PL177498B1 - System optyczny - Google Patents

System optyczny

Info

Publication number
PL177498B1
PL177498B1 PL95317614A PL31761495A PL177498B1 PL 177498 B1 PL177498 B1 PL 177498B1 PL 95317614 A PL95317614 A PL 95317614A PL 31761495 A PL31761495 A PL 31761495A PL 177498 B1 PL177498 B1 PL 177498B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sub
optical system
radiation
optical
plane
Prior art date
Application number
PL95317614A
Other languages
English (en)
Other versions
PL317614A1 (en
Inventor
Willem G. Ophey
Original Assignee
Philips Electronics Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Electronics Nv filed Critical Philips Electronics Nv
Publication of PL317614A1 publication Critical patent/PL317614A1/xx
Publication of PL177498B1 publication Critical patent/PL177498B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1362Mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/108Beam splitting or combining systems for sampling a portion of a beam or combining a small beam in a larger one, e.g. wherein the area ratio or power ratio of the divided beams significantly differs from unity, without spectral selectivity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1086Beam splitting or combining systems operating by diffraction only
    • G02B27/1093Beam splitting or combining systems operating by diffraction only for use with monochromatic radiation only, e.g. devices for splitting a single laser source
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353Diffractive elements, e.g. holograms or gratings

Abstract

1 . System optyczny, majacy pierwsza powierzchnie posiadajaca siatke do two- rzenia z wiazki promieniowania padajacej na pierwsza powierzchnie i majacej pierw- szy kierunek subwiazki majacej drugi kie- runek, znamienny tym, ze system zawiera optyczny element rozszczepiajacy wiazke zlozony z siatki i lusterka do zmiany kie- runku subwiazki z drugiego kierunku na trzeci kierunek, przy czym kat miedzy kierunkami pierwszym i drugim jest mniejszy niz kat pomiedzy kierunkami pierwszym i trzecim. (54) System optyczny FIG.4 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest system optyczny, mający pierwszą powierzchnię z siatką do generowania subwiązki, mającej drugi kierunek, z wiązki promieniowania padającej na
177 498 pierwszą powierzchnię i mającej pierwszy kierunek. Wynalazek dotyczy także zespołu źródła promieniowania zawierającego optyczny element rozszczepiający wiązkę oraz optycznego zespołu skanowania, obejmującego zespół źródła promieniowania.
Kierunek wiązki definiuje się jako kierunek głównego promienia wiązki.
Tego rodzaju element optyczny jest znany z europejskiego zgłoszenia patentowego o numerze 583 036, w którym został opisany jako część składowa optycznego zespołu skanowania. Źródło promieniowania w zespole skanowania dostarcza wiązkę promieniowania, ogniskowaną przez soczewki obiektywowe na punkcie skanowania na optycznym nośniku danych. Element rozszczepiający wiązkę, przez który przechodzi wiązka promieniowania z drugiej powierzchni na pierwszą powierzchnię, jest umieszczony pomiędzy źródłem promieniowania a soczewkami obiektywowymi. Promieniowanie odbijane przez nośnik danych przechodzi tą samą ścieżką, co wiązka promieniowania i tworzy wspomnianą wiązkę, mającą pierwszy kierunek i padającą na element rozszczepiający wiązkę. Siatka na pierwszej powierzchni elementu rozszczepiającego wiązkę rozszczepia część promieniowania wiązki padającej w postaci subwiązki mającej drugi kierunek. Subwiązka zbiega się na układzie detekcyjnym umieszczonym za źródłem promieniowania, który to układ detekcyjny generuje między innymi sygnał z promieniowania padającego, reprezentujący zapisaną informację.
Wadą znanego elementu rozszczepiającego wiązkę jest mały kąt pomiędzy wspomnianymi kierunkami, pierwszym i drugim, który powoduje, że odległość pomiędzy źródłem promieniowania a układem detekcyjnym musi być względnie mała. Jeśli źródło promieniowania i układ detekcyjny to dwie oddzielne części składowe, trudno jest ustawić je w zespole skanującym w takiej małej odległości od siebie.
System optyczny, mający pierwszą powierzchnię posiadającą siatkę do tworzenia z wiązki promieniowania padającej na pierwszą powierzchnię i mającej pierwszy kierunek subwiązki mającej drugi kierunek, według wynalazku wyróżnia się tym, że zawiera optyczny element rozszczepiający wiązkę złożony z siatki i lusterka do zmiany kierunku subwiązki z drugiego kierunku na trzeci kierunek, przy czym kąt między kierunkami pierwszym i drugim jest mniejszy niż kąt pomiędzy kierunkami pierwszym i trzecim.
System optyczny korzystnie posiada powierzchnię wyjściową na drodze subwiązki, a lusterko jest korzystnie usytuowane na drodze subwiązki pomiędzy pierwszą powierzchnią i powierzchnią wyj ściową.
Lusterko jest korzystnie wykonane jako całkowicie odbijające wewnętrznie.
Kąt pomiędzy kierunkami pierwszym i trzecim korzystnie wynosi w zasadzie 90°.
Siatka zawiera dwie subsiatki.
System optyczny korzystnie ma drugą powierzchnię znajdującą się na drodze wiązki padającej, przy czym druga powierzchnia posiada siatkę mającą równoległe linie. System optyczny korzystnie posiada drugą powierzchnię znajdującą się na drodze wiązki padającej, a przynajmniej jedna z powierzchni, pierwsza powierzchnia albo druga powierzchnia, posiada zdolność optyczną.
Pierwsza powierzchnia i druga powierzchnia korzystnie mają wspólną oś optyczną przy czym druga powierzchnia posiada w zasadzie cylindryczną część mającą cylindryczną oś, która to część korzystnie ma powiększenie kątowe rzędu n,/n2 w płaszczyźnie poprzecznej i powiększenie kątowe rzędu n2/n, w płaszczyźnie bocznej, przy czym płaszczyzna poprzeczna i płaszczyzna boczna są korzystnie prostopadłe do siebie i przecinają się ze sobą wzdłuż osi optycznej, a cylindryczna oś znajduje się w płaszczyźnie poprzecznej, przy czym n2 i n, są współczynnikami załamania odpowiednio materiału elementu i środka otaczającego, a pierwsza powierzchnia jest powierzchnią toroidalną.
System optyczny korzystnie zawiera laser diodowy i układ detekcyjny czuły na promieniowanie, umieszczony na drodze subwiązki, przy czym laser diodowy, optyczny element rozszczepiający wiązkę oraz układ detekcyjny czuły na promieniowanie są złożone w zespół źródła promieniowania.
System optyczny korzystnie obejmuje zespół źródła promieniowania i układ obiektywowy do ogniskowania wiązki promieniowania, dostarczonej przez ten zespół dla utworzenia punktu skanowania na płaszczyźnie danych w optycznym urządzeniu skanującym do skano4
177 498 wania płaszczyzny danych, przy czym układ detekcyjny jest umieszczony w zespole źródła promieniowania, dla przekształcenia promieniowania w subwiązce z płaszczyzny danych na sygnał elektryczny reprezentujący dane, zapisane na płaszczyźnie danych.
W rozwiązaniu, według wynalazku, element rozszczepiający wiązkę nie ma wspomnianej wady znanych rozwiązań, a zespół źródła promieniowania jest wystarczająco elastyczny do rozmieszczenia części składowych.
Zwiększenie kąta odchylenia pomiędzy kierunkami pierwszym i drugim poprzez zmniejszenie okresu linii w siatce można byłoby rozważać jako możliwość zwiększenia odległości pomiędzy źródłem promieniowania i układem detekcyjnym. Wynalazek opiera się na uznaniu, że ma to swoje wady. Po pierwsze, wymagania nakładane na siatkę zwiększają się ze wzrostem kąta odchylenia, tak że trudniej jest zrealizować siatkę. Po drugie, przekrój poprzeczny subwiązki staje się bardziej eliptyczny wraz ze wzrostem kąta odchylenia, co zmniejsza jakość punktu skanowania utworzonego w układzie detekcyjnym, a więc i jakość sygnałów generowanych przez układ. Po trzecie, przy zwiększeniu kąta odchylenia, tolerancje dla ustawienia siatki względem źródła promieniowania i układu detekcyjnego będą węższe, a więc ustawienie części składowych będzie trudniejsze, podczas gdy wymagana jest większa stabilność mechaniczna. Lusterko, zgodnie z wynalazkiem, zwiększa kąt pomiędzy subwiązką i wiązką padającą, bez wymienionych trzech wad.
Bardzo korzystny przykład wykonania elementu rozszczepiającego wiązkę według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma powierzchnię wyjściową na drodze subwiązki i że lusterko jest umieszczone na drodze subwiązki, pomiędzy pierwszą powierzchnią i powierzchnią wyjściową. Lusterko tworzy wtedy integralną część składową elementu, tak że pierwszą powierzchnię, powierzchnię wyjściową i lusterko można wykonać w jednym kroku produkcyjnym, na przykład poprzez formowanie wtryskowe tworzywa sztucznego.
Lusterko jest korzystnie elementem o odbiciu wewnętrznym, tak więc nie trzeba stosować warstwy odbijającej na części elementu rozszczepiającego wiązkę. r Kąt pomiędzy pierwszym i trzecim kierunkiem korzystnie wynosi w przybliżeniu 90°. Źródło promieniowania i układ detekcyjny są wtedy we względnie małej odległości od siebie, a mimo to uzyskuje się spójny układ, mający zadowalającą stabilność mechaniczną.
Poza swoją funkcję rozszczepiania części promieniowania wiązki padającej, siatka na pierwszej powierzchni korzystnie spełnia funkcję tworzenia subwiązki w taki sposób, że jest to korzystne do generowania sygnałów stanowiących informację o ścieżkach oraz o błędzie ogniska punktu skanującego na nośniku danych. Ponadto siatka może na przykład zawierać subsiatki po obu stronach linii dzielącej, lub subsiatki nakładające się na siebie.
W korzystnym przykładzie wykonania elementu rozszczepiającego wiązkę według wynalazku, przynajmniej jedna z powierzchni ma zdolność optyczną. W ten sposób element rozszczepiający wiązkę uzyskuje także funkcję soczewek kolimatorowych dla wiązki promieniowania albo kształtownika wiązki.
Własności elementu rozszczepiającgo wiązkę są wykorzystywane optymalnie, jeśli element jest umieszczony w zespole źródła promieniowania, który obejmuje ponadto źródło promieniowania oraz układ detekcyjny. Ten zespół źródła promieniowania nie tylko ma zwartą budowę i dużą stabilność mechaniczną ale także tę zaletę, że jest korzystny dla umieszczania w nim różnych typów źródeł promieniowania i układów detekcyjnych.
Przedmiot wynalazku został pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia optyczny zespół skanujący według wynalazku, wraz z kształtownikiem wiązki, fig. 2a, b, c - siatki umieszczone na elementach rozszczepiających wiązkę według wynalazku, fig. 3 - siatkę trójwiązkową umieszczoną na elementach rozszczepiających wiązkę według wynalazku, fig. 4 - optyczny zespół skanujący według wynalazku, a fig. 5 przedstawia optyczny zespół skanujący według wynalazku, wraz z dwoma układami detekcyjnymi.
Na figurze 1 przedstawiono schematycznie urządzenie do optycznego skanowania płaszczyzny danych optycznego nośnika danych 1. Skanowanie oznacza tutaj skanowanie zarówno dla zapisu, jak i odczytu informacji. Płaszczyzna danych może być zapisaną wcześniej warstwą albo warstwą zapełnioną danymi w całości lub w części. Nośnik danych 1, którego część jest pokazana w radialnym przekroju poprzecznym na fig. 1, obejmuje przezroczy177 498 sty podkład 2, odbijającą płaszczyznę danych 3 oraz powłokę 4. Płaszczyzna danych jest podzielona na dużą liczbę ścieżek 5, w których informacje są przechowywane albo mogą zostać zapisane w postaci obszarów danych (nie pokazanych), rozróżnialnych optycznie od swojego otoczenia.
Urządzenie skanujące obejmuje zespół źródła promieniowania 6, który zgodnie z wynalazkiem posiada obudowę 7' mieszczącą laser diodowy 7, kształtownik wiązki 8 do zmiany kształtu przekroju poprzecznego wiązki promieniowania padającej na kształtownik wiązki i obudowę 9' mieszczącą układ detekcyjny 9. Laser diodowy i układ detekcyjny są oddzielnymi częściami składowymi, tak że łatwo jest wymienić jedną z części składowych na część innego typu, nie zmieniając drugiej części składowej. Eliptyczny przekrój poprzeczny wiązki dochodzącej z lasera diodowego jest przeważnie przetwarzany przez kształtownik wiązki na kołowy. Zespół źródła promieniowania dostarcza wtedy wiązkę 10 mającą stabilne czoło fali i natężenie stanowiące dużą część natężenia wytworzonego przez laser diodowy. Zespół źródła promieniowania jest więc bardzo korzystny dla urządzenia zapisującego, za pomocą którego można zapisywać informacje, na przykład ablacyjnie, poprzez odkształcenie powierzchni albo metodą magnetooptyczną. Podczas zapisu wiązka 10 jest modulowana, na przykład za pomocą modulatora akustyczno-optycznego, lub przez modulowanie prądu elektrycznego poprzez laser diodowy.
Wiązka promieniowania 10 mająca kołowy przekrój poprzeczny ma taką szczelinę kątową, że optymalnie wypełnia układ obiektywowy 12 poprzez lusterko zginające 11, tak więc układ ten tworzy na płaszczyźnie danych punkt skanowania 13 ograniczony dyfrakcyjnie. Ścieżkę danych można skanować, obracając nośnik danych. Wszystkie ścieżki danych można skanować przesuwając nośnik danych 1 w kierunku radialnym względem punktu skanowania 13.
Płaszczyzna danych odbija promieniowanie jako wiązkę 14, która znowu przechodzi przez układ obiektywowy i pada jako wiązka 14' na pierwszą powierzchnię 15 kształtownika wiązki 8. Aby przestrzennie oddzielić wiązkę powracającą 14 od dochodzącej, wiązki promieniowania 10, pierwsza powierzchnia posiada siatkę oddzielającą 16, która odchyla część wiązki padającej 14' dzięki dyfrakcji w postaci subwiązki 17 w kierunku układu detekcyjnego. Kształtownik wiązki pełni więc funkcję elementu rozszczepiającego wiązkę. Wiązka padająca ma pierwszy kierunek, a subwiązka drugi kierunek. Nie można wybrać zbyt dużego kąta pomiędzy tymi kierunkami, ponieważ okres linii siatki oddzielającej, 16 stanie się bardzo mały przy zwiększonym kącie odchylenia, tak więc siatkę trudno jest wykonać, a jej tolerancje położeniowe staną się małe. Z tych powodów kąt korzystnie leży w zakresie pomiędzy 20° a 35°. Jednocześnie kąt musi być tak duży, jak tylko możliwe, aby odległość pomiędzy źródłem promieniowania 7 i układem detekcyjnym 9 była odpowiednia i ich obudowy 7' i 9' nie nachodziły na siebie i było dostatecznie dużo miejsca do ustawienia każdej części składowej oddzielnie.
Według wynalazku, problem ten jest rozwiązany dzięki skierowaniu subwiązki 17 w kierunku układu detekcyjnego 9 poprzez lusterko 18. Lusterko zmienia subwiązkę 17 mającą drugi kierunek na subwiązkę 17' mającą trzeci kierunek. Zwiększenie kąta pomiędzy subwiązką 17' i wiązką padającą 14' nie prowadzi do wymienionych wyżej wad. Lusterko 18 może być oddzielną częścią składową kształtownika wiązki 8.
Korzystnie jednak lusterko 18 tworzy integralną część składową kształtownika wiązki 8. W tym przypadku lusterko jest umieszczone na drodze optycznej subwiązki 17 prowadzącej przez kształtownik wiązki pomiędzy pierwszą powierzchnią 15 i powierzchnią wyjściową kształtownika wiązki. Przy odpowiednim doborze kąta padania na lusterko i współczynnika załamania materiału kształtownika wiązki, lusterko w całości odbija wewnętrznie, tak więc nie trzeba wykonywać powłoki odbijającej na powierzchni lusterka.
Zwarty układ źródła promieniowania 7, kształtownika wiązki 8 z siatką oddzielającą 16 i układu detekcyjnego 9 zapewnia dużą stabilność położenia. Kąt pomiędzy kierunkami pierwszym i trzecim wynosi korzystnie 90°, tak że obudowy 7' i 9' są prostopadłe do siebie.
Podczas odczytywania, parametr wiązki odbijanej, na przykład natężenie albo kierunek polaryzacji, jest modulowany zgodnie z danymi przechowywanymi kolejno w obszarach danych. Układ detekcyjny 9 przekształca modulację na sygnał elektryczny. Układ detekcyjny
177 498 zawiera na ogół zbiór elementów detekcyjnych, tak więc dostarcza zbiór sygnałów wyjściowych, przetwarzanych w obwodzie 20 przetwarzania sygnału na sygnał danych Si sygnał błędu ścieżki Sr i sygnał błędu ogniska Sf dla ścieżkowego układu servo i ogniskowego układu servo.
Dalsze szczegóły urządzenia skanującego można znaleźć w artykule „Het systeem 'Compact Disc Digital Audio'” M.G. Carasso, J.B.H. Peeka i J.P. Sinjou w Philips Technisch Tijdschrift 40, strony 267-272, 1981-82, numer 9.
Siatka oddzielająca 16 może mieć różne kształty, zależnie od układu detektorów w układzie detekcyjnym 9 i od sposobu, w który różne sygnały są wyprowadzane z sygnałów wyjściowych detektorów. Siatka oddzielająca może zawierać dwie subsiatki, 24, 25 po obu stronach linii dzielącej 26, przy czym linie siatki w każdej subsiatce mają ten sam okres i przebiegają pod równymi, ale przeciwnymi kątami względem linii dzielącej, jak pokazuje fig. 2a. Siatka ta nadaje się do tworzenia sygnału błędu ogniska pojedynczą lub podwójną metodą Foucalta i sygnału błędu ścieżki metodą dwuwiązkową albo dwu- lub trójwiązkową metodą przeciwsobną. Układy siatki i związanego z nią detektora są znane między innymi z opisu patentowego USA nr 4 294 079.
Inny przykład wykonania siatki oddzielającej 16' jest pokazany na fig. 2b. Siatka ta również zawiera dwie subsiatki 24', 25' po obu stronach linii dzielącej 26', ale linie siatki w subsiatkach mają różne okresy, co jest znane na przykład z europejskiego zgłoszenia patentowego numer 0 583 036.
Trzeci przykład wykonania siatki oddzielającej 16” pokazany na fig. 2c, zawiera dwie nakładające się lub przeplatające się subsiatki, które mają równe albo różne zdolności optyczne, przy czym linie siatki przebiegają wzajemnie pod kątem pomiędzy 0° a 90°. Taka siatka nadaje się do określania błędu ogniska metodą wielkości wiązki, co jest znane z japońskiego zgłoszenia patentowego numer 1-35 737 (A). Przy zmianie okresu linii subsiatki w całych subsiatkach, subsiatki uzyskują zdolność optyczną, tak więc zbieżność utworzonych subwiązek różni się od wiązki, z której zostały one utworzone. Za pomocą odpowiedniej zmiany okresu i ewentualnie krzywizny linii siatki, można wprowadzić astygmatyzm w subwiązkach, tak że można utworzyć sygnał błędu ogniska metodą astygmatyzmu, co jest znane między innymi z opisu patentowego USA numer 4 358 200.
W urządzeniu skanującym pokazanym na fig. 1 wiązka z lasera diodowego 7 pada na drugą powierzchnię 30 kształtownika wiązki. Ta druga powierzchnia może być zastosowana w siatce 31, aby wygenerować dwie subwiązki 32, 33, których tylko mała część jest pokazana dla przejrzystości. Te dwie subwiązki zasilają dwa punkty po obu stronach punktu skanowania 13 na płaszczyźnie danych 3. Odbite od niej promieniowanie można wykryć w układzie detekcyjnym 9, generując sygnał ścieżki Sr zgodnie z metodą trójwiązkową, znaną między innymi z opisu patentowego USA nr 3 376 842. Siatka 31 jest znana jako siatka trójwiązkowa, pokazana na fig. 3 i ma w zasadzie proste równoległe linie. Aby uniknąć winietowania subwiązek 32 i 33 poprzez układ obiektywowy 12, odległość pomiędzy laserem diodowym 7 i siatką trójwiązkową 31 nie powinna być zbyt mała. Odległość jedynie od 1 do 2 mm powoduje małe winietowanie, zaś stabilność położenia siatki względem źródła promieniowania znajduje się w wymaganych granicach tolerancji.
Kształtownik wiązki 8 stosuje się do zmniejszania eliplyczności przekroju poprzecznego wiązki promieniowania z lasera diodowego 7. Druga powierzchnia 30 kształtownika wiązki posiada w zasadzie cylindryczną część, mającą cylindryczną oś. Część ta ma powiększenie kątowe rzędu n,/n2 w płaszczyźnie poprzecznej (płaszczyźnie YZ) i powiększenie kątowe rzędu n2/n, w płaszczyźnie bocznej (płaszczyźnie XZ), przy czym płaszczyzna poprzeczna i płaszczyzna boczna są prostopadłe do siebie i przecinają się wzdłuż osi optycznej Z (osi Z) kształtownika wiązki, a oś cylindryczna znajduje się w płaszczyźnie poprzecznej. Parametry n2 i n, to współczynniki załamania, odpowiednio materiału elementu i środka otaczającego. Pierwsza powierzchnia 15 jest toroidalna.
Kształtownik wiązki jest wykonany w całości z syntetycznego poliwęglanu (PC) i ma następujące wartości parametrów:
177 498 odległość od lasera diodowego Z, = 2.0 mm, łącznie ze szkłem pokrywającym o grubości 0.25 mm z n = 1.514 dla lasera.
Krzywizna drugiej powierzchni 30:
w płaszczyźnie XZ C, = -2.032 mm', i nieco asferyczna; w płaszczyźnie YZ C, = -0.020 mm'1 grubość D = 2.P0 mm
Krzywizna pierwszej powierzchni 15: w płaszczyźnie XZ C2a = -0.434 mm -1 w płaszczyźnie YZ C2y = -0.166 mm'1 i nieco asferyczna.
Kształtownik wiązki kształtuje wiązkę z NA 0.10 i 0.20 w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach dla uzyskania wiązki wyjściowej o kołowym symetrycznym przekroju poprzecznym oraz NA 0.15. Inne przykłady wykonania kształtownika wiązki są opisane w nie opublikowanym europejskim zgłoszeniu patentowym numer 93203681.P. Jeżeli pierwsza powierzchnia 15 kształtownika wiązki ma większą zdolność optyczną niż w opisanym wyżej przykładzie wykonania, może działać również jako soczewki kolimatorowe, tak że kształtownik wiązki nadaje wiązce z lasera diodowego kołowy przekrój poprzeczny i również ją kolimuje.
W urządzeniu skanującym pokazanym na fig. 1 funkcje elementu rozszczepiającego wiązkę i kształtownika wiązki są zespolone w jednej części składowej. Możliwe jest jednak zastosowanie elementu rozszczepiającego wiązkę według wynalazku, bez funkcji kształtownika wiązki. Na fig. 4 przedstawiono urządzenie skanujące według wynalazku, zawierające taki element rozszczepiający wiązkę 40. Element ten ma płaską pierwszą powierzchnię 41 z siatką oddzielającą 42 i drugą, podobnie płaską powierzchnię 43 z siatką trójwiązkową 44. Lusterko 45 według wynalazku jest umieszczone na drodze subwiązki 46, utworzonej przez siatkę oddzielającą 42. Lusterko stanowi całość z elementem rozszczepiającym wiązkę.
Na figurze 5 przedstawiono urządzenie skanujące według wynalazku, w którym druga subwiązka 48 utworzona przez siatkę oddzielającą 42 jest prowadzona w kierunku drugiego układu detekcyjnego poprzez drugie lusterko 49 w ten sam sposób, co subwiązka 46. Kierunek tej drugiej subwiązki przebiega pod równym, ale przeciwnym kątem do kierunku wiązki 10 przy porównaniu z kierunkiem subwiązki 46. Sygnał danych S/, który można zastosować do poprawienia jakości sygnału danych Ss układu detekcyjnego 9 można wyprowadzić z sygnałów wyjściowych drugiego układu detekcyjnego, poprzez obwód przetwarzania sygnału 51. Ponieważ punkt skanowania utworzony przez subwiązkę 48 w układzie detekcyjnym 50 ma jakość mniej zadowalającą niż jakość punktu utworzonego przez subwiązkę 46 w układzie detekcyjnym 9, sygnały servo Sr i Sf wyprowadza się korzystnie z sygnałów wyjściowych układu detekcyjnego 9. Siatki 42 i 44 mogą być zrealizowane w ten sam sposób co opisane wyżej siatki, odpowiednio 16 i 31.
Z powyższego wynika, że element rozszczepiania wiązki może obejmować również funkcje soczewek kolimatorowych płasko-wypukłych i dwustronnie wypukłych. Element rozszczepiania wiązki można zastosować nie tylko w optycznych urządzeniach skanujących dla nośników danych, ale we wszystkich urządzeniach optycznych, takich jak na przykład drukarki laserowe, w których część wiązki dochodzącej trzeba rozszczepić między innymi w celu wykrycia natężenia wiązki dochodzącej.
177 498
177 498
FIG.2a FIG.2b FIG.2c
FIG.3
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.
Cena 2,00 zł.

Claims (10)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. System optyczny, mający pierwszą powierzchnię posiadającą siatkę do tworzenia z wiązki promieniowania padającej na pierwszą powierzchnię i mającej pierwszy kierunek subwiązki mającej drugi kierunek, znamienny tym, że system zawiera optyczny element rozszczepiający wiązkę złożony z siatki i lusterka do zmiany kierunku subwiązki z drugiego kierunku na trzeci kierunek, przy czym kąt między kierunkami pierwszym i drugim jest mniejszy niż kąt pomiędzy kierunkami pierwszym i trzecim.
  2. 2. System optyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada powierzchnię wyjściową na drodze subwiązki oraz że lusterko jest usytuowane na drodze subwiązki pomiędzy pierwszą powierzchnią i powierzchnią wyjściową.
  3. 3. System optyczny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że lusterko jest wykonane jako całkowicie odbijające wewnętrznie.
  4. 4. System optyczny według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że kąt pomiędzy kierunkami pierwszym i trzecim wynosi w zasadzie 90°.
  5. 5. System optyczny według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że siatka zawiera dwie subsiatki.
  6. 6. System optyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że ma drugą powierzchnię znajdującą się na drodze wiązki padającej oraz że druga powierzchnia posiada siatkę mającą równoległe linie.
  7. 7. System optyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada drugą powierzchnię znajdującą się na drodze wiązki padającej oraz że przynajmniej jedna z powierzchni, pierwsza powierzchnia albo druga powierzchnia, posiada zdolność optyczną.
  8. 8. System optyczny według zastrz. 7, znamienny tym, że pierwsza powierzchnia i druga powierzchnia mają wspólną oś optyczną oraz że druga powierzchnia posiada w zasadzie cylindryczną część mającą cylindryczną oś, która to część ma powiększenie kątowe rzędu n/n2 w płaszczyźnie poprzecznej i powiększenie kątowe rzędu n2/n, w płaszczyźnie bocznej, przy czym płaszczyzna poprzeczna i płaszczyzna boczna są prostopadłe do siebie i przecinają się ze sobą wzdłuż osi optycznej, a cylindryczna oś znajduje się w płaszczyźnie poprzecznej, przy czym n2 i n, są współczynnikami załamania odpowiednio materiału elementu i środka otaczającego, a pierwsza powierzchnia jest powierzchnią toroidalną.
  9. 9. System optyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera laser diodowy i układ detekcyjny, czuły na promieniowanie, umieszczony na drodze subwiązki, przy czym laser diodowy, optyczny element rozszczepiający wiązkę oraz układ detekcyjny czuły na promieniowanie są złożone w zespół źródła promieniowania.
  10. 10. System optyczny według zastrz. 9, znamienny tym, że obejmuje zespól źródła promieniowania i układ obiektywowy do ogniskowania wiązki promieniowania dostarczonej przez ten zespół dla utworzenia punktu skanowania na płaszczyźnie danych w optycznym urządzeniu skanującym do skanowania płaszczyzny danych, przy czym układ detekcyjny jest umieszczony w zespole źródła promieniowania dla przekształcenia promieniowania w subwiązce z płaszczyzny danych na sygnał elektryczny, reprezentujący dane zapisane na płaszczyźnie danych.
PL95317614A 1994-06-07 1995-05-15 System optyczny PL177498B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP94201608 1994-06-07
PCT/IB1995/000357 WO1995034016A1 (en) 1994-06-07 1995-05-15 Optical beam-splitting element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL317614A1 PL317614A1 (en) 1997-04-14
PL177498B1 true PL177498B1 (pl) 1999-11-30

Family

ID=8216926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL95317614A PL177498B1 (pl) 1994-06-07 1995-05-15 System optyczny

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5608708A (pl)
EP (1) EP0764287A1 (pl)
JP (1) JPH10501089A (pl)
KR (1) KR970703540A (pl)
CN (1) CN1054922C (pl)
CZ (1) CZ288369B6 (pl)
PL (1) PL177498B1 (pl)
TW (1) TW265419B (pl)
WO (1) WO1995034016A1 (pl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10501647A (ja) * 1995-03-29 1998-02-10 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 放射線源、検出器及び格子を有する光学ユニットと当該光学ユニットを有する走査装置
US5710672A (en) * 1996-09-30 1998-01-20 Eastman Kodak Company Assembly for positioning the component parts of a laser detector grating unit (LDGU)
US6310712B1 (en) 1997-10-29 2001-10-30 Teloptics Corporation Discrete element light modulating microstructure devices
JP2002515624A (ja) * 1998-05-13 2002-05-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 記録担体を光学的に走査する装置
US6584060B1 (en) * 1998-06-24 2003-06-24 Ricoh Company, Ltd. Optical pick-up device for recording/reading information on optical recording medium
US7257404B1 (en) 1998-12-30 2007-08-14 At&T Corp. Neighborhood cordless service call handoff
JP2001034999A (ja) * 1999-05-14 2001-02-09 Fujitsu Ltd 光情報記憶装置および光学素子
US20050116137A1 (en) * 1999-06-24 2005-06-02 Shigeru Oohchida Optical pick-up device for recording/reading information on optical recording medium
TW476951B (en) * 1999-10-01 2002-02-21 Alps Electric Co Ltd Optic component and composite optic unit containing the same and optic pick-up device containing said unit
KR100516786B1 (ko) * 2000-02-21 2005-09-22 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 광 픽업 장치
US7453788B2 (en) * 2003-01-22 2008-11-18 Panasonic Corporation Optical head, optical information recording/reproducing apparatus, computer, video recording/reproducing apparatus, video reproducing apparatus, server and car navigation system
DE602005023685D1 (de) * 2004-04-27 2010-11-04 Panasonic Corp Strahlformungslinse, Linse, Befestigungsplatte, optischer Kopf, optisches Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabegerät, Computer, Bildaufzeichnungs- und Wiedergabegerät, Bildwiedergabegerät, Server und Fahrzeugnavigationssystem
US8918746B1 (en) * 2013-09-04 2014-12-23 Globalfoundries Inc. Cut mask aware contact enclosure rule for grating and cut patterning solution
CN106646365B (zh) * 2016-11-25 2024-02-20 北京凌宇智控科技有限公司 一种定位基站、定位系统及定位方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL160138C (nl) * 1972-05-11 1979-09-17 Philips Nv Inrichting voor het uitlezen van een vlakke registratie- drager.
NL7907216A (nl) * 1979-09-28 1981-03-31 Philips Nv Optisch fokusfout-detektiestelsel.
US4835380A (en) * 1987-06-11 1989-05-30 U. S. Philips Corporation Scanning device for an optical recording and/or reproducing apparatus
JP2590904B2 (ja) * 1987-07-31 1997-03-19 ソニー株式会社 光学ヘッド装置
JP2723949B2 (ja) * 1988-01-27 1998-03-09 株式会社日立製作所 光情報読取り装置
NL8802988A (nl) * 1988-12-05 1990-07-02 Philips Nv Inrichting voor het met optische straling aftasten van een informatievlak.
CA2043978C (en) * 1990-06-13 1999-08-10 Yoshio Yoshida Polarization diffraction element and polarization detector employing the same
US5317551A (en) * 1990-07-16 1994-05-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk head including a light path having a thickness and width greater than the light beam wavelength by a predetermined amount
JP2776487B2 (ja) * 1992-01-28 1998-07-16 シャープ株式会社 光学式情報記録再生装置
US5465247A (en) * 1992-05-14 1995-11-07 Olympus Optical Co., Ltd. Optical head
EP0583036B1 (en) * 1992-08-12 1998-07-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device for optically scanning a surface
ATE156275T1 (de) * 1993-01-04 1997-08-15 Philips Electronics Nv Strahlformendes optisches element, strahlungsquelle und abtasteinheit mit diesem element
JP3366676B2 (ja) * 1993-02-15 2003-01-14 松下電器産業株式会社 光学ヘッド

Also Published As

Publication number Publication date
CN1054922C (zh) 2000-07-26
EP0764287A1 (en) 1997-03-26
CZ288369B6 (en) 2001-06-13
CZ354796A3 (en) 1997-05-14
CN1154163A (zh) 1997-07-09
KR970703540A (ko) 1997-07-03
JPH10501089A (ja) 1998-01-27
US5608708A (en) 1997-03-04
PL317614A1 (en) 1997-04-14
WO1995034016A1 (en) 1995-12-14
TW265419B (pl) 1995-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5161139A (en) Focusing error detecting apparatus
JPS6048949B2 (ja) 光ビームで情報を読み取る装置
PL177498B1 (pl) System optyczny
US4986641A (en) Retrofocus objective lens and optical scanning device provided with such a lens
US6108138A (en) Optical beam shaper, and radiation source unit and scanning device including said beam shaper
JPS6352334A (ja) 光学式走査装置
EP0426248B1 (en) Grating objective and grating-beam shaper, and optical scanning device comprising at least one of said elements
KR100809974B1 (ko) 광학주사장치
EP0373699A1 (en) Optical scanning device, mirror objective suitable for use in said device and optical write and/or read apparatus provided with said device
US5745304A (en) Integrated optical pickup system capable of reading optical disks of different thickness
EP0068904B1 (en) Apparatus for reading information stored in a track pattern on a radiation reflecting record
US6567353B1 (en) Optical head with light receiving element surfaces divided into at least three light receiving areas
US5717678A (en) Optical pickup device for accessing each of optical disks of different types
US6445668B2 (en) Astigmatism generating device to remove comma aberration and spherical aberration
US5909423A (en) Photo-detection device used in an optical pickup head for detecting focusing error signal
EP0475523A1 (en) Device for optically scanning an information plane
JPS5879207A (ja) 光学式ピツクアツプ装置
JPS63191328A (ja) 光ヘツド装置
JPS62197933A (ja) 光ピツクアツプ
JPH0750032A (ja) 光ヘッド装置及び光情報装置
KR100339345B1 (ko) 광픽업장치
JP2662054B2 (ja) 光ヘッド装置
JPS6313134A (ja) 光ヘツド装置
JP2733246B2 (ja) フォーカス誤差信号検出方法
KR20040047908A (ko) 광학주사장치