JPH06131484A - Optical information processing circuit - Google Patents

Optical information processing circuit

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JPH06131484A
JPH06131484A JP28159892A JP28159892A JPH06131484A JP H06131484 A JPH06131484 A JP H06131484A JP 28159892 A JP28159892 A JP 28159892A JP 28159892 A JP28159892 A JP 28159892A JP H06131484 A JPH06131484 A JP H06131484A
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for many connections for a local coupling type, to reduce the size of a processing system, and to transmit a minus-number signal. CONSTITUTION:Constituent units of an optical neural network as an optical information processing circuit consisting of LCLVs 21 as spatial optical modulating elements and weighting means 25 which weight information light are coupled. Input information light I0 is inputted from the side W of an LCLV21, which is irradiated with read/write light H1 from the side R to read the information light I0 out as information light I1; and the light is weighted by the weighting mask W1 of a weighting means 25 and the information light I1' weighted by the LCLV 22 is inputted through a lens L1. Similarly, this process is repeated to obtain a finally processed output O1.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は情報処理回路、とくに詳
細には情報を担う媒体として光を用いた光学情報処理回
路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information processing circuit, and more particularly to an optical information processing circuit using light as a medium for carrying information.

【0002】[0002]

【従来の技術】1960年代のレーザーの発明以降、光の並
列伝播性や高速性を利用し大量の情報処理を実現する光
情報処理、例えば、画像強調や画像照合の研究が盛んに
行われてきた。
2. Description of the Related Art Since the invention of the laser in the 1960s, optical information processing which realizes a large amount of information processing by utilizing parallel propagating property and high speed of light, for example, image emphasis and image matching has been actively researched. It was

【0003】一方、近年、生物の優れた情報処理機能を
模擬したニューロコンピュータの研究が盛んに行われて
いる。この情報処理回路は、膨大な数のニューロンと呼
ばれる素子間の結合状態に着目して、超並列情報処理を
行うものである。ニューロコンピュータは、専用LSI
や光学素子を用いてハードウェアとして実現が可能であ
る。
On the other hand, in recent years, research on neurocomputers simulating excellent information processing functions of living things has been actively conducted. This information processing circuit performs massively parallel information processing by paying attention to the connection state between a huge number of elements called neurons. Neurocomputer is a dedicated LSI
It can be realized as hardware by using the or optical element.

【0004】光情報処理技術を利用したニューロコンピ
ュータは、 (1) 光波は空間並列性を有しているので、本質的にニュ
ーロコンピュータとの整合性が良い。
The neurocomputer utilizing the optical information processing technology (1) has essentially good compatibility with the neurocomputer because the light waves have spatial parallelism.

【0005】(2) 多数のニューロン間の相互配線が容易
である。しかも実時間ホログラムや空間変調素子などを
用いれば、膨大な数の素子間の可変配線が可能である。
(2) Mutual wiring between a large number of neurons is easy. Moreover, if a real-time hologram or a spatial modulation element is used, it is possible to make a variable wiring between a huge number of elements.

【0006】(3) しかも光波は互いにクロストークを受
けることなく伝播し、また伝送容量も大きい。
(3) Moreover, the light waves propagate without being affected by crosstalk, and the transmission capacity is large.

【0007】などの特徴を有している。光ニューロコン
ピュータの目標は、連想処理、パターン認識など現行の
コンピュータが不得手とする問題を超高速、超並列に処
理する知的コンピュータの実現にある。
It has the following features. The goal of optical neurocomputers is to realize intelligent computers that handle problems that current computers are not good at, such as associative processing and pattern recognition, at extremely high speed and in parallel.

【0008】このような光情報処理技術を利用した光ニ
ューロコンピュータに関する基本的なモデルとして、図
19に示すように、LED(発光ダイオード)やLD(レ
ーザダイオード)等の発光素子アレイ90と、光学マスク
91と受光素子アレイ92とからなるモデルが提案されてい
る。発光素子アレイ90に入力されたベクトル情報Vは、
この発光素子アレイ90から光強度として放射される。各
発光素子からの出力(例えばVj (j=1,2,…,N))は図
示しないレンズ系によって扇状ビームとなるように波面
変換され、行列Tに対応する光学マスク91のj 列成分の
みを一様に照射する。Tの(i,j)成分Tijの大きさを光
透過率として与えておくと、その出力強度はTij×Vj
に比例するものとなる。次にこの光学マスク91からの出
力光はレンズ系によって、すべてのi 行成分が受光素子
アレイ92の1つに集光される。したがって、i 番目の受
光素子アレイの出力Ui は、
As a basic model of an optical neurocomputer using such optical information processing technology,
As shown in FIG. 19, a light emitting element array 90 such as an LED (light emitting diode) or an LD (laser diode) and an optical mask
A model including 91 and a light receiving element array 92 has been proposed. The vector information V input to the light emitting element array 90 is
Light is emitted from the light emitting element array 90 as light intensity. The output from each light emitting element (for example, Vj (j = 1,2, ..., N)) is wavefront converted into a fan-shaped beam by a lens system (not shown), and only the j-th column component of the optical mask 91 corresponding to the matrix T is converted. Irradiate evenly. If the magnitude of the (i, j) component Tij of T is given as the light transmittance, its output intensity is Tij × Vj
Will be proportional to. Next, in the output light from the optical mask 91, all the i-row components are focused on one of the light receiving element arrays 92 by the lens system. Therefore, the output Ui of the i-th light receiving element array is

【0009】[0009]

【数1】 [Equation 1]

【0010】となり、受光素子出力に行列ベクトル積が
得られる。
Then, the matrix-vector product is obtained at the output of the light-receiving element.

【0011】このモデルにおける光学的手法を用いる
と、演算を極めて高速に並列に実行することができる。
例えば、100 ×100 =104 個の成分を有する行列を仮定
して、発光素子を100MHzで駆動すると、1秒間に102
の演算がなされることに相当する。
By using the optical method in this model, operations can be executed in parallel at extremely high speed.
For example, assuming that a matrix having 100 × 100 = 10 4 components is used and the light emitting element is driven at 100 MHz, this corresponds to 10 2 calculations per second.

【0012】また、別のモデルとしてホログラムを用い
たモデルが提案されている。ホログラムは、コヒーレン
トな2光波間の干渉効果を利用して感光剤を露光し、そ
の後定着することによって周期的に屈折率変化を作るも
のである。したがって1枚のホログラムの中に、複数の
回折格子を形成しておくと、図20に示すようなモデルを
形成することができる。このモデルにおいては、入力面
93の任意の1点(ニューロンに相当する)から放射され
た光ビームを、出力面の95の任意の点に配線できる。ホ
ログラム94の空間分解能は2000本/mm程度であるので、
2cm2 のホログラム素子は原理的に109 個以上の独立し
た回折格子を持つこととなる。このことは、ホログラム
を利用したモデルは、104 個以上の入力と104 個以上の
出力点を自由に接続できる可能性を有することを意味し
ている。
A model using a hologram has been proposed as another model. A hologram is one in which a refractive index is periodically changed by exposing and then fixing a photosensitive agent by utilizing an interference effect between two coherent light waves. Therefore, by forming a plurality of diffraction gratings in one hologram, a model as shown in FIG. 20 can be formed. In this model, the input surface
A light beam emitted from any one of 93 points (corresponding to a neuron) can be routed to any of 95 points on the output surface. Since the spatial resolution of the hologram 94 is about 2000 lines / mm,
In principle, a 2 cm 2 hologram element will have 10 9 or more independent diffraction gratings. This model utilizing hologram, which means that it has the possibility of freely connect 10 4 or more inputs and 10 four or more output points.

【0013】一方、光配線素子とともに、光しきい値素
子も多数提案されている。例えば、100 オングストロー
ム程度の極薄のGaAsとAlGaAs層を交互に積層
したMQW(多重量子井戸)層と呼ばれる媒質の強い非
線形光学効果を利用した素子が、提案されている。ここ
で、非線形光学効果とは入力光強度によって屈折率が変
化する現象をいう。このMQW層を2枚の部分ミラーで
サンドイッチ構造にして素子を形成することができる。
On the other hand, in addition to the optical wiring element, many optical threshold elements have been proposed. For example, an element called MQW (Multiple Quantum Well) layer, in which a very thin GaAs and AlGaAs layers of about 100 angstroms are alternately laminated, which utilizes a strong nonlinear optical effect of a medium, has been proposed. Here, the non-linear optical effect refers to a phenomenon in which the refractive index changes according to the intensity of input light. An element can be formed by sandwiching this MQW layer with two partial mirrors.

【0014】上述したモデルや光しきい値素子を利用し
た光情報処理技術を利用した光情報処理回路に関して様
々な試みがなされている(太田、久間:光ニューロコン
ピータ、テレビジョン学会誌 Vol.42 ,No9(1988)、pp
931 〜936 、武田:光ニューロコンピュティング、情報
処理Vol.29,No.9(1988),pp984 〜992 等)。
Various attempts have been made with respect to an optical information processing circuit using the optical information processing technology using the above-mentioned model and the optical threshold device (Ota, Kuma: Optical Neurocomputer, Journal of Television Society Vol.42). , No9 (1988) , pp
931 ~ 936, Takeda: Optical Neurocomputing, Information Processing Vol.29, No.9 (1988), pp984 ~ 992, etc.).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上述したモデルにおけ
る情報処理回路において、各ニューロン間の結合は1つ
のニューロンと次層の全てのニューロンとが結合する全
結合であるため、ニューロン間を結合する結合線数が莫
大なものとなる。例えば1000×1000画素の画像のために
は、1012もの結合線が必要となる。これは、前述した発
光素子を用いたモデルあるいはホログラムを用いたモデ
ルにおいてはボリュームホログラムのような大容量の結
合方法を採用したとしても容易には実現できる値ではな
い。
In the information processing circuit in the above-described model, the connections between neurons are all connections in which one neuron and all neurons in the next layer are connected. The number of lines becomes enormous. For example, for a 1000 × 1000 pixel image, as many as 10 12 connecting lines are needed. This is not a value that can be easily realized even if a large capacity coupling method such as a volume hologram is adopted in the model using the light emitting element or the model using the hologram described above.

【0016】また、情報処理回路においては、各ニュー
ロン間の結合の重みは全て異なっており、これを光学的
に実現するためには、各ニューロン毎に別々の結合重み
を用意する必要がある。このために、上述したモデルに
おける光学マスクやホログラム等のサイズに、回折現象
から生じる制限が付き、この情報処理回路を用いた処理
系が大型化するという問題がある。
In the information processing circuit, the weights of the connections between the neurons are all different, and in order to realize this optically, it is necessary to prepare separate connection weights for each neuron. For this reason, there is a problem that the size of the optical mask, hologram, etc. in the above model is limited due to the diffraction phenomenon, and the processing system using this information processing circuit becomes large.

【0017】さらに、一般的な光情報処理回路において
は、伝達される信号はいわゆる正の数の信号のみでな
く、負の数の信号も伝達されるものであるが、上述した
光学情報処理回路のモデルは、正数の信号のみしか伝達
することができず、処理できる情報が非常に限られたも
のとなっていた。
Furthermore, in a general optical information processing circuit, not only so-called positive number signals but also negative number signals are transmitted. The model described above was able to transmit only a positive number of signals, and the information that could be processed was very limited.

【0018】本発明は上記事情に鑑み、多量の結合線数
を必要とせず、処理系を小型化し、かつ負の数の信号の
伝達を行うことができる光学情報処理回路の構成単位、
光学情報処理回路および光学情報処理回路の情報伝達方
法を提供することを目的とするものである。
In view of the above circumstances, the present invention does not require a large number of coupling lines, downsizes the processing system, and is capable of transmitting a negative number of signals.
An object of the present invention is to provide an optical information processing circuit and an information transmission method of the optical information processing circuit.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の光学
情報処理回路の構成単位は、入力された情報光(情報を
有する光)に応じて、該情報光を変調して出力する空間
光変調素子と、該空間光変調素子により変調して出力さ
れた前記情報光に重み付けをする重み付け手段とからな
ることを特徴とするものである。
A structural unit of a first optical information processing circuit according to the present invention is a spatial light that modulates and outputs information light (light having information) in accordance with input information light. It is characterized by comprising a modulator and a weighting means for weighting the information light modulated and output by the spatial light modulator.

【0020】ここで、空間光変調素子(Spatial Light M
odulator,SLM)とは、1次元または2次元の情報(例え
ば画像)を光学的または電気的方法で入力すると、複素
光透過率または反射率等の光学的特性が実時間で変化
し、この素子に一様に照射された別の光が入力情報に応
じて変調される素子のことをいう(間多:オプトロニク
ス(1988)No.7,pp124〜130)。この空間光変調素子として
は、電気光学空間光変調素子、液晶空間変調素子等の種
類のものがある。電気光学空間光変調素子は電気光学結
晶により光の変調を行い、発生される画像は偏光面回転
画像または散乱画像となる。この電気光学空間光変調素
子としては、DKDP、PLZT、BSO、マイクロチ
ャンネルプレート、LCLV(Liquid Crystal Light V
alve)等が挙げられる。
Here, the spatial light modulator (Spatial Light M
odulator (SLM) means that when one-dimensional or two-dimensional information (for example, an image) is input by an optical or electrical method, optical characteristics such as complex light transmittance or reflectance change in real time, and this element It is an element in which another light uniformly illuminated on the surface is modulated according to the input information (Matata: Optronics (1988) No.7, pp124-130). As the spatial light modulator, there are various types such as an electro-optical spatial light modulator and a liquid crystal spatial modulator. The electro-optic spatial light modulator modulates light with an electro-optic crystal, and the generated image is a polarization plane rotation image or a scattering image. The electro-optic spatial light modulator includes DKDP, PLZT, BSO, microchannel plate, LCLV (Liquid Crystal Light V).
alve) and the like.

【0021】また、液晶空間変調素子としては、光書き
込み型、熱書込み型、電気書込み型、CCD書込み型等
の様々なタイプがある。このような空間光変調素子を使
用することにより、2次元情報処理を実時間で行うこと
ができるのである。
As the liquid crystal spatial modulation element, there are various types such as an optical writing type, a thermal writing type, an electric writing type and a CCD writing type. By using such a spatial light modulator, two-dimensional information processing can be performed in real time.

【0022】また、本発明による第2の光学情報処理回
路の構成単位は、本発明による第1の光学情報処理回路
の構成単位において、前記空間光変調素子が、一方の面
から入力された情報光に応じて、他の面から照射される
読出し光を変調する空間光変調素子であることを特徴と
するものである。
The second optical information processing circuit according to the present invention is the same as the first optical information processing circuit according to the present invention, in which the spatial light modulator is the information input from one surface. It is a spatial light modulator that modulates read-out light emitted from another surface in accordance with light.

【0023】また、本発明による第3の光学情報処理回
路の構成単位は、本発明による第1の光学情報処理回路
の構成単位において、前記空間光変調素子が、入力され
た情報光に応じて、変調された発光光を出力する空間光
変調素子であることを特徴とするものである。
The third structural unit of the optical information processing circuit according to the present invention is the same as the first structural unit of the optical information processing circuit according to the present invention, in which the spatial light modulation element is responsive to input information light. , A spatial light modulator that outputs modulated emission light.

【0024】さらに、本発明による第4の光学情報処理
回路の構成単位は、本発明による第1、第2または第3
の光学情報処理回路の構成単位において、前記重み付け
手段が前記重みを切り換える切換手段を有することを特
徴とするものである。
Further, the constituent unit of the fourth optical information processing circuit according to the present invention is the first, second or third constituent unit according to the present invention.
In the configuration unit of the optical information processing circuit, the weighting means has a switching means for switching the weight.

【0025】さらに、本発明による第5の光学情報処理
回路の構成単位は、本発明による第1、第2、第3また
は第4の光学情報処理回路の構成単位において、前記重
み付け出力手段が、異なる複数の光に対してそれぞれ異
なる重み付けをする重み付け手段であることを特徴とす
るものである。
Further, the fifth optical information processing circuit according to the present invention is the first, second, third or fourth optical information processing circuit according to the present invention, wherein the weighting output means is It is characterized in that it is a weighting means for weighting different plural lights respectively.

【0026】さらに、本発明による第1の光学情報処理
回路は上述した光学情報処理回路の構成単位からなり、
該複数の構成単位が、該複数の構成単位のうち1つの構
成単位より出力された情報光を順次他の1つ以上の構成
単位の入力とするように結合されたことを特徴とするも
のである。
Furthermore, the first optical information processing circuit according to the present invention comprises the above-mentioned constituent units of the optical information processing circuit,
The plurality of constituent units are combined so that the information light output from one constituent unit among the plurality of constituent units is sequentially input to one or more other constituent units. is there.

【0027】また、本発明による第6の光学情報処理回
路の構成単位は、入力された情報光に応じて、該情報光
を変調して出力する第1の空間光変調素子と、上述した
光学情報処理回路の構成単位における重み付け出力手段
と、入力された情報光に応じて、該情報光を変調して出
力する第2の空間光変調素子と、該第2の空間光変調素
子により出力された前記情報光を前記第1の空間光変調
素子に再度入力する情報光再入力手段とからなることを
特徴とするものである。
The sixth structural unit of the optical information processing circuit according to the present invention includes a first spatial light modulator which modulates and outputs the information light in accordance with the input information light. Weighted output means in the structural unit of the information processing circuit, a second spatial light modulator that modulates and outputs the information light according to the input information light, and the second spatial light modulator outputs the information light. And an information light re-input means for re-inputting the information light into the first spatial light modulator.

【0028】また、本発明による第2の光学情報処理回
路は、少なくとも1つの本発明による第1、第2または
第3の光学情報処理回路の構成単位と、少なくとも1つ
の本発明による第6の光学情報処理回路の構成単位とか
らなり、これらの構成単位がこれらの構成単位のうちの
1つの構成単位より出力された情報光を順次他の1つ以
上の構成単位の入力とするように結合されたことを特徴
とするものである。
Further, a second optical information processing circuit according to the present invention comprises at least one constituent unit of the first, second or third optical information processing circuit according to the present invention and at least one sixth optical information processing circuit according to the present invention. And a constituent unit of an optical information processing circuit, and these constituent units are combined so that information light output from one constituent unit of these constituent units is sequentially input to one or more other constituent units. It is characterized by being done.

【0029】さらに、本発明による第3の光学情報処理
回路は、複数の本発明による第4の前記光学情報処理回
路の構成単位からなり、該複数の構成単位が、該複数の
構成単位のうち1つの構成単位より出力された情報光を
順次他の1つの構成単位の入力とするように結合された
ことを特徴とするものである。
Further, the third optical information processing circuit according to the present invention comprises a plurality of constituent units of the fourth optical information processing circuit according to the present invention, the plurality of constituent units being among the plurality of constituent units. It is characterized in that the information lights output from one structural unit are sequentially coupled to be input to another structural unit.

【0030】さらに、本発明による第1の光学情報処理
回路の情報伝達方法は、本発明による第3の光学情報処
理回路を用いるものであり、所定の情報光を本発明によ
る第3の光学情報処理回路における前記空間光変調素子
に入力し、該空間光変調素子より該入力された情報光を
第1の情報光として出力し、該出力された第1の情報光
を前記重み付け手段により重み付けをして第1の重み付
き情報光として出力し、該出力された第1の重み付き情
報光を他の前記空間光変調素子に入力し、その後、前記
重み付け手段の重みを切り換え、かつ前記他の空間光変
調素子の入力特性を必要に応じて変更し、前記出力され
た第1の情報光を前記重みが切り換えられた重み付け手
段により重み付けをして第2の重み付き情報光として出
力させ、該出力された第2の重み付き情報光を前記入力
特性が必要に応じて変更された前記他の空間光変調素子
に入力することを特徴とするものである。
Furthermore, the information transmission method of the first optical information processing circuit according to the present invention uses the third optical information processing circuit according to the present invention, and a predetermined information light is supplied to the third optical information processing circuit according to the present invention. The information light is input to the spatial light modulator in the processing circuit, the input information light is output as the first information light from the spatial light modulator, and the output first information light is weighted by the weighting means. And outputs the first weighted information light as the first weighted information light, inputs the output first weighted information light to the other spatial light modulator, and thereafter switches the weight of the weighting means, and outputs the other weighted information light. The input characteristic of the spatial light modulator is changed as necessary, the outputted first information light is weighted by the weighting means whose weight is switched, and is outputted as the second weighted information light. Output And it is characterized in that the second weighted information beam the input characteristics is inputted to the other spatial light modulator that has changed as needed.

【0031】また、本発明による第4の光学情報処理回
路は、本発明による第1、第2または第3の前記光学情
報処理回路の構成単位の2つの単位より出力された情報
光が他の1つの単位の前記構成単位に入力されるように
前記各構成単位を結合させたことを特徴とするものであ
る。
Further, in the fourth optical information processing circuit according to the present invention, the information light output from two units of the constituent units of the first, second or third optical information processing circuit according to the present invention is another It is characterized in that the constituent units are combined so as to be input to the constituent unit of one unit.

【0032】また、本発明による第2の光学情報処理回
路の情報伝達方法は、本発明による第4の光学情報処理
回路を用いるものであり、本発明による第4の光学情報
処理回路における前記2つの単位の前記光学情報処理回
路の構成単位のうち、第1の構成単位に所定の情報光を
入力し、該情報光に重み付けをして第1の重み付き情報
光として出力し、該第1の重み付き情報光を前記他の1
つの単位の構成単位に入力して該構成単位における前記
空間光変調素子に入力し、該入力後、前記他の1つの単
位の構成単位における空間光変調素子の入力特性を必要
に応じて変更し、前記2つの単位の光学情報処理回路の
構成単位のうち、第2の構成単位に前記所定の情報光を
入力し、該情報光に重み付けをして第2の重み付き情報
光として出力し、該第2の重み付き情報光を前記入力特
性が必要に応じて変更された前記空間光変調素子に入力
することを特徴とするものである。
Further, a second optical information processing circuit information transmission method according to the present invention uses the fourth optical information processing circuit according to the present invention. Of the constituent units of the optical information processing circuit of one unit, the predetermined information light is input to the first constituent unit, the information light is weighted and output as the first weighted information light, The weighted information light of the other 1
Input to the constituent unit of one unit and input to the spatial light modulator in the constituent unit, and after the input, change the input characteristics of the spatial light modulator in the constituent unit of the other unit as necessary. Of the constituent units of the optical information processing circuit of the two units, the predetermined information light is input to a second constituent unit, the information light is weighted and output as a second weighted information light, It is characterized in that the second weighted information light is inputted to the spatial light modulator whose input characteristic is changed as necessary.

【0033】さらに、本発明による第5の光学情報処理
回路は、本発明による第5の前記光学情報処理回路の構
成単位からなり、該複数の構成単位が、該複数の構成単
位のうち1つの構成単位より出力された情報光を順次他
の1つの構成単位の入力とするように結合されたことを
特徴とするものである。
Further, a fifth optical information processing circuit according to the present invention comprises the constituent units of the fifth optical information processing circuit according to the present invention, wherein the plurality of constituent units are one of the plurality of constituent units. It is characterized in that the information lights outputted from the constituent units are sequentially coupled so as to be inputted to another constituent unit.

【0034】また、本発明による第3の光学情報処理回
路の情報伝達方法は、本発明による第5の光学情報処理
回路を用いるものであり、所定の情報光を本発明による
第5の光学情報処理回路における前記空間光変調素子に
入力し、該空間光変調素子により変調された情報光を所
定の光により出力させ、該出力された情報光を前記重み
付け手段により重み付けして第1の重み付き情報光とし
て出力し、該出力された第1の重み付き情報光を他の空
間光変調素子に入力し、その後、該他の空間光変調素子
の入力特性を必要に応じて変更し、前記所定の情報光が
入力された空間光変調素子より該所定の情報光を前記所
定の光とは異なる光により出力させ、該出力された情報
光を前記重み付け手段により重み付けて第2の重み付き
情報光として出力し、該出力された第2の重み付き情報
光を前記入力特性が必要に応じて変更された前記他の空
間光変調素子に入力することを特徴とするものである。
Further, a third optical information processing circuit information transmitting method according to the present invention uses the fifth optical information processing circuit according to the present invention, and a predetermined information light is supplied to the fifth optical information processing circuit according to the present invention. A first weighting is performed by inputting to the spatial light modulator in the processing circuit, outputting the information light modulated by the spatial light modulator by a predetermined light, weighting the output information light by the weighting means. The information is output as information light, the output first weighted information light is input to another spatial light modulation element, and then the input characteristic of the other spatial light modulation element is changed as necessary, and the predetermined value is set. Second predetermined information light by weighting the output information light by the weighting means, by outputting the predetermined information light by a light different from the predetermined light from the spatial light modulator to which the information light of Output as , It is characterized in that for receiving the second weighted information light the output to the other spatial light modulator the input characteristics is changed as needed.

【0035】また、本発明による第6の光学情報処理回
路の情報伝達方法は、本発明による第5の光学情報処理
回路を用いるものであり、所定の情報光を本発明による
第5の光学情報処理回路における前記空間光変調素子に
入力し、該空間光変調素子により変調された情報光を所
定の光により出力させ、該出力された情報光を前記重み
付け手段により重み付けして第1の重み付き情報光とし
て出力し、同時に、前記所定の情報光が入力された空間
光変調素子より該所定の情報光を前記所定の光とは異な
る光により出力させ、該出力された情報光を前記重み付
け手段により重み付けして第2の重み付き情報光として
出力し、該出力された第1の重み付き情報光と第2の重
み付き情報光とを、必要に応じて前記所定の光と前記所
定の光とは異なる光とでは異なる入力特性を有する他の
空間光変調素子に同時に入力することを特徴とするもの
である。
Further, a sixth optical information processing circuit information transmitting method according to the present invention uses the fifth optical information processing circuit according to the present invention, wherein predetermined information light is supplied to the fifth optical information processing circuit according to the present invention. A first weighting is performed by inputting to the spatial light modulator in the processing circuit, outputting the information light modulated by the spatial light modulator by a predetermined light, weighting the output information light by the weighting means. The information light is output as information light, and at the same time, the spatial light modulator to which the predetermined information light is input causes the predetermined information light to be output as light different from the predetermined light, and the output information light is the weighting means. And outputs the first weighted information light and the second weighted information light, which are output as the second weighted information light. Different from In the is characterized in that simultaneously input to the other spatial light modulator having different input characteristics.

【0036】[0036]

【作用】本発明による第1の光学情報処理回路の構成単
位は、空間光変調素子と、この空間光変調素子により変
調された情報光に重み付けをする重み付け手段とからな
るものである。
The structural unit of the first optical information processing circuit according to the present invention comprises a spatial light modulator and weighting means for weighting the information light modulated by the spatial light modulator.

【0037】これにより、本発明による光学情報処理回
路の構成単位は、空間光変調素子のある1点における情
報を、他の空間光変調素子の対応する1点およびその近
傍の複数の点へ伝達するという局所結合による情報伝達
を行うので、この構成単位を多数結合させた場合にも、
各構成単位間を結合する結線を多数必要とすることな
く、実時間で情報処理を行うことができ、さらには、処
理系を小型化することができる。
As a result, the constituent unit of the optical information processing circuit according to the present invention transmits the information at one point of the spatial light modulator to the corresponding one point of the other spatial light modulator and a plurality of points in the vicinity thereof. Since information is transmitted by local coupling, that is, even when a large number of these constituent units are coupled,
Information processing can be performed in real time without requiring a large number of wires for connecting the respective constituent units, and the processing system can be downsized.

【0038】また、この構成単位を2つの構成単位より
出力された情報光が他の1つの単位の構成単位に入力さ
れるように結合し、2つの構成単位のうち、第1の構成
単位に所定の情報光(情報を有する光)を入力し、この
情報光に重み付けをして第1の重み付き情報光として出
力し、この第1の重み付き情報光を他の構成単位に入力
した後、この他の構成単位における空間光変調素子の入
力特性を必要に応じて変更し、前述した2つの構成単位
のうち、第2の構成単位に所定の情報光を入力し、この
情報光に第1の情報光とは異なる重み付けをして第2の
重み付き情報光として出力し、この第2の重み付き情報
光を入力特性が必要に応じて変更された空間光変調素子
に入力するようにすれば、複数種類の信号の伝達を行う
ことができる。
Further, this constitutional unit is combined so that the information light outputted from the two constitutional units is inputted to the constitutional unit of the other one unit, and is combined into the first constitutional unit of the two constitutional units. After inputting a predetermined information light (light having information), weighting this information light and outputting it as a first weighted information light, and after inputting this first weighted information light to another constituent unit , The input characteristic of the spatial light modulator in the other constituent unit is changed as necessary, and a predetermined information light is input to the second constituent unit of the above-mentioned two constituent units, The information light having a weight different from that of the first information light is output as the second weighted information light, and the second weighted information light is input to the spatial light modulator whose input characteristic is changed as necessary. By doing so, it is possible to transmit a plurality of types of signals.

【0039】また、他の構成単位における空間光変調素
子を、第1の重み付き情報光と第2の重み付き情報光と
は異なる入力特性を有する空間光変調素子とし、第1、
第2の重み付き情報光を同時に他の構成単位における空
間光変調素子へ伝達するようにしてもよい。
Further, the spatial light modulator in the other structural unit is a spatial light modulator having different input characteristics from the first weighted information light and the second weighted information light, and
The second weighted information light may be simultaneously transmitted to the spatial light modulator in another structural unit.

【0040】また、本発明による第2の光学情報処理回
路の構成単位は、本発明による第1の光学情報処理回路
の構成単位における空間光変調素子を、一方の面から入
力された情報光に応じて、他の面から照射される読出し
光を変調する空間光変調素子としたものである。このた
め、この構成単位を多数結合させた場合にも、読出し光
は空間光変調素子毎に照射され情報光を減衰させること
なく、さらには、増幅して伝達することができる。
Further, the second optical information processing circuit according to the present invention is configured so that the spatial light modulator in the first optical information processing circuit according to the present invention is applied to the information light input from one surface. Accordingly, the spatial light modulator for modulating the read light emitted from the other surface is used. Therefore, even when a large number of these structural units are combined, the read light can be further amplified and transmitted without attenuating the information light by irradiating each spatial light modulator.

【0041】さらに、本発明による第3の光学ニュラル
ネットワークの構成単位は、本発明による第1の光学情
報処理回路の構成単位における空間光変調素子を、入力
された情報光に応じて変調された発光光を出力する空間
光変調素子としたものである。このため、情報光を読み
出すための読出し光を発する光源を設ける必要がなくな
り、空間光変調素子自らの発光により情報光を伝達する
ことができる。
Further, the constituent unit of the third optical neural network according to the present invention is modulated by the spatial light modulator in the constituent unit of the first optical information processing circuit according to the present invention in accordance with the input information light. This is a spatial light modulator that outputs emitted light. Therefore, it is not necessary to provide a light source that emits the reading light for reading the information light, and the information light can be transmitted by the light emission of the spatial light modulator itself.

【0042】さらに、本発明による第4の光学情報処理
回路の構成単位は、前述した重み付け手段に、重みを切
り換える切換手段を設けたものである。このため、この
構成単位を複数結合し、上述した本発明による第3の光
学情報処理回路の情報伝達方法のように、1つの重みに
よりある信号を重み付けし、他の重みにより他の信号を
重み付けをして情報光を伝達すれば、1つの構成単位で
複数の信号の伝達を行うことができる。
Further, a fourth structural unit of the optical information processing circuit according to the present invention is the above-mentioned weighting means provided with a switching means for switching the weight. Therefore, by combining a plurality of these structural units, one signal is weighted by one weight, and another signal is weighted by another weight, as in the information transmission method of the third optical information processing circuit according to the present invention described above. By transmitting the information light by performing the above-mentioned procedure, it is possible to transmit a plurality of signals in one structural unit.

【0043】また、本発明による第5の光学情報処理回
路の構成単位は、本発明による第1、第2、第3または
第4の光学情報処理回路の構成単位における重み付け手
段を、異なる複数の光に対してそれぞれ異なる重み付け
をする重み付け手段としたものである。このため、この
光学情報処理回路の構成単位を複数結合して情報処理回
路を構成し、前述した本発明による第5の光学情報処理
回路の情報伝達方法のようにして、情報光を伝達させれ
ば、1つの構成単位で複数の信号の伝達を行うことがで
きる。
In the fifth structural unit of the optical information processing circuit according to the present invention, a plurality of different weighting means in the first, second, third or fourth optical information processing circuit according to the present invention are used. This is a weighting means for weighting light differently. Therefore, a plurality of constituent units of the optical information processing circuit are combined to form an information processing circuit, and the information light is transmitted in the same manner as the information transmission method of the fifth optical information processing circuit according to the present invention. For example, a plurality of signals can be transmitted by one structural unit.

【0044】さらに、本発明による第6の光学情報処理
回路の構成単位は、一方の面から入力された情報光に応
じて、他の面から照射される読出し光を変調する第1の
空間光変調素子と、本発明による第1、第2または第3
の光学情報処理回路の構成単位における重み付け手段
と、前述した第1の空間光変調素子と同種の第2の空間
光変調素子と、この第2の空間光変調素子により変調さ
れた情報光を第1の空間光変調素子に再度入力する情報
光再入力手段とからなるものである。この光学情報処理
回路の構成単位と本発明による第1、第2または第3の
光学情報処理回路の構成単位とを組み合せて結合して情
報処理回路を構成すれば、1つの構成単位より出力され
た情報光を再度この構成単位に入力し、この構成単位に
おいて行われる重み付けを必要な回数繰り返し行うこと
かができるため、例えば、入力された情報光に対して協
調、競合等の処理を行うことができる。
Furthermore, the sixth structural unit of the optical information processing circuit according to the present invention is the first spatial light which modulates the read light emitted from the other surface in response to the information light input from the one surface. Modulation element and first, second or third according to the invention
Of the optical information processing circuit, a second spatial light modulator of the same type as the first spatial light modulator described above, and an information light modulated by the second spatial light modulator. And the information light re-inputting means for re-inputting into the spatial light modulator 1. If the constituent unit of this optical information processing circuit and the constituent unit of the first, second, or third optical information processing circuit according to the present invention are combined and combined to form the information processing circuit, the information processing circuit outputs one constituent unit. Since it is possible to input the information light that has been input to this structural unit again and repeat the weighting performed in this structural unit as many times as necessary, for example, perform processing such as cooperation and competition for the input information light. You can

【0045】[0045]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0046】図1は本発明の実施例に用いる空間光変調
素子を表す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a spatial light modulator used in an embodiment of the present invention.

【0047】図1に示すように本発明の実施例は空間光
変調素子としてLCLV(Liquid Crystal Light Valve)
1を使用するものである。LCLV1は一方の面から情
報光(情報を有する光)が入力されることによりこの情
報光が入力され、他の面から読み出し光が照射されるこ
とにより入力された情報に応じて読出し光を変調して出
力するタイプの空間光変調素子であり、液晶層2と、フ
ォトリフラクティブ結晶等の光伝導体3と、入力された
光を反射する反射膜4と、透明電極5,6とが層状に構
成されており、透明電極5,6から直流電圧が印加され
てなるものである。また、LCLV1は情報光が入力さ
れるW(write)側と情報光が出力されるR(read)側とに
分けられる。このようなタイプのLCLVは光を外部よ
り供給することができるため、LCLV自体が増幅機能
を有さない場合であっても各構成単位を多数接続するこ
とができる。このLCLV1の透明電極5側より光が照
射されると、液晶層2に電圧が印加され(正確には光が
照射された部分と照射されない部分との印加電圧に差が
生じる)、液晶の配向状態が変化する。この状態におい
て液晶層2は、光が照射された部分が黒く変化してい
る。すなわち、光のパターンがLCLV1の液晶層2に
分極のパターンとして入力されるものである。したがっ
て、LCLV1に2次元画像等の情報光をW側より入力
すると、この情報を直接入力することができ、R側より
読出し光を照射することによって、この情報光を明暗の
パターンとして出力することができるものである。この
LCLV1に一旦情報光が入力されるとしばらくの間は
消えないため、この情報を消去したい場合は、LCLV
1に印加されている電圧の電位を反転することで入力特
性を反転し、一様な光を照射することにより一旦入力さ
れた画像を消去することができる。
As shown in FIG. 1, the embodiment of the present invention uses an LCLV (Liquid Crystal Light Valve) as a spatial light modulator.
1 is used. The information light (light having information) is input from one surface of the LCLV 1, and the information light is input to the LCLV 1. The read light is emitted from the other surface, and the read light is modulated in accordance with the input information. The liquid crystal layer 2, the photoconductor 3 such as a photorefractive crystal, the reflection film 4 that reflects the input light, and the transparent electrodes 5 and 6 are layered. The transparent electrodes 5 and 6 are applied with a DC voltage. The LCLV1 is divided into a W (write) side to which the information light is input and an R (read) side to which the information light is output. Since such a type of LCLV can supply light from the outside, a large number of each structural unit can be connected even if the LCLV itself does not have an amplification function. When light is irradiated from the transparent electrode 5 side of the LCLV 1, a voltage is applied to the liquid crystal layer 2 (accurately, there is a difference in applied voltage between a part irradiated with light and a part not irradiated with light), and the liquid crystal is aligned. The state changes. In this state, the liquid crystal layer 2 is changed to black in a portion irradiated with light. That is, the light pattern is input to the liquid crystal layer 2 of the LCLV 1 as a polarization pattern. Therefore, when information light such as a two-dimensional image is input to the LCLV 1 from the W side, this information can be directly input, and by irradiating the read light from the R side, the information light is output as a light-dark pattern. Is something that can be done. Once information light is input to this LCLV1, it will not disappear for a while, so if you want to delete this information, you can
The input characteristics can be inverted by inverting the potential of the voltage applied to 1, and the image once input can be erased by irradiating uniform light.

【0048】次いでこのLCLVを用いた光学情報処理
回路のうち、光学ニューラルネットワークについて説明
する。
Next, an optical neural network in the optical information processing circuit using this LCLV will be described.

【0049】図2は本発明の第1実施例による光学ニュ
ーラルネットワークの構成単位を表す図である。
FIG. 2 is a diagram showing structural units of the optical neural network according to the first embodiment of the present invention.

【0050】図2に示すように、本発明の第1実施例に
よる光学ニューラルネットワークの構成単位は、前述し
たLCLV1および情報光の重み付けと反射を行なうマ
スクWとレンズLとからなる重み付け出力手段12からな
るものである。LCLV1のW側より入力された情報光
I0はこのLCLV1に一旦入力され、R側より読出し
光Hが照射されることにより入力された情報光I0に応
じて読出し光Hが変調されて出力されレンズ12を通りマ
スクWにより重み付けされかつ反射されて、重み付き情
報光I′として出力されるものである。
As shown in FIG. 2, the constituent unit of the optical neural network according to the first embodiment of the present invention is the weighting output means 12 including the LCLV1 and the mask W for weighting and reflecting the information light and the lens L. It consists of The information light I0 input from the W side of the LCLV1 is once input to the LCLV1 and is irradiated with the read light H from the R side, and the read light H is modulated according to the input information light I0 and output. It passes through 12 and is weighted and reflected by the mask W, and is output as the weighted information light I ′.

【0051】このような光学ニューラルネットワークの
構成単位を複数結合して光学ニューラルネットワークを
構成した状態を図3に示す。
FIG. 3 shows a state in which a plurality of such constituent units of the optical neural network are combined to form an optical neural network.

【0052】図3に示すように光学ニューラルネットワ
ーク20は3つの構成単位が対向するように結合されてお
り、各構成単位の重み付け出力手段において情報光を反
射して折り返してこの情報光を次段の構成単位に伝達す
るようにしたものである。このように各構成単位を対向
配置することにより、ニューラルネットワークをコンパ
クトに構成することができ、また構成単位を配置する際
の精度を向上させることができる。
As shown in FIG. 3, in the optical neural network 20, three constituent units are connected so as to face each other, and the information light is reflected and folded back by the weighting output means of each constituent unit, and this information light is passed to the next stage. It is intended to be transmitted to the constituent units of. By arranging the constituent units so as to face each other in this manner, the neural network can be made compact and the accuracy in arranging the constituent units can be improved.

【0053】まず情報光I0が第1の光学ニューラルネ
ットワークの構成単位におけるLCLV21のW側に入力
され入力される。次いでLCLV21のR側に読出し/書
込み光H1が照射されLCLV21に入力されている情報
光に応じて読出し/書込み光H1が変調され情報光が読
み出される。この読み出された情報光I1がレンズL1
と重みマスクW1とからなる重み付け出力手段25により
重み付けされかつ反射される。この重み付けがなされた
情報光I1′は第2の光学ニューラルネットワークの構
成単位におけるLCLV22のW側に入力され入力され
る。この際、LCLV21のある1点からLCLV22への
情報光の伝達が、LCLV21のある1点と対応するLC
LV22上のある1点の近傍にのみ情報光を伝達するとい
う局所結合型の伝達となるようにレンズL1やLCLV
21,22 は配置されている。次にLCLV22のR側より読
出し/書込み光H2が照射されLCLV22に入力されて
いる情報光に応じて読出し/書込み光H2が変調されて
情報光が読み出され、この読み出された情報光I2はレ
ンズL2と重み付けマスクW2とからなる重み付け出力
手段26により、重み付けマスクW1とは異なる重み付け
がなされ反射される。この重み付けがなされた情報光I
2′は第3の光学ニューラルネットワークの構成単位に
おけるLCLV23に入力され、読出し/書込み光H3に
より読み出されレンズL3と重み付けマスクW3とから
なる重み付け出力手段27により重み付けがなされて出力
用LCLV24に入力され入力される。このLCLV24に
入力された情報光I3′は、LCLV24のR側より読出
し光R1が照射されることにより読み出され、最終的に
処理がなされた情報光O1が出力される。
First, the information light I0 is inputted and inputted to the W side of the LCLV21 in the constituent unit of the first optical neural network. Next, the R side of the LCLV21 is irradiated with the read / write light H1 and the read / write light H1 is modulated according to the information light input to the LCLV21, and the information light is read. This read information light I1 is reflected by the lens L1.
And a weighting mask W1 and weighted and reflected by the weighting output means 25. The weighted information light I1 'is input and input to the W side of the LCLV22 in the constituent unit of the second optical neural network. At this time, transmission of the information light from one point with LCLV21 to LCLV22 corresponds to one point with LCLV21
The lens L1 and the LCLV are arranged so that the information light is transmitted only to the vicinity of a certain point on the LV22.
21,22 are located. Next, the read / write light H2 is irradiated from the R side of the LCLV 22, the read / write light H2 is modulated according to the information light input to the LCLV 22, the information light is read, and the read information light I2 is read. Is reflected by a weighting output means 26 including a lens L2 and a weighting mask W2, which is weighted differently from the weighting mask W1. This weighted information light I
2'is input to the LCLV23 in the third structural unit of the optical neural network, read by the read / write light H3, weighted by the weighting output means 27 including the lens L3 and the weighting mask W3, and input to the output LCLV24. Is input. The information light I3 'input to the LCLV 24 is read by being irradiated with the read light R1 from the R side of the LCLV 24, and finally the processed information light O1 is output.

【0054】このようにして情報光の処理が終了した
後、光学ニューラルネットワーク20の各LCLVの電位
が反転されることにより入力特性が反転され、各LCL
Vに一様な光が照射され、各LCLVに入力されている
情報光が消去される。
After the information light processing is completed in this way, the input characteristics are inverted by inverting the potential of each LCLV of the optical neural network 20, and each LCL is inverted.
V is irradiated with uniform light, and the information light input to each LCLV is erased.

【0055】このニューラルネットワーク20においては
各LCLVが一つのニューロン層であり、各層のいかな
る点においても結合重みは共通であるという、空間不変
(スペースインバリアント)な重み結合を各層間におい
て実現することができるのである。
In this neural network 20, each LCLV is one neuron layer, and the connection weight is common at any point of each layer, so that space invariant weight connection is realized between the layers. Can be done.

【0056】次に、第1の空間光変調素子、重み付け出
力手段、第2の空間光変調素子および第2の空間光変調
素子により変調して出力された情報光を第1の空間光変
調素子に再度入力する情報光再入力手段からなる光学ニ
ューラルネットワークの構成単位を有する光学ニューラ
ルネットワークについて説明する。
Next, the information light modulated and output by the first spatial light modulator, the weighted output means, the second spatial light modulator and the second spatial light modulator is output as the first spatial light modulator. The optical neural network having the constituent unit of the optical neural network, which is composed of the information light re-inputting means for re-inputting the optical neural network, will be described.

【0057】図4は上述した情報光再入力手段を有する
光学ニューラルネットワークの構成単位と図2に示した
光学ニューラルネットワークの構成単位とを複数結合し
て光学ニューラルネットワークを構成した状態を表す図
である。なお、図4に示す光学ニューラルネットワーク
は図3に示す光学ニューラルネットワークの構成と略同
一であるため、図3に示す光学ニューラルネットワーク
の構成と同一の部分には図の番号に「′」を付すことと
し、詳細な説明は省略する。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a plurality of constituent units of the optical neural network having the above-described information light re-inputting unit and the constituent units of the optical neural network shown in FIG. 2 are combined to form the optical neural network. is there. Since the optical neural network shown in FIG. 4 has substantially the same configuration as the optical neural network shown in FIG. 3, the same parts as those of the optical neural network shown in FIG. The detailed description is omitted.

【0058】図4に示す光学ニューラルネットワーク
は、情報光再入力手段としてハーフミラーM1,M2お
よびレンズL4,L5を有するものである。
The optical neural network shown in FIG. 4 has half mirrors M1 and M2 and lenses L4 and L5 as information light re-inputting means.

【0059】光学ニューラルネットワーク20′に入力さ
れた情報光I0′は、前述した光学ニューラルネットワ
ークと同様に各構成単位により重み付けされて、LCL
V23′に伝達される。LCLV23′にまで伝達された情
報光I2″はLCLV23′のW側に入力され入力され
る。次いでハーフミラーM2とレンズL5とを介して読
出し/再帰書込み光H4がLCLV23′に照射され、L
CLV23′に入力されている情報光I2″に応じて読出
し/再帰書込み光H4が変調され情報光I2″が読み出
される。この読み出された情報光H4′はレンズL4を
介してハーフミラーM1により反射され、LCLV23′
より前段にあるLCLV22′のW側に再度入力され、入
力される。この際、LCLV21′よりLCLV22′に伝
達され入力されている情報光I1″はLCLV22′の電
位を反転し入力特性を反転した状態で一様な光を照射す
ることにより消去されている。
The information light I0 'input to the optical neural network 20' is weighted by each structural unit in the same manner as the optical neural network described above, and LCL is added.
It is transmitted to V23 '. The information light I2 ″ transmitted to the LCLV 23 ′ is inputted and inputted to the W side of the LCLV 23 ′. Then, the read / recursive writing light H4 is irradiated on the LCLV 23 ′ via the half mirror M2 and the lens L5, and L
The read / recursive writing light H4 is modulated according to the information light I2 ″ input to the CLV 23 ′, and the information light I2 ″ is read. The read information light H4 'is reflected by the half mirror M1 via the lens L4, and LCLV23'.
It is input again to the W side of the LCLV 22 'in the previous stage and input. At this time, the information light I1 ″ transmitted from the LCLV 21 ′ to the LCLV 22 ′ and input is erased by irradiating uniform light with the potential of the LCLV 22 ′ inverted and the input characteristics inverted.

【0060】LCLV22′に再度入力され入力された情
報光H4′は、LCLV22′のR側より読出し/書込み
光H2′が照射され、LCLV22′に入力されている情
報光H4′に応じて読出し/書込み光H2′が変調され
て情報光H4′が読み出される。読み出された情報光H
4′はレンズL2′と重みマスクW2′とからなる重み
付け出力手段により再度重み付けがなされ反射されてL
CLV23′のW側に入力され入力される。この際におい
ても、LCLV23′に入力されていた情報光I2″は消
去されているため、LCLV23′には新たに情報光が入
力されることとなる。以上の処理を繰り返すことにより
LCLV22′に入力された情報光I1″に対して重みマ
スクW2′による重み付けを繰り返し行うことができ
る。
The information light H4 'input again to the LCLV 22' is irradiated with the read / write light H2 'from the R side of the LCLV 22' and read / written according to the information light H4 'input to the LCLV 22'. The writing light H2 'is modulated and the information light H4' is read. Information light H read
Reference numeral 4'is weighted again by a weighting output means composed of a lens L2 'and a weighting mask W2' and is reflected by L.
Input to the W side of CLV23 '. Also at this time, since the information light I2 ″ input to the LCLV 23 ′ is erased, new information light is input to the LCLV 23 ′. By repeating the above processing, the information light I2 ″ is input to the LCLV 22 ′. Weighting by the weight mask W2 'can be repeatedly performed on the information light I1 "thus obtained.

【0061】上述した処理を必要な回数行った後、ハー
フミラーM1とレンズL4とを介してLCLV23′のR
側より読出し/書込み光H5が照射され、LCLV23′
に入力されている情報光I2′に応じて読出し/書込み
光H5が変調され情報光I3′が読み出される。この読
み出された情報光I3′は、レンズL5を介してハーフ
ミラーM2により反射され、出力用LCLV24′に入力
され、入力される。LCLV24′に入力された情報光I
3″は、図3に示した光学ニューラルネットワークと同
様に読み出され、最終的に処理がなされた情報光O1′
が出力される。
After performing the above-described processing a required number of times, R of the LCLV23 'is passed through the half mirror M1 and the lens L4.
The reading / writing light H5 is irradiated from the side, and LCLV23 '
The read / write light H5 is modulated in accordance with the information light I2 'input to the optical disk I2' and the information light I3 'is read. The read information light I3 'is reflected by the half mirror M2 via the lens L5, input to the output LCLV 24', and input. Information light I input to the LCLV 24 '
3 ″ is read out in the same manner as the optical neural network shown in FIG. 3 and finally processed information light O1 ′.
Is output.

【0062】また、上述した情報光再入力手段を有する
光学ニューラルネットワークの構成としては、図4に示
すものの他、図5に示すような構成も挙げられる。
Further, as a configuration of the optical neural network having the above-mentioned information light re-inputting means, the configuration shown in FIG. 5 may be used in addition to the configuration shown in FIG.

【0063】図5に示す光学ニューラルネットワーク30
は、LCLV31,33を同一平面41上に配し、重み付け出
力手段32を平面41を取り囲む円柱面41上に配し、かつ重
み付け出力手段34と情報光再入力手段であるミラー35と
を円柱面41上の重み付け出力手段32と略対向する位置に
配したものである。
Optical neural network 30 shown in FIG.
Arranging the LCLVs 31 and 33 on the same plane 41, the weighting output means 32 on the cylindrical surface 41 surrounding the plane 41, and the weighting output means 34 and the mirror 35 which is the information light re-inputting means. It is arranged at a position substantially opposite to the weighting output means 32 on 41.

【0064】LCLV31に入力された情報光は、このL
CLV31に読出し/書込み光H6が照射されることによ
り読み出され、重み付け出力手段32により重み付けかつ
反射されLCLV33に入力される。次いで読出し/再帰
書込み光H7が光学ニューラルネットワーク30に入力さ
れ、LCLV33に照射され、LCLV33に入力されてい
る情報に応じて変調され、この情報光を出力する。出力
された情報光はミラー35により反射されて再度LCLV
31に入力され入力される。以上の処理を図4に示す光学
ニューラルネットワークと同様に繰り返して行えば、重
み付け出力手段32による重み付けを繰り返し行うことが
できる。
The information light input to the LCLV31 is
The CLV 31 is read by irradiating the read / write light H6, weighted and reflected by the weighting output means 32, and input to the LCLV 33. Next, the read / recursive write light H7 is input to the optical neural network 30, is irradiated on the LCLV 33, is modulated according to the information input to the LCLV 33, and outputs this information light. The output information light is reflected by the mirror 35 and is again LCLV.
It is input to 31 and input. By repeating the above processing in the same manner as the optical neural network shown in FIG. 4, weighting by the weighting output means 32 can be repeated.

【0065】上述した処理を必要な回数行った後、読出
し/書込み光H8がLCLV33に照射され、LCLV33
に入力されている情報に応じて変調され、情報光が読み
出される。読み出された情報光は、重み付け出力手段34
により重み付けがなされ、最終的な処理がなされた情報
光O2として出力される。この際、読出し/再帰書込み
光H7と読出し/書込み光H8とはクロスするようにL
CLV33に照射されそれぞれミラー35、重み付け出力手
段34へと伝達されるため、読出し/再帰書込み光H7と
読出し/書込み光H8とが重なり合うことはない。
After performing the above-described processing a required number of times, the read / write light H8 is irradiated on the LCLV33, and the LCLV33 is irradiated.
The information light is read out after being modulated in accordance with the information input to. The read information light is weighted by the output means 34.
Are weighted and output as the final processed information light O2. At this time, the read / recursive write light H7 and the read / write light H8 are set to cross L
Since the CLV 33 is irradiated and transmitted to the mirror 35 and the weighting output means 34, respectively, the read / recursive write light H7 and the read / write light H8 do not overlap with each other.

【0066】情報光再入力手段を有する光学ニューラル
ネットワークの構成単位を図5に示すような光学ニュー
ラルネットワーク30として構成すれば、図4に示す光学
ニューラルネットワーク20′と比較して、繰り返し重み
付けがなされた情報光に対して直ちに重み付けができる
ため、光学ニューラルネットワーク20′に設けられてい
る繰り返し重み付けがなされた情報光を一旦入力してお
くLCLV24′が不要となり、構成を簡略化できる。
If the constituent unit of the optical neural network having the information light re-inputting means is constructed as the optical neural network 30 as shown in FIG. 5, it is repeatedly weighted as compared with the optical neural network 20 'shown in FIG. Since the weighted information light can be immediately weighted, the LCLV 24 ′, which is provided in the optical neural network 20 ′, for inputting the repeatedly weighted information light once becomes unnecessary, and the configuration can be simplified.

【0067】上述した実施例においては、LCLVと重
み付け出力手段等を対向配置させた光学ニューラルネッ
トワークについて説明したが、本発明による光学ニュー
ラルネットワークの構成単位はこのような構成に限定さ
れるものではない。例えば図6に示すように重み付け出
力手段を透過型の重み付け出力手段とし、LCLVと重
み付け出力手段とを直列に配置してニューラルネットワ
ークを構成するようにしてもよい。
In the above-mentioned embodiments, the optical neural network in which the LCLV and the weighted output means are arranged opposite to each other has been described, but the constituent unit of the optical neural network according to the present invention is not limited to such a structure. . For example, as shown in FIG. 6, the weighting output means may be a transmission type weighting output means, and the LCLV and the weighting output means may be arranged in series to form a neural network.

【0068】次いで上述した光学ニューラルネットワー
クの各構成単位間における情報の伝達単位について説明
する。すなわち、本発明による光学ニューラルネットワ
ークは正数の信号のみでなく、負数の信号をも伝達する
ことができるものであり、以下その方法について説明す
る。
Next, the unit of information transmission between the constituent units of the optical neural network described above will be explained. That is, the optical neural network according to the present invention can transmit not only a positive number signal but also a negative number signal. The method will be described below.

【0069】図7は本発明による情報光伝達方法を説明
するための光学ニューラルネットワークを表す図であ
る。図7に示すように光学ニューラルネットワーク50
は、本発明の第1実施例による光学ニューラルネットワ
ークの構成単位とLCLV52とを結合させてなるもので
ある。また、光学ニューラルネットワークの重み付け出
力手段53における重みマスクW6は、液晶からなるもの
であり、重みマスクを書き換えることができるものであ
る。ここで光学ニューラルネットワーク50は絶対値型の
微分処理を行うニューラルネットワークとし、重みマス
クは図8に示すものとする。また光学ニューラルネット
ワーク50に入力する画像は図9に示すように明暗の画像
56とする。
FIG. 7 is a diagram showing an optical neural network for explaining the information light transmitting method according to the present invention. As shown in FIG. 7, the optical neural network 50
Is a combination of the structural unit of the optical neural network according to the first embodiment of the present invention and the LCLV 52. The weight mask W6 in the weighting output means 53 of the optical neural network is made of liquid crystal, and the weight mask can be rewritten. Here, the optical neural network 50 is a neural network which performs absolute value type differential processing, and the weight mask is as shown in FIG. The image input to the optical neural network 50 is a bright and dark image as shown in FIG.
56.

【0070】最初に、重みマスクW6には図8(a) に示
すマスク55a を表示しておく。まず、画像56を情報光I
5としてLCLV51のW側に入力し、入力する。次いで
LCLV51のR側より読出し/書込み光H9が照射さ
れ、この読出し/書込み光H9がLCLV51に入力され
ている情報光I5に応じて変調され情報光I5′が読み
出される。読み出された情報光I5′は重み付け出力手
段53のレンズL6を介して、マスク55a が表示されてい
る重みマスクW6により図10(a) に示すような重み付け
がなされ、画像61の正成分の情報光I6としてLCLV
52のW側に入力され入力される。
First, the weight mask W6 displays the mask 55a shown in FIG. 8 (a). First, the image 56 is taken as the information light I.
Input as 5 on the W side of the LCLV51 and input. Next, the read / write light H9 is irradiated from the R side of the LCLV51, the read / write light H9 is modulated according to the information light I5 input to the LCLV51, and the information light I5 'is read. The read information light I5 'is weighted as shown in FIG. 10 (a) by the weighting mask W6 in which the mask 55a is displayed via the lens L6 of the weighting output means 53, and the positive component of the image 61 LCLV as information light I6
Input to the W side of 52.

【0071】情報光I6の入力後、重みマスクW6の表
示を図8(a) に示すマスク55a から図8(b) に示すマス
ク55b に書き換えると同時にLCLV52の電位を反転さ
せ入力状態を反転させる。LCLVに入力された画像
は、LCLVの電位を反転しても分極状態は保持される
ため、光が照射されない限り情報光I6は消去されるこ
となく、情報光I6が入力されたままの状態となってい
る。
After the input of the information light I6, the display of the weight mask W6 is rewritten from the mask 55a shown in FIG. 8A to the mask 55b shown in FIG. 8B, and at the same time, the potential of the LCLV 52 is inverted and the input state is inverted. . Since the polarization state of the image input to the LCLV is maintained even if the potential of the LCLV is inverted, the information light I6 is not erased unless light is irradiated, and the information light I6 remains in the input state. Has become.

【0072】次いで読出し/書込み光H9がLCLV51
のR側より再度照射され、情報光I5′が読み出され
る。読み出された情報光I5′は重み付け出力手段53の
レンズL6を介してマスク55b が表示されている重みマ
スクW6により図10(b) に示すような重み付けがなされ
る。このように重み付けされた情報光I5′は情報光I
7として電位が反転され入力状態が反転されたLCLV
55のW側に入力され、情報光6に重ねて入力される。こ
の際、LCLV52は電位が反転されているため、光が照
射した部分は通常とは反対方向に分極が起こる。このた
め、情報光I6が入力されていた部分にさらに重ねて情
報光I7が書き込まれると、情報光I7は入力されてい
た情報光I6を消去することになる。その結果、CLV
52には図10(c) に示すように明暗の境界部分のみが抽出
された情報光、すなわち、絶対値型の微分処理がなされ
た情報光が入力される。
Then, the read / write light H9 emits LCLV51.
The information light I5 'is read out again from the R side of. The read information light I5 'is weighted as shown in FIG. 10 (b) by the weight mask W6 in which the mask 55b is displayed via the lens L6 of the weight output means 53. The information light I5 ′ thus weighted is the information light I5.
LCLV in which the potential is inverted and the input state is inverted as 7.
It is input to the W side of 55, and is input to be superimposed on the information light 6. At this time, since the potential of the LCLV 52 is inverted, the portion irradiated with light is polarized in the direction opposite to the normal direction. Therefore, when the information light I7 is written so as to overlap the portion where the information light I6 was input, the information light I7 erases the input information light I6. As a result, CLV
As shown in FIG. 10 (c), the information light in which only the light and dark boundary portions are extracted, that is, the information light subjected to the absolute value type differential processing is input to 52.

【0073】次いで読出し/書込み光H10がLCLV55
のR側より照射され、変調されて、微分処理がなされた
情報光O3として出力がなされる。
Then, the read / write light H10 is LCLV55.
The light is emitted from the R side, modulated, and output as the information light O3 that has been subjected to the differential processing.

【0074】上述した実施例においては重み付け出力手
段における重みマスクを切換可能にして情報光の正の成
分と負の成分とをそれぞれ重み付けるようにしたが、と
くに重みマスクを切換可能とする必要はない。例えば図
11に示すように2つの光学ニューラルネットワークの構
成単位から出力された情報光が1つの構成単位に入力さ
れるように各構成単位を結合して光学ニューラルネット
ワークを構成し、2つの構成単位のうちの1つの構成単
位における重み付け出力手段64の重みマスクW7を図8
(a) に示すマスク55a 、他の1つの構成単位における重
み付け出力手段65の重みマスクW8を図8(b) に示すマ
スク55b とする。また、LCLV61,62に入力されてい
る情報光は図9に示すような明暗の情報光56とする。L
CLV61より出力された情報光I8は重みマスクW7に
より重み付けがなされ、情報光I8′としてレンズL7
およびビームスプリッタ70を通ってLCLV63のW側よ
りこのLCLV63に入力され、入力される。次いでLC
LV63の電位を反転し入力状態を反転させ、その後LC
LV62より情報光I9を出力させる。出力された情報光
I9は重みマスクW8によ重み付けがなされ情報光I
9′としてレンズL8およびビームスプリッタ70により
反射されてLCLV63のW側よりこのLCLV63に入力
され、入力される。光学ニューラルネットワーク60に対
して上述したように情報光を伝達すれば、LCLV63に
は、図10(c) に示すように明暗の境界部分のみが抽出さ
れた情報光、すなわち、絶対値型の微分処理がなされた
情報光が入力される。
In the above-described embodiment, the weight mask in the weighting output means is switchable so that the positive component and the negative component of the information light are respectively weighted. However, it is particularly necessary to switch the weight mask. Absent. For example
As shown in 11, the optical neural network is constructed by combining the constituent units so that the information light output from the constituent units of the two optical neural networks is input to one constituent unit. 8 shows the weight mask W7 of the weight output means 64 in one of the constituent units of FIG.
The mask 55a shown in (a) and the weight mask W8 of the weighting output means 65 in the other one unit are the mask 55b shown in FIG. 8 (b). The information light input to the LCLVs 61 and 62 is assumed to be bright and dark information light 56 as shown in FIG. L
The information light I8 output from the CLV 61 is weighted by the weighting mask W7, and the information light I8 is given as a lens L7 as the information light I8 '.
And it is inputted to the LCLV 63 from the W side of the LCLV 63 through the beam splitter 70 and inputted. Then LC
Inverts the potential of LV63 and inverts the input state, then LC
The information light I9 is output from the LV62. The output information light I9 is weighted by the weight mask W8
9'is reflected by the lens L8 and the beam splitter 70, and is input to the LCLV 63 from the W side of the LCLV 63 and input. If the information light is transmitted to the optical neural network 60 as described above, the LCLV 63 shows the information light in which only the light-dark boundary portion is extracted, that is, the absolute value type differential as shown in FIG. 10 (c). The processed information light is input.

【0075】また、別の例として、図7に示す光学ニュ
ーラルネットワーク50における重み付け出力手段53の重
みマスクW6を、異なる波長の光に対しそれぞれ異なる
重み付けをするようなマスクとしてもよい。例えば重み
マスクW6に図8(a) に示すマスク55a を赤フィルタ
で、マスク55b を青フィルタでそれぞれ表示しておき、
また、読出し/書込み光H9を赤色光としてLCLV51
に入力されている情報光I5を読み出し、重み付け出力
手段53により重み付けしてLCLV52に入力する。その
後、LCLV52の電位を反転し入力状態を反転し、読出
し/書込み光H9を青色光としてLCLV51に入力され
ている情報光I5を読み出し、重み付け出力手段53によ
り重み付けをしてLCLV52に入力する。赤色光により
読み出されたI5は重みマスクW6の赤色フィルタの部
分で重み付けがなされるため、図9に示すような情報光
は図10(a) に示すような情報光I6に変換される。ま
た、青色光により読み出されたI5は重みマスクW6の
青色フィルタの部分で重み付けがなされるため、図10
(b) に示すような情報光I7に変換される。したがっ
て、情報光I6と情報光I7とが重ねて入力されたLC
LV52には、図10(c) に示すように明瞭の境界部分のみ
が抽出された情報光、すなわち、絶対値型の微分処理が
なされた情報光が入力される。
As another example, the weighting mask W6 of the weighting output means 53 in the optical neural network 50 shown in FIG. 7 may be a mask that gives different weights to lights of different wavelengths. For example, in the weighting mask W6, the mask 55a shown in FIG. 8A is displayed with a red filter, and the mask 55b is displayed with a blue filter.
In addition, the read / write light H9 is used as a red light and the LCLV51
The information light I5 input to is read out, weighted by the weighting output means 53, and input to the LCLV 52. After that, the potential of the LCLV 52 is inverted and the input state is inverted, the information light I5 input to the LCLV 51 is read using the read / write light H9 as blue light, weighted by the weighting output means 53, and input to the LCLV 52. The I5 read by the red light is weighted by the red filter portion of the weight mask W6, so that the information light as shown in FIG. 9 is converted into the information light I6 as shown in FIG. 10 (a). Also, since I5 read out by the blue light is weighted by the blue filter portion of the weight mask W6, FIG.
It is converted into information light I7 as shown in (b). Therefore, the LC in which the information light I6 and the information light I7 are overlapped and input
To the LV 52, as shown in FIG. 10C, the information light in which only the clear boundary portion is extracted, that is, the information light subjected to the absolute value type differential processing is input.

【0076】また、この際、空間光変調素子を青色光と
赤色光とでは入力特性が異なる空間光変調素子とし、青
色光、赤色光を同時に伝達するようにしてもよい。この
ように、異なる情報光を同時に伝達することにより、演
算時間が短縮されるため、より好ましい。
At this time, the spatial light modulator may be a spatial light modulator having different input characteristics between blue light and red light, and the blue light and the red light may be transmitted at the same time. Thus, by transmitting different information lights at the same time, the calculation time is shortened, which is more preferable.

【0077】さらに、異なる光に対しそれぞれ異なる重
み付けをするようなマスクとしては、上述した赤フィル
タ、青フィルタのみでなくそれぞれ異なる偏光がなされ
た光を偏光板を用いて分離し、それぞれ正の信号、負の
信号を伝達するようにしてもよい。
Further, as a mask for weighting different lights differently, not only the above-mentioned red filter and blue filter but also lights having different polarizations are separated by using a polarizing plate, and positive signals are respectively separated. , A negative signal may be transmitted.

【0078】なお、空間光変調素子としては、上述した
LCLV以外にも、例えば浜松ホトニクス製MSLM
(Micro channel Spatial Light Modulator)等いかなる
空間光変調素子を用いるようにしてもよい。
As the spatial light modulator, in addition to the LCLV described above, for example, MSLM manufactured by Hamamatsu Photonics
Any spatial light modulator such as (Micro channel Spatial Light Modulator) may be used.

【0079】上述した実施例においては、重みマスクを
絶対値型の微分処理を行うためのマスクとしているが、
例えば重みマスクを、図12に示すようなマスクとし、マ
スク70a により情報光の正の成分を、マスク70b により
情報光の負の正分をそれぞれ重み付けるようにすれば、
情報光に含まれる物体のエッジを抽出することが可能と
なる。さらに、これらのマスクに限らず、ニューラルネ
ットワークで行う処理に応じて任意のマスクを使用する
ことができる。
In the above-mentioned embodiment, the weight mask is used as a mask for performing the differential processing of the absolute value type.
For example, if the weight mask is a mask as shown in FIG. 12, and the mask 70a weights the positive component of the information light and the mask 70b weights the negative positive component of the information light,
It is possible to extract the edge of the object included in the information light. Further, not limited to these masks, any mask can be used according to the processing performed by the neural network.

【0080】また、上述した実施例においては、空間光
変調素子として、入力された情報光を一旦入力し、入力
された情報に応じて別に入力された光を変調して出力す
る空間光変調素子を用いているが、空間光変調素子はこ
のタイプのものには限定されない。例えば、図13で示さ
れるような光学ニューロン素子を2次元に複数配列させ
て空間光変調素子を構成し、入力された情報を直ちに読
み出し光で読み出すようにしてもよい。以下、図13に示
した光学ニューロン素子を用いた実施例について説明す
る。
Further, in the above-mentioned embodiment, the spatial light modulation element is a spatial light modulation element which once inputs the input information light and modulates and outputs the separately input light according to the input information. However, the spatial light modulator is not limited to this type. For example, a plurality of optical neuron elements as shown in FIG. 13 may be two-dimensionally arranged to form a spatial light modulation element, and the input information may be immediately read by the reading light. Examples using the optical neuron element shown in FIG. 13 will be described below.

【0081】図13に示すように、光学ニューロン素子71
は、正負信号分離フィルタ72、受光素子ペア73および演
算素子からなる光電演算素子78と、透明電極79a ,79b
により挟まれた反射型液晶80からなる反射型の光変調素
子81とこの光変調素子81に入力される光、および反射さ
れた光を偏光する偏光子82とからなるものである。
As shown in FIG. 13, the optical neuron element 71
Is a photoelectric operation element 78 including a positive / negative signal separation filter 72, a light receiving element pair 73 and an operation element, and transparent electrodes 79a and 79b.
It is composed of a reflection-type light modulation element 81 composed of a reflection-type liquid crystal 80 sandwiched between and a light input to the light modulation element 81, and a polarizer 82 that polarizes the reflected light.

【0082】光学ニューロン素子71に正と負の情報光を
それぞれ青色光、赤色光で表した光信号83が同時に照射
されると、受光分離素子74の正負信号分離フィルタ72の
青フィルタ72a 、赤フィルタ72b により、正負の情報光
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73a ,73b により受光され、正の情報光を表す
電気信号75a 、負の情報光を表す電気信号75b として出
力される。出力された電気信号75a ,75b は演算素子76
により加減算、また非線形処理がなされ、これにより演
算結果に対応する電気信号77が出力され、この電気信号
77に応じて光変調素子81が変調される。このように変調
された光変調素子81に白色光等の読出し光84が照射され
ると、読出し光84は偏光子82により偏光され、偏光され
た読出し光84は光変調素子81により反射変調され再度偏
光子82により偏光され情報光85として出力される。
When the optical neuron element 71 is simultaneously irradiated with the optical signals 83 representing positive and negative information light as blue light and red light, respectively, the blue filter 72a of the positive / negative signal separation filter 72 of the light receiving / separating element 74 and the red filter 72a The filter 72b separates the positive and negative information lights. The separated information lights are respectively received by the light receiving elements 73a and 73b and output as an electric signal 75a representing positive information light and an electric signal 75b representing negative information light. The output electric signals 75a and 75b are the calculation elements 76
Addition / subtraction and non-linear processing are performed by this, and the electric signal 77 corresponding to the calculation result is output by this.
The light modulation element 81 is modulated in accordance with 77. When the read light 84 such as white light is irradiated to the light modulation element 81 thus modulated, the read light 84 is polarized by the polarizer 82, and the polarized read light 84 is reflection-modulated by the light modulation element 81. It is again polarized by the polarizer 82 and output as information light 85.

【0083】このような機能を有する光学ニューロン素
子71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
を出力とする空間光変調素子を構成し、この空間光変調
素子とこの空間光変調素子により変調された情報光に重
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 71 having such a function are arranged one-dimensionally or two-dimensionally, and a spatial light modulation element for outputting information light composed of light output from each optical neuron element is provided. The spatial light modulation element and the information light modulated by the spatial light modulation element are weighted, and a constituent unit of an optical neural network including weighting means for outputting the weighted information light is configured, and these are configured. An optical neural network can be configured by combining a plurality of optical neural networks.

【0084】図14は上述した光学ニューロン素子71を用
いて構成した光学ニューラルネットワークの構成単位の
1実施例を表す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an embodiment of a structural unit of an optical neural network configured by using the above-mentioned optical neuron element 71.

【0085】図14に示すように、上述した光学ニューロ
ン素子71を用いて構成した光学ニューラルネットワーク
の構成単位は、前述した光学ニューロン素子71を2次元
状に複数結合してなる光学ニューロン層86および重みマ
スクWとレンズLとからなる重み付け手段87とからなる
ものである。なお、光学ニューロン層86は図面に向かっ
て右側に受光分離素子を向けるように配置される。正の
情報光を青色光で、負の情報光を赤色光でそれぞれ表し
た情報光Iは光学ニューロン層86のW側より光学ニュー
ロン層86に照射される。照射された情報光Iは光学ニュ
ーロン層86を構成する各光学ニューロン素子により前述
した演算処理がなされ、各光学ニューロン素子に入力さ
れる情報光に応じて各光学ニューロン素子における光変
調素子が変調される。その後光学ニューロン層86のR側
より白色光等の書込み/読出し光Hが照射される。照射
された書込み/読出し光Hは、光学ニューロン層86を構
成する各光学ニューロン素子の光変調素子により反射変
調され、情報光I′として出力される。出力された情報
光I′はレンズLを通り重みマスクWにより重み付けさ
れて、重み付け情報光I″として出力されるものであ
る。なお、重みマスクWは、所望とする重み付けをする
ことができるように青フィルタと赤フィルタとで構成さ
れてなるものであり、本実施例においては反射型の重み
マスクとする。
As shown in FIG. 14, the constituent units of the optical neural network configured by using the above-mentioned optical neuron element 71 are the optical neuron layer 86 and the optical neuron layer 86 formed by connecting the above-mentioned optical neuron elements 71 two-dimensionally. The weighting means 87 includes a weighting mask W and a lens L. The optical neuron layer 86 is arranged so that the light receiving / separating element faces the right side in the drawing. The information light I, in which the positive information light is blue light and the negative information light is red light, is applied to the optical neuron layer 86 from the W side of the optical neuron layer 86. The irradiated information light I is subjected to the above-mentioned arithmetic processing by each optical neuron element that constitutes the optical neuron layer 86, and the light modulation element in each optical neuron element is modulated according to the information light input to each optical neuron element. It Thereafter, writing / reading light H such as white light is emitted from the R side of the optical neuron layer 86. The irradiated writing / reading light H is reflection-modulated by the optical modulation element of each optical neuron element forming the optical neuron layer 86, and is output as information light I ′. The output information light I ′ passes through the lens L, is weighted by the weight mask W, and is output as the weighted information light I ″. The weight mask W can be weighted as desired. It is composed of a blue filter and a red filter. In this embodiment, it is a reflection type weight mask.

【0086】このような光学ニューラルネットワークの
構成単位を複数結合すれば前述した情報光の入力を行う
実施例と同様にニューラルネットワークを構成すること
ができる。例えば図15に示すように重み付け出力手段を
透過型の重み付け出力手段とし、光学ニューロン層と重
み付け出力手段とを直列に配置してニューラルネットワ
ークを構成するようにしてもよい。
If a plurality of structural units of such an optical neural network are combined, a neural network can be constructed in the same manner as the above-mentioned embodiment for inputting information light. For example, as shown in FIG. 15, the weighting output means may be a transmissive weighting output means, and the optical neuron layer and the weighting output means may be arranged in series to form a neural network.

【0087】さらに、上述した実施例においては、図16
に示されるような発光型の光学ニューロン素子を2次元
に複数配列させて空間光変調素子を構成し、入力された
情報光に応じて変調された情報光を発光光により伝達す
るようにしてもよい。以下、図16に示した光学ニューロ
ン素子を用いた実施例について説明する。
Further, in the above-described embodiment, FIG.
A plurality of light emitting optical neuron elements as shown in FIG. 2 are arranged two-dimensionally to form a spatial light modulator, and the information light modulated according to the input information light is transmitted by the light emission. Good. Hereinafter, an example using the optical neuron element shown in FIG. 16 will be described.

【0088】図16に示すように、光学ニューロン素子10
1 の光電演算素子78を構成する正負信号分離フィルタ7
2、受光素子ペア73および演算素子76については、図13
に示した本発明の実施例における光学ニューロン素子の
構成と同一であるため、詳しい説明は省略する。本実施
例による光学ニューロン素子101 はこの光電演算素子78
と、この光電演算素子78から出力された演算結果に対応
する電気信号に応じた強度で発光する発光素子102 とか
らなるものである。
As shown in FIG. 16, the optical neuron element 10
Positive / negative signal separation filter 7 that constitutes photoelectric operation element 78 of 1
2, the light receiving element pair 73 and the arithmetic element 76 are shown in FIG.
Since the configuration is the same as that of the optical neuron element in the embodiment of the present invention shown in FIG. The optical neuron element 101 according to the present embodiment is the optoelectronic operation element 78.
And a light emitting element 102 that emits light with an intensity according to an electric signal corresponding to the calculation result output from the photoelectric calculation element 78.

【0089】光学ニューロン素子101 に正と負の情報を
それぞれ青色光、赤色光で表した光信号83が同時に照射
されると、受光分離素子74の正負信号分離フィルタ72の
青フィルタ72a 、赤フィルタ72b により、正負の情報光
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73a ,73b により受光され、正の情報光を表す
電気信号75a 、負の情報光を表す電気信号75b として出
力される。出力された電気信号75a ,75b は演算素子76
により加減算、また非線形処理がなされ、これにより演
算結果に対応する電気信号77が出力され、この電気信号
77に応じた強度で発光素子102 が発光する。この発光素
子102 による発光光が情報光104 として出力される。
When the optical neuron element 101 is simultaneously irradiated with the optical signals 83 representing positive and negative information in blue light and red light, respectively, the blue filter 72a and the red filter 72a of the positive / negative signal separating filter 72 of the light receiving / separating element 74 are irradiated. 72b separates the positive and negative information lights. The separated information lights are respectively received by the light receiving elements 73a and 73b and output as an electric signal 75a representing positive information light and an electric signal 75b representing negative information light. The output electric signals 75a and 75b are the calculation elements 76
Addition / subtraction and non-linear processing are performed by this, and the electric signal 77 corresponding to the calculation result is output by this.
The light emitting element 102 emits light with an intensity corresponding to 77. The light emitted from the light emitting element 102 is output as the information light 104.

【0090】このような機能を有する光学ニューロン素
子101 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 101 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.

【0091】図17は上述した光学ニューロン素子101 を
用いて構成した光学ニューラルネットワークの構成単位
の1実施例を表す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an embodiment of a constituent unit of an optical neural network constituted by using the above-mentioned optical neuron element 101.

【0092】図17に示すように、上述した光学ニューロ
ン素子101 を用いて構成した光学ニューラルネットワー
クの構成単位は、前述した光学ニューロン素子101 を2
次元状に複数結合してなる光学ニューロン層105 および
重みマスクWとレンズLとからなる重み付け出力手段10
6 とからなるものである。なお、光学ニューロン層105
は図面に向かって右側に受光分離素子を向けるように配
置される。正の情報を青色光で、負の情報を赤色光でそ
れぞれ表した情報光Iは光学ニューロン層105のW側よ
り光学ニューロン層105 に照射される。照射された情報
光Iは光学ニューロン層105 を構成する各光学ニューロ
ン素子101 により前述した演算処理がなされ、各光学ニ
ューロン素子に入力される情報光に応じて各光学ニュー
ロン素子における発光素子が発光する。この発光光は情
報光I′として出力され、出力された情報光I′はレン
ズLを通り重みマスクWにより重み付けされて、重み付
け情報光I″として出力されるものである。なお、重み
マスクWは、所望とする重み付けをすることができるよ
うに青フィルタと赤フィルタとで構成されてなるもので
ある。
As shown in FIG. 17, the constituent unit of the optical neural network constructed by using the above-mentioned optical neuron element 101 is the above-mentioned optical neuron element 101.
A weighting output means 10 including an optical neuron layer 105 formed by connecting a plurality of dimensions and a weighting mask W and a lens L.
It consists of 6 and 6. The optical neuron layer 105
Is arranged so that the light receiving and separating element faces the right side in the drawing. The information light I, in which the positive information is represented by blue light and the negative information is represented by red light, is applied to the optical neuron layer 105 from the W side of the optical neuron layer 105. The irradiated information light I is subjected to the above-mentioned arithmetic processing by each optical neuron element 101 constituting the optical neuron layer 105, and the light emitting element in each optical neuron element emits light in accordance with the information light input to each optical neuron element. . This emitted light is output as information light I ′, and the output information light I ′ passes through the lens L, is weighted by the weighting mask W, and is output as weighting information light I ″. Is composed of a blue filter and a red filter so that desired weighting can be performed.

【0093】このような光学ニューラルネットワークの
構成単位を複数結合して光学ニューラルネットワークを
構成した状態を図18に示す。
FIG. 18 shows a state in which a plurality of constituent units of such an optical neural network are combined to form an optical neural network.

【0094】図18に示すように光学ニューラルネットワ
ーク110 は2つの構成単位が直列に並ぶように結合され
ており、各構成単位の重み付け出力手段において情報光
を重み付けしてこの情報光を次段の構成単位に伝達する
ようにしたものである。
As shown in FIG. 18, in the optical neural network 110, two constituent units are connected in series, and the information light is weighted by the weighting output means of each constituent unit. It is designed to be transmitted to the constituent units.

【0095】このように光学ニューラルネットワークを
構成することにより読出し光を用いることなく情報光の
伝達を行うことができ、よりコンパクトにニューラルネ
ットワークを構成することができる。
By constructing the optical neural network as described above, the information light can be transmitted without using the reading light, and the neural network can be constructed more compactly.

【0096】また、上記実施例においては光学ニューラ
ルネットワークの構成単位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ようにしているが、例えば、
前述した微分処理のみを行う場合は、1構成単位のみで
処理を行うことができるため、複数単位結合させる必要
はない。なお、この場合光学ニューラルネットワークの
構成単位は1単位のみであるが、この1単位によりニュ
ーラルネットワークを構成するものとする。
In the above embodiment, the optical neural network is constructed by combining a plurality of constituent units of the optical neural network.
When only the differential processing described above is performed, the processing can be performed with only one structural unit, and therefore it is not necessary to combine a plurality of units. In this case, although the optical neural network has only one unit, the one unit constitutes the neural network.

【0097】また、上記実施例においては、本発明によ
るニューラルネットワークにより正負の2種類の情報光
を伝達するようにしているが、正負の情報に限定される
ものではなく、複数の情報をそれぞれ異なる波長の光で
伝達するようにしてもよい。この場合、空間光変調素子
は、光の波長に応じて入力特性を変更させるようするの
が好ましい。
Further, in the above embodiment, two types of positive and negative information light are transmitted by the neural network according to the present invention, but the present invention is not limited to positive and negative information, and a plurality of information are different from each other. You may make it transmit by the light of a wavelength. In this case, the spatial light modulator preferably changes the input characteristic according to the wavelength of light.

【0098】また、本発明による光学情報処理回路はニ
ューラルネットワークのみでなく様々な情報処理を行う
回路に適用できるものである。
The optical information processing circuit according to the present invention can be applied not only to the neural network but also to a circuit for performing various information processing.

【0099】[0099]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る光学情報処理回路の構成単位、光学情報処理回路およ
び情報伝達方法によれば、各空間光変調素子同志の結線
を少なくすることができ、さらに空間光変調素子と重み
付け出力手段とからなる構成であるため、高速並列処理
が可能であり、本発明による光学情報処理回路を小型化
することができる。また空間光変調素子を用い、空間光
変調素子の入力特性を必要に応じて変更することによ
り、情報処理回路に入力された情報光の正の成分のみな
らず、負の成分をも伝達し入力することができ、様々な
重み付けによる処理が可能となる。
As described in detail above, according to the constituent unit of the optical information processing circuit, the optical information processing circuit and the information transmission method of the present invention, it is possible to reduce the number of connections between the spatial light modulators. Further, since it is composed of the spatial light modulator and the weighted output means, high-speed parallel processing is possible and the optical information processing circuit according to the present invention can be miniaturized. Also, by using the spatial light modulator and changing the input characteristics of the spatial light modulator as necessary, not only the positive component of the information light input to the information processing circuit but also the negative component are transmitted and input. Therefore, various weighting processes can be performed.

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

【図1】本発明の実施例に用いる空間光変調素子を表す
概略図
FIG. 1 is a schematic diagram showing a spatial light modulator used in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例による光学ニューラルネッ
トワークの構成単位を表す図
FIG. 2 is a diagram showing structural units of an optical neural network according to the first embodiment of the present invention.

【図3】光学ニューラルネットワークの構成単位を複数
結合して光学ニューラルネットワークを構成した実施例
を表す図
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment in which a plurality of constituent units of an optical neural network are combined to form an optical neural network.

【図4】情報光再入力手段を有する光学ニューラルネッ
トワークの構成単位を複数結合して光学ニューラルネッ
トワークを構成した実施例を表す図
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which a plurality of constituent units of an optical neural network having information light re-inputting means are combined to form an optical neural network.

【図5】情報光再入力手段を有する光学ニューラルネッ
トワークの構成単位を複数結合して光学ニューラルネッ
トワークを構成した別の実施例を表す図
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment in which a plurality of structural units of an optical neural network having information light re-inputting means are combined to form an optical neural network.

【図6】光学ニューラルネットワークの構成単位を直列
に複数結合して光学ニューラルネットワークを構成した
実施例を表す図
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which a plurality of constituent units of an optical neural network are connected in series to configure an optical neural network.

【図7】重み付け出力手段が切換可能な重み付け出力手
段である光学ニューラルネットワークの構成単位を表す
FIG. 7 is a diagram showing a structural unit of an optical neural network which is a weighting output means capable of switching the weighting output means.

【図8】重みマスクの実施例を表す図FIG. 8 is a diagram showing an example of a weight mask.

【図9】明暗の情報光を表す図FIG. 9 is a diagram showing bright and dark information light.

【図10】明暗の情報光がそれぞれ別のマスクで重み付
けされた状態を表す図
FIG. 10 is a diagram showing a state in which bright and dark information lights are weighted by different masks.

【図11】2つの光学ニューラルネットワークの構成単
位から出力された情報光が1つの構成単位に入力される
ように各構成単位を結合して光学ニューラルネットワー
クを構成した実施例を表す図
FIG. 11 is a diagram showing an example in which optical neural networks are configured by combining constituent units so that information light output from the constituent units of two optical neural networks is input to one constituent unit.

【図12】重みマスクの別の実施例を表す図FIG. 12 is a diagram showing another example of the weight mask.

【図13】本発明による別の実施例による空間光変調素
子を構成する光学ニューロン素子を表す図
FIG. 13 is a diagram showing an optical neuron element that constitutes a spatial light modulator according to another embodiment of the present invention.

【図14】本発明による別の実施例による空間光変調素
子を用いて構成した光学ニューラルネットワークの構成
単位を表す図
FIG. 14 is a diagram showing a structural unit of an optical neural network configured by using a spatial light modulator according to another embodiment of the present invention.

【図15】本発明による別の実施例による空間光変調素
子を用いて構成した光学ニューラルネットワークの構成
単位を用いた光学ニューラルネットワークを表す図
FIG. 15 is a diagram showing an optical neural network using constituent units of an optical neural network configured by using a spatial light modulator according to another embodiment of the present invention.

【図16】本発明のさらに別の実施例による空間光変調
素子を構成する光学ニューロン素子を表す図
FIG. 16 is a diagram showing an optical neuron element forming a spatial light modulator according to still another embodiment of the present invention.

【図17】本発明のさらに別の実施例による空間光変調
素子を用いて構成した光学ニューラルネットワークの構
成単位を表す図
FIG. 17 is a diagram showing a structural unit of an optical neural network configured by using a spatial light modulator according to still another embodiment of the present invention.

【図18】本発明のさらに別の実施例による空間光変調
素子を用いて構成した光学ニューラルネットワークの構
成単位を用いた光学ニューラルネットワークを表す図
FIG. 18 is a diagram showing an optical neural network using a constituent unit of an optical neural network configured by using a spatial light modulator according to still another embodiment of the present invention.

【図19】光ニューロコンピュータのモデルの例を表す
FIG. 19 is a diagram showing an example of a model of an optical neurocomputer.

【図20】光ニューロコンピュータのモデルの別の例を
表す図
FIG. 20 is a diagram showing another example of the model of the optical neurocomputer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21,21′,22,22′,23,23′,24,24′,31,3
3,51,52,61,62,63 空間光変調素子(LCL
V) W,W1,W1′,W2,W2′,W3,W6,W7,
W8 重みマスク L,L1,L1′,L2,L2′,L3,L4,L5,
L6,L7,L8 レンズ 12,25,25′,26,26′,27,32,34,53,64,65
重み付け出力手段 I0,I0′,I5 入力情報光 H,H1,H1′,H2,H2′,H3,H5,H6,
H8,H9,H10 読出し/書込み光 H4,H7 読出し/再帰書込み光 20,20′,30,50,60,110 光学ニューラルネット
ワーク
1, 21, 21 ', 22, 22', 23, 23 ', 24, 24', 31, 3
3, 51, 52, 61, 62, 63 Spatial light modulator (LCL
V) W, W1, W1 ', W2, W2', W3, W6, W7,
W8 Weight mask L, L1, L1 ', L2, L2', L3, L4, L5
L6, L7, L8 lens 12,25,25 ', 26,26', 27,32,34,53,64,65
Weighting output means I0, I0 ', I5 Input information light H, H1, H1', H2, H2 ', H3, H5, H6
H8, H9, H10 Read / write light H4, H7 Read / recursive write light 20, 20 ', 30, 50, 60, 110 Optical neural network

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力された情報光に応じて、該情報光を
変調して出力する空間光変調素子と、 該空間光変調素子により変調して出力された前記情報光
に重み付けをする重み付け手段とからなることを特徴と
する光学情報処理回路の構成単位。
1. A spatial light modulator for modulating and outputting the information light according to input information light, and a weighting means for weighting the information light modulated and output by the spatial light modulator. A constituent unit of an optical information processing circuit, which is composed of
【請求項2】 前記空間光変調素子が、一方の面から入
力された情報光に応じて、他の面から照射される読出し
光を変調する空間光変調素子であることを特徴とする請
求項1記載の光学情報処理回路の構成単位。
2. The spatial light modulation element is a spatial light modulation element that modulates read-out light emitted from another surface in accordance with information light input from one surface. 1. A constituent unit of the optical information processing circuit described in 1.
【請求項3】 前記空間光変調素子が、入力された情報
光に応じて、変調された発光光を出力する空間光変調素
子であることを特徴とする請求項1記載の光学情報処理
回路の構成単位。
3. The optical information processing circuit according to claim 1, wherein the spatial light modulation element is a spatial light modulation element that outputs a modulated light emission according to the input information light. Building unit.
【請求項4】 前記重み付け手段が前記重みを切り換え
る切換手段を有することを特徴とする請求項1、2また
は3記載の光学情報処理回路の構成単位。
4. The structural unit of an optical information processing circuit according to claim 1, 2 or 3, wherein the weighting means has a switching means for switching the weight.
【請求項5】 前記重み付け出力手段が、異なる複数の
光に対してそれぞれ異なる重み付けをする重み付け手段
であることを特徴とする請求項1、2、3または4記載
の光学情報処理回路の構成単位。
5. The structural unit of the optical information processing circuit according to claim 1, wherein the weighting output means is a weighting means for weighting different plural lights respectively. .
【請求項6】 複数の請求項1、2または3記載の前記
光学情報処理回路の構成単位からなり、該複数の構成単
位が、該複数の構成単位のうち1つの構成単位より出力
された前記情報光を順次他の1つ以上の構成単位の入力
とするように結合されたことを特徴とする光学情報処理
回路。
6. A plurality of the constituent units of the optical information processing circuit according to claim 1, 2 or 3, wherein the plurality of constituent units are output from one constituent unit of the plurality of constituent units. An optical information processing circuit, characterized in that it is coupled so as to sequentially input information light to one or more other structural units.
【請求項7】 入力された情報光に応じて、該情報光を
変調して出力する第1の空間光変調素子と、 請求項1、2、3、4または5記載の光学情報処理回路
の構成単位における重み付け出力手段と、 入力された情報光に応じて、該情報光を変調して出力す
る第2の空間光変調素子と、 該第2の空間光変調素子により出力された前記情報光を
前記第1の空間光変調素子に再度入力する情報光再入力
手段とからなることを特徴とする光学情報処理回路の構
成単位。
7. A first spatial light modulator that modulates and outputs the information light in accordance with the input information light, and the optical information processing circuit according to claim 1, 2, 3, 4 or 5. Weighting output means in the constitutional unit, a second spatial light modulator for modulating and outputting the information light according to the input information light, and the information light output by the second spatial light modulator And an information light re-input means for re-inputting into the first spatial light modulator.
【請求項8】 少なくとも1つの請求項1、2、3、4
または5記載の光学情報処理回路の構成単位と、少なく
とも1つの請求項7記載の光学情報処理回路の構成単位
とからなり、これらの構成単位がこれらの構成単位のう
ちの1つの構成単位より出力された情報光を順次他の1
つ以上の構成単位の入力とするように結合されたことを
特徴とする光学情報処理回路。
8. At least one of claims 1, 2, 3, 4
Or 5 and at least one of the constituent units of the optical information processing circuit according to claim 7, wherein these constituent units are output from one constituent unit of these constituent units. The information light that has been generated is sequentially transferred to the other 1
An optical information processing circuit, characterized in that the optical information processing circuit is connected so as to be an input of one or more constituent units.
【請求項9】 複数の請求項4記載の前記光学情報処理
回路の構成単位からなり、該複数の構成単位が、該複数
の構成単位のうち1つの構成単位より出力された情報光
を順次他の1つの構成単位の入力とするように結合され
たことを特徴とする光学情報処理回路。
9. A plurality of constituent units of the optical information processing circuit according to claim 4, wherein the plurality of constituent units sequentially output the information light output from one constituent unit among the plurality of constituent units. An optical information processing circuit, wherein the optical information processing circuit is connected so as to be an input of one of the structural units.
【請求項10】 所定の情報光を請求項9記載の光学情
報処理回路における前記空間光変調素子に入力し、該空
間光変調素子より該入力された情報光を第1の情報光と
して出力し、 該出力された第1の情報光を前記重み付け手段により重
み付けをして第1の重み付き情報光として出力し、 該出力された第1の重み付き情報光を他の前記空間光変
調素子に入力し、 その後、前記重み付け手段の重みを切り換え、かつ前記
他の空間光変調素子の入力特性を必要に応じて変更し、 前記出力された第1の情報光を前記重みが切り換えられ
た重み付け手段により重み付けをして第2の重み付き情
報光として出力させ、 該出力された第2の重み付き情報光を前記入力特性が必
要に応じて変更された前記他の空間光変調素子に入力す
ることを特徴とする請求項9記載の光学情報処理回路の
情報伝達方法。
10. A predetermined information light is input to the spatial light modulator in the optical information processing circuit according to claim 9, and the input information light is output from the spatial light modulator as the first information light. The outputted first information light is weighted by the weighting means and outputted as first weighted information light, and the outputted first weighted information light is outputted to the other spatial light modulator. After that, the weight of the weighting means is switched, and the input characteristic of the other spatial light modulator is changed as necessary, and the output first information light is switched to the weighting means. To output as the second weighted information light, and input the output second weighted information light to the other spatial light modulator whose input characteristics are changed as necessary. A contract characterized by Information transmission method for an optical information processing circuit in claim 9.
【請求項11】 請求項1、2または3記載の前記光学
情報処理回路の構成単位の2つの単位より出力された情
報光が他の1つの単位の前記構成単位に入力されるよう
に前記各構成単位を結合させたことを特徴とする光学情
報処理回路。
11. The information light output from two units of the constituent units of the optical information processing circuit according to claim 1, 2 or 3 is input to the constituent unit of another unit. An optical information processing circuit characterized by combining constituent units.
【請求項12】 請求項11記載の前記光学情報処理回
路における前記2つの単位の前記光学情報処理回路の構
成単位のうち、第1の構成単位に所定の情報光を入力
し、該情報光に重み付けをして第1の重み付き情報光と
して出力し、 該第1の重み付き情報光を前記他の1つの単位の構成単
位に入力して該構成単位における前記空間光変調素子に
入力し、 該入力後、前記他の1つの単位の構成単位における空間
光変調素子の入力特性を必要に応じて変更し、 前記2つの単位の光学情報処理回路の構成単位のうち、
第2の構成単位に前記所定の情報光を入力し、該情報光
に重み付けをして第2の重み付き情報光として出力し、 該第2の重み付き情報光を前記入力特性が必要に応じて
変更された前記空間光変調素子に入力することを特徴と
する請求項11記載の光学情報処理回路の情報伝達方
法。
12. A predetermined information light is input to a first constituent unit of the constituent units of the optical information processing circuit of the two units in the optical information processing circuit according to claim 11, and the information light is converted into the information light. Weighted and output as the first weighted information light, the first weighted information light is input to the constituent unit of the other one unit, and is input to the spatial light modulator in the constituent unit, After the input, the input characteristics of the spatial light modulator in the other one of the constituent units are changed as necessary, and among the constituent units of the optical information processing circuit of the two units,
The predetermined information light is input to the second structural unit, the information light is weighted and output as second weighted information light, and the second weighted information light is input as required by the input characteristic. 12. The information transmission method for an optical information processing circuit according to claim 11, wherein the information is input to the spatial light modulator that has been changed.
【請求項13】 複数の請求項5記載の前記光学情報処
理回路の構成単位からなり、該複数の構成単位が、該複
数の構成単位のうち1つの構成単位より出力された情報
光を順次他の1つの構成単位の入力とするように結合さ
れたことを特徴とする光学情報処理回路。
13. A plurality of constituent units of the optical information processing circuit according to claim 5, wherein the plurality of constituent units sequentially output the information light output from one constituent unit among the plurality of constituent units. An optical information processing circuit, wherein the optical information processing circuit is connected so as to be an input of one of the structural units.
【請求項14】 所定の情報光を請求項13記載の光学
情報処理回路における前記空間光変調素子に入力し、該
空間光変調素子により変調された情報光を所定の光によ
り出力させ、 該出力された情報光を前記重み付け手段により重み付け
して第1の重み付き情報光として出力し、 該出力された第1の重み付き情報光を他の空間光変調素
子に入力し、 その後、該他の空間光変調素子の入力特性を必要に応じ
て変更し、 前記所定の情報光が入力された空間光変調素子より該所
定の情報光を前記所定の光とは異なる光により出力さ
せ、 該出力された情報光を前記重み付け手段により重み付け
て第2の重み付き情報光として出力し、 該出力された第2の重み付き情報光を前記入力特性が必
要に応じて変更された前記他の空間光変調素子に入力す
ることを特徴とする請求項13記載の光学情報処理回路
の情報伝達方法。
14. A predetermined information light is input to the spatial light modulation element in the optical information processing circuit according to claim 13, the information light modulated by the spatial light modulation element is output by the predetermined light, and the output The outputted information light is weighted by the weighting means and outputted as the first weighted information light, the outputted first weighted information light is inputted to another spatial light modulation element, and then the other information light is outputted. The input characteristic of the spatial light modulation element is changed as necessary, and the predetermined information light is output from the spatial light modulation element to which the predetermined information light is input, as light different from the predetermined light, and the output is performed. The information light thus obtained is weighted by the weighting means and outputted as second weighted information light, and the outputted second weighted information light is the other spatial light modulation in which the input characteristic is changed as necessary. Input to the element 14. The information transmission method for an optical information processing circuit according to claim 13.
【請求項15】 所定の情報光を請求項13記載の光学
情報処理回路における前記空間光変調素子に入力し、該
空間光変調素子により変調された情報光を所定の光によ
り出力させ、 該出力された情報光を前記重み付け手段により重み付け
して第1の重み付き情報光として出力し、 同時に、前記所定の情報光が入力された空間光変調素子
より該所定の情報光を前記所定の光とは異なる光により
出力させ、 該出力された情報光を前記重み付け手段により重み付け
して第2の重み付き情報光として出力し、 該出力された第1の重み付き情報光と第2の重み付き情
報光とを、必要に応じて前記所定の光と前記所定の光と
は異なる光とでは異なる入力特性を有する他の空間光変
調素子に同時に入力することを特徴とする請求項13記
載の光学情報処理回路の情報伝達方法。
15. A predetermined information light is input to the spatial light modulator in the optical information processing circuit according to claim 13, the information light modulated by the spatial light modulator is output by the predetermined light, and the output The obtained information light is weighted by the weighting means and output as the first weighted information light, and at the same time, the predetermined information light is changed to the predetermined light from the spatial light modulator to which the predetermined information light is input. Are output by different lights, the output information light is weighted by the weighting means and output as second weighted information light, and the output first weighted information light and second weighted information light are output. 14. The optical information according to claim 13, wherein the light and the predetermined light and the light different from the predetermined light are simultaneously input to another spatial light modulator having different input characteristics, if necessary. processing Information transmission method of the road.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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