Устройство для ввода и вывода информации

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 09 G 1/08

ГОСУДАPСТВЕHHbiИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i8oo (21) 4714941/24 (22) 24.05,89

{46) 15.06.91, Бюл, И. 22 . (71) Институт водного транспорта (72) С.А.Попов, С.К.Ли и Н.С,Машкова (53) 681.327,66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1455357, кл. G 09 6 1/08, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1437908, кл, G 09 G 1/08, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА И ВЫВОДА

ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к информационно-вычислительной технике и может быть,, Я2„„1656587 А1 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.

1656587

Изобретение относится к информационна-вычислительной технике и может быт ь использована для построения высокопроизводительных информационно-вычислительнь!х систем.

Цель изобретения — увеличение Обьема

Г!ередаваемой устройством информации

На фиг.1 изображена схема устройства для ввода и вывода информации; на фиг.2— канс рукция ап гаэлектранного экрана; на фиг,3 — фра мент поперечного сечения оптоэлектронного экрана; на фиг,4 — фрагмент слоя валнсводав с электродами; на фиг.5— фрагмент продольного сечения валновода с электродами и зеркалами; на фиг.б — хад лу ей в валноводе при вводе (выводе) информации; на фиг,7 — хад л,.чей а микролинзе и направляющем слое при вводе (выводе) инФормации; на фиг.8 -- схема блока синхронизации; на фиг.9- фрагмент схемы коммутации электродов, Устройство Для ввод;! и вывода инфо!3мации по фиг,1 содержит оптоэлектронный экран 1, блок синхронизации 2, блок 3 удва— ения изображения, усилители 4 и 5 Оптических сигнаг!Ов, оптические связи б в виде волоконно-оптических жгутов и электриче ские связи 7, Оптоэлектронный экран па фиг,1 содержит падла>кки H. вал!!Овадный слой с электродами 9, растровый слой 10 и защитный слой 11, Буквами . х !3 х с обозна !ены габари i"íüte раз>:!еры.

Оптоэлектронный экоан па фиг,3 содер>кит стеклян igl 3 подложку 12, слой 13 нижних электродов и зеркал из Ai слой 14 прямоугольных валнавадав из 7ОО, слой 15 верхних электродов из А! Фаталюминесцентный слой 1 6 из ZnAQS, направля!к>щий слОЙ

17 с показателями преломления nt из кристалла ZnO, растрэвый слой l8 микролинз " показателями преломления п2 из кварца, защитный слой из стекла 11.

Слой волнавадав с электродами по фиГ,4 сОДержит крВЙ 19 вог!навадав, Гру!тпы электродов 20, волоконно-оптические выводы 2 1, n ps< toyrontt t ate son! toaopat 22 v;= ZnQ и сОеДинительную линейку 23.

Волновад с электродами и зеркалами по фиг,5 содержит первые (верхние) злек рады . 4, вторые (нижние) электроды 25, зеркала 26 и отражатели 27.

На ф<. г.б изображен валнавод14 с показателем п(3еламления пз и слОЙ 28 с Г!Оказателем преломления и1, возн.!ка!Ощий псд действием электри eckoro поля, На фиг.7 изображены микролинза 29, .асть 30 направляющего слоя, центр 31 вално водя, показатели и ;, 1!2 прелОмления !!аправля!ОщеГО ОЛОя и микралинзы c(30Tветственно, поток света вводимой информации, угол падения aт, Блок синхронизации по фиг.8 содержит генератор 32 импульсных сигналов, счетчик

5 33, дешифраторы 34 и 35 и усилители 36 — 41.

На фиГ,8 Т11 Т12. т1 12 "Лп, Т1, Т2 ".,Тп

T3KToBbte сиГналы.

Схема коммутации электродов по фиг.9 содержит верхние электроды 42, нижние

10 электроды 43, схемы ключей 44, 45 и схемы ключей на полевых транзисторах 46 и 47, Устройство ввода и вывода информации функционирует следующим образом.

Устройство осуществляет вывод посту15 пающей по каналу связи информации в виде цветного объемного изображения на оптоэлектронный экран, а также одновременный ввод(с использованием разделения во времени) цветного объемного изображения

20 через оптоэлектронный экран для его передачи по каналам связи (фиг.1).

При выводе информации на экран, оптические сигналы, поступающие по жгуту из N оптических волокон. сначала усиливаются в

25 усилителе 4 (фиг.1), в качестве которого может быть использован, например, электронна-оптический преобразователь. Пройдя через блок 3, представляющий собой оптическое устройство для удвоения

30 изображения в виде раздвоения волоконно-оптических жгутов, оптические сигналы через соединительную линейку 23 поступают в N волноводов 22 оптоэлектронного экрана (фиг.4), В соответствии в тактовыми

35 импульсами, вырабатываемыми блоком синхронизации по фиг.8, происходит последовательное по тактам подключение нижних (по сигналам Т1, Т2,...) и верхних (по сигналам t1, 12,...,tn) групп электродов к ис40 точнику напряжения E. При этом в течение каждого промежутка времени At = 12 — t1 =

= 1!+ — tt (i е n) возникает электрическое поле между соответствующими парами верхних и нижних электродов (фиг,9). В результате

45 этого изменяется показатель преломления изотропнай среды той области волновода

14, которая расположена между данной парой верхних и нижних электродов (на фиг.6 эта область выделена пунктирной линией).

50 В результате в толще каждого из N волноводав, имеющих показатель преломления пз, возникают области с показателем преломления п4, где пз — щ = 0,5, что вызывает изменение хода лучей, распространяющих55 ся в валноводах, и их выход через верхнюю грань волновода, как показано на фиг.6, При попадании лучей на нижнюю грань волновода происходит их отражение от расположенных там зеркал. Далее покинувшие

1656587 волновод световые пучки от множества m соседних электродов проходят через направляющий слой 30 и через микролинзу 29 выводятся в пространство, формируя объемное изображение. Число m определяется соотношением размеров микролинзы и расположением под ней электродов и волноводов. Для получения качественного изображения число m должно быть не менее 25.

При этом под каждой микролинэой имеется пространство, состоящее из m волноводов, пересеченных m электродами, и каждая микролинза формирует из m x m 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 N волноводов, в каждый момент времени ti, tz,..... t> формируется столбец изображения на оптоэлектронном экране и за время Т-, ti 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 Т11, Т1г блока синхронизации, которые управляют работой усилителей 4 и 5 в каналах ввода и вывода (фиг.1). Поскольку все элементы устройства являются линейными, процесс преобразования оптических сигналов при вводе информации аналогичен процессу вывода информации, 5 Формула изобретения

Устройство для ввода и вывода информации, содержащее первый усилитель оптических сигналов, оптический вход которого является информационным входом устрой10 ства, второй усилитель оптических сигналов, выход которого является информационным выходом устройства, выход первого усилителя оптических сигналов оптически связан с входом блока удвоения изображения, пер15 вый и второй выходы которого оптически связаны с входами соответственно второго усилителя оптических сигналов и оптоэлектронного экрана, блок синхронизации, выходы которого подключены к управляющим

20 входам соответственно первого и второго усилителей оптических сигналов и оптоэлектронного экрана, отл и ча ю ще еся тем, что, с целью увеличения объема передаваемой устройством информации, оптоэлект25 ронный экран выполнен в виде стеклянной подложки, на одной поверхности которой последовательно нанесены первый слой электродов и отражателей из алюминия, слой прямоугольных с сечением волноводов

30 из ZnO, второй слой электродов из алюминия, фотолюминисцентный слой из ZnAgS, направляющий слой из кристаллического

ZnO, 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 между электродами первого слоя электродов, направляющий слой имеет толщину, превыша"цую толщину микролинз в три раза.

1656587

78 18 fe

62, 3

1656587

1656587

Составитель С,Самуцевич

Редактор Л. Пчолинская Техред M,Моргентал Корректор А. Осауленко

Закаэ 2055 Тираж 294 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113ОЗБ, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-иадательский кок . инат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101