DE2302974A1 - Datenauffindesystem - Google Patents

Description

25 316 p/wa

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo

Japan

Datenauffindesystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Datenauffindesystem mit einer ersten, zweiten und dritten Ebene, die mit vorbestimmten Abständen parallel zueinander angeordnet sind, einem in der ersten Ebene angeordneten Aufzeichnungsme-

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dium mit einer Vielzahl von in Zeilen und Spalten hierauf angeordneten Positionen, welche mit Gittersätzen versehen sind, die als Speicherelemente für eine Vielzahl von entsprechend einem vorbestimmten Klassifikationssystem codierten Informationen dienen, so dass jeder der Gittersätze bei Beleuchten mit Licht .Strahlen gebeugten Lichts in vorbestimmten Richtungen abgibt, während die zweite Ebene durch einzelne Teile der codierten Nachrichten vorbestimmte Positionen und wenigstens eine, selektiv an den vorbestimmten Positionen entsprechend den besonderen Forderungen zum Auffinden der codierten Informationen selektiv ausgebildete öffnungen aufweist, und mit einer Einrichtung zum Beleuchten der ersten Ebene mit einem Strahl monochromatischen Lichts zum selektiven Erzeugen von Lichtpunkten an den vorbestimmten Positionen der zweiten Ebene und Sammeln des von jedem Gittersatz auf dem Aufzeichnungsmedium ausgehenden Lichtstrahls an einer vorbestimmten Position in der dritten Ebene, nachdem der Lichtstrahl durch die zweite Ebene gegangen ist. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Datenauffindesystem unter Verwendung von Hologrammen.

Es ist bekannt, dass Datenauffindesysteme durch die Verwendung der Technik der Holographie aufgebaut werden können. Datenauffindesysteme unter Verwendung holographischer Techniken arbeiten nach anderen Grundsätzen als übliche Datenauffindesysteme unter Verwendung *on Rechnern und Suche-n von Karten, und vorteilhaft können damit infolge der vollständig parallelen Verarbeitung von Daten diese mit hohen Geschwindigkeiten aufgefunden werden, während die zugehörigen Speichereinrichtungeri die Daten mit einer hohen Dichte zu speichern vermögen. Diese Systeme sprechen auf aufzufindende digitale Codes

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an, welche als Eingangsgrössen zugeführt werden, um Adressen entsprechender Informationen, z.B. den zugehörigen Materialien, Literaturstellen usw. zugeordnete Zahlen zu finden. Solche Systeme haben Jedoch den Nachteil, dass Jedesmal, wenn die Primärdaten oder die ursprünglichen Daten, auf deren Basis die Hologrammspeicher in der Speicherplatte des Systems ausgebildet sind, teilweise geändert werden, ein grosser Teil der Hologrammspeicher wieder auf den neuesten Stand gebracht werden muss. Mit anderen Worten ist das Zufügen und/oder Bringen auf den neuesten Stand von Primärdaten unmöglich.

Dementsprechend ist es das Ziel der Erfindung, ein neues und verbessertes Datenauffindesystem zu schaffen, welches das Zufügen und/oder auf den neuesten Stand Bringen von aufzufindenden codierten Daten erleichtert, während das Auffinden mit hoher Geschwindigkeit infolge der parallelen Verarbeitung und die hohe Aufzeichnungsdichte, wie sie bei den bekannten Systemen vorhanden sind, erhalten bleiben.

Dieses Ziel wird mit einem System der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch erreicht; dass in Jedem der Gittersätze eine codierte Information aufgezeichnet-ist, und dass ein optisches Systen zum Bringen der ersten Ebene in ein optisch konjugiertes Verhältnis zu der dritten Ebene vorgesehen ist.

In dem erfindungsgemässen System sind Einr-ichtungen zum Auffinden vorbestimmter Teile der Informationen durch Erfassen, ob die Strahlen gebeugten Lichts an den vorbestimmten Positionen in der dritten Ebene gesammelt werden oder nicht,vorgesehen.

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Auf den Gittersätzen ist die codierte Information Vorzugs· weise in der Form einer Binärzahl aufgezeichnet, so dass der Strahl gebeugten Lichts in einer vnrbeniimtntGn Richtung für jede der Binärstellen der Binärzah] abgegeben wird.

Alternativ kann die Information in jedem Gittersatz derart aufgezeichnet sein, dass der Strahl gebeugten Lichts in einer vorbestimmten Richtung für jeden Posten in einer von verschiedenen Eigenschaften oder Einteilungen, in welche die Information vorher geordnet ist, abgegeben wird.

Die Gittersätze können Hologramme oder Beugungsgitter sein.

Zweekmässige Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden zum besseren Verständnis der Erfindung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Teilansicht einer Tabelle zur Darstellung der aufzufindenden Sekundärdaten,

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht des wesentlichen Teils eines Datenauffindesystems unter Verwendung von Hologrammspeiehern, welches entsprechend den Prinzipien bekannter Systeme aufgebaut ist,

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung,

Fig. "4. eine perspektivische Teilansicht des wesentlichen Teils eines Datenauffindesystems, welches entspre-

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ohend den Prinzipien der Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 5 eine schemati sehe Seitenansicht einer Modifikation der Erfindung,

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 5* Vielehe jedoch eine andere Modifikation der Erfindung zeigt,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Modifikation der Erfindung, bei welcher ein Speicherband verwendet wird,

Fig. 8 eine perspektivische Teilansicht des wesentlichen Teils einer v/eiteren Modifikation der Erfindung,

Fig. 9 eine weitere Teilansicht einer Tabelle zur Darstellung der aufzufindenden Sekundärdaten,

Fig. 10 eine perspektivische Teilansicht der wesentlichen Teile einer Modifikation der in Fig. 7 gezeigten Anordnung,

Fig. 11 eine Teildraufsicht auf die in Fig. 10 gezeigte Datenmaske,

Fig. 12 eine perspektivische Teilansicht zur Darstellung der Art und Weise, in welcher eine Art von mit der Erfindung verwendetem Speicher oder Elementargitter ausgebildet wird,

Fig. 13 eine Teilquerschnittsansicht eines Phasen- oder Beugungsgitters, welches in der Art wie in Fig. gezeigt ausgebildet ist, zur Erläuterung der durch das Beugungsgitter bewirkten Beugung eines Strahles monochromatischen Lichts,

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Fig. 14 eine Draufsicht auf ein Mehrphasengitter, welches in der Art 'wie in Fig. 12 gezeigt ausgebildet ist, sowie durch dieses gebeugte Strahlen monochromatischen Lichts, und

Fig. 15 eine perspektivische Teilansicht eines Systems zum

p·-

Reproduzieren von Daten von einer Vielzahl von Mehrphasengittern oder Beugungsgittern auf einem Speicherband entsprechend den Prinzipien der Erfindung.

In den verschiedepen Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Teil einer Tabelle dargestellt, in welcher Sekundärdaten zusammengestellt sind, die allgemein in einem Datenauffindesystem bearbeitet werden können. Die Tabelle ist durch Zusammenstellung von Primärdaten aus einer Namenrolle für eine bestimmte Vereinigung erstellt. Die Namenrolle kann eine Reihe von Eigenschaften, wie Alter, eine Fotografie, eine Karrierebezeichnung usw. jedes der Mitglieder oder Angestellten der Vereinigung enthalten. Die in Fig. 1 gezeigte Tabelle enthält Namen von m Mitgliedern P , P^ ... P_f in der linken Spalte und Adressen a, b ... f der entsprechenden Mitglieder in der nächsten Spalte. Die Tabelle enthält weiter eine Mehrzahl von Einteilungen 0-1, 0p, 0-, ..., welche in den folgenden Spalten er-

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fasst oder aufgefunden werden können.

Jede der Einteilungen ist in ein Paar Posten t»>, und i*)p aufgeteilt, welchen eine binäre EINS und eine binäre NULL zugeordnet ist. Zum Beispiel bezieht sich die Einteilung 0, auf das Alter jedes Mitglieds und weist den Posten U₁ auf, welcher durch eine binäre EINS dargestellt wird und das Alter des Mitglieds als unter 20 Jahren beschreibt, so-

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wie den Posten ^too* welcher durch eine binäre IJULL dargestellt vjjrd und das Alter des Mitglieds über 20 Jahre beschreibt. Die Einteilung 0, betrifft die Besonderheit ,jedes Mitglieds und weist einen Posten «o- auf, welcher durch eine binäre EINS dargestellt ist und ein Hitglied mit literarischer Ausbildung bezeichnet, sowie einen Posten oJp, !^reicher durch eine- binäre InJULL dargestellt ist und ein Mitglied mit wissenschaftlicher Ausbildung bezeichnet. Auf diese Weise ist jeder Einteilung ein Bit zugeordnet. Unter der Annahme, dass die Anzahl von Einteilungen gleich η ist, werden eine Information oder Sekundärdaten für jedes Mitglied durch eine Binärzahl mit η Bite dargestellt, welchen die gleiche Adresse wie dem zugehörigen Mitglied zugeordnet ist und welche eine binärcodierte Information bilden, welche im folgenden mit. Binärcode bezeichnet wird. Die Binärzahlen oder -codes mit η Bits sind in der Adresse identisch mit den Primärdaten für die entsprechenden Mitglieder. Zweck der Datenauffindung ist es, von m-Binärcodes mit η Bits diejenige Adresse zu erhalten, welche einer bestimmten Binärzahl mit η Bits, enthaltend alle Binärstellen mit den entsprechenden Binärwerten wie gefordert, zugeordnet ist. Wenn die Adresse einmal gefunden ist, kann man die Primärdaten für ein bestimmtes Mitglied mit der gefundenen Adresse mit Hilfe der Adresse mit beliebigen Mitteln aus der Namenrolle herausziehen.

Falls erforderlich, können jeder der Einteilungen mehr als ein Bit zugeordnet werden.

Im Zusammenhang mit Fig. 2 sollen im folgenden die Prinzipien üblicher Datenauffindesysteme zur Verarbeitung von Binärcodes mit η Bits in der Form von Hologrammen,wie in Fig. 1 gezeigt,beschrieben werden. Die dargestellte

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Anordnung besteht aus einer Datenmaske 2OA in Form einer flachen Platte mit Öffnungen, einer flachen Speicherplatte 3OA und einer flachen Ausgangsfläche ²I-OA, welche mit Abstand zueinander und parallel angeordnet sind. Die Datenmaske 2OA weist eine Mehrzahl von Positionen 22 auf, welche in Zeilen und Spalten mit einem horizontalen Paar für jedes Bit des binären Codes mit η Bits angeordnet sind. Für jedes Paar von horizontal ausgerichteten Positionen sind ein Paar Öffnungen B₁ und B₁ , wobei i = 1, 2 .. .n ist, vorgesehen Wenn das i-te Bit den Wert einer binären EINS hat, wird eine Öffnung B^Jn}äer zugehörigen Position 22 des Paares, in diesem Falle der linken Position in Fig. 2 ausgebildet, während in der rechten Position keine Öffnung ß. ausgebildet wird. Alternativ wird, wenn das i-te Bit den Wert einer binäre NULL hat,eine Öffnung S. in der rechten und keine Öffnung B₁ in der linken der zugehörigen Positionen 22 ausgebildet. In Fig. 2 haben die mit B₁ und S₂ gekennzeichneten Positionen 22 Öffnungen und alle übrigen mit B,, B, ..., B₁, B₁ bezeichneten Positionen sind nicht mit Öffnungen versehen, weil die zugehörigen Bits in diesem Falle nicht wesentlich sind. In Fig. 2 sind die Positionen ohne Öffnungen schraffiert gezeichnet.

Die Speicherplatte ;50A weist eine Vielzahl von Hologrammspeichern oder Speichern M₁, M₁, M₂, Mg, ... M₁, M₁ auf, welche ausgerichtet zu den mit B₁, B₁, B₂, B₂, ... B₁, B₁ gekennzeichneten Positionen 22 auf der Datenmaske 2OA ausgerichtet sind.

Jederdieser Speicher besteht aus einem auf der Speicherplatte 30A aufgezeichneten Fraunhofer Hologramm,und jedes Paar weist für m Mitglieder gespeicherte Daten betreffend

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das ΐ-te Bit eines Binärcodes mit η Bits auf.

Die flache Ausgangsplatte oder Ausgangsfläche 4OA hat eine Vielzahl Positionen 42a, 42b, 42c, ... 421, welche in Zeilen und Spalten derart angeordnet sind, dass bei der Bestrahlung jedes Paar von Speichern M. und M. mit

kohärentem Licht auf vorbestimmte Weise der Speicher M. einen Lichtpunkt auf derjenigen Position 42, entsprechend einer jedem Mitglied zugeordneten Adresse mit dem zugehörigen i-ten Bit, dessen Viert eine binäre EINS ist, reproduziert, während der Speicher M. einen Lichtpunkt in der Position 42 reproduziert, welcher einer jedem Mitglied zugeordneten Adresse mit dem i-ten Bit entspricht, dessen Wert eine binäre NULL ist.

Zum Beispiel wird angenommen, dass nach Mitgliedern oder Angestellten gesucht wird, welche die Einteilung 0^ mit dem Posten W₁ (oder einer binären EINS) und die Einteilung 0p mit dem Posten u>₂(oder einer binären NULL)aufweisen, während die anderen Einteilungen in der Tabelle nach Pig. I unwesentlich sind. Unter den angenommenen Bedingungen hat die Datenmaske 2OA nur die öffnungen B, und B₂ , wie in Fig. 2 gezeigt. In der Anordnung nach Fig. 2 bestrahlt ein Laserlicht 50 die Datenmaske 2OA, und die die öffnungen B, und B₂ verlassenden Strahlteile eines Laserlichts 52 fallen auf die Holgrammspeicher oder Speicher M, und FL auf der Speicherplatte JOA, um gebeugt zu werden. Dann überträgt der Speicher M, Strahlen eines gebeugten Lichtes 54 auf die Ausgangsfläche 40A,bis Lichtpunkte in den Positionen 42b, 42d und 42e, entsprechend den Adressen b, d, und e der Mitglieder P^, P, und P , welche nicht den Posten lj, in der Einteilung 0, aufweisen, reproduziert werden. Das heisst, das erste Bit für diese Mit-

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glieder ist keine binäre EINS.

Auf ähnliche Weise überträgt der Speicher Mp Strahlen gebeugten Lichts 56 zu der Ausgangsfläche 4OA, um Lichtpunkte in den Positionen 42a, 42d und 42f zu erzeugen, welche den Adressen a, d und f von Mitgliedern P , P, und P-

a Q χ

entsprechen. In Fig. 2 sind diejenigen Positionen mit Lichtpunkten auf der Ausgangsfläche ¹K)A mit durchgehenden Kreisen bezeichnet, während die Positionen ohne Lichtpunkte mit gestrichelten Kreisen bezeichnet sind.

Als Ergebnis weist die Ausgangsfläche 40A nur in derjenigen Position 42c, entsprechend der Adresse c für das Mitglied P , welches die besondere Forderung erfüllt, keinen einfallenden Strahl gebeugten Lichtes auf. Auf jede der Teile auf der Ausgangsfläche, entsprechend den Adressen von Mitgliedern, welche solche Forderungen nicht erfüllen, fällt jedoch wenigstens ein Strahl gebeugten Lichts.

Daher lässt sich sofort jede einem Mitglied oder Mitgliedern, welche d,ie besonderen Forderungen aus den m Binärcodes erfüllen, zugeordnete Adresse oder zugeordneten Adressen durch eine vollständig parallele Bearbeitung, wie z.B. durch einen Lichtsensor an jeder der Positionen 42 auf der Ausgangsfläche 40A auffinden.

Die übliche Art von Datenauffindesystemen, unter Verwendung eines Hologramms wie oben beschrieben, hat den "Vorteil, dass durch die Parallelbearbeitung eine hohe Auffindegeschwindigkeit erzielt wird und dass Spei eher einrichtungen hoher Dichte vorgesehen sind, weist jedoch die folgenden Nachteile auf. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 führt das Hinzufügen eines Mitglieds in die Namenrolle zu der Notwendigkeit, einen gros-

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sen Teil der Hologrammspeicher auf der Speicherplatte, wie in Fig. 2 gezeigt, auf den neuesten Stand zu bringen; tatsächlich wird wenigstens die Hälfte oder mehr der Speicher, entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Tabelle auf den neuesten Sr-and zu bringen sein. Im allgemeinen ist es erforderlich, bei jeder Änderung der Primärdaten einen grossen Teil der Speicherplatte 5OA zu ändern. Ähnlich ist es auch bei anderen Arten üblicher Datenauffindesysteme unmöglich, den Speidiereinrichtungen neue Daten hinzuzufügen und die Daten auf den neuesten Stand zu bringen.

Die vorliegende Erfindung führt zu einer Vermeidung der Nachteile bekannter Systeme wie oben beschrieben, während die erwähnten Vorteile erhalten bleiben.

Die Prinzipien der Erfindung sollen im folgenden im Zu-r sammenhang mit Fig. 3 beschrieben werden. Die dargestellte Anordnung enthält eine entsprechend den Prinzipien der Erfindung aufgebaute Speicherplatte 1OA in einer ersten Ebene 10, eine Datenmaske 2OA in einer zweiten Ebene 20 und eine Ausgangsfläche 40A in einer dritten Ebene 40. Die Ebenen 10, 20 und 40 sind in der genannten Reihenfolge mit Abstand und parallel zueinander angeordnet. Die Datenmaske 2OA und die Ausgangsfläche 40A gleichen der Datenmaske 2OA und der Ausgangsfläche 40A in Fig. 2.

Die Speieherplatte 10A hat eine Mehrzahl von Adressen oder Positionen 12a, 12b, 12c ..., welche für jedes Mitglied in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Im Gegensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Speicherplatte 30A mit einem Paar von Hologrammspeichern für jedes Bit des Binärcodes mit η Bits ist die Speicherplatte 1OA an den Adressen oder Positionen 12a, 12b, 12e mit Hologrammspeichern M₀, M₁. M . ... verse-

ei D C

hen, in welchen jeweils eine Information für eines verschie-

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dener Mitglieder, wie in Fig. 1 gezeigt, -gespeichert ist. Die -^;Speleher werden im folgenden näher"'beschriebenwerden.-'" -Dem den Speicher bezeichnenden Bezugszeichen M ist als Index der Buchstabe nachgestellt, welcher die Adresse des zugehörigen Mitglieds identifiziert. Zürn Beispiel bezelch- net ⁵M einen Speicher» 'mit' der' Adresse ä, in wislchefrr Infor« ' mation für ein Mitglied mit ebenfalls einer Adresse -a, z.B. für ein Mitglied P _:, wie in- Fig. 1 gezeigt, gespeichert ist.

el

Die Datenmaske 2OA ist in Fig. j5 mit öffnungen an mit &," und Sp gekennzeichneten Positionen 22, wie in der Anordnung in Fig. 2_; gezeigt. Es wird angenommen," dass der Speicher

M_n dem Mitglied-P- ,wie in Fig. 1 gezeigt, entspricht, und a a

dass ein Strahl monochromatischen Lichts oder Laserlichts ' 50 die Speicherplatte 1OA bestrahlt. Unter dieser Bedingung werden von dem Speicher M Strahlen gebeugten Lichts ausgehen, welche an einer, mit -S* gekennzeichneten Position 22 auf die Daterimäske 2ΌΑ fallen, weil die Einteilung 0^ (oder das erste Bit des Binärcodes) den Posten w - (oder eine binäre EINS)hat, in einer mit S^ gekennzeichneten Position 22 auf die Datenmaske 2OA fallen, weil die Einteilung 0₂ den Posten: w^ (oder eine binäre EINS) hat, und in einer mit B^, gekennzeichneten Position 22 auf die Datenmaske 2OA fallen, weil die Einteilung 0^ den Posten Up (oder eine binäre . NULL) hat. Ähnlich fallen,wie dargestellt,Strahlen gebeugten-Lichts 58 von: dem Speicher M in den mit B,, Bp Und B^ gekennzeichneten Positionen 22 auf die Datenmäske 2OA, wie· sieh aus Fig." 1 leicht verstehen lässt. Allgemein wird ein Strahl gebeugten Lichts von einem· beliebigen Speicher M an .einer mit B. gekennzeichneten Position 22 auf die. Datenmaske 2OA ,fallen, wenn das Bit des zu den mit B., und" S. : . ■ gekennzeichneten Positionen gehörigen Binärcodes eine-bi-^{: ;} näre EINS ist, und er wird auf eine mit B. gekennzeichnete ■

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Position 22 fall-en, wenn das gleiche Bit eine binäre NULL ist. ' -■■-.- '

Andererseits ist die Datenmaske 2OA an einer mit B₁ gekennzeichneten Position 22 mit einer öffnung und an einer mit B. gekennzeichneten Position 22 mit keiner öffnung versehen,wenn das ee zu diesen mit B. und S. gekennzeichneten Positionen gehörige Bit des Binärcodes den Wert einer binären SINS hat, und sie ist an der mit S. gekennzeichneten Position 22 mit einer öffnung und an der mit B. gekennzeichneten Position 22 mit keiner öffnung versehen, wenn das gleiche Bit den Wert einer binären NULL hat. ■:..;■■

Es wird angenommen, dass die Anordnung, wie in Fig. J5 gezeigt, mit einem optischen System derart verbunden ist, dass Strahlen gebeugten Lichts von beliebigen Hologrammspeichern auf der Speicherplatte 1OA, welche durch die Datenmaske 2OA verlaufen, auf die Ausgangsfläche 40A an entsprechenden Adressen oder Positionen 42 auffallen, welche in einem 1 : 1 Verhältnis mit den Adressen oder Po-.sltionen auf der Speicherplatte 1OA gehalten werden. Unter den angenommenen Bedingungen fällt, wie in der Anordnung nach Fig. 2,kein Strahl gebeugten Lichts 60 auf die Adresse oder Position auf der Ausgangsfläche 40A, welche einem beliebigen Hologrammspeicher auf der Speicherplatte 1OA entspricht, der die besonderen auf der Datenmaske 2OA festgehaltenen Forderungen erfüllt. Für diejenigen Hologrammspeicher, Vielehe diese Forderungen nicht erfüllen, fällt wenigstens ein Strahl gebeugten Lichts βθ auf jede der Adressen oder Positionen auf der Ausgangsfläche 40A, welche denjenigen der Speicher entsprechen.

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Unter diesen Umständen kann die Ausgangsfläche 40A an jeder Adresse oder Position ·42 mit einem Lichtsensor -verse-; ■ hen sein, oder sie kann durch einen Leuchtschirm' einer Aufnahmeröhre ersetzt sein, um hierdurch die Adressen derjenigen Mitglieder herauszufinden, welche die besonderen Forderungen der Suche erfüllen» ■ ' , . v

Zu diesem Zweck enthält die Erfindung ein optisches System' zum Bringen der Speicherplatte 10Ä in ein optisch' konjugiertes Verhältnis zu-der Ausgangsfläche-40A. Mit anderen Worten müssen die Speicherplatte 1OA und die Ausgangsfläche 40Ä eine Gegenständsebene und eine Bildebene in: Bezug auf das optische System bilden. '

In Fig. 4 ist ein Datenauffindesystem dargestellt, Welches entsprechend den Prinzipien der Erfindung aufgebaut ist. Wie in Fig. 4 dargestellt, ist die Speicherplatte 1OA mit einem Abstand 2f vor einer Linse 61 mit'der Brennweite f angeordnet, während die Datenmaske 2OA mit einem Abstand f hinter der Linse 61 angeordnet ist und die Ausgangsfläche 40A von der Datenmaske 2ΌΑ einen Abstand f auf der Seite der Linse 61 entgegengesetzt der Speicherplatte IQA aufweist." Die Speicher M , M^, M ... auf der Speicherplatte 1OA werden mit einem Strahl monochromatischen Lichtes> z.B. Laserlicht 50 angestrahlt um Strahlen gebeugten Lichts abzugeben, welche ihrerseits durch die Linse 61 auf die Datenmaske 2OA fallen. Wenn die Speicher in die Form von Fraunhofer-Hologrammen gebracht sind, ist es möglich, dass ein von jeder Adresse oder Position auf der Speicherplatte 1OA ausgehender Strahl die mit B. gekennzeichnete Position auf der Dätenmasfce 2OA erreicht, wenn ein i-tes Bit des zu den mit B.¹ und S.'gekennzeichneten Positionen gehörigen Binärcodes'"m'it η Bit, welches die Forderung für die bestimmte Adresse'erfüllt, den Wert "einer binären EINS hat. Wenn je-""

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doch'das gleiche i~te^! Bit- eine binäre MJEI/Ist, erreicht- '■-■■ der gleiche Strahl gebeugten Lichtes die Position B, auf der Dätenmaske 20Ä. So känn^ der positionsmässige Zusammenhang zwischen den Adressen oder Positionen der Speicherplatte 1OA und denjenigen der Ausgangsfläche 40A derart bestimmt werden, dass ein von einer k-ten Adresse oder Position auf der Speicherplatte 10Ä ausgehender Strahl gebeugten Lichtes eine k_te Airesse oder Position auf der Ausgnngsflache 40A erreicht, nachdem er entweder durch die öffnung B. auf der Datenmaske 2OA für das 1-te Bit einer binären EINS oder durch die öffnung BV für das gleiche Bit einer binären NULL gegangen ist. Dementsprechend kann die Anordnung in Fig. 4 den Auffindevorgang,wie oben im Zusammenhang mit Pig. 3 beschrieben, durchführen. . .:■:..

Während die Abstände zwischen den in Fig. 4 gezeigten Teilen die oben genannten Werte aufweisen, ist die Erfindung nicht auf derartige W_erte beschränkt. Es muss lediglieh das Verhältnis l/a + 1/b .-= 1/f eingehalten werden, wobei a: der Abstand zwischen der Speicherplatte 1OA und -_r ■ · der Linse 61 und b der Abstand zwischen der Linse 61 und der Ausgangsfläche 40A ist. Das obige Verhältnis ist mit der Anordnung nach Fig.4-erfüllt, da a und b jeweils gleich 2f sind. ....·': ,

In Fig. 5 ist eine erste Linse 62 mit einer,Brennweite f . zwischen der Speicherplatte 1OA und der Datenmaske 2OA mit gleichem Abstand zu diesen angeordnet, während diese ihrerseits,, einen Abstand von 2f aufweisen, und eine zweite Linse mit einer Brennweite f' ist zwischen der Datenmaske 2OA und der Ausgangsfläche 40A mit gleichem Abstand' zu diesen angeordnet, während diese ihrerseits einen Abstand 2f*-zueinander haben. Die so angeordneten Linsen 62 und 64 dienen dazu, eine Amplitudenverteilung auf der Speicherplatte 1OA zu bewirken, welche einer Fourier-Transformation

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ORIGINAL INSPECTED

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derjenigen auf der Datenmaske 2OA entspricht und wäter eine Amplitudenver te llung auf der Datenmaske 2OA zu bewirken, welche einer Fourier-TransfOrmatlon derjenigen auf der Äusgangsfläche 40A entspricht, während sie ein optisch konju— giertes Verhältnis der Speicherplatte 1OA zu der Ausgangsflache, 40A herstellen. So ist zu erkennen, dass die Anordnung nach Pig» 5 den oben beschriebenen Auffinde vor gang durchzuführen vermag.

In Pig. 6 1st eine erste Linse 66 mit einer Brennweite f vor der Speicherplatte 1OA angeordnet, um einen Strahl Laserlicht zu dieser zu übertragen,, und eine zweite Linse 68 mit einer Brennweite f' ist hinter der Datenmaske 2OA angeordnet. Der Abstand von der ersten Linse 66 zu der Datenmaske 20Ä ist f, der Abstand zwischen der Speicherplatte 1OA undder Linse 68 ist a. So dient die zweite Linse 68 dazu, jeden von der Speieherplatte 1OA ausgehenden Strahl gebeugten Lichts auf die Ausgangsfläche 40A zu-fokus!eren, welche in einem Abstand b von der Linse 68 entfernt ist, wobei das Verhältnis l/a + 1/b = 1/f eingehalten ist. So vermag diese Anordnung den AuffindevorgangjWie oben im Zusammenhang mit Pig. 5 beschrieben /durchzuführen. In Pig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben,'in welcher die Speicherplatte 1OA der in Fig. 5 gezeigten Anordnung durch ein Speicherband 1OB ersetzt ist. Die dargestellte Anordnung weist eine Lasereinrichtung' 70 zur Abgabe eines Strahls Laserlicht, eine zylindrische Linse 72 und ein mit einem Strahl Laserlicht 50 bestrahltes Speicherband 1OB auf, wobei das Laserlicht durch die zylindrische Linse 72 auf das Speicherband fokussiert wird «■ Das Speieherband 1OB kann mit einer vorbestimmten festen Geschwindigkeit von einer eines Paars mit vertikalem Abstand zueinander angeordneten Rollen J^ durch einen mit einer der Rollen 74 verbundenen elektrischen Motor J6 zu der anderen bewegt'werden. Auf dem Speicherband 1OB sind für jede Adresse

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INSPECTED

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eine Vielzahl von Hologrammspeichern in Zeilen und Spalten angeordnet. Jeder der Speicher ist gleich dem Speicher M wie oben im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben, mit der Ausnahme, dass in Fig. 7 Primär- oder Sekundärdaten oder beide hierin gespeichert werden können.

Das Speicherband 1OB und die Ausgangsfläche 40A bilden die Anordnung nach Fig. 5 mit Linsen 62 und 64 und einer Datenmaske 2OA. Es ist jedoch zu bemerken, dass die in Fig. 7 gezeigte Ausgangsfläche 40A eine einzige Zeile von Adressen oder Positionen 42 aufweist, welche mit Hilfe der Linsen 62 und 64 zu jeder Zeile der Positionen 12 auf dem Speichertband 1OB konjugiert sind. Weiter ist an jeder der Positionen 42 ein Lichtsensor 40B angeordnet. So sind die Lichtsensoren 40B den Hologrammspeichern jeder Speicherzeile gleich in der Zäil und konjugiert zu diesen angeordnet. Die Lichtsensoren sind mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 88 elektrisch verbunden.

Wenn jede Zeile von Holgrammspeichern auf dem Speicherband 1OB in die konjugierte Lage in Bezug auf die Zeile von Lichtsensoren 40B gebracht wird, können diese gleichzeitig Hologramme aus den Speichern dieser Speicherzeile auslesen. Die SignalVerarbeitungseinrichtung 88 verarbeitet die Ausgänge der Lichtsensoren 40B, um die Adressen aufzunehmen, welche die besonderen Forderungen wie durch die Datenmaske 2OA bestimmt erfüllen, und sie zeichnet die aufgenommenen Adressen in einer einzelnen Zeile auf einem Aufzeichnungsmedium, wie einem Aufzeichnungspapier 90, auf.

Der oben beschriebene Vorgang wird mit jeder aufeinanderfolgender Zeilen auf dem Speicherband 1OB wiederholt, wobei diese jeweils in ihre operative Lage gebracht werden.

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Die Anordnung nach Pig. 7 vermag aufeinanderfolgend auf dem magnetischen Speicherband 1OB gespeicherte Daten mit hoher Geschwindigkeit jeweils für jede vorbestimmte Zahl von in einer Zeile angeordneten Adressen in einem Parallelvorgang aufzufinden. Die Verwendung des Speicherbandes 1OB ist für praktische Zwecke sehr bequem. Palis gewünscht, kann auch die Datenmaske 2OA in Form eines Bandes mit einer Vielzahl von verschiedenen in Zeilen und Spalten angeordneten verschiedenen Forderungen für das Auffinden ausgebildet sein und mit einer Antriebseinrichtung»wie im Zusammenhang mit dem Speicherband 1OB beschrieben, angetrieben werden.

Es ist ohne weiteres verständlich, dass die in den Fig. 4, 5 oder 6 gezeigje Anordnung ein Speicherband ähnlich dem Speicherband 1OB aufweisen kann, um aufeinanderfolgend Paralle!vorgänge wie oben beschrieben zu bewirken. Falls gewünscht, kann die in den Fig. 4, 5 oder 6 gezeigte Datenmaske 2OA durch eine bandförmige Datenmaske wie oben beschrieben ersetzt werden.

In den in den Fig. 4 bis 7 gezeigten Anordnungen entspricht die Amplitudenverteilung in der zweiten Ebene (Ebene 20 in Fig. J5), in welcher die Datenmaske 2OA angeordnet ist, einer Fourier-Transformation derjenigen in der ersten Ebene (Ebene 10 in Fig. 5), in welcher die Speicherplatte 1OA angeordnet ist.(In der Four-ier-Transf ormation kann ein Phasenausdrude mit konstantem Wert, falls erwünscht, vernachlässigt werden.) Die Speicherplatte 1OA oder das Speicherband 1OB enthält fouriertransformierte Hologramme. Dies führt zu folgende Vorteilen. Für eine gegebene Speicherplatte 1OA mit unter be-

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stimmten Bedingungen hierauf gespeicherten Daten kann die Datenmaske 2OA zusammen mit dem zugehörigen optischen System jede gewünschte Abmessung haben und wird nicht beeinflusst durch die Bedingungen, unter welchen die Daten auf der Speicherplatte 1OA aufgezeichnet worden sind. Auch eine Verschiebung der Speicherplatte K)A in ihrer Ebene 10 bewirkt keine Abweichung eines Lichtpunktmusters, welches auf der Datenmaske 20A infolge der Hologramme auf der Speicherplatte 1OA entwickelt wird» von seiner vorbestimmten Lage. Weiter weist das Fraunhofer-Hologramm, mit welchem die Erfindung arbeitet, eine hohe Dichte der aufgezeichneten Daten, verglichen mit dem Fresnel-Hologramm,auf.

Aus den Prinzipien der Erfindung, wie oben beschrieben, ist leicht zu verstehen, dass die Fourier-Transformation nicht notwendigerweise zwischen den Amplitudenverteilungen in den Ebenen gehalten werden muss, und dass die zweite Ebene praktisch in jeder gewünschten Lage zwischen der ersten und der dritten Ebene angeordnet sein kann. Im letzteren Fall entsprechen die Amplitudenverteilungen in der ersten und in der zweiten Ebene allgemein der Fresnel-Transformation derjenigen in der zweiten und in der dritten Ebene. Es ist daher klar, dass, solange die erste Ebene optisch konjugiert zu der dritten Ebene ist, jedes Datensuchsystem, enthaltend ein optisches System zunBewirken einer Fresnel-Transformation, unabhängig von der Lage der zweiten Ebene relativ zu der ersten oder dritten Ebene in den Bereich der Erfindung fällt.

In Fig. 8 ist der wesentliche Teil einer anderen " Form der Erfindung unter Verwendung einer Fresnel-Transformation dargestellt. Die dargestellte Anord-

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nung ist ähnlich der in Fig. 6 gezeigten, mit der Ausnahme, dass die erste in Fig. 6 gezeigte Linse 66 weggelassen ist. Es ist wichtig, dass die Linse 68 dazu dient, die Speicherplatte 1OA oder die erste Ebene 10 in ein konjugiertes Verhältnis mit der Ausgangsfläche 40A oder der dritten Ebene 40 zu bringen. Das heisst, dass die Beziehung l/a + 1/b

= 1/f eingehalten werden sollte, wobei f die Brennweite der Linse 68, a der Abstand zwischen der Speicherplatte 1OA und der Linse 68 und b der Abstand zwischen der Linse 68 und der Ausgangsfläche 40A ist. Die Datenmaske 2OA oder die zweite Ebene 20 muss lediglich in einem optischen Weg liegen, welcher von der Speicherplatte 1OA zu der Äusgangsflache 40A verläuft. Eine Amplitudenverteilung in der ersten Ebene entspricht einer Fresnel-Transformation derjenigen in der zweiten Ebene 20 in dem optischen Bereich. Die Speicherplatte 1OA enthält fresnel-transformierte Hologramme.

Die in den vorhergehenden Figuren gezeigte Datenmaske 2OA ist allgemein als eine Blendenmatrix ausgebildet," welche eine Vielzahl von Blendenelementen, wie sie bei photographischen Kameras verwendet werden, regelmässig in Zeilen und Spalten in ihrer Ebene angeordnet enthält. Dabei ist es bekannt, dass beim Aufzeichnen von Fourier-Hologrammen optische Energie in einer zugehörigen Brennebene konzentriert wird. Dies kann zu einem Hindernis beim Aufzeichnen von Hologrammen führen. Wenn eine Position einer Datenmaske wie der Datenmaske 2OA durch die Fourier-Transformation beeinflusst wird, ist die Amplitudenverteilung im wesentlichen gleichmässig, was zu dem Vorteil führt, dass sich leicht eine gute Aufzeichnungsqualität erreichen lässt.

In allen oben beschriebenen Anordnungen ist jedes der Hologramme auf der Speicherplatte oder dem Speicherband

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derart aufgezeichnet wrden, dass für jede Information Licht in einer Richtung gebeugt wird, welche dadurch bestimmt ist, ob der jeweilige Posten ω. in einer ande-

J ren der Einteilungen 0. den Wert einer binären EINS oder NULL hat. Das heisst, jede Information wurde in der Form einer Binärzahl auf der Speicherplatte oder dem Speicherband aufgezeichnet. Anstelle des Hologramms kann ein Mehrfachgitter oder Beugungsgitter, wie im folgenden beschrieben, verwendet werden, um Licht auf die gerade erwähnte Weise zu beugen.

Die mit der vorliegenden Erfindung verarbeiteten Inforr· mationen sind nicht auf die Form von Binärzahl beschränkt, und es versteht sich, dass die Informationen in Hologrammen oder Beugungsgittern auch durch beliebige andere Datenaufzeichnungssysteme anders als das oben erwähnte System unter Verwendung von Binärzahlen aufgezeichnet werden können. Zum Beispiel können das Hologramm oder das Beugungsgitter derart ausgebildet sein, dass sie für jede Information Licht in einer vorbestimmten Richtung nur für einen ausgewählten der Posten in jeder der Einteilungen entsprechend der besonderen Forderungen beugen. In diesem Falle können die Sekundärdaten beispielsweise wie in Fig. 9 dargestellt geordnet oder sortiert sein.

Eine Tabelle wie in Fig. 9 gezeigt ist auf ähnliche Weise wie die in Fig. 1 gezeigte Tabelle aufgebaut und enthält Einteilungen 0,, 0₂, ... in Spalten und Posten oj ., _{w 2}, g, und _ω^ in Zeilen. Zum Beispiel bezieht sich die Einteilung 0, auf das Alter und hat die Posten <*>., ^, ui-, oder iPh mit der Bedeutung, dass das entsprechende Mitglied 18, 19, 20 oder 21 Jahre alt ist. Die Einteilung 0p hat die Posten ic., ^p, q ·, und c*} u mit der Bedeutung

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von Gehältern von 20.000, 25.000, 30.000 und 35.000 japanischen Yen. Die Einteilung $L bezieht sich auf die Besonderheit und ist in die Posten ο ω ρ, υύ -,, und Ui₁, geordnet, welche die Bedeutung Elektrotechnik, Elektronik, Maschinenbau und Physik haben. Es versteht sich, dass die Daten auf jede gewünschte Weise und anders als in Fig. 9 entsprechend der jeweiligen Anwendung geordnet werden können.

In Fig. 10 ist eine weitere Modifikation der Erfindung dargestellt, welche besonders geeignet zum Auffinden von Daten ist, die auf die in Fig. 9 gezeigte Weise geordnet sind. Die Anordnung ist mit Ausnahme des Speicherbandes und der Datenmaske ähnlich der in Fig. 7 gezeigten und im Lagezusammenhang gleich der in Fig. 5 gezeigten Anordnung.

Das Speicherband 1OB hat eine Vielzahl von Mehrphasengittern oder Beugungsgittern M , M, , M , welche in Positionen 12 oder Adressen a, b, c, ... in Zeilen und Spalten jeweils eines für jedes Mitglied angeordnet sind. Jedes der Beugungsgitter M kann Licht nur in einer Richtung beugen, die für einen bestimmten Posten ^ . in jeder der Einteilungen 0. vorbestimmt ist.

Wie in der Anordnung nach Fig. 7 wird ein das Speicherband 1OB beleuchtender Strahl Laserlicht 50 von der Vielzahl von Beugungsgittern M , M. , M , ... in deren jeweils

el D O

eigenen vorbestimmten Richtungen gebeugt und auf der Ausgangsfläche 40A gesammelt, nachdem die Strahlteile des gebeugten Lichts durch eine Datenmaske 2OB,wie im folgenden beschrieben, ausgewählt worden sind. Da nämlich die Ebene, in welcher das Speicherband angeordnet ist, optisch kon-

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jugiert zu der Ebene angeordnet ist, in welcher die Ausgangsfläche, wie oben beschrieben, angeordnet ist, geht wenigstens ein Strahlteil des von einem Beugungsgitter mit einer beliebigen Adresse k gebeugten Laserlichts durch die Datenmaske 2OB,bis er die Position 42 mit der Adresse k auf der Ausgangsfläche 4OA erreicht, um dort ein reales Bild zu erzeugen. In der Anordnung nach Fig. 10 wird daher notwendigerweise nur ein real-es Bild auf der Ausgangsfläche 40A für jedes Beugungsgitter M auf dem Speidierband 1OB erzeugt. Die Dateninaske 2OB enthält eine Mehrzahl schliessbarer Fenster oder öffnungen 24, welche in Zeilen und Spalten, wie in Fig. 10 gezeigt, angeordnet sind. Einzelheiten der Datenmaske 2OB sind teilweise in Fig. 11 gezeigt und umfassen eine Zeile von öffnungen für jede Einteilung und eine Spalte von öffnungen für jeden Posten, welche in der. Anordnung gleich den in Fig. 9 gezeigten Zeilen und Spalten sind. So ist jedes Fenster oder jede öffnung 24 festgelegt durch (0.; w.), wobei i = 1, 2, 3, ... ist und j = 1, 2, 3, ... ist, und in einer Richtung angeordnet, in welcher das zugehörige Beugungsgitter Licht beugt.

im Betrieb wird nur das Fenster oder die öffnung 24, welche einem bestimmten Posten ^₁ erforderlich für Jede Einteilung 0. der aufzufindenden Einteilungen entspricht, erst in ihre geschlossene Stellung gebracht, während alle übrigen Fenster oder öffnungen in ihrer offenen Stellung gehalten werden. In den Fig. 10 und 11 sind die geschlossenen Fenster oder öffnungen 24 schraffiert. Zum Beispiel zeigt Fig. 11 schraffierte Fenster oder öffnungen (^₁; w^), (0₂j u,) und (0,; C^₁), welche als aufzufindende Forderungen As Alter 21, das Gehalt 30.000 Yen und die Besonderheit Elektrotechnik darstellen. So

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ist nur ein Fenster oder eine öffnung für den Posten jeder Einteilung geschlossen, welcher entsprechend den besonderen Forderungen ausgewählt ist. Dann wird das Speicherband 1OB mit einem Strahl Laserlicht 50 beleuchtet, so dass jedes der Beugungsgitter mit dem Strahl beleuchtet wird, um Licht in den vorbestimmten Richtungen zu beugen. Der Strahl gebeugten Lichts von einem einzelnen der Beugungsgitter, welches gleichzeitig alle Forderungen erfüllt, wird durch die geschlossene öffnung 24 unterbrochen und erreicht daher die Ausgangsfläche 40A nicht. Wenn im Gegensatz hierzu der Strahl gebeugten Lichts von dem Beugungsgitter nur eine cer Forderungen nicht erfüllt, geht er durch die Datenmaske 2OB, bis er die Ausgangsfläche 40A erreicht. Daher bestimmt die Tatsache, ob der Strahl gebeugten Lichts von jedem Beugungsgitter die Ausgangsfläche erreicht oder nicht, ob dieses Beugungsgitter die besondere Forderung nicht erfüllt oder erfüllt. Das heisst, wenn ein Strahl gebeugten Lichtes von einem Beugungsgitter die Ausgangsfläche nicht erreicht, dann hat das Beugungsgi tter die gesuchte Adresse.

Falls gewünscht, kann die in den Fig. 10 oder 11 gezeigte Datenmaske 2OB mehr als eine geschlossene öffnung in jeder Zeile oder für jede Einteilung haben. Auch die Ausgangsfläche 40A kann eine Vielzahl von Zeilen von Lichtsensoren oder eine Matrix von Lichtsensoren aufweisen. Dies ist der Fall in der in Fig. 7 gezeigten Anordnung.

Jedes der Hologramme oder Beugungsgitter auf der Speicherplatte oder dem Speicherband, wie oben im Zusammenhang mit den Fig. 4 bis 8 beschrieben, wird gewöhnlich dadurch ausgebildet, dass Interferenzstreifen kohärenten

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Lichts, wie Laserlichts, auf bekannte Weise auf der Speicherplatte oder dem Speicherband aufgezeichnet werden. Entsprechend den Prinzipien der Erfindung können das Hologramm oder das Beugungsgitter jedoch leicht durch einen EinprägeVorgang ausgeprägt werden.

In Fig. 12 ist ein Verfahren zum Ausbilden eines Beugungsgitters zur Verwendung mit der Speicherplatte oder dem Speicherband durch eine Einprägetechnik dargestellt. Wie in Fig. 12 gezeigt, ist ein Prägestempel 92 auf der freien Stirnfläche mit einem einzelnen Beugungsgitter vorgesehen, welches im Aufbau komplementär zu einem einzuprä-genden Beugungsgitter ist und eine Vielzahl paralleler Rillen mit vorbestimmtem Querschnitt und in vorbestimmten gleichen Intervallen angeordnet aufweist. Der Prägestempel 92 ist in einer vorbestimm·*- ten Winkellage ausgerichtet und wird unter Druck auf einen Film geeigneten,transparenten Plastikmaterials für ein Speicherband lCBgedrückt, um auf diesem ein Beugungsgitter ME auszubilden. Beispiele für solche Plastikmaterialien sind Polyvinylchloride, Polyvinylacetate, Polyäthylenterephthalat, dessen Film unter dem Warenzeichen "Mylar" erhältlich ist, usw. Das so geformte Beugungsgitter soll im folgenden Elementargitter genannt werden.

Das auf den Plastikfilm e ingeprägte Beugungsgitter ist in Fig. XJ> beispielsweise mit sägezahnförmlgem Querschnitt gezeigt. Das in Fig. IjJ gezeigte Beugungsgitter ist als Echelettegitter bekannt, welches durch eine hohe Wirksamkeit der Beugung gekennzeichnet ist. Wenn ein Strahl parallelen, monochromatischen Lichts,wie Laserlicht, senkrecht auf die hintere, flache Fläche des Plastikfilms des Speicherbandes 1OB auffällt,

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wird ein Strahl gebeugten Lichts 58 in einer Richtung abgegeben, welche einen Winkel 0 mit dem auffallenden Lichtstrahl bildet, wobei folgende Beziehung gilt:

d sin 0 = η X " (1)

wobei d eine Gitterkonstante oder die Breite der Rillen, X die Wellenlänge des einfallenden Lichts und η eine ganze Zahl ist. Unter der Annahme, dass der Boden der· Rille unter einem Winkel θ gegenüber der Ebene des Plastikfilms des Speieherbandes 1OB geneigt ist und dass das Material des Plastikfilms einen Brechungsindex \? hat, weist das Echelettegltter eine hohe Wirksamkeit der Beugung in einer Richtung 0 auf, wobei folgende Beziehung gilt:

θ =

- cos 0 (2)

In diesem Falle sollte 0 auch die Beziehung (1) erfüllen. So kann 0 dadurch geändert werden, dass 0 und d entweder einzeln oder beide geändert werden, um verτ schiedene Arten von Beugungsgittern herzustellen. Andererseits kann, während 0 unverändert bleibt, die Richtung, in welcher der Strahl gebeugten Lichtes vpn dem Beugungsgitter ausgeht, verschieden um die optische Achse des Strahls einfallenden Lichtes gedreht werden. Genauer gesagt, kann der Prägestempel 92 um seine Längsachse und daher um dia Normale zu der Ebene des Plastikfilms, um einen Winkel w gegenüber seiner ursprünglichen Winkellage gedreht werden, worauf er unter Druck auf den Plastikfilm gedrückt wird, um ein Phasengitter oder Beugungsgitter auszubilden. Das so ausge-

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bildete Beugungsgitter beugt einen Lichtstrahl in einer Richtung., welche um den gleichen Winkel w gegenüber der Richtung gedreht ist, in welcher ein Strahl gebeugten Lichtes von einem Beugungsgitter abgegeben wir4 welches durch den gleichen Prägestempel, aber mit dessen anfänglicher Winkellage ausgebildet ist.

Der gerade beschriebene Vorgang kann an einer gemeinsamen Position des Plastikfilms wiederholt werden, wie es erforderlich ist, um ein Mehrphasengitter oder ein Beugungsgitter mit einer Vielzahl von überlagert angeordneten Elementargittern mit verschiedenen Winkellagen auszubilden. Fig. 14 zeigt ein Beispiel eines solchen Mehrfachengitters oder Beugungsgitters M mit drei Elementargittern. Das Beugungsgitter M gibt drei Strahlen gebeugten Lichtes ab, deren Projektionen auf die Ebene des Plastikfilms durch Pfeile für das gebeugte Licht 58 dargestellt sind.

Das Mehrphasengitter oder Beugungsgitter kann, wenn es mit einem Strahl monochromatischen Lichts, wie Laserlicht, beleuchtet wird, Strahlen gebeugten Lichts mit einem gemeinsamen Beugungswinkel 0 und mit Richtungen abgeben, wie sie durch verschiedene Drehwinkel ui des Strahles gebeugten Lichts, bezogen auf eine Bezugsrichtung.bestimmt sind. So beschreibt das Beugungsgitter die Posten 00. in einer der Einteilungen 0. der Information, wie in Fig; 9 gezeigt. Daher können eine Vielzahl von Elementargittern mit verschiedenen Beugungswinkeln 0. durch Änderung von d oder θ oder von beiden und mit verschiedenen Drehwinkeln GJ₁ jeweils ausgewählt bei

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einem verschiedenen der Beugungswinkel 0. in überlagertem Verhältnis an einer gemeinsamen Position auf dem Plastikfilm eingeprägt werden, um ein Mehrphasengitter oder Beugungsgitter auf diesem auszubilden. Das Beugungsgitter kann eine Vielzahl von Strahlen gebeugten Lichts in verschiedenen Richtungen, wie bestimmt durch die Beugungs- und Drehwinkel 0. und u). der Elementargitter, abgeben. So kann eine Kombination dieser einzelnen Werte von 0 und VjJ einem einzelnen V-organg entsprechen, in diesem Fall der Information, welche eines der Mitglieder oder dessen Eigenschaften betrifft. Zum Beispiel ist ein bestimmtes Mitglied mit dem Namen "A" 21 Jahre alt, erhält ein Gehalt von J50.000 Yen und ist auf Elektrotechnik spezialisiert usw. Bei der Ausbildung eines Speichers für die Sekundärdaten für dieMitglieder entsprechend der in Fig. gezeigten Tabelle werden zuerst die Einteilung 0* (oder das Alter) und der Posten ^^ (oder das Alter 21) durch Auswahl eines Prägestempels mit einem Beugungswinkel 0 und Drücken des Prägestempels in einer vorbestimmten Lage und nach dem Drehen um einen Winkel Csi u, entsprechend dem Alter 21 gegenüber einer Bezugswinkellage des Prägestempels auf einem Plastikfilm/ Für die Einteilung 0^ (oder das Gehalt) wird ein anderer Prägestempel ausgewählt, welcher einen Beugungswinkel gL hat und dam in überlagertem Verhältnis auf die gleiche Position auf den Plastikfilm gedrückt wird, nachdem er um einen Winkel ^,,entsprechend dem Gehalt von 30.000 Yen j gedreht worden ist usw.

Auf diese Weise werden eine Mehrzahl von Prägestempeln mit verschiedenen Beugungswinkeln 0., 0^, 0 wie erforderlich aufeinanderfolgend ausgewählt und an einer vorbestimmten gemeinsamen Position so auf einen Plastikfilm

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gedrückt, dass vorhergehende Elementargitter unter ausgewählten Drehwinkeln to., ^₂, ^₅ ... überlagert werden, um einen Speicher fürjäie Sekundärdaten für das Mitglied"Aⁿ auszubilden. Der oben beschriebene Vorgang wird für jedes der übrigen Mitglieder wiederholt, während sich die eingeprägte Position auf dem Plastikfilm für jedes Mitlgied ändert, um ein Speicherband wie das in Pig. IO gezeigte Speicherband 1OB fertigzustellen.

In der Anordnung in Fig. 10, wo die Datenmaske 2OB schliessbare Fenster oder öffnungen 24 in Zeilen und Spalen angeordnet aufweist, ist zu bemerken, dass die Elementargitter mit verschiedenen Beugungswinkeln 0, und verschiedenen Drehwinkeln <^. in vorbestimmten Positionen so auf dem Speicherband 1OB eingeprägt werden, dass die von jeder Position auf dem Speicherband 1OB ausgehenden Strahlen infolge der derart gewählten Drehwinkel cJ. eine ausgewählte von horizontal angeordneten Positionen erreichen, welche eine individuelle Zeile für eine der verschiedenen Beugungswinkel bilden, während sie eine ausgewählte von vertikal ausgerichteten Positionen erreichen, welche eine individuelle Spalte für einen der verschiedenen Drehwinkel bilden.

Das Speieherband 1ΌΒ mit den wie oben beschriebe ausgebildeten Beugungsgittern kann zweckmässig einer Datenmaske zugeordnet sein, welche in konzentrischen Kreisen angeordnete schliessbare öffnungen aufweist, wie es im folgenden im Zusammenhang mit Fig. 15 beschrieben werden wird.

In Fig. 15 hat das Speicherband 1OB eine Vielzahl von Mehrphasengittern oder Beugungsgittern, wie oben beschrieben, in Zeilen und Spaltenfengeordnet und ist parallel zu einer Datenmaske 2OB mit einem Abstand L zu dieser angeord-

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net, wobei der Mittelpunkt der Datenmaske in einer durch die Längsachse des Speicherbandes 1OB und senkrecht zu diesem verlaufenden Ebene liegt. Es wird angenommen, dass ein dreidimensionales ortlxgonales Koordinatensystem seinen Ursprung 0 im Mittelpunkt der Ebene der Datenmaske 2OB, eine mit der Ebene der Datenmaske zusammenfallende x-y-Ebene und eine von dem Speieherband 1OB wegragende z-Aehse hat. Eine Vielzahl von schliessbaren Penstern oder öffnungen sind in einer Vielzahl von konzentrischen Kreisen um den Ursprung 0 angeordnet, wie es durch Kreise in Fig. 15 angedeutet ist.

Die Beugungsgitter geben, wenn sie mit einem Strahl monochromatischen Lichts oder Laserlichts 50. entlang der z-Achse beleuchtet werden, wie oben beschrieben, Strahlen gebeugten Lichts in Richtungen ab , wie sie durch die Prägebedingungen 0. und c^ wie oben beschrieben, bestimmt sind. Lediglich zum Zwecke der Darstellung ist ein einziger Strahl gebeugten Lichtes 58 gezeigt, welcher in einer Richtung unter einem Winkel 0. zu der z-Aehse und mit einem Winkel c-J . gegenüber der x-Achse, gemessen gegen den Uhrzeigersinn, abgegeben wird. Der Strahl gebeugten Lichtes erreicht die Datenmaske 2OB in einer Position, welche auf einem Kreis mit dem Radius Btan 0^ liegt. In dieser Position ist eine schliessbare öffnung angeordnet, welche durch 0- und u identifiziert ist. Für das Mitglied "A" gibt das Beugungsgitter M_a Strahlen gebeugten Lichts in den Richtungen (^₁; ^ 4), (0₂S W₅), (0y> ^₁) ab.

Wie in der Anordnung in Fig. 10, wird eine ausgewählte öffnung für jeden der konzentrischen Kreise geschlossen, um den oben beschriebenen Auffindevorgang durchzuführen.

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Die vorliegende Erfindung hat verschiedene Vorteile. Wenn z.B, der Namenrolle ein neues Mitglied hinzugefügt wird, ist es nur erforderlich, ein Hologramm oder ein Beugungsgitter, fcebre ff end das neue Mitglied, der Speicherplatte oder dem Speicherband hinzuzufügen. Beim Bringen der Daten auf den neuesten Stand ist es ausreichend, diese Hologramme oder Beugungsgitter den zugehörigen Adressen anzupassen. Die Verwendung eines beliebigen geeigneten löschbaren Aufzeichnungsmediums erleichtert das Hinzufügen und die Überarbeitung oder Anpassung der Hologramm oder Beugungsgitter. Weiter ist es möglich, eine Vielzahl von die Kapazität von Hologrammspeichern wie in der bekannten Anordnung nach Fig. 2 verwendet übersteigenden Nachrichten aufzufinden, wenn man eine etwaslängere Auffindezeit in Kauf nimmt. Die Verwendung des Speicherbandes ermöglicht das kontinuierliche Auffinden von Daten mit einer hohen Geschwindigkeit während eines kontinuierlichen Vorschubs des Speicherbandes .

Während die Erfindung im Zusammenhang mit verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben worden ist, versteht es sich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Bereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann statt des sägezahnförmigen Querschnitts der Rillen der Elementargitter jeder geeignete Querschnitt, z.B. ein sinusförmiger Querschnitt, verwendet werden, welcher die einfachste Form des Hologramms darstellt. Auch können in der Anordnung naoh Fig. 15, wie in der Anordnung nach Fig. 10, mehr als eines der Fenster oder Öffnungen auf der Datenmaske geschlossen werden.

Kurz umrissen hat nach der Erfindung jede Information

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eine Adresse und ist in Form eines Hologramms an einer von verschiedenen in Zeilen und Spalten auf einer Speicherfläche angeordneten Positionen aufgezeichnet. Jedes Hologramm gibt bei Beleuchtung mit monochromatischem Licht Strahlen gebeugten Lichts in vorbestimmten Richtungen ab. Die Speicherfläche ist optisch konjugiert mit einer Ausgangsfläche angeordnet. Pur diejenigen Informationen, welche die durch eine zwischen den beiden Flächen angeordnete Datenmaske bestimmten Forderungen erfüllen, erreichen die zugehörigen Strahlen gebeugten Lichts beim Durchgang durch die Datenmaske die konjugierten Positionen auf der Ausgangsfläche nicht. Diese Positionen haben die gesuchten Adressen. Das Hologramm kann durch Einprägen in der Form eines Beugungsgitters ausgebildet sein.

Der in den folgenden Ansprüchen verwendete Ausdruck "Gittersatz" soll sowohl ein Hologramm als auch ein Mehrphasengitter oder Beugungsgitter umfassen.

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Claims (8)

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   Patent ansprüche

   Datenauffindesystem mit einer ersten, zweiten und dritten Ebene, die mit vorbestimmten Abständen parallel zueinander angeordnet sind, einem in derersten Ebene angeordneten Aufzeichnungsmedium mit einer Vielzahl von in Zeilen und Spalten hierauf angeordneten Positionen, welche mit Gittersätzen versehen sind, die als Speicherelemente für eine Vielzahl von entsprechend einem vorbestimmten Klassifikationssystem codierten Informationen dienen, so dass jeder der Gittersätze bei Beleuchten mit Lieht Strahlen gebeugten Lichts in vorbestimmten Richtungen abgibt, während die zweite Ebene durch einzelne Teile der codierten Nachrichten vorbestimmte Positionen und wenigstens eine, selektiv an den vorbestimmten Positionen entsprechend den besonderen Forderungen zum Auffinden der codierten Informationen selektiv ausgebildete öffnung aufweist, und mit einer Einrichtung zum Beleuchten der ersten Ebene mit einem Strahl monochromatischen Lichts zum selektiven Erzeugen von Lichtpunkten an den vorbestimmten Positionen der zweiten Ebene und Sammeln des von jedem Gittersatz auf dem Aufzeichnungsmedium ausgehenden Lichtstrahls an einer vorbestimmten Position in der dritten Ebene, nachdem der Lichtstrahl durch die zweite Ebene gegangen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der Gittersätze (M) eine codierte Information aufgezeichnet ist, und dass ein optisches System (61 bis 70) zum Bringen der ersten Ebene (10 ) in ein optisch konjugiertes Verhältnis zu der dritten Ebene (40) vorgesehen ist.

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2. 2. Datenaufflndesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der Gittersätze (M) eine andere der verschiedenen codierten Informationen in der Form von Binärzahlen aufgezeichnet ist, so dass der Strahl gebeugten Lichts (58) für jede der Binärstellen der Binärzahl in eine vorbestimmte Richtung abgegeben wird.
3. 3. Datenauffindesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze lehne t , dass die Information in eine Vielzahl von Einteilungen (0) geordnet ist, von welchen jede eine Vielzahl von Posten (vj) aufweist, und dass in jedem der Gittersätze (M) eine andere der verschiedenen codierten Nachrichten aufgezeichnet ist, so dass für jede der Einteilungen (0) der Strahl gebeugten Lichts in einer Richtung vorbestimmt durch einen ausgewählten Posten (co) in jeder der Einteilungen (0) abgegeben wird.
4. 4. Datenauffindesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennze lehnet, dass die zweite Ebene (20) eine Amplitudenverteilung entsprechend einer Fourier-Transformation der Amplitudenverteilung in der ersten Ebene (10) aufweist.
5. 5. Datenauf findesystem nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ebene (20) eine Amplitudenverteilung entsprechend einer Fresnel-Transformation der Amplitudenverteilung in der ersten Ebene (10) aufweist.
6. 6. Datenauf findesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

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   das Aufzeichnungsmedium die Form eines Speicherbandes (10B) hat, und dass Einrichtungen (74, 76) zum Bewegen des bandförmigen Aufzeichnungsmediums (10B) derart vorgesehen sind, dass während einer Bewegung des bandförmigen Aufzeichnungsmediums (lOB) die hierauf aufgezeichneten codierten Informationen in aufeinanderfolgenden, eine vorbestimmte Zahl der codierten Informationen enthaltenden Gruppen auffindbar sind.
7. 7. Datenauffindesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass jeder der Gittersätze (M) ein Hologramm ist, in welchem die zugehörige Information in Form von Interferenzstreifen kohärenten Lichts aufgezeichnet ist.
8. 8. Datenwiederauffindesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennze ichne t , dass jeder der Gittersätze (M) ein mehrfaches Beugungsgitter ist, welches durch Einprägungen mit verschiedenen Prägestempeln (92) an einer gemeinsamen Position auf einem Film transparenten Plastikmaterials (10B) ausgebildet ist.

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   L a ftfseite