(57)【要約】【課題】可視光領域の画像における輝度分布を低減させ、ハレーションを押さえた鮮明な画像を生み出す光透過フィルタを提供する。【解決手段】波長が異なる第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ変化する物質を二次元的に設けてなり、二次元画像光として、第１の所定波長及び第２の所定波長とは異なる第３の所定波長の光を入射することを特徴とする光透過フィルタ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が異なる第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ変化する物質を二次元的に設けてなり、二次元画像光として、第１の所定波長及び第２の所定波長とは異なる第３の所定波長の光を入射することを特徴とする光透過フィルタ。
【請求項２】
光学セルを二次元配列してなる二次元配列素子を備え、各光学セルは、波長が異なる第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ変化する物質を含み、前記二次元画像光として、第１の所定波長及び第２の所定波長とは異なる第３の所定波長の光を入射することを特徴とする光透過フィルタ。
【請求項３】
前記物質は、第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ可逆的に変化することを特徴とする請求項１又は２に記載の光透過フィルタ。
【請求項４】
任意の領域に、第１の所定波長の光が入射した後と、第２の所定波長の光が入射した後とで、その領域における第３の所定波長の光に対する透過率の大きさが異なることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光透過フィルタ。
【請求項５】
前記物質は、フォトクロミック材料であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光透過フィルタ。
【請求項６】
前記物質は、所定空間に閉じ込められていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一項に記載の光透過フィルタ。
【請求項７】
前記物質は、セルに固定されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一項に記載の光透過フィルタ。
【請求項８】
第１、第２及び第３の所定波長は可視領域の波長であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の光透過フィルタ。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の光透過フィルタを用い、二次元画像光を入射し、入力画像光の輝度の大きさに応じて透過率の二次元分布を変化させることにより輝度調整を行う画像出力装置であって、入力画像を主画像と副画像に分配する画像情報分配部と、画像情報分配部から副画像を受け取り副画像の画像情報の中で所定の基準輝度より輝度が高い部分の画像と低い部分の画像を認識する調整画像演算部と、調整画像演算部から輝度の高い部分の画像情報と低い部分の画像情報を受け取り、受け取った画像情報をもとに、前記光透過フィルタの対応部分の透過率を下げる加算調整画像光及び前記光透過フィルタの対応部分の透過率を上げる減算調整画像光を生成させ、前記光透過フィルタに、画像情報分配部で分配された主画像と同期させて照射する調整画像出力部を備えることを特徴とする画像出力装置。
【請求項１０】
画像情報分配部と調整画像演算部の間に、画像情報分配部からの副画像を受け取り、一時的に記録し、記録した副画像の画像情報を調整画像演算部に送出する副画像入力部を有することを特徴とする請求項９に記載の画像出力装置。
【請求項１１】
調整画像出力部が、前記光透過フィルタの対応部分の透過率を下げる加算調整画像光を発生させる加算調整画像出力部及び前記光透過フィルタの対応部分の透過率を上げる減算調整画像光を発生させる減算調整画像出力部よりなることを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像出力装置。
【請求項１２】
調整画像出力部が、デジタルマイクロミラー素子（ＤＭＤ）を用いて光照射を行うことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の画像出力装置。
【請求項１３】
調整画像出力部が、光ファイバー束を用いて光照射を行うことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の画像出力装置。
【請求項１４】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の光透過フィルタを用いた並列アナログ演算装置であって、複数のアナログ情報を二次元的に展開して第１の所定波長か第２の所定波長の所定パターンのアナログ画像に選択的に光画像化し、逐次出射する画像発生装置と、光画像化部からの入力画像を受け取り、透過率変化による演算を行うアナログ演算情報部と、アナログ演算情報部による演算結果を画像の形で受け取り、出力する出力部を備えることを特徴とする並列アナログ演算装置。
【請求項１５】
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の光透過フィルタを用いた並列アナログ演算装置であって、複数のアナログ情報を二次元的に展開して第１の所定波長か第２の所定波長の所定パターンのアナログ画像に選択的に光画像化し、逐次出射する画像発生装置と、光画像化部からの入力画像をミラーを介して受け取り、透過率変化による演算を行うアナログ情報演算部と、アナログ情報演算部による演算結果を出力するための光を照射する面発光素子と、前記ミラーを介してアナログ情報演算部による演算結果を画像の形で受け取り、出力する出力部を備えることを特徴とする並列アナログ演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新しい光透過フィルタ並びにそれを用いた画像出力装置及び並列アナログ演算装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光フィルタは、光を光フィルタで吸収するなどして光量を低減させるために使用される。一般的な光フィルタは透過率が均一であり、この光フィルタを用いることにより光量を一様に低減、調整している。ところが、入射画像の明るい部分と暗い部分での輝度の差が大きい場合、暗い部分の輝度に合わせた光フィルタを選択すると明るい部分がハレーションを起こしてしまうため、画像情報が消失してしまう。一方、明るい部分に合わせて透過率の低い光フィルタを選択した場合、暗い部分が更に暗くなってしまい画像情報が失われてしまう。
【０００３】
このような不具合をなくすため、透過率の異なる数種類の光フィルタを状況に応じて選択して使用する方法もある。この方法であると複数枚の光フィルタを用意する必要があり、多大なコストが掛かることになる。しかも、入射画像の明暗分布が頻繁に変化する場合には光フィルタの交換が間に合わない状況や、複雑な明暗分布の場合には予め用意した光フィルタが対応できなくなる場合も有り得る。
【０００４】
また、光応答性分子を含む光フィルタを用いることで入射光に光量に応じて変化する光フィルタ（特許文献１）も提案されているが、光応答性分子の可視領域の透過率は紫外領域の光照射によって調整されるため、この光フィルタのみで入射画像の輝度分布を調整するためには、入射画像が可視領域と紫外領域ともに同じ輝度分布を持つ必要がある。
【０００５】
一方、従来のアナログ演算装置においては、単回路ではオペアンプのような従来の半導体素子を用い、複数の回路ではアナログ信号をデジタル信号に変換した複数の信号を演算処理していた。アナログ演算を並列に行う演算装置には入力回路数と同時のアナログ−デジタル変換用の回路が必要になる。従って、アナログ入力回路数が多くなればなるほど、入力数と同数のアナログ−デジタル変換回路が増えてしまうといった問題を生じていた。しかも、回路数が多くなればなるほどアナログ−デジタル変換回路の同期を取ることが難しくなるといった問題も生じてしまう。
【特許文献１】特開昭６０−２０５４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、可視光領域の画像における輝度分布を低減させ、ハレーションを押さえた鮮明な画像を生み出す光透過フィルタを提供することを課題とする。
【０００７】
また、本発明は、複数のアナログ情報を二次元に展開することで画像情報として一度に複雑なアナログ演算を行い、これを画像出力及び並列アナログ演算に装置演算に利用した新しい画像出力装置及び並列アナログ演算装置を提供することをも課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、上記課題を解決するため、下記の技術的手段が提供される。
【０００９】
（１）波長が異なる第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ変化する物質を二次元的に設けてなり、二次元画像光として、第１の所定波長及び第２の所定波長とは異なる第３の所定波長の光を入射することを特徴とする光透過フィルタ。
【００１０】
（２）光学セルを二次元配列してなる二次元配列素子を備え、各光学セルは、波長が異なる第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ変化する物質を含み、前記二次元画像光として、第１の所定波長及び第２の所定波長とは異なる第３の所定波長の光を入射することを特徴とする光透過フィルタ。
【００１１】
（３）上記（１）又は（２）の発明において、前記物質は、第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ可逆的に変化することを特徴とする光透過フィルタ。
【００１２】
（４）上記（１）ないし（３）のいずれかの発明において、任意の領域に、第１の所定波長の光が入射した後と、第２の所定波長の光が入射した後とで、その領域における第３の所定波長の光に対する透過率の大きさが異なることを特徴とする光透過フィルタ。
【００１３】
（５）上記（１）ないし（４）のいずれかの発明において、前記物質は、フォトクロミック材料であることを特徴とする光透過フィルタ。
【００１４】
（６）上記（２）ないし（５）のいずれかの発明において、前記物質は、所定空間に閉じ込められていることを特徴とする光透過フィルタ。
【００１５】
（７）上記（２）ないし（５）のいずれかの発明において、前記物質は、セルに固定されていることを特徴とする光透過フィルタ。
【００１６】
（８）上記（１）ないし（７）のいずれかの発明において、第１、第２及び第３の所定波長は可視領域の波長であることを特徴とする光透過フィルタ。
【００１７】
（９）上記（１）ないし（８）のいずれかの光透過フィルタを用い、二次元画像光を入射し、入力画像光の輝度の大きさに応じて透過率の二次元分布を変化させることにより輝度調整を行う画像出力装置であって、入力画像を主画像と副画像に分配する画像情報分配部と、画像情報分配部から副画像を受け取り副画像の画像情報の中で所定の基準輝度より輝度が高い部分の画像と低い部分の画像を認識する調整画像演算部と、調整画像演算部から輝度の高い部分の画像情報と低い部分の画像情報を受け取り、受け取った画像情報をもとに、前記光透過フィルタの対応部分の透過率を下げる加算調整画像光及び前記光透過フィルタの対応部分の透過率を上げる減算調整画像光を生成させ、前記光透過フィルタに、画像情報分配部で分配された主画像と同期させて照射する調整画像出力部を備えることを特徴とする画像出力装置。
【００１８】
（１０）上記（９）の発明において、画像情報分配部と調整画像演算部の間に、画像情報分配部からの副画像を受け取り、一時的に記録し、記録した副画像の画像情報を調整画像演算部に送出する副画像入力部を有することを特徴とする画像出力装置。
【００１９】
（１１）上記（９）又は（１０）の発明において、調整画像出力部が、前記光透過フィルタの対応部分の透過率を下げる加算調整画像光を発生させる加算調整画像出力部及び前記光透過フィルタの対応部分の透過率を上げる減算調整画像光を発生させる減算調整画像出力部よりなることを特徴とする画像出力装置。
【００２０】
（１２）上記（９）ないし（１１）のいずれかの発明において、調整画像出力部が、デジタルマイクロミラー素子（ＤＭＤ）を用いて光照射を行うことを特徴とする画像出力装置。
【００２１】
（１３）上記（９）ないし（１１）のいずれかの発明において、調整画像出力部が、光ファイバー束を用いて光照射を行うことを特徴とする画像出力装置。
【００２２】
（１４）上記（１）ないし（８）のいずれかの光透過フィルタを用いた並列アナログ演算装置であって、複数のアナログ情報を二次元的に展開して第１の所定波長か第２の所定波長の所定パターンのアナログ画像に選択的に光画像化し、逐次出射する画像発生装置と、光画像化部からの入力画像を受け取り、透過率変化による演算を行うアナログ演算情報部と、アナログ演算情報部による演算結果を画像の形で受け取り、出力する出力部を備えることを特徴とする並列アナログ演算装置。
【００２３】
（１５）上記（１）ないし（８）のいずれかの光透過フィルタを用いた並列アナログ演算装置であって、複数のアナログ情報を二次元的に展開して第１の所定波長か第２の所定波長の所定パターンのアナログ画像に選択的に光画像化し、逐次出射する画像発生装置と、光画像化部からの入力画像をミラーを介して受け取り、透過率変化による演算を行うアナログ情報演算部と、アナログ情報演算部による演算結果を出力するための光を照射する面発光素子と、前記ミラーを介してアナログ情報演算部による演算結果を画像の形で受け取り、出力する出力部を備えることを特徴とする並列アナログ演算装置。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、可視光領域の画像における輝度分布を低減させ、ハレーションを押さえた鮮明な画像を生み出す光透過フィルタが提供される。
【００２５】
また、本発明によれば、輝度の差が大きい画像が入力されたときに、出力画像を受ける撮像装置の感度範囲内に入射できる光透過フィルタ及びそれを用いた画像出力装置が提供され、係る光透過フィルタ及び画像出力装置の性能向上に寄与するところが大きい。
【００２６】
さらに、本発明によれば、非常に大量のアナログ情報を二次元画像に展開して画像の光として演算部に照射して演算部の物質の透過率を変化させることにより、大量のアナログ情報の演算を一度に行うことが可能なため、大量のアナログ情報演算の並列化を実現できる並列アナログ演算装置を提供することができ、その並列アナログ演算装置の性能向上に寄与するところが大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
本発明の光透過フィルタは、波長が異なる第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ変化する物質を二次元的に設けてなり、二次元画像光として、第１の所定波長及び第２の所定波長とは異なる第３の所定波長の光を入射することを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の光透過フィルタは、光学セルを二次元配列してなる二次元配列素子を備え、各光学セルは、波長が異なる第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ変化する物質を含み、前記二次元画像光として、第１の所定波長及び第２の所定波長とは異なる第３の所定波長の光を入射することをも特徴とする第１ないし第３の所定波長の光は可視光であることが好ましい。
【００３０】
前記のような物質としては、第１の所定波長の光と第２の所定波長の光が入射したときに透過率がそれぞれ可逆的に変化するものであることが好ましい。
【００３１】
また、前記のような物質としては、任意の領域に、第１の所定波長の光が入射した後と、第２の所定波長の光が入射した後とで、その領域における第３の所定波長の光に対する透過率の大きさが異なることがこのましい。
【００３２】
このような特性を有する物質としては、典型的には、フォトクロミック材料を挙げることができ、例えばスピロピラン、ジアリールエテン等を用いることができる。
【００３３】
本発明の光透過フィルタにおいて、前記物質は、固体状、液体状、あるいはゲル状等の形態をとることができる。前記物質は、薄膜状であっても、バルク状であっても、液滴状であってもよい。また、前記物質は、セル内部等の所定空間に閉じ込められていてもよい
図１は、本発明による光透過フィルタを用いた光透過フィルタ装置（画像出力装置）の構成を模式的に示す図であり、かつ原理説明図でもある。
【００３４】
この光透過フィルタ装置は、画像情報分配部（１−１）、副画像入力部（１−２）、調整画像演算部（１−３）、光透過フィルタ（１−４）及び調整画像出力部（１−５）よりなる。画像情報分配部（１−１）は、入力された入力画像を通過させる時に、主画像と副画像に分配し、副画像を副画像入力部（１−２）に照射する。調整画像演算部（１−３）は副画像入力部（１−２）より副画像を受け取り、この副画像情報の中で輝度の高い部分の画像と低い部分の画像を認識し、高い部分の画像と低い部分の画像を送出する。画像出力部（１−５）は、調整画像演算部（１−３）から送られた画像情報をもとにして、光透過フィルタ（１−４）の透過率を上げる加算調整画像もしくは光透過フィルタ（１−４）の透過率を下げる減算調整画像を発生させ、光透過フィルタ（１−４）に照射する。この時、照射された加算、減算画像により、光透過フィルタ（１−４）の透過率分布を最適化させる。この最適化した透過率分布を持つ光透過フィルタ（１−４）を用いて入射画像を最適な輝度分布を持つ画像に変換する。
【００３５】
図２は、本発明の光透過フィルタを画像出力装置に適用した実施例を模式的に示す図である。この画像出力装置は、ハーフミラー（２−１）、画像キャプチャー部（２−２）、画像信号分配回路（２−３ａ）、加算調整画像出力部（２−３ｂ）、減算調整画像出力部（２−３ｃ）及び光透過フィルタ[色素分子二次元配列素子]（２−４）を有する。
【００３６】
ハーフミラー（２−１）は入力画像を分配するためのものであり、該入力画像の半分の光はそのまま主画像として透過して、光透過フィルタ（２−４）へ入力させ、該入力画像の半分の光は、該入力画像の副画像として画像キャプチャー部（２−２）へ照射させる。画像キャプチャー部（２−２）の一例としては、ＣＣＤ（電荷結合型素子）が挙げられ、このＣＣＤは副画像の輝度情報を電圧の大きさの情報として出力することができる。画像信号分配回路（２−３ａ）は画像キャプチャー部（２−２）からの副画像の輝度情報を元にして副画像情報の中で輝度の高い部分の画像と低い部分の画像を認識し、輝度の高い部分の画像と輝度の低い部分の画像を、それぞれ加算調整画像出力部（２−３ｂ）と減算調整画像出力部（２−３ｃ）に送出する。画像信号分配回路（２−２）は、例えば画像処理用フレームメモリー装置に一旦副画像情報を記録してから、ハード的にもソフト的にも構成することができる。
【００３７】
画像信号分配回路（２−２）をハード的に構成する場合には、ある基準電圧を設定し、この基準電圧より高い場合には加算調整画像情報を、低い場合には減算調整画像情報の信号を出力することになる。また、画像信号分配回路（２−２）をソフト的に構成する場合には、副画像の輝度情報は一旦アナログ−デジタル変換回路等でデジタル信号に変換され、基準電圧に相当するデジタル基準値を設定し、ソフト的に基準値より高い場合には加算調整画像情報を、低い場合には減算調整画像情報の信号を出力することになる。
【００３８】
加算調整画像情報と減算調整画像情報の信号の構成は任意性があり、一番簡単な例としては、副画像に相当する画像と同じ二次元サイズの加算調整画像または減算調整画像として、画像全体で一定値の輝度を持つ画像を用いることができる。また、特定領域の画像のみの光透過量を調整したい場合には、その領域のみに加算調整画像または減算調整画像を出すことも可能である。
【００３９】
加算調整画像情報と減算調整画像情報の出力は、ハード的に構成する場合には、適当な調整電圧を出力できるドライブ回路を、フレームメモリーのメモリー数に相当するだけ設けて、フレームメモリーのメモリーに記録してある輝度をアナログ電圧信号として処理する回路を構成することができる。
【００４０】
ソフト的に構成する場合には、デジタル信号を出力するか、あるいはデジタル−アナログ変換回路コンバータを介して電圧として出力する。フレームメモリーを用いてピーク信号位置を演算する手法などは、例えば特開２０００−２６２６５９号公報に記載されており公知の手法である。加算調整画像出力部（２−３ｂ）は、一例として短波長の光源の光を数万個のマイクロサイズのミラーで構成されたデバイス〔デジタルマイクロミラー素子（ＤＭＤ）〕で構成することができ、加算調整画像を出力することができる。減算調整画像出力部（２−３ｃ）も同様にＤＭＤ等で構成することができ、長波長の光源の光をＤＭＤにより減算調整画像を出力する。光透過フィルタ（２−４）は、一例として色素分子二次元配列素子で構成することができ、数万個の光学セル（２−３ａ）を二次元的に配列して並べたものとし、所定の異なる波長の光を受けることで透過率を上下する変化を生じる物性を持つ色素分子（２−４ｂ）を内部に収容する。光透過フィルタ（２−４）は、色素分子二次元配列素子以外にも、色素分子を格子状に印刷したものなど二次元配列として固定された状態であれば、構造に制約は無い。また、固定さえできれば液状か固体状かゲル状かなど、状態は問わない。
【００４１】
本実施例の画像出力装置の動作を図３の原理説明図を用いて説明する。
【００４２】
ここでは色素分子の一例として、光照射によって分子の色が変わるフォトクロミック化合物の一つであるスピロピランを用いる。スピロピランは波長３４４ｎｍの光を照射するとフォトメラシアニンに変化する。さらに、５４６ｎｍの光を照射するとフォトメラシアニンからスピロピランに分子構造が戻る（図３の左図参照）。これら両分子の吸収波長依存性を比べると約６００ｎｍの吸収率（透過率と関連）が大きく異なることが図３からわかる。本実施例では、この吸収率（以下、非透過率とも称する）の変化を利用する。まず、加算画像と同じ波長３３４ｎｍの光照射で照射し非透過率を増加させる。また、減算画像と同じ波長６００ｎｍの光照射で非透過率を減少させる。そして、入射画像を６００ｎｍとすることで入射画像の輝度を演算後の非透過率により、最適化した輝度画像への変換を可能にできる。
【００４３】
本実施例では、加算調整画像出力部（２−３ｂ）より３３４ｎｍの光を出射し、減算調整画像出力部（２−３ｃ）より５４６ｎｍの光を出射し、入力画像の輝度に応じて光透過フィルタ（２−４）の対応部分に照射することにより、対応部分における透過率を変化させ、主画像の出力状況を最適化させる。このようにして、可視光領域の画像における輝度分布を低減させ、ハレーションを押さえた鮮明な画像を出力させる。そして、輝度の差が大きい画像が入力されたときにも、出力画像を受ける撮像装置の感度範囲内に入射できるようにする。
【００４４】
上記実施例では、加算・減算演算画像の出力にＤＭＤを用いたが、本発明によれば、図４に示すように、ＤＭＤに代えて、複数のレーザ光源よりなるレーバー光発生部（４−３ｄ）からの画像伝達手段として光ファイバー束（４−３ｅ）を用いることも可能である。なお、便宜上図４には一方の光ファイバー束（４−３ｅ）のみが示してある。レーザ光源の一例としては、半導体レーザを用いることができ、光を照射光として空間を伝播する形態をとらなくても、画像伝達手段である光ファイバー束（４−３ｅ）を伝達手段として用いることができる。
【００４５】
図５は、本発明の光透過フィルタを並列アナログ演算装置に適用した実施例を模式的に示す図である。この並列アナログ演算装置は、画像発生装置（５−１）、ハーフミラー（５−２）、アナログ情報演算部[色素分子二次元配列素子]（５−３）、画像キャプチャー素子（５−４）及び面発光素子（５−５）を有する。
【００４６】
画像発生装置（５−１）は、アナログ情報を二次元に展開した画像を発生させるものであり、一例として複数の画像を記録できる能力を持つフレームメモリー、画像の切り替え機構とＤＭＤで構成できる。複数の画像をフレームメモリーに記録して、画像処理後に画像を発生するなどの処理を行うことは、例えば特開平７−３２０６７９号公報などに記載されている公知の手法である。この文献では画像情報はデジタル情報に変換している。デジタル情報に変換しない方法も可能であり、オペアンプ回路と半導体レーザ等を利用して同様のアナログ的な光発生装置は実現でき、半導体レーザ出力を束ねた光ファイバー等で画像化も可能である。ハーフミラー（５−２）は、画像発生装置で発生した前記画像をアナログ情報演算部（５−３）に導き、またアナログ情報演算部（５−３）による演算結果を示す光画像を画像キャプチャー素子（５−４）に導く。アナログ情報演算部（５−３）には、本発明による光透過フィルタが使用される。この場合、光透過フィルタは、一例として色素分子二次元配列素子で構成でき、例えば図２の実施例でも例示したように、色素分子（５−３ｂ）を光学セル（５−３ｃ）に封じ込めたものを二次元的に配置したものを用いることができる。画像キャプチャー素子（５−４）は、演算結果のアナログ情報出力部としての役割を行う。画像キャプチャー素子（５−４）は、一例としてＣＣＤで構成でき、画像情報として現れた演算結果を外部信号として出力する素子として使用される。面発光素子（５−５）は演算結果を示す光画像をアナログ情報演算部（５−３）から出射させるために使用される。
【００４７】
本実施例の動作原理は図３とほぼ類似しているが、本実施例では演算部（５−３）での光の透過率を非透過率（屈折率にも関連）に関連付けて利用する。本実施例での演算では、加算演算を波長３３４ｎｍの光照射により行う。この演算による波長６００ｎｍの非透過率の増加を加算演算とする。図３に示すように、スピロピランは３３４ｎｍの光照射によりフォトメロシアニンに変化する。そのとき、図３の左側の図に示すように６００ｎｍでの屈折率（透過率に関連）が大きく変化する。一方、減算演算を行う場合、からの波長５４６ｎｍの光照射により行う。同じく、図３に示すように６００ｎｍでの屈折率が大きく変化する。波長６００ｎｍの非透過率の減少を減算演算とする。この６００ｎｍの非透過率の値を演算結果とすることで色素分子（５−３ｂ）による演算を可能にしている。
【００４８】
並列アナログ演算の方法は、第一の画像を画像発生装置（５−１）より、例えば３３４ｎｍの光照射させ、演算処理に相当する第二の画像を波長５４６ｎｍあるいは３３４ｎｍの光照射させ、以降の画像照射を逐次行い、上記に原理に基づいて、アナログ情報演算部の色素分子二次元配列素子上で並列演算する。本手法による、アナログ演算には様々な可能性があるが、一番簡単な例として多数の画像同士の加算減算処理を行う事が考えられる。画像の輪郭強調処理演算などは画素同士の加算減算処理によって行える事は公知である。高速フーリエ変換等の波形処理が加算減算処理によって行える事も公知である。ただ、従来は加算減算処理にはデジタル信号を用いての演算であったのが、本発明によってアナログ信号に適用できるようになった。また、二次元ないしは一次元に展開した画像状のデータは、本来はアナログ演算処理すべきデータ列である。本発明によってデータ列の順番に従って逐次行っていたアナログ演算処理が、データ列全体を一度に並列処理できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の光透過フィルタを用いた光透過フィルタ装置（画像出力装置）の構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の光透過フィルタを画像出力装置に適用した実施例を模式的に示す図である。
【図３】図２の実施例の原理説明図である。
【図４】図２の実施例の変形例を示す図である。
【図５】本発明の光透過フィルタを並列アナログ演算装置に適用した実施例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１−１    画像情報分配部
１−２    副画像入力部
１−３    調整画像演算部
１−４    光透過フィルタ
１−５    調整画像出力部
２−１    ハーフミラー
２−２    画像キャプチャー部
２−３ａ    画像信号分配回路
２−３ｂ    加算調整画像出力部
２−３ｃ    減算調整画像出力部
２−４    光透過フィルタ
２−４ａ    光学セル
２−４ｂ    色素分子
４−１    ハーフミラー
４−２    画像キャプチャー部
４−３ａ    画像信号分配回路
４−３ｂ    加算調整画像出力部
４−３ｃ    減算調整画像出力部
４−３ｄ    レーザ光発生部
４−３ｅ    光ファイバー束
４−４    光透過フィルタ（色素分子二次元配列素子）
４−４ａ    光学セル
４−４ｂ    色素分子
５−１    画像発生装置
５−２    ハーフミラー
５−３    アナログ情報演算部（色素分子二次元配列素子）
５−３ａ    光学セル
５−３ｂ    色素分子
５−４    画像キャプチャー素子
５−５    面発光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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