ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК G02F3/00 

Предложенное изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для употребления в оптоэлектронных логических и вычислительных устройствах.

Известно запоминающее устройство с использованием электронно-оптического усилителя с обратной оптической связью.

Предложенное устройство отличается тем, что в него введены фотоэлемент, совмещающая оптическая система и непрозрачная подвижная Н1торка, расположенная над слоем люминофора, nanecennoiO па грань треугольной призмы.

Это позволяет расширить функциональные возможности и повысить быстродействие.

На чертеже изображена принципиальная схема описываемого устройства.

Описываемое устройство состоит из электронно-оптического усилителя 1 света, в цепь питания которого включен последовательно фотоэлемент 2, на который подан постоянный световой поток .. На выходе электронно-оптического усилителя установлена светоделительная система 4, например светоделительный кубик. Один из выходов светоделительвой системы соединен с оптической линией обратной связи 5. В качестве такой линии может быть использована перископическая система или оптическая волоконная линия. Другой выход светоделительной системы подведен к оптической совмещающей системе 6. Основным требованием, предъявляемым к этой системе, является параллельность выходного светового потока 7. У свободного входа системы 6 установлен источник 8 света, служащий для осуществления операции «запрос или «считывание. Выходной поток 7 направлен в треугольную призму 9 с отражающей гранью

10 и слоем // фотолюминесцентного вещества. Над слоем // установлена непрозрачная шторка J2. Входная информация подается потоком 13 на электронно-оптический усилитель /.

Работа устройства происходит следующим образом.

На фотоэлемент 2 подается постоянный световой поток 3, чем замыкается цепь питания электронно-оптического усилителя /. При появлении на входе усилителя / информационного импульса - потока 13 с интенсивностью /о на выходе усилителя появится свет с интенсивностью К-/о, где К - коэффициент усиления электронно-оптического усилителя /. Этот

свет поступает на светоделительную систему 4, отсекающую от потока часть с интенсивностью, равной интенсивности входного потока 13. В общем случае, если в качестве светоделительной системы использован светоделиобходимо, чтобы коэффициент отражения полупрозрачного слоя кубика равнялся-гг, а Отсеченкоэффициент пропускания ный световой поток с интенсивностью /о поступает через линию обратной связи 5 на вход электронно-оптического усилителя 1, благодаря чему устанавливается циркуляция света по линии обратной связи 5 и электронно-оптическому усилителю 1. Вторая часть потока с выхода делительной системы 4 с интенсивностью /о поступает в совмещающую систему 6, проходя через систему 6, свет далее поступает в призму 9. Призма имеет одну отражающую грань 10, например аллюминированную, или отражение в ней может происходить по принципу полного внутреннего отражения. На противоположную грань нанесен слой 11 фотолюминесцентного вещества. Подбирая поглощение призмы таким образом, чтобы энергия лучей, проходящих наибольщие расстояния в призме, оказалась недостаточной для возбуждения люминофора, можно получить на слое 11 границу между светящейся и темной частью. Для повыщения резкости этой границы в некоторых случаях полезно изготовить призму 9 с повыщающейся оптической плотностью от основания к верщине. Положение этой границы зависит от интенсивности входного света и порога возбуждения люминофора. Интенсивность IL света, прощедщего путь L в призме и имевщего начальную интенсивность, определяется выражением: , (А1+В),(1) где С - коэффициент поглощения материала призмы. . Я2-Л2 2ЯЙ2 л - ; о - где Я - высота призмы, h - щирина основания. Обозначая пороговую чувствительность слоя 11 через т получим, что высота К светящейся области удовлетворяет уравнению Ioexp -c(AR+B)r,(2) рещая которое относительно R получают л In А г где / - высота выхода луча, считая от основания призмы. Для оценки точности соответствия мелчду высотой светящейся области и входной интенсивностью выражение (2) переписывается в виде /.r..(./, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 погрещность зависит лишь от точности измерения длины Д (измерение длины может быть проведено с точностью, превосходящей 0,005 мм). Таким образом, на слое // устанавливается светящийся столбик, высота которого связана со входной интенсивностью света зависимостью (3). Перед слоем 11 на высоте, соответствующей интенсивности света только от светоделительной системы 4 или от источника 8, устанавливается щторка 12. Благодаря такой установке при наличии света только по одному из названных каналов свет из призмы 9 не выходит, так как светящийся столбик на слое // закрыт щторкой 12. При наличии света по обоим каналам высота светящегося столбика превышает высоту шторки 12, и из призмы 9 свет выходит. Таким образом, с помощью источника 8 осуществляется функция «запрос или «считывание. Действительно, при отсутствии потока 13 свет источника 8 не может возбудить область люминофора, не закрытую шторкой 12. Поэтому на выходе из призмы 9 света нет, что соответствует входной ситуации. При появлении хотя бы одного импульса по направлению 13 по линии 5 и усилителю / возникает циркуляция света, и через системы 4 и 6 в призму 9 поступает свет который однако самостоятельно не может возбудить свечение открытой области слоя //. При включении источника 8 интенсивность света, поступаюшего в призму 9, увеличивается, открытая область слоя // возбуждается, и из призмы свет выходит в соответствии со входной ситуацией. При выключении источника 8 свечение открытой области слоя 11 прекращается, однако это обстоятельство не влияет на циркуляцию света по усилителю и линии обра гной связи 5, и поэтому на состоянии запомненной информации не сказывается. Поскольку величина потоков из системы 4 и источника 8 не обязательно должны быть равными, то с целью применения описанного устройства в различных частях вычислительной машины шторку 12 желательно делать перемешаемой. Это позволит юстировать устройство для конкретных условий применения. Операция «стирание производится отключением потока 3 на фотоэлемент 2. При этом отключается питание электронно-оптического усилителя 1, и циркуляция света по линии связи 5 прекращается. Если подавать информацию в виде световых импульсов, например, на фотоэлемент 2 по направлению X, на усилитель 1 по направлению Y, то проходящий через систему 4 сигнал представляет собой конъюнкцию или логическую связь «И. Действительно, как легко проследить, имеет место следующая комбинация входных сигналов с выходными:

Заметим также, что в этом режиме устройство может быть использовано для выделения двойных совпадений световых устройств.

Если же световые импульсы подавать по направлениям X, Y и Z, то устройство может быть использовано как схема тройных совпадений, так как осуществляется следующая комбинация:

X О О О О 1 1 1 1

Y о о 1 1 о о 1 1

Z О 1 О 1 О 1 О 1

00000001

Сигнал о наличии совпадения также получается световым, что весьма важно в оптических и оптоэлектронных системах обработки информации.

Предмет изобретения

Запоминающее устройство, содержащее электронно-оптический усилитель света, охваченный обратной связью от светоделительной системы, расположенной на выходе усилителя, и треугольную призму со слоем люминофора на одной грани, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмол ностей и повышения быстродействия, в цепь питания электронно-оптического усилителя введен фотоэлемент, а между светоделительной системой и треугольной призмой размещена оптическая совмещающая система, у одпого из входов которой помещен источник света, непосредственно над слоем люминофора установлена подвижная непрозрачная шторка.

5«

9 Ю