JPH02234136A - 光演算処理方法及び装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種データ間の論理演算とその処理装置（コン
ピュータ）の分野に属し、特に複数のディジタルデータ
間の論理演算を光学的に行う方法及び装置に関する． 〔従来の技術〕 従来の光演算処理の構成例を第９図に示す．第９図中，
９０１は処理を行うための入射光の光源、９０２は偏光
子、９０３は二値情報を偏光の情報に置換する第１の透
過型空間変調器．９０３’は変調器９０３に情報を与え
る回路（第１の入力）、９０４は第１の複屈折板、９０
５は第２の透過型空間変調器、９０５′は変調器９０５
に情報を与える回路（第２の入力），９０６は第２の複
屈折板、９０７は第３の透過空間変調器．９０７’は変
調器９０７に情報を与える回路（第３の入力）、９０８
は第３の複屈折板，９０９はカーネルである． まず、光源９０１から出射した光を、処理対象である二
値情報で偏光符号化する．こ，：での偏光符号化とは、
二値情報を直交する２つの直線偏光を表すもので、二値
情報の一方を水平な直線偏光で表わし，他方を垂直な直
線偏光で表現する方法である．即ち，光源９０１の出射
光を、偏光子９０２により特定の偏光，例えば水平方向
の直線偏光に変換し、空間変調器９０３に入射する．空
間変調器９０３は第一の入力９０３′の二値情報の値に
応じて、例えば、値“０”ならば、偏光に変化を与えず
に水平に偏光のまま出力し、″１”ならば、偏光を９０
’回転させ垂直の偏光として出力する． 次に、空間変調器９０３の出力光を、複屈折板９０４に
より空間的な変調を与える。例えば水平な偏光はそのま
ま直進させ、垂直な偏光は垂直方向に（例えば上）シフ
トさせる。この様子は，第９図に光路を示す実線および
破線の矢印で記入してある．この目的は、偏光だけでは
二値状態しか表現できないが、光路の空間的位置を用い
ることにより多くの組合せ論理を表現することにあり、
最終的には空間的なフィルタにより論理演算実行を可能
にすることにある． 複屈折板９０４の出力光は、空間変調器９０５で第２の
入力９０５′の二値状態に応じて再び偏光状態の変調を
受ける．ここまでで、複屈折板９０４で分離された２つ
の空間的な状態と，変調器９０５による偏光状態で，２
人力９０３’　，９０５′の組合せ論理状態が表現され
ることになる．ここで，再び複屈折板９０６により偏光
情報を空間的な情報に変換する．今度は例えば水平方向
の偏光を直進，垂直方向の偏光を水平方向（例えば右）
にシフトする．同様に、第３の入力９０７１に応じて空
間変調器９０７が偏光情報に変換し、複屈折板９０８が
空間情報に変換する。この際は例えば水平方向（右）に
大きく移動させ、３つの入力９０３’　，９０５’　，
９０７’の組合せ論理（２３個ある）がすべて重ならな
いようにする．カーネル９０９は空間フィルタであり、
一種の空間変調器であ，って、最終的に複屈折板９０８
による分離状態の光を選択し、演算を実行し、光出力を
得る．第９図では、２３個ある空間的位置の１つもしく
は複数個を透過するようにする。０個透過させる場合は
演算ＦＡＬＳＥに対応する。空間的位Ｉ！１つを透過さ
せる場合は８種類あるが、場合はそれらの論理和になる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の構成法では、最終段で論理をすべて判断して
いるので，出力の各桁のビットに対応する光を直接は得
られず、そのためには特殊な復号が必要になる欠点があ
った． また，従来の構成法では一段毎に倍に分離を行うので、
例えば４段（２ビット間の加算など）の時は２’＝１６
個に分離し選択し、この結果を用いてさらに次段の入力
と演算する際には、６段（３ビット間の加算など）とし
て２’＝６４個に空間分離して行う．かかる空間的分離
では，空間的分離の際に隣の画素と重ならないように入
射光にマスクをしなければならず，空間変調器の利用の
仕方として効率が悪い欠点があった．このマスクの様子
を第１０図に示す．即ち、演算の段数に応じて、一段の
場合が１００１．二段の場合が１００２、三段の場合が
１００３．四段の場合が１００４である。

本発明の目的は、偏光符号化と該符号化光を空間的に分
離する操作を繰返し、処理内容に対応して光を選択する
ことにより演算を行う際，基本演算部を多段に接続する
だけで対応でき，演算が全光学的に高速にかつ再符号化
などの煩雑な手順なしに実行できる光演算処理方法及び
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光演算処理方法は、各ビットの二値状態を互い
に直交する二つの偏光に置換し、この置換を受けた光を
、偏光に応じて空間的に重なりがないように分離する操
作を、演算を実行する複数のデータの各桁（段）毎に繰
り返し、各桁で演算結果に対応して出力光を得ることを
特徴とする．また、本発明の光演算処理装置は、光源か
らの光を偏光する偏光子と、該偏光子の偏光光を、各ビ
ットのディジタル情報の二値状態に対応して光ビームを
直交する二つの偏光に置換する光変調器と、該光変調器
の出射光を、二つの偏光に応じて空間的に重なりがない
ように分離する光学素子と，該光学素子の光呂力を処理
に対応して選択する偏光選択素子と、該光学素子の光出
力を処理に対応して空間的に選択する空間選択素子とを
縦続的に繰り返し配置したことを特徴とする． 〔作　用〕 本発明は、偏光符号化と符号化光を空間的に分離する操
作を繰り返し、処理内容に対応して光を選択する（この
選択を行うものをカーネルと呼ぶ）ことにより演算する
際、各桁（段）で出力を得ることを繰り返し、最終的に
演算出力を得る。また、ある段から次段への光伝搬時に
、必要に応じて空間的に分離の逆を行うことにより空間
的な分離度を小さくして次段への入力光とすることによ
って演算処理を行う。これにより、前ビットまでの演算
結果のみを次段への入射光とできる。多段に接続しての
論理演算の場合は，前段までの処理結果のみ必要とし、
例えば演算結果は二値状態を直交する二偏光で得られる
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面により説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図で、２ビット間の全
加算器の例を示したものである．ここで．２ビットデー
タはＡ　（＝Ａ．（１）Ａ（０）．引き数の小さい方が
下位のビットである）とＢ　（＝Ｂ（Ｌ）Ｂ（０））で
ある。また、Ｓ（Ｏ）はＡ＋Ｂの最下位ビット，Ｓ（１
）は第二位ビット．Ｓ（２）は最下位ビットである。

１０１はＡ（０）の二値データを符号化する偏光変調器
，同様に１０３，１０６．１０８はそれぞれＢ（０）、
Ａ（１）．Ｂ（１）を符号化する偏光変調器である。１
０２は垂直方向の偏光を水平方向に分離する複屈折板、
同様に１０４は垂直方向に分離する複屈折板、１０７は
水平方向に分離する複屈折板、１０４は垂直方向に分離
する複屈折板である．但し、分離後の状態がどの論理値
に対しても重ならないように分離する距離（シフト量）
を複屈折板の厚みで調節してあり、ここでは１０７，１
０９，１０２，１０４の倍のシフト量である。

１０５は人時光からＳ（０）のみを取り出すハーフミラ
ーなどの光学素子である．同様に１１０，１１１はＳ（
１）、Ｓ（２）を光学的に取り呂すハーフミラーなどの
光学素子である。

第２図は、第１図の各光学素子１０４〜１０９について
、その後方位置での光路と偏光状態を示した図である。

第２図中、２００は偏光変調器１０１へ入射する光であ
る。２０１，２０２，２０３，２０４はそれぞれ偏光変
調器１０１、複屈折板１０２、偏光変調器１０３、複屈
折板１０４を通過後の光路と偏光状態、同様に．２０６
，２０７，２０８，２０９は偏光変調器１０６、複屈折
板１０７、偏光変調器１０８、複屈折板１０９を通過後
の光路と偏光状態である。なお、光学素子１０５，１１
０，１１１は光路の変更等は行わないとしている。また
，２０１，２０２，２０３では、２０４，２０６，２０
７，２０８，２０９では一部に対して、光路偏光状態を
示している。第３図は、第２図の光路偏光状態に対する
各ビットの論理値の対応を示したものである． 演算用の光源からの光は偏光変調器１０１へ入射される
．このとき偏光は、例えば水平方向の直線偏光を入射す
るとする（第２図の２００）．変調器１０１はＡ（０）
の情報で偏光を変調し、例えばＡ（０）＝Ｏのとき入射
光の偏光は変化させず、Ａ（０）＝１のとき入射光の偏
光を回転させ垂直の偏光にする（第２図の２０１）．複
屈折板１０２は例えば水平方向の直線偏光を直進させ、
垂直方向の偏光を右にシフトさせる（第２図の２０２）
．この光は偏光変調器１０３で再びＢ（０）の値に応じ
て偏光の変調を受ける．例えば、Ｂ（０）＝Ｏのとき偏
光状態は変化させず、Ｂ（０）＝１のとき偏光状態を９
０”回転させる（第２図の２０３）．この光を複屈折板
１０４に入射する．複屈折板１０４は水平方向の偏光を
直進させ、垂直方向の偏光を下にシフトさせる。従って
、Ａ（０）とＢ（０）の値に応じて４つの光路がある（
第２図の２０４）．複屈折板１０４からの光はハーフミ
ラーなどの光学素子１０５に入射する．ここでは加算を
行なうので、光学素子１０５ではＳ（０）＝１、すなわ
ち（Ａ（０），　Ｂ（０））　＝　（０、１）か（１、
０）の場合に加算出力の最下位ビット″１”を出力する
ようにする。なお、この演算は複屈折板１０４での空間
的な分離操作以前に行うことも可能である．この場合は
とくに（０、１）（１、０）が同一の偏光（垂直の直線
偏光）であるので、偏光選択素子を用いればよい．この
ように、目的（実行する演算内容）も関係するが、空間
分離操作が必要でない箇所があったり、空間的な選択素
子と偏光選択素子の使用などの変化がありうる。

一方、光学素子１０５を透過した光は、Ａ（１）の情報
で偏光符号化する変調器１０６により偏光変調をうける
（第２図の２０６）．この光の複屈折板２０７により偏
光に応じて空間的にシフトされる，ここでは水平方向の
偏光を直進させ、垂直方向の偏光をシフトさせるとする
。第２図の２０７はこれを示し，シフト方向は右方向と
し、シフトする量は複屈折板１０２の倍として、ありう
る全ての論理値の組合せ（２３＝８通り）がそれぞれ空
間的に別々になるようにしてある．次に、Ｂ（１）の情
報で偏光符号化する変調器１０８により偏光変調する（
第２図の２０８）．変調後の光は複屈折板１０９により
空間的にシフトさせる．ここでも水平方向の偏光を直進
させ、垂直方向の偏光をシフトさせるとする，第２図の
２０９はこれを示し、シフト方向は下向とし、シフトす
る量は複屈折板１０４の倍として，４つのビットＡ（０
），Ｂ（０），Ａ（１），Ｂ（１）のありうる全ての論
理値の組合せ（２’＝１６通り）がそれぞれ空間的に別
々になるようにしてある． 複屈折板１０９からの光をハーフミラーなどの光学素子
１１０に入射し，空間分離後の光から加算の出力の２ビ
ット目Ｓ（１）をとりだし出力する．Ｓ（１）の論理式
は、（Ａ（０），Ｂ（０），Ａ（１），Ｂ（１））＝（
０，　　傘，Ｏ，ｌ）、（傘，０，１，Ｏ）、（１，Ｏ
，０．１）、（０，ｌ，ｌ，０）、（１，１，０，Ｏ）
．（１，１，１．１）である。『傘」はＤＯＮ’Ｔ　Ｃ
ＡＲＥで０，１どちらでもよいことを示す．また、以下
では略記のため例えば論理式を（Ａ，Ｂ，，Ｃ）’＝　
　（０，Ｏ，　　申）、（１．１，Ｏ）と書いたら，Ａ
＝Ｂ＝Ｏのと時とＡ＝Ｂ＝１かっＣ＝０の時に論理値″
１”をとり、他の場合は“Ｏ″をとる意味と約束する．
この８通りの場合に″゛１″を出力、他の場合にはＩＮ
　Ｏ　ＩＩを出力する光学素子１１０を作る．例えば、
光学素子１１０は具体的には、この８種類の組合せ時に
光を一部反射し、残りを透過するような構成とする。

光学素子１１０を透過した光は、同じくハーフミラーな
どの光学素子１１１に入射する。光学素子１１１は加算
結果の最上位ビット（Ｓ（２））を出力する．Ｓ（２）
の論理式は（Ａ（０），Ｂ（０），Ａ（１），Ｂ（１）
）＝（１，　　拳，１．１）、（１，１，１，０）、（
１，１，０．１）の６種である．光学素子１１１はこの
６種に出力するような構成とする．これは光学素子１１
０などと同じようにつくればよい． 以上のように、第１図の構成によると，、偏光変調器１
０１，１０３゜，１０６，１０８にＡ（０），Ｂ（０）
，Ａ（１），Ｂ（１）を入力すると、Ｓ（０），Ｓ（１
），Ｓ（２）の各ビットの出力が光で瞬時に得られるこ
とになる６これは、第７図の従来の構成の様に、全ての
演算を最終段で行なうのに比べて各段で出力を得ること
ができ、出力用光学素子の構成が容易になる。なお、出
力素子の配置、構成（ハーフミラー、偏光選択素子など
）は実行する論理演算の種類による。

第４図は光学素子１０５，１１０，１１１の構成と動作
を説明する図で、（ａ）は各光学素子１０５，１１０，
１１１を入射する面で正面から見た図、（ｂ）はハッチ
した部分でのハーフミラー４０１の向きを示す図、（ｃ
）はハッチなしの部分でのハーフミラー４０２の向きを
示す図である。光学素子１０５はハッチのあるところに
下向きのハーフミラー４０１があり、出力Ｓ（０）を得
る．ここで他の所は無くても良いが、便宜的に光景を揃
えるために上向きのハーフミラー４０２を配置する。

下向きのハーフミラーのところには、Ｓ　（０）が１に
なる場合、すなわち（Ａ（０），．Ｂ（０））＝（０．
１）または（１，Ｏ）の位置に光が来る。同様にＳ（１
），Ｓ（２）は，光学素子１１０．１１１が（ａ）図の
構成で得られる．複屈折板１−０４を複屈折板１０９と
光学素子１１０の間に配置することも可能である。ここ
では空間逆符号化は用いていない。従ってビット数を増
やして行くとｎビットのとき２　ｘ　ｎの領域を使うこ
とになる．今は２ビットなので２’＝１６の領域である
。

第５図は本発明の別の実施例の構成図で、空間逆符号化
を用いた場合の例である。５０１はＡ（０）の二値デー
タを符号化する偏光変調器、同様に５０３，５０７，５
０９はそれぞれＢ（０），Ａ（１），Ｂ（ｌ）を符号化
する偏光変調器である。

５０２は垂直方向の偏光を水平方向に分離する複屈折板
、同様に５０４は垂直方向に分離する複屈折板、５０８
は水平方向に分離する複屈折板、５１０は垂直方向に分
離する複屈折板である。但し分離後の論理値に対しての
重ならないように分離する距離（シフト量）を複屈折板
の厚みで調節してあり、ここでは５０８は５０２の倍の
シフト量である。５０４．５１０は５０２と同じシフト
盆である。５０５は入射光からＳ（０）のみを取り出す
光学素子である。Ｓ　（Ｏ）は、Ａ＋Ｂの最下位のビッ
トである．同様に５１１，５１２は、算術加算Ａ＋Ｂの
第二位ビットＳ（１）．最上位のビットＳ（２）を光学
的に取り出す光学素子である。５０６，５１３は空間的
な分離を復号しさらに所定の偏光にする復号の光学素子
である． 第６図は、第５図の各光学素子５０１〜５１０について
、その後方位置での光路と偏光状態を示した図である．
第６図中、６００は偏光変調器５０１へ入射する光であ
る。６０１，６０２，６０３，６０４はそれぞれ偏光変
調器５０１，複屈折板５０２、偏光変調器５０３、複屈
折板５０４を通過後の光路と偏光状態、同様に、６０６
，６０７，６０８，６０９，６１０は復号光学素子５０
６、偏光変調器５０７、複屈折板５０８、偏光変調器５
０９、複屈折板５１０を通過後の光路と偏光状態である
。なお，光学素子５０５，５１１，５１２は光路の変更
等を行わないとしている。第７図は、第６図の光路偏光
状態に対する各ビットの論理値に対応を示したものであ
る。

加算では，下位ビットから順次上位ビットに演算を行な
って行くとすると、上位ビットでの演算には下位ビット
からのＣＡＲＲＹの情報のみが必要である。第１図の構
成では、下位ビッ１−の情報は最後まで空間の位置情報
として持っていることになり、若干冗長ともいえる。各
ビットでのＳ（ｉ）（ｉはビットの番目）を得たら上位
ビットはＣＡＲＲＹのみを上位に伝搬させようというの
が、第５図の実施例である。

第５図において、５０１から５０５までは第１図の１０
１〜１０５までと全く同じであり、（第６図の６００〜
６０４は第２図の２００〜２０４と全く同じ）、光学素
子５０５で最下位のＳ（Ｏ）が得られる．復号光学素子
５０６はＣＡＲＲＹ情報のみを上位ビットに伝搬させる
ための光学素子でＣ：ＡＲＲＹ　（以後Ｃ（Ｏ）と書く
）がＩｔ　Ｏ　Ｉ＋なら左側，“１″なら右側には光路
を調整する（第６図の６００）．また、１（　０　７１
に対応する位置の光を集め偏光を揃え、４１′″に対応
する位置の光を集め偏光を揃える．ここで、偏光はいず
れの場合も水平方向の直線偏光に揃えるとする．これは
例えばカプラと波長板と偏光子で構成可能である．復号
光学素子５０６の出力光は偏光変調器５０７によりＡ（
１）の情報で偏光変調され、たとえばＡ（１）＝Ｏの時
偏光は変化させず、Ａ（１）＝Ｏの時は９０゜回転させ
る（第６図の６０７）．変調された光を複屈折板６０８
がシフトする．例えば水平方向の偏光を直進させ、垂直
方向の偏光を下にシフトさせる。すると，４つの場合（
Ｃ（ＯＬＡ（１））＝　（０，Ｏ）．（０．１），（１
，Ｏ），（１．１）がそれぞれ異なる空間位置に分れる
（第６図の６０８）．この分離後の光は、Ｂ（１）の情
報で入射光を偏光変調する偏光変調器５０９に入射する
。たとえばＢ（１）＝Ｏの時偏光は変化させず，Ｂ（１
）＝Ｏの時は９０゛回転させる（第６図の６０９）．こ
の光を複屈折板５１０で空間的に、その偏光によって分
離する．ここでは例えば水平方向の偏光を直進させ，垂
直方向の偏光を右に、量的には複屈折板５０８の倍とし
た．すると，複屈折板５１０の出射光は８つの異なる空
間位置に，その（Ｃ（０），Ａ（１），Ｂ（１））の論
理値の組合せによって分けられる（第６図の６１０）。

複屈折板５１０で空間的に分離された光は光学素子５１
１に入射する．光学素子５１１は、この分離光から２ビ
ット目の加算出力Ｓ（１）を得る．Ｓ（１）の論理式は
，今度はＣ（０）を用いて、（Ｃ（０），Ａ（１）．Ｂ
　（１））＝　（（ｏ，１，Ｏ），（０，　Ｏ．　ｌ）
，　（Ｌ　Ｏ，　Ｏ），　（１．　１，　ｌ）であるの
で、光学素子５１１はこの４箇所に対応する空間位置の
光の一部を出力し、残りを透過する様に構成する．次に
，光学素子５１２は２ビット加算での最上位ビット出力
Ｓ（２）を出力する。Ｓ（２）の論理式はＣ（０）を用
いて．（Ｃ（０），Ａ（１），Ｂ（１））＝　（（＊，
１．１），（１，１，Ｏ）．（１，０．１））であるの
で、光学素子５１２は４箇所に対応する空間位置の光の
一部を出力し，残りを透過する様に構成する。

第５図の様に構成すると、８−１．８−３．８−７．８
−９にそれぞれ入力Ａ（０），Ｂ（０），Ａ（１），Ｂ
（１）を与えると、瞬時に出力Ｓ（０），Ｓ（１），Ｓ
（２）を光で得る（′゛１″″の時光が出る）ことがで
きる．もしさらに上位ビットが在るならば光学素子５１
２を削除し，次段へのＣＡＲＲＹのみを伝搬する様に光
路を整形する復号光学素子５１３を挿入し，あとは５０
７から５Ｌ３を繰り返す。そして、Ｓ（２）用の光学素
子５１２に対応するものは最終段とする．光学素子５１
３でのＣＡＲＲＹ＝Ｃ（１）とＳ（２）と同じである。

Ｓ（２）＝１となる箇所から光を空間的に一箇所にまと
め、偏光を揃える．位置は例えばＣ（１）＝Ｓ（２）＝
０のときに左側，１の時に右側とする．すると、偏光と
空間位置も第６図の６０６と同じになり，より多ビット
の演算も同様に出来ることになる．このように次段で必
要な情報だけを伝搬させることにより，多ビット間演算
時に空間的に占有してしまう領域を８個までにとどめる
ことができ、空間変調器、光学素子を空間的に有効に使
える．単に最後に積の演算結果Ａ（０）・Ｂ（０）・Ａ
（１）・Ｂ（１）を得たいという場合はＳ（ｉ）の様な
途中での出力は要らない。繰り返すようだが、どこでど
のように出力を取り出すか、どのように空間的な光路整
形を行なうかは行なう演算による．第５図の光学素子５
０５は第１図の光学素子１０５と同一構成である．第８
図は光学素子５１１，５１２の構成と動作を説明する図
で，（ａ）は光学素子５１１．５よ・２を入射する面で
正面から見た図、（ｂ）はハッチした部分でのハーフミ
ラー８０１の向きを示す図、（ｃ）はハッチなしの部分
でのハーフミラー８０２の向きを示す図である．すなわ
ち、第４図と同様に、対応するビットが１の時の論理の
位置に出力するようにハーフミラー８０１あるいは８０
２を設定する．この様にすると，以下ビット数が多い場
合にでも、例えば第５図の５１２の次に５０６に対応す
るもの（第５図では５１３）を置くことにより、２３の
領域しか占有しないですむことになる． 第１図及び第５図は全加算器の例であるが、半加算器、
半減算器、全減算器、比較器、符号化器等が同様に実現
できる．例えば、加算器では′上位ビットへのＣＡＲＲ
Ｙの伝搬が重要なので、入射光は下位ビット側から入射
した。これに対し、減算器ではＢＯＲＲＯＷが重要なの
で、上位ビット側から入射することになるが、ビットの
並べ替えだけで本質的な差異はない。

また、実施例ではカブラで空間的な分離を復号したが、
他の方法、例えば複屈折板，偏光子、波長板とマスクの
組合せなどによっても実現できる。

この様な方法で、次の演算（例えば加算に於ける上位ビ
ット）に必要な情報（この場合はＣＡＲＲＹ）だけに復
号して、空間分離を戻し、次段へ入力するので、効率的
にＳＬＭを使用できるとともに各段での出力も瞬時に得
られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、多段のあるいは
長ビット間の演算を行なう時に、基本演算部を多段に接
続するだけで対応でき、演算部ユニット化などに専用で
あり、ＳＬＭも使用の効率としでも有利である。従って
、この基本ユニットを用いてプロセッサ、演算システム
などの構成が可能となり、拡張性の高い光並列演算処理
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図，第２図は第１
図の各光学素子の後での光路と偏光状態を示す図、第３
図は第２図との各ビットの論理値の対応を示す図、第４
図は第１図の出力光学素子の構成と動作を説明する図，
第５図は本発明の別の実施例の概略構成図、第６図は第
５図の各光学素子の後での光路と偏光状態を示す図、第
７図は第６図との各ビットの論理値の対応を示す図、第
８図は第５図の呂力光学素子の構成と動作を説明する回
、第９図は従来の構成例を示す図、第１０図は第９図で
使用するＳＬＭの１画素と演算時の１画素と演算時の１
画素を示す図である。 １０１，１０３，１０６，１０８＝−偏光変調器、１０
２，１０４，１０７，１０９・・・複屈折板、１０５，
１１０，１．１１・・・出力光学素子、５０　１， ５０２， ５０６， ５０５， ５０３，５０７．５０９・・偏光変調器，５０４，５０
８，５１０・・・複屈折板、５１３・・・復号光学素子
、 ５１１，５１２・・・出力光学素子。 第１０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル表現された複数のデータ間の演算を実
   行する方法において、各ビットの二値状態を互いに直交
   する二つの偏光に置換し、この置換を受けた光を、偏光
   に応じて空間的に重なりがないように分離する操作を複
   数のデータの各桁毎に繰り返し、各桁で演算結果に対応
   して出力光を得ることを特徴とする光演算処理方法。
2. （２）各桁での符号化・演算実行に際し、空間的位置に
   よる選択と偏光による選択を併用し、演算対象のビット
   により偏光変調した後に空間分離は必ずしも行わない状
   態で、あるいはさらに次ビットでの偏光変調、空間分離
   を行い、空間的選択及び偏光による選択を行い論理演算
   結果を光学的に得ることを特徴とする請求項（１）記載
   の光演算処理方法。
3. （３）次ビットへの入射時に、指定した論理演算に対応
   して空間的分離の逆の操作か偏光変調の逆操作、あるい
   その両方を行い、次ビットへの入射光の位置を空間的に
   または偏光状態として一部または完全に分離前の光ビー
   ムに重ね合わせる操作を行い、後段に縦続的に構成され
   た演算処理系への入射光としての符号化光を得て、多段
   のあるいは多ビットの論理演算処理を行うことを特徴と
   する請求項（１）および（２）記載の光演算処理方法。
4. （４）光源からの光を偏光する偏光子と、該偏光子の偏
   光光を、各ビットのディジタル情報の二値状態に対応し
   て光ビームを直交する二つの偏光に置換する光変調器と
   、該光変調器の出射光を、二つの偏光に応じて空間的に
   重なりがないように分離する光学素子と、該光学素子の
   光出力を処理に対応して選択する偏光選択素子と、該光
   学素子の光出力を処理に対応して空間的に選択する空間
   選択素子とを縦続的に繰り返し配置したことを特徴とす
   る光学演算処理装置。