JP2002077777A - 投写型映像表示装置の映像歪補正機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶書デバイス等の投写ユニットを用いた投
写型映像表示装置は、スクリーンに投写される投写映像
のピン歪みを、電気的な方法によって修正することがで
きず、これを防ぐために、その発生要因となる、投写レ
ンズに高価な高性能レンズを使用したり、更に反射ミラ
ーにその歪みを防ぐために曲げ剛性の強い厚いものを使
用するなどのため、コストダウンや、重量の軽減が図れ
ないものとなっていた。 【解決手段】 台形状の曲げ剛性の低い反射ミラー３を
採用し、各辺の中央部近傍をセットねじ１４乃至１７で
押圧して適当に撓ませることにより、投写映像のピン歪
みを抑制するように補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投写ユニットが出
力する出力映像を、スクリーンに背面から投写すること
によって、映像を表示する投写型映像装置に関し、特に
映像の歪みを補正するための映像歪補正機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来のマルチプロジェクタを側
面からみた内部構成図である。ここで説明するマルチプ
ロジェクタとは、投写型映像表示装置（リア投写型プロ
ジェクタ）を上下左右に積み重ねることによって、一つ
の大画面を表示させるものである。図６では、従来の投
写型映像表示装置６０を２つ上下に積み重ねた場合を示
している。

【０００３】同図において、キャビネット６１内の下部
の所定位置に配置された投写ユニット６２は、その投写
レンズ６２ａから上向きに出力映像を出射する。出射さ
れた出力映像はキャビネット内の所定位置に配置された
反射ミラー６３により光路が変更され、キャビネット６
１の前面に配設されたスクリーン６４上に投写される。
投写ユニット６２を載置する位置調整機構６５は、スク
リーン６４上に投写される投写映像のスクリーン６４に
対する相対位置を調整できるように構成されている。

【０００４】図７は、上記した投写型映像表示装置６０
のスクリーン６４に映った投写映像６６を示す図であ
る。この長方形状の投写映像６６の各辺には、糸巻き状
の画像歪（以下、ピン歪と称す）６６ａ，６６ｂ，６６
ｃ，６６ｄが発生している。このピン歪は、投写レンズ
６２ａの光学性能により発生するものと、反射ミラー６
３の自重による撓みによって発生するものに分けられ
る。

【０００５】図８は、反射ミラー６３の自重によって発
生する撓みの状態を示す説明図である。同図（ａ）に示
すように、図６と同じ側面からみたときのミラー６３の
撓み、即ち中央部でａ（紙面の手前側）、ｂ（紙面の奥
側）の変位が生じるような上下方向の撓みが生じた場
合、図７の投写映像６６において縦方向の映像歪６６
ａ，６６ｂが生じる。そして、同図（ｂ）に示すよう
に、図６においてスクリーン６４側から反射ミラー６３
をみたときの撓み、即ち中央部でｃ（上側）、ｄ（下
側）の変位が生じるような左右方向の撓みが生じた場
合、図７の投写映像６６において横方向の映像歪６６
ｃ，６６ｄが生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来では、投写ユニッ
ト６２に、映像のピン歪を電気回路で補正可能なブラウ
ン管が適用されることが主流であったが、近年では、映
像のデジタル化の流れから、ピン歪みを電気的に補正で
きない液晶デバイスやデジタルミラーデバイス（ＤＭ
Ｄ）が適用されることが主流になりつつある。

【０００７】このように、投写映像のピン歪みを電気的
に補正できない投写ユニット６２を採用した図６に示す
従来の投写型映像表示装置６０では、ピン歪を解消する
ためにコスト高となる高性能な投写レンズ６２ａを採用
し、また、反射ミラー６３の曲げ剛性を高くするため、
厚みの大きい反射ミラーを使用したり背面にフレーム等
を接着していた。

【０００８】しかし、完全に歪みがとれないため、これ
らの投写型映像表示装置６０を複数積み重ねたマルチ映
像においては、画素欠けが多くつなぎ目が不自然な映像
になっていた。

【０００９】本発明の目的は、特に高性能の投写レンズ
を採用することなく、投写映像のピン歪を抑制して、マ
ルチプロジェクタに用いて好適な投写型映像表示装置の
映像歪補正機構を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、投写ユニット
から出力される出力映像を反射ミラーによって光路変更
し、背面よりスクリーンに投写する投写型映像表示装置
の映像歪補正機構であって、台形状の開口を有する基体
と、該基体の開口の４隅近傍で、該開口を覆うように配
設された前記反射ミラーを支持する支持手段と、前記開
口の４辺の各中央部近傍で前記基体に配設され、前記反
射ミラーを押圧する調整手段とを有することを特徴とす
る。

【００１１】また、前記調整手段に、前記反射ミラーに
当接する先端部にプラスチック材を一体形成したセット
ねじを用いてもよい。また、前記反射ミラーは、前記調
整手段によって押圧される部分に緩衝部材を配設した構
成としてもよい。更に、前記調整手段に、ローレットね
じを用いてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明に
よる映像歪補正機構を採用した投写型映像表示装置の実
施の形態１の構成を、斜め後部上方からみた要部斜視図
であり、図２は、図１に示す螺子孔２ｇの中心を通る指
示線１０１を含む断面を矢印ＡＡ方向からみた要部断面
図である。

【００１３】図１に示すように、投写型映像表示装置１
は、キャビネット２内の下部に位置調整機構１３に載置
された投写ユニット４を配置し、矢印Ｂで示す前面にス
クリーン５を配設している。キャビネット２の投写ユニ
ット４を支持する部分は、キャビネットの底部２ａの後
方において、更に下方に突き出た突出し部２ｂとなって
いる。

【００１４】一方、キャビネット２の上部２ｃの後方に
は、断面略Ｌ字状の凹部２ｄが形成されている。これら
の突出し部２ｂ及び凹部２ｄは、この投写型映像表示装
置１が、図６に示すマルチプロジェクタと同様に、複数
積み重ねられる際に、上方に位置する投写型映像表示装
置の突出し部２ｂが、その下方に位置する投写型映像表
示装置の凹部２ｄと嵌合してスペース効率の優れたマル
チプロジェクタを構成するのに効果的な形状をしてい
る。

【００１５】キャビネット２の上部２ｃから、その後方
の凹部２ｄにかけて、比較的曲げ剛性の低い反射ミラー
３を載置するための一段窪んだ載置斜面２ｅが形成され
ている。この載置斜面２ｅには、キャビネット２の内部
に通じる台形状の開口２ｆが形成されている。この開口
２ｆの各辺の中央近傍には、後述するセットねじが螺合
する螺子孔２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｊが各々形成されてい
る。

【００１６】反射ミラー３は、この載置斜面２ｅの開口
２ｆに略相似した台形をなし、この開口２ｆ、及び4つ
の螺子孔２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｊを覆う寸法を有してい
る。そして、開口２ｆの４隅に配置された固定金具６，
７，８，９によって、4つの螺子孔２ｇ，２ｈ，２ｉ，
２ｊを覆う所定の位置に位置決めされる。尚、反射ミラ
ー３には、内部の歪みを低減させるために、その背面に
アルミニウム引抜き材等の補強部材１０が接着されてい
る。

【００１７】以上のように位置決めされた反射ミラー３
は、４つの螺子孔２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｊに各々螺合す
るセットねじ１４乃至１７によって、以下の様に固定さ
れると共に、スクリーン５における投写映像のピン歪み
を補正するための所望の撓みが加えられる。

【００１８】螺子孔２ｇの部分を矢印ＡＡ方向からみた
要部断面図である図２に示すように、各セットねじ（セ
ットねじ１４のみ示す）の先端には、当接する反射ミラ
ー３に傷がつかないように半球状のプラスチック１２が
一体形成されている。これらの各セットねじを各々ねじ
込み、反射ミラー３を各固定金具６乃至９（図２には、
固定金具７のみ示す）に押し当てることによって、反射
ミラー３を固定する。

【００１９】以上のように配置された、投写ユニット
４、反射ミラー３、及びスクリーン５は、図３に示すよ
うに、所定の配置関係が保たれている。即ち、投写ユニ
ット４の投写レンズ４ａから上向きに出射された出力映
像は、反射ミラー３によって光路が変更され、キャビネ
ット２の前面に配置されたスクリーン５上に投写され
る。

【００２０】尚、以上のように構成された実施の形態１
の投写型映像表示装置１のうち、載置斜面２ｅ上で構成
された部分が映像歪補正機構１１に相当し、載置斜面２
ｅが基体に、固定金具６乃至９が支持手段に、そして螺
子孔２ｇ乃至２ｊ及びセットねじ１４乃至１７が調整手
段にそれぞれ対応する。

【００２１】以上の構成において、スクリーン５上に投
写された投写映像のピン歪みを補正する方法について説
明する。前記したように、各セットねじ１４乃至１７を
ねじ込んで、反射ミラー３を各固定金具６乃至９に押し
当ててこれを固定する。更に、台形状の反射ミラー３の
各辺の中央部近傍を押圧する所望のセットねじ１４乃至
１７を各々ねじ込んでこの反射ミラー３を弓形に変形す
ることで投写映像のピン歪みを補正する。

【００２２】この際、図６で説明した従来の装置による
スクリーン６４への投写映像６６（図７）と同様に形成
されるスクリーン５の投写映像を見ながら、ピン歪みが
最小になるように各セットねじを調整する。反射ミラー
３の全ての辺の調整が完了した段階で、ねじ緩み防止剤
１８（図２）を塗布して各セットねじ１４乃至１７を固
定する。

【００２３】以上ように、実施の形態１の投写型映像表
示装置１によれば、各セットねじ１４乃至１７を調整す
るだけで、スクリーン上の投写映像のピン歪みを補正す
ることができる。

【００２４】実施の形態２．図４は、本発明による映像
歪補正機構の実施の形態２の構成を、斜め後部上方から
みた要部展開斜視図である。図５は、これを組上げた状
態におけるねじ受け顎部２１ａに形成された螺子孔２１
ｅの中心を通る指示線１０２を含む断面を矢印ＢＢ方向
からみた要部断面図である。

【００２５】図４に示す映像歪補正機構２０を採用した
投写型映像表示装置は、前記した実施の形態１の投写型
映像表示装置１において、その映像歪補正機構１１に代
えて図４に示す映像歪補正機構２０を採用したものに相
当する。そのため、実施の形態１の映像歪補正機構１１
に置換わる図４の映像歪補正機構２０の構成を詳細に説
明し、実施の形態１の投写型映像表示装置１と共通する
他の構成部分の説明は省略する。

【００２６】実施の形態２の載置斜面２１には、キャビ
ネット２（図１）の内部に通じる台形状の開口２１ｉが
形成されている。この開口２１ｉの各辺の中央部には、
各々螺子孔２１ｅ乃至２１ｈを有するねじ受け顎部２１
ａ乃至２１ｄが形成されている。これらの各螺子孔２１
ｅ乃至２１ｈには、後述する要領でローレットねじ３０
乃至３３が螺合する。

【００２７】一方、台形状の反射ミラー３の各辺の中央
部には、各ねじ受け顎部２１ａ乃至２１ｄに対向する位
置に、それぞれ緩衝部材２２乃至２５が配設されてい
る。そしてこの反射ミラー３は、各緩衝部材２２乃至２
５が、載置斜面２１から一段窪んだ各ねじ受け顎部２１
ａ乃至２１ｄに各々嵌合するように載置斜面２１に載置
される。

【００２８】反射ミラー３は、開口２１ｉの４隅に形成
された取付け孔２１ｍ乃至２１ｑに所定の方法で固着さ
れる固定金具６，７，８，９によって、移動が規制され
て所定の位置に位置決めされる。尚、反射ミラー３に
は、内部の歪みを低減させるために、その背面にアルミ
ニウム引抜き材等の補強部材１０が接着されている。

【００２９】以上のように位置決めされた反射ミラー３
は、以下の様に４つの各螺子孔２１ｅ乃至２１ｈに各々
螺合するローレットねじ３０乃至３３によって以下のよ
うに固定されると共に、スクリーン５における投写映像
のピン歪みを補正するための所望の撓みが加えられる。

【００３０】各緩衝部材２２乃至２５は、螺子孔２１ｅ
の部分を矢印Ａ方向からみた要部断面図である図５に示
すように（緩衝部材２２のみ示す）、反射ミラー３の鏡
面に接着するゴム等の緩衝材２２ａと、それをカバーす
るようにその上層をなす板金２２ｂとから構成されてい
る。この構成は、各緩衝部材に共通である。これらの各
緩衝部材２２乃至２５に対して、対応するローレットね
じ３０乃至３３をねじ込んで押圧し、反射ミラー３を各
固定金具６乃至９（図７には、固定金具７のみ示す）に
押し当てることによって、反射ミラー３を固定する。

【００３１】尚、以上のように構成された映像歪補正機
構２０のうち、載置斜面２１が基体に、固定金具６乃至
９が支持手段に、そしてねじ受け顎部２１ａ乃至２１ｄ
及びローレットねじ３０乃至３３が調整手段にそれぞれ
対応する。

【００３２】以上の構成において、スクリーン５上に投
写された投写画像のピン歪みを補正する方法について説
明する。前記したように、各ローレットねじ３０乃至３
３をねじ込んで、反射ミラー３を各固定金具６乃至９に
押し当ててこれを固定するが、更に、台形状の反射ミラ
ー３の各辺の中央部近傍に配置された各緩衝部材を押圧
する所望のローレットねじ、例えばローレットねじ３０
乃至３３を各々ねじ込んでこの反射ミラー３を弓形に変
形することで投写画像のピン歪みを補正する。

【００３３】この際、図６で説明した従来の装置による
スクリーン６４への投写映像６６（図７）と同様に形成
されるスクリーン５の投写映像を見ながら、ピン歪みが
最小になるように各セットねじを調整する。

【００３４】以上ように、実施の形態２の映像歪補正機
構を採用した投写型映像表示装置によれば、前記した実
施の形態１の効果に加え、反射ミラーを押圧するのに緩
衝部材を介して行なっているため、振動や衝撃による反
射ミラーの破損を防止することができ、更にローレット
ねじを使用しているので、調整にドライバー等の工具を
必要としない。

【００３５】尚、前記実施の形態では、図２或いは図５
に示すように、反射ミラー３が調整ねじによって持ち上
げられて、固定金具（図には固定金具７のみ示す）に押
し当てられて固定されるように構成したが、固定金具の
高さを縮め、この固定金具が載置斜面に取付けられた段
階で、反射ミラー３が固定されるように構成してもよ
い。

【００３６】

【発明の効果】請求項１に記載の映像歪補正機構によれ
ば、調整手段による調整によって、反射ミラーを弓形に
変形させて投写画像のピン歪みを補正するため、ピン歪
みを発生する安価な投写レンズを使用することができ
る。また、反射ミラーを撓ませるため、曲げ剛性の低い
薄板ミラーが使用でき、反射ミラーの軽量化、低コスト
化が図れる。更に、ピン歪みのない投写画像が得られる
ため、この映像歪補正機構を用いた投写型映像表示装置
をマルチプロジェクタとして使用した場合、マルチ映像
において、映像のつなぎ目における画素の欠落が最小に
なり、一体感のある拡大映像が得られる。

【００３７】請求項２に記載の映像歪補正機構によれ
ば、先端部にプラスチック材を一体形成したセットねじ
によって反射ミラーを押圧するため、押圧時に反射ミラ
ーを傷つける恐れがない。

【００３８】請求項３に記載の映像歪補正機構によれ
ば、反射ミラーが緩衝部材を介して押圧されるため、振
動や衝撃時に過大な負荷が押圧部にかかることによる反
射ミラーの破損を防止することができる。

【００３９】請求項４に記載の映像歪補正機構によれ
ば、調整手段にローレットねじを使用しているため、調
整にドライバー等の工具が必要ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による映像歪補正機構を採用した投写
型映像表示装置の実施の形態１の構成を、斜め後部上方
からみた要部斜視図である。

【図２】 図１の螺子孔２ｇの中心を通る指示線１０１
を含む断面を矢印Ａ方向からみた要部断面図である。

【図３】 実施の形態１の投写型映像表示装置におけ
る、投写ユニット４、反射ミラー３、及びスクリーン５
の配置関係を示す図である。

【図４】 本発明による映像歪補正機構の実施の形態２
の構成を、斜め後部上方からみた要部展開斜視図であ
る。

【図５】 組上げた状態におけるねじ受け顎部２１ａの
螺子孔２１ｅの中心を通る指示線１０２を含む断面を矢
印Ａ方向からみた要部断面図である。

【図６】 従来のマルチプロジェクタを側面からみた内
部構成図である。

【図７】 投写型映像表示装置６０のスクリーン６４に
映った投写映像６６を示す図である。

【図８】 反射ミラー６３の自重によって発生する撓み
の状態を示す説明図である。

【符号の説明】 １ 投写型映像表示装置、 １ａ 底部、 ２ キャビ
ネット、 ２ａ 底部、 ２ｂ 突出し部、 ２ｃ 上
部、 ２ｄ 凹部、 ２ｅ 載置斜面、 ２ｆ開口、
２ｇ，２ｈ，２ｉ，２ｊ 螺子孔、 ３ 反射ミラー、
４ 投写ユニット、 ４ａ 投写レンズ、 ５ スク
リーン、 ６，７，８，９ 固定金具、 １０ 補強部
材、 １１ 映像歪補正機構、 １２ 半球状プラスチ
ック、１３ 位置調整機構、 １４，１５，１６，１７
セットねじ、 １８ ねじ緩み防止剤、 ２０ 映像
歪補正機構、 ２１ 載置斜面、 ２１ａ〜２１ｄねじ
受け顎部、 ２１ｅ〜２１ｈ 螺子孔、 ２１ｍ〜２１
ｑ 取付け孔、 ２２〜２５ 緩衝部材、 ３０〜３３
ローレットねじ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投写ユニットから出力される出力映像を
   反射ミラーによって光路変更し、背面よりスクリーンに
   投写する投写型映像表示装置の映像歪補正機構におい
   て、 台形状の開口を有する基体と、 該基体の開口の４隅近傍で、該開口を覆うように配設さ
   れた前記反射ミラーを支持する支持手段と、 前記開口の４辺の各中央部近傍で前記基体に配設され、
   前記反射ミラーを押圧する調整手段とを有することを特
   徴とする投写型映像表示装置の映像歪補正機構。
2. 【請求項２】 前記調整手段に、前記反射ミラーに当接
   する先端部にプラスチック材を一体形成したセットねじ
   を用いたことを特徴とする請求項１記載の投写型映像表
   示装置の映像歪補正機構。
3. 【請求項３】 前記反射ミラーは、前記調整手段によっ
   て押圧される部分に緩衝部材を配設したことを特徴とす
   る請求項１記載の投写型映像表示装置の映像歪補正機
   構。
4. 【請求項４】 前記調整手段に、ローレットねじを用い
   たことを特徴とする請求項１記載の投写型映像表示装置
   の映像歪補正機構。