Оптическое запоминающее устройство

Союз Сонетскнк

Социвпистнческмк

Республик

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

744?25 (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) N. Кл. (22) Заявлено 20.03.78 (21) 2592430/18-24

G 11 С 13/04 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный камнтет (23) Приоритет— (53) УДК 681.327..66 (088.8) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень №24

IIo девам нэобретеннй н открмткй

Дата опубликования описания 05.07.80 (72) А втор изобретения

В. И. Хвингия

Институт кибернетики АН Грузинской CCP (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКОЕ ЗАЦОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к оптике и вычислительной технике и может быть использовано при построении линзово-растровых оптических запоминающих устройств (ЗУ) большой информационной емкости, Известны линэово-растровые оптические

ЗУ, содержащие коммутируемый источник света, линзовый регистр или систему иэ линзовых растров, фотографический носитель информации и блок фотоприемников flJ:

Наиболее близко по техническому решеwe к изобретению оптическое долговременное запоминающее устройство, содержащее размещенные на одной оптической оси коммутируемый источник света, коллиматорный объектив, 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 информации блок фотоприемников f 2j .

Недостатком известных устройств является малая светосила оптической части, обусловливающая необходимость использования мощных источников.

Цель изобретения — снижение потребляемой мощности эа счет уменьшения световой энергии при записи н считывании информации.

Поставленная цель достигается тем, что оптическое запоминающее устройство, содержащее коммутируемый источник света и последовательно расположенные н оптически связанные коллиматорный объектив, линзовый растр, носитель информации и блок фотоприемников, содержит зеркальнын

1о объектив, 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 предлагаемого устройства.

Устройство содержит коммутируемый источник I света, коллиматорный объектив 2, экран 3 коммутируемого источника света I, п переднюю фокальную плоскость 4 коллиматорного объектива 2, главную оптическую ось 5 ЗУ, зеркальный объектив 6, например, вогнутой формы, мнимое изображение 7 экра на 3 источника света 1, фокус 8 зеркальГ

4 ного об ьектива, вершину 9 зеркального объектива, линзовый растр 10, носитель 11 информации (светочувствительный), отдельные микрокалры 12 информации, группу 13 .кадров, пластину 14 из оптических световодов, отдельные оптические световоды 15, блок 16 фотоприемников, общие выходы 17 группы фотоприемников, блоки 18 и 19 управления, входы 20 и 21 ЗУ.

Коммутируемый источник 1 света вмонтирован в отверстие центральной части коллиматорного объектива 2 и повернут своим экраном 3 в сторону передней фокальной плоскости 4 объектива 2, при этом центр источника света совпадает с оптической осью 5 коллиматорного объектива 2, который является также главной оптической осью ЗУ. Перед объективом 2 и источником 1 света установлен обращенный отражающей поверхностью в сторону источника света вогнутый зеркальный объектив 6, например, сферической илн параболоидальной формы, настроенный так, что увеличенное мнимое изображение 7 экрана 3 источника света получается в фокальной плоскости коллиматорного объектива 2, при этом экран 3 источника 1 света оказывается размещенным в пространстве между фокусом 8 зеркального объектива 6 и вершиной 9 этого объектива. За объективом 2 по ходу световых лучей размещен линзовый растр 10, прилвинутый возможно ближе к коллиматорному объективу. Поверхность растра перпендикулярна оптической осн ЗУ. За линзовым растром !О в его фокальной плоскости размещен светочувствительный носитель !1 информации е лвоичными данными, записанными на нем в виде отдельных микрокадров !2. В качестве носителя 11 информации может быть использован любой подходящий по чувствительности носитель информации, например фотографический носитель информ а ци и дл я ЗУ постоя нного типа, фотохромный или магнитооптический носитель нйформаций лля ЗУ оперативного типа. На носителе информации принят способ представления двоичных знаков, при котором коду

«1» соответствует, например, наличие прозрачного, пропускающего свет участка в условленном месте, коду «О» отсутствие прозрачного участка в условленном месте. Каждый микрокадр 12 носителя информации представляет собой отображение на нем «света» и «тени», создаваемое источником I света прн записи двоичных данных. Количество двоичных знаков одного микрокалра равно- Количеству незавйсимйх световых позиций, формируемых источником 1 света. Каждой позиции светового пятна на экране источника света " соб гветствует свое место в каждом микрокадре 12 носителя 11 информации, куда она проектируется посредством зеркального объектива 6, коллиматорного объектива 2 и линзового

"растра 10. Все информационное поле носителя разбито на группы 13 кадров, каждая из которых солержит одноименные разряды всех хранимых в ЗУ чисел, например все первые разряды всех хранимых в ЗУ чисел, все вторые разряды всех хранимых в ЗУ чисел и т. д. Микрокадры, относящиеся к одной группе кадров, размещены на носителе вместе, один около другого, как это показано на чертеже. К носителю 11 информации подключена контактно пластина 14; состоящая из отдельных для каждого микрокадра оптических световолов 15. При этом, каждый микрокадр 12 носителя информации подключен всеми своими двоичными разрядами к одному, соответствующему ему световоду.плас-. тины I 4. К каждому световоду пластины 14 подключен, также контактно, олин соответствующий ему фотоприемник блока 16 фотоприемников, например один фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). Выходы фотоприемников, подключенных к одной информационной области носителя информации, объединены и образуют один общий выход 17 .

З6 группы фотоприемников, К коммутируемому . источнику 1 света и к блоку 16 фотоприемников подключены соответственно блок 18 и блок !9, являющиеся блоками управления ЗУ; Входами ЗУ являются кодовые шины 20 н 21 адреса, выходами — объелиней-. . ные выходы 17 блока фотоприемников.

Источник l света и зеркальный объектив 6 установлены друг относительно друга так, что мнимое изображение экрана источника света, создаваемое зеркальным объекти5О вом, получается в фокальной плоскости коллиматорного объектива 2. Поэтому в этой

Схеме при записи и считывании. данных для оптической части ЗУ сохраняются те же условия работы, что и в известном устрой стве.

При считывании данных, в зависимости от двоичного кода адреса, поступившего на ! пины 20, высвечивает .та или иная позиция экрана источника I света, йространственное

5О. .разме)цение которой соответствует поступившему на шины 20 коду адреса. Зеркальный объектив 6 созлает в фокальной плос-:. кости 4 объектива 2 мнимое изображение высветившей световой позиции, повторяющей зеркальное размещение световой позиции на экране источника I света. Отраженные от зеркального объектива 6 световые лучи поступают в объектив 2, за которым возникает поток параллельных световых лучей, наклон которых по отношению к оптической оси ЗУ соответствует пространственному размещению .включенной световой позиции. Растр 10 расщепляет поступивший на его вход поток световых лучей и фокусирует эти лучи по заданному адресу на поверхность носителя информации олновременно во всех микрокадрах. При этом, в тех микрокадрах, где по заданному адресу записаны «1», свет проходит через носитель информации и™ по световодам 15 пластины 14 поступает на входы фотоприемников бло744725

Практически оптическая часть ЗУ может быть настроена так, чтобы почти весь. световой поток, исходящий от коммутируемого источника света, за исключением потерь при отражении от зеркальной поверхности и незначительной части светового потока, прикрываемого в.центральной части коллима-торного объектива коммутируемым источником света, которая в реальных схемах ЗУ составит не более 1 О от общего светового излучаемого источником света, попадал в коллнматорный объектив. Поэтому светособирательная способность такого ЗУ может достигнуть 80--90%, что позволит перейти к применению в ЗУ менее светочувствительных, чем фотографические носители информации постбянного типа, оперативных носителей информации, например, типа фотохромных или магнитооптических. носителей информации, и создавать таким образом линзово-растровое оптическое оперативное ЗУ, увеличить при заданной мощности источника света объем памяти и быстродействие .ЗУ.

Формула изобретения

Оптическое запоминающее устройство, со держащее коммутируемый источник света и последовательно расположенные и оптически связанные коллиматорный объективлинзовый растр, носитель информации Н блок 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 коллиматорным объективом, в центральной части которого выполнено отверстие, в котором установлен коммутируемый источник света, оптически связанный с зеркальным объективом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Драчев Л. А., Кан А, 3. и др. Некоторые итоги разработки макета растрового фотографического долговременного ЗУ, Сборник тезисов докладов научно-технического совещания по развитию и совершенствованию ЗУ для ЭБМ, Ленинград, 21 — 22 октября 1971.

«2. Авторское свидетельство СССР № 600612, кл. (з 11 С 13/04, 1975 (прототип). ка 16: Там же, me по выбранному адресу в микрокадрах записаны «О», свет на Входы фотоприемников не проходит, Блок 19 осуществляет дополнительную выборку данных в блоке 16 фотоприемников и в зависимости от поступившего на его входы 21 двоичного кода адреса включает тот или иной фотоприемник в каждой группе фотоприемников блока 16. Там, где на входы включенных фотоприемников поступает свет, на соответствующих этим фотоприемникам выходах 17 появляются импульсы напряже- 10 ния, так же, где на входы включенных фотоприемников свет не поступает, на соответствующих этим фотоприемникам выходах 17 импульсы напряжения не появляются.

Для описанной схемы ЗУ справедливо отношение

1S где х —.расстояние от мнимого изображения 7 экрана источника света 3 до вершины 9.зеркального объектива 6, Зр

h — расстояние от вершины 9 зеркального объектива 6 до экрана 3 источника света 1, 1 — фокусное расстояние зеркального объектива 6. Так как вогнутые зеркальные объекти.вы дают мнимое изображение предмета лишь при условии, когда изображаемый предмет размещен в прбстранстве между фокусом объектива и его вершиной, — — всегда меньш единицы, а - - — больше единицы, х Е

36

Следовательно, длина оптической части устройства, начало которого размещено в вершине 9 зеркального объектива 6, всегда будет более чем в 2 раза меньше длины оптической части известного устройства, на: чало которого размещено за фокальной плос- 33 костью 4 коллиматорного объектива 6. Указанное обстоятельство и обеспечивает уменьшение, так же не менее чем в 2 раза габаритов и, соответственно, геометрического объема ЗУ.

Увеличение светосилы оптической час ти ЗУ вытекает из того, что внешний телесный угол Я,, опираюгцийся на некоторую воображаемую плоскость АА н охватывающий световой поток, поступающий в коллиматорный объектив по схеме известного ЗУ, значительно меньше внутреннего телесного угла Q, опирающегося на ту же плоскость АА и охватывающего поток свеi 1 товых лучей, поступающих в коллиматорный объектив в предлагаемой схеме ЗУ.

744725

Составитель И. Загинайко

Редактор Л Всселонскаи Техред К. Шуфрич Корректор М. /!еч 1ик

Заказ 362 !/18 Тирами 662 1!олпнсно1

11!1ИИ1!И Государственного комитета (.ССР но делам изобретений н открытий

1 13035, Москва, Ж- 35, Раушская наб, л. 4/5

Филиал Г!!111 Г!атента, г. Ужгород, ул. !!рги ктняя, 4