JPH0743619B2 - 液晶パネルを利用した時系列信号の多チャンネル周波数解析装置 - Google Patents
液晶パネルを利用した時系列信号の多チャンネル周波数解析装置Info
- Publication number
- JPH0743619B2 JPH0743619B2 JP3350892A JP35089291A JPH0743619B2 JP H0743619 B2 JPH0743619 B2 JP H0743619B2 JP 3350892 A JP3350892 A JP 3350892A JP 35089291 A JP35089291 A JP 35089291A JP H0743619 B2 JPH0743619 B2 JP H0743619B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal panel
- fourier transform
- lens
- channel frequency
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/26—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting optical wave
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06E—OPTICAL COMPUTING DEVICES; COMPUTING DEVICES USING OTHER RADIATIONS WITH SIMILAR PROPERTIES
- G06E3/00—Devices not provided for in group G06E1/00, e.g. for processing analogue or hybrid data
- G06E3/001—Analogue devices in which mathematical operations are carried out with the aid of optical or electro-optical elements
- G06E3/005—Analogue devices in which mathematical operations are carried out with the aid of optical or electro-optical elements using electro-optical or opto-electronic means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレ―ザドップラ速度測
定法に関するものである。
定法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レ―ザドップラ速度測定法（以下ＬＤ
Ｖ）では、レ―ザ光が移動体により反射されるときのド
ップラ効果による光周波数の変化を利用しているので、
速度を求めるためには、その周波数の分布を解析しなく
てはならない。一方、ＬＤＶを用いて回転中心位置の測
定を行ってきているが、精度の高い測定を行うために
は、数点以上で同時に速度測定を行う必要がある。
Ｖ）では、レ―ザ光が移動体により反射されるときのド
ップラ効果による光周波数の変化を利用しているので、
速度を求めるためには、その周波数の分布を解析しなく
てはならない。一方、ＬＤＶを用いて回転中心位置の測
定を行ってきているが、精度の高い測定を行うために
は、数点以上で同時に速度測定を行う必要がある。
【０００３】この周波数解析に当っては、従来は電気回
路により演算していたが、この演算は長時間を要するも
ので、結果として高速の解析が出来なかった。
路により演算していたが、この演算は長時間を要するも
ので、結果として高速の解析が出来なかった。
【０００４】一方時系列信号を直接光学素子に書込み、
光学的にフ―リェ変換を行えば高速化が可能である。そ
こで音響光学素子を利用した時系列信号の光学的フ―リ
ェ変換法が考えられている。
光学的にフ―リェ変換を行えば高速化が可能である。そ
こで音響光学素子を利用した時系列信号の光学的フ―リ
ェ変換法が考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この光学的フ
―リェ変換法は多くの信号源がある場合には多チャンネ
ル化が困難であって、数十チャンネルの同時処理は現実
的ではなかった。
―リェ変換法は多くの信号源がある場合には多チャンネ
ル化が困難であって、数十チャンネルの同時処理は現実
的ではなかった。
【０００６】この発明は上記の如き事情に鑑みてなされ
たものであって、時系列信号を２次元配列させることが
できる多チャンネルの光学的フ―リェ変換を同時に高速
で行うことを可能にする液晶パネルを利用した時系列信
号の多チャンネル周波数解析装置を提供することを目的
とするものである。
たものであって、時系列信号を２次元配列させることが
できる多チャンネルの光学的フ―リェ変換を同時に高速
で行うことを可能にする液晶パネルを利用した時系列信
号の多チャンネル周波数解析装置を提供することを目的
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の液晶パネルを利用した時系列信号の多チャンネ
ル周波数解析装置は、フ―リェ変換レンズの前焦点面に
液晶パネルを配置し後焦点面に観測面を配置し、かつ前
記フ―リェ変換レンズと前記観測面との間に円筒レンズ
を配置してなることを特徴としている。
の発明の液晶パネルを利用した時系列信号の多チャンネ
ル周波数解析装置は、フ―リェ変換レンズの前焦点面に
液晶パネルを配置し後焦点面に観測面を配置し、かつ前
記フ―リェ変換レンズと前記観測面との間に円筒レンズ
を配置してなることを特徴としている。
【０００８】
【作用】液晶パネル３の各走査線には異なった信号源か
らのレ―ザドップラ信号を割当てる。フ―リェ変換レン
ズに対しては、液晶パネルを入力面とし、フ―リェ変換
レンズにより入力面のフ―リェ変換を得る。
らのレ―ザドップラ信号を割当てる。フ―リェ変換レン
ズに対しては、液晶パネルを入力面とし、フ―リェ変換
レンズにより入力面のフ―リェ変換を得る。
【０００９】この場合は液晶パネルはビデオ信号により
制御されるが、ビデオ信号に各種信号を重ね合せること
により各種信号のフ―リェ変換が得られる。このときフ
―リェ変換レンズの後方に配置された円筒レンズにより
液晶パネルの一方向（通常は走査線方向）にはフ―リェ
変換がそのまま得られ、他方向（直角方向）には入力面
に位置する液晶パネルを結像する。
制御されるが、ビデオ信号に各種信号を重ね合せること
により各種信号のフ―リェ変換が得られる。このときフ
―リェ変換レンズの後方に配置された円筒レンズにより
液晶パネルの一方向（通常は走査線方向）にはフ―リェ
変換がそのまま得られ、他方向（直角方向）には入力面
に位置する液晶パネルを結像する。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面
について説明する。
について説明する。
【００１１】図１において１は周波数解析装置である。
周波数解析装置１はフ―リェ変換レンズ２を有し、フ―
リェ変換レンズ２の前焦点面に液晶パネル３を配置し、
かつフ―リェ変換レンズ２の後焦点面に観測面４を配置
している。フ―リェ変換レンズ２と観測面４との間に円
筒レンズ５が配置されている。円筒レンズは図１に示す
ように上から見た場合は単なる平行平面板となっている
が、図２に示すように横から見た場合は凸レンズになっ
ている。液晶パネル３としては市販の液晶テレビに使用
するものを使用することができる。液晶パネル３の各走
査線には異なった信号源からのレ―ザドップラ信号を割
当てる。フ―リェ変換レンズ２に対しては、液晶パネル
３を入力面とし、フ―リェ変換レンズ２により入力面の
フ―リェ変換を得る。
周波数解析装置１はフ―リェ変換レンズ２を有し、フ―
リェ変換レンズ２の前焦点面に液晶パネル３を配置し、
かつフ―リェ変換レンズ２の後焦点面に観測面４を配置
している。フ―リェ変換レンズ２と観測面４との間に円
筒レンズ５が配置されている。円筒レンズは図１に示す
ように上から見た場合は単なる平行平面板となっている
が、図２に示すように横から見た場合は凸レンズになっ
ている。液晶パネル３としては市販の液晶テレビに使用
するものを使用することができる。液晶パネル３の各走
査線には異なった信号源からのレ―ザドップラ信号を割
当てる。フ―リェ変換レンズ２に対しては、液晶パネル
３を入力面とし、フ―リェ変換レンズ２により入力面の
フ―リェ変換を得る。
【００１２】この実施例の場合は液晶パネル３はビデオ
信号により制御されるが、ビデオ信号に各種信号を重ね
合せることにより各種信号のフ―リェ変換が得られる。
このときフ―リェ変換レンズ２の後方に配置された円筒
レンズ２により液晶パネル３の一方向（通常は走査線方
向）にはフ―リェ変換がそのまま得られ、他方向（直角
方向）には入力面に位置する液晶パネル３を結像する。
信号により制御されるが、ビデオ信号に各種信号を重ね
合せることにより各種信号のフ―リェ変換が得られる。
このときフ―リェ変換レンズ２の後方に配置された円筒
レンズ２により液晶パネル３の一方向（通常は走査線方
向）にはフ―リェ変換がそのまま得られ、他方向（直角
方向）には入力面に位置する液晶パネル３を結像する。
【００１３】このように構成された周波数解析装置によ
る解析動作は次の通りである。光情報処理では、ある入
力画像の二次元周波数分布を得たい場合には、フ―リェ
変換レンズの前焦点面に入力画像を置いて平行光照明
し、後焦点面でフ―リェ変換を得るという操作を行う。
これは入力面で一定の周期を持つ構造は一定の方向に回
折され、同一方向に進む光はレンズの焦点面で一点に重
ね合わされるという性質を利用したものである。ここで
は画像入力用に市販の液晶テレビを改造した液晶パネル
３を使用している。画像処理の用途では計算機内のメモ
リに蓄えられたデ―タを逐次読みだして時系列信号とし
て液晶パネルに書込んである。液晶パネルの各画素は次
の走査まで電荷を保持する構造となっている。レ―ザド
ップラ信号はもともと時系列信号なので、この信号を液
晶パネルの書込信号に用いることによって、レ―ザドッ
プラ信号の光学的なフ―リェ変換が可能となる。このと
き、通常のレンズによるフ―リェ変換では、走査線に垂
直な方向のフ―リェ変換も同時に行われてしまうが、こ
こでは各走査線に違った信号源からのレ―ザドップラ信
号を割り当てたいので、各走査線の分離のため、円筒レ
ンズを用いて、フ―リェ変換レンズの焦点面で、走査線
に垂直な方向では液晶パネル面を結像するような光学系
を用いる。
る解析動作は次の通りである。光情報処理では、ある入
力画像の二次元周波数分布を得たい場合には、フ―リェ
変換レンズの前焦点面に入力画像を置いて平行光照明
し、後焦点面でフ―リェ変換を得るという操作を行う。
これは入力面で一定の周期を持つ構造は一定の方向に回
折され、同一方向に進む光はレンズの焦点面で一点に重
ね合わされるという性質を利用したものである。ここで
は画像入力用に市販の液晶テレビを改造した液晶パネル
３を使用している。画像処理の用途では計算機内のメモ
リに蓄えられたデ―タを逐次読みだして時系列信号とし
て液晶パネルに書込んである。液晶パネルの各画素は次
の走査まで電荷を保持する構造となっている。レ―ザド
ップラ信号はもともと時系列信号なので、この信号を液
晶パネルの書込信号に用いることによって、レ―ザドッ
プラ信号の光学的なフ―リェ変換が可能となる。このと
き、通常のレンズによるフ―リェ変換では、走査線に垂
直な方向のフ―リェ変換も同時に行われてしまうが、こ
こでは各走査線に違った信号源からのレ―ザドップラ信
号を割り当てたいので、各走査線の分離のため、円筒レ
ンズを用いて、フ―リェ変換レンズの焦点面で、走査線
に垂直な方向では液晶パネル面を結像するような光学系
を用いる。
【００１４】（実験例）実時間のＬＤＶ信号を直接入力
するためには、信号をビデオ信号として調整する必要が
あるため、今回は、計算機のフレ―ムメモリ上に、正弦
波状の濃淡パタ―ンを発生した場合と、別の装置で記録
した実際のＬＤＶ信号をフレ―ムメモリ上に書込んだ場
合について実験を行った。
するためには、信号をビデオ信号として調整する必要が
あるため、今回は、計算機のフレ―ムメモリ上に、正弦
波状の濃淡パタ―ンを発生した場合と、別の装置で記録
した実際のＬＤＶ信号をフレ―ムメモリ上に書込んだ場
合について実験を行った。
【００１５】使用した光学系は図１及び図２のようなも
のである。上から見た場合（図１）円筒レンズは単なる
平行平面板となるが、横から見た場合（図２）には、液
晶パネル面を結像している。図３は入力の例として用い
た濃淡パタ―ンで周期の異なる正弦波パタ―ンを幾つか
縦方向に並べてある。図４は図３のパタ―ンを入力して
得られた出力例である。中央の明るい縦の線は直流成分
に対応する０次光であり、液晶パネルが強度変調型のも
のであるため、避けられない。左右の輝点は各信号の周
波数成分に対応するもので、この点と、０次光の距離が
周波数の大小を表わす。すなわち、周期の長いパタ―ン
に対しては、０次に近いところに、輝点があらわれ、周
期の短いパタ―ンに対しては、遠いところにあらわれ
る。図５は別の装置によって記録されたＬＤＶ信号をフ
レ―ムメモリを通して入力した場合の出力例であり、光
学的なフ―リェ変換により信号処理されていることが確
認できる。
のである。上から見た場合（図１）円筒レンズは単なる
平行平面板となるが、横から見た場合（図２）には、液
晶パネル面を結像している。図３は入力の例として用い
た濃淡パタ―ンで周期の異なる正弦波パタ―ンを幾つか
縦方向に並べてある。図４は図３のパタ―ンを入力して
得られた出力例である。中央の明るい縦の線は直流成分
に対応する０次光であり、液晶パネルが強度変調型のも
のであるため、避けられない。左右の輝点は各信号の周
波数成分に対応するもので、この点と、０次光の距離が
周波数の大小を表わす。すなわち、周期の長いパタ―ン
に対しては、０次に近いところに、輝点があらわれ、周
期の短いパタ―ンに対しては、遠いところにあらわれ
る。図５は別の装置によって記録されたＬＤＶ信号をフ
レ―ムメモリを通して入力した場合の出力例であり、光
学的なフ―リェ変換により信号処理されていることが確
認できる。
【００１６】
【発明の効果】このように、この発明の周波数解析装置
では信号のフ―リェ変換を多数同時に行うことが可能で
あり、かつ、光学的にフ―リェ変換するために非常に高
速の処理が可能である。
では信号のフ―リェ変換を多数同時に行うことが可能で
あり、かつ、光学的にフ―リェ変換するために非常に高
速の処理が可能である。
【図１】周波数解析装置の平面構成説明図である。
【図２】周波数解析装置の正面構成説明図である。
【図３】テスト用濃淡パタ―ンを示す説明図である。
【図４】テストパタ―ンのフ―リェ変換を示す説明図で
ある。
ある。
【図５】フレ―ムメモリから入力したＬＤＶ信号のフ―
リェ変換を示す説明図である。
リェ変換を示す説明図である。
１ 周波数解析装置 ２ フ―リェ変換レンズ ３ 液晶パネル ４ 観測面 ５ 円筒レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小鍜治 繁 茨城県つくば市並木１丁目２番地 工業技 術院機械技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭57−108824（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 フ―リェ変換レンズの前焦点面に液晶パ
ネルを配置し後焦点面に観測面を配置し、かつ前記フ―
リェ変換レンズと前記観測面との間に円筒レンズを配置
してなることを特徴とする液晶パネルを利用した時系列
信号の多チャンネル周波数解析装置。 - 【請求項２】 前記液晶パネルの各走査線に異なる信号
源からの信号を割当てることを特徴とする請求項１記載
の液晶パネルを利用した時系列信号の多チャンネル周波
数解析装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3350892A JPH0743619B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 液晶パネルを利用した時系列信号の多チャンネル周波数解析装置 |
| US07/988,481 US5335058A (en) | 1991-12-11 | 1992-12-10 | Time series signal multichannel frequency analyzer using liquid crystal panel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3350892A JPH0743619B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 液晶パネルを利用した時系列信号の多チャンネル周波数解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05165537A JPH05165537A (ja) | 1993-07-02 |
| JPH0743619B2 true JPH0743619B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=18413607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3350892A Expired - Lifetime JPH0743619B2 (ja) | 1991-12-11 | 1991-12-11 | 液晶パネルを利用した時系列信号の多チャンネル周波数解析装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5335058A (ja) |
| JP (1) | JPH0743619B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3288523B2 (ja) * | 1994-02-22 | 2002-06-04 | 株式会社ワコム | 光点位置計測装置及び光点位置計測方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4456877A (en) * | 1982-09-16 | 1984-06-26 | Ampex Corporation | Hybrid spectrum analyzer system |
| US4634230A (en) * | 1984-02-03 | 1987-01-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Multi dimensional instantaneous optical signal processor |
| US4919536A (en) * | 1988-06-06 | 1990-04-24 | Northrop Corporation | System for measuring velocity field of fluid flow utilizing a laser-doppler spectral image converter |
-
1991
- 1991-12-11 JP JP3350892A patent/JPH0743619B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-12-10 US US07/988,481 patent/US5335058A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5335058A (en) | 1994-08-02 |
| JPH05165537A (ja) | 1993-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |