DE1958858C3

DE1958858C3 - Device for light scanning a carrier with grooves

Info

Publication number: DE1958858C3
Application number: DE19691958858
Authority: DE
Inventors: Felix Dr.-Ing. 7900 Ulm; Dickopp Gerhard Dr.-Ing. 1000 Berlin Herriger
Original assignee: TED Bildplatten AG AEG Telefunken Teldec
Current assignee: TED Bildplatten AG AEG Telefunken Teldec
Filing date: 1969-11-15
Publication date: 1976-10-21

Description

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl von der Spurseite auf den durchsichtig ausgebildeten Träger (2) gerichtet und der Lichtempfänger (4) auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers (2) angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the light beam from the track side the transparent carrier (2) directed and the light receiver (4) on the opposite Side of the carrier (2) is arranged.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Begrenzung der Breite des Strahls (1) zwischen Lichtquelle und Träger (2) eine Spaltblende {7.8) vorgesehen ist.3. Device according to claim 1, characterized in that that for limiting the width of the beam (1) between the light source and carrier (2) one Slit diaphragm {7.8) is provided.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblende (7,8) federnd gelagert und in der Rille geführt ist.4. Device according to claim 3, characterized in that the slit diaphragm (7,8) is resiliently mounted and is guided in the groove.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblende (7, 8) durch einen festen, durchsichtigen Spaltkörper (7) gebildet ist, der über eine Zwischenschicht (8) mit den angrenzenden Teilen eines undurchsichtigen Führungskörpers (9) verbunden ist.5. Device according to claim 3, characterized in that the slit diaphragm (7, 8) by a fixed, transparent gap body (7) is formed, which via an intermediate layer (8) with the adjacent Parts of an opaque guide body (9) is connected.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltkörper (7) und die Zwischenschicht (8) aus Werkstoffen mit solchen Brechungsexponenten bestehen, daß sich an den Begrenzungsflächen Totalreflexion ergibt. 6. Device according to claim 5, characterized in that the gap body (7) and the intermediate layer (8) consist of materials with such a refraction exponent that there is total reflection at the boundary surfaces.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Spaltkörper (7) eine Glasfolie dient.7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that the gap body (7) is a glass film serves.

8. Einrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfolie (7) mit dem Führungskörper (9) durch einen Kleber (8) oder eine Glasschmelze verbunden ist, dessen bzw. deren Brechungsindex kleiner als der der Glasfolie ist.8. Device according to claim 7, characterized in that that the glass film (7) with the guide body (9) by an adhesive (8) or a glass melt is connected, whose or whose refractive index is smaller than that of the glass film.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lichtempfänger (4) eine so bemessene Abdeckung (5) zugeordnet ist, daß am Ausgang des Lichtempfängers (4) eine Impulsfolge von Rechteckform (F i g. 2) oder Dreieckform (F i g. 4) entsteht.9. Device according to claim 1, characterized in that the light receiver (4) has a dimensioned Cover (5) is assigned that at the output of the light receiver (4) a pulse train of Rectangular shape (Fig. 2) or triangular shape (Fig. 4) is created.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von zwei Abdeckungen (5) '.wei zu einer Gegeniaktschaltung zusammengefaßte Lichtempfänger (4) vorgesehen sind. <><>10. Device according to claim 9, characterized in that that instead of two covers (5) '.wei combined to form a counter-act circuit Light receiver (4) are provided. <> <>

11. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl ein Laser in Verbindung mit einer Optik mit langer Brennweite ist.11. Device according to claim 1, characterized in that that the light beam is a laser combined with long focal length optics.

3ie vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung Lichtabtastung eines Trägers mit Rillen mit der Si enalgröße entsprechenden Verformungen, wobei diejenigen Winkeländerung des vom Träger ausgehenden Lichtstrahls zur Wiedergabe ausgenutzt werden, welehe beim Transport des Trägers infolge der Verformungen entstehen, und jewe.ls einmal wahrend jeder Periode des Signals eine maximale L.chtmen_Se von der _LichtqUe!!e zu dem Lichtempfänger gelangt.The present invention relates to a device for light scanning a carrier with grooves with deformations corresponding to the Si enal size, whereby those angular changes of the light beam emanating from the carrier are used for reproduction which occur during transport of the carrier as a result of the deformations, and once during each period of the Signal a maximum lightness _S e from the _{light source} reaches the light receiver.

Das Hauptpatent betrifft eine Einrichtung zur Reflexionsabtastung eines mit Rillen versehenen Trägers, welche die der Signalgröße entsprechenden Verformungen enthalten, bei der diejenigen Winkeländerungen des reflektierten Strahles zur Wiedergabe der Aufzeichnung ausgenutzt werden, welche beim Transport des Trägers infolge der unterschiedlichen Verformungen der aufgezeichneten Spur entstehen.The main patent relates to a device for reflection scanning of a grooved carrier, which the deformations corresponding to the signal size included in which those angle changes of the reflected beam for reproducing the recording are used, which during the transport of the carrier due to the different deformations of the recorded track.

Der Erfindung nach dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der Vorteile eines Kopierverfahrens wie bei der Herstellung der Schallplatten eine reine Üchtabtasiung zu verwenden und eine gute Ausnutzung des reflektierten Lichtes zu gewährleisten, wobei die ReP.exionsab'astung ohne Zwischenschaltung eines Bildwandlers oder ähnlichen .Signalumformers erfolgt.The invention according to the main patent is the task while maintaining the advantages of a copying process as in the production of records to use a pure abbreviation and to ensure good utilization of the reflected light, with the ReP.exionsab'astung without interposition an image converter or similar .Signal converter takes place.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung nach dem Hauptpatent dadurch gelöst, daß die Lichtquelle fur die Reflexionsabtastung derart angeordnet, der Spalt im Strahlengang des Lichtempfängers derart bemessen und der Winkel zwischen der momentanen, örtlichen Trägertransportrichtung und der Aufzeichnungskurve auf dem Träger in den Wendepunkten der Aufzeichnungskurve so gewählt ist. daß - auf jede Periode bezogen - nur durch einen Wendepunkt der Aufzeichnungskurve und dessen unmittelbare Umgebung eine maximale Lichtmenge von der Lichtquelle zu dem Lichtempfänger reflektiert wird.This object is achieved by the invention according to the main patent in that the light source for the Reflection scanning arranged in such a way, the gap in the beam path of the light receiver is dimensioned in such a way and the angle between the current, local carrier transport direction and the recording curve is selected on the carrier at the turning points of the recording curve. that - related to each period - only through a turning point of the recording curve and its immediate surroundings maximum amount of light is reflected from the light source to the light receiver.

Es ist zwar bekannt (Buch »Grundlagen der Elektroakustik« von W. B ü rc k, 1953, S. 104 bis 113), einen optisch beschrifteten Aufzeichnungsträger, z. B. einen Film, mit einem Lichtstrahl abzutasten, dessen Breite kleiner ist als die halbe aufgezeichnete Wellenlänge. Dabei handelt es sich aber nicht um die optische Abta stung einer an sich mechanischen Aufzeichnung gemäß dem Hauptpatent. Die Bemessung des Abtaststrahles ist dort auch aus anderen Gründen erforderlich, weil nämlich bei einem breiteren Abtaststrahl die aufgezeichnete Schwingung nicht mehr exakt abgetastet werden könnte. Bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent ist die schmale Bemessung des Abtaststrahles nicht zwingend Vorschrift, weil die Abtastung nicht auf einer Intensitälsänderung des Lichtstrahles, sondern auf einer Änderung der Ablenkung des Lichtstrahles durrh die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers beruht.Although it is known (book "Fundamentals of Electroacoustics" by W. B ü rc k, 1953, pp. 104 to 113), one optically labeled recording medium, e.g. B. a film to be scanned with a light beam whose width is less than half the recorded wavelength. But this is not about the optical abta stung a mechanical recording per se according to the main patent. The dimensioning of the scanning beam is also necessary there for other reasons, namely because the recorded beam is recorded with a wider scanning beam Vibration could no longer be scanned exactly. When setting up according to the main patent the narrow dimensioning of the scanning beam is not mandatory, because the scanning is not on a change in the intensity of the light beam, but rather a change in the deflection of the light beam durrh the surface of the recording medium is based.

Es ist auch ein Tonband für episkopische Abtastung bekannt (DT-PS 6 21 483), das in Spurrichtung derart unterschiedlich bedruckt ist, daß der reflektierte Strahl bei der einen Art der Bedruckung in eine erste definierte Richtung gelenkt wird und auf eine Photozelle trifft wahrend er bei der anderen Art der Bedrückung in eine zweite definierte Richtung abgelenkt wird und an der Photo/.elle vorbeigeht. Dadurch wird eine vergrößerte Signalamplitude erreicht, weil das gewonnene Signa zwischen einem Maximalwert und dem Wert nul schwankt. Dabei handelt es sich aber nicht um eine optische Abtastung von mechanischen Verformungen innerhalb einer Rille in der in dem llauptpatent beschriebenen Weise. Auch ist über die Bemessung der Breite des auf das Tonband gerichteten Lichtstrahles relam zur Wellenlänge des aufgezeichneten Signals nicht;There is also a tape for episcopal scanning known (DT-PS 6 21 483), the track direction in such a way is printed differently so that the reflected beam is defined in a first type of printing Direction is steered and hits a photocell while with the other type of pressure in one second defined direction is deflected and passes the photo / .elle. This makes an enlarged Signal amplitude reached because the signal obtained is between a maximum value and the value zero fluctuates. However, this is not an optical scanning of mechanical deformations within a groove in that described in the main patent Wise. The dimensioning of the width of the light beam directed onto the tape is also important not to the wavelength of the recorded signal;

ausgesagt. Es sind auch keine Mittel vorgesehen, die die Breite des auf das Tonband gerichteten Lichtstrahles auf einen definierten Wert im Sinne der vorliegenden Erfindung begrenzen.testified. There are also no funds for the Width of the light beam directed onto the tape to a defined value in the sense of the present Limit invention.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- > gründe, bei der Einrichtung nach dem i iauptpatem den Störabstand zwischen dem gewonnenen Nut.'signal und dem Rauschsignal zu vergrößern.The object of the present invention is to-> reasons, when setting up after the initial godfather To increase the signal-to-noise ratio between the obtained Nut.'signal and the noise signal.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch ! beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführun- igen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is made possible by the! invention described solved. Advantageous designs and further developments of the invention are specified in the subclaims.

Bei der vorliegenden Erfindung wird also ein Merkmal des Hauptpütentes, nämlich die Auswertung der sich ändernden Ablenkung des Strahles durch die Verforumgen derart, daß jeweils einmal pro Periode eine maximale Lichtmenge zum Lichtempfänger gelangt, vorteilhaft kombiniert mit der Abtastung durch einen in teiner Breite stark begrenzten Strahl. Der erhöhte Störabstand ergibt sich dadurch, daß nur eine kleine iu Fläche des Trägers ausgeleuchtet wird und störendes Streulicht von benachbarten Flächenelementen des Trägers gar nicht erst auftreten kann.In the present invention, a feature of the Hauptpütentes, namely the evaluation of the changing deflection of the beam by the Verforumgen in such a way that a maximum amount of light reaches the light receiver once per period, advantageously combined with the scanning by a beam that is very limited in width . The increased signal to noise ratio results from the fact that only a small iu surface is illuminated and the carrier can not only occur, stray light from adjacent area elements of the carrier.

Bei der Erfindung wird also nicht ein breiiei ·\ΐ^Μ.;ι-.ι-i.rahl verwendet, aus dem dann vor dem Lichteninfän ger ein schmales Stück ausgenutzt wird, sondern es wird bereits ein schmaler Abtaststrahl "erwendet. so tlaß im Prinzip vor dem Lichtempfänge-r eine Bi »"engung der Strahlbreite nicht mehr notwendig ist und der Strahl bei einem bestimmten Ablenkwinkel in seiner ganzen Breite auf den Lichtempfänger auftreffen kann. Die begrenzte, auf den Träger auftreffende Lichtmenge liat auch den Vorteil, daß der Träger durch uas intensive Licht weniger beansprucht wird. Das ist besonders vorteilhaft, wenn der Träger stehenbleibt. Dann kann nämlich der Träger bei einer zu großen auf 1 reffenden Lichtmenge örtlich verbrennen.In the invention is thus not a breiiei · \ ^ΐ Μ;.. Ι-.ι-i.rahl used is exploited from the then before Lichteninfän ger a small piece, but it is already erwendet a narrow scanning beam "so Tlass in Principle before the light receiver - a narrowing of the beam width is no longer necessary and the beam can hit the light receiver in its entire width at a certain deflection angle. The limited amount of light incident on the wearer also has the advantage that the wearer is less stressed by the intense light. This is particularly advantageous when the wearer stops. Then the wearer can burn locally if the amount of light is too high.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausfiihrungsbeispiel erläutert. Darin zeigt )°The invention is explained below with reference to the drawing using an exemplary embodiment. In this shows) °

F i g. 1 das Prinzip der Abtastung mit einem schmalen Lichtstrahl,F i g. 1 the principle of scanning with a narrow light beam,

F i g. 2 die Kurvenform der Ausgangsspannung des Lichtempfängers,F i g. 2 the waveform of the output voltage of the light receiver,

Fig. 3 das Prinzip der Abtastung mit einem Lichtstrahl endlicher Breite,3 shows the principle of scanning with a light beam finite width,

F i g. 4 die Kurvenform der Ausgangsspannung des Lichtempfängers bei der Abtastung gemäß F i g. 3,F i g. 4 shows the waveform of the output voltage of the light receiver during the scanning according to FIG. 3,

F i g. 5 und 6 die Abtastung mit einem Lichtstrahl mit einem öffnungswinkel größer als null undF i g. 5 and 6 the scanning with a light beam with an opening angle greater than zero and

F i g. 7 die konstruktive Ausbildung einer Spaltblende zur Erzeugung des schmalen Lichtstrahles.F i g. 7 the structural design of a slit diaphragm for generating the narrow light beam.

In F i g. 1 und 2 ist das Signal in Tiefenschrift frequenzmoduliert aufgezeichnet. Zur Abtastung der Modulation wird ein Lichtstrahl 1 verwendet, der durch den Träger 2 hindurchtritt. Seine Querabmessung in Spurrichtung ist klein gegenüber der Wellenlänge. Aul Grund der unterschiedlichen Brechung an der verformten Oberfläche 3 wird der Strahl 1 bei der durch die nach links gerichteten Pfeile angedeuteten Relalivbe- fto wegung /wischen Träger 2 und Lichtquelle periodisch nach links und rechts abgelenkt. Er trifft dabei periodisch auf einen Lichiempfänger 4, der im Idealfall das in F i g. 2 wiedergegebene elektrische Atisgangssignal liefert. Der Zeitpunkt t\ entspricht όνν Stellung des <'i Trägers 2 nach Fig. la. der Zeitpunkt t: der nach F i g. Ib und der Zeitpunkt ti der nach F" i g. Ic. Während einer Halboeriode trifft der Strahl die lichtempfindliche Fläche des Lichtempfängers 4 und während der anderen Hälfte eine Abdeckung 5. Su ist das Dunkelsignal des Lichtempfängers 4.In Fig. 1 and 2, the signal is recorded frequency-modulated in subscript. A light beam 1 which passes through the carrier 2 is used to scan the modulation. Its transverse dimension in the direction of the track is small compared to the wavelength. Due to the different refraction on the deformed surface 3, the beam 1 is periodically deflected to the left and right when the relative movement between the carrier 2 and the light source is indicated by the arrows pointing to the left. He periodically encounters a light receiver 4, which in the ideal case is the one shown in FIG. 2 reproduced electrical output signal supplies. The time t \ corresponds to όνν position of the <'i carrier 2 according to Fig. La. the time t: according to FIG. Ib and the time ti according to FIG. 1c. During a half-period the beam hits the light-sensitive surface of the light receiver 4 and during the other half a cover 5. Su is the dark signal of the light receiver 4.

Im praktischen Fall ergeben sich verschiedene Veränderungen im Ausgangssignal gegenüber dem theoretischen Verlauf nach F i g. 2. Beispielsweise sei die Querabmessung des Strahles nicht beliebig klein gegen die Wellenlänge. Der Lichtstrahl 6 überdeckt z. B. eine halbe Wellenlänge der Aufzeichnung, soll aber immer noch ein paralleles Lichtstrahlbündel darstellen. In diesem Fall ergibt sich durch die Verformung der Trägeroberfläche eine Lichtzerstreuung, wie sie in F i g. 3 für drei charakteristische Zeitpunkte einer Periode, die denen nach den F i g. 1 a bis 1 c entsprechen, dargestellt ist. In diesem Fall ergibt sich näherungsweise ein dreieck förmiges Signal am Ausgang des Lichtempfängers 4 (F i g. 4). Wenn, was praktisch immer der Fall sein wird, der Abstand /wische,. Träger 2 und Lichtempfänger 4 groß gegenüber der Querabmessung des Lichtstrahles 6 ist. gehen die Signalminiina S.i gegen den Wert des Dunkelsignals .V.>.In the practical case, there are various changes in the output signal compared to the theoretical curve according to FIG. 2. For example, let the transverse dimension of the beam not be arbitrarily small compared to the wavelength. The light beam 6 covers z. B. half a wavelength of the recording, but should still represent a parallel light beam. In this case, the deformation of the carrier surface results in light scattering, as shown in FIG. 3 for three characteristic points in time of a period which correspond to those according to FIGS. 1 a to 1 c correspond, is shown. In this case there is approximately a triangular signal at the output of the light receiver 4 (FIG. 4). If, which will practically always be the case, the distance / wipe. Carrier 2 and light receiver 4 is large compared to the transverse dimension of the light beam 6. the signal miniina Si go against the value of the dark signal .V.>.

Ist der Lichtstrahl in seiner Querabmessung kleiner als die halbe Wellenlänge /.2 der höchsten aufgezeichneten Frequenz, so nähert sich der Signalverlauf dein rechteckförmigen Verlauf gemäß F 1 g. 2. Ist er breiter als A/2, so wird der Signaldinkelwert nicht mehr erreicht. Der zeitliche Mittelwert steigt an, der Wechselanteil aber, der das eigentliche Nutzsignal darstellt, sinkt ab und verschwindet bei einer Strahlbreite mn λ (und 2 A. i λ ...) ganz.If the transverse dimension of the light beam is smaller than half the wavelength /.2 of the highest recorded frequency, the signal curve approaches the rectangular curve according to F 1 g. 2. If it is wider than A / 2, the signal angle value is no longer reached. The time average increases, but the alternating component, which represents the actual useful signal, decreases and disappears completely at a beam width mn λ (and 2 A. i λ ... ).

Bei einem weiteren in der Praxis auftretenden Fall kann das Strahlenbündel eine endliche Breite und einen öffnungswinkel, der größer als null (z. B, 15) ist, haben (Beispiel: Fokussiertcs Strahlenbündel, F i g. 5).In another case that occurs in practice, the beam can have a finite width and a opening angle greater than zero (e.g. 15) (Example: Focused beam, Fig. 5).

Die Strahlbreite am Ort der modulierten Oberfläche ist nicht größer als λ/2. Handelt es sich um einen fokussierten Strahl, so bedeutet das, daß der Brennpunkt in upmiuelbarer Nähe der modulierten Oberfläche hegt, .'■ine Veränderung gegenüber dem Fall der Verwen(lung eines parallelen Strahlenbündels ergibt sich dadurch, daß die Randstrahlen zum Teil nicht in die gewünschte Richtung abgelenkt werden können. Dadurch entsteht bei einer Strahlbreite von λ/2 am Ort der modulierten Oberfläche eine Verminderung des Wechselanteils im Ausgangssignal des Lichtempfängers. Die Verminderung ist um so ausgeprägter, je weiter der Öffnungswinkel des Strahlenbündels ist. In diesem Fall würde sich eine Verbesserung durch eine dreieckförmige Modulation der Trägeroberfläche erzielen lassen, wie dies in F i g. b dargestellt ist.The beam width at the location of the modulated surface is not greater than λ / 2. Is it a focused one? Ray, it means that the focal point lies in upmifiable vicinity of the modulated surface, . '■ a change compared to the case of Verwen (lung of a parallel bundle of rays results from the fact that some of the marginal rays do not enter the desired Direction can be deflected. This results in a beam width of λ / 2 at the location of the modulated Surface a reduction in the alternating component in the output signal of the light receiver. the The greater the opening angle of the beam, the more pronounced the reduction is. In this case an improvement could be achieved through a triangular modulation of the carrier surface, as shown in FIG. b is shown.

Der schmale Lichtstrahl läßt sich beispielsweise durch Fokussierung eines breiteren Lichtbündels, z. B. eines Laserlichtbündels, mittels einer Optik mit langer Brennweite erzeugen. Das fokussierte Strahlenbündel hat dann einen geringen öffnungswinkel. Eine weitere Möglichkeit der Erzeugung des Lichtstrahls besteht darin, eine Spaltblende mit einem optischen System abzubilden, das wieder einen geringen Öffnungswinkel des auf den Träger aultreffenden Lichtbündels bewirkt.The narrow light beam can, for example, by focusing a wider light beam, z. B. a laser light beam, using long focal length optics. The focused beam then has a small opening angle. There is another possibility of generating the light beam involves imaging a slit diaphragm with an optical system that again has a small opening angle of the light beam striking the carrier.

Diese beiden Möglichkeiten der Erzeugung eines schmalen Lichtstrahles erfordern die Einhaltung eines bestimmten Abstandes /wischen Optik und FrägeroberfUkhe. damit eine scharfe Fokussierung bzw. Abbildung auf der Trägeroberfläche erhalten bleibt, lic: der Abtastung einer scheibenförmigen Folie mit einer Signalspi.'i" in einer Spirale, die bei einer schnellen Rotation Höhenschwankungen ausführt, ist die Einhaltung einer scharfen Abbildung schwierig. Hin/u kommt dieThese two ways of generating a narrow light beam require compliance with one certain distance / wipe optics and FrägeroberfUkhe. so that a sharp focus or image is retained on the carrier surface, lic: the scanning of a disc-shaped film with a signal spi.'i "in a spiral that rotates rapidly Performs height fluctuations, it is difficult to maintain a sharp image. There comes the

weitere Schwierigkeit, bei einem Radialschlag der Folie die Spur zu halten.Another difficulty in staying on track in the event of a radial blow of the film.

Diese Schwierigkeiten können gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch vermieden werden, daß das Lichtbündel einer Spaltblcnde zugeführt wird, deren Austrittsseitc in unmittelbarer Nähe der modulierten Trägeroberfläche liegt. Wenn die Modulation, wie das bei plattenförmigen Trägern üblich ist. in einer spiraligen Rille aufgezeichnet ist, kann die Rille zur Führung der Spaltblende benutzt werden.These difficulties can be avoided according to a further embodiment of the invention in that the light beam is fed to a slit, the exit side of which is in the immediate vicinity of the modulated one Carrier surface lies. If the modulation, as is usual with plate-shaped carriers. in a spiral Groove is recorded, the groove can be used to guide the slit diaphragm.

Die Spaltblende wird zweckmäßig als Lichtleiter ausgebildet. Es ist zweckmäßig, sie ledernd aufzuhängen. damit sie bei einem Höhen- und Seitenanschlag des Trägers der Spur folgen kann.The slit diaphragm is expediently designed as a light guide. It is useful to hang them up in leather. so that it can follow the track in the event of a vertical or lateral stop of the carrier.

Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Blende und deren Anordnung im Strahlengang zeigt die F i g. 7.An exemplary embodiment of such a diaphragm and its arrangement in the beam path is shown in FIG. 7th

Die Lichtdurchlässigkeit eines Spaltes hängt nicht nur von seinen Querschnittsabmessungen, also von dem Rechteck im Ausführungsbeispiel, sondern auch von seiner Tiefe ab, insbesondere dann, wenn die Strahlung nicht senkrecht auf die Spaltcintrittsöffnung fällt.The light permeability of a gap does not only depend on its cross-sectional dimensions, i.e. on the Rectangle in the exemplary embodiment, but also on its depth, especially when the radiation does not fall perpendicularly onto the gap opening.

Zur Erzielung möglichst geringer Rcflexionsverlustc an den Grenzflächen des Spaltes gibt es mehrere Möglichkeiten, z. B. eine metallische Verspiegelung der Begrenzungsflächen. Da das Reflexionsvermögen metallischer Spiegel höchstens ö,% bis 0,98 beträgt, tritt schon bei einer zwanzigfachen Reflexion ein Verlust von mehr als 50% ein. Eine solche Verspegelung ist demnach nur dann sinnvoll, wenn die Spaluicfe nicht größer als das Zwanzigfachc der Spaltlängc 1 ist. Diese Bedingung erschwert die Herstellung eines solchen Spaltes.To achieve the lowest possible reflection loss at the interfaces of the gap, there are several options: z. B. a metallic mirror coating of the boundary surfaces. Since the reflectivity is more metallic Mirror is at most δ.% To 0.98, a loss of even occurs with a twenty-fold reflection more than 50% one. Such a leveling is therefore only useful if the Spaluicfe is not greater than twenty times the length of the gap is 1. This condition makes it difficult to manufacture one Gap.

Eine vorteilhaftere Möglichkeit besteht in der Ausnutzung der Erscheinung der Totalreflexion an den Begrenzungsfiächen. In diesem Fall ist der durch die Reflexion eintretende Lichtverlust sehr niedrig, so daß auch nach mehreren tausend Reflexionen nur ein geringer Intensitätsverlust eintritt. Vorbedingung für das Eintreten von Totalreflexion ist es. daß das Medium des Spaltes optisch dichter ist als das umgebende Medium.A more advantageous possibility is to make use of the phenomenon of total reflection at the boundary surfaces. In this case, the loss of light due to the reflection is very low, so that even after several thousand reflections there is only a slight loss of intensity. Precondition for the It is the occurrence of total reflection. that the medium of the gap is optically denser than the surrounding medium.

Bei der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform ist der Spalt durch einen festen Spaltkörper 7 gebildet, der in den Begrenzungsebenen mit den angrenzenden Teilen des Führungskörpers 9 durch einen Kleber 10 fest verbunden ist. Für den Spaltkörper 7 wird ein Werkstoff mit so gewähltem Brechungsexponenten verwendet, daß sich in dem ausnutzbaren Bereich der optischen Einfallswinkel am Spalteingang an der Zwischenschicht 8 Totalreflexion ergibt. In diesem Fall kann die Spalttiefe wesentlich größer gewählt werden, als wenn die Totalreflexion nicht ausgenützt würde.In the case of the in FIG. 7 is the embodiment illustrated the gap is formed by a solid gap body 7, which is in the delimitation planes with the adjacent parts of the guide body 9 is firmly connected by an adhesive 10. A material is used for the gap body 7 with a refraction exponent chosen so that the optical Angle of incidence at the entrance to the gap on the intermediate layer 8 results in total reflection. In this case the Gap depth can be chosen to be much larger than if the total reflection were not used.

Die optische Bedingung für die Totalreflexion ist, daß der Werkstoff des Spaltkörpers 7 optisch dichter als das umgebende Medium 10 ist. Eine als Spalt dienende Glasfolic mit einem hohen Brechungsexponenten, z. B. πι = 1,7, ist mit Hilfe eines Klebers 10 oder mittels einer Glasschmelze, der bzw. die einen geringeren Brechungsexponenten. z.B. n: = 1,5, aufweist, ir, den Mittelteil des lichtundurchlässigen Führungskörpers 9 eingefügt. Der Spaltkörper 7 wirkt dann wie ein Lichtleiter für alles Licht, das im Falle der genanntenThe optical condition for total reflection is that the material of the gap body 7 is optically denser than the surrounding medium 10. A glass film serving as a gap with a high refraction exponent, e.g. B. πι = 1.7, is with the help of an adhesive 10 or by means of a glass melt, which or which has a lower refraction exponent. For example, n: = 1.5, has, ir, inserted the middle part of the opaque guide body 9. The gap body 7 then acts like a light guide for all light, which in the case of the above

s Brechungsexponenten unter einem Winkel von 37 bis 90' auf die Spalteintrittsfläche auftrifft. Aber auch für einen Unterschied der Brechungsexponenten im Bettage von 0,1 ist der ausnutzbare Winkelbercich für die eintretenden Lichtstrahlen noch genügend groß.s Refraction exponent strikes the gap entry surface at an angle of 37 to 90 '. But also for a difference in the refraction exponents in the bed position of 0.1 is the usable angular range for the incoming light rays are still large enough.

ίο Die F i g. 7 läßt auch die Anordnung der Spaltblende im Strahlengang erkennen. Sie ist möglichst dicht an dem Träger 2 angeordnet. Die ausgenutzten Lichtstrahlen treten unter dem gleichen Winkel, mit dem sie in den Spalt eintreten, aus diesem wieder aus. Der Lieh· tempfänger 4 ist verhältnismäßig weit von der Trägeroberfläche entfernt. Dadurch wird in den Fällen nach F i g. 3a bis 3c fast der gesamte Lichtstrom ausgenutzt bzw. abgedeckt. Der Verluststrom ist dann verschwindend. ίο The F i g. 7 also leaves the arrangement of the slit diaphragm recognize in the beam path. It is arranged as close as possible to the carrier 2. The exploited rays of light emerge from the gap at the same angle with which they enter the gap. The loan tempfänger 4 is relatively far away from the carrier surface. This will in the cases after F i g. 3a to 3c almost the entire luminous flux is used or covered. The leakage current is then vanishing.

Auf der Austrittsseite des Spaltes kommt es zu einei Lichtstreuung bzw. zu Beugungserscheinungen. Da¹· 'x· wirkt, daß auch bei parallelem Lichteintritt in die Spaltblende das Lichtbündel mit einem Öffnungswinkel aus tritt, der größer als Null ist. Für eine Spaltbreite von 1.5 bis 2 μ beträgt der Öffnungswinkel für den wesentlichen Teil des Lichtes 2 λ = 10 bis 15°. Der öffnungswinkel ist um so kleiner, je kurzweiliger das verwendete Licht ist.Light scattering or diffraction phenomena occurs on the exit side of the gap. Since ¹ · 'x · has the effect that even with parallel light entry into the slit, the light beam exits with an opening angle that is greater than zero. For a slit width of 1.5 to 2 μ, the opening angle for the major part of the light is 2 λ = 10 to 15 °. The opening angle is smaller, the more brief the light used is.

Im allgemeinen fällt das zur Beleuchtung des Spaltes benutzte Licht nicht genau in Spaltrichtung ein. Diese Abweichung führt zu einer Vergrößerung des Winkels des austretenden Lichtbündels.In general, this is used to illuminate the gap did not use light exactly in the direction of the cleavage. This deviation leads to an increase in the angle of the emerging light beam.

Der Gesamtöffnungswinkel sollte so klein wie mög lieh gehalten werden. Der öffnungswinkel 2A = 20 bis 25^C ist für eine etwa 2 μ breite Spaltblcnde ohne größe ren Aufwand realisierbar. Der Abstand der Lichi.mstrittsseite der Spaltblende von der Trägcrobcrflhche sollte nur so groß sein, daß keine wesentliche Verbreiterung des Lichtbündels bis zur Trägeroberfläche statt findet. Bei einer Wellenlänge von 7. B. 4 μ und sinusförmiger Modulation tritt bis zu einem Abstand von 2 11 nur ein geringer Abfall des Signalwcchselameils am Ausgang des Lichtempfängers ein. wenn die Spaltbrcite kleiner als λ/2 und der Austrittwinkel des LichibünäeN kleiner als 20' ist.The total opening angle should be kept as small as possible borrowed. The opening angle 2A = 20 to 25 ^C can be achieved for an approximately 2 μ wide slit without great effort. The distance between the light strut side of the slit diaphragm and the carrier surface should only be so great that there is no significant broadening of the light beam up to the carrier surface. With a wavelength of 7, B. 4 μ and sinusoidal modulation, up to a distance of 2 11 there is only a slight decrease in the signal change rate at the output of the light receiver. if the gap width is smaller than λ / 2 and the exit angle of the LichibünäeN is smaller than 20 '.

Ls ist besonders vorteilhaft, kurzwelliges Licht. /. B blaues Licht oder UV-Licht zu verwenden, da sich da mit eine scharfe Bündelung des aus der Spaltblcnde austretenden Lichtbündels erzielen läßt. Darüber hin aus weisen die üblichen Lichtempfänger in diesen WeI lenlängenbereiehen eine höhere Empfindlichkeit auf Statt der in den Figuren dargestellten Halbebenenblen de kann zwecks besserer Ausnutzung des Lichtes eit zweiter Lichtempfänger vorgesehen sein, der in Ver bindung mit dem ersten eine Gegentaktschaltung er möglicht.Ls is particularly beneficial to short-wave light. /. B. Blue light or UV light should be used, as there is a sharp focus of the gap from the gap can achieve exiting light beam. In addition, the usual light receivers in this way Len length regions have a higher sensitivity instead of the half-plane diaphragms shown in the figures de can be provided for the purpose of better utilization of the light eit second light receiver, which in Ver connection with the first one enables a push-pull connection.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for light scanning a carrier with grooves with deformations corresponding to the signal size, where those changes in angle of the light beam emanating from the carrier to Playback are exploited, which during transport of the carrier as a result of the deformations arise, and once during each period of the signal a maximum amount of light from the Light source reaches the light receiver, according to patent 1922464, characterized in, that the width of the beam (1) directed onto the carrier (2) in the direction of the relative movement of the The carrier (2) is limited so that the width in the area of the deformations is equal to or smaller than that Half of the smallest recorded wavelength