发明名称 光碟机光学头之聚焦与循轨方法与装置
摘要 一种光碟机光学头之聚焦与循轨方法与装置,利用刀缘法加上拖拉式循轨法,合并聚焦与循轨的检测,并设计一侦测器,可同时取得聚焦误差讯号与循轨误差讯号;如此可以简化光学系统,所用光学元件较少,可减少成本;另外两讯号取得的方向互相垂直,所以不会有互相干扰的情况产生。
申请公布号 TW351807 申请公布日期 1999.02.01
申请号 TW086114985 申请日期 1997.10.14
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 杨聪明
分类号 G11B7/09 主分类号 G11B7/09
代理机构 代理人
主权项 1.一种光碟机光学头之聚焦与循轨的方法,用以同时提供聚焦与循轨的能力,该光碟机光学头至少包括一雷射光源以及一物镜,该雷射光源用以产生一雷射光,该聚焦与循轨的方法,包括下列步骤:提供一双焦点装置,可将透过该双焦点装置之该雷射光,聚焦在一第一焦点以及一第二焦点上;提供一光侦测器,其位置安排尽量接近该第一焦点,该光侦测器包括一第一区域以及一第二区域,该第二区域位于该第一区域之外围;以该雷射光经过该物镜聚焦后,照射在一光碟片,以读取位于该光碟片上一资料轨内之资料;将经该光碟片反射后之该雷射光,透过该双焦点装置,照射在该光侦测器上;利用该光侦测器上之该第一区域,检测应聚焦在该第一焦点之该雷射光,并以刀缘法求出一聚焦误差讯号,利用该聚焦误差讯号,控制该光碟机光学头与该光碟片之距离,以使经过该物镜之该雷射光正确聚焦在该光碟片上;以及利用该光侦测器上之该第二区域,检测应聚焦在该第二焦点之该雷射光,并以拖拉式循轨法求出一循轨误差讯号,利用该循轨误差讯号,驱动该光碟机光学头沿该光碟片径向方向移动,以使经过该物镜之该雷射光正确聚焦在该资料轨上。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该聚焦误差讯号取得之方向与该循轨误差讯号取得方向垂直。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该双焦点装置系一双焦透镜,其包括:一第一部份,用以使通过该第一部份的该雷射光,聚焦在该第一焦点上;一第二部份,用以使通过该第二部份的该雷射光,聚焦在该第二焦点上。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该双焦点装置系一双焦透镜,其包括:一第一部份,用以使通过该第一部份的该雷射光,聚焦在该第一焦点上;一第二部份,用以使通过该第二部份的该雷射光,聚焦在该第二焦点上;一第三部份,用以使通过该第三部份的该雷射光,聚焦在该第一焦点上;以及一第四部份,用以使通过该第四部份的该雷射光,聚焦在该第二焦点上。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该双焦点装置系一双焦透镜,其系于一透镜上,蚀刻出一刻纹,使通过该透镜之该雷射光分为一第零阶绕射光与一第一阶绕射光。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该第零阶绕射光聚焦于该第一焦点,该第一阶绕射光聚焦于该第二焦点。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该双焦点装置系包括一电脑全像元件。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该光侦测器上之该第一区域包括E,F两部份,用以检测应聚焦在该第一焦点之该雷射光,得到一第一光讯号。9.如申请专利范围第8项所述之方法,其中将该第一光讯号(E-F)即可得到该聚焦误差讯号。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该光侦测器上之该第一区域包括E,F,G,H四部份,用以检测应聚焦在该第一焦点之该雷射光,得到一第一光讯号。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中将该第一光讯号(E-F)+(H-G)即得到该聚焦误差讯号。12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该光侦测器上之该第二区域包括A,B,C,D四部份,用以检测应聚焦在该第二焦点之该雷射光,得到一第二光讯号。13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中利用相位差侦测法循轨时,将该第二光讯号(A+C)-(B+D)即为该循轨误差讯号。14.如申请专利范围第12项所述之方法,其中利用拖拉法时,将该第二光讯号(A+B)-(C+D)或(A+D)-(B+C)即为该循轨误差讯号。15.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该双焦点装置系为一平凸透镜。16.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该平凸透镜的平滑面之中间形成一角形。17.如申请专利范围第15项所述之方法,其中该平凸透镜由中间切开,以形成二相等部份,再将该二相等部份相对旋转一角度。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中该角度小于1度。19.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该双焦点装置系为一平凹透镜。20.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该平凹透镜的平滑面之中间形成一角形。21.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该平凹透镜由中间切开,以形成二相等部份,再将该二相等部份相对旋转一角度。22.如申请专利范围第21项所述之方法,其中该角度小于1度。23.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该雷射光波长为650nm。24.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该雷射光波长为780nm。25.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该雷射光与该光侦测器系在一雷射光源模组。26.一种光碟机光学头之聚焦与循轨的装置,用以正确的读取一光碟片上之资料,该装置包括:一雷射光源,用以产生一雷射光;一物镜装置,用以将通过该物镜装置之该雷射光聚焦于该光碟片上,藉以读取位于该光碟片上之一资料轨内之资料;一双焦装置,用以使通过该双焦装置之该雷射光,聚焦在一第一焦点与一第二焦点;以及一光侦测器,包括一第一区域与一第二区域,其中该第一区域系用以检测应聚焦在该第一焦点之该雷射光,得到一聚焦误差讯号,藉以控制该光碟机光学头装置与该光碟片之距离,使经过该物镜之该雷射光正确聚焦在该光碟片上,该第二区域系用以检测应聚焦在该第二焦点之该雷射光,得到一循轨误差讯号,藉以控制该光碟机光学头装置沿该光碟片迳向方向移动,使经过该物镜之该雷射光正确聚焦在该资料轨上。27.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该雷射光源与该光侦测器系在一雷射光源模组内。28.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该雷射光源包括一雷射二极体,一光学全向元件,以及一三光束光栅。29.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该雷射光波长为650nm。30.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该雷射光波长为780nm。31.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该双焦点装置系一双焦透镜,其包括:一第一部份,用以使通过该第一部份的该雷射光,聚焦在该第一焦点上;一第二部份,用以使通过该第二部份的该雷射光,聚焦在该第二焦点上。32.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该双焦点装置系一双焦透镜,其包括:一第一部份,用以使通过该第一部份的该雷射光,聚焦在该第一焦点上;一第二部份,用以使通过该第二部份的该雷射光,聚焦在该第二焦点上;一第三部份,用以使通过该第三部份的该雷射光,聚焦在该第一焦点上;以及一第四部份,用以使通过该第四部份的该雷射光,聚焦在该第二焦点上。33.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该双焦点装置系一双焦透镜,其系于一透镜上,蚀刻出一刻纹,使通过该透镜之该雷射光分为一第零阶绕射光与一第一阶绕射光。34.如申请专利范围第33项所述之装置,其中该第零阶绕射光聚焦于该第一焦点,该第一阶绕射光聚焦于该第二焦点。35.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该双焦点装置系包括一电脑全像元件。36.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该光侦测器上之该第一区域更包括E,F两部份,用以检测应聚焦在该第一焦点之该雷射光,得到一第一光讯号。37.如申请专利范围第36项所述之装置,其中将该第一光讯号(E-F)即可得到该聚焦误差讯号。38.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该光侦测器上之该第一区域更包括E,F,G,H四部份,用以检测应聚焦在该第一焦点之该雷射光,得到一第二光讯号。39.如申请专利范围第38项所述之装置,其中将该第二光讯号(E-F)+(H-G)即得到该聚焦误差讯号。40.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该光侦测器上之该第二区域更包括A,B,C,D四部份,用以检测应聚焦在该第二焦点之该雷射光,得到一第三光讯号。41.如申请专利范围第40项所述之装置,其中利用相位差侦测法循轨时,将该第三光讯号(A+C)-(B+D)即为该循轨误差讯号。42.如申请专利范围第40项所述之装置,其中利用拖拉法时,将该第三光讯号(A+B)-(C+D)或(A+D)-(B+C)即为该循轨误差讯号。43.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该双焦点装置系为一平凸透镜。44.如申请专利范围第44项所述之装置,其中该平凸透镜的平滑面之中间形成一角形。45.如申请专利范围第43项所述之装置,其中该平凸透镜由中间切开,以形成二相等部份,再将该二相等部份相对旋转一角度。46.如申请专利范围第45项所述之装置,其中该角度小于1度。47.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该双焦点装置系为一平凹透镜。48.如申请专利范围第47项所述之装置,其中该平凹透镜的平滑面之中间形成一角形。49.如申请专利范围第47项所述之装置,其中该平凹透镜由中间切开,以形成二相等部份,再将该二相等部份相对旋转一角度。50.如申请专利范围第49项所述之装置,其中该角度小于1度。51.如申请专利范围第26项所述之装置,其中该物镜装置系为复数个物镜组合而成,藉切换该复数个物镜以转换不同之焦点。图式简单说明:第一图系习知刀缘法之示意图。第二图系习知像散法之示意图。第三图a系本发明之一种具有双焦的透镜示意图。第三图b系本发明之另一种具双焦的透镜示意图。第三图c系本发明之再另一种具双焦的透镜示意图。第三图d系本发明之较佳实施例,双焦透镜产生刀缘效果的一种方法示意图。第三图e系本发明之较佳实施例,双焦透镜产生刀缘效果的另一种方法示意图。第四图系本发明中,第一实施例具双物镜可读取CD/DVD之光学系统绘示图。第五图系本发明中,第二实施例具双波长雷射光源的光学系统绘示图。第六图系本发明中,第三实施例具更高光效率的双波长雷射光学系统绘示图。第七图系本发明中,第四实施例以全像元件制作双焦透镜效果之光学系统简示图。第八图a系本发明之一种光侦测器的构造简示图。第八图b系本发明之另一种光侦测器的构造简示图。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号