FR2772506A1 - Systeme de lecture optique compact pour une utilisation avec des disques optiques d'epaisseurs differentes - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système de lecture optique compact pour une utilisation avec des disques optiques d'épaisseurs différentes.Le système est caractérisé en ce qu'il comprend notamment un dispositif optique (230), disposé entre une lentille d'objectif (240) et un séparateur de faisceau (220), ayant des première et seconde régions (230-1, 230-2) fonctionnant dans l'un de premier et second modes électriquement commutables, où la première région (230-1) est transmissive dans l'un ou l'autre des premier et seconds modes et la seconde région (230-2) n'est pas transmissive dans le premier mode et partiellement transmissive dans le second mode.L'invention trouve application dans le domaine des disques optiques.
Description
La présente invention concerne un système de lecture optique et, plus particulièrement, un système de lecture optique perfectionné de dimension réduite en incorporant dans celui-ci un séparateur de faisceau intégré pour lire des signaux d'information dà la fois des disques optiques mince et épais.
Comme cela est bien connu, une source de lumière de courte longueur d'onde et une grande ouverture numérique (ON) sont des exigences optiques importantes dans des têtes de lecture optique pour réaliser la reproduction de données à partir d'un support de stockage optique de densité élevée. De ce fait, une lentille de grande ouverture numérique, par exemple, de 0,6, est de préférence utilisée dans une tête optique pour une utilisation avec un disque vidéo numérique (DVD) de densité élevée ayant une épaisseur, par exemple, de 0,6 mm. Cependant, si une telle tête optique pour lire le disque optique mince est utilisée pour lire un disque compact (CD) d'une épaisseur conventionnelle de 1,2 mm, l'aberration sphérique causée par la différence en épaisseur du disque optique doit être corrigée.
L'une des têtes optiques introduite pour résoudre le problème est une tête optique à double focalisation avec un élément optique holographique (HOE) représenté en figure 1.
La figure 1 illustre une tête optique à double focalisation conventionnelle 100 pouvant reproduire des signaux dsinformation mémorisés dans des disques optiques d'épaisseurs différentes, comme cela est en outre décrit dans Kanda et Hayashi, "Dual Focus Optical
Head for 0,6 mm and 1,2 mm disks", SPIE Vol. 2338 Ontical Date Storase (1994)/283. La tête optique à double focalisation 100 comprend : une source de lumière 126 pour produire un faisceau de lumière, un séparateur de faisceau 106, une lentille de collimation 108, un élément optique holographique 110, une lentille d'objectif 112, une lentille cylindrique 104 et un détecteur 102 pourvu de quatre cellules photoélectriques. Un faisceau de lumière de la lentille de collimation 108 est séparé en faisceaux de lumière diffractée du Oème ordre et du ler ordre par l'élément optique holographique 110, qui sont ensuite focalisés par la lentille d'objectif 112, où la longueur focale du faisceau de lumière diffractée du ler ordre 128 est supérieure à celle du faisceau de lumière diffractée du
Oème ordre 124.
Head for 0,6 mm and 1,2 mm disks", SPIE Vol. 2338 Ontical Date Storase (1994)/283. La tête optique à double focalisation 100 comprend : une source de lumière 126 pour produire un faisceau de lumière, un séparateur de faisceau 106, une lentille de collimation 108, un élément optique holographique 110, une lentille d'objectif 112, une lentille cylindrique 104 et un détecteur 102 pourvu de quatre cellules photoélectriques. Un faisceau de lumière de la lentille de collimation 108 est séparé en faisceaux de lumière diffractée du Oème ordre et du ler ordre par l'élément optique holographique 110, qui sont ensuite focalisés par la lentille d'objectif 112, où la longueur focale du faisceau de lumière diffractée du ler ordre 128 est supérieure à celle du faisceau de lumière diffractée du
Oème ordre 124.
Dans la tête optique 100, le faisceau de lumière diffractée du Oème ordre 124 est utilisé pour reproduire le signal d'information d'une surface d'enregistrement 118 d'un disque optique mince 116. Le faisceau de lumière émis par la source de lumière 126, par exemple, une diode laser, entre dans l'élément optique holographique 110 par l'intermédiaire du séparateur de faisceau 106 et de la lentille de collimation 108, où le séparateur de faisceau 106 réfléchit partiellement le faisceau de lumière par une surface incorporée dans celui-ci et la lentille de collimation 108 rend le faisceau de lumière du séparateur de faisceau 106 parallèle. Le faisceau de lumière diffractée du Oème 124 est focalisé sur la surface d'enregistrement 118 du disque optique mince 116 par la lentille d'objectif 112.
L'élément optique holographique 110 joue simplement le rôle d'une plaque parallèle pour le faisceau de lumière diffractée du Oème ordre 124 du faisceau de lumière parallèle. Lorsque le faisceau de lumière diffractée du
Oème ordre 124 est réfléchi par le disque optique mince 116 à l'élément optique holographique 110 par l'intermédiaire de la lentille d'objectif 112, l'élément optique holographique 110 joue également le rôle d'une plaque parallèle. Le faisceau de lumière diffractée du Oème ordre 124, après passage à travers la lentille de collimation 108 et le séparateur de faisceau 116, devient astigmatique en vertu du passage a travers la lentille cylindrique 104, permettant au détecteur 102 de lire le signal d'information de la surface d'enregistrement 118 du disque optique mince 116.
Oème ordre 124 est réfléchi par le disque optique mince 116 à l'élément optique holographique 110 par l'intermédiaire de la lentille d'objectif 112, l'élément optique holographique 110 joue également le rôle d'une plaque parallèle. Le faisceau de lumière diffractée du Oème ordre 124, après passage à travers la lentille de collimation 108 et le séparateur de faisceau 116, devient astigmatique en vertu du passage a travers la lentille cylindrique 104, permettant au détecteur 102 de lire le signal d'information de la surface d'enregistrement 118 du disque optique mince 116.
Cependant, afin de reproduire le signal d'information d'une surface d'enregistrement 120 d'un disque optique épais 122, le faisceau de lumière diffractée du ler ordre 128 transmis par l'élément optique holographique 110 est utilisé. Dans ce cas, l'élément optique holographique 110, en combinaison avec la lentille d'objectif 112, fonctionne comme une lentille pour focaliser le faisceau de lumière diffractée du ler ordre 128 sur la surface d'enregistrement 120 du disque optique épais 122. De ce fait, la tête optique 100 pour une utilisation avec le disque optique mince 116 est également capable de reproduire le signal d'information de la surface d'enregistrement 120 du disque optique épais 122.
L'un des inconvénients associés à la tête optique conventionnelle ci-dessus décrite 100 est le rendement optique de celle-ci apparaissant à partir de l'utilisation de l'èlement optique holographique 110, où soit le faisceau de lumière diffractée du Oème ordre soit le faisceau de lumière diffractée du ler ordre est utilisé en lisant l'information à partir d'un disque.
Un autre problème présent dans la tête optique 100 est une grande dimension de celle-ci à cause de l'utilisation de la lentille cylindre 104 qui est située entre le détecteur optique 102 et le séparateur de faisceau 106, rendant de la sorte la dimension globale de la tête optique 100 encombrante.
C'est, de ce fait, un but principal de la présente invention de réaliser un système de lecture optique ayant une dimension réduite et une structure plus simple pour lire un disque optique mince et un disque optique épais.
Selon un aspect de la présente invention, on prévoit un système de lecture optique, caractérisé en ce qu'il comprend : une source de lumière ; un détecteur optique ; une lentille d'objectif ; un séparateur de faisceau ayant des première et seconde surfaces sensiblement parallèles l'une à l'autre, la première surface réfléchissant une première portion d'un faisceau de lumière incident à celle-ci et transmettant une seconde portion de celle-ci et la seconde surface étant réfléchissante à un faisceau de lumière incident à celle-ci transmis à travers la première surface ; et un dispositif optique, disposé entre la lentille d'objectif et le séparateur de faisceau, ayant des première et seconde régions pour un fonctionnement commutable électriquement dans l'un d'un premier et d'un second modes, où la première région est transmissive dans le premier ou le second mode et la seconde région n'est pas transmissive dans le premier mode et partiellement transmissive dans le second mode.
Selon un autre aspect de la présente invention, on prévoit un système de lecture optique caractérisé en ce qu'il comprend : une source de lumière pour un premier faisceau de lumière qui est linéairement polarisée ; un détecteur optique ; une lentille d'objectif ; un élément optique ayant une surface qui réflechit le premier faisceau de lumière incident à celle-ci et transmettant un second faisceau de lumière qui est polarisée perpendiculairement au faisceau de lumière ; et un dispositif optique, disposé entre la lentille d'objectif et le séparateur de faisceau, ayant des première et seconde régions fonctionnant dans l'un des premier et second modes commutables électriquement, où la première région est transmissive dans le premier ou le second mode et la seconde région n'est pas transmissive dans le premier mode et partiellement transmissive dans le second mode.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels
-la figure 1 représente un schéma schématique d'une tête optique de l'art antérieur
- la figure 2 représente un schéma schématique d'un système de lecture optique selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, lorsqu'un disque optique épais est chargé sur un plateau de disque
- les figures 3A et 3B expliquent le fonctionnement du dispositif optique tel que représenté en figure 2, lorsqu'une tension prédéterminée vcc n'est pas appliquée à celui-ci
- la figure 4 décrit un schéma schématique d'un système de lecture optique selon le premier mode de réalisation préféré de la présente invention, lorsqu'un disque optique mince est chargé sur un plateau de disque
- les figures 5A et 5B fournissent des schémas explicatifs du fonctionnement du dispositif optique comme représenté en figure 4, où la tension Vcc est appliquée à celui-ci
- la figure 6 représente un schéma schématique d'un système de lecture optique selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention ; et
- la figure 7 illustre un schéma schématique d'un système de lecture optique selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention.
-la figure 1 représente un schéma schématique d'une tête optique de l'art antérieur
- la figure 2 représente un schéma schématique d'un système de lecture optique selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, lorsqu'un disque optique épais est chargé sur un plateau de disque
- les figures 3A et 3B expliquent le fonctionnement du dispositif optique tel que représenté en figure 2, lorsqu'une tension prédéterminée vcc n'est pas appliquée à celui-ci
- la figure 4 décrit un schéma schématique d'un système de lecture optique selon le premier mode de réalisation préféré de la présente invention, lorsqu'un disque optique mince est chargé sur un plateau de disque
- les figures 5A et 5B fournissent des schémas explicatifs du fonctionnement du dispositif optique comme représenté en figure 4, où la tension Vcc est appliquée à celui-ci
- la figure 6 représente un schéma schématique d'un système de lecture optique selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention ; et
- la figure 7 illustre un schéma schématique d'un système de lecture optique selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention.
En se référant aux figures 2 à 7, on a illustré des systèmes de lecture optique selon des modes de réalisation préférés de la présente invention. Il doit être noté que des parties analogues apparaissant aux figures 2 à 7 sont représentées par des chiffres de référence analogues.
En figure 2, on a représenté un schéma schématique d'un système de lecture optique 200 fonctionnant dans l'un des premier et second modes électriquement commutables selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention. Le système de lecture optique 200 comprend une source de lumière 210, par exemple un laser à semi-conducteur, pour produire un faisceau de lumière, qui peut être d'un faisceau de lumière non polarisée ou d'un premier faisceau linéairement polarisé, par exemple, polarisé en P, avec une longueur d'onde X ; un séparateur de faisceau 220 pourvu d'une base 223 transparente au faisceau de lumière et de première et seconde surfaces 222, 224 ; un dispositif optique 230 ; une lentille d'objectif 240 ; et un détecteur optique 260. Le séparateur de faisceau 220 peut être produit, par exemple, en déposant sur la première surface 222 un premier matériau qui réfléchit la première composante linéairement polarisée, par exemple, une composante polarisée P, d'un faisceau de lumière frappant celle-ci et transmet l'autre composante linéairement polarisée, par exemple, une composante polarisée en S, du faisceau de lumière, et en revêtant sur la seconde surface 224 un second matériau qui réfléchit un faisceau de lumière frappant celui-ci.
Lorsqu'un disque optique épais 252 ayant, par exemple, une épaisseur de 1,2 mm, est chargé sur un plateau de disque (non représenté), le système de lecture 200 fonctionne dans le premier mode, où aucune tension n'est appliquée au dispositif optique 230. Dans le premier mode, une région centrale 230-1 du dispositif optique 230 est transmissive et sert comme ouverture, tandis qu'une région périphérique 230-2 de celui-ci devient non transmissive ou opaque au faisceau à partir du séparateur de faisceau 230, comme cela sera décrit en détail ci-après.
Lorsque le faisceau de lumière émanant de la source de lumière 210 tombe sur le séparateur de faisceau 220, la première surface 222 de celui-ci réfléchit la composante polarisée en P du faisceau de lumière en un premier faisceau de lumière polarisée en P au dispositif optique 230. Une portion du premier faisceau de lumière polarisée en P frappant la région centrale 230-1 du dispositif optique 230 est convertie en un premier faisceau de lumière polarisée circulairement après passage à travers celui-ci. Le premier faisceau de lumière polarisée circulairement est focalisé sur une surface d'enregistrement du disque optique chargé 252 par la lentille d'objectif 240 et reréfléchi à celle-ci pour entrer dans la région centrale 230-1. La portion restante du premier faisceau de lumière polarisée en P est obstruée par la région périphérique 230-2 du dispositif optique 230. De ce fait, la portion restante qui est représentée par les lignes en pointillés en figure 2 n'est pas utilisée pour lire des signaux d'information du disque optique chargé 252.
La portion du premier faisceau de lumière polarisée circulairement entrant la région centrale 2301 est convertie en un premier faisceau de lumière polarisée en S après passage à travers celle-ci. Le premier faisceau de lumière polarisée en S, après passage à travers la première surface 222 et la base 223 du séparateur de faisceau 220, tombe sur la seconde surface 224 du séparateur de faisceau 220. La seconde surface 224 du séparateur de faisceau 220 réfléchit le premier faisceau de lumière polarisée en S qui est tombé sur celle-ci vers le dispositif optique 260.
En se référant à la figure 3A, on a représenté une vue en coupe du dispositif optique 230 représenté en figure 2. Dans le premier mode, la tension Vcc n'est pas appliquée à des électrodes transparentes inférieure et supérieure 233, 235 du dispositif optique 230 en ouvrant un commutateur 238. Le dispositif optique 230 comprend une lame quart d'onde (x/4) 232, les électrodes transparentes inférieure et supérieure 233, 235 réalisées, par exemple, en ITO (oxyde d'indium et d'étain) ou analogue, un dispositif à cristaux liquide 234 et un polariseur linéaire 236. Dans le mode de réalisation préféré, l'électrode transparente inférieure 233 est formée en haut de la lame quart d'onde 232 et le cristal liquide 234A, l'électrode transparente supérieure 235 et le polariseur linéaire 236 sont montés sur une région périphérique de l'électrode transparente inférieure 233, séquentiellement, de sorte que la région périphérique 230-2 correspond à une région du dispositif optique 230 sous le polariseur linéaire 236.
Lorsque le premier faisceau de lumière polarisée en P réfléchi par la première surface 222 du séparateur de faisceau 220 entre dans la lame quart d'onde 232 qui change la phase du premier faisceau de lumière polarisée en P de B/4, de la sorte le premier faisceau de lumière polarisée en P devient un faisceau de lumière polarisée circulairement. Le faisceau de lumière polarisée circulairement frappe le dispositif à cristaux liquides 234. Le dispositif à cristaux liquides 234 est divisé en un cristal liquide 234A sous la forme d'un disque annulaire et un espace vide 234B par un cercle interne 234C du cristal liquide 234A, comme représenté en figure 3B. Le cristal liquide 234A est disposé entre les électrodes transparentes inférieure et supérieure 233, 235. Le cristal liquide 234A est réalisé en un cristal à double réfraction tel qu'un cristal liquide nématique ou analogue. Dans le mode de réalisation préféré, l'épaisseur du cristal liquide 234A est établie à une valeur d'épaisseur qui change la phase du faisceau de lumière polarisée en P d'un nombre impair multiple de k/4, lorsque la tension Vcc n'est pas appliquée aux électrodes 233, 235.
De ce fait, une portion du faisceau de lumière polarisée circulairement qui frappe le cristal liquide 234A est convertie en un faisceau de lumière polarisée en S après transmission à travers celui-ci, tandis qu'une portion restante du faisceau de lumière polarisée circulairement qui passe à travers l'espace vide 234B du dispositif à cristaux liquide 234 reste inchangée, obtenant de la sorte le premier faisceau de lumière polarisée circulairement. Ensuite, le faisceau de lumière polarisée en S est bloqué par le polariseur linéaire 236, de sorte que la région centrale 230-1 correspondant à l'espace vide 234B du dispositif optique 230 sert comme la forme d'ouverture pour former une section d'un faisceau de lumière tombant sur la lentille d'objectif 240. Il est préférable que le polariseur linéaire 236 soit sous la forme d'un disque annulaire dont le cercle interne est égal à celui du cristal liquide 234A. Le faisceau de lumière passant à travers la région centrale 230-1 frappe la lentille d'objectif 240 comme le premier faisceau de lumière polarisée linéairement et se focalise sur le disque optique chargé 252. Le premier faisceau de lumière polarisée circulairement est ensuite réfléchi par le disque optique chargé 252 et frappe la lame quart d'onde 232 après passage à travers l'électrode transparente inférieure 233, de la sorte le premier faisceau de lumière polarisée circulairement est converti en le premier faisceau de lumière polarisée en S. Le premier faisceau de lumière polarisée en S sort du dispositif optique 230 et entre dans le séparateur de faisceau 220.
Lorsqu'un disque optique mince 250 ayant, par exemple, une épaisseur de 0,6 mm, est chargé sur le plateau de disque, le système de lecture 200 fonctionne dans le second mode représenté en figure 4. Dans le second mode, une tension prédéterminée Vcc est appliquée au dispositif optique 230 de sorte que les régions centrale et périphérique 230-1, 230-2 sont transmissives. De ce fait, toute l'aire du dispositif optique 230 fonctionne comme une forme d'ouverture pour former une section d'un faisceau de lumière dirigé sur la lentille d'objectif 240, comme cela décrit en détail ci-après.
Lorsque le faisceau de lumière émanant de la source de lumière 210 tombe sur le séparateur de faisceau 220, la première surface 222 de celui-ci réfléchit le premier faisceau de lumière polarisée en P au dispositif optique 230. La portion du premier faisceau de lumière polarisée en P tombant sur la région centrale 230-1 du dispositif optique 230 représenté en figure 4 se comporte de façon similaire à celle du premier faisceau de lumière polarisée en P représenté en figure 2. Cependant, la portion restante du premier faisceau de lumière polarisée en P dirigée sur la région périphérique 230-2 est différente de celle du premier faisceau de lumière polarisée en P comme représenté en figure 2. Il doit être noté que la portion et les portions restantes du premier faisceau de lumière polarisée linéairement représentées respectivement par des lignes en pointillés et en trait fort, représentées en figure 4 sont utilisées pour lire des signaux d'information du disque optique chargé 250.
Dans le second mode, la portion restante du premier faisceau de lumière polarisée linéairement tombant sur la région pérpiphérique 230-2 du dispositif optique 230 est également convertie en un faisceau de lumière polarisée circulairement et une composante polarisée en P de celui-ci entre dans la lentille d'objectif 230 après passage à travers celui-ci. La composante polarisée en P du faisceau de lumière polarisée circulairement est focalisée sur une surface d'enregistrement du disque optique chargé 250 par la lentille d'objectif 240 et re-réfléchie à celle-ci aux régions périphériques 230-2. La composante polarisée en
P du faisceau de lumière polarisée circulairement entrant la région périphérique 230-2 est convertie en un second faisceau de lumière polarisée circulairement après passage à travers celle-ci. Une composante de lumière polarisée en S du second faisceau de lumière polarisée circulairement, après passage à travers la première surface 222 et la base 223 du séparateur de faisceau 220, tombe sur la seconde surface 224 du séparateur de faisceau 220. La seconde surface 224 du séparateur de faisceau 220 réfléchit la composante de lumière polarisée en S du second faisceau de lumière polarisée circulairement dirigé sur celle-ci au détecteur optique 260 après passage à travers la première surface 222.
P du faisceau de lumière polarisée circulairement entrant la région périphérique 230-2 est convertie en un second faisceau de lumière polarisée circulairement après passage à travers celle-ci. Une composante de lumière polarisée en S du second faisceau de lumière polarisée circulairement, après passage à travers la première surface 222 et la base 223 du séparateur de faisceau 220, tombe sur la seconde surface 224 du séparateur de faisceau 220. La seconde surface 224 du séparateur de faisceau 220 réfléchit la composante de lumière polarisée en S du second faisceau de lumière polarisée circulairement dirigé sur celle-ci au détecteur optique 260 après passage à travers la première surface 222.
En se référant aux figures 5A et 5B, on a représenté respectivement une vue en coupe du dispositif optique 230 représentée en figure 4 et une vue en plan du cristal liquide 234A. Dans le second mode, le cristal liquide 234A sert comme matériau transparent au faisceau de lumière frappé sur celui-ci, lorsque la tension Vcc est appiquée aux électrodes 233, 235 en fermant un interrupteur 238.
Lorsque le premier faisceau de lumière polarisée en P réfléchi par la première surface 222 du séparateur de faisceau 220 entre dans la lame quart d'onde 232 qui change la phase du premier faisceau de lumière polarisée en P de k/4, le premier faisceau de lumière polarisée en
P devient le faisceau de lumière polarisée circulairement. Le faisceau de lumière polarisée circulairement tombe sur le dispositif à cri taux liquides 234. De ce fait, la portion du faisceau de lumière polarisée circulairement qui frappe le cristal liquide 234A reste inchangée après transmission à travers celui-ci. Ensuite, la composante polarisée en P du faisceau de lumière polarisée circulairement est transmise à travers le polariseur linéaire 236 à la lentille d'objectif 240 de sorte que toute la surface du dispositif optique 230 sert comme la forme d'ouverture pour former une section d'un faisceau de lumière dirigé sur la lentille d'objectif 240. La composante polarisée en P du faisceau de lumière polarisée circulairement est focalisée sur le disque optique chargé 250 par la lentielle d'objectif 240 et re-récléchie à celui-ci au polariseur linéaire 236.
P devient le faisceau de lumière polarisée circulairement. Le faisceau de lumière polarisée circulairement tombe sur le dispositif à cri taux liquides 234. De ce fait, la portion du faisceau de lumière polarisée circulairement qui frappe le cristal liquide 234A reste inchangée après transmission à travers celui-ci. Ensuite, la composante polarisée en P du faisceau de lumière polarisée circulairement est transmise à travers le polariseur linéaire 236 à la lentille d'objectif 240 de sorte que toute la surface du dispositif optique 230 sert comme la forme d'ouverture pour former une section d'un faisceau de lumière dirigé sur la lentille d'objectif 240. La composante polarisée en P du faisceau de lumière polarisée circulairement est focalisée sur le disque optique chargé 250 par la lentielle d'objectif 240 et re-récléchie à celui-ci au polariseur linéaire 236.
La composante polarisée en P du faisceau de lumière polarisée circulairement de la lentille d'objectif 240 tombe sur la lame quart d'onde 232 après passage à travers le polariseur linéaire 236, l'électrode transparente supérieure 235, le cristal liquide 234A et l'électrode transparente inférieure 233, séquentiellement, de la sorte que la composante polarisée en P est convertie en le second faisceau de lumière polarisée circulairement.
En comparaison à la tete optique 100 de l'art antérieur, le système de lecture optique 200 de l'invention accomplit un rendement optique amélioré de celle-ci en incorporant dans celui-ci le dispositif optique 230 qui est capable de fonctionner dans l'un des premier et second modes électriquement commutables selon le disque optique chargé, éliminant de la sorte l'élément optique holographique 110 dans la tete optique 100 de l'art antérieur.
En outre, le système de lecture optique 200 de l'invention a une dimension réduite en comparaison à la tête optique 100 de l'art antérieur. Ceci est réalisé en incorporant dans celui-ci le séparateur de faisceau 220 qui est assez épais pour produire une aberration astigmatique et les première et seconde surfaces 222, 224 de celui-ci, où la première surface 222 est formée en déposant un premier matériau qui réfléchit une composante polarisée d'un faisceau de lumière tombant sur celle-ci et transmet l'autre composante polarisée à travers celle-ci, et la seconde surface 224 du séparateur de faisceau 220 est produite en formant un second matériau qui réfléchit le faisceau de lumière tombant sur celui-ci, éliminant de la sorte la lentille cylindrique 104 dans la tête optique 100 de l'art antérieur et positionnant le détecteur optique 260 à proximité de la source de lumière 210.
En variante, en figure 6, on a représenté un schéma schématique d'un système de lecture optique 300 comprenant dans celui-ci un séparateur de faisceau 320 selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention. Le séparateur de faisceau 320 est similaire à celui du premier mode de réalisation préféré représenté aux figures 2 et 4 à l'excepté qu'une partie 324 d'une seconde surface 325 est revêtue d'un matériau qui réfléchit un faisceau de lumière tombant sur celuici et qu'une partie restante n'est pas revêtue afin de transmettre un faisceau de lumière tombant sur celle-ci.
La seconde surface 325 est séparée en deux par une ligne passant à travers un point où un axe optique coupe la seconde surface 325 et la partie 324 est une partie de la seconde surface 325 en dessous du point d'intersection. L'axe optique est formé en reliant un point central de la lentille d'objectif 240 et un point focal de celle-ci. La partie 324 sert comme bordcouteau, autorisant de la sorte au système de lecture optique 300 de reproduire alternativement des signaux d'information des surfaces d'enregistrement des disques optiques 250, 252 en utilisant un procédé bord-couteau ou aiguille-couteau.
En comparaison au premier mode de réalisation de la présente invention, le second mode de réalisation peut réduire l'épaisseur du séparateur de faisceau 320.
Ceci est réalisé en utilisant la partie 324 de la seconde surface 325 en un bord-couteau ou tranchant. De ce fait, le séparateur de faisceau 320 n'a pas besoin d'être assez épais pour produire une aberration astigmatique. En outre, la partie restante de la seconde surface 325 transmet un faisceau de lumière tombant sur celle-ci à l'extérieur du système de lecture optique 220, réduisant de la sorte des bruits de celui-ci.
On a représenté en figure 7 un schéma schématique d'un troisième mode de réalisation préféré d'un système de lecture optique 400, où le troisième mode de réalisation est similaire au premier mode de réalisation à l'excepté qu'un élément optique 420, par exemple, une lentille cylindrique ou une lentille de Fresnel, ayant une surface de côté arrière 422 prend la place du séparateur de faisceau 220 dans le premier mode de réalisation, où la surface de côté arrière 422 est revêtue d'un matériau qui réfléchit une composante polarisée en P d'un faisceau de lumière tombant sur celui-ci et transmettant l'autre composante polarisée.
Dans un tel système, un faisceau de lumière frappe la surface de côté arrière 422 après avoir été transmise à travers la lentille d'objectif 240 et le dispositif optique 230. La composante polarisée en P du faisceau de lumière est rendue astigmatique par l'élément optique 420 et ensuite s'image sur le détecteur optique 260, permettant de la sorte au système de lecture optique 400 de reproduire alternativement des signaux d'information des surfaces d'enregistrement des disques optiques 250, 252 en utilisant un procédé astigmatique, où le détecteur optique 260 est placé à un point focal de l'élément optique 420.
Le troisième mode de réalisation remplace le séparateur de faisceau 220 dans le premier mode de réalisation de la présente invention par l'élément optique 420, où la surface de côté arrière 422 de celuici joue le rôle du séparateur de faisceau 220 dans le premier mode de réalisation.
Claims (20)
1. Système de lecture optique, caractérisé en ce qu'il comprend
une source de lumière (210)
un détecteur optique (260)
une lentille d'objectif (240)
un séparateur de faisceau (220) ayant des première et seconde surfaces (222, 224) sensiblement parallèles l'une à l'autre, la première surface (222) réfléchissant une première portion d'un faisceau de lumière incident à celle-ci et transmettant une seconde portion de celui-ci et la seconde surface (224) étant réfléchissante à un faisceau de lumière incident à celle-ci transmis à travers la première surface (222) ; et
un dispositif optique (230), disposé entre la lentille d'objectif (240) et le séparateur de faisceau (220), ayant des première et seconde régions (230-1, 230-2) fonctionnant dans l'un de premier et second modes électriquement commutables, où la première région (231) est transmissive dans l'un ou l'autre des premier et second modes et la seconde région (230-2) n'est pas transmissive dans le premier mode et est partiellement transmissive dans le second mode.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première portion est en une première lumière polarisée linéairement et la seconde portion est en une seconde lumière polarisée linéairement.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première région (230-1) du dispositif optique (230) comprend un moyen pour changer un faisceau de lumière d'une première lumière polarisée linéairement en un faisceau de lumière d'une lumière polarisée circulairement et convertir un faisceau de lumière d'une lumière polarisée circulairement en un faisceau de lumière d'une seconde lumière polarisée linéairement.
4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde région (230-2) du dispositif optique (230) comprend
un moyen pour convertir un faisceau de lumière d'une première lumière polarisée linéairement en un faisceau de lumière d'une seconde lumière polarisée linéairement dans le premier mode et convertir un faisceau de lumière d'une première lumière polarisée linéairement en une lumière polarisée circulairement dans le second mode ; et
un moyen pour transmettre un faisceau de lumière d'une première lumière polarisée linéairement et bloquer un faisceau de lumière d'une seconde lumière polarisée linéairement.
5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de conversion comprend
une lame (232) de B/4 pour convertir un faisceau de lumière d'une première lumière polarisée linéairement en une lumière polarisée circulairement ; et
un élément optique pour changer la lumière polarisée circulairement en un faisceau de lumière d'une seconde lumière polarisée linéairement dans le premier mode et transmettre la lumière polarisée circulairement dans le second mode.
6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément optique comprend
des électrodes transparentes supérieure et inférieure (233, 235) ; et
un cristal liquide (234A), disposé entre les électrodes, pour servir comme lame de longueur d'onde de 1/4 lorsqu'un signal électrique n'est appliqué aux électrodes et pour servir comme lame transparente à un faisceau de lumière incident à celle-ci lorsque le signal électrique est appliqué aux électrodes, permettant de la sorte au dispositif optique (230) de fonctionner dans l'un des premier et second modes électriquement commutables.
7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le cristal liquide (234A) est sous la forme d'un disque annulaire.
8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de transmission est sous la forme d'un disque annulaire dont le cercle interne a un rayon identique à celui du cristal liquide (234A).
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'électrode transparente supérieure (235) est sous la forme d'un disque annulaire dont le cercle interne a un rayon identique à celui du cristal liquide (234A).
10. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que, si l'un des disques optiques qui est plus mince que l'autre disque optique est chargé sur un plateau de disque, le dispositif optique (230) fonctionne dans le second mode.
11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que, si l'autre disque optique est chargé sur le plateau de disque, le dispositif optique (230) fonctionne dans le premier mode.
12. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séparateur de faisceau (220) est assez épais pour produire une aberration astigmatique.
13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que le détecteur optique (230) est positionné à proximité de la source de lumière (210).
14. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que seulement une partie de la seconde surface est revêtue d'un matériau qui réfléchit un faisceau de lumière incident à celle-ci transmis à travers la première surface et une partie restante de la seconde surface transmet un faisceau de lumière tombant sur celle-ci à l'extérieur du système de lecture optique (200), réduisant de la sorte des bruits.
15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce que la seconde surface est divisée en deux parties par une ligne passant à travers un point où un axe optique intersecte la seconde surface, l'axe optique étant formé en reliant un point central de la lentille d'objectif (240) et un point focal de celle-ci.
16. Système de lecture optique (200), caractérisé en ce qu'il comprend
une source de lumière (210) pour un premier faisceau de lumière qui est linéairement polarisée
un détecteur optique (260) ;
une lentille d'objectif (240)
un élément optique ayant une surface qui réfléchit le premier faisceau de lumière incident à celle-ci et transmettant un second faisceau de lumière qui est polarisée perpendiculairement au faisceau de lumière ; et
un dispositif optique (230), disposé entre la lentille d'objectif et le séparateur de faisceau, ayant une première et une seconde régions fonctionnant dans l'un des premier et second modes électriquement commutables, où la première région est transmissive dans l'un ou l'autre des premier et second modes et la seconde région n'est pas transmissive dans le premier mode et est partiellement transmissive dans le second mode.
17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que la première région du dispositif optique comprend un moyen pour changer le premier faisceau de lumière en un faisceau de lumière polarisée circulairement et convertir un faisceau de lumière d'une lumière polarisée circulairement en le second faisceau de lumière.
18. Système selon la revendication 17, caractérisé en ce que la seconde région du dispositif optique comprend
un moyen pour convertir le premier faisceau de lumière en le second faisceau de lumière dans le premier mode et convertir un faisceau de lumière d'une première lumière polarisée linéairement en une lumière polarisée circulairement dans le second mode ; et
un moyen pour transmettre le premier faisceau de lumière et bloquer le second faisceau de lumière.
19. Système selon la revendication 18, caractérisé en ce que le moyen de changement est disposé entre le moyen de focalisation et le dispositif optique.
20. Système selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'élément optique est une lentille cylindrique (420).
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|---|---|---|---|
| KR1019970069019A KR19990049997A (ko) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 광조절 반사형 듀얼 포커스 광픽업장치 |
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