JP3972915B2 - Image distortion correction mechanism for rear projection display - Google Patents
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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。 The present invention relates to a rear projection video apparatus (rear projector) that displays an image by reflecting an output image output from a projector or a projection unit by a mirror and projecting it from a rear surface onto a screen. The present invention relates to a video distortion correction mechanism for correcting distortion.
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。
FIG. 4 is an internal configuration diagram of a rear projection type
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。
FIG. 5 is a diagram showing a projected
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。
In FIG. 6, the self-weight deflections 104a and 104b when the
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。
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。
However, when the large reflecting
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。
The present invention provides a suitable image distortion correction mechanism that reduces the load on the
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、前記反射ミラーの各辺に配置され、調整ねじが取り付けられる複数のねじ穴を有し、前記調整ねじによって前記反射ミラー各辺を裏表両面から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複数の調整用ねじと、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とともに、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。 According to the first aspect of the present invention, an image distortion correction mechanism using the reflection mirror is applied to a rear projection type image display apparatus that changes an optical path of an output image output from a projector or a projection unit by a reflection mirror and projects it from the back of the screen. An adjustment fitting that is attached to the support fitting that sandwiches and supports the upper side of the reflection mirror, an adjustment screw that connects the support fitting on the upper side of the reflection mirror and the adjustment fitting, and a nut, disposed on each side of the reflection mirror having a plurality of threaded holes adjustment screw is mounted, and a support bracket for supporting sandwich the reflecting mirror Kakuhen from front and back both sides by the adjusting screw, a plurality of attaching the threaded hole comprising of the adjusting screw, and adjusting the adjustment screw, and a support bracket of the reflecting mirror upper portion back and forth by a nut Together so as to correct the deflection of the reflection mirror, those with the plurality of image distortion correcting mechanism of a rear projection type image display device, wherein the changing the number and position of the adjusting screws attached to threaded holes This has the effect of reducing the load on the mirror during video distortion correction and increasing the degree of freedom of the correction amount.
請求項2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。
The invention according to claim 2 is the image distortion correction mechanism of the rear projection type image display device according to
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。 According to the image distortion correction mechanism of the present invention, even in a rear projection image display apparatus using a large reflection mirror, the distortion of the reflection mirror, the distortion of the projection lens, and the distortion generated during assembly can be corrected finely. Therefore, it is possible to obtain a projected image free from pincushion distortion.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
(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。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side view and a rear view of a first embodiment of a rear projection type
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。
In FIG. 1, a rear projection type
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。
The operation of the rear projection
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。
First, the
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。
As shown in FIG. 6, since this portion is bent obliquely downward, it is preferable that the entire support fitting 401 is adjusted to be lifted obliquely rearward and upward. The
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。
Furthermore, a highly flexible correction is performed by adjusting the location and number of the adjusting
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。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part when a cross section including an
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。
By pressing the
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。
As described above, according to the present embodiment, in the rear
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。 The image distortion correcting mechanism of the rear projection image display apparatus according to the present invention is such that the distortion of the reflection mirror, the distortion of the projection lens, and the reflection mirror support metal fitting occur in the rear projection image display apparatus using a large mirror. Distortion can be finely corrected, and even a large rear projection type image display device of 100 type or more has the effect of obtaining a projection image without pincushion distortion, and is useful in the field of large image display systems. is there.
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
DESCRIPTION OF
401c Adjustment screw (pressed from the back of the mirror)
402
Claims (2)
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、
前記反射ミラーの各辺に配置され、調整ねじが取り付けられる複数のねじ穴を有し、前記調整ねじによって前記反射ミラー各辺を裏表両面から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複数の調整用ねじと、
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とともに、
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。 An image distortion correction mechanism by the reflection mirror adapted to a rear projection type image display device that changes an optical path of an output image output from a projector or a projection unit by a reflection mirror and projects it from the back of the screen,
An adjustment fitting attached to support the support fitting to sandwich and support the upper side of the reflection mirror;
An adjustment screw that connects the support fitting on the upper side of the reflection mirror and the adjustment fitting, and a nut;
A plurality of screw holes that are arranged on each side of the reflection mirror and to which an adjustment screw is attached, and a support bracket that sandwiches and supports each side of the reflection mirror from the front and back surfaces by the adjustment screw ;
A plurality of adjusting screws attached to the screw holes;
With
While adjusting the support bracket on the upper side of the reflection mirror with the adjustment screw and nut, back and forth,
Wherein to correct deflection of the reflection mirror, said plurality of image distortion correcting mechanism of a rear projection type image display apparatus characterized by changing the number and position of the adjusting screws attached to threaded holes.
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