JPH09307088A - Optical information conversion module - Google Patents

Optical information conversion module

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JPH09307088A
JPH09307088A JP8123822A JP12382296A JPH09307088A JP H09307088 A JPH09307088 A JP H09307088A JP 8123822 A JP8123822 A JP 8123822A JP 12382296 A JP12382296 A JP 12382296A JP H09307088 A JPH09307088 A JP H09307088A
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JP
Japan
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optical information
information conversion
optical
conversion module
module
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Application number
JP8123822A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Ichioka
芳樹 一岡
Jun Tanida
純 谷田
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Omron Corp
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Olympus Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Omron Corp
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Omron Tateisi Electronics Co
Olympus Optical Co Ltd
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Nippon Sheet Glass Co Ltd, Omron Tateisi Electronics Co, Olympus Optical Co Ltd, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Omron Corp
Priority to JP8123822A priority Critical patent/JPH09307088A/en
Publication of JPH09307088A publication Critical patent/JPH09307088A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the mutual compensation between optical technologies and electronics technologies, facilitate the conversion of optical information into electric information and the reverse conversion and enable various utilization over a wide range by composing a module of a plurality of optical information conversion units in a sheet-shape. SOLUTION: An optical information conversion module has a sheet-shaped structure which is composed of optical information conversion units which convert the optical information having spatial distribution into electric information or perform the reverse conversion. For instance, an optical information conversion module and an optical information conversion unit 1 which constitutes an optical information conversion module. The optical information conversion unit 1 forms, for instance, a layer-like structure and is provided with a micro lens 2 and a function selection filter 4 subsequently from the surface as a light introduction part. The module is also provided with a photoelectric element drive circuit 5 as a photoelectric transfer part. Thus, the small- sized module can be used in various manners according to the purpose of various optical information processes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光情報変換モジ
ュールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information conversion module.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】従来より、光を情報媒体とし
て様々な光信号をエレクトロニクス機器に取り込むこ
と、つまり光の変化を電気信号の形に変換して利用する
ための手段として光電変換素子等が用いられてきてい
る。これら手段のうち、光電変換素子としては、たとえ
ば、光電セル、フォトダイオード、フォトトランジス
タ、フォトIC素子などや、これらを集積化したフォト
ダイオードアレイ素子などが知られている。光信号が表
す最も重要な情報の一つである画像を電気の形に変換す
るCCD素子も光電変換素子の一つである。また、前記
のフォトダイオードアレイ素子は、光制御装置や光通信
などにおいて光エレクトロニクス回路の要素部品として
利用され、CCD素子は、映像送受などにおいて画像情
報から電気信号への直接変換素子として利用されてもい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a photoelectric conversion element or the like has been used as a means for incorporating various optical signals into an electronic device by using light as an information medium, that is, for converting a change of light into an electric signal and utilizing it. Has been used. Among these means, as a photoelectric conversion element, for example, a photoelectric cell, a photodiode, a phototransistor, a photo IC element, or a photodiode array element in which these are integrated is known. A CCD element that converts an image, which is one of the most important information represented by an optical signal, into an electrical form is also one of photoelectric conversion elements. Further, the photodiode array element is used as an element part of an optoelectronic circuit in an optical control device, optical communication, etc., and the CCD element is used as a direct conversion element from image information to an electric signal in image transmission / reception. There is also.

【0003】一方、近年、あらゆる技術分野においてダ
ウン・サイジング、つまり小型化が重要な研究・開発課
題となっており、光エレクトロニクスの分野においても
同様にダウン・サイジングの要求に対応すべく、小型化
のための研究・開発が精力的に行われている。特に、C
CD素子は、画像情報を扱う分野においてダウン・サイ
ジングの面でも著しい進歩を遂げ、もはや映像送受技術
においては欠かせないものとなりつつある。
On the other hand, in recent years, downsizing, that is, downsizing has become an important research and development issue in all technical fields, and in the field of optoelectronics as well, downsizing has been performed in order to meet the demand for downsizing as well. Research and development for are actively carried out. In particular, C
The CD element has made remarkable progress in the downsizing field in the field of handling image information, and is becoming indispensable in the image transmission / reception technology.

【0004】このCCD素子は、半導体の中の電子の動
きを利用する固体撮像素子の一つであって、この固体撮
像素子とは別に真空中の電子の動きを利用する撮像管が
あるが、この撮像管と比べ、固体撮像素子は、非常に小
型化されて軽く、機械的にも丈夫で、電力消費がずっと
少ない上、得られる映像も外部からの急激な振動や太陽
光などによる影響を受け難い等の非常に優れた特性を有
している。このため、ホーム・ビデオ・カメラなど、小
型で安定性が必要とされる機器に多く利用されている。
また、CCD素子以外の他の光電変換素子も、高速・大
容量通信を可能とする光通信用のセンサーや、次世代の
電気エネルギー供給源となりうる太陽電池用の変換素子
などとして非常に重要な役割を果たしている。
This CCD element is one of the solid-state image pickup elements that use the movement of electrons in a semiconductor, and there is an image pickup tube that uses the movement of electrons in a vacuum in addition to this solid-state image pickup element. Compared to this image pickup tube, the solid-state image pickup element is extremely small and light, mechanically durable, consumes much less power, and the obtained image is not affected by sudden external vibration or sunlight. It has very excellent characteristics such as being difficult to receive. For this reason, it is often used for home video cameras and other devices that require small size and stability.
Further, photoelectric conversion elements other than CCD elements are also very important as sensors for optical communication that enables high-speed and large-capacity communication, and conversion elements for solar cells that can be a next-generation electric energy supply source. Play a role.

【0005】ただ、これらの光電変換素子では、光学技
術と半導体技術などのエレクトロニクス分野の技術との
相補性が重要な要件となる。たとえば、一般に、CCD
素子を利用する際には、CCD素子の受光部に光信号で
ある映像を照射するために、結像レンズを用いて映像を
受光部表面に結像させる必要がある。CCD素子も光信
号を電気信号へ変換するための光電変換素子として重要
ではあるが、光信号がその受光部に照射されなければ何
の効果も得ることができない。つまり、その光信号照射
手段である、たとえば、結像レンズが、CCD素子と共
に、非常に重要なものとなる。
However, in these photoelectric conversion elements, complementarity between optical technology and technology in the electronics field such as semiconductor technology is an important requirement. For example, in general, CCD
When using the element, it is necessary to form an image on the surface of the light receiving portion by using an imaging lens in order to irradiate the light receiving portion of the CCD element with an image which is an optical signal. The CCD element is also important as a photoelectric conversion element for converting an optical signal into an electric signal, but no effect can be obtained unless the light receiving portion is irradiated with the optical signal. That is, the optical signal irradiating means, for example, the imaging lens becomes very important together with the CCD element.

【0006】しかしながら、現状では、CCD素子は実
際の利用段階においては結像レンズと一緒に利用されて
はいるものの、結像レンズなどとは別々に検討されてい
ることが多い。このように、光学技術とエレクトロニク
ス技術は、組合わされて利用されてはいるものの、一つ
の技術として考えられることは希であり、このため、両
分野の技術の特徴点や優位点を十分に活用することがで
きず、その利用形態、利用方法もおのずと限られたもの
となっていた。
However, at present, although the CCD element is used together with the imaging lens in the actual use stage, it is often considered separately from the imaging lens and the like. Thus, although optical technology and electronics technology are used in combination, they are rarely considered as one technology, and therefore, the characteristics and advantages of the technologies in both fields are fully utilized. It was not possible to do so, and the usage form and usage method were naturally limited.

【0007】このため、光エレクトロニクス技術のさら
なる発展のためには、光学とエレクトロニクスのさらに
一層相補的な観点より並行して検討を進めていくことが
急務となっている。そこで、この発明は、以上のような
状況において、光学技術とエレクトロニクス技術との相
補性を高め、光情報の電気情報への変換、またはその逆
変換を容易に行うことができ、様々な利用形態を広範囲
に利用可能とする、全く新しい光情報変換手段を提供す
ることを目的としている。
Therefore, in order to further develop the optoelectronics technology, it is urgently necessary to proceed with the studies in parallel from the viewpoints of complementary optics and electronics. In view of the above, the present invention can enhance the complementarity between the optical technology and the electronic technology in the above situation, and easily convert optical information into electrical information or vice versa. It is an object of the present invention to provide a completely new optical information conversion means that can be used in a wide range.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、空間的な分布を有する光情報を
電気情報に変換、またはその逆変換ができる複数の光情
報変換ユニットから成り、シート形状を有していること
を特徴とする光情報変換モジュールを提供する。
To solve the above problems, the present invention comprises a plurality of optical information conversion units capable of converting optical information having a spatial distribution into electrical information and vice versa. Provided is an optical information conversion module having a sheet shape.

【0009】また、この発明は、上記の光情報変換モジ
ュールにおいて、光情報変換ユニットが分離可能である
ことや、モジュールが変形可能であること、光情報変換
ユニットには機能選択フィルタが備えられていること、
さらには、光情報変換ユニットは、受光部および/また
は発光部、分離層、機能選択フィルタ、並びに光電変換
部および/または電光変換部から成ること等もその態様
としている。
Further, according to the present invention, in the above optical information conversion module, the optical information conversion unit is separable, the module is deformable, and the optical information conversion unit is provided with a function selection filter. To be
Furthermore, the optical information conversion unit is also configured as a light receiving part and / or a light emitting part, a separation layer, a function selection filter, and a photoelectric conversion part and / or an electro-optical conversion part.

【0010】[0010]

【実施の形態】この発明の光情報変換モジュールは、上
記の通り、光情報から電気情報への変換、またはその逆
変換を行いうる光情報変換ユニットから成るシート形状
を持つ構造を有しているが、このようなこの発明の構造
としては、たとえば図1のものをその代表例として例示
することができる。この図1は、この発明の光情報変換
モジュールとそのモジュールを構成する光情報変換ユニ
ットを例示している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the optical information conversion module of the present invention has a sheet-shaped structure including an optical information conversion unit capable of converting optical information into electrical information and vice versa. However, as such a structure of the present invention, for example, the structure shown in FIG. 1 can be exemplified as a typical example. FIG. 1 illustrates an optical information conversion module of the present invention and an optical information conversion unit that constitutes the module.

【0011】たとえばこの図1に例示したように、この
発明の光情報変換モジュールでは、それぞれが分離可能
な光情報変換ユニットが一個以上連接されたシート形状
を持ち、さらに、光情報変換ユニットおよび光情報変換
モジュールの形状を変形することのできる構造を有して
いる。。さらに詳しく例示説明すると、個々の光情報変
換ユニット(1)は、たとえば、光信号を光電変換部に
導くための光導入部と、光信号を電気信号に変換するた
めの光電変換部とにより構成されており、これらの各部
は、たとえば、層状の構造を形成し、光導入部としての
マイクロレンズ(2)と分離層(3)と機能選択フィル
タ(4)とがそれぞれ表面から順に備えられ、さらにそ
の下層に光電変換部としての光電素子ドライブ回路
(5)が備えられている。つまり、個々の光情報変換ユ
ニット(1)は、それぞれ独立して光情報変換を行うこ
とができる。
For example, as illustrated in FIG. 1, the optical information conversion module of the present invention has a sheet shape in which one or more separable optical information conversion units are connected, and further, the optical information conversion unit and the optical information conversion unit. It has a structure that can change the shape of the information conversion module. . Explaining in more detail, each optical information conversion unit (1) includes, for example, a light introducing section for guiding an optical signal to a photoelectric conversion section and a photoelectric conversion section for converting the optical signal into an electric signal. Each of these parts forms, for example, a layered structure, and a microlens (2) as a light introducing part, a separation layer (3), and a function selection filter (4) are respectively provided in order from the surface, Further, a photoelectric element drive circuit (5) as a photoelectric conversion unit is provided in the lower layer. That is, each optical information conversion unit (1) can independently perform optical information conversion.

【0012】たとえば、空間に分布する光信号がある任
意の像を表す光情報である場合、まず、マイクロレンズ
(2)により受光された光信号、つまりある任意像は、
分離層(3)を通り機能選択フィルタ(4)上に結像さ
れる。この時、たとえば、任意像を結像するための繁雑
な光学調整を排除するために、無限遠にある任意像が機
能選択フィルタ(4)面に結像されるようにマイクロレ
ンズ(2)と分離層(3)と機能選択フィルタ(4)と
の3層が予め固定されている。図2は、光導入部の概念
図を例示したものである。この図2において、無限遠に
ある任意像を機能選択フィルタ(4)面に結像するため
の焦点距離は、たとえば、マイクロレンズ(2)と機能
選択フィルタ(4)との間に位置する分離層(3)によ
り調整されている。
For example, when the optical signal distributed in space is optical information representing an arbitrary image, first, the optical signal received by the microlens (2), that is, an arbitrary image is
An image is formed on the function selection filter (4) through the separation layer (3). At this time, for example, in order to eliminate the complicated optical adjustment for forming an arbitrary image, the microlens (2) is formed so that the arbitrary image at infinity is formed on the surface of the function selection filter (4). Three layers, the separation layer (3) and the function selection filter (4), are fixed in advance. FIG. 2 exemplifies a conceptual diagram of the light introducing section. In FIG. 2, the focal length for forming an arbitrary image at infinity on the function selection filter (4) surface is, for example, a separation located between the microlens (2) and the function selection filter (4). Adjusted by layer (3).

【0013】そして、機能選択フィルタ(4)に結像さ
れた像は、この機能選択フィルタ(4)を通り、光電素
子ドライブ回路(5)に導入され、電気信号に変換され
る。機能選択フィルタ(4)は、光電素子ドライブ回路
(5)において任意像を表す光信号が電気信号へ変換さ
れる前に、光信号に対してある信号処理を付加する役割
をするものである。この付加される信号処理は、機能選
択フィルタの種類によって異なり、機能選択フィルタ
(4)を任意に組み替えることにより、様々な信号処理
を光学的に施すことができる。
The image formed on the function selection filter (4) is introduced into the photoelectric element drive circuit (5) through the function selection filter (4) and converted into an electric signal. The function selection filter (4) serves to add some signal processing to the optical signal before the optical signal representing the arbitrary image is converted into an electric signal in the photoelectric element drive circuit (5). This added signal processing differs depending on the type of the function selection filter, and various signal processing can be optically performed by arbitrarily changing the function selection filter (4).

【0014】図3は、機能選択フィルタの形状を例示し
たものであり、図3(a)は遠視野像導入用フィルタ、
図3(b)は垂直成分抽出用フィルタ、図3(c)はエ
ッジ強調用フィルタ、いわゆるラプラシャンフィルタ
ー、図3(d)は位相物体検出用フィルタ、いわゆるシ
ュリーレン効果を示したものである。これらの図3に例
示されるような機能選択フィルタのうち、たとえば、機
能選択フィルタ(4)上に結像された像の垂直成分のみ
を抽出したい場合は垂直成分抽出用フィルタを、また、
像のエッジを強調したい場合はエッジ強調用フィルタ
を、それぞれ用いるようにして、光情報変換モジュール
の利用形態または利用方法・目的に合わせて任意に組み
替えて用いることにより、様々な信号処理を光学的に容
易に施すことができる。
FIG. 3 shows an example of the shape of the function selection filter. FIG. 3A shows a far field image introducing filter,
FIG. 3B shows a vertical component extraction filter, FIG. 3C shows an edge enhancement filter, a so-called Laplacian filter, and FIG. 3D shows a phase object detection filter, a so-called Schlieren effect. Of these function selection filters illustrated in FIG. 3, for example, if it is desired to extract only the vertical component of the image formed on the function selection filter (4), a vertical component extraction filter,
If you want to enhance the edges of the image, you can use various edge processing filters, and use various filters according to the usage pattern or usage method / purpose of the optical information conversion module. Can be easily applied to.

【0015】そして、光学的処理を施された光信号は、
機能選択フィルタ(4)のすぐ下層にある光電素子ドラ
イブ回路(5)により、電気信号に変換されて出力され
る。この電気信号は、すでに光学的特殊信号処理を施さ
れた光信号を変換して得られたものであるため、信号量
が非常に削減されており、従ってその後の電気信号処理
における処理負担が著しく軽減され、非常に高速な光情
報処理を行うことができる。
Then, the optical signal subjected to the optical processing is
The photoelectric element drive circuit (5) immediately below the function selection filter (4) converts the signal into an electric signal and outputs the electric signal. This electrical signal is obtained by converting an optical signal that has already undergone optical special signal processing, so the amount of signal is greatly reduced, and therefore the processing load in the subsequent electrical signal processing is significant. It is possible to perform light information processing at a very high speed.

【0016】このような構造を有する光情報変換ユニッ
ト(1)は、たとえば、上記のように光電変換部が光導
入部のすぐ下層にあるため、たとえば、従来のCCD素
子と結像レンズとを別々に組み合わせて成る光情報処理
装置などにおいて必要であった、結像レンズとCCD素
子との間を結ぶ複雑な補機類や無駄なスペースなどを必
要とせず、非常に簡易で小型な構造とすることができ
る。
In the optical information conversion unit (1) having such a structure, for example, since the photoelectric conversion section is located immediately below the light introducing section as described above, for example, the conventional CCD element and the imaging lens are combined. A very simple and compact structure that does not require the complicated auxiliary equipment connecting the imaging lens and the CCD element and the wasted space that were required in the optical information processing device and the like that are separately combined. can do.

【0017】また、映像情報処理だけではなく、光情報
変換ユニット(1)の構造として、たとえば、受光素子
および発光素子を組み込んだものとすることにより、電
光/光電変換素子として、たとえば光アクティブセンサ
としても機能させることができる。さらにまた、受光・
発光素子として、分割型デバイスを用いることにより2
次元パターン情報を取り込むことができ、フーリエ変換
や空間符号化技術によるディジタル光演算技術としての
利用も可能となる。
In addition to the video information processing, the structure of the optical information conversion unit (1) may include, for example, a light receiving element and a light emitting element, so that an optical / photoelectric conversion element such as an optical active sensor. Can also function as. Furthermore,
By using a split type device as a light emitting element, 2
Dimensional pattern information can be taken in, and it can be used as a digital optical operation technology by Fourier transform or spatial coding technology.

【0018】つまり、光情報変換ユニット(1)の構造
や機能選択フィルタ(4)として、利用目的に合わせて
様々な形態や機能を有するものを用いることにより、利
用範囲が非常に幅広くなる。これは、光分野における技
術とエレクトロニクス分野における技術とを一つの技術
として組み合わせたことにより可能となったものであ
る。
That is, by using the optical information conversion unit (1) having a structure and a function selection filter (4) having various forms and functions according to the purpose of use, the range of use becomes very wide. This is made possible by combining the technology in the optical field and the technology in the electronics field as one technology.

【0019】この発明の光情報変換モジュールは、たと
えば図1に例示されるように、このような光情報変換ユ
ニット(1)が複数個連接されたシート形状を有するも
のとすることができ、さらには、個々の光情報変換ユニ
ット(1)は任意に分離することが可能としてよい。つ
まり、利用目的に併せて、シート形状を有する光情報変
換モジュールから、一つの光情報変換ユニット(1)だ
けを分離して使用することもでき、また任意の大きさに
沿って複数個の光情報変換ユニット(1)を分離して使
用することもできる。
The optical information conversion module of the present invention may have a sheet shape in which a plurality of such optical information conversion units (1) are connected, as shown in FIG. 1, for example. The individual optical information conversion units (1) may optionally be separable. That is, according to the purpose of use, only one optical information conversion unit (1) can be separated from the optical information conversion module having a sheet shape, and a plurality of optical information conversion units can be used along any size. The information conversion unit (1) can also be used separately.

【0020】また、個々の光情報変換ユニット(1)
を、例えば、高分子材料や有機半導体材料や有機導電性
材料などのフレキシブルな材料を用いて製作することに
より、また、たとえば、個々の光情報変換ユニット
(1)の接続部分を可動可能な構造とすることにより、
この発明のモジュールは、様々な利用目的に併せて、そ
の形状を任意に変形することができる。
Further, each optical information conversion unit (1)
Is manufactured by using a flexible material such as a polymer material, an organic semiconductor material, or an organic conductive material. Further, for example, a structure in which the connection portion of each optical information conversion unit (1) can be moved. By
The module of the present invention can be arbitrarily modified in shape according to various purposes of use.

【0021】個々の光情報変換ユニット(1)について
は、たとえば、その裏面、側端等にアース、電源並びに
信号引出しのための配線を施すことができる。連接され
た個々のユニット(1)は、これらによって結接して適
宜に接続することができる。またさらに、個々のセンサ
ユニットを観測状況に合わせて移動し、センサ配置の随
時変化を可能とすれば、その形状が任意に変形可能なこ
とによる効果が、観測対象に合わせたセンサ配置の動的
な変化を行うことでさらに拡大し、形状や状態が変化す
る観測対象に対する観測・認識機能も向上させることが
できる。
With respect to each optical information conversion unit (1), for example, a wiring for grounding, a power source, and a signal extraction can be provided on the back surface, the side end, and the like. The individual units (1) connected to each other can be connected and appropriately connected by these. Furthermore, if each sensor unit can be moved according to the observation situation and the sensor placement can be changed at any time, the effect of the shape being able to change arbitrarily is that the sensor placement dynamically changes according to the observation target. By making various changes, it is possible to further expand and improve the observation / recognition function for the observation target whose shape and state change.

【0022】このように、この発明の光情報変換モジュ
ールは、任意に光学系技術であるレンズや機能選択フィ
ルタと、エレクトロニクス技術である光電素子などを組
み合わせた、様々な構造が可能な光情報変換ユニット複
数個から成るものであり、シート状を有し、変形可能で
あることにより、従来の光電変換素子などと比べ、小型
で様々な利用形態を有し、様々な光情報処理の利用目的
に併せて利用することができ、容易に光情報の電気情報
への変換、またはその逆変換を行うことができる。
As described above, the optical information conversion module according to the present invention is capable of various kinds of optical information conversion, in which a lens or a function selection filter which is an optical system technology is arbitrarily combined with a photoelectric element which is an electronic technology. It is composed of multiple units, has a sheet shape, and is deformable, so it has a smaller size and various usage patterns compared to conventional photoelectric conversion elements, etc., and is suitable for various purposes of optical information processing. It can also be used together, and can easily convert optical information into electrical information or vice versa.

【0023】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の実施の形態について説明する。もちろんこの発明は
以下の例によって限定されるものではない。
Examples will be shown below to describe the embodiments of the present invention in more detail. Of course, the present invention is not limited by the following examples.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

(実施例1)球面形態 この発明の光情報変換モジュールを用いて、360度空
間に分布する光情報データを入力し電気信号に変換す
る。
(Embodiment 1) Spherical form Using the optical information conversion module of the present invention, optical information data distributed in a 360-degree space is input and converted into an electric signal.

【0025】図4は、この発明の一実施例である球面形
態を有する光情報変換モジュールの概念図を例示したも
のである。この図4においては、この発明の光情報変換
モジュールは、球面に沿って変形された球状形態を有し
ており、その周辺360度の空間に存在する光情報を、
個々の光情報変換ユニットがとらえる位置座標毎の光情
報データとして、または個々の光情報変換ユニットがと
らえる映像データとして入力することができる。映像デ
ータとして入力する場合は、光情報変換モジュールを構
成する光情報変換ユニットの構成密度によって、360
度空間に存在する映像情報の解像度が決まる。
FIG. 4 exemplifies a conceptual view of an optical information conversion module having a spherical shape which is an embodiment of the present invention. In FIG. 4, the optical information conversion module of the present invention has a spherical shape deformed along a spherical surface, and the optical information existing in the space of 360 degrees around it is
It can be input as optical information data for each position coordinate captured by each optical information conversion unit, or as image data captured by each optical information conversion unit. When inputting as image data, it is 360 depending on the configuration density of the optical information conversion unit that constitutes the optical information conversion module.
The resolution of the image information existing in the space is determined.

【0026】このような光情報の入力は、従来、たとえ
ば、魚眼レンズを組み合わせた撮影装置や、複数台の撮
影装置を用いることにより行なわなければならず、非常
に困難であったが、この発明の光情報変換モジュールに
より、非常に簡易に360度空間に存在する光情報を座
標系データとしてまたは映像データとして入力すること
ができる。
Conventionally, such input of optical information must be performed by using, for example, an image pickup apparatus combining a fisheye lens or a plurality of image pickup apparatuses, which is very difficult. With the optical information conversion module, the optical information existing in the 360-degree space can be very easily input as coordinate system data or image data.

【0027】(実施例2)円柱形態 この発明の光情報変換モジュールを用いることにより、
配管内空間に分布する光情報データを入力し電気信号に
変換する。図5は、この発明の一実施例である円柱形態
を有する光情報変換モジュールの概念図を例示したもの
である。この図5において、この発明の光情報変換モジ
ュールは、細長い円柱状の棒や管の表面に沿って変形さ
れた円柱形態を有している。このような形態を有するこ
の発明の光情報変換モジュールを配管内検査機として用
いて配管内を検査することにより、この光情報変換モジ
ュールを構成する個々の光情報変換ユニットがとらえる
配管内の状態映像を容易に検査することができる。
(Embodiment 2) Cylindrical form By using the optical information conversion module of the present invention,
The optical information data distributed in the space inside the pipe is input and converted into an electrical signal. FIG. 5 exemplifies a conceptual diagram of an optical information conversion module having a cylindrical shape which is an embodiment of the present invention. In FIG. 5, the optical information conversion module of the present invention has a cylindrical shape deformed along the surface of an elongated cylindrical rod or tube. By using the optical information conversion module of the present invention having such a configuration as an in-pipe inspection machine to inspect the inside of the pipe, a state image in the pipe captured by each optical information conversion unit constituting the optical information conversion module Can be easily inspected.

【0028】このような配管内における映像情報の入力
は、従来、たとえば、光ファイバーを用いることにより
配管内の映像情報を配管外まで伝送して情報変換を行っ
ていたが、このような光ファイバーなどを用いた配管内
検査機では、光ファイバー先端から得られる映像のみし
か検査することができなかった。しかし、この発明の光
情報変換モジュールを用いることにより、配管内全体の
映像情報を一度に捉えることができるため、非常に短時
間で簡易に配管を検査することができる。
For inputting image information in such a pipe, conventionally, for example, an optical fiber was used to transmit the image information in the pipe to the outside of the pipe for information conversion. The in-pipe inspection machine used was able to inspect only the image obtained from the tip of the optical fiber. However, by using the optical information conversion module of the present invention, it is possible to capture the image information of the entire inside of the pipe at one time, so that the pipe can be easily inspected in a very short time.

【0029】(実施例3)かまぼこ型形態 図6は、この発明の一実施例であるかまぼこ型形態を有
する光情報変換モジュールの概念図を例示したものであ
る。この図6において、この発明の光情報変換モジュー
ルは、半円柱状の表面に沿って変形されたかまぼこ型形
態を有している。このような形態を有するこの発明の光
情報変換モジュールを、図6(a)のように配置し自動
車の側面に取り付けて用いることができる。図中の位置
(A)→位置(B)のように並走車が接近すると、図6
(b)に示すように、並走車を関知するセンサの数が増
加する。上下方向(円周方向)に並んだセンサの並走車
検知数増加の様子の時間変化と、前後方向に並んだセン
サ群の間の並走車検知数増加の様子の時間変化の相関を
考慮することで、単純な並走車との距離だけでなく危険
度も検出することができる。
(Embodiment 3) Kamaboko type configuration FIG. 6 illustrates a conceptual diagram of an optical information conversion module having a kamaboko type configuration according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, the optical information conversion module of the present invention has a semi-cylindrical shape that is deformed along a semicylindrical surface. The optical information conversion module of the present invention having such a configuration can be arranged as shown in FIG. 6 (a) and attached to the side surface of an automobile for use. When a parallel running vehicle approaches as shown in position (A) → position (B) in the figure,
As shown in (b), the number of sensors that recognize the parallel running vehicle increases. Considering the correlation between the time change of the increase in the number of parallel running vehicles detected by the sensors arranged in the vertical direction (circumferential direction) and the time change of the increase in the number of parallel running vehicles detected between the sensors arranged in the front-rear direction. By doing so, it is possible to detect not only the distance from the simple parallel running vehicle but also the degree of danger.

【0030】(実施例4)凹型形態 図7は、この発明の一実施例である凹型形態を有する光
情報変換モジュールの概念図を例示したものである。こ
の図7においては、この発明の光情報変換モジュール
は、半円周または半円球状の内側表面に沿って変形され
た凹型形態を有している。このような形態を有するこの
発明の光情報変換モジュールを、検査対象の近傍で用い
ることにより、物体を高分解能で歪みも少なく観察する
ことができる。
(Embodiment 4) Recessed Form FIG. 7 illustrates a conceptual diagram of an optical information conversion module having a recessed form which is an embodiment of the present invention. In FIG. 7, the optical information conversion module of the present invention has a concave shape deformed along a semicircular or semispherical inner surface. By using the optical information conversion module of the present invention having such a configuration in the vicinity of the inspection target, the object can be observed with high resolution and little distortion.

【0031】(実施例5)糸巻状形態 図8は、この発明の一実施例である糸巻状形態を有する
光情報変換モジュールの概念図を例示したものである。
この図8においては、この発明の光情報変換モジュール
は糸巻の側面に配置された糸巻状形態を有している。こ
のような形態を有するこの発明の光情報変換モジュール
を、充分に遠い所の観察に用いた場合、それは球状配置
とほとんど等価で全周監視が可能となり、その上、光情
報変換モジュールの出力線(信号線)を矢印の方向に出
すことができるので、信号線の取り出しスペースの確保
が容易になる。
(Embodiment 5) Pincushion form FIG. 8 illustrates a conceptual diagram of an optical information conversion module having a pincushion form which is an embodiment of the present invention.
In FIG. 8, the optical information conversion module of the present invention has a bobbin-like form arranged on the side surface of the bobbin. When the optical information conversion module of the present invention having such a configuration is used for observing a sufficiently distant place, it is almost equivalent to a spherical arrangement, and it is possible to monitor the entire circumference, and moreover, the output line of the optical information conversion module. Since the (signal line) can be extended in the direction of the arrow, it is easy to secure a space for taking out the signal line.

【0032】(実施例6)この発明の光情報変換モジュ
ールを用いることにより、任意の空間に存在する任意物
体の位置を測定する。図9は、この発明の一実施例であ
る位置検出用の光情報変換モジュールの配置例を示した
概念図である。この図9においては、光情報変換モジュ
ールは、検出対象物体が存在する任意空間に含まれる直
交する二つの平面上にそれぞれ配置されており、光情報
変換ユニットにより得られる検出対象物体の映像データ
および平面上における検出対象物体の座標系データとか
ら、任意空間におけるこの物体の位置座標を検出するこ
とができる。
(Embodiment 6) The position of an arbitrary object existing in an arbitrary space is measured by using the optical information conversion module of the present invention. FIG. 9 is a conceptual diagram showing an arrangement example of an optical information conversion module for position detection which is an embodiment of the present invention. In FIG. 9, the optical information conversion modules are respectively arranged on two orthogonal planes included in an arbitrary space where the detection target object exists, and image data of the detection target object obtained by the optical information conversion unit and The position coordinates of this object in an arbitrary space can be detected from the coordinate system data of the object to be detected on the plane.

【0033】(実施例7)この発明の光情報変換モジュ
ールを光情報伝送ネットワークとして用いることによ
り、光情報通信を行う。図10は、この発明の一実施例
である光情報伝送ネットワーク用の光情報変換モジュー
ルの配置例を示した概念図である。この図10におい
て、この発明の光情報変換モジュールは、受光・発光素
子を集積化した構造を有する光情報変換ユニット一個か
ら成る。このような光情報変換モジュールを必要に応じ
て複数個用い、ある光情報変換モジュールにより伝送さ
れてくる光情報を受光し、たとえば増幅、光偏向、演
算、圧縮等の情報処理を施した後、他の光情報変換モジ
ュールへ発光し、他の光情報変換モジュールでも、同様
にして受光・処理・発光を行い、次々と光情報を伝送す
る。
(Embodiment 7) Optical information communication is performed by using the optical information conversion module of the present invention as an optical information transmission network. FIG. 10 is a conceptual diagram showing an arrangement example of an optical information conversion module for an optical information transmission network which is an embodiment of the present invention. In FIG. 10, the optical information conversion module of the present invention comprises one optical information conversion unit having a structure in which light receiving / light emitting elements are integrated. A plurality of such optical information conversion modules are used as necessary, and the optical information transmitted by a certain optical information conversion module is received and, for example, after information processing such as amplification, optical deflection, calculation, and compression is performed, The light is emitted to another optical information conversion module, and the other optical information conversion modules similarly receive, process, and emit light, and transmit optical information one after another.

【0034】このような光情報伝送ネットワークでは、
非常に小型で簡易なこの発明の光情報変換モジュールを
用いているため、簡便なネットワークの配設が可能とな
り、繁雑な配線を嫌う居住空間内での信号線の配設や仮
設の信号線など、その用途は様々に広げることができ
る。 (実施例8)この発明の光情報変換モジュールによる実
施例7の光情報伝送ネットワークを広域センサーネット
ワークとして用いることにより、広域光情報通信を行
う。
In such an optical information transmission network,
Since the optical information conversion module of the present invention, which is extremely small and simple, is used, it is possible to install a simple network, and to arrange signal lines or temporary signal lines in a living space where complicated wiring is disliked. , Its application can be expanded in various ways. (Embodiment 8) Wide area optical information communication is performed by using the optical information transmission network of the embodiment 7 according to the optical information conversion module of the present invention as a wide area sensor network.

【0035】図11は、この発明の一実施例である広域
センサーネットワークとしての光情報変換モジュールの
配置例を示した概念図である。これは、光情報伝送ネッ
トワークにセンサ機能を付加させたものであり、ユニッ
ト形態を必要に応じて配置する。各ユニットには相互通
信機能を有するハードウェアを接続する。この広域セン
サーネットワークは、例えば地殻変動モニタや交通量監
視モニタなどへの利用が考えられる。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing an arrangement example of an optical information conversion module as a wide area sensor network which is an embodiment of the present invention. This is a system in which a sensor function is added to the optical information transmission network, and unit forms are arranged as necessary. Hardware having a mutual communication function is connected to each unit. This wide area sensor network can be used for, for example, a crustal movement monitor and a traffic volume monitor.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この発明の
光情報変換モジュールにより、従来の光電変換素子など
と比べ、小型で様々な利用形態とすることができ、映像
情報処理、光通信、光センサーなど様々な光情報処理の
利用目的に併せて利用することができ、簡便に光情報の
電気情報への変換、またはその逆変換を行うことができ
る。
As described in detail above, the optical information conversion module of the present invention is smaller in size and can be used in various forms as compared with the conventional photoelectric conversion element, and can be used for video information processing, optical communication, and optical sensors. It can be used in combination with various uses of optical information processing, and it is possible to easily convert optical information into electrical information and vice versa.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の光情報変換モジュールおよびそのモ
ジュールを構成する光情報変換変換ユニットを例示した
構造斜視図である。
FIG. 1 is a structural perspective view illustrating an optical information conversion module of the present invention and an optical information conversion conversion unit constituting the module.

【図2】光情報変換ユニットの光導入部を例示した概念
図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram exemplifying a light introducing section of an optical information conversion unit.

【図3】機能選択フィルタの形状を例示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the shape of a function selection filter.

【図4】この発明の一実施例である球面形態を有する光
情報変換モジュールを例示した概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an optical information conversion module having a spherical shape according to an embodiment of the present invention.

【図5】この発明の一実施例である円柱形態を有する光
情報変換モジュールを例示した概念図である。
FIG. 5 is a conceptual view illustrating an optical information conversion module having a cylindrical shape which is an embodiment of the present invention.

【図6】この発明の一実施例であるかまぼこ型形態を有
する光情報変換モジュールを例示した概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an optical information conversion module having a kamaboko type according to one embodiment of the present invention.

【図7】この発明の一実施例である凹型形態を有する光
情報変換モジュールを例示した概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an optical information conversion module having a concave shape that is an embodiment of the present invention.

【図8】この発明の一実施例である糸巻状形態を有する
光情報変換モジュールを例示した概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram exemplifying an optical information conversion module having a pincushion form which is an embodiment of the present invention.

【図9】この発明の一実施例である位置検出用の光情報
変換モジュールの配置例を示した概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing an arrangement example of an optical information conversion module for position detection which is an embodiment of the present invention.

【図10】この発明の一実施例である光情報伝送ネット
ワーク用の光情報変換モジュールの配置例を示した概念
図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an arrangement example of an optical information conversion module for an optical information transmission network which is an embodiment of the present invention.

【図11】この発明の一実施例である広域センサーネッ
トワーク用の光情報変換モジュールの配置例を示した概
念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing an arrangement example of an optical information conversion module for a wide area sensor network which is an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光情報変換ユニット 2 マイクロレンズ 3 分離層 4 機能選択フィルタ 5 光電素子ドライブ回路 1 Optical Information Conversion Unit 2 Micro Lens 3 Separation Layer 4 Function Selection Filter 5 Photoelectric Device Drive Circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 594034935 一岡 芳樹 大阪府吹田市上山田1番7号1109号室 (71)出願人 596069678 谷田 純 兵庫県神戸市須磨区道正台1丁目1番4号 710号室 (72)発明者 一岡 芳樹 大阪府吹田市上山田1番7号1109号室 (72)発明者 谷田 純 兵庫県神戸市須磨区道正台1丁目1番4号 710号室 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (71) Applicant 594034935 Yoshiki Ichioka Room No. 1109, Kamiyamada, Suita City, Osaka Prefecture (71) Applicant 596069678 Jun Yata, 1-4-1, Doshodaidai, Suma-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Room 710 (72) Inventor Yoshiki Ichioka 1-7 Kamiyamada, Suita City, Osaka Room 1109 (72) Inventor Jun Yata 1-4-1, Doshodaidai, Suma-ku, Hyogo Prefecture Room 710

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空間的に分布する光情報を電気情報に変
換、またはその逆変換ができる複数の光情報変換ユニッ
トから成り、シート形状を有していることを特徴とする
光情報変換モジュール。
1. An optical information conversion module comprising a plurality of optical information conversion units capable of converting spatially distributed optical information into electrical information and vice versa, and having a sheet shape.
【請求項2】 光情報変換ユニットが分離可能な請求項
1の光情報変換モジュール。
2. The optical information conversion module according to claim 1, wherein the optical information conversion unit is separable.
【請求項3】 変形可能な請求項1または2の光情報変
換モジュール。
3. The optical information conversion module according to claim 1, which is deformable.
【請求項4】 光情報変換ユニットには機能選択フィル
タが備えられていることを特徴とする請求項1ないし3
のいずれかの光情報変換モジュール。
4. The optical information conversion unit is provided with a function selection filter.
One of the optical information conversion module.
【請求項5】 光情報変換ユニットは、受光部および/
または発光部、分離層、機能選択フィルタ、並びに光電
変換部および/または電光変換部から成る請求項1ない
し4のいずれかの光情報変換モジュール。
5. The optical information conversion unit includes a light receiving portion and / or
The optical information conversion module according to any one of claims 1 to 4, which comprises a light emitting section, a separation layer, a function selection filter, and a photoelectric conversion section and / or an electro-optical conversion section.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005252357A (en) * 2004-03-01 2005-09-15 Univ Of Tokyo Imaging device and control method thereof
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JP2009177179A (en) * 2008-01-22 2009-08-06 Palo Alto Research Center Inc Design and addressing of three-dimensional curved sensor or display back plane
US8981304B2 (en) 2010-01-25 2015-03-17 Fujifilm Corporation Radiation detector

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