Джеймс Т. Рассел: Изобретатель оптической цифровой записи и воспроизведения.
James Russell (inventor)
Джеймс Т. Рассел: американский изобретатель (1931). Создатель первой электронно-лучевой сварки, работал в General Electric и PNNL. Изобретения, биография.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Американский изобретатель (род. 1931)
American inventor (born 1931)
Джеймс Т. Рассел (род. 1931) – американский изобретатель. В 1953 году он получил степень бакалавра физики в Рид-колледже в Портленде. Он начал работать в лабораториях компании General Electric, расположенных неподалеку в Ричленде, штат Вашингтон, где занимался разработкой различных типов экспериментального оборудования. Он спроектировал и построил первый сварочный аппарат с электронным лучом. В 1965 году Рассел присоединился к Тихоокеанской Северо-Западной национальной лаборатории Мемориального института Баттелл в Ричленде. Там, в 1965 году, Рассел разработал общую концепцию оптической цифровой записи и воспроизведения. По состоянию на 2004 год Рассел занимался консультационной деятельностью из домашней лаборатории в Беллвью, штат Вашингтон.
James T. Russell (born 1931) is an American inventor. He earned a BA in physics from Reed College in Portland in 1953. He joined General Electric's nearby labs in Richland, Washington, where he initiated many types of experimental instrumentation. He designed and built the first electron beam welder. In 1965, Russell joined the Pacific Northwest National Laboratory of Battelle Memorial Institute in Richland. There, in 1965, Russell invented the overall concept of optical digital recording and playback. As of 2004, Russell was consulting from an in home lab, in Bellevue, Washington.
Патенты
Самые ранние патенты Рассела, US 3,501,586 и 3,795,902 были поданы в 1966 и 1969 годах соответственно. Основные особенности ранних патентов Рассела:
The earliest patents by Russell, US 3,501,586, and 3,795,902 were filed in 1966, and 1969. respectively. Major features of the early Russell patents:
Предпочтительное исполнение сканирующего механизма неуклюже, поскольку диск не вращается, а зафиксирован. Сканирующее зеркало, отклоняющее световой луч, прикреплено к вращающемуся валу. Весь диск или продолговатый лист, предназначенный для чтения, освещается большим источником света с обратной стороны прозрачной пластины, а не сфокусированным лазерным лучом в отраженном режиме. Объективная линза для чтения данных отсутствует. Динамические сервоприводы для отслеживания дорожек или фокусировки отсутствуют. В патентной спецификации упоминается использование одного или нескольких защитных слоев или покрытий для предотвращения царапин при обращении, однако этот слой не обеспечивает существенных преимуществ, поскольку его задача заключается лишь в защите. Отпечатки пальцев и царапины затрудняют чтение данных. В отличие от этого, в CD/DVD, где используется сфокусированный лазерный луч в сочетании с защитным слоем на стороне диска, предназначенной для чтения, царапины и отпечатки пальцев находятся вне фокуса и, следовательно, не обнаруживаются считывающим лучом. В результате метод, используемый в CD/DVD, обеспечивает высокую устойчивость к дефектам диска и хорошую воспроизводимость. Низкая плотность информации. Согласно патентным спецификациям, диаметр считывающего пятна составляет около 10 микрометров. Таким образом, объемная плотность информации, согласно спецификациям патента, примерно в сто раз меньше, чем у стандартного CD. Это соответствует емкости 5 Мбайт для диска диаметром 12 см. Неизбежным следствием этого является то, что диск Рассела обеспечивает время воспроизведения менее одной минуты цифрового звука CD. В случае цифрового видео со скоростью 30 Мбит/с, как утверждается, диск Рассела будет считан менее чем за две секунды. Информация о том, как реализовать такое чрезвычайно быстрое сканирование, не приводится. Фотографическое копирование данных. Патенты не содержат подробностей об используемых методах цифрового кодирования и/или о методах решения проблем, связанных с чрезвычайно высокими скоростями передачи данных цифрового видеосигнала. В связи с ограничениями электронных схем того времени не использовалось исходное кодирование (например, MPEG) для снижения общей скорости передачи данных. Несжатая скорость передачи данных для цветного видеосигнала составляет около 200 Мбит/с, и неясно, как были решены механические (скорость сканирования) и электронные задачи, связанные с такими огромными скоростями передачи данных. Патенты также не упоминают коррекцию ошибок или другие технологии цифрового кодирования.
The preferred embodiment of the scanning mechanism is awkward since the disc is not rotating but fixed. A scanning mirror with which the light is deflected is attached to a rotating shaft. The entire disc or oblong sheet to be read is illuminated by a large playback light source at the back of the transparent plate instead by focused laser light in reflective mode. There is no objective lens for reading the data. Dynamic track or focus servos are absent. The patent specification mentions the use of a protective layer(s) or coating to prevent scratching during handling, but the layer does not offer significant benefits, as its task is merely to protect. Fingerprints and scratches will obscure the data read. In a CD, on the other hand, where a focused laser beam is used in conjunction with a protective layer at the reading side of the disc, scratches and fingerprints are out of focus, and thus not detected by the reading spot. As a result, the CD/DVD method offers a great resilience against disc anomalies, offering great playability. Low information density. According to the patent specifications the spot diameter is around 10 micrometres. Thus, the areal information density is, according to the patent specifications, around a factor hundred less than that of a regular CD. This amounts to a capacity of 5 Mbytes for a disc of 12 cm diameter. The inevitable downside to this is that Russell's disc offers playing time less than one minute of digital CD sound. In case we have digital video at 30 Mbit/s, as claimed above, Russell's disc would be read in less than two seconds. How such extremely fast scanning could be implemented was not disclosed. Photographically copying of data. The patents do not address any details of the digital coding techniques used and/or details of methods how to solve the problems associated with extremely high bit rates of digital video signals. Due to limitations of electronics circuitry, there was no (MPEG) source coding at the time to lower the overall bit rates. The uncompressed bit rate of a color video signal is around 200 Mbit/s, and it is far from clear how the mechanical (scanning speed) and electronic challenges imposed by these enormous bit rates were solved. The patents do not mention error correction or other digital coding technology.
Противоречия
Спорным остается вопрос о том, послужили ли концепции, патенты, прототипы и публикации Рассела причиной и в определенной степени направляли оптическую цифровую революцию. Ранняя технология оптической записи, которая легла в основу физических принципов работы видеодисков, компакт-дисков и DVD, была впервые опубликована/запатентована доктором Дэвидом Полом Греггом в 1958 году, а затем исследователями Philips Крамером и Комппаном в 1969 году. Оптические цифровые изобретения Рассела стали общедоступными с 1970 года.
Whether Russell's concepts, patents, prototypes and literature instigated and in some measure guided the optical digital revolution is controversial. Early optical recording technology, which formed the physical basis of videodisc, CD and DVD technology, was first published/filed by Dr. David Paul Gregg in 1958 and Philips researchers Kramer and Compaan. in 1969. Russell's optical digital inventions were available publicly from 1970.