Przedmiotem wynalazku jest nosnik zapisu sy¬ gnalu telewizyjnego, na którym sjjgnal telewizyj-k ny jest zarejestrowany w strukturze informacyj¬ nej, zlozonej z usytuowanych w sciezkach obsza¬ rów na przemian z obszarami posrednimi, przy czym struktura ta jest odczytywana za pomoca promieniowania optycznego, a obszary oddzialy- wuja na wiazke odczytujaca w sposób inny niz obszary posrednie, zas sygnal telewizyjny zawiera pierwsza fale nosna, która jest zmodulowana in¬ formacja luminancji i inne fale nosne, które sa zmodulowane innymi informacjami, na przyklad informacja chrominancji i dzwieku. Przedmiotem wynalazku jest rqwm|ez uklad do odczytywania nosnika zapasu sygnalu telewizyjnego.W przypadku sygnalu telewizji kolorowej, „in¬ na" informacja jest skladowa chrominancji i sy¬ gnal dzwieku, przy czym sygnal dzwieku moze byc umieszczony na jednej, dwóch luib nawet czte¬ rech falach nosnych. W najprostszym przypadku sygnal telewizyjny jest sygnalem czarno-bialym, a dzwiek moduluje jedna fale nosna.Struktura sciezkowa korzystnie sklada sie ze sciezki spiralnej, która przebiega przez wiele obro¬ tów na nosniku zapisu. Moze sie ona skladac rów¬ niez z wielu sciezek /wspólsrodkowych.W „Philips' Technical Review", 33, Nr 7, str. lfil—185, opisano nosnik zapisu w ksztalcie okra¬ glej plyty, przy czym skladowa luminancji, skla¬ dowa chrominancji i informacja kolorowosci 10 15 20 25 30 i dzwieku sa zawarte w jednej odczytywanej op¬ tycznie sciezce, zarejestrowane sposobem binarnym.Sciezka informacyjna zawiera wiele dolków wy¬ cisnietych w powierzchni nosnika. Skladowa lumi- nacji jest zawarta w czestotliwosci rozmieszczenia dolków, natomiast skladowa chrominancji i dzwie¬ ku jest zarejestrowana jako modulacja dlugosci dolków. Przy zapisie na tym znanym nosniku na¬ tezenie wiazki promieniowania zapisujacego jest modulowane przez modulator elektroopityczny," do którego podawany jest prostokatny sygnal zalez¬ ny od informacji, która ma zostac zapisana.Przy elektronicznym sumowaniu tego prostokat¬ nego sygnalu ze skladowej luminancji, skladowej chrominancji i dzwieku, konieczne sa ogranicze¬ nia sygnalu, tak ze powstaja wyzsze 'harmoniczne.Jezeli cala informacja jest zawarta w dlugosciach obszarów i obszarów posrednich, podczas odczy¬ tywania powstaja produkty mieszania pierwszej i dalszych fal nosnych. Takie produkty miesza¬ nia sa niepozadane. Jezeli produkt mieszania po¬ jawia sie w pasmie czestotliwosci zajetym przez zmodulowana pierwsza fale nosna, to w sygnale luminancji odczytywanym i odtwarzanym z nosni¬ ka zapisu zaklócenia, tak zwana more.Podobnie produkt mieszania o czestotliwosci w. pasmach zajetych przez zmodulowane dalsze fale nosne powoduje zaklócenie na przyklad sygnalu chrominancji odczytywanego i odtwarzanego z nos¬ nika zapisu. 106976i* 106976 3 Jakie produkty mieszania wystapia oraz zakló¬ cenia ad tych produktów mieszania zaleza od wy¬ boru czestotliwosci nosnych, oraz z drugiej strony od procesu fotochemicznego i od obwodów przetwa¬ rzania sygnalu, stosowanych podczas rejestrowa¬ nia. 2 342906, proponowano stosowanie czterech detek¬ torów w ukladzie do odczytywania optycznej struk¬ tury informacyjnej, W tym samym ukladzie ob¬ wód detekcji informacji sklada sie z dwóch detek¬ torów, które sa stosowane do odczytywania infor¬ macji zawartej w czestotliwosci rozmieszczenia obszarów. Pozostale dwa detektory sa stosowane do okreslania stopnia centrowania plamki odczy¬ tujacej wzgledem odczytywanej sciezki.Gelem wynalazku jest przekazywanie sygnalu telewizyijnego za pomoca nosnika zapisu przy zmniejszeniu do minimum wystepowania produk¬ tów mieszania skladowej lurninancji i innych skla¬ dowych.Nosnik zapisu wedlug wynalazku polega na tym, ze sciezki struktury informacyjne sa falujace, ze tylko pierwsza fala nosna jest okreslona przez czestotliwosc rozmieszczenia obszarów, podczas gdy dalsze fale nosne okreslaja zmiane falowania scie¬ zek, przy czym amplituda falowania jest znacznie mniejsza niz okres struktury sciezki w kierunku poprzecznym do .kierunku odczytu sciezek, a cze¬ stotliwosc pierwszej fali nosnej jest przynajmniej dwukrotnie wieksza ód czestotliwosci dalszych fal nosnych. Falowaniem nazwano tu drgania, zlozo/- ne z przebiegów sinusoidalnych, których czesto¬ tliwosc i/lub amplituda zmieniaja sie wzdluz sciezki.Informacja zawarta w • czestotliwosci obszarów jest detektowana oddzielnie od informacji zawar¬ tej w falowaniu sciezek. Nie ma zasadniczo wspól¬ dzialania .pomiedzy pasmami informacyjnymi.Dzieki stosowaniu nosnika zapisu wedlug wy¬ nalazku otrzymuje sie system przekazywania sy¬ gnalu telewizyjnego z dwoma zasadniczo niezalez¬ nymi kanalami optycznymi. Glówna zaleta pole¬ ga na tym, ze pasma czestotliwosci i sygnaly w tych kanalach nakladaja sie na siebie.Uklad do odczytywania nosnika zapisu, który za¬ wiera zródlo promieniowania i obiektyw do prze¬ kazywania promieniowania ze zródla poprzez nos¬ nik zapisu do czulego na promieniowanie ukladu detekcji informacji, który przetwarza promiienio- wanfe dostarczane przez zródlo i zmodulowane przez strukture informacyjna w sygnal elektrycz¬ ny, wedlug wynalazku, charakteryzuje sie tym, ze obwód detekcji informacji sklada sie z czterech czulych na promieniowanie detektorów, które sa usytuowane w skutecznej zrenicy wejsciowej o- biektywu, przy czyni detektory ie sa umieszczone w czterech róznych cwiartkach, uklaklu wspólrzed¬ nych x y ze srodkiem w srodku zrenifcy wejscio¬ wej, którego ÓS x przebiega w kierunku wzdluz¬ nym, a os y w kierunku bocznym sciezek.^Wyrazenie „w kierunku wzdluznym i w kierun¬ ku bocznym sciezek" oznacza, ze po rzutowaniu detektorów na plaszczyzne informacyjna nosnika zapisu, zespól detektorów zajmuje rózne polozenia 10 15 20 23 30 33 45 30 55 60 65 w kierunku wzdluznym i w kierunku bocznym sciezek. Przez wyrazenie „skuteczna, zrenica wejs¬ ciowa obiektywu" nalezy rozumiec rzeczywista zrenice wejsciowa obiektywu, jezeli jest ona latwo dostepna. Skuteczna srednica wejsciowa jest utwo¬ rzona przez obraz utworzony £rzez soczewki ma¬ gnetyczne lub przez obraz cieniowy rzeczywistej zrenicy, jezeli rzeczywista zrenica jest trudno do¬ stepna.Korzystny przyklad wykonania ukladu wedlug wynalazku, nadajacego sie zwlaszcza do odczyty¬ wania nosnika zapisu, którego obszary powoduja róznice dlugosci drogi optycznej wiazki odczytu¬ jacej, wynoszaca w przyblizeniu nieparzysta wie¬ lokrotnosc jednej czwartej dlugosci fali promienio¬ wania stosowanego do odczytywania, charaktery¬ zuje sie tym, ze zaciski wyjsciowe detektorów u- mieszczonych w pierwszej i drugiej cwiartce sa polaczone z pierwszym obwodem sumujacym, a za¬ ciski wyjsciowe detektorów umieszczonych w trze¬ ciej i czwartej cwiartce sa polaczone z drugim obwodem sumujacym, przy czym pierwszy i drugi oibwód sumujacy sa polaczone ze wzmacniaczem róznicowym, na- którego wyjsciu odczytywana jest informacja o zmodulowanych dalszych falach nos¬ nych, a ponadto zaciski wyjsciowe detektorów umieszczonych w pierwszej i czwartej cwiartce sa polaczone z trzecim obwodem sumujacym, a za¬ ciski wyjsciowe detektorów umieszczonych w dru¬ giej i trzeciej cwiartce sa polaczone z czwartym obwodem sumujacym, przy czym trzeci i czwarty obwód sumujjacy sa polaczone ze wzmacniaczem, na wyjsciu którego otrzymywana jest informacja o zmodulowanej pierwszej fali nosnej.' W rozwiazaniu wedlug wynalazku informacja o sygnale telewizyjnym jest zawarta równiez w kierunku poprzecznym do kierunku sciezki.Przedmiot wynalazku jest odtworzony w przy¬ kladzie wykonania na rysunllpi, na którym fig. 1 przedstawia czesc nosnika zapisu w ksztalcie okra¬ glej plyty, fig. 2 — czesc sciezki strukfcury infor¬ macyjnej, fig. 3 — uklad do odczytywania nos¬ nika zapisu, fig. 4 — obwód detektora stosowany w tym ukladzie, fig. *5 — uklad do przetwarzania sygnalu w tym ukladzie, fig. 6 — Ulib i fig. 13—15 przedstawiaja mechanizm odczytywania, a fig. 12 przedstawia amplitude zdetektowanego sygnalu w funkcji róznicy dlugosci drogi optycznej spowodo¬ wanej przez faluijaca sciezke.Na fig. 1 przedstawiono schematycznie czesc nos¬ nika zapisu 1 w ksztalcie okraglej plyty, na któ¬ rej zarejestrowany jest sygnal telewizyjny, przy¬ kladowo sygnal telewizji kolorowej. Nosnik za¬ pisu ma wiele sciezek 2, usytuowanych na prze¬ mian z polami 3. W strukturze informacyjnej' sciezki faluja w stosunku do polozenia sredniego, co przedstawiono na fig. 2, gdzie pokazano silnie powiekszona czesci sciezki. Linia przerywana 6 reprezentuje polozenie srednie srodka sciezki na calej dlugosci sciezki. W przypadku sciezek z fig. 1 odpowiednie linie 6 sa wspólosiowe lub cjjuasi- ^wspólosiowe, jezeli sciezka ma ksztalt spiralny.Lokalny okres falowania jest oznaczony przez pi.Okres ten jest okreslony przez skladowa chromi¬ nancji i dzwieku w przypadku sygnalu telewizji /106976 5 6 kolorowej, i w zwiazku z tym, zmienia sie wzdluz scieziki. Sciezka sklada sie z wielu obszarów 4 usytuowanych na przemian z obszarami posredni¬ mi 5. Lokalny okres tych obszarów jest oznaczony przez fci. Okres ten jest okreslony przez skladowa luminancji sygnalu telewizja kolorowej.Okres p* jest w przyblizeniu trzy razy wiekszy od okresu pi. Na fig. 2 amplituda falowania jest pokazana z przesada. W rzeczywistosci amplituda ta jest mala w stosunku do okresu struktury sciezki w kierunku bocznym sciezek, przy czym amplituda ta wynosi przykladowo 1/10 tego okresu.Struktura sciezki z fig. 1 i 2 moze byc uwazana za dwuwymiarowa siatke, która ugina promienio¬ wanie stosowalne do odczytywania w wielu kie¬ runkach. Poniewaz ugiecie powodowane przez fa¬ lowanie sciezek nastepuje w kierunkach innych niz ugiecie powodowane przez przejscia pomiedzy ob¬ szarami i obszarami posrednimi, informacja za¬ warta w falowaniu moze byc odczytywana nie¬ zaleznie od informacji zawartej w tych przejs¬ ciach przy zastosowaniu odpowiedniego urzadze¬ nia detekcyjnego.Jak pokazano na fi/g. 2 skladowa chrominancji i dzwieku jest zawarta w czestotliwosci falowa¬ nia. Jednakze mozliwe jest równiez rejestrowanie skladowej chrominancji i dzwieku w modulacji am¬ plitudy falowania, o stalym okresie. Ponadto moz¬ liwe jest modulowanie, falowania sciezek zarówno czestotliwosciowo jak i amplitudowo, przy czym skladowa chnamiinancji jest przykladowo rejestro¬ wana w czestotliwosci falowania, a informacja dzwieku jest rejestrowana w amplitudzie tego fa¬ lowania.Struktura informacyjna jest korzystnie struktura fazowa, to znaczy powoduje modyfikacje fazy pro¬ mienia odczytujacego. Obszary sa przykladowo usytuowane w nosniku zapisu na glebokosci in¬ nej, niz obszary posrednie i pola. Nosnik zapisu odbija promieniowanie, lub przepuszcza je. Dla za¬ dowalajacego odczytywania struktury fazowej od¬ leglosc pomiedzy plaszczyzna obszarów a plaszczy¬ zna obszarów posrednich jest taka, ze promienio¬ wanie, które przechodzi przez obszar lub Jest od¬ bite od obszaru, przebywa droge optyczna o dlu-" gosci w przyblizeniu <2n +ilH/4 krótszej lub dluz¬ szej od drogi optycznej odbywanej przez promie¬ niowanie, które przeszlo lub zostalo odbite w ob¬ szarze posrednim. W zwiazku z tym dlugosc drogi optycznej jest iloczynem rzeczywistej dlugosci drogi i wspólczynnika odbicia osrodka, przez który prze¬ chodzi ta droga. X oznacza dlugosc, fali promienio¬ wania odczytujacego, a n = 0, 1, 2 itd. Dla nos¬ nika zapisu, posiadajacego odbijajaca strukture in¬ formacyjna, która styka sie z powietrzem, odleg- losc pomiedzy plaszczyzna obszarów a plaszczyzna obszarów posrednich'wynosi korzystnie w przybli¬ zeniu (2n + 1)4/6.Fig. 3 przedstawia uklad wedlug wynalazku do odczytywania odbijajacego nosnika zapisu. Zródlo promieniowania 11 korzystnie laser, emituje wiazke promieniowania 12. Wiazka ta jest ogniskowana na plaszczyznie informacyjnej 7 nosnika zapisu 1 przez obiektyw, który jest oznaczony schematycznie przez pojedyncza soczewke LI. Nosnik zapisu jest poka¬ zany w promieniowym przekroju poprzecznym.Sciezki sa oznaczone przez 2. Wftazka, która jest odbita przez nosnik zapisu i zmodulowana przez strukture informacyjna, przechodzi jeszcze raz przez obiektyw LI i zostaje nastepnie odbita na przyklad przez pólprzezroczyste zwierciadlo 13, na czuly na promieniowanie uklad detekcji informacji 14. Za¬ ciski wyjsciowe itego ukladu sa polaczone z ukla¬ dem elektronicznym 19, w którym sygnaly z de¬ tektora sa dodawane i odejmowane w specjalny sposób. Otrzymane sygnaly zostaja nastepnie zde- kodGwarnej Wedlug wynalazku obwód detektora 14 jest usy¬ tuowany w plaszczyznie skutecznej zrenicy wejs¬ ciowej obiektywu LI. Ta skuteczna zrenica wej¬ sciowa jest obrazem rzeczywistej srenicy wejscio¬ wej utworzonej prz^z soczewke LI. Dla jasnosci, rysunek pokazuje tylko obraz a' jednego punktu zrenicy wejsciowej. Skuteczna zrenica wejsciowa sklada sie z jednego z obrazów cieniowych rze¬ czywistej zrenicy wejsciowej. Jezeli rzeczywista zrenica wejsciowa obiektywu jest odpowiednio do¬ stepna, obwód detekcyjny jest oczywiscie usytuo¬ wany w samej zrenicy wejsciowej.Fdjg. 4 przedstawia obwód detekcyjny 14 w wi¬ doku z góry (przekrój wzdluz linii 4'—4'* z fig. 3).Obwód ten sklada sie z czterech czulych na pro¬ mieniowanie detektorów 15, 16, 17 -i 18. Aby po¬ kazac usytuowanie tych detektorów wzgledem struktury sciezki na obwodzie detektora informa¬ cji, narysowano rzut 2' sciezek, która jest odczy¬ tywana. ' Przez obrót nosnika zapisu 1 wokól osi 8 i przez promieniowy ruch ukladu odczytywania optyczne¬ go i nosnika zapisu wzgledem siebie, na wyjs¬ ciach detektorów 15, 16, 17 i 18 uzyskuje sie sy¬ gnaly reprezentujace zarejestrowana informacje.Fig. 5 pokazuje jak sygnaly te sa przetwarzane.Sygnaly wyjsciowe detektorów 15 i 16 sa poda¬ wane do «bwadu sumujacego 20, a sygnaly wyjs¬ ciowe detektora 17 i 18 sa podawane do obwodu sumujacego 21. Sygnaly wytwarzane przez te ob¬ wody sumujace sa podawane na wzmacniacz róz¬ nicowy 24, na którego wyjsciu pojawia sie sygnal Sr, który reprezentuje informacje zawarta w po¬ falowaniu sciezek. Informacja zawarta w zmien¬ nej czestotliwosci obszarów jest odtwarzana przez podanie sygnalów wyjsciowych obwodów .sumuja¬ cych 22 i 23, których wejscia sa polaczone z de¬ tektorami 15, 18 i 16, 17, na wzmacniacz 25, da¬ jacy sygnal St.Ponizej zostanie na podstawie fig. 6—15 opisana zasada odczytu.Przez pozbawiona aberacji soczewke L w plasz¬ czyznie obrazu b zostaje utworzony wierny obraz B przedmiotu V, który jest usytuowany w plasz¬ czyznie przedmiotu w. Pokazana przez soczewke informacja o przedmiocie zawarta jest w przekro¬ ju wiazki w plaszczyznie przechodzacej przez ar¬ bitralny punkt wzdluz osi optycznej 00' i prosto¬ padle do tej osi. Jednakze w plaszczyznie tej az do zrenicy wejsciowej soczewki L zostaje zdete- kowana pewna informacja, której w praktyce nie mozna obserwowac oddzielnie od innej informacji w plaszczyznie obrazu. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60106976 8 /Jezeli przedmiot jest siatkav wiazka promienio- wania c zostaje rozdzielona przez siatke na wiaz¬ ke zerowego rzedu c0, dwie1 wiazki pierwszego rze¬ du C+i f c-i, oraz pewna liczbe wiazek wyzszego rzedu, które nie sa pokazane. Saima wiaaka zero¬ wego rzedu nie zawiera informacji o przedmiocie.Informacja ta jest rozlozona na wiazki pozostalych rzedów. Pod warunkiem, ze zrenica soczewki jest wystarczajaco duza, wszystkie rzedy razem tworza wierny obraz siatki w plaszczyznie obraziu. Po¬ szczególnych rzedów nie mozna odróznic w plasz¬ czyznie obrazu b. Jednakze w plaszczyznie u zre¬ nicy wejsciowej rzedy sa bardziej lub mniej roz¬ dzielone. Fig. 7 pokazuje sytuacje w tej plaszczyz¬ nie, i Kolo 30 na fig. 7 reprezentuje zrenice wejscio¬ wa, a kola 31 i 32 reprezentuja przekroje poprze¬ czne w miejscu usytuowania zrenicy wejsciowej wiazM rzedu +1 i —1. Polozenia kól 31 i 32 w plaszczyznie zrenicy wejsciowej sa okreslone przez okres siatki. Kat a pomiedzy glównymi promie¬ niami wiazek pierwszego rzedu, a promienieiri glównym wiazki zerowego rzedu jest dany przez: sin dlugoscia fali promieniowania wiazki c. Przy zmniejszaniu sie okresu .siatki kat ugiecia a wzra¬ sta (porównaj kola przerywane 31' i 32'). Przy wzroscie okresy siatki wiazki rzedu +1 i —1 co¬ raz bardziej na siebie sie nakladaja. Przy umiesz¬ czeniu oddzielnego detektora (33 i 34 na fig. 7) w lewej i prawej polowie zrenicy wiazki rzedu +1 i —1 dokonuje sie detekcji oddzielnie mierzac ich wplyw na wiazke zerowego rzedu.Uksztaltowana w sciezce struktura informacji nosnika zapisu moze byc uwazana za siatke. Jed¬ nakze siatka ta ma pewne specjalne wlasciwosci.Po pierwsze sciezki nie sa proste, lecz pofalowa¬ ne. Ponadto sciezki nie sa sciezkami ciaglymi, lecz skladaja sie z obszarów dyskretnych. W koncu sciezki poruszaja sie wzgledem obiektywu. Struk¬ tura informacyjna z falujacymi sciezkami, która sklada sie z obszarów dyskretnych, ugina promie¬ niowanie stosowane do odczytywania w wielu róz¬ nie zorientowanych wiazkach pierwszego rzedu, wielu róznie zorientowanych wiazkach drugiego rzedu itd., zaleznie od zarejestrowanej informacji.Ponizej zastanie omówiony wplyw falowania cia¬ glej sciezki na wiazke odczytujaca.Fig. 8 pokazuje mala czesc ciaglej sciezki 2"..Sciezka ta jest oswietlona przez plamke promie¬ niowania odczytujacego S. Podczas odczytywania plamka odczytujaca i sciezka informacyjna poru¬ szaja sie wzgledem siebie w kierumku pokazanym strzalka 52. Uklad sledzacy zapewnia, ze plamka odczytujaca S i zrenica wejsciowa obiektywu sa zawsze wycentrowane zasadniczo na linii przery¬ wanej 51. Linia ta reprezentuje srednie polozenie srodka sciezka na duzym odcinku. Dzieki falowa¬ niu sciezki, promieniowanie jest uginane miedzy innymi w kierunkach oznaczonych strzalkami p, q, r i s. Wiazki ugiete w tych kierunkach sa waz¬ ne przy odczytywaniu informacji zawartej w falo¬ waniu.Sytuacja z fig. 9 wystepuje w plaszczyznie zre¬ nicy wejsciowej. Kolo srodkowe 53 reprezentuje 10 15 25 30 35 45 50 55 wielkosc zrenicy wejsciowej. Przekroje wiazek rze¬ du (^1, +1), (-hi, -^1), (+1, +1) i (—i, ^l) w miejscu usytuowania zrenicy wejsciowej, przy czym wiazki te sa ugiete w kierunkach p, q, r, s z fig. 8, reprezentowane sa przez kola 54, 55, 56 i 57. Kola te, ze srodkami p', q', r', s', maja taki sam promien jak kolo 53. Odleglosc e na fig. 9 jest okreslona przez MPr, gdzie pr oznacza okres struktury sciezka w kierunku poprzecznym do kie¬ runku odczytu. Odleglosc f z fig. 9 jest funkcja Mpt, gdzie pt oznacza okres falowania w kierunku odczytu.Fig. lOa, lOb, lOc i lOd pokazuja zmiane faz róz¬ nych wiazek pierwszego rzedu w stosunku do wiaz¬ ki zerowego rzedu. Wektor pola elektrycznego Ew wiazki zerowego rzedu (0,0) oraz wektory wiazek pierwszego rzedu obracaja sie z predkoscia swiatla.Dla pewnego punktu na sciezce wiazka rzedu (—1, +il) ma wektor fazy p, który tworzy pewien kat z wektorem Em. Wektor fazy q wiazki rzedu (+1, —fi) tworzy taki sam kat z wektorem Eoo jak wek¬ tor p. Gdy sciezka informacyjna porusza sie wzgle¬ dem plamki odczytujacej, jak pokazano na fig. 8, kat fazy czedu uginanego w prawo wzrasta, a kat fazy rzedu uginanego w lewo maleje. Przy od¬ czytywaniu sciezki, falowanej wektory p i q obra¬ caja sie zatem w przeciwnych kierunkach. Wek¬ tory r i s odpowiadaja wiazkom rzedu (+1, +1) i (—1, —1). Wektory te równiez obracaja sie w przeciwnych, kierunkach podczas odczytywania sciezki. Ze wzgledu na symetrie, zwroty wektorów r i s sa przeciwne niz zwroty wektorów pi q. Za- .czynaja od sytuacji poczatkowej z fig. lOa, sytua¬ cja z fig. 1Gb wystapi po przemieszczeniu plamki odczytujacej w kierunku odczytu o odcinek równy jednej czwartej lokalnego okresu stycznego. Fig. 10c reprezentuje sytuacje po przemieszczeniu plam¬ ki odczytujacej w kierumku odczytu o odcinek równy polowie lokalnego okresu stycznego, a fig. iOd przedstawia sytuacje po przemieszczeniu plam¬ ki o odcinek równy trzem czwartym lokailnego okresu stycznego. Po przemieszczeniu plamki od¬ czytujacej o odcinek równy calemu okresowi, sy¬ tuacja powraca do pokazanej na fig. lOa.Skladowe wektorów p i r w kierunku wektora Eoo maleja od zera (fig. lOa) do wartosci minimal¬ nej (fig. lOib), wracaja z powrotem do zera (fig. lOc) i nastepnie rosna do maksimum (fig. lOa1).Dla skladowych wektorów q i s w kierunku wek¬ tora Eoo zmiana odbywa sie inaczej, a mianowicie od zera do maksimum, nastepnie z powrotem do zera i potem do minimum.W obszarach nalozenia sie wiazek rzedu (—1, +1), (+tt, +11), (-hi, —1) i (—1, —\l) z wiazka rze¬ du (0, 0), które pokazano zakreskowane na fig. 9, wystepuje na przemian interferencja konstruktyw¬ na i destruktywna, tak ze natezenia w tych ob¬ szarach rosna i maleja na przemian. Zmiany na-9 106976 10 tezenia, które sa okreslone przez zmiany falowa¬ nia, a zatem przez zarejestrowana informacje, od¬ twarza sie za pomoca czulych na promieniowanie detektorów 15, 16, 17 i 18 (fig. 9). Zmiany nateze¬ nia wynikajace z ugiecia w kierunkach p i r sa wzajemnie w fazie, a w przeciwfazie do ^mian na-, tezenia na skutek ugiecia w kierunkach ais.Sygnaly z detektorów 15 i 16 oraz sygnaly z de¬ tektorów 17 i 18 sa dodawane.Kazdy z sygnalów sumiacyjnych przedstawia zmdane w czasie, która odjpowdiada zmianie prze¬ strzennej w falowaniu sciezek. Jednakze sygnaly te sa przesuniete w fazie o 180°. Przez zdejmowa¬ nie sygnalów sumacyjnych od, siebie mozna uzys¬ kac sygnal informacyjny Sr o podwójnej ampli¬ tudzie. "- W celu odczytywania informacji zawartej w fa¬ lowaniu sciezek mozna zastapic dwa detektory 15 i 16 jednym detektorem o takimi samym polu po¬ wierzchni jak dwa detektory 15 i 16. To samo do¬ tyczy detektorów 17 i 18. Jednakze cztery detek¬ tory sa równiez stosowane do odczytywania infor¬ macji zawartej w czestotliwosci obszarów.Polozenie srodków p', a', r' i s* na"fiff. 9"sa okreslone przez okres 'struktury sciezki w kierun¬ ku wzdluz sciezki. Przy rosnacej czestotliwosci rozmieszczenia informacji na nosniku zapisu, ina¬ czej mówiac przy malejacych lokalnych okresach falowania, srodki p*, q', r' i s' sa przesuniete bar¬ dziej na zewnatrz w stosunku do kola srodkowego 53, tak ze obszary nakladania kól 54, 55, 56 i 57 z kolem 53 maleja. Dzieki temu maleje stopien 'n- terferowania wiazek pierwszego rzedu z wiazka ze¬ rowego rzedu. Oznacza to, ze wielkosci sygnalów wytwarzanych pnzez detektory 15, 16, 17 i 18 ma¬ leja przy wiekszej czestotliwosci rozmieszczenia in¬ formacji na nosniku zapisu.W opisanym wyzej przypadku, gdzie informacja, przykladowo skladowa chrominancji i dzwieku sygnalu telewizyjnego jest zawarta w zmiennym okresie falowania, sygnal elektryczny Sr ma stala amplitude i zmieniajaca sie czestotliwosc. Informa¬ cja moze byc równiez zapisywana w modulacji amplitudy falowania. W takim przypadku okres pr nie powinien byc juz uwazany za staly, a srod¬ ki p', q', r' i s' z fig. 9 poruszaja sie na przemian do góry i na dól podczas odczytywania nosnika zapisu. W sensie wykresów wektorowych z fig. lOa, l(0b, lOc i lOd oznacza to, ze dlugosci wekto¬ rów zmieniaja sie wraz z zapisana informacja, podczas gdy predkosc, z którym wektory te wiru¬ ja wzgledem wektora Eoo jest stala. Sygnal, elek¬ tryczny Sr ma wtedy stala czestotliwosc a zmie-* niajaca sie amplitude.Fig. lOa, ldb, lOc i lOd sa oparte na sytuacji poczatkowej, w której kat pomiedzy wektorami p, q, r i s a wektorem Eoo wynosi 90°. Przypadek ten wystepuje, jezeli sciezki struktury informa¬ cyjnej powoduja róznice dlugosci drogi optycznej wiazki odczytujacej mniejsza niz jedna czwarta dlugosci fali promieniowania stosowanego do od¬ czytywania. Wystepuje wtedy maksymalne prze¬ suniecie fazy pomiedzy wiazkami pierwszego rze¬ du a wiazka * zerowego rzedu, ale na wykresach wektorowych dlugosci wektorów sa bardzo male, tak ze zmiany natezen na detektorach beda bar¬ dzo male. W praktyce idealna sytuacja wystepuje wtedy, gdy sciezki powoduja róznice dlugosci dro- b gi optycznej równa jednej czwaartej dlugosci fa¬ li promieniowania stosowanego do odczytania.W chwilach oznaczonych na fig. lOa, 10b, lGc i lOd dwa z wektorów fazy p, q, r i s tworza —? • z wektorem dazy Eoo kat 45°, a pozostale dwa wek¬ tory kat 135°. Jednakze dla sposobu odczytywa¬ nia pokazanego na fig. 5 róznica dlugosci drogi optycznej moze zmieniac sie wokól wartosci jed¬ nej czwartej dlugosci fali w dosc szerokim zakre¬ sie, bez zbytniego zmniejszenia amplitudy detekto- wanego sygnalu. Na fig. 12 pokazano amplitude detektowanego sygnalu Si w funkcji róznicy dlu¬ gosci drogi optycznej, spowodowanej przez faluja¬ ce sciezki. Pokazano, ze dla róznic dlugosci drogi wynoszacych od jednej ósmej dlugosci fali do trzech ósmych dlugosci fali mozliwe jest zadowa¬ lajace odczytywanie informacji zawartej w falo¬ waniu. Jednakze ten sposób odczytu moze byc sto¬ sowany, gdy sciezki powoduja róznice dlugosci drogi optycznej w przyblizeniu zero lub' w przy¬ blizeniu równa polowie dlugosci fali w wiazce od¬ czytujacej.Na fiig. lila. i lllb pokazano dwa wykresy wek¬ torów fazowych, odnoszace sie do tego ostatniego przypadku. Fig. lla pokazuje sytuacje poczatkowa, która odpowiada fig. lOa, podczas gdy fig. llb po¬ kazuje sytuacje po przemieszczeniu plamki odczy¬ tujacej po odczytywanej sciezce o odcinek równy jednej czwartej lokalnego okresu falowania. Suma wektorów Eoo i p oraz suma wektorów EM i ramie¬ nia sie w praktyce nieznacznie. Przez zsumowanie sygnalów detektorów 15 i 16 otrzymuje sie wtedy sygnal, który zmienia sie bardzo nieznacznie w czasie, przy czym zmiana ta ma czestotliwosc, rów¬ na podwojonej czestotliwosci rozmieszczenia falo¬ wania sciezek. Sygnal elektryczny wytwarzany przez urzadzenie sumujace 20 z fig. 5 jest wtedy sygnalem znieksztalconym o malej amplitudzie. To samo odnosi sie do sygnalu elektrycznego wytwa¬ rzanego przez urzadzenie sumujace 21 z fig. 5.Nosnik zapisu, w którym sciezki powoduja róz¬ nice dlugosci drogi optycznej równa .polowie dlu¬ gosci fali wiazki odczytujacej jest odczytywany przy zastosowaniu innego przetwarzania sygnalu niz pokazano na fig. 5. Sygnaly wyjsciowe detek¬ torów 15 i 16 oraz detektorów 17 i 18 sa wtedy odejmowane od siebie.. Sygnaly róznicowe otrzy¬ mywane w ten sposób sa podawane na wzmac¬ niacz róznicowy, na wyjsciu którego otrzymuje sie informacje zawarta w falowaniu sciezek. Jednakze sygnal informacji otrzymany w taki sposób ma wlasny stosunek sygnalu do szumów, w porówna¬ niu z sygnalem otrzymywanym ze struktury infor¬ macyjnej, której sciezki powoduja równice dlugosci drogi optycznej równa zasadnicza jednej czwartej dlugosci fali, za pomoca sposobu przetwarzania sygnalu opisanego w odniesieniu do fig. 5.Informacja jest zawarta' nie tylko w falowaniu sciezek, lecz równiez w czestotliwosci rozmiesz- 15 20 30 35 40 45 50 55 60106976 11 12 ozenia obszarów. Na fig. 13 pokazana jest prosta sciezka 2'", która sklada sie z obszarów 4 i obsza¬ rów posrednich 5. Sciezka ta jest analizowana przez plamke odczytujaca promieniowania S. Przej¬ scia pomiedzy obszarami, a obszarami .posrednimi i odwrotnie, uginaja promieniowanie odczytujace w kierunkach kil.Fig. 14 pokazuje .sytuacje w plaszczyznie zrenicy wejsciowej obiektywu na skutek tego ugiecia. Ko¬ la 58 i 59 reprezentuja przekroje poprzeczne wia¬ zek rzedu (—ii, 0) i (+n, 0) w tej plaszczyznie, przy czyim wiazlki te sa ugiete w kierunkach lik z fig. 13. Kola 58 i 59 ze srodkami 1' i' k' maja talki sam promien jak kolo 53, które znowu repre¬ zentuje zrenice wejsciowa obiektywu.- Odleglosc g jest okreslona przez X/pg, gdzie pg oznacza okres obszarów.Fig. 15a' pokazuje odpowiedni wykres wektorów fazowych dla okreslonego punktu na sciezce w przypadku, gdy obszary powoduja róznice dlugosci drogi optycznej wiazki odczytujacej, mniejsza niz jedna czwarta dlugosci fali. Wektory kil two¬ rza kat 90° z wektorem Eoo, który jest wektorem pola elektrycznego wiazki rzedu (0, 0). Jezeli pilam- ka odczytujaca przemiesci sie po sciezce w kie¬ runku 52, kata fazy wiazki, która jest uginana w prawo wzrosnie, a kat fazy wiazki, uginanej w lewo zmaleje. Gdy odczytywana jest informacja zawarta w obszarach, wektory k i 1 obracaja sie w przeciwnych kierunkach wzgledem wektora E0o- Fig. Ii5b, 15c i 15d pokazuja polozenia wektorów kil kazdorazowo po przemieszczeniu plamlki od¬ czytujacej o odcinek równy jednej czwartej lo¬ kalnego okresu struktury obszarów. Skladowa wektora 1 w kierunku wektora Eoo maleje od 0 dp minimum, nastepnie powraca do zera i potem ro¬ snie do maksimum. Dla skladowej wektora k w kierunku wektora E0o zmiana jest odwrotna, mia¬ nowicie od zera do ma'ksimum, nastepnie z po¬ wrotem do zera i potem do minimum. Obszary nakladania sie wiazek rzedu (+1, 0) i (—ii, 0) z wiazka rzedu (0, 0), zakreslone na fig. 14, wy¬ kazuja na przemian interferencje konstruktywna i destruktywna, tak ze natezenia w tych obsza¬ rach na przemian rosna i maleja. Zmiany nate¬ zenia, okreslone teraz przez przejscia pomiedzy obszarami 4, a obszarami posrednimi 5, sa detekto- warie za* pomoca tych samych detektorów 15, 16, 17 i 18, które sa stosowane do odczytywania infor¬ macji zawartej w failowaniu sciezek. Zmiany nate¬ zenia na skutek ugiecia w kierunku 1 sa w fazie przeciwnej, niz zmiany natezenia spowodowane przez ugiecie w kierunku k. Zmiany natezenia na detektorach 16 i 17, spowodowane przez promie¬ niowanie rzedu ugiecia (—1,0), sa ?ówne. Sygnaly wyjsciowe; tych detektorów sa sumowane, a syg¬ naly wyjsciowe detektorów 15 i 18 sa równiez su¬ mowane (w urzadzeniach sumujacych 21 i 22 z fig. 5). Przez odjecie od siebie tak otrzymanych syg¬ nalów sumacyijnych (we wzmacniaczu . róznicowym 25 z fig. 5), uzyskuje sie sygnal elektryczny St, który reprezentuje skladowa luminancji sygnalu telewizyjnego.Fig. l:5a, 15ib, 15c i 15d oparte sa na sytuacji wyjsciowej, w której kat pomiedzy wektorami kila wektorem Eoo wynosi 90°, co oznacza, ze obszary powoduja róznice dlugosci drogi opty¬ cznej wiazki odczytujacej mniejsza niz jedna czwarta dlugosci fali. Jednakze, poniewaz w tym przypadku dlugosci wektorów kil sa male w stosunku do dlugosci wektora Eoo, w praktyce jest wszystko jedno dla nosnika zapisu, które olbazary powoduja róznice dlugosci drogi optycznej równa jednej czwartej dlugosci fali wiazka odczytujacej.W sytuacjiu pokazanej na fig. 16a wektory k i 1 tworza kat 135° z wektorem Eoo. Odczytywa¬ nie, takiego* nosnika zapisu jest mozliwe zarówno przez odejmowanie sygnalu sumacyjnego detekto¬ rów 16 i 17 od sygnalu sumacyjnego detektorów 15 i 18 jak i przez dodawanie tych sygnalów su- macyjnych. Inaczej mówiac na fig. 5 elementem 25 moze byc zarówno wzmacniacz róznicowy jak i wzmacniacz sumujacy. Korzystne jest sumowanie sygnalów sumacyjnych, poniewaz umozliwia to rów¬ niez odczytywanie struktury informacyjnej o ma¬ lych czestotliwosciach rozmieszczenia obszarów.Równiez gdy obszary powoduja róznice dlugosci drogi optycznej inna niz jedna czwarta dlugosci fali w wiazce odczytujacej mozliwe jest zadowa¬ lajace odczytywanie informacji (przy dobrym sto¬ sunku sygnalu do szumów) zawartej w obszarach.Przykladowo struktura informacyjna, której ob¬ szary powoduja róznice dlugosci drogi optycznej równa polowie dlugosci fali jest zadowalajaco od¬ czytywana, jezeli sygnaly z dwóch detektorów, z których jeden jest usytuowany w lewej, a drugi w prawej polowie zrenicy sa sumowane.Obszary tworza razem falujace sciezki. Róznica dlugosci drogi optycznej, jaka ma byc powodowa¬ na przez te obszary, jest zatem okreslona przez róznice dlugosci drogi optycznej powodowana przez ciagla (inietfalujaca) sciezke, która ma byc poprawnie czytelna. Róznica dlugosci drogi op¬ tycznej powodowana przez obszary waha sie za¬ tem od jednej ósmej dlugosci fali do trzech ósmych dlugosci fali, jezeli sygnaly detektorów 15, 16, 17 i 18 sa przetwarzane jak pokazano na fig. 5. Ta róznica dlugosci drogi optycznej' jest równa polowie dlugosci fali, jezeli sygnaly detek¬ torów 17 i 18 oraz sygnaly detektorów 15 i 16 sa odejmowane - od siebie.W czesci sciezki z fig. 2 Okres P2 falowania jest w przyblizeniu trzy razy wiekszy od okresu Pi obszarów. Przy sciezkach zlozonych z obszarów stosuje sie pewien rodzaj próbkowania sciezek.Zgodnie z teoria próbkowania czestotliwosc roz¬ mieszczenia obszarów powinna byc przynajmniej 2,7 raza wieksza od czestotliwosci falowania, aby uzyskac zadowalajace przekazywanie sygnalu.W jednym okresie falowania musi byc odpowiedT nia liczba obszarów, aby uniknac zbyt duzej nie¬ pewnosci co do fazy falowania. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6013 1W«76 14 Przy opisie mechanizmu odczytu wspomniano tylko o wiazkach pierwszego rzedu.^Oczywiscie siatkowa struktura sciezki powoduje równiez ugie- cia wyzszych rzedów. Jednakze energia promdenio- wania w ugieciach wyzszych rzedów jest stosun- 5 kowo mala, a katy ugiecia sa tafcie, ze tylko nie¬ wielka czesc wiazek wyzszego rzedu pada w zre¬ nice obiektywu. Dla opisywanego sposobu odczy¬ tywania wiazki wyzszych -rzedów mozna zatem pominac. io Ponadto wiazki rzedu (0, +,1) i (0, —1), ugina¬ ne w kierunkach xix' prostopadle do linii prze¬ rywanej na fig. 8 zostaly pominiete przy rozwa¬ zaniu. Wiazki te nie zawieraja informacji o syg¬ nale telewizyjnym. Jednakze mozna je stosowac 15 do sterowania" centrowania plamki odczytujacej wzigledem odczytywanej sciezki. W tym celu wy¬ korzystuje sie fakt, ze bledy centrowania wyste* . puja z czestotliwoscia, która jest mala wz^edim czestotliwosci falowania sciezki, okreslonej przez 20 sygnal telewizyjny. Przez porównywanie sklado¬ wych niskoczestotliwosciowych sygnalów elek¬ trycznych dostarczanych przez detektory, które sa mozna uzyskac sygnal sterujacy korekcje polo- usytuowane w górnej i dolnej polowie zrenicy, 26 zenia plamki odczytujacej wzglejdem odczytywa¬ nej sciezki.W celu detekcji .bledów centrowania plamki odczytujacej wystepuje równiez modulownie wy¬ soko czestotliwosciowego falowania sciezek, dkre- ; ia slonego przez sygnal telewizyjny, dodatkowym fa¬ lowaniem o stalym okresie, który jest o rzad wiel¬ kosci wiekszy niz sredni okres falowania wyso¬ ko czestotliwosciowego. Tak^e, dodatkowe falowa¬ nie powoduje dodatkowa modulacje sygnalów de- 35 tektorów, których faza jest -miara centrowania plamki odczytujacej. Z sygnalów dostajrczigfnych przez detektory mozna nastepnie uzyskac wyzna¬ ny sposób, skladowa niskiej czestotliwosci do ko- . rekcji centrowania plamki odczytujacej. ; 40 Strukture informacyjna wedlug wynalazku za¬ pisuje sie na nosniku zapisu za pomoca znanego urzadzenia, w którym modulator natezenia, ko¬ rzystnie modulator elektro-aptyczny, jest umiesz¬ czony na drodze od zródla promieniowania, które 45 daje wiazke zapisujaca do czulej na promienio¬ wanie powierzchni korpusu nosnika zapisu. Mo¬ dulator elektrooptyczny rozdziela wiazke zapisu¬ jaca na wiele impulsów promieniowania o pew¬ nym natezeniu, za pomoca których w sciezce zo- M staja zapisane obszary. Za pomoca modulatora akustyczno^optycznego zmienia sie w zakresie nie- ¦ wielkich katów kierunek wiazki promieniowania zapisujacego, zgodnie z sygnalem dostarczanym przez ten modulator, tak ze zapisuje sie falujace 55 sciezki.Zastrzezenia patentowe;' 1. Nosnik zapisu sygnalu telewizyjnego, na któ¬ rym sygnal telewizyjny jest zarejestrowany w strukturze informacyjnej zlozonej & usytuowanych w sciezkach obszarów na przemian z obszarami posrednimi, przy czym struktura ta jest odczyty¬ wana za pomoca promieniowania optycznego, a obszary oddzialywuja na wiazke promieniowania odczytujacego w sposób odmienny niz obszary po¬ srednie, przy czym sygnal telewizyjny zawiera pierwsza fale nosna, która jest zmodulowana czestottiwosciowo skladowa luminancji i dalsze fale nosne, które sa zmodulowane^ innymi infor- ma^|i|mi, na przyklad skladowa chrominancji i d4w£$ku, znamienny tym, ze sciezki struktury indforiTSa^yjnej sa falujace, ze tylko pierwsza fala nosna &tóresla czestotliwosc rozmieszczenia obsza¬ rów, pa&czas gdy dalsze fale nosne okreslaja zmia¬ ne falowania sciezek, .przy czym amplituda falo¬ wania jest znacznie mniejsza niz okres struktury sciezki/# kierunku poprzecznym do kierunku od¬ czytu sciezek, a czestotliwosc pierwszej fali nosnej jest przynajmniej dwukrotnie wieksza od czesto¬ tliwosci dalszych fal nosnych. 2. Niosnik zapisu wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze fala nosna, która jest zmodulowana skla¬ dowa chrominancji sygnalu telewizyjnego, okresla czestotliwosc falowania sciezek, podczas gdy fale nosne, które sa zmodulowane sygnalem dzwieku okreslaja amplitude falowania. 3. Nosnik zapisu wedlug* zastrz. 1 albo 2, zna¬ mienny tym, ze pierwsze falowanie, które jest okreslone grzez wspomniana inna informacje, jest modulowane'%4ig^ falowaniem, które jest nieza¬ lezne od tej innej informacji i ma czestotliwosc o jeden rzad wielkosci mniejsza niz czestotli¬ wosc pierwszego falowania. 4. Uklad do odczytywania nosnika zapisu sygna¬ lu telewizyjnego zawierajacy zródlo promieniowa¬ nia i obiektyw do przekazywania promieniowania ze zródla poprzez nosnik zapisu do czulego rla promieniowanie obwodu detekcji informacji, który przetwarza promieniowanie dostarczane przez zródlo i zmodulowane przez strukture informa^ cyjna w sygnal elektryczny, znamienny tym, ze obwód detekcji informacji sklada sie z czterech czulych na promieniowanie detektorów* które' sa usytuowane w skutecznej zrenicy wejsciowej obiektywu, przy czym detektory te sa umieszczo¬ ne w czterech róznych cwiartkach ukladu wspól¬ rzednych x y ze srodkiem w srodku zrenicy wejsciowej, którego os x przebiega w kierunku wzdlulnyim, a os y przebiega w kierunku bocz¬ nym sciezek. : 5. U^Lad wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze fcaciski; wyjsciowe detektorów, które sa umiesz- jaone w^pierJwszej i drugiej cwiartce, sa polaczo¬ ne z pierw«2ym obwodem sumujacym, a zaciski ^wyjsciowe detektorów umieszczonych w trzec?ej i czwartej cmaftce sa polaczone z drugim obwo¬ dem sumujacym, przy czym pierwszy i drugi ob¬ wód sumujacy sa polaczone ze wzmacniaczem róz¬ nicowym^ riaj J£t#cego wyjsciu otrzymywana jest in^ormacjit o -^modulowanych dalszych falach rios^iych, a ponalat^f zaciski wyjsciowe detektorów umiiesicaitóprirw pierwszej i czwartej cwiartce sa polaczone,z trzecim obwodem sumujacym, a za- cistei wyjsciowe-detektorów umieszczonych w dru¬ giej n^zecieg fwrórtce sa polaczone z czwartym obwodem siumujacym, przy czym trzeci i czwarty obwód sumujacy sa polaczone ze wzmacniaczem, na wyjsciu którego otrzymywana jest informacja o zmodulowanej pierwszej fald nosnej.106976 Fig.1 4) 5) 4i 5, /2 5*" Fig.2 Fig.3 °N 17- V •15 ' 1 Fig.4 V ^ 20 ffl •A ¦^e -15 1 22 &1 ,24 ^, ¦^ Fig.5 25106976 rJi i W e Fig. 6 31 30 Fig.7 • 52 Fig.8 Fig.9106976 M * * K» O- ^"^ o T' ^ ^ Fig.10a p q V Fig.10b r ~ ^ r" —-—*-a — P ^ Eoo Fig.10c Fig.IOd r t r- ^ ^5""* q" ^ Ec ^ r Fig.11a ^J Fig.11b te y4 ai y2 —- o Fig.12 ter/r± -52 Fig.13106976 r, 4 Fig.15a 4—^ Fig.15b vl^ Fig.15c i-r T*/ E°° Fig.15d L* -w. 'I : L^, <\ i A Unr-*du Fm-.-, .--j. PL