Оптическое запоминающее устройство

О. Бюллетень24описания 05.07.80 Опубликовано 30 по девам нэобретеннй н открмткйта опубликован 2) Автор изобретения И. Хвинги ститут кибернетики А узинской СС) ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТ ТВО Изобретение относится к оптике и вычислительной технике и может быть исполь.зовано при построении линзово-растровыхоптических запоминающих устройств (ЗУ)большой информационной емкости,Известны линэово-растровые оптическиеЗУ, содержащие коммутируемый источниксвета, линзовый регистр или систему иэ линзовых растров, фотографический носительинформации и блок фотоприемников 11:Наиболее близко по техническому решению к изобретению оптическоедолговремен оное запоминающее устройство, содержащееразмещенные на одной оптической оси ком.мутируемый источник света, коллиматорныйобъектив, передняя фокальная плоскость которого совмещена с экраном источника света, линзовый растр, размещенный за. объективом перпендикулярно оптической оси ЗУ,- носитель информации, размещенный за линзовым растром в его фокальной плоскости,и подключенный к носителю информацииблок фотоприемников (2.ЮНедостатком известных устройств является малая светосила оптической части, обусловливающая необходимость использованиямощных источников. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности эа счет уменьшения све.товой энергии при записи н считывании информации.Поставленная цель достигается тем, чтооптическое запоминаюцее устройство, со.держащее коммутируемый источник светаи последовательно расположенные н оптически связанные коллиматорный объектив,линзовый растр, носитель информации иблок фотоприемников, содержит зеркальныиобъектив, например, вогнутой формы, расположенный перед коллиматорным объективом, в центральной части которого выполнено отверстие, в котором установлен коммутируемый источник света, оптически связанный с зеркальным объективом,На чертеже приведена схема предлага.емого устройства.Устройство содержит коммутируемый источник 1 света, коллиматорный объектив 2,экран 3 коммутируемого источника света 1,переднюю фокальную плоскость 4 коллиматорного объектива 2, главную оптическуюось 5 ЗУ, зеркальный объектив 6, например,вогнутой формы, мнимое изображение 7 экрана 3 источника света 1, фокус 8 зеркаль., цуЩЯЩЩрщ щ дуфЩФ 44 цйуиюд.:" ;. - -,:"-;": : у ;д- . :г,-. -г744725ного обьектива, вершину 9 зеркального : нз которых содержит одноименные разряды объектива, линзовый растр 10, носитель 11 всех хранимых в ЗУ чисел, например все информации (светочувствительный), отдель- первые разряды всех хранимых в ЗУ чисел, ные микрокадры 12 информации, группу 13 все вторые разряды всех хранимых в ЗУ чи.кадров, пластину 14 из оптических свето- сел и т. д. Микрокадры относящиеся к ) н,д ойд, де ьные оптические световоды 15, группе кадров размещены набщне выходы 17 те, одиноколо другого, как это показано нафото риемников, общие выхо ыгруппы фотоприемников, блоки 18 и 19 уп- чертеже. К носителю 11 инфо мации подключена контактно пластина4; состоящая из отКоммутируемый источник 1 смта вмонс ета вмон- дельных для каждого микрокадра оптическихтирован в отверстие центральной части коллиматорного объектива 2 и повернут своим 1 вР каждын микросветоводов 15. П н этом кажэкраном 3 в сторону передней фокал . кадр 12 носителя информации подключен плоскости 4 объектива 2 и веми своими двоичными Разрядами к однва, пРи этом центр ному, соответств ю ем емисточника света совпадает с оптической " . ующему ему световоду плас-.осью 5 коллиматоРного объектива 2, кото- п д У световодУ пластины 4тины 14, К каж омрый является ак "подключен, также контактно, олин соответглавнои оптическои , восью ЗУ. Перед объективом 2 и источникомфУ У Ф приемник блока 16 фото- света установлен обращенный отража й приемников, напРимер один фотоэЛектронповерхностью в сторону источника света вог( . ). ыходы фотопринутый зеркальный объектив 6 например -ни- подключенных к одной информасферической илн параб "ционной областиносителя информации, объ настроенный так, что увеличенное мн ед".не"ы и. о Разуют один общий выход 17 изображение 7 экрана 3 источника с " группы фотоприемников, К коммутируемому полУчается в фокальной плоскости колли- . У т . к локу б фотоприем. источнику 1 света и к блокбматорного объектива 2, и и этом н 3 н"ков. подключены соответственно блок я источникасвета оказывается размещ н-ся, локамн управлеРа" и блок 19, являющиеся блокным в пространстве .между фокусом 8 зер лами ЗУ являются кодовые шиния ЗУ; Вхокального объектива б и вершиной 9 ого и ны 20 и 2 адреса, выходами - объединен- объектива. За объективом 2 по ход св . ные выходы 7 блока фотоприемников.вых лучей размещен линзовый растр О, п и. н зеркальный объеклвинутьЙ возмож о ближе к коллиматорно- " установлен" друг относительно друга му объек П в " так, что мнимое изображение экрана источм о ъектнву. оверхность растра перпен- ника свююю оптической оси ЗУ 3 линзовым39 вом, получается в фокальной плоскости коллимато ного объектива 2, Поэтомв его окальной плоскости Раз- лимато н г бмещен светочувствительный носитель 11 инсхеме при записи и считывании. данных длядвоичными данными, записан- оптической части ЗУ сох аняасти охраняю ся те жеров 2. В качестве носителя 11 информации: ствеокад условия работы, что и в известном ст йможет быть использован любой подходящий 3 З"по чувствительности носитель информации, При считывании данных, в зависимостинапример фотографический носитель инфар- от двоичного кода адреса, поступившего на мации для ЗУ постоянного типа, фотохром- пины 20, высвечивает та или иная позиция нцй. или магнитооптический носитель нйфор-экрана источника 1 света, йространственное маний для ЗУ оперативного типа. На но- размещение которой соответствует поступивсителе информации принят способ представ- шему на шины 20 коду адреса. Зеркаль 4 О.лення двоичных знаков, при котором коду ный объектив 6 создает в фокальной плос-:., 1 соответствует, например, наличие про- кости 4 объектива 2 мнимое изображение зрачного, пропускающего свет участка высветившей световой позиции, повторяю- в условленном месте, коду О - щей зеркальное размещение световой позином мотсутствие прозрачного участка в уловлен ции на экране источникасвета. Отраместе, Каждый микрокадр 12 носителя ные от зереального объектива 6 световыер женинформации представляет собой отображе. лучи поступают в объектив 2, за которым ние на нем света и тени, создаваемое вознйкает поток параллельных световых л источником 1 света при записи двоичных чей, наклон которых по отношению к оптиданных. Количество двоичных знаков одного ческой оси ЗУ соответствует пространственмикрокадра равно-Количеству незавйсимйхв ному размещению .включенной световой по- световых позиций, формируемых источни- зиции, Растр 10 расщепляет поступивший ком 1 света. Каждой позиции светового пят- на его вход поток световых лучей и фона на экране источникасвета"собтвет- кусируетэти лучи по заданному адресу на ствует свое место в каждом микрокадре 12 поверхность носителя информации одновреносителя 11 информации, куда она проекти- менно во всех микрокадрах, Прн этом, в тех руется посредством зеркального объектива 6, микрокадрах, где по заданному адресу заколлиматорного объектива 2 и линзового писаны 1, свет проходит через носутель "растра 10. Все информационное поле носи- информации ипо световодам 15 пластины 4 теля Разбито на группы 13 кадров, каждая поступает на входы фотоприемников бло7447256Практически оптическая часть ЗУ можст быть настроена так, чтобы почти весь све.товой поток, исходящий от коммутируемгпо источника света, за исключением потерь при отражении от зеркальной поверхности и не значительной части светового потока, при 5крывяемого в центральной части коллиматорного объектива коммутируемым источником света, которая в реальных схемах ЗУ составит не более 1% от общего светового излучаемого источником света, попадал вфр коллиматорный объектив. Поэтому светособирательная способность такого ЗУ мо.жет достигнуть 80 - .90%, что позволит перейти к применению в ЗУ менее светочувствительных, чем фотографические носители информации постоянного типа, оперативф ных носителей информации, например, типафотохромных или магнитооптических. носителей информации, и создавать таким обра.зом линзово-растровое оптическое оперативное ЗУ, увеличить при заданной мощностиЗФр источника света объем памяти и быстро.действие ЗУ,формула изобретения ка 16: Там же, где по выбранному адресув микрокадрах записаны О, свет на входы фотоприемников не проходит, Блок9осуществляет дополнительйую выборку данных в блоке 16 фотоприемников и в зависимости от поступившего на его входы 2двоичного кода адреса включает тот илииной фотоприемник в каждой группе фотоприемников блока 16. Там, где на входывключенных фотоприемников поступает светна соответствующих этим фотоприемникамвыходах 17 появляются импульсы напряжения, так же, где на входы включенных фотоприемников свет не поступает, на соответствующих этим фотоприемникам выходах 17импульсы напряжения не появляются,Для описанной схемы ЗУ справедливоотношениегде х - .расстояние от мнимого изображения 7 экрана источника света 3до вершины 9.зеркального объектива 6,Ь - расстояние от вершины 9 зеркального объектива 6 до экрана 3 источника света 1,1 - фокусное расстояние зеркальногообъектива 6.Так как вогнутые зеркальные объекти.вы дают мнимое изображение предмета лишьпри условии, когда изображаемый предметразмещен в пространстве между фокусомобъектива и его вершиной, -- всегда.хЕменьше единицы, а -1- - больше единицы,Следовательно, длина оптической части устройства, начало которого размещено в вершине 9 зеркального объектива 6, всегдабудет более чем в 2 раза меньше длиныоптической части известного устройства, на: чалокоторого размещено зафокальной плос костью 4 коллиматорного объектива 6. Указанное обстоятельство и обеспечивает уменьшение, так же не менее чем в 2 раза габаритов и, соответственно, геометрическогообъема ЗУ.Увеличение светосилы оптической части ЗУ вытекает из того, что внешний телесный уголь опираю 1 цийся на некоторуювоображаемую плоскость АА и охватывающий световой поток, поступающий в коллиматорный объектив по схеме известного ЗУ, значительно меньше внутреннего телесного угла й, опирающегося на ту жеплоскость АА и охватывающего поток световых лучей, поступаюцих в коллиматорный объектив в предлагаемой схеме ЗУ,Оптическое запоминающее устройство, содержащее коммутируемый источник света и последовательно расположенные и оптически связанные коллиматорный объектив- линзовый растр, носитель информации Н ЗВблок фотоприемников, отличающееся тем, что, оно с целью снижения потребляемой, мощности за счет уменьшения световой энергии при записи и считывании информации содержит зеркальный объектив, например, вогнутой формы, расположенный перед колзз лиматорным объективом, в центральной части которого выполнено отверстие, в котором установлен коммутируемый источник света, оптически связанный с зеркальным объективом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Драцев Л. А., Каи А, 3. и др. Некоторые итоги разработки макета растровогофотографического долговременного ЗУ,Сборник тезисов докладов научно-технического совещания поразвитию и совершенствованию ЗУ для ЭБМ, Ленинград, 21 - 22 октября 1971.2. Авторское свидетельство СССР600612, кл. (з 11 С 13/04, 1975 прототип).Составитель Иехрел К. Шуф иран 4 662 онскаи ИИ 11 И Государственного к но лелам изобретений н 35, Москва, Ж, Раушс Г 11111 а 1 атента, г. Ужгород