Оптическое запоминающее устройство

(56) Авторское свидетельство СССР Иф 713347, кл. С 11 С 11/42, 1978.Авторское свидетельство СССР 9 934851, кл, О 11 С 11/42, 1979, (54)(57) ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОИИНАКЗЦЕЕ УСТРОЙСХВО, содержащее последовательно расположенные и оптически связанные. источник излучения, блок адресации луча, блок формирования луча, управляемый транспарант, блок Фокусировки луча, блоки хранения информации, каждый из которых выполнен в виде последовательно расположенных и оптически связанных коллимирующего узла, управляемого свето- переключателя, оптически связанного через носитель информации со свето- объединителем, и узла фокусировки луча, блок оптического считывания, фотоприемный блок и блок управления, содержащий генератор сиихронмпульсов, первый выход которого подключен к входу первого Формирователя управляющих сигналов, выход которого подключен к источнику излучения, второй выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входу адресного буферногонакопителя, второй вход которого связан с первым выходом канала ввода-вывода, выход адресного буферного накопителя подключен к входу второго формирователя управляющих сигналов, выход которого подключен к блоку адресации луча, третии выход генератора синхроимпуль подключен к первому входу информационного буферного накопителя, второй вход которого связан с вторым выходом канала ввода-вывода, выход информационного буферного накопителя подключен к входутретьего Формирователя управляющих сигналов, выход которого подключен к управляющему транспаранту, четвертый выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входу канала ввода-вывода, второй вход которого связан с выходом буферного накопителя, первый вход которого связан с пятым выходом генератора синхроимпульсов; второй вход3 буферного накопителя подключен к выходу Фотоприемного блока, шестой выход генератора синхроимпульсов подключен к входу четвертого формиро32 вателя управляющих сигналов, выходкоторого подключен к входу Фотоприемного блока,.седьмые н восьмыевыходы генератора синхроимпульсовподключены соответственно к входампятых и шестых формирователей управляющих сигналов, выходы которыхподключены соответственно к управляемым светопереключателям и носителям информации каждого из блоковхранения информации, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, вкаждый из блоков хранения информациивведен управляемый оптический вентиль, носитель информации выполненв виде двумерной светочувствительнойпластины с прямоугольными отверстиями, и в блок управления введеныседьмые формирователи управляющих1075848 25 сигналов по числу блоков храненияинформации, причем управляемый светопереключат ль через прямоугольныеотверстия в светочувствительнойпластине связан со светообъединителем, выход которого через управляемый оптический вентиль оптически Изобретение относитоя к областивычислительной технику и может бытьиспользовано в качестве запоминающего устройства при обработке больших массивов информации.Известно оптическое оперативноезапоминающее устройство, построенноена основе управляемых мультиплекаторов изображений и носителей информации, работающих на отражение. Основным недостатком этого устройстваявляется относительно невысокаяемкость хранения информацииНаиболее близким техническим15решением является блок обращенияк оптическому запоминающему устройству, содержащий два линзовых регист.ра, управляемый светопереключатель,носитель информации, светообъединитель и узел управления. Основной20недостаток этого блока - относительно низкая надежность.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Это достигается тем, что в оптическое запоминающее устройство,содержащее последовательно располо-женные и оптически связанные источник излучения, блок адресации луча,блок формирования луча, управляемый 50транспарант, блок фокусировки луча,блок хранения информации, каждый изкоторых выполнен в виде последовательно расположенных и оптически1 связаиных коллимирующего узла, унравляемого светойереключателя, оптически связанного через носитель ин-,.формации со светообъединителем, иузла фокусировки луча, блок оптического считывания, фотоприемный блок 40и блок управления, содержащий генера.тор синхроимпульсов, первый выход связан с входом узла фокусировкилуча, девятые выходы генератора синхроимпульсов подключены соответственно к входам седьмых формирователей управляющих сигналов, выходыкоторых подключенык соответствующимуправляемым оптическим вентилям. которого подключен ко входу первогоформирователя управляющих сигналов,выход которого подключен к источникуизлучения, второй выход генераторасинхроимпульсов подключен к первомувходу адресного буферного накопителя,второй вход которого связан с первымвыходом канала ввода-вывода, выходадресного буферного накопителя подключен ко входу второго формирователя управляющих сигналов, выход которого подключен к блоку адресациилуча, третий выход генератора синхроимпульсов подключен к первому входуинформационного буферного накопителя,второй вход которого связан со вторым выходом канала ввода-вывода,выход информационного буферного накопителя подключен ко входу третьегоформирователя управляющих сигналов,выход которого подключен к управляющему транспаранту, четвертый выходгенератора синхроимпульсов подключен к первому входу канала ввода-вывода, второй вход которого связан свыходом буферного накопителя, первыйвход которого связан с пятым выходомгенератора синхроимпульсов, второйвход буферного накопителя подключенк выходу фотоприемного блока, шестойвыход генератора синхроимпульсовподключен ко входу четвертого формирователя управляющих сигналов, вы-.ход которого подключен ко входу фото-.приемного блока, седьмые и восьмыевыходы генератора синхроимпульсовподключены соответственно ко вхОдампятых и шестых, формирователей управляющих сигналов, выходы которыхподключены соответственно к управляемым светопереключателям и носителям информации каждого иэ блоковхранения информации, в каждый иэ блоков хранения информации введен управляемый оптический вентиль,носитель информации выполнен в виде двумерной светочувствительной пластины с прямоугольными отверстиями, и в блок управления введены седьмые формирователи управляющихсигналов по числу блоков хранения информации, причем управляемый светопереключатель через прямоугольные отверстия в светочувствительной пластине связан со светообъединителем, выход которОго через управля емый оптический вентиль оптически свя,зан со входомузла фокусировкилуча,девятые выходы генератора синхроимпульсов подключены соответственно ко входамседьмых формирователей управляющих сигналов, выходы которых подключены к соответствующим управляемым оптическим вентилям.На чертеже представлена схема оптического запоминающего устройства.Оптическое запоминающее устройство содержит источник .1 излучения, блок 2 адресации луча, блок 3 фор. мирования луча, управляемый транспарант 4, блок 5 Фокусировки луча, блоки 6 хранения информации, коллимирующий узел 7, управляемый свето- переключатель 8, носитель 9 информации, светообъединитель 10, управляемый оптический вентиль 11, узел 12 фокусировки луча, блок 13 оптического считывания, фотоприемный блок14 и блок 15 управления.В качестве источника 1 излучения может быть использован, например, лазер.В качестве блока 2 адресации луча могут быть использованы, например, электрооптические, акустооптичес:ие или жидкокристаллические дефлекторы.Блок 3 формирования луча может состоять, например, из телескопической системы, оптически связанной с линзовым растром, и двух объективов, находящихся взаимно в фокальных плоскостях друг от друга, причем первый объектив находится в задней фокальной плоскости линзового растра.Управляемый транспарант 4 предназначен для амплитудной модуляции проходящего через него, светового пучка и может быть выполнен, например, на основе жидких кристаллов с матричной или индивидуальной адресацией. Информация на транспаранте 4отображается, например, в парафазномкоде,Блок 5 фокусировки луча можетбыть выполнен, например в виде двухобъективов, установленных взаимнов фокальных плоскостях друг друга.Блоки б хранения информации предназначены для хранения информацииО и состоят, например, из коллимирующего узла 2, управляемого светопереключателя 8, носителя 9 информации,светообъединителя 10, управляемогооптического вентиля 11 и узла 125 фокусировки луча.Коллимирующий узел 7 выполнен,например, в виде линзового растра.Управляемый светопереключатель 8имеет 1 оптических входов, каждомур 0 из которых соответствует два оптичес.ких выхода. В качестве управляемогосветопереключателя 8 может использоваться, например, двулучепреломляющий кристалл (например исландский25 шпат), перед входной плоскостью ко". торого установлен переключатель поляризации света, который, например,при подаче на него напряжения поворачивает плоскость поляризацииопроходящих пучков на 90 , или, например, управляющая поликубическаясистема.Носители 9 информации осуществля-,ют реверсивное хранение информации в35виде отдельных микрокадров - страницинформации, например, в парафазномкоде. Носители 9 могут быть выполнены, например, на основе фотоэлектрического кристалла (например силикатависмута, или на любой подходящейсреде, допускающей запись, считывание и стирание информации.Светообъединитель 10 имеет 2 1оптических входов, каждой паре изкоторых соответствует один выход. Вкачестве светообъединителя 10 можетиспользоваться, например, двулучепреломляющий кристалл (например исландский шпат) или поликубическая50система,Управляемый оптический вентиль11 служит для согласования работы последовательно расположенных блоков хранения информации. Вентиль 11, 55 например, при подаче на него напряжения поворачивает плоскость поляризации проходящих пучков на 90 . Он может быть выполнен, например, наоснове электрооптических кристаллов ДКДР или жидких кристаллов.Блок 13 оптического считывания может быть выполнен, например в виде объектива.Фотоприемный блок 14 предназначен для считывания информации, представленной в парафазном коде и может .быть выполнен, например, в виде наборных или интегральных фотоприемных матриц.Блок 15 управления обеспечивает работу запоминающего устройства в различных. режимах. Блок 15 может состоять, например, из генератора 16 синхроимпульсов; формирователя 17 управляющих сигналов, канала 18 ввода-вывода; адресного буферного накопителя 19; формирователя 20 управляющих сигналов, информационного буферного накопителя 21; формирова-, теля 22-26 управляющих сигналов; буФерного накопителя 27.ОЗУ работает следующим образом.1. В режиме записи информации по команде генератора 16 на источник 1 излучения подается напряжение и световой пучок от него поступает на блок адресации луча. Адрес участка30 носителя, на,который необходимо записать микрокадр, по командам генератора 16 поступает иэ канала ввода- вывода 18 на накопитель 19, который ,через формирователь 20 подает управляющие напряжения на блок 2. Согласно поданному коду блок 2 устанав-, ливает световой пучок в положение, соответствующее записи микрокадра. . Световой пучок проходит блок 3 формирования луча и под углом, соответствующим адресу записи микрокадра на носитель 9, освещает транспарант 4. По командам генератора 16 информация, подлежащая записи на микрокадр, поступает из канала ввода- вывода в накопитель 21, а затем на ,Формирователь 22, который подает управляющие напряжения на транспарант 4, Согласно поданному коду . транспарант 4 модулирует проходящий световой пучок, и он через блок 5 фокусировки луча направляется на вход блока б. Оси световых пучков на выходе блока 5 параллельнь оптической оси блока 6. Таким образом, на выходе блока 5, соответствующем адресу участка. носителя 9 информации, на котором должен записываться микрокадр, появляется сфокусированное изображение кода, отображенного 1на транспаранте 4,Пучок, переносящий это изображение коллимируется коллимирующим узлом 7 первого блока 6. Предположим,что запись должна быть произведенаво второй блок 6. Тогда пучок беспрепятственно проходит по каналу черезэлементы 8-11 (в носителе 9, например, имеется сквозное отверстие),поступает на узел 12 фокусировкилуча, который фокусирует его и направляет на вход второго блока 6,Генератор 16 синхроимпульсоввыдает сигналы на формирователи23 и 24, которые вырабатывают управляющие напряжения соответственно дляуправляющего светопереключателя 8и носителя 9 информации (второгоблока 6). Согласно поданному сигналу с блока 15, управляемый светопереключатель 8 направляет входной пучокпо каналу П на участок носителя 9,предназначенного для записи микрокадра, Производится запись страницыинформации на носитель 9. По завершению записи микрокадра напряжениес носителя 9 по команде блока 15,например, снимается . Аналогичнопроизводится запись информации влюбой блок 6,2. В режиме считывания информации все рабочие ячейки транспаранта 4 переводятся в режим пропускания света. Освещение микрокадра, предназначенного для считывания, осуществляется той же оптоэлектронной системой, что и при его записи. Пучок, прошедший носитель 9, с помощью светообъединителя 10 и управляемого оптического вентиля 11, на который по сигналу генератора 1 б формирователь 25 подает управляющее напряжение, направляется в канал третьего блока б, Световой пучок по каналу проходит все остальные блоки 6 и через блок 13 оптического считывания поступает на фотоприемный блок 14, На блок 14 по команде с генератора 16 формирователь 26 подает управляющие напряжения, он считывает информацию и по сигналам генератора 16 направляет ее через накопитель 27 в канал ввода-вывода 18.3. При стирании информации оптоэлектронная система устройства рабо1075848 Техред М.Пароцай Корректор Т. Колб едактор П. Горьк Заказ 657/ Подписи 44 и аж ВНИИПИ Гос по делам13035, Иоскв го комитета Сий и открытий ушская наб.,ственн обретеЖ,4/5. иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тает так же, как и в режиме записиинформации. При этом все ячейки транспаранта 4, которые соответствуют информации, подлежащей стиранию, переводятся в режим пропускання светаостальные ячейки маскируются), а наноситель 9 по команде блока 15 подается сигнал, разрешающий стирание.Использование предлагаемого оптического запоминающего устройства в составе вычислительных комплексов позволит более чем в 10 раз увеличить объем и надежность обработки информации.