Оптоэлектронное пороговое устройство Советский патент 1980 года по МПК G05B1/03 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти/ применение при создании оптсээлектронных систем обработки информации, j

Одно из известных пороговых устройств состоит из блока взаимодействия входных волокон, сумматора взвешенных сигналов и дискриминатора 1.

-В блоке взаимодействия волокна от |Q входов х;, , Ху, ... х„ разве твляются или объединяются, что в электронной схеме осуществляется с помощью ячеек И, ИЛИ, НЕ. В сумматоре входные , сигналы взвешиваются и суммируются, .. сумма сравнивается с пороговой величиной в дискриминаторе, который вырабатывает входной сигнал, если сумма превышает порог.

Однако данному устройству присущи недостатки: отсутствие памяти, невозможность изменения весов входов, трудность осуществления разветвленной cHCTgbtei связей с друтами устройствами и невозможность перестройки 25 выходных связей.,

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является оптоэлектронное пороговое устройство, содержащее источник две- ,

та, электрооптический дискретный дифракционный дефлектор и фотоприемник, смещенный относительно оптической оси устройства 2. Дискретный дифракционный дефлектор отклоняет луч на угол, определяемой входными сигналами и весами входов, и при попадании луча на фотоприемник на выходе последнего появляется сигнал.

Недостатками этого устройства являются отсутствие запоминания функционирования, невозможность изменения весов входов, трудность осуществления разветвленной системы связей выходов данного устройства с другики элементами, в частности с анало1 ичными в сетях из пороговых элементов, и невозможность перестройки система связей большими массивами за счет перестройки весовых коэффициентов входов и порогов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, т.е. разработка порогового устройства, обладающего возможностью перестройки весов входов, системой перестраиваемых связей, а также запоминанием перестраиваемого порога весовых коэффициентов входов и узора

свяэей, .что существенно расширяет возможности построения систем обработки информации на основе пороговых устройств.

Поставленная цель достигается тем, что в оптоэлектронное пороговое устройство, содержащее источник света, связанный с оптическим входом элёктрооптического дискретного дифра.кционного дефлектора, блок управления, включенные последовательно источник питания,, фотоприемник и нагрузочный резистор, введены CTpoiHHe накопительные вёсоэадающие транспаранты, накопительный п-строчный пор|Ьгойадаювдй транспарант, п-строчный накопительный управляющий транспарант, п-строчный оптический затвор и источник.

пространственно-однородного света, который через п-строчный дптич:еский затвор, включенный между фотоприемником и .шиной нулевого потенциала,оп.тически связан с п-строчным накопительным управляющим транспарантом, одна часть выходов которого является группой выходов устройства, а другая часть связана с соответствующими входами блока управления, три группы выходов которого оптически связаны с -входами настройки соответственно cTpOiHHx накопительных весозадающих . трансзйарйнтов, накопительного п-строчйогЪ йорого:|адающего транспаранта и

n -i eT| очного накопительного управляющего транспар анта, причем сигнальные 1аходы строчных накопительных весозаЙсиОЩйх транспарантов связаны с входа- ми устройства, а выходы связаны с соответствующими группами фотоэлектрических управляющих входов электрооптического дискретного дифракцир 1ного дёфйектора, выход которого оптически связан через накопительный п-строчный поЪогбзадающий транспарант с ; входом фотоприемника. ...

На фиг.1 приведена схема оптоэлектронного порогового устройства; на фиг.2 - одна из возможных функций пропускания весозадающего транспаранта; на фиг.3 а,б - варианты функций, пропускания пороговадающих транспарантов (однострочного и многосТрочного соответственно) . Пунктирной линией изображено положение .луча на транспаранте. , . . . .. . . . ,

Предлагаемое оптоэлектронное пороговое устройство содержит источник 1 cseta, электрооптический дискретный дифракционный дефлектор 2, оптические входы 3 устройства, группы фотрзлекТРйЧе ских управляющих входов 4 дефлектора 2, накопительный п-строчный порогозадающий транспарант 5, фотоприемник 6, источник питания 7, нагрузочный резистор 8, строчные накопитштбныевесозадающие транспаранты 9, п-строчный оптический затвор 10, п-строчный накопительный управляющий транспарант 11, блок 12 управления.

источник 13 пространственно-однородного света, три группы выходов 14, 15 16 блока управления 12,

Устройство р.аботает, следующим образом..

Оптический луч от источника 1 попадает на дискретный дефлектор 2, содержащий несколько одинаковых групп пилообразных электродов. Каждая группа является входом, причем вес входа (угол отклонения) задается комбинацией включенных .электродов в данной группе. Настройка веса осуществляется оптически, лучами с выходов 14, изменением пространственной функции пропускания оптически управляемого соответствующего весозадающего транспаранта 9 (для группы из 4-х электродов возмржно 16 градаций весов; одна из возможных функций пропускания трансрарантов 9 показана на фиг.2). Таким образом, каждый оптический вход 3посредством транспарантов 9 получает свое значение весов, которое может быть легко перестроено и запомнено.

Оптический луч, отклоненный суммарным действием всех входных групп, проходит через оптически настраиваемый накопительный, порогозёщающий транспарант 5 (см. фиг.3,а) и попадает на линейный фотоприемник 6. Настройка транспаранта 5 позволяет изме нять порог срабатывания устройства. ПЕ5И появлении выходного сигнала с фбтоприемника открывается электрически связанный с ним оптический затвор 16, который пропускает оптический луч от источника 13 на накопительный упр влякнций транспарант 11, также настраиваемый оптически лучами с выхрдОв 16 иЫЗеспечивгиощий пространст-. венную модуляцию выходного светрвого потока (в частности, изменение комбинаций связей данного устройства . с аналогйчн,ами, в системе иэ этих устройств), л... .

в случае, если выходной луч дефлектора имеет форму ленты, транспарант 5 и фотрприемник могут состоять из й ёскольких строк, причем каждая строкЦ может быть настроена на сврй порог (фиг. 3,6) . В эт.ом случае ус тройет во в целом представляет собой ряд параллельно и независимо, Фуйкционирующих отдельных пороговых устройств.

Отметим, что транспаранты 5, 9, 11 обладшот эффектом памяти, поэтому устройство запоминает настроенное со;стояние всех весов, порогов и комбинаций.

Настройка всех транспарантов 5, 9, 11 п1рОиЭводите я блоком управления 12, который в свою рчередь может содержать, в частности, источник света и электрически управляемые транспаранты. При этом настроечные пучки либо формируются оптическими устррйртвами, либо подаются по стекловолоконным системам. При использовании данного порогового устройства в системе обра ботки информации из аналогичных элементов настройка всех транспарантов Может производиться пучками света от других элементов системы. Формула изобретения Оптоэлектронное пороговое устройст во, содержащее источник света, связан ный с оптическим входом электрооптического дискретного дифракционного, дефлектора, блок управления и включенные последовательно источник питания, фоторезистор и нагрузочный резис тор,о т л и ч а ю щ ё е с я ,тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройстзва за счет перестройки, весовых коэффициентов -входов , в него введены стрЬчййе накопительные весозацающие ранспаран ты, накопительный п-строчный управляющий транспарант, п-строчный оптический затвор и источник пространственно-однородного света, который через п-строчный оптический затвор, включенный между фотоприемником и шиной нулевого пoтeнциaj1a, оптически связан с п-строчиым накопительным управляющим транспарантом, одна часть. вых6дс5в itotu drd является группой выходов устройства, а другая часть связана с соответствующими входами блока управления, три группы выходов которого оптически связаны с входгими настройки соответственно строчных накопительных весозадающих транспарантов, накопительного п-строчного порогозадающего транспаранта и П строчного накопительного управляющего транспаранта, причем сигнальные вхо ды строчньтх накопительных весозадагацих транспарантов связаны с входами устройства, .а выходы связаны с соответствующими Группами фотоэлектрических управляющих входов электрооптического дискретного дифракционного дефлектора, выход которого оптически связан через накопительный псТ1роЧный порогозадающий транспарант с входом фотогфиемника. Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе 1.Мкртчян С,О. Нейрон и нейройт. ныесети. М., Энергия, 1971, с. 198. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2383595/18-24, кл. G 06 F 7/56, 1976.

. Г

И

IPut.f

tpuf. 3,0