JPH0519322A - Neural network circuit - Google Patents

Neural network circuit

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JPH0519322A
JPH0519322A JP3175430A JP17543091A JPH0519322A JP H0519322 A JPH0519322 A JP H0519322A JP 3175430 A JP3175430 A JP 3175430A JP 17543091 A JP17543091 A JP 17543091A JP H0519322 A JPH0519322 A JP H0519322A
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JP
Japan
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light
neural network
network circuit
optical
lens system
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Application number
JP3175430A
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Japanese (ja)
Inventor
Michihiro Miyauchi
美智博 宮内
Koji Akiyama
浩二 秋山
Yasunori Kuratomi
靖規 蔵富
Akio Takimoto
昭雄 滝本
Koji Nomura
幸治 野村
Kuni Ogawa
久仁 小川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To perform highly precise optical arithmetic processing, e.g. pattern recognition, associative storage, and parallel arithmetic processing by providing a display device such as a lens system for receiving an input image and a screen to the neural network circuit consisting of a two-dimensional lens array, a spatial optical modulating element, and an optical threshold element, and then forming the input image of various size to constant size and imposing spatial optical modulation. CONSTITUTION:The neural network circuit consists of the lens system 20 for receiving the input image, the screen 21 where the image formed by the lens system 20 is projected, the two-dimensional lens array 10 which forms images as many as neurone on the screen 21, the spatial optical modulating element 12 which is equivalent to the synapse coupling of nerve cells, and the optical threshold element 13 which calculates the sum of inputs and performs threshold processing. The lens system 20 moves in the direction of the optical axis to make the size of the input image constant.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光演算装置及び神経系
と類似な入出力動作、例えばパターン認識、連想記憶、
並列演算処理等を行う神経ネットワーク回路に関し、特
に入力像の結像倍率が調節可能な光学系を備えた神経ネ
ットワーク回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input / output operation similar to an optical arithmetic unit and a nervous system, such as pattern recognition, associative memory,
The present invention relates to a neural network circuit that performs parallel arithmetic processing and the like, and particularly to a neural network circuit that includes an optical system capable of adjusting an image forming magnification of an input image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、神経ネットワーク回路(ニューラ
ル・ネットワーク・サーキット)を用いた情報処理装置
が盛んに研究されており、特に2次元の画像情報を高速
に処理する光神経ネットワーク回路の実現が期待されて
いる。これは情報の媒体として光信号を用いるもので、
光の持つ空間並列性、高速性に注目したものである。
2. Description of the Related Art In recent years, information processing devices using neural network circuits have been actively researched, and in particular, the realization of optical neural network circuits for processing two-dimensional image information at high speed is expected. Has been done. This uses optical signals as a medium of information,
It focuses on the spatial parallelism and high speed of light.

【0003】従来の光神経ネットワーク回路は、図6に
示すように、入力像をニューロン数だけ作成する二次元
レンズアレイ、神経細胞のシナプス結合に相当する空間
光変調素子、入力の総和を取り閾値処理する光閾値素子
からなる。
As shown in FIG. 6, a conventional optical nerve network circuit has a two-dimensional lens array for creating an input image by the number of neurons, a spatial light modulator corresponding to the synaptic connection of nerve cells, and a threshold for obtaining a sum of inputs. It consists of an optical threshold element for processing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光神経ネットワーク回路において、空間光変調素子及び
光閾値素子の画素の数及び配置は固定であるために、二
次元レンズアレイにより形成される像の形状及び繰り返
し間隔も常に一定でなければならない。従って、高精度
の光演算処理を行うためには、光神経ネットワーク回路
に入力される像の形状も常に一定である必要があり、種
々の形状を有する入力像には対応できないという課題が
あった。
However, in the conventional optical nerve network circuit, since the number and arrangement of the pixels of the spatial light modulator and the optical threshold device are fixed, the image formed by the two-dimensional lens array is The shape and the repeat interval should always be constant. Therefore, in order to perform high-precision optical arithmetic processing, the shape of the image input to the optical nerve network circuit must always be constant, and there is a problem that it cannot handle input images having various shapes. .

【0005】ここで、入力像の結像関係について具体的
に説明する。形成される像の大きさ及び繰り返し間隔
は、入力像から二次元レンズアレイまでの距離と、二次
元レンズアレイのレンズ焦点距離で決定され、近似的に
(数1)で表わされる。
Here, the image formation relationship of the input image will be specifically described. The size of the image formed and the repetition interval are determined by the distance from the input image to the two-dimensional lens array and the lens focal length of the two-dimensional lens array, and are approximately represented by (Equation 1).

【0006】[0006]

【数1】 但し、bは結像の大きさ、pは結像の繰り返し間隔、h
は入力像の大きさ、L 1 は入力像から二次元レンズアレ
イまでの距離、L2 は二次元レンズアレイから結像位置
までの距離、fは二次元レンズアレイのレンズ焦点距
離、aは二次元レンズアレイのレンズの繰り返し間隔を
表わす。
[Equation 1] However, b is the size of the image formation, p is the repetition interval of the image formation, and h
Is the size of the input image, L 1Is a two-dimensional lens array from the input image.
Distance to a, L2Is the imaging position from the two-dimensional lens array
Distance, f is the lens focal length of the two-dimensional lens array
Distance, a is the repetition interval of the lenses of the two-dimensional lens array
Represent.

【0007】式(1) から、入力像の大きさhが変わって
も、入力像からレンズまでの距離L 1 又はレンズ焦点距
離fを調整すれば、結像の大きさbを一定に保つことが
できることが判る。しかし、調整後のL1 及びfでは、
式(1) 右辺のf/(L1 −f)の項と、式(2) 右辺のL
1 /(L1 −f)の項との相違により、結像の繰り返し
間隔pが変化してしまうため、結像の大きさb及び結像
の繰り返し間隔pを一定に保つ解が同時には存在しない
ことが理解される。
From the formula (1), the size h of the input image changes
Also, the distance L from the input image to the lens 1Or lens focal length
By adjusting the separation f, the image formation size b can be kept constant.
I know what I can do. However, the adjusted L1And in f,
Formula (1) f / (L on the right side1-F) term and L on the right side of equation (2)
1/ (L1-Repeat the image formation due to the difference from the item
Since the interval p is changed, the size b of the image formation and the image formation
There is no simultaneous solution that keeps the repetition interval p of
Be understood.

【0008】従って、入力像の大きさが異なると、結像
の大きさb及び結像の繰り返し間隔pを、空間光変調素
子及び光閾値素子の画素配置に一致させることができ
ず、光神経ネットワーク回路が正常に動作しなくなると
いう課題があった。
Therefore, when the size of the input image is different, the size b of the image formation and the repetition interval p of the image formation cannot be matched with the pixel arrangement of the spatial light modulator and the optical threshold device, and the optical nerves are not able to be arranged. There is a problem that the network circuit does not operate normally.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の神経ネットワーク回路は、2次元レンズア
レイ、空間光変調素子及び光閾値素子からなる神経ネッ
トワーク回路において、入力像を取り込むためのレンズ
系及びスクリーンを備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the neural network circuit of the present invention captures an input image in a neural network circuit composed of a two-dimensional lens array, a spatial light modulator and an optical threshold element. And a screen.

【0010】また、本発明の神経ネットワーク回路は、
2次元レンズアレイ、空間光変調素子及び光閾値素子か
らなる神経ネットワーク回路において、入力像を取り込
むためのレンズ系及び少なくとも受光層及び発光層から
なる表示装置を備えることを特徴とする。
Further, the neural network circuit of the present invention is
A neural network circuit including a two-dimensional lens array, a spatial light modulator and an optical threshold element is characterized by including a lens system for capturing an input image and a display device including at least a light-receiving layer and a light-emitting layer.

【0011】前記構成において、表示装置が、透明の基
板上に積層された受光層及び発光層からなることが好ま
しい。また、前記構成において、表示装置が、受光層、
パターン電極及び発光層の順に積層されていることが好
ましい。
In the above structure, it is preferable that the display device comprises a light receiving layer and a light emitting layer laminated on a transparent substrate. Further, in the above configuration, the display device is a light receiving layer,
It is preferable that the pattern electrode and the light emitting layer are laminated in this order.

【0012】また、本発明の神経ネットワーク回路は、
2次元レンズアレイ、空間光変調素子及び光閾値素子か
らなる神経ネットワーク回路において、入力像を取り込
むためのレンズ系及び複数個の受光素子が2次元配列し
た受光素子アレイ、及び前記受光素子アレイと同数の発
光素子が2次元配列した発光素子アレイを備え、且つ前
記受光素子の出力と前記発光素子の入力がゲート回路を
介して接続されていることを特徴とする。
Further, the neural network circuit of the present invention is
In a neural network circuit composed of a two-dimensional lens array, a spatial light modulator and an optical threshold element, a lens system for capturing an input image and a light receiving element array in which a plurality of light receiving elements are two-dimensionally arranged, and the same number as the light receiving element array. Is provided with a light emitting element array in which the light emitting elements are two-dimensionally arranged, and the output of the light receiving element and the input of the light emitting element are connected via a gate circuit.

【0013】また、本発明の神経ネットワーク回路は、
2次元レンズアレイ、空間光変調素子及び光閾値素子か
らなる神経ネットワーク回路において、入力像を取り込
むためのレンズ系及び光ファイバー束を備えることを特
徴とする。
The neural network circuit of the present invention is
A neural network circuit including a two-dimensional lens array, a spatial light modulator and a light threshold element is characterized by including a lens system for capturing an input image and an optical fiber bundle.

【0014】前記構成において、レンズ系が光軸方向に
可動であることが好ましい。
In the above structure, it is preferable that the lens system is movable in the optical axis direction.

【0015】[0015]

【作用】前記構成によれば、入力像からの光をレンズ系
により集光してスクリーンの上に結像し、この結像を神
経ネットワーク回路に取り込むことが可能になる。従っ
て、種々の形状を有する入力像を取り込む場合、レンズ
系の焦点距離、入力像からレンズ系までの距離、レンズ
系から結像位置までの距離等のパラメータを調整するこ
とにより、一定形状の入力像をスクリーン上に結像させ
ることができる。この結像を二次元レンズアレイの入力
像として神経ネットワーク回路に取り込むことにより、
結像の大きさ及び結像の繰り返し間隔が、空間光変調素
子及び光閾値素子の画素配置と一致して、安定で且つ高
精度の光演算処理を行うことが可能になる。
According to the above construction, the light from the input image can be condensed by the lens system to form an image on the screen, and this image formation can be taken into the neural network circuit. Therefore, when input images with various shapes are to be captured, by adjusting parameters such as the focal length of the lens system, the distance from the input image to the lens system, and the distance from the lens system to the image formation position An image can be formed on the screen. By taking this image formation into the neural network circuit as an input image of the two-dimensional lens array,
The size of the image formation and the repetition interval of the image formation coincide with the pixel arrangement of the spatial light modulator and the optical threshold element, and stable and highly accurate optical calculation processing can be performed.

【0016】また、前述の構成のうち、スクリーンの代
替として、少なくとも受光層及び発光層からなる表示装
置を備えることにより、受光層の光入力特性及び発光層
の光出力特性を合成した光入出力特性を有する光演算処
理を施すことができる。即ち、スクリーンの光入出力特
性は一般に一次比例関係になるのに対して、受光層の光
入力特性及び発光層の光出力特性を合成した光入出力特
性は、受光層の組成物又は発光層の組成物を選択するこ
とにより、所望の光入出力特性を持つ表示装置を得るこ
とができる。例えば、受光層の光入力特性が一次比例関
係であって、発光層の光出力特性が閾値を有する非線形
関係の場合には、表示装置のある領域にに閾値以上の光
が入力されるとその領域が発光し、閾値未満の光が入力
されても発光しないことになる。従って、本来の画像情
報以外のノイズ光が入力しても閾値未満の光は除去され
て、入力像のS/N比を改善することができる。
Further, in the above-described structure, as a substitute for a screen, a display device including at least a light-receiving layer and a light-emitting layer is provided, so that the light input / output characteristic of the light-receiving layer and the light output characteristic of the light-emitting layer are combined. Optical calculation processing having characteristics can be performed. That is, the light input / output characteristic of the screen is generally linearly proportional, whereas the light input / output characteristic obtained by combining the light input characteristic of the light receiving layer and the light output characteristic of the light emitting layer is the composition of the light receiving layer or the light emitting layer. A display device having desired light input / output characteristics can be obtained by selecting the above composition. For example, when the light input characteristics of the light-receiving layer are linearly proportional and the light output characteristics of the light-emitting layer have a non-linear relationship with a threshold value, when light above the threshold value is input to a certain area of the display device, The area emits light, and does not emit light even when light below the threshold is input. Therefore, even if noise light other than the original image information is input, light below the threshold is removed, and the S / N ratio of the input image can be improved.

【0017】また、表示装置が、透明の基板上に積層さ
れた受光層及び発光層からなるという好ましい構成によ
れば、光入力方向に対して同一方向に光が出力される透
過型の表示装置を得ることができるため、例えば図5に
示す従来の神経ネットワーク回路にレンズ及び表示装置
を挿入するだけで、本発明の神経ネットワーク回路を容
易に得ることができる。
Further, according to a preferable configuration in which the display device is composed of the light-receiving layer and the light-emitting layer laminated on the transparent substrate, the transmissive display device outputs light in the same direction as the light input direction. Therefore, the neural network circuit of the present invention can be easily obtained only by inserting the lens and the display device into the conventional neural network circuit shown in FIG. 5, for example.

【0018】また、表示装置が、受光層、パターン電極
及び発光層の順に積層されているという好ましい構成に
よれば、パターン電極の存する領域に入射する光をその
領域に渡って積分することができ、この積分値について
発光層の光出力特性が機能する。従って、パターン電極
を所望の形状又は寸法に形成することにより、所望の空
間光変調が可能になる。
Further, according to a preferable structure in which the display device has the light-receiving layer, the pattern electrode and the light-emitting layer laminated in this order, the light incident on the region where the pattern electrode exists can be integrated over the region. The light output characteristics of the light emitting layer function with respect to this integrated value. Therefore, by forming the pattern electrode in a desired shape or size, desired spatial light modulation can be performed.

【0019】また、先に説明したスクリーンを備えた神
経ネットワーク回路構成のうち、スクリーンの代替とし
て、複数個の受光素子が2次元配列した受光素子アレ
イ、及び前記受光素子アレイと同数の発光素子が2次元
配列した発光素子アレイを備え、且つ前記受光素子の出
力と前記発光素子の入力がゲート回路を介して接続され
ることにより、空間光変調と同様な内容の演算処理をゲ
ート回路を用いて電気的に行うことができる。例えば、
ゲート回路として、画素数分の2値化処理するコンパレ
ータを用い、受光素子アレイの各画素と発光素子アレイ
の各画素とを1対1の関係で接続することにより、入力
像の形状を維持しながら全ての画素に閾値処理を施すこ
とができ、閾値未満のノイズ光は除去されて、入力像の
S/N比を改善することができる。
Further, in the neural network circuit configuration including the screen described above, as an alternative to the screen, there are a light receiving element array in which a plurality of light receiving elements are two-dimensionally arranged, and the same number of light emitting elements as the light receiving element array. A light emitting element array arranged two-dimensionally is provided, and the output of the light receiving element and the input of the light emitting element are connected through a gate circuit, so that the same arithmetic processing as the spatial light modulation is performed using the gate circuit. It can be done electrically. For example,
As the gate circuit, a comparator for performing binarization processing for the number of pixels is used, and each pixel of the light receiving element array and each pixel of the light emitting element array are connected in a one-to-one relationship to maintain the shape of the input image. However, threshold processing can be performed on all pixels, and noise light below the threshold can be removed to improve the S / N ratio of the input image.

【0020】また、スクリーンの代替として、光ファイ
バー束を備えることにより、神経ネットワーク回路を構
成する各素子を必ずしも直線的配列にしなくても良くな
るため、回路の配置の自由度が上がり、空間利用効率を
向上させることができる。
Further, by providing an optical fiber bundle as an alternative to the screen, it is not necessary to arrange each element constituting the neural network circuit in a linear arrangement, so that the degree of freedom in the arrangement of the circuit is increased and the space utilization efficiency is improved. Can be improved.

【0021】また、レンズ系が光軸方向に可動であると
いう好ましい構成によれば、入力像から神経ネットワー
ク回路までの距離を固定した状態で、入力像からレンズ
系までの距離、レンズ系から結像位置までの距離を同時
に調整することができるため、像の形状調節を円滑に行
うことができる。
Further, according to the preferable construction in which the lens system is movable in the optical axis direction, the distance from the input image to the lens system and the connection from the lens system are fixed while the distance from the input image to the neural network circuit is fixed. Since the distance to the image position can be adjusted at the same time, the shape of the image can be adjusted smoothly.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を用い
て説明する。なお、各実施例においては、文字認識の場
合を例にとって説明を進めるが、一般画像のパターン認
識、連想記憶、並列演算処理等についても同様に適用さ
れる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the embodiments, the case of character recognition will be described as an example, but the same applies to general image pattern recognition, associative memory, parallel arithmetic processing, and the like.

【0023】(実施例1)図1は、本発明の神経ネット
ワーク回路の一実施例を概略的に示す斜視図である。入
力像4は、例えば文字「A」であって、文字の部分が黒
であり、文字でない所が白である。なお、図1では入力
層と出力層の2層からなる神経ネットワーク回路を示し
ているが、レンズアレイと空間光変調素子及び光閾値素
子を追加して直列につなぐことによって3層からなる神
経ネットワーク回路を構成することもできる。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a neural network circuit of the present invention. The input image 4 is, for example, the character “A”, the character portion is black, and the non-character portion is white. Although FIG. 1 shows a neural network circuit composed of two layers of an input layer and an output layer, a neural network composed of three layers is formed by adding a lens array, a spatial light modulator and an optical threshold element and connecting them in series. A circuit can also be configured.

【0024】図1に示すように、原稿を照射するための
光源1及び照射レンズ系2、入力画像を取り込むための
レンズ系20、レンズ系20によって結像した像を映し
出すスクリーン21、スクリーン21の画像をニューロ
ン数だけ作成する2次元レンズアレイ10、神経細胞の
シナプス結合に相当する光学マスク等の空間光変調素子
12、入力の総和をとり閾値処理する光閾値素子13か
ら、神経ネットワーク回路が構成される。
As shown in FIG. 1, a light source 1 and an irradiation lens system 2 for illuminating a document, a lens system 20 for capturing an input image, a screen 21 for projecting an image formed by the lens system 20, and a screen 21. A neural network circuit is composed of a two-dimensional lens array 10 for creating an image corresponding to the number of neurons, a spatial light modulator 12 such as an optical mask corresponding to synapse coupling of nerve cells, and an optical threshold device 13 for thresholding the sum of inputs. To be done.

【0025】光源1からでた光は、照射レンズ系2で集
光され、原稿面3の文字等の入力像4の周囲を一様に照
射する。原稿面からの光は、クロストークや迷光を除去
するためのアパーチャー5を透過する。透過した光は、
レンズ系20によってスクリーン21の上に結像され
る。なお、レンズ系20は、1枚レンズ構成でも構わな
いが、結像系の収差を減らすために、2枚以上のレンズ
で構成されるものを用いることも好ましく、特にズーム
レンズ系を用いることにより、結像焦点を合致した状態
で結像倍率を変化させることができる。
Light emitted from the light source 1 is condensed by the irradiation lens system 2 and uniformly illuminates the periphery of the input image 4 such as characters on the document surface 3. Light from the document surface passes through the aperture 5 for removing crosstalk and stray light. The transmitted light is
An image is formed on the screen 21 by the lens system 20. The lens system 20 may have a single lens structure, but it is also preferable to use a lens system composed of two or more lenses in order to reduce the aberration of the image forming system. Particularly, by using a zoom lens system. The imaging magnification can be changed in a state where the imaging focus is matched.

【0026】レンズ系20は、光軸方向に移動が可能で
あり、大きさの異なる文字が入力されても、スクリーン
21上での結像の大きさが常に同じになるように制御さ
れている。スクリーン21は蛍光体からできており光が
当たればその所だけが光るようにできている。特に、ス
クリーン21以降の受光系の感度波長に合致する蛍光体
を用いることが好ましい。なお、スクリーン21とし
て、片面側からの入射光を拡散して他面側から出射する
拡散性スクリーンを用いることも好ましい。
The lens system 20 is movable in the optical axis direction, and is controlled so that the size of the image formed on the screen 21 is always the same even if characters of different sizes are input. . The screen 21 is made of a phosphor so that only the place where it shines when exposed to light is illuminated. In particular, it is preferable to use a phosphor that matches the sensitivity wavelength of the light receiving system after the screen 21. As the screen 21, it is also preferable to use a diffusive screen that diffuses incident light from one side and emits it from the other side.

【0027】スクリーン21からの光は、2次元レンズ
アレイ10の各レンズ11に入射する。2次元レンズア
レイ10は、各レンズ11の光軸が全て同一の方向を向
いてマトリクス状に配列されているため、各レンズによ
る結像が空間光変調素子12の上にマトリクス状に形成
され、ニューロン数だけの文字像が形成される原稿面
3、スクリーン21、2次元レンズアレイ10及び空間
光変調素子12はお互いに平行に配置されており、2次
元レンズアレイの中心軸と読み込む文字等の入力像(物
体面)4の中心軸を一致させている。2次元レンズアレ
イ10は、空間光変調素子12上に同一の大きさの結像
を得るために、2次元レンズアレイ10の各レンズ11
の焦点距離を等しくし、且つ各レンズ11の主平面が全
て同一の平面上になるように構成している。
Light from the screen 21 enters each lens 11 of the two-dimensional lens array 10. In the two-dimensional lens array 10, since the optical axes of the lenses 11 are all arranged in the same direction in a matrix, the images formed by the lenses are formed in a matrix on the spatial light modulator 12, The document surface 3, on which the character images corresponding to the number of neurons are formed, the screen 21, the two-dimensional lens array 10 and the spatial light modulation element 12 are arranged in parallel with each other, and the central axis of the two-dimensional lens array and the characters to be read are displayed. The central axes of the input images (object planes) 4 are matched. The two-dimensional lens array 10 includes lenses 11 of the two-dimensional lens array 10 in order to obtain an image of the same size on the spatial light modulator 12.
Are made equal in focal length, and the main planes of the respective lenses 11 are all on the same plane.

【0028】2次元レンズアレイ10で形成される像の
間隔は、レンズ11の間隔の(L4 /L3 +1)倍にな
る。ここで、L3 はスクリーン21から2次元レンズア
レイ10までの距離、L4 は2次元レンズアレイ10か
ら空間光変調素子12までの距離を表わす。このため、
1ニューロンに相当する空間光変調素子の間隔は、2次
元レンズアレイの間隔の(L4 /L3 +1)倍に形成す
る必要がある。
The distance between the images formed by the two-dimensional lens array 10 is (L 4 / L 3 +1) times the distance between the lenses 11. Here, L 3 represents the distance from the screen 21 to the two-dimensional lens array 10, and L 4 represents the distance from the two-dimensional lens array 10 to the spatial light modulator 12. For this reason,
The space between the spatial light modulators corresponding to one neuron must be (L 4 / L 3 +1) times the space between the two-dimensional lens arrays.

【0029】また、空間光変調素子12の上に形成され
る像がお互いに重なりあわないようにするために、(数
2)に示す条件で神経ネットワーク回路を作成する必要
がある。
Further, in order to prevent the images formed on the spatial light modulator 12 from overlapping each other, it is necessary to prepare the neural network circuit under the condition shown in (Equation 2).

【0030】[0030]

【数2】 但し、aは二次元レンズアレイのレンズの繰り返し間
隔、kはスクリーン21での結像の大きさ、fは二次元
レンズアレイのレンズ焦点距離、L3 はスクリーン21
から2次元レンズアレイ10までの距離、mは倍率を表
わす。
[Equation 2] Here, a is the repeating interval of the lenses of the two-dimensional lens array, k is the size of the image formed on the screen 21, f is the lens focal length of the two-dimensional lens array, and L 3 is the screen 21.
To the two-dimensional lens array 10 and m represents the magnification.

【0031】空間光変調素子12からの出力光は、光閾
値素子13に入力される。即ち、空間光変調素子12の
1ニューロン分を通った光が光閾値素子13の1画素に
入力される。光閾値素子13は、例えば光導電層と発光
層からなり、光閾値素子に入力された光の強度の和(1
ニューロン分)が、所定の基準値以上であればこの素子
がONし光を発し、基準値以下なら発光しない。
The output light from the spatial light modulator 12 is input to the optical threshold element 13. That is, the light that has passed through one neuron of the spatial light modulator 12 is input to one pixel of the optical threshold element 13. The optical threshold element 13 is composed of, for example, a photoconductive layer and a light emitting layer, and is the sum of the intensities of light input to the optical threshold element (1
This element is turned on and emits light when the number of neurons is equal to or greater than a predetermined reference value, and does not emit when the value is equal to or less than the reference value.

【0032】(実施例2)図2は、本発明の神経ネット
ワーク回路の他の実施例を概略的に示す斜視図である。
本実施例においては、原稿を照射するための光源1及び
照射レンズ系2、入力画像を取り込むためのレンズ系2
0、レンズ系20による結像を受光する表示装置30、
表示装置30からの出力像をニューロン数だけ作成する
2次元レンズアレイ10、神経細胞のシナプス結合に相
当する光学マスク等の空間光変調素子12、入力の総和
をとり閾値処理する光閾値素子13から、神経ネットワ
ーク回路が構成される。なお、表示装置30以外は実施
例1と同じである。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a perspective view schematically showing another embodiment of the neural network circuit of the present invention.
In this embodiment, a light source 1 for illuminating a document, an illuminating lens system 2, and a lens system 2 for capturing an input image.
0, a display device 30 that receives an image formed by the lens system 20,
From a two-dimensional lens array 10 that creates an output image from the display device 30 by the number of neurons, a spatial light modulator 12 such as an optical mask corresponding to synapse coupling of nerve cells, and an optical threshold element 13 that performs threshold processing by summing the inputs. , A neural network circuit is constructed. The display device 30 is the same as that of the first embodiment except for the display device 30.

【0033】図3は、表示装置30の断面図であり、少
なくとも受光層31及び発光層32から構成されてい
る。まず、ガラス基板等の透明絶縁性基板33上に、I
TO薄膜等の透明導電性電極34を膜厚が100nm程
度になるように電子ビーム蒸着法を用いて形成する。
FIG. 3 is a sectional view of the display device 30, which is composed of at least a light receiving layer 31 and a light emitting layer 32. First, on a transparent insulating substrate 33 such as a glass substrate, I
A transparent conductive electrode 34 such as a TO thin film is formed by an electron beam evaporation method so as to have a film thickness of about 100 nm.

【0034】次に、透明導電性電極34の上に、発光層
32を形成する。発光層32としては、ZnS:Mn等
からなる薄膜EL(エレクトロルミネセンス)素子の構
成が好ましい。透明導電性電極34の上に、Y2 3
等の誘電体層35を膜厚が40nm程度になるように電
子ビーム蒸着法を用いて蒸着する。更に、ZnS:Mn
等の蛍光体層36を膜厚が200nm程度になるように
スパッタ法を用いて形成した。その後、真空中において
約1時間620℃の温度で熱処理を行なった。そして、
2 3 膜等の誘電体層37を膜厚が40nm程度にな
るように電子ビーム蒸着法を用いて蒸着する。
Next, the light emitting layer 32 is formed on the transparent conductive electrode 34. As the light emitting layer 32, a thin film EL (electroluminescence) element made of ZnS: Mn or the like is preferable. On the transparent conductive electrode 34, a dielectric layer 35 such as a Y 2 O 3 film is vapor-deposited by an electron beam vapor deposition method so as to have a film thickness of about 40 nm. Furthermore, ZnS: Mn
The phosphor layer 36, etc., was formed by a sputtering method so that the film thickness was about 200 nm. Then, heat treatment was performed in vacuum at a temperature of 620 ° C. for about 1 hour. And
A dielectric layer 37 such as a Y 2 O 3 film is vapor-deposited by an electron beam vapor deposition method so as to have a film thickness of about 40 nm.

【0035】次に、蛍光体層36からの光が受光層31
に入射するのを防ぐ遮光性と、蛍光体層36からの光を
有効に取り出すための反射性を兼ね備える金属膜38
(例えばAl、Cr、又はAl/Cr積層等)を膜厚が
100nm程度になるように形成した。金属膜38のパ
ターン電極の形状は、入射光の積分領域に基づいて決定
され、例えばパターン電極の寸法が10μm程度から1
mm程度の大きさのn×mマトリクス配置(n、mは自
然数)になるようにパターニングされる。このようにし
て、誘電体層35、蛍光体層36、誘電体層37、金属
膜38からなる発光層32が形成される。
Next, the light from the phosphor layer 36 is converted into the light receiving layer 31.
The metal film 38 having both a light-shielding property for preventing the light from entering the light source and a reflectivity for effectively extracting the light from the phosphor layer 36.
(For example, Al, Cr, or an Al / Cr laminated layer) is formed to have a film thickness of about 100 nm. The shape of the pattern electrode of the metal film 38 is determined based on the integration region of incident light, and for example, the size of the pattern electrode is about 10 μm to 1 μm.
Patterning is performed so as to form an n × m matrix arrangement (n and m are natural numbers) having a size of about mm. In this way, the light emitting layer 32 including the dielectric layer 35, the phosphor layer 36, the dielectric layer 37, and the metal film 38 is formed.

【0036】次に、受光層31を形成する手順を説明す
る。金属膜38の上に、プラズマCVD法を用いて、基
板温度250℃で膜厚0.5μm〜2μmで、p/i/
nダイオード構造のa−Si:H膜を積層して光導電層
39を形成する。なお、光導電層39としては、他に水
素又はハロゲン元素を含んだ非晶質のGe、Si1-x
x 、Si1-x x 、Ge1-x x を用いることも好ま
しい。最後に全面に透明導電性電極40を形成して、本
発明の神経ネットワーク回路を構成する表示装置30を
得ることができる。なお、透明基板上に受光層31及び
発光層32を積層しているため、所謂「透過型」の表示
装置30を構成することができる。
Next, a procedure for forming the light receiving layer 31 will be described. On the metal film 38, a plasma CVD method is used at a substrate temperature of 250 ° C., a film thickness of 0.5 μm to 2 μm, and p / i /
A photoconductive layer 39 is formed by laminating an a-Si: H film having an n-diode structure. As the photoconductive layer 39, amorphous Ge or Si 1-x G containing hydrogen or a halogen element is also used.
It is also preferable to use e x , Si 1-x C x , and Ge 1-x C x . Finally, the transparent conductive electrode 40 is formed on the entire surface to obtain the display device 30 constituting the neural network circuit of the present invention. Since the light receiving layer 31 and the light emitting layer 32 are stacked on the transparent substrate, a so-called "transmissive" display device 30 can be configured.

【0037】次に、表示装置30の動作について述べ
る。透明導電性電極34と40の間には、交流電源43
により交流電圧が印加されている。光が受光層31に照
射されていない場合、光導電層39は高抵抗であり交流
電圧の大部分は、発光層32よりも受光層31の間に印
加される。従って、発光層32にかかる電圧は閾値以下
となり発光しない。
Next, the operation of the display device 30 will be described. An AC power source 43 is provided between the transparent conductive electrodes 34 and 40.
The AC voltage is applied by. When the light receiving layer 31 is not irradiated with light, the photoconductive layer 39 has a high resistance, and most of the AC voltage is applied between the light receiving layers 31 rather than the light emitting layer 32. Therefore, the voltage applied to the light emitting layer 32 becomes less than the threshold value and no light is emitted.

【0038】一方、光が受光層31に照射されると、光
導電層は低抵抗になり、金属膜38の領域に渡る光総和
値が所定の基準値以上の強度の光が入射したとき、その
領域に対応する発光層32の部分に交流電圧の大部分が
印加されて、その領域が発光する。発光光は、受光層3
1の金属膜38により反射されるため光出力側に効率よ
く取り出される。金属膜38は2次元マトリクス状に配
列されているため、レンズ20で結像した文字は、それ
に対応するマトリクス画素として表示素子30により表
示される。
On the other hand, when the light receiving layer 31 is irradiated with light, the resistance of the photoconductive layer becomes low, and when the light having the total light intensity across the region of the metal film 38 is higher than a predetermined reference value, Most of the AC voltage is applied to the portion of the light emitting layer 32 corresponding to the region, and the region emits light. The emitted light is received by the light receiving layer 3
Since it is reflected by the first metal film 38, it can be efficiently extracted to the light output side. Since the metal films 38 are arranged in a two-dimensional matrix, characters formed by the lens 20 are displayed by the display element 30 as matrix pixels corresponding thereto.

【0039】発光する波長は、蛍光体の種類又は蛍光体
中の不純物の種類を選択することにより、所望のスペク
トルを得ることができるため、光閾値素子13の受光層
の感度の良好な発光スペクトルになるように選択するの
が好ましい。また、発光波長に対して表示素子30の受
光層31の感度が鈍い場合、又は受光層と発光層の間に
誘電体多層膜を形成して反射膜構造とした場合は、金属
膜38を省略した表示装置を使用することが可能であ
り、この場合の動作は入射した光量分布について閾値を
超えた領域だけが発光する。
As for the wavelength of emitted light, a desired spectrum can be obtained by selecting the type of phosphor or the type of impurities in the phosphor. Therefore, the emission spectrum with good sensitivity of the light receiving layer of the optical threshold element 13 is obtained. It is preferable to select Further, when the sensitivity of the light receiving layer 31 of the display element 30 is low with respect to the emission wavelength, or when a dielectric multilayer film is formed between the light receiving layer and the light emitting layer to form a reflective film structure, the metal film 38 is omitted. It is possible to use the above display device, and in this case, the operation is such that only the region where the incident light amount distribution exceeds the threshold value emits light.

【0040】また、受光層31の組成物又は発光層32
の組成物を選択することにより、所望の光入出力特性を
持つ表示装置30を得ることができる。例えば、閾値を
有する光入出力特性の場合は、閾値未満のノイズ光が除
去されて、入力像のS/N比を改善することができる。
また、入力光強度に対して出力光強度が大きくなる場
合、光入出力特性が傾き1以上の比例直線グラフとなっ
て光情報の増幅が可能となり、入力像のS/N比をより
改善することができる。
The composition of the light receiving layer 31 or the light emitting layer 32
The display device 30 having desired light input / output characteristics can be obtained by selecting the above composition. For example, in the case of a light input / output characteristic having a threshold value, noise light below the threshold value can be removed to improve the S / N ratio of the input image.
Further, when the output light intensity becomes larger than the input light intensity, the light input / output characteristic becomes a proportional straight line graph having a slope of 1 or more, so that the light information can be amplified and the S / N ratio of the input image is further improved. be able to.

【0041】レンズ系20は、光軸方向に移動が可能で
あり、入力文字の大きさが異なっても表示装置上で映像
が同じ大きさになるように制御されている。従って、結
像の大きさ及び結像の繰り返し間隔が、空間光変調素子
及び光閾値素子の画素配置と一致して、安定で且つ高精
度の光演算処理を行うことが可能になる。
The lens system 20 is movable in the direction of the optical axis, and is controlled so that the image on the display device has the same size even if the size of the input character is different. Therefore, the size of the image formation and the repetition interval of the image formation coincide with the pixel arrangement of the spatial light modulator and the optical threshold device, and stable and highly accurate optical arithmetic processing can be performed.

【0042】(実施例3)図4は、本発明の神経ネット
ワーク回路の他の実施例を概略的に示す斜視図である。
本実施例においては、原稿を照射するための光源1及び
照射レンズ系2、入力画像を取り込むためのレンズ系2
0、レンズ系20の結像面上に2次元配列した複数個の
受光素子51からなる受光素子アレイ50、受光素子ア
レイ50と同数の発光素子61を2次元配列した発光素
子アレイ60、受光素子51の出力と発光素子61の入
力を接続するゲート回路52、発光素子アレイ60から
の出力像をニューロン数だけ作成する2次元レンズアレ
イ10、神経細胞のシナプス結合に相当する光学マスク
等の空間光変調素子12、入力の総和をとり閾値処理す
る光閾値素子13から神経ネットワーク回路が構成され
る。なお、受光素子アレイ50、発光素子アレイ60及
びゲート回路52以外は実施例1と同じである。
(Embodiment 3) FIG. 4 is a perspective view schematically showing another embodiment of the neural network circuit of the present invention.
In this embodiment, a light source 1 for illuminating a document, an illuminating lens system 2, and a lens system 2 for capturing an input image.
0, a light receiving element array 50 including a plurality of light receiving elements 51 two-dimensionally arranged on the image plane of the lens system 20, a light emitting element array 60 in which the same number of light emitting elements 61 as the light receiving element array 50 are two-dimensionally arranged, and a light receiving element Spatial light such as a gate circuit 52 that connects the output of 51 and the input of the light emitting element 61, a two-dimensional lens array 10 that creates an output image from the light emitting element array 60 by the number of neurons, and an optical mask that corresponds to synapse coupling of nerve cells. A neural network circuit is composed of the modulation element 12 and the optical threshold value element 13 for thresholding the sum of the inputs. It should be noted that, except for the light receiving element array 50, the light emitting element array 60, and the gate circuit 52, it is the same as the first embodiment.

【0043】レンズ系20によって受光素子アレイ50
上に文字画像が結像される。受光素子アレイ50の各受
光素子51は、コンパレータやアンド回路、オア回路、
ノット回路等からなるゲート回路52を介して発光素子
アレイ60の各発光素子61に電気的に接続されてい
る。なお、ゲート回路52の回路構成は、各受光素子5
1の出力と各発光素子61の入力とが1対1対応の等倍
写像で接続してもよいが、反転写像、鏡像写像、回転写
像、拡大写像、縮小写像等の写像関係で接続することも
可能である。また、各受光素子51の出力について、ア
ンド回路、オア回路、ノット回路等を組み合わせて論理
演算することにより、パターンマッチング、ウインドウ
処理、フーリエ変換等の画像処理を行ってから各発光素
子61に出力することも好ましい。
The light receiving element array 50 is formed by the lens system 20.
A character image is formed on the image. Each light receiving element 51 of the light receiving element array 50 includes a comparator, an AND circuit, an OR circuit,
It is electrically connected to each light emitting element 61 of the light emitting element array 60 via a gate circuit 52 composed of a knot circuit or the like. The circuit configuration of the gate circuit 52 is the same as that of each light receiving element 5.
The output of 1 and the input of each light-emitting element 61 may be connected by a one-to-one mapping at equal magnification, but they should be connected by a mapping relationship such as an anti-transfer image, a mirror image, a transfer image, a magnifying map, and a reducing map. Is also possible. Further, the output of each light receiving element 51 is subjected to image processing such as pattern matching, window processing, Fourier transform, etc. by combining AND circuits, OR circuits, knot circuits and the like to output to each light emitting element 61. It is also preferable to

【0044】受光素子51に入射する光量が、所定の基
準値以上の場合、ゲート回路52がONして発光素子6
1が発光する。なお、神経ネットワーク回路の学習内容
によっては、受光素子51に入射する光量が所定の基準
値以上の時ゲート回路をOFFにし発光させない使い方
も可能である。また、各受光素子51に対応するゲート
回路52ごとに、閾値となる基準値を変化させて設定す
ることにより、多様な空間光変調を行うことができる。
When the amount of light incident on the light receiving element 51 is greater than or equal to a predetermined reference value, the gate circuit 52 is turned on and the light emitting element 6 is turned on.
1 emits light. Depending on the content of learning of the neural network circuit, it is possible to use the gate circuit by turning off the light when the amount of light incident on the light receiving element 51 is equal to or more than a predetermined reference value. Further, various spatial light modulations can be performed by changing and setting the reference value serving as a threshold for each gate circuit 52 corresponding to each light receiving element 51.

【0045】実施例1や実施例2の構成では、レンズ2
0から光閾値素子13まで1つの光軸上に直線的に配置
しているのに対して、本実施例では受光素子アレイ50
と発光素子アレイ51を電気的に配線しているため、各
素子を必ずしも直線的配列にしなくても良く、神経ネッ
トワーク回路の配置の自由度が上がり、空間利用効率を
向上させることができる。
In the configurations of the first and second embodiments, the lens 2
While 0 to the optical threshold element 13 are linearly arranged on one optical axis, in the present embodiment, the light receiving element array 50 is used.
Since the light emitting element array 51 is electrically wired, the respective elements do not necessarily have to be arranged linearly, the degree of freedom in the arrangement of the neural network circuit is increased, and the space utilization efficiency can be improved.

【0046】(実施例4)図5は、本発明の神経ネット
ワーク回路の他の実施例を概略的に示す斜視図である。
本実施例においては、原稿を照射するための光源1及び
照射レンズ系2、入力画像を取り込むためのレンズ系2
0、イメージファイバー等の光ファイバー束70、光フ
ァイバー束70の出力像をニューロン数だけ作成する2
次元レンズアレイ10、神経細胞のシナプス結合に相当
する光学マスク等の空間光変調素子12、入力の総和を
とり閾値処理する光閾値素子13から神経ネットワーク
回路が構成される。なお、光ファイバー束70以外は実
施例1と同じである。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 is a perspective view schematically showing another embodiment of the neural network circuit of the present invention.
In this embodiment, a light source 1 for illuminating a document, an illuminating lens system 2, and a lens system 2 for capturing an input image.
0, an optical fiber bundle 70 such as an image fiber, and an output image of the optical fiber bundle 70 is created by the number of neurons 2
A neural network circuit is composed of the three-dimensional lens array 10, a spatial light modulator 12 such as an optical mask corresponding to synapse coupling of nerve cells, and an optical threshold element 13 for thresholding the sum of inputs. The optical fiber bundle 70 is the same as in the first embodiment except for the optical fiber bundle 70.

【0047】レンズ系20によって光ファイバー束70
の入射面上に文字画像が結像され、1対1対応の等倍写
像で画像情報が伝達され、光ファイバー束70の出射面
から出力される。従って、実施例3の構成と同様に、各
素子を必ずしも直線的配列にしなくても良く、神経ネッ
トワーク回路の配置の自由度が上がり、空間利用効率を
向上させることができる。
The optical fiber bundle 70 is formed by the lens system 20.
A character image is formed on the incident surface of, and the image information is transmitted by a one-to-one mapping of the same size, and is output from the exit surface of the optical fiber bundle 70. Therefore, similarly to the configuration of the third embodiment, it is not always necessary to arrange the elements in a linear arrangement, the degree of freedom in the arrangement of the neural network circuit is increased, and the space utilization efficiency can be improved.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上詳説したように、本発明の神経ネッ
トワーク回路は、入力すべき画像の大きさが異なって
も、一定形状の入力像をスクリーン上に結像して取り込
むことが可能となり、安定で且つ高精度の光演算処理が
実現するため、文字認識率や画像処理の精度を飛躍的に
向上させることができる。
As described in detail above, the neural network circuit of the present invention can form and capture an input image of a fixed shape on a screen even if the size of the image to be input is different. Since stable and highly accurate optical calculation processing is realized, the character recognition rate and the accuracy of image processing can be dramatically improved.

【0049】また、スクリーンの代替として、少なくと
も受光層及び発光層からなる表示装置を用いることによ
り、所望の光入出力特性を施すことが可能になり、特に
閾値を有する入出力特性の場合には入力像のS/N比を
改善することができ、神経ネットワーク回路の階層化を
図る場合の画像劣化を防止することができる。また、受
光層及び発光層を透明の基板上に積層することにより、
透過型の表示装置となり、反射型の表示装置と比較し
て、神経ネットワーク回路を簡単な構成にすることがで
きる。また、受光層と発光層の間に存するパターン電極
の形状を選ぶことにより、所望の空間光変調が可能にな
り、空間光変調内容の自由度が上がる。
By using a display device including at least a light-receiving layer and a light-emitting layer as an alternative to the screen, it becomes possible to provide desired light input / output characteristics, especially in the case of input / output characteristics having a threshold value. The S / N ratio of the input image can be improved, and image deterioration can be prevented when the neural network circuit is hierarchized. Also, by stacking the light-receiving layer and the light-emitting layer on a transparent substrate,
The display device is a transmissive display device, and the neural network circuit can have a simpler structure than that of a reflective display device. Further, by selecting the shape of the pattern electrode existing between the light-receiving layer and the light-emitting layer, desired spatial light modulation becomes possible, and the degree of freedom of spatial light modulation contents increases.

【0050】また、スクリーンの代替として、受光素子
2次元アレイ、発光素子2次元アレイ及びこれらを接続
するゲート回路を用いることにより、種々の光入出力特
性や空間演算処理を施すことができるため、S/N比の
改善や画像処理を行うことができるとと共に、神経ネッ
トワーク回路の配置の自由度を上げることができる。
Since a light receiving element two-dimensional array, a light emitting element two-dimensional array and a gate circuit connecting them are used as an alternative to the screen, various light input / output characteristics and spatial calculation processing can be performed. The S / N ratio can be improved and image processing can be performed, and the degree of freedom in the arrangement of the neural network circuit can be increased.

【0051】また、スクリーンの代替として、光ファイ
バー束を用いることにより、神経ネットワーク回路の配
置の自由度を上げることができる。また、レンズ系が光
軸方向に可動であることにより、神経ネットワーク回路
が取り込む入力像の寸法を常に一定の大きさに設定でき
るため、コンピュータによる画像寸法変換処理等の電気
的処理と比べて、高速に動作させることができる。
Further, by using an optical fiber bundle as an alternative to the screen, the degree of freedom in the arrangement of the neural network circuit can be increased. In addition, since the lens system is movable in the optical axis direction, the size of the input image captured by the neural network circuit can always be set to a constant size, so compared to electrical processing such as image size conversion processing by a computer, It can be operated at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の神経ネットワーク回路の一実施例を概
略的に示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a neural network circuit of the present invention.

【図2】本発明の神経ネットワーク回路の他の実施例を
概略的に示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing another embodiment of the neural network circuit of the present invention.

【図3】図2に示す神経ネットワーク回路に使用される
表示装置30の断面図である。
3 is a cross-sectional view of a display device 30 used in the neural network circuit shown in FIG.

【図4】本発明の神経ネットワーク回路の他の実施例を
概略的に示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view schematically showing another embodiment of the neural network circuit of the present invention.

【図5】本発明の神経ネットワーク回路の他の実施例を
概略的に示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view schematically showing another embodiment of the neural network circuit of the present invention.

【図6】従来の光神経ネットワーク回路を概略的に示す
斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing a conventional optical nerve network circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 照射レンズ系 3 原稿面 4 入力像(物体面) 5 アパーチャー 10 2次元レンズアレイ 11 レンズ 12 空間光変調素子 13 光閾値素子 20 レンズ系 21 スクリーン 30 表示装置 31 受光層 32 発光層 33 透明ガラス基板 34 透明導電性電極 35 誘電体層 36 蛍光体層 37 誘電体層 38 金属膜 39 光導電層 40 透明導電性電極 41 発光 42 入射光 43 交流電源 50 受光素子アレイ 51 受光素子 52 ゲート回路 60 発光素子アレイ 61 発光素子 70 光ファイバー束 1 light source 2 irradiation lens system 3 Original side 4 Input image (object plane) 5 aperture 10 Two-dimensional lens array 11 lenses 12 Spatial light modulator 13 Optical threshold element 20 lens system 21 screen 30 display 31 light receiving layer 32 light emitting layer 33 Transparent glass substrate 34 Transparent conductive electrode 35 Dielectric layer 36 phosphor layer 37 Dielectric layer 38 Metal film 39 Photoconductive layer 40 Transparent conductive electrode 41 light emission 42 incident light 43 AC power supply 50 Light receiving element array 51 Light receiving element 52 gate circuit 60 light emitting element array 61 Light emitting element 70 Optical fiber bundle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝本 昭雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野村 幸治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 久仁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Akio Takimoto             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Koji Nomura             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Kuni Ogawa             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2次元レンズアレイ、空間光変調素子及
び光閾値素子からなる神経ネットワーク回路において、
入力像を取り込むためのレンズ系及びスクリーンを備え
ることを特徴とする神経ネットワーク回路。
1. A neural network circuit comprising a two-dimensional lens array, a spatial light modulator and an optical threshold device,
A neural network circuit comprising a lens system and a screen for capturing an input image.
【請求項2】 2次元レンズアレイ、空間光変調素子及
び光閾値素子からなる神経ネットワーク回路において、
入力像を取り込むためのレンズ系及び少なくとも受光層
及び発光層からなる表示装置を備えることを特徴とする
神経ネットワーク回路。
2. A neural network circuit comprising a two-dimensional lens array, a spatial light modulator and an optical threshold device,
A neural network circuit comprising a lens system for capturing an input image and a display device including at least a light-receiving layer and a light-emitting layer.
【請求項3】 表示装置が、透明の基板上に積層された
受光層及び発光層からなる請求項2に記載の神経ネット
ワーク回路。
3. The neural network circuit according to claim 2, wherein the display device comprises a light-receiving layer and a light-emitting layer laminated on a transparent substrate.
【請求項4】 表示装置が、受光層、パターン電極及び
発光層の順に積層されている請求項3に記載の神経ネッ
トワーク回路。
4. The neural network circuit according to claim 3, wherein the display device has a light-receiving layer, a pattern electrode, and a light-emitting layer stacked in this order.
【請求項5】 2次元レンズアレイ、空間光変調素子及
び光閾値素子からなる神経ネットワーク回路において、
入力像を取り込むためのレンズ系及び複数個の受光素子
が2次元配列した受光素子アレイ、及び前記受光素子ア
レイと同数の発光素子が2次元配列した発光素子アレイ
を備え、且つ前記受光素子の出力と前記発光素子の入力
がゲート回路を介して接続されていることを特徴とする
神経ネットワーク回路。
5. A neural network circuit comprising a two-dimensional lens array, a spatial light modulator and an optical threshold element,
A lens system for capturing an input image and a light receiving element array in which a plurality of light receiving elements are two-dimensionally arranged, and a light emitting element array in which the same number of light emitting elements as the light receiving element array are two-dimensionally arranged, and the output of the light receiving element A neural network circuit, wherein the input of the light emitting device and the input of the light emitting device are connected via a gate circuit.
【請求項6】 2次元レンズアレイ、空間光変調素子及
び光閾値素子からなる神経ネットワーク回路において、
入力像を取り込むためのレンズ系及び光ファイバー束を
備えることを特徴とする神経ネットワーク回路。
6. A neural network circuit comprising a two-dimensional lens array, a spatial light modulator and an optical threshold device,
A neural network circuit comprising a lens system for capturing an input image and an optical fiber bundle.
【請求項7】 レンズ系が光軸方向に可動である請求項
1、2、5又は6に記載の神経ネットワーク回路。
7. The neural network circuit according to claim 1, 2, 5 or 6, wherein the lens system is movable in the optical axis direction.
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