JPH04186106A - 光学測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光学測定方法および装置、特に、物体の変形状
態や振動状態を、光学的にかつ非接触で計測し、例えば
非破壊物体欠陥検査などに好適な光学測定方法および装
置に関する。

［従来の技術］ 物体の変形状態や振動状態を計測する方法として、従来
からホログラフィ−干渉計が知られている。これは、変
形前と後のホログラム再生像を重ね合わせることにより
、変形部分と変形量を干渉縞として表す方法である。ま
た、第７図に示すように、ホログラムＨとして物体０の
変形前の像を記録しておき、ビームスプリッタＢＳによ
り変形物体Ｏを照明するレーザ光源ＬＳのレーザ光を参
照光として入射し、変形前のポログラム再生像ａと、変
形後の実像すとを重ね合わせ、干渉縞を形成することに
より、出力面Ｓに配置した光学センサなどを介して実時
間で変形部分と変形量を計測する方法もある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしなから上記のような従来構成では、第８図に示す
ように位相歪媒質（例えばスリ硝子のように空間的な膜
厚が不均一な物体）ＰＤが物体光の光路中に存在する場
合、位相歪媒質ＰＤのために物体光の位相が符号ＷＳか
らＷＳ′のように歪んてしまうため、物体の変形状態を
計測することができない。

したがって、上記のような従来装置は、位相歪媒質ＰＤ
を排した管理された条件下においてのみしか使用するこ
とができない。

本発明の課題は、以上の問題を解決し、位相歪媒質ＰＤ
が測定環境から除去できないような測定条件、たとえば
、変形を測定すべき物体がすりガラスのような位相歪媒
質ＰＤからなる容器内に組み込まれており、この容器を
破壊することなく内部の物体の変形を測定する必要があ
る場合などにおいても、物体の正確な変形状態を検出で
き、非破壊物体欠陥検査などに好適に使用できる光学測
定方法および装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため１本発明の物体形状の記録過程
では、被測定物体の初期形状に対応した光学像情報をも
つコヒーレントな１本のプローブ光と、コヒーレントな
ポンプ光をコヒーレントに有機色素含有膜に入射させ、
前記有機色素含有膜内に被測定物体の初期形状に対応し
た光学像情報を前記プローブ光の光路中に存在する位相
歪媒質の位相歪とともに非可逆的なホログラムとして記
録する構成を、また、物体形状の測定過程では、前記被
測定物体の初期形状に相当するホログラムを記録した有
機色素含有膜に対して、被測定物体の現在の形状に相当
する光学像情報をもつ１本のプローブ光を入射させると
ともに、前記有機色素含有膜の両面から２本のポンプ光
を対向人射さゼる四波混合過程により、位相歪を受けた
変形前と後の物体波面情報を持つ２種類の位相共役波を
有機色素含有膜から発生させ、この２つの位相共役波を
位相歪媒質の記録時と逆方向から再度通過させることに
より、位相歪媒質を再度通過する前の位相共役波の持っ
ていた位相歪を補正し、位相歪の無い被測定物体の初期
物体波面および現在物体波面に相当する光信号を得る構
成、あるいはさらに測定過程では、前記１本のプローブ
光と、ポンプ光の偏光方向を直交させることにより、前
記有機色素含有膜から発生される２種類の位相共役波の
偏光方向を直交させ、この２つの位相共役波を位相歪媒
質の記録時と逆方向から再度通過させることにより、位
相歪媒質を再度通過する簡の位相共役波の持っていた位
相歪を補正し、位相歪の無い被測定物体の初期物体波面
および現在物体波面に相当する光信号を得て、この２種
類の位相共役波を前記２種類の位相共役波の振幅が等し
い場合に両者を打ち消す方向に透過軸方向をもつ偏光板
を通過させ、被測定物体の初期形状および現在形状に対
応した画像の差分を実時間で用い、同時に初期物体波面
と現在物体波面を重ね合わせることにより、変形状態を
干渉縞として得る構成を採用した。

［作用］ 本発明の記録過程では、物体光すなわちプローブ光の光
路中に位相歪媒質が存在する場合には、この位相歪媒質
による位相歪みも含め、有機色素含有膜への初期形状の
記録が行なわれる。

一方、測定過程では、上述のような設定により有機色素
含有膜に対するプローブ光およびポンプ光を入射させる
四波混合過程により、物体の初期および現在形状に相当
する位相共役波が発生される。

この位相共役波は、波面を保存したままで元来た光路を
逆に進行する性質を持つ。そのため、位相歪媒質の通過
により歪んだ波面を、再度、記録時と同じ位相歪媒質を
通過させることにより、その歪んだ波面を補正できるた
め、位相歪媒質がない場合と同様の被測定物体の初期物
体波面および現在物体波面に相当する光信号を得ること
ができる。

また、プローブ光の偏光方向を記録時ではポンプ光と平
行、測定時では直交させ、上記のように透過軸方向を設
定した偏光板を介して光像な出力させることにより、物
体の変Ｊｆヨがなく２種類の位相共役波の振幅が等しい
場合に両者を打ち消し、物体の変形部分のみに相当する
光信号を得ることができる。この場合においても、位相
歪媒質に異方性がない場合には、上述のように位相共役
波の性質により、位相歪媒質の悪影響を受けることなく
、初期と現在までの間に変化した物体の変形状態を得る
ことができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１実施例 第１図に本発明を採用した有機色素含有膜Ｑによるホロ
グラム記録媒体を用いた光学測定装置の構造を、また、
第２図に有機色素含有膜Ｑに対するホログラム記録を行
なう場合の構成を示す。まず、本発明において使用する
有機色素含有膜Ｑの特性につき説明する。

本発明では、四肢混合法とホログラフィ−により、互い
に偏光方向が平行な２種類の位相共役波を発生すること
ができる有機色素含有膜Ｑを変形前の物体Ｏのホログラ
ム像の記録媒体として用いている。

位相共役波を発生する媒質は数多くあるが、本実施例で
は、有機色素含有膜を用いている。その中でも、キサン
チン系のエリトロシンＢ色素含有ポリビニールアルコー
ル（ＰＶＡ）膜に代表される材料は、光情報の記録と再
生が出来るというホログラフィ−と同じ性質を持ってい
るだけでなく、４波混・合法により位相共役波も発生す
る事が出来る性質を持つ。

本実施例ではエリトロシンＢをポリビニールアルコール
にドープして、厚さｆｉｌｏ−１１００ｕｍの膜厚にし
、有機色素含有膜Ｑを作る。この有機色素含有膜Ｑはエ
リトロシソＢは重量比で約０．３％、残りはポリビニー
ルアルコールを成分として持つ。

−Ｓに、このような有機色素は、入射方向により吸収率
が異なる。本発明に用いた有機色素含有膜Ｑは色素が膜
内にランダムな方向で全体的に分散している。−本のプ
ローブ光と一本のポンプ光の偏光方向を平行にした時、
両者の光は有機色素含有膜内で干渉縞を形成し、光強度
変調される。

エリトロシンＢ含有ＰＶＡ膜は、光化学反応を示す。

プローブ光とポンプ光の偏光方向が平行な場合、光強度
にも依存するが数秒間以上照射すると光化学作用が進行
し、干渉縞に対応した屈折率もしくは吸収率型の非可逆
的な格子が有機色素含有膜Ｑに形成される。

この格子は入射光を遮断しても消滅しない。この格子は
ホログラムとして働く。先はどのポンプ光に対向してポ
ンプ光をこのホログラムに入射した場合、今作成された
ホログラムの再生が行われ、プローブ光と偏光方向の同
じ位相共役波が発生する。

一方、−本のプローブ光と２本のポンプ光の偏光方向を
互いに平行に設定した時には、膜内に光強度変調に対応
した吸収率の異なる格子（この格子は入射光を遮断する
と消滅する）が有機色素含有膜Ｑに可逆的に形成される
ために、四波混合過程により位相共役波が発生する。こ
れは、色素の吸収率が光強度が大きいほど、小さくなる
ためである。

このようにして、有機色素含有膜Ｑはホログラム記録過
程と縮退四波混合過程により互いに偏光方向が平行な２
種類の位相共役波を発生することができる。

以下、この有機色素含有膜Ｑの特性を利用して、物体光
の位相歪を自動的に補正すると同時に、物体の変形状態
を実時間で検出する方法について説明する。

先ず第一過程として、変形前の物体のホログラムを記録
する方法について第２図を参照して説明する。図示のよ
うにレーザ光源Ｌ　Ｓのレーザ光をビームスプリッタ゛
？−１・　ＢＳで分割し、物体Ｏ（変形前）を照明し、
その反射光を有機色素含有膜Ｑに入射させるとともに、
ミラーＭ３を介して有機色素含有膜Ｑに入射させる。こ
のとき、−本のプローブ光（物体Ｏ側）Ｐ４と一本のポ
ンプ光（ミラーＭ３側）Ｐ５の偏光方向を互いに平行に
する。

このとき、図示のように物体Ｏと有機色素含有膜Ｑの間
に位相歪媒質ＰＤが存在してもよい。

物体０の反射光は位相歪媒質ＰＤを通過した後、ポンプ
光と有機色素含有膜内で重ね合わせられている。ここで
物体を反射したプローブ光（物体光）は、位相歪を受け
た、変形前の物体波面情報を持っている。

プローブ光Ｐ４とポンプ光Ｐ５の偏光方向は互いに平行
であるため、上述した過程により、位相歪を持つ変形前
の物体波面が非可逆的なホログラムとして、有機色素含
有膜Ｑ内に記録される。

次に第二過程として、ホログラム再生過程と縮退四波混
合過程について第１図を参照して説明する。

第１図に示すように、第２図のビームスプリッタＢＳと
ミラーＭ３の間にハーフミラ−ＨＭ　２を配置し、ミラ
ーＭ２を有機色素含有膜Ｑに関してミラーＭ３と対称な
位置に置くことにより、前記ポンプ光Ｐ５に対向したも
う一本のポンプ光Ｐ１を有機色素含有膜Ｑに加える。

このようにして、全部で３本の光を有機色素含有膜Ｑに
入射する。各プローブ光Ｐ４のポンプ光Ｐ１、Ｐ５の偏
光方向（矢尻のシンボルで図示）は、平行である。また
、物体０（変形後）は、前記聞様、ビームスプリッタＢ
Ｓで分割されたレーザ光により照明される。ただし、物
体０とビームスプリッタＢＳの間には、出力面Ｓに検出
光束を導くためのハーフミラ−ＨＭ　１が配置される。

以上の構成において、物体０を変形させるか、もしくは
時間的に変化したと仮定する。ただし、あらかじめホロ
グラムを記録した有機色素含有膜０は変化していないも
のとする。

上記構成は、第２図の記録のための構成と基本的にほぼ
同様な配置なので、素子を適当に挿入、排除することで
同一の装置を使用できる・第１図において、有機色素含
有膜Ｑは互いに偏光方向（矢尻のシンボルで図示）が平
行な２種類の位相共役波ａ、ｂを発生ずる。

すなわち、このうち１つは、第一過程によって記録した
ホログラムの再生によって発生した位相共役波ａである
。この位相共役波ａは位相歪媒質ＰＤによる位相歪を受
けた変形前の物体０の波面情報を持つ。

もう一つの四波混合過程によって発生した位相共役波す
は、位相歪媒質ＰＤによる位相歪を受＆−Ｊた、変形後
の物体０の波面情報を持つ。

これら有機色素含有膜から発生した２つの位相共役波ａ
、ｂは再度位相歪媒質を通過した後、ハーフミラ−ＨＭ
Ｉで反射され、出力面Ｓにおいて位相共役像ａ’　　、
ｂ′として検出される。

この時、位相共役波は位相歪媒質ＰＤの中を元来た光路
な逆伝撤する。有機色素含有膜Ｑに入射する前の位相共
役波は歪を受けたままであるが、位相歪媒質ＰＤを再度
通過後の位相共役波は第３図（ａ）〜（Ｃ）に示す原理
によって、歪が自己補正される。

第３図（ａ）は、位相歪媒質ＰＤへの入射および出射光
の波面を示している。模式的に示された位相歪媒質ＰＤ
は、ずりガラスなどのような凹凸のある物体（透過物体
）に相当する。図示のように、位相歪媒質ＰＤを通過し
た光の波面は、物体の光路長差に依存して変化する。

第３図（ｂ）は、位相歪媒質ＰＤにより一旦歪んだ波面
を通常の平面鏡Ｍを介して光路を往復さ】　６ せた第３図状態を示している。この場合には、歪んだ波
面が同し光路な往復するため、波面はさらに大きく歪み
変化することになる。

の出射光と同じ）に関する位相共役光を有機色素含有膜
Ｑにより発生させ再度逆方向から、位相歪媒質ＰＤに入
射させると、位相共役波の波面が歪波面を保存して位相
歪媒質中を逆伝播するために、その歪部分が補正され、
入射光と同し平面波に戻る。

このようにして、出力面Ｓに向かう位相共役波ａ′　（
物体Ｏの変形前の情報をもつホログラム再生波）および
位相共役波ｂ’（物体Ｏの変形後の情報をもつ有機色素
含有膜Ｑの４波混合過程により発生された波）の波面は
、位相歪媒質ＰＤが存在していなかったときと同じ平面
波に補正される。　　、 ＡＴ ポルにより示しである。各シンボルｈａ、ｈｂ、ｈａ’
、ｈｂ’、ｈｐは、各位相共役波ａ、ｂ、ａ′、ｂ′、
およびプローブ光Ｐ４の波面変化を示している。

第４図（ａ）〜（ｅ）に本発明の構成において行なった
実験結果の一例をスケッチしたものを示す。測定される
物体Ｏとしては、透過型物体のアクリル板を選んだ。ア
クリル板の下方中央には第４図（ａ）に示すように、四
角な切り込みが入れである。アクリル板は下方左右から
台によって、支えられている。そして、アクリル板の上
方中央から重りを乗せることによってアクリル板に変形
を与える。

第４図（ｂ）は物体光の光路中に位相歪媒質ＰＤが無い
場合の、変形前の物体像である。第４図（ｃ）は、物体
光の光路中に位相歪媒質ＰＤが存在する場合の物体像で
ある。第４図（Ｃ）のように、位相歪媒質ＰＤの影響に
より物体像は大きく歪む。

しかし、本装置を用いることにより、第４図（？− ｄ）のような変形前の物体像を得ることができる。同図
では、前述の位相補正によって、歪ん草ネ画像（第４図
（Ｃ））が元の画像（第４図（ａ））に回復しているこ
とがわかる。

第４図（ｅ）は、本装置を用いて、物体の変形前と後の
情報を重ね合わせた結果を示している。

この像は、第１図のハーフミラ−ＨＭＩを介して出力面
Ｓにおいて得られる像に対応し、物体の変形に対応した
干渉縞が現れている。

したがって、上記構成によれば、位相歪媒質ＰＤが存在
していなかったときと同じように、物体０の変形状態を
干渉縞信号として出力面Ｓにおいて観測できるようにな
る。なお、このことは、被測定物体が透過型物体であっ
ても、反射型物体であっても同様なことがいえる。

すなわち、本発明によれば、位相歪媒質ＰＤが測定環境
から除去できない場合、たとえば、変形を測定すべき物
体がすりガラスのような位相歪媒質ＰＤからなる容器内
に組み込まれでおり、この容器を破壊することなく内部
の物体の変形を測定する必要がある場合などにおいても
、位相歪媒質ＰＤの悪影響を受けることなく（つまり、
容器の形状や容器厚さ、またはその表面状態、容器媒質
の不均一性等に影響されることなく）容器内の物体の変
形状態を干渉縞として実時間で計測することが出来る。

このような測定は、従来技術では実現できなかったもの
である。

ただし、物体を照明するプローブ光は位相歪を受けてい
ないものであることと、位相歪媒質（特性、位置など）
は時間的に変化しないことが条件であるのはいうまでも
ない。

第２実施例 以下、異なる実施例につき第５図を参照して説明する。

なお、第５図は測定過程の構成を示しており、物体の初
期形状は第１実施例と同様の記録過程（第２図）によっ
て有機色素含有膜Ｑに記録されるものとする。

第１実施例では、出力面Ｓに透過率または反射率の空間
分布パターンと明暗による干渉縞パターンが重なって出
力される。そのため例えば物体表面の反射率が複雑な場
合、その反射率空間パターンが干渉縞の明暗情報を邪魔
することがある。

特に、干渉縞パターンから物体の変形状態を計算機によ
り解析する場合には、干渉縞と物体の反射率分布とが混
合してしまい、それらの区分が難しくなり、誤った解析
結果を引き起こす恐れがある。

そこで、本実施例では、２画像の差の演算を光学的に高
速に行い、変形前と後の画像の差分のみを取り出すため
に、プローブ光およびポンプ光の偏光方向を第１図と異
なった設定としている。

すなわち、第５図のように、物体光の光路（第５図では
ハーフミラ−ＨＭＩと物体Ｏの間）に半波長板Ｈ１−を
配置し、プローブ光Ｐ４′の偏光方向（矢印で図示）を
ポンプ光Ｐ１．Ｐ５と直交させる。

また、出力面Ｓの前方には偏光板ＰＬを配置する。この
偏光板ＰＬの透過軸方向については後述する。

このような設定においても、プローブ光Ｐ４とポンプ光
Ｐ１、Ｐ５の偏光方向が直交しているとき、変形後の物
体波面が可逆的な格子として有機色素含有膜Ｑ内に形成
され、縮退四肢混合が起きる。

その結果、有機色素含有膜は互いに偏光方向が直交した
２種類の位相共役波ａ、ｂｌを発生する。

ここで位相共役波ａは、第１実施例と同様の記録過程に
よって記録したホログラムの再生光であり、これは変形
前の物体０の波面情報を持つ。もう一つは縮退四波混合
過程によって発生した位相共役波ｂ１で、これは変形後
の物体０の波面を持つ。

これら２つの位相共役波ａ’、ｂｌは前述の実施例同様
、位相歪媒質ＰＤを再度通過することにより、歪部分に
相当する波面が自動的に補正される。ただし、本実施例
では、位相共役波ｂｌは記録時と異なる偏光方向をもつ
ため、この自動補正は位相歪媒質ＰＤが偏光方向につい
て異方性を有していない場合にのみ可能となる。

さらに、補正後の２つの位相共役波ａ　、ｂｌ’はハー
フミラ−ＨＭＩて反射され、偏光板Ｐ　Ｌに入射し出力
面８に位相共役像として出力される。

第６図（ａ　’）、（ｂ）に偏光板Ｐ　Ｌ、の透過軸方
向の設定および、位相共役波ａ’、ｂｌ′の偏光方向の
関係を示す。

出力面Ｓで観測される位相共役像（位相共役波ａ′、ｂ
ｌ’の合成像）は、変形前と変形後の物体波面が重ね合
わされたものであるが、第６図（ａ）に示すように、偏
光板Ｐ１−の透過軸ＰＬｄは、物体が変形せず、それぞ
れの成分が等しい強度を有している場合時、２種類の位
相共役波ａ′、ｂｌ’が互いに打ち消す方向に設定され
ている。

このとき、物体０の非変形部分に関しては、位相共役波
ａ′、ｂ１′がそれぞれの成分が等しい強度を有するの
で、偏光板ＰＩ−により互いに打ち消され、出力面上に
おいて出力面Ｓて観測される位相共役像は、全体が暗く
なる。すなわち、物体Ｏが変形していない部分に関して
は、物体０の反射率パターンが、偏光板Ｐ　Ｌの機能に
より除去される。

しかし、物体Ｏの表面形状が変化した場合、変形前後に
おいて波面、すなわち光路長が変化する。位相共役波ａ
′、ｂｌ’のそれぞれの成分が不等なので、この光路長
の変化分は干渉縞となって出力される（第６図（ｂ））
。

このとき出力面上には、波面の変化に対応した干渉縞は
検出されるが、物体表面の反射率パターンは偏光板ＰＬ
の機能によって除去される。なぜならば、物体０の変形
は位相共役波の振幅に変化を引き起こさないが、位相共
役波の位相に変化を引き起こすからである。

上記構成によれば、物体の変形が起きた部分のみ、第６
図（ｃ）のように、出力面Ｓに干渉縞が出力され、変形
していない部分や背景光の情報が出力面上から除去され
て、暗部として出力される。また、変形が全くなかった
場合には、第６図（ｄ）のように全体が一様に暗い画像
が得られる。

以」二のようにして、本実施例によれば、物体Ｏの変形
部分に関する形状情報のみを光学的に分離し、抽出する
ことができる。特に、物体の変形とは無関係な情報であ
る反射率パターンを計算機を用いることなく光のままで
除去できる。この処理は、純光学な過程により、約１．
０　ｍ　ｓ程度の実時間で可能であり、従来の計算機を
用いた処理に比して高速かつ正確に行なえる。すなわち
、形状情報の画像解析を行なう場合には、従来必要であ
った反射率パターンと干渉縞パターンとの区別を完全に
省く事ができ、後段の画像演算を物体の非変形部分の反
射率パターンの誤認識を生しることなく、高速、容易、
かつ正確に実行できる。

したがって、たとえば、物体の変形状態から物体表面も
しくは内部に潜む欠陥を干渉縞解析により求める場合、
欠陥の探索が従来に比して非常に容易になる。

以上、第２実施例においても、反射物体について述べて
きたが、これは透過型物体についても同Ｃ 様な事がいえる。つまり、記録および測定過程の両方に
おいて、測定される物体の透過光をプローブ光として使
用する場合にも上記同様の動作が可能であるのはいうま
でもない。

［発明の効果］ 以」二から明らかなように、本発明の物体形状の記録過
程では、被測定物体の初期形状に対応した光学像情報を
もつコヒーレントな１本のプローブ光と、コヒーレント
なポンプ光をコヒーレントに有機色素含有膜に入射させ
、前記有機色素含有膜内に被測定物体の初期形状に対応
した光学像情報を前記プローブ光の光路中に存在する位
相歪媒質の位相歪とともに非可逆的なホログラムとして
記録する構成を、また、物体形状の測定過程では、前記
被測定物体の初期形状に相当するホログラムを記録した
有機色素含有膜に対して、被測定物体の現在の形状に相
当する光学像情報をもつ１本のプローブ光を入射させる
とともに、前記有機色素含有膜の両面から２本のポンプ
光を対向入射させる四波混合過程により、位相歪を受け
た変形前と後の物体波面情報を持つ２種類の位相共役波
を有機色素含有膜から発生させ、この２つの位相共役波
を位相歪媒質の記録時と逆方向から再度通過させること
により、位相歪媒質を再度通過する前の位相共役波の持
っていた位相歪を補正し、位相歪の無い被測定物体の初
期物体波面および現在物体波面に相当する光信号を得る
構成を採用しているので、測定時において、位相歪媒質
の通過により歪んだ波面を、再度、記録時と同じ位相歪
媒質を通過させることにより、その歪んだ波面を補正で
きるため、位相歪媒質ＰＤが測定環境から除去できない
ような測定条件、たとえば、変形を測定すべき物体がす
りガラスのような位相歪媒質ＰＤからなる容器内に組み
込まれており、この容器を破壊することなく内部の物体
の変形を測定する必要がある場合などにおいても、物体
の正確な変形状態を検出でき、非破壊物体欠陥検査など
に好適に使用できる優れた光学測定方法および装置を提
供できる。

、あるし￥ばさらに測定過程において、前記１本のプロ
ーブ光と、ポンプ光の偏光方向を直交さセることにより
、前記有機色素含有膜から発生される２種類の位相共役
波の偏光方向を直交させ、この２つの位相共役波を位相
歪媒質の記録時と逆方向から再度通過させることにより
、位相歪媒質を再度通過するｌ￥ｉ１の位相共役波の持
っていた位相歪を補正し、位相歪の無い被測定物体の初
期物体波面および現在物体波面に相当する光信号を得て
、この２種類の位相共役波を前記２種類の位相共役波の
振幅が等しい場合に両者を打ち消す方向に透過軸方向を
もつ偏光板を通過させ、被測定物体の初期形状および現
在形４火に対応した画像の差分な実時間で用い、同時に
初期物体波面と現在物体波面を重ね合わせることにより
、変形状態を干渉縞として得る構成を採用しているので
、上記のように透過軸方向を設定した偏光板を介して光
像を出力させることにより、物体の変形がなく２種類の
位相共役波の振幅が等しい場合に両者を打ち消せ、物体
の変形部分のみに相当する干渉縞信号を得ることができ
、物体の変形とは無関係な情報である反射率パターンを
物体の非変形部分の反射率パターンの誤認識を生じ春や
すい計算機による画像処理などを必要とせず、　　　　
−光のまま実時間で高速、容易、かつ正確に除去できる
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した光学測定装置の構成を示した
模式図、第２図は本発明による光学測定装置におけるホ
ログラム記録時の構成を示した模式図、第３図（ａ）〜
（ｃ）は本発明の光学測定装置における波面位相補正を
示した説明図、第４図（ａ）〜（ｅ）は本発明の光学測
定装置における測定の様子を示した説明図、第５図は本
発明の異なる実施例における測定時の構成を示した模式
図、第６図（ａ）〜（ｄ）は第５図の構成における偏光
板の動作を示した説明図、第７図、第８図はそれぞれ従
来の光学測定装置の構成を示した模式図である。 Ｐ’Ｄ・・・位相歪媒質　Ｑ・−・有機色素含有膜ＨＬ
・・・半波長板、　ＰＬ・・・偏光板Ｍ−・・ミラー　
　　　ＨＭ・・−ハーフミラ−８・・・出力面　　　　
Ｈ・・・ホログラムＢＳ・・・ビームスプリッタ ＬＳ・・・レーザ光源 ２−ザ疋浮

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被測定物体の初期形状に対応した光学像情報をもつ
   コヒーレントな１本のプローブ光と、コヒーレントなポ
   ンプ光をコヒーレントに有機色素含有膜に入射させ、前
   記有機色素含有膜内に被測定物体の初期形状に対応した
   光学像情報を前記プローブ光の光路中に存在する位相歪
   媒質の位相歪とともに非可逆的なホログラムとして記録
   することを特徴とする光学測定方法。 ２）前記被測定物体の初期形状に相当するホログラムを
   記録した有機色素含有膜に対して、被測定物体の現在の
   形状に相当する光学像情報をもつ１本のプローブ光を入
   射させるとともに、前記有機色素含有膜の両面から２本
   のポンプ光を対向入射させる四波混合過程により、 位相歪を受けた変形前と後の物体波面情報を持つ２種類
   の位相共役波を有機色素含有膜から発生させ、この２つ
   の位相共役波を位相歪媒質を記録時と逆方向から再度通
   過させることにより、位相歪媒質を再度通過する前の位
   相共役波の持っていた位相歪を補正し、位相歪の無い被
   測定物体の初期物体波面および現在物体波面に相当する
   光信号を同時に重ね合せることにより、物体の変形状態
   を干渉縞として得ることを特徴とする光学測定方法。 ３）前記１本のプローブ光と、ポンプ光の偏光方向を直
   交させることにより、前記有機色素含有膜から発生され
   る２種類の位相共役波の偏光方向を直交させ、この２つ
   の位相共役波を位相歪媒質を記録時と逆方向から再度通
   過させることにより、位相歪媒質を再度通過する前の位
   相共役波の持っていた位相歪を補正し、位相歪の無い被
   測定物体の初期物体波面および現在物体波面に相当する
   光信号を得、更にこの２種類の位相共役波を前記２種類
   の位相共役波の振幅が等しい場合に両者を打ち消す方向
   に透過軸方向をもつ偏光板を通過させ、 被測定物体の初期形状および現在形状に対応した画像の
   差分を用い、同時に初期と現在の物体波面の重ね合わせ
   により変形状態を干渉縞として得ることを特徴とする請
   求項第２項に記載の光学測定方法。 ４）被測定物体の形状変化を測定する光学測定装置にお
   いて、 被測定物体の初期形状または現在形状に対応した光学像
   情報および光路中に存在する位相歪媒質の位相歪をもつ
   プローブ光と、初期形状の記録時は１本、形状測定時は
   ２本のポンプ光を有機色素含有膜に入射させる光学手段
   を有し、 形状測定時においては、有機色素含有膜から発生され、
   前記位相歪媒質の位相歪を受けた変形前と後の物体波面
   情報を持つ２種類の位相共役波を位相歪媒質を記録時と
   逆方向から再度通過させることにより、 位相歪媒質を再度通過する前の位相共役波の持っていた
   位相歪を補正し、位相歪の無い被測定物体の初期物体波
   面および現在物体波面に相当する光信号を得ることを特
   徴とする光学測定装置。 ５）前記プローブ光とポンプ光の偏光方向が有機色素含
   有膜に被測定物体の初期形状をホログラムとして記録す
   る時には互いに平行、測定時には互いに直交となるよう
   に設定する手段と、 形状測定時において前記プローブ光およびポンプ光によ
   り有機色素含有膜から発生される変形前と後の物体波面
   情報を持つそれぞれ直交する偏光方向をもつ２種類の位
   相共役波を、各位相共役波成分が等しい強度を有してい
   る場合、各位相共役波を互いに打ち消す方向にその透過
   軸方向を設定された偏光板を介して合成する手段を設け
   たことを特徴とする請求項第４項に記載の光学測定装置
   。