JP2024057781A - 送信器、送信装置、通信装置、および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】十分な投射範囲を確保しながら、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる送信器、通信装置及び通信システムを提供する。
【解決手段】送信装置１０において、送信機１００は、光源１１と、光源１１から出射された照明光１０１を変調する変調部１２０を有する空間光変調器１２と、変調部１２０で変調された変調光１０２の第１光路に配置され、第１投射範囲に向けて変調光１０２を反射する第１ミラー１５と、変調部１２０で変調された変調光１０２の第２光路に配置され、第１投射範囲の周辺の第２投射範囲に向けて変調光１０２を反射する第２ミラー１６と、を備える。第１ミラー１５および第２ミラー１６は、変調光１０２に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。
【選択図】図１

Description

本開示は、空間を伝搬する光信号を送信する送信器等に関する。

光空間通信においては、光ファイバなどの媒体を介さずに、空間を伝播する光信号（以下、空間光信号）を用いた通信が行われる。空間光信号を広範囲に送信するためには、投射光の投射角ができるだけ広い方が好ましい。例えば、位相変調型の空間光変調器を含む送光装置を用いれば、空間光変調器の変調部に設定されるパターンを制御することによって、投射角を広げることができる。送光装置を中心として多方向に空間光信号を送信できれば、空間光信号を用いた通信ネットワークを構築できる。

特許文献１には、位相変調型の空間光変調素子を含む投射システムについて開示されている。特許文献１のシステムは、投射手段、制御手段、および反射鏡を備える。投射手段は、光源、空間光変調器、および光学系を有する。空間光変調素子は、位相変調型であり、表示情報に対応するパターンを表示させる表示部を含む。空間光変調素子は、光源から表示部に照射された光の変調光を出射する。光学系は、空間光変調素子から出射された変調光を投射する。制御手段は、上位システムから取得した表示条件に基づいて、光源および空間光変調素子を制御するための制御条件を生成する。制御手段は、生成した制御条件に基づいて、光源および空間光変調素子を制御する。反射鏡は、投射手段の投射光を、複数の表示領域に向けて反射する。

国際公開第２０１８／０５６１９４号

特許文献１の手法によれば、反射鏡による歪補正によって、十分な明るさの表示情報を複数の表示領域に歪なく投射できる。例えば、投射方向に向けて凸な曲面状の反射面を有する反射鏡（曲面ミラー）を用いれば、反射面の曲率に応じて、投射光の投射角を拡大できる。曲面ミラーの反射面の曲率を大きくすれば、投射角を拡大できる。しかし、曲面ミラーを用いる場合、反射面の曲率が大きくなるほど、投射光の拡散によって、有効的な通信距離が短くなる。

本開示の目的は、十分な投射範囲を確保しながら、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる送信器等を提供することにある。

本開示の一態様の送信器は、光源と、光源から出射された光を変調する変調部を有する空間光変調器と、変調部で変調された変調光の第１光路に配置され、第１投射範囲に向けて変調光を反射する第１ミラーと、変調部で変調された変調光の第２光路に配置され、第１投射範囲の周辺の第２投射範囲に向けて変調光を反射する第２ミラーと、を備え、第１ミラーおよび第２ミラーは、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。

本開示によれば、十分な投射範囲を確保しながら、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる送信器等を提供することが可能になる。

第１の実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る送信装置から投射される投射光の投射範囲の一例を示す概念図である。 第１の実施形態に係る送信装置から投射される投射光の広がりについて説明するための概念図である。 比較例に係る送信装置から投射される投射光の広がりについて説明するための概念図である。 第２の実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す概念図である。 第２の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。 第２の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。 第２の実施形態に係る送信装置から投射される投射光の投射範囲の一例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る送信装置から投射される投射光の投射範囲の一例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。 第３の実施形態に係る送信装置から投射される投射光の投射範囲の一例を示す概念図である。 第４の実施形態に係る送信装置の構成の一例を示す概念図である。 第４の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。 第４の実施形態に係る送信装置に含まれるミラーの配置例を示す概念図である。 第４の実施形態に係る送信装置から投射される投射光の投射範囲の一例を示す概念図である。 第５の実施形態に係る通信装置の構成の一例を示す概念図である。 第５の実施形態に係る通信装置に含まれる受信装置の構成の一例を示す概念図である。 第５の実施形態の適用例に係る通信装置の構成の一例を示す概念図である。 第５の実施形態の適用例に係る通信装置を含む通信システムの一例を示す概念図である。 第６の実施形態に係る送信器の構成の一例を示す概念図である。 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の一例を示す概念図である。

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。

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。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、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。また、光の経路の一例を図示したり、構成が込み合ったりする等の理由により、断面にハッチングを施さない場合がある。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る送信装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の送信装置は、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）を送受信し合う光空間通信に用いられる。本実施形態の送信装置は、空間を伝搬する光を送光する用途であれば、光空間通信以外の用途に用いられてもよい。なお、本実施形態の説明で用いられる図面は、概念的なものであり、実際の構造を正確に描写したものではない。

（構成）
図１は、本実施形態に係る送信装置１０の構成の一例を示す概念図である。送信装置１０は、光源１１、空間光変調器１２、第１ミラー１５、第２ミラー１６、および制御部１８を備える。光源１１、空間光変調器１２、第１ミラー１５、および第２ミラー１６は、送信器１００を構成する。図１は、送信装置１０の内部構成を横方向から見た概念図である。図１は、概念的なものであり、各構成要素の形状や、構成要素間の位置関係、光の進行などを正確に表したものではない。

光源１１は、制御部１８の制御に応じて、照明光１０１を出射する。光源１１は、出射器と、出射器に対応付けられた光学系を含む。光源１１の出射面は、空間光変調器１２に向けられる。光源１１は、空間光変調器１２に向けて、照明光１０１を出射する。本実施形態においては、光源１１に、一対の出射器と光学系が含まれる例をあげる。光源１１は、複数対の出射器と光学系を有してもよい。

光源１１に含まれる出射器は、制御部１８の制御に応じて、所定の波長帯のレーザ光を出射する。出射器から出射されるレーザ光の波長は、特に限定されない。レーザ光の波長は、用途に応じて選定されればよい。例えば、出射器は、可視や赤外の波長帯のレーザ光を出射する。例えば、８００～１０００ナノメートル（ｎｍ）の近赤外線であれば、可視光と比べてレーザクラスをあげられるので、可視光よりも感度を向上できる。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、８００～１０００ｎｍの近赤外線よりも、高出力のレーザ光源を用いることができる。１．５５μｍの波長帯の赤外線を出射する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。

例えば、光源１１に含まれる出射器は、面発光型レーザによって実現される。面発光型レーザの一例として、ＶＣＳＥＬ（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser）があげられる。ＶＣＳＥＬ型レーザは、円形広放射のレーザ光を出射する。また、面発光型レーザの一例として、ＰＣＳＥＬ（Photonic Crystal Surface Emitting Laser）があげられる。ＰＣＳＥＬ型レーザは、円形狭放射のレーザ光を出射する。ＶＣＳＥＬ型レーザと比べて、ＰＣＳＥＬ型レーザは、均一なレーザ光を出射する。

例えば、光源１１に含まれる出射器は、ファイバアレイ型レーザによって実現される。ファイバアレイ型レーザは、レーザ光源と出射部（光学系）が、光導波路（光ファイバ）によって接続される。レーザ光源から出射されたレーザ光は、導波路を通じて、出射部から出射される。ファイバアレイ型レーザを用いれば、レーザ光源と出射部とを異なる位置に配置できる。そのため、ファイバアレイ型レーザを用いれば、空間光変調器１２から離れた位置に出射器を配置できるため、空間光変調器１２と光の出射部とを近接させても、熱的な干渉が起こりにくい。

光源１１に含まれる光学系は、出射器に対応付けて配置される。光学系は、出射器から出射されたレーザ光を、照明光１０１に変換する。変換後の照明光１０１は、光源１１から出射される。光源１１から出射された照明光１０１は、空間光変調器１２に向けて進行する。なお、光源１１と空間光変調器１２との位置関係や距離、使用条件などに応じて、光学系が省略されてもよい。

空間光変調器１２は、２次元の位相変調器である。空間光変調器１２は、照射された光を変調する変調部１２０を有する。本実施形態の空間光変調器１２は、反射型の変調部１２０を有する。変調部１２０には、少なくとも一つの変調領域が設定される。図１の例では、空間光変調器１２の後段に、第１ミラー１５および第２ミラー１６が配置される。第１ミラー１５および第２ミラー１６の全ての反射面に関して、共通の変調領域が設定されてもよいし、異なる変調領域が割り当てられてもよい。変調領域が設定された変調部１２０には、光源１１から出射された照明光１０１が照射される。

変調部１２０に設定された変調領域には、制御部１８の制御に応じて、投射光１０５～１０６によって表示される像に応じたパターン（位相画像）が設定される。変調部１２０に設定された変調領域に入射した照明光１０１は、変調領域に設定されたパターン（位相画像）に応じて変調される。変調領域で変調された変調光１０２は、後段に配置された第１ミラー１５および第２ミラー１６に向けて進行する。

変調部１２０に設定された変調領域は、複数の領域に分割される（タイリング）。例えば、変調領域は、所望のアスペクト比の領域（タイル）に分割される。変調領域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。複数のタイルの各々は、複数の画素によって構成される。各々のタイルには、投射される画像に対応する位相画像が設定される。変調領域に割り当てられた各々のタイルには、位相画像がタイリングされる。例えば、各々のタイルには、投射光によって表示される像に応じて、予め生成された位相画像が設定される。変調領域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。一方、タイルが多いほど、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、変調領域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。

複数のタイルに位相画像が設定された状態で、変調領域に照明光１０１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１０２が出射される。変調光１０２は、０次光Ｌ₀を含む。また、変調光１０２は、不要な光成分も含む。０次光Ｌ₀は、第１ミラー１５と第２ミラー１６の間の領域（不感領域）に向けて進行する。

例えば、空間光変調器１２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１２は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）によって実現できる。また、空間光変調器１２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１２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１２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。

図２は、第１ミラー１５と第２ミラー１６の位置関係を示す概念図である。図２は、第１ミラー１５および第２ミラー１６を反射面側から見た概念図である。第１ミラー１５は、反射面１５０を有する。第２ミラー１６は、反射面１６０を有する。反射面１６０は、反射面１６１と反射面１６２に分割される。図２には、第１ミラー１５の上方に、第２ミラー１６が配置される例をあげる。第１ミラー１５の下方に、第２ミラー１６が配置されてもよい。図２には、第１ミラー１５および第２ミラー１６の周辺に、変調光１０２が反射されない領域（不感領域Ｚ_D）を示す。第１ミラー１５と第２ミラー１６の周辺の領域に関しては、図示されていない領域も、不感領域Ｚ_Dに含まれる。

図２には、０次光Ｌ₀、所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、ゴースト像Ｇ_Ａ、およびゴースト像Ｇ_Bが照射される位置の一例を示す。０次光Ｌ₀は、変調光１０２に含まれる０次の回折光である。所望光Ｌ_Aおよび所望光Ｌ_Bは、変調光１０２に含まれる１次の回折光である。所望光Ｌ_Aおよび所望光Ｌ_Bは、投射対象の光である。ゴースト像Ｇ_Aは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Aに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Bは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Bに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Aおよびゴースト像Ｇ_Bは、不要な光成分（不要光）である。なお、図２には図示していないが、変調光１０２には、２次以上の回折光（高次光）が含まれる。高次光も、不要光である。高次光は、図２に示す領域から外れた不感領域Ｚ_Dに照射される。

図２において、所望光Ｌ_Aは、第２ミラー１６の反射面１６２に照射される。反射面１６２に照射された所望光Ｌ_Aは、反射面１６２の曲率に応じた投射角で投射される。所望光Ｌ_Bは、第１ミラー１５の反射面１５０に照射される。反射面１５０に照射された所望光Ｌ_Bは、反射面１５０の曲率に応じた投射角で投射される。０次光Ｌ₀は、反射面１６１と反射面１６２との境界の近傍の不感領域Ｚ_Dに照射される。所望光Ｌ_Aのゴースト像Ｇ_Aと、所望光Ｌ_Bのゴースト像Ｇ_Bとは、不感領域Ｚ_Dに照射される。

所望光Ｌのゴースト像Ｇは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌの点対称の位置に表れる。第１ミラー１５および第２ミラー１６は、ゴースト像Ｇが表示される領域を避けて配置される。このような配置によって、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、およびゴースト像Ｇ_Bは、反射面１５０、反射面１６１、および反射面１６２には照射されない。また、変調光１０２に含まれる高次光は、図２に示す領域から外れた不感領域Ｚ_Dに照射される。そのため、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、ゴースト像Ｇ_B、および高次光は、外部に投射されない。

図３は、第１ミラー１５と第２ミラー１６の位置関係を示す概念図である。図３は、第１ミラー１５および第２ミラー１６を上方の視座から見た断面図である。図３の紙面内において、第１ミラー１５の反射面１５０は、右方に向けられる。第２ミラー１６は、中央で折り曲げられた形状を有する。第２ミラー１６の反射面１６１は、右上方に向けられる。第２ミラー１６の反射面１６２は、右下方に向けられる。図３には、第１ミラー１５の前方に、第２ミラー１６が配置される例をあげる。第１ミラー１５の後方に、第２ミラー１６が配置されてもよい。

第１ミラー１５は、曲面状の反射面１５０を有する曲面ミラーである。第１ミラー１５の凸面が、反射面１５０である。反射面１５０は、水平面内において、投射光１０５の水平面内における投射角に応じた曲率（第１の曲率）を有する。投射光１０５は、水平面内において、反射面１５０の曲率（第１の曲率）に応じて、扇状に拡がる。反射面１５０は、鉛直面内において、投射光１０５の鉛直面内における投射角に応じた曲率（第２の曲率）を有する。投射光１０５は、鉛直面内において、反射面１５０の曲率（第２の曲率）に応じて拡がる。投射光１０５は、垂直面内において、長方形の帯状に投影される。

第１ミラー１５は、空間光変調器１２の変調部１２０に反射面１５０を向けて、配置される。第１ミラー１５は、変調部１２０で変調された変調光１０２の光路（第１光路）に配置される。第１ミラー１５は、変調光１０２に含まれる不要な光成分（不要光）が照射される位置を避けて配置される。反射面１５０には、変調光１０２のうち、投射対象の光（所望光）が照射される。反射面１５０に照射された変調光１０２は、その反射面１５０で反射される。反射面１５０で反射された所望光は、投射光１０５として投射される。投射光１０５は、反射面１５０の曲率に応じた拡大率で、拡大される。

第２ミラー１６は、曲面状の反射面１６０を有する曲面ミラーである。第２ミラー１６の凸面が、反射面である。反射面１６０の曲率は、第１ミラー１５の反射面１５０の曲率と同様である。第２ミラー１６は、中央で折り曲げられた形状を有する。第２ミラー１６の反射面１６０は、折り曲げられた部分を境にして、反射面１６１と反射面１６２に分割される。

第２ミラー１６は、空間光変調器１２の変調部１２０に反射面１６０を向けて、配置される。第２ミラー１６は、変調部１２０で変調された変調光１０２の光路（第２光路）に配置される。第２ミラー１６は、変調光１０２に含まれる不要光が照射される位置を避けて配置される。反射面１６０には、変調光１０２のうち所望光が照射される。反射面１６０に照射された変調光１０２は、その反射面１６０で反射される。反射面１６０で反射された所望光は、投射光１０６として投射される。投射光１０６は、反射面１６０の曲率に応じた拡大率で、拡大される。

反射面１５０および反射面１６０（反射面１６１、反射面１６２）の曲率は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、反射面１５０の曲率と比べて、反射面１６０の曲率が小さくてもよい。例えば、反射面１５０の曲率と比べて、反射面１６０の曲率が大きくてもよい。

反射面１５０および反射面１６０（反射面１６１、反射面１６２）は、曲面状の部分を含めば、その形状に限定を加えない。例えば、反射面１５０および反射面１６０は、円柱の側面の形状を有する。例えば、反射面１５０および反射面１６０は、自由曲面や球面でもよい。例えば、反射面１５０および反射面１６０は、複数の曲面を組み合わせた形状であってもよい。例えば、反射面１５０および反射面１６０は、曲面と平面を組み合わせた形状であってもよい。

投射光１０５～１０６は、送信装置１０の筐体に開けられたスリット(図示しない)を介して、空間光信号として送信される。投射光１０５～１０６は、送信装置１０から離れるにつれて、拡がっていく。例えば、第１ミラー１５や第２ミラー１６の後段に、レンズ（図示しない）が配置されてもよい。レンズは、投射光１０５～１０６の広がりを制限したり、投射光１０５～１０６の広がりを拡大したりするために配置される。レンズの構造や形状は、用途に応じて決められればよい。

図４は、送信装置１０から送信された投射光（空間光信号）の広がりについて説明するための概念図である。図４は、送信装置１０を上方の視座から見た図である。図４の例において、送信装置１０の形状は、上方から見て円形である。図４には、紙面内における投射光の広がりの一例を示す。投射光は、紙面に対して垂直な方向にも広がる。

図４において、第１ミラー１５の反射面１５０で反射された投射光１０５（破線）の投射範囲は、第１投射角ｐ₁の範囲である。第２ミラー１６の反射面１６１で反射された投射光１０６－１（一点鎖線）の投射範囲は、第２投射角ｐ₂の範囲である。第２ミラー１６の反射面１６２で反射された投射光１０６－２（一点鎖線）の投射範囲は、第２投射角ｐ₂の範囲である。投射光１０５の投射範囲と、投射光１０６－１～２の投射範囲とは、投射光１０６－１～２の間に切れ目を発生されないために、重なる領域がある。

制御部１８（制御手段とも呼ばれる）は、光源１１および空間光変調器１２を制御する。例えば、制御部１８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１８は、空間光変調器１２の変調部１２０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変調部１２０に設定する。制御部１８は、空間光変調器１２の変調部１２０に設定された変調領域に、投射される画像に対応する位相画像を設定する。例えば、制御部１８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１２０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。

制御部１８は、変調部１２０に照射される照明光１０１の位相と、その変調部１２０で反射される変調光１０２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、空間光変調器１２を制御する。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１８は、空間光変調器１２の変調部１２０に印加する電圧を変化させることによって、変調部１２０のパターン（位相画像）を制御する。位相変調型の空間光変調器１２の変調部１２０に照射された照明光１０１の位相分布は、変調部１２０のパターン（位相画像）に応じて変調される。なお、制御部１８による空間光変調器１２の駆動方法は、空間光変調器１２の変調方式に応じて決定される。

制御部１８は、表示される画像に対応する位相画像が変調部１２０に設定された状態で、光源１１を駆動させる。その結果、空間光変調器１２の変調部１２０に位相画像が設定されたタイミングに合わせて、光源１１から出射された照明光１０１が空間光変調器１２の変調部１２０に照射される。空間光変調器１２の変調部１２０に照射された照明光１０１は、空間光変調器１２の変調部１２０において変調される。空間光変調器１２の変調部１２０において変調された変調光１０２は、第１ミラー１５および第２ミラー１６に向けて出射される。

また、制御部１８は、通信対象（図示しない）との間の通信のために、光源１１から出射される照明光１０１を変調させる。通信において、制御部１８は、通信用の位相画像を空間光変調器１２の変調部１２０に設定した状態で、光源１１から照明光１０１を出射させるタイミングを制御する。そのような制御によって、照明光１０１が変調される。通信における照明光１０１の変調パターンは、任意に設定される。例えば、制御部１８とは別に、通信用の構成（通信部）が追加されてもよい。その場合、制御部１８は、通信部によって設定された条件に応じて、光源１１および空間光変調器１２を制御するように構成されればよい。

図５は、比較例に係る送信装置における投射光の広がりについて説明するための概念図である。比較例の送信装置は、本実施形態の送信装置１０が備える第１ミラー１５および第２ミラーの替わりに、曲率半径がＲの曲面ミラー１９を１つだけ有する。空間光変調器１２の変調部１２０で変調された変調光（投射光）は、曲面ミラー１９の反射面の曲率半径Ｒに応じて広がっていく。

図６は、本実施形態に係る送信装置１０における投射光の広がりについて説明するための概念図である。本実施形態の送信装置１０は、第１ミラー１５および第２ミラーを有する。第１ミラー１５および第２ミラーの反射面の曲率半径は２Ｒである。空間光変調器１２の変調部１２０で変調された変調光（投射光）は、第１ミラー１５および第２ミラーの反射面の曲率半径２Ｒに応じて広がっていく。

比較例１（図５）においては、本実施形態の送信装置１０による投射光と同程度の投射範囲を、単一の曲面ミラー１９で実現する。そのため、比較例１（図５）においては、曲面ミラー１９の反射面の曲率半径が、本実施形態の第１ミラー１５および第２ミラーの反射面の曲率半径の半分に設定される。反射面の曲率半径が小さいほど、投射範囲が広くなる。しかし、曲率半径が小さい反射面ほど、投射光の拡大率が大きくなるため、電力密度が低下して投射光の到達距離が短くなる。また、曲率半径が小さい反射面ほど、位置のずれに応じて、投射光の投射方向の変動が大きくなる。

本実施形態（図６）においては、第１ミラー１５の反射面１５０に対して、第２ミラー１６の反射面１６０（１６１、１６２）を周辺方向に向けて傾斜させる。本実施形態によれば、曲率半径が大きいミラーを組み合わせることによって、個々のミラーの投射角は小さくても、全体的に広い投射角を得ることができる。その結果、本実施形態によれば、投射光の広がりが抑制されることで、到達距離が長い投射光を投射できる。すなわち、本実施形態によれば、十分な投射範囲を確保しながら、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる。

以上のように、本実施形態に係る送信装置は、光源、空間光変調器、第１ミラー、第２ミラー、および制御部を備える。光源は、照明光を出射する。空間光変調器は、光源から出射された照明光を変調する変調部を有する。第１ミラーの反射面は、凸状の曲面である。第１ミラーは、変調部で変調された変調光の第１光路に配置される。第１ミラーは、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。第１ミラーは、第１投射範囲に向けて、変調光を反射する。第１ミラーで反射された変調光は、第１投射範囲内において、投射光として投射される。第２ミラーの反射面は、凸状の曲面である。第２ミラーは、折り曲げ部分を境界にして２つの反射面に分割される。第２ミラーは、変調部で変調された変調光の第２光路に配置される。第２ミラーは、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。第２ミラーの２つの反射面は、第１ミラーの反射面に対して、前方中央から周辺に向けて傾斜を付けられる。第２ミラーは、第１投射範囲の周辺の第２投射範囲に向けて、変調光を反射する。第２ミラーで反射された変調光は、第２投射範囲内において、投射光として投射される。制御部は、空間光通信に用いられる位相画像を空間光変調器の変調部に設定する。制御部は、変調部に光が照射されるように光源を制御する。

本実施形態では、単一の曲面ミラーと比べて低曲率の曲面ミラーを２つ組み合わせる。そのように構成することによって、本実施形態によれば、単一の曲面ミラーが用いられた場合と比較して投射光の拡散角が小さくなる。そのため、本実施形態によれば、投射光の広がりが抑制され、投射光の到達距離が伸びる。例えば、本実施形態によれば、単一の曲面ミラーと比べて半分の曲率の曲面ミラーを用いれば、投射光の到達距離を単一の曲面ミラーと同等にできる。すなわち、本実施形態によれば、十分な投射範囲を確保しながら、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる。

また、本実施形態によれば、単一の曲面ミラーと比べて、投射光（空間光信号）の解像度を向上できる。そのため、本実施形態によれば、投射光（空間光信号）によって表示されるドットのずれによる投射角の変位が小さく、安定した投射を実現できる。

また、本実施形態では、中央の投射範囲を担当する第１ミラーと、周辺の投射範囲を担当する第２ミラーとを含む。第２ミラーは、周辺の投射範囲に向けて、中央部分で折り曲げられている。第１ミラーおよび第２ミラーの反射面は、垂直方向にも曲率を有するため、複数の反射面の間における干渉を防止できる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る送信装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の送信装置は、第１ミラーおよび第２ミラーに加えて、第３ミラーを備える。この点において、本実施形態は、第１の実施形態とは異なる。

（構成）
図７は、本実施形態に係る送信装置２０の構成の一例を示す概念図である。送信装置２０は、光源２１、空間光変調器２２、第１ミラー２５、第２ミラー２６、第３ミラー２７、および制御部２８を備える。光源２１、空間光変調器２２、第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７は、送信器２００を構成する。図７は、送信装置２０の内部構成を横方向から見た概念図である。図７は、概念的なものであり、各構成要素の形状や、構成要素間の位置関係、光の進行などを正確に表したものではない。

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、制御部２８の制御に応じて、照明光２０１を出射する。光源２１は、出射器と、出射器に対応付けられた光学系を含む。光源２１の出射面は、空間光変調器２２に向けられる。光源２１は、制御部２８の制御に応じて、空間光変調器２２に向けて、所定の波長帯のレーザ光（照明光２０１）を出射する。

空間光変調器２２は、第１の実施形態の空間光変調器１２と同様の構成である。空間光変調器２２は、２次元の位相変調器である。空間光変調器２２は、変調部２２０を有する。変調部２２０には、少なくとも一つの変調領域が設定される。図７の例では、空間光変調器２２の後段に、第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７が配置される。第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７の全ての反射面に関して、共通の変調領域が設定されてもよいし、異なる変調領域が割り当てられてもよい。変調領域が設定された変調部２２０には、光源から出射された照明光２０１が照射される。

変調部２２０に設定された変調領域には、制御部２８の制御に応じて、投射光２０５～２０７によって表示される像に応じたパターン（位相画像）が設定される。変調部２２０に設定された変調領域に入射した照明光２０１は、変調領域に設定されたパターン（位相画像）に応じて変調される。変調領域で変調された変調光２０２は、後段に配置された第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７に向けて進行する。

図８は、第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７の位置関係を示す概念図である。図８は、第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７を反射面側から見た概念図である。第１ミラー２５は、反射面２５０を有する。第２ミラー２６は、反射面２６０を有する。反射面２６０は、反射面２６１と反射面２６２に分割される。第３ミラー２７は、反射面２７０を有する。反射面２７０は、反射面２７１と反射面２７２に分割される。

図８には、第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７の周辺に、変調光２０２が反射されない領域（不感領域Ｚ_D）を図示する。第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７の周辺の領域に関して、不感領域Ｚ_Dとして図示されていない領域も、不感領域Ｚ_Dに含まれる。

図８には、０次光Ｌ₀、所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、所望光Ｌ_C、ゴースト像Ｇ_Ａ、ゴースト像Ｇ_B、およびゴースト像Ｇ_Cが照射される位置の一例を示す。０次光Ｌ₀は、変調光２０２に含まれる０次の回折光である。所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、および所望光Ｌ_Cは、変調光２０２に含まれる１次の回折光である。所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、および所望光Ｌ_Cは、投射対象の光である。ゴースト像Ｇ_Aは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Aに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Bは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Bに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Cは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Cに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_A、ゴースト像Ｇ_B、およびゴースト像Ｇ_Cは、不要な光成分である。図８には図示していないが、変調光２０２には、２次以上の回折光（高次光）が含まれる。

図８において、所望光Ｌ_Aは、第１ミラー２５の反射面２５０に照射される。反射面２５０に照射された所望光Ｌ_Aは、反射面２５０の曲率に応じた投射角で投射される。所望光Ｌ_Bは、第３ミラー２７の反射面２７１に照射される。反射面２７１に照射された所望光Ｌ_Bは、反射面２７１の曲率に応じた投射角で投射される。所望光Ｌ_Cは、第２ミラー２６の反射面２６１に照射される。反射面２６１に照射された所望光Ｌ_Cは、反射面２６１の曲率に応じた投射角で投射される。０次光Ｌ₀は、第１ミラー２５の近傍の不感領域Ｚ_Dに照射される。所望光Ｌ_Aのゴースト像Ｇ_A、所望光Ｌ_Bのゴースト像Ｇ_B、および所望光Ｌ_Cのゴースト像Ｇ_Cは、不感領域Ｚ_Dに照射される。

所望光Ｌのゴースト像Ｇは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌの点対称の位置に表れる。第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラーは、ゴースト像Ｇが表示される領域を避けて配置される。このような配置によって、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、ゴースト像Ｇ_B、およびゴースト像Ｇ_Cは、反射面２５０、反射面２６１、反射面２６２、反射面２７１、および反射面２７２には照射されない。また、変調光２０２に含まれる高次光は、図８に示す領域から外れた不感領域に照射される。そのため、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、ゴースト像Ｇ_B、ゴースト像Ｇ_C、および高次光は、外部に投射されない。

図９は、第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７の位置関係を示す概念図である。図９は、第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７を上方の視座から見た断面図である。図９の紙面内において、第１ミラー２５の反射面２５０は、右方に向けられる。第２ミラー２６および第３ミラー２７は、中央で折り曲げられた形状を有する。第２ミラー２６の反射面２６１および第３ミラー２７の反射面２７１は、右上方に向けられる。反射面２６１と比べて、反射面２７１の方が、第１ミラー２５の反射面２５０に対する傾斜が大きい。第２ミラー２６の反射面２６２および第３ミラー２７の反射面２７２は、右下方に向けられる。反射面２６２と比べて、反射面２７２の方が、第１ミラー２５の反射面２５０に対する傾斜が大きい。図９には、第１ミラー２５の前方に第２ミラー２６が配置され、第１ミラー２５の後方に第３ミラー２７が配置される例をあげる。第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７が配置される順番は、任意に設定できる。例えば、第１ミラー２５の後方に第２ミラー２６が配置され、第１ミラー２５の前方に第３ミラー２７が配置されてもよい。

第１ミラー２５は、第１の実施形態の第１ミラー１５と同様の構成である。第１ミラー２５は、曲面状の反射面２５０を有する曲面ミラーである。第１ミラー２５の凸面が、反射面２５０である。反射面２５０は、投射光２０５の投射角に応じた曲率を有する。

第１ミラー２５は、空間光変調器２２の変調部２２０に反射面２５０を向けて、配置される。第１ミラー２５は、変調部２２０で変調された変調光２０２の光路（第１光路）に配置される。第１ミラー２５は、変調光２０２に含まれる不要な光成分（不要光）が照射される位置を避けて配置される。反射面２５０には、変調光２０２のうち、投射対象の光（所望光）が照射される。反射面２５０に照射された変調光２０２は、その反射面２５０で反射される。反射面２５０で反射された所望光は、投射光２０５として投射される。投射光２０５は、反射面２５０の曲率に応じた拡大率で、拡大される。

第２ミラー２６は、第１の実施形態の第２ミラー１６と同様の構成である。第２ミラー２６は、曲面状の反射面２６０を有する曲面ミラーである。第２ミラー２６の凸面が、反射面２６０である。反射面２６０は、投射光２０６の投射角に応じた曲率を有する。反射面２６０の曲率は、第１ミラー２５の反射面２５０の曲率と同じであってもよいし、異なってもよい。第２ミラー２６は、中央で折り曲げられた形状を有する。第２ミラー２６の反射面２６０は、折り曲げられた部分を境にして、反射面２６１と反射面２６２に分割される。

第２ミラー２６は、空間光変調器２２の変調部２２０に反射面２６０を向けて、配置される。第２ミラー２６は、変調部２２０で変調された変調光２０２の光路（第２光路）に配置される。第２ミラー２６は、変調光２０２に含まれる不要光が照射される位置を避けて配置される。反射面２６０には、変調光２０２のうち所望光が照射される。反射面２６０に照射された変調光２０２は、その反射面２６０で反射される。反射面２６０で反射された所望光は、投射光２０６として投射される。投射光２０６は、反射面２６０の曲率に応じた拡大率で、拡大される。

第３ミラー２７は、曲面状の反射面２７０を有する曲面ミラーである。第３ミラー２７の凸面が、反射面２７０である。反射面２７０は、投射光２０７の投射角に応じた曲率を有する。反射面２７０の曲率は、第１ミラー２５の反射面２５０や、第２ミラー２６の反射面２６１、第２ミラー２６の反射面２６２の曲率と同じであってもよいし、異なってもよい。第３ミラー２７は、中央で折り曲げられた形状を有する。第３ミラー２７の反射面２７０は、折り曲げられた部分を境にして、反射面２７１と反射面２７２に分割される。

第３ミラー２７は、空間光変調器２２の変調部２２０に反射面２７０を向けて、配置される。第３ミラー２７は、変調部２２０で変調された変調光２０２の第３光路に配置される。第３ミラー２７は、変調光２０２に含まれる不要光が照射される位置を避けて配置される。反射面２７０には、変調光２０２のうち所望光が照射される。反射面２７０に照射された変調光２０２は、その反射面２７０で反射される。反射面２７０で反射された所望光は、投射光２０７として投射される。投射光２０７は、その反射面２７０の曲率に応じた拡大率で、拡大される。

投射光２０５～２０７は、送信装置２０の筐体に開けられたスリット(図示しない)を介して、空間光信号として送信される。投射光２０５～２０７は、送信装置２０から離れるにつれて、拡がっていく。例えば、第１ミラー２５や第２ミラー２６、第３ミラー２７の後段に、レンズ（図示しない）が配置されてもよい。レンズは、投射光２０５～２０７の広がりを制限したり、投射光２０５～２０７の広がりを拡大したりするために配置される。レンズの構造や形状は、用途に応じて決められればよい。

図１０は、送信装置２０から送信された投射光（空間光信号）の広がりについて説明するための概念図である。図１０は、送信装置２０を上方の視座から見た図である。図１０の例において、送信装置２０の形状は、上方から見て円形である。図１０には、紙面内における投射光の広がりの一例を示す。投射光は、紙面に対して垂直な方向にも広がる。

図１０において、第１ミラー２５の反射面２５０で反射された投射光２０５（破線）の投射範囲は、第１投射角ｐ₁の範囲である。第２ミラー２６の反射面２６１で反射された投射光２０６－１（一点鎖線）の投射範囲は、第２投射角ｐ₂の範囲である。第２ミラー２６の反射面２６２で反射された投射光２０６－２（一点鎖線）の投射範囲は、第２投射角ｐ₂の範囲である。第３ミラー２７の反射面２７０で反射された投射光２０７－１（二点鎖線）の投射範囲は、第３投射角ｐ₃の範囲である。第３ミラー２７の反射面２７２で反射された投射光２０７－２（二点鎖線）の投射範囲は、第３投射角ｐ₃の範囲である。投射光２０５や、投射光２０６－１～２、投射光２０７－１～２の投射範囲の境界部分は、切れ目を発生させないために、重なる領域がある。

制御部２８は、第１の実施形態の制御部１８と同様の構成である。制御部２８は、光源２１および空間光変調器２２を制御する。例えば、制御部２８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２８は、空間光変調器２２の変調部２２０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変調部２２０に設定する。制御部２８は、空間光変調器２２の変調部２２０に設定された変調領域に、投射される画像に対応する位相画像を設定する。

制御部２８は、表示される画像に対応する位相画像が変調部２２０に設定された状態で、光源２１を駆動させる。その結果、空間光変調器２２の変調部２２０に位相画像が設定されたタイミングに合わせて、光源２１から出射された照明光２０１が空間光変調器２２の変調部２２０に照射される。空間光変調器２２の変調部２２０に照射された照明光２０１は、空間光変調器２２の変調部２２０において変調される。変調部２２０において変調された変調光２０２は、第１ミラー２５、第２ミラー２６、および第３ミラー２７に向けて出射される。

また、制御部２８は、通信対象（図示しない）との間の通信のために、光源２１から出射される照明光２０１を変調させる。通信において、制御部２８は、通信用の位相画像を空間光変調器２２の変調部２２０に設定した状態で、光源２１から照明光２０１を出射させるタイミングを制御する。そのような制御によって、照明光２０１が変調される。通信における照明光２０１の変調パターンは、任意に設定される。例えば、制御部２８とは別に、通信用の構成（通信部）が追加されてもよい。その場合、制御部２８は、通信部によって設定された条件に応じて、光源２１および空間光変調器２２を制御するように構成されればよい。

本実施形態の構成の送信器による投射光の投射範囲を、単一の曲面ミラーで実現するためには、曲率の大きな反射面を有する曲面ミラーが必要になる。曲率が大きい反射面ほど、投射範囲が広くなる。しかし、曲率が大きい反射面ほど、同一の距離における投射光のエネルギーが小さくなるため、投射光の到達距離が短くなる。また、曲率が大きい反射面ほど、位置のずれに応じて、投射光の投射方向の変動が大きくなる。

本実施形態では、第２ミラー２６の反射面２６１および反射面２６２、第３ミラー２７の反射面２７１および反射面２７２を、第１ミラー２５の反射面２５０に対して傾斜させる。そのため、本実施形態によれば、曲率が小さいミラーを組み合わせることによって、個々のミラーの投射角は小さいが、全体的に広い投射角を実現できる。その結果、本実施形態によれば、到達距離が長い投射光をより広範囲に投射できる。すなわち、本実施形態によれば、十分な投射範囲を確保しながら、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる。

以上のように、本実施形態に係る送信装置は、光源、空間光変調器、第１ミラー、第２ミラー、第３ミラー、および制御部を備える。光源は、照明光を出射する。空間光変調器は、光源から出射された照明光を変調する変調部を有する。第１ミラーの反射面は、凸状の曲面である。第１ミラーは、変調部で変調された変調光の第１光路に配置される。第１ミラーは、第１投射範囲に向けて、変調光を反射する。第１ミラーで反射された変調光は、第１投射範囲内において、投射光として投射される。第２ミラーの反射面は、凸状の曲面である。第２ミラーは、折り曲げ部分を境界にして２つの反射面に分割される。第２ミラーの２つの反射面は、第１ミラーの反射面に対して、前方中央から周辺に向けて傾斜を付けられる。第２ミラーは、変調部で変調された変調光の第２光路に配置される。第２ミラーは、第１投射範囲の周辺の第２投射範囲内に向けて、変調光を反射する。第２ミラーで反射された変調光は、第２投射範囲において、投射光として投射される。第３ミラーの反射面は、凸状の曲面である。第３ミラーは、折り曲げ部分を境界にして２つの反射面に分割される。第３ミラーの２つの反射面は、第１ミラーの反射面に対して、前方中央から周辺に向けて、第２ミラーの反射面よりも大きな傾斜を付けられる。第３ミラーは、変調部で変調された変調光の第３光路に配置される。第３ミラーは、第２投射範囲の周辺の第３投射範囲に向けて、変調光を反射する。第３ミラーで反射された変調光は、第３投射範囲内において、投射光として投射される。制御部は、空間光通信に用いられる位相画像を空間光変調器の変調部に設定する。制御部は、変調部に光が照射されるように光源を制御する。

第１ミラー、第２ミラー、および第３ミラーは、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。例えば、第１ミラー、第２ミラー、および第３ミラーは、不要光に含まれる所望光のゴースト像が照射される位置を避けて、配置される。例えば、第１ミラー、第２ミラー、および第３ミラーは、不要光に含まれる０次光が照射される位置を避けて、配置される。

本実施形態では、単一の曲面ミラーと比べて低曲率の曲面ミラーを３つ組み合わせる。そのように構成することによって、本実施形態によれば、２つの曲面ミラーが組み合わされた場合と比較して、投射光の拡散角がさらに小さくなる。そのため、本実施形態によれば、第１の実施形態と比べて投射光の広がりが抑制され、投射光の到達距離がさらに伸びる。例えば、本実施形態によれば、単一の曲面ミラーと比べて約３分の１の曲率の曲面ミラーを用いれば、投射光の到達距離を単一の曲面ミラーと同等にできる。すなわち、本実施形態によれば、十分な投射範囲を確保しながら、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる。また、本実施形態によれば、空間光信号の有効的な通信距離を確保しながら、投射範囲を拡張できる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る送信装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の送信装置の第１ミラーは、反射面が平面である。この点において、本実施形態は、第１の実施形態とは異なる。第２の実施形態の送信装置の第１ミラーが、本実施形態の第１ミラーと置換されてもよい。

（構成）
図１１は、本実施形態に係る送信装置３０の構成の一例を示す概念図である。送信装置３０は、光源３１、空間光変調器３２、第１ミラー３５、第２ミラー３６、および制御部３８を備える。光源３１、空間光変調器３２、第１ミラー３５、および第２ミラー３６は、送信器３００を構成する。図１１は、送信装置３０の内部構成を横方向から見た概念図である。図１１は、概念的なものであり、各構成要素の形状や、構成要素間の位置関係、光の進行などを正確に表したものではない。

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、制御部３８の制御に応じて、照明光３０１を出射する。光源３１は、出射器と、出射器に対応付けられた光学系を含む。光源３１の出射面は、空間光変調器３２に向けられる。光源３１は、制御部３８の制御に応じて、空間光変調器３２に向けて、所定の波長帯のレーザ光（照明光３０１）を出射する。

空間光変調器３２は、第１の実施形態の空間光変調器１２と同様の構成である。空間光変調器３２は、２次元の位相変調器である。空間光変調器３２は、変調部３２０を有する。変調部３２０には、少なくとも一つの変調領域が設定される。図１１の例では、空間光変調器３２の後段に、第１ミラー３５および第２ミラー３６が配置される。第１ミラー２５および第２ミラー２６の全ての反射面に関して、共通の変調領域が設定されてもよいし、異なる変調領域が割り当てられてもよい。変調領域が設定された変調部３２０には、光源から出射された照明光３０１が照射される。

変調部３２０に設定された変調領域には、制御部３８の制御に応じて、投射光３０５～３０６によって表示される像に応じたパターン（位相画像）が設定される。変調部３２０に設定された変調領域に入射した照明光３０１は、変調領域に設定されたパターン（位相画像）に応じて変調される。変調領域の各々で変調された変調光３０２は、後段に配置された第１ミラー３５および第２ミラー３６に向けて進行する。

図１２は、第１ミラー３５と第２ミラー３６の位置関係を示す概念図である。図１２は、第１ミラー３５および第２ミラー３６を反射面側から見た概念図である。図１２には、第１ミラー３５および第２ミラー３６の周辺に、変調光３０２が反射されない領域（不感領域Ｚ_D）を図示する。第１ミラー３５と第２ミラー３６の周辺の領域に関して、不感領域Ｚ_Dとして図示されていない領域も、不感領域Ｚ_Dに含まれる。

図１２には、０次光Ｌ₀、所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、ゴースト像Ｇ_Ａ、およびゴースト像Ｇ_Bが照射される位置の一例を示す。０次光Ｌ₀は、変調光３０２に含まれる０次の回折光である。所望光Ｌ_Aおよび所望光Ｌ_Bは、変調光３０２に含まれる１次の回折光である。所望光Ｌ_Aおよび所望光Ｌ_Bは、投射対象の光である。ゴースト像Ｇ_Aは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Aに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Bは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Bに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Aおよびゴースト像Ｇ_Bは、不要な光成分である。なお、図１２には図示していないが、変調光３０２には、２次以上の回折光（高次光）が含まれる。

図１２において、所望光Ｌ_Aは、第２ミラー３６の反射面３６０に照射される。反射面３６０に照射された所望光Ｌ_Aは、反射面３６０の曲率に応じた投射角で投射される。所望光Ｌ_Bは、第１ミラー３５の反射面３５０に照射される。反射面３５０に照射された所望光Ｌ_Bは、反射面３５０に対する入射角度に応じた投射角で投射される。０次光Ｌ₀は、第２ミラー３６の近傍の不感領域Ｚ_Dに照射される。所望光Ｌ_Aのゴースト像Ｇ_Aと、所望光Ｌ_Bのゴースト像Ｇ_Bとは、不感領域Ｚ_Dに照射される。

所望光Ｌのゴースト像Ｇは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌの点対称の位置に表れる。第１ミラー３５および第２ミラー３６は、ゴースト像Ｇが表示される領域を避けて配置される。このような配置によって、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、およびゴースト像Ｇ_Bは、反射面３５０および反射面３６０には照射されない。また、変調光３０２に含まれる高次光は、図１２に示す領域から外れた不感領域Ｚ_Dに照射される。そのため、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、ゴースト像Ｇ_B、および高次光は、外部に投射されない。

図１３は、第１ミラー３５と第２ミラー３６の位置関係を示す概念図である。図１３は、第１ミラー３５および第２ミラー３６を上方の視座から見た断面図である。図１３の紙面内において、第１ミラー３５の反射面３５０は、右方に向けられる。同様に、第２ミラー３６の反射面３６０は、右方に向けられる。

第１ミラー３５は、平面状の反射面３５０を有する平面ミラーである。第１ミラー３５の２つの平面のうち少なくとも一方が、反射面３５０である。反射面３５０は、平面状の部分を含めば、その形状に限定を加えない。例えば、反射面３５０は、複数の平面を組み合わせた形状であってもよい。例えば、反射面３５０は、曲面と平面を組み合わせた形状であってもよい。

第１ミラー３５は、空間光変調器３２の変調部３２０に反射面３５０を向けて、配置される。第１ミラー３５は、変調部３２０で変調された変調光３０２の光路（第１光路）に配置される。第１ミラー３５は、変調光３０２に含まれる不要な光成分（不要光）が照射される位置を避けて配置される。反射面３５０には、変調光３０２のうち、投射対象の光（所望光）が照射される。反射面３５０に照射された変調光３０２は、その反射面３５０で反射される。反射面３５０で反射された所望光は、投射光３０５として投射される。

第２ミラー３６は、曲面状の反射面３６０を有する曲面ミラーである。第２ミラー３６の凸面が、反射面３６０である。反射面３６０は、投射光３０６の投射角に応じた曲率を有する。反射面３６０は、曲面状の部分を含めば、その形状に限定を加えない。例えば、反射面３６０は、円柱の側面の形状を有する。例えば、反射面３６０は、自由曲面や球面でもよい。例えば、反射面３６０は、複数の曲面を組み合わせた形状であってもよい。例えば、反射面３６０は、曲面と平面を組み合わせた形状であってもよい。

第２ミラー３６は、空間光変調器３２の変調部３２０に反射面３６０を向けて、配置される。第２ミラー３６は、変調部３２０で変調された変調光３０２の光路（第２光路）に配置される。第２ミラー３６は、変調光３０２に含まれる不要な光成分（不要光）が照射される位置を避けて配置される。反射面３６０には、変調光３０２のうち、投射対象の光（所望光）が照射される。反射面３６０に照射された変調光３０２は、その反射面３６０で反射される。反射面３６０で反射された所望光は、その反射面３６０の曲率に応じた拡大率で拡大されて、投射光３０６として投射される。

投射光３０５および投射光３０６は、送信装置３０の筐体に開けられたスリット(図示しない)を介して、空間光信号として送信される。投射光３０５および投射光３０６は、送信装置３０から離れるにつれて、拡がっていく。例えば、第１ミラー３５や第２ミラー３６の後段に、投射光３０５や投射光３０６の広がりを制限したり、投射光３０５や投射光３０６の広がりを拡大したりするためのレンズ（図示しない）が配置されてもよい。

図１４は、送信装置３０から送信された投射光（空間光信号）の広がりについて説明するための概念図である。図１４は、送信装置３０を上方の視座から見た図である。図１４の例において、送信装置３０の形状は、上方から見て円形である。図１４には、紙面内における投射光の広がりの一例を示す。投射光は、紙面に対して垂直な方向にも広がる。

図１４において、第１ミラー３５の反射面３５０で反射された投射光３０５（破線）の投射範囲は、第１投射角ｐ₁の範囲である。第２ミラー３６の反射面３６０で反射された投射光３０６（一点鎖線）の投射範囲は、第２投射角ｐ₂の範囲である。投射光３０５の投射範囲と、投射光３０６の投射範囲とは、重なる領域がある。

制御部３８は、第１の実施形態の制御部１８と同様の構成である。制御部３８は、光源３１および空間光変調器３２を制御する。例えば、制御部３８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３８は、空間光変調器３２の変調部３２０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変調部３２０に設定する。制御部３８は、空間光変調器３２の変調部３２０に設定された変調領域に、投射される画像に対応する位相画像を設定する。例えば、制御部３８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３２０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。

制御部３８は、表示される画像に対応する位相画像が変調部３２０に設定された状態で、光源３１を駆動させる。その結果、空間光変調器３２の変調部３２０に位相画像が設定されたタイミングに合わせて、光源３１から出射された照明光３０１が空間光変調器３２の変調部３２０に照射される。空間光変調器３２の変調部３２０に照射された照明光３０１は、空間光変調器３２の変調部３２０において変調される。変調部３２０において変調された変調光３０２は、第１ミラー３５および第２ミラー３６に向けて出射される。

また、制御部３８は、通信対象（図示しない）との間の通信のために、光源３１から出射される照明光３０１を変調させる。通信において、制御部３８は、通信用の位相画像を空間光変調器３２の変調部３２０に設定した状態で、光源３１から照明光３０１を出射させるタイミングを制御する。そのような制御によって、照明光３０１が変調される。通信における照明光３０１の変調パターンは、任意に設定される。例えば、制御部３８とは別に、通信用の構成（通信部）が追加されてもよい。その場合、制御部３８は、通信部によって設定された条件に応じて、光源３１および空間光変調器３２を制御するように構成されればよい。

本実施形態では、全体的な投射角が投射光３０６に依存するため、全体的な投射範囲が広がるわけではない。本実施形態によれば、第１ミラー３５に対して正面の向きに、エネルギー密度の高い投射光３０５を投射できる。そのため、本実施形態によれば、特定の方向に対して、広い投射範囲を維持しながら、投射光の到達距離を延ばすことができる。

（変形例）
次に、本実施形態に係る変形例の送信装置について図面を参照しながら説明する。本変形例の送信装置は、２つの平面ミラーを備える。本変形例の送信装置は、新たな平面ミラーが追加された点以外は、図１１の構成と同様である。本変形例に関しては、平面ミラーの配置や投射光の広がりについて説明する。

図１５は、本変形例の送信装置のミラー配置について説明するための概念図である。本変形例の送信装置は、第１ミラー３５、第２ミラー３６、および第３ミラー３７の３つのミラーを備える。第２ミラー３６と同様に、第３ミラー３７は、平面の反射面３７０を有する。図１５は、第１ミラー３５、第２ミラー３６、および第３ミラー３７の位置関係を示す概念図である。図１５は、第１ミラー３５、第２ミラー３６、および第３ミラー３７を反射面側から見た概念図である。図１５には、第１ミラー３５、第２ミラー３６、および第３ミラー３７の周辺に、変調光３０２が反射されない領域（不感領域Ｚ_D）を図示する。第１ミラー３５と第２ミラー３６の周辺の領域に関して、不感領域Ｚ_Dとして図示されていない領域も、不感領域Ｚ_Dに含まれる。

図１５には、０次光Ｌ₀、所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、所望光Ｌ_C、ゴースト像Ｇ_Ａ、ゴースト像Ｇ_B、およびゴースト像Ｇ_Cが照射される位置の一例を示す。０次光Ｌ₀は、変調光３０２に含まれる０次の回折光である。所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、および所望光Ｌ_Cは、変調光３０２に含まれる１次の回折光である。所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、および所望光Ｌ_Cは、投射対象の光である。ゴースト像Ｇ_Aは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Aに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Bは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Bに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Cは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Cに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Ａ、ゴースト像Ｇ_B、およびゴースト像Ｇ_Cは、不要な光成分である。なお、図１５には図示していないが、変調光３０２には、２次以上の回折光（高次光）が含まれる。

図１５において、所望光Ｌ_Aは、第２ミラー３６の反射面３６０に照射される。反射面３６０に照射された所望光Ｌ_Aは、反射面３６０の曲率に応じた投射角で投射される。所望光Ｌ_Bは、第１ミラー３５の反射面３５０に照射される。反射面３５０に照射された所望光Ｌ_Bは、反射面３５０に対する入射角度に応じた投射角で投射される。所望光Ｌ_Cは、第３ミラー３７の反射面３７０に照射される。反射面３７０に照射された所望光Ｌ_Cは、反射面３７０に対する入射角度に応じた投射角で投射される。０次光Ｌ₀は、第２ミラー３６の近傍の不感領域Ｚ_Dに照射される。所望光Ｌ_Aのゴースト像Ｇ_A、所望光Ｌ_Bのゴースト像Ｇ_B、および所望光Ｌ_Cのゴースト像Ｇ_Cは、不感領域Ｚ_Dに照射される。

所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、および所望光Ｌ_Cのゴースト像Ｇは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌの点対称の位置に表れる。第１ミラー３５、第２ミラー３６、および第３ミラー３７は、ゴースト像Ｇが表示される領域を避けて配置される。このような配置によって、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、ゴースト像Ｇ_B、およびゴースト像Ｇ_Cは、反射面３５０および反射面３６０には照射されない。また、変調光３０２に含まれる高次光は、図１５に示す領域から外れた不感領域Ｚ_Dに照射される。そのため、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、ゴースト像Ｇ_B、ゴースト像Ｇ_C、および高次光は、外部に投射されない。

図１６は、第１ミラー３５、第２ミラー３６、および第３ミラー３７の位置関係を示す概念図である。図１６は、第１ミラー３５、第２ミラー３６、および第３ミラー３７を上方の視座から見た断面図である。図１６の紙面内において、第１ミラー３５の反射面３５０は、右方に向けられる。同様に、第２ミラー３６の反射面３６０は、右方に向けられる。それに対し、第３ミラー３７の反射面３７０は、右方（正面）からやや傾けて、周辺に向けて配置される。

図１７は、本変形例の送信装置３０－１から送信された投射光（空間光信号）の広がりについて説明するための概念図である。図１７は、送信装置３０－１を上方の視座から見た図である。図１７の例において、送信装置３０－１の形状は、上方から見て円形である。図１７には、紙面内における投射光の広がりの一例を示す。投射光は、紙面に対して垂直な方向にも広がる。

図１７において、第１ミラー３５の反射面３５０で反射された投射光３０５（破線）の投射範囲は、第１投射角ｐ₁の範囲である。第２ミラー３６の反射面３６０で反射された投射光３０６（一点鎖線）の投射範囲は、第２投射角ｐ₂の範囲である。第３ミラー３７の反射面３７０で反射された投射光３０７（二点鎖線）の投射範囲は、第３投射角ｐ₃の範囲である。投射光３０５の投射範囲、投射光３０６の投射範囲、および投射光３０７の投射範囲は、重なる領域がある。

本変形例のように、複数の平面ミラーを組み合わせれば、長距離通信が必要な通信対象が複数の場合であっても、それらの通信対象との間で同時に通信できる。平面ミラーは、２つに限らず、３つ以上配置されてもよい。

以上のように、本実施形態に係る送信装置は、光源、空間光変調器、第１ミラー、第２ミラー、および制御部を備える。光源は、照明光を出射する。空間光変調器は、光源から出射された照明光を変調する変調部を有する。第１ミラーの反射面は、平面である。第１ミラーは、変調部で変調された変調光の第１光路に配置される。第１ミラーは、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。第１ミラーは、第１投射範囲内において、変調光を反射する。第１ミラーで反射された変調光は、第１投射範囲に向けて、投射光として投射される。第２ミラーの反射面は、凸状の曲面である。第２ミラーは、変調部で変調された変調光の第２光路に配置される。第２ミラーは、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。第２ミラーは、第１投射範囲の周辺の第２投射範囲に向けて、変調光を反射する。第２ミラーで反射された変調光は、第２投射範囲内において、投射光として投射される。制御部は、空間光通信に用いられる位相画像を空間光変調器の変調部に設定する。制御部は、変調部に光が照射されるように光源を制御する。

本実施形態では、前方中央の投射範囲（第１投射範囲）を担当する平面ミラーと、第１投射範囲の周辺の投射範囲（第２投射範囲）を担当する曲面ミラーとを組み合わせる。そのように構成することによって、本実施形態によれば、前方中央方向に向けて、エネルギー密度の高い空間光信号を送信できる。そのため、本実施形態によれば、前方中央方向に関しては、第１の実施形態と比べて投射光の広がりが抑制され、投射光の到達距離がさらに伸びる。すなわち、本実施形態によれば、特定の方向に向けて、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる。

本実施形態の一態様の送信装置は、反射面が平面である第３ミラーを備える。第３ミラーは、変調部で変調された変調光の第３光路に配置される。第３ミラーは、第２投射範囲の範囲内の第３投射範囲に向けて、変調光を反射する。第３ミラーの反射面は、第１ミラーの反射面とは異なる方向に向けられる。本態様では、第１ミラーと、第１ミラーと同程度の投射距離を有する第３ミラーとを組み合わせることによって、２方向に向けて通信距離の長い空間光信号を送信できる。例えば、平面ミラーの数をさらに増やせば、３方向以上に向けて、通信距離の長い空間光信号を送信できる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る送信装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の送信装置の第１ミラーは、反射面が凹面である。この点において、本実施形態は、第１の実施形態とは異なる。第２～第３に係る実施形態の送信装置の第１ミラーが、本実施形態の第１ミラーと置換されてもよい。

（構成）
図１８は、本実施形態に係る送信装置４０の構成の一例を示す概念図である。送信装置４０は、光源４１、空間光変調器４２、第１ミラー４５、第２ミラー４６、および制御部４８を備える。光源４１、空間光変調器４２、第１ミラー４５、および第２ミラー４６は、送信器４００を構成する。図１８は、送信装置４０の内部構成を横方向から見た概念図である。図１８は、概念的なものであり、各構成要素の形状や、構成要素間の位置関係、光の進行などを正確に表したものではない。

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、制御部４８の制御に応じて、照明光４０１を出射する。光源４１は、出射器と、出射器に対応付けられた光学系を含む。光源４１の出射面は、空間光変調器４２に向けられる。光源４１は、制御部４８の制御に応じて、空間光変調器４２に向けて、所定の波長帯のレーザ光（照明光４０１）を出射する。

空間光変調器４２は、第１の実施形態の空間光変調器１２と同様の構成である。空間光変調器４２は、２次元の位相変調器である。空間光変調器４２は、変調部４２０を有する。変調部４２０には、少なくとも一つの変調領域が設定される。図１８の例では、空間光変調器４２の後段に、第１ミラー４５および第２ミラー４６が配置される。第１ミラー４５および第２ミラー４６の全ての反射面に関して、共通の変調領域が設定されてもよいし、異なる変調領域が割り当てられてもよい。変調領域が設定された変調部４２０には、光源から出射された照明光４０１が照射される。

変調部４２０に設定された変調領域には、制御部４８の制御に応じて、投射光４０５～４０６によって表示される像に応じたパターン（位相画像）が設定される。変調部４２０に設定された変調領域に入射した照明光４０１は、変調領域に設定されたパターン（位相画像）に応じて変調される。変調領域で変調された変調光４０２は、後段に配置された第１ミラー４５および第２ミラー４６に向けて進行する。

図１９は、第１ミラー４５と第２ミラー４６の位置関係を示す概念図である。図１９は、第１ミラー４５および第２ミラー４６を反射面側から見た概念図である。図１９には、第１ミラー４５および第２ミラー４６の周辺に、変調光４０２が反射されない領域（不感領域Ｚ_D）を図示する。第１ミラー４５と第２ミラー４６の周辺の領域に関して、不感領域Ｚ_Dとして図示されていない領域も、不感領域Ｚ_Dに相当する。

図１９には、０次光Ｌ₀、所望光Ｌ_A、所望光Ｌ_B、ゴースト像Ｇ_Ａ、およびゴースト像Ｇ_Bが照射される位置の一例を示す。０次光Ｌ₀は、変調光４０２に含まれる０次の回折光である。所望光Ｌ_Aおよび所望光Ｌ_Bは、変調光４０２に含まれる１次の回折光である。所望光Ｌ_Aおよび所望光Ｌ_Bは、投射対象の光である。ゴースト像Ｇ_Aは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Aに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Bは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌ_Bに対して点対称の位置に表れる光である。ゴースト像Ｇ_Aおよびゴースト像Ｇ_Bは、不要な光成分である。なお、図１９には図示していないが、変調光４０２には、２次以上の回折光（高次光）が含まれる。

図１９において、所望光Ｌ_Aは、第２ミラー４６の反射面４６０に照射される。反射面４６０に照射された所望光Ｌ_Aは、反射面４６０の曲率に応じた投射角で投射される。所望光Ｌ_Bは、第１ミラー４５の反射面４５０に照射される。反射面４５０に照射された所望光Ｌ_Bは、反射面４５０の曲率に応じた投射角で投射される。０次光Ｌ₀は、第２ミラー４６の近傍の不感領域Ｚ_Dに照射される。所望光Ｌ_Aのゴースト像Ｇ_Aと、所望光Ｌ_Bのゴースト像Ｇ_Bとは、不感領域Ｚ_Dに照射される。

所望光Ｌのゴースト像Ｇは、０次光Ｌ₀を中心として、所望光Ｌの点対称の位置に表れる。第１ミラー４５および第２ミラー４６は、ゴースト像Ｇが表示される領域を避けて配置される。このような配置によって、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、およびゴースト像Ｇ_Bは、反射面４５０および反射面４６０には照射されない。また、変調光４０２に含まれる高次光は、図１９に示す領域から外れた不感領域に照射される。そのため、０次光Ｌ₀、ゴースト像Ｇ_A、ゴースト像Ｇ_B、および高次光は、外部に投射されない。

図２０は、第１ミラー４５と第２ミラー４６の位置関係を示す概念図である。図２０は、第１ミラー４５および第２ミラー４６を上方の視座から見た断面図である。図２０の紙面内において、第１ミラー４５の反射面４５０は、右方に向けられる。同様に、第２ミラー４６の反射面４６０は、右方に向けられる。例えば、第３の実施形態の変形例のように、反射面が凹面のミラーが追加されてもよい。

第１ミラー４５は、曲面状の反射面４５０を有する曲面ミラーである。第１ミラー４５の凹面が、反射面４５０である。反射面４５０は、投射光４０５の投射角に応じた曲率を有する。反射面４５０は、曲面状の部分を含めば、その形状に限定を加えない。例えば、反射面４５０は、円柱の側面の形状を有する。例えば、反射面４５０は、自由曲面や球面でもよい。例えば、反射面４５０は、複数の曲面を組み合わせた形状であってもよい。例えば、反射面４５０は、曲面と平面を組み合わせた形状であってもよい。

第１ミラー４５は、空間光変調器４２の変調部４２０に反射面４５０を向けて、配置される。第１ミラー４５は、変調部４２０で変調された変調光４０２の光路（第１光路）に配置される。第１ミラー４５は、変調光４０２に含まれる不要な光成分（不要光）が照射される位置を避けて配置される。反射面４５０には、変調光４０２のうち、投射対象の光（所望光）が照射される。反射面４５０に照射された変調光４０２は、その反射面４５０で反射される。反射面４５０で反射された所望光は、投射光４０５として投射される。

第２ミラー４６は、曲面状の反射面４６０を有する曲面ミラーである。第２ミラー４６の凸面が、反射面４６０である。反射面４６０は、投射光４０６の投射角に応じた曲率を有する。反射面４６０は、曲面状の部分を含めば、その形状に限定を加えない。例えば、反射面４６０は、円柱の側面の形状を有する。例えば、反射面４６０は、自由曲面や球面でもよい。例えば、反射面４６０は、複数の曲面を組み合わせた形状であってもよい。例えば、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。

第２ミラー４６は、空間光変調器４２の変調部４２０に反射面４６０を向けて、配置される。第２ミラー４６は、変調部４２０で変調された変調光４０２の第２光路に配置される。第２ミラー４６は、変調光４０２に含まれる不要な光成分（不要光）が照射される位置を避けて配置される。反射面４６０には、変調光４０２のうち、投射対象の光（所望光）が照射される。反射面４６０に照射された変調光４０２は、その反射面４６０で反射される。反射面４６０で反射された所望光は、その反射面４６０の曲率に応じた拡大率で拡大されて、投射光４０６として投射される。

投射光４０５および投射光４０６は、送信装置４０の筐体に開けられたスリット(図示しない)を介して、空間光信号として送信される。投射光４０５および投射光４０６は、送信装置４０から離れるにつれて、拡がっていく。投射光４０６は、凹面の反射面４５０で反射される。そのため、投射光４０５と比べて、投射光４０６の方が、直進性が高い。第３の実施形態の投射光３０５と比べても、投射光４０６の方が、直進性が高い。例えば、第１ミラー４５や第２ミラー４６の後段に、投射光４０５～４０６の広がりを制限したり、投射光４０５～４０６の広がりを拡大したりするためのレンズ（図示しない）が配置されてもよい。

図２１は、送信装置４０から送信された投射光（空間光信号）の広がりについて説明するための概念図である。図２１は、送信装置４０を上方の視座から見た図である。図２１の例において、送信装置４０の形状は、上方から見て円形である。図２１には、紙面内における投射光の広がりの一例を示す。投射光は、紙面に対して垂直な方向にも広がる。

図２１において、第１ミラー４５の反射面４５０で反射された投射光４０５（破線）の投射範囲は、第１投射角ｐ₁の範囲である。第２ミラー４６の反射面４６０で反射された投射光４０６（一点鎖線）の投射範囲は、第２投射角ｐ₂の範囲である。投射光４０５の投射範囲と、投射光４０６の投射範囲とは、重なる領域がある。

制御部４８は、第１の実施形態の制御部１８と同様の構成である。制御部４８は、光源４１および空間光変調器４２を制御する。例えば、制御部４８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４８は、空間光変調器４２の変調部４２０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変調部４２０に設定する。制御部４８は、空間光変調器４２の変調部４２０に設定された変調領域に、投射される画像に対応する位相画像を設定する。例えば、制御部４８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４２０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。

制御部４８は、表示される画像に対応する位相画像が変調部４２０に設定された状態で、光源４１を駆動させる。その結果、空間光変調器４２の変調部４２０に位相画像が設定されたタイミングに合わせて、光源４１から出射された照明光４０１が空間光変調器４２の変調部４２０に照射される。空間光変調器４２の変調部４２０に照射された照明光４０１は、空間光変調器４２の変調部４２０において変調される。変調部４２０において変調された変調光４０２は、第１ミラー４５および第２ミラー４６に向けて出射される。

また、制御部４８は、通信対象（図示しない）との間の通信のために、光源４１から出射される照明光４０１を変調させる。通信において、制御部４８は、通信用の位相画像を空間光変調器４２の変調部４２０に設定した状態で、光源４１から照明光４０１を出射させるタイミングを制御する。そのような制御によって、照明光４０１が変調される。通信における照明光４０１の変調パターンは、任意に設定される。例えば、制御部４８とは別に、通信用の構成（通信部）が追加されてもよい。その場合、制御部４８は、通信部によって設定された条件に応じて、光源４１および空間光変調器４２を制御するように構成されればよい。

本実施形態では、全体的な投射角が投射光４０６に依存するため、全体的な投射範囲が広がるわけではない。本実施形態によれば、第１ミラー４５に対して正面の向きに、エネルギー密度の高い投射光４０５を投射できる。投射光４０５は、第３の実施形態の投射光３０５よりもエネルギー密度を向上できる。そのため、本実施形態の構成によれば、特定の方向に対して、広い投射範囲を維持しながら、投射光の到達距離を延ばすことができる。

以上のように、本実施形態に係る送信装置は、光源、空間光変調器、第１ミラー、第２ミラー、および制御部を備える。光源は、照明光を出射する。空間光変調器は、光源から出射された照明光を変調する変調部を有する。第１ミラーの反射面は、凹状の曲面である。第１ミラーは、変調部で変調された変調光の第１光路に配置される。第１ミラーは、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。第１ミラーは、第１投射範囲に向けて、変調光を反射する。第１ミラーで反射された変調光は、第１投射範囲内において投射光として投射される。第２ミラーの反射面は、凸状の曲面である。第２ミラーは、変調部で変調された変調光の第２光路に配置される。第２ミラーは、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。第２ミラーは、第１投射範囲の周辺の第２投射範囲に向けて、変調光を反射する。第２ミラーで反射された変調光は、第２投射範囲内において投射光として投射される。制御部は、空間光通信に用いられる位相画像を空間光変調器の変調部に設定する。制御部は、変調部に光が照射されるように光源を制御する。

本実施形態では、前方中央の投射範囲（第１投射範囲）を担当する凹面ミラーと、第１投射範囲の周辺の投射範囲（第２投射範囲）を担当する曲面ミラーとを組み合わせる。そのように構成することによって、本実施形態によれば、前方中央方向に向けて、エネルギー密度の高い空間光信号を送信できる。平面ミラーと比べて、凹面ミラーは、投射光の広がりを小さくできる。そのため、本実施形態によれば、前方中央方向に関しては、第３の実施形態と比べて投射光の広がりが抑制され、投射光の到達距離がさらに伸びる。すなわち、本実施形態によれば、特定の方向に向けて、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係る通信装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態の通信装置は、受信装置と送信装置とを組み合わせた構成である。送信装置は、第１～第４のうちいずれかの実施形態の構成である。受信装置は、空間光信号を受信する。以下においては、ボールレンズを含む受光機能を備えた受信装置の例をあげる。なお、本実施形態の通信装置は、ボールレンズを含まない受光機能を含む受信装置を備えてもよい。

図２２は、本実施形態に係る通信装置５０の構成の一例を示す概念図である。通信装置５０は、送信装置５１、通信制御装置５５、および受信装置５７を備える。通信装置５０は、外部の通信対象と空間光信号を送受信し合う。そのため、通信装置５０には、空間光信号を送受信するための開口や窓が形成される。

送信装置５１は、第１～第４に係る実施形態の送信装置のうちいずれかである。送信装置５１は、通信制御装置５５から制御信号を取得する。送信装置５１は、制御信号に応じた空間光信号を投射する。送信装置５１から投射された空間光信号は、その空間光信号の送信先の通信対象（図示しない）によって受光される。

通信制御装置５５は、受信装置５７から出力された信号を取得する。通信制御装置５５は、取得した信号に応じた処理を実行する。通信制御装置５５が実行する処理については、特に限定を加えない。通信制御装置５５は、実行した処理に応じた光信号を送信するための制御信号を、送信装置５１に出力する。例えば、通信制御装置５５は、受信装置５７が受信した信号に含まれる情報に応じて、予め決められた条件に基づく処理を実行する。例えば、通信制御装置５５は、受信装置５７が受信した信号に含まれる情報に応じて、通信装置５０の管理者によって指定された処理を実行する。

受信装置５７は、通信対象（図示しない）から送信された空間光信号を受信する。受信装置５７は、受信した空間光信号を電気信号に変換する。受信装置５７は、変換後の電気信号を通信制御装置５５に出力する。例えば、受信装置５７は、ボールレンズを含む受光機能を備える。また、受信装置５７は、ボールレンズを含まない受光機能を有してもよい。

〔受信装置〕
次に、受信装置５７の構成について図面を参照しながら説明する。図２３は、受信装置５７の構成の一例について説明するための概念図である。受信装置５７は、ボールレンズ５７１、受光素子５７３、および受信回路５７５を備える。図２３は、受信装置５７の内部構成を横方向から見た側面図である。受信回路５７５の位置については、特に限定を加えない。受信回路５７５は、受信装置５７の内部に配置されてもよいし、受信装置５７の外部に配置されてもよい。また、受信回路５７５の機能を通信制御装置５５に含めてもよい。

ボールレンズ５７１は、球形のレンズである。ボールレンズ５７１は、通信対象から送信された空間光信号を集光する光学素子である。ボールレンズ５７１は、任意の角度から見て、球形である。ボールレンズ５７１の一部は、受信装置５７の筐体に開けられた開口から突出する。ボールレンズ５７１は、入射された空間光信号を集光する。開口から突出したボールレンズ５７１に入射した空間光信号が集光される。空間光信号を集光できさえすれば、ボールレンズ５７１の一部は、開口から突出していなくてもよい。

ボールレンズ５７１によって集光された空間光信号に由来する光（光信号）は、そのボールレンズ５７１の集光領域に向けて集光される。ボールレンズ５７１は、球形であるため、任意の方向から到来する空間光信号を集光する。すなわち、ボールレンズ５７１は、任意の方向から到来する空間光信号に対して、同様の集光性能を示す。ボールレンズ５７１に入射した光は、ボールレンズ５７１の内部に進入する際に屈折される。また、ボールレンズ５７１の内部を進行する光は、ボールレンズ５７１の外部に出射する際に、再度屈折される。ボールレンズ５７１から出射される光の大部分は、集光領域に集光される。

例えば、ボールレンズ５７１は、ガラスや結晶、樹脂などの材料で構成できる。可視領域の空間光信号を受光する場合、ボールレンズ５７１は、可視領域の光を透過／屈折するガラスや結晶、樹脂などの材料によって実現できる。例えば、ボールレンズ５７１は、クラウンガラスやフリントガラスなどの光学ガラスによって実現できる。例えば、ボールレンズ５７１は、ＢＫ（Boron Kron）などのクラウンガラスによって実現できる。例えば、ボールレンズ５７１は、ＬａＳＦ（Lanthanum Schwerflint）などのフリントガラスによって実現できる。例えば、ボールレンズ５７１には、石英ガラスが適用できる。例えば、ボールレンズ５７１には、サファイア等の結晶が適用できる。例えば、ボールレンズ５７１には、アクリル等の透明樹脂が適用できる。

空間光信号が近赤外領域の光（以下、近赤外線）である場合、ボールレンズ５７１には、近赤外線を透過する材料が用いられる。例えば、１．５マイクロメートル（μｍ）程度の近赤外領域の空間光信号を受光する場合、ボールレンズ５７１には、ガラスや結晶、樹脂などに加えて、シリコンなどの材料を適用できる。空間光信号が赤外領域の光（以下、赤外線）である場合、ボールレンズ５７１には、赤外線を透過する材料が用いられる。例えば、空間光信号が赤外線である場合、ボールレンズ５７１には、シリコンやゲルマニウム、カルコゲナイド系の材料を適用できる。空間光信号の波長領域の光を透過／屈折できれば、ボールレンズ５７１の材質には限定を加えない。ボールレンズ５７１の材質は、求められる屈折率や用途に応じて、適宜選択されればよい。

ボールレンズ５７１は、受光素子５７３の配置された領域に向けて空間光信号を集光できれば、その他の集光器によって代替されてもよい。例えば、ボールレンズ５７１は、入射した空間光信号を、受光素子５７３の受光部に向けて導光する光線制御素子であってもよい。例えば、ボールレンズ５７１は、レンズや光線制御素子を組み合わせた構成であってもよい。例えば、ボールレンズ５７１によって集光される光信号を、受光素子５７３の受光部に向けて導光する機構が、追加されてもよい。

受光素子５７３は、ボールレンズ５７１の後段に配置される。受光素子５７３は、ボールレンズ５７１の集光領域に配置される。受光素子５７３は、ボールレンズ５７１によって集光された光信号を受光する受光部を有する。ボールレンズ５７１によって集光された光信号は、受光素子５７３の受光部で受光される。受光素子５７３は、受光された光信号を電気信号（以下、信号）に変換する。受光素子５７３は、変換後の信号を、受信回路５７５に出力する。図２３には、受光素子５７３が単一の例を示す。例えば、ボールレンズ５７１の集光領域に、複数の受光素子５７３が配置されてもよい。例えば、ボールレンズ５７１の集光領域に、複数の受光素子５７３がアレイ化された受光素子アレイが配置されてもよい。

受光素子５７３は、受信対象である空間光信号の波長領域の光を受光する。例えば、受光素子５７３は、可視領域の光に感度を有する。例えば、受光素子５７３は、赤外領域の光に感度を有する。受光素子５７３は、例えば１．５μｍ（マイクロメートル）帯の波長の光に感度を有する。なお、受光素子５７３が感度を有する光の波長帯は、１．５μｍ帯に限定されない。受光素子５７３が受光する光の波長帯は、受信対象の空間光信号の波長に合わせて、任意に設定できる。受光素子５７３が受光する光の波長帯は、例えば０．８μｍ帯や、１．５５μｍ帯、２．２μｍ帯に設定されてもよい。また、受光素子５７３が受光する光の波長帯は、例えば０．８～１μｍ帯であってもよい。波長帯が短い方が、大気中の水分による吸収が小さいので、降雨時における光空間通信には有利である。また、受光素子５７３は、強烈な太陽光で飽和してしまうと、空間光信号に由来する光信号を読み取ることができない。そのため、受光素子５７３よりも前段に、空間光信号の波長帯の光を選択的に通過させる色フィルタが設置されてもよい。

例えば、受光素子５７３は、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの素子によって実現できる。例えば、受光素子５７３は、アバランシェフォトダイオードによって実現される。アバランシェフォトダイオードによって実現された受光素子５７３は、高速通信に対応できる。なお、受光素子５７３は、光信号を電気信号に変換できさえすれば、フォトダイオードやフォトトランジスタ、アバランシェフォトダイオード以外の素子によって実現されてもよい。通信速度を向上させるために、受光素子５７３の受光部は、できるだけ小さい方が好ましい。例えば、受光素子５７３の受光部は、一辺が５ｍｍ（ミリメートル）程度の正方形の受光面を有する。例えば、受光素子５７３の受光部は、直径０．１～０．３ｍｍ程度の円形の受光面を有する。受光素子５７３の受光部の大きさや形状は、空間光信号の波長帯や通信速度などに応じて選定されればよい。

例えば、受光素子５７３の前段に、偏光フィルタ（図示しない）が配置されてもよい。偏光フィルタは、受光素子５７３の受光部に対応付けて配置される。例えば、偏光フィルタは、受光素子５７３の受光部に、重ねて配置される。例えば、偏光フィルタは、受信対象の空間光信号の偏光状態に応じて選択されてもよい。例えば、受信対象の空間光信号が直線偏光の場合、偏光フィルタは１／２波長板を含む。例えば、受信対象の空間光信号が円偏光の場合、偏光フィルタは１／４波長板を含む。偏光フィルタの偏光特性に応じて、その偏光フィルタを通過した光信号の偏光状態が変換される。

受信回路５７５は、受光素子５７３から出力された信号を取得する。受信回路５７５は、受光素子５７３からの信号を増幅する。受信回路５７５は、増幅された信号をデコードする。受信回路５７５によってデコードされた信号は、任意の用途に使用される。受信回路５７５によってデコードされた信号の使用については、特に限定を加えない。

〔通信装置〕
図２４は、通信装置５０の一例（通信装置５００）を示す概念図である。通信装置５００は、送信器５１０、受信器５７０、および通信制御装置（図示しない）を備える。図２４では、受信回路や通信制御装置を省略する。受信回路や通信制御装置は、通信装置５００の内部に配置される。通信装置５００は、円筒状の外形を有する送信器５１０および受信器５７０を組み合わせた構成を有する。

受信器５７０は、ボールレンズ５７１、受光器５７２、カラーフィルタ５７６、および支持部材５７７を含む。ボールレンズ５７１は、上下に配置された一対の支持部材５７７によって、上下の部分を挟持される。ボールレンズ５７１の上下は、空間光信号の送受信に用いられないため、支持部材５７７で挟持されやすいように、平面状に加工されてもよい。受光器５７２は、受信対象の空間光信号を受信できるように、ボールレンズ５７１の集光領域に合わせて配置される。受光器５７２は、複数の受光素子が環状に配列された受光素子アレイを有する。複数の受光素子は、ボールレンズ５７１の集光領域に配置される。複数の受光素子は、ボールレンズ５７１に受光部を向けて配置される。複数の受光素子は、導線５７８によって、制御装置（図示しない）や送信器５１０に接続される。

円筒状の受信器５７０の側面には、カラーフィルタ５７６が配置される。カラーフィルタ５７６は、不要な光を除去し、通信に用いられる空間光信号を選択的に透過する。円筒状の受信器５７０の上下面には、一対の支持部材５７７が配置される。一対の支持部材５７７は、ボールレンズ５７１の上下を挟持する。ボールレンズ５７１の周囲には、環状に形成された受光器５７２が配置される。受光器５７２は、ボールレンズ５７１に受光部を向けた複数の受光素子を含む。カラーフィルタ５７６を介してボールレンズ５７１に入射した空間光信号は、ボールレンズ５７１によって、受光器５７２に向けて集光される。受光器５７２に集光された光信号は、いずれかの受光素子の受光部に向けて導光される。受光素子の受光部に到達した光信号は、その受光素子によって受光される。通信制御装置（図示しない）は、受光器５７２に含まれる受光素子よって受光された光信号をデコードする。通信制御装置は、デコードされた光信号に応じて、送信器５１０から空間光信号を送信させる。

送信器５１０は、第１～第４に係る実施形態の送信装置のうちいずれかによって構成される。送信器５１０は、円筒状の筐体の内部に収納される。円筒状の筐体には、送信器５１０による空間光信号の送信方向に合わせて開口されたスリットが形成される。例えば、送信器５１０が３６０度の方向に空間光信号を送信できる場合、送信器５１０の筐体の側面には、空間光信号の送信方向に合わせて、スリットが形成される。

〔適用例〕
次に、本実施形態の適用例について図面を参照しながら説明する。以下の適用例では、複数の通信装置５００が、空間光信号を送受信する例をあげる。図２５は、本適用について説明するための概念図である。本適用例では、街中に配置された電柱や街灯などの柱の上部（柱上空間）に、複数の通信装置５００が配置された通信ネットワークの一例（通信システム）をあげる。

柱上空間には障害物が少ない。そのため、柱上空間は、通信装置５００を設置するのに適している。また、同程度の高さに通信装置５００を設置すれば、空間光信号の到来方向が水平方向に限定される。そのため、受信器５７０を構成する受光器の受光面積を小さくして、装置を簡略化できる。空間光信号を送受信し合う通信装置５００のペアは、少なくとも一方の通信装置５００が、他方の通信装置５００から送信された空間光信号を受光するように配置される。通信装置５００のペアは、空間光信号を互いに送受信するように配置されてもよい。複数の通信装置５００で空間光信号の通信ネットワークが構成される場合、中間に位置する通信装置５００は、他の通信装置５００から送信された空間光信号を、別の通信装置５００に中継するように配置されてもよい。

本適用例によれば、柱上空間に配置された複数の通信装置５００の間で、空間光信号を用いた通信が可能になる。例えば、通信装置５００の間における通信に応じて、自動車や家屋などに設置された無線装置や基地局と通信装置５００との間で、無線通信による通信が行われてもよい。例えば、柱に設置された通信ケーブル等を介して、通信装置５００がインターネットに接続されてもよい。

以上のように、本実施形態の通信装置は、受信装置、送信装置、および通信制御装置を備える。送信装置は、第１～第４の実施形態に係る送信装置（送信器）のうち少なくともいずれかである。受信装置は、他の通信装置からの空間光信号を受信する。通信制御装置は、受信装置によって受信された他の通信装置からの空間光信号に基づく信号を取得する。通信制御装置は、取得した信号に応じた処理を実行する。通信制御装置は、実行した処理に応じた空間光信号を送信装置に送信させる。

本実施形態の通信装置が備える送信装置は、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置された２つのミラーを用いて、投射光を投射する。本実施形態の送信装置によれば、２つのミラーを用いることによって、投射光のエネルギー密度を下げずに、投射範囲を広げることができる。そのため、本実施形態によれば、十分な投射範囲を確保しながら、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる。

本実施形態の一態様の通信システムは、上記の通信装置を複数備える。通信システムにおいて、複数の通信装置は、空間光信号を互いに送受信し合うように配置される。本態様によれば、空間光信号を送受信する通信ネットワークを実現できる。

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態に係る送信器について図面を参照しながら説明する。本実施形態の送信器は、第１～第４に係る実施形態の送信装置に含まれる送信器が簡略化された構成である。図２６は、本実施形態に係る送信器６００の構成の一例を示す概念図である。図２６は、送信器６００の内部構成を横方向から見た側面図である。送信器６００は、光源６１、空間光変調器６２、第１ミラー６５、および第２ミラー６６を備える。光源６１、空間光変調器６２、第１ミラー６５、および第２ミラー６６の形状や位置関係は、概念的なものであって、正確に描写したものではない。

光源６１は、照明光６０１を出射する。空間光変調器６２は、光源６１から出射された照明光６０１を変調する変調部６２０を有する。第１ミラー６５は、変調部６２０で変調された変調光６０２の第１光路に配置される。第１ミラー６５は、変調光６０２に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。第１ミラー６５は、第１投射範囲に向けて、変調光６０２を反射する。第１ミラー６５で反射された変調光６０２は、第１投射範囲内において、投射光６０５として投射される。第２ミラー６６は、変調部６２０で変調された変調光６０２の第２光路に配置される。第２ミラー６６は、変調光６０２に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される。第２ミラー６６は、第１投射範囲の周辺の第２投射範囲に向けて、変調光６０２を反射する。第２ミラー６６で反射された変調光６０２は、第２投射範囲内において、投射光６０６として投射される。

本実施形態においては、変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置された２つのミラーを用いて、投射光を投射する。本実施形態によれば、２つのミラーを用いることによって、投射光のエネルギー密度を下げずに、投射範囲を広げることができる。そのため、本実施形態によれば、十分な投射範囲を確保しながら、空間光信号の有効的な通信距離を延伸できる。

（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２７の情報処理装置９０（コンピュータ）を一例としてあげて説明する。なお、図２７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。

図２７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２７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。

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（命令）を、主記憶装置９２に展開する。例えば、プログラムは、各実施形態の制御や処理を実行するためのソフトウェアプログラムである。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。プロセッサ９１は、プログラムを実行することによって、各実施形態に係る制御や処理を実行する。

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（Magneto resistive Random Access Memory）などの不揮発性メモリが構成／追加されてもよい。

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。

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。外部機器と接続されるインターフェースとして、入出力インターフェース９５と通信インターフェース９６とが共通化されてもよい。

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。入力機器としてタッチパネルが用いられる場合、タッチパネルの機能を有する画面がインターフェースになる。プロセッサ９１と入力機器とは、入出力インターフェース９５を介して接続される。

情報処理装置９０には、情報を表示するための表示機器が備え付けられてもよい。表示機器が備え付けられる場合、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）が備えられる。情報処理装置９０と表示機器は、入出力インターフェース９５を介して接続される。

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、記録媒体に格納されたデータやプログラムの読み込みや、情報処理装置９０の処理結果の記録媒体への書き込みを仲介する。情報処理装置９０とドライブ装置は、入出力インターフェース９５を介して接続される。

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。図２７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。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。

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。

各実施形態の構成要素は、任意に組み合わせられてもよい。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。各実施形態の構成要素は、回路によって実現されてもよい。

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。

１０、２０、３０、４０ 送信装置
１１、２１、３１、４１、６１ 光源
１２、２２、３２、４２、６２ 空間光変調器
１５、２５、３５、４５、６５ 第１ミラー
１６、２６、３６、４６、６６ 第２ミラー
１８、２８、３８、４８ 制御部
２７ 第３ミラー
３７ 第３ミラー
５０、５００ 通信装置
５１ 送信装置
５５ 通信制御装置
５７ 受信装置
１００、２００、３００、４００、６００ 送信器
５１０ 送信器
５７０ 受信器
５７１ ボールレンズ
５７２ 受光器
５７３ 受光素子
５７５ 受信回路
５７６ カラーフィルタ
５７７ 支持部材
５７８ 導線

Claims (10)

1. 光源と、
   前記光源から出射された照明光を変調する変調部を有する空間光変調器と、
   前記変調部で変調された変調光の第１光路に配置され、第１投射範囲に向けて前記変調光を反射する第１ミラーと、
   前記変調部で変調された前記変調光の第２光路に配置され、前記第１投射範囲の周辺の第２投射範囲に向けて前記変調光を反射する第２ミラーと、を備え、
   前記第１ミラーおよび前記第２ミラーは、前記変調光に含まれる不要光の光路から外れた位置に配置される送信器。
2. 前記第１ミラーおよび前記第２ミラーは、前記不要光に含まれる所望光のゴースト像が照射される位置と、前記不要光に含まれる０次光が照射される位置とを避けて、配置される請求項１に記載の送信器。
3. 前記第１ミラーおよび前記第２ミラーの反射面は、凸状の曲面であり、
   前記第２ミラーは、折り曲げ部分を境界にして２つの反射面に分割され、
   前記第２ミラーの２つの反射面は、前記第１ミラーの反射面に対して、前方中央から周辺に向けて傾斜を付けられる請求項２に記載の送信器。
4. 前記変調部で変調された前記変調光の第３光路に配置され、前記第２投射範囲の周辺の第３投射範囲に向けて前記変調光を反射する第３ミラーを備え、
   前記第３ミラーの反射面は、凸状の曲面であり、折り曲げ部分を境界にして２つの反射面に分割され、
   前記第３ミラーの２つの反射面は、前記第１ミラーの反射面に対して、前方中央から周辺に向けて、前記第２ミラーの反射面よりも大きな傾斜を付けられる請求項３に記載の送信器。
5. 前記第１ミラーの反射面は、平面であり、
   前記第２ミラーの反射面は、凸状の曲面である請求項２に記載の送信器。
6. 反射面が平面であり、前記変調部で変調された前記変調光の第３光路に配置され、前記第２投射範囲の範囲内の第３投射範囲に向けて前記変調光を反射する第３ミラーを備え、
   前記第３ミラーの反射面は、前記第１ミラーの反射面とは異なる方向に向けられる請求項５に記載の送信器。
7. 前記第１ミラーの反射面は、凹状の曲面であり、
   前記第２ミラーの反射面は、凸状の曲面である請求項２に記載の送信器。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の送信器と、
   空間光通信に用いられる位相画像を前記送信器に含まれる空間光変調器の変調部に設定し、前記変調部に照明光が照射されるように前記送信器に含まれる光源を制御する制御手段と、を備える送信装置。
9. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の送信器を有する送信装置と、
   他の通信装置からの空間光信号を受信する受信装置と、
   前記受信装置によって受信された前記空間光信号に基づく信号を取得し、取得した前記信号に応じた処理を実行し、実行した前記処理に応じた空間光信号を前記送信装置に送信させる通信制御装置と、を備える通信装置。
10. 請求項９に記載の通信装置を複数備え、
    複数の前記通信装置が、
    空間光信号を互いに送受信し合うように配置された通信システム。

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