Оптический страничный преобразователь для оптоэлектронного запоминающего устройства

 

ОПТИЧНСКИЙ СТРАНИЧНЫЙ ПРПОБРАЗОВАТНЛЬ ДЛЯ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО ЗАГ1ОМИНАЮ1ЦЕТО УСТРОЙСТР5А , содержащий оптический сумматор , коррсктирч ющий объектив, оптически связанный с фотоприемиым блоком, и блок управ.чемия, nepiii.ni и второй выходь : которого подклкпс-пы соответственно к входам опт 1ческ()Ч) cyvM.HTc.ipa и фотонриемного бл(ЖУ, Hi,i.4:;i которого подключен к входу Г).К)ка управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения вычисления произведений страниц информации, в него введены первый и второй светообъединители, первый и второй коллимируюшие объективы, оптически управляе.мый транспарант, первый и второй фокусирующие блоки, сдвигающий блок, первый и второй блоки формирования пучков , поляризационный светоделитель, формирователь кода нулей, призменный отражатель , управляемый светопереключатель, первый и второй блоки оптической связи, блок формирования Кода единиц, первый и второй управляемые светообъединители, блок памяти, управляемый поликубический мультипликатор и блок обратной связи, причем первый вход первого светообъединителя является первым входом оптического страничного преобразователя, выход первого светообъединителя через последовательно расположенные и оптически связанные первый коллимируюихий объектив, оптически управляемый транспарант и первый фокусирующий блок оптически связан с первым выходом второго светообъединителя, второй вход которого через последовательно расположенные призменный отражатель, второй фокусирующий блок, формирователь кода нулей и второй коллимирующий объектив оптически связан с первым выходом поляризаmioiiHoro светоделителя, второй выход которого связан с вторым входом первого светооб1)единителя, вход поляр1|зационного свстодс.Ч1ггеля через первый блок формирования пучков оптически связан с выходом слвигаюнкго блока, вход которого является liTopijiM входом оптического страничного 11реобр;13ователя, выход второгч) светообъедините .П онтически связан с входом управляемого светопереключателя, первый выход которого через первый блок оптической связи связан с первым входом первого управ,.могг) светообъединителя, второй сл вход которого оптически связан с выходом блока формирования кода единиц, выход первого управляемого светообъединителя оптически связан с первым входом оптического сум.матора, второй вход которого через блок обратной связи онтически связан с первым выходом управляемого поликубического .мультипликатора, вход 05 которого через последовательно располосо о to женные второй блок формирования пучков и 6:ioK намяти оптически связан с выходом вто|)()го управляе.мого светообъединителя, нервы 1 вход которого оптически связан с 1C Bbixo.ioM оптического сумматора, второй вход второго управляемого светообъединителя через второй блок оптической связисвязан с вторым выходом управляемого светопереключателя, второй выход управляемого ноликубического мультипликатора оптически связан с входом корректирующего об7 ектива, третий выход управляемого поликубического мультипликатора является оптическим выходом оптического страничного преобразователя, выходы блока управления с третьего по десятый подключены соответственно к оптически управляемому

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU,„, 1169022

<51) А G I I С 11/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР >

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " --:;,/

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3701186/24-24 (22) 16.02.84 (46) 23.07.85. Бюл. № 27 (72) Л. A. Вербовецкий (53) 681.327.66(088.8) (56) Лвторское свидетельство СССР № 424145, кл. G 06 F 7/56, 1972.

Лвторское свидетельство СССР № !!48500, кл. G ll С II/42, 1983. (54) (57) ОПТИЧГСКИЙ СТРЛНИЧНЫЙ

ПР1>ОЬРЛЗОВЛТ! .;1Ь 11ЛЯ 011ТО;-)ЛЕКТРОННОГО ЛЛ1!ОМИНЛ10111Е .ГО УСТРОЙСТВЛ, содержа(((иH оптический сумма fop, коррсктпр. 1()IIIHH объектив, Оптически связанный с фотоприемным блоком, и блок управления, пер(31,,«. и 1>торо<1 Выходы которого полк.it<> с пи с<>с>тветственно к входам оптическсн.с> су. м1:-<тора и фотоприемного

f>fH>HH, <31,>х<«1 к<>горого подключен к входу б>лона управлс нпя, «тлича>оши< ся тем, что, с цс.1 bio расlIIHppHHH фу нкциональных Возможност(и преобразователя за счет обеспечения вычисления произведений страниц информации, в нсго введены первый и второй светообъеди нитсли, первый и второй коллимирующие объективы, оптически управляемый транспарант, первый и второй фокуси рующие блоки, сдви га ющий блок, первый и второй блоки формирования пучков, поляризационный светоделитель, формирователь кода нулей, призменный отражатель, управляемый светопсреключ атель, первый и второй блоки оптической связи, блок формирования кода единиц, первый и второй управляемые светообъеди интел и, блок памяти, управляемый поликубический мультипликатор и блок обратной связи, причем первый вход первого светообъединителя является первым входом оптического страничного преобразователя, выход первого светообъединителя через последовательно расположенные и оптически связанные первый коллимирующий объектив, оптически управляемый транспарант и первый фокусирующий блок оптически связан с первым выходом второго светообъединителя, второй вход которого через последовательно расположс )шые приз менный отражатель, второй фокусирук)щий блок, формирователь кода нулей и второй коллимирующий объектив опти I <. С К И <. 13 HÇ H 11 С I l(P В Ы М В Ы ХОДОМ ПОЛ Я Р И 3 аI l H() I Ill() г(> «13с тодел итсл я, второй выход кот<>рого связан с вторым входом первого с(>стосни сдинителя, вход полярнзационного с(3стодсхппгеля через первый блок формирования пучков оптически связан с выходом с(внгак)щего блока, вход которого является 13T<>p(>I XI Входом Оптич(. скОГО ст!)а пичнОГО прсобр<1.3о13ателя, выход второго светообъе>п(пит«ля ()IITHil(. ски связан с входом управля(мс>п> свстопереключателя, первый выход котс>рого через первый блок оптической свя IH <.13siзан с первь>м входом первого управляем(>г<> с ветообъединителя, второй вхс>д которого оптически связан с выходом блок;I g!<>piIHp<)l)aHHH кода единиц, выход и(pl>(>l l 1lp3âëÿå÷îãî светообъединителя о<ггически связан с первым входом оптическ >п> сучматора, второй вход которого через бл<>к обратной связи оптически связан с первым выходом управляемого поликубичс ского мультипликатора, вход которого через последовательно расположснные второй блок формирования пучков и блок пачяти оптически связан с выходом второго управляемого светообъединителя, пс рвый Вход которого оптически связан с выхо соч оптического сумматора, второй вход второго управляемого светообъединителя черсз второй блок оптической связи связан с вторым выходом управляемого светопереключателя, второй выход управляемог<) поликубического мультипликатора оптически связан с входом корректирующего объектива, третий выход управляемого поликубического чультипликатора является оптическим выходоч оптического страничного преобразователя, выходы блока управления с третьего по десятый подключены соответственно к оптически управляемому

1169022 транспаранту, сдвигаюшему блоку, управляемому светопереключателю, блоку формирования кода единиц, первому и второму

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в оптоэлектронных запоминающих устройствах большой емкости для вычисления произведений страниц информации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения вычислений произведений страниц информации.

На фиг. приведена блок-схема оптического страничного преобразователя для оптоэлектронного запоминаюшего устройства; на фиг. 2 — схема блока управления.

Оптический страничный преобразователь работает, например, совместно с оптоэлектронным запоминающим устройством (ОЗУ) со страничной структурой. Информация на выходе ОЗУ представлена, например, в парафазном коде.

Оптический страничный преобразователь содержит светообъединитель 1, коллимируюший объектив 2, оптически управляемый транспарант 3, фокусируюший блок 4, светообъединитель 5, сдвигающий блок 6, блок 7 формирования пучков, поляризационный светоделитель 8, коллимируюший объектив 9, формирователь 10 кода нулей, фокусируюший блок 11, призменный отражатель 12, управляемый светопереключатель 13, блоки 14 и 15 оптической связи, блок 16 формирования кода единиц, управляемый светообъединитель 17, оптический сумматор 18, управляемый светообъединитель 19, блок 20 памяти, блок 21 формирования пучков, управляемый поликубический мультипликатор 22, блок 23 обратной связи, корректирующий объектив 24, фотоприемный блок 25 и блок 26 управления.

Светообъединитель 1 может быть выполнен, например, в виде поляризационного светообъединительного куба.

Оптически управляемый транспарант 3 предназначен для модуляции светового пучка, поступающего на него со светоделителя 8, в соответствии с кодом информации, переносимым управляющими световыми пучками, поступающими на транспарант 3 со светообъединителя 1. Транспарант 3 может быть выполнен на основе жидких кристаллов или PROM-структуры.

Светообъединитель 5 выполнен, например, в виде светообъединительного куба. управляемым светообъединителям, блоку памяти и управляемому поликубическому мультипликатору.

Сдвигающий блок 6 предназначен для последовательного высвечивания тех частей парафазных разрядов страницы множителя, начиная с младшего, которые соответствуют двоичному знаку «1», и может состоять, например, из поляризационного светообъединительного куба, первый вход которого является входом оптического преобразователя, а второй вход через теле10 скопический узел, состоящий, например, из цилиндрического телескопа, и узел смешения пучков, например электрооптический или акустооптический дефлектор, связан с лазером. На выходе светообъединительного куба последовательно расположены коллимируюший объектив и оптически управляемый поляризационный транспарант. Транспарант, например, переключает на 90 плоскость поляризации световых пучков, поступавших на него со второго входа куба и проходящих через те ячейки транспаранта, на которые поступают управляюшие световые пучки с первого входа куба, и может быть выполнен на основе жидких кристаллов или PROM-структуры.

Блок 7 формирования пучков состоит, например, из цилиндрического линзового растра, в задней фокальной плоскости которого расположен цилиндрический коллективный объектив.

Поляризационный светоделитель 8 выполнен, например, в виде поляризационного светоделительного куба.

Формирователь 10 кода нулей предназначен для формирования световых пучков, отображаюших код парафазных нулей в тех словах страницы множимых, в соответствуюших разрядах страницы множителей который находятся двоичные нули, и может быть выполнен, например, в виде маски (фототрафарета) страницы парафазных нулей, за которой расположен переключатель поляризации. Последний переключает плоскость поляризации проходяших световых пучков на 90 и может быть выполнен на основе жидких кристаллов или из кварцевой пластины.

Призменный отражатель 12 выполнен, 45 например, в виде поворотной призмы.

Управляемый светопереключатель 13 может быть выполнен, например, в виде поля ризационного светоделительного куба, 1!

3 перед входной плоскостью которого расположен управляемый переключатель поляризации, последний при подаче на него напряжения поворачивает плоскость поляризации проходящих пучков на 90 и может быть выполнен на основе жидких кристаллов или кристаллов КДР.

Блоки 14 и 15 оптической связи могут быть выполнены, например, из последовательно расположенных первого линзового растра, в передней фокальной плоскости которого расположен первый коллективный объектив, жгута волоконных световодов и второго линзового растра, в задней фокальной плоскости которого расположен второй коллективный объектив.

Блок 16 формирования кода единиц предназначен для округления произведения и формирует световые пучки, отображающие код парафазных единиц в дополнительном разряде страницы множимого и код парафазных нулей в остальных разрядах.

Блок 16 может состоять, например, из последовательно расположенных лазера, первого телескопа, маски (фототрафарета), содержащей парафазные единицы в дополнительных разрядах страницы и парафазные нули в остальных, и второго телескопа.

Управляемый светообъединитель 17 может быть выполнен в виде поляризационного светооб ьединительного куба, на выходе которого расположен управляемый йереключатель поляризации. Последний при подаче на него напряжения поворачивает плоскость поляризации проходящих пучков на 90 и может быть выполнен на основе жидких кристаллов или кристалла КДР.

Оптический сумматор 18 предназначен для получения сумм частных произведений и имеет два оптических входа и один оптический выход.

Управляемый светообъединитель 19 выполнен, например, в виде поляризационного светообъединительного куба, на выходе которого расположен уп равляемый переключатель поляризации. Последний при подаче на него напряжения поворачивает плоскость поляриза ции проходящих пучков на 90 и может быть выполнен на основе жидких кристаллов или кристалла КДР.

Блок 20 памяти для хранения частных произведений может состоять, например, из поляризационного светообъединительного куба, первый вход которого является входом блока 20, а второй вход через первый объектив оптически связан с лазером.

На выходе куба последовательно расположены второй объектив и оптически управляемый транспарант. Информация на транспаранте может отображаться, например, с кратковременным запоминанием.

Транспарант предназначен для модуляции светового пучка, поступающего на него с состоять, например, из последовательно тив находятся взаимно в фокальных плоскостях друг друга.

Управляемый поликубический мультипликатор 22 может состоять, например, из двух поляризационных светоделительных кубов, перед входными плоскостями которых установлены управляемые переключатели поляризации. Последние при подаче на нпх напряжения поворачивают плоскость поляризации проходящих пучков на 90 и

vîãóT быть выполнены на основе жидких кристаллов или кристаллов КДР.

Блок 23 обратной связи может состоять, например, из последовательно расположенных первого линзового растра, в передней фокальной плоскости которого расположен первый коллективный объектив, жгута волоконных световодов, второго линзового растр-l, в задней фокальной плоскости кото30 рого расположен второй коллективный объектив, и двух объективов, имеюгцих общую главную плоскость, причем первый из них и второй коллективный объектив находятся взаимно в фокальных плоскостях друг друга.

Фотоприемный блок 25 служит для считывания информации, представленной в парафазном коде, и может быть выполнен, например, в виде наборных или интегральных фотоприемных матриц.

Блок 26 управления обеспечивает ра40 боту оптического страничного преобразователя и может состоять, например, из генератора 27 синхроимпульсов, формирователей 28-37 управляющих сигналов, буфер. ного накопителя 38 и канала 39 вывода.

Оптический страничный преобразователь работает следующим образом.

Световые пучки, несущие страницы сомно жителей, с выхода ОЗУ поступают на входы блоков 1 и 6.

Пучки, переносящие страницу множимых, Sp поступают на первый вход светообъединителя 1 и через коллимирующий объектив 2 на оптически управляемый транспарант 3.

По команде генератора 27 формирователь

28 подает управляющее напряжение на транспарант 3, и на нем отображается страница множимых.

Световые пучки, несущие страницу множителей, поступают на вход сдвигающего блока 6 (по команде генератора 27

69022

4 второго входа куба, в соответствии с кодом информации, переносимым управляющими световыми пучками, поступающими на транспарант с входа блока 20. Транспарант может быть выполнен на основе жидких кристаллов или PROM-структуры.

Блок 21 формирования пучков может расположенных линзового растра, в задней фокальной плоскости которого располо1р жен коллективный объектив, и днуx объективоь, имеющих общую главную плоскость, причем первый из них и коллективный объек1169022 формирователь 29 подает напряжение на блок 6) и через него светообъединительный куб и коллимирующий объектив на вход оптически управляемого поляризационного транспаранта, на котором и отображаются.

Световой пучок от лазера поступает на узел смещения, который в соответствии с тактовыми сигналами, поступающими на него с формирователя 29, последовательно переключает световой пучок, начиная с позиции, соответствующей младшему разряду множителей (1-й такт), в позицию, соответствующую старшему (К-му) разряду страницы множителей (К-й такт). В каждом такте световой пучок от узла смещения проходит через телескопический узел, светообъединительный куб и коллимирую ц.," объектив, освещает ячейки транспаранта только того разряда, который соответствует данному такту умножения, и модулируется ими. У пучков, проходящих через тс ячейки транспаранта, на которых отображены двоичные единицы данного разряда страницы множителей, плоскость поляризаьии поворачивается на 90, остальные пучки проходят без изменений. Поэтому те пучки, которые соответствуют двоичным единицам данного разряда страницы множителей, проходят через блок 7 формирования пучков, поляризационный светоделитель 8, светообъединитель 1 и коллимирующий объектив 2, освещают все ячейки транспаранта 3 соответствующих слов и модулируются ими. Далее эти пучки проходят через фокусирующий блок 4 и поступают на первый вход сгетообъединителя 5.

Пучки, которые соответствуют двоичным нулям данного разряда страницы множителей, проходят через блок 7, светоделитель 8 и коллимирующий объектив 9, преобразуются в формирователе 10 кода нулей в пучки, отображающие соответствующие нулевые слова, и через фокусирующий блок 11 и призмеиный отражатель 12 поступают на второй вход светообъединителя 5, в котором сгетовые пучки объединяются в пучки, отображающие страницу произведения одного разряда страницы множителей на страницу множимых.

В первом такте вычисления произведения генератор 27 через формирователь 30 подает напряжение на управляемый светопереключатель 13, и он направляет световыс пучки, отображающие первое частное произведение, через блок 14 оптической связи и светообъединитель 19 (иа него ио команде генератора 27 формирователь 34 подае, например, напряжение) на блок 20 и.: :.я; и, предназначенный для хранения

i ных произведений. В блоке 20 первое квотное произведение отображается на I ðàícïàðàíTå и хранится на нем до второго такта.

Во всех последующих тактах вплоть до получения окончательного результата генератор 27 снимает напряжение со светопереключателя 13, и он направляет световые пучки через блок 15 оптической связи и управляемый светообъединитель 17 на первый вход оптического сумматора 18.

По команде генератора 27 формирователь 35 подает напряжение на блок 20, и световой пучок от его лазера через первый объектив, поляризационный светообъединитель и второй объектив освещает оптически управляемый транспарант и модулируется им в соответствии с отображенной на нем страницей частных произведений предыдущего такта. Эти световые пучки, отображающие страницу частных произведений предыдущего такта, через блок 21 формирования пучков, управляемый поликубический мультипликатор 22 и блок 23 обратной связи поступают на второй вход оптического сумматора 18. При этом блок 23 установлен таким образом, что на входе сумматора 18 световые пучки, отображающие страницу частных произведений, смещены на один парафазный разряд вправо (в сторону младших разрядов).

Во всех тактах вычисления произведения, начиная с второго, генератора 27 через формирователь 33 подает напряжение на сумматор 18, и он вычисляет суммы соответствующих частных произведений.

После последнего К-го такта вычисленная страница произведения кратковременно хранится на транспаранте блока 20. По команде генератора 27 формирователь 36 подает напряжение на блок 22, и он направляет световые пучки либо на оптический выход преобразователя, либо через корректирующий объектив 24 на фотоприемный блок 25.

По команде генератора 27 формирователь 37 подает управляющие напряжения на фотоприемный блок 25, и он считывает информацию, соответствующую произведению сомножителей. Эта информация поступает в буферный накопитель 38, из которого по сигналу генератора 27 направляется в канал 39 вывода. При этом страница произведения считывается с двойной точностью.

Если требуется округление результата произведения, то в (К+ -м такте по команде генератора 27 формирователь 31 подает напряжение на блок 16 формирования кода единиц, который вырабатывает оптические сигналы, отображающие слова, каждОе из которых содержит парафазную единицу в дополнительном разряде и нули в остальных разрядах. По команде генератора 27 формирователь 32 подает напряжение на управляемый светообъединитель 17, и он направляет световые пучки от блока

1169022 диод 2

Фиг 1

К 1б 617 Ф 6 ПУ EZO 82Z

Кб

Фиг.2

С оста в и тел ь А. Ку мо к и н

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 4620/46 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

16 на первый вход сумматора 18, на второй вход которого — с мультипликатора 22 поступает страница произведения, подле8 жашая округлению. В дальнейшем оптический преобразователь работает аналогично.