HU176264B - Opto-electronic store - Google Patents

Description

A találmány az adatfeldolgozás területén elsősorban optoelektronikus berendezésekre vonatkozik.

A találmány sikeresen alkalmazható elektronikus számítógépekben, és információrendszerekben nagy adatmennyiségek tárolására és gyors kihozatalára.

A mind nagyobb mértékű információáramlás és az egyre bonyolultabb műszaki-tudományos feladatok szükségessé teszik az elektronikus számítógépek tárolókapacitásának és működési sebességének fokozását.

Az ismert optoelektronikus tároló berendezésekben a tároló közeg nem kielégítő érzékenysége és a tároló elemek tehetetlensége korlátozza a tároló berendezés kapacitásának és sebességének növelését.

Ismeretes optoelektronikus tároló berendezés („Applied Optics” című folyóirat 1975. 11. száma, 2607—2613 oldal), amelynél egy elektromágneses sugárforrás által előállított primer sugár útjában egymás mögött egy címregiszterrel elektromosan összekötött, a primer sugarat eltérítő eszköz, a primer sugarat raszterképzés céljából m számú sugárra felosztó eszköz, és egy fókuszáló objektív van elhelyezve. A fókuszáló objektív mögött n számú fényosztó elem van elhelyezve, melyek száma mindegyik sugárzási irányban egyforma. A berendezés továbbá (n + 1) számú információtároló lemezt tartalmaz, melyek a fókuszáló objektívból fókusztávolságban vannak elhelyezve, és a sugárzás felőli felületükön m számú többrétegű tárolómodullal vannak ellátva. Mindegyik modul egy adat2 beíró regiszterrel és egy adatkiolvasó regiszterrel van elektromosan összekötve. Ezenkívül a berendezés n számú tekercset tartalmaz mágneses tér előállítására, amelyet az adatbeíró regiszter kimeneteivel összekötött tárolómodulra kapcsolnak, és ugyanannyi fényérzékelőt, melyek a sugár útjában a tárolómodul mögött helyezkednek el, és az adatkiolvasó regiszter bemenetéivel elektromosan Össze vannak kötve.

A tárolómodulok tároló kapacitásától függő induktivitású tekercsek jelenléte az ismert berendezésnél a vezérlő impulzusok és azok fel-, illetve lefutási időinek meghosszabbításához vezet, ami korlátozza a berendezés működési sebességét, és tárolókapacitását.

Az ismert berendezés az m különálló fényérzékelő miatt bonyolult és drága.

Ezenkívül az ismert berendezés említett többrétegű szerkezete elektródákkal ellátott fotóvezető réteget tartalmaz, ahol az elektródák egy elektromos impulzusformálóhoz csatlakoznak. Ez szintén bonyolultabbá teszi a berendezést, növeli a teljesítményfelvételt, a fotóvezető réteg tehetetlensége pedig korlátozza a tárolómodulok működése sebességét.

Célunk a találmánnyal az ismert berendezések hátrányainak kiküszöbölése és olyan optoelektronikus tároló berendezés létrehozása, amelyben a tárolómodulok felépítése és ezek csatlakozási módja lehetővé teszi a berendezés működési sebes ségének és tároló kapacitásának fokozását, valamint a berendezés felépítésének egyszerűsítését és az előállítási költségek csökkentését.

Fenti feladatot úgy oldjuk meg, hogy az optoelektronikus tároló berendezésben, amelyben egy elektromágneses sugárforrás által előállított primer sugár útjában, egymás mögött címregiszterrel elektromosan összekötött és a primer sugár eltérítésére szolgáló eszköz, raszterképzés céljából a. primer sugarat m számú sugárra felosztó eszköz, és egy fókuszáló objektív van elhelyezve. A fókuszáló objektív mögött n számú fényosztó elem van elhelyezve, melyek száma mindegük sugárirány mentén egyenlő. A berendezés továbbá (n + 1) számú információtároló lemezzel van ellátva, ahol mindegyik információtároló lemez a fókuszáló objektívtól fókusztávolságban van elhelyezve, és a sugár felé forduló felületük m számú, többrétegű tárolómodullal van ellátva. Mindegyik modul elektromosan össze van kötve egy adatbeviteli és egy adatkihozatali regiszterrel. A többrétegű szerkezet a találmány szerint, a sugár haladási irányában az adatbeviteli regiszter kimenetére kapcsolt átlátszó elektródából, legalább két dielektrikum rétegből, egy félvezető rétegből, és egy másik elektródából áll, amely az adatkihozatali regiszter bemenetére van kapcsolva.

A találmány lehetővé teszi nagy adatmennyiségek tárolását és gyors kihozatalát, és emellett az optoelektronikus tároló berendezés egyszerűbbé és olcsóbbá válik.

A találmányt a továbbiakban kiviteli példák és rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A rajzokon az

1. ábra a találmány szerinti optoelektronikus tároló berendezés működési vázlata, és a

2. ábra a tárolómodulok egy kiviteli alakja, más sorrendben elhelyezett rétegekből felépített többrétegű szerkezettel (axonometrikus ábrázolás).

Az elektromágneses 2 sugárforrás (l.ábra) által előállított 1 primer sugár útja mentén az optoelektronikus tároló berendezés az 1 primer sugár 3 eltérítő eszközét, az 1 primer sugár 4 felosztó eszközét, amely az 1 primer sugarat a 6 raszterképzés céljából m számú 5 sugárra osztja fel, és a 7 fókuszáló objektívet tartalmazza. A 7 fókuszáló objektív mögött n számú 8 fényosztó elem van beépítve, melyek száma mindegyik 9 sugár útjában egyenlő. A 7 fókuszáló objektívtői fókusztávolságban a 8 fényosztó elemekből kilépő 10 sugarak útjában (n +1) számú 11 információtároló lemez van elhelyezve. A 11 információtároló lemezeknek a 10 sugár felé forduló 12 felületén m számú 13 tárolómodul van elhelyezve. A 13 tárolőmodulok többrétegű szerkezettel rendelkeznek, amely a 10 sugár útjában egymás után egy átlátszó 14 elektródát, két 15 és 16 dielektrikum réteget, egy 17 félvezető ré^feget és egy 18 elektródát tartalmaz. Az 1 primer sugár 3 eltérítő eszközével egy 19 címregiszter van összekötve. Az egyes 13 tárolómodulok átlátszó 14 elektródájára és 18 elektródájára a 20 adatbeviteli regiszter, illetve a 21 adatkihozatali regiszter egymásnak megfelelő helyeik csatlakoznak.

A 13 tárolőmodulok egy másik kiviteli alakjánál (2. ábra) olyan többrétegű szerkezetet alkalmazunk, amely a felsorolás sorrendjében az átlátszó 22 elektródából, a 23 dielektrikum rétegből, a 24 félvezető rétegből, a 25 dielektrikum rétegből és a 26 elektródából áll.

A tárolómodulok egy másik kiviteli alakjánál a többrétegű szerkezet a 2. ábrához hasonlóan egymás mögött elhelyezett átlátszó elektródából, egy félvezető rétegből, két dielektrikum rétegből és ismét egy elektródából áll.

A találmány a következőképpen működik:

Az információ kiválasztásánál az elektromágneses 2 sugárforrás által előállított 1 primer sugarat (sugárfonásként lézersugár alkalmazható, ebben az esetben az 1 primer sugár fénysugár) a 3 eltérítő eszköz segítségével (l.ábra) a 19 címregiszterben beállított kódnak megfelelő irányba térítjük el. Az 1 primer sugár mindegyik helyzetében az 1 primer sugár 4 felosztó eszköze a kimenetén m számú 5 sugarat állít elő, melyek a 7 fókuszáló objektívbe jutnak. A 7 fókuszáló objektív mögött elhelyezett n számú 8 fényosztó elem az m számú 5 sugarat (n + 1) számú 6 raszterrel osztja fel, és ezeket az (n+1) számúll információtároló lemez 12 felületére juttatja. A 11 információtároló lemezek fókusztávolságban vannak elhelyezve a 7 fókuszáló objektívtól, ami valamennyi 10 sugarat néhány mikrométer átmérőjű foltokká fókuszálja. Mindegyik 11 információtároló lemez m számú 13 tárolómodult tartalmaz, és mindegyik modulra egy sugár esik a 6 raszterből.

A találmány szerinti berendezésben a 10 sugár áthatol az átlátszó 14 elektródán, és a 15, 16 dielektrikum rétegeken, majd a 17 félvezető rétegben elnyelődik. A 10 sugár abszorpció nélkül hatol át a 15 és 16 dielektrikum rétegben. Ha a 24 félvezető réteg a 23 és 25 dielektrikum rétegek között van elhelyezve (2. ábra), a 10 sugár (1. ábra) áthatol az átlátszó 22 elektródán (2. ábra), az első 23 dielektrikum rétegen, majd a 24 félvezető rétegben elnyelődik. Ezért elegendő a berendezés működését az 1. ábra alapján megmagyarázni. A 17 félvezető réteg (l.ábra) biztosítja a 13 tárolómodul többrétegű szerkezetének nagy fényérzékenységét.

Amikor információt (logikai ,J”) viszünk be a modulba, a 10 sugárral együtt a 20 adatbeviteli regiszterről egy negatív feszültségimpulzus jut a küszöbértéknél nagyobb amplitúdóval az átlátszó elektródára.

Ennek a vezérlő feszültségimpulzusnak a hatására a 13 tárolómodul többrétegű szerkezetének megvilágított részeiben az elektron-lyuk párokat az elektromos tér elválasztja, és a többrétegű töltéshordozók a 16 dielektrikum réteg és a 17 félvezető réteg közötti határfelületnél. gyűlnek össze, aminek következtében a szerkezet rétegei között megváltozik a feszültségeloszlás. A 13 tárolómodul többrétegű szerkezetének megvilágított részeiben a és 16 dielektrikum rétegeken nő a feszültség, miközben a többségi töltéshordozók egy részét a dielektrikum lyukhelyei befogják. A töltéshordo zóknak ez a befogása a dielektrikumban biztosítja az információ hosszú tárolását.

Az információ törlése (0 bevitele) a beíráshoz hasonlóan megy végbe, dé a vezérlő feszültség megváltoztatott polaritása mellett. Ebből a célból az átlátszó 14 elektródára a 20 adatbeviteli regiszterről egy pozitív feszültségimpulzust adunk, ami végrehajtja az információ törlését.

A befogott töltés a 17 félvezető rétegben elektromos teret hoz létre. Ennek az elektromos térnek a hatására a 17 félvezető rétegben megváltozik a felület sávszerkezete és következésképpen ezen tartomány megvilágításakor a 10 sugárral egy megfelelő fotóelektromos jel keletkezik, amelyet az információ kihozatalára használunk fel. Ebből a célból mindegyik 13 tárolómodul átlátszó 14 elektródájára egy negatív feszültségimpulzust adunk, amelynek amplitúdója kisebb a küszöbértéknél. Ekkor a 21 adatkihozatali regiszter egyik bemenetére kapcsolt 13 tárolómodulok 18 elektródáján egy kimenő jel jelenik meg, amely megfelel a beírt információnak azon a helyen, ahová a 10 sugár esik.

A 13 tárolómodul javasolt többrétegű felépítése, elrendezése és csatlakozási módja a berendezésben lehetővé teszi a tároló berendezés egyszerűsítését, valamint a működési sebesség és a tárolókapacitás növelését.

Claims (2)

1. Szabadalmi igénypontOptoelektronikus tároló berendezés, amely egy elektromágneses sugárfonással előállított primer su5 gár útjában egymás után elhelyezve a primer sugarat eltérítő és egy címregiszterrel elektromosan összekötött eszközt, a primer sugarat raszterképzés céljából m számú sugárrá felosztó eszközt, egy fókuszáló objektívet és n számú fényosztó elemet 10 tartalmaz, melyek a fókuszáló objektív mögött vannak elhelyezve, és számuk mindegyik sugárirány mentén egyenlő, továbbá (n +1) számú információtároló lemezzel rendelkezik, és mindegyik információtároló lemez a fókuszáló objektívtól fókusz15 távolságban van elhelyezve, és a sugárforrás felőli felületükön m számú többrétegű tárolómodul van elhelyezve, melyek közül mindegyik modul villamosán össze van kötve egy adatbeviteli regiszterrel és egy adatkihozatali regiszterrel, azzal jellemezve, 20 hogy a többrétegű szerkezet a sugár (10) irányában az adatbeviteli regiszter (20) kimenetére kapcsolt átlátszó elektródából (14, illetve 22) legalább két dielektrikum rétegből, valamint egy félvezető rétegből (15, 16, 17 illetve 23, 24, 25) és egy elektró25 dából (18, illetve 26) áll, ami az adatkihozatali regiszter (21) bemenetére van kapcsolva.
2. 2 rajz, 2 ábra