(57)【要約】【課題】投影面が平面でないことに起因する画像の歪みを補正する歪み補正の精度を、簡単な調整作業で高めることができるようにする。【解決手段】投影面１５に画像を投影する投影部２１と、投影面に投影された画像を撮像する撮像部２２と、投影部および撮像部を一体的に有する投影ユニット１６と、投影部により原画像を投影面に投影してその投影画像を撮像部で撮像することで得られた撮像画像と原画像とを比較して、その比較結果に基づいて投影面に投影される画像の歪みが抑えられるように画像を補正する画像補正部６２と、を備え、投影ユニットが、投影部に対する撮像部の位置関係が異なる少なくとも２通りの配置状態を選択可能に回動するものとする。【選択図】図１３
2012255988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影面に画像を投影する投影部と、
投影面に投影された画像を撮像する撮像部と、
前記投影部および前記撮像部を一体的に有する投影ユニットと、
前記投影部により原画像を前記投影面に投影してその投影画像を前記撮像部で撮像することで得られた撮像画像と前記原画像とを比較して、その比較結果に基づいて前記投影面に投影される画像の歪みが抑えられるように画像を補正する画像補正部と、を備え、
前記投影ユニットが、前記投影部に対する前記撮像部の位置関係が異なる少なくとも２通りの配置状態を選択可能に回動することを特徴とする画像投影装置。
【請求項２】
前記投影ユニットは、前記投影部から出射される投影光の光軸に平行となる回動軸を中心にして回動可能に支持体に支持されたことを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記回動軸は、前記投影ユニットの一方の端部に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記画像補正部は、前記原画像および前記撮像画像から画像の特徴点を抽出し、前記原画像の特徴点と前記撮像画像の特徴点を対応付けるマッチングを行い、対応付けられた互いの特徴点の位置関係に基づいて前記撮像画像の歪みを小さくする縦横シフト量を求め、前記縦横シフト量により前記原画像を縦方向および横方向において補正し、前記補正した補正画像を前記投影部により前記投影面に投影することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記画像補正部で得られた撮像画像の歪みの状態を表示する歪み状態表示部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項６】
前記投影ユニットの前記配置状態を検出する配置状態検出部を備え、
前記画像補正部は、前記配置状態検出部の検出結果に基づいて、投影ユニットの回動を相殺するように画像を回転させる補正を行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項７】
前記投影ユニットに設けられた第１撮像部と、前記支持体側に設けられた第２撮像部とを有し、
前記画像補正部は、前記第１撮像部で得られた第１撮像画像および前記第２撮像部で得られた第２撮像画像をそれぞれ原画像と比較して、その比較結果に基づいて画像を補正することを特徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の画像投影装置を備え、当該携帯型情報処理装置の本体に形成されたドライブベイに前記画像投影装置が収容されるようにしたことを特徴とする携帯型情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影部により投影面に投影された画像を撮像部で撮像して得られた撮像画像に基づいて画像補正を行う画像投影装置およびこれを備えた携帯型情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像投影装置で画像を投影する際には、通常、投影専用のスクリーンが用いられるが、このような投影専用のスクリーンを備えた会議室等の理想的な環境で常に画像投影装置が使用されるとは限らない。特に画像投影装置を、可搬性が高い携帯型情報処理装置に内蔵した場合には、利用シーンが一気に広がることから、投影専用のスクリーンを用意することが難しい場合が多くなり、このような場合には、室内に設置されたカーテンや壁面を投影面に利用することになる。
【０００３】
ところが、カーテンは単に吊り下げられているだけでは波形状に湾曲しており、また壁面の場合には円弧状に湾曲したものや凹凸があるものも多く、このように投影面に利用されるものが平面でないと、投影面に投影された画像に歪みが生じるという問題がある。そこで、このような問題を解決するため、投影部により原画像を投影面に投影してその投影画像を撮像部で撮像することで得られた撮像画像と原画像とを比較して、その比較結果に基づいて投影面に投影される画像の歪みが抑えられるように画像を補正する歪み補正の技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３５９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、前記のように投影面が平面でないことに起因する画像の歪みを補正する歪み補正では、投影面の形態に応じて補正の精度が大きく異なり、投影面において凹凸が小さくなる断面方向と同じ方向に投影部および撮像部が並ぶようにすると、投影面の凹凸の影響を受けにくい歪み補正が可能となり、歪み補正の精度を高めることができる。
【０００６】
ところが、投影面として利用されるものの形態は一様でなく、投影面において凹凸が小さくなる断面方向は一定でない。このため、投影面の形態に応じて撮像部と投影部との位置関係を調整する必要があるが、従来の画像投影装置では、このような調整作業を行う構成とはなっていないため、調整作業が極めて面倒なものとなり、歪み補正の精度を十分に高めることが現実的にできないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、投影面が平面でないことに起因する画像の歪みを補正する歪み補正の精度を、簡単な調整作業で高めることができるように構成された画像投影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像投影装置は、投影面に画像を投影する投影部と、投影面に投影された画像を撮像する撮像部と、前記投影部および前記撮像部を一体的に有する投影ユニットと、前記投影部により原画像を前記投影面に投影してその投影画像を前記撮像部で撮像することで得られた撮像画像と前記原画像とを比較して、その比較結果に基づいて前記投影面に投影される画像の歪みが抑えられるように画像を補正する画像補正部と、を備え、前記投影ユニットが、前記投影部に対する前記撮像部の位置関係が異なる少なくとも２通りの配置状態を選択可能に回動する構成とする。
【０００９】
また、本発明の携帯型情報処理装置は、携帯型情報処理装置の本体に形成されたドライブベイに前記画像投影装置が収容されるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、投影ユニットの配置状態を変えることで、投影部に対する撮像部の相対位置が変化し、投影面において凹凸が小さくなる断面方向と同じ方向に投影部および撮像部が並ぶように投影ユニットの配置状態を選択することで、投影面の凹凸の影響を受けにくい歪み補正が可能となる。そして、ユーザは投影ユニットの配置状態を変えるだけで済むため、調整作業が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態にかかる画像投影装置１を携帯型情報処理装置２に内蔵した例を示す斜視図
【図２】投影ユニット１６の内部構成を示す概略構成図
【図３】画像投影装置１の概略構成を示すブロック図
【図４】画像投影装置１の使用状態を示す斜視図
【図５】画像投影装置１の各状態を示す斜視図
【図６】画像投影装置１の表示モードを示す模式図
【図７】画像投影装置１を一部切除して示す斜視図
【図８】配線ケーブル５８が配設されるヒンジ部１４の周辺を拡大して示す斜視図
【図９】ヒンジ部１４の周辺の要部斜視図
【図１０】ヒンジ部１４の周辺の要部斜視図
【図１１】投影ユニット１６の要部斜視図
【図１２】画像が投影される投影面１５が平面でない例を示す模式図
【図１３】画像投影装置１の画像補正にかかる要部のブロック図
【図１４】画像補正の要領を説明する模式図
【図１５】画像補正の状況を示す図
【図１６】広義のオクルージョンを説明する図
【図１７】カーテンを投影面１５として、投影ユニット１６を横向き配置して投影および撮像を行う状況を示す模式図
【図１８】カーテンを投影面１５として、投影ユニット１６を縦向き配置して投影および撮像を行う状況を示す模式図
【図１９】投影面１５に投影された画像の補正状況を示す図
【図２０】撮像部２２で得られた撮像画像の全体的な歪みの状態を表示する歪み状態表示画面を示す図
【図２１】第２実施形態にかかる画像投影装置１２１を示す概略構成図
【図２２】画像投影装置１２１の使用状態を示す斜視図
【図２３】画像補正部６２で行われる歪み補正の要領を説明する図
【図２４】第３実施形態にかかる画像投影装置１３１の各状態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
前記課題を解決するためになされた第１の発明は、投影面に画像を投影する投影部と、投影面に投影された画像を撮像する撮像部と、前記投影部および前記撮像部を一体的に有する投影ユニットと、前記投影部により原画像を前記投影面に投影してその投影画像を前記撮像部で撮像することで得られた撮像画像と前記原画像とを比較して、その比較結果に基づいて前記投影面に投影される画像の歪みが抑えられるように画像を補正する画像補正部と、を備え、前記投影ユニットが、前記投影部に対する前記撮像部の位置関係が異なる少なくとも２通りの配置状態を選択可能に回動する構成とする。
【００１３】
これによると、投影ユニットの配置状態を変えることで、投影部に対する撮像部の相対位置が変化し、投影面において凹凸が小さくなる断面方向と同じ方向に投影部および撮像部が並ぶように投影ユニットの配置状態を選択することで、投影面の凹凸の影響を受けにくい歪み補正が可能となる。そして、ユーザは投影ユニットの配置状態を変えるだけで済むため、調整作業が簡単である。
【００１４】
この場合、少なくとも投影部に対して撮像部が略水平方向に並ぶ縦向き配置と、投影部に対して撮像部が略垂直方向に並ぶ横向き配置とを選択可能に設けられた構成とするとよい。カーテンや壁面を投影面として利用する場合、水平方向または垂直方向の断面で凹凸が小さくなる場合が多いため、縦向き配置と横向き配置とのいずれかで、投影面の凹凸に影響を受けにくい歪み補正が可能となる。
【００１５】
また、第２の発明は、前記投影ユニットは、前記投影部から出射される投影光の光軸に平行となる回動軸を中心にして回動可能に支持体に支持された構成とする。
【００１６】
これによると、投影ユニットが支持体に支持されているため、投影および撮像を安定して行うことができる。また、投影ユニットを回動させた際に、投影面上で画像の位置が変わることを避けることができるため、ユーザの違和感を低減することができ、また投影ユニットの回動に応じて画像の位置合わせをやり直す面倒を解消することができる。
【００１７】
この場合、投影ユニットは、少なくとも投影部に対して撮像部が略水平方向に並ぶ角度から略垂直方向に並ぶ角度までの範囲で回動可能に支持体に支持された構成とするとよい。これにより、投影面の凹凸の影響を受けにくい角度に投影ユニットを確実に調整することができる。
【００１８】
また、第３の発明は、前記回動軸は、前記投影ユニットの一方の端部に配置された構成とする。
【００１９】
これによると、第１回動軸を中心にして投影ユニットを回動させる際に、下方に旋回する部分の旋回半径が小さくなるため、投影ユニットが電子機器の載置面と干渉することを避けることができる。
【００２０】
また、第４の発明は、前記画像補正部は、前記原画像および前記撮像画像から画像の特徴点を抽出し、前記原画像の特徴点と前記撮像画像の特徴点を対応付けるマッチングを行い、対応付けられた互いの特徴点の位置関係に基づいて前記撮像画像の歪みを小さくする縦横シフト量を求め、前記縦横シフト量により前記原画像を縦方向および横方向において補正し、前記補正した補正画像を前記投影部により前記投影面に投影する構成とする。
【００２１】
これによると、投影面の凹凸による画像の歪みを精度よく補正して、歪みの小さな画像を投影面に表示させることができる。
【００２２】
また、第５の発明は、前記画像補正部で得られた撮像画像の歪みの状態を表示する歪み状態表示部を備えた構成とする。
【００２３】
これによると、撮像画像の歪みの状態をユーザに認識させることができ、ユーザは画面を見ながら投影ユニットを回動させて、撮像画像の歪みが最も小さくなる状態に投影ユニットの配置状態を調整すればよく、最適な歪み補正が可能な状態に投影ユニットを調整する作業を簡単に行うことができる。
【００２４】
また、第６の発明は、前記投影ユニットの前記配置状態を検出する配置状態検出部を備え、前記画像補正部は、前記配置状態検出部の検出結果に基づいて、投影ユニットの回動を相殺するように画像を回転させる補正を行う構成とする。
【００２５】
これによると、投影ユニットの回動を相殺するように画像を回転させる回転補正が自動で行われるため、ユーザの使い勝手を高めることができる。
【００２６】
また、第７の発明は、前記投影ユニットに設けられた第１撮像部と、前記支持体側に設けられた第２撮像部とを有し、前記画像補正部は、前記第１撮像部で得られた第１撮像画像および前記第２撮像部で得られた第２撮像画像をそれぞれ原画像と比較して、その比較結果に基づいて画像を補正する構成とする。
【００２７】
これによると、投影ユニットを回動させることで、投影部に対して第１撮像部および第２の撮像部の各々が並ぶ角度が異なるものになるため、投影ユニットの角度を調整することなく、投影部に対する位置関係が異なる撮像画像を同時に取得することができる。このため、ユーザが投影ユニットの角度を調整することなく、高精度な歪み補正が可能になる。
【００２８】
また、第８の発明は、携帯型情報処理装置の本体に形成されたドライブベイに前記画像投影装置が収容されるようにしたものである。これによると、携帯型情報処理装置の利便性を高めることができる。
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる画像投影装置１を携帯型情報処理装置２に内蔵した例を示す斜視図である。携帯型情報処理装置（電子機器）２は、ＣＰＵやメモリなどが実装された制御基板（図示せず）などが内蔵された本体部３と、液晶パネルを備えた表示部４とを有し、本体部３と表示部４とがヒンジ部５で連結されて、本体部３と表示部４とを重ね合わせた折りたたみ状態として携帯性を高めるようにしている。
【００３１】
本体部３の筐体８の上面８ａには、キーボード６およびタッチパッド７が設けられている。また、本体部３の筐体８におけるキーボード６の裏面側には、光ディスク装置などの周辺機器が取り替え可能に収容される収容スペース、いわゆるドライブベイが形成されており、このドライブベイに画像投影装置１が取り付けられている。
【００３２】
画像投影装置１は、筐体１１と、筐体１１に対して出し入れ可能に設けられた可動体１２と、を有している。可動体１２は、携帯型情報処理装置２に保持される支持ユニット（支持体）１３と、この支持ユニット１３にヒンジ部１４を介して、当該ヒンジ部１４の回動軸を中心として回動可能に支持されて、投影面１５に画像を投影する投影ユニット１６とで構成されている。
【００３３】
図２は、投影ユニット１６の内部構成を示す概略構成図である。この投影ユニット１６は、投影面１５に画像を投影する投影部２１と、投影面１５に投影された画像を撮像する撮像部２２とを一体的に備えている。
【００３４】
投影部２１は、赤色レーザ光を出力する赤色レーザ光源装置２３と、緑色レーザ光を出力する緑色レーザ光源装置２４と、青色レーザ光を出力する青色レーザ光源装置２５と、映像信号に応じて各レーザ光源装置２３〜２５からのレーザ光の変調を行う液晶反射型の光変調素子２６と、各レーザ光源装置２３〜２５からのレーザ光を反射させて光変調素子２６に照射させるとともに光変調素子２６から出射された変調レーザ光を透過させる偏光ビームスプリッタ２７と、各レーザ光源装置２３〜２５から出射されるレーザ光を偏光ビームスプリッタ２７に導くリレー光学系２８と、偏光ビームスプリッタ２７を透過した変調レーザ光をスクリーンに投射する投射光学系２９と、を備えている。
【００３５】
リレー光学系２８は、各レーザ光源装置２３〜２５から出射される各色のレーザ光を平行ビームに変換するコリメータレンズ３１〜３３と、コリメータレンズ３１〜３３を通過した各色のレーザ光を所要の方向に導く第１および第２のダイクロイックミラー３４，３５と、ダイクロイックミラー３４，３５により導かれたレーザ光を拡散させる拡散板３６と、拡散板３６を通過したレーザ光を収束レーザに変換するフィールドレンズ３７と、を備えている。
【００３６】
一方、撮像部２２は、被写体から反射した入射光を受光するイメージセンサ４１と、イメージセンサ４１の撮像面に光像を結像する結像レンズ４２と、を有している。
【００３７】
図３は、画像投影装置１の概略構成を示すブロック図である。画像投影装置１の制御部５１は、各色のレーザ光源装置２３〜２５を制御するレーザ光源制御部５２と、携帯型情報処理装置２から入力される映像信号に基づいて光変調素子２６を制御する光変調素子制御部５３と、携帯型情報処理装置２から供給される電力をレーザ光源制御部５２および光変調素子制御部５３に供給する電源部５４と、各部を総括的に制御するとともに投影ユニット１６の配置角度を検出する角度検出部６１を備える主制御部５５と、投影した画像の歪みを補正する画像補正部６２と、を有している。この制御部５１は、支持ユニット１３に設けられている。
【００３８】
画像投影装置１の筐体１１（図７参照）には、携帯型情報処理装置２から電力を供給するための給電線および携帯型情報処理装置２から映像信号を送信するための信号線が接続されるインタフェイス部５６が設けられており、このインタフェイス部５６と支持ユニット１３とが配線ケーブル５７で結ばれている。この配線ケーブル５７は、フレキシブルケーブルなどからなり、筐体１１に対して可動体１２（支持ユニット１３および投影ユニット１６）を出し入れする際には、支持ユニット１３に追随するように屈曲変形する。
【００３９】
また、支持ユニット１３と投影ユニット１６とは配線ケーブル５８で結ばれている。この配線ケーブル５８は、制御部５１内の各部と投影部２１および撮像部２２内の各部との間で信号を送受するための信号線や、図示しない冷却ファンなどに電力を供給する給電線で構成されている。この配線ケーブル５８も、フレキシブルケーブルなどからなり、支持ユニット１３に対して投影ユニット１６を回動させる際には、投影ユニット１６の回動に伴って配線ケーブル５８が屈曲変形する。
【００４０】
投影ユニット１６内には、加速度センサ５９が設けられている。制御部５１の主制御部５５には、加速度センサ５９の出力信号に基づいて投影ユニット１６の回動角度（配置状態）を検出する角度検出部（配置状態検出部）６１が設けられている。加速度センサ５９は、例えば互いに直交する３方向の加速度を検出可能な３軸式のものであり、加速度センサ５９により検出された３つの方向の重力加速度成分に基づいて、後に詳細に説明する第１回動軸を中心とした投影ユニット１６の回動角度が算出される。
【００４１】
なお、ここでは、制御部５１を支持ユニット１３に設けたが、この制御部５１の全てあるいは一部（例えば電源部５４）を、インタフェイス部５６とともに筐体１１側に設けるようにしてもよい。
【００４２】
図４は、画像投影装置１の使用状態を示す斜視図である。投影ユニット１６は、本画像投影装置１の筐体１１に対して出し入れ可能に設けられ、この筐体１１は、携帯型情報処理装置２の筐体８の側面に開口したドライブベイに収容されており、使用状態では投影ユニット１６が携帯型情報処理装置２の筐体８の側方から突出した状態となる。
【００４３】
投影ユニット１６におけるヒンジ部１４と相反する側の端部には、投影部２１からのレーザ光が出射される投影窓７１と、被写体（投影面１５）からの光を撮像部２２に入射させる撮像窓７２と、が設けられている。
【００４４】
ヒンジ部１４は、直交２軸構造を有し、投影部２１（図２参照）から出射される投影光の光軸に平行となる第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させるとともに、ヒンジ部１４によって、第１回動軸に直交する向きの第２回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させることができるようになっている。
【００４５】
特に本実施形態では、第２回動軸が、略水平方向に配置されている。このため、第２回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させることで、投影面１５上での画像の上下位置を変更することができ、特に、携帯型情報処理装置２を机上に載置して使用する場合に、机上の載置面で投影光が遮られて投影面１５上で画像が欠けた状態で表示されることを避けることができる。
【００４６】
また、第１回動軸が、投影部２１から出射される光の光軸と略一致するように配置されている。このため、第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させた際に、投影面１５上で画像の位置が変わることを避けることができるため、ユーザの違和感を低減することができ、また投影ユニット１６の回動に応じて画像の位置合わせをやり直す面倒を解消することができる。
【００４７】
図５は、画像投影装置１の各状態を示す斜視図である。図５（Ａ）は、支持ユニット１３および投影ユニット１６が携帯型情報処理装置２の筐体８内に格納された状態を示している。図５（Ｂ）は、支持ユニット１３および投影ユニット１６を使用位置まで引き出した上で、第２回動軸を中心にして投影ユニット１６を上向きに回動させた状態を示している。図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）の状態から、第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を上向きに（携帯型情報処理装置２を第１回動軸の方向から見たとき反時計回りに）回動させた状態を示している。図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）の状態からさらに第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を上向きに回動させた状態を示している。
【００４８】
ここで、図５（Ｂ）に示す状態では、投影ユニット１６が横向きに寝ており、また投影窓７１と撮像窓７２とが横向きに並ぶことから、この状態を横向き配置と呼称する。また、この状態で、第１回動軸を中心にした投影ユニット１６の回動角度を０度として、適宜に投影ユニット１６の初期位置と呼称する。
【００４９】
なお、図５（Ａ）の格納状態から引き出したままの状態、すなわち支持ユニット１３および投影ユニット１６が真直に並ぶ状態では、第１回動軸を中心にした投影ユニット１６の回動角度は０度となり、また第２回動軸を中心にした投影ユニット１６の回動角度も０度となる。
【００５０】
一方、図５（Ｄ）に示す状態では、投影ユニット１６が縦向きに起立しており、また投影窓７１と撮像窓７２とが縦向きに並ぶことから、この状態を縦向き配置と呼称する。この状態では、第１回動軸を中心にした投影ユニット１６の回動角度は９０度となる。
【００５１】
ここで、図５（Ｃ），（Ｄ）に示すように、第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させた場合、投影面１５上での画像の傾き（回転角度）を変更することができるが、本実施形態では、後に説明するように、投影ユニット１６の回動を相殺するように画像を回転させる、すなわち投影ユニット１６を回動させたことにより回転した画像の向きを元に戻す画像補正が行われ、投影ユニット１６を回動させても投影画像に大きな変化は現れない。
【００５２】
この回転補正を実施するか否かはユーザが選択指定することができ、手近に机などの水平な載置面がないため、携帯型情報処理装置２自体が傾いた状態で載置せざるを得ない場合に、回転補正を行わないように設定した上で、投影ユニット１６を回動させることで、画像の縦方向および横方向がそれぞれ水平方向および垂直方向となる正規の状態で画像を投影面１５上に表示させることができる。
【００５３】
図６は、画像投影装置１の表示モードを示す模式図である。この場合は、投影ユニット１６の回動を相殺するように画像を回転させる回転補正を実施しないものとする。本画像投影装置１では、所定のアスペクト比および解像度（例えばＸＧＡ）で、長方形の画像表示領域（画面）内に画像が表示されるようになっており、図６（Ａ）に示すように、画像表示領域の長辺を水平方向に、短辺を垂直方向に配置するランドスケープモードと、図６（Ｂ）に示すように、画像表示領域の短辺を水平方向に、長辺を垂直方向に配置するポートレートモードとの２つの表示モードを選択することができる。
【００５４】
特に本実施形態では、角度検出部６１（図３参照）で検出された投影ユニット１６の角度に応じて自動的に表示モードが切り換えられ、図６（Ａ）に示すように、投影ユニット１６が横向き配置の場合にはランドスケープモードで画像が投影され、図６（Ｂ）に示すように、投影ユニット１６が縦向き配置の場合にはポートレートモードで画像が投影される。
【００５５】
これにより、画像が横長か縦長かに応じて、ランドスケープモードとポートレートモードとを切り換えることができるため、画像表示領域の全体を有効に利用して画像を表示させることができる。特にユーザが投影ユニット１６を回動させるだけでランドスケープモードとポートレートモードとを切り換えることができるため、ユーザの使い勝手を高めることができる。
【００５６】
なお、投影ユニット１６が横向き配置と縦向き配置の中間の状態では、画像を表示させない構成も可能であるが、例えば４５度を境界にしてランドスケープモードおよびポートレートモードのいずかに設定するようにしてもよい。また、表示モードの切り換えを自動および手動のいずれで行うかをユーザに指定させるようにしてもよい。
【００５７】
図７は、画像投影装置１を一部切除して示す斜視図である。本画像投影装置１の筐体１１は、携帯型情報処理装置２の筐体８に形成された扁平なドライブベイに収容されるように上下方向の寸法が小さい扁平な形状をなしており、支持ユニット１３および投影ユニット１６の各ハウジング７５，７６は、扁平な箱形状をなしている。
【００５８】
ヒンジ部１４は、第１回動軸を構成する第１軸部材８１と、第２回動軸を構成する第２軸部材８２と、第１軸部材８１および第２軸部材８２を連結する連結部材８３と、を備えている。連結部材８３は、第２回動軸に沿って延在する本体部８３ａと、支持ユニット１３のハウジング７５を挟み込むように第２軸部材８２を保持する１対の保持部８３ｂが本体部８３ａの両端に形成されて、全体としてコ字形状をなしている。第１軸部材８１は、連結部材８３の本体部８３ａから投影ユニット１６側に突出するように設けられている。
【００５９】
これにより、投影ユニット１６は、第１回動軸周りに回動可能に連結部材８３に支持され、また投影ユニット１６は連結部材８３とともに、第２回動軸周りに回動可能に支持ユニット１３に支持され、簡易な構成で、第１回動軸と第２回動軸との２つの軸を中心にして投影ユニット１６を回動させることができる。
【００６０】
なお、支持ユニット１３の上面には、操作部８４が設けられており、この操作部８４には、電源のオンオフや輝度の切り替えなどの各種の操作を行う操作ボタンが配列されている。
【００６１】
さて、これまで説明したように、投影ユニット１６は一方方向に最大９０゜回転するから、図６に示すランドスケープモードからポートレートモードに切り替えた場合に、原画像の向きによっては投影画像の上下（天地）が反転してしまう場合がある。そこで本実施形態では、ポートレートモードとなっている場合に、ユーザが操作部８４を操作することで、投影面１５に投影された画像の長辺方向において（縦長の画像の）天地を反転させるようにしている。具体的には、操作部８４の出力は図示しない信号線によって図１３に示す制御部５１に入力され、制御部５１の画像補正部６２の回転補正部によって図示しないビデオメモリ内の画像データの配列順を変更することで、投影画像を１８０゜回転させて天地反転を行っている。
【００６２】
図８は、配線ケーブル５８が配設されるヒンジ部１４の周辺を拡大して示す斜視図であり、内部を透視して示す。配線ケーブル５８は、支持ユニット１３内の制御部５１と投影ユニット１６内の投影部２１および撮像部２２とを結ぶものであり、フレキシブルケーブル（フレキシブルプリント基板）からなり、支持ユニット１３内から引き出されてヒンジ部１４を通って投影ユニット１６のハウジング７６内に至るように配設される。
【００６３】
この配線ケーブル５８は、第１回動軸を構成する第１軸部材８１を中心にして巻回された巻回部９１と、この巻回部９１の一端９１ａから延出されて支持ユニット１３側に接続される第１接続部９２と、巻回部９１の他端９１ｂから延出されて投影ユニット１６側に接続される第２接続部９３とを有している。第１接続部９２は支持ユニット１３内の制御部５１に接続され、第２接続部９３は投影ユニット１６内の投影部２１および撮像部２２に接続される。
【００６４】
第１回動軸を構成する第１軸部材８１は、連結部材８３の本体部８３ａから投影ユニット１６のハウジング７６内に突出しており、配線ケーブル５８の巻回部９１は投影ユニット１６のハウジング７６内に配置される。第２接続部９３は、巻回部９１の外側に位置する他端９１ｂから第２回動軸に沿う方向に延出され、フィルム面に沿う方向にＬ字形状に屈曲する屈曲部９３ａと折り曲げ部９３ｂを経て、投影ユニット１６内の基板に接続される。
【００６５】
第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させる際には、巻回部９１の一端９１ａと他端９１ｂとが相対的に周方向に変位するが、巻回部９１は、厚さ方向が第１回動軸に直交する方向となるように巻回されているため、第１回動軸を中心にした投影ユニット１６の回動に伴って巻回部９１が撓むことで、配線ケーブル５８に無理な方向の負荷が作用しないため、配線ケーブル５８の損傷を防止することができる。
【００６６】
一方、第１接続部９２は、巻回部９１の内側に位置する一端９１ａから第１回動軸に沿う方向に延出され、折り曲げ線が互いに直交する状態となる２つの折り曲げ部９２ａ，９２ｂを経て、支持ユニット１３のハウジング７５内に挿入される。この第１接続部９２において、連結部材８３の本体部８３ａと支持ユニット１３のハウジング７５との間の部分は、厚さ方向が第２回動軸に直交する方向となるように配設されている。このため、第２回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させる際には、第１接続部９２が撓むことで、配線ケーブル５８に無理な方向の負荷が作用しないため、配線ケーブル５８の損傷を防止することができる。
【００６７】
図９は、ヒンジ部１４の周辺の要部斜視図である。投影ユニット１６のハウジング７６には、ヒンジ部１４における支持ユニット１３側の部材、ここでは連結部材８３に設けられた係合ピン１０１に着脱自在に係合して投影ユニット１６を初期位置に保持する凹部（係合部）１０２が設けられている。係合ピン１０１は、連結部材８３の本体部８３ａにおける投影ユニット１６に対向する側に突出形成され、凹部１０２は、投影ユニット１６のハウジング７６の下面側に形成されている。
【００６８】
係合ピン１０１および凹部１０２は、第１回動軸が配置された投影ユニット１６の一端側と相反する他端側に設けられており、投影ユニット１６の初期位置で、係合ピン１０１が凹部１０２に嵌入することで、投影ユニット１６の他端側と連結部材８３の他端側とが連結される。
【００６９】
これにより、投影ユニット１６と支持ユニット１３とが第１回動軸（詳細には第１軸部材８１（図８参照））と係合ピン１０１との２点で連結されることから、ユーザが投影ユニット１６を把持して、第２回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させる際に、投影ユニット１６を回動させる操作を安定して行うことができる。また、投影ユニット１６を携帯型情報処理装置２の筐体８内の格納位置に向けて押し込む操作も安定して行うことができる。さらに、第１回動軸を構成する第１軸部材８１に大きな負荷がかからないため、第１軸部材８１やその周辺部分の破損を防止することができる。
【００７０】
特に係合ピン１０１は、軸部１０１ａの先端に拡径された頭部１０１ｂを備えた構成となっており、凹部１０２は、係合ピン１０１と補完的な凸形状の断面をなしている。これにより、係合ピン１０１が凹部１０２に嵌入した状態で、第２回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させようとすると、係合ピン１０１の頭部１０１ｂに曲げ応力が生じて、係合ピン１０１と凹部１０２との間に大きな摺動抵抗が発生するため、係合ピン１０１が凹部１０２から離脱することが防止される。一方、第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させる際には、係合ピン１０１の凹部１０２からの離脱を阻止する力は作用しないため、係合ピン１０１が凹部１０２から円滑に離脱する。
【００７１】
図１０は、ヒンジ部１４の周辺の要部斜視図である。投影ユニット１６のハウジング７６において、第１回動軸を中心にして回動させた際に上方に旋回する部分における携帯型情報処理装置２の筐体８に対向する側（図５、図７参照）に、面取り部１０５が形成されている。この面取り部１０５は、円弧状断面の凸面をなし、第１回動軸と相反する側の端部から中心部に至る領域に設けられ、端部から中心部に向けて次第に面取りされる幅が狭くなるように形成されている。
【００７２】
投影ユニット１６を携帯型情報処理装置２の筐体８内に格納する場合、支持ユニット１３に沿った初期位置に投影ユニット１６を戻した上で投影ユニット１６を格納位置に向けて押し込めばよいが、投影ユニット１６が初期位置に完全に復帰していない状態のままで、投影ユニット１６が押し込まれると、投影ユニット１６が携帯型情報処理装置２の筐体８または本画像投影装置１の筐体１１の開口縁部に接触する。
【００７３】
このような状態で、投影ユニット１６が無理に押し込まれると、投影ユニット１６の外装が損傷を受けるおそれがあるが、本実施形態では、投影ユニット１６の面取り部１０５が、携帯型情報処理装置２の筐体８または本画像投影装置１の筐体１１の開口縁部と当接し、このとき、投影ユニット１６が押し込まれるのに応じて、投影ユニット１６を初期位置に向けて回動させる力が投影ユニット１６に作用する。このため、投影ユニット１６が初期位置に完全に復帰していない状態でも、投影ユニット１６を格納位置に向けて押し込むのに応じて、投影ユニット１６が完全に初期位置に復帰して、投影ユニット１６を円滑に格納することができ、これにより投影ユニット１６の外装が損傷を受けることを防止することができる。
【００７４】
図１１は、投影ユニット１６の要部斜視図である。第１回動軸は、投影窓７１から出射される投影光の光軸と略一致するように配置されているが、この投影窓７１は、投影ユニット１６の一端側に寄せて配置されており、第１回動軸も、投影ユニット１６の一端側に寄せて配置されている。このため、第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させた際に下方に旋回する部分の旋回半径が小さくなる。
【００７５】
一方、携帯型情報処理装置２では、筐体８の薄型化を図る結果、ドライブベイが載置面に近接する構成となり、さらに画像投影装置１が使用状態で携帯型情報処理装置２の筐体８の側面から横向きに突出した形態となる。このため、第２回動軸周りの回動角度が０度またはその近傍の状態では、投影ユニット１６のハウジング７６と携帯型情報処理装置２の載置面との間に十分な間隙がないため、第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させると、投影ユニット１６のハウジング７６が載置面と干渉するおそれがある。
【００７６】
そこで、本実施形態では、投影ユニット１６のハウジング７６において、第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させた際に下方に旋回する部分に、面取り部１１１が形成されている。この面取り部１１１は、ハウジング７６において第１回動軸が配置された一端側の側面と下面とにより形成される角部を切り欠いた態様で形成されている。
【００７７】
これにより、第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させる際に、下方に旋回する部分の旋回半径がより一層小さくなるため、投影ユニット１６のハウジング７６が携帯型情報処理装置２の載置面と干渉することを確実に避けることができる。
【００７８】
なお、図示する例では、面取り部１１１が曲面（円弧状断面）をなす形態（Ｒ面取り）となっているが、平面をなす形態（Ｃ面取り）も可能である。
【００７９】
次に、図３に示した画像補正部６２で行われる画像補正について説明する。図１２は、画像が投影される投影面１５が平面でない例を示す模式図である。図１２（Ａ）はカーテンを投影面１５とした例であり、図１２（Ｂ）は円弧状に湾曲した凹面となる壁面を投影面１５とした例であり、図１２（Ｃ）は凹凸が形成された壁面を投影面１５とした例である。
【００８０】
投影面１５に対して斜め方向から画像を投影すると、投影面１５に投影された画像に台形歪みが発生するが、投影面１５に凹凸があると、投影面１５に投影された画像に投影面１５の凹凸による歪みが発生する。そこで、本実施形態では、斜め方向から画像を投影することによる台形歪みとともに、投影面１５の凹凸に起因する画像の歪みも抑えられるように画像補正が行われる。
【００８１】
図１３は、画像投影装置１の画像補正にかかる要部のブロック図である。図１４は、画像補正の要領を説明する模式図であり、円で囲む範囲にのみ特徴点を図示する。図１５は、画像補正の状況を示す図であり、カーテンを投影面１５として斜め横方向から画像を投影する例を示す。
【００８２】
図１３に示すように、本画像投影装置１の制御部５１は、投影面１５が平面でないことに起因する画像の歪みを補正する歪み補正と、投影ユニット１６の回動を相殺するように画像を回転させる回転補正とを行う画像補正部６２を備えている。また、制御部５１は、投影部２１に適合する画像信号に変換する画像処理部６３を備えており、原画像や、画像補正部６２から出力される補正画像が、画像処理部６３を介して投影部２１に入力され、投影部２１から原画像や補正画像が投影面１５に投影される。
【００８３】
画像補正部６２で行われる歪み補正では、投影部２１により原画像を投影面１５に投影して、その投影面１５上の画像を撮像部２２で撮像し、これにより取得した撮像画像と原画像とを比較して、その比較結果に応じて、投影面１５に投影された撮像画像の歪みが小さくなるように画像を補正する。
【００８４】
具体的には、図１４に示すように、原画像および撮像画像から特徴点を抽出して、原画像および撮像画像の各特徴点を対応付けるマッチングを行い、原画像および撮像画像の互いに対応する特徴点の位置関係から撮像画像の歪みの状態を検出する。そして、その撮像画像の歪みを小さくするための座標ごとの縦横シフト量、すなわち画像の縦方向および横方向にずらす量を求め、この縦横シフト量に基づいて補正画像を生成する。
【００８５】
なお、特徴点のマッチングには、例えば公知のＳＩＦＴ（Scale-invariant feature transform）、ＳＵＲＦ（Speeded Up Robust Features）といったアルゴリズムを用いることができる。
【００８６】
この歪み補正を図１５に示す具体例で説明する。図１５（Ａ−１）は原画像を示し、これを投影部２１によりカーテンである投影面１５に投影して撮像部２２で撮像すると、図１５（Ｂ−１）に示す撮像画像が得られる。この撮像画像には、斜め横方向から投影したことによる画像の全体的な歪みと、投影面１５の凹凸による画像の部分的な歪みが現れている。
【００８７】
歪み補正では、図１５（Ａ−１）の原画像と図１５（Ｂ−１）の撮像画像とを比較して、撮像画像の歪みを小さくする縦横シフト量を求めて原画像を補正し、図１５（Ａ−２）に示す補正画像が得られる。この補正画像を投影部２１により投影面１５に投影して撮像部２２で撮像すると、図１５（Ｂ−２）に示す撮像画像が得られる。この撮像画像では、斜め横方向から投影したことによる画像の全体的な歪みや、投影面１５の凹凸による画像の部分的な歪みが改善されている。
【００８８】
なお、歪み補正の精度を高めるため、投影面１５の形状を表現する形状モデルを用いるようにしてもよい。この場合、原画像および撮像画像から特徴点を抽出して、その原画像および撮像画像の各特徴点を対応付けるマッチングを行い、原画像および撮像画像の互いに対応する特徴点の位置関係に基づいて、予め定められた形状モデルの中から最適な形状モデルを選択して、その形状モデルに基づいて画像を補正する。
【００８９】
形状モデルとしては、例えば、投影面が平面と仮定される場合には、射影変形モデルが用いられ、投影面が円筒面や球面と仮定される場合には、円筒面や球面を表現する関数式で特定される円筒モデルや球モデルが用いられ、投影面がより複雑な形状である場合にはＴＰＳ（Thin Plate Spline）モデルが用いられる。
【００９０】
画像補正部６２で行われる回転補正では、角度検出部６１で検出された投影ユニット１６の回動角度に応じて、投影ユニット１６の回動を相殺するように画像を回転させる、すなわち投影ユニット１６を回動させたことにより回転した画像の向きを元に戻す補正が行われ、投影ユニット１６を回動させても投影画像に大きな変化は現れず、画像の縦方向および横方向がそれぞれ水平方向および垂直方向となる正規の状態で画像が投影面１５上に表示される。
【００９１】
次に、投影面１５が平面でないことに起因する画像の歪みを補正する歪み補正を、撮像部２２で得られた撮像画像に基づいて行う場合に生じる問題点と、これを解決するための構成について説明する。
【００９２】
図１６は、広義のオクルージョンを説明する図である。離れた２つ視点で凹凸がある物体を観察する際に、一方の視点で見えている領域が、もう一方の視点では隠れて見えなくなる現象が発生し、これを一般的にオクルージョンというが、本画像投影装置１でも、投影部２１と撮像部２２とが離れているため、投影面１５に凹凸があると、これと類似した現象が発生する。
【００９３】
すなわち、投影部２１により投影した画像を撮像部２２で撮像する場合、投影面１５に凹凸があると、投影面１５上に投影部２１により画像を投影できない領域（投影の死角）と、撮像部２２により画像を撮像できない領域（撮像の死角）とが発生する。投影面１５の凹凸が小さければ投影および撮像の死角は発生しないが、少なくとも投影部２１および撮像部２２の各位置を視点とした画像は異なるものになる。これをここでは広義のオクルージョンと呼称する。このような広義のオクルージョンが発生する場合、撮像部２２で得られた撮像画像に基づいて画像を補正しても、投影画像の歪みを十分に補正することができない。
【００９４】
図１７は、カーテンを投影面１５として、投影ユニット１６を横向き配置して投影および撮像を行う状況を示す模式図である。図１８は、カーテンを投影面１５として、投影ユニット１６を縦向き配置して投影および撮像を行う状況を示す模式図である。図１９は、投影面１５に投影された画像の補正状況を示す図であり、図１９（Ａ）に投影ユニット１６が横向きに配置された場合を、図１９（Ｂ）に投影ユニット１６が縦向きに配置された場合を、それぞれ示す。
【００９５】
投影面１５がカーテンの場合には、投影面１５の縦断面が略直線状をなし、横断面が凹凸形状（波形状）をなし、この場合、図１７（Ａ）に示すように、投影ユニット１６が横向きに配置されていると、図１７（Ｂ）に示すように、投影面１５において凹凸が現れる断面方向と同じ方向に投影部２１および撮像部２２が並ぶため、広義のオクルージョンの問題が発生し、撮像画像に基づいて歪み補正を行っても、図１９（Ａ）に示すように、投影画像の歪みを十分に補正することができない。
【００９６】
一方、図１８（Ａ）に示すように、投影ユニット１６を縦向きに配置すると、図１８（Ｂ）に示すように、投影面１５において凹凸が小さくなる断面方向と同じ方向に投影部２１および撮像部２２が並ぶため、広義のオクルージョンの問題は発生せず、撮像画像に基づいて歪み補正を行うことで、図１９（Ｂ）に示すように、投影画像の歪みを精度よく補正することができる。
【００９７】
このように投影ユニット１６の配置状態を変えることで、投影部２１に対する撮像部２２の相対位置が変化し、投影面１５において凹凸が小さくなる断面方向と同じ方向に投影部２１および撮像部２２が並ぶように投影ユニット１６の配置状態を選択することで、投影面１５の凹凸に影響を受けにくい歪み補正が可能となる。また、ユーザは投影ユニット１６の配置状態を変えるだけで済むため、調整作業が簡単である。
【００９８】
ここではカーテンを投影面１５とした例について説明したが、図１２に示したように、円弧状の凹面や凸面となる壁面や、凹凸が形成された壁面を投影面１５とした場合にも、投影面１５において凹凸が小さくなる断面方向と同じ方向に投影部２１および撮像部２２が並ぶように投影ユニット１６の配置状態を選択することで、投影画像の歪みを精度よく補正することができる。なお、図１２に示した例とは逆に、投影面１５の縦断面が凹凸形状をなす場合もあり、この場合には、投影ユニット１６の適切な配置状態は、図１７，図１８に示した例とは逆になる。
【００９９】
図２０は、撮像部２２で得られた撮像画像の全体的な歪みの状態を表示する歪み状態表示画面を示す図である。この歪み状態表示画面は、本画像投影装置１を用いて投影面１５に表示されるものであり、図１３に示したように、制御部５１の歪み状態表示部６４で生成されて、投影部２１から投影面１５に投影される。これにより、撮像画像の歪みの程度をユーザに認識させることができる。
【０１００】
図２０に示すように、歪み状態表示画面に表示されるポイントＰの位置は、各画素ごとに求められる縦横シフト量から算出され、撮像画像の全体的な歪みの状態を評価する指標となるものであり、縦横シフト量が全体的に大きくなると、ポイントＰの中心からのずれ量が大きくなる。
【０１０１】
ユーザが投影ユニット１６を回動させると、投影部２１と撮像部２２との位置関係が変化するのに応じて縦横シフト量が変化することから、歪み状態表示画面上のポイントＰが移動し、ユーザは、歪み状態表示画面を見ながら投影ユニット１６を回動させて、ポイントＰが中心に最も近づくように投影ユニット１６の角度を調整すればよく、最適な歪み補正が可能な状態に投影ユニット１６を調整する作業を簡単に行うことができる。
【０１０２】
なお、この歪み状態表示画面は、携帯型情報処理装置２の表示部４（図１参照）に表示させるようにしてよい。
【０１０３】
（第２実施形態）
図２１は、第２実施形態にかかる画像投影装置１２１を示す概略構成図である。図２２は、画像投影装置１２１の使用状態を示す斜視図である。なお、第１実施形態と同一のものには同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１０４】
図２１に示すように、この画像投影装置１２１は、第１，第２の２つの撮像部１２２，１２３を備えている。この撮像部１２２，１２３は、図２に示した例と同様に、イメージセンサと結像レンズを備えている。
【０１０５】
第１撮像部１２２は、第１実施形態の撮像部２２と同様に、投影ユニット１６に設けられており、配線ケーブル５８で支持ユニット１３内の制御部５１に接続されている。また、被写体からの光を第１撮像部１２２に入射させる第１撮像窓１２４が、投影部２１からのレーザ光が出射される投影窓７１とともに、投影ユニット１６の前面側に設けられている。
【０１０６】
一方、第２撮像部１２３は、ヒンジ部１４の連結部材８３に設けられており、配線ケーブル１２６で支持ユニット１３内の制御部５１に接続されている。また、被写体からの光を第２撮像部１２３に入射させる第２撮像窓１２５が、連結部材８３の本体部８３ａの前面側に設けられている。この第２撮像窓１２５は、投影ユニット１６が支持ユニット１３に沿った初期位置では投影ユニット１６で覆われるが、図２２に示すように、投影ユニット１６を回動させることで露出して撮像可能な状態となる。
【０１０７】
このように構成すると、投影ユニット１６を回動させることで、投影部２１（投影窓７１）に対して第１撮像部１２２（第１撮像窓１２４）および第２撮像部１２３（第２撮像窓１２５）の各々が並ぶ角度が異なるものとなり、例えば投影ユニット１６を縦向きに配置すると、第１撮像部１２２は投影部２１に対して略垂直方向に位置し、第２撮像部１２３は投影部２１に対して略水平方向に位置し、第１撮像部１２２と第２撮像部１２３との両方で撮像を行うことで、投影ユニット１６の角度を調整することなく、投影部２１に対する位置関係が異なる撮像画像を同時に取得することができる。
【０１０８】
図２３は、画像補正部６２で行われる歪み補正の要領を説明する図であり、円で囲む範囲にのみ特徴点を図示する。本第２実施形態でも、画像補正部６２において歪み補正が行われるが、特にここでは、第１撮像部１２２で得られた第１撮像画像および第２撮像部１２３で得られた第２撮像画像をそれぞれ原画像と比較して、第１撮像画像および第２撮像画像の歪みの度合いをそれぞれ検出し、各々の歪みの度合いを比較して、第１撮像画像および第２撮像画像のいずれが歪み（誤差）が小さいかを判定し、歪みの小さい方の撮像画像と原画像との比較結果に応じて画像を補正する。
【０１０９】
具体的には、まず、原画像、第１撮像画像および第２撮像画像の各々から特徴点を抽出する。ついで、原画像および第１撮像画像の各特徴点を対応付けるマッチングを行い、原画像および第１撮像画像の互いに対応する特徴点の位置関係から第１撮像画像の歪みの度合いを検出する。また、原画像および第２撮像画像の各特徴点を対応付けるマッチングを行い、原画像および第２撮像画像の互いに対応する特徴点の位置関係から第２撮像画像の歪みの度合いを検出する。そして、第１撮像画像および第２撮像画像のいずれが歪みが小さいかを判定し、歪みの小さい方の撮像画像と原画像とのマッチング結果に基づいて、撮像画像の歪みを抑えるための縦横シフト量を求める。
【０１１０】
これにより、図２２に示したように、投影ユニット１６を縦向きに配置した例では、投影面１５において凹凸が小さくなる断面方向が縦方向となる場合には、第１撮像部１２２で得られた第１撮像画像に基づいて歪み補正が行われ、投影面１５において凹凸が小さくなる断面方向が横方向となる場合には、第２撮像部１２３で得られた第２撮像画像に基づいて歪み補正が行われ、投影ユニット１６の角度を調整することなく、投影画像の歪みを精度よく補正することができる。
【０１１１】
（第３実施形態）
図２４は、第３実施形態にかかる画像投影装置１３１の各状態を示す斜視図であり、（Ａ）に横向き配置状態、（Ｃ）に縦向き配置状態、（Ｂ）に横向き配置状態と縦向き配置状態との中間の状態をそれぞれ示している。以降、本発明の第３実施形態について説明するが、第１実施形態と同一のものには同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１１２】
画像投影装置１３１は、投影ユニット１６に投影部に対応する投影窓１３２と撮像部に対応する撮像窓１３３とを備えているが、投影窓１３２と撮像窓１３３の位置関係が、第１実施形態とは逆になっている。即ち、第１実施形態では図５（Ｂ）に示すように、携帯型情報処理装置２を操作するユーザに対して近い位置に第１回動軸及び投影窓７１が設けられ、遠い位置に撮像窓７２が設けられているが、第３実施形態ではこれとは逆に、携帯型情報処理装置２を操作するユーザに対して遠い位置に第１回動軸及び投影窓１３２が設けられ、近い位置に撮像窓１３３が設けられている。
【０１１３】
第１実施形態においては、投影ユニット１６を図５（Ｂ）に示す横向き配置（図６（Ａ）のランドスケープモード）から図５（Ｄ）に示す縦向き配置（図６（Ｂ）のポートレートモード）に変える際に、その操作を行うユーザの手が投影窓７１の前面に位置し、投影光が遮られることがあった。
【０１１４】
第３実施形態においては、ユーザが投影ユニット１６を図２４（Ａ）に示す横向き配置（ランドスケープモード）から図２４（Ｃ）に示す縦向き配置（ポートレートモード）に変える場合、第１回動軸とは反対側の端部１３４を掴んで、投影ユニット１６を上方に回転させる（携帯型情報処理装置２を第１回動軸の方向から見たとき時計回りに回転させる）ことになるが、第１回動軸と投影窓１３２を、携帯型情報処理装置２を操作するユーザに対して遠い位置に設けたため、端部１３４を掴むユーザの手が投影窓１３２から出射される光を遮ることはなく、投影面の映像が消えてしまう事態を避けることができる。
【０１１５】
なお、本実施形態では、画像投影装置１を携帯型情報処理装置２に内蔵した例を示したが、他の携帯型の情報端末装置などの電子機器に内蔵することも可能である。また、画像投影装置が電子機器の筐体内に格納される構成の他に、画像投影装置が電子機器の筐体内に格納されずに単に保持されるだけの構成も可能である。さらに、投影ユニットを、支持体に支持させることなく、机上などの適宜な載置面に少なくとも２通りの配置状態で載置される構成としてもよい。
【０１１６】
また、本実施形態では、ヒンジ部１４が、直交２軸構造を有し、第１回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させるとともに第２回動軸を中心にして投影ユニット１６を回動させる構成としたが、第１回動軸のみを中心にして投影ユニット１６を回動させる構成も可能である。
【０１１７】
また、本実施形態では、配置状態検出部である角度検出部６１において投影ユニット１６の配置状態を検出するために、加速度センサ９５の出力信号を用いたことから、投影ユニット１６の横向き配置状態から縦向き配置状態までの任意の回動角度を検出することができるが、この他に、中間の角度で使用しない場合には、例えばリミットスイッチなどを用いて投影ユニット１６の位置を検知することで、投影ユニット１６の横向き配置と縦向き配置とを判別するだけの構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明にかかる画像投影装置およびこれを備えた携帯型情報処理装置は、投影面が平面でないことに起因する画像の歪みを補正する歪み補正の精度を、簡単な調整作業で高めることができる効果を有し、投影部により投影面に投影された画像を撮像部で撮像して得られた撮像画像に基づいて画像補正を行う画像投影装置およびこれを備えた携帯型情報処理装置などとして有用である。
【符号の説明】
【０１１９】
１，１２１，１３１  画像投影装置
２  携帯型情報処理装置
１３  支持ユニット（支持体）
１４  ヒンジ部
１５  投影面
１６  投影ユニット
２１  投影部
２２  撮像部
６１  角度検出部（配置状態検出部）
６２  画像補正部
６４  歪み状態表示部
１２２  第１撮像部
１２３  第２撮像部
【図１】
2012255988.tif 000003
【図２】
2012255988.tif 000004
【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７】
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【図８】
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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】
2012255988.tif 000015
【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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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