JP2017032937A - Image projection system, image projection apparatus, and image projection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像投影システム、画像投影装置、および画像投影方法に関する。 The present invention relates to an image projection system, an image projection apparatus, and an image projection method.
パーソナルコンピュータなどの情報処理装置、DVDプレーヤーなどの映像再生機器、デジタルカメラなどの撮像装置等から送信される画像データに基づいて、光源から照射される光を用いて光学変調素子(変調素子、画像表示素子ともいう)が画像を生成し、生成された画像を複数のレンズ等を含む光学系を通してスクリーン等の被投影面に投影する画像投影装置(プロジェクタ)が知られている。 Based on image data transmitted from an information processing device such as a personal computer, a video playback device such as a DVD player, an imaging device such as a digital camera, an optical modulation element (modulation element, image) 2. Description of the Related Art An image projection apparatus (projector) that generates an image by a display element) and projects the generated image onto a projection surface such as a screen through an optical system including a plurality of lenses is known.
画像投影装置は、多人数に対するプレゼンテーション、会議、講演会、教育現場や、サイネージなどに広く用いられているとともに、液晶パネルの高解像化、ランプの高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。 Image projectors are widely used for presentations, conferences, lectures, educational sites, signage, etc. for large numbers of people, as well as improved resolution and low brightness due to higher resolution of LCD panels and higher lamp efficiency. Pricing is progressing.
また、DMD(Digital Micro-mirror Device)を利用したDLP(Digital Light Processing)方式の画像投影装置が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くこれら画像投影装置が利用されるようになってきている。また、スクリーンなどの被投影面までの投影距離を短くした、短焦点型の画像投影装置の開発も盛んである。 In addition, DLP (Digital Light Processing) type image projection apparatuses using DMD (Digital Micro-mirror Device) are widely used, and these image projection apparatuses are widely used not only in offices and schools but also at home. ing. In addition, development of a short focus type image projection apparatus in which a projection distance to a projection surface such as a screen is shortened is also active.
このような画像投影装置において投影画像を高解像度化する場合には、光学変調素子の画素密度を上げることが考えられるが、光学変調素子の製造コストが増大することとなる。 In such an image projection apparatus, when the resolution of a projected image is increased, it is conceivable to increase the pixel density of the optical modulation element, but the manufacturing cost of the optical modulation element increases.
これに対し、特許文献1には、光学素子を動かすことによって画素をずらすことで中間画像を作り出し、光学変調素子の画素数を増加させることなく、画素数よりも高い解像度の画像を表示する画像表示装置が開示されている。 On the other hand, in Patent Document 1, an intermediate image is created by shifting pixels by moving an optical element, and an image with a resolution higher than the number of pixels is displayed without increasing the number of pixels of the optical modulation element. A display device is disclosed.
しかしながら、これまでの画素ずらし手法では、最大で2倍程度の解像度にしかならなかった。このため、更なる高解像度化のためには光学変調素子の画素数を増加させる必要があり、高コスト化に繋がってしまっていた。 However, the conventional pixel shifting method has only achieved a resolution that is twice as high as the maximum. For this reason, in order to further increase the resolution, it is necessary to increase the number of pixels of the optical modulation element, leading to an increase in cost.
そこで本発明は、画素ずらしによる高解像度化において、光学変調素子の画素数を増加させることなく、投影画像を更に高解像度化させることができる画像投影システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image projection system capable of further increasing the resolution of a projected image without increasing the number of pixels of an optical modulation element in increasing the resolution by shifting pixels.
かかる目的を達成するため、本発明に係る画像投影システムは、光を出射する光源と、該光源からの光を用いて画像を形成する変調素子を有する画像表示部と、前記光源からの光を前記画像表示部に導く照明光学部と、前記画像表示部によって形成された画像を拡大投影する投影光学部と、前記変調素子を所定方向に所定範囲で往復動作させる変調素子可動制御部と、を有した画像投影装置を2台備え、第1の画像投影装置の投影画像と第2の画像投影装置の投影画像を重ね合わせた状態において、前記第2の画像投影装置の前記変調素子可動制御部は、前記第1の画像投影装置の前記変調素子可動制御部が前記変調素子を往復動作させる前記所定範囲内の任意の位置に対応する位置に、前記変調素子を移動させてから、前記変調素子を前記所定方向に所定範囲で往復動作させるものである。 In order to achieve this object, an image projection system according to the present invention includes a light source that emits light, an image display unit that includes a modulation element that forms an image using light from the light source, and light from the light source. An illumination optical unit that leads to the image display unit, a projection optical unit that magnifies and projects an image formed by the image display unit, and a modulation element movable control unit that reciprocates the modulation element in a predetermined range in a predetermined direction. The modulation element movable control unit of the second image projection apparatus in a state where the two image projection apparatuses are provided and the projection image of the first image projection apparatus and the projection image of the second image projection apparatus are superimposed Moves the modulation element to a position corresponding to an arbitrary position within the predetermined range in which the modulation element movement control unit of the first image projection apparatus reciprocates the modulation element, and then the modulation element. The above The constant direction in which reciprocates in a predetermined range.
本発明によれば、画素ずらしによる高解像度化において、投影画像を更に高解像度化させることができる。 According to the present invention, it is possible to further increase the resolution of a projected image in increasing the resolution by shifting pixels.
以下、本発明に係る構成を図1から図35に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
本実施形態に係る画像投影システム(画像投影システム100)は、光を出射する光源(光源30)と、該光源からの光を用いて画像を形成する変調素子(DMD551)を有する画像表示部(画像表示ユニット50)と、光源からの光を画像表示部に導く照明光学部(照明光学系ユニット40)と、画像表示部によって形成された画像を拡大投影する投影光学部(投影光学系ユニット60)と、変調素子を所定方向に所定範囲で往復動作させる変調素子可動制御部(可動ユニット制御部14)と、を有した画像投影装置(画像投影装置1)を2台備え、第1の画像投影装置(画像投影装置1A)の投影画像と第2の画像投影装置(画像投影装置1B)の投影画像を重ね合わせた状態において、第2の画像投影装置の変調素子可動制御部は、第1の画像投影装置の変調素子可動制御部が変調素子を往復動作させる所定範囲内の任意の位置に対応する位置に、変調素子を移動させてから、変調素子を所定方向に所定範囲で往復動作させるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。 An image projection system (image projection system 100) according to the present embodiment includes a light source (light source 30) that emits light and an image display unit (DMD551) that forms an image using light from the light source (DMD551). An image display unit 50), an illumination optical unit (illumination optical system unit 40) that guides light from the light source to the image display unit, and a projection optical unit (projection optical system unit 60) that magnifies and projects an image formed by the image display unit. ) And a modulation element movable control unit (movable unit control unit 14) that reciprocates the modulation element in a predetermined direction within a predetermined range, and includes two image projection apparatuses (image projection apparatus 1), and the first image In a state where the projection image of the projection apparatus (image projection apparatus 1A) and the projection image of the second image projection apparatus (image projection apparatus 1B) are superimposed, the modulation element movable control unit of the second image projection apparatus is After the modulation element is moved to a position corresponding to an arbitrary position within a predetermined range in which the modulation element movement control unit of the image projection apparatus of 1 is reciprocated, the modulation element is reciprocated within a predetermined range in a predetermined direction. It is something to be made. In addition, the code | symbol in embodiment and the example of application are shown in a parenthesis.
(画像投影装置)
図1は、画像投影装置1の一実施形態を示す外観斜視図である。また、図2は、画像投影装置1の側面図であって、被投影面であるスクリーンSへの投影状態を示した図である。
(Image projection device)
FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of an image projector 1. FIG. 2 is a side view of the image projecting apparatus 1 and shows a state of projection onto the screen S that is the projection surface.
また、図3(A)は、画像投影装置1の外装カバー2を外した状態を示す斜視図である。また、図3(B)は図3(A)の丸囲み部分で示す光学エンジン3と光源ユニット4の拡大構成図である。 FIG. 3A is a perspective view showing a state in which the exterior cover 2 of the image projector 1 is removed. FIG. 3B is an enlarged configuration diagram of the optical engine 3 and the light source unit 4 indicated by a circled portion in FIG.
画像投影装置1には、投影画面の大画面化と共に、画像投影装置外に必要とされる投影空間をできるだけ小さくできることが要請されている。近年では、光学エンジン3の性能が向上し、投影距離が1〜2mで投影画像サイズが60inch〜80inchを達成できる画像投影装置1が主流となってきている。 The image projection apparatus 1 is required to be able to make the projection space required outside the image projection apparatus as small as possible along with the enlargement of the projection screen. In recent years, the performance of the optical engine 3 has improved, and the image projector 1 that can achieve a projection image size of 60 inches to 80 inches with a projection distance of 1 to 2 m has become mainstream.
従来の投影距離が長い画像投影装置1の場合には、画像投影装置1とスクリーンSの間には会議机などがあり、会議机の後ろ側に画像投影装置1を配置していたのが、近年では投影距離の短縮に伴い、会議机の前側に配置することが可能となり、画像投影装置1の背後の空間を自由に活用できるようになってきた。 In the case of the conventional image projection apparatus 1 with a long projection distance, there is a conference desk or the like between the image projection apparatus 1 and the screen S, and the image projection apparatus 1 is arranged behind the conference desk. In recent years, as the projection distance has been shortened, it can be arranged on the front side of the conference desk, and the space behind the image projection apparatus 1 can be freely utilized.
画像投影装置1は、装置内部に光源としてのランプや多数の電子基板を備えており、起動後は時間の経過と共に、装置の内部温度が上昇する。これは画像投影装置1の筐体サイズの小型化が進む昨今では顕著であり、このため、画像投影装置1には、内部の構成部品が耐熱温度を超えないように、吸気口16および排気口17が設けられている。 The image projection apparatus 1 includes a lamp as a light source and a large number of electronic boards inside the apparatus, and the internal temperature of the apparatus rises as time passes after startup. This is remarkable in recent years when the housing size of the image projecting apparatus 1 has been reduced, and therefore, the image projecting apparatus 1 includes an intake port 16 and an exhaust port so that the internal components do not exceed the heat-resistant temperature. 17 is provided.
また、図3に示すように、画像投影装置1は、光学エンジン3および光源ユニット4を備えている。また、図4は、照明装置である照明光学系ユニット40、投影光学系ユニット60、画像表示ユニット50、および光源ユニット4の上面から見た断面図である。光学エンジン3は、照明光学系ユニット40および、投影光学系ユニット60からなる。 As shown in FIG. 3, the image projection apparatus 1 includes an optical engine 3 and a light source unit 4. 4 is a cross-sectional view of the illumination optical system unit 40, the projection optical system unit 60, the image display unit 50, and the light source unit 4, which are illumination devices, as viewed from above. The optical engine 3 includes an illumination optical system unit 40 and a projection optical system unit 60.
図3に示すように、吸気口16、排気口17の内側には、それぞれ吸気ファン18、排気ファン19が設けられており、吸気ファン18から吸入した外気を排気ファン19から排出することで、装置内の強制気流による空冷がなされる。 As shown in FIG. 3, an intake fan 18 and an exhaust fan 19 are provided inside the intake port 16 and the exhaust port 17, respectively. By discharging the outside air drawn from the intake fan 18 from the exhaust fan 19, Air cooling by forced air flow in the apparatus is performed.
画像投影装置1においては、光源ユニット4の光源からの光(白色光)が光学エンジン3の照明光学系ユニット40に照射される。照明光学系ユニット40内では、照射された白色光をRGBに分光した後、レンズ、ミラー等により画像表示ユニット50へ導き、変調信号に応じて画像形成する画像表示ユニット50とその画像を投影光学系ユニット60によりスクリーンSへ拡大投影する構成となっている。 In the image projection apparatus 1, light (white light) from the light source of the light source unit 4 is applied to the illumination optical system unit 40 of the optical engine 3. In the illumination optical system unit 40, the emitted white light is separated into RGB, and then guided to the image display unit 50 by a lens, a mirror, and the like, and the image display unit 50 that forms an image according to the modulation signal and the image are projected optically. The system unit 60 enlarges and projects the image onto the screen S.
光源ユニット4のランプ(光源30)としては、種々のランプを用いることができるが、例えば、高圧水銀ランプ、キセノンランプなどのアークランプを用いることができる。例えば、高圧水銀ランプを用いることが好ましい。 Various lamps can be used as the lamp of the light source unit 4 (light source 30). For example, an arc lamp such as a high-pressure mercury lamp or a xenon lamp can be used. For example, it is preferable to use a high-pressure mercury lamp.
また、光源ユニット4の側面の一方向側には光源を冷却するファン20が設けられている。ファン20は、光源ユニット4の各部が設定された定格温度範囲内の温度となるように、その回転数が制御される。また、光源ユニット4からの光の出射方向と投影光学系ユニット60からの画像光の出射方向は、図4に示すように、略90°の関係となっている。 A fan 20 for cooling the light source is provided on one side of the side surface of the light source unit 4. The rotation speed of the fan 20 is controlled so that each part of the light source unit 4 has a temperature within a set rated temperature range. Further, the emission direction of light from the light source unit 4 and the emission direction of image light from the projection optical system unit 60 are approximately 90 ° as shown in FIG.
また、光学エンジン3の照明光学系ユニット40は、光源から照射された光を分光するカラーホイール5(回転色フィルター)と、カラーホイール5から出射した光を導くライトトンネル6と、リレーレンズ7、平面ミラー8および凹面ミラー9と、を備えている。また、照明光学系ユニット40内には、画像表示ユニット50が設けられる。 The illumination optical system unit 40 of the optical engine 3 includes a color wheel 5 (rotating color filter) that separates light emitted from the light source, a light tunnel 6 that guides light emitted from the color wheel 5, a relay lens 7, A plane mirror 8 and a concave mirror 9 are provided. An image display unit 50 is provided in the illumination optical system unit 40.
照明光学系ユニット40では、先ず、光源からの出射光である白色光が、円盤状のカラーホイール5で単位時間毎にRGBの各色が繰り返す光に変換され出射される。カラーホイール5から出射された色分離された光は、ライトトンネル6に導かれる。ライトトンネル6は、入射された光がその内部(内壁)で複数回反射され合成されることで均一化する照明均一変換光学部材である。 In the illumination optical system unit 40, first, white light, which is emitted light from the light source, is converted into light that repeats each color of RGB every unit time by the disk-shaped color wheel 5 and emitted. The color-separated light emitted from the color wheel 5 is guided to the light tunnel 6. The light tunnel 6 is an illumination uniform conversion optical member that makes incident light uniform by being reflected and combined multiple times inside (inner wall).
次いで、ライトトンネル6から出射された光は、2枚のレンズを組み合わせてなるリレーレンズ7により、光の軸上色収差を補正しつつ集光される。また、リレーレンズ7から出射される光は、平面ミラー8および凹面ミラー9によって反射されて、画像表示ユニット50に集光される。画像表示ユニット50は、複数のマイクロミラーからなる略矩形のミラー面を有し、画像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の画像を形成するように投影光を加工して反射する画像表示素子としてのDMD551を備えている。 Next, the light emitted from the light tunnel 6 is condensed by correcting a longitudinal chromatic aberration of the light by a relay lens 7 formed by combining two lenses. Further, the light emitted from the relay lens 7 is reflected by the plane mirror 8 and the concave mirror 9 and is condensed on the image display unit 50. The image display unit 50 has a substantially rectangular mirror surface made up of a plurality of micromirrors, and each micromirror is driven in a time-sharing manner based on image data, thereby processing the projection light so as to form a predetermined image. Thus, a DMD 551 is provided as an image display element to be reflected.
画像表示ユニット50は、入力信号に応じてマイクロミラーのオンオフを切り替えることで投影ユニットへ光を出力する光を選別するとともに階調を表現する。すなわち、DMD551により、時分割で画像データに基づいて、複数のマイクロミラーが使用する光は投影レンズへ反射され、捨てる光はOFF光板へ反射される。画像表示ユニット50で使用する光は投影光学系ユニット60へ反射し、投影光学系ユニット60内の複数の投影レンズを通り拡大された画像光はスクリーンS上へ拡大投影される。 The image display unit 50 selects the light that is output to the projection unit by switching the micromirror on and off according to the input signal, and expresses the gradation. That is, the DMD 551 reflects the light used by the plurality of micromirrors to the projection lens and reflects the discarded light to the OFF light plate based on the image data in a time division manner. The light used in the image display unit 50 is reflected to the projection optical system unit 60, and the image light magnified through the plurality of projection lenses in the projection optical system unit 60 is magnified and projected onto the screen S.
なお、照明光学系ユニット40内部のリレーレンズ7、平面ミラー8、凹面ミラー9、画像表示ユニット50、および投影光学系ユニット60の入射側は、各部品を覆うように図示しないハウジングにより保持されており、かつハウジングの合せ面はシール材にて密閉された防塵構造となっている。 The incident side of the relay lens 7, the plane mirror 8, the concave mirror 9, the image display unit 50, and the projection optical system unit 60 inside the illumination optical system unit 40 is held by a housing (not shown) so as to cover each component. In addition, the mating surface of the housing has a dustproof structure sealed with a sealing material.
図5は、本実施形態に係る画像投影装置1の一例を示す機能ブロック図である。 FIG. 5 is a functional block diagram illustrating an example of the image projection apparatus 1 according to the present embodiment.
画像投影装置1は、システム制御部10、ランプ制御部11、カラーホイール制御部12、DMD制御部13、可動ユニット制御部14、ファン制御部15、ファン20、リモコン受信部22、本体操作部23、入力端子24、映像信号制御部25、不揮発性メモリ26、電源ユニット27、光源30、照明光学系ユニット40、画像表示ユニット50、投影光学系ユニット60、等を備え、スクリーンSに画像を投影する画像投影装置である。また、遠隔操作手段としてのリモコン21を備えている。 The image projection apparatus 1 includes a system control unit 10, a lamp control unit 11, a color wheel control unit 12, a DMD control unit 13, a movable unit control unit 14, a fan control unit 15, a fan 20, a remote control receiving unit 22, and a main body operation unit 23. , Input terminal 24, video signal control unit 25, nonvolatile memory 26, power supply unit 27, light source 30, illumination optical system unit 40, image display unit 50, projection optical system unit 60, etc. It is an image projection device. Moreover, the remote control 21 as a remote control means is provided.
システム制御部10は、画像投影装置1の全体の制御を行う。また、入力された映像信号に対して、コントラスト調整、明るさ調整、シャープネス調整、スケーリング処理などの画像処理や、メニュー情報などの重畳画面(OSD:On Screen Display)の表示制御、その他各種制御をおこなう。 The system control unit 10 performs overall control of the image projection apparatus 1. In addition, image processing such as contrast adjustment, brightness adjustment, sharpness adjustment, scaling processing, display control of superimposed screens (OSD: On Screen Display) such as menu information, and other various controls are performed on the input video signal. Do it.
また、ランプ制御部11、カラーホイール制御部12、DMD制御部13、可動ユニット制御部14、ファン制御部15、リモコン受信部22、本体操作部23、映像信号制御部25、不揮発性メモリ26、と接続されており、これらの各機能部を制御する。 In addition, the lamp control unit 11, the color wheel control unit 12, the DMD control unit 13, the movable unit control unit 14, the fan control unit 15, the remote control reception unit 22, the main body operation unit 23, the video signal control unit 25, the nonvolatile memory 26, And control each of these functional units.
システム制御部10等の各制御部は、マイクロコントローラ(マイコン)で構成され、CPU(中央演算処理ユニット)、ROM(リードオンリーメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)などの演算部および記憶部を有し、CPUがRAMと協働してROMに記憶されているプログラムを実行することで、各部の機能が実現される。 Each control unit such as the system control unit 10 is configured by a microcontroller (microcomputer), and has a calculation unit and a storage unit such as a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory). Then, the function of each unit is realized by the CPU executing a program stored in the ROM in cooperation with the RAM.
入力端子24は、映像信号を入力するインタフェースであって、D−Subコネクタ等のVGA(Video Graphics Array)入力端子やHDMI(High-Definition Multimedia Interface)(登録商標)端子、S−VIDEO端子、RCA端子等のビデオ入力端子等である。入力端子24に接続されたケーブルを介してコンピュータやAV機器などの映像供給装置から映像信号を受信する。また、複数の入力端子24を備える場合もある。 The input terminal 24 is an interface for inputting a video signal, and is a VGA (Video Graphics Array) input terminal such as a D-Sub connector, an HDMI (High-Definition Multimedia Interface) (registered trademark) terminal, an S-VIDEO terminal, an RCA. Video input terminals such as terminals. A video signal is received from a video supply device such as a computer or AV device via a cable connected to the input terminal 24. Further, a plurality of input terminals 24 may be provided.
映像信号制御部25は、入力端子24に入力された映像信号を処理するものであって、例えば、当該映像信号にシリアル−パラレル変換や電圧レベル変換などの種々の処理を施す。また、映像信号の解像度や周波数などを解析する信号判定機能を有する。 The video signal control unit 25 processes the video signal input to the input terminal 24. For example, the video signal control unit 25 performs various processes such as serial-parallel conversion and voltage level conversion on the video signal. It also has a signal determination function that analyzes the resolution and frequency of the video signal.
不揮発性メモリ26は、映像信号に対する画像処理やその他各種処理において、データを記憶する。不揮発性メモリ26としては、例えば、EPROMやEEPROM、フラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリを採用することができる。画像投影装置1は、電源オフ後も前回の設定内容(言語設定など)を保存しておくことができる。 The nonvolatile memory 26 stores data in image processing and other various processing on the video signal. As the non-volatile memory 26, for example, a non-volatile semiconductor memory such as an EPROM, an EEPROM, or a flash memory can be employed. The image projecting apparatus 1 can store the previous setting contents (such as language settings) even after the power is turned off.
本体操作部23は、画像投影装置1を操作するインタフェースであって、ユーザからの種々の操作要求を受け付ける。本体操作部23は、操作要求を受け付けると、当該操作要求をシステム制御部10に通知する。本体操作部23は、画像投影装置1の外面に設けられる操作キー(操作ボタン)等によって構成される。 The main body operation unit 23 is an interface for operating the image projection apparatus 1 and accepts various operation requests from the user. When accepting an operation request, the main body operation unit 23 notifies the system control unit 10 of the operation request. The main body operation unit 23 includes operation keys (operation buttons) provided on the outer surface of the image projection apparatus 1.
リモコン受信部22は、リモコン21からの操作信号を受信する。リモコン受信部22は、操作信号を受信すると、当該操作信号をシステム制御部10に通知する。 The remote control receiving unit 22 receives an operation signal from the remote control 21. When receiving the operation signal, the remote control receiving unit 22 notifies the system control unit 10 of the operation signal.
ユーザは、本体操作部23またはリモコン21を操作することにより、各種設定等を行うことができる。例えば、メニュー画面等の表示指示、画像投影装置1の設置状態の選択、投影画像のアスペクト比の変更要求、画像投影装置1の電源OFF要求、光源30の光量を変更するランプパワー変更要求、投影画像の画質(高輝度や標準、ナチュラル等)を変更する映像モード変更要求、投影画像を停止するフリーズ要求、などを実行することができる。 The user can perform various settings by operating the main body operation unit 23 or the remote controller 21. For example, a display instruction for a menu screen, selection of the installation state of the image projection apparatus 1, a request to change the aspect ratio of the projection image, a request to turn off the image projection apparatus 1, a lamp power change request to change the light amount of the light source 30, A video mode change request for changing the image quality (high brightness, standard, natural, etc.), a freeze request for stopping the projected image, and the like can be executed.
ファン制御部15は、画像投影装置1内の温度や光源30の温度が所定の温度となるようにファン20を制御する。 The fan control unit 15 controls the fan 20 so that the temperature in the image projection apparatus 1 and the temperature of the light source 30 become predetermined temperatures.
電源ユニット27は、画像投影装置1内の各デバイスに接続されており、コンセントなどから入力されたAC(交流)電源をDC(直流)に変換して、画像投影装置1内の各デバイスに電源を供給する。 The power supply unit 27 is connected to each device in the image projection apparatus 1, converts AC (alternating current) power input from an outlet or the like into DC (direct current), and supplies power to each device in the image projection apparatus 1. Supply.
ファン20は、吸気ファン、排気ファン、冷却ファン等で構成される。吸気ファンから吸入した外気を排気ファンから排出することで、画像投影装置1に気流を発生させて空冷がなされる。また、光源30の近傍には光源冷却手段としての冷却ファンが設けられており、光源30の温度に基づいて冷却ファンの回転量が制御される。 The fan 20 includes an intake fan, an exhaust fan, a cooling fan, and the like. By discharging the outside air sucked from the intake fan from the exhaust fan, an air flow is generated in the image projection apparatus 1 and air cooling is performed. A cooling fan as a light source cooling unit is provided in the vicinity of the light source 30, and the amount of rotation of the cooling fan is controlled based on the temperature of the light source 30.
光源30は、例えば、一対の電極間の放電により発光物質が発光する高圧水銀ランプであって、照明光学系ユニット40に光を照射する。また、光源30として、キセノンランプ、LED等を用いることもできる。また、ランプ制御部11は、光源30のオン/オフや点灯パワーなどを制御する。 The light source 30 is, for example, a high-pressure mercury lamp in which a luminescent material emits light by a discharge between a pair of electrodes, and irradiates the illumination optical system unit 40 with light. In addition, a xenon lamp, an LED, or the like can be used as the light source 30. The lamp control unit 11 controls on / off of the light source 30 and lighting power.
光源30から放射された光は、照明光学系ユニット40における円盤状のカラーホイール5により単位時間毎に各色が繰り返す光に分光される。 The light emitted from the light source 30 is split into light that repeats each color per unit time by the disk-shaped color wheel 5 in the illumination optical system unit 40.
カラーホイール制御部12は、カラーホイール5の回転駆動を制御する。 The color wheel control unit 12 controls the rotational drive of the color wheel 5.
カラーホイール5から出射した光は、ライトトンネル6、リレーレンズ7、平面ミラー8および凹面ミラー9を介して、画像表示ユニット50における画像表示素子としてのDMD551に集光される。 The light emitted from the color wheel 5 is condensed on the DMD 551 as an image display element in the image display unit 50 through the light tunnel 6, the relay lens 7, the plane mirror 8 and the concave mirror 9.
画像表示ユニット50は、固定支持されている固定ユニット51(図6)、固定ユニット51に対して移動可能に設けられている可動ユニット55を有する。可動ユニット55は、DMD551を有し、可動ユニット制御部14によって固定ユニット51に対する位置が制御される。 The image display unit 50 includes a fixed unit 51 (FIG. 6) that is fixedly supported and a movable unit 55 that is provided so as to be movable with respect to the fixed unit 51. The movable unit 55 has a DMD 551, and the position of the movable unit 55 relative to the fixed unit 51 is controlled by the movable unit control unit 14.
可動ユニット55には、駆動手段としての電磁アクチュエータ(ボイスコイル、磁石)が設けられており、可動ユニット制御部14は、可動ユニット55の駆動手段に流すための電流量を制御してDMD551のシフト量を制御する。なお、可動ユニット制御部14によるDMD551のシフト制御は、本体操作部23またはリモコン21を操作することにより、オン/オフ可能となっている。DMD551のシフト制御がオフに設定される場合は、DMD551のシフトがされない通常の投影画面の表示となる。 The movable unit 55 is provided with an electromagnetic actuator (voice coil, magnet) as drive means, and the movable unit control unit 14 controls the amount of current to flow to the drive means of the movable unit 55 to shift the DMD 551. Control the amount. The shift control of the DMD 551 by the movable unit control unit 14 can be turned on / off by operating the main body operation unit 23 or the remote controller 21. When the shift control of the DMD 551 is set to OFF, a normal projection screen display in which the DMD 551 is not shifted is displayed.
DMD551は、複数のマイクロミラーからなる略矩形のミラー面を有し、映像データに基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されることにより、所定の映像を形成するように投影光を加工して反射する画像表示素子である。また、DMD制御部13は、DMD551のマイクロミラーのオン/オフを制御する。 The DMD 551 has a substantially rectangular mirror surface composed of a plurality of micromirrors, and each micromirror is driven in a time-sharing manner based on video data, thereby processing and reflecting the projection light so as to form a predetermined video. This is an image display element. Further, the DMD control unit 13 controls on / off of the micromirror of the DMD 551.
DMD551により、時分割で映像データに基づいて、複数のマイクロミラーが使用する光は投影光学系ユニット60へ反射され、捨てる光はOFF光板へ反射される。使用する光は投影光学系ユニット60へ反射し、投影光学系ユニット60を通り拡大された映像光はスクリーンS上へ拡大投影される。 The DMD 551 reflects the light used by the plurality of micromirrors to the projection optical system unit 60 based on the video data in a time division manner, and reflects the discarded light to the OFF light plate. The light to be used is reflected to the projection optical system unit 60, and the image light enlarged through the projection optical system unit 60 is enlarged and projected onto the screen S.
投影光学系ユニット60は、例えば複数の投影レンズ、ミラー等を有し、画像表示ユニット50のDMD551によって生成される画像を拡大してスクリーンSに投影する。 The projection optical system unit 60 includes, for example, a plurality of projection lenses, mirrors, etc., and enlarges and projects an image generated by the DMD 551 of the image display unit 50 onto the screen S.
(画像表示ユニット)
図6は、画像表示ユニット50を例示する斜視図である。また、図7は、画像表示ユニット50を例示する側面図である。
(Image display unit)
FIG. 6 is a perspective view illustrating the image display unit 50. FIG. 7 is a side view illustrating the image display unit 50.
図6及び図7に示されるように、画像表示ユニット50は、固定支持されている固定ユニット51、固定ユニット51に対して移動可能に設けられている可動ユニット55を有する。 As shown in FIGS. 6 and 7, the image display unit 50 includes a fixed unit 51 that is fixedly supported and a movable unit 55 that is provided so as to be movable with respect to the fixed unit 51.
固定ユニット51は、第1固定板としてのトッププレート511、第2固定板としてのベースプレート512を有する。固定ユニット51は、トッププレート511とベースプレート512とが所定の間隙を介して平行に設けられている。 The fixed unit 51 includes a top plate 511 as a first fixed plate and a base plate 512 as a second fixed plate. In the fixing unit 51, a top plate 511 and a base plate 512 are provided in parallel via a predetermined gap.
可動ユニット55は、DMD551、第1可動板としての可動プレート552、第2可動板としての結合プレート553、ヒートシンク554を有し、固定ユニット51に移動可能に支持されている。 The movable unit 55 includes a DMD 551, a movable plate 552 as a first movable plate, a coupling plate 553 as a second movable plate, and a heat sink 554, and is movably supported by the fixed unit 51.
可動プレート552は、固定ユニット51のトッププレート511とベースプレート512との間に設けられ、固定ユニット51によってトッププレート511及びベースプレート512と平行且つ表面に平行な方向に移動可能に支持されている。 The movable plate 552 is provided between the top plate 511 and the base plate 512 of the fixed unit 51, and is supported by the fixed unit 51 so as to be movable in a direction parallel to the top plate 511 and the base plate 512 and parallel to the surface.
結合プレート553は、固定ユニット51のベースプレート512を間に挟んで可動プレート552に固定されている。結合プレート553は、上面側にDMD551が固定して設けられ、下面側にヒートシンク554が固定されている。結合プレート553は、可動プレート552に固定されることで、可動プレート552、DMD551、及びヒートシンク554と共に固定ユニット51に移動可能に支持されている。 The coupling plate 553 is fixed to the movable plate 552 with the base plate 512 of the fixed unit 51 interposed therebetween. The coupling plate 553 is provided with the DMD 551 fixed on the upper surface side and the heat sink 554 fixed on the lower surface side. The coupling plate 553 is fixed to the movable plate 552 so that it can be moved to the fixed unit 51 together with the movable plate 552, the DMD 551, and the heat sink 554.
DMD551は、結合プレート553の可動プレート552側の面に設けられ、可動プレート552及び結合プレート553と共に移動可能に設けられている。DMD551は、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列された画像生成面を有する。DMD551の各マイクロミラーは、鏡面がねじれ軸周りに傾動可能に設けられており、DMD制御部13から送信される画像信号に基づいてON/OFF駆動される。 The DMD 551 is provided on the surface of the coupling plate 553 on the movable plate 552 side, and is movably provided together with the movable plate 552 and the coupling plate 553. The DMD 551 has an image generation surface on which a plurality of movable micromirrors are arranged in a grid pattern. Each micromirror of the DMD 551 is provided so that the mirror surface can tilt around the torsion axis, and is driven ON / OFF based on an image signal transmitted from the DMD control unit 13.
マイクロミラーは、例えば「ON」の場合には、光源30からの光を投影光学系ユニット60に反射するように傾斜角度が制御される。また、マイクロミラーは、例えば「OFF」の場合には、光源30からの光をOFF光板に向けて反射する方向に傾斜角度が制御される。 For example, when the micromirror is “ON”, the tilt angle is controlled so that the light from the light source 30 is reflected to the projection optical system unit 60. When the micromirror is “OFF”, for example, the tilt angle is controlled in a direction in which the light from the light source 30 is reflected toward the OFF light plate.
このように、DMD551は、DMD制御部13から送信される画像信号によって各マイクロミラーの傾斜角度が制御され、光源30から照射されて照明光学系ユニット40を通った光を変調して投影画像を生成する。 As described above, the DMD 551 controls the tilt angle of each micromirror by the image signal transmitted from the DMD control unit 13, modulates the light emitted from the light source 30 and passes through the illumination optical system unit 40, and generates a projection image. Generate.
ヒートシンク554は、拡大放熱部の一例であり、少なくとも一部分がDMD551に当接するように設けられている。ヒートシンク554は、移動可能に支持される結合プレート553にDMD551と共に設けられることで、DMD551に当接して効率的に冷却することが可能になっている。このような構成により、本実施形態に係る画像投影装置1では、ヒートシンク554がDMD551の温度上昇を抑制し、DMD551の温度上昇による動作不良や故障等といった不具合の発生が低減されている。 The heat sink 554 is an example of an enlarged heat radiating portion, and is provided so that at least a part thereof is in contact with the DMD 551. The heat sink 554 is provided together with the DMD 551 on the coupling plate 553 that is movably supported, so that the heat sink 554 can be efficiently abutted against the DMD 551 and cooled. With such a configuration, in the image projection apparatus 1 according to the present embodiment, the heat sink 554 suppresses the temperature rise of the DMD 551, and the occurrence of malfunctions such as malfunction and failure due to the temperature rise of the DMD 551 is reduced.
[固定ユニット]
図8は、固定ユニット51を例示する斜視図である。また、図9は、固定ユニット51を例示する分解斜視図である。
[Fixed unit]
FIG. 8 is a perspective view illustrating the fixed unit 51. FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating the fixed unit 51.
図8及び図9に示されるように、固定ユニット51は、トッププレート511、ベースプレート512を有する。 As shown in FIGS. 8 and 9, the fixing unit 51 includes a top plate 511 and a base plate 512.
トッププレート511及びベースプレート512は、平板状部材から形成され、それぞれ可動ユニット55のDMD551に対応する位置に中央孔513,514が設けられている。また、トッププレート511及びベースプレート512は、複数の支柱515によって、所定の間隙を介して平行に設けられている。 The top plate 511 and the base plate 512 are formed of flat plate-like members, and central holes 513 and 514 are provided at positions corresponding to the DMD 551 of the movable unit 55, respectively. The top plate 511 and the base plate 512 are provided in parallel by a plurality of support columns 515 with a predetermined gap therebetween.
支柱515は、図9に示されるように、上端部がトッププレート511に形成されている支柱孔516に圧入され、雄ねじ溝が形成されている下端部がベースプレート512に形成されている支柱孔517に挿入される。支柱515は、トッププレート511とベースプレート512との間に一定の間隔を形成し、トッププレート511とベースプレート512とを平行に支持する。 As shown in FIG. 9, the support column 515 is press-fitted into a support column hole 516 formed in the top plate 511 at the upper end, and a support column hole 517 formed in the base plate 512 at the lower end portion where the male screw groove is formed. Inserted into. The support columns 515 form a fixed interval between the top plate 511 and the base plate 512, and support the top plate 511 and the base plate 512 in parallel.
また、トッププレート511及びベースプレート512には、支持球体521を回転可能に保持する支持孔522,526がそれぞれ複数形成されている。 The top plate 511 and the base plate 512 are formed with a plurality of support holes 522 and 526 for holding the support sphere 521 rotatably.
トッププレート511の支持孔522には、内周面に雌ねじ溝を有する円筒状の保持部材523が挿入される。保持部材523は、支持球体521を回転可能に保持し、位置調整ねじ524が上から挿入される。ベースプレート512の支持孔526は、下端側が蓋部材527によって塞がれ、支持球体521を回転可能に保持する。 A cylindrical holding member 523 having an internal thread groove on the inner peripheral surface is inserted into the support hole 522 of the top plate 511. The holding member 523 rotatably holds the support sphere 521, and the position adjusting screw 524 is inserted from above. The lower end side of the support hole 526 of the base plate 512 is closed by the lid member 527, and the support sphere 521 is rotatably held.
トッププレート511及びベースプレート512の支持孔522,526に回転可能に保持される支持球体521は、それぞれトッププレート511とベースプレート512との間に設けられる可動プレート552に当接し、可動プレート552を移動可能に支持する。 The support spheres 521 rotatably held in the support holes 522 and 526 of the top plate 511 and the base plate 512 are in contact with the movable plate 552 provided between the top plate 511 and the base plate 512, respectively, so that the movable plate 552 can move. To support.
図10は、固定ユニット51による可動プレート552の支持構造を説明するための図である。また、図11は、図10に示されるA部分の概略構成を例示する部分拡大図である。 FIG. 10 is a view for explaining a support structure of the movable plate 552 by the fixed unit 51. FIG. 11 is a partial enlarged view illustrating a schematic configuration of a portion A shown in FIG.
図10及び図11に示されるように、トッププレート511では、支持孔522に挿入される保持部材523によって支持球体521が回転可能に保持されている。また、ベースプレート512では、下端側が蓋部材527によって塞がれている支持孔526によって支持球体521が回転可能に保持されている。 As shown in FIGS. 10 and 11, in the top plate 511, the support sphere 521 is rotatably held by the holding member 523 inserted into the support hole 522. Further, in the base plate 512, the support sphere 521 is rotatably held by the support hole 526 whose lower end side is closed by the lid member 527.
各支持球体521は、支持孔522,526から少なくとも一部分が突出するように保持され、トッププレート511とベースプレート512との間に設けられる可動プレート552に当接して支持する。可動プレート552は、回転可能に設けられている複数の支持球体521により、トッププレート511及びベースプレート512と平行且つ表面に平行な方向に移動可能に両面から支持される。 Each support sphere 521 is held so that at least a part thereof protrudes from the support holes 522 and 526, and supports and supports a movable plate 552 provided between the top plate 511 and the base plate 512. The movable plate 552 is supported from both sides by a plurality of support spheres 521 that are rotatably provided so as to be movable in a direction parallel to the top plate 511 and the base plate 512 and parallel to the surface.
また、トッププレート511側に設けられている支持球体521は、可動プレート552とは反対側で当接する位置調整ねじ524の位置に応じて、保持部材523の下端からの突出量が変化する。例えば、位置調整ねじ524がZ1方向に変位すると、支持球体521の突出量が減り、トッププレート511と可動プレート552との間隔が小さくなる。また、例えば、位置調整ねじ524がZ2方向に変位すると、支持球体521の突出量が増え、トッププレート511と可動プレート552との間隔が大きくなる。 Further, the amount of protrusion of the support sphere 521 provided on the top plate 511 side from the lower end of the holding member 523 varies depending on the position of the position adjusting screw 524 that contacts the opposite side of the movable plate 552. For example, when the position adjusting screw 524 is displaced in the Z1 direction, the protrusion amount of the support sphere 521 is reduced, and the interval between the top plate 511 and the movable plate 552 is reduced. For example, when the position adjusting screw 524 is displaced in the Z2 direction, the protruding amount of the support sphere 521 increases, and the interval between the top plate 511 and the movable plate 552 increases.
このように、位置調整ねじ524を用いて支持球体521の突出量を変化させることで、トッププレート511と可動プレート552との間隔を適宜調整できる。 As described above, the distance between the top plate 511 and the movable plate 552 can be appropriately adjusted by changing the protruding amount of the support sphere 521 using the position adjusting screw 524.
また、図8及び図9に示されるように、トッププレート511のベースプレート512側の面には、磁石531,532,533,534が設けられている。 8 and 9, magnets 531, 532, 533, and 534 are provided on the surface of the top plate 511 on the base plate 512 side.
図12は、トッププレート511を例示する底面図である。図12に示されるように、トッププレート511のベースプレート512側の面には、磁石531,532,533,534が設けられている。 FIG. 12 is a bottom view illustrating the top plate 511. As shown in FIG. 12, magnets 531, 532, 533, and 534 are provided on the surface of the top plate 511 on the base plate 512 side.
磁石531,532,533,534は、トッププレート511の中央孔513を囲むように4箇所に設けられている。磁石531,532,533,534は、それぞれ長手方向が平行になるように配置された直方体状の2つの磁石で構成され、それぞれ可動プレート552に及ぶ磁界を形成する。 The magnets 531, 532, 533, and 534 are provided at four locations so as to surround the central hole 513 of the top plate 511. The magnets 531, 532, 533, and 534 are composed of two rectangular parallelepiped magnets that are arranged so that their longitudinal directions are parallel to each other, and each form a magnetic field that reaches the movable plate 552.
磁石531,532,533,534は、それぞれ可動プレート552の上面に各磁石531,532,533,534に対向して設けられているコイルとで、可動プレート552を移動させる移動手段を構成する。 The magnets 531, 532, 533, and 534 constitute moving means for moving the movable plate 552 with coils provided on the upper surface of the movable plate 552 so as to face the magnets 531, 532, 533, and 534, respectively.
なお、上記した固定ユニット51に設けられる支柱515、支持球体521の数や位置等は、可動プレート552を移動可能に支持できればよく、本実施形態に例示される構成に限られるものではない。 Note that the number, position, and the like of the support columns 515 and the support spheres 521 provided in the fixed unit 51 are not limited to the configuration exemplified in the present embodiment as long as the movable plate 552 can be movably supported.
[可動ユニット]
図13は、可動ユニット55を例示する斜視図である。また、図14は、可動ユニット55を例示する分解斜視図である。
[Movable unit]
FIG. 13 is a perspective view illustrating the movable unit 55. FIG. 14 is an exploded perspective view illustrating the movable unit 55.
図13及び図14に示されるように、可動ユニット55は、DMD551、可動プレート552、結合プレート553、ヒートシンク554、保持部材555、DMD基板557を有し、固定ユニット51に対して移動可能に支持されている。 As shown in FIGS. 13 and 14, the movable unit 55 includes a DMD 551, a movable plate 552, a coupling plate 553, a heat sink 554, a holding member 555, and a DMD substrate 557, and is movably supported with respect to the fixed unit 51. Has been.
可動プレート552は、上記したように、固定ユニット51のトッププレート511とベースプレート512との間に設けられ、複数の支持球体521により表面に平行な方向に移動可能に支持される。 As described above, the movable plate 552 is provided between the top plate 511 and the base plate 512 of the fixed unit 51 and is supported by a plurality of support spheres 521 so as to be movable in a direction parallel to the surface.
図15は、可動プレート552を例示する斜視図である。 FIG. 15 is a perspective view illustrating the movable plate 552.
図15に示されるように、可動プレート552は、平板状の部材から形成され、DMD基板557に設けられるDMD551に対応する位置に中央孔570を有し、中央孔570の周囲にコイル581,582,583,584が設けられている。 As shown in FIG. 15, the movable plate 552 is formed of a flat plate-like member, has a central hole 570 at a position corresponding to the DMD 551 provided on the DMD substrate 557, and coils 581, 582 around the central hole 570. , 583, 584 are provided.
コイル581,582,583,584は、それぞれZ1Z2方向に平行な軸を中心として電線が巻き回されることで形成され、可動プレート552のトッププレート511側の面に形成されている凹部に設けられてカバーで覆われている。コイル581,582,583,584は、それぞれトッププレート511の磁石531,532,533,534とで、可動プレート552を移動させる移動手段を構成する。 Coils 581, 582, 583, 584 are formed by winding an electric wire around an axis parallel to the Z 1 Z 2 direction, and are provided in a recess formed on the surface of the movable plate 552 on the top plate 511 side. Covered with a cover. Coils 581, 582, 583, and 584 constitute moving means for moving the movable plate 552 with the magnets 531, 532, 533, and 534 of the top plate 511, respectively.
トッププレート511の磁石531,532,533,534と、可動プレート552のコイル581,582,583,584とは、可動ユニット55が固定ユニット51に支持された状態で、それぞれ対向する位置に設けられている。コイル581,582,583,584に電流が流されると、磁石531,532,533,534によって形成される磁界により、可動プレート552を移動させる駆動力となるローレンツ力が発生する。 The magnets 531, 532, 533 and 534 of the top plate 511 and the coils 581, 582, 583 and 584 of the movable plate 552 are provided at positions facing each other in a state where the movable unit 55 is supported by the fixed unit 51. ing. When a current is passed through the coils 581, 582, 583, 584, a Lorentz force that is a driving force for moving the movable plate 552 is generated by a magnetic field formed by the magnets 531, 532, 533, and 534.
可動プレート552は、磁石531,532,533,534とコイル581,582,583,584との間で発生する駆動力としてのローレンツ力を受けて、固定ユニット51に対して、XY平面において直線的又は回転するように変位する。 The movable plate 552 receives a Lorentz force as a driving force generated between the magnets 531, 532, 533 and 534 and the coils 581, 582, 583 and 584, and is linear with respect to the fixed unit 51 in the XY plane. Or it is displaced to rotate.
各コイル581,582,583,584に流される電流の大きさ及び向きは、可動ユニット制御部14によって制御される。可動ユニット制御部14は、各コイル581,582,583,584に流す電流の大きさ及び向きによって、可動プレート552の移動(回転)方向、移動量や回転角度等を制御する。 The magnitude | size and direction of the electric current sent through each coil 581,582,583,584 are controlled by the movable unit control part 14. FIG. The movable unit control unit 14 controls the movement (rotation) direction, the movement amount, the rotation angle, and the like of the movable plate 552 according to the magnitude and direction of the current flowing through the coils 581, 582, 583, 584.
本実施形態では、第1駆動手段として、コイル581及び磁石531と、コイル584及び磁石534とが、X1X2方向に対向して設けられている。コイル581及びコイル584に電流が流されると、図15に示されるようにX1方向又はX2のローレンツ力が発生する。可動プレート552は、コイル581及び磁石531と、コイル584及び磁石534とにおいて発生するローレンツ力により、X1方向又はX2方向に移動する。 In the present embodiment, as the first driving means, a coil 581 and a magnet 531, and a coil 584 and a magnet 534 are provided facing each other in the X1X2 direction. When a current is passed through the coil 581 and the coil 584, a Lorentz force in the X1 direction or X2 is generated as shown in FIG. The movable plate 552 moves in the X1 direction or the X2 direction by the Lorentz force generated in the coil 581 and the magnet 531 and the coil 584 and the magnet 534.
また、本実施形態では、第2駆動手段として、コイル582及び磁石532と、コイル583及び磁石533とが、X1X2方向に並んで設けられ、磁石532及び磁石533は、磁石531及び磁石534とは長手方向が直交するように配置されている。このような構成において、コイル582及びコイル583に電流が流されると、図15に示されるようにY1方向又はY2方向のローレンツ力が発生する。 In the present embodiment, as the second driving means, a coil 582 and a magnet 532, and a coil 583 and a magnet 533 are provided side by side in the X1X2 direction, and the magnet 532 and the magnet 533 are the same as the magnet 531 and the magnet 534. It arrange | positions so that a longitudinal direction may orthogonally cross. In such a configuration, when a current is passed through the coil 582 and the coil 583, a Lorentz force in the Y1 direction or the Y2 direction is generated as shown in FIG.
可動プレート552は、コイル582及び磁石532と、コイル583及び磁石533とにおいて発生するローレンツ力により、Y1方向又はY2方向に移動する。また、可動プレート552は、コイル582及び磁石532と、コイル583及び磁石533とで反対方向に発生するローレンツ力により、XY平面において回転するように変位する。 The movable plate 552 moves in the Y1 direction or the Y2 direction by the Lorentz force generated in the coil 582 and the magnet 532, and the coil 583 and the magnet 533. Further, the movable plate 552 is displaced so as to rotate in the XY plane by the Lorentz force generated in the opposite direction by the coil 582 and the magnet 532 and the coil 583 and the magnet 533.
例えば、コイル582及び磁石532においてY1方向のローレンツ力が発生し、コイル583及び磁石533においてY2方向のローレンツ力が発生するように電流が流されると、可動プレート552は、上面視で時計回り方向に回転するように変位する。また、コイル582及び磁石532においてY2方向のローレンツ力が発生し、コイル583及び磁石533においてY1方向のローレンツ力が発生するように電流が流されると、可動プレート552は、上面視で反時計回り方向に回転するように変位する。 For example, when a Lorentz force in the Y1 direction is generated in the coil 582 and the magnet 532 and a current is applied so that a Lorentz force in the Y2 direction is generated in the coil 583 and the magnet 533, the movable plate 552 is rotated in the clockwise direction when viewed from above. Displace to rotate. Further, when a Lorentz force in the Y2 direction is generated in the coil 582 and the magnet 532 and a current is applied so that a Lorentz force in the Y1 direction is generated in the coil 583 and the magnet 533, the movable plate 552 rotates counterclockwise in a top view. Displace to rotate in the direction.
また、可動プレート552には、固定ユニット51の支柱515に対応する位置に、可動範囲制限孔571が設けられている。可動範囲制限孔571は、固定ユニット51の支柱515が挿入され、例えば振動や何らかの異常等により可動プレート552が大きく移動した時に支柱515に接触することで、可動プレート552の可動範囲を制限する。 The movable plate 552 is provided with a movable range limiting hole 571 at a position corresponding to the column 515 of the fixed unit 51. The movable range limiting hole 571 limits the movable range of the movable plate 552 by contacting the column 515 when the column 515 of the fixed unit 51 is inserted and the movable plate 552 moves greatly due to vibration or some abnormality, for example.
以上で説明したように、本実施形態では、可動ユニット制御部14が、コイル581,582,583,584に流す電流の大きさや向きを制御することで、可動範囲内で可動プレート552を任意の位置に移動させることができる。 As described above, in the present embodiment, the movable unit control unit 14 controls the magnitude and direction of the current flowing through the coils 581, 582, 583, 584, so that the movable plate 552 can be arbitrarily moved within the movable range. Can be moved to a position.
なお、移動手段としての磁石531,532,533,534及びコイル581,582,583,584の数、位置等は、可動プレート552を任意の位置に移動させることが可能であれば、本実施形態とは異なる構成であってもよい。例えば、移動手段としての磁石は、トッププレート511の上面に設けられてもよく、ベースプレート512の何れかの面に設けられてもよい。また、例えば、磁石が可動プレート552に設けられ、コイルがトッププレート511又はベースプレート512に設けられてもよい。 It should be noted that the number, position, etc. of the magnets 531, 532, 533, 534 as the moving means and the coils 581, 582, 583, 584 can be adjusted as long as the movable plate 552 can be moved to an arbitrary position. Different configurations may be used. For example, the magnet as the moving unit may be provided on the upper surface of the top plate 511 or may be provided on any surface of the base plate 512. Further, for example, a magnet may be provided on the movable plate 552 and a coil may be provided on the top plate 511 or the base plate 512.
また、可動範囲制限孔571の数、位置及び形状等は、本実施形態に例示される構成に限られない。例えば、可動範囲制限孔571は一つであってもよく、複数であってもよい。また、可動範囲制限孔571の形状は、例えば長方形や円形等、本実施形態とは異なる形状であってもよい。 Further, the number, position, shape, and the like of the movable range restriction hole 571 are not limited to the configuration exemplified in this embodiment. For example, the movable range restriction hole 571 may be one or plural. Further, the shape of the movable range limiting hole 571 may be different from the present embodiment, such as a rectangle or a circle.
固定ユニット51によって移動可能に支持される可動プレート552の下面側(ベースプレート512側)には、図13に示されるように、結合プレート553が固定されている。結合プレート553は、平板状部材から形成され、DMD551に対応する位置に中央孔を有し、周囲に設けられている折り曲げ部分が3本のねじ591によって可動プレート552の下面に固定されている。 As shown in FIG. 13, a coupling plate 553 is fixed to the lower surface side (base plate 512 side) of the movable plate 552 that is movably supported by the fixed unit 51. The coupling plate 553 is formed of a flat plate member, has a central hole at a position corresponding to the DMD 551, and a bent portion provided around is fixed to the lower surface of the movable plate 552 with three screws 591.
図16は、可動プレート552が外された可動ユニット55を例示する斜視図である。 FIG. 16 is a perspective view illustrating the movable unit 55 with the movable plate 552 removed.
図16に示されるように、結合プレート553には、上面側にDMD551、下面側にヒートシンク554が設けられている。結合プレート553は、可動プレート552に固定されることで、DMD551、ヒートシンク554と共に、可動プレート552に伴って固定ユニット51に対して移動可能に設けられている。 As shown in FIG. 16, the coupling plate 553 is provided with a DMD 551 on the upper surface side and a heat sink 554 on the lower surface side. The coupling plate 553 is fixed to the movable plate 552, so that it can move with respect to the fixed unit 51 along with the movable plate 552 together with the DMD 551 and the heat sink 554.
DMD551は、DMD基板557に設けられており、DMD基板557が保持部材555と結合プレート553との間で挟み込まれることで、結合プレート553に固定されている。保持部材555、DMD基板557、結合プレート553、ヒートシンク554は、図14及び図16に示されるように、固定部材としての段付ねじ560及び押圧手段としてのばね561によって重ねて固定されている。 The DMD 551 is provided on the DMD substrate 557, and is fixed to the coupling plate 553 by sandwiching the DMD substrate 557 between the holding member 555 and the coupling plate 553. As shown in FIGS. 14 and 16, the holding member 555, the DMD substrate 557, the coupling plate 553, and the heat sink 554 are overlapped and fixed by a stepped screw 560 as a fixing member and a spring 561 as a pressing means.
図17は、可動ユニット55のDMD保持構造について説明する図である。図17は、可動ユニット55の側面図であり、可動プレート552及び結合プレート553は図示が省略されている。 FIG. 17 is a diagram for explaining the DMD holding structure of the movable unit 55. FIG. 17 is a side view of the movable unit 55, and the movable plate 552 and the coupling plate 553 are not shown.
図17に示されるように、ヒートシンク554は、結合プレート553に固定された状態で、DMD基板557に設けられている貫通孔からDMD551の下面に当接する突出部554aを有する。なお、ヒートシンク554の突出部554aは、DMD基板557の下面であって、DMD551に対応する位置に当接するように設けられてもよい。 As shown in FIG. 17, the heat sink 554 has a protruding portion 554 a that contacts the lower surface of the DMD 551 through a through hole provided in the DMD substrate 557 while being fixed to the coupling plate 553. Note that the protrusion 554 a of the heat sink 554 may be provided on the lower surface of the DMD substrate 557 and in contact with a position corresponding to the DMD 551.
また、DMD551の冷却効果を高めるために、ヒートシンク554の突出部554aとDMD551との間に弾性変形可能な伝熱シートが設けられてもよい。伝熱シートによりヒートシンク554の突出部554aとDMD551との間の熱伝導性が向上し、ヒートシンク554によるDMD551の冷却効果が向上する。 In order to enhance the cooling effect of the DMD 551, a heat transfer sheet that can be elastically deformed may be provided between the protrusion 554a of the heat sink 554 and the DMD 551. The heat transfer sheet improves the thermal conductivity between the protrusion 554a of the heat sink 554 and the DMD 551, and the cooling effect of the DMD 551 by the heat sink 554 is improved.
上記したように、保持部材555、DMD基板557、ヒートシンク554は、段付きねじ560及びばね561によって重ねて固定されている。段付きねじ560が締められると、ばね561がZ1Z2方向に圧縮され、図17に示されるZ1方向の力F1がばね561から生じる。ばね561から生じる力F1により、ヒートシンク554はZ1方向に力F2でDMD551に押圧されることとなる。 As described above, the holding member 555, the DMD substrate 557, and the heat sink 554 are overlapped and fixed by the stepped screw 560 and the spring 561. When the stepped screw 560 is tightened, the spring 561 is compressed in the Z1Z2 direction, and a force F1 in the Z1 direction shown in FIG. Due to the force F1 generated from the spring 561, the heat sink 554 is pressed against the DMD 551 by the force F2 in the Z1 direction.
本実施形態では、段付きねじ560及びばね561は4箇所に設けられており、ヒートシンク554にかかる力F2は、4つのばね561に生じる力F1を合成したものに等しい。また、ヒートシンク554からの力F2は、DMD551が設けられているDMD基板557を保持する保持部材555に作用する。この結果、保持部材555には、ヒートシンク554からの力F2に相当するZ2方向の反力F3が生じ、保持部材555と結合プレート553との間でDMD基板557を保持できるようになる。 In the present embodiment, the stepped screw 560 and the spring 561 are provided at four locations, and the force F2 applied to the heat sink 554 is equal to the combined force F1 generated on the four springs 561. The force F2 from the heat sink 554 acts on the holding member 555 that holds the DMD substrate 557 on which the DMD 551 is provided. As a result, a reaction force F3 in the Z2 direction corresponding to the force F2 from the heat sink 554 is generated in the holding member 555, and the DMD substrate 557 can be held between the holding member 555 and the coupling plate 553.
段付きねじ560及びばね561には、保持部材555に生じる力F3からZ2方向の力F4が作用する。ばね561は、4箇所に設けられているため、それぞれに作用する力F4は、保持部材555に生じる力F3の4分の1に相当し、力F1と釣り合うこととなる。 A force F4 in the Z2 direction acts on the stepped screw 560 and the spring 561 from a force F3 generated on the holding member 555. Since the springs 561 are provided at four locations, the force F4 acting on each of them corresponds to a quarter of the force F3 generated on the holding member 555, and balances with the force F1.
また、保持部材555は、図17において矢印Bで示されるように撓むことが可能な部材で板ばね状に形成されている。保持部材555は、ヒートシンク554の突出部554aに押圧されて撓み、ヒートシンク554をZ2方向に押し返す力が生じることで、DMD551とヒートシンク554との接触をより強固に保つことができる。 The holding member 555 is a member that can be bent as shown by an arrow B in FIG. The holding member 555 is pressed and bent by the protruding portion 554a of the heat sink 554, and a force that pushes back the heat sink 554 in the Z2 direction is generated, so that the contact between the DMD 551 and the heat sink 554 can be kept stronger.
可動ユニット55は、以上で説明したように、可動プレート552と、DMD551及びヒートシンク554を有する結合プレート553とが、固定ユニット51によって移動可能に支持されている。可動ユニット55の位置は、可動ユニット制御部14によって制御される。また、可動ユニット55には、DMD551に当接するヒートシンク554が設けられており、DMD551の温度上昇に起因する動作不良や故障といった不具合の発生が防止されている。 As described above, the movable unit 55 is supported by the fixed unit 51 so that the movable plate 552 and the coupling plate 553 having the DMD 551 and the heat sink 554 are movable. The position of the movable unit 55 is controlled by the movable unit controller 14. Further, the movable unit 55 is provided with a heat sink 554 that abuts on the DMD 551, thereby preventing malfunctions such as malfunction and failure due to the temperature rise of the DMD 551.
(画素ずらし(DMDシフト))
上述のように、画像投影装置1において投影画像を生成するDMD551は、可動ユニット55に設けられており、可動ユニット制御部14によって可動ユニット55と共に位置が制御される。
(Pixel shift (DMD shift))
As described above, the DMD 551 that generates a projection image in the image projector 1 is provided in the movable unit 55, and the position of the DMD 551 is controlled together with the movable unit 55 by the movable unit controller 14.
可動ユニット制御部14は、例えば、画像投影時にフレームレートに対応する所定の周期で、DMD551の複数のマイクロミラーの配列間隔未満の距離だけ離れた複数の位置の間を高速移動するように可動ユニット55の位置を制御する。このとき、DMD制御部13は、それぞれの位置に応じてシフトした投影画像を生成するようにDMD551に画像信号を送信する。 For example, the movable unit controller 14 moves the movable unit at a high speed between a plurality of positions separated by a distance less than the arrangement interval of the plurality of micromirrors of the DMD 551 at a predetermined period corresponding to the frame rate at the time of image projection. The position of 55 is controlled. At this time, the DMD control unit 13 transmits an image signal to the DMD 551 so as to generate a projection image shifted according to each position.
可動ユニット制御部14は、X1X2方向及びY1Y2方向にDMD551のマイクロミラーの配列間隔未満の距離だけ離れた位置Aと位置Bとの間で、DMD551を所定の周期で往復移動させる。このとき、DMD制御部13が、それぞれの位置に応じてシフトした投影画像を生成するようにDMD551を制御することで、投影画像の解像度を、DMD551の解像度の約2倍にすることが可能になる。 The movable unit controller 14 reciprocates the DMD 551 in a predetermined cycle between a position A and a position B separated by a distance less than the arrangement interval of the micromirrors of the DMD 551 in the X1X2 direction and the Y1Y2 direction. At this time, the DMD control unit 13 controls the DMD 551 so as to generate a projection image shifted according to each position, so that the resolution of the projection image can be approximately double the resolution of the DMD 551. Become.
このように、可動ユニット制御部14が可動ユニット55と共にDMD551を所定の周期で移動させ、DMD制御部13がDMD551に位置に応じた投影画像を生成させることで、DMD551の解像度以上の画像を投影することが可能になる。 As described above, the movable unit control unit 14 moves the DMD 551 together with the movable unit 55 in a predetermined cycle, and the DMD control unit 13 causes the DMD 551 to generate a projection image corresponding to the position, thereby projecting an image having a resolution higher than that of the DMD 551. It becomes possible to do.
図18は、画素ずらし(以下、DMDシフトともいう)にて半画素分シフトした画素の表示状態のイメージを示した説明図である。 FIG. 18 is an explanatory diagram showing an image of a display state of pixels shifted by half a pixel by pixel shifting (hereinafter also referred to as DMD shift).
図18(A)は、表示位置をシフトしない状態(シフト前の状態、第1状態)である各画素S1を示しており、各画素のサイズはXL×YLとなっている。また、図18(B)は、半画素分(XL/2,YL/2)シフトされた状態(第2状態)であるの各画素S2を示している。そして、2つの画像を合成、すなわち、交互に各画素での映像を投影することにより、図18(C)に示すように、擬似的に高解像度化することが可能となる。 FIG. 18A shows each pixel S1 in a state where the display position is not shifted (the state before the shift, the first state), and the size of each pixel is XL × YL. FIG. 18B shows each pixel S2 in a state (second state) shifted by half a pixel (XL / 2, YL / 2). Then, by synthesizing the two images, that is, by alternately projecting the image at each pixel, it is possible to increase the resolution in a pseudo manner as shown in FIG.
(画像投影システム)
以上説明した画像投影装置1によれば、最大2倍程度の高解像度化を実現できる。そして、本実施形態に係る画像投影システムは、ここまで説明した画像投影装置1を複数用いて、スタック投影することで、更なる高解像度化を図るものである。
(Image projection system)
According to the image projection apparatus 1 described above, it is possible to realize a resolution increase of up to about twice. The image projection system according to the present embodiment uses a plurality of the image projection apparatuses 1 described so far to perform stack projection, thereby further increasing the resolution.
図19は、画像投影システム100の一例を示す概略構成図である。画像投影システム100は、2台の画像投影装置1A,1Bと、映像信号(投影情報ともいう)を画像投影装置1A,1Bに供給する映像供給装置110と、を含んで構成されており、画像投影装置1A,1Bと映像供給装置110とは、ケーブル120A,120Bによって接続されている。なお、映像信号には静止画表示のための画像信号も含まれる。 FIG. 19 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the image projection system 100. The image projection system 100 includes two image projection apparatuses 1A and 1B and a video supply apparatus 110 that supplies video signals (also referred to as projection information) to the image projection apparatuses 1A and 1B. Projection apparatuses 1A and 1B and video supply apparatus 110 are connected by cables 120A and 120B. The video signal includes an image signal for displaying a still image.
画像投影装置1A,1Bは、映像供給装置110が提供する映像信号を基に映像を生成し、スクリーンSに投影するプロジェクタである。 The image projection apparatuses 1A and 1B are projectors that generate an image based on the image signal provided by the image supply device 110 and project the image on the screen S.
画像投影装置1A,1Bは、映像信号を入力するインタフェース(入力端子24)として、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)(登録商標)端子、DisplayPort端子、Thunderbolt端子、VGA(Video Graphics Array)入力端子、S−VIDEO端子、RCA端子等の画像入力端子を備えている。また、画像投影装置1A,1Bは、複数の画像入力端子を備えていることが好ましい。画像入力端子に接続されたケーブル120A,120Bを介して映像供給装置110から映像信号を受信する。ケーブル120A,120Bは、通信インタフェースに準拠したケーブルであって、例えば、HDMIケーブルである。 The image projection apparatuses 1A and 1B have an HDMI (High-Definition Multimedia Interface) (registered trademark) terminal, a DisplayPort terminal, a Thunderbolt terminal, a VGA (Video Graphics Array) input terminal, as an interface (input terminal 24) for inputting a video signal. Image input terminals such as an S-VIDEO terminal and an RCA terminal are provided. Moreover, it is preferable that the image projection apparatuses 1A and 1B include a plurality of image input terminals. A video signal is received from the video supply device 110 via the cables 120A and 120B connected to the image input terminal. The cables 120A and 120B are cables compliant with the communication interface, and are, for example, HDMI cables.
また、画像投影装置1A,1Bは、Bluetooth(登録商標)やWiFi(登録商標)等の無線通信プロトコルに準拠した無線通信により、映像供給装置110から映像信号を受信してもよい。 In addition, the image projection apparatuses 1A and 1B may receive a video signal from the video supply apparatus 110 by wireless communication complying with a wireless communication protocol such as Bluetooth (registered trademark) or WiFi (registered trademark).
映像供給装置110は、画像投影装置1A,1Bが投影すべき画像を提供する装置である。映像供給装置110は、映像信号を出力するインタフェースを備えており、映像供給装置110の表示画像を形成する映像信号を所定の転送レート(例えば、30fps(frame per second)〜60fps)で画像投影装置1,1Bに送信する。 The video supply device 110 is a device that provides an image to be projected by the image projection devices 1A and 1B. The video supply device 110 includes an interface that outputs a video signal, and an image projection device that transmits a video signal forming a display image of the video supply device 110 at a predetermined transfer rate (for example, 30 fps (frame per second) to 60 fps). 1, 1B.
映像供給装置110も同様に、映像信号を出力するインタフェースとして、HDMI端子、DisplayPort端子、Thunderbolt端子、VGA入力端子、S−VIDEO端子、RCA端子等の画像出力端子を備えており、これらの端子に接続されたケーブル120A,120Bを介して画像投影装置1A,1Bに送信することができる。また、映像供給装置110は、無線通信により、画像投影装置1A,1Bに映像信号を送信してもよい。 Similarly, the video supply device 110 includes image output terminals such as an HDMI terminal, a DisplayPort terminal, a Thunderbolt terminal, a VGA input terminal, an S-VIDEO terminal, and an RCA terminal as interfaces for outputting video signals. The image can be transmitted to the image projection apparatuses 1A and 1B via the connected cables 120A and 120B. In addition, the video supply device 110 may transmit a video signal to the image projection devices 1A and 1B by wireless communication.
なお、画像投影装置1が投影する投影画像130の基となる投影情報は、映像供給装置110から提供されるものに限られず、画像投影装置1の記憶部に記憶されているものであっても、画像投影装置1に外部接続可能なUSBメモリなどの補助記憶装置に記憶されているものであってもよい。この場合、画像投影システム100は、画像投影装置1Aおよび画像投影装置1Bで構成され、共通の投影情報を有していればよい。 Note that the projection information that is the basis of the projection image 130 projected by the image projection apparatus 1 is not limited to that provided from the video supply apparatus 110, and may be information stored in the storage unit of the image projection apparatus 1. Alternatively, it may be stored in an auxiliary storage device such as a USB memory that can be externally connected to the image projection device 1. In this case, the image projection system 100 is configured by the image projection apparatus 1A and the image projection apparatus 1B, and may have common projection information.
映像供給装置110としては、例えば、ノート型PC、デスクトップ型PCやタブレット型PC、スマートフォン等の映像信号を供給可能な情報処理装置や、DVDプレーヤーなどの映像再生機器、デジタルカメラなどの撮像装置等を用いることができる。 As the video supply device 110, for example, an information processing device capable of supplying video signals such as a notebook PC, a desktop PC, a tablet PC, a smartphone, a video playback device such as a DVD player, an imaging device such as a digital camera, etc. Can be used.
図20に映像供給装置110の機能ブロック図を示す。映像供給装置110は、データを入力するための入力部111と、ディスプレイなどの表示部112と、データ通信を行うための通信部113と、装置全体の制御を司る制御手段としてのCPU114と、CPU114のワークエリアとして使用されるRAM115と、CPU114を動作させるための各種プログラム等を記憶した記憶部116とから構成されている。 FIG. 20 shows a functional block diagram of the video supply device 110. The video supply device 110 includes an input unit 111 for inputting data, a display unit 112 such as a display, a communication unit 113 for performing data communication, a CPU 114 as a control unit that controls the entire device, and a CPU 114. The RAM 115 is used as a work area, and the storage unit 116 stores various programs for operating the CPU 114.
図19では、スクリーンS上に画像投影装置1A,1Bにてスタック投影された投影画像130が投影されている。このとき、2台の画像投影装置1A,1Bは、それぞれ画素ずらしによって高解像度化されている状態であって、更に、以下に説明するように、一方の画像投影装置の方を1/4画素分(XL/4,YL/4)ずらした状態で投影画像130を重ね合わせてスタック投影されている。 In FIG. 19, a projection image 130 that is stacked and projected by the image projection apparatuses 1 </ b> A and 1 </ b> B is projected on the screen S. At this time, the two image projection apparatuses 1A and 1B are in a state in which the resolution is increased by shifting the pixels, respectively, and as described below, one image projection apparatus is set to 1/4 pixel. The projection images 130 are superimposed and projected in a stack with a shift of minutes (XL / 4, YL / 4).
(高輝度化処理)
図21は、画像投影システム100が実行する高解像度化処理のシーケンス図である。また、図22は、画像投影システム100による高解像度化処理の説明図であって、(A)は、マスタとなる画像投影装置1AでのDMDシフト処理にて半画素分シフトした画素の表示状態のイメージ、(B)は、スレーブとなる画像投影装置1BでのDMDシフト処理にて半画素分シフトした画素の表示状態のイメージ、(C)は、スタック投影された画像投影装置1A,1BでのDMDシフト処理にて半画素分シフトした画素の表示状態のイメージを示した説明図である。
(High brightness processing)
FIG. 21 is a sequence diagram of the resolution enhancement process executed by the image projection system 100. FIG. 22 is an explanatory diagram of a resolution enhancement process performed by the image projection system 100. FIG. 22A is a display state of pixels shifted by half a pixel in the DMD shift process in the master image projection apparatus 1A. (B) is an image of a pixel display state shifted by half a pixel by DMD shift processing in the image projection apparatus 1B as a slave, and (C) is an image projection apparatus 1A, 1B on which stack projection is performed. It is explanatory drawing which showed the image of the display state of the pixel shifted by the half pixel by DMD shift process.
高輝度化処理では、先ず、操作者140は、画像投影装置1A,1Bでの高解像度化処理の無効化を指示する(S101−1,S101−2)。なお、高解像度化処理の無効化指示は、メニュー画面から指示可能としてもよいし、本体操作部23やリモコン21に専用のボタンを設け、該当するボタンを押下することにより指示するものであってもよい。 In the high luminance process, first, the operator 140 instructs invalidation of the high resolution process in the image projection apparatuses 1A and 1B (S101-1 and S101-2). The high resolution processing invalidation instruction may be instructed from the menu screen, or is provided by providing a dedicated button on the main body operation unit 23 or the remote control 21 and pressing the corresponding button. Also good.
高解像度化処理の無効化指示を受けた画像投影装置1A,1Bは、高解像度化のために一定周期での半画素シフト処理(DMDシフト処理)を停止する(S102−1,S102−2)。DMDシフトを停止することで、投影画像130の端部(枠)が完全に停止した状態となるため、位置合わせを容易に行うことが可能となる。操作者140は、画像投影装置1A,1BのDMDシフトが停止した状態で、画像投影装置1A,1Bの投影画像130を位置合わせする(S103−1,S103−2)。 The image projection apparatuses 1A and 1B that have received the invalidation instruction for the high resolution processing stop the half-pixel shift processing (DMD shift processing) at a constant cycle for high resolution (S102-1 and S102-2). . By stopping the DMD shift, the end portion (frame) of the projection image 130 is completely stopped, so that alignment can be easily performed. The operator 140 aligns the projection images 130 of the image projection apparatuses 1A and 1B with the DMD shift of the image projection apparatuses 1A and 1B stopped (S103-1, S103-2).
このときの位置合わせ方法は、例えば、操作者140が投影画像130を目視しながら端部の位置を合わせることによればよい。このとき、投影画像130として位置合わせ用のテストパターンを投影することが好ましい。また、画像投影装置1A,1Bが投影画像130を撮像する撮像部を備えており、投影画像130を撮像した撮像データに基づいて、DMD551の位置制御により位置合わせを行うものであってもよい。 The alignment method at this time may be, for example, that the operator 140 aligns the position of the end portion while viewing the projection image 130. At this time, it is preferable to project a test pattern for alignment as the projected image 130. Further, the image projection apparatuses 1A and 1B may include an imaging unit that captures the projection image 130, and may perform alignment by position control of the DMD 551 based on imaging data obtained by capturing the projection image 130.
DMDシフト処理の停止後、操作者140は、画像投影装置1A,1Bの一方をマスタ(Master)、他方をスレーブ(Slave)に設定する(S104,S106)。ここでは、画像投影装置1Aをマスタ、画像投影装置1Bをスレーブとした場合を例にするが、いずれをマスタとしてもよい。この設定も、本体操作部23やリモコン21からの操作を可能とするものであればよい。画像投影装置1A,1Bは、設定されたマスタであるかスレーブであるかの情報を不揮発性メモリ26等に記憶する(S105,S107)。 After stopping the DMD shift process, the operator 140 sets one of the image projection apparatuses 1A and 1B as a master and the other as a slave (S104, S106). Here, a case where the image projection apparatus 1A is a master and the image projection apparatus 1B is a slave is taken as an example, but either may be used as a master. This setting may be performed as long as operation from the main body operation unit 23 or the remote controller 21 is possible. The image projection apparatuses 1A and 1B store information on whether they are set masters or slaves in the nonvolatile memory 26 or the like (S105, S107).
次いで、操作者140は、画像投影装置1A,1Bでの高解像度化処理の有効化を指示する(S108−1,S108−2)。なお、高解像度化処理の有効化指示は、無効化指示と同様の手法によればよい。 Next, the operator 140 instructs activation of the high resolution processing in the image projection apparatuses 1A and 1B (S108-1 and S108-2). It should be noted that the high resolution processing validation instruction may be the same method as the invalidation instruction.
有効化指示を受けたマスタの画像投影装置1Aは、そのまま、一定周期での半画素シフト処理(DMDシフト処理)を開始する(S110−1、図22(A))。 The master image projection apparatus 1A that has received the activation instruction starts the half-pixel shift process (DMD shift process) at a constant cycle as it is (S110-1, FIG. 22A).
一方、有効化指示を受けたスレーブの画像投影装置1Bの可動ユニット制御部14は、DMD551を1/4斜め方向に位置移動させる(S109、図22(B))。そして、その位置から、マスタの画像投影装置1Aのシフト方向と同じ方向で、一定周期での半画素シフト処理(DMDシフト処理)を開始する(S110−2)。これにより、図22(C)に示すように、最大で4倍程度まで、更に高解像度化された投影画像を投影することが可能となる。 On the other hand, the movable unit control unit 14 of the slave image projection apparatus 1B that has received the activation instruction moves the DMD 551 in the ¼ diagonal direction (S109, FIG. 22B). Then, from that position, a half-pixel shift process (DMD shift process) at a constant cycle is started in the same direction as the shift direction of the master image projection apparatus 1A (S110-2). As a result, as shown in FIG. 22C, it is possible to project a projection image with higher resolution up to about 4 times.
なお、本実施形態において画像投影装置1A,1BのDMDシフト処理におけるシフト量(半画素分)と、画像投影装置1BがS109で移動させる移動量(1/4画素分)は、
最も理想的な値であって、この前後の値であってもよい。また、画像投影装置1BがS109で移動させる移動量は、少なくとも、画像投影装置1AのDMDシフト処理において、DMD551がシフトする範囲内の任意の位置に対応する位置から開始されるものであればよい。
In the present embodiment, the shift amount (for half pixel) in the DMD shift processing of the image projection apparatuses 1A and 1B and the movement amount (for 1/4 pixel) that the image projection apparatus 1B moves in S109 are as follows:
It is the most ideal value and may be a value before or after this value. Further, the amount of movement that the image projection apparatus 1B moves in S109 may be at least one that starts from a position corresponding to an arbitrary position within the range to which the DMD 551 shifts in the DMD shift processing of the image projection apparatus 1A. .
また、画像投影装置1AのDMDシフト処理と、画像投影装置1BのDMDシフト処理において、DMD551の往復動作の移動量(移動範囲)は、異なる移動量であってもよいが、移動量は同一であることが好ましい。 In the DMD shift process of the image projection apparatus 1A and the DMD shift process of the image projection apparatus 1B, the movement amount (movement range) of the reciprocating operation of the DMD 551 may be different, but the movement amount is the same. Preferably there is.
また、画像投影装置1AのDMDシフト処理と、画像投影装置1BのDMDシフト処理とは、同期していることが好ましい。ここでいう同期とは、画像投影装置1Aおよび画像投影装置1BのDMDシフト処理での第1状態(図18)の表示タイミングと、画像投影装置1Aおよび画像投影装置1BのDMDシフト処理での第2状態(図18)の表示タイミングが同期していることをいうものである。 Further, it is preferable that the DMD shift process of the image projection apparatus 1A and the DMD shift process of the image projection apparatus 1B are synchronized. The synchronization here refers to the display timing of the first state (FIG. 18) in the DMD shift processing of the image projection device 1A and the image projection device 1B, and the first in the DMD shift processing of the image projection device 1A and the image projection device 1B. This means that the display timings of the two states (FIG. 18) are synchronized.
以上説明した本実施形態に係る画像投影装置、画像投影システムによれば、画素ずらしによって高輝度化されている画像投影装置を複数台用いてスタック投影することにより、更に高解像度化された投影画像を投影することが可能となる。 According to the image projecting apparatus and the image projecting system according to the present embodiment described above, a projection image with higher resolution can be obtained by performing stack projection using a plurality of image projecting apparatuses whose brightness is increased by pixel shifting. Can be projected.
なお、画像投影装置1Aおよび画像投影装置1Bは、同一性能の装置を用いることが好ましいが、少なくとも投影画像130の解像度、DMD551のミラーサイズが同一であって、DMD551をシフトさせる機構を備える2台の画像投影装置1であれば、適用することができる。 The image projection apparatus 1A and the image projection apparatus 1B preferably use apparatuses of the same performance, but at least the resolution of the projection image 130 and the mirror size of the DMD 551 are the same, and two units having a mechanism for shifting the DMD 551 are provided. The image projection apparatus 1 can be applied.
また、上記実施形態では、2台の画像投影装置1A,1Bによる高解像度化処理について説明したが、3台以上の画像投影装置を用いた高解像度化処理においても、それぞれのシフト範囲を、一部を重複させてずらすことによって、本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the resolution enhancement process using the two image projection apparatuses 1A and 1B has been described. However, in the resolution enhancement process using three or more image projection apparatuses, each shift range is set to one. The present invention can be applied by shifting the portions in an overlapping manner.
また、上記実施形態では、画像投影装置は、DLP(Digital Light Processing)方式のプロジェクタを例に説明したが、これに限られるものではなく、他の方式であっても、画像表示素子をシフトさせる構成であれば、本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the image projection apparatus is described by taking a DLP (Digital Light Processing) type projector as an example. However, the present invention is not limited to this, and the image display element is shifted even in other types. The present invention can be applied to any configuration.
また、上記実施形態では、水平置きのプロジェクタを例に説明したが、光学の反射を利用した縦置きの超短焦点型プロジェクタにおいても、本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the horizontal projector has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a vertical ultrashort focus type projector using optical reflection.
また、上記実施形態では、画像表示素子の駆動手段として、電磁アクチュエータ(電磁駆動手段)を用いた例を説明しているが、画像表示素子の駆動手段は、これにかぎられるものではない。 In the above embodiment, an example in which an electromagnetic actuator (electromagnetic driving means) is used as the driving means for the image display element is described. However, the driving means for the image display element is not limited to this.
以下に画像投影装置の他の実施形態(1)を説明する。 Hereinafter, another embodiment (1) of the image projection apparatus will be described.
ところで、DMDシフトによる高解像度化では、スクリーンSに表示される投影画像130のすべてを振動させることになるので、映像供給装置110などからの入力画像は、所定の画像処理技術を施すことで、高解像度化されるが、投影画像130へのOSDデータ重畳は、シフトするDMDの前段(システム制御部10)で画像処理されるため、OSDとして表示する文字データなどはにじんで見えてしまう、もしくは、文字がつぶれて見えてしまう。 By the way, when the resolution is increased by DMD shift, all of the projected images 130 displayed on the screen S are vibrated. Therefore, an input image from the video supply device 110 or the like is subjected to a predetermined image processing technique. Although the resolution is increased, since the OSD data superimposition on the projection image 130 is image-processed in the preceding stage of the DMD to be shifted (system control unit 10), the character data or the like displayed as the OSD appears blurred. , Characters appear to be crushed.
OSD表示に関する技術として、参考文献1(特許3315557号公報)では、入力信号の画像解像度とドットクロックを考慮し、その表示状態に応じたOSDデータを複数用意しておき、表示状態に対応したOSDデータを選択して表示している。 As a technique related to OSD display, in Reference Document 1 (Japanese Patent No. 3315557), a plurality of OSD data corresponding to the display state is prepared in consideration of the image resolution of the input signal and the dot clock, and the OSD corresponding to the display state is prepared. Selected data is displayed.
また、参考文献2(特開2000−347638号公報)では、入力されたビデオの画像フォーマットおよび接続するディスプレイ装置の解像度に応じてOSDデータをサイズ変更している。 In Reference Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-347638), the OSD data is resized according to the image format of the input video and the resolution of the connected display device.
しかしながら、DMDシフトによる高解像度化においては、上記参考文献1,2の処理では不十分である。すなわち、DMD551をシフトさせるということは、入力される映像信号にOSDデータを重畳した状態で映像をシフトするということになるので、シフト量を考慮しておかないと文字のにじみ、つぶれが投影画像130に顕著に現れてしまう。このため、OSD用のフォントデータは、DMD551のシフト量を考慮することが望まれる。 However, the processing described in References 1 and 2 is not sufficient for increasing the resolution by DMD shift. In other words, shifting the DMD 551 means shifting the video with the OSD data superimposed on the input video signal. Therefore, if the shift amount is not taken into account, the characters are blurred and the collapsed image is projected. 130 appears prominently. Therefore, it is desired that the font data for OSD consider the shift amount of DMD551.
図23にDMD551のミラーが配置された状態の簡易的な模式図を示す。また、図24に、図23に示すDMD551を半画素分周期的にシフトさせた状態の簡易的な模式図を示す。なお、図24の例では半画素分のずらしを表現しているが、シフト量は半画素に限られるものではなく、周期的なシフト量を増やすことも可能である。 FIG. 23 shows a simplified schematic diagram of a state in which the DMD551 mirror is arranged. FIG. 24 is a simplified schematic diagram showing a state where the DMD 551 shown in FIG. 23 is periodically shifted by half a pixel. In the example of FIG. 24, a shift of half a pixel is expressed, but the shift amount is not limited to a half pixel, and the cyclic shift amount can be increased.
OSDデータとして表示する内容は、主に文字データである。図25は、DMD551上にOSD文字データを表示させた状態の簡易的な模式図を示す。なお、本来は、DMD551の1ドット毎の表現でON/OFF、即ち文字の形が表現されるが、図25では簡易的に表現している。 The contents displayed as OSD data are mainly character data. FIG. 25 is a simplified schematic diagram showing a state in which OSD character data is displayed on the DMD 551. Originally, ON / OFF, that is, a character shape, is expressed by one dot of the DMD 551, but is simply expressed in FIG.
図26は、OSD文字データを表示させ、DMD551を周期的にシフトさせた状態の簡易的な模式図を示す。図26に示すように、DMD551をシフトさせると、文字がにじんだようになってしまう。また、表示する文字が漢字のような細かい表現を要する文字の場合はつぶれたように見えてしまう。 FIG. 26 shows a simple schematic diagram in a state where the OSD character data is displayed and the DMD 551 is periodically shifted. As shown in FIG. 26, when the DMD 551 is shifted, characters are blurred. In addition, when the character to be displayed is a character that requires fine expression such as kanji, the character appears to be crushed.
そこで、本実施形態では、DMD551の1ドット(1つのミラー、表現できる最小単位である)の大きさと、DMD551のシフト量とを考慮した上で、表示する文字の大きさを決定するものである。 Therefore, in the present embodiment, the size of a character to be displayed is determined in consideration of the size of one dot (one mirror, the smallest unit that can be expressed) of the DMD 551 and the shift amount of the DMD 551. .
図27に示すように、1つの文字を表現するのに、少ないドットで構成するよりも、ある一定数のドット群で構成するほうが、DMDシフトした場合の見栄えを考慮すると、より好ましいものとなる。 As shown in FIG. 27, in order to express one character, it is more preferable to configure with a certain number of dot groups than to configure with a small number of dots, considering the appearance when DMD shift is performed. .
図28は、図25で表現した文字を縦横約2倍のドットを使用し、表現した例を示している。また、図29は、図28で表現される文字を、周期的にシフトさせたことを表現したものである。 FIG. 28 shows an example in which the characters expressed in FIG. 25 are expressed using dots that are approximately double in length and width. FIG. 29 shows that the characters represented in FIG. 28 are periodically shifted.
以上説明したように、DMD551のシフト量を考慮した文字サイズとすることで、高解像度化のためのDMDシフトを行っても、投影画像130に重畳表示されるOSDデータがにじんだように、また、つぶれたように見えず、使用者にとって見栄えの良いOSD表示とすることができる。 As described above, by setting the character size in consideration of the shift amount of the DMD 551, the OSD data superimposed and displayed on the projection image 130 is blurred even when the DMD shift for high resolution is performed. The OSD display does not look like it is crushed and looks good for the user.
また、上述のように、特に高解像度な映像で鑑賞する必要がない時には、DMD551をシフトさせず、DMD551を静的に、固定して使用することも可能である。DMDシフトをオフにする場合は、OSDデータに対してDMDのシフト量を考慮する必要性は生じない。 Further, as described above, when it is not particularly necessary to view a high-resolution video, the DMD 551 can be statically fixed and used without shifting the DMD 551. When the DMD shift is turned off, there is no need to consider the shift amount of the DMD with respect to the OSD data.
したがって、DMD551をシフトさせる設定の場合は、DMD551のシフト量を考慮した文字サイズのOSDデータを使用し、シフトさせない設定の場合は、DMD551のシフト量を考慮した文字サイズのOSDデータとは異なるOSDデータを使用することが好ましい。 Therefore, when the DMD 551 is set to shift, the OSD data having the character size considering the shift amount of the DMD 551 is used. When the setting is not shifted, the OSD data different from the character size OSD data considering the shift amount of the DMD 551 is used. It is preferred to use data.
以下に画像投影装置の他の実施形態(2)を説明する。 Hereinafter, another embodiment (2) of the image projection apparatus will be described.
上記のように、DMD551をシフトさせるということは、入力される映像信号にOSDデータを重畳した状態で映像をシフトするということになるので、シフト量を考慮しておかないと文字のにじみ、つぶれが投影画像130に顕著に現れてしまう。このため、OSD用のフォントデータは、DMD551のシフト量を考慮することが望まれる。 As described above, shifting the DMD 551 means that the video is shifted with the OSD data superimposed on the input video signal. Therefore, if the shift amount is not taken into consideration, the characters are blurred and crushed. Appears prominently in the projected image 130. Therefore, it is desired that the font data for OSD consider the shift amount of DMD551.
そこで本実施形態では、以下の処理をするものである。すなわち、DMDシフトによる高解像度化では、DMD551に表示データを形成する前段で、映像信号を奇数フレームと偶数フレームに分け、DMDシフト前とシフト後にそれぞれのフレームを割り当てて表示させている。 Therefore, in the present embodiment, the following processing is performed. That is, in the resolution enhancement by DMD shift, the video signal is divided into odd frames and even frames before the display data is formed in DMD 551, and the respective frames are allocated and displayed before and after the DMD shift.
そして、映像信号に対してOSDデータを重畳するのは、映像信号を奇数フレームと偶数フレームに分けた段階において、かつ、どちらか一方のフレームに対してDMDのシフト分を打ち消す分だけOSDデータの表示位置座標をずらしたデータを重畳するようにすれば、DMDデータのシフトによる影響を受けないようにすることができる。 Then, the OSD data is superimposed on the video signal at the stage where the video signal is divided into odd and even frames, and the amount of OSD data is canceled by canceling the DMD shift for one of the frames. By superimposing data whose display position coordinates are shifted, it is possible to avoid being affected by the shift of DMD data.
本実施形態では、図30に示すように、システム制御部10は、映像信号分割部10Aと映像信号処理部10Bとを有しており、先ず、映像信号分割部10Aで、奇数フレームと偶数フレームに分割する。次いで、映像信号処理部10Bでは、映像信号分割部10Aで処理された映像信号に対して、映像のコントラスト調整、明るさ調整、シャープネス調整、スケーリング処理、メニュー情報の重畳などを行うものである。このとき、メニュー情報の重畳は、奇数フレーム、偶数フレーム、それぞれに対して行う。 In the present embodiment, as shown in FIG. 30, the system control unit 10 includes a video signal dividing unit 10A and a video signal processing unit 10B. First, in the video signal dividing unit 10A, odd frames and even frames. Divide into Next, the video signal processing unit 10B performs video contrast adjustment, brightness adjustment, sharpness adjustment, scaling processing, menu information superposition, and the like on the video signal processed by the video signal dividing unit 10A. At this time, the menu information is superimposed on each of the odd-numbered frame and the even-numbered frame.
映像信号分割部10Aにより奇数フレームと偶数フレームに分割され、映像信号処理部10BにてOSDデータが各フレームに重畳される。その周期的な一定タイミングは、DMD551のシフトと連動させる必要がある。 The video signal dividing unit 10A divides the frame into odd frames and even frames, and the video signal processing unit 10B superimposes OSD data on each frame. The periodic constant timing needs to be interlocked with the shift of the DMD 551.
図23にDMD551のミラーが配置された状態の簡易的な模式図を示す。また、図31に、図23に示すDMD551を半画素分周期的にシフトさせた状態の簡易的な模式図を示す。図31の実線は、DMD551をシフトさせる前の基準位置(本実施形態では、奇数フレームO)とし、破線は、DMD551を半画素シフトさせた後の位置(本実施形態では、偶数フレームE)とする。 FIG. 23 shows a simplified schematic diagram of a state in which the DMD551 mirror is arranged. FIG. 31 is a simplified schematic diagram showing a state where the DMD 551 shown in FIG. 23 is periodically shifted by half a pixel. The solid line in FIG. 31 is a reference position before shifting the DMD 551 (odd frame O in this embodiment), and the broken line is a position after shifting the DMD 551 by half a pixel (even frame E in this embodiment). To do.
OSDデータとして表示する内容は、主に文字データである。上述したように、映像端子から入力される映像信号を、映像信号分割部10Aで奇数フレームO、偶数フレームEに分割し、映像信号処理部10Bにてそれぞれのフレームに対して、OSDデータを重畳する。 The contents displayed as OSD data are mainly character data. As described above, the video signal input from the video terminal is divided into the odd frame O and the even frame E by the video signal dividing unit 10A, and the OSD data is superimposed on each frame by the video signal processing unit 10B. To do.
まず、最初に奇数フレームOに対してOSDデータを重畳し、DMD551上にOSD文字データを表示させる。これを図32に示す。 First, OSD data is first superimposed on the odd frame O, and OSD character data is displayed on the DMD 551. This is shown in FIG.
図32では、DMD551の1ドット毎のミラーのオンオフにより文字が表現されることを示している。ここでは「T」の文字を例として表現させている。図32において、左上端の位置が座標(0,0)、右に一つ、下に一つ移動した位置の座標は(1,1)、「T」の文字の表示開始座標は(3,2)である。 FIG. 32 shows that characters are expressed by turning on / off the mirror for each dot of the DMD 551. Here, the character “T” is represented as an example. In FIG. 32, the position of the upper left corner is the coordinate (0, 0), the coordinate of the position moved one to the right and one downward is (1, 1), and the display start coordinate of the character “T” is (3 2).
図33は、仮に偶数フレームEでのOSDデータの表示開始座標位置のシフトを考慮せず、奇数フレームOの表示開始位置のままで表示させた場合の、見え具合を表現している。
偶数フレームEでシフト分を考慮しないと、文字がぶれて見えてしまうことが分かる。
FIG. 33 expresses the appearance when the display start position of the odd frame O is displayed as it is without considering the shift of the display start coordinate position of the OSD data in the even frame E.
It can be seen that if the shift is not considered in the even frame E, the characters appear blurred.
図34では、偶数フレームEのOSDデータの表示開始位置座標を、縦横に半画素分マイナスして、映像信号処理部10BにてOSDデータを映像信号に重畳した場合の、見え具合を表現している。図34において、実線で示すDMD551をシフトさせる前の座標系(奇数フレームO)の左上端の位置が座標(0,0)、破線で示すDMD551を半画素シフトさせた後の座標系(偶数フレームE)の左上端の位置も座標(0,0)である。 In FIG. 34, the display start position coordinates of the OSD data of the even frame E are decremented by half a pixel vertically and horizontally, and the appearance when the OSD data is superimposed on the video signal by the video signal processing unit 10B is expressed. Yes. In FIG. 34, the position of the upper left corner of the coordinate system (odd frame O) before shifting the DMD 551 indicated by the solid line is the coordinate (0, 0), and the coordinate system (even frame) after the DMD 551 indicated by the broken line is shifted by half a pixel. The position of the upper left end of E) is also the coordinates (0, 0).
これは、映像信号処理部10BでOSDデータを重畳した後に、DMD551をシフトさせているため、映像信号処理部10Bとしての基準座標は変わりないためである。 This is because the DMD 551 is shifted after the OSD data is superimposed by the video signal processing unit 10B, so that the reference coordinates as the video signal processing unit 10B do not change.
文字”T”の開始座標は、実線で示すDMD551をシフトさせる前の座標系では(3,2)、破線で示すDMD551を半画素シフトさせた後の座標系では、上述したように縦横に半画素分マイナスするため、(2.5、1.5)とする。 The start coordinate of the letter “T” is (3, 2) in the coordinate system before the DMD 551 indicated by the solid line is shifted, and in the coordinate system after the DMD 551 indicated by the broken line is shifted by half a pixel, as described above, In order to decrement by the pixel, (2.5, 1.5) is set.
図34の座標系は、表示するコンテンツ(ここでは、「T」)毎に座標を半画素分マイナスするという考え方だが、破線で記したDMD551を半画素シフトさせた後の座標系の基準点を(0.5,0.5)として、扱うようにしてもよい。図35は、その場合の例を示している。 The coordinate system of FIG. 34 is based on the idea that the coordinates are reduced by half a pixel for each content to be displayed (here, “T”), but the reference point of the coordinate system after the DMD 551 indicated by the broken line is shifted by half a pixel is used. You may make it handle as (0.5, 0.5). FIG. 35 shows an example in that case.
図34と図35の場合の効果の差は、図34の場合では同じ表示画面のコンテンツ単位でDMDシフトによる高解像度化を有効/無効を設定し分けることができ、図35の場合では表示画面内のOSDデータ全てを一様に高解像度化対応させる、という差がある。 The difference between the effects in the case of FIG. 34 and FIG. 35 is that in the case of FIG. 34, high resolution by DMD shift can be set to valid / invalid for each content unit of the same display screen, and in the case of FIG. There is a difference that all of the OSD data in the system is uniformly made to support high resolution.
なお、本実施形態では、単一文字の”T”を例としたが、複数の文字を組み合わせて一つの塊として扱うこともできる。 In the present embodiment, a single character “T” is taken as an example, but a plurality of characters can be combined and handled as one lump.
以上説明した本実施形態に係る画像投影装置1は、映像端子から入力される映像信号を奇数フレーム・偶数フレームに分割する映像信号分割部10Aを備え、映像信号分割部10Aにて分割された奇数フレーム・偶数フレームに対して、OSDデータの表示座標位置に、DMDがシフトする前の座標位置情報と、OSDデータの表示座標位置にDMD551のシフト分を打ち消す量の座標位置情報と、記録させておくものである。 The image projecting apparatus 1 according to the present embodiment described above includes the video signal dividing unit 10A that divides the video signal input from the video terminal into odd frames and even frames, and the odd numbers divided by the video signal dividing unit 10A. For the frame / even frame, the coordinate position information before the DMD shift is recorded at the display coordinate position of the OSD data, and the coordinate position information of the amount to cancel the shift amount of the DMD 551 at the display coordinate position of the OSD data. It is something to keep.
これにより、画像表示ユニットを周期的にシフトさせることによる高解像度化を行っても、投影面に重畳表示されるOSDデータがにじんだように、また、つぶれたように見えず、使用者にとって見栄えの良いOSD表示とすることができる。 Thus, even when the resolution is increased by periodically shifting the image display unit, the OSD data superimposed and displayed on the projection surface is blurred and does not appear to be crushed, so that it looks good for the user. OSD display with good quality.
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1,1A,1B 画像投影装置
2 外装カバー
3 光学エンジン
4 光源ユニット
5 カラーホイール
6 ライトトンネル
7 リレーレンズ
8 平面ミラー
9 凹面ミラー
10 システム制御部
11 ランプ制御部
12 カラーホイール制御部
13 DMD制御部
14 可動ユニット制御部
15 ファン制御部
16 吸気口
17 排気口
18 吸気ファン
19 排気ファン
20 ファン
21 リモコン
22 リモコン受信部
23 本体操作部
24 入力端子
25 映像信号制御部
26 不揮発性メモリ
27 電源ユニット
30 光源
40 照明光学系ユニット
50 画像表示ユニット
51 固定ユニット
55 可動ユニット
551 DMD
60 投影光学系ユニット
100 画像投影システム
110 映像供給装置
111 入力部
112 表示部
113 通信部
114 CPU
115 RAM
116 記録部
120A,120B ケーブル
130 投影画像
140 操作者
S スクリーン
1, 1A, 1B Image projection device 2 Exterior cover 3 Optical engine 4 Light source unit 5 Color wheel 6 Light tunnel 7 Relay lens 8 Plane mirror 9 Concave mirror 10 System controller 11 Lamp controller 12 Color wheel controller 13 DMD controller 14 Movable unit control unit 15 Fan control unit 16 Intake port 17 Exhaust port 18 Intake fan 19 Exhaust fan 20 Fan 21 Remote control 22 Remote control reception unit 23 Main unit operation unit 24 Input terminal 25 Video signal control unit 26 Non-volatile memory 27 Power supply unit 30 Light source 40 Illumination optical system unit 50 Image display unit 51 Fixed unit 55 Movable unit 551 DMD
60 Projection optical system unit 100 Image projection system 110 Image supply device 111 Input unit 112 Display unit 113 Communication unit 114 CPU
115 RAM
116 Recording unit 120A, 120B Cable 130 Projected image 140 Operator S Screen
Claims (9)
該光源からの光を用いて画像を形成する変調素子を有する画像表示部と、
前記光源からの光を前記画像表示部に導く照明光学部と、
前記画像表示部によって形成された画像を拡大投影する投影光学部と、
前記変調素子を所定方向に所定範囲で往復動作させる変調素子可動制御部と、を有した画像投影装置を2台備え、
第1の画像投影装置の投影画像と第2の画像投影装置の投影画像を重ね合わせた状態において、
前記第2の画像投影装置の前記変調素子可動制御部は、前記第1の画像投影装置の前記変調素子可動制御部が前記変調素子を往復動作させる前記所定範囲内の任意の位置に対応する位置に、前記変調素子を移動させてから、前記変調素子を前記所定方向に所定範囲で往復動作させることを特徴とする画像投影システム。 A light source that emits light;
An image display unit having a modulation element that forms an image using light from the light source;
An illumination optical unit that guides light from the light source to the image display unit;
A projection optical unit for enlarging and projecting the image formed by the image display unit;
Two image projectors having a modulation element movable control unit that reciprocates the modulation element in a predetermined direction within a predetermined range;
In a state where the projection image of the first image projection device and the projection image of the second image projection device are superimposed,
The modulation element movement control unit of the second image projection apparatus corresponds to an arbitrary position within the predetermined range in which the modulation element movement control unit of the first image projection apparatus reciprocates the modulation element. In addition, after the modulation element is moved, the modulation element is reciprocated in a predetermined range in the predetermined direction.
前記第2の画像投影装置の前記変調素子可動制御部は、前記変調素子を斜め方向に略1/4画素分、移動させてから往復動作させることを特徴とする請求項1または2に記載の画像投影システム。 The modulation element movement control unit of the first image projection device is configured to reciprocate the modulation element in an oblique direction by approximately half a pixel,
The said modulation element movement control part of a said 2nd image projector is a reciprocation after moving the said modulation element by about 1/4 pixel in the diagonal direction, The reciprocating operation | movement of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Image projection system.
前記第1の画像投影装置および前記第2の画像投影装置の前記変調素子可動制御部は、前記変調素子の往復動作を停止していることを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の画像投影システム。 In a state where the projection image of the first image projection device and the projection image of the second image projection device are superimposed,
5. The modulation element movement control unit of each of the first image projection apparatus and the second image projection apparatus stops a reciprocating operation of the modulation element. 6. The image projection system described.
前記第3の画像投影装置の前記変調素子可動制御部は、前記第1の画像投影装置の前記変調素子可動制御部が前記変調素子を往復動作させる前記所定範囲における任意の位置に前記変調素子を移動させてから、前記変調素子を前記所定方向に所定範囲で往復動作させることを特徴とする請求項1から6までのいずれかに記載の画像投影システム。 When three or more image projection devices are provided, and the third and subsequent image projection devices are third image projection devices,
The modulation element movement control unit of the third image projection apparatus moves the modulation element to an arbitrary position in the predetermined range in which the modulation element movement control unit of the first image projection apparatus reciprocates the modulation element. The image projection system according to claim 1, wherein the modulation element is reciprocated in a predetermined range in the predetermined direction after being moved.
該光源からの光を用いて画像を形成する変調素子を有する画像表示部と、
前記光源からの光を前記画像表示部に導く照明光学部と、
前記画像表示部によって形成された画像を拡大投影する投影光学部と、
前記変調素子を所定方向に所定範囲で往復動作させる変調素子可動制御部と、を有した画像投影装置において、
前記変調素子可動制御部は、該画像投影装置による投影画像に重ねあわされた投影画像を投影する他の画像投影装置が前記変調素子を往復動作させる前記所定範囲における任意の位置に前記変調素子を移動させてから、前記変調素子を前記所定方向に所定範囲で往復動作させることを特徴とする画像投影装置。 A light source that emits light;
An image display unit having a modulation element that forms an image using light from the light source;
An illumination optical unit that guides light from the light source to the image display unit;
A projection optical unit for enlarging and projecting the image formed by the image display unit;
In an image projection apparatus having a modulation element movable control unit that reciprocates the modulation element in a predetermined direction in a predetermined range,
The modulation element movement control unit moves the modulation element to an arbitrary position in the predetermined range in which another image projection apparatus that projects a projection image superimposed on a projection image by the image projection apparatus reciprocates the modulation element. An image projection apparatus, wherein the modulation element is reciprocated within a predetermined range in the predetermined direction after being moved.
該光源からの光を用いて画像を形成する変調素子を有する画像表示部と、
前記光源からの光を前記画像表示部に導く照明光学部と、
前記画像表示部によって形成された画像を拡大投影する投影光学部と、
前記変調素子を所定方向に所定範囲で往復動作させる変調素子可動制御部と、を有した画像投影装置を2台用いて、
第1の画像投影装置の投影画像と第2の画像投影装置の投影画像を重ね合わせた状態で投影する処理と、
前記第2の画像投影装置の前記変調素子可動制御部は、前記第1の画像投影装置の前記変調素子可動制御部が前記変調素子を往復動作させる前記所定範囲内の任意の位置に対応する位置に、前記変調素子を移動させてから、前記変調素子を前記所定方向に所定範囲で往復動作させる処理と、行うことを特徴とする画像投影方法。 A light source that emits light;
An image display unit having a modulation element that forms an image using light from the light source;
An illumination optical unit that guides light from the light source to the image display unit;
A projection optical unit for enlarging and projecting the image formed by the image display unit;
Using two image projecting devices having a modulation element movable control unit that reciprocates the modulation element in a predetermined direction within a predetermined range,
A process of projecting the projection image of the first image projection device and the projection image of the second image projection device in a superimposed state;
The modulation element movement control unit of the second image projection apparatus corresponds to an arbitrary position within the predetermined range in which the modulation element movement control unit of the first image projection apparatus reciprocates the modulation element. And a process of reciprocating the modulation element in a predetermined range in the predetermined direction after moving the modulation element.
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|---|---|---|---|---|
| JP2020039019A (en) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | セイコーエプソン株式会社 | Projector and projector control method |
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- 2015-08-06 JP JP2015155814A patent/JP2017032937A/en active Pending
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