JPH0422501B2 - - Google Patents

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JPH0422501B2
JPH0422501B2 JP60213848A JP21384885A JPH0422501B2 JP H0422501 B2 JPH0422501 B2 JP H0422501B2 JP 60213848 A JP60213848 A JP 60213848A JP 21384885 A JP21384885 A JP 21384885A JP H0422501 B2 JPH0422501 B2 JP H0422501B2
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JP
Japan
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spatial light
image
light modulation
modulation tube
crystal
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JP60213848A
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English (en)
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JPS6273241A (ja
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Naohisa Kosaka
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP60213848A priority Critical patent/JPS6273241A/ja
Priority to US06/911,409 priority patent/US4830472A/en
Publication of JPS6273241A publication Critical patent/JPS6273241A/ja
Publication of JPH0422501B2 publication Critical patent/JPH0422501B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F3/00Optical logic elements; Optical bistable devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Character Input (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、画像の論理演算を行う画像論理演算
装置に関する。
(従来の技術) 画像間の論理演算は、電子計算機を用いた画像
処理技術を利用することにより可能である。
このような演算を行うために、通常テレビジヨ
ン撮像装置と、画像情報を画素単位で蓄積するフ
レームメモリ、演算結果を蓄積するフレームメモ
リ、論理演算のための演算回路が必要となる。
(発明が解決しようとする問題点) このような演算の過程には、多くの直列処理が
含まれ、画素が多くなるに従つて、大型の演算処
理装置が必要であつた。
本発明の目的は空間光変調管等の画像装置を用
いて多くの論理演算(例えば16種類全ての論理演
算)を実行することができる画像論理演算装置を
提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 前記目的を達成するために、本発明による画像
論理演算装置は、 第1の光学像を電荷像に変換するアドレス部、
前記電荷像を蓄積して屈折率が変化する光変調材
料からなり、前記屈折率の変化を読み出し光によ
つて読み出し出力する第1の空間光変調器と、 第2の光学像を電荷像に変換するアドレス部、
前記電荷像を蓄積して屈折率が変化する光変調材
料からなり、前記屈折率の変化を読み出し光によ
つて読み出し出力する第2の空間光変調器と、 前記第1、第2の空間光変調器の出力を選択す
る選択手段と、 前記第1の空間光変調器からの読み出し光で引
き続き第2の空間光変調器を読み出し、前記読み
出し光を電荷像に変換するアドレス部、前記電荷
像を蓄積して屈折率が変化する光変調材料からな
り、前記屈折率の変化を読み出し光により読み出
し出力する第3の空間光変調器から構成されてい
る。
(実施例) 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。
第2図は、本発明による画像論理演算装置の基
本的な構成要素である空間光変調管の基本的な構
成と動作を説明するための略図である。
空間光変調管のアドレ部である光電面3にレン
ズ2を介して入射したインコヒーレント像1は、
光電子像に変換される。
その光電子像はマイクロチヤンネルプレート4
で増倍された後、結晶6の表面61に電荷パター
ンを形成する。
その電荷パターンに応じて、結晶6を横切る電
界が変化し、ポツケルス効果によつて結晶6の屈
折率が変化する。
ここで、直線偏光のレーザ光8を結晶6に照射
すると、電荷蓄積面61からの反射光は偏光状態
が変化しているので、検光子9を通過させれば、
入力インコヒーレント光情報を持つたコヒーレン
ト光出力10が得られる。
なおメツシユ電極5には電圧Vc、結晶6の裏
面には電圧Vbが接続されており、これらの電圧
の関係を変えることにより、種々のモードの書込
みやOR演算処理が可能である。
次に、本発明に必要な空間光変調管の主要な機
能を説明する。
蓄積機能 空間光変調管は電気光学結晶の表面の電荷分布
を長い時間保持する蓄積機能を持つている。
結晶面6は非常に高い電気抵抗値を有している
ので、結晶表面61の電荷分布を数日以上保持す
ることができる。
反転像形成機能 第3図に示すように、結晶61へ入射する1次
電子のエネルギーが、第1クロスオーバー点E1
より小さいかまたは、第2クロスオーバー点E2
より大きい場合には、一次電子数が二次電子数よ
りも多いので(δ<1)、結晶表面は負に帯電し、
1次電子のエネルギーがE1とE2の間ならば、2
次電子数が1次電子数よりも多く(δ>1)結晶
表面は正に帯電する。この正負の書き込みは、第
1図に示すVcとVbの電圧を制御することにより
実行される。
OR論理演算機能 まず第1画像を空間光変調管に書き込む。
この時Vc=2.0kvで一様な光で消去した後、
Vb=0.8kvにして書き込む。するとVc−Vb=
1.2kvの半波長電圧分布の電位差が結晶6に生ず
る。次に第2画像を第1画像を書き込んだ空間光
変調管に続けて書き込む。
第2画像の重なつた部分もVcが一定のために、
結晶表面61の電位はVcに制限され、重ならな
い部分と同電位になる。
つまり2つの画像間のOR演算がなされたこと
になる。
次に空間光変調管自体の機能ではないが、本発
明の重要な構成要素である選択手段の基本原理を
説明する。
第4図は選択手段の構成および動作原理を示す
略図である。
選択手段は、偏光ビームスプリツタ11および
半波長板として動作させられる結晶12から構成
されている。
第4図iは右からP偏光およびS偏光の光が偏
光ビームスプリツタ11に入射している。
その出力のうち透過成分はP偏光のみ、反射成
分はS偏光のみとなる。
したがつて、第4図のようにP偏光を入射す
れば透過し、第4図のように結晶に電圧を印加
してP偏光をS偏光に変換して入射すると反射し
ていく。
つまり結晶印加電圧を制御することにより選択
手段として用いることができる。
第4図はその実施例である。
右よりP偏光が入射すると透過出力となり空間
光変調管13に入射する。
ここで空間光変調管13で変調を受けた部分、
つまりP偏光がS偏光に変換された部分のみ偏光
ビームスプリツタ11で反射される。
また、結晶12に電圧を印加すれば入射光は反
射され、別の空間光変調管14に入射され、変調
を受けた部分、つまりS偏光がP偏光に変換され
た部分だけ偏光ビームスプリツタ11を透過し出
力となる。
以下述べる実施例は前記各機能および原理を応
用したものである。
第1図に本発明の画像論理演算装置の実施例を
示す。
第1の画像装置である空間光変調管23、第2
の画像装置である空間光変調管24および第3の
画像装置である空間光変調管28の基本的な構成
と動作は先に第2図を参照して説明した空間光変
調管と同じである。
前記空間光変調管23,24には第1の画像
A,21と第2の画像B,22が対応させられて
おり、インコヒーレント光で書込み可能である。
結晶板25,26,29,37は所定の電圧が印
加されると半波長板として動作させられる。
34は光学シヤツタ、32,35,38はビー
ムスプリツタ、27,30は偏光ビームスプリツ
タを形成している。
第1の画像21は第1の画像装置である空間光
変調管23に書き込まれ蓄積される。そしてその
情報はレーザ光36により読み出され、空間光変
調管28に書き込まれる。
第2の画像22は第2の画像装置である空間光
変調管24に書き込まれ蓄積される。
そしてレーザ光36により読み出され空間光変
調管28に書き込まれる。
この時前述の通り偏光ビームスプリツタ27お
よび結晶37により、結晶37に印加する電圧を
制御することにより、第1の画像と第2の画像を
順次第3の空間光変調管28に書き込むことがで
きる。
これにより、前述のOR演算が行われる。
またXORはシヤツタ34を開き、シヤツタ3
42を閉じ、レーザ光36で空間光変調管24を
読み出し、その出力をハーフミラー32で取り出
し、ミラー33を経由してハーフミラー35によ
り空間光変調管23を読み出し、その出力光を偏
光ビームスプリツタ27で検光すれば得られる。
以下前記実施例装置により行われる16種類の論
理演算について順次説明する。
(1) OR演算 空間光変調管23,24に蓄積されている情報
を、偏光ビームスプリツタ27および結晶37の
印加電圧を制御することにより順次空間光変調管
28に書き込むことにより、前述のOR演算が実
行される。
(2) NOR演算 前述の(1)の状態で結晶29に電圧を印加し、半
波長板として動作させる。
結晶29は、結晶6と同一のものを用い、両面
に電圧印加用透明電極をつけたものである。
(3) NAND演算 結晶25,26に電圧を印加した状態で、空間
光変調管23,24からの情報により、空間光変
調管28により前述のOR演算を行うことにより
空間光変調管28にNANDの内容が書き込まれ
る。
(4) AND演算 前述した(3)のNAND演算の内容を、結晶29
に電圧を印加して半波長板として動作させた状態
で読み出すことによりAND演算出力が得られる。
(5) XOR演算 空間光変調管24より画像22を読み出し、シ
ヤツタ34を開けてその読み出し光により、空間
光変調管23より画像21を読み出す。
この時空間光変調管24では画像22の明るい
部分だけπ偏光され、S偏光になる。
次に空間光変調管23で画像21の明るい部分
がπ偏光される。つまり画像A,B共に明るい部
分はP偏光にもどる。また、両方暗い部分はどこ
でも偏光を受けずP偏光のまま空間光変調管2
3,24のどちらか一方で変調を受けた部分はS
偏光になつており、結果XORの出力が得られる。
(6) /XOR演算 以下のこの明細書においてAの否定を/Aとし
て示す。/XORはXORの否定論理を意味する。
(5)の状態において結晶29に電圧を印加して空
間光変調管28の内容を読み出せば/XOR演算
出力が得られる。
(7) /A+B演算 結晶25に電圧を印加して半波長板として動作
させて/Aをつくる。
空間光変調管28の内容Bとで空間光変調管2
8でOR演算をすることにより/A+Bの演算が
行われる。
(8) A・/B=/(/A+B)の演算 空間光変調管28が前述の(7)の状態にあるとき
に、結晶29に電圧を印加して読み出すことによ
り/(/A+B)=A・/Bの演算出力が得られ
る。
(9) A+/B演算 結晶26に電圧を印加して半波長板として動作
させて/Bの出力を得る。
空間光変調管21の内容Aとで空間光変調管2
8でOR演算をすることによりA+/Bの演算が
行われる。
(10) /A・B=/(A+/B)の演算 空間光変調管28が前述の(9)の状態にあるとき
に、結晶29に電圧を印加して読み出すことによ
り/(A+/B)=/A・Bの演算出力が得られ
る。
(11) Aの演算 結晶37に電圧を印加して空間光変調管23を
選択し、Aを空間光変調管28に書き込み読み出
すことによりAの演算結果が得られる。
(12) /Aの演算 空間光変調管28が前記(11)のAの演算を行つ
た状態を結晶29に電圧を印加して読み出す。
(13) Bの演算 結晶37に電圧を印加しないことにより、空間
光変調管24を選択し、Bを空間光変調管28に
書き込み読み出す。
(14) /Bの演算 空間光変調管28の前記(13)の状態を結晶2
9に電圧を印加して読み出す。
(15) T(=TRUE)の演算 一様な光により空間光変調管28を書き込み読
み出す。
(16) F(=FALSE)の演算 空間光変調管28の前記(15)の状態を結晶2
9に電圧を印加して読み出す。
(発明の効果) 以上詳しく説明したように、本発明による画像
演算装置は、第1の画像を記憶し、その画像ある
いは反転画像を読み出し光により出力する第1の
画像装置と、第2の画像を記憶し、その画像ある
いは反転画像を読み出し光により出力する第2の
画像装置と、前記第1、第2の画像装置の読み出
しを選択する選択手段と、前記選択手段からの出
力を順次書き込みOR演算を実行し読み出し光に
よる出力または前記第1、第2のどちらかの読み
出し光で他方を読み出した出力を書き込み、読み
出し光により出力する第3の画像装置とから構成
されている。
したがつて、前述のようにして16種類全ての論
理演算ができる。
そのため本発明は、光コンピユーテイングに広
く利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による画像論理演算装置の実施
例を示すブロツク図である。第2図は本発明によ
る画像論理演算装置の基本的な構成要素である空
間光変調管の構成と動作を説明するための略図で
ある。第3図は空間光変調管の結晶表面の2次電
子放出特性を示すグラフである。第4図は選択手
段の構成および動作原理を示す略図である。 21……第1の画像A、22……第2の画像
B、23……第1の画像装置(空間光変調管)、
24……第2の画像装置(空間光変調管)、25,
26,29,37……結晶板(半波長板)、28
……第3の画像装置(空間光変調管)、34……
シヤツタ、32,35,38……ビームスプリツ
タ、27,30……偏光ビームスプリツタ、31
……出力像、33,39……ミラー、36……レ
ーザ光、321,381……ハーフミラー、33
1,332……ミラー、341……シヤツタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1の光学像を電荷像に変換するアドレス
    部、前記電荷像を蓄積して屈折率が変化する光変
    調材料からなり、前記屈折率の変化を読み出し光
    によつて読み出し出力する第1の空間光変調器
    と、 第2の光学像を電荷像に変換するアドレス部、
    前記電荷像を蓄積して屈折率が変化する光変調材
    料からなり、前記屈折率の変化を読み出し光によ
    つて読み出し出力する第2の空間光変調器と、 前記第1,第2の空間光変調器の出力を選択す
    る選択手段と、 前記第1の空間光変調器からの読み出し光で引
    き続き第2の空間光変調器を読み出し、前記読み
    出し光を電荷像に変換するアドレス部、前記電荷
    像を蓄積して屈折率が変化する光変調材料からな
    り、前記屈折率の変化を読み出し光により読み出
    し出力する第3の空間光変調器から構成した画像
    論理演算装置。
JP60213848A 1985-09-27 1985-09-27 画像論理演算装置 Granted JPS6273241A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60213848A JPS6273241A (ja) 1985-09-27 1985-09-27 画像論理演算装置
US06/911,409 US4830472A (en) 1985-09-27 1986-09-25 Processing unit to perform operation of images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60213848A JPS6273241A (ja) 1985-09-27 1985-09-27 画像論理演算装置

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Publication Number Publication Date
JPS6273241A JPS6273241A (ja) 1987-04-03
JPH0422501B2 true JPH0422501B2 (ja) 1992-04-17

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ID=16646016

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JP60213848A Granted JPS6273241A (ja) 1985-09-27 1985-09-27 画像論理演算装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173954A (en) * 1988-01-14 1992-12-22 Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha Spatial light modulation device and image reconstructing apparatus using the same
JPH024235A (ja) * 1988-06-23 1990-01-09 Hamamatsu Photonics Kk 空間光変調装置
US5170281A (en) * 1990-04-09 1992-12-08 Hamamatsu Photonics K.K. Spatial light modulation device capable of arbitrarily selecting an input/output characteristic
US5288990A (en) * 1992-12-28 1994-02-22 At&T Bell Laboratories Differential self-electrooptic effect device
US5365472A (en) * 1993-11-26 1994-11-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Non-linear resistive grid kernel estimator useful in single feature, two-class pattern classification

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3566130A (en) * 1969-05-15 1971-02-23 Itek Corp By addition of a spatially invariant modulation to spatially varying modulation representature of an image
US4124278A (en) * 1977-06-22 1978-11-07 Hughes Aircraft Company Optical subtraction of images in real time

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JPS6273241A (ja) 1987-04-03
US4830472A (en) 1989-05-16

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