JP3643810B2 - 背面投写型映像表示装置のミラー保持機構 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクタ等の背面投写型映像表示装置のミラー保持機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は、背面投写型映像表示装置の一例の側面断面図である。この背面投写型映像表示装置では、光学エンジン101の投写レンズ(図示せず)から投写される映像光をミラー102の前面で反射し、その反射光をミラー103で反射し、さらにミラー104で反射してスクリーン105上に映像を映し出す。ミラー102は樹脂製の矩形状のもので、前面が非球面等の曲面状に形成され、光学エンジン101を支持しているベース106に固定されたミラー保持機構107に保持されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ミラー102は樹脂製であるため、温度変化による熱膨張・収縮量が大きい。従来は、ミラー102が、その四隅を貫通するビスによりミラー保持機構107の支持枠に固定されており、温度が上昇すると、ミラー102内部に生じる応力の逃げ場が無いため、ミラー102が前方に張り出すように断面円弧状に湾曲し、これによって映像の表示位置が変わったり、映像に歪みが生じたりすることがあった。
【0004】
本発明の目的は、上述した問題点の解消を図ったミラー保持機構を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
背面投写型映像表示装置に備えられ、投写光学系から投写される映像光を前面で反射する樹脂製ミラーを保持するためのものであって、
前記ミラーが下端中央部を中心として放射状に膨張・収縮し得るように前記ミラーを支持するとともに前記ミラーの前面側に局部的に当接するように形成された支持枠と、
前記ミラーの背面と間隙を存して対向するように配置され、前記支持枠に固定された背面側部材と、
前記ミラーを前記背面側部材に対して前方に弾性付勢する付勢部材と、
を備えたことを特徴とするミラー保持機構である。
【0006】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のミラー保持機構において、前記支持枠よりも線膨張係数が小さい材料から成り、前記ミラーの下端中央部を前記背面側部材に対して前方に移動しないように規制する規制部材を設けたことを特徴としている。
【0007】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のミラー保持機構において、前記支持枠よりも線膨張係数が小さい材料から成り、前記ミラーの上端中央部を前記背面側部材に対して前方に移動しないように規制する規制部材を設けたことを特徴としている。
【0008】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載のミラー保持機構において、前記ミラーの上端面を前記背面側部材に対して上方に移動しないように押さえる弾性変形可能な押さえ部材を設けたことを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態であるミラー保持機構1を前面側から見た斜視図、図2はミラー保持機構1を背面側から見た斜視図、図3はミラー保持機構1の縦断面図、図4はミラー保持機構1の分解斜視図、図5はミラーの斜視図である。
【0010】
本実施形態のミラー保持機構1は背面投写型映像表示装置の一部を成すものであり、この背面投写型映像表示装置の基本的な構成は従来例で述べたものと同一であるので、ミラー保持機構以外は従来例と同一の符号を使用し、説明を一部省略してある。ミラー保持機構1は、光学エンジン101の投写レンズから投写される映像光を拡大反射するミラー102を保持するとともに投写レンズに対して所定の位置に位置決めする。
【0011】
図5に示すように、ミラー102は矩形状のもので、光学材料樹脂から成り、縦110mm、横160mm、厚さ10mmで、線膨張係数は5.6×10-5である。有効画面(二点鎖線で囲まれた部分)の寸法は縦90mm、横140mmである。ミラー102の両側端部には鍔部102aが形成されていて、その厚みは4mmである。また、ミラー102の下端面の中央部には、下方に向けて突出した突起102bが形成されている。
【0012】
図1に示すように、ミラー保持機構1は、アルミニウム(A2014)から成る支持枠2を備えている。この支持枠2は、正面視T字形の台座3と、その上面の左右両端部から上方に向けて延びる左右一対の平面視L字形の押さえ部4、4とから成っている。
【0013】
台座3の下端部は、光学エンジン101を支持しているベース106に対して、背面側から水平方向に貫通する複数本のボルト5(図3参照)により固定されている。
【0014】
押さえ部4は、鍔部102aの前面の上端部と下端部に当接する当接部4a、4aを有するとともに、鍔部102aの下端部を支持している。押さえ部4、4間の間隔は、ミラー102の左右両側にそれぞれ横幅1mmの間隙が形成されるように設定されている。これにより、ミラー102の横方向の膨張量を吸収することができる。
【0015】
図2に示すように、支持枠2の後端面には、板状の背面側部材6が複数個のビス7、7、・・・により固定されている。この背面側部材6はミラー102の背面と間隙を存して対向しており、ミラー102は前後方向に移動自在となっている。
【0016】
背面側部材6には、複数個の棒状の付勢部材8、8、・・・が前方に向けて突出するように取り付けられている。図3に示すように、この付勢部材8は剛性の高い材料で形成されており、棒状のホルダー8aと、その前端部に取り付けられ、一部が外部に突出するとともにホルダー8aの軸方向内側に向けて移動自在のボール8bと、ホルダー8a内に設けられ、ボール8bを軸方向外側に向けて付勢するバネ(図示せず)とから成っている。
【0017】
ホルダー8aの外周面にはネジ(図示せず)が形成されていて、背面側部材6に形成されたネジ孔に螺着されている。ホルダー8aは、その後端部にドライバの先端部が嵌合する溝が形成されていて、ドライバで回転させることにより背面側部材6に対して前後に移動する。付勢部材8、8、・・・は、ミラー102の背面の上下端の中央部と、鍔部102a、102aの背面の上下端に当接するように配置されている。
【0018】
付勢部材8、8、・・・によりミラー102が前方に付勢され、ミラー102の鍔部102aの前面の上下端がそれぞれ押圧部4の当接部4aに押し付けられ、ミラー102の前面の上端中央部が後述する上部規制部材13に押し付けられ、ミラー102の下端面中央部に設けられた突起102bが後述する下部規制部材10のストッパ部10bに押し付けられている。なお、ボール8bを付勢するバネの付勢力は、ミラー102が、下端中央部を中心として放射状に膨張・収縮し得るとともに厚み方向に膨張・収縮し得るように設定されている。
【0019】
図4に示すように、背面側部材6の前面側の下端中央部には下部規制部材10が複数個のビス9、9、・・・により固定されている。下部規制部材10はステンレス製の板材により形成されており、その線膨張係数は1.728×10-5となっている。下部規制部材10は、L字形の基部10aと平板状のストッパ部10bから成っている。基部10aの下端部は台座3の上面と平行に延びており、ミラー102の突起102bを受け入れる前後方向に細長い貫通孔10cを有している。ストッパ部10bは、この貫通孔10cの前端部に近接するように基部10bの下端部上面にビス11、11により固定されており、突起102bの前方への移動を規制する。
【0020】
背面側部材6の上端面の中央部には上部規制部材13がビス12、12により固定されている。この上部規制部材13はスティール製の板材により形成されており、その線膨張係数は1.170×10-5となっている。上部規制部材13は鈎状に形成されていて、ミラー102の前面に当接してミラー102が背面側部材6に対して前方に移動しないように規制する。なお、ミラー102の上端面と上部規制部材13の間には間隙が形成されており、この間隙は、ミラー102の上方向への膨張量を吸収することができるように設定されている。
【0021】
また、背面側部材6の上端面の左右両端部には押さえ部材15がビス14により固定されている。押さえ部材15はスティール製の板材により形成されている。押さえ部材15は弾性変形可能となっており、ミラー102の上端面をゴム等の緩衝材(図示せず)を介して押さえ、背面側部材6に対して上方に移動しないようにしている。なお、緩衝材を介さずに直接ミラー102の上端面を押さえるようにしてもよい。押さえ部材15の弾発力は、ミラー102の上方向への膨張を阻止しない大きさに設定されている。
【0022】
なお、上部規制部材13が背面側部材6の上端面を押さえる部材を兼ねるようにしてもよい。このようにすると、押さえ部材15、15を省くことができるため、部品点数及び製造コストが低減する。
【0023】
本発明のミラー保持機構1では、ミラー102が、温度変化により、下端中央部を中心として反射面の方向に放射状に膨張・収縮することができるとともに、厚み方向にも膨張・収縮することができるため、ミラー102内部に生じる応力を逃がすことができる。したがって、温度変化によるミラー102の反射面の変形量が非常に小さく、映像の表示品質が低下することがない。
【0024】
また、本実施形態では、ミラー102の上下端の中央部が上部規制部材13及び下部規制部材10により背面側部材6に対して前方に移動しないように規制されているため、温度上昇によるミラー102の反射面の変形量をより小さくすることができる。
【0025】
なお、温度上昇により、押さえ部4、4がベース106から離れる方向に膨張するとともに、上部規制部材13及び下部規制部材10がベース106に接近する方向に膨張するため、当接部4aにおけるミラー102との当接面と、上部規制部材13及び下部規制部材10におけるミラー102との当接面との距離が大きくなり、ミラー102が前方に湾曲しやすくなるが、本実施形態では、上部規制部材13及び下部規制部材10の線膨張係数を押さえ部4の線膨張係数よりも小さくしているため、温度が上昇してもこの距離の変化量が小さい。したがって、ミラー102の反射面の変形量を小さくすることができる。
【0026】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の変形を施すことができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載のミラー保持機構は、温度変化によりミラーが自在に膨張・収縮することができるため、ミラー内部に生じる応力を逃がすことができる。したがって、温度変化によるミラーの変形量が非常に小さく、映像の表示品質の低下を防ぐことができる。
【0028】
また、請求項2に記載のミラー保持機構は、支持枠よりも線膨張係数が小さい材料から成り、ミラーの下端中央部を押さえ部の当接部に対して同程度の変形量に規制する規制部材を設けたことにより、温度変化によるミラーの変形量がより小さくなるので、映像の表示品質の低下をより確実に防ぐことができる。
【0029】
また、請求項3に記載のミラー保持機構は、支持枠よりも線膨張係数が小さい材料から成り、ミラーの上端中央部を押さえ部の当接部に対して同程度の変形量に規制する規制部材を設けたことにより、温度変化によるミラーの変形量がより小さくなるので、映像の表示品質の低下をより確実に防ぐことができる。
【0030】
また、請求項4に記載のミラー保持機構は、ミラーの上端面を背面側部材に対して上方に移動しないように押さえる弾性変形可能な押さえ部材を設けたことにより、ミラーをより安定して保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態であるミラー保持機構1を前面側から見た斜視図。
【図2】 ミラー保持機構1を背面側から見た斜視図。
【図3】 ミラー保持機構1の縦断面図。
【図4】 ミラー保持機構1の分解斜視図。
【図5】 ミラー102の斜視図。
【図6】 背面投写型映像表示装置の一例の側面断面図。
【符号の説明】
1 ミラー保持機構
2 支持枠
6 背面側部材
8 付勢部材
Claims (4)
- 背面投写型映像表示装置に備えられ、投写光学系から投写される映像光を前面で反射する樹脂製ミラーを保持するためのものであって、
前記ミラーが下端中央部を中心として放射状に膨張・収縮し得るように前記ミラーを支持するとともに前記ミラーの前面側に局部的に当接するように形成された支持枠と、
前記ミラーの背面と間隙を存して対向するように配置され、前記支持枠に固定された背面側部材と、
前記ミラーを前記背面側部材に対して前方に弾性付勢する付勢部材と、
を備えたことを特徴とする背面投写型映像表示装置のミラー保持機構。 - 前記支持枠よりも線膨張係数が小さい材料から成り、前記ミラーの下端中央部を前記背面側部材に対して前方に移動しないように規制する規制部材を設けたことを特徴とする請求項1に記載のミラー保持機構。
- 前記支持枠よりも線膨張係数が小さい材料から成り、前記ミラーの上端中央部を前記背面側部材に対して前方に移動しないように規制する規制部材を設けたことを特徴とする請求項1または2に記載のミラー保持機構。
- 前記ミラーの上端面を前記背面側部材に対して上方に移動しないように押さえる弾性変形可能な押さえ部材を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のミラー保持機構。
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