(57)【要約】【課題】手で保持して投影しても手ぶれが気にならず、投影された画像が見やすい携帯端末を提供すること。【解決手段】画像を投影する画像投影部１０１と、画像投影部１０１により投影された画像の手ぶれを補正する投影画像手ぶれ補正部１０２とを有する。投影画像手ぶれ補正部１０２は、位置変化量を検出する位置変化量検出部１０３と、位置変化量検出部１０３で検出した位置変化量を積分して位置変化量積分値として保持する位置変化量積分部１０４と、位置変化量積分値を打ち消すように画像投影部１０１上の表示位置を補正する表示位置補正部１０５と、位置変化量積分値をリセットし又は予め決められた値ずつ位置変化量積分値の絶対値を小さくする位置変化量積分値差引部１０６とを有する。【選択図】図１
2008096457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投影する画像投影手段を有する携帯端末において、
前記携帯端末が前記画像投影手段により投影された画像の手ぶれを補正する投影画像手ぶれ補正手段を有し、
前記投影画像手ぶれ補正手段が、
前記携帯端末の位置変化量を検出する位置変化量検出手段と、
前記位置変化量検出手段で検出した前記位置変化量を積分して位置変化量積分値として保持する位置変化量積分手段と、
前記位置変化量積分値を打ち消すように前記画像投影手段上の表示位置を補正する表示位置補正手段と、
を有することを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
前記投影画像手ぶれ補正手段が、
前記位置変化量積分値をリセットし又は予め決められた値ずつ前記位置変化量積分値の絶対値を小さくする位置変化量積分値差引手段
を有することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
【請求項３】
前記位置変化量検出手段が、
前記携帯端末の加速度を検出する加速度センサーを有し、
前記位置変化量積分手段が、
前記加速度センサーが検出した前記加速度を積分して速度として保持する加速度積分手段と、
前記加速度積分手段で保持した前記速度を積分して変位として保持する速度積分手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯端末。
【請求項４】
前記位置変化量検出手段が、
前記携帯端末の角速度を検出する角速度センサーを有し、
前記位置変化量積分手段が、
前記角速度センサーが検出した前記角速度を積分して角度変位として保持する角速度積分手段を有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の携帯端末。
【請求項５】
前記位置変化量検出手段が、
前記携帯端末の加速度を検出する加速度センサーと、
前記携帯端末の角速度を検出する角速度センサーと、
を有し、
前記位置変化量積分手段が、
前記加速度センサーが検出した前記加速度を積分して速度として保持する加速度積分手段と、
前記加速度積分手段で保持した前記速度を積分して変位として保持する速度積分手段と、
前記角速度センサーが検出した前記角速度を積分して角度変位として保持する角速度積分手段と、
前記角速度積分手段に保持された前記角度変位及び前記速度積分手段に保持された前記変位並びに前記画像投影手段から前記加速度センサーまでの距離ベクトルから前記変位の値を補正して前記変位に代えて補正した変位を保持する変位補正手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯端末。
【請求項６】
前記位置変化量検出手段が、
前記携帯端末から前記画像を投影する面までの距離を検出する距離センサーを有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影手段を備えた携帯電話、ＰＤＡ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ)、モバイルＰＣ等を含む携帯端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ＰＤＡ、モバイルＰＣ等の携帯端末は小型・高性能化されており、それにつれて携帯端末を利用して簡易に画像を投影したいという要望がでてきた。
【０００３】
例えば特許文献１には、モバイルＰＣの表示部の光像を拡大する投影レンズと、反射又は透過により、その投影レンズからの光像を実像として結像させる視野レンズとしての凹面鏡とを用いて、上記光像を拡大した像を実像として形成することで、バックライトの光量が少ない携帯情報機器の表示部の画像でも明るく拡大表示する表示拡大装置が示されている。
【０００４】
また特許文献２には、表示部に表示される光像を反射させるプリズムと、このプリズムにより反射された光像を拡大する投影レンズと、プリズムに取り付けられ電源から供給される電気により発光する光源とを備え、光源からの光により表示部に表示される光像を結像面に拡大表示することにより、光量の不足を補うことができ、明るく鮮明な拡大画像表示が可能になり、小さな数字や文字の判読や、複雑な画像、図形の表示もできるようになり、また、携帯端末に表示された画面を複数の人が一度に見ることができ、携帯端末に記憶された情報を利用してプレゼンテーション等ができ、簡易プロジェクターとして利用できることが示されている。
【特許文献１】特開平１１−３４４７６６号公報
【特許文献２】特開２００３−３０９６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の携帯端末は、携帯端末を保持する手がぶれると、投影した画像がぶれて見づらくなるという課題があった。
【０００６】
本発明は、携帯端末を手で保持しても手ぶれが気にならず、投影された画像が見やすい携帯端末を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の携帯端末は、画像投影手段により投影された画像の手ぶれを補正する投影画像手ぶれ補正手段を有し、投影画像手ぶれ補正手段が、位置変化量を検出する位置変化量検出手段と、位置変化量検出手段で検出した位置変化量を積分して位置変化量積分値として保持する位置変化量積分手段と、位置変化量積分値を打ち消すように画像投影手段上の表示位置を補正する表示位置補正手段とを有する。
【０００８】
このような構成によって、携帯端末を保持する手がぶれても、投影された画像のぶれを小さくすることができる。
【０００９】
さらに本発明の携帯端末は、投影画像手ぶれ補正手段が、位置変化量積分値をリセットし又は予め決められた値ずつ位置変化量積分値の絶対値を小さくする位置変化量積分値差引手段を有する。
【００１０】
このような構成によって、位置変化量の値にノイズ若しくはオフセットの誤差が含まれる場合又は位置変化量検出手段の検出する位置変化量の絶対値が大きい場合に、手ぶれのような速い動きは補正しつつ、位置変化量積分値が補正の可能な範囲から外れることを防止することができる。
【００１１】
さらに本発明の携帯端末は、位置変化量検出手段が、携帯端末の加速度を検出する加速度センサーを有し、位置変化量積分手段が、加速度センサーが検出した加速度を積分して速度として保持する加速度積分手段と、加速度積分手段で保持した速度を積分して変位として保持する速度積分手段とを有する。
【００１２】
このような構成によって、平行移動による手ぶれが発生しても、投影された画像のぶれを小さくすることができる。
【００１３】
さらに本発明の携帯端末は、位置変化量検出手段が、携帯端末の角速度を検出する角速度センサーを有し、位置変化量積分手段が、角速度センサーが検出した角速度を積分して角度変位として保持する角速度積分手段を有する。
【００１４】
このような構成によって、携帯端末から画像を投影する面（スクリーン）に向かう向きを軸とする回転による手ぶれが発生しても、投影された画像のぶれを小さくすることができる。
【００１５】
さらに本発明の携帯端末は、位置変化量検出手段が、携帯端末の加速度を検出する加速度センサーと、携帯端末の角速度を検出する角速度センサーとを有し、位置変化量積分手段が、加速度センサーが検出した加速度を積分して速度として保持する加速度積分手段と、加速度積分手段で保持した速度を積分して変位として保持する速度積分手段と、角速度センサーが検出した角速度を積分して角度変位として保持する角速度積分手段と、角速度積分手段に保持された角度変位及び速度積分手段に保持された変位並びに画像投影手段から加速度センサーまでの距離ベクトルから変位の値を補正して変位に代えて補正した変位を保持する変位補正手段とを有する。
【００１６】
このような構成によって、画像投影手段から加速度センサーまでの距離が長い場合にも精度よく手ぶれを補正することができる。
【００１７】
さらに本発明の携帯端末は、位置変化量検出手段が、携帯端末から画像を投影する面（スクリーン）までの距離を検出する距離センサーを有する。
【００１８】
このような構成によって、携帯端末から画像を投影する面（スクリーン）に向かう向きに垂直な向きを軸とする回転による手ぶれが発生しても、投影された画像のぶれを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、携帯端末を手で保持しても手ぶれが気にならず、携帯端末から投影された画像が見やすくなるという効果を有する携帯端末が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１では、平行移動による手ぶれが発生しても、投影画像のぶれを小さくすることができる携帯端末について説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態１における携帯端末の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施の形態１における携帯端末は、画像を投影する画像投影部１０１と、画像投影部１０１により投影された画像の手ぶれを補正する投影画像手ぶれ補正部１０２を有する。
【００２３】
画像投影部１０１には、例えば、投射型液晶ディスプレー等の投射型ディスプレーを用いることができる。また、画像投影部１０１には、投影レンズ及びレンズの焦点距離を調節するための可動部等も含めることができる。画像投影部１０１は、特許文献１又は特許文献２をはじめとして他の文献等から明らかなので、詳細については省略する。
【００２４】
投影画像手ぶれ補正部１０２は、位置変化量を検出する位置変化量検出部１０３と、位置変化量検出部１０３で検出した位置変化量を積分して位置変化量積分値として保持する位置変化量積分部１０４と、位置変化量積分値を打ち消すように画像投影部１０１上の表示位置を補正する表示位置補正部１０５と、位置変化量積分値をリセット（零にすることをいう）し又は予め決められた値ずつ位置変化量積分値の絶対値を小さくする位置変化量積分値差引部１０６とを有する。
【００２５】
位置変化量検出部１０３は、携帯端末の加速度を検出する加速度センサー１０７を有する。加速度は位置変化量のひとつである。一般にあらゆる動きは、平行移動と回転の組み合わせに分解して考えることができる。これらのうち、加速度センサー１０７は平行移動による手ぶれを補正するために用いる。検出した加速度を積分することによって速度を求めることができる。また、速度を積分することによって変位を求めることができる。速度と変位はどちらも位置変化量積分値のひとつである。加速度センサー１０７としては種々のタイプのものを用いることができるが、特にＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いた加速度センサー（ＭＥＭＳ加速度センサー）は、小型軽量であるため、小型軽量性を要求される携帯端末に用いるものとして適している。
【００２６】
なお、地球上で検出されうる加速度には、動加速度と静加速度（重力加速度ともいう）がある点に注意が必要である。すなわち、加速度センサー１０７としてＭＥＭＳ加速度センサーを用いた場合等、加速度センサー１０７のタイプによっては、動加速度と静加速度の両方が検出される場合がある。その場合には、加速度センサー１０７で検出される加速度のうち、静加速度を除いて動加速度のみを積分して速度とする必要がある。しかし、静加速度は地球上ではほぼ一定値（ほぼ標準重力加速度ｇ＝９．８０６６５ｍ／ｓ2）であると考えられるので、加速度センサー１０７で検出される加速度から一定値を引くことで動加速度を求めることができる。
【００２７】
また、精度よく手ぶれを補正するためには、画像投影部１０１から加速度センサー１０７までの距離を短くすることが望ましい。なぜならば、加速度は、携帯端末が回転の動きをする場合には、携帯端末内の位置によって検出される値が異なるからである。具体的には、回転の中心からの距離によってそれぞれの部分の加速度は異なる。また、加速度を２回積分したものである変位も、回転の中心からの距離によって異なる。そこで、画像投影部１０１から加速度センサー１０７までの距離を短くすることによって、画像投影部１０１の加速度を精度よく検出し、画像投影部１０１の変位を精度よく求めることが望ましい。
【００２８】
位置変化量積分部１０４は、加速度センサー１０７が検出した加速度を積分して速度として保持する加速度積分部１０８と、加速度積分部１０８で保持した速度を積分して変位として保持する速度積分部１０９とを有する。
【００２９】
表示位置補正部１０５は、位置変化量積分値を打ち消すように画像投影部１０１上の表示位置を補正する。具体的には、速度積分部１０９で保持した変位によって投影画像に生ずる変位を打ち消すように画像投影部１０１上の表示位置を補正する。ここで、ｚ軸を携帯端末から画像を投影する面（スクリーン）に向かう向きの軸とし、ｘ軸及びｙ軸をｚ軸に垂直で互いに直交する２つの向きの軸とし、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の向きの変位をそれぞれｄx、ｄy及びｄzとする（図３参照）。このとき表示位置補正部１０５は、画像投影部１０１上の表示位置をｘ軸とｙ軸の向きにそれぞれ−ｄxと−ｄyだけ平行移動させる。ｚ軸の向きについては、画像を拡大又は縮小して投影している場合には、平行移動した分だけ画像投影部１０１上の画像を逆に縮小又は拡大させる。
【００３０】
位置変化量積分値差引部１０６は、位置変化量積分値をリセットし又は予め決められた値ずつ位置変化量積分値の絶対値を小さくする。すなわち、加速度積分部１０８で保持した速度と、速度積分部１０９で保持した変位をリセットし又は予め決められた値ずつその絶対値を小さくする。
【００３１】
ここで、予め決められた値、すなわち速度と変位の絶対値を小さくする値は、次の３点を考慮して決定する。第１に、加速度センサー１０７で発生するノイズ及びオフセット（ノイズ等）の誤差並びに位置変化量積分値差引部１０６での処理の時間間隔を考慮して決定する。例えば、加速度センサー１０７で発生するノイズ等の誤差のＲＭＳ平均値（ｎrmsとする）が０．００５ｇ、この処理の時間間隔（ｔとする）が０．００１秒の場合には、速度の絶対値を小さくする値はｎrms・ｔ（すなわち、およそ０．０４９ｍｍ／ｓ）、変位の絶対値を小さくする値はｎrms・ｔ2（すなわち、およそ０．０４９μｍ）とする。なお、この値の決め方の趣旨を逸脱しない範囲内でこの値よりも若干大きな値又は小さな値を用いる場合もこれに含まれるものとする。なお、オフセットの誤差としては、加速度センサー１０７で検出する加速度の値そのものに含まれるオフセットの誤差に加えて、動加速度と静加速度の両方が検出される場合には静加速度を除く際に発生する誤差も考慮する。第２に、加速度センサー１０７の検出する加速度の絶対値の大きさに応じて、予め決められた値を前記第１の値よりも大きい値とし、又は速度若しくは変位をリセットできるようにしてもよい。反対に、加速度センサー１０７の検出する加速度の絶対値の大きさに応じて、予め決められた値を再び第１の値に戻せるようにしてもよい。加速度センサー１０７の検出する加速度の絶対値が大きい場合としては、例えば、歩行しながら投影している場合等があげられる。このような場合には、前記第１の値のみでは速度と変位の絶対値が補正の可能な範囲外になってしまう場合がある。第３に、速度と変位の絶対値が予め決められた値よりも小さい場合には、絶対値を零よりも小さくはできないので、その場合には、それぞれ速度と変位を零にし、又は小さくしない処理とすることは言うまでもない。
【００３２】
位置変化量積分値差引部１０６を有することによって、速度積分部１０９に保持される変位の絶対値が、大きくなりすぎて表示位置補正部１０５で補正が可能な範囲外になってしまうことを防止することができる。反対に、もしも、位置変化量積分値差引部１０６が無ければ、加速度センサー１０７で発生するノイズ及びオフセットの誤差が、位置変化量積分部１０４で積分されることによって、時間の経過につれて大きな速度及び変位の誤差になり、補正が可能な範囲外になってしまう場合がある。そこで、速度及び変位の絶対値を予め決められた値ずつ小さくすることで、手ぶれのような速い動きは補正しつつ、補正が可能な範囲外になってしまうことを防止することができる。このような構成は、位置変化量の値にノイズ若しくはオフセットの誤差が含まれる場合又は位置変化量検出手段の検出する位置変化量の絶対値が大きい場合に効果がある。
【００３３】
なお、位置変化量積分値差引部１０６は動きが大きくない用途又は短時間の使用の用途等で位置変化量積分値が補正の可能な範囲から外れない場合には、無くてもよい。
【００３４】
なお、投影画像手ぶれ補正部１０２を構成する部分のうち位置変化量検出部１０３以外の部分は、専用のＬＳＩ等のハードウエアを利用して実現することもできるし、汎用のＣＰＵ、ＲＯＭ若しくはＲＡＭ等のハードウエア及びソフトウエアを利用して実現することもできる。
【００３５】
また、加速度センサー１０７に加えて又は代えて、距離センサーを用いて携帯端末から画像を投影する面（スクリーン）に向かう向き（ｚ軸の向き、図３参照）の変位を検出して、この向きの平行移動による投影画像のぶれを補正してもよい。その場合、距離センサーは、加速度センサー１０７と同様に画像投影部１０１からの距離を短くすることが望ましい。
【００３６】
次に、図１の投影画像手ぶれ補正部１０２を用いた平行移動による手ぶれの補正動作について図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３７】
初めに加速度センサー１０７を初期化する（ステップＳ２０１）。次に、速度をリセットし（ステップＳ２０２）、変位をリセットする（ステップＳ２０３）。次に、携帯端末が手で保持されていて、平行移動による手ぶれが発生すると、加速度センサー１０７がこれをｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の向きの加速度として検出する（ステップＳ２０４）。次に加速度積分部１０８で、加速度を積分して、速度として保持する（ステップＳ２０６）。次に速度積分部１０９で、速度を積分して、変位として保持する（ステップＳ２０８）。ここで、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の向きの変位はそれぞれｄx、ｄy及びｄzである。次に位置変化量積分値差引部１０６が、加速度積分部１０８に保持されている速度の絶対値を予め決めておいた値だけ小さくし（ステップＳ２０９）、速度積分部１０９に保持されている変位の絶対値を予め決めておいた値だけ小さくする（ステップＳ２１０）。次に表示位置補正部１０５が、画像投影部上の表示位置を変位を打ち消すように補正する（ステップＳ２１１）。すなわち、画像投影部１０１上の表示位置をｘ軸とｙ軸の向きにそれぞれ−ｄxと−ｄyだけ平行移動する。ｚ軸の向きについては、画像を拡大又は縮小して投影している場合には、平行移動した分だけ画像投影部１０１上の画像を逆に縮小又は拡大する。次に終了を検出したかどうか判断し、終了を検出した場合（ステップＳ２１２、ＹＥＳ）は終了し、終了を検出しない場合（ステップＳ２１２、ＮＯ）はステップＳ２０４に戻って処理を続ける。このような動作によって、携帯端末を保持する手が平行移動によってぶれても、投影画像はぶれを小さくすることができる。
【００３８】
なお、ステップＳ２０９及びステップＳ２１０は、動きが大きくない用途若しくは短時間の使用の用途等でそれぞれ速度及び変位の絶対値が大きくない場合若しくは大きくならない場合又は位置変化量積分値差引部１０６を有さない場合には省略することができる。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態１における携帯端末３００の使用方法について、図３の概念図を用いて説明する。
【００４０】
携帯端末３００は、画像投影部１０１からスクリーン３１３に画像３１４を投影する。このとき、携帯端末３００を保持する手がぶれて、携帯端末３００が平行移動したとする。すると、携帯端末３００の投影画像手ぶれ補正部１０２（図１参照）が、これを加速度として検出して、前述のとおりの動作により投影された画像３１４のぶれを小さくすることができる。なお、画像３１４には、文字、図形、模様若しくは写真又はこれらの組み合わせ等が含まれる。また、スクリーン３１３とは画像を投影する面のことであり、壁面等であってもよい。
【００４１】
以上のように、本実施の形態１の携帯端末によれば、携帯端末を保持する手がぶれ、平行移動による手ぶれが発生しても、投影画像のぶれを小さくすることができるので、携帯端末を手で保持しても手ぶれが気にならず、携帯端末から投影する画像が見やすくなるという効果が得られる。
【００４２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、回転による手ぶれが発生しても、投影画像のぶれを小さくすることができる携帯端末について説明する。
【００４３】
図４は本発明の実施の形態２における携帯端末の構成を示すブロック図である。ここでは、図１に示す実施の形態１における携帯端末のブロック図と異なる点を中心に説明する。
【００４４】
図４に示すように、本実施の形態２の携帯端末は、画像を投影する画像投影部１０１と、画像投影部１０１により投影された画像の手ぶれを補正する投影画像手ぶれ補正部４０２とを有する。
【００４５】
投影画像手ぶれ補正部４０２のうち、本実施の形態２における表示位置補正部１０５及び位置変化量積分値差引部１０６は、実施の形態１における表示位置補正部１０５及び位置変化量積分値差引部１０６とは、具体的に扱う位置変化量積分値が異なる点で相違するが、動作の本質は同様である。
【００４６】
位置変化量検出部４０３は、携帯端末の角速度を検出する角速度センサー４１０と、携帯端末から画像を投影する面（スクリーン）までの距離を検出する距離センサー４１１とを有する。角速度と距離はどちらも位置変化量のひとつである。
【００４７】
角速度センサー４１０は、回転を補正するために用いる。角速度センサー４１０は角速度を検出するセンサーである。角速度は位置変化量のひとつである。角速度を積分することによって角度変位を求めることができる。ここで、角度変位とは基準からの回転角度とする。角度変位は位置変化量積分値のひとつである。なお、角速度センサー４１０は、加速度センサー１０７（図１参照）とは異なり、画像投影部１０１からの距離を短くする必要はない。なぜならば、角速度は、携帯端末内のどの位置で検出しても原理的に同じ値になるからである。
【００４８】
角速度センサー４１０に代えて磁気方位センサーを用いても回転を検出することもできる。磁気方位センサーは地磁気の向きを参照して方位を検出するセンサーであり、検出した方位から回転の角度を求めることができる。磁気方位センサーも、角速度センサー４１０と同様に、画像投影部１０１からの距離を短くする必要はない。
【００４９】
距離センサー４１１は携帯端末から画像を投影する面（スクリーン）までの距離（Ｄzとする）を検出する。この距離は、ｘ軸及びｙ軸を軸とする携帯端末の回転（θx及びθyの向きの回転、図３参照）による手ぶれを補正するために用いる。距離センサー４１１は、加速度センサー１０７（図１参照）と同様に画像投影部１０１からの距離を短くすることが望ましい。なお、ｘ軸及びｙ軸を軸とする携帯端末の回転による投影画像のぶれを補正しない場合には、距離センサー４１１は無くてもよい。
【００５０】
位置変化量積分部４０４は、角速度センサー４１０が検出した角速度を積分して角度変位として保持する角速度積分部４１２を有する。
【００５１】
表示位置補正部１０５は、位置変化量積分値を打ち消すように画像投影部１０１上の表示位置を補正する。具体的には、角速度積分部４１２で保持した角度変位による投影画像の変位を打ち消すように画像投影部１０１上の表示位置を補正する。ここで、θx、θy及びθzを、それぞれｘ軸、ｙ軸及びｚ軸のまわりの角度変位とする（図３参照）。このとき表示位置補正部１０５は、画像投影部上の表示位置を、ｚ軸のまわりに−θzだけ回転させ、ｘ方向及びｙ方向にそれぞれ−Ｄz・sin(θx)及び−Ｄz・sin(θy)だけ平行移動させる。なお、−Ｄz・sin(θx)及び−Ｄz・sin(θy)は、それぞれ−Ｄz・θx及び−Ｄz・θyと近似することもできる。ただし、角度変位θx、θy及びθzの単位はラジアンとする。
【００５２】
位置変化量積分値差引部１０６は、位置変化量積分値をリセットし又は予め決められた値ずつ位置変化量積分値の絶対値を小さくする。すなわち、角速度積分部４１２で保持した角度変位をリセットし又は予め決められた値ずつその絶対値を小さくする。
【００５３】
ここで、予め決められた値、すなわち角度変位の絶対値を小さくする値は、実施の形態１と同様に、次の３点を考慮して決定する。第１に、角速度センサー４１０で発生するノイズ及びオフセット（ノイズ等）の誤差並びに位置変化量積分値差引部１０６での処理の時間間隔を考慮して決定する。例えば、角速度センサー４１０で発生するノイズ等の誤差のＲＭＳ平均値がｎrms、処理の時間間隔がｔの場合には、角度変位の絶対値を小さくする値はｎrms・ｔとする。なお、この値の決め方の趣旨を逸脱しない範囲内でこの値よりも若干大きな値又は小さな値を用いる場合もこれに含まれるものとする。また、第２に、角速度センサー４１０で検出する角速度の大きさに応じて、予め決められた値を前記第１の値よりも大きい値とし、又は角度変位をリセットできるようにしてもよい。反対に、角速度センサー４１０で検出する角速度の大きさに応じて、予め決められた値を再び第１の値に戻せるようにしてもよい。また、第３に、角度変位の絶対値が予め決められた値よりも小さい場合には、絶対値を零よりも小さくはできないので、その場合には、角度変位を零にし、又は小さくしない処理とすることは言うまでもない。なお、位置変化量積分値差引部１０６は動きが大きくない用途又は短時間の使用の用途等で位置変化量積分値が補正の可能な範囲から外れない場合には、無くてもよい。
【００５４】
なお、実施の形態１と同様に、投影画像手ぶれ補正部４０２を構成する部分のうち位置変化量検出部４０３以外の部分は、専用のＬＳＩ等のハードウエアを利用して実現することもできるし、汎用のＣＰＵ、ＲＯＭ若しくはＲＡＭ等のハードウエア及びソフトウエアを利用して実現することもできる。
【００５５】
次に、図４の投影画像手ぶれ補正部４０２の回転による手ぶれの補正動作を図５のフローチャートを参照して説明する。
【００５６】
初めに角速度センサー４１０及び距離センサー４１１を初期化する（ステップＳ５０１）。次に角度変位をリセットする（ステップＳ５０２）。次に、携帯端末が手で保持されていて、回転による手ぶれが発生すると、角速度センサー４１０は、これを携帯端末のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸（図３参照）のまわりの角速度として検出する（ステップＳ５０４）。次に、距離センサー４１１で距離Ｄzを検出する（ステップＳ５０５）。次に角速度積分部４１２で、角速度を積分し、角度変位θx、θy及びθz（図３参照）として保持する（ステップＳ５０８）。次に位置変化量積分値差引部１０６が、角速度積分部４１２に保持されている角度変位の絶対値を予め決めておいた値だけ小さくする（ステップＳ５０９）。次に表示位置補正部１０５が、画像投影部上の表示位置を角度変位を打ち消すように補正する（ステップＳ５１１）。すなわち、角度変位を打ち消すために、画像投影部上の表示位置を、ｚ軸のまわりに−θzだけ回転し、ｘ方向及びｙ方向にそれぞれ−Ｄz・sin(θx)及び−Ｄz・sin(θy)だけ平行移動する（又は、それぞれ−Ｄz・θx及び−Ｄz・θyのように近似することもできる）。次に終了を検出したかどうか判断し、終了を検出した場合（ステップＳ２１２、ＹＥＳ）は終了し、終了を検出しない場合（ステップＳ２１２、ＮＯ）はステップＳ５０４に戻って処理を続ける。このような動作によって、携帯端末を保持する手が回転によってぶれても、投影画像のぶれを小さくすることができる。
【００５７】
なお、ステップＳ５０９は、動きが大きくない用途若しくは短時間の使用の用途等で角度変位の絶対値が大きくない場合若しくは大きくならない場合又は位置変化量積分値差引部１０６を有さない場合には省略することができる。
【００５８】
次に、本発明の実施の形態２における携帯端末３００の使用方法について、図３の概念図を用いて説明する。携帯端末３００は、画像投影部１０１からスクリーン３１３に画像３１４を投影する。このとき、携帯端末３００を保持する手がぶれて、携帯端末３００が回転したとする。すると、携帯端末３００の投影画像手ぶれ補正部４０２（図４参照）が、これを角速度として検出して、前述のとおりの動作により投影された画像３１４のぶれを小さくすることができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態２の携帯端末によれば、携帯端末を保持する手がぶれ、回転による手ぶれが発生しても、投影画像のぶれを小さくすることができるので、携帯端末を手で保持しても手ぶれが気にならず、携帯端末から投影する画像が見やすくなるという効果が得られる。
【００６０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３では、いかなる手ぶれが発生しても、投影画像のぶれを小さくすることができる携帯端末について説明する。
【００６１】
図６は本発明の実施の形態３における携帯端末の構成を示すブロック図である。ここでは、図１及び図４に示す実施の形態１及び実施の形態２における携帯端末のブロック図と異なる点を中心に説明する。
【００６２】
図６は本発明の実施の形態３における携帯端末の構成を示すブロック図である。図６に示すように、携帯端末は、画像投影部１０１と投影画像手ぶれ補正部６０２とを有する。
【００６３】
投影画像手ぶれ補正部６０２は、位置変化量検出部６０３と、位置変化量積分部６０４と、表示位置補正部１０５と、位置変化量積分値差引部１０６とを有する。
【００６４】
位置変化量検出部６０３は、携帯端末の加速度を検出する加速度センサー１０７と、携帯端末から画像を投影する面（スクリーン）までの距離を検出する距離センサー４１１と、携帯端末の角速度を検出する角速度センサー４１０とを有する。これらのセンサーは実施の形態１及び実施の形態２で説明したものと同じものである。なお、ｘ軸及びｙ軸（図３参照）を軸とする携帯端末の回転による投影画像のぶれを補正しない場合には、距離センサー４１１は無くてもよい。
【００６５】
位置変化量積分部６０４は、加速度センサー１０７が検出した加速度を積分して速度として保持する加速度積分部１０８と、加速度積分部１０８で保持した速度を積分して変位として保持する速度積分部１０９と、角速度センサー４１０で検出した角速度を積分して角度変位として保持する角速度積分部４１２と、角速度積分部４１２に保持された角度変位及び速度積分部１０９に保持された変位並びに画像投影部１０１から加速度センサー１０７までの距離ベクトルから変位の値を補正して変位に代えて補正した変位を保持する変位補正部６１３とを有する。これらのうち、加速度積分部１０８、速度積分部１０９及び角速度積分部４１２の構成は実施の形態１及び実施の形態２で説明したものと基本的に同じである。
【００６６】
変位補正部６１３は、速度積分部１０９に保持された変位ｄx、ｄy及びｄz（図３参照）にそれぞれδy・θz−δz・θy、δz・θx−δx・θz及びδx・θy−δy・θxを加えたものを補正した変位として保持する。ここで、θx、θy、及びθz、は、それぞれ角速度積分部４１２で保持した角度変位のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の成分である（図３参照）。また、δx、δy及びδzはそれぞれ画像投影部１０１から加速度センサー１０７までの距離ベクトルのｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の成分である。ここで、距離ベクトルとは、軸の向きを正とした、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の距離を成分として有するベクトルとする。距離ベクトルδx、δy及びδzは、画像投影部１０１と加速度センサー１０７の配置によって決まるものなので、定数として扱う。表示位置補正部１０２が、速度積分部１０９に保持された変位に代えて、変位補正部６１３に保持された補正した変位を打ち消すように画像投影部１０１上の表示位置を補正することによって、画像投影部１０１から加速度センサー１０７までの距離が長い場合にも精度よく手ぶれを補正することができる。
【００６７】
なお、変位補正部６１３は、画像投影部１０１から加速度センサー１０７までの距離が短い場合又は手ぶれ補正の精度が要求されない場合には無くてもよい。その場合には、表示位置補正部１０５は、実施の形態１と同様に、速度積分部１０９に保持された変位による投影画像の変位を打ち消すように画像投影部１０１上の表示位置を補正する。
【００６８】
また、本実施の形態３における表示位置補正部１０５及び位置変化量積分値差引部１０６は、実施の形態１及び実施の形態２における表示位置補正部１０５及び位置変化量積分値差引部１０６とは、具体的に扱う位置変化量積分値が異なる点で相違するが、動作の本質は同様である。また、位置変化量積分値差引部１０６は、動きが大きくない用途又は短時間の使用の用途等で、位置変化量積分値が補正の可能な範囲から外れない場合には、無くてもよい。
【００６９】
また、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、投影画像手ぶれ補正部６０２を構成する部分のうち位置変化量検出部６０３以外の部分は、専用のＬＳＩ等のハードウエアを利用して実現することもできるし、汎用のＣＰＵ、ＲＯＭ若しくはＲＡＭ等のハードウエア及びソフトウエアを利用して実現することもできる。
【００７０】
次に、図６の投影画像手ぶれ補正部６０２のあらゆる動きによる手ぶれの補正動作を図７のフローチャートを参照して説明する。
【００７１】
本実施の形態３の動作は、実施の形態１及び実施の形態２で述べた動作の各ステップを有する。同じステップ番号は同じステップであることを示す。これらに加えて、本実施の形態３の動作では、変位補正部６１３が速度積分部１０９に保持された変位を補正する。すなわち、変位補正部６１３が、速度積分部１０９に保持された変位ｄx、ｄy及びｄzにそれぞれδy・θz−δz・θy、δz・θx−δx・θz及びδx・θy−δy・θxを加えたものを補正した変位として保持する（ステップＳ７０７）。そして、表示位置補正部１０５が、速度積分部１０９に保持された変位に代えて、変位補正部６１３に保持された補正した変位を用いて画像投影部上の表示位置を補正する（ステップＳ２１１）。このような動作によって、携帯端末を保持する手がいかなる運動によってぶれても、投影された画像のぶれを小さくすることができる。
【００７２】
なお、ステップＳ７０７は画像投影部１０１から加速度センサー１０７までの距離が短い場合若しくは手ぶれ補正の精度が要求されない場合又は変位補正部６１３を有さない場合には省略することができる。
【００７３】
また、ステップＳ２０９、ステップＳ２１０及びステップＳ５０９は、動きが大きくない用途若しくは短時間の使用の用途等でそれぞれ速度、変位及び角度変位の絶対値が大きくない場合若しくは大きくならない場合又は位置変化量積分値差引部１０６を有さない場合には省略することができる。
【００７４】
次に、本発明の実施の形態３における携帯端末３００の使用方法について、図３の概念図を用いて説明する。
【００７５】
携帯端末３００は、画像投影部１０１からスクリーン３１３に画像３１４を投影する。このとき、携帯端末３００を保持する手がぶれて、携帯端末３００が動いたとする。すると、あらゆる動きは平行移動と回転の組み合わせに分解して考えることができるので、携帯端末３００の投影画像手ぶれ補正部６０２（図６参照）が、これを加速度及び角速度として検出して、実施の形態１乃至実施の形態３で述べたとおりの動作の組み合わせにより、投影された画像３１４のぶれを小さくすることができる。
【００７６】
以上のように、本実施の形態３の携帯端末によれば、携帯端末を保持する手がぶれ、いかなる手ぶれが発生しても、投影画像のぶれを小さくすることができるので、携帯端末を手で保持しても手ぶれが気にならず、携帯端末から投影する画像が見やすくなるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明にかかる携帯端末は、携帯端末を保持する手がぶれても、投影画像のぶれを小さくすることができるので、携帯端末を手で保持しても手ぶれが気にならず、携帯端末から投影する画像が見やすくなるという効果を有し、画像投影手段を備えた携帯電話、ＰＤＡ、モバイルＰＣ等を含む携帯端末として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態１における携帯端末の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における携帯端末の投影画像手ぶれ補正部の平行移動による手ぶれの補正動作を示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１、実施の形態２及び実施の形態３における携帯端末の使用方法を示す概念図
【図４】本発明の実施の形態２における携帯端末の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２における携帯端末の投影画像手ぶれ補正部の回転による手ぶれの補正動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態３における携帯端末の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態３における携帯端末の投影画像手ぶれ補正部のあらゆる動きによる手ぶれの補正動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００７９】
１０１    画像投影部
１０２、４０２、６０２    投影画像手ぶれ補正部
１０３、４０３、６０３    位置変化量検出部
１０４、４０４、６０４    位置変化量積分部
１０５    表示位置補正部
１０６    位置変化量積分値差引部
１０７    加速度センサー
１０８    加速度積分部
１０９    速度積分部
３００    携帯端末
３１３    スクリーン
３１４    画像
４１０    角速度センサー
４１１    距離センサー
４１２    角速度積分部
６１３    変位補正部
【図１】
2008096457.tif 000003
【図２】
2008096457.tif 000004
【図３】
2008096457.tif 000005
【図４】
2008096457.tif 000006
【図５】
2008096457.tif 000007
【図６】
2008096457.tif 000008
【図７】
2008096457.tif 000009