JPS6048949B2 - 光ビームで情報を読み取る装置 - Google Patents
光ビームで情報を読み取る装置Info
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- JPS6048949B2 JPS6048949B2 JP51056426A JP5642676A JPS6048949B2 JP S6048949 B2 JPS6048949 B2 JP S6048949B2 JP 51056426 A JP51056426 A JP 51056426A JP 5642676 A JP5642676 A JP 5642676A JP S6048949 B2 JPS6048949 B2 JP S6048949B2
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- light beam
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- light
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/40—Optical focusing aids
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
- G11B7/0909—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by astigmatic methods
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、デスク或はテープのような移動するデータ
キャリアに記録した情報を光学的に読みとる装置に関す
る。
キャリアに記録した情報を光学的に読みとる装置に関す
る。
特に、本発明は、情報を含む波形の時間関数と して
の変化をあられす一連の凹凸を示すものであつて、支持
体に担持された直線或は曲線状トラックの読み取りに関
する。
の変化をあられす一連の凹凸を示すものであつて、支持
体に担持された直線或は曲線状トラックの読み取りに関
する。
この時間関数としての変化はトラックを光学的に走査し
て検出されるが、それは、支持体に収束する読み取ビー
ムが回折する際にこれら表面の不規則性がもたらす効果
によるのである。 記録した情報の密度が高い場合、光
ビームをトラックに正確に収束する必要があり、従つて
支持体と光学読み取装置の相対位置を如何に正確に保つ
かという技術的な問題が生ずる。
て検出されるが、それは、支持体に収束する読み取ビー
ムが回折する際にこれら表面の不規則性がもたらす効果
によるのである。 記録した情報の密度が高い場合、光
ビームをトラックに正確に収束する必要があり、従つて
支持体と光学読み取装置の相対位置を如何に正確に保つ
かという技術的な問題が生ずる。
特願５０−６９６０号（特開昭５０−１０４５３号）は
、この問題、即ち支持体に読み取りビームを収束する問
題を解決する装置に関している。 本発明は、前記特許
願に記載した収束装置の使用に関し、電気的情報読取信
号を発生するものである。
、この問題、即ち支持体に読み取りビームを収束する問
題を解決する装置に関している。 本発明は、前記特許
願に記載した収束装置の使用に関し、電気的情報読取信
号を発生するものである。
更に詳しく説明すれば、本発明により下記のような装
置が提供される。
置が提供される。
即ち、移動データキャリファの反射面に集束した光ビー
ムで情報を読み取る装置であつて、読出光ビームを前記
反射面に集束させる対物レンズと、この反射面で反射さ
れた光ビームの少なくとも一部分からなる反射ビームを
観測面へ案内する光学案内装置と、前記ビームのうちの
ひとつの路に配した非点収差光学手段とをそなえ、反射
面および観測面がそれぞれ第１および第２の映像面に在
り、ビームが第１および第２の映像面に最小コンフユー
ジヨンの円に対応する光スポットをそれぞれ投影し、光
検出手段が第２の映像面の光スポットの形状を検出する
ように観測面に配設され、前記光検出手段がビームの集
束を制御する制御信号を発生し、前記非点収差光学手段
が子午面曲率差を有する映像手段てあり、前記光検出手
段がデータキャリアに記録した情報をあられす電気的波
形を供給する電気的加算手段をそなえた光ビームで情報
を読み取る装置が提供される。第１図に本発明に係る装
置１実施例を示す。
ムで情報を読み取る装置であつて、読出光ビームを前記
反射面に集束させる対物レンズと、この反射面で反射さ
れた光ビームの少なくとも一部分からなる反射ビームを
観測面へ案内する光学案内装置と、前記ビームのうちの
ひとつの路に配した非点収差光学手段とをそなえ、反射
面および観測面がそれぞれ第１および第２の映像面に在
り、ビームが第１および第２の映像面に最小コンフユー
ジヨンの円に対応する光スポットをそれぞれ投影し、光
検出手段が第２の映像面の光スポットの形状を検出する
ように観測面に配設され、前記光検出手段がビームの集
束を制御する制御信号を発生し、前記非点収差光学手段
が子午面曲率差を有する映像手段てあり、前記光検出手
段がデータキャリアに記録した情報をあられす電気的波
形を供給する電気的加算手段をそなえた光ビームで情報
を読み取る装置が提供される。第１図に本発明に係る装
置１実施例を示す。
この装置は、基準３面体０ＸｙＺ（７）＄ＩＩＩＯＸに
そつてビーム３を放出する放射エネルギー源ｏと、ビー
ム３を軸０ｘ方向に伝達し、しかもこの軸と４５度をな
すように配設された例えば半透明鏡のような放射エネル
ギーを分割するための手段Ｍと、支持体Ｄの点１０にビ
ーム３を集束させるもので光軸が０ｘであるレンズＬと
をそなえている。支持体Ｄは騨ρＸに垂直で、ここで記
録情報が光ビーム３を変調する。この場合、情報は例え
ば渦状トラックの凹凸のような一連の回折素子の形にデ
ータキャリアＤに．記録されている。
そつてビーム３を放出する放射エネルギー源ｏと、ビー
ム３を軸０ｘ方向に伝達し、しかもこの軸と４５度をな
すように配設された例えば半透明鏡のような放射エネル
ギーを分割するための手段Ｍと、支持体Ｄの点１０にビ
ーム３を集束させるもので光軸が０ｘであるレンズＬと
をそなえている。支持体Ｄは騨ρＸに垂直で、ここで記
録情報が光ビーム３を変調する。この場合、情報は例え
ば渦状トラックの凹凸のような一連の回折素子の形にデ
ータキャリアＤに．記録されている。
これらの素子の長さと間隔が、記録情報、即ち長さが変
化しているのこぎり歯形の信号をあられす。ビーム３の
すくなくとも一部はデータキャリアＤによつて反射され
る。
化しているのこぎり歯形の信号をあられす。ビーム３の
すくなくとも一部はデータキャリアＤによつて反射され
る。
この反射されたビーム４こは対物レンズＬを透過し、半
透明鏡Ｍにより光路を９０度曲げられてＡ点に集束する
。このＡ点は半透明鏡Ｍに関してｏと対称的な関係にあ
り、０ｚ軸に平行な軸２の上にある。Ａ点を通つて軸２
に垂直な平面がある。この平面Ｆは０ｙ軸とＯ卓に三そ
れぞれ平行な２本の直交軸２１，２２により示してある
。軸２の上には光学装置Ｃが挿入される。
透明鏡Ｍにより光路を９０度曲げられてＡ点に集束する
。このＡ点は半透明鏡Ｍに関してｏと対称的な関係にあ
り、０ｚ軸に平行な軸２の上にある。Ａ点を通つて軸２
に垂直な平面がある。この平面Ｆは０ｙ軸とＯ卓に三そ
れぞれ平行な２本の直交軸２１，２２により示してある
。軸２の上には光学装置Ｃが挿入される。
その光学装置によつて、反射ビーム４の光路に存在する
光学系を非点収差を持つ光学系にすることが可能４とな
る。このような光学装置は円筒レンズＣによつて作るこ
とができる。この円筒レンズＣの軸はたとえば庚軸に平
行となるようにされる。光学装置すなわち、円筒レンズ
Ｃは、平面Ｆ内でＡ点の一方の側を０ｙ軸に平行に延び
る直線分２６を点光源０に関連させる効果を持つ。ほぼ
円形のスポット９，５は反射ビーム４によつて半透明鏡
Ｍと円筒レンズＣの上にそれぞれ描かれるものである。
光学系を非点収差を持つ光学系にすることが可能４とな
る。このような光学装置は円筒レンズＣによつて作るこ
とができる。この円筒レンズＣの軸はたとえば庚軸に平
行となるようにされる。光学装置すなわち、円筒レンズ
Ｃは、平面Ｆ内でＡ点の一方の側を０ｙ軸に平行に延び
る直線分２６を点光源０に関連させる効果を持つ。ほぼ
円形のスポット９，５は反射ビーム４によつて半透明鏡
Ｍと円筒レンズＣの上にそれぞれ描かれるものである。
スポット５の直径６，７は伊軸，０ｙ軸にそれぞれ平行
である。直径６の両端を通る光線６０は、軸２上のＢ点
て焦点を結んだ後、Ａ点に線分２６を投影する。直径７
の両端を通る光線７０はＡ点に焦点を結ぶ。観測面と呼
ばれる平面Ｐは第１図ては２本の直交軸１１，１２によ
り定められる。
である。直径６の両端を通る光線６０は、軸２上のＢ点
て焦点を結んだ後、Ａ点に線分２６を投影する。直径７
の両端を通る光線７０はＡ点に焦点を結ぶ。観測面と呼
ばれる平面Ｐは第１図ては２本の直交軸１１，１２によ
り定められる。
これらの軸１１，１２は軸０ｙ，０ｘにそれぞれ平行で
ある。平面Ｐは軸２の上でＡ点とＢ点の間の、光点８の
面積が最小となる位置に置かれる。以上の説明はビーム
３がデータキャリアＤの上の点１０に正しく集束した場
合を示したものである。
ある。平面Ｐは軸２の上でＡ点とＢ点の間の、光点８の
面積が最小となる位置に置かれる。以上の説明はビーム
３がデータキャリアＤの上の点１０に正しく集束した場
合を示したものである。
第１の場合、即ちデータキャリアＤにビーム３が集束し
た点１０が２つの回折素子の間にある場合、回折はおこ
らず、光エネルギーの少なくとも１部分がデータキャリ
アＤによつて反射されて入射ビーム３と同一の路（第１
図の４）をたどつて半透明鏡に達し、ここで０ｚに平行
な軸２にそつて更に反射される。
た点１０が２つの回折素子の間にある場合、回折はおこ
らず、光エネルギーの少なくとも１部分がデータキャリ
アＤによつて反射されて入射ビーム３と同一の路（第１
図の４）をたどつて半透明鏡に達し、ここで０ｚに平行
な軸２にそつて更に反射される。
円筒状レンズの形をした光学装置Ｃであつて、反射ビー
ム路にある光学アッセンブリを非点収差とするものが軸
２上に配されている。
ム路にある光学アッセンブリを非点収差とするものが軸
２上に配されている。
従つて面ＺＯｘＩ：．ＺＯｙにそれぞれ得られる収束は
同一ではない。観測面と君われる面Ｐは、図示したよう
に、０ｙ，０ｘにそれぞれ平行な２つの直交軸で定まる
が、この面での光スポットはビーム３が正確に集束され
れば最小の形状となり第２図の部分８で示す様である。
この集束が正確でない場合は、光スポットは、ビーム３
がデータキャリアＤの前に集束するか或は後に集束する
かによつて軸１１、或は１２の方向に伸張して変形し、
第２図の部分８１又は８２で示す様になる。この様な変
形が生じた場合、その変形に応じてビーム３を収束する
対物レンズＬを光軸方向に移動して集束状態を正確なも
のとする必要がある。
同一ではない。観測面と君われる面Ｐは、図示したよう
に、０ｙ，０ｘにそれぞれ平行な２つの直交軸で定まる
が、この面での光スポットはビーム３が正確に集束され
れば最小の形状となり第２図の部分８で示す様である。
この集束が正確でない場合は、光スポットは、ビーム３
がデータキャリアＤの前に集束するか或は後に集束する
かによつて軸１１、或は１２の方向に伸張して変形し、
第２図の部分８１又は８２で示す様になる。この様な変
形が生じた場合、その変形に応じてビーム３を収束する
対物レンズＬを光軸方向に移動して集束状態を正確なも
のとする必要がある。
しかしながら即ちデータキャリアＤのビーム３が集束し
た点１０が回折素子上にある場合、光は、この素子に対
し選択した寸法のおかげで極めて顕著な回折をうける。
従つて入射光の１部分だけが戻りビーム４となる。この
ため、入射光の一部分だけが戻りビーム４となり、集束
が正確であるか否かとは関係なく、面Ｐにおける光スポ
ットの形状の変化なく光スポットの光強度が減少してし
まう。第２図に、データキャリアＤに記録した情報をあ
られす電気的読取信号を発生する装置を示す。
た点１０が回折素子上にある場合、光は、この素子に対
し選択した寸法のおかげで極めて顕著な回折をうける。
従つて入射光の１部分だけが戻りビーム４となる。この
ため、入射光の一部分だけが戻りビーム４となり、集束
が正確であるか否かとは関係なく、面Ｐにおける光スポ
ットの形状の変化なく光スポットの光強度が減少してし
まう。第２図に、データキャリアＤに記録した情報をあ
られす電気的読取信号を発生する装置を示す。
この図は面Ｐに配した検出手段の１実施例であつて光電
セル３１，３２，３３，３４をそなえている。これら４
つのセル３１〜３４は互いに殆んど間隙のない状態で配
置されており、これら４つのセル３１〜３４は正方形状
を成すように組合されており、この正方形の対角線が軸
１１，１２で、しかも前述した最小比例の光スポット８
が、正方形のほぼ中心に在るように配されている。前記
特許願においては、これらのセルが電気信号を発生した
が、この電気信号は次のように処理された即ち変形が生
じた場合、軸１１にそう光スポットの変形（輪部８１）
或は軸１２にそう光スポットの変形（輪部８２）を示す
電気信号Ｓを発生するように処理された。
セル３１，３２，３３，３４をそなえている。これら４
つのセル３１〜３４は互いに殆んど間隙のない状態で配
置されており、これら４つのセル３１〜３４は正方形状
を成すように組合されており、この正方形の対角線が軸
１１，１２で、しかも前述した最小比例の光スポット８
が、正方形のほぼ中心に在るように配されている。前記
特許願においては、これらのセルが電気信号を発生した
が、この電気信号は次のように処理された即ち変形が生
じた場合、軸１１にそう光スポットの変形（輪部８１）
或は軸１２にそう光スポットの変形（輪部８２）を示す
電気信号Ｓを発生するように処理された。
しかし、本願の第２図に示す実施例ては４つのセルは加
算器５０に接続されており、この加算器５０が各セルが
発生した信号の和に等しい信号Ｌを出力する。
算器５０に接続されており、この加算器５０が各セルが
発生した信号の和に等しい信号Ｌを出力する。
そして図示していないが例えば前記特開昭５０−１０４
５３丹に示されているようにセル３１，３２の各出力信
号の和とセル３３，３４の各出力信号の和とをそれぞれ
差動回路の＋、一各入力端子に与えて差分を焦点誤差信
号として取出し焦点合わせに用いる。ビーム３の収束点
１０（第１図）が回折素子と一致しない場合、光電セル
が受けとめた光スポットは最高レベルの強さを有し、一
致した場合はこの光スポットの強さはこれより実質的に
低いものとなる。
５３丹に示されているようにセル３１，３２の各出力信
号の和とセル３３，３４の各出力信号の和とをそれぞれ
差動回路の＋、一各入力端子に与えて差分を焦点誤差信
号として取出し焦点合わせに用いる。ビーム３の収束点
１０（第１図）が回折素子と一致しない場合、光電セル
が受けとめた光スポットは最高レベルの強さを有し、一
致した場合はこの光スポットの強さはこれより実質的に
低いものとなる。
これは検出セルが出力した信号の和Ｌ（大）における時
間関数としての変化てある。信号Ｌは支持体Ｄに記録さ
れた信号の空間的変化を伝達するのこぎり歯信号として
あられれる。このような装置は、例えばテレビジョン信
号のような高密度で記録された情報を光学的に読み取る
のに特に適している。本発明は上述のように、互いに直
交する２直線によつて殆んど隙間がないように４つの部
分に分割された光検出器に対し光学系を介してデータキ
ャリアからの反射光ビームを与えるようにし、光検出器
の４つの部分の各出力の差を取出して焦点誤差信号とし
、各出力の和を情報信号として取出すようにしたもので
あり、焦点誤差信号を形成する光検出器構成に影響を与
えることなく情報信号の取出しを効率よく行える点に特
徴を有する。
間関数としての変化てある。信号Ｌは支持体Ｄに記録さ
れた信号の空間的変化を伝達するのこぎり歯信号として
あられれる。このような装置は、例えばテレビジョン信
号のような高密度で記録された情報を光学的に読み取る
のに特に適している。本発明は上述のように、互いに直
交する２直線によつて殆んど隙間がないように４つの部
分に分割された光検出器に対し光学系を介してデータキ
ャリアからの反射光ビームを与えるようにし、光検出器
の４つの部分の各出力の差を取出して焦点誤差信号とし
、各出力の和を情報信号として取出すようにしたもので
あり、焦点誤差信号を形成する光検出器構成に影響を与
えることなく情報信号の取出しを効率よく行える点に特
徴を有する。
第１図は本発明に係る装置の１実施例を示す斜視図、第
２図は本発明による装置の検出手段の１５実施例を示す
説明図である。 ３ ・・・光ビーム、４ ・・・戻りビーム、８ ・・
・光スポット、１０・・・光集束点、３１〜３４・・・
光電セル、５０・・・加算器、Ｃ・・・光学装置、Ｄ・
・・データキャリア、Ｍ・・・半透明鏡。
２図は本発明による装置の検出手段の１５実施例を示す
説明図である。 ３ ・・・光ビーム、４ ・・・戻りビーム、８ ・・
・光スポット、１０・・・光集束点、３１〜３４・・・
光電セル、５０・・・加算器、Ｃ・・・光学装置、Ｄ・
・・データキャリア、Ｍ・・・半透明鏡。
Claims (1)
- １ 読取るべき情報を担持した反射面を有するデータキ
ャリア上に光ビームを集束させる対物レンズと、互いに
直交する２直線によつて殆んど隙間がないように４つの
部分に分割され前記情報を読取る観測面を形成する光検
出器と、前記反射面で反射された前記光ビームの少くと
も一部を光ビームが前記反射面上に正確に焦点合せされ
たときに最小形状となるような光スポットとして前記観
測面へ案内する光案内手段と、前記光ビームの前記観測
面への通路上に設け前記光検出器を分割する２直線の２
等分線方向に非点収差を生ずるようにした非点収差光学
手段と、前記２等分線方向の前記光スポットの変形に伴
う照射面積の増大に関連して焦点誤差信号を得べく前記
光検出器の４つの部分の各出力の差を取出す差動回路と
、前記情報を読取るべく前記光検出器の４つの部分の出
力信号の和を取出す加算回路とをそなえた光ビームで情
報を読取る装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7515433 | 1975-05-16 | ||
| FR7515433A FR2311326A2 (fr) | 1974-01-15 | 1975-05-16 | Dispositif de focalisation et lecteur optique comportant un tel dispositif |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51141651A JPS51141651A (en) | 1976-12-06 |
| JPS6048949B2 true JPS6048949B2 (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=9155363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51056426A Expired JPS6048949B2 (ja) | 1975-05-16 | 1976-05-17 | 光ビームで情報を読み取る装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4079247A (ja) |
| JP (1) | JPS6048949B2 (ja) |
| GB (1) | GB1557210A (ja) |
| IT (1) | IT1062979B (ja) |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55927A (en) * | 1978-06-16 | 1980-01-07 | Pioneer Video Corp | Focus servo unit of optical information reader |
| JPS5821334B2 (ja) * | 1978-12-25 | 1983-04-28 | 株式会社東芝 | 自動焦点調節装置 |
| GB2066449B (en) * | 1979-12-21 | 1984-03-21 | Rolls Royce | Monitoring distance variations |
| FR2502800A1 (fr) * | 1981-03-24 | 1982-10-01 | Thomson Csf | Senseur optique d'asservissement de focalisation |
| JPS57208642A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-21 | Toshiba Corp | Focus controller |
| JPS5870434A (ja) * | 1981-10-22 | 1983-04-26 | Toshiba Corp | 光学ヘツド |
| JPS58118040A (ja) * | 1982-01-07 | 1983-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式情報記録再生装置 |
| US4441019A (en) * | 1982-01-28 | 1984-04-03 | Itek Corporation | Wavefront sensor with astigmatic optics |
| DE3377814D1 (en) * | 1982-06-05 | 1988-09-29 | Olympus Optical Co | An optical system focus-state detector |
| JPS59162514A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-13 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 画像走査記録装置における焦点調整方法 |
| JPS60183508A (ja) * | 1984-03-02 | 1985-09-19 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 微小間隔検出装置 |
| JPS629537A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | Pioneer Electronic Corp | 光学式ピツクアツプ装置 |
| US4798469A (en) * | 1985-10-02 | 1989-01-17 | Burke Victor B | Noncontact gage system utilizing reflected light |
| US4778984A (en) * | 1985-10-16 | 1988-10-18 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Apparatus for detecting focus from astigmatism |
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| JPH0677332B2 (ja) * | 1988-05-31 | 1994-09-28 | 株式会社三協精機製作所 | 光ピックアップ |
| US5036185A (en) * | 1988-12-27 | 1991-07-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical apparatus for detecting a focusing state |
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| JP3019181B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2000-03-13 | 日本電気株式会社 | 光ヘッドのサーボ信号検出装置 |
| DE19501884B4 (de) * | 1994-02-03 | 2005-07-21 | Carl Zeiss | Optische Anordnung |
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| FR2739965B1 (fr) * | 1995-10-17 | 1997-11-07 | Thomson Csf | Dispositif emetteur-recepteur de lumiere et systeme de lecture optique |
| FR2786345B1 (fr) | 1998-11-24 | 2001-02-09 | Thomson Csf | Dispositif de cryptage quantique |
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