JP4236978B2 - Image distortion correction mechanism for rear projection image display device and rear projection image display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投写装置からの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背面投写型映像表示装置に関し、特に反射ミラーによって発生する映像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。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の映像歪補正機構として、例えば投写装置からの映像をスクリーンに向けて反射させるミラーを有する投写型表示装置において、該ミラーの平面度を、該ミラーの必要部分単位に応じ該ミラーの周辺部で変化させる調整機構を備えたもの(例えば、特許文献1参照)、更には、台形状の反射ミラーの各辺の中央部近傍を押圧するセットねじを各々ねじ込んで反射ミラーを弓形に変形することで、投写された映像の周辺が糸巻き状になる現象(ピン歪み)を補正する技術(例えば、特許文献2参照)が知られている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−109071号公報(第1頁、第1図)
【特許文献2】
特開2002−77777号公報(第3‐4頁、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
反射ミラーを有する背面投写型映像表示装置においては、投写装置からの映像をスクリーン上に正確に投影するのは難しく、位置調整器(6軸調整器)を用いて最適な位置に映像を調整している。しかし、位置調整器で調整できるのは上下、左右、拡大縮小、回転、縦台形、横台形方向とあくまで投写装置の位置調整であり、反射ミラーによって発生する映像歪を補正することはできない。
【0005】
従来の反射ミラーの映像歪補正機構は、構造が複雑で調整箇所が複数あるため調整方法が難しかった。また映像歪には、反射ミラーが撓む以外にも、反射ミラーが同一平面から外れることによって長方形の映像が不等辺台形に変形するという歪が存在するが、従来の映像歪補正機構では修正することはできなかった。この不等辺台形歪があると、正確な映像をスクリーンに写し出すことができず、特に映像をマルチ構成とした時には、隣接する映像同士を合わせることが難しくなり、画面に一体感が出ないという問題が起きている。
【0006】
本発明の目的は、反射ミラーが同一平面から外れることで生じる上記不等辺台形を含めた反射ミラーによる映像歪を、安価でかつ簡単な作業で取り除くことができる機能を有する映像歪補正機構を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明による背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構は、投写装置からの映像を四角形状の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背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構において、
前記反射ミラーの両脇を各々辺全体にわたって保持する一対のミラー保持部材と、前記ミラー保持部材の一端部に固定された一対の連結部材と、基体に配設され、前記一対の連結部材に各々作用して、前記反射ミラーの反射平面と略垂直な方向に前記一端部を変位可能に支持する一対の平面調整手段と
を有することを特徴とする。
【0008】
更に、別の発明による背面投写型映像表示装置は、上記の映像歪補正機構を内部に有し、スクリーンとキャビネットによって外部が構成された背面投写型映像表示装置であって、
前記キャビネット内の底部に配置され、上方向に投写映像を出力する投写装置と、前記映像歪補正機構によって、前記スクリーンの垂直方向に対して傾斜した角度に保持され、前記投写映像の光路を変更する反射ミラーとを有し、
前記投写装置から出力された投写映像が前記反射ミラーを介して前記スクリーンの背面に投写されるように構成したことを特徴とする。
【0009】
【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背面投写型映像表示装置の要部構成を示す外形透視斜視図である。
【0010】
図1に示すように、背面投写型映像表示装置1は、そのキャビネット8内部の底部において、固定配置された位置調整器3上に投写装置2を配置し、その上部において、長方形又は台形状(本実施の形態では台形状)の反射ミラー4を一定の角度で配置し、前方にスクリーン5を取り付けている。これらにより投写装置2から出力される投写映像は、反射ミラー4で光路変更された後、スクリーン5に写し出される。
【0011】
図3は、このような構成の背面投写型映像表示装置1を、例えば上下左右に重ねることによって1つの大画面を形成するマルチプロジェクタに構成した構成例を示している。同図(a)はスクリーン側から見た正面図であり、同図(b)はその側面図である。同図に示すように、このマルチプロジェクタは、4台の背面投写型映像表示装置1によって、1つのマルチスクリーンを形成するように構成されている。
【0012】
次に、キャビネット8の内部にあって、その上部に反射ミラー4を取り付ける部分の構成について、以下に説明する。図2は、反射ミラー4をキャビネット8内部上方に取り付けると共に、映像歪を補正する映像歪補正機構の分解斜視図であり、図4は反射ミラー4を上辺で支持する部分をAA方向(図1)から見た要部断面図であり、図5は反射ミラー4を下辺で支持する部分をBB方向(図1)から見た要部断面図である。
【0013】
図1及び図4に示すように、台形状の反射ミラー4は、その長辺となる上辺の中央部が、フレーム18に位置調整可能に固定されるミラー支持部材17とこのミラー支持部材17に固定ねじ19で固定されるL型形状のミラー固定部材16とによって挟持され、固定される。ミラー支持部材17は、フレーム18に対して固定ねじ20で締結されるが、その前に、フレーム18によって回転自在に保持され、且つミラー支持部材17に形成されたねじ孔と螺合する調整ねじ21を回すことによって、矢印C,D方向の位置が調整される。
【0014】
このため、固定ねじ20が貫通するミラー支持部材17の長孔17aは、同方向が長手方向となるように形成されている。尚、基体に相当するフレーム18は、図1に示すように、キャビネット8内の上方にあって、スクリーン5の水平方向と平行に配設されている。
【0015】
図1に示すように、キャビネット8内の後方には、反射ミラー4を支えるためのフレーム12が、スクリーン5の水平方向と平行に配設されている。このフレーム12の上面には、反射ミラー4を支持するための一対のミラー支持部材9a,9bが固着されている。
【0016】
図1及び図5に示すように、反射ミラー4の両脇は、その端部が載置されるL型形状の引き抜き材等のミラー保持部材15a、15bの各載置部と、各ミラー保持部材に固定ねじ13によって固定されるZ型の形状をした固定金具6とで挟持され、固定される。
【0017】
各ミラー保持部材15a、15bの後端部には、各々連結部材7a,7bが固定ねじ14によって固定されている。この連結部材7a,7bは、固定ねじ10によって各々ミラー支持部材9a,9bに締結されるが、その前に、図5に示すように、ミラー支持部材9a,9bの各延在部9c,9dに形成されたねじ孔に螺合して先端部がミラー保持部材15a、15bの各載置部の下面に当接する調整ねじ11を回すことによって、反射ミラー4と一体的に矢印E,F方向の位置が調整される。このため、各ミラー支持部材9a,9bに形成され、固定ねじ10が貫通する長孔9e,9fは、同方向が長手方向となるように形成されている。
【0018】
尚、ミラー保持部材15a,15b、連結部材7a,7b、及び固定金具6がミラー保持手段に相当し、ミラー支持部材9a,9bが第1のミラー支持手段に相当し、更にミラー支持部材17とミラー固定部材16とが第2のミラー支持手段に相当する。
【0019】
以上のように構成された背面投写型映像表示装置1において、反射ミラー4を保持する映像歪補正機構による反射ミラー4の歪み除去の補正方法について以下に説明する。図6及び図7は、反射ミラー4の歪みとスクリーン5上の映像の歪みの関係を示し、歪み除去の補正方法の説明に供する図である。
【0020】
尚、図6(a)では、反射ミラー4に歪みがない正規の状態を点線31´によって示し、各部が撓んだ例を実線31で示している。同じく図6(b)では、スクリーン5の映像において、歪みがない正規の映像領域を点線30´で示し、各部が歪んだ例を実線30で示している。
【0021】
図1に示す背面投写型映像表示装置1において、投写装置2から長方形の映像を投写し、位置調整器3を用いて映像の位置が最適な位置になるように調整する際に、図6(b)に示すスクリーン5の上辺部分において映像歪(ピン歪)30aが生じている場合、この歪は、図6(a)に示すように、反射ミラー4の長辺である上辺部分に自重による撓み31aが生じていることに起因している。
【0022】
この撓み31aを修正するための調整方法は、前記した図4に示す固定ねじ20を仮止めした状態で調整ねじ21を回して行なわれる。ミラー支持部材17には長穴17aが設けられているため、ミラー支持部材17が同図の矢印D方向に動くように調整ねじ21を調整することによって、反射ミラー4の上辺の撓み31a(図6)を無くすことができ、これによってスクリーン5の上辺に生じた映像歪(ピン歪)30aを取り除くことができる。
【0023】
尚、反射ミラー4の両脇において、図6(a)に示す撓み31bが生じると、同図(b)に示すようにスクリーン5の横側両辺に映像歪30bが発生するが、本発明によれば、反射ミラー4の両脇がミラー保持部材15a,15bに沿って保持されているため、反射ミラー4の両脇が図6(a)のように自重により撓むことはない。
【0024】
次に、反射ミラー4が、図7(a)に示すように、一端部において同一平面からの外れ31eを生じた際に、図7(b)に示すようにスクリーン5上に発生する不等辺台形歪30eを取り除く方法を説明する。
【0025】
尚、図7(a)では、反射ミラー4に歪みがない正規の状態を点線31´によって示し、一端部が同一平面から外れた例を実線31で示している。同じく図7(b)では、スクリーン5の映像において、歪みがない正規の映像領域を点線30´で示し、反射ミラー4の上記外れ31eによって生じた歪み例を実線30で示している。
【0026】
図7(b)に示すスクリーン5に発生する不等辺台形歪30eは、図7(a)に示すように、反射ミラー4の端部に同一平面からの外れ31eが生じていることに起因している。この外れ31eを修正するための調整方法は、前記した図5に示す連結部材7b(図1参照)とミラー支持部材9bを締結する固定ねじ10を仮止めした状態で、調整ねじ11を回すことによって行なわれる。このため、反射ミラー4の左下側の固定ねじ10(連結部材7bとミラー支持部材9bを締結する)をゆるめ、スクリーン5上で映像が最適になるように反射ミラー4の下端を矢印E,F方向(図5)に移動させる。
【0027】
この際、ミラー保持部材15bを押圧する方向に調整ねじ11を調整すれば反射ミラー4は上がり、調整ねじ11を逆方向に動かせば反射ミラー4は自重により下がる。歪みの向きが逆の時は、同様にして反対側の調整ねじ11を調整する。この操作により反射ミラー4の平面度を修正することでスクリーン5の上に発生する不等辺台形歪30eを取り除くことができる。
【0028】
尚、前記した実施の形態では、調整ねじ21が、フレーム18に回転自在に保持され、ミラー支持部材17a,17bと螺合するように構成したが、これに限定されるものではなく、逆の構成としてもよいなど、種々の態様を取り得るものである。
【0029】
以上のように、本実施の形態の背面投写型映像表示装置によれば、簡単な調整によって、反射ミラー4の、撓み或いは同一平面からの反射面の外れを補正するすることが出来るので、歪みのない良質の映像をスクリーンに投写することができる。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、背面投写型映像表示装置において反射ミラーによって生じる映像歪を、簡単で安価な構成であり且つ容易な調整方法で取り除くことができる。また、マルチ構成時には隣接する画面との一体感が得られ、快適な大画面表示が可能となる。
【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背面投写型映像表示装置1の要部構成を示す外形透視斜視図である。
【図2】 反射ミラー4をキャビネット8内部上方に取り付けると共に、映像歪を補正する映像歪補正機構の分解斜視図である。
【図3】 背面投写型映像表示装置1を、上下左右に重ねることによって1つの大画面を形成するマルチプロジェクタに構成した例を示す説明図である。
【図4】 反射ミラー4を上辺で支持する部分をAA方向(図1)から見た要部断面図である。
【図5】 反射ミラー4を下辺で支持する部分をBB方向(図1)から見た要部断面図である。
【図6】 反射ミラー4の歪みとスクリーン5上の映像の歪みの関係を示し、歪み除去の補正方法の説明に供する図である。
【図7】 反射ミラー4の歪みとスクリーン5上の映像の歪みの関係を示し、歪み除去の補正方法の説明に供する図である。
【符号の説明】
1 背面投写型映像表示装置、 2 投写装置、 3 位置調整器、 4 反射ミラー、 5 スクリーン、 6 固定金具、 7a,7b 連結部材、 8キャビネット、 9a,9b ミラー支持部材、 9c,9d 延在部、 9e,9f 長孔、 10 固定ねじ、 11 調整ねじ、 12 フレーム、 13 固定ねじ、 14 固定ねじ、 15a,15b ミラー保持部材、 16 ミラー固定部材、 17 ミラー支持部材、 17a 長孔、 18 フレーム、19 固定ねじ、 20 固定ねじ、 21 調整ねじ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rear projection type image display device that changes an optical path of an image from a projection device using a reflection mirror and projects the image onto a screen from the back, and more particularly to an image distortion correction mechanism for correcting image distortion generated by the reflection mirror. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of image distortion correction mechanism, for example, in a projection display apparatus having a mirror that reflects an image from a projection apparatus toward a screen, the flatness of the mirror is determined according to a necessary unit of the mirror. (See, for example, Patent Document 1), and further, a set screw that presses the vicinity of the central part of each side of the trapezoidal reflecting mirror is screwed to make the reflecting mirror into an arcuate shape. There is known a technique (for example, see Patent Document 2) that corrects a phenomenon (pin distortion) in which the periphery of a projected image becomes a pincushion shape by being deformed.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-109071 A (first page, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2002-77777 A (page 3-4, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a rear projection image display device having a reflection mirror, it is difficult to accurately project the image from the projection device on the screen, and the image is adjusted to an optimal position using a position adjuster (6-axis adjuster). ing. However, the position adjuster can only adjust the position of the projection device in the vertical and horizontal directions, enlargement / reduction, rotation, vertical trapezoidal shape, horizontal trapezoidal direction, and cannot correct image distortion caused by the reflecting mirror.
[0005]
The conventional image distortion correcting mechanism of the reflecting mirror has a complicated structure and has a plurality of adjustment portions, so that the adjustment method is difficult. In addition to the deflection of the reflecting mirror, there is distortion that the rectangular image is deformed into an unequal trapezoid when the reflecting mirror is off the same plane, but the conventional image distortion correction mechanism corrects it. I couldn't. If there is this unequal trapezoidal distortion, it is not possible to project an accurate image on the screen, especially when the image is multi-configured, it becomes difficult to match adjacent images, and there is no sense of unity on the screen Is happening.
[0006]
An object of the present invention is to provide an image distortion correction mechanism having a function capable of removing image distortion caused by a reflection mirror including the above-mentioned unequal trapezoid caused by the reflection mirror deviating from the same plane with an inexpensive and simple operation. There is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The image distortion correction mechanism of the rear projection type image display apparatus according to the present invention is an image distortion correction mechanism of the rear projection type image display apparatus that changes the optical path of the image from the projection apparatus by a rectangular reflecting mirror and projects the image onto the screen from the rear side. ,
A pair of mirror holding members that hold both sides of the reflecting mirror over the entire side , a pair of connecting members fixed to one end of the mirror holding member, and a base member , respectively, And a pair of plane adjusting means that act to displace the one end in a direction substantially perpendicular to the reflection plane of the reflection mirror.
[0008]
Furthermore, a rear projection type video display device according to another invention is a rear projection type video display device having the above-described video distortion correction mechanism inside, and the outside being configured by a screen and a cabinet,
The projection device disposed at the bottom of the cabinet and outputting a projected image in the upward direction and the image distortion correction mechanism are held at an angle inclined with respect to the vertical direction of the screen to change the optical path of the projected image. And a reflecting mirror that
The projection image output from the projection device is configured to be projected onto the back surface of the screen through the reflection mirror.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an external perspective view showing a configuration of a main part of a rear projection type video display apparatus employing a video distortion correction mechanism according to the present invention.
[0010]
As shown in FIG. 1, the rear projection type image display apparatus 1 has a
[0011]
FIG. 3 shows a configuration example in which the rear projection type image display apparatus 1 having such a configuration is configured as a multi-projector that forms one large screen by, for example, overlapping vertically and horizontally. FIG. 4A is a front view seen from the screen side, and FIG. 4B is a side view thereof. As shown in the figure, this multi-projector is configured to form one multi-screen by four rear projection image display devices 1.
[0012]
Next, a configuration of a portion in the
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 4, the
[0014]
For this reason, the long hole 17a of the
[0015]
As shown in FIG. 1, a
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 5, both sides of the
[0017]
Connecting members 7a and 7b are fixed to the rear end portions of the
[0018]
The
[0019]
In the rear projection image display apparatus 1 configured as described above, a correction method for distortion removal of the
[0020]
In FIG. 6A, a normal state in which the
[0021]
In the rear projection image display device 1 shown in FIG. 1, when a rectangular image is projected from the
[0022]
The adjustment method for correcting the deflection 31a is performed by turning the
[0023]
6B. When the
[0024]
Next, as shown in FIG. 7 (a), when the reflecting
[0025]
In FIG. 7A, a normal state in which the
[0026]
The unequal trapezoidal distortion 30e generated in the
[0027]
At this time, if the
[0028]
In the above-described embodiment, the
[0029]
As described above, according to the rear projection type image display device of the present embodiment, it is possible to correct the deflection of the
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, image distortion caused by a reflection mirror in a rear projection image display apparatus can be removed with a simple and inexpensive configuration and with an easy adjustment method. In addition, in a multi-configuration, a sense of unity with adjacent screens can be obtained, and a comfortable large screen display can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing a configuration of a main part of a rear projection image display apparatus 1 employing an image distortion correction mechanism according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of an image distortion correction mechanism that corrects image distortion while attaching the
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example in which the rear projection type image display device 1 is configured as a multi-projector that forms one large screen by overlapping vertically and horizontally.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part when a portion that supports the
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part when a part supporting the reflecting
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the distortion of the
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the distortion of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rear projection type image display apparatus, 2 Projection apparatus, 3 Position adjuster, 4 Reflecting mirror, 5 Screen, 6 Fixing bracket, 7a, 7b Connecting member, 8 Cabinet, 9a, 9b Mirror support member, 9c, 9d Extension part 9e, 9f long hole, 10 fixing screw, 11 adjusting screw, 12 frame, 13 fixing screw, 14 fixing screw, 15a, 15b mirror holding member, 16 mirror fixing member, 17 mirror supporting member, 17a long hole, 18 frame, 19 fixing screws, 20 fixing screws, 21 adjusting screws.
Claims (5)
前記反射ミラーの両脇を各々辺全体にわたって保持する一対のミラー保持部と、
前記ミラー保持部の一端部に固定された一対の連結部材と、
基体に配設され、前記一対の連結部材に各々作用して、前記反射ミラーの反射平面と略垂直な方向に前記一端部を変位可能に支持する一対の平面調整手段と
を有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。In the image distortion correction mechanism of the rear projection type image display device that changes the optical path of the image from the projection device by a rectangular reflection mirror and projects it from the back onto the screen.
A pair of mirror holding portions for holding both sides of the reflecting mirror over the entire side,
A pair of connecting members fixed to one end of the mirror holding portion;
A pair of plane adjusting means disposed on a base and acting on each of the pair of connecting members to support the one end portion so as to be displaceable in a direction substantially perpendicular to a reflection plane of the reflection mirror. An image distortion correction mechanism for a rear projection type image display device.
前記基体に固定され、前記反射ミラーの、反射平面に沿った移動を規制すると共に、反射平面と垂直な方向への変位を許容する第1のミラー支持手段と、
先端部が前記ミラー保持手段に当接するように前記第1のミラー支持手段に形成されたねじ孔と螺合する調整ねじと
を有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。The plane adjusting means is
A first mirror support means fixed to the substrate and restricting movement of the reflection mirror along the reflection plane and allowing displacement in a direction perpendicular to the reflection plane;
2. The rear projection type image display device according to claim 1, further comprising: an adjustment screw that is screwed into a screw hole formed in the first mirror support means so that a front end portion is in contact with the mirror holding means. Video distortion correction mechanism.
前記基体に回転自在に保持された調整ねじと、
該調整ねじと螺合するねじ孔が形成されると共に、前記自由辺の略中央部を保持する第2のミラー支持手段と
を有することを特徴とする請求項2記載の背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構。The deflection correcting means is
An adjustment screw rotatably held on the base body;
3. A rear projection type image display apparatus according to claim 2, further comprising: a second mirror support unit which is formed with a screw hole to be screwed with the adjustment screw and holds a substantially central portion of the free side. Video distortion correction mechanism.
前記キャビネット内の底部に配置され、上方向に投写映像を出力する投写装置と、
前記映像歪補正機構によって、前記スクリーンの垂直方向に対して傾斜した角度に保持され、前記投写映像の光路を変更する反射ミラーと
を有し、
前記投写装置から出力された投写映像が前記反射ミラーを介して前記スクリーンの背面に投写されるように構成したことを特徴とする背面投写型映像表示装置。A rear projection type image display apparatus having the image distortion correcting mechanism according to any one of claims 1 to 4 and having an outside constituted by a screen and a cabinet,
A projection device disposed at the bottom of the cabinet and outputting a projected image upward;
A reflection mirror that is held at an angle inclined with respect to the vertical direction of the screen by the image distortion correction mechanism and changes an optical path of the projected image;
A rear projection type image display device configured to project a projection image output from the projection device onto the back surface of the screen through the reflection mirror.
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