JP3523319B2 - コントラスト強調光学装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像のコントラストを光
学的に強調するコントラスト強調光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自ら光を射出している例えば液晶
表示パネルの輝度ムラを検出する際、従来は例えばＣＣ
Ｄ等を用いてその液晶表示パネルの画像を直接取り込
み、その取り込まれた画像の濃淡（画像信号の値の大
小）に応じた色分け表示等を行ない、輝度ムラや傷や欠
陥等の検出が行なわれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示パネルの画像
をＣＣＤ等で取り込む方法では、輝度ムラ等のある程度
の検出は可能ではあるが、微妙な濃淡の差異は検出でき
ず、通常、人間の目視検査の方が検出精度が高く、液晶
表示パネルの表示画面は人間が視ることを目的とするこ
とから、ＣＣＤ等を用いた検出では精度が不充分である
という問題がある。

【０００４】また自ら光を射出する被検体でなくても被
検体の表面状態によってはコヒーレント光を照射すると
スペックルパターンが生じ、これがノイズとして作用す
る場合がある。本発明は、上記事情に鑑み、例えば液晶
表示パネル、ＣＲＴディスプレイ等、自ら光を射出する
被検体、もしくはコヒーレント光の照射では良好な画像
を得ることができない被検体の画像のコントラストを光
学的に強調するコントラスト強調光学装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のコントラスト強調光学装置は、 （１）コヒーレント光を射出するコヒーレント光源 （２）被検体から放射され、もしくは被検体で反射され
た光を入射してその光による被検体像を形成する結像光
学系と、上記コヒーレント光源から射出されたコヒーレ
ント光を入射して、そのコヒーレント光を、上記結像光
学系を経由して入射された被検体像を空間的な複素振幅
分布として担持するコヒーレントな物体光に変換する空
間光変調素子とを備えたインコヒーレント・コヒーレン
ト変換部 （３）上記コヒーレント光源から射出されたコヒーレン
ト光から空間的に所定の複素振幅分布を有するコヒーレ
ントな参照光を生成する参照光生成部 （４）上記インコヒーレント・コヒーレント変換部で得
られた物体光と参照光生成部から射出された参照光と
を、該物体光と該参照光の一様成分が相互にキャンセル
されるように相対的に位相調整して互いに重畳する光波
重畳部 を備えたことを特徴とする。

【０００６】ここで、上記参照光生成部では、典型的に
は空間的に一様な複素振幅分布を有する参照光が生成さ
れる。また、本発明のコントラスト強調光学装置には、
上記物体光と参照光とを重畳する際に、もしくは重畳の
後において、被検体像に該被検体像のコントラストを光
学的に強調する空間周波数フィルタリング処理を施すフ
ィルタリング部を備えることが好ましい。

【０００７】

【作用】本発明のコントラスト強調光学装置は、コヒー
レントな物体光と参照光とを重畳させることにより、物
体光の振幅分布から参照光の振幅分布（典型的には一様
分布）を減算することができ、これにより物体光のコン
トラストを強調するものであるが、液晶表示パネルやＣ
ＲＴディスプレイ等の被検体から射出される光は、通
常、インコヒーレント光であり、もしくは十分なコヒー
レント性を有さず、したがってこの光をそのまま物体光
として用いても上記の差分演算を行なうことはできな
い。また、スペックルパターンを避けるために被検体に
インコヒーレント光を照射してその反射光を得、その反
射光をそのまま物体光として用いても上記の差分演算を
行なうことはできない。そこで本発明ではその被検体か
らの光をコヒーレント光に変換して、そのコヒーレント
光を物体光として用いるようにしたものである。これに
より、被検体の、コントラストが強調された画像を得る
ことができ、例えば液晶表示パネルの輝度ムラを強調す
ることや傷や欠陥・欠落等を画面上に浮き上がらせるこ
とができる。

【０００８】また、本発明において、上記のフィルタリ
ング部を備えると、空間フィルタリング処理により、例
えば輝度ムラ，欠陥・欠落等を一層強調することができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の一実施例のコントラスト強調光学装置の
構成図である。液晶表示パネル１１が、ここではできる
だけ一様の輝度で表示されており、結像レンズ１２によ
り、その液晶表示パネル１１の画像が、空間光変調素子
の１つであるＬＣＬＶ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ
Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）１３の上に形成される。ま
た、レーザ光源１４から射出されたレーザ光１５は、レ
ンズ１６、ピンホール１７、レンズ１８からなるコリメ
ータを経由して平行光束１５ａに変換され、その平行光
束１５ａはミラー１９で反射し、さらにハーフミラー２
０を透過した後偏光板２１により所定の直線偏光光１５
ｂに変換され、その直線偏光光１５ｂがハーフミラー２
２で反射されてＬＣＬＶ１３を照射する。ＬＣＬＶ１３
は、液晶表示パネル１１の画像の光量分布に応じて、空
間的に、直線偏光光１５ｂの偏光方向を異ならしめる作
用を有する。このため、このＬＣＬＶ１３で反射した光
束は空間的に偏光状態が異なった光束となる。ＬＣＬＶ
１３で反射した光束は、ハーフミラー２２を通過した後
偏光板２３を通過する。これにより、この偏光板２３を
通過した物体光１５ｃは、液晶表示パネル１１の輝度分
布に応じた光量分布を有する光束となる。すなわち、こ
れにより、インコヒーレント−コヒーレント変換が現実
したことになる。この偏光板２３を通過した物体光１５
ｃは、ＮＤフィルタ２４で光量調整された後、本発明に
いう光波重畳部に相当する差分演算光学系５０に入射す
る。ここでは、この物体光１５ｃ、即ち液晶表示パネル
１１の輝度分布に応じた振幅分布を有するコヒーレント
光束を物体光と称する。

【００１０】一方、ハーフミラー２０で反射した参照光
１５ｄは、空間的に一様な振幅分布を有するコヒーレン
ト光束であり、ＮＤフィルタ２５により、光量調整され
た後、参照光として差分演算光学系５０に入射する。差
分演算光学系５０の構成については後述するが、この差
分演算光学系５０では、物体と参照光とが重畳され、物
体光の二次元的な振幅分布をｇ₁ （ｘ，ｙ），参照光の
二次元的な振幅分布をｇ₂ （ｘ，ｙ）としたとき、差分
演算光学系５０では、 ｇ₁ （ｘ，ｙ）−ｇ₂ （ｘ，ｙ）＝ｇ₁ （ｘ，ｙ）−Ａ₂ …（１） ただし、Ａ₂ は複素定数（一様成分）を表わす なる演算が光学的に実行される。この差分演算光学系３
０で（１）式の演算が行われた後の光束１５ｅはＣＣＤ
等の二次元的な光量分布を検出する光電センサ９０に入
射し、光学的に検出される。この光電センサ９０では、
上記（１）式の二乗、即ち、 ｜ｇ₁ （ｘ，ｙ）−Ａ₂ ｜² …（２） が検出される。ここで、物体光の振幅分布ｇ₁ （ｘ，
ｙ）が、一様成分（複素定数）Ａ₁ と変動成分Ｂ₁
（ｘ，ｙ）との和、即ち ｇ₁ （ｘ，ｙ）＝Ａ₁ ＋Ｂ₁ （ｘ，ｙ） …（３） で与えられるとすると、上記（１）式は、 ｇ₁ （ｘ，ｙ）−Ａ₂ ＝Ａ₁ −Ａ₂ ＋Ｂ₁ （ｘ，ｙ） …（４） となり、物体光の一様成分Ａ₁ に対し、参照光Ａ₂ を適
切に設定することにより、一様成分が減少し、相対的に
変動成分Ｂ₁ （ｘ，ｙ）が強調されることとなり、これ
によりコントラスト強調が実現する。

【００１１】光電センサ９０で検出された画像信号は、
ホストコンピュータ９１で制御される画像処理装置９２
に入力されて適切な画像処理が施され、その結果が、Ｃ
ＲＴディスプレイ９３に表示される。図２は、本発明の
コントラスト強調光学装置の他の実施例の構成図であ
る。図１に示す実施例の各構成要素と対応する構成要素
には、図１に付した番号と同一の番号を付して示し、相
違点のみについて説明する。

【００１２】図２に示す実施例では、一様な振幅分布を
もつ参照光を生成するにあたり、偏光板２３を通過した
物体光１５ｃの一部をハーフミラー２６で反射させ、Ｎ
Ｄフィルタ２７により光量調節を行い、ミラー２８で反
射させた後、レンズ２９で絞り、ピンホール３０を通過
させ、レンズ３１で再度平行光束１５ｄに変換し、この
平行光束１５ｄが参照光として用いられる。この平行光
束１５ｄは、ピンホール３０を通過しているため、物体
光１５ｃの中の一様成分のみが抽出された光束である。

【００１３】液晶表示パネル１１の平均輝度が変化する
と物体光１５ｃの平均光量が変化するが、図１に示す実
施例の場合、液晶表示パネル１１の平均輝度の変化は物
体光１５ｃの平均光量のみに影響を与え、参照光１５ｄ
の平均輝度には影響を与えない。したがって、液晶表示
パネル１１の平均輝度が変化することにより物体光１５
ｃの平均光量が変化すると、上述した（４）の一様成分
どうしの差Ａ₁ −Ａ₂を適切に満足させるためには、そ
の都度、参照光１５ｄの光量を調節する必要がある。こ
れに対し、図２に示す実施例では、液晶表示パネル１１
の輝度変化は物体光１５ｃと参照光１５ｄとの双方に同
一のレベルの影響を与え、液晶表示パネル１１の輝度変
化によっては、（４）式の一様成分どうしの差Ａ₁ −Ａ
₂ を適切に満足させるという点に関しては調整不要であ
る。

【００１４】ただし、図２に示す実施例では、レーザ光
源１４から射出されたレーザ光１５から参照光１５ｄが
生成されるまでの間に２つのピンホール１７，３０を経
由しており、参照光１５ｄが暗くなりすぎる恐れがあ
る。図３は、本発明のコントラスト強調光学装置のもう
１つの実施例の構成図である。

【００１５】図１，図２に示す実施例との相違点につい
て説明する。レーザ光源１４から射出されたレーザ光１
５は、ハーフミラー３２により物体光側のレーザ光と参
照光側のレーザ光に分割される。ハーフミラー３２で反
射された物体光側のレーザ光のその後の光路は、図１，
図２の実施例の場合と同様である。

【００１６】ハーフミラー３２を透過したレーザ光は、
ミラー３３で反射した後、偏光板３４、カー効果を生じ
させるカーセル３５、偏光板３６を経由する。カー効果
とは、印加する電圧に応じて入射光の偏光方向が変化す
るという効果をいう。したがって、ミラー３３で反射し
たレーザ光は、偏光板３４で直線偏光光に変換され、カ
ーセル３５により、そのカーセル３５に印加された電圧
に応じて偏光方向が変化した後偏光板３６を通過するこ
とになり、カーセル３５に印加する電圧に応じて偏光板
３６を通過する光束の光量を調整することができる。

【００１７】偏光板３６を通過した光束は、ハーフミラ
ー３７で一部が反射されるが、ほとんどの光量分はその
ハーフミラー３７を通過し、ミラー３８で反射し、レン
ズ３９，ピンホール４０，レンズ４１により一様成分が
抽出された平行光束に変換され、参照光１５ｄとして差
分演算光学系５０に入射する。ハーフミラー３７で反射
した光は、フォトディテクタ４２で検出されて電気信号
に変換されアンプ４３で適宜増幅されて差分演算器４４
に入力される。

【００１８】また物体光側についても、偏光板２３を通
過した物体光１５ｃの一部がハーフミラー４５で反射さ
れ、レンズ４６，ピンホール４７により、物体光の一様
成分のみが抽出されてフォトディテクタ４８に入射す
る。フォトディテクタ４８では、その入射した光が電気
信号に変換されアンプ４９で適宜増幅されて差分演算器
４４に入力される。差分演算器４４は、物体光側のフォ
トディテクタ４８で検出された光量と参照光側のフォト
ディテクタ４２で検出された光量との差分演算が行わ
れ、差分演算光学系５０において、上述した（４）式の
一様成分どうしの差分演算Ａ₁ −Ａ₂ が適切に行われる
ように、物体光の一様成分Ａ₁ の光量変化に合わせて参
照光の光量が調整される。

【００１９】この図３に示す例の場合、物体光、参照光
とも経由するピンホールはそれぞれ１つ（物体光はピン
ホール１７，参照光はピンホール４０）であるため、図
２に示す実施例の、参照光が暗くなりすぎる恐れがある
という欠点が解決され、しかも物体光の光量変化に合わ
せて参照光の光量が調整される。図４は、光束分割用光
学系の各種の例を示した図である。

【００２０】図４（Ａ）は、図の左方から右方に向けて
進行してきた光束がハーフミラー１００で分割され、そ
のハーフミラー１００の反射光束と透過光束を各ＮＤフ
ィルタ１０１，１０２で光量調整する方式の光学系であ
る。図１〜図３に示す実施例では、この図（Ａ）に示す
ような光学系により光束分割が行われているが、これは
解り易さのために図４（Ａ）に示すような光学系を採用
したものであり、このような光学系を用いるとＮＤフィ
ルタ１０１，１０２による光量損失が大きく、実際に
は、以下に説明するような光学系が用いられる。

【００２１】図４（Ｂ）は、左方から進行してきた光束
が１／２波長板１０３によりその偏光方向が回転され、
偏光ビームスプリッタ１０４により互いに直交する偏光
成分が反射光と透過光として分離され、その透過光が再
度１／２波長板１０５を経由し反射光と透過光の偏光方
向が揃えられる。反射光と透過光の偏光方向を揃えるた
めの１／２波長板１０５は、図４（Ｃ）に示すように、
反射光側に配置してもよい。

【００２２】図４（Ｂ），（Ｃ）に示す光学系を用いる
と、入射光束が反射光束と透過光束との２つに分割され
るとともに、入射側の１／２波長板１０３を回転させる
ことにより、光量損失なしに反射光束と透過光束の光量
比を調整することができる。次に、図１〜図３に１つの
ブロックで示した差分演算光学系５０について説明す
る。

【００２３】コヒーレント光学系による画像（複素振
幅）どうしの差分演算は、実際には、位相差π（もしく
はその奇数倍）を有する２つの複素振幅の加算により達
成される。この差分演算そのものについては種々の具体
的手法が提案されている（例えば、「辻内純平、一岡芳
樹、峯本 工共著「光情報処理」オーム社１９８９年２
８−２９頁、及びそこに掲げられた参考文献を参照）。

【００２４】図５は、差分演算光学系５０の一例を示す
図である。図の左方から入射した参照光１５ｄは、斜め
に配置されたガラス板５１を経由し、ミラー５２で反射
され、ハーフミラー５３で反射する。一方、図の左方か
ら入射した物体光１５ｃは、ハーフミラー５３に入射し
てそのハーフミラー５３を透過し、これにより物体光１
５ｃと参照光１５ｄが重畳される。

【００２５】ここで、ガラス板５１の傾きの角度を調整
すると、参照光１５ｄの光路に沿ったガラス板５１の厚
さが変化し、ガラス板５１を透過した参照光１５ｄの位
相が調整される。ハーフミラー５３を経由して重畳され
る物体光と参照光の位相差がπとなるように適切に位相
調整を行うことにより、ハーフミラー５３を経由して重
畳された物体光１５ｃと参照光１５ｄとの間で、上述し
た（４）式の一様成分どうしの差分演算Ａ₁ −Ａ₂ が行
われることになる。なお、図５に示す例ではガラス板５
１は参照光１５ｄの光路に配置されているが物体光１５
ｃの光路に配置し、物体光１５ｃの位相を調整してもよ
い。

【００２６】図６は、ソレイユ補正器を示した図であ
る。斜面どうしが向き合わされた２枚の楔状のガラス板
５４ａ，５４ｂが、図１に示すガラス板５１に代えて、
参照光１５ｄないし物体光１５ｃの光路上に配置され
る。ガラス板５４ａ，５４ｂを図の上下方向かつ互いに
反対の方向に移動させると、光路に沿った方向の、ガラ
ス板５４ａ，５４ｂの厚さが変化し、それらのガラス板
５４ａ，５４ｂを通過する光束の位相が調整される。

【００２７】図７は、圧力可変気体セルを示した図であ
る。ガラス容器５５内に所定の気体を充満させ、その気
体の圧力を変化させるとその気体の屈折率が変化し、し
たがってそこを通過する光束の位相が調整される。尚、
図５〜図７に示す例は、差分演算を行うことの概念の理
解には都合の良い例であるが、ガラス板５１、ガラス板
５４ａ，５４ｂ、ガラス容器５５が参照光１５ｄのビー
ム幅方向全域に亘って光学的な意味において厳密に平坦
である必要があり、具体的な実現は難しい。

【００２８】図８は、サニアック干渉計型の差分演算光
学系の一例を示した図である。図の左方から参照光１５
ｄと物体光１５ｃが互いに平行に入射される。ここで
は、図示の繁雑さを避けるため、入射した参照光１５
ｄ、物体光１５ｃそれぞれについて、各一本の実線，破
線で示す。入射した参照光１５ｄは、ハーフミラー５６
を透過し、ミラー５７で反射し、さらにミラー５８で反
射し、ハーフミラー５６を透過して射出される。また入
射した物体光１５ｃは、ハーフミラー５６で反射し、参
照光１５ｄの進行方向とは逆向きに進み、ミラー５８、
ミラー５７で反射し、さらにハーフミラー５６で反射し
て参照光１５ｄと重畳されて射出される。ここでミラー
５７，５８を図示の矢印方向に回動すると、参照光１５
ｄと物体光１５ｃの光路長が、互いに逆方向に変化す
る。これを利用し、物体光１５ｃと参照光１５ｄが位相
差πとなるようにミラー５７，５８の回動量が調整され
る。

【００２９】図９は、回折格子を利用した差分演算光学
系の例を示した図である。参照光１５ｄ，物体光１５ｃ
の各光路の中心線と、レンズ５９，６０の光軸６１との
間の距離が同一の距離ａとなるように、参照光１５ｄと
物体光１５ｃが、光軸６１を挟み、光軸６１と平行に入
射される。レンズ５９の前側焦点はＬＣＬＶ１３（図１
参照）の出力面に置かれ、後側焦点の位置には、物体光
１５ｃと参照光１５ｄとが並ぶ方向（図９の上下方向）
に周期ｐで繰り返す格子６２が配置される。

【００３０】また、レンズ６０の前側焦点が格子６２の
位置に置かれるようにレンズ６０が配置され、レンズ６
０の後側焦点の位置に光電センサ９０（図１参照）が配
置される。図９に示す光学系を、 ｐ＝λ・ｆ₁ ／ａ …（５） ただし、λは、光の波長、ｆ₁ はレンズ５９の焦点距離
を表わす を満足するように構成し、格子６２を図９の上下方向に
微小に移動させることにより、参照光１５ｄと物体光１
５ｃの複素振幅どうしの間にπ（ないしその奇数倍）の
位相差を与えることができる（原理的には、”Ｏｐｔｉ
ｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ（Ｃｏｍｐｌ
ｅｘ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｎｄ
Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ）ｉｎ Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ
ｂｙ ａＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ−Ｇｒａｔｉｎｇ
ＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃＭｅｔｈｏｄ” Ｓ．
Ｈ．ＬＥＥ， Ｓ．Ｋ． ＹＡＯ， ＡＮＤ Ａ．Ｇ．
ＭＩＬＩＮＥＳ ”ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ Ｏ
ＰＴＩＣＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣ
Ａ” ＶＯＬＵＭＥ ６０， ＮＵＭＢＥＲ ８ＡＵＧ
ＵＳＴ １９７０ 参照）。

【００３１】この図９に示す差分演算光学系の場合、格
子６２に重ねて空間フィルタ６３を配置することがで
き、不要な高周波成分を除去したり、所定の空間周波数
成分を強調することができ、コントラストやムラ成分の
一層の強調を行なうこともできる。尚、この図９に示す
光学系において格子６２を図９の上下方向に移動させる
ことに代え、参照光１５ｄもしくは物体光１５ｃの光路
（図９では参照光１５ｄの光路）に位相調整用の光学素
子、例えばガラス板５１（図５参照）を配置して回動す
ることにより、参照光１５ｄと物体光１５ｃの複素振幅
どうしの間にπ（ないしその奇数倍）の位相差を与えて
もよい。

【００３２】図１０は、ホログラムを用いた差分演算光
学系の例を示した図である。先ず、図１０（Ａ）に示す
ように、写真乾板や写真フィルム等の感光体６４に、互
いに異なる方向から入射された３本の平面波状の光束６
５ａ，６５ｂ，６５ｃを重ねることにより露光を行な
い、ホログラムを作成する。次に、図１０（Ｂ）に示す
ように、そのホログラム６４’に、図１０（Ａ）の光束
６５ａの方向から参照光１５ｄを照射し、これとともに
図１０（Ａ）の光束６５ｃの方向から物体光１５ｃを照
射する。このようにすると、ホログラム６４’からは、
図１０（Ａ）に示す光束６５ｂの方向に進む、物体光１
５ｃと参照光１５ｄが重畳された光束を得ることができ
る。そこで、参照光１５ｄもしくは物体光１５ｃの光路
（図１０（Ｂ）では参照光１５ｄの光路）に位相調整用
の光学素子、例えばガラス板５１（図５参照）を配置
し、位相調整を行うことにより、物体光１５ｃと参照光
１５ｄとの差分演算が行なわれる（”ＡＮ ＥＸＰＥＲ
ＩＭＥＮＴ ＯＦ ＩＭＡＧＥ−ＳＵＢＴＲＡＣＴＩＯ
Ｎ ＵＳＩＮＧ ＨＯＬＯＧＲＡＰＨＩＣ ＢＥＡＭ
ＳＰＬＩＴＴＥＲ” Ｋ．ＭＡＴＳＵＤＡ， Ｎ．ＴＡ
ＫＥＹＡ， Ｊ．ＴＳＵＪＩＵＣＨＩ ａｎｄ Ｍ．Ｓ
ＨＩＮＯＤＡ ”ＯＰＴＩＣＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴ
ＩＯＮＳ” Ｖｏｌ．２ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ． １９７
１ 参照）。尚、物体光１５ｃと参照光１５ｄとの位相
調整は、ガラス板５１等の位相調整用の光学素子を配置
して行なうことに代え、ホログラム６４’を図示の矢印
Ａ方向に微小移動させることにより行なってもよい。

【００３３】図１１は、本発明のコントラスト強調光学
装置のもう１つの実施例の一部分のみを示した図であ
る。この実施例には、液晶表示パネル１１と結像レンズ
１２との間に分光器７０が配置されている。このように
分光器７０を配置すると、液晶表示パネル１１から発せ
られた光の、各波長毎のムラ、即ち色ムラを検出するこ
とができる。

【００３４】図１２は、本発明のコントラスト強調光学
装置の、さらに異なる実施例のブロック図、図１３は空
間フィルタ光学系の一例を示した図である。この実施例
には、図１〜図３に示すような、物体光１５ｃと参照光
１５ｄを生成する光学系１０と、その後段に配置され
た、図５〜図１０に示すような差分演算光学系５０の他
に、その差分演算光学系５０の後段に空間フィルタ光学
系８０が配置されている。この空間フィルタ光学系８０
は、図１３に示すように、図９に示す差分演算光学系と
同様な構成を備えており、物体光と参照光が重畳された
光束が図の左方から入射し、フーリエ変換レンズ８１に
よりその焦点面にフーリエ変換像が形成され、その焦点
面に空間フィルタ８２が配置され、その空間フィルタ８
２を通過した光が、もう１つのフーリエ変換レンズ８３
により再度フーリエ変換されて光電センサ９０に入射す
る。この空間フィルタ８２に応じて、図９の説明と同様
に、不要な高周波数成分や特定のスペクトル成分が除去
され、もしくは、所定の空間周波数成分を強調すること
ができる。

【００３５】本発明において空間フィルタリング処理を
施す光学系を配置することは必ずしも必要ではないが、
図９に示すように参照光を物体光との重畳と共に、ある
いは、図１２に示すように差分演算光学系５０の後段側
で空間フィルタリング処理を施すことにより、コントラ
ストの一層の強調を行なうことが可能である。尚、上記
の各実施例では液晶表示パネルを被検体の例として説明
したが、本発明は液晶表示パネルのみを対象とするもの
ではなく、ＣＲＴディスプレイやその他自ら光を発する
被測定体一般を対象とすることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のコントラ
スト強調光学装置は、自ら光を発する被検体から発せら
れた光をコヒーレント光に変換して、複素振幅どうしの
差分演算を行うものであり、一様成分が減少し、変動成
分（ムラ成分）が強調される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のコントラスト強調光学装置
の構成図である。

【図２】本発明のコントラスト強調光学装置の他の実施
例の構成図である。

【図３】本発明のコントラスト強調光学装置のもう１つ
の実施例の構成図である。

【図４】光束分割用光学系の各種の例を示した図であ
る。

【図５】差分演算光学系の一例を示す図である。

【図６】ソレイユ補正器を示した図である。

【図７】圧力可変気体セルを示した図である。

【図８】サニアック干渉計型の差分演算光学系の一例を
示した図である。

【図９】回折格子を利用した差分演算光学系の例を示し
た図である。

【図１０】ホログラムを用いた差分演算光学系の例を示
した図である。

【図１１】本発明のコントラスト強調光学装置のもう１
つの実施例の一部分のみを示した図である。

【図１２】本発明のコントラスト強調光学装置の、さら
に異なる実施例のブロック図である。

【図１３】空間フィルタ光学系の一例を示した図であ
る。

【符号の説明】

１０ 物体光、参照光生成光学系 １１ 液晶表示パネル １３ ＬＣＬＶ（空間光変調素子） １４ レーザ光源 １５ｃ 物体光 １５ｄ 参照光 ２１，２３，３４，３６ 偏光板 ３５ カーセル ５０ 差分演算光学系 ６３ 空間フィルタ ６４’ ホログラム ８０ 空間フィルタ光学系 ８２ 空間フィルタ ９０ 光電センサ １０３，１０５ １／２波長板 １０４ 偏光ビームスプリッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 健一 神奈川県横浜市緑区白山１丁目16番１号 株式会社小野測器テクニカルセンター 内 (56)参考文献 特開 平２−72336（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 27/46

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コヒーレント光を射出するコヒーレント
   光源、 被検体から放射され、もしくは被検体で反射された光を
   入射して該光による被検体像を形成する結像光学系と、
   前記コヒーレント光源から射出されたコヒーレント光を
   入射して、該コヒーレント光を、前記結像光学系を経由
   して入射された被検体像を空間的な複素振幅分布として
   担持するコヒーレントな物体光に変換する空間光変調素
   子とを備えたインコヒーレント・コヒーレント変換部、 前記コヒーレント光源から射出されたコヒーレント光か
   ら空間的に所定の複素振幅分布を有するコヒーレントな
   参照光を生成する参照光生成部、および前記インコヒー
   レント・コヒーレント変換部で得られた前記物体光と前
   記参照光生成部で得られた前記参照光とを、該物体光と
   該参照光の一様成分が相互にキャンセルされるように相
   対的に位相調整して互いに重畳する光波重畳部を備えた
   ことを特徴とするコントラスト強調光学装置。
2. 【請求項２】 前記参照光生成部が、空間的に一様な複
   素振幅分布を有する前記参照光を生成するものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のコントラスト強調光学装
   置。
3. 【請求項３】 前記物体光と前記参照光とを重畳する際
   に、もしくは重畳の後において、前記被検体像に該被検
   体像のコントラストを光学的に強調する空間周波数フィ
   ルタリング処理を施すフィルタリング部を備えたことを
   特徴とする請求項１又は２記載のコントラスト強調光学
   装置。