JP2556487B2 - 光分岐方法及び装置 - Google Patents
光分岐方法及び装置Info
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- JP2556487B2 JP2556487B2 JP61279780A JP27978086A JP2556487B2 JP 2556487 B2 JP2556487 B2 JP 2556487B2 JP 61279780 A JP61279780 A JP 61279780A JP 27978086 A JP27978086 A JP 27978086A JP 2556487 B2 JP2556487 B2 JP 2556487B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 7
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光を用いて並列高速に演算を行うために必
要な光分岐方法及び装置に関するものである。
要な光分岐方法及び装置に関するものである。
大規模な情報を処理するために、高速に演算を実行す
る計算機の研究が進んでいるが、電気回路を用いた逐次
処理による方法では、すでに性能限界に近づいている。
そこで、スーパーコンピュータやアレイプロセッサな
ど、複数の演算を同時に実行する並列処理アーキテクチ
ャの研究が進んでいる。一方、光は空間的な拡がりを持
ち、その物理的性質は互いに干渉し合わないため、光を
用いた演算は並列性に優れている。
る計算機の研究が進んでいるが、電気回路を用いた逐次
処理による方法では、すでに性能限界に近づいている。
そこで、スーパーコンピュータやアレイプロセッサな
ど、複数の演算を同時に実行する並列処理アーキテクチ
ャの研究が進んでいる。一方、光は空間的な拡がりを持
ち、その物理的性質は互いに干渉し合わないため、光を
用いた演算は並列性に優れている。
しかし、これまで、データを高速に任意の場所へ分岐
する方法が無く、光を使って高速にデータを処理できな
かった。
する方法が無く、光を使って高速にデータを処理できな
かった。
本発明の目的は、光の振幅透過率を変化させ、データ
を任意の場所へ分岐させるための光分岐方法とその装置
を提供することにある。
を任意の場所へ分岐させるための光分岐方法とその装置
を提供することにある。
本発明の光分岐方法は、２次元的に配置された各光源
を入力信号によって発光させ、前記各光源を頂点とし光
検出器を底面としたときの複数の四角錐の斜面どうしが
交わる面上に、全光源の少なくとも２乗倍の分解点を有
するパターンマスクを配置し、前記各光源から出射した
光の振幅透過率を変化させ、パターンマスクを透過した
光の強度を、前記全光源の数と少なくとも同数の分解点
を有する光検出器で受光して光電変換を行い、前記入力
信号を並列、独立に前記光検出器面の任意の分解点へ分
岐させることを特徴とする。
を入力信号によって発光させ、前記各光源を頂点とし光
検出器を底面としたときの複数の四角錐の斜面どうしが
交わる面上に、全光源の少なくとも２乗倍の分解点を有
するパターンマスクを配置し、前記各光源から出射した
光の振幅透過率を変化させ、パターンマスクを透過した
光の強度を、前記全光源の数と少なくとも同数の分解点
を有する光検出器で受光して光電変換を行い、前記入力
信号を並列、独立に前記光検出器面の任意の分解点へ分
岐させることを特徴とする。
本発明の光分岐装置は、２次元的に配置された各光源
と、入力信号によって前記各光源を発光させる複数の光
駆動手段と、前記各光源を頂点とし光検出手段を底面と
したときの複数の四角錐の斜面どうしが交わる面上に配
置された、前記各光源から出射した光の振幅透過率を変
化させる全光源の数の少なくとも２乗倍の分解点を有す
る光変調手段と、前記光変調手段の振幅透過パターンを
変化させるパターン制御手段と、前記光変調手段透過後
の光を受光する少なくとも前記光源と同一の分解点を有
する光検出手段とを備えることを特徴とする。
と、入力信号によって前記各光源を発光させる複数の光
駆動手段と、前記各光源を頂点とし光検出手段を底面と
したときの複数の四角錐の斜面どうしが交わる面上に配
置された、前記各光源から出射した光の振幅透過率を変
化させる全光源の数の少なくとも２乗倍の分解点を有す
る光変調手段と、前記光変調手段の振幅透過パターンを
変化させるパターン制御手段と、前記光変調手段透過後
の光を受光する少なくとも前記光源と同一の分解点を有
する光検出手段とを備えることを特徴とする。
第２図に示すように、２次元２値入力データに対応さ
せて入力面101の光源を発光させ、出力面103の所望の位
置へ光が分岐するようにパターンマスク102の開口の位
置を設定する。
せて入力面101の光源を発光させ、出力面103の所望の位
置へ光が分岐するようにパターンマスク102の開口の位
置を設定する。
第３図は、２×２の入力データに対す第２図の入力面
101,パターンマスク102,出力面103の構造を示したもの
である。（ａ）は入力面101の光源の位置、（ｂ）はパ
ターンマスク102の構造、（ｃ）は出力面103の光検出器
の位置を示す。入力面101の光源11,12,21,22は、等間隔
の格子の交点に２×２の配列で並ぶように２次元的に配
置されている。パターンマスク102は、入力面101の光源
の数（この場合、４個）の２乗倍である16個の分解点
（パターン）aa,ab,ba,bb,ac,ad,bc,bd,ca,cb,da,db,c
c,cd,dc,ddを有している。出力面103は、入力面101の光
源の個数と同数の分解点（検出器）AA,AB,BA,BBを有し
ている。
101,パターンマスク102,出力面103の構造を示したもの
である。（ａ）は入力面101の光源の位置、（ｂ）はパ
ターンマスク102の構造、（ｃ）は出力面103の光検出器
の位置を示す。入力面101の光源11,12,21,22は、等間隔
の格子の交点に２×２の配列で並ぶように２次元的に配
置されている。パターンマスク102は、入力面101の光源
の数（この場合、４個）の２乗倍である16個の分解点
（パターン）aa,ab,ba,bb,ac,ad,bc,bd,ca,cb,da,db,c
c,cd,dc,ddを有している。出力面103は、入力面101の光
源の個数と同数の分解点（検出器）AA,AB,BA,BBを有し
ている。
このような入力面101,パターンマスク102,出力面103
を、入力面101とパターンマスク102の距離が1,パターン
マスク102と出力面103の距離が２となるように配置する
と、入力面と出力面の関係を一義的に決めるパターンマ
スクが必ず存在する。
を、入力面101とパターンマスク102の距離が1,パターン
マスク102と出力面103の距離が２となるように配置する
と、入力面と出力面の関係を一義的に決めるパターンマ
スクが必ず存在する。
第１表に、入力と出力の関係を決めるパターンマスク
の開口位置を示す。
の開口位置を示す。
第１表からわかるように、入力と出力の関係を独立に
決めることができる。例えば、光源11から検出器BBへ分
岐する光は、パターンbbを通る唯一の光路として決めら
れる。したがって、２×２の入力データを並列，独立に
２×２の出力先へ分岐することができる。
決めることができる。例えば、光源11から検出器BBへ分
岐する光は、パターンbbを通る唯一の光路として決めら
れる。したがって、２×２の入力データを並列，独立に
２×２の出力先へ分岐することができる。
以上、入力データが２×２の場合について述べたが、
例えば４×４の場合には、第４図に示すように、入力面
201は４×４個の光源を、パターンマスク202は16×16個
のパターンを、出力面203は４×４個の検出器を有し、
入力面201とパターンマスク202の距離を１として、パタ
ーンマスク202と出力面203の距離を４とするように、入
力面201,パターンマスク202,出力面203を配置すると、
入力と出力の関係を独立に決めることができる。したが
って、４×４の入力データを並列，独立に４×４の出力
先へ分岐することができる。
例えば４×４の場合には、第４図に示すように、入力面
201は４×４個の光源を、パターンマスク202は16×16個
のパターンを、出力面203は４×４個の検出器を有し、
入力面201とパターンマスク202の距離を１として、パタ
ーンマスク202と出力面203の距離を４とするように、入
力面201,パターンマスク202,出力面203を配置すると、
入力と出力の関係を独立に決めることができる。したが
って、４×４の入力データを並列，独立に４×４の出力
先へ分岐することができる。
一般に、入力データがｎ×ｎの場合にはパターンをn2
×n2とし、入力面とパターンマスクの距離を１とし、パ
ターンマスクと出力面の距離をｎとする。このようにし
て、ｎ×ｎの入力データを並列，独立にｎ×ｎの出力先
へ分岐することができる。
×n2とし、入力面とパターンマスクの距離を１とし、パ
ターンマスクと出力面の距離をｎとする。このようにし
て、ｎ×ｎの入力データを並列，独立にｎ×ｎの出力先
へ分岐することができる。
なお、入力データがｎ×ｎの場合、パターンマスクの
パターンの数は少なくともn2×n2、出力面の検出器の数
は少なくともｎ×ｎであれば、本発明を実施できること
は明らかである。
パターンの数は少なくともn2×n2、出力面の検出器の数
は少なくともｎ×ｎであれば、本発明を実施できること
は明らかである。
以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明の光分岐方法を実現する光分岐装置
の一実施例を示す斜視図である。本実施例では、入力
面，パターンマスク，出力面の構成が、第３図に示した
ものに相当している。したがって、対応する要素には第
３図と同一の符号を用いる。
の一実施例を示す斜視図である。本実施例では、入力
面，パターンマスク，出力面の構成が、第３図に示した
ものに相当している。したがって、対応する要素には第
３図と同一の符号を用いる。
この光分岐装置は、等間隔の格子の交点に配置された
２×２個の例えばLEDである高速変調可能な発散光源か
ら構成されるアレイ状光源１と、それぞれの発散光源に
電圧を印加する回路より構成され、発散光源を点滅させ
る入力データを制御する駆動装置４と、アレイ状光源１
から出射した発散光を透過する４×４個の分解点を有す
る例えば液晶TVなどの空間光変調器２と、出射光が所望
の出力先へ分岐するように、空間光変調器２の開口の位
置を制御する制御装置５と、空間光変調器２を透過した
光を受光する例えば２×２個の２次元CCDなどのディテ
クタアレイ３と、ディテクタアレイ３の出力を２値化し
て出力するA/Dコンバータ６とから構成されている。
２×２個の例えばLEDである高速変調可能な発散光源か
ら構成されるアレイ状光源１と、それぞれの発散光源に
電圧を印加する回路より構成され、発散光源を点滅させ
る入力データを制御する駆動装置４と、アレイ状光源１
から出射した発散光を透過する４×４個の分解点を有す
る例えば液晶TVなどの空間光変調器２と、出射光が所望
の出力先へ分岐するように、空間光変調器２の開口の位
置を制御する制御装置５と、空間光変調器２を透過した
光を受光する例えば２×２個の２次元CCDなどのディテ
クタアレイ３と、ディテクタアレイ３の出力を２値化し
て出力するA/Dコンバータ６とから構成されている。
次に、この光分岐装置の動作を、発散光源11からの光
が空間光変調器２のパターンbbを通り検出器BBへ分岐さ
れる場合について説明する。駆動装置４によりアレイ状
光源１の発散光源11を点灯させる。発散光源11から出射
した発散光は、空間光変調器２を透過する。この時、制
御装置５によって出射光がディテクタアレイ３の所望の
出力先BBへ分岐すように、空間光変調器２の開口の位置
を制御する。すなわち、空間光変調器２のパターンbbを
開口とする。これによりパターンbbでの光の透過率は
１、パターンaa,ab,baでの光の透過率は０に変化せしめ
られる。パターンbbを透過した光は、ディテクタアレイ
３の光検出器BBによって受光され、A/Dコンバータ６に
よりデジタル化して２値化される。
が空間光変調器２のパターンbbを通り検出器BBへ分岐さ
れる場合について説明する。駆動装置４によりアレイ状
光源１の発散光源11を点灯させる。発散光源11から出射
した発散光は、空間光変調器２を透過する。この時、制
御装置５によって出射光がディテクタアレイ３の所望の
出力先BBへ分岐すように、空間光変調器２の開口の位置
を制御する。すなわち、空間光変調器２のパターンbbを
開口とする。これによりパターンbbでの光の透過率は
１、パターンaa,ab,baでの光の透過率は０に変化せしめ
られる。パターンbbを透過した光は、ディテクタアレイ
３の光検出器BBによって受光され、A/Dコンバータ６に
よりデジタル化して２値化される。
以上詳述したように、本発明の光分岐方法および光分
岐装置を用いることによって、データを並列，高速に任
意の場所へ分岐することができる。
岐装置を用いることによって、データを並列，高速に任
意の場所へ分岐することができる。
第１図は本発明の光分岐装置の一実施例を示す斜視図、 第２図は本発明の光分岐法の原理を示す図、 第３図は、入力面，パターンマスク，出力面を示す図、 第４図は光分岐装置の光路を示す図である。 １……アレイ状光源 ２……空間光変調器 ３……ディテクタアレイ ４……駆動装置 ５……制御装置 ６……A/Dコンバータ 101,201……入力面 102,202……パターンマスク 103,203……出力面
Claims (2)
- 【請求項１】２次元的に配置された各光源を入力信号に
よって発光させ、前記各光源を頂点とし光検出器を底面
としたときの複数の四角錐の斜面どうしが交わる面上
に、全光源の少なくとも２乗倍の分解点を有するパター
ンマスクを配置し、前記各光源から出射した光の振幅透
過率を変化させ、パターンマスクを透過した光の強度
を、前記全光源の数と少なくとも同数の分解点を有する
光検出器で受光して光電変換を行い、前記入力信号を並
列、独立に前記光検出器面の任意の分解点へ分岐させる
ことを特徴とする光分岐方法。 - 【請求項２】２次元的に配置された各光源と、 入力信号によって前記各光源を発光させる複数の光駆動
手段と、 前記各光源を頂点とし光検出手段を底面としたときの複
数の四角錐の斜面どうしが交わる面上に配置された、前
記各光源から出射した光の振幅透過率を変化させる全光
源の数の少なくとも２乗倍の分解点を有する光変調手段
と、 前記光変調手段の振幅透過パターンを変化させるパター
ン制御手段と、 前記光変調手段透過後の光を受光する少なくとも前記光
源と同一の分解点を有する光検出手段とを備えることを
特徴とする光分岐装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61279780A JP2556487B2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | 光分岐方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61279780A JP2556487B2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | 光分岐方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63133126A JPS63133126A (ja) | 1988-06-04 |
| JP2556487B2 true JP2556487B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=17615817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61279780A Expired - Lifetime JP2556487B2 (ja) | 1986-11-26 | 1986-11-26 | 光分岐方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2556487B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5150245A (en) * | 1989-10-18 | 1992-09-22 | International Business Machines Corporation | Multiprocessor computer with optical data switch |
| JPH0816856B2 (ja) * | 1991-03-30 | 1996-02-21 | 株式会社日本製鋼所 | 画像演算装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216337A (ja) * | 1984-04-12 | 1985-10-29 | Canon Inc | デジタル並列光演算装置 |
| JPS61179424A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-08-12 | Nec Corp | 並列光演算子 |
-
1986
- 1986-11-26 JP JP61279780A patent/JP2556487B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63133126A (ja) | 1988-06-04 |
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