TWI300925B - Optical pickup and optical disk drive - Google Patents

Description

1300925 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與利用輻射光到一光記錄媒體將信號由該記錄 媒體讀出及寫入之光拾波裝置有關，及和驅動該光拾波裝 置之光碟驅動器有關。 本專利主張2003年3月28日申請之日本專利序號 2003-092346之優先權，再此一併引為參考。 【先前技術】 光拾波裝置輻射光到光記錄媒體及偵測自光記錄媒體回 來的光。圖1概略說明傳統光拾波裝置之光學系統。光拾波 裝置以苓考數字9〇表示。如所示，光拾波裝置包含做為光 源之半$體雷射91、用以將來自半導體雷射9丨之光聚焦到 光€錄媒體10上之物鏡93、用以感測自光記錄媒體1〇回來 的光之光感測器97等。 上述光拾波裝置90位於光碟驅動器中，並將信號寫入光 S錄媒體10中及讀出記錄在光記錄媒體丨〇之信號。 在光碟驅動器中，如做為發光元件之半導體雷射光輸 出，需視資訊信號是由光記錄媒體讀出或寫入而變化。另 外，需視所用光記錄媒體類型、多層類型、或高速讀/寫類 型、及所用光記錄媒體讀/寫速度為高、中或低變動該光輸 出。 通常先將半導體雷射光輸出設定為3 mW或更高，以決定 由半導體雷射所發光到達光記錄媒體之效率（以下視情況 該效率亦稱為，，光使用效率”）。若半導體雷射光輸出小於3 90695.doc 5 1300925 mW，半導體雷射之雷射雜訊將大幅增加而使自光記錄媒體 。貝出的k號口口貝劣化。另一方面，到達光記錄媒體的光強 度和光α己錄媒體的特性有關。例如為〇·3 mW。在使用上述 半導體雷射及光記錄媒體的光拾波裝置中，當該半導體雷 射光使用效率a定為i 〇% ’自光記錄媒體讀出時，該半導 體雷射之光輸出為3 mW而到達光記錄媒體的光強度為〇·3 mW。§對4光§己錄媒體寫人時，到達光記錄媒體的光強度 亦矛光。己錄媒體的特性有關。例如，當光記錄媒體需要光 強度為0·3 mW以執行_出及高於此強度⑺倍之光強度執行 讀出，寫入該光記錄媒體所需之光強度為3禮。此時，半 導體雷射須提供30 mW之光輸出以執行光記錄媒體寫入。、 當假設該光記錄媒體為單層、正常速度型，如半導體雷射， 需對6mW之光強度提供60mW之光輸出，以寫入雙層光記 錄媒體另外，^假设光記錄媒體為雙層、雙倍速型，半 導體田射品對寫入雙·雷射光記錄媒體所需之丨2❿貿光強度 提供120 mW之光輸出。

I 為了要對XI些各種類型光記錄媒體寫入信號，半導體雷 射需提供較高之輸出。但此較高之半導體雷射輸出會使該 半導體雷射之可靠度較低，邊緣崩潰、壽命變短等。另外 汶半導體雷射會消耗較多功率並以較高溫度作用。 已提出利用衰減器來解決上述問題。當如利用光使用效 率設定為20%之半導體雷射自上述光記錄媒體讀出信號， 衰減器啟動將所需光強度減半。故該衰減器使得記錄時該 半導體雷射輸出得以減半。 90695.doc 5 1300925 已提出利用液晶或繞射元件之衰減器。使用繞射元件之 衰減器如由該繞射元件使繞射效率光強度調變及遮蔽該繞 射將〇級光衰減（參照比較日本專利中請Laid_〇pen序號 H09-223328)。 亦提出由繞射元件使繞射效率光強度調變，及變動利用 一個光束偵測伺服信號之正負一次光及偵測自光記錄媒體 返回光的0級光間之光量比例，將〇級光衰減（如參照比較曰 本專利申請Laul-Open序號2002_90784)。此方式之讀出及寫 入光衰減不同。 仁於日本專利申請Laid-〇Pen序號H09-223328揭示之上 述方法，若要將繞射光遮蔽，需增加繞射角度，或該物鏡 上之孔隙及繞射元件彼此間隔需足夠。當繞射角度夠大， 繞射栅間隔需充分增加，這會使得繞射元件之製造很困 難。另外’當物鏡的孔隙及繞射元件間距增加，光拾波裝 置需没計得較大。 另方面’日本專利申請Laid-Open序號2002-90784揭示 之方法的問題是正負一次光強度增加到超過〇級光強度，這 έ使5己錄於光記錄媒體的信號拭去，因為調變繞射光是用 來僧測光。另外，因為回到光感測器的正負一次光強度亦 會變動，光感測器需使其感測靈敏度範圍增加。 另亦提出使用液晶之光衰減器。此種衰減器，將通過液 晶的光極化方向調變以控制通過該液晶下方之極化射束分 裂裔的光量。但需提供此種元件平行光。在平行光中置入 該疋件會使該元件本身較置入發散光之元件大。另外，小 90695.doc 5 1300925 型光拾波裝置一般使用光學透鏡使半導體雷射所發光準直 及使到光感測器之光聚集，故進出的光會通過衰減器，而 使在光感測器聚焦的光衰減。 【發明内容】 故本發明的一個目的是要利用提供光拾波裝置克服上述 相關技術的缺點，該光拾波裝置可變動光使用效率而未增 加裝置本身、以及驅動該光拾波裝置之光碟驅動器的大小。 上述目的可利用依照本發明之光拾波裝置達成，包含， 用以輻射光到一光記錄媒體之光源；用以將該光源射出之 光在該光記錄媒體聚焦之聚焦裝置；置於該光源及聚焦裝 置間之繞射裝置，用以將該光源射出之光繞射，使得該繞 射引起之〇級光由該聚焦裝置在該光記錄媒體上聚焦，同時 除該0級光以外之其他繞射光焦點會於光軸方向偏移，而不 曰在光α己錄媒體上聚焦，以及用以偵測自該光記錄媒體反 射、來自該繞射裝置之0級光的一部分的光偵測裝置。 上述目的亦可由提供光碟驅動器達成，該驅動器將信號 寫入光€錄媒體及/或讀出記錄於該光記錄媒體之信號，依 照本發明該裝置包含，用以輻射光到一光記錄媒體之光 源，用以將該光源射出之光在該光記錄媒體聚焦之聚焦裝 置，置於該光源及聚焦裝置間之繞射裝置，用以將該光源 射出之光繞射，使得該繞射引起之0級光由該聚焦裝置在該 光記錄媒體上聚焦’同時除該〇級光以外之其他繞射光焦點 會於光軸方向偏移而不會在光記錄媒體上聚焦；以及用以 偵測自該光記錄媒體反射、來自#、繞射裝置之0級光的一部 90695.doc 5 1300925 分的光偵測裝置；以及用以控制來自該光源之讀出或寫入 光輸出及該繞射裝置之繞射效率的讀出/寫入控制裝置。 本發明這些及其他目的、特性、及優點將由以下本發明 較佳實施例細述，加上附圖而更清楚。 【實施方式】 現參照圖2，概略說明本發明一實施例的光拾波裝置之光 學系統。光拾波裝置以參考數字1表示。光拾波裝置1將光 輻射到光記錄媒體1 0及偵測自光記錄媒體10返回的光。如 圖1所示’光拾波裝置1是包含做為光源之半導體雷射11、 用以將半導體雷射11所發光聚焦到光記錄媒體1〇上之物鏡 13及準直鏡12的光學系統。 在到準直鏡12及物鏡13的光徑上放置；（/4板14將光記錄 媒體10之極化返回光旋轉，及射束***器丨5將該光源所射 光及光記錄媒體10之返回光極化***。射束***器15使半 導體雷射11所射光通過及將物鏡13之返回光反射到光感測 器17。通過射束***器15之返回光由聚光鏡16聚光並由光 感測器17感測。 另外，在半導體雷射11及準直鏡丨2間有一繞射效率為變 數之繞射元件2。當繞射效率很低時，繞射元件2讓半導體 雷射11發出的所有光通過。當繞射效率很高時，繞射元件2 使半導體雷射11發出的光繞射。 當繞射7L件2的繞射效率上升，入射到光記錄媒體丨〇記錄 層的光量會降低。這是因為可直接通過繞射元件2的光會在 物鏡13的焦點收斂及在光記錄媒體1〇的記錄層上聚焦，而 90695.doc 5 10 1300925 由繞射元件2繞射的光不會在光記錄媒體丨〇的記錄層上^ 焦。 ' ^ ΛΚ 依照本發明之光拾波裝置1利用可變繞射效率之繞射元 件2防止〇次繞射光以外之其他繞射光在光記錄媒體的= 錄層上聚焦。故光拾波裝置丨特徵在於光記錄媒體ι〇的記錄 層可由半導體雷射11發出之可變量光輻射。 、 以下參照圖三說明該繞射元件之一範例。以參考數字3 表示之繞射元件是由透明光學原料31形成的電化光學元 件，其折射率可因電場而變化，並在其上另提供透明電極 32。在繞射元件3中’透明光學原料31之雙折射因經透明電 極32之電壓而變化，故使繞射效率光調變。 透明電極32在透明光學原料31之表面上，並和1光轴垂 直。兩個透明電極32成一對。其令—個透明電極Μ置於光 入射之透明光學原料3 1表面上，而另 而另一透明電極32置於光 離開之透明光學原料3丨表面μ。 ^ 矛面上成對之透明電極32相互對 稱。當因成對之透明電極3 2被士 }㊂ 彼此相連而形成電場，繞射元 件將做為繞射拇。 该光之繞射方向和透明電極3 一 β包位*32之位置有關。在圖3所示之 繞射元件範例，提供多個伞 ^ 夕個千仃透明電極32，當透明電極32 运離透明光學原料3 1之本* 丁寸之先轴’相鄰透明電極32之間距較 乍。當透明電極32以此太斗要# . 方式置放，繞射光之聚焦位置於一 軸方向偏移。 通過上述繞射元件3之 > 十之先，仃經圖2所示之光徑。圖2中， 虛線33表示一次光行經 心尤位，虛線34表示負一次光行經 90695.doc 5 1300925 之光徑，實線35表示〇級光行經之光徑。即〇級光在光記錄 媒體10上聚焦，一次光在未到光記錄媒體丨〇之位置聚焦， 及負一次光在光記錄媒體1 〇之後的位置聚焦，方向均和透 明電極32垂直。 如上所述，0級光之聚焦位置遠遠偏離其他繞射光之聚焦 位置。故相對地較少光會在〇級光之聚焦位置聚焦。當經透 明電極32之電壓變動，對應地繞射元件3之繞射效率變動， 到達0級光聚焦位置的光率亦變動。可在視信號是於光記錄 媒體10中讀出或寫入而變動光強度時應用此現象。 該光強度變動實際上和半導體雷射U之光輸出變動結合 應用。當用以自光記錄媒體10讀出信號之半導體雷射丨丨光 輸出設定為3 mW，且例如光使用效率定為10%，到達光記 錄媒體10之光強度將為〇·3 mw。當用以自光記錄媒體1〇讀 出信號之半導體雷射11光輸出設定為丨〇 mW，且例如光使 用效率定為30%，到達光記錄媒體1(>之光強度將為3 mw。 要知道依照本發明，因〇級光之聚焦位置遠遠於光軸方向 偏離其他繞射光焦點，即使該繞射光強度高於〇級光，光記 錄媒體10之光強度仍會很低，故不會對讀出及伺服信號造 成影響’且該繞射光不會拭去該記錄信號。 接著參照圖4描述繞射元件之另一範例。該繞射元件以參 考数字4表示，為由透明光學原料41形成之聲光元件，其一 部分具有轉換器42。當高頻供至電極43，轉換器42產生超 聲波。轉換器42產生之超聲波在透明光學原料4丨產生靜態 波，且該靜態波分別在壓力腹及節有不同的折射率。透明 90695.doc 5 -12- 1300925 光學原料41上之實線44表示壓力腹。 繞射元件4視所用之轉換器42類型提供不同類之繞射 光。圖4所示之轉換器42彎曲以具有曲率， 來自繞射元件4之繞射光在光記錄媒體以外之產任生= 置焦。故較少3：光在光記錄媒體上聚焦。 因為繞射兀件4之繞射效率可隨轉換器42是否震盪而變 化，故繞射元件4之繞射效率變化可用於使光強度隨光為讀 出光或記錄光而變化。 接著參照圖5描述繞射元件之另一範例。該繞射元件以參 考數字5表示，為如GLV(光柵閥）之調相型繞射柵。如圖$ 所示，繞射元件5包含固定在基板51上之靜態光帶52，及浮 動在基板51上之可移動光帶53,光帶52及53交替置放。可 移動光帶53及基板51均有電極54。可移動光帶53可朝向或 朝離基板51移動，因為基板51及可移動光帶53上之電極“ 電容變化彼此相反。可移動光帶53和基板51間距離參照雷 射光波長變動。在可移動光帶53表面反射之光及在靜態光 帶52表面反射之光間的相位差用以提供光繞射。 、’兔射兀件5為反射型。圖6概略說明使用反射繞射元件5 之光學系統。要知道圖6中和圖2中元件相同或相似之元件 以和圖2元件相同或相似之參考數字表示。如所示，繞射元 件5置於半導體雷射11及準直鏡12間，及形成方向和光記錄 媒體10垂直之預定角度，用以於準直鏡12方向反射半導體 雷射11所射的光。通過準直鏡12的光如圖2之光學系統照亮 光記錄媒體10，而光記錄媒體1〇之返回光由光感測器17感 90695.doc 5 1300925 測。 要知道當繞射元件5未提供繞射光，所有由半導體雷射u 射出之光在物鏡1 3之焦點收斂，而當繞射元件5提供繞射 光，只有〇級光會在光記錄媒體聚焦。故繞射元件5調整在 物鏡1 3焦點收敛的光強度。 要知道當光帶越窄，繞射元件5之繞射效率會越高。但現 有之技術很難大幅降低光帶寬度。因為繞射元件5之光帶寬 度為8#m或更窄，且可移動光帶53和基板51間距離約〇.5 //m，故很難達到高繞射角度。但因本發明之目的是要利用 繞射降低提供光記錄媒體之雷射光功率，就算是目前之 GLV(光柵閥)亦可令人滿意地達到所要之目的。繞射元件5 需要幾伏特到十幾伏特之偏壓電壓，卩變動繞射效率。即 、’凡射元件5可以較其他繞射元件低之功率消耗驅動。 接著解釋上述繞射元件3之透明電極W樣式。例如圖7Α 至7D顯示透明電極32之樣式。圖示要將繞射光聚焦到 相對於〇級光焦點偏移之位置的樣式。在此樣<，於透明光 學原料31上提供平行透明電極32,而相鄰透明電極32間距 由透明光予原料3 i之—側向另—側漸減。由繞射元件3出去 之0級光外之伸达射水 .. , 、、凡射先，於一軸向以偏離〇級光焦點之位 置聚焦。 圖7B亦顯示要將繞射光焦點偏離⑽光焦點之樣式。在此 樣式it月光學原料31上之透明電極Μ具有預定曲率，且 相鄰透明電極32間距由读日日土姐広 、 由透明先學原料3 1之一側向另一側漸 減。由繞射元件3屮本# Λ ^ , 去之〇、、及光外之其他繞射光，在該光軸 90695.doc 5 14 1300925 方向以偏離0級光焦點之位置聚焦。 圖7C顯示要將繞射光發散之樣式範例。在此樣式，透明 電極32由雷射光之光軸中心輻射。透明電極32未靠近光軸 中心’且該輻射光線於距光軸中心預定距離之位置發散輻 射。具此樣式之繞射元件3是要使繞射光發散，以降低進入 〇級光焦點之其他繞射光量。 圖7D亦顯示要將繞射光發散之樣式範例。在此樣式，透 明光學原料3 1上有平行形成之波形透明電極32。相鄰透明 電極32間距由透明光學原料31之一側向另一側漸減。故繞 射7G件3使繞射光發散，以降低進入〇級光焦點之其他繞射 光量。 要知道上述該等樣式除適用於繞射元件3外，亦適用於繞 射元件4及5。當要於繞射元件4形成該等樣式之一，應於對 應於上述透明電極32之位置提供一壓力腹及節。當要於繞 射π件5形成該樣式，應於對應於上述透明電極32之位置放 置可移動或靜態光帶。繞射元件5很難形成任何彎曲樣式。 適於繞射元件5形成之樣式為圖7八或冗所示之樣式。圖7β 所示之樣式具有常數光柵間隔，且於一軸向偏移焦點，故 適合繞射元件4。 如上述，依照本發明之光拾波裝置丨於光輻射至光記錄媒 體之光徑上具有該繞射元件，用以由繞射光不在光記錄 媒體10聚焦之方式將不需要的光繞射，以降低在〇級光焦點 收斂的光量。1¾繞射it件t繞射效率為㈣，故入射光記 錄媒體10之光強度可隨信號為讀出或是寫入而變化。 90695.doc 5 -15- 1300925 另外，在光拾波裝置1中，輻射到光記錄媒體之光強度可 ik光S己錄媒體為如多層型、多階倍速型等之類型而變化。 依照本發明’可在繞射元件中***發散或收斂光，故無 須準直器。靠近半導體雷射放置繞射元件可設計較小之繞 射元件。 亦依照本發明，使用具有轉換器之聲光元件做為繞射元 件之透明光學原料，可使繞射元件不必有細光栅，而使繞 射元件之製造加速。 另外，依照本發明，可使用調相型繞射柵做為該繞射元 件。在此情形，繞射元件可亦做為光拾波器之曲鏡，故降 低零件數目。在光帶基板上亦可有光感測器，並做為半導 體雷射光輸出之偵測器。 接著，參照圖8描述使用上述光拾波裝置丨之光碟驅動 器。如所示，以參考數字1〇〇表示之光碟驅動器，包含做為 用以使依照本發明之光拾波裝置1、光記錄媒體10旋轉之驅 動裝置的主軸馬達101，及做為光拾波裝置i之驅屬裝置的 進給馬達10 2。主軸馬達1 〇 1由做為磁碟類型分辨裝置之系 統控制器103及伺服控制器1〇5驅動及控制。 和此光碟驅動器1相容之光記錄媒體1 〇包含各種光碟，該 等光碟利用使用如磁光記錄、相位變動記錄、染色記錄等 光調變不同技術記錄及讀出信號。即該等光碟包含 CD-R/W、DVD-RAM、DVD-R/RW、DVD + RW ' 藍光碟片 及各種磁光記錄媒體。另外，光記錄媒體1 〇可為記錄層分 為二或多個記錄區之光碟，該等記錄區彼此之最佳讀及/或 90695.doc 5 -16- 1300925 寫光功率不同；哎 層彼此堆疊在錄層之光碟’該等記錄 起，其間放置透明基板。 °己錄層間之最佳讀及/或寫光功率’可因光碟採用之記錄 =術’及亦可因光碟彼此之轉速（相對於光學頭之線性速度） (光碟速度較所謂標準速度磁碟高η倍）而不同。 另外，光5己錄媒體1〇可為具有至少兩個彼此之最佳讀及/ 或寫光功率不同，或彼此之光功率相同之記錄層的多層光 碟在此It形，多層光碟設計為該等記錄層彼此之最佳讀 及/或寫光功率不同。 -光心波農置1幸田射光束至光記錄媒體i 〇之記錄I，及福測 該記錄層之光束返回部分。另外如稍後細述，光拾波裝置i 根據光記錄媒體10記錄層之返回光，福測各種光束，並對 應該光束供應信號至前置放大器12〇β光拾波裝置i具有已 參照圖2描述之光學系統。 刖置放大器120之輸出通過信號調變/ECC單元104，在此 將該信號調變及解調，並加上—ECC(糾錯碼）。光拾波裝置 1依照信號調變/ECC單元1G4提供之指令，輻射光到旋轉之 光記錄媒體H)記錄層’以將該信號對光記錄媒體1〇寫入或 讀出。 前置放大器120設計為以對應各光束之信號為基礎，產生 聚焦錯誤信號、跟縱錯誤信號、RF信號等。對應於讀寫信 號之光記錄媒體類型，由伺服控制器1〇5、信號調變/ecc 單元104等將該信號解調及糾錯。 當光記錄媒體10為如電腦之資料儲存，解調記錄信號由 90695.doc 5 1300925 介面111迗至外接電腦130等。外接電腦13〇等可接收記錄於 光記錄媒體10之信號做為讀出信號。 另外當光記錄媒體10為所謂影音碟，該信號利用 D-A/A-D轉換為112之D-A轉換單元由數位轉換為類比，並 供至影音處理器113，將該信號處理為音頻及視頻信號。這 些音頻及視頻信號由影音信號輸入/輸出單元114送至外部 視頻顯示裝置。 光拾波裝置1利用進給馬達102移到光記錄媒體1〇之預定 β己錄執。主軸馬達101及進給馬達1〇2由伺服控制器1〇5控 制，词服控制器105亦控制一雙軸激勵器，以將做為光拾波 哀置1之光焦裝置的物鏡，於該聚焦及跟蹤方向移動。 伺服控制器105激勵位於光拾波裝置丨中之光耦合效率變 動το件，使之視信號為寫入或讀出，或光記錄媒體類型， 灸動光杧波裝置1之光耦合效率，並將之控制以變動光耦合 效^，即由如丨導體雷射或類似者之雷射光源射出之光束 總里和於光記錄媒體10上聚焦之光量間的比值。 #光碟驅動器100亦具有雷射控制器121，用以控制光拾波 裝置1之雷射光源。特別在此實施例，雷射控制器121視信 號為寫入或讀出，或光記錄媒體10類型，控制雷射光源變 動輸出功率。 另外、田光5己錄媒體10為選自至少兩種彼此記錄層最佳 寫及/或項光功率不同之光碟的一光碟（視分配記錄區或堆 I α己錄層，相對於光束之相對線性速度彼此不同之光碟、 彼此記錄方法不同之光碟等），雷射控制器121之磁碟類型 90695.doc 5 -18 - 1300925 分辨感；則器U5分辨所用之光記錄媒體1〇類型。光記錄媒體 10包含根據利用光調變記錄之各種技術的光碟，以及包含 彼此記錄層最佳讀及/或寫光功率不同之記錄媒體的磁光 記錄媒體。磁碟類型分辨感測器115可偵測光記錄媒體10之 表面反射係數，以及形狀及輪廓之其他差異等。 系統控制器103根據由磁碟類型分辨感測器丨15送出之分 辨結果’分辨光記錄媒體1〇之類型。以了是一種用以分辨 光a己錄媒體類型之技術。例如當光記錄媒體是裝於小型容 器之光碟，於該小型容器形成一谓測孔用以分辨該光記錄_ 媒體類型。 替代地，根據記錄於沿光記錄媒體最内圓周形成之預控、 槽^冓或類似者的T0C(内容表）資訊，偵測磁碟類型或值^ _ 推薦之寫入光功率及值得推薦之讀出光功率，以及訂定適 於對該光記錄媒體寫讀之寫入功率及讀出功率。 抑做為光耦合效率控制裝置之伺服控制器105由系統控制 夯1〇3控制，用以依照磁碟類型分辨感測器115之分辨結果鲁 控制光拾波裝置丨之光耦合效率。 一田光σ己錄媒體10為記錄層分為至少兩個最佳寫及/或讀 光功率彼此不同之記錄區的光碟，由記錄區分辯裝置偵測 寫或讀信號之記錄區。 、 品當光記錄媒體丨〇之記錄層分為多個和其中心同心之記錄 &，伺服控制器105可做為記錄區分辯裝置。伺服控制器1〇5 例如可由偵測相對於光記錄媒體10之光拾波裝置1位置（或 據°己錄於光記錄媒體10之位址信號偵測此位置），分辨寫 _5,d〇c 5 19 1300925 信號之記錄區分辨結 或靖#號之s己錄區；及依照寫或古賣 果，控制光拾波裝置1之光耦合效率 當光記錄媒體10為具有至少兩個最佳寫及/或讀光功率 彼此不同之記錄層的多層光碟，該記錄層分㈣置分辨寫 或讀信號之記錄層。可由伺服控制器1()5進行該記錄層分 辯。伺服控制器105如可利㈣測相對於光記錄媒體10之光 拾波裝置1位置，分辨寫或讀信號之記錄區；及依照寫或讀 信號之記錄區分辨結果，控制光拾波裝置k光輕合效率。

，要知道亦可由讀出記錄於各光碟之所謂咖資訊，分辨 光碟類型、§己錄區及記錄層之資訊。 已參照附圖，以本發明特定實施例做為範例，詳細描述 本發明β但具-般技術者應了解，本發料受該等實施例 限制：：可以各種方式改進、替代方式架構、或以各種其 他形式實施’而未偏離所附φ請專利範圍定義之範圍及精 神。 如，前對本發明之描述，可由湘繞射裝置防止繞射光 在光a己錄媒體聚焦及將繞射效率光調變，變動光拾波裝置 之光使用效率。故可視信號為讀出或寫入，變動光使用效 率亦可視所用光記錄媒體類型光記錄媒體，變動光使用 效率制繞射凡件及光源調整光輸出，彳降低光源之光 輸出而改良光源之可靠度。另外m肖耗功率較少 且散熱較少。 另外依照本發明，利用相對於〇級光移動繞射光焦點，可 防止^射光在光έ己錄媒體聚焦，因此將〇級光衰減而無須遮 90695.doc 5 -20- 1300925 蔽繞射光。故對較大之繞射角度，無須將繞射裝置之光柵 間隔訂得較小，且較容易製造繞射元件。另外，繞射裝置 和光遮蔽間距不必很大，而使設計之光拾波裝置有較小。 另因繞射源裝置之繞射光在光記錄媒體上充分散佈，且 光密度夠小’故記錄於光記錄媒體之信號即使在繞射光強 度大於〇級光時，也無法拭去。另外，因為繞射光之反射部 份光強度夠小’故不會影響讀出及伺服信號。 【圖式簡單說明】 圖1概略說明傳統光拾波裝置之光學系統。 圖2概略說明依照本發明使用透射繞射元件的光拾波裝 置之光學系統。 圖3說明使用透明電極之繞射元件。 圖4說明使用轉換器之繞射元件。 圖5說明使用光帶之繞射元件。 圖6概略說明使用反射繞射元件的光拾波裝置之光學系 統。 圖7A至7D說明該繞射元件之樣式。 圖8是依照本發明之光碟驅動器方塊圖。 【圖式代表符號說明】 1 光拾波裝置 1、： $、4、5繞射元件 10 光記錄媒體 11 半導體雷射 12 準直鏡 90695.doc 5 1300925 13 物鏡 14 λ /4板 15 射束***器 16 聚光鏡 17 光感測器 31 透明光學原料 32 透明電極 33 虛線 34 虛線 35 實線 41 透明光學原料 42 轉換器 43 電極 51 基板 52 靜態光帶 53 可移動光帶 54 電極 90 光拾波裝置 91 半導體雷射 93 物鏡 97 光感測器 100 光碟驅動器 101 主軸馬達 102 進給馬達 90695.doc 5 -22- 1300925 103 系統控制器 104 信號調變/ECC單元 105 伺服控制器 111 介面 112D- •A/A-D轉換器 113 影音處理器 114 影音信號輸入/輸出單元 115 磁碟類型分辨感測器 120 前置放大器 121 雷射控制器 130 外接電腦 90695.doc 5 -23 -

Claims (1)

1. 0豐雜1〇卿8號專利巾纟· 文申睛專利範圍替^|^技5牟9月) 拾、申請專利範圍Γ u 一種光拾波裝置，包含 用以輻射光到一光記錄媒體之一光源； 用以將該光源射出之光在該光記錄媒體聚焦之一聚焦 裝置； 置於《亥光源及聚焦裝置間之一繞射裝置，用以將該光 源射出之光繞射，使得該繞射引起之0級光由該聚焦裝置 在該光記錄媒體上聚焦，同時除該0級光以外之其他繞射 光焦點會於光軸方向偏移，而不會在光記錄媒體上聚 焦’且控制該光之折射效率之變動；以及 用以偵測自該光記錄媒體反射、來自該繞射裝置之〇級 光的一部分的一光偵測裝置。 2. 如申請專利範圍第1項之光拾波裝置，其中該繞射裝置根 據信號是寫入光記錄媒體，還是自光記錄媒體讀出，藉 由變動光之折射效率，而變動聚焦於該光記錄媒體上之〇 級光之使用效率。 3. 如申請專利範圍第1項之光拾波裝置，其中該繞射裝置根 據光§己錄媒體類型，藉由變動光之折射效率，而變動聚 焦於該光記錄媒體上之0級光之使用效率。 4·如申請專利範圍第1項之光拾波裝置，其中該繞射裝置靠 近該光源置放；以及 由該光源射出之發散光入射到該繞射裝置。 5.如申請專利範圍第1項之光拾波裝置，其中該繞射裝置包 含透明電極之透明光學原料，該透明光學原料在電壓供 90695-950922.doc 6 >9餐 至該透明電極時變動其雙折 6. 、芰饰射，使侍该繞射效率光調變。 如申請專利範圍第1項之光衿浊奘罟，甘士 尤拾波凌置，其中該繞射裝置使 用匕含-震盪裝置之透明光學原料的聲光元件，該透明 ，學原料在該震盪裝置產生超聲波時變動其雙折射，使 得該繞射效率光調變。 如申晴專利範圍第1項之光於油奘罟 I ^ 7〜TUt及裝置，其中該繞射裝置為 一調相型繞射光柵。 -種對光記錄媒體執行信號寫入及/或讀出之光碟驅動 器，該裝置含有： 用以輻射光到該光記錄媒體之一光源； 用以將該光源射出之光在該光記錄媒體聚焦之一聚焦 裝置； # 置於该光源及聚焦裝置間之一繞射裝置，用以將該光 源射出之光繞射’使得該繞射引起之〇級光由該聚焦裝置 在該光記錄媒體上聚焦，同時除該〇級光以外之其他繞射 光焦點會於光軸方向偏移而不會在光記錄媒體上聚焦； 用以偵測自該光記錄媒體反射、來自該繞射裝置之〇級 光的一部分的一光偵測裝置；以及 用以控制來自該光源之讀出或寫入光輸出及該繞射裝 置之繞射效率的一讀出/寫入控制裝置。 9·如申請專利範圍第8項之光碟驅動器，其中該繞射裝置根 據信號是寫入光記錄媒體，還是自光記錄媒體讀出，藉 由變動光之折射效率，而變動聚焦於該光記錄媒體上之〇 級光之使用效率。 90695-950922.doc 6 1300925. ...v- ' c\ 10·如申請專利範圍第8項之光碟驅動器，其中該繞射裝置根 據光記錄媒體類型，藉由變動光之折射效率，而變動聚 焦於該光§己錄媒體上之〇級光之使用效率。 11 ·如申請專利範圍第8項之光碟驅動器，其中·· 該繞射裝置靠近該光源置放；以及 由該光源射出之發散光入射到該繞射裝置。 12. 如申請專利範圍第8項之光碟驅動器，其中該繞射裝置包 含透明電極之透明光學原料，該透明光學原料在電壓供 至該透明電極時變動其雙折射，使得該繞射效率光調變。 13. 如申請專利範圍第8項之光碟驅動器，其中該繞射裝置使 用包含一震盪裝置之透明光學原料的聲光元件，該透明 光學原料在該震盪裝置產生超聲波時變動其雙折射，使 得該繞射效率光調變。 14. 如申請專利範圍第8項之光碟驅動器，其中該繞射裝置為 一調相型繞射光柵。 15#種對光記錄媒體執行信號寫入及/或讀出之光寫入及/或 讀出方法，其特徵在於： 將光源射出之光折射為〇級光及〇級光以外之折射光， 該〇級光由聚焦裝置在光記錄媒體上聚焦，該〇級光以外 之折射光焦點會於光軸方向偏移而不會在光記錄媒體上 該光 精光偵測裝置偵測聚焦於該光記錄媒體、 錄媒體反射之該〇級光之反射光；以及 根據信號是寫入光記錄媒體’還是自光記錄媒體 90695-950922.doc 6 l3〇〇925 i > 出，變動射出自該光源之光之輸出，且藉由變動射出自 該光源之光之折射效率，而變動聚焦於該光記錄媒體上 之〇級光之使用效率。 16·如申請專利範圍第15項之光寫入及/或讀出方法，其中： 聚焦於該光記錄媒體上之〇級光之使用效率，係根據信 唬是寫入光記錄媒體，還是自光記錄媒體讀出，藉由變 動射出自該光源之光之折射效率而進行。 17.如申請專利範圍第15項之光寫入及/或讀出方法，其中： 聚焦於該光記錄媒體上之。級光之使用效率，係根據光 記錄媒體類型’藉由變動射出自該光源之光之折射效率 90695-950922.doc 6