DE1472133C

DE1472133C - Electro-optical arrangement for reading out a Lippmann memory

Info

Publication number: DE1472133C
Application number: DE19651472133
Authority: DE
Inventors: Glenn T.; Erhard Max; Wappinger Falls N.Y. Sincerbox (V.St.A.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1964-05-25
Filing date: 1965-04-10
Publication date: 1973-05-30

Description

zweiten Photo-Detektor gelenkt wird, während der vom optischen Speicher durchgelassene Anteil in die Lichtquelle zurückreflektiert wird.second photo detector is directed, while the portion let through by the optical memory into the Light source is reflected back.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß der Abtastlichtstrahl durch einen elektro-optischen, eine Kombination von doppelbrechenden und elektro-optischen, die Polarisationsebene des Lichts steuerbar um 90° drehenden Elementen enthaltenden Lichtablenker auf die einzelnen Speicherbereiche des Films gelenkt wird. The arrangement according to the invention is advantageous Way designed so that the scanning light beam through an electro-optical, a combination of birefringent and electro-optical, the plane of polarization of the light controllably rotating by 90 ° Elements containing light deflector is directed to the individual storage areas of the film.

Vorzugsweise ist die Anordnung so ausgebildet, daß ein bestimmter Speicherbereich nacheinander mit durch eine Filtereinrichtung ausgewähltem Licht verschiedener Wellenlängen abgetastet wird.The arrangement is preferably designed in such a way that that a certain memory area is consecutively different with light selected by a filter device Wavelengths is scanned.

Ein besonderer Vorteil wird dadurch erreicht, daß eine Reihe von Laser-Lichtquellen verschiedener;' Wellenlängen vorgesehen ist, wobei zur Erzielung der Laser-Wirkung das den Speicherfilm durchdringende Licht in die Lichtquelle zurückgespiegelt wird.A particular advantage is achieved in that a number of laser light sources different; ' Wavelengths is provided, with the one penetrating the storage film in order to achieve the laser effect Light is reflected back into the light source.

Eine Prüfung der ausgelesenen Angaben erhält man in vorteilhafter Weise dadurch, daß die beiden Photo-Detektoren mit einer UND-Schaltung und mit einer exklusiven ODER-Schaltung verbunden sind, so daß am Ausgang der UND-Schaltung ein durch doppelte Abtastung geprüftes Signal, am Ausgang der exklusiven ODER-Schaltung bei einseitiger Abtastung eines Wertes ein Fehlersignal entnehmbar ist.A check of the read-out information is obtained in an advantageous manner in that the two Photo detectors are connected to an AND circuit and an exclusive OR circuit, so that at the output of the AND circuit a signal checked by double sampling, at the output an error signal can be inferred from the exclusive OR circuit in the case of one-sided sampling of a value.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. The invention is described using an exemplary embodiment shown schematically in the drawing.

In der Figur ist mit 10 ein Film aus durchsichtigem Material bezeichnet, in welchem Informationen in Form von lichtreflektierenden Schichten gespeichert sind, die abhängig von der Wellenlänge des Lichts, dem der Film vorher ausgesetzt wurde, verschiedene Abstände voneinander besitzen. Wenn eine bestimmte Stelle eines unbelichteten Films dem Licht einer gegebenen Wellenlänge ausgesetzt wird, ergeben sich reflektierende Schichten in periodischen Intervallen, die der Wellenlänge dieses Lichts direkt proportional sind. Wird dieselbe Stelle des Films noch dem Licht anderer Wellenlängen ausgesetzt, so ergeben sich weitere reflektierende Schichten in Punkten, die diesen Wellenlängen proportional sind. Wird nun Licht auf den entwickelten Film geworfen, das eine Wellenlänge, die die Bildung einer reflektierenden Schicht verursacht hat, enthält, so erhält man eine Reflexion von Licht dieser Wellenlänge. Wird ein Speicherbereich des Films dem Licht verschiedener Wellenlängen ausgesetzt und werden anschließend diejenigen Wellenlängen, deren Licht reflektiert wird, festgestellt, so ist es möglich, verschiedene, in demselben Bereich gespeicherte Informationsbits zu erkennen.In the figure, 10 denotes a film made of transparent material, in which information are stored in the form of light-reflecting layers that depend on the wavelength of the Light to which the film was previously exposed have to be at different distances from one another. When a exposed to light of a given wavelength at a certain point on an unexposed film reflecting layers at periodic intervals corresponding to the wavelength of this light directly are proportional. If the same part of the film is exposed to light of other wavelengths, the result is further reflective layers in points that are proportional to these wavelengths. Will now light is thrown onto the developed film that has a wavelength that causes the formation of a reflective Layer, a reflection of light of this wavelength is obtained. Will a storage area of the film is exposed to light of various wavelengths and then become those wavelengths whose light is reflected are determined, so it is possible to differentiate them in to recognize information bits stored in the same area.

Es sind noch zu beschreibende Mittel vorgesehen, die bewirken, daß ein einziger Abtastlichtstrahl den Speicherbereich des Films zweimal ausliest und für jedes Auslesen eine getrennte Anzeige liefert, so daß es möglich ist, entweder die Anzeigen zur Fehlererkennung zu vergleichen oder zur Erzielung einer größeren Ausgangsenexgie zu kombinieren.Means to be described are provided which cause a single scanning light beam to be Reads the storage area of the film twice and provides a separate display for each readout, so that it is possible either to compare the indications for error detection or to obtain a to combine greater initial exgy.

Ein Abtastlichtstrahl der gewünschten Wellenlänge wird dadurch erzeugt, daß zunächst das alle möglicherweise bei der Speicherung von Information vorgekommenen Wellenlängen enthaltende Licht der Lichtquelle 12 durch die Kollimatorlinse 14 auf das steuerbare Filter 16 geworfen wird. Das Licht einer ausgewählten Wellenlänge gelangt sodann vom Filter 16 durch den Polarisator 18 auf den Lichtablenker 20. Der Lichtablenker 20 besteht aus einer Kombination von doppelbrechenden Kristallen und elektrooptischen, die Polarisationsebene des Lichts um 90^q drehenden Elementen, die bewirken, daß das Licht sich entweder als ordentlicher oder seitenversetzt als außerordentlicher Strahl durch die Kristalle fortpflanzt. Das aus dem Lichtablenker 20 austretende Licht ist demnach entsprechend der Steuerung desA scanning light beam of the desired wavelength is generated by first projecting the light from the light source 12, which contains all the wavelengths that may have occurred during the storage of information, through the collimator lens 14 onto the controllable filter 16. The light of a selected wavelength then passes from the filter 16 through the polarizer 18 to the light deflector 20. The light deflector 20 consists of a combination of birefringent crystals and electro-optical ^{elements that rotate the plane of polarization of the light by 90 q} , which cause the light to either propagates through the crystals as an orderly or laterally as an extraordinary ray. The light emerging from the light deflector 20 is accordingly in accordance with the control of the

ίο Lichtablenkers seitenversetzt und entweder parallel oder senkrecht zur Zeichenebene linear polarisiert. Im Lichtweg ist das Umlenkprisma 22 angeordnet, von dem das Licht nach oben gelenkt, wird. Damit diese Umlenkung erfolgen kann, muß das auftreffende Licht senkrecht zur Zeichenebene polarisiert , sein. Um diese Polarisierung sicherzustellen, ist die Viertelwellen-Platte 24 am Ausgang des Lichtablenkers 20 angeordnet, die die lineare Polarisation in zirkuläre ändert. Das Licht durchdringt sodann denίο Light deflector laterally offset and either parallel or linearly polarized perpendicular to the plane of the drawing. The deflecting prism 22 is arranged in the light path, from which the light is directed upwards. So that this deflection can take place, the incident must Light polarized perpendicular to the plane of the drawing. To ensure this polarization is the Quarter-wave plate 24 arranged at the output of the light deflector 20, the linear polarization in circular changes. The light then penetrates the

ao Polarisator 26, der die Polarisierung in der angegebenen Ebene bewirkt.ao polarizer 26, which effects the polarization in the specified plane.

Vom Umlenkprisma 22 gelangt das nach oben gerichtete, senkrecht zur Zeichenebene , polarisierte Licht zur Viertelwellen-Platte 28, die wieder zirkulare Polarisation hervorruft. Dieses Licht trifft auf den Film 10 und wird, wenn seine Wellenlänge einer der durch die reflektierenden Schichten des Films bestimmten Wellenlänge entspricht, zum Teil auf die Viertelwellen-Platte 28 zurückgeworfen, die sodann eine Polarisierung des Lichts parallel zur Zeichenebene verursacht. Das in dieser Richtung polarisierte Licht durchdringt ohne Ablenkung das Umlenkprisma 22 und gelangt auf den Photo-Detektor 32, der einen elektrischen Impuls abgibt.The upwardly directed, perpendicular to the plane of the drawing, polarized arrives from the deflecting prism 22 Light to the quarter-wave plate 28, which is circular again Causes polarization. This light strikes the film 10 and, if its wavelength is a corresponds to the wavelength determined by the reflective layers of the film, partly to the Quarter-wave plate 28 thrown back, which then polarizes the light parallel to the plane of the drawing caused. The light polarized in this direction penetrates the deflecting prism without being deflected 22 and arrives at the photo detector 32, which emits an electrical pulse.

Das vom Film 10 nicht reflektierte Licht durchdringt die weitere Viertelwellen-Platte 34, die die Polarisation vom zirkulären in den zur Zeichenebene parallelen, linearen Zustand ändert. Das so polarisierte Licht durchdringt das Umlenkprisma 36 bis zum Spiegel 38, wird an ihm reflektiert und durch das Umlenkprisma 36 und die Viertelwellen-Platte 34 auf den Film 10 zurückgeworfen. Wenn dieses Licht die Viertelwellen-Platte 34 durchdringt, wird es wieder zirkulär polarisiert, und ein Teil davon wird von denselben Schichten des Films 10, die beim ersten Durchgang durch den Film das Licht auf die Platte 28 reflektierten, auf die Platte 34 zurückgeworfen. Das nunmehr auf die Platte 34 zurückgeworfene Licht durchdringt diese und wird so polarisiert, daßThe light not reflected by the film 10 penetrates the further quarter-wave plate 34, which the Polarization changes from the circular to the linear state that is parallel to the plane of the drawing. That polarized Light penetrates the deflecting prism 36 to the mirror 38, is reflected on it and through the deflecting prism 36 and the quarter-wave plate 34 reflected back onto the film 10. When this light penetrates the quarter-wave plate 34, it is again circularly polarized, and part of it is of the same layers of film 10 that light the plate when it first passes through the film 28 reflected, thrown back onto the plate 34. The now thrown back on the plate 34 Light penetrates this and is polarized so that

5« es vom Umlenkprisma 36 abgelenkt und auf das lichtempfindliche Element 40 geworfen wird, das einen elektrischen Impuls erzeugt. Derjenige Anteil des Lichts, der nicht auf die Platte 34 reflektiert wurde, durchdringt den Film 10 und die Viertelwellen-Platte 28 und gelangt auf das Umlenkprisma 22. Da das Licht beim Durchgang durch die Platte 28 in zur Zeichenebene senkrechter Richtung linear polarisiert wird, wird es durch das Umlenkprisma 22 aus dem Strahlengang des Photo-Detektors 32 abgelenkt.5 «it is deflected by the deflecting prism 36 and onto the photosensitive element 40 is thrown, which generates an electrical pulse. That stake of the light that was not reflected on the plate 34 penetrates the film 10 and the quarter-wave plate 28 and arrives at the deflecting prism 22. Since the light passes through the plate 28 in is linearly polarized in the direction perpendicular to the plane of the drawing, it is made by the deflecting prism 22 deflected the beam path of the photo detector 32.

Werden als Lichtquellen auf verschiedenen Frequenzen abgestimmte Laser verwendet, so dient der in die Lichtquelle zurückgespielte Anteil dazu, in diesem Bereich den Laser-Effekt hervorzurufen. Um zu bestimmen, ob die Information des Films 10 bei jedem Lichtdurchgang durch den Film richtig gelesen wurde, sind die Photo-Detektoren 32 und 40 jeweils über die Verstärker 42 und 44 und die Impulsformer 46 und 48 mit der UND-SchaltungIf lasers tuned to different frequencies are used as light sources, the in The part played back by the light source helps to create the laser effect in this area. To determine whether the information of the film 10 is correct each time light passes through the film has been read, the photo detectors 32 and 40 are respectively through the amplifiers 42 and 44 and the pulse shapers 46 and 48 with the AND circuit

und der exklusiven ODER-Schaltung 52 verbunden. Wenn beide Photo-Detektoren einen Impuls liefern, was eine Übereinstimmung beim Auslesen einer gespeicherten Information bedeutet, erhält man ein Ausgangssignal an der Leitung 54 der UND-Schaltung. Wenn nur einer der Photo-Detektoren einen Impuls liefert, was eine Nichtübereinstimmung beim Auslesen der Information bedeutet, entsteht an der Leitung 54 kein Ausgangssignal, dafür aber ein Fehlersignal an der Leitung 56 der exklusiven ODER-Schaltung 52. Das Fehlen sowohl eines Auslesesignals als auch eines Fehlersignals bedeutet, daß keine Information von dem Film gelesen wurde.and the exclusive OR circuit 52 are connected. If both photo detectors deliver a pulse, what a match means when reading out stored information is obtained Output signal on line 54 of the AND circuit. If only one of the photo detectors has one Impulse supplies, which means a mismatch when reading out the information, arises at the Line 54 no output signal, but an error signal on line 56 of the exclusive OR circuit 52. The absence of both a readout signal and an error signal means that no information was read from the film.

Ist der Lichtstrahl durch den Lichtablenker 20 auf einen bestimmten Punkt des Films 10 gerichtet, so kann das Filter 16 so gesteuert werden, daß es nacheinander Licht verschiedener Wellenlängen hindurchläßt. Gleichzeitig liefern die Ausgänge der Schaltungen 50 und 52 eine Anzeige der gespeicherten Informationen. Nachdem ein Punkt abgetastet worden ist, wird der Lichtstrahl mittels des Lichtablenkers 20 auf den nächsten auszulesenden Punkt gerichtet.If the light beam is directed by the light deflector 20 onto a certain point on the film 10, then For example, the filter 16 can be controlled to sequentially transmit light of different wavelengths. At the same time, the outputs of circuits 50 and 52 provide an indication of the information stored. After a point has been scanned, the light beam is deflected by means of the light deflector 20 directed to the next point to be read out.

ίο Die an den Ausgängen der Schaltungen 50 und 52 erhaltenen Signale können geeigneten, nicht dargestellten Mitteln zur Anzeige der Information oder des Fehlers zugeleitet werden.ίο The ones at the outputs of circuits 50 and 52 received signals can suitable, not shown means for displaying the information or of the error.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electro-optical arrangement for reading out a Lippmann memory, in which in a transparent material, preferably a film, information is stored in the form of reflective layers, the distances between which correspond to certain light wavelengths, characterized in that the scanning light bundles the following elements in the direction of light successively penetrates: a polarizer (26), a deflecting prism (22) that only reflects light of a certain polarization direction, a Λ / 4 plate (28) for producing circularly polarized light, an optical memory (10), the light of a certain Wavelength preferably reflects and transmits, the reflected portion falling on a first photo detector (32) after penetrating the 1/4 plate (28) and the deflecting prism (22), while the following elements are arranged in the light direction of the transmitted portion : a second Λ / 4 plate (34) for producing linearly polarized light, a second deflection prism (36) that transmits light of a certain polarization direction, a plane mirror (38) which reflects the incident light beam in itself, the deflection prism (36), the i / 4 PIättchen ^(34): the optical memory (10) , the portion now reflected on the memory (10) after penetrating the; ./4 plate (34) is reflected in the deflecting prism (36) and directed to a second photo detector (40), while the portion from the optical memory (10) transmitted portion is reflected back into the light source (12).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the scanning light beam through an electro-optical, a combination of birefringent and electro-optical, the The plane of polarization of the light is controllable through 90 ° rotating elements containing light deflectors (20) is directed to the individual storage areas of the film.

3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that a certain Storage area is scanned one after the other with light of different wavelengths selected by a filter device (16).

4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that a number of Laser light sources of different wavelengths are provided, with the aim of achieving the laser effect the light penetrating the storage film is reflected back into the light source.

5. Arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that the two photo detectors (32, 40) with an AND circuit (50) and with an exclusive OR circuit (52) are connected, so that at the output of the AND circuit a double sampling checked signal, at the output of the exclusive OR circuit with one-sided scanning of a An error signal can be taken from the value.

The invention relates to an electro-optical arrangement for reading out a Lippmann memory that in a transparent material, preferably a film, information in the form of reflective Layers are stored, the distances between which correspond to certain light source lengths.

Such storage means are first as so-called Lippmann plates for the production of color photographic Recordings become known.

ίο These plates have an extremely fine-grained and clear emulsion. The light coming in from the glass side will be through after passing through the emulsion layer reflects off mercury covering the film. Standing ones are formed Light waves through which the emulsion is blackened in those planes in which the electrical vector has an antinode. the individual blackened layers consist of deposits of reflective silver particles.

If one leaves white on the developed plate; If light falls almost vertically, it appears in the reflected Light has the spectral color of that wavelength which is twice the distance of the blackened one Corresponds to levels.

Such a material can be used as a memory in such a way that the input of a given Information is assigned a certain wavelength of light. This can be done within several wavelengths of the same storage area, each of which is reflective in certain planes Create layers, superimpose. Such a memory is then read out in the Way that a memory area is scanned one after the other with light beams of all occurring wavelengths will. In the case of entered information, i.e. a series of reflective layers at intervals corresponding to a certain wavelength, a reflected light beam is obtained, which can be detected by a photosensitive element.

The invention creates an arrangement for reading out such an optical memory, which has a high discrimination ratio for the different wavelengths when reading out the Memory possesses and which at the same time offers the possibility to check the information read out to obtain.

According to the invention, this is achieved in that the scanning light beam penetrates the following elements one after the other in the light direction: a polarizer, a deflecting prism that only reflects light of a certain polarization direction, a λ / 4 plate for producing circularly polarized light, an optical memory that Light of a certain wavelength is preferably reflected and transmitted, the reflected portion falling on a first photo detector after passing through the ./4 plate and the deflecting prism, while the following elements are arranged in the light direction of the transmitted portion: a second -1 / 4 plates for the production of linearly polarized light, a second deflecting prism that lets light through a certain polarization direction, a plane mirror that reflects the incident light beam back into itself, the deflecting prism, the A / 4 plate, the optical memory, where the now am Memory reflected portion after penetrating the , 1/4 plate reflected in the deflecting prism and onto a