JP2000267223A - 光情報処理素子 - Google Patents
光情報処理素子Info
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- JP2000267223A JP2000267223A JP11071373A JP7137399A JP2000267223A JP 2000267223 A JP2000267223 A JP 2000267223A JP 11071373 A JP11071373 A JP 11071373A JP 7137399 A JP7137399 A JP 7137399A JP 2000267223 A JP2000267223 A JP 2000267223A
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、感光性色素蛋白質による光電分
極作用によって、純粋に得られる信号を、高精度で検出
できるような光情報処理素子を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 互いに間隔を於いて平行に配された第１
電極および第２電極を備え、第１電極は、透明基板と透
明基板における第２電極側に面した表面に形成された感
光性色素蛋白質層とからなり、第２電極は、絶縁基板と
絶縁基板における第１電極に面していない側の表面に２
次元配列状に形成された複数の導電電極からなり、第１
電極における透明基板側に光情報を照射し、第１電極の
感光性色素蛋白質層の電気分極によって第２電極の導電
電極に誘導された誘導電流を検出するようにした。
極作用によって、純粋に得られる信号を、高精度で検出
できるような光情報処理素子を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 互いに間隔を於いて平行に配された第１
電極および第２電極を備え、第１電極は、透明基板と透
明基板における第２電極側に面した表面に形成された感
光性色素蛋白質層とからなり、第２電極は、絶縁基板と
絶縁基板における第１電極に面していない側の表面に２
次元配列状に形成された複数の導電電極からなり、第１
電極における透明基板側に光情報を照射し、第１電極の
感光性色素蛋白質層の電気分極によって第２電極の導電
電極に誘導された誘導電流を検出するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、感光性色素蛋白
質を用いた光情報処理素子に関する。
質を用いた光情報処理素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】感光性色素蛋白質、例えばバクテリオロ
ドプシンを高度に配向したフィルムは、光情報を与える
ことによって、光情報中の輪郭部分に応じた部分に電位
が発生することが知られている。
ドプシンを高度に配向したフィルムは、光情報を与える
ことによって、光情報中の輪郭部分に応じた部分に電位
が発生することが知られている。
【０００３】そこで、バクテリオロドプシンを利用した
光情報処理素子が開発されている。バクテリオロドプシ
ンを利用した従来の光情報処理素子は、バクテリオロド
プシンまたはそれを含む紫膜の配向膜を２枚の電極（１
枚は透明電極）で挟んだ構造である。そして、このよう
な構造の光情報処理素子に光情報を与え、光起電力によ
って発生した”電位”を測定していた（特開平４−３１
１９５４号公報参照）。
光情報処理素子が開発されている。バクテリオロドプシ
ンを利用した従来の光情報処理素子は、バクテリオロド
プシンまたはそれを含む紫膜の配向膜を２枚の電極（１
枚は透明電極）で挟んだ構造である。そして、このよう
な構造の光情報処理素子に光情報を与え、光起電力によ
って発生した”電位”を測定していた（特開平４−３１
１９５４号公報参照）。
【０００４】しかしながら、電位は暗電位等のさまざま
なノイズがのりやすく、従来の光情報検出素子において
は、本来の信号のみを検出するためには慎重さが必要で
あった。特に、電極を微少電極にした場合の信号検出に
は、慎重さが必要であった。
なノイズがのりやすく、従来の光情報検出素子において
は、本来の信号のみを検出するためには慎重さが必要で
あった。特に、電極を微少電極にした場合の信号検出に
は、慎重さが必要であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、感光性色
素蛋白質による光電分極作用によって、純粋に得られる
信号を、高精度で検出できるような光情報処理素子を提
供することを目的とする。
素蛋白質による光電分極作用によって、純粋に得られる
信号を、高精度で検出できるような光情報処理素子を提
供することを目的とする。
【０００６】この発明は、物体の輪郭内画像の検出強度
を調整することが可能となる光情報処理素子を提供する
ことを目的とする。
を調整することが可能となる光情報処理素子を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明による光情報処
理素子は、互いに間隔を於いて平行に配された第１電極
および第２電極を備え、第１電極は、透明基板と透明基
板における第２電極側に面した表面に形成された感光性
色素蛋白質層とからなり、第２電極は、絶縁基板と絶縁
基板における第１電極に面していない側の表面に２次元
配列状に形成された複数の導電電極からなり、第１電極
における透明基板側に光情報を照射し、第１電極の感光
性色素蛋白質層の電気分極によって第２電極の導電電極
に誘導された誘導電流を検出するようにしたことを特徴
とする。
理素子は、互いに間隔を於いて平行に配された第１電極
および第２電極を備え、第１電極は、透明基板と透明基
板における第２電極側に面した表面に形成された感光性
色素蛋白質層とからなり、第２電極は、絶縁基板と絶縁
基板における第１電極に面していない側の表面に２次元
配列状に形成された複数の導電電極からなり、第１電極
における透明基板側に光情報を照射し、第１電極の感光
性色素蛋白質層の電気分極によって第２電極の導電電極
に誘導された誘導電流を検出するようにしたことを特徴
とする。
【０００８】第１電極と第２電極との間に誘電体を設け
てもよい。感光性色素蛋白質層としては、たとえば、バ
クテリオロドプシンを含む紫膜の配向膜が用いられる。
てもよい。感光性色素蛋白質層としては、たとえば、バ
クテリオロドプシンを含む紫膜の配向膜が用いられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００１０】〔１〕光情報処理素子の構成の説明
【００１１】図１および図２は、バクテリオロドプシン
を利用した光情報処理素子の構成を示している。図２
は、図１の部分Ｓの拡大図である。
を利用した光情報処理素子の構成を示している。図２
は、図１の部分Ｓの拡大図である。
【００１２】光情報処理素子１００は、第１電極１０と
それと所定間隔をおいて平行に配さ第２電極２０と、両
電極間１０、２０との間に設けられた誘電体３０から構
成されている。第１電極１０は、透明ガラス基板１１
と、透明ガラス基板１１における第２電極２０に面する
側の表面に形成されたＩＴＯ層１２と、ＩＴＯ層１２の
表面に形成されたバクテリオロドプシンを含む紫膜の配
向膜１３とからなる。
それと所定間隔をおいて平行に配さ第２電極２０と、両
電極間１０、２０との間に設けられた誘電体３０から構
成されている。第１電極１０は、透明ガラス基板１１
と、透明ガラス基板１１における第２電極２０に面する
側の表面に形成されたＩＴＯ層１２と、ＩＴＯ層１２の
表面に形成されたバクテリオロドプシンを含む紫膜の配
向膜１３とからなる。
【００１３】第２電極２０は、絶縁基板２１と、絶縁基
板２１における第１電極１０に面している側の表面に２
次元配列状に形成された複数の導電電極２２とからな
る。
板２１における第１電極１０に面している側の表面に２
次元配列状に形成された複数の導電電極２２とからな
る。
【００１４】第１電極１０は接地されている。第２電極
２０の各導電電極２２は、それぞれ電流検出手段４０を
介して接地されている。
２０の各導電電極２２は、それぞれ電流検出手段４０を
介して接地されている。
【００１５】〔２〕バクテリオロドプシンを含む紫膜の
電気分極特性の説明
電気分極特性の説明
【００１６】図３に示すように、バクテリオロドプシン
を含む紫膜１に光を照射すると、電気分極が生じる。こ
の電気分極特性は、図４に示すようになる。つまり、光
が照射されると（時点ｔ１）、電気分極が起こり、時間
の経過とともに電気分極は徐々に減衰する。そして、光
の照射を中止すると（時点ｔ２）、光を照射したときと
逆極性の電気分極が起こり、時間の経過とともに電気分
極は徐々に減衰する。
を含む紫膜１に光を照射すると、電気分極が生じる。こ
の電気分極特性は、図４に示すようになる。つまり、光
が照射されると（時点ｔ１）、電気分極が起こり、時間
の経過とともに電気分極は徐々に減衰する。そして、光
の照射を中止すると（時点ｔ２）、光を照射したときと
逆極性の電気分極が起こり、時間の経過とともに電気分
極は徐々に減衰する。
【００１７】〔３〕光情報処理素子の特徴の説明
【００１８】上記光情報処理素子１００においては、第
１電極１０におけるガラス基板１１側に光（光情報）を
照射し、第１電極１０の紫膜の配向膜１３の電気分極に
よって第２電極２０の導電電極２２に誘導された誘導電
流を、電流検出手段４０によって検出する。
１電極１０におけるガラス基板１１側に光（光情報）を
照射し、第１電極１０の紫膜の配向膜１３の電気分極に
よって第２電極２０の導電電極２２に誘導された誘導電
流を、電流検出手段４０によって検出する。
【００１９】上記光情報処理素子１００においては、誘
電体３０の種類を変えることによって、図５に示すよう
に、微分型電流の減衰時定数を、目的に応じて調整する
ことができる。
電体３０の種類を変えることによって、図５に示すよう
に、微分型電流の減衰時定数を、目的に応じて調整する
ことができる。
【００２０】〔４〕紫膜の配向膜の形成方法の説明
【００２１】透明ガラス基板１１とＩＴＯ層１２とから
なる平面基板上に、バクテリオロドプシンを含む紫膜の
配向膜１３を形成する方法について説明する。
なる平面基板上に、バクテリオロドプシンを含む紫膜の
配向膜１３を形成する方法について説明する。
【００２２】バクテリオロドプシンは、高度好塩菌（H.
halobium) の細胞膜中に存在する蛋白質分子である。高
度好塩菌の細胞膜中には、パッチ状に分布する紫色の細
胞膜部分、つまりバクテリオロドプシンを含む紫膜があ
る。この紫膜を、高度好塩菌から遠心分離法によって、
抽出する。
halobium) の細胞膜中に存在する蛋白質分子である。高
度好塩菌の細胞膜中には、パッチ状に分布する紫色の細
胞膜部分、つまりバクテリオロドプシンを含む紫膜があ
る。この紫膜を、高度好塩菌から遠心分離法によって、
抽出する。
【００２３】次に、直流電場印加ＬＢ法によって、透明
ガラス基板１１とＩＴＯ層１２とからなる平面基板上
に、紫膜を形成する。
ガラス基板１１とＩＴＯ層１２とからなる平面基板上
に、紫膜を形成する。
【００２４】ところで、通常のＬＢ法では、水面上に所
望の両親媒性分子を展開し、適当な圧力に圧縮した単分
子膜を平面基板に累積する。しかしながら、両親媒性分
子の代わりにバクテリオロドプシンを水面上に展開しよ
うとすると、両親媒性分子では起こり得ない次の２つの
問題が生じる。
望の両親媒性分子を展開し、適当な圧力に圧縮した単分
子膜を平面基板に累積する。しかしながら、両親媒性分
子の代わりにバクテリオロドプシンを水面上に展開しよ
うとすると、両親媒性分子では起こり得ない次の２つの
問題が生じる。
【００２５】問題１：バクテリオロドプシンを水面上に
展開すると、水の界面張力等の原因により、徐々に界面
変性が起こり、バクテリオロドプシンが失活（蛋白質構
造が破壊されること）してゆく。
展開すると、水の界面張力等の原因により、徐々に界面
変性が起こり、バクテリオロドプシンが失活（蛋白質構
造が破壊されること）してゆく。
【００２６】問題２：紫膜の水面上の配向率が１００％
にならない。紫膜を水面上に展開すると、本来細胞外側
の膜面が水相側に、細胞内側の膜面が空気相側を向いて
配向（正配向）する傾向がある。しかしながら、紫膜の
厚さ（約５ナノメートル）に対する紫膜面積（長径１ミ
クロン程度）を考慮すると、そのシート状の形が障害と
なって、正配向が困難となっている。結果として、正配
向率は、８０％程度になることが知られている。
にならない。紫膜を水面上に展開すると、本来細胞外側
の膜面が水相側に、細胞内側の膜面が空気相側を向いて
配向（正配向）する傾向がある。しかしながら、紫膜の
厚さ（約５ナノメートル）に対する紫膜面積（長径１ミ
クロン程度）を考慮すると、そのシート状の形が障害と
なって、正配向が困難となっている。結果として、正配
向率は、８０％程度になることが知られている。
【００２７】正配向率が８０％のときには、逆配向は２
０％存在する。この状態の単分子膜を累積してＬＢ膜を
作製した場合を想定する。正配向率が１００％のときの
バクテリオロドプシンによる光電変換効率を１．０とす
ると、正配向率が８０％のときには、光電変換効率は
０．６（＝０．８−０．２）にまで減少してしまう。
０％存在する。この状態の単分子膜を累積してＬＢ膜を
作製した場合を想定する。正配向率が１００％のときの
バクテリオロドプシンによる光電変換効率を１．０とす
ると、正配向率が８０％のときには、光電変換効率は
０．６（＝０．８−０．２）にまで減少してしまう。
【００２８】問題１を解消するために、バクテリオロド
プシン分子そのものでなく、それを含む紫膜を用いてＬ
Ｂ法を適用する。つまり、紫膜構造を分解してバクテリ
オロドプシン分子だけにして水面上に展開すると、上記
問題１で挙げた界面変性が起こり、バクテリオロドプシ
ンは即座に失活する。バクテリオロドプシンは紫膜の結
晶構造を構成しているために、外力に対する安定正を保
っているので、バクテリオロドプシン分子そのものでな
く紫膜を用いてＬＢ法を行う。
プシン分子そのものでなく、それを含む紫膜を用いてＬ
Ｂ法を適用する。つまり、紫膜構造を分解してバクテリ
オロドプシン分子だけにして水面上に展開すると、上記
問題１で挙げた界面変性が起こり、バクテリオロドプシ
ンは即座に失活する。バクテリオロドプシンは紫膜の結
晶構造を構成しているために、外力に対する安定正を保
っているので、バクテリオロドプシン分子そのものでな
く紫膜を用いてＬＢ法を行う。
【００２９】問題２を解消するために、平面基板上への
紫膜形成に、直流電場印加ＬＢ法が用いられている。
紫膜形成に、直流電場印加ＬＢ法が用いられている。
【００３０】図６は、直流電場印加ＬＢ膜作製装置を示
している。
している。
【００３１】図６において、５１はｐｈ３．５に調製さ
れた純水が入れられた水槽、５２はサーキュレータ、５
３は可動バリア、５４はシリンジ、５５はシリンジ５４
に接続されたチューブ、５６は直流電源、５７、５８は
電源に接続された電極、５９は平面基板である。
れた純水が入れられた水槽、５２はサーキュレータ、５
３は可動バリア、５４はシリンジ、５５はシリンジ５４
に接続されたチューブ、５６は直流電源、５７、５８は
電源に接続された電極、５９は平面基板である。
【００３２】紫膜を懸濁した揮発性溶液を、水面に先端
を接触させたチューブ５５を通して水面上に展開する。
展開終了後、水面に接触したチューブ５５の先端を水面
から引き上げる。そして、可動バリア５３を矢印の方向
に押し、２５ｍＮ／ｍの表面圧力に圧縮した後、平面基
板５９を水面下に降ろし、そのまま引き上げると、平面
基板５９表面に紫膜の配向膜が転写される。このような
操作を所定回繰り返することにより、平面基板５９表面
に、複数層からなる紫膜の配向膜層を形成する。
を接触させたチューブ５５を通して水面上に展開する。
展開終了後、水面に接触したチューブ５５の先端を水面
から引き上げる。そして、可動バリア５３を矢印の方向
に押し、２５ｍＮ／ｍの表面圧力に圧縮した後、平面基
板５９を水面下に降ろし、そのまま引き上げると、平面
基板５９表面に紫膜の配向膜が転写される。このような
操作を所定回繰り返することにより、平面基板５９表面
に、複数層からなる紫膜の配向膜層を形成する。
【００３３】この直流電場印加ＬＢ膜作製装置では、水
面下と水面上とに対向して電極５７、５８が配置され、
水面下の電極５７に直流電源５６の＋極が、水面上の電
極５８に直流電源５６の−極が接続されている。このた
め、図６に矢印Ｙで示すように、水面下から水面上に向
かう方向の直流電場が発生している。
面下と水面上とに対向して電極５７、５８が配置され、
水面下の電極５７に直流電源５６の＋極が、水面上の電
極５８に直流電源５６の−極が接続されている。このた
め、図６に矢印Ｙで示すように、水面下から水面上に向
かう方向の直流電場が発生している。
【００３４】一方、紫膜自身は、図６に符号Ｍで示すよ
うに、バクテリオロドプシンの持つ永久電気双極子モー
メントによって、膜の裏から表に向かう電気双極子を有
している。したがって、直流電源５６および電極５７、
５８によって上記のような直流電場を発生することによ
り、紫膜の電気双極子モーメントと直流電場との相互作
用によって、紫膜が強制的に正配向せしめられる。
うに、バクテリオロドプシンの持つ永久電気双極子モー
メントによって、膜の裏から表に向かう電気双極子を有
している。したがって、直流電源５６および電極５７、
５８によって上記のような直流電場を発生することによ
り、紫膜の電気双極子モーメントと直流電場との相互作
用によって、紫膜が強制的に正配向せしめられる。
【００３５】〔５〕光情報処理素子とＣＣＤ等の通常の
光電変換素子との比較についての説明
光電変換素子との比較についての説明
【００３６】画像中の移動物体の輪郭抽出は、従来は、
ＣＣＤ等の入力デバイスによって取得された画像の連続
したフレーム画像間のデータ差分をとることにより、行
われている。この方法は、２つの連続したフレーム画像
の違いが、一般的に画像中の移動物体の輪郭に相当する
部分に起因していることを利用している。
ＣＣＤ等の入力デバイスによって取得された画像の連続
したフレーム画像間のデータ差分をとることにより、行
われている。この方法は、２つの連続したフレーム画像
の違いが、一般的に画像中の移動物体の輪郭に相当する
部分に起因していることを利用している。
【００３７】したがって、データ差分法で抽出された移
動物体の輪郭データは、全ての場合において、移動物体
の背景画像データに依存する。すなわち、移動物体の光
強度が一定であるとしても、移動物体周辺の背景の光強
度が変化すれば、差分値である輪郭データは一定となら
なくなる。
動物体の輪郭データは、全ての場合において、移動物体
の背景画像データに依存する。すなわち、移動物体の光
強度が一定であるとしても、移動物体周辺の背景の光強
度が変化すれば、差分値である輪郭データは一定となら
なくなる。
【００３８】上記実施の形態による光情報処理素子１０
０（図１参照）では、データ差分をとることなく、移動
物体の輪郭を抽出することができる。さらに、抽出され
た移動物体の輪郭データは、その背景画像データに依存
しない。移動物体の輪郭部分の輝度が一定であれば、光
情報処理素子１００によって抽出された画素値は一定値
にする。この輪郭を追跡すれば、そのままオプティカル
フロー検出時の一次データとなる。
０（図１参照）では、データ差分をとることなく、移動
物体の輪郭を抽出することができる。さらに、抽出され
た移動物体の輪郭データは、その背景画像データに依存
しない。移動物体の輪郭部分の輝度が一定であれば、光
情報処理素子１００によって抽出された画素値は一定値
にする。この輪郭を追跡すれば、そのままオプティカル
フロー検出時の一次データとなる。
【００３９】図７は、移動物体を含む光情報を光情報処
理素子１００に照射した場合に、光情報処理素子１００
によって得られる出力画像を示している。
理素子１００に照射した場合に、光情報処理素子１００
によって得られる出力画像を示している。
【００４０】図７において、１１１は時点ｔ＝Ｔ１にお
ける入力画像（光情報）を、１１２は入力画像１１１に
対する光情報処理素子１００の出力画像を、１１３は出
力画像１１２における直線ＡＢで示す水平ライン上の光
情報処理素子１００の出力電流値を、それぞれ示してい
る。ここでは、時点ｔ＝Ｔ１において、移動物体の光が
光情報処理素子１００に最初に照射されたとする。
ける入力画像（光情報）を、１１２は入力画像１１１に
対する光情報処理素子１００の出力画像を、１１３は出
力画像１１２における直線ＡＢで示す水平ライン上の光
情報処理素子１００の出力電流値を、それぞれ示してい
る。ここでは、時点ｔ＝Ｔ１において、移動物体の光が
光情報処理素子１００に最初に照射されたとする。
【００４１】図７において、１２１は時点ｔ＝Ｔ２にお
ける入力画像（光情報）を、１２２は入力画像１２１に
対する光情報処理素子１００の出力画像を、１２３は出
力画像１２２における直線ＡＢで示す水平ライン上の光
情報処理素子１００の出力電流値を、それぞれ示してい
る。
ける入力画像（光情報）を、１２２は入力画像１２１に
対する光情報処理素子１００の出力画像を、１２３は出
力画像１２２における直線ＡＢで示す水平ライン上の光
情報処理素子１００の出力電流値を、それぞれ示してい
る。
【００４２】時点ｔ＝Ｔ１においては、光情報処理素子
１００の紫膜の配向膜１３の電気分極特性（図３参照）
によって、移動物体の光が照射された部分に対応する導
電電極２２に移動物体の光強度に応じた所定値Current+
8 の誘導電流が発生する。
１００の紫膜の配向膜１３の電気分極特性（図３参照）
によって、移動物体の光が照射された部分に対応する導
電電極２２に移動物体の光強度に応じた所定値Current+
8 の誘導電流が発生する。
【００４３】時点ｔ＝Ｔ２においては、移動物体の光
が新たに照射された部分に対応する導電電極２２には、
所定値Current+8 の誘導電流が発生する。移動物体の
光が時点ｔ＝Ｔ１から引き続いて照射されている部分に
対応する導電電極２２への誘導電流は、光情報処理素子
１００の紫膜の配向膜１３の電気分極特性（図３参照）
によって、所定値Current+8 より低い値Current+5 とな
る。また、時点ｔ＝Ｔ１では移動物体の光が照射され
ていたが、時点ｔ＝Ｔ２では移動物体の光が照射されな
くなった部分に対応する導電電極２２への誘導電流は、
光情報処理素子１００の紫膜の配向膜１３の電気分極特
性（図３参照）によって、移動物体の光強度に応じた逆
極性の所定値Current-5 に変化する。
が新たに照射された部分に対応する導電電極２２には、
所定値Current+8 の誘導電流が発生する。移動物体の
光が時点ｔ＝Ｔ１から引き続いて照射されている部分に
対応する導電電極２２への誘導電流は、光情報処理素子
１００の紫膜の配向膜１３の電気分極特性（図３参照）
によって、所定値Current+8 より低い値Current+5 とな
る。また、時点ｔ＝Ｔ１では移動物体の光が照射され
ていたが、時点ｔ＝Ｔ２では移動物体の光が照射されな
くなった部分に対応する導電電極２２への誘導電流は、
光情報処理素子１００の紫膜の配向膜１３の電気分極特
性（図３参照）によって、移動物体の光強度に応じた逆
極性の所定値Current-5 に変化する。
【００４４】したがって、移動物体の光が新たに照射さ
れた部分（移動物体の移動方向前側の輪郭）に対応する
誘導電流値は、移動物体の光強度に応じた一定値Curren
t+8となる。また、移動物体の光が照射されなくなった
部分（移動物体の移動方向後側の輪郭）に対応する誘導
電流値は、移動物体の光強度に応じた一定値Current-5
となる。このように、光情報処理素子１００を用いて移
動物体を検出した場合には、その輪郭は背景の輝度にか
かわらず、一定となる。
れた部分（移動物体の移動方向前側の輪郭）に対応する
誘導電流値は、移動物体の光強度に応じた一定値Curren
t+8となる。また、移動物体の光が照射されなくなった
部分（移動物体の移動方向後側の輪郭）に対応する誘導
電流値は、移動物体の光強度に応じた一定値Current-5
となる。このように、光情報処理素子１００を用いて移
動物体を検出した場合には、その輪郭は背景の輝度にか
かわらず、一定となる。
【００４５】また、移動物体の輪郭内部の画素に対応す
る誘導電流値は、光情報処理素子１００に用いられてい
る誘電体３０の種類に応じた値とになる。データ差分法
で抽出された移動物体の輪郭内画像は差分画像であるの
に対し、光情報処理素子１００によって抽出された移動
物体の輪郭内画像は実画像である。
る誘導電流値は、光情報処理素子１００に用いられてい
る誘電体３０の種類に応じた値とになる。データ差分法
で抽出された移動物体の輪郭内画像は差分画像であるの
に対し、光情報処理素子１００によって抽出された移動
物体の輪郭内画像は実画像である。
【００４６】移動物体の輪郭内部に対応する誘導電流値
は、光情報処理素子１００に用いられている誘電体３０
の種類によって調整することができる。つまり、誘電体
３０として誘電率が大きいものを用いると、導電電極２
２に流れる微分型電流の減衰時定数が長くなり、移動物
体の輪郭内画像をより強調して抽出することができるよ
うになる。
は、光情報処理素子１００に用いられている誘電体３０
の種類によって調整することができる。つまり、誘電体
３０として誘電率が大きいものを用いると、導電電極２
２に流れる微分型電流の減衰時定数が長くなり、移動物
体の輪郭内画像をより強調して抽出することができるよ
うになる。
【００４７】逆に、誘電体３０として誘電率が小さいも
のを用いると、導電電極２２に流れる微分型電流の減衰
時定数が短くなり、移動物体の輪郭のみを抽出するよう
にすることができる。したがって、第１電極１０と第２
電極２０との間に設ける誘電体３０を交換することによ
り、移動物体の輪郭内画像の検出強度を調節することが
できる。
のを用いると、導電電極２２に流れる微分型電流の減衰
時定数が短くなり、移動物体の輪郭のみを抽出するよう
にすることができる。したがって、第１電極１０と第２
電極２０との間に設ける誘電体３０を交換することによ
り、移動物体の輪郭内画像の検出強度を調節することが
できる。
【００４８】移動物体の輪郭内画像の検出強度を高くし
た場合には、２つの移動物体が交叉したときにおいて、
前面側に来る物体の判別が容易となる。データ差分法で
は、物体の輪郭のみしか抽出できないので、２つの移動
物体が交叉したときに、前面にある物体を判定すること
ができない。
た場合には、２つの移動物体が交叉したときにおいて、
前面側に来る物体の判別が容易となる。データ差分法で
は、物体の輪郭のみしか抽出できないので、２つの移動
物体が交叉したときに、前面にある物体を判定すること
ができない。
【００４９】上記実施の形態では、第１電極１０と第２
電極２０との間に誘電体３０が設けられているが、誘電
体３０を省いてもよい。
電極２０との間に誘電体３０が設けられているが、誘電
体３０を省いてもよい。
【００５０】
【発明の効果】この発明によれば、感光性色素蛋白質に
よる光電分極作用によって、純粋に得られる信号を、高
精度で検出できるようになる。また、この発明によれ
ば、物体の輪郭内画像の検出強度を調整することが可能
となる。
よる光電分極作用によって、純粋に得られる信号を、高
精度で検出できるようになる。また、この発明によれ
ば、物体の輪郭内画像の検出強度を調整することが可能
となる。
【図１】バクテリオロドプシンを利用した光情報処理素
子の構成を示す模式図である。
子の構成を示す模式図である。
【図２】図１の部分Ｓの拡大図である。
【図３】紫膜に光を照射すると、電気分極が生じること
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図４】紫膜の電気分極特性を示すグラフである。
【図５】第１電極と第２電極との間に設けられる誘電体
の種類を変えることによって、微分型電流の減衰時定数
が変化することを示すグラフである。
の種類を変えることによって、微分型電流の減衰時定数
が変化することを示すグラフである。
【図６】直流電場印加ＬＢ膜作製装置を示す模式図であ
る。
る。
【図７】移動物体を含む光情報を光情報処理素子に照射
した場合に、光情報処理素子によって得られる出力画像
を示す模式図である。
した場合に、光情報処理素子によって得られる出力画像
を示す模式図である。
１０ 第１電極 １１ 透明ガラス基板 １２ ＩＴＯ層 １３ 紫膜の配向膜 ２０ 第２電極 ２１ 絶縁基板 ２２ 導電電極 ３０ 誘電体 ４０ 電流検出手段 １００ 光情報処理素子
Claims (3)
- 【請求項１】 互いに間隔を於いて平行に配された第１
電極および第２電極を備え、第１電極は、透明基板と透
明基板における第２電極側に面した表面に形成された感
光性色素蛋白質層とからなり、第２電極は、絶縁基板と
絶縁基板における第１電極に面していない側の表面に２
次元配列状に形成された複数の導電電極からなり、第１
電極における透明基板側に光情報を照射し、第１電極の
感光性色素蛋白質層の電気分極によって第２電極の導電
電極に誘導された誘導電流を検出するようにした光情報
処理素子。 - 【請求項２】 第１電極と第２電極との間に誘電体が設
けられている請求項１に記載の光情報処理素子。 - 【請求項３】 感光性色素蛋白質層が、バクテリオロド
プシンを含む紫膜の配向膜である請求項１および２のい
ずれかに記載の光情報処理素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071373A JP2000267223A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 光情報処理素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11071373A JP2000267223A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 光情報処理素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000267223A true JP2000267223A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13458650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11071373A Pending JP2000267223A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 光情報処理素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000267223A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004013915A1 (ja) * | 2002-08-01 | 2004-02-12 | Sanyo Electric Co.,Ltd. | 光センサ、光センサの製造方法および駆動方法、ならびに光強度検出方法 |
| JP2010040783A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Sony Corp | 光電変換装置及び光電変換素子 |
| WO2011052781A1 (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-05 | 株式会社村田製作所 | 光電変換素子および光電変換装置 |
| JP2014116853A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | National Institute Of Information & Communication Technology | オプティカルフローセンサ、光センサ及び光電変換素子 |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP11071373A patent/JP2000267223A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004013915A1 (ja) * | 2002-08-01 | 2004-02-12 | Sanyo Electric Co.,Ltd. | 光センサ、光センサの製造方法および駆動方法、ならびに光強度検出方法 |
| JP2010040783A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Sony Corp | 光電変換装置及び光電変換素子 |
| US8212201B2 (en) | 2008-08-05 | 2012-07-03 | Sony Corporation | Photoelectric converter and photoelectric conversion element |
| TWI400809B (zh) * | 2008-08-05 | 2013-07-01 | Sony Corp | 光電轉換器及光電轉換元件 |
| WO2011052781A1 (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-05 | 株式会社村田製作所 | 光電変換素子および光電変換装置 |
| JP2014116853A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | National Institute Of Information & Communication Technology | オプティカルフローセンサ、光センサ及び光電変換素子 |
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