(57)【要約】【課題】奥行き方向の異なる位置に同時並行して投射を行うことができるプロジェクターを提供すること。【解決手段】発光部１０において複数の位置に配置される自発光型素子１０ａからそれぞれ射出される成分光ＩＬについて、当該成分光ＩＬごとに利用する射出角度を調整（設定）する光射出調整機構１００と、光射出調整機構１００を経た成分光ＩＬによって照射される投影領域ＰＤに対応して、光射出調整機構１００から射出される成分光ＩＬの射出位置および射出角度を制御する光制御部である回路装置８０と、を備える。回路装置８０の制御のもと、光射出調整機構１００において、画像光を構成する各成分光を、複数の位置から互いに異なる角度でそれぞれ射出し、投影領域に対して同時並行的に投射を行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部において複数の位置からそれぞれ射出される成分光について、当該成分光ごとに利用する射出角度を調整可能にする光射出調整機構と、
前記光射出調整機構を経た成分光によって照射される被照射領域内にあって、かつ、奥行き方向について異なる位置を含む投影領域に対応して、前記光射出調整機構から射出される成分光の射出位置および射出角度を制御する光制御部と、
を備えるプロジェクター。
【請求項２】
前記光射出調整機構を経た成分光を前記投影領域上に投射させる投射光学系をさらに備える、請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記光射出調整機構は、前記発光部から射出された成分光ごとに、光の透過を制限して利用する射出角度にある成分を選択する光選択部を有する、請求項１及び２のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記光選択部は、光の遮断と透過とを切り替えるパネル型部材であり、
前記光制御部は、前記パネル型部材における光の遮断と透過との切り替えを制御して、前記発光部から射出された成分光のうち、所定の射出角度にある成分を選択させる、請求項３に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記光射出調整機構において、前記発光部は、面状に広がりを有する発光源を含み、射出される成分光は、２次元的または３次元的広がりを有する前記投影領域に対して一斉照射される、請求項１から４までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記発光部は、面状に配置された複数の発光点から成分光をそれぞれ射出する複数の自発光型素子を有する、請求項１から５までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記自発光型素子は、コヒーレント光を発生させる、請求項６に記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記光射出調整機構は、前記発光部における複数の発光点に対応してそれぞれ設けられて各発光点から発した光の射出角度をそれぞれ調整する複数のレンズ部を有する、請求項６及び７のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項９】
前記発光部は、光源部で発生させた光源光から照明光を形成する照明光学系と、前記照明光学系からの照明光を変調する光変調部とを有する、請求項１から５までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項１０】
前記光射出調整機構は、前記発光部から射出された成分光から射出角度にある成分を選択する光選択部として、光の遮断と透過とを切り替えるパネル型部材を有し、前記パネル型部材は、前記光変調部を構成する各画素に対して複数の画素を対応させるように構成されている、請求項９に記載のプロジェクター。
【請求項１１】
前記光射出調整機構は、前記発光部において各色の光に応じて色ごとの成分光をそれぞれ形成させて、当該各色の成分光ごとに利用する角度成分を調整し、
前記光射出調整機構を経た各色の成分光を合成する合成光学系をさらに備える、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、奥行き方向の異なる位置に同時並行して投射を行うことができるプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプロジェクターでは、平面的な表示素子上の画像を拡大投影する投射光学系を用いていることから、フォーカスが合う面は略平面であり、その面を前後に移動させる調整しかできない。つまり、焦点位置を変更して同時並行的に異なる奥行きのある被投射領域に投射を行うことはできず、例えばフォーカスがあった状態で曲面スクリーンへ投射することや、かかる曲面スクリーンの形状変更に対応することができるプロジェクターは存在しなかった。
【０００３】
なお、プロジェクターに関する技術ではないが、撮像装置として、２次元センサーに入射する光の入射方向に関する情報を取得し、奥行き方向に関して異なる距離にある被写体を同時に撮影可能にする技術は存在する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７９３６９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記背景技術を鑑みてなされたものであり、奥行きのある被投射領域に対して投射を行うことができるプロジェクター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】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、発光部において複数の位置からそれぞれ射出される成分光について、当該成分光ごとに利用する射出角度を調整可能にする光射出調整機構と、光射出調整機構を経た成分光によって照射される被照射領域内にあって、かつ、奥行き方向について異なる位置を含む投影領域に対応して、光射出調整機構から射出される成分光の射出位置および射出角度を制御する光制御部と、を備える。
【０００７】
上記プロジェクターでは、光制御部での制御により、光射出調整機構から射出される画像光を構成する各成分光の射出位置および射出角度をそれぞれ調整している。これにより、例えば奥行きのある投影領域、すなわち奥行き方向に関して異なる距離に領域を有する投影領域に対して、焦点位置を変更することで画像投射を行うことができる。
【０００８】
本発明の具体的な態様又は側面では、光射出調整機構を経た成分光を投影領域上に投射させる投射光学系をさらに備える。
【０００９】
本発明の別の側面では、光射出調整機構は、発光部から射出された成分光ごとに、光の透過を制限して利用する射出角度にある成分を選択する光選択部を有する。この場合、光選択部によって、各成分光の射出角度を調整できる。
【００１０】
本発明のさらに別の側面では、光選択部は、光の遮断と透過とを切り替えるパネル型部材であり、光制御部は、パネル型部材における光の遮断と透過との切り替えを制御して、発光部から射出された成分光のうち、所定の射出角度にある成分を選択させる。この場合、光の遮断と透過との切り替えを制御して光の透過を制限することで、各成分光の射出角度の選択パターンを増やせる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、光射出調整機構において、発光部は、面状に広がりを有する発光源を含み、射出される成分光は、２次元的または３次元的広がりを有する投影領域に対して一斉照射される。この場合、面状に広がりを有する発光部によって、例えば光走査のような動作を要することなく、投影領域に対して面的あるいは空間的に一斉に画像投射を行うことができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、発光部は、面状に配置された複数の発光点から成分光をそれぞれ射出する複数の自発光型素子を有する。この場合、複数の自発光型素子により、画像を形成させることができる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、自発光型素子は、コヒーレント光を発生させる。この場合、成分光の射出角度の調整を容易かつ正確にし、高効率に光を利用できる。
【００１４】
本発明のさらに別の側面では、光射出調整機構は、発光部における複数の発光点に対応してそれぞれ設けられて各発光点から発した光の射出角度をそれぞれ調整する複数のレンズ部を有する。この場合、複数のレンズ部によって成分光ごとに射出角度を調整できる。
【００１５】
本発明のさらに別の側面では、発光部は、光源部で発生させた光源光から照明光を形成する照明光学系と、照明光学系からの照明光を変調する光変調部とを有する。この場合、照明光学系からの照明光を光変調部において、複数の位置からの画像光の成分光として射出することができる。
【００１６】
本発明のさらに別の側面では、光射出調整機構は、発光部から射出された成分光から射出角度にある成分を選択する光選択部として、光の遮断と透過とを切り替えるパネル型部材を有し、パネル型部材は、光変調部を構成する各画素に対して複数の画素を対応させるように構成されている。この場合、光変調部を構成する画素のうち１つの画素に対応するパネル型部材側の複数の画素を切り替えて光の遮断と透過とを選択することで、光変調部側の１つの画素から射出された成分光について、当該成分光が角度分布を有する場合に所望の射出角度の成分を選択することができる。
【００１７】
本発明のさらに別の側面では、光射出調整機構は、発光部において各色の光に応じて色ごとの成分光をそれぞれ形成させて、当該各色の成分光ごとに利用する角度成分を調整し、光射出調整機構を経た各色の成分光を合成する合成光学系をさらに備える。この場合、カラー画像の投射を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のプロジェクターを説明する図である。
【図２】プロジェクターの構造を説明する図である。
【図３】（Ａ）は、発光部の構造についての一例を示す図であり、（Ｂ）は、発光部の構造についての他の一例を示す図である。
【図４】（Ａ）は、プロジェクターによる投射の一例を示す図であり、（Ｂ）は、プロジェクターによる投射の他の一例を示す図である。
【図５】（Ａ）は、プロジェクターによる２つの領域への画像投射の一例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）における２つの領域を概念的に示す正面図である。
【図６】図５における画像投射の動作について説明するためのフローチャートである。
【図７】プロジェクターによる非平面への投射の一例を示す図である。
【図８】（Ａ）は、プロジェクターによる立体的領域への投射の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の側面図である。
【図９】第２実施形態のプロジェクターを説明する図である。
【図１０】（Ａ）は、プロジェクターの構造の一部を概念的に示す図であり、（Ｂ）は、変形例のプロジェクターの構造を説明する図である。
【図１１】（Ａ）は、一変形例のプロジェクターにおける射出角度調整を説明する図であり、（Ｂ）は、さらに他の一変形例のプロジェクターについて示す図である。
【図１２】第３実施形態のプロジェクターを説明する図である。
【図１３】その他の一変形例のプロジェクターについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１及び図２に示すように、本発明に係る第１実施形態のプロジェクター２は、画像光を投射する光学系部分５０と、光学系部分５０での画像光の投射における投射可能な被照射領域内にある投影領域ＰＤを撮像して距離に関する情報を取得するための撮像部７０と、光学系部分５０の動作を制御する回路装置８０とを備える。
【００２０】
光学系部分５０は、光射出調整機構１００と、投射光学系４０とを備える。このうち、光射出調整機構１００は、発光部１０と、光選択部２０とを備える。
【００２１】
図２に示すように、光学系部分５０において、光射出調整機構１００のうち、発光部１０は、光軸ＯＡに対して垂直なＸＹ面に平行な射出面ＳＡの面内においてマトリクス状に多数配置された自発光型素子１０ａを有している。面状に配置された複数の自発光型素子１０ａが複数の発光点となって画像光となるべき各成分光ＩＬをそれぞれ射出することで、発光部１０は、面状に広がりを有する光を発生させる発光源となっている。
【００２２】
光射出調整機構１００のうち、光選択部２０は、発光部１０において複数の位置に配置された各自発光型素子１０ａからそれぞれ射出される成分光ＩＬについて取捨選択を可能とする部材である。すなわち、光選択部２０は、成分光ＩＬの遮断と透過とを定める部材であり、見方を変えると、光選択部２０は、各自発光型素子１０ａから射出された成分光ＩＬの透過を制限するものであるとも言える。
【００２３】
ここで、図示のように、発光部１０を構成する多数の自発光型素子１０ａは、それぞれ異なる方向あるいは角度に成分光ＩＬをそれぞれ射出可能としている。これにより、異なる位置にある自発光型素子１０ａからそれぞれ射出された成分光ＩＬを、投影領域ＰＤ上の同一点（位置）において重畳させることが可能となる。成分光ＩＬを重畳させることにより、各成分光ＩＬの光量が小さくても、必要に足る明るさの画像投影が可能になる。また、同一点に集光される光の本数を増やすことで、光量を向上することができる。ただし、光量をアップするために多くの成分を一点に集光すると、投影領域ＰＤ上において構成される画像の画素数が減少するため、実際には、求める光量及び解像度のバランスにより所望の数値を設定することになる。
【００２４】
図３（Ａ）及び３（Ｂ）は、上述のように成分光ＩＬを互いに異なる方向あるいは角度に射出させる多数の自発光型素子１０ａの構成についての一例をそれぞれ示す図である。図３（Ａ）の一例では、各自発光型素子１０ａが、レーザー発光素子で構成されているものを示している。この場合、成分光ＩＬとしてレーザー光を発するレーザー発光素子ＬＤで各自発光型素子１０ａが構成され、レーザー発光素子ＬＤの先に適宜角度を設けたミラー（図示省略）を設けておくことで、所望の角度または方向に成分光ＩＬであるレーザー光を射出させることができる。このように、各自発光型素子１０ａがレーザー光すなわちコヒーレント光を発生させるものとすることで、成分光ＩＬの射出角度の調整を容易かつ正確にし、高効率に光を利用できる。
【００２５】
また、図３（Ｂ）の一例では、各自発光型素子１０ａが、ＬＥＤ光源で構成されているものを示している。この場合、成分光ＩＬとしてＬＥＤ光を発するＬＥＤ発光素子ＬＥにレンズ機能を有したキャップ部材（レンズ部材）ＣＰを被せて保護したＬＥＤパッケージで各自発光型素子１０ａが構成され、キャップ部材ＣＰが成分光ＩＬを屈折させることで成分光ＩＬの射出角度あるいは方向を適宜調整することができる。
【００２６】
以上のようにして、多数の自発光型素子１０ａは、互いに異なる方向に成分光ＩＬをそれぞれ射出させることが可能となっている。なお、図３（Ａ）及び３（Ｂ）は、自発光型素子１０ａについての例示であり、このほかの構造によって自発光型素子１０ａを構成することも可能である。例えば、上記図３（Ｂ）のＬＥＤにかえて照明系として高圧水銀ランプ等を用いる構成とすることも可能である。なお、射出される成分光ＩＬの射出角度に分布がある、すなわち広がりがあるような場合には、詳しくは後述する光選択部２０の光透過部ＱＡ及び光遮蔽部ＱＢの幅（大きさ及び範囲）や位置を調整することができる。これにより、使用されるべき成分光の射出角度を所望の状態に規制することができる。
【００２７】
図２に戻って、光選択部２０について詳細に説明する。光選択部２０は、上記のようにして成分光ＩＬを射出する発光部１０の各自発光型素子１０ａに対応して設けられる多数のスリット状あるいは格子状の光透過部ＱＡと光遮蔽部ＱＢとを交互に配置するような構成となっている。すなわち、光選択部２０は、光透過部ＱＡにおいて、利用されるべき成分光ＩＬを透過させる一方、光遮蔽部ＱＢによってその他の成分を遮断して、光の透過を制限している。光透過部ＱＡと光遮蔽部ＱＢとについてより具体的には、例えばグリッド状の部材において孔のある部分と孔のない部分（孔を塞いだ部分）とを形成して光透過部ＱＡ及び光遮蔽部ＱＢの位置が固定的に決まっている構成とすることもできる。例えばパララックスバリアのような構成等が考えられる。また、光選択部２０を、例えば光の遮断と透過とを切り替えるパネル型部材のようなものとすることでバルブの機能をもたせ、光透過部ＱＡ及び光遮蔽部ＱＢの位置が可変となる構成とすることも可能である。光の遮断と透過との切り替えにより可変制御とすることで、各成分光の射出角度の選択パターンを増やせる。また、光透過部ＱＡ及び光遮蔽部ＱＢの幅（大きさ及び範囲）については、種々の態様が可能であり、例えば、各自発光型素子１０ａのサイズと配列に合わせるものとすることもできるが、各自発光型素子１０ａよりも小さい（細かい）ピッチで並べることも可能である。以上のように、光選択部２０は、光透過部ＱＡと光遮蔽部ＱＢとを有することで、成分光ＩＬのうち利用すべき射出角度にある成分のみを通過させ他の成分を排除することができる。また、光選択部２０は、各成分光ＩＬの角度の広がりを制限して指向性を持たせることができる。例えばレンチキュラーレンズのような構成等が考えられる。言い換えると、光選択部２０は、成分光ＩＬを画像光として利用するか否かを射出角度に応じて決定する部材である。
【００２８】
以上のように、光射出調整機構１００は、発光部１０と光選択部２０とによって、画像光を構成する各成分光ＩＬの発光位置と利用する射出角度とを調整することを可能にするものとなっている。つまり、光射出調整機構１００は、回路装置８０による制御のもと光源側での画像光の射出状態を設定する光設定部である。なお、光選択部２０を可変制御可能な構成とした場合、回路装置８０における制御によって、発光部１０の発光位置と光選択部２０光透過部ＱＡの位置関係を調整して利用効率を上げることで、さらなる光量アップが可能となる。
【００２９】
投射光学系４０は、上記のようにして光射出調整機構１００を経た成分光ＩＬ、すなわち光選択部２０を通過して各成分光ＩＬの全体を画像光として投影領域ＰＤ上に投射させる投射レンズである。投射光学系４０を経た各成分光ＩＬのうち、ある成分は、図示のように、投影領域ＰＤ上において他の成分光ＩＬと互いに重畳し合う。例えば、図中実線で示すように、自発光型素子１０ａのうち、図示において上から４番目の自発光型素子ａ４（１０ａ）と、これに隣接する５番目の自発光型素子ａ５（１０ａ）とは、互いに異なる角度で射出されるが、投影領域ＰＤ上では最終的に同じ位置ＰＡ１に到達している。つまり、自発光型素子ａ４からの成分光ＩＬａ（ＩＬ）と自発光型素子ａ５からの成分光ＩＬｂ（ＩＬ）とは、投影領域ＰＤ上の位置ＰＡ１において重畳して投影画像として１つの投影画素を形成している。同様に、図中破線で示す成分光ＩＬどうしは、投影領域ＰＤ上の位置ＰＡ２において重畳し１つの投影画素を形成し、図中一点鎖線で示す成分光ＩＬどうしは位置ＰＡ３において１つの投影画素を形成している。このように、発光部１０において面状に配置された多数の自発光型素子１０ａからの成分光ＩＬが一斉に投影領域ＰＤに向けて射出されることで、投影領域ＰＤの面領域上において画像が形成可能となっている。なお、投射光学系４０は、例えば各成分子ＩＬの光線束が角度の広がりを有するような場合にこれを収束させつつ投影領域ＰＤ上に投射させるものとしても機能している。
【００３０】
撮像部７０は、例えば距離画像を測定可能なカメラで構成されるものであり、上記の光学系部分５０からの画像光が投射される被照射領域内の投影領域ＰＤを撮像して、プロジェクター２に対する投影領域ＰＤの距離や投影領域ＰＤの形状すなわち投影領域ＰＤ上の各小領域さらには各点までの距離等を測定する。つまり、プロジェクター２は、撮像部７０を有することで投影領域ＰＤのプロジェクター２に対する深さ情報（Ｚ方向に関する情報）や、投影領域ＰＤ上の各小領域（各点）における方位に関する情報を取得することができる。なお、図２の場合、投影領域ＰＤは、光軸ＯＡに対して垂直な平面となっている。この場合、光軸ＯＡ上に関する投影領域ＰＤの距離情報（深さ情報）が取得されれば十分である。
【００３１】
回路装置８０は、画像処理部８１と、発光駆動部８２と、主制御部８８とを備え、光学系部分５０の動作制御を含む、プロジェクター２の動作全体を制御する装置である。主制御部８８は、全体の動作を統括する。また、画像処理部８１は、投射すべき画像情報の処理を行うとともに、特に本実施形態では、撮像部７０から取得される投影領域ＰＤの形状等の距離情報を取得し、当該距離情報に基づいて画像処理を行う。発光駆動部８２は、主制御部８８及び画像処理部８１からの指示に従って、光射出調整機構１００を構成する発光部１０及び光選択部２０の動作制御を行う。すなわち、発光部１０を構成する各自発光型素子１０ａの点灯タイミングや点灯光量の制御や、光選択部２０における多数のスリット状の光透過部ＱＡと光遮蔽部ＱＢとの配置切替の駆動動作をする。以上のように、回路装置８０は、プロジェクター２の各種動作制御のうち光射出調整機構１００の動作制御に関しては、成分光ＩＬの射出位置および射出角度を制御する光制御部として機能する。
【００３２】
以上のプロジェクター２による画像投射の場合、成分光ＩＬの選択機能を有する光射出調整機構１００を回路装置８０によって制御することで、画像形成位置を適宜変更させることができる。これにより、例えば図４（Ａ）の場合と図４（Ｂ）の場合とに示すように、異なる距離にある投影領域ＰＤに対して、投射光学系４０のフォーカス機能によらずに焦点の合った画像を形成させることが可能となる。言い換えると、投影領域ＰＤの形状等に応じて焦点位置を変更させることができる。図４（Ａ）及び４（Ｂ）のうち、図４（Ａ）は、投影領域ＰＤが光軸ＯＡに対して垂直な平面であってプロジェクター２からの距離が奥行き方向（Ｚ方向）に関して比較的遠い位置となるように配置された場合を示している。これに対して、図４（Ｂ）は、投影領域ＰＤが光軸ＯＡに対して垂直な平面であって奥行き方向（Ｚ方向）に関して比較的近い位置となるように配置された場合を示している。なお、ここでは、図４（Ａ）の場合の投射のみ、あるいは図４（Ｂ）の場合の投射のみのように、単独の平面に対して投射を行う場合には、一定の奥行き方向への投射であるものと考え、図４（Ａ）の場合の投射と図４（Ｂ）の場合の投射との双方を取り扱ったり、あるいは図５等を参照して後述するように２以上の異なる位置にある投影領域を取り扱ったりする場合に奥行き方向が異なる位置にあるものと考える。
【００３３】
以下、図４に示す場合におけるプロジェクター２による画像投射の動作の一例について説明する。まず、図４（Ａ）及び４（Ｂ）に共通する前提として、撮像部７０からの投影領域ＰＤについての距離情報を取得し、当該距離情報に基づいて補正した画像情報に応じた光線の射出をするように、回路装置８０が光射出調整機構１００を制御している。具体的に例えば、図４（Ａ）に示す場合の投射では、投影領域ＰＤ上の投影位置のうち例えば下方側に位置する位置ＰＡ１には、実線で示す成分光ＩＬが対応する光線となっている。すなわち、回路装置８０による光射出調整機構１００の制御によって、発光部１０を構成する自発光型素子１０ａのうち自発光型素子ａ４と自発光型素子ａ５とを位置ＰＡ１上における画像（画素）に対応させている。同様に、回路装置８０は、投影領域ＰＤ上の投影位置のうち中央側に位置する位置ＰＡ２には、他の自発光型素子１０ａからの成分光ＩＬ（図中破線）を対応させ、投影領域ＰＤ上の投影位置のうち上方側に位置する位置ＰＡ３には、さらに他の自発光型素子１０ａからの成分光ＩＬ（図中一点鎖線）を対応させるように、光射出調整機構１００を制御している。上記では、説明の簡略化のため、３つの位置ＰＡ１〜ＰＡ３について説明したが、同様のことが２次元的平面である投影領域ＰＤ全体に対して各成分光全体が画像光として面状に照射されていることで、投影領域ＰＤの全体に対して画像投射がなされ、投影画像が形成されるものとなっている。また、重畳させる自発光型素子１０ａの数についても、図示では、２つの発光点からの成分光ＩＬを１か所の投影領域ＰＤ上の１つの位置に重畳させるものとしているが、これに限らず例えば３つ以上の発光点からの成分光ＩＬを投影領域ＰＤ上の１つの位置に重畳させてもよい。重畳の度合いについては、発光点の数（自発光型素子１０ａの数）と要求する解像度との関係等によって適宜変更される。
【００３４】
次に、図４（Ｂ）に示す場合の画像投射の動作について説明をする。なお、図４（Ｂ）における投影領域ＰＤの被投射位置として代表的に示す３つの位置ＰＢ１〜ＰＢ３は、図４（Ａ）における３つの位置ＰＡ１〜ＰＡ３に対応しているものとする。言い換えると、位置ＰＡ１〜ＰＡ３での画像の状態と位置ＰＢ１〜ＰＢ３での画像の状態とが揃っていれば、図４（Ａ）の投影領域ＰＤでの投影画像と図４（Ｂ）の投影領域ＰＤでの投影画像とが一致することを意味する。図４（Ｂ）に示す場合の投射においても、上記した図４（Ａ）の場合と同様に、回路装置８０が光射出調整機構１００を制御することで、投影領域ＰＤ上に画像が形成される。ただし、図４（Ｂ）の場合、撮像部７０から取得される投影領域ＰＤについての距離情報が図４（Ａ）の場合と異なっている（図４（Ａ）の場合よりも位置が近い）。このため、投影領域ＰＤ上の各位置と、光射出調整機構１００において対応させる自発光型素子１０ａとの関係が図４（Ａ）に示す場合とは異なるものとなるように回路装置８０が光射出調整機構１００を制御している。図４（Ｂ）に示す場合では、例えば投影領域ＰＤ上の投影位置のうち下方側に位置する位置ＰＢ１には、図示において上から２番目の自発光型素子ａ２（１０ａ）からの成分光ＩＬ（図中実線）と、上から７番目の自発光型素子ａ７（１０ａ）からの成分光ＩＬ（図中実線）とを対応させるようにしている。同様に、投影領域ＰＤ上の投影位置のうち中央側に位置する位置ＰＢ２には、他の自発光型素子１０ａからの成分光ＩＬ（図中破線）を対応させるようにし、投影領域ＰＤ上の投影位置のうち上方側に位置する位置ＰＢ３には、一点鎖線で示すように、さらに他の自発光型素子１０ａからの成分光ＩＬ（図中一点鎖線）を対応させるようにしている。
【００３５】
以上のように、本実施形態に係るプロジェクター２は、図４（Ａ）の場合と図４（Ｂ）の場合とでのように、被照射領域内にある投影領域ＰＤの位置が変わっても、これに応じて対応可能な射出位置及び射出角度にある成分光ＩＬを選択するように画像光を制御することで、投射光学系４０のフォーカス機能を用いずに同じ画像をピントの合った状態で形成させることが可能となる。見方を変えると、投影領域ＰＤの位置に応じてプロジェクター２から射出される画像光の焦点位置をフォーカス機能とは独立して投影領域ＰＤに応じて変更することができるものとなっている。
【００３６】
図５（Ａ）及び５（Ｂ）は、プロジェクター２を用いた分割領域への画像投射の一例を示す図である。具体的には、図５（Ａ）及び５（Ｂ）に示す場合、投影領域ＰＤが互いに異なる奥行き方向の位置を含む第１領域ＰＤ１と第２領域ＰＤ２との２つの領域（分割領域）に分かれている。ここでは、奥行き方向に関する位置の遠い側が第１領域ＰＤ１となっており、近い側が第２領域ＰＤ２となっているものとする。ただし、第１領域ＰＤ１及び第２領域ＰＤ２は、ともに光軸ＯＡに対して垂直なＸＹ面に平行な平面であるものとする。このような分割領域への場合であっても、プロジェクター２は、撮像部７０から取得される第１領域ＰＤ１と第２領域ＰＤ２との距離情報に基づいて各自発光型素子１０ａの投射範囲を、第１領域ＰＤ１用のものと第２領域ＰＤ２用のものとに振り分けるように光射出調整機構１００の動作を制御して、第１領域ＰＤ１と第２領域ＰＤ２との双方に対する画像形成を可能にしている。なお、この場合においても発光部１０において面状に配置された多数の自発光型素子１０ａからの成分光ＩＬが一斉に射出されることで、複数の分割領域で構成される投影領域ＰＤの面領域全体に対して画像が形成されるものとなっている。
【００３７】
ここで、図５（Ｂ）において、プロジェクター２における第１領域ＰＤ１を含む面内での投射可能な範囲を投影可能領域ＰＰ１とし、第２領域ＰＤ２を含む面内での投射可能な範囲を投影可能領域ＰＰ２とする。すなわち、投影可能領域ＰＰ１は、仮想的な画像光の被照射領域であり、仮に発光部１０における全ての自発光型素子１０ａを、第１領域ＰＤ１を含む平面内のみに向けて投射した場合に照射可能な範囲を示すものである。同様に、投影可能領域ＰＰ２は、仮に発光部１０における全ての自発光型素子１０ａを、第２領域ＰＤ２を含む平面内のみに向けて投射した場合に照射可能な範囲を示すものである。言い換えると、投影可能領域ＰＰ１のうち第１領域ＰＤ１だけを照射するのであれば、発光部１０の自発光型素子１０ａのうち、第１領域ＰＤ１に集光する射出位置及び射出角度の成分光ＩＬを射出するもののみを利用するように自発光型素子１０ａ等の選択をすればよい。同様に、投影可能領域ＰＰ２のうち第２領域ＰＤ２だけを照射するのであれば、自発光型素子１０ａのうち、第２領域ＰＤ２に集光する射出位置及び射出角度の成分光ＩＬを射出するもののみを利用するように自発光型素子１０ａ等の選択をすればよい。つまり、回路装置８０において、光射出調整機構１００での光の振り分け制御を適宜行えばよいことになる。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、回路装置８０において、光射出調整機構１００から第１領域ＰＤ１に向けて射出される成分光ＩＬと第２領域ＰＤ２に向けて射出される成分光ＩＬとを振り分ける制御を行うことで、上記のような画像形成を行うものとなっている。つまり、プロジェクター２は、複数の投影面への同時投影が可能である。
【００３９】
以下、図６のフローチャートを参照して、図５に示す２つの分割領域へ投射をする場合での画像投射の処理の一例について説明する。まず、回路装置８０において、主制御部８８の制御下で外部からの距離画像データの取り込みを行う（ステップＳ１１）。
【００４０】
次に、主制御部８８は、撮像部７０を動作させて、投影領域ＰＤを撮像して距離に関する情報を取得させ、投影領域ＰＤの位置すなわち第１領域ＰＤ１と第２領域ＰＤ２との位置に関する情報を取り込む（ステップＳ１２）。より具体的には、主制御部８８は、画像処理部８１に内蔵される距離画像生成部８１ａ（図２参照）を動作させて、撮像部７０から取得した情報に基づき、投影領域ＰＤの各分割領域である第１領域ＰＤ１と第２領域ＰＤ２とについて、プロジェクター２までの距離や方位に関するデータをそれぞれ抽出させる。
【００４１】
次に、主制御部８８は、ステップＳ１２において取得された距離や方位に関するデータから、各領域ＰＤ１，ＰＤ２に集光可能な成分光ＩＬを射出する自発光型素子１０ａの抽出をし、第１領域ＰＤ１に対して投射される成分光ＩＬ１と、第２領域ＰＤ２に対して投射される成分光ＩＬ２とを振り分け（図５（Ａ）参照）、各自発光型素子１０ａの割り当ての処理を行う（ステップＳ１３）。
【００４２】
次に、主制御部８８は、ステップＳ１１で取得した画像データと、ステップＳ１３における自発光型素子１０ａの割り当てとに基づいて画像データの補正処理を行う（ステップＳ１４）。すなわち、各画像データと、当該画像データに対応する投影画像を形成させる成分光を射出する各自発光型素子１０ａとの対応関係を定める。
【００４３】
最後に、主制御部８８は、ステップＳ１４での対応関係に基づく画像信号を、発光駆動部８２に送信し（ステップＳ１５）、発光駆動部８２からの駆動信号に基づいて画像投射の動作が開始される。
【００４４】
なお、上記の説明では、第１領域ＰＤ１と第２領域ＰＤ２との双方に対して同時に画像投射をするものとしているが、例えば、第１領域ＰＤ１に対する投射と第２領域ＰＤ２に対する投射とを、時分割で行うものとすることも可能である。例えば、複数の自発光型素子１０ａのうちある自発光型素子１０ａについては、第１領域ＰＤ１に対する投射と第２領域ＰＤ２に対する投射との双方に兼用する、という制御を行う場合には、時分割して投射を切り替えることで、目的を達成させることができる。
【００４５】
また、以上の例では、投影領域ＰＤが２つの領域に分かれている場合について説明しているが、３つ以上の領域に分かれている場合においても、同様にして画像投射を行うことができる。さらに、上記では、各領域を平面上のものとしているが、平面でない曲率を有するような面に対しても画像を形成させることができる。
【００４６】
さらに、多数の微小な曲面をつなぎ合わせることで２次元的または３次元的広がりを有する投影領域ＰＤを形成するものと考えれば、微小な各曲面に対して対応する自発光型素子１０ａを一斉照射することも可能である。この場合、例えば図７に示すように、立体的な曲面形状を有する投影領域ＰＤに対して画像投射を行うことができることになる。
【００４７】
また、見方を変えると、プロジェクター２は、ある空間に対して任意に位置を定めて投射を行うことができるものであると考えることもできる。図８（Ａ）及び８（Ｂ）は、立体的領域への投射の状態の一例を示す図である。すなわち、プロジェクター２において光射出調整機構１００による画像光の投影可能な空間的（立体的）領域（被照射領域）を投影可能領域ＰＸとした場合、投影領域ＰＤは、投影可能領域ＰＸ内において自由に設定できることになる。なお、図示の場合では一例として、投影領域ＰＤが半球状である場合を示している。
【００４８】
以上のように、本実施形態のプロジェクター２は、発光部１０において複数の位置に配置される自発光型素子１０ａからそれぞれ射出される成分光ＩＬについて、当該成分光ＩＬごとに利用する射出角度を調整（設定）する光射出調整機構１００と、光射出調整機構１００を経た成分光ＩＬによって照射される投影領域ＰＤに対応して、光射出調整機構１００から射出される成分光ＩＬの射出位置および射出角度を制御する光制御部である回路装置８０と、を備える。これにより、回路装置８０の制御のもと、光射出調整機構１００において、画像光を構成する各成分光を、複数の位置から互いに異なる角度でそれぞれ射出することで、被照射領域すなわち投影領域が奥行きのあるものすなわち奥行き方向に関して異なる距離に領域を有するような場合であっても、当該投影領域に対して同時並行的に投射を行うことができる。言い換えると、同時並行的に異なる奥行き空間に投射を行うことができる。
【００４９】
また、上記プロジェクター２では、任意の位置に映像を結像できるので、例えばプロジェクションマッピング等の立体物への投影において、従来のプロジェクターでは複数台必要であったものを、１台のプロジェクター２を用いて実現することができる。また、上記プロジェクター２では、光線の集光密度を位置によって変化させることが可能となるため、映像のある部分のみを特に明るくする等の利用が可能になる。例えば映像のある一部のみを光らせることができることで、金属光沢感等の表現が可能となる。さらに、焦点調整機構が不要になりコストダウンすることが可能となり、立体物等へのプロジェクションマッピングにおけるフォーカス感を向上させることができる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
以下に、第２実施形態のプロジェクターについて説明する。第２実施形態のプロジェクターは、第１実施形態のプロジェクターを変形したものであり、特に説明しない部分は、第１実施形態のプロジェクターと同様の構造を有する。
【００５１】
図９に示すように、第２実施形態のプロジェクター２０２は、単板式のプロジェクターであり、光射出調整機構２００として、光源光を発生する光源部と光源部から照明光を形成する照明光学系とを含む光源装置２１と、光源装置２１から射出された照明光によって照明される光変調部２５と、光変調部２５から射出された各色の画像光を構成する成分光の選択を行う光選択部２２０とを備える。さらに、プロジェクター２０２は、光選択部２２０により成分光を選択された画像光を投影領域ＰＤに投射する投射光学系４０を備える。
【００５２】
なお、以上のプロジェクター２０２において、光源装置２１は、光源ランプ２１ａと、凹レンズ２１ｂと、一対のレンズアレイ２１ｄ，２１ｅと、偏光変換部材２１ｇと、重畳レンズ２１ｉとを備える。このうち、光源光を発生する光源部である光源ランプ２１ａは、例えば高圧水銀ランプ等であるランプ本体２２ａと、光源光を回収して前方に射出させる凹面鏡２２ｂとを備える。凹レンズ２１ｂは、光源ランプ２１ａからの光源光を平行化する役割を有するが、例えば凹面鏡２２ｂが放物面鏡である場合には、省略することもできる。照明光学系を構成する一対のレンズアレイ２１ｄ，２１ｅは、マトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって凹レンズ２１ｂを通過した光源ランプ２１ａからの光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材２１ｇは、詳細は省略するが、ＰＢＳ及びミラーを組み込んだプリズムアレイと、当該プリズムアレイに設けた射出面上にストライプ状に貼り付けられる波長板アレイとを備える。重畳レンズ２１ｉは、偏光変換部材２１ｇを経た照明光を全体として適宜収束させることにより、光変調部２５として設けた液晶ライトバルブに対する重畳照明を可能にする。つまり、両レンズアレイ２１ｄ，２１ｅと重畳レンズ２１ｉとを経た照明光は、光変調部２５に設けられた液晶パネル２６を均一に重畳照明する。
【００５３】
光変調部２５は、上記のように液晶ライトバルブである。より具体的には、光変調部２５は、液晶素子である液晶パネル２６と、光入射側偏光板２５ｅと、光射出側偏光板２５ｈとを備え、入射した照明光の強度の空間分布を構成画素の単位で変調する非発光型の光変調装置である。なお、光変調部２５の前段には、入射する照明光の調整をするフィールドレンズ２３ｆが設けられている。
【００５４】
光選択部２２０は、上記した光変調部２５を構成する液晶ライトバルブの後段に配置される。この光選択部２２０は、光の遮断と透過とを切り替えるパネル型部材であり、例えば液晶パネルによって構成される。つまり、光選択部２２０は、光変調部２５から射出された光について画素単位で射出角度を選択するための切替パネルによって構成されるものである。
【００５５】
つまり、本実施形態では、光変調部２５を構成する液晶ライトバルブと、光選択部２２０とにより、いわば２重のライトバルブが構成されることで、各成分光の射出位置と射出角度とを調整することが可能となっている。つまり、光変調部２５が第１のライトバルブとして、面状に発光される発光部としての発光点の位置を定め、光選択部２２０が第２のライトバルブとして、第１のライトバルブから発生した光の射出角度を決定するものとなっており、これらが光射出調整機構２００としての本質的機能を果たしている。
【００５６】
以下、図１０（Ａ）を参照して、本実施形態に係るプロジェクター２０２による画像投射の動作について具体的に説明する。なお、図１０（Ａ）は、図９に示した構造のうち光射出調整機構２００及びその周辺の構造について概念的に示すものである。図示のように、光変調部２５において照明光から画素単位で変調され、光変調部２５の液晶パネル２６（第１のライトバルブ）を構成する各画素の位置から成分光ＩＬが回路装置（図示省略）の制御のもと、それぞれ射出される。つまり、第１のライトバルブである液晶パネル２６を構成する複数の画素がいわば面状に配置された複数の発光点である。光変調部２５から射出された各成分光ＩＬは、光選択部２２０（第２のライトバルブ）において、射出角度が整えられる。すなわち、ある程度広がった角度をもって光変調部２５の液晶パネル２６を構成する各画素から射出された成分光ＩＬのうち、所望の角度で射出されるもののみが選択され、投射光学系４０を経て投影領域ＰＤに投射される。なお、図示の例では、投影領域ＰＤは２つの分割領域ＰＤ１，ＰＤ２で構成されており、各成分光ＩＬのうち、一部の成分が分割領域ＰＤ１に向けて投射され、他の成分が分割領域ＰＤ２に向けて投射されるものとなっている。すなわち、光変調部２５における射出位置と、光選択部２２０において決定される射出角度とによって各成分光ＩＬの振り分けがなされている。
【００５７】
本実施形態の場合においても、光射出調整機構２００において、画像光を構成する各成分光を、複数の位置から互いに異なる角度でそれぞれ射出することで、被照射領域すなわち投影領域が奥行きのあるものすなわち奥行き方向に関して異なる距離に領域を有するような場合であっても、当該投影領域に対して同時並行的に投射を行うことができる。
【００５８】
また、図１０（Ｂ）に示す一変形例のように、光選択部２２０を構成する切替パネルの前後において、一対のマイクロレンズアレイＭＬａ，ＭＬｂを配置することにより、より多くの光を取り込むようにするものとしてもよい。
【００５９】
図１１（Ａ）は、本実施形態における２重のライトバルブ構造について一部拡大して一例を示すものである。上述した光変調部２５側のライトバルブ（第１のライトバルブ）を構成する画素の数と、光選択部２２０側のライトバルブ（第２のライトバルブ）を構成する画素の数とは、同数として１対１に対応させることもできるが、図１１（Ａ）に示すように、第２のライトバルブの画素数を第１のライトバルブの画素数よりも多くする（第２のライトバルブ側をより細かくする）という構成にしてもよい。すなわち、光変調部２５側における１つの画素Ｐ１に対して、光選択部２２０側の複数の画素Ｐ２（図示の場合４×４の１６個）を対応させるように構成してもよい。これにより、光変調部２５側から画素ごとに角度に広がりを持った状態で射出される画像光の成分について必要な射出角度のものを選択することができる。
【００６０】
なお、以上のような構成は、上記のような第１のライトバルブの各画素を発光点とする構成以外の構成においても適用できる。例えば図１１（Ｂ）に示すように、発光部に自発光型の光源であって広がりを持った状態で光を発生する光源素子ＰＱを用いる場合にも、各光源素子ＰＱに対して複数の画素Ｐ２を対応させたライトバルブを光選択部２２０として適用することで、光源素子ＰＱから射出される光の射出角度を規制することができる。
【００６１】
〔第３実施形態〕
以下に、第３実施形態のプロジェクターについて説明する。第２実施形態のプロジェクターは、第２実施形態のプロジェクターを変形したものであり、特に説明しない部分は、第２実施形態のプロジェクターと同様の構造を有する。
【００６２】
図１２に示すように、第３実施形態のプロジェクター３０２は、光射出調整機構３００の発光部として、光源装置２１と、光源装置２１からの光源光を青緑赤の３色の色光に分離する色分離光学系２３と、色分離光学系２３から射出された各色の照明光によって照明される光変調部３２５とを備え、発光部以外の光射出調整機構３００の構成要素として、光変調部３２５から射出された各色の画像光を構成する成分光の選択を行う光選択部３２０を備える。さらに、プロジェクター３０２は、光選択部３２０により成分光を選択された各色の画像光を合成する合成プリズム（合成光学系）であるクロスダイクロイックプリズム２７と、クロスダイクロイックプリズム２７を通過した画像光を投影領域ＰＤに投射する投射光学系４０とを備える。
【００６３】
なお、以上のプロジェクター３０２において、第２実施形態のプロジェクター２０２（図９参照）と同様に、光源装置２１は、光源ランプ２１ａと、凹レンズ２１ｂと、一対のレンズアレイ２１ｄ，２１ｅと、偏光変換部材２１ｇと、重畳レンズ２１ｉとを備え、光源ランプ２１ａは、ランプ本体２２ａと、凹面鏡２２ｂとを備える。なお、重畳レンズ２１ｉは、偏光変換部材２１ｇを経た照明光を全体として適宜収束させることにより、光変調部３２５に設けた各色の液晶ライトバルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃに対する重畳照明を可能にする。つまり、両レンズアレイ２１ｄ，２１ｅと重畳レンズ２１ｉとを経た照明光は、以下に詳述する色分離光学系２３を通って、光変調部３２５に設けられた各色の液晶パネル２６ａ，２６ｂ，２６ｃを均一に重畳照明する。
【００６４】
色分離光学系２３は、第１及び第２ダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂと、フィールドレンズ２３ｆ，２３ｇ，２３ｈと、反射ミラー２３ｊ，２３ｍ，２３ｎ，２３ｏとを備え、光源装置２１とともに照明装置を構成する。ここで、第１ダイクロイックミラー２３ａは、青緑赤の３色のうち例えば青（Ｂ）色を透過させ、緑（Ｇ）及び赤（Ｒ）色を反射する。また、第２ダイクロイックミラー２３ｂは、入射した緑赤の２色のうち例えば緑（Ｇ）色を反射し、赤（Ｒ）色を透過させる。これにより、光源光を構成するＢ光、Ｇ光、及びＲ光は、第１、第２、及び第３光路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３にそれぞれ導かれ、異なる照明対象にそれぞれ入射する。
【００６５】
光変調部３２５は、上記した各色用の３つの光路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３に対応して、３つの液晶ライトバルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備える。
【００６６】
第１光路ＯＰ１に配置されたＢ色用の液晶ライトバルブ２５ａは、Ｂ光によって照明される液晶パネル２６ａと、液晶パネル２６ａの入射側に配置される光入射側偏光板２５ｅと、液晶パネル２６ａの射出側に配置される光射出側偏光板２５ｈとを備える。
【００６７】
第２光路ＯＰ２に配置されたＧ色用の液晶ライトバルブ２５ｂは、Ｇ光によって照明される液晶パネル２６ｂと、液晶パネル２６ｂの入射側に配置される光入射側偏光板２５ｆと、液晶パネル２６ｂの射出側に配置される光射出側偏光板２５ｉとを備える。
【００６８】
第３光路ＯＰ３に配置されたＲ色用の液晶ライトバルブ２５ｃは、Ｒ光によって照明される液晶パネル２６ｃと、液晶パネル２６ｃの入射側に配置される光入射側偏光板２５ｇと、液晶パネル２６ｃの射出側に配置される光射出側偏光板２５ｊとを備える。
【００６９】
光選択部３２０は、上記した光変調部３２５を構成する３つの液晶ライトバルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃの後段にそれぞれ配置される３つの切替パネル３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃを備える。
【００７０】
液晶ライトバルブ２５ａの後段に配置された切替パネル３２０ａは、液晶ライトバルブ２５ａから射出されたＢ光について画素単位で射出角度を選択する。液晶ライトバルブ２５ｂの後段に配置された切替パネル３２０ｂは、液晶ライトバルブ２５ｂから射出されたＧ光について画素単位で射出角度を選択する。液晶ライトバルブ２５ｃの後段に配置された切替パネル３２０ｃは、液晶ライトバルブ２５ｃから射出されたＲ光について画素単位で射出角度を選択する、すなわち、角度成分の調整をする。
【００７１】
クロスダイクロイックプリズム２７は、光合成光学系に相当するものであり、Ｘ字状に交差する一対のダイクロミラー２７ａ，２７ｂが形成されており、一方の第１ダイクロミラー２７ａはＢ光を反射し、他方の第２ダイクロミラー２７ｂはＲ光を反射する。これにより、クロスダイクロイックプリズム２７から、Ｂ光、Ｇ光、及びＲ光を合成したカラーの像光が射出される。
【００７２】
投射光学系４０は、投射光学系として、クロスダイクロイックプリズム２７で合成されたカラーの像光を、所望の倍率で投影領域ＰＤに投射する。つまり、各液晶パネル２６ａ〜２６ｃに入力された駆動信号或いは画像信号に対応する所望の倍率のカラー動画やカラー静止画が投射される。
【００７３】
本実施形態の場合においても、光射出調整機構３００において、画像光を構成する各成分光を、複数の位置から互いに異なる角度でそれぞれ射出することで、被照射領域すなわち投影領域が奥行きのあるものすなわち奥行き方向に関して異なる距離に領域を有するような場合であっても、当該投影領域に対して同時並行的に投射を行うことができる。
【００７４】
この発明は、上記の実施形態又は実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【００７５】
例えば、光射出調整機構については、上記のほかにも、例えば図１３に示すように、面発光レーザー等で構成される発光部４１０と、多数のマイクロミラーＭＭを配列させたデジタル・マイクロミラー・デバイスで構成される光選択部４２０とを用い、発光部４１０により面状に互いに平行に射出される成分光ＩＬをデジタル・マイクロミラー・デバイスである光選択部４２０によって所定の射出角度で投射させるものとしてもよい。この場合、例えば面発光レーザーの射出タイミングとデジタル・マイクロミラー・デバイスの回転速度とを同期させるものとする。また、デジタル・マイクロミラー・デバイスをオンとオフの切替のみに利用することで、光選択部として適用するものとしてもよい。
【００７６】
また、上記では、各発光部の光源点やパネルの画素単位で光の照射を説明しているが、面状の発光部がいくつかの部分面光源を組み合わせて構成されているようにすることもできる。すなわち、発光部の構成において、例えば複数（多数）の位置から面状に光を発生して画像光を形成するブロック状の小光源部をいくつか組み合わせて１つの発光部を構成することも可能である。この場合、例えばあるブロック状の小光源部の１つが投影領域ＰＤのある一領域を照射させ、すべてのブロック状の小光源部が組み合わせられることで、投影領域ＰＤの全体を照射するように調整するものとしてもよい。また、異なるブロック状の小光源部からそれぞれ射出された成分光が、投影領域ＰＤの一部または全部を重畳して照射するものとしてもよい。また、撮像部７０からの距離画像に応じて、１つのブロック状の小光源部の中において画像補正をするように制御したりするものとしてもよい。
【００７７】
また、例えば図３（Ａ）に示すレーザー発光素子においても、可変型のミラーを設けることで、射出角度を調整するものとしてもよい。
【００７８】
また、発光部の発光点の数、すなわち自発光型素子の個数や、第１のライトバルブを構成する画素の画素数については、種々のものが適用可能であるが、発光点の個数が多いほど、上記のような射出角度の選択において、自由度が増す。見方を変えると、光源側あるいは画像形成側の画素数を多くするほど被照射領域の奥行き方向に関する情報への対応度を向上させることができ、投影領域ＰＤの範囲が複雑な立体的形状となっても対応しやすくなる。また、重畳させる成分光ＩＬの数を増やす、すなわち画像を明るくすることもできる。
【００７９】
また、発光部は、例えば自発光型素子を平面上に配列するものとしているが、曲面上に配列する構成とすることも可能である。また、自発光型素子の配列を投影領域の形状に応じて変化させることで、各成分光の射出位置や射出角度を調整するものとしてもよい。
【００８０】
また、光選択部に用いるパネルについては、透過型の液晶パネルに限らず、反射型の液晶パネルとすることもできる。
【００８１】
また、発光部において、画素ずらし（イーシフト）機能を持たせることで、疑似的に画素数を増やすものとしてもよい。
【００８２】
また、投射光学系４０は、ズームレンズであってよく、縮小投影も可能であり、被写界深度も可変にすることができる。投射光学系４０の被写界深度を調整することで、深さ方向の表示範囲を広げることができる。さらに、投射光学系４０のフォーカス状態を可変とすることで、プロジェクター２による３次元的な投射空間を光軸ＯＡ方向に沿って移動させることもできる。
【符号の説明】
【００８３】
２…プロジェクター、  １０…発光部、  １０ａ，ａ２，ａ４，ａ５，ａ７…自発光型素子、  ２０，２２０，３２０…光選択部、  ２１…光源装置（光源部、照明光学系）、  ２３…色分離光学系、  ２５…光変調部、  ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…液晶ライトバルブ、  ２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…液晶パネル、  ２７…クロスダイクロイックプリズム、  ２７ａ，２７ｂ…ダイクロミラー、  ４０…投射光学系、  ５０…光学系部分、  ７０…撮像部、  ８０…回路装置（光制御部）、  ８１…画像処理部、  ８１ａ…距離画像生成部、  ８２…発光駆動部、  ８８…主制御部、  １００，２００,３００…光射出調整機構、  ２０２…プロジェクター、  ３０２…プロジェクター、  ３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ…切替パネル、  ＣＰ…キャップ部材（レンズ部）、  ＩＬ…成分光、  ＩＬａ…成分光、  ＩＬｂ…成分光、  ＬＤ…レーザー発光素子、  ＬＥ…発光素子、  ＬＬ１，ＬＬ２…レンズ、  ＭＬａ，ＭＬｂ…マイクロレンズアレイ、  ＯＡ…光軸、  ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３…光路、  ＰＡ１-ＰＡ３…位置、  ＰＢ１-ＰＢ３…位置、  ＰＤ…投影領域、  ＰＤ１，ＰＤ２…分割領域、  ＰＰ１…投影可能領域、  ＰＰ２…投影可能領域、  ＰＱ…光源素子、  ＰＸ…投影可能領域、  ＱＡ…光透過部、  ＱＢ…光遮蔽部、  ＳＡ…射出面
【図１】
2015184618.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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