(57)【要約】【課題】ホログラムを必要としない容易に立体像を再生することができる立体像再生方法および立体像再生装置を提供する。【解決手段】第１の赤外光レーザ１１と第２の赤外光レーザ１２を非線型媒質１３内に照射し、第１の赤外光レーザ１１と第２の赤外光レーザ１２のレーザ光の交点Ｘでの非線型媒質１３に非線型分極を生じさせ、第１の赤外光の振動数ω１と第２の赤外光の振動数ω２の和の振動数（ω１＋ω２）の可視光を発生させ、第１の赤外光レーザ１１と第２の赤外光レーザ１２のレーザ光の交点Ｘの位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度で変化させることにより立体像ＩＭを再生させる。【選択図】  図１
2004334140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを非線型媒質内に照射し、前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザのレーザ光の交点での非線型媒質に非線型分極を生じさせ、前記第１の赤外光の振動数ω１と前記第２の赤外光の振動数ω２の和の振動数（ω１＋ω２）の可視光を発生させ、
前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させることを特徴とする立体像再生方法。
【請求項２】
第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを可視光域にバンドギャップを有する物質内に照射し、前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザのレーザ光の交点における前記物質の価電子帯の電子を、前記第１の赤外光による光子と前記第２の赤外光による光子の２つの光子により二光子吸収によって伝導帯に励起させ、その励起された電子が価電子帯の正孔と再結合することにより可視光を発生するようにし、
前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させることを特徴とする立体像再生方法。
【請求項３】
第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザと、非線型媒質と、前記第１の赤外光レーザの照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向手段と、前記第２の赤外光レーザの照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向手段と、前記第１のレーザ光偏向手段と前記第２のレーザ光偏向手段を制御する制御手段と、像を形成する位置を記憶する記憶手段を有し、
前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザを前記非線型媒質内に照射し、前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザのレーザ光の交点での前記非線型媒質に非線型分極を生じさせ、前記第１の赤外光の振動数ω１と前記第２の赤外光の振動数ω２の和の振動数（ω１＋ω２）の可視光を発生させ、
前記記憶装置により記憶される像を形成する位置に対応させて、前記制御装置により、前記第１のレーザ光偏向手段と、前記第２のレーザ光偏向手段を制御することにより、前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させることを特徴とする立体像再生装置。
【請求項４】
第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザと、可視光域にバンドギャップを有する物質と、前記第１の赤外光レーザの照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向手段と、前記第２の赤外光レーザの照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向手段と、前記第１のレーザ光偏向手段と前記第２のレーザ光偏向手段を制御する制御手段と、像を形成する位置を記憶する記憶手段を有し、
前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザを前記物質内に照射し、前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザのレーザ光の交点における前記物質の価電子帯の電子を、前記第１の赤外光による光子と前記第２の赤外光による光子の２つの光子により二光子吸収によって伝導帯に励起させ、その励起された電子が価電子帯の正孔と再結合することにより可視光を発生するようにし、
前記記憶装置により記憶される像を形成する位置に対応させて、前記制御装置により、前記第１のレーザ光偏向手段と、前記第２のレーザ光偏向手段を制御することにより、前記第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させることを特徴とする立体像再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体像再生方法および立体像再生装置に関し、特に、２つの赤外光レーザにより発せられるレーザ光の交点での非線型媒質に非線型分極を生じさせることにより可視光を生成し、それにより像を形成する立体像再生方法および立体像再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の立体像再生方法および立体像再生装置はホログラフィーによるものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８２５９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ホログラフィーによる像の形成は、予めフィルムなどにホログラムを形成しておく必要があった。それゆえ、ホログラムを作製するために時間を要していた。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題を解決するため、ホログラムを必要としない容易に立体像を再生することができる立体像再生方法および立体像再生装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る立体像再生方法および立体像再生装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【０００７】
第１の立体像再生方法（請求項１に対応）は、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを非線型媒質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点での非線型媒質に非線型分極を生じさせ、第１の赤外光の振動数ω１と第２の赤外光の振動数ω２の和の振動数（ω１＋ω２）の可視光を発生させ、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させることで特徴づけられる。
【０００８】
第１の立体像再生方法によれば、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを非線型媒質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点での非線型媒質に非線型分極を生じさせ、第１の赤外光の振動数ω１と第２の赤外光の振動数ω２の和の振動数（ω１＋ω２）の可視光を発生させ、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させるため、ホログラムを必要とせずに容易に立体像を再生することができる。
【０００９】
第２の立体像再生方法（請求項２に対応）は、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを可視光域にバンドギャップを有する物質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点における物質の価電子帯の電子を、第１の赤外光による光子と第２の赤外光による光子の２つの光子により二光子吸収によって伝導帯に励起させ、その励起された電子が価電子帯の正孔と再結合することにより可視光を発生するようにし、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させることで特徴づけられる。
【００１０】
第２の立体像再生方法によれば、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを可視光域にバンドギャップを有する物質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点における物質の価電子帯の電子を、第１の赤外光による光子と第２の赤外光による光子の２つの光子により二光子吸収によって伝導帯に励起させ、その励起された電子が価電子帯の正孔と再結合することにより可視光を発生するようにし、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させるため、ホログラムを必要とせずに容易に立体像を再生することができる。
【００１１】
第１の立体像再生装置（請求項３に対応）は、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザと、非線型媒質と、第１の赤外光レーザの照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向手段と、第２の赤外光レーザの照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向手段と、第１のレーザ光偏向手段と第２のレーザ光偏向手段を制御する制御手段と、像を形成する位置を記憶する記憶手段を有し、第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザを非線型媒質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点での非線型媒質に非線型分極を生じさせ、第１の赤外光の振動数ω１と第２の赤外光の振動数ω２の和の振動数（ω１＋ω２）の可視光を発生させ、記憶装置により記憶される像を形成する位置に対応させて、制御装置により、第１のレーザ光偏向手段と、第２のレーザ光偏向手段を制御することにより、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させることで特徴づけられる。
【００１２】
第１の立体像再生装置によれば、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザと、非線型媒質と、第１の赤外光レーザの照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向手段と、第２の赤外光レーザの照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向手段と、第１のレーザ光偏向手段と第２のレーザ光偏向手段を制御する制御手段と、像を形成する位置を記憶する記憶手段を有し、第１の赤外光レーザと前記第２の赤外光レーザを非線型媒質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点での非線型媒質に非線型分極を生じさせ、第１の赤外光の振動数ω１と第２の赤外光の振動数ω２の和の振動数（ω１＋ω２）の可視光を発生させ、記憶装置により記憶される像を形成する位置に対応させて、制御装置により、第１のレーザ光偏向手段と、第２のレーザ光偏向手段を制御することにより、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させるため、ホログラムを必要とせず、容易に立体像を再生することができる。
【００１３】
第２の立体像再生装置（請求項４に対応）は、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザと、可視光域にバンドギャップを有する物質と、第１の赤外光レーザの照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向手段と、第２の赤外光レーザの照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向手段と、第１のレーザ光偏向手段と第２のレーザ光偏向手段を制御する制御手段と、像を形成する位置を記憶する記憶手段を有し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを物質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点における物質の価電子帯の電子を、第１の赤外光による光子と第２の赤外光による光子の２つの光子により二光子吸収によって伝導帯に励起させ、その励起された電子が価電子帯の正孔と再結合することにより可視光を発生するようにし、記憶装置により記憶される像を形成する位置に対応させて、制御装置により、第１のレーザ光偏向手段と、第２のレーザ光偏向手段を制御することにより、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させることで特徴づけられる。
【００１４】
第２の立体像再生装置によれば、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザと、可視光域にバンドギャップを有する物質と、第１の赤外光レーザの照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向手段と、第２の赤外光レーザの照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向手段と、第１のレーザ光偏向手段と第２のレーザ光偏向手段を制御する制御手段と、像を形成する位置を記憶する記憶手段を有し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを物質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点における物質の価電子帯の電子を、第１の赤外光による光子と第２の赤外光による光子の２つの光子により二光子吸収によって伝導帯に励起させ、その励起された電子が価電子帯の正孔と再結合することにより可視光を発生するようにし、記憶装置により記憶される像を形成する位置に対応させて、制御装置により、第１のレーザ光偏向手段と、第２のレーザ光偏向手段を制御することにより、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させるため、ホログラムを必要とせず、容易に立体像を再生することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る立体像再生装置を示す斜視図である。図１に示すように、立体像再生装置１０は、第１の赤外光レーザ１１と第２の赤外光レーザ１２と、非線型媒質１３と、第１の赤外光レーザ１１の照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向装置１４と、第２の赤外光レーザ１２の照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向装置１５と、第１のレーザ光偏向装置１４と第２のレーザ光偏向装置１５を制御する制御装置１６と、像を形成する位置を記憶する記憶装置１７から構成される。
【００１７】
第１の赤外光レーザ１１は、振動数ω１の振動数を有する赤外レーザ光を発する装置である。第２の赤外光レーザ１２は、振動数ω２の振動数を有する赤外レーザ光を発する装置である。これらの振動数ω１とω２の和の振動数ω１＋ω２は可視域の光の振動数となるように選ぶ。また、ω１とω２は同じ振動数にしても良い。非線型媒質１３は、ＬｉＮｂＯ３やＫＤＰなどを用い、また、レーザ光強度を強くすることによりガラスなどの非晶質でもよく、赤外光と可視光を透過するものであればよい。第１のレーザ光偏向装置１４は、第１の赤外レーザのレーザ光の照射方向を変化させる装置である。第２のレーザ光偏向装置１５は、第２の赤外光レーザ１２の照射方向を変化させる装置である。制御装置１６は、第１のレーザ光偏向装置１４と第２のレーザ光偏向装置１５を制御する。記憶装置１７は、像を形成する位置を記憶する。
【００１８】
次に、本発明に係る立体像再生装置１０の動作について図１と図２を用いて説明する。第１の赤外光レーザ１１と第２の赤外光レーザ１２を非線型媒質１３内に照射し、第１の赤外光レーザ１１と第２の赤外光レーザ１２のレーザ光の交点Ｘでの非線型媒質に非線型分極Ｐを生じさせ、第１の赤外光の振動数ω１と第２の赤外光の振動数ω２の和の振動数（ω１＋ω２）の可視光を発生させ、記憶装置１７により記憶される像を形成する位置に対応させて、制御装置１６により、第１のレーザ光偏向装置１４と、第２のレーザ光偏向装置１５を制御することにより、第１の赤外光レーザ１１と第２の赤外光レーザ１２のレーザ光の交点Ｘの位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させる。これにより立体像ＩＭを再生させる。それゆえ、ホログラムを必要とせず、容易に立体像を再生することができる。
【００１９】
以上のようにして、立体像を再生することができる。
【００２０】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る立体像再生装置を示す斜視図である。図３に示すように、立体像再生装１２０は、第１の赤外光レーザ２１と第２の赤外光レーザ２２と、バンドギャップが可視光域にある物質２３と、第１の赤外光レーザ２１の照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向装置２４と、第２の赤外光レーザ２２の照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向装置２５と、第１のレーザ光偏向装置２４と第２のレーザ光偏向装置２５を制御する制御装置２６と、像を形成する位置を記憶する記憶装置２７から構成される。
【００２１】
第１の赤外光レーザ２１は、フォトンエネルギー（Ｅ１）を有する赤外レーザ光を発する装置である。第２の赤外光レーザ２２は、フォトンエネルギー（Ｅ２）を有する赤外レーザ光を発する装置である。これらのフォトンエネルギーＥ１とＥ２の和のエネルギー（Ｅ１＋Ｅ２）は物質２３のバンドギャップ以上のエネルギーとなるように選ぶ。また、Ｅ１とＥ２は同じフォトンエネルギーにしても良い。物質２３は、ＺｎＳなどのバンドギャップが可視光域にある物質の非晶質でも結晶体でもよい。第１のレーザ光偏向装置２４は、第１の赤外レーザのレーザ光の照射方向を変化させる装置である。第２のレーザ光偏向装置２５は、第２の赤外光レーザ２２の照射方向を変化させる装置である。制御装置２６は、第１のレーザ光偏向装１２４と第２のレーザ光偏向装置２５を制御する。記憶装置２７は、像を形成する位置を記憶する。
【００２２】
次に、本発明に係る立体像再生装置２０の動作について図３と図４を用いて説明する。第１の赤外光レーザ２１と第２の赤外光レーザ２２を物質２３内に照射し、第１の赤外光レーザ２１と第２の赤外光レーザ２２のレーザ光の交点Ｘにおける物質の価電子帯（Ｖ．Ｂ．）の電子（ｅ）を、第１の赤外光レーザのレーザ光によるエネルギーＥ１のフォトンと第２の赤外光レーザのレーザ光によるエネルギーＥ２のフォトンにより二光子吸収を生じさせ、伝導帯（Ｃ．Ｂ．）に励起する。それにより価電子帯（Ｖ．Ｂ．）に生じた正孔（ｈ）と伝導帯（Ｃ．Ｂ．）に励起された電子（ｅ）が再結合することによりフォトンエネルギーＥ３の可視光を発生するようにし、記憶装置２７により記憶される像を形成する位置に対応させて、制御装置２６により、第１のレーザ光偏向装置２４と、第２のレーザ光偏向装置２５を制御することにより、第１の赤外光レーザ２１と第２の赤外光レーザ２２のレーザ光の交点Ｘの位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させる。これにより立体像ＩＭを再生させるため、ホログラムを必要とせず、容易に立体像を再生することができる。
【００２３】
以上のようにして、立体像を再生することができる。なお、本実施形態では、像を物質内に形成するようにしたが、光強度の大きなレーザを用いることにより物質内ではなく、物質のない空間に像を再生することができるかもしれない。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次の効果を奏する。
【００２５】
第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザと、非線型媒質と、第１の赤外光レーザの照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向装置と、第２の赤外光レーザの照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向装置と、第１のレーザ光偏向装置と第２のレーザ光偏向装置を制御する制御装置と、像を形成する位置を記憶する記憶装置を有し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを非線型媒質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点での非線型媒質に非線型分極を生じさせ、第１の赤外光の振動数ω１と第２の赤外光の振動数ω２の和の振動数（ω１＋ω２）の可視光を発生させ、記憶装置により記憶される像を形成する位置に対応させて、制御装置により、第１のレーザ光偏向装置と、第２のレーザ光偏向装置を制御することにより、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させるため、ホログラムを必要とせず、容易に立体像を再生することができる。
【００２６】
また、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザと、可視光域にバンドギャップを有する物質と、第１の赤外光レーザの照射方向を変化させる第１のレーザ光偏向装置と、第２の赤外光レーザの照射方向を変化させる第２のレーザ光偏向装置と、第１のレーザ光偏向装置と第２のレーザ光偏向装置を制御する制御装置と、像を形成する位置を記憶する記憶装置を有し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザを物質内に照射し、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点における物質の価電子帯の電子を、第１の赤外光による光子と第２の赤外光による光子の２つの光子により二光子吸収によって伝導帯に励起させ、その励起された電子が価電子帯の正孔と再結合することにより可視光を発生するようにし、記憶装置により記憶される像を形成する位置に対応させて、制御装置により、第１のレーザ光偏向装置と、第２のレーザ光偏向装置を制御することにより、第１の赤外光レーザと第２の赤外光レーザのレーザ光の交点の位置を形成しようとする像の輪郭に沿って残像が残る程度の走査速度で変化させることにより立体像を再生させるため、ホログラムを必要とせず、容易に立体像を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る立体像再生装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る立体像再生の原理を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る立体像再生装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る立体像再生の原理を示す模式図である。
【符号の説明】
１０          立体像再生装置
１１          第１の赤外光レーザ
１２          第２の赤外光レーザ
１３          非線型媒質
１４          第１のレーザ光偏向装置
１５          第２のレーザ光偏向装置
１６          制御装置
１７          記憶装置
【図１】
2004334140.tif 000003
【図２】
2004334140.tif 000004
【図３】
2004334140.tif 000005
【図４】
2004334140.tif 000006