NL8802052A

NL8802052A - Optische opname- en/of weergave-inrichting.

Info

Publication number: NL8802052A
Application number: NL8802052A
Authority: NL
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-08-26
Filing date: 1988-08-18
Publication date: 1989-03-16
Also published as: DE3828461C2; US5046061A; DE3828461A1; GB2209089A; GB2209089B; GB8819254D0

Description

6 PEM/MB/1887 ‘

OPTISCHE OPNAME- ΕΝ/OF WEERGAVE-*INRICHTING

Deze uitvinding heeft betrekking op een optische opname- en/of weergave-inrichting, waarbij een optische band, een optische schijf of iets dergelijks gebruikt wordt als een opnamemedium, en heeft meer in het bijzonder betrekking op 5 een optische opname- en/of weergave-inrichting van de soort, waarbij een lichtbundel wordt afgetast met behulp van een acousto-optisch afbuigorgaan (acousto-optic deflector, AOD).

Er zijn reeds optische opname- en/of weergave-in-richtingen voorgesteld, waarbij een optische band, een opti-10 sche schijf of iets dergelijks als opnamemedium wordt gebruikt, en waarbij een lichtbundel een dergelijk opnamemedium aftast door middel van een acousto-optisch afbuigorgaan (AOD) om opname of weergave van informatiesignalen op het opnamemedium uit te voeren. Een dergelijke optische opname- en/of 15 weergave-inrichting is bijvoorbeeld beschreven in de Japanse octrooiaanvrage no. 61-261724, die door aanvraagster voor de onderhavige aanvrage in Japan is ingediend.

Een dergelijke optische opname- en/of weergave-inrichting, zoals hierboven is beschreven, omvat, zoals in 20 fig. 1 getoond is, een bron 101 voor een laserbundel, die bijvoorbeeld gevormd kan worden door een laserdiode. Een door de laserbundelbron 101 uitgezonden lichtbundel wordt in de opnamestand van de inrichting in responsie op op te nemen informatiesignalen gemoduleerd, zodat de intensiteit van de 25 lichtbundel varieert, maar bij de weergavestand heeft de bundel een vaste intensiteit, die kleiner is dan de intensiteit van de lichtbundel in de opnamestand. De lichtbundel wordt dan door een voorafbepaald optisch deel, zoals een collimator lens 102 getransformeerd in een parallelle laserbundel, 30 en wordt dan tot in een acousto-optisch afbuigorgaan 103 gevoerd. De afbuiging van het tot in het acousto-optische afbuigorgaan’ 103 vallende licht wordtgeregel door het acousto-optische afbuigorgaan 103. Aan twee tegenover elkaar gelegen zijvlakken heeft het acousto-optische afbuigorgaan 103 een 35 transducent 103a en een absorberend element 103b. Het acous- «6602052 % -2- to-optische afbuigorgaan 103 ontvangt bij de transducent 103a ervan een aandrijfsignaal, dat door een afbuig-aandrijvings-orgaan 103c wordt aangedreven, en herhaaldelijk de afbuigingshoek van de lichtbundel verandert binnen een voorafbe-5 paald hoekgebied van de door een pijl # in fig. 1 aangegeven richting.

De lichtbundel passeert dan een cilindrische lens 104, een paar wissellenzen 105, 106 en bereikt een objectief-lens 107. De objectieflens 107 focusseert de lichtbundel op 10 een opnamevlak 109 van een optisch opnamemedium 108.

De tot in het acousto-optische afbuigorgaan 103 vallende lichtbundel wordt zodanig geregeld, dat deze afbuigt binnen de voorafbepaalde hoek van de richting, die door de pijl 0tin fig. 1 is aangegeven, zodat deze zodanig kan worden 15 afgetast, dat de positie op het opnamevlak 109, waarop de lichtbundel gefocusseerd wordt door de objectieflens 107 zich uit kan strekken binnen een gebied vanaf een bij fQ in fig. 1 aangegeven eerste brandpunt tot een bij f-| in fig. 1 aangegeven tweede brandpunt.

20 Ondertussen wordt het optische opnamemedium 108 be wogen in een richting, die loodrecht is op het vlak van fig.

1, dat wil zeggen in een richting loodrecht op de aftastrich-ting van de lichtbundel.

Bij de opnamestand van de inrichting ondergaat het 25 vlak 109 van het optische opnamemedium 108 chemische of fysische veranderingen door aanstraling van een lichtbundel, waardoor het opnemen van informatiesignalen wordt uitgevoerd.

Om door middel van de optische opname- en/of weer-gave-inrichting de aldus op het optische opnamemedium opgeno-30 men informatiesignalen weèr te geven, wordt een door het opnamemedium 109 gereflecteerde lichtbundel bijvoorbeeld door middel van een tussen de collimatorlens 102 en het acousto-optische afbuigorgaan 103 geplaatste bundelscheidingsorgaan 110 afgescheiden voor detectie, zoals beschreven is in de Ja-35 panse octrooiaanvrage 61-261724, die voorafgaand door aanvraagster in Japan is ingediend. In het bijzonder wordt tij-dens de weergavestand van de inrichting, de lichtbundel afge- • 8802 052 -3- tast op een wijze, zoals deze hierboven is beschreven, en wordt deze gereflecteerd door het opnamevlak 109 en weer naar de objectieflens 107 toe gericht. De gereflecteerde lichtbundel passeert dan de wissellenzen 106 en 105, de cilindrische 5 lens 104 en het acousto-optische afbuigorgaan 103 en wordt dan naar het bundelscheidingsorgaan 110 gevoerd. De gereflecteerde lichtbundel wordt dan door het bundelscheidingsorgaan 110 gereflecteerd en naar een optische detectie-inrichting 111 gevoerd, die een detectielens, 10 een optische detector of iets dergelijks kan omvatten. Aldus detecteert de optische detectie-inrichting 111 de van het bundelscheidingsorgaan 110 afkomstige gereflecteerde lichtbundel voor het uitvoeren van de weergave van de informatie-signalen.

15 Overigens wordt in het geval van het acousto-opti sche detectie-orgaan 103, dat gebruikt wordt bij een dergelijke optische opname- en/of weergave-inrichting, zoals hierboven is beschreven, de daarop vallende lichtbundel gescheiden in een lichtbundel van de eerste orde, die het acousto-20 optische afbuigingsorgaan 103 passeert zonder te worden afgebogen en een lichtbundel van de eerste orde, die het acousto-optische afbuigingsorgaan 103 passeert, en hierdoor wordt afgebogen. Nadat de lichtbundel van de nulde orde het acousto-optische afbuigingsorgaan 103 gepasseerd is, wordt deze ge-25 vormd door een lichtbundel, die voor wat betreft zijn voort-plantingsrichting en polarisatie equivalent is met de opvallende lichtbundel. Tegelijkertijd wordt de lichtbundel van de eerste orde zodanig bestuurd, dat deze afgebogen en qua polarisatie veranderd wordt door het acousto-optische afbui-30 gingsorgaan. De lichtbundel van de eerste orde is, nadat deze het acousto-optische afbuigingsorgaan 103 gepasseerd is, dan ook een lichtbundel, die lineair gepolariseerd is in de richting loodrecht op de polarisatierichting van de invallende lichtbundel.

35 De lichtbundel van de nulde orde komt dan op de zelfde wijze op het opnamemedium 109, als de lichtbundel van de eerste orde. Aangezien de lichtbundel van de nulde orde niet zodanig wordt geregeld dat deze door het acousto-op- . 8802052.

• I

-4- tische afbuigingsorgaan 103 wordt afgebogen, wordt deze steeds gefocusseerd op een positie op het opnamevlak 109 van het optische opname-medium 108, dat enigszins verplaatst is ten opzichte van het aftastgebied van de lichtbundel van de' 5 eerste orde tussen het punt fo en het andere punt fi in fig.

1.

Op dit moment schrijft de op het opnamevlak 109 van het optische opnamemedium 108 gefocusseerde lichtbundel van de nulde orde tijdens de opnamestand van de inrichting infor-10 matiesignalen op het opnamevlak 109, en wel op soortgelijke wijze als de lichtbundel van de eerste orde. Aan de andere zijde wordt tijdens de weergavestand de lichtbundel van de nulde orde op soortgelijke wijze als de lichtbundel van de eerste orde door het opnamevlak 109 gereflecteerd. De door 15 het opnamevlak 109 gereflecteerde lichtbundel van de nulde orde komt dan op soortgelijke wijze bij de optische detectie-middelen 111 als de door het opnamevlak 109 gereflecteerde lichtbundel van de eerste orde.

Aangezien de lichtbundel van de eerste orde gefo-20 cusseerd wordt op en gereflecteerd wordt door het opnamevlak 109 en dan op de optische detectiemiddelen 111 terechtkomt, wordt een nauwkeurige opname of weergave niet verzekerd.

Om een dergelijk slecht effect op de lichtbundel van de nulde orde te voorkomen die het opnamevlak 109 be-25 reikt, zoals hierboven is beschreven, verdient het aanbeveling een zeefplaat 112 op een plaats tussen de omkeerlenzen 105 en 106 te plaatsen, waarbij de lichtbundel van de nulde orde wordt gefocusseerd, zoals in fig. 1 getoond is. Met deze inrichting wordt de lichtbundel van de nulde orde door de 30 zeefplaat 112 onderbroken..

Wanneer echter de lichtbundel van de eerste orde de lichtbundel van de nulde orde benadert, dat wil zeggen, dat de hoek, waarmee de lichtbundel van de eerste orde door het acousto-optische afbuigingsorgaan 103 wordt afgebogen, 35 klein is, bestaat er de mogelijkheid, dat de lichtbundel van de eerste orde samen met de lichtbundel van de nulde orde door de zeefplaat 112 kan worden onderbroken. Het opnemen of .8802052 » -5- de weergave van informatiesignalen door de lichtbundel van de eerste orde wordt dan ook slechts toegestaan, wanneer een lichtbundel van de eerste orde afgetast wordt binnen een hoekgebied van de aftasthoek daarvan, waarbij deze niet door 5 de zeefplaat 112 wordt onderbroken.

Het hoekgebied, waarbinnen de lichtbundel van de eerste orde geregeld wordt om door het acousto-optische af-buigingsorgaan 103 te worden afgebogen, bedraagt enige graden en is dus klein. Binnen het hoekgebied, waarbinnen de licht-10 bundel van de eerste orde geregeld wordt om het hoekgebied af te buigen, dat effectief is voor de opname en/of de weergave van de informatiesignalen, wordt verder beperkt door de zeef-plaat 112. Dit heeft een slechte invloed op verbeteringen van de opnamedichtheid van informatiesignalen op het opnamevlak 15 109 van het optische opnamemedium 108. Tevens moet de plaats van de zeefplaat 112 met een hoge mate van nauwkeurigheid gehandhaafd worden, hetgeen het samenstellen en het instellen van de inrichting gecompliceerd maakt en aldus het praktisch gebruik verslechtert.

20 Overigens kan het aanbevelenswaardig zijn de licht bundel van de nulde orde en de lichtbundel van de eerste orde van elkaar te scheiden door gebruik te maken van een optisch deel, waarbij de geleiding polarisatie-afhankelijk is, zoals bijvoorbeeld een polair scherm, dat gebruik maakt van een 25 verschil in polarisatie tussen de lichtbundel van de nulde orde en de eerste orde. Het is dan echter noodzakelijk middelen te verschaffen voor het van elkaar scheiden van de lichtbundel van de nulde orde en de lichtbundel van de eerste orde, en voor onafhankelijke middelen voor het uitnemen van de 30 door het opnamevlak 109 van het optische opnamemedium 108 gereflecteerde lichtbundel voor het detecteren van de lichtbundel. Dit resulteert in een gecompliceerde constructie van de inrichting.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het ver-35 schaffen van een optische opname- en/of weergave-inrichting, waarbij een nauwkeurige opname en/of weergave verzekerd is, en waarbij de opnamedichtheid verbeterd wordt bij een vereen- .8802052 « -6- voudigde constructie.

Om dit doel te bereiken, omvat volgens de onderhavige uitvinding een optische opname- en/of weergave-inrich-ting een laserbundelbron, collimeringsmiddelen voor het 5 transformeren van de van de laserbundelbron afkomstige laserbundel naar een parallelle laserbundel, acousto-optische af-buigingsmiddelen, die de van de collimeringsmiddelen afkomstige parallelle laserbundel ontvangen, en die een bundel van de nulde orde en een bundel van de eerste orde opwekken, van 10 een gepolariseerd bundelscheidingsvlak voorziene bundelschei-dingsmiddelen voor het van elkaar scheiden van de van de acousto-optische afbuigingsmiddelen ontvangen bundel van de nulde orde en de bundel van de eerste orde, in een baan van de eerste orde bundel van de bundelscheidingsmiddelen 15 geplaatste polarisatiemiddelen, en focusseringsmiddelen voor het focusseren van de van de polarisatiemiddelen afkomstige bundel van de eerste orde op een optisch opnamemedium.

Met de optische opname- en/of weergave-inrichting volgens de onderhavige uitvinding, wordt de lichtbundel van 20 de eerste orde, die zodanig bestuurd wordt, dat deze door de acousto-optische afbuigingsmiddelen wordt afgebogen,gescheiden van een lichtbundel van de nulde orde, die niet door de acousto-optische afbuigingsmiddelen wordt afgebogen door middel van bundelscheidingsmiddelen. De eerste orde lichtbundel 25 wordt dan door de polarisatiemiddelen naar een opnamevlak van een optisch opnamemedium gevoerd. De door het opnamevlak gereflecteerde lichtbundel van de eerste orde wordt door middel van de bundelscheidingsmiddelen afgescheiden.

De lichtbundel van de nulde orde, die dan ook niet 30 bijdraagt aan het opnemen 'of de weergave van informatiesigna-len, kan dan ook zodanig worden ingevoerd, dat deze niet op het optische opnamemedium terechtkomt. Tegelijkertijd kan het opnemen en/of de weergave uitgevoerd worden over het gehele aftastgebied van de lichtbundel van de eerste orde.

35 De door het opnamevlak van het optische opnameme dium gereflecteerde lichtbundel van de eerste orde kan dan ook afgescheiden worden door dezelfde bundelafscheidingsmid- .8802051 -7- delen als de bundelafscheidingsmiddelen, die aangebracht zijn voor het scheiden van de lichtbundel van de eerste orde van de lichtbundel van de nulde orde. Aangezien de enkele bundelafscheidingsmiddelen twee funkties vervullen, kan een vereen-5 voudiging van de constructie en een beperking van de afmeting van de inrichting worden verkregen.

Aldus kan de onderhavige uitvinding een optische opname- en/of weergave-inrichting verschaffen, die met een eenvoudige constructie van kleine afmetingen een nauwkeurige 10 opname en/of weergave kan verzekeren .over het gehele aftast-gebied van de lichtbundel van de eerste orde en een verbetering in de opnamedichtheid. Wanneer verder een elliptische laserbundel opgewekt wordt door een laserdiode als laserbun-delbron, kan een optische opname- en/of weergave-inrichting 15 van een vereenvoudigde constructie gerealiseerd worden zonder een optisch element als een bundelexpander te gebruiken.

Bovenstaande en andere doeleinden, eigenschappen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen blijken uit de volgende beschrijving en de bijbehorende conclusies in samen-20 hang met de bijbehorende tekeningen.

Fig. 1 is een schematisch bovenaanzicht van een als voorbeeld opgevoerde conventionele optische opname- en/of weergave-inrichting; fig. 2 is een schematisch bovenaanzicht van een op-25 tische opname- en/of weergave-inrichting, die een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding toont; fig. 3 is een schematisch zij-aanzicht van de optische opname- en/of weergave-inrichting volgens fig. 2; fig. 4 is een schematisch bovenaanzicht, dat een 30 veranderde vorm toont van de optische opname- en/of weergave-inrichting van fig. 2; fig. 5 is een schematisch perspectivisch aanzicht, dat een halfgeleiderlaser toont als een opname- en/of weerga-ve-lichtbron; 35 fig. 6 is een schematisch perspectivisch aanzicht, dat een aftastlichtbundel-opwekkingsinrichting toont, waarbij de halfgeleiderlaser wordt toegepast; .8802052 --8-.

fig. 7 is een schematische weergave, die verschillende parameters toont van de aftastlichtbundel-opwekkingsin-richting volgens fig. 6; en fig. 8A, 8B en 8C zijn schematische weergaven, die 5 dwarsdoorsneden en oriëntaties van polarisatievlakken van een laserbundel, een parallelle laserbundel en een opvallende laserbundel tonen van de aftastlichtbundel-opwekkingsinrichting van fig. 6.

Refererend aan fig. 2 en 3 is een optische opname-10 en/of weergave-inrichting volgens de onderhavige uitvinding getoond. De getoonde optische opname- en/of weergave-inrichting omvat een opname- en/of weergave-lichtbron 1, die gevormd kan worden door een laserdiode. Een door de opname-en/of weergave-lichtbron 1 uitgezonden opname- en/of weerga-15 ve-lichtbundel heeft een voorafbepaalde golflengte, bijvoorbeeld 780 nm en wordt tijdens de opnamestand van de inrichting in responsie op op te nemen informatiesignalen gemoduleerd, zodat de intensiteit wordt veranderd. In de weergave-stand heeft het echter een vaste intensiteit, die kleiner is 20 dan die van de lichtbundel in de opnamestand. Ondertussen is de opname- en/of weergavebundel in een lineair gepolariseerde stand in een richting, loodrecht op het vlak van fig. 2, dat wil zeggen in een richting parallel aan het vlak van fig. 3.

Zowel in de opname- als de weergavestand van de in-25 richting wordt de opname- en/of weergave-lichtbundel door een collimatorlens 2 omgezet in een parallelle lichtbundel en dan toegevoerd aan een acousto-optisch afbuigingsorgaan (AOD) 3.

Het acousto-optische afbuigingsorgaan 3 heeft een middendeel 3a, dat samengesteld is uit een anisotroop kris-30 tal, bijvoorbeeld van TeC>2 of PbMo04, en dat, door gebruik te maken van het feit, dat de afbuigingshoek volgens de Bragg-afbuiging of bij het Debye-Sears-effect aanzienlijk toeneemt, en wel proportioneel met de frequentie van ultrasone golven, die in het middendeel worden overgedragen, zodat de frequen-35 tie van in het middendeel 3a overgedragen ultrasone golven gemoduleerd worden voor het uitvoeren van een licht polarise- >8802052 -9- rende regeling.

Bij de onderhavige uitvoeringsvorm wordt een acousto-optische afbuigingsinrichting van het anisotrope Bragg-diffractie-type toegepast als acousto-optisch afbuigingsor-5 gaan 3. De op het middendeel 3a van het acousto-optische afbuiging so rgaan 3 vallende opname- en/of weergave-lichtbundel wordt gescheiden tot een lichtbundel van de nulde orde en een lichtbundel van de eerste orde, als gevolg van afbuiging daarvan in het middendeel 3a.

10 Het acousto-optische afbuigingsorgaan 3 van het an- isotropische Bragg-diffractie-type omvat verder een transdu-cent 3b en een absorptie-element 3c op een paar tegenover elkaar liggende zijvlakken van het middendeel 3a. De transdu-cent 3b ontvangt een aandrijfsignaal en wekt ultrasone 15 golven op. Het aandrijf signaal Vj wordt vanaf een afbuigings-aandrijfschakeling 3d toegevoerd, en wordt frequentie-gemodu-leerd in responsie op een voorafbepaald aftastsignaal. Wanneer de ultrasone golven in het middendeel 3a worden overgedragen, wordt de afbuigingshoek van de lichtbundel van de 20 eerste orde in een vlak veranderd, waarin de transducent 3b en het absorberende deel 3c tegenover elkaar geplaatst zijn, dat wil zeggen in een vlak, parallel aan het vlak van fig. 3 binnen een voorafbepaald hoekgebied in de door een pijl & in fig. 3 aangegeven richting, terwijl deze het middendeel 3a 25 passeert. De verandering van de afbuigingshoek heeft een hoofdzakelijk proportionele verhouding met de frequentie van ultrasone golven, die door de transducent 3b worden opgewekt. Aangezien de frequentie van de ultrasone golven frequent! e-gemoduleerd zijn in responsie op het aftastsignaal, 30 wordt de afbuigingshoek van de bundel van de eerste orde na het passeren van het middendeel 3a geregeld in responsie op het aftastsignaal.

Verder verandert het middendeel 3a van het acousto-optische afbuigingsorgaan 3 de polarisatierichting van de 35 lichtbundel van de eerste orde. Naarmate de lichtbundel van de eerste orde het middendeel 3a passeert, wordt dit in een lichtbundel omgezet, die lineair gepolariseerd is in een richting loodrecht op de polarisatierichting van de opname- •8802052 -10- en/of weergave-lichtbundel, voordat het het middendeel 3a in gaat, zoals in fig. 2 en 3 door pijlen B is aangegeven.

Er wordt opgemerkt, dat de lichtbundel van de nulde orde voor wat betreft zijn voortplantingsrichting en polari-5 satie overeenkomt met de opname- en/of weergavebundel voordat deze het middendeel 3a binnen treedt. De lichtbundel van de eerst orde en de lichtbundel van de nulde orde zijn dan ook in zich loodrecht op elkaar uitstrekkende richtingen gepola-10 riseerd.

De opname- en/of weergave-lichtbundel, die gescheiden is tot de lichtbundel van de nulde orde en de lichtbundel van de eerste orde, wordt dan via de cilindrische lens 4 naar het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5 toegevoerd. Al-15 dus wordt de lichtbundel van de nulde orde gereflecteerd door een reflectievlak van het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5, zoals bij Rq in fig. 2 is aangeven, aangezien het reflectievlak daarvan parallel is aangebracht met de polari-satierichting van de lichtbundel van de nulde orde. De licht-20 bundel van de eerste orde daarentegen strekt zich door het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5 uit, zoals bij Ij in fig. 2 is aangegeven, aangezien dit lineair gepolariseerd is, loodrecht op de polarisatierichting van de lichtbundel van de nulde orde, zoals hierboven is beschreven. Op deze 25 wijze worden de lichtbundel van de nulde orde en van de eerste orde van elkaar gescheiden door het gepolariseerde bun-delsplijtorgaan 5.

De door het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5 gepolariseerde lichtbundel van de eerste orde komt dan op 30 1/4-golflengte-plaat 6. Aldus wordt de lichtbundel van de eerste orde omgezet naar een cirkelvormige gepolariseerde toestand door de 1/4-*golflengte-plaat 6 en wordt dan via een paar omkeerlenzen 7 en 8 naar een objectieflens 9 toegevoerd. De objectieflens 9 focusseert de lichtbundel van de 35 eerste orde op een opnamevlak 11 van een optisch opnamemedium 10. Het optische opnamemedium 10 kan de vorm van een schijf, een kaart of een band hebben, en het opnamevlak 11 ervan is »8802052 -11- licht-gevoelig.

De lichtbundel van de eerste orde wordt bestuurd in responsie op een voorafbepaald aftastsignaal om binnen een voorafbepaald gebied van de afbuigingshoek in de door de pijl 5 β in fig. 3 aangegeven richting, zodat deze, na het passeren van de omkeerlenzen 7 en 8 binnen een voorafbepaald hoek-gebied van de door een pijl X in fig. 3 aangegeven richting wordt afgebogen. Het punt, waarop de lichtbundel van de eerste orde op het opnamevlak 11 gefocusseerd wordt door de ob-10 jectieflens 9, wordt binnen een gebied vanaf een bij Fo in fig. 3 aangegeven eerste focusseringsplaats naar een bij F| in fig. 3 aangegeven tweede focusseringsplaats afgetast in responsie op een voorafbepaald aftastsignaal. Het optische opnamemedium wordt in een richting loodrecht op het vlak van 15 fig. 3 bewogen, dat wil zeggen in een richting, loodrecht op de aftastrichting van de lichtbundel van de eerste orde.

Tijdens de opnamestand van de inrichting vinden chemische of fysische veranderingen plaats op het opnamevlak 11 van het optische opnamemedium 10 door de lichtenergie van 20 de lichtbundel van de eerste orde van de aftastende opname-lichtbundel, waardoor voorafbepaalde informatiesignalen op het opnamevlak 11 worden opgenomen.

Daarentegen wordt bij de weergavestand de lichtbundel van de eerste orde van de weergavelichtbundel door het 25 opnamevlak 11 gereflecteerd, dan achtereenvolgens naar de ob-jectieflens 9, omkeerlenzen 8 en 7 en de 1/4-golflengte*plaat 6 toegevoerd. Op dit moment heeft de lichtbundel van de eerste orde een cirkelvormig gepolariseerde toestand in de omgekeerde richting, voordat het door het opnamevlak wordt gere-30 flecteerd. Wanneer dan ook de lichtbundel van de eerste orde de 1/4*golflengte«plaat 6 passeert, wordt dit omgezet in een lichtbundel, die lineair gepolariseerd is in een richting loodrecht op de polarisatierichting van de lichtbundel van de eerste orde voordat deze de 1/4-golflengte-plaat 6 in treedt, 35 nadat de acousto-optische afbuiginrichting 3 gepasseerd is, zoals door een pijl C in fig. 2 en 3 is aangegeven. De lichtbundel van de eerste orde wordt dan ook door het reflecteren- > 8802052 -12- de vlak van het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5 gereflecteerd, zoals met R-j in fig. 2 is weergegeven, en wordt dan aan een detectielens 12 toegevoerd. De detectielens 12 focusseert de lichtbundel van de eerste orde op een optisch 5 tastelement 13. Het optische tastelement 13 ontvangt de lichtbundel van de eerste orde en ontwikkelt een weergavesig-naal.

Met de optische opname- en/of weergave-inrichting volgens de onderhavige uitvoeringsvorm, wordt de lichtbundel 10 van de eerste orde die het acousto-optische afbuigingsorgaan 3 gepasseerd is door de gepolariseerde bundelafscheidingsin-richting 5 afgescheiden, en zal, zoals hierboven is beschreven niet het opnamevlak 11 van het optische opnamemedium 10 bereiken. Aldus kan dan ook een nauwkeurige opname en/of 15 weergave verzekerd worden van informatiesignalen over het gehele aftastgebied van de lichtbundel van de eerste orde langs het opnamevlak 11. Aangezien de door het opnamevlak 11 gereflecteerde lichtbundel van de eerste orde in de weergavestand van de inrichting direct wordt afgenomen vanaf een terugke-20 rend lichttraject naar het opname- en/of weergavelichtbron 1 door middel van het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5, kan dit gemakkelijk gedetecteerd worden door de optische detector 13 voor het uitvoeren van weergave van informatiesignalen.

25 Er moet worden opgemerkt, dat de onderhavige uit vinding niet beperkt is tot de hierboven beschreven bepaalde uitvoeringsvorm en desbetreffend gemodificeerd of veranderd kan worden. Terwijl bij de hierboven beschreven uitvoeringsvorm de lichtbundel van de eerste orde door het reflecterende 30 vlak van het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5 gereflecteerd wordt, terwijl de lichtbundel van de eerste orde het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5 passeert en het opnamemedium 10 bereikt, kan de verhouding zodanig worden veranderd, dat, zoals in fig. 4 getoond is de lichtbundel van 35 de eerste orde het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5 passeert, terwijl de lichtbundel van de eerste orde door het reflecterende vlak van het gepolariseerde bundelafscheidings- .8802052 -13- orgaan 5 gereflecteerd wordt en het opnamemedium 10 bereikt.

Bij de in fig. 4 getoonde modificatie is het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5 zodanig aangebracht, dat het reflecterende vlak daarvan zich parallel aan de poia-5 risatierichting van de lichtbundel van de eerste orde uit kan strekken, die in fig. 4 is weergegeven door een pijl B. Aldus wordt de lichtbundel van de eerste ordegereflecteerd op een wijze, zoals door R-j in fig. wordt weergegeven door het reflecterende vlak van het gepolariseerde bundelafscheidingsor-10 gaan 5, en via de 1/4-golflengte-plaat 6 door het optische opnamemedium 10 wordt geleid. Tegelijkertijd passeert de lichtbundel van de nulde orde het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5, zoals bij Io in fig. 4 is aangegeven, aangezien het omgezet is naar een lineair gepolariseerde 15 lichtbundel in een richting loodrecht op de polarisatierich-ting van de lichtbundel van de eerste orde, die door een pijl A in fig. 4 is aangegeven. De door het opnamevlak 11 gereflecteerde lichtbundel van de eerste orde passeert dan het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5, zoals bij Ij in 20 fig. 4 is weergegeven, aangezien deze omgezet is in een lichtbundel, die lineair gepolariseerd is in een richting loodrecht op de polarisatierichting van de lichtbundel van de eerste orde, die door een pijl A in fig. 4 is aangegeven. De door het opnamevlak 11 gereflecteerde lichtbundel van de eer-25 ste orde passeert dan het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5, zoals bij ij in fig. 4 is weergegeven, aangezien dit lineair gepolariseerd is in een richting, die door een pijl C in fig. 4 is aangegeven, die loodrecht is op de polarisatierichting van de lichtbundel van de eerste orde voordat 30 deze het gepolariseerde bundelafscheidingsorgaan 5 binnen treedt. De lichtbundel van de eerste orde bereikt dan ook de detectielens 12. Tevens kunnen met de in fig. 4 getoonde inrichting effecten bereikt worden, die soortgelijk zijn aan die van de hierboven beschreven uitvoeringsvorm, aangezien de 35 door het opnamevlak 11 van het optische opnamemedium 10 gereflecteerde lichtbundel op een wijze wordt uitgenomen, die hierboven is beschreven.

•8802052 -14-

Er moet worden opgemerkt, dat de cilindrische lens 4 en de omkeerlenzen 7 en 8 niet essentieel zijn en dan ook achterwege kunnen worden gelaten wanneer de onderhavige uitvinding in de praktijk wordt gebracht.

5 Een halfgeleiderlaser, die als laserdiode 1 kan worden gebruikt, wekt bijvoorbeeld een laserbundel op met de volgende eigenschappen. In het bijzonder, zoals in fig. 5 getoond is, waarbij een orthogonaal coördinatensysteem XYZ wordt toegepast, omvat een halfgeleiderlaser 22 een daarin 10 aangebracht pn-junctie-deel 22B, dat zodanig is aangebracht, dat het zich op het XYH-vlak uit kan strekken op een centraal deel van een rechthoekige halfgeleiderchip 22A in de vertika-le richting, dat wil zeggen in de richting van de Z-as. De halfgeleiderlaser 22 zendt dan ook een laserbundel LBO bui-15 tenwaarts uit in de diepte-richting, dat wil zeggen in de richting van de X-as vanaf een uitzendend deel 22 daarvan, dat zich op een voorvlak 22C van de halfgeleiderchip 22A is bevindt.

De door een halfgeleiderlaser 22 van een construc-20 tie, zoals hierboven is beschreven, uitgezonden laserbundel LBO heeft, zoals in fig. 6 getoond is, waarbij een orthogonaal coördinatensysteem toegepast is, waarbij gerefereerd wordt aan het voorvlak 22C van de halfgeleiderchip 22A, een elliptische dwarsdoorsnede, waarvan de kleine as zich in de 25 breedterichting van het pn-junctie-deel 22B uitstrekt (dat wil zeggen in de richting van de Y-as) en de hoofdas zich in de vertikale richting, loodrecht op de breedterichting uitstrekt (dat wil zeggen in de Z-richting).

Tevens oscilleert het polarisatievlak van de laser-30 bundel LBO zodanig in de richting van de Y-as, dat het zich in de breedterichting van het pn-junctie-deel 22B kan uitstrekken, zoals door een pijl nO in fig. 5 is aangegeven.

Wanneer het de bedoeling heeft een lichtpunt te vormen voor het aftasten langs een optisch opnamemedium met 35 een inrichting, zoals in fig. 2 en 3 getoond is, en waarbij een halfgeleiderlaser met eigenschappen, zoals hierboven is beschreven, wordt toegepast, en waarbij een acousto-optisch . 8802052 -15- afbuigingsorgaan wordt toegepast, is het gewenst, dat de invallende lichtbundel een zodanige doorsnede heeft, dat de opvallende lichtbundel aangestraald kan worden over een geheel acoustisch golfpatroon, dat binnen een acousto-optisch afbui-5 gingsorgaan is aangebracht, en dat de polarisatierichting van de lineair gepolariseerde invallende lichtbundel (aangegeven door pijlen A in de fig. 2 tot 4) samenvalt met de voort-plantingsrichting van het acoustische golfpatroon, zodat de lichtenergie van een binnenvallende lichtbundel met de hoogst 10 mogelijke efficiëntie omgezet wordt in een afgebogen lichtbundel van de eerste orde.

Wanneer hiertoe een inrichting, zoals in fig. 6 getoond is, wordt toegepast, kan een lichtbundel met een grotere effectiviteit worden opgewekt. In het bijzonder, wordt, 15 refererend aan fig. 5 een door een halfgeleiderlaser 22 uitgezonden laserbundel LBO door een collimatorlens 22 omgezet in een parallelle lichtbundel LB11, welke collimatorlens een oneindig conjugerende convexe lens is. De parallelle lichtbundel LB11 wordt dan naar een roterend polarisatie-orgaan 24 20 toegevoerd.

Het roterende polarisatie-orgaan 24 kan bijvoorbeeld een 1/2 golflengte plaat zijn, die zodanig is geplaatst, dat de optische as daarvan met een hoek van 45° helt ten opzichte van de parallelle lichtbundel LB11. Het polari-25 satievlak van de op de roterende polaristor 24 vallende lichtbundel LB11 wordt dan ook geroteerd over een hoek van 90° voor het vormen van een opvallende lichtbundel LB12, die dan naar een acousto-optisch afbuigingsorgaan 25 wordt toegeleid.

30 Aldus straalt het acousto-optische afbuigingsorgaan 25 een zodanige aftast-lichtbundel LB13 uit, dat deze de opvallende lichtbundel LB12 binnen het ZX-vlak zal afbuigen in responsie op een aandrijfsignaal, dat gekoppeld is met een transducent daarvan op een soortgelijke wijze, met degene die 35 hierboven is beschreven aan de hand van fig. 3.

Hiertoe zijn de vormen van dwarsdoorsneden en richtingen van polarisatievlakken van de laserbundel LBO, die <8802052 -16- door de als een lichtbron fungerende halfgeleider 22 zijn uitgestraald, de parallelle lichtbundel LB11 en de opvallende lichtbundel LB12 gevarieerd, zoals in de fig. 8A, 8B en 8C is weergegeven.

5 In het bijzonder vertoont de door de halfgeleider- laser 22 uitgestraalde laserlichtbundel LBO, zoals in fig. 8A getoond is, een elliptische dwarsdoorsnede met een kleine as in de richting van de Y-as en een grote as in de richting van de Z-as en heeft een polarisatievlak in de Y-as, zoals door 10 een pijl n0 is aangegeven.

Aangezien de laserlichtbundel LBO door de collima-torlens 23 wordt omgezet in de parallelle lichtbundel LB11, vertoont, de parallelle lichtbundel LB11, die door de colli-matorlens 23 wordt uitgestraald, zoals in fig. 8B wordt ge-15 toond, een elliptische dwarsdoorsnede, die een kleine as heeft in de richting van de Y-as en een grote as in de richting van de z-as, en die een polarisatievlak in de richting van de Y-as heeft, zoals aangegeven is door een pijl n1.

In tegenstelling hiermee is de opvallende lichtbun-20 del LB12 zodanig gepolariseerd, dat deze, zoals in fig. 8C getoond is, een elliptische dwarsdoorsnede heeft, waarvan de kleine as zich in de richting van de Y-as uitstrekt en een grote as zich in de richting van de Z-as uitstrekt, en die oscilleert in de richting van de Z-as, zoals door een pijl n2 25 is aangegeven, aangezien het roterende polarisatie-orgaan 24« dient voor het roteren van de parallelle lichtbundel LB11 over een hoek van 90°.

Aldus is de hoofdas van de intredende lichtbundel LB12, die valt op de optredende as van het acousto-optische 30 afbuigingsorgaan 25 parallel aan de voortplantingsrichting c (dat wil zeggen in de richting van de Z-as) van een acous-tisch golfpatroon, dat gevormd is in het acousto-optische afbuigingsorgaan 25, waarvan de kleine as zich uitstrekt in een richting loodrecht op de voortplantingsrichting c van een 35 dergelijk acoustisch golfpatroon (dat wil zeggen in de richting van de Y-as). De invallende lichtbundel LB12 heeft dan ook een doorsnede, die hoofdzakelijk overeenkomt met de vorm .8802052 -17- van het acoustische golfpatroon, die dan ook zijn grote as heeft in de richting van de Z-as, en zijn kleine as in de richting van de y-as.

Aangezien de intredende lichtbundel LB12, die in 5 het acoustische golfpatroon valt zodanig kan worden ingevoerd, dat deze een polarisatievlak kan hebben in een richting, loodrecht op een optisch afbuigingsrooster, dat gevormd wordt door het acoustische golfpatroon, kan de werking van de Bragg-afbuiging, die veroorzaakt wordt door het acoustische 10 golfpatroon met de grootst mogelijke effectiviteit worden uitgevoerd. Men kan dan ook een lichtbundel met een nog hogere lichtintensiteit produceren dan de aftastende lichtbundel LB13.

Wanneer het dan ook de bedoeling is een aftastende 15 lichtbron LB13 te vormen, met een opening van een doorsnede waarvan de kleine as D. en een grote as D «overeenkomen, zo-

y Z

als beschreven is aan ae hand van fig. 4, op een invalvlak van het acousto-optische afbuigingsorgaan 25 met de inrichting van fig. 6, waarbij de afstand tussen de halfgelei-20 derlaser en de collimatorlens 23 bepaald wordt door

Dz 2 D = .. ................ (1) x 0 25 tan ) 2 moet de afstand DX overeenkomen met een waarde, die voldoet aan de volgende uitdrukking 30

Dy Θ y _— > DY . tan(-L_J ........... (2) 2 - X 2 35 als eis voor de richting van de kleine as.

Hierbij is lengte van de kleine as, D ^lengte van de grote as, 9y een openingshoek van de laserbundel LBO

.8802052 " \ -18- op de kleine as, en 0Z een openingshoek van de laserbundel LBO op de grote as, zoals in fig. 7 is weergegeven.

Een experiment heeft getoond, dat door het gebruik van een halfgeleiderlaser als een lichtbron, en lichtbron met 5 de opening van D‘ = 3 mm en 10 mm of iets dergelijks ge realiseerd kan worden als intredende lichtbundel LB12, die voldoet aan een eis, zoals hierboven is beschreven.

Met de bovenbeschreven constructie kan een invallende lichtbundel LB12 met een elliptische vorm, zodat de af-10 tastlichtbundel LB13 geproduceerd kan worden met een grote effectiviteit geproduceerd worden voor een acoustlisch golfpatroon dat gevormd is in het acousto-optische afbuigingsor-gaan 25.

Het zal aan vaklieden duidelijk zijn, dat diverse 15 veranderingen en modificaties op de hierboven beschreven uitvoer ings voorbeelden kunnen worden aangebracht, zonder van de onderhavige uitvinding af te wijken.

.8802. Ö52

Claims

1. Optische opname- en/of weergave-inrichting, omvattende : een laserbundelbron; collimatiemiddelen voor het transformeren van een 5 van de laserbundelbron afkomstige laserbundel naar een parallelle laserbundel; acousto-optische afbuigmiddelen, die de van de collimatiemiddelen afkomstige parallelle laserbundel ontvanger en een bundel van de nulde orde en een bundel van de eerste 10 orde opwekken; bundelafscheidingsmiddelen, die voorzien zijn van een gepolariseerd bundelafscheidingsvlak voor het van elkaar scheiden van de bundel van de nulde orde en de bundel van de eerste orde, die ontvangen worden van het acousto-optische 15 afbuigingsorgaan; in een traject van de bundel van de eerste orde van de bundelafscheidingsmiddelen geplaatste polarisatiemiddelen; en focusseringsmiddelen voor het focusseren van de 20 bundel van de eerste orde, die verkregen is van de polarisatiemiddelen op een optische opnamemedium.

2. Optische opname- en/of weergave-inrichting volgens conclusie 1, verder omvattende tweede polarisatiemiddelen, die geplaatst zijn tussen de laserbundelbron en de 25 acousto-optische afbuigmiddelen.

3. Optische opname- en/of weergave-inrichting volgens conclusie 1, waarbij het gepolariseerde bundelafschei-dingsoppervlak van de bundelafscheidingsmiddelen de bundel van de nulde orde afbuigen en de bundel van de eerste orde 30 daar doorlaten.

4. Optische opname- en/of weergave-inrichting volgens conclusie 1, waarbij het gepolariseerde bundelafscheidingsvlak van de bundelafscheidingsmiddelen de bundel van de eerste orde afbuigen en de bundel van de nulde orde daar 35 doorlaten. . 8802052. -20- ‘ * *.

5. Optische opname- en/of weergave-inrichting volgens conclusie 2, waarbij de laserbundelbron een laserdiode is, die een elliptische laserbundel opwekt die via collime-ringsmiddelen gericht wordt naar de tweede polarisatiemidde-5 len. •8802052