JP5052042B2

JP5052042B2 - 投写型映像表示装置

Info

Publication number: JP5052042B2
Application number: JP2006145490A
Authority: JP
Inventors: 常男藤沼
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2026-05-25
Also published as: US7370976B2; CN100488238C; US20070273985A1; CN101079987A; JP2007316306A

Description

この発明は、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。

マルチビジョン装置は、図９に示すように、複数の背面投写型映像表示装置（リア投射型プロジェクター）を上下左右に組み合わせ、投写装置が出力する出力映像を投写することによって一つの大画面に映像を表示させるものである。
同図において、キャビネット７内の下部の所定位置に配置された投写装置１は、その投写レンズから上向きに出力映像を出射する。出射された出力映像はキャビネット内の所定位置に配置された反射ミラー３により光路が変更され、キャビネット７の前面に配設されたスクリーン４上に投写される。投写装置１を載置する位置調整器２は、スクリーン４上に投写される投写映像のスクリーン４に対する相対位置を調整できるように構成されている。
従来の反射ミラーを３有する背面投写型映像表示装置においては、投写装置１からの映像をスクリーン４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２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１の位置調整であり、反射ミラー３によって発生する映像歪と光学的に発生する映像歪を補正することはできない。
この改善策として、反射ミラー３の平面度を反射ミラー３の必要部分単位に応じ反射ミラー３の周辺部で変化させる調整機構（例えば、特許文献１参照）、あるいは、反射ミラー３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）を補正しているものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−１０９０７１号公報特開２００２−７７７７７号公報

従来の投写型映像表示装置では、当該装置の設置後、組立上の反射ミラーの捩れから生じる映像歪、反射ミラーが自重によって撓むことで生じる映像歪を取り除く作業が容易でなかった。

この発明に係わる投射型映像表示装置は、投射装置の設置面に対し所定の傾斜角で設置され、上記投射装置からの出力映像をスクリーンに向けて反射するミラー、この反射ミラーの一辺中央部に第１偏心カムを設け、この第１偏心カムを回動操作することにより、上記一辺中央部を上下動させて上記反射するミラーの撓みを補正する撓み補正手段、及び上記反射ミラーの一辺と対向する他辺の両端部に夫々第２偏心カムと第３偏心カムとを設け、これら第２偏心カムと第３偏心カムを回動操作することにより、上記反射ミラーの他辺両端部を上下動させて上記反射ミラーの捩れを補正する捩れ補正手段を備え、上記各偏心カムに設けたカム軸の端部を装置背面部まで延長し、その各端部に上記反射ミラーの撓み、捩れの補正操作を行う回動操作部を設けたものである。

この発明の投写型映像表示装置によれば、当該装置の設置後、組立上の反射ミラーの捩れから生じる映像歪、反射ミラーが自重によって撓むことで生じる映像歪を安価でかつ簡単な作業で容易に取り除くことができる。
さらに、撓み補正と捩れ補正の両手段の調整は、作業者の手の届き易い箇所（例えば背面）から行うことができるので、多画面構成時には、隣接する映像表示装置を移動させたり、装置を解体したりすることなく画面の調整が可能となり、隣接画面間の一体感が得られ快適な大画面表示が可能となる。

以下、図面にもとづいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１である背面投写型映像表示装置の構成を斜め後部上方から見た要部斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線を矢印方向に見た要部断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線を矢印方向に見た要部断面図である。
この発明の実施の形態１である背面投写型映像表示装置は、図９で説明したマルチビジョン装置の背面投写型映像表示装置と基本構成を同じくするもので、この背面投写型映像表示装置にこの発明による映像歪補正機構を採用したものである。
図１に示すように、背面投写型映像表示装置は、キャビネット７内の底部に設置された位置調整器２上に投写装置１を配置し、長方形または台形状の反射ミラー３が、投写装置１の設置面に対し所定の傾斜角で設置され、前方にはスクリーン４が取付けられている。これらにより投写装置１からの映像は、反射ミラー３で光路変更しスクリーン４に写し出される。

次に図１〜３にもとづいて、反射ミラー３の取付構造を説明する。
反射ミラー３は、その左右両側の辺部が、固定金具５、固定ねじ５ａによってＬ型形状の引き抜き材等の両側ミラー保持部１３ａ、１３ｂに夫々固定保持され、反射ミラー３の一辺中央部すなわち上辺中央部には後述する撓み補正手段が設けられ、反射ミラー３の両他辺両側部すなわち下辺両側部には後述する捩れ補正手段けられている。

撓み補正手段は、図２に示すように、ミラー保持具１４ａ、Ｌ型形状のミラー保持部１４ｂ、円板状の第１偏心カム１０の可動部と、キャビネット７のフレーム９に固定された上辺ミラー支持部８の固定部とで構成され、反射ミラー３は、その上辺中央部がミラー保持具１４ａ、１４ｂ間で挟持され、ねじ１５によって三者一体になされている。
このミラー保持具１４ａ、１４ｂは、ミラー支持部８の傾斜面をスライドするよう、第１偏心カム１０によって支えられており、第１偏心カム１０は回動操作により反射ミラー３の上辺中央部を上下動させて反射ミラー３の撓みを補正する。
第１偏心カム１０は、ミラー保持具１４ａと上辺ミラー支持部８を貫通しキャビネット７の背面に延長された第１偏心カムのカム軸１６を有し、その下端部には第１偏心カム１０を回動操作する回動操作部１６ａが設けられている。したがって、回動操作部１６ａを回動操作して第１偏心カム１０を回転させることにより反射ミラー３は支持部８に沿って移動する。また、第１偏心カム１０のカム軸１６は、反射ミラー３と一体のミラー保持具１４ａがミラー支持部８の傾斜面に沿って移動できるようミラー保持具１４ａの長孔に遊嵌されている。

捩れ補正手段は、図３に示すように、キャビネット７後方のフレーム１１に固定された下辺ミラー支持部１２、下部ミラー保持部６、第２、第３偏心カム１８ａ、１８ｂ、第２偏心カム、第３偏心カムのカム軸１７ａ、１７ｂ、回動操作部１９ａ、１９ｂなどで構成されている。
なお、第２偏心カム１８ａと第３偏心カム１８ｂとは、反射ミラー３の下辺両側部に夫々設けられ、回動操作部１９ａ、１９ｂでこれら第２偏心カム１８ａまたは／および第３偏心カム１８ｂを回動操作することにより、上述した撓み補正手段と同要領で反射ミラー３の下辺両側部を上下動させて反射ミラー３の捩れを補正する。
下部ミラー保持具６は、ミラー下辺支持部１２の傾斜面をスライドするよう、第２偏心カム１８ａと第３偏心カム１８ｂによって支えられており、第２偏心カム、第３偏心カムのカム軸１７ａ、１７ｂは、反射ミラー３と一体の下部ミラー保持具６がミラー下辺支持部１２の傾斜面に沿って移動できるよう下部ミラー保持具６の長孔に遊嵌されている。

以上のように反射ミラー３を移動させる部材は、作業者の手の届く箇所である装置の背面中央で調整することが可能であり、例えば装置の背面カバーのみを取り外すだけで反射ミラー３の撓み、捩れを補正することができるので、歪のない良質な映像をスクリーン４に投射できる。
上記の例では背面カバーを取り外しているが、カム軸１６、１７ａ、１７ｂを背面カバーから突出させ、背面カバーを取り外さずに調整することも可能である。

図５は反射ミラー３が正規の位置より撓んだ状態にあるときの斜視図であり、図６は反射ミラー３が図５のように撓んでいるときにスクリーン４上に写し出される映像を正面から見た図であり、図７は反射ミラー３が同一平面から外れた状態にあるときの斜視図であり、図８は反射ミラー３が図６のように同一平面から外れたときにスクリーン上に発生する不等辺台形歪を持った映像を正面から見た図であり、上記の補正手段によりこれら反射ミラー３の撓み、捩れの補正が行われる。

実施の形態２．
実施の形態２は、例えば図３に示すように第３偏心カムのカム軸１７ｂの下端部に、第３偏心カム１８ｂを回動操作する駆動モータＭを設けたものである。
この駆動モータＭは、他の偏心カムのカム軸１６、１７ａの下端部にも設けられ、この駆動モータＭにより反射ミラー３の撓み、捩れの補正を行う。
以上の構成により遠隔操作が可能になり、スクリーンでの画像を確認しながら操作が可能となる。なお、このモータＭの接続は、製品に組み込んでしまう方法と、着脱可能な治具として構成する方法が考えられる。

実施の形態３．
図４は、実施の形態３にかかる映像歪補正機構の要部を示す断面図で、図２に示された部分と同じ箇所に実施したものである。
図４に示すように、第１偏心カムのカム軸１６の端面に、第１偏心カム１０を回動操作するドライバーの係合溝２０ａを設けたものである。
このドライバーの係合溝２０ａは、他の偏心カムのカム軸１７ａ、１７ａの端面にも設けられ、このドライバーＭを操作することにより各偏心カム１８ａ、１８ｂを回動し反射ミラー３の撓み・捩れの補正を行う。
上記の構成により調整部材を減らすことができ、又、多画面構成時に上に段積みした表示装置の底部に貫通穴（図示せず）を設けることにより、上段の表示装置のスクリーン４を外すことで調整が可能となる。この場合、上段装置のスクリーン４を外さなければならなくなるが、より安価に映像の調整が実現できる。

この発明の実施の形態１における映像歪補正機構を採用した背面投写型映像表示装置を斜め後部上方から見た要部斜視図である。図１のＡ−Ａ線から見た撓み補正手段の要部断面図である。図１のＢ−Ｂ線から見た捩れ補正手段の要部断面図である。実施の形態３にかかる映像歪補正機構の要部を示す断面図で、図１のＡ−Ａ線と同じ位置から見た要部断面図である。反射ミラーが正規の位置より撓んだ状態を示す斜視図である。反射ミラーが図５のように撓んでいるときにスクリーン上に写し出される映像を正面から見た図である。反射ミラーが同一平面から外れた状態にあるときの斜視図である。反射ミラーが図６のように同一平面から外れたときにスクリーン上に発生する不等辺台形歪を持った映像を正面から見た図である。多画面構成時の表示装置を側面から見たときの内部構成図である。

符号の説明

１投写装置２位置調整器
３反射ミラー４スクリーン
５固定金具５ａ固定ねじ
６下部ミラー保持具７キャビネット
８ミラー上辺支持部９フレーム
１０第１偏心カム１１フレーム
１２ミラー下辺支持部１３ａ、１３ｂ両側ミラー保持部
１４ａ、１４ｂ上部ミラー保持具１５固定ねじ
１６第１偏心カムのカム軸１６ａ回動操作部
１７ａ、１７ｂ第２偏心カム、第３偏心カムのカム軸
１８ａ、１８ｂ第２、第３偏心カム
１９ａ、１９ｂ回動操作部２０ドライバー

Claims

投射装置の設置面に対し所定の傾斜角で設置され、上記投射装置からの出力映像をスクリーンに向けて反射する反射ミラー、この反射ミラーの一辺中央部に第１偏心カムを設け、この第１偏心カムを回動操作することにより、上記一辺中央部を上下動させて上記反射ミラーの撓みを補正する撓み補正手段、及び上記反射ミラーの一辺と対向する他辺の両端部に夫々第２偏心カムと第３偏心カムとを設け、これら第２偏心カムと第３偏心カムを回動操作することにより、上記反射ミラーの他辺両端部を上下動させて上記反射ミラーの捩れを補正する捩れ補正手段を備え、上記各偏心カムに設けたカム軸の端部を装置背面部まで延長し、その各端部に上記反射ミラーの撓み、捩れの補正操作を行う回動操作部を設けたことを特徴とする投射型映像表示装置。
上記第１偏心カムのカム軸は、上記反射ミラーを保持するミラー保持具とキャビネット前方のフレームに固定された上辺ミラー支持部とを貫通させ、且つこの上辺ミラー支持部に、上記回動操作部の回動操作時に上記ミラー保持具をスライドさせる傾斜面を設けると共に、第２偏心カムと第３偏心カムとのカム軸は、上記反射ミラーを保持する下部ミラー保持具とキャビネット後方のフレームに固定された下辺ミラー支持部とを貫通させ、且つこの下辺ミラー支持部に、上記回動操作部の回動操作時に上記下部ミラー保持具をスライドさせる傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１記載の投写型映像表示装置。