JP3213812B2 - ３次元の光景を記録し視覚的に復元する方法 - Google Patents
３次元の光景を記録し視覚的に復元する方法Info
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- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
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- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/48—Laser speckle optics
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- Optics & Photonics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、コヒーレント光により３次元の光景を記録
し、これを視覚的に復元する方法に関する。
し、これを視覚的に復元する方法に関する。
このような方法は既に知られており、ホログラフィー
法と呼ばれている。基準ビームと光景から入射する拡散
光との干渉から得られるフリンジ（干渉縞）が、感光板
上に記録されるのである。復元に当っては、感光板をコ
ヒーレント光で照射すれば、光景の映像をホログラムの
背後で観察することができる。光景の可視範囲は、観察
角度及び観察地点までの距離に依存する。
法と呼ばれている。基準ビームと光景から入射する拡散
光との干渉から得られるフリンジ（干渉縞）が、感光板
上に記録されるのである。復元に当っては、感光板をコ
ヒーレント光で照射すれば、光景の映像をホログラムの
背後で観察することができる。光景の可視範囲は、観察
角度及び観察地点までの距離に依存する。
本発明は、観察地点からの距離に関係なく、復元に当
って光景の視野を再構成することを許容する、光景の写
真記録及び視覚的復元の方法を提供することを目的とす
る。
って光景の視野を再構成することを許容する、光景の写
真記録及び視覚的復元の方法を提供することを目的とす
る。
本発明は、M.Francon著1978年Masson社発刊の“Lagra
nularit laser（speckle）et ses applications en o
ptique"（スペックルとその光学における応用）と題す
る本に記述されている現象を利用するものである。コヒ
ーレント光によって記録した写真乾板に見られるこのス
ペックル現象は、一般に、わずらわしく迷惑な現象と考
えられている。このため、この現象をできるだけ写真ア
センブリ及びホログラフアセンブリの両方から除去する
ようにしている。ところが驚くべきことに、本発明者
は、研究の結果、記録に当って光景の面の非常に狭い部
分だけをコヒーレント光で照射することにより、この部
分に関する情報ばかりでなく２次的に照射されたすべて
の対象物に関する情報まで全部が、スペックルの形で写
真乾板上に記載されることを見出したのである。
nularit laser（speckle）et ses applications en o
ptique"（スペックルとその光学における応用）と題す
る本に記述されている現象を利用するものである。コヒ
ーレント光によって記録した写真乾板に見られるこのス
ペックル現象は、一般に、わずらわしく迷惑な現象と考
えられている。このため、この現象をできるだけ写真ア
センブリ及びホログラフアセンブリの両方から除去する
ようにしている。ところが驚くべきことに、本発明者
は、研究の結果、記録に当って光景の面の非常に狭い部
分だけをコヒーレント光で照射することにより、この部
分に関する情報ばかりでなく２次的に照射されたすべて
の対象物に関する情報まで全部が、スペックルの形で写
真乾板上に記載されることを見出したのである。
従って、上記目的は、１つのコヒーレント光源によっ
て少なくとも１つの３次元対象物を写真記録し視覚的に
復元する方法において、写真記録に際し１つのコヒーレ
ント光ビームを前記対象物の表面の小さな部分のみに照
射すること、写真感光記録板を前記対象物から来る拡散
光だけを受けるように配置すること、及び視覚的復元に
際しては前記写真乾燥記録板の第１の面をコヒーレント
光ビームで照明しこの写真感光記録板の第２の面を観察
することを特徴とする方法により、達成されている。
て少なくとも１つの３次元対象物を写真記録し視覚的に
復元する方法において、写真記録に際し１つのコヒーレ
ント光ビームを前記対象物の表面の小さな部分のみに照
射すること、写真感光記録板を前記対象物から来る拡散
光だけを受けるように配置すること、及び視覚的復元に
際しては前記写真乾燥記録板の第１の面をコヒーレント
光ビームで照明しこの写真感光記録板の第２の面を観察
することを特徴とする方法により、達成されている。
以下、本発明を添付図面を参照してさらに詳細に説明
する。
する。
第１図は、記録時におけるコヒーレント光源、光景及
び写真乾板の間の関係を示す略図である。
び写真乾板の間の関係を示す略図である。
第２図は、光景を記録した後の写真乾板を示す図であ
る。
る。
第３図は、光景の視覚的復元時におけるコヒーレント
光源、写真乾板及び観察者の関係を示す略図である。
光源、写真乾板及び観察者の関係を示す略図である。
第１図において、１つのレーザ発振器で構成されたコ
ヒーレント光源１が示されている。このレーザ発振器
は、その映像を記録される対象物３に向けて細いビーム
２を発射する。ビーム２の直径は極めて小さいもの、例
えばコンマ数ミリメートル程度とし、このような細いビ
ームで光景３の非常に小さな部分を照射する。写真乾板
４は、光景３が反射した光線を受けるように配置してあ
る。スクリーン５は、コヒーレント光源１と写真乾板４
との間を光が直接に通らないようにするのに用いられて
いる。
ヒーレント光源１が示されている。このレーザ発振器
は、その映像を記録される対象物３に向けて細いビーム
２を発射する。ビーム２の直径は極めて小さいもの、例
えばコンマ数ミリメートル程度とし、このような細いビ
ームで光景３の非常に小さな部分を照射する。写真乾板
４は、光景３が反射した光線を受けるように配置してあ
る。スクリーン５は、コヒーレント光源１と写真乾板４
との間を光が直接に通らないようにするのに用いられて
いる。
ビーム２が当った光景の部分の粗さの関数として、大
なり小なりの量のコヒーレントビームのエネルギが、こ
の光景の他の部分及び環境空間に向けて拡散せしめられ
る。それ故、この写真乾板は非常に特殊なやり方で印画
されることが観察される。事実、一見したところ全くで
たらめな寸法及び分布であるとしか見えない様々に変っ
た寸法及び分布の多少暗いスポットが見える（第２図参
照）。この現象をスペックルと呼ぶのである。
なり小なりの量のコヒーレントビームのエネルギが、こ
の光景の他の部分及び環境空間に向けて拡散せしめられ
る。それ故、この写真乾板は非常に特殊なやり方で印画
されることが観察される。事実、一見したところ全くで
たらめな寸法及び分布であるとしか見えない様々に変っ
た寸法及び分布の多少暗いスポットが見える（第２図参
照）。この現象をスペックルと呼ぶのである。
古典的なホログラムと本発明におけるスペックルとの
間には基本的な差異があることをここで注目すべきであ
る。事実、今までは、光景を照射するビームは、できる
だけ均一化して、この光景のすべての部分を同じように
照射することが試みられて来た。これに反して、本発明
では、入射ビームはできるだけ集中せしめて、できるだ
け異なった強度分布を得るようにする。その結果、もは
や入射光を受けるのは、光景全体ではなく、この光景の
非常に小さな部分でしか過ぎないのである。
間には基本的な差異があることをここで注目すべきであ
る。事実、今までは、光景を照射するビームは、できる
だけ均一化して、この光景のすべての部分を同じように
照射することが試みられて来た。これに反して、本発明
では、入射ビームはできるだけ集中せしめて、できるだ
け異なった強度分布を得るようにする。その結果、もは
や入射光を受けるのは、光景全体ではなく、この光景の
非常に小さな部分でしか過ぎないのである。
第２図に示すようにスペックルを記録された写真乾板
４を使い、この写真乾板４をコヒーレント光源６で照射
することにより、観察者７は、光が写真乾板４を通って
から回折されて、元の３次元光景の全体を再構成するこ
とがわかる。この映像の観察に当り、再構成された視野
は、この光景の発展した像を与えることがわかる。ホロ
グラムとは異なり、この光景の像の視野は、観察角度及
び観察する場所の距離に依存する。観察の方向をどう選
ぼうとも、常に光景全体の像が得られる。さらに、写真
乾板４に対する観察距離に依存して、光景の像の視野が
変化（大きくなるか小さくなるか）することがわかる。
これは、古典的なホログラムでは実現できないことであ
る。さらに、写真乾板を半分又はそれ以上覆っても、映
像はその様相が変らない。
４を使い、この写真乾板４をコヒーレント光源６で照射
することにより、観察者７は、光が写真乾板４を通って
から回折されて、元の３次元光景の全体を再構成するこ
とがわかる。この映像の観察に当り、再構成された視野
は、この光景の発展した像を与えることがわかる。ホロ
グラムとは異なり、この光景の像の視野は、観察角度及
び観察する場所の距離に依存する。観察の方向をどう選
ぼうとも、常に光景全体の像が得られる。さらに、写真
乾板４に対する観察距離に依存して、光景の像の視野が
変化（大きくなるか小さくなるか）することがわかる。
これは、古典的なホログラムでは実現できないことであ
る。さらに、写真乾板を半分又はそれ以上覆っても、映
像はその様相が変らない。
これらの特徴はベクトル回折の理論で説明することが
できる。
できる。
スポット（第２図参照）間の透明度コントラストの顕
微鏡による研究によれば、暗い部分及び明るい部分の内
部構造は、局部的なマイクロホログラムと類似であるこ
とが見出された。これらのマイクロホログラムは、写真
乾板の感光面全体にわたって連続的かつ発展的な系列を
形成する。
微鏡による研究によれば、暗い部分及び明るい部分の内
部構造は、局部的なマイクロホログラムと類似であるこ
とが見出された。これらのマイクロホログラムは、写真
乾板の感光面全体にわたって連続的かつ発展的な系列を
形成する。
古典的なホログラムと同様に、マイクロホログラム
は、明暗の曲線の連続的なネットワークを形成し、これ
らの曲線がスペックルのスポットと重畳している。当然
ながら、これらの曲線は、記録に当って入力レーザビー
ムが集中した表面部分と、コヒーレント光を受けてコヒ
ーレント光を再放出した空間的光景との両方に結ばれた
連続的干渉フィールドの記録以外の何物でもない。
は、明暗の曲線の連続的なネットワークを形成し、これ
らの曲線がスペックルのスポットと重畳している。当然
ながら、これらの曲線は、記録に当って入力レーザビー
ムが集中した表面部分と、コヒーレント光を受けてコヒ
ーレント光を再放出した空間的光景との両方に結ばれた
連続的干渉フィールドの記録以外の何物でもない。
このようにして、特別の面干渉ネットワークを３次元
光景に双一意的に関連させ得るのである。このネットワ
ークを構成する曲線のアナログ又はディジタル形式の記
憶、発生、再構成及び移動は、空間的光景の非常にコン
パクトな体系的表示を果すことを可能とし、今までのよ
うに、映像の表示がデフィニションによる面ではなくな
る。
光景に双一意的に関連させ得るのである。このネットワ
ークを構成する曲線のアナログ又はディジタル形式の記
憶、発生、再構成及び移動は、空間的光景の非常にコン
パクトな体系的表示を果すことを可能とし、今までのよ
うに、映像の表示がデフィニションによる面ではなくな
る。
本発明による方法は重要な技術的利益を提供し、こと
に振動、自然対流及び機械的支持の安定性の諸問題をな
くすことができるという利点がある。また、ホログラフ
ィー技術におけるような基準ビームはもはや存在しない
ことを理解すべきである。
に振動、自然対流及び機械的支持の安定性の諸問題をな
くすことができるという利点がある。また、ホログラフ
ィー技術におけるような基準ビームはもはや存在しない
ことを理解すべきである。
従って、本発明方法は幾多の理学的な適用分野ばかり
か、工業的な適用分野又はアートとしての適用分野にも
用いることができる。
か、工業的な適用分野又はアートとしての適用分野にも
用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ ｖｏ ｌ．27 Ｎｏ．12（1988）Ｐ．2370〜 Ｐ．2371 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03H 1/00 - 1/34
Claims (2)
- 【請求項１】１つのコヒーレント光源によって少なくと
も１つの３次元対象物を写真記録し視覚的に復元する方
法において、写真記録に際し１つのコヒーレント光ビー
ムを前記対象物の表面の小さな部分のみに照射するこ
と、写真感光記録板を前記対象物から来る拡散光だけを
受けるように配置すること、及び視覚的復元に際しては
前記写真感光記録板の第１の面をコヒーレント光ビーム
で照明しこの写真感光記録板の第２の面を観察すること
を特徴とする方法。 - 【請求項２】請求項１記載の方法において、前記対象物
の表面の小さな部分が約10-7m2の寸法を有することを特
徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU87606A LU87606A1 (fr) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | Procede d'enregistrement et de restitution visuelle d'une scene tridimensionnelle |
| LU87606 | 1989-10-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06500641A JPH06500641A (ja) | 1994-01-20 |
| JP3213812B2 true JP3213812B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=19731191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51389690A Expired - Fee Related JP3213812B2 (ja) | 1989-10-11 | 1990-10-08 | ３次元の光景を記録し視覚的に復元する方法 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5235442A (ja) |
| EP (1) | EP0422552B1 (ja) |
| JP (1) | JP3213812B2 (ja) |
| AU (1) | AU638761B2 (ja) |
| CA (1) | CA2066025C (ja) |
| DE (1) | DE69008297T2 (ja) |
| DK (1) | DK0422552T3 (ja) |
| ES (1) | ES2052128T3 (ja) |
| IE (1) | IE64168B1 (ja) |
| LU (1) | LU87606A1 (ja) |
| PT (1) | PT95555B (ja) |
| RU (1) | RU2067772C1 (ja) |
| WO (1) | WO1991006045A1 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4717221A (en) * | 1980-11-05 | 1988-01-05 | Mcgrew Stephen P | Diffractive color and texture effects for the graphic arts |
| US4783133A (en) * | 1986-08-26 | 1988-11-08 | Saginaw Valley State University | Method and apparatus for forming a hologram from incoherent light |
| US5138471A (en) * | 1990-07-20 | 1992-08-11 | Mcgrew Stephen P | Holocomposer |
-
1989
- 1989-10-11 LU LU87606A patent/LU87606A1/fr unknown
-
1990
- 1990-10-08 ES ES90119248T patent/ES2052128T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-08 JP JP51389690A patent/JP3213812B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-08 EP EP90119248A patent/EP0422552B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-08 AU AU65061/90A patent/AU638761B2/en not_active Ceased
- 1990-10-08 CA CA002066025A patent/CA2066025C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-08 RU SU5011911/28A patent/RU2067772C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1990-10-08 US US07/856,167 patent/US5235442A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-08 DK DK90119248.4T patent/DK0422552T3/da active
- 1990-10-08 WO PCT/EP1990/001684 patent/WO1991006045A1/fr active Application Filing
- 1990-10-08 DE DE69008297T patent/DE69008297T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-10 IE IE362590A patent/IE64168B1/en not_active IP Right Cessation
- 1990-10-10 PT PT95555A patent/PT95555B/pt active IP Right Grant
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．１２（１９８８）Ｐ．２３７０〜Ｐ．２３７１ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2066025A1 (fr) | 1991-04-12 |
| DE69008297D1 (de) | 1994-05-26 |
| IE903625A1 (en) | 1991-04-24 |
| PT95555A (pt) | 1992-06-30 |
| DK0422552T3 (da) | 1994-07-04 |
| WO1991006045A1 (fr) | 1991-05-02 |
| PT95555B (pt) | 1998-07-31 |
| US5235442A (en) | 1993-08-10 |
| LU87606A1 (fr) | 1991-05-07 |
| EP0422552A1 (fr) | 1991-04-17 |
| EP0422552B1 (fr) | 1994-04-20 |
| AU638761B2 (en) | 1993-07-08 |
| RU2067772C1 (ru) | 1996-10-10 |
| ES2052128T3 (es) | 1994-07-01 |
| AU6506190A (en) | 1991-05-16 |
| JPH06500641A (ja) | 1994-01-20 |
| DE69008297T2 (de) | 1994-08-04 |
| IE64168B1 (en) | 1995-07-12 |
| CA2066025C (fr) | 2001-02-13 |
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Legal Events
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |