JPS5836775B2 - ホログラムサクセイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフレネルゾーンプレートを用いたインコヒーレ
ントホログラム作成装置に関する。

被写体からの波動をフレネルゾーンプレートを用いてフ
レネル変換し、この変換パターンを適宜な撮像装置によ
って乾板上に記録すれば、インコヒーレントホログラム
が作或される。

波動が光の場合には撮像装置としては、例えばカメラな
どが用いられる。

Ｘ線、γ（ガンマ）線などの放射線に対しては、放射線
パターンを輝度増倍して可視光パターンに変換するイメ
ジ管を用いると匣利である。

ところが、イメジ管は入力面が曲面をなしており、固有
の結像収差特性を有しているために、出力面のパターン
は入力面のパターンの相似形にはならず、周辺部にいく
にしたがって間延びしたパターンとなっている。

したがってイメジ管を用いた場合、イメジ管の入力面の
周辺部は使用できず、有効使用面積が小さくなって、す
こぶる不便である。

本発明はこのような実情に鑑みなされたもので、イメジ
管のように特有の結像収差特性を有する撮像装置に対し
ても、歪みが生ぜずに、したがって再生像の質が向上す
るホログラム作成装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために本発明は、固有の結像収差特
性を有する撮像装置に対してこの結像収差特性を補正す
るよう、フレネルゾーンプレートの実効輪帯半径を所定
値に設定したことを特徴とする。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例について
詳しく説明する。

第１図は、患者体内に投与したラジオアイソトープの体
内臓器における分布のホログラムを作成する場合の配置
図を示している。

この図において、被写体（体内臓器）１１には所定のラ
ジオアイソトープが分布しており、この分布にしたがっ
て放射線を発生している。

被写体１１は被写体であると同時に放射線発生源でもあ
る。

Ｘ線透視像のホログラムを作或する場合、或いは光を用
いてホログラムを作戒する場合は、被写体１１の位置に
被写体を、被写体１１を挾んで後述するイメジ管１３（
またはフレネルゾーンプレート１２）と対向する位置に
Ｘ線発生源或いは光源を配置すればよい。

被写体１１からの放射線は、本発明にかかるフレネルゾ
ーンプレート１２によってフレネル変換されたのち、撮
像装置としてのイメジ管１３によって変換パターンが輝
度増倍されて可視光パターンに変換される。

一般に、イメジ管１３の入力面１４に入力された放射線
パターンは、そのまま相似関係をもって出力面１５に縮
少されて写し出されず、周辺部にいくにしたがって間延
びした歪みを持つパターンが出力される。

これは主にイメジ管１３０入力面１４が曲面をなしてい
るためである。

このようなイメジ管１３の持つ特有の結像収差特性は以
下に述べるようにフレネルゾーンプレート１２によって
補正される。

インコヒーレントホログラムの作成に用いられるフレネ
ルゾ一ンプレートは第２図に示す構成となっている。

第２図はフレネルゾーンプレート１６を示し、ａは中心
断面図、ｂは正面図である。

すなわち、フレネルゾーンプレート１６は多数の半径の
異なる同心円によって形成される輪帯■，ｎ，ｍ，・・
・・・・，Ｎから戒り、遮断輪帯１７と通過輪帯１８と
が交互に配置されている。

遮断輪帯１７は第２図ｂにおいては斜線で示され、輪帯
Ｉ，■，・・・・・・など奇数番目の輪帯である。

通過輪帯１８は輪帯■，・・・・・・などの偶数番目の
輪帯である。

もちろん、この関係を逆にして、遮断輪帯１７と通過輪
帯１８とを入れ替えてもよい。

この実施例のように放射線（Ｘ線、γ（ガンマ）線など
）を用いる場合には、通過輪帯１８は放射線透過物質で
、遮断輪帯１７は放射線を遮断する鉛、タングステンな
どの重金属で形成される。

可視光によってホログラムを作戒する場合には通過輪帯
１８は透明物質で、遮断輪帯１７は不透明物質（黒色物
質など）で形或される。

輪帯Ｉ，Ｉ，ＩＩＩ，・・・・・・，Ｎの外径をそれぞ
れｌ１，ｌ２，ｌ３，・・・・・・， Ｉｎ とし、面
積をそれぞれＳ Ｓ Ｓ ・・・・・・， Ｓｎと１
ツ ２９ ３ ツ すれば、 １１ ： １２ 二 ｌ３ ： ・・・
二 ｌｎ＝・〜／′］二Ｊ”２ ：Ｊ’； ：−
：ＶＷ Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝・・・・・・＝Ｓｎ の関係がある。

すなわち、輪帯Ｎの外径はｌｎ＝−ｖｆ１ｌ１で与えら
れ、その帯巾Ｗｎは、Ｗｎ＝ （φ＝ｖ丁丁）ｌ１とな
る。

本発明にかかるホログラム作成装置に用いられるフレネ
ルゾーンプレート１２は、第１図或いは第４図に示すよ
うに、上述のフレネルゾーンプレート１６を所定量曲げ
て用いられる。

第４図はフレネルゾーンプレート１２を示し、ａは中心
断面図、ｂは正面図である。

第１図ではイメジ管１３の出力面側が凹面になるよう曲
げられている。

この曲げる量、すなわちフレネルゾーンフ゜レート１２
０曲率は例えば次のようにして実験的に求められる。

第３図のグラフは輪帯ｒ，ｎ，ｍ，・・・Ｎの順にこれ
らの輪帯に対応する番号１，２，３，・・・・・・，ｎ
を横軸に、これらの輪帯の外径を正規化して縦軸に表わ
したものである。

正規化はｌ１＝１に設定してなされている。

実線で示す曲線Ａは第２図に示すフレネルゾーンプレー
ト１６の輪帯番号と外径との関係を示している。

破線で示される曲線Ｂは、第２図に示すフレネルゾーン
プレート１６がイメジ管１３の入力面パターンであると
きに、出力面１５に出力されるパターンの輪帯番号と外
径との関係を正規化して示したものである。

イメジ管１３は出力面１５０周辺部で間延びする結像収
差特性を有しているために、第ｎ輪帯の外径ｌｎ′はフ
レネルゾ一ンプレート１６の第ｎ輪帯の外径ｌｎよりも
大きな値となっている。

このような結像収差特性を補正するためには、逆に第ｎ
輪帯の外径がｌｎよりも小さいフレネルゾ一ンプレート
を用いれば良い訳である。

すなわち、曲面をなすフレネルゾーンプレート１２の第
ｎ輪帯の正面投影像の外径（これを実効ｌｎ 半径と称す）をＨｒｎとすれば、ｒｎ＝ｌｎ・一となｌ
ｎ’ るような曲率でフレネルゾーンフ゜レート１６を曲げ、
フレネルゾーンプレート１２をつくればよいわけである
（第４図参照）。

このようにして曲げられたフレネルゾーンプレート１２
を用いればイメジ管１３の結像収差は完全に補正される
こととなる。

結像収差を補正するフレネルゾーンプレートは必ずしも
前述のように曲面或型としなくてもよい。

第５図はフレネルゾーンプレートの変形例を示し、ａは
中心断面図、ｂは正面図である。

第５図におけるフレネルゾーンプレート２１は、平倚円
盤であり、前記の実効半径ｒｔ＋ｒ２＋ｒ３・・・・・
・ｒｎをもつ同心円により形成される輪帯Ｉ，Ｉｔ，Ｉ
ＩＩ，・・・，Ｎから成るものである。

この場合も、フレネルゾーンプレート１２と同様にイメ
ジ管１３の持つ結像収差は充分に補正される。

尚、第１図、第２図、第４図、第５図に図示したフレネ
ルゾーンプレートは厚み巾すべてが遮断輪帯または通過
輪帯となっているが、実際にフレネルゾーンプレートを
製作する場合には、第６図に示すように所定の基盤２６
（通過基盤）上に遮断輪帯層２５を形或することが多い
。

すなわち、本発明にかかるフレネルゾーンプレートは第
６図に示すような中心断面を持つものの方がより一般的
である。

また、イメジ管１３の出力面１５に写し出される可視光
パターンは、例えばカメラなどによって乾板上に記録さ
れる。

この乾板がホログラムである。

そして、この乾板をレーザ光すなわちコヒーレンスのよ
い可視光によって照らせば被写体の立体像が再生される
。

本発明によるホログラムはインコヒーレント・ホログラ
ムであるから、もちろん完全な立体像が得られる訳では
ない。

しかしながら、再生される像は被写体の断層面を現わし
ているので、一枚の乾板で連続的な多数の断層像が得ら
れる。

この実施例では連続的な多数のラジオアイソトープ分布
図が得られる。

以上、一実施例について述べたように本発明によれば、
撮像装置のもつ固有な結像収差特性が補正されるので、
歪みが生ずることなく、シたがって再生像の質が向上す
るホログラム作戒装置が実現される。

そして、上記したようにイメジ管を用いた場合には、入
出力面が充分に活用でき、かつ充分に輝度増倍されるの
で、微量のラジオアイソトープで充分であり、安全性の
点においてもすぐれたものとなっている。

尚、本発明は上記一実施例に限定されない趣旨であるこ
とはもちろんである。

上記一実施例では放射線を用いたホログラム作成である
が、インコヒーレント源としては光源も使用できる。

また、フレネルゾーンプレートは全面を用いずに、一部
分を使用してもよいなどである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかかる一実施例を示し、第１図は配置図
、第２図、第４図、第５図はフレネルゾーンプレートを
示し、ａは断面図、ｂは正面図、第３図は輪帯の番号と
外径との関係を示すグラフ、第６図はフレネルゾーンプ
レートの断面図である。 １１・・・・・・被写体（放射線発生源）、１２，１６
，２１，２４・・・・・・フレネルゾーンプレート、１
３・・・・・・イメジ管、１４・・・・・・入力面、１
５・・・・・・出力面、１７，１９，２２，２５・・・
・・・遮断輪帯、１８，２０，２３・・・・・・通過輪
帯、２６・・・・・・基盤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体からの波動をフレネルゾーンプレートを用い
   てフレネル変換し、この変換パターンな撮像装置によっ
   て乾板上に記録するインコヒーレントホログラム作或装
   置において、上記フレネルゾーンプレートの輪帯半径を
   中央の輪帯から数えた輪帯番号の平方根に比例させると
   ともに各輪帯の面積を等しくシ、且つこの各輪帯の実効
   半径を上記撮像装置の固有の結像収差特性に応じて補正
   するようにしたことを特徴とするホログラム作或装置。