निपको डिस्क

एक निप्को डिस्क (कभी-कभी निपकोव डिस्क के रूप में अंगीकृत; 1884 में पेटेंट किया गया), जिसे स्कैनिंग डिस्क के रूप में भी जाना जाता है, एक यांत्रिक, घूर्णन, ज्यामितीय रूप से संचालित छवि स्कैनिंग डिवाइस है, जिसे बर्लिन में पॉल गोटलिब निप्कोव द्वारा पेटेंट कराया गया है। यह स्कैनिंग डिस्क यांत्रिक [[टेलीविजन]] में एक मूलभूत घटक था, और इस प्रकार 1920 और 1930 के दशक के दौरान पहला टेलीविजन था।

ऑपरेशन
डिवाइस किसी भी उपयुक्त सामग्री (धातु, प्लास्टिक, कार्डबोर्ड, आदि) की एक यंत्रवत् कताई डिस्क है, जिसमें समान व्यास के समान-दूरी वाले परिपत्र छेदों की एक श्रृंखला होती है। अधिक सटीकता के लिए छेद वर्गाकार भी हो सकते हैं। ये छेद डिस्क के बाहरी रेडियल बिंदु से शुरू होकर डिस्क के केंद्र तक जाने वाले एकल-मोड़ सर्पिल बनाने के लिए स्थित हैं। जब डिस्क घूमती है, तो छेद डिस्क पर प्रत्येक छेद की स्थिति और प्रत्येक छेद के व्यास के बराबर मोटाई के आधार पर आंतरिक और बाहरी व्यास के साथ गोलाकार रिंग पैटर्न का पता लगाते हैं। डिस्क के सटीक निर्माण के आधार पर पैटर्न आंशिक रूप से ओवरलैप हो सकते हैं या नहीं भी हो सकते हैं। एक लेंस अपने सामने के दृश्य की एक छवि को सीधे डिस्क पर प्रोजेक्ट करता है। सर्पिल में प्रत्येक छेद छवि के माध्यम से एक टुकड़ा लेता है जिसे सेंसर द्वारा प्रकाश और अंधेरे के अस्थायी पैटर्न के रूप में उठाया जाता है। यदि संवेदक को दूसरी Nipkow डिस्क के पीछे समान गति से और उसी दिशा में समकालिक रूप से घूमते हुए एक प्रकाश को नियंत्रित करने के लिए बनाया गया है, तो छवि पंक्ति-दर-पंक्ति पुन: प्रस्तुत की जाएगी। पुनरुत्पादित छवि का आकार फिर से डिस्क के आकार द्वारा निर्धारित किया जाता है; एक बड़ी डिस्क एक बड़ी छवि बनाती है।

डिस्क के माध्यम से किसी वस्तु का निरीक्षण करते समय डिस्क को कताई करते समय, डिस्क के अपेक्षाकृत छोटे गोलाकार क्षेत्र (व्यूपोर्ट) के माध्यम से, उदाहरण के लिए, एक कोणीय चौथाई या डिस्क का आठवां हिस्सा, वस्तु लाइन द्वारा स्कैन की गई रेखा लगती है, पहले लंबाई से या ऊंचाई या यहां तक ​​कि तिरछे, अवलोकन के लिए चुने गए सटीक क्षेत्र पर निर्भर करता है। डिस्क को पर्याप्त तेजी से घुमाने से, वस्तु पूर्ण प्रतीत होती है और गति (भौतिकी) को पकड़ना संभव हो जाता है। इसे पूरे डिस्क को कवर करके सहज रूप से समझा जा सकता है लेकिन काले कार्डबोर्ड (जो स्थिर रहता है) के साथ एक छोटा आयताकार क्षेत्र, डिस्क को घुमाकर और छोटे क्षेत्र के माध्यम से किसी वस्तु का अवलोकन करके।

लाभ
निप्को डिस्क का उपयोग करने के फायदों में से एक यह है कि छवि संवेदक (अर्थात, प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने वाला उपकरण) एक एकल फोटो सेल  या  photodiode  के रूप में सरल हो सकता है, क्योंकि प्रत्येक पल में केवल एक बहुत छोटा क्षेत्र दिखाई देता है। डिस्क (और व्यूपोर्ट), और इसलिए एक छवि को लाइनों में विघटित करना स्कैनलाइन समय की बहुत कम आवश्यकता और बहुत उच्च स्कैनलाइन कोणीय रिज़ॉल्यूशन के साथ लगभग स्वयं ही किया जाता है। निप्को डिस्क को चलाने वाली विद्युत मोटर का उपयोग करके एक साधारण अधिग्रहण उपकरण बनाया जा सकता है, एक छोटा बॉक्स जिसमें एक प्रकाश-संवेदनशील (इलेक्ट्रिक) तत्व और एक पारंपरिक छवि फ़ोकसिंग डिवाइस (लेंस, डार्क बॉक्स, आदि) होता है।

एक अन्य लाभ यह है कि प्राप्त करने वाला उपकरण अधिग्रहण उपकरण के समान है, सिवाय इसके कि प्रकाश-संवेदी उपकरण को a से बदल दिया जाता है अधिग्रहण डिवाइस द्वारा प्रदान किए गए सिग्नल द्वारा संचालित परिवर्तनीय प्रकाश स्रोत। दो उपकरणों पर डिस्क को सिंक्रनाइज़ करने के कुछ साधन भी तैयार किए जाने चाहिए (कई विकल्प संभव हैं, मैनुअल से इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण संकेतों तक)।

इन तथ्यों ने स्कॉटिश आविष्कारक जॉन लॉजी बैरर्ड  द्वारा पूरा किए गए पहले यांत्रिक टेलीविजन के साथ-साथ 1920 के दशक में पहले टीवी-उत्साही समुदायों और यहां तक ​​कि प्रायोगिक छवि रेडियो प्रसारण के निर्माण में बहुत मदद की।

नुकसान
एनालॉग स्कैन होने के कारण निप्को डिस्क की स्कैनलाइन के साथ रिज़ॉल्यूशन संभावित रूप से बहुत अधिक है। हालांकि स्कैनलाइन की अधिकतम संख्या बहुत अधिक सीमित है, जो डिस्क पर छेदों की संख्या के बराबर है, जो व्यवहार में 30 से 100 तक होती है, जिसमें दुर्लभ 200-छेद वाले डिस्क का परीक्षण किया जाता है।

इमेज स्कैनिंग डिवाइस के रूप में निप्को डिस्क की एक और खामी: स्कैनलाइन सीधी रेखाएं नहीं हैं, बल्कि वक्र हैं। तो आदर्श Nipkow डिस्क में या तो एक बहुत बड़ा व्यास होना चाहिए, जिसका अर्थ है छोटा वक्रता, या इसके व्यूपोर्ट का एक बहुत ही संकीर्ण कोण खोलना। स्वीकार्य छवियों का उत्पादन करने का एक अन्य तरीका डिस्क के बाहरी क्षेत्रों के करीब छोटे छेद (मिलीमीटर या यहां तक ​​कि माइक्रोमीटर स्केल) को ड्रिल करना होगा, लेकिन तकनीकी विकास ने छवि अधिग्रहण के इलेक्ट्रानिक्स साधनों का समर्थन किया।

एक और महत्वपूर्ण नुकसान संचरण के प्राप्त अंत में छवियों को पुन: प्रस्तुत करने के साथ होता है जिसे निप्को डिस्क के साथ भी पूरा किया गया था। छवियां आम तौर पर बहुत छोटी थीं, स्कैनिंग के लिए उपयोग की जाने वाली सतह जितनी छोटी थी, जो यांत्रिक टेलीविजन के व्यावहारिक कार्यान्वयन के साथ, 30 से 50 सेंटीमीटर व्यास वाली डिस्क के मामले में एक डाक-टिकट के आकार की थी।

आगे के नुकसान में स्कैन की गई छवियों की गैर-रैखिक ज्यामिति और कम से कम अतीत में डिस्क का अव्यावहारिक आकार शामिल है। शुरुआती टीवी रिसीवरों में उपयोग की जाने वाली Nipkow डिस्क का व्यास लगभग 30 सेमी से 50 सेमी था, जिसमें 30 से 50 छेद थे। उनका उपयोग करने वाले उपकरण भी बहुत कम चित्र गुणवत्ता और झिलमिलाहट के साथ शोर और भारी थे। सिस्टम का अधिग्रहण हिस्सा ज्यादा बेहतर नहीं था, जिसके लिए विषय के बहुत शक्तिशाली प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता थी।

डिस्क स्कैनर फ़ार्नस्वर्थ छवि विदारक  के साथ एक प्रमुख सीमा साझा करते हैं। प्रकाश को संवेदन प्रणाली में पहुँचाया जाता है क्योंकि छोटा एपर्चर पूरे दृश्य क्षेत्र को स्कैन करता है। एकत्र किए गए प्रकाश की वास्तविक मात्रा तात्कालिक होती है, जो बहुत छोटे छिद्र के माध्यम से घटित होती है, और शुद्ध उपज घटना ऊर्जा का केवल एक सूक्ष्म प्रतिशत है।

आइकोनोस्कोप (और उनके उत्तराधिकारी) लगातार लक्ष्य पर ऊर्जा जमा करते हैं, जिससे समय के साथ ऊर्जा एकीकृत होती है। स्कैनिंग सिस्टम बस संचित चार्ज को हटा देता है क्योंकि यह लक्ष्य पर प्रत्येक साइट को पार कर जाता है। सरल गणना से पता चलता है कि, समान रूप से संवेदनशील सहज रिसेप्टर्स के लिए, आइकोनोस्कोप डिस्क या फ़ार्नस्वर्थ स्कैनर की तुलना में सैकड़ों से हजारों गुना अधिक संवेदनशील होता है।

स्कैनिंग डिस्क को बहुभुज दर्पण द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, लेकिन यह एक ही समस्या से ग्रस्त है - समय के साथ एकीकरण की कमी।

अनुप्रयोग
उपर्युक्त यांत्रिक टेलीविजन के अलावा, जो ऊपर उल्लिखित व्यावहारिक कारणों से लोकप्रिय नहीं हुआ, एक निप्को डिस्क का उपयोग एक प्रकार के कन्फोकल [[माइक्रोस्कोप]], एक शक्तिशाली माइक्रोस्कोप में किया जाता है।

बाहरी संबंध

 * Introductory article on Spinning Disk Microscopy
 * Paul Nipkow biography, includes a description and drawing of the Nipkow disc.
 * The Invention of Television: Early Pioneers
 * Nipkov disc – instructions on creating a cardboard Nipkov disc for experimentation.