JPH0792176A - Method and equipment for measuring speed - Google Patents
Method and equipment for measuring speedInfo
- Publication number
- JPH0792176A JPH0792176A JP23842293A JP23842293A JPH0792176A JP H0792176 A JPH0792176 A JP H0792176A JP 23842293 A JP23842293 A JP 23842293A JP 23842293 A JP23842293 A JP 23842293A JP H0792176 A JPH0792176 A JP H0792176A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- image information
- information recording
- recording element
- bias voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 156
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 112
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 27
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 7
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 22
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 61
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 13
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 230000005697 Pockels effect Effects 0.000 description 9
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- 239000004983 Polymer Dispersed Liquid Crystal Substances 0.000 description 5
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 5
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、速度測定装置および速
度測定方法に関し、特に、PROM素子(Pockles Read
out Optical Modulator )等の画像情報記録素子や空間
光変調素子を用いた速度測定装置および速度測定方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed measuring device and a speed measuring method, and more particularly to a PROM element (Pockles Read).
The present invention relates to a speed measuring device and a speed measuring method using an image information recording element such as an out optical modulator) or a spatial light modulating element.
【0002】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】弾性
体や流体等の測定対象の速度測定方法は、測定対象の1
点のみを測定する方法と、測定対象を2次元的に測定す
る方法とに大別される。2. Description of the Related Art A velocity measuring method for measuring an object such as an elastic body or a fluid is one of the objects to be measured.
The method is roughly classified into a method of measuring only points and a method of measuring an object to be measured two-dimensionally.
【0003】1点のみを測定する方法としては、スピー
ドガン等を用いる方法がある。しかしながら、1点のみ
の測定では、その測定点の速度は測定できるが、測定対
象全体の速度分布を測定したりすることはできない。As a method for measuring only one point, there is a method using a speed gun or the like. However, when measuring only one point, the velocity at that measurement point can be measured, but the velocity distribution of the entire measurement target cannot be measured.
【0004】従って、測定対象の詳細な速度分布の解析
を行なうためには、測定対象を2次元的に測定すること
が必要となる。このような速度の2次元測定を行なう方
法としては、スピードガンを2次元的にスキャンする方
法が考えられる。Therefore, in order to analyze the detailed velocity distribution of the measuring object, it is necessary to measure the measuring object two-dimensionally. As a method of performing such two-dimensional measurement of speed, a method of two-dimensionally scanning a speed gun can be considered.
【0005】しかしながら、スピードガンを2次元的に
スキャンする方法は、測定対象の各測定点の計測を高速
に行なって測定対象の表面の2次元の速度情報を得る方
法であり、基本的には、1点の測定を繰り返し行なって
いるにすぎない方法である。従って、分解能を向上させ
ようとすれば測定時間が長くなり、また測定時間を短く
しようとすれば、分解能が悪くなり、いずれにしても、
分解能や測定時間に大きな制限があり、測定対象の2次
元的な速度測定を容易に行なうことは困難であった。However, the method of scanning the speed gun two-dimensionally is a method of measuring each measuring point of the measuring object at high speed to obtain two-dimensional velocity information of the surface of the measuring object. This is a method in which measurement at one point is repeated. Therefore, if the resolution is improved, the measurement time becomes long, and if the measurement time is shortened, the resolution becomes poor.
There is a large limitation on the resolution and the measurement time, and it has been difficult to easily perform two-dimensional velocity measurement of the measurement target.
【0006】従って、本発明の目的は、測定対象の2次
元的な速度測定が容易に行なえる速度測定装置および速
度測定方法を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a velocity measuring device and a velocity measuring method which can easily perform two-dimensional velocity measurement of a measuring object.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、書込光
の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極
電荷として保持する画像情報記録素子と、測定対象から
の光を前記画像情報記録素子に入射させる撮像手段と、
所望の周波数の交流バイアス電圧を前記画像情報記録素
子に印加する交流バイアス電圧印加手段と、を有し、前
記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光によ
って前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、前
記測定対象のある特定の領域であって前記交流バイアス
電圧の前記周波数と対応した速度でその位置が変化する
領域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電荷
として前記画像情報記録素子内に蓄積して保持すること
を特徴とする速度測定装置が得られる。According to the present invention, an image information recording element that generates electric charges corresponding to the light intensity of writing light and holds the generated electric charges as polarization charges, and a light from a measurement target are provided. An image pickup unit which is incident on the image information recording element,
AC bias voltage applying means for applying an AC bias voltage of a desired frequency to the image information recording element, and generated in the image information recording element by light incident on the image information recording element from the measurement object. Of the electric charges, the electric charges generated by light from a specific region of the measurement target, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage, are selectively used as polarization electric charges to generate the image information. A velocity measuring device characterized by accumulating and holding in a recording element is obtained.
【0008】また、本発明によれば、書込光の光強度に
対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として
保持すると共に、保持している分極電荷に応じて読出光
を変調させる空間光変調素子と、測定対象からの光を前
記空間光変調素子に入射させる撮像手段と、所望の周波
数の交流バイアス電圧を前記空間光変調素子に印加する
交流バイアス電圧印加手段と、前記空間光変調素子に読
出光を入射する読出光入射手段と、前記空間光変調素子
から射出する読出光を検出する読出光検出手段と、を有
し、前記測定対象から前記空間光変調素子に入射する光
によって前記空間光変調素子内に発生した電荷のうち、
前記測定対象のある特定の領域であって前記交流バイア
ス電圧の前記周波数と対応した速度でその位置が変化す
る領域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電
荷として前記空間光変調素子内に蓄積して保持し、前記
分極電荷に応じて変調されて射出される読出光を検出す
ることにより、前記測定対象のうち、前記交流バイアス
電圧の周波数と対応した速度でその位置が変化する前記
特定の領域を選択的に検出することを特徴とする速度測
定装置が得られる。Further, according to the present invention, charges corresponding to the light intensity of the writing light are generated, the generated charges are held as polarization charges, and the reading light is modulated according to the held polarization charges. Spatial light modulator, imaging means for making light from a measurement object incident on the spatial light modulator, AC bias voltage applying means for applying an AC bias voltage of a desired frequency to the spatial light modulator, and the spatial light Light incident on the spatial light modulation element from the measurement target, which has a reading light incidence means for making the reading light incident on the modulation element and a reading light detection means for detecting the readout light emitted from the spatial light modulation element. Of the charges generated in the spatial light modulator by
In the spatial light modulator, charges generated by light from a certain region of the measurement target whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage are selectively polarized as polarization charges. The position of the measurement target that changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage is detected by detecting read light that is accumulated and held, and is modulated and emitted according to the polarization charge. A velocity measuring device is obtained which is characterized by selectively detecting a region of.
【0009】本発明の速度測定装置は、直流バイアス電
圧を前記画像情報記録素子または前記空間光変調素子に
印加可能な直流バイアス電圧印加手段をさらに有するこ
とをができる。The speed measuring device of the present invention may further comprise a DC bias voltage applying means capable of applying a DC bias voltage to the image information recording element or the spatial light modulation element.
【0010】また、本発明によれば、所望の周波数の交
流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応した電荷を発
生し、発生した電荷を分極電荷として保持する画像情報
記録素子に印加し、測定対象からの光を前記所望の周波
数の交流バイアス電圧が印加された前記画像情報記録素
子に入射して、前記測定対象から前記画像情報記録素子
に入射する光によって前記画像情報記録素子内に発生し
た電荷のうち、前記測定対象のある特定の領域であって
前記交流バイアス電圧の前記周波数と対応した速度でそ
の位置が変化する領域からの光によって発生した電荷を
選択的に分極電荷として前記画像情報記録素子内に蓄積
して保持する工程を有することを特徴とする速度測定方
法が得られる。Further, according to the present invention, an AC bias voltage having a desired frequency is applied to the image information recording element which generates charges corresponding to the light intensity of the writing light and holds the generated charges as polarization charges. , The light from the measurement target is incident on the image information recording element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, and the light incident on the image information recording element from the measurement target causes the light to enter the image information recording element. Of the generated charges, the charges generated by light from a specific region of the measurement target, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage, are selectively used as polarization charges. A speed measuring method is obtained, which comprises a step of accumulating and holding in an image information recording element.
【0011】また、本発明によれば、所望の周波数の交
流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応した電荷を発
生し、発生した電荷を分極電荷として保持すると共に、
保持している分極電荷に応じて読出光を変調させる空間
光変調素子に印加し、測定対象からの光を前記所望の周
波数の交流バイアス電圧が印加された空間光変調素子に
入射して、前記測定対象から前記空間光変調素子に入射
する光によって前記空間光変調素子内に発生した電荷の
うち、前記測定対象のある特定の領域であって前記交流
バイアス電圧の前記周波数と対応した速度でその位置が
変化する領域からの光によって発生した電荷を選択的に
分極電荷として前記空間光変調素子内に蓄積して保持す
る工程と、前記空間光変調素子に読出光を入射し、前記
空間光変調素子から前記分極電荷に応じて変調されて射
出される読出光を検出することにより、前記測定対象の
うち、前記交流バイアス電圧の周波数と対応した速度で
その位置が変化する前記特定の領域を選択的に検出する
工程と、を有することを特徴とする速度測定方法が得ら
れる。Further, according to the present invention, an AC bias voltage having a desired frequency is used to generate charges corresponding to the light intensity of the writing light, and the generated charges are held as polarization charges.
The read light is applied to the spatial light modulator that modulates the read light according to the polarization charge that is held, and the light from the measurement target is incident on the spatial light modulator to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied. Of the charges generated in the spatial light modulation element by the light incident on the spatial light modulation element from the measurement target, in a certain region of the measurement target, at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage. A step of selectively accumulating and holding electric charges generated by light from a region whose position changes in the spatial light modulation element as polarization charges; and causing the reading light to enter the spatial light modulation element to perform the spatial light modulation. The position of the measuring object is changed at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage by detecting the read light which is modulated and emitted from the element according to the polarization charge. Speed measuring method characterized by having the steps of selectively detecting the specific area is obtained.
【0012】また、本発明によれば、測定対象に周期的
規則性を持つ模様を設ける工程と、所望の周波数の交流
バイアス電圧を、書込光の光強度に対応した電荷を発生
し、発生した電荷を分極電荷として保持する画像情報記
録素子に印加し、前記測定対象からの光を前記所望の周
波数の交流バイアス電圧が印加された前記画像情報記録
素子に入射して、前記測定対象から前記画像情報記録素
子に入射する光によって前記画像情報記録素子内に発生
した電荷のうち、前記測定対象のある特定の領域であっ
て前記交流バイアス電圧の前記周波数と前記模様の前記
周期的規則性とから決まる速度でその位置が変化する領
域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電荷と
して前記画像情報記録素子内に蓄積して保持する工程
と、を有することを特徴とする速度測定方法が得られ
る。Further, according to the present invention, a step of providing a pattern having a periodic regularity on a measurement target, and an AC bias voltage of a desired frequency are generated by generating charges corresponding to the light intensity of the writing light. Is applied to the image information recording element that holds the electric charge as polarization charge, and the light from the measurement target is incident on the image information recording element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, and the light is emitted from the measurement target. Of the charges generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element, the frequency of the AC bias voltage and the periodic regularity of the pattern in a specific region of the measurement target. A step of selectively accumulating and holding electric charges generated by light from a region whose position changes at a speed determined by the above as polarization charges in the image information recording element. Speed measuring method according to symptoms can be obtained.
【0013】また、本発明によれば、観察体に周期的規
則性を持つ模様を設ける工程と、被測定流体中に前記観
察体を流す工程と、所望の周波数の交流バイアス電圧
を、書込光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した
電荷を分極電荷として保持する画像情報記録素子に印加
し、前記観察体および前記観察体が流れている前記被測
定流体からの光を前記所望の周波数の交流バイアス電圧
が印加された前記画像情報記録素子に入射して、前記観
察体および前記観察体が流れている前記被測定流体から
前記画像情報記録素子に入射する光によって前記画像情
報記録素子内に発生した電荷のうち、前記観察体のある
特定の領域であって、前記被測定流体の流れによって、
前記交流バイアス電圧の前記周波数と前記模様の前記周
期的規則性とから決まる速度で、その位置が変化する領
域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電荷と
して前記画像情報記録素子内に蓄積して保持する工程
と、を有することを特徴とする速度測定方法が得られ
る。Further, according to the present invention, a step of providing a pattern having a periodic regularity on the observation object, a step of flowing the observation object in the fluid to be measured, and writing an AC bias voltage of a desired frequency are written. A charge corresponding to the light intensity of light is generated, and the generated charge is applied to an image information recording element that holds it as polarization charge, and the light from the observation body and the fluid to be measured flowing through the observation body is applied to the desired light. The image information recording is performed by light that is incident on the image information recording element to which an AC bias voltage of the frequency is applied and is incident on the image information recording element from the observation object and the fluid to be measured flowing through the observation object. Of the charges generated in the element, in a specific region of the observation body, by the flow of the fluid to be measured,
At a rate determined by the frequency of the AC bias voltage and the periodic regularity of the pattern, charges generated by light from a region whose position changes are selectively accumulated in the image information recording element as polarization charges. And a step of holding the same, thereby obtaining a velocity measuring method.
【0014】また、本発明によれば、所望の第1の周波
数の第1の交流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応
した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持
する画像情報記録素子に印加し、測定対象からの光を前
記所望の第1の周波数の第1の交流バイアス電圧が印加
された前記画像情報記録素子に入射して、前記測定対象
から前記画像情報記録素子に入射する光によって前記画
像情報記録素子内に発生した電荷のうち、前記測定対象
の第1の特定の領域であって前記第1の交流バイアス電
圧の前記第1の周波数と対応した速度でその位置が変化
する前記第1の領域からの光によって発生した第1の電
荷を選択的に第1の分極電荷として前記画像情報記録素
子内に蓄積して保持する工程と、所望の第2の周波数で
あって前記第1の周波数とは異なる前記第2の周波数の
第2の交流バイアス電圧を、前記画像情報記録素子に印
加し、前記測定対象からの光を前記所望の第2の周波数
の第2の交流バイアス電圧が印加された前記画像情報記
録素子に入射して、前記測定対象から前記画像情報記録
素子に入射する光によって前記画像情報記録素子内に発
生した電荷のうち、前記測定対象の第2の特定の領域で
あって前記第2の交流バイアス電圧の前記第2の周波数
と対応した速度でその位置が変化する前記第2の領域か
らの光によって発生した第2の電荷を選択的に第2の分
極電荷として前記画像情報記録素子内に蓄積して、前記
第2の分極電荷を前記第1の分極電荷に重ねて保持する
工程と、を有することを特徴とする速度測定方法が得ら
れる。Further, according to the present invention, an image in which a first AC bias voltage having a desired first frequency is used to generate charges corresponding to the light intensity of the writing light and the generated charges are held as polarization charges. The image information recording element is applied from the measurement object by applying light to the information recording element and making light from the measurement object incident on the image information recording element to which the first AC bias voltage of the desired first frequency is applied. Of the charges generated in the image information recording element by the light incident on the light source, the charge is generated at a speed corresponding to the first frequency of the first AC bias voltage in the first specific region of the measurement target. A step of selectively accumulating and retaining in the image information recording element the first charge generated by the light from the first region whose position changes as the first polarization charge, and a desired second frequency. And the first A second AC bias voltage having the second frequency different from the wave number is applied to the image information recording element, and light from the measurement target is applied with the second AC bias voltage having the desired second frequency. Of the charges generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element and incident on the image information recording element from the measurement object in the second specific region of the measurement object. Therefore, the second electric charge generated by the light from the second region whose position changes at a speed corresponding to the second frequency of the second AC bias voltage is selectively used as the second polarized charge. And a step of accumulating in the image information recording element and superposing the second polarized charge on the first polarized charge.
【0015】また、本発明によれば、複数の異なる周波
数成分を含んだ周波数特性を持つ交流バイアス電圧を、
書込光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷
を分極電荷として保持する画像情報記録素子に印加し、
測定対象からの光を前記交流バイアス電圧が印加された
前記画像情報記録素子に入射して、前記測定対象から前
記画像情報記録素子に入射する光によって前記画像情報
記録素子内に発生した電荷のうち、前記測定対象の複数
の領域であって前記複数の異なる周波数のそれぞれとそ
れぞれ対応した速度でそれぞれの位置が変化する前記複
数の領域からの光によって発生した電荷を選択的に分極
電荷として前記画像情報記録素子内に蓄積して保持する
工程を有することを特徴とする速度測定方法が得られ
る。Further, according to the present invention, an AC bias voltage having a frequency characteristic including a plurality of different frequency components,
An electric charge corresponding to the light intensity of the writing light is generated, and the generated electric charge is applied to the image information recording element which holds it as polarization charge,
Of the charges generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element to which the AC bias voltage is applied, the light from the measurement object and entering the image information recording element from the measurement object. A plurality of regions of the measurement target, the electric charges generated by light from the plurality of regions whose respective positions change at speeds respectively corresponding to the plurality of different frequencies are selectively polarized as the image. A method for measuring velocity is provided, which has a step of accumulating and holding in an information recording element.
【0016】また、本発明によれば、その周波数が時間
とともに所定の周波数の範囲において変化する交流バイ
アス電圧を、書込光の光強度に対応した電荷を発生し、
発生した電荷を分極電荷として保持する画像情報記録素
子に印加し、測定対象からの光を前記交流バイアス電圧
が印加された前記画像情報記録素子に入射して、前記測
定対象から前記画像情報記録素子に入射する光によって
前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、前記測
定対象のある特定の領域であって前記所定の周波数の範
囲内の周波数と対応した速度でその位置が変化する前記
特定の領域からの光によって発生した電荷を選択的に分
極電荷として前記画像情報記録素子内に蓄積して保持す
る工程を有することを特徴とする速度測定方法が得られ
る。Further, according to the present invention, an AC bias voltage, the frequency of which changes with time in a predetermined frequency range, generates an electric charge corresponding to the light intensity of the writing light,
The generated charge is applied to an image information recording element that holds as polarization charge, and light from the measurement target is incident on the image information recording element to which the AC bias voltage is applied, and the image information recording element is measured from the measurement target. Of the electric charges generated in the image information recording element by the light incident on, the position of which changes at a speed corresponding to a frequency within the predetermined region in the specific region of the measurement target There is provided a speed measuring method including a step of selectively accumulating and retaining electric charges generated by light from the region as polarization electric charges in the image information recording element.
【0017】また、本発明によれば、所望の周波数の交
流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応した電荷を発
生し、発生した電荷を分極電荷として保持する画像情報
記録素子に印加し、測定対象からの光を前記所望の周波
数の交流バイアス電圧が印加された前記画像情報記録素
子に入射して、前記測定対象から前記画像情報記録素子
に入射する光によって前記画像情報記録素子内に発生し
た電荷のうち、前記測定対象の特定の領域であって前記
交流バイアス電圧の前記周波数と対応した速度でその位
置が変化する前記特定の領域からの光によって発生した
第1の電荷を選択的に第1の分極電荷として前記画像情
報記録素子内に蓄積して保持する工程と、直流バイアス
電圧を、前記画像情報記録素子に印加し、前記測定対象
からの光を前記直流バイアス電圧が印加された前記画像
情報記録素子に入射して、前記測定対象から前記画像情
報記録素子に入射する光によって前記画像情報記録素子
内に発生した第2の電荷を第2の分極電荷として前記画
像情報記録素子内に蓄積して保持する工程と、を有し、
前記第1の分極電荷と前記第2の分極電荷とを重ねて前
記画像情報記録素子に保持することを特徴とする速度測
定方法が得られる。Further, according to the present invention, an AC bias voltage having a desired frequency is applied to the image information recording element which generates charges corresponding to the light intensity of the writing light and holds the generated charges as polarization charges. , The light from the measurement target is incident on the image information recording element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, and the light incident on the image information recording element from the measurement target causes the light to enter the image information recording element. Of the generated charges, the first charges generated by the light from the specific region of the measurement target, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage, are selectively generated. A step of accumulating and holding a first polarization charge in the image information recording element, and applying a DC bias voltage to the image information recording element to direct light from the measurement object to the direct voltage. The second charge generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element to which the bias voltage is applied and entering the image information recording element from the measurement target is used as the second polarization charge. A step of accumulating and holding in the image information recording element,
A velocity measuring method is obtained, characterized in that the first polarized charge and the second polarized charge are overlapped and held in the image information recording element.
【0018】[0018]
【作用】物体の撮像素子として空間光変調素子の一種で
あるPROM素子が既知である。ここで、PROM素子
とは、光導電効果により書込光の光強度に対応した電荷
を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持すると共
に、ポッケルス効果により保持している分極電荷に応じ
て読出光の偏光状態を変化させる素子をいう。このPR
OM素子は、例えば、Bi12SiO20単結晶プレートを
備え、光導電効果を利用して画像情報の書き込みが行な
われ、画像情報の読み出しはポッケルス効果を利用して
行なわれている。A PROM element, which is a kind of spatial light modulator, is known as an image pickup element for an object. Here, the PROM element generates a charge corresponding to the light intensity of the writing light by the photoconductive effect, holds the generated charge as a polarization charge, and reads it according to the polarization charge held by the Pockels effect. An element that changes the polarization state of light. This PR
The OM element includes, for example, a Bi 12 SiO 20 single crystal plate, image information is written by utilizing the photoconductive effect, and image information is read by utilizing the Pockels effect.
【0019】すなわち、画像情報を書き込む場合には、
PROM素子にバイアス電圧を印加した状態で書込光を
照射し、素子の内部に画像情報に対応した分極電荷を形
成して画像記録を行なう。また、記録されている画像情
報を読み出す場合には、直流バイアスまたは無バイアス
状態で、直線偏光した光をPROM素子に投射し、PR
OM素子の内部に形成されている分極電荷に基づくポッ
ケルス効果を利用して画像情報の読み出しを行なう。That is, when writing image information,
Writing light is applied to the PROM element in a state where a bias voltage is applied, and polarization charges corresponding to image information are formed inside the element to perform image recording. Further, when reading recorded image information, linearly polarized light is projected onto a PROM element in a DC bias or non-biased state, and PR is performed.
Image information is read by utilizing the Pockels effect based on the polarization charge formed inside the OM element.
【0020】このPROM素子を用いれば、記録された
画像に対し、種々の光画像情報処理を施すことができ、
また、インコヒーレント光画像をコヒーレント光画像に
変換したり、光フーリエ変換を行なうことができるた
め、画像解析上、種々の利点が達成される。If this PROM element is used, various optical image information processing can be applied to the recorded image,
Further, since an incoherent light image can be converted into a coherent light image and an optical Fourier transform can be performed, various advantages can be achieved in image analysis.
【0021】強度I(t)の書込光をPROM素子等の
光導電効果を持つ材料のある結晶面に垂直に入射させた
場合、PROM素子の結晶表面に蓄積される電荷量Q
は、結晶内を当該結晶面に垂直な方向に流れる電流i
(t)により、次式で表わされる。When the writing light of intensity I (t) is vertically incident on the crystal plane of the PROM element or the like having a material having a photoconductive effect, the amount of charge Q accumulated on the crystal surface of the PROM element.
Is a current i flowing in the crystal in a direction perpendicular to the crystal plane.
It is expressed by the following equation by (t).
【0022】Q=∫i(t)dt …(1) この電流i(t)は、書込光によって励起されるキャリ
ヤの電荷密度q(t)と移動速度との積で表わされ、移
動速度は印加電界E(t)に比例するから、PROM素
子に印加するバイアス電圧をV(t)とすると、電流i
(t)は次式で表わされる。Q = ∫i (t) dt (1) This current i (t) is expressed by the product of the charge density q (t) of the carriers excited by the writing light and the moving speed. Since the speed is proportional to the applied electric field E (t), if the bias voltage applied to the PROM element is V (t), the current i
(T) is expressed by the following equation.
【0023】 i(t)∝q(t)E(t)∝q(t)V(t) …(2) また、キャリヤの電荷密度q(t)は、次式のように書
込光の光強度I(t)に比例する。I (t) ∝q (t) E (t) ∝q (t) V (t) (2) Further, the charge density q (t) of the carrier is expressed by the following formula: It is proportional to the light intensity I (t).
【0024】q(t)∝I(t) …(3) 従って、PROM素子の結晶表面に蓄積される電荷量Q
は次式で表わされる。Q (t) ∝I (t) (3) Therefore, the amount of charge Q accumulated on the crystal surface of the PROM element
Is expressed by the following equation.
【0025】Q∝∫I(t)V(t)dt …(4) まず、PROM素子に直流バイアス電圧Vを印加した場
合を考えると、バイアス電圧Vは一定だから、式(4)
は次式のようになり、 Q∝V∫I(t)dt …(5) PROM素子の結晶表面に蓄積される電荷量Qは書込光
の光強度I(t)の時間積分にのみ比例し、書込光の時
間変化成分には依存しない。Q∝∫I (t) V (t) dt (4) First, considering the case where a DC bias voltage V is applied to the PROM element, the bias voltage V is constant, and therefore the equation (4)
Is as follows: Q∝V∫I (t) dt (5) The amount of charge Q accumulated on the crystal surface of the PROM element is proportional only to the time integral of the light intensity I (t) of the writing light. However, it does not depend on the time change component of the writing light.
【0026】従って、PROM素子に直流バイアス電圧
を印加した状態で書込光をPROM素子に入射すると、
測定対象のすべての画像情報が重畳されてPROM素子
に記録されてしまい、特定の周波数でその強度が変化す
る光による特定の画像情報のみを選択的にPROM素子
に記録することができない。従来は、画像情報の書き込
み時にPROM素子に印加するバイアス電圧は、このよ
うに直流バイアス電圧であったので、従来のPROM素
子の使用方法では、特定の周波数でその強度が変化する
光による画像情報を選択的に記録することができず、従
って、たとえ、ある速度分布を持って移動する測定対象
をその速度に対応してその強度が変化する光に変換し、
それをPROM素子に入射しても、測定対象の特定速度
の情報を選択的に得ることはできなかった。Therefore, when writing light is incident on the PROM element with a DC bias voltage applied to the PROM element,
All the image information of the measurement target is superimposed and recorded in the PROM element, and it is not possible to selectively record only the specific image information by the light whose intensity changes at a specific frequency. Conventionally, the bias voltage applied to the PROM element at the time of writing the image information is the DC bias voltage as described above. Therefore, in the conventional method of using the PROM element, the image information by light whose intensity changes at a specific frequency is used. Cannot be recorded selectively, and therefore, even if a measuring object moving with a certain velocity distribution is converted into light whose intensity changes in response to the velocity,
Even when it was incident on the PROM element, it was not possible to selectively obtain information on the specific speed of the measurement target.
【0027】ただし、このように、PROM素子に直流
バイアス電圧を印加した状態で書込光をPROM素子に
入射すると、測定対象のすべての画像情報が重畳されて
PROM素子に記録されるから、測定対象の全体として
の画像情報は得られる。However, when the writing light is incident on the PROM element in the state where the DC bias voltage is applied to the PROM element in this manner, all the image information of the measurement object is superimposed and recorded in the PROM element. Image information of the entire object is obtained.
【0028】次に、PROM素子に交流バイアス電圧V
(t)=V0 cos 2πωtを印加した場合を考える。Next, an AC bias voltage V is applied to the PROM element.
Consider the case where (t) = V 0 cos 2πωt is applied.
【0029】書込光の光強度I(t)をI(t)=I0
(cos 2πω′t+1)とすると、PROM素子の結晶
表面に蓄積される電荷量Qは次式で表わされる。The light intensity I (t) of the writing light is I (t) = I 0
Assuming that (cos 2πω′t + 1), the amount of charge Q accumulated on the crystal surface of the PROM element is expressed by the following equation.
【0030】 Q∝I0 V0 ∫(cos 2πωt)(cos 2 πω′t+1)dt …(6) 今、書込光が、その光強度が時間に対して一定である連
続光である場合、すなわち、ω′=0の場合を考える
と、(6)式は以下のようになる。Q∝I 0 V 0 ∫ (cos 2πωt) (cos 2πω′t + 1) dt (6) Now, when the writing light is continuous light whose light intensity is constant over time, That is, considering the case of ω '= 0, the equation (6) is as follows.
【0031】 Q∝2I0 V0 ∫cos 2πωtdt=(I0 V0 /πω)sin (2πωt) …(7) (7)式より明らかなように、PROM素子に交流バイ
アス電圧を印加した場合においては、連続光を照射して
も、PROM素子の結晶表面に蓄積される電荷量Qはわ
ずかな増減を繰り返すだけである。従って、PROM素
子に交流バイアス電圧を印加した場合においては、PR
OM素子は連続光に対してほとんど感度を持たない。Q∝2I 0 V 0 ∫cos 2πωtdt = (I 0 V 0 / πω) sin (2πωt) (7) As is apparent from the equations (7), when an AC bias voltage is applied to the PROM element, , The amount Q of electric charges accumulated on the crystal surface of the PROM element only slightly increases and decreases even if continuous light is irradiated. Therefore, when the AC bias voltage is applied to the PROM element, the PR
OM devices have little sensitivity to continuous light.
【0032】次に、書込光の周波数とPROM素子に印
加される交流バイアス電圧の周波数とが一致する場合、
すなわち、ω′=ωの場合は、(6)式は以下のように
なる。Next, when the frequency of the writing light and the frequency of the AC bias voltage applied to the PROM element match,
That is, when ω ′ = ω, the equation (6) is as follows.
【0033】 Q∝I0 V0 ∫(cos 2πωt)(cos 2πωt+1)dt =I0 V0 ((t/2)+(1/2πω)sin 2πωt +(1/8πω)sin 4πωt) …(8) (8)式の第1項は時間tおよび書込光の光強度I
(t)のI0 成分と交流バイアス電圧V(t)のV0 成
分との積に比例する項である。従って、PROM素子に
交流バイアス電圧を印加した場合であって、書込光の周
波数が交流バイアス電圧の周波数と等しい場合には、書
込光の光強度に対応した電荷がPROM素子の結晶表面
に蓄積されることになり、PROM素子は、交流バイア
ス電圧に同期してその光強度が変化する光に対して感度
を持つ。Q∝I 0 V 0 ∫ (cos 2πωt) (cos 2πωt + 1) dt = I 0 V 0 ((t / 2) + (1 / 2πω) sin 2πωt + (1 / 8πω) sin 4πωt) (8) ) The first term of the equation (8) is the time t and the light intensity I of the writing light.
It is a term proportional to the product of the I 0 component of (t) and the V 0 component of the AC bias voltage V (t). Therefore, when an AC bias voltage is applied to the PROM element and the frequency of the writing light is equal to the frequency of the AC bias voltage, charges corresponding to the light intensity of the writing light are generated on the crystal surface of the PROM element. As a result, the PROM element is sensitive to light whose light intensity changes in synchronization with the AC bias voltage.
【0034】このようにPROM素子に交流バイアス電
圧を印加した場合には、PROM素子は連続光には感度
を持たないが、交流バイアス電圧に同期してその光強度
が変化する光に対しては感度を持つから、被撮像体から
PROM素子に入射する光が、連続光と交流バイアス電
圧に同期してその光強度が変化する光とから成る場合に
は、交流バイアス電圧に同期してその光強度が変化する
光によって発生した電荷を選択的にPROM素子の結晶
表面に蓄積することができる。従って、PROM素子に
印加される交流バイアス電圧と同期している画像情報を
選択的にPROM素子に記録することができる。When an AC bias voltage is applied to the PROM element as described above, the PROM element is not sensitive to continuous light, but it is not sensitive to light whose intensity changes in synchronization with the AC bias voltage. Due to its sensitivity, when the light incident on the PROM element from the imaged object is composed of continuous light and light whose light intensity changes in synchronization with the AC bias voltage, the light is synchronized with the AC bias voltage. It is possible to selectively accumulate the charges generated by the light of which the intensity changes on the crystal surface of the PROM element. Therefore, image information synchronized with the AC bias voltage applied to the PROM element can be selectively recorded in the PROM element.
【0035】また、PROM素子に種々の周期で現れる
複数の画像情報が入射する場合、印加交流バイアス電圧
に同期する画像情報が選択的にPROM素子に記録され
る。従って、特定の周波数の交流バイアス電圧をPRO
M素子に印加することによって、種々の周波数において
それらの光の強度がそれぞれ変化する複数の画像情報の
うち交流バイアス電圧と同一周波数でその強度が変化す
る光による特定の画像情報だけを選択的に記録すること
ができる。When a plurality of pieces of image information appearing in various cycles enter the PROM element, the image information synchronized with the applied AC bias voltage is selectively recorded in the PROM element. Therefore, the AC bias voltage of a specific frequency is PRO
By applying to the M element, only specific image information by light whose intensity changes at the same frequency as the AC bias voltage is selectively selected from a plurality of image information whose intensity changes at various frequencies. Can be recorded.
【0036】従って、測定対象からの光を、所望の周波
数の交流バイアス電圧が印加されたPROM素子に入射
すれば、測定対象からこのPROM素子に入射する光に
よってPROM素子内に発生した電荷のうち、測定対象
のある特定の領域であって交流バイアス電圧の周波数と
対応した速度でその位置が変化する領域からの光によっ
て発生した電荷を選択的に分極電荷として前記画像情報
記録素子内に蓄積して保持することができる。従って、
測定対象のうち、特定の速度を持つ領域に関する情報を
選択的に記録することができる。Therefore, when the light from the object to be measured is incident on the PROM element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, among the charges generated in the PROM element by the light incident on the PROM element from the object to be measured. , A charge generated by light from a specific region of the measurement target whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage is selectively accumulated as polarization charge in the image information recording element. Can be held. Therefore,
It is possible to selectively record information regarding a region having a specific speed in the measurement target.
【0037】また、PROM素子は、もともと画像を走
査せず、2次元のまま2次元の画像情報を処理できる2
次元の撮像素子であるから、測定対象の2次元的な速度
分布の測定が容易に行なえる。Further, the PROM element can process two-dimensional image information as it is in two dimensions without originally scanning the image.
Since it is a three-dimensional image pickup device, the two-dimensional velocity distribution of the measuring object can be easily measured.
【0038】さらに、また、測定対象からの光を所望の
周波数の交流バイアス電圧が印加されたPROM素子に
入射して、測定対象のある特定の領域であって交流バイ
アス電圧の周波数と対応した速度でその位置が変化する
領域の画像情報を選択的にPROM素子に書き込んだ
後、PROM素子に読出光を入射し、書き込まれた画像
情報に応じてPROM素子によって変調されて射出され
る読出光を検出することにより、測定対象のうち、印加
された交流バイアス電圧の周波数と対応した速度でその
位置が変化する特定の領域を選択的に検出することがで
きる。Furthermore, the light from the measurement object is incident on the PROM element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, and the speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage in a specific region of the measurement object. After selectively writing the image information of the area whose position changes in the PROM element, the read light is incident on the PROM element, and the read light that is modulated and emitted by the PROM element according to the written image information is emitted. By performing the detection, it is possible to selectively detect a specific region of the measurement target whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the applied AC bias voltage.
【0039】また、交流バイアス電圧だけでなく、直流
バイアス電圧もPROM素子に印加できるようにするこ
とにより、ある特定の速度でその位置が変化する領域の
画像情報に加えて、その測定対象全体の画像情報も重畳
して記録することができる。従って、ある特定の速度で
その位置が変化する領域の測定対象全体に対する位置を
正確に知ることができる。Further, not only the AC bias voltage but also the DC bias voltage can be applied to the PROM element, so that in addition to the image information of the area whose position changes at a certain speed, the entire measuring object is measured. Image information can also be recorded in a superimposed manner. Therefore, it is possible to accurately know the position of the region whose position changes at a certain speed with respect to the entire measurement target.
【0040】この際、まず、交流バイアス電圧をPRO
M素子に印加して、ある特定の速度でその位置が変化す
る領域の画像情報を選択的にPROM素子に記録した後
に、直流バイアス電圧をPROM素子に印加して測定対
象全体の画像情報を重畳してPROM素子に記録しても
よいし、交流バイアス電圧と直流バイアス電圧とを同時
にPROM素子に印加して、ある特定の速度でその位置
が変化する領域の画像情報の選択的なPROM素子への
記録および測定対象全体の画像情報のPROM素子への
記録を同時に行なってもよい。At this time, first, the AC bias voltage is set to PRO.
After applying to the M element to selectively record the image information of the area whose position changes at a certain speed in the PROM element, a DC bias voltage is applied to the PROM element to superimpose the image information of the entire measurement target. Alternatively, the AC bias voltage and the DC bias voltage may be applied to the PROM element at the same time to form a selective PROM element for the image information of the area whose position changes at a certain speed. And the image information of the entire measurement target may be recorded in the PROM element at the same time.
【0041】また、所望の第1の周波数の第1の交流バ
イアス電圧をPROM素子に印加して、この第1の周波
数と対応した速度でその位置が変化する領域の画像情報
をPROM素子に記録し、次に、所望の第2の周波数で
あってこの第1の周波数とは異なる周波数の第2の交流
バイアス電圧をPROM素子に印加して、この第2の周
波数と対応した速度でその位置が変化する第2の画像情
報をPROM素子に重ねて記録することによって、PR
OM素子には第1および第2の画像情報が重ねて記録さ
れる。従って、このような方法によって、測定対象の速
度情報を測定することによって、異なる速度成分を持つ
速度情報を重ねて記録することができる。Further, a first AC bias voltage having a desired first frequency is applied to the PROM element, and image information of an area whose position changes at a speed corresponding to the first frequency is recorded in the PROM element. Then, a second AC bias voltage having a desired second frequency and a frequency different from the first frequency is applied to the PROM element, and its position is changed at a speed corresponding to the second frequency. By recording the second image information in which the
The first and second image information are recorded on the OM element in an overlapping manner. Therefore, by measuring the speed information of the measurement target by such a method, the speed information having different speed components can be recorded in an overlapping manner.
【0042】このように、PROM素子に印加する交流
バイアス電圧の周波数を次々とシーケンシャルに変化さ
せて、その都度画像の書き込みを行なうことによって、
複数の速度成分を有する画像情報を重ねて記録できる。
しかしながら、PROM素子に印加する交流バイアス電
圧を単一の周波数成分を持った、例えば正弦波のような
ものではなく、複数の異なる周波数成分を含んだ周波数
特性を持つ交流バイアス電圧とすれば、複数の異なる周
波数とそれぞれ同一の周波数を持った複数の画像情報を
同時に記録することができる。従って、複数の速度成分
を持った速度情報の測定を1回の書き込みで行なうこと
ができる。In this way, the frequency of the AC bias voltage applied to the PROM element is sequentially changed one after another, and an image is written each time, so that
Image information having a plurality of velocity components can be recorded in an overlapping manner.
However, if the AC bias voltage applied to the PROM element is not one having a single frequency component, such as a sine wave, but an AC bias voltage having a frequency characteristic that includes a plurality of different frequency components, a plurality of AC bias voltages are obtained. It is possible to simultaneously record a plurality of image information having different frequencies and the same frequency. Therefore, the speed information having a plurality of speed components can be measured by writing once.
【0043】さらに、また、PROM素子に印加する交
流バイアス電圧の周波数を時間とともに所定の周波数の
範囲内において変化させて、画像を記録することによ
り、この周波数範囲内の周波数成分を持つ画像情報をす
べて記録することができる。従って、この周波数範囲内
の周波数成分に対応する速度成分を持つ速度情報を1回
の書き込みですべて記録することができる。このような
測定方法を使用することによって、未知の測定対象の大
まかな速度情報の測定ができる。Further, by changing the frequency of the AC bias voltage applied to the PROM element within a predetermined frequency range with time and recording an image, image information having a frequency component within this frequency range is obtained. All can be recorded. Therefore, it is possible to record all the speed information having the speed component corresponding to the frequency component within this frequency range by one writing. By using such a measuring method, it is possible to measure rough velocity information of an unknown measurement target.
【0044】速度情報を測定する測定対象が、その測定
対象からの光がその速度に対応した周波数でその強度が
変化する光である、そのような測定対象であれば、この
測定対象からの光を、その速度に対応した周波数の交流
バイアス電圧が印加されたPROM素子にそのまま入射
すれば、測定対象の速度情報の測定ができる。しかしな
がら、速度情報を測定する測定対象からの光が、その測
定対象の速度に対応した周波数でその強度が変化する光
ではない場合には、その測定対象からの光がその速度に
対応した周波数でその強度が変化する光であるようにす
る必要がある。If the measuring object for measuring the velocity information is light from the measuring object, the intensity of which changes at the frequency corresponding to the velocity, and if the measuring object is such a light from the measuring object. Is directly incident on the PROM element to which the AC bias voltage having the frequency corresponding to the speed is applied, the speed information of the measurement target can be measured. However, if the light from the measurement target that measures the velocity information is not the light whose intensity changes at the frequency corresponding to the speed of the measurement target, the light from the measurement target has the frequency corresponding to the speed. It must be light whose intensity changes.
【0045】このような場合には、測定対象に周期的規
則性を持つ模様を設けることによって、その測定対象の
ある領域の位置がある速度で変化した場合に、その領域
の明るさが周期的に変化するようにすることができる。
そして、その明るさが変化する周波数は、この模様の周
期的規則性およびその領域の速度によって定まる。従っ
て、このように測定対象に周期的規則性を持つ模様を設
けることによって、測定対象からの光がその速度に対応
した周波数でその強度が変化する光となるようにするこ
とができる。その結果、測定対象の速度およびこの模様
の周期的規則性から決まる周波数の交流バイアス電圧を
PROM素子に印加すれば、この速度でその位置が変化
する領域の画像情報を選択的にPROM素子に記録でき
る。In such a case, by providing a pattern having a periodic regularity on the object to be measured, when the position of the area on the object to be measured changes at a certain speed, the brightness of the area becomes periodic. Can be changed to.
The frequency at which the brightness changes is determined by the periodic regularity of this pattern and the speed of the area. Therefore, by providing a pattern having a periodic regularity on the measurement target in this way, the light from the measurement target can be light whose intensity changes at a frequency corresponding to its speed. As a result, if an AC bias voltage having a frequency determined by the speed of the object to be measured and the periodic regularity of this pattern is applied to the PROM element, the image information of the area whose position changes at this speed is selectively recorded in the PROM element. it can.
【0046】また、測定対象が、気体、液体、粉体等の
流体である場合には、この流体に周期的規則性を持つ模
様を直接設けることは一般的には困難である。このよう
な場合には、まず、周期的規則性を持つ模様が設けられ
た観察体を用意し、この観察体を流体中に流し、この観
察体が流れる速度およびこの模様の周期的規則性から決
まる周波数の交流バイアス電圧をPROM素子に印加す
れば、この速度で流れる観察体を選択的にPROM素子
に記録でき、その結果、流体の速度情報が測定できる。When the object to be measured is a fluid such as gas, liquid or powder, it is generally difficult to directly provide the fluid with a pattern having periodic regularity. In such a case, first, prepare an observation object provided with a pattern having a periodic regularity, let this observation object flow in a fluid, and determine the flow rate of this observation object and the periodic regularity of this pattern. By applying an AC bias voltage of a determined frequency to the PROM element, the observation object flowing at this speed can be selectively recorded in the PROM element, and as a result, fluid velocity information can be measured.
【0047】以上においては、書込光の光強度に対応し
た電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持す
る画像情報記録素子、および書込光の光強度に対応した
電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持する
と共に、保持している分極電荷に応じて読出光を変調さ
せる空間光変調素子として、光導電効果およびポッケル
ス効果の両方を持つPROM素子を例にとって本発明の
作用を説明したが、光導電効果は持つがポッケルス効果
は持たない材料である、GaAs単結晶、GaAs膜、
水素化アモルファスシリコン膜、アモルファスシリコン
カーバイド膜やアモルファスセレン膜等を本発明におけ
る画像情報記録素子および空間光変調素子用の記録材料
として用いた場合においても、上述した画像情報の記録
という点ではPROM素子と同様の作用を有する。In the above, an image information recording element for generating charges corresponding to the light intensity of the writing light and holding the generated charges as polarization charges, and a charge corresponding to the light intensity of the writing light are generated, The action of the present invention will be described by taking as an example a PROM element having both a photoconductive effect and a Pockels effect as a spatial light modulator that holds generated charges as polarized charges and modulates read light according to the held polarized charges. However, GaAs single crystal, GaAs film, which is a material that has a photoconductive effect but not a Pockels effect,
Even when a hydrogenated amorphous silicon film, an amorphous silicon carbide film, an amorphous selenium film, or the like is used as the recording material for the image information recording element and the spatial light modulation element in the present invention, the PROM element in terms of recording the image information described above. It has the same effect as.
【0048】画像情報の記録・再生に用いられる空間光
変調素子としては、書込光の光強度に対応した電荷を発
生し、発生した電荷を分極電荷として保持すると共に、
保持している分極電荷に応じて読出光の偏光状態を変化
させる空間光変調素子を用いることができる。As the spatial light modulator used for recording / reproducing image information, charges corresponding to the light intensity of the writing light are generated, and the generated charges are held as polarization charges.
It is possible to use a spatial light modulator that changes the polarization state of the read light according to the polarization charge that is held.
【0049】このような空間光変調素子としては、例え
ば、上述したPROM素子が挙げられる。PROM素子
とは、上述したように、光導電効果により書込光の光強
度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷と
して保持すると共に、ポッケルス効果により保持してい
る分極電荷に応じて読出光の偏光状態を変化させる素子
をいうから、画像情報の記録材料としてPROM素子を
用いた場合には、そのPROM素子自体によって読出光
の偏光状態を変化させることができ、他の読出用の材料
を記録材料に加えてさらに設ける必要がなくなる。As such a spatial light modulator, for example, the above-mentioned PROM element can be mentioned. As described above, the PROM element generates a charge corresponding to the light intensity of the writing light by the photoconductive effect, holds the generated charge as a polarization charge, and responds to the polarization charge held by the Pockels effect. Therefore, when a PROM element is used as a recording material of image information, the polarization state of the reading light can be changed by the PROM element itself, and the other reading element can be used. It is not necessary to additionally provide the above material in addition to the recording material.
【0050】また、分極電荷に応じて読出光の偏光状態
を変化させる読出用の材料としては、液晶がある。Liquid crystal is used as a reading material for changing the polarization state of the reading light in accordance with the polarization charge.
【0051】ツイスト・ネマチック液晶(TNLC)等
の印加電圧に応じて読出光の偏光状態が変化する液晶を
PROM素子に加えてさらに設けた場合には、書き込み
時にPROM素子に印加される交流バイアス電圧の電圧
値を小さくすることができ、従って、交流バイアス電圧
印加手段の構成を簡単なものとすることができる。同じ
偏光の変化状態を得るのに必要な印加電圧は液晶のほう
がPROM素子に比較して、約2桁以上低いから、書き
込み時にPROM素子に印加される交流バイアス電圧の
電圧値を小さくして、PROM素子の結晶表面に蓄積さ
れて保持される電荷の量を少なくしても、その電荷に基
づく電界が液晶に印加されることにより、液晶によって
読出光の偏光状態を必要なだけ変化させることができる
からである。When a liquid crystal, such as a twisted nematic liquid crystal (TNLC) whose polarization state changes depending on the applied voltage, is additionally provided in addition to the PROM element, an AC bias voltage applied to the PROM element during writing. The voltage value of can be reduced, and therefore, the structure of the AC bias voltage applying means can be simplified. The applied voltage required to obtain the same polarization change state is lower in the liquid crystal by about 2 digits or more than in the PROM element, so the voltage value of the AC bias voltage applied to the PROM element during writing is reduced, Even if the amount of electric charge accumulated and retained on the crystal surface of the PROM element is reduced, an electric field based on the electric charge is applied to the liquid crystal, so that the liquid crystal can change the polarization state of the read light as much as necessary. Because you can.
【0052】さらに、光導電効果は持つがポッケルス効
果は持たない材料である、GaAs単結晶、GaAs
膜、水素化アモルファスシリコン膜、アモルファスシリ
コンカーバイド膜やアモルファスセレン膜等を本発明に
用いる画像情報記録素子および空間光変調素子用の記録
材料として用いた場合には、読出用の材料として、ツイ
スト・ネマチック液晶(TNLC)等の印加電圧に応じ
て読出光の偏光状態が変化する液晶を用いることができ
る。この場合においても、小さい印加電圧で読出光の必
要な偏光の変化状態が得られるから、記録材料に印加さ
れる交流バイアス電圧値を小さくすることができ、従っ
て、交流バイアス電圧印加手段の構成を簡単なものとす
ることができる。このように、空間光変調素子として、
書込光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷
を分極電荷として保持すると共に、保持している分極電
荷に応じて読出光の偏光状態を変化させる空間光変調素
子を用いた場合には、画像情報再生に用いられる、空間
光変調素子に読出光を入射する読出光入射手段として
は、好ましくは、偏光子等を使用して直線偏光光を入射
する装置を用い、空間光変調素子から射出する読出光を
検出する読出光検出手段としては、好ましくは、検光子
等の光の偏光状態を検出できる素子を備えた装置を用い
る。Further, a material having a photoconductive effect but not a Pockels effect, GaAs single crystal, GaAs
When a film, a hydrogenated amorphous silicon film, an amorphous silicon carbide film, an amorphous selenium film, or the like is used as a recording material for the image information recording element and the spatial light modulation element used in the present invention, a twisted material is used as a reading material. It is possible to use a liquid crystal such as a nematic liquid crystal (TNLC) whose polarization state of read light changes according to an applied voltage. Even in this case, since the necessary change state of the polarization of the reading light can be obtained with a small applied voltage, the value of the AC bias voltage applied to the recording material can be reduced, and thus the structure of the AC bias voltage applying means can be reduced. Can be simple. In this way, as a spatial light modulator,
In the case of using a spatial light modulator that generates charges corresponding to the light intensity of the writing light, holds the generated charges as polarization charges, and changes the polarization state of the reading light in accordance with the held polarization charges. Is preferably a device for injecting linearly polarized light using a polarizer or the like as the readout light incidence means for injecting readout light into the spatial light modulator used for image information reproduction. As the reading light detecting means for detecting the reading light emitted from the element, an apparatus having an element such as an analyzer capable of detecting the polarization state of light is preferably used.
【0053】また、画像情報の記録・再生に用いられる
空間光変調素子として、書込光の光強度に対応した電荷
を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持すると共
に、保持している分極電荷に応じて読出光の透過率を変
化させる空間光変調素子を用いることができる。Further, as a spatial light modulator used for recording / reproducing image information, charges corresponding to the light intensity of the writing light are generated, the generated charges are held as polarization charges, and the held polarization is maintained. It is possible to use a spatial light modulator that changes the transmittance of the read light according to the electric charge.
【0054】分極電荷に応じて読出光の透過率を変化さ
せる読出用の材料としては、液晶がある。ポリマー分散
型液晶(PDLC)等の印加電圧に応じて読出光の透過
率が変化する液晶を用いた場合には、読出光に偏光した
光を用いる必要がなくなるから、偏光子や検光子が不要
となり、画像情報再生系の構成が簡単なものとなる。A liquid crystal is used as a reading material which changes the transmittance of the reading light according to the polarization charge. When a liquid crystal such as a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) whose transmittance of read light changes according to an applied voltage is used, it is not necessary to use polarized light as read light, and thus a polarizer and an analyzer are unnecessary. Therefore, the structure of the image information reproducing system becomes simple.
【0055】このポリマー分散型液晶(PDLC)等の
印加電圧に応じて読出光の透過率が変化する液晶は、P
ROM素子に加えて設けてもよく、光導電効果は持つが
ポッケルス効果は持たない材料である、GaAs単結
晶、GaAs膜、水素化アモルファスシリコン膜、アモ
ルファスシリコンカーバイド膜やアモルファスセレン膜
等を本発明における画像情報記録素子および空間光変調
素子用の記録材料として用いた場合の、読出用の材料と
して用いてもよい。A liquid crystal of which the transmittance of the reading light changes according to the applied voltage, such as this polymer dispersed liquid crystal (PDLC), is P
In addition to the ROM element, a GaAs single crystal, a GaAs film, a hydrogenated amorphous silicon film, an amorphous silicon carbide film, an amorphous selenium film, or the like, which is a material having a photoconductive effect but not a Pockels effect, may be provided. When used as a recording material for the image information recording element and the spatial light modulation element in the above, it may be used as a reading material.
【0056】次に、画像情報の書込時間TW について検
討する。画像情報の周波数と交流バイアス電圧の周波数
とが一致する場合、書込時間TW はどのようにも設定で
きる。Next, the writing time T W of the image information will be examined. When the frequency of the image information matches the frequency of the AC bias voltage, the writing time T W can be set arbitrarily.
【0057】一方、画像情報の周波数ω′と交流バイア
ス電圧の周波数ωとの間にずれがある場合、書込時間T
W をどのように設定すべきかが問題になる。On the other hand, when there is a deviation between the frequency ω'of the image information and the frequency ω of the AC bias voltage, the writing time T
The problem is how to set W.
【0058】(6)式において、ω≠ω′の場合につい
て検討する。Consider the case of ω ≠ ω 'in the equation (6).
【0059】 Q∝I0 V0 ∫(cos 2πωt+cos 2πωt・cos 2πω′t)dt =I0 V0 ((1/2πω)sin 2πωt +(1/2π(ω+ω′))sin 2π(ω+ω′)t +(1/2π(ω−ω′))sin 2π(ω−ω′)t) …(9) (9)式において、第3項はω〜ω′の場合、他の項よ
りもゆっくり変化し、振幅は大きい。従って、第3項の
周期よりも速く画像情報の書き込みが終了すれば、画像
情報の記録が可能になる。この場合、書込時間TW を以
下の式を満足するように設定すればPROM素子が感度
を持つ。Q∝I 0 V 0 ∫ (cos 2πωt + cos 2πωt · cos 2πω′t) dt = I 0 V 0 ((1 / 2πω) sin 2πωt + (1 / 2π (ω + ω ′)) sin 2π (ω + ω ′) t + (1 / 2π (ω−ω ′)) sin 2π (ω−ω ′) t) (9) In the equation (9), the third term is slower than other terms when ω to ω ′. It varies and the amplitude is large. Therefore, if the writing of the image information is completed faster than the period of the third term, the image information can be recorded. In this case, if the writing time T W is set so as to satisfy the following expression, the PROM element has sensitivity.
【0060】(ω−ω′)<1/TW …(10)(Ω-ω ') <1 / T W (10)
【0061】[0061]
【実施例】次に、本発明の実施例を添付の図面を参照し
て説明する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
【0062】まず、本発明の速度測定装置や速度測定方
法に画像情報記録素子や空間光変調素子として用いられ
るPROM素子を説明する。First, a PROM element used as an image information recording element or a spatial light modulation element in the velocity measuring device and velocity measuring method of the present invention will be described.
【0063】図16は、本発明の実施例に使用されるP
ROM素子を説明するための断面図である。FIG. 16 shows P used in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a ROM element.
【0064】Bi12SiO20の単結晶からなる電荷発生
保持層4の両側にそれぞれ石英ガラスからなる絶縁層3
および5を設け、絶縁層3および5の外側にITO(In
diumTin Oxide)からなる透明電極2および6を設け、
透明電極2および6の外側に石英ガラスからなる基板ガ
ラス1および7をそれぞれ設けて、PROM素子16を
形成する。The insulating layers 3 made of quartz glass are formed on both sides of the charge generation holding layer 4 made of a single crystal of Bi 12 SiO 20.
And 5 are provided, and the ITO (In
transparent electrodes 2 and 6 made of dium tin oxide),
Substrate glasses 1 and 7 made of quartz glass are provided outside the transparent electrodes 2 and 6, respectively, to form a PROM element 16.
【0065】このPROM素子16に、矢印a方向から
画像情報書込光を入射する。Bi12SiO20は青色光よ
りも短波長の電磁波に対して感度(光伝導性)を有して
いるから、書込光としては青色領域の光やX線等を用い
る。書込光が入射すると、電荷発生保持層4内には光導
電効果により書込光強度に対応した電荷キャリヤ(電子
およびホール)が発生する。書込光の入射に対応して端
子8と9を介して透明電極2および6間にバイアス電圧
を印加すると、光導電効果によって発生した電荷キャリ
ヤは、電荷発生保持層4内に形成される電界によって電
荷発生保持層4内をドリフトし、電荷発生保持層4の表
面に分極する。分極した電荷は、電荷発生保持層4の両
表面にはそれぞれ絶縁層3および5が設けられているか
ら、電荷発生保持層4の両表面において分極電荷として
保持されることになる。Image information writing light is incident on the PROM element 16 in the direction of arrow a. Since Bi 12 SiO 20 has sensitivity (photoconductivity) to electromagnetic waves having a shorter wavelength than blue light, light in the blue region, X-rays, or the like is used as writing light. When writing light enters, charge carriers (electrons and holes) corresponding to the writing light intensity are generated in the charge generation / holding layer 4 due to the photoconductive effect. When a bias voltage is applied between the transparent electrodes 2 and 6 via the terminals 8 and 9 in response to the incidence of writing light, the charge carriers generated by the photoconductive effect are generated in the electric field generated in the charge generation holding layer 4. Drifts in the charge generation / holding layer 4 and is polarized on the surface of the charge generation / holding layer 4. Since the insulating layers 3 and 5 are provided on both surfaces of the charge generation / holding layer 4, the polarized charge is held as polarization charges on both surfaces of the charge generation / holding layer 4.
【0066】本発明では、透明電極2および6の間に、
記録したい速度に対応した周波数の交流バイアス電圧を
印加する。この交流バイアス電圧は、正弦波、三角波ま
たは矩形波等の種々の波形のものであってよい。前述し
たように、記録したい速度に対応した周波数の交流バイ
アス電圧を印加すると、この速度でその位置が変化する
領域からの光の強度、すなわち書込光強度に比例した電
荷が分極電荷として電荷発生保持層4の表面に保持され
るから、この分極電荷の量およびその空間分布を画像情
報としてPROM素子16に記録する。In the present invention, between the transparent electrodes 2 and 6,
An AC bias voltage with a frequency corresponding to the desired recording speed is applied. This AC bias voltage may have various waveforms such as a sine wave, a triangular wave or a rectangular wave. As described above, when an AC bias voltage with a frequency corresponding to the recording speed is applied, the intensity of light from the region whose position changes at this velocity, that is, the charge proportional to the write light intensity, is generated as polarization charge. Since it is held on the surface of the holding layer 4, the amount of this polarization charge and its spatial distribution are recorded in the PROM element 16 as image information.
【0067】このように、PROM素子16には、分極
電荷の量およびその空間分布が記録されるから、このP
ROM素子16には階調性を有する画像情報が記録され
ることになる。As described above, since the amount of polarization charge and its spatial distribution are recorded in the PROM element 16, this P
Image information having gradation is recorded in the ROM element 16.
【0068】なお、一旦記録した情報は、透明電極2お
よび6を短絡した状態で、PROM素子16に青色光ま
たはそれよりも短波長の電磁波を投射するだけで消去す
ることができる。Information once recorded can be erased by projecting blue light or an electromagnetic wave having a shorter wavelength than that onto the PROM element 16 with the transparent electrodes 2 and 6 short-circuited.
【0069】Bi12SiO20単結晶は、その結晶表面に
分極電荷が形成されると分極電荷の量に対応した強度の
電界が形成され、複屈折性が生ずる。従って、記録した
画像情報を再生する場合、PROM素子16に直線偏光
した読出光を入射するとPROM素子16から分極電荷
の量に応じた楕円偏光が射出するので、後段に検光子を
配置すれば、検光子から射出する読出光の光強度を測定
することにより分極電荷の量を測定できる。従って、検
光子の後段に結像光学系を介して投影することによりP
ROM素子16に記録した画像情報を光学像として再生
することができる。この時、読出光として、Bi12Si
O20単結晶に光導電効果が生じない光、例えば赤色光を
用いれば、分極電荷の分布状態を変化させることなく、
画像情報の再生が行なえる。When a polarization charge is formed on the surface of the Bi 12 SiO 20 single crystal, an electric field having an intensity corresponding to the amount of the polarization charge is formed and birefringence occurs. Therefore, when reproducing the recorded image information, when the linearly polarized read light is incident on the PROM element 16, elliptically polarized light corresponding to the amount of polarization charge is emitted from the PROM element 16, so that if an analyzer is arranged in the subsequent stage, The amount of polarization charge can be measured by measuring the light intensity of the readout light emitted from the analyzer. Therefore, by projecting through the imaging optical system to the latter stage of the analyzer, P
The image information recorded in the ROM element 16 can be reproduced as an optical image. At this time, as reading light, Bi 12 Si is used.
When light that does not produce a photoconductive effect on the O 20 single crystal, for example, red light, is used, the distribution state of the polarization charge is not changed.
Image information can be played back.
【0070】画像情報を再生する際、PROM素子16
の透明電極2および6の間に直流バイアスを印加しても
よく、あるいは透明電極2および6間を短絡してもよ
い。透明電極2および6の間に直流バイアスを印加すれ
ば、分極電荷が作る電界が直流バイアスによって形成さ
れる外部電界を打ち消す。従って、電荷発生保持層4内
は、書込光が照射された部分では電界が弱く、照射され
なかった部分では電界が強くなり、読み出される画像は
書き込まれた画像情報のネガ像となる。透明電極2およ
び6間を短絡すると、電荷発生保持層4内の電界は分極
電界が作る電界のみとなり、従って、書込光が照射され
た部分では電界が強くなり、照射されなかった部分では
電界が弱くなる。従って、読み出される画像は書込まれ
た画像情報のポジ像となる。When reproducing the image information, the PROM element 16
A DC bias may be applied between the transparent electrodes 2 and 6, or the transparent electrodes 2 and 6 may be short-circuited. When a DC bias is applied between the transparent electrodes 2 and 6, the electric field created by the polarized charges cancels the external electric field formed by the DC bias. Therefore, in the charge generation / holding layer 4, the electric field is weak in the portion irradiated with the writing light, and the electric field is strong in the non-irradiated portion, and the read image is a negative image of the written image information. When the transparent electrodes 2 and 6 are short-circuited, the electric field in the charge generation / holding layer 4 is only the electric field created by the polarization electric field. Therefore, the electric field becomes strong in the part irradiated with the writing light and becomes strong in the part not irradiated. Becomes weak. Therefore, the read image is a positive image of the written image information.
【0071】なお、再生された画像情報の表示装置とし
て、例えばPROM素子16からの再生像をTVカメラ
で撮像しCRTを用いて表示することができ、あるいは
投影レンズ系を介してスクリーン上に投影して表示する
こともできる。また、必要に応じて光フーリエ変換等の
光画像処理のための光学系を設け、PROM素子16か
らの再生像をその光学系に入力し、適当な画像処理を施
すこともできる。As a display device for the reproduced image information, for example, a reproduced image from the PROM element 16 can be picked up by a TV camera and displayed using a CRT, or it can be projected on a screen via a projection lens system. It can also be displayed. If necessary, an optical system for optical image processing such as optical Fourier transform may be provided, and the reproduced image from the PROM element 16 may be input to the optical system to perform appropriate image processing.
【0072】図17は、本発明の速度測定装置や速度測
定方法の実施例に使用される液晶付PROM素子56を
説明するための断面図である。FIG. 17 is a sectional view for explaining a PROM element 56 with a liquid crystal used in an embodiment of the speed measuring device and the speed measuring method of the present invention.
【0073】液晶層50が絶縁層5と透明電極6との間
に設けられている。液晶層50として、ツイスト・ネマ
チック液晶(TNLC)等の印加電圧に応じて読出光の
偏光状態が変化する材料を用いた場合には、書き込み時
に液晶付PROM素子56の透明電極2および6の間に
印加される交流バイアス電圧の電圧値を小さくすること
ができ、従って、この交流バイアス電圧を印加する交流
バイアス印加装置の構成を簡単で安価なものとすること
ができる。同じ偏光の変化状態を得るのに必要な印加電
圧は液晶のほうが図16に示したPROM素子16に比
較して、約2桁以上低いから、書き込み時に液晶付PR
OM素子56の透明電極2および6間に印加される交流
バイアス電圧の電圧値を小さくして、電荷発生保持層4
の結晶表面に蓄積されて保持される電荷の量を少なくし
ても、その電荷に基づく電界が液晶層50に印加される
ことにより、液晶層50によって読出光の偏光状態を必
要なだけ変化させることができるからである。The liquid crystal layer 50 is provided between the insulating layer 5 and the transparent electrode 6. When a material such as twisted nematic liquid crystal (TNLC) that changes the polarization state of read light in accordance with an applied voltage is used as the liquid crystal layer 50, the space between the transparent electrodes 2 and 6 of the PROM element with liquid crystal 56 at the time of writing is used. The voltage value of the AC bias voltage applied to the AC bias voltage can be reduced, so that the structure of the AC bias applying device for applying the AC bias voltage can be made simple and inexpensive. The applied voltage required to obtain the same change state of polarization is lower by about two digits in the liquid crystal than in the PROM element 16 shown in FIG.
The voltage value of the AC bias voltage applied between the transparent electrodes 2 and 6 of the OM element 56 is reduced to reduce the charge generation retention layer 4.
Even if the amount of electric charge accumulated and retained on the crystal surface of the liquid crystal is reduced, an electric field based on the electric charge is applied to the liquid crystal layer 50, so that the polarization state of the read light is changed by the liquid crystal layer 50 as necessary. Because you can.
【0074】また、この構成の素子では、読出光に変調
を与えるのは液晶層50であるため電荷発生保持層4に
は光導電効果を持ち、ポッケルス効果を持たない材料の
使用も可能である。従って、Bi12SiO20単結晶の他
に、GaAs単結晶、GaAs膜、水素化アモルファス
シリコン膜、アモルファスシリコンカーバイド膜、アモ
ルファスセレン膜等が適用できる。Further, in the element having this structure, since the liquid crystal layer 50 modulates the read light, the charge generation / holding layer 4 can be made of a material having a photoconductive effect and no Pockels effect. . Therefore, in addition to the Bi 12 SiO 20 single crystal, a GaAs single crystal, a GaAs film, a hydrogenated amorphous silicon film, an amorphous silicon carbide film, an amorphous selenium film or the like can be applied.
【0075】液晶として、ポリマー分散型液晶(PDL
C)等の印加電圧に応じて読出光の透過率が変化する材
料を用いた場合には、読出光に偏光した光を用いる必要
がなくなるから、偏光子や検光子が不要となり、振動測
定装置の構成が簡単なものとなる。As the liquid crystal, a polymer dispersion type liquid crystal (PDL) is used.
When a material whose transmittance of read light changes according to the applied voltage such as C) is used, it is not necessary to use polarized light for the read light, so that a polarizer and an analyzer are not required, and a vibration measuring device is used. The configuration will be simple.
【0076】また、図18に示すように、液晶層50と
電荷発生保持層4との間に反射層51を設けた液晶付P
ROM素子56′を用いることもできる。反射層51と
しては、例えば、TiO2 とSiO2 との積層膜を用い
る。矢印A方向から画像情報書込光を入射させ、記録を
行なう。読出光は矢印B方向から入射され、反射層51
で反射され、入射方向に光が射出し、画像情報の再生が
行なわれる。この素子構成をとれば、読出光は電荷発生
保持層4を通過しないので、読出光の波長を任意に選ん
でも、分極電荷分布を変化させないことが利点である。Further, as shown in FIG. 18, a liquid crystal-attached P in which a reflective layer 51 is provided between the liquid crystal layer 50 and the charge generation / holding layer 4.
ROM element 56 'can also be used. As the reflective layer 51, for example, a laminated film of TiO 2 and SiO 2 is used. Image information writing light is incident from the direction of arrow A to perform recording. The reading light is incident from the direction of arrow B, and is reflected by the reflection layer 51.
Is reflected, and light is emitted in the incident direction to reproduce the image information. With this element structure, the read light does not pass through the charge generation / holding layer 4, and therefore, it is an advantage that the polarization charge distribution is not changed even if the wavelength of the read light is arbitrarily selected.
【0077】なお、液晶層50の絶縁性が十分高く、こ
の液晶層50によって分極電荷を電荷発生保持層4の表
面に保持できるなら絶縁層3と5の一方または両方を設
けなくともよい。If the liquid crystal layer 50 has a sufficiently high insulating property and polarization charges can be held on the surface of the charge generation holding layer 4 by the liquid crystal layer 50, one or both of the insulating layers 3 and 5 may not be provided.
【0078】次に、図16、図17、図18にそれぞれ
示したPROM素子16または液晶付PROM素子5
6、56′を用いた速度測定装置および速度測定方法に
ついて説明する。Next, the PROM element 16 or the PROM element with liquid crystal 5 shown in FIGS.
A speed measuring device and a speed measuring method using 6, 56 'will be described.
【0079】(第1の実施例)図1は、本発明の第1の
実施例の速度測定装置および速度測定方法を説明するた
めの模式図であり、図2は、本実施例の速度被測定物を
説明するための平面図であり、図3は、本実施例の速度
測定結果を説明するための平面図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a speed measuring device and a speed measuring method according to a first embodiment of the present invention, and FIG. It is a top view for explaining a measured object, and Drawing 3 is a top view for explaining a speed measurement result of this example.
【0080】本実施例は、測定対象が弾性体であり、そ
の弾性体が変形する場合の各部位の変形速度の一方向成
分を測定する場合に、本発明を適用したものである。In the present embodiment, the object of measurement is an elastic body, and the present invention is applied to the case where the one-way component of the deformation speed of each part when the elastic body is deformed is measured.
【0081】発振器13によって、測定したい速度に対
応する周波数の信号を発生させ、この信号に同期した高
圧交流バイアス電圧を高圧交流電圧発生器15によって
発生させ、この高圧交流バイアス電圧をPROM素子1
6または液晶付PROM素子56、56′に印加する。A signal having a frequency corresponding to the speed to be measured is generated by the oscillator 13, a high-voltage AC bias voltage synchronized with this signal is generated by the high-voltage AC voltage generator 15, and this high-voltage AC bias voltage is generated.
6 or liquid crystal-equipped PROM elements 56, 56 '.
【0082】弾性体の被測定物30からの光は、シャッ
ター17、結像レンズ系18およびハーフミラー19を
経てPROM素子16または液晶付PROM素子56、
56′に入射する。The light from the elastic object to be measured 30 passes through the shutter 17, the imaging lens system 18 and the half mirror 19, and the PROM element 16 or the PROM element with liquid crystal 56.
It is incident on 56 '.
【0083】PROM素子16または液晶付PROM素
子56、56′には、測定したい速度に対応する周波数
の高圧交流バイアス電圧が印加されているから、測定し
たい速度でその位置が変化している変形箇所だけが、P
ROM素子16または液晶付PROM素子56、56′
に記録される。Since a high-voltage AC bias voltage having a frequency corresponding to the speed to be measured is applied to the PROM element 16 or the PROM elements with liquid crystal 56, 56 ', its position changes at the speed to be measured. Only P
ROM element 16 or PROM elements with liquid crystal 56, 56 '
Recorded in.
【0084】また、PROM素子16または液晶付PR
OM素子56、56′に高圧交流バイアス電圧を印加し
て変形情報を記録した後に、直流電圧発生器26により
直流バイアス電圧をPROM素子16または液晶付PR
OM素子56、56′に印加し、この状態で、被測定物
30からの光を、シャッター17、結像レンズ系18お
よびハーフミラー19を経てPROM素子16または液
晶付PROM素子56、56′に入射することによっ
て、被測定物30の全体の画像情報も重畳して記録され
る。従って、ある特定の速度で変形する変形箇所の被測
定物30における位置を正確に知ることができる。Further, the PROM element 16 or the liquid crystal-attached PR
After the high voltage AC bias voltage is applied to the OM elements 56 and 56 'to record the deformation information, the DC voltage generator 26 applies the DC bias voltage to the PROM element 16 or the PR with liquid crystal.
The light from the object to be measured 30 is applied to the OM elements 56 and 56 ', and in this state, is passed through the shutter 17, the imaging lens system 18 and the half mirror 19 to the PROM element 16 or the PROM elements with liquid crystal 56 and 56'. By being incident, the image information of the entire measured object 30 is also recorded in a superimposed manner. Therefore, it is possible to accurately know the position in the object to be measured 30 of the deformed portion that deforms at a specific speed.
【0085】このように、まず、高圧交流バイアス電圧
をPROM素子16または液晶付PROM素子56、5
6′に印加して、測定したい速度で変形している変形箇
所だけを記録し、その後、直流バイアス電圧をPROM
素子16または液晶付PROM素子56、56′に印加
して、被測定物30の全体の画像情報も重畳して記録し
てもよいし、また、高圧交流バイアス電圧と直流バイア
ス電圧とを同時に印加して、測定したい速度で変形して
いる変形箇所および被測定物30の全体の画像情報を同
時に記録してもよい。As described above, first, the high-voltage AC bias voltage is applied to the PROM element 16 or the PROM elements with liquid crystal 56, 5.
6'is applied to record only the deformed portion which is deformed at the speed to be measured, and then the DC bias voltage is stored in the PROM.
The image information of the entire DUT 30 may be superimposed and recorded by being applied to the element 16 or the PROM elements with liquid crystal 56, 56 ', and the high voltage AC bias voltage and the DC bias voltage are applied simultaneously. Then, the image of the deformed portion deformed at the speed to be measured and the entire image information of the DUT 30 may be simultaneously recorded.
【0086】次に、PROM素子16または液晶付PR
OM素子56、56′に記録された画像を再生する再生
光学系について説明する。Next, the PROM element 16 or the PR with liquid crystal
A reproducing optical system for reproducing the images recorded on the OM elements 56 and 56 'will be described.
【0087】記録された画像を再生する際、シャッター
17を閉じるとともに高圧交流電圧発生器15をオフす
る。When the recorded image is reproduced, the shutter 17 is closed and the high voltage AC voltage generator 15 is turned off.
【0088】レーザ光源20から読出光を発生させる。
この読出光としては、PROM素子16または液晶付P
ROM素子56、56′に用いられているBi12SiO
20結晶に光導電効果が生じない波長の光、例えば波長6
33nmの光を用いる。その後、レーザ光源20から発
生した読出光は偏光子27により直線偏光した光とされ
る。その後、読出光は再生光光シャッター21を通り、
さらにエクスパンダーレンズおよびコリメータレンズか
らなるビームエクスパンダー25を介して拡大平行光束
となり、ハーフミラー19を経てPROM素子16また
は液晶付PROM素子56、56′に入射する。Reading light is generated from the laser light source 20.
The read light is PROM element 16 or P with liquid crystal.
Bi 12 SiO used for ROM elements 56 and 56 '
20 Light with a wavelength that does not cause photoconductivity in crystals, for example, wavelength 6
33 nm light is used. After that, the readout light generated from the laser light source 20 is linearly polarized by the polarizer 27. After that, the readout light passes through the reproduction light optical shutter 21,
Further, it becomes an expanded parallel light flux through a beam expander 25 composed of an expander lens and a collimator lens, and enters the PROM element 16 or the PROM elements with liquid crystal 56, 56 'through the half mirror 19.
【0089】PROM素子16または液晶付PROM素
子56、56′に入射した読出光は、PROM素子16
または液晶付PROM素子56、56′に記録されてい
る画像情報に応じた楕円率を有する楕円偏光となってP
ROM素子16または液晶付PROM素子56、56′
から射出する。従って、この射出した読出光をPROM
素子16または液晶付PROM素子56、56′の後方
に配置した検光子22を通過させることにより、PRO
M素子16または液晶付PROM素子56、56′に記
録されていた画像情報は、その画像情報に対応する光強
度分布を持つ光学像として再生される。この光学像をT
Vカメラ23によって撮像しモニタ24上に表示する。The read light incident on the PROM element 16 or the PROM elements 56 and 56 'with liquid crystal is reflected by the PROM element 16
Alternatively, it becomes elliptically polarized light having an ellipticity according to the image information recorded in the PROM elements with liquid crystal 56, 56 ', and becomes P
ROM element 16 or PROM elements with liquid crystal 56, 56 '
Shoot out from. Therefore, the emitted read-out light is stored in the PROM.
By passing through the analyzer 22 arranged behind the element 16 or the PROM elements with liquid crystal 56, 56 ', the PRO
The image information recorded in the M element 16 or the PROM elements with liquid crystal 56, 56 'is reproduced as an optical image having a light intensity distribution corresponding to the image information. This optical image is T
An image is taken by the V camera 23 and displayed on the monitor 24.
【0090】このように構成すれば、一旦記録した画像
情報を直ちに再生することができ、ポータブル型の速度
測定装置を実現することができる。According to this structure, the image information once recorded can be immediately reproduced, and a portable type speed measuring device can be realized.
【0091】また、この時、液晶付PROM素子56、
56′としてPDLC等の光透過率を変化させる液晶を
用いた素子を用いた場合、偏光子27および検光子22
は不要である。At this time, the PROM element with liquid crystal 56,
When an element using a liquid crystal that changes the light transmittance such as PDLC is used as 56 ', the polarizer 27 and the analyzer 22 are used.
Is unnecessary.
【0092】本実施例においては、それぞれの幅がdで
ある明部41と暗部42とが等間隔に一方向(y方向)
に配設された縞状の模様40を弾性体の被測定物30に
設けている。被測定物30が変形すると、図2に示すよ
うに、この模様40も変形する。被測定物30の変形部
分の移動速度vの、この縞に垂直な方向(図2における
y方向)の速度成分をvy とすると、この変形によっ
て、周波数ω、 ω=vy /2d、 でその光の強度が周期的に変化する画像が形成される。In this embodiment, the light portion 41 and the dark portion 42, each of which has a width d, are equally spaced in one direction (y direction).
The striped pattern 40 arranged on the elastic body is provided on the elastic object 30 to be measured. When the DUT 30 is deformed, the pattern 40 is also deformed as shown in FIG. Assuming that the velocity component of the moving velocity v of the deformed portion of the object to be measured 30 in the direction perpendicular to the fringe (y direction in FIG. 2) is v y , this deformation causes the frequency ω, ω = v y / 2d, An image is formed in which the intensity of the light changes periodically.
【0093】従って、PROM素子16または液晶付P
ROM素子56、56′に印加する高圧交流バイアス電
圧の周波数ωを、 ω=vy /2d、 とすれば、y方向にこの速度vy で移動する変形部分に
対してのみPROM素子16または液晶付PROM素子
56、56′は感度を持ち、従って、図3に示すよう
に、この変形部分のみが明るい画像が得られる。Therefore, the PROM element 16 or the P with liquid crystal is used.
If the frequency ω of the high-voltage AC bias voltage applied to the ROM elements 56 and 56 ′ is ω = v y / 2d, the PROM element 16 or the liquid crystal only for the deformed portion moving at the speed v y in the y direction. The attached PROM elements 56 and 56 'have sensitivity, so that as shown in FIG. 3, a bright image can be obtained only in this modified portion.
【0094】(第2の実施例)図4、図5および図6
は、本発明の第2の実施例において速度被測定物に設け
る模様を説明するための平面図である。(Second Embodiment) FIGS. 4, 5 and 6
[FIG. 8] is a plan view for explaining a pattern provided on a velocity measured object in the second example of the present invention.
【0095】本実施例は、測定対象が弾性体であり、そ
の弾性体が変形する場合の各部位の変形速度の二方向成
分を測定する場合に、本発明を適用したものである。The present embodiment is an application of the present invention to the case where the object to be measured is an elastic body and the two-direction component of the deformation speed of each part when the elastic body is deformed is measured.
【0096】PROM素子16または液晶付PROM素
子56、56′に画像を書き込む書込装置および書き込
まれた画像を再生する再生光学系については第1の実施
例と同じであり、書込操作および読出操作も同様であ
る。The writing device for writing an image in the PROM element 16 or the PROM elements 56, 56 'with liquid crystal and the reproducing optical system for reproducing the written image are the same as those in the first embodiment. The operation is the same.
【0097】図4、5、6に示すように、弾性体の被測
定物30に格子状の模様40を設ける。各格子の明部4
1の幅はx方向、y方向ともにdであり、暗部42の幅
もx方向、y方向ともにdである。As shown in FIGS. 4, 5 and 6, a lattice-shaped pattern 40 is provided on the elastic object 30 to be measured. Bright part 4 of each grid
The width of 1 is d in both the x and y directions, and the width of the dark portion 42 is d in both the x and y directions.
【0098】被測定物30が変形すると、この模様40
も変形する。被測定物30がx方向に速度vx で変形す
ると、この変形によって、周波数ωx 、 ωx =vx /2d、 でその光の強度が周期的に変化する画像が形成される。
また、被測定物30がy方向に速度vy で変形すると、
この変形によって、周波数ωy 、 ωy =vy /2d、 でその光の強度が周期的に変化する画像が形成される。When the measured object 30 is deformed, this pattern 40
Also transforms. When the DUT 30 is deformed in the x direction at a velocity v x , this deformation forms an image in which the intensity of the light periodically changes at frequencies ω x , ω x = v x / 2d.
Further, when the DUT 30 is deformed in the y direction at a velocity v y ,
By this deformation, an image is formed in which the intensity of the light changes periodically at the frequencies ω y and ω y = v y / 2d.
【0099】従って、PROM素子16または液晶付P
ROM素子56、56′に印加する高圧交流バイアス電
圧の周波数ωを、 ω=vx /2d、 または、 ω=vy /2d、 とすれば、x方向またはy方向に、それぞれ、速度vx
またはvy で変形する変形部分に対してPROM素子1
6または液晶付PROM素子56、56′は感度を持
ち、従って、この変形部分のみが明るい画像が得られ
る。Therefore, the PROM element 16 or the P with liquid crystal is used.
If the frequency ω of the high-voltage AC bias voltage applied to the ROM elements 56 and 56 ′ is ω = v x / 2d or ω = v y / 2d, the velocity v x is increased in the x direction or the y direction, respectively.
Or the PROM element 1 for the deformed portion deformed by v y
6 or the PROM elements with liquid crystal 56, 56 'have sensitivity, so that a bright image can be obtained only in this modified portion.
【0100】(第3の実施例)図7は、本発明の第3の
実施例において速度被測定物に設ける模様を説明するた
めの平面図であり、図8は、本実施例の速度被測定物を
説明するための平面図であり、図9は、本実施例の速度
測定結果を説明するための平面図である。(Third Embodiment) FIG. 7 is a plan view for explaining a pattern provided on a speed-measuring object in a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a speed-measuring device of this embodiment. FIG. 10 is a plan view for explaining a measurement object, and FIG. 9 is a plan view for explaining a speed measurement result of the present embodiment.
【0101】本実施例は、測定対象が回転剛体であり、
その回転の角速度を測定する場合に、本発明を適用した
ものである。In this embodiment, the measurement object is a rotating rigid body,
The present invention is applied when the angular velocity of the rotation is measured.
【0102】PROM素子16または液晶付PROM素
子56、56′に画像を書き込む書込装置および書き込
まれた画像を再生する再生光学系については第1の実施
例と同じであり、書込操作および読出操作も同様であ
る。The writing device for writing an image in the PROM element 16 or the PROM elements 56, 56 'with liquid crystal and the reproducing optical system for reproducing the written image are the same as those in the first embodiment. The operation is the same.
【0103】図8に示すように、被測定物30が複数の
回転体35を有し、それぞれの回転体35がそれぞれ独
立した角速度v(φ)で回転している。As shown in FIG. 8, the object to be measured 30 has a plurality of rotating bodies 35, and each rotating body 35 rotates at an independent angular velocity v (φ).
【0104】それぞれの回転体35は、明部41および
暗部42が、回転中心から放射線状に、角度θ(de
g)毎に、それぞれ交互に設けられた模様40をそれぞ
れ備えている。回転体35が角速度v(φ)(deg/
sec)で回転すると、この模様40も角速度v(φ)
で回転し、この回転によって、周波数ω(φ)、 ω(φ)=v(φ)/θ、 でその光の強度が周期的に変化する画像が形成される。In each of the rotating bodies 35, the bright portion 41 and the dark portion 42 are arranged radially from the center of rotation at an angle θ (de).
For each g), the patterns 40 alternately provided are provided. Rotating body 35 has angular velocity v (φ) (deg /
sec), the pattern 40 also has an angular velocity v (φ)
, And the rotation forms an image in which the light intensity changes periodically at the frequencies ω (φ), ω (φ) = v (φ) / θ.
【0105】従って、PROM素子16または液晶付P
ROM素子56、56′に印加する高圧交流バイアス電
圧の周波数ωを、 ω=v(φ)/θ、 とすれば、角速度v(φ)で回転する回転体に対しての
みPROM素子16または液晶付PROM素子56、5
6′は感度を持ち、従って、図9に示すように、この角
速度で回転している回転体35のみが明るい画像が得ら
れる。Therefore, the PROM element 16 or the P with liquid crystal is used.
If the frequency ω of the high-voltage AC bias voltage applied to the ROM elements 56 and 56 ′ is ω = v (φ) / θ, only the PROM element 16 or the liquid crystal is rotated with respect to the rotating body rotating at the angular velocity v (φ). With PROM elements 56, 5
6'has sensitivity, and as shown in FIG. 9, therefore, only the rotating body 35 rotating at this angular velocity can obtain a bright image.
【0106】このようにして、複数の回転体35のう
ち、特定の角速度で回転する回転体35のみを抽出する
ことができる。なお、PROM素子16または液晶付P
ROM素子56、56′の感度は、回転体35の角速度
のスカラ量に依存し、回転体35の回転方向が、右回り
か左回りかには依存しない。In this way, only the rotating body 35 that rotates at a specific angular velocity can be extracted from the plurality of rotating bodies 35. In addition, the PROM element 16 or the P with liquid crystal
The sensitivities of the ROM elements 56 and 56 'depend on the scalar quantity of the angular velocity of the rotating body 35, and do not depend on whether the rotating direction of the rotating body 35 is clockwise or counterclockwise.
【0107】(第4の実施例)図10は、本発明の第4
の実施例の速度測定対象を説明するための平面図であ
る。(Fourth Embodiment) FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view for explaining a speed measurement object of the example of FIG.
【0108】本実施例は、測定対象が複数の同一形状の
球体、円柱体等であり、それらの移動速度を測定する場
合に、本発明を適用したものである。In this embodiment, the object of measurement is a plurality of spheres, cylinders and the like having the same shape, and the present invention is applied to the case where the moving speeds of these are measured.
【0109】PROM素子16または液晶付PROM素
子56、56′に画像を書き込む書込装置および書き込
まれた画像を再生する再生光学系については第1の実施
例と同じであり、書込操作および読出操作も同様であ
る。The writing device for writing an image in the PROM element 16 or the PROM elements 56, 56 'with liquid crystal and the reproducing optical system for reproducing the written image are the same as those in the first embodiment. The operation is the same.
【0110】図10に示すように、複数のビールビン6
1が、ベルトコンベア等(図示せず)によって、通路6
5内を移動している。通路65の幅が途中で狭くなって
いるから、ビールビン61の動きが滞る箇所が生じたり
する。このような場合の速度分布を測定する。As shown in FIG. 10, a plurality of beer bottles 6 are provided.
1 is a passage 6 by a belt conveyor or the like (not shown).
Moving within 5. Since the width of the passage 65 is narrowed on the way, there are some places where the movement of the beer bottle 61 is delayed. The velocity distribution in such a case is measured.
【0111】ビールビン61を真上から見ると、図10
に示すように、ビールビン61が互いに接した状態で移
動している。ビールビン61の半径をrとすると、ある
王冠63とその隣の王冠63との距離は2rである。When the beer bottle 61 is viewed from directly above, FIG.
As shown in, the beer bottles 61 are moving in contact with each other. When the radius of the beer bottle 61 is r, the distance between a certain crown 63 and the adjacent crown 63 is 2r.
【0112】ビールビン61が、その絶対値が、 |v|=(vx 2 +vy 2 )1/2 、 である速度vで移動すると、この移動によって、周波数
ωv 、 ωv =v/2r、 でその光の強度が周期的に変化する画像が形成される。When the beer bottle 61 moves at a velocity v whose absolute value is | v | = (v x 2 + v y 2 ) 1/2 , the movement causes the frequencies ω v and ω v = v / 2r. , Forms an image in which the intensity of the light changes periodically.
【0113】従って、PROM素子16または液晶付P
ROM素子56、56′に印加する高圧交流バイアス電
圧の周波数ωを、 ω=v/2r、 とすれば、速度vで移動する王冠63に対して感度を持
ち、その部分のみが明るい画像が得られる。Therefore, the PROM element 16 or the P with liquid crystal is used.
If the frequency ω of the high-voltage AC bias voltage applied to the ROM elements 56 and 56 ′ is ω = v / 2r, it has sensitivity to the crown 63 moving at the speed v, and only that portion can obtain a bright image. To be
【0114】本実施例のように、測定対象自体が、周期
的にその強度が変化する画像を与える場合には、第1乃
至第3の実施例のように、周期的規則性を持つ模様40
を測定対象に設けなくてもよい。When the measurement object itself gives an image whose intensity changes periodically as in this embodiment, the pattern 40 having a periodic regularity is obtained as in the first to third embodiments.
Does not have to be provided on the measurement target.
【0115】(第5の実施例)図11、12、13、1
4および15は、それぞれ、本発明の第5の実施例にお
いて使用する観察体を説明するための平面図である。(Fifth Embodiment) FIGS. 11, 12, 13, 1
4 and 15 are plan views for explaining an observation object used in the fifth embodiment of the present invention.
【0116】本実施例は、測定対象が、気体、液体、粉
体等の流体であり、その流体がある流速分布を持って流
れている場合に、その流速を測定する場合に、本発明を
適用したものである。The present embodiment is an embodiment of the present invention when the flow velocity is measured when the measurement target is a fluid such as gas, liquid or powder, and the fluid has a certain flow velocity distribution. It is applied.
【0117】PROM素子16または液晶付PROM素
子56、56′に画像を書き込む書込装置および書き込
まれた画像を再生する再生光学系については第1の実施
例と同じであり、書込操作および読出操作も同様であ
る。The writing device for writing an image in the PROM element 16 or the PROM elements 56, 56 'with liquid crystal and the reproducing optical system for reproducing the written image are the same as those in the first embodiment, and the writing operation and the reading operation are performed. The operation is the same.
【0118】流体中に、図11に示すような観察体70
を流す。観察体70は、流体の速度と同じ速度で移動す
るようにその比重等を流体と等しくしておく。流体の流
れに応じて観察体70も移動し、観察体70に設けた縞
状の模様40も移動する。An observer 70 as shown in FIG. 11 is placed in the fluid.
Shed. The specific gravity and the like of the observation body 70 are set equal to that of the fluid so that the observation body 70 moves at the same speed as the fluid. The observation body 70 also moves according to the flow of the fluid, and the striped pattern 40 provided on the observation body 70 also moves.
【0119】観察体70の、この縞に垂直な方向の移動
速度をvとすると、この変形によって、周波数ω、 ω=v/2d、 でその光の強度が周期的に変化する画像が形成される。Assuming that the moving speed of the observation body 70 in the direction perpendicular to the stripe is v, this deformation forms an image in which the intensity of the light periodically changes at the frequencies ω and ω = v / 2d. It
【0120】従って、PROM素子16または液晶付P
ROM素子56、56′に印加する高圧交流バイアス電
圧の周波数ωを、 ω=v/2d、 とすれば、この速度vで移動する観察体70に対しての
みPROM素子16または液晶付PROM素子56、5
6′は感度を持ち、従って、この速度vで流れる観察体
70が存在する部分のみが明るい画像が得られる。Therefore, the PROM element 16 or the P with liquid crystal is used.
If the frequency ω of the high-voltage AC bias voltage applied to the ROM elements 56 and 56 ′ is ω = v / 2d, the PROM element 16 or the PROM element with liquid crystal 56 only for the observation object 70 moving at this speed v. 5,
6'has sensitivity, so that a bright image can be obtained only in the portion where the observing body 70 flowing at this velocity v exists.
【0121】このようにして、観察体70の速度が測定
でき、その結果、この観察体70が流れている部分の流
体の流速が測定できる。また、観察体70を流体中に複
数投入すれば、流体の流速分布も測定できる。In this way, the velocity of the observation body 70 can be measured, and as a result, the flow velocity of the fluid in the portion where the observation body 70 is flowing can be measured. Further, if a plurality of observation objects 70 are put into the fluid, the flow velocity distribution of the fluid can be measured.
【0122】なお、図11においては、観察体70に設
けた模様40が縞状であったので、縞に垂直な成分の速
度しか測定できない。そこで、図12に示すように、同
心円状に、半径方向のそれぞれの幅がdである明部41
と暗部42とが交互に配設された模様40を観察体70
に設ければ、あらゆる方向の測定が可能となる。In FIG. 11, since the pattern 40 provided on the observation body 70 is striped, only the velocity of the component perpendicular to the strip can be measured. Therefore, as shown in FIG. 12, the bright portions 41 having concentric circles each having a radial width of d are shown.
The pattern 40 in which the dark areas 42 and the dark areas 42 are alternately arranged is used as the observation object 70.
If it is provided in, it is possible to measure in all directions.
【0123】また、図13、14、15に示すように、
複数の異なる縞間隔を持つ模様40を観察体70に設け
れば、PROM素子16または液晶付PROM素子5
6、56′に印加する高圧交流バイアス電圧の周波数が
ωのとき、模様40の縞間隔がdのところが明るく捕ら
えられたとすると、そのときの速度vは、 v=2dω、 であるとすることができる。従って、PROM素子16
または液晶付PROM素子56、56′に印加する高圧
交流バイアス電圧の周波数を変化させなくとも、速度の
測定が可能となる。Also, as shown in FIGS.
If a pattern 40 having a plurality of different stripe intervals is provided on the observation body 70, the PROM element 16 or the liquid crystal PROM element 5
When the frequency of the high-voltage AC bias voltage applied to 6, 56 'is ω, and the stripe interval d of the pattern 40 is captured brightly, the velocity v at that time can be v = 2dω. it can. Therefore, the PROM element 16
Alternatively, the speed can be measured without changing the frequency of the high-voltage AC bias voltage applied to the PROM elements with liquid crystal 56, 56 '.
【0124】図13の模様40は、異なる縞間隔を持つ
縞模様401、402、403および404を縞に平行
な方向に設けたものであり、図14の模様40は、異な
る縞間隔を持つ縞模様を縞に垂直な方向に設けたもので
あり、図15は、縞間隔を連続的に変化させたものであ
る。なお、図12の同心円状の模様40と図13、1
4、15の模様を組み合わせた、不等間隔の同心円状の
模様を観察体70に設けてもよい。The pattern 40 of FIG. 13 is a pattern in which striped patterns 401, 402, 403 and 404 having different stripe intervals are provided in a direction parallel to the stripes, and the pattern 40 of FIG. 14 is a stripe having different stripe intervals. The pattern is provided in a direction perpendicular to the stripes, and in FIG. 15, the stripe interval is continuously changed. The concentric pattern 40 of FIG. 12 and FIGS.
The observing body 70 may be provided with concentric patterns with unequal intervals, which are a combination of the patterns 4 and 15.
【0125】本発明は上述した実施例だけに限定されず
種々の変形や変更が可能である。例えば、上述した実施
例では透過型のPROM素子を用いたが、アルミニウム
の反射膜を形成した反射型のPROM素子を用いること
も可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made. For example, although the transmissive PROM element is used in the above-described embodiments, it is also possible to use a reflective PROM element in which a reflective film of aluminum is formed.
【0126】また、必要に応じて、記録した画像につい
て光フーリエ変換等の光画像処理を行なうこともでき
る。If necessary, the recorded image may be subjected to optical image processing such as optical Fourier transform.
【0127】[0127]
【発明の効果】本発明の速度測定装置は、書込光の光強
度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷と
して保持する画像情報記録素子と、測定対象からの光を
画像情報記録素子に入射させる撮像手段と、所望の周波
数の交流バイアス電圧を画像情報記録素子に印加する交
流バイアス電圧印加手段と、を有し、測定対象から画像
情報記録素子に入射する光によって画像情報記録素子内
に発生した電荷のうち、測定対象のある特定の領域であ
って交流バイアス電圧の周波数と対応した速度でその位
置が変化する領域からの光によって発生した電荷を選択
的に分極電荷として画像情報記録素子内に蓄積して保持
するから、測定対象のうち画像情報記録素子に印加され
る交流バイアス電圧の周波数と対応する速度でその位置
が変化する領域の情報を選択的に記録することができ
る。その結果、測定対象の2次元的な速度測定が容易に
行なえる。The speed measuring device of the present invention generates an electric charge corresponding to the light intensity of the writing light and holds the generated electric charge as a polarization electric charge, and an image information recording element for measuring the light from the measurement object. Image information recording is performed by light incident on the image information recording element from an object to be measured, which has an image pickup means that is incident on the recording element and an AC bias voltage applying means that applies an AC bias voltage of a desired frequency to the image information recording element. Of the electric charges generated in the element, the electric charges generated by light from a certain region of the measurement target whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage are selectively imaged as polarized charges. Since the data is accumulated and held in the information recording element, the area of the measurement target whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage applied to the image information recording element is measured. It can be selectively recorded broadcast. As a result, the two-dimensional velocity measurement of the measurement target can be easily performed.
【0128】また、本発明に速度測定装置は、書込光の
光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電
荷として保持すると共に、保持している分極電荷に応じ
て読出光を変調させる空間光変調素子と、測定対象から
の光を空間光変調素子に入射させる撮像手段と、所望の
周波数の交流バイアス電圧を空間光変調素子に印加する
交流バイアス電圧印加手段と、空間光変調素子に読出光
を入射する読出光入射手段と、空間光変調素子から射出
する読出光を検出する読出光検出手段と、を有し、測定
対象から空間光変調素子に入射する光によって空間光変
調素子内に発生した電荷のうち、測定対象のある特定の
領域であって交流バイアス電圧の周波数と対応した速度
でその位置が変化する領域からの光によって発生した電
荷を選択的に分極電荷として空間光変調素子内に蓄積し
て保持し、分極電荷に応じて変調されて射出される読出
光を検出することにより、測定対象のうち、交流バイア
ス電圧の周波数と対応した速度でその位置が変化するこ
の特定の領域を選択的に検出するから、測定対象のうち
空間光変調素子に印加される交流バイアス電圧の周波数
と対応する速度でその位置が変化する領域の情報を選択
的に記録・再生することができる。その結果、測定対象
の2次元的な速度測定が容易に行なえる。Further, the speed measuring device according to the present invention generates the electric charge corresponding to the light intensity of the writing light, holds the generated electric charge as the polarization electric charge, and reads the reading light in accordance with the polarization electric charge. A spatial light modulator for modulating, an imaging means for making light from a measurement object incident on the spatial light modulator, an AC bias voltage applying means for applying an AC bias voltage of a desired frequency to the spatial light modulator, and a spatial light modulator. The device includes a reading light incident unit that makes the reading light incident on the element, and a reading light detection unit that detects the reading light emitted from the spatial light modulation element, and the spatial light modulation is performed by the light that enters the spatial light modulation element from the measurement target. Of the charge generated in the device, the charge generated by light from a specific region of the measurement target whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage is selectively polarized. By accumulating and holding it as a load in the spatial light modulator, and detecting the read light that is modulated and emitted according to the polarization charge, the position of the measured object at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage is detected. Since this specific area where the position changes is selectively detected, the information of the area whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage applied to the spatial light modulator is selectively recorded in the measurement target.・ Can be played. As a result, the two-dimensional velocity measurement of the measurement target can be easily performed.
【0129】また、直流バイアス電圧を画像情報記録素
子または空間光変調素子に印加可能な直流バイアス電圧
印加手段をさらに設けることにより、ある特定の速度で
その位置が変化する領域の測定対象全体に対する位置を
正確に知ることができる。Further, by further providing a DC bias voltage applying means capable of applying a DC bias voltage to the image information recording element or the spatial light modulation element, the position of the region whose position changes at a certain speed with respect to the entire measurement target is measured. You can know exactly.
【0130】また、本発明の速度測定方法は、所望の周
波数の交流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応した
電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持する
画像情報記録素子に印加し、測定対象からの光を、この
所望の周波数の交流バイアス電圧が印加された画像情報
記録素子に入射して、測定対象から画像情報記録素子に
入射する光によって画像情報記録素子内に発生した電荷
のうち、測定対象のある特定の領域であって交流バイア
ス電圧の周波数と対応した速度でその位置が変化する領
域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電荷と
して画像情報記録素子内に蓄積して保持する工程を有し
ているから、測定対象のうち画像情報記録素子に印加さ
れる交流バイアス電圧の周波数と対応する速度でその位
置が変化する領域の情報を選択的に記録することができ
る。その結果、測定対象の2次元的な速度測定が容易に
行なえる。Further, the speed measuring method of the present invention is applied to an image information recording element which generates an electric charge corresponding to the light intensity of writing light with an AC bias voltage of a desired frequency and holds the generated electric charge as a polarization electric charge. The light from the measurement target is applied to the image information recording element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, and is generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element from the measurement target. In the image information recording element, the electric charge generated by light from a specific area of the measured object, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage, is selectively used as polarization charge. In the measurement target, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage applied to the image information recording element It can selectively record information. As a result, the two-dimensional velocity measurement of the measurement target can be easily performed.
【0131】また、本発明の速度測定方法は、所望の周
波数の交流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応した
電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持する
と共に、保持している分極電荷に応じて読出光を変調さ
せる空間光変調素子に印加し、測定対象からの光を、こ
の所望の周波数の交流バイアス電圧が印加された空間光
変調素子に入射して、測定対象から空間光変調素子に入
射する光によって空間光変調素子内に発生した電荷のう
ち、測定対象のある特定の領域であって交流バイアス電
圧の周波数と対応した速度でその位置が変化する領域か
らの光によって発生した電荷を選択的に分極電荷として
空間光変調素子内に蓄積して保持する工程と、空間光変
調素子に読出光を入射し、空間光変調素子からその分極
電荷に応じて変調されて射出される読出光を検出するこ
とにより、測定対象のうち、交流バイアス電圧の周波数
と対応した速度でその位置が変化する特定の領域を選択
的に検出する工程と、を有しているから、測定対象のう
ち空間光変調素子に印加される交流バイアス電圧の周波
数と対応する速度でその位置が変化する領域の情報を選
択的に記録・再生することができる。その結果、測定対
象の2次元的な速度測定が容易に行なえる。Further, according to the velocity measuring method of the present invention, the AC bias voltage having a desired frequency is generated by generating the charge corresponding to the light intensity of the writing light, and the generated charge is held as the polarization charge. Applied to the spatial light modulator that modulates the readout light according to the polarization charge present, and the light from the measurement target enters the spatial light modulator to which the AC bias voltage of this desired frequency is applied. Light from the region of the charge generated in the spatial light modulator due to the light incident on the spatial light modulator, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage in a specific region to be measured. The process of selectively accumulating and retaining the charge generated as a polarization charge in the spatial light modulator, and the read light is incident on the spatial light modulator and modulated from the spatial light modulator according to the polarization charge. Of the read light emitted by the laser beam is detected to selectively detect a specific region of the measurement object whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage. Therefore, it is possible to selectively record / reproduce information in a region whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage applied to the spatial light modulation element in the measurement target. As a result, the two-dimensional velocity measurement of the measurement target can be easily performed.
【0132】また、本発明の速度測定方法は、測定対象
に周期的規則性を持つ模様を設ける工程と、所望の周波
数の交流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応した電
荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持する画
像情報記録素子に印加し、測定対象からの光をこの所望
の周波数の交流バイアス電圧が印加された画像情報記録
素子に入射して、測定対象から画像情報記録素子に入射
する光によって画像情報記録素子内に発生した電荷のう
ち、測定対象のある特定の領域であって交流バイアス電
圧の周波数とこの模様の周期的規則性とから決まる速度
でその位置が変化する領域からの光によって発生した電
荷を選択的に分極電荷として画像情報記録素子内に蓄積
して保持する工程を有しているから、測定対象が、その
測定対象からの光がその測定対象の速度に対応した周波
数でその強度が変化する光ではない、そのような測定対
象であっても、その測定対象の2次元的な速度測定が容
易に行なえる。Further, in the velocity measuring method of the present invention, a step of providing a pattern having a periodic regularity on an object to be measured, an AC bias voltage of a desired frequency is generated, and charges corresponding to the light intensity of the writing light are generated. , The generated electric charge is applied to the image information recording element that holds the polarization charge, and the light from the measurement target is incident on the image information recording element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, and the image information is measured from the measurement target. Among the charges generated in the image information recording element by the light incident on the recording element, the position of the charge is a certain region to be measured at a speed determined by the frequency of the AC bias voltage and the periodic regularity of this pattern. Since there is a step of selectively accumulating and holding the charge generated by the light from the changing region in the image information recording element as polarization charge, the measurement target is the light from the measurement target. Not light intensity changes at a frequency corresponding to the speed of the measurement target, even such measurement target, it can be easily two-dimensional velocity measurement of the measurement object.
【0133】また、本発明の速度測定方法は、観察体に
周期的規則性を持つ模様を設ける工程と、被測定流体中
にこの観察体を流す工程と、所望の周波数の交流バイア
ス電圧を、書込光の光強度に対応した電荷を発生し、発
生した電荷を分極電荷として保持する画像情報記録素子
に印加し、観察体および観察体が流れている被測定流体
からの光をこの所望の周波数の交流バイアス電圧が印加
された画像情報記録素子に入射して、観察体および観察
体が流れている被測定流体から画像情報記録素子に入射
する光によって画像情報記録素子内に発生した電荷のう
ち、観察体のある特定の領域であって、被測定流体の流
れによって、交流バイアス電圧の周波数とこの模様の周
期的規則性とから決まる速度で、その位置が変化する領
域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電荷と
して画像情報記録素子内に蓄積して保持する工程と、を
有しているから、測定対象が気体、液体、粉体等の流体
であっても、その2次元的な速度測定が容易に行なえ
る。The velocity measuring method of the present invention comprises the steps of providing a pattern having a periodic regularity on the observation object, flowing the observation object in the fluid to be measured, and applying an AC bias voltage of a desired frequency, A charge corresponding to the light intensity of the writing light is generated, and the generated charge is applied to the image information recording element that holds it as polarization charge, and the light from the observation object and the fluid to be measured flowing through the observation object is applied to this desired light. The charge generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element to which the AC bias voltage of the frequency is applied and entering the image information recording element from the observation object and the fluid to be measured flowing through the observation object. Among them, in a certain region of the observation object, the light from the region whose position changes at a speed determined by the flow of the fluid to be measured is determined by the frequency of the alternating bias voltage and the periodic regularity of this pattern. Even if the measurement target is a fluid such as gas, liquid, powder, etc. Dimensional speed measurement can be easily performed.
【0134】また、本発明の速度測定方法は、所望の第
1の周波数の第1の交流バイアス電圧を、書込光の光強
度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷と
して保持する画像情報記録素子に印加し、測定対象から
の光をこの所望の第1の周波数の第1の交流バイアス電
圧が印加された画像情報記録素子に入射して、測定対象
から画像情報記録素子に入射する光によって画像情報記
録素子内に発生した電荷のうち、測定対象の第1の特定
の領域であって第1の交流バイアス電圧の第1の周波数
と対応した速度でその位置が変化する第1の領域からの
光によって発生した第1の電荷を選択的に第1の分極電
荷として画像情報記録素子内に蓄積して保持する工程
と、所望の第2の周波数であって第1の周波数とは異な
る第2の周波数の第2の交流バイアス電圧を、画像情報
記録素子に印加し、測定対象からの光をこの所望の第2
の周波数の第2の交流バイアス電圧が印加された画像情
報記録素子に入射して、測定対象から画像情報記録素子
に入射する光によって画像情報記録素子内に発生した電
荷のうち、測定対象の第2の特定の領域であって第2の
交流バイアス電圧の第2の周波数と対応した速度でその
位置が変化する第2の領域からの光によって発生した第
2の電荷を選択的に第2の分極電荷として画像情報記録
素子内に蓄積して、第2の分極電荷を第1の分極電荷に
重ねて保持する工程と、を有しているから、異なる速度
成分を持つ速度情報を重ねて記録することができる。Further, according to the velocity measuring method of the present invention, the first AC bias voltage of the desired first frequency is used to generate the electric charge corresponding to the light intensity of the writing light, and the generated electric charge is held as the polarization electric charge. To the image information recording element, and the light from the measurement object is incident on the image information recording element to which the first AC bias voltage of the desired first frequency is applied, and the light from the measurement object is changed to the image information recording element. Of the charges generated in the image information recording element by the incident light, the position of which changes in the first specific region of the measurement target at a speed corresponding to the first frequency of the first AC bias voltage. A step of selectively accumulating and retaining the first electric charge generated by the light from the first region in the image information recording element as the first polarized electric charge, and the desired second frequency and the first frequency. A second frequency different from The AC bias voltage, the image information recording element to apply a second light of the desired from the measurement object
Of the charges generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element to which the second AC bias voltage of the frequency is applied and incident on the image information recording element from the measurement object. The second charge selectively generated by the light from the second region of which the position changes at a speed corresponding to the second frequency of the second AC bias voltage in the second specific region The step of accumulating as polarization charge in the image information recording element and superposing the second polarization charge on the first polarization charge and recording the speed information having different speed components can do.
【0135】また、本発明の速度測定方法は、複数の異
なる周波数成分を含んだ周波数特性を持つ交流バイアス
電圧を、書込光の光強度に対応した電荷を発生し、発生
した電荷を分極電荷として保持する画像情報記録素子に
印加し、測定対象からの光をこの交流バイアス電圧が印
加された画像情報記録素子に入射して、測定対象から画
像情報記録素子に入射する光によって画像情報記録素子
内に発生した電荷のうち、測定対象の複数の領域であっ
て複数の異なる周波数のそれぞれとそれぞれ対応した速
度でそれぞれの位置が変化する複数の領域からの光によ
って発生した電荷を選択的に分極電荷として画像情報記
録素子内に蓄積して保持する工程を有しているから、複
数の速度成分を持った速度情報の測定を1回の書き込み
で行なうことができる。In the velocity measuring method of the present invention, an AC bias voltage having a frequency characteristic including a plurality of different frequency components is used to generate charges corresponding to the light intensity of the writing light, and the generated charges are polarized charges. Is applied as an image information recording element, and light from the measurement target is incident on the image information recording element to which this AC bias voltage is applied. Selectively polarize the charges generated by light from the multiple regions of the measurement target that change position at different speeds corresponding to multiple different frequencies. Since there is a step of accumulating and holding as an electric charge in the image information recording element, the speed information having a plurality of speed components can be measured by one writing. That.
【0136】また、本発明の速度測定方法は、その周波
数が時間とともに所定の周波数の範囲において変化する
交流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応した電荷を
発生し、発生した電荷を分極電荷として保持する画像情
報記録素子に印加し、測定対象からの光をこの交流バイ
アス電圧が印加された画像情報記録素子に入射して、測
定対象から画像情報記録素子に入射する光によって画像
情報記録素子内に発生した電荷のうち、測定対象のある
特定の領域であってこの所定の周波数の範囲内の周波数
と対応した速度でその位置が変化する特定の領域からの
光によって発生した電荷を選択的に分極電荷として画像
情報記録素子内に蓄積して保持する工程を有しているか
ら、未知の測定対象の大まかな速度情報の測定ができ
る。Further, the speed measuring method of the present invention generates an electric charge corresponding to the light intensity of the writing light with an AC bias voltage whose frequency changes within a predetermined frequency range with time, and polarizes the generated electric charge. Image information recording is performed by applying light to the image information recording element, which is held as electric charge, and injecting light from the measurement target into the image information recording element to which this AC bias voltage has been applied, and entering the image information recording element from the measurement target Select the electric charge generated by the light from the specific area of the measurement target that changes its position at a speed corresponding to the frequency within this predetermined frequency range among the electric charges generated in the element Since there is a step of accumulating and holding as polarization charges in the image information recording element, it is possible to measure rough velocity information of an unknown measurement target.
【0137】また、本発明の速度測定方法は、所望の周
波数の交流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応した
電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持する
画像情報記録素子に印加し、測定対象からの光をこの所
望の周波数の交流バイアス電圧が印加された画像情報記
録素子に入射して、測定対象から画像情報記録素子に入
射する光によって画像情報記録素子内に発生した電荷の
うち、測定対象の特定の領域であって交流バイアス電圧
の周波数と対応した速度でその位置が変化する特定の領
域からの光によって発生した第1の電荷を選択的に第1
の分極電荷として画像情報記録素子内に蓄積して保持す
る工程と、直流バイアス電圧を、画像情報記録素子に印
加し、測定対象からの光をこの直流バイアス電圧が印加
された画像情報記録素子に入射して、測定対象から画像
情報記録素子に入射する光によって画像情報記録素子内
に発生した第2の電荷を第2の分極電荷として画像情報
記録素子内に蓄積して保持する工程と、を有し、第1の
分極電荷と第2の分極電荷とを重ねて画像情報記録素子
に保持するから、ある特定の速度でその位置が変化する
領域の測定対象全体に対する位置を正確に知ることがで
きる。Further, the speed measuring method of the present invention is applied to an image information recording element for generating an electric charge corresponding to the light intensity of writing light with an AC bias voltage of a desired frequency and holding the generated electric charge as a polarization electric charge. The light from the measurement target is applied to the image information recording element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, and is generated in the image information recording element by the light entering the image information recording element from the measurement target. Of the electric charges, a first electric charge generated by light from a specific region of the measurement target, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage, is selectively used as the first electric charge.
A step of accumulating and holding as polarization charge in the image information recording element, and applying a DC bias voltage to the image information recording element and applying light from the measurement target to the image information recording element to which the DC bias voltage is applied. A step of accumulating and holding a second electric charge generated in the image information recording element by the light which is incident and is incident on the image information recording element from the measurement target as a second polarized charge in the image information recording element. Since the first polarization charge and the second polarization charge are superposed and held in the image information recording element, it is possible to accurately know the position of the region whose position changes at a certain speed with respect to the entire measurement target. it can.
【図1】本発明の第1の実施例の速度測定装置および速
度測定方法を説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a speed measuring device and a speed measuring method according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例の速度被測定物を説明す
るための平面図である。FIG. 2 is a plan view for explaining a velocity measured object according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施例の速度測定結果を説明す
るための平面図である。FIG. 3 is a plan view for explaining a speed measurement result of the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施例において速度被測定物に
設ける模様を説明するための平面図である。FIG. 4 is a plan view for explaining a pattern provided on a velocity measured object according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施例において速度被測定物に
設ける模様を説明するための平面図である。FIG. 5 is a plan view for explaining a pattern provided on a velocity measured object in the second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施例において速度被測定物に
設ける模様を説明するための平面図である。FIG. 6 is a plan view for explaining a pattern provided on a velocity measured object according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3の実施例において速度被測定物に
設ける模様を説明するための平面図である。FIG. 7 is a plan view for explaining a pattern provided on a speed measurement object according to a third embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第3の実施例の速度被測定物を説明す
るための平面図である。FIG. 8 is a plan view for explaining a velocity measured object according to a third embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第3の実施例の速度測定結果を説明す
るための平面図である。FIG. 9 is a plan view for explaining the speed measurement result of the third embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第4の実施例の速度測定対象を説明
するための平面図である。FIG. 10 is a plan view for explaining a speed measurement target according to a fourth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第5の実施例において使用する観察
体を説明するための平面図である。FIG. 11 is a plan view for explaining an observation object used in a fifth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第5の実施例において使用する観察
体を説明するための平面図である。FIG. 12 is a plan view for explaining an observation object used in a fifth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第5の実施例において使用する観察
体を説明するための平面図である。FIG. 13 is a plan view for explaining an observation object used in a fifth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第5の実施例において使用する観察
体を説明するための平面図である。FIG. 14 is a plan view for explaining an observation object used in a fifth embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第5の実施例において使用する観察
体を説明するための平面図である。FIG. 15 is a plan view for explaining an observation object used in a fifth embodiment of the present invention.
【図16】本発明の速度測定装置および速度測定方法に
使用されるPROM素子を説明するための断面図であ
る。FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a PROM element used in the speed measuring device and the speed measuring method of the present invention.
【図17】本発明の速度測定装置および速度測定方法に
使用される液晶付PROM素子を説明するための断面図
である。FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining a PROM element with a liquid crystal used in the speed measuring device and the speed measuring method of the present invention.
【図18】本発明の速度測定装置および速度測定方法に
使用される他の液晶付PROM素子を説明するための断
面図である。FIG. 18 is a sectional view for explaining another PROM element with a liquid crystal used in the speed measuring device and the speed measuring method of the present invention.
1、7…基板ガラス、2、6…透明電極、3、5…絶縁
層、4…電荷発生保持層、8、9…端子、13…発振
器、15…高圧交流電圧発生器、16…PROM素子、
17…シャッター、18…結像レンズ系、19…ハーフ
ミラー、20…レーザ光源、21…再生光光シャッタ
ー、22…検光子、23…TVカメラ、24…モニタ、
25…ビームエクスパンダー、26…直流電圧発生器、
27…偏光子、30…被測定物、35…回転体、40…
模様、41…明部、42…暗部、50…液晶層、51…
反射層、56、56′…液晶付PROM素子、61…ビ
ールビン、63…王冠、65…通路、70…観察体、4
01…縞模様、402…縞模様、403…縞模様、40
4…縞模様1, 7 ... Substrate glass, 2, 6 ... Transparent electrodes, 3, 5 ... Insulating layer, 4 ... Charge generation holding layer, 8, 9 ... Terminal, 13 ... Oscillator, 15 ... High-voltage AC voltage generator, 16 ... PROM element ,
17 ... Shutter, 18 ... Imaging lens system, 19 ... Half mirror, 20 ... Laser light source, 21 ... Reproduction light optical shutter, 22 ... Analyzer, 23 ... TV camera, 24 ... Monitor,
25 ... Beam expander, 26 ... DC voltage generator,
27 ... Polarizer, 30 ... Object to be measured, 35 ... Rotating body, 40 ...
Pattern, 41 ... Bright part, 42 ... Dark part, 50 ... Liquid crystal layer, 51 ...
Reflective layer, 56, 56 '... PROM element with liquid crystal, 61 ... Beer bottle, 63 ... Crown, 65 ... Passage, 70 ... Observer, 4
01 ... striped pattern, 402 ... striped pattern, 403 ... striped pattern, 40
4 ... Striped pattern
Claims (11)
発生した電荷を分極電荷として保持する画像情報記録素
子と、 測定対象からの光を前記画像情報記録素子に入射させる
撮像手段と、 所望の周波数の交流バイアス電圧を前記画像情報記録素
子に印加する交流バイアス電圧印加手段と、 を有し、 前記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光に
よって前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、
前記測定対象のある特定の領域であって前記交流バイア
ス電圧の前記周波数と対応した速度でその位置が変化す
る領域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電
荷として前記画像情報記録素子内に蓄積して保持するこ
とを特徴とする速度測定装置。1. A charge corresponding to the intensity of writing light is generated,
An image information recording element that holds the generated charge as a polarization charge, an image pickup unit that causes light from a measurement target to enter the image information recording element, and an AC that applies an AC bias voltage of a desired frequency to the image information recording element Bias voltage applying means, and, among the charges generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element from the measurement object,
In the image information recording element, charges generated by light from a specific region of the measurement target, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage, are selectively used as polarization charges. A speed measuring device characterized by accumulating and holding.
発生した電荷を分極電荷として保持すると共に、保持し
ている分極電荷に応じて読出光を変調させる空間光変調
素子と、 測定対象からの光を前記空間光変調素子に入射させる撮
像手段と、 所望の周波数の交流バイアス電圧を前記空間光変調素子
に印加する交流バイアス電圧印加手段と、 前記空間光変調素子に読出光を入射する読出光入射手段
と、 前記空間光変調素子から射出する読出光を検出する読出
光検出手段と、 を有し、 前記測定対象から前記空間光変調素子に入射する光によ
って前記空間光変調素子内に発生した電荷のうち、前記
測定対象のある特定の領域であって前記交流バイアス電
圧の前記周波数と対応した速度でその位置が変化する領
域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電荷と
して前記空間光変調素子内に蓄積して保持し、 前記分極電荷に応じて変調されて射出される読出光を検
出することにより、前記測定対象のうち、前記交流バイ
アス電圧の周波数と対応した速度でその位置が変化する
前記特定の領域を選択的に検出することを特徴とする速
度測定装置。2. A charge corresponding to the intensity of writing light is generated,
A spatial light modulation element that holds the generated charge as a polarization charge and modulates the readout light according to the held polarization charge; and an imaging means that makes light from the measurement target incident on the spatial light modulation element. AC bias voltage applying means for applying an AC bias voltage of the frequency to the spatial light modulation element, reading light incidence means for making read light incident on the spatial light modulation element, and reading light emitted from the spatial light modulation element. Read-out light detecting means for detecting, which is a specific region of the measurement target among charges generated in the spatial light modulation element by the light incident on the spatial light modulation device from the measurement target. Charges generated by light from a region whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage are selectively accumulated in the spatial light modulator as polarization charges. The specific region of the measurement object whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage by detecting read light that is emitted and is modulated according to the polarization charge. A velocity measuring device characterized by selectively detecting.
または前記空間光変調素子に印加可能な直流バイアス電
圧印加手段をさらに有することを特徴とする請求項1ま
たは2記載の速度測定装置。3. The speed measuring device according to claim 1, further comprising a DC bias voltage applying means capable of applying a DC bias voltage to the image information recording element or the spatial light modulating element.
光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分
極電荷として保持する画像情報記録素子に印加し、 測定対象からの光を前記所望の周波数の交流バイアス電
圧が印加された前記画像情報記録素子に入射して、 前記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光に
よって前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、
前記測定対象のある特定の領域であって前記交流バイア
ス電圧の前記周波数と対応した速度でその位置が変化す
る領域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電
荷として前記画像情報記録素子内に蓄積して保持する工
程を有することを特徴とする速度測定方法。4. An AC bias voltage having a desired frequency is applied to an image information recording element that generates electric charges corresponding to the light intensity of writing light and holds the generated electric charges as polarization charges, and light from the object to be measured. Is incident on the image information recording element to which an AC bias voltage of the desired frequency is applied, among the charges generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element from the measurement object,
In the image information recording element, charges generated by light from a specific region of the measurement target, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage, are selectively used as polarization charges. A method for measuring speed, comprising a step of accumulating and holding.
光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分
極電荷として保持すると共に、保持している分極電荷に
応じて読出光を変調させる空間光変調素子に印加し、 測定対象からの光を前記所望の周波数の交流バイアス電
圧が印加された空間光変調素子に入射して、 前記測定対象から前記空間光変調素子に入射する光によ
って前記空間光変調素子内に発生した電荷のうち、前記
測定対象のある特定の領域であって前記交流バイアス電
圧の前記周波数と対応した速度でその位置が変化する領
域からの光によって発生した電荷を選択的に分極電荷と
して前記空間光変調素子内に蓄積して保持する工程と、 前記空間光変調素子に読出光を入射し、前記空間光変調
素子から前記分極電荷に応じて変調されて射出される読
出光を検出することにより、前記測定対象のうち、前記
交流バイアス電圧の周波数と対応した速度でその位置が
変化する前記特定の領域を選択的に検出する工程と、を
有することを特徴とする速度測定方法。5. An AC bias voltage having a desired frequency is generated to generate a charge corresponding to the light intensity of the writing light, the generated charge is held as a polarization charge, and the reading light is stored according to the held polarization charge. Is applied to the spatial light modulation element that modulates the light, and the light from the measurement target is incident on the spatial light modulation element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, and is incident on the spatial light modulation element from the measurement target. Of charges generated in the spatial light modulator by light, generated by light from a specific region of the measurement target, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage. A step of selectively accumulating electric charges as polarization charges in the spatial light modulation element and holding the same; reading light incident on the spatial light modulation element, and changing the polarization light from the spatial light modulation element according to the polarization charges. By detecting the read light that is modulated and emitted, the step of selectively detecting, in the measurement object, the specific region whose position changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage. A method for measuring velocity, which comprises:
る工程と、 所望の周波数の交流バイアス電圧を、書込光の光強度に
対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として
保持する画像情報記録素子に印加し、 前記測定対象からの光を前記所望の周波数の交流バイア
ス電圧が印加された前記画像情報記録素子に入射して、 前記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光に
よって前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、
前記測定対象のある特定の領域であって前記交流バイア
ス電圧の前記周波数と前記模様の前記周期的規則性とか
ら決まる速度でその位置が変化する領域からの光によっ
て発生した電荷を選択的に分極電荷として前記画像情報
記録素子内に蓄積して保持する工程と、を有することを
特徴とする速度測定方法。6. A step of providing a pattern having a periodic regularity on an object to be measured, an AC bias voltage having a desired frequency is used to generate charges corresponding to the light intensity of writing light, and the generated charges are used as polarization charges. The image information recording element to be held is applied, and the light from the measurement target is incident on the image information recording element to which the AC bias voltage of the desired frequency is applied, and the light is incident on the image information recording element from the measurement target. Of the charges generated in the image information recording element by the light
Selectively polarize charges generated by light from a specific region of the measurement target, the position of which changes at a speed determined by the frequency of the AC bias voltage and the periodic regularity of the pattern. And a step of accumulating and holding as an electric charge in the image information recording element, the speed measuring method.
工程と、 被測定流体中に前記観察体を流す工程と、 所望の周波数の交流バイアス電圧を、書込光の光強度に
対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として
保持する画像情報記録素子に印加し、 前記観察体および前記観察体が流れている前記被測定流
体からの光を前記所望の周波数の交流バイアス電圧が印
加された前記画像情報記録素子に入射して、 前記観察体および前記観察体が流れている前記被測定流
体から前記画像情報記録素子に入射する光によって前記
画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、前記観察体
のある特定の領域であって、前記被測定流体の流れによ
って、前記交流バイアス電圧の前記周波数と前記模様の
前記周期的規則性とから決まる速度で、その位置が変化
する領域からの光によって発生した電荷を選択的に分極
電荷として前記画像情報記録素子内に蓄積して保持する
工程と、を有することを特徴とする速度測定方法。7. A step of providing a pattern having a periodic regularity on an observation object, a step of flowing the observation object in a fluid to be measured, and an AC bias voltage of a desired frequency corresponding to the light intensity of writing light. Generated electric charge, and applying the generated electric charge to an image information recording element which holds the generated electric charge as a polarization electric charge, and applies light from the observation body and the fluid to be measured flowing through the observation body to an AC bias voltage of the desired frequency. Is incident on the image information recording element to which is applied, and charges generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element from the fluid to be measured flowing through the observation body and the observation body. Of the specific region of the observation object, the position thereof is determined by the flow of the fluid to be measured at a speed determined by the frequency of the AC bias voltage and the periodic regularity of the pattern. And a step of selectively accumulating and retaining, in the image information recording element, electric charges generated by light from a region in which the change occurs as polarization electric charges.
電圧を、書込光の光強度に対応した電荷を発生し、発生
した電荷を分極電荷として保持する画像情報記録素子に
印加し、 測定対象からの光を前記所望の第1の周波数の第1の交
流バイアス電圧が印加された前記画像情報記録素子に入
射して、 前記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光に
よって前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、
前記測定対象の第1の特定の領域であって前記第1の交
流バイアス電圧の前記第1の周波数と対応した速度でそ
の位置が変化する前記第1の領域からの光によって発生
した第1の電荷を選択的に第1の分極電荷として前記画
像情報記録素子内に蓄積して保持する工程と、 所望の第2の周波数であって前記第1の周波数とは異な
る前記第2の周波数の第2の交流バイアス電圧を、前記
画像情報記録素子に印加し、 前記測定対象からの光を前記所望の第2の周波数の第2
の交流バイアス電圧が印加された前記画像情報記録素子
に入射して、 前記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光に
よって前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、
前記測定対象の第2の特定の領域であって前記第2の交
流バイアス電圧の前記第2の周波数と対応した速度でそ
の位置が変化する前記第2の領域からの光によって発生
した第2の電荷を選択的に第2の分極電荷として前記画
像情報記録素子内に蓄積して、前記第2の分極電荷を前
記第1の分極電荷に重ねて保持する工程と、 を有することを特徴とする速度測定方法。8. A first AC bias voltage having a desired first frequency is applied to an image information recording element which generates charges corresponding to the light intensity of writing light and holds the generated charges as polarization charges. The light from the measurement target is incident on the image information recording element to which the first AC bias voltage having the desired first frequency is applied, and the light is incident on the image information recording element from the measurement target by the light. Of the charges generated in the image information recording element,
A first specific region of the measurement target, the first region generated by light from the first region whose position changes at a speed corresponding to the first frequency of the first AC bias voltage; A step of selectively accumulating and retaining an electric charge in the image information recording element as a first polarized electric charge; a second frequency having a desired second frequency and different from the first frequency; An AC bias voltage of 2 is applied to the image information recording element, and light from the measurement target is applied to the second of the desired second frequencies.
Of the charges generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element to which the AC bias voltage of is applied, the incident from the measurement target to the image information recording element,
A second specific region of the measurement target, which is generated by light from the second region, the position of which changes at a speed corresponding to the second frequency of the second AC bias voltage. A step of selectively accumulating electric charges as second polarized charges in the image information recording element and holding the second polarized charges on the first polarized charges in an overlapping manner. Speed measurement method.
性を持つ交流バイアス電圧を、書込光の光強度に対応し
た電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持す
る画像情報記録素子に印加し、 測定対象からの光を前記交流バイアス電圧が印加された
前記画像情報記録素子に入射して、 前記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光に
よって前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、
前記測定対象の複数の領域であって前記複数の異なる周
波数のそれぞれとそれぞれ対応した速度でそれぞれの位
置が変化する前記複数の領域からの光によって発生した
電荷を選択的に分極電荷として前記画像情報記録素子内
に蓄積して保持する工程を有することを特徴とする速度
測定方法。9. An image information recording element for generating an electric charge corresponding to the light intensity of writing light with an AC bias voltage having a frequency characteristic including a plurality of different frequency components and holding the generated electric charge as a polarization electric charge. The light from the measurement target is applied to the image information recording element to which the AC bias voltage is applied, and is generated in the image information recording element by the light entering the image information recording element from the measurement target. Out of the charge
The image information, which is generated by light from the plurality of regions of the plurality of regions to be measured, the positions of which change at respective speeds corresponding to the plurality of different frequencies, is selectively used as polarization charges. A method for measuring velocity, comprising the step of accumulating and holding the recording element.
の範囲において変化する交流バイアス電圧を、書込光の
光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電
荷として保持する画像情報記録素子に印加し、 測定対象からの光を前記交流バイアス電圧が印加された
前記画像情報記録素子に入射して、 前記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光に
よって前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、
前記測定対象のある特定の領域であって前記所定の周波
数の範囲内の周波数と対応した速度でその位置が変化す
る前記特定の領域からの光によって発生した電荷を選択
的に分極電荷として前記画像情報記録素子内に蓄積して
保持する工程を有することを特徴とする速度測定方法。10. An image information recording element which generates an electric charge corresponding to the light intensity of writing light with an AC bias voltage whose frequency changes in a predetermined frequency range with time, and holds the generated electric charge as a polarized electric charge. Is applied to the image information recording element to which the AC bias voltage is applied, and the light incident on the image information recording element from the measurement object generates the light in the image information recording element. Out of the charge
The image generated by the light from the specific region, which is a specific region of the measurement target and whose position changes at a speed corresponding to the frequency within the predetermined frequency range, is selectively used as the polarization charge. A method for measuring speed, comprising a step of accumulating and holding the information in an information recording element.
込光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を
分極電荷として保持する画像情報記録素子に印加し、 測定対象からの光を前記所望の周波数の交流バイアス電
圧が印加された前記画像情報記録素子に入射して、 前記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光に
よって前記画像情報記録素子内に発生した電荷のうち、
前記測定対象の特定の領域であって前記交流バイアス電
圧の前記周波数と対応した速度でその位置が変化する前
記特定の領域からの光によって発生した第1の電荷を選
択的に第1の分極電荷として前記画像情報記録素子内に
蓄積して保持する工程と、 直流バイアス電圧を、前記画像情報記録素子に印加し、 前記測定対象からの光を前記直流バイアス電圧が印加さ
れた前記画像情報記録素子に入射して、 前記測定対象から前記画像情報記録素子に入射する光に
よって前記画像情報記録素子内に発生した第2の電荷を
第2の分極電荷として前記画像情報記録素子内に蓄積し
て保持する工程と、 を有し、 前記第1の分極電荷と前記第2の分極電荷とを重ねて前
記画像情報記録素子に保持することを特徴とする速度測
定方法。11. An AC bias voltage having a desired frequency is applied to an image information recording element that generates electric charges corresponding to the light intensity of writing light and holds the generated electric charges as polarization charges. Is incident on the image information recording element to which an AC bias voltage of the desired frequency is applied, among the charges generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element from the measurement object,
A first polarization generated by light from a specific region of the measurement target, the position of which changes at a speed corresponding to the frequency of the AC bias voltage, is selectively converted into a first polarization charge. And a step of accumulating and holding in the image information recording element, a DC bias voltage is applied to the image information recording element, and light from the measurement target is applied to the image information recording element The second charge generated in the image information recording element by the light incident on the image information recording element from the measurement target is accumulated and retained in the image information recording element as the second polarization charge. And a step of: (1) holding the first polarized charge and the second polarized charge in the image information recording element in an overlapping manner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23842293A JP2875141B2 (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Speed measuring device and speed measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23842293A JP2875141B2 (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Speed measuring device and speed measuring method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0792176A true JPH0792176A (en) | 1995-04-07 |
| JP2875141B2 JP2875141B2 (en) | 1999-03-24 |
Family
ID=17029976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23842293A Expired - Lifetime JP2875141B2 (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Speed measuring device and speed measuring method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875141B2 (en) |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP23842293A patent/JP2875141B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2875141B2 (en) | 1999-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Grinberg et al. | A new real-time non-coherent to coherent light image converter the hybrid field effect liquid crystal light valve | |
| JP2527807B2 (en) | Optical associative identification device | |
| US5581383A (en) | Arrangement for optical autocorrelation | |
| US5166742A (en) | Optical deformation measuring apparatus by double-writing speckle images into a spatial light modulator | |
| Kawasaki et al. | AC surface discharge on dielectric materials observed by advanced Pockels effect technique | |
| Thompson | Hybrid processing systems—an assessment | |
| US7302100B2 (en) | Method for increasing detectable light energy without changing shape content in radial and angular or rotational analysis of images for shape content and matching | |
| JPH06213975A (en) | Apparatus and method for observation of voltage in many positions on surface of panel under test | |
| US4063281A (en) | Motion detection employing direct Fourier transforms of images | |
| USRE42070E1 (en) | Apparatus and method for radial and angular or rotational analysis of images for shape content and matching | |
| US7271900B2 (en) | Magneto-optical imaging method and device | |
| JP2875141B2 (en) | Speed measuring device and speed measuring method | |
| JP4003371B2 (en) | Circuit board inspection apparatus and circuit board inspection method | |
| EP0376282B1 (en) | Photo-modulation method and system for reproducing charge latent image | |
| JP2865535B2 (en) | Vibration measuring device and vibration measuring method | |
| US5416620A (en) | Pockels cell with AC driving voltage at frequency of periodic variation of writing light source | |
| JPH04363617A (en) | Optical pattern recognition device with coordinate transformation function | |
| JP2803958B2 (en) | Image information recording device and image information reproducing device | |
| Shulman | Principles of optical data processing for engineers | |
| JPH11231005A (en) | Surface charge measurement device | |
| Zhu et al. | Two-dimensional optical measurement techniques based on optical birefringence effects | |
| JPH0795180B2 (en) | Optical identification device | |
| Schönleber et al. | Spatial light modulator used for the Fourier transformation of video images | |
| SU898354A1 (en) | Device for measuring weak magnetic field strength | |
| JP2968083B2 (en) | Optical pattern recognition device |