JP7122153B2 - ホログラム記録装置及び像再生装置 - Google Patents
ホログラム記録装置及び像再生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7122153B2 JP7122153B2 JP2018091516A JP2018091516A JP7122153B2 JP 7122153 B2 JP7122153 B2 JP 7122153B2 JP 2018091516 A JP2018091516 A JP 2018091516A JP 2018091516 A JP2018091516 A JP 2018091516A JP 7122153 B2 JP7122153 B2 JP 7122153B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- split
- split light
- phase
- holograms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
Description
本発明によるインコヒーレントホログラフィの記録・再生を実験的に検証した。
上記の検証実験では、物体像「1」あるいは「2」に焦点を合わせた際に、本来存在しないはずの光が、「1」と「2」の物体像の付近にノイズとして現れている。このノイズは、撮像素子に起因する熱雑音やショットノイズ、光学素子の端面反射による迷光、市松模様に配置された位相変調素子の作製誤差による4枚のホログラム間の強度のばらつき、の3つが主因で生じていると考えられる。また、前述の数値計算式(5)による再生方法では、物体像「1」と「2」が、それぞれの焦点面から光軸方向にずれた面でぼやけた像としてノイズとなる。以上のノイズは、記録対象の3次元情報を把握する際の弊害となる。
2 光波
3 光波分割素子
4 第1分割光
5 第2分割光
6 曲率変調素子
7 位相変調素子
8 光波
9 撮像素子
10 処理装置
11~14 ホログラム
21 レンズ
22 偏光子
23 偏光ビームスプリッター
24 1/4波長板
25 凹面鏡
26 1/4波長板
27 凹面鏡
28 バンドパスフィルター
29 位相変調素子
30 偏光子
31 ビームスプリッター
32,33 回折光学素子
34 空間光変調器
35 位相変調素子
36 回折光学素子
37,38 レンズ
39 空間周波数フィルタ
41~43 画面
49 表示素子
50~53 再生像
71 発光素子
72 マスク
73 発光素子
74 マスク
75 ビームスプリッター
76 偏光子
77 レンズ
78 バンドパスフィルター
79 ビームスプリッター
80,81 空間光変調器
82,84 レンズ
83 空間周波数フィルタ
85 共役平面
86 CMOSカメラ
100~105 ホログラム記録装置
200,201 像再生装置
Claims (9)
- インコヒーレントな光波を第1分割光と第2分割光に分割し、前記第1分割光と前記第2分割光の波面を互いに異なる曲率に変調し、前記第1分割光と前記第2分割光にそれぞれ位相分布を付与し、その後、前記第1分割光と前記第2分割光を互いに干渉させてホログラムを撮像面に形成し、記録するホログラム記録装置において、
光が所定位相進む領域と所定位相遅れる領域とが第1方向と該第1方向と垂直な第2方向にそれぞれ所定周期で交互に配置された市松模様の位相変調領域を有する光学素子を、前記撮像面から所定距離離して前記第1分割光と前記第2分割光の光路にそれぞれ配置し、前記撮像面に中心位置が異なる複数のホログラムを形成するホログラム記録装置。 - 請求項1に記載のホログラム記録装置において、
前記市松模様の位相変調領域を有する第1光学素子と前記第1分割光の光軸との位置関係と、前記第1光学素子と同一の前記市松模様の位相変調領域を有する第2光学素子と前記第2分割光の光軸との位置関係とを、前記市松模様の格子の1辺より小さい距離で格子面内方向に相対的にずらし、前記第1分割光と前記第2分割光の位相差が異なる4つのホログラムを同時に取得することを特徴とする、ホログラム記録装置。 - 請求項2に記載のホログラム記録装置において、
前記市松模様の位相変調領域の格子の前記第1方向・前記第2方向の一辺をそれぞれdh、dvとし、格子面内方向での前記第1方向・前記第2方向のずれ量をそれぞれh,vとするとき、h=dh/4、v=dv/2、又は、h=dh/2、v=dv/4、とすることを特徴とする、ホログラム記録装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のホログラム記録装置において、
光波を前記第1分割光と前記第2分割光に分割する偏光ビームスプリッターと、
前記第1分割光と前記第2分割光にそれぞれ異なる曲率を与える第1凹面鏡及び第2凹面鏡と、
光が所定位相進む領域と所定位相遅れる領域とが第1方向と該第1方向と垂直な第2方向にそれぞれ所定周期で交互に配置された位相変調素子と、
複数のホログラムを撮像する撮像素子と
を備えることを特徴とする、ホログラム記録装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のホログラム記録装置において、
物体光を前記第1分割光と前記第2分割光に分割するビームスプリッターと、
前記第1分割光と前記第2分割光にそれぞれ異なる曲率を与えると共に、第1方向と該第1方向と垂直な第2方向にそれぞれ所定周期で交互に異なる位相を加える市松模様の位相変調を与える第1及び第2回折光学素子と、
複数のホログラムを撮像する撮像素子と
を備えることを特徴とする、ホログラム記録装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のホログラム記録装置において、
物体光を前記第1分割光と前記第2分割光に分割すると共に、前記第1分割光と前記第2分割光にそれぞれ異なる曲率を与える空間光変調器と、
前記第1分割光と前記第2分割光に、第1方向と該第1方向と垂直な第2方向にそれぞれ所定周期で交互に異なる位相を加える市松模様の位相変調を与える位相変調素子と、
複数のホログラムを撮像する撮像素子と
を備えることを特徴とする、ホログラム記録装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のホログラム記録装置において、
物体光を前記第1分割光と前記第2分割光に分割すると共に、前記第1分割光と前記第2分割光にそれぞれ異なる曲率を与え、さらに第1方向と該第1方向と垂直な第2方向にそれぞれ所定周期で交互に異なる位相を加える市松模様の位相変調を与える回折光学素子と、
複数のホログラムを撮像する撮像素子と
を備えることを特徴とする、ホログラム記録装置。 - 対象物からのインコヒーレントな光波を分割した第1分割光と第2分割光にそれぞれ光が所定位相進む領域と所定位相遅れる領域とが第1方向と該第1方向と垂直な第2方向にそれぞれ所定周期で交互に配置された光学素子により位相分布を付与し、その後、前記第1分割光と前記第2分割光を互いに干渉させて撮像面に形成された複数のホログラムから、再生像を生成する像再生装置であって、
前記複数のホログラムに基づいて位相シフト法により光波の撮像面での複素振幅分布O(x,y)を求め、
前記複素振幅分布に回折伝搬の計算を適用して、前記撮像面からの距離z r における再生像O’(x,y;z r )を生成する像再生装置において、
既知の対象物から得たホログラムに基づいて得られた、前記撮像面での各ホログラムの中心位置を記録しておき、前記中心位置に基づいて、前記撮像面に形成された複数のホログラムをそれぞれ抽出することを特徴とする、像再生装置。 - 対象物からのインコヒーレントな光波を分割した第1分割光と第2分割光にそれぞれ光が所定位相進む領域と所定位相遅れる領域とが第1方向と該第1方向と垂直な第2方向にそれぞれ所定周期で交互に配置された光学素子により位相分布を付与し、その後、前記第1分割光と前記第2分割光を互いに干渉させて撮像面に形成された複数のホログラムから、再生像を生成する像再生装置であって、
前記複数のホログラムに基づいて位相シフト法により光波の撮像面での複素振幅分布O(x,y)を求め、
前記複素振幅分布に回折伝搬の計算を適用して、前記撮像面からの距離z r における再生像O’(x,y;z r )を生成する像再生装置において、
位相シフト法により得られた、撮像面での複素振幅分布O(x,y)から、TVノルムに基づく最小化問題、あるいはL2ノルムにTVノルムの正則化項を加えた最小化問題を解くことにより、再生像を生成することを特徴とする、像再生装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018030708 | 2018-02-23 | ||
JP2018030708 | 2018-02-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019144520A JP2019144520A (ja) | 2019-08-29 |
JP7122153B2 true JP7122153B2 (ja) | 2022-08-19 |
Family
ID=67771219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018091516A Active JP7122153B2 (ja) | 2018-02-23 | 2018-05-10 | ホログラム記録装置及び像再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7122153B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7348858B2 (ja) * | 2020-02-19 | 2023-09-21 | 日本放送協会 | ホログラム撮影装置及び像再構成システム |
KR102630028B1 (ko) * | 2020-11-27 | 2024-01-30 | 경북대학교 산학협력단 | 홀로그래픽 프린팅 시스템 및 이를 이용한 홀로그래픽 프린팅 방법 |
KR102521271B1 (ko) * | 2020-12-30 | 2023-04-14 | 한국과학기술원 | 복수의 점 광원을 한 평면에 투영하는 3차원 홀로그래픽 이미지 생성장치 및 생성방법 |
CN113591357B (zh) * | 2021-04-01 | 2024-03-01 | 北京理工大学 | 基于介质超颖表面的灰度及矢量全息图像的同时存储方法 |
DE102021210377A1 (de) | 2021-09-20 | 2023-03-23 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Vorrichtung und Verfahren zur Aufnahme eines holographischen optischen Elements |
CN115083247B (zh) * | 2022-04-13 | 2023-09-01 | 合肥工业大学 | 一种全息图频谱分离方法和全息图频谱分离实验系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011099781A (ja) | 2009-11-06 | 2011-05-19 | Kyoto Institute Of Technology | 再生装置、干渉計測装置、制御プログラム、および記録媒体 |
US20120050832A1 (en) | 2009-04-01 | 2012-03-01 | Ben Gurion University Of The Negev Research And Development | Method and system for imaging and object using incoherent light |
CN103257441A (zh) | 2013-05-13 | 2013-08-21 | 北京工业大学 | 一种非相干数字全息三维动态显微成像系统与方法 |
WO2014050141A1 (ja) | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 国立大学法人北海道大学 | 光位相測定方法、光位相測定装置および光通信装置 |
US20160139561A1 (en) | 2013-06-21 | 2016-05-19 | University Of South Florida | Full-color incoherent digital holography |
-
2018
- 2018-05-10 JP JP2018091516A patent/JP7122153B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120050832A1 (en) | 2009-04-01 | 2012-03-01 | Ben Gurion University Of The Negev Research And Development | Method and system for imaging and object using incoherent light |
JP2011099781A (ja) | 2009-11-06 | 2011-05-19 | Kyoto Institute Of Technology | 再生装置、干渉計測装置、制御プログラム、および記録媒体 |
WO2014050141A1 (ja) | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 国立大学法人北海道大学 | 光位相測定方法、光位相測定装置および光通信装置 |
CN103257441A (zh) | 2013-05-13 | 2013-08-21 | 北京工业大学 | 一种非相干数字全息三维动态显微成像系统与方法 |
US20160139561A1 (en) | 2013-06-21 | 2016-05-19 | University Of South Florida | Full-color incoherent digital holography |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019144520A (ja) | 2019-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7122153B2 (ja) | ホログラム記録装置及び像再生装置 | |
US8665504B2 (en) | Digital holography device and phase plate array | |
JP7161777B2 (ja) | ホログラフィック撮像装置および同装置に用いるデータ処理方法 | |
JP6995376B2 (ja) | 3次元物体情報計測装置 | |
JP5352763B2 (ja) | 複素振幅インラインホログラムの生成方法および該方法を用いる画像記録装置 | |
US10845760B2 (en) | Digital holographic reconstruction device and method using single generation phase shifting method | |
US9500470B2 (en) | Apparatus and method for measuring quality of holographic image | |
KR20030027880A (ko) | 디지털 대 디지털 방식 홀로그래피 및 홀로비젼용 향상된포착 및 재생 시스템 | |
JP6192017B2 (ja) | デジタルホログラフィ装置 | |
Kelly et al. | Digital holographic capture and optoelectronic reconstruction for 3D displays | |
JP2017076038A (ja) | デジタルホログラフィ装置およびデジタルホログラフィ方法 | |
Cossairt et al. | Digital refocusing with incoherent holography | |
Rosen et al. | Three-dimensional imaging by self-reference single-channel digital incoherent holography | |
JP5891567B2 (ja) | デジタルホログラフィ装置、及びデジタルホログラフィによる3次元像再生方法 | |
JP7348858B2 (ja) | ホログラム撮影装置及び像再構成システム | |
Carbonell-Leal et al. | Encoding complex fields by using a phase-only optical element: mitigation of pixel crosstalk effects | |
KR102532302B1 (ko) | 풀컬러 홀로그래픽 이미지 생성 방법 및 장치 | |
JP6607491B2 (ja) | ホログラムデータ生成装置及びそのプログラム | |
JP7478026B2 (ja) | 光変調素子及び位相計測装置 | |
JP7324047B2 (ja) | ホログラム記録再生装置及び立体像再生方法 | |
JP2023056369A (ja) | ホログラム撮像装置 | |
JP2022097130A (ja) | 光変調素子、ホログラム撮像装置、及び像再構成装置 | |
JP2023077325A (ja) | 撮像装置及び撮像方法 | |
Lai et al. | Low-frequency moiré fringes synthesize by mutual correlation for resolution enhancement in structured illumination digital holographic microscopy | |
JP2023007531A (ja) | インコヒーレントデジタルホログラフィ撮像装置および撮像方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210409 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220131 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220314 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7122153 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |