(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投影するプロジェクタであって、
再生光源と、
再生光源からの再生照明光を回折して画像を生成する第１パターンが記録される有機フォトリフラクティブ素子と、
有機フォトリフラクティブ素子を露光して有機フォトリフラクティブ素子に第１パターンを記録する露光機構と、を備え、
前記露光機構は、
前記第１パターンに対応した第２パターンを表示する空間光変調器と、
前記空間光変調器と前記有機フォトリフラクティブ素子との間に配置されたリレー光学系であって、前記空間光変調器で表示される前記第２パターンを前記有機フォトリフラクティブ素子に縮小投影するリレー光学系と、を有し、
前記第１パターンのピッチは、前記第２パターンのピッチよりも短い、プロジェクタ。
【請求項２】
リレー光学系は、前記空間光変調器および前記有機フォトリフラクティブ素子を結ぶ直線上に配置された第１レンズおよび第２レンズを有し、
前記空間光変調器、前記有機フォトリフラクティブ素子、前記第１レンズおよび前記第２レンズは、４ｆ光学系を構成するように配置されている、請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記リレー光学系を介して前記有機フォトリフラクティブ素子に投射される光の波長域の中心波長は、前記再生光源から前記有機フォトリフラクティブ素子に投射される前記再生照明光の波長域の中心波長とは異なる、請求項１または２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
画像を投影するプロジェクタであって、
再生光源と、
再生光源からの再生照明光を回折して画像を生成する第１パターンが記録される有機フォトリフラクティブ素子と、
有機フォトリフラクティブ素子を露光して有機フォトリフラクティブ素子に第１パターンを記録する露光機構と、を備え、
前記露光機構は、
前記第１パターンに対応した第２パターンを表示する空間光変調器と、
前記空間光変調器と前記有機フォトリフラクティブ素子との間に配置されたリレー光学系であって、前記空間光変調器で表示される前記第２パターンを前記有機フォトリフラクティブ素子に縮小投影するリレー光学系と、を有し、
前記リレー光学系を介して前記有機フォトリフラクティブ素子に投射される光の波長域の中心波長は、前記再生光源から前記有機フォトリフラクティブ素子に投射される前記再生照明光の波長域の中心波長とは異なり、
前記有機フォトリフラクティブ素子を透過した後の光路上に設けられ、前記有機フォトリフラクティブ素子によって回折された再生照明光を透過させるが、前記リレー光学系を介して前記有機フォトリフラクティブ素子に投射される光を透過させないフィルタをさらに備えた、プロジェクタ。
【請求項５】
前記有機フォトリフラクティブ素子を露光する光と、前記再生光源からの前記再生照明光とが、前記有機フォトリフラクティブ素子に同時に投射される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を投影するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光変調装置によって変調された光をスクリーンなどの被投影面に向けて投射するプロジェクタが広く知られている。例えば特許文献１において、光変調装置を構成する液晶ライトバルブと、液晶ライトバルブに向けて光を射出する光源装置と、光変調装置によって変調された光をスクリーンに向けて射出する投射装置と、を備えたプロジェクタが提案されている。投射装置は、液晶ライトバルブによって形成される画像を所定の倍率で拡大するためのレンズを含む光学系を含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４２３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レンズを用いて画像を拡大するタイプのプロジェクタにおいては、プロジェクタを設置する際、プロジェクタからスクリーンまでの距離がレンズの焦点距離に一致するよう、プロジェクタの位置や光学系を調整する必要がある。また、凹凸がある壁や布など、平面以外のものに画像を投影することが困難である。
【０００５】
本発明は、このような課題を効果的に解決し得るプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、画像を投影するプロジェクタであって、再生光源と、再生光源からの再生照明光を回折して画像を生成する第１パターンが記録される有機フォトリフラクティブ素子と、有機フォトリフラクティブ素子を露光して有機フォトリフラクティブ素子に第１パターンを記録する露光機構と、を備え、前記露光機構は、前記第１パターンに対応した第２パターンを表示する空間光変調器と、前記空間光変調器と前記有機フォトリフラクティブ素子との間に配置されたリレー光学系であって、前記空間光変調器で表示される前記第２パターンを前記有機フォトリフラクティブ素子に縮小投影するリレー光学系と、を有する、プロジェクタである。
【０００７】
本発明によれば、有機フォトリフラクティブ素子に記録された第１パターンによって再生光源からの再生照明光を回折することにより、被投影面上に画像を再生する再生光が生成される。このため、被投影面とプロジェクタとの間の距離に依らず、被投影面上に正確に画像を再生することができる。このため、焦点調整を不要にすることができ、これによって、容易かつ迅速にプロジェクタを設置することができる。また本発明によれば、有機フォトリフラクティブ素子の第１パターンは、リレー光学系を用いて空間光変調器の第２パターンを縮小投影することにより記録される。このため、リレー光学系を調整することにより、有機フォトリフラクティブ素子の第１パターンのピッチを所望の値に設定することができる。このことにより、被投影面上に投影される画像の寸法を任意に設定することができる。
【０００８】
本発明によるプロジェクタにおいて、リレー光学系は、前記空間光変調器および前記有機フォトリフラクティブ素子を結ぶ直線上に配置された第１レンズおよび第２レンズを有し、前記空間光変調器、前記有機フォトリフラクティブ素子、前記第１レンズおよび前記第２レンズは、４ｆ光学系を構成するように配置されていてもよい。
【０００９】
本発明によるプロジェクタにおいて、前記リレー光学系を介して前記有機フォトリフラクティブ素子に投射される光の波長域の中心波長は、前記再生光源から前記有機フォトリフラクティブ素子に投射される前記再生照明光の波長域の中心波長とは異なっていてもよい。
【００１０】
本発明によるプロジェクタは、前記フォトリフラクティブ素子を透過した後の光路上に設けられ、前記有機フォトリフラクティブ素子によって回折された再生照明光を透過させるが、前記リレー光学系を介して前記有機フォトリフラクティブ素子に投射される光を透過させないフィルタをさらに備えていてもよい。
【００１１】
本発明によるプロジェクタにおいて、前記有機フォトリフラクティブ素子を露光する光と、前記再生光源からの前記再生照明光とが、前記フォトリフラクティブ素子に同時に投射されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像を拡大するレンズを含むタイプのプロジェクタに比べて設置が容易であるプロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるプロジェクタを示す側面図およびブロック図。
【図２】図２は、図１の空間光変調器に表示される第２パターンの一例を示す図。
【図３】図３は、図１のフォトリフラクティブ素子に記録される第１パターンの一例を示す図。
【図４】図４は、画像がスクリーン上に投影される様子を示す図。
【図５】図５は、本発明の実施の形態の変形例におけるプロジェクタを示す側面図およびブロック図。
【図６】図６は、図５に示すプロジェクタによってスクリーン上に投影された画像を示す図。
【図７】図７は、複数色の光を含む再生光を生成するためのプロジェクタの一例を示す側面図およびブロック図。
【図８】図８は、複数色の光を含む再生光を生成するためのプロジェクタのその他の例におけるフォトリフラクティブ素子を示す断面図。
【図９】図９は、複数色の光を含む再生光を生成するためのプロジェクタのその他の例における空間光変調器を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。まず図１により、本実施の形態におけるプロジェクタ１０全体について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。図１は、プロジェクタ１０を側方から見た場合を示す図である。なお図１において、理解のしやすさの便宜上、一部の構成要素はブロック図として示されている。
【００１５】
プロジェクタ１０は、デジタルデータとしてデータベース２９ａ内に保管されている画像データに対応する画像８１をスクリーン８０上に投影するよう構成されている。このプロジェクタ１０は、図１に示すように、再生照明光４５を射出する再生光源４１を有した再生光源機構４０と、再生光源４１からの再生照明光４５を回折する第１パターン４８が記録される有機フォトリフラクティブ素子４７と、を備えている。ここで、有機フォトリフラクティブ素子４７の第１パターン４８は、再生光源４１からの再生照明光４５を回折し、これによって、スクリーン８０上に画像を再生する再生光４５ａを生成するよう構成されている。このような第１パターン４８は、例えば、スクリーン８０上に投影されるべき画像に対応した二次元フーリエ変換パターンとなっている。また有機フォトリフラクティブ素子４７は、二次元の画像に関する情報が記録されたホログラムとして機能する。第１パターン４８は、図１に示す露光機構３５を用いた露光によって、より具体的には、露光装置３５の空間光変調器２７が表示する第２パターン２８を有機フォトリフラクティブ素子４７に縮小投影することによって、有機フォトリフラクティブ素子４７に記録される。以下、プロジェクタ１０を構成する露光機構３５、有機フォトリフラクティブ素子４７および再生光源機構４０について、この順番で説明していく。
【００１６】
はじめに露光機構３５について説明する。露光機構３５は、図１に示すように、照明光２５を出射する記録光源２１を含む記録光源機構２０と、記録光源２１からの照明光２５が投射される空間光変調器２７と、空間光変調器２７と有機フォトリフラクティブ素子４７との間に配置されたリレー光学系３０と、を有している。
【００１７】
このうち記録光源機構２０は、記録光源２１と、記録光源２１から射出される照明光２５の光軸に沿って次の順で配置されたコンデンサレンズ２２、コリメートレンズ２３およびビームスプリッタ２４と、を有している。記録光源２１は、例えば、所定の波長のレーザー光を射出するレーザー光源からなっている。コンデンサレンズ２２、コリメートレンズ２３およびビームスプリッタ２４は、空間光変調器２７を照明するための照明光２５のプロファイル整形および照明方向調節を行うための光学系である。図示された例では、この光学系を経た照明光２５は、空間光変調器２７の像形成面２７ａへの法線方向に進む平行光束として当該空間光変調器２７に投射される。ただし、光学系は、図示したものに限られず、適宜変更することができる。照明光２５は、例えば、狭いスペクトルを有するレーザー光からなっている。照明光２５の波長は、有機フォトリフラクティブ素子４７を構成する有機フォトリフラクティブ材料が当該波長に対する感度を有する限りにおいて特に限定されない。なお照明光２５の波長とは、照明光２５の波長域の中心波長λＲを意味している。
【００１８】
空間光変調器２７は、フォトリフラクティブ素子４７の第１パターン４８に対応した第２パターン２８を表示するよう構成された部材である。ここで「対応する」とは、後述するようにリレー光学系３０を用いて空間光変調器２７の第２パターン２８をフォトリフラクティブ素子４７に縮小投影することにより、画像８１をスクリーン８０上に投影するための上述の第１パターン４８が有機フォトリフラクティブ素子４７に記録されるよう、第２パターン２８が構成されていることを意味している。具体的には、第２パターン２８は、そのピッチＰ２が第１パターンのピッチＰ１よりも大きくなっている点において第1パターン４８と異なっている。
【００１９】
空間光変調器２７に表示される第２パターン２８の一例について説明する。なお図１に示すように、空間光変調器２７には、空間光変調器２７に電気的信号を入力する制御手段２９ｂが接続されており、制御手段２９ｂにはデータベース２９ａが接続されている。制御手段２９ｂは、データベース２９ａに保管された画像データに対応する第２パターン２８が空間光変調器２７に表示されるよう、空間光変調器２７に入力される電気的信号を生成する。
【００２０】
具体的には、制御手段２９ｂは、計算機から構成されており、再生光源機構４０からの再生照明光４５を回折することによって所望の画像８１をスクリーン８０上に再生する二次元フーリエ変換パターンとしての第１パターン４８を演算する。さらに、制御手段２９ｂは、演算された第１パターン４８を有機フォトリフラクティブ素子４７に記録し得るよう、リレー光学系３０の光学機能を考慮して、第１パターン４８に対応した第２パターン２８を演算する。そして、制御手段２９ｂは空間光変調器２７に電気的な信号を送り、演算された第２パターン２８を空間光変調器２７に表示させる。
【００２１】
図２は、空間光変調器２７に表示される第２パターン２８の一例を示す図である。図２に示すように、空間光変調器２７は、複数の単位画素２８ｅを含んでいる。各単位画素２８ｅは、制御手段２９ｂからの電気的入力に基づいて、第１の変調量で照明光２５を変調する第１変調領域２８ａ、または、第２の変調量で照明光２５を変調する第２変調領域２８ｂのいずれかになり得るものである。ここで、第１の変調量および第２の変調量は各々、所定の振幅変調量であってもよく、若しくは所定の位相変調量であってもよく、またはその両方が組み合わされたものであってもよい。このような空間光変調器２７によれば、制御手段２９ｂからの電気的入力に基づいて第１変調領域２８ａの分布および第２変調領域２８ｂの分布を適宜変更することにより、第２パターン２８を構成する任意の変調パターンを空間光変調器２７上に表示させることができる。空間光変調器２７としては、例えば、反射型液晶表示装置（ＬＣｏＳ）やデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）のような反射型の空間光変調器と、透過型液晶表示装置等の透過型の空間光変調器とのいずれも使用することができる。
【００２２】
ところで空間光変調器２７においては、上述のように、各単位画素２８ｅに割り当てられる変調量の分布に基づいて第２パターン２８が構成される。この場合、単位画素２８ｅの単位画素の寸法をｄとし、第１変調領域２８ａおよび第２変調領域２８ｂによって表現される第２パターン２８の最小のパターン間ピッチをＰ２とすると、Ｐ２＝２×ｄの関係が成立する。ここで、一般的な空間光変調器２７において、実現され得る単位画素の寸法ｄは、製造上の制限のため、最小でも７μｍ程度であり、従って、最小のパターン間ピッチＰ２は１４μｍ程度になる。
【００２３】
図１に示すように、空間光変調器２７に投射される照明光２５は、空間光変調器２７に表示される第２パターン２８によって変調され、これによって変調光２５ａが生成されて空間光変調器２７から射出される。変調光変調器２７から射出された変調光２５ａは、ビームスプリッタ２４を透過して、リレー光学系３０へ進む。図１において、照明光２５が一点鎖線で表されており、第１再生光２５ａが実線で表されている。
【００２４】
なお、ビームスプリッタ２４は、一例として、偏光ビームスプリッタから構成され得る。また、レーザー光源２１が、ビームスプリッタ２４で反射される偏光成分の照明光２５を生成し、空間光変調器２７が、反射型液晶表示装置（ＬＣｏＳ）からなるようにしてもよい。この例によれば、空間光変調器２７が、照明光２５を反射して変調光２５ａを生成する際に当該光の振動方向を９０°変化させ、これにより、生成された変調光２５ａは、ビームスプリッタ２４で反射されることなく、リレー光学系２５へ向けて透過することができるようになる。
【００２５】
リレー光学系３０は、第２パターン２８に変調された変調光２５ａを有機フォトリフラクティブ素子４７に縮小投影する。この結果、有機フォトリフラクティブ素子４７は、画像８１を再生するための上述の第１パターン４８にて露光されるようになる。
【００２６】
図示された例において、リレー光学系３０は、空間光変調器２７と有機フォトリフラクティブ素子４７とを結ぶ直線上に配置された第１レンズ３１および第２レンズ３３を有している。このうち第１レンズ３１は、平面波として入射した変調光２５ａを球面波へ変換して射出するよう構成されている。また第２レンズ３３は、球面波として入射した変調光２５ａを平面波へ変換して射出するよう構成されている。そして、空間光変調器２７、有機フォトリフラクティブ素子４７、第１レンズ３１および第２レンズ３３は、４ｆ光学系を構成するように、配置されている。より具体的には、次のように、空間光変調器２７、有機フォトリフラクティブ素子４７、第１レンズ３１および第２レンズ３３が配置されている。
【００２７】
第１レンズ３１は、その光軸が空間光変調器２７と有機フォトリフラクティブ素子４７とを結ぶ仮想直線Ｌａと平行となるように配置されている。そして、第１レンズ３１は、仮想直線Ｌａが直交して横切る仮想面としてのフーリエ変換面３２と、空間光変調器２７との間に配置されている。第１レンズ３１は、フーリエ変換面３２および空間光変調器２７の第２パターン２８が形成される像形成面２７ａのそれぞれから、仮想直線Ｌａに沿ってその焦点距離ｆ１だけ離間した位置に、配置されている。同様に、第２レンズ３３は、その光軸が仮想直線Ｌａと平行となるようにして、フーリエ変換面３２と有機フォトリフラクティブ素子４７との間に配置されている。第２レンズ３３は、フーリエ変換面３２および有機フォトリフラクティブ素子４７の露光機構３５によって露光される面４７ａのそれぞれから、仮想直線Ｌａに沿ってその焦点距離ｆ２だけ離間した位置に、配置されている。
【００２８】
このような、４ｆ光学系によれば、空間光変調器２７の第２パターン２８が形成される像形成面２７ａにおける光の波面情報を、有機フォトリフラクティブ素子４７の露光機構３５によって露光される面４７ａへ伝達することができる。これにより、有機フォトリフラクティブ素子４７を予定したパターン光で露光して、有機フォトリフラクティブ素子４７に所望のパターンを精度良く記録することが可能となる。
【００２９】
次に、有機フォトリフラクティブ素子４７について説明する。有機フォトリフラクティブ素子４７は、フォトリフラクティブ効果を発現する有機フォトリフラクティブ材料を用いて形成された素子である。ここで、フォトリフラクティブ効果とは、入射した光の空間的強度分布に応じて屈折率変化が誘起される現象のことである。したがって、有機フォトリフラクティブ素子４７は、この有機フォトリフラクティブ材料のフォトリフラクティブ効果に起因して、所定のパターンで露光されると、露光されたパターンに対応したパターンで屈折率分布が形成される。すなわち、有機フォトリフラクティブ素子４７は、露光機構３５によって露光されることにより、第１パターン４８を、屈折率分布によって表されるパターンとして記録する。
【００３０】
図３は、有機フォトリフラクティブ素子４７に記録される第１パターン４８の一例を示す図である。有機フォトリフラクティブ素子４７は、互いに異なる屈折率を有した第１屈折率領域４８ａおよび第２屈折率領域４８ｂを有しており、この第１屈折率領域４８ａおよび第２屈折率領域４８ｂによって第１パターン４８が画成されている。第１パターン４８は、第２パターン２８を縮小したパターンとなっており、第１パターン４８の第１屈折率領域４８ａが第２パターン２８の第１変調領域２８ａに対応し、第１パターン４８の第２屈折率領域４８ｂが第２パターン２８の第２変調領域２８ｂに対応している。そして、第１パターン４８のピッチＰ１は、第２パターン２８のピッチＰ２よりも小さくなっている。とりわけ、ここで説明する例においては、第１パターン４８は第２パターン２８と相似なパターンとなっており、図２および図３におけるＸ軸方向に沿った第１パターン４８の第２パターン２８に対する比率は、図２および図３におけるＹ軸方向に沿った第１パターン４８の第２パターン２８に対する比率と同一になっている。第１パターン４８の第２パターン２８に対する比率、すなわちピッチＰ１のピッチＰ２に対する比率は、リレー光学系３０における縮小率、すなわち第２レンズ３３の第１レンズ３１に対する直径比率によって定められる。例えば、リレー光学系３０における縮小率が３７．５％となっている場合、ピッチＰ１がピッチＰ２の０．３７５倍になっている。例えばピッチＰ２が１４μｍとなっている場合、ピッチＰ１が５．２５μｍとなっている。
【００３１】
有機フォトリフラクティブ素子４７に用いられる有機フォトリフラクティブ材料は、露光機構３５から照射される変調光２５ａの波長域に対して、すなわち、記録光源２１で生成される照明光２５の波長域に対して感度を有する限りにおいて、特に限定されない。したがって、屈折率変調に電界印加が必要となる電界型の有機フォトリフラクティブ材料および屈折率変調に電界印加が不必要な非電界型の有機フォトリフラクティブ材料のいずれをも、有機フォトリフラクティブ素子４７に用いることができる。また、露光を停止した際に露光パターンに対応した屈折率分布が消去される非メモリ型（非保持型）の有機フォトリフラクティブ材料、および、露光を停止した後の一定の期間の間または露光を停止して後から次の露光が開始されるまでの間、露光パターンに対応した屈折率分布が維持される性質を有したメモリ型（保持型）の有機フォトリフラクティブ材料のいずれをも、有機フォトリフラクティブ素子４７に用いることができる。
【００３２】
好ましくは、図１に示すように、露光機構３５から有機フォトリフラクティブ素子４７に投射された変調光２５ａの、有機フォトリフラクティブ素子４７を透過した後の光路上に、フィルタ素子４９が設けられている。このフィルタ素子４９は、露光機構３５からの変調光２５ａと同一波長域の光を吸収または反射すること等によって、当該光の透過を規制し得るように構成されている。その一方で、このフィルタ素子４９は、再生光源４１からの再生照明光４５と同一波長域の光を透過させるようになっている。すなわち、フィルタ素子４９は、画像８１を再生する再生光４５ａの透過を可能にしながら、第１パターン４８の記録に用いられた変調光２５ａの自由な透過を防止するようになっている。このようなフィルタ素子４９として、バンドパスフィルタやダイクロイックミラーを用いることができる。
【００３３】
次に、再生光源機構４０について説明する。再生光源機構４０は、再生光源４１と、再生光源４１から射出される再生照明光４５の光軸に沿って順に配置されたコンデンサレンズ４２およびコリメートレンズ４３と、を有している。コンデンサレンズ４２、コリメートレンズ４３およびビームスプリッタ４４は、有機フォトリフラクティブ素子４７を照明するための再生照明光４５のプロファイル整形および照明方向調節を行うための光学系である。ただし、光学系は、図示したものに限られず、適宜変更することができる。図示された例では、再生光源機構４０からの再生照明光４５は、有機フォトリフラクティブ素子４７の露光される面４７ａへの法線方向に平行に進む平行光束として当該有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される。すなわち、露光機構３５から投射されて有機フォトリフラクティブ素子４７の露光面４７ａへの法線方向に沿って進む変調光２５ａの光軸と、再生光源機構４０から有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される再生照明光４５の光軸と、は平行となっている。なおここで、再生照明光４５の光軸とは、再生照明光４５が平行光束の場合には、その進行方向と平行な方向のことであり、再生照明光４５が発散光束の場合には、発散点と有機フォトリフラクティブ素子４７の中心とを結ぶ方向のことであり、再生照明光４５が収束光束の場合には、収束点と有機フォトリフラクティブ素子４７の中心とを結ぶ方向のことである。
【００３４】
再生光源４１は、狭いスペクトルを有する光を射出するレーザー光源やＬＥＤ光源として構成されている。再生照明光４５の波長は、特に限定されるものではないが、有機フォトリフラクティブ素子４７を構成する有機フォトリフラクティブ材料が当該波長に対して感度を有していないことが好ましい。この場合、後に言及するように、変調光（露光光）２５ａを有機フォトリフラクティブ素子４７に投射することによる有機フォトリフラクティブ素子４７への第１パターン４８の記録と、再生照明光４５を有機フォトリフラクティブ素子４７に投射することによる画像８１の再生とを、確実に同時に行うことが可能となる。なお再生照明光４５の波長とは、再生照明光４５の波長域の中心波長λＳを意味している。すなわち、ここでは、リレー光学系３０を介して有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される変調光２５ａの波長域の中心波長λＲが、再生光源２１から有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される再生照明光４５の波長域λＳの中心波長と異なっている例について説明した。
【００３５】
なお、変調光２５ａによって有機フォトリフラクティブ素子４７に記録される第１パターン４８が、有機フォトリフラクティブ素子４７への再生照明光４５の投射の有無に依らずほぼ同一である場合、再生照明光４５の中心波長λＳと変調光２５ａの中心波長λＲとが同一であってもよい。例えば、有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される再生照明光４５の強度が有機フォトリフラクティブ素子４７の面４７ａの全域にわたってほぼ均一である場合や、再生照明光４５の強度が変調光２５ａの強度に比べて無視できる程度に小さい場合等が考えられる。このように再生照明光４５の有無に依らずほぼ同一の第１パターン４８が得られる場合、再生照明光４５の中心波長λＲと変調光２５ａの中心波長λＲとの間の関係に依らず、変調光２５ａを用いた有機フォトリフラクティブ素子４７への第１パターン４８の記録と、再生照明光４５を用いた画像８１の再生とを、同時に行うことが可能となる。なお、再生照明光４５の中心波長λＳと変調光２５ａの中心波長λＲとが同一である場合、同一のレーザー光源から射出されたレーザー光を分岐することによって、変調光２５ａの元となる照明光２５と、再生照明光４５とをそれぞれ得ることが可能となる。
【００３６】
次に、以上のような構成からなるプロジェクタ１０を用いて画像をスクリーン８０上に投影する方法について説明する。
【００３７】
まず、制御手段２９ｂが、データベース２９ａに保存された画像データに基づき、すなわち、プロジェクタ１０によってスクリーン８０上に投影されるべき画像８１の画像データに基づき、当該画像８１を再生し得る第１パターン４８を演算する。具体的には、制御手段２９ｂは、はじめに、再生されるべき画像８１の振幅分布に対して、すなわち画像８１の各画素の画素値に対してフーリエ変換を施すことによって得られる二次元フーリエ変換パターンを、第１パターン４８として算出する。フーリエ変換を実施するための具体的な方法が特に限られることはなく、公知の様々な手法が用いられ得る。
【００３８】
制御手段２９ｂは、さらに、演算された第１パターン４８を有機フォトリフラクティブ素子４７に記録し得るよう、空間光変調器２７によって表示されるべき第２パターン２８を計算する。具体的には、空間光変調器２７と有機フォトリフラクティブ素子４７との間に配置され、空間光変調器２７からの変調光２５ａを有機フォトリフラクティブ素子４７に縮小投影するリレー光学系３０の光学的機能を考慮して、第２パターン２８を計算する。例えばここで説明したリレー光学系３０は、第２パターン２８を相似的に縮小した第１パターン４８に変換して、有機フォトリフラクティブ素子４７に投影する。したがって、この例では、制御手段２９ｂによって計算される第２パターン２８は、第１パターン４８を平面的に拡大したパターンとして算出されるようになる。
【００３９】
若しくは、制御手段２９ｂは、演算された第１パターン４８に対応するパターンであって、空間光変調装置２７のピッチＰ２によって表現され得るように拡大されたパターンを第２パターン２８として算出してもよい。この場合、第１パターン４８に基づいて第２パターン２８を算出する際の拡大率に応じた縮小率がリレー光学系３０によって実現されるよう、リレー光学系３０の第１レンズ３１および第２レンズ３３が選択される。
【００４０】
以上のようにして、制御手段２９ｂは、データベース２９ａに保存された画像データに基づいて第１パターン４８および第２パターン２８を演算し、算出された第２パターン２８が空間光変調器２７に表示されるよう、空間光変調器２７に電気的信号を送信する。
【００４１】
空間光変調器２７は、第２パターン２８を表示するように制御手段２９ｂに駆動された状態で、記録光源機構２０から照明光２５を照射される。空間光変調器２７は、照明光２５を第２パターン２８のパターン光に変調し、パターン光としての変調光２５ａを、リレー光学系３０へ向けて射出する。リレー光学系３０は、変調光２５ａを有機フォトリフラクティブ素子４７に縮小投影する。
【００４２】
この結果、有機フォトリフラクティブ素子４７は、露光機構３５によって、第２パターン２８を縮小した第１パターン４８で露光されることになる。有機フォトリフラクティブ素子４７は、露光機構３５からの露光光である変調光２５ａの波長λＲ、言い換えると、記録光源２１で生成される照明光２５の波長λＲに対する感度を有している。このため、変調光２５ａによって、有機フォトリフラクティブ素子４７をなす有機フォトリフラクティブ材料のフォトリフラクティブ効果が誘起され、有機フォトリフラクティブ素子４７の内部で、第１パターン４８に応じて、屈折率の分布の変化が生じる。すなわち、第１パターン４８が、屈折率分布によって表されるパターンとして、有機フォトリフラクティブ素子４７に記録される。
【００４３】
なお、上述したように、空間光変調器２７、有機フォトリフラクティブ素子４７、リレー光学系３０をなす第１レンズ３１および第２レンズ３３は、４ｆ光学系を構成するように、配置されている。したがって、空間光変調器２７の第２パターン２８が形成される像形成面２７ａにおける光の波面情報を、有機フォトリフラクティブ素子４７の露光機構３５によって露光される面４７ａへ伝達することができる。これにより、有機フォトリフラクティブ素子４７を予定したパターン光で露光して、有機フォトリフラクティブ素子４７に所望の第１パターン４８を精度良く記録することが可能となる。加えて、有機フォトリフラクティブ素子４７に対する露光機構３５の配置が簡略化され、プロジェクタ１０を小型化することも可能となる。
【００４４】
図１に示された例では、このような露光機構３５を用いた有機フォトリフラクティブ素子４７の露光と並行して、再生光源機構４０からの再生照明光４５が有機フォトリフラクティブ素子４７に対して投射される。すなわち、このプロジェクタ１０では、有機フォトリフラクティブ素子４７への第１パターン４８の記録と並行して、再生照明光４５が、再生光源機構４０から射出されて有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される。有機フォトリフラクティブ素子４７に投射された再生照明光４５は、有機フォトリフラクティブ素子４７に記録された第１パターン４８によって回折され、回折された光が有機フォトリフラクティブ素子４７から射出される。図１において、第１パターン４８によって回折された光のうち１次の回折光が、スクリーン８０上に画像８１を再生する再生光として符号４５ａで表されている。
【００４５】
以上のようにして、図４に示すように、プロジェクタ１０によって画像８１がスクリーン８０上に投影され、当該画像８１が観察者によって観察されるようになる。なお図４においては、第１パターン４８が記録された有機フォトリフラクティブ素子４７が便宜上点線で示されている。また図４においては、スクリーン８０として反射型のスクリーンを用いる例が示されている。この場合、観察者は、スクリーン８０上に投影されている画像８１を、プロジェクタ１０が設置されている側から観察する。しかしながら、図示はしないが、スクリーン８０として透過型のスクリーンが用いられてもよい。この場合、観察者は、スクリーン８０上に投影されている画像を、プロジェクタ１０が設置されている側とは反対の側から観察する。
【００４６】
ところで、本実施の形態によるプロジェクタ１０においては、上述のように、所定の画像の二次元フーリエ変換に基づく第１パターン４８によって再生照明光４５を回折することにより、スクリーン８０上に画像８１を投影する再生光４５ａが生成されている。この場合、画像８１は、第１パターン４８によって回折された複数の光線がスクリーン８０に到達することによってスクリーン８０上に表示される複数の光点の集合として表現されている。このため図４に示すように、プロジェクタ１０の有機フォトリフラクティブ素子４７とスクリーン８０との間の距離に依らず、スクリーン８０上に正確に画像８１を再生することができる。すなわち、レンズを用いて画像を拡大するタイプのプロジェクタの場合とは異なり、プロジェクタ１０とスクリーン８０との間の距離をレンズの焦点距離に一致させる必要がない。このため本実施の形態によるプロジェクタ１０においては、焦点調整が不要となっており、このため、容易かつ迅速にプロジェクタ１０を設置することができる。また、スクリーン８０上に凹凸が存在している場合であっても、焦点のずれに起因するボケを生じさせること無く、スクリーン８０上に画像８１を再生することができる。
【００４７】
なお図４に示すように、スクリーン８０には、再生光４５ａだけでなく、第１パターン４８によって回折されること無く有機フォトリフラクティブ素子４７を透過した再生照明光４５からなる０次透過光４５ｂも投射されることがある。この場合、スクリーン８０上には、再生光４５ａに基づく画像８１だけでなく、０次透過光４５ｂに基づくスポット８２も投影される。しかしながら、当該スポット８２が投影される範囲は、有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される再生照明光４５の投射範囲と同一であり、従って、スポット８２の寸法は、画像８１の寸法に比べて非常に小さくなっている。このため、観察者にとって、スポット８２の存在は無視され得るものであると考えられる。
【００４８】
また、有機フォトリフラクティブ素子４７を透過した後の光路上にはフィルタ素子４９が設けられている。このため、再生光４５ａをスクリーン８０上に投射しながら、露光機構３５からの変調光２５ａがスクリーン８０上に投射されることを防ぐことができる。これによって、変調光２５ａに起因する画像がスクリーン８０上にノイズとして投影されることを防ぐことができる。
【００４９】
ところで制御手段２９ｂは、上述のように、プロジェクタ１０によってスクリーン８０上に投影されるべき画像８１の画像データに基づき、当該画像８１を再生し得る第１パターン４８を演算する。また、フォトリフラクティブ効果によって有機フォトリフラクティブ素子４７に記録される第１パターン４８は、書き換えが可能なものである。このため、プロジェクタ１０は、データベース２９ａに保存された画像データに基づいて、スクリーン８０上に投影される画像８１を変化させることができる。従って、プロジェクタ１０は、スクリーン８０上に投影される画像８１を順次変化させることができるプロジェクタとして、または、スクリーン８０上に動画を投影することができるプロジェクタとして好適に用いられ得る。
【００５０】
とりわけ、ここで説明したプロジェクタ１０においては、変調光２５ａと再生照明光４５とが同時期に有機フォトリフラクティブ素子４７に照射され、有機フォトリフラクティブ素子４７への第１パターン４８の記録と画像８１の再生とが並行して行われている。このため、制御手段２９ｂの計算速度や有機フォトリフラクティブ素子４７の記録速度等にも依存するが、表示される画像８１の切り換えを高速で行うことができる点において好ましい。この使用態様においては、有機フォトリフラクティブ素子４７をなす有機フォトリフラクティブ材料として、非露光時に屈折率分布のパターンを保持しない非メモリ型の有機フォトリフラクティブ材料が好適に用いられる。また、有機フォトリフラクティブ素子４７をなす有機フォトリフラクティブ材料が、変調光２５ａに対して感度を有するものの再生照明光４５に対して感度を有さない場合には、第１パターン４８の記録と並行した再生照明光４５の投射によって、第１パターン４８の記録精度の低下を引き起こすことはない。
【００５１】
なお、再生照明光が干渉縞パターンなどの所定のパターンで回折される際の回折角度は、パターンのピッチと回折される再生照明光の波長とに依存して決まる。具体的には、再生照明光を回折可能な範囲は、パターンのピッチＰと光の波長λとを用いて表すと、再生照明光の０次光の進行方向に対して2arcsin(λ/Ｐ)°の角度範囲となる。ところで、空間光変調器２７に表示される第２パターン２８のピッチＰ２は、空間光変調器２７を構成する単位画素２８ｅの寸法によって制限され、また単位画素２８ｅの寸法の下限は、製造上の観点から制限される。この結果、空間光変調器２７に表示される第２パターン２８が照明光２５を回折可能な範囲が制限されている。
【００５２】
一方、ここで説明したプロジェクタ１０によれば、リレー光学系３０を用いて、空間光変調器２７に表示された第２パターン２８を有機フォトリフラクティブ素子４７に縮小投影している。すなわち、第２パターン２８よりも短いピッチで構成された第１パターン４８、言い換えると、空間光変調器２７の画素ピッチよりも短いピッチで構成された第１パターン４８で、有機フォトリフラクティブ素子４７を露光することができる。このため、第１パターン４８のピッチＰ１と再生照明光の波長λＳとを用いて「2arcsin(λＳ/Ｐ１）°」として表される回折範囲効果的に拡大することができる。これによって、スクリーン８０上に画像８１をより大きく表示することができる。
【００５３】
図１においては、１次の回折光である再生光４５ａの進行方向と、再生照明光４５のうち有機フォトリフラクティブ素子４７を透過した光の進行方向、すなわち０次透過光４５ｂの進行方向との間の最大の角度が符号θで表されている。ここで、Ｐ１が上述のように５．２５μｍとなっており、再生照明光４５の中心波長λＳが５３２ｎｍとなっている場合、θは５．８°となっている。この場合、図４に示すように、プロジェクタ１０の有機フォトリフラクティブ素子４７とスクリーン８０との間の距離をＬとすると、スクリーン８０上に投射され得る再生光４５ａの範囲ＨはＨ＝２×Ｌ×tan（θ）＝０．２０３Ｌとなっている。また上述の説明から明らかなように、範囲Ｈの距離Ｌに対する比率は、リレー光学系３０における縮小率を調整することによって適宜変化され得る。このため、画像８１を所望の比率でスクリーン８０上に拡大投影することが可能である。
【００５４】
また、以上のような本実施の形態によれば、再生照明光４５を回折して画像８１を再生し得る第１パターン４８が記録される記録媒体として、有機フォトリフラクティブ素子４７が用いられている。このため、物体光および参照光の２光束を用いてパターンを記録する必要のあるフォトリフラクティブ結晶を用いた場合とは異なり、一光束のみを用いた露光によって、すなわち、空間光変調器２７で表示された第２パターン２８を有機フォトリフラクティブ素子４７に投影することによって、有機フォトリフラクティブ素子４７に第１パターン４８を記録することが可能となる。これにより、プロジェクタ１０内における光路設計を大幅に簡略化することができ、結果として、プロジェクタ１０を大幅に小型化することができる。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、一光束での露光が可能となることから、簡便な構成からなるリレー光学系３０を用いて、空間光変調器２７に表示された第２パターン２８を有機フォトリフラクティブ素子４７に縮小投影することができる。これにより、第２パターン２８よりも短いピッチを有する第１パターン４８、言い換えると、空間光変調器２７の画素ピッチよりも短いピッチを有する第１パターン４８で、有機フォトリフラクティブ素子４７を露光することができる。すなわち、本実施の形態によれば、簡便な構成からなるリレー光学系３０を用いることによってプロジェクタ１０が全体として大型化されることを効果的に防止しながら、空間光変調器２７の画素ピッチの制約を受けることなく、スクリーン８０上に投影される画像８１の大きさを任意に調整することができる。また、空間光変調器２７から射出された変調光がレンズなどの光学系によって拡大されてスクリーン８０に投射されるタイプのプロジェクタにおいて実施される焦点調整が不要であるため、容易かつ迅速にプロジェクタ１０を設置することができる。
【００５６】
さらに、本実施の形態で採用された有機フォトリフラクティブ素子４７は、第１パターン４８のような回折を実現するパターンを構成する材料として一般的な部類に属するフォトポリマーと比較して、パターンの書き換え、言い換えると記録し直しが可能である点で優れるだけでなく、感度調節によって明るい環境下での第１パターン４８の記録が可能となる。したがって、プロジェクタ１０のケーシング１１の構成を簡略化することや、プロジェクタ１０の配置場所の制約が緩和されて、種々の用途へのプロジェクタ１０の適用が可能となる。
【００５７】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００５８】
例えば、上述した実施の形態において、有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される変調光２５ａの光軸と、有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される再生照明光４５の光軸と、が平行となっている例を示したが、これに限られない。図５に示すように、有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される変調光２５ａの光軸と、有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される再生照明光４５の光軸と、が非平行となっていてもよい。なお図５においては、有機フォトリフラクティブ素子４７に向けて変調光２５ａを投射する露光機構３５が、ブロック図として簡略に表されている。また図６は、図５に示すプロジェクタ１０によってスクリーン８０上に投影された画像８１を示す図である。
【００５９】
図５に示す例において、有機フォトリフラクティブ素子４７の第１パターン４８は、投射された再生照明光４５が、図６において矢印ｘ１で示される方向、矢印ｙ１で示される方向またはそれらの合成方向へ０〜θの角度で回折されるよう、構成されている。またスクリーン８０は、０〜θの角度で回折された再生光４５ａが到達する位置に配置されている。このため本変形例においても、図６に示すように、プロジェクタ１０によって画像８１がスクリーン８０上に投影され、当該画像８１が観察者によって観察されるようになる。また本変形例においては、矢印ｘ１で示される方向、矢印ｙ１で示される方向またはそれらの合成方向へ０〜θの角度で回折された再生光４５ａによって画像８１が再生されるため、スポット８２から離れた位置に画像８１を投影することができる。このことにより、スポット８２をより目立たないようにすることができる。
【００６０】
また図５に示す例においては、変調光２５ａの光軸と再生照明光４５の光軸とが非平行となっている。このため図５に示すように、有機フォトリフラクティブ素子４７を透過した変調光２５ａが到達しない位置にスクリーン８０を配置することができる。従って、有機フォトリフラクティブ素子４７を透過した後の光路上に上述のフィルタ素子４９が設けられてない場合であっても、有機フォトリフラクティブ素子４７を透過した変調光２５ａがスクリーン８０上に投射されることを防ぐことができる。このため図５に示す例においては、再生照明光４５の中心波長λＳと変調光２５ａの中心波長λＲとを同一にすることが可能になる。従って、同一のレーザー光源から射出されたレーザー光を分岐することによって、変調光２５ａの元となる照明光２５と、再生照明光４５とをそれぞれ得ることが可能となり、これによって、プロジェクタ１０の構成をより簡便にすることができる。
【００６１】
さらに、上述した実施の形態においては、再生光源機構４０が、単色の再生照明光４５を有機フォトリフラクティブ素子４７に投射するように構成された例を示したが、これに限られない。再生光源機構４０が、互いに異なる波長域の光を生成する複数の再生光源４１を含むように構成されてもよい。このような変形例によれば、単一の再生光源４１を用いた場合には再現することのできない色を加法混色によって再現し、当該色にて画像８１をスクリーン８０上に再生することが可能となる。また、画像８１を複数色にて再生すること、さらには、画像８１をフルカラーで再生することも可能となる。
【００６２】
ここで、画像８１をフルカラーで再生するための複数の例について説明しておく。まず図７を参照して、第１の方法について説明する。図７は、複数色の光を含む再生光を生成するためのプロジェクタ１０の一例を示す図である。
【００６３】
図７に示すように、プロジェクタ１０は、赤色の再生照明光４５（Ｒ）を回折して赤色の再生光４５ａ（Ｒ）を生成するよう構成された第１パターン４８を含む有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ）と、緑色の再生照明光４５（Ｇ）を回折して緑色の再生光４５ａ（Ｇ）を生成するよう構成された第１パターン４８を含む有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｇ）と、青色の再生照明光４５（Ｂ）を回折して青色の再生光４５ａ（Ｂ）を生成するよう構成された第１パターン４８を含む有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｂ）と、を備えている。各有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ），４７（Ｇ），４７（Ｂ）は、回折の対象とする再生照明光４５の波長が異なるのみであり、その他の点は上述した実施の形態における有機フォトリフラクティブ素子４７と同一である。またプロジェクタ１０は、第１パターン４８で各有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ），４７（Ｇ），４７（Ｂ）を露光する露光機構３５（Ｒ），３５（Ｇ），３５（Ｂ）と、各有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ），４７（Ｇ），４７（Ｂ）に赤色，緑色，青色の再生照明光４５（Ｒ），４５（Ｇ），４５（Ｂ）を投射する再生光源機構４０（Ｒ），４０（Ｇ），４０（Ｂ）と、を備えている。またプロジェクタ１０は、有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ），４７（Ｇ），４７（Ｂ）から射出される赤色，緑色，青色の再生光４５ａ（Ｒ），４５ａ（Ｇ），４５ａ（Ｂ）を合成してフルカラー再生光４５ａ（Ｗ）を生成する光合成素子５０をさらに備えている。光合成素子５０として、例えば、緑色の再生光４５ａ（Ｇ）を透過させるとともに、赤色および青色の再生光４５ａ（Ｒ）および４５ａ（Ｂ）を、それらの進行方向を変化させてスクリーン８０に向けて射出するクロスダイクロイックプリズムが用いられ得る。
【００６４】
図７に示す例によれば、赤色，緑色，青色の成分を含むフルカラー再生光４５ａ（Ｗ）をスクリーン８０に投射することができる。このため、スクリーン８０上に画像８１をフルカラーで再生することができる。
【００６５】
好ましくは、有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ）に向けて露光機構３５（Ｒ）から射出される変調光２５ａの中心波長は、赤色の再生照明光４５（Ｒ）の中心波長と異なっており、また、光合成素子５０において、赤色の再生光４５ａ（Ｒ）をスクリーン８０に向けて射出する経路は、赤色以外の光がスクリーン８０に向けて射出されないよう構成されている。これによって、露光機構３５（Ｒ）からの変調光２５ａがスクリーン８０に投射されることを防ぐことができる。同様に、有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｂ）に向けて露光機構３５（Ｂ）から射出される変調光２５ａの中心波長は、青色の再生照明光４５（Ｂ）の中心波長と異なっており、また、光合成素子５０において、青色の再生光４５ａ（Ｂ）をスクリーン８０に向けて射出する経路は、青色以外の光がスクリーン８０に向けて射出されないよう構成されている。これによって、露光機構３５（Ｂ）からの変調光２５ａがスクリーン８０に投射されることを防ぐことができる。また、有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｇ）に向けて露光機構３５（Ｇ）から射出される変調光２５ａの中心波長は、緑色の再生照明光４５（Ｇ）の中心波長と異なっており、また、有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｇ）を透過した後の光路上には、緑色以外の光を吸収または反射するフィルタ素子４９が設けられている。これによって、露光機構３５（Ｇ）からの変調光２５ａがスクリーン８０に投射されることを防ぐことができる。
【００６６】
なお図７においては、有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｇ）を透過した後の光路上にのみ、緑色以外の光を吸収または反射するフィルタ素子４９が設けられる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ）を透過した後の光路上に、赤色以外の光を吸収または反射するフィルタ素子４９がさらに設けられていてもよい。これによって、仮に、有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ）に向けて露光機構３５（Ｒ）から射出される変調光２５ａが光合成素子５０によって反射されるとしても、この戻り光が有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ）に到達することを防ぐことができる。このことにより、戻り光に起因して有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ）において予期せぬ反応が生じること、例えば有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ）に記録される第１パターンが乱れることや、予期せぬ色合成などが生じることを防ぐことができる。同様の理由により、有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｂ）を透過した後の光路上に、青色以外の光を吸収または反射するフィルタ素子４９がさらに設けられていてもよい。
【００６７】
なお図７に示される有機フォトリフラクティブ素子４７（Ｒ），４７（Ｇ），４７（Ｂ）やその他の構成要素の配置は一例に過ぎず、それらの配置は適宜入れ替えられてもよい。
【００６８】
次に図８および図９を参照して、画像８１をフルカラーで再生するための第２の方法について説明する。図８は、有機フォトリフラクティブ素子４７の一例を示す断面図であり、図９は、空間光変調器２７の一例を示す断面図である。
【００６９】
本変形例においては、図８に示すように、有機フォトリフラクティブ素子４７を平面的に領域分割し、分割された各領域に、赤色を担う光を回折するための第１パターン４８（Ｒ）と、緑色を担う光を回折するための第１パターン４８（Ｇ）と、青色を担う光を回折するための第１パターン４８（Ｂ）と、をそれぞれ記録する。各領域は、上述の実施の形態の場合と同様に、互いに異なる屈折率を有した第１屈折率領域４８ａおよび第２屈折率領域４８ｂをそれぞれ有している。各領域に対応する第１パターン４８（Ｒ），４８（Ｇ）、４８（Ｂ）を記録する際には、有機フォトリフラクティブ素子４７の領域分割に対応して、空間光変調器２７も同様に領域分割する。例えば図９に示すように、空間光変調器２７の各領域が、第１パターン４８（Ｒ），４８（Ｇ）、４８（Ｂ）に対応した第２パターン２８（Ｒ），２８（Ｇ）、２８（Ｂ）をそれぞれ表示する。空間光変調器２７の各領域は、上述の実施の形態の場合と同様に、互いに異なる変調量を有した第１変調領域２８ａおよび第２変調領域２８ｂをそれぞれ有している。また、有機フォトリフラクティブ素子４７の各第１パターン４８（Ｒ），４８（Ｇ）、４８（Ｂ）を透過した後の光路上には、赤色，緑色，青色の光のみを透過させるカラーフィルタ５１（Ｒ），５１（Ｇ），５１（Ｂ）がそれぞれ設けられている。
【００７０】
本変形例においては、はじめに、同一波長の照明光２５が空間光変調器２７の各第２パターン２８（Ｒ），２８（Ｇ）、２８（Ｂ）によって変調され、これによって、変調光２５ａ（Ｒ），２５ａ（Ｇ），２５ａ（Ｂ）が空間光変調器２７からそれぞれ射出されてリレー光学系３０へ進む。次に、各変調光２５ａ（Ｒ），２５ａ（Ｇ），２５ａ（Ｂ）が有機フォトリフラクティブ素子４７に投射され、これによって、第１パターン４８（Ｒ），４８（Ｇ）、４８（Ｂ）が有機フォトリフラクティブ素子４７にそれぞれ記録される。その後、赤色，緑色，青色を含む白色の再生照明光４５（Ｗ）が再生光源機構４０から有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される。この際、再生照明光４５（Ｗ）に含まれる赤色，緑色，青色の成分がそれぞれ第１パターン４８（Ｒ），４８（Ｇ）、４８（Ｂ）によって回折され、これによって、赤色，緑色，青色の再生光４５ａ（Ｒ），４５ａ（Ｇ），４５（Ｂ）がそれぞれ有機フォトリフラクティブ素子４７から射出される。その後、赤色，緑色，青色の再生光４５ａ（Ｒ），４５ａ（Ｇ），４５（Ｂ）がそれぞれスクリーン８０に投射される。各再生光４５ａ（Ｒ），４５ａ（Ｇ），４５（Ｂ）によって再生される画像が重なり合い、これによって、スクリーン８０上に画像８１をフルカラーで再生することができる。
【００７１】
好ましくは、空間光変調器２７に投射される照明光２５の中心波長は、各カラーフィルタ５１（Ｒ），５１（Ｇ），５１（Ｂ）を透過しないよう設定されている。これによって、露光機構３５（Ｒ）からの変調光２５ａ（Ｒ），２５ａ（Ｇ），２５ａ（Ｂ）がスクリーン８０に投射されることを防ぐことができる。
【００７２】
なお本変形例において、赤色，緑色，青色を含む白色の再生照明光４５（Ｗ）が再生光源機構４０から有機フォトリフラクティブ素子４７に投射される例を示したが、これに限られることはない。再生光源機構４０は、第１パターン４８（Ｒ）が記録された領域に赤色の再生照明光４５が投射され、第１パターン４８（Ｇ）が記録された領域に緑色の再生照明光４５が投射され、第１パターン４８（Ｂ）が記録された領域に青色の再生照明光４５が投射されるよう構成されていてもよい。この場合、カラーフィルタ５１（Ｒ），５１（Ｇ），５１（Ｂ）が設けられていなくてもよい。
【００７３】
第３の方法としては、有機フォトリフラクティブ素子４７の一つの有機フォトリフラクティブ材料からなる記録材に、赤色の光を回折するための第１パターンと、緑色の光を回折するための第１パターンと、青色の光を回折するための第１パターンと、の三つのパターンを重ねて記録する方法である。この第３の方法では、記録材をなす有機フォトリフラクティブ材料への三種類の第１パターンの記録は、互いに異なる波長域の変調光２５ａを用いて行うことができる。
【００７４】
また、第４の方法としては、有機フォトリフラクティブ素子４７が、有機フォトリフラクティブ材料からなる記録材を三層重ねて含むようにし、各記録材に、赤色の光、緑色の光および青色の光のいずれかを回折するための第１パターンをそれぞれ記録する。この第４の方法では、三つの記録材の波長感度域を変化させておき、各記録材の感度に対応した互いに異なる波長域の変調光を用いて、三つの記録材のそれぞれへ第１パターンを記録することができる。
【００７５】
なお、フルカラーを実現するための上述の第１〜第４の方法において、赤色、緑色および青色の３色を用いる例を示したが、色の組み合わせがこれに限られることはない。例えば、互いに異なる中心波長を有する第１の波長域の光、第２の波長域の光および第３の波長域の光が適切に組み合わせられてもよい。
【００７６】
さらに、上述した実施の形態では、空間光変調器２７が一つだけ設けられている例を示したが、これに限られることはなく、複数の空間光変調器２７が一つのプロジェクタ１０に設けられるようにしてもよい。このような例によれば、各空間光変調器２７で表示された第２パターン２８が、有機フォトリフラクティブ素子４７の互いに異なる領域に縮小投影されるようにすることができる。この例によれば、空間光変調器２７の画素数や寸法の制約によらず、所望の画素数を有する画像８１をスクリーン８０上に投影することができる。
【００７７】
さらに、上述した実施の形態では、空間光変調器２７の第２パターン２８が、第１変調領域２８ａおよび第２変調領域２８ｂから構成される例を示した。すなわち、空間光変調器２７によって実現される変調が二値変調である例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、空間光変調器２７によって多値変調が実現されるよう第２パターン２８が構成されていてもよい。
【００７８】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１０  プロジェクタ
２０  記録光源機構
２１  記録光源
２２  コンデンサレンズ
２３  コリメートレンズ
２４  ビームスプリッタ
２５  照明光
２５ａ  変調光
２７  空間光変調装置
２７ａ  像形成面
２７ｂ  基材
２８  第２パターン
２８ａ  第１変調領域
２８ｂ  第２変調領域
２８ｅ  単位画素
２９ａ  データベース
２９ｂ  制御手段
３０  リレー光学系
３１  第１レンズ
３２  フーリエ変換面
３３  第２レンズ
３５  露光機構
４０  再生光源機構
４１  再生光源
４２  コンデンサレンズ
４３  コリメートレンズ
４４  ビームスプリッタ
４５  再生照明光
４５ａ  再生光
４５ｂ  ０次透過光
４７  フォトリフラクティブ素子
４８  第１パターン
４８ａ  第１屈折率領域
４８ｂ  第２屈折率領域
４９  フィルタ素子
５０  光合成素子
５１  カラーフィルタ
８０  スクリーン
８１  画像
８２  スポット
【図１】
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【図２】
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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７】
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【図８】
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【図９】
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