JPH04502072A - Alignment system in optical matched filter correlator - Google Patents

Alignment system in optical matched filter correlator

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JPH04502072A
JPH04502072A JP90506402A JP50640290A JPH04502072A JP H04502072 A JPH04502072 A JP H04502072A JP 90506402 A JP90506402 A JP 90506402A JP 50640290 A JP50640290 A JP 50640290A JP H04502072 A JPH04502072 A JP H04502072A
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JP90506402A
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レイブ,ケニース ジー
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グラマン エアロスペース コーポレーション
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 光マツチドフィルター相関器おけるアラインメントシステム技術分野 この発明は、高精度で位置を調整するシステムに関し、特に、光相関器において メモリとして用いられるマツチド・フィルタアレイを精度良く整列させるアライ ンメントシステムに関する。より詳細には、光相関器における多重水ログラフイ ックレンズに対して71チド・フィルタアレイを整列させる位置調整システムと 、このマツチド・フィルタアレイを整列させる際に付加される特殊なm!I用タ ーゲットとに関するものであ、る。[Detailed description of the invention] Alignment system technology for optical matched filter correlators The present invention relates to a system for adjusting position with high precision, particularly in an optical correlator. Aligner that precisely aligns matched filter arrays used as memory related to the management system. In more detail, multiple hydrographic diagrams in optical correlators a position adjustment system that aligns the 71-chido filter array with respect to the optical lens; , a special m! added when aligning this matched filter array. For I It is related to the target.

従来の技術 光相関システムについては、米国特許j814209号(1985年12月27 日出願)にその技術内容が開示されており、本願発明はこの光相関システムにお いてなされる位置調整技術を発展させたもの7ある。光相関システムでは、入力 像と、多重マツチド・フィルタに記憶された光学情報から得られる認識結果とを 比較すると共に、該入力像と、この像に関する外形情報とを比較する。Conventional technology For optical correlation systems, see US Pat. The technical contents are disclosed in the Japanese patent application), and the present invention applies to this optical correlation system. There are 7 technologies that have evolved from the position adjustment technology used in the In an optical correlation system, the input image and the recognition results obtained from the optical information stored in the multi-matted filter. At the same time, the input image and external shape information regarding this image are compared.

開示された実施例にあっては、入力像が光空間変調器に導かれ、空間的に変調さ れたコヒーレントビーム光になる。このコヒーレントビーム光は、多重ホログラ フィックレンズに導かれる。多重ホログラフィックレンズは、高次のフーリエ係 数を得るものであり、この高次のフーリエ係数は、空間変調されたコヒーレント ビーム光が複数の光学素子列によりフーリエ変換されることでめられる。このよ うな光学素子列であるマツチド・フィルタアレイは、入射されたコヒーレントビ ーム光をフーリエ変換する。In the disclosed embodiments, an input image is directed to an optical spatial modulator and spatially modulated. becomes a coherent beam of light. This coherent beam light is generated by multiple holograms. Guided by Ficklens. Multiplex holographic lenses provide higher-order Fourier coefficients This higher-order Fourier coefficient is a spatially modulated coherent The light beam is detected by being Fourier transformed by a plurality of optical element arrays. This way A matted filter array, which is an array of optical elements, is a Fourier transform the beam light.

各マツチド・フィルタは、対象物の重要な形状を立体的にフーリエ変換するよう に構成されている。マツチド・フィルタでは、光相関信号が通過するようになっ ている。この光相関信号は、;ヒーレントビーム光をフーリエ変換した際の相関 度に依存する信号である。すなわち、空間的に変調されたコヒーレントビーム光 は、上述したマツチド・フィルタに記録されたホログラムを通過してフーリエ変 換がなされ、光相関信号はこのフィルタ通過後におけるフーリエ変換との相関の 度合いを示す。Each matched filter performs a three-dimensional Fourier transform on the important features of the object. It is composed of A matched filter allows optical correlation signals to pass through. ing. This optical correlation signal is the correlation obtained when the coherent beam light is Fourier transformed. It is a degree-dependent signal. That is, a spatially modulated coherent beam of light passes through the hologram recorded in the above-mentioned matched filter and undergoes a Fourier transformation. After the optical correlation signal passes through this filter, the correlation with the Fourier transform is calculated. Indicates degree.

逆フーリエ変換レンズは、マツチド・フィルタアレイの出力である光相関信号を 受け、この光相関信号を逆フーリエ変換する。検出器は、光相関信号の逆フーリ エ変換結果を検出する。そして、この検出器の出力信号は、入力像に関する外形 情報や、像認識情報を決定するために使用される。The inverse Fourier transform lens converts the optical correlation signal that is the output of the matched filter array. This optical correlation signal is then subjected to inverse Fourier transform. The detector is an inverse Fourier of the optical correlation signal. Detect the conversion result. The output signal of this detector is then used to determine information and image recognition information.

この種の光相関器には、次のような問題点が存在する。すなわち、多重ホログラ フィックレンズによってなされるフーリエ変換は、個々のマツチド・フィルタに 対してアラインされている必要があり、各マツチド・フィルタの位置を適正かつ 高精度で設定することが要求される。この位置調整を以後、「アラインメント」 と言う。This type of optical correlator has the following problems. That is, multiple holograms The Fourier transform performed by the Fick lens is applied to each matched filter. Each matched filter must be aligned properly and Setting with high precision is required. This position adjustment will be referred to as "alignment" from now on. Say.

典型的なマツチド・フィルタにおいては、2輪(光軸)に沿った軸距離と、γ( ピッチ軸)回転およびβ(M−輪)回転とを調整する。これら軸距離、ピッチお よびヨー回転の初期調整は、光相関器を所定の位置に設置する際に行われる。In a typical matched filter, the axial distance along the two rings (optical axis) and γ( (pitch axis) rotation and β (M-wheel) rotation. These axial distances, pitches and Initial adjustment of rotation and yaw rotation is performed when the optical correlator is installed in a predetermined position.

このような典型的な光相関器において、新たなマツチド・フィルタが配設される 場合には、X軸、1輪および0輪(ロール)の各軸についてアラインメント調整 することが要求される。In such a typical optical correlator, a new matched filter is installed. In case, alignment adjustment for each axis of X-axis, 1st wheel and 0th wheel (roll) required to do so.

米国特許第3539260号には、コヒーレント空間周波数フィルタを自動的に アラインメントさせる技術が開示されている。この技術は、ターゲットとなるマ ツチド・フィルタ板の直交軸に沿って重ねられた4つの位置基準パターンを使用 するものである。この4つの位置基準パターンは、時分割処理によって順次ター ゲットとして用いられる。この開示された特許においては、一つのマツチド・フ ィルタに関してアラインメントをとるものとして限定がなされ、マツチド・フィ ルタアレイに対してアラインメント関係整する旨については同等開示されておら ず、しかも、複雑な多重ホログラフィックレンズを用いた点についても開示され また、米国特許第814209号に開示されたシステムでは、多重マツチド・フ ィルタ列を使用しているが、全てのマツチド・フィルタから同時に出力される信 号を用いる技術を実現していない。U.S. Pat. No. 3,539,260 describes how coherent spatial frequency filters can be automatically Techniques for alignment are disclosed. This technology Using four position reference patterns superimposed along the orthogonal axes of the filter plate It is something to do. These four position reference patterns are sequentially processed by time-sharing processing. Used as a target. In this disclosed patent, one matte There is a limitation on the alignment of the filter, and the There is no equivalent disclosure regarding the alignment relationship for the router array. Moreover, the use of complex multiple holographic lenses was also disclosed. Additionally, the system disclosed in U.S. Pat. No. 814,209 has multiple matte filter array, but the signals output from all matched filters at the same time The technology to use the number has not yet been realized.

発明の開示 この発明は、入力像と、多重71チド・フィルタに記憶される光学的情報から得 られるm麿結果とを比較すると共に、該入力像と、この像に関する外形情報とを 比較する光相関器に関する。そして、このような光相関器にあっては、マツチド ・フィルタアレイを適正にアラインメントするように設計されている。Disclosure of invention The invention derives from an input image and optical information stored in multiple 71-tide filters. In addition to comparing the input image and the external shape information regarding this image, Regarding the optical correlators to be compared. And, in such an optical correlator, - Designed to properly align the filter array.

光相関器は、入力像を解析するために用いられるコヒーレントビーム光を空間変 調する手段と、この空間変調されたコヒーレントビーム光が入射される多重ホロ グラフィクレンズを有し、該コヒーレントビーム光をフーリエ変換し、高次のフ ーリエ係数を生成する手段と、対象物の重要な形状を立体的にフーリエ変換する ように構成され、空間的に変調されたコヒーレントビーム光をフィルタに記録さ れたホログラムを通過させてフーリエ変換を行い、この7−リエ変換との相関の 度合いを示す光相関信号を生、成すると共に、少なくとも2つのアラインメント ターゲットが配設され、このターゲットから得られるアラインメント情報を記憶 する光記憶素子を有するマツチド・フィルタと、このマツチド・フィルタ列の出 力である光相関信号を受け、この光相関信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変 換レンズと、この逆フーリエ変換レンズの光相関出力を検出する複数の検出器を 有し、少な(とも1つの検出器は光相関信号を表す信号を出力し、他の検出器は 各アラインメントターゲットからの逆フーリエ変換結果を表す信号を出力する検 出手段と、この各アラインメントターゲットからの信号に基づいて光記憶素子を アラインメントするアラインメントシステムとを具備する。An optical correlator spatially transforms a coherent beam of light used to analyze an input image. and a multiple hologram into which this spatially modulated coherent beam light is incident. It has a graphic lens, Fourier transforms the coherent beam light, and transforms it into a high-order frame. A means to generate Fourier coefficients and three-dimensional Fourier transform of important shapes of objects A spatially modulated coherent beam of light is recorded on a filter. Fourier transform is performed by passing through the hologram, and the correlation with this 7-lier transform is calculated. generating and forming an optical correlation signal indicating the degree of alignment of at least two A target is placed and the alignment information obtained from this target is memorized. A mated filter having an optical storage element and an output of this mated filter array. An inverse Fourier transformation process that receives an optical correlation signal and performs an inverse Fourier transform on this optical correlation signal. A converting lens and multiple detectors that detect the optical correlation output of this inverse Fourier transform lens. one detector outputs a signal representing the optical correlation signal and the other detector outputs a signal representing the optical correlation signal. A tester that outputs a signal representing the inverse Fourier transform result from each alignment target. output means and an optical memory element based on the signals from each alignment target. and an alignment system for alignment.

より詳細には、実施例で示すように、マツチド・フィルタ列は、nxnの行列か らなるフィルタと、このnxn行列の対角要素に配置される2つのアラインメン トターゲットとからなる。各アラインメントターゲットは、鋭利なエツジを持つ 四角形状をなす。More specifically, as shown in the example, the mated filter array may be an nxn matrix or and two alignment members placed on the diagonal elements of this nxn matrix. and target. Each alignment target has sharp edges Forms a rectangular shape.

以下に示す実施例では、典型的な光相関器のマツチド・フィルタにおいて、2輪 (光軸)に沿った軸距離と、γ(ピッチ)回転およびβ(!l−)回転とを適性 にII!Iする場合について説明する。なお、これら軸距離、ピッチおよびヨー 回転の初期調整は、光相関器を所定の位置に設置する隙に行われるものであり、 新たなマツチド・フィルタが配設される場合には、X軸、1輪および0輪(ロー ル)の各軸についてアラインメントすることが要求される。すなわち、この実施 例のアラインメントシステムによれば、ディジタル制御がなされ、この制御は、 上述したX軸方向位置、y軸方向位置およびθ軸角度をマイクロプロセッサや、 ディジタルシーケンサによってアラインメントが行われる。このアラインメント は、正確な値がとられるまで纏り返し行われるものである。In the example shown below, in a typical matched filter of an optical correlator, two rings are used. (optical axis), γ (pitch) rotation and β (!l-) rotation. II! The case of I will be explained. Note that these axial distances, pitch and yaw Initial adjustment of rotation is performed while the optical correlator is installed in a predetermined position. If a new matched filter is installed, the X-axis, 1st wheel and 0th wheel (low alignment is required for each axis of the That is, this implementation According to the example alignment system, digital control is provided, and this control is The above-mentioned X-axis position, y-axis position, and θ-axis angle are determined by a microprocessor, Alignment is performed by a digital sequencer. This alignment is repeated repeatedly until the correct value is obtained.

図面の簡単な説明 第1図は、光相関システムの概要を示す図であり、図中上部はマツチド・フィル タの構成および入力画像のレンズを介してフーリエ変換するfillを示し、図 中下部は入力画像を多重フーリエ変換する多重ホログラフィックレンズ(MHL )と、多重マツチド・フィルタの構成を示す図である。Brief description of the drawing Figure 1 shows an overview of the optical correlation system. Fig. The lower middle part is a multiple holographic lens (MHL) that performs multiple Fourier transform on the input image. ) and a diagram showing the configuration of a multiple matched filter.

第2図は、この発明によるアラインメントンステムを適用した多重マツチド・フ ィルタ列と、多重ホログラフィックレンズとからなる光相関器の概略を示す間第 smは、X軸、1輪および0輪にミスアラインメントがある場合において、マツ チド・フィルタ上に投影されるフーリエ変換パターンの拡大図である。FIG. 2 shows a multi-matted frame to which the alignment stem according to the present invention is applied. The following section outlines an optical correlator consisting of a filter array and multiple holographic lenses. sm is when there is misalignment on the X axis, 1st wheel and 0th wheel. FIG. 2 is an enlarged view of a Fourier transform pattern projected onto a Tido filter.

第4図は、0輪に関してのみミスアラインメントがある場合において、マツチド ・フィルタ上に投影されるフーリエ変換パターンの拡大図である。Figure 4 shows that when there is misalignment only regarding the 0 wheel, - An enlarged view of the Fourier transform pattern projected onto the filter.

第5WJは、8行3列のマツチド・フィルタと、配列位置(0,1)および(n +1.n)の2つのアラインメントターゲットとが配設されたマツチド・フィル タ板を示す図である。The 5th WJ has a matched filter of 8 rows and 3 columns, and array positions (0, 1) and (n +1. mattified fill in which two alignment targets of n) are arranged. FIG.

第6図は、箪5図に図示されたマツチド・フィルタアレイに対応して設けられる 多重ホログラフィックレンズ(MHL)を示す図である。FIG. 6 is provided corresponding to the matched filter array shown in FIG. 1 is a diagram showing a multiple holographic lens (MHL); FIG.

第71!lは、第5図および第6図に図示したマツチド・フィルタアレイと多重 ホログラフィックレンズとを組み合わせて操作する場合のアラインメント関係を 示す図である。71st! l is multiplexed with the mated filter array illustrated in FIGS. 5 and 6. The alignment relationship when operating in combination with a holographic lens FIG.

第8図は、多重ホログラフィクレンズ(MHL)に対してマツチド・フィルタア レイを一輪回りに回転させて角度調整するシステムの一例を示す図である。Figure 8 shows the matched filter application for multiple holographic lensing (MHL). It is a figure showing an example of the system which rotates a ray around one ring and adjusts an angle.

第9図は、マツチド・フィルタ仮に設けられるアラインメントターゲットの一例 を示す図である。Figure 9 is an example of an alignment target temporarily provided for a matched filter. FIG.

第1θ図は、矩形開口のアラインメントターゲットにおけるフーリエ変換結果の エネルギー分布を示す図である。Figure 1θ shows the Fourier transform results for a rectangular aperture alignment target. It is a figure showing energy distribution.

箪11図は、本発明によるアラインメントシステムおいて使用されるアラインメ ントターゲットの検出感度を示すグラフである。Figure 11 shows the alignment mechanism used in the alignment system according to the present invention. 3 is a graph showing the detection sensitivity of a target target.

第12図は、7ラインメントシステムにおいて用いられるステッパモータの構成 を示すブロツク図である。Figure 12 shows the configuration of the stepper motor used in the 7 linement system. FIG.

算13■は、X軸、7輪およびθ軸毎に行われるアラインメント動作を説明する ためのフローチャートである。Calculation 13■ explains the alignment operation performed for each of the X-axis, 7 wheels, and θ-axis. This is a flowchart for

詳細な説明 この発明は、+985年+2月27日に出扉された米国特許第841209号明 細書に開示された技術に関し、特に、多重水ログラフイックレンズ(MHL)と 多重マツチド・フィルタアレイ(M M F )とを用いたシステムに関するも のである。detailed description This invention is disclosed in U.S. Pat. No. 841,209 issued on February 27, 985 Regarding the technology disclosed in the specification, in particular, multiple hydrographic lenses (MHL) and Regarding a system using a multiple mated filter array (MMF) It is.

上記先願におい′Cは、本発明の概念や、用いる素子の数などに関し、しばしば 1及されているが、以下では、まず、本願発明の要旨について記述する。In the above-mentioned earlier application, 'C' is often concerned with the concept of the present invention, the number of elements used, etc. However, below, first, the gist of the present invention will be described.

フィルムなどから形成されるホログラフィックレンズ(ML)には、干渉パター ンが記録されている。この干渉パターンとは、所定の距離を介して配置される対 象物に対してフリメートされたビーム光を照射し、この照射によって得られるホ ログラム像である。こうした干渉パターンが記録されたホログラムレンズにビー ム光を照射すると、このレンズの焦点に記録された対象物の像が再生される。A holographic lens (ML) formed from film etc. has an interference pattern. recorded. This interference pattern is defined as a pair of The object is irradiated with a fimated beam of light, and the photo obtained by this irradiation is It is a logram image. A beam is placed on a hologram lens that records these interference patterns. When irradiated with beam light, the image of the object recorded at the focal point of this lens is reproduced.

ホログラフィックレンズに干渉パターンを繰り返し記録すると、連続したホログ ラム像が記録される多重ホログラフィックレンズ(MHL)となる。When an interference pattern is repeatedly recorded on a holographic lens, a continuous hologram is created. This results in a multiple holographic lens (MHL) in which the Lamb image is recorded.

光相関器は、空間変調されたレーザビーム光をフーリエ変換する多重ホログラフ ィックレンズアレイにおける焦点距離および焦点位置をオフセットさせるのに使 用されるウホログラフィックレンズは、対象物に照射したレーザビーム光をフー リエ変換し、多重ホログラフィックレンズは、複数の7−リエ変換を同時に行う 。この多重ホログラフィクレンズは、通常、マツチド・フィルタアレイに対応し て設けられる。The optical correlator is a multiplex hologram that Fourier transforms spatially modulated laser beam light. Used to offset focal length and focal position in optical lens arrays. The holographic lens used focuses the laser beam irradiated onto the object. Multi-holographic lens performs multiple 7-lier transforms simultaneously. . This multiplexed holographic lens is typically compatible with matched filter arrays. It will be established.

第1図は、この発明による光相関システムの概要を示す図である。この図におい て、レンズlOは空間変調されたコリメートビーム光12の照射を受ける。この クリメートビーム光12は、入力像あるいは対象物の記録像14を通過すること によって空間変調が施される。このレンズlOは、その焦点位置に置かれるフィ ルム16上にフーリエf換像を結像する。ここで、フーリエ変換像とコリメート ビーム光とが干渉すると干渉パターンが形成される。この干渉パターンは、フー リエ変換ホログラム、あるいは入力対象を光空間フィルタとなる「マツチド・フ ィルタ」と呼ばれる。光相関システムにおけるマツチド・フィルタは、任意の入 力像を抽出したり、通過させたりするものである。こうしたフィルタによつて通 過した光信号は、再びフーリエ変換が施される。そして、これにより生成される 光相関信号が検出される。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an optical correlation system according to the present invention. This figure smells The lens lO is then irradiated with the spatially modulated collimated beam light 12. this The climate beam light 12 passes through an input image or a recorded image 14 of the object. Spatial modulation is performed by This lens lO has a field placed at its focal position. A Fourier f-transformed image is formed on the lumen 16. Here, the Fourier transform image and the collimated When the light beams interfere with each other, an interference pattern is formed. This interference pattern is transform hologram, or convert the input object into a matte filter, which is an optical spatial filter. called "filter". Matched filters in optical correlation systems are It is used to extract or pass power images. These filters allow The optical signal that has passed is subjected to Fourier transformation again. And this produces An optical correlation signal is detected.

第】図の図中下部には、多重ホログラフィ、クレンズ(以下、これをM HT− と略す)19が図示されている。このMHL+、9は、空間変調されたビーム光 をフーリエ変換し、これにより焦平面に対象物のフーリエ変換像を形成する。コ リメートされた基準ビーム18は、フィルム(あるい1え77チド・フィルタ板 )】G上に記aされたフーリエ変換ホログラムである゛lプヴド・フィルタと干 渉する。At the bottom of the figure, multiple holography and cleansing (hereinafter referred to as MHT- ) 19 is illustrated. This MHL+, 9 is a spatially modulated beam light is Fourier transformed, thereby forming a Fourier transformed image of the object on the focal plane. Ko The remated reference beam 18 is connected to a film (or 77° filter plate). )] The Fourier transform hologram written on G is the intervene.

MHL 19は、ホログラフィックレンズが*M配列されてアレイをなし、各7 レイにおいてそれぞれフーリエ変換がなされる。マツチド・フィルタ(MF)は 、MHL19の各焦点位置に対応させて配設される。マツチド・フィルタ(MP )のアレイは、光相関器におlフる光メモリを構成する。77ヴド・フィルタ( MF)は、多くのターゲット、あるいは多面で形成されるターゲット、もしくは 、これらを組み合わせた態様に応じて構成することができる。実際には、これら 71チド・フィルタアレイが、適切に動作するようにその位置配列状態をアライ ンする。MHL 19 has *M holographic lenses arranged to form an array, each with 7 A Fourier transform is performed on each ray. The matt filter (MF) is , MHL19 are arranged corresponding to each focal point position. matt filter (MP) ) constitutes an optical memory that serves as an optical correlator. 77 Vud Filter ( MF) is a target formed by many targets or multiple surfaces, or , can be configured according to a combination of these. Actually, these The 71-chip filter array has its position aligned for proper operation. Turn on.

上述したマツチド・フィルタ、t+’:はこの7フギード・フィルタがアレイを なした多重マツチド・フィルタは、;ンビュータ処理によって実現することもで きる。The above-mentioned matt filter, t+':, is the 7 fugid filter that covers the array. The multi-matched filter can also be realized by computer processing. Wear.

コンビ二−タ処理によって実現されるマツチド・フ、Cルタは、実際のマツチド ・フィルタと異なり、その配設位置ずれに基づくメツ七ff)角が存在j7ない 。Matsushido Fu, C filter realized by combinatorial processing is actually ・Unlike a filter, there is no angle based on the misalignment of its placement. .

第2図は、この発明によるアラインメントシステムが適用された光相関器の構成 を示す図である。このアラインメントシステムとは、上述1、た多重ホログラフ ィ、クレンズに対して多重71チド・フィルタアレイをアラインさせるものであ る。対象物20は、光相関器の入力位置に配設され、この対象物200)aが対 物レンズ22を介して空間光変調器(SLM)24上に投射される。この空間先 便11[(SLM)24は、ビームスプリッタ30と反射鏡28とによって方向 付けられたレーザビーム光26により入力像を光変調を施す。光変調を施された レーザビーム光は、多重ホログラフィックレンズ32によってフーリエ変換され る。Figure 2 shows the configuration of an optical correlator to which the alignment system according to the present invention is applied. FIG. This alignment system consists of multiple holograms mentioned in 1 above. This method aligns multiple 71-chid filter arrays with respect to the cleanser. Ru. An object 20 is arranged at the input position of the optical correlator, and this object 200)a is The light is projected onto a spatial light modulator (SLM) 24 through an object lens 22 . beyond this space The beam 11 [(SLM) 24 is directed by a beam splitter 30 and a reflector 28. The input image is optically modulated by the attached laser beam 26. light modulated The laser beam light is Fourier transformed by the multiple holographic lens 32. Ru.

そして、このフーリエ変換が施されたレーザビーム光は、マツチド・フィルタ3 4の各アレイに対応して方向付けられる。逆フーリエ変換レンズ36は、マツチ ド・フィルタアレイ34から出力される光信号を逆フーリエ変換し、この逆フー リエ変換結果を検出素子アレイ38へ入射させる。検出素子アレイ38は、その 検出信号を処理回路40に供給する。The laser beam light subjected to this Fourier transformation is then passed through a matted filter 3. 4 arrays. The inverse Fourier transform lens 36 is The optical signal output from the filter array 34 is inversely Fourier transformed. The Rie transform result is input to the detection element array 38. The detection element array 38 The detection signal is supplied to the processing circuit 40.

このように、マツチド・フィルタは、入力像の入力位置および像の大きさ、見込 み角に対応した感度に基づくフーリエ変換ホログラム像を形成する。この感度に 関連するパラメータは、対象物を見込む角度や、その範囲が予め定められるため 、予測することが可能になる。検出器には、所望の分解能を有する検出素子が用 いられる。In this way, the matched filter uses the input position of the input image, the image size, and the expected A Fourier transform hologram image is formed based on the sensitivity corresponding to the viewing angle. This sensitivity The related parameters are the angle at which the object is viewed and its range, so , it becomes possible to predict. The detector uses a detection element with the desired resolution. I can stay.

マツチド・フィルタの構成において、ホログラフィック可視縁は、特定の空間周 波数で最適化される。ここで、この特定の空間周波数とは、要求される対象物の 大きさに対する感度、あるいは対象物の見込み角に対する感度、もしくはこれら 両者の感度を満足する空間周波数である。しかしながら、これら双方の要求を同 時に満たすことは困難であるため、光相関器には、互いに独立したマツチド・フ ィルタが用いられている訳である。In a mated filter configuration, the holographic visible edge is Optimized by wave number. Here, this specific spatial frequency is Sensitivity to size, or sensitivity to viewing angle of an object, or both This is a spatial frequency that satisfies both sensitivities. However, the requirements of both Since this is sometimes difficult to satisfy, the optical correlator requires mutually independent matted This is why a filter is used.

マツチド・フィルタは、入力像あるいはターゲットのフーリエ変換によって記述 することができる。ここで、入力像は:Fログラフィ1り基準ビーム入射角とシ ステム定数Sで表される。この/ステム定数Sは、次のように定義される。すな わち、 Sm(gF)−’ (cycles/mm/mm)ここに、g (mm)とF  (mm)とは、それぞれマツチド・フィルタの構造的波長、フーリエ変換するレ ンズの焦点距離である。この定数Sが小さくなる程、パラメータ感度制御が容易 になり1位置調整に関する問題も容易に解決される。A matched filter is described by the Fourier transform of the input image or target. can do. Here, the input image is: FRography 1 reference beam incidence angle and It is represented by a stem constant S. This /stem constant S is defined as follows. sand Well, Sm (gF) -' (cycles/mm/mm) where g (mm) and F (mm) are the structural wavelength of the matched filter and the wavelength to be Fourier transformed, respectively. focal length of the lens. The smaller this constant S is, the easier it is to control parameter sensitivity. Therefore, problems related to one-position adjustment can be easily solved.

マツチド・フィルタにおいては、空間周波数のバンド幅が次に重要な要因として 挙げられる。マツチド・フィルタは、所望の周波数において最適化することがで きるが、対象物の識別度は、対象物の微細さ、すなわち、空間周波数の高さに依 存する。この周波数に対する要求は、対象物の大きさ、位置および形状を考慮す る。Spatial frequency bandwidth is the next most important factor in mated filters. Can be mentioned. Matched filters can be optimized at the desired frequency. However, the degree of object discrimination depends on the fineness of the object, that is, the height of the spatial frequency. Exists. This frequency requirement takes into account the size, location and shape of the object. Ru.

この発明の箪工の目的は、光相関器におjする多重マツチド・フィルタ(以下、 これをMMFと称す)アレイに付加される特殊なターゲットを自動的にアライン することにある。このターゲットの出力は、アラインメントの相関を得るための ステッパモータ制御に用いられる。多重ホログラフィックレンズ(M HL ) の利点は、1つのレンズに多くのレンズを配置可能な点にある。このレンズアレ イの内、大きなものは10行10列(100個のレンズ)で構成することが可能 であるが、典型的なアレイでは3行3列、5行5列あるいは6行6列から構成さ れている。MMFアレイは、大きくなるほど、各々に対応するマツチド・フィル タとの位置を合わせなければならないので、アラインメント上の問題が顕著に現 れる。The purpose of the present invention is to provide a multi-matched filter (hereinafter referred to as (This is called MMF) automatically aligns special targets added to the array. It's about doing. The output of this target is Used for stepper motor control. Multiple holographic lens (M HL) The advantage of this is that many lenses can be arranged in one lens. This lens is The larger one can be configured with 10 rows and 10 columns (100 lenses). However, typical arrays consist of 3 rows and 3 columns, 5 rows and 5 columns, or 6 rows and 6 columns. It is. The larger the MMF array, the more matted fills each correspond to. Alignment problems are noticeable because the It will be done.

目動的に所定の角度で配設位置が固定されると、特に、マツチド・フィルタを再 配置した場合、適正なX軸およびX軸方向の位置、およびθ軸回りの回転角に関 するアラインメントは保証されなくなる。MMFアレイにおける上部左端の配列 位置と、これの対角要素位置となる下部右端の配列位置とは適正に位置g整さ娠 アラインされている。通常、アレイが大きくなるほど、その対角要素位置間の距 離は長くなる。このように、直感的に見ると、X軸およびy軸方同位置とθ軸回 転とに関するアラインメント感度は、アレイが大型化するほど高まることが理解 される。It is especially difficult to reinstall matted filters once the installation position is fixed at a given angle. When placed, the appropriate X-axis and position along the alignment is no longer guaranteed. Upper leftmost arrangement in MMF array The position and the array position of the lower right end, which is the diagonal element position, are properly aligned. Aligned. Typically, the larger the array, the greater the distance between its diagonal element locations. The distance will be longer. In this way, if you look at it intuitively, the same position on the X and y axes and the rotation on the θ axis It is understood that alignment sensitivity with respect to rotation increases as the array becomes larger. be done.

系3図はX軸、X軸およびθ軸に関してアラインメント誤差がある場合のマツチ ド・フィルタの形状、すなわち、フーリエ賢換パターンを示す拡大図である。System 3 diagram shows the match when there is an alignment error regarding the X axis, X axis, and θ axis. FIG. 3 is an enlarged view showing the shape of a de-filter, that is, a Fourier transformation pattern.

この図に示すマツチド・フィルタは、ドツトパターンアレイから形成されている 。The matched filter shown in this figure is formed from a dot pattern array. .

すなわち、この実線で示されるパターンは、MHLアレイレンズの1つを介して ターゲット上に形成されるレーザパターンである。この発明の目的は、このよう なパターンをX軸、X軸およびθ軸に関してアラインさせることにある。In other words, the pattern shown by this solid line is transmitted through one of the MHL array lenses. This is a laser pattern formed on a target. The purpose of this invention is to The objective is to align patterns with respect to the X axis, the X axis, and the θ axis.

マツチド・フィルタ(MF)の空間周波数は、上記パターンの中心から外側に向 かってrcycle/mmJという単位て測定されるものであり、このMFに対 して適切な周波数をどのように選ぶか、すなわち、バイパスMFするか、あるい はクーバスMFにするかという疑問が生じる。これは、システム固有の特性とタ ーゲット固有の特性との両者を鑑みてなされるものであって、できるだけ広いレ ンジの空間周波数を選択する。こうした選択は、通常、空間周波数帯におけるバ ックグラウンドとのSN比が考慮される。The spatial frequency of the mated filter (MF) is directed outward from the center of the pattern. It was once measured in the unit rcycle/mmJ, and the How to choose the appropriate frequency, i.e. bypass MF or The question arises as to whether or not he should use Cubas as a midfielder. This is based on system-specific characteristics and This is done taking into account both the unique characteristics of the target and the widest range of coverage possible. Select the spatial frequency of the range. Such a choice typically The signal-to-noise ratio with the background is taken into account.

第4図は、θ軸にのみミスアラインメントが存在した場合のマツチド・フィルタ パターンを示す拡大図である。この図において、空間周波数がrOJに相当する パターン中心42は、垂直方向および水平方向に関してアラインされている。Figure 4 shows the matched filter when there is misalignment only on the θ axis. It is an enlarged view showing a pattern. In this figure, the spatial frequency corresponds to rOJ Pattern centers 42 are vertically and horizontally aligned.

第4図に示される状態は、X輪およびy軸の各軸方向に関するオフセットが取り 除かれ、θ軸回りの誤差を修正する場合について表している。空間周波数帯の重 なり度は、このマツチド・フィルタにおけるパターンの位置に対応する。In the situation shown in Figure 4, offsets in the X-wheel and Y-axis directions are removed. The case is shown in which the error around the θ axis is corrected. Spatial frequency band weight The degree corresponds to the position of the pattern in this matched filter.

第5図に示すMMF44は、3行3列のマツチド・フィルタからなる。このよう なMMF44においては、1行1列目と3行3列目とにターゲットが配列される 。好ましくは、これらターゲットに特殊なターゲットを加える。すなわち、この 発明によれば、高い精度でアラインメントを行うために特殊なターゲットを設け る。この特殊なターゲットとは、3行3列のプレイの両側に配設され、これら2 つの特殊ターゲットから得られる出力の差分からアラインメント誤差を表す誤差 信号が生成される。 第5図は多重マツチド・フィルタ(MMF)板44の−構 成例を示す図である。この図に示すMMF44は、3行3列のマツチド・フィル タアレイと、このアレイ両側に設けられた2つの特殊ターゲット46とを有する 。多重オログラフィックレンズ(MHL)は、こうした構成によるMMFの要求 に適合するよう設計されることになり、この場合のMHL48の構成を第6図に 示す。この図に示すMHL48は、上述した特殊ターゲット46にそれぞれ対応 するアラインメントレンズ50を具mする。The MMF 44 shown in FIG. 5 consists of a matched filter arranged in 3 rows and 3 columns. like this In MMF44, targets are arranged in the 1st row and 1st column and the 3rd row and 3rd column. . Preferably, special targets are added to these targets. That is, this According to the invention, a special target is provided to perform alignment with high precision. Ru. This special target is placed on both sides of the play in 3 rows and 3 columns, and these two An error representing the alignment error from the difference between the outputs obtained from two special targets. A signal is generated. Figure 5 shows the structure of the multiple matched filter (MMF) plate 44. FIG. The MMF 44 shown in this figure is a matched filter with 3 rows and 3 columns. a target array and two special targets 46 provided on both sides of this array. . Multi-olographic lenses (MHL) meet the requirements of MMF due to these configurations. The configuration of MHL48 in this case is shown in Figure 6. show. The MHL48 shown in this figure corresponds to the special target 46 mentioned above. An alignment lens 50 is included.

第7図は、第6図に示す多重ホログラフィックレンズ48と、このレンズ48に 対応して配設される多重マツチド・フィルタアレイ44との組み合わせて配置す る場合のアラインメント関係を示す図である。平行光化されて入射するレーザ光 51は、入力像が中心に重ねられて変調される。この際、外側部分は特殊ターゲ ットを変調するために使用される。開口板52は、ビーム光の中心に位置するよ うに配設された中央開口部54と、この外側に位置し、ビーム光の外側部分に配 設された外側開口部55とからなる。この外側開口部55は、特殊ターゲットに 対応して設けられるものであり、特殊ターゲットを照射するビーム光と、マツチ ド・フィルタアレイを照射するビーム光とを分けている。MHL4gは、MMF 板58に対して所定のオフセット角が与えられた配設されている。MHL4Bお よびMMF44は、281類の出力形態を生成する。まず、第1には、MMF4 4上に配列される3行3列のマツチド・フィルタアレイ、すなわち、9つの光メ モリに入射する9つのビーム光56である。第2には、MMF44の特殊ターゲ ットの出力信号58である。FIG. 7 shows the multiple holographic lens 48 shown in FIG. 6 and this lens 48. When arranged in combination with a correspondingly arranged multiple matched filter array 44. FIG. 3 is a diagram showing an alignment relationship when Laser light that is collimated and enters 51 is modulated with input images superimposed at the center. At this time, the outer part is a special target. used to modulate the cut. The aperture plate 52 is positioned at the center of the beam light. a central aperture 54 located on the outside of the central aperture 54 and a central aperture 54 located on the outside of the central aperture 54; and an outer opening 55 provided therein. This outer opening 55 can be used as a special target. The beam light that irradiates the special target and the match The light beam is separated from the light beam that illuminates the filter array. MHL4g is MMF The plate 58 is provided with a predetermined offset angle. MHL4B and MMF 44 generates 281 types of output formats. First of all, MMF4 A matched filter array of 3 rows and 3 columns arranged on 4, that is, 9 optical lenses. Nine beams of light 56 are incident on the harpoon. Second, MMF44's special target This is the output signal 58 of the cut.

MMF44の後段に配設される第2レンズ60は、マツチド・フィルタアレイを 介したビーム光に対して第2のフーリエ変換を施す。この第2レンズ60に類似 する2つのレンズ62は、それぞれに入射されるアラインメントビーム光をフー リエ変換する。アラインメントターゲットビーム光検出器64は、光相関信号を 検出し、これらを比較して差分信号を発生する。この差分信号は、アラインメン ト修正を行うステッパモータの駆動制御信号として用いられる。この発明にあっ ては、第13図に示されるフローチャートに従ってX軸、y軸およびθ軸に関す るアラインメント誤差がコンビュータあるいはンーケンサによって修正される。The second lens 60 disposed after the MMF 44 has a matted filter array. A second Fourier transform is applied to the beam light that has passed therethrough. Similar to this second lens 60 The two lenses 62 focus the alignment beam light incident on each lens. rie conversion. The alignment target beam photodetector 64 detects the optical correlation signal. and compare them to generate a differential signal. This differential signal is This signal is used as a drive control signal for the stepper motor that performs pitch correction. This invention Then, according to the flowchart shown in Fig. 13, the Alignment errors that occur are corrected by a computer or controller.

第8図は、多重ホログラフィックレンズに対して多重マツチド・フィルタアレイ を7ラインする角度Im!!システムの一例を示す図である。この図において、 ステッパモータ66はウオームギア68を回転駆動する。このウオームギア68 が回転駆動すると、MMF44の外周に設けられた回転ギア70を回転させる。Figure 8 shows multiple matched filter arrays for multiple holographic lenses. The angle of 7 lines Im! ! FIG. 1 is a diagram showing an example of a system. In this diagram, Stepper motor 66 rotationally drives worm gear 68 . This worm gear 68 When the MMF 44 is rotationally driven, the rotation gear 70 provided on the outer periphery of the MMF 44 is rotated.

これにより、MMF44が回転する。912図は、前述した検出器64とこのス テッパモータ66との間に介挿され、該ステッパモータ66を制御するインタフ ェース回路の構成を示すブロック図であり、その詳細については後述する。This causes the MMF 44 to rotate. Figure 912 shows the detector 64 and this step described above. An interface is inserted between the stepper motor 66 and controls the stepper motor 66. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a base circuit, the details of which will be described later.

光相関器に対して設計された特有のアラインメント装置は、米国特許出願系(6 758,PI−(15086))に開示されており、このアラインメント設備は 本発明に用いて好適なものとなる。より詳細には、上記明細書に開示されている 光相関器用のアラインメント設備にあっては、少なくともθ軸回りのロール回転 角と、X輪およびy軸方向の2つ位置とを調整し、多重ホログラフィ、クレンズ 、多重マツチド・フィルタをそれぞれアラインメントさせることが可能になる。A unique alignment device designed for optical correlators is disclosed in US Patent Application No. 6 758, PI-(15086)), and this alignment equipment is It is suitable for use in the present invention. More specifically, as disclosed in the above specification For alignment equipment for optical correlators, at least roll rotation around the θ axis is required. By adjusting the angle and two positions in the X-ring and Y-axis directions, multiple holography, cleansing , multiple matched filters can be aligned respectively.

複数の興なる特殊ターゲット46がこの発明において使用される。一般に、これ らターゲットは、シャープなエツジを形成するために4角形状とされる。この具 体例は、第9図に示すように、黒色のパックグラウンド74には、正方形開口部 72が形成されている。このような開口部形状では、直交する軸に沿ったエネル ギー分散が相似する。A plurality of special targets 46 are used in this invention. Generally, this The target has a rectangular shape to form sharp edges. This ingredient As shown in FIG. 9, the black pack ground 74 has a square opening. 72 is formed. With such an aperture shape, the energy along the orthogonal axes is The distribution of energy is similar.

第10図は、77チド・フィルタが形成する正方形開口部によるフーリエ変換を 表す図である。この図に示すように、開口部が大きくなるほど、フーリエ変換パ ターンは接近するようになる。中心軸から電れた部分は、より高い空間周波数を 表す。アラインされたターゲットでは、出力信号の傾斜が大きく、かつ、回転に 対する信号変化が少なくなる高い空間周波数が要求される。一般に、マツチド・ フィルタの空間周波数が高くなる程、その出力信号はシャープになる。また、前 述したMMFにおける配列位置(0,0)と(4,4)とに設けられる特殊ター ゲットの位置、あるいはこのMMFの中心についての回転角は、次式によって与 えられる。すなわち、 Δ、l嵩C,Nρd ここで、ρは回転角、dはアレイの配列間隔である。この式から分かるように、 回転角ρが微少であって、行列サイズが大きくなると、これに伴って配列間隔d が増加するので、Δ1は減少する。このように、アレイの大型化は、感度の増加 を招致し、この結果、MMFにおける特殊ターゲットにおいては、より高い空間 周波数が要求されると共に、高精度なアラインメントが要求されることになる。Figure 10 shows the Fourier transform due to the square aperture formed by the 77-tide filter. FIG. As shown in this figure, the larger the aperture, the more The turns become closer together. The part that is energized from the central axis has a higher spatial frequency. represent. For aligned targets, the slope of the output signal is large and the rotation A high spatial frequency is required, which results in less signal variation. In general, Matsushido The higher the spatial frequency of a filter, the sharper its output signal. Also, before Special targets provided at array positions (0,0) and (4,4) in the MMF described above. The position of the target or the rotation angle about the center of this MMF is given by the following equation. available. That is, Δ, l bulk C, Nρd Here, ρ is the rotation angle, and d is the arrangement interval of the array. As you can see from this formula, When the rotation angle ρ is small and the matrix size increases, the array spacing d increases accordingly. increases, so Δ1 decreases. Thus, larger arrays result in increased sensitivity. As a result, special targets in MMF have higher spatial Not only is a high frequency required, but also highly accurate alignment is required.

2つのアラインメントターゲット間におけるわずかな方向差が重要になる。第1 1図において実線で示される特性は、2つの特殊ターゲットの角度に対する感度 を表している。この2つの特殊ターゲットの角度に対する感度とは、該ターゲッ トが配設されるMMFの回転に基づく出力差となる。この図において、θはMF プレートの回転角を表し、このθに対応する検出器の特性が曲線として示されて いる。また、図中Aは、特性曲線を投射した場合の距離である。ここで、特に重 要な点は、各検出信号が同じ、すなわち、両者に差が無く、誤差の存在しない信 号が用いられることにある。しかしながら、一方のアラインメントターゲットが 6回転すると、2つの応答角にはこのδ分の差が発生する。図中Bは、実線で示 す特性曲線と破線で示す特性曲線との交点間(但し、図中右側の破線曲線は省略 )の距離を表す。この破線で示される曲線は、上記6回転した場合の検出器特性 を表す。そして、このような関係から、2つの検出器の出力信号の差分を取ると 、MPプレートの回転誤差に対応するlit!信号が形成されることになる。Small directional differences between the two alignment targets become important. 1st The characteristics shown by the solid line in Figure 1 are the sensitivity to the angle of the two special targets. represents. The angle sensitivity of these two special targets is This is an output difference based on the rotation of the MMF in which the tip is disposed. In this figure, θ is MF It represents the rotation angle of the plate, and the characteristic of the detector corresponding to this θ is shown as a curve. There is. Further, A in the figure is the distance when the characteristic curve is projected. Here, especially important The important point is that each detection signal is the same, that is, there is no difference between them, and there is no error. The reason is that the number is used. However, one alignment target After 6 rotations, a difference of δ occurs between the two response angles. B in the figure is indicated by a solid line. The intersection between the characteristic curve indicated by ) represents the distance. The curve shown by this broken line is the detector characteristic when the above 6 rotations are made. represents. Based on this relationship, if we take the difference between the output signals of the two detectors, we get , lit! corresponding to the rotational error of the MP plate! A signal will be formed.

第12図は、ステッパモータを用いたアラインメントg整システムの構成を示す ブロック図である。2つのアラインメントターゲットに対して配設される検出器 64の出力は、2つの前置増幅器74によって各々増幅される。そして、これら 前置増幅器74の出力信号は、差動増幅器76によって差動増幅される。この差 動増幅器76の出力は、第11図で説明したように、MFプレートの回転角度に 対応した情報となり、こうした出力は変調回路78に供給される。変調回路78 は、ステッパモータ66を回転駆動するパルス信号を発生する。このパルス信号 は、ステフパモ〜り66をlE8図に示す回転方向、すなわち、時計回り、また は反時計回りに回転させる。なお、この図に示す変@978、ステッパモータ6 6、電源80などは、この光相関器に適用可能なものであればどのような機種で も良い。Figure 12 shows the configuration of an alignment g adjustment system using a stepper motor. It is a block diagram. Detector arranged for two alignment targets The outputs of 64 are each amplified by two preamplifiers 74. And these The output signal of preamplifier 74 is differentially amplified by differential amplifier 76 . this difference As explained in FIG. 11, the output of the dynamic amplifier 76 depends on the rotation angle of the MF plate. corresponding information, and such output is supplied to modulation circuit 78. Modulation circuit 78 generates a pulse signal that drives the stepper motor 66 to rotate. This pulse signal The stepper motor 66 can be rotated in the direction shown in Figure 1E8, that is, clockwise or rotate counterclockwise. In addition, the change @978 shown in this figure, stepper motor 6 6. What type of power supply 80, etc., can be used as long as it is applicable to this optical correlator? Also good.

典型的な検出器64としては、EGG社製のSGD−100gj1検出器が用い られる。この検出器は、焦点より前に置かれた場合、最も良い性能を示すが、実 際には入力レンズの焦点位置に設けられる。検出器の感度は、該検出器表面全体 からめられる平均値となるので、焦点はずれによる、微少変化は感度に影響を与 えない。個々の検出器の特性変化は、プリアンプ74によ−りて等化される。ま た、これらプリアンプ74の出力信号は、差動増幅器76によって差分が生成さ れ、これが制御信号となって変調874に供給される。したがって、バラクラフ シ二のない歯車68と遍切なステッパモータ66とを選択すれば、高精度なMM Fアラインメント制御を行うことが可能になる。As a typical detector 64, an SGD-100gj1 detector manufactured by EGG is used. It will be done. This detector performs best when placed in front of the focal point, but in practice In some cases, it is provided at the focal point of the input lens. The sensitivity of a detector is determined by Since the average value is intertwined, minute changes due to defocus will affect the sensitivity. No. Changes in the characteristics of individual detectors are equalized by a preamplifier 74. Ma In addition, a difference is generated between the output signals of these preamplifiers 74 by a differential amplifier 76. This becomes a control signal and is supplied to modulation 874. Therefore, baraclough High-precision MM can be achieved by selecting the gear 68 with no chisels and the stepper motor 66 with uniform steps. It becomes possible to perform F alignment control.

第13図は、X輪およびy軸方向に関する位置m!Fを含むアラインメントl1 vlがコンピュータ制御の下でなされる場合の動作を示すフローチャートである 。典の出力が最大値になるまでy軸方向へ変位させる。また、θ軸の回転にあっ てもれるものではなく、本発明の要旨を基に各種態様が採られること11言うま でもない。FIG. 13 shows the position m! with respect to the X wheel and the y-axis direction. Alignment l1 including F 2 is a flowchart showing the operation when vl is performed under computer control. . displacement in the y-axis direction until the original output reaches its maximum value. Also, due to the rotation of the θ axis, It goes without saying that various aspects may be adopted based on the gist of the present invention. not.

トー漿乱証龜−÷−焦聾峰1H FIG、3 FIG、4 FIG、5 FIG、7 FIG、11 FIG、121H FIG.3 FIG.4 FIG.5 FIG.7 FIG. 11 FIG. 12

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力像に関する外形情報および認識情報が記録されたマッチド・フィルタ アレイと、該マッチド・フィルタアレイを適正に配置させる手段とを有し、前記 各情報と入力像とを光学的に比較する光相関器において、(a)入力像を解析す るために用いられるコヒーレントビーム光を空間変調する手段と、 (b)この空間変調されたコヒーレントビーム光が入射きれる多重ホログラフィ クレンズを有し、該コヒーレントビーム光をフーリエ変換し、高次のフーリエ係 数を複数生成する手段と、 (c)対象物の重要な形状を立体的にフーリエ変換するように構成され、空間的 に変調きれたコヒーレントビーム光をフィルタに記録されたホログラムを通過さ せてフーリエ変換を行い、このフーリエ変換との相関の度合いを示す光相関信号 を生成すると共に、少なくとも2つのアラインメントターゲットが配設され、こ のターゲットから得られるアラインメント情報を記憶する光記憶素子を有するマ ッチド・フィルタと、 (d)このマッチド・フィルタ列の出力である光相関信号を受け、この光相関信 号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換レンズと、(e)この逆フーリエ変換レ ンズの光相関出力を検出する複数の検出器を有し、少なくとも1つの検出器は光 相関信号を表す信号を出力し、他の検出器は各アラインメントターゲットからの 逆フーリエ変換結果を表す信号を出力する検出手段と、 (f)この各アラインメントターゲットからの信号に基づいて光記憶素子の位置 をアラインするアラインメント手段と を具備することを特徴とする光相関器。(1) Matched filter in which external shape information and recognition information regarding the input image are recorded an array of matched filters; and means for properly positioning the matched filter array; In an optical correlator that optically compares each piece of information with an input image, (a) the input image is analyzed; means for spatially modulating a coherent beam of light used for (b) Multiple holography that allows this spatially modulated coherent beam to enter It has a cleansing lens, Fourier transforms the coherent beam light, and converts the coherent beam into a higher-order Fourier coefficient. a means of generating multiple numbers; (c) configured to three-dimensionally Fourier transform important shapes of the object; A coherent beam of light that has been modulated is passed through a hologram recorded on a filter. An optical correlation signal that shows the degree of correlation with this Fourier transform is and at least two alignment targets are arranged, and this A camera with an optical storage element that stores alignment information obtained from the target. filter, and (d) Receive the optical correlation signal that is the output of this matched filter array, and (e) an inverse Fourier transform lens that performs an inverse Fourier transform on the signal; and (e) this inverse Fourier transform lens. a plurality of detectors for detecting the optical correlation output of the lens, at least one detector detecting the optical correlation output of the lens; Outputs a signal representing the correlated signal, and the other detectors detection means for outputting a signal representing an inverse Fourier transform result; (f) The position of the optical storage element based on the signals from each alignment target. an alignment means to align the An optical correlator comprising: (2)前記マッチド・フィルタアレイは、n行n列の配列を有し、該配列で対角 要素位置の各外側に配設される少なくとも2つのアラインメントターゲットを具 備することを特徴とする請求項1記載の光相関器。(2) The matched filter array has an array of n rows and n columns. Includes at least two alignment targets located outside each element location. The optical correlator according to claim 1, further comprising: an optical correlator. (3)前記アラインメントターゲットは、鋭利な縁端を持つ四角形状で形成され ることを特徴とする請求項2記載の光相関器。(3) The alignment target is formed in a rectangular shape with sharp edges. The optical correlator according to claim 2, characterized in that: (4)前記アラインメント手段は、θ軸回りの角度調整と、x軸方向の位置調整 と、y軸方向の位置調整とを制御することを特徴とする請求項1記載の光相関器 。(4) The alignment means adjusts the angle around the θ-axis and the position in the x-axis direction. and a position adjustment in the y-axis direction. . (5)前記マッチド・フィルタアレイは、n行n列の配列を有し、該配列で対角 要素位置に配設される少なくとも2つのアラインメントターゲットを具備するこ とを特徴とする請求項1記載の光相関器。(5) The matched filter array has an array of n rows and n columns. comprising at least two alignment targets disposed at the element location; The optical correlator according to claim 1, characterized in that: (6)前記アラインメントターゲットは、鋭利な縁端を持つ四角形状で形成され ることを特徴とする請求項5記載の光相関器。(6) The alignment target is formed in a rectangular shape with sharp edges. The optical correlator according to claim 5, characterized in that: (7)前記アラインメント手段は、θ軸回りの角度調整と、x軸方向の位置調整 と、y軸方向の位置調整とを制御することを特徴とする請求項6記載の光相関器 。(7) The alignment means adjusts the angle around the θ-axis and the position in the x-axis direction. and a position adjustment in the y-axis direction. . (8)前記アラインメントターゲットは、鋭利な縁端を持つ四角形状で形成され ることを特徴とする請求項1記載の光相関器。(8) The alignment target is formed in a rectangular shape with sharp edges. The optical correlator according to claim 1, characterized in that: (9)前記アラインメント手取は、θ軸回りの角皮調整と、x軸方向の位置調整 と、y軸方向の位置調整とを制御することを特徴とする請求項1記載の光相関器 。(9) The alignment handle is for corner adjustment around the θ-axis and position adjustment in the x-axis direction. and a position adjustment in the y-axis direction. .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5332637A (en) * 1976-09-07 1978-03-28 Agency Of Ind Science & Technol Hologram memory, its manufacture, and reproducing method for information
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