JP5704443B2 - Projector device - Google Patents
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Description
本発明は、プロジェクタ装置に係り、更に詳しくは、投影光学系により映像光線をスクリーンに投射するプロジェクタ装置に関する。 The present invention relates to a projector apparatus, and more particularly to a projector apparatus that projects an image light beam on a screen by a projection optical system.
画像や映像をスクリーンなどに投影することにより表示する装置として、プロジェクタ(projector)が知られている。プロジェクタには色々な種類があるが、近年では、液晶を使い、画像を拡大して投影する液晶プロジェクタが比較的多く用いられている。液晶プロジェクタなどのプロジェクタの使用に際し、スクリーン等の被投影面上に画像を投影する場合、プロジェクタの設置位置及び投射角度等によって、投影画像の位置ずれ、歪み、ピントのむら等が発生することがある。 A projector is known as an apparatus that displays an image or video by projecting it onto a screen or the like. There are various types of projectors, but in recent years, a relatively large number of liquid crystal projectors that use liquid crystals to enlarge and project images. When using a projector such as a liquid crystal projector, when projecting an image on a projection surface such as a screen, the projected image may be misaligned, distorted, or out of focus depending on the installation position and projection angle of the projector. .
また、投影画面の位置ずれ、歪み、ピントのむら等のうち、画面の歪みを補正すると投影位置がずれるといった相互に関連する不具合も発生する。 In addition, among the misalignment, distortion, and focus unevenness of the projection screen, there is a problem associated with each other such that the projection position is shifted when the distortion of the screen is corrected.
代表的な投影画像のゆがみとしていわゆる台形歪みがあるが、この台形歪みを、画像処理を用いた電子的な手法、すなわち発生する台形歪みと対称的な台形に元の画像を歪ませて相殺することで、台形歪みを補正するキーストン補正が比較的多く行われている(例えば、特許文献1参照)。 There is so-called trapezoidal distortion as a distortion of a typical projected image, but this trapezoidal distortion is canceled by distorting the original image into an electronic technique using image processing, that is, a trapezoidal distortion symmetrical to the generated trapezoidal distortion. Thus, a relatively large number of keystone corrections for correcting trapezoidal distortion are performed (see, for example, Patent Document 1).
この他、例えば、特許文献2には、プロジェクタ等の投影装置が移動された際の移動量を計測し、その位置での最適な投影方向等の投影状態を算出し、その最適な投影状態への現在の投影状態からの変更量を算出し、その算出した投影状態の変更量に基づいて映像の投影方向、光量、合焦位置、画角などの投影状態を最適な状態へ変更するプロジェクタ装置が開示されている。 In addition, for example, in Patent Document 2, a movement amount when a projection device such as a projector is moved is measured, a projection state such as an optimum projection direction at the position is calculated, and the optimum projection state is obtained. Calculating a change amount from the current projection state of the projector, and changing a projection state such as a projection direction, a light amount, an in-focus position, and an angle of view of an image to an optimal state based on the calculated change amount of the projection state Is disclosed.
ところで、電子的制御方法を用いたキーストン補正で投影画像の台形歪みを補正しようとすると、表示画像が部分的に粗くなるため画像品質の面からは好ましくない。また、投影画像生成部において移動量の計測、最適な投影状態への変更量の算出等を行うこととすると、画像生成部または投射レンズ部などの機器が煩雑化し、機器のコストアップにつながる。 By the way, if the keystone correction using the electronic control method is used to correct the trapezoidal distortion of the projection image, the display image becomes partially rough, which is not preferable from the viewpoint of image quality. Further, if the movement amount is measured and the change amount to the optimum projection state is calculated in the projection image generation unit, the device such as the image generation unit or the projection lens unit becomes complicated, leading to an increase in the cost of the device.
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その目的は、特に投影画像の歪みの調整を電子的制御方法によらず、かつ簡単に行うことが可能なプロジェクタ装置を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a projector device that can easily adjust the distortion of a projected image, in particular, without using an electronic control method. .
本発明の第1の態様によれば、投影光学系により映像光線をスクリーンに投射するプロジェクタ装置であって、土台部と、前記投影光学系を有し、前記土台部に対して、前記スクリーンと水平面との交線に平行な第1軸回りに回動可能なプロジェクタ本体部と、を備え、前記投影光学系は、前記映像光線を前記スクリーンに向けて反射する反射光学部材を含み、前記プロジェクタ本体部の前記第1軸回りの回動により、前記スクリーン上の投射画像の外周輪郭枠線の下辺の中点から、前記反射光学部材における前記映像光線が入射する上端の前記第1軸方向の中央の点までの距離を一定に保つことができるように、前記中央の点が前記第1軸周りに前記距離を半径として回転し、前記外周輪郭枠線の下辺の高さ方向の位置を変化させることなく、前記投射画像の上下非対称で左右対称な台形歪みが補正されることを特徴とするプロジェクタ装置
が、提供される。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a projector device that projects an image light beam onto a screen by a projection optical system, and includes a base part, the projection optical system, and the screen with respect to the base part. A projector main body rotatable about a first axis parallel to a line of intersection with a horizontal plane, wherein the projection optical system includes a reflective optical member that reflects the image light beam toward the screen, and the projector Due to the rotation of the main body about the first axis, from the middle point of the lower edge of the outer peripheral outline of the projected image on the screen in the first axis direction of the upper end where the image light beam enters the reflective optical member The center point rotates around the first axis with the distance as a radius so that the distance to the center point can be kept constant, and the height position of the lower side of the outer peripheral outline is changed. Do not let The symmetrical trapezoidal distortion in the vertical asymmetrical projected image projector apparatus, wherein a is corrected, is provided.
ここで、投影画像の外周輪郭枠線とは、スクリーン上の画像とその周囲との境界線となる画像の輪郭線を意味する。例えば、全体として四角形の画像がスクリーンに投影された場合、外周輪郭枠線は、四角形の枠状の線となる。本明細書では、かかる意味で、投影画像の外周輪郭枠線なる用語を用いる。 Here, the outer peripheral outline frame line of the projected image means an outline line of an image serving as a boundary line between the image on the screen and its periphery. For example, when a rectangular image as a whole is projected on the screen, the outer peripheral outline frame line becomes a rectangular frame-like line. In this specification, the term “outer outline frame line” of the projected image is used in this sense.
これによれば、スクリーン上の投影画面を見ながら、プロジェクタ本体部を、土台部に対して第1軸回りに回動(揺動)させることで、スクリーン上の投影画像の外周輪郭枠線の下辺の高さ方向の位置を変化させることなく、前記投影画像の上下非対称で左右対称な台形歪みを補正することが可能になる。 According to this, by rotating (swinging) the projector main body around the first axis with respect to the base while viewing the projection screen on the screen, Without changing the position of the lower side in the height direction, it is possible to correct a trapezoidal distortion that is asymmetrical in the vertical direction of the projected image.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係るプロジェクタ装置1000の外観斜視図が示されている。以下では、鉛直軸、すなわちプロジェクタ装置1000が載置される面(例えばテーブルTBの上面(例えば図5参照)又は床面)は、水平面に平行であるものとし、該水平面に直交する鉛直軸の方向をZ軸方向、後述する下側筐体1200の長手方向と平行な水平面内の方向をY軸方向、Z軸及びY軸に直交する方向をX軸方向として説明を行う。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an external perspective view of a
プロジェクタ装置1000は、図1に示されるように、下側筐体1200、上側筐体1100、反射ミラー130、及び投影ミラー140を備えている。
As shown in FIG. 1, the
図2には、上側筐体1100、及び下側筐体1200が、残りの部分から分離された分解斜視図が示されている。上側筐体1100は、底面(−Z側の面)が開口したほぼ箱型の部材(直方体状の中空部材)である。また上側筐体1100は、上面(+Z側)に映像光の射出口となる円形の開口及び反射ミラー130及びその支持機構170(図2では不図示、図1参照)を通過させるための開口を有している。上側筐体1100は、−X側面に後述する投影ミラー140を支持する支持機構180(図2では不図示、図1参照)の大部分をその内部に収容するミラーカバー190を有している。ミラーカバー190の上面及び下面には、投影ミラー140を通過させるための開口が設けられている。
FIG. 2 is an exploded perspective view in which the
下側筐体1200は、上面が開口した高さの低い中空の直方体状の部材であり、床面又はテーブル面などに載置される。
The
プロジェクタ装置1000は、上側筐体1100、及び下側筐体1200の他に、これら両筐体1100及び1200の内部に大部分が収容されたプロジェクタ本体部100と、前記プロジェクタ本体部100を後述する第1軸、第2軸、第3軸の回りに回動可能に支持する支持機構200とを備えている。なお、実際には、プロジェクタ本体部100及び上側筐体1100が、下側筐体1200に対して、上記3軸回りに回動可能である。
In addition to the
プロジェクタ本体部100は、本体110、本体110に内蔵された投射レンズ部120から射出される映像光(光束)を反射する反射ミラー130、及び反射ミラー130で反射された光束をスクリーン等の被投影面に反射する投影ミラー140を含む。反射ミラー130及び投影ミラー140のそれぞれは、前述の支持機構170、180を介して、本体110に取り付けられている。
The projector
プロジェクタ本体部100は、本体110の上面(+Z側)に配置された投射レンズ部120の射出端が、上側筐体1100の円形の開口に対応するように配置される。なお、図2では、便宜上反射ミラー130及び投影ミラー140を保持するための支持機構170、180は図示が省略されている。
The projector
また、プロジェクタ本体部100は、図3に示されるように、一例として内部に例えば光源を含む照明光学系100a、画像形成パネル100b、投射レンズ部120を含むレンズ系100c、及びこれらを制御する主制御装置100dなどを有している。主制御装置100dは、パソコンなどの外部装置2000に接続される。また、主制御装置100dには、各種の操作ボタンなどを含む操作部3000が接続されている。
Further, as shown in FIG. 3, the projector
プロジェクタ本体部100は、外部装置2000から受け取った画像に関する情報に応じて、主制御装置100dによって照明光学系100a及び画像形成パネル100bを制御することで、必要な画像に対応する映写光(光束)をレンズ系100c(投射レンズ部120)を介して、反射ミラー130に向けて射出する。
The projector
レンズ系100cは、例えば複数の光学要素で構成され、その光学要素の一部は可動となっている。主制御装置100dは、操作部3000から入力された指令に応じて、その可動の光学要素を、例えば光軸方向に移動させることで、被投影面に投射される画像の拡大・縮小及び焦点合わせなどを行う、すなわち、画像のズーム及びフォーカス合わせなどを行うようになっている。
The
支持機構200は、図4に示されるように、保持部材220、第1中継基板230、第2中継基板240及び設置台250などを備えている。また支持機構200は、上側筐体1100及び下側筐体1200の内部に本体110とともに収容される。
As illustrated in FIG. 4, the
保持部材220は、平面視矩形の底壁部221と、底壁部221のY軸方向両端部からZ軸方向に立ちあがった2つの立ち上がり部222a、222bとを有し、−X側から見てU字形状を有する部材からなる。保持部材220は、本体110をY軸方向に挟み込むように、本体110に固定されている。一方(−Y側)の立ち上がり部222aは他方(+Y側)の立ち上がり部222bより、長さが長く、約2倍の長さを有している。また、他方の立ち上がり部222bには、円形のねじ孔223が1つ、一方の立ち上がり部222aには、円形のねじ孔223がZ軸方向に所定距離離れて2つ設けられている。立ち上がり部222aの下側のねじ孔223は、立ち上がり部222bのねじ孔223と同軸上に位置している(同じY軸方向の直線上に位置している)。
The
第1中継基板230は、平面視矩形の底壁部231と、底壁部231のY軸方向両端部のX軸方向中央付近からZ軸方向に立ち上がった2つの立ち上がり部232a、232bと、底壁部231のX軸方向の両端部のほぼ全域からZ軸方向に立ちあがった一対の側壁部234とを備えている。一方(−Y側)の立ち上がり部232aは他方(+Y側)の立ち上がり部232bより、長さが長く、約2倍の長さを有している。ここで、一方の立ち上がり部232aには、立ち上がり部222aに形成された2つのねじ孔223に対応する2つの円弧状の第1溝部(貫通溝)236が形成され、そのうちの下側の第1溝部236に対向して他方の立ち上がり部232bには、立ち上がり部222bに形成されたねじ孔223に対応する円弧状の第1溝部(貫通溝)236が形成されている。3つの第1溝部236のそれぞれを介して3本のピン224の先端部に形成されたねじが、対向するねじ孔223に螺合することで、第1中継基板230は、保持部材220をY軸方向に挟み込む形でプロジェクタ本体部100の本体110に取り付けられている。ここで、3本のピン224によって保持部材220及び本体110に、第1中継基板230が取り付けられた状態では、3本のピン224を介して、保持部材220及び本体110が、3つの第1溝部236に沿って駆動されるように、保持部材220と第1中継基板230とは、Y軸方向に多少の遊び(ガタ)があるように接続される。
The
また、一対の側壁部234は、保持部材220がピン224を介して第1溝部236に沿って駆動されても、各側壁部234と、保持部材220の底壁部221とが、干渉しないような高さに設定されている。また、一対の側壁部234には、互いに対向して各一対の第2溝部(貫通溝)238が設けられている。第1溝部236及び第2溝部238の形状については、後で詳述する。
In addition, the pair of
第2中継基板240は、3つの第3溝部242を有する平面視矩形の底壁部244と、底壁部244のX軸方向両端部の全域で折り返された一対の側壁部246とを備えている。3つの第3溝部242は、底壁部244のY軸方向中央付近の+X側半部の位置と、−X側半部のY軸方向両端部近傍の位置とにそれぞれ配置されている。また、一対の側壁部246のY軸方向の両端部には、半円状の凸部が互いに対向して設けられている。互いに対向する凸部には、円孔248が同軸で形成されている。各円孔248は、第1中継基板230の4つの第2溝部238にそれぞれ対向し得る位置に設けられている。
The
第2中継基板240は、一対の側壁部246の円孔248と第1中継基板230の一対の側壁部234の第2溝部238とを貫通するピン249によって、第1中継基板230に接続される。ピン249は、円孔248及び第2溝部238の配置に対応して2本用いられる。各ピン249は、−X側の円孔248から、該円孔248に対向する+X側の円孔248まで連通する長さを有し、第1中継基板230と第2中継基板240とを接続した状態で、両端部に例えば不図示のナットなどを取り付けることで抜け止めが行われている。そのため、第1中継基板230は、該円孔248と第2溝部238とを連通する2本のピン249を介して、4つの第2溝部238に沿って駆動される。ここで、ピン249によって第1中継基板230と第2中継基板240とが接続された状態で、第1中継基板230が第2溝部238に沿って駆動されるように、第1中継基板230と第2中継基板240との接続は、X軸方向に多少の遊び(ガタ)があるように接続される。底壁部244の第3溝部242の形状については、後で詳述する。
The
設置台250は、平面視矩形の板状部材から成り、第3溝部242に対向する位置にピン210が貫通する複数(例えば3つ)のねじ孔252を有している。ピン210は、先端にねじ溝を有し、第2中継基板240を挟み込むように設置台250の有するねじ孔252に螺合される。ここで、ここで、第2中継基板240は、第2中継基板240が第3溝部242に沿って移動されるように、Z軸方向に多少の遊び(ガタ)があるように3本のピン210によって設置台250に接続されている。
The
設置台250は、その底面が下側筐体1200の上面に固定される。設置台250と下側筐体1200の固定方法としては、例えば接着材による接着でも良いし、下側筐体1200に、ピン210の先端に設けたねじ溝に螺合するねじ孔を前記ねじ孔252に対応する位置に設け、設置台250と共に接続しても良い。なお、設置台250は必ず設ける必要はなく、例えば、下側筐体1200にピン210に対応する位置にねじ孔を設け、前記ピン210との螺合によって第2中継基板240と下側筐体1200とを接続しても良い。
The bottom surface of the
次に、一例として、図5に示される被投影面であるスクリーン2100に投射された画像の歪み補正を行う際の動作を説明する。ひずみ補正に際して、本実施形態では、プロジェクタ本体部100の姿勢(回転、傾斜)を変更(調整)できれば良く、そのために、例えば前述の支持機構200にカム機構その他の機構を組み込み、不図示の操作ボタンなどを介して、プロジェクタ本体部100の姿勢(回転、傾斜)を変更(調整)できるようにしても良い。上記カム装置は、例えば、操作ボタンを駆動(つまみを回転)することでカム装置に接続された歯車を駆動し、プロジェクタ本体部100の姿勢を手動で変更(調整)できるようにしても良いし、操作ボタンを駆動することで、カム装置に接続されたモータが回転し、プロジェクタ本体部100の姿勢を変更(調整)できるようにしても良い。これらプロジェクタ本体部100を駆動するための機構は、本発明の本質とは殆ど関係がないので、以下では、説明を簡略化するため、プロジェクタ本体部100をプロジェクタ装置1000のユーザが直接動かすことを、前提として説明を行う。なお、実際には、プロジェクタ本体部100に上側筐体1100が取り付けられた状態で、これら両者が、下側筐体1200に対して3軸回りに移動するが、以下では、便宜上、プロジェクタ本体部100が移動するものとして説明を行う。
Next, as an example, an operation when correcting distortion of an image projected on the
図5には、本実施形態に係るプロジェクタ装置1000の使用状態の一例が示されている。この図5に示されるように、プロジェクタ装置1000は、スクリーン2100に対向して、かつXY平面に平行なテーブルTBの上面上に載置される。ここで、スクリーン2100は、YZ平面に対して正確に平行に配置されているものとする。後述する台形歪みは、実際には、スクリーン2100がYZ平面に対して傾斜している場合にも、これに起因しても生じるが、以下の説明では、プロジェクタ装置1000側の要因によってのみ台形歪みが生じるものとする。
FIG. 5 shows an example of a usage state of the
パソコンなどの外部装置2000から入力された画像情報を元に、プロジェクタ装置1000内部の画像パネルで生成された画像に対応する映写光(光束)をレンズ系100cの投射レンズ部120を介して、反射ミラー130に向けて射出される。その光束は、反射ミラー130で反射された後、投影ミラー140にて反射されて、スクリーン2100に投射される。これにより、画像がスクリーン2100上に投影される。すなわち、本実施形態では、レンズ系100c、反射ミラー130及び投影ミラー140を含んで、映像光線をスクリーンに投射する投影光学系が構成されている。
Based on image information input from an
ここで、プロジェクタ装置1000の設置位置及び投射角度によって、投射画像が図6(A)、図6(B)に示されるように台形に歪むことがある。以下では、図6(A)に示される投射画像2200の上下非対称で左右対称な台形歪みを「縦台形歪み」、また図6(B)に示される投射画像2200の上下対称で左右非対称な台形歪みを「横台形歪み」と称する。なお、以下では、説明の便宜上、投影画像の外周輪郭枠線を投影画像と同一の符号2200を用いて説明する。
Here, the projection image may be distorted into a trapezoid as shown in FIGS. 6A and 6B depending on the installation position and the projection angle of the
図6(A)では、プロジェクタ装置1000が適正位置からY軸回りにずれた投射画像2200が示され、図6(B)では、プロジェクタ装置1000が適正位置からZ軸回りにずれた投射画像2200が示されている。また、図6(C)では、プロジェクタ装置1000が適正位置からX軸回りにずれた投射画像2200が示されている。以下では、図7に示される、投射画像の外周輪郭枠線2200の下辺の中点を「A点」と、投影ミラー140の反射面における反射ミラー130からの反射光束が入射する上端の点(+Z側の端点)のY軸方向中央位置を「D点」とし、A点からD点までの距離を投射距離「R]とする。また、A点を通りY軸に平行な軸を「第1軸」、A点を通りZ軸に平行な軸を「第2軸」、D点を通り投影ミラー140の反射面の法線を水平面に射影した直線を「第3軸」とする。
6A shows a
図8に示されるように、−Y方向から見た側面視においてプロジェクタ本体部100の本体110の(−Y側面における)4つの頂点が、それぞれa,b,c,dの位置にあるとき、スクリーン2100に投射された投射画像の外周輪郭枠線2200の高さ方向(Z軸方向)の位置は、上端がB点、下端がA点に位置しているとする。このとき、スクリーンに投射された投射画像は、図6(A)に示される位置に投射され、縦台形歪みが起きているとする。ここで、図8におけるプロジェクタ本体部100は、図面の錯綜を防止するためミラーを支持するための支持機構170,180などを省いて示されている。
As shown in FIG. 8, when the four vertices (on the −Y side surface) of the
投射画像2200の縦台形歪みを補正するために、ユーザは、スクリーン上の映像を見ながら、投射画像の外周輪郭枠線2200の上下の長さがほぼ同じ長さと成るように、プロジェクタ本体部100のY軸に平行な軸回りの回転角度を調整する。この場合、プロジェクタ本体部100は、保持部材220、第1中継基板230及びピン224を介して第1溝部236に沿って移動可能に構成されているため、その移動方向は、第1溝部236の形状によって設定される。本実施形態では、第1溝部236の形状は、プロジェクタ装置1000を所定位置に配置したとき、支持機構200を介してプロジェクタ本体部100をY軸に平行な軸回りに回転させても、A点位置が変化することなく(投射画像の外周輪郭枠線2200の下端の高さが変化することなく)、投射距離Rを一定に保つことができるように設計されている。すなわち、縦台形歪みを補正する際には、D点が第1軸回りに半径投射距離Rで回転される。すなわち、このようなプロジェクタ本体部100の第1軸回りの回転が可能となるように、中心を第1軸とする円の一部である円弧状に第1溝部236が形成されている。そのため、プロジェクタ装置1000の−Y側面における頂点a,b,c,dが第1溝部に沿って移動され、それぞれa’,b’,c’,d’位置となり、スクリーン2100に投射された投射画像の外周輪郭枠線2200の高さ方向位置は、上端がB’点、下端がA点位置となる。
In order to correct the vertical trapezoidal distortion of the
次に、図9に示されるように、+Z方向から見た平面視においてプロジェクタ本体部100の本体110の(+Z側面における)4つの頂点が、それぞれe,f,g,hの位置にあるとき、スクリーン2100に投射された投射画像2200は図6(B)に示される位置に投射され、横台形歪みが起きているとする。
Next, as shown in FIG. 9, when the four vertices (on the + Z side surface) of the
投射画像2200の横台形歪みを補正するために、ユーザは、スクリーン上の映像を見ながら、投射画像の外周輪郭枠線2200の左右の長さがほぼ同じ長さと成るように、プロジェクタ本体部100のZ軸に平行な軸回りの回転角度を調整する。この場合、プロジェクタ本体部100は、保持部材220、第1中継基板230、第2中継基板240及びピン210を介して第3溝部242に沿って移動可能に構成されているため、その移動方向は、第3溝部242の形状によって設定される。本実施形態では、第3溝部242の形状は、プロジェクタ装置1000を所定位置に配置したとき、支持機構200を介してプロジェクタ本体部100をZ軸に平行な軸回り回転させても、スクリーン2100上の投射画像の外周輪郭枠線2200の左右方向の中心線の位置(A点位置)を変化させることなく、また投射距離Rを一定に保つことができるように設計されている。すなわち、横台形歪みを補正する際には、D点が第2軸回りに半径投射距離R(厳密には線分ADのXY平面に対する射影の長さ)で回転される。すなわち、このようなプロジェクタ本体部100の第2軸回りの回転が可能となるように、中心を第2軸とする円の一部である円弧状に第3溝部242が形成されている。そのため、プロジェクタ装置1000の+Z側面における頂点e,f,g,hが第3溝部に沿って移動され、それぞれe’,f’,g’,h’位置となるが、投射画像の外周輪郭枠線2200の左右方向の中心線の位置(A点の位置)は一定のままである。
In order to correct the horizontal trapezoidal distortion of the
また、図6(C)に示されるように投射画像2200が傾いている場合は、ユーザは、スクリーン上の映像を見ながら、投射画像2200のスクリーン面内の傾きが補正されるように、プロジェクタ本体部100を、上記第3軸回りに回転する。この場合、プロジェクタ本体部100は、保持部材220、第1中継基板230、及びピン249を介して第2溝部238に沿って移動可能に構成されている。その移動方向は、第2溝部238の形状によって設定され、第2溝部238の形状は、一例として、プロジェクタ装置1000を所定位置に配置したとき、プロジェクタ本体部100を、第2溝部238に沿って駆動してもD点位置を変化させることなく、第3軸回りに回転されるように設計されている。
Further, when the
以上説明したように、本実施形態に係るプロジェクタ装置1000によると、ユーザは、スクリーン2100を目視しながら、プロジェクタ本体部100を、第1軸、第2軸、及び第3軸回りに回転させることで、スクリーン2100への投射画像の歪み(縦台形歪み、横台形歪み、回転歪み)を調整することができる。従って、プロジェクタ装置1000によると、投影画像の歪みの調整を電子的制御方法によらず、かつ簡単に行うことが可能になる。
As described above, according to the
本実施形態では、プロジェクタ本体部100の第1軸回りの回動により、スクリーン2100上の投射画像の外周輪郭枠線の下辺の高さ方向の位置を変化させることなく、縦台形歪みが補正される。このため、本実施形態は、投射光線が大きな角度で投射されている為(スクリーン面に対しては鋭利な角度での投射となる)機器の単純な傾き変化が投射画像の大きな変化となる、至近投射のプロジェクタに適用すると、より好適である。これは、一般的な至近投射のプロジェクタの場合、プロジェクタ本体部の傾きを変えて例えば縦台形歪みを修正すると投影画面の下辺が変化し、さらに上辺が大きく変化する傾向にあるが、本実施形態を適用した至近投射のプロジェクタでは、これらの変化を防止できるからである。
In the present embodiment, the vertical trapezoidal distortion is corrected without changing the position of the lower side of the outer peripheral outline frame line of the projected image on the
また、少なくとも縦台形歪みの補正は、横台形ひずみ及び回転歪みの補正とは、互いに独立した調整項目となっているので、縦台形歪みと、横台形ひずみ及び回転歪みとを、独立に補正(調整)することができる。従って、本実施形態は、調整が厄介な至近投射のプロジェクタに適用すると、効果的である。 In addition, at least vertical trapezoidal distortion correction and horizontal trapezoidal distortion and rotational distortion correction are independent adjustment items, so vertical trapezoidal distortion, horizontal trapezoidal distortion and rotational distortion are corrected independently ( Adjustment). Therefore, the present embodiment is effective when applied to a close-projection projector that is difficult to adjust.
また、本実施形態における投射画像の補正では、電子的な制御によるキーストン補正は行わず、投射レンズ部120、反射ミラー130及び投影ミラー140を含むプロジェクタ本体部100を所定量移動させることで画像の補正を行うため、投射画像の劣化などを起こすことなく補正をすることができる。
Further, in the correction of the projected image in the present embodiment, the keystone correction by electronic control is not performed, and the projector
なお、本実施形態において、第1溝部236、第2溝部238及び第3溝部242の形状によってプロジェクタ本体部100の移動方向が規制される場合、すなわち、円弧状又は直線状の溝と、該溝に嵌合するピン状の部材とを組み合わせた機構を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば所定の移動方向に駆動されるためのガイドなどを設け、プロジェクタ本体部100が第1軸〜第3軸回りに移動されるようにしても良い。
In the present embodiment, when the movement direction of the projector
また、本実施形態において、プロジェクタ本体部100は、上側筐体1100及び下側筐体1200内に挟まれるよう内包されるとしたが、上面もしくは下面に開閉可能な蓋がついた1つの筐体内に内包されるようにしても良い。
In the present embodiment, the projector
また、上記実施形態において、プロジェクタ本体部100の投射レンズ部120からの光束が直接スクリーン2100に投射されても良いし、反射ミラー130を経由せずに投影ミラー140で反射されスクリーン2100に投射されても良い。
Further, in the above embodiment, the light beam from the
また、本実施形態において、支持機構200を用いた投射画像の補正方法は、縦台形歪み、横台形歪み及び回転歪みのそれぞれを補正する場合について説明したが、これらが組み合わされた画像のずれを補正することとしても良い。この場合も、上記実施形態と同様に、上記の縦台形歪み、横台形歪み及び回転歪みの補正と同様に、プロジェクタ本体部100を、前述の第1軸、第2軸、及び第3軸の回りに、順次回動させれば良い。
In the present embodiment, the projection image correction method using the
また、本実施形態において、支持機構200は、プロジェクタ装置1000を第1、第2及び第3軸の3軸回りに回動可能に支持するものとしたが、これに限らず、例えば第1軸回りのみ回動可能に支持しても良いし、第1軸及び第2軸、又は第1軸及び第3軸の2軸回りに回動可能に支持する支持機構を、支持機構200に代えて設けても良い。
Further, in the present embodiment, the
以上説明したように、本発明のプロジェクタ装置は、投影画像の歪みを補正するのに適している。 As described above, the projector device of the present invention is suitable for correcting distortion of a projected image.
100…プロジェクタ本体部、120…投射レンズ部、130…反射ミラー、140…投影ミラー、220…保持部材、230…第1中継基板、240…第2中継基板、250…設置台、1000…プロジェクタ装置、2100…スクリーン。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
土台部と、
前記投影光学系を有し、前記土台部に対して、前記スクリーンと水平面との交線に平行な第1軸回りに回動可能なプロジェクタ本体部と、を備え、
前記投影光学系は、前記映像光線を前記スクリーンに向けて反射する反射光学部材を含み、
前記プロジェクタ本体部の前記第1軸回りの回動により、前記スクリーン上の投射画像の外周輪郭枠線の下辺の中点から、前記反射光学部材における前記映像光線が入射する上端の前記第1軸方向の中央の点までの距離を一定に保つことができるように、前記中央の点が前記第1軸周りに前記距離を半径として回転し、前記外周輪郭枠線の下辺の高さ方向の位置を変化させることなく、前記投射画像の上下非対称で左右対称な台形歪みが補正されることを特徴とするプロジェクタ装置。 A projector device that projects image light onto a screen by a projection optical system,
The foundation,
A projector main body having the projection optical system, rotatable with respect to the base portion around a first axis parallel to a line of intersection of the screen and a horizontal plane;
The projection optical system includes a reflective optical member that reflects the image light beam toward the screen,
The first axis at the upper end where the image light beam is incident on the reflective optical member from the middle point of the lower edge of the outer peripheral outline of the projected image on the screen by the rotation of the projector main body about the first axis The center point rotates around the first axis with the distance as a radius so that the distance to the center point in the direction can be kept constant, and the position in the height direction of the lower side of the outer peripheral outline line A projector device characterized in that a vertically and asymmetrical trapezoidal distortion of the projected image is corrected without changing the angle.
前記プロジェクタ本体部の前記第2軸回りの回動により、前記距離を一定に保つことができるように、前記中央の点が前記第2軸周りに前記距離の水平面に対する射影の長さを半径として回転し、前記外周輪郭枠線の左右方向の中心線を変化させることなく、前記投射画像の上下対称で左右非対称な台形歪みが補正されることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ装置。 The projector main body portion is further rotatable about a second axis parallel to the vertical axis with respect to the base portion,
By the second axis of rotation of the projector body portion, the distance to be able to maintain a constant, as a radius the length of the projection point of the center with respect to the horizontal plane of the distance around the second axis rotated, without changing the center line in the lateral direction of the front Kigai circumferential contour border, projector according to claim 1, asymmetric trapezoidal distortion in the vertical symmetry of the projected image, characterized in that it is corrected apparatus.
前記プロジェクタ本体部の前記第3軸回りの回動により、前記投射画像が前記スクリーンの面内で回転されることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ装置。 The projector main body is rotatable about the third axis that projects a light beam directed from the projection optical system toward the midpoint of the lower edge of the outer peripheral outline of the projection image onto the horizontal plane with respect to the base.
By the third axis of rotation of the projector main body, the projector device according to claim 1, wherein the projected image, characterized in that it is rotated in the plane of the screen.
前記プロジェクタ本体部の前記第3軸回りの回動により、前記投射画像が前記スクリーンの面内で回転されることを特徴とする請求項2に記載のプロジェクタ装置。 The projector main body is rotatable about the third axis that projects a light beam directed from the projection optical system toward the midpoint of the lower edge of the outer peripheral outline of the projection image onto the horizontal plane with respect to the base.
By the third axis of rotation of the projector main body, the projector device according to claim 2, wherein the projected image, characterized in that it is rotated in the plane of the screen.
前記ズーム機能により、前記投射画像の大きさの変更を行った場合にも、前記プロジェクタ本体部の前記第1軸及び第2軸回りの回転では、前記投射画像の外周輪郭枠線の下辺の中心点を変化させることなく前記投射画像の台形歪みが補正される請求項4に記載のプロジェクタ装置。 The projector body has a zoom function capable of changing the size of the projected image,
By the zoom function, wherein when the conducted changes the size of the projected image even in the rotation of the first axis and the second axis of the projector main body, the center of the lower side of the outer contour frame line of the projection image The projector apparatus according to claim 4, wherein trapezoidal distortion of the projection image is corrected without changing a point.
In order to move each of the first, second, and third support members along the arc, a mechanism that combines an arc-shaped or linear groove and a pin-shaped member that fits into the groove is used. The projector device according to claim 7.
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