Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do optyaanego odczytywania nosnika zapasu odbija¬ jacego promieniowanie, na którym w strukturze sciezek odczytywalnyah optycznie^ zmagazynowa¬ na jest informacja. Urzadzenie to sklada sie ze zródla promieniowania, które dostarcza strumien czytajacy, systemu obiektywów sluzacego do sku- pdanda strumienia czytajacego ma plaszczyznie struktury informacyjnej i detektora czulego na promieniowanie sluzacego do zamiany strumie¬ nia czytajacego modulowanego przez strukture in¬ formacyjna na sygnal elektryczny.Znane jest z publikacji Philips* Technical Re- view 33 nr 7 strony 186—189, zastosowanie takiej .aparatury do odczytywania nosnika zapisu w ksztalcie plaskiego dysku, na którym zapisany jest sygmal telewizji kolorowej. W tym przypad¬ ku zastosowano odbijajacy nosnik zapisu, ponie¬ waz zmodulowany strumien odczytujacy przeby¬ wal wtedy czesciowo te sama droge jak niemodu- lowany strumien odczytujacy. Tak wiec wchodza¬ cy i powracajacy strumien czytajacy przechodza przez Mika elementów optycznych wymaganych do odwzorowania. W rezultacie ilosc elementów optycznych i takze efekt mozliwych wibracji ele¬ mentów optycznych /moze byc mniejszy niz gdy odczytywany jest nosnik zapisu przepuszczajacy promieniowanie. Zmodulowany strumien czytajacy po przejsciu przez wspólne elementy musi zostac skierowany w kierunku czulego na promieniowa¬ li 15 20 25 nie detektora. W tym ceiu ina drodze promienio¬ wania mozna by umiescic pólprzezroczyste lustro.Poza stratami na optycznej drodze, 25% promie¬ niowania wysylanego przez zródlo osiagneloby detektor. Polowa paxmndeniowaintia odbitego od nosnika zapisu zostanie zawrócona przez lustro do zródla promieniowania. Takie sprzezenie zwrot¬ ne modulowanego promieniowania do zródla pro¬ mieniowania jest wysoce niepozadane w wypad¬ ku gdy zródlem jest laser gazowy.Aby zapobiec wspomnianemu sprzezeniu zwrot¬ nemu mozna podjac srodki, jak opisano w cyto¬ wanym artykule zapewniajac to, ze promieniowa¬ nie, które wychodzi z lasera jest landowi) spo¬ laryzowane, a na jego drodze umieszczajac lustro rozdzielajace czule na polaryzacje, które przenosi promieniowanie emitowane przez laser. Ponadto pomiedzy lustrem rozdzielajacym i nosnikiem za¬ pisu umieszczona jest plytka cwiercfalowa w uko¬ snej pozycji. Przez plytke cwdercfalowa strumien odczytujacy przechodizi dwa razy tak, ze kieru¬ nek polaryzacji zmodulowanego strumienia czy¬ tajacego jest odwrócony o 90 stopni w stosunku do kierunku polaryzacji strumienia czytajacego emitowanego przez laser. Zmodulowany strumien czytajacy jest wtedy calkowicie odbity do dete¬ ktora przez lustro dzielace, czule na polaryzacje, w ten sposób zapobiegajac sprzezeniu zwrotne¬ mu zmodulowanego strumienia czytajacego z la¬ serem. 107 136107136 3 * ?* ' 4 Znane urzadzenia zawieraja dalej: przechylane lustro pomiedzy lustrem rozdzielajacym i syste¬ mem obiektywów. Przechylane lustro umozliwia dokladnie ustawienie centrowania plamki czytaja¬ cej, utworzonej na plaszczyznie struktury infor¬ macyjnej przez system obiektywów, w stosunku do odczytywanej sciezki.W praktyce znane urzadzenia odczytujace dzia¬ laja zadowalajaco, lecz zawieraja stosunkowo du¬ zo elemenutów optycznych, z których w szczegól¬ nosci elementy polaryzujace sa drogie.Celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia czytajacego, iktóre nie zawiera elementów polary¬ zujacych sluzacych do rozdzielania strumienia i zawiera minimalna ilosc innych elementów optycznych, umozliwiajac przy tym zadowalajace odczytywanie. ! Urzadizenie wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze droga promieniowania za zródlem promieniowania "¦ zawiera - dziemlUr strunrieniar kftóry odbija czesc promieniowania emitowanego przez zródlo promieniowania do nosnika zapisu i które przekazuje czesc promieniowania odbitego od nosnika .zapisu do detektora czulego na pro¬ mieniowanie,' hub przekazuje czesc promdenddwa- nia emitowanego przez zródlo promieniowamia do nosnika (zapisu i odbija czesc promieniowania odbitego od mosrrika zapisu do detektora czulego na iproimienaowanie. Dzielnik strumienia ma wspólczynnik odbicia wynoszacy w przyblizeniu odpowiednio 0,3 i 0,7.Gdy wspólczynnik odbicia lustra rozdzielajaceL go jest odpowiednio wybrany, tylko czesc pro¬ mieniowania odbitego od nosnika zapisu dojdzie do zródla promieniowania, podczas gdy wystar¬ czajaco wysokie natezenie promieniowania osiag¬ nie detetebor.Korzystnie dzielnik strumienia jest lustrem roz¬ dzielajacym, obrotowym wokól' przynajmniej jed¬ nej z dwu wzajemnie prostopadlych osi, których rzuty w plaszczyznie' struktury informacyjnej sa zgodne z kierunkiem sciezki i poprzeczne do sciezM, W urzadzeniu dwie funkcje:' separacja niemodulowanego i modulowanego strumienia czytajacego oraz dokladna kontrola bocznego od¬ chylenia pozycji plamki czytajacej w stosunku do struktury informacyjnej, sa uzyskane przy po¬ mocy jednego obracaJnego lustra rozdzielajacego.Droga promieniowania przed rozszczepieniem strumienia zawiera element rozpraszajacy, która zapewnia, ze strumien czytajacy wypelnia calko¬ wicie zrenice systemu obiektywów.Element rozpraszajacy strumien korzystnie sta¬ nowi lustro lasera.Element rozpraszajacy strumien jest tak umieszczony, ze czesciowo odbija promieniowa¬ nie emitowane przez zródlo laserowe w pierw¬ szym kierunku, na kierunek drugi, do lumieszczo- nego obrotowo odbijajacego calkowicie lustra* przy czym (Lustro to odbiga .strumien czytajacy do nosnika zapisu, a kierunek pierwszy i drugi sa równolegle do plaszczyzny nosnika zapisu.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszy przyklad wykonania urza¬ dzenia, fig. 2 — drugi przyklad, a fig. 3 przed¬ stawia trzeci przyklad wykonania urzadzenia.Fig. 1 przedstawia w przekroju promieniowym nosnik zapisu 1,. który dla przykladu jest okragly, w ksztalcie dysku. W nosniku zapisu informacja jest zawarta w spiralnej sciezce skladajacej sie z mnóstwa quasi«koncentrycznych podsciezek 3, z których kazda rozciaga sie wzdluz' jednego obrotu nosnika zapisu. Kazda podscdezka 3 zawie¬ ra mnóstwo powierzchni, przemiennie z powierz¬ chniami posrednimi, w których dlugosciach jest zawarta informacja. Powierzchnie oddzialuja na strumien czytajacy inaczej niz powierzchnie po¬ srednie. Metoda, przy pomocy której iapisuje sie informacje na' sciezkach nie ma znaczenia dla obecnego wynalazku i nie bedzie teraz omawia¬ na. Powierzchnia 2 podsciezek jest ulokowana na powierzchni nosnika zapisu. Jednakze jest mozli¬ we nalozenie warstwy jpchronnej, tak jak ns fig. 1. Rodzaj zapisanej informacji nie ma znac7enda dla obecnego wynalazku, informacja moze byc program telewizyjny (kolorowy), program slowny lub dmma informacja/ Nosnik zapisu jest odczytywany przy pomocy strumienia czytajacego : 20, który jest dostarczany przez zródlo laserowe 6. Droga strumienia czy¬ tajacego zawiera lustro rozdzielajace 8, które odbija czesc promieniowania do nosnika zapisu.Po odbiciu od lustra 8 strumien czytajacy prze¬ chodzi przez obiektyw 9, pokazany schematycznie, jako pojedyncza soczewka, która skupia strumien w mala piamke czytajaca S o wymiarach rzedu wielkosci powierzchni informacyjnych na nosniku zapisu. Soczewka 7 zapewnia wypelnienie calej wejsciowej zrenicy obiektywu strumieniem czy¬ tajacym.Soczewka 7 moglaby, byc* soczewka (skupiajaca, jednak uzywajac soczewki rozpraszajacej, jak pokazano na fig. 1, odleglosc pomiedzy zródlem laserowym 6 i obiektywem, tak wiec cala droga promieniowania jest krótsza, niz w przypadku so¬ czewki skupiajacej. Ostatnie lustro lasera, nie pokazane* tutaj, moze byc itakie, ze z lasera wy¬ chodzi strumien rozbiezny. W ten sposób soczew¬ ka 7 moze byc usunieta i droga promieniowania jest jeszcze krótsza.Struktura informacyjna odbija strumien czy¬ tajacy, który wtedy przechodzi przez obiektyw po raz drugi. Gdy nosnik zapisu obraca sie wokól trzpienia 5 przechodzacego przez otwór 4 w no¬ sniku zapisu, strumien czytajacy jest modulowa¬ ny zgodnie z sekwencja powierzchni i powierzchni posrednich czytanej sciezki.Nastepnie zmodulowany strumien czytajacy znów pada na pólrozdzielajace lustro 8. Strumien czyta¬ jacy jest wtedy czesciowo przeslany do detektora 14 czulego na promieniowanie. Na wyjsciu tego de¬ tektora uzyskany jest sygnal modulowany w cza¬ sie zgodnie z sekwencja powierzchni i powierzch¬ ni posrednich. Uzyskany sygnal jest przetworzo¬ ny w urzadzeniu elektronicznym 15 na sygnal Sr, Si, St, (który jest odpowiedni do odtworzenia w konwencjonalnej aparaturze.Wedlug wynalazku lustro 8 ma wspólczynnik od/bicia R w przyblizeniu 0,3. Suma promiienio- 10 15 2* 25 30 35 49 45 50 56 60s 107 136 6 wania, które jest transmitowane do detektora 14 jest proporcjonalna do R (1-R), podczas gdy su¬ ma promieniowania, które powraca do zródla 7 jest proporcjonalna do R2. Dla wspólczynnika od¬ bicia R — 0,3 poza stratami na drodze promienio¬ wania ii niezaleznie od modulacji przez nosnik zapisu, w przyblizeniu 21% promieniowania emi¬ towanego ze zródla osiagnie detektor, a tylko 9% promiefniowainiia lasera powraca do zródla.Jesli wspólczynnik odbicia wynosilby 0,5, tzn. optymalny dla sygnalu detektora, 25% promie- niiowainiia emitowanego przez zródlo osiagneloby detektor, podczas gdy drugie 25% powróciloby do zródla, co jest niedopuszczalnie duzo. Tak wiec przez wybranie wspólczynnika odbiaia 0,3 suma promii€!niowania na detektorze inie zostanie znacz¬ nie zredukowana, podczas gdy suima promienic- wanja powracajacego do zródla jest znacznie zre¬ dukowana, w porównaniu do sytuacji ze wspól¬ czynnikiem'odbicia 0,5. Zaleta Jest "'-to, ze nde po¬ trzeba zadnych srodków polaryzujacych, co wie¬ cej, urzadzenie zawiera mala ilosc elementów optycznych.Podczas odczytywania nosnika zapisu nalezy uwazac, alby plamka odczytujaca S pozostala sku¬ piona ina czytanej sciezce. Do korekcji pozycji plamki czytajacej w kierunku bocznym do scie¬ zek, lustro pólprzezroczyste 8 jest umieszczone w sposób ruchomy, tak ze do tej funkcji nie po¬ trzeba zadnego dodatkowego elementu optyczne¬ go. Os 'Obrotu 10 lustra 8 jest. równolegla do kie¬ runku sciezki i wobec tego prostopadla do plasaczyizny rysunku i fig. 1. Zatem lustro moze poruszac sie w kierunku wskazanym strzalka 11.Bledy iw centrowaniu plamki czytajacej w sto¬ sunku do odczytywanej sciezka sa wykryte bez sltosowania dodatkowych elementów optycznych w urzadzeniu czytajacym. W tym celu, stosuje sie nosnik zapisni, którego sciezki faluja w plasz¬ czyznie struktury informacyjnej. Okres falowania jest wtedy znacznie wiekszy niz sredni okres przestrzenny powierzchni w sciezkach, podczas gdy amplituda falowania jest mniejsza niz okres struktury sciezkowej w kierunku poprzecznym do sciezek. Falowanie sciezek dodatkowo moduluje sygnal detektora. Faza tej modulacji jest miara centrowania plamki w stosunku do czytanej sciez¬ ki. Z sygnalu detektora wyodrebnia sie skladnik niskiej czestotliwosci, który zostaje zamieniony na sygnal kontrolny Sr. Sygnal ten jest podany do mechanizmu kontrolnego obracajacego lustrem 8 w kierunku 11. Mechanizm ten nie jest tutaj pokazany.Odczytujac dyskowy nosnik zapisu, moze oka^ zac sie konieczne skorygowanie stycznej pozycji plamki czytajacej, tj. patrzac w kierunku sciezki.Z powodu nieokraglosoi nosnika zapisu lub nie- centrycznosci trzpienia imoze zdarzyc sie, ze sciez¬ ka wcale nie rozciaga sie koncentrycznie czy spiralnie w stosunku do trzpienia, co moze powo¬ dowac blad podstawy czasu w odczytywanym sygnale telewizyjnym. Te bledy sa skompensowa¬ ne przez korygowanie stycznej pozycji plamki czytajacej. W tym celu lustro 8 jest umieszczone obrotowo (strzalka 13 na fig. 1) wokól osi 12.Z nisko czestotliwosciowego skladnika sygnalu detektora wskazujacego centrowanie plamki czy¬ tajacej w stosunku do czytanej sciezki wyodreb¬ nia siie sygnal St wskazujacy pozycje styczna 6 plamki czytajacej przy pomocy elementów przesu¬ wajacych faze. Element ten powoduje przesunie¬ cie fazy o lU czesc okresu obrotowego nosnika zapu/su. W rezultacie nie sa potrzebne zadne do¬ datkowe elementy optyczne dla korekcji stycznej pozycji plamki czytajacej.W urzadzeniu z fig. 1 obrotowe lustro 8 jest umieszczone jak najblizej zrenicy 'wejsciowej obiektywu, aby zapobiec za duzemu odchyleniu strumienia czytajacego poza zrenice w czasie ob¬ racania lustra.Lustro 8 w urzadzeniu z fig. 1 jest obracalne wokól dwu osi. Srodki poruszajace lustro nie mo¬ ga lezec na drodze promieniowania. Konstrukcja takiego obraealnego lustra z jego elementami na¬ pedzajacymi jest skomplikowana. Elementy na¬ pedzajace moga byc znacznie uproszczone gdy zastosuje sie oddzielne lustro rozdzielajace i od¬ dzielne lustro obracane. Na fig. 2 i 3 pokazano dwa ^przyklady wykonania urzadzenia czytajace¬ go z lustrem rozdzielajacym 16 i lustrem odbija¬ jacym 15. Te rysunki pokaizuja tylko czesc urza¬ dzenia z fig. 1.W wykonaniu z fig. 2 czesc promieniowania emitowanego ze zródla laserowego jest przesylana przez lustro rozdzielajace 16 do calkowicie odbi¬ jajacego lustra 15. Lustro to jest obracalne wo¬ kól dwu osi w sposób podobny jak lustro 8 ma flig. 1. Po^odibrchfod lustra 15 strumien czytaja¬ cy 20, który dla prostoty reprezentowany jest tylko przez swoje glówne promienie, jest sku¬ piony na sciezce 3 przez obiektyw 9. Strumien czytajacy modulowany przez nosnik zapisu prze¬ chodzi przez obiektyw 9 po raz drugi i jest wte¬ dy odbity od lustra 15 do lustra rozdzielajacego 16. Lustro to odbija zmodulowany strumien czy¬ tajacy czesoiowo do czulego na promieniowanie detektora 14. W przykladzie wykonania z fig. 2 suma promieniowania odbitego do detektora jest proporcjonalna do R (1-R), a suma promienio¬ wania powracajacego do zródla jest proporcjonal¬ na do (1-R)2. Dla wspólczynnika odbicia R = 0,7, w przyblizeniu 21% promieniowania emitowane¬ go przez zródlo dochodzi do detektora, a tylko 9% promieniowania lasera powraca do zródla.Fig. 3 jest perspektywicznym widokiem trze¬ ciego przykladu wykonania urzadzenia wedlug wynalazku. Na nosniku zapisu 1 widoczne sa te¬ raz sciezki informacyjne 3. Strzalka 19 wskazuje, w którym kierunku sa czytane sciezki. Strumien czytajacy 20 jest emitowany przez zródlo lasero¬ we 6 i przechodzac przez soczewke rozpraszajaca 7 jest czesciowo odbity od plaszczyzny 17 ele¬ mentu rozszczepiajacego strumien w formie pry¬ zmatu rozdzielajacego 18, do lustra 8 obracanego wokól dwu osi (10 i 12). Lustro 8 calkowicie od¬ bijajace promieniowanie kieruje strumien na no¬ snik zapisu. Po odbiciu od plaszczyzny struktury informacyjnej strumien czytajacy osiaga pryzmat rozdzielajacy 18 za posrednictwem obrotowego lustra 8. 15 29 25 30 35 40 45 50 55 607 107136 8 Zmodulowany strumien czytajacy jest nastep¬ nie czesciowo przesylany do detektora 14. Po¬ dobanie w urzadzeniu z fig. 1 uzyskuje sie znaczne zmniejszenie promieniowania powracajacego do zródla. Suma promieniowania dochodzacego do detektora nie zmienia sie znacznie, jesli powierz¬ chnia 17 ma wspólczynnik odbicia 0,3. W urza¬ dzeniu z fig. 3 droga promieniowania jest czescio¬ wo ulokowana w kierunku promieniowym i cze¬ sciowo w kierunku stycznym do struktury informa¬ cyjnej, tak wiec wymiar urzadzenia czytajacego w 'kierunku promieniowym moze byc mniejszy nuz w wykonaniu z fig. 2. Aby zapobiec promie- niowandai, które moze byc -odbite od boków pryz¬ matu rozdzielajacego (boki pionowe z fig. ó) od powrócenia do zródla, boki te moga byc nachy¬ lone, tj. tworzyc kat, który rózni sie o 90° od kierunku glównego promieniowania strumienia czytajacego.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do odczytywania odbijajacego promdeniowainia nosnika zapisu, na którym zma¬ gazynowana jest informacja w optycznie odczy- tywalnej strukturze w ksiztaicie sciezek, które to urzadzenie zawiera zródlo promieniowania do¬ starczajace strumien czytajacy, system obiekty¬ wów do skupiania strumienia czytajacego na plaszczyznie struktury informacyjnej i detektor czuly na promieniowanie do zmiany struktury czytajacego zmodulowanego struktura informa¬ cyjna na sygnal elektryczny, znamienne tym, ze droga promieniowania za zródlem promieniowa¬ nia (6) zawiera dzielnik strumienia, który odbija czesc promieniowania emitowanego przez zródlo promieniowania (6) do nosnika zapisu, (1), a prze¬ puszcza czesc promieniowania, które jest odbijane od nosnika zapisu (1) do detektora czulego na promieniowanie (14), lub który przepuszcza czesc promieniowania emitowanego przez zródlo pro¬ mieniowania (6) do nosnika zapisu (1), a odbija czesc promieniowania, które jest odbijane od nosnika zapisu (1) do detektora czulego na pro- mieniiowanie (14), przy czym lustro rozdzielajace strumien ma wspólczynnik odbicia w przyblize¬ niu odpowiednio 0,3 i 0,7. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dzielnik strumienia jest lustrem rozdzielaja¬ cym (8) obrotowym wokól przynajmniej jednej z dwu wzajemnie prostopadlych osi, (10, 12), któ¬ rych rzuty na plaszczyzne struktury informacyj¬ nej sa zgodne z kierunkiem sciezki i poprzeczne do kierunku sciezki. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamien¬ ne tym, ze droga promieniowania przed roz¬ szczepieniem strumienia zawiera element rozpra¬ szajacy (7), który zapewnia, ze strumien czytaja¬ cy wypelnia calkowicie zrenice systemu obiek¬ tywów (9). 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze element rozpraszajacy strumien stanowi lustro lasera. 5. Urzadzanie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze element rozszczepiajacy strumien jest tak umieszczony, ze czesciowo odbija promieniowa¬ nie emitowane przez zródlo laserowe (6), w pierwszym kierunku na kierunek drugi do umieszczonego obrotowo odbijajacego calkowicie lustra (15), przy czym lustro to odbija strumien czytajacy do nosnika zapisu (1), a kierunek pierwszy i drugi sa równolegle do plaszczyzny nosnika zapisu. 10 15 20 25 30107 136 $ -JJ-^-TT.Fig. 3 PL