JP2009204878A

JP2009204878A - リアプロジェクション装置

Info

Publication number: JP2009204878A
Application number: JP2008047052A
Authority: JP
Inventors: Masashi Watabe; 昌史渡部
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2009-09-10

Abstract

【課題】スクリーンに投射された画像の歪の１つである縦台形歪補正手段を備えるリアプロジェクション装置を提供する。
【解決手段】光学ユニットと鏡とスクリーンを収容する筐体で鏡とスクリーン下部の開口部に、鏡とスクリーンとを備えた筐体上部を支える少なくとも1つの支持部材と、筐体下部の開口部の上下に、支持部材と係合する係合手段を上下間の距離が異なるように複数組備え、複数組の係合手段の中から最適のものを選択して、支持部材を取り付けることにより台形歪量を調整することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーンの背面から画像を投影するリアプロジェクション装置に関する。より詳細には、画面の縦台形歪補正手段を備えるリアプロジェクション装置に関する。

図１１は従来のリアプロジェクション装置の構成例を示す斜視図である。図１２は従来のリアプロジェクション装置の構成例を示す断面図である。以下図１１,１２を用いて説明する。光学ユニット１０１から投射された光線１０２は、鏡１０３で反射し、上部筐体１０６の前面に設けられた透過型のスクリーン１０４に投射され、画像となる。鏡、スクリーンは上部筐体に収容され、光学ユニットは下部筐体１０７に収容される。下部筐体は光学ユニットを挿入するための開口部を有する。下部筐体の前方は、縦壁があり上下方向の剛性が高いが、後方は開口しているため剛性が低い。スクリーン、鏡を収容した上部筐体は、重量が大きいので、上部筐体を支えるため、下部筐体の開口部に支持部材１０８を備えるものもある。

このようなリアプロジェクション装置では、装置単体毎の筐体形状およびこの筐体内に実装される各構成部品の寸法誤差、組み立て誤差、それらの歪などにより表示画面の画郭が変化し、スクリーン上に表示される画像に投射ばらつきが発生する。その結果、投射される画像の位置が設計時の理想的な位置からずれたり、画像に歪みが発生することになる。以下に詳しく説明する。

図１３（ａ）〜（ｄ）は、リアプロジェクション装置で発生する画像１１０の位置ずれ及び台形歪みの例を示す図である。図１３（ａ）は、スクリーン１０４に対して投射画像の位置が左斜め上方向にずれた状態を示している。図１３（ｂ）は、スクリーンに対して投射画像が時計回りの回転方向にずれた状態を示している。図１３（ｃ）は、スクリーンに対して投射画像の下側にいくに従って拡大される縦台形歪みとなった状態を示している。図１３（ｄ）は、スクリーンに対して投射画像の右側にいくに従って拡大される横台形歪みとなった状態を示している。

画像のズレや歪みは、上記したように図１３（ａ）に示すような位置ずれ、図１３（ｂ）に示すような回転ずれ、図１３（ｃ）に示すような縦台形歪み、図１３（ｄ）に示すような横台形歪みに分類できる。

図１３（ａ）、（ｂ）に示した位置ずれ、回転ずれは、光学ユニットの製造過程において、画像表示素子を位置、角度調整しながら取り付けることにより調整している。光学ユニット組み立て以降、ようするに鏡、スクリーンの傾きなどに起因して発生する位置ずれは、装置の完成後に、光学ユニット内の画像表示素子内で画像位置を電気的にずらすことによっても調整することができる。回転ずれは、光学ユニット組み立て以降は発生することは少ないので、光学ユニット製造後、通常は調整の必要が無い。

また、図１３（ｃ）の縦台形歪みと図１３（ｄ）の横台形歪みは、光学ユニット、鏡、スクリーンの傾きに起因して発生するものだが、筐体は一般的に左右対称形をしているため、成形による歪が左右方向へ生じることは少ない。つまり、鏡やスクリーンの角度ずれが左右方向へ生じることは少ないので、横台形歪みが発生する可能性は少ない。従って、横台形歪みについては通常は補正の必要が無い。それと比較して、筐体は一般的に上下方向には対称形ではないため、成形による歪が上下方向へ生じる可能性は多くなる。つまり、鏡やスクリーンの角度ずれが上下方向へ生じる可能性は多いので、縦台形歪みが発生する可能性も多いことになる。従って、縦台形歪みは補正の必要がある。

このような画郭の変化を調整する手段が提案されている。特許文献1および特許文献2参照。
特開２００３−３３７３７９号公報特開２００７−２４１２３９号公報

従来のリアプロジェクション装置の調整機構は、複数の種類の画像歪を調整することができるが、調整が複雑で時間がかかるという問題があった。さらに、構成も複雑で部品点数が多くなるため、質量が重くコストも高くなるという問題があった。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、画面歪の中で補正の必要がある縦台形歪を、製造時の調整がしやすく、調整時間をかけずに調整ができる角度調整機構を備えたリアプロジェクション装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のリアプロジェクション装置は、光源の光を用いて映像を拡大して投射するための光学ユニットと、この光学ユニットからの前記映像を反射するための鏡と、この鏡で反射した前記映像を投射するスクリーンと、前記鏡と前記スクリーンを収容する筐体上部と前記光学ユニットを収容する筐体下部より成る筐体とを有するリアプロジェクション装置であって、前記筐体下部の開口部に、前記筐体上部を支える少なくとも1つの支持部材と、前記筐体下部の開口部の上下に、上下間の距離が異なる前記支持部材と係合する係合手段を複数組備えたことを特徴としたものである。

また、本発明のリアプロジェクション装置は、光源の光を用いて映像を拡大して投射するための光学ユニットと、この光学ユニットからの前記映像を反射するための鏡と、この鏡で反射した前記映像を投射するスクリーンと、前記鏡と前記スクリーンを収容する筐体上部と前記光学ユニットを収容する筐体下部より成る筐体とを有するリアプロジェクション装置であって、前記筐体下部の開口部に、上下間の距離が異なる係合手段を複数組備えた前記筐体上部を支える少なくとも1つの支持部材と、前記筐体下部の開口部の上下に、前記支持部材と係合する係合手段を備えたことを特徴としたものである。

本発明のリアプロジェクション装置によれば、画面歪の中で調整の必要がある縦台形歪を、調整時間をかけずに簡単に調整することができる。
さらには、部品点数が少なく簡単な構成の角度調整機構を装置に備えることが可能である。

以下に、本発明のプロジェクション装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１に、本発明の第１の実施の形態におけるリアプロジェクション装置の断面図を、図２に装置の下部の斜視図を、図３に図２の７ａ部拡大図を、図４に図２の７ｂ部拡大図を示す。光学ユニット１から投射された光線２は、鏡３で反射し、上部筐体６の前面に設けられた透過型のスクリーン４に投射され、画像となる。鏡、スクリーンは上部筐体に収容され、光学ユニットは下部筐体７に収容される。下部筐体は光学ユニットを挿入するための開口部を有し、この開口部に支持部材８を備える。

下部筐体の上下部７ａ、７ｂには、上下２個を1組（本実施例では７ｃと７ｆ、７ｄと７ｇ、７ｅと７ｈ）とする複数組の穴（本実施例では3組）を設けてある。これら複数組の穴の上下間の距離は、それぞれ異なる（７ｃ―７ｆ間、７ｄ―７ｇ間、７ｅ―７ｈ間の順に長くなる）。さらに、本実施例では、支持部材を係合させるための複数組の穴と支持部材を、下部筐体の左側だけではなく右側にも対称に設けてある。図５に支持部材８の斜視図を示す。支持部材は下部８ａを、下部筐体の下部の穴７ｃまたは７ｄまたは７ｆに挿入され、上部８ｃを下部筐体の上部穴７ｇまたは７ｈまたは７ｉに挿入され、取り付けられる。本実施例では3組の穴の中央（７ｄと７ｈ）に取り付けてある。下部筐体はコの字の開口部を有しており、重量の大きいスクリーン、鏡を収容した上部筐体を装着すると、下方に変形しようとするが、支持部材が支える。

上記の状態で、スクリーンに映像を投射したとき、投射画像の下側に行くに従って拡大される縦台形歪みとなった場合（図６で示す光の行路長が、上側２ｃ＋２ｄより下側２ａ＋２ｂのほうが長くなることを意味する）、上下間の距離が短い隣の穴７ｃと７ｆに支持部材を取り付ける。そこに支持部材を取り付けると、支持部材の長さは同じであるから、下部筐体は変形し、開口部の上下の距離Ｌは長くなる。そして、上部筐体は図６のように前方のＯを支点として反時計回りに回転する。その結果、光学ユニットから投射された光の行路長が、上側と下側でほぼ同じとなり、台形歪が小さくなる。画面サイズ６１インチの場合、開口部の上下の距離を１mm変化させることにより３mm(台形の上底と下底の長さの差)の改善効果がある。

逆に、投射画像の上側に行くに従って拡大される縦台形歪みとなった場合、上下間の距離が長い隣の穴７ｅと７ｈに支持部材を取り付けると、開口部の上下の距離は短くなり、上部筐体は前方を基点として時計回りに回転する。その結果、光学ユニットから投射された光の行路長が、上側と下側でほぼ同じとなり台形歪が小さくなる。

上記のように、支持部材を複数組の支持部材取り付け用穴から最適の穴を選択して取り付けることにより台形歪量を調整することができる。本実施例では、支持部材係合用穴を3組設けたが、数を増やすことにより、さらに精度良く台形歪を調整することができる。

なお、本実施例では、筐体を上部筐体と下部筐体に分けて示したが、一体とした場合でも本発明を適応することができる。

（実施の形態２）
以下に、本発明の第２の実施の形態におけるリアプロジェクション装置を説明する。図1の説明は実施の形態１と同じなので省略する。図７に装置の下部の平面図を、図８に図７の２７ａ部拡大図を、図９に図７の２７ｂ部拡大図を、図１０に支持部材２８の斜視図を示す。

以下図７から図１０を用いて説明する。下部筐体２７は、上下に支持部材２８と係合する十字リブ２７ｃ、２７ｄを、下部筐体の左右に備えている。支持部材には、上下２個を1組（本実施例では２８ａと２８ｄ、２８ｂと２８ｅ、２８ｃと２８ｆ）とする複数組の穴（本実施例では3組）を設けてある。これら複数組の穴の上下間の距離は、それぞれ異なる（２８ｃ―２８間、２８ｂ―２８ｅ間、２８ａ―２８ｄ間の順に長くなる）。さらに、本実施例では、支持部材を、筐体の右側にも、対称にもう一本設けてある。支持部材は、支持部材の下部の穴２８ｄまたは２８ｅまたは２８ｆを、下部筐体の十字リブ２７ｄに、支持部材の上部の穴２８ａまたは２８ｂまたは２８ｃを、十字リブ２７ｃに挿入することにより、取り付けられる。本実施例では3組の穴の中央（２８ｂと２８ｅ）に取り付けてある。下部筐体はコの字の開口部を有しており、重量の大きいスクリーン、鏡を収容した上部筐体を装着すると、下方に変形しようとするが、支持部材が支える。

上記の状態で、スクリーンに映像を投射したとき、投射画像の下側に行くに従って拡大される縦台形歪みとなった場合（図６で示す光の行路長が、上側２ｃ＋２ｄより下側２ａ＋２ｂのほうが長くなることを意味する）、上下間の距離が長い隣の穴２８ａと２８ｄを使用し、下部筐体に取り付ける。そこに支持部材を取り付けると、下部筐体は変形し、開口部の上下の距離Ｌは長くなる。そして、上部筐体は図６のように前方Ｏを支点として反時計回りに回転する。その結果、光学ユニットから投射された光の行路長が、上側と下側でほぼ同じとなり、台形歪が小さくなる。画面サイズ６１インチの場合、開口部の上下の距離を１mm変化させることにより３mm(台形の上底と下底の長さの差)の改善効果がある。

逆に、投射画像の上側に行くに従って拡大される縦台形歪みとなった場合、上下間の距離が短い隣の穴２８ｃと２８ｆを使用し、下部筐体に取り付ける。すると、開口部の上下の距離は短くなり、上部筐体は前方を基点として時計回りに回転する。その結果、光学ユニットから投射された光の行路長が、上側と下側でほぼ同じとなり台形歪が小さくなる。

上記のように、支持部材の複数組の穴から最適の穴を選択して取り付けることにより、台形歪量を調整することができる。本実施例では、係合用穴を３組設けたが、数を増やすことにより、さらに精度良く台形歪を調整することができる。

本発明にかかるリアプロジェクション装置は、縦台形歪量補正手段を有し、例えば、家庭用または業務用の大画面のリアプロジェクションテレビに適用できる。

本発明の実施の形態１、２におけるリアプロジェクション装置の断面図本発明の実施の形態１におけるリアプロジェクション装置の下部の斜視図図２の７ａ部の拡大図図２の７ｂ部の拡大図本発明の実施の形態１における支持部材の斜視図本発明の実施の形態１、２における上部筐体が回転した場合の断面図本発明の実施の形態２におけるリアプロジェクション装置の下部の平面図図７の２７ａ部の拡大図図７の２７ｂ部の拡大図本発明の実施の形態２における支持部材の斜視図従来のリアプロジェクション装置の斜視図従来のリアプロジェクション装置の断面図プロジェクタ装置で発生する画像の位置ずれ及び台形歪の例を示す図

符号の説明

１光学ユニット
２光線
３鏡
４スクリーン
５前面パネル
６上部筐体
７下部筐体
８保持部材
９後面カバー
１０１光学ユニット
１０２光線
１０３鏡
１０４スクリーン
１０５前面パネル
１０６上部筐体
１０７下部筐体
１０８保持部材
１０９後面カバー

Claims

光源の光を用いて映像を拡大して投射するための光学ユニットと、この光学ユニットからの前記映像を反射するための鏡と、この鏡で反射した前記映像を投射するスクリーンと、前記鏡と前記スクリーンを収容する筐体上部と前記光学ユニットを収容する筐体下部より成る筐体とを有するリアプロジェクション装置であって、前記筐体下部の開口部に、前記筐体上部を支える少なくとも1つの支持部材と、前記筐体下部の開口部の上下に、上下間の距離が異なる前記支持部材と係合する係合手段を複数組備えたことを特徴とするリアプロジェクション装置。
光源の光を用いて映像を拡大して投射するための光学ユニットと、この光学ユニットからの前記映像を反射するための鏡と、この鏡で反射した前記映像を投射するスクリーンと、前記鏡と前記スクリーンを収容する筐体上部と前記光学ユニットを収容する筐体下部より成る筐体とを有するリアプロジェクション装置であって、前記筐体下部の開口部に、上下間の距離が異なる係合手段を複数組備えた前記筐体上部を支える少なくとも1つの支持部材と、前記筐体下部の開口部の上下に、前記支持部材と係合する係合手段を備えたことを特徴とするリアプロジェクション装置。