JP2699650B2 - 光書き込み型液晶ライトバルブ及び光演算装置 - Google Patents
光書き込み型液晶ライトバルブ及び光演算装置Info
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- G02F1/141—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent using ferroelectric liquid crystals
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光情報処理及び光コンピューティングなど
に使われる、光書き込み型液晶ライトバルブ及びこれを
用いた複数の入力光間の演算を行う光演算装置に関す
る。
に使われる、光書き込み型液晶ライトバルブ及びこれを
用いた複数の入力光間の演算を行う光演算装置に関す
る。
光書き込み型液晶ライトバルブは光情報処理及び光コ
ンピューティングの分野で幅広く用いられている。良く
知られているアメリカのヒューズ社製の液晶ライトバル
ブは、CdS光導電体と誘電体ミラーを形成したガラス基
板と対向する透明電極付基板との間にネマティック液晶
を挟み込んだ構造となっている。この液晶ライトバルブ
の製造技術は確立されており、市販もされている。
ンピューティングの分野で幅広く用いられている。良く
知られているアメリカのヒューズ社製の液晶ライトバル
ブは、CdS光導電体と誘電体ミラーを形成したガラス基
板と対向する透明電極付基板との間にネマティック液晶
を挟み込んだ構造となっている。この液晶ライトバルブ
の製造技術は確立されており、市販もされている。
これを用いた光演算については、例えば雑誌「プロシ
ーディング・オブ・ザ・アイトリプルイー」1984年、第
72巻、758頁から779頁（「PROCEEDING OF THE IEEE,VO
L.72,NO.7,JULY 1984.pp.758−779」に掲載の論文“デ
ジタル・オプティカル・コンピューティング”（Digita
l Optical Computing）に詳しく述べられている。液晶
ライトバルブの持つ書き込み光に対する読み出し光の閾
値特性を利用し、２画像の論理積及び論理和演算などを
行っている。
ーディング・オブ・ザ・アイトリプルイー」1984年、第
72巻、758頁から779頁（「PROCEEDING OF THE IEEE,VO
L.72,NO.7,JULY 1984.pp.758−779」に掲載の論文“デ
ジタル・オプティカル・コンピューティング”（Digita
l Optical Computing）に詳しく述べられている。液晶
ライトバルブの持つ書き込み光に対する読み出し光の閾
値特性を利用し、２画像の論理積及び論理和演算などを
行っている。
また最近では、「第50回応用物理学会学術講演会，講
演予稿集30a−ZD−８」で述べられているように、日本
のNTTが前述のヒューズ社の液晶ライトバルブのCdSの代
わりに非晶質シリコンを、ネマティック液晶の代わりに
強誘電性液晶とした光書き込み型液晶ライトバルブを試
作し、同様な光演算を行っている。強誘電性液晶はネマ
ティック液晶に比べ2,3桁応答が遠いとされる。
演予稿集30a−ZD−８」で述べられているように、日本
のNTTが前述のヒューズ社の液晶ライトバルブのCdSの代
わりに非晶質シリコンを、ネマティック液晶の代わりに
強誘電性液晶とした光書き込み型液晶ライトバルブを試
作し、同様な光演算を行っている。強誘電性液晶はネマ
ティック液晶に比べ2,3桁応答が遠いとされる。
以上説明した従来の液晶ライトバルブは、応答速度が
30msec程度と遅いことである。この速度は、液晶ライト
バルブの光導電体であるCdSの応答速度と液晶材料であ
るネマティック液晶の応答速度で制限されている。これ
は、より高速に光演算などを実行する上で大きな問題と
なる。
30msec程度と遅いことである。この速度は、液晶ライト
バルブの光導電体であるCdSの応答速度と液晶材料であ
るネマティック液晶の応答速度で制限されている。これ
は、より高速に光演算などを実行する上で大きな問題と
なる。
また従来の液晶ライトバルブは、コントラストが大き
く取れないという課題がある。液晶に掛かる電圧は光導
電膜と誘電体ミラーと液晶の容量分割で決まる。仮に光
導電性膜の容量が大きく変化したとしても、誘電体ミラ
ーの容量は変化が無いため、液晶に掛かる電圧の変化も
それほど大きくならない。この液晶に掛かる電圧変化が
小さいため、光コントラストを得ることは難しい。光論
理演算では出力は明暗の２値であるため、単一の液晶ラ
イトバルブを用いる場合は低コントラストであっても影
響は出にくい。しかし田段に接続した場合、すなわち液
晶ライトバルブの出力を次の液晶ライトバルブの入力に
するような構成の場合、コントラストが悪いと次段への
完全な入力が困難となる。従って、光論理演算用として
も高コントラストの液晶ライトバルブが望まれている。
く取れないという課題がある。液晶に掛かる電圧は光導
電膜と誘電体ミラーと液晶の容量分割で決まる。仮に光
導電性膜の容量が大きく変化したとしても、誘電体ミラ
ーの容量は変化が無いため、液晶に掛かる電圧の変化も
それほど大きくならない。この液晶に掛かる電圧変化が
小さいため、光コントラストを得ることは難しい。光論
理演算では出力は明暗の２値であるため、単一の液晶ラ
イトバルブを用いる場合は低コントラストであっても影
響は出にくい。しかし田段に接続した場合、すなわち液
晶ライトバルブの出力を次の液晶ライトバルブの入力に
するような構成の場合、コントラストが悪いと次段への
完全な入力が困難となる。従って、光論理演算用として
も高コントラストの液晶ライトバルブが望まれている。
更に液晶ライトバルブを用いた光演算に於ては、液晶
ライトバルブ固有の書き込み光に対する読み出し光の閾
値特性を利用している。液晶ライトバルブ全面は均一で
あるため、任意の箇所で異なる演算結果を得ることが難
しい。すなわち、液晶ライトバルブ全面にわたり同一の
演算を行うのみであり、同時に論理積，論理和，排他的
論理和などの異なる演算を行うことはできない。
ライトバルブ固有の書き込み光に対する読み出し光の閾
値特性を利用している。液晶ライトバルブ全面は均一で
あるため、任意の箇所で異なる演算結果を得ることが難
しい。すなわち、液晶ライトバルブ全面にわたり同一の
演算を行うのみであり、同時に論理積，論理和，排他的
論理和などの異なる演算を行うことはできない。
CdSの代わりに非晶質シリコンを、ネマティック液晶
の代わりに強誘電性液晶を用いた液晶ライトバルブは、
CdS,ネマティック液晶を用いた液晶ライトバルブに比べ
２桁以上の高速応答を得ている。しかしながら、基本的
な構造は同じであるため、コントラストを取り難い点及
び全面で同一の演算しか行えない点は依然課題として残
されている。
の代わりに強誘電性液晶を用いた液晶ライトバルブは、
CdS,ネマティック液晶を用いた液晶ライトバルブに比べ
２桁以上の高速応答を得ている。しかしながら、基本的
な構造は同じであるため、コントラストを取り難い点及
び全面で同一の演算しか行えない点は依然課題として残
されている。
本発明は上記従来技術の諸問題点を解決した高速，高
コントラストな光書き込み型液晶ライトバルブ及びこれ
を用いた光演算装置を提供することを目的とする。
コントラストな光書き込み型液晶ライトバルブ及びこれ
を用いた光演算装置を提供することを目的とする。
本発明の光書き込み型液晶ライトバルブは、液晶駆動
回路を形成した透明絶縁性基板と、対向する透明電極付
き基板との間に強誘電性液晶を挟み込んだ光書き込み型
液晶ライトバルブであって、前記液晶駆動回路を光入力
に応じてその出力を変化させる複数個の光検出素子と、
この複数個の光検出素子の各々の出力を入力とする演算
回路とで構成し、前記演算回路の出力を前記強誘電性液
晶に印加したことを特徴とする。
回路を形成した透明絶縁性基板と、対向する透明電極付
き基板との間に強誘電性液晶を挟み込んだ光書き込み型
液晶ライトバルブであって、前記液晶駆動回路を光入力
に応じてその出力を変化させる複数個の光検出素子と、
この複数個の光検出素子の各々の出力を入力とする演算
回路とで構成し、前記演算回路の出力を前記強誘電性液
晶に印加したことを特徴とする。
更に、前記複数個の光検出素子を光導電性素子と光感
度を持たない抵抗からなる分圧回路で構成したこと、 前記演算回路を複数個の薄膜トランジスタからなる論
理積回路、或は論理和回路、或は排他的論理和回路で構
成したこと、 前記液晶駆動回路を単位画素とし、これを１次元或い
は２次元状に配置したことを特徴とする。
度を持たない抵抗からなる分圧回路で構成したこと、 前記演算回路を複数個の薄膜トランジスタからなる論
理積回路、或は論理和回路、或は排他的論理和回路で構
成したこと、 前記液晶駆動回路を単位画素とし、これを１次元或い
は２次元状に配置したことを特徴とする。
又、本発明の光演算装置は、前記光書き込み型液晶ラ
イトバルブと、前記液晶駆動回路内の分圧回路と同数の
入力光が相対応する前記分圧回路内の光導電性素子上に
同時に入射するように前記各々の入力光に対応して設置
したマスクと、合成光学系と、結像光学系とから少なく
とも構成されること、 及び、前記光書き込み型液晶ライトバルブと、前記液
晶駆動回路内の分圧回路と同数で各々異なる波長域の入
力光が相対応する前記分圧回路内の光導電性素子上に同
時に入射するように設置した波長選択フィルタと、合成
光学系と、結像光学系とから少なくとも構成したことを
特徴とする。
イトバルブと、前記液晶駆動回路内の分圧回路と同数の
入力光が相対応する前記分圧回路内の光導電性素子上に
同時に入射するように前記各々の入力光に対応して設置
したマスクと、合成光学系と、結像光学系とから少なく
とも構成されること、 及び、前記光書き込み型液晶ライトバルブと、前記液
晶駆動回路内の分圧回路と同数で各々異なる波長域の入
力光が相対応する前記分圧回路内の光導電性素子上に同
時に入射するように設置した波長選択フィルタと、合成
光学系と、結像光学系とから少なくとも構成したことを
特徴とする。
本発明の光書き込み型液晶ライトバルブは、内部に１
次元或は２次元に配列した液晶駆動回路を有している。
この液晶駆動回路内には演算回路が含まれており、演算
回路の出力電圧が強誘電性液晶に印加される構造となっ
ている。演算回路の出力は演算結果に応じて、対向基板
の電位に対しプラス，マイナスに反転する。このため強
誘電性液晶に掛かる電解の反転がおこり、液晶をスイッ
チングさせることができる。すなわち、強誘電性液晶を
駆動するのに適した構造であり、従来のネマティック液
晶に比べて高速応答が得られる。
次元或は２次元に配列した液晶駆動回路を有している。
この液晶駆動回路内には演算回路が含まれており、演算
回路の出力電圧が強誘電性液晶に印加される構造となっ
ている。演算回路の出力は演算結果に応じて、対向基板
の電位に対しプラス，マイナスに反転する。このため強
誘電性液晶に掛かる電解の反転がおこり、液晶をスイッ
チングさせることができる。すなわち、強誘電性液晶を
駆動するのに適した構造であり、従来のネマティック液
晶に比べて高速応答が得られる。
また、液晶には液晶ライトバルブ本体に印加された電
圧が直接掛かる構成である。このため、液晶に掛かる電
圧の振れ幅は大きくなり、高コントラストが得られる。
圧が直接掛かる構成である。このため、液晶に掛かる電
圧の振れ幅は大きくなり、高コントラストが得られる。
更に、本発明の光書き込み型液晶ライトバルブは液晶
駆動回路内の電気的な論理回路である演算回路で入力光
の演算を行う。演算回路は、論理積回路、論理和回路或
は排他的論理和回路を任意に設計でき、かつ液晶駆動回
路は液晶ライトバルブ上の任意の部分に形成することが
できる。従って、同時に論理積，論理和，排他的論理和
の異なる演算を行うことが可能となる。
駆動回路内の電気的な論理回路である演算回路で入力光
の演算を行う。演算回路は、論理積回路、論理和回路或
は排他的論理和回路を任意に設計でき、かつ液晶駆動回
路は液晶ライトバルブ上の任意の部分に形成することが
できる。従って、同時に論理積，論理和，排他的論理和
の異なる演算を行うことが可能となる。
また、本発明の光書き込み型液晶ライトバルブを用い
た光演算装置では、複数の入力光の各々を対応する光導
電性素子の位置に導くマスクを用いて、直接的に入力光
同士の空間的な分離を行っている。また、もう一つの光
演算装置では上記のマスクの代わりに、複数の異なる波
長の入力光の各々を対応する光導電性素子の位置に導く
波長選択フィルタを用いて、入力光同士の分離を行って
いる。
た光演算装置では、複数の入力光の各々を対応する光導
電性素子の位置に導くマスクを用いて、直接的に入力光
同士の空間的な分離を行っている。また、もう一つの光
演算装置では上記のマスクの代わりに、複数の異なる波
長の入力光の各々を対応する光導電性素子の位置に導く
波長選択フィルタを用いて、入力光同士の分離を行って
いる。
次に本発明の実施例について説明する。第１図に示す
ように本発明の光書き込み型液晶ライトバルブは、液晶
駆動回路101を形成した基板と対向基板102で強誘電性液
晶103を挟んだ構造である。液晶駆動回路は複数個の光
検出素子107と、この各々の出力を入力とする薄膜トラ
ンジスタからなる演算回路106とで構成される。光検出
素子107は、光導電性素子104と光感度を持たない抵抗10
5からなる分圧回路である。液晶駆動回路106は、以後説
明する論理積回路，論理和回路，排他的論理和回路であ
る。また図には示していないが、液晶駆動回路101は基
板上に１次元或は２次元に配置される。
ように本発明の光書き込み型液晶ライトバルブは、液晶
駆動回路101を形成した基板と対向基板102で強誘電性液
晶103を挟んだ構造である。液晶駆動回路は複数個の光
検出素子107と、この各々の出力を入力とする薄膜トラ
ンジスタからなる演算回路106とで構成される。光検出
素子107は、光導電性素子104と光感度を持たない抵抗10
5からなる分圧回路である。液晶駆動回路106は、以後説
明する論理積回路，論理和回路，排他的論理和回路であ
る。また図には示していないが、液晶駆動回路101は基
板上に１次元或は２次元に配置される。
第２図には論理積回路を含む液晶駆動回路の一実施例
を示す。図は２入力光の場合である。液晶ライトバルブ
には＋Ｖと−Ｖの電圧が印加されている。入力光A201と
入力光B202が同時にそれぞれ対応する光導電性素子A20
3,光導電性素子B204に入射した時のみ、薄膜トランジス
タA205と薄膜トランジスタB206の両方がオンし、出力点
Ｘの電位は−Ｖとなる。それ以外の時は出力点Ｘの電位
は＋Ｖである。従って論理積を得ることができる。ま
た、液晶ライトバルブに印加された電圧＋Ｖまたは−Ｖ
のいずれかが直接液晶に掛かることになり、電圧変化の
振れ幅も従来に比べはるかに大きくなる。よって、コン
トラストも向上する。なお、出力は偏光板を用いて読み
出し光の明暗の形で得ることができる。
を示す。図は２入力光の場合である。液晶ライトバルブ
には＋Ｖと−Ｖの電圧が印加されている。入力光A201と
入力光B202が同時にそれぞれ対応する光導電性素子A20
3,光導電性素子B204に入射した時のみ、薄膜トランジス
タA205と薄膜トランジスタB206の両方がオンし、出力点
Ｘの電位は−Ｖとなる。それ以外の時は出力点Ｘの電位
は＋Ｖである。従って論理積を得ることができる。ま
た、液晶ライトバルブに印加された電圧＋Ｖまたは−Ｖ
のいずれかが直接液晶に掛かることになり、電圧変化の
振れ幅も従来に比べはるかに大きくなる。よって、コン
トラストも向上する。なお、出力は偏光板を用いて読み
出し光の明暗の形で得ることができる。
次に論理積回路を含む液晶ライトバルブの構造を、そ
の製造プロセスと共に説明する。第５図は一実施例の平
面図、第６図（ａ）は第５図のＡ−Ａ′線断面図、
（ｂ）はＢ−Ｂ′線断面図である。なお、本実施例では
一つの非晶質シリコン膜を光導電性素子，抵抗，薄膜ト
ランジスタの活性層として利用している。
の製造プロセスと共に説明する。第５図は一実施例の平
面図、第６図（ａ）は第５図のＡ−Ａ′線断面図、
（ｂ）はＢ−Ｂ′線断面図である。なお、本実施例では
一つの非晶質シリコン膜を光導電性素子，抵抗，薄膜ト
ランジスタの活性層として利用している。
まず、透明絶縁性基板601上に遮光膜505とゲート電極
503を形成するためクロムをスパッタにより成膜して、
第５図に示すようにパターニングする。次にグロー放電
によりシラン（SiH4）、アンモニア（NH3）を混合分解
してゲート絶縁膜605となる窒化シリコン膜を形成す
る。連続してシランを分解して非晶質シリコンを成膜す
る。更に連続してシランとフォスフィン（PH3）を混合
分解してリンを多量に含んだn+型非晶質シリコン604を
成膜する。これは電極とのオーミックコンタクトを取る
ためのもである。これをパターニングして光導電性素子
A203,光導電性素子B204,抵抗105,薄膜トランジスタの活
性層504を形成する。次にゲート電極と高圧側電極501と
の間及びゲート電極と分圧回路の接続電極との間にコン
タクトホール506を設ける。次にクロムをスパッタで成
膜して、パターニングして高圧側電極501,低圧側電極50
2,接続電極507と出力電極508を形成する。更に、n+型非
晶質シリコン604をエッチングで取り除く。次にこの上
に窒化シリコンの層間絶縁膜606を成膜し、出力電極508
と画素電極607の間にコンタクトをとるためのコンタク
トホールを開ける。次にこの上にクロム膜をスパッタで
成膜しパターニングして画素電極607とする。
503を形成するためクロムをスパッタにより成膜して、
第５図に示すようにパターニングする。次にグロー放電
によりシラン（SiH4）、アンモニア（NH3）を混合分解
してゲート絶縁膜605となる窒化シリコン膜を形成す
る。連続してシランを分解して非晶質シリコンを成膜す
る。更に連続してシランとフォスフィン（PH3）を混合
分解してリンを多量に含んだn+型非晶質シリコン604を
成膜する。これは電極とのオーミックコンタクトを取る
ためのもである。これをパターニングして光導電性素子
A203,光導電性素子B204,抵抗105,薄膜トランジスタの活
性層504を形成する。次にゲート電極と高圧側電極501と
の間及びゲート電極と分圧回路の接続電極との間にコン
タクトホール506を設ける。次にクロムをスパッタで成
膜して、パターニングして高圧側電極501,低圧側電極50
2,接続電極507と出力電極508を形成する。更に、n+型非
晶質シリコン604をエッチングで取り除く。次にこの上
に窒化シリコンの層間絶縁膜606を成膜し、出力電極508
と画素電極607の間にコンタクトをとるためのコンタク
トホールを開ける。次にこの上にクロム膜をスパッタで
成膜しパターニングして画素電極607とする。
次に図では示していないがこの透明絶縁性基板601上
にポリイミド配向膜をスピンコートで塗布し、ラビング
処理を行う。次に同じくラビングを施した透明電極603
の付いた対向基板602をラビング方向が平行で向きが逆
（アンチ・パラレル）になるように貼り合わせ、その間
に強誘電性液晶103詰め込み、本発明の光書き込み型液
晶ライトバルブが完成する。なお絶縁膜には酸化シリコ
ンやポリイミドなどの有機性絶縁材料を用いることもで
きる。配向膜をLB膜とすることもできる。
にポリイミド配向膜をスピンコートで塗布し、ラビング
処理を行う。次に同じくラビングを施した透明電極603
の付いた対向基板602をラビング方向が平行で向きが逆
（アンチ・パラレル）になるように貼り合わせ、その間
に強誘電性液晶103詰め込み、本発明の光書き込み型液
晶ライトバルブが完成する。なお絶縁膜には酸化シリコ
ンやポリイミドなどの有機性絶縁材料を用いることもで
きる。配向膜をLB膜とすることもできる。
第３図及び第４図はそれぞれ演算回路を論理和回路と
排他的論理和回路とした時の液晶駆動回路の一実施例を
示す。これらも前述と同様のプロセスで形成することが
できる。
排他的論理和回路とした時の液晶駆動回路の一実施例を
示す。これらも前述と同様のプロセスで形成することが
できる。
次に、本発明の光書き込み型液晶ライトバルブを用い
た光演算装置について説明する。第７図は本発明の光演
算装置の実施例の一例である。第７図（ａ）は光演算装
置の構成図である。入力光は固定パターンやCRTの画像
などの２次元入力像とする。入力光A201は、対応する光
導電性素子の部分のみを窓開けしたマスク702を通る。
また、入力光B202は別のマスク703を通る。通過した２
つの入力光A,入力光Ｂを合成光学系であるハーフミラー
704で合成し本発明の光書き込み型液晶ライトバルブの
書き込み側への入力光とする。第７図（ｂ），（ｃ）は
用いられる各マスクを示している。これらのマスクで入
力光同士の空間的分離が行われる。更にマスクを結像さ
せるため、結像レンズ705を用いている。
た光演算装置について説明する。第７図は本発明の光演
算装置の実施例の一例である。第７図（ａ）は光演算装
置の構成図である。入力光は固定パターンやCRTの画像
などの２次元入力像とする。入力光A201は、対応する光
導電性素子の部分のみを窓開けしたマスク702を通る。
また、入力光B202は別のマスク703を通る。通過した２
つの入力光A,入力光Ｂを合成光学系であるハーフミラー
704で合成し本発明の光書き込み型液晶ライトバルブの
書き込み側への入力光とする。第７図（ｂ），（ｃ）は
用いられる各マスクを示している。これらのマスクで入
力光同士の空間的分離が行われる。更にマスクを結像さ
せるため、結像レンズ705を用いている。
第８図は本発明の光演算装置のもう一つの実施例の一
例である。第８図（ａ）は光演算装置の構成図である。
各入力光はそれぞれ特定の波長の光が用いられている。
ここでは入力光A201に赤、入力光B202に青の光を用いて
いる。入力光A,Bはまずハーフミラー704で合成され、次
に対応する光導電性素子の位置にそれぞれ赤フィルタ80
2と青フィルタ803を配した波長選択フィルタ801を通
る。この通過光が本発明の光書き込み型液晶ライトバル
ブの書き込み側への入力光となる。第８図（ｂ）は用い
られる波長選択フィルタを示している。入力光Ａは赤で
あるから赤フィルタ802を透過するが、青フィルタ803を
透過しない。逆に入力光Ｂは青であるから赤フィルタ80
2を透過せず、青フィルタ803を透過する。このように波
長選択フィルタによって入力光同士の空間的分離が行わ
れる。このように本発明の光演算装置では、各入力光を
対応する光導電性素子に入射させることができ、相互の
入射光の混入を防ぐことができる。
例である。第８図（ａ）は光演算装置の構成図である。
各入力光はそれぞれ特定の波長の光が用いられている。
ここでは入力光A201に赤、入力光B202に青の光を用いて
いる。入力光A,Bはまずハーフミラー704で合成され、次
に対応する光導電性素子の位置にそれぞれ赤フィルタ80
2と青フィルタ803を配した波長選択フィルタ801を通
る。この通過光が本発明の光書き込み型液晶ライトバル
ブの書き込み側への入力光となる。第８図（ｂ）は用い
られる波長選択フィルタを示している。入力光Ａは赤で
あるから赤フィルタ802を透過するが、青フィルタ803を
透過しない。逆に入力光Ｂは青であるから赤フィルタ80
2を透過せず、青フィルタ803を透過する。このように波
長選択フィルタによって入力光同士の空間的分離が行わ
れる。このように本発明の光演算装置では、各入力光を
対応する光導電性素子に入射させることができ、相互の
入射光の混入を防ぐことができる。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明により高速応答，光コン
トラストを有する光書き込み型液晶ライトバルブ及びこ
れを用いた高速な光演算装置を実現でき、産業上非常に
有用である。更に、１枚の液晶ライトバルブ内の自由な
場所に於て、論理積，論理和，排他的論理和の演算を同
時に行う多機能性を有し、その応用範囲も広がるという
効果も合わせ持つ。
トラストを有する光書き込み型液晶ライトバルブ及びこ
れを用いた高速な光演算装置を実現でき、産業上非常に
有用である。更に、１枚の液晶ライトバルブ内の自由な
場所に於て、論理積，論理和，排他的論理和の演算を同
時に行う多機能性を有し、その応用範囲も広がるという
効果も合わせ持つ。
第１図は本発明の光書き込み型液晶ライトバルブの構成
を示す図、第２図は液晶駆動回路内の演算回路を論理積
回路とした時の液晶駆動回路の一実施例を示す図、第３
図は液晶駆動回路内の演算回路を論理和回路とした時の
液晶駆動回路の一実施例を示す図、第４図は液晶駆動回
路内の演算回路を排他的論理和回路とした時の液晶駆動
回路の一実施例を示す図、第５図は液晶駆動回路内の演
算回路を論理積回路とした時の光書き込み型液晶ライト
バルブの構造の平面図、第６図は同じく断面図、第７図
は本発明の光演算装置の一実施例の構成図、第８図は本
発明の光演算装置のもう１つの実施例の構成図である。 101…液晶駆動回路、102…対向基板、103…強誘電性液
晶、104…光導電性素子、105…抵抗、106…演算回路、1
07…光検出素子、201…入力光Ａ、202…入力光Ｂ、203
…光導電性素子Ａ、204…光導電性素子Ｂ、205…薄膜ト
ランジスタＡ、206…薄膜トランジスタＢ、501…高圧側
電極、502…低圧側電極、503…ゲート電極、504…活性
層、505…遮光膜、506…コンタクトホール、507…接続
電極、507…出力電圧、601…透明絶縁性基板、602…対
向基板、603…透明電極、604…n+型非晶質シリコン、60
5…ゲート絶縁膜、606…層間絶縁膜、607…画素電極、7
01…光書き込み型液晶ライトバルブ、702…マスクＡ、7
03…マスクＢ、704…ハーフミラー、705…結像レンズ、
706…光演算装置、801…波長選択フィルタ、803…赤フ
ィルタ、803…青フィルタ。
を示す図、第２図は液晶駆動回路内の演算回路を論理積
回路とした時の液晶駆動回路の一実施例を示す図、第３
図は液晶駆動回路内の演算回路を論理和回路とした時の
液晶駆動回路の一実施例を示す図、第４図は液晶駆動回
路内の演算回路を排他的論理和回路とした時の液晶駆動
回路の一実施例を示す図、第５図は液晶駆動回路内の演
算回路を論理積回路とした時の光書き込み型液晶ライト
バルブの構造の平面図、第６図は同じく断面図、第７図
は本発明の光演算装置の一実施例の構成図、第８図は本
発明の光演算装置のもう１つの実施例の構成図である。 101…液晶駆動回路、102…対向基板、103…強誘電性液
晶、104…光導電性素子、105…抵抗、106…演算回路、1
07…光検出素子、201…入力光Ａ、202…入力光Ｂ、203
…光導電性素子Ａ、204…光導電性素子Ｂ、205…薄膜ト
ランジスタＡ、206…薄膜トランジスタＢ、501…高圧側
電極、502…低圧側電極、503…ゲート電極、504…活性
層、505…遮光膜、506…コンタクトホール、507…接続
電極、507…出力電圧、601…透明絶縁性基板、602…対
向基板、603…透明電極、604…n+型非晶質シリコン、60
5…ゲート絶縁膜、606…層間絶縁膜、607…画素電極、7
01…光書き込み型液晶ライトバルブ、702…マスクＡ、7
03…マスクＢ、704…ハーフミラー、705…結像レンズ、
706…光演算装置、801…波長選択フィルタ、803…赤フ
ィルタ、803…青フィルタ。
Claims (6)
- 【請求項１】液晶駆動回路を形成した透明絶縁性基板
と、対向する透明電極付き基板との間に強誘電性液晶を
挟み込んだ光書き込み型液晶ライトバルブであって、前
記液晶駆動回路を光入力に応じてその出力を変化させる
複数個の光検出素子と、この複数個の光検出素子の各々
の出力を入力とする演算回路とで構成し、前記演算回路
の出力を前記強誘電性液晶に印加したことを特徴とする
光書き込み型液晶ライトバルブ。 - 【請求項２】請求項１記載の液晶ライトバルブにおい
て、前記複数個の光検出素子を光導電性素子と光感度を
持たない抵抗からなる分圧回路で構成したことを特徴と
する光書き込み型液晶ライトバルブ。 - 【請求項３】請求項１記載の液晶ライトバルブにおい
て、前記演算回路を複数個の薄膜トランジスタからなる
論理積回路、或いは論理和回路、或いは排他的論理和回
路で構成したことを特徴とする光書き込み型液晶ライト
バルブ。 - 【請求項４】請求項１記載の液晶ライトバルブにおい
て、前記液晶駆動回路を１次元或いは２次元状に配置し
たことを特徴とする光書き込み型液晶ライトバルブ。 - 【請求項５】請求項２記載の光書き込み型液晶ライトバ
ルブと、複数の入力光と、前記複数の入力光の各々に対
応して設置したマスクと、各々対応するマスクを通過し
た複数の入力光を１つの共通する光路に合成するハーフ
ミラーと、前記ハーフミラーで合成された入力光を前記
光書き込み型液晶ライトバルブに形成された前記分圧回
路内の光導電性素子に結像する結像レンズとから構成
し、前記マスクは、対応する入力光が前記分圧回路内の
各々の光導電性素子上に同時に入射するように対応する
開口が形成されていることを特徴とする光演算装置。 - 【請求項６】請求項２記載の光書き込み型液晶ライトバ
ルブと、各々異なる波長域の複数の入力光と、前記複数
の入力光を１つの共通の光路に合成するハーフミラー
と、前記ハーフミラーにより合成された入力光を波長分
離する波長選択フィルタと、前記波長選択フィルタを通
過した入力光を前記光書き込み型液晶ライトバルブに形
成された前記分圧回路内の光導電性素子に結像する結像
レンズとから構成し、前記波長選択フィルタは、対応す
る入力光が前記分圧回路内の各々の光導電性素子上に同
時に入射するように前記入力光の波長域に相当する色フ
ィルタが形成されていることを特徴とする光演算装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312032A JP2699650B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光書き込み型液晶ライトバルブ及び光演算装置 |
| US07/793,005 US5168382A (en) | 1990-11-16 | 1991-11-15 | Optically addressed liquid crystal light valve and optical logic device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2312032A JP2699650B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光書き込み型液晶ライトバルブ及び光演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04182717A JPH04182717A (ja) | 1992-06-30 |
| JP2699650B2 true JP2699650B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=18024402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2312032A Expired - Fee Related JP2699650B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 光書き込み型液晶ライトバルブ及び光演算装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5168382A (ja) |
| JP (1) | JP2699650B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5287431A (en) * | 1991-04-26 | 1994-02-15 | Yozan, Inc. | Neural network using liquid crystal for threshold and amplifiers for weights |
| JP2863363B2 (ja) * | 1992-01-24 | 1999-03-03 | シャープ株式会社 | 表示装置 |
| US5305464A (en) * | 1992-04-06 | 1994-04-19 | A. C. Nielsen Company | Method and apparatus for determining channel to which a receiver is tuned |
| US5497146A (en) * | 1992-06-03 | 1996-03-05 | Frontec, Incorporated | Matrix wiring substrates |
| JPH0772446A (ja) * | 1993-09-01 | 1995-03-17 | Sharp Corp | 表示システム |
| US5619596A (en) * | 1993-10-06 | 1997-04-08 | Seiko Instruments Inc. | Method and apparatus for optical pattern recognition |
| JPH07230078A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-08-29 | Kansei Corp | 液晶表示装置 |
| US5594565A (en) * | 1994-12-02 | 1997-01-14 | General Electric Company | Programmable liquid crystal wavefront device |
| US6297859B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-10-02 | Thomson Licensing S.A. | Opto sensor signal detector |
| US6392612B1 (en) * | 1999-06-30 | 2002-05-21 | Thomson Licensing Sa | Opto sensor signal current detector |
| TWI363206B (en) * | 2003-02-28 | 2012-05-01 | Samsung Electronics Co Ltd | Liquid crystal display device |
| US7532786B2 (en) | 2004-08-30 | 2009-05-12 | Poovey Gary N | Light activated optical switch that includes a piezoelectric element with layers of piezoelectric material having different piezoelectric characteristics |
| US20100104242A1 (en) * | 2007-04-12 | 2010-04-29 | Poovey Gary N | Light activated optical switch that includes a piezoelectric element and a conductive layer |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4925276A (en) * | 1987-05-01 | 1990-05-15 | Electrohome Limited | Liquid crystal light valve utilizing hydrogenated amorphous silicon photodiode |
| JPH0786615B2 (ja) * | 1987-10-06 | 1995-09-20 | 日本電気株式会社 | 液晶ライトバルブ |
| JPH0258029A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-27 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2738724B2 (ja) * | 1988-11-25 | 1998-04-08 | 松下電器産業株式会社 | 空間光変調素子及び神経ネットワーク回路 |
| JPH02143778A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Victor Co Of Japan Ltd | 電荷潜像の読取り方式 |
| US4941735A (en) * | 1989-03-02 | 1990-07-17 | University Of Colorado Foundation, Inc. | Optically addressable spatial light modulator |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2312032A patent/JP2699650B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-15 US US07/793,005 patent/US5168382A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04182717A (ja) | 1992-06-30 |
| US5168382A (en) | 1992-12-01 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |