JPH05100244A

JPH05100244A - 空間光変調素子

Info

Publication number: JPH05100244A
Application number: JP3258901A
Authority: JP
Inventors: Koji Akiyama; 浩二秋山; Kuni Ogawa; 久仁小川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1991-10-07
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】入力像を空間光変調素子の決められた位置に
容易に入力する。【構成】光導電層１０３および液晶層１０９を対向す
る導電性電極１０２，１０７ではさんだ構造を有する空
間光変調素子において、光導電層１０３を用いて受光素
子を形成し、受光素子に流れる電流を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パタ−ン認識または画
像処理などを行う光演算装置に用いられる空間光変調素
子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空間光変調素子は、光論理演算や光ニュ
−ロコンピュ−ティングなどの光情報処理を実現するた
めの重要な素子である。特に、光書き込み型の空間光変
調素子は、線順次に駆動していく電気書き込み型のもの
と異なり、２次元並列に光で情報を書き込むため、書き
込みに要する時間を短くでき、高速動作が期待できる。
このような光書き込み型の空間光変調素子は、一般的に
は光導電層と液晶のような変調部分を組み合わせた構造
をしており、光導電層に光を入力することにより、変調
部分をスイッチングし、出力光の強度を変調する。

【０００３】光コンピュータは、光のもつ並列性を活用
して大規模並列処理による高速演算を実現できることか
ら、従来のフォン・ノイマン型のコンピュ−タを越える
ものとして期待されている。中でも、ニュ−ラルネット
ワ−クのもつ並列性との整合性から、光でニュ−ラルネ
ットワ−クを構成した光ニュ−ロコンピュ−タが、判
断、認識、連想、学習などの人間のもつ知的情報処理を
実現するものとして、最近急速に注目を集めている。こ
れらの光コンピュ−タを構成するための、キーデバイス
が上述のような空間光変調素子である。空間光変調素子
を用いた光ニューロコンピュ−タとして、図８に示すよ
うなシステムで連想機能による文字認識を行った例が報
告されている{参考文献：瀧本他電気学会研究会試
料 LAV-91-10 (1991) 49.}。このシステムで使用されて
いる光ニューロン素子は、光和算および光閾値処理機能
をもった空間光変調素子である。

【０００４】また、画像のフーリエ変換を求める場合、
従来のコンピュータではかなりの演算時間を要するが、
光学的にはレンズを用いることにより簡単に得ることが
できる。しかし、光学的に得られたフーリエ変換パター
ンのパワースペクトルの測定には、テレビカメラあるい
は市販されている専用の光検出器（同心円および放射状
電極を設けてある）を用いて、電気信号に変換して行わ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】計算機を用いた文字認
識装置では、文字を入力する際、文字の切り出しを行っ
ているが、これと同じように、従来例の一例として挙げ
た図８の光演算システムの場合、入力パターンは決めら
れた位置に、決められた大きさで入力しなければならな
い。しかし、実用の際、例えば、文字認識を行う場合、
実際の文書に使用されている文字の大きさは様々である
とともに、一字一字位置合わせを行わなければならな
い。つまり、決められた文字の大きさになるように、あ
るいは決められた位置に文字が配置されるように光学系
の調整しないで文字を入力すると、完全な文字であって
も正しく認識することはできない。従って、常に文字の
大きさを計測しつつ、その大きさが常に一定になるよう
に文字を入力するために、光学系を調整しなければなら
ない。通常、文字の大きさの計測は、テレビカメラを使
って入力パターンを取り込み、電気的な処理によって行
っている。従って、データ量の多い画像データの処理を
行わなければならず、計測に時間がかかってしまい、光
の並列性を用いた高速演算の意味がなくなってしまう問
題があった。また、演算システムとは別にテレビカメラ
を設けるため、装置が大がかりになるとともに、コスト
も高くつくため、実用性に乏しかった。

【０００６】フーリエ変換は、光学系を用いることによ
り簡単に実行することができる。また、文字認識に用い
た場合、文字の大きさや回転に対しても支障なく、認識
ができる。従って、パターン認識や画像処理においては
非常に有効な手法である。しかし、フーリエ変換パター
ンのパワースペクトルの解析に対して、光で並列に処理
できる素子がないため、一般的には、変換されたパタ−
ンはテレビカメラや専用の光検出器を用いて解析されて
おり、結局光情報から電気信号への変換が行われるた
め、全体的な演算速度が遅くなってしまう問題があっ
た。

【０００７】本発明は以上のような従来の問題点を解決
するためのもので、第１の発明は、光演算システムへの
入力パタ−ンの大きさの調節を容易に簡単な構造で行う
ことができる空間光変調素子を提供することを目的とす
る。

【０００８】第２および第３の発明は、フーリエ変換パ
タ−ンを光学的に演算処理を可能にする空間光変調素子
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明の空間光変調
素子は、光導電層および電界によって光の透過量が変化
する部分を導電性電極ではさんだ構造を有し、光導電層
を用いて受光素子を形成し、受光素子に流れる電流を計
測するよう構成される。

【００１０】第２の発明の空間光変調素子は、対向する
導電性電極ではさんだ光導電層と、電界によって光の透
過量が変化する部分を電気的に接続している構造を有す
る空間光変調素子において、光導電層をはさむ導電性電
極の一方に、同心円状および放射状の電極パタ−ンを形
成したものである。

【００１１】第３の発明は、導電性電極ではさんだ光導
電層と電界を印加することによって発光する発光層を電
気的に接続している空間光変調素子において、前記光導
電層をはさむ導電性電極の一方に、同心円状および放射
状の電極パタ−ンを形成したものである。

【００１２】

【作用】演算を行う空間光変調素子において、画像もし
くは文字パターンが入力される領域のすぐ外側に受光素
子を形成する。そして、この受光素子に電圧を印加し、
流れる電流の大きさを調べながら入力像の位置の調整、
並びに空間光変調素子に入力像を結像するための光学系
を調整すれば、容易に入力像の大きさを一定に保つこと
ができる。例えば、文字を入力する場合について考え
る。通常、文字は白地に黒色で書かれている。従って、
文字パターンの像が受光素子に重なると、電流は減少す
る。つまり、受光素子に流れる電流が減少する直前にな
るように、入力する文字パターンの大きさを定めれば、
常に一定の大きさで空間光変調素子への入力が可能にな
る。また、受光素子は空間光変調素子の光導電層の一部
を用いて作製されるため、余計なコストがかからず、計
測すべき電流値も数点だけであるので、テレビカメラを
使う場合よりも、より高速に、より簡単なシステムで入
力パターンの大きさを調整できる。

【００１３】また、光学的には得られるフーリエ変換パ
ターンのパワースペクトルは、点対称であることから、
空間光変調素子の光導電層の受光領域を同心円状および
放射状にすることにより、周波数分布と角度分布を同時
並列に入力でき、かつ変調器あるいは発光素子により非
線形処理したものを光出力できる。従って、電気出力し
かできないテレビカメラや従来の市販の光検出器よりも
高速にフーリエ変換パターンの演算処理が可能になる。
また、このようなフーリエ変換したパターンを文字認識
などの入力に使用すると、記憶している文字に対して大
きさが違っていたり、回転したりしていても正しく認識
することがが可能になる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

【００１５】図１に第１の発明の空間変調素子の一実施
例を示す。（ａ）はその断面図、（ｂ）は光導電層を形
成した基板の平面図である。

【００１６】素子の構成は、透明絶縁性基板101（例え
ばガラス基板）上に透明導電性電極（例えば、ＩＴＯま
たはＳｎＯ_x）102を形成しており、その上に光導電層10
3を堆積し、さらに入力光を受光し演算するための画素
電極104および入力像の大きさを検出するための受光素
子を形成する位置検出電極105を積層する。これにスペ
ーサ106を使って、透明導電性電極107を形成した透明絶
縁性基板108で液晶層109をサンドイッチしている。但
し、液晶層109には配向膜110,111を形成してある。

【００１７】この素子にパターンを入力する場合、位置
検出電極105に電圧を印加し、個々の電極に流れる電流
を測定する。図１に示すように１対の電極を四方に配置
した理由は、入力パターンが光導電層103の位置合わせ
を精度良く行うためのものである。以下に、これらの電
極を使って入力像の位置合わせを行う方法について説明
する。

【００１８】まず、入力像の地が位置検出電極105に完
全に入力されている時に電極105に流れる電流を基準電
流とする。例えば、白地に黒色で書かれた文字を入力像
とする場合を考える。この場合、位置検出電極105に少
しでも文字が重なると電極に流れる電流は、基準電流よ
り小さくなる。従って、外側の電極に基準電流が流れ、
内側の電極にはそれよりも小さな電流が流れるように、
上下または左右の電極対において同時に満足させれば、
入力像を外側および内側の電極の間に納めることができ
る。この様子を図３（ａ）に示す。また、文字が整然と
配列している場合、内側の電極に基準電流が流れ、外側
の電極にはそれよりも小さな電流が流れるように上下ま
たは左右の電極対において同時に満足させれば、入力す
べき文字の周囲の罫線または文字を外側の電極に重ねた
状態を設定できる。すなわち、内側の電極で囲まれた領
域内に入力像を空間光変調素子に入力できる。この様子
を図３（ｂ）に示す。また、位置検出電極105の形状は
入力像の形に依存しており、例えば扇型のような曲線で
あってもよい。

【００１９】図１（ｂ）では、位置検出電極105の内側
に空間光変調素子の画素電極104を形成してあるが、図
２に示すように別々に形成し、レンズアレイを用いて同
じ入力像を位置検出電極105および画素電極104にそれぞ
れ入力して、位置合わせを行ってもよい。

【００２０】次に、空間光変調素子の動作について述べ
る。光照射前は光導電層103の暗抵抗は、液晶層109の抵
抗に比べて大きいため、素子に外部から電圧が印加され
ていると、電圧のほとんどが光導電層103にかかる。そ
のため、液晶層109の透過率は変化しない。しかし、光
導電層103に光が照射されていると、光導電層103の抵抗
は減少する。そのため、液晶層109にかかる電圧が大き
くなり、液晶層109の透過率が変化する。出力光の読み
出し方法は、透過型で読み出す場合には、画素電極104
はＩＴＯなどの透明導電性電極が使用されるか、あるい
は画素電極104が取り除かれる。この時、図には示して
いないが偏光板が素子の両側に配置される。また、反射
型で読み出す場合には、透明絶縁性基板108側から入力
光とは別に、読み出し光を偏光板を通して入射し、反射
光を観測する。反射型で使用する場合には、Ａｇ，Ａ
ｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏなどの反射率の高い金属薄膜を画
素電極104に使用するか、あるいは画素電極104を取り除
き配向膜110と光導電層103との間に屈折率の異なる誘電
体を交互に積層した誘電体ミラーを形成する。画素電極
104は、図１では四角形となっているが、入射する光の
形状に併せて任意の形であってよい。また、入力像を空
間的に連続な情報として扱うときには、画素電極104は
無くてもよい。

【００２１】解像度を上げるために入射光の反射を防ぐ
光吸収層として、光導電層103より十分小さい禁止帯幅
を持つ材料からなる薄膜を光導電層103と画素電極104の
間に挿入しても良い。

【００２２】ここで、液晶層109の液晶材料としては、
ネマティック液晶、カイラルスメクティックＣ相の強誘
電性液晶、ポリマー中に液晶を分散させた分散型液晶が
挙げられる。分散型液晶を用いた場合は、製作が容易
で、配向膜110,111および偏光板が不用になるため構造
が簡単になる特長をもつ。また、強誘電性液晶を用いた
場合、液晶層の厚みを小さくなるため静電容量を大きく
でき、しかも高速応答が可能で、メモリ機能を実現でき
る。さらに、強誘電性液晶は急峻な閾値特性を有するた
め、光閾値処理を行う上では最適な材料である。

【００２３】光導電層103に使用する材料は、暗時では
誘電体として動作し、光照射時には光導電性により誘電
体の特性を失うものである。具体的には、ＣｄＳ，Ｃｄ
Ｔｅ，ＣｄＳｅ，ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＧａＡｓ，Ｇａ
Ｎ，ＧａＰ，ＧａＡｌＡｓ，ＩｎＰ等の化合物半導体、
Ｓｅ，ＳｅＴｅ，ＡｓＳｅ等の非晶質半導体、Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ｓｉ_1-xＣ_x，Ｓｉ_1-xＧｅ_x，Ｇｅ_1-xＣ_x(0<x<1)の
多結晶または非晶質半導体、また、（１）フタロシアニ
ン顔料（Ｐｃと略す）例えば無金属Ｐｃ，ＸＰｃ（Ｘ＝
Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，ＴｉＯ，Ｍｇ，Ｓｉ（ＯＨ）₂な
ど），ＡｌＣｌＰｃＣｌ，ＴｉＯＣｌＰｃＣｌ，ＩｎＣ
ｌＰｃＣｌ，ＩｎＣｌＰｃ，ＩｎＢｒＰｃＢｒなど、
（２）モノアゾ色素，ジスアゾ色素などのアゾ系色素、
（３）ペニレン酸無水化物およびペニレン酸イミドなど
のペニレン系顔料、（４）インジゴイド染料、（５）キ
ナクリドン顔料、（６）アントラキノン類、ピレンキノ
ン類などの多環キノン類、（７）シアニン色素、（８）
キサンテン染料、（９）ＰＶＫ／ＴＮＦなどの電荷移動
錯体、（１０）ビリリウム塩染料とポリカーボネイト樹
脂から形成される共晶錯体、（１１）アズレニウム塩化
合物など有機半導体がある。

【００２４】また、非晶質のＳｉ，Ｇｅ，Ｓｉ_1-xＣ_x，
Ｓｉ_1-xＧｅ_x，Ｇｅ_1-xＣ_x（以下、ａ−Ｓｉ，ａ−Ｇ
ｅ，ａ−Ｓｉ_1-xＣ_x，ａ−Ｓｉ_1-xＧｅ_x，ａ−Ｇｅ_1-x
Ｃ_xのように略す）を光導電層103に使用する場合、水素
またはハロゲン元素を含めてもよく、誘電率を小さくす
るおよび抵抗率の増加のため酸素または窒素を含めても
よい。抵抗率の制御にはｐ型不純物であるＢ，Ａｌ，Ｇ
ａなどの元素を、またはｎ型不純物であるＰ，Ａｓ，Ｓ
ｂなどの元素を添加してもよい。このように不純物を添
加した非晶質材料を積層してｐ／ｎ，ｐ／ｉ，ｉ／ｎ，
ｐ／ｉ／ｎなどの接合を形成し、光導電層103内に空乏
層を形成するようにして誘電率および暗抵抗あるいは動
作電圧極性を制御してもよい。

【００２５】このような非晶質材料だけでなく、上記の
材料を２種類以上積層してヘテロ接合を形成して光導電
層103内に空乏層を形成してもよい。

【００２６】図４に第２の発明の空間光変調素子におけ
る一実施例を示す。図４（ａ）は断面図、（ｂ）は光導
電層を形成した基板の平面図である。

【００２７】素子の構造は、図１の空間光変調素子と同
様に透明導電性電極301を形成した透明絶縁性基板302上
に光導電層303を堆積し、さらに同心円状電極304および
放射状電極305を形成し、これと透明導電性電極306を形
成した透明絶縁性基板307とスペーサ308を使って液晶を
封入した液晶層309からなる。但し、液晶層309には、配
向処理を行った配向膜310,311が使用される。

【００２８】基本的にこの素子は反射型で使用するた
め、同心円状電極304および放射状電極305と配向膜310
との間に屈折率の異なる誘電体を交互に積層した誘電体
ミラーを形成するか、あるいはＡｇ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｍｏなどの反射率の高い金属薄膜を同心円状電極30
4および放射状電極305に使用する。光導電層303および
液晶層309を構成する材料としては、上記と同様であ
る。

【００２９】第３の発明の空間光変調素子の一実施例を
図５に示す。図５（ａ）は、素子の断面図、（ｂ）は発
光層を除いた平面図である。透明導電性電極401を形成
した透明絶縁性基板402上に光導電層403を積層する。さ
らに、同心円状電極404および放射状電極405を形成し、
発光層406および透明導電性電極407を順次積層してあ
る。発光層406としては、大面積化の容易な薄膜の電界
発光（ＥＬ）素子が好ましい。ＥＬ素子の材料として
は、例えば、ＭｎまたはＴｂ，Ｆを添加したＺｎＳ、Ｅ
ｕを添加したＣａＳ、ＰｒまたはＣｅ，ＥｕあるいはＰ
ｒ，Ｃｅを添加したＳｒＳなどの無機ＥＬ材料、8-キノ
リノールＡｌ錯体、Ａｌオキシン錯体、ペリレンなどの
有機ＥＬ材料が使用可能である。有機ＥＬ材料は直流電
圧で発光するが、無機ＥＬ材料は交流電圧駆動である。
従って、無機ＥＬ材料を使用する場合、光導電層403
は、ｐｎ接合のように一方向のみに整流性を与えるので
はなく、ｐｉｎｐ，ｎｉｐｎ，ｐｎｐ，ｐｎｐｎ，ｐｉ
ｎｐｉｎなどのように両方向に整流性をもたせる必要が
ある。以下に具体的な実施例について説明する。

【００３０】（実施例１）図１（ａ）の断面図に示すよ
うな構造をもつ空間光変調素子を作製した。以下に、こ
の素子の作製方法について述べる。

【００３１】ガラス基板101上に0.05〜0.5μｍ厚のＩＴ
Ｏをスパッタ法により成膜し、透明導電性電極102を形
成した。次に、プラズマＣＶＤ法により0.5〜2μｍ厚で
ｐ／ｉ／ｎダイオ−ド構造のａ−Ｓｉ：Ｈ膜を積層して
光導電層103を作製した。続いて、0.03〜0.3μｍ厚のア
ルミニウムからなる画素電極104アレイおよび位置検出
電極105を形成した。次にラビング処理を施したポリイ
ミド配向膜110を積層した。これとＩＴＯの透明導電性
電極パターン107およびポリイミド配向膜111を積層した
ガラス基板108との間に0.5〜3μｍ厚の強誘電性液晶層1
09を封入し、空間光変調素子を作製した。

【００３２】この位置検出電極105に0.1〜10Ｖの直流の
逆バイアスを印加した状態で、この電極に流れる電流を
測定しながら、空間光変調素子に文字パタ−ンの入力を
行った。但し、文字パタ−ンは白地の紙に黒色で書かれ
た文字で、これに白色光を照射し、その反射光を空間光
変調素子の入力とした。その結果、従来のテレビカメラ
を用いた場合よりも約1/10の時間で、空間光変調素子に
対する文字パタ−ンの位置合わせを行うことができた。

【００３３】（実施例２）図４（ａ）の断面図に示すよ
うな構造をもつ空間光変調素子を作製した。以下に、そ
の作製方法について説明する。

【００３４】ガラス基板302上に0.05〜0.5μｍ厚のＩＴ
Ｏをスパッタ法により成膜し、透明導電性電極301を形
成した。次に、プラズマＣＶＤ法により0.5〜2μｍ厚で
ｐ／ｉ／ｎダイオ−ド構造のａ−Ｓｉ：Ｈ膜を積層して
光導電層303を作製した。続いて、0.03〜0.3μｍ厚のア
ルミニウムからなる同心円状電極304および放射状電極3
05を形成した。次にラビング処理を施したポリイミド配
向膜310を積層した。これとＩＴＯの透明導電性電極パ
ターン306およびポリイミド配向膜311を積層したガラス
基板307との間に0.5〜3μｍ厚の強誘電性液晶層309を封
入し、空間光変調素子を作製した。

【００３５】この空間光変調素子501を用いて、図６に
示すような光学的に文字認識を行う装置を構築した。こ
の装置は、レンズ502の光軸に垂直に入力像503をおき、
レンズ502をはさんで入力像503と反対側に空間光変調素
子501を配置した。入力像503および空間光変調素子501
のレンズ502からの距離は、ともにレンズ502の焦点距離
（ｆ）に等しい。入力像503にレーザ光504を照射すると
入力像503のフーリエ変換像が空間光変調素子501の光導
電層503に入力される。同心円状電極304および放射状電
極305内に入射する光量に応じて、読み出し光505を偏光
ビームスプリッター506を通して得られる出力光507は変
調を受ける。この例のように、強誘電性液晶を用いた場
合、ある一定の光量以上の光が入射した電極のみ出力光
507が得られるというような閾値処理を行った結果を得
ることができる。出力光507は、レンズアレイ508によっ
て多重展開され、さらにメモリマスク509を通過して、
レンズアレイ508と同じ形に画素電極104が配列した空間
光変調素子510に入射する。この空間光変調素子510は、
図１に示した空間光変調素子において位置検出電極105
を取り去ったもので、画素電極104に入射する光量に対
して閾値処理を行った結果を光出力するものである。メ
モリマスク509は、同心円状および放射状の光の多重像
に対し、透過率の重み付けを行うもので、本実施例では
一例として入力像503にアルファベット（Ａ〜Ｚ）の活
字を使い、直交学習法により作製したものを使用した。
従って、空間光変調素子510は、入力像503に対し文字認
識を行った結果を出力するものである。また、認識結果
511は、空間光変調素子501の場合と同様に偏光ビームス
プリッター512を用いて得られる。

【００３６】この装置において、入力像503に縮小拡
大、あるいは回転させたアルファベットの文字入力に対
しても、正しく認識できることを確認した。

【００３７】（実施例３）第３の発明の一実施例とし
て、図５に示すような空間光変調素子を作製した。以下
に、この素子の作製方法について述べる。

【００３８】ガラス基板402上に0.05〜0.5μｍ厚のＩＴ
Ｏをスパッタ法により成膜し、透明導電性電極401を形
成した。次に、プラズマＣＶＤ法により0.5〜2μｍ厚で
ｐ／ｉ／ｎ／ｐ構造のａ−Ｓｉ_xＣ_1-x：Ｈ膜（０＜ｘ＜
０．４）を積層して光導電層403を作製した。続いて、
0.03〜0.3μｍ厚のＡｕ，Ｐｔ，Ｐｄなどの金属からな
る同心円状電極404および放射状電極405を形成した。こ
れらの金属はｐ層にオーミック接合を形成するためのも
のである。次に、スパッタ法により作製した100〜500Å
厚みのＳｉＮ_x，ＳｉＯ_x，ＡｌＯ_x，ＴａＯ_xなどの絶縁
性薄膜でサンドイッチしたＭｎ添加したＺｎＳを0.1〜1
μｍ形成して発光層406とした。ＺｎＳの成膜には、電
子ビーム蒸着、ＭＯＣＶＤまたはスパッタ法を用いた。
さらに、同心円状電極404および放射状電極405の各々に
対向する透明導電性電極407として0.05〜0.3μｍのＩＴ
Ｏを形成して空間光変調素子を作製した。この透明導電
性電極407は、対向する各同心円状電極404および放射状
電極405よりも小さい面積で形成すると、発光層406での
電流密度を高くすることができ、輝度を大きくすること
ができるので効果的であった。また、図５では、透明導
電性電極407は四角形および円形であるが、対応する電
極404,405の領域以内であれば、任意形状でも同様に動
作した。

【００３９】この空間光変調素子601を用いて、図７に
示すような光学的に文字認識を行う装置を構築した。こ
の装置は、図６の場合と同じ素子を使用した。レンズ60
2の光軸に垂直に入力像603をおき、レンズ602をはさん
で入力像603と反対側に空間光変調素子601を配置した。
入力像603および空間光変調素子601のレンズ602からの
距離は、ともにレンズ602の焦点距離（ｆ）に等しい。
入力像603にレーザ光604を照射すると入力像603のフー
リエ変換像が空間光変調素子601の光導電層403に入力さ
れる。同心円状電極404および放射状電極405内に入射す
る光量に応じて、発光層406から出射する出力光605は変
調を受ける。出力光605は、レンズアレイ606によって多
重展開され、さらにメモリマスク607を通過して、レン
ズアレイ606と同じ形に画素電極104が配列した空間光変
調素子608に入射する。また、認識結果609は、読み出し
光610を偏光ビームスプリッター611に入射することによ
り得られる。

【００４０】この装置において、入力像603に縮小拡
大、あるいは回転させたアルファベットの文字入力に対
しても、正しく認識できることを確認した。

【００４１】また、この装置は、発光層406を用いた空
間光変調素子を使用しているため、読み出し光を必要と
せず、図６に比べて簡単にできる。しかし、この変調素
子は、強誘電性液晶のようなメモリ機能はない。

【００４２】

【発明の効果】第１の発明によれば、高速かつ簡単に入
力像の大きさを調節できる空間光変調素子が得られ、第
２および第３の発明によれば、簡単にフーリエ変換パタ
ーンの光演算処理が行える空間光変調素子が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例における空間光変調
素子の断面図（ｂ）は同平面図

【図２】本発明の他の実施例における空間光変調素子の
平面図

【図３】本発明の空間光変調素子の一実施例における入
力像の様子を示した図

【図４】（ａ）は本発明の一実施例における空間光変調
素子の断面図（ｂ）同平面図

【図５】（ａ）は本発明の一実施例における空間光変調
素子の断面図（ｂ）同平面図

【図６】本発明の一実施例おける空間光変調素子を使用
した文字認識装置の構成の一例を示す断面図

【図７】本発明の一実施例おける空間光変調素子を使用
した文字認識装置の構成の他の例を示す断面図

【図８】従来例の光連想メモリの構成を示す断面図

【符号の説明】

１０１，１０８透明絶縁性基板１０２，１０７透明導電性電極１０３光導電層１０４画素電極１０５位置検出電極１０６スペーサ１０９液晶層１１０，１１１配向膜３０１，３０６透明導電性電極３０２，３０７透明絶縁性基板３０３光導電層３０４同心円状電極３０５放射状電極３０８スペーサ３０９液晶層３１０，３１１配向膜４０１透明導電性電極４０２，４０７透明絶縁性基板４０３光導電層４０４同心円状電極４０５放射状電極４０６発光層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導電層および液晶層を対向する導電性電
極ではさんだ構造を有する空間光変調素子において、前
記光導電層を用いて受光素子を形成し、前記受光素子に
流れる電流を計測することを特徴とする空間光変調素
子。
【請求項２】対向する導電性電極ではさんだ光導電層と
液晶層を電気的に接続している構造を有する空間光変調
素子において、前記光導電層をはさむ導電性電極の一方
に、同心円状および放射状の電極パタ−ンを形成したこ
とを特徴とする空間光変調素子。
【請求項３】対向する導電性電極ではさんだ光導電層と
電界を印加することによって発光する発光層を電気的に
接続している空間光変調素子において、前記光導電層を
はさむ導電性電極の一方に、同心円状および放射状の電
極パタ−ンを形成したことを特徴とする空間光変調素
子。
【請求項４】発光層をはさむ導電性電極の面積が異なる
ことを特徴とする請求項３に記載の空間光変調素子。
【請求項５】光導電層が整流性を有することを特徴とす
る請求項１，２または３に記載の空間光変調素子。
【請求項６】液晶層が強誘電性液晶から成ることを特徴
とする請求項１または２に記載の空間光変調素子。
【請求項７】光導電層が、炭素、珪素またはゲルマニウ
ムの元素のうち少なくとも１種類以上を含む非晶質半導
体で形成されたことを特徴とする請求項１または２に記
載の空間光変調素子。