JP2008176042A - 画像投影装置及び画像投影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の投影及び投影画像上の位置の指示を片手で行えるようにし、また直感的な操作感によって投影画像上の位置を適切かつ容易に指示できるようにする。
【解決手段】利用者が画像投影装置１０の筐体を保持し、投影面９上に第１の画像（主画像や背景画像等）と第２の画像（指示画像のポインタ等）とが投影されている状態で、利用者が筐体を変位させる。例えば水平方向に回転角θだけ傾けると、この筐体の変位に応じて、投影モジュール４１の光軸が第１の補正量θ１だけ傾くように位置補正され、第１の画像はほぼ静止した状態で元の投影位置に投影され、一方、第２の画像は変位した投影位置、つまり利用者が新しく指し示す位置に投影される。従って、利用者は画像投影装置１０の筐体を上下左右に変位させるだけで、第１の画像上の任意の位置を第２の画像によって指し示すことが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーン等に画像を投影する画像投影装置及び画像投影方法に関する。

近年、この種の画像投影装置として、利用者が手に保持した状態でスクリーン等の上に画像を投影する手持ち式プロジェクタが提案されている。手持ち式プロジェクタは、机上に設置された状態で投影する、従来の据え置き式プロジェクタと比較して小型であり、携帯性に優れている。

また、プロジェクタを手に保持した状態で投影することができるので、プロジェクタを設置するための机などの設備が不要になる。従って、利用者は、手持ち式プロジェクタを気軽に持ち歩くことができ、手持ち式プロジェクタを用いて、いつでもどこでも顧客に対して商品説明を行ったり、友人と写真ライブラリを鑑賞し合ったりするなど、様々な使い方が可能である。

このように、手持ち式プロジェクタは、据え置き式プロジェクタにない利便性を有する反面、画像を投影する際、プロジェクタ本体を手で保持するので、手ブレによって投影画像の画質が劣化するといった不具合がある。この課題に対し、例えば手ブレを補正する機能を有する手持ち式プロジェクタ装置が提案されている（特許文献１参照）。この装置は、筐体に設けられたセンサによって検出された手ブレに応じて、画像データや光軸を補正して投影する。この装置によれば、手ブレが生じた際、手ブレを相殺する方向へ変位させた画像を投影するので、投影した画像が縦横に振動して見辛くなるといった現象を防ぐことができる。
特開２００５−１２８５０６号公報

しかしながら、上記のような従来の画像投影装置では、以下に掲げる課題があった。プロジェクタにより画像を投影してプレゼンテーションを行う際には、プロジェクタが投影している画像上の位置を指し示すために、ポインティングデバイスを別途用意する必要がある。このような用途の場合、利用者は、片方の手で手持ち式プロジェクタを保持しながら、もう片方の手でレーザポインタ等を保持してプレゼンテーションを行わなければならなかった。このように、手持ち式プロジェクタをプレゼンテーションに用いる場合、利用者の両方の手が必要となり、使い勝手が良くない場合があった。

一方、例えば据え置き式プロジェクタで提案されているように、プロジェクタ本体に十字キーを設け、利用者の操作入力により投影画像上のマーカ（マウスポインタ）を上下左右に移動させるような構成も考えられる。しかしながら、この構成を手持ち式プロジェクタに適用しようとした場合、手持ち式プロジェクタを保持しながら十字キーを操作するのに煩雑な操作が要求され、レーザポインタ等で投影画像上の位置を指し示すような直感的な操作感を得ることが難しかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、画像の投影及び投影画像上の位置の指示を片手で行うことができ、また直感的な操作感によって投影画像上の位置を適切かつ容易に指示することが可能な画像投影装置及び画像投影方法を提供することを目的とする。

本発明の画像投影装置は、保持可能な筐体の変位を検出する変位検出部と、前記筐体に設けられ第１の画像及び第２の画像を投影する投影部と、前記筐体の変位に基づき、前記第１の画像に関する前記変位と反対方向への第１の補正値を決定する補正値決定部とを備え、前記投影部は、前記筐体の変位で指示される指示位置を前記第１の補正値で補正した第１の投影位置に、前記第１の画像を投影するとともに、前記指示位置に対応する第２の投影位置に第２の画像を投影するものである。

この構成により、利用者が筐体を保持した方向へ第１の画像（主画像や背景画像等）と第２の画像（指示画像のポインタ等）とが投影される状態において、利用者が筐体を変位させると、筐体の変位に基づいて補正された元の位置またはその近傍に第１の画像が投影されたまま、変位した位置、つまり利用者が新しく指し示す位置に第２の画像が投影される。従って、利用者が保持している画像投影装置によって投影されている背景画像等の第１の画像上における任意の位置を、利用者が画像投影装置の筐体を上下左右に変位させるだけで、ポインタ等の第２の画像によって指し示すことができる。このように、画像の投影と投影画像上の位置の指示とを片手で行うことができ、また直感的な操作感によって投影画像上の位置を適切かつ容易に指示することが可能になる。

また、本発明は、上記の画像投影装置であって、前記補正値決定部は、前記第１の補正値より小さな値である第２の補正値を決定し、前記投影部は、前記指示位置を前記第２の補正値で補正した前記第２の投影位置に、前記第２の画像を投影するものとする。

この構成により、例えば手ブレ等の影響によって筐体が細かく変位している場合には第２の画像の投影位置がほとんど変化せず、利用者が筐体を大きく変位させた場合には第２の画像の投影位置が筐体の変位にほぼ追従する。従って、手ブレ等によって第２の画像が細かく移動することがなくなるので、投影画像上の位置を手ブレ等の影響を受けずに明確に指示することが可能となる。

また、本発明は、上記の画像投影装置であって、前記投影部は、前記筐体の変位による投影面における前記第１の画像の歪みを前記第１の補正値に応じて補正するものとする。

この構成により、例えば投影面に投影される第１の画像が長方形である場合に、筐体を変位させることによって第１の画像が投影面上に傾いて投影され、台形等に変形することを防止する歪み補正を行うことが可能となる。

また、本発明は、上記の画像投影装置であって、前記第１の画像の有効領域を表す有効領域情報を取得する有効領域取得部を備え、前記補正値決定部は、前記有効領域情報に基づいて前記第２の補正値を決定するものとする。

この構成により、筐体の変位に対して第２の画像の投影位置を変化させる割合を第１の画像の有効領域、すなわち大きさや形状等に基づいて調整することができる。従って、利用者の変位操作に対する第２の画像の移動感度を、第１の画像の大きさや形状等に応じて変化させたり、第２の画像が第１の画像の有効領域外へ移動しないように調整することが可能となる。これによって、投影画像上の位置を指示する際の操作感を向上させることができる。

また、本発明は、上記の画像投影装置であって、前記補正値決定部は、前記筐体の変位が所定値以上である場合、前記第１の補正値を前記所定値未満の場合と比べて小さい値に設定するものとする。
また、本発明は、上記の画像投影装置であって、前記補正値決定部は、前記筐体の変位が所定値以上である場合、前記第１の補正値を値０またはその近傍の値に設定するものとする。

上記構成により、利用者が所定量以上の変位操作を行った場合には、第１の画像の投影位置が筐体の変位に追従する。従って、画像を投影する位置を変更したい場合などに、利用者は画像投影装置に対して所定量以上の変位操作を行うだけで、所望の位置に投影画像を移動させることができる。このように、簡易な操作で投影画像の移動を行うことが可能となる。

また、本発明は、上記の画像投影装置であって、前記第２の画像の投影指示を入力する投影指示入力部を備え、前記補正値決定部は、前記投影指示入力部による投影指示に基づいて前記第１の補正値を決定するものとする。
また、本発明は、上記の画像投影装置であって、前記補正値決定部は、前記投影指示入力部による投影指示がオフになってからの時間が所定時間未満である場合は、前記筐体の変位に基づいて前記第１の補正値を決定し、前記時間が所定時間以上である場合は、前記第１の補正値を前記所定時間未満の場合と比べて小さい値に設定するものとする。
また、本発明は、上記の画像投影装置であって、前記補正値決定部は、前記投影指示入力部による投影指示がオフになってからの時間が所定時間以上である場合は、前記第１の補正値を値０またはその近傍の値に設定するものとする。

上記構成により、投影指示入力部による第２の画像の投影指示がオフになっても、所定時間は第１の画像の投影位置の補正処理を継続することで、筐体の変位によって直ちに第１の画像の投影位置が移動することを無くし、意図しない投影位置の移動を防止できる。これによって、利用者の操作性を高めることができる。

本発明の画像投影方法は、保持可能な筐体の変位を検出する変位検出ステップと、前記筐体に設けられる投影部より第１の画像及び第２の画像を投影する投影ステップと、前記筐体の変位に基づき、前記第１の画像に関する前記変位と反対方向への第１の補正値を決定する補正値決定ステップとを有し、前記投影ステップにおいて、前記筐体の変位で指示される指示位置を前記第１の補正値で補正した第１の投影位置に、前記第１の画像を投影するとともに、前記指示位置に対応する第２の投影位置に第２の画像を投影するものである。

上記手順により、利用者が保持している筐体より投影される第１の画像上における任意の位置を、筐体を上下左右に変位させるだけで、第２の画像によって指し示すことができる。従って、画像の投影及び投影画像上の位置の指示を片手で行うことができ、また直感的な操作感によって投影画像上の位置を適切かつ容易に指示することが可能となる。

また、本発明は、上記の画像投影方法であって、前記補正値決定ステップにおいて、前記第１の補正値より小さな値である第２の補正値を決定し、前記投影ステップにおいて、前記指示位置を前記第２の補正値で補正した前記第２の投影位置に、前記第２の画像を投影するものとする。

上記手順により、例えば手ブレ等によって第２の画像が細かく移動することを防止でき、投影画像上の位置を手ブレ等の影響を受けずに明確に指示することが可能となる。

本発明によれば、画像の投影及び投影画像上の位置の指示を片手で行うことができ、また直感的な操作感によって投影画像上の位置を適切かつ容易に指示することが可能な画像投影装置及び画像投影方法を提供できる。

以下の実施形態では、手持ち式プロジェクタ、携帯端末装置等に適用した画像投影装置及び方法の例をいくつか示す。

（第１の実施形態）
第１の実施形態の画像投影装置は、手持ち式プロジェクタに適用した例である。図１は本発明の第１の実施形態に係る画像投影装置の要部構成を示すブロック図、図２は第１の実施形態に係る画像投影装置の外観を示す正面図である。画像投影装置１０は、制御部１、表示操作入力部７、画像メモリ８を備えている。この画像投影装置１０は、例えば印籠形の筐体２５を有して構成される。筐体２５の側面には、投影モジュール４１、レーザ光照射部４２及び操作ボタン７ａが設けられている。操作ボタン７ａは、ポインタ用レーザのＯＮ／ＯＦＦ操作を行うものである。また、画像投影装置１０の外装部には、筐体２５に穿った孔を通して紐２８が結ばれて設けられており、利用者が筐体２５を吊り下げて保持できるようになっている。

表示操作入力部７は、前述した操作ボタン７ａを有し、操作ボタン７ａの押下／離反を表す操作入力信号を制御部１に出力する。

制御部１は、ＣＰＵ等のプロセッサ及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを有して構成され、変位検出部２、補正値決定部３、及び投影部４を備える。変位検出部２は、投影部４によって投影される画像の上下左右の変位を水平方向（ヨーイング方向）の回転角θ及び垂直方向（ピッチング方向）の回転角φとして検出するものであり、回転角センサやジャイロセンサ等によって構成される。

補正値決定部３は、表示操作入力部７からの操作入力信号に従って、変位検出部２から出力される変位検出信号を基に、投影部４によって投影される画像の投影位置を補正するための第１の補正値を算出する。

投影部４は、投影モジュール４１及びレーザ照射部４２を有し、補正値決定部３から出力される第１の補正値及び表示操作入力部７から出力される操作入力信号に従って、投影モジュール４１及びレーザ照射部４２を駆動する。投影モジュール４１は、投影用の光源及び光学系を備え、入力した第１の補正値に応じた投影面９上の第１の投影位置に、主画像や背景画像等の第１の画像を投影するものである。この投影モジュール４１は、光学系において頂角可変プリズム等を用いて光軸を調整可能であり、入力される第１の画像データに応じた投影光を光軸調整を行いつつ照射し、投影面９上に第１の画像を投影可能になっている。

レーザ光照射部４２は、操作入力信号が押下を示すＯＮ信号である場合、指示画像等の第２の画像（ここでは、レーザ光によるポインタ）を投影面９上の第２の投影位置に投影する。

なお、補正値決定部３及び投影部４の機能は、制御部１に搭載されたＣＰＵ等のプロセッサがＲＯＭ等のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。

画像メモリ８には、投影モジュール４１によって投影される第１の画像に相当する第１の画像データが記憶されている。この画像メモリ８は、筐体２５に着脱自在なメモリカード等であっても良いし、画像投影装置１０に固定的に設けられるメモリであってもよいし、ディスク等の他の記録媒体、あるいは通信によって画像データを提供するインタフェース等も概念として含まれる。

上記構成を有する画像投影装置１０の動作を示す。図３は第１の実施形態の補正値決定部３における補正値決定処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、前述したように、制御部１に搭載されたメモリに格納されており、制御部１のプロセッサによって実行されることにより、補正値決定部３が以下の動作を行う。

まず、補正値決定部３は、表示操作入力部７から出力される操作入力信号を受け付ける（ステップＳ１）。補正値決定部３は受け付けた操作入力信号の種別を判別する（ステップＳ２）。ここで、操作入力信号が操作ボタン７ａの押下を示すＯＮ信号である場合、補正値決定部３は変位検出部２から出力される変位検出信号を受け付ける（ステップＳ３）。

この変位検出信号は、前述したように、投影部４によって投影される画像の上下左右の変位を水平方向（ヨーイング方向）の回転角θ及び垂直方向（ピッチング方向）の回転角φとして検出した信号である。本実施形態では、説明を簡単にするため、変位検出信号は、左右の変位として検出される水平方向の回転角θを表すことにする。回転角θは、画像投影装置１０が変位して回転した場合に、投影モジュール４１の光軸が投影面９の規定位置（変位する以前の光軸位置）に対してずれたときの水平方向のずれ量を表す（後述する図５（Ｂ）参照）。

補正値決定部３は、ステップＳ３で受け付けた変位検出信号である回転角θを用いて第１の補正値θ１を決定する（ステップＳ４）。ここでは、簡単のために、第１の補正値θ１は回転角θに等しいとするが、後述するように、第１の補正値θ１をより正確に決定してもよい。そして、補正値決定部３は決定した第１の補正値θ１を投影部４に出力する（ステップＳ５）。この後、ステップＳ１の処理に戻る。

一方、ステップＳ２で操作入力信号が操作ボタン７ａの離反を示すＯＦＦ信号である場合、補正値決定部３は第１の補正値θ１を値０に設定する（ステップＳ６）。そして、補正値決定部３はステップＳ５で設定された第１の補正値θ１を投影部４に出力する。この後、ステップＳ１の処理に戻る。

図４は投影部４における投影動作処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、前述したように、制御部１に搭載されたメモリに格納されており、制御部１のプロセッサによって実行されることにより、投影部４が以下の動作を行う。

まず、投影部４は、補正値決定部３から出力される第１の補正値θ１が入力されるのを待つ（ステップＳ１１）。第１の補正値θ１が入力されると、投影部４は第１の補正値θ１に応じて、画像位置補正処理として投影モジュール４１の光軸を調整し（ステップＳ１２）、第１の画像を投影面９上に投影する（ステップＳ１３）。この光軸の調整では、投影モジュール４１によって投影される第１の画像が投影面９上の第１の投影位置に維持されるように、投影モジュール４１の光軸を第１の補正値θ１だけ回転させる（後述する図６（Ａ）参照）。

そして、投影部４は、表示操作入力部７から出力される操作入力信号の種別を判別する（ステップＳ１４）。即ち、操作入力信号が操作ボタン７ａの押下を示すＯＮ信号である場合、投影部４はレーザ光照射部４２をオンに駆動する（ステップＳ１５）。レーザ光照射部４２から出射されるポインタ用レーザは、回転角θに関係なく、投影面９上に投影される。この後、ステップＳ１１の処理に戻る。一方、ステップＳ１４で操作入力信号が操作ボタン７ａの離反を示すＯＦＦ信号である場合、投影部４はレーザ光照射部４２をオフに駆動する（ステップＳ１６）。この後、ステップＳ１１の処理に戻る。なおこのとき、筐体の微小な変位に応じて、公知の手ぶれ補正等の処理を行うようにしてもよい。

図５及び図６は第１の実施形態の画像投影装置１０によって投影される画像の遷移を示す図である。図５（Ａ）は投影面９に対して筐体２５が真っ直ぐに対向した正位置に置かれており、操作ボタン７ａが離反している状態を示す。ここで、投影モジュール４１により投影する第１の画像５１は長方形の画像であるとする。この場合、投影面９には、投影モジュール４１の投光口４１ａから投光された、長方形の第１の画像５１が投影される。なお、図５及び図６では、第１の画像５１の中心として、投影モジュール４１の光軸に相当する位置を表す十字形９１を示してある。よってこの場合、長方形の第１の画像５１の中心に十字形９１が位置する。

図５（Ｂ）は図５（Ａ）の状態から投影面９に対して筐体２５を図中左側に傾けた状態を示す。この場合、投影モジュール４１の光軸は投影面９に垂直な軸（図中一点鎖線）に対し、回転角θだけ左側に傾くことになる。そして、投影面９には、図中左側を長辺９３、右側を短辺９４とする台形となった第１の画像５１が投影される。またこの場合、台形の第１の画像５１の中心に十字形９１が位置する。

図５（Ｃ）は図５（Ａ）の状態から操作ボタン７ａを押下した状態を示す。この場合、投影モジュール４１により投影された長方形の第１の画像５１の中心には、第１の画像５１の中心位置（投影モジュール４１の光軸）を示す十字形９１と重なるように、第２の画像としてレーザ光照射部４２によるポインタ５２が投影される。

図６（Ａ）は図５（Ｃ）の操作ボタン７ａが押下された状態から、筐体２５を投影面９に対して図中右側に傾けた状態を示す。この場合、変位時点では投影モジュール４１の光軸は投影面９に垂直な軸（図中一点鎖線）に対して回転角θだけ傾くことになる。これに対し、上記画像位置補正処理を行うことにより、投影モジュール４１の光軸は、投影モジュール４１の中心軸（変位前の光軸）から第１の補正量θ１だけ傾くように調整され、投影面９に対して垂直な軸となる。これにより、投影面９には、図中左側の辺９３と右側の辺９４とが略同じである長方形となった第１の画像５１が投影されるとともに、第１の画像５１の中心の十字形９１より右側で回転角θだけずれた位置に、ポインタ（第２の画像）５２が投影される。すなわち、利用者が操作ボタン７ａが押下した状態で筐体２５を傾けることによって、投影面上において、第２の画像であるポインタのみを第１の画像である投影画像に対して動かすことができる。

図６（Ｂ）は図６（Ａ）の状態から操作ボタン７ａを離反した状態を示す。この場合、投影モジュール４１の光軸調整機能は解除される。従って、投影モジュール４１の光軸は補正前の状態に戻り、投影面９に垂直な軸に対し、回転角θだけ右側に傾いた状態になる。そして、投影面９には、図中左側を短辺９３、右側を長辺９４とする台形の第１の画像５１が投影され、この台形の第１の画像５１の中心に十字形９１が位置する。また、レーザ光照射部４２からの照射が停止され、ポインタ５２は投射されない状態である。

このように、第１の実施形態の画像投影装置１０では、利用者が筐体２５を保持し、投影面９上に第１の画像及び第２の画像（ポインタ）が投影されている状態で、利用者が筐体２５を変位させる（上記例では水平方向に回転角θだけ傾ける）と、この変位に応じて、投影モジュール４１の光軸が第１の補正量θ１だけ傾くように調整され、第１の画像はそのまま変位しない状態の投影位置に投影される。一方、第２の画像（ポインタ）は、変位した位置に、つまり利用者が新しく指し示す位置にそのまま投影される。すなわち、投影面上において、第２の画像のみが移動し、第１の画像の投影位置が動かないように位置補正される。なお、ここでは、水平（ヨーイング）方向に変位させる場合を示したが、水平方向の変位だけでなく、垂直（ピッチング）方向の変位に対しても、あるいは水平方向及び垂直方向を組み合わせた変位に対しても、同様に動作可能であることは勿論である。このことは、以後の実施形態においても同様である。

従って、利用者は、画像投影装置１０によって投影される第１の画像上の任意の位置を、筐体２５を上下左右に変位させるだけで、第１の画像は静止させたまま、同時に投影される第２の画像のポインタによって指し示すことができる。また、本実施形態では、操作ボタン７ａが押された場合のみ、第２の画像のポインタが投影され、第１の画像の位置補正が行われて静止するようにしている。これにより、画像の投影と投影画像上の位置の指示とを片手で行うことができ、かつ直感的な操作感で投影画像上の位置を適切かつ容易に指し示すことができる。

なお、上記実施形態では、利用者が筐体２５を左右に変位させる動作は、説明を簡単にするために、投影モジュール４１の投光口４１ａを中心に回転させる動作であるとしたが、実際には、筐体２５を左右に変位させる動作には、投影モジュール４１の投光口４１ａが回転する動作以外に、投影面９に対して平行移動する動作を伴うものである。

図７は筐体２５を左右に変位させる動作に投影モジュール４１の投光口４１ａが平行移動する動作を伴う場合の画像投影装置１０によって投影される画像の遷移を示す図である。

図７（Ａ）は投光口４１ａの平行移動を示す。投光口４１ａは、変位前の位置４ａから変位後の位置４ｂに距離ｄだけ平行移動している。図７（Ｂ）は投光口４１ａが平行移動を伴う場合の投影モジュール４１の光軸調整を示す。この場合、第１の補正量θ１ａは、回転角θに比べて少し大きい値になる。例えば、第１の補正量θ１ａとして、回転角θに所定量を加えた値を用いることができる。この所定量は、例えば回転角θを所定値で除した値でもよい。また、平行移動の方向と移動量を検出し、投光口４１ａから投影面９までの距離Ｌを用いて、第１の補正量をより正確に求めるようにしてもよい。この距離Ｌは、標準的な投影距離として予め設定された値でもよいし、予め用意された複数の値（例えば、「標準距離モード」＝１００ｃｍ、「近距離モード」＝３０ｃｍ、等）の中から、利用者が選択できるようにしてもよいし、さらには、センサを用いて測定した値でもよい。

このような位置補正処理により、筐体の変位が平行移動を伴う場合であっても、変位の前後で生じるおそれのある、投影面上に投影された僅かな第１の画像の位置ズレをより小さくすることができる。また、このような平行移動を伴う動作は、以後の実施形態においても同様であり、このことを考慮し、同様に第１の補正量を正確に算出するようにしてもよい。

また、上記図５及び図６の例では、画像投影装置１０の筐体２５を傾けた際に、わかりやすくするために投影される第１の画像が台形になるように示しているが、公知の歪み補正を行うことにより、第１の画像が長方形のまま静止するような状態で投影することも可能である。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の画像投影装置は、プロジェクタ機能を搭載する携帯電話機等の携帯端末装置に適用した例である。図８は本発明の第２の実施形態に係る画像投影装置の要部構成を示すブロック図、図９は第２の実施形態に係る画像投影装置の外観を示す斜視図である。画像投影装置の機能を持つ携帯端末装置１００は、プロジェクタ制御部１０１、表示操作入力部１０７、画像メモリ１０８、電話機能部１２０を備えている。この携帯端末装置１００は、ベース部材２６０とこのベース部材２６０に対して開閉自在な上側部材２５０とにより構成される筐体２００を有する。図９（Ａ）は上側部材２５０を閉じた状態を、図９（Ｂ）は上側部材２５０を開いた状態をそれぞれ示している。

上側部材２５０の表面には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２５１が設けられており、その裏面には、スピーカ２５２が設けられている。また、ベース部材２６０の前面下方には、十字キー２６３、オンフックキー２６２、オフフックキー２６１、マイク２６４等の携帯端末装置として必要な各種キーが配置されている。また、ベース部材２６０の側面には、プロジェクタとしての投光口４１ａと、引金式のスイッチ１０７ａとが設けられている。上側部材２５０が閉じている状態では、ＬＣＤ２５１が筐体の前面に位置し、ＬＣＤ２５１の表示画面を見ながら十字キー２６３等の操作が可能である。上側部材２５０が開いている状態では、スピーカ２５２が露出し、スピーカ２５２とマイク２６４により通話が可能である。またこのとき、ＬＣＤ２５１が投光口１４１ａと反対側に向くように位置するので、プロジェクタ機能を用いたプレゼンテーションを行う際にＬＣＤ２５１の表示画面で確認するようなことも可能である。

表示操作入力部１０７は、前述した引き金式のスイッチ１０７ａを有し、引き金式のスイッチ１０７ａの押下／離反に応じた操作入力信号をプロジェクタ制御部１０１に出力する。これらの表示操作入力部１０７及び引き金式のスイッチ１０７ａが投影指示入力部の一例として機能する。

プロジェクタ制御部１０１は、ＣＰＵ等のプロセッサ及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを有して構成され、変位検出部１０２、補正値決定部１０３、及び投影部１０４を備える。変位検出部１０２は、上述した第１の実施形態の変位検出部２と同様、投影部１０４によって投影される画像の上下左右の変位を水平方向（ヨーイング方向）の回転角θ及び垂直方向（ピッチング方向）の回転角φとして検出するものであり、回転角センサやジャイロセンサ等によって構成される。

補正値決定部１０３は、表示操作入力部１０７からの操作入力信号に従って、変位検出部１０２から出力される変位検出信号を基に、投影部１０４によって第１の画像が投影される第１の投影位置及び第２の画像が投影される第２の投影位置をそれぞれ補正するための第１の補正値及び第２の補正値を算出する。

投影部１０４は、上述した第１の実施形態の投影モジュール４１と同様の投影モジュール１４１とともに重畳部１４３を有し、補正値決定部１０３から出力される第１の補正値、第２の補正値及び表示操作入力部１０７から出力される操作入力信号に従って、投影モジュール１４１及び重畳部１４３を駆動する。

重畳部１４３は、フレームメモリ（画像メモリ）１４３ａを有し、入力した第１の補正値及び第２の補正値を用いて位置補正を行いながら、第１の画像及び第２の画像が重畳された画像をフレームメモリ１４３ａ上に記憶することで、重畳画像（合成画像）を生成する。投影モジュール１４１は、投影用の光源及び光学系を備え、第１の画像及び第２の画像が重畳された重畳画像を投影面１０９上に投影するものである。この投影モジュール１４１は、入力される重畳画像の画像データに応じた投影光を照射し、投影面１０９上に第１の画像及び第２の画像を投影可能になっている。なお、本実施形態の投影モジュール１４１では、光軸調整機能を持たないものを使用している。

画像メモリ１０８は、投影モジュール１４１によって投影される第１の画像に相当する第１の画像データ及び第２の画像に相当する第２の画像データが記憶されている。この画像メモリ１０８は、筐体２００に着脱自在なメモリカード等であっても良いし、携帯端末装置１００に固定的に設けられるメモリであってもよいし、ディスク等の他の記録媒体、あるいは通信によって画像データを提供するインタフェース等も概念として含まれる。

なお、補正値決定部１０３及び投影部１０４の機能は、プロジェクタ制御部１０１に搭載されたＣＰＵ等のプロセッサがＲＯＭ等のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。

電話機能部１２０は、制御部１７２、無線通信部１７３、内部メモリ１７４、音声処理部１７５、画像処理部１７６を有して構成される。無線通信部１７３にはアンテナ１７９が接続されている。音声処理部１７５には、スピーカ２５２及びマイク２６４が接続されている。画像処理部１７６には、ＬＣＤ２５１が接続されている。また、制御部１７２には、前述した十字キー２６３、オンフックキー２６２、オフフックキー２６１等の各種キーを有するキー操作部１７８が接続されている。

制御部１７２は、バス等を介して接続される周知のＣＰＵ等のプロセッサ、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを有して構成され、プロセッサがメモリに格納された各種制御プログラムを実行する。これにより、制御部１７２は、内部メモリ１７４、無線通信部１７３、音声処理部１７５、及び画像処理部１７６の各部を制御するとともに、これら各部の間でデータの送受信を行う。

内部メモリ１７４には、制御部１７２で実行される制御プログラムや各種データが格納される。また、この内部メモリ１７４には、外部の情報提供サイトからダウンロードした画像、音楽、プログラム等のコンテンツデータや留守番電話で録音した音声データなどが記憶される。無線通信部１７３は、アンテナ１７９を介して外部の基地局等との間で無線信号を送受信することで、無線通信を行う。

音声処理部１７５は、マイク２６４から入力された音声信号を符号化して制御部１７２に送出し、また、無線通信部１７３で受信した音声信号や内部メモリ１７４に記憶された音声信号等を復号化してスピーカ２５２から出力する。画像処理部１７６は、無線通信部１７３で受信した画像データや内部メモリ１７４に記憶された画像データを処理して表示画像としてＬＣＤ２５１に出力する。

このような電話機能部１２０の各種機能は、制御部１７２に搭載されたプロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。

上記構成を有する携帯端末装置１００の動作を示す。図１０は第２の実施形態の補正値決定部１０３における補正値決定処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、前述したように、プロジェクタ制御部１０１に搭載されたメモリに格納されており、プロジェクタ制御部１０１のプロセッサによって実行されることにより、補正値決定部１０３が以下の動作を行う。

まず、補正値決定部１０３は、表示操作入力部１０７から出力される操作入力信号を受け付ける（ステップＳ２１）。補正値決定部１０３は受け付けた操作入力信号の種別を判別する（ステップＳ２２）。ここで、操作入力信号が引き金式スイッチ１０７ａの押下を示すＯＮ信号である場合、補正値決定部１０３は変位検出部１０２から出力される変位検出信号を受け付ける（ステップＳ２３）。

この変位検出信号は、前述したように、投影部１０４によって投影される画像の上下左右の変位を水平方向（ヨーイング方向）の回転角θ及び垂直方向（ピッチング方向）の回転角φとして検出された信号である。本実施形態では、説明を簡単にするため、変位検出信号は、左右の変位として検出される水平方向の回転角θを表すことにする。

補正値決定部１０３は、ステップＳ２３で受け付けた変位検出信号である回転角θを用い、下記の数式（１）に従って、第１の補正値Ｒ１を決定する（ステップＳ２４）。ここで、第１の補正値Ｒ１は、第１の画像をフレームメモリ１４３ａに書き込む際、第１の画像の位置をフレームメモリ１４３ａの中心（水平方向の大きさの１／２）から変位させる値（割合）である。ここで、フレームメモリ１４３ａ上での位置補正は、画像データを記憶するアドレス位置を移動させることによって行う。

Ｒ１＝ｔａｎ（θ）／ｔａｎ（θｈ） ……（１）

数式（１）において、θｈは投影モジュール１４１がフレームメモリ１４３ａの記憶領域全体に占める大きさの画像を投影する際の水平画角の１／２に相当する角度である。

図１１はフレームメモリにおける第１の補正値Ｒ１と回転角θとの関係を模式的に示す図である。本実施形態では、筐体２００が回転角θだけ回転した場合、この回転方向と反対方向に、第１の画像を第１の補正値Ｒ１（回転角θに対応）で示される割合だけフレームメモリ上で変位させる位置補正処理を行う。この際、投影モジュール１４１の光軸の傾き分を補正するため、例えば長方形を台形にするように、位置をシフトするとともに形状を逆に歪ませる処理を行う。

続いて、補正値決定部１０３は第２の補正値Ｒ２を決定する（ステップＳ２５）。第２の補正値Ｒ２は、第１の補正値Ｒ１で補正されたフレームメモリ１４３ａ上の位置に書き込まれた第１の画像に対し、重畳させる第２の画像をフレームメモリ１４３ａに書き込む際、第２の画像の位置をフレームメモリ１４３ａの中心から変位させる値（割合）である。本実施形態では、第２の補正値Ｒ２は、第１の補正値Ｒ１を値１以上の所定値で割った値として算出する。なお、本例では、第２の補正値Ｒ２は第１の補正値Ｒ１から算出しているが、回転角θを用いて算出してもよい。このとき、第２の補正値Ｒ２＜第１の補正値Ｒ１となるようにする。

補正値決定部１０３は、決定した第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２を投影部１０４に出力する（ステップＳ２６）。この後、ステップＳ２１の処理に戻る。

一方、ステップＳ２２で操作入力信号が引き金式スイッチ１０７ａの離反を示すＯＦＦ信号である場合、補正値決定部１０３は第１の補正値Ｒ１を値０に設定する（ステップＳ２７）。なお、この場合、第１の補正値Ｒ１を値０に設定するのではなく、値０近傍の値に設定するようにしてもよい。第２の補正値Ｒ２についても、例えば値０または値０近傍の値に設定する。そして、補正値決定部１０３はステップＳ２７で設定された第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２を投影部１０４に出力する（ステップＳ２６）。この後、ステップＳ２１の処理に戻る。

図１２は投影部１０４における投影動作処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、前述したように、プロジェクタ制御部１０１に搭載されたメモリに格納されており、プロジェクタ制御部１０１のプロセッサによって実行されることにより、投影部１０４が以下の動作を行う。

まず、投影部１０４は、操作入力信号の種別を判別する（ステップＳ３１）。操作入力信号が引き金式スイッチ１０７ａの押下を示すＯＮ信号である場合、投影部１０４は、重畳部１４３により、入力した第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２を基に位置補正処理を行いながら、第１の画像及び第２の画像が重畳された重畳画像をフレームメモリ１４３ａに書き込む（ステップＳ３２）。このステップＳ３２で重畳画像を生成する際、第１の画像は、例えば後述する図１４（Ｂ）に示すように、フレームメモリ１４３ａ上で補正された位置、すなわちフレームメモリの中心から第１の補正値Ｒ１だけ左側にずれた位置に書き込まれる。また、第２の画像は、第１の補正値Ｒ１より補正量が小さい第２の補正値Ｒ２だけ左側にずれた位置に書き込まれる。このときのフレームメモリ上での位置補正に関する処理は、周知の技術であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

そして、投影部１０４は、投影モジュール１４１を駆動し、フレームメモリ１４３ａに書き込まれた重畳画像を投影する（ステップＳ３４）。この後、ステップＳ３１の処理に戻る。

一方、ステップＳ３１で操作入力信号が引き金式スイッチ１０７ａの離反を示すＯＦＦ信号である場合、投影部１０４は、第１の補正値Ｒ１（ここでは、値０）に従って、第１の画像をフレームメモリ１４３ａに書き込む（ステップＳ３３）。そして、ステップＳ３４で、投影部１０４は、投影モジュール１４１を駆動し、位置補正されていない第１の画像を投影する。この後、ステップＳ３１の処理に戻る。なおこのとき、筐体の微小な変位に応じて、公知の手ぶれ補正等の処理を行うようにしてもよい。

図１３は筐体２００を投影面１０９に対して傾けた（変位させた）際の回転角θの変化を示す図である。電源オン直後などの初期状態において、投影モジュール１４１の投光口１４１ａからの光軸は、投影面１０９に対して垂直方向の位置Ｐ０にある。そして、筐体２００を回転角θ１だけ回転させると、投光口１４１ａからの光軸が位置Ｐ１に移動する。さらに、筐体２００を大きく回転角θ２回転させると、投光口１４１ａからの光軸が位置Ｐ２に移動する。

図１４は第２の実施形態の携帯端末装置１００において、図１３の筐体２００の回転に対応してフレームメモリに書き込まれる第１及び第２の画像、並びにその投影画像を示す図である。図１４（Ａ）は回転角θ＝０の場合を示し、図１４（Ｂ）は回転角θ＝θ１の場合を示し、図１４（Ｃ）は回転角θ＝θ２の場合を示す。ここで、投影する第１の画像は長方形の画像であるとする。

図１４（Ａ）の状態では、第１の画像１８１は、その中心１５１がフレームメモリ１４３ａの中心線（中心位置のアドレス）１４０上に位置する。また、矢印で示される第２の画像（ポインタ画像）１８２の指示点である先端１５２も同様にフレームメモリ１４３ａの中心線１４０上に位置する。投影面１０９上には、第１の画像１６１の中心１９１と第２の画像１６２の先端１９２とが一致した状態で投影される。

図１４（Ｂ）の状態では、筐体２００を回転角θ１だけ僅かに右方向に回転させた分、第１の画像１８１の中心１５１はフレームメモリ１４３ａの中心線１４０から左側にずれた位置にある。またこの場合、第１の画像１８１は図中右側が短辺となるような台形となっている。このとき、第２の補正値Ｒ２＜第１の補正値Ｒ１であるため、第２の画像１８２の先端１５２は、フレームメモリ１４３ａの中心線１４０より左側で、第１の画像１８１の中心１５１より右側（中心線１４０側）に位置する。投影モジュール１４１では、回転角θ１だけ光軸が傾いて変位した状態でフレームメモリ１４３ａ上の台形の画像を投影すると、投影面１０９で元の長方形の画像となる。よって、投影面１０９上には、図１４（Ａ）と同様の長方形の第１の画像１６１が投影され、また、第２の画像１６２の先端１９２は、第１の画像１６１の中心１９１から右側にずれて投影される。

図１４（Ｃ）の状態では、筐体２００を回転角θ２だけ大きく右方向に回転させた分、第１の画像１８１の中心１５１はフレームメモリ１４３ａの中心線１４０から左側にずれた位置にある。またこの場合、第１の画像１８１は図中右側短辺が回転角θ１の場合と比べてより短く歪んだ台形となっている。このとき、第２の補正値Ｒ２＜第１の補正値Ｒ１であり、第１の補正値Ｒ１に比例して第２の補正値Ｒ２と第１の補正値Ｒ１との差が大きくなるため、第２の画像１８２の先端１５２は、フレームメモリ１４３ａの中心線１４０より左側で、第１の画像１８１の中心１５１より大きく離れた右側（中心線１４０側）に位置する。これにより、投影面１０９上には、図１４（Ａ）、（Ｂ）と同様の長方形の第１の画像１６１が投影され、また、第２の画像１６２の先端１９２は、第１の画像１６１の中心１９１から大きく右側にずれて投影される。

なお、上記例では水平（ヨーイング）方向に変位させる場合を示したが、水平方向の変位だけでなく、垂直（ピッチング）方向の変位に対しても、あるいは水平方向及び垂直方向を組み合わせた変位に対しても、同様に動作可能であることは勿論である。

このように、第２の実施形態の携帯端末装置１００では、利用者が筐体２００を保持し、投影面１０９上に第１の画像及び第２の画像（ポインタ）が投影されている状態で、利用者が筐体２００を変位させると、この変位に応じて、第１の画像が第２の画像よりも大きく位置補正されてフレームメモリ上に書き込まれて投影される。これにより、投影面上には、第１の画像が静止し、第２の画像のみが移動するように投影される。

従って、利用者は、携帯端末装置１００によって投影される第１の画像上の任意の位置を、筐体２５を上下左右に変位させるだけで、第１の画像は静止させたまま、同時に投影される第２の画像のポインタによって指し示すことができる。また、手ブレ等の影響によって筐体が細かく変位している場合には第２の画像の投影位置がほとんど変化せず、利用者が筐体を大きく変位させた場合には第２の画像の投影位置が筐体の変位にほぼ追従する。従って、手ブレ等によって第２の画像が細かく移動することがなくなるので、投影画像上の位置を手ブレ等の影響を受けずに明確に指示することができる。また、フレームメモリ上で位置補正処理を行い、この際に投影モジュールの光軸の傾きによる歪みも逆補正するようにしているため、筐体を変位させることによって投影面上に傾いて投影される第１の画像が長方形から台形に変形することを防ぐことができる。

なお、上記図１４の例では、投影モジュール１４１には光軸調整機能を設けず、携帯端末装置１００の筐体２００を傾けた際に、フレームメモリ１４３ａ上で位置補正を行うときに第１の画像の形状を台形に逆補正するように示しているが、第１の画像をそのままの形状でシフトして位置補正処理を行い、光軸調整を行って第１の画像が長方形のまま静止するような状態で投影することも可能である。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の画像投影装置は、第２の実施形態と同様、プロジェクタ機能を搭載する携帯電話機等の携帯端末装置に適用した例である。図１５は本発明の第３の実施形態に係る画像投影装置の要部構成を示すブロック図である。なお、上述した第２の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。

第３の実施形態の携帯端末装置５００のプロジェクタ制御部５０１には、変位検出部１０２、補正値決定部５０３、投影部１０４とともに、計時部１０６、有効領域情報抽出部１０５が設けられている。計時部１０６は、投影指示入力部の一例として機能する引き金式スイッチ１０７ａ及び表示操作入力部１０７からの投影指示がオフになってからの離反時間Ｔを計時し、その時間情報を補正値決定部５０３に出力する。

有効領域情報抽出部１０５は、有効領域取得部の一例として機能するもので、フレームメモリ１４３ａ上に第１の画像が記憶されている有効領域を抽出し、その有効領域情報を補正値決定部５０３に出力する。ここで、有効領域情報は、第１の画像の大きさを示すもので、フレームメモリ１４３ａ上での第１の画像における水平方向のサイズの１／２である幅ｗ１、及び第１の画像における垂直方向のサイズの１／２である高さｈ１で表される（後述する図１９参照）。

上記構成を有する携帯端末装置５００の動作を示す。図１６は第３の実施形態の補正値決定部５０３における補正値決定処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、プロジェクタ制御部５０１に搭載されたメモリに格納されており、プロジェクタ制御部５０１のプロセッサによって実行されることにより、補正値決定部５０３が以下の動作を行う。

まず、補正値決定部５０３は、表示操作入力部１０７から出力される操作入力信号を受け付ける（ステップＳ５１）。補正値決定部５０３は受け付けた操作入力信号の種別を判別する（ステップＳ５２）。ここで、操作入力信号が引き金式スイッチ１０７ａの押下を示すＯＮ信号である場合、補正値決定部５０３は変位検出部１０２から出力される変位検出信号を受け付ける（ステップＳ５３）。補正値決定部５０３は、受け付けた変位検出信号（変位量）である回転角θが所定角度θａ以上であるか否かを判別する（ステップＳ５４）。

図１７は筐体２００を投影面１０９に対して傾けた（変位させた）際の回転角θの変化を示す図である。電源オン直後などの初期状態において、投影モジュール１４１の投光口１４１ａからの光軸は、投影面１０９に対して垂直方向の位置Ｐ０にある。ここでは、筐体２００を小さく回転角θ１だけ回転させる場合と、筐体２００を大きく回転角θ２回転させる場合を示す。

本実施形態では、回転角θがθ１のように所定の回転角θａ未満である場合、後述するように、第１及び第２の画像の位置補正を実行する。ステップＳ５４で回転角θが所定角度θａ未満である場合、補正値決定部５０３は、有効領域情報抽出部１０５から有効領域情報（幅ｗ１、高さｈ１）を受け取る（ステップＳ５５）。

補正値決定部５０３は、ステップＳ５３で受け付けた変位検出信号である回転角θを用い、前述した数式（１）に従って、第１の補正値Ｒ１を決定する（ステップＳ５６）。第１の補正値Ｒ１は、第１の画像をフレームメモリ１４３ａに書き込む際、第１の画像の位置をフレームメモリ１４３ａの中心（水平方向の大きさの１／２）から変位させる値（割合）である。また、θｈは投影モジュール１４１がフレームメモリ１４３ａの記憶領域全体に占める大きさの画像を投影する際の水平画角の１／２に相当する角度である。

さらに、補正値決定部５０３は、ステップＳ５５で受け取った有効領域情報及び回転角θを用い、下記の数式（２）に従って、第２の補正値Ｒ２を決定する（ステップＳ５７）。第２の補正値Ｒ２は、第１の補正値Ｒ１で補正されたフレームメモリ１４３ａ上の位置に書き込まれた第１の画像に対し、重畳させる第２の画像をフレームメモリ１４３ａに書き込む際、第２の画像の位置をフレームメモリ１４３ａの中心から変位させる値（割合）である。

Ｒ２＝ｔａｎ（θ×（θｈ−２θｈ１）／（θｈ−θｈ１））／ｔａｎ（θｈ）
……（２）

数式（２）において、θｈ１はフレームメモリ上に記憶された第１の画像を投影する際の水平画角の１／２に相当する角度である。このθｈ１は下記の数式（３）から算出される。

θｈ１＝ａｒｃｔａｎ（ｔａｎ（θｈ）×ｗ１／ｗ０） ……（３）

数式（３）において、ｗ１はフレームメモリ上での第１の画像の水平方向のサイズの１／２に相当する値であり、ｗ０はフレームメモリ全体の水平方向のサイズの１／２に相当する値である。

図１８はフレームメモリにおけるフレームメモリ全体の大きさと第１の画像に対応する大きさとの関係を模式的に示す図である。上記のように、フレームメモリ上において、フレームメモリ全体（フレームメモリ全体を投影する水平画角の半分θｈ相当）に対応する長さをｗ０とし、第１の画像（第１の画像を投影する水平画角の半分θｈ１相当）に対応する長さをｗ１とする。

補正値決定部５０３は、ステップＳ５６、Ｓ５７で決定された第１の補正値Ｒ１、第２の補正値Ｒ２を投影部１０４に出力する（ステップＳ５８）。この後、ステップＳ５１の処理に戻る。

一方、ステップＳ５２で操作入力信号が引き金式スイッチ１０７ａの離反を示すＯＦＦ信号である場合、補正値決定部５０３は、計時部１０６から時間情報として離反時間Ｔを受け付ける（ステップＳ５９）。そして、離反時間Ｔが所定時間Ｔａ（例えば、２秒）以上であるか否かを判別する（ステップＳ６０）。

離反時間Ｔが所定時間Ｔａ以上である場合、補正値決定部５０３は、第１の補正値Ｒ１を値０に設定する（ステップＳ６１）。なお、この場合、第１の補正値Ｒ１を値０に設定するのではなく、値０近傍の値に設定するようにしてもよい。第２の補正値Ｒ２についても、例えば値０または値０近傍の値に設定する。この後、補正値決定部５０３はステップＳ６１で設定された第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２を出力し（ステップＳ５８）、ステップＳ５１の処理に戻る。一方、ステップＳ６０で離反時間Ｔが所定時間Ｔａ未満である場合、ステップＳ５３以降の処理を行い、上記と同様に位置補正用の第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２を設定する。

また、ステップＳ５４において回転角θが所定角度θａ以上である場合、補正値決定部５０３は、利用者が投影画像を別の位置に投影する意思を持って筐体を変位させたものとみなして、ステップＳ６１の処理を行い、第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２を値０または値０近傍の値に設定する。

ここで、上記所定の回転角θａは、例えば下記の数式（４）に従って算出される値とする。

θａ＝α（θｈ−θｈ１） ……（４）

数式（４）において、αは値１以上の正の定数であり、例えば、値１．１とする。すなわち、数式（４）は、例えば筐体を右方向に変位させた場合に、第２の画像が第１の画像の右端を越えてさらに右に移動するように、筐体を大きく変位させたときの回転角θを、所定の回転角θａとして規定することを示している。つまり、既に第１の画像の端に第２の画像が投影されている状態で、さらに筐体を第１の画像の外側に大きく変位させた状態が所定の変位角θａに相当する。

上記手順によって決定された第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２を用いて行われる、投影部１０４における位置補正を含む投影動作処理は、前記第２の実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。

図１９はフレームメモリ上における第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２と回転角θとの関係を模式的に示す図である。フレームメモリ１４３ａ上では、筐体が回転角θで回転する方向と反対方向に、第１の画像が第１の補正値Ｒ１によって位置補正され、第２の画像が第２の補正値Ｒ２によって位置補正される。ここで、図１９（Ａ）は回転角θが所定の回転角θａ未満である場合を示し、図１９（Ｂ）は回転角θが所定の回転角θａ以上である場合を示す。

回転角θが所定の回転角θａ未満である場合、図１９（Ａ）に示すように、第１の画像１８１及び第２の画像（ポインタ）１８２は、それぞれ第１の補正値Ｒ１、第２の補正値Ｒ２に従って位置補正されたフレームメモリ１４３ａ上の位置（アドレス）に書き込まれる。一方、回転角θが所定の回転角θａ以上である場合、図１９（Ｂ）に示すように、第１の画像１８１及び第２の画像（ポインタ）１８２は、第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２が０のため、ともにフレームメモリ１４３ａの中心（中心位置のアドレス）に書き込まれる。

本実施形態では、上記数式（１）、（２）に基づき第１の画像のサイズに応じて第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２を設定しているため、第１の画像のサイズが小さい（つまり、幅ｗ１すなわち水平画角θｈ１が小さい）場合、第２の補正値Ｒ２が大きくなるので、筐体の変位が大きくても第２の画像が第１の画像の外へ飛び出しにくくなる。

また、筐体が変位し、位置補正により第１の画像の左端がフレームメモリの左端に達した時点（θ＝θｈ−θｈ１）で、第２の画像が第１の画像の右端に投影される。これにより、第２の画像が第１の画像の内側に投影されている状態では、第１の画像の投影画像が欠けることはない。つまり、フレームメモリ内に第１の画像が収まり、第１の画像の端が投影可能な範囲の外へ（フレームメモリの外へ）出ることがない。

なお、数式（２）から明らかなように、角度θｈ１が角度θｈの半分を超えると、第２の補正値Ｒ２が値１を超えて（すなわち、第２の画像が筐体の変位よりも大きく変位することになり）、位置補正を行う場合の手ブレの影響による第２の画像のブレが大きくなってしまう。従って、フレームメモリは第１の画像のサイズに対して十分大きなサイズとすることが望ましい。

なお、上記例では水平（ヨーイング）方向に変位させる場合を示したが、水平方向の変位だけでなく、垂直（ピッチング）方向の変位に対しても、あるいは水平方向及び垂直方向を組み合わせた変位に対しても、同様に動作可能であることは勿論である。

このように、第３の実施形態の携帯端末装置５００では、回転角θが所定の回転角θａ未満である場合、筐体の変位に対して第２の画像の投影位置を変化させる割合を第１の画像の有効領域に基づいて調整することができる。従って、利用者の変位操作に対する第２の画像の移動感度を、第１の画像のサイズや形状に応じて変化させたり、第２の画像が第１の画像の有効領域外へ移動しないよう自動的に調整することが可能となる。これにより、投影画像上の位置を指示する際の操作感を向上させることができる。

また、利用者が所定の変位操作を行った場合、つまり回転角θが所定の回転角θａ以上である場合は位置補正を行うことなく、第１の画像の投影位置が筐体の変位に追従する。従って、画像を投影する位置を変更したい場合、利用者は筐体に対して所定量以上に大きく変位操作を行うだけで、所望の位置に投影画像を移動させることができる。このように、簡易な操作によって、第２の画像のポインタを移動させたり、投影画像の移動を行うことができ、利用者の意図に沿った投影画像の移動が可能になる。

なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

例えば、上記各実施形態において、操作ボタン７ａあるいは引き金式スイッチ１０７ａを離反した状態で、筐体の変位が大きくなった場合、第１の補正値を小さくして第１の画像の投影位置の補正量を少なくしてもよい。また、操作ボタン７ａあるいは引き金式スイッチ１０７ａを押下したときのみ、第２の画像を投影するとともに第１の画像の位置補正を行うようにし、ポインタが表示されるときだけ第１の画像が静止するようにしてもよい。

また、筐体を変位させることによって移動する第２の画像のポインタによる指示位置が第１の画像の有効領域外に出た場合、第２の画像を消去するようにしてもよい。

また、上記第３の実施形態において、引き金式スイッチを離反させた場合、所定時間Ｔａのしばらくの時間、第１の補正値Ｒ１を値０（あるいは値０近傍の値）にすることなく補正値の算出を継続していたが、所定時間の代わりに、筐体が所定量変位するまで補正値の算出を継続するようにしてもよい。

また、画像投影装置は、第１の画像の一部として、キーボード配列、メニュー、アイコン等、指示入力用の画像オブジェクトを投影し、第２の画像であるポインタで画像オブジェクトを指示して入力することが可能なポインティングデバイスとして機能するようにしてもよい。

また、画像投影装置としては、手持ち式プロジェクタや携帯電話機等の携帯端末装置に適用した場合を示したが、デジタルカメラ、携帯情報端末、ノート型ＰＣ等、種々の電子機器に適用してもよいことは勿論である。

本発明は、画像の投影及び投影画像上の位置の指示を片手で行うことができ、また直感的な操作感によって投影画像上の位置を適切かつ容易に指示することが可能となる効果を有し、プレゼンテーション等において、利用者がスクリーン等に画像を投影しながら画像上の位置を指し示す等の動作を行う際に用いる画像投影装置及び画像投影方法等に有用である。

本発明の第１の実施形態に係る画像投影装置の要部構成を示すブロック図 第１の実施形態に係る画像投影装置の外観を示す正面図 第１の実施形態の補正値決定部における補正値決定処理手順を示すフローチャート 第１の実施形態の投影部における投影動作処理手順を示すフローチャート 第１の実施形態の画像投影装置によって投影される画像の遷移を示す図 第１の実施形態の画像投影装置によって投影される画像の遷移を示す図 第１の実施形態において筐体を左右に変位させる際に平行移動を伴う場合の画像投影装置によって投影される画像の遷移を示す図 本発明の第２の実施形態に係る画像投影装置の要部構成を示すブロック図 第２の実施形態に係る画像投影装置の外観を示す斜視図 第２の実施形態の補正値決定部における補正値決定処理手順を示すフローチャート 第２の実施形態のフレームメモリにおける第１の補正値Ｒ１と回転角θとの関係を模式的に示す図 第２の実施形態の投影部における投影動作処理手順を示すフローチャート 第２の実施形態において筐体を投影面に対して変位させた際の回転角θの変化を示す図 第２の実施形態において筐体の回転に対応してフレームメモリに書き込まれる第１及び第２の画像、並びにその投影画像を示す図 本発明の第３の実施形態に係る画像投影装置の要部構成を示すブロック図 第３の実施形態の補正値決定部における補正値決定処理手順を示すフローチャート 第３の実施形態において筐体を投影面に対して変位させた際の回転角θの変化を示す図 第３の実施形態のフレームメモリにおけるフレームメモリ全体の大きさと第１の画像に対応する大きさとの関係を模式的に示す図 第３の実施形態のフレームメモリ上における第１の補正値Ｒ１及び第２の補正値Ｒ２と回転角θとの関係を模式的に示す図

符号の説明

１ 制御部
２、１０２ 変位検出部
３、１０３、５０３ 補正値決定部
４、１０４ 投影部
７、１０７ 表示操作入力部
７ａ 操作ボタン
８ 画像メモリ
９、１０９ 投影面
１０ 画像投影装置
２５、２００ 筐体
４１、１４１ 投影モジュール
４２ レーザ光照射部
１００、５００ 携帯端末装置
１０１、５０１プロジェクタ制御部
１０５ 有効領域情報抽出部
１０６ 計時部
１０７ａ 引き金式スイッチ
１０８ 画像メモリ
１４３ 重畳部
１４３ａ フレームメモリ（画像メモリ）

Claims (12)

1. 保持可能な筐体の変位を検出する変位検出部と、
   前記筐体に設けられ第１の画像及び第２の画像を投影する投影部と、
   前記筐体の変位に基づき、前記第１の画像に関する前記変位と反対方向への第１の補正値を決定する補正値決定部とを備え、
   前記投影部は、前記筐体の変位で指示される指示位置を前記第１の補正値で補正した第１の投影位置に、前記第１の画像を投影するとともに、前記指示位置に対応する第２の投影位置に第２の画像を投影する画像投影装置。
2. 請求項１記載の画像投影装置であって、
   前記補正値決定部は、前記第１の補正値より小さな値である第２の補正値を決定し、
   前記投影部は、前記指示位置を前記第２の補正値で補正した前記第２の投影位置に、前記第２の画像を投影する画像投影装置。
3. 請求項１記載の画像投影装置であって、
   前記投影部は、前記筐体の変位による投影面における前記第１の画像の歪みを前記第１の補正値に応じて補正する画像投影装置。
4. 請求項２記載の画像投影装置であって、
   前記第１の画像の有効領域を表す有効領域情報を取得する有効領域取得部を備え、
   前記補正値決定部は、前記有効領域情報に基づいて前記第２の補正値を決定する画像投影装置。
5. 請求項１記載の画像投影装置であって、
   前記補正値決定部は、前記筐体の変位が所定値以上である場合、前記第１の補正値を前記所定値未満の場合と比べて小さい値に設定する画像投影装置。
6. 請求項５記載の画像投影装置であって、
   前記補正値決定部は、前記筐体の変位が所定値以上である場合、前記第１の補正値を値０またはその近傍の値に設定する画像投影装置。
7. 請求項１記載の画像投影装置であって、
   前記第２の画像の投影指示を入力する投影指示入力部を備え、
   前記補正値決定部は、前記投影指示入力部による投影指示に基づいて前記第１の補正値を決定する画像投影装置。
8. 請求項７記載の画像投影装置であって、
   前記補正値決定部は、前記投影指示入力部による投影指示がオフになってからの時間が所定時間未満である場合は、前記筐体の変位に基づいて前記第１の補正値を決定し、前記時間が所定時間以上である場合は、前記第１の補正値を前記所定時間未満の場合と比べて小さい値に設定する画像投影装置。
9. 請求項７記載の画像投影装置であって、
   前記補正値決定部は、前記投影指示入力部による投影指示がオフになってからの時間が所定時間以上である場合は、前記第１の補正値を値０またはその近傍の値に設定する画像投影装置。
10. 保持可能な筐体の変位を検出する変位検出ステップと、
    前記筐体に設けられる投影部より第１の画像及び第２の画像を投影する投影ステップと、
    前記筐体の変位に基づき、前記第１の画像に関する前記変位と反対方向への第１の補正値を決定する補正値決定ステップとを有し、
    前記投影ステップにおいて、前記筐体の変位で指示される指示位置を前記第１の補正値で補正した第１の投影位置に、前記第１の画像を投影するとともに、前記指示位置に対応する第２の投影位置に第２の画像を投影する画像投影方法。
11. 請求項１０記載の画像投影方法であって、
    前記補正値決定ステップにおいて、前記第１の補正値より小さな値である第２の補正値を決定し、
    前記投影ステップにおいて、前記指示位置を前記第２の補正値で補正した前記第２の投影位置に、前記第２の画像を投影する画像投影方法。
12. コンピュータに、請求項１０または１１に記載の各ステップを実行させるためのプログラム。

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