[发明专利]可转换的光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种可转换的光学元件，特别但不专门适合应用于扫 描光学记录载体的信息层的光学扫描设备中；并且本发明涉及包括这 种元件的光学扫描设备。

背景技术

可转换的光学元件具有用于将不同的波长修正引入到辐射束中的 不同状态是已知的。光学元件在不同状态之间转换改变了当辐射束穿 过光学元件时引入到该辐射束中的波前修正。

国际专利申请WO 04/027490描述了一种具有两个不同状态的可转 换的光学元件。该元件具有箱，其在一个状态下充满一种流体并在另 一个状态下充满不同的流体。一种波前修正器修正穿过该箱的辐射束 的波前。该辐射束的波前修正取决于光学元件转换成的这两个状态， 以及辐射束的波长。

在WO 04/027490中公开的可转换的光学元件包括在用于扫描不同 格式光学记录载体的信息层的光学扫描设备中，所述不同格式例如紧 致盘(CD)，常规的数字通用盘(DVD)和蓝光(Blu—Ray)^TM盘(BD)。 用于扫描记录载体的辐射束的波长对于不同格式是不同的。每种格式 都具有位于信息层和记录载体外部之间的覆盖层，其具有不同的厚 度。通过在可转换的光学元件的不同状态之间转换，可以适应这些不 同的厚度从而能够正确地扫描不同格式的记录载体。

能够通过可转换的光学元件引入到辐射束中的波前修正的种类相 对地受到元件结构的限制。此外，该可转换的光学元件不提供功能性， 其允许光学扫描设备扫描具有多个信息层的光学记录载体。由于该元 件具有导管因此该元件相对较大，位于光学操作区域的外面，其充满 一种流体同时另一种流体充满所述箱。

国际专利申请WO 03/069380公开了一种具有弯月面的可变焦点透 镜，该弯月面将两种流体分开。流体弯月面具有一曲率，使穿过弯月 面的辐射束聚焦。向透镜的电极施加电压改变了弯月面的曲率，以便 改变辐射束的焦点。该申请公开了一种光学扫描设备，其包括可变焦 点透镜并且其能够通过改变透镜的焦点来扫描记录载体的不同信息 层。

国际专利申请WO 04/051323公开了用于形成可变流体弯月面结构 的装置。该装置包括流体弯月面，其将两种流体分开。通过将不同的 电压起伏图施加于围绕该弯月面的电极排列，能够获得不同的弯月面 外形。在一个实施例中，辐射束穿过透明电极并由流体弯月面反射通 过该装置的另一个透明壁，所述流体弯月面具有平面结构。在不同的 实施例中，施加于电极的电压起伏图导致弯月面采用非对称的曲率， 将穿过该弯月面的辐射束聚焦。电压的变化导致弯月面曲率发生变 化。

发明内容

本发明的目的是提供一种可转换的光学元件，其以相对有效的方 式将不同的波前修正引入到辐射束中。

根据本发明的一个方面，提供一种可转换的光学元件，该光学元 件具有用于辐射束的光路并且具有第一状态和第二状态，所述元件包 括：

a)第一流体和不同的第二流体，这两种流体不混溶，并且由流体 弯月面将其彼此分开；

b)透明的第一壁部分和透明的第二壁部分，其沿着光路彼此隔 开；以及

c)流体转换系统，其被设置为向所述第一和/或第二流体施加作 用力以便使所述元件在所述第一和所述第二状态之间转换，

其中第一壁部分包括非平面的波前修正器，并且其中该流体转换 系统被设置为施加所述作用力以便：

当该元件处于第一状态时，所述第一壁部分由第一流体覆盖；以 及

当该元件处于第二状态时，所述第一壁部分由第二流体覆盖，

其特征在于，该流体转换系统被设置为在所述第一状态和所述第 二状态之间转换以便当该元件处于第一状态时所述第二壁部分由第二 流体覆盖，并且当该元件处于第二状态时所述第二壁部分由第一流体 覆盖，其中当该元件既处于第一状态又处于第二状态时至少部分所述 流体弯月面位于光路上。