NL1010825A1 - Optisch opneemstelsel met compacte afmetingen voor gebruik met opische schijven van verschillende dikten. - Google Patents

Description

Gebied van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een optisch opneemstelsel, en meer in het bijzonder op een verbeterd optisch opneemstelsel met afmetingen die zijn gereduceerd door het daarin onderbrengen van een geïntegreerde bundel-splitser voor het lezen van informatiesignalen buiten zowel dunne als dikke optische schijven.

Beschrijving van de stand der techniek

Zoals bekend zijn een lichtbron met korte golflengte en een grote numerieke apertuur(NA) belangrijke optische eisen in optische opneemkoppen voor het realizeren van de weergave van data vanaf een optisch opslagmedium met hoge dichtheid. Derhalve wordt bij voorkeur een lens met grote numerieke apertuur, bijvoorbeeld 0,6 gebruikt in een optische kop voor gebruik met een DVD(digitale video disc) met hoge dichtheid met een dikte van bijvoorbeeld 0,6 mm. Indien een dergelijke optische kop voor het lezen van de dunne optische schijf wordt gebruikt om een gebruikelijke CD(compact disc) met een dikte van 1,2 mm te lezen, moet de sferische aberratie die wordt veroorzaakt door het verschil in de dikte van de optische schijf worden gecorrigeerd.

Eén van de optische koppen die is ingevoerd om het probleem op te lossen is een optische kop met dubbel brandpunt met een holografisch optisch element(HOE), getoond in fig. 1.

Fig. 1 toont een gebruikelijke optische kop 100 met duaal brandpunt die in staat is tot het weergeven van informatiesignalen die zijn opgeslagen in optische schijven met verschillende dikten, zoals verder beschreven in

Kanda en Hayashi, "Dual Focus Optical Head for 0.6 mm en 1.2 mm Disks", SPIE Vol. 2338 Optical Data Storage _H994]_Z283.· De optische kop met duaal brandpunt 100 omvat: een lichtbron 126 voor het voortbrengen van een lichtbundel, een bundelsplitser 106, een collimeerlens 108, een HOE 110, een objectieflens 112, een cilindrische lens 104 en een detector 102 die is voorzien van vier foto-elektrische cellen. Een lichtbundel uit de collimeerlens 108 wordt door het HOE 110 gesplitst in gebroken lichtbundels van de 0dê orde en de lBt orde, die vervolgens worden gefocusseerd door de objectieflens 112, waarbij de brandpuntsafstand van de gebroken lichtbundel 128 van de lste orde groter is dan die van de gebroken lichtbundel 124 van de 0de orde.

In de optische kop 100 wordt de gebroken lichtbundel 124 van de 0de orde gebruikt voor het weergeven van het informatiesignaal buiten een registratieoppervlak 118 van een dunne optische schijf 116. De lichtbundel die wordt uitgezonden door de lichtbron 126, bijvoorbeeld een laserdiode, treedt het HOE 110 binnen via de bundelsplitser 106 en de collimeerlens 108, waarbij de bundelsplitser 106 gedeeltelijk de lichtbundel reflecteert door een oppervlak dat daarin is aangebracht en de collimeerlens 108 maakt de lichtbundel uit de bundelsplitser 106 parallel. De gebroken lichtbundel 124 van de 0de orde wordt gefocusseerd op het registratieoppervlak 118 van dunne optische schijf 116 door de objectieflens 112. Het HOE 110 speelt eenvoudigweg de rol van een parallelle plaat voor de gebroken lichtbundel 124 van de 0de orde van de parallelle lichtbundel. Wanneer de gebroken lichtbundel 124 van de 0de orde wordt gereflecteerd door dunne optische schijf 116 naar het HOE 110 via de objectieflens 112, speelt het HOE 110 ook de rol van een parallelle plaat. De gebroken lichtbundel 124 van de 0de orde wordt na het passeren door de collimeerlens 108 en de bundelsplitser 106 astigmatisch omdat deze gaat door de cilindrische lens 104, hetgeen de detector 102 het informatiesignaal laat lezen buiten het registratie-oppervlak 118 van de dunne optische schijf 116.

Ondertussen wordt voor het weergeven van het informatiesignaal buiten een registratieoppervlak 120 van een dikke optische schijf 122 de gebroken lichtbundel 128 van de lste orde die is overgedragen vanaf het HOE 110, gebruikt. In dit geval functioneert het HOE 110 in combinatie met de objectieflens 112 als lens voor het focusseren van de gebroken lichtbundel 128 van de lEte orde op het registratieoppervlak 120 van de dikke optische schijf 122. Derhalve is de optische kop 100 voor gebruik met dunne optische schijf 116 ook in staat tot het weergeven van het informatiesignaal buiten het registratieoppervlak 120 van de dikke optische schijf 122.

Eén van de nadelen die samenhangen met de in het bovenstaande beschreven gebruikelijke optische kop 100 is het optische rendement ervan dat voortvloeit uit een gebruik van het HOE 110, waarbij hetzij de gebroken lichtbundel van de 0de orde hetzij die van de lste orde wordt gebruikt bij het lezen van informatie vanaf een schijf.

Een ander probleem dat aanwezig is bij de optische kop 100 bestaat uit de grote afmeting ervan vanwege het gebruik van de cilindrische lens 104 die is aangebracht tussen de optische detector 102 en de bundelsplitser 106, waardoor de totale afmetingen van de optische kop 100 omvangrijk worden gemaakt.

Samenvatting van de uitvinding

Het is derhalve een primair doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een optisch opneemstelsel met gereduceerde afmetingen en een eenvoudiger structuur voor het lezen van een dunne en een dikke optische schijf.

Volgens één aspect van de onderhavige uitvinding is te voorzien in een optisch opneemstelsel, omvattende: een lichtbron; een optische detector; een objectieflens, een bundelsplitser met een eerste en een tweede oppervlak die in wezen parallel aan elkaar zijn, waarbij het eerste oppervlak een eerste deel van een invallende lichtbundel reflecteert en een tweede deel ervan doorlaat en waarbij het tweede oppervlak reflectief is voor een invallende lichtbundel die wordt doorgelaten door het eerste oppervlak; en een optische inrichting die is aangebracht tussen de objectieflens en de bundelsplitser, met een eerste en een tweede gebied voor elektrische schakelwerking in een eerste of een tweede modus, waarbij het eerste gebied doorlatend is in hetzij de eerste hetzij de tweede modus en het tweede gebied niet-doorlatend is in de eerste modus en gedeeltelijk doorlatend in de tweede modus.

Volgens een ander aspect van de onderhavige uitvinding is voorzien in een optisch opneemstelsel, omvattende: een lichtbron voor een eerste lichtbundel, die lineair is gepolariseerd; een optische detector; een objectieflens; een optisch element met een oppervlak dat de eerste invallende lichtbundel reflecteert en een tweede lichtbundel die loodrecht is gepolariseerd op de licht-bundeldoorlaat; en een optische inrichting die is aangebracht tussen de objectieflens en de bundelsplitser, met een eerste en een tweede gebied die werken in een eerste of tweede elektrische schakelmodus, waarbij het eerste gebied doorlatend is in hetzij de eerste hetzij de tweede modus en het tweede gebied niet-doorlatend is in de eerste modus en gedeeltelijk doorlatend in de tweede modus.

Korte beschrijving van de tekeningen

De uitvinding zal nu aan de hand van de tekeningen en de beschrijving in het volgende nader worden toegelicht bij wijze van voorbeeld.

Fig. 1 geeft een schema van een bekende optische kop weer; fig. 2 toont een schema van een optisch opneem-stelsel volgens een eerste voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding, wanneer een dikke optische schijf wordt geladen op een schijfbak; fig. 3A en 3B geven de werking weer van de optische inrichting zoals getoond in fig. 2, wanneer een vooraf bepaalde spanning Vcc daaraan niet wordt aangelegd; fig. 4 geeft een schema van een optisch opneemstelsel volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, wanneer een dunne optische schijf wordt geladen op een schijfbak; fig. 5A en 5B geven verklarende schema's weer voor de werking van de optische inrichting, getoond in fig. 4, wanneer de spanning Vcc daaraan wordt aangelegd; fig. 6 geeft een schema weer voor een optisch opneemstelsel volgens een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; en fig. 7 geeft een schema weer voor een optisch opneemstelsel volgens een derde voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursui tvoeringsvormen

Onder verwijzing naar fig. 2 tot 7 zijn optische opneemstelsels weergegeven volgens voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding. Er dient te worden opgemerkt dat dezelfde onderdelen die optreden in fig. 2 tot 7 worden weergegeven door dezelfde verwijzingscijfers.

In fig. 2 is er schematisch een optisch opneemstelsel 200 getoond, dat werkt in een elektrische eerste en tweede schakelmodus volgens een eerste voorkeurs-uitvoeringsvorm van de uitvinding. Het optische opneemstelsel 200 omvat een lichtbron 210, bijvoorbeeld een halfgeleiderlaser, voor het opwekken van een lichtbundel, die niet-gepolariseerd kan zijn of een eerste lineair gepolariseerde bijvoorbeeld P-gepolariseerde lichtbundel met een golflengte λ; een bundelsplitser 220 die voorzien is van een basis 223 die doorzichtig is voor de lichtbundel, en een eerste en tweede oppervlak 222, 224; een optische inrichting 230/ een objectieflens 240; en een optische detector 260. De bundelsplitser 220 kan worden geproduceerd bijvoorbeeld door het neerslaan op het eerste oppervlak 222 van een eerste materiaal dat de eerste lineair gepolariseerde component, dat wil zeggen een P-gepolariseerde component van een invallende lichtbundel reflecteert en de andere lineair gepolariseerde component, dat wil zeggen een S-gepolariseerde component van de lichtbundel doorlaat, en door het als bekleding op het tweede oppervlak 224 aanbrengen van een tweede materiaal dat een invallende lichtbundel reflecteert.

Wanneer een dikke optische schijf 252 met bijvoorbeeld een dikte van 1,2 mm wordt geladen op een schijf-bak(niet getekend), werkt het opneemstelsel 200 in de eerste modus, waarbij geen spanning wordt aangelegd aan de optische inrichting 230. In de eerste modus is een centraal gebied 230-1 van de optische inrichting 230 doorlatend en dient als apertuur, terwijl een omtreksgebied 230-2 niet-doorlatend of ondoorzichtig voor de bundel uit de bundelsplitser 220 wordt, zoals in detail hierna zal worden beschreven.

Wanneer de lichtbundel die uitgaat van de lichtbron 210 op de bundelsplitser 220 valt, reflecteert het eerste oppervlak 222 ervan de P-gepolariseerde component van de lichtbundel als een eerste P-gepolariseerde lichtbundel naar de optische inrichting 230. Een deel van de eerste P-gepolariseerde lichtbundel die op het centrale gebied 230-1 van de optische inrichting 230 valt wordt omgezet in een eerste circulair gepolariseerde lichtbundel na daardoor doorgelaten te zijn. De eerste circulair gepolariseerde lichtbundel wordt gefocusseerd op een registratieoppervlak van de geladen optische schijf 252 door de objectieflens 240 en wordt daarheen teruggereflecteerd om het centrale gebied 230-1 binnen te treden. Het resterende deel van de eerste P-gepolariseerde lichtbundel wordt versperd door het omtreksgebied 230-2 van de optische inrichting 230.

Derhalve wordt het resterende deel dat wordt weergegeven door gestreepte lijnen in fig. 2 niet gebruikt voor het lezen van informatiesignalen buiten de geladen optische schijf 252.

Het deel van de eerste circulair gepolariseerde lichtbundel dat het centrale gebied 230-1 binnentreedt, wordt omgezet in een eerste S-gepolariseerde lichtbundel na passage daardoorheen. De eerste S-gepolariseerde lichtbundel valt na doorlating door het eerste oppervlak 222 en de basis 223 van de bundelsplitser 220 op het tweede oppervlak 224 van de bundelsplitser 220. Het tweede oppervlak 224 van de bundelsplitser 220 reflecteert de eerste invallende S-gepolariseerde lichtbundel naar de optische detector 260.

Onder verwijzing naar fig. 3A is een dwarsdoorsnede getoond van de optische inrichting 230, die getoond is in fig. 2. In de eerste modus wordt de Vcc niet aangelegd aan een onderste en een bovenste doorzichtige elektrode 233, 235 van de optische inrichting 230 door het openen van een schakelaar 238. De optische inrichting 230 omvat een λ/4 plaatje 232, de onderste en de bovenste doorzichtige elektrode 233, 235, die zijn vervaardigd van bijvoorbeeld ITO(indium tinoxide) of dergelijke, een vloeibare kristal-inrichting 234 en een lineaire polarisator 236. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de onderste doorzichtige elektrode 233 aangebracht bovenop het λ/4 plaatje 232 en worden het vloeibare kristal 234A, de bovenste doorzichtige elektrode 235 en de lineaire polarisator 236 achtereenvolgens aangebracht op een omtreksgebied van de onderste doorzichtige elektrode 233 zodat het omtreksgebied 230-2 correspondeert met een gebied van de optische inrichting 230 onder de lineaire polarisator 236.

Wanneer de eerste P-gepolariseerde lichtbundel die wordt gereflecteerd door het eerste oppervlak 222 van de bundelsplitser 220 het λ/4 plaatje 232 binnentreedt, wordt de fase van de eerste P-gepolariseerde lichtbundel met λ/4 waardoor de eerste P-gepolariseerde lichtbundel een circulair gepolariseerde lichtbundel wordt. De circulair gepolariseerde lichtbundel valt in op de vloeibare kristalinrichting 234. De vloeibare kristalinrichting 234 wordt verdeeld in een vloeibaar kristal 234A in de vorm van een ringvormige schijf en een lege ruimte 234B door een inwendige cirkel 234C van het vloeibare kristal 234A, zoals getoond in fig. 3B. Het vloeibare kristal 234A bevindt zich tussen de onderste en de bovenste doorzichtige elektrode 233, 235. Het vloeibare kristal 234A wordt vervaardigd van een dubbel brekend kristal zoals een nematisch vloeibaar kristal of dergelijke. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de dikte van het vloeibare kristal 234A ingesteld op een waarde die de fase van de eerste P-gepolariseerde lichtbundel verandert met een oneven veelvoud van λ/4, wanneer Vcc niet wordt aangelegd aan de elektroden 233, 235.

Derhalve wordt een deel van de circulair gepolariseerde lichtbundel die invalt op het vloeibare kristal 234A omgezet in een S-gepolariseerde lichtbundel na doorlating daardoor, terwijl een resterend deel van de circulair gepolariseerde lichtbundel die door de lege ruimte 234B van de vloeibare kristalinrichting 234 gaat, onveranderd blijft, waardoor de eerst circulair gepolariseerde lichtbundel wordt verkregen. Daarna wordt de S-gepolariseerde lichtbundel geblokkeerd door de lineaire polarisator 236, zodat het centrale gebied 230-1 dat correspondeert met de lege ruimte 234B van de optische inrichting 230 dient als de apertuurvorm om een dwarsdoorsnede te vormen van een lichtbundel die invalt op de objectieflens 240. Het verdient de voorkeur dat de lineaire polarisator 236 de vorm heeft van een ringvormige schijf waarvan de binnencirkel gelijk is aan die van het vloeibare kristal 234A. De lichtbundel die gaat door het centrale gebied 230-1 valt in op de objectieflens 240 als de eerste lineair gepolariseerde lichtbundel en focusseert op de geladen optische schijf 252. De eerste circulair gepolariseerde lichtbundel wordt vervolgens gereflecteerd door de geladen optische schijf 252 en valt in op het λ/4 plaatje 232 na passage door de onderste doorzichtige elektrode 233, waardoor de eerste circulair gepolariseerde lichtbundel wordt omgezet in de eerste S-gepolariseerde lichtbundel. De eerste S-gepolariseerde lichtbundel treedt uit uit de optische inrichting 230 en treedt de bundel-splitser 220 binnen.

Wanneer een dunne optische schijf 250 met bijvoorbeeld een dikte van 0,6 mm wordt geladen op de schijfbak werkt het opneemstelsel 200 in de tweede modus, getoond in fig. 4. In de tweede modus wordt een vooraf bepaalde spanning Vcc aangelegd aan de optische inrichting 230 zodat de centrale en de omtreksgebied 230-1, 230-2 doorlatend zijn. Derhalve functioneert het gehele gebied van de optische inrichting 230 als een apertuurvorm om een dwarsdoorsnede van een lichtbundel die invalt op de objectieflens 240 te vormen, zoals hierna in meer detail zal worden beschreven.

Wanneer de lichtbundel die uitgaat van de lichtbron 210 valt op de bundelsplitser 220 reflecteert het eerste oppervlak 222 ervan de eerste P-gepolariseerde lichtbundel naar de optische inrichting 230. Het deel van de eerste P-gepolariseerde lichtbundel die invalt op het centrale gebied 230-1 van de optische inrichting 230, die getoond is in fig. 4, gedraagt zich op gelijke wijze aan hetgeen is vermeld ten aanzien van de eerste P-gepolariseerde lichtbundel, die in fig. 2 is getoond. Het resterende deel van de eerste P-gepolariseerde lichtbundel die invalt op het omtreksgebied 230-2 is echter verschillend van die van de eerste P-gepolariseerde lichtbundel, zoals getoond in fig. 2. Er dient te worden opgemerkt dat het deel en de resterende delen van de eerste lineair gepolariseerde lichtbundel die wordt weergegeven door gestreepte en ononderbroken lijnen respectievelijk, zoals getoond in fig. 4, worden gebruikt voor het lezen van informatie-signalen buiten de geladen schijf 250.

In de tweede modus wordt het resterende deel van de eerste lineair gepolariseerde lichtbundel die invalt op het omtreksgebied 230-2 van de optische inrichting 230 ook omgezet in een circulair gepolariseerde lichtbundel en een P-gepolariseerde component ervan treedt binnen naar de objectieflens 240 na passage daardoorheen. De P-gepolariseerde component van de circulair gepolariseerde lichtbundel wordt gefocusseerd op een registratieoppervlak van de geladen optische schijf 250 door de objectieflens 240 en wordt daarheen teruggereflecteerd naar de omtreksgebieden 230-2. De P-gepolariseerde component van de circulair gepolariseerde lichtbundel die het omtreksgebied 230-2 binnentreedt, wordt omgezet in een tweede circulair gepolariseerde lichtbundel na doorlating daardoor. Een S-gepolariseerde lichtbundel van de tweede circulair gepolariseerde lichtbundel valt na passage door het eerste oppervlak 222 en de basis 223 van de bundelsplitser 220 op het tweede oppervlak 224 van de bundelsplitser 220. Het tweede oppervlak 224 van de bundelsplitser 220 reflecteert de S-gepolariseerde lichtcomponent van de tweede circulair gepolariseerde lichtbundel die daarop is ingevallen, naar de optische detector 260 na passage door het eerste oppervlak 222.

Onder verwijzing naar 'fig. 5A en 5B zijn respectievelijk een dwarsdoorsnede van de optische inrichting 230, getoond in fig. 4 en een bovenaanzicht van het vloeibare kristal 234A getoond. In de tweede modus dient het vloeibare kristal 234A als materiaal dat doorzichtig is voor een invallende lichtbundel, wanneer de Vcc wordt aangelegd aan de elektroden 233, 235 door het sluiten van een schakelaar 238.

Wanneer de eerste P-gepolariseerde lichtbundel die wordt gereflecteerd door het eerste oppervlak 222 van de bundelsplitser 220 het λ/4 plaatje 232 dat de fase van de eerste P-gepolariseerde lichtbundel met λ/4 verandert, binnentreedt, wordt de eerste P-gepolariseerde lichtbundel de circulair gepolariseerde lichtbundel. De circulair gepolariseerde lichtbundel valt in op de vloeibare kristalinrichting 234. Derhalve blijft het deel van de circulair gepolariseerde lichtbundel die invalt op het vloeibare kristal 234A onveranderd na doorlating daardoorheen. Daarna wordt de P-gepolariseerde component van de circulair gepolariseerde lichtbundel overgedragen door de lineaire polarisator 236 naar de objectieflens 240 zodat het gehele gebied van de optische inrichting 230 dient als de apertuurvorm om een dwarsdoorsnede te vormen van een lichtbundel die invalt op de objectieflens 240. De P-gepolariseerde component van de circulair gepolariseerde lichtbundel wordt gefocusseerd op de geladen optische schijf 250 door de objectieflens 240 en wordt daarheen teruggereflecteerd naar de lineaire polarisator 236.

De P-gepolariseerde component van de circulair gepolariseerde lichtbundel vanaf de objectieflens 240 valt in op het λ/4 plaatje 232 na passage door de lineaire polarisator 236, de bovenste doorzichtige elektrode 235, het vloeibare kristal 234A en de onderste doorzichtige elektrode 233 opeenvolgend, waardoor de P-gepolariseerde component wordt omgezet in de tweede circulair gepolariseerde lichtbundel.

In vergelijking met de optische kop 100 volgens de stand der techniek bereikt het optische opneemstelsel 200 volgens de uitvinding een verbeterd optisch rendement door het daarin onderbrengen van een optische inrichting 230 die in staat is tot het werken in een elektrische eerste of tweede schakelmodus volgens de geladen optische schijf, waardoor het HOE 110 in de optische kop 100 volgens de stand der techniek kan worden weggelaten.

Voorts heeft het optische opneemstelsel 200 volgens de uitvinding gereduceerde afmetingen in vergelijking met de optische kop 100 volgens de stand der techniek. Dit wordt bereikt door het daarin onderbrengen van de bundel-splitser 220, die dik genoeg 'is om een astigmatische aberratie op te wekken, en de eerste en tweede oppervlakken 222, 224, waarbij het eerste oppervlak 222 wordt gevormd door het neerslaan van een eerste materiaal, dat één gepolariseerde component van een invallende lichtbundel reflecteert en de andere gepolariseerde component doorlaat, en waarbij het tweede oppervlak 224 van de bundelsplitser 220 wordt voortgebracht door het vormen van een tweede materiaal, dat de ingvallende lichtbundel reflecteert, waardoor de cilindrische lens 104 in de optische kop 100 volgens de stand der techniek wordt weggelaten en de optische detector 260 nabij de lichtbron 210 wordt geplaatst.

In fig. 6 is als variant getoond een schema voor een optisch opneemstelsel 300, dat omvat een bundelsplitser 320 in overeenstemming met een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De bundelsplitser 320 is gelijk aan die van de eerste voorkeursuitvoeringsvorm, getoond in fig. 2 en 4 behalve dat een deel 324 van een tweede oppervlak 325 wordt bekleed met een materiaal dat een invallende lichtbundel reflecteert en een resterend deel wordt niet bekleed om een daarop invallende lichtbundel door te laten. Het tweede oppervlak 325 is in tweeën verdeeld door een lijn die gaat door een punt, waar een optische as snijdt met het tweede oppervlak 325, en het deel 324 is een deel van het tweede oppervlak 325 beneden het snijpunt. De optisch as wordt gevormd door het verbinden van een centraal punt van de objectieflens 240 en een brandpunt ervan. Het deel 324 dient als mesrand, waardoor het optische opneemstelsel 300 ook informatie- signalen buiten de registratieoppervlakken van de optische schijven 250, 252 kan weergeven met gebruikmaking van een mesrand-werkwijze.

In vergelijking met de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is de tweede uitvoeringsvorm in staat tot het reduceren van de dikte van de bundelsplitser 320. Dit wordt bereikt door het gebruik maken van het deel 324 van het tweede oppervlak 325 als mesrand. Derhalve behoeft de bundelsplitser 320 niet dik genoeg te zijn om een astigmatische aberratie voort te brengen. Bovendien laat het resterende deel van het tweede oppervlak 325 een lichtbundel door die daarop invalt naar de buitenomgeving van het optische opneemstelsel 220, waardoor ruis wordt gereduceerd.

In fig. 7 is een schema getoond voor een derde voorkeursuitvoeringsvorm van een optisch opneemstelsel 400, waarbij de derde uitvoeringsvorm gelijk is aan de eerste uitvoeringsvorm behalve dat een optisch element 420, bijvoorbeeld een cilindrische lens of een Fresnel lens met een achterzijde-oppervlak 422 de plaats inneemt van de bundelsplitser 220 in de eerste uitvoeringsvorm, waarbij het achterzijde-oppervlak 422 is bekleed met een materiaal dat een P-gepolariseerde component reflecteert van een invallende lichtbundel en de andere gepolariseerde component doorlaat.

In een dergelijk stelsel valt een lichtbundel op het achterzijde-oppervlak 422 na te zijn doorgelaten door de objectieflens 240 en de optische inrichting 230. De P-gepolariseerde component van de lichtbundel wordt astigmatisch gemaakt door het optische element 420 en beeldt daarna af op de optische detector 260, waardoor het optische opneemstelsel 400 ook informatiesignalen kan weergegeven buiten de registratieoppervlakken van de optische schijven 250, 252 met gebruikmaking van een astigmatisch werkwijze, waarbij de optische detector 260 is geplaatst in een brandpunt van het optische element 420.

De derde uitvoeringsvorm vervangt de bundelsplitser 220 in de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding door het optische element 420, waarbij het achterzijde-oppervlak 422 ervan de rol speelt van de bundelsplitser 220 in de eerste uitvoeringsvorm.

Hoewel de onderhavige uitvinding is beschreven onder verwijzing naar voorkeursuitvoeringsvormen, zijn andere modificaties en variaties mogelijk zonder de beschermings-omvang van de uitvinding zoals uiteengezet in de volgende conclusies te overschrijden.

Claims (20)

1. Optisch opneemstelsel omvattende: een lichtbron; een optische detector; een objectieflens; een bundelsplitser met een eerste en een tweede oppervlak die in wezen parallel aan elkaar zijn, waarbij het eerste oppervlak een eerste deel reflecteert van een invallende lichtbundel en een tweede deel ervan doorlaat en waarbij het tweede oppervlak reflectief is voor een invallende lichtbundel die door het eerste oppervlak wordt doorgelaten; en een optische inrichting, die is aangebracht tussen de objectieflens en de bundelsplitser, met een eerste en een tweede gebied, die werken in een eerste elektrische schakelmodus of een tweede elektrische schakelmodus, waarbij het eerste gebied doorlatend is in hetzij de eerste hetzij de tweede modus en het tweede gebied niet-doorlatend is in de eerste modus en gedeeltelijk doorlatend in de tweede modus.

2. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het eerste deel een eerste lineair gepolariseerd licht is en het tweede deel een tweede lineair gepolariseerd licht is.

3. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het eerste gebied van de optisch inrichting organen omvat voor het veranderen van een lichtbundel van een eerste lineair gepolariseerd licht in een lichtbundel van een circulair gepolariseerd licht en het omzetten van een lichtbundel van een circulair gepolariseerd licht in een lichtbundel van een tweede lineair gepolariseerd licht.

4. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het tweede gebied van de optische inrichting omvat: organen voor het omzetten van een lichtbundel van een eerste lineair gepolariseerd licht in een lichtbundel van een tweede lineair gepolariseerd licht in de eerste modus en het omzetten van een lichtbundel van een eerste lineair gepolariseerd licht in een circulair gepolariseerd licht in de tweede modus; en . organen voor het doorlaten van een lichtbundel van een eerste lineair gepolariseerd licht en het blokkeren van een lichtbundel van een tweede lineair gepolariseerd licht.

5. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het omzetorgaan omvat: een λ/4 plaatje voor het omzetten van een lichtbundel van een eerste lineair gepolariseerd licht in een circulair gepolariseerd licht; en een optisch element voor het veranderen van het circulair gepolariseerde licht in een lichtbundel van een tweede lineair gepolariseerd licht in de eerste modus en het doorlaten van het circulair gepolariseerde licht in de tweede modus.

6. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het optische element omvat: een bovenste en een onderste doorzichtige elektrode; en een vloeibaar kristal dat is aangebracht tussen de elektroden en dat dient als y* golflengteplaatje wanneer een elektrisch signaal niet wordt aangelegd aan de elektroden en dat dient als golflengteplaatje dat doorzichtig is voor een invallende lichtbundel wanneer het elektrische signaal wordt aangelegd aan de elektroden, waardoor de optische inrichting kan werken in de eerste elektrische schakelmodus of de tweede elektrische schakelmodus.

7. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het vloeibare kristal de vorm heeft van een ringvormige schijf.

8. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het doorlaatorgaan de vorm heeft van een ringvormige schijf waarvan de binnencirkel een straal heeft die hetzelfde is als die van het vloeibare kristal.

9. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de bovenste doorzichtige elektrode de vorm heeft van een ringvormige schijf, waarvan de binnencirkel een straal heeft die hetzelfde is als die van het vloeibare kristal.

10. Optisch opneemstelsel volgens conclusie l, met het kenmerk, dat indien één van de optische schijven dunner is dan de andere optische schijf en wordt geladen op een schijfbak, de optische inrichting werkt in de tweede modus.

11. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat indien de andere optische schijf wordt geladen op de schijfbak, de optische inrichting werkt in de eerste modus.

12. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bundelsplitser dik genoeg is om een astigmatische aberratie voort te brengen.

13. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de optische detector nabij de lichtbron is aangebracht.

14. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat slechts een deel van het tweede oppervlak is bekleed met een materiaal dat een invallende lichtbundel die wordt doorgelaten door het eerste oppervlak reflecteert en een resterend deel van het tweede oppervlak een opvallende lichtbundel doorlaat naar de buitenzijde van het optisch opneemstelsel, waardoor ruis wordt verminderd.

15. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het tweede oppervlak is verdeeld in twee delen door een lijn die gaat door een punt waar een optische as snijdt met het tweede oppervlak, waarbij de optische as wordt gevormd door het verbinden van een centraal punt van de objectieflens en een brandpunt ervan.

16. Optisch opneemstelsel, omvattende: een lichtbron voor een eerste lichtbundel die lineair is gepolariseerd; een optische detector; een objectieflens; een optisch element met een oppervlak dat de eerste invallende lichtbundel reflecteert en een tweede lichtbundel die loodrecht is gepolariseerd met de lichtbundeldoorlaat; en een optische inrichting, die is aangebracht tussen de objectieflens en de bundelsplitser, waarbij een eerste en een tweede gebied werken in een eerste elektrische schakelmodus of een tweede elektrische schakelmodus, waarbij het eerste gebied doorlatend is in hetzij de eerste hetzij de tweede modus en het tweede gebied niet-doorlatend is in de eerste modus en gedeeltelijk doorlatend in de tweede modus.

17. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het eerste gebied van de optische inrichting organen omvat voor het veranderen van de eerste lichtbundel in een lichtbundel van een circulair gepolariseerd licht en het omzetten van een lichtbundel in een circulair gepolariseerd licht in de tweede lichtbundel.

18. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het tweede gebied van de optische inrichting omvat: organen voor het omzetten van de eerste lichtbundel in de tweede lichtbundel in de eerste modus en het omzetten van een lichtbundel van een eerste lineair gepolariseerd licht in een circulair gepolariseerd licht in de tweede modus; en organen voor het doorlaten van de eerste lichtbundel en het blokkeren van de tweede lichtbundel.

19. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de organen voor het veranderen zijn aangebracht tussen het focusseringsorgaan en de optische inrichting.

20. Optisch opneemstelsel volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat het optische element een cilindrische lens is.