JPH0244312A - 位相変換素子 - Google Patents
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- JPH0244312A JPH0244312A JP19580788A JP19580788A JPH0244312A JP H0244312 A JPH0244312 A JP H0244312A JP 19580788 A JP19580788 A JP 19580788A JP 19580788 A JP19580788 A JP 19580788A JP H0244312 A JPH0244312 A JP H0244312A
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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〕
本発明は光情報を並列的に処理する技術を利用した機器
を対象とする光情報処理産業に用いられる位相変換素子
に関する。
を対象とする光情報処理産業に用いられる位相変換素子
に関する。
本発明による位相変換素子は電気光学結晶の光学軸に垂
直な平行平面の特定領域に対向透明電極を形成し、上記
平行平面の特定領域以外の平行平面＄■域に前記対向電
極の光学膜厚に等しい光学膜厚の透明薄膜を形成し、さ
らに前記対向透明電極間には使用する電気光学結晶の半
波長電圧に少なくとも等しい電圧が印加可能な手段を存
し、前記対向透明電極間に半波長電圧を印加したときの
使用する電気光学結晶の屈折率楕円体の主軸方向に偏光
した直線偏光を使用する電気光学結晶の光学軸に平行に
入射させる手段を有さしめることにより、光画像情報な
どの並列光情報の波面の特定領域とそれ以外の領域の位
相を少な（ともπだけ異ならしめることができ振幅の符
号を変えることができるため、並列光情報の波面の特定
領域とそれ以外の領域の和あるいは差演算を任意に可能
ならしめるものであり、並列光情報処理分野において有
効な光能動素子を提供するものである。
直な平行平面の特定領域に対向透明電極を形成し、上記
平行平面の特定領域以外の平行平面＄■域に前記対向電
極の光学膜厚に等しい光学膜厚の透明薄膜を形成し、さ
らに前記対向透明電極間には使用する電気光学結晶の半
波長電圧に少なくとも等しい電圧が印加可能な手段を存
し、前記対向透明電極間に半波長電圧を印加したときの
使用する電気光学結晶の屈折率楕円体の主軸方向に偏光
した直線偏光を使用する電気光学結晶の光学軸に平行に
入射させる手段を有さしめることにより、光画像情報な
どの並列光情報の波面の特定領域とそれ以外の領域の位
相を少な（ともπだけ異ならしめることができ振幅の符
号を変えることができるため、並列光情報の波面の特定
領域とそれ以外の領域の和あるいは差演算を任意に可能
ならしめるものであり、並列光情報処理分野において有
効な光能動素子を提供するものである。
従来より光の位相を変化させて使用する光能動素子は液
晶素子、ポッケルスセル、カーセル、ファラデーセルな
ど多くの応用が行われてきた。
晶素子、ポッケルスセル、カーセル、ファラデーセルな
ど多くの応用が行われてきた。
しかし、これらの光能動素子のほとんどは偏光素子と組
合わせて光強度変調素子として用いられており、位相の
変化自身を積極的に応用しようとするものではなかった
０位相の変化自身を積極的に変調しようとさせる位相変
換素子としてはアイ・ピー・カミノフ（ＬＰ、Ｋａｍｉ
ｎｏｗ）らのポッケルスセルを用いた位相変調器や〔ア
プライド フィジックス レターズ ２．４０１９６３
） （Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、ＬｅＬＬ、 ２．４１（
１９６３）） 、ガラス板を適度な光路長に調整したも
のが用いられてきた。
合わせて光強度変調素子として用いられており、位相の
変化自身を積極的に応用しようとするものではなかった
０位相の変化自身を積極的に変調しようとさせる位相変
換素子としてはアイ・ピー・カミノフ（ＬＰ、Ｋａｍｉ
ｎｏｗ）らのポッケルスセルを用いた位相変調器や〔ア
プライド フィジックス レターズ ２．４０１９６３
） （Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、ＬｅＬＬ、 ２．４１（
１９６３）） 、ガラス板を適度な光路長に調整したも
のが用いられてきた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら従来の位相変換素子、特に位相の変化自身
を積極的に変調しようとさせる位相変換素子は、並列光
情報の波面の特定領域のみの位相を変換することができ
なかったため、並列光情報の波面の特定領域のみを分岐
させて位相変換した後位相変換しない波面の領域と結合
するという複雑な処理を要したり、ガラス板を用いたも
のにおいては外部から位相変換量を調整するため極めて
精密な機械的位置決めをせねばならないという問題点を
有していた。
を積極的に変調しようとさせる位相変換素子は、並列光
情報の波面の特定領域のみの位相を変換することができ
なかったため、並列光情報の波面の特定領域のみを分岐
させて位相変換した後位相変換しない波面の領域と結合
するという複雑な処理を要したり、ガラス板を用いたも
のにおいては外部から位相変換量を調整するため極めて
精密な機械的位置決めをせねばならないという問題点を
有していた。
本発明による位相変換素子は電気光学結晶の光学軸に垂
直な平行平面の特定領域に対向透明電極を形成し、上記
平行平面の特定領域以外の平行平面領域に前記対向電極
の光学膜厚に等しい光学膜厚の透明薄膜を形成し、さら
に前記対向透明電極間には使用する電気光学結晶の半波
長電圧に少なくとも等しい電圧が印加可能な手段を有し
、前記対向透明電極間に半波長電圧を印加したときの使
用する電気光学結晶の屈折率楕円体の主軸方向に偏光し
た直線偏光を使用する電気光学結晶の光学軸に平行に入
射させる手段を備えた。
直な平行平面の特定領域に対向透明電極を形成し、上記
平行平面の特定領域以外の平行平面領域に前記対向電極
の光学膜厚に等しい光学膜厚の透明薄膜を形成し、さら
に前記対向透明電極間には使用する電気光学結晶の半波
長電圧に少なくとも等しい電圧が印加可能な手段を有し
、前記対向透明電極間に半波長電圧を印加したときの使
用する電気光学結晶の屈折率楕円体の主軸方向に偏光し
た直線偏光を使用する電気光学結晶の光学軸に平行に入
射させる手段を備えた。
（作用〕
上記の構成により、並列光情報の波面の特定領域の位相
変換を分岐・結合という複雑な手段を用いることなしに
実現することができ、また本発明における対向透明電極
間に印加する電圧の大きさを制御するだけで少なくとも
πの大きさまでは任意に位相変換量を制御することがで
き上記問題点を解決した。
変換を分岐・結合という複雑な手段を用いることなしに
実現することができ、また本発明における対向透明電極
間に印加する電圧の大きさを制御するだけで少なくとも
πの大きさまでは任意に位相変換量を制御することがで
き上記問題点を解決した。
以下本発明による位相変換素子の実施例を図面を参照し
ながら説明する。第１図は本発明による位相変換素子の
原理図であり、１は電気光学結晶、２は対向透明電極、
３は透明Ｆｊ膜、４は偏光子、５は高圧を源、６はスイ
ッチ、７は半波長電圧印加時の屈折率楕円体主軸、８は
電気光学結晶１の結晶軸、９は入射光である。電気光学
結晶ｌとしてはＫＨｚ ＰＯ４，ＫＤｔ ＰＯａ、ＮＨ
ａ Ｈｚ ＰＯ−ＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ、ＣｄＳ、ＧａＡｓ
、ＢａＴｉ０ａ、ＬｉＮｂｏｉ、ＬｉＴａｏｓ、ＫＴｉ
ＯＰＯ４，水晶などを用いることができるが、本実施例
では電気光学結晶としてＫＨｌ ＰＯ，を用いた場合に
ついて説明する。第１図に示すようにＫ Ｈｚ Ｐ Ｏ
ａの光学軸は結晶Ｃ軸に一致するため、結晶Ｃ軸に垂直
な平行平面すなわち結晶ａ軸および結晶す軸の張る面に
平行にＫＨｌ ＰＯ，を切断研磨した。
ながら説明する。第１図は本発明による位相変換素子の
原理図であり、１は電気光学結晶、２は対向透明電極、
３は透明Ｆｊ膜、４は偏光子、５は高圧を源、６はスイ
ッチ、７は半波長電圧印加時の屈折率楕円体主軸、８は
電気光学結晶１の結晶軸、９は入射光である。電気光学
結晶ｌとしてはＫＨｚ ＰＯ４，ＫＤｔ ＰＯａ、ＮＨ
ａ Ｈｚ ＰＯ−ＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ、ＣｄＳ、ＧａＡｓ
、ＢａＴｉ０ａ、ＬｉＮｂｏｉ、ＬｉＴａｏｓ、ＫＴｉ
ＯＰＯ４，水晶などを用いることができるが、本実施例
では電気光学結晶としてＫＨｌ ＰＯ，を用いた場合に
ついて説明する。第１図に示すようにＫ Ｈｚ Ｐ Ｏ
ａの光学軸は結晶Ｃ軸に一致するため、結晶Ｃ軸に垂直
な平行平面すなわち結晶ａ軸および結晶す軸の張る面に
平行にＫＨｌ ＰＯ，を切断研磨した。
なお、結晶Ｃ面の大きさは１５ｆｌｘ３０ｎで厚みは５
＋ｕとし、平行平面の透過波面精度はλ／２０（ただし
λ−６３３ｎｍ）とした、また、光学系の調整が容量に
なるように残りの平行平面は半波長電圧印加時の屈折率
楕円体主軸７のＸ、 Ｙ軸にそれぞれ平行に切断した
。なお、半波長電圧印加時の屈折率楕円体主軸７のＸ軸
と結晶軸８のａ軸のなす角度は４５度である。次に結晶
軸８のＣ軸に垂直な平行平面の半分に対向透明電極２と
してＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズの化合物）を反
応性蒸着を用いて約１６００人形成した。対向透明電極
２としてはＩＴＯ以外に酸化インジウム、Ｍ化スズ、酸
化亜鉛などを用いても良い０次に結晶軸８のＣ軸に垂直
な平行平面の対向透明電極２の形成されていない残りの
土平面に透明薄膜３を真空蒸着法により形成した。透明
薄膜３は結晶軸８のＣ軸に垂直な平行平面の片面のみに
形成しても良いし、対向する両面に形成しても良い、結
晶軸８のＣ軸に垂直な平行平面の片面に形成する場合は
、２枚の対向透明電極８の各々の光学膜厚の和に等しい
光学膜厚になるように形成する０通常は２枚の対向透明
電極８は各々等しい膜厚で形成するから、対向透明を橿
８の膜厚をｄ電、屈折率をｎ電、ｉ！ｉ明′ｇＩ膜３の
膜厚をｄ、屈折率をｎとするときｄ−２ｄ ＠ ｎ ｉ
ｉ ／ ｎとなるように形成すれば良い、結晶軸８のＣ
軸に垂直な平行の対向する両面に透明薄膜３を形成する
場合は各々の面に形成された透明薄膜３の膜厚をｄ電１
．ｄ電２とするときｄ−’Ｉｎ＠、（ｄ電、＋ｄ電２）
となるような膜厚に透明薄膜３を形成すればよい、なお
透明電極８が形成された面の光透過率が等しくなるよう
にｎ＝ｎ電。
＋ｕとし、平行平面の透過波面精度はλ／２０（ただし
λ−６３３ｎｍ）とした、また、光学系の調整が容量に
なるように残りの平行平面は半波長電圧印加時の屈折率
楕円体主軸７のＸ、 Ｙ軸にそれぞれ平行に切断した
。なお、半波長電圧印加時の屈折率楕円体主軸７のＸ軸
と結晶軸８のａ軸のなす角度は４５度である。次に結晶
軸８のＣ軸に垂直な平行平面の半分に対向透明電極２と
してＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズの化合物）を反
応性蒸着を用いて約１６００人形成した。対向透明電極
２としてはＩＴＯ以外に酸化インジウム、Ｍ化スズ、酸
化亜鉛などを用いても良い０次に結晶軸８のＣ軸に垂直
な平行平面の対向透明電極２の形成されていない残りの
土平面に透明薄膜３を真空蒸着法により形成した。透明
薄膜３は結晶軸８のＣ軸に垂直な平行平面の片面のみに
形成しても良いし、対向する両面に形成しても良い、結
晶軸８のＣ軸に垂直な平行平面の片面に形成する場合は
、２枚の対向透明電極８の各々の光学膜厚の和に等しい
光学膜厚になるように形成する０通常は２枚の対向透明
電極８は各々等しい膜厚で形成するから、対向透明を橿
８の膜厚をｄ電、屈折率をｎ電、ｉ！ｉ明′ｇＩ膜３の
膜厚をｄ、屈折率をｎとするときｄ−２ｄ ＠ ｎ ｉ
ｉ ／ ｎとなるように形成すれば良い、結晶軸８のＣ
軸に垂直な平行の対向する両面に透明薄膜３を形成する
場合は各々の面に形成された透明薄膜３の膜厚をｄ電１
．ｄ電２とするときｄ−’Ｉｎ＠、（ｄ電、＋ｄ電２）
となるような膜厚に透明薄膜３を形成すればよい、なお
透明電極８が形成された面の光透過率が等しくなるよう
にｎ＝ｎ電。
ｄ電、ｗｄ電よとするのが好ましい。本実施例ではｎ
＝ ｎ電とするため透明薄膜３の材料としてＳ１０を用
いたが、Ｙｔ Ｏｓ、 Ａ １ ｚ Ｏｓ、 Ｐ ｂ
Ｆ ｚ、 ＣｅＦ、Ｔｉｏｔ、Ｚｒ０ｚなどの材料を用
いることができる。また本実施例における透明薄膜３の
膜厚は約１６００人とした。偏光子４としては方解石を
用いたグラントムソンプリズムあるいはグランティラー
プリズムあるいは光学多層膜を用いた偏光ビームスプリ
ンターを用いることができるが本実施例では方解石を用
いたグラントムソンプリズムを使用し、偏光子４をｙ５
過後の光の偏波面が半波長電圧印加時の屈折率楕円体主
軸７のＸ軸に平行になるように設置した。高圧電１ｌｌ
Ｘ５としては１０ｋＶまで印加可能な直流電源を用い、
ＫＨ，ＰＯ。
＝ ｎ電とするため透明薄膜３の材料としてＳ１０を用
いたが、Ｙｔ Ｏｓ、 Ａ １ ｚ Ｏｓ、 Ｐ ｂ
Ｆ ｚ、 ＣｅＦ、Ｔｉｏｔ、Ｚｒ０ｚなどの材料を用
いることができる。また本実施例における透明薄膜３の
膜厚は約１６００人とした。偏光子４としては方解石を
用いたグラントムソンプリズムあるいはグランティラー
プリズムあるいは光学多層膜を用いた偏光ビームスプリ
ンターを用いることができるが本実施例では方解石を用
いたグラントムソンプリズムを使用し、偏光子４をｙ５
過後の光の偏波面が半波長電圧印加時の屈折率楕円体主
軸７のＸ軸に平行になるように設置した。高圧電１ｌｌ
Ｘ５としては１０ｋＶまで印加可能な直流電源を用い、
ＫＨ，ＰＯ。
の半波長電圧である７、６ｋＶが出力できるように設定
しておきスイッチ６により対向透明電極２に印加する電
圧の０Ｎ１０ＦＦを行った。なお半波長電圧を正確に印
加するために本発明による位相変換素子をレーザ干渉計
内に挿入し対向透明電極２が形成された面と透明薄膜３
が形成された面との透過波面位相を計測しその差がπだ
け異なるのに必要な印加電圧を高圧電源の出力として設
定した。このときレーザ干渉計内で対向透明電極２が形
成された面と透明ＦＩＩＩ！３が形成された面でレーザ
のもどり光強度が異なる。この各面でのレーザのもどり
光強度比（以下明度比と呼ぶ）は対向透明電極２間に印
加された電圧φにより変化する。
しておきスイッチ６により対向透明電極２に印加する電
圧の０Ｎ１０ＦＦを行った。なお半波長電圧を正確に印
加するために本発明による位相変換素子をレーザ干渉計
内に挿入し対向透明電極２が形成された面と透明薄膜３
が形成された面との透過波面位相を計測しその差がπだ
け異なるのに必要な印加電圧を高圧電源の出力として設
定した。このときレーザ干渉計内で対向透明電極２が形
成された面と透明ＦＩＩＩ！３が形成された面でレーザ
のもどり光強度が異なる。この各面でのレーザのもどり
光強度比（以下明度比と呼ぶ）は対向透明電極２間に印
加された電圧φにより変化する。
この変化のようすを示したのが第２図である。第２図か
ら本実施例における位相変換素子は干渉計内に挿入した
場合対向透明電橋２の形成面と透明薄膜２の形成面の明
度比が一致する印加電圧がゼロボルトに存在し、印加電
圧が７．６ｋＶで位相がπだけずれることがわかる。
ら本実施例における位相変換素子は干渉計内に挿入した
場合対向透明電橋２の形成面と透明薄膜２の形成面の明
度比が一致する印加電圧がゼロボルトに存在し、印加電
圧が７．６ｋＶで位相がπだけずれることがわかる。
なお、本発明の位相変換素子をレーザ光学系に用いる場
合はレーザー光の偏波面を半波長電圧印加時の屈折率楕
円体主軸のＸ軸あるいはＹ軸に一致させることにより偏
光子４は不要になる。
合はレーザー光の偏波面を半波長電圧印加時の屈折率楕
円体主軸のＸ軸あるいはＹ軸に一致させることにより偏
光子４は不要になる。
次に本発明の位相変換素子を用いて並列光情報処理を行
う場合の一原理例を説明する。第３図は本発明の位相変
換素子を用いた並列光情報処理の一原理図であり、１０
は本発明の位相変換素子、１１はフーリエ変換レンズ、
１２は第１の入力情報、１３は第２の入力情報、１４は
出力情報である。第３図において本発明の位相変換素子
１０の対向透明電極２に高圧ｆｉｌ！５によって印加電
圧を付与しないとき、透明薄膜３の形成面に第１の入力
情報として並列光情報ａを人力し、対向透明電極２の形
成面に第２の入力情報すを入力した場合ａ、ｂは本発明
の位相変換素子１０を透過した後も位相差が生じず、フ
ーリエ変換レンズ１１によってフーリエ変換された後の
出力情報１４としてのＦの強度分布は、Ｆｌ”＝（ｌＡ
ｌ”＋ｌＢｌ”＋ｌｎｌ”＋２Ｒｅ （Ａ” Ｂ）＋
２Ｒｅ （Ｂ” ｐ）＋２Ｒｅ （Ａ”ｎ））（ｅ
ｘρ（ｉψ）となる。ここでｎは情報ノイズ、ψは入力
情報ａとｂの入力位置により生じた位相、Ａｌ）、Ｂｅ
、 ｎ＝は各々Ａ、Ｂ、ｎの複素共役、Ｒｅ （Ａ
” Ｂ）、Ｒｅ （Ｂ” ｎ）、 Ｒｅ（Ａ”ｎ＞は
各々Ａ” Ｂ、Ｂ” ｎ、Ａ” ｎの実数部である。次
に本発明の位相変換素子１０の対向透明電極２の形成面
にスイッチ６をＯＮすることにより高圧電源５によって
用いた電気光学結晶の半波長電圧を印加したとき、透明
薄膜３の形成面に第１の入力情報として並列光情報ａを
入力し、対向透明電極２の形成面に第２の入力情報とし
てｂを入力した場合、ａ、ｂは本発明の位相変換素子１
０を透過した後、πだけ位相差が生じ、フーリエ変換レ
ンズ１１によってフーリエ変換された後の出力情報をＦ
′とするとその強度分布はＩＦ’＝ （ＩＡＩ” ＋ｌ
Ｂｌ” ＋ｌｎ’ ｌ” −２Ｒｅ（Ａ” Ｂ）−２Ｒ
ｅ （Ｂ” ｎ ’）−２Ｒｅ （Ａ”ｎ ’ ） ）
ｅｘｐ（ｉψ）となる、ここでｎ′は情報ノイズとな
る。ｌＦ＋”と＋Ｆ” ｌを電気的あるいは光学的に
減算してやればｎｕｎ’であるから４Ｒｅ （Ａ” Ｂ
）＋４Ｒｅ （Ａ” ｎ）＋４Ｒｅ（Ｂ” ｎ）の情報
となる。ここで、Ａ” ｎ、Ｂ”ｎはＡ”Ｂに比べて充
分小さい場合が多いからこの情報は実質的に４Ｒｅ（Ａ
’″Ｂ）すなわち第１の入力情Ｉ′ｌｌａと第２の入力
情報すの相互相関情報となる。このように本発明の位相
変換素子を用いれば２つの並列光情報の相関強度の和算
・差算を情報ノイズを最小にして容易に行えるという優
れた機能を有する。これに類似した光学相関処理は特開
昭５７−１３８６１６号公報に見られるが、本発明によ
る位相変換素子を用いることにより光学相関処理におけ
る自己相関および情報ノイズの影響を減らすことが可能
となる。また、第１の入力情Ｉ［１１２、第２の入力情
報１３の入力方法として液晶表示素子あるいは磁気光学
表示素子あるいはエレクトロクロミック表示素子を用い
、また出力情ａ１４の検出素子としてＣＯＤを用いて、
ＣＯＤで検出されたＩＦ＋”およびＩＦ’ ｌ’を直接
筒１の入力情報１２および第２の入力情報１３として用
いることにより準光学的に並列光情報の和算・減算も可
能となる。
う場合の一原理例を説明する。第３図は本発明の位相変
換素子を用いた並列光情報処理の一原理図であり、１０
は本発明の位相変換素子、１１はフーリエ変換レンズ、
１２は第１の入力情報、１３は第２の入力情報、１４は
出力情報である。第３図において本発明の位相変換素子
１０の対向透明電極２に高圧ｆｉｌ！５によって印加電
圧を付与しないとき、透明薄膜３の形成面に第１の入力
情報として並列光情報ａを人力し、対向透明電極２の形
成面に第２の入力情報すを入力した場合ａ、ｂは本発明
の位相変換素子１０を透過した後も位相差が生じず、フ
ーリエ変換レンズ１１によってフーリエ変換された後の
出力情報１４としてのＦの強度分布は、Ｆｌ”＝（ｌＡ
ｌ”＋ｌＢｌ”＋ｌｎｌ”＋２Ｒｅ （Ａ” Ｂ）＋
２Ｒｅ （Ｂ” ｐ）＋２Ｒｅ （Ａ”ｎ））（ｅ
ｘρ（ｉψ）となる。ここでｎは情報ノイズ、ψは入力
情報ａとｂの入力位置により生じた位相、Ａｌ）、Ｂｅ
、 ｎ＝は各々Ａ、Ｂ、ｎの複素共役、Ｒｅ （Ａ
” Ｂ）、Ｒｅ （Ｂ” ｎ）、 Ｒｅ（Ａ”ｎ＞は
各々Ａ” Ｂ、Ｂ” ｎ、Ａ” ｎの実数部である。次
に本発明の位相変換素子１０の対向透明電極２の形成面
にスイッチ６をＯＮすることにより高圧電源５によって
用いた電気光学結晶の半波長電圧を印加したとき、透明
薄膜３の形成面に第１の入力情報として並列光情報ａを
入力し、対向透明電極２の形成面に第２の入力情報とし
てｂを入力した場合、ａ、ｂは本発明の位相変換素子１
０を透過した後、πだけ位相差が生じ、フーリエ変換レ
ンズ１１によってフーリエ変換された後の出力情報をＦ
′とするとその強度分布はＩＦ’＝ （ＩＡＩ” ＋ｌ
Ｂｌ” ＋ｌｎ’ ｌ” −２Ｒｅ（Ａ” Ｂ）−２Ｒ
ｅ （Ｂ” ｎ ’）−２Ｒｅ （Ａ”ｎ ’ ） ）
ｅｘｐ（ｉψ）となる、ここでｎ′は情報ノイズとな
る。ｌＦ＋”と＋Ｆ” ｌを電気的あるいは光学的に
減算してやればｎｕｎ’であるから４Ｒｅ （Ａ” Ｂ
）＋４Ｒｅ （Ａ” ｎ）＋４Ｒｅ（Ｂ” ｎ）の情報
となる。ここで、Ａ” ｎ、Ｂ”ｎはＡ”Ｂに比べて充
分小さい場合が多いからこの情報は実質的に４Ｒｅ（Ａ
’″Ｂ）すなわち第１の入力情Ｉ′ｌｌａと第２の入力
情報すの相互相関情報となる。このように本発明の位相
変換素子を用いれば２つの並列光情報の相関強度の和算
・差算を情報ノイズを最小にして容易に行えるという優
れた機能を有する。これに類似した光学相関処理は特開
昭５７−１３８６１６号公報に見られるが、本発明によ
る位相変換素子を用いることにより光学相関処理におけ
る自己相関および情報ノイズの影響を減らすことが可能
となる。また、第１の入力情Ｉ［１１２、第２の入力情
報１３の入力方法として液晶表示素子あるいは磁気光学
表示素子あるいはエレクトロクロミック表示素子を用い
、また出力情ａ１４の検出素子としてＣＯＤを用いて、
ＣＯＤで検出されたＩＦ＋”およびＩＦ’ ｌ’を直接
筒１の入力情報１２および第２の入力情報１３として用
いることにより準光学的に並列光情報の和算・減算も可
能となる。
以上述べたように本発明による位相変換素子は電気光学
結晶の光学軸に垂直な平行平面の特定領域に対向透明電
極を形成し、上記平行平面の特定領域以外の平行平面領
域に前記対向透明電極の光学膜厚に等しい光学膜厚の透
明薄膜を形成し、さらに前記対向透明電極間には使用す
る電気光学結晶の半波長電圧に少なくとも等しい電圧が
印加可能な手段を存し、前記対向電極間に半波長電圧を
印加したときの使用する電気光学結晶の屈折率楕円体の
主軸方向に偏光した直線偏光を使用する電気光学結晶の
光学軸に平行に入射させる手段を有さしめることにより
、並列光情報の波面の特定領域とそれ以外の領域の位相
を少なくともπだけ異ならしめることができ振幅の符号
を変えることができるため、並列光情報の波面の特定領
域とそれ以外の領域の和あるいは差演算を任意に可能な
らしめるものであり、特に本発明による位相変換素子を
特開昭５７−１３８６１６号公報に見られるような光学
相関処理に適用するならば情報ノイズを最小にして相互
相関情報のみを取り出すことができ、生産工場における
ロポントの視覚としての画像比較等への効果は極めて大
きい。
結晶の光学軸に垂直な平行平面の特定領域に対向透明電
極を形成し、上記平行平面の特定領域以外の平行平面領
域に前記対向透明電極の光学膜厚に等しい光学膜厚の透
明薄膜を形成し、さらに前記対向透明電極間には使用す
る電気光学結晶の半波長電圧に少なくとも等しい電圧が
印加可能な手段を存し、前記対向電極間に半波長電圧を
印加したときの使用する電気光学結晶の屈折率楕円体の
主軸方向に偏光した直線偏光を使用する電気光学結晶の
光学軸に平行に入射させる手段を有さしめることにより
、並列光情報の波面の特定領域とそれ以外の領域の位相
を少なくともπだけ異ならしめることができ振幅の符号
を変えることができるため、並列光情報の波面の特定領
域とそれ以外の領域の和あるいは差演算を任意に可能な
らしめるものであり、特に本発明による位相変換素子を
特開昭５７−１３８６１６号公報に見られるような光学
相関処理に適用するならば情報ノイズを最小にして相互
相関情報のみを取り出すことができ、生産工場における
ロポントの視覚としての画像比較等への効果は極めて大
きい。
第１図は本発明による位相変換素子の原理図、第２図は
本発明における透明薄膜形成面と対向電極形成面の干渉
計内での明度比１／Ｉ電と印加電圧との関係を示す説明
図、第３図は本発明の位相変換素子を用いた並列光情報
処理の一原理図であ１・・・電気光学結晶 ２・・・対向透明電極 ３・・・透明薄膜 ４・・・偏光子 ５・・・高圧電源 ６・・・スイッチ ７・・・半波長電圧印加時の屈折率楕円体主軸８・・・
結晶軸 ９・・・入射光 １０・・・本発明の位相変換素子 １１・・・フーリエ変換レンズ １２・・・第１の入力情報 １３・・・第２の入力情報 Ｉ４・・・出力情報 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助本光明にぼ６位
子目夛喚禾ｊの原理国 事１図 １３第２の入７７慣帳
本発明における透明薄膜形成面と対向電極形成面の干渉
計内での明度比１／Ｉ電と印加電圧との関係を示す説明
図、第３図は本発明の位相変換素子を用いた並列光情報
処理の一原理図であ１・・・電気光学結晶 ２・・・対向透明電極 ３・・・透明薄膜 ４・・・偏光子 ５・・・高圧電源 ６・・・スイッチ ７・・・半波長電圧印加時の屈折率楕円体主軸８・・・
結晶軸 ９・・・入射光 １０・・・本発明の位相変換素子 １１・・・フーリエ変換レンズ １２・・・第１の入力情報 １３・・・第２の入力情報 Ｉ４・・・出力情報 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助本光明にぼ６位
子目夛喚禾ｊの原理国 事１図 １３第２の入７７慣帳
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電気光学結晶の光学軸に垂直な平行平面の特定領域に対
向透明電極を形成し、 上記平行平面の特定領域以外の平行平面領域に前記対向
透明電極の光学膜厚に等しい光学膜厚の透明薄膜を形成
し、 さらに前記対向透明電極間には使用する電気光学結晶の
半波長電圧に少なくとも等しい電圧が印加可能な手段を
有し、 前記対向透明電極間に半波長電圧を印加したときの使用
する電気光学結晶の屈折率楕円体の主軸方向に偏光した
直線偏光を使用する電気光学結晶の光学軸に平行に入射
させる手段を有することを特徴とする位相変換素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19580788A JPH0244312A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 位相変換素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19580788A JPH0244312A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 位相変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244312A true JPH0244312A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16347309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19580788A Pending JPH0244312A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | 位相変換素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690332A3 (en) * | 1994-06-27 | 1998-03-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device and displacement information measurement apparatus using the same |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19580788A patent/JPH0244312A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690332A3 (en) * | 1994-06-27 | 1998-03-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device and displacement information measurement apparatus using the same |
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