निपको डिस्क: Difference between revisions
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[[Image:Nipkow disk.svg|thumb|300px| | [[Image:Nipkow disk.svg|thumb|300px|निप्कोव डिस्क में छिद्रों द्वारा ट्रेस किए गए वृत्ताकार पथों को दर्शाने वाला योजनाबद्ध]]'''निप्को डिस्क''' (कभी-कभी निपकोव डिस्क के रूप में अंगीकृत; 1884 में पेटेंट ), जिसे स्कैनिंग डिस्क के रूप में भी जाना जाता है, [[बर्लिन]] में [[पॉल गोटलिब निप्कोव]] द्वारा पेटेंट कराया गया यांत्रिक, घूर्णन, ज्यामितीय रूप से संचालित [[छवि स्कैनिंग]] उपकरण है।<ref name="pc-magazin">{{cite web|title=पॉल निप्को का पहला जर्मन टेलीविजन पेटेंट|trans-title=Paul Nipkow's first German television patent|url=http://www.pc-magazin.de/ratgeber/paul-nipkow-fernseher-patent-deutschland-geschichte-3148479.html|website=PC Magazin|date=30 June 2015|access-date=28 April 2017}}</ref> यह स्कैनिंग डिस्क यांत्रिक टेलीविजन में मूलभूत घटक था, और इस प्रकार 1920 और 1930 दशक के समय प्रथम टेलीविजन था।<ref>{{Cite web|url=https://www.dpma.de/dpma/veroeffentlichungen/meilensteine/tempo90/nipkow/index.html|title=निप्कोव डिस्क|trans-title=Nipkow disk|date=19 November 2019|website=[[Deutsches Patent- und Markenamt]]|language=de|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20190215073827/https://www.dpma.de/dpma/veroeffentlichungen/meilensteine/tempo90/nipkow/index.html|archive-date=15 February 2019|access-date=29 March 2020}}</ref> | ||
== ऑपरेशन == | == ऑपरेशन == | ||
डिवाइस किसी भी उपयुक्त सामग्री (धातु, प्लास्टिक, कार्डबोर्ड, आदि) की यंत्रवत् | डिवाइस किसी भी उपयुक्त सामग्री (धातु, प्लास्टिक, कार्डबोर्ड, आदि) की यंत्रवत् डिस्क है, जिसमें समान [[व्यास]] के समान-दूरी वाले परिपत्र छिद्रों की श्रृंखला होती है। अधिक त्रुटिहीनता के लिए छिद्र वर्गाकार भी हो सकते हैं। ये छिद्र डिस्क के बाहरी रेडियल बिंदु से प्रारम्भ होकर डिस्क के केंद्र तक जाने वाले एकल-मोड़ सर्पिल बनाने के लिए स्थित हैं। जब डिस्क घूमती है, तो छिद्र डिस्क पर प्रत्येक छिद्र की स्थिति और प्रत्येक छिद्र के व्यास के समान मोटाई के आधार पर आंतरिक और बाहरी व्यास के साथ गोलाकार रिंग पैटर्न को ज्ञात करते है। डिस्क के त्रुटिहीन निर्माण के आधार पर पैटर्न आंशिक रूप से ओवरलैप हो सकते हैं या नहीं भी हो सकते हैं। लेंस अपने सामने के दृश्य की छवि को सीधे डिस्क पर प्रदर्शित करता है।<ref>{{cite web |url=http://users.swing.be/philippe.jadin/nipkowdisk.htm |title=निप्को डिस्क|last=Jadin |first=Philippe |website=users.swing.be |access-date=2 March 2010 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20120415023831/http://users.swing.be/philippe.jadin/nipkowdisk.htm |archive-date=15 April 2012 }}</ref>सर्पिल में प्रत्येक छिद्र 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 निप्कोव डिस्क के पीछे समान गति से और उसी दिशा में समकालिक रूप से घूमते हुए 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; बड़ी डिस्क बड़ी छवि बनाती है। | ||
डिस्क के माध्यम से | डिस्क के माध्यम से वस्तु का निरीक्षण करते समय डिस्क के अपेक्षाकृत छोटे [[गोलाकार क्षेत्र]] ([[व्यूपोर्ट]]) के माध्यम से, उदाहरण के लिए, कोणीय चौथाई या डिस्क का आठवां, वस्तु लाइन द्वारा स्कैन किया जाता है, पहले लंबाई या ऊंचाई या तिरछे, अवलोकन के लिए चयन किये गए त्रुटिहीन क्षेत्र पर निर्भर करता है। डिस्क को पर्याप्त तीव्रता से घुमाने से, वस्तु पूर्ण प्रतीत होता है और [[गति (भौतिकी)|गति]] को ज्ञात करना संभव हो जाता है। इसे पूर्ण डिस्क को कवर करके सहज रूप से समझा जा सकता है किन्तु काले कार्डबोर्ड (जो स्थिर रहता है) के साथ छोटा आयताकार क्षेत्र, डिस्क को घुमाकर और छोटे क्षेत्र के माध्यम से किसी वस्तु का अवलोकन करता है। | ||
== लाभ == | == लाभ == | ||
निप्को डिस्क का उपयोग करने के | निप्को डिस्क का उपयोग करने के लाभों में से यह है कि छवि संवेदक (अर्थात, प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने वाला उपकरण) एकल [[ फोटो सेल |फोटो सेल]] या [[ photodiode |फोटो डायोड]] के रूप में सरल हो सकता है, क्योंकि प्रत्येक में केवल अधिक छोटा क्षेत्र दिखाई देता है। डिस्क (और व्यूपोर्ट), और इसलिए छवि को लाइनों में विघटित करना स्कैनलाइन समय की अधिक कम आवश्यकता और अधिक उच्च स्कैनलाइन रिज़ॉल्यूशन के साथ लगभग स्वयं ही किया जाता है। निप्को डिस्क को चलाने वाली विद्युत मोटर का उपयोग करके साधारण अधिग्रहण उपकरण बनाया जा सकता है, छोटा बॉक्स जिसमें प्रकाश-संवेदनशील (इलेक्ट्रिक) तत्व और पारंपरिक छवि फ़ोकसिंग डिवाइस (लेंस, [[डार्क बॉक्स]], आदि) होती है। | ||
अन्य लाभ यह है कि प्राप्त करने वाला उपकरण अधिग्रहण उपकरण के समान है, इसके अतिरिक्त कि प्रकाश-संवेदनशील उपकरण को a से परिवर्तित कर दिया जाता है, अधिग्रहण डिवाइस द्वारा प्रदान किए गए सिग्नल द्वारा संचालित परिवर्तनीय प्रकाश स्रोत को 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 |जॉन लॉजी बैरर्ड]] द्वारा पूर्ण किए गए पहले यांत्रिक टेलीविजन के साथ-साथ 1920 के दशक में पहले टीवी- समुदायों और यहां तक कि प्रायोगिक छवि रेडियो प्रसारण के निर्माण में अधिक सहायता की। | |||
इसके अतिरिक्त कि प्रकाश-संवेदनशील उपकरण को एक चर प्रकाश स्रोत द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। | |||
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एनालॉग स्कैन होने के कारण निप्को डिस्क की [[स्कैनलाइन]] के साथ रिज़ॉल्यूशन संभावित रूप से | एनालॉग स्कैन होने के कारण निप्को डिस्क की [[स्कैनलाइन]] के साथ रिज़ॉल्यूशन संभावित रूप से अधिक है। चूँकि स्कैनलाइन की अधिकतम संख्या अधिक सीमित है, जो डिस्क पर छिद्रों की संख्या के समान है, जो व्यवहार में 30 से 100 तक होती है, जिसमें दुर्लभ 200-छिद्र वाले डिस्क का परीक्षण किया जाता है। | ||
इमेज स्कैनिंग डिवाइस के रूप में निप्को डिस्क की | इमेज स्कैनिंग डिवाइस के रूप में निप्को डिस्क की स्कैनलाइन सीधी रेखाएं नहीं हैं, अन्यथा [[वक्र]] हैं। तो आदर्श निप्कोव डिस्क में या तो अधिक बड़ा व्यास होना चाहिए, जिसका अर्थ है छोटा [[वक्रता]], या इसके व्यूपोर्ट का अधिक ही संकीर्ण [[कोण]] होता है। स्वीकार्य छवियों का उत्पादन करने की अन्य विधि डिस्क के बाहरी क्षेत्रों के निकट छोटे छिद्र (मिलीमीटर या यहां तक कि [[माइक्रोमीटर]] स्केल) को ड्रिल करना होगा, किन्तु तकनीकी विकास ने छवि अधिग्रहण के [[इलेक्ट्रानिक्स]] साधनों का समर्थन किया। | ||
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और महत्वपूर्ण | और महत्वपूर्ण हानि संचरण के प्राप्त अंत में छवियों को पुन: प्रस्तुत करने के साथ होता है जिसे निप्को डिस्क के साथ भी पूर्ण किया गया था। छवियां सामान्यता अधिक 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 विषय में डाक-टिकट के आकार की थी। | ||
आगे के | आगे के हानि में स्कैन की गई छवियों की गैर-रैखिक ज्यामिति और कम से कम अतीत में डिस्क का अव्यावहारिक आकार सम्मिलित है। प्रारंभिक टीवी रिसीवरों में उपयोग की जाने वाली निप्कोव डिस्क का व्यास लगभग 30 सेमी से 50 सेमी था, जिसमें 30 से 50 छिद्र थे। उनका उपयोग करने वाले उपकरण भी अधिक कम चित्र गुणवत्ता के साथ शोर और भारी थे। प्रणाली का अधिग्रहण भाग अधिक उत्तम नहीं था, जिसके लिए विषय के अधिक शक्तिशाली प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता थी। | ||
डिस्क स्कैनर फ़ार्नस्वर्थ [[ छवि विदारक ]] के साथ प्रमुख सीमा | डिस्क स्कैनर फ़ार्नस्वर्थ [[ छवि विदारक |छवि विदारक]] के साथ प्रमुख सीमा बनाते हैं। प्रकाश को संवेदन प्रणाली में पहुँचाया जाता है क्योंकि छोटा एपर्चर पूर्ण दृश्य क्षेत्र को स्कैन करता है। एकत्र किए गए प्रकाश की वास्तविक मात्रा तात्कालिक होती है, जो अधिक छोटे छिद्र के माध्यम से घटित होती है, और शुद्ध उपज घटना ऊर्जा का केवल सूक्ष्म प्रतिशत है। | ||
[[इकोनोस्कोप|आइकोनोस्कोप]] (और उनके उत्तराधिकारी) लक्ष्य पर ऊर्जा एकत्र करते हैं, जिससे समय के साथ ऊर्जा एकीकृत होती है। स्कैनिंग प्रणाली बस संचित चार्ज को हटा देता है क्योंकि यह लक्ष्य पर प्रत्येक साइट को पार कर जाता है। सरल गणना से ज्ञात होता 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, | स्कैनिंग डिस्क को बहुभुज दर्पण द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, किन्तु यह ही समस्या से ग्रस्त है- समय के साथ एकीकरण की कमी होती है। | ||
== अनुप्रयोग == | == अनुप्रयोग == | ||
उपर्युक्त यांत्रिक टेलीविजन के | उपर्युक्त यांत्रिक टेलीविजन के अतिरिक्त, जो ऊपर उल्लिखित व्यावहारिक कारणों से लोकप्रिय नहीं हुआ, निप्को डिस्क का उपयोग प्रकार के [[कन्फोकल [[माइक्रोस्कोप]]]], शक्तिशाली माइक्रोस्कोप में किया जाता है। | ||
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* [https://web.archive.org/web/20091026194656/http://geocities.com/davidvwilliamson/nipkov.html Nipkov disc] – instructions on creating a cardboard Nipkov disc for experimentation. | * [https://web.archive.org/web/20091026194656/http://geocities.com/davidvwilliamson/nipkov.html Nipkov disc] – instructions on creating a cardboard Nipkov disc for experimentation. | ||
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Latest revision as of 12:45, 1 September 2023
निप्को डिस्क (कभी-कभी निपकोव डिस्क के रूप में अंगीकृत; 1884 में पेटेंट ), जिसे स्कैनिंग डिस्क के रूप में भी जाना जाता है, बर्लिन में पॉल गोटलिब निप्कोव द्वारा पेटेंट कराया गया यांत्रिक, घूर्णन, ज्यामितीय रूप से संचालित छवि स्कैनिंग उपकरण है।[1] यह स्कैनिंग डिस्क यांत्रिक टेलीविजन में मूलभूत घटक था, और इस प्रकार 1920 और 1930 दशक के समय प्रथम टेलीविजन था।[2]
ऑपरेशन
डिवाइस किसी भी उपयुक्त सामग्री (धातु, प्लास्टिक, कार्डबोर्ड, आदि) की यंत्रवत् डिस्क है, जिसमें समान व्यास के समान-दूरी वाले परिपत्र छिद्रों की श्रृंखला होती है। अधिक त्रुटिहीनता के लिए छिद्र वर्गाकार भी हो सकते हैं। ये छिद्र डिस्क के बाहरी रेडियल बिंदु से प्रारम्भ होकर डिस्क के केंद्र तक जाने वाले एकल-मोड़ सर्पिल बनाने के लिए स्थित हैं। जब डिस्क घूमती है, तो छिद्र डिस्क पर प्रत्येक छिद्र की स्थिति और प्रत्येक छिद्र के व्यास के समान मोटाई के आधार पर आंतरिक और बाहरी व्यास के साथ गोलाकार रिंग पैटर्न को ज्ञात करते है। डिस्क के त्रुटिहीन निर्माण के आधार पर पैटर्न आंशिक रूप से ओवरलैप हो सकते हैं या नहीं भी हो सकते हैं। लेंस अपने सामने के दृश्य की छवि को सीधे डिस्क पर प्रदर्शित करता है।[3]सर्पिल में प्रत्येक छिद्र 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 निप्कोव डिस्क के पीछे समान गति से और उसी दिशा में समकालिक रूप से घूमते हुए 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; बड़ी डिस्क बड़ी छवि बनाती है।
डिस्क के माध्यम से वस्तु का निरीक्षण करते समय डिस्क के अपेक्षाकृत छोटे गोलाकार क्षेत्र (व्यूपोर्ट) के माध्यम से, उदाहरण के लिए, कोणीय चौथाई या डिस्क का आठवां, वस्तु लाइन द्वारा स्कैन किया जाता है, पहले लंबाई या ऊंचाई या तिरछे, अवलोकन के लिए चयन किये गए त्रुटिहीन क्षेत्र पर निर्भर करता है। डिस्क को पर्याप्त तीव्रता से घुमाने से, वस्तु पूर्ण प्रतीत होता है और गति को ज्ञात करना संभव हो जाता है। इसे पूर्ण डिस्क को कवर करके सहज रूप से समझा जा सकता है किन्तु काले कार्डबोर्ड (जो स्थिर रहता है) के साथ छोटा आयताकार क्षेत्र, डिस्क को घुमाकर और छोटे क्षेत्र के माध्यम से किसी वस्तु का अवलोकन करता है।
लाभ
निप्को डिस्क का उपयोग करने के लाभों में से यह है कि छवि संवेदक (अर्थात, प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने वाला उपकरण) एकल फोटो सेल या फोटो डायोड के रूप में सरल हो सकता है, क्योंकि प्रत्येक में केवल अधिक छोटा क्षेत्र दिखाई देता है। डिस्क (और व्यूपोर्ट), और इसलिए छवि को लाइनों में विघटित करना स्कैनलाइन समय की अधिक कम आवश्यकता और अधिक उच्च स्कैनलाइन रिज़ॉल्यूशन के साथ लगभग स्वयं ही किया जाता है। निप्को डिस्क को चलाने वाली विद्युत मोटर का उपयोग करके साधारण अधिग्रहण उपकरण बनाया जा सकता है, छोटा बॉक्स जिसमें प्रकाश-संवेदनशील (इलेक्ट्रिक) तत्व और पारंपरिक छवि फ़ोकसिंग डिवाइस (लेंस, डार्क बॉक्स, आदि) होती है।
अन्य लाभ यह है कि प्राप्त करने वाला उपकरण अधिग्रहण उपकरण के समान है, इसके अतिरिक्त कि प्रकाश-संवेदनशील उपकरण को a से परिवर्तित कर दिया जाता है, अधिग्रहण डिवाइस द्वारा प्रदान किए गए सिग्नल द्वारा संचालित परिवर्तनीय प्रकाश स्रोत को 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 पूर्ण किए गए पहले यांत्रिक टेलीविजन के साथ-साथ 1920 के दशक में पहले टीवी- समुदायों और यहां तक कि प्रायोगिक छवि रेडियो प्रसारण के निर्माण में अधिक सहायता की।
इसके अतिरिक्त कि प्रकाश-संवेदनशील उपकरण को एक चर प्रकाश स्रोत द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
हानि
एनालॉग स्कैन होने के कारण निप्को डिस्क की स्कैनलाइन के साथ रिज़ॉल्यूशन संभावित रूप से अधिक है। चूँकि स्कैनलाइन की अधिकतम संख्या अधिक सीमित है, जो डिस्क पर छिद्रों की संख्या के समान है, जो व्यवहार में 30 से 100 तक होती है, जिसमें दुर्लभ 200-छिद्र वाले डिस्क का परीक्षण किया जाता है।
इमेज स्कैनिंग डिवाइस के रूप में निप्को डिस्क की स्कैनलाइन सीधी रेखाएं नहीं हैं, अन्यथा वक्र हैं। तो आदर्श निप्कोव डिस्क में या तो अधिक बड़ा व्यास होना चाहिए, जिसका अर्थ है छोटा वक्रता, या इसके व्यूपोर्ट का अधिक ही संकीर्ण कोण होता है। स्वीकार्य छवियों का उत्पादन करने की अन्य विधि डिस्क के बाहरी क्षेत्रों के निकट छोटे छिद्र (मिलीमीटर या यहां तक कि माइक्रोमीटर स्केल) को ड्रिल करना होगा, किन्तु तकनीकी विकास ने छवि अधिग्रहण के इलेक्ट्रानिक्स साधनों का समर्थन किया।
और महत्वपूर्ण हानि संचरण के प्राप्त अंत में छवियों को पुन: प्रस्तुत करने के साथ होता है जिसे निप्को डिस्क के साथ भी पूर्ण किया गया था। छवियां सामान्यता अधिक 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 विषय में डाक-टिकट के आकार की थी।
आगे के हानि में स्कैन की गई छवियों की गैर-रैखिक ज्यामिति और कम से कम अतीत में डिस्क का अव्यावहारिक आकार सम्मिलित है। प्रारंभिक टीवी रिसीवरों में उपयोग की जाने वाली निप्कोव डिस्क का व्यास लगभग 30 सेमी से 50 सेमी था, जिसमें 30 से 50 छिद्र थे। उनका उपयोग करने वाले उपकरण भी अधिक कम चित्र गुणवत्ता के साथ शोर और भारी थे। प्रणाली का अधिग्रहण भाग अधिक उत्तम नहीं था, जिसके लिए विषय के अधिक शक्तिशाली प्रकाश व्यवस्था की आवश्यकता थी।
डिस्क स्कैनर फ़ार्नस्वर्थ छवि विदारक के साथ प्रमुख सीमा बनाते हैं। प्रकाश को संवेदन प्रणाली में पहुँचाया जाता है क्योंकि छोटा एपर्चर पूर्ण दृश्य क्षेत्र को स्कैन करता है। एकत्र किए गए प्रकाश की वास्तविक मात्रा तात्कालिक होती है, जो अधिक छोटे छिद्र के माध्यम से घटित होती है, और शुद्ध उपज घटना ऊर्जा का केवल सूक्ष्म प्रतिशत है।
आइकोनोस्कोप (और उनके उत्तराधिकारी) लक्ष्य पर ऊर्जा एकत्र करते हैं, जिससे समय के साथ ऊर्जा एकीकृत होती है। स्कैनिंग प्रणाली बस संचित चार्ज को हटा देता है क्योंकि यह लक्ष्य पर प्रत्येक साइट को पार कर जाता है। सरल गणना से ज्ञात होता 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, किन्तु यह ही समस्या से ग्रस्त है- समय के साथ एकीकरण की कमी होती है।
अनुप्रयोग
उपर्युक्त यांत्रिक टेलीविजन के अतिरिक्त, जो ऊपर उल्लिखित व्यावहारिक कारणों से लोकप्रिय नहीं हुआ, निप्को डिस्क का उपयोग प्रकार के [[कन्फोकल माइक्रोस्कोप]], शक्तिशाली माइक्रोस्कोप में किया जाता है।
संदर्भ
- ↑ "पॉल निप्को का पहला जर्मन टेलीविजन पेटेंट" [Paul Nipkow's first German television patent]. PC Magazin. 30 June 2015. Retrieved 28 April 2017.
- ↑ "निप्कोव डिस्क" [Nipkow disk]. Deutsches Patent- und Markenamt (in Deutsch). 19 November 2019. Archived from the original on 15 February 2019. Retrieved 29 March 2020.
- ↑ Jadin, Philippe. "निप्को डिस्क". users.swing.be. Archived from the original on 15 April 2012. Retrieved 2 March 2010.
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.
