Оптическое запоминающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G11C11/42 

(54) ОПТИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для запоминания информации.

Известно оптическое запоминающее устройство, содержащее два источника света, оптическую следящую систему, фокусирующую систему, носитель информации 1.

Недостатком устройства является электромеханическая подача носителя информации, что снижает быстродействие запоминающего устройства.

Наиболее близким по технической сущ- ю ности и достигаемому результату к предлагаемому является оптическое запоминающее устройство, содержащее матрицу инерционных фотоприемных элементов, подключенную к переключателям строк и столбцов, компаратор, соединенньш через переключа- 5 тель с ключевым элементом, матрицу излучателей, элементы которой оптически связаны с соответствующими элементами, матрица инерционных фотоприемных элементов, Выполненных в виде фотоприемников и под- о ключенных к соответствующим шинам столбцов этой матрицы, и пороговые элементы, через которые шины строк матрицы излучателей подключены к одноимен-ньш шинам матрицы инерционных элементов, общая щина питания матриц соединена с выходом ключевого элемента 2.

Недостатком устройства является сложность конструкции, наличие пороговых элементов и матрицы светодиодов, кроме того, емкость запоминающего устройства ограничивается частотой опроса матрицы и задержкой фотоприемника, так как на запоминающее устройство накладывается условие тфотопр. топроса, поэтому имеет место ограниченное быстродействие по записи-стиранию.

Цель изобретения - увеличение информационной емкости и повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в оптическое.запоминающее устройство, содержащее матрицу фотоприемников, соединенную с переключателями строк и столбцов, компаратор, соединенный через переключатель с ключевым элементом, выход которого подключен к шине питания, введены токопроводящие элементы с отражателями каждый токопроводящий элемент включен последовательно с соответствуюdH; 4 -..

ЩИМ фотоприемником матрицы, источник

-магнитного поля и два коллимированных источника света, первый из которых оптичес:-кй связан с оптическими выходами устройства, а второй - с соответствующими фото -хлриемниками матрицы, размещенной в маг. нитном поле источника.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - общий вид устройства; на фиг. 3 - расположение источников света; на фиг. 4 - токопроводящий элемент.

Устройство содержит матрицу 1, фотоприемники 2 с последовательно включенными токопроводящими элементами 3 с закрепленными на них отражателями 4,

подключенную к переключателю 5 строк и переключателю 6 столбцов, компаратор 7 со входом 8 подачи опбрного напряжения и соединенный через переключатель 9с ключевым элементом 10.

Для ввода информации служит либо оптический .канал 11, либо шина 12электрического ввода, для вывода информации используется шина 13 электрического вывода, первый крллимированный источник 14 ис- пользуется для оптического вывода информации через оптические выходы 15 устройства. Шины 16 являются шинами строк матрицы, шины 17 - шинами столбцов матрицы. Шина питания 18 матрицы подключена , непосредственно к ключевому элементу 10 и через блокировочный диод 19 к резистору 20. Второй коллимированный источник 21 используется для запоминания вводимой информации путем освещения фотоприемника после отражения от соответствующего отйлоненйого отражателя.

Вся матрица помещена в магнитное поле, создаваемое источником магнитного поля 22, например магнитом. Для устранения ос„лабления магнитного пот(эка между полюсами N-S установлены пластины 23 из ма териала с высокой магнитной проницаемостью. Пластины 23 выполняют из прозрачного магнитного материала, что позволяет , расположить матрицы в несколько ярусов.

Каждый токопроводящий элемент 3 выполнен в виде рамки и представляет собой витки провода, на которых закреплены отражатели (зеркальные площадки). При прохождении тока через витки рамки последняя поворачивается в результате взаимодействия, с внешним магнитным полем. Рамки установлены так, что отражатели расположены в одной плоскости, а оси вращения параллельны друг другу. Над плоскостью отражателей над каждым из них установлены соответствующие фотоприемники матрицы и оптические выходы каждой ее ячейки в одной. плоскости, перпендикулярной оси вращения каждого отражателя симметрично источникам коллимированного световог6потока относительно перпендикуляра к Плоскости отклоненного отражателя. . 7,734806

Устройство работает следующим образом. При оптическом вводе информации луч 11 возбуждает фотоприемник 2 и через рамку 3 с закрепленным на ней отражателем протекает ток. Отражатель поворачивается, на него попадает луч 21, его отраженный луч удерживает фотоприемник 2 в возбужденном состоянии. Таким образом устройство осуществляет запоминание информации, поступающей по оптическому каналу. Запись информации по шине 12 производится с помощью переключателя 9, управляющего ключевым элементом 10, который включается в зависимости от информации, соответствуюи1,ей координате сканируемого элемента.. Импульс тока (когда Иг ипорог ) возбуждает соответствующие фотоприемники, через рамку 3 с отражателем протекает ток, рамка поворачивается, на отражатель падает луч 21, отраженный луч которого поддерживает фотоприемник в возбужденном состоянии.

д Вывод информации осуществляется либо по шине 13, при этом соответствующим переключением состояний переключателей 5 и б производится последовательное сканирование фотоприемников матрицы, на измерительном резисторе 20 в момент опроса

выделяется напряжение пропорциональное проводимос и последнего, напряжение сравнивается с помощью компаратора 7 с опорным напряжением на входе 8 и по наличию или отсутствию импульсов с компаратора 7

0 судим об информации, соответствующей данной ячейке, либо оптически, при этом если отражатель не отклонен, то отраженный луч 14 не попадает на оптический выход матрицы 24, а отраженный луч 21 на фотоприемник 2, ч если отражатель отклонен,

5 то отраженный луч 14 попадает на оптический выход матрицы 24, а отраженный луч., 21 - на фотоприемник 2.

Полное стирание информации осуществляется либо снятием напряжения питания матрицы, либо снятием свечения луча 21.Частичное стирание информации в необходимых ячейках матрицы осуществляется путем свечения луча 21 данных ячеек..

Предлагаемое устройство позволяет увеличить емкость ЗУ, которая может быть практически неограниченной за счет отсутствия необходимости опрбса матрицы и отсутствия задержки на время срабатывания фотоприемников, так как оно является статическим ЗУ в отличие от прототипа, которое является динамическим и на него накладывается условие

ten /TO, ПЭЯ,

где Гсп - постоянная времени спада электрического тока фотоприемника; Топр - период опроса ячейки матрицы

( топр. гзасветки светодиода); 5Я - количество запоминающих ячеек, упростить устройство, так как исключается матрица излучателей и пороговые элементы, что позволяет снизить энергопотребление ЗУ и повысить быстродействие ЗУ, так как сокращается время записи-считьГвания за счет использования в качестве фотоприемников быстродействующих фотодиодов в отличие от прототипа, где время записи информации в ячейку зависит от постоянной времени нарастания электрического тока (TH).

Разделение источника обратной оптической связи и источника оптического вывода информации позволяет осуществить независимое от записи управление индикацией содержимого ЗУ.

Формула изобретения

Оптическое запоминающее устройство, содержащее матрицу фотоприемников, соединенную с переключателями строк и столбцов, компаратор, соединенный через переключатель с ключевым элементом, выход которого подключен к щине питания, отличающееся тем, что, с целью увеличения информационной емкости и повыщения быстродействия устройства, в него введены юкопроводящие элементы с отражателями, каждый токопроводящий элемент включен последовательно с соответствующим фотоприемником матрицы, источник магнитного поля и два коллимированных источника света,

первый из которых оптически связан с оптическийи выходами устройства, а второй - с соответствующими фотоприемникамй матрицы, размещенной в магнитном поле источника.

Источники информа ции, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).

Фиг{

Л/ XV

8УО

/5iZ

Фиг. 2

быхоЪ juomput4bi

V о if/

У

/У

/

Ь).

физ.З

Ompafnameflo (Zepna oj

Рогчна

Фиэ.