JPH0843783A

JPH0843783A - ３次元画像入出力システム

Info

Publication number: JPH0843783A
Application number: JP17822094A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shimizu; 治清水
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】高精細な立体像を記録し、読み出すことを可
能にする。【構成】２系統の光学系と、該２系統の光学系を通し
て露光され、少なくとも電極上に光導電層を形成した光
センサ及び光センサと接触または非接触で対向した情報
記録媒体からなる電圧印加露光画像記録手段と、前記２
系統の光学系を通して情報が記録された情報記録媒体に
読み取り光を照射し、その透過光または反射光を検出し
て記録情報を読み取るための読み取り手段と、読み取っ
たデータを処理する画像処理手段と、画像処理されたデ
ータが転送される出力手段とからなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高精細画像の記録可能な
記録媒体を使用した３次元画像入出力システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、高精細な画像、例えば顕微鏡画像
の入出力技術として銀塩写真法が知られている。撮影像
は、現像工程を経てフィルム等に記録されたのち銀塩乳
剤（印画紙等）を用いて画像とするか、あるいはインス
タントフィルムのように、フィルム等に記録する過程を
伴わず直接銀塩乳剤（印画紙等）を用いて画像とするこ
とが行われており、その都度指定された一定の拡大率の
撮影像が得られる。また、固体撮影素子（ＣＣＤ等）を
利用したＴＶ撮影系により顕微鏡像を撮影し、ディスプ
レイ上で画像を観察する手法をとる場合もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、銀塩写真法
や、ＣＣＤ等を用いたＴＶ撮影系で高精細な画像を得よ
うとする場合、高い倍率の対物レンズを用いる必要があ
り、倍率や画質等がレンズにより大きな制限を受ける。
すなわち、高い倍率のレンズを用いた場合は、焦点深度
が浅いため凹凸のある像においては部分的に像ボケが発
生し、これを両眼視差を利用して立体像として観察しよ
うとした場合、画質が劣化し、高精細な像の立体視は困
難である。本発明は上記課題を解決するためのもので、
高精細画像の立体像を記録し、読み出すことが可能な３
次元画像入出力システムを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、２系
統の光学系と、該２系統の光学系を通して露光され、少
なくとも電極上に光導電層を形成した光センサ及び光セ
ンサと接触または非接触で対向した情報記録媒体からな
る電圧印加露光画像記録手段と、前記２系統の光学系を
通して情報が記録された情報記録媒体に読み取り光を照
射し、その透過光または反射光を検出して記録情報を読
み取るための読み取り手段と、読み取ったデータを処理
する画像処理手段と、画像処理されたデータが転送され
る出力手段とからなることを特徴とする。請求項２の発
明は、低倍率の対物レンズを有する２系統の顕微鏡光学
系と、該２系統の顕微鏡光学系を通して露光され、少な
くとも電極上に光導電層を形成した光センサ及び光セン
サと接触または非接触で対向した情報記録媒体からなる
電圧印加露光画像記録手段と、２系統の顕微鏡光学系を
通して顕微鏡像が記録された情報記録媒体に読み取り光
を照射し、その透過光または反射光を検出して拡大光学
系を通して顕微鏡像を読み取るための読み取り手段と、
読み取ったデータを処理する画像処理手段と、画像処理
されたデータが転送される出力手段とからなることを特
徴とする。

【０００５】

【作用】まず、本発明の３次元画像入出力システムに使
用する記録媒体とその記録方法について説明する。図１
は液晶を樹脂中に分散固定した記録層を電極上に形成し
た高分子分散型液晶記録媒体の例であり、画像記録は、
高分子分散型液晶記録媒体２０と、電極層上に光導電層
が形成された光センサ１０とを対向配置し、電圧印加露
光により行われる。光センサ１０は透明支持体１１上に
透明電極１２、光導電層１３が順次積層され、液晶記録
媒体２０は透明支持体２１上に透明電極２２、高分子分
散型液晶層２３が順次積層されている。光導電層１３
は、無機光導電層としてアモルファスセレン、アモルフ
ァスシリコン等、有機光導電層としてポリビニルカルバ
ゾールにトリニトロフルオレノンを添加した単層構造の
ものや、電荷発生層としてアゾ系の顔料をポリビニルブ
チラール等の樹脂中に分散したものと電荷移動層として
ヒドラゾン誘導体をポリカーボネート等の樹脂と混合し
たものを積層したもの等、通常の電子写真感光体に使用
できる材料が使用可能である。

【０００６】このような光センサ１０と液晶記録媒体２
０を対向配置し、図示するように、電源３０により両電
極１２、２２間に電圧を印加し、書き込み光として可視
光を照射すると、露光量に応じて光導電層１３に光電流
が流れ、導電性が変化し、液晶層２３にかかる電界が変
化して液晶層の配向状態が変化し、液晶材料にスメクチ
ック液晶を用いることで印加電圧をＯＦＦして電界を取
り除いた後もその状態が維持され、画像情報の記録が行
われる。この記録は、入力光強度に応じたアナログ記録
であり、極めて高精細な画像記録となる。

【０００７】また、図２に示すように、透明な絶縁性中
間層１４或いは誘電体ミラー層１７を介在させて光セン
サと液晶記録媒体とを一体化させた一体型液晶記録媒体
２０を用い、分離型の場合と同様にして画像情報の記録
を行うことも可能である。

【０００８】また、本発明はフロスト像記録媒体を使用
することもできる。フロスト像記録媒体は、熱可塑性樹
脂層上に、電圧印加露光により静電荷像を形成して加熱
することにより凹凸像（フロスト像）を形成し、その後
冷却して凹凸像を固定化するものである。フロスト像
は、例えば図３（ａ）に示すように支持体５０ｃ上に電
極５０ｂ、熱可塑性樹脂層５０ａを形成したフロスト記
録媒体５０上に画像状の静電荷パターンを形成し、電極
５０ｂを接地した状態で加熱装置５１によりフロスト記
録媒体を加熱すると、熱可塑性樹脂層５０ａが可塑化
し、静電荷パターンに対応して電極５０ｂ上に誘起され
ている逆符号の電荷と表面の電荷とが引っ張りあい、そ
の結果、図３（ｂ）に示すように熱可塑性樹脂層表面に
凹凸像５３、すなわちフロスト像が形成される。フロス
ト像形成後、フロスト記録媒体を冷却するとこの凹凸像
が固定化され、静電荷パターンの現像を行うことができ
る。フロスト像の凹凸の大きさは静電荷量に対応して形
成されるので、階調画像記録を行うことができる。

【０００９】次に、このような記録媒体を使用した３次
元画像の記録及び読み出しについて説明する。図４に示
すように、レンズＬ１、Ｌ２により液晶記録媒体２０の
異なる領域に被写体画像を結像して記録する。レンズＬ
１、Ｌ２は異なる方向から被写体画像を取り込んでいる
ため、その視差から液晶記録媒体２０には立体画像を構
成できる像が記録される。この場合、液晶記録媒体は極
めて高精細な画像が記録されるので、レンズＬ１、Ｌ２
に使用する対物レンズは５０倍以下の低倍率であっても
十分な情報量を取り込むことが可能であり、したがっ
て、顕微鏡画像の記録に適用した場合、焦点深度を深く
することができるため、凹凸のある試料であっても像ボ
ケを生じさせることなく立体像の記録が可能である。

【００１０】この読み取りに際しては、例えば、図５に
示すように、光源４０で液晶記録媒体２０を照明し、そ
の透過光をレンズＬでＣＣＤラインまたはエリアセン
サ、フォトマルチプライア等のセンサ６０上に結像す
る。液晶記録媒体２０には２つの領域に、見る方向が異
なる被写体画像がそれぞれ記録されており、レンズＬに
対して液晶記録媒体を物面、センサを像面とすることに
より、各像はセンサの異なる領域の画素に取り込まれ
る。したがって、各像を２系統に分けて取り出し、画像
処理装置で拡大縮小処理、ガンマ特性の変換等を行って
それぞれディスプレイＤ１、Ｄ２に表示すれば、視差を
有する像が表示される。ガンマ特性の変換は出力装置が
ＣＲＴ、昇華転写プリンタ、イオンプリンタであるか否
かにより適宜の特性を選択してガンマ変換を行うもので
ある。こうして表示された像を偏向フィルタと偏向メガ
ネの組み合わせ、シャッタメガネ等の周知の立体視の方
法を用いて観察することにより、立体像を観察すること
ができる。

【００１１】図６〜図７はフロスト記録媒体を用いた３
次元画像の入出力を説明する図である。図６に示すよう
に、光センサ１０とフロスト記録媒体５０とを対向配置
して両電極間に電圧を印加し、２系統のレンズＬ１、Ｌ
２により、被写体画像を光センサ１０上に結像すると、
フロスト記録媒体５０上にはレンズＬ１、Ｌ２により結
像された各像に対応する静電荷パターンが形成される。
次いで、フロスト記録媒体を加熱後、冷却すると、前述
したように静電荷パターンをフロスト像として顕像化す
ることができる。

【００１２】次いで、図７に示すように、光源４０によ
りフロスト記録媒体を照明し、その透過光をレンズＬで
センサ６０上に結像する。フロスト記録媒体５０には２
つの領域に、見る方向が異なる被写体画像がそれぞれ記
録されており、レンズＬに対してフロスト記録媒体を物
面、センサを像面とすることにより、各像はセンサの異
なる領域の画素に取り込まれる。図５の場合と同様にし
て、ディスプレイＤ１、Ｄ２に表示し、立体視の方法を
用いて観察することにより立体像を観察することができ
る。

【００１３】なお、顕微鏡撮影などで記録した画像の読
み取りに際しては、図８に示すように、記録された画像
を拡大光学系９０で拡大しセンサ６０に結像して読み取
る。例えば、ＣＣＤエリアセンサなどでは１画素１５μ
ｍ程度の分解能しかなく、このような場合には像拡大し
て読み取ることにより解像度の劣化を防ぐことができ
る。図では液晶記録媒体について示しているが、フロス
ト記録媒体の場合も同様である。

【００１４】次に、見る方向が異なる被写体画像を合成
して記録し、立体像として観察する例について説明す
る。図９に示すように、液晶記録媒体２０の前面にレン
チキュラーレンズ８０を配置し、２系統のレンズＬ１、
Ｌ２により、被写体画像を合成して液晶記録媒体に記録
する。レンチキュラーレンズ８０は複数の半円筒状レン
ズ部からなり、合成して記録すると言っても、実際に
は、レンズＬ１、Ｌ２による異なる方向からの像は、レ
ンチキュラーレンズ８０のレンズ作用で、各半円筒状レ
ンズ部ごとに領域が振り分けられて記録される。

【００１５】次いで、図１０に示すように、液晶記録媒
体２０を光源４０で照明し、その透過光をレンチキュラ
ーレンズ８１を通して観察する。レンチキュラーレンズ
８１により、各半円筒状レンズ部の領域ごとに振り分け
られて記録された各像を、それぞれ左目、右目で観察す
ることにより、立体像を観察することができる。

【００１６】また、図１１に示すように、レンチキュラ
ーレンズからの各像を別々のセンサ９１、９２で検出
し、検出信号を画像処理装置７０で画像処理して出力す
るようにしてもよい。もちろん、レンチキュラーレンズ
を用いた方法はフロスト記録媒体の場合も同様に適用す
ることが可能である。

【００１７】なお、上記説明では、液晶記録媒体、フロ
スト記録媒体とも透過型の例について説明したが、反射
型であっても同様に画像の記録、読み出しを行うことが
でき、また、色分解フィルタを用いて被写体画像をＲ，
Ｇ，Ｂ画像に分ければ、立体カラー画像の記録、読み出
しを行うことが可能である。また、読み出した画像デー
タは、単に立体視するだけでなく、ＩＣメモリ、磁気記
録媒体等に記憶させておけば、必要に応じてデータを読
み出し、表示、プリンタ等任意の形式で出力することが
可能である。

【００１８】

【実施例】

〔実施例１〕〔光センサの作製〕ＩＴＯ透明電極を約１００ｎｍ厚に
蒸着し、充分に洗浄したガラス基板上に、電荷発生剤と
して下記構造（化１）を有するビスアゾ顔料３重量部、
塩化ビニル−酢酸ビニル混合樹脂（電気化学工業製デ
ンカビニール♯１０００Ｄとアルドリッチ社製１８３
２５．８９Ｊ酢酸ビニル樹脂との７５：２５の混合物）
１重量部とを、１，４−ジオキサン９８重量部、シクロ
ヘキサノン９８重量部と混合し、充分混練を行い塗布液
とし、スピンナーにてコーティングをし、乾燥後、膜厚
０．３μｍの電荷発生層を積層した。

【００１９】

【化１】

【００２０】この電荷発生層上に、電荷輸送性物質とし
て下記構造（化２）を有するブタジエン誘導体（アナン
製Ｔ−４０５）５０重量部とスチレン−ブタジエン共
重合体樹脂（電気化学工業クリアレン７３０Ｌ）１０
重量部とをクロロベンゼン６８重量部、ジクロロメタン
６８重量部、１、１、２−トリクロロエタン１３６重量
部と均一に溶解して塗布液とし、スピンナーにてコーテ
ィングをし、乾燥後、膜厚２０μｍの電荷輸送層を積層
し、電荷発生層と電荷輸送層とからなる光導電層を有す
る光センサを作製した。

【００２１】

【化２】

【００２２】この光センサの電気特性を測定したとこ
ろ、大きな光誘起電流の増幅効果がみとめられた。

【００２３】〔情報記録媒体の作製〕ＩＴＯ透明電極を
約１００ｎｍ厚に蒸着し、充分に洗浄したガラス基板上
に、多官能モノマー（ジペンタエリスリトールヘキサア
クリレート商品名：Ｍ−４００東亜合成化学社製）
４０重量部、光硬化開始剤（２−ヒドロキシ−２−メチ
ル−１−フェニルプロパン−１−オン商品名：ダロキ
ュア１１７３チバガイギー社製）２重量部、液晶を５
０重量部（そのうち、スメクチック液晶（商品名：Ｓ−
６メルク社製）が９０％、ネマチック液晶（商品名：
Ｅ３１ＬＶメルク社製）が１０％）、界面活性剤（商
品名：フロラードＦＣ−４３０住友３Ｍ社製）３重量
部をキシレン９６重量部中に均一に溶解して得た塗布液
を、５０μｍのギャップをもうけたブレードコーターを
用いてコーティングした後、４７℃で３分間乾燥し、つ
いで４７℃で２分減圧乾燥を行い、直ちに０．３Ｊ／cm
²の紫外線照射によって塗布液を硬化させ、膜厚６μｍ
の情報記録媒体を得た。

【００２４】情報記録層面を熱メタノールを用いて液晶
を抽出し、乾燥させた後、走査型電子顕微鏡（日立製作
所Ｓ−８００）で１０００倍で内部構造を観察したと
ころ、層の表面は０．６μｍの紫外線硬化型樹脂で覆わ
れ、層内部には連続層を成す液晶相中に、粒形０．１μ
ｍの樹脂粒子相が充填した構造を有していた。

【００２５】〔画像撮影〕図１に示すように、上記で得
られた液晶記録媒体２０と上記で得られた光センサ１０
を約１０μｍのボリイミドのスペーサーフィルム（図示
せず）を介して対向させ光センサ側から画像露光を行
い、同時に電源３０により６５０Ｖの直流電圧を４０ｍ
ｓｅｃ印加したところ液晶記録媒体２０上に画像が形成
された。画像露光を行う光学系には、光学顕微鏡（商品
名：ＢＨ２−ＭＪＬＴ、オリンパス光学工業（株）社
製）を用い、対物レンズには２０倍レンズ（商品名：Ｍ
ＳＰｌａｎ２０×）として、記録媒体上に３３．４倍の
拡大率となるように反射光学系にて、被写体として、幅
３０μｍ、深さ３．３μｍの溝を設けたウエハーエッチ
ング面の入力を行った。

【００２６】〔画像再生〕上記にて、記録した画像を、
フィルムスキャナ（商品名：ＬＳ−３５００，ニコン社
製）を改造した装置で読み取り、画像処理により画像合
成を行い、１０００倍の拡大率に拡大したのち、昇華転
写プリンタ（商品名：ＳＰ−３５００、日本ビクター社
製）で出力した。出力物を目視で観察すると、ウエハー
上に設けられた溝が鮮明に立体的に認識できた。

【００２７】（実施例２）〔画像撮影〕実施例１同様にして、被写体として、セラ
ミック表面の入力を行った。〔画像再生〕上記にて記録した画像を、フィルムスキャ
ナ（商品名：ＬＳ−３５００，ニコン社製）を改造した
装置で読み取り、画像処理により画像合成を行い、２０
００倍の拡大率に拡大したのち、昇華転写プリンタ（商
品名：ＳＰ−３５００、日本ビクター社製）で出力し
た。出力物を目視で観察するとセラミック粒子が立体的
におりかさなっている様子が認識できた。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高精細画
像の記録が可能な記録媒体を用い、比較的低倍率の対物
レンズを用いた２系統の光学系により画像記録を行うこ
とにより、像ボケを生ぜず、高精細な立体像を記録、再
生することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分散型液晶記録媒体を用いた画像記録を説明
する図である。

【図２】一体型液晶記録媒体を用いた画像記録を説明
する図である。

【図３】フロスト記録媒体を用いた画像記録を説明す
る図である。

【図４】２系統の光学系を用いて液晶記録媒体に立体
画像の記録を行う例の説明図である。

【図５】記録した立体画像の読み出しを説明する図で
ある。

【図６】２系統の光学系を用いてフロスト記録媒体に
立体画像の記録を行う例の説明図である。

【図７】記録した立体画像の読み出しを説明する図で
ある。

【図８】拡大光学系を通して読みだす例を説明する図
である。

【図９】２系統の光学系の像を合成して記録する例の
説明図である。

【図１０】２系統の光学系の像を合成記録した場合の
読み出しを説明する図である。

【図１１】２系統の光学系の像を合成記録した場合の
読み出しを説明する図である。

【符号の説明】

１０…光センサ、２０…液晶記録媒体、４０…光源、５
０…フロスト記録媒体、６０…センサ、７０…画像処理
装置、８０，８１…レンチキュラーレンズ、９０…拡大
光学系。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２系統の光学系と、該２系統の光学系を
通して露光され、少なくとも電極上に光導電層を形成し
た光センサ及び光センサと接触または非接触で対向した
情報記録媒体からなる電圧印加露光画像記録手段と、前
記２系統の光学系を通して情報が記録された情報記録媒
体に読み取り光を照射し、その透過光または反射光を検
出して記録情報を読み取るための読み取り手段と、読み
取ったデータを処理する画像処理手段と、画像処理され
たデータが転送される出力手段とからなる３次元画像入
出力システム。
【請求項２】低倍率の対物レンズを有する２系統の顕
微鏡光学系と、該２系統の顕微鏡光学系を通して露光さ
れ、少なくとも電極上に光導電層を形成した光センサ及
び光センサと接触または非接触で対向した情報記録媒体
からなる電圧印加露光画像記録手段と、２系統の顕微鏡
光学系を通して顕微鏡像が記録された情報記録媒体に読
み取り光を照射し、その透過光または反射光を検出して
拡大光学系を通して顕微鏡像を読み取るための読み取り
手段と、読み取ったデータを処理する画像処理手段と、
画像処理されたデータが転送される出力手段とからなる
３次元画像入出力システム。
【請求項３】請求項１または２記載のシステムにおい
て、二系統の光学系より入力される像を情報記録媒体の
異なる領域に記録し、記録された画像を読み出して立体
画像を得ることを特徴とする３次元画像入出力システ
ム。
【請求項４】請求項１または２記載のシステムにおい
て、二系統の光学系より入力される像を光学系で合成し
た後、レンチキュラーレンズを通して情報記録媒体に記
録し、レンチキュラーレンズを通して読み出すことを特
徴とする３次元画像入出力システム。
【請求項５】請求項２記載のシステムにおいて、顕微
鏡光学系の対物レンズの倍率は５０倍以下であることを
特徴とする３次元画像入出力システム。
【請求項６】請求項１または２記載のシステムにおい
て、情報記録媒体は、樹脂中に分散、固定した液晶記録
層を電極上に形成した高分子分散型液晶媒体であること
を特徴とする３次元画像入出力システム。
【請求項７】請求項１または２記載のシステムにおい
て、情報記録媒体は、フロスト像記録媒体であることを
特徴とする３次元画像入出力システム。