JPH10132530A - Optical information processing device - Google Patents

Optical information processing device

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JPH10132530A
JPH10132530A JP29213996A JP29213996A JPH10132530A JP H10132530 A JPH10132530 A JP H10132530A JP 29213996 A JP29213996 A JP 29213996A JP 29213996 A JP29213996 A JP 29213996A JP H10132530 A JPH10132530 A JP H10132530A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extract the sectional image information of the part existing at the optional depth of a three dimensional object by high space resolving power. SOLUTION: A laser beam whose wave length varies with the passage of time is emitted from a semiconductor laser 24, and branched into a measured object 36 and the side of the whole reflection mirror 34 by a beam splitter 30. The interference light image of a light path length decided by the characteristics of variation of the wave length of a laser beam is formed of the reflection beam of the measured subject 36 and light phase modulated by a phase modulater 32 on the beam splitter 30. After the interference light image is converted into an electric charge distribution through a space light modulating tube 44, light read out from an other laser generating device 48 is irradiated onto the space light modulating tube 44 to read out the interference light image corresponding to the electric charge distribution for photographing it by a video camera 58. The characteristics of variation of the wave length of the laser beam is varied to change the light path length for extracting the sectional image information of the optional part in the direction of depth of the measured object 36.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光波コヒーレンス
関数の合成により、三次元物体の任意の奥行きに在る部
分の断面画像情報を抽出することができる光情報処理装
置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical information processing apparatus capable of extracting cross-sectional image information of a portion at an arbitrary depth of a three-dimensional object by synthesizing a light wave coherence function.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、三次元物体の形状等を特徴抽出す
るためにホログラフィー技術が利用され、文献「第15
回光波センシング技術研究会講演論文集、1995年5
月、75−82頁、“光波コヒーレンス関数の合成によるフ
ォトニックセンシング”」に開示されたものが知られて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, holographic technology has been used to extract features of the shape and the like of a three-dimensional object.
Proceedings of the Annual Meeting of the Japan Society for Lightwave Sensing Technology, May 1995
Moon, pp. 75-82, "Photonic Sensing by Synthesis of Lightwave Coherence Function" is known.

【0003】図8は、この文献に開示されたシステムの
構成を示す。半導体レーザ2から出射されるレーザ光を
レンズ系で適当な径の平行ビーム光に広げ、このビーム
光をハーフミラー4で分岐し、分岐された一方のビーム
光は反射ミラー6,8で反射して検出器10に入力し、
他方のビーム光はハーフミラー12を通って被測定物体
14に照射している。ここで、半導体レーザ2に供給す
る駆動電流i(t)の電流振幅を時間的に変化させること
により、波長(周波数)fが時間的に変化するレーザ光
を出射させることにより、光波コヒーレンス関数を制御
している。
FIG. 8 shows the configuration of the system disclosed in this document. The laser light emitted from the semiconductor laser 2 is expanded into a parallel beam light having an appropriate diameter by a lens system, and this beam light is branched by a half mirror 4. One of the branched light beams is reflected by reflection mirrors 6 and 8. Input to the detector 10,
The other light beam irradiates the measured object 14 through the half mirror 12. Here, by changing the current amplitude of the drive current i (t) supplied to the semiconductor laser 2 with time, the laser light whose wavelength (frequency) f changes with time is emitted, so that the light wave coherence function is changed. Controlling.

【0004】このようなレーザ光を利用すると、検出器
10上において、前記一方のビーム光(反射ミラー6か
らの参照光)と被測定物体14で反射した反射光が光波
コヒーレンス関数で決まる光路長Z0についてのみ干渉
する。この干渉像の成分をホログラフィを用いて記録
し、更にホログラフィに他のレーザ光源16からの読取
用レーザ光を照射することにより被測定物体14の前記
光路長Z0に該当する部分の断面像の特徴情報をスクリ
ーン18に投影させ、可視化している。
When such a laser beam is used, on the detector 10, the one beam light (reference light from the reflecting mirror 6) and the reflected light reflected by the measured object 14 have an optical path length determined by a light wave coherence function. Interference only for Z 0 . The components of this interference image are recorded using holography, and the holography is further irradiated with a reading laser beam from another laser light source 16 to obtain a cross-sectional image of a portion corresponding to the optical path length Z 0 of the measured object 14. The feature information is projected on the screen 18 and visualized.

【0005】また、半導体レーザ2へ供給する前記駆動
電流i(t)の電流振幅を変更して光波コヒーレント関数
を変化させることにより、別の光路長Ziに対応する部
分の断面像を特徴抽出し、被測定物体14の奥行き方向
の断面像を得ている。
Further, by changing the current amplitude of the drive current i (t) supplied to the semiconductor laser 2 to change the light wave coherent function, a cross-sectional image of a portion corresponding to another optical path length Z i is extracted. Then, a cross-sectional image of the measured object 14 in the depth direction is obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなホ
ログラフィックな系では、前記検出器上に干渉像を形成
させるためには、被測定物体からの反射光に対して前記
参照光を斜め方向から入射させる必要がある。このよう
に入射角度を設定すると、被測定物体の奥行き方向につ
いての空間分解能(解像度)が制限されるという課題が
あった。即ち、反射光と参照光の夫々の入射角度を
θ1,θ2とし、夫々の光のビーム径をDとすれば、光路
長の空間分解能は、ΔZ=D|sinθ1−sinθ2
となり、これ以上の空間分解能で被測定物体の特徴抽出
を行うことができなかった。
However, in such a holographic system, in order to form an interference image on the detector, the reference light is obliquely reflected with respect to the reflected light from the measured object. It is necessary to enter from. Setting the incident angle in this manner has a problem that the spatial resolution (resolution) in the depth direction of the measured object is limited. That is, if the incident angles of the reflected light and the reference light are θ 1 and θ 2, and the beam diameter of each light is D, the spatial resolution of the optical path length is ΔZ = D | sin θ 1 −sin θ 2 |
Thus, the feature extraction of the measured object could not be performed with a higher spatial resolution.

【0007】また、同図に示す従来のシステムでは、被
測定物体の特徴抽出をリアルタイムで処理することが困
難であるという問題があった。
Further, the conventional system shown in FIG. 1 has a problem that it is difficult to process the feature extraction of the measured object in real time.

【0008】本発明はこのような従来技術の課題に鑑み
てなされたものであり、被測定物体の奥行き方向の空間
分解能を向上させると共に、リアルタイムでその特徴抽
出処理を行うことができる光情報処理装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has an optical information processing method capable of improving the spatial resolution in the depth direction of an object to be measured and realizing its feature extraction processing in real time. It is intended to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、供給される駆動電流の電流振幅に応じて
時間的に波長が変化するレーザ光を出射する半導体レー
ザと、前記レーザ光を分岐し、一方の分岐光を全反射ミ
ラーと位相変調器を有する光路へ、他方の分岐光を被測
定物体へ照射させるビームスプリッタと、前記位相変調
器にて位相変調される分岐光と被測定物体からの反射光
との干渉により生じる干渉光像を露光するロックインア
ンプ機能を有する手段とを備え、前記駆動電流の電流振
幅を変更することにより波長変化特性の異なるレーザ光
を出射させることにより、被測定物体の奥行き方向の任
意部分の断面画像の干渉光像を発生させる構成とした。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor laser which emits laser light whose wavelength changes with time according to the current amplitude of a supplied drive current, A beam splitter for irradiating one branch light to an optical path having a total reflection mirror and a phase modulator, and irradiating the other branch light to an object to be measured; and a splitter for phase modulation by the phase modulator. Means having a lock-in amplifier function for exposing an interference light image generated by interference with reflected light from the measurement object, and emitting laser light having different wavelength change characteristics by changing the current amplitude of the drive current. Thus, an interference light image of a cross-sectional image of an arbitrary part in the depth direction of the measured object is generated.

【0010】[0010]

【実施の形態】光情報処理装置の一実施の形態を図面と
共に説明する。図1はこの光情報処理装置の全体構成を
示すブロック図である。同図において、コンピュータシ
ステムから成る中央制御部20が備えられ、予め決めら
れたアルゴリズムに基づいて作成されたプログラムを実
行することにより、本装置の動作を制御している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of an optical information processing apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the entire configuration of the optical information processing apparatus. In the figure, a central control unit 20 composed of a computer system is provided, and controls the operation of the present apparatus by executing a program created based on a predetermined algorithm.

【0011】駆動電流発生回路22は、図2(a)及び
図3(a)(b)に示す如く、中央制御部20で指定さ
れた波形パラメータに基づいて時間的に電流振幅が変化
する駆動電流i(t)を半導体レーザ24に供給すること
により、その駆動電流i(t)の電流振幅に応じて時間的
に波長(周波数)f(t)が変化するレーザ光を出射させ
る。即ち、中央制御部20には、予め様々な波形パラメ
ータのデータが格納されており、その内の一つの波形パ
ラメータを駆動電流発生回路22に入力すると、駆動電
流発生回路22はその波形パラメータに基づいて時間的
に電流振幅の変化する特定波形の駆動電流i(t)を出力
し、半導体レーザ24はその駆動電流i(t)の電流値に
応じた波長f(t)のレーザ光を出射する。
As shown in FIGS. 2A, 3A and 3B, the drive current generating circuit 22 has a drive whose current amplitude changes with time based on waveform parameters specified by the central control unit 20. By supplying the current i (t) to the semiconductor laser 24, laser light whose wavelength (frequency) f (t) changes with time according to the current amplitude of the drive current i (t) is emitted. That is, data of various waveform parameters is stored in the central control unit 20 in advance, and when one of the waveform parameters is input to the drive current generation circuit 22, the drive current generation circuit 22 To output a drive current i (t) having a specific waveform whose current amplitude changes with time, and the semiconductor laser 24 emits a laser beam having a wavelength f (t) corresponding to the current value of the drive current i (t). .

【0012】半導体レーザ24のレーザ光出射端には、
出射されたレーザ光の戻りを阻止するための光アイソレ
ータ26を介して拡大レンズ系28が設けられ、レーザ
光を所定ビーム径の平行光に拡大してビームスプリッタ
30に照射する。
At the laser beam emitting end of the semiconductor laser 24,
A magnifying lens system 28 is provided through an optical isolator 26 for preventing the emitted laser light from returning. The magnifying lens system 28 expands the laser light into parallel light having a predetermined beam diameter and irradiates the laser light to the beam splitter 30.

【0013】ビームスプリッタ30は前記平行光を分岐
し、分岐された一方の平行光(以下、第1のビーム光と
いう)が位相変調器32を通して全反射ミラー34に入
射し、分岐された他方の平行光(以下、第2のビーム光
という)が被測定物体36に照射する。更に、全反射ミ
ラー34で反射される第1のビーム光が再び位相変調器
32を通ってビームスプリッタ30に戻り、被測定物体
36で反射された第2のビーム光(即ち、反射光)もハ
ーフミラー30に戻り、これらの戻ってきたビーム光と
反射光が干渉することによって、ハーフミラー30上に
干渉光像が生じる構成となっている。即ち、全反射ミラ
ー34と被測定物体36により所謂マイケルソン干渉計
と同等の構成が実現されている。
A beam splitter 30 splits the parallel light, and one of the split parallel lights (hereinafter, referred to as a first light beam) is incident on a total reflection mirror 34 through a phase modulator 32, and the other split light is split. Parallel light (hereinafter, referred to as a second light beam) irradiates the measured object 36. Further, the first light beam reflected by the total reflection mirror 34 returns to the beam splitter 30 again through the phase modulator 32, and the second light beam (ie, reflected light) reflected by the measured object 36 is also reflected. The light beam returns to the half mirror 30, and the returned light beam and the reflected light interfere with each other, so that an interference light image is generated on the half mirror 30. That is, a configuration equivalent to a so-called Michelson interferometer is realized by the total reflection mirror 34 and the measured object 36.

【0014】ここで、図3(b)に示す波形で、半導体
レーザーの周波数が変調されることにより、図2(b)
に示すように、突起の光路長Z0,2Z0,3Z0,……
からの反射光のみが、第1のビーム光と干渉し、他の
光路長の反射光は、第1のビーム光と干渉できない。被
測定物体36の奥行きの中に、図2(b)中の一つのコ
ヒーレンス関数のピーク(例えば、光路長Z0のピーク)
のみが存在するようにすれば、被測定物体36中の光路
長Z0に対応した一つの断面情報のみが干渉光像を形成
するようになる。
Here, by modulating the frequency of the semiconductor laser with the waveform shown in FIG.
, The optical path lengths Z 0 , 2Z 0 , 3Z 0 ,.
Only the reflected light from the optical path interferes with the first light beam, and the reflected light of another optical path length cannot interfere with the first light beam. In depth of the object to be measured 36, the peak of one of the coherence function in FIG. 2 (b) (e.g., the peak of the optical path length Z 0)
If only one exists, only one piece of cross-sectional information corresponding to the optical path length Z 0 in the measured object 36 forms an interference light image.

【0015】位相変調器32は、駆動回路38より供給
される駆動電圧VPHの2値レベルに従って、0°と18
0°に位相シフトし、前記第1のビーム光を0°と18
0°に位相変調する。尚、中央制御部20から出力され
る切換データDSWをD/A変換器40で2値のアナログ
信号SPHに変換し、このアナログ信号SPHを駆動回路3
8が電力増幅することにより、夫々所定電圧に決められ
た状態“H”と状態“L”の駆動電圧VPHを形成してい
る。
The phase modulator 32 has 0 ° and 18 ° according to the binary level of the drive voltage V PH supplied from the drive circuit 38.
The phase of the first light beam is shifted to 0 ° and 18 °.
Perform phase modulation to 0 °. The switching data D SW output from the central control unit 20 is converted by the D / A converter 40 into a binary analog signal S PH , and this analog signal S PH is
8 amplifies the power to form the drive voltage V PH in the state “H” and the state “L” determined to be the predetermined voltage, respectively.

【0016】より具体的には、図3(c)に示す如く、
レーザ光の周期τよりも長い周期(例えば、1/10
秒)Tにおいて、前半T/2期間で状態“H”に相当す
る所定電圧VPH(π)にすると共に、後半T/2期間で
状態“L”に相当す所定電圧VPH(0)にして、周期T
の波形を複数回連続的に繰り返している。
More specifically, as shown in FIG.
A period longer than the period τ of the laser beam (for example, 1/10
Second) At T, a predetermined voltage V PH (π) corresponding to the state “H” is set in the first half T / 2 period, and a predetermined voltage V PH (0) corresponding to the state “L” is set in the second half T / 2 period. And the period T
Is continuously repeated a plurality of times.

【0017】第1のビーム光と被測定物体36からの反
射光のうち、光路長Z0の反射光のみが干渉するが、上
記の電圧制御を行なうことにより、電圧VPH(π)を印
加する期間では、位相変調器32で180°位相変調さ
れた第1のビーム光と、上記反射光が同じ位相で干渉し
て最も明るい状態を示す。これに対して、電圧V
PH(0)を印加する期間では、位相変調器32で0°の
位相変調された第1のビーム光と、上記の反射光が干渉
することとなり、最も暗い状態を示す。
Among the first light beam and the reflected light from the measured object 36, only the reflected light having the optical path length Z 0 interferes. However, by performing the above voltage control, the voltage V PH (π) is applied. During this period, the first light beam phase-modulated by 180 ° by the phase modulator 32 and the reflected light interfere with each other at the same phase, and show the brightest state. On the other hand, the voltage V
In the period during which PH (0) is applied, the first light beam that has been phase-modulated by 0 ° by the phase modulator 32 and the above-mentioned reflected light interfere with each other, indicating the darkest state.

【0018】このように、位相変調器32にて第1のビ
ーム光を位相変調すると、光路長Z0の反射光のみが第
1のビーム光との干渉により、明と暗の状態を周期Tで
交互に示すのに対し、その他の光路長の反射光は、第1
のビーム光と干渉しないので、単なる背景光像となり、
位相変調器に同期した変化は示さず、一定のままとな
る。したがって、周期Tで明と暗を交互に示す交流成分
の振幅を直流的な明るさに変換し、明るさが一定の背景
光は除去することができれば、光路長Z0からの反射光
像を選択的に取得することができる。この処理を行なう
のが、次に述べる二次元ロックインアンプである。
As described above, when the first light beam is phase-modulated by the phase modulator 32, only the reflected light having the optical path length Z 0 is caused to interfere with the first light beam to change the light and dark states to the period T. , While the reflected light of other optical path lengths is the first
Since it does not interfere with the beam light of
It does not show changes synchronized with the phase modulator and remains constant. Therefore, if the amplitude of the AC component that alternates between light and dark in the cycle T can be converted to DC brightness, and the background light with constant brightness can be removed, the reflected light image from the optical path length Z 0 can be formed. Can be obtained selectively. The two-dimensional lock-in amplifier described below performs this processing.

【0019】ビームスプリッタ30に生じた光像は、結
像レンズ42によって二次元ロックインアンプ44の受
光面に結像される。この実施の形態では、二次元ロック
インアンプ44として空間光変調管(MSLM)が用い
られ、電圧制御回路46より出力される2値の書込み制
御電圧Vbをこの空間光変調管44の位相変調部(後述
する)に印加することにより、光像をその電荷分布に変
換することにより、露光を実現している。尚、中央制御
部20から出力される切換データSSWをD/A変換器4
0で2値のアナログ信号Sbに変換し、電圧制御回路4
6がこのアナログ信号Sbを電力増幅及び昇圧すること
により、夫々所定電圧に決められた状態“H”と状態
“L”の書込み制御電圧Vbを形成している。
The light image generated in the beam splitter 30 is formed on the light receiving surface of the two-dimensional lock-in amplifier 44 by the image forming lens 42. In this embodiment, a spatial light modulator (MSLM) is used as the two-dimensional lock-in amplifier 44, and the binary write control voltage Vb output from the voltage control circuit 46 is applied to the phase modulator of the spatial light modulator 44. (Described later) to convert the light image into its charge distribution, thereby realizing exposure. Note that the switching data S SW output from the central control unit 20 is transmitted to the D / A converter 4.
0 is converted into a binary analog signal Sb, and the voltage control circuit 4
6 amplifies and boosts the analog signal Sb to form a write control voltage Vb of a state “H” and a state “L”, each of which is determined to be a predetermined voltage.

【0020】空間光変調管44には、後述する誘電体ミ
ラーに形成される電荷分布を光学的に読出すことによ
り、光像を得るための光学読出部が設けられている。即
ち、この光学読出部は、中央制御部20からの指令信号
RDに従って所定波長のレーザ光を出射するレーザ発生
装置48と、このレーザ光を所定ビーム径の平行光に拡
大する拡大レンズ系50と、この平行光を偏光するポラ
ライザー素子52と、この偏光された平行光(以下、読
取り光という)を空間光変調管44の位相変調部に照射
すると共にこの位相変調部より戻ってくる戻り光像をア
ナライザー素子56へ入射させるハーフミラー54、及
びアナライザー素子56を通過した戻り光像を二次元撮
像することにより被測定物体36の前記干渉光像を得る
ビデオカメラ58にて構成され、ビデオカメラ58で得
られた干渉光像の画像信号SVDOは中央制御部20のフ
レームメモリへ転送される。
The spatial light modulation tube 44 is provided with an optical reading section for obtaining a light image by optically reading a charge distribution formed on a dielectric mirror described later. That is, the optical reading unit includes a laser generator 48 for emitting a laser beam of a predetermined wavelength in accordance with a command signal S RD from the central control unit 20, and a magnifying lens system 50 for expanding the laser beam into a parallel beam of a predetermined beam diameter. And a polarizer element 52 that polarizes the parallel light, and irradiates the polarized parallel light (hereinafter, referred to as reading light) to the phase modulation unit of the spatial light modulation tube 44 and returns light returning from the phase modulation unit. A half mirror 54 for making an image incident on the analyzer element 56, and a video camera 58 for obtaining the interference light image of the measured object 36 by two-dimensionally capturing a return light image passing through the analyzer element 56, The image signal SVDO of the interference light image obtained at 58 is transferred to the frame memory of the central control unit 20.

【0021】空間光変調管44は、図4に示す如く、光
電面60、グリッド電極62、アノード電極64、マイ
クロチャンネルプレート66、メッシュ電極68及び位
相変調部70が直列に配列されて真空管内に密封された
構造を有している。更に、位相変調部70は、図5
(a)に示す如く、結晶に対して55°のカット面を有
するLiNbO3 から成る電気光学結晶72を有し、
電気光学結晶72のメッシュ電極68側の表面には誘電
体ミラー74が積層され、その電気光学結晶72の背面
には透明電極76が積層されている。そして、この空間
光変調管44の前記各構成要素が所定電位に設定されて
いる。
As shown in FIG. 4, the spatial light modulation tube 44 has a photocathode 60, a grid electrode 62, an anode electrode 64, a microchannel plate 66, a mesh electrode 68, and a phase modulation unit 70 arranged in series, and is arranged in a vacuum tube. It has a sealed structure. Further, the phase modulating unit 70 is configured as shown in FIG.
(A) has an electro-optic crystal 72 made of LiNbO 3 having a cut plane of 55 ° with respect to the crystal,
A dielectric mirror 74 is stacked on the surface of the electro-optic crystal 72 on the mesh electrode 68 side, and a transparent electrode 76 is stacked on the back surface of the electro-optic crystal 72. The components of the spatial light modulation tube 44 are set to a predetermined potential.

【0022】この空間光変調管44は、光電面60に結
像レンズ42からの二次元光像が入射すると、光電面6
0の外部光電効果により二次元光電子像を放出し、この
二次元光電子像をグリッド電極62及びアノード電極6
4によって加速・収束してマイクロチャンネルプレート
66の入力面に結像させ、マイクロチャンネルプレート
66で電子増倍して、メッシュ電極68を介して誘電体
ミラー74に到達させ、更に、メッシュ電極68の印加
電圧Vcと透明電極76の書込み制御電圧Vbで設定され
た二次電子放出特性により、誘電体ミラー74の表面に
二次元光電子像の入射エネルギー分布に対応した電荷分
布を帯電させるという特性を有している。
When the two-dimensional light image from the imaging lens 42 is incident on the photoelectric surface 60, the spatial light modulating tube 44
A two-dimensional photoelectron image is emitted by the external photoelectric effect of 0, and this two-dimensional photoelectron image is
4 accelerates and converges to form an image on the input surface of the microchannel plate 66, multiplies the electrons by the microchannel plate 66, reaches the dielectric mirror 74 via the mesh electrode 68, Due to the secondary electron emission characteristics set by the applied voltage Vc and the write control voltage Vb of the transparent electrode 76, the surface of the dielectric mirror 74 is charged with a charge distribution corresponding to the incident energy distribution of the two-dimensional photoelectron image. doing.

【0023】本実施の形態では、メッシュ電極68の印
加電圧Vcと電気光学結晶72の背面に設けられた透明
電極76の書込み制御電圧Vbを次のように制御するこ
とによって、誘電体ミラー74に前記電荷分布を帯電さ
せると共にこの電荷分布を積算して強調させる書き込み
モードと、帯電した電荷分布を消去する消去モードとを
設定することとしている。
In this embodiment, the dielectric mirror 74 is controlled by controlling the voltage Vc applied to the mesh electrode 68 and the write control voltage Vb of the transparent electrode 76 provided on the back of the electro-optic crystal 72 as follows. A writing mode in which the charge distribution is charged and the charge distribution is integrated and emphasized, and an erase mode in which the charged charge distribution is erased are set.

【0024】図5(a)(b)に基づいて各モードの設
定原理を説明する。尚、同図(b)は、メッシュ電極6
8の電圧Vcと書込み制御電圧Vbが、0<Vc<Vbに設
定された場合の誘電体ミラー74における二次電子放出
特性を示す説明図である。
The principle of setting each mode will be described with reference to FIGS. FIG. 4B shows the mesh electrode 6.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing secondary electron emission characteristics of the dielectric mirror 74 when the voltage Vc and the write control voltage Vb of 8 are set to 0 <Vc <Vb.

【0025】二次電子放出特性とは、誘電体ミラー74
に一次電子e1が入射すると二次電子e2が放出され、こ
の一次電子数に対して放出される二次電子数が多いとき
には誘電体ミラー74に正電荷が帯電し、一次電子数に
対して放出される二次電子数が少ないときには誘電体ミ
ラー74に負電荷が帯電する特性をいう。そして、一次
電子数に対する二次電子数の比率を二次電子放出比δと
いう。この二次電子放出比δは、同図(b)に示す如
く、入射電子e1の入射エネルギーEに応じて変化する
特性を有している。
The secondary electron emission characteristic means that the dielectric mirror 74
When primary electrons e 1 are incident on the secondary electron e 2, secondary electrons e 2 are emitted. When the number of secondary electrons emitted is large relative to the number of primary electrons, the dielectric mirror 74 is charged with a positive charge, and When the number of secondary electrons emitted is small, the dielectric mirror 74 is charged with negative charges. The ratio of the number of secondary electrons to the number of primary electrons is called a secondary electron emission ratio δ. The secondary electron emission ratio δ, as shown in FIG. (B), and has a characteristic that varies depending on the incident energy E of the incident electron e 1.

【0026】一般的に、一次電子数と二次電子数が等し
くなる平衡状態、即ち二次電子放出比がδ=1となる2
点(クロスオーバ点という)が存在し、一次電子e1
入射エネルギーEが第1のクロスオーバ点E1のよりも
小さいとき、または、第2のクロスオーバ点E2よりも
大きいときには、二次電子放出比はδ<1になる。一
方、入射する一次電子のエネルギーEが第1,第2のク
ロスオーバー点E1,E2の間にあるときは、二次電子
放出比はδ>1になる。
In general, an equilibrium state in which the number of primary electrons and the number of secondary electrons are equal, that is, 2 in which the secondary electron emission ratio is δ = 1
There point (called crossover point), the incident energy E of the primary electrons e 1 is when the first crossover point E1 is smaller than the, or when greater than the second crossover point E2, the secondary electron The emission ratio becomes δ <1. On the other hand, when the energy E of the incident primary electrons is between the first and second crossover points E1 and E2, the secondary electron emission ratio is δ> 1.

【0027】更に、メッシュ電極68の印加電圧Vcを
第1,第2のクロスオーバ点E1,E2間のエネルギー
E2’に相当する電圧Vc(E2')に設定すると、同図
(b)中の点線で示す如く、第2のクロスオーバー点が
E2からE2’へ変化するという特性を有している。こ
のように第2のクロスオーバー点がE2’に変わる現象
が生じる理由は、誘電体ミラー74に入射する一次電子
1の入射エネルギーがクロスオーバー点E2’とE2
の間のエネルギーであれば本来は実線で示す1<δの状
態となって一次電子数よりも二次電子数が多くなるはず
であるが、メッシュ電極68の電位Vc(E2')が電圧V
b(E2)よりも低いために、放出された二次電子e2が誘
電体ミラー74に戻されることとなり、結果的にδ<1
になるからである。
When the voltage Vc applied to the mesh electrode 68 is set to a voltage Vc (E2 ') corresponding to the energy E2' between the first and second crossover points E1 and E2, the voltage in FIG. As shown by the dotted line, the second crossover point has a characteristic of changing from E2 to E2 '. Thus the second crossover point E2 'reason phenomenon changes to occur, the incident energy of the primary electrons e 1 incident on the dielectric mirror 74 is a cross-over point E2' and E2
If the energy is between 2 and 3, the number of secondary electrons should be larger than the number of primary electrons in a state of 1 <δ shown by a solid line. However, the potential Vc (E2 ′) of the mesh electrode 68 becomes higher than the voltage V.
For lower than b (E2), emitted secondary electrons e 2 becomes to be returned to the dielectric mirror 74, as a result [delta] <1
Because it becomes.

【0028】そこで、本実施の形態では、メッシュ電極
68を前記所定の電圧Vc(E2')に保持し、書込み制御
電圧Vbにより誘電体ミラー74の二次電子放出特性を
可変制御することによって、被測定物体36の干渉光像
に対応する電荷分布を誘電体ミラー74に帯電させてい
る。
Therefore, in the present embodiment, the mesh electrode 68 is held at the predetermined voltage Vc (E2 '), and the secondary electron emission characteristic of the dielectric mirror 74 is variably controlled by the write control voltage Vb. The electric charge distribution corresponding to the interference light image of the measured object 36 is charged on the dielectric mirror 74.

【0029】より具体的には、図3(d)に示す如く、
位相変調器32の駆動電圧VPHの周期Tと同期して、書
込み制御電圧Vbを2値のレベルで切換制御することと
し、状態“L”のときを第1の書込みモード、状態
“H”のときを第2の書込みモードとしている。第1の
書込みモードでは、書込み制御電圧Vbが状態“L”に
相当する電圧(前半T/2期間の電圧)を図5(b)の
第1,第2のクロスオーバ点E1,E2’の間のエネル
ギーE’に相当する電圧Vb(E')にすることによって、
1<δの状態を設定し、これにより誘電体ミラー74に
正電荷を帯電させる。一方、第2の書込みモードでは、
印加電圧Vbが状態“H”に相当する電圧(後半T/2
期間の電圧)を第2のクロスオーバ点E2’より高いエ
ネルギーE”に相当する電圧Vb(E")にすることによ
りδ<1の状態を設定し、これにより誘電体ミラー74
に負電荷を帯電させる。
More specifically, as shown in FIG.
In synchronization with the cycle T of the drive voltage V PH of the phase modulator 32, the write control voltage Vb is controlled to be switched at a binary level, and when the state is “L”, the first write mode and the state “H” are set. Is the second write mode. In the first write mode, the write control voltage Vb changes the voltage corresponding to the state “L” (the voltage in the first half T / 2 period) to the first and second crossover points E1 and E2 ′ in FIG. By setting the voltage Vb (E ') corresponding to the energy E' between
A state of 1 <δ is set, whereby the dielectric mirror 74 is charged with a positive charge. On the other hand, in the second write mode,
When the applied voltage Vb is a voltage corresponding to the state “H” (second half T / 2)
Is set to a voltage Vb (E ") corresponding to the energy E" higher than the second crossover point E2 ', thereby setting the state of δ <1.
To a negative charge.

【0030】そして、位相変調器32の駆動電圧VPH
書込み制御電圧Vbを周期Tで同期させることにより、
第1の書込みモードでは、被測定物体36中のZ0から
の反射光によって生じた干渉光像は、多くの正電荷が誘
電体ミラー74の表面に帯電する。これに対し、第2の
書き込みモードでは、前記のごとく干渉光像は暗いの
で、少ない負電荷が帯電し、結果として干渉構造に対応
した正電荷が残る。これに対し、背景光像は、第1,第
2の書き込みモードにおいて不変であるので、正・負同
量の電荷が生じ、結果的に背景光像については電荷が残
らない。即ち、レーザ光の波長特性に従って決まる光路
長に該当する被測定物体36の部分についての特徴情報
のみを正電荷分布として得られるようにしている。
Then, by synchronizing the drive voltage V PH of the phase modulator 32 and the write control voltage Vb with a period T,
In the first writing mode, many positive charges are charged on the surface of the dielectric mirror 74 in the interference light image generated by the reflected light from Z 0 in the measured object 36. On the other hand, in the second writing mode, the interference light image is dark as described above, so that a small amount of negative charges are charged, and as a result, positive charges corresponding to the interference structure remain. On the other hand, since the background light image is invariable in the first and second writing modes, the same amount of positive and negative charges is generated, and as a result, no charge remains in the background light image. That is, only the characteristic information of the portion of the measured object 36 corresponding to the optical path length determined according to the wavelength characteristic of the laser light can be obtained as the positive charge distribution.

【0031】この第1,第2の書込みモードにより誘電
体ミラー74の表面に被測定物体36の干渉光像に相当
する正電荷分布を帯電させた後、透明電極76側にコヒ
ーレントな読出し光を照射することにより、その電荷分
布に相当する光像を光学的に読み出す。このように読出
し光を照射すると、読出し光は誘電体ミラー74で反射
し、電荷分布に応じて位相変調した電気光学結晶72を
通ることにより、電荷分布に相当する光像となって戻る
ので、この光像をハーフミラー54及びアナライザー素
子56を介してビデオカメラ58で撮影することによ
り、前記干渉光像を得ることができる。
After the surface of the dielectric mirror 74 is charged with a positive charge distribution corresponding to the interference light image of the measured object 36 by the first and second writing modes, coherent read light is applied to the transparent electrode 76 side. By irradiation, a light image corresponding to the charge distribution is optically read. When the reading light is irradiated in this manner, the reading light is reflected by the dielectric mirror 74 and passes through the electro-optic crystal 72 phase-modulated according to the charge distribution, thereby returning to an optical image corresponding to the charge distribution. The interference light image can be obtained by photographing this light image with the video camera 58 via the half mirror 54 and the analyzer element 56.

【0032】また、誘電体ミラー74の電荷分布を消去
するための消去モードを設定できるようにしている。こ
の消去モードでは、半導体レーザ24に一定波長のレー
ザ光を出射させることにより一様ビーム光を空間光変調
管44の光電面60に照射し、この状態で、書込み制御
電圧Vbをメッシュ電極68と等しいエネルギーE’に
相当する電圧Vb(E')、即ちVb(E')=Vc(E')に設定す
ることにより、δ=1の平衡状態にして、電荷分布を消
去する。
Further, an erasing mode for erasing the charge distribution of the dielectric mirror 74 can be set. In this erase mode, the semiconductor laser 24 emits laser light of a constant wavelength to irradiate a uniform light beam to the photoelectric surface 60 of the spatial light modulation tube 44. In this state, the write control voltage Vb is applied to the mesh electrode 68. By setting a voltage Vb (E ') corresponding to the same energy E', that is, Vb (E ') = Vc (E'), an equilibrium state of δ = 1 is established and the charge distribution is erased.

【0033】次に、かかる構成を有する光情報処理装置
の動作を、図6に示す中央制御部20の制御フローチャ
ートと共に説明する。
Next, the operation of the optical information processing apparatus having such a configuration will be described with reference to the control flowchart of the central control unit 20 shown in FIG.

【0034】本装置を起動すると、ステップS100に
おいて、位相変調器32に供給する駆動電圧VPH及び空
間光変調管44に印加する書込み制御電圧Vbの周期T
を内部設定すると共に、ステップS102及びS104
において、繰返し回数MとNを内部設定する。ここで、
繰返し回数Nは、周期Tに同期する駆動電圧VPH及び書
込み制御電圧Vbの発生回数であり、空間光変調管44
の1回の露光期間N×Tを設定する。繰返し回数Mは、
前記波形パラメータの数を設定すると同時にM回の露光
を設定するためにある。この回数Mによって、各露光期
間N×Tが終了する毎に順番に波形パラメータが変更さ
れ、順番に供給されるM種類の駆動電流i(t)に応じた
レーザ光が出射され、M個の光路長Z1〜ZMが設定され
ることにより、被測定物体36の奥行き方向の情報をM
段階で抽出する。
When the apparatus is started, in step S100, the period T of the drive voltage V PH supplied to the phase modulator 32 and the period T of the write control voltage Vb applied to the spatial light modulator 44 are determined.
Is set internally, and steps S102 and S104
, The number of repetitions M and N are set internally. here,
The number of repetitions N is the number of times of generation of the drive voltage V PH and the write control voltage Vb synchronized with the cycle T.
Is set for one exposure period N × T. The number of repetitions M is
This is because the number of exposures is set at the same time as the number of waveform parameters is set. With this number of times M, the waveform parameters are sequentially changed each time each exposure period N × T is completed, and laser light is emitted in accordance with M kinds of drive currents i (t) supplied in order, and M pieces of laser light are emitted. By setting the optical path lengths Z 1 to Z M , information on the depth direction of the measured
Extract at the stage.

【0035】次に、ステップS106において、空間光
変調管44を消去モードに設定する。即ち、書込み制御
電圧Vbをメッシュ電極の電位Vcと等しくし、半導体レ
ーザ24により一定光強度の一様レーザ光を空間光変調
管44に照射する。これにより、誘電体ミラー74の全
表面が、エネルギーE2’(図(b)参照)に相当する
電位Vsになり、δ=1の平衡状態となってリセットが
達成される。
Next, in step S106, the spatial light modulator 44 is set to the erasing mode. That is, the write control voltage Vb is made equal to the potential Vc of the mesh electrode, and the spatial light modulation tube 44 is irradiated by the semiconductor laser 24 with uniform laser light having a constant light intensity. As a result, the entire surface of the dielectric mirror 74 has the potential Vs corresponding to the energy E2 '(see FIG. 13B), and the state is equilibrium with δ = 1, whereby the reset is achieved.

【0036】次に、ステップS108において、第1番
目の波形パラメータを設定する。
Next, in step S108, a first waveform parameter is set.

【0037】次に、ステップS110において、第1番
目の波形パラメータに基づいて設定される駆動電流i
(t)を半導体レーザ24に供給し、その駆動電流i(t)の
電流振幅に応じて時間的に波長(周波数)が変化するレ
ーザ光を出射させる。
Next, at step S110, the driving current i set based on the first waveform parameter
(t) is supplied to the semiconductor laser 24, and a laser beam whose wavelength (frequency) changes with time according to the current amplitude of the drive current i (t) is emitted.

【0038】次に、ステップS112とS114におい
て、周期Tで状態が“H”“L”に変化する駆動電圧V
PHと書込み制御電圧Vbを位相変調器32と空間光変調
管44に供給する。これにより、周期Tの前半T/2期
間では、図7(a)に示す如く、レーザ光の波長変化特
性で決まる光路長Z1に該当する被測定物体36の部分
の干渉光像の正電荷分布G(+Q)と背景光像の正電荷分
布H(+Q)が誘電体ミラー74の表面に帯電する。ま
た、後半T/2期間では、図7(b)に示す如く、光路
長Z0に該当する被測定物体36の部分の干渉光像は暗
いので、ほとんど負電荷は生じないのに対し、背景光像
は不変なので前半と同量の負電荷が生じる。結果とし
て、背景光像の負電荷分布H(-Q)と正電荷分布H(+
Q)とが相殺することにより、干渉光像の正電荷分布G
(+Q)のみが残る。
Next, in steps S112 and S114, the drive voltage V whose state changes to "H" or "L"
The PH and the write control voltage Vb are supplied to the phase modulator 32 and the spatial light modulator 44. As a result, in the first half T / 2 of the period T, as shown in FIG. 7A, the positive charge of the interference light image of the portion of the measured object 36 corresponding to the optical path length Z 1 determined by the wavelength change characteristic of the laser light. The distribution G (+ Q) and the positive charge distribution H (+ Q) of the background light image are charged on the surface of the dielectric mirror 74. In the latter half T / 2 period, as shown in FIG. 7B, since the interference light image of the portion of the measured object 36 corresponding to the optical path length Z 0 is dark, almost no negative charges are generated, while the background Since the light image is unchanged, the same amount of negative charges as in the first half is generated. As a result, the negative charge distribution H (-Q) and the positive charge distribution H (+
Q) and the positive charge distribution G of the interference light image
Only (+ Q) remains.

【0039】ステップS116では、N回の露光が完了
したか否か判断し、未だ完了しないときには、ステップ
S110〜S114の処理を繰り返す。このようにN回
の処理を繰り返すと、図7(c)に示す如く、光路長Z
0に当たる部分の干渉光像の正電荷分布G(+Q)がN回
加算されて強調される。そして、N回の露光が完了する
とステップS118の処理へ移行する。
In step S116, it is determined whether or not N exposures have been completed, and if not, the processes in steps S110 to S114 are repeated. When the process is repeated N times in this manner, as shown in FIG.
The positive charge distribution G (+ Q) of the interference light image corresponding to 0 is added and emphasized N times. Then, when the N-time exposure is completed, the process proceeds to step S118.

【0040】ステップS118では、一旦半導体レーザ
24を停止させ、レーザ発生装置48を起動させること
により、空間位相変調器44の背面から電気光学結晶7
2に読出し光を照射する。そして、電気光学結晶72か
ら戻ってくる戻り光像をビデオカメラ58にて撮影す
る。
In step S118, the semiconductor laser 24 is once stopped, and the laser generator 48 is started, so that the electro-optic crystal 7
2 is irradiated with readout light. Then, a return light image returning from the electro-optic crystal 72 is captured by the video camera 58.

【0041】次に、ステップS120において、ビデオ
カメラ58で得られた画像信号SVB Oを中央制御部20
に備えられたフレームメモリに転送し格納させる。した
がって、被測定物体の内、光路長Z1に当たる被測定物
体36の断面画像についてのフレーム画像が得られる。
Next, in step S120, the image signal S VB O the central control unit 20 obtained by the video camera 58
Is transferred to and stored in the frame memory provided in. Accordingly, among the object to be measured, the frame image of the cross-sectional image of the object to be measured 36 impinges on the light path length Z 1 is obtained.

【0042】次に、ステップS122において、M回の
撮影が完了したか否かを判断し、未だ完了しないときに
はステップS106の処理に戻り、消去モードにより誘
電体ミラー74上の電荷を消去する。
Next, in step S122, it is determined whether or not M photographings have been completed. If not, the process returns to step S106 to erase the charges on the dielectric mirror 74 in the erase mode.

【0043】そして、第2回目のステップS108及び
S110では、第2番目の波形パラメータを設定して、
第1番目のレーザ光とは異なる波長変化特性を有するレ
ーザ光を出射させることにより、次の光路長Z2に該当
する被測定物体36の部分の干渉光像を発生させ、更に
ステップS110〜S116の処理をN回繰り返すこと
によって、その干渉光像に相当する強調された正電荷像
を誘電体ミラー74上に帯電させた後、ステップS11
8及びS120の処理により、第2番目のレーム画像を
得る。
In the second steps S108 and S110, a second waveform parameter is set,
By emitting a laser beam having a different wavelength variation characteristic and the first laser beam, to generate interference light image portion of the object to be measured 36 corresponding to the next optical path length Z 2, further steps S110~S116 Is repeated N times to charge the emphasized positive charge image corresponding to the interference light image on the dielectric mirror 74, and then the step S11 is performed.
8 and S120, a second frame image is obtained.

【0044】以後同様に、ステップS106で空間光変
調管44のリセット処理とステップS108で順次に光
路長を可変にするためのパラメータ設定を行い、ステッ
プS110〜S120の処理を繰り返すことにより、被
測定物体36の奥行き方向のM個の部分についてのMフ
レーム画像を得る。
Thereafter, similarly, in step S106, the spatial light modulator tube 44 is reset, and in step S108, parameters for sequentially changing the optical path length are set. By repeating the processes in steps S110 to S120, the measured object is measured. An M frame image is obtained for M portions of the object 36 in the depth direction.

【0045】そして、ステップS122において、Mフ
レーム画像を入手したと判断すると、ステップS124
において、これらのMフレーム画像のデータをコンピュ
ータグラフィック処理することにより、被測定物体36
の三次元画像を形成し、モニタテレビジョン等の表示手
段に画像表示させる。
If it is determined in step S122 that the M frame image has been obtained, step S124
In the above, the data of these M frame images are subjected to computer graphic processing, so that the measured object 36
Is formed and displayed on a display means such as a monitor television.

【0046】このように、従来のホログラフィー技術で
は、被測定物体からの戻り光と参照光との入射角度を傾
斜させる必要があるために、被測定物体の奥行き方向の
分解能の向上を図ることに限界があったが、この実施の
形態によれば、被測定物体36からの反射光と位相変調
器32及び全反射ミラー34によって生じる参照光とが
相互に平行となるので、空間分解能の向上を図ることが
できる。
As described above, in the conventional holography technique, it is necessary to incline the incident angle between the return light from the object to be measured and the reference light, so that the resolution of the object to be measured in the depth direction is improved. Although there is a limit, according to this embodiment, the reflected light from the measured object 36 and the reference light generated by the phase modulator 32 and the total reflection mirror 34 are parallel to each other, so that the spatial resolution can be improved. Can be planned.

【0047】また、空間光変調管44の書込みモードを
制御することにより、被測定物体36の断面像を鮮明に
露光することができ、更に、リアルタイム計測が可能と
なっている。
Further, by controlling the writing mode of the spatial light modulator tube 44, a cross-sectional image of the measured object 36 can be clearly exposed, and furthermore, real-time measurement is possible.

【0048】尚、この実施の形態では、第1の書込みモ
ードで被測定物体36の干渉光像に相当する正電荷像分
布を形成し、第2の書込みモードで背景光像の部分の電
荷をを相殺することで被測定対象物36に対応する正電
荷分布のみを形成するようにしたが、これとは逆に、第
1の書込みモードを干渉光像の負電荷分布を帯電させる
モードにし、第2の書込みモードを正電荷分布を帯電さ
せるためのモードにすることにより、被測定物体36に
対応する負電荷分布を形成して、この負電荷分布により
位相シフトされる電気光学結晶72に読出し光を照射す
ることにより、撮影を行っても良い。この場合には、図
3(c)(d)に示す駆動電圧VPHと書込み制御電圧V
bを同相にする。即ち、各周期Tにおいて、駆動電圧V
PH及び書込み制御電圧Vbを共に、前半T/2期間では
状態“H”にし、後半T/2期間では状態“L”にす
る。また、各周期Tにおいて、駆動電圧VPH及び書込み
制御電圧Vbを共に、前半T/2期間では状態“L”に
し、後半T/2期間では状態“H”にしてもよい。
In this embodiment, a positive charge image distribution corresponding to the interference light image of the measured object 36 is formed in the first writing mode, and the charge of the background light image is removed in the second writing mode. Is canceled out to form only the positive charge distribution corresponding to the measured object 36. Conversely, the first writing mode is set to a mode for charging the negative charge distribution of the interference light image, By setting the second writing mode to a mode for charging a positive charge distribution, a negative charge distribution corresponding to the measured object 36 is formed, and reading is performed to the electro-optic crystal 72 phase-shifted by the negative charge distribution. Imaging may be performed by irradiating light. In this case, the drive voltage V PH and the write control voltage V shown in FIGS.
Make b the same phase. That is, in each cycle T, the driving voltage V
Both the PH and the write control voltage Vb are set to the state “H” during the first half T / 2 period, and set to the state “L” during the second half T / 2 period. Further, in each cycle T, both the drive voltage V PH and the write control voltage Vb may be in the state “L” in the first half T / 2 period, and may be in the state “H” in the second half T / 2 period.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
測定物体の奥行き方向の空間分解能を向上させることが
できるので、被測定物体を高精度で特徴抽出することが
できる。
As described above, according to the present invention, the spatial resolution in the depth direction of the measured object can be improved, so that the feature of the measured object can be extracted with high accuracy.

【0050】また、この特徴抽出処理をリアルタイムで
実施することができる。
This feature extraction processing can be performed in real time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】光情報処理装置の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical information processing apparatus.

【図2】レーザ光の波長変化特性と光路長による干渉特
性の変化の関係を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between a wavelength change characteristic of a laser beam and a change in an interference characteristic due to an optical path length.

【図3】駆動電流i(t)とレーザ光の波長f(t)、駆動電
圧VPH及び書込み制御電圧Vbを示すタイミングチャー
トである。
FIG. 3 is a timing chart showing a drive current i (t), a wavelength f (t) of a laser beam, a drive voltage V PH, and a write control voltage Vb.

【図4】空間光変調管の構造及び特性を説明するための
分解図である。
FIG. 4 is an exploded view for explaining the structure and characteristics of the spatial light modulator.

【図5】空間光変調管の二次電子放出特性を説明するた
めの説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining secondary electron emission characteristics of the spatial light modulator.

【図6】光情報処理装置の動作を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of the optical information processing apparatus.

【図7】空間光変調管における正電荷分布の形成原理を
示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a principle of forming a positive charge distribution in a spatial light modulation tube.

【図8】従来の光情報処理装置の構成を示すブロック図
である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional optical information processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…中央制御部、22…駆動電流発生回路、24…半
導体レーザ、26…光アイソレータ、28…拡大レンズ
系、30…ビームスプリッタ、32…位相変調器、34
…全反射ミラー、36…被測定物体、38…駆動回路、
40…D/A変換器、42…結像レンズ、44…二次元
ロックインアンプ(空間光変調管)、46…電圧制御回
路、48…レーザ発生装置、50拡大レンズ系、52…
ポラライザー素子、54…ハーフミラー、56…アナラ
イザー素子、58…ビデオカメラ、60…光電面、62
…グリッド電極、64…アノード電極、66…マイクロ
チャンネルプレート、68…メッシュ電極、70…位相
変調部、72…電気光学結晶、74…誘電体ミラー、7
6…透明電極76。
Reference numeral 20: central control unit, 22: drive current generating circuit, 24: semiconductor laser, 26: optical isolator, 28: magnifying lens system, 30: beam splitter, 32: phase modulator, 34
... total reflection mirror, 36 ... measured object, 38 ... drive circuit,
40 D / A converter, 42 imaging lens, 44 two-dimensional lock-in amplifier (spatial light modulator), 46 voltage control circuit, 48 laser generator, 50 magnifying lens system, 52
Polarizer element, 54: Half mirror, 56: Analyzer element, 58: Video camera, 60: Photocathode, 62
.. Grid electrode, 64 anode electrode, 66 microchannel plate, 68 mesh electrode, 70 phase modulator, 72 electro-optic crystal, 74 dielectric mirror, 7
6 ... Transparent electrode 76.

フロントページの続き (72)発明者 向坂 直久 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Naohisa Kosaka 1126 Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture 1 Hamamatsu Photonics Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 供給される駆動電流の電流振幅に応じて
時間的に波長が変化するレーザ光を出射する半導体レー
ザと、 前記レーザ光を分岐し、一方の分岐光を全反射ミラーと
位相変調器を有する光路へ、他方の分岐光を被測定物体
へ照射させるビームスプリッタと、 前記位相変調器にて位相変調される分岐光と被測定物体
からの反射光との干渉により生じる干渉光像を露光する
ロックインアンプ機能を有する手段とを備え、 前記駆動電流の電流振幅を変更することにより波長変化
特性の異なるレーザ光を出射させることにより、被測定
物体の奥行き方向の任意部分の断面画像の干渉光像を発
生させることを特徴とする光情報処理装置。
1. A semiconductor laser that emits a laser beam whose wavelength changes with time according to a current amplitude of a supplied drive current, a laser beam that branches, and one of the branch lights is phase-modulated by a total reflection mirror. A beam splitter for irradiating the object to be measured with the other branch light to an optical path having a light source, and an interference light image generated by interference between the branch light phase-modulated by the phase modulator and the reflected light from the object to be measured. A means having a lock-in amplifier function for exposing, by changing the current amplitude of the drive current to emit laser light having different wavelength change characteristics, a cross-sectional image of an arbitrary portion in the depth direction of the measured object is obtained. An optical information processing apparatus for generating an interference light image.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101152798B1 (en) 2010-08-09 2012-06-14 (주)펨트론 3d measurement apparatus using dual wave digital holography
CN110186390A (en) * 2019-05-21 2019-08-30 中国计量大学 Compact transient state multi-wavelength phase shift interference device and its measurement method
US10848739B2 (en) * 2012-09-13 2020-11-24 California Institute Of Technology Coherent camera

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