SU860098A1 - Optical electronic multiplying device - Google Patents

Optical electronic multiplying device Download PDF

Info

Publication number
SU860098A1
SU860098A1 SU792831643A SU2831643A SU860098A1 SU 860098 A1 SU860098 A1 SU 860098A1 SU 792831643 A SU792831643 A SU 792831643A SU 2831643 A SU2831643 A SU 2831643A SU 860098 A1 SU860098 A1 SU 860098A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
optical
output
matrix
light
filter
Prior art date
Application number
SU792831643A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Иванов
Юрий Николаевич Ищенко
Original Assignee
Кубанский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кубанский государственный университет filed Critical Кубанский государственный университет
Priority to SU792831643A priority Critical patent/SU860098A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU860098A1 publication Critical patent/SU860098A1/en

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, а именно к оптикоэлеКтронике , и может быть использовано при изготовлении вычислительной техники оптического направлени . Известно оптико-электронное множи .тельное устройство, содержащее матриц диафрагм, сканисторы, источник посто нного тока, генератор треугольных импульсов, первым выходом соединенный с одними входами сумматора параллельного действи , причем каждый сканистор выполнен в виде трехслойной полупроводниковой структуры, например, со сло ми с чередующимис  типами про водимости, сканисторы установлены вдоль соответствующих диагоналей матр цы диафрагм и обращены к ним фоточувствительным слоем, слои делителей на пр жени  сканисторов соединены между собой последовательно и подключены к источнику посто нного тока, св занному со вторым входом генератора треугольных импульсов, а выводы фоточувствительных слоев каждого сканистора соединены соответственно с другими входами сумматора параллельного действи  1. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  оптико-электронное устройство , содержащее э.лектроннолучевую трубку, управл емыеДиафрагмы и светопроводы , в котором арифметическа  операци  умножени  двоичных чисел выполн етс  с помощью группы светово. дов, расположенных вдоль побочных диагоналей матрицы управл емых диафрагм , помещенных перед экраном трубки и св занных с фоточувствительными входами сумматора параллельного действи  2 . Недостатки указанных множительных устройств - сложность схекы и большой объем оборудовани  из-за использовани  электронной трубки или других сканирующих устройств, включение в схе му сумматора параллельного действи  светопроводов, малое быстродействие устройств. Цель изобретени  - увеличение быстродействи  и упрощение устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в оптико-электронное множительное устройство, содержгицее последовательно установленные на одной оптической оси источник света, коллиматор, первый и второй оптические транспаранты и фотоприемник, введены оптический фильтр, собирательна - оптическа  система и цифровой регистрирующий блок,The invention relates to computer technology, in particular to optoelectronics, and can be used in the manufacture of computer technology optical direction. An optoelectronic device is known that contains aperture arrays, scanstors, a DC source, a triangular pulse generator, the first output connected to one of the inputs of a parallel adder, each scanstor made in the form of a three-layer semiconductor structure, for example, with layers alternating types of conduction, scanstors are installed along the corresponding diagonals of the matrices of the diaphragms and facing them with a photosensitive layer, layers of dividers for yarn scanners connect They are connected to each other in series and connected to a DC source connected to the second input of the triangular pulse generator, and the pins of the photosensitive layers of each scanner are connected respectively to the other inputs of the parallel adder 1. The optical-electronic device containing this Electron beam tube, controlled Apertures and light lines, in which the arithmetic multiplication of binary numbers is performed using a group of luminous. The poses are located along the side diagonals of the array of controllable diaphragms placed in front of the tube screen and associated with the photosensitive inputs of the parallel-adder 2. The disadvantages of these multiplying devices are the complexity of the circuit and the large amount of equipment due to the use of an electronic tube or other scanning devices, the inclusion in the circuit of the adder the parallel action of light lines, the low speed of the devices. The purpose of the invention is to increase the speed and simplify the device. The goal is achieved by the fact that a light source, a collimator, the first and second optical transparencies and a photodetector are sequentially installed on the same optical axis, an optical filter, a collective optical system and a digital recording unit, are added to an optoelectronic multiplying device,

вход ко орого соединен с выходом фотоприемиика , который входом св зан с выход-:.м собирательной оптической системы, вход кот.орой через опти- ческий фильтр св зан с выходом второго оптического транспаранта, причем оптический фильтр выполнен в виде матричного оптического транспаранта, у которого диаметры соседних светопропускающих  чеек, расположенных в строках и столбцах матрицы, измен ютс  в отношении 2 раз, где(и 0,l,2,...w).the entrance of which is connected to the output of the photodetection, which is connected with the entrance to the output -: m of the collecting optical system; the input of the cathode through the optical filter is connected with the output of the second optical transparency, the optical filter is made in the form of a matrix optical transparency, the diameters of the adjacent light-transmitting cells located in the rows and columns of the matrix, change by a ratio of 2 times, where (and 0, l, 2, ... w).

На фиг. 1 представлена функциональ на  схема оптико-электронного множи. тельного устройства, на фиг. 2 - оптический фильтр, общий вид, на фиг. 3 .оптический транспарант, сответствующий первому сомножителю А; на фиг. 4 - то же, соответствует второму сомножителю В; на фиг. 5 - картина, получающа с  при прохождении света через, два транспаранта и соответствую ща  произведению чисел АВ.FIG. 1 shows the functionality of the optoelectronic circuit. the device, in FIG. 2 - optical filter, general view, in FIG. 3. Optical transparency corresponding to the first factor A; in fig. 4 - the same, corresponds to the second factor B; in fig. 5 is a picture obtained with the passage of light through two transparencies and the corresponding product of numbers AB.

Оптико-электронное множительное устройство (фиг. 1) состоит из источника 1 света, коллиматора 2, создающего равномерный световой поток. За коллиматором 2 последовательно располагаютс  первый и второй оптические транспаранты 3 и 4, оптический фильтр 5, собирательна  оптическа  система б и фотоэлемент 7. Произведение чисел регистрируетс  цифровым регистрирующим блоком В, в качестве которого в предлагаемом устройстве может использоватьс , например, цифровой вольтметThe optoelectronic multiplying device (Fig. 1) consists of a light source 1, a collimator 2, creating a uniform luminous flux. Behind the collimator 2, the first and second optical transparencies 3 and 4, the optical filter 5, the collecting optical system b and the photocell 7 are successively arranged. The product of numbers is recorded by a digital recording unit B, for example, a digital voltmeter can be used in the proposed device.

Оптические транспаранты 3 и 4 имеют матричную структуру и ото&ражаю перемножаемые двоичные числа. На фиг. 3, 4 и 5 показан конкретный вид транспарантов дл  чисел iv и В и их произведени  АВ. Число А перфорируетс стюлбцами и образует столбцовую матрицу . Число В Образует.строчную матрицу . Разр ды строк и столбцов увеличиваютс  соответственно сверху вниз и слева направо.Optical transparencies 3 and 4 have a matrix structure and reproduce multiplied binary numbers. FIG. Figures 3, 4 and 5 show a specific type of transparency for the numbers iv and B and their product AB. The number A is perforated with stulbans and forms a column matrix. Number B Forms a line matrix. Row and column bits increase respectively from top to bottom and from left to right.

Оптический фильтр 5 представл ет собой транспарант, имеющий матричную структуру со строками и столбцами отверстий . Число строк и столбцов совпадает с числом разр дов перемножаемых чисел. На фиг. 2 показана струнтура фильтра дл  перемножени  трех разр дных двоичных чисел. Пунктирными лини ми показана главна  и побочные диагонали фильтра-маски, где расположены отверсти  одинакового диаметра. Диаметры отверстий, расположенных на соседних диагонал х фильтра, отличаютс  друг от друга в 2 раз{и О, 1,2,.. .). Отверсти , расположенные по диагонали под номером W, будут иметь наибольший диаметр уеловных единиц.The optical filter 5 is a transparency having a matrix structure with rows and columns of holes. The number of rows and columns is the same as the number of bits of the numbers to be multiplied. FIG. Figure 2 shows the filter string for multiplying three-bit binary numbers. The dashed lines show the main and side diagonals of the filter mask where the holes of the same diameter are located. The diameters of the holes located on adjacent diagonals of the filter differ from each other by a factor of 2 {and O, 1.2, ...). Holes located diagonally under the number W, will have the largest diameter of the fish units.

Такой выбор диаметров отверстий обуславливает пропускание светового потока пропорционально весовому знз чению разр дов цифр в произведении. Such a choice of hole diameters causes the transmission of the luminous flux in proportion to the weight value of the digit digits in the product.

Структура фильтра 5 в совокупности с коллиматором 2 света и фотоэлементом 7 позвол ет интегрировать поток по всем каналам оптического тракта , увеличива  тем самым быстродействие .The structure of the filter 5 in combination with the collimator 2 of the light and the photocell 7 allows the flow to be integrated across all channels of the optical path, thereby increasing the speed.

Энерги  светового потока, проход щего через любое отверстие на диагонали фильтра-маски 5, определ етс  .выражени ми W , AtThe energy of the light flux passing through any hole on the diagonal of the filter mask 5 is determined by the expressions W, At

I . Ч- .I. H.

где Е - энерги  светового пучка, онесенна  к единице поверхности и единице времени) Д-Ь - интервал времени наблюдени ;where E is the energy of the light beam, related to the unit of the surface and the unit of time) D-L is the observation time interval;

5,.,,5ц- площади отверстий; Я VU N энергии световых пучков, 1) аг и прешедших через отверсти 5,. ,, 5ts- hole area; I vu n the energy of the light beams, 1) ar and emanating from the holes

d-iidj. . 3и диаметрами. Энерги  светового пучка, прс иедшего через отверстие, лежащее на диагонали старшего разр да, соотноситс  с энергией, проход щей через отверстие Лежащее на диагонали младшего разр да , какd-iidj. . 3 diameters. The energy of a light beam passing through a hole lying on the higher-order diagonal is related to the energy passing through the hole lying on the lower-order diagonal, like

,,,,,,,,

где VI 1,2,.. . .where VI 1,2, ... .

Устройство работает следунадим образом .The device works in the following way.

Световой пучок от источника света попадает на коллиматор 2, из которого выходит параллельный и однородный пучок света. Этот световой пучок проходит через совмещенные транспаранты 3 и 4, при этом сечение светового пука приобретает вид матричной структуры и отображает произведеиие перемножае1«ых чисел, но энерги  этого пука не пропорциональна произведению чисел. Проход  далее через фильтр 5, световой пучок трансфсрмируетс , частично поглощаетс  и превращаетс  в световой пучок, энерги  которого пропорциональна произведению чисел. .The light beam from the light source falls on the collimator 2, from which comes a parallel and uniform beam of light. This light beam passes through the combined transparencies 3 and 4, while the cross section of the light bunch takes the form of a matrix structure and displays the product of multiply 1 “numbers, but the energy of this bunch is not proportional to the product of numbers. Passing further through the filter 5, the light beam is transfused, partially absorbed and converted into a light beam whose energy is proportional to the product of numbers. .

Собирательна  оптическа  система б посылает светна фотоэлемент 7, который преобразует свет в электрический сигнал. Напр жение на выходе фотоэлемента 7 пропорционально энергии светового пучка, а потому пропорционально произведению чисел. Цифровой вольтметр 8 регистрирует по шкале, проградуированной в двоичных числах, результат аналогового произведени  чисел.A collective optical system b sends a light photocell 7, which converts light into an electrical signal. The voltage at the output of the photocell 7 is proportional to the energy of the light beam, and therefore proportional to the product of numbers. A digital voltmeter 8 registers, on a scale graduated in binary numbers, the result of the analogue product of numbers.

В случае получени  произведени  двух чисел А(010) фиг. 3 и В (101) фиг. 4 в матрице-произведении фиг. 5 свет будет проходить только по одной  чейке в диагонал х 2-го и 4-го разр дов, т.е. и И 4. ТогдаWg рано 2 условным единицам, aW4-8 условным единицам. Обща  энерги  VW равна 10 условным единицам, что в двоич-, ной системе исчислени  соответствует произведению выбранных чисел, равному 1010.In the case of obtaining the product of two numbers A (010) of FIG. 3 and B (101) of FIG. 4 in the matrix product of FIG. The 5th light will pass through only one cell in the diagonal x of the 2nd and 4th bits, i.e. and I 4. Then Wg is early 2 conventional units, aW4-8 conventional units. The total energy of VW is 10 conventional units, which in binary numbering system corresponds to the product of selected numbers equal to 1010.

Врем  выполнени  операции перемножени  определ етс  только временем прохождени  света вдоль оптического тракта, которое ничтожно мгшо, и вре менем срабатывани  фотоэлемента 7 и цифрового вольтметра 8.The time for performing the multiplication operation is determined only by the time of passage of light along the optical path, which is negligible, and the response time of the photocell 7 and the digital voltmeter 8.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Оптико-электронное множительное устройство, содержащее последовательно установленные на одной оптической оси источник света, коллиматор, первый и-второй оптические транспаранты и фотоприемник, отличающеес   тем, чтЬ, с целью увеличени  быстродействи  и упрощени  устройства, в него введены оптический фильтр, собирательна  оптическа  система иAn optoelectronic multiplying device containing a light source, a collimator, a first and a second optical transparencies and a photodetector sequentially installed on the same optical axis, characterized in that, in order to increase speed and simplify the device, an optical filter, a collective optical system and цифровой регистрирующий |лок, jsxofl которого соединен с выходом фотоприемника , который входом св зан с выходом собирательной оптической системы , вход которой через оптический фильтр св зан с выходом второго оптического транспаранта, причем оптический фильтр выполнен в виде матричного оптического транспаранта,у которого диаметры соседних светопропускающих  чеек, расположенных в строках и столбцах матрицы, измен ютс  в отношении 2 раз, где И 0,1,2,...ш.digital recording | jokxofl of which is connected to the photodetector output, which input is connected with the output of the collecting optical system, the input of which through the optical filter is connected with the output of the second optical transparency, the optical filter being made in the form of a matrix optical transparency, in which the diameters of adjacent light transmitting the cells located in the rows and columns of the matrix are changed by a ratio of 2 times, where AND 0,1,2, ... w. Источники информгщии, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account during the examination 1,Авторское свидетельство СССР № 463969, кл. Q06 Р 7/56, 1973.1, USSR Author's Certificate No. 463969, cl. Q06 P 7/56, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 285350. кл. G06 F 7/56, 1969(прототип ) .2. Authors certificate of the USSR 285350. cl. G06 F 7/56, 1969 (prototype).
SU792831643A 1979-10-18 1979-10-18 Optical electronic multiplying device SU860098A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792831643A SU860098A1 (en) 1979-10-18 1979-10-18 Optical electronic multiplying device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792831643A SU860098A1 (en) 1979-10-18 1979-10-18 Optical electronic multiplying device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU860098A1 true SU860098A1 (en) 1981-08-30

Family

ID=20855737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792831643A SU860098A1 (en) 1979-10-18 1979-10-18 Optical electronic multiplying device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU860098A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4620293A (en) Optical matrix multiplier
EP0444869B1 (en) Apparatus and method for detecting images
US3806729A (en) Charge coupled device ir imager
US3305669A (en) Optical data processing device
US4775895A (en) Modular image sensor structure
US5099448A (en) Matrix-vector multiplication apparatus
US6108461A (en) Contact image sensor and method of manufacturing the same
JPH0558147B2 (en)
SU860098A1 (en) Optical electronic multiplying device
US4986640A (en) High accuracy digital acousto-optic matrix computer
US3640625A (en) Multiplex spectrometer
US3644889A (en) Symbol recognition system particularly for alphanumeric characters utilizing electro-optical techniques with noncoherent light
US3717763A (en) Scintillation camera device
JPS55144576A (en) Semiconductor radiation detector
JP2000180551A (en) Radiation-detecting device
US4887139A (en) Linear photo sensing device
JPS5787275A (en) Information processor
Comby et al. Multi-needle detector with cathode focusing
US4704702A (en) Systolic time-integrating acousto-optic binary processor
WO1991003714A1 (en) A spectrometric method and a spectrometer
Mende et al. Single electron recording by self-scanned diode arrays
SU605214A1 (en) Optic-electronic multiplier
US3483515A (en) Electro-optical system
JPS54139341A (en) Information processing unit
Shankar Efficient algorithm for logic design using multiplexers