Оптическая логическая ячейка Советский патент 1977 года по МПК G02F3/00 H03K19/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах оптической обработки информации, а также при переключении и коммутации оптической информации.

Известна оптическая логическая ячейка, содержащая источник света, световод с отверстиями и блок управления I.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является оптическая логическая ячейка, содержащая источник света, логический элемент, блок управления и блок стирания, включающие источник света с последовательно размещенными диафрагмами, фильтрами, коллиматорами и полупрозрачнымп зеркалами, и задающее устройство 2.

Недостатком известной оптической логической ячейки является ограниченное количество входов ячейки, которое при данной конструкции находится в прямой зависимости от протяженности, а также линейности возрастающего участка кривой потемнения фотохромного материала экрана, поскольку при большом количестве входов невозможно правильно подобрать освещенность каждого из управляющих источников.

Данная конструкция обуславливает малое отношение сигнал/помеха на выходе устройства, то есть отношение сигнала на выходе

устройства при наличии сигналов на всех п входах (состояние срабатывания схемы) к сигналу на выходе устройства при наличии сигналов на (д - 1) входах (состояние, когда схема еще не сработала).

Цель изобретения - повышенпе помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем. что в оптической логической ячейке логический элемент содержит две нараллельно установленные пластнны, одна из которых вынолнена из силикатного стекла с отверстнями, расположенными на равном расстоянии друг от друга, и на ее внешней поверхности нанесено отражаюшее покрытие, а вторая выиолнена из фотохромного материала и на ее внешней поверхности нанесены чередующиеся участки отражающего и полупрозрачного покрытия, причем источники света блока управлепия установлены на одной осн с отверстиями первой пластины, а полупрозрачные зеркала блока стираиия установлены на пересечении оптических осей коллиматоров блока управления и блока стирания под углом в 45° к каждой из осей.

На чертеже изображена блoк-cxe a предлагаемой логической ячейки.

Оптическая логическая ячейка содержит источник света / с диафрагмами, фильтрами и коллиматорами, зеркало 2. пластпну 3, выполненную из, фотохромюго материала, иа внешней поверхности которой нанесены чередующиеся участки отражающего и полупрозрачного покрытия, пластину 4, вынолпенную из силикатного стекла с отверстиями, расположенными на равном расстоянии друг от друга, на внешней поверхности которой нанесено отражающее покрытие, управляемое устройство о, полупрозрачные зеркала 6 блока стирания, источники света 7 блока стирания с диафрагмами, фильтрами, коллиматорами, полупрозрачные зеркала 8 блока управления, задающее устройство 9, источники света 10 блока уиравлеиия с диафрагмами, фильтрами, коллиматорами, зеркало 11, пластина 12, выполненная из фотохромного стекла с внешним отражающим покрытием.

Пластины 3 и 4 расположены параллельно друг другу. Полунрозрачные зеркала 6 ч 8 и коллиматоры источников света 10 блока управлення установлены на одной оси с отвефстиями пластины 4.

Пластина 12 отражает дополнительный пучок света, выходящий из источника света / на пластииу 4 под углом падения основного пучка света, выходящего из источника света 1, отразивщегося от зеркала 2 и распространяющегося между пластинами 3 и 4, носледовательио отражаясь от каждой из них.

На чертеже показан одии из дополнительных иучков, падающий на фотохромную иластину 12. Однако возможно построение блока схемы с несколькими дополнительными пучками, количество которых оиределяет количество фотохромиых пластин 12 и зеркал 11.

Оптическая логическая ячейка может выполнять логические функции НЕ и Н.

Оптическая логическая ячейка НЕ работает следующим образом.

Световой ноток источника света / с иомощью диафрагм разделяется на основной и несколько л ополнительных световых пучков.

Основной световой пучок источника света 1, отразившись от зеркала 2, падает на пластипу 4 и, многократко отражаясь от пластии 3 и 4, падает на зеркало 2, отразившись от которого попадает на вход управляемого устройства 5.

В случае, когда на пластину 3 попадает свет хотя бы от одного из источников света 10, основной световой пучок источника света / не попадает на вход управляемого устройства 5 вследствие того, что пропускание фотохромного материала пластины 3 резко уменьщается.

Большая часть дополнительного светового пучка источника света /, служащего для компенсации потерь света при отражеиии основного светового нучка от покрытий пластин , и 4 и при распространении в стекле, отражаясь от пластины 12, проходит через внешнее полупрозрачное покрытие пластины 5 и

совпадает по направлению с основным световым пучком источника света /. При выполнении онтической логической ячейкой логической функиии Н световой пучок источника света / нозволяет получить на входе управляемого устройства 5 световой поток достаточной иптенсивности.

В данной оптической логической ячейке, независимо от количества входов устройства, отношение сигнал/помеха одинаково, так как в случае работы устройства по схеме И при подаче сигнала на число входов (п-1) затемненным будет всегда оставаться только одии участок фотохромиого материала, соответствующий rt-му входу.

Отношение сигнал/помеха в устройстве представляет собой величину обратно пропорциональную иропусканию фотохромиого материала определенной толщины.

Сравнительные испытания данной оптической логической ячейки с известной показали, что отнощение сигнал/помеха при применении изобретения может быть увеличено в несколько десятков раз, что позволяет использовать его в устройствах, в которых необходима высокая помехоустойчивость.

Формула изобретения

Оптическая логическая ячейка, содержащая источник света, логический элемент, блок управления и блок стираиия, включающие источник света с последовательно размещенными диафрагмами, фильтрами, коллиматорами и полупрозрачиыми зеркалами, и задающее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, логический элемеит содержит две параллельно установленные пластины, одна из которых выиолиена из силикатного стекла с отверстиями, расположенными на равном расстоянии друг от друга, и на ее внешней поверхности нанесено отражающее покрытие, а вторая выполнена из фотохромного материала и иа ее внещней поверхности нанесены чередующиеся участки отражающего и полупрозрачного покрытия, причем источники света блока управления установлены на одной оси с отверстиями первой пластины, а иолупрозраяные зеркала блока стираиия устаиовлены на пересеченин оптических осей коллиматоров блока управления и блока стирания под углом 45° к каждой из осей.

Источники информации, принятые во внимаиие при экспертизе изобретения:

1.Патеит США Д 3304433, кл. 250-227. 1967.

2.Патент США jY 3476459, кл. 350-1 GO, 1969 - прототип.