Устройство для ввода и вывода информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 а (1 51)5 6 09 6 1/ ОСУДАРСТВЕННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ1 РИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт водного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРМ 1455357, кл. С 09 6 1/08, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 1437908, кл, 6 09 О 1/08, 1987,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА И ВЫВОДИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к информационо-вычислительной технике и может бы использовано для построения высокопроизводительных вычислительных систем, Целью изобретения является увеличение объема передаваемой информации, Устройство содержит оптоэлектронный экран 1, блок синхронизации 2, блок удвоения изображения 3, усилители оптических сигналов 4 и 5. Оптоэлектронный экран 1 содержит подложку, слой электродов и отражателей, волноводный слой, слой электродов, фотолюминесцентный слой, направляющий слой, растровый слой микролинз, защитный слой, 9 ил,Изобретение относится к информациОнно-вычислительной технике и может бьп ьиспользовано для построения высокопроизводительных информационно-вычислительных систем.Цель изобретения - увеличение ОбьемаГ,ередаваеглой устройством информацииНа фиг,1 изображена схема устройствадля ввода и вывода информации; на фиг,2 -консгрукция оптоэлектронного экрана; нафиг,3 - фрамент поперечного сечения оптоэлектронного экрана; на фиг,4 - фрагментслоя волнсводов с электродами; на фиг,5 -фрагмент поодольного сечения волновода сэлектродами и зеркалами; на фиг.б - ходлучей в вслноводе при вводе (выводе) информации; на фиг,7 - ход лучей а гликролинзе и направляющем слое при вводе (выводе)информации; на фиг,8 - схема блока синхронизации; на фиг,9 - фрагмент схемы коммутации электродов,Устройство для ввода и вывода информации по фиг,1 содержит Оптоэлектронньйэкран 1, блок синхронизации 2, блок 3 удво -ения изображения, усилители 4 и 5 Оптических сигналов, Оптические связи б в видеволоконно-оптических жгутов и электрические связи 7,Оптоэлектронный экран по фиг,1 содержи 1 подлоски 8. волноводный слой с электродами 9, растровыЙ слой 10 и защитныйслой 11, Буквами . х Ь х с Обозначены габаритные размеоькОптоэлгястронный экран по фиг,3 содеркит стекляннуго подложку 12, слой 13 нижних электродов и зеркал из А слой 14прямоугольных волноводае из 7 пО, слой 15верхних электродов из А 1 фотолюминесцентный слой 16 из 7 пА 9 Я, направляющий слой17 с показателями преломления п 1 из кристалла ЕпО, растрэвый слой 18 микролинз"показателями преломления п 2 из кварца, защитный слой из стекла 11,Слой волноводов с электродами пофиг,4 содержит край 19 волноводов, Гоуппыэлектродов 20, волоконно-оптические выводы 21, прямоугольные волноводы 22 из пОи соединительную линейку 23.Волновод с электродами и зеркаламипо фиг,5 содержит первые (верхние) элекроды . 4, вторые(нижние) электроды 25, зеокала 26 и отражатели 27.На фиг,б изображен волновод 14 с показателег; преломлениЯ пз и слой 28 с показателем преломления п 4, возникакщий псддействием электрического поля,На фиг.7 изображены микролинза 29,часть 30 направляющего слоя, центр 31 волновода, показзтели и, п 2 преломлениянаправлягощего слОя и микролинзы соответственно, поток светавводимой информации, угол падения а 1,Блок синхронизации по фиг.8 содержитгенератор 32 импульсных сигналов, счетчик5 33, дешифраторы 34 и 35 и усилители 36 - 41.На фиГ,8 Т 11 Т 12 т 1 12 Лп Т 1, Т 2 Тптактовые сиГналы.Схема коммутации электродов по фиг,9содержит верхние электроды 42, нижние10 электроды 43, схемы ключей 44, 45 и схемыключей наполевых транзисторах 46 и 47,Устройство ввода и вывода информациифункционирует следующим образом.Устройство осуществляет вывод посту 15 пающей по каналу связи информации в видецветного Обаемного изображения на оптоэлектронный экран, а также одновременныйввод(с использованием разделения во времен и) ц вет но го объем ного изображения20 через оптоэлектронный экран для его передачи по каналам связи (фиг.1).При выводе информации на экран, оптические сигналы, поступающие по жгуту из Йоптических волокон. сначала усиливаются в25 усилителе 4 (фиг,1), в качестве которогоможет быть использован, например, электронно-оптический преобразователь. Пройдя через блок 3, представляющий собойоптическое устройство для удвоения30 изображения в виде раздвоения волоконно-оптическихжгутов, оптические сигналычерез соединительную линейку 23 поступают в п 1 волноводов 22 оптоэлектронного экрана (фиг.4), В соответствии в тактовыми35 импульсами, вырабатываемыми блокомсинхронизации по фиг.8, происходит последовательное по тактам подключение нижних (по сигналам Т 1, Т 2,) и верхних (посигналам 11, 12,дп) групп электродов к ис 40 точнику напряжения Е, При этом в течениекаждого промежутка времени Л 1 = 12 - 11 == 1+1- ю(1 6 и) возникает электрическое полемежду соответствующими парами верхних инижних электродов (фиг,9). В результате45 этого изменяется показатель преломленияизотропной среды той области волновода14, которая расположена между данной парог верхних и нижних электродов (на фиг,6эта область выделена пунктирной линией).50 В результате в толще каждого из 1 ч волноводов, имеющих показатель преломления пз,возникают области с показателем преломления п 4, где пз - П 4 = 0,5, что вызываетизменение хода лучей, распространяющих 55 ся в волноводах, и их выход через верхнююгрань волновода, как показано на фиг,6, Припопадании лучей на нижнюю грань волновода происходит их отражение от расположенных там зеркал, Далее покинувшиеволновод световые пучки от множества щ соседних электродов проходят через направляющий слой 30 и через микролинзу 29 выводятся в пространствоформируя объемное изображение, Число щ определяется соотношением размеров микролинзы и расположением под ней электродов и волноводов. Для получения качественного изображения число в должно быть не менее 25. При этом под каждой микролинэой имеется пространство, состоящее из щ волноводов, пересеченных е электродами, и каждая микролинза формирует из в х щ световых потоков микроизображение со своим параллаксом,С целью формирования микроизображения в пределах площади микролинз следует соблюдать соотношение; толщина направляющего слоя должна превышать толщину микролинзы в 3 раза. Тогда лучи,проходящие через микролинзу, фокусируются в центре волновода 31 (фиг.7). Фильтры, покрывающие нижнюю поверхность каждой микролинэы, необходимы для ввода и вывода цветных изображений,Так как каждый электрод пересекает все й волноводов, в каждый момент времени 11, %глп формируется столбец изображения на оптоэлектронном экране и за время Т- , т формируется кедр ивобрежения.При вводе информации оптические сигналы, поступающие иэ внешней среды на оптоэлектронный экран, воспринимаются каждой микролинэой, Считывание кадра изображения и его передача по каналам связи производится последовательно по столбцам аналогично выводу информации, Операции ввода и вывода разделены во времени сигналами Т 11, Т 12 блока синхронизации, которые управляют работой усилителей 4 и 5 в каналах ввода и вывода (фиг.1). Поскольку все элементы устройства являются линейными процесс преобразования оптическихсигналов при вводе информации аналогичен процессу вывода информации,5 Формула изобретенияУстройство для ввода и вывода информации, содержащее первый усилитель оптических сигналов, оптический вход которого является информационным входом устрой ства, второй усилитель оптических сигналов,выход которого является информационным выходом устройства, выход первого усилителя оптических сигналов оптически связан с входом блока удвоения изображения, пер вый и второй выходы которого оптическисвязаны с входами соответственно второго усилителя оптических сигналов и оптоэлектронного экрана, блок синхронизации, выходы которого подключены к управляющим 20 входам соответственно первого и второгоусилителей оптических сигналов и оптоэлектронного экрана, отл и ча ю ще еся тем, что, с целью увеличения объема передаваемой устройством информации, оптоэлект ронный экран выполнен в виде стекляннойподложки, на одной поверхности которой последовательно нанесены первый слой электродов и отражателей из алюминия, слой прямоугольных с сечением волноводов 30 из ЕпО, второй слой электродов из алюминия, фотолюминисцентный слой из ЕпАцЯ, направляющий слой из кристаллического 2 пО, растровый слой микролинз из кварца, защитный слой из стекла, причем электроды 35 и отражатели выполнены в виде полос, расположенных перпендикулярно направлению волноводов, каждая полоса первого слоя электродов размещена в промежутке между полосами электродов второго слоя 40 электродов, отражатели размещены междуэлектродами первого слоя электродов, направляющий слой имеет толщину, превыша"цую толщину микролинз в три раза,. Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор А. Осауленко ед изводственно-иадательский ковинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 1 каэ 2055 Тираж 294 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113 ОЗБ, Москва, Ж, Рауаская наб 45