2010 Fiscal Year Annual Research Report
電子ホログラフィによる実時間3次元撮像・3次元ディスプレイの開発
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21300044
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
佐藤 邦弘 兵庫県立大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40167432)
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| Keywords | ホログラフィ / 3次元像 / 複素振幅ホログラム / ワンショット記録 / 空間ヘテロダイン変調 / 高分解能 / インライン / 開口数 |
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| Research Abstract |
本年度研究の第1の目的は、電子ホログラフィによる動く被写体の3次元像の実時間撮像を実現することである。まず、ワンショット記録したオフアクシスホログラムから空間ヘテロダイン干渉と空間フィルタリングを用いて正確な複素振幅インラインホログラムを生成する方法を開発した。また、我々の開発したワンショットホログラフィの技術を使った繰り返し計算を行って、1枚のオフアクシスホログラムから直接光の影響を取り除いて3次元像の視野角を理論限界まで拡大する方法を開発し、光学実験を行って正確な広視野3次元像をワンショット記録できることを示した。さらに、購入したパルスレーザー光源とカメラリンクCCD白黒カメラを用いて動く物体の実時間3次元動画像記録と実時間3次元動画像再生に成功した。
本年度研究の第2の目的は、高分解能3次元実時間撮像のための大口径光波面分割記録法を開発することである。これに関してまず、結像レンズを使用しないホログラフィック顕微鏡の実用化に向けて、物理的な制約の小さいハーフミラーを用いた光学系を提案した。この光学系を用いることで、対物レンズやCCDの設置方法などの物理的な問題が解決され、より高い開口数のホログラムを記録できるようになった。この光学系を用いてUSAFテストターゲットの記録と再生の実験を行い、高開口数ホログラムの記録と、無歪み高分解能画像の再生を確認した。また、物体光が複数の媒質中を通過する場合の平面波展開法を用いた波面再生法を提案した。これについてもUSAFテストターゲットの記録と再生の実験を行い、媒質中の物体についても無歪みの画像が再生されることを確認した。また、空気中水中の両方の場合において、実際の被写体を記録し、深度の大きい高分解能画像が再生できることを示した。
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