JPH06131070A - Photoelectric arithmetic element - Google Patents

Photoelectric arithmetic element

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Publication number
JPH06131070A
JPH06131070A JP4281597A JP28159792A JPH06131070A JP H06131070 A JPH06131070 A JP H06131070A JP 4281597 A JP4281597 A JP 4281597A JP 28159792 A JP28159792 A JP 28159792A JP H06131070 A JPH06131070 A JP H06131070A
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JP
Japan
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information
electric signal
light
photoelectric
positive
Prior art date
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Pending
Application number
JP4281597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuji Ono
修司 小野
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US08/138,120 priority patent/US5704015A/en
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Publication of JPH06131070A publication Critical patent/JPH06131070A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To miniaturize an information processing system by performing a processing for plural information light at high speed, in a photoelectric arithmetic element transducing an inputted optical signal into an electric signal, calculating this electric signal and outputting the result. CONSTITUTION:Inputted positive and negative information light (light including positive and negative information) is received from a light receiving separation element 4 composed of light receiving elements 3a, 3b having different spectroscopic sensitivity characteristics, respectively, this information light is separated for every positive and negative information and electric signals 5a, 5b which are completely different with each other are outputted. In an arithmetic element 6, calculations such as a non-linear processing, a logical operations and an arithmetical operation, etc., are performed for the electric signals 5a, 5b and this arithmetic result is outputted as an electric signal 7. A positive and negative separation filter separating positive and negative information light may be provided on the light receiving separation element 4.

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、入力された光信号を電
気信号に変換し、この電気信号に対して演算を行い、こ
の演算結果を出力する光電演算素子に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric operation element which converts an input optical signal into an electric signal, performs an operation on the electric signal, and outputs the operation result.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、物質が光を吸収して自由電子
(光電子)を生ずる現象、あるいは自由電子の生成によ
り電気伝導度の増加や起電力を生ずる効果、すなわち光
電効果が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a phenomenon in which a substance absorbs light to generate free electrons (photoelectrons), or an effect of increasing electric conductivity or electromotive force due to generation of free electrons, that is, a photoelectric effect is known. .

【0003】この光電効果を利用し、光エネルギーまた
は光信号を電気エネルギーまたは電気信号に変換するた
めの光電変換素子が種々知られており、様々な分野にお
いて利用されている。例えば、複数の情報光を少しずつ
波長を変化させた光として光ファイバー等により伝達
し、この光を各情報毎に分離し、それぞれの情報光を光
電変換素子により電気信号に変換させれば、一度に複数
の情報を伝達し、各情報毎に処理を行うことができる。
Various photoelectric conversion elements for converting optical energy or optical signals into electric energy or electric signals by utilizing this photoelectric effect are known, and are used in various fields. For example, by transmitting a plurality of information lights as light whose wavelength is gradually changed by an optical fiber or the like, separating this light for each information, and converting each information light into an electric signal by a photoelectric conversion element, It is possible to transmit a plurality of pieces of information to each and perform processing for each piece of information.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した光電変換素子
は、情報光毎に別個にこの情報光を電気信号に変換し、
この電気信号を出力し、光電演算素子とは別に設けられ
た処理系によって処理するものである。したがって、上
述した光電変換素子においては、関連する複数の情報光
を同時に処理したい場合や、複数の情報を組み合わせ
る、または演算することによって新たな情報を生成した
い場合であっても、それぞれの情報光をそれぞれ別個の
光電変換素子において電気信号に変換し、この電気信号
毎に用意された処理系を通した後に、所望の複数の信号
の処理を行ったり、信号を組み合わせたり、演算したり
する必要があったため、この光電変換素子を用いた処理
系が大型化、複雑化し、さらには演算時間が増大すると
いう問題があった。
The photoelectric conversion element described above converts the information light into an electric signal separately for each information light,
This electric signal is output and processed by a processing system provided separately from the photoelectric operation element. Therefore, in the photoelectric conversion element described above, even if it is desired to simultaneously process a plurality of related information lights, or to generate new information by combining or operating a plurality of information, each information light Need to be converted into electric signals in separate photoelectric conversion elements, passed through a processing system prepared for each electric signal, and then processed for a plurality of desired signals, combined signals, and operated. Therefore, there is a problem that the processing system using this photoelectric conversion element becomes large and complicated, and further, the calculation time increases.

【0005】本発明は上記事情に鑑み、処理系が大型
化、複雑化することがなく、高速処理のできる光電演算
素子および光電演算素子層を提供することを目的とする
ものである。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a photoelectric operation element and a photoelectric operation element layer capable of high-speed processing without increasing the size and complexity of the processing system.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の光電
演算素子は、入力された光信号を電気信号に変換し、該
電気信号を演算して出力する光電演算素子であって、入
力された複数の情報光(情報を有する光)を受光して、
該複数の情報光をそれぞれの情報毎に分離し、それぞれ
別個の電気信号として出力する複数の受光分離素子と、
該受光分離素子により出力された電気信号を演算して演
算結果に対応する電気信号を出力する演算素子とからな
ることを特徴とするものである。
A first photoelectric operation element according to the present invention is a photoelectric operation element that converts an input optical signal into an electric signal, calculates the electric signal, and outputs the electric signal. By receiving multiple information lights (light having information),
A plurality of light receiving / separating elements for separating the plurality of information lights for each information and outputting as separate electric signals,
And a computing element for computing an electrical signal output by the light receiving / separating element and outputting an electrical signal corresponding to the computation result.

【0007】本発明による第1の光電演算素子層は、本
発明による第1の光電演算素子を1次元または2次元状
に複数配置してなることを特徴とするものである。
The first photoelectric operation element layer according to the present invention is characterized in that a plurality of the first photoelectric operation element according to the present invention are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.

【0008】本発明による第2の光電演算素子は、入力
された光信号を電気信号に変換し、該電気信号を演算し
て出力する光電演算素子であって、隣接した複数のフィ
ルタ手段からなり、入力された複数の情報光を受光して
該複数の情報光をそれぞれの情報毎に分離し、それぞれ
別個の電気信号として出力する受光分離素子と、該受光
分離素子により出力された電気信号を演算して演算結果
に対応する電気信号を出力する演算素子とからなること
を特徴とするものである。
The second photoelectric operation element according to the present invention is a photoelectric operation element that converts an input optical signal into an electric signal, calculates the electric signal and outputs the electric signal, and comprises a plurality of adjacent filter means. , A plurality of input information lights are received, the plurality of information lights are separated for each information, and a light receiving separation element that outputs each as a separate electric signal, and an electric signal output by the light receiving separation element It is characterized by comprising an arithmetic element for performing an arithmetic operation and outputting an electric signal corresponding to the arithmetic result.

【0009】本発明による第2の光電演算素子層は、本
発明による第2の光電演算素子を1次元または2次元状
に複数配置してなることを特徴とするものである。
The second photoelectric operation element layer according to the present invention is characterized in that a plurality of the second photoelectric operation element according to the present invention are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.

【0010】また、本発明による第3の光電演算素子
は、入力された光信号を電気信号に変換し、該電気信号
を演算して出力する光電演算素子であって、入力された
正と負の情報光(正および負の情報を有する光)を受光
して、該正と負の情報光をそれぞれの情報毎に分離し、
それぞれ別個の電気信号として出力する隣接した一対の
受光分離素子と、該各受光分離素子により出力された電
気信号を演算して演算結果に対応する電気信号を出力す
る演算素子とからなることを特徴とするものである。
The third photoelectric operation element according to the present invention is a photoelectric operation element that converts an input optical signal into an electric signal, calculates the electric signal, and outputs the electric signal. Information light (light having positive and negative information) is received, and the positive and negative information lights are separated for each information,
It is characterized by comprising a pair of adjoining light receiving / separating elements which respectively output as separate electric signals, and an arithmetic element which arithmetically operates the electric signals output by the respective light receiving / separating elements and outputs an electric signal corresponding to the operation result. It is what

【0011】さらに、本発明による第3の光電演算素子
層は、本発明による第3の光電演算素子を1次元または
2次元状に複数配置してなることを特徴とするものであ
る。
Furthermore, the third photoelectric operation element layer according to the present invention is characterized in that a plurality of the third photoelectric operation element layers according to the present invention are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.

【0012】また、本発明による第4の光電演算素子
は、入力された光信号を電気信号に変換し、該電気信号
を演算して出力する光電演算素子であって、隣接した一
対のフィルタ手段からなり、入力された正と負の情報光
を受光して該正と負の情報光をそれぞれの情報毎に分離
し、それぞれ別個の電気信号として出力する受光分離素
子と、該各受光分離素子により出力された電気信号を演
算して演算結果に対応する電気信号を出力する演算素子
とからなることを特徴とするものである。
A fourth photoelectric operation element according to the present invention is a photoelectric operation element which converts an input optical signal into an electric signal, calculates the electric signal and outputs the electric signal, and a pair of adjacent filter means. A light-receiving / separating element that receives the input positive and negative information light, separates the positive and negative information light for each information, and outputs each as a separate electric signal; And an arithmetic element for calculating an electric signal output by the above and outputting an electric signal corresponding to the calculation result.

【0013】さらに、本発明による第4の光電演算素子
層は、本発明による第4の光電演算素子を1次元または
2次元状に複数配置してなることを特徴とするものであ
る。
Furthermore, the fourth photoelectric operation element layer according to the present invention is characterized in that a plurality of the fourth photoelectric operation element layers according to the present invention are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.

【0014】[0014]

【作用】本発明による第1の光学演算素子は、複数の情
報光(情報を有する光)を受光分離素子により複数の情
報毎に分離し、それぞれ別個の電気信号として出力し、
次いで演算素子により各電気信号を演算し、この演算結
果に対応する電気信号を出力するようにしたものであ
る。
In the first optical arithmetic element according to the present invention, a plurality of information lights (light having information) are separated into a plurality of pieces of information by the light receiving / separating element and are output as separate electric signals.
Then, each electric signal is calculated by the calculation element, and the electric signal corresponding to the calculation result is output.

【0015】すなわち、複数の情報を、例えばそれぞれ
異なる波長の光とし、分光感度特性の異なる複数の受光
素子を用いて、この複数の情報を含む情報光を各情報毎
に分離受光し、それぞれの情報毎の電気信号を得るもの
である。そしてこの電気信号を演算素子により演算(加
算、減算、乗算、非線形処理等)し、その演算結果を電
気信号として得ることができる。このため電気信号の演
算を行うための処理系を素子と別個に設ける必要が無く
なり、1つの素子で情報光の分離と演算とを同時に行う
ことができる。
That is, a plurality of pieces of information are, for example, lights of different wavelengths, and a plurality of light receiving elements having different spectral sensitivity characteristics are used to separate and receive the information light containing the plurality of pieces of information for each information. An electric signal for each information is obtained. Then, this electric signal can be calculated (addition, subtraction, multiplication, non-linear processing, etc.) by a calculation element, and the calculation result can be obtained as an electric signal. Therefore, it is not necessary to provide a processing system for calculating the electric signal separately from the element, and one element can perform the separation and the calculation of the information light at the same time.

【0016】本発明による第2の光学演算素子は、複数
の情報光を情報光分離フィルタにより複数の情報毎に分
離し、分離された複数の情報光を複数の受光素子により
受光し、それぞれ別個の電気信号として出力し、次いで
演算素子により各電気信号を演算し、この演算結果に対
応する電気信号を出力するようにしたものである。
The second optical arithmetic element according to the present invention separates a plurality of information lights into a plurality of pieces of information by an information light separating filter, receives the separated plurality of pieces of information light by a plurality of light receiving elements, and separates them respectively. Is output as an electric signal, then each electric signal is calculated by a calculation element, and an electric signal corresponding to the calculation result is output.

【0017】すなわち、複数の情報を、例えばそれぞれ
異なる波長の光もしくは異なる角度の偏光面を有する光
等とし、受光分離素子にフィルタあるいは偏光板等のフ
ィルタ手段を設けて、この複数の情報光を各情報毎に分
離し、分離された複数の情報光を複数の受光素子により
受光し、それぞれの情報毎の電気信号を得るものであ
る。そしてこの電気信号を演算素子により演算(加算、
減算、乗算、非線形処理等)し、その演算結果を電気信
号として得ることができる。このため電気信号の演算を
行うための処理系を素子と別個に設ける必要が無くな
り、1つの素子で情報光の分離と演算とを同時に行うこ
とができる。
That is, a plurality of pieces of information are, for example, lights having different wavelengths or lights having polarization planes having different angles, and the light receiving / separating element is provided with a filter means such as a filter or a polarizing plate, and the plurality of pieces of information light are supplied. The information signals are separated for each information, and the plurality of separated information lights are received by the plurality of light receiving elements to obtain electric signals for each information. Then, this electric signal is calculated by an arithmetic element (addition,
Subtraction, multiplication, non-linear processing, etc.), and the calculation result can be obtained as an electric signal. Therefore, it is not necessary to provide a processing system for calculating the electric signal separately from the element, and one element can perform the separation and the calculation of the information light at the same time.

【0018】また、本発明による第3の光電演算素子
は、1対の受光分離素子により、正と負の情報光を受光
して、この情報光を正負の情報毎に分離し、それぞれ別
個の電気信号として出力し、次いで演算素子により各電
気信号を演算し、この演算結果に対応する電気信号を出
力するようにしたものである。
The third photoelectric operation element according to the present invention receives positive and negative information light by a pair of light receiving / separating elements, separates this information light into positive and negative information, and separates each information light. An electric signal is output, then each electric signal is calculated by an arithmetic element, and an electric signal corresponding to the calculation result is output.

【0019】すなわち、例えば本発明による第1の光学
演算素子と同様に正負の情報をそれぞれ異なる波長の光
とし、分光感度特性の異なる一対の受光素子を用いて、
この正と負の情報光を各情報毎に分離受光し、正および
負の情報毎の電気信号が得られ、この電気信号を演算素
子により演算し、その演算結果を電気信号として得るこ
とができる。このため、電気信号演算を行うための処理
系を素子と別個に設ける必要が無くなり、1つの素子で
情報光の分離と演算とを同時に行うことができる。
That is, for example, as in the first optical operation element according to the present invention, positive and negative information are made to have lights of different wavelengths, and a pair of light receiving elements having different spectral sensitivity characteristics are used,
This positive and negative information light is separately received for each information, an electric signal for each positive and negative information is obtained, this electric signal is operated by the operation element, and the operation result can be obtained as an electric signal. . Therefore, it is not necessary to provide a processing system for performing the electric signal calculation separately from the element, and it is possible to perform the separation and the calculation of the information light at the same time with one element.

【0020】また、本発明による第4の光電演算素子
は、1対のフィルタ手段からなる受光分離素子により、
正と負の情報光を受光して、この情報光を正負の各情報
毎に分離し、それぞれ別個の電気信号として出力し、次
いで演算素子により各電気信号を演算し、この演算結果
に対応する電気信号を出力するようにしたものである。
Further, the fourth photoelectric operation element according to the present invention comprises a light receiving separation element comprising a pair of filter means,
Positive and negative information light is received, this information light is separated for each positive and negative information, and each is output as a separate electric signal, and then each electric signal is calculated by a calculation element, and the result is calculated. It is designed to output an electric signal.

【0021】すなわち、本発明による第2の光学演算素
子と同様に正負の情報をそれぞれ異なる波長の光もしく
は偏光面を変えた光とし、受光分離素子にフィルタある
いは偏光板等のフィルタ手段を設けておけば、正負の情
報光は各情報毎に分離され、正および負の情報毎の電気
信号が得られ、この電気信号を演算素子により演算し、
その演算結果を電気信号として得ることができる。この
ため、電気信号演算を行うための処理系を素子と別個に
設ける必要が無くなり、1つの素子で情報光の分離と演
算とを同時に行うことができる。
That is, as in the second optical arithmetic element according to the present invention, positive and negative information is made into light having different wavelengths or light having different polarization planes, and a filter means such as a filter or a polarizing plate is provided in the light receiving / separating element. In other words, the positive and negative information light is separated for each information, an electric signal for each positive and negative information is obtained, the electric signal is calculated by the arithmetic element,
The calculation result can be obtained as an electric signal. Therefore, it is not necessary to provide a processing system for performing the electric signal calculation separately from the element, and it is possible to perform the separation and the calculation of the information light at the same time with one element.

【0022】また、本発明による第1、第2、第3およ
び第4の光電演算素子を1次元または2次元状に複数配
置して、光電演算素子層を構成するようにしてもよい。
Further, a plurality of first, second, third and fourth photoelectric operation elements according to the present invention may be arranged one-dimensionally or two-dimensionally to form a photoelectric operation element layer.

【0023】[0023]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明の実施例による光電演算素子
の構成を表す図である。図1に示すように光電演算素子
1は、赤色の波長を持つ正の情報光を受光し、これを電
気信号5aとして出力する、赤色に感度特性を持つフォト
ダイオード等からなる受光素子3aと、青色の波長を持つ
負の情報光を受光し、これを電気信号5bとして出力す
る、青色に感度特性を持つフォトダイオード等からなる
受光素子3bとからなる受光分離素子4と、この受光分離
素子4より出力された電気信号5a,5bを演算して、演算
結果に対応する電気信号7を出力する演算素子6とから
なるものである。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a photoelectric operation element according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the photoelectric operation element 1 receives a positive information light having a red wavelength and outputs it as an electric signal 5a. The light receiving element 3a is composed of a photodiode or the like having a red sensitivity characteristic, and the like. A light receiving / separating element 4 including a light receiving element 3b formed of a photodiode or the like having a blue sensitivity characteristic, which receives negative information light having a blue wavelength and outputs this as an electric signal 5b, and this light receiving separation element 4 It is composed of a computing element 6 for computing the electrical signals 5a, 5b output from the above and outputting an electrical signal 7 corresponding to the computation result.

【0025】図2は本発明の実施例による光電演算素子
の別の構成を表す図である。図2に示すように光電演算
素子1は、赤フィルタ2aと青フィルタ2bとが隣接して設
けられた正負信号分離フィルタ2と、赤フィルタ2aによ
り分離された正の情報光を受光し、これを電気信号5aと
して出力するフォトダイオード等からなる受光素子3a
と、青フィルタ2bにより分離された負の情報光を受光
し、これを電気信号5bとして出力するフォトダイオード
等からなる受光素子3bとからなる受光素子ペア3とから
なる受光分離素子4と、この受光分離素子4より出力さ
れた電気信号5a,5bを演算して、演算結果に対応する電
気信号7を出力する演算素子6とからなるものである。
FIG. 2 is a diagram showing another structure of the photoelectric operation element according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the photoelectric operation element 1 receives a positive / negative signal separation filter 2 provided with a red filter 2a and a blue filter 2b adjacent to each other, and positive information light separated by the red filter 2a. Light receiving element 3a composed of a photodiode or the like for outputting as an electric signal 5a
And a light receiving element pair 3 including a light receiving element 3b formed of a photodiode or the like for receiving the negative information light separated by the blue filter 2b and outputting the negative information light as an electric signal 5b, and a light receiving separation element 4 The light receiving / separating element 4 is provided with a computing element 6 for computing the electrical signals 5a and 5b and outputting an electrical signal 7 corresponding to the computation result.

【0026】図3は上述した本発明の実施例による光電
演算素子を2次元の層状に複数配置した構成を表す図で
ある。図1または図2に示された光電演算素子が、受光
分離素子の面を情報光の入力方向に向けて2次元層状に
多数配置され、光電演算素子層9を構成している。光電
演算素子層9においては、複数の2次元情報光8を並列
に受光され、各個別の素子内部で情報光の分離と、複数
の情報光間の演算が行われ、この演算結果として2次元
の電気信号10が並列に出力される。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration in which a plurality of photoelectric operation elements according to the above-described embodiment of the present invention are arranged in a two-dimensional layered form. A large number of photoelectric operation elements shown in FIG. 1 or 2 are arranged in a two-dimensional layer with the surface of the light receiving / separating element facing the input direction of the information light to form the photoelectric operation element layer 9. In the photoelectric operation element layer 9, a plurality of two-dimensional information lights 8 are received in parallel, the information light is separated inside each individual element, and the operation between the plurality of information lights is performed. The electric signal 10 of is output in parallel.

【0027】このように構成される光電演算素子層9は
以下に示す実施例に用いられる。
The photoelectric operation element layer 9 thus constructed is used in the following examples.

【0028】まず、このように構成される光電演算素子
層9を画像処理の前処理に応用した本発明の実施例を詳
細に説明する。
First, an embodiment of the present invention in which the photoelectric operation element layer 9 thus constructed is applied to the pre-processing of image processing will be described in detail.

【0029】図4は、本発明の実施例による光電演算素
子層により、基本的な画像処理の1つである入力画像の
エッジ強調を行う構成を表す図である。本実施例におい
て、光電演算素子層9が受け取る情報光は、正と負の1
対の情報光である。図5に示すように、正の信号は処理
される2次元の画像情報11そのものである。一方負の情
報は、処理される2次元の画像にわずかな空間的なぼか
し処理が加えられた、または高周波成分だけが除去され
た画像情報12である。画像情報11は赤フィルタ13b の設
けられた結像レンズ中央部13a によって光電演算素子層
9に入力される。一方、画像情報12は青フィルタ14b の
設けられた結像レンズ周縁部14a によって光電演算素子
層9に入力される。ここで画像情報11へ加えるわずかな
ぼかし処理であるが、これは、結像レンズ周縁部の結像
特性の低さやレンズのピントずれ、収差などを利用する
ことにより、簡単に行うことができる。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration for edge enhancement of an input image, which is one of basic image processing, by the photoelectric operation element layer according to the embodiment of the present invention. In this embodiment, the information light received by the photoelectric operation element layer 9 is positive and negative 1
It is a pair of information light. As shown in FIG. 5, the positive signal is the two-dimensional image information 11 itself to be processed. On the other hand, the negative information is the image information 12 obtained by subjecting the two-dimensional image to be processed to a slight spatial blurring process or removing only the high frequency component. The image information 11 is input to the photoelectric operation element layer 9 through the central portion 13a of the imaging lens provided with the red filter 13b. On the other hand, the image information 12 is inputted to the photoelectric operation element layer 9 by the imaging lens peripheral portion 14a provided with the blue filter 14b. Here, the slight blurring process to be added to the image information 11 can be easily performed by utilizing the low image forming characteristics of the peripheral portion of the image forming lens, the focus shift of the lens, the aberration and the like.

【0030】光電演算素子層9は、各素子ごとに設けら
れた赤フィルタと青フィルタとによって正負情報11,12
を分離し、各素子ごとの正負各情報の受光素子ペアによ
り各情報光を受光し、受光素子ペアの出力を演算して、
演算結果に対応する2次元電気信号15を並列に出力す
る。この例では受光素子内で行われる演算は正信号と負
信号への定数値の掛け算と、その結果同士の減算であ
る。
The photoelectric operation element layer 9 includes positive and negative information 11, 12 by a red filter and a blue filter provided for each element.
, Each information light is received by the light receiving element pair of each positive and negative information for each element, and the output of the light receiving element pair is calculated,
The two-dimensional electric signal 15 corresponding to the calculation result is output in parallel. In this example, the calculation performed in the light receiving element is multiplication of a positive signal and a negative signal by a constant value and subtraction of the results.

【0031】これによって処理される2次元の画像情報
11のエッジ強調ができる原理について、さらに詳細に説
明する。図6および図7は処理される画像の濃度断面を
表す図である。なお、図を簡単にするために、画像の濃
度を縦軸にとり、横軸に画像のある1次元断面をとった
1次元濃度分布プロフィール図を使用する。図6(a)は
処理される画像そのものの濃度分布の例である。図6
(b) は赤フィルタ13b の設けられた結像レンズ中央部13
a によって光電演算素子層9に結像入力される情報光の
1次元光強度分布である。また、図6(c) は青フィルタ
14b の設けられた結像レンズ周縁部14a によって光電演
算素子層9に入力される情報光の1次元光強度分布であ
り、結像レンズ周縁部の結像特性の低さやレンズのピン
トずれ、収差などを利用することで図6(a) の濃度分布
を空間的にわずかにぼかした光強度分布となっている。
Two-dimensional image information processed by this
The principle of 11 edge enhancements will be described in more detail. 6 and 7 are views showing density cross sections of the image to be processed. In order to simplify the drawing, a one-dimensional density distribution profile chart is used in which the vertical axis represents the density of the image and the horizontal axis represents a one-dimensional cross section with the image. FIG. 6A is an example of the density distribution of the image itself to be processed. Figure 6
(b) is the center part 13 of the imaging lens provided with the red filter 13b.
It is a one-dimensional light intensity distribution of the information light image-formed and input to the photoelectric operation element layer 9 by a. The blue filter is shown in Fig. 6 (c).
This is a one-dimensional light intensity distribution of the information light input to the photoelectric operation element layer 9 by the imaging lens peripheral portion 14a provided with 14b, and the low imaging characteristics of the imaging lens peripheral portion, lens defocus, and aberration. The light intensity distribution obtained by spatially slightly blurring the density distribution of FIG.

【0032】これらの1対の赤と青の光強度分布を持っ
た情報光が光電演算素子層9に入力されると、光電演算
素子層の各素子ごとに設けられた赤フィルタと青フィル
タとによって正負情報は分離され、受光素子ペアにより
各情報光ごとに受光され、受光素子ペアから出力され
る。この出力の強度分布は正負各々、図6(b) ,(c) に
示された分布と同様のものとなる。
When the information light having the pair of red and blue light intensity distributions is input to the photoelectric operation element layer 9, a red filter and a blue filter provided for each element of the photoelectric operation element layer The positive / negative information is separated by, the light receiving element pair receives each information light, and the light is output from the light receiving element pair. The positive and negative intensity distributions of this output are similar to those shown in FIGS. 6 (b) and 6 (c).

【0033】その後、各光電演算素子内で行われる演算
であるが、まず第1の演算として、各受光素子ペアから
出力された正信号および負信号と定数値との乗算が行わ
れる。正信号、負信号ともに正の定数値が乗ぜられ信号
は増幅されるが、エッジ強調処理の場合には、正信号へ
の増幅率を負信号よりも大きく設定する。図7(a) は正
信号を2倍増幅、負信号を1.5 倍増幅した結果を表すも
のである。
After that, which is an operation performed in each photoelectric operation element, first, as a first operation, the positive signal and the negative signal output from each light receiving element pair are multiplied by a constant value. A positive constant value is multiplied by both the positive signal and the negative signal to amplify the signal. In the case of the edge emphasis processing, the amplification factor for the positive signal is set to be larger than that for the negative signal. FIG. 7 (a) shows the result of amplifying the positive signal by 2 times and the negative signal by 1.5 times.

【0034】次に第2の演算として、増幅された正信号
と負信号との減算処理が各光電演算素子9内で行われ
る。図7(c) は図7(a) に示した増幅された正信号か
ら、図7(b) に示した増幅された負信号を減算した結果
の強度分布図である。処理されるもとの画像を表す図6
(a) と比較すると、エッジ部分の濃度分布がより強調さ
れているのがわかる。
Next, as a second operation, subtraction processing of the amplified positive signal and negative signal is performed in each photoelectric operation element 9. FIG. 7C is an intensity distribution chart as a result of subtracting the amplified negative signal shown in FIG. 7B from the amplified positive signal shown in FIG. 7A. FIG. 6 representing the original image to be processed
Compared with (a), it can be seen that the density distribution at the edge is more emphasized.

【0035】このようなエッジ強調処理は、電子計算機
を使用してディジタル的に行うことも可能であるが、電
子計算機の処理では、1画素1画素の画像情報を逐一処
理していくために、非常に処理に時間がかかるという欠
点がある。上記の本発明の実施例では、1画素あたりの
処理を1つの光電演算素子が実行するために、原理的に
どんなに処理画像の大きさ(画素数)が増加したとして
も、処理時間は1つの光電演算素子の処理時間と変わる
ことがなく、全体としては非常に高速な処理が可能にな
る。さらに、演算装置を複数有する並列電子計算機も存
在するが、このような並列電子計算機では全体の並列演
算を効率的に行うために各演算素子間の処理を同期を取
って行う必要があるという問題がある。上記の本発明の
実施例では、各光電演算素子の動作は非同期でよいた
め、各素子間の同期を取る必要がない、すなわち各素子
間の処理速度に多少のバラつきがあっても、処理結果に
は何等影響がないという利点もある。
Such edge enhancement processing can be performed digitally by using an electronic computer, but in the processing of the electronic computer, since the image information of each pixel is processed one by one, It has the drawback of being extremely time consuming to process. In the above-described embodiment of the present invention, since one photoelectric operation element executes the process for one pixel, in principle, the processing time is one no matter how the size (number of pixels) of the processed image is increased. The processing time is the same as that of the photoelectric operation element, and extremely high-speed processing is possible as a whole. Further, there is a parallel electronic computer having a plurality of arithmetic devices, but in such a parallel electronic computer, it is necessary to synchronize the processing between the arithmetic elements in order to efficiently perform the entire parallel arithmetic. There is. In the above-described embodiment of the present invention, since the operation of each photoelectric operation element may be asynchronous, it is not necessary to synchronize each element, that is, even if there is some variation in the processing speed between each element, the processing result There is also an advantage that there is no effect on.

【0036】次に、光電演算素子層9を1次元または2
次元の空間情報のシェーディングの除去に応用した本発
明の実施例を詳細に説明する。シェーディングとは、信
号検出などにおいて検出器が持つ感度のバラつきなどに
よって生ずる、信号全体に乗った信号強度のうねりのこ
とを示す。
Next, the photoelectric operation element layer 9 is formed one-dimensionally or two-dimensionally.
An embodiment of the present invention applied to remove shading of dimensional spatial information will be described in detail. Shading refers to the undulation of the signal strength over the entire signal, which is caused by variations in the sensitivity of the detector in signal detection and the like.

【0037】図8は、本発明の実施例による光電演算素
子層により、2次元の空間情報のシェーディングの除去
を行う構成を表す図である。本実施例において光電演算
素子層9が受け取る情報光は、正と負の1対の情報光で
ある。正の信号は処理される2次元の空間情報16そのも
のである。一方負の情報は、処理される2次元の空間情
報に大きな空間的なぼかし処理が加えられた、または低
周波成分だけが抽出された空間情報17である。空間情報
16は赤フィルタ18b の設けられた結像レンズ中央部18a
によって空間情報16′として光電演算素子層9に入力さ
れる。一方、空間情報17は青フィルタ19b の設けられた
結像レンズ周縁部19a によって光電演算素子層9に入力
される。ここで空間情報16へ加える大きなぼかし処理で
あるが、これは、結像レンズ周縁部の結像特性の低さや
レンズのピントずれ、収差などを利用することで、簡単
に行うことができる。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration for removing shading of two-dimensional spatial information by the photoelectric operation element layer according to the embodiment of the present invention. In the present embodiment, the information light received by the photoelectric operation element layer 9 is a pair of positive and negative information light. The positive signal is the two-dimensional spatial information 16 itself to be processed. On the other hand, the negative information is the spatial information 17 in which a large spatial blurring process is added to the two-dimensional spatial information to be processed or only the low frequency component is extracted. Spatial information
16 is the central part 18a of the imaging lens provided with the red filter 18b.
Then, the spatial information 16 'is input to the photoelectric operation element layer 9. On the other hand, the spatial information 17 is input to the photoelectric operation element layer 9 through the imaging lens peripheral portion 19a provided with the blue filter 19b. Here, the large blurring process to be added to the spatial information 16 can be easily performed by utilizing the low image forming characteristics of the peripheral portion of the image forming lens, the lens defocus, the aberration, and the like.

【0038】光電演算素子層9は、各素子ごとに設けら
れた赤フィルタと青フィルタとによって正負情報16′,
17を分離し、各素子ごとの正負各情報の受光素子ペアに
より各情報光を受光し、受光素子ペアの出力を演算し
て、演算結果に対応する2次元電気信号20を並列に出力
する。この例では受光素子内で行われる演算は正信号と
負信号と定数値との乗算と、その結果同士の減算、およ
び減算結果への定数値の加算である。
The photoelectric operation element layer 9 includes positive / negative information 16 ', a red filter and a blue filter provided for each element.
17 is separated, each information light is received by the light receiving element pair of each positive and negative information for each element, the output of the light receiving element pair is calculated, and the two-dimensional electric signal 20 corresponding to the calculation result is output in parallel. In this example, the operations performed in the light receiving element are multiplication of a positive signal, a negative signal and a constant value, subtraction of the results, and addition of a constant value to the subtraction result.

【0039】これによって処理される2次元の空間情報
16のシェーディングの除去ができる原理について、さら
に詳細に説明する。図9,10および11は処理される空間
情報の強度断面を表す図である。なお、図を簡単にする
ために、空間情報の強度を縦軸にとり、横軸に空間情報
のある1次元断面をとった1次元強度分布プロフィール
図を使用する。図9(a) は処理される空間情報そのもの
の強度分布の例である。図9(b) は赤フィルタ18b の設
けられた結像レンズ中央部18a によって光電演算素子層
9に結像入力される情報光の1次元光強度分布である。
また、図9(c)は青フィルタ19b の設けられた結像レン
ズ周縁部19a によって光電演算素子層9に入力される情
報光の1次元光強度分布であり、結像レンズ周縁部の結
像特性の低さやレンズのピントずれ、収差などを利用す
ることで図9(a) の強度分布を空間的に大きくぼかした
光強度分布となっている。
Two-dimensional spatial information processed by this
The principle by which 16 shadings can be removed will be described in more detail. 9, 10 and 11 are diagrams showing intensity cross sections of spatial information to be processed. In order to simplify the figure, a one-dimensional intensity distribution profile chart is used in which the vertical axis represents the intensity of spatial information and the horizontal axis represents a one-dimensional cross section having spatial information. FIG. 9A is an example of the intensity distribution of the spatial information itself to be processed. FIG. 9B is a one-dimensional light intensity distribution of the information light image-formed and input to the photoelectric operation element layer 9 by the image forming lens central portion 18a provided with the red filter 18b.
Further, FIG. 9C shows a one-dimensional light intensity distribution of the information light input to the photoelectric operation element layer 9 by the imaging lens peripheral portion 19a provided with the blue filter 19b. The intensity distribution of FIG. 9 (a) is spatially greatly blurred by utilizing the low characteristics, lens defocus, and aberration.

【0040】これらの1対の赤と青の光強度分布を持っ
た情報光が光電演算素子層9に入力されると、光電演算
素子層の各素子ごとに設けられた赤フィルタと青フィル
タとによって正負情報は分離され、受光素子ペアにより
各情報光ごとに受光され、受光素子ペアから出力され
る。この出力の強度分布は正負各々、図9(b) と図9
(c) に示された分布と同様のものになる。
When the information light having the pair of red and blue light intensity distributions is input to the photoelectric operation element layer 9, a red filter and a blue filter provided for each element of the photoelectric operation element layer are detected. The positive / negative information is separated by, the light receiving element pair receives each information light, and the light is output from the light receiving element pair. The intensity distribution of this output is positive and negative, as shown in Fig. 9 (b) and Fig. 9 respectively.
The distribution is similar to that shown in (c).

【0041】その後、各光電演算素子内で行われる演算
であるが、まず第1の演算として、各受光素子ペアから
出力された正信号および負信号と定数値との乗算が行わ
れる。正信号、負信号ともに正の定数値が乗ぜられ信号
は増幅されるが、シェーディング除去処理の場合には、
正信号への増幅率を負信号への増幅率と同等にする。図
10(a) ,(b) は正信号、負信号ともに3倍増幅した結
果を表すものである。
After that, the calculation is performed in each photoelectric calculation element. First, as a first calculation, the positive signal and the negative signal output from each light receiving element pair are multiplied by a constant value. Both positive and negative signals are multiplied by a positive constant value and the signal is amplified, but in the case of shading removal processing,
The amplification factor for the positive signal is made equal to that for the negative signal. FIGS. 10 (a) and 10 (b) show the results of triple amplification of both positive and negative signals.

【0042】次に第2の演算として、増幅された正信号
と負信号との減算処理が各光電演算素子内で行われる。
図11(a) はそれぞれ図10(a) ,(b) に示した、増幅され
た正信号から、増幅された負信号を減算した結果の強度
分布図である。
Next, as a second operation, subtraction processing of the amplified positive signal and negative signal is performed in each photoelectric operation element.
FIG. 11 (a) is an intensity distribution diagram of the result of subtracting the amplified negative signal from the amplified positive signal shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), respectively.

【0043】最後に第3の演算として、減算結果への定
数値の加算が行われる。この定数値の加算はバイアスの
印加に相当する。定数の値は加算結果が全て正の値にな
るような適当な値に設定する。図11(b) は減算結果へ定
数値を加算した結果の強度分布図である。処理されるも
との空間情報図9(a) と比較すると、シェーディングが
除去されているのがわかる。
Finally, as a third operation, a constant value is added to the subtraction result. The addition of this constant value corresponds to the application of bias. The constant value is set to an appropriate value so that the addition results are all positive values. FIG. 11 (b) is an intensity distribution chart of the result of adding a constant value to the subtraction result. It can be seen that the shading is removed by comparison with the original spatial information of FIG. 9 (a).

【0044】このようなシェーディング除去処理は、電
子計算機を使用してディジタル的に行うことも可能であ
るが、電子計算機の処理では、1点1点の空間情報を逐
一処理していくために、非常に処理に時間がかかるとい
う欠点がある。上記の本発明の実施例では、1点あたり
の処理を1つの光電演算素子が実行するために、原理的
にどんなに空間情報の大きさ(データ点数)が増加した
としても、処理時間は1つの光電演算素子の処理時間と
変わることがなく、全体としては非常に高速な処理が可
能になる。さらに、演算装置を複数有する並列電子計算
機も存在するが、このような並列電子計算機では全体の
並列演算を効率的に行うために各演算素子間の処理を同
期を取って行う必要があるという問題がある。上記の本
発明の実施例では、各光電演算素子の動作は非同期でよ
いため、各素子間の同期を取る必要がない、すなわち、
各素子間の処理速度に多少のバラつきがあっても、処理
結果には何等影響がないという利点もある。
Such shading removal processing can be performed digitally by using an electronic computer, but in the processing of the electronic computer, since spatial information of each point is processed one by one, It has the drawback of being extremely time consuming to process. In the above-described embodiment of the present invention, since one photoelectric operation element executes the processing per one point, no matter how the size of spatial information (the number of data points) is increased in principle, the processing time is one. The processing time is the same as that of the photoelectric operation element, and extremely high-speed processing is possible as a whole. Further, there is a parallel electronic computer having a plurality of arithmetic devices, but in such a parallel electronic computer, it is necessary to synchronize the processing between the arithmetic elements in order to efficiently perform the entire parallel arithmetic. There is. In the above-described embodiment of the present invention, the operation of each photoelectric operation element may be asynchronous, so it is not necessary to synchronize each element, that is,
There is also an advantage that even if there is some variation in the processing speed among the respective elements, the processing result is not affected at all.

【0045】次に、光電演算素子層9を移動物体の抽出
に応用した本発明の実施例を詳細に説明する。
Next, an embodiment of the present invention in which the photoelectric operation element layer 9 is applied to the extraction of a moving object will be described in detail.

【0046】図12は、本発明の実施例による光電演算素
子層により、移動物体の抽出を行う構成を表す図であ
る。本実施例において、光電演算素子層9が受け取る情
報光は、時間的に変化する2次元の画像情報21そのもの
である。画像情報21は2次元の情報光として結像レンズ
22によって画像情報21′として光電演算素子層9に入力
される。
FIG. 12 is a diagram showing a structure for extracting a moving object by the photoelectric operation element layer according to the embodiment of the present invention. In this embodiment, the information light received by the photoelectric operation element layer 9 is the two-dimensional image information 21 itself that changes with time. The image information 21 is an imaging lens as two-dimensional information light.
The image information 21 ′ is input to the photoelectric operation element layer 9 by 22.

【0047】光電演算素子層9は、各素子ごとに、1対
の受光素子ペアA、Bにより情報光を受光し、受光素子
ペアからの出力信号Aと出力信号Bとを演算して、演算
結果に対応する2次元電気信号23を並列に出力する。本
実施例においては受光素子内で行われる演算は信号Bへ
の遅延演算と、信号Aと遅延演算のなされた信号Bとの
減算である。
The photoelectric operation element layer 9 receives the information light by a pair of light receiving element pairs A and B for each element, calculates the output signal A and the output signal B from the light receiving element pair, and performs the operation. The two-dimensional electric signal 23 corresponding to the result is output in parallel. In this embodiment, the calculation performed in the light receiving element is a delay calculation for the signal B and a subtraction of the signal A and the delayed signal B.

【0048】これによって処理される時間的に変化する
2次元の画像情報21から移動物体の抽出ができる原理に
ついて、さらに詳細に説明する。図13および図14は処理
される画像の濃度断面を表す図である。なお、図を簡単
にするために、画像の濃度を縦軸にとり、横軸に画像の
ある1次元断面をとった1次元濃度分布プロフィール図
を使用する。図13(a) は処理される画像のある時間
(t)における濃度分布の例である。図13(b) はある時
間tからわずかに時間が経過した時間(t+α)におけ
る濃度分布である。この例は、中央に存在する明るい2
つの物体のうちの右側の物体だけが時間(t)から時間
(t+α)の間に、右から左に少しだけ移動したという
状況を表している。
The principle by which a moving object can be extracted from the two-dimensional image information 21 which changes with time and is processed by this will be described in more detail. 13 and 14 are views showing density cross sections of an image to be processed. In order to simplify the drawing, a one-dimensional density distribution profile chart is used in which the vertical axis represents the density of the image and the horizontal axis represents a one-dimensional cross section with the image. FIG. 13A is an example of the density distribution of the image to be processed at a certain time (t). FIG. 13 (b) is a concentration distribution at a time (t + α) slightly after a certain time t. This example shows a bright 2 in the center
Only the right object of the two objects has moved a little from right to left during the time (t) to the time (t + α).

【0049】これらの時間(t)から時間(t+α)の
間に変化する光強度分布を持った情報光が光電演算素子
層9に順次入力されると、光電演算素子層の各素子ごと
に、受光素子ペアにより光信号が順次受光され、受光素
子ペアから電気信号として順次出力される。この出力の
強度分布は各々、図13(a) ,(b) に示された分布と同様
に、物体が時間(t)から時間(t+α)の間に、右か
ら左に移動した様子を表すものになる。
When the information light having the light intensity distribution that changes from the time (t) to the time (t + α) is sequentially input to the photoelectric operation element layer 9, each element of the photoelectric operation element layer is Optical signals are sequentially received by the light receiving element pairs, and are sequentially output as electric signals from the light receiving element pairs. Similar to the distributions shown in Figs. 13 (a) and 13 (b), the intensity distributions of this output represent the movement of the object from right to left between time (t) and time (t + α). It becomes a thing.

【0050】図14(a) は受光素子Aから時間(t+α)
において出力される時間遅れのない情報光の強度分布を
表し、図14(b) は受光素子Bから出力された電気信号に
遅延演算を施した結果得られる、時間(t+α)におけ
る光信号の強度分布を表す図である。
FIG. 14A shows the time (t + α) from the light receiving element A.
14B shows the intensity distribution of the information light output with no time delay, and FIG. 14 (b) shows the intensity of the optical signal at time (t + α) obtained as a result of delay calculation on the electric signal output from the light receiving element B. It is a figure showing distribution.

【0051】ここで、各光電演算素子内で行われる演算
であるが、まず第1の演算として、受光素子ぺアの一方
である受光素子Bから出力された信号への遅延演算が行
われる。ここで、遅延演算とは、ある時間(t)におい
て受光素子Bから出力された電気信号に一定時間の遅れ
を与える演算をいう。遅延演算の実行方法としては応答
時間の遅れを持ったアナログ電気回路や、データ保持の
バッファを持ったデジタル回路などが利用される。
Here, although the calculation is performed in each photoelectric calculation element, as a first calculation, a delay calculation to a signal output from the light receiving element B which is one of the light receiving element pairs is performed. Here, the delay calculation means a calculation for delaying the electric signal output from the light receiving element B by a certain time at a certain time (t). As a method of executing the delay calculation, an analog electric circuit having a delay in response time, a digital circuit having a data holding buffer, or the like is used.

【0052】次に第2の演算として、こうして得られた
時間差αを持った2つの電気信号間の減算処理が各光電
演算素子内で行われる。図14(c) はこれら2つの信号間
の減算結果の強度分布図である。この強度分布から、簡
単に移動物体の存在を知ることができ、抽出を行うこと
が可能である。
Next, as a second operation, a subtraction process between the two electric signals having the thus obtained time difference α is performed in each photoelectric operation element. FIG. 14 (c) is an intensity distribution chart of the subtraction result between these two signals. From this intensity distribution, the existence of a moving object can be easily known, and extraction can be performed.

【0053】このような移動物体の抽出処理は、電子計
算機を使用してディジタル的に行うことも可能である
が、電子計算機の処理では、1画素1画素の画像情報を
逐一処理していくために、非常に処理に時間がかかると
いう欠点があり、特に移動物体の抽出のように、次々と
時間変化する情報処理においては、非常に高速といわれ
る電子計算機を用いたとしても満足のいく処理速度が得
られないことが多い。上記の本発明の実施例では、1画
素あたりの処理を1つの光電演算素子が実行するため
に、原理的にどんなに処理画像の大きさ(画素数)が増
加したとしても、処理時間は1つの光電演算素子の処理
時間と変わることがなく、全体としては非常に高速な処
理が可能になる。さらに、演算装置を複数有する並列電
子計算機も存在するが、このような並列電子計算機では
全体の並列演算を効率的に行うために各演算素子間の処
理を同期を取って行う必要があるという問題がある。上
記の本発明の実施例では、各光電演算素子の動作は非同
期でよいため、各素子間の同期を取る必要がない、すな
わち各素子間の処理速度に多少のバラつきがあっても、
処理結果には何等影響がないという利点もある。
Such moving object extraction processing can be performed digitally using an electronic computer, but in the processing of the electronic computer, image information of each pixel is processed one by one. However, there is a drawback that the processing takes a very long time, and especially in the case of information processing that changes with time, such as extraction of a moving object, a processing speed which is considered to be very high even if a computer is used. Is often not obtained. In the above-described embodiment of the present invention, since one photoelectric operation element executes the process for one pixel, in principle, the processing time is one no matter how the size (number of pixels) of the processed image is increased. The processing time is the same as that of the photoelectric operation element, and extremely high-speed processing is possible as a whole. Further, there is a parallel electronic computer having a plurality of arithmetic devices, but in such a parallel electronic computer, it is necessary to synchronize the processing between the arithmetic elements in order to efficiently perform the entire parallel arithmetic. There is. In the above-described embodiment of the present invention, since the operation of each photoelectric operation element may be asynchronous, it is not necessary to synchronize each element, that is, even if there is some variation in the processing speed between each element,
There is also an advantage that the processing result is not affected at all.

【0054】次に、光電演算素子層9をパターンロジッ
クに応用した本発明の実施例を詳細に説明する。
Next, an embodiment of the present invention in which the photoelectric operation element layer 9 is applied to a pattern logic will be described in detail.

【0055】図15は、本発明の実施例による光電演算素
子層により、パターンロジックを行う構成を表す図であ
る。本実施例において、光電演算素子層9が受け取る情
報光は、複数の2次元の2値パターン情報24a ,24b ,
24c である。2次元の2値パターン情報は2次元の光パ
ターン情報として結像レンズ25a ,25b ,25c によって
光電演算素子層9に入力される。
FIG. 15 is a diagram showing a configuration for performing pattern logic by the photoelectric operation element layer according to the embodiment of the present invention. In this embodiment, the information light received by the photoelectric operation element layer 9 is a plurality of two-dimensional binary pattern information 24a, 24b,
24c. The two-dimensional binary pattern information is input to the photoelectric operation element layer 9 as two-dimensional light pattern information by the imaging lenses 25a, 25b and 25c.

【0056】光電演算素子層9は、各素子ごとに、複数
の受光素子により情報光を受光し、複数の受光素子から
の出力信号同士を演算して、演算結果に対応する2次元
電気信号23を並列に出力する。本実施例において受光
素子内で行われる演算は複数入力1出力の論理演算であ
る。
The photoelectric operation element layer 9 receives information light by a plurality of light receiving elements for each element, calculates output signals from the plurality of light receiving elements, and outputs a two-dimensional electric signal 23 corresponding to the operation result. Are output in parallel. In the present embodiment, the operation performed in the light receiving element is a logical operation with a plurality of inputs and one output.

【0057】これによって処理される複数の2次元のパ
ターン情報24a ,24b ,24c からパターンロジック結果
が出力できる原理について、さらに詳細に説明する。
The principle by which the pattern logic result can be output from the plurality of two-dimensional pattern information 24a, 24b, 24c processed by this will be described in more detail.

【0058】図16および図17は処理される2次元のパタ
ーン情報の0,1のパターンを表す図であり、図の白い
部分が1、斜線部分が0を表すとする。なお、ここでは
複数の入力パターン情報として3種のパターン情報を扱
う場合について説明する。図16(a) ,(b) および(c) は
処理されるパターン情報を表す。これら3種のパターン
情報光が図15に示すように異なる光の波長、すなわち
赤、緑、青の色をもった光信号27a ,27b ,27c として
光電演算素子層9に同時に入力される。
FIGS. 16 and 17 are diagrams showing 0 and 1 patterns of the two-dimensional pattern information to be processed, where the white portions in the figures represent 1 and the shaded portions represent 0. Note that a case where three types of pattern information are handled as a plurality of input pattern information will be described here. Figures 16 (a), (b) and (c) show the pattern information to be processed. As shown in FIG. 15, these three types of pattern information light are simultaneously input to the photoelectric operation element layer 9 as optical signals 27a, 27b, and 27c having different light wavelengths, that is, red, green, and blue colors.

【0059】光電演算素子層9は、各素子ごとに設けら
れた赤フィルタ、緑フィルタおよび青フィルタとによっ
て3種の情報光27a ,27b ,27c を分離し、各素子ごと
の3種の各情報の受光素子群により各情報光を受光し、
受光素子群の出力を演算して、演算結果に対応する2次
元電気信号26を並列に出力する。本実施例では受光素子
内で行われる演算は3種の信号を入力とする3入力1出
力の論理演算である。さらに具体的には、この演算は3
種の入力信号がすべて1の時にのみ1を出力し、どれか
1つでも1でないものがある場合には0を出力する、3
入力AND演算である。図17は3入力AND演算をおこ
なった結果のパターン出力である。入力された3種のパ
ターン図16(a) ,(b) および(c) と比較すると、3入力
AND演算が実行されているのがわかる。
The photoelectric operation element layer 9 separates three kinds of information light 27a, 27b, 27c by a red filter, a green filter and a blue filter provided for each element, and three kinds of information for each element. Each information light is received by the light receiving element group of
The output of the light receiving element group is calculated, and the two-dimensional electric signal 26 corresponding to the calculation result is output in parallel. In the present embodiment, the calculation performed in the light receiving element is a 3-input 1-output logical calculation in which three types of signals are input. More specifically, this operation is 3
Outputs 1 only when the seed input signals are all 1s, and outputs 0 if any of them is not 1. 3
This is an input AND operation. FIG. 17 shows the pattern output resulting from the 3-input AND operation. It can be seen that the three-input AND operation is executed by comparing the input three types of pattern diagrams 16 (a), (b) and (c).

【0060】このような3入力AND演算処理は、電子
計算機を使用してディジタル的に行うことも可能である
が、電子計算機の処理では、パターンを構成する1点1
点の空間情報を逐一処理していくために、非常に処理に
時間がかかるという欠点がある。上記の本発明の実施例
では、1点あたりの処理を1つの光電演算素子が実行す
るために、原理的にどんなにパターン情報の大きさ(デ
ータ点数)が増加したとしても、処理時間は1つの光電
演算素子の処理時間と変わることがなく、全体としては
非常に高速な処理が可能になる。さらに、演算装置を複
数有する並列電子計算機も存在するが、このような並列
電子計算機では全体の並列演算を効率的に行うために各
演算素子間の処理を同期を取って行う必要があるという
問題がある。上記の本発明の実施例では、各光電演算素
子の動作は非同期でよいため、各素子間の同期を取る必
要がない、すなわち各素子間の処理速度に多少のバラつ
きがあっても、処理結果には何等影響がないという利点
もある。
Such three-input AND operation processing can be performed digitally by using an electronic computer, but in the processing of the electronic computer, one point forming a pattern is used.
Since the point spatial information is processed one by one, there is a disadvantage that the processing takes a very long time. In the above-described embodiment of the present invention, since one photoelectric processing element executes the processing per one point, no matter how the size of the pattern information (the number of data points) is increased in principle, the processing time is one. The processing time is the same as that of the photoelectric operation element, and extremely high-speed processing is possible as a whole. Further, there is a parallel electronic computer having a plurality of arithmetic devices, but in such a parallel electronic computer, it is necessary to synchronize the processing between the arithmetic elements in order to efficiently perform the entire parallel arithmetic. There is. In the above-described embodiment of the present invention, since the operation of each photoelectric operation element may be asynchronous, it is not necessary to synchronize each element, that is, even if there is some variation in the processing speed between each element, the processing result There is also an advantage that there is no effect on.

【0061】次いで、上述した光電演算素子を光変調素
子と組み合わせて光学ニューロン素子を構成した本発明
の実施例について説明する。
Next, an embodiment of the present invention in which an optical neuron element is constructed by combining the above-described photoelectric operation element with a light modulation element will be described.

【0062】図18は、光電演算素子1を光変調素子と組
み合わせて光学ニューロン素子を構成した実施例を表す
図である。
FIG. 18 is a diagram showing an embodiment in which the photoelectric operation element 1 is combined with a light modulation element to form an optical neuron element.

【0063】図18に示すように、光学ニューロン素子30
は、本発明の実施例による光電演算素子1と、透明電極
31a ,31b により挟まれた透過型液晶32からなる透過型
の光変調素子33とこの光変調素子33を挟んでなる偏光子
34a ,34b とからなるものである。
As shown in FIG. 18, the optical neuron element 30
Is a photoelectric operation element 1 according to an embodiment of the present invention and a transparent electrode.
A transmissive light modulation element 33 composed of a transmissive liquid crystal 32 sandwiched by 31a and 31b, and a polarizer sandwiching the light modulation element 33.
It consists of 34a and 34b.

【0064】光学ニューロン素子1に興奮性と抑制性の
情報光をそれぞれ青色光、赤色光で光学ニューロン素子
1に興奮性と抑制性の情報光をそれぞれ青色光、赤色光
で表した光信号35が同時に照射されると、受光分離素子
4の信号分離フィルタ2の青フィルタ2a、赤フィルタ2b
により、興奮性と抑制性の情報光がそれぞれ分離され
る。分離された各情報光はそれぞれ受光素子3a,3bによ
り受光され、興奮性の情報光を表す電気信号5a、抑制性
の情報光を表す電気信号5bとして出力される。出力され
た電気信号5a,5bは演算素子6により生体の神経細胞内
の演算と同様の減算および非線形処理の演算処理がなさ
れ、これにより演算結果に対応する電気信号7が出力さ
れる。この電気信号7に応じて光変調素子33が変調され
る。このように光変調素子33が変調されると光変調素子
33に白色光等の読出し光36が照射され、この読出し光36
は偏光子34a により偏光され光変調素子33によって透過
変調され、さらに偏光子34b によって光強度情報37とし
て出力される。
An optical signal in which the excitatory and inhibitory information lights are represented by blue light and red light by the optical neuron element 1 and the excitatory and inhibitory information lights are represented by blue light and red light in the optical neuron element 1 respectively 35 Are simultaneously irradiated, the blue filter 2a and the red filter 2b of the signal separation filter 2 of the light receiving / separating element 4
This separates the excitatory and inhibitory information lights from each other. The separated information lights are respectively received by the light receiving elements 3a and 3b, and output as an electric signal 5a representing the excitatory information light and an electric signal 5b representing the suppressive information light. The output electric signals 5a and 5b are subjected to arithmetic processing of subtraction and non-linear processing similar to the arithmetic in the nerve cells of the living body by the arithmetic element 6, whereby the electric signal 7 corresponding to the arithmetic result is output. The optical modulator 33 is modulated according to the electric signal 7. When the light modulator 33 is modulated in this way, the light modulator
33 is irradiated with read light 36 such as white light, and the read light 36
Is polarized by the polarizer 34a, is transmission-modulated by the light modulator 33, and is output as light intensity information 37 by the polarizer 34b.

【0065】このような機能を有する光学ニューロン素
子30を1次元または2次元状に複数配置して、各光学ニ
ューロン素子より出力される光により構成される情報光
を出力とする光学ニューロン層を構成し、この光学ニュ
ーロン層とこの光学ニューロン層により変調して出力さ
れた情報光に重み付けをし、重み付けされた情報光を出
力する重み付け手段とからなる光学ニューラルネットワ
ークの構成単位を構成し、これらを複数結合して光学ニ
ューラルネットワークを構成することができる。
A plurality of optical neuron elements 30 having such a function are arranged one-dimensionally or two-dimensionally to form an optical neuron layer which outputs information light composed of light output from each optical neuron element. Then, a constituent unit of the optical neural network including the optical neuron layer and the weighting means for outputting the weighted information light by weighting the information light output by being modulated by the optical neuron layer is constructed. An optical neural network can be configured by combining a plurality of optical neural networks.

【0066】このようなニューラルネットワークの演算
処理は、電子計算機を使用してディジタル的に行うこと
も可能であるが、電子計算機の処理では、神経細胞であ
る1ニューロンごとの活動情報を逐一処理していくため
に、非常に処理に時間がかかるという欠点がある。上記
の本発明の実施例では、1ニューロンあたりの処理を1
つの光電演算素子が実行するために、原理的にどんなに
ニューラルネットワークの大きさ(ニューロン数)が増
加したとしても、処理時間は1つの光電演算素子の処理
時間と変わることがなく、全体としては非常に高速な処
理が可能になる。さらに演算装置を複数有する並列電子
計算機も存在するが、このような並列電子計算機では全
体の並列演算を効率的に行うために各演算素子間の処理
を同期を取って行う必要があるという問題がある。上記
の本発明の実施例では、各光電演算素子の動作は非同期
でよいため、各素子間の同期を取る必要がない、すなわ
ち各素子間の処理速度に多少のバラつきがあっても、処
理結果には何等影響がないという利点もある。また生体
の神経細胞による情報処理も非同期で行われているとい
う事実からも、本発明の実施例のようなニューラルネッ
トワークは生体の処理により近い優れたものといえる。
The arithmetic processing of such a neural network can be performed digitally by using an electronic computer. However, in the processing of the electronic computer, the activity information for each neuron, which is a nerve cell, is processed step by step. However, there is a drawback in that it takes a very long time to process. In the above-described embodiment of the present invention, the processing per neuron is 1
Since one photoelectric operation element executes, no matter how the size of the neural network (the number of neurons) increases in principle, the processing time does not change from the processing time of one photoelectric operation element. It enables high-speed processing. Further, there is a parallel electronic computer having a plurality of arithmetic devices, but such a parallel electronic computer has a problem that it is necessary to perform processing between arithmetic elements in synchronization in order to efficiently perform the entire parallel arithmetic. is there. In the above-described embodiment of the present invention, since the operation of each photoelectric operation element may be asynchronous, it is not necessary to synchronize each element, that is, even if there is some variation in the processing speed between each element, the processing result There is also an advantage that there is no effect on. Further, from the fact that the information processing by the nerve cells of the living body is also performed asynchronously, it can be said that the neural network as in the embodiment of the present invention is superior to the processing of the living body.

【0067】また、本発明による光電演算素子は、層状
に構成しなくとも、単独で用いることも可能であり、例
えばロータリエンコーダの検出素子として適用できるも
のである。図19は本発明の実施例である光電演算素子に
よりロータリーエンコーダの検出を行う構成を表す図で
ある。この場合、2つの情報光を、回転するエンコーダ
のグリッドに位置的にわずかにずらされて照射され反射
または透過された2つのパルス光とし、このパルス光の
差を演算素子により算出すれば、その演算結果は物体の
移動方向となる。
Further, the photoelectric operation element according to the present invention can be used alone without being constructed in layers, and can be applied as a detection element of a rotary encoder, for example. FIG. 19 is a diagram showing a configuration for detecting a rotary encoder by a photoelectric operation element that is an embodiment of the present invention. In this case, two pieces of information light are two pieces of pulsed light that are irradiated on the grid of the rotating encoder while being slightly displaced in position, reflected, or transmitted, and the difference between the pulsed lights is calculated by an arithmetic element. The calculation result is the moving direction of the object.

【0068】回転するエンコーダのグリッド40に位置的
にわずかにずらされて照射され反射または透過された2
つのパルス光41a ,41b から、物体の移動方向が検出で
きる原理について、さらに詳細に説明する。図20(a) ,
(b) は2つのパルス光を表す図であり、パルス光の強度
を縦軸にとり、横軸に時間をとったものである。2つの
パルス光は位置的にわずかにずらされて照射され反射ま
たは透過されるために、図20(a) の信号と図20(b) の信
号とはタイミングがわずかにずれたものとなっている。
The light is reflected and transmitted through the grid 40 of the rotating encoder, which is irradiated with a slight positional deviation.
The principle by which the moving direction of the object can be detected from the two pulsed lights 41a and 41b will be described in more detail. Figure 20 (a),
(b) is a diagram showing two pulsed lights, in which the vertical axis represents the intensity of the pulsed light and the horizontal axis represents time. Since the two pulsed lights are irradiated with a slight positional shift and are reflected or transmitted, the timings of the signals in FIG. 20 (a) and those in FIG. 20 (b) are slightly shifted. There is.

【0069】これらのパルス情報光が光電演算素子層9
に順次入力されると、光電演算素子層の各素子ごとに、
受光素子ペアにより光信号が順次受光され、受光素子ペ
アから電気信号として出力される。この出力は各々、図
20(a) と図20(b) と同様のものになる。
These pulse information lights are converted into the photoelectric operation element layer 9
Sequentially input to each element of the photoelectric operation element layer,
Optical signals are sequentially received by the light receiving element pairs, and are output as electrical signals from the light receiving element pairs. This output is
It will be similar to 20 (a) and Figure 20 (b).

【0070】ここで、各光電演算素子内で行われる演算
であるが、2つの電気信号間の減算処理が各光電演算素
子内で行われる。図20(c) はこれら2つの信号間の減算
結果である。この結果から、電気信号の立ち上がり時の
演算結果の正負によって、ロータリーエンコーダの回転
方向を知ることができる。
Here, although the calculation is performed in each photoelectric operation element, the subtraction process between two electric signals is performed in each photoelectric operation element. FIG. 20 (c) shows the result of subtraction between these two signals. From this result, the rotation direction of the rotary encoder can be known from the positive or negative sign of the calculation result at the time of rising of the electric signal.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る光電演算素子は、1つの素子において複数の情報光の
分離とこの情報光の演算処理とを行い、この演算結果を
電気信号として出力するようにしたため、演算を行うた
めの処理系を素子と別個に設ける必要が無くなり、この
光電演算素子を適用した処理系を小型化かつ簡素化する
ことができる。
As described in detail above, the photoelectric operation element according to the present invention separates a plurality of information lights and performs an operation process of the information lights in one element, and outputs the operation result as an electric signal. By doing so, it is not necessary to provide a processing system for performing calculations separately from the elements, and the processing system to which this photoelectric operation element is applied can be miniaturized and simplified.

【0072】また、各情報光毎に演算を行う必要がな
く、1つの素子で受光と演算とを行うことができるた
め、高速に情報光を処理することが可能となる。
Further, since it is not necessary to carry out the calculation for each information light, the light reception and the calculation can be carried out by one element, so that the information light can be processed at high speed.

【0073】さらに、入力された情報光に対し、論理演
算や非線形処理等のいかなる処理をも行うことができ
る。
Further, any processing such as logical operation and non-linear processing can be performed on the input information light.

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

【図1】本発明の実施例による光電演算素子の構成を表
す図
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a photoelectric operation element according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の実施例による光電演算素子の構成
を表す図
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a photoelectric operation element according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例による光電演算素子を2次元の
層状に複数配置した構成を表す図
FIG. 3 is a diagram showing a configuration in which a plurality of photoelectric operation elements according to an embodiment of the present invention are arranged in a two-dimensional layered form.

【図4】本発明の実施例による光電演算素子層によりエ
ッジ強調を行う構成を表す図
FIG. 4 is a diagram showing a configuration in which edge enhancement is performed by a photoelectric operation element layer according to an embodiment of the present invention.

【図5】画像情報を表す図FIG. 5 is a diagram showing image information.

【図6】処理される画像の濃度分布を表す図FIG. 6 is a diagram showing a density distribution of an image to be processed.

【図7】処理される画像の濃度分布を表す図FIG. 7 is a diagram showing a density distribution of an image to be processed.

【図8】本発明の実施例による光電演算素子層によりシ
ェーディングの除去を行う構成を表す図
FIG. 8 is a diagram showing a configuration for removing shading by a photoelectric operation element layer according to an embodiment of the present invention.

【図9】処理される空間情報の強度断面を表す図FIG. 9 is a diagram showing an intensity cross section of spatial information to be processed.

【図10】処理される空間情報の強度断面を表す図FIG. 10 is a diagram showing an intensity cross section of spatial information to be processed.

【図11】シェーディングが除去された信号を表す図FIG. 11 is a diagram showing a signal with shading removed.

【図12】本発明の実施例による光電演算素子層により
移動物体の抽出を行う構成を表す図
FIG. 12 is a diagram showing a configuration in which a moving object is extracted by a photoelectric operation element layer according to an example of the present invention.

【図13】処理される画像の濃度断面を表す図FIG. 13 is a diagram showing a density section of an image to be processed.

【図14】処理される画像の濃度断面を表す図FIG. 14 is a diagram showing a density section of an image to be processed.

【図15】本発明の実施例による光電演算素子層により
パターンロジックを行う構成を表す図
FIG. 15 is a diagram showing a configuration for performing pattern logic by a photoelectric operation element layer according to an example of the present invention.

【図16】処理される2次元のパターン情報の0,1の
パターンを表す図
FIG. 16 is a diagram showing a 0, 1 pattern of two-dimensional pattern information to be processed.

【図17】処理された2次元のパターン情報の0,1の
パターンを表す図
FIG. 17 is a diagram showing 0, 1 patterns of processed two-dimensional pattern information.

【図18】光電演算素子を光変調素子と組み合せて光学
ニューロン素子を構成した実施例を表す図
FIG. 18 is a diagram showing an embodiment in which an optical neuron element is configured by combining a photoelectric operation element with a light modulation element.

【図19】本発明の実施例による光電演算素子層により
ロータリーエンコーダの検出を行う構成を表す図
FIG. 19 is a diagram showing a configuration in which a rotary encoder is detected by a photoelectric operation element layer according to an example of the present invention.

【図20】2つのパルス光を表す図FIG. 20 is a diagram showing two pulsed lights.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光電演算素子 2 正負信号分離フィルタ 3 受光素子 4 受光分離素子 5a,5b,7 電気信号 6 演算素子 1 photoelectric operation element 2 positive / negative signal separation filter 3 light receiving element 4 light receiving separation element 5a, 5b, 7 electrical signal 6 arithmetic element

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─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年10月4日[Submission date] October 4, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0013】さらに、本発明による第4の光電演算素子
層は、本発明による第4の光電演算素子を1次元または
2次元状に複数配置してなることを特徴とするものであ
る。
Furthermore, the fourth photoelectric operation element layer according to the present invention is characterized in that a plurality of the fourth photoelectric operation element layers according to the present invention are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0019】すなわち、例えば本発明による第1の光電
演算素子と同様に正負の情報をそれぞれ異なる波長の光
とし、分光感度特性の異なる一対の受光素子を用いて、
この正と負の情報光を各情報毎に分離受光し、正および
負の情報毎の電気信号が得られ、この電気信号を演算素
子により演算し、その演算結果を電気信号として得るこ
とができる。このため、電気信号演算を行うための処理
系を素子と別個に設ける必要が無くなり、1つの素子で
情報光の分離と演算とを同時に行うことができる。
That is, for example, as in the first photoelectric operation element according to the present invention, positive and negative information is made into lights of different wavelengths, and a pair of light receiving elements having different spectral sensitivity characteristics are used,
This positive and negative information light is separately received for each information, an electric signal for each positive and negative information is obtained, this electric signal is operated by the operation element, and the operation result can be obtained as an electric signal. . Therefore, it is not necessary to provide a processing system for performing the electric signal calculation separately from the element, and it is possible to perform the separation and the calculation of the information light at the same time with one element.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】すなわち、本発明による第2の光電演算素
子と同様に正負の情報をそれぞれ異なる波長の光もしく
は偏光面を変えた光とし、受光分離素子にフィルタある
いは偏光板等のフィルタ手段を設けておけば、正負の情
報光は各情報毎に分離され、正および負の情報毎の電気
信号が得られ、この電気信号を演算素子により演算し、
その演算結果を電気信号として得ることができる。この
ため、電気信号演算を行うための処理系を素子と別個に
設ける必要が無くなり、1つの素子で情報光の分離と演
算とを同時に行うことができる。
That is, similar to the second photoelectric operation element according to the present invention, the positive and negative information is made into light having different wavelengths or light having different polarization planes, and the light receiving / separating element is provided with a filter means such as a filter or a polarizing plate. In other words, the positive and negative information light is separated for each information, an electric signal for each positive and negative information is obtained, the electric signal is calculated by the arithmetic element,
The calculation result can be obtained as an electric signal. Therefore, it is not necessary to provide a processing system for performing the electric signal calculation separately from the element, and it is possible to perform the separation and the calculation of the information light at the same time with one element.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】削除[Correction method] Delete

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年10月6日[Submission date] October 6, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0013】さらに、本発明による第4の光電演算素子
層は、本発明による第4の光電演算素子を1次元または
2次元状に複数配置してなることを特徴とするものであ
る。
Furthermore, the fourth photoelectric operation element layer according to the present invention is characterized in that a plurality of the fourth photoelectric operation element layers according to the present invention are arranged one-dimensionally or two-dimensionally.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0019】すなわち、例えば本発明による第1の光電
演算素子と同様に正負の情報をそれぞれ異なる波長の光
とし、分光感度特性の異なる一対の受光素子を用いて、
この正と負の情報光を各情報毎に分離受光し、正および
負の情報毎の電気信号が得られ、この電気信号を演算素
子により演算し、その演算結果を電気信号として得るこ
とができる。このため、電気信号演算を行うための処理
系を素子と別個に設ける必要が無くなり、1つの素子で
情報光の分離と演算とを同時に行うことができる。
That is, for example, as in the first photoelectric operation element according to the present invention, positive and negative information is made into lights of different wavelengths, and a pair of light receiving elements having different spectral sensitivity characteristics are used,
This positive and negative information light is separately received for each information, an electric signal for each positive and negative information is obtained, this electric signal is operated by the operation element, and the operation result can be obtained as an electric signal. . Therefore, it is not necessary to provide a processing system for performing the electric signal calculation separately from the element, and it is possible to perform the separation and the calculation of the information light at the same time with one element.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】すなわち、本発明による第2の光電演算素
子と同様に正負の情報をそれぞれ異なる波長の光もしく
は偏光面を変えた光とし、受光分離素子にフィルタある
いは偏光板等のフィルタ手段を設けておけば、正負の情
報光は各情報毎に分離され、正および負の情報毎の電気
信号が得られ、この電気信号を演算素子により演算し、
その演算結果を電気信号として得ることができる。この
ため、電気信号演算を行うための処理系を素子と別個に
設ける必要が無くなり、1つの素子で情報光の分離と演
算とを同時に行うことができる。
That is, similar to the second photoelectric operation element according to the present invention, the positive and negative information is made into light having different wavelengths or light having different polarization planes, and the light receiving / separating element is provided with a filter means such as a filter or a polarizing plate. In other words, the positive and negative information light is separated for each information, an electric signal for each positive and negative information is obtained, the electric signal is calculated by the arithmetic element,
The calculation result can be obtained as an electric signal. Therefore, it is not necessary to provide a processing system for performing the electric signal calculation separately from the element, and it is possible to perform the separation and the calculation of the information light at the same time with one element.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】削除[Correction method] Delete

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力された光信号を電気信号に変換し、
該電気信号を演算して出力する光電演算素子であって、 入力された複数の情報光を受光して、該複数の情報光を
それぞれの情報毎に分離し、それぞれ別個の電気信号と
して出力する複数の受光分離素子と、 該受光分離素子により出力された電気信号を演算して演
算結果に対応する電気信号を出力する演算素子とからな
ることを特徴とする光電演算素子。
1. An input optical signal is converted into an electrical signal,
A photoelectric calculation element for calculating and outputting the electric signal, receiving a plurality of input information lights, separating the plurality of information lights for each information, and outputting each as a separate electric signal. A photoelectric calculation element comprising: a plurality of light receiving / separating elements and an arithmetic element that calculates an electric signal output by the light receiving / separating element and outputs an electric signal corresponding to a calculation result.
【請求項2】 請求項1記載の光電演算素子を1次元ま
たは2次元状に複数配置してなることを特徴とする光電
演算素子層。
2. A photoelectric operation element layer comprising a plurality of photoelectric operation elements according to claim 1 arranged one-dimensionally or two-dimensionally.
【請求項3】 入力された光信号を電気信号に変換し、
該電気信号を演算して出力する光電演算素子であって、 隣接した複数のフィルタ手段からなり、入力された複数
の情報光を受光して該複数の情報光をそれぞれの情報毎
に分離し、それぞれ別個の電気信号として出力する受光
分離素子と、 該受光分離素子により出力された電気信号を演算して演
算結果に対応する電気信号を出力する演算素子とからな
ることを特徴とする光電演算素子。
3. The input optical signal is converted into an electric signal,
A photoelectric operation element for calculating and outputting the electric signal, comprising a plurality of adjacent filter means, receiving a plurality of input information light and separating the plurality of information light for each information, A photoelectric operation element comprising: a light receiving / separating element that outputs each as an independent electric signal; and an operation element that operates the electric signal output by the light receiving / separating element and outputs an electric signal corresponding to the operation result .
【請求項4】 請求項3記載の光電演算素子を1次元ま
たは2次元状に複数配置してなることを特徴とする光電
演算素子層。
4. A photoelectric operation element layer comprising a plurality of photoelectric operation elements according to claim 3 arranged one-dimensionally or two-dimensionally.
【請求項5】 入力された光信号を電気信号に変換し、
該電気信号を演算して出力する光電演算素子であって、 入力された正と負の情報光を受光して、該正と負の情報
光をそれぞれの情報毎に分離し、それぞれ別個の電気信
号として出力する隣接した一対の受光分離素子と、 該各受光分離素子により出力された電気信号を演算して
演算結果に対応する電気信号を出力する演算素子とから
なることを特徴とする光電演算素子。
5. An input optical signal is converted into an electric signal,
A photoelectric operation element that calculates and outputs the electric signal, receives positive and negative information light that has been input, separates the positive and negative information light for each information, and separates each electric signal. A photoelectric operation characterized by comprising a pair of adjacent light receiving / separating elements for outputting as signals, and an operation element for operating the electric signals output by the respective light receiving / separating elements and outputting an electric signal corresponding to the operation result element.
【請求項6】 請求項5記載の光電演算素子を1次元ま
たは2次元状に複数配置してなることを特徴とする光電
演算素子層。
6. A photoelectric operation element layer comprising a plurality of photoelectric operation elements according to claim 5 arranged one-dimensionally or two-dimensionally.
【請求項7】 入力された光信号を電気信号に変換し、
該電気信号を演算して出力する光電演算素子であって、 隣接した一対のフィルタ手段からなり、入力された正と
負の情報光を受光して該正と負の情報光をそれぞれの情
報毎に分離し、それぞれ別個の電気信号として出力する
受光分離素子と、 該各受光分離素子により出力された電気信号を演算して
演算結果に対応する電気信号を出力する演算素子とから
なることを特徴とする光電演算素子。
7. An input optical signal is converted into an electric signal,
A photoelectric operation element for calculating and outputting the electric signal, which comprises a pair of adjacent filter means, receives the input positive and negative information light, and outputs the positive and negative information light for each information. And a computing element for computing the electrical signal output by each of the light receiving and separating elements and outputting an electrical signal corresponding to the computation result. Photoelectric conversion element.
【請求項8】 請求項7記載の光電演算素子を1次元ま
たは2次元状に複数配置してなることを特徴とする光電
演算素子層。
8. A photoelectric operation element layer comprising a plurality of photoelectric operation elements according to claim 7 arranged one-dimensionally or two-dimensionally.
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