JPH01112227A - 並列光論理演算素子及び装置 - Google Patents
並列光論理演算素子及び装置Info
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- JPH01112227A JPH01112227A JP27150887A JP27150887A JPH01112227A JP H01112227 A JPH01112227 A JP H01112227A JP 27150887 A JP27150887 A JP 27150887A JP 27150887 A JP27150887 A JP 27150887A JP H01112227 A JPH01112227 A JP H01112227A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、並列光論理演算素子に関するものである。
近年、光の高速性・並列性を利用した光情報処理が、大
容量の情報を高速で処理するための手段として、さらに
光コンピュータの実現を可能にするものとして、注目を
集めている。
容量の情報を高速で処理するための手段として、さらに
光コンピュータの実現を可能にするものとして、注目を
集めている。
光情報処理の重要な基本技術の一つとして、光演算があ
るが、この光演算は、大別して並列アナログ光演算９時
系列光デジタル演算及び並列デジタル光演算の３種類に
分けられる。これらのうち、並列デジタル光演算は、並
列アナログ光演算における汎用性の無さ及び制度の悪さ
の点での欠点を排除して、光の並列性を有効に利用し得
ることから、特に期待されている。
るが、この光演算は、大別して並列アナログ光演算９時
系列光デジタル演算及び並列デジタル光演算の３種類に
分けられる。これらのうち、並列デジタル光演算は、並
列アナログ光演算における汎用性の無さ及び制度の悪さ
の点での欠点を排除して、光の並列性を有効に利用し得
ることから、特に期待されている。
従来、この並列デジタル光演算を行なうものとして、種
々の並列光論理演算素子が提案されているが、これらの
演算素子は、演算を行なうに際して、入力情報に対して
複雑な符号化が必要であることから、演算素子の構成が
複雑なものとなったリ、複数種類の論理演算を同時に実
行することができなかったりするという問題があった。
々の並列光論理演算素子が提案されているが、これらの
演算素子は、演算を行なうに際して、入力情報に対して
複雑な符号化が必要であることから、演算素子の構成が
複雑なものとなったリ、複数種類の論理演算を同時に実
行することができなかったりするという問題があった。
本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成により複数種類
の論理演算を同時に実行することが可能である、並列光
論理演算素子を提供することを目的としている。
の論理演算を同時に実行することが可能である、並列光
論理演算素子を提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記目的は、
本発明によれば、マトリックス構造のＴＮ（ねじれネマ
ティック型）液晶セルのマトリックスを構成する各画素
がそれぞれ対応するように、二層に積層された二つのＴ
Ｎ液晶セルと、このＴＮ液晶セルを上下から挟むように
配設された二枚のカラー偏光子とを含んでおり、上記Ｔ
Ｎ液晶セルの液晶中に二色性色素が混入されており、該
カラー偏光子が、その偏光方向が互いに垂直となるよう
に配置されていることにより、上記二つのＴＮ液晶セル
の各画素に与えられる２値画像情報が、各画素のオンオ
フ状態に変換され、該ＴＮ液晶セルによる偏光回転及び
二色性色素の吸収特性に基づいて各画素に関する出力光
の明暗情報として並列デジタル光演算が行なわれるよう
にした並列光論理演算素子によって達成される。
本発明によれば、マトリックス構造のＴＮ（ねじれネマ
ティック型）液晶セルのマトリックスを構成する各画素
がそれぞれ対応するように、二層に積層された二つのＴ
Ｎ液晶セルと、このＴＮ液晶セルを上下から挟むように
配設された二枚のカラー偏光子とを含んでおり、上記Ｔ
Ｎ液晶セルの液晶中に二色性色素が混入されており、該
カラー偏光子が、その偏光方向が互いに垂直となるよう
に配置されていることにより、上記二つのＴＮ液晶セル
の各画素に与えられる２値画像情報が、各画素のオンオ
フ状態に変換され、該ＴＮ液晶セルによる偏光回転及び
二色性色素の吸収特性に基づいて各画素に関する出力光
の明暗情報として並列デジタル光演算が行なわれるよう
にした並列光論理演算素子によって達成される。
この発明によれば、二組の２稙情報の論理演算が、二層
に積層されたＧＨ（ゲスト・ホスト型）−ＴＮ液晶セル
のそれぞれのマトリックスを構成する各画素のオンオフ
状態に変換され、該ＧＨ−ＴＮ液晶セルの各画素のオン
オフ状態により、入射偏光に対する偏光方向の回転及び
二色性色素による吸収と、該ＴＮ液晶セルの前後に配置
されたカラー偏光子による吸収に基づいて、上記吸収に
おける吸収波長及び非吸収波長と偏光方向の適宜の選択
により同時に並列的な複数の論理演算が行なわれ得るこ
ととなり、入力される２値画像情報に対して特別の複雑
な符号化を必要とせずに、極めて簡単な演算素子構成に
よって、複数の異なる種類の論理演算が同時に実行され
得る。
に積層されたＧＨ（ゲスト・ホスト型）−ＴＮ液晶セル
のそれぞれのマトリックスを構成する各画素のオンオフ
状態に変換され、該ＧＨ−ＴＮ液晶セルの各画素のオン
オフ状態により、入射偏光に対する偏光方向の回転及び
二色性色素による吸収と、該ＴＮ液晶セルの前後に配置
されたカラー偏光子による吸収に基づいて、上記吸収に
おける吸収波長及び非吸収波長と偏光方向の適宜の選択
により同時に並列的な複数の論理演算が行なわれ得るこ
ととなり、入力される２値画像情報に対して特別の複雑
な符号化を必要とせずに、極めて簡単な演算素子構成に
よって、複数の異なる種類の論理演算が同時に実行され
得る。
以下、図面に示した実施例に基づいて本発明をさらに説
明する。
明する。
第１図は本発明による並列光論理演算素子１０の一実施
例を示している。
例を示している。
この並列光論理演算素子１０は、光の入射側から順に、
垂直な偏光方向を有するカラー偏光子１１と、それぞれ
マトリックス構造を有し且つこのマトリックスを構成す
る各画素がそれぞれ対応するように二層に積層された二
つのＴＮ液晶セル１２゜１３と、水平な偏光方向を有す
るカラー偏光子１４とから構成されている。
垂直な偏光方向を有するカラー偏光子１１と、それぞれ
マトリックス構造を有し且つこのマトリックスを構成す
る各画素がそれぞれ対応するように二層に積層された二
つのＴＮ液晶セル１２゜１３と、水平な偏光方向を有す
るカラー偏光子１４とから構成されている。
上記ＴＮ液晶セル１２．１３は、それぞれ液晶中に二色
性色素が混入されており、所謂ＧＨ−ＴＮ液晶セルとな
っている。各ＴＮ液晶セル１２゜１３のマトリックスを
構成する各画素には、それぞれ２値画像情報Ａ、Ｂが与
えられることにより、各画素のオン状態が２値画像情報
の０、オフ状態が２値画像情報の１に対応する。
性色素が混入されており、所謂ＧＨ−ＴＮ液晶セルとな
っている。各ＴＮ液晶セル１２゜１３のマトリックスを
構成する各画素には、それぞれ２値画像情報Ａ、Ｂが与
えられることにより、各画素のオン状態が２値画像情報
の０、オフ状態が２値画像情報の１に対応する。
本発明による並列光論理演算素子１０は以上のように構
成されており、入射光が、並列光論理演算素子１０を通
過する際に、二つのＧＨ−ＴＮ液晶セル１２．１３の対
応する各画素に関して、上＝ ４− 記２値画像情報Ａ、Ｂの演算結果としての出力光となり
、各画素毎にＡ、Ｂの演算が行なわれることにより、並
列デジタル光演算が行なわれ得る。
成されており、入射光が、並列光論理演算素子１０を通
過する際に、二つのＧＨ−ＴＮ液晶セル１２．１３の対
応する各画素に関して、上＝ ４− 記２値画像情報Ａ、Ｂの演算結果としての出力光となり
、各画素毎にＡ、Ｂの演算が行なわれることにより、並
列デジタル光演算が行なわれ得る。
以下に、上記演算の過程を詳細に説明する。
第１図に示すように、入射光及び出力光の垂直偏光成分
を■１及び■０、水平偏光成分をＨｌ及びＨｏ とすれ
ば、各成分は明状態である０又は暗状態である１の値を
とる。ここで、通常のＴＮ液晶セルの場合には、オフ状
態、即ちＡ＝Ｏでは第２図（Ａ）に示すように、ＴＮ液
晶セル内の液晶セルが９０度捩られているので、入射光
はその偏光成分が９０度回転されるため、入射光と出力
光の偏光成分の関係は、式 で表わされ、また、オン状態、即ちＡ＝１では第２図（
Ｂ）に示すように、入射光はそのまま透過するので、入
射光と出力光の偏光成分の関係は、で表わされる。従っ
て、式（１）及び（２）を−般式で表わせば、式 が得られる。ここで、Ｘは ＮＯＴ Ａを表わす。
を■１及び■０、水平偏光成分をＨｌ及びＨｏ とすれ
ば、各成分は明状態である０又は暗状態である１の値を
とる。ここで、通常のＴＮ液晶セルの場合には、オフ状
態、即ちＡ＝Ｏでは第２図（Ａ）に示すように、ＴＮ液
晶セル内の液晶セルが９０度捩られているので、入射光
はその偏光成分が９０度回転されるため、入射光と出力
光の偏光成分の関係は、式 で表わされ、また、オン状態、即ちＡ＝１では第２図（
Ｂ）に示すように、入射光はそのまま透過するので、入
射光と出力光の偏光成分の関係は、で表わされる。従っ
て、式（１）及び（２）を−般式で表わせば、式 が得られる。ここで、Ｘは ＮＯＴ Ａを表わす。
また、二色性色素を混入したＧＨ−ＴＮ液晶セル１２．
１３の場合には、二色性色素による吸収波長における色
素分子の長袖方向の吸収率を１００％、それに垂直な方
向の吸収率を０％とすれば、該ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２
．１３の二色性色素の吸収波長以外の非吸収波長におい
ては、該ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２，１３による演算結果
は、通常のＴＮ液晶セルの場合と同様に、式（３）で表
わされるが、二色性色素の吸収波長においては、オフ状
態、即ちＡ＝０では、入射光のうち、ＧＨ−ＴＮ液晶セ
ル１２．１３の入射面の液晶配向方向に平行な偏光成分
は、第３図（Ａ）に示すように該二色性色素により吸収
され、それに垂直な偏光成分は第３図（Ｂ）に示すよう
に９０度回転されて出力されるので、入射光と出力光の
偏光成分の関係は、式 で表わされ、また、オン状態、即ちＡ＝１では通常のＴ
Ｎ液晶セルの場合と同様に式（２）で表わされる。従っ
て、式（２）及び（４）を一般式で表わせば、式 が得られる。ここで、二色性色素の吸収を、二色性色素
の非吸収波長では１（透過）、吸収波長ではＯ（吸収）
の値をとる符号りで表わせば、二色性色素を混入したＴ
Ｎ液晶セル、即ちＧＨ−ＴＮ液晶セルについての関係式
（３）及び（５）は、なる一般式で表わされる。
１３の場合には、二色性色素による吸収波長における色
素分子の長袖方向の吸収率を１００％、それに垂直な方
向の吸収率を０％とすれば、該ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２
．１３の二色性色素の吸収波長以外の非吸収波長におい
ては、該ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２，１３による演算結果
は、通常のＴＮ液晶セルの場合と同様に、式（３）で表
わされるが、二色性色素の吸収波長においては、オフ状
態、即ちＡ＝０では、入射光のうち、ＧＨ−ＴＮ液晶セ
ル１２．１３の入射面の液晶配向方向に平行な偏光成分
は、第３図（Ａ）に示すように該二色性色素により吸収
され、それに垂直な偏光成分は第３図（Ｂ）に示すよう
に９０度回転されて出力されるので、入射光と出力光の
偏光成分の関係は、式 で表わされ、また、オン状態、即ちＡ＝１では通常のＴ
Ｎ液晶セルの場合と同様に式（２）で表わされる。従っ
て、式（２）及び（４）を一般式で表わせば、式 が得られる。ここで、二色性色素の吸収を、二色性色素
の非吸収波長では１（透過）、吸収波長ではＯ（吸収）
の値をとる符号りで表わせば、二色性色素を混入したＴ
Ｎ液晶セル、即ちＧＨ−ＴＮ液晶セルについての関係式
（３）及び（５）は、なる一般式で表わされる。
さらに、ＧＨ−ＴＮ液晶セルを挟む偏光子をそノママニ
シて、該Ｇ Ｈ−Ｔ Ｎ液晶セルをそのセル法線の周り
に９０度回転させた場合には、式（６）の代わりに、式 が得られる。
シて、該Ｇ Ｈ−Ｔ Ｎ液晶セルをそのセル法線の周り
に９０度回転させた場合には、式（６）の代わりに、式 が得られる。
カラー偏光子１１．１４については、該カラー偏光子１
１．１４の非吸収波長では、偏光成分に対して吸収が行
なわれないため、入射光と出力光との関係は、式（２）
で表わされるが、吸収波長においては、透過する偏光方
向を垂直方向としたとき、入射光と出力光との関係は、
一般の偏光子と同様に、式 で表わされる。ここで、カラー偏光子の吸収を、カラー
偏光子の非吸収波長では１（透過）、吸収波長では０（
吸収）の値をとる符号Ｐで表わせば、カラー偏光子につ
いての関係式（２）及び（８）は、式 なる一般式で表わされる。また、透過する偏光方向を水
平方向としたときには、同様にして式（９）の代わりに
、式 が得られる。
１．１４の非吸収波長では、偏光成分に対して吸収が行
なわれないため、入射光と出力光との関係は、式（２）
で表わされるが、吸収波長においては、透過する偏光方
向を垂直方向としたとき、入射光と出力光との関係は、
一般の偏光子と同様に、式 で表わされる。ここで、カラー偏光子の吸収を、カラー
偏光子の非吸収波長では１（透過）、吸収波長では０（
吸収）の値をとる符号Ｐで表わせば、カラー偏光子につ
いての関係式（２）及び（８）は、式 なる一般式で表わされる。また、透過する偏光方向を水
平方向としたときには、同様にして式（９）の代わりに
、式 が得られる。
第１図の実施例において、入射光と出力光との関係は、
上述のように、各ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２゜１３では、
式（６）又は（７）により、各カラー偏光子１１．１４
”ｉ１’は、式（９）又は（１０）により表わされるの
で、ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２゜１３の吸収をそれぞれり
、、Ｄ、で、またカラー偏光子１１．１４の吸収をそれ
ぞれＰ＋、Ｐｇ とすれば、並列光論理演算素子１ｏ全
体の入射光と出力光との関係は、各画素について、それ
ぞれカラー偏光子１１．ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２．１３
及びカラー偏光子１４についての行列式の積で与えられ
るから、式 となる。
上述のように、各ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２゜１３では、
式（６）又は（７）により、各カラー偏光子１１．１４
”ｉ１’は、式（９）又は（１０）により表わされるの
で、ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２゜１３の吸収をそれぞれり
、、Ｄ、で、またカラー偏光子１１．１４の吸収をそれ
ぞれＰ＋、Ｐｇ とすれば、並列光論理演算素子１ｏ全
体の入射光と出力光との関係は、各画素について、それ
ぞれカラー偏光子１１．ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２．１３
及びカラー偏光子１４についての行列式の積で与えられ
るから、式 となる。
式（１１）において、入射光と出力光の偏光方向、二つ
のＧＨ−ＴＮ液晶セル１２．１３の二色性色素の吸収波
長、二つのカラー偏光子１１．１４の吸収波長、及び出
力光の検出すべき波長を適宜に選択し組み合わせること
によって、各画素におけるＧＨ−ＴＮ液晶セル１２．１
３に与えられた２値画像情報Ａ、Ｂの論理演算が、第４
図の図表に示すように行なわれ得る。即ち、０．Ａ−Ｂ
。
のＧＨ−ＴＮ液晶セル１２．１３の二色性色素の吸収波
長、二つのカラー偏光子１１．１４の吸収波長、及び出
力光の検出すべき波長を適宜に選択し組み合わせること
によって、各画素におけるＧＨ−ＴＮ液晶セル１２．１
３に与えられた２値画像情報Ａ、Ｂの論理演算が、第４
図の図表に示すように行なわれ得る。即ち、０．Ａ−Ｂ
。
Ａ・π、Ａ −Ｂ、Ａ、Ｂ、 Ａ■Ｂ、 π０１．Ａ十
Ｂ、Ａ十Ｂ、Ａ十１．１という１２種類の論理演算が行
なわれ得る。例えば、入射光として垂直・水平偏光成分
を利用しくＶ、＝Ｈ４−１）、出力光のうち水平偏光成
分（ＨＯ）のみを検出するとすれば、式（１１）より、
式 １（ｏ＝ （ＤｚＡ−Ｂ ＋Ｄ＋Ａ−Ｂ） Ｖｉ ＋Ｐ
＋ （Ａ ・Ｂ＋ ＤｚＡ ・Ｂ） Ｈ＋ （１２）
となる。ここで、カラー偏光子１１．１４及び二色性色
素の吸収を、ある波長λ、にてＰ、＝１゜Ｄ、 −Ｄ
！ ＝０となり、また他の波長λ２にてＰ＋ ＝Ｏ，Ｄ
＋ −Ｄ２ ＝ １となるように設定しておけば、波
長λ１では第４図の図表における組合せ（３７）または
（４５）に示すようにＨｏ＝Ａ−Ｂ。
Ｂ、Ａ十Ｂ、Ａ十１．１という１２種類の論理演算が行
なわれ得る。例えば、入射光として垂直・水平偏光成分
を利用しくＶ、＝Ｈ４−１）、出力光のうち水平偏光成
分（ＨＯ）のみを検出するとすれば、式（１１）より、
式 １（ｏ＝ （ＤｚＡ−Ｂ ＋Ｄ＋Ａ−Ｂ） Ｖｉ ＋Ｐ
＋ （Ａ ・Ｂ＋ ＤｚＡ ・Ｂ） Ｈ＋ （１２）
となる。ここで、カラー偏光子１１．１４及び二色性色
素の吸収を、ある波長λ、にてＰ、＝１゜Ｄ、 −Ｄ
！ ＝０となり、また他の波長λ２にてＰ＋ ＝Ｏ，Ｄ
＋ −Ｄ２ ＝ １となるように設定しておけば、波
長λ１では第４図の図表における組合せ（３７）または
（４５）に示すようにＨｏ＝Ａ−Ｂ。
波長λ２では第４図の図表における組合せ（３６）また
は（４４）に示すようにＨｏ＝Ａ−Ｂ＋Ａ−Ｂ−Ａ■Ｂ
となり、二つの波長λ、及びλ２においてそれぞれ別個
の二種類の論理演算が同時に行なわれることになり、そ
の演算結果は、出力光の検出波長を波長λ１又はλ２に
適宜選択することによって独立して取り出され得る。尚
、この場合、Ａ−Ｂは半加算器の出力Ｃ（キャリー）に
、Ａ■Ｂは出力Ｓ（サム）に相当するので、各画素毎に
半加算器の演算を実行することが可能となる。
は（４４）に示すようにＨｏ＝Ａ−Ｂ＋Ａ−Ｂ−Ａ■Ｂ
となり、二つの波長λ、及びλ２においてそれぞれ別個
の二種類の論理演算が同時に行なわれることになり、そ
の演算結果は、出力光の検出波長を波長λ１又はλ２に
適宜選択することによって独立して取り出され得る。尚
、この場合、Ａ−Ｂは半加算器の出力Ｃ（キャリー）に
、Ａ■Ｂは出力Ｓ（サム）に相当するので、各画素毎に
半加算器の演算を実行することが可能となる。
さらに、カラー偏光子１１．１４やＧｌ（−ＴＮ液晶セ
ル１２．１３をそれぞれ９０度回転させた場合には、式
（１１）は、第５図の図表に示すように、変更されるこ
ととなる。従って、第１図の実施例において、並列光論
理演算素子１０を構成するカラー偏光子１１．ＧＨ−Ｔ
Ｎ液晶セル１２゜＝ １１− １３及びカラー偏光子１４の間に、第６図に示すように
それぞれＴＮ液晶セル１５．１６及び１７を挿入してお
けば、各ＴＮ液晶セル１５，１６゜１７を適宜にオンオ
フさせることにより、それぞれのＴＮ液晶セル１５，１
６．１７の後方に配置されているＧＨ−ＴＮ液晶セル１
２．１３及びカラー偏光子１４への入射光が選択的に９
０度回転されるので、第５図の図表に示した組合せが任
意に選択され得ることとなり、並列光論理演算素子１０
の論理演算の組合せがさらに幅広いものとなる。
ル１２．１３をそれぞれ９０度回転させた場合には、式
（１１）は、第５図の図表に示すように、変更されるこ
ととなる。従って、第１図の実施例において、並列光論
理演算素子１０を構成するカラー偏光子１１．ＧＨ−Ｔ
Ｎ液晶セル１２゜＝ １１− １３及びカラー偏光子１４の間に、第６図に示すように
それぞれＴＮ液晶セル１５．１６及び１７を挿入してお
けば、各ＴＮ液晶セル１５，１６゜１７を適宜にオンオ
フさせることにより、それぞれのＴＮ液晶セル１５，１
６．１７の後方に配置されているＧＨ−ＴＮ液晶セル１
２．１３及びカラー偏光子１４への入射光が選択的に９
０度回転されるので、第５図の図表に示した組合せが任
意に選択され得ることとなり、並列光論理演算素子１０
の論理演算の組合せがさらに幅広いものとなる。
尚、カラー偏光子１１．１４の代わりに、ホモジニアス
配向のＧＨ液晶セルを使用し、又はＧＨ液晶セル及び該
ＧＨ液晶セルと吸収波長の異なるカラー偏光子を組み合
わせることによって、ＧＨ液晶セルのオンオフに従って
、並列光論理演算素子１０の吸収波長を選択的に切換え
ることが可能となり、該並列光論理演算素子１０の論理
演算の種類が一層幅広いものとなる。
配向のＧＨ液晶セルを使用し、又はＧＨ液晶セル及び該
ＧＨ液晶セルと吸収波長の異なるカラー偏光子を組み合
わせることによって、ＧＨ液晶セルのオンオフに従って
、並列光論理演算素子１０の吸収波長を選択的に切換え
ることが可能となり、該並列光論理演算素子１０の論理
演算の種類が一層幅広いものとなる。
実験例として、二枚のカラー偏光子１１．１４の代わり
に二枚のホモジニアス配向のＧＨ液晶セルを利用した一
画素分の光論理演算素子を製作し、このＧＨ液晶セルの
二色性色素として、４５０ｎｍ付近にてＰ、＝ １．Ｐ
ｔ ＝ＤＩ ＝Ｄ２ ””Ｏとなり、また７００ｎｍ付
近にてＰ、＝Ｐ、＝Ｏ，Ｄ、＝Ｄ２＝１となるようなも
のを選択して、上述の半加算器の演算を行なったところ
、第７図に示すように、４５０ｎｍでは（Ａ、Ｂ）＝
（！、１）の場合のみ透過率が高く、これによりＡ−Ｂ
、即ち半加算器の出力Ｃ演算が行なわれ、７００ｎｍで
は（Ａ、Ｂ）＝ （０，１）又は（１，０）の場合に透
過率が高く、これによりＡ■Ｂ即ち半加算器の出力Ｓの
演算が行なわれることが確認された。
に二枚のホモジニアス配向のＧＨ液晶セルを利用した一
画素分の光論理演算素子を製作し、このＧＨ液晶セルの
二色性色素として、４５０ｎｍ付近にてＰ、＝ １．Ｐ
ｔ ＝ＤＩ ＝Ｄ２ ””Ｏとなり、また７００ｎｍ付
近にてＰ、＝Ｐ、＝Ｏ，Ｄ、＝Ｄ２＝１となるようなも
のを選択して、上述の半加算器の演算を行なったところ
、第７図に示すように、４５０ｎｍでは（Ａ、Ｂ）＝
（！、１）の場合のみ透過率が高く、これによりＡ−Ｂ
、即ち半加算器の出力Ｃ演算が行なわれ、７００ｎｍで
は（Ａ、Ｂ）＝ （０，１）又は（１，０）の場合に透
過率が高く、これによりＡ■Ｂ即ち半加算器の出力Ｓの
演算が行なわれることが確認された。
尚、２値画像情報が一般的な時系列電気信号で与えられ
る場合には、上述した並列光論理演算素子１０を利用し
て、第８図に示すように、論理演算システム２０を構成
することにより、並列デジタル光演算が行なわれ得る。
る場合には、上述した並列光論理演算素子１０を利用し
て、第８図に示すように、論理演算システム２０を構成
することにより、並列デジタル光演算が行なわれ得る。
即ち、論理演算システム２０は、第１図に示した並列光
論理演算素子１０の前後にそれぞれＧＨ液晶セル２１．
２２とＴＮ液晶セル２３．２４とを配置し、その後方に
斜めにハーフミラ−２５を配置して、さらにその後方に
該並列光論理演算素子１０からの出力光を受光するため
のフォトディテクタアレイ２６を設け、また時系列電気
信号である２値画像情報Ａ、Ｂを、それぞれＧＨ−ＴＮ
液晶セル１２．１３の各画素の駆動信号に変換するドラ
イブ回路２７．２８を介して、ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２
．１３の各画素に入力するようにしており、ドライブ回
路２８にはフォトディテクタアレイ２６の出力がフィー
ドバックされるようになっている。
論理演算素子１０の前後にそれぞれＧＨ液晶セル２１．
２２とＴＮ液晶セル２３．２４とを配置し、その後方に
斜めにハーフミラ−２５を配置して、さらにその後方に
該並列光論理演算素子１０からの出力光を受光するため
のフォトディテクタアレイ２６を設け、また時系列電気
信号である２値画像情報Ａ、Ｂを、それぞれＧＨ−ＴＮ
液晶セル１２．１３の各画素の駆動信号に変換するドラ
イブ回路２７．２８を介して、ＧＨ−ＴＮ液晶セル１２
．１３の各画素に入力するようにしており、ドライブ回
路２８にはフォトディテクタアレイ２６の出力がフィー
ドバックされるようになっている。
この場合、入射光は、適宜にオンオフされたＧＨ液晶セ
ル２１及びＴＮ液晶セル２３を通って、２値画像情報に
基づいてオンオフされた並列光論理演算素子１０を通過
し、さらに適宜にオンオフされたＧＨ液晶セル２２及び
ＴＮ液晶セル２４を通った後、ハーフミラ−２５を透過
した光は、フォトディテクタアレイ２６により検出され
、該検出信号がドライブ回路２８にフィードバックされ
ると共に、該ハーフミラ−２５により反射された光は、
出力光として外部に導かれ、かくして時系列電気信号で
ある２値画像情報の光論理演算が行なわれることになる
。
ル２１及びＴＮ液晶セル２３を通って、２値画像情報に
基づいてオンオフされた並列光論理演算素子１０を通過
し、さらに適宜にオンオフされたＧＨ液晶セル２２及び
ＴＮ液晶セル２４を通った後、ハーフミラ−２５を透過
した光は、フォトディテクタアレイ２６により検出され
、該検出信号がドライブ回路２８にフィードバックされ
ると共に、該ハーフミラ−２５により反射された光は、
出力光として外部に導かれ、かくして時系列電気信号で
ある２値画像情報の光論理演算が行なわれることになる
。
以上述べたように、本発明によれば、マトリックス構造
のＴＮ液晶セルのマトリックスを構成する各画素がそれ
ぞれ対応するように、二層に積層された二つのＴＮ液晶
セルと、該ＴＮ液晶セルを上下から挟むように配設され
た二枚のカラー偏光子とを含んでおり、該ＴＮ液晶セル
の液晶中に二色性色素が混入されており、該カラー偏光
子が、その偏光方向が互いに垂直となるように配置され
ていることにより、上記二つのＴＮ液晶セルの各画素に
与えられる２値画像情報が、各画素のオンオフ状態に変
換され、該ＴＮ液晶セルによる偏光回転及び二色性色素
の吸収特性に基づいて各画素に関する出力光の明暗情報
として並列デジタル光演算が行なわれるように並列光論
理演算素子を構成したから、二組の２値情報の論理演算
が、二層に積層されたＧＨ−ＴＮ液晶セルのそれぞれの
マトリックスを構成する各画素のオンオフ状態に変換さ
れ、該ＧＨ−ＴＮ液晶セルの各画素のオンオフ状態によ
り、入射偏光に対する偏光方向の回転及び二色性色素に
よる吸収と、該ＴＮ液晶セルの前後に配置されたカラー
偏光子による吸収に基づいて、上記吸収における吸収波
長及び非吸収波長と偏光方向の適宜の選択により同時並
列的な複数の論理演算が行なわれ得ることとなる。
のＴＮ液晶セルのマトリックスを構成する各画素がそれ
ぞれ対応するように、二層に積層された二つのＴＮ液晶
セルと、該ＴＮ液晶セルを上下から挟むように配設され
た二枚のカラー偏光子とを含んでおり、該ＴＮ液晶セル
の液晶中に二色性色素が混入されており、該カラー偏光
子が、その偏光方向が互いに垂直となるように配置され
ていることにより、上記二つのＴＮ液晶セルの各画素に
与えられる２値画像情報が、各画素のオンオフ状態に変
換され、該ＴＮ液晶セルによる偏光回転及び二色性色素
の吸収特性に基づいて各画素に関する出力光の明暗情報
として並列デジタル光演算が行なわれるように並列光論
理演算素子を構成したから、二組の２値情報の論理演算
が、二層に積層されたＧＨ−ＴＮ液晶セルのそれぞれの
マトリックスを構成する各画素のオンオフ状態に変換さ
れ、該ＧＨ−ＴＮ液晶セルの各画素のオンオフ状態によ
り、入射偏光に対する偏光方向の回転及び二色性色素に
よる吸収と、該ＴＮ液晶セルの前後に配置されたカラー
偏光子による吸収に基づいて、上記吸収における吸収波
長及び非吸収波長と偏光方向の適宜の選択により同時並
列的な複数の論理演算が行なわれ得ることとなる。
かくして、本発明によれば、入力される２値画像情報に
対して特別の複雑な符号化を必要とせずに、非常に簡単
な演算素子構成により、複数の異なる種類の論理演算を
同時に実行することが可能である、極めて優れた並列光
論理演算素子が提供され得る。
対して特別の複雑な符号化を必要とせずに、非常に簡単
な演算素子構成により、複数の異なる種類の論理演算を
同時に実行することが可能である、極めて優れた並列光
論理演算素子が提供され得る。
第１図は本発明による並列光論理演算素子の一実施例を
示す概略斜視図。 第２図（Ａ）は通常のＴＮ液晶セルのオフ状態を、また
第２図（Ｂ）は同オン状態を示す。 第３図（Ａ）は０Ｈ−ＴＮ液晶セルのオフ状態における
垂直偏光成分を、また第３図（Ｂ）は同水平偏光成分に
対する動作を示す。 第４図は第１図の並列光論理演算素子による演算の組合
せを示す図表である。 第５図は第１図の並列光論理演算素子の構成要素を選択
的に９０度回転させた場合の入射光と出力光との関係式
を示す図表である。 第６図は本発明による並列光論理演算素子の他の実施例
を示す概略側面図。 第７図は第１図の並列光論理演算素子を実際に製作した
実験例における出力光の分光特性を示すグラフ。 第８図は第１図の並列光論理演算素子を利用して時系列
電気信号である２値画像情報の演算を行なうようにした
論理演算システムの構成例を示す概略側面図である。 １０・・・並列光論理演算素子； １１，１４・・・
カラー偏光子； １２，１３・・・ＧＨ−ＴＮ液晶セ
ル；１５．１６．１７・・・ＴＮ液晶セル； ２０・・
・論理演算システム； ２１，２２・・・ＧＨ液晶セ
ル； ２３゜２４・・・ＴＮ液晶セル； ２５・・・ノ
飄−フミラー；２６・・・フォトディテクタ、２７．２
８・・・ドライフ゛回路。 特許出願人：内 １） 龍 実 間 ：スタンレー電気株式会社 代 理 人：弁理士 平 山 −幸 同 ： 弁理士 海 津 保 三植９Ｓ
べ λ其緘
示す概略斜視図。 第２図（Ａ）は通常のＴＮ液晶セルのオフ状態を、また
第２図（Ｂ）は同オン状態を示す。 第３図（Ａ）は０Ｈ−ＴＮ液晶セルのオフ状態における
垂直偏光成分を、また第３図（Ｂ）は同水平偏光成分に
対する動作を示す。 第４図は第１図の並列光論理演算素子による演算の組合
せを示す図表である。 第５図は第１図の並列光論理演算素子の構成要素を選択
的に９０度回転させた場合の入射光と出力光との関係式
を示す図表である。 第６図は本発明による並列光論理演算素子の他の実施例
を示す概略側面図。 第７図は第１図の並列光論理演算素子を実際に製作した
実験例における出力光の分光特性を示すグラフ。 第８図は第１図の並列光論理演算素子を利用して時系列
電気信号である２値画像情報の演算を行なうようにした
論理演算システムの構成例を示す概略側面図である。 １０・・・並列光論理演算素子； １１，１４・・・
カラー偏光子； １２，１３・・・ＧＨ−ＴＮ液晶セ
ル；１５．１６．１７・・・ＴＮ液晶セル； ２０・・
・論理演算システム； ２１，２２・・・ＧＨ液晶セ
ル； ２３゜２４・・・ＴＮ液晶セル； ２５・・・ノ
飄−フミラー；２６・・・フォトディテクタ、２７．２
８・・・ドライフ゛回路。 特許出願人：内 １） 龍 実 間 ：スタンレー電気株式会社 代 理 人：弁理士 平 山 −幸 同 ： 弁理士 海 津 保 三植９Ｓ
べ λ其緘
Claims (1)
- マトリックス構造のＴＮ液晶セルのマトリックスを構成
する各画素がそれぞれ対応するように、二層に積層され
た二つのＴＮ液晶セルと、該ＴＮ液晶セルを上下から挟
むように配設された二枚のカラー偏光子とを含んでおり
、上記ＴＮ液晶セルの液晶中に二色性色素が混入されて
おり、該カラー偏光子が、その偏光方向が互いに垂直と
なるように配置されていることにより、上記二つのＴＮ
液晶セルの各画素に与えられる２値画像情報が、各画素
のオンオフ状態に変換され、該ＴＮ液晶セルによる偏光
回転及び二色性色素の吸収特性に基づいて各画素に関す
る出力光の明暗情報として並列デジタル光演算が行なわ
れることを特徴とする並列光論理演算素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27150887A JPH0610705B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 並列光論理演算素子及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27150887A JPH0610705B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 並列光論理演算素子及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112227A true JPH01112227A (ja) | 1989-04-28 |
| JPH0610705B2 JPH0610705B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=17501041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27150887A Expired - Lifetime JPH0610705B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 並列光論理演算素子及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610705B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04115240A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-16 | Nec Ibaraki Ltd | 光学的論理演算装置 |
| WO2010061736A1 (ja) | 2008-11-25 | 2010-06-03 | 日鉱金属株式会社 | 印刷回路用銅箔 |
| WO2011078077A1 (ja) | 2009-12-24 | 2011-06-30 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 表面処理銅箔 |
| WO2011138876A1 (ja) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 印刷回路用銅箔 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101492047B1 (ko) | 2013-11-11 | 2015-02-10 | 한국과학기술연구원 | Dna 기반 나노구조체를 이용한 광 논리 회로 및 논리 신호 생성 방법 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP27150887A patent/JPH0610705B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04115240A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-16 | Nec Ibaraki Ltd | 光学的論理演算装置 |
| WO2010061736A1 (ja) | 2008-11-25 | 2010-06-03 | 日鉱金属株式会社 | 印刷回路用銅箔 |
| WO2011078077A1 (ja) | 2009-12-24 | 2011-06-30 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 表面処理銅箔 |
| WO2011138876A1 (ja) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 印刷回路用銅箔 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0610705B2 (ja) | 1994-02-09 |
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