光波阵面控制图形生成装置及光波阵面控制图形生成方法制造方法及图纸

本发明专利技术的光波阵面控制图形生成装置（１），包括：再生图像检测部（４０），其检测再生图像显示部显示（３０）的再生图像；最佳化部（５０），其执行对通过再生图像检测部（４０）检测到的再生图像的评价，对光波阵面控制图形实施变更处理以使评价结果满足指定条件，由此来生成最佳的光波阵面控制图形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，通过对存储光波阵面控制图形的光波阵面控制部照射照明光，来在再生图像显示部显示再生图像的再生系统中，生成存储在上述光波阵面控制部的最佳的光波阵面控制图形的光波阵面控制图形生成装置以及光波阵面控制图形生成方法。
技术介绍
以前，全息照相技术已经很普遍，该技术是通过对存储光波阵面控制图形(全息图像)的光波阵面控制部照射照明光，来将再生图像显示在再生图像显示部的技术。全息照相是，使用存储在光波阵面控制部的光波阵面控制图形，并通过控制照明光的相位或者振幅中至少一项，来再现物体光的光波阵面的技术。而且，以前，作为用来解决组合最佳化问题的近似解法，已知的有“Simulated Annealing”(模拟退火方法)。“Simulated Annealing”方法是，通过反复的执行将一个解变更成另一个解的动作(Move操作)来探索解空间并获得最佳化解的概率的探索方法。在“Simulated Annealing”方法中，当通过Move操作使得解的评价值E提高时(即，解得到改善时)，采用这样的Move操作，并将Move操作后的解作为新的解。另一方面，在“Simulated Annealing”方法中，当通过Move操作使得解的评价E降低时(即，解恶化时)，根据基于称之为温度的参数值T(以下称之为温度参数值T)和恶化量ΔE计算出的采用概率P(＝exp(-ΔE/T))，来决定是否采用该Move操作(即，是否应当将Move操作后的解还原成Move操作前的解)。因此，“Simulated Annealing”方法，通过算法整体，并通过从非常高的温度到非常低的温度给予充分的时间来渐渐地降低温度参数值，能够控制恶化的Move操作的采用概率，防止计算出局部的最佳化的解。近些年来，在全息照相领域中，提出了通过计算机的计算来合成全息图像(光波阵面控制图形)的计算机合成全息图像(CGHComputer GeneratedHologram)中，特别是在假设振幅不变而仅相位分布的“开诺全息照片”的最佳化中，使用“Simulated Annealing”方法的方法(例如参照非专利文献1)。而且，从“Simulated Annealing”方法性质上，为了缩减有关必须多次执行的解的评价的计算量，提出了根据与Move操作的前的解的差分信息来计算Move操作后的解的方法(例如参照非专利文献2)。通过使用上述的方法，以前，是将对于图像尺寸N(＝Nx×Ny)所必要的再生图像的评价的计算量从O(NlogN)缩减到O(N)。其中，O(NlogN)的计算量是指NlogN的数量级(order)的计算量，O(N)的计算量是指N的数量级(order)的计算量。(非专利文献1)Nobukazu Yoshikawa，Toyohiko Yatagai著，，APPLIED OPTICS Vol.33，No.5第863页至第868页，1994年(非专利文献2)Yen-Wei Chen，Shinichiro Yamauchi，Ning Wang，ZenshoNakao著，，IEICE TRANS.FUNDAMENTALS，VOL.E83-A，No.4 APRIL，2000第774页至第776页然而，如以前的非专利文献2所述，在根据和Move操作的前的解的差分信息来计算Move操作的后的解的方法中，尽管能够将各Move操作后的解的计算量缩减到线形数量级(order)，但是仍然不能解决伴随全息图像的尺寸增加计算量也增大的根本问题。而且，在使用以前的计算机合成全息图像的全息照相中，是在存储全息图像的光波阵面控制装置的特性和各机器的配置完全没有失常而各机器均是理想状态的假设下进行计算的，所以存在这样的问题，即由于当光波阵面控制装置的特性同预测的存在差异时、和实际的机器中存在的个体的差异等，再生图像中被确认存在噪音，通过计算机模拟计算的再生图像与将经过计算机合成的全息图像组合到实际的图像再生系统统后所再生的图像，未必是一样的。特别是，在使用开诺全息照片的全息照相中，假设全息图像面上的光的振幅为固定的，然而在实际的光波阵面控制装置中，不一定能仅仅对相位进行调制，对光的振幅多少也能进行调制，所以再生图像的噪音问题会变的更加的显著。这样的问题点是因为在理想条件下近似的求计算机合成全息图像而造成的。因此，考虑到更详细的环境数据和实际使用的各机器的数据，并通过更严格地计算计算机合成全息图像，能够降低再生图像的噪音。然而，严格地追求现实世界里生成的再生图像的噪音的原因，并将其要素模型化成在计算机上可以处理的形式，是十分困难的。
技术实现思路
这里，本专利技术是鉴于以上的问题点而形成的，其目的在于提供将事实上仅使用软件不能解决的噪音问题通过使用硬件处理来解决，能够高速且正确地得到希望的再生图像的光波阵面控制图形生成装置以及光波阵面控制图形生成方法。本专利技术的第一特征，是一种光波阵面控制图形生成装置，该装置通过对存储光波阵面控制图形的光波阵面控制部照射照明光，来在再生图像显示部显示再生图像的再生系统中，生成存储在上述光波阵面控制部的最佳的光波阵面控制图形，具备再生图像检测部，其检测再生图像显示部显示的再生图像；和最佳化部，其执行对通过再生图像检测部检测的再生图像的评价，并对光波阵面控制图形实施变更处理以使评价结果满足指定条件波阵面图形，由此来生成最佳的光波阵面控制图形。在本专利技术的第一的特征中，上述最佳化部，通过反复下述过程来生成上述最佳的光波阵面控制图形，即，对上述光波阵面控制图形实施变更处理，计算出与实施了该变更处理的光波阵面控制图形对应的再生图像的评价值，并基于该评价值判断是否采用实施该变更处理后的光波阵面控制图形。在本专利技术的第一的特征中，上述最佳化部，根据上述变更处理前后的上述再生图像的评价值的差分信息，并基于该评价值来判断是否采用实施该变更处理后的光波阵面控制图形。在本专利技术的第一的特征中，上述最佳化部，根据由上述差分信息以及反复参数值决定的采用概率，并基于该评价值来判断是否采用实施该变更处理后的光波阵面控制图形。在本专利技术的第一的特征中，上述最佳化部，在规定的反复参数值中直到上述再生图像的评价值收敛为止，反复进行上述变更处理和计算上述评价值和上述判断。在本专利技术的第一的特征中，上述最佳化部，在规定的范围内，变更上述规定的反复参数值。在本专利技术的第一的特征中，上述光波阵面控制部，具有光波阵面控制装置，该光波阵面控制装置，通过记录的上述光波阵面控制图形，能够将上述照明光的振幅或者相位中至少一方进行调制。在本专利技术的第一的特征中，上述再生图像检测部，具备传感器，该传感器能够通过上述照明光的振幅或者相位中至少一方被调制后的再生光来检测在上述再生图像显示部所显示的上述再生图像。在本专利技术的第一的特征中，上述最佳化部，根据由上述传感器检测的上述再生图像，来评价该再生图像。在本专利技术的第一的特征中，上述再生图像检测部，具备多个传感器，该多个传感器通过上述照明光的振幅或者相位中至少一方被调制后的再生光来检测在上述再生图像显示部所显示的上述再生图像，上述最佳化部，根据通过上述多个传感器检测的多个再生图像，来评价该再生图像。在本专利技术的第二的特征是一种光波阵面控制图形生成方法，该方法通过对存储光波阵面控制图形的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波阵面控制图形生成装置，其通过对存储光波阵面控制图形的光波阵面控制部照射照明光，来在再生图像显示部显示再生图像的再生系统中，生成存储在上述光波阵面控制部的最佳的光波阵面控制图形，其特征在于，具备：再生图像检测部，其检测 在所述再生图像显示部所显示的再生图像；和最佳化部，其执行对通过所述再生图像检测部检测到的再生图像的评价，并对光波阵面控制图形实施变更处理以使评价结果满足指定条件，由此来生成最佳的光波阵面控制图形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：壶井雅史，堀越力，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：JP[日本]