JP3455791B2 - 光演算処理装置 - Google Patents
光演算処理装置Info
- Publication number
- JP3455791B2 JP3455791B2 JP33624795A JP33624795A JP3455791B2 JP 3455791 B2 JP3455791 B2 JP 3455791B2 JP 33624795 A JP33624795 A JP 33624795A JP 33624795 A JP33624795 A JP 33624795A JP 3455791 B2 JP3455791 B2 JP 3455791B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- thin film
- prism
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06E—OPTICAL COMPUTING DEVICES; COMPUTING DEVICES USING OTHER RADIATIONS WITH SIMILAR PROPERTIES
- G06E3/00—Devices not provided for in group G06E1/00, e.g. for processing analogue or hybrid data
- G06E3/001—Analogue devices in which mathematical operations are carried out with the aid of optical or electro-optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光情報処理を行う
光演算処理装置に関するものである。更に詳しくは、有
機化合物の単分子およびこれらの集合体・凝集体から構
成されるナノパーティクルを含む薄膜素子により構成さ
れる光演算処理装置に関するものである。
光演算処理装置に関するものである。更に詳しくは、有
機化合物の単分子およびこれらの集合体・凝集体から構
成されるナノパーティクルを含む薄膜素子により構成さ
れる光演算処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光演算処理装置としては、光コン
ピュータの概念が提唱されており、その概念に基づいた
光演算素子が提案され、特殊な機能を有する光演算処理
装置が試作されている。
ピュータの概念が提唱されており、その概念に基づいた
光演算素子が提案され、特殊な機能を有する光演算処理
装置が試作されている。
【０００３】これらの装置では、素子は薄い平板状にし
た無機物結晶（ＬｉＮｂＯ3 ，ＢＢＯ等）の前面に、部
分的に光を遮光するマスクを設置して、信号光および制
御光を入射して光演算を行うものである。このマスクの
遮光パターンを変えることにより種々の異なる演算方式
を選択することを可能としている。また、試作されてい
る装置では、この演算素子を空間的に配列する際に、直
列接続を基本的な配置としているが、これは光演算処理
の内でも超高速演算を目的としていることに起因する。
た無機物結晶（ＬｉＮｂＯ3 ，ＢＢＯ等）の前面に、部
分的に光を遮光するマスクを設置して、信号光および制
御光を入射して光演算を行うものである。このマスクの
遮光パターンを変えることにより種々の異なる演算方式
を選択することを可能としている。また、試作されてい
る装置では、この演算素子を空間的に配列する際に、直
列接続を基本的な配置としているが、これは光演算処理
の内でも超高速演算を目的としていることに起因する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の光コ
ンピュータは、ある特殊な演算を高速で行うことを目的
とした専用機であり、直列接続を基本的な配置としてい
るために、多様な演算処理には不向きであり、殊に画像
情報を含む２次元情報の処理に適しているとは言えな
い。更に、素子においても、単結晶を用いているために
素子の機能発現を司る物質は均一な系であるため、薄膜
素子内での励起状態移動等の制御が困難である。
ンピュータは、ある特殊な演算を高速で行うことを目的
とした専用機であり、直列接続を基本的な配置としてい
るために、多様な演算処理には不向きであり、殊に画像
情報を含む２次元情報の処理に適しているとは言えな
い。更に、素子においても、単結晶を用いているために
素子の機能発現を司る物質は均一な系であるため、薄膜
素子内での励起状態移動等の制御が困難である。
【０００５】また、有機化合物をポリマー等のマトリッ
クス中に単一分子分散した系においても上記の制限は同
様であり、本質的に解決されていない。
クス中に単一分子分散した系においても上記の制限は同
様であり、本質的に解決されていない。
【０００６】本発明は、上記問題点を除去し、薄膜素子
を複数配置するとともに、入射２次元情報光を前記機能
素子間において転送するための光源により、複数の薄膜
素子からの入出力を可能とする構造を有する光演算処理
装置を提供することを目的とする。
を複数配置するとともに、入射２次元情報光を前記機能
素子間において転送するための光源により、複数の薄膜
素子からの入出力を可能とする構造を有する光演算処理
装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕光演算処理装置において、Ｘ個の光学ブロック
（１，３，５，７，９）を具備し、それぞれのブロック
は信号光入力面と転送光入力面、及び少なくとも１面の
出力面を備え、第１のブロック（１）から最後のブロッ
ク（９）まで順に配置されて光路を形成し、ブロック
（１，３，５，７，９）は各々第１の三角柱プリズム
（Ａ）と第２の三角柱プリズム（Ｂ）をお互いの斜辺を
合わせるようにして接合した四角柱（１Ａ／１Ｂ，３Ａ
／３Ｂ，５Ａ／５Ｂ，７Ａ，７Ｂ）の形で、また前記三
角柱プリズムは四角柱の角部分を切り取ることによって
得たものであり、（Ｘ−１）個の薄膜素子（２，４，
６，８）を光路中の所定のブロックの出力面とその次の
ブロックの信号光入力面との間に備え、第１のブロック
（１ ）の信号光入力面に照射される入力画像信号にパタ
ーンのマスクを設置する手段（図３）を備え、薄膜素子
（２，４，６，８）の内選択された素子に、所定のブロ
ックの転送光入力面を通して照射し、薄膜素子（２，
４，６，８）のそれぞれの上に画像信号を転送する光源
（I ，II，III ，IV）と、第１の三角柱プリズムの切欠
部分に励起光（２１，２２，２３，２４，２５，２６，
２７，２８）を照射し、薄膜素子（２，４，６，８）の
上に照射された画像信号を照射方向と直角の方向に移動
する（図６）手段と、入力画像信号、光源からの照射及
び励起光により、その出力面から出力画像信号を出力す
る最後の三角柱プリズムとを具備するようにしたもので
ある。
成するために、 〔１〕光演算処理装置において、Ｘ個の光学ブロック
（１，３，５，７，９）を具備し、それぞれのブロック
は信号光入力面と転送光入力面、及び少なくとも１面の
出力面を備え、第１のブロック（１）から最後のブロッ
ク（９）まで順に配置されて光路を形成し、ブロック
（１，３，５，７，９）は各々第１の三角柱プリズム
（Ａ）と第２の三角柱プリズム（Ｂ）をお互いの斜辺を
合わせるようにして接合した四角柱（１Ａ／１Ｂ，３Ａ
／３Ｂ，５Ａ／５Ｂ，７Ａ，７Ｂ）の形で、また前記三
角柱プリズムは四角柱の角部分を切り取ることによって
得たものであり、（Ｘ−１）個の薄膜素子（２，４，
６，８）を光路中の所定のブロックの出力面とその次の
ブロックの信号光入力面との間に備え、第１のブロック
（１ ）の信号光入力面に照射される入力画像信号にパタ
ーンのマスクを設置する手段（図３）を備え、薄膜素子
（２，４，６，８）の内選択された素子に、所定のブロ
ックの転送光入力面を通して照射し、薄膜素子（２，
４，６，８）のそれぞれの上に画像信号を転送する光源
（I ，II，III ，IV）と、第１の三角柱プリズムの切欠
部分に励起光（２１，２２，２３，２４，２５，２６，
２７，２８）を照射し、薄膜素子（２，４，６，８）の
上に照射された画像信号を照射方向と直角の方向に移動
する（図６）手段と、入力画像信号、光源からの照射及
び励起光により、その出力面から出力画像信号を出力す
る最後の三角柱プリズムとを具備するようにしたもので
ある。
【０００８】〔２〕上記〔１〕記載の光演算処理装置に
おいて、前記薄膜素子（２，４，６，８）はそれぞれ有
機化合物の単分子およびこれらの集合体・凝集体から構
成されるナノパーティクルを含むようにしたものであ
る。
おいて、前記薄膜素子（２，４，６，８）はそれぞれ有
機化合物の単分子およびこれらの集合体・凝集体から構
成されるナノパーティクルを含むようにしたものであ
る。
【０００９】〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の光演算
処理装置において、入射光を遮断した後もその記憶の保
持が可能な時間がフェムト秒から年の範囲である薄膜素
子（２，４，６，８）から構成するようにしたものであ
る。
処理装置において、入射光を遮断した後もその記憶の保
持が可能な時間がフェムト秒から年の範囲である薄膜素
子（２，４，６，８）から構成するようにしたものであ
る。
【００１０】〔４〕上記〔１〕又は〔３〕記載の光演算
処理装置において、前記薄膜素子（２，４，６，８）に
入力する信号光、およびそこから出射される信号光がそ
れぞれ複数になるように前記薄膜素子（２，４，６，
８）が連結配置されるようにしたものである。
処理装置において、前記薄膜素子（２，４，６，８）に
入力する信号光、およびそこから出射される信号光がそ
れぞれ複数になるように前記薄膜素子（２，４，６，
８）が連結配置されるようにしたものである。
【００１１】〔５〕上記〔４〕記載の光演算処理装置に
おいて、前記薄膜素子（２，４，６又は８）の外部から
の入射光と同一もしくは異なる波長の光を１種類以上、
同軸もしくはこれと異なる角度から該薄膜素子（２，
４，６又は８）に照射するようにしたものである。
おいて、前記薄膜素子（２，４，６又は８）の外部から
の入射光と同一もしくは異なる波長の光を１種類以上、
同軸もしくはこれと異なる角度から該薄膜素子（２，
４，６又は８）に照射するようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】更に、以下詳しく説明すると、ま
ず、本発明の方法において対象とする入力画像は、波長
情報（色情報）を含み、時間情報は含まないものとす
る。即ち、１つの入力画像を処理する時間内では、その
情報それ自身は変化しないことを意味する。
ず、本発明の方法において対象とする入力画像は、波長
情報（色情報）を含み、時間情報は含まないものとす
る。即ち、１つの入力画像を処理する時間内では、その
情報それ自身は変化しないことを意味する。
【００１３】従って、動画の処理は、１つの入力画像を
処理する時間の方が、画像が１フレーム変化する時間よ
り短い場合に限定される。
処理する時間の方が、画像が１フレーム変化する時間よ
り短い場合に限定される。
【００１４】以下、本発明の実施態様について具体的に
説明する。
説明する。
【００１５】以下、説明を簡単にするために、入力画像
はモノクロ（単色光のコントラストのみ）情報として説
明するが、色情報を含む画像情報を処理する場合につい
てはそれに必要な薄膜素子を設置すればよく、基本的な
動作については、以下に説明するものと同様である。
はモノクロ（単色光のコントラストのみ）情報として説
明するが、色情報を含む画像情報を処理する場合につい
てはそれに必要な薄膜素子を設置すればよく、基本的な
動作については、以下に説明するものと同様である。
【００１６】（実施例１）
図１は本発明の第１実施例を示す光演算処理装置の構成
図、図２はその光演算処理装置の部分側面図である。
図、図２はその光演算処理装置の部分側面図である。
【００１７】図１及び図２において、２つの変形３角柱
プリズム１Ａ，１Ｂ；３Ａ，３Ｂ；５Ａ，５Ｂ；７Ａ，
７Ｂ；９Ａ，９Ｂを、対応する単一方向においてそれぞ
れ直交する光線の方向を変えて通過するように、これら
のプリズムの１つと屈折率の近い接着剤を使用して張り
合わせた擬似４角柱ブロック１，３，５，７，９を１つ
の構成ユニットとして扱う。
プリズム１Ａ，１Ｂ；３Ａ，３Ｂ；５Ａ，５Ｂ；７Ａ，
７Ｂ；９Ａ，９Ｂを、対応する単一方向においてそれぞ
れ直交する光線の方向を変えて通過するように、これら
のプリズムの１つと屈折率の近い接着剤を使用して張り
合わせた擬似４角柱ブロック１，３，５，７，９を１つ
の構成ユニットとして扱う。
【００１８】２つのブロック１と３，３と５，５と７，
７と９の間に、有機化合物の単分子およびこれらの集合
体・凝集体から構成されるナノパーティクルを含む膜厚
３０μｍ前後の機能素子からなる薄膜素子（溶液共沈法
により作製した粉末試料をホットプレスしたもの；特開
平６−２６３８８５号）、または膜厚１μｍ前後の同薄
膜素子（真空共沈法により薄膜形成し、熱間加圧成形処
理したもの；特開平６−３０６１８１号、特開平７−２
５２６７１号）２，４，６，８を、既に公知の事実とし
て知られている方法を用いて形成する。各素子はその特
定の分子化合物に依存することを特徴とする光吸収を持
ち、吸収された光照射によって可変性がある。透過率に
おける変化は、分子化合物において光励起された状態に
起因する。この薄膜素子２は、例えば、最大吸収波長５
８０ｎｍ、半値全幅（ＦＷＨＭ）約４０ｎｍを示す。
７と９の間に、有機化合物の単分子およびこれらの集合
体・凝集体から構成されるナノパーティクルを含む膜厚
３０μｍ前後の機能素子からなる薄膜素子（溶液共沈法
により作製した粉末試料をホットプレスしたもの；特開
平６−２６３８８５号）、または膜厚１μｍ前後の同薄
膜素子（真空共沈法により薄膜形成し、熱間加圧成形処
理したもの；特開平６−３０６１８１号、特開平７−２
５２６７１号）２，４，６，８を、既に公知の事実とし
て知られている方法を用いて形成する。各素子はその特
定の分子化合物に依存することを特徴とする光吸収を持
ち、吸収された光照射によって可変性がある。透過率に
おける変化は、分子化合物において光励起された状態に
起因する。この薄膜素子２は、例えば、最大吸収波長５
８０ｎｍ、半値全幅（ＦＷＨＭ）約４０ｎｍを示す。
【００１９】画像信号としてわかりやすくするために、
例えば、図３に示すような（２次元情報）パターンのマ
スクを通過させた光Ｓ１を入射させる。即ち、中心部分
のみが信号光、例えば、波長５８０ｎｍ、２０ｍＷによ
り照射される。この光パターン薄膜素子２上で混合され
て透過率が約８０％に減少し、薄膜素子２の空間的透過
率は混合パターンに対応して変化する。透過率の減少に
より影響を受けた波長の統一した転送光１１はそのとき
薄膜素子によって空間的に変化させることができ、図４
に示すようなパターンを持つ出力光線Ｓ２を生成する。
例えば、図３に示すような（２次元情報）パターンのマ
スクを通過させた光Ｓ１を入射させる。即ち、中心部分
のみが信号光、例えば、波長５８０ｎｍ、２０ｍＷによ
り照射される。この光パターン薄膜素子２上で混合され
て透過率が約８０％に減少し、薄膜素子２の空間的透過
率は混合パターンに対応して変化する。透過率の減少に
より影響を受けた波長の統一した転送光１１はそのとき
薄膜素子によって空間的に変化させることができ、図４
に示すようなパターンを持つ出力光線Ｓ２を生成する。
【００２０】この薄膜素子２を光源Ｉからの白色光
（透過率において減少した波長の影響を受けた波長を持
つ）の転送光１１により照射すると、薄膜素子４の上
に、図４の光パターンが混合され、この薄膜素子は光線
１１により可変性のあることを特徴とする吸収作用を持
ち、混合される２次元パターンに従って薄膜素子の透過
率を空間的に変化させ、同様に、これらの薄膜素子
４，６，８を、薄膜素子４，６，８の変化した透過率に
影響を受けた対応する波長を持つ光源II，III ，IVから
の転送光１２，１３，１４により照射すると、透過光パ
ターンは薄膜素子４，６，８の透過率を変化させ、混合
光パターンに従って出力光を発生する。
（透過率において減少した波長の影響を受けた波長を持
つ）の転送光１１により照射すると、薄膜素子４の上
に、図４の光パターンが混合され、この薄膜素子は光線
１１により可変性のあることを特徴とする吸収作用を持
ち、混合される２次元パターンに従って薄膜素子の透過
率を空間的に変化させ、同様に、これらの薄膜素子
４，６，８を、薄膜素子４，６，８の変化した透過率に
影響を受けた対応する波長を持つ光源II，III ，IVから
の転送光１２，１３，１４により照射すると、透過光パ
ターンは薄膜素子４，６，８の透過率を変化させ、混合
光パターンに従って出力光を発生する。
【００２１】以下、同様にして、薄膜素子ｎ上の画像は
薄膜素子ｎ＋１上に転送される。この時の転送の速度
は、薄膜素子ｎに転送光を照射した後に薄膜素子ｎ＋１
に照射するまでの時間で定まる。また、薄膜素子に用い
る有機化合物の励起状態寿命により遅い方の限界が定ま
る。ここでは、わかりやすくするために、直列接続を例
にとって説明したが、これらのブロックは図１に示すよ
うに４つの面を持つので、図５に示すように２入力２出
力が可能である。
薄膜素子ｎ＋１上に転送される。この時の転送の速度
は、薄膜素子ｎに転送光を照射した後に薄膜素子ｎ＋１
に照射するまでの時間で定まる。また、薄膜素子に用い
る有機化合物の励起状態寿命により遅い方の限界が定ま
る。ここでは、わかりやすくするために、直列接続を例
にとって説明したが、これらのブロックは図１に示すよ
うに４つの面を持つので、図５に示すように２入力２出
力が可能である。
【００２２】また、薄膜素子ｎ上に投影された画像は、
先に説明した変形３角柱プリズムの切欠部分から励起光
２５，２６を照射することにより、照射方向に対して移
動させることができる。数値例として、波長６３０ｎ
ｍ、１パルス当たり７ｍＪのＹＡＧレーザーで励起した
Ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅレーザーの第二高調波をシリンド
リカルレンズにより集光して照射した場合、図６に示す
ように、顕微鏡観察により数１０μｍの移動が確認され
た。なお、図１及び図２において、２１，２２，２３，
２４，２７，２８は励起光である。これらの励起光２
１，２２，２３，２４，２７，２８は各プリズムに施さ
れたプリズムカップリング（グレーディングカップリン
グでもよい）面を介して各プリズムに入射される。
先に説明した変形３角柱プリズムの切欠部分から励起光
２５，２６を照射することにより、照射方向に対して移
動させることができる。数値例として、波長６３０ｎ
ｍ、１パルス当たり７ｍＪのＹＡＧレーザーで励起した
Ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅレーザーの第二高調波をシリンド
リカルレンズにより集光して照射した場合、図６に示す
ように、顕微鏡観察により数１０μｍの移動が確認され
た。なお、図１及び図２において、２１，２２，２３，
２４，２７，２８は励起光である。これらの励起光２
１，２２，２３，２４，２７，２８は各プリズムに施さ
れたプリズムカップリング（グレーディングカップリン
グでもよい）面を介して各プリズムに入射される。
【００２３】（実施例２）
図７に示すような実施例２で説明する変形４角柱プリズ
ムを形成するよう各薄膜素子と結合された変形３角柱プ
リズムから構成される素子は、以下、ここでは、機能を
説明するために、見易く簡便化して、角度をなす平板で
表示するが、正確な構造は実施例１に示されるものであ
る。
ムを形成するよう各薄膜素子と結合された変形３角柱プ
リズムから構成される素子は、以下、ここでは、機能を
説明するために、見易く簡便化して、角度をなす平板で
表示するが、正確な構造は実施例１に示されるものであ
る。
【００２４】図７は本発明の第２実施例を示す光演算処
理装置の構成図である。
理装置の構成図である。
【００２５】図７に示すように、素子１に入力された画
像は、写真乾板に記録された参照用画像である素子２か
ら素子１へ転送された画像により空間的に変形され、画
像１が素子１より出力される。この参照用素子は年の単
位での情報記録の保持が可能であり、また必要に応じて
交換することが可能である。
像は、写真乾板に記録された参照用画像である素子２か
ら素子１へ転送された画像により空間的に変形され、画
像１が素子１より出力される。この参照用素子は年の単
位での情報記録の保持が可能であり、また必要に応じて
交換することが可能である。
【００２６】画像１は転送光により参照用画像に従って
素子３によりさらに変形され、ここでも液晶ディスプレ
イに表示された参照用素子である素子４から素子３へ転
送された画像と混合され、画像２又は出力画像が素子３
から出力される。素子４におけるこの参照用画像は数ミ
リ秒程度で時間応答する変化が可能であり、電子的手段
で記録された情報を光の情報に変換する変換器の役目も
有している。
素子３によりさらに変形され、ここでも液晶ディスプレ
イに表示された参照用素子である素子４から素子３へ転
送された画像と混合され、画像２又は出力画像が素子３
から出力される。素子４におけるこの参照用画像は数ミ
リ秒程度で時間応答する変化が可能であり、電子的手段
で記録された情報を光の情報に変換する変換器の役目も
有している。
【００２７】このように、素子２は記憶でいうなら静止
画像の永久記憶に該当し、素子４は液晶表示からの動画
の記憶のように時々刻々変化する情報の参照となる。
画像の永久記憶に該当し、素子４は液晶表示からの動画
の記憶のように時々刻々変化する情報の参照となる。
【００２８】また、この場合も実施例１と同様に入力画
像から画像２を変形するのに要する時間（このブロック
における動作時間）は、各素子内での応答時間を無視す
ると、転送光源１を用いて素子２の画像を素子１に転送
してから後に、転送光源２を用いて素子１の画像１を素
子３に転送するまでの時間に、転送光源３を用いて素子
４の画像を素子３に転送してから後、転送光源４を用い
て素子３の画像を出力するまでの時間の最大の時間であ
る。実際の時間動作はこれらに各素子内での応答時間の
最大のものである。
像から画像２を変形するのに要する時間（このブロック
における動作時間）は、各素子内での応答時間を無視す
ると、転送光源１を用いて素子２の画像を素子１に転送
してから後に、転送光源２を用いて素子１の画像１を素
子３に転送するまでの時間に、転送光源３を用いて素子
４の画像を素子３に転送してから後、転送光源４を用い
て素子３の画像を出力するまでの時間の最大の時間であ
る。実際の時間動作はこれらに各素子内での応答時間の
最大のものである。
【００２９】（実施例３）
次に、本発明の第３実施例について説明する。
【００３０】図８は本発明の第３実施例を示す光演算処
理装置の構成図である。
理装置の構成図である。
【００３１】この実施例は、２つのプリズムの接合面で
の反射・偏光特性を考慮して、３角柱と５角柱の２つの
プリズムからなる５角柱プリズムを組み合わせるように
したものである。
の反射・偏光特性を考慮して、３角柱と５角柱の２つの
プリズムからなる５角柱プリズムを組み合わせるように
したものである。
【００３２】すなわち、３１ａ面，３１ｂ面，３１ｃ面
を有する３角柱３１と、３２ａ面，３２ｂ面，３２ｃ
面，３２ｄ面，３２ｅ面を有する５角柱３２の２つのプ
リズムからなる５角柱プリズム３０と、４１ａ面，４１
ｂ面，４１ｃ面を有する３角柱４１と、４２ａ面，４２
ｂ面，４２ｃ面，４２ｄ面，４２ｅ面を有する５角柱４
２の２つのプリズムからなる５角柱プリズム４０とを設
け、５角柱プリズム３０の３２ｂ面と、５角柱プリズム
４０の４２ｂ面とを対向させ、この面の間に機能素子と
しての薄膜素子７１を配置する。
を有する３角柱３１と、３２ａ面，３２ｂ面，３２ｃ
面，３２ｄ面，３２ｅ面を有する５角柱３２の２つのプ
リズムからなる５角柱プリズム３０と、４１ａ面，４１
ｂ面，４１ｃ面を有する３角柱４１と、４２ａ面，４２
ｂ面，４２ｃ面，４２ｄ面，４２ｅ面を有する５角柱４
２の２つのプリズムからなる５角柱プリズム４０とを設
け、５角柱プリズム３０の３２ｂ面と、５角柱プリズム
４０の４２ｂ面とを対向させ、この面の間に機能素子と
しての薄膜素子７１を配置する。
【００３３】そこで、５角柱プリズム３０の３２ａ面か
ら入射２次元情報光５１を入力し、３２ｃ面及び３２ｅ
面で反射させて、３２ｂ面により出射し、機能素子とし
ての薄膜素子７１に作用させる。このとき、３角柱３１
の３１ａ面より転送光６１を入射して、入射２次元情報
光５１とともに、機能素子としての薄膜素子７１に作用
させる。また、薄膜素子７１には、励起光７２を作用さ
せる。
ら入射２次元情報光５１を入力し、３２ｃ面及び３２ｅ
面で反射させて、３２ｂ面により出射し、機能素子とし
ての薄膜素子７１に作用させる。このとき、３角柱３１
の３１ａ面より転送光６１を入射して、入射２次元情報
光５１とともに、機能素子としての薄膜素子７１に作用
させる。また、薄膜素子７１には、励起光７２を作用さ
せる。
【００３４】また、薄膜素子７１から出射された２次元
情報光は、５角柱４２の反射面４２ｅ、４２ｃで反射さ
れて、３角柱４１の４１ａ面から入射される転送光６２
とともに、５角柱４２の４２ａ面から出力光５２が出射
される。
情報光は、５角柱４２の反射面４２ｅ、４２ｃで反射さ
れて、３角柱４１の４１ａ面から入射される転送光６２
とともに、５角柱４２の４２ａ面から出力光５２が出射
される。
【００３５】この場合、反射率および偏光保存特性が異
なるのみで、第１実施例と本質的な相違はない。
なるのみで、第１実施例と本質的な相違はない。
【００３６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００３７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、入射２次元情報光に対して外部信号を作用させ
て情報処理を行う薄膜素子を多段に配置するとともに、
入射２次元情報光を前記機能素子間において転送するた
めの光源を設けるようにしたので、装置を構成する複数
の薄膜素子からの入出力を可能にし、簡単な構成で光演
算処理を実行することができる。
よれば、入射２次元情報光に対して外部信号を作用させ
て情報処理を行う薄膜素子を多段に配置するとともに、
入射２次元情報光を前記機能素子間において転送するた
めの光源を設けるようにしたので、装置を構成する複数
の薄膜素子からの入出力を可能にし、簡単な構成で光演
算処理を実行することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す光演算処理装置の構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す光演算処理装置の部
分側面図である。
分側面図である。
【図３】マスクパターンを示す図である。
【図４】図３のマスクパターンの透過パターンを示す図
である。
である。
【図５】本発明の素子による２入力２出力の説明図であ
る。
る。
【図６】本発明の画像を変形３角柱プリズムの切欠部分
から励起光を照射することにより照射方向に対して移動
させた状態を示す図である。
から励起光を照射することにより照射方向に対して移動
させた状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例を示す光演算処理装置の構
成図である。
成図である。
【図８】本発明の第３実施例を示す光演算処理装置の構
成図である。
成図である。
１Ａ，１Ｂ；３Ａ，３Ｂ；５Ａ，５Ｂ；７Ａ，７Ｂ；９
Ａ，９Ｂ ２つの変形３角柱プリズム １，３，５，７，９ 擬似４角柱ブロック ２，４，６，８，７１ 薄膜素子 １１，１２，１３，１４，６１，６２ 転送光 ２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，７
２ 励起光 ３０，４０ ５角柱プリズム ３１，４１ ３角柱 ３２，４２ ５角柱 ５１ 入射２次元情報光 ５２ 出力光 Ｉ，II，III ，IV 光源
Ａ，９Ｂ ２つの変形３角柱プリズム １，３，５，７，９ 擬似４角柱ブロック ２，４，６，８，７１ 薄膜素子 １１，１２，１３，１４，６１，６２ 転送光 ２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，７
２ 励起光 ３０，４０ ５角柱プリズム ３１，４１ ３角柱 ３２，４２ ５角柱 ５１ 入射２次元情報光 ５２ 出力光 Ｉ，II，III ，IV 光源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 平賀 隆
茨城県つくば市春日１−101−308
(72)発明者 守谷 哲郎
茨城県つくば市梅園１−１−４ 電子技
術総合研究所内
(72)発明者 田中 教雄
東京都中央区日本橋馬喰町１−７−６
大日精化工業株式会社内
(72)発明者 上野 一郎
神奈川県横須賀市神明町58−７ 日本ビ
クター株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−263885（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−306181（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−252671（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】 光演算処理装置において、 （ａ）Ｘ個の光学ブロック（１，３，５，７，９）を具
備し、 （ｂ）それぞれのブロックは信号光入力面と転送光入力
面、及び少なくとも１面の出力面を備え、 （ｃ）第１のブロック（１）から最後のブロック（９）
まで順に配置されて光路を形成し、 （ｄ）ブロック（１，３，５，７，９）は各々第１の三
角柱プリズム（Ａ）と第２の三角柱プリズム（Ｂ）をお
互いの斜辺を合わせるようにして接合した四角柱（１Ａ
／１Ｂ，３Ａ／３Ｂ，５Ａ／５Ｂ，７Ａ，７Ｂ）の形
で、また前記三角柱プリズムは四角柱の角部分を切り取
ることによって得たものであり、 （ｅ）（Ｘ−１）個の薄膜素子（２，４，６，８）を光
路中の所定のブロックの出力面とその次のブロックの信
号光入力面との間に備え、 （ｆ）第１のブロック（１）の信号光入力面に照射され
る入力画像信号にパターンのマスクを設置する手段を備
え、 （ｇ）薄膜素子（２，４，６，８）の内選択された素子
に、所定のブロックの転送光入力面を通して照射し、薄
膜素子（２，４，６，８）のそれぞれの上に画像信号を
転送する光源（I ，II，III ，IV）と、 （ｈ）第１の三角柱プリズムの切欠部分に励起光（２
１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８）を照
射し、薄膜素子（２，４，６，８）の上に照射された画
像信号を照射方向と直角の方向に移動する手段と、 （ｉ）入力画像信号、光源からの照射及び励起光によ
り、その出力面から出力画像信号を出力する最後の三角
柱プリズム とを具備することを特徴とする光演算処理装
置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光演算処理装置におい
て、前記薄膜素子（２，４，６，８）はそれぞれ有機化
合物の単分子およびこれらの集合体・凝集体から構成さ
れるナノパーティクルを含むことを特徴とする光演算処
理装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光演算処理装置に
おいて、入射光を遮断した後もその記憶の保持が可能な
時間がフェムト秒から年の範囲である薄膜素子（２，
４，６，８）から構成されることを特徴とする光演算処
理装置。 - 【請求項４】 請求項１又は３記載の光演算処理装置に
おいて、前記薄膜素子（２，４，６，８）に入力する信
号光、およびそこから出射される信号光がそれぞれ複数
になるように前記薄膜素子（２，４，６，８）が連結配
置されることを特徴とする光演算処理装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の光演算処理装置におい
て、前記薄膜素子（２，４，６又は８）の外部からの入
射光と同一もしくは異なる波長の光を１種類以上、同軸
もしくはこれと異なる角度から前記薄膜素子（２，４，
６又は８）に照射することを特徴とする光演算処理装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33624795A JP3455791B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 光演算処理装置 |
| US08/761,347 US5880862A (en) | 1995-12-25 | 1996-12-06 | Optical computer |
| EP96119984A EP0782061B1 (en) | 1995-12-25 | 1996-12-12 | Optical computer |
| DE69626944T DE69626944T2 (de) | 1995-12-25 | 1996-12-12 | Optischer Rechner |
| KR1019960069911A KR100292734B1 (ko) | 1995-12-25 | 1996-12-21 | 광연산처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33624795A JP3455791B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 光演算処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179158A JPH09179158A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3455791B2 true JP3455791B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=18297166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33624795A Expired - Lifetime JP3455791B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 光演算処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5880862A (ja) |
| EP (1) | EP0782061B1 (ja) |
| JP (1) | JP3455791B2 (ja) |
| DE (1) | DE69626944T2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3469886B2 (ja) * | 2001-06-25 | 2003-11-25 | 独立行政法人通信総合研究所 | 光制御電磁波回路 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4351589A (en) * | 1980-04-08 | 1982-09-28 | Hughes Aircraft Company | Method and apparatus for optical computing and logic processing by mapping of input optical intensity into position of an optical image |
| DE3585820D1 (de) * | 1984-11-14 | 1992-05-14 | Northern Telecom Ltd | Zweidimensionales optisches informationsverarbeitungsgeraet. |
| US4948959A (en) * | 1988-07-15 | 1990-08-14 | The Boeing Company | Optical computer including pipelined conversion of numbers to residue representation |
| JP2775966B2 (ja) * | 1990-03-15 | 1998-07-16 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバユニット |
| EP0456130A3 (en) * | 1990-05-05 | 1992-07-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for optically effecting image operations |
| EP0468794B1 (en) * | 1990-07-27 | 1996-04-17 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical apparatus |
| CN1064357A (zh) * | 1992-02-25 | 1992-09-09 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 光晶体管 |
| JPH06214169A (ja) * | 1992-06-08 | 1994-08-05 | Texas Instr Inc <Ti> | 制御可能な光学的周期的表面フィルタ |
| LU88184A1 (fr) * | 1992-10-28 | 1994-09-09 | Europ Communities | Modulateur optique |
| JP2793936B2 (ja) * | 1992-11-25 | 1998-09-03 | 松下電工株式会社 | 絶縁ゲート型サイリスタ |
| US5618654A (en) * | 1992-12-24 | 1997-04-08 | Hitachi, Ltd. | Photo-controlled spatial light modulator |
| US5268785A (en) * | 1993-02-08 | 1993-12-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | All-optical switch utilizing inversion of two-level systems |
| JP3059972B2 (ja) * | 1993-03-12 | 2000-07-04 | 工業技術院長 | 有機系光学薄膜の製造法とその装置 |
| JP2599569B2 (ja) * | 1994-03-09 | 1997-04-09 | 工業技術院長 | 複合型光学薄膜の製造方法とその製造装置 |
| US5659415A (en) * | 1996-02-22 | 1997-08-19 | General Electric Company | Ultrafast optical modulator |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP33624795A patent/JP3455791B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-12-06 US US08/761,347 patent/US5880862A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-12 EP EP96119984A patent/EP0782061B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-12-12 DE DE69626944T patent/DE69626944T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09179158A (ja) | 1997-07-11 |
| DE69626944T2 (de) | 2003-12-04 |
| EP0782061B1 (en) | 2003-03-26 |
| US5880862A (en) | 1999-03-09 |
| EP0782061A1 (en) | 1997-07-02 |
| DE69626944D1 (de) | 2003-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3319017B1 (en) | Multi-channel laser system including an acousto-optic modulator (aom) and related methods | |
| US4948212A (en) | Optical processing in III-V and II-VI compound semiconductors | |
| US7826035B2 (en) | Lithographic apparatus and device manufacturing method | |
| Nisenson et al. | Real time optical processing with Bi 12 SiO 20 PROM | |
| JPH10244390A (ja) | レーザ加工方法及びその装置 | |
| SE521230C2 (sv) | Optisk registreringsapparat och metod därav | |
| CN116430687A (zh) | 一种基于双光束的高通量超分辨三维刻写方法与*** | |
| Huang et al. | Digital optical cellular image processor (DOCIP): experimental implementation | |
| JP3455791B2 (ja) | 光演算処理装置 | |
| Minemoto et al. | Optical parallel logic gate using spatial light modulators with the Pockels effect | |
| KR100254838B1 (ko) | 전광형 광소자 | |
| JPH05273503A (ja) | 空間光変調器および空間光変調方法 | |
| Zhuang et al. | Smeared-photographic-image deblurring utilizing white-light-processing technique | |
| KR100292734B1 (ko) | 광연산처리장치 | |
| JPH11119439A (ja) | 液晶マスク式露光マーキング装置 | |
| US5116110A (en) | Partially coherent optical system with scattering type object | |
| JPH02284131A (ja) | 光学ビーム間の相関用装置 | |
| JP4653417B2 (ja) | 空間光変調装置及び画像表示装置 | |
| JPS60252246A (ja) | 顕微鏡像の分光イメ−ジング装置 | |
| JPH07244257A (ja) | 光アドレス型の液晶空間光変調器を用いたフィルタリング装置 | |
| JP4793711B2 (ja) | ホログラムディスプレイ | |
| JPH04160612A (ja) | 光リアルタイム演算器 | |
| Hagenbuch et al. | Holographic image subtraction of high-velocity dust using a Pockels cell | |
| Howell | Patent Reviews: 4,803,336; 4,820,011; 4,776,656; 4,840,456; 4,846,550; 4,846,575; 4,863,226; 4,863,245; 4,864,596; 4,871,907 | |
| Welcome | RiO Oral Presentation Program |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010814 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |