JP2803958B2 - 画像情報記録装置および画像情報再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像情報記録装置およ
び画像情報再生装置に関し、特に、一定の周期で繰り返
し現れる画像情報を選択的に光学的に記録することがで
きる、ＰＲＯＭ素子（Pockles Readout Optical Modula
tor ）を利用した画像情報記録装置およびこの画像情報
記録装置に記録された画像情報を再生する画像情報再生
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、撮像管、２次元ＣＣＤアレイ等の種々の撮像装置が
実用化されている。これらの撮像装置においては、撮像
すべき被撮像体からの光を電気信号に変換して画像の記
録再生が行われている。一方、入射した画像光のうち特
定の周波数で繰り返し現れる画像、例えば一定の周期で
発光点滅する光による画像を選択的に撮像したいという
要請も強く、例えば高圧送電線に用いられているガイシ
接続部や変成器において生ずる火花放電模様を鮮明に撮
像できる撮像装置の開発が強く要請されている。しかし
ながら、現在実用化されている撮像装置は、光電変換部
に入射する全ての光が受光されて光電変換されるため、
火花放電により生じた光とバックグランドからの光とが
共に光電変換されるため、火花放電による画像と背景画
像とが重畳されてしまい、火花放電による画像だけを鮮
明に撮像することができなかった。

【０００３】一方、撮像素子としては空間光変調器の一
種であるＰＲＯＭ素子が既知である。ここで、ＰＲＯＭ
素子とは、光導電効果により書込光の光強度に対応した
電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持する
と共に、ポッケルス効果により保持している分極電荷に
応じて読出光の偏光状態を変化させる素子をいう。この
ＰＲＯＭ素子は、例えば、Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀単結晶プレー
トを備え、光導電効果を利用して画像情報の書き込みが
行われ、画像情報の読み出しはポッケルス効果を利用し
て行われている。

【０００４】すなわち、画像情報を書き込む場合、ＰＲ
ＯＭ素子に直流バイアス電圧を印加した状態で書込光を
照射し、素子の内部に画像情報に対応した分極電荷を形
成して画像記録を行い、記録されている画像情報を読み
出す場合には直流バイアスまたは無バイアス状態で直線
偏光した光をＰＲＯＭ素子に投射し、ＰＲＯＭ素子の内
部に形成されている分極電荷に基づくポッケルス効果を
利用して画像情報の読み出しが行われている。

【０００５】このＰＲＯＭ素子を用いた画像記録再生装
置を用いれば、インコヒーレント光画像をコヒーレント
光画像に変換したり、光フーリエ変換を行うことができ
るため、画像解析上、種々の利点が達成される。

【０００６】上述したＰＲＯＭ素子を画像情報記録媒体
として用いる場合、記録された画像に対し、種々の光画
像情報処理を施すことができるため、画像情報の記録再
生装置に用いる場合特有の有用性がある。従って、種々
の入射画像のうち特定の周波数で繰り返し現れる画像だ
けをＰＲＯＭ素子に記録できれば、周期的に現れる画像
を記録することができるだけでなく、ＰＲＯＭ素子の特
有の特性を利用でき、画像解析上種々の利点が達成され
る。

【０００７】しかしながら、ＰＲＯＭ素子に画像情報を
記録する従来の画像記録装置では、背景部の画像と一定
の周期で現れる画像の両方が重畳して記録されるため、
一定の周期で繰り返し現れる画像を選択的に記録するこ
とができず、この結果、周期性画像を選択的に鮮明に記
録再生することができなかった。

【０００８】従って、本発明の目的は、種々の入射画像
のうち特定の周期で繰り返し現れる画像を選択的にＰＲ
ＯＭ素子等の画像情報記録素子に記録することができる
画像情報記録装置およびこの画像情報記録装置に記録さ
れた画像情報を再生する画像情報再生装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、書込光
の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極
電荷として保持する画像情報記録素子と、被写体からの
光を前記画像情報記録素子に書込光として入射させる撮
像手段と、前記書込光により形成される前記被写体の画
像のうち、必要な画像を形成する書込光の光強度変化の
周波数と同一の周波数を有する交流バイアス電圧を前記
画像情報記録素子に印加する交流バイアス電圧印加手段
とを具備し、前記書込光により形成される被写体の画像
から前記必要な画像を空間的に分離、抽出することを特
徴とする画像情報記録装置が得られる。

【００１０】また、本発明によれば、書込光の光強度に
対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として
保持ると共に、保持している分極電荷に応じて読出光を
変調させる空間光変調素子と、被写体からの光を前記空
間光変調素子に書込光として入射させる撮像手段と、前
記書込光により形成される前記被写体の画像のうち、必
要な画像を形成する書込光の光強度変化の周波数と同一
の周波数を有する交流バイアス電圧を前記空間光変調素
子に印加する交流バイアス電圧印加手段と、前記空間光
変調素子に読出光を入射させる読出光入射手段と、前記
空間光変調素子から出射される読出光を検出する読出光
検出手段とを具備し、前記書込光により形成される被写
体の画像から前記必要な画像を空間的に分離して読み出
すことを特徴とする画像情報再生装置が得られる。

【００１１】本発明の画像情報記録装置および画像情報
再生装置は、前記被撮像体の画像のうち、一定の周波数
でその強度が変化する画像の強度変化の周波数を検出す
る周波数検出手段をさらに有することができ、その場
合、前記交流バイアス電圧印加手段は前記周波数検出手
段によって検出された周波数と同一周波数の交流バイア
ス電圧を前記画像情報記録素子または前記空間光変調素
子に印加する。

【００１２】また、本発明の画像情報記録装置および画
像情報再生装置は、前記交流バイアス電圧印加手段によ
って印加される交流バイアス電圧の位相を変化させるこ
とができる位相調整手段をさらに有することができる。

【００１３】さらに、また、本発明の画像情報記録装置
および画像情報再生装置は、直流バイアス電圧を前記画
像情報記録素子または前記空間光変調素子に印加可能な
直流バイアス電圧印加手段をさらに有することができ
る。

【００１４】なお、前記画像情報記録素子または前記空
間光変調素子としては、書込光の光強度に対応した電荷
を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持すると共
に、保持している分極電荷に応じて読出光の偏光状態を
変化させる空間光変調素子を用いることができる。

【００１５】このような、書込光の光強度に対応した電
荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持すると
共に、保持している分極電荷に応じて読出光の偏光状態
を変化させる空間光変調素子としては、光導電効果によ
り書込光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電
荷を分極電荷として保持すると共に、ポッケルス効果に
より保持している分極電荷に応じて読出光の偏光状態を
変化させる素子を用いることができる。

【００１６】さらに、光導電効果により書込光の光強度
に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷とし
て保持すると共に、ポッケルス効果により保持している
分極電荷に応じて読出光の偏光状態を変化させる素子に
加えてさらに液晶を設けることができる。

【００１７】また、前記空間光変調素子としては、書込
光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分
極電荷として保持すると共に、保持している分極電荷に
応じて読出光の透過率を変化させる空間光変調素子を用
いてもよい。

【００１８】さらに、前記画像情報記録素子または前記
空間光変調素子を、記録材料としての光導電効果を有す
る材料と、読出用の材料としての液晶とを備えた構成と
してもよい。

【００１９】

【作用】強度Ｉ（ｔ）の書込光をＰＲＯＭ素子等の光導
電効果を持つ材料のある結晶面に垂直に入射させた場
合、ＰＲＯＭ素子の結晶表面に蓄積される電荷量Ｑは、
結晶内を当該結晶面に垂直な方向に流れる電流ｉ（ｔ）
により、次式で表わされる。

【００２０】Ｑ＝∫ｉ（ｔ）ｄｔ …（１） この電流ｉ（ｔ）は、書込光によって励起されるキャリ
ヤの電荷密度ｑ（ｔ）と移動速度との積で表わされ、移
動速度は印加電界Ｅ（ｔ）に比例するから、ＰＲＯＭ素
子に印加するバイアス電圧をＶ（ｔ）とすると、電流ｉ
（ｔ）は次式で表わされる。

【００２１】 ｉ（ｔ）∝ｑ（ｔ）Ｅ（ｔ）∝ｑ（ｔ）Ｖ（ｔ） …（２） また、キャリヤの電荷密度ｑ（ｔ）は、次式のように書
込光の光強度Ｉ（ｔ）に比例する。

【００２２】ｑ（ｔ）∝Ｉ（ｔ） …（３） 従って、ＰＲＯＭ素子の結晶表面に蓄積される電荷量Ｑ
は次式で表わされる。

【００２３】Ｑ∝∫Ｉ（ｔ）Ｖ（ｔ）ｄｔ …（４） まず、ＰＲＯＭ素子に直流バイアス電圧Ｖ（ｔ）を印加
した場合を考えると、バイアス電圧Ｖ（ｔ）は一定だか
ら、式（４）は次式のようになり、 Ｑ∝Ｖ∫Ｉ（ｔ）ｄｔ …（５） ＰＲＯＭ素子の結晶表面に蓄積される電荷量Ｑは書込光
の光強度Ｉ（ｔ）の時間積分にのみ比例し、書込光の時
間変化成分には依存しない。

【００２４】次に、ＰＲＯＭ素子に交流バイアス電圧Ｖ
（ｔ）＝Ｖ₀ cos ２πωｔを印加した場合を考える。

【００２５】書込光の光強度Ｉ（ｔ）をＩ（ｔ）＝Ｉ₀
（cos ２πω′ｔ＋１）とすると、ＰＲＯＭ素子の結晶
表面に蓄積される電荷量Ｑは次式で表わされる。

【００２６】 Ｑ∝Ｉ₀ Ｖ₀ ∫cos ２πωｔ（cos 2 πω′ｔ＋１）ｄｔ …（６） 今、書込光が、その光強度が時間に対して一定である連
続光である場合、すなわち、ω′＝０の場合を考える
と、（６）式は以下のようになる。

【００２７】 Ｑ∝２Ｉ₀ Ｖ₀ ∫cos ２πωｔｄｔ＝（Ｉ₀ Ｖ₀ ／πω）sin （２πωｔ） …（７） （７）式より明らかなように、ＰＲＯＭ素子に交流バイ
アス電圧を印加した場合においては、連続光を照射して
も、ＰＲＯＭ素子の結晶表面に蓄積される電荷量Ｑはわ
ずかな増減を繰り返すだけである。従って、ＰＲＯＭ素
子に交流バイアス電圧を印加した場合においては、ＰＲ
ＯＭ素子は連続光に対してほとんど感度を持たない。

【００２８】次に、書込光の周波数とＰＲＯＭ素子に印
加される交流バイアス電圧の周波数とが一致する場合、
すなわち、ω′＝ωの場合は、（６）式は以下のように
なる。

【００２９】 Ｑ∝Ｉ₀ Ｖ₀ ∫cos ２πωｔ（cos ２πωｔ＋１）ｄｔ ＝Ｉ₀ Ｖ₀ （（ｔ／２）＋（１／２πω）sin ２πωｔ ＋（１／８πω）sin ４πωｔ） …（８） （８）式の第１項は時間ｔおよび書込光の光強度Ｉ
（ｔ）のＩ₀ 成分と交流バイアス電圧Ｖ（ｔ）のＶ₀ 成
分との積に比例する項である。従って、ＰＲＯＭ素子に
交流バイアス電圧を印加した場合であって、書込光の周
波数が交流バイアス電圧の周波数と等しい場合には、書
込光の光強度に対応した電荷がＰＲＯＭ素子の結晶表面
に蓄積されることになり、ＰＲＯＭ素子は、交流バイア
ス電圧に同期してその光強度が変化する光に対して感度
を持つ。

【００３０】このようにＰＲＯＭ素子に交流バイアス電
圧を印加した場合には、ＰＲＯＭ素子は連続光には感度
を持たないが、交流バイアス電圧に同期してその光強度
が変化する光に対しては感度をもつから、被撮像体から
ＰＲＯＭ素子に入射する光が、連続光と交流バイアス電
圧に同期してその光強度が変化する光とから成る場合に
は、交流バイアス電圧に同期してその光強度が変化する
光によって発生した電荷を選択的にＰＲＯＭ素子の結晶
表面に蓄積することができる。従って、ＰＲＯＭ素子に
印加される交流バイアス電圧と同期している画像情報を
選択的にＰＲＯＭ素子に記録することができる。

【００３１】また、ＰＲＯＭ素子に種々の周期で現れる
複数の画像情報が入射する場合、印加交流バイアス電圧
に同期する画像情報が選択的にＰＲＯＭ素子に記録され
る。従って、ＰＲＯＭ素子に印加する交流バイアス電圧
の周波数を変化させることにより、種々の周波数におい
て変化する複数の画像情報のうち交流バイアス電圧と同
一周波数の画像情報だけを選択的に記録することができ
る。

【００３２】さらに、被撮像体の画像のうち一定の周波
数でその強度が変化する画像の強度変化の周波数を検出
する周波数検出手段を設け、この周波数検出手段によっ
て検出された周波数と同一周波数の交流バイアス電圧を
交流バイアス電圧印加手段によってＰＲＯＭ素子に印加
することにより、一定の周波数でその強度が変化する画
像情報の選択的な記録をより一層有効に行なえる。

【００３３】また、交流バイアス電圧印加手段に加え
て、直流バイアス電圧をＰＲＯＭ素子に印加可能な直流
バイアス電圧印加手段をさらに設けることにより、一定
の周波数でその強度が変化する画像情報に加えてその背
景の画像情報も重畳して記録することができる。従っ
て、一定の周波数でその強度が変化する画像の被撮像体
における位置を正確に知ることができる。

【００３４】この際、まず、交流バイアス電圧をＰＲＯ
Ｍ素子に印加して一定の周波数でその強度が変化する画
像情報を選択的にＰＲＯＭ素子に記録した後に、直流バ
イアス電圧をＰＲＯＭ素子に印加して背景の画像情報を
重畳してＰＲＯＭ素子に記録してもよいし、交流バイア
ス電圧と直流バイアス電圧とを同時にＰＲＯＭ素子に印
加して一定の周波数でその強度が変化する画像情報の選
択的なＰＲＯＭ素子への記録および背景の画像情報のＰ
ＲＯＭ素子への記録を同時に行なってもよい。

【００３５】交流バイアス電圧印加手段によって印加さ
れる交流バイアス電圧の位相を変化させることができる
位相調整手段をさらに設けることにより、一定の周波数
でその強度が変化する画像情報と交流バイアス電圧との
間に位相差φがある場合であっても、一定の周波数でそ
の強度が変化する画像情報の選択的な記録を有効に行な
うことができる。

【００３６】書込光：Ｉ（ｔ）＝Ｉ₀ （cos ２πωｔ＋
１）と交流バイアス電圧：Ｖ（ｔ）＝Ｖ₀ cos ２πωｔ
との間に位相差φがある場合、（６）式は以下のように
表わすことができる。

【００３７】 Ｑ∝Ｉ₀ Ｖ₀ ∫cos ２πωｔ（cos （２πωｔ＋φ）＋１）ｄｔ ＝Ｉ₀ Ｖ₀ （（１／２）cos φ・ｔ＋（１／２πω）sin ２πωｔ ＋（１／８πω）sin （４πωｔ＋φ）） …（９） （９）式の第１項は時間ｔ、書込光の光強度Ｉ（ｔ）の
Ｉ₀ 成分、交流バイアス電圧Ｖ（ｔ）のＶ₀ 成分、およ
びcos φとの積に比例する項である。従って、書込光の
周波数が交流バイアス電圧の周波数と等しい場合であっ
ても、ＰＲＯＭ素子の感度は書込光と交流バイアス電圧
との間の位相差φに依存し、位相差φが、φ＝π／２ま
たは３／２・πのような値となると、ＰＲＯＭ素子は、
交流バイアス電圧と同一の周波数でその光強度が変化す
る光に対しても感度を持たなくなる。また、位相差φが
φ＝π／２または３／２・πのような値とならない場合
には、ＰＲＯＭ素子は、交流バイアス電圧と同一の周波
数でその光強度が変化する光に対して感度を持つが、位
相差φが、cos φの値を｜cos φ｜＝１とする場合にＰ
ＲＯＭ素子の感度は最大となる。

【００３８】従って、交流バイアス電圧印加手段によっ
て印加される交流バイアス電圧の位相を変化させること
ができる位相調整手段をさらに設けて、位相差φを調整
することにより、一定の周波数でその強度が変化する画
像情報の選択的な記録を有効に行なうことができる。

【００３９】以上の画像情報の記録作用を説明するにつ
いては、書込光の光強度に対応した電荷を発生し、発生
した電荷を分極電荷として保持する画像情報記録素子、
および書込光の光強度に対応した電荷を発生し、発生し
た電荷を分極電荷として保持すると共に、保持している
分極電荷に応じて読出光を変調させる空間光変調素子と
して、光導電効果およびポッケルス効果の両方を持つＰ
ＲＯＭ素子を例にとって本発明の作用を説明したが、光
導電効果は持つがポッケルス効果は持たない材料であ
る、ＧａＡｓ単結晶、ＧａＡｓ膜、水素化アモルファス
シリコン膜、アモルファスシリコンカーバイド膜やアモ
ルファスセレン膜等を本発明における画像情報記録素子
および空間光変調素子用の記録材料として用いた場合に
おいても、上述した画像情報の記録という点ではＰＲＯ
Ｍ素子と同様の作用を有する。

【００４０】画像情報再生装置に用いられる空間光変調
素子としては、書込光の光強度に対応した電荷を発生
し、発生した電荷を分極電荷として保持すると共に、保
持している分極電荷に応じて読出光の偏光状態を変化さ
せる空間光変調素子を用いることができる。

【００４１】このような空間光変調素子としては、例え
ば、ＰＲＯＭ素子が挙げられる。ＰＲＯＭ素子とは、前
述したように、光導電効果により書込光の光強度に対応
した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持
すると共に、ポッケルス効果により保持している分極電
荷に応じて読出光の偏光状態を変化させる素子をいうか
ら、画像情報の記録材料としてＰＲＯＭ素子を用いた場
合には、そのＰＲＯＭ素子自体によって読出光の偏光状
態を変化させることができ、他の読出用の材料を記録材
料に加えてさらに設ける必要がなくなる。

【００４２】また、分極電荷に応じて読出光の偏光状態
を変化させる読出用の材料としては、液晶がある。

【００４３】ツイスト・ネマチック液晶（ＴＮＬＣ）等
の印加電圧に応じて読出光の偏光状態が変化する液晶を
ＰＲＯＭ素子に加えてさらに設けた場合には、書込時に
ＰＲＯＭ素子に印加される交流バイアス電圧の電圧値を
小さくすることができ、従って、交流バイアス電圧印加
手段の構成を簡単なものとすることができる。同じ偏光
の変化状態を得るのに必要な印加電圧は液晶のほうがＰ
ＲＯＭ素子に比較して、約２桁以上低いから、書込時に
ＰＲＯＭ素子に印加される交流バイアス電圧の電圧値を
小さくして、ＰＲＯＭ素子の結晶表面に蓄積されて保持
される電荷の量を少なくしても、その電荷に基づく電界
が液晶に印加されることにより、液晶によって読出光の
偏光状態を必要なだけ変化させることができるからであ
る。

【００４４】さらに、光導電効果は持つがポッケルス効
果は持たない材料である、ＧａＡｓ単結晶、ＧａＡｓ
膜、水素化アモルファスシリコン膜、アモルファスシリ
コンカーバイド膜やアモルファスセレン膜等を本発明に
おける画像情報記録素子および空間光変調素子用の記録
材料として用いた場合には、読出用の材料として、ツイ
スト・ネマチック液晶（ＴＮＬＣ）等の印加電圧に応じ
て読出光の偏光状態が変化する液晶を用いることができ
る。この場合においても、小さい印加電圧で読出光の必
要な偏光の変化状態が得られるから、記録材料に印加さ
れる高圧バイアス電圧値を小さくすることができ、従っ
て、交流バイアス電圧印加手段の構成を簡単なものとす
ることができる。

【００４５】このように、空間光変調素子として、書込
光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分
極電荷として保持すると共に、保持している分極電荷に
応じて読出光の偏光状態を変化させる空間光変調素子を
用いた場合には、画像情報再生装置に設けられる、ＰＲ
ＯＭ素子に読出光を入射する読出光入射手段としては、
好ましくは、偏光子等を使用して直線偏光光を入射する
装置を用い、ＰＲＯＭ素子から射出する読出光を検出す
る読出光検出手段としては、好ましくは、検光子等の光
の偏光状態を検出できる素子を備えた装置を用いる。

【００４６】また、画像情報再生装置に用いられる空間
光変調素子として、書込光の光強度に対応した電荷を発
生し、発生した電荷を分極電荷として保持すると共に、
保持している分極電荷に応じて読出光の透過率を変化さ
せる空間光変調素子を用いることができる。

【００４７】分極電荷に応じて読出光の透過率を変化さ
せる読出用の材料としては、液晶がある。ポリマー分散
型液晶（ＰＤＬＣ）等の印加電圧に応じて読出光の透過
率が変化する液晶を用いた場合には、読出光に偏光した
光を用いる必要がなくなるから、偏光子や検光子が不要
となり、画像情報再生装置の構成が簡単なものとなる。

【００４８】このポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）等の
印加電圧に応じて読出光の透過率が変化する液晶は、Ｐ
ＲＯＭ素子に加えて設けてもよく、光導電効果は持つが
ポッケルス効果は持たない材料である、ＧａＡｓ単結
晶、ＧａＡｓ膜、水素化アモルファスシリコン膜、アモ
ルファスシリコンカーバイド膜やアモルファスセレン膜
等を本発明における画像情報記録素子および空間光変調
素子用の記録材料として用いた場合には、読出用の材料
として用いてもよい。

【００４９】次に、画像情報の書込時間Ｔ_W について検
討する。画像情報の周波数と交流バイアス電圧の周波数
が一致する場合、書込時間Ｔ_W はどのようにも設定でき
る。

【００５０】一方、画像情報の周波数ω′と交流バイア
ス電圧の周波数ωとの間にずれがある場合、書込時間Ｔ
_W をどのように設定すべきかが問題になる。

【００５１】（６）式において、ω≠ω′の場合につい
て検討する。

【００５２】 Ｑ∝Ｉ₀ Ｖ₀ ∫（cos ２πωｔ＋cos ２πωｔ・cos ２πω′ｔ）ｄｔ ＝Ｉ₀ Ｖ₀ （（１／２πω）sin ２πωｔ ＋（１／２π（ω＋ω′））sin ２π（ω＋ω′）ｔ ＋（１／２π（ω−ω′））sin ２π（ω−ω′）ｔ） …（１０） （１０）式において、第３項はω 〜ω′の場合、他の
項よりもゆっくり変化し、振幅は大きい。従って、第３
項の周期よりも速く画像情報の書き込みが終了すれば、
画像情報の記録が可能になる。この場合、書き込み時間
Ｔ_W を以下の式を満足するように設定すればＰＲＯＭ素
子が感度を持つ。

【００５３】ω −ω′ ＜１／Ｔ_W …（１１）

【００５４】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付の図面を参照し
て説明する。

【００５５】図１は、本発明の画像情報記録装置および
画像情報再生装置に使用されるＰＲＯＭ素子を説明する
ための断面図である。

【００５６】Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀の単結晶からなる電荷発生
保持層４の両側にそれぞれ石英ガラスからなる絶縁層３
および５を設け、絶縁層３および５の外側にＩＴＯ（In
diumTin Oxide）からなる透明電極２および６を設け、
透明電極２および６の外側に石英ガラスからなる基板ガ
ラス１および７をそれぞれ設けて、ＰＲＯＭ素子１６を
形成する。

【００５７】このＰＲＯＭ素子１６に、矢印ａ方向から
画像情報書込光を入射する。Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀は青色光よ
りも短波長の電磁波に対して感度（光伝導性）を有して
いるから、書込光としては青色領域の光やＸ線等を用い
る。書込光が入射すると、電荷発生保持層４内には光導
電効果により書込光強度に対応した電荷キャリヤ（電子
およびホール）が発生する。書込光の入射に対応して端
子８と９を介して透明電極２および６間にバイアス電圧
を印加すると、光導電効果によって発生した電荷キャリ
ヤは、電荷発生保護層４内に形成される電界によって電
荷発生保護層４内をドリフトし、電荷発生保護層４の表
面に分極する。分極した電荷は、電荷発生保護層４の両
表面にはそれぞれ絶縁層３および５が設けられているか
ら、電荷発生保護層の両表面において分極電荷として保
持されることになる。

【００５８】本発明では、透明電極２および６の間に、
記録すべき画像情報の周波数に対応した周波数の交流バ
イアス電圧を印加する。この交流バイアス電圧は、正弦
波、三角波または矩形波等の種々の波形のものであって
よい。前述したように、画像情報の周波数に対応した交
流バイアス電圧を印加すると、画像情報の光強度、すな
わち入射光強度に比例した電荷が分極電荷として電荷発
生保持層４の表面に保持されるから、この分極電荷の量
およびその空間分布を画像情報としてＰＲＯＭ素子１６
に記録する。

【００５９】このように、ＰＲＯＭ素子１６には、分極
電荷の量およびその空間分布が記録されるから、このＰ
ＲＯＭ素子１６には階調性を有する画像情報が記録され
ることになる。

【００６０】なお、一旦記録した情報は、透明電極２お
よび６を短絡した状態で、ＰＲＯＭ素子１６に青色光ま
たはそれよりも短波長の電磁波を投射するだけで消去す
ることができる。

【００６１】Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀単結晶は、その結晶表面に
分極電荷が形成されると分極電荷に対応した強度の電界
が形成され、複屈折性が生ずる。従って、記録した画像
情報を再生する場合、ＰＲＯＭ素子１６に直線偏光した
読出光を入射するとＰＲＯＭ素子１６から分極電荷の量
に応じた楕円偏光が出射するので、後段に検光子を配置
すれば、検光子から射出する読出光の光強度を測定する
ことにより分極電荷の量を測定できる。従って、検光子
の後段に結像光学系を介して投影することによりＰＲＯ
Ｍ素子１６に記録した画像情報を光学像として再生する
ことができる。この時、読出光として、Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀
単結晶に光導電効果が生じない光、例えば赤色光を用い
れば、分極電荷の分布状態を変化させることなく、画像
情報の再生が行える。

【００６２】画像情報を再生する際、ＰＲＯＭ素子１６
の透明電極２および６の間に直流バイアスを印加しても
よく、あるいは透明電極２および６間を短絡してもよ
い。透明電極２および６の間に直流バイアスを印加すれ
ば、分極電荷が作る電界が直流バイアスによって形成さ
れる外部電界を打ち消す。従って、電荷発生保持層４内
は、書込光が照射された部分では電界が弱く、照射され
なかった部分では電界が強くなり、読み出される画像は
書込まれた画像情報のネガ像となる。透明電極２および
６間を短絡すると、電荷発生保持層４内の電界は分極電
界が作る電界のみとなり、従って、書込光が照射された
部分では電界が強くなり、照射されなかった部分では電
界が弱くなる。従って、読み出される画像は書込まれた
画像情報のポジ像となる。

【００６３】なお、再生された画像情報の表示装置とし
て、例えばＰＲＯＭ素子１６からの再生像をＴＶカメラ
で撮像しＣＲＴを用いて表示することができ、あるいは
投影レンズ系を介してスクリーン上に投影して表示する
こともできる。また、必要に応じて光フーリエ変換等の
光画像処理のための光学系を設け、ＰＲＯＭ素子１６か
らの再生像をその光学系に入力し、適当な画像処理を施
すこともできる。

【００６４】図２は、本発明の画像情報記録装置および
画像情報再生装置に使用される液晶付ＰＲＯＭ素子５６
を説明するための断面図である。

【００６５】液晶層５０が絶縁層５と透明電極６との間
に設けられている。液晶層５０として、ツイスト・ネマ
チック液晶（ＴＮＬＣ）等の印加電圧に応じて読出光の
偏光状態が変化する材料を用いた場合には、書込時に液
晶付ＰＲＯＭ素子５６の透明電極２および６の間に印加
される交流バイアス電圧の電圧値を小さくすることがで
き、従って、この交流バイアス電圧を印加する交流バイ
アス印加装置の構成を簡単で安価なものとすることがで
きる。同じ偏光の変化状態を得るのに必要な印加電圧は
液晶のほうが図１に示したＰＲＯＭ素子１６に比較し
て、約２桁以上低いから、書込時に液晶付ＰＲＯＭ素子
５６の透明電極２および６間に印加される交流バイアス
電圧の電圧値を小さくして、電荷発生保持層４結晶表面
に蓄積されて保持される電荷の量を少なくしても、その
電荷に基づく電界が液晶層５０に印加されることによ
り、液晶層５０によって読出光の偏光状態を必要なだけ
変化させることができるからである。

【００６６】また、この構成の素子では、読出光に変調
を与えるのは液晶層５０であるため電荷発生保持層４に
は光導電効果を持ち、ポッケルス効果を持たない材料の
使用も可能である。従って、Ｂｉ₁₂ＳｉＯ₂₀単結晶の他
に、ＧａＡｓ単結晶、ＧａＡｓ膜、水素化アモルファス
シリコン膜、アモルファスシリコンカーバイド膜、アモ
ルファスセレン膜等が適用できる。

【００６７】液晶として、ポリマー分散型液晶（ＰＤＬ
Ｃ）等の印加電圧に応じて読出光の透過率が変化する材
料を用いた場合には、読出光に偏光した光を用いる必要
がなくなるから、偏光子や検光子が不要となり、画像情
報再生装置の構成が簡単なものとなる。

【００６８】また、図３に示すように、液晶層５０と電
荷発生保持層４の間に反射層５１を設けた液晶付ＰＲＯ
Ｍ素子５６′を用いることもできる。反射層５１として
は、例えば、ＴｉＯ₂ とＳｉＯ₂ の積層膜を用いる。矢
印Ａ方向から画像情報書込光を入射させ、記録を行う。
読出光は矢印Ｂ方向から入射され、反射層５１で反射さ
れ、入射方向に光は出射され、画像情報の再生が行われ
る。この素子構成をとれば、読出項は電荷発生保持層４
を通過しないので、読出光波長を任意に選んでも、分極
電荷分布を変化させないことが利点である。

【００６９】なお、液晶層５０の絶縁性が十分高く、こ
の液晶層５０によって分極電荷を電荷保持発生層４の表
面に保持できるなら絶縁層３と５の一方または両方を設
けなくともよい。

【００７０】次に、図１、図２、図３にそれぞれ示した
ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５
６′を用いた画像情報記録装置および画像情報再生装置
およびこれらの装置によって画像情報を記録、再生する
方法について説明する。 （第１の実施例）図４は、本発明の第１の実施例の画像
情報記録装置および画像情報再生装置を説明するための
模式図である。

【００７１】高圧ガイ管に生ずる火花放電模様の画像情
報を、本実施例の画像情報記録装置および画像情報再生
装置によって、記録、再生する方法を説明する。

【００７２】送電線のガイ管に絶縁不良等が生ずると火
花放電が発生する。この火花放電は流れる電流の周波数
の２倍の周波数で周期的に発生する。昼間に火花放電模
様を撮像しようとしても太陽光が入射してしまうため、
火花放電模様を鮮明に撮像することができない。このよ
うな場合に、本発明による画像記録装置および画像再生
装置を用いれば、火花放電模様をＰＲＯＭ素子１６また
は液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に鮮明に記録するこ
とができる。

【００７３】３本の電力線１０ａ〜１０ｃが高圧ガイ管
１１ａ〜１１ｃに支持されている。１本の電力線１０ｂ
に電流検知器１２を取り付け、この電流検知器１２によ
って電力線１０ｂに流れる電流波形を検出する。検出し
た電流波形を増幅器１３で増幅した後、検出した電流波
形を倍波発生器１４に供給して検出した電流の２倍の周
波数の信号を発生させる。発生した２倍の周波数の信号
を高圧交流電圧発生器１５に供給し、電力線１０ｂに流
れる電流と同位相で周波数が２倍の高圧交流バイアス電
圧を発生し、この高圧交流バイアス電圧をＰＲＯＭ素子
１６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に印加す
る。

【００７４】発生した火花放電による光は、シャッター
１７、結像レンズ系１８およびハーフミラー１９を経て
ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５
６′に入射する。ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯ
Ｍ素子５６、５６′には一定の周期で繰り返し現われる
火花放電と同期した交流バイアス電圧が印加されるの
で、太陽光は記録されず火花放電による画像だけがＰＲ
ＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に
記録され、この結果、太陽光が入射しても火花放電によ
る画像だけを鮮明に記録することができる。なお、本実
施例では、電力線１０ｂに電流検知器１２を設けて火花
放電が発生する周波数および位相を検出したが、電力線
１０ｂを流れる電流の周波数および位相が既知の場合に
は、電流検知器１２は不要である。

【００７５】次に、ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲ
ＯＭ素子５６、５６′に記録された画像を再生する再生
光学系について説明する。

【００７６】記録された画像を再生する際、シャッター
１７を閉じるとともに高圧交流電圧発生器１５をオフす
る。レーザ光源２０から読出光を発生させる。この読出
光としては、ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素
子５６、５６′に用いられているＢｉ₁₂ＳｉＯ₂₀結晶に
光導電効果が生じない波長の光、例えば波長６３３ｎｍ
の光を用いる。その後、レーザ光源２０から発生した読
出光は偏光子２７により直線偏光した光とされる。その
後、読出光は再生光光シャッター２１を通り、さらにエ
クスパンダーレンズおよびコリメータレンズからなるビ
ームエクスパンダー２５を介して拡大平行光束となり、
ハーフミラー１９を経てＰＲＯＭ素子１６または液晶付
ＰＲＯＭ素子５６、５６′に入射する。

【００７７】ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素
子５６、５６′に入射した読出光は、ＰＲＯＭ素子１６
または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に記録されてい
る画像情報に従った楕円率を有する楕円偏光となってＰ
ＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′
から射出する。従って、この読出光をＰＲＯＭ素子１６
または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′の後方に配置し
た検光子２２を通過させることにより、ＰＲＯＭ素子１
６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に記録されて
いた画像情報は、その画像情報に対応する光強度分布を
持つ光学像として再生される。この光学像をＴＶカメラ
２３によって撮像しモニタ２４上に表示する。

【００７８】このように構成すれば、一旦記録した画像
情報を直ちに再生することができ、ポータブル型の画像
記録および再生装置を実現することができる。太陽光が
入射する昼間であっても高圧ガイ管や変成器等に放電事
故が発生したか否かを迅速に検査することがてきる。

【００７９】また、この時、液晶付ＰＲＯＭ素子５６、
５６′としてＰＤＬＣ等の光透過率を変化させる液晶を
用いた素子を用いた場合、偏光子２７および検光子２２
は不要である。 （第２の実施例）図５は、本発明の第２の実施例の画像
情報記録装置および画像情報再生装置を説明するための
模式図である。

【００８０】この実施例においては、ＰＲＯＭ素子１６
または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に直流バイアス
電圧を印加可能な直流電圧発生器２６をさらに設けてい
る点が第１の実施例と異なるが、他の構成は第１の実施
例と同じである。

【００８１】高圧交流電圧発生器１５に加えて、直流電
圧発生器２６をさらに設けることにより、交流バイアス
電圧だけでなく直流バイアス電圧もＰＲＯＭ素子１６ま
たは液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に印加することが
できる。従って、周期的に発生する火花放電だけでな
く、その背景の高圧ガイ管１１ａ〜１１ｃや電力線１０
ａ〜１０ｃも重畳して記録することができ、火花放電が
発生している箇所を正確に知ることができる。

【００８２】本実施例においては、まず、高圧交流電圧
発生器１５により交流バイアス電圧をＰＲＯＭ素子１６
または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に印加して火花
放電模様を記録し、次に、直流電圧発生器２６により直
流バイアス電圧をＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯ
Ｍ素子５６、５６′に印加して背景の高圧ガイ管１１ａ
〜１１ｃや電力線１０ａ〜１０ｃの画像情報を重畳して
ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５
６′に記録してもよいし、高圧交流電圧発生器１５およ
び直流電圧発生器２６により交流バイアス電圧および直
流バイアス電圧を同時にＰＲＯＭ素子１６または液晶付
ＰＲＯＭ素子５６、５６′に印加して、火花放電模様お
よび背景の高圧ガイ管１１ａ〜１１ｃや電力線１０ａ〜
１０ｃの画像情報を同時にＰＲＯＭ素子１６または液晶
付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に記録してもよい。 （第３の実施例）図６は、本発明の第３の実施例の画像
情報記録装置および画像情報再生装置を説明するための
模式図である。

【００８３】生体透過像としての血管像の画像情報を、
本実施例の画像情報記録装置および画像情報再生装置に
よって、記録、再生する方法を説明する。

【００８４】血管中の血流は心拍に応じた周期で変動
し、レントゲン像として撮像した場合血流の量に応じた
濃淡画像となる。従って、血管のレントゲン像は心拍に
応じてその強度が変化する画像となる。一方、血管をレ
ントゲン撮像装置で撮像すると骨格等の静止画と一緒に
撮像されてしまい、血管像だけを鮮明に撮像することが
できなかった。このような場合、本発明による画像記録
装置および画像再生装置を用いれば、周期性を有する血
管像だけを鮮明に撮像でき、種々の病理の診断に寄与す
ることができる。

【００８５】Ｘ線源３０から検査すべき人体３１に向け
てＸ線を投射し、Ｘ線透過像をＸ線カメラ３２により撮
像し、撮像されたＸ線像を表示装置３３に表示する。表
示された血管の画像は心拍の周期でその強度を変化させ
る画像となる。この血管像を、シャッター３４、結像レ
ンズ系３５およびハーフミラー３６を介してＰＲＯＭ素
子１６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′上に投影
する。

【００８６】一方、人体３１の脈拍波形を脈拍波形測定
器３８で測定し、その出力信号を位相調整器３９に供給
する。この位相調整器３９では、測定した脈拍から適当
な時間だけ遅れたパルス信号を形成し、この信号を交流
高圧電源４０に供給し、この交流高圧電源４０から、位
相調整器３９からの出力信号に同期した交流バイアス電
圧を発生してＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素
子５６、５６′に印加する。

【００８７】このように構成すれば、血管中を流れる血
流に時間遅れが生じても、ＰＲＯＭ素子１６または液晶
付ＰＲＯＭ素子５６、５６′への交流バイアス電圧の位
相と観察位置における血流の位相とを一致させることが
できるので、血管の画像だけをＰＲＯＭ素子１６または
液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に鮮明に記録すること
ができる。

【００８８】ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素
子５６、５６′に記録された画像を再生する再生光学系
については第１の実施例と同じである。

【００８９】本実施例の場合も、必要に応じて、記録し
た画像について光フーリエ変換等の光画像処理を行うこ
とができる。 （第４の実施例）図７は、本発明の第４の実施例の画像
情報記録装置および画像情報再生装置を説明するための
模式図である。

【００９０】街の灯りの中から、固有周期で点滅する灯
台や信号等の灯りを、本実施例の画像情報記録装置およ
び画像情報再生装置によって分離して記録、再生する方
法を説明する。本実施例のような装置は航行支援装置と
呼ばれる。

【００９１】航空機が街の上空を飛行する場合や、街中
の空港に着陸する場合等には、街の灯りの中から航行支
援用の灯台や信号等からの灯りを分離して検出し、その
情報を航空機の飛行制御に役立てている。

【００９２】航行支援用の灯台４６を所定の固有周波数
において点滅させる。灯台４６からの光は、シャッター
１７、結像レンズ系１８およびハーフミラー１９を経て
ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５
６′に入射する。灯台４６の周波数と同一の周波数の交
流バイアス電圧を高圧交流電圧発生器１５によってＰＲ
ＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に
印加する。交流バイアス電圧の位相は高圧交流電圧発生
器１５の前段に設けられた位相調整器４４からの出力信
号によって調整する。

【００９３】ＰＲＯＭ素子１６または液晶付ＰＲＯＭ素
子５６、５６′には、灯台４６の点滅周波数と同一の周
波数の交流バイアス電圧が印加されるので、街４２の灯
りは記録されず灯台４６の画像だけがＰＲＯＭ素子１６
または液晶付ＰＲＯＭ素子５６、５６′に記録される。

【００９４】本発明は上述した実施例だけに限定されず
種々の変形や偏光が可能である。例えば上述した実施例
では透過型ＰＲＯＭ素子を用いたが、アルミニウムの反
射膜を形成した反射型のＰＲＯＭ素子を用いることも可
能である。

【００９５】

【発明の効果】本発明の画像情報記録装置は、書込光の
光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電
荷として保持する画像情報記録素子と、被写体からの光
を前記画像情報記録素子に書込光として入射させる撮像
手段と、前記書込光により形成される前記被写体の画像
のうち、必要な画像を形成する書込光の光強度変化の周
波数と同一の周波数を有する交流バイアス電圧を前記画
像情報記録素子に印加する交流バイアス電圧印加手段と
を有し、前記書込光により形成される被写体の画像から
前記必要な画像を空間的に分離、抽出するから、画像情
報記録素子に印加される交流バイアスと同期している画
像情報を選択的に記録することができる。

【００９６】また、本発明の画像情報再生装置は、書込
光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分
極電荷として保持すると共に、保持している分極電荷に
応じて読出光を変調させる空間光変調素子と、被写体か
らの光を前記空間光変調素子に書込光として入射させる
撮像手段と、前記書込光により形成される前記被写体の
画像のうち、必要な画像を形成する書込光の光強度変化
の周波数と同一の周波数を有する交流バイアス電圧を前
記空間光変調素子に印加する交流バイアス電圧印加手段
と、前記空間光変調素子に読出光を入射させる読出光入
射手段と、前記空間光変調素子から出射される読出光を
検出する読出光検出手段とを有し、前記書込光により形
成される被写体の画像から前記必要な画像を空間的に分
離して読み出すから、空間光変調素子に印加される交流
バイアスと同期している画像情報を選択的に記録、再生
することができる。

【００９７】また、被撮像体の画像のうち一定の周波数
でその強度が変化する画像の強度変化の周波数を検出す
る周波数検出手段を設け、この周波数検出手段によって
検出された周波数と同一周波数の交流バイアス電圧を交
流バイアス電圧印加手段によって画像情報記録素子また
は空間光変調素子に印加することにより、一定の周波数
でその強度が変化する画像情報の選択的な記録をより一
層有効に行なえる。

【００９８】さらに、交流バイアス電圧印加手段によっ
て印加される交流バイアス電圧の位相を変化させること
ができる位相調整手段をさらに設けることにより、一定
の周波数でその強度が変化する画像情報と交流バイアス
電圧との間に位相差φがある場合であっても、一定の周
波数でその強度が変化する画像情報の選択的な記録を有
効に行なうことができる。

【００９９】さらに、また、交流バイアス電圧印加手段
に加えて、直流バイアス電圧を画像情報記録素子または
空間光変調素子に印加可能な直流バイアス電圧印加手段
をさらに設けることにより、一定の周波数でその強度が
変化する画像情報に加えてその背景の画像情報も重畳し
て記録することができる。従って、一定の周波数でその
強度が変化する画像の被撮像体における位置を正確に知
ることができる。

【０１００】画像情報記録素子および空間光変調素子と
して、光導電効果により書込光の光強度に対応した電荷
を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持すると共
に、ポッケルス効果により保持している分極電荷に応じ
て読出光の偏光状態を変化させる素子を用いた場合に
は、この素子自体によって読出光の偏光状態を変化させ
ることができ、他の読出用の材料を記録材料に加えて設
ける必要がなくなる。

【０１０１】さらに、光導電効果により書込光の光強度
に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷とし
て保持すると共に、ポッケルス効果により保持している
分極電荷に応じて読出光の偏光状態を変化させる素子に
加えてさらに液晶を設けることにより画像情報記録装置
および画像情報再生装置の構成を簡単なものとすること
ができる。

【０１０２】また、画像情報記録素子または空間光変調
素子を、記録材料としての光導電効果を有する材料と、
読出用の材料としての液晶とを備えた構成とすることに
より、光導電効果は持つがポッケルス効果は持たない材
料である、ＧａＡｓ単結晶、ＧａＡｓ膜、水素化アモル
ファスシリコン膜、アモルファスシリコンカーバイド膜
やアモルファスセレン膜等を画像情報記録素子および空
間光変調素子用の記録材料として用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像情報記録装置および画像情報再生
装置に使用されるＰＲＯＭ素子を説明するための断面図
である。

【図２】本発明の画像情報記録装置および画像情報再生
装置に使用される液晶付ＰＲＯＭ素子を説明するための
断面図である。

【図３】本発明の画像情報記録装置および画像情報再生
装置に使用される他の液晶付ＰＲＯＭ素子を説明するた
めの断面図である。

【図４】本発明の第１の実施例の画像情報記録装置およ
び画像情報再生装置を説明するための模式図である。

【図５】本発明の第２の実施例の画像情報記録装置およ
び画像情報再生装置を説明するための模式図である。

【図６】本発明の第３の実施例の画像情報記録装置およ
び画像情報再生装置を説明するための模式図である。

【図７】本発明の第４の実施例の画像情報記録装置およ
び画像情報再生装置を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１、７…基板ガラス ２、６…透明電極 ３、５…絶縁層 ４…電荷発生保持層 １０ａ〜１０ｃ…電力線 １１ａ〜１１ｃ…高圧ガイ管 １２…電流検知器 １３…増幅器 １４…倍波発生器 １５…高圧交流電圧発生器 １６…ＰＲＯＭ素子 １７、３４…シャッター １８、３５…結像レンズ系 １９、３６…ハーフミラー ２０…レーザ光源 ２１…再生光光シャッター ２２…検光子 ２３…ＴＶカメラ ２４…モニタ ２５…ビームエクスパンダー ２６…直流電圧発生器 ２７…偏光子 ３０…Ｘ線源 ３１…人体 ３２…Ｘ線カメラ ３３…表示装置 ３８…脈拍波形測定器 ３９、４４…位相調整器 ４０…交流高圧電源 ４２…街 ４６…灯台 ５０…液晶層 ５１…反射層 ５６、５６′…液晶付ＰＲＯＭ素子

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−503009（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−282721（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200117（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−113989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−14841（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−245721（ＪＰ，Ａ) 1989年電子情報通信学会秋季全国大会 講演論文集［分冊４］通信・エレクトロ ニクス（1989年８月15日発行）Ｐ．４− 278 Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ，Ｖｏ ｌ．21 Ｎｏ．20 ＰＰ．3706−3712 （15 Ｏｃｔｏｒｂｅｒ 1982) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/00 - 1/055 504 G02F 1/135 G02F 3/00 - 3/02 A61B 6/00 300 G01N 21/67 G01N 21/84 G01R 31/00 - 31/08

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】書込光の光強度に対応した電荷を発生し、
   発生した電荷を分極電荷として保持する画像情報記録素
   子と、被写体 からの光を前記画像情報記録素子に書込光として
   入射させる撮像手段と、前記書込光により形成される前記被写体の画像のうち、
   必要な画像を形成する書込光の光強度変化の周波数と同
   一の周波数を有する 交流バイアス電圧を前記画像情報記
   録素子に印加する交流バイアス電圧印加手段とを具備
   し、前記書込光により形成される被写体の画像から前記必要
   な画像を空間的に分離、抽出 することを特徴とする画像
   情報記録装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像情報記録装置におい
   て、前記被撮像体の画像のうち、一定の周波数でその強
   度が変化する画像の強度変化の周波数を検出する周波数
   検出手段をさらに有し、前記交流バイアス電圧印加手段
   は前記周波数検出手段によって検出された周波数と同一
   周波数の交流バイアス電圧を前記画像情報記録素子に印
   加することを特徴とする画像情報記録装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の画像情報記録装置
   において、前記交流バイアス電圧印加手段によって印加
   される交流バイアス電圧の位相を変化させることができ
   る位相調整手段をさらに有することを特徴とする画像情
   報記録装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の画像情
   報記録装置において、直流バイアス電圧を前記画像情報
   記録素子に印加可能な直流バイアス電圧印加手段をさら
   に有することを特徴とする画像情報記録装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の画像情
   報記録装置において、前記画像情報記録素子は、書込光
   の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極
   電荷として保持すると共に、保持している分極電荷に応
   じて読出光の偏光状態を変化させる空間光変調素子であ
   ることを特徴とする画像情報記録装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の画像情報記録装置におい
   て、前記画像情報記録素子は、光導電効果により書込光
   の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極
   電荷として保持すると共に、ポッケルス効果により保持
   している分極電荷に応じて読出光の偏光状態を変化させ
   る素子であることを特徴とする画像情報記録装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の画像情報記録装置におい
   て、前記光導電効果により書込光の光強度に対応した電
   荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持すると
   共に、ポッケルス効果により保持している分極電荷に応
   じて読出光の偏光状態を変化させる素子に加えてさらに
   液晶を設けたことを特徴とする画像情報記録装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至４のいずれかに記載の画像情
   報記録装置において、前記画像情報記録素子は、記録材
   料としての光導電効果を有する材料と、読出用の材料と
   しての液晶とを備えることを特徴とする画像情報記録装
   置。
9. 【請求項９】書込光の光強度に対応した電荷を発生し、
   発生した電荷を分極電荷として保持すると共に、保持し
   ている分極電荷に応じて読出光を変調させる空間光変調
   素子と、被写体 からの光を前記空間光変調素子に書込光として入
   射させる撮像手段と、前記書込光により形成される前記被写体の画像のうち、
   必要な画像を形成する書込光の光強度変化の周波数と同
   一の周波数を有する 交流バイアス電圧を前記空間光変調
   素子に印加する交流バイアス電圧印加手段と、 前記空間光変調素子に読出光を入射させる読出光入射手
   段と、 前記空間光変調素子から出射される読出光を検出する読
   出光検出手段とを具備し、前記書込光により形成される被写体の画像から前記必要
   な画像を空間的に分離して読み出す ことを特徴とする画
   像情報再生装置。
10. 【請求項１０】請求項９記載の画像情報再生装置におい
    て、前記被撮像体の画像のうち、一定の周波数でその強
    度が変化する画像の強度変化の周波数を検出する周波数
    検出手段をさらに有し、前記交流バイアス電圧印加手段
    は前記周波数検出手段によって検出された周波数と同一
    周波数の交流バイアス電圧を前記空間光変調素子に印加
    することを特徴とする画像情報再生装置。
11. 【請求項１１】請求項９または１０記載の画像情報再生
    装置において、前記交流バイアス電圧印加手段によって
    印加される交流バイアス電圧の位相を変化させることが
    できる位相調整手段をさらに有することを特徴とする画
    像情報再生装置。
12. 【請求項１２】請求項９乃至１１のいずれかに記載の画
    像情報再生装置において、直流バイアス電圧を前記空間
    光変調素子に印加可能な直流バイアス電圧印加手段をさ
    らに有することを特徴とする画像情報再生装置。
13. 【請求項１３】請求項９乃至１２のいずれかに記載の画
    像情報再生装置において、前記空間光変調素子は、書込
    光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分
    極電荷として保持すると共に、保持している分極電荷に
    応じて読出光の偏光状態を変化させる空間光変調素子で
    あることを特徴とする画像情報再生装置。
14. 【請求項１４】請求項１３記載の画像情報再生装置にお
    いて、前記空間光変調素子は、光導電効果により書込光
    の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分極
    電荷として保持すると共に、ポッケルス効果により保持
    している分極電荷に応じて読出光の偏光状態を変化させ
    る素子であることを特徴とする画像情報再生装置。
15. 【請求項１５】請求項１４記載の画像情報再生装置にお
    いて、前記光導電効果により書込光の光強度に対応した
    電荷を発生し、発生した電荷を分極電荷として保持する
    と共に、ポッケルス効果により保持している分極電荷に
    応じて読出光の偏光状態を変化させる素子に加えてさら
    に液晶を設けたことを特徴とする画像情報再生装置。
16. 【請求項１６】請求項９乃至１２のいずれかに記載の画
    像情報再生装置において、前記空間光変調素子は、書込
    光の光強度に対応した電荷を発生し、発生した電荷を分
    極電荷として保持すると共に、保持している分極電荷に
    応じて読出光の透過率を変化させる空間光変調素子であ
    ることを特徴とする画像情報再生装置。
17. 【請求項１７】請求項９乃至１２のいずれかに記載の画
    像情報再生装置において、前記空間光変調素子は、記録
    材料としての光導電効果を有する材料と、読出用の材料
    としての液晶とを備えることを特徴とする画像情報再生
    装置。