JPH03149660A

JPH03149660A - 光検索処理装置

Info

Publication number: JPH03149660A
Application number: JP1289259A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kurokawa; 隆志黒川; Seiji Fukushima; 誠治福島
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1991-06-26

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〕本発明は、検索データを入力し、これと記憶されている
データの内容の照合、検索を光学的に行う光検索処理装
置に関する。〔従来の技術〕通常のメモリでは、アドレスを指定してデータの読み書
きを行う、これに対し、連想メモリのような所謂コンテ
ントアドレス形のメモリでは、データの内容を参照しな
がら必要とするデータをアクセスする。これにより、柔
軟な検索処理が実行できる。第３図は連想メモリの動作を説明する図である。連想メモリは、検索データを入力し、これと各レコード
の記憶データの内容を照合し検索し、該当する内容をも
つレコードに対してアクセスを行う。第３図では、複数の文字列から構成されているデータが
メモリセルに多数格納されているとき、検索データ　（
＊＊Ｑｐ拳・・・・ＥＬＥ・−・・・・）と一致するデ
ータをメモリから選択する様子を示す。この場合、ＯＰとＥＬＥの部分だけが一致しているもの
を検索する。一致したレコードのアドレス（例では３）
を得て、ファイルメモリの該当アドレスにアクセスし、
必要とするデータを引出す。以上のような検索処理を実現するために、従来は専用の
ＬＳＩ（連想メモりＬＳＩと呼ばれる）を使用すること
が試みられていた。〔発明が解決しようとする課題〕連想メモりＬＳＩはメモリセルと検索手順を実行するた
めの論理回路とを一つのＬＳＩに集積化したものである
が、メモり七ノシの容菫に限度があり（現在８キロビッ
ト程度）、そのため一度に多数のデータを検索処理する
ことは、能力的な限界がある。本発明は、このような背景のもとになされたもので、大
盆のデータに対して内容的な一致を調べて必要とするデ
ータを高速に検索する光検索処理装置を提供することを
目的とする。（ａ１１題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明の光検索処理装置は
、被検索データがホログラフィックに記録された光メモ
リと、前記光メモリの被検索データを読出すための光学
系と、前記読出された被検出データを光学的に書込むた
めの光アドレス形空間光変調素子と、検索データを書込
むための電気アドレス形空間光変調素子と、前記二つの
空間光変調素子を縦続的に読出すための光学系と、複数
のピクセルから読出された光を一括して検知するための
光検知器フレイと、各素子を制御する検索制御部とから
なることを特徴とする特＊作　用〕光メモり上にホログラフィックに記録されている被検索
データはレーザーにより読出され、そのデータバタン像
が光アドレス形空間変調素子に書込まれる。一方、検索
データは電気アドレス形空間光変調素子に書込まれる。該電気アドレス形空間光変調素子に読出し光を入射し、
検索データに応じて偏光状態を変え、その透過光をハー
フミラ−プリズムで反射して光アドレス形空ｃｚＩ光変
調素子の読出し面に結像する。そこで各画素ごとに。さらに被検索データの状態に応じて読出し光の偏光状態
が変わるため、光検知器アレイで、複数のピクセルから
読出された光の有無を一括して検知することにより、被
検索データと検索データの複数ビットの一致が一括して
検知される。

【実施例】

以下、本発明の一実施例について図面により説明する。第１図は本発明の光検索処理装置の一実施例の構成図で
ある。第１因において、ｌＯはコンピュータ本体（ＣＰ
Ｕ）、１１は補助メモリをもつ検索制御装置、１３はマ
スストレージの光メモり、−１４は光メモり１３の駆動
制御部、１５は光メモり１３からデータを読出すための
レーザー、１６は光メモり１３上にレーザー光を収束さ
せるためのレンズ、１７は光アドレス形の空間光変ｊＩ
素子。１８は電気アドレス形の空間光変調素子、１９は空間光
変調素子１８上のデータを読出すための光源、２０はハ
ーフミラ−プリズム、２１１は２次元の光検知器アレイ
、２２．２２は検光子、２３゜２３１はレンズ系、２４
は一方向のみ縮小する結像レンズ系である。光メモり１３上に被検索データが符号化されてホログラ
フィックに記録されている。この光メモり１３上の被検
索データは、レーザー１５により続出され、そのデータ
バタンの像は光アドレス形の空間光変調素子１７に書込
まれる。光メモり１３は、例えば図のようにディスク形
状をしており、駆動制御部１４によって回転駆動される
。被検索データは、光メモり１３からホログラフィック
に面情報として読出されるため、並列に大蓋のデータが
空間光変調！ｌそ１７に書込まれる。被検索データが書
込ま九る空間光変調素子１７は、書込み光の有無に応じ
て読出し光の偏光面が９０°回転して反射される構成の
ものである。一方、ＣＰＵ１０からの検索データは検索
制御装置１１から電気アドレス形の空間光変調素子１８
に書込まれる。この空間光変調素子１８は、画素毎にデータの１゜０に
応じた電圧の有無により、透過する直線偏光の偏光面が
９０°回転する構成のものである。なお、空間光変調素
子１７と１８に書込まれるデータは、例えば第３図のよ
うなそれぞれ対応した形でバイナリに変換されて配列さ
れる。光源１９から出た光はレンズ系２３によって平行となり
、偏光子２２を通って直線偏光となって、空間変調素子
１８に入射する。光は空間光変調素子１８を透過するが
、各画素ごとに、書込まれた検索データに応じて、その
部分の偏光状態が変化する。即ち、空間光変調素子１８
からの出射光線は検索データを反映している。この空間
光変調素子１８を透過した光線はレンズ系２３″を通り
、ハーフミラ−プリズム２０で反射され、光アドレス形
空間光変調素子１７の読出し面に結像される。そこで、さらに各画素ごとに書込まれた被検索データの
状態に応じて、読出し光の偏光状態が変わる。空間光変
調素子１７から反射した読出し光は検光子２２１を通っ
て、レンズ系２４により一方向のみ縮小され、横一列の
複数の画素が光検知器アレイ２１の１つの受光セルに集
光される。この光検知器アレイ２１の各セルにおける受
光の有無により、複数ビットの一致が一括して検知され
る。検知器アレイ２１からの一致を示す信号は検索制御装Ｖ
ｉｌｔに送られる。一方、光メモり１３から読出される
被検索データのアドレスは、駆動制御部１４より時々刻
々検索制御装置１１に送られる。検索制御装置！１１は、光検知器アレイ２１から一致信
号が送られたときの被検索データのアドレスを用いて、
補助メモり（図示せず）の該当アドレスにアクセスし、
一致するデータを引出してＣＰＵＩＯへ送る。次に、第２図を用いて空間変調素子１７．１８による光
学的パターン照合についてより詳細に説明する。第２図は２次元面における１行部分のみを示したもので
、１７は光アートレス形の空間光変調素子。１８は電気アドレス形の空間光変調素子、２２゜２２″
は水平偏光を透過する偏光板である。バイナリデータに
対応して検索データが空間光変調素子１８の各ピクセル
に電圧として印加される。ここでは４ビットずつの一致
を検出する例を示す。電圧ｖ＝０がビット０″に、Ｖ＝Ｖがビット１ｎに対応
する。例では、検索データがあるワードの第１ビット目
から（０，ｌ、Ｏ，ｌ）として空間光変調素子１８に入
力されている。７方。対応する被検索データは光メモリから光アドレス形の空
間光変調素子１７の書込み面に入射している。この被検
索データは、検索データに対応する形で４ビットを１ワ
ードとして１″と０″１が光の明暗に対応して書込まれ
る。例では、Ｄが暗、Ｂが明を示し、第１ビット目から
（０，１，ｌ。１）となっている。偏光板２２より水平偏光となった光は空間光変調素子１
８に入射し、′Ｏ″″に対応するピクセルではその偏光
方向が９０度回転し、６１′″に対応するピクセルでは
そのまま透過する。この光は次にハーフミラ−プリズム
２０の反射面で反射し、空間光変調素子１７の読出し面
に入射する。空間光変調素子１７では、書込み側の明暗
に応じて、書込み光が無い場合（０”に対応）は、読出
し光の偏光面はそのまま回転せずに反射する。また、書
込み光がある場合（ｌ″に対応）は、読出し光の偏光面
は９０度回転して反射する。その結果、空ｔｊｌ光変調
素子１８に電気的に書込まれたデータと、空間変調素子
１７に光学的に書込まれたデータとが一致しているピク
セルを透過してきた先は垂直偏光となるため、水平偏光
板２２′を透過しない、また。２つのデータが一致して
いないピクセルを透過してきた光は水平偏光となるため
、水平偏光板２２′を透過する（例では、第３ビット目
が不一致）。従って、４ビット分ずつの透過光がレンズ
系２４によって光検知器アレイ２１の１つの検出セルに
集光されるとき、該４ビットのうちいずれか１つでも一
致しないビットがある場合には、光検知器アレイ２１で
光が検知されることになる。また。４ビットが完全に一
致している場合には、光検知器アレイ２１の該当ヤルに
は光が検知されない。光検知器アレイ２１からの信号は
、検索制御装［１１に転送される。光検知器アレイ２１
の出力端での信号は、照合が完全に一致しているときに
は出力無し、１ビットでも一致していないときには出力
有りとなって、検索が実行されることになる。ここで、電圧アドレス形の空間光変調素子１−８として
は、液晶パネルや電気光学結晶あるいは磁気光学結晶に
マトリックス電極をつけたものが使用できる。また。光
アドレス形の空間光変調素子１７としては、強誘電性液
晶と光伝導層及びミラーを積層したもの等が用いられる
。なお、以上の説明では、一行の１ワード分での処理を例
としたが、実際には複数行について同時に上記の処理が
行われる。例えば、５１２Ｘ５１２ピクセルの光学素子
を用いた場合、ｌワード＝８ビット、■レコード＝６４
ワードとすれば横−行をルーコードに設定できるので、
６４ワードからなる５１２のレコードに対して、同時に
検索処理を実行できることになる。また。■ワードに対
して１つの光検知器を対向させれば、任意のワードごと
の照合が可能となる。またさらに複数のワードに対して
１つの光検知器を対応させても良い。〔発明の効果〕以上説明したように、本発明によれば、大容量の光メモ
リに記憶されているデータに対して、その内容を直接検
索データと照合して、一致するデータのみを取出すこと
ができ、しかも多数のデータに対して照合処理を同時に
実行するので、高速な検索処理が可能となる。また。照
合部分も任意にかつ容易に設定できるため、処理が柔軟
となるなどの利点がある。従って、本発明の光検索処理
装置はエキスパートシステムなどにおける大量のデータ
に対する検索処理などにおいて、高速でかつ柔軟な処理
を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光検索処理装置の一実施例の構成図、
第２図は第１図の光学的検索の詳細動作を説明するため
の図、第３図は従来の連想メモリの動作概要を説明する
図である。ＩＯ・・・ＣＰＵ、　　１１・・・検索制御装置、１３
・・・光メモり、１４・・・光メモリの駆動制御部、１５・・−レーザー＋　　１６・・・レンズ光学系。１７・・−光アドレス形空間光変調素子、１８−・・電
気アドレス形空間光変調素子。１９・・−光源、　　２０−・・ハーフミラ−プリズム
、２１・・・光検知器アレイ、２２・・・検光子（偏光板）、　２３・・・レンズ系。２４・・・縮小結像レンズ系。第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検索データがホログラフィックに記録された光
メモリと、前記光メモリの被検索データを読出すための
光学系と、前記読出された被検出データを光学的に書込
むための光アドレス形空間光変調素子と、検索データを
書込むための電気アドレス形空間光変調素子と、前記二
つの空間光変調素子を縦続的に読出すための光学系と、
複数のピクセルから読出された光を一括して検知するた
めの光検知器アレイと、各素子を制御する検索制御部と
からなることを特徴とする光検索処理装置。