CN1388961A - 光学扫描装置 - Google Patents

Abstract

一种光学扫描装置包含装置,该装置利用光阑(200)提供的各种不同的数值孔径扫描来扫描预定的不同格式如CD和DVD的光学记录载体。光阑包含具有一个和多个选定螺距的胆甾液晶材料,这些螺距为光阑提供了所需波长－和/或偏振－选择特性。

Description

光学扫描装置

本发明涉及一种用于扫描光学记录载体的光学扫描装置，该装置包含用于产生预定波长的射线束的射线源，此线束沿着本系统的光轴被引导，本装置还包含一种用于减少线束的某个部分的强度的光阑。本发明还涉及一种用于使用预定波长的射线束来扫描光学记录载体的光阑。特别是，但并非专有地，本发明涉及一种用于扫描光学记录载体，如光盘，的光学扫描装置，其中的数值孔径(NA)在使用中可以变化。

光盘的不同物理格式被设计成可被读出，在可记录或可重写的光盘情况下，使用不同的波长和NA，又可被写入。比如标准的密集光盘(CD)设计成用780nm波长和0.45NA读出。标准的数字视频光盘(DVD)设计成用650nm波长和0.6NA读出。标准的可重写DVD光盘(DVD+RW)设计成用660nm波长和0.65NA写入和读出。标准的可记录DV盘(DVR)设计成用440nm波长和0.85NA写入和读出。

需要提供一种具有可兼容多种标准物理格式的光学系统的光学扫描装置。例如，组合的CD-DVD兼容装置，当射线波长从650nm变至780nm时，其光学系统的NA可从0.6变至0.45。为达此目的，其光学系统的物镜的靠外的环形圈(annular ring)被设计成可截除780nm波长的射线。如果做到这一点，物镜的这个靠外的部分能被优化用以扫描DVD，而当扫描CD盘时又不影响该装置的性能。

众所周知，使用分色环形滤波器可以截除780nm射线，而在射线束落到物镜的靠外的部分上的区域内，它对650nm射线是透射的。然而，这是一个相当昂贵的部件。在光学扫描装置中当辐射不同波长的射线时，提供一种改变数值孔径的可替代方式是理想的。

提供一种在光学系统不同的NA之间的选择性切换方式，而不必改变射线的波长，这也是人们所期待的。这是可能的，比如，采用某种扫描装置，仅仅改变光学系统的NA，读取光盘上不同的格式，而不改变波长，这样，单一波长的激光系统就可被使用了。

国际专利申请WO 97/21215叙述了一种用于光盘的光学扫描装置，它能读和/或写CD和DVD。光阑是由与物镜有联系的偏振滤波器构成的。为了在不同的格式间相互切换，半波板连同发散透镜一起，从系统的光路上被机械地插入或移出，发散透镜用来校正球面象差，此象差是在不同的光盘格式中由不同的信息层深度引起的。半波板将射线的线偏振改变90°，这样，就实现了在偏振滤波器提供的不同的数值孔径之间进行的切换。然而，半波板的机械插入和移出需要机械传动机构，这就复杂了光学系统的设计，势必增加该系统的制造费用。

JP-A-10143900叙述了一种光盘拾取装置，它具有用于改变辐射到光盘上的射线束的数值孔径的装置，这与WO97/21215的叙述相似。

JP-A-1086334叙述了一种光学扫描装置，其中辐射到光盘上的线束的数值孔径，可通过基于某种控制信号的选择性衍射光学元件予以改变。对这种装置提出可供选择的方案是需要的。

EP-A-0932145叙述了一种光学扫描装置，其中辐射到光盘上的线束的数值孔径，根据所用射线的波长，可以有选择地被改变。一种具有环形偏振区的偏振板起着偏振-选择光阑的作用。一种能以不同的偏振状态产生两种不同线束波长的辐射源被采用。提供一种可供选择的装置是人们所期望的。

根据本发明的一个方面，这里提供一种用于扫描光学记录载体的光学扫描装置，该装置包含用以产生预定波长的射线束的射线源，此线束沿着本装置的光轴被引导，该装置还包含一种光阑，用以减少线束的一部分的强度，特征在于，所述光阑包含一种具有选定螺距的胆甾液晶材料，以提供线束的上述部分的内反射。

根据本发明的另一个方面，这里提供一种使用预定波长的射线束扫描光学记录载体的光阑，所述光阑用于减少线束的一部分的强度，其特征是包含一种具有选定的以提供线束的上述部分的内反射的螺距的胆甾液晶材料。

胆甾液晶与其他类型液晶一样，由长分子组成，这些分子大体上位于同一方向。这个方向称作导向器，用矢量n表示。虽然这些分子在它们两端之间并不是对称的，但是，排在n方向上的分子与排在与n相反方向上的分子，平均上是一样多的。因此，n与-n是等同的。在没有外界影响的条件下，向列液晶自然地采取一种排列，其中导向器是完全一致的。相反，在没有任何外界影响的条件下，胆甾液晶自然地采取一种排列方式，其中，导向器围绕螺旋轴成螺旋形改变方向。在垂直于螺旋轴的各个平面内，导向器是一致的并与该平面平行。导向器与垂直于纵轴的一参考导向器之间的夹角沿螺旋轴线性地改变。导向器转过360°所跨过的距离称之为螺距p。

与其它液晶相似，胆甾液晶也具有双折射性。与导向器平行的线偏振射线所经历的折射率为n_e，与导向器垂直的线偏振射线所经历的折射率为n_o。胆甾液晶层能显出各种各样的光学性质，这些性质取决于胆甾材料的折射率n_e，n_o和垂直螺距p，入射线的波长λ，入射线的相对于材料的螺旋轴所形成的入射角θ以及层的厚度。其中一个性质是偏振选择的(基本上全部)内反射。当θ＝0时，反射波段出现在λ_min＝n_op和λ_max＝n_ep二者之间。这种反射的偏振选择特性在于，只有一种圆偏振才被反射，这个圆偏振与胆甾的螺旋有着相同的螺旋性。该层对反向的圆偏振射线是(基本上完全)透射的。当θ≠0时，反射波段位于下式的λ_min和λ_max二者之间。 ${\mathrm{\λ}}_{\min }=n_{o}p\sqrt{1-\sin {\mathrm{\θ}}^2/{\stackrel{\‾}{n}}^2}$ ${\mathrm{\λ}}_{\max }=n_{e}p\sqrt{1-\sin {\mathrm{\θ}}^2/{\stackrel{\‾}{n}}^2},$ n＝(n_o+n_e)/2.

本发明各种实施例的更多的特点和优越性，通过下面仅用举例方式对本发明优选实施例的描述将变得更明显，这涉及一些附图，其中：

图1对装置的各种组件做了示意的说明，这些组件在本发明的第一至第四实施例中都是通用的；

图2示意地说明了本发明第一实施例中物镜的配置；

图3图示了图2配置的反射特性；

图4示意地说明了本发明的第二实施例；

图5(A)和图5(B)图示了图4配置的反射特性；

图6(A)和图6(B)示意地说明了本发明的第三实施例。

图1对装置的各种组件做了示意的说明，这些组件在下面要叙述的，用于扫描光学记录载体1的第一至第四实施例中都是通用的。在这些实施例中，记录载体1是光盘，它将用举例的方式在下面予以阐述。

光盘1包含透明层2，在其一侧上，安置至少一个信息层3。信息层面对远离透明层的一侧由保护层4保护以防周围环境影响。透明层面向装置的一侧是光盘的进入面5。通过提供对信息层或层的机械支持，透明层2起着光盘基板的作用。或者，让透明层2只起保护信息层3的作用，而机械支持由信息层另一侧上的一个层来提供，比如由保护层4提供，或者由另外的信息层和与最上面信息层相连的透明层来提供。

信息可用光学能检测的标记这种形式存入光盘的信息层3或多个信息层，这些标记基本上按平行，同心或螺旋轨迹的形式予以安排，这些没有在图1中画出。这些标记可采用任何光学上可读的形式，比如一些小坑，或者具有一反射系数或某个磁化方向而与周围环境不同的一些区域，或是这些形式的组合。

扫描装置包括射线源6，例如半导体激光器，它向透镜系统发射发散的射线束7。透镜系统包括沿主光轴13和输出光轴14安排的准直镜9，物镜10和聚光镜11。虽然物镜10在图中表示为单个透镜，但它可以是复合镜，其中，两个或多个透镜元件优选地通过刚性的安装以相互相对的空间固定在一起。物镜10在图中表示为平凸镜；然而其他类型的透镜，如凸凸镜，凸凹镜也可以使用。物镜10还可以包含用于透射光线或反射光线的全息片，或光栅，用来将射线耦合到承载射线束的波导之外。

准直镜9将发散的射线束7转变为被准直的(基本上平行的)线束15。分束器8，比如半透明板，传送入射的线束。物镜10将入射的已被准直的射线束15转变为具有选定的NA的会聚线束17，其到达信息层3上的一个点18。

被信息层3反射后的会聚的射线束17形成发散的被反射的线束19，其沿着向前的会聚线束17的光路返回。物镜10将此被反射的线束19转变为基本上被准直的被反射的线束21，分束器8通过将此被反射的线束21中至少一部分反射到聚光镜11，从而分开了向前的线束和被反射的线束。

聚光镜11将此入射的线束转变为会聚的反射的线束22聚焦于检测系统，此系统在图1中一般都用单个元件23表示(实际上会用多个检测元件)。检测系统截获此射线并将其转换为电信号。这些信号之一是信息信号24，它的数值代表了从信息层3读取的信息。另一个信号是聚焦误差信号25，它的数值代表了光点18和信息层3之间在高度上的轴差。

信号25被送入聚焦伺服控制器27。聚焦误差信号25被用以产生用于聚焦伺服马达29的聚焦控制信号28，此马达控制物镜10的轴位，这样可使光点18的轴位在光点区域内基本上与信息层3的平面相重合。

不希望有的球面象差有可能出现在光学系统里，例如，当射线束必须要聚焦通过光盘一个深度，而这个深度比物镜当时调准的厚度厚一些或薄一些。这些可以用球面象差补偿辅助光学子系统任选地予以补偿，这样子系统，正像我们的共同未决的申请EP99203184.9中所叙述的，它包含一种电-光装置，置于光路中的分束器8和光盘1之间。这个电-光装置的一些特征在此引入作为参考。

为提高这种配置的信息读取效率，一种偏振修正光学元件，例如1/4波板12最好被安置在光路中，放在分束器8和光盘1之间。该1/4波板12将激光器发出的线偏振射线转换为具有特定螺旋性的圆偏振射线，然后又将它变回线偏振，但垂直于原来的线偏振。分束器8最好是偏振束分束器，它与偏振修正光学元件的共同作用，保证了从分束器8到检测器23的更大的输出效率。

在下面对第一到第四每个实施例的叙述中，应该理解到，上述对图1的讨论都准备应用到每一实施例中去，另外，在图1中表示的一些组件或上述对它的一些修改，也都要被包括在第一到第四每个实施例中。

现在来看图2，在本发明的第一实施例中，图1所示的光学扫描装置的光学系统，包括一种基本上均匀的胆甾液晶层100，它被指定用做选择性光阑。层100具有基本上均一的厚度，位于物镜10和光盘1的位置之间，即，处于向前的射线的会聚部分。如上所述，物镜10包含平凸镜，胆甾层100最好直接安排靠在平凸镜后面平的面上。对于第一预定波长λ₁的射线，层100被设计用于将物镜10的NA限制到NA₁。另一方面，对于第二预定波长λ₂的射线，物镜10的NA不受限制，这样就提供了一个较大的NA，NA₂。这在图2和图3中已有说明，这里NA₁＝sinθ₁，NA₂＝sinθ₂，θ是相对于光轴的传播角度。

为了保证胆甾层100在θ₁和θ₂之间对λ₁是反射的，在直到θ₁对λ₁是透射的，层100的设计要满足以下两个关系式： ${\mathrm{\&lambda;}}_1=n_{o}p\sqrt{1-\sin {{\mathrm{\&theta;}}_1}^2/{\stackrel{\&OverBar;}{n}}^2}---\left(1\right)$ ${\mathrm{\&lambda;}}_1<n_{e}p\sqrt{1-\sin {{\mathrm{\&theta;}}_2}^2/{\stackrel{\&OverBar;}{n}}^2}---\left(2\right)$

此外，所选胆甾螺旋的螺旋性必须与波长为λ₁的圆偏振入射线的螺旋性相同。

最后，为保证层100对λ₂是完全透射的，下面的关系式也必须满足： ${\mathrm{\&lambda;}}_2<n_{o}p\sqrt{1-\sin {\mathrm{\&theta;}}_2^2/{\stackrel{\&OverBar;}{n}}^2}---\left(3\right)$

最终的反射性特征在图3中做了图解说明，图中表示了角度在θ₁和θ₂反射波段所处的位置。可以理解，对于θ₁和θ₂之间的所有角度，波长为λ的射线必将落在反射波段之内。

只要提供具有合适的螺距p和折射系数n_o和n_e的胆甾材料，所有以上关系式都将成立。虽然n_o和n_e变化不大，总体来讲可以假设它们的数值大约为1.5和1.6，而螺距p变化相当大。

用以上关系式提供的一种胆甾层，其具备了选择性光阑的作用，适合于任何标准光盘格式的选定的组合。例如，为了提供CD和DVD兼容的扫描器，上述关系式被设计成满足下列条件：对λ₁＝780nm，NA₁＝0.45(CD)，和λ₂＝650hm，，NA₂＝0.60(DVD)。对于任何两个不同的格式，如序言中所描述的那些，波长与NA的其它的组合，都将类似地为胆甾层100的螺距p提供合适的数值。

胆甾层100对于被反射的射线束是完全透射的而与波长无关，因为此射线的偏振螺旋性一旦从光盘反射回来就被改变了。

这一实施例潜在的缺点在于，胆甾层由于被放在线束的会聚部分，会把连续改变的径向相位变化或球面像差引入线束。然而，正如上述，这些可被补偿。

在上述的实施例中可以使用单个的激光源6，用以产生不同波长λ₁和λ₂的射线束。另外，也可以使用两个独立的激光源。这一点也适用于下面要叙述的本发明的第二实施例。

现在来看图4，在本发明的第二实施例中，图1的光学扫描装置中的光学系统包含非均匀的胆甾液晶层200，它被设计用做选择性光阑。

层200具有基本上均匀的厚度，置于1/4波板12和物镜10之间，即在射线束的被准直部分。因此，层200不会产生连续改变的径向相位变化。层200最好直接安排靠在1/4波板后面的平面的面上，这在图4中没有表示出来。

正如上面对第一实施例的描述，层200被设计用来按入射线的波长来改变扫描装置光学系统的NA。对第一预定波长λ₁的射线，层200被设计成把物镜10的NA限制到NA₁。另一方面，对第二预定波长λ₂的射线，物镜10的NA不受限制，这样就提供了一个较大的NA，NA₂。

在此实施例中，层200包含两个部分，一个圆的中心部分202和一个靠外的环形圈部分204。这两部分分别有不同的螺距p_centre和p_ring。这两部分可分别制作然后装在一起。更有效的方法是，制作一个具有局部变化螺距的单个胆甾液晶层，这种方法已被叙述过，比如我们共同未决申请WO 00/34808以及EP99203288.8。环部分204在位置上对应于所要求的NA的变化，即从NA₁到NA₂。环部分204的螺距p_ring被选择以便对第一预定波长λ₁提供(基本上全部)内反射。尽管对提供位于λ₁上的反射波段的p_ring可取任何值，最大量的反射被提供在反射波段的中心。因此，p_ring的优选值是：

p_ring＝λ₁/n                                   (4)

其中 $\stackrel{\&OverBar;}{n}=\frac{n_o+n_e}{2}.$

为使光阑按要求运行还需满足的其它关系式如下：

p_ring＞λ₂/n_o      或       p_ring＜λ₂/n_e      (5)

p_centre＞λ₂/n_o    或       p_centre＜λ₂/n_e    (6)

p_centre＞λ₁/n_o    或       p_centre＜λ₁/n_e    (7)

在上述中我们假设，第二波长λ₂的射线与第一波长的射线以及胆甾材料的螺旋有着相同的圆偏振。然而，通过安排第二波长的射线具有反向圆偏振，胆甾层2 00也可做成是透射的，这时关系式(5)和(6)不需被应用。

仅用以上公式可提供有效光阑，这个光阑可改变其中含有层200的光学系统的NA，尽管这是可能的，然而第二实施例的最显著特点却是，穿过层200的射线束的相位分布没有被层本身所改变。就第二波长λ₂而言，这要求靠外部分204所产生的光路长度与靠内部分202所产生的光路长度相等。只要给螺距p_centre选择一个合适的数值这是可以达到的。

当射线圆偏振的螺旋性与胆甾螺旋的螺旋性相同时，波长为λ₂的射线经历的相位变化如下式所示： $\mathrm{\&phi;}-=\frac{2\mathrm{\&pi;d}\stackrel{\&OverBar;}{n}}{\mathrm{\&lambda;}}-\frac{\mathrm{\&pi;d}{\left(\mathrm{\&Delta;n}\right)}^2}{4\mathrm{\&lambda;}\stackrel{\&OverBar;}{n}}\frac{{(\stackrel{\&OverBar;}{n}p/\mathrm{\&lambda;})}^2}{(\stackrel{\&OverBar;}{n}p/\mathrm{\&lambda;})-1}---\left(8\right)$

另一方面，对于圆偏振中具有反向螺旋性波长为λ₂的射线，它所经历的相位变化如下式所示： $\mathrm{\&phi;}+=\frac{2\mathrm{\&pi;d}\stackrel{\&OverBar;}{n}}{\mathrm{\&lambda;}}+\frac{\mathrm{\&pi;d}{\left(\mathrm{\&Delta;n}\right)}^2}{4\mathrm{\&lambda;}\stackrel{\&OverBar;}{n}}\frac{{(\stackrel{\&OverBar;}{n}p/\mathrm{\&lambda;})}^2}{(\stackrel{\&OverBar;}{n}p/\mathrm{\&lambda;})+1}---\left(9\right)$

已经发现，将出现在中心部分202和外环部分204的相位变化进行匹配是可能的，在这里层的厚度处处都是均匀的。圆偏振射线的螺旋性与胆甾螺旋的螺旋性最好是同样的。为了匹配这些相位变化，下面的关系式是适用的： $\frac{{(\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{center}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2)}^2}{\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{center}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2)-1}=\frac{{(\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{ring}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2)}^2}{(\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{ring}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2)-1}---\left(10\right)$

此式的解如下： $\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{center}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2=\frac{\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{ring}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2}{(\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{ring}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2)-1}---\left(11\right)$

用另一种方法陈述，其解是： $p_{\mathrm{center}}=\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_2/\stackrel{\&OverBar;}{n}}{1-{\mathrm{\&lambda;}}_2/{\mathrm{\&lambda;}}_1}---\left(12\right)$

这样，用上述中心部分202和外环部分204胆甾螺旋螺距选定的值，就有可能提供一个层200，当把它放在射线被准直的部分时，在向前的射线中，这个层200不产生径向相位差。例如，当λ₁＝780nm(CD)，λ₂＝660nm(DVD+RW)， n＝1.5时，给出的解是p_ring＝0.52μm，p_centre＝2.9μm。对任何两个不同格式的其他波长的组合，如序言里提到的那些，将同样为将用于光学扫描装置的胆甾层200提供合适的螺距值。

由于在光盘上一经反射，圆偏振的螺旋性将反转，径向相位变化必定在返回的射线中出现。然而这是比较微弱的，对系统的运行没有多大影响，或者根据需要予以补偿。在射线靠内部分和靠外部分之间引入的相位差由下式给出： $\mathrm{\&Delta;\&phi;}=\frac{\mathrm{\&pi;d}{\left(\mathrm{\&Delta;n}\right)}^2}{4{\mathrm{\&lambda;}}_2\stackrel{\&OverBar;}{n}}[\frac{{(\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{center}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2)}^2}{(\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{center}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2)+1}-\frac{{(\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{ring}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2)}^2}{(\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{ring}}/{\mathrm{\&lambda;}}_2)+1}]---\left(13\right)$

为了提供充分的光阑效果，由环部分204提供的对波长为λ₁的射线的反射总量应该是足够的。射线振幅减少到1/e时所跨过的距离被称做透入深度l，它可用下式确定： $l=\frac{\sqrt{2}}{\mathrm{\&pi;}}\frac{\stackrel{\&OverBar;}{n}{p}_{\mathrm{ring}}}{\mathrm{\&Delta;n}}---\left(14\right)$

对于Δn＝n_e-n_o＝0.1的双折射，透入深度l大约为3.5μm。对于波长为λ₁的射线在外环部分204的透射总量最好为1％或少一些，在这种情况下，层的厚度d优选为log 10，即2.3，乘以l。再取Δn＝0.1，层200的优选厚度为至少8.1μm。

在上述第二实施例中，描述了这样一个层，它有中心和外环胆甾两部分，并且这些部分之间的厚度是均匀的，但应该提到，相似的光阑效果也可以只用胆甾外环部分单独获得，或者用中心外环部分，但厚度不同。另外，上述非均匀光阑也可用在光学系统的非准直部分。

在上述本发明第一和第二实施例中，不同的射线波长被使用时，光阑效应被用来在不同的NA之间进行切换。在下面将被描述的本发明第三和第四实施例中，光阑效应被用来在不同的NA之间进行切换而不必改变所用射线的波长。

现在来看图6(A)和图6(B)，在本发明的第三实施例中，一个与上述第一实施例中相似的胆甾层100，和一个偏振开关元件300例如一个众所周知的扭曲向列(TN)液晶盒结合一起使用。TN盒300在断开状态时有效，可以90°改变入射光线的线偏振(从p态到s态)。而当适当的电压施加在TN盒300的电极上时，处于接通状态，射线的线偏振不受TN盒的影响(即p态仍保持p态)。为在启动TN盒300时使光圈从NA₁(＝sinθ₁)变到NA₂(＝sinθ₂)，设计下列关系式对胆甾层100成立： $\mathrm{\&lambda;}=n_{o}p\sqrt{1-\sin {{\mathrm{\&theta;}}_1}^2/{\stackrel{\&OverBar;}{n}}^2}---\left(16\right)$ $\mathrm{\&lambda;}\&le;n_{e}p\sqrt{1-\sin {{\mathrm{\&theta;}}_2}^2/{\stackrel{\&OverBar;}{n}}^2}---\left(17\right)$

在TN盒300的一种状态下，入射线圆偏振的螺旋性与胆甾材料的螺旋性一致，在这种情况下(基本上全)内反射出现在层100的靠外部分(图6(B))。

在另一种状态下，射线有相反的螺旋性，全部线束穿过该层(图6(A))。在这个状态下，射线被反射时就采用相反的螺旋性，因此反转线束的靠外部分被反射回到光盘，且不可能对检测器上的读出信号提供任何有用的补充。然而，线束的附加的靠外部分，当处于接通状态时，仅能用做“写”的目的。

在本发明的第四实施例中，根据上述第二实施例中安排的胆甾层200被用于图3的装置中，以代替第一实施例中的胆甾层100。

通过以上的描述应该理解到，本发明提供了多种光学扫描装置的实施例，所述光学扫描装置包含装置，该装置利用以由光阑提供的各种不同的数值孔径进行扫描来扫描预定的不同格式如CD和DVD的光学记录载体。光阑包含具有一个或几个选定螺距的胆甾液晶材料，这些螺距为光阑提供了所需波长-和/或偏振-选择特性。

上面叙述了各种实施例连同一些修改和变更，这里需要理解的是，本发明不仅仅限于这些。各种各样进一步的修改和变更可能会被采用，而不偏离本发明的范围，这在附带的权利要求中予以明确。

Claims (24)

1.一种用于扫描光学记录载体的光学扫描装置，该装置包含用于产生预定波长的射线束的射线源，此线束沿着本装置的光轴被引导，本装置还包含一种用于减少线束的一部分的强度的光阑，其特征是，所述光阑包含一种被选定来提供线束的所述部分的内反射的螺距的胆甾液晶材料。

2.如权利要求1所述的光学装置，其中，装置被安排使线束在所述光阑处处于非准直状态，而且，所述光阑被安排为对选定的入射角范围提供内反射，借此，线束的所述部分在其非准直状态落在光阑上。

3.如权利要求2所述的光学装置，其中，线束的所述部分是从光轴径向地间隔的一个部分，而且线束在所述光轴选定的部分上处于会聚状态。

4.如权利要求3所述的光学扫描装置，其中，所述装置包含物镜，用于将线束聚焦在所述光学记录载体的一个点上，并且所述光阑位于物镜和光学记录载体之间。

5.如权利要求1～4中任何一个所述的光学装置，其中，所述光阑仅包含基本上均匀螺距的胆甾材料。

6.如权利要求1所述的光学装置，其中，装置被安排以使线束在所述光阑处基本上处于被准直的状态，并且，具有选定的螺距用以提供线束所述部分的内反射的所述胆甾液晶材料被有选择地置于所述线束的所述部分。

7.如权利要求6所述的光学扫描装置，其中，所述装置包含物镜，用于将线束聚焦在所述光学记录载体的一个点上，并且所述光阑位于辐射源和物镜之间。

8.如权利要求6或7所述的光学装置，其中，所述光阑包含螺距变化的胆甾液晶材料，材料具有在一范围内提供所述内反射的螺距，被选择地放在线束的所述部分。

9.如权利要求6，7或8所述的光学装置，其中，具有选定的螺距用以提供线束所述部分的内反射的所述胆甾液晶材料包含环形圈部分。

10.如前面的任何一个权利要求所述的光学装置，包含辐射源，用于产生不同预定波长的不同射线束，所述胆甾材料的所述螺距被选择以便使所述光阑对所述不同的线束基本上是完全透射的。

11.如权利要求9和10所述的光学装置，其中，所述光阑包含在所述环形圈内的靠内部分，所述靠内部分包含螺距不同于所述环形圈部分的胆甾材料，该不同的螺距被选择以便使其无论对所述第一次提到的线束，还是对所述的不同的线束基本上都是完全透射的。

12.如权利要求11所述的光学装置，其中，所述靠内部分和所述环形圈部分包含选定螺距的胆甾材料，以便匹配所述第二线束被传送通过所述光阑时所经历的相位变化。

13.如权利要求1～9中任何一个所述的光学装置，包含偏振修正元件，用来在所述光阑上有选择地修改线束的偏振，这样就可以在两种状态之间切换，一个状态是其中线束的所述部分是被内反射的，另一个是，其中线束的所述部分基本上是完全被传送的。

14.如前面的任何一个权利要求所述的光学装置，其中，所述光阑包含一个基本上均匀厚度的层。

15.如前面的任何一个权利要求所述的光学扫描装置，所述装置包含装置，其使用由所述光阑提供的不同数值孔径进行扫描以扫描预定的不同物理格式的光学记录载体。

16.一种用于使用预定波长的射线束来扫描光学记录载体的光阑，所述光阑用于减少线束的一部分的强度，其特征是，所述光阑包含具有用以提供线束所述部分的内反射的选定螺距的胆甾液晶材料。

17.如权利要求16所述的一种光阑，它是被安排当线束在所述光阑处于非准直状态时，所述光阑安排为选定的入射角范围提供内反射，借此，线束的所述部分以非准直状态落在光阑上。

18.如权利要求16或17所述的光阑，其中，所述光阑仅包含基本上均匀螺距的胆甾材料。

19.如权利要求16所述的光阑，它被安排当线束在所述光阑处于基本上被准直状态时，具有选定螺距以提供线束所述部分的内反射的所述胆甾液晶材料被有选择地放在所述线束的所述部分。

20.如权利要求19所述的光阑，其中，所述光阑包含螺距变化的胆甾液晶材料，具有在一范围内提供所述内反射的螺距的材料被有选择地置于所述光阑内。

21.如权利要求20所述的光阑，其中，具有选定的螺距以提供线束所述部分的内反射的所述胆甾液晶材料包含环形圈部分。

22.如权利要求21所述的一种光阑，其中，所述光阑包括在所述环形圈部分内的靠内部分，所述靠内部分包括与所述环形圈部分不同的螺距的胆甾材料。

23.如权利要求22所述的光阑，其中，所述靠内部分和所述环形圈部分包括

选定螺距的胆甾材料，以便匹配当所选线束被传送通过所述光阑时所产生的相位变化。

24.如权利要求16-23的光阑，其中所述光阑包括基本均匀厚度的胆甾层。

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