Ассоциативно-адресное оптическое запоминающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G11C11/42 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах оперативной обработки больших массивов информации.

Известны ассоциативные оптические запоминающие устройства l , содержащие источник излучения, адреную систему, регистрирующую среду, матрицы фотоприемников и точечные источники сферических волн, освещающих всю или значительную площадь регистрирующей среды, используемых при записи и считывании как полезной информации, так и ассоциативйых признаков и признаков опроса. Основным недостатком этих устройств, затрудняющим их реализацию, являетс необходимость освещения как при записи, так и при считывании больших площадей регистрирующей среды. Это приводит к повышенным требованиям к чувствительности реверсивных регистрирующих сред, фотоприемников и- их характеристикам, резкому снижению быстродействия устройств и плотност записи, а также возможности ассоциативного поиска только страниц информации. Кроме того, в этих устройствах необходимо использовать объемные регистрирующие среды.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ассоцативно-адресное оптическое запоминающее устройство, содержащее источни излучения, адресную систему, формирую дую оптику, управляемые транспаранты, реверсивный носитель информации, фотоприемные матрицы и устройство управления. 2 .

Недостатком данного устройства является возможность его одновременной работы, только в одном из режимов адресной или ассоциативной обработок информации.

Цель изобретения - обеспечение возможности одновременной работы устройства в режимах записи, считывания, стирания и ассоциативной выборки информации и ведения опера-. тивного контроля.

Указанная цель достигается тем, что в оптическое оперативное запоминающее устройство, содержащее последовательно расположенные и оптчески связанные первый источник излчения, первый блок адресации луча, первый блок формирования луча, первый управляемый транспарант, первый блок фокусировки луча, второй блок формирования луча и оптически связанные второй блок фокусировки луча и первую матрицу фотоприемников, а также содержаи;ее первый светоделительный элемент, первый которого связа с вторым светоделительным элементом, на первом оптическом выходе которого -установлена первая .матрица фотоприемников, а второй выход оптически связан с последовательно расположенными третьим блоком 5 формирования луча, вторым управляемым транспарантом, третьим блоком фокусировки луча и третьей матрицей фотоприемников, и блок управления, выходы которого подключены к источнику излучения, блоку адресации луча, управляемым транспарантом и матрицам фотоприемников, введены полупрозрачный отражающий носитель информации, второй источник излучения,

5 второй блок адресации луча, третий блок формирования луча, третий светоделительный элемент, причем второй источник излучения оптически связан через последовательно расположенные

Q второй блок адресации луча и третий блок формирования луча с, входом третьего светоделительного элемента, первый выход третьего светоделительного элемента -оптически связан через полупрозрачный отражающий носитель информации и второй блок, формирования луча с вторым выходом первого светоделительного элемента, а второй выход третьего светоделительного элемента оптически связан с

0 вторым блоком фокусировки Луча.

Выходы блока управления подключены к второму источнику излучения, второму блоку адресации луча, второму и третьему светоделительным эле5 Рентам и полупрозрачному отражающему носителю информации.

На чертеже представлена оптическая блок-схема предложенного устройства.

0 Устройство содержит источник излучения 1, блок 2 адресации луча с оптиче.ской системой 3, дающей на выходе световые пучки на длинах волн записи (-ian)f считывания (счит) и

г стирания (Ястир ) г обеспечивающие как произвольную заданную ещресацию световых пучков при записи, считывании и стирании, так и одновременное высвечивание всего адресного растра сватовых пучков при ассоциативной

обрабо.тке информации, (излучателями света могут быть, например, лазеры, излучательные диоды, инжекционные лазеры и т.д., а в качестве адресных систем могут использоваться, например, электрооптическая отклоняющая система матрицы излучательных диодов или лазеров, сканлазер и т.д.) , блок 4 формирования луча,управляемый транспарант 5, ocs дecтвляющий пространственно-временную модуляцию светового пучка в соответствии с кодом, предназначенным для записи информации, или в соответствии .с признаком опроса при ассоциативном поиске информации, блок б фокусировки луча.

Светоделительные элементы 7(12,18например Светоделительные кубы, чувствительные к плоскости поляризации, или полупрозрачные зеркала, разделяющие оптическую схему на канал (1) ассоциативного поиска страницы инIформации, в котором расположены блок 8 формирования луча- реверсивный носитель информации 9, светоделительный элемент 18, блок 10 фокусировки луча и фотоприемное устройство 11, канал (II) считывания информации, в котором расположены светоделительный элемент 12 и фотоприемное устройство 13, канал (III) ассоциативного поиска слова (блок слов), в котором, расположены блок 14 формирования луча, управляемый транспарант 15, блок 16 фокусировки луча и фотоприемное устройство 17, дополнительный канал (IV), в котором расположены блок 19 формирования луча, блок 20 адресации луча и источник излучения 21. Светоделительные элементы 7,12,18 или переключают световой пучок с одного канала на другой, или разделяют световой пучок на отдельные каналы.

В качестве носителя информации 9 может быть использован, например, фотоэлектрический кристалл (например силикат висмута), на котором хранится информация в виде отдельных микрокадров страниц, например, в парафазном коде г или любая подходящая среда, допускающая запись, считывание и стирание информации.

Фотоприемное устройство II осуществляет определение адреса страницы информации (микрокадра) при ассо.циативном поиске информации фотоприемное устройство 13 - считывание полезной информации устройство 17 определение адреса слова (блока слов при ассоциативном поиске информации внутри страницыо

Управляемый транспарант (УТ) 15 осуществляет пространственно-временную модуляцию проходящего светового пучка в соответствии с обратным кодом признака опроса слова (блока слов),

Блок управления (БУ) 22 управляет записью, считыванием, стиранием при ассоциативной и адресной обработках информации.

При адресной обработке информации в режимах записи и стирании данное устройство работает так же, как и устройство, принятое в качестве прототипа.

Считывание информации в устройстве осутцествляетс/1 следующим образом

В режиме считывания информации работает источник излучения 1 на длине волны f, , Блок управления 22 переводит зсе рабочее ячейки транспаранта 5 в режим пропускания .

света. По команде блока 22 пучок света блоком 2 устанавливается в положение, соответствующее адресу считываемого микрокадра. Освещение микрокадра осуществляется той же оптической системой, что и при записи э микрокадра. Отраженное от регистри рующей среды изображение микрокадра увеличивается блоком 8 и направляется им и светоделительными элементами 7 и 12 на матрицу фотоприемников 13 и по команде блока управления 22 считывается ею.

При ассоциативной обработке информации в режимах поиска страницы информации, записи и стирания информации данное устройство работает так же, как и прототип. При поиске слова (блока слов) устройство работает следующим образом.

В режиме ассоциативного поиска слова (блока слов) в странице информации блок 2 работает в режиме адресного считывания. Все ячейки управляемого транспаранта 5, предназначенные для ассоциативного признака слова (блока слов), блоком управления 22 переводятся в режим пропускания, остальные ячейки транспаранта 5 могут маскироваться. На управляемо транспаранте 15 БУ22 отображает, например, -обратный код признака опроса слова (блока слов). Изображение информации, считываемое с носителя 9 с помощью блока 8 и светоделительных (светопереключающих) элементов 7 и 12 (при этом на элемент 12, например подается напряжение), направляется в канал III ассоциативного поиска слов (блока слбв). В канале III считываемые изображения ассоциативных признаков с помощью блока 14 формирования луча проектируются и совмещаются на управляемом транспаранте 1

Производится оптическое умножение признака опроса на все ассоциативные признаки слов (блоков слов). Полученное световое распределение блоком 6 фокусировки луча проецируется на матрицу фотоприемников 17. Если -один или несколько ассоциативных признаков слов (блоков слов) совпал с признаком опроса, то суммарный сигнал, полученный с соответствующей группы фотоприемников матрицы 17, будет равен нулю. По команде БУ 22 производится считывание матрицей 13 основной информации, соответствующей этому признаку.

Для обеспечения возможности одновременной работы устройства в режимах записи, считывания (или стирания по разным адресам, а также ассоциативной обработке информации, к схеме устройства добавляются следующие блоки: источник излучения 21, блок 20 адресации луча, блок 19 формиро

АССОЦИАТИВНО-АДРЕСНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЩЕЕ УСТРОЙСТВО ' . ' содержащее последовательно расположенные и оптически связанные первый источник излучения, первый блок адресации луча, коллиматор, первый блок формирования луча, первый управляемый транспарант, первый блок фокусировки луча, первый светодели- тельный элемент, первый.выход которого оптически связан с/вторым блоком формирования луча, а второй выход - с вторым светоделительным элементом, на первом оптическом выходе которого установлена первая матрица фотоприемника, а на втором - третий блок формирования луча, оптически связанный через второй управляемый транспарант и второй блок фокусировки луча с второй матрицей фотоприемников, третий блок фокусировки луча, оптически связанный с третьей матрицей фотоприемников, блок управления, выходы которого подключены кпервому источнику излучения, первому блоку адресации луча, первому и второму управляемым транспарантам, к второму светоделительному элементу и матрицам фотоприемников, о т - личающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения одновременной -работы в режимах записи, считывания, стирания, ассоциативной выборки информации и ведения оперативного контроля, в устройство введены полупрозрачный отражающий носитель информации, третий светоделительный элемент, третий блок формирования луча, второй блок адресации луча и второй источник излучения, причем второй источник излучения оптически связан через последовательно расположенные второй блок адресации луча, третий блок формирования луча с третьим светоде- лительным элементом, первый выход которого оптически связан через полупрозрачный отражающий носитель информации с вторым блоком формирования луча, а второй выход - с третьим блоком фокусировки луча, причем выходы блока управления подключены к второму источнику излучения, второму блоку адресации луча, третьему светоделительному элементу и полупрозрачному отражающему носителю информации .i(Лс:00сх а:>&