JPH02251814A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像装置や光書込み投影装置などに好適な光−
光変換素子に入力された光情報などの電磁ｔａ　ＯＡ線
情報を処理する情報処理装置に関する。

（従来の技術） 被写体の光学像を入力し、出力としても光学像が出力で
きるように構成されている光−光変換素子としては、例
えば液晶型光変調器、光導電性ポッケルス効果素子、マ
イクロチャンネル型光変調器などのような空間変調素子
、あるいはフォトクロミック材を用いて構成された素子
というように各種の構成形態のものが、例えば、光書込
み投影装置、光コンピュータの光並列処理のための素子
、画像の記録用の素子などとして従来から注目されて来
ており、また、本出願人会社では光−光変換素子を用い
た高解像度の撮像装置についての提案も行なっている。

第１図は本出願人の提案による光−光変換素子を用いて
構成された撮像装置の構成を示す側断面図である。

同図において、０は被写体、しは撮像レンズ、１は光−
光変換素子、２は波長板、３は検光子である。

第１図に例示されている光−光変換素子１を用いて構成
されている撮像装置において、被写体０の光学像はｌ１
ｉｉ像レンズＬによって光−光変換素子１に対して書込
み光として入射される。

第１図の光−光変換素子１の各構成部分において、Ｅｔ
は透明電極、Ｅは電極、ＰＣＬは光導電層部材、ＤＭＬ
は誘電体ミラー、ＰＭＬは印加された′１界の強度分布
に応じて光の状態を変化させる光学部材である光変調材
層（例えば、ニオブ酸リチウムの結晶、ネマチック液晶
層）、ＶｓＧ、を電源、ＳＷはスイッチであって、前記
の透明電極Ｅｔと電極Ｅとの間には所定の電界が発生さ
れるようになされている。前記の構成部分は適当な構成
の暗箱に収容されて、光導電層部材ＰＣＬに不要な外光
が当らないようにする。

前記した透明電極Ｅｔは、搬像の対象にされるべき光情
報の波長帯の光が透過しつるような分光透過特性を有す
るような透明電極（例えば、ＩＴＯ）として構成されて
おり、また、前記した光Ｓ電層部材ＰＣＬとしてはそれ
の一方の端面に高精細度の光学像が与えられた場合に、
適当な強度の電界の印加の下において、他方の端面に対
して高精細度の電界強度分布を発生させることができる
ような特性を有する光導電体材料（例えば、アモルファ
ス・シリコン）を用いて作られたものが使用される。

＠像レンズＬを介して光−光変換素子１の透明電極Ｅｔ
側に入射した光束が透明電極Ｅｔを透過して光導電層部
材ＰＣＬに入射すると、光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗
値はそれに入射した光束の光槽に応じて変化するから、
光導゛電層部材ＰＣＬの各部の電気抵抗値は被写体の各
部の光重と対応して変化している状態になる。

そして、光−光変換素子１における透明電極Ｅｔと電極
Ｅとの間には既述のようにスイッチＳＷを介して雷ｌＶ
ｓによって所定の電圧が与えられているから、前記した
光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬを介して対向
するように設けられている光変調材層ＰＭＬ、は、入射
光による光学像と対応した強度分布の電界（電圧Ｖｌｌ
ｌ）が加わっている状態になされている。

イして、光変調材層ＰＭＬがニオブ酸リチウムの結晶の
場合には、ニオブ酸リチウムの結晶の屈折率は、電気光
学効果により電界に応じて変化するから、既述した入射
光による光学像のよ込みにより光−光変換素子１におけ
る光導電層部材ＰＣＬにおいて入射光による光学像と対
応して生じたインピーダンス変化にもとづく電界強度分
布に応じて変化しているものになる。

上２のように光−光変換素子１における入射光による光
学像と対応した強度分布の電界が加わっている状態にな
されている光変調材１１１ＰＭＬに、レーザ光などの読
出し光Ｐｊを入射させることで、入射光による光学像に
対応して光変調される。

例えば、複屈折効果の電気光学効果を示づ光変調材層の
部材にオブ酸リチウムの結晶など）ならば、誘電体ミラ
ーＤＭＬで反射してきた読出し光Ｐｉを検光子３に通過
させることによって、強度情報として検出することがで
きる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前記した光−光変換素子１における光変調材
層（例えば、ニオブ酸リチウム単結晶Ｌ　１Ｎｂｏ３．
ＢＳＯ，ＫＤＰ、ＤＫＤＰなど）ＰＭＬの印加電圧Ｖ−
と一次電気光学効果との関係は、光変調材層（例えば、
ニオブ酸リチウム単結晶）ＰＭＬの印加電圧Ｖｌｌと、
光変調材層（例えば、ニオブ酸リチウム単結晶）ＰＭＬ
を通過した光をさらに検光子３を通過させた光の光Ｅｌ
ｆとについて示すと第２図に例示されるようなものとな
る。

また、第３図は光−光変換素子１における光変調材層と
して電界効果形ネマチック液晶などを使用して構成され
ている光−光変換素子１からの出力光をさらに検光子３
を通過させた光の光ｆｆ１ｌと、電界効果形ネマチック
液晶に印加された電圧Ｖｌｌｌとの関係とを例示したも
のである。

第２図及び第３図中で図中の縦り向に時間軸が示されて
いる波形は被写体の光学像と対応して光変調材層に印加
された電圧の変化波形を示しており、また、第２図及び
第３図中の横方向に時間軸が示されている波形は被写体
の光学像と対応して光変調材層に印加された電圧の変化
と対応して光量が変化している検光子からの出力光を示
している。

第２図及び第３図を参照すれば判かるように、変調部材
の特性において最も感度が良く、最もリニアな部分を使
用することが望ましい。ところが、被写体の光学像と対
応して先遣が変化している出力光の光ωＩは、被写体の
光学像の黒レベル（又は白レベル）が光学的な情報の黒
レベルＩ＝Ｏ％（又は白レベル１＝１００％）とはなっ
ていない。

更に、図示しない読取りのための光学系の特性（例えば
、検光子の消光比）などの影響によりＩ＝Ｏ％〜１００
％までの変化とはならなくなってしまう。

従って、この光をそのまま光電変換して得た映像信号を
モニタ受像機によって映出してもコントラスト比の小さ
な画像しか得られない。また、被写体の光学像の黒であ
る光学情報と光電変換されて得られた映像信号における
黒レベルの対応が不明確となり、これをモニタ受像機に
よって映出した峙、本来の黒が黒でなくなったりするな
どの問題が生じる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は次の情報処理装置を提供する。

（１）　　所定の電圧が与λられている２つの電極の間
に少なくとも光導電層部材及び光変調材層部材を積層配
置してなる光−光変換素子に、電磁放射線情報を入力さ
せて、光−光変換素子から前記の電磁放射線情報と対応
している変換後の電磁放射線情報を読出して信号を発生
させてなる情報処理装置において、前記の電磁放射線情
報と対応している変換後の電磁放射線情報を読出して発
生させた信号のレベルを、基準とする信号のレベルを基
に設定するようにした情報処理装置。

■　所定の電圧が与えられている２つの電極の間に少な
くとも光１１１層部材及び光変調材層部材を積層配置し
てなる光−光変換素子に、電磁放射線情報を入力させて
、光−先安１！！Ｉ！素子から前記の電磁放射線情報と
対応している変換後の電磁放射線情報を読出して信号を
発生さゼてなる情報処理装置において、光−光変換素子
の電磁放射線情報を入力させる領域における少なくとも
一辺に、基準とする領ｉａ部を設定しておき、前記の電
磁放射線情報と対応している変換後の電磁放射線情報を
読出して発生させた信号のレベルを、前記の基準とする
領域部から読出して得た変換後の電磁放射線情報のレベ
ルを基に設定するようにした情報処し！Ｉ！装置。

（３）°上記の情報処理装置において、基準とする信号
のレベル又は情報のレベルを得るための変換後の電磁放
射線情報を映像信号における帰線消去期間に読出すよう
にした情報処理装置。

（４）　　上記の情報処理装置における基準とする信号
のレベル又は情報のレベルは、電磁放射線情報における
特定の単一レベル又は２以上のレベルを組合わせたレベ
ルと対応する領域から読出して得るものである情報ｆｆ
ｉ叩装置。

（ω　上記の情報処理装置における基準とする信号のレ
ベル又は情報のレベルは、電磁放射線情報の平均的なレ
ベルと対応する領域から読出して得るものである情報処
理装置。

（実　施　例） 以下、添付図面を参照して本発明の情報処Ｉ１１！装置
の具体的な内容について詳細に説明する。

本発明の情報処理装置は、例えば第１図に示されている
ような光−光変換素子を用いて構成させたａｍ装置に適
用されるものである。

既述もしたように第１図に示されている光−光変換素子
１は、透明電極Ｅｔ、電極Ｅ、光導電層部材ＰＣＬ、誘
電体ミラーＤＭＬ、光変調材層ＰＭし、スイッチＳＷ１
電源ＭＳなどの各構成部分で構成されていて、前記の透
明電極Ｅｔと電極Ｅ間にスイッチＳＷを介して接続され
ている電源Ｖｓによって前記した透明電極Ｅｔと電極Ｅ
との間に所定の１１界が発生されるようになされており
、また、前記の構成部分は適当な構成の暗粕に収容され
て、光３！Ｊ電層部材ＰＣＬに不ｌな外光が当らないよ
うにされている。

前記した透明電極Ｅｔは、１ｉｉｌ（２１の対象にされ
るべき光情報の波長帯の光が透過しつるような分光透過
特性を右するような透明電極（例えば、ＩＴＯ＞であり
、また、前記した光導電層部材ＰＣＬとしてはそれの一
方の端面に高精細度の光学頌が与えられた場合に、適当
な強度の電界の印加の下において、他方の端面に対して
高精細度の電界強度分布を発生させることができるよう
な特性を有する光１ｍ体材料（例えば、アモルファス・
シリコン）で構成されたものが使用される。

ＭａｆＩｌレンズＬを介して光−光変換素子１の透明電
Ｉｒ！Ｅｔ側に入射した光束が透明電極Ｅ【を透過して
光導電層部材ＰＣＬに入射すると、光導電層部材ＰＣＬ
の電気抵抗値はそれに入射した光束の光層に応じて変化
するから、光導電層部材ＰＣＬの各部の電気抵抗値は被
写体の各部の光量と対応して変化している状態になる。

そして、光−光変換素子１における透明電極Ｅｔと電極
Ｅとの間には既述のようにスイッチＳＷを介して電源Ｖ
Ｓによって所定の電圧が与えられているから、前記した
光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬを介して対向
するように設けられている光変調材ｆｆｌＰＭＬは、入
射光による光学像と対応した強度分布の電界（電圧Ｖｍ
　）が加わっている状態になされている。

第４図（ａ）は光−光変換素子１の被写体の光学像を入
射させる領域の一辺に光学的な黒と対応する遮光パター
ンＳＰを設定したものを例示したものである。

光−光変換素子１に設定された光学的な黒と対応する遮
光パターンＳＰの形成手段としては、例えば被写体Ｏの
搬像時に、前記した光−光変換素子１における光学的な
黒と対応する遮光パターンＳＰの部分に対して光が黒用
されることがないようにしたり、あるいは例えば光−光
変換素子１における光学的な黒と対応する一定の電位を
与え◇ための電極を設けたりする手段が採用できる。

第４図（ａ）に示すように、上記の遮光パターンＳＰは
、例えば光−光変換素子１の各構成部分のうらの光導電
層部材ＰＣＬまでの光路中に、光−光変換素子１の被写
体の光学像を入射させる領域の少なくとも一辺に設定さ
れるように配設される。

この時、遮光パターンＳＰは、例えば第４図（ｂ）のよ
うに透明電極Ｅｔの搬像レンズＬ側の表面に配設しても
良いし、第４図（Ｃ）のように透明電極Ｅｔと光導電層
部材ＰＣＬとの間に配設しても良い。

前記した光学的な黒と対応する遮光パターンＳＰの出力
光情報は、後述のように映像信号における帰線消去期間
に読出されて、それが映像信号の黒レベルの設定の基準
として用いられるのである。

ここで、光−光変換素子１における光変調材層ＰＭＬが
ニオブ酸リチウム単結晶の場合における光変調材層ＰＭ
Ｌの印加電圧Ｖ１１と、光変調材層ＰＭＬを通過した光
をさらに検光子３を通過させた出力光の光ｆｆ１Ｉとの
関係は第２図に例示されるようなものであり、また、光
−光変換素子１における光変調材層が電界効果形ネマチ
ック液晶の場合における光変調材層ＰＭＬの印加電圧Ｖ
ｌと、光変調材層ＰＭＬを通過した光をさらに検光子３
を通過させた出力光の光ｆｆ１ｌとの関係は第３図に例
示されるようなものであるから、被写体の光学像と対応
して光量が変化している出力光は、被写体の光学像の黒
レベルが光学的な情報の黒レベルになっていないことは
既述もしたとおりであり、前記の出力光を光電変換して
得た映像信号をモニタ受像機によって映出してもコント
ラスト比の小さな画像しか得られないのである。

そこで、本発明の情報処理装置では光−光変換素子１に
おいて被写体の光学像と対応して光Ｂが変化している出
力光を発生させた後に、その光を光電変換することによ
り被写体の光学像に対応する映像化＠ＳＩに変換してか
ら、その映像信号Ｓ１の黒レベルを、被写体の光学像に
おける黒の部分と対応する情報を映像信号における帰線
消去期間に読出して発生させた映像信号の信号レベルを
基準に設定するようにしたり、あるいは第４図中で示さ
れているような光−光変換素子１の被写体の光学像を入
射させる領域における少なくとも一辺に設定した光学的
な黒と対応する遮光パターンＳＰの情報を映像信号にお
ける帰線消去期間に読出して得た情報を基準として映像
信号Ｓ１の黒レベルを設定するようにしているのである
。

第６図及び第７図は映像信号Ｓ１の黒レベルの設定回路
の構成例を示すブロック図であって、まず、第６図に例
示されている回路配置では、前記した映像信号Ｓ１がク
ランプ回路９に供給されることにより映像信号Ｓ１にお
ける黒レベルがクランプ回路９において信号発生回路（
ＳＧ）８から供給されたクランプパルスＰ３によって電
圧Ｖｃに設定されるような構成のものにしである。なお
、信号発生回路（ＳＧ）８から送出されている信号ＳＣ
は撮像装置の他の構成部分の制御に使用されているタイ
ミング信号、制御信号などを示しており、この点は第７
図についても同様である。

また、第７図に例示されている回路配置では前記した映
像信号Ｓ１が減算回路４とサンプルホールド回路（Ｓ／
Ｈ）７とに供給されているが、前記のサンプルホールド
回路（Ｓ／Ｈ）７は、信号発生回路＜５Ｇ）８から送出
されているサンプリングパルスＰ１によって、映像信号
Ｓ１中の帰線消去期間に存在している光学的な黒と対応
する信号レベルを帰線消去期間に読出してそれをホール
ドして、信号Ｐ２として忠レベル発生回路６に供給し、
黒レベル発生回路６から減算回路４に減数信号として供
給する。

前記した減算回路４には、映像信号Ｓ１が被減数信号と
して供給されているから、減算回路４からは前記した映
像信号Ｓ１の黒レベルが光学的な黒と対応する信号を基
準として設定されることになる。前記の動作は第５図に
示されている各信号の波形図を参照すれば容易に理解で
きるであろう。

Ｉ）す記した第６図及び第７図にそれぞれ示されている
回路配置から出力端子５に送出される出力映像信号は、
光学的な黒と対応する黒レベルが設定されているものに
なり、それをモニタ受像機に供給すればコントラスト比
の大きな再生画像がデイスプレィ上に映出できることは
明らかである。

なお、本発明は上記したように光学的な黒と対応する光
−光変換素子１に設定した遮光パターンＳＰなどの領域
部の出力光情報による信号を基準として、映像信号の黒
レベルを設定することに限らず、光学的な白と対応する
パターンによる信号を基準として、映像信号の白レベル
を設定するようにしても良い。

この場合、前記した第４図に例示した光−光変換素子１
に設定された光学的な黒と対応する遮光パターンＳＰな
どのＷ４域部と同じ位置に光学的な白と対応するパター
ンを予め形成させておくのである。

光−光変換素子１に設定された光学的な白と対応するパ
ターン（光学的６な黒と対応する遮光パターンＳＰと同
じ位置のパターン）を形成させる手段としては、例えば
被写体Ｏの１８像時に、前記した光−光変換素子１に設
定された光学的な白と対応するパターンの位置に対して
、別に設けた白色光の光源による白色光が照射されるよ
うにしたり、あるいは例えば前記した光−光変換素子１
に設定された光学的な白と対応するパターンの位置に、
光学的な白と対応する・一定の電位を与えるための電極
を設けたりする手段が採用できる。

その他、基準とする信号を得るための光−光変換素子１
に設定した領域部は、光学的な黒や白以外の中色や黒や
白を含む２以上の色を組合わせた色や被写体の平均的な
色のうちの特定な色と対応させて形成させても良い。

この場合、特定な色と対応する光−光変換素子１に設定
した領域部を形成させる手段としては、白と対応するパ
ターンを形成させる場合の手段に準じたり、あるいは各
色と対応するパターンを形成させる手段を適宜組合わせ
れば良い。

そして、上記した基準とする信号を得るための光−光変
換素子１の出力光情報は、映像信号における帰線消去期
間に読出されて、それが映像信号の上記の特定の色と同
じ色のレベルの設定の基準として用いられるのである。

なお、本発明において光−光変換素子に入力される情報
は、被写体の光学像に限らず、Ｘ線やγ線やラジオ波な
どのその他の電磁放射線によるもので良い。

また、基準とする信号を得るために光−光変換素子に設
定した領域部は、広義には、電ｔａｔＩｉ射線情報にお
ける特定の単一レベル又は２以上のレベルを組合わせた
レベルや電磁放射線情報の平均的なレベルと対応させて
設定させていも良い。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の情報処理装置では、基準とする信号のレベル又は情
報のレベルに設定されている信号を発生できるのであり
、この信号を映＠信号としてモニタ受像機に供給すれば
コントラスト比の大きな再生画像がデイスプレィ上に映
出でき、本発明によれば既述した従来の問題点は良好に
解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光−光変換素子を用いて構成された搬像装ηの
構成を示す側断面図、第２図及び第３図は説明用の特性
曲線例図、第４図は遮光パターンの配設位置を例示した
図、第５図は信号の波形例図、第６図及び第７図は黒レ
ベル設定回路の構成例を示すブロック図である。 １・・・光−光変換素子、２・・・波長板、３・・・検
光子、４・・・減弾回路、５・・・出力端子、６・・・
黒レベル発生回路、 ７・・・サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）、８・・・信
号発生回路（ＳＧ）　、９・・・クランプ回路、ＤＭＬ
・・・ｙｋ電電気ミラーＥ・・・電極、Ｅｔ・・・透明
電極、Ｉ・・・検光子を通過した光の光量、Ｌ・・・撮
像レンズ、ＰＣし・・・光導電層部材、Ｐ　ｊ−・・読
取り光、ＰＭＬ・・・光変調材層、ＳＰ・・・遮光パタ
ーン、ＳＷ・・・スイッチ、ｖｍ・・・電界、Ｖｓ・・
・電源。 特　許　出願人　日本ビクター株式会社代表者　垣木　
耶夫 第 ■ 第 図 第 図 ｔ−一伽 第 図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第 午 図 第 図 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の電圧が与えられている２つの電極の間に少
   なくとも光導電層部材及び光変調材層部材を積層配置し
   てなる光−光変換素子に、電磁放射線情報を入力させて
   、光−光変換素子から前記の電磁放射線情報と対応して
   いる変換後の電磁放射線情報を読出して信号を発生させ
   てなる情報処理装置において、 前記の電磁放射線情報と対応している変換後の電磁放射
   線情報を読出して発生させた信号のレベルを、基準とす
   る信号のレベルを基に設定するようにした情報処理装置
   。
2. （２）所定の電圧が与えられている２つの電極の間に少
   なくとも光導電層部材及び光変調材層部材を積層配置し
   てなる光−光変換素子に、電磁放射線情報を入力させて
   、光−光変換素子から前記の電磁放射線情報と対応して
   いる変換後の電磁放射線情報を読出して信号を発生させ
   てなる情報処理装置において、 光−光変換素子の電磁放射線情報を入力させる領域にお
   ける少なくとも一辺に、基準とする領域部を設定してお
   き、前記の電磁放射線情報と対応している変換後の電磁
   放射線情報を読出して発生させた信号のレベルを、前記
   の基準とする領域部から読出して得た変換後の電磁放射
   線情報のレベルを基に設定するようにした情報処理装置
   。
3. （３）請求項第１項又は第２項のいずれか記載の情報処
   理装置において、 基準とする信号のレベル又は情報のレベルを得るための
   変換後の電磁放射線情報を映像信号における帰線消去期
   間に読出すようにした情報処理装置。
4. （４）請求項第１項又は第２項のいずれか記載の情報処
   理装置における基準とする信号のレベル又は情報のレベ
   ルは、電磁放射線情報における特定の単一レベル又は２
   以上のレベルを組合わせたレベルと対応する領域から読
   出して得るものである情報処理装置。
5. （５）請求項第１項又は第２項のいずれか記載の情報処
   理装置における基準とする信号のレベル又は情報のレベ
   ルは、電磁放射線情報の平均的なレベルと対応する領域
   から読出して得るものである情報処理装置。