IT7354579A1 - Sistema ottico di riproduzione di una registrazione a pista di diffrazione. - Google Patents

Description

[0001] 54579A/73 1 00 0 7 85 DESCRIZIONE dell invenzione industriale dal titolo: "Sistema ottico di riproduzione di una registrazio ne a pista di diffrazione" della: THOMSON - CSF, a Parigi, Francia depositata il La presente invenzione si riferisce ad un siste ma ottico di riproduzione di segnali portatori di in- formazione immagazzinata su un supporto la cui super- ficie presenta, lungo una pista rettilinea o curva, degli ostacoli in cavita od in risalti che materia lizzano la vari: R temporale dei segnali portatori della detta informazione.

[0002] Questa variazione tempora: le rivelata nel corso dell'esplorazione della pi sta, .grazie all'effetto che hanno queste irregolari ta di superficie sulla diffrazione ottica di un fa: scio di lettura che converge sul supporto.

[0003] Su tali piste, rettilinee o curve, la variazione temporale dei segnali portatori d'informazione e_ma- terializzata da ostacoli, in cavita od in risalti, nella_superficie_del supporto; la rivelazione di._que sti ostacoli disuperficie realizzataattraverso l'esplorazione otticadelle piste: un fascio lumino- so di lettura, che converge su una pista, viene dif- fratto dagli ostacoli di superficie e la rivelazione della variazione spaziale dell'illuminazione che ne risulta, indica la presenza o l'assenza,..e.per conse guenza, rappresenta detti segnali registrati.

[0004] I mezzi.di rivelazione.sono noraalmente_costitui ti da due_elementi fotorivelatori posti simmetrica mente rispetto alla_direzione.di..defilamento della pista,.

[0005] sensibilmente ortogonalmente alla direzione del fascio luminoso di lettura,..sui fotorivelatori si forma una macchia luminosa la cui dimensione va ria..secondo..che..esiste o non un ostacolo.di superfi cie sulla pista letta.

[0006] Questi fotorivelatori sono collegati, da una parte, ad un addizionatore_che for.

[0007] nisce un segnale rappresentativo_dell'esistenza o della non esistenza di un ostacolo di superficie, e dall'altra, ad un amplificatore differenziale che fornisce un_segnale d*errore, che permette l'asservi mento della posizione del fascio di lettura su quel la della pista, in caso di spostamento accidentale di quest'ultima,.trasversalmente alla sua direzione di defilamento.

[0008] Quando gli ostacoli di superficie sono di breve lunghezza,cio di un ordine di_grandezza vicino a quello della loro larghezza, un tale sistema di rive lazione non presenta piü che un miccolo rapporto s@ gnale/rumore, e pertanto, una relativa attendibilita La presente invenzione ha per oggetto un sistema ottico di riproduzione di una registrazione a pista di rifrazione che permette di evitare gli thcovenien ti sopra menzionati mediante l'utilizzazione di un dispositivo che realizza la rivelazione dei detti ostacoli di superficie attraverso la variazione spa ziale dell'energia diffratta che si produce ad ognu na delle due estremita dei detti ostacoli.

[0009] L'invenzione sara meglio compresa a mezzo della descrizione che segue e dei disegni che vi si rifer scono, nei quali: la fig.

[0010] 1 una vista del sistema ottico di ripro duzione di tipo noto; - la fig.

[0011] 2 una vista del sistema ottico di ripro duzione secondo l'invenzione; le figg.

[0012] 3 e 4 sono delle viste in sezione che mor strano quelli degli elementi del sistema secondo l'n venzione utilizzati per la rivelazione degli ostacoi di superficie.

[0013] La fig.

[0014] 1 rappresenta un supporto d'informazione 1 a forma di disco circolare che pu ruotare nel sub piano intorno ad un asse 4, grazie ad un.perno di ta scinamento 2 collegato meccanicamente ad un mo re 3.

[0015] La superficie inferiore del disco 1 parallela al pia- no x o y supposta liscia; la superficie superiore 16, che gli parallela, egualmente liscia, una comporta una sequenza di elementi di diffrazione 14 in incavo od in risalto disposti secondo le spire 15 di una pista a spirale.

[0016] Ognuno degli elementi 14 ha per contorno nel piano della superficie 16 una regio- ne di forma piu o meno allungata la cui larghezza l sensibilmeente costante non eccede due micron.

[0017] L'ele- mento 14 pu presentarsi sotto forma di una bacinel- la poco profonda incavata nella superficie della fac- cia 16 o sotto forma di un risalto.

[0018] Questi diversi ostacoli di rilievi sono attenuti per eeempio attra verso un attacco chimico circoscritto al contorno di queste irregolarita superficiali; le zone riservate a questo attacco sono delimitate mediante una tecni ca di mascheratura comportante l isolamento selettivo di una resina fotosensibile, il riporto di un'improny ta mediante.pressatura a partire da una matrice rea- lizzata secondo le tecniche di fabbricazione dei mi crocircuiti, pu essere egualmente considerato.

[0019] Ci che importa segnalare, riguardo la fabbricazione del disco, e che l'isolamento della resina che serve al- la mascheratura sia.effettuato attraverso una macchia luminosa la cui intensita modulata da un segnale elettrico a merlatura di larghezza variabile che so stituisce il supporto dell'informazione.

[0020] L'incorpo razione dell'informazione nel segnale modulatore effettuata secondo il caso, mediante modulazione di frequenza o di fase od attraverso qualeiasi altro mo do.

[0021] di codificazione capace di fornire un messaggio codyificato mediante impulsi.

[0022] Per.

[0023] terminare con la costituzione del supporto 1, sulla fig.

[0024] 1 _stato supposto il disco trasparente, in modo che esso possa essere letto per trasmissione E'.stato egualmente ammesso che esso sia rigido per quanto si possa eguakmente considerare di utilizzare undisco flessibile scorrevole tra dei pattini stabi lizzatore non rappresentati.

[0025] Beninteso, la forma de supporto 1 non affatto limitativa; si potrebbe con- siderare un supporto a forma di nastro comportante una o piü piste rettilinee e nel caso_di un disco.cir colare, si potrebbe sostituire alla pista a spirale un insieme di piste circolari concentriche che procu- rano un accesso fraziqnato all'informazione registrata Oltre al supporto 1 ed al suo sistema di trascina mento, la fig.

[0026] 1 mostra il dispositivo ottico di let- tura della pista 15.

[0027] Questo dispositivo di lettura si compone essenzialmente di una sorgente luminosa 5 e di un obiettivo 7; la sorgente 5 emette parallelamente all'asse oz un fascio luminoso sensibilmente parallelo 6 e l'obiettivo di microscppio 7 fa convergere il fascio 6 nel punto 0 aulla pista 15..I raggi lumino.

[0028] si 9 che convengono verso il punto O, si incrocia no e diwrgono al di la di questo punto, .dopo.aver attraversato il disco 1, di cui stato tolto un fam- mento per la chiarezza del disegno, essi illuminano piu una zona 10 che si estende/ meno lontano sulle fac.

[0029] cie ricevitrici di due fotorivelatori giustapposti 12 e 13.

[0030] Lo spazio vuoto che separa le facce ricevi- trici dei fotirivelatori 12 e 13 situato sulla ver ticale della direzione oz ed orientato secundo l'a$ se della pista, tangente ad oz nel punto di lettura.

[0031] O.

[0032] I fotorivelatori 12 e 13 emettono dei segnali elet- trici applicati rispettivamente alle eatrate di un primo amplificatore differenziale 17.

[0033] L'uscita del l'amplificatore 17 e collegata ad un filtro passa- basde 21.

[0034] Questo filtro 21 emette una tensione d'er rore che comanda per ii tramite di un trasduttore elettromeccan co lo spostamento radiale secondo_oy dell'obiettivo 7.

[0035] I segnale elettrici emessi dai fo- torivelatori 12 e 13 sono egualmente applicati a d@l- le resistenze 19 che formano con la resistenza 20 e l'amplificatore operazionale 18 un addizionatore che emette un segnale S(t) eguale alla somma d i segnali emessi dai due fotorivelatori 12 e 13.

[0036] Quando il punto di convergenza O del fascio 9 in- contra la superficie 16 tra.

[0037] due elementi di aiffra zione 14 che si succedono sulla pista 15, non si pro duce alcuna diffrazione e l'energia luminosa ricevu ta dai rivelatori 12 e 13 resta confinata all'inter no della regione 10.

[0038] Al contrario, non appena il punto di convergenza O del fascio incontra_un elemento.

[0039] di diffrazione 14 del..upporto 1, la luce subisce una notevolediffra.

[0040] zione che tende a ripartire l'energia luminosa su una regione 11 trattegiata che oltrepassa sensibilmen te la regione 1O.

[0041] Ne risulta una variazione della som ma S(t) dei segnali emessi dai_due fotorivelatori 12 e 13.

[0042] Al momento del passaggio degli elementi 14, si raccoglie all'uscita dell amplificatore 18 un segna: le S(t) a merlatura che traduce fedelmente le varia zioni temporali del segnale inciso sulla pista 15.

[0043] Per quanto riguarda il segnale S(t), sulla fig.

[0044] 2, in cui gli stessi numeri di riferimento indicano gli stessi elementi della fig.

[0045] 1, sono rappresentati una registrazione a pista di diffrazione ed un sistema ottico secondo l'invenzione per la riproduzione di questa registrazione.

[0046] La registrazione dunque costituita dal supporto 1 che puo ruotare attorno all'asse 4 con una velocita angolare () ; il supporto 1 porta una pista 15.sulla quale disposta la serie di elementi di diffrazione i4, in incavi od in risalti, di forma piü o meno al lungata, ma la cui lunghezza ê almeno sensibilmente eguale alla larghezza (b), a sua volta sensibilmente costante.e non .Cccedente due micron.

[0047] Il sistema ottico di lettura di questa registra zione _costituito: dalla sorgente luminosa 5 che fornisce il.fascio luminoso 6 il_cui asse ottico de finisce l'asse OZ; dall'obiettivo.7 che fa converge re ilfascio, allora indicato con 9, sul punto 0 sul la pista 15, e dai mezzi_di rivelazione (100, 101, 110.e 111) del_segnale ottico detenuto dall'altro la to..

[0048] del..

[0049] supporto .1.

[0050] I mezzi di rivelazione sono costituiti da quattro foto-rivelatori 100, 101, 110,111, riuniti in un pia- no parallelo al piano XOY, intorno all'asse Oz.

[0051] Due di questi rivelatori,_110 e 111,_sono disposti sim metricamente rispetto all'asse OY, di cui si ricorda che esso e collineare con il raggio del disco 1 pas sante per il punto O; questi rivelatori sono collegati rispettivamente a due entrate di un amplificatore dif ferenziale 112, che emette alla sua uscita un segnale U(t) secondo un meccanismo descritto qui appresso.

[0052] Gli altri due fotorivelatori 100 e 101, sono posti simmetricamente da una parte e dall'altra dell'asse OX, di cui si ricorda che esso rappresenta la dire: zione di sfilamento della pista; essi sono collegati rispettivamente alle due entrate di un amplificatore differenziale 102 la cui uscita collegata al fil tro passa-basso 21, che fornisce a sua volta alitra sduttore elettromeccani o 8, il segnale d'errore ? che permette l'asservimento dell'obiettivo 7 alla po- sizione della pista 15.

[0053] La fig.

[0054] 3 e una vista in sezione secondo il piano YOZ, che mostra il supporto 1 che comporta element# di diffrazione 14 ed i rivelatori 100 e 101; il fa scio di lettura 9, in assenza di elementi di diffra zione, e trasmesso senza diffrazione, secondo un per- corso limitato dai raggi 26, verso i fotorivelatori 1Q0 e 101 di cui esso illumina la regione indicata con 10; quando il fascio 9 in una posizione corret- tamente centrata su uno degli elementi 14, esso diffratto secondo un percorso limitato dai raggi 25: simmetricamante rispetto all'asse Oz, talicche le zo ne di illuminazione dei fotorivelatori 100 e 101 ab- biano una stessa superficie comportante un segnale di errore nullo.

[0055] Nel caso rappresentato, in cui la posizione del fascio 9 decentrata rispetto all'elemento di diffra zione, le zane d'illuminazione dei fotorivelatori 100 e 101 non sono piü stmmetricae, comportando un segnale d'errore E non nullo; questo segnale assttu- ra attraverso l'intervento del trasduttore 8, la cor rezione della posizione dell'obiettivo 7.

[0056] Questa si.

[0057] tuazione identica a quella che illustrata sulla fig.

[0058] 1, ma dove i fot rivelatori 12 e 13 sono rispet tivamente sostituiti dai fotorivelatori 101.e.100.

[0059] La fig.

[0060] 4 e una vista in sezione secondo il.piano XOz del sistema ottico di riproduzione secondo l'in venzione, mostrante il supporto.1, l'obiettivo 7, i fotorivelatori 110 e 111 e l'amplificatore differen ziale 112.

[0061] Sono stati rappresentati su questa figura, .come sulla precedente, i raggi luminosi 26 che limitano il fascio luminoso di lettura 9 quando esso trasmes- so dal supporto 1 senza diffrazione, illumina allo- ra la zona 10 ripartita simmetricamente sui...due foto rivelatori 110 e 111.

[0062] Il segnale #(t) fornito in questo caso dall'amplificatore differenziale 112, al quale sono collegati questi fotorivelatori, e allora nullc Quando,.come rappresentato sulla figura_, il fascio di lettura 9 illumina il bordo di un elemento di dif- frazione l , il fascio _diffratto._secondo un percor- so limitato da raggi come i raggi 250 e 251, dissim metrici_rispetto all'asse OZ;.ognuno dei fotorivela.

[0063] tori 110.e 111 ê dunque sottoposto ad una variazione d illuminazione, rappresentata dalle zone 127 e 128 rispettivamente, che non sono eguali.

[0064] Il segnale (t) fornito in questo caso dall'amplificatore differenzia le 112 non piu ullo,ma traduce il passaggio del la prima delle estremita dell'el ento di fiffrazione 14, la pista sfilando nel sénso Ox.

[0065] Quando il fascio di lettura illumina la séconda estremita dello stesso elemento di diffrazione, il segnale (t) varia nel senso opposto a quello della variazione a destra della prima estremita dopo esse re passato per un valore n llo corrispondente per il fascio di lettura ad una posizione centrata rispetto a queste estremita.

[0066] Il segnale_ (t) e dunque rappresentatavo dell'in- formazione materializzata dagli elementi di diffra zione 14; infatti, un segnale alternato la cui du- rata, che separa due vertici successivi di polarita opposte, corrisponde in particolare sia alla lunghez za dell'elemento di diffrazione, sia a quella che $e para due elementi_di diffrazione successivi; una df queste_lunghezze identificata in funzione dell'or dine di successione_dei vertici positivi e negativi Questo dispositivo ha specialmente il vantaggio 12 di assicurare la rivelazione degli elementi di dif frazione indipendentemente dalla loro lunghezza, e pertanto anche di realizzare facilmente sia la rivelazione degli elamenti allungati che quel- la degli elementi la cui langhezza vicina alla lar ghezza.

[0067] D'altra parte, il sistema ottico di riproduzione sopra descritto lo stato nel caso di una lettura mediante trasmissione attraverso un supporto (1) tra- sparente.

[0068] In maniera analoga a quella gia illustrata, il dispositivo descritto nella presente in- venzione pu.essere applicato al caso di una lettura per riflessione dell'informazione centenuta in questc supporto.

[0069] .

Claims (4)

1. 1.

Sistema ottico di riproduzione dell'informazione immagazzinata su un supporto sottof forma di una pi- sta incisa costituita da una sequenza di elementi di diffrazione che traducono la variazione temporale di un segnale alternato portatore della detta informa zione; ognuno dei detti elementi di diffrazione aven- do un contorno nel piano dell'in cione la cui lar- ghezza misurata perpendicolarmente all'asse della det- ta pista non eccede due micron; :l detto contorno presentando nel senso del detto asse una lunghezza variabile almeno eguale alla detta larghezza; il det- to sistema comprendendo dei mezzi meccantii che as rezione della detta pista di fronte ad un dispositi- uoO ean74oT JP oAT7JsodsJP o772P IT :eIn33oT FP oA prendendo: una sorgente di radi ione, un obiettivo che focalizza la detta variazione nel detto piano d'incisione in modo da illuminare una zona circolare di questo il cui diametro sensibilmente eguale al- la detta larghezza e dei mezzi fotorivelatori dispo- sti per ricevere una parte dell'energia luminosa che emerge dalla detta zona con una ripartizione spazia le modificata dal passaggio nella detta zona di un elemento di diffrazione portato dal detto supporto, il detto sistema essendo caratterizzato dal fatto che i detti mezzi fotorivelatori comprendend quattro elementi fotorivelatori giustapposti, che ricevono simmetricamente la radiazione luminosa proveniente dalla detta zona.

2.

Sistema secondo la rivendicazione 1, caratteriz zato .dal fatto che i due primi .dei.detti elementi fo torivelatori sono disposti simmetricamente rispettc ad un piano normale al senso di defilamento della detta pista, e che i due l imi elementi fotorivela- tori sono disosti simmetricamente rispetto ad un piano normale al precedente.

3.

Sistema secondo la rivendicazione 2, caratteriz zato dal fatto che i detti due primi ehementi foto rivelatori sono collegati rispettivamente alle due entrate di un primo amplificatore differenziale che emette un segnale elettrico che fornisce l'indicazio ne del passaggio nella detta zona di uno :dei detti elementi di.@iffrazione.

4.

Sistema secondo la rivendicazione 2, caratteriz- zato dal fatto che i detti due ultimi elementi foto- rivelatori sono collegati rispettivamente alle due due entrate di un secondo amplificatore differenzia: le che emette un segnale d'errore rappresentativo del decentramento della detta zona rispetto ai detti elementi di diffrazione; il detto obiettivo essendd associato ad un trasduttore elettromeccanico capace di spostarlo perpendicolarmente all'asse della detta pista e ad ina distanza costante della detta faccia incisa, sotto il comando del detto 9egnale d'errore.

Roma 2 4 D!C.1973 P.P.

THOMSON - CSF p.Ing.1va J cobacci C.

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