DE2302974B2 - Datenauffindesystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Datenauffindesystem mit einer ersten, zweiten und dritten Ebene, die mit vorbestimmten Abständen parallel zueinander angeordnet sind, mit einer Einrichtung zum Speichern von Information in der zweiten Ebene und einem optischen System zum Bringen zweier der Ebenen in ein optisch konjugiertes Verhältnis zueinander sowie einer Einrichtung zum Beleuchten der ersten Ebene mit einem Strahl monochromatischen Lichts.

Es ist bekannt, daß Datenauffindesysteme durch die Verwendung der Technik der Holographie aufgebaut werden könnea Datenauffindesysteme unter Venwendung holographischer Techniken arbeiten nach anderen Grundsätzen als übliche Datenauffindesysteme unter Verwendung von Rechnern und Suchern von Karten, und vorteilhaft können damit infolge der vollständig paraHelen Verarbeitung von Daten diese mit hohen Geschwindigkeiten aufgefunden werden, während die zugehörigen Speichereinrichtungen die Daten mit einer hohen Dichte zu speichern vermögen. Diese Systeme sprechen auf aufzufindende digitale Codes an, welche als Eingangsgrößen zugeführt werden, um Adressen entsprechender Informationen, z.B. den zugehörigen Materialien, Literaturstellen usw. zugeordnete Zahlen zu finden. Solche Systeme haben jedoch den Nachteil, daß jedesmal, wenn die Primärdaten oder die ursprünglichen Daten, auf deren Basis die Hologrammspeicher in der Speicherplatte des Systems ausgebildet sind, teilweise geändert werden, ein großer Teil der Hologrammspeicher wieder auf den neuesten Stand gebracht werden muß. Mit anderen Worten das Zufügen und/oder Bringen auf den neuesten Stand von Primärdaten ist unmöglich.

Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, ein neues und verbessertes Datenauffindesystem zu schaffen, welches das Zufügen und/oder Auf-den-neussten-Stand-Bringen von aufzufindenden codierten Daten erleichtert, während das Auffinden mit hoher Geschwindigkeit infoige der parallelen Verarbeitung und die höh«

·. ϊ,γ

. m.

Aufzeichnungsdichte, wie sie bei den bekannten Systemen vorhanden sind, erhalten bleiben.

Diese Aufgabe v/ird mit einem System der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemöß dadurch erreicht, daß in der ersten Ebene ein Aufzeichnungsmedium mil einer Vielzahl von in Zeilen und Spalten hierauf angeordneten Positionen angeordnet ist, welche mit Gittersätzen versehen sind, die als Speicherelemente für eine Vielzahl von entsprechend einem vorbestimmten Klassifikationssystem codierten Informationen dienen, so daß jeder der Gittersätze bei Beleuchten mit Licht Strahlen gebeugten Lichts in vorbestimmten Richtungen abgibt, während die zweite Ebene durch einzelne Teile der codierten Nachrichten vorbestimmte Positionen und wenigstens eine, selektiv an den vorbestimmten Positionen entsprechend den besonderen Forderungen zum Auffinden der codierten Informationen selektiv ausgebildete öffnung aufweist, und daß die Einrichtung Beleuchten der ersten Ebene mit einem Strahl Lichts zum selektiven Erzeugen _iJr Lichtpunkten an den vorbestimmten Positionen der 'J!zweiten Ebene und Sammeln des von jedem Gittersatz / \>_ auf dem Aufzeichnungsmedium ausgehenden Licht- gi Strahls an einer vorbestimmten Position in der dritten !".„ /Ebene vorgesehen ist, nachdem der Lichtstrahl durch die zweite Ebene gegangen ist, wobei in jedem der Gittersätze eine codierte Information aufgezeichnet ist und das optische System zum Bringen der ersten Ebene in ein optisch konjugiertes Verhältnis zu der dritten Ebene vorgesehen ist

In dem erfindungsgemäßen System sind Einrichtungen zum Auffinden vorbestimmter Teile der Informationen durch Erfassen, ob die Strahlen gebeugten Lichts an der vorbestimmten Position in der dritten Ebene gesammelt werden oder nicht, vorgesehen.

Zweckmäßige Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden zum besseren Verständnis der Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht einer Tabelle zur Darstellung der aufzufindenden Sekundärdaten,

F i g. 2 eine perspektivische Teilansicht des wesentlichen Teils eines Datsnauffindesystems unter Verwendung vor Hologrammspeichern, welches entsprechend den Prinzipien bekannter Systeme aufgebaut ist,

F i g. 3 eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung,

F i g. 4 eine perspektivische Teilansicht des wesentlichen Teils eines Datenauffindesystemä, welches entsprechend den Prinzipien der Erfindung aufgebaut ist,

F i g. 5 eine schematische Seitenansicht einer Modinkation dsr Erfindung,

Fig.6 eine Ansicht ähnlich Fig.5, welche jedoch eine andere Modifikation der Erfindung zeigt,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Modifikation der Erfindung, bei welcher ein Speicherband verwendet wird,

Fig.8 eine perspektivische Teilansicht des wesentlichen Teils einer weiteren Modifikation der Erfindung,

Fi«. 9 eine weitere Teilansicht einer Tabelle zur Darstellung der aufzufindenden Sekundärdaten,

F: g. 10 eine perspektivische Teilansicht der wesentlichen Teile einer Modifikation der in Fig.7 gezeigten Anordnung,

F i g. i i eine Teiidräüfsiehi auf die in F i g. !0 gezeigte

Datenmaske,

Fig. 12 eine perspektivische Teilansicht zur D«rstellung der Art und Weise, in welcher eine Art von mH der Erfindung verwendetem Speicher «der Blementargitter ausgebildet wird,

Fig. 13 eine Teilquerschnittsansicht eines Phasenoder Beugungsgitters, welches in der Art wie in F i g. 12 gezeigt ausgebildet ist, zur Erläuterung der durch das Beugungsgitter bewirkten Beugung eines Strahls monochromatischen Lichts,

Fig. 14 eine Draufsicht auf ein Mehrphasengitter, welches in der Art wie in F i g. 12 gezeigt ausgebildet ist, sowie durch dieses gebeugte Strahlen monochromatischen Lichts, und

F ί g. 15 eine perspektivische Teilansicht eines Systems zum Reproduzieren von Daten von einer Vielzahl von Mehrphasengittern oder Beugungsgittern auf einem Speicherband.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile.

"· In F i g. 1 der Zeichnung ist ein Teil einer Tabelle dargestellt, in welcher Sekundärdaten zusammengestellt sind, die allgemein in einem Datenauffindesystem bearbeitet werden können. E>ie Tabelle ist durch Zusammenstellung von Primärdaien aus einer Namenrolle für eine bestimmte Vereinigung erstellt. Die Namenrolle kann eine Reihe von Eigenschaften, wie Alter, eine Fotografie, eine Karrierebezeichnung usw.

jedes der Mitglieder oder Angestillten der Vereinigung enthalten. Die in F i g. 1 gezeigte Tabelle enthält Namen von m Mitgliedern P₀, Pb... Prm der linken Spalte und Adressen a, b... /der entsprechenden Mitglieder in der nächsten Spalte. Die Tabelle enthält weiter eine

Mehrzahl von Einteilungen Φ\, Φι,Φι..., welche in den folgenden Spalten erfaßt oder aufgefunden werden können.

Jede der Einteilungen ist in ein Paar Posten on und W2 aufgeteilt, welchen eine binäre EINS und eine binäre NULL zugeordnet ist. Zum Beispiel bezieht sich die Einteilung Φ\ auf das Alter jedes Mitglieds und weist dan Posten ωι auf, welcher durch eine binäre EINS ^dargestellt wird und das Alter des Mitglieds als unter 20 Jahren beschreibt, sowie den Posten 07, welcher

45-' durch eine binäre NULL dargestellt wird und das Alter des Mitglieds über 20 Jahre beschreibt. Die Einteilung Φ3 betrifft die Besonderheit jedes Mitglieds und weist einen Posten ««ι auf, welcher durch eine binäre EINS dargestellt ist und ein Mitglied mit literarischer Ausbildung bezeichnet, sowie einen Posten 02, welcher durch eine binäre NULL dargestellt ist und ein Mitglied mit wissenschaftlicher Ausbildung bezeichnet. Auf diese Weise ist jeder Einteilung ein BiI zugeordnet. Unter der Annahme, daß die Anzahl von Einteilungen gleich η ist, werden eine information oder Sekundärdaten für jedes Mitglied durch eine Binärzahl mit η Bits dargestellt, welchen die gleiche Adresse wie dem zugehörigen Mitglied zugeordnet ist und welche eine binärcodierte Information bilden, welche im folgenden mit Binärcode bezeichnet wird. Die Binärzahlen oder -codes mit η Bits sind in der Adresse identisch mit den Primärdaten für die entsprechenden Mitglieder- Zweck der Datenauffindung ist es, von m Binärcodes mit η Bits diejenige Adresse zu erhalten, welche einer bestimmten Binärzahl mit π Bits, enthaltend alle Binärstellen mit den entsprechenden Binärwerten wie gefordert, zugeordnet ist Wenn die Adresse einmal gefunden ist, kann man die Primärdaten für ein bestimmtes ivfitglied mit der

gefundenen Adresse mit Hilfe der Adresse mit beliebigen Mittein aus der Namenrolle herausziehen.

Falls erforderlich, können jeder der Einteilungen mehr als ein Bit zugeordnet werden.

Im Zusammenhang mit Fig.2 sollen im folgenden übliche Datenauffindesysteme zur Verarbeitung von Binärcodes mit π Bits in der Form von Hologrammen, wie in F i g. 1 gezeigt, beschrieben werden. Die dargestellte Anordnung besteht aus einer Datenmaske 20/4 in Form einer flachen Platte mit öffnungen, einer flachen Speicherplatte 30Λ und einer flachen Ausgangsfläche 4OA, welche mit Abstand zueinander und parallel angeordnet sind. Die Datenmaske 2OA weist eine Mehrzahl von Positionen 22 auf, welche in Zeilen und Spalten mit einem horizontalen Paar für jedes Bit des binären Codes mit π Bits angeordnet sind. Für jedes Paar von horizontal ausgerichteten Positionen sind ein Paar öffnungen 5, und Bi, wobei /' =» 1, 2 ...n ist, vorgesehen. Wenn das /-te Bit den Wert einer binären EINS hat, wird eine öffnung Bi in der zugehörigen Position 22 des Paares, in diesem Falle der linken Position in Fig.2, ausgebildet, während in der rechten Position keine Öffnung Bi ausgebildet wird. Alternativ wird, wenn das /-te Bit den Wert einer binären NULL hat, eine öffnung B, in der rechten und keine öffnung ß, in der linken der zugehörigen Positionen 22 ausgebildet In F i g. 2 haben die mit B\ und B₂ gekennzeichneten Positionen_22 öffnungen, und alle übrigen mit ft, Bi..., Bi, Bj bezeichneten Positionen sind nicht mit öffnungen versehen, weil die zugehörigen Bits in diesem Fall nicht wesentlich sind.

Die Speicherplatte 30/4 weis: eine Vielzahl von Hologrammspeichern oder Speichern^ M\, M\, M₂, M₂, ... Mj, Miauf, welche zu den mit Bu B\, B₂, B₂,... B_b B, gekennzeichneten Positionen 22 auf der Datenmaske 2OA ausgerichtet sind.

Jeder dieser Speicher besteht aus einem auf der Speicherplatte 30/4 aufgezeichneten Fraunhofer Hologramm, und jedes Paar weist für m Mitglieder gespeicherte Daten betreffend das /-te Bit eines Binärcodes mit η Bits auf.

Die flache Ausgangsplatte oder Ausgangsfläche 40/4 hat eine Vielzahl Positionen 42a 426,42c,... Ali, welche in Zeilen und Spalten derart angeordnet sind, daß bei der Bestrahlung jedes Paar von Speichern M/und Λί/mit kohärentem Licht auf vorbestimmte Weise der Speicher Mi einen Lichtpunkt auf derjenigen Position 42, entsprechend einer jedem Mitglied zugeordneten Adresse mit dem zugehörigen /-ten Bit, dessen Wert eine binäre EINS ist reproduziert während der Speicher Ki₁ einen Lichtpunkt in der Position 42 reproduziert, welcher einer jedem Mitglied zugeordneten Adresse mit dem /-ten Bit entspricht dessen Wert eine binäre NULL ist.

Zum Beispiel wird angenommen, daß nach Mitglie-

"dern oder Angestellten gesucht wird, welche die

Einstellung Φι mit dem Posten ω\ (oder einer binären EINS) und die Einteilung Φ₂ mit dem Posten ω₂ (oder

einer binären NULL) aufweisen, während die anderen

Einteilungen in der Tabelle nach F i g. 1 unwesentlich

sind. Unter den angenommenen Bedingungen^ hat die

Datenmaske 2OA nur die Öffnungen B\ und B₂, wie in F i g. 2 gezeigt In der Anordnung,nach F i g. 2 bestrahlt J ein Laserlicht 50 die_ Datenmaske. 2OA, und die die

öffnungen B\ und B₂ verlassenden Strahlteile eines • 'Laserlichts 52 fallen_auf die Hologrammspeicher oder

Speicner M\ und M₂ auf der Speicherplatte 3OA, um

gebeugt zu werden. Dann ,,überträgt der Speicher A/i

Strahlen eines gebeugten Lichtes 54 auf die Ausgangsfläche 40/4, bis Lichtpunkte in den Positionen 42*/42<f und 42e, entsprechend den Adressen b, d, und clüjr Mitglieder Pb, ¹PdWaA P* ,weiche nicht den Posten <ü\ in der Einteilung Φ, aufweisen, !«produziert werden; Das heißt, das erste Bit.für diese Mitglieder ist keine binäre EINS. - . „'_*_

Auf ähnliche Weise überträgt der-Speicher M₂ Strahlen gebeugten Lichts 56zu der AusgengsfiSche 4OA, um Lichtpunkte in den Positionen 42a,42tf und 42Λ zu erzeugen, welche den Adressen 4-4 und /von 'Mitgliedern P* Pd und Pt entsprechen. In Fig.2 sind diejenigen Positionen mit Lichtpunkten auf der Ausgangsfläehe 40-4 mit durshgehenden Kreisen bezeichnet während die Positionen ohne Lkhtpünkte mit gestrichelten Kreisen bezeichnet sind.

Als Ergebnis weist die Ausgang«fltche 40/4 nur in derjenigen Position 42g entsprechend der Adresse cfflr das Mitglied Po welches die besondere Forderung erfüllt keinen einfallenden Strahl gebeugten ^uhtes auf. Auf jede der Teile auf der Ausgangsfläehe, entsprechend den Adressen von Mitgliedern, welcfcs solche Forderungen nicht erfüllen, fällt jedoch wenigstens ein Strahl gebeugten Lichts.

2s Daher läßt sich sofort jede einem Mitglied oder Mitgliedern, welche die besonderen Forderungen aus den m Binärcodes erfüllen, zugeordnete Adresse oder zugeordneten Adressen durch eine vollständig parallele Bearbeitung, wie z. B. durch einen Lichtsensor an jeder

der Positionen 42 auf der Ausgangsfläehe 40.A auffinden. Die übliche Art von Datenauffindesystemen, unter Verwendung eines Hologramms wie oben beschrieben, hat den Vorteil, daß durch die Parallelbearbsitung eine höh» Auffindegeschwindigkeit erzielt wird und daß Speichereinrichtungen hoher Dichte vorgesehen sind, weist jedoch die folgenden Nachteile auf. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 führt das Hinzufügen eines Mitglieds in die Namenrolle zu der Notwendigkeit einen großen Teil der Hologrammspeicher auf der Speicherplatte, wie in Fig.2 gezeigt, auf denen neuesten Stand zu bringen; tatsächlich wird wenigstens die Hälfte oder mehr der Speicher, entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Tabelle auf den neuestes Siand z>:

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Änderung der Primärdaten einen groSen Teil der Speicherplatte 3OA zu ändern. Ähnlich ist es auch bei anderen Arten üblicher Datenauffindesysteme unmöf lieh, den Speichereinrichtungen neue Daten hinzuzufü gen und die Daten auf den neuesten Stand zu bringen.

Die vorliegende Erfindung führt zu einer Vermeidung der Nachteile bekannter Systeme wks obss besghHsbsn, während die erwähnten Vorteile erhalten bleiben.

Die Erfindung i>oll im folgenden im Zusammenhang mit Fig. 3 r^s6?irteb«n wtf«!en. .ms.-d^iidlie Anordnung enthält eine^^ aufgebaute Speiö^j|||Jt8ii>A in einer ersten Ebene 10, eine Datenmiuke;JI/4 in einer zweiten Ebene 20 und eine Ausga^i^fläÄe'^|/4ia einer dritten Ebene 40. Die Ebenen 10,^und^ptidjmider genannten Reihenfolge mit Abst^ lii^.ipsmlel zueinander angeordnet Die Datenmask«i||i>l ^d die Ausgangsfläehe 4OA gleichen der Datennuiats 2C/4 und der Ausgangsfläche 40/4 in F ig. 2. J ,^

Die Speicherplatte t&A „hat eine Mehrzahl; von d Pii

"■f.'

4 ·*

pp Adressen oder Positionen 12a, 126,

wejtehc für it id I

j g p

Gegensatz zu der in Fig.2 gezeig 30A mit einem Paar von HologranW3pei Bit des Binärcodes mit i7l^ist|j^pei

an den Adressen oder Positionen 12s, i2b, 12c mit Hologrammspeichern „Α/* Mt» Mo··· versehen, in welchen jeweils eine Information für eines verschiede· _t ner Mitglieder, wie in Fi g. 1 gezeigt, gespeichert ist Die Speicher werden im" folgenden nähe?'beschrieben werden. Dem den Speicher'bezeichnehden Bezugszeichen Mist als Index der Buchstabe nachgestellt welcher die Adresse des zugehörigen Mitglieds identifiziert Zum Beispiel bezeichnet M_t einen Speicher mit der Adresse a, in welchem Information für ein Mitglied mit 'ebenfalls einer Adresse μ, τ. B. für ein Mitglied /V wie in Fig 1 gezeigt gespeichert ist

?' Die Datenmaske 2OA ist in Fig. 3 mit Öffnungen an

* mit σι und Bi gckennzeichneien Positionen 22, wie in

; der Anordnung in F i g. 2, gezeigt Es wird angenommen,

daß der Speicher M₁ dem Mitglied P* wie .n Fig. 1 »gezeigt entspricht und daß ein Strahl monochromati-

,; sehen Lichts oder Laserlichts 50 die Speicherplatte 10/1 bestrahlt Unter dieser Bedingung werden von dem Speicher M₄ Strahlen gebeugten Lichts ausgehen, welche an einer, mit B\ gekennzeichneten Position 22 auf die Datenmaske 29/1 fallen, weil die Einteilung Φι (oder das erste Bit des Binärcodes) Jen Posten <ui (oder eine binäre El NS) hat in einer mit B\ gekennzeichneten Position 22 auf die Datenmaske ψA fallen, weil die Einteilung Φ% den Posten e>i (oder eine binäre EINS) hat und in einer mit Bj gekennzeichneten Position 22 auf die Datenmaske 2ΘΛ fallen, weil die Einteilung Φ3 den Posten ah (oder eine binäre NULL) hat Ähnlich fallen, wie dargestellt Strahien_gebeugten Lichts 53 von dem Speicher M_c in den mit B\, Bj. und S3 gekennzeichneten Positionen 22 auf die Datenmaske 2OA wie sich aus • ig. i iciCiit Verstehen iacri. Allgemein nnu SSi oitnm

gebeugten Lichts von einem beliebigen Speicher M an einer mit B₁ gekennzeichneten Position 22 auf die Datenmaske 20A fallen, wenn das Bit des zu den mit Bi und By gekennzeichneten Positionen gehörigen Binärcodes eine binäre EINS ist und er wird auf eine mit Bi gekennzeichnete Position 22 fallen, wenn das gleiche B>» eine binäre NULL ist

Andererseits ist die Datenmaske 2OA an einer mit B₁ gekennzeichneten Position 22 mit einer Öffnung und an einer mit Bi gekennzeichneten Position 22 mis keiner Öffnung versehen, wenn das zu diesen mit Bi und Bi gekennzeichneten Positionen gehörige Bit des Binärcodes den Wert einer binären EINS hat und sie ist an der mit ß, gekennzeichneten Position 22 mit einer öffr.jng und an der mit Bi gekennzeichneten Position 22 mt keiner Öffnung versehen, wenn deis gletffhe Bit den Wert einer binären NULL hat

Es wird angenommen, daß die Anordnung wie in Fig.3 gezeigt mit einem optischen System derart - verbunden ist daß Strahlern gebeugten Lichts von beliebigen HotogrammSpeMiefn auf der Speicherplatte , 1OA weiche durch die Datenmasfce 2OÄ verlaufen, auf die Ausgangsfläche 40/i ati entsprechenden Adressen ^ oder Positionen 42)aü?fallsn, welche, ta ψ^{ίνα i} '·l"^Ver" _} -thältnis mit den Adressen oxjer Positionen auf der -v ^Speicherplatte I0Ä genalterf $etü$ß· Unter den " / ■" angenommenen BeHtoguiigen fällt #ie in der Anordnung nach Fig.2,|e;iiStrant jr******* ^Ti"^ll"^MW die Adresse ^{J !ti} -««'—<a.·* λ. ;Y welcKp

-* , Speiciiefpli _,.. „, ..,. ,„ ,

/ "4 der ^ίψάώ^.[.0^:'^^^ψ^0> Forderungen ^y> j. erfüllt Für^i?diejlSigeij^öiogi^jtS§|Splicher, weföhe f, ,diese Forderi^Si0it t V *f Strahl gebeug^tt^^·*«

ί in der

en Uchts «»auf

der Adressen oder

Positionen auf der Ausgangsfläche _iä40A, welche denjenigen der Speicher entsprecnea ^ "i-^*"' ä*<yk*«;, '"Unter diesen Umständen kann die Ausgangsfiache

Uuchtschirm^einer^Aufnahnieröhre⁹ersetzt;sein,^f'ü'ra hierdurch die Adressen derjenigen Mitglicider^herauszu- ^ finden/welche die'besonderen Forderurigen"äer Suche^ erfflllen. "-*■ ' - J^%yr ΐ'^^τ>"% ^fi-tyt l Uv^ Zu₍diesem'Zweck enthälf die Erfindung 'äff otftjscties ^}, System zum Bringen ^vder SpjeicherpläM I04 in ein optisch konjugiertes Verhältnis zuläer Ausgangsfläche mA. mit anderen Worten müssen die Speicherplatte ivA und die ÄüBgäflgsfiäehe 4SA eine Gegenstandsebene und eine Bildebene in bezug auf das optische System Wen.

\ In Fig.4 ist ein Datenauffindesysiem dargestellt welches entsprechend der Erfindung aufgebaut ist Wie in Fig.4 dargestellt ist die Speicherplatte 10A mit einem Abstand 2/ vor einer Linse 61 mit der !Brennweite /angeordnet während die Datenmaske 20/4 mit einem Abstand /hinter der Linse 61 angeordnet ist und die Ausgangsfläche 4&A von der Datenmaske 2OA einen Abstand /auf der Seite der Linse 61 entgegengesetzt der Speicherplatte iOA aufweist/Die Speicher M* Mb, Mc... auf der Speicherplatte WA werden mit einem Strahl monochromatischen Lichts, z.B. Laserlicht 50 än_sestrah!t um Strahlen gebeugten Lichts abzugeben, welche ihrerseits durch die Linse 61 auf die Datenmaske 20/1 fallen. Wenn die Speicher in die Form von .Fraunhofer-Hologrammen gebracht sind, ist es möglich, daß ein von jeder Adresse oder Position auf der

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gekennzeichnete Position auf der Datenmaske 2ü \ erreicht wenn ein /-tes Bit des zu den mit A und fl, gekennzeichneten Positionen gehörigen Binärcodes mit h Bit, welches die Forderung für die lestimmte Adr sse erfüllt den Wert einer binären EINS hat Wenn jedoch das gleiche Ate Bit eine binäre NULL ist erreicht der gleiche Strahl gebeugten Lichts die Position Bt auf der Datenmaske 20A So kann der positionsmäßige Zusammenhang zwischen den Adressen oder Positionen der Speicherplatte 10/4 und denjenigen der / .sgangsfHche 40/4 derar bestimmt werden, daß ein von einer Ar-ten Adresse oder Position auf der Speicherplatte 10/4 ausgehender Strahl gebeugten Lichts eme Ar-te Adresse oder Position auf der Ausgaiigsfläche 4OA erreicht nachdem er entweder durcfi die Öffnung B, auf der Datenmaske 20-4 für das Ate Bit einer binären ti NS oder durch die Öffnung S/für das gleiche Bit einer binären MULL gegangen ist Dementsprechend kann die Anordnung in F i g 4 den Äüifindevorgang, wie oben im Zusammenhang mit Fig.3beschrieben,durchführen.'* " *"'

Während die Abstände zwischen den in Fig.4 gezeigten Teilen die obengenannten Werte aufweisen, ist die Erfindung nicht auf derartige Werte beschränkt Es muß lediglich das Verhältnis i/a + Vb ~ ψ eingehalten werden, v/obei a der Abstand zwischen der ^: Speicherplatte 10/1 und der Linse'61 und öder Abstand zwischen der Linse 61 und der/Aüigatigjfiache 4QA ist. Das obige Verhältnis ist mit der Anordnung nach F ig. 4 erfüllt da a und b jeweils gleich 2 /sind. ,,'>'■>

In F i g. 5 ist eineersje LuUe 62 mit einer Breririweito / ,zwischen der Speicherplatte 10/4 undcer'Datenmaske toiA mit gleichem Abstand .tu' diesem 'angeordnet» ^fhrend diese "ihrere'elts > eineri- Abstand Vb'n 2/ tÜfweiäSn, und eine zweite'Lin^e' mit eWr Bfeimweite f

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ist zwischen der Datenmaske 2OA und der Ausgangsfläche 40A mit gleichem Abstand zu diesen angeordnet, während diese ihrerseits einen Abstand 2 /'zueinander haben. Die so angeordneten Linsen 62 und 64 dienen dazu, eine Amplitudenverteilung auf der Speicherplatte lOA zu bewirken, welche einer Fourier-Transformation -derjenigen auf der Datenmaske 2OA entspricht und weiter eine Amplitudenverteilung auf der Datenmaske 2OA zu bewirken, welche einer Fourier-Transformation derjenigen auf der Ausgangsfläche 4OA entspricht, während sie ein optisch konjugiertes Verhältnis der «Speicherplatte 1OA zu der Ausgangsfläche 40A Ψ' herstellen. So ist zu erkennen, daß die Anordnung nach 3Fig.5 den oben beschriebenen Auffändevorgang : durchzuführen vermag.

; *ΐ,, In F i g. 6 ist eine erste Linse 66 mit einer Brennweite / ■ 'vor der Speicherplatte 1OA angeordnet, um einen Strahl JLaserlicht 50 zu dieser zu übertragen, und eine zweite ?f Linse 68 mit einer Brennweite /' ist hinter der •Datenmaske 2OA angeordnet Der Abstand von der ..ersten Linse 66 zu der Datenmaske 2OA ist f, der ^Abstand zwischen der Speicherplatte 1OA und der Linse 68 ist a So dient die zweite Linse 63 dazu, jeden von der „ 'Speicherplatte 1OA ausgehenden Strahl gebeugten

Lichts auf die Ausgangsfläche 4OA zu fokussieren, X [welche in einem Abstand b von der Linse 68 entfernt ist, wobei das Verhältnis Ma + Mb = 1 //eingehalten ist. So Vermag diese Anordnung den Auffindevorgang, wie .oben im Zusammenhang mit Fig.3 beschrieben, durchzuführen. In Fig.7 ist eine v/eitere Ausführungs- 3c form der Erfindung beschrieben, in welcher die Speicherplatte 1OA der in F i g. 5 gezeigten Anordnung durch ein Speicherband IQB ersetzt ist Die dargestellte Anordnung weist eine Lasereinrichtung 70 zur Abgabe < eines Strahls Laserlicht, eine zylindrische Linse 72 und ein mit einem Strahl Laserlicht 50 bestrahltes Speicherband 1Ou auf, wobei das Laserlicht durch die zylindrische Linse 72 auf das Speicherband fokussiert wird. Da-. Speicherband 10ß kann mit einer vorbestimmten festen Geschwindigkeit von einer eines Paars mit vertikalem Abstand zueinander angeordneten Rollen 74 durch einen mit einer der Rollen 74 verbundenen elektrischen Motor 76 zu der anderen bewegt werden. Auf dem Speicherband iöösind für jede Adresse eine Vielzahl von Hologrammspeichern in Zeilen und Spalten angeordnet Jeder der Speicher ist gleich dem Speicher M wie oben im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben, mit der Ausnahme, daß in F i g. 7 Primär- oder Sekundärdaten oder beide hierin gespeichert werden können.

Das Speicherband iöS und die Ausgangsfläche 40A bilden die Anordnung nach F i g. 5 mit Linsen 62 und 64

?-JjjTünd einer Dptenmaske 2OA. Es ist jedoch zu bemerken,

' j^claß die in Fig.7 gezeigte Ausgangsfläche40A eine

. j^Mfeinzige Zeile von Adressen oder Positionen 42 aufweist,

ί:| *|welche mit Hilfe der Linsen 62 und 64 zu jeder Zeile der

^Positionen 12 auf dem Speicherband 100 konjugiert

i^'jSsind. Weiter ist an jeder der Positionen 42 ein

|Lichtsensor 40U angeordnet So sind die Lichtsensoren

"'WjOB den Hologrammspeichern jeder Speicherzeile

yfigieich in der Zahl und konjugiert zu diesen angeordnet

# Söie Lichtsensoren sind mit einer Signalverarbeitungs-

lijijteinrichtung SS elektrisch verbunden.

§§fe$l Wenn jede Zeile von Hologrammspeichern auf dem

fpSpeicherband 100 in die konjugierte Lage in bezug auf 65 Jn der ersten undf \n der zweiten Hbe^aHmÄ^ei· fliciie Zeile von Uchtseasoren 400 gebracht wird, können 'Fresnel-Transfprmatibn derjenigen in der zweiten UwJ

in der dritten Eberiaf pdaher klar, daß, splkngeJie erste Ebene optisch konjugiert zu der dritten Ebene ist,

ils fÜT H

.-dr.s- f

einrichtung 88 verarbeitet die Ausginge der lichtsenso-x'Jpg ren 400, um die Adressen aufzunehmen, welche d|el^| besonderen Forderungen wie durch die L_„„_.„--,. ^_mr^, TSSA bestimmt erfüllen, und sie zeichnet die aüigcnom- jpjpg menen Adressen in einer einzelnen Zeile auf line^M?»^^ Aufzeichnungsmedium, wie einem Aufzexhnu^8päpJeiK||

90auf. .YJÜ

Der oben beschriebene Vorgang wird rtiiUjeaerJis aufeinanderfolgenden Zeilen auf dem Speicherbahd 103 wiederholt, wobei diese jeweils in ihre operative Lageg gebracht werden. , £

Die Anordnung nach Fig.7 vermag aufeinahderfül-: gend auf dem magnetischen Speicherband 100 gespeicherte Daten mit hoher Geschwindigkeit jeweils für jede vorbestimmte Zahl von in einer Zeile angeordneten Adressen in einem Paraüslvorgsng aufzufinden. Die Verwendung des Speicherbandes 1OS ist für praktische Zwecke sehr bequem. Falls gewünscht, kann auch die Datenmaske 20A in Form eines Bandes mit einer Vielzahl von verschiedenen in Zeilen und Spalten angeordneten verschiedenen Forderungen für das Auffinden ausgebildet sein und mit einer Antriebseinrichtung, wie im Zusammenhang mit dem Speicherband 1Ou beschrieben, angetrieben werden.

Es ist ohne weiteres verständlich, daß die in den F i g. 4,5 oder 6 gezeigte Anordnung ein Speicherband ähnlich dem Speicherband 1Od auhveisen kann, um aufeinanderfolgend ParaUelvorgänge wie oben beschrieben zu bewirken. Falls gewünscht, kann die in den F i g. 4, 5 oder 6 gezeigte Datenmaske 20A durch eine bandförmige Datenmaske wie oben beschrieben ersetzt werden.

In den in den F i g. 4 bis 7 gezeigten Anordnungen entspricht die Amplitudenverteilung in der zweiten Ebene (Ebene 20 in F i g. 3), in welcher die Datenmaske 2OA angeordnet ist, einer Fourier-Transformation derjenigen in der ersten Ebene (Ebene 10 in Fig. 3), in welcher die Speicherplatte 1OA angeordnet ist (In de Fourier Transformation kann ein Phasenausdruck mit konstantem Wert, falls erwünscht, vernachlässigt werden.) Die Speicherplatte 1OA oder das Speicherband 100 enthält founertransformierte Hologramme. Dies führt zu folgenden Verteilen. Für eine gegebene Speicherplatte iöA mit unter bestimmten Bedingungen hierauf gespeicherten Daten kann die Datenmaske 2OA zusammen mit dem zugehörigen optischen System jede gewünschte Abmessung haben und wird nicht beeinflußt durch die Bedingungen, unter welchen die Daten auf der Speicherplatte 1OA aufgezeichnet worden sind. Auch eine Verschiebung der Speicherplatte 1OA in ihrer Ebene 10 bewirki keine Abweichung eines Lichtpunkimusters, welches auf der Datenmaske 2OA infoige der Hologramme auf der Speicherplatte 1OA entwickelt wird, von seiner vorbestimmten Lage. Weiter weist das Fraunhofer-Hologramm, mit welchem, die Erfindung arbeitet, eine hohe Dichte der aufgezeichneten Daten, verglichen mit dem Fresnel-Hologramm, auf.

Wie oben beschrieben, ist leicht zu verstehen, daß die Fourier-Transformation nicht notwendigerweise zwi,-sehen den Amplitudcnverteiiungen in den Ebenen gehalten werden muß, und daß die zweite Ebene praktisch in jeder gewünschten Lage zwischen der ersten* und der dritten Ebene angeordnet sein kann. Jni letzteren Fall entsprechen die " -—'■'"^J —'■'"'-■·"·—-·*

35

40

45

gleichzeitig Hologramme aus den Speichern

Rlfe Siidieser Speicherzeile auslesen. Die Signalverarbeitungs-

'Äliese

23 Oä 974

jedes Datensuchsystem, enthaltend ein optisches System zum Bewirken einer Fresnel-Transformation, unabhängig von der Lage der zweiten Ebene relativ zu

■ der ersten oder dritten Ebene in den Bereich der Erfindung fällt

In F i g. 8 ist der wesentliche Teil einer anderen Form der Erfindung unter Verwendung einer Fresnel-Transformation dargestellt. Die dargestellte Anordnung ist ähnlich der in Fig.6 gezeigten, mit der Ausnahme, daß die erste in F ί g. 6 gezeigte Linse 66 weggelassen ist. Es ist wichtig, daS die Linse 68 dazu dient, die

■; Speicherplatte 1OA oder die erste Ebene 10 in ein konjugiertes Verhältnis mit der Ausgangsfläche 4OA

, ,-oder der dritten Ebene 40 zu bringen. Das heißt, daß die /Beziehung Ma + Mb = !//eingehalten werden sollte, ■_- wobei f die Brennweite der Linse 68, a der Abstand '; zwischen der Speicherplatte IQA und der Linse 68 und b der Abstand zwischen der Linse 68 und der Ausgangsfläche 40A ist Die Datenmaske 20A oder die zweite

' Ebene 20 muß lediglich in einem optischen Weg liegen, welcher von der Speicherplatte 10-4 zu der Ausgangsflä- ' ehe 4OA verläuft. Eine Amplitudenverteilung in der ersten Ebene entspricht einer Fresnel-Transformation derjenigen in der zweiten Ebene 20 in dem optischen Bereich. Die Speicherplatte 1OA enthält fresnel-transformierte Hologramme.

Die in den vorhergehenden Figuren gezeigte Datenmaske 2OA ist allgemein als eine Blendenmatrix ausgebildet welche eine Vielzahl von Blendenelementen, wie sie bei photographischen Kameras verwendet ,werden, regelmäßig in Zeilen und Spalten in ihrer Ebene angeordnet enthält Dabei ist es bekannt, daß beim

''· Aufzeichnen von Fourier-Hologrammen optische Energie in einer zugehörigen Brennebene konzentriert wird. Dies kann zu einem Hindernis beim Aufzeichnen von Hologrammen führen. Wenn eine Position einer Datenmaske wie der Datenmaske 2OA durch die Fourier-Transformation beeinflußt wird, ist die Amplitudenverteilung im wesentlichen gleichmäßig, was zu dem Vorteil führt, daß sich leicht είπε gute Aufzeichnungsqualität erreichen läßt

In allen oben beschriebenen Anordnungen ist jedes der Hologramme auf der Speicherplatte oder dem Speicherband derart aufgezeichnet worden, daß für jede Information Licht in einer Richtung gebeugt wird, welche dadurch bestimmt ist, ob der jeweilige Posten ω, in einer anderen der Einteilungen Φι den Wert einer binären EINS oder NULL hat Das heißt, jede Information wurde in der Form einer Binärzahl auf der Speicherplatte oder dem Speicherband aufgezeichnet. An Stelle des Hologramms kann ein Meh'fachgitter ^₃. oder Beugungsgitter, wie im folgenden beschrieben, ^verwendet werden, um Licht auf die gerade erwähnte ,Weise zu beugen.

V ' Die mit der vorliegenden Erfindung verarbeiteten Informationen sind nicht auf die Form von Binärzahlen

, beschränkt, und es versteht sich« daß die Informationen ' in Hologrammen oder Beugungsgittern auch durch beliebig andere Datenaufzeichnungssysteme anders als das oben erwähnte System unter Verwendung von Binärzahlen aufgezeichnet werden können. Zum Beispiel können das Hologramm oder das Beugungsgitter derart ausgebildet sein, daß sie für jede Information Licht in einer vorbestimmten "Richtung nur für einen

, ,.ausgewählten der Posten in jeder der Einteilungen > ,,entsprechend der besonderen Forderungen beugen. In ,; > diesem Fall können] die Sekundärdaten beispielsweise £ wie in F i g. 9 dargestellt geordnet oder sortiert sein.

Eine Tabelle wie in Fig. 9 gezeigt ist auf ähnliche Weise wie die in F i g. 1 gezeigte Tabelle aufgebaut und enthält Einteilungen Φι, Φ%,.. .in Spalten und Posten Wi, 02, 03 und ύ>4 in Zeilen. Zum Beispiel bezieht sich die Einteilung Φ\ auf das Alter und hat die Posten ω\, ωζ, «3 oder 04 mit der Bedeutung, daß das entsprechende Mitglied 18,19,20 oder 21 Jahre alt ist Die Einteilung Φ₂ hat die Posten 0\, 02,03 und en mit der Bedeutung von Gehältern von 20000, 25 0OC, 30 000 und 35 000 DM.

Die Einteilung Φ3 bezieht sich auf die Besonderheit und ist in die Posten 0\, 02, (03 und 04 geordnet, welche die Bedeutung Elektrotechnik, Elektronik, Maschinenbau und Physik haben. Es versteilt sich, daß die Daten auf jede gewünschte Weise und anders als in Fig.9 entsprechend der jeweiligen Anwendung geordnet werden können.

\ In F ■ <?. 10 ist eine weitere Modifikation der Erfindung dargestellt, w,.. _ ^. ^J<-·-« «"eignet zum Auffinden von Daten ist, die auf die in e« _B. α gezeigte Weise geordnet sind. Die Anordnung ist mit Ausnahme ~,o Speicherbandes und der Datenmaske ähnlicn der in F i g. 7 gezeigten und im Lagezusammenhang gl ich der in F i g. 5 gezeigten Anoru».*i.,
'*' Das Speicherband 1Of? hat eint <ic«.a.i! vnn iMehrphasengittern oder Beugungsgittern M_a, Mb, M-welche in Positionen 12 oder Adressen a. h c. ... tu Zeilen und Spalten jeweils eines für jedes Mitglied angeordnet sind. Jedes der Beugungsgitter M kann Licht nur in einer Richtung beugen, die für einen bestimmten Posten ω; in jeder der Einteilungen Φ, yorbestimmt ist

Wie in der Anordnung nach F i g. 7 wird ein das Speicherband 105 beleuchtender Strahl Laseriicht 50 von der Vielzahl von Beugungsgittern M„, Mb, M₀... in deren jeweils eigenen vorbestimmten Richtungen gebeugt und auf der Ausgangsfläche 40A gesammelt, nachdem die Strahlteile des gebeugten Lichts durch eine Datenmaske 205, wie im folgenden beschrieüen, ausgewählt worden sind. Da nämlich die Ebene, in welcher das Speicherband angeordnet ist, optisch konjugiert zu der Ebene angeordnet ist, in welcher die Ausgangsfläche, wie oben beschrieben, angeordnet ist. geht wenigstens ein Strahlte«! des von einem Beugungsgitter mit einer beliebigen Adresse k gebeugten

Laserlichts durch die Datenmaske 205, bis er die Position 42 mit der Adresse k auf der Ausgangsfläche 40A erreicht, um dort ein reales Bild zu erzeugen. In der Anordnung nach Fig. 10 wird daher notwendigerweise nur ein reales Bild auf der Ausgangsfläche 4OA für jedes Beugungsgitter M auf dem Speicherband 105 erzeugt. Die"batenmaske 105 enthält eine Mehrzuhl schließbarer Fenster oder öffnungen 24, welche in Zeilen und Spalten, wie in Fig. 10 gezeigt, angeordnet sind. Einzelheiten der Datenmaske 205 sind teilweise in

jF i g. 11 gezeigt und umfassen eine Zeile von'öffnungen für jede Einteilung und eine Spalte von öffnungen für jeden Posten, welche in der Anordnung gleich den in F i g. 9 gezeigten Zeilen und Spalten sind. So ist jedes Fenster oder jede Öffnung 24 festgelegt durch (Φ« Wj)₁

wobei / - 1,2,3,... ist und/ = i, 2,3,... ist, und in einer Richtung angeordnet, in welcher das zugehörige Beugungsgitter Licht beugt.

Im Betrieb wird nur das, Fenster oder die Öffnung 24, welche einem bestimmten rosten«/ erforderlich für

jede Einteilung Φ/ der aufzufindenden Einteilungen entspricht, erst in ihre geschlossene Stellung gebracht, während alle Übrigen Fenster oder Öffnungen in ihrer „offenen Stellung gehalten werden. In den V ί g. 10 und 11

tt

sind die geschlossenen Fenster oder öffnungen 24 schraffiert. Zum Beispiel zeigt F i g. 11 schraffierte Fenster oder öffnungen (Φυ um), («f'r. ωΐ) und (Φ3; £»i), welche als aufzufindende Forderungen das Alter 21, das Gehalt 30 000 DM und die Besonderheit Elektronik darstellen. So ist nur ein Fenster oder eine öffnung für dßn Posten jeder Einteilung geschlossen, welcher entsprechend den besonderen Forderungen ausgewählt ist. Dann wird das Speicherband lOß mit einem Strahl Laserlicht 50 beleuchtet, so daß jedes der Beugungsgitter mit dem Strahl beleuchtet wird, um Licht in den vorbestimmten Richtungen zu beugen. Der Strahl gebeugten Lichts von einem einzelnen der Beugungsgitter, welches gleichzeitig alle Forderungen erfüllt, wird durch die geschlossene öffnung 24 unterbrochen und erreicht daher die Ausgangsfläche 40/4 nicht. Wenn im Gegensatz hierzu der Strahl gebeugten Lichts von dem Beugungsgitter nur eine der Forderungen nicht erfüllt, geht er durch die Datenmaske 20B, bis er die "Ausgangsflache 40Λ erreicht Daher bestimmt die Tutsache, ob der Strahl gebeugten Lichts von jedem Beugungsgitter die Ausgangsfläche erreicht oder nicht, ob dieses Beugungsgitter die besondere Forderung nicht erfüllt oder erfüllt. Das heißt, wenn ein Strahl gebeugten Lichts von einem Beugungsgitter die Ausgangsfläche nicht erreicht, dann hat das Beugungsgitter die gesuchte Adresse.

Falls gewünscht, kann die in den Fig. 10 oder 11 gezeigte Datenmaske 205 mehr als eine geschlossene Öffnung in jeder Zeile oder für jede Einteilung haben. Auch die Ausgangsfläche 40-4 kann eine Vielzahl von Zeilen von Lichtsensoren oder eine Matrix von Lichtsensoren aufweisen. Dies ist der Fall in der in F i g. 7 gezeigten Anordnung.

Jedes der Hologramme oder Beugungsmittel auf der Speicherplatte oder dem Speicherband, wie oben im Zusammenhang mit den F i g. 4 bis 8 beschrieben, wird gewöhnlich dadurch ausgebildet, daß Interferenzstreifen kohärenten Lichts, wie Laserlicht, auf bekannte Weise auf der Speicherplatte oder dem Speicherband aufgezeichnet werden. Entsprechend der Erfindung können das Hologramm oder das Beugungsgitter jedoch leicht durch einen Einprägevorgang ausgeprägt werden.

In Fig. 12 ist ein Verfahren zum Ausbilden eines Beugungsgitters zur Verwendung mit der Speicherplatte oder dem Speicherband durch eine Einprägetechnik dargestellt. Wie in F i g. 12 gezeigt, ist ein Präsestempel 92 auf der freien Stirnfläche mit einem einzelnen Beugungsgitter vorgesehen, welches im Aufbau kornplementär zu einem einzuprägenden Beugungsgitter ist und eine Vielzahl paralleler Rillen mit vorbe3timmtem Querschnitt und in vorbestimmten gleichen Intervallen angeordnet aufweist. Der Prägestempel 92 ist in einer vorbestimmten Winkellage ausgerichtet und wird unier Druck auf einen Film geeigneten, transparenten Plastikmaterials für ein Speicherband 1OB gedrückt, um auf diesem ein Beugungsgitter ME auszubilden. Beispiele für solche Plastikmaterialien sind Polyvinylchloride, Polyvinylacetate, Polyethylenterephthalat usw. Das so geformte Beugungsgitter soll im folgenden Elementargitter genannt werden.

Das auf den Plastikfilm eingeprägte Beugungsgitter ist in Fig. 13 beispielsweise mit sägezahnförmigem Querschnitt gezeigt. Das in F i g. 13 gezeigte Beugungsgitter ist als Echelettegitter bekannt, welches durch eine hohe Wirksamkeit der Beugung gekennzeichnet ist Wenn ein Strahl paraiieien, monochromatischer! Lichts, wie Laserlicht, senkrecht auf die hintere, flache Flfehe des Plastikfilms des Speicherbandes WB auffftHt, wird pin Strahl gebeugten Lichts 58 in einer Richtung abgegeben, welche einen Winkel Φ mit dem auffallenden Lichtstrahl bildet, wobei folgende B-essehunj? gilt:

d sin Φ = η λ

(1)

wobei d eine Gitterkonstante oder die Breite der Rille, λ die Wellenlänge des einfallenden Lichts und π eine ganze Zahl ist. Unter der Annahme, daß der Boden der Rille unter einem Winkel θ gegenüber der Ebene des Plastikfilms des Speicherbandes 1OB geneigt ist und daß das Material des Plastikfilms einen Brechungsindex ν hat, weist das Echelettegitter eine hohe Wirksamkeit der Beugung in einer Richtung Φ auf, wobei folgende Beziehung gilt:

Θ = tan
1

-1

sin Φ

V — COS Φ

(2)

In diesem Fall solle Φ auch die Beziehung (1) erfüllen. So kann Φ dadurch geändert werden, daß θ und d entweder unzeln oder beide geändert werden, um verschiedene Arten von Beugungsgittern herzustellen. Andererseits kann, während Φ unverändert bleibt, die Richtung, in welcher der Strahl gebeugten Lichtes von dem Beugungsgitter ausgeht, verschieden um die optische Achse des Strahl? einfallenden Lichts gedreht werden. Genauer gesagt, kann der Prägestempel 92 um seine Längsachse und daher um die Normale zu der Ebene des Plastikfilms, um einen Winkel ω gegenüber seiner ursprünglichen Winkellage gedreht werden, worauf er unter Druck auf den Plastikfilm gedrückt wird, um ein Phasengitter oder Beugungsgitter auszubilden. Das so ausgebildete Beugungsgitter beugt einen Lichtstrahl in einer Richtung, welche um den gleichen Winkel« gegenüber der Richtung gedreht ist, in welcher ein Strahl gebeugten Lichts von einem Beugungsgitter abgegeben wird, welches durch den gleichen Prägestempel aber mit dessen anfänglicher Winkellage ausgebildet ist

Der gerade beschriebene Vorgang kann an einer gemeinsamen Position des Plastikfilms wiederholt werden, wie es erforderlich ist, um ein Mehrphasengitier oder ein Beugungsgitter mit diner Vielzahl von überlagert angeordneten Elementargittern mit verschiedenen Winkellagen auszubilden. Fig. 14 zeigt ein Beispiel eines solchen Mehrphasengitters oder Beugungsgitters M mit drei Elementargittcra. Das Beugungsgitter M gibt drei Strahlen gebeugten Lichts ab, deren Projektionen auf die Ebene des Plastikfilms durch Pfeile für das gebeugte Licht 58 dargestellt sind.

Das Mehrphasengitter oder Beugungsgitter kann, wenn es mit einem Strahl monochromatischen Lichts, wie Laserlicht, beleuchtet wird, Strahlen gebeugten Lichts mit einem gemeinsamen Beugungswinkel Φ und mit Richtungen abgeben, wie sie durch verschiedene Drehwinkel ω des Strahls gebeugten Lichts, bezogen auf eine Bezugsrichtung, bestimmt sind So beschreibt das Beugungsgitter die Posten ω/in einer der Einteilungen Φ/ der Information, wie in Fig.9 gezeigt Daher können eine Vielzahl von Etementargittern mit verschiedenen Beugungswinkeln Φι durch Änderung von d oder θ oder von beiden und mit verschiedenen Drehwinkeln ω/, jeweils ausgewählt bei einem verschiedenen der Beugungswinkel Φα in überlagertem Verhältnis an einer gemeinsamen Position auf dem PiaSiikfiim

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eingeprägt werden, um ein Mehrphasengitter oder Beugungsgitter auf diesem auszubilden. Das Beugungsgitter kann eine Vielzahl von Strahlen gebeugten Lichts in verschiedenen dichtungen, wie bestimmt durch die Beugungs- und Drehwinkel Φ/und ω;der Elementargitter, abgeben. So kann eine Kombination dieser einzelnen Werte von Φ und ω einem einzelnen Vorgang entsprechen, in diesem Fall der Information, welche eines der Mitglieder oder dessen Eigenscheiten betrifft Zum Beispiel ist ein bestimmtes Mitglied mit dem Namen »Λ« 21 Jahre alt, erhält ein Gehalt von 30000 DM und ist auf Elektrotechnik spezialisiert usw. Bei der Ausbildung eines Speichers für die Sekundärdaten für die Mitglieder, entsprechend der in Fig.9 gezeigten Tabelle, werden zuerst die Einteilung Φι (oder das Alter) und der Posten ω₄ (oder das Alter 21) durch Auswahl eines Prägestempels mit einem Beugungswin- ?,_;;£β1Φι und Drücken des Prägestempels in einer .Vorbestimmten Lage und nach dem Drehen um einen ι ^Winkel on, entsprechend dem Alter 21, gegenüber einer iBezugswinke'lage des Prägestempels auf einem Plastik-' film gespeichert Für die Einteilung Φ₂ (oder das Gehalt) wird ein anderer Prägestempel ausgewählt welcher ψ einen Beugungswinkel Φι hat und dann in überlagertem ^'Verhältnis auf die gleiche Position auf den Plastikfilm •gedrückt wird, nachdem er um einen Winkel coj, ^entsprechend dem Gehalt von 30 000 DM, gedreht ü worden ist usw.

' Auf diese Weise werden eine Mehrzahl von

~ Prägestempeln mit verschiedenen Beugungswinkeln Φι,

M$2, Φ3 ^w<e erforderlich aufeinanderfolgend ausgewählt A iiund an einer vorbestimmten gemeinsamen Po ition so J W einen Plastikfilm gedrückt daß vorhergehende

■Elementargitter unter ausgewählten Drehwinkeln ωι,

^{; ι}(ύ2, afc... überlagert werden, um einen Speicher für die

Sekundärdaten für das Mitglied »A« auszubilden. Der

,oben beschriebene Vorgang wird für jedes der übrigen

^"!Mitglieder wiederholt während sich die eingeprägte

!Position auf dem Plastikfilm für jedes Mitglied ändert

'um'ein Speicherband wie das in Fig. 10 gezeigte

Speicherband lOBfertigzustellen.

In der Anordnung in F i g. 10, wo die Datenmaske 205 schließbare Fenster oder öffnungen 24 in Zeilen und Spähen angeordnet aufweist ist zu bemerken, daß die Elementargitter mit verschiedenen Beugungswin- _; kein Φι und verschiedenen Drehwinkeln toj in vorbe- - stimmten Positionen so auf dem Speicherband WB "- eingeprägt werden, daß die von jeder Position auf dem 'Speicherband 1OB ausgehenden Strahlen infolge der derart gewählten Drehwinkel ω> eine ausgewählte von horizontal angeordneten Positionen erreichen, welche eine individuelle Zeile für eine der verschiedenen ' Beugungiswinkei bilden, während sie eine auigewlhlte von venikai ausgerichteten "ΰπίίίοηεη erreichen, welche eine individuelle Spalte für einen der verschiedenen Drehwinkel bilden.

Da Speicherband 1OB mit den wie oben beschrieben ausgebildeten Beugungsgittemkannzweckmäßig einer Datenmaske zti^brän^&a^l^m^tast^iaien Kreisen angeordnete schliröb'är#^?ö^ungen aufweist, wie es im folgenden im Zusammenhang mii Fig. beschrieben werden wird.

In Fig. 15 hat das Speichefband 1OB eine Viel«*! von Mehrphasengittern oder Beugungsgittern, wie oben ,beschrieben, in Zeilen und Spaltenί angeordnet um! Ist paraiiei zu einer Datenmaske 2OB mit einem Abstir.d L m disssr sngeerdnst, webei der Mrttelpujilci der Datenmaske in einer durch die Längsachse des SreichcrbanoeB 1OJ? und senkrecht zu diesem verlaufenden Ebene liegt. Es wird angenommen, daß ein dreidimensionales orthogonales Koordinatensystem seinen Ursprünge im Mittelpunkt der Ebene der Patenmaske WB, eine mit der Ebene der Datenmaske zusammenfallende x-y-Ebene und eine von dem. Speicherband 10B wegragende z-Achsc hat Eine Vielzahl von schließbaren Fenstern oder öffnungen 24 sind in einer Vielzahl von konzentrischen Kreisen um den Ursprünge angeordnet wie es durch Kreise in F i g. 15 angedeutet ist

Die Beugungsgitter geben, wenn sie nr't einem Strahl monochromatischen Lichts oder Laserlichts SQ entlang der z-Achse beleuchtet werden, wie oben beschrieben, Strahlen gebeugten Lichts in Richtungen ab, wie sie durch die Prägebedingungen Φ/ und wj, wie oben beschrieben, bestimmt sind. Lediglich zum Zwecke der Darstellung ist ein einziger Strahl gebeugten Lichts 58 gezeigt welcher in einer Richtung unter einem WinkelΦ, zu der z-Achse und mit einem Winkelt»; gegenüber der x-Aehse, gemessen gegen den Uhrzeigersinn, abgegeben wird. Der Strahl gebeugten Lichts erreicht die Datenmaske 20B in einer Position, w. »ehe auf einem Kreis mit dem Radius L tan#/liegt In dieser Position ist eine schließbare Öffnung angeordnet Welche durch Φι und wj identifiziert ist Für das Mitglied »A« gibt das Beugungsgutter M₀ Strahlen gebeugten Lichts in den Richtungen (Φι; ω₄), (Φι: ω₃), \Φϊ, ωι) ab.

Wie in der Anordnung in Fig. 10, wird eine ausgewählte öffnung für jeden der konzentrischen Kreise geschlossen, um den oben beschriebenen Auffindevorgang durchzuführen.

Die vorliegende Erfindung hat verschifdene Vorteile. Wenn z.B. der Namenrolle ein neues Mitglied hinzugefügt wird, ist es nur erforderlich, ein Hologramm oder ein Beugungsgitter, betreffend dks neue Mitglied, der Speicherplatte oder dem Speicherband hinzuzufügen. Beim Bringen der Daten auf den neuesten Stand ist es ausreichend, diese Hologramme oder Beugungsgitter den zugehörigen Adressen anzupassen. Die Verwendung eines beliebigen geeigneten löschbaren Aufzeichnungsmediums erleichtert das Hinzufügen und die Überarbeitung oder Anpassung der Hologramme eder Beugungsgitter. Weiter ist es möglich, eine Vielzahl von die Kapazität von Hoiogrammspeichem wie in der bekannten Anordnung nach F i g. 2 verwendet übersteigenden Nachrichten aufzufinden, wenn man eine etwas längere Auffindezeit in Kauf nimmt Die Verwendung des Speicherbandes ermöglicht das kontinuierliche Auffinden von Daten mit einer hohen Geschwindigkeit während eines kontinuierlichen Vorschubs des

Spsichsrbsndss. Wahrend

yysnr«uy die Erfindung im SuiMnmerihahg mit verschiedenen bevorzugten Ausfuhningsbeispielea dar* gestellt und beschrieben worden ist versteht es sich, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Bereich der Erfindung obzuweiehen. Zum Beispiel ksaa stsii des cägezahnföraigenQüerechnittsderRill^#rEteentargitter jeder geeignete Querschnitt, 2. B. ein eSsusfßrmiger Querschnitt verwendet v/ezden, WeIdISi* die einfachste Form des Hologramm darsteßt Audi können in der Anordnung nach Fig. 13, wie ta dsr Anordnung nach Fig. 10, mehr als eines de? Fsaster oder Öffnungen auf der Daternnaske gegshlossea

werden. Kurz umrissen hat nach der Erfindung jede

£09592/259

Information cine Adresse und ist in Forr.i eines Hologramms an einer von verschiedenen in Zeilen und 'Spalten auf einer Speicherfläche angeordneten Positionen aufgezeichnet Jedes Hologramm gibt bei Beleuchtung mit monochromatischem Lieh t Strahlen gebeugten Uchts in vorbestimmten Richtungen ab. Die Speicherfliiche ist optisch konjugiert mit einer Ausgangsflüche angeordnet FOr diejenigen Informationen, welche die durch eine zwischen den beiden Flächen angeordnete Datenmaske bestimmten Forderungen erfüllen, errei chen die zugehörigen Strahlen gebeugten Lichts beim Durchgang durch die Datenmaske die konjugierten SKf auf der Ausgangsfläcbe nicht. Diese Powtio-ÄEm die gesuchten Adressen, Das Hologramm En durch Einprägen in der Form eines Beugungsg ·.

KTSf Ansprüchen verwendete Ausdruck »Gittersatz« soll sowohl ein Hologramm als auch ein Sbrphaeengitter oder Beugungsgitter umfassen.

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Hierzu 7 BIaIt Zeichnungen

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Claims (8)

1. Patentansprüche:

   ). Datenauffindesystem mit einer ersten, zweiten und dritten Ebene, die mit vorbestimmten Abstän-.,den parallel zueinander angeordnet sind, mit einer Einrichtung zum Speichern von Information in de,r zweiten Ebene und einem optischen System zum Bringen zweier der Ebenen in ein optisch konjugiertes Verhältnis zueinander sowie einer Einrichtung zum Beleuchten der ersten Ebene mit einem Strahl monochromatischen Lichts, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Ebene (10) ein Aufzeichnungsmedium mit einer Vielzahl von in Zeilen und Spalten hierauf angeordneten Positionen (12) angeordnet ist, welche mit Gittersätzen (M) versehen sind, die als Speicherelemente für eine Vielzahl von entsprechend einem vorbestimmten Klassifikationssystem codierten Informationen dienen, so daß jeder der Gittersätze (M)bei Beleuchten ,.,,'/;■ mit Licht Strahlen gebeugten Lichts in vorbestimm-ί ten Richtungen abgibt, während die zweite Ebene '(20) durch einzelne Teile der codierten Nachrichten vorbestimmte Positionen (22) und wenigstens eine, selektiv an den vorbestimmten Positionen entsprechend den besonderen Forderungen zum Auffinden der codierten Informationen selektiv ausgebildete . " öffnung aufweist, und daß die Einrichtung (70) zum Beleuchten der ersten Ebene (10) mit einem Strahl monochromatischen Lichts zum selektiven Erzeugen von Lichtpunkten an den vorbestimmten Positionen (22) der zweiten Ebene (20) und Sammeln .₍ des von jedem Gittersatz (M) auf dem Aufzeich-' nungsmedium ausgehenden Lichtstrahls an einer ■ vorbestimmten Position (42) in der dritten Ebene (40) vorgesehen ist, nachdem der Lichtstrahl durch die zweite Ebene (20) gegangen ist, wobei in jedem der Gittersätze (M) eine codierte Information 'aufgezeichnet ist und das optische System (61 bis 70) - zum Bringen der ersten Ebene (10) in ein optisch konjugiertes Verhältnis zu der dritten Ebene (40) vorgesehen ist
2. 2. Datenauffindesystem nach Anspruch 1, dadurch . , gekennzeichnet, daß in jedem der Gittersätze (M)

   eine andere der verschiedenen codierten Informationen in der Form von Binärzahlen aufgezeichnet ist, so daß der Strahl gebeugten Lichts (53) für jede der Binärstellen der Binärzahl in eine vorbestimmte , Richtung abgegeben wird.
3. 3. Datenauffindesystem nach Anspruch 1 oder 2, ■-' dadurch gekennzeichnet, daß die Information in eine
4. ■'.„, Vielzahl von Einteilungen (Φ) geordnet ist, von welchen jede eine Vielzahl von Posten (ca) aufweist, und daß in jedem der Gittersätze (M) eine andere ; der verschiedenen codierten Nachrichten aufges . zeichnet ist, so daß für jede der Einteilungen (Φ) der '-■·. Strahl gebeugten Lichts in einer Richtung vorbe- ; stimmt durch einen ausgewählten Posten (ω) in jeder ' ' 'der Einteilungen (Φ) abgegeben wird ./ ■ 4. Datenauffindesystem nach einem der Ansprü cha 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite ' Ebene (20) eine Amplitudenverteilung entsprechend einer Fourier-Transformation der Amplitudenverteilung in der ersten Ebene (10) aufweist
5. 5. Datenauffindesystem nach einem der Ansprüehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ebene (20) eine Amplitudenverteilung entsprechend einer Fresnel-Transformation der Amplitudenver

   teilung in der ersten Ebene (10) aufweist.
6. 6. Dfttenauffindesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium die Form eines Speicherbandes (iOB) und daß Einrichtungen (74, 76) zum Bewegen des bandförmigen Aufzeichnungsmediums (fOB) derart vorgesehen sind, daß während einer Bewegung des bandförmigen Aufzeichnungsmediums (WB) die hierauf aufgezeichneten codierten Informationen in aufeinanderfolgenden, eine vorbestimmte Zahl der codierten Informationen enthaltenden Gruppen auffindbar sind,
7. 7. Datenauffindesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Gittersätze (M) ein Hologramm ist, in welchem die zugehörige Information in Form von Interferenzstreifen kohärenten Lichts aufgezeichnet ist.
8. 8. Datenwiederauffindesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Gittersätze (M) ein mehrfaches Beugungsgitter ist, welches durch Einprägungen mit verschiedenen Prägestempeln (92) an einer gemeinsamen Position auf einem Film transparenten Plastikmateriah (lOfTJausgebildet ist