JPH0261623A - 光演算方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、光を用いて、高速にコード変換を行う装置
に関するものである。

［従来技術とその課題］ 大規模な情報を処理するために、高速に演算を実行する
計算機の研究が進んでいるが、電気回路を用いた逐次処
理による方法では、すでに性能限界に近づいている。そ
こで、スーパーコンピュータやアレイプロセッサなど、
複数の演算を同時に実行する並列処理アーキテクチャな
どの研究が進んでいる。一方、光は、空間的な広がりを
持ち、その物理的な性質は互いに干渉し合わないため、
光を用いた演算は並列性に優れている。光を変調する手
段として、振幅、位相、周波数、偏向などが考えられ、
空間的な光変調器の開発が行われている。

この発明の目的は、光のインクコネクションを用いて、
高速にコード変換を行う光演算装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ この発明の光演算法は、複数のビットを有するデジタル
信号の各ピット信号によって発光する、複数の光源から
出射した光の透過率を各ビット独立に変化させて光の強
度を変化せしめ、光強度変化後の各党を複数に分岐させ
て複数の光検出器に導き、前記各光源から出射した光の
分岐後の各党を前記光検出器で受光した信号を２値化し
、前記複数の人力信号に対するコード変換を行うことを
特徴とする。

この発明の光演算装置は、コード変換を行う光演算装置
において、発光素子をマトリクス状に配置し、前記各発
光素子の行方向または列方向の各々を接続せしめた入力
面と、前記入力面の各発光素子と同じピッチを有し、前
記入力面の各発光素子から出射した光が各々入射するよ
うに、受光素子を配置せしめ、前記入力面の各発光素子
の接続方向と直交する方向に前記各受光素子を接続せし
めた出力面と、前記入力面と前記出力面の間に、前記入
力面の光源から出射した光をの強度を変調する光変調手
段とを備えることを特徴とヂる。

［作　用コ この発明の原理を１０進数を２進数に変換する光演算装
置を参照して説明する。第２図は、この変換を光学的に
実現する装置の原理を示したものである。１０進数の値
によって、入力面１０１の発光素子を発光させる。例え
ば、１０進数の値が３の場合にはＡ３の素子が、５の場
合にはＡ、の素子が発光する。発光した光は、空間光変
調素子１０３によって強度変調された後に、出力面１０
２の受光素子に入射する。受光した光を２値化すること
によって、２進数のビットバタンが得られる。

第３図は、（ａ）１桁の入力１０進数Ａと入力面１０１
の関係、および、（ｂ）４ビツトの出力２進数１０２と
出力ベクトルＢの関係を示す図である。

入力データＡ。−Ａｏは、それぞれ行方向の発光素子に
接続され、入力データの大きさによって、行方向の発光
素子の強度が同時に変調される。例えば、入力Ａ２に着
目した場合、Ａ２の行方向の素子であるＡ２゜Ｉ　Ａ２
＋１　Ａ２□、Ａ２３がすべて発光する。

発光した光はコリメートされた後、出力面の受光部Ｂ　
２０％　Ｂ　２１、Ｂ　２２、Ｂ２３に集光される。他
の素子についても同様に動作し、出力面の列方向の素子
が接続されているので、例えば、出力Ｂ３に着目した場
合、Ｂ３の列方向の素子であるＢ。３〜Ｂ。

３の入射光量の総和が出力される。この関係は、一般に
、次式のように表現できる。

この時、入力面と出力面の間に、空間光変調器を挿入し
、各素子に対応する部分の振幅透過率を独立に変化させ
ると、（１）式は次式のようになる。

ここで、Ｗｌｊは空間光変調器の振幅透過率を表す。

第１表は、入力１０進数と出力２進数の関係を示した表
である。表において、Ｏ印の付いているビットの出力が
１の状態を表し、付いていないビットの出力がＯの状態
を表す。次に、この関係と本発明の光演算装置の関係を
比較する。ｉ行目の発光素子が発光した場合、ｉ行ｊ列
番目の空間光変調器のＷｌｌが１であれば光が透過して
、ｊ列目の受光素子に光が入射し、Ｗ１□がＯであれば
、ｊ列目の受光素子に光は入射しない。従って、第１表
の○印の付いている部分のＷｌ、を１、付いていない部
分のＷ、をＯに設定すれば、１０進数を２進数に変換す
るコード変換装置を実現できる。このように、入力と出
力の変換規則にしたがって空間光変調器の振幅透過率を
変化させれば、任意のコード変換を行なうことができる
。

［実施例］ 以下、この発明の詳細な説明する。

第１図は、この発明の光演算装置を実現する実施例の一
例を示す斜視図である。この光演算装置は、例えば半導
体レーザなどの発光素子をマトリクス状に配置した発光
素子アレイ１と、例えばＳｌの光検出器などの受光素子
をマトリクス状に配第 表 置した受光素子アレイ２と、例えばクロ・ム等でパタン
を描画した空間光変調器３と、発光素子から出射した光
をコリメートする、例えばマイクロレンズアレイなどの
コリメーティングレンズ４と、空間光変調器を透過した
光を受光素子アレイに集光する、例えばマイクロレンズ
アレイなどの集光レンズ５と、発光素子に電圧を印加す
る回路から構成される装置 以上の構成の光演算装置において、発光素子は、入力信
号の値によって変調される。発光素子アレイ１の行方向
の各素子はすべて電気的に接続されており、また、受光
素子アレイ２の列方向の各素子もすべて電気的に接続さ
れている。発光素子から出射した光は、空間光変調器に
よって変調され、対面する受光素子アレイに集光され、
出力信号となる。空間光変調器のパタンを変換するコー
ドパタンの 種類によって変えることにより、任意のコード変換が可
能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明の光演算装置を用いるこ
とにより、コード変換を高速に処理できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の光演算法の実施例を示す斜視図、
第２図は、この発明の光演算法の原理を示す図、第３図
（ａ　）（ｂ　）は、人出方データと入出力面の関係を
示す図である。図において、１　●●●●●発光素子ア
レイ ２　●●●●●受光素子アレイ ３　●●●●●空間光変調器 ４　●＠拳●●コリメーティングレンズ５　拳●●●●
集光レンズ ６　●●拳●●駆動装置 １０１　参会●入力面 １０２　●●●出力面 １０３　●●●空間光変調素子 Ｚノ攬迂干号ア１／１ キ 図 （ｋ））

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のビットを有するデジタル信号の各ビット信号によ
   って発光する、複数の光源から出射した光の透過率を各
   ビット独立に変化させて光の強度を変化せしめ、光強度
   変化後の各光を複数に分岐させて複数の光検出器に導き
   、前記各光源から出射した光の分岐後の各光を前記光検
   出器で受光した信号を２値化し、前記複数の入力信号に
   対するコード変換を行うことを特徴とする光演算方法。