Оптическая галография - Кольер Р.
Скачать (прямая ссылка):
В настоящее время много усилий затрачивается на создание систем записи информации, предназначенных для считывания не человеком, а вычислительной машиной. В этом случае некоторые особенности систем с микрофильмированием являются серьезными недостатками. Так как машинная информация должна записываться двоичным кодом, на микроизображения сильнее влияют такие помехи, как частицы пыли, пятна или дефекты регистрирующей среды. Чтобы понять эту особенность, рассмотрим одну из форм кодирования, в которой первоначально непрозрачный транспарант покрывают малыми прозрачными точками, расположенными в определенных местах регулярного узора. Прозрачные
514
ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ
ГЛ. 16.
точки представляют собой логические «единицы», в то время как отсутствие прозрачной точки в регулярной картине эквивалентно логическому «нулю». Эти биты информации могут быть легко искажены или потеряны, если, например, частицы пыли закроют прозрачные участки («единицы») или в эмульсионном слое возникнут точечные прозрачные дефекты в местах, соответствующих «нулям». Низкая помехоустойчивость микроизображения, записанного в двоичном коде, вызвана недостаточной избыточностью записи (или высокой степенью локализации информации в микроизображении). Попытки увеличения избыточности записи остаются безуспешными из-за роста трудностей при считывании информации. Как будет показано в § 4, голография в состоянии решить эту проблему. Однако для записи голограмм должно использоваться лазерное освещение, а необходимые для этого мощные лазеры еще не обладают достаточной надежностью. Поэтому, несмотря на некоторые недостатки систем с микроизображениями, в разное время рассматривалась возможность использования различных их вариантов в машинной памяти [16.2]. Мы приведем описание основного варианта такой системы, что послужит основой для дальнейшего рассмотрения в § 4 весьма сходной с ней голографической системы памяти.
Новейшие тенденции развития оптических запоминающих устройств с постраничной записью направлены на улучшение работы вычислительной машины в целом путем создания периферийных запоминающих устройств с большой емкостью и высокой быстротой считывания. Цель состоит в том, чтобы заменить магнитные ленты, диски или барабаны карточной или каталояшой системой памяти. При этом система памяти должна быстро передавать в центральное запоминающее устройство вычислительной машины абзацы или страницы информации такого объема, который в состоянии воспринять компьютер. Чтобы достичь этого, время считывания информации должно быть существенно меньше характерного для магнитных устройств времени порядка 10—100 мс. С полной уверенностью мояшо сказать, что последовательный просмотр ролика пленки с микроизображениями при механической перемотке пленки для установки нужного изображения перед увеличивающей оптической системой не приведет к достижению желаемых результатов. Необходим такой метод, который позволял бы осуществлять передачу на центральный процессор вычислительной машины постраничной информации с произвольной выборкой. Выбор страниц и их ввод должны выполняться в «электронном» масштабе времени, т. е. в течение микросекунд. Такой способностью обладают оптические устройства с адресованием луча или с бегущим лучом.
На фиг. 16.1 приведена схема одной из систем с адресованием луча. В ней используется регулярная матрица микроизображе-
СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
515
ний, расположенных за множеством линз, называемых в совокупности линзовым растром. С левой стороны схемы расположена маска, представляющая собой совокупность прозрачных точечных отверстий на непрозрачном фоне. Она является страницей информации, записанной в двоичном коде и подготовленной для ввода в запоминающее устройство или в плоскость записи (на фотопластинку, находящуюся с правой стороны за линзовым растром). Такую маску мы назовем входной страницей. Входная страница
Рассеивающий /экран
Диафрагма
\^ /Линзовый растр /фотопластинка
Рассеивающий экран
Записывающий пучон
Плоскость изобра-* жения и матрица фотоприемников
Считывающий пучон
ФИГ. 16.1.
Линзово-растровая система хранения информации с бегущим пятном.
При считывании рассеивающий экран во входной плоскости и диафрагма рядом с фотопластинкой убираются, а вместо входной страницы помещается матрица фотоприемников.
освещается рассеянным светом таким образом, что информация о любом бите на странице распределяется световыми лучами на всю плоскость линзового растра. Перед линзовым растром ставится апертурная диафрагма с маленьким отверстием, закрывающая все элементарные линзы, кроме одной. Световые лучи, падающие на элементарную линзу линзового растра, фокусируются в соответствующее малое- пятно в фокальной плоскости элементарной линзы. В результате на фотопластинке, расположенной в задней фокальной плоскости растра, получается микроизображение входной страницы. Затем вместо первой страницы устанавливается вторая (в том же положении), и диафрагма сдвигается, открывая новую элементарную линзу, и производится запись второго микроизображения. Число страниц, которое можно записать, равно числу линз в линзовом растре. Когда запись окончена, фотопластинку проявляют с обращением, фиксируют
