Оптическое аналоговое устройство для умножения матриц

Оптическое аналоговое устройство для умножения матриц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

640330 том и компенсирующий транспарант, установленный в задней фокаль ной плоскости кондепсорной линзы между диффузным рассеивающим элементом и первым транспарантом с записью изображения первой м атрицы.

На чертеже в двух проекциях изобра>кена принципиальная схема оптического аНалогового устройства для умножения матриц. 10

Устройство содержит располо>кснные друг за другом, оптически связанные источник света 1, конденсорную линзу 2, диффузный рассеивающий элемент 3, компенсирующий транспарант 4, транспаранты 5, 15

6, 7 с записью изображений умножаемых матриц, анаморфотные оптические звенья

8, 9 и 10, состоящие из совокупностей сферических и цилиндрических объективов, и многоэлементный фотоприемник 11.

Устройство работает следующим образом.

Распределение интенсивностей излучения от источника света 1, проходя через конденсорную линзу 2 и диффузный рассеивающий элемент, освещает компенсирующий транспарант 4. Наличие конденсорной линзы 2 перед диффузным рассеивающим элементом 3 приводит к тому, что любая выделенная точка диффузного рассеивающего элемента 3 освещает компенсирующий транспарант 4 практически одинаковым образом, независимо от положения этой точки на диффузном рассеивающем элементе 3. Возникающая при этом неравномерность освещенности в плоскости транспаранта 5 с записью изображения первой матрицы, обусловленная характером диаграмм направленности диффузного рассеивающего элемента 3, устраняется с помощью компенсирующего транспаранта 4.

Полученное равномерное световое распределение модулируется транспарантом 5 с записью изображения первой умножаемой матрицы 5, затем анаморфотным опти- 45 ческим звеном 8 проектируется в плоскость транспаранта 6 с записью изобра>кения второй умножаемой матрицы по координате Х и расфокусируется по координате У, Расфокусировка по координате Y эквивалентна одновременному наложению изображений строк первой матрицы на втором транспаранте 6 под разными углами.

Падающий на этот транспарант световой поток модулируется в соответствии с законом изменения его пропускания, анаморфотным оптическим звеном 9 проектируется в плоскость транспаранта 7 с записью изображения третьей матрицы по координате 1 и расфокусируется по координате Х. ®

Полученное световое распределение модулируется далее транспарантом 7 с записью изображения третьей матрицы и анаморфотным оптическим звеном 10 проектируется в плоскость расположения многоэлементного фотоприемника 11 по координате

Х и интегрируется по координате У с одновременным пространственным разделением светoBblx пучков, соответствующих различным строкам первой пз умножаемых матриц. Выходные световые распределения, пропорциональные элементам результирующей матрицы считываются многоэлемеHTным фотоприемником 11.

Применение конденсорной линзы 2 и размещение ее перед элементом 3 позволяет устранить Heèíâàðèàíòíîñòü осветительной системы оптического устройства и тем самым применить компенсирующий транспарант 4 для выравнивания освещенности в его плоскости. Такой транспарант, в свою очередь, дает возможность использовать элемент 3 с грубой структурой и таким образом снизить потери светового потока. В итоге точность вычислений повышается.

Предварительные экспериментальные исследования данного оптического устройства показали, что погрешность вычислений элементов результирующей матрицы уменьшилась с 2,7/о до 1 /о, а потери светового потока уменьшились в 4 — 5 раз.

Формула изобретения

Оптическое аналоговое устройство для умножения матриц, содержащее источник света, на оптической оси которого последовательно расположены диффузный рассеивающий элемент и три анаморфотных оптических звена, на входах каждого из которых установлен соответствующий транспарант с записью изображения матрицы, а в задней фокальной плоскости последнего анаморфотного оптического звена установлен многоэлементный фотоприемник, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены конденсорная линза, установленная между источником света и диффузным рассеивающим элементом, и компенсирующий транспарант, установленный в задней фокальной плоскости конденсорной линзы между диффузным рассеивающим элементом и первым транспарантом с записью изобра>кения первой матрицы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 422008, кл. G 060 9/00, 1972.

2. Нежевенко Е. С., Твердохлеб П. Е.

Умножение матриц оптическим методом.—

«Автометрия», 1972, № 6.

3. Кривенков Б. Е. и др. Некогерентная оптическая система для выполнения матричных преобразований. — «Автометрия», 1975, № 3.

640330

/ .7

Составитель Ю. Козлов

Корректоры: Л. Брахннна и Л, Котова

Техред С. Антипенко

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2221/18 Изд. № 783 Тираж 799 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4 5