JPH05173468A - 収差補正法及び収差補正装置 - Google Patents

収差補正法及び収差補正装置

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JPH05173468A
JPH05173468A JP3340782A JP34078291A JPH05173468A JP H05173468 A JPH05173468 A JP H05173468A JP 3340782 A JP3340782 A JP 3340782A JP 34078291 A JP34078291 A JP 34078291A JP H05173468 A JPH05173468 A JP H05173468A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホログラムの像再生段階において、その記録
光学系の収差を効率的に補正する方法とそのための装
置。 【構成】 参照平面波と試料により変調された物体波と
の干渉縞からなるホログラム３に、レーザ１からの再生
用平面波を入射させてホログラムを再生する段階で、空
間的な位相変調機能を持つ液晶パネル６をフーリエ変換
面に配置し、液晶パネル６の位相分布によってホログラ
ム３の記録光学系の収差をキャンセルして補正する。記
録光学系の収差係数や焦点外れ量に応じて、計算機９に
より液晶パネル６の位相分布を柔軟に変えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホログラムの再生段階
でその記録光学系の収差を補正する方法と装置に関し、
特に、電子線ホログラムの像再生段階で、電子レンズの
球面収差や焦点外れ等を柔軟に補正し、電子顕微鏡の分
解能を向上する方法及び装置に関するものである。ま
た、ボケた写真や電子レンズの収差の影響を受けた電子
顕微鏡像の回復に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子レンズの収差を補正し、電子顕微鏡
の分解能を向上させるため考案された電子線ホログラフ
ィーは、電子線を用いた電子線ホログラムの撮影とレー
ザ光による電子線ホログラムの再生の２つのプロセスか
らなっている。図５に電子線ホログラム撮像用の電子光
学系の模式図を示す。光軸の片側に試料７２を配置し
て、干渉性の高い平面電子波７１を光軸に沿って入射さ
せる。この電子波７１は、試料７２を透過し、試料７２
で変調された物体波と試料７２を透過しない参照波とに
分かれ、電子対物レンズ７３により一旦集光され、中間
像面７５に結像するが、対物レンズ７３と結像面７５の
間に電子バイプリズム７４を配置し、その中央のフィラ
メントの片側を通る物体波と、他方を通る参照波とを光
軸に交差するように曲げて、結像面７５で重ね合わせ、
干渉縞を形成させる。この干渉縞を電子レンズ７６で拡
大して写真フィルム７７に記録して、ホログラム７７を
作成する。
【０００３】このように作成したホログラムには、電子
レンズによって空間的に拡大された物体波の振幅と位相
が、それぞれ干渉縞のコントラストと干渉縞の位置ズレ
として記録されている。一般的に、光学レンズと違っ
て、電子レンズには凸レンズしかないため、凸レンズと
凹レンズを組み合わせることにより収差を打ち消すこと
ができず、そのため、電子レンズで拡大された像は、電
子レンズの収差の影響を受けた像となり、像のコントラ
ストが試料の分布を正しく反映しておらず、また分解能
も大きく制限されてしまう。
【０００４】ところが、先に述べたように、物体波に参
照波を重ねて干渉させて生じる干渉パターンを記録して
おけば、像再生の段階において、収差の影響を受けた物
体波は光の波面として現れ、この収差を補償することが
可能となる。
【０００５】このような収差の補償法の１つとしては、
電子レンズの収差を光学凹レンズの収差を用いて補償す
る方式がとられている（Ａ．Ｔｏｎｏｍｕｒａ，Ｔ．Ｍ
ａｔｓｕｄａ ａｎｄ Ｊ．Ｅｎｄｏ，“Ｓｐｈｅｒｉ
ｃａｌ−Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ
ｏｆ ａｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｌｅｎｓ ｂｙＨｏ
ｌｏｇｒａｐｈｙ”，Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．１８（１９７９）１３７３）。この場合、レーザか
らの光を平行にして電子線ホログラムを照射し、ホログ
ラムの干渉縞によって入射光が回折され、物体波の再生
波及びその共役波は透過波の両側に生じる２本の回折光
として現れる。収差補正を行う場合、電子凸レンズの収
差を受けた再生波に対して、光学凹レンズで収差補正を
行うか、あるいは、反対符号の収差を受けている共役波
に対して、光学凸レンズて収差補正を行うことができ
る。
【０００６】このような光学レンズを用いた収差補正法
は、本来高精度な収差補正が可能であるが、実際応用上
に以下のような問題点がある。 （１）補正に光学レンズを用いるが、この補正用レンズ
の設計や作製に長い時間がかかる。 （２）一旦作製したレンズのパラメーターは変えられな
いため、適用性が問題となる。特に、電子線ホログラム
の場合、補正しようとする収差関数は焦点合わせ等の実
験条件によって変わるので、補正用光学素子のパラメー
タも実験条件に応じて柔軟に変えられるのが望ましい。
場合によっては、補正された画像を評価し、その評価結
果をフィードバックして、アクティブ的に補正を行うの
が望ましい。 （３）所望の非点収差等の非対称な収差を光学レンズで
発生させることが難しい。
【０００７】一方、ボケた写真や電子レンズの収差の影
響を受けた電子顕微鏡像を修正するには、これらの写真
フィルムに平行光を入射し、そのフーリエ変換面上で光
学系の伝達関数の逆数となるインバースフィルターをか
けることで行う。しかしながら、このインバースフィル
ターは、一般には、複素振幅フィルターであるので、そ
の作成は難しい。このインバースフィルターを実現する
従来の技術の１つとしては、実数フィルターとホログラ
ムフィルターとを重ねることにより実現する手法がとら
れている（Ｇ．Ｗ．Ｓｔｒｏｋｅ ａｎｄ Ｍ．Ｈａｌ
ｉｏｕａ，“Ｉｍａｇｅ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉ
ｎ Ｈｉｇｈ−ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ
Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ｗｉｔｈ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ
Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ（Ｌｏｗ−Ｃｏｎｔｒａｓ
ｔ Ｏｂｊｅｃｔｓ）Ｕｓｉｎｇ Ｈｏｌｏｇｒａｐｈ
ｉｃ Ｉｍａｇｅ−Ｄｅｂｌｕｒｒｉｎｇ Ｄｅｃｏｎ
ｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｉ”，Ｏｐｔｉｋ ３５（１９７
２）５０）。
【０００８】しかし、この方法には、以下の問題があ
る。 （１）ホログラフィックフィルターの製作に多大な労力
と時間がかかる。 （２）ホログラフィックフィルターにコーディングされ
ている補正関数は変えられないため、適用性が低い。 （３）フィルターにホログラムを用いているので、補正
された像はホログラムの回折光として得られるので、光
の利用効率が低下する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子線ホ
ログラムのような電子レンズの収差の影響を受けた物体
波が記録されているホログラムを光により再生する段階
で、空間的位相フィルターで収差を補正する方法とその
ための装置を提供することである。
【００１０】本発明のもう１つの目的は、その応用とし
て、ボケた写真や電子顕微鏡像を、振幅フィルターと位
相フィルターの２枚のフィルターにより修正する方法と
そのための装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の収差補正法は、参照平面波と試料により変調された
物体波との干渉縞からなるホログラムに、再生用平面波
を入射させてホログラムを再生する段階で、ホログラム
の記録光学系の収差を補正用光学素子の持つ位相分布に
よってキャンセルして補正する収差補正法において、前
記補正用光学素子として空間的な位相変調機能を持つ電
気光学素子パネルを用いて、必要とする補正位相フィル
ターを形成して収差を補正することを特徴とする方法で
あり、また、そのための装置は、ホログラムに平面波を
入射させる光源と、空間的な位相変調機能を持つ電気光
学素子パネルと、該電気光学素子パネルの位相分布を制
御する位相分布制御手段を備え、かつ、ホログラムのフ
ーリエ変換面においてホログラムからの一次回折光のみ
を選択して、前記電気光学素子パネルに入射させる光学
系を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】また、もう１つの本発明の収差補正法は、
ボケ又は撮影光学系の収差の影響を受けた写真に平面波
を入射し、そのフーリエ変換面でインバースフィルター
をかけて画像を修正する収差補正法において、前記イン
バースフィルターとして、空間的振幅フィルターの作用
をする第１の電気光学素子パネルと空間的位相フィルタ
ーの作用をする第２の電気光学素子パネルとの２枚の電
気光学素子パネルを用いて、必要とする複素振幅フィル
ターを形成して前記ボケ又は収差を補正することを特徴
とする方法であり、また、そのための装置は、写真に平
面波を入射させる光源と、空間的振幅フィルターの作用
をする第１の電気光学素子パネルと空間的位相フィルタ
ーの作用をする第２の電気光学素子パネルとの２枚の電
気光学素子パネルからなる空間的複素振幅変調手段と、
前記各電気光学素子パネルの透過率分布又は位相分布を
制御する振幅及び位相分布制御手段とを備えていること
を特徴とするものである。
【００１３】何れの場合も、電気光学素子パネル又は第
２の電気光学素子パネルとして、各画素がホモジニアス
配向のネマチック液晶のサンドイッチセルからなる液晶
パネルを用いるのが望ましい。
【００１４】
【作用】本発明の収差補正法及び収差補正装置において
は、ホログラムの像再生段階又は写真フィルムの結像段
階において、収差補正用の空間的位相フィルターとして
電気光学素子パネルを用いるので、計算機制御により高
速、容易に所望の位相分布を作成することができ、ホロ
グラム又は写真フィルムの撮像条件に応じて、補正用フ
ィルターのパラメータを即座に変えられ、適用性が広
く、柔軟性が高い。また、非対称な収差が存在する場合
にも対応できる。さらに、補正された画像を計算機に取
り込み、補正画像を評価し、補正画像が所望の画質の画
像になるまで、補正パラメータを少しずつ変えて、補正
を繰り返して行うことにより、アクティブ的に収差補正
を行うことも可能である。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照にして本発明の収差補正法
と収差補正装置の原理と実施例について説明する。ま
ず、本発明のホログラムの再生段階での収差補正法の原
理を図１を参照にして説明する。図１において、１は周
波数及び強度が安定化したレーザ光源であり、２は対物
レンズ、空間的フィルター、コリメータレンズからなる
コリメータであり、レーザ１からの光を波面が揃った平
行光に変換する。３はホログラムで、試料により変調さ
れた物体波と参照波の干渉縞からなっており、撮影段階
での収差を補正しようとするものである。このホログラ
ム３はフーリエ変換レンズ４の前側焦点面に配置されて
いる。４はフーリエ変換レンズであり、ホログラム３か
らの回折光をレンズの後側焦点面に集束し、ホログラム
３のフーリエ変換（スペクトル）を与える。５は空間的
フィルターであり、レンズ４の後側焦点面に設けられ、
物体波の再生波に相当する１次回折光のみを通過させ
る。６は後記する液晶パネルで、その各画素の位相は計
算機９からの信号で制御されている。収差補正を行うと
き、再生波面に含まれている収差と反対符号を持つ位相
分布関数を計算機で発生させ、液晶パネル６に出力表示
させる。７はフーリエ変換レンズで、液晶パネル６で補
正された物体波を撮像装置８に結像させる。８は撮像装
置であり、補正された像を撮像し、ビデオ信号に変換す
る。９は制御用計算機で、撮影条件に応じた収差補正関
数を発生し、液晶パネル６を制御する。１０は画像メモ
リであり、計算機９で作成された収差補正データをＤ／
Ａ変換し、ビデオ信号に変換した後出力する。１１は液
晶パネル６の駆動ドライバであり、画像メモリ１０から
順次送られてくる画素駆動信号に従って透過型の液晶表
示パネル６を表示駆動する。１２はＣＲＴ表示装置であ
り、画像メモリ１３からの画像信号を画面表示する。１
３は画像メモリであり、撮像装置８からのビデオ信号を
標本化し、ディジタル信号に変換する。
【００１６】図１に示した本発明の収差補正装置の原理
的構成において、ホログラム３の撮影光学系（あるい
は、電子光学系）の撮影条件に応じて、収差係数等のパ
ラメータを計算機９に入力し、撮像光学系の瞳関数と反
対符号の収差補正関数を計算機９で発生させ、画像メモ
リ１３、液晶ドライバ１１を通してホログラム３の再生
波のフーリエ変換面に位置する液晶パネル６に出力する
ことにより、ホログラム３の再生波に含まれる収差波面
と共役な位相分布を与えて収差補正を行うので、収差補
正用のフィルターを高速に作成することができ、従来、
長時間が必要な補正用レンズ製作の問題を解決してい
る。
【００１７】ところで、液晶パネル６の各画素は、例え
ばネマチック液晶をホモジニアス配向（液晶分子の長軸
がガラス基板に平行になるように配向）して作成するこ
とができる。これを図２のサンドイッチセルの構造を示
す図を参照にして説明すると、液晶は透明電極６３をコ
ートした２枚のガラス基板６２の間に封入されており、
液晶分子６１は、配向膜６４によりガラス基板６２に平
行になるように配向されている。ネマチック液晶は、液
晶分子の長軸方向に光軸を持つ一軸性の光学結晶と同じ
ような屈折率異方性（複屈折性）を持っている。すなわ
ち、液晶分子の長軸方向と平行に振動する光（異常光
線）の屈折率ｎe と、液晶分子の長軸方向と垂直に振動
する光（常光線）の屈折率ｎo とは異なる値を持ってい
る。そのため、印加電圧６５により液晶分子６１の長軸
方向を入射光の振動面内で変えれば、液晶の実効的な屈
折率を変えることができ、入射光６６の光路長すなわち
位相を変化させることができる。図２において、入射光
６６を偏波方向が液晶分子６１の長軸方向に平行になる
ように入射させる。同図（ａ）は電圧６５を印加してい
ない場合の様子を示しており、このときの液晶の屈折率
は異常光に対する値ｎe となる。一方、同図（ｂ）に示
すように、しきい値以上の電圧６５を印加すると、液晶
層の中心部の液晶分子６１から、その長軸方向が電界に
沿うように向きを変える。このときの屈折率は常光に対
する値ｎo となる。印加電圧６５の値を変えれば、分子
軸が回転する液晶分子６１の量が変わり、実効的な屈折
率の値を連続的に変えることができる。
【００１８】このように、液晶パネル６の各画素の位相
は、液晶分子の複屈折性から、印加電圧によって容易に
変化させることができるので、位相補正パラメータを即
座に変えられ、システムの適用性が高くなる。液晶パネ
ル６のこのような柔軟性を活かして、撮像装置８により
撮像された補正画像データを画像メモリ１３を介して計
算機９に取り込み、予め与えたコントラスト等の評価関
数によりその補正画像を評価し、補正画像がこの評価関
数を満たすまで、補正パラメータを少しずつ変更して補
正を行う、アクティブ的なシステムを構成することも可
能である。
【００１９】さらに、収差補正関数は計算機で発生する
ため、非点収差等の非対称な収差にも簡単に対応でき
る。
【００２０】次に、本発明の収差補正法とそのための装
置の具体的な実施例について説明する。図３は本発明の
１実施例の構成図であり、図１に示されている原理的な
構成に位相計測の機能を持たせたものである。この装置
の最も重要な点は、収差補正用の光学素子として液晶パ
ネル２８を用いており、収差補正に必要な位相分布デー
タを計算機３４で発生し、液晶パネル２８の各画素の位
相を制御して収差補正を行っている点にある。図３にお
いて、周波数及び強度が安定化したレーザ２１からの光
は、対物レンズ、空間的フィルター、コリメータレンズ
からなるコリメータ２２で波面の揃った平面波とした
後、ハーフミラー２４に入射する。ハーフミラー２４に
入射した平面波の一部は反射され、位相計測のための参
照波となり、この参照平面波は、ＰＺＴミラー（電歪素
子に取り付けられた反射ミラー）２３により反射され
る。入射平面波の残りの部分はハーフミラー２４を通過
し、収差補正対象のホログラム２５を照射する。このホ
ログラム２５は、レンズ２６の前側焦点面に配置されて
いるので、ホログラム２５を透過した光及びホログラム
により回折された光は、レンズ２６によりその後側焦点
面に一旦集光する。その位置に空間的フィルター２７を
配置して、再生波面のみをそのまま通過させる。空間的
フィルター２７の直後に、図２で各画素の作用を示した
ような液晶パネル２８を配置する。補正しようとする収
差と反対の符号を持つ補正関数を計算機３４で作成し、
画像メモリ３５と液晶ドライバ３６を介して液晶パネル
２８に出力することにより、液晶パネル２８の各画素の
位相が各々の制御信号に応じて変えられ、所望の収差補
正用の位相フィルターの機能をする。このように液晶パ
ネル２８を透過して収差が補正された物体波は、液晶パ
ネル２８から焦点距離だけ離れた位置に配置されたレン
ズ２９により、ミラー３２、ハーフミラー３１を経て撮
像装置３０に結像される。このとき、ＰＺＴミラー２３
で反射された平面波もハーフミラー３１で物体波と重ね
られ、干渉縞を形成する。撮像装置３０で検出される干
渉縞情報を画像メモリ３８に記憶し、計算機３４により
干渉縞解析をし、補正された記録波面の分布を求める。
この際、記録された波面の位相分布を正確的に求めるた
め、位相変調干渉法を利用しており（例えば、谷田貝豊
彦著「応用光学 光計測入門」第１３１〜１３５頁（昭
和６３年８月３０日、丸善（株）発行）参照）、そのた
めに、ＰＺＴドライバ３３の信号により、ＰＺＴミラー
２３を干渉しあう２つの波面間の位相変化が０、π／
２、π、３π／２になるようにわずかに前後移動させ
る。各々の位相変化と対応した干渉縞の強度分布から、
再生波面の位相分布が正確に求められる。求められた位
相分布は、画像表示装置３７に出力表示される。
【００２１】上述した収差補正装置において、収差補正
用のフィルターは計算機３４により制御されている液晶
パネル２８を用いており、液晶パネル２８の各画素の位
相は計算機３４からの制御信号と対応した駆動電圧で容
易に変えられるので、従来の光学レンズを用いる場合と
比べて、補正用位相フィルターの作成は、極めて簡単
で、短時間にできる。
【００２２】また、従来の収差補正用レンズの場合、一
旦レンズが作成されると、その収差係数等は変えられな
いし、所望の非対称な収差を持たせることも難しいた
め、その適用範囲が制限されるが、これと違って、本発
明のように液晶パネル２８を用いた場合、収差係数、焦
点外れの量により決められるフィルターの位相分布は柔
軟に変えられるので、適用性が広い。
【００２３】以上において説明したのは、ホログラムの
像再生の段階における収差補正を前提としていたが、上
記のような液晶パネルによる空間的位相変調作用は、画
像修正においても有用である。
【００２４】図４は、ボケた写真や電子顕微鏡像を回復
するための実施例の光路図であり、この装置の最も重要
な点は、それぞれ空間的光振幅変調の機能及び空間的光
位相変調の機能を持つ２枚の液晶パネル４５、４６を用
いて、複素振幅フィルターであるインバースフィルター
を実現している点にある。図４において、レーザ４１か
らの光は対物レンズ、空間的フィルター及びコリメータ
レンズからなるコリメータ４２により波面の揃った平面
波になり、レンズ４４の前側焦点面に配置された補正対
象の写真フィルム４３を照射し、写真フィルム４３から
の光（透過光及び回折光）をレンズ４４の後側焦点面に
集光して、写真フィルム４３のフーリエ変換（スペクト
ル）が得られる。このフーリエ変換面上には、液晶パネ
ルＩ４５と、液晶パネルＩＩ４６を配置し、液晶パネル
Ｉ４５には、例えばツイストネマチック液晶に９０°近
くねじれた配向を施し、両側に偏光板を取り付けて構成
した光振幅変調素子が用いられ、液晶パネルＩＩ４６に
は、図２で説明したようなホモジニアス配向で偏光板を
用いない空間的位相変調作用をするものが用いられる。
計算機４９においては、写真フィルム４３の撮像系の伝
達関数の振幅の逆数に対応する実数フィルターのデータ
を発生し、画像メモリ５０、液晶ドライバ５１を通し
て、液晶パネルＩ４５の透過率を制御する。これと同時
に、計算機４９において、写真４３の撮像系の伝達関数
の位相と共役な関数（反対符号を持つ位相分布）に応じ
て位相フィルターのデータを発生し、画像メモリ５３、
液晶ドライバ５４を通して、液晶パネルＩＩ４６の位相
分布を制御する。このような２枚型のフィルターを透過
した光は、フーリエ変換レンズ４７に入り、撮像装置４
８に結像する。修正された画像は、画像表示装置５２に
表示される。
【００２５】このような配置によって、ボケた像や電子
顕微鏡像を回復する場合、従来、製作が難しかった複素
振幅フィルターであるインバースフィルターは、計算機
制御で容易に製作できるようになる。また、フィルター
のパラメータが簡単に変えられるので、装置の適用性が
広いという特長を持っている。なお、この場合も、図
１、図３の場合と同様、撮像装置４８により撮像された
補正画像データを画像メモリを介して計算機４９に取り
込み、予め与えたコントラスト等の評価関数によりその
補正画像を評価し、補正画像がこの評価関数を満たすま
で、液晶パネルＩ４５と液晶パネルＩＩ４６の補正パラ
メータを少しずつ変更して補正を行う、アクティブ的な
システムに構成することもできる。
【００２６】また、図４の場合は、従来のホログラフィ
ックフィルターと違って、補正像は一次回折光ではな
く、フィルターの透過光から得られるので、光の利用効
率が高い。さらに、同じ補正をするのに、位相フィルタ
ーの空間的分解能は、従来のホログラフィックフィルタ
ーの分解能に比べて低くともよいというメリットがあ
る。なお、図４の配置において、液晶パネルＩ４５に振
幅制御用の電圧を印加すると、位相も同時に変調を受け
る場合には、この余分な位相変調は液晶パネルＩＩ４６
に印加する電圧を調節して補償することができる。
【００２７】以上、本発明の収差補正法及び収差補正装
置を、特に電子線ホログラム、電子顕微鏡像の収差補
正、ボケの補正のための実施例について説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可
能である。また、補正対象も電子線ホログラム、電子顕
微鏡像に限らず、種々のホログラム、写真に適用でき
る。さらに、電子的に制御可能な空間的位相フィルタと
して、図２を参照にして説明したホモジニアス配向のネ
マチック液晶に限らず、他の液晶素子によっても実現可
能であるし、また、電気光学結晶を真空蒸着して両側か
ら所望パターンの電極で挟むことによっても実現でき
る。また、電子的制御可能な空間的振幅フィルタとし
て、９０°配向のツイストネマチック液晶素子に限ら
ず、他の液晶素子、電気光学素子等によっても実現でき
る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の収差補正
法及び収差補正装置によれば、ホログラムの像再生段階
又は写真フィルムの結像段階において、収差補正用の空
間的位相フィルターとして電気光学素子パネルを用いる
ので、計算機制御により高速、容易に所望の位相分布を
作成することができ、ホログラム又は写真フィルムの撮
像条件に応じて、補正用フィルターのパラメータを即座
に変えられ、適用性が広く、柔軟性が高い。また、非対
称な収差が存在する場合にも対応できる。さらに、補正
された画像を計算機に取り込み、補正画像を評価し、補
正画像が所望の画質の画像になるまで、補正パラメータ
を少しずつ変えて、補正を繰り返して行うことにより、
アクティブ的に収差補正を行うことも可能である。
【００２９】なお、収差補正用空間的位相フィルターと
して、各画素がホモジニアス配向のネマチック液晶のサ
ンドイッチセルからなる液晶パネルを用いるのが、現実
的で望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の収差補正法の原理的構成図である。
【図２】液晶パネルのサンドイッチセルの構造の１例と
作用を説明するための図である。
【図３】本発明の１実施例の収差補正装置の光路図であ
る。
【図４】本発明の写真画像回復装置の１実施例の光路図
である。
【図５】電子線ホログラム撮像装置の概略の構成図であ
る。
【符号の説明】
１…レーザ ２…コリメータ ３…ホログラム ４…レンズ ５…空間的フィルター ６…液晶パネル ７…レンズ ８…撮像装置 ９…計算機 １０…画像メモリ １１…液晶ドライバ １２…画像表示装置 １３…画像メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚和夫 埼玉県東松山市松風台14−48 (72)発明者 外村 彰 埼玉県比企郡鳩山町楓ケ丘２−19−５

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 参照平面波と試料により変調された物体
    波との干渉縞からなるホログラムに、再生用平面波を入
    射させてホログラムを再生する段階で、ホログラムの記
    録光学系の収差を補正用光学素子の持つ位相分布によっ
    てキャンセルして補正する収差補正法において、前記補
    正用光学素子として空間的な位相変調機能を持つ電気光
    学素子パネルを用いて、必要とする補正位相フィルター
    を形成して収差を補正することを特徴とする収差補正
    法。
  2. 【請求項２】 前記電気光学素子パネルとして、各画素
    がホモジニアス配向のネマチック液晶のサンドイッチセ
    ルからなる液晶パネルを用いることを特徴とする請求項
    １記載の収差補正法。
  3. 【請求項３】 参照平面波と試料により変調された物体
    波との干渉縞からなるホログラムに、再生用平面波を入
    射させてホログラムを再生する段階で、ホログラムの記
    録光学系の収差を補正用光学素子の持つ位相分布によっ
    てキャンセルして補正する収差補正装置において、ホロ
    グラムに平面波を入射させる光源と、空間的な位相変調
    機能を持つ電気光学素子パネルと、該電気光学素子パネ
    ルの位相分布を制御する位相分布制御手段を備え、か
    つ、ホログラムのフーリエ変換面においてホログラムか
    らの一次回折光のみを選択して、前記電気光学素子パネ
    ルに入射させる光学系を備えていることを特徴とする収
    差補正装置。
  4. 【請求項４】 前記収差補正装置において、補正された
    画像を撮像装置で撮像し、その補正画像データを画像メ
    モリを介して計算機に取り込み、予め与えた評価関数に
    よりその補正画像を評価し、補正画像がこの評価関数を
    満たすまで、位相分布制御手段を介して電気光学素子パ
    ネルの位相分布を少しずつ変えて、補正を繰り返して行
    う機能を有することを特徴とする請求項３の収差補正装
    置。
  5. 【請求項５】 前記電気光学素子パネルとして、各画素
    がホモジニアス配向のネマチック液晶のサンドイッチセ
    ルからなる液晶パネルを用いることを特徴とする請求項
    ３又は４記載の収差補正装置。
  6. 【請求項６】 前記収差補正装置において、補正された
    物体波と参照波を、両波面間の位相変化が０と２πの間
    の複数段に変化させて物体波の結像面において干渉さ
    せ、各々の位相変化と対応した干渉縞の強度分布から、
    補正された物体波面の位相分布を求めるようにしたこと
    を特徴とする請求項３から５の何れか１項記載の収差補
    正装置。
  7. 【請求項７】 ボケ又は撮影光学系の収差の影響を受け
    た写真フィルムに平面波を入射し、そのフーリエ変換面
    でインバースフィルターをかけて画像を修正する収差補
    正法において、前記インバースフィルターとして、空間
    的振幅フィルターの作用をする第１の電気光学素子パネ
    ルと空間的位相フィルターの作用をする第２の電気光学
    素子パネルとの２枚の電気光学素子パネルを用いて、必
    要とする複素振幅フィルターを形成して前記ボケ又は収
    差を補正することを特徴とする収差補正法。
  8. 【請求項８】 前記第２の電気光学素子パネルとして、
    各画素がホモジニアス配向のネマチック液晶のサンドイ
    ッチセルからなる液晶パネルを用いることを特徴とする
    請求項７記載の収差補正法。
  9. 【請求項９】 ボケ又は撮影光学系の収差の影響を受け
    た写真フィルムに平面波を入射し、そのフーリエ変換面
    でインバースフィルターをかけて画像を修正する収差補
    正装置において、写真フィルムに平面波を入射させる光
    源と、空間的振幅フィルターの作用をする第１の電気光
    学素子パネルと空間的位相フィルターの作用をする第２
    の電気光学素子パネルとの２枚の電気光学素子パネルか
    らなる空間的複素振幅変調手段と、前記各電気光学素子
    パネルの透過率分布又は位相分布を制御する振幅及び位
    相分布制御手段とを備えていることを特徴とする収差補
    正装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２の電気光学素子パネルとし
    て、各画素がホモジニアス配向のネマチック液晶のサン
    ドイッチセルからなる液晶パネルを用いることを特徴と
    する請求項９記載の収差補正装置。
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