JPH04274478A - ホログラム乾板への断層像の多重記録装置 - Google Patents
ホログラム乾板への断層像の多重記録装置Info
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- JPH04274478A JPH04274478A JP3057624A JP5762491A JPH04274478A JP H04274478 A JPH04274478 A JP H04274478A JP 3057624 A JP3057624 A JP 3057624A JP 5762491 A JP5762491 A JP 5762491A JP H04274478 A JPH04274478 A JP H04274478A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
- G03H1/28—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique superimposed holograms only
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03H2210/00—Object characteristics
- G03H2210/20—2D object
- G03H2210/22—2D SLM object wherein the object beam is formed of the light modulated by the SLM
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- G—PHYSICS
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- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H2210/00—Object characteristics
- G03H2210/30—3D object
- G03H2210/33—3D/2D, i.e. the object is formed of stratified 2D planes, e.g. tomographic data
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03H2227/03—Means for moving one component
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線ＣＴ断層像、ポジ
トロンＣＴ断層像、核磁器共鳴法（ＮＭＲ）による断層
像等を三次元化するための、断層像立体視装置に関する
ものである。
トロンＣＴ断層像、核磁器共鳴法（ＮＭＲ）による断層
像等を三次元化するための、断層像立体視装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】医用工学の分野においては、Ｘ線や １
Ｈ ＮＭＲを用いて体内の情報を取り出し、この断層
像を三次元化して投映する研究が進められている。この
うち、例えば特開昭５５−６０９８０ 号公報において
は、対象物体の所定の断面位置における断面像を ＣＲ
Ｔディスプレイに映し出し、このＣＲＴ ディスプレイ
上の画像を画像変換素子へと書き込み、この画像変換素
子を透過した読み出し光を物体光とし、参照光とこの物
体光との干渉によって形成された干渉縞を乾板に記録し
、この操作を繰り返して乾板にホログラム多重記録を行
う、断層像立体視装置が開示されている。
Ｈ ＮＭＲを用いて体内の情報を取り出し、この断層
像を三次元化して投映する研究が進められている。この
うち、例えば特開昭５５−６０９８０ 号公報において
は、対象物体の所定の断面位置における断面像を ＣＲ
Ｔディスプレイに映し出し、このＣＲＴ ディスプレイ
上の画像を画像変換素子へと書き込み、この画像変換素
子を透過した読み出し光を物体光とし、参照光とこの物
体光との干渉によって形成された干渉縞を乾板に記録し
、この操作を繰り返して乾板にホログラム多重記録を行
う、断層像立体視装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、最近、ガラス板
を絶縁体に用いた、解像度の高いポッケルス読み出し空
間光変調素子（ＰＲＯＭ素子） 等が提案され、本発明
者はこうした素子を断層像立体視装置に応用することを
検討した。しかし、実際に実験を行い、多重記録の終っ
たホログラムに参照光を照射してみると、必ずしも鮮明
な立体像を形成できず、ＰＲＯＭ素子の良好な解像度を
充分に発揮させることができなかった。
を絶縁体に用いた、解像度の高いポッケルス読み出し空
間光変調素子（ＰＲＯＭ素子） 等が提案され、本発明
者はこうした素子を断層像立体視装置に応用することを
検討した。しかし、実際に実験を行い、多重記録の終っ
たホログラムに参照光を照射してみると、必ずしも鮮明
な立体像を形成できず、ＰＲＯＭ素子の良好な解像度を
充分に発揮させることができなかった。
【０００４】本発明の課題は、断層像立体視装置におい
て、高い解像度を有する鮮明な立体像を形成できるよう
な装置を提供することである。
て、高い解像度を有する鮮明な立体像を形成できるよう
な装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、書き込み用コ
ヒーレント光の照射により画像情報を書き込むことがで
き、読み出し用コヒーレント光の照射により前記画像情
報を読み出すことができるポッケルス読み出し空間光変
調素子；前記書き込み用コヒーレント光を発振する第一
の光源；対象物の所定の断面位置における断層像情報に
従って前記書き込み用コヒーレント光に強度変調と方向
変調とを加え、この変調後の書き込み用コヒーレント光
によって前記ポッケルス読み出し空間光変調素子を走査
してこの素子に前記断層像情報を書き込めるように構成
された変調器；コヒーレント光を発振する第二の光源；
このコヒーレント光を参照光及び前記読み出し用コヒー
レント光に分光する分光手段；及び前記断層像情報の書
き込まれた前記ポッケルス読み出し空間光変調素子を透
過した後の前記読み出し用コヒーレント光と、前記参照
光との干渉によって形成された干渉渦を記録する乾板を
有する、断層像立体視装置に係るものである。
ヒーレント光の照射により画像情報を書き込むことがで
き、読み出し用コヒーレント光の照射により前記画像情
報を読み出すことができるポッケルス読み出し空間光変
調素子；前記書き込み用コヒーレント光を発振する第一
の光源；対象物の所定の断面位置における断層像情報に
従って前記書き込み用コヒーレント光に強度変調と方向
変調とを加え、この変調後の書き込み用コヒーレント光
によって前記ポッケルス読み出し空間光変調素子を走査
してこの素子に前記断層像情報を書き込めるように構成
された変調器；コヒーレント光を発振する第二の光源；
このコヒーレント光を参照光及び前記読み出し用コヒー
レント光に分光する分光手段；及び前記断層像情報の書
き込まれた前記ポッケルス読み出し空間光変調素子を透
過した後の前記読み出し用コヒーレント光と、前記参照
光との干渉によって形成された干渉渦を記録する乾板を
有する、断層像立体視装置に係るものである。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明の実施例に係る断層像立体視
装置を示す概略図である。図１を参照しつつ、この装置
の動作等を順に説明する。この装置内の所定箇所にＰＲ
ＯＭ素子１１が配置される。このＰＲＯＭ素子は、例え
ば、後述するような方法によって、書き込み光の照射に
より画像情報を書き込むことができ、読み出し用コヒー
レント光の照射により前記の画像情報を読み出すことが
できるものである。
装置を示す概略図である。図１を参照しつつ、この装置
の動作等を順に説明する。この装置内の所定箇所にＰＲ
ＯＭ素子１１が配置される。このＰＲＯＭ素子は、例え
ば、後述するような方法によって、書き込み光の照射に
より画像情報を書き込むことができ、読み出し用コヒー
レント光の照射により前記の画像情報を読み出すことが
できるものである。
【０００７】次いで、画像情報の書き込みについて説明
する。断層像情報源１２には、図示しない種々の断層像
検出装置、例えば、Ｘ線、１ ＨＮＭＲ 、超音波等を
用いた検出装置が接続されている。断層像検出の対象物
としては、例えば生体、金属、セラミックス、樹脂等を
例示できる。そして、これらの対象物を所定の断面位置
に沿って切る断層像の情報を、断層像情報源１２から
ＣＰＵ１３へ送り、変調器１５の動作に適合するように
演算を行う。
する。断層像情報源１２には、図示しない種々の断層像
検出装置、例えば、Ｘ線、１ ＨＮＭＲ 、超音波等を
用いた検出装置が接続されている。断層像検出の対象物
としては、例えば生体、金属、セラミックス、樹脂等を
例示できる。そして、これらの対象物を所定の断面位置
に沿って切る断層像の情報を、断層像情報源１２から
ＣＰＵ１３へ送り、変調器１５の動作に適合するように
演算を行う。
【０００８】一方、図１に示すように、第一の光源１４
から書き込み用コヒーレント光を矢印Ａのように発振さ
せ、変調器１５によって書き込み用コヒーレント光に強
度変調と方向変調とを加える。この際、変調器１５にお
いては、前記した演算処理後の断層像情報に従って書き
込み用コヒーレント光に強度変調と方向変調とを加える
。次いで、書き込み用コヒーレント光は、ビームスプリ
ッタ１０によって反射されて矢印ＢのようにＰＲＯＭ素
子１１へ入射する。そして、この際、前記の方向変調に
よってＰＲＯＭ素子１１を平面的に走査し、かつ前記の
強度変調によって各点での書き込み用コヒーレント光の
光強度を変調する。 従って、ＰＲＯＭ素子１１の内部に断層像情報が書き込
まれる。
から書き込み用コヒーレント光を矢印Ａのように発振さ
せ、変調器１５によって書き込み用コヒーレント光に強
度変調と方向変調とを加える。この際、変調器１５にお
いては、前記した演算処理後の断層像情報に従って書き
込み用コヒーレント光に強度変調と方向変調とを加える
。次いで、書き込み用コヒーレント光は、ビームスプリ
ッタ１０によって反射されて矢印ＢのようにＰＲＯＭ素
子１１へ入射する。そして、この際、前記の方向変調に
よってＰＲＯＭ素子１１を平面的に走査し、かつ前記の
強度変調によって各点での書き込み用コヒーレント光の
光強度を変調する。 従って、ＰＲＯＭ素子１１の内部に断層像情報が書き込
まれる。
【０００９】次いで、ＰＲＯＭ素子からの断層像情報の
読み出し等について説明する。第二の光源１からコヒー
レント光を矢印Ｃのように発振させる。次いで、分光手
段、例えばビームスプリッター２によってこのコヒーレ
ント光を二つの光束に分割する。このうち、一方の光束
は、ミラー３により反射され、対物レンズ４、コリメー
トレンズ５によりコリメートされ、矢印Ｆのように参照
光として乾板１９に照射される。この参照光側の光学系
等には、後述する物体光との光強度比を調整するために
、濃度可変フィルターを配置してよい。乾板１９の表面
にはホログラム感光材料層が形成されている。
読み出し等について説明する。第二の光源１からコヒー
レント光を矢印Ｃのように発振させる。次いで、分光手
段、例えばビームスプリッター２によってこのコヒーレ
ント光を二つの光束に分割する。このうち、一方の光束
は、ミラー３により反射され、対物レンズ４、コリメー
トレンズ５によりコリメートされ、矢印Ｆのように参照
光として乾板１９に照射される。この参照光側の光学系
等には、後述する物体光との光強度比を調整するために
、濃度可変フィルターを配置してよい。乾板１９の表面
にはホログラム感光材料層が形成されている。
【００１０】一方、第二の光源１から発振されたコヒー
レント光を分光して得た読み出し用コヒーレント光は、
矢印Ｄのように、直進してミラー６により反射され、コ
リメートレンズ７、偏光子８、レンズ９、ビームスプリ
ッタ１０を通過し、ＰＲＯＭ素子１１を透過する。この
ＰＲＯＭ素子１１内には、前記したように所定の断層像
情報に対応して、後述するように電界分布、複屈折率分
布が形成されており、読み出し用コヒーレント光はＰＲ
ＯＭ素子１１を透過する際に変調を受ける。
レント光を分光して得た読み出し用コヒーレント光は、
矢印Ｄのように、直進してミラー６により反射され、コ
リメートレンズ７、偏光子８、レンズ９、ビームスプリ
ッタ１０を通過し、ＰＲＯＭ素子１１を透過する。この
ＰＲＯＭ素子１１内には、前記したように所定の断層像
情報に対応して、後述するように電界分布、複屈折率分
布が形成されており、読み出し用コヒーレント光はＰＲ
ＯＭ素子１１を透過する際に変調を受ける。
【００１１】次いで、ＰＲＯＭ素子１１を透過したコヒ
ーレント光は、対物レンズ１６、検光子１７、拡散板１
８を通過し、物体光として乾板１９の表面に照射される
。そして、この読み出し用コヒーレント光と参照光との
干渉によって形成された干渉縞を、乾板１９に記録する
。以上のようにして、Ｐ１位置に配置された乾板１９へ
の干渉縞の記録を終える。
ーレント光は、対物レンズ１６、検光子１７、拡散板１
８を通過し、物体光として乾板１９の表面に照射される
。そして、この読み出し用コヒーレント光と参照光との
干渉によって形成された干渉縞を、乾板１９に記録する
。以上のようにして、Ｐ１位置に配置された乾板１９へ
の干渉縞の記録を終える。
【００１２】次いで、前記の断層像（Ｐ１位置に対応す
る） の切断面と互いに平行な他の平面で対象物を切断
して得られる他の断層像につき、上記の操作を繰り返し
て行い、この他の断層像を乾板１９に記録する。このと
き最初の断層像と他の断層像との対象物内での位置関係
に対応するように、乾板１９を新たな位置Ｐ２に配置し
直す。こうした操作を１，２，──、Ｎの各断層像につ
いて繰り返して行い、そのたびに乾板１９を Ｐ１，
Ｐ２，───ＰＮの位置に配置する。一つの断層像につ
いて上記プロセスが完了するごとに、ＰＲＯＭ素子１１
内の像を消去用光源からの露光によって消去する。この
ようにして、１，２，───Ｎの各断層像が乾板に干渉
縞として多重記録される。 こうして得たホログラムに前記と同じ参照光を照射すれ
ば、１，２，───Ｎの各断層像が同時に現像され、対
象物の三次元像が再生される。
る） の切断面と互いに平行な他の平面で対象物を切断
して得られる他の断層像につき、上記の操作を繰り返し
て行い、この他の断層像を乾板１９に記録する。このと
き最初の断層像と他の断層像との対象物内での位置関係
に対応するように、乾板１９を新たな位置Ｐ２に配置し
直す。こうした操作を１，２，──、Ｎの各断層像につ
いて繰り返して行い、そのたびに乾板１９を Ｐ１，
Ｐ２，───ＰＮの位置に配置する。一つの断層像につ
いて上記プロセスが完了するごとに、ＰＲＯＭ素子１１
内の像を消去用光源からの露光によって消去する。この
ようにして、１，２，───Ｎの各断層像が乾板に干渉
縞として多重記録される。 こうして得たホログラムに前記と同じ参照光を照射すれ
ば、１，２，───Ｎの各断層像が同時に現像され、対
象物の三次元像が再生される。
【００１３】ＰＲＯＭ素子１１は、電気光学単結晶の光
電導性を利用して、書き込み画像情報の光強度分布を単
結晶板内の電荷分布に変換して蓄積し、次いでこの電荷
分布がつくる電界によって生ずる電気光学効果を利用し
、読み出し光の強度分布に変換するものである。従って
、この型の素子は、電気光学単結晶板とこれを包む絶縁
層及び透明電極によって構成される。
電導性を利用して、書き込み画像情報の光強度分布を単
結晶板内の電荷分布に変換して蓄積し、次いでこの電荷
分布がつくる電界によって生ずる電気光学効果を利用し
、読み出し光の強度分布に変換するものである。従って
、この型の素子は、電気光学単結晶板とこれを包む絶縁
層及び透明電極によって構成される。
【００１４】以上述べたような断層像立体視装置によれ
ば、極めて鮮明な三次元像を乾板１９に記録、再生する
ことができた。即ち、本発明者が検討した所によると、
ＰＲＯＭ素子１１への書き込み手段として ＣＲＴを用
いると、ＣＲＴ には画面輝度が低いこと、コントラス
トが低いこと、解像度が低いこと等の問題があり、鮮明
な三次元像を形成できなかった。これに対し、上記のよ
うな方法で断層像をＰＲＯＭ素子に書き込むことにより
、ＰＲＯＭ素子１１、ホログラム用乾板１９の高い解像
度を発揮させることができるようになった。
ば、極めて鮮明な三次元像を乾板１９に記録、再生する
ことができた。即ち、本発明者が検討した所によると、
ＰＲＯＭ素子１１への書き込み手段として ＣＲＴを用
いると、ＣＲＴ には画面輝度が低いこと、コントラス
トが低いこと、解像度が低いこと等の問題があり、鮮明
な三次元像を形成できなかった。これに対し、上記のよ
うな方法で断層像をＰＲＯＭ素子に書き込むことにより
、ＰＲＯＭ素子１１、ホログラム用乾板１９の高い解像
度を発揮させることができるようになった。
【００１５】次に、好適なＰＲＯＭ素子の構成を例示す
る。ガラス板等を絶縁体として用いたＰＲＯＭ素子を図
２に示す。ここで、電気光学結晶板２４の両側に、それ
ぞれ絶縁層２３、透明電極２２、基板２１が接着されて
いる。
る。ガラス板等を絶縁体として用いたＰＲＯＭ素子を図
２に示す。ここで、電気光学結晶板２４の両側に、それ
ぞれ絶縁層２３、透明電極２２、基板２１が接着されて
いる。
【００１６】ここで、電気光学結晶板２４としては、Ｂ
ｉ１２Ｓｉ２０Ｏ（ＢＳＯ）単結晶板等が好ましい。ま
た、従来、ＰＲＯＭ素子としては、絶縁体としてパリレ
ン薄膜や雲母のへき開膜を用いていたが、絶縁層２３と
して、例えばパイレックスガラス薄板等の高硬度、高絶
縁耐圧の材料を用いると、ＰＲＯＭ素子における解像度
を向上させることができる。こうしたＰＲＯＭ素子が、
本発明の断層像立体視装置に対して特に好適である。
ｉ１２Ｓｉ２０Ｏ（ＢＳＯ）単結晶板等が好ましい。ま
た、従来、ＰＲＯＭ素子としては、絶縁体としてパリレ
ン薄膜や雲母のへき開膜を用いていたが、絶縁層２３と
して、例えばパイレックスガラス薄板等の高硬度、高絶
縁耐圧の材料を用いると、ＰＲＯＭ素子における解像度
を向上させることができる。こうしたＰＲＯＭ素子が、
本発明の断層像立体視装置に対して特に好適である。
【００１７】また、本発明の装置におけるように、コヒ
ーレント光を用いて読み出しを行うＰＲＯＭ素子につい
ては、干渉縞を防止するために電気光学単結晶板にテー
パを設けることが好ましい。このとき必要なテーパ角の
大きさは、素子、装置によって変動するけれども、例え
ば１５分程度の大きさが必要である。
ーレント光を用いて読み出しを行うＰＲＯＭ素子につい
ては、干渉縞を防止するために電気光学単結晶板にテー
パを設けることが好ましい。このとき必要なテーパ角の
大きさは、素子、装置によって変動するけれども、例え
ば１５分程度の大きさが必要である。
【００１８】更に、ＰＲＯＭ素子の ＩＴＣ （Ｉｎｃ
ｏｈｅｒｅｎｔ ｔｏ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｃｏｎｖｅ
ｒｔｅｒ） としての機能を生かし、画像のエッジ強調
やノイズ除去等の光学情報処理を施すことができる。
ｏｈｅｒｅｎｔ ｔｏ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｃｏｎｖｅ
ｒｔｅｒ） としての機能を生かし、画像のエッジ強調
やノイズ除去等の光学情報処理を施すことができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、ポッケルス読み出し光
変調素子を使用し、断層像情報に従って書き込み用コヒ
ーレント光に強度変調と方向変調とを加え、この変調後
の書き込み用コヒーレント光によってポッケルス読み出
し空間光変調素子を走査してこの素子に断層像情報を書
き込んでいるので、ホログラム用乾板への多重記録、記
録後のホログラムからの立体像の再生に際し、ポッケル
ス読み出し空間光変調素子及びホログラム用乾板の高い
解像度を発揮させることができ、鮮明な三次元像を得る
ことができる。
変調素子を使用し、断層像情報に従って書き込み用コヒ
ーレント光に強度変調と方向変調とを加え、この変調後
の書き込み用コヒーレント光によってポッケルス読み出
し空間光変調素子を走査してこの素子に断層像情報を書
き込んでいるので、ホログラム用乾板への多重記録、記
録後のホログラムからの立体像の再生に際し、ポッケル
ス読み出し空間光変調素子及びホログラム用乾板の高い
解像度を発揮させることができ、鮮明な三次元像を得る
ことができる。
【図１】本発明の実施例に係る断層像立体視装置を示す
概略図である。
概略図である。
【図２】本発明において好適に使用できるＰＲＯＭ素子
を示す概略正面図である。
を示す概略正面図である。
１ 第二の光源
２，１０ ビームスプリッタ（分光手段）１１ Ｐ
ＲＯＭ素子 １２ 断層像情報源 １３ ＣＰＵ １４ 第一の光源 １５ 変調器 １９ ホログラム用乾板 ２１ 基板 ２４ 電気光学結晶板
ＲＯＭ素子 １２ 断層像情報源 １３ ＣＰＵ １４ 第一の光源 １５ 変調器 １９ ホログラム用乾板 ２１ 基板 ２４ 電気光学結晶板
Claims (1)
- 【請求項１】 書き込み用コヒーレント光の照射によ
り画像情報を書き込むことができ、読み出し用コヒーレ
ント光の照射により前記画像情報を読み出すことができ
るポッケルス読み出し空間光変調素子；前記書き込み用
コヒーレント光を発振する第一の光源；対象物の所定の
断面位置における断層像情報に従って前記書き込み用コ
ヒーレント光に強度変調と方向変調とを加え、この変調
後の書き込み用コヒーレント光によって前記ポッケルス
読み出し空間光変調素子を走査してこの素子に前記断層
像情報を書き込めるように構成された変調器；コヒーレ
ント光を発振する第二の光源；このコヒーレント光を参
照光及び前記読み出し用コヒーレント光に分光する分光
手段；及び前記断層像情報の書き込まれた前記ポッケル
ス読み出し光変調素子を透過した後の前記読み出し用コ
ヒーレント光と、前記参照光との干渉によって形成され
た干渉渦を記録する乾板を有する、断層像立体視装置。
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|---|---|---|---|
| JP3057624A JP2908582B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | ホログラム乾板への断層像の多重記録装置 |
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| JP3057624A JP2908582B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | ホログラム乾板への断層像の多重記録装置 |
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Family
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