第１の光学系装置２０ａ，２０ｂが備える保持部材を示す図である。また、図３は、図２の保持部材１００に複数のレンズが順次取り付けられた状態を示す模式図である。

図２において、（ａ）は保持部材１００の平面図であり、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施の形態に係る保持部材１００は、樹脂材料の射出成形により得られる成形品であり、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、中空の略円錐台形状を有する。保持部材１００の内周面は、当該保持部材１００の軸心方向における一端部から他端部にかけて漸次径大となっている。

保持部材１００の内周面には、当該保持部材１００の軸心方向に間隔をおいて並ぶように複数（本例では３つ）の段差部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が形成されている。各段差部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、当該保持部材１００の軸心を取り囲むように略円環状または略円弧状に形成された支持面１１，１２，１３を有する。

また、各段差部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３には、複数の位置決め部ｐｐおよび複数の支持部ｓｐが設けられている。複数の位置決め部ｐｐおよび複数の支持部ｓｐは、各段差部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の支持面１１，１２，１３上で、保持部材１００の内周面から保持部材１００の内方に向かって突出するように形成されている。

段差部Ｓ１は保持部材１００のうち最も径小な部分の近傍に位置し、段差部Ｓ３は保持部材１００のうち最も径大な部分の近傍に位置し、段差部Ｓ２は段差部Ｓ１，Ｓ３の間に位置する。段差部Ｓ１には、２つの位置決め部ｐｐおよび３つの支持部ｓｐが設けられている。段差部Ｓ２には、２つの位置決め部ｐｐおよび４つの支持部ｓｐが設けられている。段差部Ｓ３には、２つの位置決め部ｐｐおよび４つの支持部ｓｐが設けられている。

図３（ａ）に示すように、段差部Ｓ１の内側の開口部内にレンズＬ１が収容される。レンズＬ１は、当該レンズＬ１の重量を低減するために、円板形状を有するレンズから外周部の一部が切り欠かれた形状を有する。そのため、レンズＬ１の外周部においては、円弧状に延びる円弧部分と、直線状に延びる複数の直線部分とが形成されている。一般に、レンズは、当該レンズの外周部から光軸までの距離が一定となるように、高い寸法精度で作製される。そのため、レンズＬ１の円弧部分はその光軸Ｌａ１に対して予め定められた位置関係を有する。一方、レンズＬ１の複数の直線部分は、切り欠き加工の精度によってはその光軸Ｌａ１に対する位置関係が不明である。

本実施の形態では、レンズＬ１のうちの円弧部分が、予め定められた寸法精度以上の寸法精度を有する被位置決め部に相当する。一方、レンズＬ１のうちの複数の直線部分が、低い寸法精度を有する被支持部に相当する。

レンズＬ１は、段差部Ｓ１の開口部内に収容された状態で支持面１１上に支持される。また、支持面１１上に形成された２つの位置決め部ｐｐが、レンズＬ１の外周部のうちの円弧部分に接触する。それにより、レンズＬ１の光軸Ｌａ１が保持部材１００の内部における予め定められた位置を通るように、レンズＬ１が位置決めされる。さらに、支持面１１上に形成された３つの支持部ｓｐが、レンズＬ１の外周部のうちの複数の直線部分に接触するかまたは近接する。

図３（ａ）に点線で示すように、レンズＬ１の外周部と保持部材１００の内周面との間の隙間の少なくとも一部には、接着剤が充填される。それにより、レンズＬ１は、２つの位置決め部ｐｐにより位置決めされつつ支持面１１および３つの支持部ｓｐにより支持された状態で固定される。なお、レンズＬ１の外周部と保持部材１００の内周面との間の隙間の全体に接着剤が充填されてもよい。

段差部Ｓ１におけるレンズＬ１の収容例と同様に、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、段差部Ｓ２の内側の開口部内にレンズＬ２が収容され、段差部Ｓ３の内側の開口部内にレンズＬ３が収容される。レンズＬ２，Ｌ３は、レンズＬ１と同様に、円板形状を有するレンズのうちの外周部の一部が切り欠かれた形状を有する。レンズＬ２，Ｌ３においても、レンズＬ１の例と同様に、円弧部分が被位置決め部に相当し、複数の直線部分が被支持部に相当する。

レンズＬ２は、段差部Ｓ２の開口部内に収容された状態で支持面１２上に支持される。また、支持面１２上に形成された２つの位置決め部ｐｐが、レンズＬ２の外周部のうちの円弧部分に接触する。さらに、支持面１２上に形成された４つの支持部ｓｐがレンズＬ２の外周部のうちの複数の直線部分に接触するかまたは近接する。図３（ｂ）に点線で示すように、レンズＬ２の外周部と保持部材１００の内周面との間の隙間の少なくとも一部には、接着剤が充填される。それにより、レンズＬ２は、２つの位置決め部ｐｐにより位置決めされつつ支持面１２および４つの支持部ｓｐにより支持された状態で固定される。

レンズＬ３は、段差部Ｓ３の開口部内に収容された状態で支持面１３上に支持される。また、支持面１３上に形成された２つの位置決め部ｐｐが、レンズＬ３の外周部のうちの円弧部分に接触する。さらに、支持面１３上に形成された４つの支持部ｓｐがレンズＬ３の外周部のうちの複数の直線部分に接触するかまたは近接する。図３（ｃ）に点線で示すように、レンズＬ３の外周部と保持部材１００の内周面との間の隙間の少なくとも一部には、接着剤が充填される。それにより、レンズＬ３は、２つの位置決め部ｐｐにより位置決めされつつ支持面１３および４つの支持部ｓｐにより支持された状態で固定される。

複数のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３がそれぞれ位置決めされることにより、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、保持部材１００内の予め定められた位置を通るようにレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の光軸Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３が互いに一致する。

［３］保持部材１００の位置決め部ｐｐの形状およびその効果
段差部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に設けられる複数の位置決め部ｐｐは、基本的に同じ形状を有する。そこで、段差部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に設けられる複数の位置決め部ｐｐの形状を代表して、図２（ａ）の段差部Ｓ３に設けられる一方の位置決め部ｐｐの形状について説明する。

図４（ａ）は図２（ａ）の一点鎖線で取り囲まれる位置決め部ｐｐを拡大した拡大平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示される位置決め部ｐｐの斜視図である。図４（ａ）に太い実線で示されるとともに図４（ｂ）にハッチングで示されるように、位置決め部ｐｐは、当該位置決め部ｐｐが当接するレンズＬ３の円弧部分に対応する凹状の位置決め面ｐｓを有する。

より具体的には、図４（ａ），（ｂ）の位置決め面ｐｓは、保持部材１００の内方に向かって凹状に形成されている。また、図４（ａ），（ｂ）の位置決め面ｐｓは、図３のレンズＬ３の円弧部分の曲率に等しいかまたはその曲率の誤差範囲内の曲率を有する円筒面の一部を構成するように形成されている。

上記の位置決め面ｐｓによれば、保持部材１００の成形時に生じる製造誤差により位置決め面ｐｓの各部の寸法が設計値からずれた場合でも、位置決め面ｐｓのいずれかの部分の寸法が公差範囲内になる可能性が高い。

図５は図４（ａ）の位置決め面ｐｓの各部の寸法が設計値からずれた例を示す拡大平面図である。図５においては、設計値に従う位置決め部ｐｐの外観形状が一点鎖線で示される。また、設計値に対する公差範囲ＡＬが点線で示される。

図５の位置決め部ｐｐにおいては、太い実線で示されるように、位置決め面ｐｓの大部分が公差範囲ＡＬよりも外方に位置する。しかしながら、位置決め面ｐｓのうちの一部分は公差範囲ＡＬ内に位置する。そのため、位置決め面ｐｓのうち公差範囲ＡＬ内で最も内方に位置する部分ｐ１がレンズＬ３に当接することにより、位置決め面ｐｓが設計値に従って形成される場合と同等の精度でレンズＬ３が位置決めされる。この場合、公差範囲ＡＬが小さく設定された場合でも、その公差範囲ＡＬを満足する位置決め部ｐｐを容易に形成することができる。

上記のように、レンズＬ３が高い精度で位置決めされるためには、位置決め面ｐｓの少なくとも一部が公差範囲ＡＬに収まりかつ位置決め面ｐｓの全体が公差範囲ＡＬよりも内方に位置しないように形成されればよい。位置決め面ｐｓは、必ずしも全体の寸法が公差範囲ＡＬ内に収まるように形成される必要がない。したがって、保持部材１００を作製するために、寸法誤差の発生を予防するための厳密な成形条件の算出が不要となる。また、成形に用いる金型に高い寸法精度が要求されないので、金型を容易に作製することができる。これらの結果、保持部材１００の作製に要する時間が短縮され、保持部材１００の製造が容易になる。

また、射出成形による保持部材１００の作製時には、金型を長時間に渡って繰り返し使用するために、金型に加わる負荷を低減することが求められる。図６は図４の位置決め部ｐｐが成形される際の金型内部の樹脂の流れを示す模式図である。図６では、保持部材１００の軸心に直交しかつ図４（ａ）の位置決め面ｐｓを含む断面に対応する金型５００の断面とその金型５００内に形成される樹脂の流路５１０が示される。

図４の位置決め部ｐｐにおいては、レンズＬ３を位置決めするための位置決め面ｐｓおよびその周辺部分の形状の変化が比較的緩やかである。それにより、射出成形時には、図６に複数の矢印で示すように金型５００内の流路５１０に供給される樹脂が、当該流路５１０内を比較的円滑に流れる。それにより、射出成形時に流路５１０内に供給される樹脂の供給圧力を低減することができるので、金型５００に加わる負荷が低減される。したがって、保持部材１００の作製に用いる金型の長寿命化が実現される。

上記の各位置決め部ｐｐにおいては、図２（ｃ）に示すように、各位置決め面ｐｓは、保持部材１００内で位置決めされたレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の光軸Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３に対して平行に形成されている。すなわち、保持部材１００においては、位置決め面ｐｓに抜き勾配が設けられていない。この場合、位置決め面ｐｓの少なくとも一部がレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３に当接するときに、当該位置決め面ｐｓからレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の光軸Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３までの距離にばらつきが生じにくい。したがって、レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の光軸Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３が保持部材１００における予め定められた位置を通るように容易かつ正確に調整される。

位置決め部ｐｐの位置決め面ｐｓに抜き勾配が設けられない場合には、位置決め部ｐｐを除く保持部材１００の内周面の部分に抜き勾配が設けられることが望ましい。それにより、保持部材１００の製造時における離形性が確保される。なお、この場合、支持部ｓｐには、抜き勾配が設けられてもよいし、抜き勾配が設けられなくてもよい。

［４］比較例
図７は、比較例に係る保持部材の一例を示す図である。図７の保持部材１００Ｘは、位置決め部ｒｐの形状が異なる点を除いて上記の図２の保持部材１００と同じ構成を有する。図７において、（ａ）は保持部材１００Ｘの平面図であり、（ｂ）は図７（ａ）の一点鎖線で取り囲まれる位置決め部ｒｐを拡大した拡大平面図であり、（ｃ）は図７（ａ）に示される位置決め部ｒｐの斜視図である。

図７（ｂ）に太い実線で示されるとともに図７（ｃ）にハッチングで示されるように、比較例に係る位置決め部ｒｐは、保持部材１００Ｘの内方に向かって凸状の位置決め面ｐｓを有する。

本比較例の位置決め部ｒｐによれば、保持部材１００Ｘの内方に向く各位置決め面ｐｓの頂点部分にレンズＬ３の円弧部分が当接することにより、レンズＬ３が保持部材１００Ｘ内で位置決めされる。

このような構成においては、各位置決め部ｒｐの位置決め面ｐｓにおいて、予めレンズＬ３に当接すべき頂点部分ｔｐが定められている。そのため、保持部材１００Ｘの成形時に生じる製造誤差により位置決め面ｐｓの頂点部分ｔｐの寸法が公差範囲から外れると、位置決め面ｐｓの他の部分の寸法が公差範囲内に収まる場合でも、レンズＬ３について高い精度で位置決めができない可能性が高い。

図８は図７（ｂ）の位置決め面ｐｓの各部の寸法が設計値からずれた例を示す拡大平面図である。図８においては、設計値に従う位置決め部ｒｐの外観形状が一点鎖線で示される。また、設計値に対する公差範囲ＡＬが点線で示される。

図８の位置決め部ｒｐにおいては、太い実線で示されるように、位置決め面ｐｓの一部が公差範囲ＡＬ内に位置する。しかしながら、位置決め面ｐｓのうちの頂点部分ｔｐは、公差範囲ＡＬの外方に位置する。この場合、位置決め面ｐｓの公差範囲ＡＬ内で頂点部分ｔｐがレンズＬ３に当接することはない。頂点部分ｔｐは、公差範囲ＡＬの外方でレンズＬ３に当接する。そのため、レンズＬ３を公差範囲ＡＬ内で位置決めすることはできない。

また、本比較例に係る保持部材１００Ｘの作製時には、射出成形に用いる金型に過剰な負荷が加わりやすい。図９は図７の位置決め部ｐｐが成形される際の金型内部の樹脂の流れを示す模式図である。図９では、保持部材１００Ｘの軸心に直交しかつ図７（ｂ）の位置決め面ｐｓを含む断面に対応する金型５００Ｘの断面とその金型５００Ｘ内に形成される樹脂の流路５１０Ｘが示される。

図７の位置決め部ｐｐにおいては、レンズＬ３を位置決めするための位置決め面ｐｓおよびその周辺部分の形状の変化が、図４の位置決め部ｐｐの例に比べて比較的大きい。それにより、射出成形時には、図９に複数の矢印で示すように金型５００Ｘ内の流路５１０Ｘに供給される樹脂が、当該流路５１０Ｘ内で滞留しやすい。そのため、射出成形時に流路５１０Ｘ内に供給される樹脂の供給圧力を上昇させる必要がある。この場合、金型５００Ｘに加わる負荷が増大する。そのため、金型５００Ｘの長寿命化は期待できない。

また、図７の位置決め部ｐｐにおいては、上記のように位置決め面ｐｓおよびその周辺部分の形状の変化が比較的大きいため、保持部材１００の成形時における各部の温度管理が難しい。例えば、成形品の表面と内部との間の冷却速度に不均一が生じると、局所的に厚みが増大または減少する部分が発生する。したがって、高い寸法精度を有する保持部材１００Ｘを形成することは容易ではない。

［５］実施の形態の効果
上記のように、本発明の一実施の形態に係る保持部材１００においては、凹状の位置決め面ｐｓの少なくとも一部がレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の円弧部分に接触する。それにより、レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３が保持部材１００の段差部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内で位置決めされる。各位置決め部ｐｐの凹状の位置決め面ｐｓの形状によれば、公差範囲ＡＬが小さく設定された場合でも、その公差範囲ＡＬを満足する位置決め部ｐｐを容易に形成することができる。したがって、レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３を高い精度で位置決めすることができる保持部材１００を容易に製造することが可能となる。

［６］他の実施形態
（ａ）上記実施の形態においては、保持部材１００は、複数の光学系部品として３つのレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３を保持するように構成されるが、保持部材１００により保持される光学系部品の数は上記の例に限定されない。保持部材１００は、１つの光学系部品のみを保持するように構成されてもよいし、２つまたは４つ以上の光学系部品を保持するように構成されてもよい。

（ｂ）上記実施の形態においては、保持部材１００は複数の光学系部品として複数のレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３を保持するように構成されるが、本発明はこれに限定されない。保持部材１００は、１または複数の光学系部品としてミラーまたはプリズム等を保持するように構成されてもよい。この場合、保持部材１００を図１の第２の光学系装置３０ａ，３０ｂに用いることも可能になる。

（ｃ）上記実施の形態においては、保持部材１００は樹脂材料により構成されるが、保持部材１００は金属材料により構成されてもよい。また、上記の実施の形態においては、保持部材１００は、射出成形により作製されるが、保持部材１００は機械加工により作製されてもよい。

（ｄ）上記実施の形態においては、保持部材１００により保持されるレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３が被位置決め部としてそれぞれ円弧部分を有するが、本発明はこれに限定されない。レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３はそれぞれ被位置決め部としてそれぞれ楕円弧部分を有してもよい。この場合、保持部材１００の位置決め部ｐｐは、レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の楕円弧部分に対応する凹状の位置決め面ｐｓを有してもよい。

（ｅ）上記実施の形態においては、保持部材１００は中空の略円錐台形状を有するが、本発明はこれに限定されない。保持部材１００は、円筒形状を有してもよいし、角筒形状を有してもよいし、楕円筒形状を有してもよい。

（ｆ）上記実施の形態においては、保持部材１００により保持されるレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３にそれぞれ切り欠きが設けられているが、本発明はこれに限定されない。保持部材１００により保持されるレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３には、切り欠きが設けられなくてもよい。

（ｇ）上記実施の形態においては、保持部材１００はヘルメットマウントディスプレイ１に用いられるが、本発明はこれに限定されない。上記の位置決め部ｐｐを有する保持部材１００は、１または複数の光学系部品を含む他の電子機器に用いることもできる。

［７］請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態においては、レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３が光学系部品の例であり、保持部材１００のうち位置決め部ｐｐおよび支持部ｓｐを除く部分が保持本体部の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

１…ヘルメットマウントディスプレイ，１０ａ，１０ｂ…画像表示装置，１１，１２，１３…支持面，２０ａ，２０ｂ…第１の光学系装置，３０ａ，３０ｂ…第２の光学系装置，４０…バイザ，１００，１００Ｘ…保持部材，５００，５００Ｘ…金型，５１０，５１０Ｘ…流路，ＡＬ…公差範囲，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…レンズ，Ｌａ１，Ｌａ２，Ｌａ３…光軸，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…段差部，ｐ１…部分，ｐｐ，ｒｐ…位置決め部，ｐｓ…位置決め面，ｓｐ…支持部，ｔｐ…頂点部分

Claims (8)

1. 弧状の被位置決め部を有する光学系部品を保持する保持部品であって、
   前記光学系部品を収容可能な開口部を有する保持本体部と、
   前記光学系部品が前記開口部に収容された状態で前記被位置決め部へ向かって突出するように前記保持本体部に設けられた位置決め部とを備え、
   前記位置決め部は、前記被位置決め部の弧状に対応する凹状の位置決め面を含み、前記位置決め面の少なくとも一部が前記被位置決め部に接触可能に形成された、光学系部品の保持部品。
2. 前記保持本体部および前記位置決め部は、一体形成された成形品である、請求項１記載の光学系部品の保持部品。
3. 前記光学系部品は光軸を有し、前記被位置決め部は、前記光軸を中心とする円弧形状を有し、
   前記位置決め部は、前記光学系部品の前記光軸が前記保持本体部の前記開口部内の予め定められた位置を通るように前記光学系部品の前記被位置決め部に当接可能である、請求項１または２記載の光学系部品の保持部品。
4. 前記被位置決め部の前記位置決め面は、前記光学系部品の光軸と平行に形成された、請求項３記載の光学系部品の保持部品。
5. 前記保持本体部は、前記開口部内に複数の前記光学系部品を収容可能に構成され、
   前記位置決め部は複数設けられ、
   前記複数の位置決め部は、前記複数の光学系部品が前記開口部に収容された状態で前記複数の光学系部品の前記被位置決め部へそれぞれ向かって突出するように前記保持本体部に設けられ、前記複数の光学系部品の光軸が互いに一致するように前記複数の光学系部品の前記被位置決め部にそれぞれ当接可能である、請求項３または４記載の光学系部品の保持部品。
6. 前記光学系部品は、前記被位置決め部および被支持部を含む外周部を有し、
   前記被位置決め部は、予め定められた寸法精度以上の寸法精度を有し、前記被支持部は、前記被位置決め部の寸法精度よりも低い寸法精度を有し、
   前記保持部品は、前記位置決め部が前記被位置決め部に当接するように前記被支持部を支持する支持部をさらに備えた、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学系部品の保持部品。
7. 弧状の被位置決め部を有する光学系部品を保持する保持部品の製造方法であって、
   前記光学系部品を収容可能な開口部を有する保持本体部と、前記光学系部品が前記開口部に収容された状態で前記被位置決め部へ向かって突出するように前記保持本体部に設けられた位置決め部とを含む前記保持部品を作製するステップを含み、
   前記作製するステップは、前記位置決め部が前記被位置決め部の弧状に対応する凹状の位置決め面を含み、前記位置決め面の少なくとも一部が前記被位置決め部に接触可能となるように、前記位置決め部を形成するステップを含む、光学系部品の保持部品の製造方法。
8. 前記作製するステップは、前記保持本体部および前記位置決め部が一体形成された成形品を前記保持部品として作製するステップを含む、請求項７記載の光学系部品の保持部品の製造方法。

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