2012年度シラバス(熊本高等専門学校 熊本キャンパス)
科目コードAN205
科目名光情報処理工学(Optical Information Processing Engineering) 単位数2単位
対象学科電子情報システム工学専攻対象学年2年開講期間前期
科目区分電子通信系必修・選択選択履修/学修学修
授業形式講義授業時間数30実時間数25
教員名(所属)
松田 豊稔(情報通信エレクトロニクス工学)教員室
1号棟3階
使用教科書
配布プリント(講義テキストで,式の導出や演習問題の解説そして講義に関連した実験やシミュレーションについて記述したもの.)

参考書
黒川隆志 滝沢国治編著「光情報工学」コロナ社
吉村武晃著「光情報工学の基礎」コロナ社

応用物理学会編/辻内順平・一岡芳樹・峯本工共著「光情報処理」応用物理学会編

科目の位置付けと関連科目 
科目の概要光情報処理工学は,コンピュータに代表される情報処理システムにおいて,光をキャリアとして情報を入力,処理,記憶・記録,そして出力する技術である.本講義では,光情報処理工学の基礎として,光が有する基本的性質に関する理解を深めるとともに,光情報処理工学において重要な光学素子や光デバイスの原理や仕組みについて学習する.講義では,理論的な説明に加えて,できるだけ実演やコンピュータシミュレーションを取入れ,定性的な理解と実践的な能力が養成できるように努める.
授業方針1.光の物理的な性質(波動性と量子性)及び心理的な性質(色)について理解し,光を情報伝達のキャリアとして捉える視点を有する.

2.画像情報に関する基礎的事項(コントラスト,階調,解像度,光学伝達関数,サンプリング,エリアシング,量子雑音)の意味を理解し説明できる.

3.光情報工学システムにおける基本的な光学素子(レンズ,プリズム,回折格子等)や代表的な光デバイス(フォトダイオードやレーザ等)の仕組みや働きを理解し、その取扱いを経験する.

4.代表的な光学装置(画像入出力装置(撮像素子やディスプレイ等),光記録装置(CD,DVD),画像出力装置)の仕組みを理解し説明できる.

授業項目

時間

達成目標(習得すべき内容)

1. ガイダンス

2. 情報処理システムと光

2
光が情報処理システムの中でどのように利用されているかを説明できる.
3. 光の波動的性質
6
平面光の数式表現ができ,その基本的性質(偏波,回折,干渉,散乱)を定性的に説明できる. テキストにある分散素子の設計ができる.
4. 画像情報の基礎
6
画像情報に関する基礎的事項(コントラスト,階調,解像度,光学伝達関数,サンプリング,エリアシング,量子雑音)の意味を答えられる.
5. 光デバイスの基礎
2
光電変換と電光変換を利用したデバイスの基本的な仕組みを定性的に説明できる.
6. 画像入力装置
6
光の明るさと色の定量化の方法を解説書を用いて説明できる.

画像情報入力装置の基本構成を説明することができる.

7. 光記録(CD・DVD,MD)

8. ホログラフィー

9. 画像出力装置

6
CDやDVDの構造を知り、その再生原理を定性的に説明できる.

ホログラフィーの原理を知り、ホログラムが認識できる.

画像表示装置を自発光型と非発光型で分類でき,その基本構成を説明することができる.

10. 光技術の進展について
2
光を利用した情報処理技術について,自ら調べ報告書を作成することができる.
評価方法及び総合評価【評価方法】

筆記試験(定期試験)及び課題のレポート(小テストを含む)で評価する。

【総合評価】

定期試験(70%)と該当期間中に実施したレポート(小テストを含む)の総合点(30%)で評価し,60%以上で目標達成とみなす.なお,期日が指定されたレポートの提出が遅れた場合(または小テストを受験しなかった場合)は,原則としてそのレポート(小テスト)の点数は0点とする.
学習方法○ 講義では電磁波や光エレクトロニクスに関する基礎的知識を有することが望ましいが,これらの予備的知識が無くても各自の予習及び復習により講義を理解することができるように配慮する.
学生へのメッセージ○質問は、講義中を含めて随時, 直接あるいはメール(tmatsu@kumamoto-nct.ac.jp)で受付ける.

学修単位への対応 
本校教育目標との対応
 
JABEE学習教育目標との対応
D-1(○)