DE1622477A1 - Optischer speicher - Google Patents

Description

Patentanwalt Dipi.-Ing. Η· S. Böhmer

7020 Böblingen/WÜrtt. · Sindelfinger Strass« k$

Fernsprecher (0705I) 66I Anmelderint Amtliches Aktenzeichen!

Aktenz, der Anmelderint Optischer Speicher

BöblIngen, 11. Dezember 1964 pr-fr

International Business Machines Corporation, Arraonk N.Y. 10 4

Neuanmeldung

Docket 7659

Bei datenverarbeitenden Maschinen werden sogenannte Pestwertspeicher verwendet, die insbesondere in Form von optischen Speichern in der Lage sind, große Mengen von \ Informationen zu speichern.

Ein derartiger Speicher verwendet beispielsweise eine undurchsichtige Karte, in der die Information durch _; Lochungen dargestellt ist. Zum Auslesen dieser Informationen wird ein Lichtstrahl Auf den betreffenden Teil der Karte gerichtet. Befindet sich in diesem Bereich der Karte eine

Lochung, so durchsetzt der Strahl dieselbe und betätigt i eine Photozelle. Eine andere Art von optischen Speichern, benützt lichtempfindliche Schichten, in denen die In- | formation mit einer viel größeren Dichte gespeichert werS-den kann, als bei den. Speichern dor* obengenannten Art, Del einer besondurs vorteilhaften Aueführung«form" derartiger Speicher wird der Lichtstrahl durch oinon uoge-BAD ORIGINAL '· 3 0 9 8 S'Ö / 0 B B2 ·

- 2 - Docket 7659

nannten' Lichtpunktgenerator erzeugt, der aus einer Elektronenstrahlröhre besteht.. Es wurde auch schon vorgeschlagen,, den abtastenden Lichtstrahl mit Hilfe einer elektrolumineszenten Matrix zu erzeugen.

Die zuletzt beschriebenen Speicher haben zwar eine sehr : kurze Zugriffszeit und eine relativ hohe Speicherdichte, ,·. weisen aber den Nachteil auf, daß die Speicherdichte \ ί wegen der Streuungs- und Beugungserscheinungen nicht beliebig gesteigert werden kann.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wurde auch schon vorgeschlagen, die Speicherdichte bei Speichern der oben angegebenen Art durch die Verwendung von farbphotographischen Techniken zu erhöhen. Die Anzahl der Farben,die man zu diesem Zwecke verwenden kann, ist aber sehr klein, da die in der Praxis zur Verfügung stehenden Farben ein sehr breites Absorptions-Spektrum aufweisen. Die Kapazität eines optischen Speichers läßt sich daher auf diese Weise höchstens um den Faktor jS bis 4 verbessern.

Auf dem Gebiet der Farbphotographie sind im Laufe der Zeit eine ganze Reihe von Verfahren, bekannt geworden, von denen sich Jedoch nur wenige in der Praxis durchsetzen konnten. Eines der bekanntgewordenen Verfahren, das sich Jedoch wogen der beträchtlichen ihm anhaftenden Mängel in der Praxis nicht durchsetzen konnte und auch relativ

3Ö9Ü3Ö/ÖS5

Docket 7659

Wehig bekannt geworden ist, 1st das sogenannte Lipmann-i verfahren, bei dem 'die Farbaufzeichnung mittels stehender Wellen erfolgt. Eine Lipmahn-Farbphotographie besteht im ^: wesentlichen aus einer relativ lichtdurchlässigen Schicht aus Gelatine, welche dünne Schichten aus reflektierendem Material enthält. Diese Schichten werden durch die Wirkung von stehenden Lichtwellen in der ursprünglichen licht- \ empfindlichen Schicht durch die Reflexion des einfaHenf den Lichtes an einer hinter der Schicht befindlichen reflektierenden Fläche erzeugt. Das so belichtete Film*¹ material zeigt nach geeigneter Entwicklung und Fixierung im reflektierten Licht Färbeffekte. ' ^

Die gemäß der Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, "'■ einen optischen Festwert- oder Halbfestwertspeicher an- ' zugeben, der neben einer sehr kurzen Zugriffszelt auch ·" eine sehr hohe Speicherdichte aufweist. i

Um . ' ' - ^j

/diese Aufgabe zu lösen,wird gemäß der Erfindung ein optischer Speicher angegeben,· der dadurch gekennzeichnet ist, daß In einem durchsichtigen Medium zwecks Darstellung" der die Jeweils _zu speichernden informationen wiedergebenden Frequenzen reflektierende und/oder streuende Schichten mit den halben"Wellenlängen der darzustellenden Frequenzen oder einem Vierfachen davon' gleichen Abständen angeordnet sind. ' : ·

Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die refelktierenden öder lichtstreuenden Schichten durch Einwirkung *^^

-· 4 - Docket 7659

, ϊ

Frequenzen enthaltenden und,stehende Wellen bildenden Strahls auf ein lichtempfindliches Medium erzeugt werden. . :

Eine besonders vorteilhafte AusfUhrungsform des Erfindungsgedankens ist durch eine- aus elektro-optischen Verschlüssen bestehende Maske zur Eingabe der optisch ablesbaren Informationen in die einzelne Speicherbereiche gekennzeichnet.

Es 1st dabei als besonders vorteilhaft anzusehen, daß das lichtempfindliche Medium aus einer mindestens 10 /U dicken und ein Auflösungsvermögen von wenigstens tausend Linien: Je cm aufweisenden lichtempfindlichen Schicht besteht.

Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß das lichtempfindliche Medium bzw. die lichtempfindlich* Schicht auf einem undurchsichtigen und reflektierenden ; Träger anzuordnen, da auf diese "Weise die Bildung stehender Wellen innerhalb der lichtempfindlichen Schicht in einfacher Weise sichergestellt wird.

Der erfindungsgemäße. Speicher ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen durch das Vorliegen oder das Nlchtvorliegen von Licht und dessen Frequenz definiert sind.

BAD QFIiGSNAL

30983Q/ÖS52

Docket 7659

Zur Vermeidung unerwünschter Interferenzen und übersprechen zwischen den einzelnen Speicherbereichen wird weiterhin vorgeschlagen, daß die einzelnen Speieherbereiche durch gitterartige, kein Licht enthaltende Bereiche getrennt werden.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Speichers wird dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Frequenzen durch monochromatische Lichtquellen, beispielsweise durch Laser dargestellt werden, deren durch besondere Linsen kollimiertes Licht durch aus elektro-optischen Verschlüssen bestehende Masken und über Lichtäblenker und eine die Maske auf dem Speicherabbildende Linse geleitet wird.

Eine andere besonders vorteilhafte Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist dadurch gekennzeichnet, daß die von den einzelnen monochromatischen Lichtquellen kommenden und durch Masken hindurchtretenden Lichtwege zunächst zu mindestens zwei Gruppen zusammengefaßt werden, die anschließend vereinigt und gemeinsam über eine

abbildende Linse zu dem Speicher verlaufen.

Es hat sich fernerhin als besonders vorteilhaft erwiesen, daß die Auswahl der einzulesenden*oder auszulesenden '

Speicherbereiche mit Hilfe eines durch einen Elektronenstrahl bereichsweise steuerbar doppelbrechend! gemachten elektro-optisphen Kristall erfolgt.

- BAD ORIGINAL -

.309830/0S52

- 6" - . ' Docket ?659i

Eine andere vorteilhafte Au3fÜhrung3forni des Erfindungsigedankens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl j der einzulesenden oder auszulesenden Frequenzen mit '!

' ■ i

Hilfe einen abstimmbaren Schmalbandfilters, beispielsweise mittels eines steuerbaren Polarisations-Interferenz-

' ■ '■

! filters erfolgt. . , ■.;.:

■ ' ■■-.·.■■■ ]■-]

j Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, daß das ' '■'■

! - elektro-optische Material der Maske so starke Remanenz-

^: · eigenschaften aufweist, daß die zum Wirksamwerden der elektro-optischen Verschlüsse erforderliche Eigenschaften im Remanenzzustand des Materials vorliegen.

Es gibt eine größere Anzahl von lichtempfindlichen Substanzen, welche zur Erzeugung der oben angegebenen periodisch auftretenden, gleiche Entfernung voneinander aufweisenden 11 eiltBepstreuenden bzw. reflektierenden Flächen durch

die Einwirkung von stehenden Lichtwellen einer bestimmten

i ■ ■

ober bestimmter monochromatischer Frequenzen geeignet sind. ; Als besonders geeignet sind die Diazo?-Verbindungen und

Alkall-Halogenide zu nennen. Als für die DruchfUhrung der · · vorliegenden Erfindung besonders geeignet , wird eine relativ dicke Schicht au3 Silber-Halogenid-Verbindungen betrachtet. Die Erfindung wird anschließend anhand der Figuren näher erläutert. Es stellen dar:

■ * . ^ BAD 30S830/0552

Fig. 1 Fig. 2 Fig.

Fig.

Fig. 5

Fig. 6

Flg. 7

Fig- 8

Docket 7G59

die perspektivische-Darstellung einer optisoh auslesbaren Speicherein· heit gemäß der Erfindung; eine schematische Darstellung der Draufsicht einer optisch ausles- ; .

ί baren Steuereinheit; ' ' ^:i

eine stark vergrößerte Schnittan«· sieht eines Ausschnittes aus einer optisch auslesbaren Speichereinheit, ; während des AufZeichnens der Informationen;

das Auslesen·von maximal 25 anharmonischen, kohärenten Licht- , frequenzen aus einer optisch auslesbaren Speichereinheit; die schematische Darstellung einer Anordnung zum Einschreiben der In-^λ formation in eine optisch auslesbare Steuereinheit;
die Schnittansicht einer besonders, vorteilhaften Maske zur Verwendung in Zusammenhang mit der in Fig. 5 dargestellten Einheit zur Eingabe von Informationen in eine Speichereinheit; . ' ·. eine Vorderansicht der in Fig. 6 dargestellten Maske;
ein Diagramm zur Beschreibung der remanenten elektro-optlschen

Charakteristik des für die Maske 3O983.Q/OSS2

- 8 - Docket 7659

gemäß Pig. 6 und 7 verwendeten

. ' . Materials; ■'

Fig. 9 eine erste Ausbildungsform einer An-

Ordnung zum Auslesen von Informationen _:

^; aus einer optisch auslesbaren Speicher·*

. einheit; ■ ·

Fig. 10 ' die schematische Darstellung der

Mittel zur Auswahl bestimmter durch

"" · ■■■-"

die Anordnung gemäß Fig. 9 ausge-

*' lesener Informationsspeicherplätze;

Fig. 11 die Darstellung eines zweiten Aus-

fUhrungsbeispiels einer Anordnung j r zum Auslesen von Informationen aus , einer optisch auslesbaren Speichereinheit, wobei zusätzliche Mittel zur,Auswahl einer aus einer Vielzahl von Speichereinheiten vorgesehen ~- sind;
) Fig. 1Ö die Darstellung eines dritten Aus-; ,

fuhrungsbeispiels einer Anordnung ^: zum Auslesen von Informationen aus

\ - ' .einer optisch auslesbaren Speicher-

einheit; ;'

Fig. 1? eine Darstellung einer vierten Aus-

führungsform einer Anordnung zum j Auslesen von Informationen aus einer optisch auslesbaren Speichereinheit .und ;

BAD

3098IÖ/ÖSS2

- 9 - Docket Υΰί39

. Fig. 14 das Diagramm von acht anharrnonischen

kohärenten Lichtfrequenzen, die aus einer optisch auslesbaren experimentellen Speiehereinheit tatsächlich ausge-

I "l.

lesen wurden. : ..'-"'''

In den Flg. 1 und 2 wird eine optisch auslesbare Informations-¹ ', Speichereinheit 10 dargestellt. Diese Speichereinheit be- ^: I¹I

^: ■"-.■ € i

steht aus einer durchsichtigen Trägerplatte 20 und einem ,. 1,1 durchsichtigen Film 22 auf dieser Platte. Der Film 22 wird <_s durch eine Schutzschicht 24 eingeschlossen und geschützt. Die Schicht 24 hat einen Brechungsindex, der dem Brechungs- ' Index des Films 22 praktisch gleich ist. Eine reflektieJaide Schicht 32 ergänzt zweckmässigerweise die Speichereinheit, und liegt im vorgenannten Ausführungsbeispiel an der dem Film 22 gegenüberliegenden Seite der Unterlage 20. Der Film 22 1st in eine Mehrzahl von einzelnen Speicherbereichen 26 unterteilbar, beispielsweise durch Bereiche 28 des Films, welche keine Information enthalten und eine derartige Größe aufweisen, daß eine Interferenz des : Lichtes oder ein Übersprechen zwischen den einzelnen ' Speicherbereichen während des AufZeichnens oder des Auslesens zu vermeiden.

• i- '■

In Fig. 3 ist eine stark vergrößerte schematische Darstellung des Aufzeichnungsppozeßes innerhalb einer optisch \_:

• ■ ' - ij

auslesbaren Speichereinheit und das dabei erhaltene ,Er- ι

gebnis dargestellt. Eine Informationen enthaltende Maske - ? 30 wird über die unbeliehtete lichtempfindliche Schicht 31 ·;

309830/0 5 52 ^BÄD

beträgt der Abstand der belichteten Bereiche eine halbe Wellenlänge der einfallenden Frequenz, gemessen in einem Medium mit dem Brechungsindex M.

Im Informationsspeicherbereich 36 wurden alle drei Frequenzen Tq, f₁ und f_? durch die Informationsöffnung 33 wirksam. Je eine besondere stehende Weile wurde für jede der genannten Frequenzen aufgrund der Reflexion an der spiegelnden Fläche 32 gebildet,' so daß die Belichtung do:; lichtempfindlichen Mediums 31 in Haibwellenlänßen-Abatänu:..-/! für jede der genannten Frequenzen erfolgte. Die Maske "'(.

309836/0S62

- 10 - Docket 7-659

■ ί

Γ ! ! ι

gelegt und eine reflektierende Fläche "52 ει ■.<■■■:■ gegen- · überliegenden Seite des Films 30 f!n,/~ordm ι. iiinfallends' Licht, das die anharmonischen kohärenten monochromatischen Frequenzen f_QS f₁ und Γ' enthält, wird durch die öffnungen 33 der Maske 30 der lichtempfindlichen Schicht 3¹ zuge-i führt.: Im Falle des Speicherbereiches 34 wird nur die Frequenz f_? durch die Maske 30 durchgelassen, während im Falle des Speicherbereiches J>6 alle drei Frequenzen

C_Qt T₁ und f_? von der Maske 3° durchgelassen werden. ^{; fii} In allen Fällen geht das einfallende Licht durch die Schicht 31 und wird in sich selbst zurückreflektiert, so daß es stehende Wellen innerhalb der Schicht 31 err zeugt. An den Wellenbäuchen der stehenden Welle J>Q, schematisch dargestellt im Speicherbereich y\, findet eine wesentliche Reduktion oder Belichtung des licht- j t_ :ipf indlichen Mediums statt, während dieses in den Bereichen der Knoten der stehenden Wellen kaum belichtet wird. Für senkrecht in die Schicht 31 einfallendes L-.

Docket γ659

und die spiegelnde Fläche 22 werden entfernt und das lichtempfindliche Medium entwickelt und fixiert. Inner* halb der Informationsspeicherbereiche j}4 und $6 befindet sich eine größere Anzahl von lichtreflektierenden öder streuenden Schichten, die in entsprechender Tiefe für ; jede Frequenz angeordnet ist, durch die eine Information gespeichert wurde. Die sich ergebenden reflektierenden

i -

Flächen werden in Fig» j durch durchgehende Linien für : die Frequenz f^, durch gestrichelte- Linien für dio " Frequenz f.. und mit Strich punktierten Linien für die

Frequenz f-_Q dargestellt. , \

I ^f t

Im Informationsspeicherbereich 36 werden drei Frequenzen durch die eingezeichneten stehenden Wellen dargestellt. Wenn die Anzahl der sich ergebenden reflektierenden Flächen oder Schichten für die Frequenz T₁ gleich n,; ist, für die Frequnez Cq gleich n^ ist und für die I Frequenz fg gleich ng ist, so sind die entsprechenden j Signalrauschverhältnisse für das reflektierte Licht für' die Frequenz f_Q proportional n« , für die Frequenz f!. proportional n₁ und für die Frequenz f_g proportional

Il · Jl

•ι ι

Die Fähigkeit der lichtempfindlichen Schicht 31 eine ; größere Anzahl von Frequenzen, beispielsweise gemäß Fig.4, fünfundzwanzig anharmonische Frequenzen oder auch bis 1 hundert und mehr Frequenzen zu speichern, wird durch die Dicke der photoempfindlichen Schicht und der statistischen

309830/0652 ^BAD obwinal

1 6 2 2 Λ17

- . - 12 - Docket.7659

Kohärenz der zum Aufzeichnen der Information im licht- ' empfindlichen Medium-verwendeten Lichtstrahlung bestimmt.

! Zwischen der Kohärenzlänge des Lichtes und der Bandbreite der Strahlung besteht folgende Relation

(D Δ X' *=* λ

^{Kd} <} e Zn Δ λ Va λ /

Δ λ j

Um diese Gleichung auf die stehenden Wellen anzuwenden, ,. die durch die Reflexion im lichtempfindlichen Medium ent* stehen, muß der Brechungsindex η des Mediums und die j

Reflexion von der reflektierenden Fläche J52 berück- _n

sichtigt werden, welche einen Knoten an dieser Fläche bildet. Die effektive Kohärenzlänge in dem lichtempfindlichen Medium 1st:

Zn Δ λ Va λ / (in

Dabei ist Λ die halbe Wellenlänge des Lichtes im • 2n

lichtempfindlichen Medium und k « Λ die Anzahl der ,

Wellen in Kohärenz-Intervall. Das Kohärenz-Intervall, ge- .'

messen in k Wellenlängen", ist unabhängig von dem Material '.'^f durch das das Licht hindurchtritt und wird lediglich durch '■ die Strahlungsquelle bestimmt. Daher ,1st k ein Maß für die -Bandbreite-der Lichtquelle. Ein Filter hat, wie bekannt, die'Eigenschaft* eine Lichtquelle zu verändern« Ein Filter in Kombination mit einer Quelle kann daher als eine neue

BAD OFHGINAL

■ ". ■-. 3ÖS830/0SS2 - :

162|477

-' 12 - Docket 7Ö59

Lichtquelle mit einer heuen Bandbreite betrachtet werden. Diese Tatsache 1st für die Frequenz-Selektivität beim Auslesen von Bedeutung. '

K kann daher explizit als Anzahl der Wellen im Hohärenz-' Intervall bezeichnet werden:

O)

ι r-

Der Mechanismus der Erzeugung eines Musters von stehendeh Wellen setzt voraus, daß senkrecht einfallendes Licht an, einer reflektierenden Fläche in sich selbst zurück- ! reflektiert wird, wobei ein Knoten in der reflektierenden Ebene und in einer Entfernung ^^e ein Wellenbauch und

» λ

zusätzliche Wellenbäuche in Entfernungen von λ e

■ 2n

erzeugt werden. Da Δ-C* ' die Entfernung von der -reflektieren-

den Fläche an der das Muster stehender Wellen erzeugt wird angibt, 1st es klar, daß die oben genannte Gleichung für k ebenfalls die Anzahl der Wellenbäuche angibt, die in dem lichtempfindlichen Medium J1 mittels einer aufzeichnen-

den Strahlung erzeugt werden, die durch k « A ■

Δ Λ

charakterisiert ist. Das lichtempfindliche Medium ist im Bereich der Wellenbäuche jedes einzelnen Musters > stehender Wellen belichtet und wird, in seine veränderte •Form durch anschließendes Entwickeln und Fixieren Ubercefühüt, so daß es einen optisch auslesbaren Speicherfilm darstellt. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß die Anzahl

BAD OFUGlNAL 3 O 9 8 3 O / 0 5 5 2

- 14 - Docket 7659

I ■ - ■ der reflektierenden Flächen auch von der Gleichung für k

abhängig ist. _# ■

Die oben angegebenen Gleichungen Urlauben uns festzustellen, ob das zur Aufzeichnung verwendete Licht an die Dicke des lichtempfindlichen Mediums 21 angepaßt ist. k i

Ist nämlich die Dicke des lichtempfindlichen Mediums größer ; I als Δ 6 , so ist das genannte Medium nicht voll ausgenützt, da der Bereich der stehenden Wellen kürzer al3 die W Dicke des Mediums ist. Nehmen wir beispielsweise an, daß bei einer Dicke des lichtempfindlichen Mediums von 15v^u die Wellenlänge λ 5000 ^-Einheiten ist und die Bandbreite der Wellenlänge 100 A-Einheiten beträgt, so gilt die Gleichung k « 5000 « 50. Die., stehenden Wellen lnner-

100 ;

halb des lichtempfindlichen Mediums weisen daher etwa

50 Bäuche auf. Ist der Brechungsindex η des photoempfindlichen Mediums gleich 2 , dann ist Δ C « 8,5 /α \ ■ iio- 2 ■ e / ■ oder 8,3 . 10 Α-Einheiten. Um die Dicke von 15 Mikron . ,

k der lichtempfindlichen Schicht voll auszunützen, ist eine Bandbreite der aufzeichnenden Strahlung zu wählen, bei der AC' gleich oder dicker als das Medium ist, so daß das Medium vollkommen ausgenützt, d. h. in seiner ganzen Dicke mit reflektierenden bzw. lichtstreuenden Schichten

^: i besetzt ist. Unter Benutzung der Gleichung (J) und unter '.

der Annahme, daß die Länge der Lichtwellen 5000 Ä-Einheiten beträgt, ergibt sich k » λ <a* 90. Die Bandbreite

Δ λ ₀ ■ I '

des Lichtes Δ A ist daher gleich 5000 - 56 A-Eihheiten. Wird eine noch monochromatischere Lichtquelle;vorwendet, d· h., ist die Bandbreite noch enger, so wird das Kohärenzintervall nicht voll ausgenützt, denn eine derartig*»

30 9« 3 UAOJB 52 . bad owgwal

- 15 - Docket 7659

Lichtquelle wäre geeignet, ein Muster von stehenden Wellen zu erzeugen, das länger als die Dicke der fotoempfindlichen Schicht ist.

Bei einer Dicke der lichtempfindlichen Schicht von 100Q >u und einer Wellenlänge des Lichtes von 6000 A

ο
und einer Bandbreite von 1,2 A entsteht ein Muster von stehenden Wellen, das die ganze Dicke der lichtempfindlichen Schicht ausnützt. Es werden dabei etwa 5000 reflektierende Flächen innerhalb der lichtempfindlichen Schicht erzeugt.

Wenn zwei anharmonische Frequenzen mit vergleichbarer Bandbreite im Film 22 der optisch auslesbaren Speieher- ^] einheit im gleichen Speicherbereich 26 aufgezeichnet werden, so kann Jede Frequenz gleichzeitig und unabhängig mit vergleichbarer Intensität und mit einem Signalrauschverhältnis von etwa 2500 zu 1 abgelesen werden. Wird auf ein so großes Signalrauschverhältnis verzichtet, so können fünfundzwanzig verschiedene anharmonische Frequenzen mit vergleichbarer Bandbreite, im Speicherbereich 26 der lichtempfindlichen Schicht aufgezeichnet werden. Auf die- ; se Weise ist die Speicherdichte 25mal so groß als bei der Aufzeichnung in den bekannten sweidimensionalen optischen Speiehern. Eine optisch auslesbare Megabitspeichereinheit kann* unter Berü-cksichtigung folgender Größen leicht verwirklicht.werden*

BAD ORiGiMAL

I0S83Ö/0SB2

- 16 - . ' Docket 7659

.Größe eines Speicherbereiches 30 ax \

,Anzahl der Speicherbereiche 1,5 » 10 -Bereiche \ ipro mm I

Größe der Speicherfläche 650 mm Anzahl der Speicherbereiche in der Speichereinheit =1 . 10⁶ ; Anzahl der Informationsbits in einem Speicherbe- j reich =»25 ί Anzahl der Informationsbits in der Speichereinheit .« 2,5 . 10⁷
Zeit für wahlweisen Zugriff 100 ns.

In den Fig. 5/ 6 und 7 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Aufzeichnung von Informationen in eine lichtempfindliche Schicht j}1 angegeben, durch die eine dreidimensionale optisch auslesbare Speichereinheit 10 erzeugt wird. Die Anordnung gemäß Fig. 5 erlaubt die gleichzeitige Einschreibung von sechs anharmonischen, ψ kohärenten, monochromatischen Lichtfrequenzen in die lichtempfindliche Schicht. Die Zahl der gleichzeitig aufzuzeichnenden Frequenzen kann, wie leicht einzusehen ist, auf Grund der Arbeitsweise der Anordnung vergrößert oder verkleinert werden.

Für Jede aufzuzeichnende monochromatische Frequenz wird ein hochintensiver, kollimierter, im wesentlichen mono-. chromatischer Strahl mit Hilfe der-'im wesentlichen monochromatischen HochleistunGSllchtquellen 51, 52, 52, 54, 55 und 56 erzeugt, die"mit den köllimierenden Linsen 60 zuüammenarbeitcn. DJLe₁ fcipfetflWftlden) sind zweckmäßigerweise

Docket 7659

Laser, die kontinuierlich oder im Impulsbetrieb arbeiten. Andere geeignete monochromatische Lichtquellen bestehen aus Kohle- und Quecksilberbogenlampen mit geeigneten Filtern. Im Verlauf der kollimierten Liphtstrahlen ist ; für jede monochromatische Frequenz ein Polarisator 62 ' ; vorgesehen, um das kollimierte Licht dieser Frequenz zu polarisieren. Informationsmasken 64, die die in den einzelnen Bereichen aufzuzeichnende Information in Form von offenen und geschlossenen Lichtwegen für jede zugeordnete Lichtfrequenz enthalten, sind die nächsten Elemente in den einzelnen Lichtwegen. Die Sammellinse. 67, die unmittelbar vor der Schicht 31 angeordnet ist, sammelt das Informationsmuster jeder Frequenz, die in der lichtempfindlichen Schicht Ji aufgezeichnet werden soll. Die Linsen 65 korrigieren die Unterschiede der optischen Weglängen zwischen den Masken 64 und dem Film 21. Außerdem sind in Jedem monochromatischen Lichtweg Mittel, wie Strahlenteiler 68 und Spiegel 70 vorgesehen, die dazu dienen, die Informationsmuster zu überlagern oder zu : mischen, die in der lichtempfindlichen Schicht 21 aufgezeichnet werden sollen. Die Strahlenteiler können beispielsweise als halbversilberte Spiegel ausgebildet sein. Um unnötige Lichtverluste zu vermeiden,wird jeweils die Hälfte der monochromatischen Frequenzen, in den Lichtwegen 72 und 74 Überlagert, anstatt eine einzige Reihe von Strahlenteilern zur überlagerung der verschiedenen monochromatischen Frequenzen zu verwenden. Die überlagerten Frequenzen der Lichtwege 72 und 74 werden dann

309830/0652

BAD OFMOINAL

• 16224J7 *

- 18 - Docket 7659

'■ ■ ί durch den Strahlenteller 76 vereinigt und die vereinlßten Frequenzen werden der lichtempfindlichen Schicht jJ1 zugeführt. Das überschüssige Licht wird durch die Elemente 78 absorbiert. Alle Frequenzen des kombinierten Lichtmusters werden an der reflektierenden Fläche 22 reflektiert und bilden die oben genannten stehenden _;

■ — ; - ^: Wellen. Die lichtempfindliche Schicht J51 wird im Se- ' reich der Wellenbäuche jedes einzelnen aus stehenden , Wellen gebildeten Musters verändert. Anschliei3end wird die lichtempfindliche Schicht 31 von ihrer Unterlage 20 aus dem Aufzeichnungssystem entnommen, entwickelt und fixiert und dient anschließend als eine optisch .auslesbare FestwertspeicheasLnheit 10. t

Die Informationsmaske 64, die Jedem monochromatischen j Lichtstrahl zugeordnet ist, bildet gesonderte Aufzeichnungsbereiche 26 in dem kollimierten Lichtstrahl gemäß Figo 2. Die Maske enthält auch Informationen in den vorgesehenen Informationsbereichen inJForm von offenen und geschlossenen Lichtwegen. Die monochromatischen, kollimierten Lichtstrahlen, die Jede einzelne Maske verlassen, bilden senkrecht zu ihrer Fortpflanzungsrichtung lichtfreie gitterartige Bereiche 28, welche die durch das Vorliegen und das Nichtvorllegen von 'Licht gebildeten Informationsbereiche, die den geschlossenen und offenen Lichtwegen der Maske entsprechen, voneinander trennen.

BAD ORSOINAi 309830/0652

Docket 7659

Die Fig. 6 und 7 stellen willkürlich gewählte Ausschnitte

j 1

einer besonderen AusfUhmingsform der Maske 6h dar. j

--■■· ' · " i Die tatsächliche Maske enthält eine wesentlich größere Anzahl von Elementen, als- dies in den Figuren darge-' ^f

stellt ist. \ 1 ; :

j ■

.1

Die' Informationsmaske 6£ besteht aus einem aus elektrooptisch aktivem Material bestehenden Grundkörper 80J j der entweder aus einem einzigen großen durchsichtigen Kristall oder aber aus einem aus derartigen kleinen j Kristallen zusammengesetzten Mosaik besteht» wobei für jeden Speicherbereich ein besonderer Kristall vorgesehen 1st. Ein Elektrodensystem, das an dem elektro-optischen Körper 80 vorgesehen ist, erlaubt das Anlegen eines elektrischen Feldes. Durch das elektrische Feld wird ; das elektro-optische Material doppelbrechend gemacht. 1 Das im vorliegenden Beispiel verwendete Elektroden- ; system ermöglicht eine Koordiantenauswahl. Das Elektroden- j system besteht aus einer Vielzahl von vertikalen und parallel zueinander angeordneten Leitern 82, die untereinander mit gleichen Abständen an der einen Seite des elektro-optlschen Körpers angeordnet sind. An der anderen Seite des elektro-optischen Körpers 80 und von den vertikalen Elektroden 82 durch eine Isolierschicht 84 getrennt, ist eine Vielzahl von parallelen und mit = gleichen Abständen voneinander horizontal angeordneten Elektroden 86. Die horizontalen und vertikalen Selektlons-

309830/0562

BAD ORiGINAL.

\ DZ.Z.H / /

- 20 - . Docket 7659

f .

elektroden verlaufen senkrecht zueinander. Durch diese

!■■-;.■

Elektroden wird der elektro-optische Körper in ein regelmäßiges Muster von aktiven Bereiohen unterteilt.

An der der Lichtquelle gegenüberliegenden Seite des elektro-optischen Körpers ist ein Analysator 88 so angeordnet, daß seine Durchlaßrichtung einen Winkel von 90° mit der Durchlaßrichtung des Polarisators 62 einschließt. Die Matrix 64 wird von einem Glasträger 90 getragen, wobei das Elektrodensystem und der elektro-optische Körper 80 an der einen Seite und der Analysator 88 an der anderen Seite liegen. . '

I .

Der verwendete elektro-optische Kristall muß die Eigenschaft der elektro-optischen Remanenz aufweisen. Das bedeutet, daß auf Grund eines zeitweise angelegten elektrischen Potentials von genügender Größe der Kristall in seinen doppelbrechenden Zustand überführt wird und j f während eines geeigneten Zeitraumes in diesem Zustand ! ₌_. auch nach der Entfernung des Potentials verbleibt. Der doppelbrechende Zustand des Kristalls ist dann so, daß ein Strahl polarisierten Lichtes, das ihn durchsetzt, eine Änderung seines Polarisationszustandes erfährt. Die Änderung des Polarisationszustandes muß so groß sein, daß der für den Lichtdurchtritt durch den Analysator 88 . bestimmte Bereich 100 #ig gesperrt wird.

_BAD

- 21 - Docket ?65^f>

In dem in Pig. 8 wiedergegebenen Diagramm wird die : Remanenzcharakteristik für Bariumtltanat (BaTlO-,) dar-! gestellt, das sich unterhalb seiner Curietemperatur von 120° C befindet. Bariumtltanat unterhalb seiner j

j Curietemperatür behält einen Zustand interner Polarisation für einen beträchtlichen Zeitraum bei, nachdem es durch Anlegen eines elektrischen Feldes genügender Stärke in. diesen Zustand überführt worden ist. Die Abszisse in , Fig. 8 stellt das kurzseitlg angelegte Potential dar. | | Die Ordinate zeigt die Fähigkeit des Kristalls, den |

Polarisationszustand des ihn durchsetzenden Lichtes zu; ändern. Der Remanenzpunkt von Bariumtitanat ist mit 9? bezeichnet. Die Kristalle,die, in der Maske verwendet wercbn, werden stets über einen der Punkte auf der Sättigungskurve, beispielsweise über die Punkte 9²^ und 96, hinaus beeinflußt. Wenn Information in Form eines Informationsbits in die Maske 64 eingeschrieben wird, so liegt der : Polarisationszustand des Kristalls im Bereich des Punktes' , * 92. ;

Die Fähigkeit einer elektro-optischen Substanz, den durch die Koordinate In Fig. 8 dargestellten Polarisationszustand zu ändern, hängt weitgehend von der Zusammensetzung der Substanz ab und ist bei den verschiedenen Substanzen ver-

• -I

schieden. So weist beispielsweise Rochell-Salz, Kaliumdihydrogenphosphat (KHpPO^) und Amoniumdihydrogenphosphat gPO^") einen linearen elektro-optischen Effekt auf,

30SI30/0Sfi"2 BAD ORIGINAL _,·

- 22 - Docket 7639

der bei Sättigung der Substanz in einer Richtung den Zustand des durchgelassenen Lichtes in einer Polarisationsrichtung ändert und· bei Sättigung in der anderen Richtung

ι die Polarisationsrichtung des durehgelassenen Lichtes

in einer dazu senkrechten Polarisationsebene bewirkt.

Daher wird zirkulär polarisiertes Licht, das in einen derartigen Kristall einfällt, diesen Kristall als linear polarisiertes Licht mit einer von zwei zueinander senkrecht liegenden Polarisationsebenen verlassen, Je nachdem, in welchem Zustand der Kristall sich zur Zeit dee Lichtdurchtrittes befindet. Dabei kann der einen Richtung der Polarisationsebene der Wert 1 und der anderen Richtung der Polarisationsebene der Wert 0 zugeordnet werden. Kristalle aus Bariumtitanant, die für Y die erfindungsgemäße Anordnung besonders vorteilhaft sind, weisen einen quadratischen elektro-optischen Effekt auf, bei dem die Strahlung unabhängig von der Richtung in der der Kristall gesättigt ist, in der gleichen Weise beeinflußt wird.· Das Diagramm gemäß Fig.:8 mit den Sättigungspunkten 94 und 96 ist für den quadratischen elektrooptischen Effekt von Barlumtitanat charakteristisch. Auf diese Weise wird in den·bevorzugten Aueführungsbeispielen eine 1 durch Sättigung des

Speicherkristalle3 in einer der beiden Richtungen und' ! eine 0 durch die Entfernung der inneren Polarisation,I beispielsweise durch eine abnehmende Weahselspannung oder

30S830/05§2 |

- 2 J - ■

durch andere· Mittel, die die Substanz in den durch den Punkt 98 im Schnittpunkt der, Ordinate der Abszisse nach Fig. 8 verbringen, eingeschrieben.

Die Anordnung der Kristalle in der Maske ist nicht kritisch, aber der remanente elektro-optische Effekt kann durch die richtige Anordnung .'eines bestimmten Kristalltyps verbessert werden. So werden beispielsweise Barlumtitanant und Rochellsalzkristalle so angeordnet, daß der transversale elektro-optische Effekt ausgenützt wird, wobei das polarisierende elektrische Feld im ! rechten Winkel zur Richtung des Lichtstrahles liegt. Ein Kaliumdihydrogenphosphat-Krißtall wird so orientiert, daß das polarisierende elektrische Feld, die Fort-., ,Pflanzungsrichtung des Lichtstrahles und die optische Achse parallel zueinander liegen., · '■ ' \

Die Informationsmaske 64 wird vorzugsweise innerhalb

10 bis 20° C der Curietemperatur der verwendeten Kristalle

betrieben. Die oben genannten einzelnen Kristalle können innerhalb von /usec mit etwa 200 Volt bei der angegebenen _: Betriebstemperatur umgeschaltet werden. Die gewählte ';■ Temperatur wird genau geregelt,um Temperaturschwankungen i von mehr als 1⁰C auszuschließen. Die gewünschte Arbeite- ' ^!

temperatur kann dadurch erreicht werden, daß man die Maske :

in ein temperaturstabilisiertes Flüssigkeitsbad eintaucht. Di-e Abklliigungszeit der remanenten elektrooptischen Kristalle beträgt etwa 1 bis 5 Minuten und ist

3Ö983Ö/GSS2

BAD ORIGINAL

' - 24 - Docket 7659

in weitem Umfang von der Art der verwendeten Kristalle abhängig. Sollte die Information für eine Längere Zelt benötigt werden, müßte sie zyklisch wieder eingelesen werden. Des Abklingen des remanenten Zustandes der Kristalle kann durch einen exponential abfallenden Wechselstrom beschleunigt werden, wenn es erforderlich ist, die in der Maske enthaltene Information vor dem Einschreiben neuer Informationen zu löschen.

Zum Einschreiben einer Information in die Maske 64 wird eine Spannung an einen wirksamen Bereich der Maske für ; eine kurze Zeit gelegt und zwar durch die Auswahl eines :

vorgewählten horizontalen und eines vorgewählten vertikalen |

Leiters, so wie dies aus der an und für sich bekannten Koorddnatenwähl technik bekannt ist. Der wirksame lie reich wird gesättigt bzw. in einen Zustand überführt, in dem er, wie oben in-Zusammenhang mit der Beschreibung der Flg.8 erläutert, seine polarisierende Eigenschaft beibehält. Diejenigen wirksamen Bereiche, welche ein binäres Informationsbit im Gegensatz zu keinem Bit enthalten sollen, werden einzeln gepulst und nehmen eine polarisierende Eigenschaft in Übereinstimmung mit der gewünschten Information an. Die Informationsmaske wird auf diese Weise mit Information geladen, die in Form von wirksamen Bereichen, die eine Änderung des Polarisationszustandes , des sie durchsetzenden polarisierten Lichtes und solchen Bereichen, die diese Eigenschaft nicht haben, vorliegt. Das.Licht, das durch die wirksamen Bereiche der Maske

30983070652

- 25 - Docket 7659

durchtritt» die die Polarisation des Lichtes das sie durchsetzt ändern, wird durch den Analysator 88 durch- : treten können und auf die lichtempfindliche Schicht J1 projiziert werden. ■"-·>■

Die Größe der Informationsmaske beträgt etwa 25 x 25 cm, während die wirksamen Bereiche aus Kristallen von einer Größe von etwa 0,25 x 0,25 mm bestehen. Das ergibt eine Speichermaske von 1000 . 1000 Bits für jede verwendete g monochromatische Frequenz. Die Linse 67 reduziert dieses

relativ große, 25 cm betragende Informationsmuster, auf die Größe der lichtempfindlichen Schicht y\, die vorteilhafterweise wesentlich kleiner ist und etwa 25 bi3

ρ
100 mm mißt. ·

Die erste Ausführungsform einer Festspeicherleseanordnung ist in Fig. 9 dargestellt. Eine Lichtquelle 100, die alle Frequenzen enthält, die in der optisch auslesbaren Speichereinheit 10 gespeichert sind, wird der Speichereinheit zugeführt. Zu diesem Zwecke ist die Kollimatorlinse 102 und Mittel 104 vorgesehen, die das Licht vn der Lichtquelle zu der Speichereinheit leiten und einen besonderen Ausgang für das in der Speichereinheit reflektierte Licht bilden. Weiterhin ist eine Viertelwellenplatte, 106 vorgesehen. Das durch das Element 104 gehende^ reflektierte Licht wird durch eine Reihe von Schaltelementen IO8 in den reflektierten Lichtweg gerichtet. Es sind zehn derartige Schaltelemente 1O8; in der Zeichnung dargestellt, wobei für Jede in der Spelcher-

BAD ORIGINAL :

30983Ö/0552

- 26 - Docket j 7659

einheit 10 enthaltene Frequenz ein besonderes Element ^:

• - i

vorgesehen ist. Die Zahl der Schaltelemente 108 1st immer, der gesamten Anzahl der gespeicherten Teilfrequenzen in der Speichereinheit gleich. Dabei ist es gleichgültig, ob 10 oder gar 100 Frequenzen gespeichert sind. Wenn eine besondere Teilfrequenz zum Auslesen ausge- j sucht ist, so geht das Licht von dem betreffenden Schaltelement 108 zu einer Lichtfilteranordnung PT, F2, F10 _: ect. für Jede Teilfrequenz,.welche in der Lage ist_; nur das reflektierte Licht von der bestimmten Frequenz durchzulassen. Der Lichtablenker 110 nimmt die ausgewählte Lichtfrequenz von dem entsprechenden Filter an und überträgt das reflektierte Licht von einem ausgewählten Speicherbereich 26 der Speichereinheit 10 zu einem lichtempfindlichen Element, das beispielsweise als Fotodetektor 112 ausgebildet ist und das ein elektrisches Signal im Ausgangsregister 114 erzeugt. Die Adressierung eines bestimmten Speicherbereiches oder einer Gruppe derartiger Bereiche in der Speichereinheit wird wahlweise jeweils durch die Steuereinheit 148bewirkt. Eine Lichtabsorbtlonsanordnung 105, die hinter der Speichereinheit 10 angeordnet ist, absorbiert das nicht reflektierte Licht.

Das Element 104, das sowohl- zur übertragung des Lichtes von der Lichtquelle zu der Speichereinheit als auch zur Erzeugung eines besonderen Ausganges für das von den reflektierenden Schichten der Speichereinheit 10 reflektierte Licht dient, besteht aus. einem Paar doppelbrechender

BAD

- 2?·- Docket 7659

Kristalle 11"6 und 118, zwischen denen ein Luftspalt 1PO liegt, und aus einer Viertelwellenplatte 106. Die Kristalle Ho und II8 sind in bezug aufeinander so ausgerichtet, daß das ankommende uhpolarisierte Licht im Kristall Ho polarisiert wird und die polarisierte Komponente..

durch den Kristall II8 und die Vlatelwellenplatte IO6 ' >'. zu der Speichereinheit 10 gelangt. Der Teil des polarisierten^ Lichtes, das von den reflektierenden Schichten der Speicher- η

i ■ . "I

einheit reflektiert wird, wird von der Viertelwellen- '

. ■ Γ · M

platte 106 wieder linear polarisiert und durch Total- ™

reflexion am Luftspalt 120 und an der Kristallbegrenzung des Kristalls 116 aus dem Weg des einfallenden polarisierten

'.

Lichtes abgelenkt. Das von der Speichereinheit reflektierte

' ' 1 i

Licht tritt, nachdem es zweimal durch die Viertelwellenplatte 106 getreten 1st, in das Prisma II8 wieder als linear polarisiertes Licht ein. Dieser linear polarisierte. Strahl schwingt in einer Ebene, die um 90° von der Ebene des linear polarisierten Lichtes verschieden ist, das ursprünglich in die Viertelwellenplatte I06 eingetreten ist. Die Schwingungsrichtung dieses reflektierenden Strahls ist parallel zur Schwingungsrichtung des ordentlichen Strahls des Prismas II8. Dieses Prisma oder dieser Kristall ist so ausgebildet, daß dies der Strahl 1st, der den Ausgang ; des Elements 104 bildet. Zur Vermeidung von Lichtverlusten sind die verschiedenen Flächen des Kristalls, wie aus der Fig. 9 ersichtlich, mit Antireflex-überzügen 122 überzogen.

Die Lichtschaltelemente 1Ό8, die das Licht auf die Ausleseelemente 110 richten, bestehen vorzugsweise aus einer

309830/OSS2

- 28 - Docket 7659

elektro-optischen Phasenplatte 124, zwei 25° Prismen 126 und 128, zwischen denen ein Luftspalt 1j50 liegt, und
einer Linse 1^1 zur Abbildung der Ebene der Speichereinheit durch die Lichtfilteranordnungen. Die elektrooptische Phasenplatte besteht aus einem elektro-optischen Kristall 1J54,' der zwischen zwei durchsichtigen Elektroden 136 liegt. Wird mit Hilfe der Spannungsquelle 1^8 und

i
der Elektroden 1j56 ein geeignetes elektrisches Feld im

Bereich des Kristalls 1^4 erzeugt, so bewirkt es eine
Drehung um 90° der Polarisationsebene des Lichtes, das
durch den elektro-optischen Kristall hindurchtritt. Diese Drehung um 90° des polarisierten Lichtes verursacht eine interne Reflexion dieses Lichtes am Luftspalt 120. Das
reflektierte Licht wird dadurch aus seinem normalen Weg, der durch alle Schaltelemente IO8 geht, in einen der Teilfrequenz-Lichtwege abgelenkt. Wenn eine elektro-optische Phasenplatte nicht betätigt ist, so gelangt das einfallende Licht unmittelbar durch die Schaltelemente 108, wobei an und für sich vernachlässigbare Lichtverluste
auftreten. Reflexhindernde Überzüge 122 sind, wie gezeigt, an den verschiedenen Flächen angebracht.

Das reflektierte Licht läuft durch eine Reihe von Schaltelementen 108 bis es an das ausgewählte Schaltelement
gelangt, das der auszulesenden Frequenz zugeordnet ist, wobei das Licht von.seinem Weg durch die Reihe der Elemente 108 zu dem entsprechenden Filter und zu den Lichtablenk- und -auswahlelementen 110 abgelenkt wird. Soll z. B. die Frequenz F10 ausgelesen werden, so wird nur die elektro-OD. ti echo Phosenplatte 124 in der Lichtschalteinheit SW10 be-

3 0 9 8 3 0 /GS 5 2 bad oromai

- 29 - Docket 7659

tätigt veröden. Das alle Frequenzen enthaltende reflektierte Licht verläuft durch die Reihe der trennenden Schaltelemente 108 bis es zu dem trennenden Schaltelement I08 der Schalteinheit SWTO gelangt, wo der Lichtweg in Richtung auf das Filter F1.0 abgelenkt wird, in dem alle Frequenzen, mit Ausnahme der Frequenz FIO, ausgefiltert werden. Die _; ^: serielle Schaltsteueranordnung 132 liefert Spannungen zum ,. Schließen des Kontaktes 133 in den Schaltelementen IO8 ; *: entsprechend einer vorgegebenen Reihenfolge. Die Schalt- » steueranordnung 132 ist in an und für sich bekannter . ' · Weise aufgebaut. ι ■

Die Phasenplatte 124 zur Drehung der Polarisationsebene des-einfallenden polarisierten Lichtes besteht, wie schon gesagt, vorzugsweise aus einem elektro-optischen Kristall 134, der durchsichtige Elektroden I36 aufweist. Für den Kristall 134 kann Kaliumdihydrogenphosphat (KHpPO^), \ - '■ ' Kaliumdideuteriumphosphat (KD^POl), Amoniumdihydrogen- ] , · phosphat (ΝΗ^ΗρΡΟ^), Amoniumdideateriumphosphat (Nii^DpPO^) _?· { und Kupferchlorid (CuCl^verwendet werden. Eine Spannung von ungefähr 7700 Volt ist beispielsweise erforderlich,, um die gewünschte Drehung der Polarisiation bei Verwendung von KHpPO^ als elektro-optischen Kristall zu bewirken. Selbstverständlich können außer der elektro-optischen Phasenplatte auch andere geeignete M*ittel zur Drehung der

Polarisationsebene verwendet werden; beispielsweise Kerrzellen, magneto-optische Mittel undniezo-optische Mittel.

BAD OBIOlHAL

309S3Q/Q652

- 30 - Docket 7659

Die Lichtablenk- und -aöswahlelemente 110 können beispielsweise gemäß der Patentanmeldung "Lichtstrahlablenksystem", angemeldet am 5· Juni I963, Serlal-Nr. 285.832, ausgebildet sein. In .Fig. 10 wird diese Abfrageanordnung schematisch dargestellt. Das reflektierte · Licht der ausgewählten Frequenz, beispielsweise der Frequenz FIO,-.tritt in die Anordnung in Form eines Informationsmusters ein, das durch das Vorliegen oder das Nichtvorllegen von Lichtstrahlen 140 gebildet wird, die von den einzelnen Speicherbereichen der optisch aus-· lesbaren Speichereinheit 10 kommen. Das Element 110 besteht aus einer Zeilenauswahleinheit 142 und einer Einheit 14.6 zur Auswahl einzelner Speicherbereiche. Die ausgewählte Lichtstrahlzeile 144 geht durch die Speicherbereichauswahleinheit 146, welche mit der Zeilenauswahleinheit 142 einen rechten Winkel einschließt. In der Aus-¹ wahleinheit 1.46 wird ein einzelner Speicherbereich zur Abfrage ausgewählt. Dabei wird ein Lichtstrahl 149 festgestellt, der zum Photodetektor 112 über die Sammel-

linse 145 und die Maske 147 geleitet wird. Die Maske hält vom Lichtablenker 110 kommendes Streulicht vom Photodetektor 112 ab. Fällt auf den Photodetektor ein Lichtstrahl, beispielsweise der Lichtstrahl 149* so erzeugt er ein elektrisches Signal, das an das Register 114 ^lge-^ leitet wird. Befindet sich im abgefragten Speicherbereich kein Lichtstrahl, so tritt kein Ausgangsslgrial auf.. Die Informationsauswahl- und Lichtablenkelemente 110 werden·

durch die Informationsquelle 148 gesteuert, die ihrerseits durch die eingegebenen Eingangssignale betätigt wird. '

'309130/0662 bad ohginal

Docket 7659 .

In Fig, 11 wird eine zweite AusfUhrungsform einer Aus- ; leseanordnung für den optisch·auslesbaren Speicher dargestellt, die im Zusammenhang mit einer Anordnung zur Adressierung einer Anzahl von Speichereinheiten mittels einer Lichtquelle auf elektrischem Wege mit· großer Ge- · schwindigkeit beschrieben wird. Diese Anordnung kann aber mit allen in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen ',· Ausleseanordnungen verwendet werden. Es ist selbstverständlich und möglich, anstelle der zwölf dargestellten \ ;+ Speichereinheiten (SU) jede andere beliebige Anzahl von '

Speichereinheiten zu verwenden.

Eine Lichtquelle 100, die alle in den Speiehereinheiten gespeicherten Frequenzen enthält, wird durch die Linse 102 kollimiert und entlang eines Lichtweges 150 durch einen

en

Strahyteiler 152 gerichtet, der in diesem Ausführungsbeispiel zwischen der Lichtquelle und der Speichereinheit liegt und die Aufgabe hat, das Licht von der Lichtquelle zu der Speiehereinheit zu leiten und einen besonderen Ausgang für das Licht zu bilden, das in der Speichereinheit reflektiert wird. Im Lichtweg 15Ο liegt eine Reihe von Lichtschalteinheiten 155 des oben beschriebenen Typs. Jede dieser Lichtschalteinheiten 153 1st einer optisch auslesbaren Speichereinheit (SU) zugeordnet. Die Licht- ■ schalteinhelten sind/vorzugsweise in* der gleichen Weise wie j die Lichtschalteinheiten 108 ausgebildet. Wenn eine bestimmte

Speichereinheit abgefragt und die darin befindliche In- [ formation ausgelesen werden soll, wird die ihr zugeordnete ! Schalteinheit 155 betätigt und das entlang des-Weges 15Ο \ Ί

3 0 9 g 3 QV 0 B δ 2 bad original

- -52 - · Docket 7659 ^; '

verlaufende Licht wird in die entsprechende Speicherein-'

hei.t geleitet. Das von der ausgewählten Spei ehe reinheit i ■ )

reflektierte Licht gelangt über die ihr zugeordnete Licht- ■ ■

schaltelnheit "152 zum Lichtwog 150. j ■" .; ;,'

Das" reflektierte Licht durchsetzt den Strahlenteiler 152; , s Ί!}

'■"-■■■ ... " i ^:' J

und verläuft entlang dem Lichtweg 16O zu der Informations- ' ■- \ ausleseeinhelt der Fig. 11. Das Licht läuft durch eine Reihe von Liehtschaltelementen 108 und wird durch Betätigung der zugeordneten elektro-optischen Phasenplatte 124 der ^: Schaltmittel 108, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 9 beschrieben worden sind, auf den Weg für die ausgewählte ; monochromatische Lichtfrequenz geschaltet. Alle Licht- ' frequenzen, mit Ausnahme der jeweils ausgewählten Frequenz, werden durch die Lichtfilter F1, F2 ect. oder F10 ausgefiltert. Die ausgewählte Frequenz wird mit Hilfe der Strahlenteiler 166 zum Wort.selektor 170 geleitet, der vorzugsweise aus der ersten Stufe der Zeilenauswahlvorrichtung 142 gemäß Fig. 10 besteht* Die Adressierung einer Gruppe von ' ₍ Informationsspeicherbereichen in der optisch auslesbaren . I

.' f. Spfeichereinheit erfolgt In der im Zusammenhang mit der ' in!der Beschreibung der Fig. 10 angegebenen Weise. Das Linsensystem, bestehend aus den Linsen 169 L1, L2 ect. und L10, kompensiert die Dispersion des Lichtes, das j durch die Streuung im Medium der Speichereinheit stattfindet. Der Lichtausgang vom Wortselektor 170 1st in einer Lichtröhre 171 eingeschlossen. Die Linse 1-96 zur Kompen- ' sation der Dispersion 1st innerhalb der Röhre 171 angeordnet. Das Licht vom Wortselektor I70 gelangt durch die

809830-/Qt-St* ,

ι '

Docket 7059

Linse 169 und fällt auf die Eingabenseite der FiberoptikI72, die an-der Lichtausgabeseite der Röhre 171; liegt. Die Fiber-Optik 172 verbindet die Hchtausgabe ^: des Wortselektors 170 mit den ihn zugeordneten Licht- i fühlern, die beispielsweise als Photodetektoren 174 j ausgebildet sein können. Jeder Photodetektor liefert für · '' Jeden zugeführten Lichtimpuls ein elektrisches Signal -an das Ausgaberegister 176. Information in Form von vor- j ' = liegenden oder nichtvorliegendem Licht wird voneinander unabhängigen Speicherbereichen durch die ihnen zugeordneten Fiber-Optiken zu üen. LichtfUhlern und zum Ausgaberegister ;· geleitet;* i>ie Verwendung der Reihe von Strahlenteilern 160 und der Vielfach-Fiber-Optik ermöglicht die j Konstruktion einer einzigen Lichtablenkäuswahleinheit j von selir einfacher Bauweise.

I Ii

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Ausleseanordnung für die optisch auslesbare Speichere inherit, i/i Das von der Lichtquelle 100, die alle in der Speichereinheit 10 gespeicherten Frequenzen enthält, aussehende Licht"j i wird mittels der Linse 102 kollimiert. Im kollimierten ^! Γ Lichtweg 'ist ein abstimmbares Frequenz- oder Farbfilter; ! 182 angeordnet. Die jeweils ausgewählte monochromatische Lichtfrequenz ist die einzige Frequenz, die durch das ab- _: stimmbare Farbfilter 182 durchgelassen wird. Die ausgewählte Frequenz durchsetzt dann die Elemente ίθ4 und I06 zur übertragung des Lichtes·von der Lichtquelle zu der ;

BAD

309Ö3Ö/ÖI.S2

- 34 - Docket 7659

Speichereinheit und zur Bildung eines besonderen Aus- ' ganges für das Licht, das in der Speichereinheit '■ \ reflektiert wird. Die Funktion-der Elemente 104 und der _λ. .-Platte I06 wurde im Zusammenhang mit der Be-

Schreibung der Fig. 9 erläutert. Das von der Speichereinheit 10 reflektierte. Licht läuft durch die λ -Platte zurück und stellt den Ausgang des Elementes 104 zu dar Informationsfeststelleinheit 190 des vorliegenden Ausführungsbeispieles zur Feststellung von. Informationen in Jedem Speicherbereich dar.

Die genannte Informationsfeststelleinheit wird im US-Patent 2.983.824, ausgegeben am 9. Mal 1961, Erfinder: R. W. Weeks und W. E. Dickinson näher beschrieben. Die genannte Einheit 190 besteht aus einer Kathodenstrahl?-. röhre 192, deren Elektronenquelle außerhalb des Lic^it-• weges 200 für das durch den Hauptteil der Kathoden-j j

strahlröhre verlaufende reflektierte Licht liegt. _: ^; _t - W Das reflektierte Licht verläuft entlang des Weges 200 durch den größten Teil der Kathodenstrahlröhre I92 und wird ■ dem elektro-optischen Kristall 196, der durchsichtigen Elektrode 198 und dem Analysator 199 zugeführt. Das" !'-entlang des Weges 200 verlaufende kollimierte linear polarisierte Licht wird im Analysator 199 vollkommen absorbiert, wenn sich auf

BAD

309830/0552

Docket γ

dem elektro-optischen Kristall 196 keine ..Oberflächen-^ ■

ladungen befinden. Ein schmaler Ausganyastrahl. kann j dadurch erzeugt werden, daß auf dem elektro-optischen i ;

Kristall 196 eine Oberfläeht-nladung erzeugt wird. Die Oberflächenladung wird dadurch aufgebracht, das der Elektronenstrahl auf die, gewünschte Stelle -gerichtet ■ wird. Die dazu erforderliche Ablenkung des Elektronen- i Strahls wird dadurch erreicht, daß einem Digital-Analog-Umwandler 191 die entsprechenden Vertikal- und Horizontal-Adressensignalc in digitaler Form zugeführt wurden. Der Umwandler 191 bewirkt, daß die richtigen Spannung^ durch die Horizontal- und Vertikal-Ablenkspannungseinheit 195 zu den Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre I92 geliefert -werden.. In diesem Fall wird die Polarisationsebene des entlang des Weges 200 verlaufender: polarisierten Lichtes während des Durchganges durch den Kristall I96 an der Stelle an der eine Oberflächenspannung aufgebracht wurde um 90° gedreht. Der gedrehte

i '

Teil des Strahles durchläuft den Analysator 199 und erscheint als ein schmaler kollimlerter Lichtstrahl am Ausgang und. wird durch eine Linse 201 auf dem Photodetektor 202 fokussiert. Der Photodetektor 202 erzeugt ein elektrisches Signal, wenn eine Information ermittelt wurde.

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i .

Das Filter I82 ist ein abstimmbares Schaialbandfliter, das die Eigenschaft hat, gleichzeitig¹ jeweils nur eine;^!von" mehreren Frequenzen, die in der optisch auslesbaren Speicher-

309830/0S52

BAD ORIGiWAL

- .36 - Docket

einheit aufgezeichnet sind, durchzulassen. Diene« Filter

kann¹beispielweise als ein Polprlsations-Interforenzfliter·, ausgebildet sein, das Bandbreiten bis zu Bruchteilen von einem A ermöglicht. Der Durchlaßbereich kann innerhalb des sichtbaren Spektrums in jeden gewünschten Bereich veri J'j>i

J '' schoben werden. .Das Übertragungsband wird durch die über- , jy ;

• * ' ,' definiert I ' [· lagerung der polarisierten Spektrer/ die durch zwischen zwei mit parallelen Durchlaßrichtungen angeordneten j Polarisatoren liegenden,' in x-Richtung geschnittenen Platten aus Quarz oder anderen doppelbrechenden Substanzen erzeugt werden..Die Abstimmung erfolgt durch Veränderung der Verzögerung aufeinanderfolgender Elemente, \[ so daß die Transmissionsmaxima in verschiedenen Spektren

mit der gewünschten Wellenlänge übereinstimmen. Die Verzögerung kann mechanisch durchgeführt werden, beispielsweise durch Spannen zusätzlicher Plastikfolien in Serie mit den Filterelementen oder elektrisch durch Vor-. ; wendung von Kerrzellen oder von Kristallen mit hohen ; ί elektro-optischen Koeffizienten. Ii

In Fig.- 12 wird eine vierte Ausleseanordnung dargestellt. '' Das von einer alle In der Speichereinheit aufgezeichneten Frequenzen enthaltenen Lichtquelle Ί00 ausgehende Licht wird in der Linse 10? kollimiert und durch den Lichtab- ' lenker 110 geleitet. Der Ausgang des Lichtablenkers 110 besteht in einem einzigen Lichtstrahl der Lichtquelle 100 und wird durch Llchtablenker zu dem.ausgewählten Speicher--

30983 θ JA 662 bad owoihm.

-J f

~ 27 -

Dooket '

-bereich der zu adressierenden Spcichereinheit 10 ge- \. richtet. Der L lehrt ablenker 110 entspricht in seiner Ausgestaltung den in Zusammenhang mit dor Heachreibung der Fiß. 9 und ,10 Genannten. Um Jedoch einen: Lichtstrahl auf einen bestimmten Speicherbereich zu richten, werden die Komponenten der Lichtablenkeinheit 110 der vorherbeschriebenen Ausfuhrungsform umgekehrt, so daß

das Licht zuerst durch die Elemente

und dann durch

die Elemente-H2 des Liöhtablenkers .110 geht. Dieser Lichtablcnker ist im einzelnen in der oben genannten Patentanmeldung, Serial-Nummer 285.832 beschrieben!.: Das Licht durchsetzt den Strahlenteiler 152 und ist. nur auf den ausgewählten Speicherbereich der Speichereinheit 10 gerichtet. Der beleuchtete Speicherbereich reflektiert das Licht durch seine reflektierenden ι

Flächen, welche die gespeicherten Lichtfrequenzen darstellen. Dieses reflektierte Licht durchsetzt den ""! Strahlenteiler, der die Hälfte des Lichtes zu der⁴ Linse ?50 leitet. Die Linse ?50 sammelt das reflektierte Liöht, welches anschließend durch die Serie der Strahlenteiler 25? verläuft. Ein Teil des reflektierten'Lichtes wird.;"" durch Jeden der Strahlenteiler 252 wieder reflektiert!"" und gelangt durch die Lichtfilter F1, F2 .., F10. Das Licht jeder Frequenz die in dem adressierten Bereich der Speichereinheit gespeichert ist, wird dann mitteli der Sammellinse 25^ au den LiehtfUhlern 252, die Jeden»-Filter; ■■■ zugeordnet sind, geleitet. In den Bereichen, in denen Lichtimpulse den Lichtfuhie.rn 256 zugeführt werden,; wurden elektrische Signale parallel-in dem Ausgaberegister

256 gespeichert.

3 Ö 9 ίίΟ/ ÖS 6 2 BAD

- 38 - Doοίο t 7659

Im folgenden wird al.n De !spiel dlo Herstellung einer lichtempfindlichen Substanz, die Aufzeichnung von Tn- ■· formationen in einem lichtempfindlichen Medium durch acht ; anhai'monische Frequenzen zur Erzeugung einer optisch j auslesbaren Speichereinheit und das Auslesen dieser Einheit angegeben. .'

Eine etwa 5 x 5 cm große Glasplatte wird gründlich &e- !' waschen, gespült und getrocknet. Dann werden die folgenden Lösungen in sauberen Behältern hergestellt: ;

a) 1g Gelatine und ?5 cm destilliertes Wasser; ι ■ b) ?g Gelatine, 0,?5g Bromkalium m:d. 50 cnr destilliertes . ^! ' Wasser; " ί ^:

: ic) 0,2g Silbernitrat und 5 errr destilliertes Wpsser. ■

i ■ --■; ' ■

Die Lösungen a) und b) werden bis zum Schmelzen der Gelatine erhitzt. Anschließend werden die Lösungen: bis ι-

- ο ι ι I - ' ■ i-^;

auf 40 C abgekühlt, die Lösung c) zur Lösung a) ss~ ' geben undrdie Mischung langsam der Lösung b)· unter; . ständigem Rühren beigegeben. Das Rühren hat kontinuierlich und vorsichtig zu erfolgen. 0,8 cnr rlner 0,1 ^Igen : alkoholischen Lösung von Pinacyanol und 0,8 cm^ einer 0,1 fiigen alkoholischen Lösung von ErytrosInc-Bluish ■werden als Sensiblllslerer beigegebon. Die Lönunc jwird anschließend gefiltert und dnnn mehrmals übe;¹ dio trockene und «atibere Glasplatte gegossen bin" eine etwa; 15 /U dicke Scfelhcht entsteht. Die beschichtete Platcte

309830/Q6B2

- 39 - ' Docket '(COO

dann in einem trockenen, dunklen und staubfreien;

----.·. ■■■-"■ "■■■"--■ ■- - ■■■. .- -."1.. Raum mit einer schwachen Luftumwälzung getrocknet. Nach

dom trocknen werden die Platten im fließender.

Minuten lang gewaschen und anschließend wieder getrocknet. ""·-".■

Ein einzelner Speicherbereich des'Films wird dadurch be- .^:: lichtet, daß die lichtempfindliche Substanz in eine Be- Vj

Heizungsanordnung eingebracht und hintereinander mit .". ■:.

Hilfe einer Ouecksilberbogenlampe durch acht verschiedene ^s

Lichtfilter belichtet wird. Die Speichereinheit .Lrd dabei Jeweils 1 Minute lang den folgenden oder monochromatischen Frequenzen ausgesetzt: 5^61, 56ΟΟ, 5791* . 5950, 6104, 63ΟΟ, 65ΟΟ und 6708 A . ι

Anschließend wird die belichtete Schicht in einen Edelstahlbehälter mittels eines' geeigneten- Entwicklers, beispielsweise in zwei Litern Kodak-D-19-Entwickler 5 Minuteri lang in vollständiger Finsternis bei Zimmertemperatur junter beständigem Umrühren entwickelt. Der Entwicklungjvorftanr, v/ird durch ein geeignetes 3ad, beispielsweise * durch zwei Liter Kodak-Indicator-Stop-Dath V-.r.orhalb ijO Sekunden in vollständiger Finsternis bei K.vjntemperatur und ständigem UmrUhren unterbrochen. Die Platte wird anschließend 10 Minuten lang in zwei Liter Kodak-Fixierer getaucht und dann mittels einer syphonartigen . Berieselungsvorrichtung 15 Minuten lang in Wasser von 20° C gewaschen. Anschließend wird"die Platte in einer Quecksilberchloribleiche bei Raumtemperatur gebleicht

309Ö30/QßS2 BADQRSQ1NAL

ί 1

- 40 - .

und 5 Minuten lang gewaschen. Die Platte wird dann; JO Sekunden lang -in Kodak-Photo-Flo bei Raum tempo rf tür getaucht und dann hängend unter einer Haube mit -\ :

{strömender Luft etwa k- Stunden lang getrocknet. '

i ι

Ein 6^O-Glasprisma.wird anschließend zum Schutz vor- ' sichtig an die Fllmflache 22 der Speiehereinheit 10 durch folgendes Verfahren, befestigt! Ein Tropftn baisam wird auf der am Film ?<? zu befestigenden Prisma-i fluche verteilt, per Balsam wird auf 100 C bis zum Klebrigwerden erwärmt und dag Prisma wird mit der vom, Balsam bedeckten Fläche fest gegen den Film PP gepreßt. Luftelnflüsse werden durch Pressen und Hin- und Her·- ι schieben des Prismas auf dem Film und der überschüssige

Balsam mittels Alkohol entfernt. :

Eine experimentißlle Ausleseanordnung benutzte eine !> Zirkonlumlampe, deren Licht mittels eines Mikroskop- j '.

Objektivs kollimiert wurde. Der belichtete Informations- -

■ - " ' j fi-bereich in der Speichereinheit wurde in den Lichtstrahl · gebracht, der alle gespeicherten Frequenzen enthielt, so daß das Licht senkrecht in die Einheit einfiel. Das von dem Speicherbereich reflektierte Lieht wurde einem · Bausch- und.Lombmonochromator über einen 45/^5 Strahlen-- _:

teiler zugeführt. Der Ausgang des Monochromators v:urde einem Sekundär-Elektronenvervielfacher zugeführt. Die sich ergebenden elektrischen Signale des Sekundär- . Elektronenvervielfachers wurden auf der x-Achse eines

309830/0 682 bad owginal

- 41 - Docket 7659

x-y-Schreibers, wie in Pig. 14 dargestellt, sichtbar gemacht. Das zur Wellenlänge des Monochromator proportionale , Signal wurde auf der y-Achse dargestellt.

Außer den aus der Speichereinheit ausgelesenen Lichtjfrequenzen werden in der Fig. 14 die zur Belichtung des ■ * lichtempfindlichen Mediums verwendeten Frequenzen darge- ^: !stellt. Zwischen dpn belichteten und den ausgelesehen Frequenzen zeigt sich eine Frequenzverschiebung. Diese ■geringfügige Verschiebung in Richtung auf höhere Wellenlängen ist durch ein Aufquellen der lichtempfindlichen Schicht Ύ- i während der Entwicklung der metallischen reflektierenden ■ Flächen zurückzuführen. Das Aufquellen ist eine Folge davon/ ■ daß kleine Mengen der Entwicklerlösungen von der lichtempfindlichen Emulsion absorbiert wurden. Durch das , ;

■ ■ " ■ ' i : ' ■·: ·■'(

Quellen wird die Entfernung zwischen den reflektierenden ,· ,i: Flächen erhöht und veranlaßt die beobachtete Verschiebung zu geringfügig höheren Wellenlängen, !

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Es gibt verschiedene Methoden zum Auslesen der Information aus der optisch auslesbaren Speichereinheit 10. Diese Methoden sind: serielles Auslesen in der Tiefendimension eines Speicherbereiches, paralleles Auslesen einer einzeln« Frequenz oder Farbe, serielles Auslesen einer einzelnen Frequenz und paralleles Auslesen in der Tiefendimehslon

eines Speicherbereiches. Die in den Fig. 9, 11, -1.2· und jt

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angegebenen Ausführtingsbeisplele sind.für Jeweils eine dieser AusleserrBthoden besonders geeignet. ■

Serielles Auslesen in der Tiefe kann mit Hilfe der An- I Ordnung nach Fig. 9 durchgeführt werden. Die Lichtquelle ' 100 beleuchtet.die optisch auslesbare Speichereinheit 10 mit allen Frequenzen, welche in dieser gespeichert sein ; können. Das reflektierte Licht von den streuenden Schichten ^ des Mediums 22 wird durch das Prisma 104 zu der Serie von Lichtschaltelementen I08 reflektiert. Wenn die elektrooptische Phasenplatte 124 in einer bestimmten Lichtschalteinheit 108 betätigt wird, so wird die Polarisationsebene des einfallenden Lichtes um 9°° ßedreht, das an der Kristallgrenze undcifem Luftspalt! 150 totalreflektiert wird. ;

Die Linse 1^1 bildet die Ebene der Speiehereinheit durch den ausgewählten Filter auf dem Eingang der Lichtin- . ' , formation-Auswahleinheit 110 ab. Alle Einheiten 110 werden parallel betätigt. Der Liehtablenker 110 lenkt das ein-, ! fallende Licht so ab, daß nur das von einem Speicherbereich

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kommende Licht durch die Linse und die öffnung des LichtfUhlers 112 gelangt. Ist die Farbe F1 in der ausgewählten Zelle vorhanden, erzeugt der Lichtfühler 11? ein Ausßangss.ignal, welches im Ausgaberegister gespeichert wird.. In der nächsten Informationsausleseoperation wird die elektro-optische Phasenplatte 124 in der zweiten Lichteteuereinheit 108 betätigt. Da, alle Lichtablenker 110 parallel betätigt werden,

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so wird der gleiche Bereich durch den Digital-Ablenker 110 ;

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ausgewählt.. Liegt die Farbe F2 vor, so wird das liit durch Lichtfühler 112 festgestellt .und eine andere Stufe des Registers eingeschrieben. Dieser Vorgang setzt sich in serieller Weise so lange fort, bis alle Lichtschalt- |

elemente lOö, eines für jede Faroe oder Frequenz aes j Films, betätigt worden sind. Auf diese Weise werden die in der 'i'iefe der Fälle gespeicherten .dive sexual ausgelesen. Das parallele Auslesen einer einzigen Farbe küim mit Hilfe in der Fig. 11 dargestellteil Anordnung durchgeführt, werden. Wird die: erste Liciitsteuereinheit 1^>-be· tätigt, so'gelangt das Licht in die £>peiehereinheit Fl und zurück durch den Strahlenteller tiJ2 zu der Serie von Lichtschaltelementen tOö. Wird der erste Schalter SWl betätigt, so gelangt das Lieht durch das Filter Fl und djLe Linse L1 zu dem Strahlenteller 106. Die Linse bildet die;

Speichereinheit auf den Eingang des Wortseiektors I/O ab. Die zweite Linse am Ausgang des Wörtselektors oiidet die Information am Jtüngang des Wörtselektors 1YO auf die Enden eines iiündtels von Fiber-Optiken 172. Ist Licht '_■;■■ in einer bestimmten Zelle des ausgewählten Wortes vorhanden, so wird es durch den dieser Fiber-Optik züge- ^; ordneten Photodetector 1^4 ermittelt, und das ainsanreiben einer Stufe des Ausgaoer.egisters bewirkt. 1st Licht in . ϊ anderen Speicherbereichen vorhanden, §o werden die ent«- : sprechenden Stufen des Hegisters eingestellt. Auf diese Weise wird ein Wort parallel ausgelesen, das als eine Farbe

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oder als eine Frequenz in der Spoiehüi'clr.heit gespeichert ist. . - ' ^!

Mit eier in Fig. .12 dargestellten Anordnung kann das

serielle- Ausleser* einer einzelnen Frequenz durchgeführt werden.)'

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^w strahl auf die Stelle des zu adressierenden Speicherbereichs auf dem clelctro-optischen Kristall gerichtet'wird. Die ; Anordnung ^¹JQ arbeitet in dieser Weise als ein in punktfönnigen Üeroicheu steuerbar durchlässig zu machend ei¹" Verschluß zum seriellen Hochijoschwlndigiceitsabtastcn und -abfragen der in der optisch auslesbaren Steuereinheit vorhandenen Informationen. Die Anordnung I90 läßt das I ■reflektierte'Licht, sofern es-vorhanden 1st, seriell von Jeder Iiiformationsspolcherelnheit durch. Die Photodetektoren ?02wandeln die Lichtirnpulae in elektrische Impulse um, die dem Ausgaberegister zugeleitet wei'd«n.'

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Docket 7659

Mit Hilfe der in Pin· 13 dargestellten Anordnung kann ein paralleles Auslesen aus der Tiefendimension durchgeführt werden. Konvergentes Licht, das alle interessierenden Frequenzen enthält, wird durch den Lichtablenker 110 auf den zu adressierenden Speicherbereich gerichtet. Dieser beleuchtete Speicherbereich wirkt nun als eine neue Lichtquelle, indem er alle gespeicherten Lichtfrequenzen reflektiert. Die Linse i?50 sammelt dieses reflektierte Licht, das anschließend durch die Serie,der Strahlenteiler ?52 abgelenkt wird und durch die zuge-

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ordneten Filter F1, F2 ... F10 verläuft. Die Linse 254 sammelt das Licht das von diesen Filtern ausgeht auf dem Photodetektor ?56. Die ermittelten Lichtsignale werden parallel im Ausgaberegister ?58 gespeichert.

Die in den vorstehenden Ausführungen gebrauchte Bezeichnung "Licht" gilt ganz allgemein für elektro-magnetische Strahlung, also auch für die außerhalb des sichtbaren Bereiches liegen- ) den Freauenzen. . , : ;

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1l Optischer Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß In einem durchsichtigen Medium zwecks Darstellung dor j die jeweils zu speichernden Informationen wiedergebenden Frequenzen reflektiernde und/oder streuende Schichten mit den halben Wellenlängen der darzustellenden Frequenzen oder einem Vielfachen davon gleichen Ab-

   j ständen angeordnet sind.

   2. Optischer-Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden oder lichtstreuenden Schichten durch Einwirkung eines die zu speichernde Frequenz oder Frequenzen enthaltenden und stehende Wellen bildenden Strahls auf ein lichtempfindliches ^: Medium erzeugt werden.

   J3. Optischer Speicher nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine aus elektro-optischen Ver- ;Schlüssen bestehende Maske zur Eingabe der optisch auslesbaren Informationen in die einzelnen Speicherbereiche. .

   Optischer Speicher nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Medium aus einer mindestens 10 μ dicken und ein Auflösungsvermögen von Wenigstens tausend Linien Je cm aufweisenden lichtempfindlichen Schicht besteht,

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   5. Optischer Speicher nach den Ansprüchen 1 bis *\, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Medium bzw. die lichtempfindliche Schicht auf einem undurchsichtigen und reflektiörnden Träger, ange- ί ordnet ist.

   6. Optischer Speicher nach den Ansprüchen 1 bis 5>- d&-

   . durch gekennzeichnet, daß die, Informationen durch das Vorliegen, oder das Nlchtvorliegen von Licht und

   dessen Frequenz definiert sind. ! ■ Λ

   7· Optischer Speicher nach den Ansprüchen 1 bis 6_; dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Speicherbereiche durch gitterartige, kein Licht enthaltende Be- ; reiche getrennt sind. . . ·

   8. Optischer Speicher nach den Ansprüchen Ί bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Frequenzen durch monochromatische Lichtquellen, beispielsweise durch Laser dargestellt werden,, deren durch besondere Linsen kollimiertes Licht durchaus elektro-optischen Ver-Schlüssen bestehende Masken und über Lichtablenker und eine die Maske auf dem Speicher abbildende Linse ge- ; leitet wird. ■ ; ... ..-,,.- ■ ■■..,.

   9. Optischer Speicher nach den. Ansprüchen. 1.bis 8, da- , durch gekennzeichnet, daß die von den einzelnen j monochromatischen-Lichtquellen kommenden und durch Masken hlndurchgehendfen Lichtwege zunächst zu mindestens zwei Grupp&n zuaammengefaßt werden, die anschließend vereinigt und gemeinsam.über eine abbildende I4nse zu dem Spoichor verlaufen..: . .

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   10. Optischer Speicher nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der einzulesenden oder auszulesenden Speicherbereiche mit Hilfe eines durch einen ElektronenSfrahl bereichsweise steuerbar doppelbrechend gemachten elektro-optischen Kristall

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   erßJLgt.

   11. Optischer Speicher nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der einzulösenden oder auszulesenden Frequenzen mit Hilfe eines abstimmbaren Schmalbandfilters, beispielsweise mittels eines steuerbaren Polarisations-Interferenzfilters erfolgt.

   12. Optischer Speicher nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das elektro-optische Material der Maske so starke Remanenzeigenschaften aufweist,- daß die zum Wirksamwerden der elektro-optischen Verschlüsse erforderlichen Eigenschaften im Remanenzzustand des Materials vorliegen.

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