JPS5953805A - Method and device for transmission of image - Google Patents
Method and device for transmission of imageInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は画像を伝送する方法およびその装置に関するも
のである。更に詳しくは、本発明は、画像情報を時系列
信号等に変換することなく、そのまま光学的導波路を介
して伝送し、再生する方法およびその方法を実施するた
めの装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for transmitting images. More specifically, the present invention relates to a method of transmitting and reproducing image information as it is via an optical waveguide without converting it into a time-series signal or the like, and an apparatus for carrying out the method.
二次元の画面の明暗および色彩からなる画像情報を伝送
する場合、現在実用化されている方法の殆どは、画像信
号を時系列化信号として電気信号に変換し、処理する方
法をとっている。これに対して、光学的な情報処理法は
、画像を直接並列処理できるという大きな特徴を有する
にもかかわらず、入力素子、メモリー素子、コンピュー
タへの入力方法等の点で満足すべきものがなく、また従
来の光学的情報処理系は一般的に大型で取扱いが困難で
あり、装置に組込み離いという欠点を有している。When transmitting image information consisting of the brightness and color of a two-dimensional screen, most of the methods currently in practical use involve converting the image signal into an electrical signal as a time-series signal and processing it. On the other hand, although optical information processing methods have the great feature of being able to directly process images in parallel, they are not satisfactory in terms of input elements, memory elements, input methods to computers, etc. Further, conventional optical information processing systems are generally large and difficult to handle, and have the disadvantage of being difficult to incorporate into equipment.
これらの問題点のいくつかを解決した比較的小型で一体
化された系で、画像情報の並列処理を行ない得る方法と
して光導波路がある。この光導波路を用いる画像情報伝
送方法としては、ファイバーバンドルまたは屈折率分布
型ファイバーを使用する方法の他、薄膜導波路中の伝播
波の位相が一致する場所毎に結像する方法(R.Ulr
ich,G.Aukele;Appl.Phys.Le
tt.,27,337)などがある。しかし、これらの
方法は、いずれも導波路中で画像処理を行なうには必ず
しも適切ではない。Optical waveguides are a method that solves some of these problems and allows parallel processing of image information in a relatively compact, integrated system. Image information transmission methods using this optical waveguide include a method of using a fiber bundle or a gradient index fiber, and a method of forming an image at each location where the phase of propagating waves in the thin film waveguide matches (R. Ulr.
ich, G. Aukele; Appl. Phys. Le
tt. , 27, 337). However, none of these methods is necessarily suitable for performing image processing in a waveguide.
本発明は、これらの従来技術における欠点を除去した新
規な画像情報の伝送方法およびその装置に関するもので
あり、特定の導波路中に励起される導波モードに直接画
像の位置情報を伝送させるものである。この方法によれ
ば、画像伝送処理を容易にし、伝送装置を小型化、簡易
化できるので、煩雑な画像情報の変換装作を不要とし、
種々の機器へ組込んだり、光集積回路あるいは画像記録
素子としても容易に応用できるものである。The present invention relates to a novel method and device for transmitting image information that eliminates the drawbacks of these conventional techniques, and allows image position information to be transmitted directly to a waveguide mode excited in a specific waveguide. It is. According to this method, image transmission processing can be facilitated, and the transmission device can be made smaller and simpler, eliminating the need for complicated image information conversion equipment.
It can be easily incorporated into various devices and applied as an optical integrated circuit or an image recording element.
すなわち、本発明は薄膜平板状のまたは細い多角柱状の
透明体からなる導波路に光学的画像情報を入力すること
によって、該導波路内に画像情報の位置的情報に対応し
た各入力角毎の導波モードを形成せしめ、該導波路中を
伝送することを特徴とする画像伝送方法およびその方法
を実施するための装置に関するものである。That is, the present invention inputs optical image information into a waveguide made of a transparent body in the form of a thin film or a thin polygonal column. The present invention relates to an image transmission method characterized by forming a waveguide mode and transmitting through the waveguide, and an apparatus for carrying out the method.
以下に本発明の方法を図示の実施例により更に詳細に説
明する。The method of the invention will be explained in more detail below by means of illustrated embodiments.
第1図は本発明の方法を実施するための画像伝送装置の
1実施例であり、平板型の導波路1は図面に垂直な薄膜
をなし、基板0の上に低屈折率のバッファ層11を介し
て貼着されている。光情報の入射器として三角柱状のプ
リズム2を、斜面を外側にして導波路1の一端部へ取付
け、出射器として他のプリズム3を対称的位置に取付け
てある。FIG. 1 shows an embodiment of an image transmission device for carrying out the method of the present invention, in which a flat waveguide 1 is a thin film perpendicular to the drawing, and a low refractive index buffer layer 11 is disposed on a substrate 0. It is pasted through. A triangular prism 2 is attached to one end of the waveguide 1 with its slope facing outward as an input device for optical information, and another prism 3 is attached at a symmetrical position as an output device.
符号4は円筒レンズである。例えば、図上実線で示す紙
面に垂直な平面状の光シートが、適宜の角度で入射プリ
ズム2の底面に入射した場合、導波路1中に1つのモー
ドを形成して伝播し、出射プリズム3から対称的な角度
で出射し、完全に対称的な光シートを形成する。従って
、プリズム3から出た光シートはスクリーン5の上に線
状の像を形成する。Reference numeral 4 is a cylindrical lens. For example, when a planar light sheet perpendicular to the plane of the paper shown by the solid line in the figure is incident on the bottom surface of the input prism 2 at an appropriate angle, it forms one mode in the waveguide 1 and propagates to the output prism 3. The light exits at symmetrical angles, forming a perfectly symmetrical light sheet. Therefore, the light sheet coming out of the prism 3 forms a linear image on the screen 5.
プリズム2から導波路1内に入射した光シートは、導波
路1内で内面全反射を繰返して前進するが、プリズム2
の底面を横切る位置がプリズム2のエッジ21から端れ
ている場合には、光シートが導波路1の上面で内面全反
射をせずに、プリズム2内へ戻ることになるので、入射
光シートはプリズム2のエッジ21の近くの底面の微細
な線状領域を通過して入射させる。The light sheet entering the waveguide 1 from the prism 2 repeats total internal reflection within the waveguide 1 and moves forward, but the light sheet enters the waveguide 1 from the prism 2.
If the position that crosses the bottom surface of the optical sheet ends from the edge 21 of the prism 2, the optical sheet will return to the prism 2 without undergoing total internal reflection on the upper surface of the waveguide 1. is made incident through a fine linear region on the bottom surface near the edge 21 of the prism 2.
また、入射プリズム2の底面へ入射する光シートと底面
とのなす角度を同期角といい、同期角に対応する導波路
内での角度をモード角と言うが、この同期角およびモー
ド角は導波路を構成する各素子のパラメータによって決
定される離散的な値をとる。従って、異なる角度で入射
する光シート(例えば第1図の破線)は異なる伝送モー
ドを形成する。第1図に示すように円筒レンズ4を用い
て楔状の光波を入射させると、導波路1に固有のモード
が励起され、モード数に応じた枚数の光シートが出射さ
れ、後方のスクリーン5の上に多数の線状像が形成され
る。即ち、入射側の開口(円筒レンズ4と図示しない光
源との間)にフィルム像等を挿入すれば、出射側のスク
リーン5の上にモード数に応じた本数の線からなる対応
像が形成される。Furthermore, the angle between the light sheet entering the bottom surface of the input prism 2 and the bottom surface is called the synchronous angle, and the angle within the waveguide that corresponds to the synchronous angle is called the mode angle. It takes discrete values determined by the parameters of each element that makes up the wavepath. Therefore, light sheets incident at different angles (eg, the dashed lines in FIG. 1) will form different transmission modes. As shown in FIG. 1, when a wedge-shaped light wave is made incident using the cylindrical lens 4, a unique mode is excited in the waveguide 1, and a number of light sheets corresponding to the number of modes are emitted, and a number of light sheets are emitted from the rear screen 5. A large number of linear images are formed thereon. That is, if a film image or the like is inserted into the aperture on the entrance side (between the cylindrical lens 4 and the light source (not shown)), a corresponding image consisting of the number of lines corresponding to the number of modes is formed on the screen 5 on the exit side. Ru.
伝送モードの形成は、入射光が導波路1内において内面
全反射しつつ進行できる角度の範囲内であり、その数は
導波路の厚さによって相違する。The transmission mode is formed within the range of angles at which the incident light can travel within the waveguide 1 while undergoing total internal reflection, and the number of transmission modes differs depending on the thickness of the waveguide.
すなわち、第1図に示す装置において、基板0は石英ガ
ラス、導波路1は硼珪酸ガラス薄膜、バッファ層11は
酢酸ビニル層、プリズム2、3はSF13ガラス製で、
Hc−Neレーザー光に対する屈折率はそれぞれ1.4
57、1.523、1.47、1.736である場合に
、導波路1の厚さとモード数との関係は第2図に示す通
りである。同図から解るように導波路の厚さを増すこと
によって総モード数を増加させることが可能であり、伝
送画像の分解能を向上させることができる。That is, in the apparatus shown in FIG. 1, the substrate 0 is made of quartz glass, the waveguide 1 is made of a borosilicate glass thin film, the buffer layer 11 is a vinyl acetate layer, and the prisms 2 and 3 are made of SF13 glass.
The refractive index for Hc-Ne laser light is 1.4, respectively.
57, 1.523, 1.47, and 1.736, the relationship between the thickness of the waveguide 1 and the number of modes is as shown in FIG. As can be seen from the figure, by increasing the thickness of the waveguide, the total number of modes can be increased, and the resolution of the transmitted image can be improved.
第3図は、第1図に示す装置を使用して得られた画像の
写真であり、試験条件は以下の通りである。FIG. 3 is a photograph of an image obtained using the apparatus shown in FIG. 1, and the test conditions are as follows.
基板0 溶融石英ガラス 屈折率
n=1.457導波路1 硼珪酸ガラス
屈折率n=1.523バッファ層11 酢酸ビ
ニル 屈折率n=1.47プリズム2
、3 重フリントガラスSF−13 屈折率n=1.7
36光源 He−Neレーザー
プリズム間の距離(入射エッジ21から出射エッジ31
まで)40mm、導波路1の厚さは75μmである。Substrate 0 Fused silica glass Refractive index n=1.457 Waveguide 1 Borosilicate glass
Refractive index n=1.523 Buffer layer 11 Vinyl acetate Refractive index n=1.47 Prism 2
, 3 double flint glass SF-13 refractive index n=1.7
36 Light source Distance between He-Ne laser prisms (from input edge 21 to output edge 31
) 40 mm, and the thickness of the waveguide 1 is 75 μm.
また、この場合、光波は横方向にはモードにそれぞれ閉
じ込められているが、縦方向には自由空間内の伝送とな
るため、縦方向には回折現象が見られる。このために出
射プリズム3とスクリーン5との間に結像レンズを挿入
して結像させたものである。第3図に示す画像伝送にお
いて、導波路1が厚くなり、モード数が多くなると、得
られる画像が明瞭になる。Furthermore, in this case, the light waves are confined in their respective modes in the horizontal direction, but are transmitted in free space in the vertical direction, so a diffraction phenomenon is observed in the vertical direction. For this purpose, an imaging lens is inserted between the exit prism 3 and the screen 5 to form an image. In the image transmission shown in FIG. 3, as the waveguide 1 becomes thicker and the number of modes increases, the resulting image becomes clearer.
以上に述べたように、第1図に示す装置により、プリズ
ムによって、導波路1への画像情報の入出力を行なうこ
とにより、画像の位置情報は何ら変換処理を施すことな
くそのまま伝導され、取出されて再生できるので、簡易
にして高速な伝送が可能となる。As described above, by using the device shown in Fig. 1 to input and output image information to and from the waveguide 1 using a prism, the position information of the image is transmitted as is without any conversion processing, and is extracted. Since the data can be reproduced after being recorded, simple and high-speed transmission becomes possible.
第4図は、本発明の第2実施例を示すもので、第1図に
示す装置とほぼ同様の装置において、入射側の円筒レン
ズ4を除き、被伝送体6を拡散板4′で拡散照明した場
合である。この場合、被伝送体6からあらゆる方向に光
が出射するが、丁度同期角に対応する方向の光のみが導
波路1中でモードを形成し、伝送される。この伝送され
た再生画像を第5図に示す。第5図は導波路1の厚さt
は75μmであり、入力用円筒レンズは使用していない
。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, in which the device is almost the same as the device shown in FIG. This is when it is illuminated. In this case, although light is emitted from the transmission object 6 in all directions, only the light in the direction exactly corresponding to the synchronization angle forms a mode in the waveguide 1 and is transmitted. This transmitted reproduced image is shown in FIG. Figure 5 shows the thickness t of the waveguide 1.
is 75 μm, and no input cylindrical lens is used.
第6図は、第4図に示す光学系において、被伝送体6を
白色光で照明したものである。前記の入射光シートと出
射光シートの一対一の対応性は入射光の波長に無関係に
成立するもので、従って白色光で照明した場合でも色収
差なく伝送することが可能である。第7図に、導波路1
の厚さtを5μmにした場合のモード角とモードを形成
し得る波長との関係を示す。図中mはモード数である。FIG. 6 shows the optical system shown in FIG. 4 in which the transmission target 6 is illuminated with white light. The one-to-one correspondence between the incident light sheet and the output light sheet is established regardless of the wavelength of the incident light, and therefore, even when illuminated with white light, transmission is possible without chromatic aberration. In Figure 7, waveguide 1
The relationship between the mode angle and the wavelength at which a mode can be formed is shown when the thickness t is 5 μm. In the figure, m is the number of modes.
単一波長の光で照明した場合には、モード角は離散的で
あったが、白色光で照明した場合にはモード角が他の波
長のものと重なって連続的になるので、第6図に示すよ
うに伝送された画像は単一波長の光による照明に較べて
かなり連続的になる。但し、各モード角で伝送モードを
形成する波長が離散的であるために、導波路1の厚さt
が5μmの場合には場所によって色調が相違することに
なる。しかし、t=75μmの場合には伝送されるモー
ドの本数が非常に多くなるのでモード角が連続的になる
だけでなく、あるモード角で伝送される波長の間隔も密
になり、全面にわたって色むらのない鮮明な画像を形成
することができる。When illuminated with light of a single wavelength, the mode angles were discrete, but when illuminated with white light, the mode angles overlapped with those of other wavelengths and became continuous, as shown in Figure 6. As shown in Figure 2, the transmitted image is much more continuous than illumination with a single wavelength of light. However, since the wavelengths forming the transmission mode at each mode angle are discrete, the thickness t of the waveguide 1
If it is 5 μm, the color tone will differ depending on the location. However, in the case of t = 75 μm, the number of transmitted modes becomes very large, so not only are the mode angles continuous, but the intervals between the wavelengths transmitted at a certain mode angle are also dense, and the color spreads over the entire surface. A clear image without unevenness can be formed.
上記のように、本発明の方法によれば、白光色を用いて
、二次元画像の形状のみならず色彩もそのまま伝送する
ことができる。As described above, according to the method of the present invention, not only the shape but also the color of a two-dimensional image can be directly transmitted using white light.
次に三次元物体の画像の伝送について説明する。Next, transmission of images of three-dimensional objects will be explained.
第4図に示す光学系の被伝送体6(拡散板と透明画像)
の代りに、長さ10cm程度の玩具を置き、白色光で照
明し、画像情報の伝送試験を行なった。Transmitted object 6 of the optical system shown in Fig. 4 (diffusion plate and transparent image)
Instead, a toy about 10 cm in length was placed, illuminated with white light, and an image information transmission test was conducted.
その結果得られた画像を第8図に示す。この場合、基板
0と導波路1との屈折率の差が小さいので視野は狭いが
、かなり明瞭な伝送画像を得られた。The resulting image is shown in FIG. In this case, since the difference in refractive index between the substrate 0 and the waveguide 1 was small, the field of view was narrow, but a fairly clear transmission image was obtained.
以上の実施例における導波路1は屈折率階段型のもので
あるが、屈折率傾斜型の導波路にも応用し得るものであ
る。例えば、第1図、第4図に示す導波路1の下方を徐
々に屈折率が低くなるように構成することにより、バッ
ファ層11がなくても、光シートが導波路1の下面付近
で屈折されて導波モードを形成するようになる。Although the waveguide 1 in the above embodiment is of a refractive index step type, it can also be applied to a refractive index gradient type waveguide. For example, by configuring the lower part of the waveguide 1 shown in FIGS. 1 and 4 so that the refractive index gradually decreases, the optical sheet can be refracted near the lower surface of the waveguide 1 even without the buffer layer 11. and forms a waveguide mode.
更に導波路1の形状を、細い多角柱、例えば四角柱にす
ることによって、互に対向する平面間で直交する独立の
モードを導波路内に形成できるので、複数の光学的情報
を同時に伝送することもできる。Furthermore, by making the waveguide 1 into a thin polygonal prism, for example, a square prism, independent modes that are perpendicular to each other between opposing planes can be formed in the waveguide, allowing multiple optical information to be transmitted simultaneously. You can also do that.
前記の画像伝送装置の実施例では、平板型の導波路1お
よび入射プリズム2および出射プリズム3を使用したも
のを示したが、平板状導波路のみによっても同様の効果
を得ることができる。Although the embodiment of the image transmission device described above uses a flat waveguide 1, an entrance prism 2, and an exit prism 3, the same effect can be obtained by using only a flat waveguide.
その一例を第3実施例として第9図に示す。導波路1′
は長さ方向の断面が梯形の透明体である。An example thereof is shown in FIG. 9 as a third embodiment. Waveguide 1'
is a transparent body with a trapezoidal cross section in the longitudinal direction.
符号6は被伝送体、5はスクリーン、7は結像レンズで
ある。導波路1′の端部には入射器および出射器を設け
ずに、導波路1′の両端面に傾斜角θの入射面8および
出射面9を形成する。Reference numeral 6 is a transmission target, 5 is a screen, and 7 is an imaging lens. An injector and an emitter are not provided at the ends of the waveguide 1', but an entrance surface 8 and an exit surface 9 having an inclination angle θ are formed on both end faces of the waveguide 1'.
前記の実施例における解像力の目安となるモード数と、
導波路1′の厚さtおよび材質(ガラスn=1.52、
サファイアn=1.76)の関係を第10図に示す。こ
の図から解るように、被伝送体6が単色光で照明されて
いる場合にはt=100μm、また、白色光で照明され
ている場合には数拾μm程度の厚さの導波路1′を使用
すれば、かなり良好な画像情報の伝送を行なうことがで
きる。The number of modes that serve as a guideline for resolution in the above embodiments, and
Thickness t and material of waveguide 1' (glass n=1.52,
The relationship for sapphire (n=1.76) is shown in FIG. As can be seen from this figure, when the transmitted object 6 is illuminated with monochromatic light, the thickness of the waveguide 1' is t=100 μm, and when it is illuminated with white light, the thickness of the waveguide 1' is about several tens of μm. By using , image information can be transmitted fairly well.
また入射面8の傾斜角θに対する画角α_1、α_2の
関係を第11図に示す。すなわち、傾斜角θにおいて、
画角α_1からα_2の間においてモードが形成され、
伝送が可能になる。図から解るように、θを50°以下
にすれば、導波路の正対方向を70°〜100°程度の
範囲内でカバーできる。Further, the relationship between the angles of view α_1 and α_2 with respect to the inclination angle θ of the entrance surface 8 is shown in FIG. That is, at the inclination angle θ,
A mode is formed between angles of view α_1 and α_2,
transmission becomes possible. As can be seen from the figure, if θ is set to 50° or less, the direction facing the waveguide can be covered within a range of about 70° to 100°.
この構成によれば、入出射用プリズムおよび基板が不要
であるから、伝送素子を更に小型にすることができ、か
つ容易に作成し他の機器に直接取付けて利用することが
できる。According to this configuration, since an input/output prism and a substrate are not required, the transmission element can be further downsized, and can be easily manufactured and used by directly attaching it to other equipment.
従来から導波路の機何学的形状を変化させて、導波光を
集光、発散させることは知られているが、従来の技術で
は平面内でのみ作用する一次元レンズとして研究されて
いる。It has long been known to condense and diverge guided light by changing the mechanical shape of a waveguide, but conventional technology has focused on research as a one-dimensional lens that operates only within a plane.
本発明のモードをキャリアとする画像伝送方法では、二
次元レンズとして作用させ、二次元画像または三次元画
像を結像させることができる。In the image transmission method using the mode of the present invention as a carrier, it can act as a two-dimensional lens to form a two-dimensional image or a three-dimensional image.
第12図の第4実施例によってこれを説明する。This will be explained using the fourth embodiment shown in FIG.
第12図中の符号で、前記の実施例と同一のものは、そ
れぞれ同一の部材を示す。符号5′は得られた像を示し
、10は導波路レンズである。この導波路中で厚さが変
化すると伝播定数が変化する。これをその部分で実効的
な屈折率(等価屈折率)が変化したものと解釈すれば、
厚さの均一な導波路中で部分的に屈折率分布が変化した
ものとみなせ、このために導波光が屈折するものである
。導波路1の厚さに対する等価屈折率はモードによって
変化し、その一例を示すと第13図に示す如くである。The same reference numerals in FIG. 12 as in the previous embodiment indicate the same members. Reference numeral 5' indicates the obtained image, and 10 indicates a waveguide lens. As the thickness changes in this waveguide, the propagation constant changes. If we interpret this as a change in the effective refractive index (equivalent refractive index) at that part, we get
It can be considered that the refractive index distribution changes locally in a waveguide having a uniform thickness, and this causes the guided light to be refracted. The equivalent refractive index with respect to the thickness of the waveguide 1 changes depending on the mode, and an example thereof is shown in FIG. 13.
すなわち、第12図に示す装置の円筒レンズ10の部分
は各モードに対して異なる焦点距離を有するレンズとし
て働くことになる。このようなレンズの焦点距離は次式
で表わされる。In other words, the cylindrical lens 10 portion of the device shown in FIG. 12 acts as a lens having a different focal length for each mode. The focal length of such a lens is expressed by the following equation.
但しn_mは導波路部分での各モードの等価屈折率、z
_2−z_1=dはレンズの幅、■(y、z)は等価屈
折率分布を示す。例えば、導波路1の厚さを100μm
、レンズの最も厚い部分の高さを50μm、d=5mm
、レンズの長さを10mmとした場合の焦点距離を第1
4図に示す。However, n_m is the equivalent refractive index of each mode in the waveguide section, z
_2-z_1=d is the width of the lens, and ■(y, z) is the equivalent refractive index distribution. For example, the thickness of waveguide 1 is 100 μm.
, the height of the thickest part of the lens is 50 μm, d = 5 mm
, the focal length when the lens length is 10 mm is the first
Shown in Figure 4.
図から解るように、低次モードでは焦点距離が大きくな
るが、高次モード側を利用すれば、より高次モードで伝
送された画像部分が導波路内でレンズにより近い位置に
結像され、画像5′を形成する。また、レンズの直後に
出射プリズムを置くことによって空間で結像させること
もできる。As can be seen from the figure, the focal length becomes large in the low-order mode, but if you use the high-order mode, the image portion transmitted in the higher-order mode will be imaged closer to the lens within the waveguide. An image 5' is formed. It is also possible to form an image in space by placing an exit prism immediately after the lens.
以上に本発明の画像情報の伝送方法およびその装置につ
いて説明したが、更に本発明は画像情報を記録し、任意
のときに再生することも可能である。The method and apparatus for transmitting image information according to the present invention have been described above, but the present invention can also record image information and reproduce it at any time.
その例を第5実施例として第15図に示す。図中符号0
、1、2、3、等は前記の実施例における部材とそれぞ
れ同一である。基板0としては、例えば、スライドガラ
スを使用し、その上に、低屈折率高分子(ポリメチルメ
タクリレート、フッ素樹脂、酢酸ビニルなと)のバッフ
ァ層11を介して、80μm〜150μmの厚さの導波
路(ガラスシート)1を付与する。符号12は感光材料
で例えば重クロム酸ゼラチンなどのフォトレジストであ
る。An example of this is shown in FIG. 15 as a fifth embodiment. Code 0 in the diagram
, 1, 2, 3, etc. are the same as those in the previous embodiments. As the substrate 0, for example, a slide glass is used, and a buffer layer 11 of a low refractive index polymer (polymethyl methacrylate, fluororesin, vinyl acetate, etc.) with a thickness of 80 μm to 150 μm is interposed thereon. A waveguide (glass sheet) 1 is provided. Reference numeral 12 is a photosensitive material, such as a photoresist such as dichromate gelatin.
前記の実施例と同様にして、被伝送体6の画像情報をプ
リズム2を介して導波路1中に伝送し、画像情報のモー
ドを形成する。一方、外部から参照平面波13を照射し
、伝送画像のモードと参照平面波13との干渉縞を形成
し、これを感光材料12に記録することによって導波路
ホログラムを形成する。In the same manner as in the previous embodiment, image information of the object to be transmitted 6 is transmitted through the prism 2 into the waveguide 1 to form a mode of the image information. On the other hand, a reference plane wave 13 is irradiated from the outside to form interference fringes between the mode of the transmitted image and the reference plane wave 13, and this is recorded on the photosensitive material 12, thereby forming a waveguide hologram.
次に画像を再生する場合には、前記のようにして記録さ
れたホログラムに参照平面波13を再度照射すると、導
波路内に記録された画像情報のモードが形成されるので
、これを例えば出射プリズム3から取り出してスクリー
ン上に結像させればよい。Next, when reproducing an image, when the reference plane wave 13 is irradiated again to the hologram recorded as described above, a mode of the image information recorded in the waveguide is formed, and this is transmitted to the output prism, for example. 3 and form an image on the screen.
このようにして記録した導波路ホログラムは、画像の記
録素子、入力素子などとして使用することができ、また
、記録密度が非常に高く、記録情報の取り出し再生は容
易であるから、光集積回路あるいは光集積機能素子とし
て有用である。The waveguide hologram recorded in this way can be used as an image recording element, an input element, etc. Also, since the recording density is very high and the recorded information can be easily retrieved and reproduced, it can be used in optical integrated circuits or It is useful as an optical integrated functional element.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の画像伝送装置の第1実施例の側面図、
第2図は導波路の厚さと総モード数との関係を示すグラ
フ、第3図、第5図、第6図および第8図は本発明の装
置によって得られた伝送画像の写真、第4図は第2実施
例の側面図、第7図はモード角とモードを形成し得る波
長との関係を示すグラフ、第9図は第3実施例の斜視図
、第10図は導波路の厚さと総モード数および導波路の
屈折率の関係を示すグラフ、第11図は入射面の傾斜角
と画角との関係を示すグラフ、第12図は第4実施例の
斜視図、第13図は導波路の厚さおよびモード数と等価
屈折率との関係を示すグラフ、第14図は第4実施例の
円筒レンズの焦点距離とモード次数との関係を示すグラ
フ、および第15図は第5実施例の側面図である。
0・・・基板 1、1′・・・導波路
2・・・入射プリズム 3・・・出射プリズム4・・・
円筒レンズ 5・・・スクリーン6・・・被伝送体 7
・・・結像レンズ8・・・入射面 9・・・出射面
10・・・導波路レンズ 11・・・バッファ層12・
・・感光材料 13・・・参照波21、31・・・プリ
ズムのエッジ部[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a side view of the first embodiment of the image transmission device of the present invention;
Figure 2 is a graph showing the relationship between waveguide thickness and total number of modes; Figures 3, 5, 6 and 8 are photographs of transmission images obtained by the device of the present invention; The figure is a side view of the second embodiment, Figure 7 is a graph showing the relationship between the mode angle and the wavelength that can form a mode, Figure 9 is a perspective view of the third embodiment, and Figure 10 is the thickness of the waveguide. Figure 11 is a graph showing the relationship between the total number of modes and the refractive index of the waveguide, Figure 11 is a graph showing the relationship between the inclination angle of the incident surface and the angle of view, Figure 12 is a perspective view of the fourth embodiment, and Figure 13. 14 is a graph showing the relationship between the thickness of the waveguide, the number of modes, and the equivalent refractive index, FIG. 14 is a graph showing the relationship between the focal length and mode order of the cylindrical lens of the fourth example, and FIG. It is a side view of 5th Example. 0... Substrate 1, 1'... Waveguide 2... Input prism 3... Output prism 4...
Cylindrical lens 5...Screen 6...Transmission object 7
...Imaging lens 8...Incidence surface 9...Output surface 10...Waveguide lens 11...Buffer layer 12.
...Photosensitive material 13...Reference wave 21, 31...Edge part of prism
Claims (16)
入力素子によって光学的画像情報を入力し、画像の位置
的情報毎に導波モードを形成することによって、該導波
路中を伝送することを特徴とする画像伝送方法。(1) Optical image information is input into a transparent thin-film plate-like or polygonal columnar waveguide using an input element, and a waveguide mode is formed for each positional information of the image, thereby transmitting the information through the waveguide. An image transmission method characterized by:
出力素子として、三角柱状透明体を使用する特許請求の
範囲第1項に記載の画像伝送方法。(2) The image transmission method according to claim 1, wherein a triangular prism-shaped transparent body is used as an image information input element and/or output element to the waveguide.
または出力部として用いる特許請求の範囲第1項または
第2項に記載の画像伝送方法。(3) Connect the inclined end face of the waveguide to the image information input section and/or
Alternatively, the image transmission method according to claim 1 or 2, which is used as an output unit.
出力素子として導波路表面上に形成した格子結合素子を
使用する特許請求の範囲第1項から第3項のいずれかに
記載の画像伝送方法。(4) Image transmission according to any one of claims 1 to 3, which uses a grating coupling element formed on the waveguide surface as an image information input element and/or output element to the waveguide. Method.
する特許請求の範囲第1項から第4項のいずれかに記載
の画像伝送方法。(5) The image transmission method according to any one of claims 1 to 4, wherein a stepped refractive index flat plate element is used as the waveguide.
る特許請求の範囲第1項から第4項のいずれかに記載の
画像伝送方法。(6) The image transmission method according to any one of claims 1 to 4, wherein a flat plate element of a gradient index type is used as the waveguide.
の膜厚変化を利用した光導波レンズを使用する特許請求
の範囲第1項から第6項のいずれかに記載の画像伝送方
法。(7) The image transmission method according to any one of claims 1 to 6, wherein an optical waveguide lens using an additional film thickness or a change in the film thickness of the waveguide itself is used as an image information processor.
された画像情報のパターンをホログラム化して記録し、
画像メモリとして用いる特許請求の範囲第1項から第6
項のいずれかに記載の画像伝送方法。(8) applying a photosensitive material on the surface of the waveguide and recording a pattern of mode image information as a hologram;
Claims 1 to 6 used as an image memory
The image transmission method according to any of paragraphs.
路、該導波路の一端部に設けた入力部、および該導波路
の他端部に設けた出力部からなる画像伝送装置。(9) An image transmission device comprising a thin film plate-like or polygonal columnar waveguide made of a transparent material, an input section provided at one end of the waveguide, and an output section provided at the other end of the waveguide.
路の端部に設けた三角柱状透明体からなる特許請求の範
囲第9項に記載の画像伝送装置。(10) The image transmission device according to claim 9, wherein the input section and/or the output section comprises a triangular prism-shaped transparent body provided at an end of the waveguide.
した特許請求の範囲第9項に記載の画像伝送装置。(11) The image transmission device according to claim 9, wherein the inclined end face of the waveguide is an input/output section for image information.
許請求の範囲第9項から第11項のいずれかに記載の画
像伝送装置。(12) The image transmission device according to any one of claims 9 to 11, wherein the waveguide is a stepped refractive index flat plate element.
許請求の範囲第9項から第11項のいずれかに記載の画
像伝送装置。(13) The image transmission device according to any one of claims 9 to 11, wherein the waveguide is a flat plate element with a gradient index of refraction.
波路である特許請求の範囲第9項から第11項のいずれ
かに記載の画像伝送装置。(14) The image transmission device according to any one of claims 9 to 11, wherein the waveguide is a polygonal columnar waveguide such as a triangular prism or a quadrangular prism.
付けてなる特許請求の範囲第9項から第14項のいずれ
かに記載の画像伝送装置。(15) The image transmission device according to any one of claims 9 to 14, wherein an optical waveguide lens is attached to the rear of the input section of the waveguide.
付与した特許請求の範囲第9項から第15項のいずれか
に記載の画像伝送装置。(16) The image transmission device according to any one of claims 9 to 15, wherein an image processing hologram is provided on the surface of the waveguide.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16393382A JPS5953805A (en) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | Method and device for transmission of image |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16393382A JPS5953805A (en) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | Method and device for transmission of image |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5953805A true JPS5953805A (en) | 1984-03-28 |
Family
ID=15783579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16393382A Pending JPS5953805A (en) | 1982-09-22 | 1982-09-22 | Method and device for transmission of image |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5953805A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5455693A (en) * | 1992-09-24 | 1995-10-03 | Hughes Aircraft Company | Display hologram |
-
1982
- 1982-09-22 JP JP16393382A patent/JPS5953805A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5455693A (en) * | 1992-09-24 | 1995-10-03 | Hughes Aircraft Company | Display hologram |
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