JPH0248636A - 空間周波数スペクトル分離フィルター - Google Patents
空間周波数スペクトル分離フィルターInfo
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- JPH0248636A JPH0248636A JP19954788A JP19954788A JPH0248636A JP H0248636 A JPH0248636 A JP H0248636A JP 19954788 A JP19954788 A JP 19954788A JP 19954788 A JP19954788 A JP 19954788A JP H0248636 A JPH0248636 A JP H0248636A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光計測や光情報処理等に利用される空間周波
数スペクトル分離フィルターに関するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、印加電圧の変化により透過率の変化又は光学
的異方性を示す媒質を用いた空間光変調器において、前
記媒質に電圧を印加する透明電極を同心円状にパターン
ニングすることにより、空間周波数に依存する光度分布
を持つ光の中から、任意の空間周波数スペクトルだけを
選択・分離するようにしたものである。 〔従来の技術〕 近年、光の非接触性や並列処理性を利用した光計測や光
情報処理が注目されている。前記技術分野においては、
第９図に示すフーリエ変換像のように空間周波数に依存
する光度分布を持つ光を利用し、ピンホールや遮光マス
ク等を用いてエツジ強調等の処理を行うことが多い。 例えばピンホールは、第６図に示すようにある空間周波
数１［１以下の光だけ透過し、それ以上の光はカットす
るので、いわゆるローパスフィルターとしての機能を有
する。また、中心部だけ光を透過しないようにした遮光
マスクは、第７図に示すようにある空間周波数１ｆ１以
上の光だけ透過し、それ以下の光はカットするので、い
わゆるバイパスフィルターとしての機能を有する。
数スペクトル分離フィルターに関するものである。 〔発明の概要〕 本発明は、印加電圧の変化により透過率の変化又は光学
的異方性を示す媒質を用いた空間光変調器において、前
記媒質に電圧を印加する透明電極を同心円状にパターン
ニングすることにより、空間周波数に依存する光度分布
を持つ光の中から、任意の空間周波数スペクトルだけを
選択・分離するようにしたものである。 〔従来の技術〕 近年、光の非接触性や並列処理性を利用した光計測や光
情報処理が注目されている。前記技術分野においては、
第９図に示すフーリエ変換像のように空間周波数に依存
する光度分布を持つ光を利用し、ピンホールや遮光マス
ク等を用いてエツジ強調等の処理を行うことが多い。 例えばピンホールは、第６図に示すようにある空間周波
数１［１以下の光だけ透過し、それ以上の光はカットす
るので、いわゆるローパスフィルターとしての機能を有
する。また、中心部だけ光を透過しないようにした遮光
マスクは、第７図に示すようにある空間周波数１ｆ１以
上の光だけ透過し、それ以下の光はカットするので、い
わゆるバイパスフィルターとしての機能を有する。
しかしながら、上記の様なピンホールや遮光マスクでは
以下のような欠点を有していた。まず第１は、前記ピン
ホール、遮光マスク共に、光の透過・遮断の境界となる
空間周波数の値（第６図と第７図のｆ）を変えることが
できないことである。 第２は、前記ピンホールはローパスフィルターとしての
機能、前記遮光マスクはバイパスフィルターとしての機
能しかなく、各々単一の機能しか有していないことであ
る。 そのため、計測や情報処理の対象や内容が変化した場合
、光の透過・遮断の境界となる空間周波数の便の変化、
またはローパスフィルターからバイパスフィルターへの
変更やその逆などの必要性が生じる。しかし、従来は上
記ピンホールや遮光マスクを多種用意しておき、目的に
合ったフィルターに取り換えねばならなかった。そして
、取り換える度に位置合わせをする必要もあるので、実
時間処理という点で非常に不利であった。 〔課題を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、本発明においては、少な
くとも一方は透明性を有する一対の電極付きの基板が、
前記基板の電極面が互いに向かい合うように配置され、
前記基板が印加電圧の変化により透過率の変化又は光学
的異方性を示す媒質を挟持し、前記電極の少なくとも一
方を同心円状にパターンニングすることにより、空間周
波数スペクトルを分離できるようにした。 〔作用〕 上記の様な構成にすれば、媒質の任意の同心内部分に電
圧を印加することができるので、前記同心内部分だけ光
を遮光し、電圧を印加していない他の部分は光が透過す
るということができる。つまり、光を透過・遮断する境
界となる空間周波数の値を変化させるだけでなく、さら
に、第８図の様に空間周波数の中でｆ、〜ｆオ、−ｆ、
〜−ｒ。 の領域だけ光を透過する、いわゆるバンドパスフィルタ
ーとしての機能も有するようになる。 〔実施例〕 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の実施例の平面図、第２図はその断面図であ
る。基本的な構成は、通常の液晶表示素子と同じである
。透明電極（４，５）を有する１対のガラス基板（２，
３）の透明電極側に配向膜（６，７＞を設ける。この配
向膜（６゜７）が互いに向かい合うようにガラス基板（
２゜３）を配置する。スペーサ（８，９）を用いてガラ
ス基板（２，３）間の間隔を保ち、この間隔に液晶ｌを
封入する。この液晶ｌは、配向膜（６゜７）によって９
０度ツイストされたネマチック液晶である。そして、１
対の偏光板（１１，１２）を偏光方向が直交（又は平行
でも良い）するように、ガラス基板（２，３）の外部に
設ける０通常の液晶表示素子と異なるのは、通常は透明
電極５（例えばＩ Ｔｏ）が格子状にパターンニングさ
れているが、本発明では同心円状にパターンニングする
。その透明電極５の各々の同心内部から、ＡＩまたはＣ
ｒ−Ａｕのリード線１０を引き出し、一方の透明電極４
と駆動回路を介して結線する。 以上のような構成にすると、透明電極５の任意の同心内
部と透明電極４の間に電圧を印加することができる。電
圧が印加された部分の液晶ｌでは、直線偏光は回転せず
にそのまま透過し、電圧が印加されていない部分の液晶
ｌでは、直線偏光は液晶ｌがツイストしている方向に９
０°回転する。そのため、一対の偏光板（１１，１２）
の偏光方向が直交している場合、電圧を印加した部分は
光がｉ３遇せず、同心円状のパターンを表示することが
できる。 もし、一対の偏光板（１１，１２）の偏光方向が平行の
場合には、白黒が反転したパターンが表示される。 このように、電圧を印加する。しないにより簡単に任意
の同心内部だけ光を透過せず、他の部分は光を透過する
ようにできる。 第３図は本発明のフィルターを用いて、光情報処理を行
うシステムの一例である。レーザ３１から出た光は、ビ
ームエキスパンダー３２で拡大された後、入力像３３、
レンズ３４、本発明によるフィルター３５、レンズ３６
を介してつい立て３７上に投影される。レンズ（３４、
３６）の前後の素子（３３，３５，３７）は、それぞれ
レンズ（３４，３６）の焦点面に置かれている。 このシステムにおいて、本発明によるフィルターがバイ
パスフィルターとして機能するように、中心部だけ光を
遮断するように透明電極（３４，３５）に電圧を印加す
ると、入力像３３のエツジ強調された像がつい立て３７
上に投影される。また、逆に中心部だけ光を透過するロ
ーパスフィルターとして機能するようにすると、新聞等
で使われるドツトで表した写真の入力像３３から、元の
写真が復元されてつい立て３７上に投影される。 以上のように、透明電極のどの同心円に電圧を印加する
かにより、任意の同心内部だけ光を遮断することができ
るので、ローパスフィルター、バイパスフィルター、バ
ンドパスフィルターのいずれの機能をも有し、かつ光を
遮断する境界の空間周波数の値も可変にできる。 次に、本発明における他の実施例について説明する。第
４図は本発明における他の実施例の断面図である。エレ
クトロクロミズムを示す物質（例えばＷＯ３）２３と、
絶縁膜（例えばＳｉＯ又はＣｒｔｏｓ）２４を、透明電
極（２２，２５）を有する一対のガラス基板（２１，２
６）によって、透明電極面側が互いに向かい合うように
挟持されている。そして、一方の透明電極２２は、第１
図の前記実施例の場合と同様に、同心円状にパターンニ
ングする。 一般に、エレクトロクロミズムとは、電圧を印加するこ
とにより、光の吸収帯が可逆的に変化したり、新しく生
じたりする現象である。変化する波長域に可視域が含ま
れていると、色の変化として認識できる。 そこで、上記構成において、前記透明電極２２の任意の
同心内部ともう一方の透明電極２５の間に電圧を印加す
ることにより、エレクトロクロミズムを示す物質２３の
電圧を印加した同心内部だけが光を吸収し、他の部分は
光を透過するようにできる。 例えば、Ｗ Ｏ３を用いた場合、第５図の様に電圧を印
加した部分だけ青色光を吸収して着色し、逆電圧を印加
することにより消色する。そこで、第３図に示すような
システムにおいて、空間周波数スペクトル分離フィルタ
ーとして様々な処理が行える。 上記２つの実施例は、いずれも透過形だが、方に鏡を設
けることにより、反射形としても用いることができるこ
とは言うまでもない。 〔発明の効果〕 以上のように、ローパスフィルター、バイパスフィルタ
ー、バンドパスフィルターのいずれにも電圧を印加する
部分を変えるだけで簡単に変更でき、かつ光を透過・遮
断の境界となる空間周波数の値も可変にすることができ
るので、実時間性が非常に優れている。
以下のような欠点を有していた。まず第１は、前記ピン
ホール、遮光マスク共に、光の透過・遮断の境界となる
空間周波数の値（第６図と第７図のｆ）を変えることが
できないことである。 第２は、前記ピンホールはローパスフィルターとしての
機能、前記遮光マスクはバイパスフィルターとしての機
能しかなく、各々単一の機能しか有していないことであ
る。 そのため、計測や情報処理の対象や内容が変化した場合
、光の透過・遮断の境界となる空間周波数の便の変化、
またはローパスフィルターからバイパスフィルターへの
変更やその逆などの必要性が生じる。しかし、従来は上
記ピンホールや遮光マスクを多種用意しておき、目的に
合ったフィルターに取り換えねばならなかった。そして
、取り換える度に位置合わせをする必要もあるので、実
時間処理という点で非常に不利であった。 〔課題を解決するための手段〕 上記問題点を解決するために、本発明においては、少な
くとも一方は透明性を有する一対の電極付きの基板が、
前記基板の電極面が互いに向かい合うように配置され、
前記基板が印加電圧の変化により透過率の変化又は光学
的異方性を示す媒質を挟持し、前記電極の少なくとも一
方を同心円状にパターンニングすることにより、空間周
波数スペクトルを分離できるようにした。 〔作用〕 上記の様な構成にすれば、媒質の任意の同心内部分に電
圧を印加することができるので、前記同心内部分だけ光
を遮光し、電圧を印加していない他の部分は光が透過す
るということができる。つまり、光を透過・遮断する境
界となる空間周波数の値を変化させるだけでなく、さら
に、第８図の様に空間周波数の中でｆ、〜ｆオ、−ｆ、
〜−ｒ。 の領域だけ光を透過する、いわゆるバンドパスフィルタ
ーとしての機能も有するようになる。 〔実施例〕 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の実施例の平面図、第２図はその断面図であ
る。基本的な構成は、通常の液晶表示素子と同じである
。透明電極（４，５）を有する１対のガラス基板（２，
３）の透明電極側に配向膜（６，７＞を設ける。この配
向膜（６゜７）が互いに向かい合うようにガラス基板（
２゜３）を配置する。スペーサ（８，９）を用いてガラ
ス基板（２，３）間の間隔を保ち、この間隔に液晶ｌを
封入する。この液晶ｌは、配向膜（６゜７）によって９
０度ツイストされたネマチック液晶である。そして、１
対の偏光板（１１，１２）を偏光方向が直交（又は平行
でも良い）するように、ガラス基板（２，３）の外部に
設ける０通常の液晶表示素子と異なるのは、通常は透明
電極５（例えばＩ Ｔｏ）が格子状にパターンニングさ
れているが、本発明では同心円状にパターンニングする
。その透明電極５の各々の同心内部から、ＡＩまたはＣ
ｒ−Ａｕのリード線１０を引き出し、一方の透明電極４
と駆動回路を介して結線する。 以上のような構成にすると、透明電極５の任意の同心内
部と透明電極４の間に電圧を印加することができる。電
圧が印加された部分の液晶ｌでは、直線偏光は回転せず
にそのまま透過し、電圧が印加されていない部分の液晶
ｌでは、直線偏光は液晶ｌがツイストしている方向に９
０°回転する。そのため、一対の偏光板（１１，１２）
の偏光方向が直交している場合、電圧を印加した部分は
光がｉ３遇せず、同心円状のパターンを表示することが
できる。 もし、一対の偏光板（１１，１２）の偏光方向が平行の
場合には、白黒が反転したパターンが表示される。 このように、電圧を印加する。しないにより簡単に任意
の同心内部だけ光を透過せず、他の部分は光を透過する
ようにできる。 第３図は本発明のフィルターを用いて、光情報処理を行
うシステムの一例である。レーザ３１から出た光は、ビ
ームエキスパンダー３２で拡大された後、入力像３３、
レンズ３４、本発明によるフィルター３５、レンズ３６
を介してつい立て３７上に投影される。レンズ（３４、
３６）の前後の素子（３３，３５，３７）は、それぞれ
レンズ（３４，３６）の焦点面に置かれている。 このシステムにおいて、本発明によるフィルターがバイ
パスフィルターとして機能するように、中心部だけ光を
遮断するように透明電極（３４，３５）に電圧を印加す
ると、入力像３３のエツジ強調された像がつい立て３７
上に投影される。また、逆に中心部だけ光を透過するロ
ーパスフィルターとして機能するようにすると、新聞等
で使われるドツトで表した写真の入力像３３から、元の
写真が復元されてつい立て３７上に投影される。 以上のように、透明電極のどの同心円に電圧を印加する
かにより、任意の同心内部だけ光を遮断することができ
るので、ローパスフィルター、バイパスフィルター、バ
ンドパスフィルターのいずれの機能をも有し、かつ光を
遮断する境界の空間周波数の値も可変にできる。 次に、本発明における他の実施例について説明する。第
４図は本発明における他の実施例の断面図である。エレ
クトロクロミズムを示す物質（例えばＷＯ３）２３と、
絶縁膜（例えばＳｉＯ又はＣｒｔｏｓ）２４を、透明電
極（２２，２５）を有する一対のガラス基板（２１，２
６）によって、透明電極面側が互いに向かい合うように
挟持されている。そして、一方の透明電極２２は、第１
図の前記実施例の場合と同様に、同心円状にパターンニ
ングする。 一般に、エレクトロクロミズムとは、電圧を印加するこ
とにより、光の吸収帯が可逆的に変化したり、新しく生
じたりする現象である。変化する波長域に可視域が含ま
れていると、色の変化として認識できる。 そこで、上記構成において、前記透明電極２２の任意の
同心内部ともう一方の透明電極２５の間に電圧を印加す
ることにより、エレクトロクロミズムを示す物質２３の
電圧を印加した同心内部だけが光を吸収し、他の部分は
光を透過するようにできる。 例えば、Ｗ Ｏ３を用いた場合、第５図の様に電圧を印
加した部分だけ青色光を吸収して着色し、逆電圧を印加
することにより消色する。そこで、第３図に示すような
システムにおいて、空間周波数スペクトル分離フィルタ
ーとして様々な処理が行える。 上記２つの実施例は、いずれも透過形だが、方に鏡を設
けることにより、反射形としても用いることができるこ
とは言うまでもない。 〔発明の効果〕 以上のように、ローパスフィルター、バイパスフィルタ
ー、バンドパスフィルターのいずれにも電圧を印加する
部分を変えるだけで簡単に変更でき、かつ光を透過・遮
断の境界となる空間周波数の値も可変にすることができ
るので、実時間性が非常に優れている。
第１図は実施例の平面図、第２図は実施例の断面図、第
３図は本発明による光情輯処理装置の実施例の構成図、
第４図は他の実施例の断面図、第５図はＷＯｌの吸収ス
ペクトルを示す説明図、第６図はローパスフィルターの
特性を示す説明図、第７図はバイパスフィルターの特性
を示す説明図、第８図はバンドパスフィルターの特性を
示す説明図、第９図はフーリエ変換像の一例を示す説明
図である。 １・・・液晶 ２、 ３．２１．２６・ ・ ・ガラス基尋反４、 ５
．２２．２５・・・透明電極 ６．７・・・配向膜 ８９・・・スペーサ １０・・・・・リード線 １１、１２・・・偏光板 ２３・ ・ ・ ・ ・ ＷＯ３ ２４・・・・・絶縁膜 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助東だ、ダフのｆ
ｆ０図 ９区うぞとイブ１の１ｆｒｒ￥Ｊ図 第 図 第 図 不を：ＢＦｌｌりろ′Ｌ＋青軍匿処理装置１ヅ訛４ｆｌ
の椹床図第 ３ 図 第 図 第 図 第 図
３図は本発明による光情輯処理装置の実施例の構成図、
第４図は他の実施例の断面図、第５図はＷＯｌの吸収ス
ペクトルを示す説明図、第６図はローパスフィルターの
特性を示す説明図、第７図はバイパスフィルターの特性
を示す説明図、第８図はバンドパスフィルターの特性を
示す説明図、第９図はフーリエ変換像の一例を示す説明
図である。 １・・・液晶 ２、 ３．２１．２６・ ・ ・ガラス基尋反４、 ５
．２２．２５・・・透明電極 ６．７・・・配向膜 ８９・・・スペーサ １０・・・・・リード線 １１、１２・・・偏光板 ２３・ ・ ・ ・ ・ ＷＯ３ ２４・・・・・絶縁膜 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助東だ、ダフのｆ
ｆ０図 ９区うぞとイブ１の１ｆｒｒ￥Ｊ図 第 図 第 図 不を：ＢＦｌｌりろ′Ｌ＋青軍匿処理装置１ヅ訛４ｆｌ
の椹床図第 ３ 図 第 図 第 図 第 図
Claims (1)
- 少なくとも一方は透明性を有する一対の電極付きの基
板が、前記基板の電極面が互いに向かい合うように配置
され、前記基板が印加電圧の変化により透過率の変化又
は光学的異方性を示す媒質を挟持し、前記電極の少なく
とも一方が同心円状にパターンニングされたことを特徴
とする空間周波数スペクトル分離フィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19954788A JPH0248636A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 空間周波数スペクトル分離フィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19954788A JPH0248636A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 空間周波数スペクトル分離フィルター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0248636A true JPH0248636A (ja) | 1990-02-19 |
Family
ID=16409642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19954788A Pending JPH0248636A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 空間周波数スペクトル分離フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0248636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5766720A (en) * | 1993-10-05 | 1998-06-16 | Toray Industries, Inc. | Impact vibration absorbers and devices that incorporated them |
| JP2007094276A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Fujifilm Corp | 撮影装置 |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP19954788A patent/JPH0248636A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5766720A (en) * | 1993-10-05 | 1998-06-16 | Toray Industries, Inc. | Impact vibration absorbers and devices that incorporated them |
| JP2007094276A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Fujifilm Corp | 撮影装置 |
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