CS223956B2 - Method of optical recording of information - Google Patents

Description

Vynález te týká způsobu optického snímání informací z nosiče informací, obsahujícího tled záznamových prvků, uspořádaných ve stopě, způsooujících ohyb' světla, jejichž šířka je konstantní, avšak jejich délka a umístění jsou proměnlivé, resp. jsou proměnlivé při nestejné délce stopy.

Podle dosavadního stavu techniky bývá nosičem ir^:^ormace disk, nebo deska, na jejímž povrchu je vyražena spirálové stopa, sesSávahící z prohlubní, nebo výstupků, světlo, jejcehž šířka je konstantní a činí několikem. Pro snímání informací z . takovéto stopy jsou používány optické snímače, jež pro^mít^ají na stopu světelný bod pomooí kruhového objektivu. .

Při použiií známých objektivů o světelnces! 0,45 není možno použžt stopu užší, než 1,6yum na obě strany od jejího teoretického středu, aniž by vznikaly závažné potíže při snímání vlivmm osvěcení okooí stopy ohybem paprsků světla v okooí světelného bodu.

Účelem vynálezu je umc^onnit snímání infomací z užší stopy.

Úkolem vynálezu je vytvooit způsob optického snímání informací, který by ommeil rušivý vliv ohybu světla a tak ^0^^1 snímat záznam inUormhCV z užší stopy.

Tento úkol je řešen způsobem optického snímání inoomace z nosiče informací, obsahujícího sled záznam oých prvků, uspořádaných ve stopě, ipůsoUužícícU ohyb světla, jejcehž šířka je kunsSаnrní, avšak jejich délka a umístění jsou promínlivé při nestejné délce stopy, jehož podstata spočívá podle vynálezu v tom, že na stopu záznamu se vrhá difakční obrazec, jehož světelný střed . se zaDmě-uje na snímanou část stopy, přičemž ve směru pohybu jící se stopy se vytvářejí dva tmavé interferenční proužky, jejichž minimum osvětlení se shoduje s okolím stopy v oblasSi snímané čiásS! stopy. .

Způsob optického snímání informací podle vynálezu umožňuje snímat informace ze stopy, jejíž poloviční šířka je jeden jum.

Vynález je v delším textu blíže vysvětlen za pomoci přiožeerých výkresů, kde na obr. Ia je znázorněn difrakční obrazec, vznikající ohybem světla při pomžití kruhové puj^ly, na ob:?. 1b je znázorněna světelná intenzita na jednotlivých poloměrech difaekčního pole v zdávslosti na . intenzitě osvětlení středu světelného bodu, na obr. 2a a 2b je pak týž obrazec při podusí štěrbinové puppiy, na ' obr. 3 je znázorněn optický snímač k provádění způsobu podle vynálezu a na obr. 4 jfjnné provedení takovéhoto snímače.

Difrakční kruhové puppiy v oko^ jejího ohniska, znázorněné na obr. 1a, je tvořeno světelrým bodem, přesně^ řečeno kotoučkem v jeho středu a kdem něj vytvořenými střídavě tmavými a světlými prstenci. Poloměr světelných paprsků je násobkem výrazu ' ^f -λ , a kde a je poloměr puppiy, f ohniskové vzdálenost a λ je vlnová délka ιnonothh<tnitickéhc svěěla. Světelná intenzita na jednotlivých poloměrech difrakčního pole v závi81t8ti na intenzitě osvěcení středu světelného bodu je znázorněna na obr. 1b. Svvělost již prvého světlého prstence je velmi slabá ve srovnání se svátostí středu světelného bodu a to asi 1,75 % ze světelné intenzity středu světelného bodu.

Při snímání informací z nosiče informací pomocí světelného bodu je nutno naaídit objektiv na stopu záznamu tak, aby prvky způsobu*⁰* difrakci paprsků, dopaddaících na snímanou část stopy a vys^y^ící se po obou stranách čteného záznamového prvku, nevyvolávaly difrakční paprsky příliš pronikavé ve srovnání s, paprsky, ohýbanými snímaným záznamovým prvkem, nebo, jirak řečeno, aby daným objektVfei byla snímána jen ta část nosiče informací, na němž je snímaná část stopy.

Za předpokladu, že pronikání obrazu je dostatečně slabé, pokud ^^v^vSěle^^ okdí záznamového prvku je než 1 % z osví^lení snímaného záznamového prvku, pak šířka stopy je funkcí iitfmitické svátosti objektivu. Při maternmtické světltsti objektivu 0,45 a při délce světelné vlny 0,63 jum je ^eseanu^! šířka stopy záznamu 1,6um na každou stranu od její tjtгjtické osy, což znamená, že příslušná část okdí stopy je vně prvního světelného prstence ^^akčního obrazce. Z obr. 1b je zřejmé, že ve vzdálenoosi 1,6um od středu světelného bodu je intenzita tsvёěljěí než 1 % intenzity osvěcení ve středu světelného bodu, což je vyhoovuící.

Když puppla je tvaru štěrbiny, vzniká difrakční pole, znázorněné na obr. 2a, sestáv^ící ze světlých a tmavých prvků, rovnoběžných se štěrbinou a střídajícími se ve směru osy x, kolmé na směr štěrbiny. Toto střídání je opět v závislosti na výrazu f - λ a .

kde v daném případě a značí poloviční šířku štěrbiny. Intenzita prvního světlého pruhu, rovnoběžného se středním světlým pruhem, je mnohem vySSX, než intenzita prvního světlého prstence u puuily kruhové. Protože interferenční proužky jsou přímočaré, může být ok od snímané stopy umístěno do místa minimálního tsvitljní. O^s^vě].e^:í prvního světlého iětjfeeeenčěíht proužku není přioom sto normálně nai^št osvěělení středního proužku, šířka středního proužku mé být pak přizpůsobena šířce stopy.

Stopa je vzhledem ke ště^n^vé^ objektivu správně umístěna tehdy, když její okod je trvale udržováno v tmavých proužcích.

Když tato štěrbina je získéna zakrytím části'centrálního objektivu o zdánlivé světlosti

0,45 a p.ooovoční šířka štěrbiny je a

je šířka světlého proužku 2 jum, takže vzdálenost kraje stopy od jejího teoretického středu může být 1 pm, přičemž okooí snímané čássi stopy je v tmavém interfernnčním proužku. Ačkoliv osvětlení prudce stoupá z obou stran světlého proužku, je při poloviční šířce stopy o velikosti 0,4 pm okolí stopy osvětleno intenzitou asi 1 % z intenzity osvětlení středu stopy.

Ukázalo se, že vliv ^βοι^^^ηο^ί mezi stopou a světlým proužkem v rozmezí amplltudy 0,1 jam je velmi slabý.

V praxi je difrakční pole.centrálního bočně zacloněného objektivu velmi. podobné di-. Trakčnímu poH obdélníkové pupply.

Takové pole je tvořeno dvěma soustavami intrrrerenčních proužků, jež se navzájem supβrponlpí do obdélníků. Interferenční proužky vzniká jí v na výrazech

Г . A f . λ a~ b” kde a je poloviční šířka štěrbina a. b poloviční délka štěrbiny.

Způsob optického snímání informací podle vynálezu je založen na promítání vyzařovaného nebo odraženého světla na nosič informací, přičemž difrakční pole obsahuje světelný bod, omezený po obou stranách snímané čásli stopy tmavými proužky, rovnoběžnými se stopou, přičemž šířka stopy je taková, že při jejím snímání její olcoU spadá · do tmavých, neossvělených proužků.

V dalším textu jsou popsány dva příklady zařízení pro realizování způsobu podle vynálezu.

Oppický snímač, znázorněný schemmticky na obr. 3, je opatřen zdrojem S inoooocromaaického svět-la, uspořádaným na optické ose OZ projekčního systému, sestávajícího z objektivu 2, vytvářejícího obraz 0 zdroje S monolCro[Imaicklhl světla a clony 1, kryjící obbekkiv 2. Toto clona j. je opatřena obdélníkovým okénkem 3 o délce 1 a šířce e, psmёěňupícím proud monochromatického světla na nosič 10 informací. Stopa může být uspořádána na nosiči 10 například ve spirále a to na válci, nebo disku či desce, přičemž tyto příklady nejsou vyčerpááajjcí. V případě, že nosič 10 Informací má tvar disku, pak střed disku je umístěn ve směru osy . 01 a pohyb stopy se děje ve směru osy OX. Snímaná stopa 2, přesunj snímaná část stopy je obklopena z pravé strany pravou sousední stopou 6 a z levé strany levou sousední stopou 8. Infomlacr je na snímané stopě i zachycena sledem. záznamových prvků 2, vyvolávajících pohyb · monllCromaaickéhl svět-la.

Je zřejmé, že nosič 10 informací může být vytvořen i ve tvaru pásty, pohhbuuící se ve směru osy OX.

Pod nosičem 10 informací jsou uspořádány ve směru osy 0X dvě fotobuňky, a to zadní fotobuňka 11 a přední fotobuňka .12, zapojené na diferenční zesilovač 13 s výstupem V^/^.

V 'souladu se způsobem, znázorněným na obr. 2 je mollOlCrommtické světlo, propouštěné obdélníkovým· okénkem J, promítáno na nosič 10 .iní^c^]mt(^:í tak, že snímaná stopa i je ve středu světelného bodu, kdežto obě sousední stopy, tedy jak pravé sousední stopa 6, tak i levá sousední stopa 8, jsou v tmavých ^^^β^ηάπί^ proužcích. Rooložení světelné intenzity ve směru osy 01 je znázorněno na ose 0'1. přičemž intenzita lsvёělrní je vynášena ve směru osy 0*Ε.

823956

Délka 1 obdélníkového okénka J určuje délku světelného bodu a musí být v souladu s hustotou záznamových prvků 2, což znamená, že délka světelného bodu musí být nejméně tak velká, jako je délka nejkratšího použitého záznamového prvku 2·

Oppický snímač je na obr. 3 znázorněn pouze ve svých základních rysech. Pro úplnost je nutno jej doplnit zařízením pro zpětnou vazbu ha radiální polohu snímané stopy, zařízením pro opravu radiální, jakož i vertikální úchylky a podobně. Takové zařízení jsou běžně známa, nejsou předmětem vynálezu a proto nejsou blíže popisována.

Podle jiného provedení optického snímače podle vynálezu, znázorněného na obr. 4, je optický snímač opatřen válcovou rozptylovou čočkou 20» pod níž je uspořádána válcové spojná čočka 21. Projekční obbektiv je pak tvořen sférickou spojnou čočkou 22. Délka J. a Šířka e sférické spojné čočky 22 je opélt volena tak, aby okooí snímané stopy i bylo v tmavých pruzích a aby délka světelného bodu byla v souladu s frekvencí záznamu. Ootatní prvky a údaje jsou shodné jako v obr. 3.

Oba tyto optické snímačepodle vynálezu jsou určeny pro snímání informací ze stopy, která je velmi úzká.

MnOžsví zaznamenaných informací stoupá významně. Tak například na disku, na němž je při poloviční Šířce stopy 1,6 jum umožněno zaahytit program v rozsahu 30 minut, je při poloviční šířce stopy 1 jum možno zaccy^í program v rozsahu 48 minut.

Je však . možno z^c^cyVťt na tutéž desku program o stenném rozsahu, jako při poloviční Šířce stopy o velikosti 1,6/m, avšak při snížené rychlosti rotace, což umooňuje použít po^maceší a tedy 1 levnější snímací zařízení.

DdCší možnost vyuuttí vynálezu je ve zmenšení plochy, na níž je ne desce zachycen záznam a tak zvětSšt průměr neewiltřnější stopy a tím znýššt možnou frekvenci záznamu.

Zařízení se ovšem neommeuje jen ne*případy, které zde byly popsány. Je možné jej využívat i při snímání informací na základě odrazu světla od nosiče informací.

Claims (1)

1. PŘEDMÉT VYNÁLEZU

   Způsob optického snímání informací z nosiče informací, obsahhuícího sled záznamových prvků, uspořádaných ve stopě, zp^ed^ících ohyb světla, jejichž Šířka je kor^n^s^i^i^t^i^jL, avšak jejcehž délka a umístění jsou proměnlivé při nestejné délce stopy, vyzne^^ící se tím, že na stopu záznamu se vrhá difrakční obrazec, jehož světelný střed se zhmiřuíe na snímanou část stopy, přičemž ve směru pooh^l^ící se stopy se vytvářej dva tmavé interferenční proužky, jejichž minimum osvětlení se shoduje s okolím stopy v obbassi snímané čássi stopy.