JPH01245231A - Parallel optical logic computing element - Google Patents

Parallel optical logic computing element

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JPH01245231A
JPH01245231A JP7192188A JP7192188A JPH01245231A JP H01245231 A JPH01245231 A JP H01245231A JP 7192188 A JP7192188 A JP 7192188A JP 7192188 A JP7192188 A JP 7192188A JP H01245231 A JPH01245231 A JP H01245231A
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JP
Japan
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light
polarization
optical
optical means
input
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Application number
JP7192188A
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Japanese (ja)
Inventor
Kuniharu Takizawa
滝沢 國治
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
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Publication of JPH01245231A publication Critical patent/JPH01245231A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform a high-speed hierarchical computation by corresponding the polarizing condition of light with logical values 0 and 1, and electrically controlling the condition. CONSTITUTION:Two linearly polarized wave light intersecting orthogonally with each other are allowed to correspond with the logical values '0' and '1', respectively; optical signals equivalent to the negative of the logical values are formed by electrically controlling plural polarization plane control elements. That is, the polarization plane control elements 1, 2, and 3 are driven by switching their electric circuits with switches 7-1, 7-2, and 7-3, respectively; the electric circuits is comprised of power sources 8-1, 8-2, and 8-3 and the polarization plane control elements 1, 2, and 3, respectively. The polarizing condition of the light is correspond with the logical values 0 and 1, and the condition is electrically controlled. Therefore, the optical signal, which denies the inputted light and computed result, is readily formed in a real time, and the high-speed hierarchical computation is performed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光論理演算器に係り、特に互いに直交する2
つの直線偏波光からなる2値の画像やデータパターンの
ような2次元分布の光情報を2次元的に一挙に論理演算
処理する機能を有する並列処理型の光論理演算器に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an optical logic arithmetic unit, and in particular, the present invention relates to an optical logic arithmetic unit.
The present invention relates to a parallel processing type optical logic calculator having a function of processing two-dimensionally distributed optical information such as a binary image or data pattern consisting of two linearly polarized lights at once in two dimensions.

[発明の概要] 本発明は、2値の画像やデータパターンのような2次元
情報を走査せずに一挙にディジタル演算処理する2次元
光論理演算器に関するものであり、互いに直交する2つ
の直線偏波光が2値(たとえば0と1)のディジタル情
報に対応する2次元光情報を入力信号とし、光の偏光状
態を電気的に制御する素子、ハーフミラ−もしくは偏光
ビームスプリッタ、偏光子および書込み光強度に応じて
読出し光強度の偏光状態が非線形に変化する空間光変調
器を主要構成要素として、AND、ORなど16種類の
2値論理演算を2次元的に実行し、その結果を表示でき
るようにしたものである。
[Summary of the Invention] The present invention relates to a two-dimensional optical logic operation unit that performs digital arithmetic processing on two-dimensional information such as a binary image or a data pattern at once without scanning it. An element, half mirror or polarization beam splitter, polarizer, and writing light that uses two-dimensional optical information corresponding to binary digital information (for example, 0 and 1) as an input signal to electrically control the polarization state of the light. Using a spatial light modulator whose main component is a spatial light modulator whose polarization state of the readout light intensity changes nonlinearly depending on the intensity, 16 types of binary logical operations such as AND and OR can be executed two-dimensionally and the results can be displayed. This is what I did.

[従来の技術1 従来の並列処理型光論理演算器としては、たとえば以下
に示す素子がある。
[Prior Art 1] Conventional parallel processing type optical logic arithmetic units include, for example, the following elements.

(1)文献1(R0^、^thale and S、H
,Lee :OpticalEngineering、
 Vol、18. No、5 (1979) p、51
3〜p、517)に示されているように、光伝導層と液
晶層から成る空間光変調器、偏光子および検光子を主要
な構成要素とするもの。
(1) Reference 1 (R0^, ^thale and S, H
, Lee :Optical Engineering,
Vol, 18. No. 5 (1979) p. 51
3-p., 517), the main components are a spatial light modulator consisting of a photoconductive layer and a liquid crystal layer, a polarizer, and an analyzer.

(2)文献2 (Y、Ichioka and J、T
an1da : Procee−dings of t
he IEEE、 Vol、72. No、7 (19
84)p、787〜p、801)に示されているように
、入力信号の符号化用マスク、復号用マスクおよび投影
光学系を主要構成要素とするもの。
(2) Literature 2 (Y, Ichioka and J, T
an1da: Procee-dings of t
he IEEE, Vol. 72. No. 7 (19
84) As shown in p. 787 to p. 801), the main components are a mask for encoding an input signal, a mask for decoding, and a projection optical system.

(3)文献3 (F、T、S、Yu、 S、Jutam
ulia and T、Lu:0ptics Comm
unications、 Vol、63. No、4゜
(1987) p、225〜p、229)に示されてい
るように、磁気光学効果を利用した空間光変調器。
(3) Reference 3 (F, T, S, Yu, S, Jutam
ulia and T, Lu:0ptics Comm
unications, Vol. 63. No. 4° (1987) p. 225-p. 229), a spatial light modulator using the magneto-optic effect.

偏光子、検光子およびミラーを主要構成要素とするもの
The main components are a polarizer, analyzer, and mirror.

(4)文献4 (A1.Lohmann and J、
Weigelt : App−1ied 0ptics
、 Vol、2B、 No、1 (1987) p、1
31〜p、135)に示されているように、半波長板、
透明ガラス、ウオーラストンプリズム、レンズ、空間フ
ィルタ、偏光子などを主要構成要素とするもの。
(4) Reference 4 (A1. Lohmann and J,
Weigelt: App-1ied 0ptics
, Vol, 2B, No, 1 (1987) p, 1
31-p, 135), a half-wave plate,
The main components include transparent glass, Wollaston prisms, lenses, spatial filters, and polarizers.

[発明が解決しようとする課題] このような文献1〜4に開示されている従来の並列処理
型光論理演算器(1)〜(4) には以下に示す欠点が
あった。
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional parallel processing type optical logic arithmetic units (1) to (4) disclosed in Documents 1 to 4 have the following drawbacks.

文献1の素子の主要構成要素の1つである空間光変調器
では、第8図(a) 、 (b)に示すように、透明電
極9−1を介して光伝導層10と電気光学層12をサン
ドイッチし、さらにその露出している両生面上に透明電
極9−2および9−3を配置する。透明電極9−2と9
−3との間に電源8を接続゛する。この構造に対して、
2つの入力光信号の一方(例えばA)を光伝導層lOに
入射し、また他方の入力光信号(例えばB)を透明電極
9に入射する必要があり、それによってA−BやA−B
は演算可能であるが、百を含むAND系演算演算う場合
には、AとBを交換しなければならないこと、またA+
BやA+BなどのOR系演算を行う場合には複数の空間
光変調器を必要とし、かつ構成を変更する必要があるこ
となど汎用性に欠けている。さらに、1回の演算に2個
のセル(光伝導層IOのある部分とない部分)を必要と
するため、並列度が劣化するという問題点を有する。
In the spatial light modulator, which is one of the main components of the device in Document 1, as shown in FIGS. 12 are sandwiched, and transparent electrodes 9-2 and 9-3 are further arranged on the exposed amphibatic surfaces. Transparent electrodes 9-2 and 9
-3 and connect the power supply 8 between it. For this structure,
It is necessary to input one of the two input optical signals (for example, A) into the photoconductive layer lO, and the other input optical signal (for example, B) to input into the transparent electrode 9, thereby causing the difference between A-B and A-B.
can be calculated, but when performing AND-based calculations involving 100, A and B must be exchanged, and A+
When performing an OR operation such as B or A+B, a plurality of spatial light modulators are required, and the configuration needs to be changed, resulting in a lack of versatility. Furthermore, since two cells (a portion with the photoconductive layer IO and a portion without the photoconductive layer IO) are required for one operation, there is a problem that the degree of parallelism deteriorates.

文献2の素子では、入力信号を実時間で空間的に符号化
することができないので、高速演算に適しておらず、復
号マスクを利用するので画像の解像度やデータパターン
の並列度が低下するなどの欠点を有している。
The device in Reference 2 cannot spatially encode the input signal in real time, so it is not suitable for high-speed calculations, and since it uses a decoding mask, the resolution of the image and the degree of parallelism of the data pattern decrease, etc. It has the following disadvantages.

文献3の素子では、入力情報は電気信号を用いて走査に
より空間光変調器に書込むため、素子を縦続接続して論
理演算を階層的に実行することが困難であり、かつAN
D系とOR系の論理演算では光学系が大幅に異なるので
、汎用性に欠けるなどの欠点を有する。
In the device of Document 3, input information is written into the spatial light modulator by scanning using electrical signals, so it is difficult to connect the devices in cascade and perform logical operations hierarchically, and it is difficult to perform logical operations hierarchically.
Since the optical systems for logical operations in the D system and the OR system are significantly different, they have drawbacks such as a lack of versatility.

また、これら文献1〜3の素子では、論理値は最大出力
光強度と最小出力光強度に対応しているため、否定信号
を形成することが容易ではない。
Further, in the devices of these documents 1 to 3, the logical values correspond to the maximum output light intensity and the minimum output light intensity, so it is not easy to form a negative signal.

たとえば、最小出力光強度が“0”に対応する場合、そ
の否定信号“l”を形成するためには、発光素子や増幅
素子を必要とする。従って、これらの素子は階層的演算
には本質的に通していない。
For example, when the minimum output light intensity corresponds to "0", a light emitting element and an amplifying element are required to form the negative signal "l". Therefore, these elements are essentially impenetrable to hierarchical operations.

文献4の素子で゛は、光の偏光状態を2値(“O”と“
1”)に対応させているため、否定信号を形成すること
は可能であるが、半波長板と透明材料(例えばガラス)
を用いて2次元の入力信号を形成している。ため、実時
間処理を行うことができないこと、および2つの入力信
号を縦続接続し、かつ空間フィルタリングにより論理演
算を行うため、光学系が極めて複雑になることなどの欠
点を有している。
In the device of Reference 4, the polarization state of light is divided into two values (“O” and “
1"), it is possible to form a negative signal;
is used to form a two-dimensional input signal. Therefore, real-time processing cannot be performed, and since two input signals are connected in cascade and logical operations are performed by spatial filtering, the optical system becomes extremely complex.

さらに、これら文献1〜4の素子は信号の増幅機能を持
たないため、階層的演算を行う場合に、階層数に応じて
光信号が減少し、SN比が低下するという欠点もある。
Furthermore, since the elements of Documents 1 to 4 do not have a signal amplification function, there is also a drawback that when performing hierarchical calculations, the optical signal decreases according to the number of layers, and the S/N ratio decreases.

そこで、本発明の目的は、上記種々の欠点を解決し、入
力信号および演算結果を否定する信号を実時間で容易に
形成することができ、信号の増幅が可能であり、素子構
成に変更を加えることなしにAND、OR系の演算を実
行することができ、しかも画像の解像度やデータパター
ンの並列度を高くすることのできる並列光論理演算器を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned various drawbacks, to be able to easily form a signal that negates an input signal and a calculation result in real time, to be able to amplify the signal, and to enable changes in the element configuration. It is an object of the present invention to provide a parallel optical logic operation unit that can execute AND and OR type operations without addition, and can increase the resolution of images and the degree of parallelism of data patterns.

[課題を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明は、直線偏波
光から成り、2次元の拡がりを持つ複数の入力光をそれ
ぞれ受けて各出力光の偏光状態を90°回転させる複数
の偏波面制御素子と、複数の偏波面制御素子からの各出
力光を合成する第1光学手段と、第1光学手段からの合
成光に対して平行もしくは直交する偏波方向を取り出す
偏光子と、偏光子からの出力光に対して媒質の光学的性
質が空間的に変化するしきい値素子と、しきい値素子に
入力する2次元の拡がりを持つ直線偏波した読出し光と
、読出し光の偏波状態を90°回転させる偏波面制御素
子と、偏波面制御素子からの出・力先を前記しきい値素
子に入力し、かつしきい値素子からの出力光を前記偏波
面制御素子からの出力光と分離して取り出す第2光学手
段とを具えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention receives a plurality of input lights each consisting of linearly polarized light and having a two-dimensional spread, and determines the polarization state of each output light. a plurality of polarization plane control elements rotated by 90 degrees, a first optical means for combining each output light from the plurality of polarization plane control elements, and a polarization direction parallel or orthogonal to the combined light from the first optical means. A polarizer that takes out the light, a threshold element that spatially changes the optical properties of the medium with respect to the output light from the polarizer, and a linearly polarized readout with a two-dimensional spread that is input to the threshold element. A polarization control element that rotates the polarization state of the light and readout light by 90 degrees, and an output/output destination from the polarization control element is input to the threshold element, and the output light from the threshold element is inputted to the threshold element. It is characterized by comprising a second optical means for separating and extracting the output light from the polarization control element.

あるいはまた、本発明は、直線偏波光から成り、2次元
の拡がりを持つ複数の入力光をそれぞれ受けて各出力光
の偏光状態を90°回転させる複数の偏波面制御素子と
、複数の偏波面制御素子からの各出力光を合成する第1
光学手段と、第1光学手段からの合成光に対して平行も
しくは直交する偏波方向を取り出す偏光子と、偏光子か
らの出力光に対して媒質の光学的性質が空間的に変化す
るしきい値素子と、しきい値素子に入力する2次元の拡
がりを持つ直線偏波した読出し光と、読出し光の偏波状
態を90°回転させる偏波面制御素子とを具え、しきい
値素子を、B112SiO,。もしくはBf12Ge0
2゜結晶の両生面に絶縁層と透明電極を配設した空間光
変調器で構成し、および、空間光変調器の入力側には第
2光学手段として入力光である青色光を透過し、かつ読
出し光である赤色光を反射するダイクロイックミラーを
配置し、空間光変調器の出力側には青色光を遮断し、か
つ赤色光を透過する波長フィルタを配置したことを特徴
とする。
Alternatively, the present invention provides a plurality of polarization plane control elements each receiving a plurality of input lights each consisting of linearly polarized light and having a two-dimensional spread and rotating the polarization state of each output light by 90°; A first unit that combines each output light from the control element.
an optical means, a polarizer for extracting a polarization direction parallel or orthogonal to the combined light from the first optical means, and a threshold at which the optical properties of the medium spatially change with respect to the output light from the polarizer. The threshold element comprises a value element, a linearly polarized readout light having a two-dimensional spread that is input to the threshold element, and a polarization plane control element that rotates the polarization state of the readout light by 90 degrees. B112SiO,. Or Bf12Ge0
It consists of a spatial light modulator in which an insulating layer and a transparent electrode are arranged on both sides of a 2° crystal, and on the input side of the spatial light modulator, blue light, which is input light, is transmitted as a second optical means, A dichroic mirror that reflects red light as readout light is disposed, and a wavelength filter that blocks blue light and transmits red light is disposed on the output side of the spatial light modulator.

ここで、前記偏波面制御素子を、ツイストネマティック
やコレステリック液晶の電界により誘起される分子配列
の変化に基づく旋光能や複屈折率などを利用した液晶セ
ル、またはLiNb01.LiTa0.。
Here, the polarization plane control element may be a liquid crystal cell that utilizes optical rotation power or birefringence based on a change in molecular alignment induced by an electric field in twisted nematic or cholesteric liquid crystal, or a LiNb01. LiTa0. .

KH2PO4,KH2PO4などの強誘電性結晶やPL
ZTなどのセラミック材料の電気光学効果に基づく複屈
折率を利用した光シャッタで構成することができる。
Ferroelectric crystals such as KH2PO4 and KH2PO4 and PL
It can be configured with an optical shutter that utilizes the birefringence based on the electro-optic effect of a ceramic material such as ZT.

あるいはまた、しきい値素子を、2枚の透明電極の間に
光伝導層1反射鏡および液晶層を介挿した空間光変調器
で構成することができる。
Alternatively, the threshold element can be constituted by a spatial light modulator in which a photoconductive layer 1 reflecting mirror and a liquid crystal layer are interposed between two transparent electrodes.

第1または第2光学手段はハーフミラ−1偏光ビームス
プリツタあるいはダイクロイックミラーで構成すること
ができる。
The first or second optical means can be composed of a half mirror-1 polarizing beam splitter or a dichroic mirror.

第1光学手段はプリズム型の偏光ビームスプリッタであ
り、第2光学手段はプリズム型のハーフ・ミラーであり
、複数の偏波面制御素子としきい値素子とをプリズム型
の偏光ビームスプリッタおよびプリズム型のハーフミラ
−に密着して構成することもできる。
The first optical means is a prism-type polarizing beam splitter, the second optical means is a prism-type half mirror, and the plurality of polarization control elements and threshold elements are connected to the prism-type polarizing beam splitter and the prism-type polarizing beam splitter. It can also be configured in close contact with a half mirror.

本発明では、互いに直交する2つの直線偏波光を論理値
“0”および“1”に対応させ、その論理値の否定に相
当する光信号を前記複数の偏波面制御素子を電気的に制
御して形成することができる。
In the present invention, two linearly polarized lights that are orthogonal to each other are made to correspond to logical values "0" and "1", and an optical signal corresponding to the negation of the logical values is electrically controlled by the plurality of polarization control elements. It can be formed by

[作 用] 本発明の並列光論理演算器では、光の偏光状態が論理値
0と1に対応し、かつその偏光状態を電気的に制御する
ので、入力信号光および演算結果を否定する信号光を実
時間で容易に形成することができ、高速の階層的演算に
好適であり、上述した文献1〜4の問題点を解決できる
[Function] In the parallel optical logic operator of the present invention, the polarization state of light corresponds to logical values 0 and 1, and the polarization state is electrically controlled. Light can be easily formed in real time, suitable for high-speed hierarchical calculation, and the problems of the above-mentioned documents 1 to 4 can be solved.

空間光変調器をしきい値素子として用いることにより、
信号の増幅が可能であるから、文献1〜4の問題点を解
決できる。
By using a spatial light modulator as a threshold element,
Since signal amplification is possible, the problems of References 1 to 4 can be solved.

素子構成を変更することなく、AND系およびOR系の
演算を実行することができるので、文献1および3の問
題点を解決できる。
Since AND-based and OR-based operations can be performed without changing the element configuration, the problems of Documents 1 and 3 can be solved.

入力信号光を空間的に分離したり、あるいは空間的に符
号化する必要がないので、画像の解像度やデータパター
ンの並列度を高めることができ、以て文献1および2の
問題点を解決できる。
Since there is no need to spatially separate or spatially encode input signal light, image resolution and parallelism of data patterns can be increased, thereby solving the problems of References 1 and 2. .

[実施例] 以下に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明による並列光論理演算器の一実施例を示
す。
FIG. 1 shows an embodiment of a parallel optical logic operator according to the present invention.

第1図を参照するに、本発明の実施例は、直線偏波光か
ら成り、2次元の拡がりを持つ入力信号光A、Bおよび
出力信号光Eの否定信号を形成する偏波面制御素子1〜
3 (INVI、INV2.TNV3)と、入力信号光
の合成を行う第1光学手段であるハーフミラ−4−1,
読出し光りと出力信号光Eとを分離する第2光学手段で
あるハーフミラ−4−2と、入力信号光A、Bの偏波方
向に平行もしくは垂直な偏光方向をもつ偏光子5と、偏
光子からの出力光に対して媒質の光学的性質が空間的に
変化し、読出し光を制御するしきい値素子6とを含む。
Referring to FIG. 1, the embodiment of the present invention consists of polarization plane control elements 1 to 1 which form negative signals of input signal lights A and B and output signal light E, which are composed of linearly polarized light and have a two-dimensional spread.
3 (INVI, INV2.TNV3), and a half mirror 4-1 which is a first optical means for combining input signal light.
A half mirror 4-2 which is a second optical means for separating the readout light and the output signal light E, a polarizer 5 having a polarization direction parallel or perpendicular to the polarization directions of the input signal lights A and B, and a polarizer The optical properties of the medium change spatially with respect to the output light from the threshold element 6, which controls the readout light.

偏波面制御素子1,2.3としては、液晶セル(ツイス
トネマティック液晶またはコレステリック液晶の電界に
よる分子配列の変化に誘起される旋光能や複屈折率など
を利用する素子)または光シャッタ(LiNbOs、L
iTaO5,にo2po4.K)l、po4などの強誘
電性結晶やPLZTなどのセラミック材料の電気光学効
果に基づく複屈折率変化を利用する素子)などで構成で
きる。
The polarization control elements 1, 2.3 may be a liquid crystal cell (an element that utilizes the optical rotatory power or birefringence index induced by changes in molecular alignment caused by an electric field in twisted nematic liquid crystal or cholesteric liquid crystal) or an optical shutter (LiNbOs, L
iTaO5, o2po4. It can be constructed from an element that utilizes a change in birefringence based on the electro-optic effect of a ferroelectric crystal such as K)l, po4, or a ceramic material such as PLZT.

これら偏波面制御素子1,2.3は、それぞれ、電源8
−1.8−2.8−3と該偏波面制御素子1゜2.3で
構成する各電気回路を、各スイッチ7−1゜7−2.7
−3で開閉することにより駆動される。
These polarization control elements 1, 2.3 are connected to a power source 8, respectively.
-1.8-2.8-3 and the polarization control element 1°2.3, each switch 7-1°7-2.7
It is driven by opening and closing with -3.

また、しきい値素子6としては、2枚の透明電極9−2
 と9−3との間に、光入力信号の強度をインピーダン
スの変化に変換する光伝導層lOと、絶縁性の反射鏡1
1と、インピーダンス変化を屈折率変化や旋光能変化に
置き換える電気光学層12とを介挿して構成した空間光
変調器が好適である。このしきい値素子6は、交流電源
8−4で駆動される。
Further, as the threshold element 6, two transparent electrodes 9-2 are used.
and 9-3, a photoconductive layer 10 that converts the intensity of the optical input signal into a change in impedance, and an insulating reflecting mirror 1.
1 and an electro-optic layer 12 that replaces impedance change with refractive index change or optical rotation power change is suitable. This threshold element 6 is driven by an AC power source 8-4.

ここで、かかる空間光変調器の代表例として、L(:L
V (文献5 : W、P、Bleha、 L、T、L
ipton、。
Here, as a typical example of such a spatial light modulator, L(:L
V (Reference 5: W, P, Bleha, L, T, L
ipton.

E、Wiener−Avnear、 J、Grinbe
rg、 P、G、Re1f。
E., Wiener-Avnear; J., Grinbe.
rg, P, G, Re1f.

D、Ca5asent、  H,B、Brown  a
nd  B、V、Markevitch  :0pti
cal Engi−neering、 Vol、17.
 No、4 (1978)9.371−9.384)を
用いることができるが、ここでその動作を簡単に説明す
る。
D, Ca5asent, H, B, Brown a
nd B, V, Markevitch: 0pti
cal Engineering, Vol. 17.
No. 4 (1978) 9.371-9.384) can be used, and its operation will be briefly explained here.

LCLVの液晶層は、液晶に印加される電界が0のとき
ツイストネマティック状態にあり、電界を印加すると複
屈折を示す所謂ハイブリッド電界効果モード型である。
The liquid crystal layer of the LCLV is in a twisted nematic state when the electric field applied to the liquid crystal is zero, and exhibits birefringence when an electric field is applied, which is a so-called hybrid field effect mode type.

111:LVにおいては、第1図に示す入力光Cが光伝
導層lOに照射されない場合、光伝導層lOに大部分の
電界が集中し、液晶はツイストネマティック状態のまま
である。従って、読出し光りと出力信号光Eは同一の偏
光状態にある。次に、入力光Cが光伝導層lOに照射さ
れるときには、光伝導層lOのインピーダンスは低下し
、液晶層に電界が印加される。この電界により液晶の複
屈折が変化し、出力信号光Eの偏波面が回転する。
In 111:LV, when the input light C shown in FIG. 1 is not irradiated onto the photoconductive layer IO, most of the electric field is concentrated on the photoconductive layer IO, and the liquid crystal remains in the twisted nematic state. Therefore, the readout light and the output signal light E are in the same polarization state. Next, when the input light C is irradiated onto the photoconductive layer 10, the impedance of the photoconductive layer 10 decreases and an electric field is applied to the liquid crystal layer. This electric field changes the birefringence of the liquid crystal and rotates the plane of polarization of the output signal light E.

LCLVの入力光強度対出力光強度特性を第2図に示す
。ここで、入力光Cの強度を、第2図に示す値PCのよ
うに特性曲線の飽和領域に設定すれば、入力光の有無に
応じて出力光の偏波面をほぼ90゜回転させることがで
きる。pcの設定は、LCLVの印加電圧、その周波数
および入力光強度を調整することにより行うことが可能
である。
FIG. 2 shows the input light intensity versus output light intensity characteristics of the LCLV. Here, if the intensity of the input light C is set in the saturation region of the characteristic curve as shown in Figure 2, the polarization plane of the output light can be rotated by approximately 90 degrees depending on the presence or absence of the input light. can. Setting of pc can be performed by adjusting the applied voltage of LCLV, its frequency and input light intensity.

以上を前提として、第1図に示した素子の作用を説明す
る。ただし、しきい値素子6としてLCLVを、また偏
波面制御素子1.2.3としてツイストネマティック液
晶セルを用いることとする。この液晶セルは、スイッチ
の開閉に応じて、入力信号の偏光方向を90”もしくは
0°回転させる機能を持つ。
Based on the above, the operation of the element shown in FIG. 1 will be explained. However, an LCLV is used as the threshold element 6, and a twisted nematic liquid crystal cell is used as the polarization control element 1.2.3. This liquid crystal cell has the function of rotating the polarization direction of an input signal by 90'' or 0° depending on whether the switch is opened or closed.

また、直線偏波した入力光の偏光方向が紙面内にあると
きに、この変更方向を↓で表わし、他方、紙面と直交す
るときに、その偏光方向を■でそれぞれ表わすものとす
る。ここで、工方向および■方向が論理値1および0に
それぞれ対応するものとする。さらに、偏光子の偏光方
向は紙面内(りにあるものとする。
Furthermore, when the polarization direction of the linearly polarized input light is within the plane of the paper, this changing direction is represented by ↓, and on the other hand, when it is perpendicular to the plane of the paper, the polarization direction is represented by ■. Here, it is assumed that the cross direction and the {circle around (2)} direction correspond to logical values 1 and 0, respectively. Furthermore, it is assumed that the polarization direction of the polarizer is within the plane of the paper.

これらの条件のもとで、第1図に示すように、↓と[株
]方向に直線偏波した入力画像A、Bがこの演算素子に
入射する場合について述べる。ここでA、 In)↓お
よび■方向の光の強度はいずれも1に規格化されている
とすると、偏波面制御素子1.2の印加電圧の有無(O
N、OFFで表わす)に応じて、偏光子5の出力光強度
Cは第1表のように表わされる。
Under these conditions, a case will be described in which input images A and B linearly polarized in the ↓ and [stock] directions are incident on this arithmetic element as shown in FIG. Here, assuming that the intensity of light in the A, In)↓ and ■ directions is all normalized to 1, the presence or absence of the applied voltage (O
The output light intensity C of the polarizer 5 is expressed as shown in Table 1, depending on the polarizer 5 (represented by N and OFF).

第    l    表 この光信号Cがしきい値素子6に入射すると、このしき
い値素子6を構成する液晶層12内では、光強度0,1
.2に応じて3 !’A類の屈折率分布が形成される。
Table l When this optical signal C enters the threshold element 6, within the liquid crystal layer 12 constituting this threshold element 6, the light intensity is 0, 1.
.. 3 according to 2! 'A class A refractive index distribution is formed.

従って、直線偏波した読出し光りをハーフミラ−4−2
を通してこのしきい値素子6に入射させると、屈折率分
布に応じて3種類の偏波面を持つ出力信号Eが得られる
Therefore, the linearly polarized readout light is transferred to the half mirror 4-2.
When the light is made incident on the threshold element 6 through the refractive index distribution, an output signal E having three types of polarization planes is obtained depending on the refractive index distribution.

しかし、第2図に示すように、しきい値素子6の入出力
光特性が強い非線形特性を示し、かつ光信号Cの最大強
度がPCにほぼ等しい場合、出力信号光Eは光信号Cの
強度に応じて!または■の2種類の直線偏波光から成る
と考えてさしつかえない。すなわち、出力側から見ると
、第1表の信号Cの1と2は縮退していると考えること
ができる。
However, as shown in FIG. 2, when the input/output optical characteristics of the threshold element 6 exhibit strong nonlinear characteristics and the maximum intensity of the optical signal C is approximately equal to PC, the output signal light E is equal to that of the optical signal C. Depending on the intensity! It can be safely assumed that it consists of two types of linearly polarized light: (1) and (2). That is, when viewed from the output side, signals 1 and 2 of the signals C in Table 1 can be considered to be degenerate.

ここで、■方向に直線偏波した読出し光りをこのしきい
値素子6に入射し、かつ偏波面制御素子3に電圧を印加
すると、出力信号光Eの偏光状態は第2表に示すように
なり、OR系演算が行われる。ただし、ここでも0は■
方向に対応し、1は!方向に対応する。
Here, when the readout light linearly polarized in the {circle around (2)} direction is incident on the threshold element 6 and a voltage is applied to the polarization plane control element 3, the polarization state of the output signal light E will be as shown in Table 2. Then, an OR operation is performed. However, here too, 0 is ■
Corresponds to the direction, 1 is! Corresponds to the direction.

次に、偏波面制御素子3の印加電圧をOにすると、出力
光Eの偏光状態は90°回転し、第3表に示すように、
ANO系演算演算われる。
Next, when the voltage applied to the polarization control element 3 is set to O, the polarization state of the output light E is rotated by 90 degrees, and as shown in Table 3,
ANO system calculations are performed.

また、入力信号A、Bのいずれか一方を遮断し、偏波面
制御素子3に電圧を印加すると、偏波面制御素子lおよ
び2の各印加電圧の有無に応じて1.A、A、B、Bな
どの信号を形成するーことができる。この様子を第4表
および第5表にそれぞれ示す。
Furthermore, when one of the input signals A and B is cut off and a voltage is applied to the polarization control element 3, 1. A, A, B, B, etc. signals can be formed. This situation is shown in Tables 4 and 5, respectively.

第    4     表 第     5     表 さらに、A、B両信号を遮断すれば、偏波面別。Table 4 Chapter 5 Table Furthermore, if both A and B signals are blocked, polarization planes can be separated.

御素子3の印加電圧の有無に応じてT(すべての状態が
1)またはF(すべての状態が0)の信号を形成するこ
とができる。この様子を第6表に示す。
Depending on the presence or absence of the applied voltage to the control element 3, a signal of T (all states are 1) or F (all states are 0) can be formed. This situation is shown in Table 6.

第     6    表 以上は偏波面制御素子を1回駆動して得られる論理演算
であり、偏波面制御素子を2回操作すれば、IBB (
=AB+AB)、AeB (=AB+AB)など排他的
論理和および否定的排他的論理和を得ることができる。
Table 6 and above are the logical operations obtained by driving the polarization control element once, and if the polarization control element is operated twice, IBB (
=AB+AB), AeB (=AB+AB), and other exclusive ORs and negative exclusive ORs can be obtained.

本発明による他の実施例を第3図に示す。Another embodiment according to the invention is shown in FIG.

第3図に示す実施例では、入力信号光の合流素子として
偏光ビームスプリッタ13を用いて、第1図示の実施例
におけるハーフミラ−4−1と偏光子5とを省略する。
In the embodiment shown in FIG. 3, a polarizing beam splitter 13 is used as a merging element for input signal light, and the half mirror 4-1 and polarizer 5 in the embodiment shown in FIG. 1 are omitted.

この実施例では入力信号光のパワー減少も防止すること
ができる。ただし、入力信号光Bの1およびOは、■方
向および↓方向にそれぞれ直線偏波した光が対応し、入
力信号光Aの1および0は、これまでと同様に!方向お
よび■方向にそれぞれ直線偏波した光が対応するものと
する。
In this embodiment, it is also possible to prevent the power of the input signal light from decreasing. However, 1 and 0 of input signal light B correspond to light linearly polarized in the ■ direction and ↓ direction, respectively, and 1 and 0 of input signal light A correspond to the same as before! It is assumed that the linearly polarized light corresponds to the direction and the {circle around (2)} direction, respectively.

本発明のさらに他の実施例を第4図に示す。Still another embodiment of the invention is shown in FIG.

この実施例では、プリズム型の偏光ビームスプリッタ1
4の2つの入射面の各々に偏波面制御素子1および2を
、それぞれ、密着して配置し、同じく出射面にはしきい
値素子6の一方の主面を密着して配置する。プリズム型
のハーフミラ−15の一方の入射面をしきい値素子6の
他方の主面に密着して配置し、同じく他方の入射面には
偏波面制御素子3を密着して配置する。
In this embodiment, a prism-type polarizing beam splitter 1
Polarization control elements 1 and 2 are disposed in close contact with each of the two incident surfaces of 4, and one principal surface of a threshold element 6 is similarly disposed in close contact with the output surface. One entrance surface of the prism-type half mirror 15 is placed in close contact with the other main surface of the threshold element 6, and the polarization control element 3 is also placed in close contact with the other entrance surface.

このようにして、プリズム型の偏光ビームスプリッタ1
4とハーフミラ−15に偏波面制御素子1゜2.3およ
びしきい値素子6を密着して一体化する。これによって
、小型で、かつ振動などに安定な並列光論理演算器を構
成することができる。
In this way, the prism type polarizing beam splitter 1
4 and the half mirror 15, the polarization control element 1°2.3 and the threshold element 6 are closely attached and integrated. As a result, it is possible to construct a parallel optical logic unit that is compact and stable against vibrations and the like.

本発明のさらに他の実施例を第5図に示す。Still another embodiment of the invention is shown in FIG.

この実施例では、偏光ビームスプリッタ13から出射す
る2つの出力光C′およびC″は相補的関係にあること
を利用する。すなわち、偏波面制御素子1および2に電
圧を加えて、 C’ =A+8 とすると、 C’ =A+B が得られる。この実施例では、これらの光を、それぞれ
、反射鏡16−1および16−2を経て、上述したしき
い値素子6と同じ構成の2つのしきい値素子6−1およ
び6−2に入射させる。これらしぎい値素子6−1およ
び6−2は、それぞれ、電源8−4−1および8−4−
2によって駆動される。ここで、偏波面制御素子3の印
加電圧をOにすると、出力信号光Eは、 E = A + B + A + B = A B +
A B   <1)となり、否定的排他的論理和出力が
得られる。次に、偏波面制御素子1の印加電圧をOにし
、かつ偏波面制御素子2に電圧を印加すると、C’=A
+B、  C’=A+B    (2)となる。ここで
、偏波面制御素子3の印加電圧を0にすると、 E=A+a+XTI=Aa+aa   (3)となり、
出力信号光Eは排他的論理和となる。この構成では偏波
面制御素子1,2.3を−それぞれ1回操作するだけで
、排他的論理和あるいは否定的排他的論理和を求めるこ
とができる。
This embodiment utilizes the fact that the two output lights C' and C'' emitted from the polarization beam splitter 13 have a complementary relationship. That is, by applying voltages to the polarization control elements 1 and 2, C' = If A+8, then C' = A+B is obtained. In this embodiment, these lights are transmitted through reflecting mirrors 16-1 and 16-2, respectively, to two filters having the same configuration as the threshold element 6 described above. input to threshold elements 6-1 and 6-2.These threshold elements 6-1 and 6-2 are connected to power supplies 8-4-1 and 8-4-, respectively.
2. Here, when the voltage applied to the polarization control element 3 is set to O, the output signal light E is as follows: E = A + B + A + B = A B +
A B <1), and a negative exclusive OR output is obtained. Next, when the voltage applied to the polarization control element 1 is set to O and the voltage is applied to the polarization control element 2, C'=A
+B, C'=A+B (2). Here, when the voltage applied to the polarization control element 3 is set to 0, E=A+a+XTI=Aa+aa (3),
The output signal light E becomes an exclusive OR. With this configuration, the exclusive OR or the negative exclusive OR can be obtained by operating each of the polarization plane control elements 1, 2, and 3 once.

本発明のさらに他の実施例を第6図に示す。Still another embodiment of the invention is shown in FIG.

この実施例は、1個のしきい値素子6.1個のハーフミ
ラ−4−2、n+1個の偏波面制御素子ao+aI+ 
””vanおよびn個の偏光子Pl+P2+””+Pn
から成る並列光論理演算器を用いて、入力数nの光信号
^3.^2+A3+・・・+Anの論理演算を並列して
同時に行う例である。この構成では、n個の偏波面制御
素子a、、ms・、anおよび各対応するn個の偏光子
P1.・・” +Pnを適切に配置して、入力光信号A
 I +・・・、Anに対して、各偏光子PI+・−、
pnから出射する光信号が1個のしきい値素子6に導か
れるようにする。このしきい値素子6からの出力光と偏
波面制御素子a0からの読出し光りとを八−フミラー4
−2に導いて、このハーフミラ−4−2から出力信号光
Eを取り出す。
This embodiment includes one threshold element 6, one half mirror 4-2, and n+1 polarization control elements ao+aI+.
""van and n polarizers Pl+P2+""+Pn
Using a parallel optical logic unit consisting of This is an example in which logical operations ^2+A3+...+An are performed in parallel and at the same time. In this configuration, n polarization control elements a, ms·, an and corresponding n polarizers P1 . ...” +Pn is placed appropriately and the input optical signal A is
I +..., An, each polarizer PI + -,
The optical signal emitted from pn is guided to one threshold element 6. The output light from the threshold element 6 and the readout light from the polarization control element a0 are combined into an eight-frame mirror 4.
-2, and output signal light E is taken out from this half mirror 4-2.

第6図において、71.72,73. =、7nは、各
偏波面制御素子al+a2+a3+ ”” vanの各
駆動電源81.82゜83、・・・、8nからの電圧を
各偏波面制御素子al+a2+a3+・・・vanに印
加するか否かを制御するスイッチである。偏波面制御素
子a0には電源8−3の電圧をスイッチ7−3を介して
印加する。
In FIG. 6, 71.72, 73. =, 7n indicates whether or not to apply the voltage from each drive power source 81.82°83,..., 8n of each polarization plane control element al+a2+a3+...van to each polarization plane control element al+a2+a3+...van. It is a control switch. A voltage from a power source 8-3 is applied to the polarization control element a0 via a switch 7-3.

この実施例によれば、 E=^、・A2・A3・・・・^。According to this example, E=^,・A2・A3・・・・^.

E;八、・A2・A3・ ・−A。E; 8,・A2・A3・・-A.

E=^1・^、拳A、・・・・^。E=^1・^, fist A,...^.

E=AI・A2・A3・・・・^、 E=^1・A2−A、−−−−A。E=AI・A2・A3・・・・・^、 E=^1・A2-A,---A.

E=AI  ・ A2 ・ ^コ ・ ・・・A11 
              (4)E=AI−A2・
A3・・”An−1^。
E=AI ・ A2 ・ ^ko ・ ...A11
(4) E=AI-A2・
A3..."An-1^.

E=A、+^、+^3・ ・・・+A。E=A, +^, +^3・...+A.

E =A、+A2+A3・ ・−・+A。E=A, +A2+A3・・−・+A.

E=A、+^、+A3・ ・・・+^。E=A, +^, +A3・...+^.

E=AI+A2+A3・・・−+A。E=AI+A2+A3...-+A.

E=^1+A2+^3 ” ”” 十AnE=^1+^
2+A3 ・=・+An−+AnE=A宜+A、+・・
・+An−1^。
E=^1+A2+^3 ” “” 10AnE=^1+^
2+A3 ・=・+An−+AnE=A+A,+・・
・+An-1^.

など2n+1◆2種類の論理演算を実行することができ
る。
etc.2n+1◆ Two types of logical operations can be executed.

さらに、本発明による並列光論理演算器は、しきい値素
子6としてLCLV以外の他の空間光変調器を用いても
構成することができる。例えば、第7図に示すように、
しきい値素子として、Bi+25iOzoもしくはBi
12GeO20結晶17の両生面に絶縁層16−1およ
び16−2と透明電極9−2および9−3を、それぞれ
、配置して構成した空間光変調器18を用い、および偏
光子5とかかる空間光変調器18との間に青色光を透過
し、かつ赤色光を反射するダイクロイックミラー19を
第2光学手段として配設し、さらに、青色光を遮断し、
かつ赤色光を透過する波長フィルタ20を空間光変調器
18の出力側に配設する。さらに、入力信号光A、Bと
して青色光を用い、読出し光りとして赤色光を用いる。
Furthermore, the parallel optical logic unit according to the present invention can be constructed using a spatial light modulator other than the LCLV as the threshold element 6. For example, as shown in Figure 7,
As a threshold element, Bi+25iOzo or Bi
A spatial light modulator 18 is used in which insulating layers 16-1 and 16-2 and transparent electrodes 9-2 and 9-3 are arranged on both sides of a 12GeO20 crystal 17, respectively, and a polarizer 5 and a space corresponding to the polarizer 5 are used. A dichroic mirror 19 that transmits blue light and reflects red light is disposed between the light modulator 18 and the second optical means, and further blocks blue light.
A wavelength filter 20 that transmits red light is arranged on the output side of the spatial light modulator 18. Furthermore, blue light is used as the input signal lights A and B, and red light is used as the readout light.

かかる構成の並列光論理演算器は、第1図に示した並列
光論理演算器と同様の機能を発揮することができる。さ
らに、この演算器では、直流電掠21に直列に接続され
ているスイッチ27−1および同じく並列に接続されて
いるスイッチ27−2の開閉により、演算結果の記憶0
反転までも行うことができる。
A parallel optical logic arithmetic unit having such a configuration can exhibit the same functions as the parallel optical logic arithmetic unit shown in FIG. Furthermore, in this arithmetic unit, by opening and closing the switch 27-1 connected in series to the DC electric wire 21 and the switch 27-2 also connected in parallel, the calculation result can be stored.
It can even be reversed.

また、入力信号光AとBとを合成するハーフミラ−4−
1の代りに、偏光ビームスプリッタを用いても、第7図
の構成の光論理演算器と同等の機能を発揮し、かつ入力
信号光の損失の少ない並列光論理演算器を構成すること
ができる。
Also, a half mirror 4- for combining the input signal lights A and B.
Even if a polarizing beam splitter is used instead of 1, it is possible to construct a parallel optical logic unit that exhibits the same function as the optical logic unit configured as shown in FIG. 7 and has less loss of input signal light. .

[発明の効果J 以上に説明したところから明らかなように、本発明の並
列光論理演算器は次の利点を持つ。
[Effects of the Invention J As is clear from the above explanation, the parallel optical logic arithmetic unit of the present invention has the following advantages.

(a)光の偏光状態が論理値Oと1に対応し、かつその
偏光状態を電気的に制御するので、入力信号光および演
算結果を否定する信号光を実時間で容易に形成すること
ができ、以て、高速の階層的演算に好適である。
(a) Since the polarization state of light corresponds to logical values O and 1 and the polarization state is electrically controlled, it is possible to easily form a signal light that negates the input signal light and the calculation result in real time. Therefore, it is suitable for high-speed hierarchical operations.

(b)空間光変調器をしきい値素子として用いることに
より、信号光の増幅が可能である。
(b) Signal light can be amplified by using a spatial light modulator as a threshold element.

(C)素子構成を変更することなく、AND系およびO
R系の演算を実行することができる。
(C) AND system and O
R-based operations can be executed.

(d)入力信号光を空間的に分離したり、あるいは空間
的に符号化する必要がないので、画像の解像度やデータ
パターンの並列度が高い。
(d) Since there is no need to spatially separate or spatially encode input signal light, image resolution and data pattern parallelism are high.

これらの特長から、動画像処理やパターン認識など極め
て大量の情報を高速で階層的に処理する画像プロセッサ
や並列処理型コンピュータの演算部などに本発明の並列
光論理演算器を有効に応用することが可能である。
Because of these features, the parallel optical logic unit of the present invention can be effectively applied to image processors that process extremely large amounts of information in a hierarchical manner at high speed, such as in video processing and pattern recognition, and to the calculation units of parallel processing computers. is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の並列光論理演算器の一実施例を示す構
成図、 第2図はLCLVの入力光強度と出力光強度との関係を
示す特性図、 第3図〜第7図は本発明並列光論理演算器の他の各種実
施例を示す構成図、 第8図(a)および(b)は文献1に記載されている空
間光変調器の従来の構成例を示す、それぞれ、断面図お
よび斜視図である。 1〜3−・・偏波面制御素子(INVI、INV2゜I
NV3)、 4−1.4−2・・・ハーフミラ−1 5・・・偏光子、 6.6−1.6−2・・・しきい値素子、7−1.7−
2.7−3・・・スイッチ、8−1.8−2.8−3・
・・電源、 8−4.8−4−1.8−4−2・・・交流電源、9−
2.9−3・・・透明電極、 10・・・光伝導層、 11・・・反射鏡、 12・・・電気光学層、 13.14・・・偏光ビームスプリッタ、15・・・ハ
ーフミラ−1 16−1,16−2・・・反射鏡、 17・・・結晶、 18・・・空間光変調器、 19−・・ダイクロイックミラー、 20・・・波長フィルタ、 21・・・直流電源、 27−1.27−2・・・スイッチ、 71.72,73.・・・、7n・・・スイッチ。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a parallel optical logic operator of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the input light intensity and output light intensity of the LCLV, and FIGS. 3 to 7 are Configuration diagrams showing various other embodiments of the parallel optical logic unit of the present invention; FIGS. 8(a) and 8(b) show conventional configuration examples of the spatial light modulator described in Document 1, respectively, FIG. 2 is a cross-sectional view and a perspective view. 1 to 3-...Polarization control element (INVI, INV2゜I
NV3), 4-1.4-2...Half mirror-1 5...Polarizer, 6.6-1.6-2...Threshold element, 7-1.7-
2.7-3...Switch, 8-1.8-2.8-3.
...Power supply, 8-4.8-4-1.8-4-2...AC power supply, 9-
2.9-3...Transparent electrode, 10...Photoconductive layer, 11...Reflector, 12...Electro-optic layer, 13.14...Polarizing beam splitter, 15...Half mirror 1 16-1, 16-2...Reflecting mirror, 17...Crystal, 18...Spatial light modulator, 19-...Dichroic mirror, 20...Wavelength filter, 21...DC power supply, 27-1.27-2...Switch, 71.72,73. ..., 7n...switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)直線偏波光から成り2次元の拡がりを持つ複数の入
力光をそれぞれ受けて各出力光の偏光状態を90°回転
させる複数の偏波面制御素子と、該複数の偏波面制御素
子からの各出力光を合成する第1光学手段と、 該第1光学手段からの合成光に対して平行もしくは直交
する偏波方向を取り出す偏光子と、該偏光子からの出力
光に対して媒質の光学的性質が空間的に変化するしきい
値素子と、該しきい値素子に入力する2次元の拡がりを
持つ直線偏波した読出し光と、該読出し光の偏波状態を
90°回転させる偏波面制御素子と、該偏波面制御素子
からの出力光を前記しきい値素子に入力し、かつ該しき
い値素子からの出力光を前記偏波面制御素子からの出力
光と分離して取り出す第2光学手段とを具えたことを特
徴とする並列光論理演算器。 2)直線偏波光から成り、2次元の拡がりを持つ複数の
入力光をそれぞれ受けて各出力光の偏光状態を90°回
転させる複数の偏波面制御素子と、該複数の偏波面制御
素子からの各出力光を合成する第1光学手段と、 該第1光学手段からの合成光に対して平行もしくは直交
する偏波方向を取り出す偏光子と、該偏光子からの出力
光に対して媒質の光学的性質が空間的に変化するしきい
値素子と、該しきい値素子に入力する2次元の拡がりを
持つ直線偏波した読出し光と、該読出し光の偏波状態を
90°回転させる偏波面制御素子とを具え、 該しきい値素子の入力側には第2光学手段として入力光
である青色光を透過し、かつ読出し光である赤色光を反
射するダイクロイックミラーを配置し、前記しきい値素
子の出力側には青色光を遮断し、かつ赤色光を透過する
波長フィルタを配置したことを特徴とする並列光論理演
算器。 3)前記第1光学手段はプリズム型の偏光ビームスプリ
ッタであり、前記第2光学手段はプリズム型のハーフミ
ラーであり、前記複数の偏波面制御素子と前記しきい値
素子とを前記プリズム型の偏光ビームスプリッタおよび
前記プリズム型のハーフミラーに密着して構成したこと
を特徴とする請求項1に記載の並列光論理演算器。
[Claims] 1) A plurality of polarization plane control elements each receiving a plurality of input lights each consisting of linearly polarized light and having a two-dimensional spread and rotating the polarization state of each output light by 90 degrees; a first optical means for combining each output light from the wavefront control element; a polarizer for taking out a polarization direction parallel or perpendicular to the combined light from the first optical means; and a polarizer for combining the output light from the polarizer. On the other hand, there is a threshold element in which the optical properties of the medium spatially change, a linearly polarized readout light with a two-dimensional spread input to the threshold element, and a polarization state of the readout light of 90%. A polarization control element that rotates the polarization control element, inputting the output light from the polarization control element to the threshold element, and separating the output light from the threshold element from the output light from the polarization control element. and second optical means for taking out the data. 2) A plurality of polarization control elements that each receive a plurality of input lights that are linearly polarized light and have a two-dimensional spread and rotate the polarization state of each output light by 90 degrees; a first optical means for combining each output light; a polarizer for taking out a polarization direction parallel or orthogonal to the combined light from the first optical means; and a medium optical means for the output light from the polarizer. a threshold element whose spatial properties change spatially; a linearly polarized readout light with a two-dimensional spread that is input to the threshold element; and a polarization plane that rotates the polarization state of the readout light by 90 degrees. A dichroic mirror that transmits blue light as input light and reflects red light as readout light is disposed as a second optical means on the input side of the threshold element, and A parallel optical logic operator characterized in that a wavelength filter that blocks blue light and transmits red light is arranged on the output side of a value element. 3) The first optical means is a prism-type polarizing beam splitter, the second optical means is a prism-type half mirror, and the plurality of polarization plane control elements and the threshold element are connected to the prism-type polarization beam splitter. 2. The parallel optical logic unit according to claim 1, wherein the parallel optical logic unit is configured in close contact with the polarizing beam splitter and the prism-type half mirror.
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JP7192188A JPH01245231A (en) 1988-03-28 1988-03-28 Parallel optical logic computing element

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5617232A (en) * 1993-03-26 1997-04-01 Hamamatsu Photonics K.K. Optical digital holding apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5617232A (en) * 1993-03-26 1997-04-01 Hamamatsu Photonics K.K. Optical digital holding apparatus

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