JPH02221942A - 光差分演算デバイス - Google Patents
光差分演算デバイスInfo
- Publication number
- JPH02221942A JPH02221942A JP4257189A JP4257189A JPH02221942A JP H02221942 A JPH02221942 A JP H02221942A JP 4257189 A JP4257189 A JP 4257189A JP 4257189 A JP4257189 A JP 4257189A JP H02221942 A JPH02221942 A JP H02221942A
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- Japan
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- optical
- light
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- current
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、２つの光の差をとり、その差に比例した強さ
で光出力させ得るデバイスであって、画像処理、光連想
メモリ、ニューラルネットシミュレータ等の分野で用い
られる光差分演算デバイスに関する。
で光出力させ得るデバイスであって、画像処理、光連想
メモリ、ニューラルネットシミュレータ等の分野で用い
られる光差分演算デバイスに関する。
従来の技術
一般に、画像処理装置において、２つの画像の差を求め
る場合には、画像情報をＣＯＤ等の撮像デバイスから取
込み、Ａ／Ｄ変換した後、ＲＡＭ等のフレームメモリに
蓄え、別の入力画像についても同様にして別のフレーム
メモリに蓄え、各々のフレームメモリのデータより電気
的な処理により逐次差分を求め、これにより２つの画像
の差分を得るようにしている。このような差分量は、例
えば２つの画像の相対的位置関係の判断等に供される。
る場合には、画像情報をＣＯＤ等の撮像デバイスから取
込み、Ａ／Ｄ変換した後、ＲＡＭ等のフレームメモリに
蓄え、別の入力画像についても同様にして別のフレーム
メモリに蓄え、各々のフレームメモリのデータより電気
的な処理により逐次差分を求め、これにより２つの画像
の差分を得るようにしている。このような差分量は、例
えば２つの画像の相対的位置関係の判断等に供される。
また、光演算装置においては、光のみでは差分を求める
ことができないため、上記のようなフレームメモリを用
いる必要があった。
ことができないため、上記のようなフレームメモリを用
いる必要があった。
しかし、画像処理装置で扱う演算は、逐次処理であるた
め、このような電気的な処理による場合、多大な処理時
間が必要となってしまう。特に、光演算装置においでも
フレームメモリを用いる構成となると、光の特徴である
高速並列処理性を活用できなくなってしまう。
め、このような電気的な処理による場合、多大な処理時
間が必要となってしまう。特に、光演算装置においでも
フレームメモリを用いる構成となると、光の特徴である
高速並列処理性を活用できなくなってしまう。
このようなことから、最近では、フレームメモリを用い
ることなく２つの光の差分をとり得るようにした光差分
センサが、特開昭６３−１３３１２８号公報により提案
されている。これは、２つの光検出素子、例えばＰＮ接
続型ダイオードを、その光電特性の極性が互いに異なる
ようにして各々の電気出力端を接続させたものである。
ることなく２つの光の差分をとり得るようにした光差分
センサが、特開昭６３−１３３１２８号公報により提案
されている。これは、２つの光検出素子、例えばＰＮ接
続型ダイオードを、その光電特性の極性が互いに異なる
ようにして各々の電気出力端を接続させたものである。
ここに、差分信号を効率良く得るため、偏光板や光学フ
ィルタを併用している。
ィルタを併用している。
発明が解決しようとする課題
ところが、上記公報に示される光差分センサを用いたも
のでも、入力が光であってもそのセンサ出力は電気信号
であり、光演算装置中のデバイスとしては、高速処理性
の点で、まだ不十分なものである。さらに、このセンサ
をアレイ化した場合には、正側と負側の光検出素子を併
設する必要があり、扱う情報量がセンサの総数の半分と
なってしまうものである。即ち、差をとる時には、引か
れる値と引く値とを検出する光検出素子を隣合わせで設
けるものであり、これをアレイ化すると、ｎＸｎのマト
リックスアレイの場合で、実際に画像を受光するアレイ
は、引かれる画像と引く画像とが同じ面に入力されるた
め、アレイ数ｎａのｌ／２の分解能しかないことになる
。
のでも、入力が光であってもそのセンサ出力は電気信号
であり、光演算装置中のデバイスとしては、高速処理性
の点で、まだ不十分なものである。さらに、このセンサ
をアレイ化した場合には、正側と負側の光検出素子を併
設する必要があり、扱う情報量がセンサの総数の半分と
なってしまうものである。即ち、差をとる時には、引か
れる値と引く値とを検出する光検出素子を隣合わせで設
けるものであり、これをアレイ化すると、ｎＸｎのマト
リックスアレイの場合で、実際に画像を受光するアレイ
は、引かれる画像と引く画像とが同じ面に入力されるた
め、アレイ数ｎａのｌ／２の分解能しかないことになる
。
課題を解決するための手段
２つの光検出素子の光電特性の極性が互いに異ならせて
これらの光検出素子の電気出力端を接続した光差分セン
サを備えた光差分演算デバイスにおいて、前記光差分セ
ンサの出力に応じた発光強度で発光する発光素子を設け
た。
これらの光検出素子の電気出力端を接続した光差分セン
サを備えた光差分演算デバイスにおいて、前記光差分セ
ンサの出力に応じた発光強度で発光する発光素子を設け
た。
作用
光差分センサからは、２つの光検出素子に入力した光強
度の差に相当する出力が得られる。この出力は発光素子
によりその出力に応じた発光強度の光として出力される
。即ち、光を入出力とするデバイスとなり、光演算装置
内で入出力デバイスとして使用可能となり、高速演算処
理に供される。
度の差に相当する出力が得られる。この出力は発光素子
によりその出力に応じた発光強度の光として出力される
。即ち、光を入出力とするデバイスとなり、光演算装置
内で入出力デバイスとして使用可能となり、高速演算処
理に供される。
また、アレイ化構成する上でも、正側と負側を隣合わせ
で併設することなく、正側と負側とを別々にアレイ化さ
せればよく、分解能の低下、従って、空間的な情報量の
低下が防止される。
で併設することなく、正側と負側とを別々にアレイ化さ
せればよく、分解能の低下、従って、空間的な情報量の
低下が防止される。
実施例
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、第１図に示すように光検出素子としての２つのＰ
Ｎ接続型ダイオード１．２を、その光電特性の極性（Ｐ
とＮ）が互いに異なるように接続させた光差分センサ３
が設けられている。ここに、２つのダイオード１，２に
は各々逆バイアスとなるように電圧＋ＶＲ，−Ｖ、が印
加されている。
Ｎ接続型ダイオード１．２を、その光電特性の極性（Ｐ
とＮ）が互いに異なるように接続させた光差分センサ３
が設けられている。ここに、２つのダイオード１，２に
は各々逆バイアスとなるように電圧＋ＶＲ，−Ｖ、が印
加されている。
このような光差分センサ３は特開昭６３−１３３１２８
号公報に示されるものであり、２つのダイオード１．２
に各々光強度がＰＡ、ｐＨの光が入射すると、各々のダ
イオード１．２には入射光強度に応じた光電流が流れ、
接続部４からはその和なる電流ｉが流れる。
号公報に示されるものであり、２つのダイオード１．２
に各々光強度がＰＡ、ｐＨの光が入射すると、各々のダ
イオード１．２には入射光強度に応じた光電流が流れ、
接続部４からはその和なる電流ｉが流れる。
この時、光差分センサ３の差分構成により、例えば、光
強度ＰＡが増大するとこの光を受けるダイオード１側の
光電流は正の方に増大し、光強度Ｐ、が増大するとこの
光を受けるダイオード２側の光電流は負の方に減少する
。そこで、接続部４での電位がＯＶとなるように設定す
ると、電流ｉは第２図に示すように２つのダイオード１
．２に入射する光強度ｐＡ、ｐ、の差、即ちＰＡ−Ｐ、
に比例した値となる。
強度ＰＡが増大するとこの光を受けるダイオード１側の
光電流は正の方に増大し、光強度Ｐ、が増大するとこの
光を受けるダイオード２側の光電流は負の方に減少する
。そこで、接続部４での電位がＯＶとなるように設定す
ると、電流ｉは第２図に示すように２つのダイオード１
．２に入射する光強度ｐＡ、ｐ、の差、即ちＰＡ−Ｐ、
に比例した値となる。
しかして、このような光差分センサ３の出力、即ち、電
流ｉを増幅する増幅回路５が設けられ、その増幅出力は
駆動回路６に入力されている。この駆動回路６により前
記電流ｉに応じた駆動電流ｉｏにより駆動されて発光強
度Ｐｏで発光する発光素子として半導体レーザ７が設け
られている。
流ｉを増幅する増幅回路５が設けられ、その増幅出力は
駆動回路６に入力されている。この駆動回路６により前
記電流ｉに応じた駆動電流ｉｏにより駆動されて発光強
度Ｐｏで発光する発光素子として半導体レーザ７が設け
られている。
ここに、駆動電流ｉ。により駆動される半導体レーザ７
の発光強度Ｐ。は、通常、第３図のような特性を示す。
の発光強度Ｐ。は、通常、第３図のような特性を示す。
即ち、しきい値電流Ｉｔｈ以下ではＬＥＤ特性を示し、
しきい値電流１ｔｈ以上でレーザ発振特性を示す。■、
は最大許容電流である。
しきい値電流１ｔｈ以上でレーザ発振特性を示す。■、
は最大許容電流である。
よって、比例関係を持たせて発光させるには、直線性を
示すしきい値電流ｒｔｈ〜最大許容電流■、の範囲の駆
動電流ｉ。で半導体レーザ７を駆動させなければならな
い、しかし、ダイオードｌ、 ２に入射した光強度の
差を、半導体レーザ７から光出力させようとする時、光
差分センサ３から出力される電流ｉそのままでは、上記
のＩｔｈ−Ｉ、の範囲を越えてしまうことは、第２図か
らも明らかである。そこで、本実施例の駆動回路６内で
は、光差分センサ３からの電流ｉをシフト変換して第４
図に示すような駆動電流ｉ。とする変換処理部を持たせ
である。この結果、駆動電流ｉ。と光強度差ｐＡ−ｐ、
どの関係は、第２図及び第４図に基づき、第５図に示す
ように比例関係となる。よって、駆動電流ｉ。により発
光する半導体レーザ７の発光強度Ｐ０は、光強度差ＰＡ
−ＰＢに比例したものとなる。これにより、入出力とも
に、光となるデバイス構成となり、光演算装置内で入出
力デバイスとして用い、高速処理に供し得る。この時、
第４図に示した１−ｉｏ変換処理において直線の傾きを
自由に変えられるようにしておけば、広範囲の光演算が
可能となる。
示すしきい値電流ｒｔｈ〜最大許容電流■、の範囲の駆
動電流ｉ。で半導体レーザ７を駆動させなければならな
い、しかし、ダイオードｌ、 ２に入射した光強度の
差を、半導体レーザ７から光出力させようとする時、光
差分センサ３から出力される電流ｉそのままでは、上記
のＩｔｈ−Ｉ、の範囲を越えてしまうことは、第２図か
らも明らかである。そこで、本実施例の駆動回路６内で
は、光差分センサ３からの電流ｉをシフト変換して第４
図に示すような駆動電流ｉ。とする変換処理部を持たせ
である。この結果、駆動電流ｉ。と光強度差ｐＡ−ｐ、
どの関係は、第２図及び第４図に基づき、第５図に示す
ように比例関係となる。よって、駆動電流ｉ。により発
光する半導体レーザ７の発光強度Ｐ０は、光強度差ＰＡ
−ＰＢに比例したものとなる。これにより、入出力とも
に、光となるデバイス構成となり、光演算装置内で入出
力デバイスとして用い、高速処理に供し得る。この時、
第４図に示した１−ｉｏ変換処理において直線の傾きを
自由に変えられるようにしておけば、広範囲の光演算が
可能となる。
ところで、第１図に原理的に示した本実施例の光差分演
算デバイスは、第６図に示すようにアレイ化構成し得る
。まず、ダイオード１．２を各々マトリックスアレイ化
したダイオードアレイ部８゜９を、互いに逆方向から光
強度ｐＡ、ｐ、なる入力画像Ａ、Ｂを受は得るように保
持体１０に背中合わせで配設させる。この保持体１０中
には増幅回路６や駆動回路７をアレイ化構成に対応させ
て形成・内蔵させてなる。そして、ダイオードアレイ部
８．９の差出力に対応した発光強度で発光する半導体レ
ーザ７をマトリックスアレイ化した半導体レーザアレイ
部１１が設けられ、発光強度Ｐ。
算デバイスは、第６図に示すようにアレイ化構成し得る
。まず、ダイオード１．２を各々マトリックスアレイ化
したダイオードアレイ部８゜９を、互いに逆方向から光
強度ｐＡ、ｐ、なる入力画像Ａ、Ｂを受は得るように保
持体１０に背中合わせで配設させる。この保持体１０中
には増幅回路６や駆動回路７をアレイ化構成に対応させ
て形成・内蔵させてなる。そして、ダイオードアレイ部
８．９の差出力に対応した発光強度で発光する半導体レ
ーザ７をマトリックスアレイ化した半導体レーザアレイ
部１１が設けられ、発光強度Ｐ。
による出力画像Ｏが出力されるように構成される。
このようなアレイ化構成において、各アレイ数はｌ：ｌ
の対応関係を持つように等しくされている。
の対応関係を持つように等しくされている。
また、光強度ＰＡ、Ｐ、なる入力画像Ａ、Ｂは鏡像関係
となる状態で入力される。このようなアレイ化構成によ
って、光を入出力する並列処理が可能となり、より一層
、演算速度を向上させ得る。
となる状態で入力される。このようなアレイ化構成によ
って、光を入出力する並列処理が可能となり、より一層
、演算速度を向上させ得る。
また、本実施例によれば、駆動回路６内のシフト変換に
より、出力信号にバイアスをかけた形となるので、この
バイアスの量を変えることにより、差の演算結果が負と
なる光出力の表現も可能である。よって、アレイ化構成
した場合であっても、正側と負側の光検出素子を隣合わ
せで併設する必要がなく、各々正側と負側とで別個にア
レイ化でき、分解能の低下がなく、空間的な情報量を落
すこともない。
より、出力信号にバイアスをかけた形となるので、この
バイアスの量を変えることにより、差の演算結果が負と
なる光出力の表現も可能である。よって、アレイ化構成
した場合であっても、正側と負側の光検出素子を隣合わ
せで併設する必要がなく、各々正側と負側とで別個にア
レイ化でき、分解能の低下がなく、空間的な情報量を落
すこともない。
発明の効果
本発明は、上述したように、２つの光検出素子の光電特
性の極性が互いに異なるようにしてこれらの光検出素子
の電気出力端を接続した光差分センサの出力に応じた発
光強度で発光する発光素子を設けたので、光を入出力と
するデバイスとすることができ、よって、光演算装置内
で入出力デバイスとして使用可能とし、高速演算処理に
供することができ、アレイ化構成する際にも光検出素子
を正側と負側を隣合わせで併設することなく、正側と負
側とで別々にアレイ化させることができ、空間的な情報
量の低下も防止できる。
性の極性が互いに異なるようにしてこれらの光検出素子
の電気出力端を接続した光差分センサの出力に応じた発
光強度で発光する発光素子を設けたので、光を入出力と
するデバイスとすることができ、よって、光演算装置内
で入出力デバイスとして使用可能とし、高速演算処理に
供することができ、アレイ化構成する際にも光検出素子
を正側と負側を隣合わせで併設することなく、正側と負
側とで別々にアレイ化させることができ、空間的な情報
量の低下も防止できる。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は原理回
路図、第２図は（ＰＡ Ｐａ）−１特性図、第３図は
ｉ。−Ｐｏ特性図、第４図はｉ −ｔｏ特性図、第５図
は（ＰＡ Ｐａ） −ｆｏ特性図、第６図はアレイ化
構成例を示す概略斜視図である。 １．２・・・光検出素子、３・・・光差分センサ、７・
・・発光素子 出 願 人 株式会社 リ コ 〜篤 ６図
路図、第２図は（ＰＡ Ｐａ）−１特性図、第３図は
ｉ。−Ｐｏ特性図、第４図はｉ −ｔｏ特性図、第５図
は（ＰＡ Ｐａ） −ｆｏ特性図、第６図はアレイ化
構成例を示す概略斜視図である。 １．２・・・光検出素子、３・・・光差分センサ、７・
・・発光素子 出 願 人 株式会社 リ コ 〜篤 ６図
Claims (1)
- ２つの光検出素子の光電特性の極性を互いに異ならせて
これらの光検出素子の電気出力端を接続した光差分セン
サを備えた光差分演算デバイスにおいて、前記光差分セ
ンサの出力に応じた発光強度で発光する発光素子を設け
たことを特徴とする光差分演算デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4257189A JPH02221942A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 光差分演算デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4257189A JPH02221942A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 光差分演算デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221942A true JPH02221942A (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=12639752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4257189A Pending JPH02221942A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 光差分演算デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02221942A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07501659A (ja) * | 1991-12-05 | 1995-02-16 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 波長安定化 |
| JPH08503496A (ja) * | 1992-10-21 | 1996-04-16 | アライド−シグナル・インコーポレーテッド | プラズマ溶射マスキング・テープ |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP4257189A patent/JPH02221942A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07501659A (ja) * | 1991-12-05 | 1995-02-16 | ハネウエル・インコーポレーテッド | 波長安定化 |
| JPH08503496A (ja) * | 1992-10-21 | 1996-04-16 | アライド−シグナル・インコーポレーテッド | プラズマ溶射マスキング・テープ |
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