Оптических сигналов

 

408461

О П И Е

ИЗ Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Со ци вфистимеских

Ресвублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 23.!!!.1971 (№ 1637720/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 10;ХН.1973. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 12.IV.1974

М. Кл. Н 03k 19/14

Государатаеннь@ немнтет

Сааета Мнннстрав GCCP па делам ннабретеннй н oricpbiтнй

УДК 681 325 65(088 8) Автор изобретения

Л. Я. Фабрикант

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ «КОНЪ!ОН КЦИ И»

ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для параллельной обработки дискретной информации.

Известно устройство для «конъюнкции» оптических сигналов; содержащее .источники входных переменных, электрон нооптические преобразователи (ЭОП), оптическую суммирующую систему.

Однако известное устройство имеет сравнительно невысокое быстродействие и большое потребление мощности.

Целью изобретения является повышение быстродействия и уменьшение потребляемой мощности.

Для этого устройство содержит блок управления входными и выходными ЭОП, состоящий из усилителей-формирователей, линий задержки, схем «И», триггера, счетчика и схемы совпадения, амплитудный фильтр.

Массивы входных логических переменных представляются в виде изображений йа уст° ройствах индикации ЭВМ или оптических запоминающих устройств или на фотопленке.

Каждой переменной соответствует определенный участок изображения. Одна из двух градаций яркости на этом участке определяет значение логической переменной. Изображения-массивы входных переменных при помощи электроннооптической системы некоторое время поочередно проектируются на слой люминофора. Каждое изображение проектируется ограниченное время Ы

Частота появления изображения одного массива логических переменных на люминоs форе равна 1/T, где Т вЂ” время, равное или немного большее времени затухания свечения люминофора при данной максимальной яркости участка входного изображения И<< Т. Совместная частота появления массивов ло10 гических переменных равна приблизительно

2/Т. Участки люминофора, соответствующие тем участкам изображений массивов входных логических переменных, которые имеют максимальную яркость на двух изображениях, буis дут возбуждаться с частотой 2/Т, участки люминофора, соответствующие участкам изображений массивов входных логических переменных, на одном из которых яркость минимальна, а на другом максимальна, будут возбуж20 даться е частотой 1/T, а участки люминофора, соответствующие участкам изображений входных массивов логических переменных, яркость обойх изображений которых минимальна, возбуждаться не будут.

25 На тех участках люминофора, где частота возбуждения равна 2/T, период возбужден|ия

Т/2, мгновенная яркость участка люминофора будет возрастать до яркости насыщения люминофора, На участках люминофора, где ча30 стота возбуждения равна 1/T, во время воз408461

Зо

3 буждения яркость будет достигать некоторого значения Вь а к концу периода Т будет падать до нуля.

Таким образом, после нескольких периодов возбуждения участки люминофора, возбуждаемые с частотой 2!Т, будут иметь яркость Вь где В2))В . Так как после снятия возбуждения яркость уменьшается по экспоненте, то

1 t

В,=В е, а В,=В е где т — постоя нная времени. о о

Поэтому, учитывая, что В2)) В по прошествии времени t)T после проецирования последнего входного изображения, на люминофоре будут иметь максимальную яркость те участки изображения, которые возбуждались с частотой 2(Т. Эти участки соответствуют участкам тех логических переменных, яркость двух входных изображений которых была максимальна, то есть обе переменные имели значения 1.

Таким образом, реализуется логическая функция «конъюнкция» двух переменных.

Для проецирования изображений массивов входных переменных, расположенных на экранах индикаторов ЭВМ или оптического запоминающего устройства, или на фотопленке, используются электроннооптические преобразователи с электронным затвором и оптическая система, которая проецирует изображения на фотокатод электроннооптического преобразователя.

Элементарные участки люминофорного экрана этого ЭОП выполняют функции схем

«конъюнкция» двух переменных. Между экраном этого ЭОП и фотокатодом помещенного за ним выходного ЭОП с электронным затвором расположен амплитудный фильтр, служащий для уменьшения помех, возникающих вследствие неоднородности люминофора экрана. Фильтр представляет собой тонкую пластинку с одинаковым по всей ее площади коэффициентом пропускания света, достаточным для уменьшения помех. Входные затворы и выходной затвор открываются по сигналам из блока управления.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведены совмещенные во времени графики яркости элементарных участков входного и выходного изображений при возбуждении люминофора с частотой 1 Т; на фиг. 2 — графики яркости элементарных участков входного и выходного изображений при возбуждении частотой 2IT; на фиг, 3 тонкой сплошной линией изображены графики яркости элементаpBbIx участков входного и выходного изображений при проецировании на люминофор изображения первого масси ва логических переменных, штриховой лин ией представлены графики яркости элементарных участков входного и выходного изображений при проецировании на люминофор изображения второго массива логических переменных. Жирной сплошной линией показан график яркости

4

1 элементарных участков выходного изображения, на которые проецируются яркие участки первого и второго изображений массивов входных переменных.

В„ — яркость элементарного участка входного изображения, В„„— яркость элементарного участка выходного изображения.

На фиг. 4 приведен пример организации пер ного и второго массивов логических переменных, где i = 1, 2... n — номер строки в массиве, j=1,2...m — номер столбца в массиве, х ц — номер элементарного участка и обозначение лопической переменной первого входного массива логических переменных. х2 — номер элементарного участка и обозначение логической переменной второго входного массива логических переменных, х,.з — номер элементарного участка и обозначен ие значения функции «конъюнкция» двух переменных выходного изображения — массива значений функций «конъюнкция» двух переменных. х ;;, х2, х;; равны 1 при максимальном значении яркости соответствующих участков изображений. На фиг. 4 участки с яркостью 1 заштрихованы.

На фиг. 5 приведено изображение массива значений . логических функций «конъюнкция» двух переменных при использовании входных массивов I и П, приведенных на фиг. 4, причем

<»;А<.н =хц

На фиг. 6 приведена блок-схема устройства.

Оптические связи обозначены стрелками.

Устройство состоит из индикаторных экранов 1 и 2, входных электроннооптических преобразователей 3 и 4 с электронным затвором, оптической суммирующей системы 5, электрон нооптического преобразователя 6, амплитудного фильтра 7, выходного электроннооптического преобразователя 8 с электронным затвором, усилителей-формирователей 9, 10, 11, линий задержки 12, 13, 14. Время задержки линий 12, 13 t3 одинаково и таково, что

Т!2<,<Т, где Т вЂ” время послесвечения люминофора, экрана электроннооптического преобразователя при данной яркости участков входных изображений.

Время задержки линий 14 немного больше времени установления потенциалов счетчика

15 и схемы сравнения 16.

В устройство также входят схемы «И» 17, 18, 19 и триггер 20.

Устройство работает следующим образом.

Запускающий импульсный сигнал поступает на единичный вход триггера 20 и на входусилителя-формирователя 9, импульс с выхода которого поступает на управляющие электроды — ЭОП 4. ЭОП 4 открывается, и изображение входного массива, расположенного на экране 2, с экрана ЭОП оптической системой

5 проецируется на фотокатод ЭОП 6. На лю408461

5 минофорном экране ЭОП возбуждаются участки, соответствующие ярким участкам изображения на экране 2. Импульс с выхода усилителя-формирователи 9 поступает также на вход линии задержки 12 и через время t такое, что Т(2(1<.Т запускает усилитель-формирователь 10, импульс с выхода которого открывает электронный затвор ЭОП 3.

Изображен ие входного массива, расположенного на экране 1, с экрана ЭОП 3 оптической системой 5 проецируется на ту же площадку фотокатода ЭОП 6, на которую проецировалось изображение с экрана 2. На люминофорном экране ЭОП возбуждаются участки, соответствующие ярким участкам -,изображения на экране 1.

Импульс с выхода усилителя-формирователя 10 также поступает на вход линии задержки 13, с выхода которой поступает на импульсный вход схемы «И» 17, с выхода которой по единичному состоянию триггера 20 поступает на вход усилителя-формирователя 9 и на вход счетчика 15, добавляя в него 1.

Описанный цикл будет повторяться до тех пор, пока содержи мое счетчика не станет равно двоичному числу, заф иксированному в схеме оравнен ия 16. Имйульс, с выхода линии задержки 13 через схему «И» 17 поступивший на вход счетчика 15, после сравнения содержимое счетчика с числом, зафиксированным на схеме сравнения 16, поступает через схему «И»

17 по единичному состоянию триггера 20 на вход усилителя-формирователя 9 и запускает последн ий цикл работы устройства. Этот же импульс через линию задержки 14, время задержки которой немного больше времени установления потенциалов триггеров счетчика

15 и схемы сравнения 16, поступает на схему

«И» 18 и по разрешающему потенциалу со схемы сравнения 16 поступает на установку в нулевое состояние триггера 20 и счетчика 15.

Импульс, поступающий после этого с линии задержки 13, не пройдет через схему «И» 17, так как триггер 20 установлен в нулевое состояние, не пройдет через схему «И» 18, так как счетчик 15 сброшен в «О» и нет разрешающего потенциала на выходе схемы сравнения 16. Этот импульс пройдет через схему «И»

19 по разрешающему потенциалу нулевого плеча триггера 20 и поступит на вход задержанного усилителя-формирователя 11, который выдает импульс открытия электронного затвора ЭОП 8 с задержкой, достаточной для

З5

50 полного затухания яркости участков люминофора ЭОП 6, возбуждавшихся с частотой 1IT.

С экрана выходного ЭОП 8 с электронным затвором изображение выходного массива значений функций «конъюнкция» двух переменных передается для хранения или дальнейшей обреботки.

Предмет изобретения

1. Устройство для «конъюнкции» оптических сигналов, содержащее источники входных переменных, электроннооптические преобразователи (ЭОП), оптическую суммирующую оистему, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и уменьшения потребляемой мощности, оно содержит блок управления входными и выходными ЭОП, ампл итудный фильтр, расположенный между выходным ЭОП и промежуточным ЭОП, помещенным за оптической суммирующей системой, которая оптически связана со входными

ЭОП, установленными за источниками входных переменных, выполненными в виде индикационных экранов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления ЭОП содержит усилители-формирователи, линии задержки, схемы «И», триггер, счетчик и схем сравнения, выход цепочки последовательно соединенных первого усилителя-формирователя, выход которого подключен к первому входному ЭОП, первой лавинии задержки, второго усилителяформирователя, выход которого подключен ко второму входному ЭОП, и второй линии задержки, подключен к первому входу схемы

«И», ко второму входу которой подключен первый выход триггера, к третьей линии задержки и к первому входу второй схемы «И», второй вход которой подключен ко второму выходу триггера, а выход — через третий усилитель-формирователь . подключен к выходному ЭОП, выход первой схемы «И» подключен к первому усилителю-формирователю и к первому входу счетчика, второй вход которого подключен к выходу третьей схемы «И», связанному с перовым входом триггера, второй вход которого соединен с источником управляющих сигналов, а выход счетчика подключен к схеме сравнения, выход которой подключен к первому входу третьей схемы «И», второй вход которой подключен к выходу третьей линии задержки.

408461

47ue. Ю

Составитель И. Горелова

Редактор Л. Трушина Техред А Камышникова Корректоры: Т. Хворова и В. Жолудева

Заказ 797/16 Изд. Ко 318 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2