Голографическое запоминающее устройство

 

Изобретение предназначено для использования в системах оптической обработки информации. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет увеличения достоверности считывания информации в голографическом запоминающем устройстве при увеличении ширины спектра излучения и размеров излучающей области, приводящих к ухудшению качества восстановленного изображения. Для контроля качества восстановленного изображения в голографическое запоминающее устройство введены элементы И 34,36,40,41, RS =триггеры 35,38,42, счетчик 37 с задаваемым модулем пересчета, элемент ИЛИ 43, пороговый элемент 33 и блок 39 индикации "Выход из строя излучателя". Это позволяет анализировать ширину линии излучения источника излучения 1, учитывать увеличения элементов изображения в зависимости от размера излучательной области, изменять алгоритм работы устройства, сигнализировать о недопустимом ухудшении качества изображения и о необходимости замены источника излучения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 11 С 11/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21 ) 428 6860/24-2 4 (22) 20.07.87 (46) 07.08.89. Бюл. ¹ 29 (72) Л.А.Кузнецова и А.А.Ложников (53) 681.327.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 793 162, кл. С 11 С 11/42, 1982 °

Авторское свидетельство СССР

¹ 1433299, кл. G 11 С 11/42, 1986. (S4) ГОЛОГРАФИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение предназначено для использования в системах оптической обработки информации. Целью изобретения является повьппение надежности устройства за счет увеличения достоверности считывания информации в

rолографическом запоминающем устройстве при увеличении ширины спектра

„„SU„„1499403 А 1

2 . излучения и размеров излучающей области, приводящих к ухудшению качества восстановленного изображения.

Для контроля качества восстановленного изображения в голографическое запоминающее устройство введены элементы И 34, 36, 40, 41, RS-триггеры

35, 38, 42, счетчик 37 с задаваемым модулем пересчета, элемент ИЛИ 43, пороговый элемент 33 и блок 39 индикации "Выход из строя излучателя".

Это позволяет анализировать ширину линии излучения источника излучения

1, учитывать увеличения элементов изображения в зависимости от размера излучательной области, изменять алгоритм работы устройства, сигнализировать о недопустимом ухудшении качества изображения и о необходимости замены источника излучения. 2 ил.

1499403

25

55

Изобретение относится к оптоэлектронной технике и может быть использовано в системах обработки оптической информации, в волоконно-оптических линиях связи, в оптических запоминающих устройствах, преимущественно в голографических запоминающих устройствах.

Цель изобретения — повышение надежности устройства "а счет увеличения достоверности сч,.тывания информации в голографическом запоминающем устройстве.

На фиг. 1 показана фоточувствительная область фотоприемнorо блока с проецируемым на нее опознавательным знаком, фрагмент, на фиг. 2 — функциональная блок-схема голографического запоминающего устройства.

При неизменных ширине спектра излучения источника излучения и размерах излучательной области размер 1 (фиг. 1) опознавательного знака соответствует элементам фотоприемного блока. Значения 1, следовательно и определяются условиями записи информации и типом применяемого полупроводникового лазера. При увеличении ширины спектра излучения или уве- 30 личении размеров излучательной области происходит увеличение размера 1 до L (пунктирная линия), что соответствует i элементам фоточувствительной области фотоприемного блока. При достижении некоторого значения Р увеличение размера достигает такой величины, что элементы информационного изображения накладываются друг на друга, т.е. информация искажается.

Голографическое запоминающее устройство (фиг. 2) состоит из сканирующего излучателя 1, оптически связанного через последовательно расположен ные коллиматор 2 и носитель- 3 голографической информации с матричным фотоприемным блоком 4, блока 5 накачки, выход которого подключен к входу сканирующего излучателя I блока 6 управления, состоящего из узла

7 запуска, RS-триггера 8, ждущего генератора 9 и распределителя 10 синхроимпульсов. При этом вход узла 7 запуска является третьим управляющим входом блока 6 управления, второй". вход узла 7 запуска является первым управляющим входом блока 6 управления, выход узла 7 запуска является первым выходом блока 6 управления и

4 подключен к S-входу RS-триггера 8 и управляющему второму входу распределителя t0 синхроимпульсов, прямой выход RS-триггера 8 является четвер- тым выходом блока 6 управления, инверсный выход RS-триггера 8 подключен к входу ждущего генератора 9, выход которого подключен к первому входу распределителя 10 синхроимпульсов, первый и второй выходы которого являются соответственно вторым и третьим выходами блока 6 управления.

Кроме того, устройство состоит из блока 11 выделения информационного фрагмента, аналого-цифрового преобразователя 12, формирователя 13 выходного, сигнала, содержащего последовательно соединенные сумматор 14, пороговый элемент 15 и элемент И 16, второй вход которого является управляющим входом формирователя 13 выходного сигнала, выход элемента И 16 является выходом устройства, формирователя 17 фазовых напряжений, содержа.щего первый 18 и второй 19 генераторы импульсов, два элемента И 20 и 21, элемент ИЛИ 22, счетчики 23-25, причем выход генератора 18 импульсов является первым выходом формирователя

1? фазовых напряжений и подключен к первым входам элементов И 20 и 21, вторые входы которых являются соответственно третьим и вторым входами задания режимов формирователя 17 фазовых Напряжений, выход элемента И

20 подключен к счетному входу счетчика 23 и является вторым выходом формирователя 17 фазовых напряжений, выход элемента И 21 подключен к счетному. входу счетчика 24, выходы счетчиков 23 и 24 подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ 22, выход которого подключен к входу генератор а 19 импульсов, выход которого является третьим выходом формирователя 17 фазовых напряжений и подключен к счетному входу счетчика 25, входы сброса счетчиков

23-25 объединены и являются первым входом сброса формирователя фазовых напряжений, выход счетчика 25 является четвертым выходом формирователя

17 фазовых напряжений, анализатора

26 начала считывания, содержащего пороговый элемент 27 и RS-триггер 28, причем первый вход порогового элемента 27 является информационным входом анализатора 26 начала считывания, вы1499403 ход порогового элемента 27 подключен к S-входу RS — триггера 28, R-вход которого является управляющим входом анализатора 26 начала считывания, выходы RS-триггера 28 являются выхо5 дами анализатора 26 считывания, элементов И 29-32, порогового элемента

33, связанного через элемент И 34 с S-входом RS-триггера 35, элемента

И 36, связанного со счетным входом счетчика 37, выход которого является

S-входом RS-триггера 38, прямой выход которого является управляющим входом блока 39 индикации, а инверсный выход является первым входом элемента И 40, вторым входом которого является выход элемента И 41, а выход элемента И 40 является третьим входом формирователя 17 фазовых на- 20 пряжений.

Кроме того, выход элемента И 36 является S-входом RS — триггера 42, прямой выход которого является вторым входом элемента И 41, а первым его 25 входом является прямой выход RS-триггера 35, выход элемента И 41 также поступает на первый вход элемента

ИЛИ 43, второй вход которого объединен с R-входами треггеров 35, 38, 42 и связан с первым выходом блока

6 управления. Выход элемента ИЛИ 43 является R-входом счетчика 37.Первым входом элемента И 36 является прямой выход анализатора 26 начала считывания, а вторым — первый выход формирователя 17 фазовых напряжений, причем первый информационный выход матричного фотоприемного блока 4 подключен к первому информационному входу40 блока 11 выделения информационного фрагмента, информационному входу анализатора 26 начала считывания и к входу порогового элемента 33. Выход блока 11 выделения информационного 45 фрагмента подключен к входу аналогоцифрового преобразователя 12, выходы которого подключены к информационным входам формирователя 13 выходного, сигнала, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока 6 управления. Второй выход фотоприемного блока 4 подключен к второму входу блока 6 управления, первый выход которого подключен к первому входу сброса формирователя 17 фазовых напряжений и к управляющему входу анализатора 26 начапа считывания, второй выход блока 6 управления под29-3 1, инверсный выход анализатора

26 начала считывания подключен к второму входу задания режима формирователя 17 фазовых напряжений, управляющие выходы которого с первого по третий подключены соответственно к вторым входам элементов И 29-31, третий управляющий выход также подключен к первому входу элемента И 32, второй вход которого соединен с выходом элемента И 40. Выходы элементов И 29 и 30 подключены соответственно к первому и второму управляющим входам фотоприемного блока 4, выходы элементов И 31 и 32 подк1-ючены к первому и второму управляющим входам блока 11 выделения информационного фрагмента, четвертый управляющий выход формирователя 17 фазовых напряжений подклю- чен к первому входу блока 6 управления, третий вход которого является входом "Пуск" устройства.

Голографическое запоминающее устройство работает следующим образом.

По сигналу Пуск", являющимся входом устройства, с выхода узла 7 запуска блока 6 управления поступает сигнал, устанавливающий RS-триггер

8 и распределитель 10 синхрожчпульсов в единичное положение, этот же сигнал поступает на первьпл выход блока 6 управления, откуда проходит на вход сброса формирователя фазовых напряжен пл, на второй вход анализатора 26 начала считывания, на второй вход элемента И1П4 3, íà R-входы триггеров 35, 38 и 42. Прямой выход КЯтриггера 8 является четвертым выходом блока 6 управления, по сигналу "1" с этого выхода включается блок 5 накачки, связанный со ск-нирующим излучателем 1, и начинается засветка голограммы. На матричный фотоприемньп блок 4 проецируется восстановленное изображение с голограммы и опознавательный знак.

Длительность засветки определяется автоматически прп помощи центрального электрода, работающего в режиме плавающего затвора и обеспечивающего считывание суммарного заряда по строке. Этот сигнал с второго выхода фотоприемного блока 4 поступает в блок 6 управления Ьход 1) и обнуляется триггер 8, что вызывает выключение блока 5 нак» кп, запускается ждущий генератор 9 и связанный с ним

1499403 распределитель 10 синхроимпульсов, сигнал с второго выхода блока 6 управления разрешает прохождение сигналов с первого, второго и третьего выходов формирователя 17 фазовых напряжений на управляющие входы фотоприемного блока 4 и на первый вход блока выделения информационного фрагмента.

Информация фотопр:"емного блока 4 построчно сдвигается в выходной регистр, из которого поэлементно выводится в блок 11 выделения информационного фрагмента, в анализатор 26 начала считывания и на пороговый эле- 15 мент 33. В анализаторе 26 начала считывания пороговый элемент 27 обнаруживает единичный сигнал с выхода фотоприемного блока 4, пороговый элемент 33 обнаруживает нулевой сигнал (меньший порогового значения). При нулевом состоянии триггера 28 в ана. лизаторе 26 начала считывания в формирователе 17 фазовых напряжений генератор 19 переключается по сигналу от. счетчика 24, модуль. пересчета которого равен количеству элементов с в строке фотоприемного блока 4.

Анализатор 26 начала считывания служит для регистрации положения опознавательного единичного сигнала, по которому формируется сигнал раз решения опроса информационного массива. Для организации контроля состоя35 ния излучателя необходимо также оценить линейный размер опознавательноvo знака (количество элементов, занимаемоее опознавательным знаком, должно быть менее некоторого значения P). При выводе первого единичного сигнала с фотоприемного блока 4 срабатывает пороговый элемент 27 (при L > Lz, ), после чего триггер 28 переключается в состояние Г, и сиг- 45 нал с его прямого цикла, разрешает прохождение через элемент И 36 импульсов с первого выхода формирователя 17 фазовых напряжений., которые осуществляют поэлементный вывод информации из фотоприемного блока 4.

Количество единичных выведенных сигналов определяется в счетчике 37, модуль пересчета которого задается равным P (количеству элементов фоточувствительной области, занимаемому опознавательным знаком, при котором информационные сигналы накладываются друг на друга).

Если число импульсов, поступивших на счетный выход счетчика 37, достигло модуля пересчета, то со счетчика поступит сигнал переполнения на Sвход RS-триггер 38, прямой выход которого является управляющим входом блока 39 индикации "Выход из строя излучателя", и версный выход триггера блокирует прохождение через элемент И 40 сигнала начала считыванияна третий вход формирователя 17 фазовых напряжений. Прием информации блоком 11 выделения информационного фрагмента блокируется.

Если число импульсов, поступивших на счетный вход счетчика 37, не выходит из допустимого, то счетчик не выдаст сигнал переполнения и RS-триггер 38 останется в начальном нулевом состоянии. RS-триггер 42 переключается в единичное состояние по первому импульсу с выхода элемента И 36 и свидетельствует о том, что опознавательный знак зарегистрирован. Пороговый элемент 33 обнаруживает нулевой сигнал с выхода фотоприемного блока

4 (L 4 L„, ) и при обнаружении его после опознавательного знака через элемент И 34 передает сигнал íà Sвход RS-триггера 35, с прямого выхода которого сигнал проходит через элемент И 41 при условии единичного состояния В8-триггера 42, через элемент ИЛИ 43 íà R-вход счетчика 37 и на второй вход элемента.И 40, на первый вход которого поступает разрешающий сигнал с инверсного выхода

RS-триггера 38.

Выход элемента И 40 является управляющим третьим входом начала считывания для формирователя фазовых напряжений. По этому сигналу начинается цикл считывания, он разрешает прохождение управляющих сигналов с гене" ратора 19 через элемент И 32 к блоку

11 выделения информационного фрагмента, а также изменяет в формирователе 17 фазовых напряжений период . переключения генератора 19, так как импульсы от генератора 18 будут проходить через элемент И 20 и счетчик

23 с модулем пересчета, равным количеству элементов строки, на которые проецируется информационный массив.

Информационные сигналы поступают в блок 11 выделения информационного фрагмента, откуда матрица информационных сигналов фрагмента в аналоговой

1499403

l0 форме подается на входы аналого-цифрового преобразователя 12, выходы которого связаны с информационными входами формирователя 13 выходного сиг5 нала, где они суммируются в сумматоре 14, и полученное значение сравнивается с пороговым значением яркости фрагмента. На выходе порогового элемента 15 получается значение, соответствующее единичному оптическому сигналу, спроецированному на обработанный фрагмент фотоприемного блока

4, которое поступает на выход устроиства по синхроимпульс QT 1 BbIxo 15 да распределителя 10 синхроимпульсов.

По окойчании опроса фотоприемного блока 4 выдается сигнал о конце цикла который вырабатывается в счетчике

25, модуль пересчета которого равен количеству строк в фотоприемном блоке 4, и поступает в блок 6 управления на вход узла 7 запуска, после чего цикл работы устройства повторяется. 25

Формула изобретения

Голографическое запоминающее устройство, содержащее сканирующий излу- 30 чатель, оптически связанный через последовательно расположенные коллиматор и носитель голографической информации с матричным фотоприемным блоком, блок накачки, выход которого подключен к входу сканирующего излучателя, блок выделения информационного фрагмента, информационный вход которого соединен с первым информационным выходом матричного фотоприемного блока, 4О управляющий выход которого подключен к управляющему входу анализатора начала считывания, выход блока выделе- . ния информационного фрагмента подключен к входу аналого †цифрово пре- 4g образователя, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам формирователя выходного сигнала, выход которого является информационным выходом голографического запоминающего устройства, второй информационный выход матричного фотоприемного блока подключен к входу сигнала окончания считывания блока управления, первый выход которого подключен к управляющему входу формирователя фазовых напряжений, второй выход — к первым входам элементов И с первого по третий, инверсный выход анели атора . 1ч;-.па счнтыв".íIM подключен к входу задания режима формирователя фазовых напряжений, управляющие выходы которого с первого по третий подключены соответственно к вторым входам элементов И с первого по третий, четвертый- управляющий выход формирователя фазовых напряжений подключен к первому входу четвертого элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму управляющим входам матричного фотоприемного блока, выходы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к первому и второму управляющим входам блока выделения информационного фрагмента, четвертый управляющий выход формирователя фазовых напряжений, подключен к входу сигнала сброса блока управления, вход "Пуск" которого является входом "Пуск" голографического запоминающего устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены элементы И с пятого по восьмой, RS òðèããåðû с первого по третий, счетчик и пороговый элемент, причем первый информационный выход матричного фотоприемного блока подключен к первому входу порогового элемента, второй вход которого соединен с выходом источника порогового напряжения, выход порогового элемента подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом анализатора начала считывания, выход шестого элемента И подключен к S-входу второ".

ro RS-триггера, первый вход пятого элемента И соединен с первым управляющим выходом формирователя фазовых напряжений, второй вход пятого элемента И соединен с третыт выходом анализатора начала считывания, выход пятого элемента И подключен к $-входу счетчика, выход которого подключен к S-входу первого RS — триггера, выход которого является управляющим выходом голографического запоминающего устройства, выход второго RS-триггера подключен к первому входу седьмого элемента И, первый выход которого подключен к первому входу элемента

ИЛИ, выход которого подключен к Rвходу счетчика, выход пятого элемента И подключен к S-входу третьего RSтриггера, выход которого подключен

1499403

Составитель С, Самуцевич

Редактор Н. Тупица Техред A. Кравчук КоРРектоР И.Самборская

Заказ 4699/50 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, I01

11 к второму входу седьмого элемента И, второй выход которого подключен к первому входу восьмого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого RS-триггера, выход восьмого элемента.И подключен

12 к второму входу четвертого элемента

И и третьему управляющему входу формирователя фазовых напряжений, первый выход блока управления подключен к

R-входам первого и третьего RS-триггеров и второму входу элемента ИЛИ.