Фотоприемное устройство для считывания голограмм
Изобретение предназначено для использования в голографических запоминающих устройствах, Цель изобретения - повышение надежности считывания двумерных оптических сигналов, представленных в парафазном коде, при повышенном быстродействии. Устройство содержит фотоприемный блок 1, подключенный через коммутаторы 2 и 3 к дифференциальному усилителю 4, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю 5 и к входу блока 6 выделения знака сигнала. Аналого-цифровой преобразователь 5 подf/e-/6rr nt ie ш.инь1 ключей к информационным шинам первого 7 и второго 8 регистров, выходные шины которых подключены к первым и вторым входам блока 9 вычитания. Выход последнего подключен к первым входам первого 10 и второго 11 блоков сравнения, к вторым входам которых подключены источники опорного напряжения. Выход первого блока 10 сравнения подключен к первому информационному входу D-триггера 12 и к первому входу элемента ИЛИ 13, к второму входу которого подключен выход второго блока 11 сравнения. Выход элемента ИЛИ 13 подключен к первому входу элемента И 14, выход блока 6 выделения знака сигнала связан с управляющим входом блока 9 вычитания и с управляющими входами первого блока 10 сравнения и через элемент НЕ 15 второго блока 11 сравнения. Первый выход блока 16 выделения первого импульса подключен к синхроводу регистра 7, второй выход - к синхровходу регистра 8 и к второму входу элемента И 14, выход которого подключен к второму входу D-триггера 12 и является выходом разрешения опроса. Выход триггера является информационным выходом устройства . 3 ил. со с Os со CJ о vj ю
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Hevem oie шины рой рр (21) 4744427/24 (22) 02.10.89 (46) 07.10.91, Бюл, М 37 (71) Научно-исследовательский институт электротехники (72) Л.В. Тарасова (53) 681.327.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 1499563, кл. G 11 С 11/42, 1989. Авторское свидетельство СССР М 1393161, кл. 6 11 С 11/42, 1985. (54) ФОТОПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ГОЛОГРАММ (57) Изобретение предназначено для использования в голографических запоминающих устройствах. Цель изобретения— повышение надежности считывания двумерных оптических сигналов, представленных в парафазном коде, при повышенном . быстродействии, Устройство содержит фотоприемный блок 1, подключенный через коммутаторы 2 и 3 к дифференциальному усилителю 4, выход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю 5 и к входу. блока 6 выделения знака сигнала. Аналого-цифровой преобразователь 5 под„„ Д) „„1683072 А1 ключен к информационным шинам первого 7 и второго 8 регистров, выходные шины которых подключены к первым и вторым входам блока 9 вычитания. Выход последнего подключен к первым входам первого 10 и второго 11 блоков сравнения, к вторым входам которых подключены источники опорного напряжения. Выход первого блока 10 сравнения подключен к первому информационному входу 0-триггера 12 и к первому входу элемента ИЛИ 13, к второму входу которого подключен выход второго блока 11 сравнения. Выход элемента ИЛИ 13 подключен к первому входу элемента И 14, выход блока 6 выделения знака сигнала связан с управляющим входом блока 9 вычитания и с управляющими входами первого блока 10 сравнения и через элемент КЕ 15 второго блока 11 сравнения. Первый выход блока 16 выделения первого импульса подключен к синхроводу регистра 7, второй выход — к синхровходу регистра 8 и к второму входу элемента И 14, выход которого подключен к второму входу 0-триггера 12 и является выходом разрешения опроса. Выход триггера является информационным выходом устройства. 3 ил. 1683072 Устройство предназначено для использования в голографических запоминающих устройствах в области вычислительной техники, Целью изобретения является повышение надежности считывания двумерных оптических сигналов, представленных в арафазном коде, при повышенном быстродействии. На фиг, 1 представлена схема фотоприемного устройства для считывания голоГрамм; на фиг, 2 представлен блок выделения первого импульса; на фиг. 3 представлены временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства, Устройство содержит матричный фотоприемный блок 1, все нечетные и все четные выходные шины которого подключены соответственно через первый 2 и второй 3 коммутаторы к первому и второму входам дифференциального усилителя 4, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 5 и к входу блока 6 выделения знака сигнала Л0 (выполненного на полупроводниковых диодах). Выходная шина преобразователя 5 подключена к первым (информационным) входам первого 7 и второго 8 регистров, выходные шины которых подключены соответственно к первым и вторым входам блока 9 вычитания (выполненного на сумматоре и логических элементах НЕ), Выходная шина блока вычитания подключена к первым входам первого 10 и второго 11 блоков сравнения,на вторые входы которых поступают соответственно коды положительного (+U»p) и отрицательного (-Unpp) порогового значения напряжения (источник не входит в состав устройства). Выход первого блока 10 сравнения подключен к первому информацион, ному входу триггера 12 и к первому входу элемента ИЛИ 13, к второму входу которого, подключен выход второго блока 11 сравнения. Выход элемента ИЛИ 13 подключен к ,первому входу элемента И 14. Выход блока 6 связан с управляющим входом блока 9 вычитания, а также с управляющими входами первого блока 10 сравнения и через элемент НЕ 15 второго блока 11 сравнения. Первый выход блока 16 выделения первого импульса (на вход которого поступают синхросигналы с частотой f) подключен к синхровходу первого регистра 7. Второй выход блока выделения первого импульса подключен к синхровходу второго регистра 8 и к второму входу элемента И 14, выход которого подключен к второму синхровходу триггера 12 и является выходом разрешения опроса считывателя. Выход триггера 12 явства. 30 гистр 7 по первому синхроимпульсу f1, 35 поступающему на второй вход регистра 7 с первого выхода блока 16 выделения первого дЛ0= Л0,— Л Ъ. 55 ляется информационным выходом устройУстройство работает следующим образом. Спроецированное на фотоприемный блок 1 изображение с голограммы преобразуется им в электрические сигналы, начинается процесс считывания бита информации, регистрируемого одновременно парой ячеек данного разряда блока 1, разрядные шины которого коммутируются первым 2 и вторым 3 коммутаторами соответственно с первым и вторым входами дифференциального усилителя 4. Сигналы с пары ячеек в начальный момент времени из-за разброса значений темновых токов ячеек блока 1 (фиг. За) имеют значения 01о и 02о, а на выходе усилителя 4 присутствует значение начальной разности этих сигналов Л0о=01о — 02o, которая может быть либо положительной, либо отрицательной в зависимости от соотношения сигналов (фиг, Зб). Далее Л0 поступает на вход блока 6 выделения знака сигнала AU, на выходе которого появляется лог. "1" при h. U>0 или лог. "0" при h, 0<0, и на вход аналого-цифрового преобразователя 5, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой двоичный код. Двоичный код разности Л0 с выхода преобразователя поступает на информационные входы первого 7 и второго 8 регистров. Двоичный код начальной разности h Uo в начальный момент времени записывается в первый реимпульса, и с выходов регистра 7 код Л0о поступает на первые входы блока 9 вычитания. В последующие моменты времени по мере измерения значения разности считываемых сигналов Л U (т,е, по мере накопления заряда ячейками блока) цифровые коды Л U записываются по остальным синхроимпульсам (f2, fa, ..., f>, где и — любое целое число) во второй регистр 8 (4, 4з, ..., тп поступают на второй вход регистра 8) и с выхода регистра 8 коды Л U поступают на вторые входы блока 9 вычитания. С выхода блока б выделения знака сигнала A U сигнал поступае. на управляющий вход блока 9 вычитания, ко-.орый определяет разность сигналов Л U в двоичном коде с учетом знака этой разности в начальный момент времени— ЛUp и в момент времени t-Л%, т,е, определяется фактическое приращение (изменение) д Л LI р аз3нHоoсcтTи сoи г нHа л оoв с c пnа рpы я ч еeeеwк, а именно 1683072 Далее фактическое изменение д Л О (в двоичном коде) во все последуюгцие моменты времени процесса считывания поступает на первые входы блоков 10 и 11 сравнения, на вторые входы которых поступают коды положительного порогового напряжения (+Uppp) и отрицательного порогового напряжения (Uïop) соответственно. Величина 0пор задается с учетом уровня темновых токов блока, разброса ее пороговой чувствительности и требуемого контраста в восстановленном изображении, Значение Ьп,р в каждом конкретном случае выбирается исходя из требований необходимой достоверности считывания, с одной стороны, и необходимого быстродействия тракта считывания, с другой стороны. Точность считывания, в свою очередь, определяется разрядностью аналого-цифрового преобразователя и всех цифровых устройств считывателя и частотой синхроимпульсов f. На управляющие входы блоков 10 и 11 сравнения поступают сигналы разрешения сравнения текущего приращения д Л U u порогового напряжения Unop с выхода блока 6 выделения знака сигнала Л0 — на блок 10 сравнения и через элемент НЕ 15 на блок 11 сравнения, т.е. в зависимости от того, положительна (записэна лог. "1" в парафазном коде) или отрицательна (записан лог. "0" в парафазном коде) разность сигналов пары ячеек блока 1, срабатывает первый или второй блок сравнения при достижении приращения разности д ЛБзначения U«p. Значение лог. "1", поступающее либо с выхода первого блока 10 сравнения на первый вход элемента ИЛИ 13, либо с выхода второго блока 11 сравнения нэ второй вход элемента ИЛИ 13, далее с выхода элемента ИЛИ 13 поступает на первый вход элемента И 14 и разрешает прохождение синхроимпульса f с выхода блока 16 через элемент И 14 на управляющий вход триггера 12, нэ информационный вход которого поступает сигнал лог. "1" или лог. "0" (соответствующий записанному биту информации в пару считываемых ячеек блока) с выхода первого блока 10 сравнения и регистрируется триггером 12, Таким образом, на первом выходе устройства (выходе элемента И 14) присутствует сигнал разрешения опроса бита информации считываемой пары ячеек блока 1, а на втором выходе считывэтеля (выходе триггера 12) — бит информации, считанный с данной пары ячеек. Формула изобретения Фотоприемное устройство для считывэ5 ния голограмм, содержащее матричный фотоприемный блок, нечетные и четные разрядные шины которого подключены к информационным входам соответственно первого и второго коммутаторов, выходы ко10 торых подключены соответственно к первому и второму входам дифференциального усилителя, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к информа15 ционному входу первого регистра, первый блок сравнения, выход которого подключен к первому входу D-триггера и к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход 20 которого является выходом разрешения onроса устройства и подключен к второму входу О-триггера, выход которого является информационным выходом устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше25 ния надежности считывания двумерных оптических сигналов, представленных в парафазном коде, при повышенном быстродействии, в него введены второй регистр, блок вычитания. второй блок сравнения, 30 блок выделения знака сигнала, блок выделения первого импульса и элемент НЕ, причем информационный вход второго регистра соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, выходы первого и второго 35 регистров подключены соответственно к первому и второму входам блока вычитания, выход которого подключен к первым входам первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых подключены к выходам соот40 ветственно источников положительного и отрицательного пороговых напряжений, выход дифференциального усилителя подключен к входу блока выделения знака сигнала, выход которого подключен к управляющим 45 входам блока вычитания, первого блока сравнения и через элемент НЕ к входу второго блока сравнения, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, первый выход блока выделения первого им50 пульса подключен к управляющему входу первого регистра, второй выход блока выделения первого импульса подключен к управляющему входу второго регистра и второму входу элемента И. 1683072 g РюхоЭ1 Q О и td lIt Составитель С, Самуцевич Редактор Т. Юрчикова Техред М.Моргентал Корректор 0. Кравцова Заказ 3416 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 " o и„ <Ъг.g И tel ut а L4 О о -a Qg Уе,уз -Уп Ж/xgBZ
