JPH0530556A - 画像交換装置 - Google Patents

画像交換装置

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JPH0530556A
JPH0530556A JP18134691A JP18134691A JPH0530556A JP H0530556 A JPH0530556 A JP H0530556A JP 18134691 A JP18134691 A JP 18134691A JP 18134691 A JP18134691 A JP 18134691A JP H0530556 A JPH0530556 A JP H0530556A
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JP
Japan
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image
array
cylindrical lens
lens array
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP18134691A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaki Fukui
将樹 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH0530556A publication Critical patent/JPH0530556A/ja
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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非常に多くの画素を持つ画像を、高速に超高
速に任意に交換することにより、大規模な画像の高速ク
ロスバスイッチングを可能とする。 【構成】 点光源アレイ1から出射した拡散光が、レン
ズアレイ2によって平行光となって円筒形レンズアレイ
3に入射し、この円筒形レンズアレイ3及び円筒形レン
ズ4によって異なる角度を持った平行光として入力ポー
ト5の透過形SLMに表示された入力画像I1〜I4を照射
する。そして、円筒形レンズ6、円筒形レンズアレイ7
を通過することにより円筒形レンズアレイ7の後側焦点
面上に結像し、円筒形レンズアレイ8及び円筒形レンズ
9を通過することにより出力ポート10の1つの像を結
像する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非常に多くの画素を持
つ画像を高速にスイッチングする画像の交換技術に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図6に、通常のクロスバ交換装置の概念
図を示す。クロスバスイッチは格子スイッチを用いて構
成することができ、格子点(クロスポイント)を開閉す
ることにより任意の入力と出力をノンブロッキングに接
続できる。図6では、入力1が出力4に、入力2が出力
1、2に、入力3が出力5に接続されている。通常、格
子スイッチとしては半導体倫理素子が用いられる。図6
におけるクロスバスイッチでは1本の信号線を交換した
が、画像クロスバ交換装置は画像をそのまま交換する装
置である。
【0003】図7に、従来例を示す。破線は照明光線を
示している。44、46は焦点距離f2の球面レンズ、4
3は焦点距離f1の球面レンズアレイ、47は焦点距離f3
の球面レンズアレイ、49は焦点距離f4の球面レンズア
レイ、50は焦点距離f5の球面レンズアレイである。f
1、f2はf1≦f2ならば任意に設定してよい。f3、f4はf4
≦f3ならば任意に設定してよい。f4、f5はf4≦f5ならば
任意に設定してよい。また、入力ポート数をMi、出力
ポート数をMoとすると、球面レンズアレイ43、4
7、50のレンズ数はMo、球面レンズアレイ49のレ
ンズ数はMiMo個となる。したがって図7の従来例の
場合、入力ポート数、出力ポート数はともに4であるか
ら、球面レンズアレイ43、47、50のレンズ数は4
であり、球面レンズアレイ49は16となる。入力ポー
ト45およびシャッタアレイ48は透過形のSLM(空
間光変調器、例えば強誘電性結晶SLM等)を用いて構
成し、それぞれ入力画像および入出力の接続パターンを
表示する。
【0004】図7において球面レンズアレイ43に入射
した平行光は球面レンズ44によって異なる角度を持っ
た平行光として入力ポート45の透過形SLMに表示さ
れた入力画像I1〜I4を照射する。照射された画像は球面
レンズ46、および球面レンズアレイ47を通過するこ
とによりルーティングマスク48上に結像する。このと
き4つ同じ像が異なる位置で結像する。ルーティングマ
スクを透過した像は球面レンズアレイ49、50を通過
することにより出力ポート面上で再び結像する。このと
き球面レンズアレイ47の同じレンズから出射した像は
出力ポート51の1つの面に結像する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、シャッタアレイの1つのシャッタのサイズが
画像のサイズよりも大きくなければならない。すなわ
ち、大面積のシャッタセルが必要である。シャッタセル
としては強誘電性結晶や素子サイズの大きなMQW光変
調素子が考えられるが、いずれにしろ大きなサイズの素
子を高速に駆動するためには大きなエネルギーが必要で
ある。また、スイッチングに要する時間に関しても、強
誘電性結晶の場合はμ秒オーダー、光半導体デバイス
(MQW変調素子)の場合は、素子のCR積による制限
から100n秒のオーダーが限界であり、それ以上のス
イッチング時間は原理的に不可能である。
【0006】本発明の目的は、かかる事情に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、非常に多くの画素を持つ
画像を、超高速に任意に交換するクロスバ交換装置を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、2次元に並べた複数の入力画像を入力するための空
間光変調素子と、入力と出力の接続パターンを決定する
ための点光源アレイと、1つの画像から複数の同じ画像
を複数の画像について作るために、点光源アレイから出
射した複数の光を前記空間光変調素子に異なる角度で入
射する平面波に変換する光学系と、前記空間光変調素子
から異なる角度で出射した複数の平面波をその出射角度
に応じた位置で、互いに重ならないように多重結像させ
る光学系とを備え、複数の画像を1つにまとめるため
に、出射方向に応じた位置で多重に結像された複数の像
それぞれについて、複数の画像を同じ位置に結像するた
めの光学系とを備えた。
【0008】
【作用】本発明によれば、2次元に並べられた入力画像
は、点光源アレイによって必要な画像のみが選択され、
所定の出力ポートに出力される。
【0009】
【実施例】図1に、本発明に係る装置の第1の実施例を
示す。図2は図1の光学系をそれぞれ側面、上面から見
た図であり、破線は照明光線を示している。3は焦点距
離f1の円筒形レンズアレイ、7、8は焦点距離f2の円筒
形レンズアレイ、4、6、9は、焦点距離f2の円筒形レ
ンズ、2は焦点距離f1のレンズアレイである。f1、f2は
f2≧f1ならば任意に設定してよい。また、入力ポート数
をMi、出力ポート数をMoとすると、円筒形レンズア
レイ7のレンズ数はMi、円筒形レンズアレイ3、8の
レンズ数はMo、レンズアレイ2のレンズ数は横にMi
個、縦にMo個の計MiMo個となる。したがって図1
の実施例の場合、入力ポート数、出力ポート数はともに
4であるから、円筒形レンズアレイ3、7、8のレンズ
数は4であり、レンズアレイ2は4×4のアレイとな
る。入力ポート5は透過形のSLM(空間光変調器、例
えば強誘電性結晶SLM等)を用いて構成し、入力画像
を表示する。また、点光源アレイ1は、半導体発光デバ
イス(例えば面発光レーザ、LED)を用いて構成し入
出力の接続パターンを表示する。
【0010】図1において点光源アレイ1から出射した
拡散光は、レンズアレイ2によってそれぞれ平行光とな
り、円筒形レンズアレイ3に入射した平行光は円筒形レ
ンズアレイ3および円筒形レンズ4によって異なる角度
を持った平行光として入力ポート5の透過形SLMに表
示された入力画像I1〜I4を照射する。照射された画像は
円筒形レンズ6、円筒形レンズアレイ7を通過すること
により円筒形レンズアレイ7の後側焦点面上に結像す
る。このとき像は縦方向に4つ同じ像が結像する。結像
した像は、円筒形レンズアレイ8、および円筒形レンズ
9を通過することにより出力ポート面上で再び結像す
る。このとき円筒形レンズアレイ7の後側焦点面上で横
方向にならんでいた像は出力ポート10の1つの面に結
像する。
【0011】図3は本発明の第2の実施例であり、第1
の実施例における入力ポートの透過型SLMを反射型S
LM(例えばMQW変調素子)15に置き換えたもので
ある。図1と異なる点は入力ポートを反射型SLMに置
き換えたことにより、円筒レンズを出射した光はビーム
スプリッタ16により反射され入力ポートの反射型SL
Mで変調され、ビームスプリッタ16を透過して円筒形
レンズ17に入射する点である。
【0012】図4に、本発明に係る装置の第3の実施例
を示す。破線は照明光線を示している。25,27は焦
点距離f3の球面レンズ、23は焦点距離f1の球面レンズ
アレイ、24は焦点距離f2の球面レンズアレイ、28は
焦点距離f4の球面レンズアレイ、29は焦点距離f5の球
面レンズアレイ、30は焦点距離f6の球面レンズアレイ
である。f1、f2はf1≦f2ならば任意に設定してよい。f
3、f4はf4≦f3ならば任意に設定してよい。f4、f5はf4
≦f5ならば任意に設定してよい。f5、f6はf5≦f6なら
ば任意に設定してよい。また、入力ポート数をMi、出
力ポート数をMoとすると、球面レンズアレイ24、2
8、30のレンズ数はMo、球面レンズアレイ23、2
9のレンズ数はMiMo個となる。したがって図4の実
施例の場合、入力ポート数、出力ポート数はともに4で
あるから、球面レンズアレイ24、28、30のレンズ
数は4であり、球面レンズアレイ23、29は16とな
る。入力ポート26は透過形のSLM(空間光変調器、
例えば強誘電性結晶SLM等)を用いて構成し、入力画
像を表示する。また、点光源アレイ22は、半導体発光
デバイス(例えば面発光レーザ、LED)を用いて構成
し入出力の接続パターンを表示する。
【0013】図4において点光源アレイ22から出射し
た拡散光は、レンズアレイ23によってそれぞれ平行光
となり、球面レンズアレイ24に入射した平行光は球面
レンズ25によって異なる角度を持った平行光として入
力ポート26の透過形SLMに表示された入力画像I1
〜I4を照射する。照射された画像は球面レンズ27、お
よび球面レンズアレイ28を通過することにより球面レ
ンズアレイ28の後側焦点面上に結像する。このとき4
つ同じ像が異なる位置で結像する。結像した光は球面レ
ンズアレイ29、30を通過することにより出力ポート
面上で再び結像する。このとき球面レンズアレイ28の
同じレンズから出射した像は出力ポート31の1つの面
に結像する。
【0014】図5は本発明の第4の実施例であり、第1
の実施例における入力ポートの透過型SLMを反射型S
LMに置き換えたものである。図1と異なる点は入力ポ
ートを反射型SLMに置き換えたことにより、球面レン
ズ35を出射した光はビームスプリッタ37により反射
され入力ポートの反射型SLMで変調され、ビームスプ
リッタ37を透過して球面レンズ38に入射する点であ
る。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光の並列性、非干渉性を利用した画像の光交換が可能で
あり、従来の電気的回路では不可能な大規模な画像の超
高速クロスバスイッチングが可能となる。また、従来例
のようにシャッタアレイによって必要な画像のみを選択
するかわりに、点光源アレイによって必要な画像を選択
するため、スイッチング時間の遅い強誘電性結晶や素子
サイズの大きなMQW変調素子のかわりに、素子サイズ
の小さな光半導体デバイス(面発光レーザ、素子サイズ
の小さなMQW変調素子)を点光源アレイとして利用で
きるため、超高速の画像スイッチングが可能である。こ
れにより、超並列プロセッサ等の相互結合網としての応
用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の画像交換装置の構成を
説明する概略構成図である。
【図2】第1の実施例の画像交換装置の側面図および上
面図である。
【図3】第2の実施例の画像交換装置の構成を説明する
概略構成図である。
【図4】第3の実施例の画像交換装置の構成を説明する
概略構成図である。
【図5】第4の実施例の画像交換装置の構成を説明する
概略構成図である。
【図6】通常のクロスバ交換装置の概念を説明する図で
ある。
【図7】従来例の画像交換装置の構成を説明する概略構
成図である。、
【符号の説明】
3,7,8,13,18,19 円筒形レンズアレイ 4,6,9,14,17,20 円筒形レンズ 5,26 入力ポート(透過型SLM) 23,24,28,29,30,33,34,39,4
0,41,43,47,49,50 レンズアレイ 25,27,35,38,44,46 球面レンズ、 48 シャッタアレイ 1,11,22,32 点光源アレイ 10,21,31,42,51 出力ポート 15,36 入力ポート(反射型SLM) 16,37 ビームスプリッタ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 画像をスイッチングするクロスバ交換装
    置において、2次元面上に並べた複数の入力画像を入力
    するための空間光変調素子と、入力と出力の接続パター
    ンを決定するための点光源アレイと、前記点光源アレイ
    から出射した光を前記空間光変調素子に異なる角度で入
    射する平面波に変換する光学系と、前記空間光変調素子
    から異なる角度で出射した複数の平面波をその出射角度
    に応じた位置で、互いに重ならないように多重結像させ
    る光学系と、出射方向に応じた位置で多重に結像された
    複数の像それぞれについて、複数の画像を同じ位置に結
    像するための光学系とを備えたノンブロッキングな画像
    クロスバ交換装置。
JP18134691A 1991-07-22 1991-07-22 画像交換装置 Pending JPH0530556A (ja)

Priority Applications (1)

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JP18134691A JPH0530556A (ja) 1991-07-22 1991-07-22 画像交換装置

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JP18134691A JPH0530556A (ja) 1991-07-22 1991-07-22 画像交換装置

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ID=16099101

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JP18134691A Pending JPH0530556A (ja) 1991-07-22 1991-07-22 画像交換装置

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JP (1) JPH0530556A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06319162A (ja) * 1993-04-30 1994-11-15 Nec Corp 多次元伝送システムおよび多次元交換ネットワーク
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