專利名稱：背面投影型圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由反射鏡對來自投影裝置的圖像進行光路變更，并從背面投影到屏幕
的背面投影型圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為監(jiān)視/控制系統(tǒng)等的大型監(jiān)視器，對于橫豎地疊置由反射鏡對來自投影裝
置的圖像進行光路變更并從背面向屏幕進行投影的背面投影型圖像裝置的大型圖像裝置
(多圖像電視或電視墻)，近年來，正在追求更加大畫面化以及高精細化。 在作為投影裝置使用CRT方式的投影儀的時代，對輸入的圖像施加電子校正，但
在追求圖像的高精細化的當(dāng)今，使用液晶元件或數(shù)字圖像元件等，無需對輸入的圖像進行
電子校正即直接投影到屏幕上已成為主流。 但是，在通過反射鏡對來自投影裝置的圖像進行光路變更來從背面投影到屏幕的 背面投影型圖像裝置中，產(chǎn)生由投影鏡頭導(dǎo)致的光學(xué)系統(tǒng)畸變以及由反射鏡的撓曲導(dǎo)致的 圖像畸變，因此，很難將輸入的圖像忠實且完整地投影到屏幕上。尤其是，近年來顯示裝置 的大型化加速，因此圖像畸變更加容易引人注意。 在這里，對由投影鏡頭導(dǎo)致的光學(xué)系統(tǒng)畸變以及由反射鏡的撓曲導(dǎo)致的圖像畸變
進行說明。眾所周知，由投影鏡頭導(dǎo)致的光學(xué)系統(tǒng)畸變包括從屏幕側(cè)觀察時圖像外周線向
內(nèi)側(cè)凹成弓形的枕形畸變、以及與此相反，向外側(cè)凸出成鼓肚狀的桶形畸變。 另外，在反射鏡因自重而撓曲的狀態(tài)下，眾所周知，從屏幕上觀察時，從投影裝置
所投影的圖像產(chǎn)生上述的枕形畸變。 作為校正上述圖像畸變的改善對策，存在投影型圖像顯示裝置的圖像畸變校正機 構(gòu)(例如，參照專利文獻l)，其特征在于，具有反射鏡，其具有梯形的開口 ；支承單元，其設(shè) 置在該反射鏡的開口的4個角部附近以包圍該開口 ，并支承反射鏡；以及調(diào)節(jié)單元，其設(shè)置 在反射鏡的開口的4邊的各中央部附近，并推壓反射鏡。 另外，也存在投影型顯示裝置(例如參照專利文獻2)和背面投影型圖像顯示裝置 的圖像畸變校正機構(gòu)(例如參照專利文獻3)，投影型顯示裝置(參照專利文獻2)的特征在 于具有調(diào)節(jié)機構(gòu)，該調(diào)節(jié)機構(gòu)根據(jù)該反射鏡的必要部分單位，在該反射鏡的周圍部改變該 反射鏡的平面度，背面投影型圖像顯示裝置的圖像畸變校正機構(gòu)(參照專利文獻3)的特征 在于，具有調(diào)節(jié)零件，其與夾持反射鏡的上邊部來進行支承的支承零件對應(yīng)地安裝；調(diào)節(jié) 螺釘與螺母，其連結(jié)反射鏡的上邊部的支承零件和調(diào)節(jié)零件；支承零件，其具有配置在反射 鏡的各邊且安裝有調(diào)節(jié)螺釘?shù)亩鄠€螺紋孔，并由調(diào)節(jié)螺釘從正反兩面夾持反射鏡各邊來進 行支承；以及多個調(diào)節(jié)用螺釘，其安裝在螺紋孔中；由調(diào)節(jié)螺絲與螺母前后地調(diào)節(jié)反射鏡 上邊部的支承零件，并改變安裝在多個螺紋孔中的調(diào)節(jié)用螺母的數(shù)量和位置以校正反射鏡 的撓曲。 專利文獻1 :日本特開2002-77777號公報
專利文獻2 :日本特開2001-109071號公報
專利文獻3 :日本專利第3972915號公報 但是，在上述圖像畸變校正機構(gòu)中，關(guān)于專利文獻l，當(dāng)反射鏡的尺寸較大時，存在 下述問題，即在進行畸變校正時，畫面外周不會成為直線狀，圖像變得不自然。其原因為 反射鏡是彈性體，因此當(dāng)反射鏡的尺寸變大、校正的邊變長時，只能局部地使反射鏡變形， 從而反射鏡成為起伏的變動。尤其是，在伴隨畫面的大型化使用的反射鏡也增大的現(xiàn)狀下， 從屏幕觀察時，已無法掩蓋上述圖像畸變。 另外，在專利文獻2以及專利文獻3的情況下，在反射鏡的各邊處準備了多個校正 位置，通過對各邊進行多個位置的校正，不會出現(xiàn)專利文獻1那樣的極度的起伏變形，從屏 幕觀察時，已校正的邊的圖像外周線幾乎呈直線狀。但是，為了校正圖像各邊的圖像畸變， 每個畫面需要調(diào)節(jié)多個位置，因此在對圖像裝置在橫豎方向上進行疊置的大型圖像裝置 (多圖像電視或電視墻)中，每個裝置需要調(diào)節(jié)數(shù)量龐大的位置，在設(shè)置圖像裝置時非?；?費勞力和時間。尤其是，由于進行設(shè)置調(diào)節(jié)的操作人員的能力不同，存在調(diào)節(jié)時間以及調(diào)節(jié) 精度的偏差，因此很難均勻地校正圖像畸變。另外，需要準備多個構(gòu)造物，因此成本負擔(dān)很 大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮上述情況而完成的，其目的在于，提供具有圖像畸變校正機構(gòu)的圖 像顯示裝置，該圖像顯示裝置是通過反射鏡對來自投影裝置的圖像進行光路變更并從背面 向屏幕進行投影的背面投影型圖像顯示裝置，其中，即使該背面投影型圖像裝置所使用的 反射鏡增大，該圖像畸變校正機構(gòu)也能夠通過僅對反射鏡的各邊的1個位置進行簡單調(diào)節(jié) 來將由投影鏡頭導(dǎo)致的光學(xué)系統(tǒng)畸變以及由反射鏡的撓曲導(dǎo)致的畫面各邊的圖像畸變校 正為自然的直線狀。 本發(fā)明的背面投影型圖像顯示裝置將來自投影裝置的圖像從背面投影到屏幕上， 該背面投影型圖像顯示裝置構(gòu)成為具有平面狀的反射鏡，其對來自投影裝置的圖像進行 光路變更；固定部件，其對反射鏡外周的多個點進行固定；棒狀的加強部件，其在反射鏡的 背面沿著外周粘合在外周的內(nèi)側(cè)；以及支承部件，其支承反射鏡外周處的固定部件之間的 預(yù)定點，并在與反射鏡的面垂直的方向上自由移動。 在本發(fā)明提供的背面投影型圖像顯示裝置中，通過僅校正反射鏡各邊的1個位置 來校正具有反射鏡的背面投影型圖像顯示裝置中的、由投影鏡頭導(dǎo)致的光學(xué)系統(tǒng)畸變以及 由反射鏡的撓曲導(dǎo)致的圖像畸變，從而能夠更加忠實地再現(xiàn)圖像。尤其是，對于橫豎疊置背 面投影型圖像顯示裝置而構(gòu)成的大型圖像裝置(多圖像電視或電視墻)，可提供能夠用簡 單的調(diào)節(jié)方法對各畫面的各邊的所需最低限度的位置進行畸變校正，從而在短時間內(nèi)且不 受操作人員的能力影響地消除了各畫面間的圖像缺陷的高品位、高精細的大型圖像裝置。


圖1是示出本發(fā)明的背面投影型圖像顯示裝置的圖。
圖2是示出構(gòu)成本發(fā)明的背面投影型圖像顯示裝置的大畫面的例圖。
圖3是示出構(gòu)成本發(fā)明的背面投影型圖像顯示裝置的大畫面的例圖。
圖4是示出本發(fā)明的背面投影型圖像顯示裝置的投影布局圖。
圖5是示出本發(fā)明的反射鏡的圖。
圖6是本發(fā)明的反射鏡的支承部件的截面圖。
圖7是示出圖像顯示的畸變例的圖。
圖8是示出圖像顯示的畸變例的圖。
圖9是示出本發(fā)明的反射鏡的撓曲的圖。
圖10是示出以往的反射鏡的撓曲的圖。
圖11是示出本發(fā)明的反射鏡的撓曲的圖。
圖12是示出圖像顯示的畸變例的圖。
標(biāo)號說明 1投影裝置、2位置調(diào)節(jié)器、3反射鏡、4屏幕、5殼體、6， 6a 6d圖像的外周線、7圖 像的中心線、8a 8d加強部件、9連結(jié)圖像中心線和外周線的點、lla lld框架、12鏡支 承部件、13鏡支承部件、14螺釘、15螺釘、16調(diào)節(jié)螺釘、17螺母、20a 20d支承部件、21a 21h固定部件、30背面投影型圖像顯示裝置、30a大型圖像裝置。
具體實施例方式
下面，根據(jù)示出本發(fā)明的實施方式的附圖來具體地說明本發(fā)明。
(結(jié)構(gòu)) 圖1是示出采用本發(fā)明的圖像畸變校正機構(gòu)的背面投影型圖像顯示裝置30的主 要部分結(jié)構(gòu)的外形透視立體圖。 如圖1所示，關(guān)于背面投影型圖像顯示裝置30，在配置在其殼體5內(nèi)部的底部的位 置調(diào)節(jié)器2上配置有投影裝置1，在該投影裝置1的上部配置有例如長方形或梯形即多邊形 (在本實施方式中為梯形)的反射鏡3，反射鏡3以一定的角度配置為反射面朝下，且在前 方安裝有屏幕4。由此，從投影裝置1輸出的投影圖像被平面狀的反射鏡3進行光路變更后 投影到屏幕4上。即背面投影型圖像顯示裝置30是將來自投影裝置1的圖像從背面投影 到屏幕4的裝置。 圖2、圖3表示通過在上下左右方向上疊置這種結(jié)構(gòu)的背面投影型圖像顯示裝置 30而構(gòu)成1個大畫面的大型圖像裝置30a(多圖像電視或電視墻)的結(jié)構(gòu)例。圖2是從屏 幕側(cè)觀察的正視圖，圖3是其側(cè)視圖。如同圖所示，該大型圖像裝置30a構(gòu)成為，由4臺背 面投影型圖像顯示裝置形成1個多屏幕放映裝置(multiscreen)。 圖4是從側(cè)面觀察由單體構(gòu)成的、而不是圖2、圖3所示的疊置類型的背面投影型 圖像顯示裝置30的圖，線6是從投影裝置1所投影的圖像的外周線，線7是描繪出圖像的 中心線的線。另外，反射鏡3是梯形，在圖4中，在背面投影型圖像顯示裝置30上不僅示出 了從側(cè)面觀察的圖，同時示出了從上面觀察的二分之一圖。 在這里，為了使反射鏡3變形為以反射鏡3的各邊兩端為支點的拋物線狀而不是 局部地使反射鏡3變形，在本發(fā)明中，沿著從投影裝置1所投影的各邊的圖像外周線6與反 射鏡3相交的位置(圖4所示的6a、6b、6c)，用雙面膠帶或硅膠等將棒狀的加強部件8a 8b粘合在反射鏡3的背面上。 圖5是從上部觀察反射鏡3的圖。如上所述，反射鏡3是作為多邊形之一的梯形， 對反射鏡3進行固定的固定部件21a 21h配置在梯形外周的多個點處即角部，上述棒狀的加強部件8a 8d在反射鏡3的背面沿著外周粘合在外周的內(nèi)側(cè)。并且，支承部件20a 20d配置在梯形的邊的中途。 在這里，說明支承部件20a 20d的具體配置。如圖5所示，對于梯形的上邊以及 下邊，如果使配置在邊的中心附近且在與反射鏡3的面垂直的方向上自由移動的支承部件 20a、20c垂直地進行推拉，則如圖9所示，能夠形成反射鏡3的撓曲、變?yōu)槠矫?、或向反方?撓曲，從而除了校正由反射鏡的自重導(dǎo)致的撓曲以外，還能校正由投影鏡頭導(dǎo)致的光學(xué)系 統(tǒng)畸變。 接著，對梯形的兩條側(cè)邊進行說明。對于反射鏡3的兩條側(cè)邊的調(diào)節(jié)位置，由于在 反射鏡3的上部和下部進行光路變更后，投影到屏幕4的放大倍率不同，因此即使如所述反 射鏡3的上邊以及下邊那樣推拉反射鏡3的側(cè)邊中心部，當(dāng)從屏幕4觀察時，圖像外周線也 不會呈圖7、圖8所示那樣的以圖像中心部為頂點的拋物線狀的特性。 因此，如圖4所示，將支承部件20b、20d配置在從投影裝置l所投影的圖像的中心 線7與梯形的兩條側(cè)邊的圖像外周線6b的交點即連結(jié)圖像中心線和外周線的點9的附近、 或所述點9附近與兩側(cè)邊中的反射鏡3的重心位置之間的中途的適當(dāng)位置，并用與上述相 同的方法推拉反射鏡3，由此能夠在屏幕4上將圖像外周線校正為自然狀態(tài)。
這樣，支承部件20a 20d是對外周的固定部件21a 21h之間的預(yù)定點進行支 承、且在與反射鏡3的面垂直的方向上自由移動的部件。 下面，對上述支承部件20b的詳細結(jié)構(gòu)進行說明，支承部件20b對上述反射鏡3的 各邊的1個位置進行推拉，即，在與反射鏡3的面垂直的方向上自由移動(支承部件20a 20d具有相同結(jié)構(gòu))。圖6是從圖5的箭頭方向觀察時的詳細圖。反射鏡3由鏡支承部件12 和鏡支承部件13用螺釘15夾持(由鏡支承部件12和鏡支承部件13構(gòu)成支承部件20b)。
鏡支承部件12由包圍反射鏡3的4邊的框架lib和螺釘14固定。并且，配置為 在對反射鏡3進行固定的、鏡支承部件12和框架lib之間設(shè)有可使反射鏡3上下工作的間 隙。 另外，預(yù)先將調(diào)節(jié)螺釘16和螺母17安裝在框架lib上。在鏡支承部件12上準備 了供調(diào)節(jié)螺釘16插入的內(nèi)螺紋，將由螺釘14固定的孔部設(shè)置為在工作方向上的長孔形狀， 由此，通過松動螺釘14并轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘16，反射鏡3和鏡支承部件12以及鏡支承部件13 能夠在圖6所看到的上下方向上一起工作。即，具有調(diào)節(jié)螺釘16，調(diào)節(jié)螺釘16對支承部件 20b進行調(diào)節(jié)，以使其自由移動，并且調(diào)節(jié)螺釘16設(shè)置為能夠從反射鏡3的下方進行操作。
并且，如圖6所示，對于本發(fā)明中的反射鏡3的調(diào)節(jié)，以框架lib為基準位置，用調(diào) 節(jié)螺釘16對反射鏡3和加強部件8b進行推拉，因此加強部件8b和框架lib的剛性強度必 須適當(dāng)。即，框架lib的截面形狀必須設(shè)定為大于反射鏡3和加強部件8b加在一起的慣性 矩(截面慣性矩)。這不限于框架lib以及加強部件8b，對于框架11a lld以及加強部 件8a 8d也需要相同的設(shè)定。 另外，如圖6所示，在本實施方式中，調(diào)節(jié)螺釘16配置為能夠從反射鏡3的下方進 行調(diào)節(jié)，這是因為如果能夠從反射鏡3的下方進行調(diào)節(jié)，則在進行調(diào)節(jié)時，即使在需要前面 維護的背面投影型顯示裝置30中也能夠進行調(diào)節(jié)，而不是僅從背面投影型顯示裝置30的 背面部進行調(diào)節(jié)。當(dāng)然，如果支承部件20a 20d倒轉(zhuǎn)支承反射鏡3的方向，則也能夠從上 方進行調(diào)節(jié)。
(效果) 本發(fā)明提供背面投影型圖像顯示裝置30，該背面投影型圖像顯示裝置30具有反 射鏡3，且通過校正反射鏡3的各邊1個位置來校正背面投影型圖像顯示裝置30中的、由投 影裝置1的投影鏡頭導(dǎo)致的光學(xué)系統(tǒng)畸變以及由反射鏡3的撓曲導(dǎo)致的圖像畸變，能夠更 加忠實地再現(xiàn)圖像。圖10、圖11是從側(cè)面觀察反射鏡3的圖。另外，圖12是示出畫面的畸 變狀態(tài)的圖。通過對反射鏡3的各邊的一個位置進行校正，能夠避免引起圖IO那樣的局部 變形而產(chǎn)生圖12所示的畫面畸變，并且，如圖11所示，通過將反射鏡3校正為直線狀，能夠 將畫面各邊的圖像畸變校正為自然的直線狀。 尤其是，對于如圖2、圖3所示的在橫豎方向上疊置圖像裝置而構(gòu)成的大型圖像裝 置(多圖像電視或電視墻)30a，可以提供能夠用簡單的調(diào)節(jié)手段對各畫面的各邊的所需最 低限度的位置進行畸變校正，從而在短時間內(nèi)且不受操作人員的能力影響地消除了各畫面 間的圖像缺陷的、高品位、高精細的大型圖像裝置30a。 而且，通過沿著反射鏡3的各邊配置加強部件8a 8d來提高反射鏡3的各邊的 剛性，抑制了運輸時的振動和落下時的振幅，從而也抑制了反射鏡3損壞的發(fā)生率。
權(quán)利要求
一種背面投影型圖像顯示裝置，其將來自投影裝置的圖像從背面投影到屏幕上，該背面投影型圖像顯示裝置具有平面狀的反射鏡，其對來自所述投影裝置的圖像進行光路變更；固定部件，其對所述反射鏡的外周的多個點進行固定；棒狀的加強部件，其在所述反射鏡的背面沿著所述外周粘合在所述外周的內(nèi)側(cè)；以及支承部件，其支承所述反射鏡的外周處的所述固定部件之間的預(yù)定點，并在與所述反射鏡的面垂直的方向上自由移動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面投影型圖像顯示裝置，其中，沿著從所述投影裝置所投影的圖像各邊的外周線與所述反射鏡相交的位置來配置所 述加強部件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的背面投影型圖像顯示裝置，其中， 所述反射鏡是多邊形， 所述固定部件配置在所述多邊形的角部， 所述支承部件配置在所述多邊形的邊的中途。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的背面投影型圖像顯示裝置，其中， 所述反射鏡是梯形，所述支承部件配置在所述梯形的上邊以及下邊的中心附近、并且配置在從所述投影裝 置所投影的圖像的中心線與所述梯形的兩條側(cè)邊的圖像外周線的交點附近。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的背面投影型圖像顯示裝置，其中， 所述反射鏡是梯形，所述支承部件配置在所述梯形的上邊以及下邊的中心附近、并且配置在交點與所述兩 條側(cè)邊處的所述反射鏡的重心位置之間的中途，該交點是從所述投影裝置所投影的圖像的 中心線與所述梯形的兩條側(cè)邊的圖像外周線的交點。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的背面投影型圖像顯示裝置，其中， 所述反射鏡以反射面朝下的方式配置在所述投影裝置的上部，該背面投影型圖像顯示裝置還具有螺釘，該螺釘調(diào)節(jié)所述支承部件以使其進行所述自 由移動，所述螺釘配置為能夠從所述反射鏡的下方進行操作。
全文摘要
一種背面投影型圖像裝置，即使其所使用的反射鏡增大，圖像畸變校正機構(gòu)也能夠通過僅對反射鏡各邊的1個位置進行簡單調(diào)節(jié)來將由投影鏡頭導(dǎo)致的光學(xué)系統(tǒng)畸變以及由反射鏡的撓曲導(dǎo)致的畫面各邊的圖像畸變校正為自然的直線狀。本發(fā)明的背面投影型圖像顯示裝置(30)將來自投影裝置(1)的圖像從背面投影到屏幕(4)上，其具有平面狀的反射鏡(3)，其對來自投影裝置(1)的圖像進行光路變更；固定部件，其對反射鏡(3)的外周的多個點進行固定；棒狀的加強部件(8a～8d)，其在反射鏡(3)的背面沿著外周粘合在外周的內(nèi)側(cè)；以及支承部件(20a～20d)，其支承反射鏡(3)的外周的固定部件之間的預(yù)定點，并在與反射鏡(3)的面垂直的方向上自由移動。
文檔編號G03B21/28GK101738838SQ20091021220
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者村上纮一 申請人:三菱電機株式會社