JP4236978B2

JP4236978B2 - 背面投写型映像表示装置の映像歪補正機構及び背面投写型映像表示装置

Info

Publication number: JP4236978B2
Application number: JP2003098819A
Authority: JP
Inventors: 紘一村上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2023-04-02
Also published as: JP2004309529A

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。

Claims

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。
更に、前記基体に配設され、前記反射ミラーの残余の辺のうち、前記ミラー保持手段の他端部の側に位置する自由辺の略中央部に作用して該中央部を変位可能に保持する撓み補正手段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。
前記平面調整手段が、
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。
前記撓み補正手段が、
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。
請求項１乃至４の何れかに記載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背面投写型映像表示装置。