光ファイバ映像装置
【課題】ネジの締め付け工程を不要として作業時間を大幅に短縮化でき、スクリーン基板の重量が増大することもなく、しかも、光ファイバ保持力が常に安定化した光ファイバ映像装置を提供する。
【解決手段】単位スクリーンは、第１突起１１、第１突起１１を貫通する光ファイバ用貫通孔とを備えたスリーブパネル６と、楔状の外形を有する第２突起１６、第２突起１６を貫通する光ファイバ用貫通孔とを備えたスリーブと、スリーブの第２突起１６が嵌合する楔状の孔部２２を備えたスクリーン基板と、固定ピン４０とを備える。スクリーン基板は、複数のスクリーンブロック８Ａが集合した集合体として構成され、スリーブは、スリーブブロック７Ａが集合した集合体として構成され、スリーブパネル６にスリーブ及びスクリーン基板がブロック単位ごとに装着され、固定ピン４０により一体化されることにより、光ファイバ３がブロック単位ごと固定されている。
【解決手段】単位スクリーンは、第１突起１１、第１突起１１を貫通する光ファイバ用貫通孔とを備えたスリーブパネル６と、楔状の外形を有する第２突起１６、第２突起１６を貫通する光ファイバ用貫通孔とを備えたスリーブと、スリーブの第２突起１６が嵌合する楔状の孔部２２を備えたスクリーン基板と、固定ピン４０とを備える。スクリーン基板は、複数のスクリーンブロック８Ａが集合した集合体として構成され、スリーブは、スリーブブロック７Ａが集合した集合体として構成され、スリーブパネル６にスリーブ及びスクリーン基板がブロック単位ごとに装着され、固定ピン４０により一体化されることにより、光ファイバ３がブロック単位ごと固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の光ファイバの一端に投影された映像を、光ファイバの他端が露出するファイバスクリーンから出射する光ファイバ映像装置に関し、特にファイバスクリーンに光ファイバを固定する固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタから映し出された映像を拡大して表示する映像装置として、光ファイバを用いた光ファイバ映像装置がある。光ファイバ映像装置は、複数本の光ファイバの一端側を集束して構成した入射面をプロジェクタの画面に対向して配置し、入射面における配列順序を維持したままで互いの間隔を均等に拡大して複数本の光ファイバの他端側である出射面側をファイバスクリーンの基板に固定している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来の光ファイバ映像装置では、ファイバスクリーンの基板に複数の貫通孔を所定間隔で格子状に形成し、この貫通孔に光ファイバの出射面側を背面側から貫通させた後、基板の背面に接着剤を充填することにより、複数本の光ファイバを基板に固定している。光ファイバは、基板の表面から延出した部分を切断された後、切断面を研磨される。
【０００４】
しかしながら、従来の光ファイバ映像装置では、光ファイバの出射面側を接着剤を介して基板に固定していたため、接着剤の硬化時における反応熱によって光ファイバが変質する可能性があり、光ファイバの入射面に投影された映像を光ファイバの出射面から正確に出射することができなくなる場合がある。また、出射面を基板に固定した後における光ファイバの交換を容易に行うことができず、部分的な修正が困難になる問題がある。さらに、反応熱の少ない接着剤で完全硬化するには２０℃以上の常温で２４時間程度が必要で、光ファイバ映像装置の製造に長時間を必要とする問題がある。
【０００５】
そこで、本出願人は、光ファイバの出射面を接着剤を用いることなく基板に固定できるようにし、光ファイバの変質による出射不良の発生を防止することができるとともに、基板に固定した後における光ファイバの交換作業を容易に行うことができ、さらに、製造時間を短縮することができる光ファイバ映像装置を提案している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−０６４１８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９１４３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、上記特許文献２に開示の光ファイバ映像装置では、光ファイバをスクリーン基板にネジ止めにより固定している。そのため、以下の問題が発生している。
【０００８】
（１）光ファイバをスクリーン基板に固定するに際して、ネジの締め付け工程が必要である。しかしも、大型スクリーンのような場合には、膨大な数のネジの締め付けを行わなければならず、作業時間に長時間を要することになり、実用的でない。
【０００９】
（２）また、上記の固定用ネジとして金属製のネジを使用すると、ネジの締結力が大きく強固に光ファイバをスクリーン基板に固定することができるが、光ファイバが固定されたスクリーン基板の重量が大きくなりすぎる。
【００１０】
（３）一方、樹脂製のネジを使用すると、重量の増大の問題は解決されるが、ネジの締結力が弱くなる。なぜなら、樹脂製ネジは強度的に脆弱なため、大きな力で締め付けると、ネジ山が破損するおそれがあり、そのためネジを大きな力で締め付けることができないからである。加えて、樹脂製のネジの場合には破損しやすいことから、多数のネジを締め付けても、そのうちの１のネジの破損が生じ、ネジ締め付け工程が全て無駄となってしまうおそれが大きい。従って、ネジの締め付けトルクの管理を常に行う必要があるという問題も生じる。
【００１１】
本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、ネジの締め付け工程を不要として作業時間を大幅に短縮化でき、スクリーン基板の重量が増大することもなく、しかも、光ファイバ保持力が常に安定化した光ファイバ映像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明のうち請求項１記載の発明は、複数本の光ファイバの一端に投影された映像を、光ファイバの他端が露出するファイバスクリーンから出射する光ファイバ映像装置であって、前記ファイバスクリーンは１以上の単位スクリーンで構成されており、前記単位スクリーンは、一方の面側から突出する複数の第１突起と、各第１突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される光ファイバ用貫通孔とを備えたスリーブパネルと、一方の面側から突出するとともに前記第１突起と同数の第２突起であって、その突出方向において楔状の外形を有し、且つその突出方向に直交する方向に弾性変形自在とされる第２突起と、各第２突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される光ファイバ用貫通孔とを備え、該光ファイバ用貫通孔に前記スリーブパネルの第１突起が嵌入されることによりスリーブパネルと連結されるスリーブと、前記スリーブの第２突起が嵌合する楔状の孔部を備えたスクリーン基板と、前記スリーブパネル、前記スリーブ、及び前記スクリーン基板をこの順序で一体化させる複数の固定ピンと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、固定ピンでスリーブパネル、スリーブ、及びスクリーン基板を一体化すると、第２突起が楔状孔部に嵌合され、楔状孔部内周面からの締結力が第２突起に作用する。これにより、第２突起内を挿通している光ファイバがスクリーン基板に固定される。このように、本発明では、光ファイバの固定が、従来例のようなネジ止め固定ではなく、楔構造を用いた締め付け力による固定である。従って、本発明は、ネジ止め固定の従来例に比べて、以下の効果を奏する。
（１）ネジの締め付け工程が不要となるので、作業時間を大幅に短縮化できる。
（２）従来例のように金属製ネジの使用による重量アップという課題が解消される。
（３）ネジ止め固定でないので、ネジの締め付けトルクの管理を必要なく、光ファイバ保持力を常に安定化させることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ファイバ映像装置であって、前記スクリーン基板は、マトリクス状に配列された複数のスクリーンブロックが集合した集合体として構成されており、前記スリーブは、マトリクス状に配列された、前記スクリーンブロックの個数と同数のスリーブブロックが集合した集合体として構成されており、前記スリーブパネルにスリーブ及びスクリーン基板がブロック単位ごとに装着され、この状態で固定ピンにより一体化されることにより、光ファイバがブロック単位ごと固定されていることを特徴する。
【００１５】
上記の如く、スリーブ及びスクリーン基板をブロック単位ごとに装着する構成により、従来例で発生する単位スクリーン同士の境界付近で出現する黒いスジや白っぽいスジを無くして表示特性を向上することができる。なお、その理由は、後述する「発明を実施するための最良の形態」の項に詳細に説明している。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光ファイバ映像装置であって、前記第２突起は突出方向にスリットが形成されていることを特徴とする。
【００１７】
上記の如く、突出方向にスリットを形成することにより、第２突起は突出方向に直交する方向に弾性変形自在とされる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の光ファイバ映像装置であって、前記スリーブパネル、前記スリーブブロック及び前記スクリーンブロックには、前記固定ピンが挿通する固定用貫通孔がそれぞれ形成されており、前記固定ピンは、前記スクリーンブロックの前面側から挿入されて、前記スクリーンブロック、前記スリーブブロック及び前記スリーブパネルの各固定用貫通孔を順次挿通する軸と、該軸の挿入方向基端側に設けられ、固定ピン挿入時にはスクリーンブロックの前面側で固定用貫通孔周縁部に当接するフランジ部と、該軸の挿入方向先端側に設けられ、挿入方向に直交する方向に弾性変形自在であって固定ピン挿入時にはスリーブパネルの後面側で固定用貫通孔周縁部に当接する抜け止め部と、を備えていることを特徴する。
【００１９】
上記構成により、スクリーンブロック、スリーブブロック及びスリーブパネルの各固定用貫通孔を、固定ピンが順次挿通され、固定ピンのフランジ部がスクリーンブロックの前面側でスクリーンブロックの固定用貫通孔周縁部に当接し、且つ固定ピンの抜け止め部がスリーブパネルの後面側で固定用貫通孔周縁部に当接することにより、スクリーンブロック、スリーブブロック及びスリーブパネルがこの順序で一体化される。
【００２０】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の光ファイバ映像装置であって、前記抜け止め部には、挿入方向にスリットが形成されていることを特徴する。
【００２１】
上記の如く、挿入方向にスリットを形成することにより、固定ピンの抜け止め部は挿入方向に直交する方向に弾性変形自在とされる。これにより、抜け止め部はスクリーンブロック、スリーブブロック及びスリーブパネルの各固定用貫通孔を挿通する際、各固定用貫通孔内周面から挿入方向に直交する方向に押圧力が作用して挿入方向に直交する方向に弾性変形するので、固定用貫通孔を容易に挿入できる。また、固定用貫通孔外に出た時には、元に復元するので、抜け止め部の抜け止め機能が発揮される。
【００２２】
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５記載の光ファイバ映像装置であって、前記スリーブパネルは第１突起の突出方向に複数個配列され、隣接するスリーブパネル同士は、前記突出方向前側のスリーブパネルの光ファイバ用貫通孔に、前記突出方向後側のスリーブパネルの第１突起が嵌入して、段積みされていることを特徴する。
【００２３】
上記の如く、スリーブパネルが段積みされることにより、スリーブパネル内を通過する光ファイバの直線部が大きくなる。その結果、光ファイバの屈曲に起因した光漏れを可及的に低減でき、表示特性の低下を防止できる。
【００２４】
また、請求項７記載の発明は、請求項１〜６記載の光ファイバ映像装置であって、前記ファイバスクリーンが縦横に複数配列されてなることを特徴する。
【００２５】
上記構成により、さらに大型のスクリーンを備えた光ファイバ映像装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ネジの締め付け工程が不要となるので、作業時間を大幅に短縮化できると共に、金属製ネジの使用による重量アップという課題が解消される。さらに、ネジ止め固定でないので、ネジの締め付けトルクの管理を必要なく、光ファイバ保持力を常に安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る光ファイバ映像装置を、実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
（実施の形態）
（光ファイバ映像装置全体構成）
図１は本発明の実施の形態に係る光ファイバ映像装置の構成を示す図である。光ファイバ映像装置１は、画像投写手段としてのプロジェクタ２、導光部材としての光ファイバ３、光ファイバ３の一端側の入射面を保持するアパーチャ４、及び、光ファイバ３の他端側の出射面を構成するファイバスクリーン５を備えている。ファイバスクリーン５は、マトリクス状に区画された単位スクリーン５Ａから構成されている。各単位スクリーン５Ａは、スリーブパネル６、スリーブ７及びスクリーン基板８を備えている。
【００２９】
アパーチャ４は、複数本の光ファイバ３の入射面側を格子状に集束して保持する。アパーチャ４に保持された光ファイバ３の入射面は、映像を投影するプロジェクタ２に対向して近接した位置に配置される。ファイバスクリーン５は、複数本の光ファイバ３の出射面側を、アパーチャ４における出射面側の配列順序を維持したまま、互いの間隔を拡大して保持する。
【００３０】
これによって、光ファイバ映像装置１は、プロジェクタ２が投影した映像を光ファイバスクリーン５において拡大して表示することができる。
【００３１】
（単位スクリーン５Ａの構成）
図２は単位スクリーン５Ａの正面図、図３は分解斜視図、図４は図２の矢視Ａ１−Ａ１断面図、図５は図２の矢視Ａ２−Ａ２断面図、図６は図４の状態の組立て前の状態を示す断面図、図７は図５の状態の組立て前の状態を示す断面図である。これらの図面を参照して、単位スクリーン５Ａの構成を説明する。
【００３２】
各単位スクリーン５Ａは、スリーブパネル６、スリーブ７及びスクリーン基板８を備えている。
スクリーン基板８は、マトリクス状に配列された複数の樹脂製スクリーンブロック８Ａが集合した集合体として構成されている。スリーブ７は、マトリクス状に配列された複数の樹脂製スリーブブロック７Ａが集合した集合体として構成されている。そして、スリーブ７のブロック化はスクリーン基板８のブロック化に対応しており、スクリーンブロック８Ａとスリーブブロック７Ａとは同数とされ、１のスクリーンブロック８Ａに１のスリーブブロック７Ａが対応付けられている。そして、スリーブ７及びスクリーン基板８は、ブロック単位毎にスリーブパネル６に装着され、この状態で固定ピン４０により一体化されることにより、光ファイバ３がブロック単位ごと固定されている。
ここで、各スクリーンブロック８Ａには、光ファイバ３が挿通する４個の孔部２２が縦横に一定のピッチＰ１（図２参照）で形成されている。そして、スクリーンブロック８Ａにおける孔部２２のピッチＰ１は、隣接するスクリーンブロック８Ａ間においても維持されている。従って、単位スクリーン５Ａの前面には、孔部２２が縦横に一定のピッチＰ１で形成されている。
【００３３】
スリーブパネル６は、樹脂製であって、パネル本体部１０と、パネル本体部１０の一方の面１０ａ側から突出する円筒状の複数の第１突起１１と、各第１突起１１をパネル本体部１０の他方の面１０ｂ側から貫通するとともに光ファイバ３が挿入される光ファイバ用貫通孔１２（図５及び図７参照）と、他方の面１０ｂ側から一方の面１０ａ側に貫通する第１固定用貫通孔１３（図４及び図６参照）とを備えている。なお、複数の第１突起１１は、縦横に孔部２２と同一のピッチＰ１で形成されている。また、光ファイバ用貫通孔１２は、背面側（図７の左面側）から前面側（図７の右面側）に向けて、大径部１２ａと、小径部１２ｂとがこの順序で形成されている（図７参照）。この大径部１２ａを設けた理由は、後述するようにスリーブパネル６を複数段設ける場合に、後段スリーブパネル６の第１突起１１を、前段スリーブパネル６の大径部１２ａに嵌合させて、前段スリーブパネル６と後段スリーブパネル６を連結させるためである。
【００３４】
スリーブブロック７Ａは、ブロック本体部１５と、ブロック本体部１５の一方の面１５ａ側から突出する４本の第２突起１６と、各第２突起１６をブロック本体部１５の他方の面１５ｂ側から貫通するとともに光ファイバ３が挿入される光ファイバ用貫通孔１７（図５及び図７参照）と、他方の面１５ｂ側から一方の面１５ａ側に貫通する第２固定用貫通孔１８（図４及び図６参照）とを備えている。４本の第２突起１６は、ブロック本体部１５の一方の面１５ａ側から見た場合に仮想正方形の各４隅に位置すると共に、孔部２２と同一のピッチＰ１で配列されている。そして、その４隅の中央部には第２固定用貫通孔１８の一方の面１５ａ側の開口が位置している。また、第２突起１６は截頭円錐台形状に形成されている。この突起１６の外径は、背面側（図７の左面側）において大きく、前面側（図７の右面側）において小さくなっている。したがって、突起１６は、図７に示すように、楔状の側面形状を呈している。この突起１６には突出方向に延びるスリット２０が形成されている（図３参照）。このスリット２０により、突起１６は突出方向（図７の左右方向）に直交する方向に弾性変形自在とされている。なお、光ファイバ用貫通孔１７は、背面側（図７の左面側）から前面側（図７の右面側）に向けて、スリーブパネル６の第１突起１１が嵌合する大径部１７ａと、小径部１７ｂとがこの順序で形成されている（図７参照）。
【００３５】
スクリーンブロック８Ａには、スリーブブロック７Ａの第２突起１６が嵌合する孔部２２が、第２突起１６の個数と同数（４個）形成されている。この４個の孔部２２は、スクリーンブロック８Ａの前面側（図７の右面側）から見た場合に仮想正方形の各４隅に形成されている。各孔部２２の内径は、背面側（図７の左面側）において大きく、前面側（図７の右面側）において小さくなっている。したがって、孔部２２は、截頭円錐台形状に形成されており、図７に示すように楔状の断面形状を呈している。また、スクリーンブロック８Ａには、前面から背面に貫通する第３固定用貫通孔２３が形成されている。第３固定用貫通孔２３は、スクリーンブロック８Ａの前面中央部に形成されている。この第３固定用貫通孔２３の前面側開口端部には、正面視が十文字状の段差面２３ａを有している。なお、後述するように、固定ピン４０が第３固定用貫通孔２３に挿入された際に、固定ピン４０のフランジ部４０ｂが段差面２３ａに当接可能となっている。
【００３６】
固定ピン４０は、樹脂製であって、固定用貫通孔１３，１８，２３を挿通する軸４０ａと、軸４０ａの挿入方向基端側に設けられたフランジ部４０ｂと、軸４０ａの挿入方向先端側に設けられた円錐形の抜け止め部４０ｃとを備えている。フランジ部４０ｂは、スクリーンブロック８Ａの段差面２３ａに対応して正面視が十文字状に形成されている。抜け止め部４０ｃには、軸方向に延びるスリット４１が形成されている。このスリット４１により、抜け止め部４０ｃは軸方向に直交する方向に弾性変形自在とされている。なお、抜け止め部４０ｃの後端部の径は、弾性変形されていない通常状態においては、スリーブパネル６の第１固定用貫通孔１３の内径よりも大きく設定されている。これにより、後述するように固定ピン４０を各固定用貫通孔２３，１８，１３に挿通させて、抜け止め部４０ｃが第１固定用貫通孔１３の背面側に抜き出た状態において、抜け止め部４０ｃの後端部端面が第１固定用貫通孔１３の周縁部に当接するようになっている（図４参照）。
【００３７】
（単位スクリーン５Ａの組み立て方法）
次いで、単位スクリーン５Ａの組み立て方法について説明する。組み立て方法の概略を説明すると、固定ピン４０にスクリーンブロック８Ａ、スリーブブロック７Ａを順次通した後、固定ピン４０をスリーブパネル６に抜け止めが効かない程度に差し込んでおく。
次いで、上記状態で光ファイバ３を差し込み、その後、固定ピン４０を抜け止めが効くレベルまで押込み、光ファイバ３を固定する。こうして、光ファイバ３をスクリーンブロック８Ａに固定させて、１つのブロックを組み立てる。そして、このブロック毎の組み立てをスリーブパネル６全面に亘って行う。
【００３８】
以下に、１ブロックの組み立方法にさらに詳述する。
（１）固定ピン４０にスクリーンブロック８Ａ、スリーブブロック７Ａを順次通す。
先ず、固定ピン４０にスクリーンブロック８Ａを通す。具体的には、固定ピン４０の先端側（抜け止め部４０ｃ側）にスクリーンブロック８Ａの前面側を対向させて、スクリーンブロック８Ａの固定用貫通孔２３内に固定ピン４０を挿入して、固定ピン４０の先端側からスクリーンブロック８Ａを通していく。
【００３９】
次いで、固定ピン４０にスリーブブロック７Ａを通す。具体的には、固定ピン４０の先端側（抜け止め部４０ｃ側）にスリーブブロック７Ａの前面側（第２突起１６側）を対向させて、スリーブブロック７Ａの固定用貫通孔１８内に固定ピン４０を挿入して、固定ピン４０の先端側からスリーブブロック７Ａを通していく。そして、固定ピン４０に通されたスリーブブロック７Ａを、スクリーンブロック８Ａに装着させる。具体的には、スリーブブロック７Ａの第２突起１６を、スクリーンブロック８Ａの孔部２２に挿入する。第２突起１６の外部形状は、孔部２２の内部形状に一致しているため、第２突起１６は孔部２２に嵌合する。
【００４０】
（２）次いで、固定ピン４０をスリーブパネル６に抜け止めが効かない程度に差し込む。具体的には、固定ピン４０をスリーブパネル６の固定用貫通孔１３に挿入し、固定ピン４０の抜け止め部４０ｃが固定用貫通孔１３から抜け出さない程度まで押込む。そして、この押込み動作と共に、スリーブパネル６の第１突起１１をスリーブブロック７Ａの光ファイバ用貫通孔１７に挿入する。このとき、光ファイバ用貫通孔１７の大径部１７ａの径は第１突起１１の径より大きく、且つ、光ファイバ用貫通孔１７の小径部１７ｂは第１突起１１の径と同一か若しくは若干小さいため、第１突起１１が光ファイバ用貫通孔１７に弾発的に嵌合する。
【００４１】
なお、上記組み立て工程において、固定ピン４０の抜け止め部４０ｃにはスリット４１が形成されていることにより、固定ピン４０が各固定用貫通孔２３，１８，１３内を通過する際に、その内周面から挿入方向に直交する方向に押圧力が抜け止め部４０ｃに作用する。これにより、抜け止め部４０ｃは、該直交方向に沿って縮む方向の弾性変形が生じる。この結果、抜け止め部４０ｃは各固定用貫通孔２３，１８，１３を円滑に挿入されることになる。
【００４２】
（３）次いで、光ファイバ３を差し込み、その後、固定ピン４０を抜け止めが効くレベルまで押込み、光ファイバ３を固定する。具体的には以下の通りである。
先ず、光ファイバ３を、スリーブパネル６の背面側から光ファイバ３を４つの各光ファイバ用貫通孔１２，１７，に挿入させて、光ファイバ３の先端部が少し光ファイバ用貫通孔１７から露出する状態（換言すれば、第２突起１６から露出する状態）とする。
【００４３】
このような状態で、固定ピン４０を抜け止めが効くレベルまで押込む。具体的には、固定ピン４０の抜け止め部４０ｃがスリーブパネル６の背面側に抜き出るまで押込む。抜け止め部４０ｃがスリーブパネル６の背面側に抜き出ると、元の状態に復元するので、抜け止め部４０ｃの後端面が固定用貫通孔１３の周縁部に当接し、これと同時にフランジ部４０ｂがスクリーンブロック８Ａの段差面２３ａに当接する。このような固定ピン４０による固定動作により、第２突起１６が孔部２２に完全に嵌合し、光ファイバ３が第２突起１６を介して孔部２２内周面からの保持力により固定される。なお、光ファイバ３の出射面側においてスクリーンブロック８Ａの前面側に突出している部分は切断され、その切断面が研磨される。
【００４４】
このようにして、光ファイバの固定が、従来例のようなネジ止め固定ではなく、楔構造を用いた締め付け力による固定とすることにより、ネジの締め付け工程が不要となるので、作業時間を大幅に短縮化でき、従来例のように金属製ネジの使用による重量アップという課題が解消され、さらに、ネジ止め固定でないので、ネジの締め付けトルクの管理を必要なく、光ファイバ保持力を常に安定化させることができる。
【００４５】
また、スリーブ及びスクリーン基板をブロック単位ごとに装着する構成により、１枚物のパネル構成の場合に発生する単位スクリーン同士の境界付近で出現する黒いスジや白っぽいスジを無くして、表示特性を向上することができる。以下に、黒いスジや白っぽいスジの出現する原因について説明し、次いで、本発明により、これら黒いスジや白っぽいスジを解消できる理由を説明する。
【００４６】
（第１の原因）
従来例の接着剤を用いた光ファイバ固定方式では、多数の光ファイバを単位スクリーン毎にその背面側で束ねる際に、単位スクリーンの端部において光ファイバは大きく屈曲した状態となる。このとき、単位スクリーンの貫通孔に貫通されている光ファイバと該貫通孔との間に隙間があるため、光ファイバの屈曲状態が該貫通孔を貫通している光ファイバ先端部分に作用して、該光ファイバ先端部分が単位スクリーンに対して垂直に配置されず、斜め外側に向いた状態で配置され、この状態のまま接着剤により固定されてしまっていた。この結果、光ファイバ内を通過する光が単位スクリーンに対して垂直方向に照射されず、影（黒いスジ）ができたり、隣り合う単位スクリーンからの光と重複して白っぽいスジができたりしていた。
【００４７】
（第２の原因）
また、光ファイバ映像装置の大型スクリーンは、単位スクリーンを縦横に複数配列して構成されているのが一般的である。そして、このような大型スクリーンは、屋外に設置される場合もある。そのため、スクリーンを構成する樹脂製基板が外気の熱の影響を受けて膨張・収縮する。このような熱による樹脂の膨張・収縮がある場合において、単位スクリーンを構成するスリーブ及びスクリーン基板をスリーブパネルと同様な１枚物のパネルで構成した場合は、隣接する単位スクリーン同士に比較的大きな隙間を設ける必要がある。加えて、単位スクリーンが熱膨張により変形して内側に湾曲する状態が生じる場合もあり、これにより、単位スクリーン同士の隙間が更に大きくなる。このような単位スクリーン同士間の大きな隙間に起因して表示の際に単位スクリーン同士の境界付近で隙間影（黒いスジ）が発生する。
【００４８】
（本発明により第１の原因を解消できる理由）
本発明では、光ファイバの固定が、従来例のような接着剤方式ではなく、楔構造を用いた締め付け力による固定であるので、光ファイバが単位スクリーンに対して垂直に配置固定でき、光ファイバの直線性が向上しているので、上記第１の原因を解消でき、表示特性が向上する。
【００４９】
（本発明により第２の原因を解消できる理由）
本発明のように、スリーブ及びスクリーン基板をブロック単位ごとに装着する構成であれば、ブロック単位の個々について樹脂の伸び縮みが生じ、１のブロック単位としての樹脂の伸び縮みは、１枚物のパネル構成の場合と比較すると、極めて小さい。従って、ブロック単位毎の隙間は極めて小さく設定できる。加えて、ブロック単位の個々について熱膨張により変形して内側に湾曲する状態が生じても、その変形量は小さいので、ブロック単位毎の隙間は極めて小さい。更に、ブロック単位の集合で構成されるスクリーン同士の間隔（従来例の単位スクリーン同士の隙間に相当）も、従来例よりも格段に小さく設定できる。このように、本発明によれば、１枚物のパネル全体に生じる伸び縮みにより生じる隙間を、その隙間より格段に小さい個々のブロック単位の隙間に分散させることができるので、従来例よりも隙間が目立たなくなる。
こうして、本発明によれば、第１及び第２の原因を解消でき、表示特性を向上することができる。
【００５０】
（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、スリーブは１段構成であったけれども、図８に示すように複数段積み重ねた構成であってもよい。このように構成することにより、スリーブパネルでの光ファイバの直線性がより向上されるので、光ファイバの屈曲に起因した光漏れを可及的に低減でき、表示特性の低下を防止できる。
【００５１】
（２）上記実施の形態では、第２突起１６にスリット２０を形成して、突出方向に直交する方向に弾性変形自在としたが、スリット２０に代えて溝を形成するようにしてもよい。また、同様に、固定ピン４０にスリット４１を形成して、軸方向に直交する方向に弾性変形自在としたが、スリット４１に代えて溝を形成するようにしてもよい。
【００５２】
（３）上記実施の形態では、第２突起１６及び孔部２２は截頭円錐台形状としたが、これに限るものではなく、側面断面における少なくとも一面を傾斜面とした楔状であれば、他の形状とすることもできる。
【００５３】
（４）上記実施の形態では、スリーブ及びスクリーン基板は、ブロック化されていたけれども、本発明はこれに限定されず、ブロック化されていない一枚物のスリーブ及び一枚物のスクリーン基板を用いるようにしてもよい。
【００５４】
（５）上記実施の形態では、ファイバスクリーンは複数の単位スクリーンで構成されていたけれども、ファイバスクリーンは１個の単位スクリーンで構成されていてもよい。
【００５５】
（６）また、ファイバスクリーンを縦横に複数配列するようにしてもよく、これにより、さらに大型のスクリーンを備えた光ファイバ映像装置を実現できる。
【００５６】
（７）また、上記実施の形態においては、画像投写手段としてはプロジェクタを例示したけれども、液晶表示器、ＣＲＴ、ＤＬＰ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光ファイバ映像装置の構成を示す図。
【図２】単位スクリーン５Ａの正面図。
【図３】単位スクリーン５Ａの分解斜視図。
【図４】図２の矢視Ａ１−Ａ１断面図。
【図５】図２の矢視Ａ２−Ａ２断面図。
【図６】図４の状態の組立て前の状態を示す断面図。
【図７】図５の状態の組立て前の状態を示す断面図。
【図８】単位スクリーン５Ａの変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１：光ファイバ映像装置 ３：光ファイバ
５：ファイバスクリーン ５Ａ：単位スクリーン
６：スリーブパネル ７：スリーブ
７Ａ：スリーブブロック ８：スクリーン基板
８Ａ：スクリーンブロック １１：第１突起
１６：第２突起 １２，１７：光ファイバ用貫通孔
１３，１８，２３：固定用貫通孔 ２２：孔部
４０：固定ピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数本の光ファイバの一端に投影された映像を、光ファイバの他端が露出するファイバスクリーンから出射する光ファイバ映像装置に関し、特にファイバスクリーンに光ファイバを固定する固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタから映し出された映像を拡大して表示する映像装置として、光ファイバを用いた光ファイバ映像装置がある。光ファイバ映像装置は、複数本の光ファイバの一端側を集束して構成した入射面をプロジェクタの画面に対向して配置し、入射面における配列順序を維持したままで互いの間隔を均等に拡大して複数本の光ファイバの他端側である出射面側をファイバスクリーンの基板に固定している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来の光ファイバ映像装置では、ファイバスクリーンの基板に複数の貫通孔を所定間隔で格子状に形成し、この貫通孔に光ファイバの出射面側を背面側から貫通させた後、基板の背面に接着剤を充填することにより、複数本の光ファイバを基板に固定している。光ファイバは、基板の表面から延出した部分を切断された後、切断面を研磨される。
【０００４】
しかしながら、従来の光ファイバ映像装置では、光ファイバの出射面側を接着剤を介して基板に固定していたため、接着剤の硬化時における反応熱によって光ファイバが変質する可能性があり、光ファイバの入射面に投影された映像を光ファイバの出射面から正確に出射することができなくなる場合がある。また、出射面を基板に固定した後における光ファイバの交換を容易に行うことができず、部分的な修正が困難になる問題がある。さらに、反応熱の少ない接着剤で完全硬化するには２０℃以上の常温で２４時間程度が必要で、光ファイバ映像装置の製造に長時間を必要とする問題がある。
【０００５】
そこで、本出願人は、光ファイバの出射面を接着剤を用いることなく基板に固定できるようにし、光ファイバの変質による出射不良の発生を防止することができるとともに、基板に固定した後における光ファイバの交換作業を容易に行うことができ、さらに、製造時間を短縮することができる光ファイバ映像装置を提案している（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−０６４１８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９１４３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、上記特許文献２に開示の光ファイバ映像装置では、光ファイバをスクリーン基板にネジ止めにより固定している。そのため、以下の問題が発生している。
【０００８】
（１）光ファイバをスクリーン基板に固定するに際して、ネジの締め付け工程が必要である。しかしも、大型スクリーンのような場合には、膨大な数のネジの締め付けを行わなければならず、作業時間に長時間を要することになり、実用的でない。
【０００９】
（２）また、上記の固定用ネジとして金属製のネジを使用すると、ネジの締結力が大きく強固に光ファイバをスクリーン基板に固定することができるが、光ファイバが固定されたスクリーン基板の重量が大きくなりすぎる。
【００１０】
（３）一方、樹脂製のネジを使用すると、重量の増大の問題は解決されるが、ネジの締結力が弱くなる。なぜなら、樹脂製ネジは強度的に脆弱なため、大きな力で締め付けると、ネジ山が破損するおそれがあり、そのためネジを大きな力で締め付けることができないからである。加えて、樹脂製のネジの場合には破損しやすいことから、多数のネジを締め付けても、そのうちの１のネジの破損が生じ、ネジ締め付け工程が全て無駄となってしまうおそれが大きい。従って、ネジの締め付けトルクの管理を常に行う必要があるという問題も生じる。
【００１１】
本発明は、上記の実情を鑑みて考え出されたものであり、その目的は、ネジの締め付け工程を不要として作業時間を大幅に短縮化でき、スクリーン基板の重量が増大することもなく、しかも、光ファイバ保持力が常に安定化した光ファイバ映像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明のうち請求項１記載の発明は、複数本の光ファイバの一端に投影された映像を、光ファイバの他端が露出するファイバスクリーンから出射する光ファイバ映像装置であって、前記ファイバスクリーンは１以上の単位スクリーンで構成されており、前記単位スクリーンは、一方の面側から突出する複数の第１突起と、各第１突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される光ファイバ用貫通孔とを備えたスリーブパネルと、一方の面側から突出するとともに前記第１突起と同数の第２突起であって、その突出方向において楔状の外形を有し、且つその突出方向に直交する方向に弾性変形自在とされる第２突起と、各第２突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される光ファイバ用貫通孔とを備え、該光ファイバ用貫通孔に前記スリーブパネルの第１突起が嵌入されることによりスリーブパネルと連結されるスリーブと、前記スリーブの第２突起が嵌合する楔状の孔部を備えたスクリーン基板と、前記スリーブパネル、前記スリーブ、及び前記スクリーン基板をこの順序で一体化させる複数の固定ピンと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、固定ピンでスリーブパネル、スリーブ、及びスクリーン基板を一体化すると、第２突起が楔状孔部に嵌合され、楔状孔部内周面からの締結力が第２突起に作用する。これにより、第２突起内を挿通している光ファイバがスクリーン基板に固定される。このように、本発明では、光ファイバの固定が、従来例のようなネジ止め固定ではなく、楔構造を用いた締め付け力による固定である。従って、本発明は、ネジ止め固定の従来例に比べて、以下の効果を奏する。
（１）ネジの締め付け工程が不要となるので、作業時間を大幅に短縮化できる。
（２）従来例のように金属製ネジの使用による重量アップという課題が解消される。
（３）ネジ止め固定でないので、ネジの締め付けトルクの管理を必要なく、光ファイバ保持力を常に安定化させることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ファイバ映像装置であって、前記スクリーン基板は、マトリクス状に配列された複数のスクリーンブロックが集合した集合体として構成されており、前記スリーブは、マトリクス状に配列された、前記スクリーンブロックの個数と同数のスリーブブロックが集合した集合体として構成されており、前記スリーブパネルにスリーブ及びスクリーン基板がブロック単位ごとに装着され、この状態で固定ピンにより一体化されることにより、光ファイバがブロック単位ごと固定されていることを特徴する。
【００１５】
上記の如く、スリーブ及びスクリーン基板をブロック単位ごとに装着する構成により、従来例で発生する単位スクリーン同士の境界付近で出現する黒いスジや白っぽいスジを無くして表示特性を向上することができる。なお、その理由は、後述する「発明を実施するための最良の形態」の項に詳細に説明している。
【００１６】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光ファイバ映像装置であって、前記第２突起は突出方向にスリットが形成されていることを特徴とする。
【００１７】
上記の如く、突出方向にスリットを形成することにより、第２突起は突出方向に直交する方向に弾性変形自在とされる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の光ファイバ映像装置であって、前記スリーブパネル、前記スリーブブロック及び前記スクリーンブロックには、前記固定ピンが挿通する固定用貫通孔がそれぞれ形成されており、前記固定ピンは、前記スクリーンブロックの前面側から挿入されて、前記スクリーンブロック、前記スリーブブロック及び前記スリーブパネルの各固定用貫通孔を順次挿通する軸と、該軸の挿入方向基端側に設けられ、固定ピン挿入時にはスクリーンブロックの前面側で固定用貫通孔周縁部に当接するフランジ部と、該軸の挿入方向先端側に設けられ、挿入方向に直交する方向に弾性変形自在であって固定ピン挿入時にはスリーブパネルの後面側で固定用貫通孔周縁部に当接する抜け止め部と、を備えていることを特徴する。
【００１９】
上記構成により、スクリーンブロック、スリーブブロック及びスリーブパネルの各固定用貫通孔を、固定ピンが順次挿通され、固定ピンのフランジ部がスクリーンブロックの前面側でスクリーンブロックの固定用貫通孔周縁部に当接し、且つ固定ピンの抜け止め部がスリーブパネルの後面側で固定用貫通孔周縁部に当接することにより、スクリーンブロック、スリーブブロック及びスリーブパネルがこの順序で一体化される。
【００２０】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の光ファイバ映像装置であって、前記抜け止め部には、挿入方向にスリットが形成されていることを特徴する。
【００２１】
上記の如く、挿入方向にスリットを形成することにより、固定ピンの抜け止め部は挿入方向に直交する方向に弾性変形自在とされる。これにより、抜け止め部はスクリーンブロック、スリーブブロック及びスリーブパネルの各固定用貫通孔を挿通する際、各固定用貫通孔内周面から挿入方向に直交する方向に押圧力が作用して挿入方向に直交する方向に弾性変形するので、固定用貫通孔を容易に挿入できる。また、固定用貫通孔外に出た時には、元に復元するので、抜け止め部の抜け止め機能が発揮される。
【００２２】
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５記載の光ファイバ映像装置であって、前記スリーブパネルは第１突起の突出方向に複数個配列され、隣接するスリーブパネル同士は、前記突出方向前側のスリーブパネルの光ファイバ用貫通孔に、前記突出方向後側のスリーブパネルの第１突起が嵌入して、段積みされていることを特徴する。
【００２３】
上記の如く、スリーブパネルが段積みされることにより、スリーブパネル内を通過する光ファイバの直線部が大きくなる。その結果、光ファイバの屈曲に起因した光漏れを可及的に低減でき、表示特性の低下を防止できる。
【００２４】
また、請求項７記載の発明は、請求項１〜６記載の光ファイバ映像装置であって、前記ファイバスクリーンが縦横に複数配列されてなることを特徴する。
【００２５】
上記構成により、さらに大型のスクリーンを備えた光ファイバ映像装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ネジの締め付け工程が不要となるので、作業時間を大幅に短縮化できると共に、金属製ネジの使用による重量アップという課題が解消される。さらに、ネジ止め固定でないので、ネジの締め付けトルクの管理を必要なく、光ファイバ保持力を常に安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る光ファイバ映像装置を、実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
（実施の形態）
（光ファイバ映像装置全体構成）
図１は本発明の実施の形態に係る光ファイバ映像装置の構成を示す図である。光ファイバ映像装置１は、画像投写手段としてのプロジェクタ２、導光部材としての光ファイバ３、光ファイバ３の一端側の入射面を保持するアパーチャ４、及び、光ファイバ３の他端側の出射面を構成するファイバスクリーン５を備えている。ファイバスクリーン５は、マトリクス状に区画された単位スクリーン５Ａから構成されている。各単位スクリーン５Ａは、スリーブパネル６、スリーブ７及びスクリーン基板８を備えている。
【００２９】
アパーチャ４は、複数本の光ファイバ３の入射面側を格子状に集束して保持する。アパーチャ４に保持された光ファイバ３の入射面は、映像を投影するプロジェクタ２に対向して近接した位置に配置される。ファイバスクリーン５は、複数本の光ファイバ３の出射面側を、アパーチャ４における出射面側の配列順序を維持したまま、互いの間隔を拡大して保持する。
【００３０】
これによって、光ファイバ映像装置１は、プロジェクタ２が投影した映像を光ファイバスクリーン５において拡大して表示することができる。
【００３１】
（単位スクリーン５Ａの構成）
図２は単位スクリーン５Ａの正面図、図３は分解斜視図、図４は図２の矢視Ａ１−Ａ１断面図、図５は図２の矢視Ａ２−Ａ２断面図、図６は図４の状態の組立て前の状態を示す断面図、図７は図５の状態の組立て前の状態を示す断面図である。これらの図面を参照して、単位スクリーン５Ａの構成を説明する。
【００３２】
各単位スクリーン５Ａは、スリーブパネル６、スリーブ７及びスクリーン基板８を備えている。
スクリーン基板８は、マトリクス状に配列された複数の樹脂製スクリーンブロック８Ａが集合した集合体として構成されている。スリーブ７は、マトリクス状に配列された複数の樹脂製スリーブブロック７Ａが集合した集合体として構成されている。そして、スリーブ７のブロック化はスクリーン基板８のブロック化に対応しており、スクリーンブロック８Ａとスリーブブロック７Ａとは同数とされ、１のスクリーンブロック８Ａに１のスリーブブロック７Ａが対応付けられている。そして、スリーブ７及びスクリーン基板８は、ブロック単位毎にスリーブパネル６に装着され、この状態で固定ピン４０により一体化されることにより、光ファイバ３がブロック単位ごと固定されている。
ここで、各スクリーンブロック８Ａには、光ファイバ３が挿通する４個の孔部２２が縦横に一定のピッチＰ１（図２参照）で形成されている。そして、スクリーンブロック８Ａにおける孔部２２のピッチＰ１は、隣接するスクリーンブロック８Ａ間においても維持されている。従って、単位スクリーン５Ａの前面には、孔部２２が縦横に一定のピッチＰ１で形成されている。
【００３３】
スリーブパネル６は、樹脂製であって、パネル本体部１０と、パネル本体部１０の一方の面１０ａ側から突出する円筒状の複数の第１突起１１と、各第１突起１１をパネル本体部１０の他方の面１０ｂ側から貫通するとともに光ファイバ３が挿入される光ファイバ用貫通孔１２（図５及び図７参照）と、他方の面１０ｂ側から一方の面１０ａ側に貫通する第１固定用貫通孔１３（図４及び図６参照）とを備えている。なお、複数の第１突起１１は、縦横に孔部２２と同一のピッチＰ１で形成されている。また、光ファイバ用貫通孔１２は、背面側（図７の左面側）から前面側（図７の右面側）に向けて、大径部１２ａと、小径部１２ｂとがこの順序で形成されている（図７参照）。この大径部１２ａを設けた理由は、後述するようにスリーブパネル６を複数段設ける場合に、後段スリーブパネル６の第１突起１１を、前段スリーブパネル６の大径部１２ａに嵌合させて、前段スリーブパネル６と後段スリーブパネル６を連結させるためである。
【００３４】
スリーブブロック７Ａは、ブロック本体部１５と、ブロック本体部１５の一方の面１５ａ側から突出する４本の第２突起１６と、各第２突起１６をブロック本体部１５の他方の面１５ｂ側から貫通するとともに光ファイバ３が挿入される光ファイバ用貫通孔１７（図５及び図７参照）と、他方の面１５ｂ側から一方の面１５ａ側に貫通する第２固定用貫通孔１８（図４及び図６参照）とを備えている。４本の第２突起１６は、ブロック本体部１５の一方の面１５ａ側から見た場合に仮想正方形の各４隅に位置すると共に、孔部２２と同一のピッチＰ１で配列されている。そして、その４隅の中央部には第２固定用貫通孔１８の一方の面１５ａ側の開口が位置している。また、第２突起１６は截頭円錐台形状に形成されている。この突起１６の外径は、背面側（図７の左面側）において大きく、前面側（図７の右面側）において小さくなっている。したがって、突起１６は、図７に示すように、楔状の側面形状を呈している。この突起１６には突出方向に延びるスリット２０が形成されている（図３参照）。このスリット２０により、突起１６は突出方向（図７の左右方向）に直交する方向に弾性変形自在とされている。なお、光ファイバ用貫通孔１７は、背面側（図７の左面側）から前面側（図７の右面側）に向けて、スリーブパネル６の第１突起１１が嵌合する大径部１７ａと、小径部１７ｂとがこの順序で形成されている（図７参照）。
【００３５】
スクリーンブロック８Ａには、スリーブブロック７Ａの第２突起１６が嵌合する孔部２２が、第２突起１６の個数と同数（４個）形成されている。この４個の孔部２２は、スクリーンブロック８Ａの前面側（図７の右面側）から見た場合に仮想正方形の各４隅に形成されている。各孔部２２の内径は、背面側（図７の左面側）において大きく、前面側（図７の右面側）において小さくなっている。したがって、孔部２２は、截頭円錐台形状に形成されており、図７に示すように楔状の断面形状を呈している。また、スクリーンブロック８Ａには、前面から背面に貫通する第３固定用貫通孔２３が形成されている。第３固定用貫通孔２３は、スクリーンブロック８Ａの前面中央部に形成されている。この第３固定用貫通孔２３の前面側開口端部には、正面視が十文字状の段差面２３ａを有している。なお、後述するように、固定ピン４０が第３固定用貫通孔２３に挿入された際に、固定ピン４０のフランジ部４０ｂが段差面２３ａに当接可能となっている。
【００３６】
固定ピン４０は、樹脂製であって、固定用貫通孔１３，１８，２３を挿通する軸４０ａと、軸４０ａの挿入方向基端側に設けられたフランジ部４０ｂと、軸４０ａの挿入方向先端側に設けられた円錐形の抜け止め部４０ｃとを備えている。フランジ部４０ｂは、スクリーンブロック８Ａの段差面２３ａに対応して正面視が十文字状に形成されている。抜け止め部４０ｃには、軸方向に延びるスリット４１が形成されている。このスリット４１により、抜け止め部４０ｃは軸方向に直交する方向に弾性変形自在とされている。なお、抜け止め部４０ｃの後端部の径は、弾性変形されていない通常状態においては、スリーブパネル６の第１固定用貫通孔１３の内径よりも大きく設定されている。これにより、後述するように固定ピン４０を各固定用貫通孔２３，１８，１３に挿通させて、抜け止め部４０ｃが第１固定用貫通孔１３の背面側に抜き出た状態において、抜け止め部４０ｃの後端部端面が第１固定用貫通孔１３の周縁部に当接するようになっている（図４参照）。
【００３７】
（単位スクリーン５Ａの組み立て方法）
次いで、単位スクリーン５Ａの組み立て方法について説明する。組み立て方法の概略を説明すると、固定ピン４０にスクリーンブロック８Ａ、スリーブブロック７Ａを順次通した後、固定ピン４０をスリーブパネル６に抜け止めが効かない程度に差し込んでおく。
次いで、上記状態で光ファイバ３を差し込み、その後、固定ピン４０を抜け止めが効くレベルまで押込み、光ファイバ３を固定する。こうして、光ファイバ３をスクリーンブロック８Ａに固定させて、１つのブロックを組み立てる。そして、このブロック毎の組み立てをスリーブパネル６全面に亘って行う。
【００３８】
以下に、１ブロックの組み立方法にさらに詳述する。
（１）固定ピン４０にスクリーンブロック８Ａ、スリーブブロック７Ａを順次通す。
先ず、固定ピン４０にスクリーンブロック８Ａを通す。具体的には、固定ピン４０の先端側（抜け止め部４０ｃ側）にスクリーンブロック８Ａの前面側を対向させて、スクリーンブロック８Ａの固定用貫通孔２３内に固定ピン４０を挿入して、固定ピン４０の先端側からスクリーンブロック８Ａを通していく。
【００３９】
次いで、固定ピン４０にスリーブブロック７Ａを通す。具体的には、固定ピン４０の先端側（抜け止め部４０ｃ側）にスリーブブロック７Ａの前面側（第２突起１６側）を対向させて、スリーブブロック７Ａの固定用貫通孔１８内に固定ピン４０を挿入して、固定ピン４０の先端側からスリーブブロック７Ａを通していく。そして、固定ピン４０に通されたスリーブブロック７Ａを、スクリーンブロック８Ａに装着させる。具体的には、スリーブブロック７Ａの第２突起１６を、スクリーンブロック８Ａの孔部２２に挿入する。第２突起１６の外部形状は、孔部２２の内部形状に一致しているため、第２突起１６は孔部２２に嵌合する。
【００４０】
（２）次いで、固定ピン４０をスリーブパネル６に抜け止めが効かない程度に差し込む。具体的には、固定ピン４０をスリーブパネル６の固定用貫通孔１３に挿入し、固定ピン４０の抜け止め部４０ｃが固定用貫通孔１３から抜け出さない程度まで押込む。そして、この押込み動作と共に、スリーブパネル６の第１突起１１をスリーブブロック７Ａの光ファイバ用貫通孔１７に挿入する。このとき、光ファイバ用貫通孔１７の大径部１７ａの径は第１突起１１の径より大きく、且つ、光ファイバ用貫通孔１７の小径部１７ｂは第１突起１１の径と同一か若しくは若干小さいため、第１突起１１が光ファイバ用貫通孔１７に弾発的に嵌合する。
【００４１】
なお、上記組み立て工程において、固定ピン４０の抜け止め部４０ｃにはスリット４１が形成されていることにより、固定ピン４０が各固定用貫通孔２３，１８，１３内を通過する際に、その内周面から挿入方向に直交する方向に押圧力が抜け止め部４０ｃに作用する。これにより、抜け止め部４０ｃは、該直交方向に沿って縮む方向の弾性変形が生じる。この結果、抜け止め部４０ｃは各固定用貫通孔２３，１８，１３を円滑に挿入されることになる。
【００４２】
（３）次いで、光ファイバ３を差し込み、その後、固定ピン４０を抜け止めが効くレベルまで押込み、光ファイバ３を固定する。具体的には以下の通りである。
先ず、光ファイバ３を、スリーブパネル６の背面側から光ファイバ３を４つの各光ファイバ用貫通孔１２，１７，に挿入させて、光ファイバ３の先端部が少し光ファイバ用貫通孔１７から露出する状態（換言すれば、第２突起１６から露出する状態）とする。
【００４３】
このような状態で、固定ピン４０を抜け止めが効くレベルまで押込む。具体的には、固定ピン４０の抜け止め部４０ｃがスリーブパネル６の背面側に抜き出るまで押込む。抜け止め部４０ｃがスリーブパネル６の背面側に抜き出ると、元の状態に復元するので、抜け止め部４０ｃの後端面が固定用貫通孔１３の周縁部に当接し、これと同時にフランジ部４０ｂがスクリーンブロック８Ａの段差面２３ａに当接する。このような固定ピン４０による固定動作により、第２突起１６が孔部２２に完全に嵌合し、光ファイバ３が第２突起１６を介して孔部２２内周面からの保持力により固定される。なお、光ファイバ３の出射面側においてスクリーンブロック８Ａの前面側に突出している部分は切断され、その切断面が研磨される。
【００４４】
このようにして、光ファイバの固定が、従来例のようなネジ止め固定ではなく、楔構造を用いた締め付け力による固定とすることにより、ネジの締め付け工程が不要となるので、作業時間を大幅に短縮化でき、従来例のように金属製ネジの使用による重量アップという課題が解消され、さらに、ネジ止め固定でないので、ネジの締め付けトルクの管理を必要なく、光ファイバ保持力を常に安定化させることができる。
【００４５】
また、スリーブ及びスクリーン基板をブロック単位ごとに装着する構成により、１枚物のパネル構成の場合に発生する単位スクリーン同士の境界付近で出現する黒いスジや白っぽいスジを無くして、表示特性を向上することができる。以下に、黒いスジや白っぽいスジの出現する原因について説明し、次いで、本発明により、これら黒いスジや白っぽいスジを解消できる理由を説明する。
【００４６】
（第１の原因）
従来例の接着剤を用いた光ファイバ固定方式では、多数の光ファイバを単位スクリーン毎にその背面側で束ねる際に、単位スクリーンの端部において光ファイバは大きく屈曲した状態となる。このとき、単位スクリーンの貫通孔に貫通されている光ファイバと該貫通孔との間に隙間があるため、光ファイバの屈曲状態が該貫通孔を貫通している光ファイバ先端部分に作用して、該光ファイバ先端部分が単位スクリーンに対して垂直に配置されず、斜め外側に向いた状態で配置され、この状態のまま接着剤により固定されてしまっていた。この結果、光ファイバ内を通過する光が単位スクリーンに対して垂直方向に照射されず、影（黒いスジ）ができたり、隣り合う単位スクリーンからの光と重複して白っぽいスジができたりしていた。
【００４７】
（第２の原因）
また、光ファイバ映像装置の大型スクリーンは、単位スクリーンを縦横に複数配列して構成されているのが一般的である。そして、このような大型スクリーンは、屋外に設置される場合もある。そのため、スクリーンを構成する樹脂製基板が外気の熱の影響を受けて膨張・収縮する。このような熱による樹脂の膨張・収縮がある場合において、単位スクリーンを構成するスリーブ及びスクリーン基板をスリーブパネルと同様な１枚物のパネルで構成した場合は、隣接する単位スクリーン同士に比較的大きな隙間を設ける必要がある。加えて、単位スクリーンが熱膨張により変形して内側に湾曲する状態が生じる場合もあり、これにより、単位スクリーン同士の隙間が更に大きくなる。このような単位スクリーン同士間の大きな隙間に起因して表示の際に単位スクリーン同士の境界付近で隙間影（黒いスジ）が発生する。
【００４８】
（本発明により第１の原因を解消できる理由）
本発明では、光ファイバの固定が、従来例のような接着剤方式ではなく、楔構造を用いた締め付け力による固定であるので、光ファイバが単位スクリーンに対して垂直に配置固定でき、光ファイバの直線性が向上しているので、上記第１の原因を解消でき、表示特性が向上する。
【００４９】
（本発明により第２の原因を解消できる理由）
本発明のように、スリーブ及びスクリーン基板をブロック単位ごとに装着する構成であれば、ブロック単位の個々について樹脂の伸び縮みが生じ、１のブロック単位としての樹脂の伸び縮みは、１枚物のパネル構成の場合と比較すると、極めて小さい。従って、ブロック単位毎の隙間は極めて小さく設定できる。加えて、ブロック単位の個々について熱膨張により変形して内側に湾曲する状態が生じても、その変形量は小さいので、ブロック単位毎の隙間は極めて小さい。更に、ブロック単位の集合で構成されるスクリーン同士の間隔（従来例の単位スクリーン同士の隙間に相当）も、従来例よりも格段に小さく設定できる。このように、本発明によれば、１枚物のパネル全体に生じる伸び縮みにより生じる隙間を、その隙間より格段に小さい個々のブロック単位の隙間に分散させることができるので、従来例よりも隙間が目立たなくなる。
こうして、本発明によれば、第１及び第２の原因を解消でき、表示特性を向上することができる。
【００５０】
（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、スリーブは１段構成であったけれども、図８に示すように複数段積み重ねた構成であってもよい。このように構成することにより、スリーブパネルでの光ファイバの直線性がより向上されるので、光ファイバの屈曲に起因した光漏れを可及的に低減でき、表示特性の低下を防止できる。
【００５１】
（２）上記実施の形態では、第２突起１６にスリット２０を形成して、突出方向に直交する方向に弾性変形自在としたが、スリット２０に代えて溝を形成するようにしてもよい。また、同様に、固定ピン４０にスリット４１を形成して、軸方向に直交する方向に弾性変形自在としたが、スリット４１に代えて溝を形成するようにしてもよい。
【００５２】
（３）上記実施の形態では、第２突起１６及び孔部２２は截頭円錐台形状としたが、これに限るものではなく、側面断面における少なくとも一面を傾斜面とした楔状であれば、他の形状とすることもできる。
【００５３】
（４）上記実施の形態では、スリーブ及びスクリーン基板は、ブロック化されていたけれども、本発明はこれに限定されず、ブロック化されていない一枚物のスリーブ及び一枚物のスクリーン基板を用いるようにしてもよい。
【００５４】
（５）上記実施の形態では、ファイバスクリーンは複数の単位スクリーンで構成されていたけれども、ファイバスクリーンは１個の単位スクリーンで構成されていてもよい。
【００５５】
（６）また、ファイバスクリーンを縦横に複数配列するようにしてもよく、これにより、さらに大型のスクリーンを備えた光ファイバ映像装置を実現できる。
【００５６】
（７）また、上記実施の形態においては、画像投写手段としてはプロジェクタを例示したけれども、液晶表示器、ＣＲＴ、ＤＬＰ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光ファイバ映像装置の構成を示す図。
【図２】単位スクリーン５Ａの正面図。
【図３】単位スクリーン５Ａの分解斜視図。
【図４】図２の矢視Ａ１−Ａ１断面図。
【図５】図２の矢視Ａ２−Ａ２断面図。
【図６】図４の状態の組立て前の状態を示す断面図。
【図７】図５の状態の組立て前の状態を示す断面図。
【図８】単位スクリーン５Ａの変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１：光ファイバ映像装置 ３：光ファイバ
５：ファイバスクリーン ５Ａ：単位スクリーン
６：スリーブパネル ７：スリーブ
７Ａ：スリーブブロック ８：スクリーン基板
８Ａ：スクリーンブロック １１：第１突起
１６：第２突起 １２，１７：光ファイバ用貫通孔
１３，１８，２３：固定用貫通孔 ２２：孔部
４０：固定ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の光ファイバの一端に投影された映像を、光ファイバの他端が露出するファイバスクリーンから出射する光ファイバ映像装置であって、
前記ファイバスクリーンは１以上の単位スクリーンで構成されており、
前記単位スクリーンは、
一方の面側から突出する複数の第１突起と、各第１突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される光ファイバ用貫通孔とを備えたスリーブパネルと、
一方の面側から突出するとともに前記第１突起と同数の第２突起であって、その突出方向において楔状の外形を有し、且つその突出方向に直交する方向に弾性変形自在とされる第２突起と、各第２突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される光ファイバ用貫通孔とを備え、該光ファイバ用貫通孔に前記スリーブパネルの第１突起が嵌入されることによりスリーブパネルと連結されるスリーブと、
前記スリーブの第２突起が嵌合する楔状の孔部を備えたスクリーン基板と、
前記スリーブパネル、前記スリーブ、及び前記スクリーン基板をこの順序で一体化させる複数の固定ピンと、
を備えることを特徴とする光ファイバ映像装置。
【請求項２】
前記スクリーン基板は、マトリクス状に配列された複数のスクリーンブロックが集合した集合体として構成されており、
前記スリーブは、マトリクス状に配列された、前記スクリーンブロックの個数と同数のスリーブブロックが集合した集合体として構成されており、
前記スリーブパネルにスリーブ及びスクリーン基板がブロック単位ごとに装着され、この状態で固定ピンにより一体化されることにより、光ファイバがブロック単位ごと固定されている請求項１記載の光ファイバ映像装置。
【請求項３】
前記第２突起は突出方向にスリットが形成されている請求項１又は２記載の光ファイバ映像装置。
【請求項４】
前記スリーブパネル、前記スリーブブロック及び前記スクリーンブロックには、前記固定ピンが挿通する固定用貫通孔がそれぞれ形成されており、
前記固定ピンは、
前記スクリーンブロックの前面側から挿入されて、前記スクリーンブロック、前記スリーブブロック及び前記スリーブパネルの各固定用貫通孔を順次挿通する軸と、
該軸の挿入方向基端側に設けられ、固定ピン挿入時にはスクリーンブロックの前面側で固定用貫通孔周縁部に当接するフランジ部と、
該軸の挿入方向先端側に設けられ、挿入方向に直交する方向に弾性変形自在であって固定ピン挿入時にはスリーブパネルの後面側で固定用貫通孔周縁部に当接する抜け止め部と、
を備えている請求項２又は３記載の光ファイバ映像装置。
【請求項５】
前記抜け止め部には、挿入方向にスリットが形成されている請求項４記載の光ファイバ映像装置。
【請求項６】
前記スリーブパネルは第１突起の突出方向に複数個配列され、隣接するスリーブパネル同士は、前記突出方向前側のスリーブパネルの光ファイバ用貫通孔に、前記突出方向後側のスリーブパネルの第１突起が嵌入して、段積みされている請求項１〜５記載の光ファイバ映像装置。
【請求項７】
前記ファイバスクリーンが縦横に複数配列されてなる請求項１〜６記載の光ファイバ映像装置。
【請求項１】
複数本の光ファイバの一端に投影された映像を、光ファイバの他端が露出するファイバスクリーンから出射する光ファイバ映像装置であって、
前記ファイバスクリーンは１以上の単位スクリーンで構成されており、
前記単位スクリーンは、
一方の面側から突出する複数の第１突起と、各第１突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される光ファイバ用貫通孔とを備えたスリーブパネルと、
一方の面側から突出するとともに前記第１突起と同数の第２突起であって、その突出方向において楔状の外形を有し、且つその突出方向に直交する方向に弾性変形自在とされる第２突起と、各第２突起を他方の面側から貫通するとともに光ファイバが挿入される光ファイバ用貫通孔とを備え、該光ファイバ用貫通孔に前記スリーブパネルの第１突起が嵌入されることによりスリーブパネルと連結されるスリーブと、
前記スリーブの第２突起が嵌合する楔状の孔部を備えたスクリーン基板と、
前記スリーブパネル、前記スリーブ、及び前記スクリーン基板をこの順序で一体化させる複数の固定ピンと、
を備えることを特徴とする光ファイバ映像装置。
【請求項２】
前記スクリーン基板は、マトリクス状に配列された複数のスクリーンブロックが集合した集合体として構成されており、
前記スリーブは、マトリクス状に配列された、前記スクリーンブロックの個数と同数のスリーブブロックが集合した集合体として構成されており、
前記スリーブパネルにスリーブ及びスクリーン基板がブロック単位ごとに装着され、この状態で固定ピンにより一体化されることにより、光ファイバがブロック単位ごと固定されている請求項１記載の光ファイバ映像装置。
【請求項３】
前記第２突起は突出方向にスリットが形成されている請求項１又は２記載の光ファイバ映像装置。
【請求項４】
前記スリーブパネル、前記スリーブブロック及び前記スクリーンブロックには、前記固定ピンが挿通する固定用貫通孔がそれぞれ形成されており、
前記固定ピンは、
前記スクリーンブロックの前面側から挿入されて、前記スクリーンブロック、前記スリーブブロック及び前記スリーブパネルの各固定用貫通孔を順次挿通する軸と、
該軸の挿入方向基端側に設けられ、固定ピン挿入時にはスクリーンブロックの前面側で固定用貫通孔周縁部に当接するフランジ部と、
該軸の挿入方向先端側に設けられ、挿入方向に直交する方向に弾性変形自在であって固定ピン挿入時にはスリーブパネルの後面側で固定用貫通孔周縁部に当接する抜け止め部と、
を備えている請求項２又は３記載の光ファイバ映像装置。
【請求項５】
前記抜け止め部には、挿入方向にスリットが形成されている請求項４記載の光ファイバ映像装置。
【請求項６】
前記スリーブパネルは第１突起の突出方向に複数個配列され、隣接するスリーブパネル同士は、前記突出方向前側のスリーブパネルの光ファイバ用貫通孔に、前記突出方向後側のスリーブパネルの第１突起が嵌入して、段積みされている請求項１〜５記載の光ファイバ映像装置。
【請求項７】
前記ファイバスクリーンが縦横に複数配列されてなる請求項１〜６記載の光ファイバ映像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−９８２３９（Ｐ２００９−９８２３９Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７４７１（Ｐ２００７−２６７４７１）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（００００００３０９）ＩＤＥＣ株式会社 (188)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【出願人】（００００００３０９）ＩＤＥＣ株式会社 (188)
【Ｆターム（参考）】
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