NO791541L - Apparat for punktvis avsoekning av en informasjonsflate - Google Patents

Abstract

Apparat for punktvis avsøkning av en informasjonsflate.

Description

Oppfinnelsen angår et apparat for punktvis avsøk-ning av en informasjonsflate, særlig apparater for avlesning av en opptegningsbærer med optisk avlesbar informasjonsstruktur, omfattende en strålingskilde, et førsteoobjektivsystem for fokusering av avsøkningsstrålen på en avlesningsflekk på informasjonsflaten, og et andre objektivsystem for å konsentrere strålingen som kommer fra informasjonsflaten på planet for et strålingsfølsomt detekteringssystem.

Et slikt apparat som er beregnet på avlesning av

en rund plateformet og strålingsreflekterende opptegningsbærer på hvilken er lagret et fjernsynsprogram, er blant annet beskrevet i: "S.M.P.T.E. Journal'<1>, november 1976, vol. 85, side 881-886. Informasjonsstrukturen omfatter sporvist anordnede områder som har en optisk egenskap som atskiller seg fra resten av informasjonsf laten. Informasjonen'-.kan bestå i om-rådenes romfrekvens eller eventuelt lengden av områdene.

Under avlesning av informasjonsstrukturen belyses denne med en strålingsflekk som er større enn områdene slik at bøyning opptrer. Informasjonsstrukturen deler avlesningsstrålen i en ikke-avbøyet delstråle av nulte orden og et antall avbøyede delstråler av høyere orden.

Hvis opptegningsbæreren avleses ved refleksjon som vist på fig. 25 i den nevnte publikasjon, danner objektiv-systemet som former avlesningsflekken på informasjonsstrukturen også objektivsystemét for å konsentrere strålingen som er reflektert fra informasjonsstrukturen, på en detektor. Objektiv-systemets lysåpning er anordnet symmetrisk i forhold til delstrålen av nulte orden. Den maksimale romfrekvens for informasjonsstrukturen som fremdeles kan avleses er bestemt av oppløsningsevnen for objektivsystemét. I tilfelle av avlesning ved refleksjon, anvendes en fokusert avlesningsstråle og den maksimale romfrekvens f csom vanligvis er den øvre grensefrekvens, er gitt ved: 2. N.A./'A hvor N.A. representerer objektivsysteméts numeriske åpning og X er bølgelengden for avlesningsstrålen.

For avlesning av en opptegningsbærer med en av-lesningstid på 30 minutter, og som roterer med 25 omdreininger pr. sekund og hvis radiale periode for sporstrukturen er 1,7 y, vil perioden av informasjonsområdene være i størrelses-orden 1 y når det anvendes en helium^neonlaser som strålingskilde med \ - 0,6328 y. Et objektivsystem med N,A, = 0.4 må da anvendes. Et objektivsystem med en slik forholdsvis stor numerisk åpning er imidlertid kostbar og hva som er viktigere er at det har forholdsvis liten dybdeskarphet på f.eks. 4 y.

I det tilfellet må meget strenge forholdsregler tas med hen-^syn til det servosystem som anvendes for å opprettholde av-søkningsstrålen i fokus på informasjonsflaten.

Det er også foreslått å avlese en opptegningsbærer ved hjelp av en halvlederdiodelaser som gir en stråling med en bølgelengde på 0,88 y. Hvis samme oppløsning skal oppnås med en diodelaser som med en helium-neonlaser, må objektivsystemét ha en større numerisk åpning f.eks. N.A.=0,55 og dermed en mindre dybdeskarphet.

I det sistnevnte tilfellet er det ønskelig at den numeriske åpning for objektivsystemét kan minskes samtidig som oppløsningsevnen opprettholdes.

I andre tilfeller hvor en forholdsvis stor numerisk åpning ikke danner noe alvorlig problem, vil det være ønskelig at oppløsningsevnen kunne økes mens den numeriske åpning av objektivsystemét opprettholdes.

Imøtekommelse av et slikt ønske er ikke bare viktig ved avsøkning av kodet informasjon i form av en optisk avlesbar struktur på en opptegningsbærer, men det er av generell viktig i de tilfeller hvor optisk informasjon av-søkes punktvis og omformes til et elektrisk signal og som skal gjengis på et annet tidspunkt eller et annet sted. Eksempler på dette er faksimilutstyr hvor optiske stener eller dokumenter omformes til fjernsynssignaler.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et apparat som tilfredsstiller et av disse krav eller en kombina-sjon av de to krav.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det andre objektivsystem er anordnet usymmetrisk i forhold til en stråle av nulte orden av strålingen fra informasjonsflaten,

og at detekteringssystemet består av en detektor hvis dimensjoner er små i avsøkningsretningen.

Avlesningen av informasjonen ved hjelp av

apparatet ifølge oppfinnelsen skiller seg på to måter fra apparatet som er beskrevet i den ovenfor nevnte publikasjon. Der er det andre objektivsystem symmetrisk anordnet i forhold til delstrålen av nulte orden og den samlede strålingsenergi som trer inn i objektivsystemét blir detektert. Ved apparatet ifølge oppfinnelsen er det andre objektivsystem anordnet usymmetrisk i forhold til delstrålen av nulte orden og bare en liten del av strålingsenergien fra informasjonsflaten blir detektert. .1 tillegg til hele delstrålen av nulte orden vil også deler av delstråler av første orden tre inn i objektiv-systemet ved det kjente apparat. I lysåpningen for objektivsystemét vil deler av delstråler av første orden overlappe delstrålene av nulte orden. Der utnyttes den virkning at hele strålingsenergien som passerer objektivsystemét og som detekteres av detektoren varierer under avsøkningen. Varia-r sjonen skyldes det faktum at fasen for delstrålene av første orden endres i forhold til fasen av delstrålen av nulte orden. Denne variasjon kan detekteres så lenge delstrålene av første orden interfererer med delstrålene av nulte orden innenfor objektivsysteméts lysåpning. Hvis romfrekvensen for informasjonsstrukturen er så høy at delstråler av første orden faller utenfor lysåpningen, slik at det ikke lenger opptrer interferens i lysåpningen, vil den samlede strålingsenergi som faller på detektoren ikke lenger variere under avsøkningen og informasjonen kan ikke lenger avleses. Den øvre grensefrekvens er dermed nådd.

Oppfinnelsen er basert på den kjennsgjerning at i tillegg til den ovenfor nevnte effekt opptrer en andre effekt, nemlig at interferensmønsteret for en delstråle av første orden og en delstråle av nulte orden vandrer under avsøkningen, dvs. at styrkefordelingen i detektorplanet varierer i tid. Denne variasjon kan detekteres av en smal detektor hvis bredde er av størrelsesorden en halv periode av interferensmønsteret.

En delstråle av første orden og en delstråle av nulte orden behøver ikke da lenger å overlappe hverandre i lysåpningen for objektivsystemét, men delstrålene kan passere forskjellige deler av lysåpningen, slik at de kombineres i planet for detektoren hvor som følge av koherens av avsøkningsstrålen interferensmønsteret opptrer. Det er da mulig å forskyve objek-tivsystemet i den retning i hvilken en av delstrålene av første orden avbøyes, slik at også romfrekvenser høyere enn den øvre grensefrekvens for delstrålen fremdeles delvis faller innenfor lysåpningen av objektivsystemét og kan interferere med delstrålen av nulte orden.

Hvis informasjonsstrukturen er strålingsgj ennom-r trengende, anvendes et særskilt objektivsystem for bestrålingen og et særskilt objektivsystem for avlesningen.

Fortrinnsvis anvendes imidlertid en opptegningsbærer med strålingsreflekterende struktur. I tilfelle av en egnet skrått innfallende avlesningsstråle på inf ormas jons «-strukturen er det også mulig å anvende et særskilt objektivsystem for bestrålingen og et særskilt objektivsystem for avlesningen. Da kan enten oppløsningsevnen økes vesentlig, mens den numeriske åpning av avlesningsobjektivsystemét opprettholdes, eller den numeriske åpning av dette objektiv kan minskes vesentlig samtidig som oppløsningsevnen opprettholdes.

Ved en foretrukket utførelsesform av apparatet ifølge oppfinnelsen kan derfor objektivsysteme bestå av ett objektivsystem hvis optiske akse danner en spiss vinkel med normalen til informasjonsplanet. Fordelen ved denne utførelse er at den er enkel og at den reflekterte avlesningsstråle hovedsakelig passerer samme optiske elementer som belysnings-strålen fra strålingskilden, slik at vibrasjoner i de optiske elementer i strålingsbanen ikke har noen innvirkning på det resulterende signal.

For å øke signal-støyforholdet i det resulterende signal fra apparatet ifølge oppfinnelsen, kan det på hver side av detektoren i avsøkningsretningen være anordnet ytterligere detektorer som er forskutt i forhold til den sentrale detektor og i forhold til hverandre en avstand som tilnærmet til-^ svarer en halv periode av interferensmønsteret,

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser skjematisk et.apparat ifølge oppfinnelsen for avlesning av en strålingsreflekterende informasj ons struktur. Fig. 2 viser plasseringen av delstråler av forskjellig orden i forhold til lysåpningen for avlesningsobjektivsystemét i et apparat ifølge fig. 1. Fig. 3 viser anordningen av delstråler av for^skjellig orden i forhold til lysåpningen for avlesningsobjektivsystemét ved et apparat ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser skjematisk prinsippet for foreliggende oppfinnelse. Fig. 5 viser skjematisk et apparat ifølge oppfinnelsen for avlesning av en strålingspasserbar informasjonsstruktur.

Fig. 6 og 7 viser en første og andre utførelse av

et apparat ifølge oppfinnelsen for avlesning av en strålings-ref lekterende informasj onsstruktur.

Fig. 1 viser en rund plateformet opptegningsbærer

1 i radialt tverrsnitt. Spor 2 med reflekterende inf ormas j ons-^ flate 3 omfatter informasjonsområder som strekker seg vinkelrett på tegningens plan. Informasjonsstrukturen kan være en amplitudes truktur hvor informasjonsområdene har en ref leks jons-r koeffisient som avviker fra resten av flaten 3. Informasjonsstrukturen kan imidlertid alternativt være en fasestruktur som vist på fig. 1 hvor informasjonsområdene består av for-dypninger i flaten 3.

Under avsøkning:av opptegningsbæreren roteres

denne ved hjelp av en spindel 4 som drives av en motor 5.

En strålingskilde 6 f. eks. en helium-neonlaser l:;eller en halvlederdiodelaser avgir en avlesningsstråle b. Et speil 8 reflekterer avlesningsstrålen på et objektivsystem 9 som er vist skjematisk ved en enkelt linse. I strålebanen ligger også en hjelpelinse 7 for å sikre at objektivsysteméts lysåpning er maksimalt utfylt. En avlesningsflekk V med minst mulig

størrelse dannes da på informasjonsstrukturen.

Avsøkningsstrålen reflekteres av informasjonsstrukturen og når opptegningsbæreren roterer, moduleres aviés-ningsstrålen i samsvar med rekkefølgen av informasjonsområder i sporet som avleses. Ved radial bevegelse av avlesningsflekken og opptegningsbæreren i forhold til hverandre ved hjelp av i og for seg og ikke viste hjelpemidler, kan hele informasjonsflaten 3 avleses.

Den modulerte stråle passerer igjen objektivsystemét

9 og reflekteres av et speil 8. Strålingsbanen inneholder hjelpemidler for å skille den modulerte og"den umodulerte stråling. Disse hjelpemidler kan f.eks. bestå av polarisa-sj onsf ølsomme deleprismer og en AM^plate. For ' enkelthets-skyld er det på fig. 1 vist et delvis gjennomtrengelig speil 10. Dette speil reflekterer den modulerte stråle til en strålingsfølsom detektor 11. Utgangssignalet S. fra detektoren er modulert i samsvar med informasjonen som avleses og kan tilføres en demodulator 12 hvor signalet bearbeides og gjøres egnet for gjengivelse ved hjelp av f.eks. en fjernsyns-mottaker 13.

Den del av informasjonsflaten som grenser til av^lesningsflekken V, har et todimensjonalt avbøyningsgitter som deler den innfallende stråling i en uavbøyet delstråle av nulte orden og avbøyde delstråler av første orden og høyere orden. Delstrålen av nulte orden' og deler av de avbøyde delstråler passerer igjen objektivsystemét 9. I planet for lysåpningen for objektivsystemét er sentrene for de forskjellige delstråler forskjøvet i forhold til hverandre som vist på

fig. 2.

Sirkelen 15 med sentrum 18 representerer tverr-snittet av delstrålen av nulte orden i dette plan, Sirklene 16 og 17 med sentrene 19 resp. 20 representerer tverrsnittene av de tangentialt avbøyde delstråler av +1,0 orden og -1,0 orden. X-aksen og Y-aksen på fig. 12 svarer til den tangentiale retning eller avsøkningsretningen, resp. radialretningen eller retningen på tvers av avsøkningsretningen i informasjonsplanét 3. Da bare tangentialt avbøyde delstråler er av interesse i foreliggende oppfinnelse, skal delstråler med radial avbøy-r ning ikke betraktes nærmere her.

På fig. 2 representerer den strekede sirkel 21 lysåpningen for objektivsystemét 9. For den på fig. 1 viste situasjon fyller delstrålen av nulte orden lysåpningen fullstendig, slik at i virkeligheten faller sirklene 15 og 21 sammen. Bare den del av strålingen som kommer fra opptegningsbæreren og som faller innenfor lysåpningen anvendes for informasjonsavlesning. For avlesningsformål gjøres det bruk av fasevariasjonene i delstrålene av +1,0 orden og -1,0 orden i forhold til delstrålen av nulte orden.

I de skraverte områder på fig. 2 vil delstrålene .. av første orden overlappe delstrålen av nulte orden slik at det oppstår interferens. Fasene for delstrålen av første orden varierer hvis avsøkningsflekken beveges i forhold til informasjonssporet. Som følge herav vil styrken av den samlede stråling som passerer lysåpningen for objektivsystemét variere.

Når sentrum av' avlesningsflekken faller sammen med sentrum for et informasjonsområde (fordypning eller ikke),vil en viss fasef orskj ell ijj opptre mellom delstrålen av første orden og delstrålen av nulte orden. Når avlesningsflekken beveges fra et første område til. et andre område, vil fasen for delstrålen av +1,0 orden øke med 2tt. Når avlesningsf lekken beveges i tangential retning, vil derfor fasen av denne delstråle i forhold til delstrålene av nulte orden variere med ut, hvor oj representerer tidsf rekvensen som er bestemt av romfrekvensen for informasjonsområdene og av hastigheten med hvilken avlesningsflekken beveges over sporet. Fasen $

(+1,0X for delstrålen av +1,0 orden i forhold til delstrålen av nulte orden vil da være

$ ( + 1,0] = ty + tot.

Styrkevariasjonen som følge av interferens mellom delstrålen av +1,0 orden og delstrålen av nulte orden kan detekteres av en strålingsfølsom detektor 23 som er vist med strekede linjer på fig. 2 og som ligger i avbildningsplanet for lysåpningen. For en bestemt fasedybde av informasjonsstrukturen hvor ty - ir rad., vil styrkevarias j onen av lysåpningen være symmetrisk. På fig. 1 vil stråledeler som passerer de to områder av overlappingen være konsentrert i en detektor. Det tidsavhengige utgangssignal fra detektoren 11 kan da skrives:

S^= A ( ty) . costy . ,cos::tot,

hvor A ( ty) avtar med minskende verdi av ty. Por en bestemt fasedybde av informasjonsstrukturen er amplituden A ( ty) . costy konstant. Frekvensen for signalet S^ er gitt ved informasjonen som avleses i øyeblikket.

Så langt er bare delstråler av første orden tatt i betraktning. Det er klart at informasjonsstrukturen også vil avbøye stråling av høyere orden. Strålingsenergien i delstråler av høyere orden er liten og avbøyningsvinklene er så store ved høye romfrekvenser av den her betraktede informasjonsstruktur at bare en liten del av delstråler av høyere orden faller innenfor lysåpningen av objektivsystemét 9. Innvirk-ningen av delstråler av høyere orden er derfor ubetydelige.

Det optiske avbøyningssystem som er skissert ovenfor, har en bestemt øvre grensefrekvens f . Avstanden.d mellom senteret 22 for lysåpningen av objektivsystemét 9 og sentrene 19 og 20 for delstrålene av første orden er bestemt av Xf hvor f er romfrekvensen for informasjonsstrukturen i avlesnings-retningen. Fig. 2 viser situasjonen når frekvensen f er noe høyere enn halvparten av den øvre grensefrekvens f . Hvis frekvensen f øker, vil delstrålen av +l,0-orden bli be-veget mot høyere og delstrålen av -1,0-orden beveges til venstre og avstanden d øker. For en bestemt verdi av f svar-ende til vanlig øvre grensefrekvens f , vil sirklene 16 og 17 ikke lenger skjære sirkelen 21, men vil bare tangere denne. Delstråler av første orden vil da ikke lenger passere lysåpningen i objektivsystemét 9 og disse delstråler kan ikke lenger interferere med delstrålen av nulte orden i lysåpningen. Informasjonen på opptegningsbæreren kan da ikke lenger avsøkes ved detektering av samlet strålingsenergi som passerer lysåpningen for objektivsystemét.

For den situasjon som .er vist på fig. 1 hvor bare ett objektivsystem tjener til å projisere strålen på opptegningsbæreren og avbilde avlesningsflekken på detektoren, er den øvre grensefrekvens gitt ved:

f = 2 N.A./X.

I tilfelle av strålingspasserbar opptegningsbærer anvendes et særskilt objektivsystem for å projisere avlesningsflekken på opptegningsbæreren og et særskilt objektivsystem for å projisere avlesningsflekken på detektoren og den øvre grensefrekvens er da gitt ved:

f c = (N.A. v + N.A. wy)/X

hvor N.A. v og N.A. representerer lysåpningene for objektivsystemene. I

Ifølge oppfinnelsen er det sistnevnte objektivsystem anordnet slik at senteret 22 for lysåpningen av dette objektivsystem ikke lenger faller sammen med senteret 18 for delstrålen av første orden, men er forskjøvet i retning av senteret 19 eller 20 for en av delstrålene av første orden. Derved sørges det også for at ved romfrekvenser som er høyere enn den øvre grensefrekvens f , vil fremdeles en del av delstrålene av første orden passere lysåpningen for det sistnevnte objektivsystem.

Fig. 3 viser en situasjon hvor lysåpningen 21 er forskjøvet til høyre i forhold til situasjonen på fig. 2. Avstanden d mellom senteret 18 for delstrålen av nulte orden

og sentrene 19 og 20 for delstråler av første orden og der-

med romfrekvensen for informasjonsområdene er vesentlig større enn i tilfellet på fig. 2, øket med tilnærmet en faktor 3. Denne romfrekvens er tilnærmet 1,5 ganger den øvre grensefrekvens for systemet på fig. 1 og 2. Ikke desto mindre vil en vesentlig del'av delstrålene av +l,0-orden falle innenfor lysåpningen av iakttagelsesobjektivsystemét. Bare en liten del av delstrålen av nulte orden vil passere lysåpningen, mens delstrålen av -1,0-orden faller fullstendig utenfor lysåpningen.

Som vist på fig. 4 faller deler av delstrålen av nulte orden b (0,0) og delstrålen av første orden b(+l,0) innenfor lysåpningen av iakttagelsesobjektivsystemét 25 konsentrert i planet for detektoren 26. Da avsøkningsstrålen er en samlet stråle, vil strålingsdeler interferere med hverandre i planet 26, slik at et styrkemønster I frembringes som varierer i X-retningen som vist med kurvene 27328 og 29 på

fig. 4. Den ubrutte kurve 27 representerer styrkevariasjonen i tilfellet av at avsøkningsflekken befinner seg nøyaktig i sentrum av informasjonsområdet. Hvis avlesningsflekken beveges bort fra dette sentrum, til et etterfølgende informa-

sjonsområde, vil styrkemønsteret for to etter hverandre følgende tidspunkter ha en variasjon i samsvar med den strek-prikkede kurve 28 resp. den strekede kurve 29. Under avsøk-ningen vil styrkemønsteret derved forskyve seg over detektorens plan. Por en smal detektor med fast posisjon slik som detektoren 30 på fig. 4, vil strålingsstyrken som mottas følgelig variere under avlesningen. Utgangssignalet fra detektoren vil derved variere avhengig av den informasjon som avleses i øyeblikket.

Bredden av detektoren 30 må være liten i forhold

til en periode av styrkemønsteret. Perioden av styrkemønsteret er bestemt av den lokale romperiode for informasjonsdetaljene i informasjonsflaten som avleses. Por en bestemt informasjonsstruktur i en opptegningsbærer som skal avleses eller for andre dokumenter eller optiske opptegninger som skal avleses,

er romfrekvensene kjent. ■ Bredden av detektoren 30 kan da dimensjoneres tilsvarende.

Signalet fra detektoren 30 kan tilføres direkte til en demodulator 12 på samme måte som vist på fig. 1. Signal-støyforholdet for avlesningssignalet kan bedres ved å anordne to detektorer 31 og 32, en på hver side av detektoren 30 og i en avstand som tilnærmet er en halv periode av styrkemønsteret. Utgangssignalene fra disse detektorer kan da summeres og subtraheres fra signalet fra detektoren 30 i en differensial^forsterker 33. Utgangssignalet fra forsterkeren tilføres da inngangen i demodulatoren 12.

Ved apparatet ifølge oppfinnelsen er iakttagelses-obj ektivsystemét belyst skrått eller usymmetrisk av del-^strålene av nulte orden. En parameter s kan innføres som mål for forskyvningen målt i planet for lysåpningen fra iakttagelses-obj ektivsystemét , av senteret 22 i denne lysåpning i forhold til senteret 18 for delstrålen av nulte orden. Parameteren s kan defineres som forskyvningen e med en halv lysåpnings-diameter a på fig. 3. Por symmetrisk bestråling av lysåpningen som vist på fig. 2, er s=0. Por situasjonen på fig. 3 og 4

er s=l,5•

Den øvre grensefrekvens f for avlesningsapparatet med skrå bestråling av iakttagelsesobjektivsystemét er gitt ved:

Por s = 1,5 og N.A.V= N.A. , f = 3.5 N.A./X, dvs. f ... > 1375ganger den vanlige øvre grensefrekvens for apparatet ifølge fig. 1 og 2.

Por s = 2 vil ingen stråling av nulte orden passere lysåpningen for iakttagelsesobjektivsystemét, slik at interferens kan opptre mellom delstrålen av nulte orden og delstrålen av +l,0-orden. Hvis s er ca. 2, vil vekselsignalet som leveres av detektoren 30 være meget svakt. I praksis velges en verdi av s på ca. 1,5.

Fig. 5 viser skjematisk hvorledes oppfinnelsen kan anvendes i et apparat for avlesning av en strålingspasserbar opptegningsbærer. Opptegningsbæreren er her antydet med informasjonsflaten 3. Avlesningsstrålen fra strålingskilden 34 fokuseres på denne flate i en avlesningsflekk V ved hjelp av objektivsystemét 35. Bak informasjonsflaten 3 er anordnet et iakttagelsesobjektivsystem 25 hvis optiske akse danner en spiss vinkel med obj ektivsystemét 35.- På denne figur og fig. 6 og 7 er den optiske akse vist med strekprikket linje. Iakttagelsesobjektivsystemét skjærer en del av strålingen av nulte orden b(0,0) og delstrålen av første orden b(-l,0/)' og konsentrerer disse komponenter i planet for detektoren 30

hvor interferensplanet opptrer.

Fig. 6 viser en del av et apparat ifølge oppfinnelsen for avsøkning av en strålingsreflekterende informa-sjonsplate. Sammenlignet med fig. 5 er det klart at strålings-komponenter av avlesningsstrålen som er reflektert fra informasjonsflaten og som interfererer med hverandre er atskilt fra strålingen som leveres fra strålingskilden. I mot-setning til apparatet på fig. 1 er det her ikke nødvendig med noe ekstra strålingsoppdelende hjelpemidler.

Ved apparatene på fig. 5 og 6 kan iakttagelses-obj ektivsystemét ha en lysåpning som er forskjellig fra bestrålingsobjektivsystemét. Det førstnevnte objektivsystem behøver nå bare å konsentrere deler av strålingen fra informasjonsf laten på planet for detektoren 30. Brennvidden for objektivsystemét kan være mindre enn for bestrålingsobjektiv- systemet ved hjelp av hvilket bare en liten avlesningsflekk skal dannes på- informasjonsflaten. Ved å velge lysåpningen for iakttagelsesobjektivsystemét større, enn for bestrålingsobjektivsystemét, vil oppløsningsevnen for det optiske avles-ningssystem økes ved opprettholdelse av lysåpningen for be-lysningsobjektivsystemét og opprettholdelse av s-verdien.

Fig. 7 viser en del av et apparat for avlesning av en strålingsreflekterende informasjonsflate ved hjelp av bare ett objektivsystem. som konsentrerer en del av delstrålen av nulte orden b(0,0) og delstrålen av første orden b(-l,0) på detektorens plan. På lignende måte som ved apparatet ifølge fig. 1, vil deler av delstrålen av nulte orden b(0,0) og b(-l,0) som-passerer objektivsystemét 9>bli atskilt fra strålen som leveres av strålingskilden ved hjelp av f.eks. et delvis gjennomtrengelig speil.

Anordningen på fig. 7 er særlig egnet for avlesning ved hjelp av en diodelaser 36 som strålingskilde, Det kan da anvendes en såkalt tilbakekoplingseffekt som er beskrevet blant annet i U.S.-patentskrift nr. 3.941.945. Denne tilbake-koplingsef f ekt betyr at stråling som reflekteres til diodelaseren av informasjonsflaten kan bevirke en ytterligere strålingsemisjon fra diodelaseren under bestemte forhold. Strålingen som emitteres fra diodelaseren er da avhengig av styrken av stråling som reflekteres fra diodelaseren og således til informasjonen som avsøkes i øyeblikket. Variasjonen i strålingen som avgis fra diodelaseren kan detekteres av en detektor 37 som er anbrakt bak diodelaseren. Variasjonen i diodelaseren som følge av informasjonen som avsøkes, kan også detekteres ved å måle variasjonen av elektrisk motstand i diodelaseren. Selve diodelaseren anvendes da som inf ormas j ons-r detektor. Når den åpning gjennom hvilken diodelaseren avgir sin stråling er liten, danner diodelaseren en egnet detektor for et avlesningsapparat ifølge oppfinnelsen. Emitterings-banen for avlesningsstrålen er da den samme som den reflekterte bane, og diodelaseren er automatisk innstillet og enhver vibrasjon av de optiske elementer i strålingsbanen vil ikke påvirke detektorsignalet.

Da avlesningsapparatet ifølge oppfinnelsen anvender interferens mellom delstrålen av nulte orden og en delstråle av første orden, er dette apparat egnet for avlesning av dyp og grunn fasestruktur og amplitudestruktur.

En opptegningsbærer med en optisk informasjonsstruktur hvor f.eks. et fjernsynsprogram er lagret, forsynes fortrinnsvis ved et såkalt beskyttelsessjikt. Dette er et strålingspasserbart sjikt av en viss tykkelse som sikrer at støvpartikler, riper og lignende holdes i egnet avstand fra den optiske informasjonsstruktur. Slike støvpartikler og lignende kan ikke i uheldig grad påvirke avlesningsstrålen som er fokusert på informasjonsstrukturen. I tilfellet som er vist på fig. 5 hvor strålen faller vinkelrett inn på opptegningsbæreren, representerer ikke beskyttelsessjiktet noen ekstra problemer. I tilfelle av skrått innfallende stråling på informasjonsstrukturen som vist på fig. 5 og 6, vil beskyttelses-sj iktet kunne gi ekstra avbøyning såsom coma eller astigmatisme i avlesningsflekken. Bestrålingsobjektivsystemét kan være korrigert for slik avbøyning. En slik korreksjon er imidlertid bare gyldig for en bestemt skråstilling av objektivsystemét i forhold til opptegningsbæreren. Det må derfor passes nøye på

at skråstillingen opprettholdes nøyaktig.

Oppfinnelsen er ovenfor beskrevet på grunnlag av

et optisk avlesningsapparat. Det er klart at som følge av analogi mellom avlesning -ved hjelp av en lysstråle og en elektronstråle, kan oppfinnelsen også anvendes i et elektron-mikroskop. I et slikt mikroskop kan oppløsningen f.eks, økes uten ekstra linser.

Claims (2)

1. Apparat for punktvis avsøkning av en informasjonsflate, særlig apparater for avlesning av en opptegningsbærer med optisk avlesbar informasjonsstruktur, omfattende en strålingskilde, et første objektivsystem for fokusering av avsøkningsstrålen på en avlesningsflekk på informasjonsflaten, og et andre objektivsystem for å konsentrere stråling som kommer fra inf ormas j onsf laten på planet for et strålingsf ø Il-somt detekteringssystem, karakterisert ved at det andre objektivsystem er anordnet usymmetrisk i forhold til en stråle av nulte orden av strålingen fra informasjonsflaten, og at detekteringssystemet består av en detektor hvis dimensjoner er små i avsøkningsretningen.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at objektivsystemene består av ett objektivsystem hvis optiske akse danner en spiss vinkel til normalen til informasj onsplanet.

3- Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakter i-^ sert ved at det på hver side av detektoren i avsøk-ningsretningen er anordnet ytterligere detektorer.