JP2005284028A - 背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の反射ミラーを用いた背面投写型映像表示装置において、映像歪補正時の反射ミラーへの負荷を軽減すると共に、補正量の自由度を高め好適な映像歪補正機構を提供することを目的とする。
【解決手段】特に大型の反射ミラーを使用した背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構では、反射ミラーの各辺に調整ねじが取り付けられる複数のねじ穴を有し、反射ミラー各辺を挟み込んで支持することのできる支持金具と、前記ねじ穴に取り付けることのできる複数の調整用ねじと、前記金具全体を動かすことのできる調整機構をもった調整金具を備えることにより映像歪補正時のミラーへの負荷を軽減すると共に、補正量の自由度を高める。
【選択図】図１

Description

本発明は、本発明は、プロジェクタあるいは投写ユニットが出力する出力映像を、ミラーで反射して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背面投写型映像装置（リアプロジェクタ）に関し、特に映像の歪を補正するための映像歪補正機構に関するものである。

図４は一般的にリアプロジェクタと呼ばれる背面投写型映像表示装置１０１を側面から見た内部構成図である。図４において、キャビネット１０２内の下部の所定位置に配置されたプロジェクタあるいは投写ユニット（以下プロジェクタとする）１０３は、その投写レンズ１０３ａから上向きまたは斜め上方向に映像出力をする。出射された出力映像はキャビネット１０２内の後面上部の所定位置に配置された反射ミラー１０４により光路が変更され、キャビネット１０２ の前面に配置されたスクリーン１０５に投写される。また一般的にスクリーン１０５上に投写される投写映像のスクリーン１０５に対する相対位置はプロジェクタ１０３の電気的補正機能やプロジェクタ１０３を搭載するプロジェクタ架台１０６の有する位置調整機構で調整できるように構成されている。

図５は、上記の背面投写型映像表示装置１０１のスクリーン１０５上に表示された投写映像２０１を示す図であり、この投写映像２０１の各辺には、ピンクッション歪みと呼ばれる糸巻き状の画像歪み２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄが発生する。このピンクッショッン歪み２０１ａ、２０１ｂ２０１ｃ、２０１ｄは、投写レンズ１０３ａの光学的歪みにより発生するものと、反射ミラー１０４の自重による撓み１０４ａ、によって発生することが知られている。

図６において反射ミラー１０４を正面から見た自重撓み１０４ａ、１０４ｂが図５の投写映像２０１内のピンクション歪み２０１ａ、２０１ｂを発生させ、側面からみた自重撓み１０４ｃが投写映像２０１内のピンクション歪み２０１ｃ、２０１ｄを発生させている。中でもスクリーン１０５のサイズが大きく、背面投写型映像表示装置１０１自身の奥行き１０２ａを短くするためには反射ミラー１０４のサイズを大型にする必要があり、反射ミラー１０４の自重による撓みは大きく生じることとなる。

従来では、プロジェクタ１０３自身に映像のピンクッション歪を電気的に補正できる回路を搭載したＣＲＴタイプのプロジェクタが使用されていたが、近年の主流である液晶デバイスやＤＭＤとよばれるデジタルミラーデバイスを表示デバイスとして用いたプロジェクタにおいては表示デバイスの画素がデジタル的に固定されているため電気的にピンクション歪み２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄを補正する方法では表示映像の画質が劣化するという課題があり電気的な補正は困難とされている。そのためピンクション歪み２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄを解消するためには、光学的歪みの少ない高性能な投写レンズを採用したり、撓みが少なく剛性の高い反射ミラーを採用するなどの方法がとられていた。また撓特許文献１に記載されているようにマルチプロジェクタと呼ばれるスクリーンサイズが６０型以下と比較的小さく、また反射ミラーが比較的小さい背面投写型映像表示装置においては、反射ミラーを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、前記ミラーを押圧する調整手段を有することにより歪補正を行う機構が提案されている。
特開２００２−７７７７７号公報

しかしながら、スクリーン１０５のサイズを７０型以上と大きくし、背面投写型映像表示装置自身１０１の奥行きを短くすることを目的に大型の反射ミラー１０４を使用する場合には反射ミラー１０４の自重も重くなり、反射ミラー１０４の自重撓み１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃが大きく生じることからピンクション歪み２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄが大きく発生するという課題に加え、上述の特許文献１の方法では基体自身が大型になることにより基体自身が自重や反射ミラー１０４の重さによって撓んだり、組み立ての精度ばらつきによる歪みが発生し、反射ミラー１０４の各辺の中央部のみを押圧することでは歪みが補正できない場合があること、また各辺の中央部に負荷がかかりすぎ反射ミラー１０４を破損する可能性があることの課題を有しており、完全に歪みをとることは困難であった。そのため投写映像の４辺において映像歪が生じ不自然な映像となっていた。

本発明は特に大型の反射ミラー１０４を用いた背面投写型映像表示装置１０１において映像歪補正時のミラー１０４への負荷を軽減すると共に、補正量の自由度を高め好適な映像歪補正機構を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、プロジェクタあるい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、スクリーン背面より投写する背面投写型映像表示装置に適応される前記反射ミラーによる映像歪補正機構であって、前記反射ミラーの各辺に調整ねじが取り付けられる複数のねじ穴を有し、前記反射ミラー各辺を挟み込んで支持する支持金具と、前記ねじ穴に取り付ける調整用ねじと、を備え、前記反射ミラーの撓みを補正するように前記複数のねじ穴に取り付ける前記調整用ねじの数と位置を変更することを特徴とする背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構としたものであり、映像歪補正時のミラーへの負荷を軽減すると共に、補正量の自由度を高めるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、背面投写型映像表示装置のキャビネットは、前記反射ミラー上辺部を挟み込んで支持する支持金具に対応して取り付けられた調整金具と、前記反射ミラー上辺部の支持金具と前記調整金具とを連結する調整ねじ、およびナットと、を備え、前記調整ねじ、およびナットにより前記反射ミラー上辺部の支持金具を前後に調整することを特徴とする請求項１記載の背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構としたものであり、映像歪補正時のミラーへの負荷を軽減すると共に、補正量の自由度を高めるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、前記調整用ねじに、樹脂ねじを用いたことを特徴とする請求項１記載の背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構としたものであり、映像歪補正時のミラーへの負荷を軽減するという作用を有する。

本発明の映像歪補正機構によれば、大型の反射ミラーを用いた背面型投写型映像表示装置においても、反射ミラーの歪みおよび投写レンズの歪みおよび組み立て時に発生するような歪みも細かく補正することが可能となり、ピンクッション歪みのない投写映像を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の映像歪補正機構を採用した大型の反射ミラーを有する背面投写型映像表示装置１０１の実施の形態１の側面図および後面図である。

図１において、背面投写型映像表示装置１０１は、キャビネット１０２内下部に設置された位置調整機構を有するプロジェクタ架台１０６に配置されたプロジェクタ１０３と、キャビネット１０２前面に配置されたスクリーン１０５、さらにキャビネット１０２の上部 からその後方にかけて配置された反射ミラー１０４を挟み込みながら取り付けることのできる支持金具４０１および反射ミラーから構成される。支持金具４０１は調整用の調整ねじ４０１ｂ、４０１ｃを取り付けることのできる複数のねじ穴４０１ａと、そこに取り付ける調整ねじ４０１ｂ、４０１ｃで形成され調整ねじは樹脂ねじがミラー保護の観点から好ましい。また支持金具４０１の上部には支持金具４０１上辺の位置を調整できる調整金具４０３が配置され、キャビネット１０２側に取り付けられた調整金具４０２と調整ボルト４０４で連結されている。

以上のように構成された背面投写型映像表示装置１０１について、図１から図３を用いてその動作を説明する。

まず、もっとも反射ミラー１０４の自重による撓みの大きな反射ミラー１０４の上辺部は支持金具４０１上部に取り付けられた調整金具４０３とキャビネット１０２天面に取り付けられた調整金具４０２を調整ねじ４０４で連結する。図３に示すようにこの２つの調整金具４０３、４０４は２つのナット６０１で挟み込む形で調整ねじ４０４により連結することで反射ミラー１０４の上辺部の支持金具４０１を前後自由に調整することができる。

図６に示すようにこの部分は斜め下方向へ撓んでいるので支持金具４０１全体を斜め後方上方向へ持ち上げる形で調整することが好ましい。反射ミラー１０４は各辺の支持金具４０１に挟み込まれるように取り付けられ、取り付けられた反射ミラー１０４は支持金具４０１に設けられたねじ穴４０１ａおよび調整用ねじ４０１ｂ、４０１ｃを使用し歪み補正を行う。一般的には４辺の中心部を中心に複数の調整ねじ４０１ｂ、４０１ｃを用い、負荷を分散させた形で調整を行うことが好ましい。

さらに反射ミラー１０４のばらつきや組み立て精度のばらつきによる歪みの違いを調整ねじ４０１ｂ、４０１ｃの場所と数を調整することにより自由度の高い補正を実施するものである。

図２は図１の調整ねじ４０１ｂの中心線を通る指示線４００を含む断面を矢印Ａ側からみた要部断面図である。

図１、図２に示すように調整ねじ４０１ｂをキャビネット１０２前面側から押圧し、調整ねじ４０１ｃをキャビネット後面から押圧するなど反射ミラー１０４の裏表両面より調整ねじ４０１ｂ、４０１ｃでミラーを押圧することにより、より細かな調整が実施できる。

以上のように本実施の形態によれば大型の反射ミラー１０４を有する背面型投写型映像表示装置１０１において、反射ミラー１０４を支持する支持金具４０１そのものに調整ねじ４０１ｂ、４０１ｃを取り付けることのできる複数のねじ穴４０１ａとそこに任意に取り付けることのできる調整用の調整ねじ４０１ｂ、４０１ｃおよび支持金具４０１上辺部を調整することのできる調整金具４０２、４０３および調整ねじ４０４を設けることにより、大型の反射ミラーを用いた背面型投写型映像表示装置においても反射ミラーの歪みおよび投写レンズの歪みおよび反射ミラーの支持金具において発生するような歪みも細かく補正することが可能となりピンクッション歪みのない投写映像を得ることができる。

本発明にかかる背面投写映像表示装置の映像歪補正機構は、大型ミラーを用いた背面型投写型映像表示装置において、反射ミラーの歪みおよび投写レンズの歪みおよび反射ミラーの支持金具で発生するような歪みも細かく補正することを可能とし、１００型以上といった大型の背面投写型映像表示装置であってもピンクッション歪みのない投写映像を得られるという効果を有し大型映像表示システムの分野に有用である。

本発明による映像歪補正機構を採用した大型の反射ミラー１０４を有する背面投写型映像表示装置の実施の形態１を側面および後面から見た内部構成図 図１の調整ねじ４０１ｂの中心線を通る指示線４００を含む断面を矢印Ａ側からみた要部断面図 図１における調整金具４０２、調整金具４０２付近の拡大詳細図 一般的な背面投写型映像表示装置（リアプロジェクタ）を側面からみた内部構成図 背面投写型映像表示装置１０１のスクリーン１０５に表示された投写映像２０１を示す図 反射ミラー１０４の自重によって発生する撓みを示す図

符号の説明

１０１ 背面投写型映像表示装置
１０２ キャビネット
１０２ａ 背面投写型映像表示装置の奥行き
１０３ プロジェクタあるいは投写ユニット
１０３ａ 投写レンズ
１０４ 反射ミラー
１０４ａ〜１０４ｃ 反射ミラー１０４の自重撓み
１０５ スクリーン
１０６ プロジェクタ架台
２０１ 投写映像
２０１ａ〜２０１ｄ ピンクッション歪み
４０１ 支持金具
４０１ａ ねじ穴
４０１ｂ 調整ねじ（ミラー表側より押圧）
４０１ｃ 調整ねじ（ミラー裏面より押圧）
４０２ 調整金具
４０３ 調整金具
４０４ 調整ねじ
６０１ ナット

Claims (3)

1. プロジェクタあるい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、スクリーン背面より投写する背面投写型映像表示装置に適応される前記反射ミラーによる映像歪補正機構であって、
   前記反射ミラーの各辺に調整ねじが取り付けられる複数のねじ穴を有し、前記反射ミラー各辺を挟み込んで支持する支持金具と、
   前記ねじ穴に取り付ける調整用ねじと、
   を備え、
   前記反射ミラーの撓みを補正するように前記複数のねじ穴に取り付ける前記調整用ねじの数と位置を変更することを特徴とする背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構。
2. 背面投写型映像表示装置のキャビネットは、前記反射ミラー上辺部を挟み込んで支持する支持金具に対応して取り付けられた調整金具と、
   前記反射ミラー上辺部の支持金具と前記調整金具とを連結する調整ねじ、およびナットと、
   を備え、
   前記調整ねじ、およびナットにより前記反射ミラー上辺部の支持金具を前後に調整することを特徴とする請求項１記載の背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構。
3. 前記調整用ねじに、樹脂ねじを用いたことを特徴とする請求項１記載の背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構。
   
   

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