Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ bierania punktowego powierzchni informacyjnej, a zwlaszcza urzadzenie do odczytywania nosnika za¬ pisu o strukturze informacyjnej odczytywanej op¬ tycznie.Urzadzenie przeznaczone do odczytywania nosni¬ ków zapisu w postaci odbijajacych promieniowa¬ nie krazków, na których jest zarejestrowany pro¬ gram telewizyjny jest opisane miedzy innymi w publikacji „S. M. P. T. E. Journal" listopad 1976, tom 85, strony 881—886. Struktura informacyjna za¬ wiera obszary ulozone w sciezki o wlasciwosciach optycznych rózniacych sie od pozostalej czesci po¬ wierzchni informacyjnej. Informacja moze byc za¬ warta w czestotliwosci przestrzennej obszaru lub jak w tym przypadku, w dlugosciach obszarów.Podczas odczytywania struktura informacyjna jest oswietlana plamka promieniowania wieksza niz te obszary tak, ze wystepuje efekt dyfrakcji. Struk¬ tura informacyjna rozszczepia promien wybieraja¬ cy na nieugiety podpromien zerowego rzedu i pewna liczbe ugietych podpromieni wyzszych rze¬ dów.Jesli nosnik zapisu jest odczytywany w odbicio¬ wym rodzaju pracy, jak to pokazano na fig. 25 cytowanej publikacji, to system obiektywów two¬ rzacy plamke wybierajaca na powierzchni infor¬ macyjnej jest równiez ukladem obiektywów, zbie¬ rajacym promieniowanie odbite przez strukture informacyjna na detektor. Zrenica tego ukladu 10 ii obiektywów jest umieszczona symetrycznie wzgle¬ dem podpromienia zerowego rzedu. Maksymalna czestotliwosc przestrzenna struktury informacyj¬ nej, która moze byc jeszcze odczytywana, jest podyktowana rozdzielczoscia ukladu obiektywów.W przypadku odczytywania w odbiciowym rodzaju pracy wykorzystujacym zogniskowany promien odczytu, maksymalna czestotliwosc przestrzenna fc, opisana tutaj jako konwencjonalna czestotliwosc graniczna, jest wyrazona wzorem 2.N.A7A, gdzie N.A. reprezentuje jasnosc obiektywu, a X dlugosc fali promienia odczytu.W celu odczytywania nosnika zapisu o czasie na¬ grania równym trzydziestu minutom, obracajacego sie z predkoscia 25 obrotów na sekunde, którego odstep promieniowy struktury sciezkowej wynosi 1,7 jim, a okres obszarów informacyjnych jest rze¬ du 1 |xm, jako zródlo promieniowania jest stoso¬ wany laser helowo-neonowy o dlugosci fali X — 0,6328 l*m. Powinien byc wówczas stosowany uklad obiektywu o jasnosci N.A. = 0,4. Uklad obiektywu o takiej wzglednie duzej jasnosci jest raczej kosz¬ towny i co wazniejsze ma stosunkowo mala glebie ostrosci, na przyklad 4 (jum. W tym przypadku po¬ winny byc narzucone ostre wymagania na uklad wspomagajacy wbudowany w urzadzenie wybie¬ rajace do utrzymywania ostrosci promienia wybie¬ rajacego na powierzchni informacyjnej.Zaproponowano równiez odczytywanie nosnika zapisu za pomoca pólprzewodnikowego lasera dio- 131 561* dowego, na przyklad lasera diodowego AlGaAs, który emituje promieniowanie o dlugosci fali rze¬ du 0,98 |un. Jezeli za pomoca takiego lasera ma byc uzyskana ta sama rozdzielczosc jak z pomoca lasera helowo-neonowego, to uklad obiektywu mu¬ si miec wieksza jasnosc, na przyklad N.A. = 0,55, a wiec mniejsza glebie ostrosci.W ostatnio wspomnianym przypadku korzystne byloby zmniejszenie jasnosci ukladu obiektywu przy utrzymaniu rozdzielczosci.W innych przypadkach, w których wzglednie du¬ za jasnosc obiektywu nie stanowi problemu, ko*- rzystne jest zwiekszenie rozdzielczosci przy utrzy¬ maniu jasnosci obiektywu.Spelnienie tych wymagan jest wazne nie tylko przy wybieraniu zakodowanej informacji zawar¬ tej w strukturze optycznej nosnika zapisu, lecz jest ogólnie istotne w tych przypadkach, w któ¬ rych informacja optyczna jest wybierana punk¬ towo i przetwarzana do postaci sygnalu elektrycz¬ nego, przeznaczonego do odtworzenia w róznych momentach i w róznych miejscach. Przykladami tego sa urzadzenia telekopii lub urzadzenia, za po¬ moca których obrazy optyczne lub dokumenty sa przetwarzane na sygnaly telewizyjne.Celem tego wynalazku jest opracowanie urza¬ dzenia wybierajacego spelniajacego jedno z po¬ wyzszych wymagan, lub obydwa jednoczesnie.Urzadzenie wedlug wynalazku posiada wiec od¬ biorczy uklad obiektywów umieszczony asyme¬ trycznie wzgledem podpromienia zerowego rzedu promieniowania przychodzacego z powierzchni in¬ formacyjnej oraz uklad detekcyjny utworzony przez detektor o malych wymiarach w kierunku wybierania.Sposób wybierania informacji w urzadzeniu we¬ dlug wynalazku rózni sie od sposobu stosowanego w urzadzeniu, jakie opisano w publikacji „S. M. P.T. E. Journal", tom 85, strony 881—886 pod dwoma wegledami. W ostatnio wspomnianym urzadzeniu odbiorczym uklad obiektywów jest oswietlany sy¬ metrycznie przez podpromien zerowego rzedu i calkowita energia promieniowania wchodzacego przez uklad obiektywów jest detekowana. W urza¬ dzeniu wedlug wynalazku odbiorczy uklad obiekty¬ wów Jest oswietlany asymetrycznie przez podpro¬ mien zerowego rzedu i tylko mala czesc energii promieniowania przychodzacego z powierzchni in¬ formacyjnej, przechodzaca przez ten uklad obiek¬ tywów jest detekowana.Oprócz calego podpromienia zerowego rzedu, równiez czesci podpromieni pierwszego rzedu wcho¬ dza do ukladu obiektywów odbiorczych znanego urzadzenia. IV zrenicy ukladu obiektywów czesci podpromieni pierwszego rzedu pokrywaja podpro¬ mien zerowego rzedu. Daje to taki efekt, ze cal¬ kowita energia promieniowania, które przechodzi przez uklad obiektywów i które jest detekowane przez detektor, zmienia sie podczas wybierania.Te zmiany wynikaja z faktu, ze faza podpromieni pierwszego rzedu zmienia sie wzgledem fazy pod¬ promienia zerowego rzedu. Ta zmiana moze byc detekowana dopóki podpromienie pierwszego rzedu interferuja z podpromieniem zerowego rzedu w zrenicy odbiorczego ukladu obiektywów. Jezeli cze- 31561 4 stotliwosc przestrzenna struktury informacyjnej jest taka wysoka, ze podpromienie pierwszego rze¬ du wypadaja juz poza zrenice, talk ze nie wyste¬ puje juz interferencja w zrenicy, to calkowita 5 energia promieniowania padajacego na detektor nie zmienia sie juz podczas wybierania i informa¬ cja nie moze byc odczytywana. W ten sposób jest osiagana konwencjonalna czestotliwosc graniczna.Wynalazek jest oparty na stwierdzeniu, ze oprócz 10 wyzej wspomnianego efektu wystepuje jeszcze dru¬ gi efekt, a mianowicie, ze rozklad interferencyj¬ ny podpromienia pierwszego rzedu i podpromie¬ nia zerowego rzedu „podrózuje" podczas wybiera¬ nia, to znaczy, ze gestosc rozkladu w plaszczyznie 15 detektora jest zmienna w czasie. Ta zmiana moze byc detektowana za pomoca waskiego detektora, którego szerokosc jest rzedu polowy okresu roz¬ kladu interferencyjnego. Podpromien pierwszego rzedu i podpromien zerowego rzedu nie musza ^ wiec dluzej nakladac sie w zrenicy odbiorczego ukladu obiektywów, lecz moga przechodzic przez rózne czesci zrenicy tak, aby laczyly sie w plasz¬ czyznie detektora, gdzie z uwagi na spójnosc pro¬ mienia wybierajacego, jest wytwarzany rozklad ^ interferencyjny. Jest wiec mozliwe przesuniecie od¬ biorczego ukladu obiektywów w kierunku, w któ¬ rym jest zalamywany jeden z podpromieni pierw¬ szego rzedu, tak ze równiez przy czestotliwosciach przestrzennych wyzszych niz konwencjonalna cze- 30 stotliwosc graniczna, ten podpromien ciagle pada czesciowo na zrenice odbiorczego ukladu obiekty¬ wów i moze interferowac z podpromieniem zero¬ wego rzedu.Jesli struktura informacyjna jest struktura prze- 35 wodzaca promieniowanie, to sa stosowane oddziel¬ ne uklady Obiektywów, jeden do oswietlania i drugi do odbierania promieniowania.Korzystne jest stosowanie struktury informacyj¬ nej nosnika zapisu bedacej struktura odbijajaca 49 promieniowanie. W przypadku odpowiednio skos¬ nego padania promienia wybierajacego na struk¬ ture informacyjna jest równiez mozliwe zastoso¬ wanie oddzielnego ukladu obiektywów do oswiet¬ lania i oddzielnego ukladu obiektywów do od- 40 bierania promieniowania. Wówczas rozdzielczosc moze byc równiez istotnie zwiekszona przy utrzy¬ maniu jasnosci oswietlajacego ukladu obiektywów, lub jasnosc tego ukladu obiektywów moze byc zna¬ cznie zmniejszana bez zmian rozdzielczosci. 50 Jednakze zalecane rozwiazania urzadzenia we¬ dlug wynalazku przewiduje wspólny uklad obiek¬ tywów dla oswietlenia i odbierania promieniowa¬ nia, którego os optyczna tworzy kat ostry z nor¬ malna do plaszczyzny informacyjnej. 55 Zaleta tego urzadzenia jest jego prostota i to, ze odbity promien wybierajacy przechodzi przez te sa¬ me elementy optyczne co promien emitowany przez zródlo promieniowania tak, ze wibracje ele¬ mentów optycznych ha drodze promieniowania nie w maja faktycznie wplywu na sygnal wynikowy.W celu poprawienia stosunku sygnal/szum syg¬ nalu wynikowego, urzadzenie wedlug wynalazku zawiera ponadto dalsze detektory umieszczane po obu stronach detektora w kierunku wybierania.^ Te dalsze detektory sa przesuniete wzgledem sie-5 131 561 6 bie o odleglosc równa w przyblizeniu polowie okresu rozkladu interferencyjnego.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przy¬ kladzie wykonania urzadzenia do odczytywania okraglych, dyskowych nosników zapisu na rysun¬ ku, na którym fig. 1 przedstawia znane dotych¬ czas urzadzenie do odczytywania nosnika zapisu z odbijajaca promieniowanie struktura informacyj¬ na, fig. 2 — rozmieszczenie podpromieni róznych rzedów wzgledem zrenicy odbiorczego ukladu obiektywów w urzadzeniu z fig. 1, fig. 3 — roz¬ mieszczenie podpromieni róznych rzedów wzgledem zrenicy odbiorczego ukladu obiektywów w urza¬ dzeniu wzgledem wynalazku, fig. 4 — zasade dzia¬ lania wynalazku, fig. 5 — urzadzenie wedlug wy¬ nalazku do odczytywania przewodzacej promienio¬ wanie struktury informacyjnej, a fig, 6 i 7 przed¬ stawiaja pierwsze i drugie rozwiazanie urzadze¬ nia wedlug wynalazku do odczytywania odbijajacej promieniowanie struktury informacyjnej.Figura 1 przedstawia okragly, dyskowy nosnik zapisu 1 w przekroju promieniowym. Sciezki 2 odbijajacej powierzchni informacyjnej 3, zawiera¬ jace nie pokazane obszary informacyjne, przecho¬ dza prostopadle do plaszczyzny rysunku. Struktura informacyjna moze byc struktura amplitudowa, przy czym obszary informacyjne maja rózny wspólczynnik odbicia, inny niz reszta powierzch¬ ni 3. Jednakze struktura informacyjna moze byc równiez struktura fazowa, jak to pokazano na fig. 1, przy czym obszary informacyjne sa utworzone przez wglebienia w powierzchni 3.Podczas wybierania nosnik zapisu jest obracany za pomoca wrzeciona 4 napedzanego silnikiem obrotowym 5. Zródlo promieniowania 6, na przy¬ klad laser helowo-neonowy lub pólprzewodnikowy laser diodowy, wytwarza promien wybierajacy b.Lustro 8 odbija ten promien na uklad obiektywów 9, pokazany schematycznie za pomoca pojedynczej soczewki. W droge promienia b wprowadzono po¬ mocnicza soczewke 7 zapewniajaca, ze zrenica ukla¬ du obiektywów jest obsadzona w optymalny spo¬ sób. Nastepnie plamka wybierajaca V o minimal¬ nych rozmiarach jest formowana na strukturze in¬ formacyjnej. Promien wyibierajacy jest odbijany przez strukture informacyjna i podczas obrotu nos¬ nika zapisu jest modulowany zgodnie z sekwen¬ cja obszarów informacyjnych na odczytywanej sciezce. Dzieki promieniowemu przesuwaniu plam¬ ki wybierajacej i nosnika zapisu wzgledem siebie iza pomoca nie pokazanego lecz znanego urzadzenia, cala powierzchnia informacyjna 3 zostaje wybrana.Zmodulowany promien wybierajacy przechodzi ponownie przez uklad obiektywów 9 i jest odbija¬ ny przez lustro 8. Droga promieniowania zawiera elementy do rozdzielania zmodulowanego i nie- zmodulowanego promienia wybierajacego. Te ele¬ menty moga na przyklad zawierac czuly na polary¬ zacje pryzmat i plytke Jl/4. W celu uproszczenia przyjeto, ze na fig. 1 wspomniane elementy zawie¬ raja lustro pólprzepuszczajace 10. To lustro odbi¬ ja zmodulowany promien wybierajacy do czulego na promieniowanie detektora informacji 11. Syg¬ nal wyjsciowy Si z tego detektora jest modulowa¬ ny wybierana informacja i jest podany do demo¬ dulatora 12, w którym jest przetwarzany i odpo¬ wiednio przekazany do odtworzenia za pomoca na przyklad odbiornika telewizyjnego 13.Czesc powierzchni informacyjnej w sasiedztwie 5 plamki wybierajacej V zachowuje sie jak dwu¬ wymiarowa siatka dyfrakcyjna, która rozszczepia padajacy promien wybierajacy na niezalamany podpromien zerowego rzedu i zalamane podpro¬ mienie pierwszego rzedu oraz podpromienie wyz- io szych rzedów. Podpromien zerowego rzedu i czesci zalamanych podpromieni wchodza ponownie do ukladów obiektywów 9. W plaszczyznie zrenicy wyj¬ sciowej ukladu obiektywów srodki róznych podpro¬ mieni sa rozsuwane od siebie. Fig. 2 przedstawia 15 sytuacje w tej plaszczyznie.Okrag 15 ze srodkiem 18 reprezentuje przekrój poprzeczny podpromienia zerowego rzedu w tej plaszczyznie. Okregi 16 i 17 ze srodkami 19 i 20 reprezentuja przekroje poprzeczne zalamanych 20 stycznie podpromieni rzedów (+1,0) i (—1,0). Os X i os Y na fig. 2 odpowiadaja kierunkowi styczr nemu lub kierunkowi wybierania oraz kierunkowi promieniowemu lub kierunkowi poprzecznemu do kierunku wybierania w plaszczyznie informacyjnej 21 3. Poniewaz dla tego wynalazku interesujace sa tylko podpromienie zalamane stycznie, wiec pod¬ promienie zalamane promieniowo nie sa rozpatry¬ wane.Na figurze 2 okrag 21 oznaczony linia przery- s§ wana reprezentuje zrenice ukladu obiektywów 9.W sytuacji pokazanej na fig. 1 podpromien zero¬ wego rzedu wypelnia zrenice calkowicie, tak ze w rzeczywistosci okregi 15 i 21 pokrywaja sie. Tyl¬ ko ta czesc promieniowania przychodzacego z nos- si nika zapisu, która pada na zrenice jest wykorzy¬ stywana do wybierania informacji. Do zastosowa¬ nia wybierajacego sa wykorzystywane zmiany fazy w podpromieniach rzedów (+1,0) i <—1,0) wzgledem podpromienia zerowego rzedu. 4i W obszarach zakreskowanych na fig. 2 wspom¬ niane podpromienie pierwszego rzedu zachodza na podpromien zerowego rzedu i wystepuje tam inter¬ ferencja. Fazy podpromieni pierwszego rzedu zmie¬ niaja sie, jezeli plamka wybierajaca porusza sie 45 wzgledem sciezki informacyjnej. W wyniku tego intensywnosc calkowitego promieniowania przecho¬ dzacego przez zrenice wyjsciowa ukladu obiekty¬ wów zmienia sie.Gdy srodek plamki wybierajacej pokrywa sie ze 50 srodkiem obszaru informacyjnego, lub wglebienia, to wystepuje odpowiednia róznica fazy \|i pomie¬ dzy podpromieniem pierwszego rzedu i podpromie¬ nia zerowego rzedu. Gdy plamka wybierajaca przesuwa sie z pierwszego obszaru do drugiego ob- 55 szaru, to faza podpromienia rzedu <+l,0) zwieksza sie o 2n. W ten sposób mozna stwierdzic, ze gdy plamka wybierajaca przesuwa sie w kierunku stycznym, to faza tego podpromienia wzgledem podpromienia zerowego rzedu zmienia sie o o)t. i# Tutaj co reprezentuje pulsacje wyznaczona przez czestotliwosc przestrzenna obszarów informacyjnych i przez predkosc przesuwania sie plamki wybie¬ rajacej po sciezce. Faza ,0(+l,O) podpromienia rze¬ du (+1,0) wzgledem podpromienia zerowego rzedu u moze byc wiec przedstawiona przez zaleznosci:131 561 7 0 (+1,0) = ty + cot Intensywnosc zmian spowodowanych interferen¬ cja podpromienia rzedu (+1,0) z podpromienia ze¬ rowego rzedu jest detekowana przez czuly na pro¬ mieniowanie detektor 23 przedstawiony na fig. 2, linia przerywana, umieszczony w plaszczyznie zre¬ nicy wejsciowej obrazu. Dla specyficznej glebokosci fazowej struktury informacyjnej, przy której ty= ji rad, intensywnosc zmian na calej po¬ wierzchni zrenicy wyjsciowej jest symetryczna.Wówczas, jak to pokazano na fig. 1, czesci stru¬ mienia przechodzace przez dwa obszary pokrywa¬ nia sie moga byc zogniskowane na jednym de¬ tektorze. Zalezny od czasu sygnal wyjsciowy z detektora 11 moze byc wiec przedstawiony w postaci: Si = A(ty) • costy • coscot, gdzie A jaca ty. Dla pewnej glebokosci fazowej struk¬ tury informacyjnej amplituda A(ty) * cos ty jest sta¬ la. Czestotliwosc sygnalu S4 jest wówczas dana przez chwilowo wybrana informacje.Dalej rozwazane sa tylko podpromienie pierw¬ szego rzedu. Jest oczywiste, ze struktura in¬ formacyjna zalamuje promieniowanie równiez na wyzsze rzedy. Energia promieniowania w zala¬ maniach wyzszych rzedów jest mala, a katy za¬ lamania sa tak duze przy wysokich czestotliwos¬ ciach przestrzennych rozpatrywanej tu struktury informacyjnej, ze tylko niewielka czesc promieni wyzszego rzedu pada na zrenice ukladu obiekty¬ wów 9. Tym samym wplyw podpromieni wyz- szych rzedów moze byc zaniedbany.Okreslony w powyzszym uklad wybierania op¬ tycznego ma okreslona czestotliwosc graniczna fc.Odlegosc d pomiedzy srodkiem 22 zrenicy ukladu obiektywów 9 i srodkami \XS i 20 podpromiem' ^ pierwszego rzedu jest wyznaczona przez zaleznosc A-f, gdzie f reprezentuje czestotliwosc obszarów informacyjnych w kierunku wybierania.Fig. 2 przedstawia sytuacje, w której czestotli¬ wosc f jest nieco wyzsza niz polowa czestotliwosci 45 granicznej fc. Jezeli czestotliwosc f wzrasta, to podpromien rzedu (+1,0) przesuwa sie na prawo, a podpromien rzedu <—1,0) przesuwa sie na lewo i odleglosc d zwieksza sie. Dla danej wartosci f opisanej jako konwencjonalna czestotliwosc gra- 50 ndczna fc, okregi 16 i 17 nie przecinaja sie juz z okregiem 21, lecz sa do niego styczne. Tak wiec podpromienie pierwszego rzedu nie przechodza juz przez zrenice ukladu obiektywów 9 i nie moga byc wykorzystywane do interferencji z podpromieniem 55 zerowego rzedu w zrenicy. Informacja nosnika za¬ pisu nie moze byc dalej wybierana poprzez dete- kowame calkowitej energii promieniowania, które przechodzi przez zrenice ukladu obiektywów.Dla sytuacji przedstawionej na fig. 1, gdzie ist- 60 nieje tylko jeden uklad obiektywów sluzacy jako obiektyw oswietlajacy i obiektyw odbiorczy, kon¬ wencjonalna czestotliwosc graniczna jest wyrazo¬ na zaleznoscia: f =2N.A.$ „ S Jezeli w przypadku wybierania nosnika zapisu przewodzacego promieniowanie sa zastosowane od¬ dzielne obiektywy oswietlajacy i odbiorczy, to cze¬ stotliwosc graniczna jest wyrazona zaleznoscia: fc = (N.A.v + N.A.w)yJt gdzie N.A.V i N.A.W reprezentuja odpowiednio jas¬ nosci obiektywu oswietlajacego i obiektywu od¬ biorczego.Wedlug wynalazku obiektyw odbiorczy jest umieszczony tak, ze srodek 22 zrenicy ukladu obiektywu nie pokrywa sie ze srodkiem 18 pod¬ promienia zerowego rzedu, lecz jest przesuniety w kierunku srodka 19 i 20 jednego z podpromieni pierwszego rzedu. W ten sposób uzyskuje sie to, ze nawet przy czestotliwosciach przestrzennych wyzszych niz wspomniana wyzej konwencjonalna czestotliwosc graniczna fc jeszcze czesc podpro¬ mienia pierwszego rzedu przechodzi przez zrenice odbiorczego ukladu obiektywów.Na figurze 3 przedstawiona jest sytuacja, w której zrenica 21 zostala przesunieta na prawo wzgledem sytuacji pokazanej na fig. 2. Odleglosc d pomiedzy srodkiem 18 podpromienia zerowego rzedu i srodkami 19 i 20 podpromieni pierwszego rzedu, a tym samym czestotliwosc przestrzenna obszarów informacyjnych jest zasadniczo wieksza niz w przypadku pokazanym na fig. 2, w przy¬ blizeniu trzykrotnie. Ta czestotliwosc przestrzen¬ na jest w przyblizeniu 1,5 razy wieksza od czesto¬ tliwosci granicznej ukladu wedlug fig. 1 i 2. Nie¬ mniej jednak zasadnicza czesc podpromienia rze¬ du (+1,0) pada na zrenice odbiorczego ukladu obiektywów. Teraz tylko czesc podpromienia ze¬ rowego rzedu pada na zrenice, zas podpromien rzedu (—1,0) pada calkowicie poza zrenice.Jak pokazano na fig. 4 czesci podpromienia ze¬ rowego rzedu. b(0,0) i podpromienia pierwszego rzedu b(+l,0), które padaja na zrenice odbiorczego ukladu obiektywów 25 sa skupiane na plaszczyz¬ nie detekcji. 26. Poniewaz promien wybierajacy jest promieniem spójnym, wiec te czesci promie¬ niowania interferuja za soba w plaszczyznie 26, tak ze jest wytwarzany rozklad intensywnosci zmnieniajacy sie w kierunku osi X, reprezentowa¬ ny przez krzywe 27, 28 i 29 na fig. 4. Ciagla krzy¬ wa 27 reprezentuje zmiany intensywnosci w przy¬ padku, w którym plamka wybierajaca jest usytuo¬ wana dokladnie ponad srodkiem obszaru informa¬ cji. Jezeli plamka wybierajaca odsuwa sie od srod¬ ka do nastepnego obszaru informacji, to rozklad intensywnosci dla kolejnych chwil zmienia sie zgodnie z krzywymi odpowiednio 28 i 29 zazna¬ czonymi liniami przerywanymi. Podczas wybiera¬ nia rozklad intensywnosci „podrózuje" wiec przez plaszczyzne detekcji. Dla waskiego detektora o ustalonym polozeniu, takiego jak detektor 30 na fig. 4, intensywnosc promieniowania odbieranego kolejno zmienia sie podczas wybierania. Stad syg¬ nal wyjsciowy takiego detektora zmienia sie w za¬ leznosci od chwilowo wyczytywanej informacji.Szerokosc detektora 30 powinna byc mala w stosunku do okresu intensywnosci. Okres rozkla¬ du intensywnosci jest wyznaczony przez aktual-131 561 9 ny okres przestrzenny szczgólów informacyjnych na przeznaczonej do wybierania powierzchni in¬ formacyjnej. * Dla konkretnej struktury informa¬ cyjnej, na przeznaczonym do wybierania nosników izapisu, lub dla innych dokumentów albo repre¬ zentacji optycznych przeznaczonych do wybierania, czestotliwosci przestrzenne sa znane. Szerokosc de¬ tektora 30 moze byc wiec odpowiednio dobrana.Sygnal z detektora 30 jest korzystnie podawany bezposrednio do demodulatora 12 w podobny spo¬ sób jak na fig. 1. Stosunek sygnal/szum odczyta¬ nego sygnalu moze byc poprawiony poprzez umie¬ szczenie dwóch detektorów 31 i 32 po obu stro¬ nach detektora 30 w odleglosci równej w przybli¬ zeniu polowie okresu rozkladu intensywnosci.Sygnaly wyjsciowe z tych detektorów sa nastep¬ nie dodane i odjete od sygnalu z detektora 30 we wzmacniaczu róznicowym 33. Sygnal wyjsciowy z tego wzmacniacza jest z kolei wprowadzany do wejscia demodulatora 12.W urzadzeniu wedlug wynalazku odbiorczy uklad obiektywów jest oswietlony skosnie lub asy¬ metrycznie przez podpromien zerowego rzedu.Wprowadzono parametr s stanowiacy# miare prze¬ suniecia mierzonego w plaszczyznie zrenicy odbior¬ czego ukladu obiektywów, przy czym jest on rów¬ ny odleglosci srodka 22 zrenicy od srodka 18 pod- promienia zerowego rzedu. Ten parametr s jest okreslony jako przesuniecie e znormalizowane po¬ lowa srednicy a zrenicy, jak na fig. 3. Dla sytuacji pokazanych na fig. 3 i 4, s = 1,5. Dla symetrycz¬ nego oswietlenia zrenicy, jak na fig. 2, s = 0.Czestotliwosc graniczna fc' urzadzenia wybiera¬ jacego z oswietlaniem skosnym odbiorczego ukla¬ du obiektywów, jest wyrazone zaleznoscia: i N.A.V + N.A.W s fc'= (1 + —) ¦ ' X ' 2 Dla s = l,5 i N.A.V-N.A.W, fc' = 3,5 N.A./A, to zna¬ czy, ze czestotliwosc graniczna jest 1,75 razy wyz¬ sza niz czestotliwosc graniczna urzadzenia z fig. 1 i 2.Dla s = 2 zadne promieniowanie podpromienia zerowego rzedu nie przechodzi przez zrenice odbior¬ czego ukladu obiektywów, tak ze zadna interfe¬ rencja nie moze powstac pomiedzy podpromieniem zerowego rzedu i podpromieniem rzedu (+1,0).Jesli s wynosi w przyblizeniu 2, to sygnal zmien¬ ny wytwarzany przez detektor 30 jest bardzo ma¬ ly. W praktyce wybiera sie wiec wartosc s równa w przyblizeniu 1,5.Figura 5 przedstawia schematycznie urzadzenie wedlug wynalazku do odczytywania przewodzacych promieniowanie nosników zapisu.. Na fig. 5 nosnik zapisu jest reprezentowany przez powierzchnie in¬ formacyjna 3. Promien wybierajacy ze zródla pro¬ mieniowania 34 jest ogniskowany na tej powierzch¬ ni do postaci plamki wybierajacej V za pomo¬ ca ukladu obiektywów oswietlajacych 35. Poza powierzchnia informacyjna 3 jest umieszczony od¬ biorczy uklad obiektywów 25, którego os optycz¬ na tworzy kat ostry z osia oswietlajacego ukladu obiektywów 35. Na fig. 5 oraz na fig. 6 17 osie 10 optyczne sa przedstawione liniami przerywanymi kropkowanymi. Odbiorczy uklad obiektywów przej¬ muje czesc promieniowania podpromienia b(0,0) i podpromienia b(-^l,0) i skupia te skladowe pro- 5 mieniowania na plaszczyznie detektora 30, na któ¬ rej wystepuje interferencja.Figura 6 pokazuje czesc urzadzenia wedlug wy¬ nalazku do wybierania odbijajacej promieniowania powierzchni informacyjnej. Skladowe promienio- 10 wanie promienia wybierajacego odbitego przez po¬ wierzchnie informacyjna, wytworzone dla inter¬ ferencji, sa teraz rozdzielane przestrzennie od pro¬ mieniowania emitowanego przez zródlo promienio¬ wania. W odróznieniu od urzadzenia na fig. 1, 15 nie sa tu potrzebne zadne elementy rozszczepia¬ jace.W urzadzeniu z fig. 5 i 6 odbiorczy uklad obiek¬ tywów moze miec inna jasnosc niz oswietlajacy uklad obiektywów. Odbiorczy uklad obiektywów 20 potrzebuje teraz tylko czesc skupiajaca promienio¬ wanie przechodzace z powierzchni informacyjnej na plaszczyznie detektora 30. Glebia ostrosci tego ukladu obiektywów jest mniejsza niz oswietlaja¬ cego ukladu obiektywów, za pomoca którego jest 25 formowana mala plamka wybierajaca na po¬ wierzchni informacyjnej. Poprzez wybranie jas¬ nosci odbiorczego ukladu obiektywów wiekszej niz jasnosc oswietlajacego ukladu obiektywów, zwiek¬ sza sie rozdzielczosc ukladu wybierania optycznego M utrzymujac jasnosc ukladu obiektywów oswietla¬ jacych i utrzymujac wartosc parametru s.Figura 7 przedstawia czesc urzadzenia do wybie¬ rania odbijajacego promieniowania powierzchni in¬ formacyjnej, który wykorzystuje tylko jeden uklad 35 obiektywów, który sam skupia czesc podpromie- niowania b(0,0) i podpromieniowania lb(—1,0) na plaszczyznie detektora. W podobny sposób jak w urzadzeniu z fig. 1 czesci (podpromieni b(0,0) i b(—1,0) przechodza przez uklad obiektywów 9 i ^ sa rozdzielane od promienia emitowanego przez zródlo promieniowania za pomoca elementów ta¬ kich jak na przyklad lustro pólprzepuszczalne.Uklad z fig. 7 jest odpowiedni zwlaszcza do od¬ czytywania za pomoca lasera diodowego 36 jako 45 zródla promieniowania. Mozna tu wykorzystac tak zwany efekt sprzezenia zwrotnego, który zostal opisany miedzy innymi w opisie patentowym USA nr 3, 941, 945. Ten efekt sprzezenia zwrotnego ozna¬ cza, ze promieniowanie odbite przez powierzchnie 50 * informacyjna do lasera diodowego powoduje wzrost dalszej emisji promieniowania przez laser diodo¬ wy, pod pewnymi warunkami. Promieniowanie emitowane przez laser diodowy jest wiec zalezne od intensywnosci promieniowania odbitego do te- 55 go lasera diodowego, a wiec od aktualnie wybie¬ ranej informacji. Zmiany promieniowania emito¬ wanego przez laser diodowy sa detekowane za pomoca detektora 37 umieszczonego za laserem dio¬ dowym. Te zmiany lasera diodowego spowodowa- f0 ne przez wybierana informacje sa równiez dete¬ kowane poprzez pomiar zmian rezystancji elek¬ trycznej lasera diodowego. Sam laser diodowy jest wiec wykorzystywany jako detektor informacji.Gdy otwór przez który laser diodowy emituje swe 65 promieniowanie jest maly, to laser ten stanowi131 561 11 12 odpowiedni detektor dla urzadzenia wybierajacego wedlug wynalazku. Gdy ponadto droga wycho¬ dzenia promieniowania wybierajacego jest taka sa¬ ma jak .droga powrotna, to laser diodowy jest automatycznie dobrze ustawiony i zadne wibracje elementów optycznych na drodze promieniowania nie oddzialuja na sygnal detektora.Poniewaz urzadzenie wybierajace wedlug wyna¬ lazku wykorzystuje interferencje pomiedzy promie¬ niowaniem zerowym rzedu i jednym podpromie- niem pierwszego rzedu, wiec to urzadzenie jest odpowiednie do odczytywania glebokich i plyt¬ kich struktur fazowych oraz struktur amplitudo¬ wych.Nosnik zapisu z optyczna struktura informacyj¬ na bedaca na przyklad programem telewizyjnym, przeznaczonym do skladowania jest korzystnie wy¬ posazony w tak zwana warstwe ochronna. Jest to przepuszczajaca promieniowanie warstwa o odpo¬ wiedniej grubosci, która zapewnia, ze czastki ku¬ rzu, pylu i temu podobne pozostana w odpowied¬ niej odleglosci od optycznej struktury informa¬ cyjnej. Takie czastki kurzu i temu podobne nie moga skutecznie oddzialywac na promien odczy¬ tu zogniskowany na strukturze informacyjnej. W sytuacji pokazanej na fig. 5, gdzie promien oswiet¬ lajacy pada prostopadle na nosnik zapisu, istnie¬ nie takiej dodatkowej warstwy ochronnej nie stwa¬ rza dodatkowych problemów. W przypadku skos¬ nego padania promienia oswietlajacego na nosnik zapisu, jak w przypadku z fig. 6 i 7, warstwa ochronna moze dawac wzrost dodatkowej aberra¬ cji, takiej jak aberracja przecinkowa i astygma- tyzm plamki wybierajacej. Te aberracje moga byc korygowane ukladem obiektywów oswietlajacych.Jednakze taka korekcja daje wyniki tylko dla kon¬ kretnego polozenia skosnego ukladu obiektywów wzgledem nosnika zapisu. Nalezy -wiec zwrócic szczególna uwage na dokladne utrzymanie tej skos¬ nej pozycji.W powyzszym tekscie rozwiazanie wedlug wyna¬ lazku zostalo opisane na podstawie urzadzenia do wybierania optycznego. Oczywiscie, z uwagi na analogie pomiedzy wybieraniem za pomoca pro¬ mienia swietlnego i promienia elektronowego, roz¬ wiazanie takie moze byc równiez stosowane w mi¬ kroskopach elektronowych. W takim mikroskopie mozna wiec na przyklad zwiekszyc rozdzielczosc bez przystosowywania soczewek. 10 Zastrzezenia patentowe 15 1. Urzadzenie do wybierania punktowego po¬ wierzchni informacyjnej, a zwlaszcza urzadzenie do odczytywania nosnika zapisu z odczytywalna optycznie struktura informacyjna, zawierajace zródlo promieniowania, oswietlajacy uklad obiek- 20 tywów do ogniskowania promienia wybierajacego emitowanego przez zródlo promieniowania do po¬ staci plamki wybierajacej na powierzchni informa¬ cyjnej i odbiorczy uklad obiektywów do skupia¬ nia promieniowania przychodzacego' z powierzch- 25 ni informacyjnej na plaszczyznie czulego na pro¬ mieniowanie ukladu detektora, znamienne tym, ze odbiorczy uklad obiektywów jest umieszczony asy¬ metrycznie wzgledem podpromienia zerowego rze¬ du promieniowania przychodzacego z powierzchni M informacyjnej, przy czym uklad detektora jest utworzony przez detektor o malych wymiarach w kierunku wybierania. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze odbiorczy uklad obiektywów i oswietlajacy uklad 35 obiektywów sa utworzone przez jeden uklad obiek¬ tywów, którego os optyczna tworzy kat ostry z normalna do plaszczyzny informacyjnej. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze po obu stronach detektora w kierunku wybie- 4Q rania sa umieszczone dodatkowe detektory.\ 131 561 PL PL PL