JP2004347743A - Projection type video display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投射ユニットが出力する映像を、スクリーンに背面から投射することによって映像を表示する投射型映像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来においては、投射ユニットには、スクリーン上のズレを電気回路で補正しやすい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、投射映像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(DMD)が適応されることが主流になりつつある。そして、そのような投射映像を電気的に補正できない投射ユニットでは、画郭調整機構が必須になる。
【0003】
従来の投射型映像表示装置には、Y軸方向に投射ユニットを移動可能なY軸並進板と、Y軸を軸として回転可能なY軸回転板と、Z軸を軸として回転可能なZ軸回転板と、X軸を軸として回転可能なX軸回転板と、Z軸方向に移動可能なZ軸並進板と、X軸方向に移動可能なX軸並進板とによって画郭調整機構を構成したものがあった。
【0004】
また、従来の他の投射型映像表示装置には、Y軸方向に沿った3つの軸でZX平面と平行をなす平板を支持して画郭調整機構を構成し、これら3軸を独立してあるいは同時に回転させて、投射ユニットのX軸回りの回転移動、Z軸回りの回転移動、Y軸方向の並進移動の位置調整をするものがあった(例えば特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−183739号公報(第2−5頁、図3)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、6枚の調整板(3枚の並進板および3枚の回転板)によって画郭調整機構を構成した上記従来の投射型映像表示装置では、画郭調整機構は6自由度の調整が必要であり、それぞれの自由度ごとに調整板が必要であるので、部品点数、質量ともに大きくなり、コストも高くなるという課題があった。
【0007】
また、3つの軸で平板を支持することによって画郭調整機構を構成した上記従来の投射型映像表示装置では、画郭調整において調整軸として2軸または3軸を同時に回転させる必要があり、このような調整手段においては調整の際に既に調整済の軸までが動いてしまうので、調整が困難で、また多くの調整時間を要するという課題があった。
【0008】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、画郭調整機構の部品点数および質量ならびに装置のサイズおよびコストを軽減でき、かつ画郭調整が容易な投射型映像表示装置を得ることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の投射型映像表示装置は、
スクリーンに映像を投射する投射ユニットと、前記投射ユニットを位置調整可能に支持する画郭調整機構とを備えた投射型映像表示装置において、
前記画郭調整機構は、前記投射ユニットの位置の6自由度をそれぞれ調整する6つの位置調整機構を有し、これらの位置調整機構の内の2自由度の位置調整機構が、同一の調整軸を構成要素として構成されていることを特徴とするものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態の投射型映像表示装置を構成する画郭調整機構の全体斜視図である。また、図2は上記図1において天板2を省略した図である。また、図3は上記図2において第1の調整板10を省略した図である。また、図4は上記画郭調整機構においての遠隔操作ユニットの分解斜視図である。また、図5は複数の本発明の実施の形態の投射型映像表示装置によって構成されたマルチプロジェクタの側面内観図である。
【0011】
上記マルチプロジェクタとは、複数の投射型映像表示装置(リア投射型ビデオプロジェクタ)を組み合わせて用いることにより1つの大画面を表示することを可能とするものである。図5では本発明の実施の形態の投射型映像表示装置160を2つ上下に積み重ねて、マルチプロジェクタを構成している。
【0012】
図5において、本発明の実施の形態の投射型映像表示装置160は、キャビネット(投射型映像表示装置筐体)101と、キャビネット101内の後方に設けられて出力映像を前方に投射する投射ユニット102と、スクリーン103と、画郭調整機構150とを備えている。
【0013】
スクリーン103は、キャビネット101の前面に設けられている。また、投射ユニット102は、キャビネット101内の後方に設けられており、出力映像を前方のスクリーン103に投射する。また、画郭調整機構150は、投射ユニット102からスクリーン103に投射される映像の輪郭を補正する。図5では、投射ユニット102は画郭調整機構150の上部に位置調整可能に配置されている。
【0014】
図1から図4までにおいて、画郭調整機構150は、ベース台1と、天板2と、遠隔操作ユニット9と、第1の調整板10と、第1の調整軸11と、軸受12,22と、2本の軸13,13と、第2の調整板20と、それぞれ2本の軸23a,23aおよび23b,23bと、垂下壁25と、ギア32,33,64,65と、シャフト34,66と、ブラケット35,67と、移動板41,51,61と、起立片55と、シャフト71,72,73,74,75,76とを備えている。
【0015】
天板2は、載置面2aと、側壁2cと、垂下片2dと、長穴2eとを有する。また、第1の調整板10は、後壁10aと、底壁10bと、側壁10c,10dと、起立片10eと、長穴10fと、開口10gとを有する。また、第2の調整板20は、後壁20bと、前壁20aと、長孔20c,20dとを有する。また、ブラケット35は、起立壁35aと、ネジ孔35bと、ネジ孔35cと、上壁35dとを有する。また、移動板41は、側壁41a,41bと、後壁41cと、ネジ孔41dと、底壁41eを有する。また、移動板51は、ネジ孔51aと、前壁51bと、後壁51cと、ネジ孔51dと、起立片51eと、長孔51f,51gと、ネジ孔51hを有する。また、移動板61は、開口61aと、前壁61bと、後壁61cとを有する。また、遠隔操作ユニット9シャフト71〜76にそれぞれ接続して駆動するモータ81,82,83,84,85,86を有する。
【0016】
図1において、画郭調整機構150は、XYZ軸においてのXY平面の所定位置に配置されたスクリーン103(図1に想像線で示す)に対して、ベース台1に投射ユニット102(図5参照)を載置するための載置面2aを有する天板2を移動させることによって、投射ユニット102の位置調整をするように構成されている。
【0017】
この画郭調整機構150は、投射ユニット102を載置する天板2の6自由度をそれぞれ位置調整するための6つの位置調整機構として、X軸並進機構(以下符号「A」を付す)と、X軸回転機構(以下符号「B」を付し)と、Z軸並進機構(以下符号「C」を付す)と、Z軸回転機構(以下符号「D」を付す)と、Y軸並進機構(以下符号「E」を付す)と、Y軸回転機構(以下符号「F」を付す)とを備えている。
【0018】
さらに、画郭調整機構150は、これら6つの位置調整機構を駆動する遠隔操作ユニット9(図4参照)を備えている。この遠隔操作ユニット9は、画郭調整機構150に着脱可能に装着され、画郭調整機構150を遠隔操作することが可能である。
【0019】
この画郭調整機構150は、X軸並進機構AおよびX軸回転機構Bが、1本の同じ調整軸(第1の調整軸11)によって、投射ユニット102が載置される天板2の載置面2aを、直接的あるいは間接的にX軸を中心に回転移動させるとともにX軸方向に平行移動させるように構成したことを特徴としている。
【0020】
また、この画郭調整機構150は、Z軸並進機構CおよびZ軸回転機構Dが、1本の同じ調整軸(第2の調整軸21)によって、投射ユニット102が載置される天板2の載置面2aを、直接的あるいは間接的にZ軸を中心に回転移動させるとともにZ軸方向に平行移動させるように構成したことを特徴としている。
【0021】
なお、以下の説明において、説明の便宜上、X軸方向を左右方向、Y軸方向を上下方向、Z軸方向を前後方向(スクリーン側を前方、その反対側を後方)としているが、これらは発明を特定するものではない。
【0022】
[X軸並進機構A]
まず、X軸並進機構Aについて、天板2を省略して示した図2を主に参照して説明する。X軸並進機構Aは、天板2の下方に位置する有底箱型の第1の調整板10の内部空間に主に設けられている。このX軸並進機構Aは、遠隔操作ユニット9の構成要素であるモータ81による駆動力をX軸方向に沿った力として天板2に伝達する機構A伝達手段と、この機構A伝達手段で伝達された駆動力によってがたがなく天板2がX軸方向に平行に移動するように調整する第1の調整軸11とによって構成されている。
【0023】
[機構A伝達手段]
機構A伝達手段は、モータ81の回転運動を伝達するZ軸方向に沿ったシャフト71と、このシャフト71の回転運動を90度方向変換するために直交するように噛合させた2つのギア32,33と、このギア33に接続してネジ切りしてあるシャフト34と、このシャフト34の回転に伴ってX軸方向に移動可能であって天板2に固定したブラケット35とを設けて、シャフト34の先端をX軸方向に直交する(Z軸方向に沿った)起立片10eに回転自在に軸支して構成されている。
【0024】
シャフト34は、第1の調整板10の後壁10aに後方から貫通させてセットカラー等によって回転可能に取り付けられている。また、ブラケット35は、例えば下方に開口するU字型のものとし、起立壁35aがZ軸方向に平行をなすように配置して起立壁35aにX軸方向に沿って移動できるようにネジ孔35bを設けたものである。そして、ブラケット35の上壁35dには天板2に固定するためのネジ孔35cを設けている。また、図2の起立片10eは第1の調整板10の底壁10bを上方に切り起こして形成してあるが、この起立片10eは別体のものを適宜の手段で固定して形成したようなものであってもよい。
【0025】
[第1の調整軸11]
第1の調整軸11は、第1の調整板10の左右の側壁10c,10dをX軸方向に沿って貫通させた長尺な円筒型ないしは円柱型のもので、例えば金属などから形成してある。図2の第1の調整軸11は側壁10c,10dの前端部近傍に配置させているが、第1の調整軸11はこれに限らない。そして、第1の調整軸11は、内径を第1の調整軸11とほぼ一致ないしは若干大きい程度に設定された軸受12,12によって、X軸方向に沿ってがたがなく移動できる状態で第1の調整板10に取り付けられている。また、第1の調整軸11の側壁10c,10dから外方に突出した両端部は、第1の調整板10に覆せるように配置される天板2の下方に垂下する側壁2c,2cに、ネジ止めなどの固定手段で固定されている。
【0026】
従って、X軸並進機構Aにおいて、モータ81によってシャフト71が回転すると、ギア32,33、シャフト34の順で回転運動が伝達され、先端を軸支された状態で回転するシャフト34の回転によって、ブラケット35がX軸方向に沿って(左右に)動き、ブラケット35に固定された天板2がX軸方向に並進移動することになる。このとき、第1の調整軸11と天板2とを固定しているので、天板2を適正な状態でがたがなく保持したままで並進移動させることが可能である。
【0027】
[X軸回転機構B]
また、X軸回転機構Bについて、図2を主に参照して説明する。このX軸回転機構Bは、第1の調整板10の内部にZ軸方向に沿って移動可能に配置された移動板41(第1の調整板10よりも小さな移動板)と、この移動板41に遠隔操作ユニット9を構成するモータ82からの回転駆動力を伝達してZ軸方向に沿った並進移動させる機構B伝達手段と、この機構B伝達手段による移動板41の並進移動を第1の調整軸11を利用してX軸回りに回転する力に変換する機構B変換手段とによって構成されている。
【0028】
[移動板41]
移動板41は、上方および前方を開口させた箱型のものであり、第1の調整板10内部の後方寄りに配置されている。そして、移動板41は、その側壁41a,41bの後端部近傍から軸13,13を外方に突出させ、これら軸13,13の外端部を第1の調整板10の側壁10c,10dに形成した長孔10f,10f内に軸支させて、長孔10f,10fに沿って移動できるようになっている。
【0029】
[機構B伝達手段]
機構B伝達手段は、第1の調整板10の後壁10aのシャフト71から所定距離離間した位置に同様にセットカラー等によって取り付けられたシャフト72を、移動板41の後壁41cの略中央位置に設けたネジ孔41dにねじ込むことで回転駆動力を伝達して移動板41をZ軸方向に移動できるように構成されている。
【0030】
[機構B変換手段]
機構B変換手段は、移動板41の両側壁41a,41bにおける突出基端部から長孔10f,10fまでの中間部位に天板2の載置面2aから下方に垂下する2つの垂下片2d,2d(図1参照、ただし側壁41b側の垂下片2dは図1には現れない)を設け、これら垂下片2d,2dのそれぞれに前方もしくは後方のいずれかを上下方向において高くなるような部分円弧状の長孔2eを形成して軸13を貫通させるようにして構成されている。さらに、機構B変換手段は、第1の調整板10に取り付けた軸受12に軸支させた第1の調整軸11がこの機構B変換手段の構成要素として機能させるようにして構成されている。
【0031】
従って、X軸回転機構Bにおいて、モータ82からシャフト72に回転が伝達されると、移動板41が第1の調整板10の側壁10aに近づくようにあるいは離れるようにZ軸方向に沿って並進し、この際、移動板41に固定されている軸13が天板2の部分円弧状の長孔2e内をこれに沿って移動することで、天板2が第1の調整軸11の軸回りに(つまりX軸回りに)適正に回転するようになっている。
【0032】
このように、第1の調整軸11は、X軸並進機構aおよびX軸回転機構Bの共通の構成要素として機能することになる。これによって、1つの2軸調整板(第1の調整板10)によってX軸についての回転および並進の位置調整ができるので、調整板を少なくすることができる。
【0033】
[Z軸並進機構C]
次に、Z軸並進機構Cについて、天板2および第1の調整板10を省略して示す図3を主に参照して説明する。Z軸並進機構Cは、上方に開口する箱型の第2の調整板20の内部空間に主に設けられている。このZ軸並進機構Cは、第2の調整板20の内部に配置されて第1の調整板10に固定されている移動板51と、この移動板51に遠隔操作ユニット9を構成するモータ83の回転駆動力を伝達する機構C伝達手段と、この機構C伝達手段によって伝達された回転駆動力によって移動板51がZ軸方向に沿って適正に移動するように調整する第2の調整軸21とによって構成されている。
【0034】
[移動板51]
移動板51は、下方に開口する箱型であり(ただし、図3においては内部を視認可能とするため上壁を省略して示している)、図3に想像線で示すネジ孔51aと図示しないネジとによって第1の調整板10とネジを中心に回転自在に固定されている。
【0035】
[機構C伝達手段]
機構C伝達手段は、第2の調整板20の後壁20bに後方から貫通させてセットカラー等で回転可能に取り付けたシャフト73を、移動板51の後壁51cに形成したネジ孔51dに螺合させて構成されている。
【0036】
[第2の調整軸21]
第2の調整軸21は、第2の調整板20の前後幅と略一致する長さに設定され、移動板51の後壁51cおよび前壁51bの略中央位置にZ軸方向に沿って貫通するように配した円筒型ないしは円柱型のものであり、例えば金属などから形成してある。そして、第2の調整軸21は、移動板51の後壁51cおよび前壁51bに取り付けた内径を第2の調整軸20とほぼ一致ないしは若干大きい程度に設定された軸受22,22によって軸支されている。また、第2の調整軸21の前後端部は、第2の調整板20の後壁20bおよび前壁20aにネジ止めなどの固定手段で固定されている。
【0037】
従って、Z軸並進機構Cにおいて、モータ83からシャフト73に回転が伝達されると、シャフト73のネジ孔螺進によって移動板51が第2の調整板20に対してZ軸方向に並進移動することになるので、移動板51に固定されている第1の調整板10および天板2がZ軸方向に沿って並進移動することとなる。このとき、第2の調整軸21と第2の調整板20とを固定していることで、移動板51に固定された第1の調整板10(つまり天板2)を適正な状態でがたがなく保持したままで並進移動させることが可能である。
【0038】
[Z軸回転機構D]
また、Z軸回転機構Dについて、図3を主に参照して説明する。このZ軸回転機構Dは、移動板51に少なくともX軸方向に沿って移動可能にされた移動板61(移動板51よりも小さな移動板)と、この移動板61に遠隔操作ユニット9を構成するモータ84からの回転駆動力を第2の移動板61のX軸方向に沿った力として伝達する機構D伝達手段と、この機構D伝達手段による移動板61のX軸方向に沿った力を移動板51のZ軸回るに回転する力に変換する機構D変換手段とによって構成されている。
【0039】
[移動板61]
移動板61は、移動板51の内部に配置されて上方に開口するコの字型に成形されたものであり、移動板51内の略中央位置に配置されている。そして、移動板61は、その前後壁61b,61cの左右端部近傍に外方に突出するように軸23a,23aおよび軸23b,23bを取り付け、これら軸23a,23aおよび23b,23bを第2の調整板20の前後壁20a,20bに形成した長孔20c,20cおよび20d,20d内に差し込み、長孔20c,20cおよび20d,20dに沿って移動できるようになっている。
【0040】
[機構D伝達手段]
機構D伝達手段は、モータ84の回転駆動力を伝達するシャフト74と、このシャフト74の回転運動を90度方向変換するために直交して噛合させた2つのギア64,65と、このギア65に連続するX軸方向に沿ったシャフト66と、このシャフト66の回転に伴ってX軸方向に移動可能であって移動板61に固定したブラケット67とを設けて、シャフト66の先端を移動板61の開口61aを通じて上方に突出させた移動板51の起立片51eに回転自在に軸支して構成されている。
【0041】
[機構D変換手段]
機構D変換手段は、軸23aの前壁61bにおける突出基端部から長孔20cまでの中間部位に存在する移動板51の前壁51bおよび軸23bの後壁61cにおける突出基端部から長孔20dまでの中間部位に存在する移動板51の後壁51cに、それぞれ部分円弧状をなす長孔51f,51fおよび長孔51g,51gを形成して、軸23a,23aおよび軸23b,23bを貫通させるようにして構成されている。これら長孔51f,51gは、第2の調整軸21を中心に対称な形状をなすように左端側または右端側を若干高く傾いた形状にしてある。そして、機構D変換手段は、移動板51に設けた軸受22に回転可能に取り付けられた第2の調整軸21がこの機構D変換手段の構成要素として機能し、移動板51がこの第2の調整軸21回りに(つまりZ軸回りに)回転するように構成されている。
【0042】
従って、Z軸回転機構Dにおいて、モータ84によってシャフト74が回転すると、ギア64、65、シャフト66の順で回転運動が伝達され、先端を軸支された状態で回転するシャフト66の回転によって、移動板51に摺動自在に取り付けられた移動板61が移動板51に対してX軸方向に沿って動く。この際、移動板61に固定された軸23a,23bが、移動板51の長孔51f,51g内を沿って移動することで、移動板51が第2の調整軸21回りに(つまりZ軸回りに)回転することになる。その結果、この移動板51に固定された第1の調整板10(つまり天板2)がZ軸周りに回転することになる。
【0043】
このように、第2の調整軸21は、Z軸並進機構CおよびZ軸回転機構Dの共通の構成要素として機能することになる。これによって、1つの2軸調整板(第2の調整板20)によってZ軸についての回転および並進の位置調整ができるので、調整板を少なくすることができる。
【0044】
[Y軸並進機構E]
次に、Y軸並進機構Eについて、図3を主に参照して説明する。このY軸並進機構Eは、第2の調整板20の後端から例えばL字フレームを溶接する等適宜の方法で垂下させるように設けた垂下壁25に貫通させたシャフト75に、遠隔操作ユニット9を構成するモータ85から伝達した回転駆動力によって、ベース台1の上方に配置された第2の調整板20をジャッキ方式で上下移動させて、その内部に配置された移動板51および第1の調整板10を介して天板2を上下移動(Y軸方向に並進移動)させるように構成されている。なお、Y軸並進機構Eの構成は、従来からよく知られたものであるので、詳細な説明を省略する。
【0045】
[Y軸回転機構F]
また、Y軸回転機構Fについて、図2を主に参照して説明する。このY軸回転機構Fは、第1の調整板10の後壁10aの前記シャフト71からシャフト72とは反対側に離間させた位置から貫通させたシャフト76を、移動板51の天壁に固定して第1の調整板10の底壁10bおよび移動板41の底壁41eに連続して形成した開口10gから突出させた起立片55に穿設したネジ孔51hに螺合させて構成されている。
【0046】
従って、Y軸回転機構Fにおいて、モータ86の回転によってシャフト76が回転すると、第1の調整板10を移動板51に対してZ軸方向に沿って並進移動する力が作用するが、第1の調整板10は移動板51の天面に設けられたネジ孔51aにおいて図示しないネジによって回転自在に取り付けられているため、ネジ孔51aを中心として(つまりY軸回りに)回転することとなる。
【0047】
[遠隔操作ユニット9]
さらに、遠隔操作ユニット9について、図4を主に参照して説明する。この遠隔操作ユニット9は、シャフト71,72,76にそれぞれ接続して駆動するモータ81,82,86を1つの筐体95で包括した駆動ユニット90と、シャフト73,74,75にそれぞれ接続して駆動するモータ83,84,85を1つの筐体96で包括した駆動ユニット91と、これらの駆動ユニット90,91を遠隔操作するためのコントローラ98とを備えて構成されている。モータ81〜86の頭部にはギアユニットが取り付けられており、このギアユニットによって適度な回転数に減速させることができる。
【0048】
駆動ユニット90は、筐体95を第1の調整板10の後壁10aに、位置決めピンで位置決めするとともに接続部分にジョイントビット等を利用して着脱可能に取り付けるようになっている。同様に、駆動ユニット91は、筐体96を第2の調整版20の後壁20bおよび前記垂下壁71に、位置決めピンで位置決めするとともに接続部分にジョイントビット等を利用して着脱可能に取り付けるようになっている。
【0049】
シャフト71,72,76は、いずれも後壁10aに取り付けてあり(図2参照)、投射ユニット102の位置調整に際して相互距離は変化しないため、これらを駆動するモータ81,82,86を分割せずに駆動ユニット90としてまとめて構成することが可能である。また、シャフト73,74,75は、後壁20bと垂下壁25という挙動をともにする部材に取り付けており、これらも投射ユニット102の位置調整に際して相互距離は変化しないため、これらを駆動するモータ83,84,85を分割せずに駆動ユニット91としてまとめて構成することが可能である。
【0050】
図6,図7,図8はスクリーン103に表示された映像に生じるズレを説明する図である。スクリーン103上のズレには、上下,左右,傾き,投射倍率,縦台形歪,横台形歪という6種類のズレ、もしくはそれらの組合せによるズレがある。
【0051】
図6において、104aはスクリーン103に対して投射倍率が不正な映像(倍率不正映像)、104bはスクリーン103に対して傾いた映像(傾き不正映像)、104cはスクリーン103に対して上下左右が不正な映像(上下左右不正映像)をそれぞれ示している。
【0052】
また、図7において、104dは縦台形歪が生じている場合の映像(縦台形不正映像)を示すものであり、図8において、104eは横台形歪が生じている場合の映像(横台形不正映像)を示すものである。
【0053】
このような投射ユニット102から映像はスクリーン103に投射された画像に生じたズレは、画郭調整機構150によって調整できる。画郭調整機構150のZ軸並進機構5によって調整をすることにより、投射倍率を補正できる。また、Y軸回転機構8によって調整することにより、横台形歪を補正できる。また、Z軸回転機構6によって調整することにより、映像の傾きを補正できる。また、X軸回転機構4によって調整することにより、縦台形歪を補正できる。X軸並進機構3およびY軸並進機構7によって調整することにより、上下左右位置を補正できる。
【0054】
以上のように本発明の実施の形態によれば、6自由度調整の内の2自由度(回転自由度と並進自由度)を同一の調整軸によって調整することにより、2自由度を1枚の2軸調整板で調整できるので、調整板を少なくすることが可能となり、画郭調整の精度を十分に保った上で画郭調整機構の部品点数および質量ならびに装置のサイズおよびコストを軽減でき、かつ上記2自由度を独立したシャフトで調整することができるので、容易に画郭調整できる。
【0055】
さらに、遠隔操作ユニット9により、モータ制御による遠隔操作が可能となるので、画郭調整機構の使い勝手を向上させることができる。
【0056】
なお、上記実施の形態において、Y軸についての回転自由度と並進自由度を同一の調整軸によって調整するようにすることも可能である。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、6自由度調整の内の2自由度を同一の調整軸によって調整することにより、画郭調整機構の部品点数および質量ならびに装置のサイズおよびコストを軽減することができ、かつ容易に画郭調整できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の投射型映像表示装置を構成する画郭調整機構の全体斜視図である。
【図2】図1において一部を省略した斜視図である。
【図3】図2において一部を省略した斜視図である。
【図4】本発明の実施の形態の投射型映像表示装置を構成する画郭調整機構においての遠隔操作ユニットの分解斜視図である。
【図5】複数の本発明の実施の形態の投射型映像表示装置によって構成されたマルチプロジェクタの側面内観図である。
【図6】投射型映像表示装置のスクリーンに表示された映像に生じるズレを説明する図である。
【図7】投射型映像表示装置のスクリーンに表示された映像に生じるズレを説明する図である。
【図8】投射型映像表示装置のスクリーンに表示された映像に生じるズレを説明する図である。
【符号の説明】
1 ベース台、 2 天板、 2a 載置面、 2c 側壁、 2d 垂下片、 2e 長穴、 9 遠隔操作ユニット、 10 第1の調整板、 10a 後壁、 10b 底壁、 10c,10d 側壁、 10e 起立片、 10f長穴、 10g 開口、 11 第1の調整軸、 12 軸受、 13 軸、20 第2の調整板、 20b 後壁、 20a 前壁、 20c,20d 長孔、 21 第2の調整軸、 22 軸受、 23a,23b 軸、 25 垂下壁、 32,33 ギア、 34 シャフト、 35 ブラケット、 35a 起立壁、 35b ネジ孔、 35c ネジ孔、 35d 上壁、 41 移動板、 41a,41b 側壁、 41c 後壁、 41d ネジ孔、 41e 底壁、 51 移動板、 51a ネジ孔、 51b 前壁、 51c 後壁、 51d ネジ孔、 51e 起立片、 51f,51g 長孔、 51hネジ孔、 55 起立片、 61 移動板、 61a 開口、 61b 前壁、 61c 後壁、 64,65 ギア、 66 シャフト、 67 ブラケット、 71,72,73,74,75,76 シャフト、 81,82,83,84,85,86 モータ、 90,91 駆動ユニット、 95,96 筐体、 98 コントローラ、 101 キャビネット、 102 投射ユニット、103 スクリーン、 150 画郭調整機構、 160 投射型映像表示装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection-type image display device that displays an image by projecting an image output from a projection unit onto a screen from behind.
[0002]
[Prior art]
In the past, the projection unit generally used a cathode ray tube that could easily correct the displacement on the screen with an electric circuit, but in recent years, due to the digitization of images, the projected image has been electrically corrected. It is becoming mainstream that liquid crystal devices and digital mirror devices (DMD) that cannot be used are applied. In a projection unit that cannot electrically correct such a projected image, an image outline adjustment mechanism is indispensable.
[0003]
Conventional projection image display devices include a Y-axis translation plate that can move a projection unit in the Y-axis direction, a Y-axis rotation plate that can rotate around the Y-axis, and a Z-axis that can rotate around the Z-axis. An image adjustment mechanism is constituted by a rotating plate, an X-axis rotating plate rotatable around the X-axis, a Z-axis translation plate movable in the Z-axis direction, and an X-axis translation plate movable in the X-axis direction. There was something.
[0004]
Further, in another conventional projection type image display device, an image adjustment mechanism is configured by supporting a flat plate parallel to the ZX plane with three axes along the Y-axis direction, and these three axes are independently controlled. Alternatively, the projection unit is rotated at the same time to adjust the position of the rotation of the projection unit about the X axis, the rotation of the Z axis, and the translation of the projection unit in the Y axis direction (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-183739 A (page 2-5, FIG. 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional projection type video display device in which the image adjustment mechanism is constituted by the six adjustment plates (three translation plates and three rotating plates), the image adjustment mechanism needs adjustment of six degrees of freedom. However, since an adjusting plate is required for each degree of freedom, the number of parts and the mass are increased, and the cost is increased.
[0007]
Further, in the above-mentioned conventional projection type image display apparatus in which the image outline adjustment mechanism is configured by supporting the flat plate with three axes, it is necessary to simultaneously rotate two or three axes as adjustment axes in image outline adjustment. In such an adjusting means, there is a problem that the adjustment is difficult and a large amount of adjustment time is required because the already adjusted axis moves during the adjustment.
[0008]
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and it is possible to reduce the number of parts and the mass of the image adjustment mechanism, the size and cost of the apparatus, and easily adjust the image outline of the projection type image. It is intended to obtain a display device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The projection type image display device of the present invention,
In a projection-type image display device including a projection unit that projects an image on a screen, and a contour adjustment mechanism that supports the projection unit so that the position can be adjusted,
The image section adjustment mechanism has six position adjustment mechanisms for adjusting the six degrees of freedom of the position of the projection unit, respectively. Of these position adjustment mechanisms, the position adjustment mechanisms having two degrees of freedom have the same adjustment axis. Is constituted as a constituent element.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is an overall perspective view of an image outline adjustment mechanism constituting a projection type image display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view in which the top plate 2 is omitted in FIG. FIG. 3 is a view in which the
[0011]
The multi-projector enables one large screen to be displayed by using a plurality of projection image display devices (rear projection type video projectors) in combination. In FIG. 5, two projection
[0012]
In FIG. 5, a projection type
[0013]
The
[0014]
1 to 4, the image
[0015]
The top plate 2 has a
[0016]
In FIG. 1, the image
[0017]
The image
[0018]
Further, the image
[0019]
In the image
[0020]
In addition, this image
[0021]
In the following description, for convenience of explanation, the X-axis direction is the left-right direction, the Y-axis direction is the up-down direction, and the Z-axis direction is the front-rear direction (the screen side is the front, and the opposite side is the back). It does not specify.
[0022]
[X-axis translation mechanism A]
First, the X-axis translation mechanism A will be described mainly with reference to FIG. 2 in which the top plate 2 is omitted. The X-axis translation mechanism A is mainly provided in the internal space of the bottomed box-shaped
[0023]
[Mechanism A transmission means]
The mechanism A transmission means includes a
[0024]
The
[0025]
[First adjustment shaft 11]
The
[0026]
Therefore, in the X-axis translation mechanism A, when the
[0027]
[X-axis rotation mechanism B]
Further, the X-axis rotation mechanism B will be described mainly with reference to FIG. The X-axis rotation mechanism B includes a moving plate 41 (a moving plate smaller than the first adjusting plate 10), which is disposed inside the
[0028]
[Moving plate 41]
The moving
[0029]
[Mechanism B transmission means]
The mechanism B transmission means moves the
[0030]
[Mechanism B conversion means]
The mechanism B conversion means includes two hanging
[0031]
Therefore, when the rotation is transmitted from the
[0032]
Thus, the
[0033]
[Z-axis translation mechanism C]
Next, the Z-axis translation mechanism C will be described mainly with reference to FIG. 3 in which the top plate 2 and the
[0034]
[Moving plate 51]
The moving
[0035]
[Mechanism C transmission means]
The mechanism C transmission means screw a
[0036]
[Second adjustment shaft 21]
The
[0037]
Therefore, in the Z-axis translation mechanism C, when rotation is transmitted from the
[0038]
[Z axis rotation mechanism D]
Further, the Z-axis rotation mechanism D will be described mainly with reference to FIG. The Z-axis rotation mechanism D includes a movable plate 61 (a movable plate smaller than the movable plate 51) which is movable on the
[0039]
[Moving plate 61]
The moving
[0040]
[Mechanism D transmission means]
The mechanism D transmitting means includes a
[0041]
[Mechanism D conversion means]
The mechanism D conversion means is configured to extend from the protruding base end of the front wall 51b of the moving
[0042]
Accordingly, in the Z-axis rotation mechanism D, when the
[0043]
As described above, the
[0044]
[Y-axis translation mechanism E]
Next, the Y-axis translation mechanism E will be described mainly with reference to FIG. The Y-axis translation mechanism E is provided with a remote control unit on a
[0045]
[Y-axis rotation mechanism F]
Further, the Y-axis rotation mechanism F will be described mainly with reference to FIG. The Y-axis rotation mechanism F fixes a
[0046]
Therefore, in the Y-axis rotation mechanism F, when the
[0047]
[Remote operation unit 9]
Further, the remote operation unit 9 will be described mainly with reference to FIG. The remote control unit 9 is connected to a
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
6, 7, and 8 are diagrams for explaining a shift that occurs in an image displayed on the
[0051]
In FIG. 6,
[0052]
In FIG. 7,
[0053]
Such a shift in the image projected from the
[0054]
As described above, according to the embodiment of the present invention, by adjusting two degrees of freedom (rotational degree of freedom and translational degree of freedom) of the six degrees of freedom adjustment by the same adjustment axis, one degree of freedom is obtained. Can be adjusted with the two-axis adjustment plate, so that the number of adjustment plates can be reduced, and the number of parts and mass of the image adjustment mechanism and the size and cost of the device can be reduced while maintaining sufficient accuracy of image adjustment. In addition, since the two degrees of freedom can be adjusted by independent shafts, the image contour can be easily adjusted.
[0055]
Further, since the remote operation unit 9 enables remote operation by motor control, the usability of the image adjustment mechanism can be improved.
[0056]
In the above embodiment, it is also possible to adjust the rotational degree of freedom and the translational degree of freedom about the Y axis by the same adjustment axis.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by adjusting two degrees of freedom among the six degrees of freedom adjustment using the same adjustment axis, the number of parts and the mass of the image outline adjustment mechanism, and the size and cost of the apparatus are reduced. Thus, there is an effect that the image contour can be easily adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of an image outline adjustment mechanism included in a projection display apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view partially omitted in FIG.
FIG. 3 is a perspective view in which a part is omitted in FIG. 2;
FIG. 4 is an exploded perspective view of a remote operation unit in the image outline adjusting mechanism that constitutes the projection display apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view of the inside of a multi-projector constituted by a plurality of projection image display apparatuses according to the embodiments of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a shift that occurs in an image displayed on a screen of a projection-type image display device.
FIG. 7 is a diagram illustrating a shift that occurs in an image displayed on a screen of a projection-type image display device.
FIG. 8 is a diagram illustrating a shift that occurs in an image displayed on a screen of a projection-type image display device.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 base stand, 2 top plate, 2a mounting surface, 2c side wall, 2d hanging piece, 2e long hole, 9 remote control unit, 10 first adjusting plate, 10a rear wall, 10b bottom wall, 10c, 10d side wall, 10e Standing piece, 10f long hole, 10g opening, 11 first adjustment shaft, 12 bearing, 13 shaft, 20 second adjustment plate, 20b rear wall, 20a front wall, 20c, 20d long hole, 21 second adjustment shaft , 22 bearing, 23a, 23b shaft, 25 hanging wall, 32, 33 gear, 34 shaft, 35 bracket, 35a standing wall, 35b screw hole, 35c screw hole, 35d upper wall, 41 moving plate, 41a, 41b side wall, 41c Rear wall, 41d screw hole, 41e bottom wall, 51 moving plate, 51a screw hole, 51b front wall, 51c rear wall, 51d screw hole, 51e standing piece, 51f, 51g long hole, 1h screw hole, 55 standing piece, 61 moving plate, 61a opening, 61b front wall, 61c rear wall, 64, 65 gear, 66 shaft, 67 bracket, 71, 72, 73, 74, 75, 76 shaft, 81, 82 , 83, 84, 85, 86 motors, 90, 91 drive units, 95, 96 housings, 98 controllers, 101 cabinets, 102 projection units, 103 screens, 150 image adjustment mechanisms, 160 projection image display devices.
Claims (5)
前記画郭調整機構は、前記投射ユニットの位置の6自由度をそれぞれ調整する6つの位置調整機構を有し、これらの位置調整機構の内の2自由度の位置調整機構が、同一の調整軸を構成要素として構成されていることを特徴とする投射型映像表示装置。In a projection-type image display device including a projection unit that projects an image on a screen, and a contour adjustment mechanism that supports the projection unit so that the position can be adjusted,
The image section adjustment mechanism has six position adjustment mechanisms for adjusting the six degrees of freedom of the position of the projection unit, respectively. Of these position adjustment mechanisms, the position adjustment mechanisms having two degrees of freedom have the same adjustment axis. The projection type video display device characterized by comprising as a constituent element.
同一の調整軸を構成要素とする前記2自由度の位置調整機構が2つあり、
その1つが、XY平面に平行に配置されるスクリーンに対して投射ユニットをX軸を中心に回転させるX軸回転機構およびX軸方向に平行移動させるX軸並進機構であり、
他の1つが、投射ユニットをZ軸を中心に回転させるZ軸回転機構およびZ軸方向に平行移動させるZ軸並進機構であることを特徴とする請求項1記載の請求項1記載の投射型映像表示装置。The position adjustment mechanism,
There are two two-degree-of-freedom position adjustment mechanisms having the same adjustment axis as a component,
One of them is an X-axis rotation mechanism for rotating the projection unit about the X-axis with respect to a screen arranged parallel to the XY plane, and an X-axis translation mechanism for moving the projection unit in the X-axis direction in parallel.
2. The projection type according to claim 1, wherein the other one is a Z-axis rotation mechanism for rotating the projection unit about the Z-axis and a Z-axis translation mechanism for moving in parallel in the Z-axis direction. Video display device.
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