DE2062908A1 - Verfahren zur Speicherung von Daten - Google Patents
Verfahren zur Speicherung von DatenInfo
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Description
Verfahren zur Speicherung von Daten
Die vorliegende Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Speicherung
von Daten in einem Speicher, vorzugsweise einem Holographiespeicher.
Die Entwicklung der elektronischen Datenverarbeitung hat immer weitergehende Bedürfnisse nach Speichern großer Kapazität und
geringer Zugriffszeit geweckt. Besonders als Festwertspeicher, d.h. zur Speicherung von Tabellen und dgl., sind Speicherkapazitäten
erforderlich, die mit den bisher bekannten Speichern noch nicht in ausreichendem Umfang befriedigt werden können. Ein
Speicher besonders hoher Kapazität und geringer Zugriffszeit ist der holographische Datenspeicher, der sich auch speziell zum
Speichern von Festwerten eignet. Die Speicherplatte eines holographischen Datenspeichers ist in Unterhologramme unterteilt.
Jedes dieser Unterhologramme ist Träger einer gewissen Information, die mit Hilfe eines Laserlichtstrahles ausgelesen werden
kann. Der Laserstrahl durchläuft dabei einen geeigneten elektronisch
steuerbaren Lichtablenker, wodurch ein schnelles Auslesen der verschiedenen Ünterhologramme im Random-Access-Betrieb möglich
wird. In der für alle Unterhologramme gemeinsamen Bildebene wird die vom angestrahlten Unterhologramm entworfene optische
Information mittels einer optoelektronischen Ausleseeinheit aufgefangen und elektroniach weiterverarbeitet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, durch das eine weitere- Erhöhung der Speicherkapazität bereits bekannter Speicher, insbesondere auch des HoIographienpeichers,
erreicht werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß auf den einzelnen Speicherplätzen
Elementarinformationen gespeichert werden und daß beim
VPA 9/712/0085 Fc/The
209828/0826
—2— BAD ORIGINAL
Auslesen die Elementarinformationen von zwei oder mehreren Speicherplätzen
zu der gesuchten Information überlagert werden.
Speziell im Falle eines HolographieSpeichers werden mehrere in
Form von Unterhologrammen aufgezeichnete Elementarinformationen der einzelnen Speicherplätze gleichzeitig oder nacheinander mit
Hilfe einer Ausleseeinheit ausgelesen.-Erfolgt das Auslesen der einzelnen Unterhologramme in zeitlicher Aufeinanderfolge, so wird
vorteilhafterweise eine Ausleseeinheit mit einer Speicherwirkung verwendet, deren Integrationszeitkonstante größer ist als die gesamte
Auslesedauer. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die aus den einzelnen Unterhologrammen ausgelesene Information statt
in der Ausleseeinheit selbst in einem Zwischenspeicher zu speichern und dort zu überlagern.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dazu ausgenutzt werden,
durch die Überlagerung einfache Rechenvorgänge durchzuführen, beispielsweise kann man die gespeicherten Elementarinformationen
beim Auslesen addieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zur Speicherung
von Festwerten, insbesondere Tabellenwerten. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ergibt sich in der Verwendung zur Speicherung
von Informationen in analoger Form. So kann man beispielsweise zur automatisehen Herstellung von technischen Zeichnungen standardisierte
Grundelemente speichern, die beim Auslesen überlagert werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren erläutert.
Fig.1 zeigt eine Prinzipdarstellung der Verwendung der Erfindung
bei einem holographischen Digitalspeicher,
Fig.,2 zeigt die sich hierbei ergebende Überlagerung von Rasterpunkten.
Beim Auslesen des Holographiespeichers 1st jeder durch swei Koordinaten
zu beschreibenden Strahlposition des ctaroli fien Iilehtat>len-
VPA 9/712/0085 **»»■*«/wo*o ORIGINAL INSPECTED-3
ker 1 geführten Auslesestrahle 2 eindeutig ein Unterhologramm der Speicherplatte 3 zugeordnet. Die Koordinaten zur Auffindung
des Unterhologramms müssen dem Lichtablenker 1 über eine Ansteuerelektronik mitgeteilt werden. Diese Ansteuerelektronik ist
so beschaffen, daß im Random-Access-Betrieb jedes beliebige Unterhologramm
der Speicherplatte 3 angestrahlt werden kann. Die Elektronik läßt sich dann, z.B. auch so programmieren, daß der Laserlichtstrahl
2 innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls auf zwei, drei, vier usw. vorgegebene Unterhologrammpositionen springt,
so daß innerhalb dieses Zeitintervalls die optische Information der angesteuerten Unterhologramme an die optoelektronische Ausleseeinheit
4 abgegeben . wird. Besitzt die Ausleseeinheit selbst |
eine Speicherwirkung, die sich mindestens über die Dauer des besagten
vorgegebenen ZeitIntervalls erstreckt, dann addiert sich
die Information der ausgelesenen zwei, drei und vier Unterhologramme im Sinne einer Vereinigung von Mengen auf. Diese Vereinigung
stellt aber eine zusätzliche neue Information dar, die ausgelesen werden kann, ohne daß sie zuvor in Form eines eigenen
Unterhologramms in die Speicherplatte 3 explizit eingeschrieben wurde. Besitzt die optoelektronische Auslesematrix 4 keine Speicherwirkung,
so muß ein Zwischenspeicher 5 verwendet werden,. in dem die nacheinander ausgelesenen Unterhologramme gespeichert und
überlagert werden, bevor sie an die Datenausgabe 6 weitergegeben werden. ^
Am Beispiel des holographischen Digitalspeichers sei die Erfindung
etwas eingehender erläutert. Zur Vereinfachung der Darstellung ist es zweckmäßig einige Kurzbezeichnungen einzuführen. Es bedeuten
.H* ' : i-te holographische Speicherplatte
Ik : ^as un^er ^en Ansteuerkoordinaten (j/k) aufzufindende
ünterholograam der i-ten Speicherplatte
: die vom Unterhologramm hi^'an die Ausleseeinheit abgegebene
optische Information
VPA 9/712/0085 -4-
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Eine Speicherplatte η' , deren Unterhologramme in ρ Zeilen
und q. Spalten angeordnet sind, läßt sich z.B. durch folgende
Matrix darstellen:
und q. Spalten angeordnet sind, läßt sich z.B. durch folgende
Matrix darstellen:
"12
Ηω = :21
In der Liehtablenkstufe (jjk). trifft der Laserstrahl das Unter-
hologramm hjf, der in der Ausleseanordnung justierten i-ten
Speicherplatte Hv ' '. Dabei wird in der Bildebene die Information h"ij^ an die Ausleseeinheit abgegeben. Entsprechend erscheint
unter den AnBteuerkoordlnaten (j'/k1) in der Ausleseebene die
optische Information Tu,k, der i-ten Speicherplatte. Erfolgen
die erwähnten Ansteuerungen innerhalb des Integrationszeitlntervalls der optoelektronischen Ausleseeinheit, dann wird die Information Ei^'\_/ ^int1 ΓΘεΐΒ*Γ^βΓ*» wobei die durch \S ausgedrückte Vereinigung so zu verstehen ist, daß Elemente, die sowohl
zu h"ik als auch zu h~Yi^, gehören, nur einmal gezählt werden.
Speicherplatte Hv ' '. Dabei wird in der Bildebene die Information h"ij^ an die Ausleseeinheit abgegeben. Entsprechend erscheint
unter den AnBteuerkoordlnaten (j'/k1) in der Ausleseebene die
optische Information Tu,k, der i-ten Speicherplatte. Erfolgen
die erwähnten Ansteuerungen innerhalb des Integrationszeitlntervalls der optoelektronischen Ausleseeinheit, dann wird die Information Ei^'\_/ ^int1 ΓΘεΐΒ*Γ^βΓ*» wobei die durch \S ausgedrückte Vereinigung so zu verstehen ist, daß Elemente, die sowohl
zu h"ik als auch zu h~Yi^, gehören, nur einmal gezählt werden.
In Fig.2 ist das Prinzip am Beispiel de3 holographischen Digitalis
Speichers veranschaulicht. Als Elemente der hi,^ hat man hier *
" Rasterpunkte, die entweder vorhanden oder nicht vorhanden sind. I
Bei Einstellung des Lichtablenkers auf die Ablenkstufe (1/5) er- j
scheint entsprechend Fig.2 die Information h..,-» bei Einstellung '
(2/2) die Information h22 und bei Einstellung (5/3) die Informa- ι
tion ΐϊς,. Wie Fig.2 ferner zeigt, erübrigt sich das explizite ι
Einschreiben des zur Information h,-·» gehörenden Unterhologramm3, j
da h"„ auch dann von der integrierenden Ausleseeinheit abgegeben (
wird, wenn der Auslesestrahl innerhalb der Iniegrationazeit zwi- . ι
sehen den Positionen (1/5) und (2/2) getastet wird. Der sowohl
in h".|c als auch in b"22 vorhandene Rasterpunkt <^ 3/2 "^ wird
in h".|c als auch in b"22 vorhandene Rasterpunkt <^ 3/2 "^ wird
VPA 9/712/0085 -5- j
ä) Die Koordinaten von Rasterpunkten werden zur Unterscheidung I
von den Koordinaten der Lichtablenkstufen in eckige Klammern I
gesetzt. 209828/0826 !
ORIGINAL. INSPECTED \
bei der Bildung von hV* = ^15^^22 nur einmal gezählt.
Die Erfindung kann auch zur Herstellung von Masken für holographische Digitalspeicher vermeidet werden. So werden bei parallelen
holographischen Speichern Lochmasken benötigt, wobei die hinter einer kohärent beleuchte tlen Lochmaske entstehenden Wellenfelder
holographisch gespeichert werden. Verfügt man bereits über eine j
holographische Speicherplatte, deren Unterhologramm bei der Rekonstruktion gewisse Verteilungen rasterförmig angeordneter Lichtpunkte
liefern, dann können durch Vereinigung bereits vorhandener Lichtpunktverteilungen neue Lochmasken geschaffen werden, wobei ·
anstelle der optoelektronischen Ausleeeeinheit in Fig.1 ein lichtempfindliches
Medium, z.B. ein Filmmaterial benötigt wird, auf das in zeitlicher Folge eine gewisse Anzahl von Unterhologrammen
rekonstruiert wird. Besonders gut geeignet wäre zu diesem Zweck eine Speicherplatte, bei welcher in jedem Unterhologramm nur ein
Rasterpunkt eingespeichert iät. Hier kann man alle erdenkbaren ;
Kombinationen herstellen. '
Eine weitere AnwenclungemÖglichkeit der Erfindung ergibt eich für
die Analogspeieherung. Analog gespeichert wird Information, die
in Form eines optisch wahrnehmbaren Bildes vorliegt. Man kann nun beispielsweise bei der Anfertigung integrierter Schaltkreise in
verschiedenen Unterhologrammen Grundetrukturen einspeichern, deren
Überlagerung für die Praxis wichtige Schaltkreise ergibt. Bei «e-•igneter
Wahl der Grundetrukturen läßt eich eine große Mannigfaltigkeit einsatzfähiger Schaltkreise zusammensetzen. Die Schaltkreise
können in der Ausleseebene direkt auf Filmmaterial aufgenommen werden. In der Halbleiterätzmaskentechnik ergeben sich hier
besondere Vorteile.
In ähnlicher Weise kann an Konstruktionszeichnungen, die sich aus standardisierten Grundbestandteilen zusammensetzen lassen, z.B. in
der Kraftfahrzeugindustrie oder, insbesondere die Schaltpläne in der Elektrotechnik durch Zusammensetzen dieser Grundbestandteile
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen.
VPA 9/712/00.85 -6-
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ORIGINAL INSPECTED
Ferner lassen sich in Landkarten einzutragende Foreatlonen und
Objekte auf mehrere Unterhologramme verteilen. Beispielsweise kann ein Unterhologram» die grobe Landkartenetraktiir enthalten,
ein anderes Unterhologramm Höhenschichtlinien, ein drittes
Städte, ein viertes geologische Formationen, weitere Bnterhologramme Industrie- oder Agrarprodukte new«. Barch überlagern der
verschiedenen Unterhologramme können gewünscht· Jam&kmetmn hergestellt werden.
Als Ausleseeinheit 3 In Fig.1 eignet eich sowohl eine Fotodetektormatrix mit angeschlossenem Zwischenspeicher 5 ale much eine nach
dem Vidikonprinzip funktionierende speziell für di* Speicherbelange ausgelegte Ausleaeeinheit. Hierbei kann ein Zwischenspeicher
entfallen, da das Vidikon selbst einen Speiohereffekt hat»
Das Vereinigen der Information aus mehreren UnterholograauaiK in
der Ausleseebene kann jedoch auch dadurch erfolgen, daß alle Unterhologramme gleichzeitig jeweils mit eine» eigenen Äuslesestrahl
angesteuert werden. Man benötigt dann mehrere lueleseetrahlen,
aber keine integrierende Auelesetinheit. Bei Terweödang kohärenter
Ausleeestrahlen können hierbei «Herding«. Fehlinformationen dadurch auftreten, daß bei de? Überlagerung der rekonstruierten WeI-lenfelder in der Ausleeeebene auch destruktive Interferensiracheinungen auftreten können· ■ -
Beim parallelen holographischen Speichern digitaler Baten kann ei
zweckmäßig sein, nur Unterhologramme zu quasistatistischen Licht·
punktverteilungen einzuschreiben und die: hochsjnmaetrisohen LichtpunktVerteilungen Leim Auslesen des Speichere durch Informations«
vereinigung zu schaffen. Hierdurch wird in der Eologrammebene
das Auftreten starker Interferensnaxima vermieden, die sonst zu
einer Reduktion der effektiven Hologramafläche und des BeugungawlrkungB/rrartes ftthren können. Die beim holographischen Stm ichern
störenden Interferenzen treten nämlich nicht oder nur unwesentlich in Erscheinung, wenn man eine statistische baw« quasietafei«.
otiDcho Anordnung von Lichtpunkten wählt.
9/712/0085
203829/0826
ORIGINAL INSPECTED
Claims (7)
- «7-PatentaneprUcheV. Verfahren eur Speicherung von Daten in einem Speicher, vor-Eugeweise einem Holographiespeicher, dadurch g e k e η η zeichnet , daß auf den einzelnen Speicherplätzen BlementarinformatiDnen gespeichert werden und daß beim Auslesen die Elementarinformationen von zwei oder mehreren Speicherplätzen zu der gesuchten Information überlagert werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichη e t , daß im Falle eines Holographiespeichers mehrere in Form von unterhologrammen aufgezeichnete Elementarinformationen " der einzelnen Speicherplätze gleichzeitig oder nacheinander mit Hilfe einer Ausleeeeinheit ausgelesen werden.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net , daß bei Auslesen der einzelnen Unterhologramme in zeitlicher Aufeinanderfolge eine Ausleseeinheit mit einer Speicherwirkung verwendet wird, deren Integrationszeitkonstante größer ist als die gesamte Ausleeedauer·
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net , daß die Elementarinformationen beim Auslesen addiert· werden. ä
- 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Speicherung von Pestwerten, insbesondere Tabellenwerten.
- 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Speicherung von Informationen in analoger Form.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net , daß zur automatischen Herstellung von technischen Zeichnungen standardisierte Grundelemente gespeichert-werden, die beim Auslesen überlagert werden.VPA 9/712/0085 20982 8/0826Leerseite
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