Brevet FR2118928A1 — publié le 19720804

La présente invention concerne un procédé pour la mémorisation de données dans une mémoire, et de préférence une mémoire holographique. Le développement du traitement électronique de l'in-5 formation a suscité des besoins sans cesse croissants de mémoires à plus grandes capacités et à plus petits temps d'accès. S'agissant ën particulier de manoires fixes, c'est-à-dire pour la mémorisation de tableaux et similaires, il faut disposer de capacités de mémoires qui ne peuvent pas encore être atteintes dans une me-10 sure suffisante avec les mémoires connues jusqu'âci. Une mémoire possédant une capacité particulièrement grande et un temps d'accès particulièrement réduit est la mémoire de données holographique qui convient aussi spécialement pour la mémorisation de valeurs fixes. La plaque de mémorisation d'une mémoire de données 15 holographiques est subdivisée en sous-hologrammes. Chacun de ces sous-hologrammes est le support d'une certaine information qui peut être extraite à l'aide d'un faisceau lumineux de laser. Dans ces conditions, le faisceau de laser traverse un déviateur de lu-r mière approprié, commandé électroniquement, de sorte qu'une lec-20 ture rapide des différents sous-hologrammes soit possible en accès aléatoire. Dans le plan image, commun à tous les sous-hologrammes, l'information optique tracée à partir du sous-hologramme illuminé est captée et reproduite électroniquement au moyen d'une unité de lecture opto-électronique. 25 La présente invention a pour but de créer un pro cédé par lequel il soit possible d'accroître encore la capacité de mémoires déjà connues, et en particulier de la mémoire holographique. Pour obtenir ce résultat, il est proposé, conformément à l'invention, que des informations élémentaires soient mémorisées 30 aux emplacements de mémoire individuels et qu'au moment de la lecture, les informations élémentaires de deux ou plusieurs emplacements de mémoire soient superposées pour donner l'information recherchée. En particulier, dans le cas d'une mémoire holo-35 graphique, plusieurs informations élémentaires, enregistrées sous forme de sous-hologrammes, sont lues à partir des emplacements de mémoire individuels, simultanément ou successivement, a l'aide d'une unité de lecture. Si la lecture des différents sous-hologrammes est effectuée sucessivement dans le temps, on utilisera 40 avantageusement une unité de lecture ayant une fonction de mémoire 71 4538.9 2 2118928 dont la constante de temps d'intégration est supérieure à la durée totale de lecture. Mais il est par ailleurs possible de mémoriser l'information extraite des différents sous-hologrammes, non pas dans l'unité de lecture elle-même, mais dans une mémoire intermédiaire et de la superposer dans celle-ci. Le procédé selon l'invention peut être également appliqué pour effectuer des opérations simples de calcul par la superposition : c'est ainsi qu'on peut additionner à la lecture des informations élémentaires mémorisées. Le procédé de l'invention convient particulièrement pour la mémorisation de valeurs fixes, et notamment de valeurs figurant sur des tableaux. Une autre possibilité d'application consiste en l'utilisation du procédé pour la mémorisation d'informations sous forme analogique. C'est ainsi qu'on peut par exemple mémoriser, pour la confection automatique de dessins techniques, des éléments de base standardisés qui sont superposés au moment de la lecture. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré au dessin annexé un mode d'exécution du procédé selon l'invention. La figure 1 est une représentation de principe de l'application de l'invention à une mémoire digitale holographique. La figure 2 illustre la superposition de points de trame qui apparaît dans ces conditions. A la lecture de la mémoire holographique, un sous-hologramme de la plaque-mémoire 3 est affecté d'une façon uni-voque à chaque position, définissable par deux coordonnées, du faisceau de lecture 2 qui est guidé par le déviateur de lumière 1. Les coordonnées pour la recherche du sous-hologramme doivent être communiquées au déviateur de lumière 1 par l'intermédiaire d'un système électronique de commande 7. Ce système électronique de commande est agencé de telle sorte que tout sous-hologramme voulu de la plaque-mémoire 3 puisse être illuminé en accès aléatoire. Dans ce cas, il est par exemple possible de programmer aussi le système électronique de telle manière que le faisceau lumineux 2 du laser saute, dans les limites d'un intervalle de temps prédéterminé, sur deux, trois, quatre, etc. positions de sous-hologramme données, de sorte que l'information optique des sous-hologrammes activés soit délivrée, dans les limites de cet intervalle de temps, à l'unité de lecture opto-électronique 4. Si l'unité 71 45389 3 2118928 de lecture possède elle-même une fonction de mémorisation, qui s'étend au moins sur toute la durée dudit intervalle de temps prédéterminé, l'information des deux, trois ou quatre sous-hologrammes lus s'additionne dans le sens d'une réunion de quantités. 5 Mais cette réunion représente une nouvelle information additionnelle qui peut être lue sans qu'elle ait été inscrite explicitement au préalable sous la forme d'un sous-holcgramme proprement dit dans la plaque de mémorisation 3. Si la matrice de lecture opto-électronique 4 ne possède aucune fonction de mémorisation, 10 on devra utiliser une mémoire intermédiaire 5 dans laquelle les sous-holcgrammes lus successivement seront mémorisés et superposés, avant d'être retransmis à l'unité 6 de sortie des données. L'invention va être expliquée avec un peu-plus de détails, en prenant pour exemple la mémoire digitale holographi-15 que. Pour simplifier la description, il convient d'introduire quelques désignations abrégées. Leur signification est la suivante. H^) : i®me plaque-mémoire holographique ( * \ x hjk : sous-hologramme de la ieme plaque-mémoire, défini par les ' 2q coordonnées de commande (j/k) h(f^ : information optique délivrée à l'unité de lecture paie le -3 ( î} sous-hologramme • Une plaque-mémoire dont les sous-hologrammes sont disposés en p rangées et q colonnes, peut être représentée 25 par exemple par la matrice suivante : h(i) h(i) h(i) h "il 12 13 lq H (i) 30 h(i) h(i) hU) 21 22 2q h(i) h(i) . ... h(i> hpl P?- Pq Dans l'étage (jk) de déviation de la lumière, le faisceau du laser frappe le sous-hologramme h^ de la i®me Dlaque-f i \ mémoire 1-P f ajustée dans le dispositif de lecture. Dans ces con-35 ditions, l'information h^ est délivrée à l'unité de lecture dans le plan d''image. De façon correspondante, c'est l'information optique hi^l de la ierne plaque-mémoire qui apparaît dans le plan de lecture avec les coci'données de commande (j'/k'). Si les commandes mentionnées sont effectuées dans les limites de l'intervalle de 40 temps d'intégration de l'unité de lecture opto-électronique, l'in- 71 45389 4 2118928 formation E^^ eI^ , est enregistrée, la réunion exprimée par le signe v-> signifiant que des éléments qui appartiennent aussi bien à qu'à h y^t ne sont comptés qu'une seule fois. Le principe est illustré sur la figure 2, en pre-5 nant pour exemple la mémoire digitale holographique. A titre d'éléments de » on a ici des points de trame qui sont présents ou qui ne sont pas présents. Lorsque le déviateur de lumière est réglé sur l'étage de déviation (1/5), il apparaît, d'après la figure 2, l'information E^^ ; en cas de réglage (2/2), l'informa-10 tion E22 » e"t en cas de réglage (5/3), l'information E^g. Comme le montre par ailleurs la figure 2, on peut se passer de l'écriture explicite du sous-hologramme appartenant à l'information h^g» car E53 est également fournie par l'unité de lecture intégratrice au cas où le faisceau de lecture balaye , dans les limites du 15 temps d'intégration, entre les positions (1/5) et (2/2). Le point de trame , présent aussi bien dans que dans E22> n'est compté qu'une seule fois lors de la formation de l'image de h^g = Ei5v^ Eg2• (Les coordonnées de points de trame.ont été placées entre crochets, afin de les distinguer des coordonnées des étages 20 de déviation de la lumière). L'invention peut être également appliquée pour la confection de masques pour des mémoires digitales holographiques. Ainsi, en cas de mémoires holographiques parallèles, des masques perforés sont nécessaires, les champs d'ondes qui sont produits 25 en arrière d'un masque perforé illuminé par un faisceau de lumière cohérente étant mémorisés holographiquement. Si l'on dispose déjà d'une plaque-mémoire holographique, dont les sous-hologrammes fournissent, à la reconstitution, certaines distributions de points lumineux disposés en trame, de nouveaux masques perforés peuvent 30 être produits par la réunion de distributions de points lumineux déjà présents, auquel cas on aura besoin, a la place de l'unité de lecture opto-électronique de la figure 1, d'un substrat photosensible, par exemple d'un matériau pour films photographiques, sur lequel un certain nombre de sous-hologrammes seront reconsti-35 tués en succession dans le temps. A cette fin, il conviendra particulièrement d'utiliser une plaque-mémoire dans laquelle un seul point de trame est mémorisé dans chaque sous-hologramme. Dans ces conditions, on peut réaliser toutes les combinaisons imaginables. Une autre possibilité d'application offerte par 40 l'invention est la mémorisation analogique. Une information, qui 71 45389 2118928 se présente sous la forme d'une image optiquement perceptible, est mémorisée analogiquement. On peut alors mémoriser dans différents sous-hologrammes, par exemple pour la fabrication de circuits intégrés, des structures de base dont la superposition donne 5 des circuits importants dans la pratique. En choisissant judicieusement les structures de base, on peut composer une grande diversité de circuits utilisables. Les circuits peuvent être enregistrés directement sur un matériel photographique dans le plan de la lecture. On en retire des avantages particuliers dans la 10 technique de fabrication de semiconducteurs par attaque chimique à l'aide de masques. De façon semblable, il est possible d'établir des plans d'atelier, qui peuvent être composés à partir d'éléments de base standardisés, par exemple dans l'industrie automobile 15 ou, en particulier, des schémas de connexions utilisables dans 1'électrotechnique, en rassemblant ces éléments de base d'après le procédé de l'invention. Par ailleurs, des formations et objets à porter sur des cartes géographiques peuvent être répartis sur plusieurs 20 sous-hologrammes. Par exemple, un sous-hologramme peut contenir la structure grossière de la carte géographique, un autre sous-hologramme les courbes de niveau, un troisième les villes, un quatrième les formations géologiques, d'autres sous-hologrammes des productions industrielles ou agricoles, etc. Par superposi-25 tion des différents sous-hologrammes, on pourra établir les cartes géographiques voulues. L'unité de lecture 4 de la figure 1 peut être constituée aussi bien par une matrice de photo-détecteurs avec une mémoire intermédiaire 5 qui lui est connectée, que par une unité 30 de lecture fonctionnant selon le principe du vidicon et conçue spécialement en vue de la mémorisation. Dans ces conditions, on peut se passer d'une mémoire intermédiaire, puisque le vidicon lui-même a un effet de mémoire. La réunion de l'information provenant de plusieurs 35 sous-hologrammes dans le plan de lecture peut toutefois s'effectuer aussi en actionnant simultanément tous les sous-hologrammes, chacun avec un faisceau de lecture propre. On a alors besoin de plusieurs faisceaux de lecture, mais une unité de lecture inté-gratrice est superflue. Si l'on utilise des faisceaux cohérents 40 de lecture, il est vrai qu'il peut apparaître des informations 71 45389 6 2118928 erronées dans ce cas, du fait qu'à la superposition des champs d'ondes constituées dans le plan de lecture, il peut aussi se produire des phénomènes d'interférence destructifs. S'agissant de la mémorisation holographique en 5 parallèle de données numériques, il peut être opportun de n'écrire que des sous-hologrammes en distributions quasi-statistiques de points lumineux et de produire les répartitions de points lumineux à haute symétrie, à la lecture de la mémoire, par réunion d'informations. De la sorte, on évite dans le plan de l'hologramme l'ap-10 parition de maximum d'interférence intenses qui peuvent autrement donner lieu à une réduction de la surface effective de l'hologramme et du rendement de diffraction. En effet, les interférences perturbatrices dans les mémoires holographiques ne se manifestent pas, ou tout au moins de façon négligeable, si l'on choisit une dispo-15 sition statistique ou quasi-statistique de points lumineux. 71 45389 2118928 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la mémorisation de données dans une mémoire, et de préférence une mémoire holographique, caractérisé par le fait que des informations élémentaires sont mémorisées aux emplacements de mémoire individuels et qu'au moment 5 de la lecture, les informations élémentaires de deux ou de plusieurs emplacements de mémoire sont superposées pour fournir l'information recherchée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le cas d'une mémoire holographique, plu- 10 sieurs informations élémentaires, -enregistrées sous forme de sous-hologrammes, sont lues à partir des emplacements de mémoire individuels, simultanément ou successivement, à l'aide d'une" unité de lecture. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé 15 par le fait qu'en cas de lecture successive dans le temps des différents sous-hologrammes, on utilise une unité de lecture ayant une fonction de mémoire dont la constante de temps d'intégration, est supérieure à la durée totale de lecture. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par 20 le fait que les informations élémentaires sont additionnées à la lecture. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par l'utilisation, pour la mémorisation, de valeurs fixes et notamment de valeurs figurant sur des tableaux. 25 6„ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par l'utilisation, pour la mémorisation, d'informations sous forme analogique. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que pour l'établissement automatique de dessins techni- 30 ques, des éléments de base standardisés sont mémorisés et sont superposés à la lecture.