(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの出射光を結像させて投影面上にスポットを形成しつつ、該スポットで前記投影面上を２次元的に光走査すべく前記出射光を偏向光学素子で偏向することにより前記投影面上に走査領域を形成する投影光学系と、
該投影光学系での光走査により前記投影面上に投影画像を形成すべく、画像データに基づいて前記偏向光学素子および前記光源を駆動制御する制御機構と、を備え、
該制御機構は、前記投影画像において、前記投影光学系における光学特性の影響による歪みと、該投影光学系において設定された基準光軸と前記投影面の法線方向とが為す投射光軸角度の影響による歪みと、を補正すべく、前記偏向光学素子による走査位置に対する前記光源からの出射量を変更するように、記憶部に格納した補正用変換式を用いて前記画像データを補正するものであって、
前記制御機構は、前記画像データにおける各画素の座標を（ｘ、ｙ）とし、かつ前記画像データに基づく画像を、前記投射光軸角度に応じた前記投影面上での前記走査領域の内方において前記画像データが示す画像と等しい形状に設定された画像形成領域に適合させた状態における各画素の前記走査領域での画素対応箇所の座標を（ｘ´、ｙ´）とし、さらに各係数ｄ（ｄx1〜ｄx6およびｄy1〜ｄy9）を前記投射光軸角度の変化のみに応じて変化する係数として、
前記投射光軸角度に対応する前記各係数ｄを設定するとともに前記補正用変換式として下記の式を用いて前記画像データを補正することを特徴とする画像投影装置。
ｘ´＝（ｄx1ｙ2＋ｄx2ｙ＋ｄx3）ｘ＋（ｄx4ｙ2＋ｄx5ｙ＋ｄx6）
ｙ´＝（ｄy1ｘ2＋ｄy2ｘ＋ｄy3）ｙ2＋（ｄy4ｘ2＋ｄy5ｘ＋ｄy6）ｙ
＋（ｄy7ｘ2＋ｄy8ｘ＋ｄy9）
【請求項２】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
さらに、少なくとも前記投影光学系を収容する筐体と、投影対象とする平面に対する前記筐体の傾きを検出する傾斜検出手段と、を備え、
前記制御機構は、前記傾斜検出手段からの検出結果に基づいて前記投射光軸角度を設定することを特徴とする画像投影装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
さらに、少なくとも前記投影光学系を収容する第１の筐体と、該第１の筐体に対する傾斜が変更可能に該第１の筐体に連結され投影対象とする平面に載置される第２の筐体と、該第２の筐体に対する前記第１の筐体の傾きを検出する傾斜検出手段と、を備え、
前記制御機構は、前記傾斜検出手段からの検出結果に基づいて前記投射光軸角度を設定することを特徴とする画像投影装置。
【請求項４】
前記記憶部には、複数の組み合わせの前記各係数ｄが格納され、
前記制御機構は、前記投射光軸角度を求めるとともに求めた前記投射光軸角度に対応する前記各係数を前記記憶部から読み出すことにより、求めた前記投射光軸角度に対応する前記補正用変換式を設定し、
求めた前記投射光軸角度に対応する各係数が前記記憶部に格納されていない場合、求めた前記投射光軸角度に最も近い投影角度に対応する前記各係数を前記記憶部から読み出して前記補正用変換式を設定するとともに、入力された調整信号に応じて前記投射光軸角度の影響による歪みの補正量を調整することを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、スクリーン等の投影面に画像を投影する画像投影装置に関し、特に、その投影面上に形成する投影画像の歪み補正を行うことのできる画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光源から出射された照明光を投影光学系で投影面に結像させて、その投影面上に投影画像を形成する画像投影装置（プロジェクタ）が提案され、普及してきている。このような画像投影装置では、色再現性の良好な映像を得ることを容易とすべく、照明光として単色性および指向性に優れたレーザ光を用いるレーザプロジェクタが提案されている。
【０００３】
このレーザプロジェクタでは、例えばレーザ光源からのレーザ光を、偏向光学素子によって２次元的に偏向することにより、投影光学系で結像されたスポットで投影面上を２次元的に光走査し、その残像効果によって投影面上に２次元的な投影画像を形成することが考えられている。この偏向光学素子としては、例えば、ポリゴンミラーやガルバノミラー、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術（微小機械システム）等を用いて作製されたＭＥＭＳデバイスが用いられている。
【０００４】
ここで、このようなレーザプロジェクタでは、光源からの光（収束光）が２次元的に走査される構成であることすなわち投影面上に形成される投影画像における位置により投射角（投影面に対してレーザ光の進行方向が為す角度）が異なることや、投影光学系における光学的な特性に起因して、形成する投影画像には種々の歪み等が生じてしまう。
【０００５】
そこで、投影面上で見た各走査線（スキャンライン）の長さ寸法が互いに等しくなるように、副走査方向での走査線の位置に応じて偏向光学素子としての走査ミラーにおける振幅を変化させるように、偏向光学素子への駆動信号をフィードバック信号により調整するレーザプロジェクタが考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したレーザプロジェクタでは、偏向光学素子への駆動信号をフィードバック信号により調整することから、処理量の増加に伴い電気回路への負担の増大を招くとともに、副走査方向での走査線の位置に応じて偏向光学素子としての走査ミラーにおける振幅を変化させることから、振幅動作の複雑化に伴い走査ミラーへの負担の増大を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたもので、電気回路や偏向光学素子への負担の増大を抑制しつつ、投影画像の歪み補正を行うことのできる画像投影装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、光源からの出射光を結像させて投影面上にスポットを形成しつつ、該スポットで前記投影面上を２次元的に光走査すべく前記出射光を偏向光学素子で偏向することにより前記投影面上に走査領域を形成する投影光学系と、該投影光学系での光走査により前記投影面上に投影画像を形成すべく、画像データに基づいて前記偏向光学素子および前記光源を駆動制御する制御機構と、を備え、該制御機構は、前記投影画像において、前記投影光学系における光学特性の影響による歪みと、該投影光学系において設定された基準光軸と前記投影面の法線方向とが為す投射光軸角度の影響による歪みと、を補正すべく、前記偏向光学素子による走査位置に対する前記光源からの出射量を変更するように、記憶部に格納した補正用変換式を用いて前記画像データを補正するものであって、前記制御機構は、前記画像データにおける各画素の座標を（ｘ、ｙ）とし、かつ前記画像データに基づく画像を、前記投射光軸角度に応じた前記投影面上での前記走査領域の内方において前記画像データが示す画像と等しい形状に設定された画像形成領域に適合させた状態における各画素の前記走査領域での画素対応箇所の座標を（ｘ´、ｙ´）とし、さらに各係数ｄ（ｄx1〜ｄx6およびｄy1〜ｄy9）を前記投射光軸角度の変化のみに応じて変化する係数として、
前記投射光軸角度に対応する前記各係数ｄを設定するとともに前記補正用変換式として下記の式を用いて前記画像データを補正することを特徴とする。
ｘ´＝（ｄx1ｙ2＋ｄx2ｙ＋ｄx3）ｘ＋（ｄx4ｙ2＋ｄx5ｙ＋ｄx6）
ｙ´＝（ｄy1ｘ2＋ｄy2ｘ＋ｄy3）ｙ2＋（ｄy4ｘ2＋ｄy5ｘ＋ｄy6）ｙ
＋（ｄy7ｘ2＋ｄy8ｘ＋ｄy9）
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像投影装置であって、さらに、少なくとも前記投影光学系を収容する筐体と、投影対象とする平面に対する前記筐体の傾きを検出する傾斜検出手段と、を備え、前記制御機構は、前記傾斜検出手段からの検出結果に基づいて前記投射光軸角度を設定することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の画像投影装置であって、さらに、少なくとも前記投影光学系を収容する第１の筐体と、該第１の筐体に対する傾斜が変更可能に該第１の筐体に連結され投影対象とする平面に載置される第２の筐体と、該第２の筐体に対する前記第１の筐体の傾きを検出する傾斜検出手段と、を備え、前記制御機構は、前記傾斜検出手段からの検出結果に基づいて前記投射光軸角度を設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の画像投影装置であって、前記記憶部には、複数の組み合わせの前記各係数ｄが格納され、前記制御機構は、前記投射光軸角度を求めるとともに求めた前記投射光軸角度に対応する前記各係数を前記記憶部から読み出すことにより、求めた前記投射光軸角度に対応する前記補正用変換式を設定し、求めた前記投射光軸角度に対応する各係数が前記記憶部に格納されていない場合、求めた前記投射光軸角度に最も近い投影角度に対応する前記各係数を前記記憶部から読み出して前記補正用変換式を設定するとともに、入力された調整信号に応じて前記投射光軸角度の影響による歪みの補正量を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る画像投影装置によれば、偏向光学素子の駆動に対する光源からの出射量を変更する、すなわち偏向光学素子の駆動に対する光源の発光のタイミングを変化させることにより、投影画像の劣化を抑制することから、制御機構における電気回路への負担の増大を抑制しつつ投影面上での投影画像の歪み補正を行うことができる。
【００１４】
また、偏向光学素子の駆動に対する光源の発光のタイミングを変化させることにより、投影画像の劣化を抑制することから、偏向光学素子の振幅動作を一定のものとすることができるので、偏向光学素子への負担の増大を抑制しつつ投影面上での投影画像の歪み補正を行うことができる。
【００１５】
さらに、記憶部に格納された補正用変換式を用いて画像データを補正することから、対応する投射光軸角度の条件下における各画素データの補正テーブルを記憶部に格納することに比較して、当該記憶部の容量を極めて小さくすることができ、小型化の観点から極めて有用である。
【００１６】
上記した構成に加えて、前記制御機構は、前記画像データにおける各画素の座標を（ｘ、ｙ）とし、かつ前記画像データに基づく画像を、前記投影光学系において設定された基準光軸と前記投影面の法線方向とが為す投射光軸角度に応じた前記投影面上での前記走査領域の内方において前記画像データが示す画像と等しい形状に設定された画像形成領域に適合させた状態における各画素の前記走査領域での画素対応箇所の座標を（ｘ´、ｙ´）とし、さらに各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）を前記投射光軸角度の変化のみに応じて変化する係数として、前記投射光軸角度に対応する前記各係数ｄを設定するとともに前記補正用変換式として下記の式を用いて前記画像データを補正することとすると、対応する投射光軸角度の条件下において、投影光学系における光学特性の影響による歪みと投射光軸角度の影響による歪みとの双方を補正することができる。
【００１７】
ｘ´＝（ｄｘ１ｙ２＋ｄｘ２ｙ＋ｄｘ３）ｘ＋（ｄｘ４ｙ２＋ｄｘ５ｙ＋ｄｘ６）
ｙ´＝（ｄｙ１ｘ２＋ｄｙ２ｘ＋ｄｙ３）ｙ２＋（ｄｙ４ｘ２＋ｄｙ５ｘ＋ｄｙ６）ｙ
＋（ｄｙ７ｘ２＋ｄｙ８ｘ＋ｄｙ９）
上記した構成に加えて、さらに、少なくとも前記投影光学系を収容する筐体と、投影対象とする平面に対する前記筐体の傾きを検出する傾斜検出手段と、を備え、前記制御機構は、前記傾斜検出手段からの検出結果に基づいて前記投射光軸角度を設定することとすると、筐体すなわちそこに収容された投影光学系が投影対象とする平面に対して傾いて設置されている場合であっても、投影対象とする平面（投影面）上での投影画像の歪み補正を適切に行うことができる。
【００１８】
上記した構成に加えて、さらに、少なくとも前記投影光学系を収容する第１の筐体と、該第１の筐体に対する傾斜が変更可能に該第１の筐体に連結され投影対象とする平面に載置される第２の筐体と、該第２の筐体に対する前記第１の筐体の傾きを検出する傾斜検出手段と、を備え、前記制御機構は、前記傾斜検出手段からの検出結果に基づいて前記投射光軸角度を設定することとすると、折り畳み可能な端末において投影光学系が収容された第１の筐体の第２の筐体に対する傾きに拘らず、第２の筐体が載置された平面と同一平面（投影面）上での投影画像の歪み補正を適切に行うことができる。
【００１９】
上記した構成に加えて、前記記憶部には、複数の組み合わせの前記各係数ｄが格納され、前記制御機構は、前記投射光軸角度を求めるとともに求めた前記投射光軸角度に対応する前記各係数を前記記憶部から読み出すことにより、求めた前記投射光軸角度に対応する前記補正用変換式を設定し、求めた前記投射光軸角度に対応する各係数が前記記憶部に格納されていない場合、求めた前記投射光軸角度に最も近い投影角度に対応する前記各係数を前記記憶部から読み出して前記補正用変換式を設定するとともに、入力された調整信号に応じて前記投射光軸角度の影響による歪みの補正量を調整することとすると、記憶部に格納する各係数ｄの組み合わせの数を制限することができることから、当該記憶部の容量を低減することができ、結果として画像投影装置（それを搭載する機器（端末））の小型化を容易なものとすることができる。このとき、記憶部に格納する各係数ｄの組み合わせの数が制限されてはいるが、入力された調整信号に応じて投射光軸角度の影響による歪みの補正量を調整することが可能とされていることから、投影対象とする面上に画像データに基づく歪みのない投影画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１に係る画像投影装置１０の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】偏向光学素子２５の構成を概略的に示す図である。
【図３】画像投影装置１０が正面投射により投影面１１上に投影画像１２を形成する様子を模式的に示す説明図である。
【図４】画像投影装置１０が正面投射により投影面１１上に形成する投影画像１２（歪み補正なし）を模式的に示す説明図である。
【図５】画像投影装置１０が斜め投射により投影面１１上に投影画像１２を形成する様子を模式的に示す図３と同様の説明図である。
【図６】画像投影装置１０が斜め投射により投影面１１上に形成する投影画像１２（歪み補正なし）を模式的に示す図４と同様の説明図である。
【図７】制御機構３０における投影画像１２の補正の様子を説明するための説明図であり、（ａ）は画像データ１４が示す画像における各画素データＧ（ｔ）の関係を模式的に示し、（ｂ）は何らの補正をすることなく斜め投射により投影面１１に形成した投影画像１２における各画素データＧ（ｔ）に応じた各画素対応箇所Ｐ（ｔ）の関係を模式的に示し、（ｃ）は（ｂ）と同様の斜め投射における走査領域１３の内方に設定した画像形成領域１５上に形成する補正後の投影画像１２における各画素データＧ（ｔ）に応じた各画素対応箇所Ｐ（ｔ）の関係を模式的に示している。
【図８】斜め投射における投影面１１上で見た走査領域１３と補正後の投影画像１２との位置関係を模式的に示す説明図である。
【図９】画像投影装置１０の制御機構３０の構成を示すブロック図である。
【図１０】補正用変換式（１）および各係数ｄの算出方法の概念について説明するために、何らの補正をしていない画像データ１４に対する投影画像１２を示す説明図である。
【図１１】補正用変換式（１）および各係数ｄの算出方法の概念について説明するために、何らの補正をしていない画像データ１４に対する投影画像１２内に設定された画像形成領域１５を示す説明図である。
【図１２】補正用変換式（１）および各係数ｄの算出方法の概念について説明するための説明図であり、（ａ）はｘｙ座標系で画像データ１４を概念的に表し、（ｂ）はその画像データ１４が何らの補正がされることなく投影面１１上に形成される投影画像１２およびその内方に設定された画像形成領域１５をＸＹ座標系で概念的に表し、（ｃ）はその画像形成領域１５において描画される各画素寸法を基準とする仮想画像データ１６をｘｙ座標系で概念的に表し、（ｄ）はＸＹ座標上に設定した仮想のｘｙ座標を概念的に表している。
【図１３】画像投影装置１０を搭載した携帯電話機４０を用いて斜め投射により投影画像を形成する様子の一例を示す説明図である。
【図１４】実施例２に係る画像投影装置１０２を搭載した携帯電話機４０２を用いて斜め投射により投影画像を形成する基準姿勢の一例を模式的に示す説明図である。
【図１５】携帯電話機４０２における開成姿勢が基準姿勢から変化した状態を模式的に示す説明図である。
【図１６】携帯電話機４０２を用いて載置面４３と同一平面ではない投影対象に投影画像を形成する一例を模式的に示す説明図である。
【図１７】携帯電話機４０３が載置面４３上の凸部４６上に載置されることにより投影対象とする載置面４３に対する投射光軸角度が変化した状態を示す説明図である。
【図１８】携帯電話機４０４が載置面４３上に載置され、その載置面４３を投影対象とする平面として当該平面上に投影画像を形成する様子を模式的な俯瞰図で示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る画像投影装置の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の実施例１に係る画像投影装置１０の構成を概略的に示す説明図である。図２は、偏向光学素子２５の構成を概略的に示す図である。図３は、画像投影装置１０が正面投射により投影面１１上に投影画像１２を形成する様子を模式的に示す説明図であり、図４は、画像投影装置１０が正面投射により投影面１１上に形成する投影画像１２（歪み補正なし）を模式的に示す説明図である。図５は、画像投影装置１０が斜め投射により投影面１１上に投影画像１２を形成する様子を模式的に示す図３と同様の説明図であり、図６は、画像投影装置１０が斜め投射により投影面１１上に形成する投影画像１２（歪み補正なし）を模式的に示す図４と同様の説明図である。図７は、制御機構３０における投影画像１２の補正の様子を説明するための説明図であり、（ａ）は画像データ１４が示す画像における各画素データＧ（ｔ）の関係を模式的に示し、（ｂ）は何らの補正をすることなく斜め投射により投影面１１に形成した投影画像１２における各画素データＧ（ｔ）に応じた各画素対応箇所Ｐ（ｔ）の関係を模式的に示し、（ｃ）は（ｂ）と同様の斜め投射における走査領域１３の内方に設定した画像形成領域１５上に形成する補正後の投影画像１２における各画素データＧ（ｔ）に応じた各画素対応箇所Ｐ（ｔ）の関係を模式的に示している。図８は、斜め投射における投影面１１上で見た走査領域１３と補正後の投影画像１２との位置関係を模式的に示す説明図である。図９は、画像投影装置１０の制御機構３０の構成を示すブロック図である。図１０は、補正用変換式（１）および各係数ｄの算出方法の概念について説明するために、何らの補正をしていない画像データ１４に対する投影画像１２を示す説明図である。図１１は、補正用変換式（１）および各係数ｄの算出方法の概念について説明するために、何らの補正をしていない画像データ１４に対する投影画像１２内に設定された画像形成領域１５を示す説明図である。図１２は、補正用変換式（１）および各係数ｄの算出方法の概念について説明するための説明図であり、（ａ）はｘｙ座標系で画像データ１４を概念的に表し、（ｂ）はその画像データ１４が何らの補正がされることなく投影面１１上に形成される投影画像１２およびその内方に設定された画像形成領域１５をＸＹ座標系で概念的に表し、（ｃ）はその画像形成領域１５において描画される各画素寸法を基準とする仮想画像データ１６をｘｙ座標系で概念的に表し、（ｄ）はＸＹ座標上に設定した仮想のｘｙ座標を概念的に表している。図１３は、画像投影装置１０を搭載した携帯電話機４０を用いて斜め投射により投影画像を形成する様子の一例を示す説明図である。なお、図１２は、投影画像１２、画像データ１４、画像形成領域１５および仮想画像データ１６等の概念を理解容易とすべく表したものであり、実際の関係性と必ずしも一致するものではない。
【００２３】
画像投影装置１０は、実施例１では、図１に示すように、投影光学系２０と制御機構３０とを備える。この画像投影装置１０（投影光学系２０）は、投影対象としてのスクリーンＳｃの投影面１１上に投影画像１２（図４、６、７等参照）を形成するものである。投影光学系２０は、光源２１、コリメートレンズ２２、ミラー２３、結像レンズ２４、偏向光学素子２５および拡大レンズ２６から大略構成されている。
【００２４】
光源２１は、実施例１では、単色光源として構成されており、半導体レーザが用いられている。この光源２１は、後述するように、制御機構３０によって偏向光学素子２５とともに駆動制御（光源２１では点滅動作の制御）される。
【００２５】
コリメートレンズ２２は、正のパワーを有し、光源２１としての半導体レーザから出射された発散光を平行光に変換する（以下では、光線Ｒともいう）。結像レンズ２４は、正のパワーを有し、コリメートレンズ２２により平行光とされミラー２３により反射された光源２１からの出射光（光線Ｒ）を集光して収束光に変換する。すなわち、コリメートレンズ２２および結像レンズ２４は、光源２１からの出射光に基づいてスクリーンＳｃ（投影面１１）に所定の大きさ寸法のスポットＳが形成されるように、出射光の発散角度を収束するような角度に変換する機能を有する。
【００２６】
偏向光学素子２５は、結像レンズ２４により収束光とされた出射光（光線Ｒ）を、二次元的に互いに直交する方向、すなわち、第１走査方向とそれに直交する第２走査方向とに走査させるために、第１走査方向および第２走査方向へと偏向するものである。この第１走査方向および第２走査方向は、投影対象（この例ではスクリーンＳｃ）としての投影面１１に含まれるものであり、図１の例では、図面に直交する方向（矢印Ｘ参照）および図面上でのスクリーンＳｃの延在方向（矢印Ｙ参照）である。
【００２７】
この偏向光学素子２５は、実施例１では、図２に示すように、矩形状の外枠部２５ａと、その内側に設けられた矩形状の内枠部２５ｂと、その内側に設けられた矩形状の可動ミラー部２５ｃとから大略構成されている。可動ミラー部２５ｃは、光線Ｒ（出射光）を反射する鏡面を構成し、一対の保持軸２５ｄを介して内枠部２５ｂに回動可能に支持されている。この内枠部２５ｂは、一対の保持軸２５ｄに対して直交する方向に延びる一対の保持軸２５ｅを介して外枠部２５ａに回動可能に支持されている。これにより、可動ミラー部２５ｃは、例えば、一対の保持軸２５ｄを支軸にして水平方向に回動され、内枠部２５ｂは一対の保持軸２５ｅを支軸にして垂直方向に回動される。この一方の回動方向が、第１走査方向となり、他方の回動方向が第２走査方向となる。
【００２８】
このような偏向光学素子２５は、公知のＭＥＭＳミラーで構成することができ、その材料にはシリコン結晶が用いられる。例えば、この種のＭＥＭＳミラーでは、シリコン結晶基板の底面基板からエッチング技術により浮上させた位置に、可動ミラー部２５ｃと内枠部２５ｂとが形成される。
【００２９】
このＭＥＭＳミラーでは、図示は略すが、可動ミラー部２５ｃの下側の底面基板に左右に分割された電極が形成され、可動ミラー部２５ｃの電極と底面基板の電極との間に電圧を印加することにより、両電極間に静電気力が作用し、可動ミラー部２５ｃが一対の保持軸２５ｄにねじれを生じさせる方向に傾斜される。
【００３０】
また、ＭＥＭＳミラーでは、図示は略すが、内枠部２５ｂの下側の底面基板には上下に分割された電極が形成され、内枠部２５ｂの電極と底面基板の電極との間に電圧を印加することにより、両電極間に静電気力が作用し、内枠部２５ｂが一対の保持軸２５ｅにねじれを生じさせる方向に傾斜される。
【００３１】
なお、この可動ミラー部２５ｃは、裏面に磁性体が形成され、底面基板に形成したコイルから発生する磁力によって傾けられるものであってもよく、圧電素子（ピエゾ素子）の変形力を駆動力として傾けられるものであってもよく、実施例１に限定されるものではない。
【００３２】
このようなＭＥＭＳミラーを用いて光線Ｒ（ビーム）を高速に偏向するには、可動ミラー部２５ｃを共振点付近で駆動させる必要がある。このため、偏向角すなわち可動ミラー部２５ｃの傾斜角を時間に対して正弦波状に変化させる。可動ミラー部２５ｃは、大きさが約１ｍｍ角と小さくかつ回転モーメントも小さいので、一対の保持軸２５ｄの厚さや幅（その設計）によってねじれ方向の一次共振周波数を高くすることができ、この保持軸２５ｄ回り（水平方向）では容易に高い一次共振周波数を得ることができる。この例では、保持軸２５ｄ回りの回転すなわち水平方向の走査を高速走査方向（主走査方向）とし、保持軸２５ｅ回りの回転すなわち垂直方向の走査を副走査方向とする。
【００３３】
ここで、通常の駆動方法によれば、可動ミラー部２５ｃの振幅を大きくすることは困難であり、加えて、駆動力の不均一や空気抵抗等のため可動ミラー部２５ｃの駆動が安定しない。ところが、このＭＥＭＳミラーによれば、可動ミラー部２５ｃを一次共振周波数付近で駆動させることにより、スクリーンＳｃにおける所定の大きさ寸法の領域を全面に渡って走査するのに十分な大きさの振幅を有し、かつ、安定した駆動を実現することができる。
【００３４】
このＭＥＭＳミラーで構成された偏向光学素子２５により、結像レンズ２４で収束光とされた光線Ｒ（ビーム）は、二次元的に互いに直交する方向、すなわち、第１走査方向（この例では図１で見て図面に直交する方向であり、投影面１１上でのＸ軸方向に対応する方向）と、この第１走査方向と直交する第２走査方向（この例では図１で見て図面上でスクリーンＳｃに沿う方向であり、投影面１１上でのＹ軸方向に対応する方向）とに走査されて、スポットＳが投影面１１上の所定の大きさ寸法の領域を移動する。以下では、投影面１１上において、スポットＳで走査される所定の大きさ寸法の領域を、走査領域１３（図４、６、７等参照）という。
【００３５】
なお、実施例１では、第１の偏向素子と第２の偏向素子とが一体に形成されているが、第１の偏向素子と第２の偏向素子とを別体に形成しても良い。第１の偏向素子と第２の偏向素子とを別体に形成する機構としては、例えば、１軸の回動素子であるＭＥＭＳを２つ用いる構成やステッピングモータの出力軸に平面ミラーを取付け、等角速度で平面ミラーを回転駆動する構成等が考えられる。
【００３６】
ここで、偏向光学素子２５の可動ミラー部２５ｃが振幅中心位置であるときの当該偏向光学素子２５により偏向された光線Ｒ（可動ミラー部２５ｃで反射された光線Ｒ）の進行方向を基準光軸Ｌｂとし、偏向光学素子２５により偏向された光線Ｒの進行方向の基準光軸Ｌｂに対する角度を偏向角θとし、拡大レンズ２６（投影光学系２０すなわち画像投影装置１０）から出射される光線Ｒの基準光軸Ｌｂに対する角度を走査角αとする。なお、この基準光軸Ｌｂは、投影光学系２０における光軸の基準位置として設定されたもの（各光学素子の光軸）であればよく、偏向光学素子２５の可動ミラー部２５ｃが振幅中心位置であるときの当該偏向光学素子２５により偏向された光線Ｒの進行方向と一致しなくてもよい。
【００３７】
拡大レンズ２６は、偏向光学素子２５により偏向された光線Ｒの偏向角θをそれよりも大きな走査角αに変換するものであり、結像レンズ２４の光学的な設定と偏向光学素子２５の可動ミラー部２５ｃの大きさ寸法および振幅と、を考慮して最適な設計および配置とされている。この拡大レンズ２６は、偏向光学素子２５と協働して、結像レンズ２４により収束光に変換された光線Ｒを、スクリーンＳｃの投影面１１上に結像させる（所定の大きさ寸法よりも小さな径寸法のスポットＳとする）。
【００３８】
この投影光学系２０における光源２１および偏向光学素子２５は、制御機構３０により駆動制御される。制御機構３０は、図１に示すように、偏向角制御回路である偏向光学素子駆動制御部３１と、光源制御回路である発光量制御部３２と、画像処理回路である画像処理部３３とを備えている。この制御機構３０には、画像データ１４が入力される。この画像データ１４は、矩形状を呈する画像（図７（ａ）参照）を示すものであって、第１走査方向をｘ方向とし、それと直交する第２走査方向をｙ方向として、座標（ｘ、ｙ）における出力値（実施例１では単色であることから単色光の強度）を示す複数の画素データＧ（ｘ、ｙ）を有する。各画素データＧ（ｘ、ｙ）は、実施例１では、画像データ１４におけるｘ座標値のデータと、画像データ１４におけるｙ座標値のデータと、その座標（ｘ、ｙ）における出力（強度）を示す出力値のデータと、を有する。
【００３９】
制御機構３０では、偏向光学素子駆動制御部３１が偏向光学素子２５を駆動制御し、発光量制御部３２が画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））およびミラー位置信号Ｍｐに基づき光源２１を駆動制御する。偏向光学素子駆動制御部３１は、回動制御信号Ｗｃを送信することにより偏向光学素子２５を駆動制御し、発光量制御部３２は、発光光量制御信号Ｌｃを送信することにより光源２１を駆動制御する。
【００４０】
このミラー位置信号Ｍｐは、回動される可動ミラー部２５ｃの変位位置を示す信号である。ミラー位置信号Ｍｐは、図１に示す例では、可動ミラー部２５ｃの変位に応じて偏向光学素子２５自体から出力される信号を用いている。ここで、偏向光学素子２５自体から出力される信号としては、偏向光学素子２５が駆動力として電磁アクチュエータを用いるものであれば、ミラー回動による逆起電力をモニターすることによりミラー位置信号Ｍｐを得ることができる。また、偏向光学素子２５が駆動力としてピエゾアクチュエータを用いるものであれば、ピエゾに発生する逆起電力をモニターすることによりミラー位置信号Ｍｐを得ることができる。この他にも、ミラー位置信号Ｍｐは、図示は略すが、可動ミラー部２５ｃにより偏向（反射）された光線Ｒ（出射光）を受光可能な適当な位置に同期検出用の受光素子を設置し、この受光素子からの信号を設置位置すなわち可動ミラー部２５ｃの変位位置に関連付けて用いることでも得ることができる。さらに、図示は略すが、変位部（この例では可動ミラー部２５ｃ）とその変位に拘らず所定の位置を保つ所望位置とに電極を設け、変位部の変位に応じて変化する静電容量を検出し、当該静電容量を変位部の変位位置に関連付けて用いる構成であってもよく、偏向光学素子駆動制御部３１による駆動制御信号を用いる構成であってもよい。実施例１では、偏向光学素子駆動制御部３１による偏向光学素子２５の駆動制御に合致するように、発光量制御部３２が光源２１を駆動制御する。
【００４１】
制御機構３０では、画像データ１４における水平（ｘ）方向が、可動ミラー部２５ｃで反射された出射光（光線Ｒ）が結像される投影面１１上で見て第１走査方向としてのＸ軸方向に対応し、かつ画像データ１４における水平（ｙ）方向が、投影面１１上で見て第２走査方向としてのＹ軸方向に対応するように、すなわち画像データ１４における座標（ｘ、ｙ）を投影面１１上の走査領域１３における座標（Ｘ、Ｙ）に対応させるように、偏向光学素子駆動制御部３１および発光量制御部３２が動作する。例えば、画像データ１４において、水平（ｘ）方向にｉ番目、垂直（ｙ）方向にｊ番目の画素をスクリーンＳｃに投影する場合には、投影面１１上の走査領域１３において第１走査（Ｘ）方向にｉ番目、第２走査（Ｙ）方向にｊ番目の位置に、スポットＳを形成する回動姿勢（形成する傾斜）になったとき、すなわち投影面１１上での走査位置が（ｉ、ｊ）番目の画素位置に対応する画素対応箇所（ｉ、ｊ）となったときに、その画素の画素データＧ（ｉ、ｊ）に基づく光量の光線Ｒ（出射光）を光源２１に出力させる旨の発光光量制御信号Ｌｃを、光源２１へと送信することにより、投影画像１２を形成する。なお、偏向光学素子として、ステッピングモータなど非共振で駆動することが可能なものを用いた場合には、発光光量制御信号Ｌｃに同期して、（ｉ、ｊ）番目の画素位置に対応するスクリーンＳｃ上での画素対応箇所（ｉ、ｊ）にスポットＳが形成されるように、偏向光学素子駆動制御部３１が偏向光学素子へと駆動制御信号を出力することにより画像を形成することができる。
【００４２】
本発明に係る画像投影装置１０では、従来技術のように偏向光学素子２５の振幅を変化させるすなわち走査領域を補正することに代えて、偏向光学素子２５の回動に対する光源２１の発光のタイミングを補正することにより、投影画像の劣化を抑制する。すなわち、画像投影装置１０では、制御機構３０の画像処理部３３において、制御機構３０へと入力された画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を、歪みのある走査領域１３を用いつつ投影画像としてスクリーンＳｃの投影面１１上に適切に形成できるように適宜補正し、この補正後の画像データ１４（各画素データＧ´（ｘ´、ｙ´））に基づいて発光量制御部３２が光源２１を駆動制御（点滅制御）する。この画像処理部３３では、後述するメモリ３６に格納されたプログラムを実行することにより、後述する歪み補正方法を実行する。この画像処理部３３における補正は、基本的に投影光学系２０における光学特性（例えば、コリメートレンズ２２、結像レンズ２４および拡大レンズ２６の光学特性や、偏向光学素子２５における走査速度特性等）に起因して生じる、画像データ１４に対するスクリーンＳｃの投影面１１上に形成される投影画像１２の劣化を防止するものである。
【００４３】
この投影画像１２の劣化とは、以下のようなものである。画像投影装置１０では、基準光軸Ｌｂと投影面１１の法線方向Ｎとが一致する状態、すなわち基準光軸Ｌｂと投影面１１の法線方向Ｎとが為す投射光軸角度θｐが０である正面投射により（図３参照）、何らの補正をしない画像データ１４に基づいて投影面１１に形成した２次元の投影画像１２が図４に示す状態であるとする。この図４の投影画像１２は、何らの補正がされていない画像データ１４が正面投射により投影面１１上に形成されていることから、投影光学系２０における光学特性（例えば、コリメートレンズ２２、結像レンズ２４および拡大レンズ２６の光学特性や、偏向光学素子２５における走査速度特性等）に起因して走査領域１３が歪むことにより、劣化（歪み）が生じている。この画像投影装置１０を用いて、投射光軸角度θｐが０以外の値となる斜め投射により（図５参照）、何らの補正をしない画像データ１４に基づいて投影面１１に２次元の投影画像１２を形成すると、図６に示すように、正面投射の投影画像１２（図４参照）に比べて大きな歪みが生じてしまう。これは、走査領域１３では、斜め投射の場合、光学特性に起因する正面投射での劣化（図４参照）に、投射光軸角度θｐに起因する台形歪みが加わることが原因であると考えられる。このように、画像投影装置１０では、投射光軸角度θｐに応じて投影面１１上での走査領域１３が変形する。
【００４４】
この走査領域１３の歪みに伴って投影画像１２が歪むのは、以下のことによる。例えば、図５および図６と同様の斜め投射において、図７（ａ）に示す画像データ１４（各画素データＧ（ｔ）（ｔは走査順で見た番号を示す））を、何らの補正をすることなく投影面１１に２次元の投影画像１２を形成すると、図７（ｂ）に示すように、走査領域１３の形状に大きな歪みが生じていることから、各画素データＧ（ｔ）に応じた各画素対応箇所Ｐ（ｔ）が走査領域１３の形状に倣って歪んでいるので、投影画像１２が走査領域１３の形状に倣って歪んだものとなってしまう。ここで、図７（ａ）に示す画像データ１４を、何らの補正をすることなく投影面１１に２次元の投影画像１２を形成するとは、各画素データＧ（ｘ、ｙ）における座標（ｘ、ｙ）をそのまま走査領域１３の座標（Ｘ、Ｙ）として（ｘ＝Ｘ、ｙ＝Ｙ）、当該各画素データＧ（ｘ、ｙ）の出力値（光量）を走査領域１３上に投影させて、投影面１１に２次元の投影画像１２を形成することをいう。
【００４５】
このような投影画像１２の劣化を防止するために、本発明に係る画像投影装置１０では、基本的に、投影光学系２０における光学特性を勘案しつつ投射光軸角度θｐの影響を考慮した補正用変換式（１）を用いて、画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正する。より詳細には、画像投影装置１０では、図８に示すように、画像投影を実行すべく設定された投射光軸角度θｐに応じた投影面１１上での走査領域１３（図８は図６と同様の斜め投射の場合の例である）の内方において、画像データ１４が示す矩形状の画像と等しい形状（矩形状）の画像形成領域１５を設定し、偏向光学素子２５の回動（駆動）による走査位置が画像形成領域１５上に位置するときにのみ、投影面１１上に画像データ１４に相当する光量のスポットＳを形成すべく、発光量制御部３２が光源２１を駆動制御するように、画像データ１４を補正する。これにより、投影面１１上では、走査領域１３のうち矩形状の画像形成領域１５上のみに画像データ１４に応じた投影画像が形成されることとなるので、当該投射画像を歪みのない矩形状の画像とすることができる。このような補正は、制御機構３０の画像処理部３３において、行われる。
【００４６】
その画像処理部３３は、図９に示すように、補正演算部分３４と書込変換部分３５とメモリ３６とを有する。このメモリ３６は、画像データ１４等（各画素データＧ（ｘ、ｙ）、補正用変換式（１）とその各係数ｄおよび後述する補正後の各画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）等）が格納されるものであり、補正演算部分３４が適宜データを格納および読み出すことが可能とされている。
【００４７】
書込変換部分３５は、画像データ１４としての各画素データＧ（ｘ、ｙ）、すなわち画像データ１４におけるｘ座標値のデータと、画像データ１４におけるｙ座標値のデータと、座標（ｘ、ｙ）における出力（強度）を示す出力値のデータと、が入力されると、２次元座標値としてのｘ座標値のデータとｙ座標値のデータとを１次元化して出力値のデータと一緒に（互いに関連付けられたｘ座標値のデータとｙ座標値のデータと出力値のデータとを１次元のデータとして）メモリ３６に格納（保存）する。
【００４８】
補正演算部分３４は、メモリ３６に格納された画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））における座標（ｘ、ｙ）を、下記の補正用変換式（１）を用いて、走査領域１３での座標（Ｘ、Ｙ）に変換することにより、メモリ３６に格納された画像データ１４の補正を行う。
【００４９】
この補正用変換式（１）は、図８に示すように、設定された投射光軸角度θｐに応じた投影面１１上での走査領域１３の内方において、画像データ１４が示す画像と等しい形状（この例では矩形状）の画像形成領域１５を設定し、その画像形成領域１５上に画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））に基づく投影画像を形成するものとして、画像形成領域１５における画像データ１４の各画素（ｘ、ｙ）が、走査領域１３における何れの座標（Ｘ、Ｙ）に相当するものであるか、を示すものである。このため、画像形成領域１５は、画像データ１４が示す画像と相似の関係を有する。この画像形成領域１５は、実施例１では、走査領域１３に外接するものとされている。また、変換後の座標（ｘ´、ｙ´）は、画像データ１４に基づく画像を画像形成領域１５に適合させた状態において、当該画像の各画素データＧ（ｘ、ｙ）に対する走査領域１３での画素対応箇所（ｘ´、ｙ´）（各画素対応箇所Ｐ´（ｔ）（図７（ｃ）参照））を示すものである。
【００５０】
ｘ´＝（ｄｘ１ｙ２＋ｄｘ２ｙ＋ｄｘ３）ｘ＋（ｄｘ４ｙ２＋ｄｘ５ｙ＋ｄｘ６）
ｙ´＝（ｄｙ１ｘ２＋ｄｙ２ｘ＋ｄｙ３）ｙ２＋（ｄｙ４ｘ２＋ｄｙ５ｘ＋ｄｙ６）ｙ
＋（ｄｙ７ｘ２＋ｄｙ８ｘ＋ｄｙ９）
・・・・（１）
ここで、各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）は、投射光軸角度θｐに応じて変化する係数である。すなわち、補正用変換式（１）は、基本的には、投影光学系２０における光学特性の影響による歪みを補正する変換式であって、投射光軸角度θｐに応じて各係数ｄを変化させることにより、投射光軸角度θｐの影響による歪みも補正する変換式である。換言すると、各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）は、投射光軸角度θｐの変化のみに応じて変化する係数であって、対応する投射光軸角度θｐの条件下において、補正用変換式（１）を、投影光学系２０における光学特性の影響による歪みと投射光軸角度θｐの影響による歪みとの双方を補正する変換式とするように、設定されている。
【００５１】
この各係数ｄの一例として、投射光軸角度θｐが０度の正面投射の場合の各係数ｄ（０）（係数ｄ（０）の組み合わせ）と、投射光軸角度θｐが５３．３８度の斜め投射の場合の各係数ｄ（５３．３８）（係数ｄ（５３．３８）の組み合わせ）と、を以下に示す。
・正面投射の場合（投射光軸角度θｐが０度）の各係数ｄの値
ｄｘ１（０）：  ３．０３×１０−７
ｄｘ２（０）：  ３．３３×１０−６
ｄｘ３（０）：  ８．５×１０−１
ｄｘ４（０）：−１．１×１０−４
ｄｘ５（０）：−２．１×１０−３
ｄｘ６（０）：  ２．４８
ｄｙ１（０）：  １．９６×１０−１０
ｄｙ２（０）：−１．４７×１０−７
ｄｙ３（０）：  １．０×１０−４
ｄｙ４（０）：  １．００２９×１０−６
ｄｙ５（０）：−７．５×１０−４
ｄｙ６（０）：  ８．１×１０−１
ｄｙ７（０）：−１．０×１０−３
ｄｙ８（０）：  ７．７×１０−１
ｄｙ９（０）：−１３８．５４
・斜め投射の場合（投射光軸角度θｐが５３．３８度）の各係数ｄの値
ｄｘ１（５３．３８）：  ５．４×１０−７
ｄｘ２（５３．３８）：−１．１×１０−３
ｄｘ３（５３．３８）：  ９．７×１０−１
ｄｘ４（５３．３８）：−４．０×１０−４
ｄｘ５（５３．３８）：  ７．９×１０−１
ｄｘ６（５３．３８）：−３８６．８３
ｄｙ１（５３．３８）：−８．５８×１０−１０
ｄｙ２（５３．３８）：  １．２６×１０−６
ｄｙ３（５３．３８）：−７．４×１０−４
ｄｙ４（５３．３８）：  １．６×１０−６
ｄｙ５（５３．３８）：−２．３×１０−３
ｄｙ６（５３．３８）：  １．６４
ｄｙ７（５３．３８）：−７．９×１０−４
ｄｙ８（５３．３８）：  １．１６
ｄｙ９（５３．３８）：−３８５．１９
画像投影装置１０（制御機構３０）では、以下のように、投影画像１２の補正を行う。
【００５２】
先ず、制御機構３０の画像処理部３３において、書込変換部分３５は、入力された画像データ１４の各画素データＧ（ｘ、ｙ）を、メモリ３６に格納（保存）する。
【００５３】
次に、画像処理部３３において、補正演算部分３４は、補正演算に用いる補正用変換式（１）の各係数ｄを設定すべく、実際（画像投影を実行する際）の投影面１１に対する基準光軸Ｌｂが為す投射光軸角度θｐに関するデータ（以下、投射角度データＤｄとする）を取得する。この投射角度データＤｄの取得方法としては、画像投影装置１０に対して外部から入力されるものであってもよく、画像投影装置１０自身に設定された値を用いるものであってもよく、画像投影装置１０での使用態様に応じた値を用いるものであってもよい。
【００５４】
次に、補正演算部分３４は、メモリ３６に格納された画像データ１４の各画素データＧ（ｘ、ｙ）における各座標（ｘ、ｙ）を、上記した補正用変換式（１）を用いて走査領域１３の座標（Ｘ、Ｙ）で表した座標（ｘ´、ｙ´）に変換する。また、補正演算部分３４は、その変換後（補正後）の走査領域１３での座標（ｘ´、ｙ´）のデータを、その変換前の座標（ｘ、ｙ）データでの出力値のデータと一緒にして、補正後の画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）を生成し、当該補正後の画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）をメモリ３６に格納する。このとき、補正後の画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）は、変換前の座標（ｘ、ｙ）データを含むものとしてもよい。
【００５５】
次に、制御機構３０の発光量制御部３２が、偏向光学素子２５から出力された同期検出用のミラー位置信号Ｍｐに基づいて、偏向光学素子２５の回動による走査領域１３での走査位置（座標（Ｘ、Ｙ））のデータを取得し、メモリ３６に格納された補正後の各画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）のうち、取得した走査位置座標（Ｘ、Ｙ）に等しい変換後の座標（ｘ´、ｙ´）データを有するものがあるか否かを判断する。
【００５６】
発光量制御部３２は、走査位置座標（Ｘ、Ｙ）に等しい変換後の座標（ｘ´、ｙ´）データを有する補正後の画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）がある場合、ミラー位置信号Ｍｐに同期して該当する補正後の画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）の出力値（光量）の出射光（光線Ｒ）を光源２１に出力させる旨の発光光量制御信号Ｌｃを光源２１へと送信して、当該光源２１を駆動制御する。
【００５７】
また、発光量制御部３２は、走査位置座標（Ｘ、Ｙ）に等しい変換後の座標（ｘ´、ｙ´）データを有する補正後の画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）がない場合、光源２１へ向けて発光光量制御信号Ｌｃを送信することはない。このため、光源２１から出射光（光線Ｒ）が出力されない。
【００５８】
これにより、光源２１からは、補正後の画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）に基づく光量の発散光がコリメートレンズ２２に向けて出力され、コリメートレンズ２２がその発散光を平行光に変換し、その平行光がミラー２３により反射されて結像レンズ２４へ向かい、結像レンズ２４がその平行光を収束光に変換し、この収束光が偏向光学素子２５へと向かう。
【００５９】
その収束光は、偏向光学素子駆動制御部３１により適切な状態とされた偏向光学素子２５、すなわちスクリーンＳｃの投影面１１上の走査領域１３における座標（ｘ´、ｙ´）にスポットＳを形成するような角度とされた可動ミラー部２５ｃにより反射されて、水平方向および垂直方向が偏向され、拡大レンズ２６へと向かう。この偏向された収束光は、この拡大レンズ２６により偏向角θが変換されて走査角αとされ、走査角αの進行方向で投影対象としてのスクリーンＳｃに導かれる。これにより、スクリーンＳｃの投影面１１上の走査領域１３における座標（ｘ´、ｙ´）に、補正後の画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）に基づく光量のスポットＳが形成される。
【００６０】
この上記した一連の動作を、偏向光学素子２５の回動により変化する走査位置座標（Ｘ、Ｙ）が、走査領域１３の全域を行き渡るまで行うことにより、図７（ｃ）に示すように、投影面１１上には、走査領域１３の画像形成領域１５に画像データ１４に基づく歪みのない投影画像１２が形成される。このとき、走査領域１３において画像形成領域１５以外の領域には、光源２１によるスポットＳが形成されることはなく、何らの投影画像が形成されることはない。
【００６１】
次に、上記した補正用変換式（１）および各係数ｄの算出方法の概念について説明する。以下の説明では、画像データ１４としてＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ）規格でピクセルの画面解像度（画素数）が（６４０ｘ４８０）とされたものを用いているものとする。
【００６２】
この例では、図１０に示すように、画像データ１４が６４０×４８０個の画素データＧで構成されていることから、この画像データ１４に何らの補正をしないで形成された投影画像１２も６４０×４８０個の画素データＧで構成されている。この投影画像１２は、上述したように、投影光学系２０における光学特性や投射光軸角度θｐに起因する走査領域１３の歪みに倣った形状となる。
【００６３】
本発明に係る歪み補正方法では、上述したように、この歪んだ走査領域１３すなわち設定された投射光軸角度θｐに応じた投影面１１上での走査領域１３の内方において、画像データ１４が示す画像と等しい形状（この例では矩形状）の画像形成領域１５を設定し、その画像形成領域１５上に画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））に基づく投影画像を形成するものとする（図１１参照）。この画像形成領域１５では、画像データ１４として設定された画面解像度を確保するために、画像データ１４の画素データＧの点数（６４０×４８０個）に等しい数の描画点数を設ける必要がある。
【００６４】
詳細には、画像データ１４をｘｙ座標系で概念的に表したものが図１２（ａ）の四角形ａｂｃｄであるとし、その画像データ１４が何らの補正がされることなく投影面１１上に形成される投影画像１２をＸＹ座標系で概念的に表したものが図１２（ｂ）の歪んだ四角形ａ´ｂ´ｃ´ｄ´であるとする。ここで、上述したように、投影画像１２は、歪んだ走査領域１３に沿って形成されていることから、画像形成領域１５は、この投影画像１２内に設定されることとなる（図１２（ｂ）参照）。この画像形成領域１５において描画される各画素寸法を基準とする（画像形成領域１５を画像データ１４の各画素データＧに対応させて分割した領域を基準とする）と、歪んだ四角形ａ´ｂ´ｃ´ｄ´で表される投影画像１２を形成するためには、図１２（ｃ）に示すように、６４０×４８０個の画素データで構成される画像データ１４よりも多い個数の入力座標（偏向光学素子２５による走査位置情報）で構成される仮想画像データ１６（四角形ａ´´ｂ´´ｃ´´ｄ´´）が必要となる。この仮想画像データ１６をｘｙ座標系で概念的に表した四角形ａ´´ｂ´´ｃ´´ｄ´´と、投影画像１２をＸＹ座標系で概念的に表した歪んだ四角形ａ´ｂ´ｃ´ｄ´との対応関係を求めると、仮想画像データ１６における任意の座標（ｘ、ｙ）が、投影画像１２における何れの座標（Ｘ、Ｙ）に対応するものであるかを表すこととなるので、この対応関係が補正変換式となる。この対応関係は、例えば、以下のように求める。
【００６５】
先ず、設定された投射光軸角度θｐに応じた投影面１１上での走査領域１３の形状を、光学シミュレーションにより算出する（図１２（ｂ）の四角形ａ´ｂ´ｃ´ｄ´参照）。
【００６６】
次に、走査領域１３内に画像形成領域１５を設定し（図１２（ｂ）参照）、この画像形成領域１５を基準とした走査領域１３に対応する仮想画像データ１６（図１２（ｃ）の四角形ａ´´ｂ´´ｃ´´ｄ´´参照）を算出する。この走査領域１３と仮想画像データ１６とは、実施例１では、正面投射（投射光軸角度θｐが０度）の場合、仮想画像データ１６がａ´´（１、１）、ｂ´´（７５０、１）、ｃ´´（１、７００）、ｄ´´（７５０、７００）であったとき、走査領域１３がａ´（−５４、−４８２）、ｂ´（６９８、−４８２）、ｃ´（４、−１４９）、ｄ´（６４０、−１４９）となり、投射光軸角度θｐが５３．３８度の場合、仮想画像データ１６がａ´´（１、１）、ｂ´´（１４６３、１）、ｃ´´（１、１０７７）、ｄ´´（１４６３、１０７７）であったとき、走査領域１３がａ´（２３、５５９）、ｂ´（６１７、５５９）、ｃ´（−４１２、−５０２）、ｄ´（１０５２、−５０２）となる。この走査領域１３と仮想画像データ１６との座標は、上記した各係数ｄの一例に対応する値である。
【００６７】
次に、図１２（ｃ）に示すように、仮想画像データ１６における複数の走査ライン（符号ｌ１、ｌ２、ｌ３参照）に対応する、走査領域１３における複数の走査ライン（符号ｌ１´、ｌ２´、ｌ３´参照）の歪み形状を示す数式を求める。この各数式は、ＸＹ座標系での任意の座標を（ｘ´、ｙ´）とすると、ｘ´はｘを変数とする関数となる。このような複数の数式（走査ラインｌ１´、ｌ２´、ｌ３´の数式）を１つの数式とするために、各数式の係数を纏めてｙに関する関数とする。同様に、ｙ´はｙを変数とする関数となり、各数式の係数を纏めてｘに関する関数として１つの数式とする。これにより、仮想画像データ１６における任意の座標（ｘ、ｙ）が、投影画像１２における何れの座標（Ｘ、Ｙ）に対応するものであるかの対応関係（補正用変換式（１））を求めることができる。
【００６８】
この対応関係（変換式）では、仮想画像データ１６における何れの座標（ｘ、ｙ）であっても関係性が成り立つものであることから、画像形成領域１５の各座標が（（ｘ＝１〜６４０）、（ｙ＝１〜４８０））となるようにＸＹ座標上に仮想のｘｙ座標を設定し（図１２（ｄ）参照）、この仮想ｘｙ座標に適合するように各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）を求めることで、画像形成領域１５における画像データ１４の各画素（ｘ、ｙ）が、走査領域１３における何れの座標（Ｘ、Ｙ）に相当するものであるか、を示す上記した補正用変換式（１）および各係数ｄを算出することができる。
【００６９】
本発明に係る画像投影装置１０（制御機構３０）では、偏向光学素子２５の回動に対する光源２１の発光のタイミングを変化させることにより、投影画像の劣化を抑制することから、制御機構３０等における電気回路への負担の増大を抑制しつつ投影面１１上での投影画像１２の歪み補正を行うことができる。これは、従来技術のように走査領域を補正すべく偏向光学素子２５の振幅を変化させる構成では、偏向光学素子２５の駆動制御のためのフィードバック回路が必要となるとともにそれらを含む回路における処理量が増加することから、当該電気回路への負担の増大を招くことによる。
【００７０】
また、画像投影装置１０（制御機構３０）では、偏向光学素子２５の回動に対する光源２１の発光のタイミングを変化させることにより、投影画像の劣化を抑制することから、偏向光学素子２５の振幅動作を一定のものとすることができるので、偏向光学素子２５への負担の増大を抑制しつつ投影面１１上での投影画像１２の歪み補正を行うことができる。
【００７１】
さらに、画像投影装置１０（制御機構３０）では、画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））における座標（ｘ、ｙ）を、補正用変換式（１）を用いて、走査領域１３での座標（Ｘ、Ｙ）に変換することにより、メモリ３６に格納された画像データ１４の補正を行うことから、対応する投射光軸角度θｐの条件下において、投影光学系２０における光学特性の影響による歪みと投射光軸角度θｐの影響による歪みとの双方を補正することができる。
【００７２】
画像投影装置１０（制御機構３０）では、メモリ３６に格納された補正用変換式（１）を用いて画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正することから、対応する投射光軸角度θｐの条件下における各画素データの補正テーブルをメモリ３６に格納することに比較して、当該メモリ３６の容量を極めて小さくすることができ、小型化の観点から極めて有用である。
【００７３】
画像投影装置１０では、拡大レンズ２６を用いることにより、偏向光学素子２５における偏向角度が小さなものであっても大きな走査角度を得ることができ、至近距離の投影対象（この例ではスクリーンＳｃ）に大きな投影画像を形成することができるとともに、簡易な構成であることから小型化の観点から極めて有用である。このとき、拡大レンズ２６を用いることにより、投影面１１上における走査領域１３での歪みが生じ易くなってしまう虞があるが、上述したように、制御機構３０において、拡大レンズ２６を含む投影光学系２０における光学特性の影響による歪みと投射光軸角度θｐの影響による歪みとの双方を補正することができることから、問題となることはない。このため、例えば、図１３に示すように、画像投影装置１０を携帯電話機４０の表示画面（図示せず）を含む蓋部４１に組み込み、キー操作部分（図示せず）を含む電話機本体部４２に対して蓋部４１が直交する開成状態において、電話機本体部４２が載置された載置面４３と同一平面上に投影画像を形成する（当該同一平面を投影対象とする）ことができる。このとき、携帯電話機４０では、当該携帯電話機４０の大きさ寸法やそこにおける画像投影装置１０の搭載位置は、予め設定されているものであることから、画像投影機能（プロジェクタ機能）を使用する際の携帯電話機４０の態様と載置位置に対する投影対象を決めることにより、画像投影装置１０の出射位置（実施例１では拡大レンズ２６）から投影対象までの距離やそれらの位置関係を所定のものとすることができるとともに、基準光軸Ｌｂと投影面１１の法線方向Ｎとが為す投射光軸角度θｐを所定のものとすることができる。このため、投影光学系２０における光学的な設定や、それと投射光軸角度θｐとに応じた補正用変換式（１）が、予め決定されることとなり、載置面４３上に歪み補正が為された投影画像を形成することができる。
【００７４】
したがって、本発明に係る画像投影装置１０では、電気回路や偏向光学素子への負担の増大を抑制しつつ、投影画像の歪み補正を行うことができる。
【実施例２】
【００７５】
次に、本発明の実施例２に係る画像投影装置１０２について説明する。この実施例２は、画像投影装置１０２における基準姿勢からの傾きを勘案して投影画像の歪み補正を行う例である。この実施例２の画像投影装置１０２（および携帯電話機４０２）は、基本的な構成は上記した実施例１の画像投影装置１０および携帯電話機４０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。図１４は、実施例２に係る画像投影装置１０２を搭載した携帯電話機４０２を用いて斜め投射により投影画像を形成する基準姿勢の一例を模式的に示す説明図である。図１５は、携帯電話機４０２における開成姿勢が基準姿勢から変化した状態を模式的に示す説明図である。図１６は、携帯電話機４０２を用いて載置面４３と同一平面ではない投影対象に投影画像を形成する一例を模式的に示す説明図である。
【００７６】
携帯電話機４０２では、図示を略す表示画面が設けられた蓋部４１２（第１の筐体）に画像投影装置１０２と重力加速度センサ４４とが設けられている。この携帯電話機４０２では、キー操作部分（図示せず）を含む電話機本体部４２２（第２の筐体）が載置された略水平方向に延在する載置面４３と同一平面を投影対象とすることを前提として、電話機本体部４２２に対して蓋部４１２が直交する開成状態を、画像投影装置１０２を用いて投影画像を形成する画像投影機能における基準姿勢として設定している。
【００７７】
重力加速度センサ４４は、蓋部４１２すなわちそこに設けられた画像投影装置１０２自体の傾きを検出する。すなわち、携帯電話機４０２では、略水平方向に延在する載置面４３に電話機本体部４２２載置されたことを前提としていることから、重力加速度センサ４４は、電話機本体部４２２に対する蓋部４１２の傾きを検出していることとなる。この重力加速度センサ４４は、実施例２では、画像投影装置１０２（蓋部４１２）における基準姿勢に対する傾斜角度θｉ（図１５参照）を検出し、この傾斜角度θｉを投射光軸角度θｐに関する投射角度データＤｄとして補正演算部分３４へと出力する。
【００７８】
補正演算部分３４は、入力された投射角度データＤｄに基づいて投射光軸角度θｐを求め、この投射光軸角度θｐに対応する各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）をメモリ３６から読み出して、投射光軸角度θｐに応じた補正用変換式（１）を設定する。補正演算部分３４では、設定した補正用変換式（１）を用いて画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正する。この補正方法については、実施例１と同様であることから詳細な説明は省略する。
【００７９】
ここで、携帯電話機４０２における投影画像の補正について以下で説明する。実施例２の携帯電話機４０２では、上述したように、電話機本体部４２２が載置された載置面４３と同一平面を投影対象とする場合、画像投影機能における基準姿勢が電話機本体部４２２に対して蓋部４１２が直交する開成状態とされている。このため、携帯電話機４０２では、略水平方向に延在する載置面４３に載置された状態において、重力加速度センサ４４は、載置面４３の法線方向に対する画像投影装置１０２すなわち蓋部４１２の傾斜を傾斜角度θｉとして検出することとなる。
【００８０】
また、携帯電話機４０２では、画像投影装置１０２における光学的な設定および蓋部４１２における搭載姿勢等から、画像投影装置１０２からの出射方向すなわち蓋部４１２に対する基準光軸Ｌｂの方向が予め決定されている。ここで、蓋部４１２の延在方向と基準光軸Ｌｂの方向とが為す角度を出射設定角度θｓとする。また、基準姿勢において電話機本体部４２２が載置された載置面４３と同一平面を投影対象とした場合における投射光軸角度（載置面４３の法線方向Ｎに対して基準光軸Ｌｂが為す角度）をθｐ１とする。ここで、携帯電話機４０２では、携帯電話機４０２の大きさ寸法やそこにおける画像投影装置１０２の搭載位置および姿勢等から、基準姿勢（図１４参照）における投射光軸角度θｐ１が予め決定されている。このため、実施例２では、この投射光軸角度θｐ１が予め制御機構３０のメモリ３６に格納されている。
【００８１】
この携帯電話機４０２では、電話機本体部４２２に設けられたキー操作部分（図示せず）への操作等により、投影画像を形成する画像投影機能が起動されると、重力加速度センサ４４が傾斜角度θｉを検出して、それに応じた投射角度データＤｄを補正演算部分３４へと出力する。重力加速度センサ４４は、図１４に示す基準姿勢の場合、傾斜角度θｉが９０である、すなわち画像投影装置１０２（蓋部４１２）が基準姿勢から傾斜していない旨の投射角度データＤｄを生成する。また、重力加速度センサ４４は、図１５に示す基準姿勢から傾斜している状態の場合、検出した傾斜角度θｉを示す投射角度データＤｄを生成する。この傾斜している状態の投射光軸角度をθｐ２とする。
【００８２】
補正演算部分３４では、投射角度データＤｄが入力されると、重力加速度センサ４４での検出結果に基づいて、投射光軸角度θｐ２を算出する。この投射光軸角度θｐ２は、出射設定角度θｓが一定であることから、予め決定されている投射光軸角度θｐ１から算出することができる。具体的には、実施例２の場合、θｐ２＝θｐ１＋（９０−θｉ）となることから、投射光軸角度θｐ２を算出することができる。
【００８３】
その後、補正演算部分３４では、算出した投射光軸角度θｐ２に対応する各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）をメモリ３６から読み出して、投射光軸角度θｐ２に応じた補正用変換式（１）を設定する。そして、補正演算部分３４では、投射光軸角度θｐ２に応じた補正用変換式（１）を用いて、画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正する。このため、携帯電話機４０２では、投射対象である載置面４３上には、画像データ１４に基づく歪みのない（歪み補正が為された）投影画像を形成することができる。
【００８４】
この実施例２の画像投影装置１０２では、基本的な構成が実施例１の画像投影装置１０と同様であることから、画像投影装置１０と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
また、実施例２の携帯電話機４０２では、基本的な構成が実施例１の携帯電話機４０と同様であることから、携帯電話機４０と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
それに加えて、実施例２の携帯電話機４０２では、予め設定された基準姿勢ではなく電話機本体部４２２に対して蓋部４１２が任意の角度での開成状態であっても、載置面４３上に画像データ１４に基づく歪みのない投影画像を形成することができるので、使い勝手を向上させることができるとともに、載置面４３上における投影画像の大きさ寸法の自由度を高めることができる。
【００８７】
なお、実施例２では、重力加速度センサ４４は、蓋部４１２に設けられていたが、画像投影装置１０２における基準姿勢からの傾きを検出することができるものであれば、例えば、画像投影装置１０２（例えば、それを構成する電気回路）の内部に組み込まれている構成であってもよく、実施例２に限定されるものではない。
【００８８】
また、実施例２では、電話機本体部４２２が載置された載置面４３と同一平面を投影対象とする例を示したが、例えば、図１６に示すように、載置面４３に直交しつつ携帯電話機４０２（画像投影装置１０２）に正対する壁面４５を投影対象としてもよく、実施例２に限定されるものではない。この壁面４５を投影対象とする場合であっても、出射設定角度θｓが一定であるとともに、壁面４５を投影対象とする場合の基準姿勢を設定すれば、その基準姿勢における壁面４５の法線方向Ｎに対する投射光軸角度（θｐ）が予め決定されるとともに、その基準姿勢からの傾斜角度θｉを重力加速度センサ４４で検出することができるので、実施例２と同様に壁面４５上に画像データ１４に基づく歪みのない投影画像を形成することができる。
【００８９】
さらに、実施例２では、傾斜検出手段として重力加速度センサ４４を用いていたが、画像投影装置１０２（蓋部４１２）における基準姿勢からの傾きを検出するものであれば、例えば、電話機本体部４２２に対する蓋部４１２の傾斜度合いを検出する機構（ロータリーエンコーダー等）を用いるものであってもよく、実施例２に限定されるものではない。
【００９０】
実施例２では、画像投影装置１０２が携帯電話機４０２に搭載されている例を示したが、投影対象とする平面に載置された第２の筐体に対する、投影光学系が収容された第１の筐体の傾きを検出し、その検出結果に基づいて投射光軸角度を求め、当該投射光軸角度に応じた補正用変換式（１）を設定し、設定した補正用変換式（１）を用いて画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正するものであればよく、実施例２に限定されるものではない。
【実施例３】
【００９１】
次に、本発明の実施例３に係る画像投影装置１０３について説明する。この実施例３は、画像投影装置１０３における基準姿勢からの傾きを勘案して投影画像の歪み補正を行う実施例２とは異なる例である。この実施例３の画像投影装置１０３（および携帯電話機４０３）は、基本的な構成は上記した実施例１の画像投影装置１０および携帯電話機４０と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。図１７は、携帯電話機４０３が載置面４３上の凸部４６上に載置されることにより投影対象とする載置面４３に対する投射光軸角度が変化した状態を示す説明図である。
【００９２】
携帯電話機４０３では、キー操作部分（図示せず）を含む電話機本体部４２３（少なくとも投影光学系を収容する筐体）に、重力加速度センサ４４３が設けられている。この携帯電話機４０３では、水平面と平行な平面を投影対象とすることを前提として、電話機本体部４２３に対して画像投影装置１０３が設けられた蓋部４１３が直交する開成状態を、画像投影装置１０３を用いて投影画像を形成する画像投影機能における基準姿勢として設定している。
【００９３】
重力加速度センサ４４３は、図１７に示すように、投影対象とする平面に対する電話機本体部４２３すなわち携帯電話機４０３の傾き（傾斜角度θｉ´）を検出し、この傾斜角度θｉ´を投射光軸角度θｐに関する投射角度データＤｄとして補正演算部分３４へと出力する。この重力加速度センサ４４３は、実施例３では、水平面と平行な平面を投影対象とすることを前提としていることから、水平面に対する電話機本体部４２３（携帯電話機４０３）の傾きを傾斜角度θｉ´として検出する。
【００９４】
補正演算部分３４は、入力された投射角度データＤｄに基づいて投射光軸角度θｐを求め、この投射光軸角度θｐに対応する各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）をメモリ３６から読み出して、投射光軸角度θｐに応じた補正用変換式（１）を設定する。補正演算部分３４では、設定した補正用変換式（１）を用いて画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正する。この補正方法については、実施例１と同様であることから詳細な説明は省略する。
【００９５】
ここで、携帯電話機４０３における投影画像の補正について以下で説明する。実施例３の携帯電話機４０３では、上述したように、画像投影機能における基準姿勢が電話機本体部４２３に対して蓋部４１３が直交する開成状態とされており、水平面と平行な平面を投影対象としている。このため、携帯電話機４０３では、図１７に示すように、略水平方向に延在する載置面４３上の凸部４６上に載置されると、重力加速度センサ４４３は、水平方向に延在する載置面４３に対する電話機本体部４２３の傾斜を傾斜角度θｉ´として検出することとなる。
【００９６】
また、携帯電話機４０３では、画像投影装置１０３における光学的な設定および蓋部４１３における搭載姿勢等から、画像投影装置１０３からの出射方向すなわち蓋部４１３に対する基準光軸Ｌｂの方向が予め決定されている。ここで、蓋部４１３の延在方向と基準光軸Ｌｂの方向とが為す角度を出射設定角度θｓとする。また、基準姿勢の電話機本体部４２３を載置面４３上に載置し、その載置面４３と同一平面を投影対象とした場合における投射光軸角度（載置面４３の法線方向Ｎに対して基準光軸Ｌｂが為す角度）をθｐ１（図１４参照）とする。ここで、携帯電話機４０３では、携帯電話機４０３の大きさ寸法やそこにおける画像投影装置１０３の搭載位置および姿勢等から、基準姿勢（図１４参照）における投射光軸角度θｐ１が予め決定されている。このため、実施例３では、この投射光軸角度θｐ１が予め制御機構３０のメモリ３６に格納されている。
【００９７】
この携帯電話機４０３では、電話機本体部４２３に設けられたキー操作部分（図示せず）への操作等により、投影画像を形成する画像投影機能が起動されると、重力加速度センサ４４３が傾斜角度θｉ´を検出して、それに応じた投射角度データＤｄを補正演算部分３４へと出力する。重力加速度センサ４４３は、図１７に示すように、略水平方向に延在する載置面４３上の凸部４６上に載置されている場合、載置面４３（水平面）に対して電話機本体部４２３の延在方向が為す傾斜角度θｉ´を検出することとなる。この電話機本体部４２３が載置面４３上の凸部４６上に載置されている状態での投射光軸角度をθｐ３とする。
【００９８】
補正演算部分３４では、投射角度データＤｄが入力されると、重力加速度センサ４４３での検出結果に基づいて、投射光軸角度θｐ３を算出する。この投射光軸角度θｐ３は、出射設定角度θｓが一定であることから、予め決定されている投射光軸角度θｐ１から算出することができる。具体的には、実施例３の場合、θｐ３＝θｐ１＋θｉ´となり、投射光軸角度θｐ３を算出することができる。
【００９９】
その後、補正演算部分３４では、算出した投射光軸角度θｐ３に対応する各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）をメモリ３６から読み出して、投射光軸角度θｐ３に応じた補正用変換式（１）を設定する。そして、補正演算部分３４では、投射光軸角度θｐ３に応じた補正用変換式（１）を用いて、画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正する。このため、携帯電話機４０３では、電話機本体部４２３が投射対象である水平方向に延在する載置面４３上で凸部４６上に載置されている状態であっても、載置面４３上に、画像データ１４に基づく歪みのない（歪み補正が為された）投影画像を形成することができる。すなわち、投射対象とする面に対して傾斜を為して載置されている場合であっても、当該投射対象とする面上に、画像データ１４に基づく歪みのない（歪み補正が為された）投影画像を形成することができる。
【０１００】
この実施例３の画像投影装置１０３では、基本的な構成が実施例１の画像投影装置１０と同様であることから、画像投影装置１０と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
また、実施例３の携帯電話機４０３では、基本的な構成が実施例１の携帯電話機４０と同様であることから、携帯電話機４０と同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
それに加えて、実施例３の携帯電話機４０３では、電話機本体部４２３が投影対象とする面と同一平面上に載置されていなくても、投影対象とする面上に画像データ１４に基づく歪みのない投影画像を形成することができるので、使い勝手を向上させることができるとともに、載置面４３上における投影画像の大きさ寸法の自由度を高めることができる。
【０１０３】
なお、実施例３では、傾斜検出手段としての重力加速度センサ４４３は、電話機本体部４２３に設けられていたが、電話機本体部４２３における投影対象に対する傾きを検出することができるものであれば、蓋部４１３または画像投影装置１０３（例えば、それを構成する電気回路）の内部に組み込まれている構成であってもよく、実施例３に限定されるものではない。
【０１０４】
また、実施例３では、電話機本体部４２３が載置された載置面４３と同一平面を投影対象とする例を示したが、実施例２と同様に、例えば、鉛直方向に延在しつつ携帯電話機４０３（画像投影装置１０３）に正対する壁面（図示せず）を投影対象としてもよく、実施例３に限定されるものではない。この壁面を投影対象とする場合であっても、出射設定角度θｓが一定であるとともに、鉛直面を投影対象とする場合の基準姿勢を設定すれば、その基準姿勢における壁面（４５）の法線方向Ｎに対する投射光軸角度（θｐ）が予め決定されるとともに、鉛直面からの傾斜角度θｉ´を重力加速度センサ４４３で検出することができるので、実施例３と同様に壁面上に画像データ１４に基づく歪みのない投影画像を形成することができる。
【０１０５】
さらに、実施例３では、画像投影装置１０３が携帯電話機４０３に搭載されている例を示したが、搭載された機器（投影光学系が搭載された筐体）における投影対象に対する傾きを検出し、その検出結果に基づいて投射光軸角度を求め、当該投射光軸角度に応じた補正用変換式（１）を設定し、設定した補正用変換式（１）を用いて画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正するものであればよく、実施例３に限定されるものではない。
【実施例４】
【０１０６】
次に、本発明の実施例４に係る画像投影装置１０４について説明する。この実施例４は、メモリ３６に格納する各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）の組み合わせの数を制限する例である。この実施例４の画像投影装置１０４（および携帯電話機４０４）は、基本的な構成は上記した実施例１の画像投影装置１０（および携帯電話機４０）と同様であることから、等しい構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。図１８は、携帯電話機４０４が載置面４３上に載置され、その載置面４３を投影対象とする平面として当該平面上に投影画像を形成する様子を模式的な俯瞰図で示す説明図である。
【０１０７】
携帯電話機４０４では、制御機構３０のメモリ３６（図９参照）に予め格納する各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）の組み合わせの数が制限されており、実施例４では、投射光軸角度θｐが２０度、４０度、６０度である場合に対応された３つの組み合わせ（各係数ｄ（２０）、各係数ｄ（４０）、各係数ｄ（６０））を格納している。
【０１０８】
また、携帯電話機４０４では、電話機本体部４２に設けられたキー操作部分４２ａにおいて、歪み調整釦４２ｂが設定されている。この歪み調整釦４２ｂは、投影対象（載置面４３）上に形成する投影画像において、投射光軸角度θｐの影響による歪みの補正量を調整するものである。歪み調整釦４２ｂが操作されると、その操作に応じた調整信号が制御機構３０の補正演算部分３４（図９参照）へと送信される。
【０１０９】
その補正演算部分３４では、入力された投射角度データＤｄに基づいて投射光軸角度θｐを求め、この投射光軸角度θｐに対応する各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）をメモリ３６から読み出すことは実施例１と同様である。この投射角度データＤｄの生成方法は、例えば、実施例２や実施例３と同様のものとすればよい。
【０１１０】
ところが、実施例４では、メモリ３６には、３つの投射光軸角度に対応された３つの組み合わせの各係数ｄのみが格納されていることから、求めた投射光軸角度θｐに対応する各係数ｄがない場合、補正演算部分３４では、求めた投射光軸角度θｐに最も近い投射光軸角度に対応する各係数ｄをメモリ３６から読み出して、当該投射光軸角度に応じた補正用変換式（１）を設定する。補正演算部分３４では、設定した補正用変換式（１）を用いて画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正する。この補正方法については、実施例１と同様であることから詳細な説明は省略する。
【０１１１】
また、補正演算部分３４では、歪み調整釦４２ｂへの操作に応じた調整信号が入力されると、その操作量に応じて投射光軸角度θｐの影響による歪みの補正量を調整する。この補正量の調整は、実施例４では、メモリ３６から読み出した各係数ｄを、歪み調整釦４２ｂへの操作量に応じて連続的に変化させて、その変化させた各係数ｄ´を用いて補正用変換式（１）を設定し直し、新たに設定した補正用変換式（１）を用いて画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を補正することにより行う。ここで、読み出した各係数ｄを、歪み調整釦４２ｂへの操作量に応じて連続的に変化させる方法としては、例えば、係数（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）毎に、歪み調整釦４２ｂへの操作に対する変化の態様と、当該操作量に対する変化量と、を予め設定しておくことが考えられる。実施例４では、メモリ３６に格納されている３つの組み合わせの各係数ｄが対応された投射光軸角度で見て、互いに隣り合う関係である２つの組み合わせの各係数ｄの間で、歪み調整釦４２ｂへの操作量に応じて線形的に変化させることにより、各係数ｄを変化させる。
【０１１２】
実施例４の携帯電話機４０４では、求めた投射光軸角度θｐに対応する各係数ｄがない場合、設定した補正用変換式（１）が求めた投射光軸角度θｐに完全に対応するものではないことから、図１８に示すように、歪みが完全には補正されていない投影画像１２ａを、投影対象（載置面４３）上に形成することとなる。
【０１１３】
この場合、携帯電話機４０４では、電話機本体部４２のキー操作部分４２ａの歪み調整釦４２ｂへの操作で投射光軸角度θｐの影響による歪みの補正量を調整することができることから、投影対象（載置面４３）上に形成されている投影画像１２ａを見ながら歪み調整釦４２ｂを適宜操作することにより、当該投影画像１２ａを歪みのない投影画像１２ｂへと変化させることができる。
【０１１４】
この実施例４の画像投影装置１０４では、基本的な構成が実施例１の画像投影装置１０と同様であることから、画像投影装置１０と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
また、実施例４の携帯電話機４０４では、基本的な構成が実施例１の携帯電話機４０と同様であることから、携帯電話機４０と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
それに加えて、実施例４の携帯電話機４０４では、メモリ３６に格納する各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）の組み合わせの数を制限している（実施例４では３つ）ことから、当該メモリ３６の容量を低減することができ、結果として画像投影装置１０４（携帯電話機４０４）の小型化を容易なものとすることができる。
【０１１７】
さらに、実施例４の携帯電話機４０４では、メモリ３６に格納する各係数ｄ（ｄｘ１〜ｄｘ６およびｄｙ１〜ｄｙ９）の組み合わせの数が制限されてはいるが、電話機本体部４２のキー操作部分４２ａの歪み調整釦４２ｂへの操作で投射光軸角度θｐの影響による歪みの補正量を調整することが可能とされていることから、投影対象とする面上に画像データ１４に基づく歪みのない投影画像を形成することができる。
【０１１８】
以上、本発明を各実施例に基づき詳述してきたが、これらの具体的な構成に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１１９】
なお、上記した各実施例では、主走査方向も共振駆動としていたが、ラスタースキャンで作像することに変えて、２軸走査によるスポットの軌跡（リサージュ）の重ねあわせで像面全体の必要画素を埋めて作像する方式（例えば、特表２００５−５２６２８９号公報に記載されている作像方法）として、副走査方向も共振駆動としてもよい。この方式を用いれば、主走査方向も副走査方向も共振駆動とすることができるので、小さなエネルギーであっても主走査方向および副走査方向で大振幅を得ることができ、小さなエネルギーでの至近投影が可能となる。この場合であっても、偏向光学素子２５の回動に対する光源２１の発光のタイミングを変化させるために、画像処理部３３において、画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））における座標（ｘ、ｙ）を、補正用変換式（１）を用いて、走査領域１３での座標（Ｘ、Ｙ）に変換することにより、各画素データＧ（ｘ、ｙ）を画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）に補正し、その補正後の画素データＧ´（ｘ´、ｙ´）に基づいてスポットＳを形成する構成とすれば、上記した各実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
また、上記した各実施例では、画像投影装置を携帯電話機の蓋部に搭載するものとしていたが、例えば、画像投影装置における投影光学系を携帯電話機の蓋部に搭載するとともに、制御機構を蓋部および／または電話機本体部に適宜設けるものであってもよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【０１２１】
さらに、上記した各実施例では、画像投影装置（１０等）において、光源２１から出射された単色のレーザ光を偏向光学素子２５で偏向することにより、投影面１１上に走査領域１３を形成し、その投影面１１（走査領域１３）上に投影画像１２を形成するものであったが、光源が複数の色(例えば、ＲＧＢの３色)の光線Ｒを出射する構成として投影面１１（走査領域１３）上にカラーの投影画像を形成するものであってもよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【０１２２】
上記した各実施例では、画像処理部３３が、補正演算部分３４と書込変換部分３５とメモリ３６とにより形成されていたが、入力された画像データ１４（各画素データＧ（ｘ、ｙ））を、歪みのある走査領域１３を用いつつ投影画像としてスクリーンＳｃの投影面１１上に適切に形成できるように適宜補正するもの、より詳細には、画像投影を実行すべく設定された投射光軸角度θｐに応じた投影面１１上での走査領域１３の内方において、画像データ１４が示す矩形状の画像と等しい形状（矩形状）の画像形成領域１５を設定し、偏向光学素子２５の回動（駆動）による走査位置が画像形成領域１５上に位置するときにのみ、投影面１１上に画像データ１４に相当する光量のスポットＳを形成すべく、発光量制御部３２が光源２１を駆動制御するように、画像データ１４を補正するもの、であればよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１２３】
１０、１０２、１０３、１０４  画像投影装置
１１  投影面
１２  投影画像
１３  走査領域
１４  画像データ
１５  画像形成領域
２０  投影光学系
２１  光源
２５  偏向光学素子
３０  制御機構
３６  （記憶部としての）メモリ
４０、４０１、４０２、４０３、４０４  携帯電話機
４１、４１２、４１３  （筐体もしくは第１の筐体としての）蓋部
４２、４２２、４２３  （第２の筐体としての）電話機本体部
４３、４４３  載置面
４４  （傾斜検出手段としての）重力加速度センサ
４５  （投影対象としての）壁面
ｄ  係数
Ｌｂ  基準光軸
Ｓ  スポット
Ｓｃ  （投影対象としての）スクリーン
θｐ  投射光軸角度
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２４】
【特許文献１】特表２００８−５４７０５４号公報
【図１】
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【図２】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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