NL1016064C2 - Optical beam splitter for the polarization separation of monochromatic light. - Google Patents
Optical beam splitter for the polarization separation of monochromatic light. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1016064C2 NL1016064C2 NL1016064A NL1016064A NL1016064C2 NL 1016064 C2 NL1016064 C2 NL 1016064C2 NL 1016064 A NL1016064 A NL 1016064A NL 1016064 A NL1016064 A NL 1016064A NL 1016064 C2 NL1016064 C2 NL 1016064C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- light
- optical
- grid
- beam splitter
- polarization
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
- G11B7/124—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1395—Beam splitters or combiners
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/14—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam specially adapted to record on, or to reproduce from, more than one track simultaneously
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Description
I » ’I »"
OPTISCHE STRAALDELER VOOR DE POLARISATIESCHEIDING VAN MONOCHROMATISCH LICHTOPTICAL RADIATOR FOR THE POLARIZATION SEPARATION OF MONOCHROMATIC LIGHT
De uitvinding heeft betrekking op een optische straaldeler voor de polarisatie-5 scheiding van monochromatisch licht. Dergelijke optische straaldelers worden bijvoorbeeld in optische pick-ups gebruikt, waar het om het lezen en schrijven van informa-tielagen in opslagelementen gaat Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een optische straaldeler volgens de aanhef van conclusie 1.The invention relates to an optical beam splitter for the polarization separation of monochromatic light. Such optical beam dividers are used, for example, in optical pick-ups where it concerns reading and writing of information layers in storage elements. More particularly, the present invention relates to an optical beam divider according to the preamble of claim 1.
Een dergelijke optische straaldeler is bekend uit Amerikaans octrooischrift 10 US 4.971.414. Dit document beschrijft een optisch element voor een opslag-/leesapparaat, waarbij licht van een laser naar een optisch opslagmedium wordt doorgestuurd, en waarbij het gereflecteerde licht in een golfgeleiderlaag wordt gekoppeld voor detectie.Such an optical beam splitter is known from US patent 10 US 4,971,414. This document describes an optical element for a storage / reading device in which light is transmitted from a laser to an optical storage medium, and in which the reflected light is coupled in a waveguide layer for detection.
Uit de stand van de techniek zijn talrijke oplossingen van geïntegreerde pick-up-15 systemen bekend, die uit refractieve respectievelijk diffractieve optica zijn opgebouwd en de meest uiteenlopende functies kunnen realiseren. De kern van deze systemen bestaat daarbij vaak uit samengestelde optische afzonderlijke componenten, bijvoorbeeld prisma's, vlakke platen, met aangebrachte reflectielagen.Numerous solutions of integrated pick-up systems are known from the prior art, which are composed of refractive and diffractive optics, respectively, and can realize the most diverse functions. The core of these systems often consists of composite optically separate components, for example prisms, flat plates, with applied reflection layers.
De optische elementen zijn, om geringe afmetingen te verkrijgen en de stoorge-20 voeligheid te verlagen, vaak als geïntegreerd optisch glasblok opgebouwd en worden bijvoorbeeld door de firma Matsushita verkocht.In order to obtain small dimensions and to reduce the interference sensitivity, the optical elements are often constructed as an integrated optical glass block and are sold, for example, by Matsushita.
Een verder voorbeeld, waarbij de kern, een pooldeler, de scheiding van mono-chromatische straling in loodrechte en parallelle componenten uitvoert, is uit US 5.682.373 bekend. Met deze configuratie is lezen en schrijven van optische opslagele-25 menten op verschillende hoogten mogelijk (CD, DVD).A further example in which the core, a pole divider, performs the separation of monochromatic radiation into perpendicular and parallel components is known from US 5,682,373. With this configuration, reading and writing of optical storage elements at different heights is possible (CD, DVD).
De polarisatie-optische elementen moeten echter relatief gecompliceerd worden vervaardigd en moeten op complexe wijze worden gejusteerd. Bovendien moeten de afzonderlijke elementen bij de vervaardiging een veelheid technologische processen doorlopen, waardoor hoge kosten ontstaan.The polarization-optical elements, however, must be made relatively complicated and must be adjusted in a complex manner. In addition, the individual elements must go through a multitude of technological processes during manufacture, resulting in high costs.
30 Een verder pick-up-concept met diffractieve optica is uit Spie vol. 1663 Optical30 A further pick-up concept with diffractive optics is full from Spie. 1663 Optical
Data Storage (1992), pagina's 46 - 57 bekend. Hierbij is een holografisch tot stand gebracht volumerooster in een dik registratiemedium naast een reliëfrooster aangebracht. De roosters op de lichtdoorlatende lichamen worden in verschillende fabricagetechno- 1016064~ i I ' 2 logieën vervaardigd en moeten ten opzichte van elkaar gejusteerd en gemonteerd worden. Dat is voor het bereiken van een hoge nauwkeurigheid zeer complex.Data Storage (1992), pages 46 - 57 known. A holographic volume grid is arranged in a thick recording medium next to a relief grid. The gratings on the light-transmitting bodies are manufactured in different manufacturing technologies and must be adjusted and mounted relative to each other. This is very complex to achieve high accuracy.
Uitgaande van de stand van de techniek ligt aan de uitvinding de doelstelling ten grondslag een optische straaldeler voor de polarisatiescheiding van monochromatisch 5 licht te realiseren, die relatief klein is, die weinige verschillende elementen omvat, volgens een technologie vervaardigd kan worden en daarmee goedkoop geproduceerd kan worden,Based on the state of the art, the object of the invention is to realize an optical beam splitter for the polarization separation of monochromatic light, which is relatively small, which comprises few different elements, can be manufactured according to a technology and can therefore be produced inexpensively. turn into,
De doelstelling wordt overeenkomstig de uitvinding bij een soortgelijke optische straaldeler voor de polarisatiescheiding van monochromatisch licht bereikt door een 10 optische straaldeler volgens conclusie 1. Het rooster is op het lichtdoorlatende lichaam aangebracht en wordt door de lichtstraal doorlopen. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is het rooster en/of het de polarisatie veranderende element direct of via tenminste één lichtdoorlatend tussenlichaam op het of in directe nabijheid van het lichtdoorlatende lichaam aangebracht. Het is voordelig, dat het rooster en het de polari-15 satie veranderende element uit telkens een oppervlaktereliëfiooster bestaan. Verdere voorkeursuitvoeringsvormen kunnen aan de onderconclusies worden ontleend.According to the invention, the object is achieved with a similar optical beam divider for the polarization separation of monochromatic light by an optical beam divider according to claim 1. The grid is arranged on the light-transmitting body and is passed through the light beam. In a preferred embodiment of the invention, the grid and / or the element which changes the polarization is arranged directly or via at least one light-transmitting intermediate body on or in the immediate vicinity of the light-transmitting body. It is advantageous for the grid and the element that changes the polarization to consist of a surface relief grid in each case. Further preferred embodiments can be derived from the subclaims.
Op grond van de veelvoudige mogelijke variaties van een aldus opgebouwde optische stralendeler voor de polarisatiescheiding van monochromatisch licht, kan een opbouw van een optische pick-up, die meerdere informatielagen parallel kan lezen res-20 pectievelijk kan lezen en schrijven, goedkoop worden opgebouwd.On the basis of the multiple possible variations of an optical beam splitter thus constructed for the polarization separation of monochromatic light, an optical pick-up structure which can read multiple information layers in parallel and / or read and write can be built up inexpensively.
De uitvinding wordt hieronder aan de hand van principeweergaven nog nader uiteengezet.The invention is explained in more detail below on the basis of principle representations.
Figuur 1 toont een principeweergave van de optische straaldeler overeenkomstig de uitvinding, 25 Figuur 2 toont een principeweergave van de optische straaldeler overeenkomstig de uitvinding in een pick-up-systeem,Figure 1 shows a principle representation of the optical beam splitter according to the invention, Figure 2 shows a principle representation of the optical beam splitter according to the invention in a pick-up system,
Figuur 3 toont een principe-weergave van de optische straaldeler overeenkomstig de uitvinding in een pick-up-systeem voor het parallel lezen of gelijktijdig schrijven en lezen, 30 Figuur 4 toont een principeweergave van de optische straaldeler overeenkomstig de uitvinding in een pick-up-systeem voor het parallel lezen of gelijktijdig schrijven en lezen met over elkaar liggende focussen.Figure 3 shows a principle representation of the optical beam splitter according to the invention in a pick-up system for parallel reading or simultaneous writing and reading, Figure 4 shows a principle representation of the optical beam splitter according to the invention in a pick-up system for parallel reading or simultaneous writing and reading with overlapping focuses.
Figuur 1 toont een principeweergave van de optische straaldeler overeenkomstig 1016064" I · 3 de uitvinding. Op het lichtdoorlatende lichaam 1 is een rooster 2 aangebracht. Een op het rooster 2 invallende monochromatische lichtstraal is zodanig gepolariseerd, dat de totale straling zo veel mogelijk zonder buiging het rooster 2 doorloopt. Daarbij is de monochromatische lichtstraal bij voorkeur zodanig gepolariseerd, dat de vector van de 5 elektrische veldsterkte van de straling loodrecht ten opzichte van de roostergroeven oscilleert. De monochromatische lichtstraal doorloopt het lichtdoorlatende lichaam 1 en valt op een element 3, dat de polarisatie van het monochromatische licht verandert, en doorloopt het element 3 rechtlijnig. Het rooster 2 is op voordelige wijze een faserooster met een hoge transmissiegraad voor de benutte straling.Figure 1 shows a principle representation of the optical beam divider according to the invention. A grid 2 is provided on the light-transmitting body 1. A monochromatic light beam incident on the grid 2 is polarized such that the total radiation is curved as much as possible without bending. the lattice 2. The monochromatic light beam is preferably polarized such that the vector of the electric field strength of the radiation oscillates perpendicular to the lattice grooves The monochromatic light beam traverses the light-transmitting body 1 and falls on an element 3 which the polarization of the monochromatic light changes, and the element 3 runs in a linear fashion, the grid 2 is advantageously a phase grid with a high degree of transmission for the radiation used.
10 Het polarisatieveranderende element 3 realiseert een faseverschuiving in het ge bied van /φ/ = 70° - 110° 15 Het element 3 bestaat uit een faserooster, dat een roosterconstante heeft, die in transmissie en reflectie voor de gebruikte golflengte geen eerste of hogere orde toelaat. Het lichtdoorlatende lichaam 1 kan bijvoorbeeld uit een planparallelle glasplaat met een dikte van enkele mm zijn opgébouwd.The polarization-changing element 3 realizes a phase shift in the range of / φ / = 70 ° - 110 °. The element 3 consists of a phase lattice, which has a lattice constant, which does not have a first or higher order in transmission and reflection for the wavelength used. permits. The light-transmitting body 1 can for instance be built up from a plan-parallel glass plate with a thickness of a few mm.
Om een faseverschuiving te bereiken moeten de roosterstructuren van het rooster 20 2 en het element 3 ten opzichte van elkaar in een gedefinieerd hoekgebied zijn aange bracht, dat op voordelige wijze circa 45° bedraagt. Het rooster 2 en het element 3 zijn volgens de in de elektrotechniek gebruikelijke structureringstechnologieën van de ho-lografie/lithografie vervaardigd of stellen kopieën van masterelementen, die met de bovengenoemde technologieën zijn vervaardigd, voor. Het element 3 kan bovendien uit 25 dubbelbrekend kristal, uit een folie enzovoorts worden gerealiseerd.In order to achieve a phase shift, the grid structures of the grid 2 and the element 3 must be arranged relative to each other in a defined angle region, which is advantageously approximately 45 °. The grid 2 and the element 3 are produced according to the structuring technologies of high-tech / lithography that are customary in electrical engineering, or represent copies of master elements made with the aforementioned technologies. The element 3 can moreover be realized from birefringent crystal, from a foil and so on.
hi figuur 2 is een prindpeweergave van de optische straaldeler overeenkomstig de uitvinding in een eenvoudig pick-up-systeem weergegeven. Het licht van een monochromatische lichtbron 9, bijvoorbeeld een laserdiode, valt op een rooster 21, dat op een lichtdoorlatend lichaam 1 is aangebracht. De component van het monochromati-30 sche licht met het oscillatievlak van de elektrische veldsterkte loodrecht ten opzichte van de roostergroeven wordt door de structuur van het rooster 21 niet afgebogen en doorloopt het lichtdoorlatende lichaam 1 zonder richtingsverandering (x), bijvoorbeeld uitgevoerd als planparallelle plaat, en valt op het de polarisatie van het monochromaü- 1016064“ 4 . · sche licht veranderende element 3. Aan de uitgang van het element 3 is zo op voordelige wijze circulair gepolariseerd licht aanwezig en dit doorloopt een optisch lenzensysteem 5 en valt op een object 7. Het licht wordt op het focusseervlak 6 van het object 7 gereflecteerd. Het focusseervlak 6 kan uit verschillende materialen bestaan, die ge-5 schikt zijn om het invallende licht te reflecteren, zoals bijvoorbeeld bij een optische schijf. Daarmee wordt de draairichting van het circulair gepolariseerde licht in tegengestelde richting gedraaid en doorloopt wederom het optische lenzensysteem 5 en het element 3. Na doorlopen van het element 3 ontstaat lineair gepolariseerd licht, dat onder 90° ten opzichte van het licht van de laserdiode is gedraaid. Daardoor wordt aan het 10 rooster 21 het licht zeer efficiënt gebogen en wordt aan de achterzijde van het licht-doorlatende lichaam 1 totaal gereflecteerd en bereikt het rooster 22, wordt door het rooster 22 in de eerste buigingsorde (transmissie) gebogen en valt op een detector 10, die de evaluatie uitvoert. Op voordelige wijze zijn de roosterconstanten 21 en 22 gelijk, zodat het loodrecht binnentredende licht van de laserdiode en de het rooster 22 verla-15 tende lichtstraal zo parallel mogelijk aan elkaar verlopen, waarbij een exacte parallelliteit slechts bij verwaarloosbare wigfouten van het lichtdoorlatende lichaam 1 met betrekking tot de parallelle, de roosters 21, 22 en het element 3 dragende vlakken, optreedt. De roostergroeven van de roosters 21 en 22 in figuur 2 staan loodrecht ten opzichte van het tekenvlak.Figure 2 shows a prindle representation of the optical beam splitter according to the invention in a simple pick-up system. The light from a monochromatic light source 9, for example a laser diode, falls on a grid 21, which is arranged on a light-transmitting body 1. The component of the monochromatic light with the oscillation plane of the electric field strength perpendicular to the grating grooves is not deflected by the structure of the grating 21 and passes through the light-transmitting body 1 without a change of direction (x), for example designed as a plan-parallel plate, and falls on the polarization of the monochromatic 1016064 "4. Element changing light 3. Circularly polarized light is thus advantageously present at the output of the element 3 and passes through an optical lens system 5 and falls on an object 7. The light is reflected on the focusing surface 6 of the object 7. The focusing surface 6 can consist of different materials that are suitable for reflecting the incident light, such as, for example, with an optical disc. The direction of rotation of the circularly polarized light is thereby rotated in the opposite direction and again passes through the optical lens system 5 and the element 3. After passing through the element 3, linearly polarized light is produced which is rotated at 90 ° with respect to the laser diode light . As a result, the light is diffracted very efficiently at the lattice 21 and the back of the light-transmitting body 1 is totally reflected and reaches the lattice 22, is diffracted by the lattice 22 in the first diffraction order (transmission) and falls on a detector 10, who carries out the evaluation. Advantageously, the grid constants 21 and 22 are equal, so that the light entering the perpendicularly from the laser diode and the light beam leaving the grid 22 run as parallel as possible to one another, an exact parallelity only with negligible wedge errors of the light-transmitting body 1 having with respect to the parallel surfaces bearing the gratings 21, 22 and the element 3. The grid grooves of the gratings 21 and 22 in Figure 2 are perpendicular to the drawing plane.
20 In figuur 3 is een optische straaldeler in een pick-up-systeem voor het parallel lezen of gelijktijdig schrijven en lezen met lateraal verschoven focussen en in een of twee boven elkaar liggende focusseervlakken weergegeven. Het licht van een lichtbron 9 valt op een rooster 21 en wordt door het rooster 21 afhankelijk van de oriëntering van de vector van de elektrische veldsterkte van de straling ten opzichte van de positie van 25 de roostergroeven in een deelstraal y en een deelstraal z onderverdeeld. De deelstraal y wordt daarbij, zoals in figuur 2 beschreven, via het element 31 van het optische lenzensysteem 52, het focusseervlak 6 naar de detector 10 geleid. De andere deelstraal z wordt aan de tegenover het rooster 21 liggende zijde van het lichtdoorlatende lichaam 1 gereflecteerd, bereikt een rooster 22 en doorloopt op de zoals in figuur 2 beschreven 30 heen- en terugweg via het element 32, 51 een focusseervlak 12 en valt op een detector 11. Na opsplitsing aan het rooster 21 is de deelstraal z overwegend zodanig gepolariseerd, dat de vector van de elektrische veldsterkte parallel aan de groeven van het rooster 21 oscilleert.Figure 3 shows an optical beam splitter in a pick-up system for parallel reading or simultaneous writing and reading with laterally shifted focuses and in one or two superimposed focusing surfaces. The light from a light source 9 falls on a grid 21 and is subdivided by the grid 21 depending on the orientation of the vector of the electric field strength of the radiation relative to the position of the grid grooves in a sub-beam y and a sub-beam z. The partial beam y is then guided, as described in Figure 2, via the element 31 of the optical lens system 52, the focusing surface 6 to the detector 10. The other partial beam z is reflected on the side of the light-transmitting body 1 opposite the grating 21, reaches a grating 22 and traverses a focal plane 12 via the element 32, 51 on the way there and back via the element 32, 51 and stands out a detector 11. After splitting on the grid 21, the sub-beam z is predominantly polarized such that the vector of the electric field strength oscillates parallel to the grooves of the grid 21.
1018064- 5 * *1018064-5 * *
Op voordelige wijze hebben de roosters 21, 22, 23 dezelfde roosterconstante en hun roostergroeven hebben dezelfde richting. Voor de weergave in figuur 3 staan de roostergroeven loodrecht ten opzichte van het tekenvlak. Met het optische lenzensysteem 51 wordt het overeenkomstige focusseervlak ingesteld. De roosters 21,22,23 zijn 5 identiek uitgevoerd, net als de elementen 31 en 32. De elementen 31 en 32 realiseren wederom een faseverschuiving in het gebied /q>/ = 70° - 110° 10 Daarmee wordt bijvoorbeeld een λ/4 functie gerealiseerd. Derhalve zijn bundels licht van circulaire polarisatie met verschillende draairichting aanwezig, die telkens door de weergegeven reflectiewegen via de focusseervlakken 6 en 12 verschillende detectoren 10 en 11 bereiken. De rotatie van het gepolariseerde licht in de straalgangen in de richting van het focusseervlak 6 en 12 en terug door de elementen 31 en 32 func-15 tioneert, zoals in figuur 2 is beschreven. Derhalve is aan de detector 10 gepolariseerd licht met het oscillatievlak van de elektrische veldsterktevector parallel aan de roostergroeven van het roost»: 23 aanwezig en is aan de detector 11 gepolariseerd licht met het oscillatievlak van de elektrische veldsterktevector loodrecht ten opzichte van de roostergroeven van het rooster 22 aanwezig. Aandelen van andere polarisatierichtingen 20 aan de detectoren zijn verwaarloosbaar. Met deze configuratie kunnen over elkaar liggende geheugenlagen, weergegeven door de vlakken 6 en 12, parallel worden uitgelezen of gelijktijdig worden beschreven en gelezen. De configuratie kan echter ook voordelig voor een disk met een focusseervlak worden toegepast. Daarbij wordt een verhoging van de datasnelheid mogelijk.Advantageously, the gratings 21, 22, 23 have the same gratuit constant and their gratings have the same direction. For the representation in Figure 3, the grid grooves are perpendicular to the drawing plane. The corresponding focal plane is set with the optical lens system 51. The gratings 21, 22, 23 are of identical design, just like the elements 31 and 32. The elements 31 and 32 again realize a phase shift in the area / q> / = 70 ° - 110 ° 10. Thus, for example, a λ / 4 function realized. Therefore, beams of light of circular polarization with different direction of rotation are present, each of which reaches different detectors 10 and 11 through the reflection paths shown via the focusing surfaces 6 and 12. The rotation of the polarized light in the beam paths in the direction of the focusing surface 6 and 12 and back through the elements 31 and 32 functions as described in Figure 2. Therefore, polarized light is present on the detector 10 with the oscillation plane of the electric field strength vector parallel to the lattice grooves of the lattice and polarized light is present on the detector 11 with the oscillation plane of the electric field strength vector perpendicular to the lattice grooves of the lattice 22 present. Shares from other polarization directions 20 on the detectors are negligible. With this configuration, superimposed memory layers represented by planes 6 and 12 can be read in parallel or simultaneously written and read. However, the configuration can also be used advantageously for a disk with a focusing surface. An increase in the data rate becomes possible.
25 Figuur 4 toont een principeweergave van de optische straaldeler overeenkomstig de uitvinding in een pick-up-systeem voor het parallel lezen of gelijktijdig schrijven en lezen in twee boven elkaar liggende geheugenlagen, waarbij de focussen van het optische lezensysteem 5 axiaal ten opzichte van de optische as zijn aangébracht. Het mono-chromatische licht van de lichtbron 9 loopt door een collimatorsysteem 13, dat bijvoor-30 beeld uit een hybride collimator, een beamshaper en een draaibare λ/2-plaat bestaat, en valt op het rooster 21. Het rooster 21 splitst afhankelijk van de ingangspolarisatie, zoals in figuur 3 uiteengezet, de lichtbundel in de deelstralen y en z op. De deelstraal y doorloopt het polarisatie-bemvloedende element 31 met de zoals in figuur 1 beschreven 1018084* 6 1 » werkingen. Een rooster 24, dat op een lichtdoorlatend tussenlichaam 4 is aangebracht, buigt de component van de lichtstraal efficiënt, waarvan de elektrische veldsterktevec-tor parallel aan de roostergroeven van het rooster 24 oscilleert, wordt aan de tegenoverliggende zijde van het rooster 24 totaal gereflecteerd en via een verder rooster 25 5 afgebogen. Deze afgebogen lichtstraal bereikt een vloeistofkristallens 8. Op de vloei-stofkristallens 8 bereikt bovendien de deelstraal z, die eveneens via de weg van de totale reflectie van de buiging van het rooster 22 en het de polarisatie veranderende element 32 en rooster 25 op de vloeistofkristallens 8 valt, overwegend met de component van de veldsterkte, die loodrecht ten opzichte van de groeven van het rooster 25 oscil-10 leert. De groeven van de roosters 21, 22, 23, 24 en 25 staan in figuur 4 loodrecht ten opzichte van het tekenvlak. Op de vloeistofkristallens 8 vallen derhalve twee lichtbundels met nagenoeg lineair gepolariseerd licht met loodrecht ten opzichte van elkaar staande oscillatievlakken, waarbij de uitvoering van de vloeistofkristallens een afbeel-dingswerking op slechts één oscillatievlak heeft, het andere oscillatievlak wordt oribe-15 'invloed doorgelaten. Op het optische lenzensysteem 5 vallen derhalve twee golven van verschillende divergentie en hun afbeelding wordt op de focusseervlakken 6 en 12 van het geheugenelement 71 gerealiseerd. De focusseervlakken 6 en 12 zijn hierbij zodanig uitgevoerd, dat ze geschikt zijn om informatie door middel van lichtgevoelige lagen op te slaan of door middel van reflecterende lagen te lezen. De vloeistofkristallens 8 is 20 daarbij op gebruikelijke wijze met een vloeistofkristal gevuld, waarvan de oriëntering met de toegevoerde spanning verandert en derhalve tot een verandering van de brekingsindex van het systeem leidt. De elektroden zijn daarbij transparant uitgevoerd en op de vloeistofomgeving vormende vorm aangébracht. Dit oppervlak kan continue krommingen, zoals microstructuuroppervlakken, omvatten.Figure 4 shows a principle representation of the optical beam splitter according to the invention in a pick-up system for parallel reading or simultaneous writing and reading in two superimposed memory layers, wherein the focuses of the optical reading system 5 are axial with respect to the optical as are fitted. The monochromatic light from the light source 9 passes through a collimator system 13, which consists of, for example, a hybrid collimator, a beamshaper and a rotatable λ / 2 plate, and falls on the grid 21. The grid 21 splits depending on the input polarization, as set out in Figure 3, onto the light beam in the partial rays y and z. The sub-beam y traverses the polarization-influencing element 31 with the operations described in Figure 1. A grid 24, which is mounted on a light-transmitting intermediate body 4, efficiently bends the light beam component, the electric field strength vector of which oscillates parallel to the grid grooves of the grid 24, is totally reflected on the opposite side of the grid 24 and via a further grid 25 is deflected. This diffracted light beam reaches a liquid crystal lens 8. On the liquid crystal lens 8, moreover, the sub-beam z reaches, which also via the path of total reflection of the diffraction of the grid 22 and the element 32 and grid 25 changing the polarization on the liquid crystal lens 8 falls predominantly with the field strength component, which oscill-10 teaches perpendicular to the grooves of the grid 25. In Figure 4, the grooves of the gratings 21, 22, 23, 24 and 25 are perpendicular to the drawing plane. The liquid crystal lens 8 therefore has two light beams with substantially linearly polarized light with perpendicular to each other oscillation planes, the design of the liquid crystal lens having an imaging effect on only one oscillation plane, the other oscillation plane being transmitted oribe-15 'influence. Therefore, two waves of different divergence fall onto the optical lens system 5 and their image is realized on the focusing surfaces 6 and 12 of the memory element 71. The focusing surfaces 6 and 12 are here embodied such that they are suitable for storing information by means of light-sensitive layers or by reading by means of reflective layers. The liquid crystal lens 8 is thereby filled in the usual manner with a liquid crystal, the orientation of which changes with the applied voltage and therefore leads to a change in the refractive index of the system. The electrodes are thereby made transparent and applied to the fluid environment. This surface can include continuous curvatures, such as microstructure surfaces.
1016064“ 7 . '1016064 “7. "
Lijst van de gebruikte verwiizinesciifers lichtdoorlatend lichaam 1 rooster 2,21,22,23,24,25 5 element 3,31,32 lichtdoorlatend tussenlichaam 4 lichtstraal x deelstraal y, z oppervlaktereliëfrooster a 10 optisch lenzensysteem 5,51,52,53 focusseervlak 6,12 object 7 opslagelement 71 vloeistofkristallens 8 15 lichtbron 9 detector 10,11 collimatorsysteem 13 1016064-List of heating elements used light transmitting body 1 lattice 2.21.22.23.24.25 element 3.31.32 light transmitting intermediate body 4 light beam x partial beam y, z surface relief grid a 10 optical lens system 5.51 1.52.53 focusing surface 6 12 object 7 storage element 71 liquid crystal lens 8 light source 9 detector 10.11 collimator system 13 1016064-
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19942420 | 1999-09-06 | ||
| DE19942420A DE19942420A1 (en) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | Optical beam divider for polarization separation of monochromatic light is for use in CD or DVD optical pick up device and can be produced more economically than existing devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1016064A1 NL1016064A1 (en) | 2001-03-08 |
| NL1016064C2 true NL1016064C2 (en) | 2005-04-20 |
Family
ID=7920934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1016064A NL1016064C2 (en) | 1999-09-06 | 2000-08-31 | Optical beam splitter for the polarization separation of monochromatic light. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001116915A (en) |
| DE (1) | DE19942420A1 (en) |
| FR (1) | FR2798200B1 (en) |
| NL (1) | NL1016064C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115629485B (en) * | 2022-12-07 | 2023-05-12 | 合肥的卢深视科技有限公司 | Speckle projector and structured light camera |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4971414A (en) * | 1988-06-24 | 1990-11-20 | Ricoh Company, Ltd. | Optical information record/read apparatus |
| US5044718A (en) * | 1989-03-20 | 1991-09-03 | Hitachi, Ltd. | Optical head used in optical information processor |
| EP0484625A2 (en) * | 1990-11-07 | 1992-05-13 | Pioneer Electronic Corporation | Recorded data reader |
-
1999
- 1999-09-06 DE DE19942420A patent/DE19942420A1/en not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000256761A patent/JP2001116915A/en not_active Withdrawn
- 2000-08-31 NL NL1016064A patent/NL1016064C2/en not_active IP Right Cessation
- 2000-09-05 FR FR0011295A patent/FR2798200B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4971414A (en) * | 1988-06-24 | 1990-11-20 | Ricoh Company, Ltd. | Optical information record/read apparatus |
| US5044718A (en) * | 1989-03-20 | 1991-09-03 | Hitachi, Ltd. | Optical head used in optical information processor |
| EP0484625A2 (en) * | 1990-11-07 | 1992-05-13 | Pioneer Electronic Corporation | Recorded data reader |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2798200A1 (en) | 2001-03-09 |
| NL1016064A1 (en) | 2001-03-08 |
| JP2001116915A (en) | 2001-04-27 |
| DE19942420A1 (en) | 2001-03-08 |
| FR2798200B1 (en) | 2005-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2532818B2 (en) | Objective lens and optical head device | |
| US6016300A (en) | Optical pickup head apparatus | |
| EP0426248B1 (en) | Grating objective and grating-beam shaper, and optical scanning device comprising at least one of said elements | |
| JP2002109778A (en) | Optical pickup device | |
| JP2003187492A (en) | Multiple wavelength light pick-up head | |
| NL1016064C2 (en) | Optical beam splitter for the polarization separation of monochromatic light. | |
| KR20070102551A (en) | Optical device, in particular holographic device | |
| JP2901728B2 (en) | Optical head and information recording / reproducing apparatus using the same | |
| KR100230235B1 (en) | Focus error detector | |
| EP0766238B1 (en) | Optical pickup system capable of reading a multiple number of optical disks | |
| WO2006035393A2 (en) | Binary phase structure for the generation of a periodical light signal | |
| EP0405432A2 (en) | Optical disk read/write head | |
| JPS6325845A (en) | Optical pickup | |
| JP4130296B2 (en) | Apparatus used in holographic memory system and method for mapping periodic phase structure to input data plane | |
| KR20060064647A (en) | Optical record carrier | |
| JP3484767B2 (en) | Optical head device, optical information device, and hybrid element | |
| JP2009021488A (en) | Laser light source device, and information recording/reproducing apparatus | |
| JP2796226B2 (en) | Integrated optical element | |
| US20080239905A1 (en) | Focusing-error detecting device and holographic data-recording/reproducing apparatus having the device | |
| TW492001B (en) | Double focused optical read/write head | |
| JP2660140B2 (en) | Optical head device | |
| NL8602980A (en) | Recorder reproducing optical information esp. data pick=up - has semiconductor laser, lens converging on data carrier, interposed diffraction grating lens, and four-shaped reflection detector | |
| US6621633B2 (en) | System and method for increasing the diffraction efficiency of holograms | |
| JPS63191328A (en) | Optical head device | |
| JPH0750032A (en) | Optical head device and optical information device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 20041215 |
|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20100301 |