JPS5924499A - 超音波遅延線を用いたランダムアクセスメモリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光によって伝搬中のイ＾号を検出することがで
きる超音波遅延線を使用し、信号循環形の記憶装置であ
るにもかが１）らず、信号の循環周期とは無関係に記憶
している信号の読み出しをｂＪ能としだ、超音波遅延線
を用いたランダムアクセスメモリに関するものである。

簡単に説明する。記憶すべき市、気佃号は入力端子１よ
υ入力回路２に加えられる。入力回路の出力は振幅変調
器３に加えられ、発振器４より送られてきた搬送波信号
を振幅変調する。この搬送波信号は超音波遅延線５を構
成しているところの送信用振動子６、および受信用振動
子７の共４辰周波数で振動する正弦波信号である。前記
振幅変調器で変調を受けた搬送波は、前記振ＮｊｊＩ子
に加えられ、超音波信号８となって前記遅延線内の超音
波伝搬媒）Ｒ９中に放出され、この中を伝搬する。前記
受信用振動子に到達した超音波信号は也び電気信月に変
換され、増幅された後、低域通過フィルタ１０を通過し
て搬送波が除去される。前記低域通過フィルタの出力、
すなわち、再生された入力信月はその′！１．寸前記入
力回路に帰還され、回路内を循環する方式が基本形であ
るが、本回路ではさらに閾値回路１１を設けて雑ば消去
を行い、きらに１だ、消去端子１２よりの信号で回路ヲ
一時的に開いて侶号循項を止め、記憶信号を消去゛Ｊる
消去回路１３が付属している。

このような方法によって、超音波遅延線内に空間的に信
号を蓄え、かつ、７１ｔ、気菌に閉回路を構成して記憶
信号を循環させることにより、開時間、信号を記憶する
ことがｉｊＪ能となる。記憶信号の読み出しは、所望の
信月が前記低域通過フィルタを通過した後、前記入力回
路に帰還される−までの間に電気的に、たとえば、出力
端子１４などで取り出す。

によるメモリは、純１（を子回路的ｋ・メモリに比べ、
簡単な構成で長時間（数μｓ・〜数１１１ＦＩ　、　）
　、継続する市、気信号を記憶することができ、寸だ、
本質的に一アナログメモリであるといった長所肴二壱す
るが、−方、信号を循環記憶させているため、読み出し
が自由な時刻に行えず、信号の循環時刻および（Ｉｆｊ
　Ｂ１周期に同期させた出力回路によって特定時刻に信
号出力を得なくてはならないといった欠点も有［７てい
る。

本発明は前記の欠点全改良し、任洞、時刻に任意の記憶
信号を読み出すことの「Ｊ能なランダムアクセス機能を
持つメモリを提供することを目的としている。

この目的のため本発明では、′）Ｙ、透過性の超音波伝
搬媒質を使用し／こ超音波遅延線を用いて循環形記憶回
路を構成し、この遅延線内に伝搬中の超音波信号を光学
的に読み出す方法を採用した。さらに、光学系を制御す
ることに」：って前記遅延線内の読み出すべき場所、ま
だは信号を自由に選択できる様にしだ。光学的な読み出
しは、レーザー等が発生する平面波光が超音波により回
折する現象を利用したもので、このため本発明の装置で
は、光源、レンズおよび光学的空間フィルタによる検出
用光学系、光電変換器を備えている。

つぎに、本発明を図面を用いて具体的に説明する。

第２図は本発明の超音波遅延線を用いたランダムアクセ
スメモリの実／Ｉｆ！ｉ例における構成図を示している
。入力端子１５より記憶ずべき信号を信号循環用電気回
路１６に入力する。この信号循環用電気回路の構成は、
前記第１図に示しだ循環形記憶回路の超音波遅延線を除
いた電気回路部分と同様の構成で、第１の出方端子１７
と消去端子１８を持つ。

この信号循環用電気回路の出方イに号は、光透過性の超
音波伝搬媒質１９を使用した超ｉ・波遅延線２ｏの送信
用振動子２１に加えられ、前記伝搬媒質中に超音波信号
２２として放出される。この超音波信号は超廿波進行方
向に垂直な平面で前記伝搬媒質の密度が変化している疎
密波で、これにレーザ“光などの平面波光を透過すると
光の回折現象が生ずる。

この回折現象を利用し、後述の方法で前記超音波信号を
検出する。さて、前記伝搬婢ノｌｌ内を伝搬した超音波
信号は受信用振動子２３に到達し、円び電説明したと同
様、循環記憶される。

次に、前記遅延線内を伝搬し”Ｃいる超音波信号の光学
的検出法について説明する。光学的検出に必要なものは
、平面波光を発生さ」主るレーザ）！、源２４と、この
光源よりの光線を前記超音波伝搬媒νｆの任意の場所に
、機械的、あるいは、’ｒｌｉ、気光学的閃光学的せる
光ビーム位１６設定装置２５、さらに、前記超音波信号
によって位相変調されたゝＶ・面波）′（、を収束し、
回折光を生じさせるだめのレンズ゛２６、この回折光の
みを通過させる光学的フィルタ２７、および、光出力＊
　ｉ＋を気出力に変換し７第２の出力端子２８に出力す
る光’ｒｔ７変換器２９々とである。第３図は、平面波
光が超音波信号で回折される頌子を示している。同図に
おいて超音波遅延線２０は超音波進行方向が平面波光の
光軸３０と直角に交わるように配置される。この超音波
遅延線内の超音波信号２２は超音波伝搬媒質Ｉ９の密度
変化であシ、密度変化の周期は送信用振動子２１の共振
周波数ｆの逆数１／ｆである。また、前記伝搬媒質中の
超音波速度をＶとすれば、空間周期はｖ／ｆとなる。よ
って、光軸方向より前記遅延線を見ると、その内部には
、空間周期ｖ／ｆの進行形位相格子が存在している。

物理光学的に、格子定数りの格子によって生ずる回折光
の発生位置ｄは、収束用レンズの焦点面上Ｆλ ｄ＝□　　　　　　　　・・・・（１）で力えられる。

ここにＦは収束用レンズの焦点距離、λは光源波長であ
る。ゆえに、本発明の超音波遅延線によって生ずる回折
九仁Ｊ。

ｆＦλ ｄ−□　　　　　　　・・・・・（２１の位置に発生し
、この場所に前記光学的フィルタを設置し回折光のみを
検出すれば、光の強度によって超音波信号の存在を検知
することができる。

また、平面波光の回折は、光軸を通過しない）し、たと
えば、同図内に斜線で示した」こうなど−ノ・）Ｙ：で
あっても、ビーノ・の方向が光ｔｉｌｔとゝ１′行であ
れば同様に生ずる。さらにまた、回］ｊｒ　）”Ｃ；の
）Ｙ１蛸は超Ｉ波信号の強度がある程度小さけれｔ」二
、−Ｆ、゛の振幅ｆ１〜の自乗に比例することが知られ
でいる。この様な事柄から、ビーム光の位置を所望の位
置に設定し、出力信号を検出すれば、循環記憶されでい
る信号の有無および、その大きさを読み出すことができ
る。ｌ［￥定の信号を検出する場合には、第１の出力端
子１７に出力されている周期的な読み出し信号と、循環
回路内を信号が一巡する周１す１との関連で、あらかじ
め超音波遅延線内の信号位置をｎ１尊し、ビーム光の設
定を行う。

本発明は以上のような構成であり、循環形記ｔｔｉ回路
を構成する超１４波遅延線に光透過性のΔイイＩ波伝搬
碌質を使用し、信号が前記遅延線内を循環中であるにも
かかわらず、光学的方法により信号を読み出すことが’
ＢＪ能である効果を廟する。また、前記伝搬媒質に光透
過性の液体等を使用すれば、数ｎ１Ｆ１程度の継続信号
を記憶する仁とがｎＪ’　ｔｉＬ　ｆｚシランムアクセ
スメモリが実現できる。さらにまだ、本質的にアナログ
信号のメモリであるだめ、デジタル、アナログ両用のメ
モリを構成することも可能である。

第２図は本発明の実施例を示゛す図、第３図は超音波に
よる平面波光の回折を示す図である。

１５は入力端子、１６は信号循環用風気回路、１７は第
１の出力端子、１８は消去端子、２０は超音波遅延線、
Ｕはレーザ光源、２５は光ビーム設定装置、２６はレン
ズ、２７は光学的フィルタ、２９は光、電変換器、３１
は前記１５．１６．１７．１８．２０を含む循環形俄号
記憶回路を示す。

代理人　弁理士　小　池　龍太部 ６０ 第１図 第？図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光源（２４）と；対向して配置された送信用・受
   信用の超音波振動子及び両該振動子間に配置された光透
   過性の伝搬媒質を含む超音波遅延線を備え、該超音波遅
   延線中に超音波を循環させることによシ所望の電気信号
   を記憶する循環影信号記憶回路θ１）と；前記両振動子
   間の任意の位置で該レーザ光源からの光ビームを超音波
   の進行方向に対して直角に入射せしめる光ビーム位置設
   定装置（２５）と：該超音波伝搬媒質内を通過した該光
   ビームを収束させるレンズ（２６）と；該光ビームの収
   束位置に備えられていて超音波によって回折された元ビ
   ームのみを通過させる開口を備えた光学的フィルタＣ２
   ｎと；該光学的フィルタを通過した光を電気ａｔ号に変
   換する光電変換器（２功とを備え、前記循環影信号記憶
   回路に記憶された電気信号を任扁の時間に読み出し可能
   としたことをｌ時機とする超ｔ４波、１１９！延線を用
   いたランダムアクセスメモリ。