JPS60216337A - デジタル並列光演算装置 - Google Patents

デジタル並列光演算装置

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Publication number
JPS60216337A
JPS60216337A JP7188784A JP7188784A JPS60216337A JP S60216337 A JPS60216337 A JP S60216337A JP 7188784 A JP7188784 A JP 7188784A JP 7188784 A JP7188784 A JP 7188784A JP S60216337 A JPS60216337 A JP S60216337A
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JP
Japan
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polarizing plate
voltage
polarizing
polarizing plates
divided
Prior art date
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Pending
Application number
JP7188784A
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English (en)
Inventor
Yasuo Tomita
康生 富田
Shigeto Kanda
神田 重人
Susumu Matsumura
進 松村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP7188784A priority Critical patent/JPS60216337A/ja
Publication of JPS60216337A publication Critical patent/JPS60216337A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F3/00Optical logic elements; Optical bistable devices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1313Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells specially adapted for a particular application

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は論理演算装置、特に入力画像に対し光を照射す
ることにより並列に複数の演算を行なう並列光演算装置
に関する。
〔従来技術〕
従来、光を用いて空間画像処理を行なう光学的情報処理
技術については、並列して同時に多数の情報処理を行な
うことができ即ち高速にて大容量の処理を行なうことが
できることから、多くの研究がなされている。しかしな
がら、従来の一般的な光学的情報処理はアナログ演算を
基本としているため精度が不十分であり、また処理の汎
用性及びデータアクセス性に欠ける等の大きな問題点が
あるため、未だ実用化には至っていない。
そこで、近年、上記のアナログ光学的情報処理の欠点を
克服するため、簡単な投影光学系を用いた2変数゛2値
論理関数のデジタル並列光演算法が提案されている( 
J、 Tan1da and Y、 Ichloka 
:Optieml Logic Array Proc
esaor Uslng Shadowgrams r
J、 Opt、 Soa、 Amづ’3−6.800−
809(1983))。
この並列光演算法の原理を第1図に示す。即ち、光源面
2上に4つの点光源(たとえばLED )α。
βsr+δを配置し、該光源面2と平行に入力面1を配
置する。また該入力面1と平行に該入力面1の光源面2
と反対の側にスクリーン3を配置する。入力面1は符号
化入力像AとBとを重ねあわせたものからなる。ここで
、入力像A及びBはそれぞれマ) IJワックス状配列
された16個の正方形の画素alj及びblj (i 
、 j=1.2,3.4)からなる。各画素a目及びb
ijは2値符号化されておシ、第2図(a)に示される
如きパターンを有する。
即ち、atjは横に2分割され一方bijは縦に2分割
されておシ、これらの分割部分のうちの一方が透光性を
有し他方が遮光性を有する。ことで、aijについては
上側分割部分が透光性を有するノ臂ターンであるものを
論理Oとし下側分割部分が透光性を有するパターンであ
るものを論理1としている。
一方、bijについては左側分割部分が透光性を有する
パターンであるものを論理0とし右側分割部分が透光性
を有するパターンであるものを論理1としている。従っ
て、入力面1の各画素eljはa目及びbijの重ねあ
わされた第2図(b)に示される如き4通シの・母ター
ンを有する。点光源α、β。
γ、δは入力面1の各画素cijをスクリーン3上の異
なる位置に投影する。ここで入力面1、光源面2及びス
クリーン3は次の様に配置される。即ち、第3図に示さ
れる如く、入力面1の1つの画素clj (符号4で示
す)の上下及び左右の2分割によシ形成される4つの分
割部分を6.7,8゜9としたときに各光源α、β、r
、δによるこれら分割部分のスクリーン3上における投
影像が中央において重なシあう部分(復号領域)5を有
し、該復号領域5の面積が投影像の全面積の1/′9に
なる様に配置されている。この復号領域5における光出
力により演算結果が得られ、この領域の出力のみを取シ
出すため、第1図に示される如き、復号マスク10がス
クリーン3に重ねあわせられ石。
以上から分る様に、各光源α、β、γ、δはそれぞれo
ijの分割部分6.7.8.9を復号領域5に投影する
作用を行う。
以上の如き光演算法においては、点光源α、β。
γ、δのうちの1つ以上を適宜点灯させることによシ、
入力面1の各画素cljに関し16通シの論理演算結果
を復号領域5における光の有無として論理1.0を表わ
す形で現出せしめる。また、以上から分る様に、論理演
算は対応する重ねあわされた画素a目及びb1毎に行な
われ、従って第1図の場合には16の論理演算を並列し
て同時に行うことができる。
以上のデジタル並列演算法は従来の一般的なアナログ光
学的情報処理で問題となっていた精度の問題を解決し簡
単な構成で高速並列演算が可能になるという利点を有す
る。しかしながら、このデジタル並列演算法においては
入力像は予め符号化されたものしか用いることができな
いという点で制約があり、従って任意の入力像について
演算を行なう際のデータアクセス性に大きな問題があっ
た。
〔発明の目的〕
本発明は、以上の如き従来技術に鑑み、データアクセス
性の良好なデジタル並列光演算装置を提供することを目
的とする。
〔発明の要旨〕
本発明によれば、以上の如き目的は、1画素相当部分の
入力手段が、並設された3枚の偏光板のうちの隣シ合う
各々2枚の間にそれぞれ電圧印加(5) によシ透過光の偏光状態を変化せしめ得る旋光性媒体を
配置し、上記3枚の偏光板のうちの2枚がそれぞれ2分
割されて各分割部分の偏光透過方位が異なシ且つ2枚の
分割偏光板の分割方向が異なる如き画像・母ターン変調
器により構成されることを特徴とする、デジタル並列光
演算装置により達成される。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照しながら本発明の並列光演算装置の実
施例を説明する。
第4図は本発明装置の1画素相当部分の入力手段として
用いられる画像パターン変調器の実施例を示す概略分解
斜視図である。図において10は偏光板であシ、該偏光
板10は上下に2分割されてお夛、各分割部分はそれぞ
れ矢印で示される様なX方向及びy方向の直交せる偏光
透過方位を有する。11及び11′は外部電圧印加によ
り旋光性が変化する媒体たとえばツイステ、ドネマチ、
り液晶の層である。核液晶層11及び11′はその両側
をそれぞれ透明電極12及び12’によりサンド(6) イ、チされている。13は偏光板であり、その偏光透過
方位は上記偏光板10の分割部分のうちの一方の偏光透
過方位と同−即ちy方向である。また、14は偏光板で
あυ、該偏光板14は左右に2分割されておシ、各分割
部分はそれぞれ矢印で示される様なX方向及びy方向の
直交ぜる偏光透過方位を有する。即ち、偏光板14は偏
光板10を90°回転した配置を有する。
以上の如き光変調器において、入射光として無偏光ある
いは円偏光の入射光を偏光板10の側から入射せしめる
と、該偏光板10を透過後の光束は上側部分がX方向に
偏光方位を有し下側部分がy方向に偏光方位を有する様
になる。ツィステッドネマチック液晶層11は電圧無印
加時に透過偏光光束の偏光方位を90°回転せしめる旋
光性を有する様に構成されており、該液晶層11に透明
電極12によシしきい値以上の電圧(たとえば1〜2.
5v程度)を印加すると上記の旋光性が失われ透過偏光
光束の偏光方位は回転しない。従って、液晶層11を透
過した直後の光束の偏光方位は該液晶層11への電圧印
加の有無によシ第5図(a)及び(b)の如き2通シの
偏光方位・9ターンを有する。
この様な光束が偏光板13に入射せしめられると、該偏
光板13の偏光方位と同じ方位の偏光のみが透過せしめ
られ直交する方位の偏光は遮光される。
このため、偏光板13を透過した直後即ち液晶層11′
に入射する直前の光束は液晶層11への電圧印加の有無
によシ第6図(a)及び(b)の如き2通シのijター
ンを有する。これは即ち、上記第2図(a)における画
素aijの論理0及び1を現出したことになる。
同様にして、偏光板13を透過した光束を液晶層11′
に入射せしめることによシ該液晶層11′への電圧印加
の有無に応じて透過偏光光束の偏光方位パターンが変わ
る。この様な光束を偏光板14に入射せしめると一部遮
光されたノ母ターンの出射光束が得られる。第7図は液
晶層11及び11′への電圧印加の有無に応じて得られ
る出射光束の4通pの74ターンを示すものである。こ
れは即ち第2図(b)におけるalj及びbljの論理
0.1の重ねあわせのパターンを現出したことKなる。
本実施例の変調器を更に光速透過方向と実質上垂直の方
向に複数個配列するととKよシ、第1図に示される如き
入力面1を構成できることは明らかであろう。第8図は
この様な入力面を構成する変調器の実施例を示す概略部
分分解斜視図である。
図において、20は第5図における偏光板10をマトリ
ックス状に配列してなる偏光板であシ、21.21’は
透明基板であり、22.22’は共通透明電極であ、9
.23.23’は第5図におけると同様なツィステッド
ネマチック液晶層であり、24.24’は第5図におけ
る透明電極12をマトリックス状に配列してなる個別透
明電極であシ、25は第5図における偏光板13と同様
な偏光板であシ、26は第5図における偏光板14をマ
トリ、クス状に配列してなる偏光板である。ここで上記
偏光板20.26及び個別透明電極24゜24′は各マ
) IJソックス素部分が対応する様に配置されている
。本実施例変調器における画像パターンの各画素の変調
は個別透明電極24.24’の(9) 2辺に設けられたX電極Xt 、X2 、・・・及びY
電極y1.y、、・・・によシアクセスすることができ
る。
上記実施例においては、旋光性媒体としてツィステッド
ネマチック液晶を用いたものを示したが、本発明におけ
る旋光性媒体としては同様な作用を有するものであれば
全て適用できることはいうまでもない。
尚、以上の実施例においては、1画素相当部分を構成す
るノ9ターン変調器における3枚の偏光板のうちの非分
割偏光板を中央に配置した場合を示したが、非分割偏光
板の位置は中央に限定されることはなく他の偏光板の位
置と交換することもできる。更に、分割偏光板の各分割
部分の偏光透過方位は必ずしも直交する必要はなく、ま
た旋光性媒体の旋光度も90°に限定されることはない
。更に、2枚の分割旋光板の分割方向は必ずしも直交す
る必要はなく、また非分割偏光板の偏光透過方位も必ず
しも分割偏光板の分割部分のうちの一方の偏光透過方位
と完全に合致する必要はない。
(10) 〔発明の効果〕 以上の如き本発明のデジタル並列光演算装置によれば、
電圧印加により容易にデータ入力を行なうことができデ
ータアクセス性は極めて良好なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は並列光演算法の原理図であり、第2図(a)及
び(b)はその入力像・母ターン及びその重ねあわせの
・そターンと論理との関係図であり、第3図は第1図の
部分拡大図である。第4図は本発明装置における変調器
の分解斜視図であシ、第5図(−)及び(b)、第6図
(a)及び(b)、及び第7図は光束分布図である。第
8図は本発明装置における変調器の部分分解斜視図であ
る。 10.13,14:偏光板、11 、11’ :液晶層
、12 、12’ :透明電極、20 、25 、26
 :偏光板、21.21’:透明基板、22.22’:
共通透明電極、23.23’:液晶層、24.24’:
個別透明電極。 (11)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)デジタル並列光演算装置において、1画素相当部
    分の入力手段が、並設された3枚の偏光板のうちの隣シ
    合う各々2枚の間にそれぞれ電圧印加により透過光の偏
    光状態を変化せしめ得る旋光性媒体を配置し、上記3枚
    の偏光板のうちの2枚がそれぞれ2分割されて各分割部
    分の偏光透過方位が異なり且つ2枚の分割偏光板の分割
    方向が異なる如き画像ノ4ターン変調器により構成され
    ることを特徴とする、デジタル並列光演算装置。
JP7188784A 1984-04-12 1984-04-12 デジタル並列光演算装置 Pending JPS60216337A (ja)

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JP7188784A JPS60216337A (ja) 1984-04-12 1984-04-12 デジタル並列光演算装置

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JP7188784A JPS60216337A (ja) 1984-04-12 1984-04-12 デジタル並列光演算装置

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JPS60216337A true JPS60216337A (ja) 1985-10-29

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ID=13473492

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JP7188784A Pending JPS60216337A (ja) 1984-04-12 1984-04-12 デジタル並列光演算装置

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JP (1) JPS60216337A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63133126A (ja) * 1986-11-26 1988-06-04 Nec Corp 光分岐法および装置
US5235449A (en) * 1990-03-02 1993-08-10 Hitachi, Ltd. Polarizer with patterned diacetylene layer, method for producing the same, and liquid crystal display device including such polarizer
US5331358A (en) * 1991-05-08 1994-07-19 Carl-Zeiss-Stiftung Vision testing system for testing the sight function of a patient
JPH0668713B2 (ja) * 1986-03-05 1994-08-31 ヒユ−ズ・エアクラフト・カンパニ− 光デ−タ処理システム及びマトリックス反転、乗算、及び加算方法
US5357357A (en) * 1989-09-20 1994-10-18 Hitachi, Ltd. Liquid crystal display devices with organic thin film formed by compressing molecules on liquid surface and transferring to substrate by horizontal lifting

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