DE1472133B2 - Elektro-optische Anordnung zum Auslesen eines Lippmann-Speichers - Google Patents

Description

zweiten Photo-Detektor gelenkt wird, während der vom optischen Speicher durchgelassene Anteil in die Lichtquelle zurückreflektiert wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß der Abtastlichtstrahl durch einen elektro-optischen, eine Kombination von doppelbrechenden und elektro-optischen, die Polarisationsebene des Lichts steuerbar um 90° drehenden Elementen enthaltenden Lichtablenker auf die einzelnen Speicherbereiche des Films gelenkt wird.

Vorzugsweise ist die Anordnung so ausgebildet, daß ein bestimmter Speicherbereich nacheinander mit' durch eine Filtereinrichtung ausgewähltem Licht verschiedener Wellenlängen abgetastet wird.

Ein besonderer Vorteil wird dadurch erreicht, daß eine Reihe von Laser-Lichtquellen verschiedener Wellenlängen vorgesehen ist, wobei zur Erzielung der Laser-Wirkung das den Speicherfilm durchdringende Licht in die Lichtquelle zurückgespiegelt wird.

Eine Prüfung der ausgelesenen Angaben erhält man in vorteilhafter Weise dadurch, daß die beiden Photo-Detektoren mit einer UND-Schaltung und mit einer exklusiven ODER-Schaltung verbunden sind, so daß am Ausgang der UND-Schaltung ein durch doppelte Abtastung geprüftes Signal, am Ausgang der exklusiven ODER-Schaltung bei einseitiger Abtastung eines Wertes ein Fehlersignal entnehmbar ist.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

In der Figur ist mit 10 ein Film aus durchsichtigem Material bezeichnet, in welchem Informationen in Form von lichtreflektierenden Schichten gespeichert sind, die abhängig von der Wellenlänge des Lichts, dem der Film vorher ausgesetzt wurde, verschiedene Abstände voneinander besitzen. Wenn eine bestimmte Stelle eines unbelichteten Films dem Licht einer gegebenen Wellenlänge ausgesetzt wird, ergeben sich reflektierende Schichten in periodischen Intervallen, die der Wellenlänge dieses Lichts direkt proportional sind. Wird dieselbe Stelle des Films noch dem Licht anderer Wellenlängen ausgesetzt, so ergeben sich weitere reflektierende Schichten in Punkten, die diesen Wellenlängen proportional sind. Wird nun Licht auf den entwickelten Film geworfen, das eine Wellenlänge, die die Bildung einer reflektierenden Schicht verursacht hat, enthält, so erhält man eine Reflexion von Licht dieser Wellenlänge. Wird ein Speicherbereich des Films dem Licht verschiedener Wellenlängen ausgesetzt und werden anschließend diejenigen Wellenlängen, deren Licht reflektiert wird, festgestellt, so ist es möglich, verschiedene, in demselben Bereich gespeicherte Informationsbits zu erkennen.

Es sind noch zu beschreibende Mittel vorgesehen, die bewirken, daß ein einziger Abtastlichtstrahl den Speicherbereich des Films zweimal ausliest und für jedes Auslesen eine getrennte Anzeige liefert, so daß es möglich ist, entweder die Anzeigen zur Fehlererkennung zu vergleichen oder zur Erzielung einer größeren Ausgangsenergie zu kombinieren.

Ein Abtastlichtstrahl der gewünschten Wellenlänge wird dadurch erzeugt, daß zunächst das alle möglicherweise bei der Speicherung von Information vorgekommenen Wellenlängen enthaltende Licht der Lichtquelle 12 durch die Kollimatorlinse 14 auf das steuerbare Filter 16 geworfen wird. Das Licht einer ausgewählten Wellenlänge gelangt sodann vom Filter 16 durch den Polarisator 18 auf den Lichtablenker 20. Der Lichtablenker 20 besteht aus einer Kombination von doppelbrechenden Kristallen und elektrooptischen, die Polarisationsebene des Lichts um 90° drehenden Elementen, die bewirken, daß das Licht sich entweder als ordentlicher oder seitenversetzt als außerordentlicher Strahl durch die Kristalle fortpflanzt. Das aus dem Lichtablenker 20 austretende Licht ist demnach entsprechend der Steuerung des

ίο Lichtablenkers seitenversetzt und entweder parallel oder senkrecht zur Zeichenebene linear polarisiert. Im Lichtweg ist das Umlenkprisma 22 angeordnet, von dem das Licht nach oben gelenkt wird. Damit diese Umlenkung erfolgen kann, muß das auftreffende Licht senkrecht zur Zeichenebene polarisiert sein. Um diese Polarisierung sicherzustellen, ist die Viertelwellen-Platte 24 am Ausgang des Lichtablenkers 20 angeordnet, die die lineare Polarisation in zirkuläre ändert. Das Licht durchdringt sodann den Polarisator 26, der die Polarisierung in der angegebenen Ebene bewirkt.

Vom Umlenkprisma 22 gelangt das nach oben gerichtete, senkrecht zur Zeichenebene polarisierte Licht zur Viertelwellen-Platte 28, die wieder zirkulare Polarisation hervorruft. Dieses Licht trifft auf den Film 10 und wird, wenn seine Wellenlänge einer der durch die reflektierenden Schichten des Films bestimmten Wellenlänge entspricht, zum Teil auf die Viertelwellen-Platte 28 zurückgeworfen, die sodann eine Polarisierung des Lichts parallel zur Zeichenebene verursacht. Das in dieser Richtung polarisierte Licht durchdringt ohne Ablenkung das Umlenkprisma 22 und gelangt auf den Photo-Detektor 32, der einen elektrischen Impuls abgibt.

Das vom Film 10 nicht reflektierte Licht durchdringt die weitere Viertelwellen-Platte 34, die die Polarisation vom zirkulären in den zur Zeichenebene parallelen, linearen Zustand ändert. Das so polarisierte Licht durchdringt das Umlenkprisma 36 bis zum Spiegel 38, wird an ihm reflektiert und durch das Umlenkprisma 36 und die Viertelwellen-Platte 34 auf den Film 10 zurückgeworfen. Wenn dieses Licht die Viertelwellen-Platte 34 durchdringt, wird es wieder zirkulär polarisiert, und ein Teil davon wird von denselben Schichten des Films 10, die beim ersten Durchgang durch den Film das Licht auf die Platte 28 reflektierten, auf die Platte 34 zurückgeworfen. Das nunmehr auf die Platte 34 zurückgeworfene Licht durchdringt diese und wird so polarisiert, daß

5" es vom Umlenkprisma 36 abgelenkt und auf das lichtempfindliche Element 40 geworfen wird, das einen elektrischen Impuls erzeugt. Derjenige Anteil des Lichts, der nicht auf die Platte 34 reflektiert wurde, durchdringt den Film 10 und die Viertelwel-Ien-Platte28 und gelangt auf das Umlenkprisma 22. Da das Licht beim Durchgang durch die Platte 28 in zur Zeichenebene senkrechter Richtung linear polarisiert wird, wird es durch das Umlenkprisma 22 aus dem Strahlengang des Photo-Detektors 32 abgelenkt.

Werden als Lichtquellen auf verschiedenen Frequenzen abgestimmte Laser verwendet, so dient der in die Lichtquelle zurückgespielte Anteil dazu, in diesem Bereich den Laser-Effekt hervorzurufen. Um zu bestimmen, ob die Information des Films 10 bei jedem Lichtdurchgang durch den Film richtig gelesen wurde, sind die Photo-Detektoren 32 und 40 jeweils über die Verstärker 42 und 44 und die Impulsformer 46 und 48 mit der UND-Schaltung 50

und der exklusiven ODER-Schaltung 52 verbunden. Wenn beide Photo-Detektoren einen Impuls liefern, was eine Übereinstimmung beim Auslesen einer gespeicherten Information bedeutet, erhält man ein Ausgangssignal an der Leitung 54 der UND-Schaltung. Wenn nur einer der Photo-Detektoren einen Impuls liefert, was eine Nichtübereinstimmung beim Auslesen der Information bedeutet, entsteht an der Leitung 54 kein Ausgangssignal, dafür aber ein Fehlersignal an der Leitung 56 der exklusiven ODER-Schaltung 52. Das Fehlen sowohl eines Auslesesignals als auch eines Fehlersignals bedeutet, daß keine Information von dem Film gelesen wurde.

Ist der Lichtstrahl durch den Lichtablenker 20 auf einen bestimmten Punkt des Films 10 gerichtet, so kann das Filter 16 so gesteuert werden, daß es nacheinander Licht verschiedener Wellenlängen hindurchläßt. Gleichzeitig liefern die Ausgänge der Schaltungen 50 und 52 eine Anzeige der gespeicherten Informationen. Nachdem ein Punkt abgetastet worden ist, wird der Lichtstrahl mittels des Lichtablenkers 20 auf den nächsten auszulesenden Punkt gerichtet, ίο Die an den Ausgängen der Schaltungen 50 und 52 erhaltenen Signale können geeigneten, nicht dargestellten Mitteln zur Anzeige der Information oder des Fehlers zugeleitet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Die Erfindung betrifft eine elektro-optische Anord- Patentansprüche· nung zum Auslesen eines Lippmann-Speichers, bei ' dem in einem durchsichtigen Material, vorzugsweise :'-. einem Film, Informationen in Form von reflektie-

1. Elektro-optische Anordnung zum Auslesen 5 renden Schichten gespeichert sind, deren Abstände eines Lippmann-Speichers, bei dem in einem bestimmten Lichtquellenlängen entsprechen,
durchsichtigen Material, vorzugsweise einem Derartige Speichermittel sind zuerst als soge-FiIm, Informationen in Form von reflektierenden nannte Lippmann-Platten zur Herstellung von far-Schichten gespeichert sind, deren Abstände be- benphotographischen Aufnahmen bekanntgeworden, stimmten Lichtwellenlängen entsprechen, da- io Diese Platten besitzen eine extrem feinkörnige und durch gekennzeichnet, daß das Abtast- durchsichtige Emulsion. Das von der Glasseite her lichtbündel die folgenden Elemente in Lichtrich- einfallende Licht wird nach dem Durchgang durch tung nacheinander durchdringt: einen Polarisator die Emulsionsschicht durch Quecksilber, das den (26), ein Umlenkprisma (22), das nur Licht einer Film bedeckt, reflektiert. Es bilden sich stehende bestimmten Polarisationsrichtung reflektiert, ein 15 Lichtwellen aus, durch die in denjenigen Ebenen, in Λ/4-Plättchen (28) zur Herstellung zirkulär pola- denen der elektrische Vektor einen Schwingungsrisierten Lichts, einen optischen Speicher (10), bauch besitzt, die Emulsion geschwärzt wird. Die der Licht einer bestimmten Wellenlänge bevor- einzelnen geschwärzten Schichten bestehen dabei aus zugt reflektiert und durchläßt, wobei der reflek- Ablagerungen von reflektierenden Silberteilchen, tierte Anteil nach Durchdringen des Λ/4-Plätt- so Läßt man auf die entwickelte Platte weißes Licht chens (28) und des Umlenkprismas (22) auf einen nahezu senkrecht auffallen, so erscheint im reflekersten Photo-Detektor (32) fällt, während in tierten Licht die Spektralfarbe derjenigen Wellen-Lichtrichtung des durchgelassenen Anteils die länge, die dem doppelten Abstand der geschwärzten folgenden Elemente angeordnet sind: ein zweites Ebenen entspricht.

A/4-Plättchen (34) zur Herstellung linear polari- 25 Ein solches Material kann in der Weise als Speisierten Lichts, ein zweites Umlenkprisma (36), eher verwendet werden, daß der Eingabe einer bedas Licht einer bestimmten Polarisationsrichtung stimmten Information eine bestimmte Lichtwellendurchläßt, ein Planspiegel (38), der das auffal- länge zugeordnet wird. Dabei.können sich innerhalb lende Lichtbündel in sich selbst zurückwirft, das desselben Speicherbereichs mehrere Wellenlängen, Umlenkprisma (36), das A/4-Plättchen (34), der 30 die jeweils in bestimmten Ebenen reflektierende optische Speicher (10), wobei der nunmehr am Schichten hervorrufen, überlagern. Das Auslesen Speicher (10) reflektierte Anteil nach Durchdrin- eines derartigen Speichers geschieht sodann in der gen des A/4-Plättchens (34) im Umlenkprisma Weise, daß ein Speicherbereich nacheinander mit (36) reflektiert und auf einen zweiten Photo- Lichtstrahlen aller vorkommenden Wellenlängen abDetektor (40) gelenkt wird, während der vom 35 getastet wird. Im Falle einer eingegebenen Informaoptischen Speicher (10) durchgelassene Anteil in tion, also einer Reihe von reflektierenden Schichten die Lichtquelle (12) zurückreflektiert wird. in einer bestimmten Wellenlänge entsprechenden Ab-

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- ständen, erhält man einen reflektierten Lichtstrahl, kennzeichnet, daß der Abtastlichtstrahl durch der durch ein photoempfindliches Element nachgeeinen elektro-optischen, eine Kombination von 40 wiesen werden kann.

doppelbrechenden und elektro-optischen, die Durch die Erfindung wird eine Anordnung zum Polarisationsebene des Lichts steuerbar um 90° Auslesen eines derartigen optischen Speichers gedrehenden Elementen enthaltenden Lichtablenker schaffen, die ein hohes Diskriminierungsverhältnis für (20) auf die einzelnen Speicherbereiche des Films die verschiedenen Wellenlängen beim Auslesen des gelenkt wird. ■>■■■ 45 Speichers besitzt und die gleichzeitig die Möglich-

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, keit bietet, eine Prüfung der ausgelesenen Informadädurch gekennzeichnet, daß ein bestimmter tionen zu erhalten.

Speicherbereich nacheinander mit durch eine Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht,

Filtereinrichtung (16) ausgewähltem Licht ver- daß das Abtastlichtbündel die folgenden Elemente

schiedener Wellenlängen abgetastet wird. 50 in Lichtrichtung nacheinander durchdringt: einen

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, Polarisator, ein Umlenkprisma, das nur Licht einer dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von bestimmten Polarisationsrichtung reflektiert, ein λ/4-Laser-Lichtquellea verschiedener Wellenlängen Plättchen zur Herstellung zirkulär polarisierten vorgesehen ist, wobei zur Erzielung der Laser- Lichts, einen optischen Speicher, der Licht einer be-Wirkung das' den- Speicherfilm durchdringende 55 stimmten Wellenlänge bevorzugt reflektiert und Licht in die Lichtquelle zurückgespiegelt wird. durchläßt, wobei der reflektierte Anteil nach Durch-

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dringen des λ/4-Plättchens und des Umlenkprismas dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Photo- auf einen ersten Photo-Detektor fällt, während in Detektoren (32,40) mit einer UND-Schaltung Lichtrichtung des durchgelassenen Anteils die fol-(50) und mit einer exklusiven ODER-Schaltung 60 genden Elemente angeordnet sind: ein zweites XIA-(52) verbunden sind, so daß am Ausgang der Plättchen zur Herstellung linear polarisierten Lichts, UND-Schaltung ein durch doppelte Abtastung ein zweites Umlenkprisma, das Licht einer bestimmgeprüftes Signal, am Ausgang der exklusiven ten Polarisationsrichtung durchläßt, ein Planspiegel, ODER-Schaltung bei einseitiger Abtastung eines der das auffallende Lichtbündel in sich selbst zurück-Wertes ein Fehlersignal entnehmbar ist. 65 wirft, das Umlenkprisma, das Λ/4-Plättchen, der optische Speicher, wobei der nunmehr am Speicher reflektierte Anteil nach Durchdringen des A/4-Plätt-

chens im . Umlenkprisma reflektiert und auf einen