DE1474371C - Anordnung zum Auslesen der Infor mation eines Lippmann Film Speichers - Google Patents

Description

' Die 'Erfindung betriff t eine Anordnung zum Auslesen und Abdrucken bzw. Sichtbarmachen von in einem durchsichtigen Material, beispielsweise einem Film, in Form von durch stehende Lichtwellen erzeugten, - reflektierenden Schichten gespeicherten Informationen in Gestalt von lesbaren Zeichen.

Es sind optische Speicher bekannt, bei denen die Informationen in einer Lippmann-Platte in Form von Reihen von reflektierten Schichten, die durch stehende Lichtwellen erzeugt wurden, gespeichert sind. Da bei einer derartigen Speicheranordnung jede Reihe ■-von reflektierenden Schichten einer ganz bestimmten Frequenz des Lichtes entspricht, können innerhalb

as eines bestimmten Speicherbereichs mehrere Reihen von bei verschiedenen anharmonischen Frequenzen erzeugten Schichten überlagert sein, d, h., es können in '" jeder durch einen solchen Speicherbereich gebildeten Speicherzelle gleichzeitig mehrere Zeichen eingegeben sein, und diese Zeichen können durch Licht mit den jeweiligen Frequenzen unabhängig voneinander wieder ausgelesen werden.

Es versteht sich, daß diese reflektierenden Schichten die Gestalt bzw. die Umrisse von lesbaren Zeichen haben können. Ein derartiger Speicher könnte z. B. in der Weise eingerichtet sein, daß in einer ersten Speicherzelle die Ziffern 0 bis 9 jeweils bei einer bestimmten Frequenz des Lichtes, in einer zweiten Speicherzelle die Buchstaben A bis J usw. enthalten sind. In weiteren Speicherzellen könnten sodann Satzzeichen, mathematische Symbole, Musik-Noten usw; eingegeben sein.

Wird gegen einen derartige Schichtreihen enthaltenden Film.ein.Lichtstrahl derjenigen Frequenz, bei der eine dieser Schich'treihen erzeugt wurde, gerichtet, so ergibt sich eine kohärente Reflexion des Lichtes dieser Frequenz. Der Lichtstrahl wird zwar an jeder der übrigen Schichten ebenfalls reflektiert, jedoch ist ' diese reflektierte Strahlung nicht kohärent und besitzt, daher eine gegenüber der kohärenten Strahlung stärk reduzierte Intensität. Der reflektierte kohärente Lichtstrahl hat nun; ebenfalls die Form des betreffenden Zeichens und kann somit auf ein lichtempfindliches

-■ Material oder einen Schirm gerichtet werden, .um ein Abdrucken oder Sichtbarmachen des Zeichens zu erzielen.

Die Erfindung löst die Aufgabe, einen Speicher der beschriebenen Art mit einer einfachen und wenig aufwendigen Anordnung mit sehr hoher Geschwindigkeit auszulesen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Strahlengang des auf den Speicherfilm gelangenden und von ihm reflektierten Lichts steuerbare, elektrooptische Elemente angeordnet sind, die dem über einen Strahlenteiler durch Totalreflexion zugeführten, linear polarisierten Licht einer ausgewählten Frequenz eine derartige Änderung des Polarisationszustandes erteilen, daß zumindest ein Teil des reflektier-

ten Lichts den Strahlenteiler ohne Ablenkung durchsetzt und auf einen dahinter angeordneten Auffänger gelangt.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß die elektro-optischen Elemente aus einem sich über die ganze auszulesende Fläche des Speichers erstreckenden, beim Anlegen eines elektrischen Feldes seine Brechungseigenschaften ändernden Kristall mit an gegenüberliegenden Seiten angebrachten, in ihrer Ausdehnung den einzelnen Speicherbereichen entsprechenden, einzeln steuerbaren, durchsichtigen Elektroden bestehen. Vorzugsweise ist die gesamte auszulesende Speicherfläche gleichzeitig mit durch einen Polarisator linear polarisiertem monochromatischem Licht beaufschlagbar, das mittels eines steuerbaren Filters aus dem von einer Lichtquelle emittierten, alle vorkommenden Frequenzen enthaltenden Licht auswählbar ist.

In vorteilhafter Weise wird die an den elektrooptischen Elementen angelegte Spannung so gewählt, daß das einfallende, linear polarisierte Licht beim ersten Durchgang durch diese Elemente zirkulär, beim zweiten Durchgang in einer zur ursprünglichen Ebene senkrechten Ebene linear polarisiert wird, in der es den Strahlenteiler ohne Ablenkung durchsetzt. Eine Steuerung der Intensität des reflektierten Lichtes, insbesondere zur Erzeugung von Abbildungen nach dem sogenannten Halbtonverfahren, kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, daß die an den elektro-optischen Elementen angelegte Spannung so gewählt ist, daß das Licht beim Durchdringen der elektro-optischen Elemente elliptisch polarisiert wird, so daß nur eine Komponente des reflektierten Lichts in der den Strahlenleiter ohne Ablenkung durchsetzenden Ebene polarisiert ist.

Eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung ist so ausgebildet, daß das vom Speicherfilm reflektierte Licht mittels eines, vorzugsweise aus einer Kombination von steuerbaren elektrooptischen und doppelbrechenden Elementen gebildeten Lichtablenkers auf die gewünschte Stelle des Auffängers lenkbar ist.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, die es gestattet, den gesamten Inhalt der Speicherfläche auf einmal auszulesen, ist so ausgebildet, daß an den gegenüberliegenden Seiten des elektro-optischen Elementes zwei, sich über die ganze auszulesende Speicherfläche erstreckende, durchsichtige Elektroden angebracht sind, so daß beim Anlegen einer Spannung an diese Elektroden die gesamte bei einer gegebenen Frequenz gespeicherte Information mittels eines abbildenden optischen Systems auf den Auffänger gelangt. Der Auffänger kann dabei aus einem licht- oder ladungsempfindlichen Material, einem Schirm oder einer Mattscheibe bestehen.

Die Erfindung wird an Hand von durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Anordnung zum Auslesen und zum Abdrucken von in verschiedenen Bereichen eines Lippmann-Film-Speichers gespeicherten Informationen in schematischer Darstellung und

F i g. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 1, die gestattet, die Informationen für eine ganze Seite auf einmal auszulesen und abzudrucken.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Speicherelement bezeichnet, das als durchsichtiger Film ausgebildet ist und eine Anzahl von Speicherbereichen 12 aufweist, in denen Informationen in Form von reflektierenden Schichten 14 gespeichert werden können. Diese Schichten haben jeweils die Gestalt von alphabetischen oder numerischen Zeichen. Ihr Abstände sind jeweils direkt proportional der Wellenlänge desjenigen Lichtstrahles, der bei der Eingabe der Zeichen die Bildung der reflektierenden Schichten verursachte.

ίο Dabei hatte der Eingabe-Lichtstrahl die Form des zu speichernden Zeichens. In jedem Speicherbereich des Filmes können mehrere Reihen von reflektierenden Schichten vorhanden sein, wobei die Schichten der einzelnen Reihen jeweils die Form eines bestimmten Zeichens haben und die Abstände der Schichten innerhalb einer Reihe entsprechend den Lichtwellenlängen, mit denen die Eingabe erfolgte, verschieden groß sind. Ein derartiger FUm wird gewöhnlich als Lippmann-Film bezeichnet.

Wird einer der Speicherbereiche 12 des Lippmann-Filmes dem Licht einer Frequenz, welche die Bildung einer solchen Reihe von reflektierenden Schichten verursachte, ausgesetzt, so wird von diesen Schichten kohärentes Licht reflektiert. Um einen Lichtstrahl einer bestimmten Frequenz auf verschiedene Speicherbereiche 12 zu lenken, ist eine Lichtquelle 16 vorgesehen, von der alle vorkommenden Frequenzen enthaltendes Licht ausgeht. Das Licht der Lichtquelle 16 fällt durch die Kollimatorlinse 18 und den Polarisator 20 auf den steuerbaren Filter 22, durch den nur das Licht der gewünschten Frequenz hindurchtritt. Durch den Polarisator 20 wird das Licht in einer senkrecht zur Zeichenebene liegenden Ebene linear polarisiert, wie durch die Punkte 24 angedeutet.

Das derart polarisierte Licht mit der durch den Filter 22 ausgewählten Frequenz wird durch den Strahlenteiler 26 auf das durch den Lippmann-Film gebildete Speicherelement 10 gelenkt. Der Strahlenteiler 26 hat die Eigenschaft, den Lichtstrahl entsprechend seines Polarisationszustandes aufzuspalten. Zwischen dem Strahlenteiler 26 und dem Speicherelement 10 sind elektro-optische Elemente 28 angeordnet, durch welche die Polarisation des Lichts in Bereichen, die mit den Speicherbereichen 12 in einer Flucht liegen, geändert werden kann. Diese Mittel bestehen aus einem elektro-optischen Kristall 30, beispielsweise einem Kalium-Dihydrogenphosphat-Kristall und paarweise angeordneten, durchscheinenden Elektroden 32 auf den gegenüberliegenden Seiten des elektrooptischen Kristalls in Bereichen, die ebenfalls mit den Speicherbereichen 12 in einer Flucht liegen. Wird eine bestimmte Spannung an ein Paar dieser Elektroden angelegt, so wird das linear polarisierte Licht, das durch den elektro-optischen Kristall 30 hindurchtritt, zirkulär polarisiert. Um eine Spannung wahlweise an die einzelnen Elektrodenpaare anlegen zu können, sind die einen Elektroden jedes Paares über die Leitung 34 an eine Seite der Potentialquelle 36 angeschlossen, und die anderen Elektroden sind einzeln über den Schalter 38 mit der anderen Seite der Potentialquelle verbindbar. Die dargestellten Schaltmittel sind mechanischer Art, sie können selbstverständlich durch elektronische Schaltmittel ersetzt werden. Die gespeicherten Zeichen in jedem Speicherbereich 12 und die jeweils erforderliche Frequenz des Lichtes, mit dem die Zeichen ausgelesen werden sollen, sind der Bedienungsperson bekannt. Um ein bestimmtes Zeichen in einem bestimmten Bereich auszulesen,

wird der Schalter 38 in diejenige Stellung gebracht, in der die Viertelwellenspannung an zwei gegenüberliegenden Elektroden in dem gewünschten Bereich, hervorgerufen wird, und der Filter 22 wird so eingestellt, daß die Frequenz des auf den Speicherfilm gelangenden Lichts der Frequenz des Lichts entspricht, das die Bildung der reflektierenden Schichten für dieses Zeichen verursachte. Das linear polarisierte, durch den elektro-optischen Kristall 30 bei angelegtem Feld hindurchtretende Licht wird zirkulär polarisiert. Das von den Schichten 14 reflektierte Licht durchdringt wiederum den elektro-optischen Kristall 30 bei angelegtem Feld und wird dadurch linear polarisiert, jedoch in einer gegenüber der ursprünglichen Polarisationsebene um 90° gedrehten Ebene. Das reflektierte Licht, das somit in der Zeichenebene polarisiert ist, durchdringt den Strahlenteiler 26 und fällt auf den Lichtablenker 40, der durch eine Kombination von doppelbrechenden Elementen verschiedener optischer Weglänge und steuerbaren, elektro-optischen Elementen gebildet wird. In diesem Falle wird der Lichtablenker so betätigt, daß ein Lichtstrahl, der vom Strahlenteiler auf irgendeinen Punkt des Lichtablenkers auftreffen kann, auf den Punkt 42 gelenkt wird, von dem das Licht durch die Linse 44 auf ein photoempfindliches Material 46 gelangt. Durch geeignete, nicht dargestellte Mittel wird das photoempfindliche Material 46 relativ zum Lichtablenker 40 bewegt, um den Abdruck einer Zeile zu bewirken.

Das durch den elektro-optischen Kristall 30 hindurchtretende Licht durchdringt auch diejenigen Bereiche, in denen kein Feld an den Elektroden anliegt, und es besteht die Möglichkeit, daß auch andere Speicherbereiche 12 des Films gespeicherte Zeichen enthalten, die durch dieselbe Lichtfrequenz ausgelesen werden könnten. In den anderen Bereichen jedoch, in denen kein Feld an den Elektroden liegt, wird die Polarisation des Lichtes beim Durchgang durch den elektro-optischen Kristall 30 nicht geändert. Das von diesen Bereichen reflektierte Licht bleibt in der zur Zeichenebene senkrechten Ebene polarisiert und wird vom Strahlenteiler 26 auf den Filter 22 zurückgeworfen.

Ist es erwünscht, die gespeicherte Information mit einer Tönung auf dem lichtempfindlichen Material zum Abdruck zu bringen, die durch eine Schwächung der vollen Intensität des reflektierten Lichtes erzielt wird, so können die Elektroden 32 der elektrooptischen Elemente 28 mit einer geringeren als der Viertelwellenspannung beaufschlagt werden. Ein solches Druckverfahren ist als Halbtonverfahren bekannt. Wenn das linear polarisierte Licht vom Strahlenteiler 26 durch ein mit niedrigerer Spannung beaufschlagtes elektro-optisches Element 28 durchtritt, so wird es elliptisch polarisiert. Das von den Schichten 14 durch das an Spannung liegende elektro-optische Element reflektierte Licht wird entweder weiter elliptisch oder zirkulär polarisiert. Ein Teil dieses Lichtes durchdringt den Strahlenteiler 26 und gelangt auf das lichtempfindliche Material, während der Rest des reflektierten Lichtes zum Filter hin abgelenkt wird. Auf diese Weise kann durch Änderung der an die Elektroden 32 angelegten Spannung jede gewünschte Intensität des auf das Material 46 gelangenden Lichtes erzielt werden.

In F i g. 2 ist eine der bereits beschriebenen Anordnung ähnliche Anordnung dargestellt, wobei entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Im Gegensatz zur F i g. 1 ist in dem als Speicherelement 10 dienenden Film die Information auf der ganzen Oberfläche verteilt, etwa als ein Bild oder eine Druckseite, die sichtbar gemacht oder abgedruckt werden soll. Auf den gegenüberliegenden Seiten des elektro-optischen Kristalls 30 sind zwei Elektroden 48 angebracht, die sich über eine der auszulesenden Fläche des Speicherelementes 10 entsprechende Fläche erstrecken. Diese Elektroden werden mit einer der Potentialquelle 50 entnommenen Spannung beaufschlagt, wenn der Schalter 52 geschlossen wird.

Das Licht einer bestimmten Frequenz wird vom Filter 22 durch den Strahlenteiler 26 und den elektrooptischen Kristall 30 auf den als Speicherelement 10 dienenden Film geworfen. Ist das Feld an die Elektroden 48 angelegt, so wird das vom Film reflektierte Licht in einer Ebene polarisiert, in der es durch den Strahlenteiler 26 und die Linse 54 auf den Auffänger 56 auftrifft, durch den die Information entweder sichtbar gemacht oder gedruckt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Auslesen und Abdrucken bzw. Sichtbarmachen von in einem durchsichtigen Material, beispielsweise einem Film, in Form von durch stehende Lichtwellen erzeugten, reflektierenden Schichten gespeicherten Informationen in Gestalt von lesbaren Zeichen, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des auf den Speicherfilm,gelangenden und von ihm reflektierten Lichts steuejbare-^eleiitro-optische " EIe-^ mente (28)' angeordnet *sirid, die dem über einen Strahlenteiler (26) durch Totalreflexion zugeführten, linear polarisierten Licht einer ausgewählten Frequenz eine derartige Änderung des Polarisationszustandes erteilen, daß zumindest ein Teil des reflektierten Lichts den Strahlenteiler (26) 'ohne Ablenkung durchsetzt und auf einen dahinter angeordneten Auffangen gelangt. ~

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß die elektro-optischen Elemente (28) aus einem sich über die ganze auszulesende Fläche des Speichers erstreckenden, beim Anlegen eines elektrischen Feldes seine Brechungseigenschaften ändernden Kristall (30) mit an gegenüberliegenden Seiten angebrachten, in ihrer Ausdehnung den einzelnen Speicherbereichen (12) entsprechenden, einzeln steuerbaren, durchsichtigen Elektroden (32) bestehen.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte auszulesende Speicherfläche gleichzeitig mit durch einen Polarisator (20) ' linear polarisiertem, monochromatischem Licht beaufschlagbar ist* das mittels eines steuerbaren Filters (22) aus dem von einer Lichtquelle (16) emittierten, alle vorkommenden Frequenzen enthaltenden Licht auswählbar ist.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an den elektro-optischen Elementen angelegte Spannung derart ge-

- wählt ist, daß-das einfallende,, linear polarisierte Licht beim ersten Durchgang durch diese Elemente zirkulär, beim zweiten Durchgang in einer zur ursprünglichen Ebene senkrechten. Ebene linear polarisiert wird, in der es den Strahlenteiler ohne Ablenkung durchsetzt. ,

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da-

- durch gekennzeichnet, daß die an. den elektro-optischeh Elementen angelegte Spannung derart gewählt ist, daß das Licht beim Durchdringen dieser Elemente elliptisch polarisiert wird, so daß nur eine Komponente des.reflektierten Lichts in .der den Strahlenteiler ohne Ablenkung durchsetzenden Ebene polarisiert ist. ^{ίέ 3}^ ■-<■"-' -ϊ *·ί -■£'>■ ■■■■■'& ■■"'■<

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Speicherfilm reflektierte Licht mittels eines, vorzugsweise aus einer Kombination von steuerbaren elektro-optischen und doppelbrechenden Elementen gebildeten Lichtablenkers (40) auf die gewünschte Stelle des Auffängers lenkbar ist.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den gegenüberliegenden Seiten des elektro-optischen Elementes zwei sich über die ganze auszulesende Speicherfläche erstrekkende, durchsichtige Elektroden (48) angebracht sind, so daß beim Anlegen einer Spannung an diese Elektroden clie gesamte bei einer gegebenen Frequenz.gespeicherte Information mittels eines abbildenden optischen Systems (54) auf den Auffänger gelangt.

8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch .gekennzeichnet, daß der Auffänger aus einem licht- oder ladungsempfindlichen Material, einem Schirm oder einer Mattscheibe besteht.