特許 7623249 投射装置、投射制御方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-20

(45)【発行日】2025-01-28

(54)【発明の名称】投射装置、投射制御方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/00 20060101AFI20250121BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20250121BHJP

【ＦＩ】

G03B21/00 D

G03B21/14 D

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021138618

(22)【出願日】2021-08-27

(65)【公開番号】P2023032469

(43)【公開日】2023-03-09

【審査請求日】2022-12-15

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100149618

【弁理士】

【氏名又は名称】北嶋 啓至

(72)【発明者】

【氏名】奥村 藤男

【審査官】武田 悟

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－８７５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１１６５２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２２／２０１９４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／０５６１９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－２３５２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１９－０１２７３３３（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ２１／００， ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と、
前記光源から出射された光が照射される変調部を有し、照射された前記光の位相を前記変調部で変調する空間光変調器と、
前記空間光変調器の前記変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当て、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの前記変調領域の各々に設定し、少なくとも二つの前記画像の各々の位相画像が設定された前記変調部に前記光が照射されるように前記光源を制御する制御部と、
前記空間光変調器の前記変調部に設定された少なくとも二つの前記変調領域ごとに変調された変調光の光路上において前記変調領域ごとに配置され、前記空間光変調器の前記変調部に設定された少なくとも二つの前記変調領域で変調された前記変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させ、前記変調光に含まれる０次光および前記所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する少なくとも二つの遮蔽器と、を備える投射装置。

【請求項2】

光源と、前記光源から出射された光が照射される変調部を有し、照射された前記光の位相を前記変調部で変調する空間光変調器と、前記空間光変調器の前記変調部に設定された少なくとも二つの変調領域ごとに変調された変調光の光路上において前記変調領域ごとに配置され、前記空間光変調器の前記変調部に設定された少なくとも二つの前記変調領域で変調された前記変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させ、前記変調光に含まれる０次光および前記所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する少なくとも二つの遮蔽器と、を備える投射装置を制御する投射制御方法であって、
前記空間光変調器の前記変調部に少なくとも二つの前記変調領域を割り当て、
被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの前記変調領域の各々に設定し、
少なくとも二つの前記画像の各々の位相画像が設定された前記変調部に前記光が照射されるように前記光源を制御する、投射制御方法。

【請求項3】

光源と、前記光源から出射された光が照射される変調部を有し、照射された前記光の位相を前記変調部で変調する空間光変調器と、前記空間光変調器の前記変調部で変調され変調光の光路上に配置され、前記空間光変調器の前記変調部に設定された少なくとも二つの変調領域ごとに変調された変調光の光路上において前記変調領域ごとに配置され、前記空間光変調器の前記変調部に設定された少なくとも二つの前記変調領域で変調された前記変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させ、前記変調光に含まれる０次光および前記所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する少なくとも二つの遮蔽器と、を備える投射装置を制御するためのプログラムであって、
前記空間光変調器の前記変調部に少なくとも二つの前記変調領域を割り当てる処理と、
被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの前記変調領域の各々に設定する処理と、
少なくとも二つの前記画像の各々の位相画像が設定された前記変調部に前記光が照射されるように前記光源を制御する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空間光を投射する投射装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

光空間通信においては、光ファイバなどの媒体を用いずに、空間を伝播する光信号（以下、空間光信号とも呼ぶ）を送受信し合う。例えば、位相変調型の空間光変調器を含む投射装置を用いれば、フォーカスフリーで空間光信号を送信できる。位相変調型の空間光変調器を用いた投射装置によって投射された投射光には、ゴースト像を形成する光成分が含まれる。そのため、何らかの手法を用いて、投射光に含まれるゴースト像を形成する光成分を除去することが求められる。

【0003】

特許文献１には、位相変調型の空間光変調素子を用いた投射装置について開示されている。特許文献１の装置は、光源、光源駆動部、空間光変調素子、変調素子制御部、投射制御部、および投射光学系を備える。投射制御部は、ゴースト補償画像と所望画像とを含む画像の位相分布を、空間光変調部の表示部に表示させるように、光源駆動部および変調素子制御部を制御する。ゴースト補償画像は、被投射面に表示される表示情報の部分が明るい一方で、表示情報に付随して発生するゴースト像の部分が暗く、全体的に輝度が高く設定された画像である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１８／１０１０９７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の装置によれば、ゴースト補償画像と所望画像とを含む画像の位相分布を、空間光変調部の表示部に表示させることによって、被投射面においてゴースト像が視認されにくくなる。しかしながら、特許文献１の手法では、ゴースト像を視認されにくくすることはできるものの、ゴースト像を完全に除去することはできない。また、特許文献１の手法では、フーリエ変換レンズや投射レンズ等の投射光学系を用いて投射光を投射するため、投射光学系に起因する画像の劣化が発生する可能性があった。

【0006】

本開示の目的は、投射光学系を用いずに、ゴースト像を含まない画像を表示させる投射光を投射できる投射装置等を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様の投射装置は、光源と、光源から出射された光が照射される変調部を有し、照射された光の位相を変調部で変調する空間光変調器と、空間光変調器の変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当て、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの変調領域の各々に設定し、少なくとも二つの画像の各々の位相画像が設定された変調部に光が照射されるように光源を制御する制御部と、空間光変調器の変調部で変調され変調光の光路上に配置され、空間光変調器の変調部に設定された少なくとも二つの変調領域で変調された変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させ、所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する遮蔽器と、を備える。

【0008】

本開示の一態様の投射制御方法は、光源と、光源から出射された光が照射される変調部を有し、照射された光の位相を変調部で変調する空間光変調器と、空間光変調器の変調部で変調され変調光の光路上に配置され、空間光変調器の変調部で変調された変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させ、所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する遮蔽器と、を備える投射装置を制御する投射制御方法であって、空間光変調器の変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当て、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの変調領域の各々に設定し、少なくとも二つの画像の各々の位相画像が設定された変調部に光が照射されるように光源を制御する。

【0009】

本開示の一態様のプログラムは、光源と、光源から出射された光が照射される変調部を有し、照射された光の位相を変調部で変調する空間光変調器と、空間光変調器の変調部で変調され変調光の光路上に配置され、空間光変調器の変調部で変調された変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させ、所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する遮蔽器と、を備える投射装置を制御するためのプログラムであって、空間光変調器の変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当てる処理と、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの変調領域の各々に設定する処理と、少なくとも二つの画像の各々の位相画像が設定された変調部に光が照射されるように光源を制御する処理と、をコンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、投射光学系を用いずに、ゴースト像を含まない画像を表示させる投射光を投射できる投射装置等を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態に係る投射装置の構成の一例を示す概念図である。

【図2】第１の実施形態に係る投射装置の空間光変調器の変調部の領域分けについて説明するための概念図である。

【図3】第１の実施形態に係る投射装置の空間光変調器の変調部で変調された変調光に含まれる不要な光成分について説明するための概念図である。

【図4】第１の実施形態に係る投射装置の空間光変調器の変調部で変調された変調光が、投射光として投射される様子を示す概念図である。

【図5】第１の実施形態に係る投射装置の遮蔽器による、不要な光成分の遮蔽について説明するための概念図である。

【図6】第２の実施形態に係る投射装置の構成の一例を示す概念図である。

【図7】第２の実施形態に係る投射装置の空間光変調器の変調部の領域分けについて説明するための概念図である。

【図8】第２の実施形態に係る投射装置の空間光変調器の変調部で変調された変調光が、投射光として投射される様子を示す概念図である。

【図9】第２の実施形態に係る投射装置の遮蔽器による、不要な光成分の遮蔽について説明するための概念図である。

【図10】第３の実施形態に係る投射装置の構成の一例を示す概念図である。

【図11】第３の実施形態に係る投射装置の空間光変調器の変調部で変調された変調光が、投射光として投射される様子を示す概念図である。

【図12】第３の実施形態に係る投射装置の遮蔽器による、不要な光成分の遮蔽について説明するための概念図である。

【図13】第４の実施形態に係る投射装置の構成の一例を示す概念図である。

【図14】第４の実施形態に係る投射装置の空間光変調器の変調部に設定される合成画像について説明するための概念図である。

【図15】第４の実施形態に係る投射装置の空間光変調器の変調部で変調された変調光が、曲面ミラーに向けて進行する様子を示す概念図である。

【図16】第４の実施形態に係る投射装置の遮蔽器による、不要な光成分の遮蔽について説明するための概念図である。

【図17】第４の実施形態に係る投射装置の光源から出射された光の集光点の一例を示す概念図である。

【図18】第４の実施形態に係る投射装置の光源から出射された光の集光点の別の一例を示す概念図である。

【図19】第５の実施形態に係る投射装置の構成の一例を示す概念図である。

【図20】第５の実施形態に係る投射装置の光源と空間光変調器の位置関係の一例を示す概念図である。

【図21】第５の実施形態に係る投射装置の空間光変調器の変調部で変調された変調光が、曲面ミラーに向けて進行する様子を示す概念図である。

【図22】第５の実施形態に係る投射装置の遮蔽器による、不要な光成分の遮蔽について説明するための概念図である。

【図23】第６の実施形態に係る投射装置の構成の一例を示す概念図である。

【図24】各実施形態に係る制御や処理を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由がない限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。

【0013】

以下の実施形態の説明に用いる全図において、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、光や信号の向きを限定するものではない。また、図面中の光の軌跡を示す線は、概念的なものであり、実際の光の進行方向や状態を正確に表すものではない。例えば、図面においては、空気と物質との界面における屈折や反射、回折、拡散などによる光の進行方向や状態の変化を省略したり、光束を一本の線で表現したりすることもある。

【0014】

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る投射装置について図面を参照しながら説明する。例えば、本実施形態の投射装置は、光ファイバなどの媒体を用いずに、空間を伝播する光信号（以下、空間光信号とも呼ぶ）を送受信し合う光空間通信に用いられる。なお、本実施形態の投射装置は、空間を伝搬する光を投射する用途であれば、光空間通信以外の用途に用いられてもよい。

【0015】

（構成）
図１は、本実施形態の投射装置１０の構成の一例を示す概念図である。投射装置１０は、光源１１、空間光変調器１３、遮蔽器１５、および制御部１７を備える。光源１１、空間光変調器１３、および遮蔽器１５は、投射部１００を構成する。図１は、投射装置１０の内部構成を横方向から見た側面図である。図１は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。

【0016】

光源１１は、出射器１１１とレンズ１１２を含む。出射器１１１は、制御部１７の制御に応じて、所定の波長帯のレーザ光１０１を出射する。光源１１から出射されるレーザ光１０１の波長は、特に限定されず、用途に応じて選定されればよい。例えば、出射器１１１は、可視や赤外の波長帯のレーザ光１０１を出射する。例えば、８００～９００ナノメートル（ｎｍ）の近赤外線であれば、レーザクラスを上げられるので、他の波長帯よりも１桁くらい感度を向上できる。例えば、１．５５マイクロメートル（μｍ）の波長帯の赤外線ならば、高出力のレーザ光源を用いることができる。１．５５μｍの波長帯の赤外線のレーザ光源としては、アルミニウムガリウムヒ素リン（ＡｌＧａＡｓＰ）系レーザ光源や、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）系レーザ光源などを用いることができる。レーザ光１０１の波長が長い方が、回折角を大きくでき、高いエネルギーに設定できる。

【0017】

レンズ１１２は、出射器１１１から出射されたレーザ光１０１を、空間光変調器１３の変調部１３０の大きさに合わせて拡大する。出射器１１１から出射されたレーザ光１０１は、レンズ１１２によって拡大され、光源１１から出射される。光源１１から出射された光１０２は、空間光変調器１３の変調部１３０に向けて進行する。

【0018】

空間光変調器１３は、光１０２が照射される変調部１３０を有する。空間光変調器１３の変調部１３０には、光源１１から出射された光１０２が照射される。空間光変調器１３の変調部１３０には、制御部１７の制御に応じて、投射光１０５によって表示される画像に応じたパターンが設定される。空間光変調器１３の変調部１３０に入射した光１０２は、空間光変調器１３の変調部１３０に設定されたパターンに応じて変調される。空間光変調器１３の変調部１３０で変調された変調光１０３は、遮蔽器１５の方向に向けて進行する。

【0019】

例えば、空間光変調器１３は、強誘電性液晶やホモジーニアス液晶、垂直配向液晶などを用いた空間光変調器によって実現される。例えば、空間光変調器１３は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）によって実現できる。また、空間光変調器１３は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）によって実現されてもよい。位相変調型の空間光変調器１３では、投射光１０５を投射する箇所を順次切り替えるように動作させることによって、エネルギーを像の部分に集中することができる。そのため、位相変調型の空間光変調器１３を用いる場合、光源１１の出力が同じであれば、その他の方式と比べて画像を明るく表示させることができる。

【0020】

図２は、空間光変調器１３の変調部１３０の領域分けについて説明するための概念図である。空間光変調器１３の変調部１３０には、第１変調領域１３１と第２変調領域１３２が設定される。第１変調領域１３１には、目的画像１５５の左側の範囲の画像（第１画像１３５とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第１画像１３５には、少なくとも一つの画像（所望画像とも呼ぶ）が含まれる。図２においては、第１画像１３５を図示するが、実際には、第１画像１３５を形成するための位相画像が第１変調領域１３１に設定される。第２変調領域１３２には、目的画像１５５の右側の範囲の画像（第２画像１３６とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第２画像１３６には、少なくとも一つの画像（所望画像とも呼ぶ）が含まれる。図２においては、第２画像１３６を図示するが、実際には、第２画像１３６を形成するための位相画像が第２変調領域１３２に設定される。なお、第１画像１３５、第２画像１３６、および目的画像１５５は、一例であって、投射装置１０から投射される投射光によって表示される画像を限定するものではない。例えば、第１画像１３５および第２画像１３６のうちいずれか一方にしか表示対象の所望画像が含まれない場合、表示対象の所望画像が含まれる方の画像の位相画像だけ、変調部１３０に設定されればよい。

【0021】

空間光変調器１３の変調部１３０に割り当てられた第１変調領域１３１および第２変調領域１３２の各々は、複数の領域に分割される（タイリングとも呼ぶ）。例えば、第１変調領域１３１および第２変調領域１３２の各々は、所望のアスペクト比の四角形の領域（タイルとも呼ぶ）に分割される。複数のタイルの各々は、複数の画素によって構成される。第１変調領域１３１および第２変調領域１３２に設定された複数のタイルの各々には、位相画像が割り当てられる。

【0022】

変調部１３０に割り当てられた複数のタイルの各々には、位相画像がタイリングされる。例えば、複数のタイルの各々には、予め生成された位相画像が設定される。複数のタイルの各々には、投射される画像に対応する位相画像が設定される。第１変調領域１３１のタイルには、第１画像１３５を形成するための位相画像が設定される。第２変調領域１３２のタイルには、第２画像１３６を形成するための位相画像が設定される。複数のタイルに位相画像が設定された状態で、変調部１３０に光１０２が照射されると、各タイルの位相画像に対応する画像を形成する変調光１０３が出射される。変調部１３０に設定されるタイルが多いほど、鮮明な画像を表示させることができるが、各タイルの画素数が低下すると解像度が低下する。そのため、変調部１３０に設定されるタイルの大きさや数は、用途に応じて設定される。

【0023】

図３は、空間光変調器１３の変調部１３０で変調された変調光１０３に含まれる不要な光成分について説明するための概念図である。遮蔽器１５を用いずに、空間光変調器１３の変調部１３０で変調された変調光１０３を投射すると、目的画像１５５に含まれる所望画像の高次成分（ゴースト像）や０次光が、所望画像とともに表示される。例えば、第１変調領域１３１で変調された変調光１０３－１によって表示される画像１４１には、所望画像１５１１（Ａ）に加えて、０次光１４１０とゴースト像１４１２が含まれる。例えば、第２変調領域１３２で変調された変調光１０３－２によって表示される画像１４２には、所望画像１５２１（Ｂ）に加えて、０次光１４２０とゴースト像１４１２が含まれる。本実施形態では、０次光とゴースト像を含む不要領域を遮蔽器１５によって遮蔽し、画像領域の像を形成する投射光１０５を投射する。投射光１０５は、所望画像１５１１（Ａ）と所望画像１５２１（Ｂ）を含む目的画像１５５を、被投射面に表示させる。図３のように、ゴースト像は、０次光を中心として、所望画像に対して点対称の位置に表示される。そのため、０次光を含めてゴースト像を除去するために、画像領域よりもやや広めに、不要領域が設定されることが好ましい。

【0024】

図４は、空間光変調器１３の変調部１３０で変調された変調光１０３が、投射光１０５として投射される様子を示す概念図である。図４は、投射装置１０の内部構成を上方向から見た平面図である。図４においては、光源１１を省略する。図４は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。

【0025】

遮蔽器１５は、第１遮蔽器１５－１と第２遮蔽器１５－２によって構成される。第１遮蔽器１５－１は、第１変調領域１３１で変調された変調光１０３－１の光路上に配置される。第１遮蔽器１５－１は、第１画像１３５の不要領域を遮蔽する位置に配置される。第２遮蔽器１５－２は、第２変調領域１３２で変調された変調光１０３－２の光路上に配置される。第２遮蔽器１５－２は、第２画像１３６の不要領域を遮蔽する位置に配置される。

【0026】

図５は、遮蔽器１５による、不要な光成分の遮蔽について説明するための概念図である。図５には、空間光変調器１３の変調部１３０に設定される位相画像に対応する画像や、遮蔽器１５の前後の光によって形成される画像、被投射面に表示される目的画像１５５の一例を示す。なお、図５に示す画像は、概念的なものであって、大きさや形状、向き、位置等を正確に示すものではない。

【0027】

第１変調領域１３１には、目的画像１５５の左側の範囲の第１画像１３５に対応する位相画像が設定される。図５においては、第１画像１３５を図示するが、実際には、第１画像１３５を形成するための位相画像が第１変調領域１３１に設定される。第１画像１３５を形成するための位相画像が設定された第１変調領域１３１に光１０２が照射されると、第１遮蔽器１５－１の方向に向けて、第１画像１３５を形成する変調光１０３－１（破線）が出射される。第１遮蔽器１５－１を通過する前の変調光１０３－１は、不要な光成分を含む画像１４１を形成する。第１遮蔽器１５－１は、変調光１０３－１に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、第１変調領域１３１で変調された変調光１０３－１によって表示される画像１４１に含まれる不要領域（右側）を、第１遮蔽器１５－１が遮蔽する。第１遮蔽器１５－１を通過した変調光１０３－１には、０次光１４１０やゴースト像１４１２などの不要な光成分が含まれない。そのため、第１遮蔽器１５－１を通過した後の変調光１０３－１は、不要な光成分を含まない画像１５１を形成する。

【0028】

第２変調領域１３２には、目的画像１５５の右側の範囲の第２画像１３６に対応する位相画像が設定される。図５においては、第２画像１３６を図示するが、実際には、第２画像１３６を形成するための位相画像が第２変調領域１３２に設定される。第２画像１３６を形成するための位相画像が設定された第２変調領域１３２に光１０２が照射されると、第２遮蔽器１５－２の方向に向けて、第２画像１３６を形成する変調光１０３－２（一点鎖線）が出射される。第２遮蔽器１５－２を通過する前の変調光１０３－２は、不要な光成分を含む画像１４２を形成する。第２遮蔽器１５－２は、変調光１０３－２に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、第２変調領域１３２で変調された変調光１０３－２によって表示される画像１４２に含まれる不要領域（左側）を、第２遮蔽器１５－２が遮蔽する。第２遮蔽器１５－２を通過した変調光１０３－２には、０次光１４２０やゴースト像１４１２などの不要な光成分が含まれない。そのため、第２遮蔽器１５－２を通過した後の変調光１０３－２は、不要な光成分を含まない画像１５２を形成する。

【0029】

第１遮蔽器１５－１および第２遮蔽器１５－２によって構成される遮蔽器１５を通過した変調光１０３は、０次光やゴースト像などの不要な光成分を含まない投射光１０５として、投射装置１０から投射される。投射光１０５には、第１変調領域１３１で変調された光成分と、第２変調領域１３２で変調された光成分とが含まれる。投射光１０５は、画像１４１の画像領域に含まれる所望画像１５１１（Ａ）と、画像１４２の画像領域に含まれる所望画像１５２１（Ｂ）とを含む目的画像１５５を、被投射面に表示させる。

【0030】

制御部１７は、光源１１および空間光変調器１３を制御する。例えば、制御部１７は、プロセッサとメモリを含むマイクロコンピュータによって実現される。制御部１７は、空間光変調器１３の変調部１３０に設定されたタイリングのアスペクト比に合わせて、投射される画像に対応する位相画像を、第１変調領域１３１および第２変調領域１３２の各々に設定する。例えば、制御部１７は、画像表示や通信、測距など、用途に応じた画像に対応する位相画像を変調部１３０に設定する。投射される画像の位相画像は、記憶部（図示しない）に予め記憶させておけばよい。投射される画像の形状や大きさには、特に限定を加えない。

【0031】

空間光変調器１３の変調部１３０に照射される光１０２の位相と、変調部１３０で反射される変調光１０３の位相との差分を決定づけるパラメータが変化するように、制御部１７が、空間光変調器１３を駆動する。例えば、パラメータは、屈折率や光路長などの光学的特性に関する値である。例えば、制御部１７は、空間光変調器１３の変調部１３０に印可する電圧を変化させることによって、変調部１３０の屈折率を調節する。位相変調型の空間光変調器１３の変調部１３０に照射された光１０２の位相分布は、変調部１３０の光学的特性に応じて変調される。なお、制御部１７による空間光変調器１３の駆動方法は、空間光変調器１３の変調方式に応じて決定される。

【0032】

表示される画像に対応する位相画像が、変調部１３０の第１変調領域１３１および第２変調領域１３２の各々に設定された状態で、制御部１７が、光源１１の出射器１１１を駆動させる。その結果、空間光変調器１３の変調部１３０に位相画像が設定されたタイミングに合わせて、光源１１から出射された光１０２が空間光変調器１３の変調部１３０に照射される。空間光変調器１３の変調部１３０に照射された光１０２は、空間光変調器１３の変調部１３０の第１変調領域１３１および第２変調領域１３２の各々において変調される。空間光変調器１３の変調部１３０の第１変調領域１３１および第２変調領域１３２の各々において変調された変調光１０３は、遮蔽器１５の方向に向けて進行する。

【0033】

以上のように、本実施形態の投射装置は、光源、空間光変調器、遮蔽器、および制御部を備える。光源は、光を出射する。空間光変調器は、光源から出射された光が照射される変調部を有する。空間光変調器は、照射された光の位相を変調部で変調する。制御部、空間光変調器の変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当てる。制御部は、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの変調領域の各々に設定する。制御部は、少なくとも二つの画像の各々の位相画像が設定された変調部に光が照射されるように光源を制御する。遮蔽器は、空間光変調器の変調部で変調され変調光の光路上に配置される。遮蔽器は、空間光変調器の変調部に設定された少なくとも二つの変調領域で変調された変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させる。遮蔽器は、所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する。例えば、遮蔽器は、少なくとも二つの変調領域で変調された変調光に含まれる０次光を遮蔽する位置に配置される。

【0034】

制御部は、空間光変調器の変調部に第１変調領域と第２変調領域を割り当てる。制御部は、目的画像を構成する第１画像および第２画像の各々の位相画像を、第１変調領域および第２変調領域の各々に設定する。遮蔽器は、第１変調領域および第２変調領域の各々で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される。

【0035】

本実施形態において、制御部は、空間光変調器の変調部の左半分に第１変調領域を割り当てる。制御部は、空間光変調器の変調部の右半分に第２変調領域を割り当てる。制御部は、目的画像の左半分に相当する第１画像の位相画像を第１変調領域に設定する。制御部は、目的画像の右半分に相当する第２画像の位相画像を第２変調領域に設定する。遮蔽器は、第１遮蔽器と第２遮蔽器によって構成される。第１遮蔽器は、第１変調領域で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される。第２遮蔽器は、第２変調領域で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される。

【0036】

本実施形態の投射装置は、第１変調領域に設定された位相分布によって形成される第１画像と、第２変調領域に設定された位相分布によって形成される第２画像とによって構成される目的画像を、被投射面に表示させる。本実施形態の投射装置は、フーリエ変換レンズや投射レンズを含まない。本実施形態の投射装置は、ゴースト像を含む不要領域の光成分を、二つの遮蔽器で遮蔽する。すなわち、本実施形態の投射装置によれば、投射光学系を用いずに、二つの遮蔽器を用いて、ゴースト像を含まない画像を表示させる投射光を投射できる。

【0037】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る投射装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の投射装置は、空間光変調器の変調部の長軸と短軸を入れ替えて、変調部を水平方向に分割する点において、第１の実施形態の投射装置とは異なる。

【0038】

（構成）
図６は、本実施形態の投射装置２０の構成の一例を示す概念図である。投射装置２０は、光源２１、空間光変調器２３、遮蔽器２５、および制御部２７を備える。光源２１、空間光変調器２３、および遮蔽器２５は、投射部２００を構成する。図６は、投射装置２０の内部構成を上方向から見た平面図である。投射装置２０の内部構成は、第１の実施形態の投射装置１０の内部構成を９０度横に倒した構成を有する。図６は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。

【0039】

光源２１は、第１の実施形態の光源１１と同様の構成である。光源２１は、出射器２１１とレンズ２１２を含む。出射器２１１は、制御部２７の制御に応じて、所定の波長帯のレーザ光２０１を出射する。レンズ２１２は、出射器２１１から出射されたレーザ光２０１を、空間光変調器２３の変調部２３０の大きさに合わせて拡大する。出射器２１１から出射されたレーザ光２０１は、レンズ２１２によって拡大され、光源２１から出射される。光源２１から出射された光２０２は、空間光変調器２３の変調部２３０に向けて進行する。

【0040】

空間光変調器２３は、第１の実施形態の空間光変調器１３と同様の構成である。空間光変調器２３は、光２０２が照射される変調部２３０を有する。空間光変調器２３の変調部２３０には、光源２１から出射された光２０２が照射される。空間光変調器２３の変調部２３０には、制御部２７の制御に応じて、投射光２０５によって表示される画像に応じたパターンが設定される。空間光変調器２３の変調部２３０に入射した光２０２は、空間光変調器２３の変調部２３０に設定されたパターンに応じて変調される。空間光変調器２３の変調部２３０で変調された変調光２０３は、遮蔽器２５の方向に向けて進行する。

【0041】

図７は、空間光変調器２３の変調部２３０の領域分けについて説明するための概念図である。空間光変調器２３の変調部２３０には、第１変調領域２３１と第２変調領域２３２が設定される。第１変調領域２３１には、目的画像２５５の下側の範囲の画像（第１画像２３５とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第１画像２３５には、少なくとも一つの画像（所望画像とも呼ぶ）が含まれる。図７においては、第１画像２３５を図示するが、実際には、第１画像２３５を形成するための位相画像が第１変調領域２３１に設定される。第２変調領域２３２には、目的画像２５５の上側の範囲の画像（第２画像２３６とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第２画像２３６には、少なくとも一つの画像（所望画像とも呼ぶ）が含まれる。図７においては、第２画像２３６を図示するが、実際には、第２画像２３６を形成するための位相画像が第２変調領域２３２に設定される。なお、第１画像２３５、第２画像２３６、および目的画像２５５は、一例であって、投射装置２０から投射される投射光によって表示される画像を限定するものではない。

【0042】

図８は、空間光変調器２３の変調部２３０で変調された変調光２０３が、投射光２０５として投射される様子を示す概念図である。図８は、投射装置２０の内部構成を側方から見た側面図である。図８においては、光源２１を省略する。図８は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。

【0043】

遮蔽器２５は、第１の実施形態の遮蔽器１５と同様の構成である。遮蔽器２５は、第１遮蔽器２５－１と第２遮蔽器２５－２によって構成される。第１遮蔽器２５－１は、第１変調領域２３１で変調された変調光２０３－１の光路上に配置される。第１遮蔽器２５－１は、第１画像２３５の不要領域を遮蔽する位置に配置される。第２遮蔽器２５－２は、第２変調領域２３２で変調された変調光２０３－２の光路上に配置される。第２遮蔽器２５－２は、第２画像２３６の不要領域を遮蔽する位置に配置される。

【0044】

図９は、遮蔽器２５による、不要な光成分の遮蔽について説明するための概念図である。図９には、空間光変調器２３の変調部２３０に設定される位相画像に対応する画像や、遮蔽器２５の前後の光によって形成される画像、被投射面に表示される目的画像の一例を示す。なお、図９に示す画像は、概念的なものであって、大きさや形状、向き、位置等を正確に示すものではない。

【0045】

第１変調領域２３１には、目的画像２５５の下側の範囲の第１画像２３５に対応する位相画像が設定される。図９においては、第１画像２３５を図示するが、実際には、第１画像２３５を形成するための位相画像が第１変調領域２３１に設定される。第１画像２３５を形成するための位相画像が設定された第１変調領域２３１に光２０２が照射されると、第１遮蔽器２５－１の方向に向けて、第１画像２３５を形成する変調光２０３－１（破線）が出射される。第１遮蔽器２５－１を通過する前の変調光２０３－１は、不要な光成分を含む画像２４１を形成する。第１遮蔽器２５－１は、変調光２０３－１に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、第１遮蔽器２５－１は、第１変調領域２３１で変調された変調光２０３－１によって表示される画像２４１に含まれる不要領域（上側）を遮蔽する。第１遮蔽器２５－１を通過した変調光２０３－１には、０次光やゴースト像などの不要な光成分が含まれない。そのため、第１遮蔽器２５－１を通過した後の変調光２０３－１は、不要な光成分を含まない画像２５１を形成する。

【0046】

第２変調領域２３２には、目的画像２５５の上側の範囲の第２画像２３６に対応する位相画像が設定される。図９においては、第２画像２３６を図示するが、実際には、第２画像２３６を形成するための位相画像が第２変調領域２３２に設定される。第２画像２３６を形成するための位相画像が設定された第２変調領域２３２に光２０２が照射されると、第２遮蔽器２５－２の方向に向けて、第２画像２３６を形成する変調光２０３－２（一点鎖線）が出射される。第２遮蔽器２５－２を通過する前の変調光２０３－２は、不要な光成分を含む画像２４２を形成する。第２遮蔽器２５－２は、変調光２０３－２に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、第２遮蔽器２５－２は、第２変調領域２３２で変調された変調光２０３－２によって表示される画像２４２に含まれる不要領域（下側）を遮蔽する。第２遮蔽器２５－２を通過した変調光２０３－２には、０次光やゴースト像などの不要な光成分が含まれない。そのため、第２遮蔽器２５－２を通過した後の変調光２０３－２は、不要な光成分を含まない画像２５２を形成する。

【0047】

第１遮蔽器２５－１および第２遮蔽器２５－２によって構成される遮蔽器２５を通過した変調光２０３は、０次光やゴースト像などの不要な光成分を含まない投射光２０５として投射される。投射光２０５には、第１変調領域２３１で変調された光成分と、第２変調領域２３２で変調された光成分とが含まれる。投射光２０５は、画像２４１の画像領域に含まれる所望画像（Ａ）と、画像２４２の画像領域に含まれる所望画像（Ｂ）とを含む目的画像２５５を、被投射面に表示させる。

【0048】

制御部２７は、第１の実施形態の制御部１７と同様の構成である。制御部２７は、光源２１および空間光変調器２３を制御する。制御部２７は、空間光変調器２３の変調部２３０に設定されたタイリングのアスペクト比に合わせて、投射される画像に対応する位相画像を、第１変調領域２３１および第２変調領域２３２の各々に設定する。

【0049】

表示される画像に対応する位相画像が、変調部２３０の第１変調領域２３１および第２変調領域２３２の各々に設定された状態で、制御部２７が、光源２１の出射器２１１を駆動させる。その結果、空間光変調器２３の変調部２３０に位相画像が設定されたタイミングに合わせて、光源２１から出射された光２０２が空間光変調器２３の変調部２３０に照射される。空間光変調器２３の変調部２３０に照射された光２０２は、空間光変調器２３の変調部２３０の第１変調領域２３１および第２変調領域２３２の各々において変調される。空間光変調器２３の変調部２３０の第１変調領域２３１および第２変調領域２３２の各々において変調された変調光２０３は、遮蔽器２５の方向に向けて進行する。

【0050】

以上のように、本実施形態の投射装置は、光源、空間光変調器、遮蔽器、および制御部を備える。光源は、光を出射する。空間光変調器は、光源から出射された光が照射される変調部を有する。空間光変調器は、照射された光の位相を変調部で変調する。制御部、空間光変調器の変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当てる。制御部は、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの変調領域の各々に設定する。制御部は、少なくとも二つの画像の各々の位相画像が設定された変調部に光が照射されるように光源を制御する。遮蔽器は、空間光変調器の変調部で変調され変調光の光路上に配置される。遮蔽器は、空間光変調器の変調部に設定された少なくとも二つの変調領域で変調された変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させる。遮蔽器は、所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する。例えば、遮蔽器は、少なくとも二つの変調領域で変調された変調光に含まれる０次光を遮蔽する位置に配置される。

【0051】

制御部は、空間光変調器の変調部に第１変調領域と第２変調領域を割り当てる。制御部は、目的画像を構成する第１画像および第２画像の各々の位相画像を、第１変調領域および第２変調領域の各々に設定する。遮蔽器は、第１変調領域および第２変調領域の各々で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される。

【0052】

本実施形態において、制御部は、空間光変調器の変調部の上半分に第１変調領域を割り当てる。制御部は、空間光変調器の変調部の下半分に第２変調領域を割り当てる。制御部は、目的画像の下半分に相当する第１画像の位相画像を第１変調領域に設定する。制御部は、目的画像の上半分に相当する第２画像の位相画像を第２変調領域に設定する。遮蔽器は、第１遮蔽器と第２遮蔽器によって構成される。第１遮蔽器は、第１変調領域で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される。第２遮蔽器は、第２変調領域で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される。

【0053】

本実施形態の投射装置は、第１変調領域に設定された位相分布によって形成される第１画像と、第２変調領域に設定された位相分布によって形成される第２画像とによって構成される目的画像を、被投射面に表示させる。本実施形態の投射装置は、フーリエ変換レンズや投射レンズを含まない。本実施形態の投射装置は、ゴースト像を含む不要領域の光成分を、二つの遮蔽器で遮蔽する。すなわち、本実施形態の投射装置によれば、二つの遮蔽器を用いて、投射光学系を用いずに、ゴースト像を含まない画像を表示させる投射光を投射できる。

【0054】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る投射装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の投射装置は、単一の遮蔽器を用いて、不要な光成分を遮蔽する点において、第１の実施形態の投射装置とは異なる。本実施形態の投射装置は、第２の実施形態の投射装置の構成と組み合わせてもよい。本実施形態においては、空間光変調器の変調部が左右に二分割される系について説明する。本実施形態の手法は、空間光変調器の変調部が上下に二分割される系にも適用できる。

【0055】

（構成）
図１０は、本実施形態の投射装置３０の構成の一例を示す概念図である。投射装置３０は、光源３１、空間光変調器３３、遮蔽器３５、および制御部３７を備える。光源３１、空間光変調器３３、および遮蔽器３５は、投射部３００を構成する。図１０は、投射装置３０の内部構成を側方から見た側面図である。遮蔽器３５は、単一の部品である。図１０は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。

【0056】

光源３１は、第１の実施形態の光源１１と同様の構成である。光源３１は、出射器３１１とレンズ３１２を含む。出射器３１１は、制御部３７の制御に応じて、所定の波長帯のレーザ光３０１を出射する。レンズ３１２は、出射器３１１から出射されたレーザ光３０１を、空間光変調器３３の変調部３３０の大きさに合わせて拡大する。出射器３１１から出射されたレーザ光３０１は、レンズ３１２によって拡大され、光源３１から出射される。光源３１から出射された光３０２は、空間光変調器３３の変調部３３０に向けて進行する。

【0057】

空間光変調器３３は、第１の実施形態の空間光変調器１３と同様の構成である。空間光変調器３３は、光３０２が照射される変調部３３０を有する。空間光変調器３３の変調部３３０の領域分けは、第１の実施形態と同様である。空間光変調器３３の変調部３３０には、光源３１から出射された光３０２が照射される。空間光変調器３３の変調部３３０には、制御部３７の制御に応じて、投射光３０５によって表示される画像に応じたパターンが設定される。空間光変調器３３の変調部３３０に入射した光３０２は、空間光変調器３３の変調部３３０に設定されたパターンに応じて変調される。空間光変調器３３の変調部３３０で変調された変調光３０３は、遮蔽器３５の方向に向けて進行する。

【0058】

図１１は、空間光変調器３３の変調部３３０で変調された変調光３０３が、投射光３０５として投射される様子を示す概念図である。図１１は、投射装置３０の内部構成を上方向から見た側面図である。図１１においては、光源３１を省略する。図１１は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。空間光変調器３３の変調部３３０には、第１変調領域３３１と第２変調領域３３２が設定される。第１変調領域３３１には、目的画像の右側の範囲の画像（第１画像とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第２変調領域３３２には、目的画像の左側の範囲の画像（第２画像とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第１画像および第２画像の各々には、少なくとも一つの画像（所望画像とも呼ぶ）が含まれる。

【0059】

遮蔽器３５、第１変調領域３３１で変調された変調光３０３－１と、第２変調領域３３２で変調された変調光３０３－２との光路上に配置される。遮蔽器３５は、第１画像の不要領域と、第２画像の不要領域とを遮蔽する位置に配置される。図１２の例では、遮蔽器３５は、変調光３０３の光路の中央に配置される。

【0060】

図１２は、遮蔽器３５による、不要な光成分の遮蔽について説明するための概念図である。図１２には、空間光変調器３３の変調部３３０に設定される位相画像に対応する画像や、遮蔽器３５の前後の光によって形成される画像、被投射面に表示される目的画像の一例を示す。なお、図１２に示す画像は、概念的なものであって、大きさや形状、向き、位置等を正確に示すものではない。

【0061】

第１変調領域３３１には、目的画像３５５の右側の範囲の第１画像３３５に対応する位相画像が設定される。図１２においては、第１画像３３５を図示するが、実際には、第１画像３３５を形成するための位相画像が第１変調領域３３１に設定される。第１画像３３５を形成するための位相画像が設定された第１変調領域３３１に光３０２が照射されると、遮蔽器３５の方向に向けて、第１画像３３５を形成する変調光３０３－１（破線）が出射される。遮蔽器３５を通過する前の変調光３０３－１は、不要な光成分を含む画像３４１を形成する。遮蔽器３５は、変調光３０３－１に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、遮蔽器３５は、第１変調領域３３１で変調された変調光３０３－１によって表示される画像３４１に含まれる不要領域（左側）を遮蔽する。遮蔽器３５を通過した変調光３０３－１には、０次光やゴースト像などの不要な光成分が含まれない。そのため、遮蔽器３５を通過した後の変調光３０３－１は、不要な光成分を含まない画像３５１を形成する。

【0062】

第２変調領域３３２には、目的画像３５５の左側の範囲の第２画像３３６に対応する位相画像が設定される。図１２においては、第２画像３３６を図示するが、実際には、第２画像３３６を形成するための位相画像が第２変調領域３３２に設定される。第２画像３３６を形成するための位相画像が設定された第２変調領域３３２に光３０２が照射されると、遮蔽器３５の方向に向けて、第２画像３３６を形成する変調光３０３－２（一点鎖線）が出射される。遮蔽器３５を通過する前の変調光３０３－２は、不要な光成分を含む画像３４２を形成する。遮蔽器３５は、変調光３０３－２に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、遮蔽器３５は、第２変調領域３３２で変調された変調光３０３－２によって表示される画像３４２に含まれる不要領域（右側）を遮蔽する。遮蔽器３５を通過した変調光３０３－２には、０次光やゴースト像などの不要な光成分が含まれない。そのため、遮蔽器３５を通過した後の変調光３０３－２は、不要な光成分を含まない画像３５２を形成する。

【0063】

遮蔽器３５を通過した変調光３０３は、０次光やゴースト像などの不要な光成分を含まない投射光３０５として投射される。投射光３０５には、第１変調領域３３１で変調された光成分と、第２変調領域３３２で変調された光成分とが含まれる。投射光３０５は、画像３４１の画像領域に含まれる所望画像（Ａ）と、画像３４２の画像領域に含まれる所望画像（Ｂ）とを含む目的画像３５５を、被投射面に表示させる。

【0064】

制御部３７は、第１の実施形態の制御部１７と同様の構成である。制御部３７は、光源３１および空間光変調器３３を制御する。制御部３７は、空間光変調器３３の変調部３３０に設定されたタイリングのアスペクト比に合わせて、投射される画像に対応する位相画像を、第１変調領域３３１および第２変調領域３３２の各々に設定する。

【0065】

表示される画像に対応する位相画像が、変調部３３０の第１変調領域３３１および第２変調領域３３２の各々に設定された状態で、制御部３７が、光源３１の出射器３１１を駆動させる。その結果、空間光変調器３３の変調部３３０に位相画像が設定されたタイミングに合わせて、光源３１から出射された光３０２が空間光変調器３３の変調部３３０に照射される。空間光変調器３３の変調部３３０に照射された光３０２は、空間光変調器３３の変調部３３０の第１変調領域３３１および第２変調領域３３２の各々において変調される。空間光変調器３３の変調部３３０の第１変調領域３３１および第２変調領域３３２の各々において変調された変調光３０３は、遮蔽器３５の方向に向けて進行する。

【0066】

以上のように、本実施形態の投射装置は、光源、空間光変調器、遮蔽器、および制御部を備える。光源は、光を出射する。空間光変調器は、光源から出射された光が照射される変調部を有する。空間光変調器は、照射された光の位相を変調部で変調する。制御部、空間光変調器の変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当てる。制御部は、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの変調領域の各々に設定する。制御部は、少なくとも二つの画像の各々の位相画像が設定された変調部に光が照射されるように光源を制御する。遮蔽器は、空間光変調器の変調部で変調され変調光の光路上に配置される。遮蔽器は、空間光変調器の変調部に設定された少なくとも二つの変調領域で変調された変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させる。遮蔽器は、所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する。例えば、遮蔽器は、少なくとも二つの変調領域で変調された変調光に含まれる０次光を遮蔽する位置に配置される。

【0067】

制御部は、空間光変調器の変調部に第１変調領域と第２変調領域を割り当てる。制御部は、目的画像を構成する第１画像および第２画像の各々の位相画像を、第１変調領域および第２変調領域の各々に設定する。遮蔽器は、第１変調領域および第２変調領域の各々で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される。

【0068】

本実施形態において、制御部は、空間光変調器の変調部の左半分に第１変調領域を割り当てる。制御部は、空間光変調器の変調部の右半分に第２変調領域を割り当てる。制御部は、目的画像の右半分に相当する第１画像の位相画像を第１変調領域に設定する。制御部は、目的画像の左半分に相当する第２画像の位相画像を第２変調領域に設定する。遮蔽器は、第１変調領域で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分と、第２変調領域で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分と、を遮蔽する位置に配置される。

【0069】

また、本実施形態の一態様において、制御部は、空間光変調器の変調部の上半分に第１変調領域を割り当てる。制御部は、空間光変調器の変調部の下半分に第２変調領域を割り当てる。制御部は、目的画像の上半分に相当する第１画像の位相画像を第１変調領域に設定する。制御部は、目的画像の下半分に相当する第２画像の位相画像を第２変調領域に設定する。遮蔽器は、第１変調領域で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分と、第２変調領域で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分と、を遮蔽する位置に配置される。

【0070】

本実施形態の投射装置は、第１変調領域に設定された位相分布によって形成される第１画像と、第２変調領域に設定された位相分布によって形成される第２画像とによって構成される目的画像を、被投射面に表示させる。本実施形態の投射装置は、ゴースト像を含む不要領域の光成分を、単一の遮蔽器で遮蔽する。すなわち、本実施形態の投射装置によれば、投射光学系を用いずに、単一の遮蔽器を用いて、ゴースト像を含まない画像を表示させる投射光を投射できる。

【0071】

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る投射装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の投射装置は、投射光を拡大投射する曲面ミラーを含む点において、第１の実施形態の投射装置とは異なる。本実施形態の投射装置は、第２～第３の実施形態の投射装置と組み合わせてもよい。

【0072】

（構成）
図１３は、本実施形態の投射装置４０の構成の一例を示す概念図である。投射装置４０は、光源４１、空間光変調器４３、遮蔽器４５、曲面ミラー４６、および制御部４７を備える。光源４１、空間光変調器４３、曲面ミラー４６、および遮蔽器４５は、投射部４００を構成する。図１３は、投射装置３０の内部構成を側方から見た側面図である。図１３は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。

【0073】

光源４１は、第１の実施形態の光源１１と同様の構成である。光源４１は、出射器４１１とレンズ４１２を含む。出射器４１１は、制御部４７の制御に応じて、所定の波長帯のレーザ光４０１を出射する。レンズ４１２は、出射器４１１から出射されたレーザ光４０１を、空間光変調器４３の変調部４３０の大きさに合わせて拡大する。出射器４１１から出射されたレーザ光４０１は、レンズ４１２によって拡大され、光源４１から出射される。光源４１から出射された光４０２は、空間光変調器４３の変調部４３０に向けて進行する。

【0074】

空間光変調器４３は、第１の実施形態の空間光変調器１３と同様の構成である。空間光変調器４３は、光４０２が照射される変調部４３０を有する。空間光変調器４３の変調部４３０の領域分けは、第１の実施形態と同様である。空間光変調器４３の変調部４３０には、光源４１から出射された光４０２が照射される。空間光変調器４３の変調部４３０には、制御部４７の制御に応じて、投射光４０５によって表示される画像に応じたパターンが設定される。空間光変調器４３の変調部４３０に入射した光４０２は、空間光変調器４３の変調部４３０に設定されたパターンに応じて変調される。空間光変調器４３の変調部４３０で変調された変調光４０３は、遮蔽器４５の方向に向けて進行する。変調光４０３は、第１変調領域４３１で変調された変調光４０３－１と、第２変調領域４３２で変調された変調光４０３－２とを含む。

【0075】

図１４は、制御部４７によって、空間光変調器４３の変調部４３０に設定されるパターンの一例を示す概念図である。空間光変調器４３の変調部４３０には、合成画像４３３０が設定される。合成画像４３３０は、位相画像４３１０と仮想レンズ画像４３２０とが合成されたパターンである。位相画像４３１０は、被投射面において、所望の画像を形成するためのパターンである。仮想レンズ画像４３２０は、所望の画像を形成する光を集光させるパターンである。光の波面は、回折と同様に、位相制御によって制御できる。位相が球状に変化すると、波面に球状の差ができてレンズ効果が発生する。仮想レンズ画像４３２０は、空間光変調器４３の変調部４３０に照射される光４０２の位相を球状に変化させ、所定の焦点距離の位置（第２集光点とも呼ぶ）に集光するレンズ効果を発生させる。仮想レンズ画像４３２０によって集光された像は、曲面ミラー４６の反射面４６０に結像される。例えば、合成画像４３３０は、予め生成させておき、記憶部（図示しない）に記憶させておけばよい。なお、図１４は、一例であって、位相画像４３１０や仮想レンズ画像４３２０、合成画像４３３０のパターンを限定するものではない。位相画像４３１０と仮想レンズ画像４３２０を合成した合成画像４３３０は、第１～第３の実施形態にも適用できる。

【0076】

図１５は、空間光変調器４３の変調部４３０で変調された変調光４０３が、曲面ミラー４６に向けて進行する様子を示す概念図である。図１５は、投射装置４０の内部構成を上方向から見た側面図である。図１５においては、光源４１を省略する。図１５は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。空間光変調器４３の変調部４３０には、第１変調領域４３１と第２変調領域４３２が設定される。第１変調領域４３１には、目的画像の鏡像の右側の範囲の画像（第１画像とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第２変調領域４３２には、目的画像の鏡像の左側の範囲の画像（第２画像とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第１画像および第２画像の各々には、少なくとも一つの画像（所望画像とも呼ぶ）が含まれる。

【0077】

遮蔽器４５は、第１の実施形態の遮蔽器１５と同様の構成である。遮蔽器４５は、第１遮蔽器４５－１と第２遮蔽器４５－２によって構成される。第１遮蔽器４５－１は、第１変調領域４３１で変調された変調光４０３－１の光路上に配置される。第１遮蔽器４５－１は、第１画像４３５の不要領域を遮蔽する位置に配置される。第２遮蔽器４５－２は、第２変調領域４３２で変調された変調光４０３－２の光路上に配置される。第２遮蔽器４５－２は、第２画像４３６の不要領域を遮蔽する位置に配置される。

【0078】

図１６は、遮蔽器４５による、不要な光成分の遮蔽について説明するための概念図である。図１６には、空間光変調器４３の変調部４３０に設定される位相画像に対応する画像や、遮蔽器４５の前後の光によって形成される画像、曲面ミラー４６の反射面４６０に表示される画像、被投射面に表示される目的画像の一例を示す。なお、図１６に示す画像は、概念的なものであって、大きさや形状、向き、位置等を正確に示すものではない。本実施形態では、曲面ミラー４６を用いて投射光４０５を投射するため、曲面ミラー４６の反射面４６０において、目的画像４７５の鏡像（画像４６５）が形成される。画像４６５は、曲面ミラー４６による画像の拡大方向／拡大率に応じて形成されるように設定される。図１６において、画像の拡大方向／拡大率については、正確に示されない。

【0079】

第１変調領域４３１には、目的画像４７５の鏡像（画像４６５）の右側の範囲の第１画像４３５に対応する位相画像が設定される。図１６においては、第１画像４３５を図示するが、実際には、第１画像４３５を形成するための位相画像が第１変調領域４３１に設定される。第１画像４３５を形成するための位相画像が設定された第１変調領域４３１に光４０２が照射されると、第１遮蔽器４５－１の方向に向けて、第１画像４３５を形成する変調光４０３－１（破線）が出射される。第１遮蔽器４５－１を通過する前の変調光４０３－１は、不要な光成分を含む画像４４１を形成する。第１遮蔽器４５－１は、変調光４０３－１に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、第１遮蔽器４５－１は、第１変調領域４３１で変調された変調光４０３－１によって表示される画像４４１に含まれる不要領域（左側）を遮蔽する。第１遮蔽器４５－１を通過した変調光４０３－１には、０次光やゴースト像などの不要な光成分が含まれない。そのため、第１遮蔽器４５－１を通過した後の変調光４０３－１は、不要な光成分を含まない画像４５１を形成する。

【0080】

第２変調領域４３２には、目的画像４７５の鏡像（画像４６５）の左側の範囲の第２画像４３６に対応する位相画像が設定される。図１６においては、第２画像４３６を図示するが、実際には、第２画像４３６を形成するための位相画像が第２変調領域４３２に設定される。第２画像４３６を形成するための位相画像が設定された第２変調領域４３２に光４０２が照射されると、第２遮蔽器４５－２の方向に向けて、第２画像４３６を形成する変調光４０３－２（一点鎖線）が出射される。第２遮蔽器４５－２を通過する前の変調光４０３－２は、不要な光成分を含む画像４４２を形成する。第２遮蔽器４５－２は、変調光４０３－２に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、第２遮蔽器４５－２は、第２変調領域４３２で変調された変調光４０３－２によって表示される画像４４２に含まれる不要領域（右側）を遮蔽する。第２遮蔽器４５－２を通過した変調光４０３－２には、０次光やゴースト像などの不要な光成分が含まれない。そのため、第２遮蔽器４５－２を通過した後の変調光４０３－２は、不要な光成分を含まない画像４５２を形成する。

【0081】

遮蔽器４５を通過した変調光４０３は、曲面ミラー４６に向けて進行する。遮蔽器４５を通過した変調光４０３には、第１変調領域４３１で変調された光成分と、第２変調領域４３２で変調された光成分とが含まれる。曲面ミラー４６の反射面４６０には、０次光やゴースト像などの不要な光成分を含まない目的画像４７５の鏡像（画像４６５）が結像される。

【0082】

曲面ミラー４６は、曲面状の反射面４６０を有する反射鏡である。曲面ミラー４６の反射面４６０は、投射光４０５の投射角に合わせた曲率を有する。図１３の例の場合、曲面ミラー４６の反射面４６０は、円柱の側面の形状を有する。例えば、曲面ミラー４６の反射面４６０は、球面でもよい。例えば、曲面ミラー４６の反射面４６０は、自由曲面であってもよい。例えば、曲面ミラー４６の反射面４６０は、単一の曲面ではなく、複数の曲面を組み合わせた形状であってもよい。例えば、曲面ミラー４６の反射面４６０は、曲面と平面を組み合わせた形状であってもよい。

【0083】

曲面ミラー４６は、空間光変調器４３の変調部４３０に反射面４６０を向けて、変調光４０３の光路上に配置される。曲面ミラー４６の反射面４６０には、空間光変調器４３の変調部４３０で変調され、遮蔽器４５で遮られなかった変調光４０３が照射される。曲面ミラー４６の反射面４６０で反射された光（投射光４０５）は、反射面４６０の曲率に応じた拡大率で拡大される。投射装置４０は、反射面４６０の曲率に応じて拡大された投射光４０５を投射する。曲面ミラー４６の反射面４６０で反射された変調光４０３は、水平面に対して垂直な方向（図１３の紙面における上下方向）に拡大され、投射光４０５として投射装置４０から投射される。投射光４０５は、曲面ミラー４６の反射面４６０における変調光４０３の照射範囲の曲率に応じて、水平面に対して垂直な方向（図１３の紙面における上下方向）に沿って拡大される。例えば、投射角を大きくするためには、曲面ミラー４６の反射面４６０の曲率を小さくすればよい。それに対し、投射角を小さくするためには、曲面ミラー４６の反射面４６０の曲率を大きくすればよい。投射光４０５は、画像４４１の画像領域に含まれる所望画像（Ａ）と、画像４４２の画像領域に含まれる所望画像（Ｂ）とを含む目的画像４７５を、被投射面に表示させる。すなわち、投射光４０５は、所望画像（Ａ、Ｂ）を含む画像４５１および画像４５２が組み合わされた目的画像４７５を、被投射面に表示させる。

【0084】

図１７は、仮想レンズ画像４３２０によって、０次光が集光される集光点（第１集光点）と、仮想レンズ画像４３２０によって変調光４０３が集光される集光点（第２集光点）との位置関係の一例について説明するための概念図である。図１７の例では、曲面ミラー４６の裏側の位置に、第１集光点が設定される。例えば、０次光は、遮蔽器４５によって遮蔽されるように構成される。第２集光点は、曲面ミラー４６の反射面４６０に設定される。曲面ミラー４６の反射面４６０には、仮想レンズ画像４３２０によって結像された画像４６５が結像される。投射装置４０は、曲面ミラー４６の反射面４６０で反射された変調光４０３を、投射光４０５として投射する。図１７の構成の場合、遮蔽器４５では遮蔽しきれない０次光が投射される。０次光は、曲面ミラー４６の反射面４６０で反射された後に焦点を結んだ後に、拡散される。

【0085】

図１８は、０次光が集光される第１集光点と、仮想レンズ画像４３２０によって変調光４０３が集光される第２集光点との位置関係の別の一例について説明するための概念図である。図１８の例では、空間光変調器４３と曲面ミラー４６の間の位置に、第１集光点が設定される。例えば、０次光は、遮蔽器４５によって遮蔽されるように構成される。例えば、空間光変調器４３と曲面ミラー４６の間の第１集光点の位置に、０次光を遮蔽する０次光除去器（図示しない）が配置されてもよい。第２集光点は、曲面ミラー４６の反射面４６０に設定される。曲面ミラー４６の反射面４６０には、仮想レンズ画像４３２０によって結像された画像４６５が結像される。投射装置４０は、曲面ミラー４６の反射面４６０で反射された変調光４０３を、投射光４０５として投射する。図１８の構成の場合、遮蔽器４５によって、０次光が遮蔽される。そのため、図１８の構成では、投射光４０５に０次光が混ざらないため、図１７の構成と比較してコントラストが向上する。

【0086】

図１７や図１８の例のように、第１集光点と第２集光点とが異なる位置に設定されれば、第２集光点において０次光がデフォーカスされる。そのため、遮蔽器４５を用いなくても、ある程度までは０次光を目立たなくすることができる。

【0087】

制御部４７は、第１の実施形態の制御部１７と同様の構成である。制御部４７は、光源４１および空間光変調器４３を制御する。制御部４７は、空間光変調器４３の変調部４３０に設定されたタイリングのアスペクト比に合わせて、投射される画像に対応する位相画像を、第１変調領域４３１および第２変調領域４３２の各々に設定する。

【0088】

被投射面に表示される目的画像の鏡像に対応する位相画像が、変調部４３０の第１変調領域４３１および第２変調領域４３２の各々に設定された状態で、制御部４７が、光源４１の出射器４１１を駆動させる。その結果、空間光変調器４３の変調部４３０に位相画像が設定されたタイミングに合わせて、光源４１から出射された光４０２が空間光変調器４３の変調部４３０に照射される。空間光変調器４３の変調部４３０に照射された光４０２は、空間光変調器４３の変調部４３０の第１変調領域４３１および第２変調領域４３２の各々において変調される。空間光変調器４３の変調部４３０の第１変調領域４３１および第２変調領域４３２の各々において変調された変調光４０３は、遮蔽器４５の方向に向けて進行する。

【0089】

以上のように、本実施形態の投射装置は、光源、空間光変調器、遮蔽器、曲面ミラー、および制御部を備える。光源は、光を出射する。空間光変調器は、光源から出射された光が照射される変調部を有する。空間光変調器は、照射された光の位相を変調部で変調する。制御部、空間光変調器の変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当てる。制御部は、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの変調領域の各々に設定する。制御部は、少なくとも二つの画像の各々の位相画像が設定された変調部に光が照射されるように光源を制御する。遮蔽器は、空間光変調器の変調部で変調され変調光の光路上に配置される。遮蔽器は、空間光変調器の変調部に設定された少なくとも二つの変調領域で変調された変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させる。遮蔽器は、所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する。例えば、遮蔽器は、少なくとも二つの変調領域で変調された変調光に含まれる０次光を遮蔽する位置に配置される。曲面ミラーは、空間光変調器の変調部で変調された変調光が照射される曲面状の反射面を有する。曲面ミラーは、空間光変調器の変調部で変調された変調光のうち、遮蔽器を通過した所望画像を形成する画像領域の光成分の光路上に配置される。曲面ミラーは、画像領域の光成分を反射面で反射し、反射面の曲率に応じて投射角が拡大された投射光を投射する。

【0090】

制御部は、空間光変調器の変調部に第１変調領域と第２変調領域を割り当てる。制御部は、目的画像を構成する第１画像および第２画像の各々の位相画像を、第１変調領域および第２変調領域の各々に設定する。遮蔽器は、第１変調領域および第２変調領域の各々で変調された変調光に含まれる不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される。

【0091】

本実施形態の投射装置は、第１変調領域に設定された位相分布によって形成される第１画像と、第２変調領域に設定された位相分布によって形成される第２画像とによって構成される目的画像を、被投射面に表示させる。本実施形態の投射装置は、フーリエ変換レンズや投射レンズを含まないが、曲面ミラーで投射光を拡大投射できる。すなわち、本実施形態の投射装置によれば、投射光学系を用いずに、ゴースト像を含まない画像を表示させる投射光を、拡大して投射できる。

【0092】

本実施形態の一態様において、制御部は、目的画像を構成する第１画像の位相画像と、第１画像を形成する変調光を曲面ミラーの反射面の位置に集光させる仮想レンズ画像とが合成された合成画像を、第１変調領域に設定する。制御部は、目的画像を構成する第２画像の位相画像と、第２画像を形成する変調光を曲面ミラーの反射面の位置に集光させる仮想レンズ画像とが合成された合成画像を、第２変調領域に設定する。本態様によれば、仮想レンズ画像を用いて、曲面ミラーの反射面の位置に変調光を集光させることによって、ゴースト像を含まない画像を、被投射面において鮮明に表示させる投射光を投射できる。

【0093】

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係る投射装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の投射装置は、被投射面に表示される目的画像の表示不能領域をトリミングするために、二つの光源を備える点において、第１の実施形態とは異なる。本実施形態の投射装置は、第２～第４の実施形態の投射装置の構成と組み合わせてもよい。

【0094】

（構成）
図１９は、本実施形態の投射装置５０の構成の一例を示す概念図である。投射装置５０は、光源５１、空間光変調器５３、遮蔽器５５、曲面ミラー５６、および制御部５７を備える。光源５１、空間光変調器５３、曲面ミラー５６、および遮蔽器５５は、投射部５００を構成する。図１９は、投射装置５０の内部構成を側方から見た側面図である。図１９は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。

【0095】

図２０は、光源５１と空間光変調器５３の位置関係の一例を示す概念図である。光源５１は、第１光源５１－１と第２光源５１－２によって構成される。第１光源５１－１および第２光源５１－２の各々は、第１の実施形態の光源１１と同様の構成である。

【0096】

第１光源５１－１は、出射器５１１－１とレンズ５１２－１を含む。出射器５１１－１は、制御部５７の制御に応じて、所定の波長帯のレーザ光５０１－１を出射する。レンズ５１２－１は、出射器５１１－１から出射されたレーザ光５０１－１を、空間光変調器５３の変調部５３０の第１変調領域５３１の大きさに合わせて拡大する。出射器５１１－１から出射されたレーザ光５０１－１は、レンズ５１２－１によって拡大され、第１光源５１－１から出射される。第１光源５１－１から出射された光５０２－１は、空間光変調器５３の変調部５３０の第１変調領域５３１に向けて進行する。

【0097】

第２光源５１－２は、出射器５１１－２とレンズ５１２－２を含む。出射器５１１－２は、制御部５７の制御に応じて、所定の波長帯のレーザ光５０１－２を出射する。レンズ５１２－２は、出射器５１１－２から出射されたレーザ光５０１－２を、空間光変調器５３の変調部５３０の第２変調領域５３２の大きさに合わせて拡大する。出射器５１１－２から出射されたレーザ光５０１－２は、レンズ５１２－２によって拡大され、第２光源５１－２から出射される。第２光源５１－２から出射された光５０２－１は、空間光変調器５３の変調部５３０の第２変調領域５３２に向けて進行する。

【0098】

第１光源５１－１と第２光源５１－２は、後述するトリミング領域が削除されるように配置される。第１光源５１－１および第２光源５１－２は、空間光変調器５３の変調部５３０の第１変調領域５３１および第２変調領域５３２の各々で変調された変調光の一部が、曲面ミラー５６の反射面５６０において互いに重なるように配置される。すなわち、第１光源５１－１および第２光源５１－２の照射角度は、第１変調領域５３１および第２変調領域５３２の各々で変調された変調光５０３の一部が、曲面ミラー５６の反射面５６０において互いに重なるように調整される。

【0099】

空間光変調器５３は、第１の実施形態の空間光変調器１３と同様の構成である。空間光変調器５３は、第１光源５１－１から出射された光５０２－１と、第２光源５１－２から出射された光５０２－２とが照射される変調部５３０を有する。空間光変調器５３の変調部５３０の領域分けは、第１の実施形態と同様である。空間光変調器５３の変調部５３０には、第１光源５１－１から出射された光５０２－１と、第２光源５１－２から出射された光５０２－２とが照射される。空間光変調器５３の変調部５３０には、制御部５７の制御に応じて、投射光５０５によって表示される画像に応じたパターンが設定される。第４の実施形態と同様に、空間光変調器５３の変調部５３０に設定されるパターンは、合成画像である。合成画像は、位相画像と仮想レンズ画像とが合成されたパターンである。位相画像は、所望の画像を形成するためのパターンである。仮想レンズ画像は、所望の画像を形成する光を集光させるパターンである。空間光変調器５３の変調部５３０に入射した光５０２－１～２は、空間光変調器５３の変調部５３０に設定されたパターンに応じて変調される。空間光変調器５３の変調部５３０で変調された変調光５０３は、遮蔽器５５の方向に向けて進行する。変調光５０３は、第１変調領域５３１で変調された変調光５０３－１と、第２変調領域５３２で変調された変調光５０３－２とを含む。

【0100】

図２１は、空間光変調器５３の変調部５３０で変調された変調光５０３が、曲面ミラー５６に向けて進行する様子を示す概念図である。図２１は、投射装置５０の内部構成を上方向から見た側面図である。図２１においては、光源５１を省略する。図２１は、概念的なものであり、各構成要素間の位置関係や、光の進行方向などを正確に表したものではない。空間光変調器５３の変調部５３０には、第１変調領域５３１と第２変調領域５３２が設定される。第１変調領域５３１には、目的画像の鏡像の右側の範囲の画像（第１画像とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第２変調領域５３２には、目的画像の鏡像の左側の範囲の画像（第２画像とも呼ぶ）に対応する位相画像が設定される。第１画像および第２画像の各々には、少なくとも一つの画像（所望画像とも呼ぶ）が含まれる。

【0101】

遮蔽器５５は、第１の実施形態の遮蔽器１５と同様の構成である。遮蔽器５５は、第１遮蔽器５５－１と第２遮蔽器５５－２によって構成される。第１遮蔽器５５－１は、第１変調領域５３１で変調された変調光５０３－１の光路上に配置される。第１遮蔽器５５－１は、第１画像５３５の不要領域を遮蔽する位置に配置される。第２遮蔽器５５－２は、第２変調領域５３２で変調された変調光５０３－２の光路上に配置される。第２遮蔽器５５－２は、第２画像５３６の不要領域を遮蔽する位置に配置される。

【0102】

図２２は、遮蔽器５５によって不要な光成分が遮蔽された画像から、不要な領域（トリミング領域とも呼ぶ）がトリミングされる一例について説明するための概念図である。図２２には、空間光変調器５３の変調部５３０に設定される位相画像に対応する画像や、遮蔽器５５の前後の光によって形成される画像、被投射面に表示される目的画像の一例を示す。なお、図２２に示す画像は、概念的なものであって、大きさや形状、向き、位置等を正確に示すものではない。本実施形態では、曲面ミラー５６を用いて投射光５０５を投射するため、曲面ミラー５６の反射面５６０において、目的画像５７５の鏡像（画像５６５）が形成される。画像５６５は、曲面ミラー５６による画像の拡大方向／拡大率に応じて形成されるように設定される。図２２においては、画像の拡大方向／拡大率については、正確に示されない。

【0103】

第１変調領域５３１には、目的画像５７５の鏡像（画像５６５）の右側の範囲の第１画像５３５に対応する位相画像が設定される。図２２においては、第１画像５３５を図示するが、実際には、第１画像５３５を形成するための位相画像が第１変調領域５３１に設定される。第１画像５３５を形成するための位相画像が設定された第１変調領域５３１に光５０２が照射されると、第１遮蔽器５５－１の方向に向けて、第１画像５３５を形成する変調光５０３－１（破線）が出射される。第１遮蔽器５５－１を通過する前の変調光５０３－１は、不要な光成分を含む画像５４１を形成する。第１遮蔽器５５－１は、変調光５０３－１に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、第１遮蔽器５５－１は、第１変調領域５３１で変調された変調光５０３－１によって表示される画像５４１に含まれる不要領域（左側）を遮蔽する。第１遮蔽器５５－１を通過した変調光５０３－１には、０次光やゴースト像などの不要な光成分が含まれない。そのため、第１遮蔽器５５－１を通過した後の変調光５０３－１は、不要な光成分を含まない画像を形成する。

【0104】

第２変調領域５３２には、目的画像５７５の鏡像（画像５６５）の左側の範囲の第２画像５３６に対応する位相画像が設定される。図２２においては、第２画像５３６を図示するが、実際には、第２画像５３６を形成するための位相画像が第２変調領域５３２に設定される。第２画像５３６を形成するための位相画像が設定された第２変調領域５３２に光５０２が照射されると、第２遮蔽器５５－２の方向に向けて、第２画像５３６を形成する変調光５０３－２（一点鎖線）が出射される。第２遮蔽器５５－２を通過する前の変調光５０３－２は、不要な光成分を含む画像５４２を形成する。第２遮蔽器５５－２は、変調光５０３－２に含まれる不要な光成分を遮蔽する。言い換えると、第２遮蔽器５５－２は、第２変調領域５３２で変調された変調光５０３－２によって表示される画像５４２に含まれる不要領域（右側）を遮蔽する。第２遮蔽器５５－２を通過した変調光５０３－２には、０次光やゴースト像などの不要な光成分が含まれない。そのため、第２遮蔽器５５－２を通過した後の変調光５０３－２は、不要な光成分を含まない画像を形成する。

【0105】

遮蔽器５５を通過した変調光５０３は、曲面ミラー５６に向けて進行する。遮蔽器５５を通過した変調光５０３には、第１変調領域５３１で変調された光成分と、第２変調領域５３２で変調された光成分とが含まれる。遮蔽器５５を通過した直後の変調光５０３が形成する画像５５５には、トリミング領域が含まれる。曲面ミラー５６の反射面５６０には、０次光やゴースト像などの不要な光成分を含まない目的画像の鏡像（画像５６５）が結像される。第１変調領域５３１で変調された変調光５０３－１の照射範囲の一部と、第２変調領域５３２で変調された変調光５０３－２の照射範囲の一部とは、曲面ミラー５６の反射面５６０において、互いに重なる。照射範囲が互いに重なり合うことで、トリミング領域が除去される。

【0106】

曲面ミラー５６は、第４の実施形態の曲面ミラー４６と同様の構成である。曲面ミラー５６は、曲面状の反射面５６０を有する反射鏡である。曲面ミラー５６の反射面５６０は、投射光５０５の投射角に合わせた曲率を有する。

【0107】

曲面ミラー５６は、空間光変調器５３の変調部５３０に反射面５６０を向けて、変調光５０３の光路上に配置される。曲面ミラー５６の反射面５６０には、空間光変調器５３の変調部５３０で変調され、遮蔽器５５で遮られなかった変調光５０３が照射される。曲面ミラー５６の反射面５６０で反射された光（投射光５０５）は、反射面５６０の曲率に応じた拡大率で拡大される。投射装置５０は、反射面５６０の曲率に応じて拡大率が拡大された投射光５０５を投射する。曲面ミラー５６の反射面５６０で反射された変調光５０３は、水平面に対して垂直な方向（図１９の紙面における上下方向）に拡大された投射光５０５として投射される。投射光５０５は、曲面ミラー５６の反射面５６０における変調光５０３の照射範囲の曲率に応じて、水平面に対して垂直な方向（図１９の紙面における上下方向）に沿って拡大される。例えば、投射角を大きくするためには、曲面ミラー５６の反射面５６０の曲率を小さくすればよい。それに対し、投射角を小さくするためには、曲面ミラー５６の反射面５６０の曲率を大きくすればよい。投射光５０５は、画像５４１の画像領域に含まれる所望画像（Ａ）と、画像５４２の画像領域に含まれる所望画像（Ｂ）とを含む目的画像５７５を、被投射面に表示させる。すなわち、投射光５０５は、所望画像（Ａ、Ｂ）が組み合わされた目的画像５７５を、被投射面に表示させる。被投射面に表示された目的画像５７５からは、図２２の画像５５５のトリミング領域が除去されている。

【0108】

制御部５７は、第１の実施形態の制御部１７と同様の構成である。制御部５７は、光源５１および空間光変調器５３を制御する。制御部５７は、空間光変調器５３の変調部５３０に設定されたタイリングのアスペクト比に合わせて、投射される画像に対応する位相画像を、第１変調領域５３１および第２変調領域５３２の各々に設定する。

【0109】

被投射面に表示される目的画像の鏡像に対応する位相画像が、変調部５３０の第１変調領域５３１および第２変調領域５３２の各々に設定された状態で、制御部５７が、光源５１の出射器５１１を駆動させる。その結果、空間光変調器５３の変調部５３０に位相画像が設定されたタイミングに合わせて、光源５１から出射された光５０２が空間光変調器５３の変調部５３０に照射される。空間光変調器５３の変調部５３０に照射された光５０２は、空間光変調器５３の変調部５３０の第１変調領域５３１および第２変調領域５３２の各々において変調される。空間光変調器５３の変調部５３０の第１変調領域５３１および第２変調領域５３２の各々において変調された変調光５０３は、遮蔽器５５の方向に向けて進行する。

【0110】

以上のように、本実施形態の投射装置は、少なくとも二つの光源、空間光変調器、遮蔽器、および制御部を備える。少なくとも二つの光源は、光を出射する。少なくとも二つの光源の各々は、目的画像に含まれるトリミング対象の領域が重なり合うように、少なくとも二つの光源の各々から出射される光の出射角度が設定される。空間光変調器は、光源から出射された光が照射される変調部を有する。空間光変調器は、照射された光の位相を変調部で変調する。制御部、空間光変調器の変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当てる。制御部は、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの変調領域の各々に設定する。制御部は、少なくとも二つの画像の各々の位相画像が設定された変調部に光が照射されるように光源を制御する。遮蔽器は、空間光変調器の変調部で変調され変調光の光路上に配置される。遮蔽器は、空間光変調器の変調部に設定された少なくとも二つの変調領域で変調された変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させる。遮蔽器は、所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する。

【0111】

本実施形態の投射装置は、少なくとも二つの光源の各々が、目的画像に含まれるトリミング対象の領域が重なり合うように光の出射角度が設定される。そのため、本実施形態の投射装置によれば、トリミング領域が削除された画像を被投射面に表示させることができる。

【0112】

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態に係る投射装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の投射装置は、第１～第５の実施形態の投射装置を簡略化した構成である。図２３は、本実施形態の投射装置６０の構成の一例を示す概念図である。投射装置６０は、光源６１、空間光変調器６３、遮蔽器６５、および制御部６７を備える。

【0113】

光源６１は、光６０２を出射する。空間光変調器６３は、光源６１から出射された光６０２が照射される変調部６３０を有する。空間光変調器６３は、照射された光６０２の位相を変調部６３０で変調する。制御部６７は、空間光変調器６３の変調部６３０に少なくとも二つの変調領域を割り当てる。制御部６７は、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの変調領域の各々に設定する。制御部６７は、少なくとも二つの画像の各々の位相画像が設定された変調部６３０に光６０２が照射されるように光源６１を制御する。遮蔽器６５は、空間光変調器６３の変調部６３０で変調され変調光６０３の光路上に配置される。遮蔽器６５は、空間光変調器６３の変調部６３０に設定された少なくとも二つの変調領域で変調された変調光６０３のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光６０５として通過させる。遮蔽器６５は、所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する。

【0114】

本実施形態の投射装置は、フーリエ変換レンズや投射レンズを含まない。本実施形態の投射装置は、ゴースト像を含む不要領域の光成分を、遮蔽器で遮蔽する。すなわち、本実施形態の投射装置によれば、投射光学系を用いずに、ゴースト像を含まない画像を表示させる投射光を投射できる。

【0115】

（ハードウェア）
ここで、本開示の各実施形態に係る制御や処理を実行するハードウェア構成について、図２４の情報処理装置９０を一例として挙げて説明する。なお、図２４の情報処理装置９０は、各実施形態の制御や処理を実行するための構成例であって、本開示の範囲を限定するものではない。

【0116】

図２４のように、情報処理装置９０は、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５、および通信インターフェース９６を備える。図２４においては、インターフェースをＩ／Ｆ（Interface）と略記する。プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、入出力インターフェース９５、および通信インターフェース９６は、バス９８を介して、互いにデータ通信可能に接続される。また、プロセッサ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、および入出力インターフェース９５は、通信インターフェース９６を介して、インターネットやイントラネットなどのネットワークに接続される。

【0117】

プロセッサ９１は、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムを、主記憶装置９２に展開する。プロセッサ９１は、主記憶装置９２に展開されたプログラムを実行する。本実施形態においては、情報処理装置９０にインストールされたソフトウェアプログラムを用いる構成とすればよい。プロセッサ９１は、本実施形態に係る制御や処理を実行する。

【0118】

主記憶装置９２は、プログラムが展開される領域を有する。主記憶装置９２には、プロセッサ９１によって、補助記憶装置９３等に格納されたプログラムが展開される。主記憶装置９２は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリによって実現される。また、主記憶装置９２として、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリが構成／追加されてもよい。

【0119】

補助記憶装置９３は、プログラムなどの種々のデータを記憶する。補助記憶装置９３は、ハードディスクやフラッシュメモリなどのローカルディスクによって実現される。なお、種々のデータを主記憶装置９２に記憶させる構成とし、補助記憶装置９３を省略することも可能である。

【0120】

入出力インターフェース９５は、規格や仕様に基づいて、情報処理装置９０と周辺機器とを接続するためのインターフェースである。通信インターフェース９６は、規格や仕様に基づいて、インターネットやイントラネットなどのネットワークを通じて、外部のシステムや装置に接続するためのインターフェースである。入出力インターフェース９５および通信インターフェース９６は、外部機器と接続するインターフェースとして共通化してもよい。

【0121】

情報処理装置９０には、必要に応じて、キーボードやマウス、タッチパネルなどの入力機器が接続されてもよい。それらの入力機器は、情報や設定の入力に使用される。なお、タッチパネルを入力機器として用いる場合は、表示機器の表示画面が入力機器のインターフェースを兼ねる構成としてもよい。プロセッサ９１と入力機器との間のデータ通信は、入出力インターフェース９５に仲介させればよい。

【0122】

また、情報処理装置９０には、情報を表示するための表示機器を備え付けてもよい。表示機器を備え付ける場合、情報処理装置９０には、表示機器の表示を制御するための表示制御装置（図示しない）が備えられていることが好ましい。表示機器は、入出力インターフェース９５を介して情報処理装置９０に接続すればよい。

【0123】

また、情報処理装置９０には、ドライブ装置が備え付けられてもよい。ドライブ装置は、プロセッサ９１と記録媒体（プログラム記録媒体）との間で、記録媒体からのデータやプログラムの読み込み、情報処理装置９０の処理結果の記録媒体への書き込みなどを仲介する。ドライブ装置は、入出力インターフェース９５を介して情報処理装置９０に接続すればよい。

【0124】

以上が、本発明の各実施形態に係る制御や処理を可能とするためのハードウェア構成の一例である。なお、図２４のハードウェア構成は、各実施形態に係る制御や処理を実行するためのハードウェア構成の一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。また、各実施形態に係る制御や処理をコンピュータに実行させるプログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、各実施形態に係るプログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。記録媒体は、例えば、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学記録媒体で実現できる。記録媒体は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやＳＤ（Secure Digital）カードなどの半導体記録媒体によって実現されてもよい。また、記録媒体は、フレキシブルディスクなどの磁気記録媒体、その他の記録媒体によって実現されてもよい。プロセッサが実行するプログラムが記録媒体に記録されている場合、その記録媒体はプログラム記録媒体に相当する。

【0125】

各実施形態の構成要素は、任意に組み合わせてもよい。また、各実施形態の構成要素は、ソフトウェアによって実現されてもよいし、回路によって実現されてもよい。

【0126】

以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

【0127】

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
光源と、
前記光源から出射された光が照射される変調部を有し、照射された前記光の位相を前記変調部で変調する空間光変調器と、
前記空間光変調器の前記変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当て、被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの前記変調領域の各々に設定し、少なくとも二つの前記画像の各々の位相画像が設定された前記変調部に前記光が照射されるように前記光源を制御する制御部と、
前記空間光変調器の前記変調部で変調され変調光の光路上に配置され、前記空間光変調器の前記変調部に設定された少なくとも二つの前記変調領域で変調された前記変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させ、前記所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する遮蔽器と、を備える投射装置。
（付記２）
前記遮蔽器は、
少なくとも二つの前記変調領域で変調された前記変調光に含まれる０次光を遮蔽する位置に配置される付記１に記載の投射装置。
（付記３）
前記制御部は、
前記空間光変調器の前記変調部に第１変調領域と第２変調領域を割り当て、
前記目的画像を構成する第１画像および第２画像の各々の位相画像を、前記第１変調領域および前記第２変調領域の各々に設定し、
前記遮蔽器は、
前記第１変調領域および前記第２変調領域の各々で変調された前記変調光に含まれる前記不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される付記１または２に記載の投射装置。
（付記４）
前記制御部は、
前記空間光変調器の前記変調部の左半分に前記第１変調領域を割り当て、
前記空間光変調器の前記変調部の右半分に前記第２変調領域を割り当て、
前記目的画像の左半分に相当する前記第１画像の位相画像を前記第１変調領域に設定し、
前記目的画像の右半分に相当する前記第２画像の位相画像を前記第２変調領域に設定し、
前記遮蔽器は、
前記第１変調領域で変調された前記変調光に含まれる前記不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される第１遮蔽器と、前記第２変調領域で変調された前記変調光に含まれる前記不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される第２遮蔽器と、によって構成される付記３に記載の投射装置。
（付記５）
前記制御部は、
前記空間光変調器の前記変調部の上半分に前記第１変調領域を割り当て、
前記空間光変調器の前記変調部の下半分に前記第２変調領域を割り当て、
前記目的画像の下半分に相当する前記第１画像の位相画像を前記第１変調領域に設定し、
前記目的画像の上半分に相当する前記第２画像の位相画像を前記第２変調領域に設定し、
前記遮蔽器は、
前記第１変調領域で変調された前記変調光に含まれる前記不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される第１遮蔽器と、前記第２変調領域で変調された前記変調光に含まれる前記不要領域の光成分を遮蔽する位置に配置される第２遮蔽器と、によって構成される付記３に記載の投射装置。
（付記６）
前記制御部は、
前記空間光変調器の前記変調部の左半分に前記第１変調領域を割り当て、
前記空間光変調器の前記変調部の右半分に前記第２変調領域を割り当て、
前記目的画像の右半分に相当する前記第１画像の位相画像を前記第１変調領域に設定し、
前記目的画像の左半分に相当する前記第２画像の位相画像を前記第２変調領域に設定し、
前記遮蔽器は、
前記第１変調領域で変調された前記変調光に含まれる前記不要領域の光成分と、前記第２変調領域で変調された前記変調光に含まれる前記不要領域の光成分と、を遮蔽する位置に配置される付記３に記載の投射装置。
（付記７）
前記制御部は、
前記空間光変調器の前記変調部の上半分に前記第１変調領域を割り当て、
前記空間光変調器の前記変調部の下半分に前記第２変調領域を割り当て、
前記目的画像の上半分に相当する前記第１画像の位相画像を前記第１変調領域に設定し、
前記目的画像の下半分に相当する前記第２画像の位相画像を前記第２変調領域に設定し、
前記遮蔽器は、
前記第１変調領域で変調された前記変調光に含まれる前記不要領域の光成分と、前記第２変調領域で変調された前記変調光に含まれる前記不要領域の光成分と、を遮蔽する位置に配置される付記３に記載の投射装置。
（付記８）
前記空間光変調器の前記変調部で変調された前記変調光が照射される曲面状の反射面を有し、前記空間光変調器の前記変調部で変調された前記変調光のうち、前記遮蔽器を通過した前記所望画像を形成する前記画像領域の光成分の光路上に配置され、前記画像領域の光成分を前記反射面で反射し、前記反射面の曲率に応じて投射角が拡大された前記投射光を投射する曲面ミラーを備える付記３乃至７のいずれか一つに記載の投射装置。
（付記９）
前記制御部は、
前記目的画像を構成する前記第１画像の位相画像と、前記第１画像を形成する前記変調光を前記曲面ミラーの前記反射面の位置に集光させる仮想レンズ画像とが合成された合成画像を、前記第１変調領域に設定し、
前記目的画像を構成する前記第２画像の位相画像と、前記第２画像を形成する前記変調光を前記曲面ミラーの前記反射面の位置に集光させる前記仮想レンズ画像とが合成された合成画像を、前記第２変調領域に設定する付記８に記載の投射装置。
（付記１０）
前記光源を少なくとも二つ備え、
少なくとも二つの前記光源の各々は、
前記目的画像に含まれるトリミング対象の領域が重なり合うように、少なくとも二つの前記光源の各々から出射される光の出射角度が設定される付記１乃至９のいずれか一つに記載の投射装置。
（付記１１）
光源と、前記光源から出射された光が照射される変調部を有し、照射された前記光の位相を前記変調部で変調する空間光変調器と、前記空間光変調器の前記変調部で変調され変調光の光路上に配置され、前記空間光変調器の前記変調部で変調された前記変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させ、前記所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する遮蔽器と、を備える投射装置を制御する投射制御方法であって、
前記空間光変調器の前記変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当て、
被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの前記変調領域の各々に設定し、
少なくとも二つの前記画像の各々の位相画像が設定された前記変調部に前記光が照射されるように前記光源を制御する、投射制御方法。
（付記１２）
光源と、前記光源から出射された光が照射される変調部を有し、照射された前記光の位相を前記変調部で変調する空間光変調器と、前記空間光変調器の前記変調部で変調され変調光の光路上に配置され、前記空間光変調器の前記変調部で変調された前記変調光のうち、所望画像を形成する画像領域の光成分を投射光として通過させ、前記所望画像のゴースト像を含む不要領域の光成分を遮蔽する遮蔽器と、を備える投射装置を制御するためのプログラムであって、
前記空間光変調器の前記変調部に少なくとも二つの変調領域を割り当てる処理と、
被投射面において目的画像を構成する少なくとも二つの画像の各々の位相画像を、少なくとも二つの前記変調領域の各々に設定する処理と、
少なくとも二つの前記画像の各々の位相画像が設定された前記変調部に前記光が照射されるように前記光源を制御する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。

【符号の説明】

【0128】

１０、２０、３０、４０、５０、６０ 投射装置
１１、２１、３１、４１、５１、６１ 光源
１３、２３、３３、４３、５３、６３ 空間光変調器
１５、２５、３５、４５、５５、６５ 遮蔽器
１７、２７、３７、４７、５７、６７ 制御部
４６、５６ 曲面ミラー
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 投射部
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１ 出射器
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２ レンズ
１５－１、２５－１、４５－１ 第１遮蔽器
１５－２、２５－２、４５－２ 第２遮蔽器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】