TW200301470A - Optical pickup apparatus for small optical disk - Google Patents

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2ϋϋ30 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係關於一種用以在一光碟上記錄及再生資料之 光學拾取裝置，一種組裝光學拾取裝置之方法，一種藉由 使用拾取裝置來偵測一光學信號之方法，以及一種使用光 學拾取裝置之光碟單元。 先前技術 光碟單元係具有大量儲存容積，且其操作方便，因此 ，已被廣泛地應用爲電腦設備的儲存裝置。再者，由於電 腦設備尺寸的小型化以及發展成行動式趨勢，因此無可避 免地使電腦設備中所使用之光碟單元亦必須縮減其尺寸。 舉例來說，一種小型光碟（MD)係一典型的例子，其係採用 曰本專利JP-A-3 1 1 989號及JP-A-8- 1 6 1 768號等所揭露之拾 取裝置，且實際上已付諸使用。 在此同時，硬碟單元也已變成具有大量儲存容積及小 型化尺寸，並且已被廣泛使用在行動式電腦設備中。這些 硬碟單元係採用一種諸如在日本專利JP-A-200 1 -250343號 中所揭露之磁頭。 在本發明中，一光碟並非侷限於一特定的類型，而是 表示一種可以藉由光束來記錄及再生資料的記錄媒體，且 不論記錄類型中所採用的記錄密度係濃密或稀薄，且不論 所使用之光束波長或者額外採用磁性，且不論其形狀係碟 狀或名片狀，且不論其安裝型式係固定型、可更換型或外 殻容置型。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -------裝----：---訂----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- 2ϋϋ301：：7〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（2 ) 然而，由於行動式電腦設備的廣泛使用，行動式通訊 設備的發展，以及新的IT商務設備的提出，都造成市場上 對於光碟單元之進一步小型化的殷切需求。 發明內容 因此，爲了滿足上述市場上的需求，本發明在此係提 出一種新穎的光學拾取裝置，且因此，本發明之一目的係 要提供一種光學拾取裝置，其係用以記錄及再生一小型尺 寸之光碟，且其具有小尺寸、重量輕及低成本的優點，並 且提供一種採用此一光學拾取裝置之光碟單元。 爲此，依照本發明，其係提供一種光學拾取裝置，其 包含一設置成可以在一記錄媒體之記錄表面上方擺動之擺 動裝置；一用以旋擺驅動該擺動裝置之可旋擺驅動裝置；以及 一用以將擺動裝置擺動至記錄媒體及由記錄媒體上擺動回 來之引動裝置，以及一光學頭，其係設在該擺動裝置之可 旋擺遠末端部分，以將資料記錄至記錄媒體或由記錄媒體 上再生資料，其特徵在於：該光學頭係包含一嚙合且固定於 擺動裝置之固定構件，一固定於該固定構件其位在相反於 記錄媒體那一側之表面上的物鏡，一設置在該固定構件其 位在相對於記錄媒體背面那一側之表面上的光源，以及一 用以將光源發出之光線經由貫穿固定構件之前緣端部之穿 孔而導引至物鏡之反射面鏡，該光源係經由一散熱構件而 設置在一光線接收裝置上，且該光線接收裝置係設置在該 固定構件其相對於記錄媒體背面那一側的表面上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -6 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2ϋ〇301：：7〇 Α7 ___Β7 五、發明説明（3 ) 藉由上述之δ又5十，便可以提供—*種小尺寸、重量輕及 低成本的光學拾取裝置，以將資料記錄至小型光碟或由小 型光碟上再生資料，以及提供一種使用此一光學拾取裝置 之光碟單元。 實施方式 以下將爹考所附諸圖來說明本發明之實施例。 實施例1 現請參照圖1之立體視圖，其中顯示本發明之實施例1 的光碟單元之主要元件，且其中一外殼係部分地剖開，以 顯示主要元件來闡述本發明。請參照圖1，其中顯示一使用 在本發明之光碟單元中之光碟1 0，該光碟之直徑係小於 MD (小型光碟）之直徑，以便於使用在行動式單元中，且一 外殼1 2係用以保護光碟單元之整體外觀，並將光碟單元之 所有元件包納於其中。此外，外殼係具有一開口（未顯示在 圖中），藉由該開口，便可安裝及取出光碟10。 再者，在圖中亦顯W —主軸馬達1 3，其係以一預定之 速度來轉動該安裝在其上之光碟10，且包括一 IF單元14 ，其係用以由一外部設備（可以係任一種連接器及電線連通 之數據機（MODEN))來接收或傳遞欲記錄至光碟10或由光 碟1 〇再生的信號，且包括一無線通訊單元，以及一電路板 1 5，其係用以控制整體裝置以及驅動諸元件。 在圖中亦顯示一光學拾取器（擺動臂）2〇，其係用以在一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2l〇X 297公釐） ---^----裝----：---訂----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -7- 2ϋϋ301：70 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7五、發明説明（4 ) 光碟1之記錄表面上方於其內緣及外緣之間來擺動，且其 在功能上不僅係作爲一光學拾取器，由其機械操作上亦可 看出其可作爲一擺動臂。現請參照圖2之立體視圖，其中 顯示圖1之光學拾取器（擺動臂）20的主要元件，其中顯示 一作爲擺動裝置之臂部2 1，該臂部2 1整體係製造成相當堅 固，以確保光學系統之精確定位，且在圖中亦顯示一軸桿 22，其係用以作爲臂部2 1擺動之支點，該擺動臂20係藉 由軸桿22而軸接至外殼12，且一鉸鏈23係該臂部2 1之唯 一具有可撓性的部分，其係用以精確地控制該臂部2 i靠近 及遠離該光碟10的運動（聚焦操作）。 此外，在圖中亦顯示用以作爲一引動裝置之一追蹤線 圈24及一聚焦線圈25。當追蹤線圈24被充電時，在追蹤 線圏24與一定位在外殼12中之磁鐵（未顯示）之間便會產生 一吸引力及排斥力，進而使該臂部21可以在光碟10之內 緣及外緣之間以軸桿22爲支點來擺動。再者，聚焦線圈亦 可在其本身與一定位在外殼12中之磁鐵（未顯示）之間產生 一吸引力及排斥力，以使臂部2 1能以作爲一撓曲點之鉸鏈 23爲中心來進行聚焦操作。此外，在圖中亦顯示一可撓性 電纜27(以下稱之爲FPC)。由追蹤線圈24、聚焦線圈25以 及稍後將說明之光學頭所發出之信號，係會被傳送至電路 板15 ° 臂部2 1之遠端部係具有一長形開孔2 1 a，其中光學頭 3 0便固定在該開孔2 1 a中。圖3 a係顯示圖2之光學頭3 0 的整體構造。詳言之，圖3a係一沿著圖2之箭頭方向A觀 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -8- 200301 A7 B7 五、發明説明（5 ) 看之側視圖，其中該圖式係部分切開以顯示該臂部21由箭 頭A所指示之元件結構。在此圖式中，光碟1 〇之徑向係垂 直於圖面，且相切於光碟1 〇之切線方向係圖面的橫長方向 。圖3 b係光學頭之立體分解視圖，其中未顯示出該臂部2 1 ，俾有助於瞭解該光學頭的構造。 臂部2 1係固疋一'作爲固定構件之透鏡固疋件3 1，g亥透 鏡固定件31係用以固定所有光學元件（包括物鏡39)之主要 結構。透鏡固定件31在其相對兩側面上係分別形成有水平 鼓起之平坦凸緣部3 2。凸緣部3 2之下表面3 3係藉由黏膠 而固定於臂部21之開孔2 1 a中。在此應說明的是，爲了方 便以下的說明，正面係表示相反於該1 0的那一面，而背面 係表示相反於正面的那一面。 透鏡固定件31之遠端部係朝向光碟1 0突伸而出而形 成入口的形狀，且一圓形階狀部及一圓形穿孔3 5係形成在 入口狀之前緣端部中，該階狀部係用以作爲一用以固定物 鏡39之固定部34，而圓形穿孔35則係用以作爲一光線導 引路徑，以使光線可以穿過該物鏡3 9。 圓形穿孔3 5之直徑係設計成可使該物鏡3 9能夠具有 一適當的數値光圏（NA)。因此，該圓形穿孔3 5亦可作爲一 透鏡光圈構件。此外，由於其係一體式地合倂該用以固定 物鏡39之固定部34，因此在物鏡39與透鏡光圈構件之間 便無需進行位置的調整，進而使其能以低製造成本及具有 高精確度的方式來加以組裝。在透鏡固定件31之入口形前 緣端部垂直於圓形穿孔3 5而突伸出的相對腿部之間，係形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- 2ϋϋ301：70 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 ___Β7 五、發明説明（6 ) 成一空間。此空間係用以作爲偏光板安裝部3 6，以安裝稍 後將說明之偏光板7 1。 透鏡固定件31在其背面的前緣端部係形成一階狀部， 且在其中央部位係形成一平坦部。在前緣端部之階狀部係 用以作爲一面鏡固定部3 7 (顯示在圖5中），其係用以固定 一反射面鏡6 5。用以作爲一光線接收裝置之〇 ΕI c 4 1係安 裝在平坦部上。該0EIC41係具有平坦的形狀，且其正面 42係固定於透鏡固定件3 1，而其背面則係用以作爲一佈線 表面43。 在0EIC41上係安裝一用以作爲散熱構件之次支架51 。該次支架51係具有平坦形狀，且在其前緣端部係具有一 堰部52及一用以作爲一固定於OEIC 4 1之表面53的正面平 坦表面，且具有一背面平坦表面，其上安裝一用以作爲光 源之半導體雷射6 1及一 HFM(高頻模組）63。該HFM63係 用以使該半導體雷射61受到高頻調變並且致能該半導體雷 射6 1。當處理高頻電流時，一般係採用一種使該電流與信 號系統隔離的安裝方法，但當安裝在次支架51上時，其同 時兼具有隔離及屏蔽的功能。 現請參照圖4之放大視圖，其中顯示沿著圖3 b中之箭 頭方向B所觀看之0EIC41之佈線表面43。請參照圖4， 其中顯示一監視光束接收部44，其係用以偵測一由半導體 雷射6 1所發出之光束的輸出功率（光能），且其係用以控制 半導體雷射6 1之輸出功率，且在圖式中尙顯示終端件45， 其係用以線接電源及信號線，該終端件45係束裝在一終端 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -------裝----；---訂----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -10- 2ϋϋ30Κ7: Α7 Β7 五、發明説明（7 ) 部46中，以加強電線連接之操作效率，且在圖中尙顯示一 偵測光線接收部47，其中以部分放大視圖來顯示複數個光 線接收元件的配置，其係依照光碟1 〇之反射光束而針對追 蹤及聚焦來產生一再生信號及控制信號。 在此應說明的是，該0EIC4 1係可藉由將一矽基板（矽 晶圓）切割成長方形而形成。因此，所需之光線接收元件（監 、視光束接收部44及偵測光線接收部47)、電流-電壓轉換元 件（例如，電阻器）、信號放大器及所需的內部配線，都可以 先形成在該矽基板（0EIC41)中。 此外，雖然上述之HFM(高頻模組）63係安裝在次支架 51上，然而，該HFM63亦可安裝在0EIC41上。再者，在 矽基板中亦可針對0EICM1來形成一整體式電路。在此應說 明的是，元件標號48係標示一參考記號，其係用以精確地 定位該次支架51及半導體雷射6 i的安裝位置。在中間部 分之一平坦空間係用以作爲一支架安裝部49，其中該次支 架51之固定表面53係藉由黏膠而固定於該支架安裝部49 〇 現請參照圖5之放大立體視圖，其中顯示沿著圖3 b之 箭頭方向B所觀看之光學頭30的背面，其中該次支架51 之堰部5 2係由兩個傾斜表面所構成，其中一傾斜表面係用 以阻擋由半導體雷射6 1所發射之光線的發射斜面5 5，其係 朝向透鏡固定件31之正面而漸斜，而另一傾斜表面則係一 光線接收斜面5 6，當由安裝表面5 4觀之時，其係反向傾斜 ，且其係用以反射由光碟1 0所反射的光束，以將該光束導 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（21〇><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、·ιτ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 2ϋϋ30Κ70 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（8 ) 引至偵測光線接收部47。在該光線接收斜面5 6上係覆蓋一 反射薄膜，以有效反射由該光碟1 〇所反射之光束。或者， 光線接收斜面5 6之傾斜角度係設定成可使光碟1 0之反射 光束產生全反射，因此，便可有效地反射光束。有需要進 行一光學反射特徵，其中可加強相對於P極化光線之反射 比。如以下將說明的，這是因爲由光碟1 〇所反射之光束係 在光線接收斜面5 6處以P極化方式被反射。 在次支架51上係安裝有半導體雷射61，因此，其係由 具有相同於半導體雷射61之熱膨脹係數的材料所製成，且 其具有高於半導體雷射61之熱傳導係數。舉例來說，最好 可採用矽材料（SiN)、氮化鋁（Al2〇3)等材料。此外，次支架 51亦可藉由機器加工、鈾刻等方法來形成。藉此，可以防 止連結表面因爲產生熱而破損，此外，由半導體雷射61發 光所產生的熱便可被有效地排除。再者，在透鏡固定件31 中亦可形成一接收表面（未顯示在圖式中），俾使次支架51 可連結於其上。藉由此一設計，便可將結構具體實現，以 使半導體雷射61所產生的熱能夠藉由次支架5 1而朝向透 鏡固定件3 1來散熱。 一反射面鏡65係一具有三角稜形之稜鏡，其具有一入 射表面67，可使半導體雷射61所發出之光束射入，且具有 一反射表面68，以將光束反射向物鏡39。由於0EIC41及 次支架51皆形成平坦板狀，因此該反射表面68係以相當 高的精確度而形成45度的角度。在反射表面68上係塗覆 有抗反射薄膜，以有效地反射由光碟1 〇所反射之光束，並 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 # -12- 2ϋϋ30Κ70 Α7 Β7 五、發明説明（9 ) 且避免離散的光線進入。入射表面67及反射表面68係皆 具有光學反射特性，而使其相對於S極及P極而具有高的 反射比。這係由於由半導體雷射61所發出之光束係具有S 極性，而由光碟1 〇所反射之光束係具有P極性。此外，爲 了藉由一絕緣多層膜來實現該光學反射特性，反射面鏡65 最好係具有三角稜形之形狀，使得反射表面6 8變成一介於 玻璃與空間之間的界面。 現請參照圖6之截面圖，以說明偏光板71之整體結構 ，其中沿著光束之行經路徑上，在紙面上方那一側係光碟 1 〇側，而在紙面下方那一側則係光源側。因此，向外發出 之光束係由紙面下方行進至紙面下方的側面，而由光碟1 0 所反射之光束則係由位在紙面上方的那一側行進至位在紙 面下方的那一側。偏光板71係一種複合極性全視鏡，其係 由多層平行板狀的層體堆疊而成。首先，正面及背面是光 導構件72，其係由透光樹脂或光學玻璃所製成。此外，光 學玻璃SFL-1.6或BK-7係具有高折射率，因此對於折射格 板或薄膜便可得到一較大的設計邊際，且在光線穿透時， 其很難造成光波偏移。在這些材料中，BK-7-1.5係最佳的 材料，因爲其具有極佳的加工性，且可在市面上購得。 一內部第一層體係一四分之一波板73，其係層疊在一 起，使得光學中心軸被設定成當光線之相位改變時，其相 對於外射光束之極性方向係呈90度的角度。 一內部第二層體係一全視薄膜74，其係由高透光樹脂 材料形成一薄膜狀所構成，且可藉由照射離子束而選擇性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 0ϋ301：70 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1〇 ) 地改變光學導引特性。光導特性係使得針對外射光束之極 性方向而言，由離子束所照射之部分的折射率係相等於未 由離子束所照射之部分的折射率，而就由光碟1 〇之反射光 線而言，由離子束所照射之部分的折射率係不同於未由離 子束所照射之部分的折射率。此外，若離子束的照射係以 格狀方式來進行時，便可得到如同極性特性折射柵板的功 能。此外，其係設計成一晶格狀外形，以使由光碟1 〇所反 射之光線係會被導引至偵測光線接收部47之一預定的光線 接收元件中。因此，就極性全視鏡而言，其係具有可使外 射光束及入射光束在光學路徑上彼此分離的功能。 上述所形成之折射柵板係顯示在圖6的部分放大視圖 中。在本發明的例子中，其係藉由四等分割成折射柵板75 至78而形成。當偏光板71安裝在透鏡固定件31上時，受 到四等分割之折射柵板75至78的中心係與光學中心軸精 確地對齊。 偏光板71係形成在複合極性全視鏡中，因此，對於製 造上係相當有助益的。相較於光學導引構件72係被蝕刻而 形成折射柵板的例子，上述的製程係較爲簡單，且更能夠 精確地形成折射柵板。此外，由於在折射柵板中未具有凹 凸不平之處，因此其可以相當可靠地結合在一起。 再者，在此實施例之設計中，其係形成兩個層體，亦 即，四分之一波板73及全視薄膜74。因此，若四分之一波 板73係由相同於全視薄膜74之材料所構成，則全視四分 之一波板73便可藉由將離子束照射在四分之一波板73上 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 # 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -14- 20 030 A7 B7 五、發明説明（11 ) 而形成。藉此，便可以減少所需元件之數量。 以下將說明上述元件之組裝方式。現請參照圖7以說 明光學頭3 0之組裝，其中該可撓性電纜27係已事先連結 至透鏡固定件3 1。此外，次支架5 1係已事先與半導體雷射 61及HFM(高頻模組）63相連結。在以次支架51爲單一構 件的例子中，半導體雷射61及次支架51以及HFM63與次 支架51係藉由連結線而連接在一起，且操作測試亦能以單 一構件之方式來進行（圖7中之（1))。 接著，0EIC41便可連結至透鏡固定件31(圖7中之（2)) ，且已成爲單一構件之次支架51便可連接至0EICM1之支 架安裝部49(圖7中之（3))。在此同時，0EIC41之終端部 46以及HFM63係以連結線而連接在一起。在此應說明的是 ，上述線連接該次支架5 1亦可在此時同步進行。 再者，反射面鏡6 5係連結至透鏡固定件3 1之面鏡固 定部37(圖7中之（4))，且該物鏡39係連接至透鏡固定件 3 1之固定部3 4 (圖7中之（5 ))。最後，定位一樣品反射面鏡 ，以取代該光碟1 〇，然後將半導體雷射6 1充電來發出光束 ，以監視一反射光束之接收狀態，同時在偏光板71之位置 調整之後，連結該偏光板7 1，並且將其固定於透鏡固定件 31之偏光板安裝部36(圖7中之（6))。 如上所述，所有光學元件係固定於透鏡固定件31或者 係彼此疊置在一起然後再加以固定。因此，其組裝程序便 能以相當簡單的方式來進行，進而有助於其製造，並可藉 此來減少人力工時。在組裝過程中僅需要在偏光板71之位 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 2ϋϋ301470 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（12 ) 置調整步驟中進行調整，因此，所提供之設計係有助於此 一調整工作的進行。再者，如前所述，所需之元件數量係 不超過9個，因此其可大大地降低所需之元件數量以及元 件之成本。此外，上述的人力工時亦可以降低，藉此便可 提供造價較低的光學頭3 0。 以下將說明依照本發明之光學頭3〇的光學設計，其中 該光學頭係已依照上述程序組裝完成。現請參照圖8，其係 用以闡述依照本發明之光學頭3 0的光學設計，且其所呈現 的狀態是圖2所示之光學頭3〇的光學元件沿著由半導體雷 射6 1所發出之光束之光學中心軸（以下將說明之光學中心 軸T)而被分段，其中一光束（以下將稱之爲”發射光束101”) 係由半導體雷射61發射至光碟。光束係由實線所標示，以 顯示光線傳輸路徑。一光束（以下將稱之爲返回光束1〇3)係 由光碟1 〇所反射，並且被導向偵測光線接收部47。該返回 光束係由一虛線所標不。再者，發射光束其位在可由監視 光束接收部44所偵測到之部分（以下將簡稱爲”監視光束 1 02”），係由雙點虛線所標示。在此應說明的是，在此係採 用兩個光學中心軸，其中一光學中心軸係由半導體雷射61 所發出之光線的光學中心軸T，而另一光學中心軸則係延伸 於物鏡3 9及反射面鏡65之間的光束。 此時可以進行評估，使得一具有線性極性之光束係由 半導體雷射61所發出。亦即，發出該發射光束1 0 1。該光 束係沿著光學中心軸τ而行進，同時擴散開來。當其到達 反射面鏡65時，其便會被反射在反射表面68上，然後沿 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 -16- 2ϋϋ301：70 Α7 Β7 五、發明説明（13 ) 著光學中心軸Ζ來行進。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在發射光束1 〇 1入射在偏光板7 1之後，其便可穿透該 光學導引構件72，然後再入射在全視薄膜74上。在此同時 ，由於折射柵板係形成在全視薄膜74中，使其不會作用在 發射光束1 〇 1之極性方向上，因此，該發射光束1 〇 1便可 穿透該全視薄膜74，然後再入射於下一個四分之一波板73 上。 在穿過該四分之一波板73的路徑中，具有線性極性之 發射光束1 〇 1便會返回至具有圓形極性的四分之一波板， 且其相位係偏轉九十度。具有圓形極性之發射光束1 0 1接 著便會穿過該光學導引構件72，並且由物鏡39所聚歛，而 映像在光碟10之一記錄層上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在光碟10之記錄層所反射之光束係會轉向成沿著相反 於發射光束101之光學路徑的返回光束103，其該返回光束 1 03係具有轉向相反於發射光束1 0 1之圓形極性的圓形極性 ，其係在記錄層上反射時便已改變極性。因此，在返回光 束入射在偏光板71上之後，其便會穿透該光學導引構件72 ，並且進入至四分之一波板73中。在穿過四分之一波板73 的期間，具有圓形極性之返回光束1 〇 3便會轉彎九十度， 以轉變成具有線性極性的光束。亦即，具有線性極性之返 回光束1 0 3與具有線性極性之發射光束1 0 1之間係存在1 8 0 度的相位差。具有線性極性之返回光束1 0 3的極性方向相 對於發射光束1 〇 1之極性方向係呈90度的角度。 接著，光束便可入射在全視薄膜7 4上。在此同時，全 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） " -17- 20030 A7 B7 五、發明説明（14 ) 視薄膜74之折射柵板係會作用在返回光束103之極性方向 上，因此，該返回光束103係會在折射柵板75至78之作 用下而以一穿透折射光束之型式入射在反射面鏡65上。在 此同時，返回光束103之穿透折射光束係會在反射表面68 上被反射，且嚴格說來，其相對於光學中心軸Z係具有一 微小的位移。 因此，返回光束1 〇3便會遠離光學中心軸T，然後入射 在次支架51之光線接收斜面56上。返回光束103再次地 在光線接收斜面56上被反射，然後入射在偵測光線接收部 47上。詳言之，由半導體雷射61延伸至光碟10之發射光 束1 〇 1的光學路徑，以及由光碟1 0延伸至偵測光線接收部 47之返回光束1〇3的光學路徑，係由全視薄膜74以及次支 架51之光線接收斜面56所隔開，因此，便可建構一極爲 簡單的光學系統。 舉例來說，可採用一極性分離型反射面鏡來取代該次 支架51之光線接收斜面56。然而，由於返回光束1〇3係具 有P極性，因此其難以具有高反射比。因此，藉由將一半 波板插置在反射薄膜之相對表面之間，俾使發射光束具有P 極性，而返回光束則具有S極性。然而，此光學系統可能 會變得複雜，且有可能需要確認包括反射比之光學特性。 在此應說明的是，上述針對圖6所說明之全視薄膜74 係一種四分之一全視鏡。此外，偵測光線接收部47係由光 線接收元件所構成，其中該光線接收元件係在圖5係被分 成八個區域。因此，聚焦控制係藉由點狀處理來進行，而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 2ϋϋ301：7 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（15 ) 追蹤控制則係藉由單一光束P-P(推-拉）處理來進行。然而 ，由於上述關係僅與全視鏡陣列有關，在本發明中並不需 要光線接收陣列以及控制方法，因此僅作一般性的討論， 而省略其細節。 發射光束1 01其位在沿著光學中心軸τ之擴散行進區 域內然後入射在反射面鏡6 5上的部分，係具有一入射角， 且該入射角係大不相同於在光學中心軸Τ之中央部位的光 束，因爲其係擴散光線的邊緣部分。因此，在經由反射表 面68反射之後，光束係行經至光學中心軸Ζ，但其係進一 步地遠離該光學中心軸Ζ，然後入射在監視光束接收部44 上。亦即，光束在其發射光束擴散之周緣區域中的部分， 其係位在可由監視光束接收部44所偵測到的區域中，且其 係會轉變成監視光束1 0 2。詳言之，由於採用一正面監視型 式，其中由半導體雷射61所發出之發射光束的一部分係會 被偵測而成爲一雷射功率控制監視光束，因此其係極精確 地正比於光束其位在光學中心軸之光學中心部位上的光能 ，藉此，便可以精確地控制雷射功率。 一般而言，通常需要將反射面鏡65之入射表面定位在 與監視光束接收部44隔開而朝向光源的位置，以將半導體 雷射61所發出之光線的一部分導向OEIC41上之監視光束 接收部44，因此，已有提供此一光學設計，其中一特定的 表面形狀（諸如橢圓形表面）或一全視鏡係形成在反射面鏡 65之反射表面68上，以將光束導引至監視光束接收部44 。然而，如上所述，發射光束1 0 1之外緣部分係用以作爲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -19- 2ϋϋ30 Α7 Β7 五、發明説明（16 ) 一擴散光束，因此依照本發明，便可具體實現具有一簡單 結構且低成本的光學系統。 接下來，將分別說明依照本發明之光學頭3 0的外部形 狀，一採用該光學頭之光學拾取器的外部形狀，以及採用 該光學拾取器之光碟單元。 光碟單元之厚度係該單元在垂直於裝載在單元中之光 碟1 〇之平面上的截面厚度。傳統薄形光碟單元之厚度係 12.7毫米，而包括一光學頭及一臂部（未顯示在圖式中）之基 座的厚度係大約爲6毫米。 相反地，上述每一元件之厚度將詳列如下。亦即，透 鏡固定件31係具有2.2毫米之厚度，偏光板71係具有 0.425毫米之厚度，0EIC41係具有0.25毫米之厚度，次支 架51係具有0.5毫米的厚度，半導體雷射61係具有0.1毫 米之厚度，反射面鏡65係具有1毫米之厚度，HFM63係具 有0.25毫米之厚度，而可撓性電纜27則具有0.07毫米之 厚度。 當上述之元件組裝在一起時，該光學頭30係具有2.95 毫米之厚度，其大約係包括光學頭及臂部21之習知設計之 基座厚度的一半。在此應說明的是，光學頭3 0之厚度係相 當於由物鏡39之上表面（位在相對於光碟那一側的表面）沿 著光學中心軸Z而測量至反射面鏡65之下表面（背面）的距 離。 此外，臂部21係可具有1.6毫米之厚度，且介於物鏡 39之上表面（位在相對於光碟1 0那一側的表面）至反射面鏡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 2ϋϋ301：：7 Α7 Β7 五、發明説明（17 ) 65之下表面的距離係設定爲3.05毫米。因此，光學頭30 及臂部21係可以更薄，進而使得本發明之光學拾取裝置可 以具有大約傳統裝置一半的厚度。此外，採用依照本發明 之光學拾取裝置之光碟單元係可具有不超過11毫米的厚度 。因此，依照本發明之光學頭3 0係有助於光學拾取裝置及 光碟單元之小型化及薄化。 綜上所述，藉由使用本發明之光學拾取裝置，便可提 供尺寸小型化、重量輕及低成本的光學拾取裝置，且其可 用於記錄及再生一小尺寸的光碟，以及提供一種使用此一 光學拾取裝置之光碟單元。 圖式簡單說明 圖1係一立體視圖，其中顯示一光碟單元之主要元件 〇 圖2係一立體視圖，其中顯示圖1所示之光學拾取器（ 擺動臂）。 圖3 a係一側視圖，其中顯示沿著圖2之箭頭A所觀看 之光學頭。 圖3 b係一立體分解視圖，其中顯示圖2所示之光學頭 〇 圖4係一放大佈線圖，其中顯示一 OEIC; 圖5係一放大立體視圖，其中顯示光學頭之背面。 圖6係一截面視圖，其係用以說明一偏光板之內部結 構0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 -

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 —^___^_ _ ___ i '發明説明（18 ) 圖7係一立體視圖，其係用以說明光學頭之組裝。 _ 8係一視圖，其係用以說明依照本發明之光學頭的 光擧設計 〇 1件符號對照表 10 光碟 12 外殼 13 主軸馬達 14 IF單元 15 電路板 20 光學拾取器（擺動臂） 21 臂部 2 1a 開孔 22 軸桿 23 鉸鏈 24 追蹤線圈 25 聚焦線圈 27 可撓性電纜 30 光學頭 3 1 透鏡固定件 32 凸緣部 33 下表面 34 固定部 35 穿孔 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .^1 裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 22- 2ϋϋ301::70 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7五、發明説明（19 ) 36 偏光板安裝部 37 面鏡固定部 39 物鏡 41 OEIC 4 2 正面 4 3 佈線表面 44 監視光束接收部 45 終端件 46 終端部 47 偵測光線接收部 48 參考標記 49 支架安裝部 5 1 次支架 52 堰部 5 3 表面 54 安裝表面 5 5 發射斜面 5 6 光線接收斜面 61 半導體雷射 63 高頻模組 6 5 反射面鏡 6 7 入射表面 68 反射表面 71 偏光板 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 # 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -23- 2ϋϋ301::70 Α7 Β7五、發明説明（20 ) 72 光學導引構件 73 四分之一波板 7 4 全視薄膜 75 折射柵板 76 折射柵板 77 折射栅板 78 折射柵板 1〇1 發射光束 102 監視光束 103 返回光束 Τ 光學中心軸 Ζ 光學中心軸 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 _ 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -24-

Claims (1)

1. 2ϋϋ301470 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍1 1. 一種光學拾取裝置，包含一被設置成可以在一記錄媒 體之記錄表面上方擺動之擺動機構，一用以旋擺驅動該擺 動機構之可旋擺驅動機構，以及一用以將擺動機構擺動至 記錄媒體及由記錄媒體上擺動回來之引動機構，以及一光 學頭，其係設置在該擺動機構之可旋擺遠末端部分，用以 將資料記錄至記錄媒體或從記錄媒體上再生資料，其特徵 在於： 該光學頭包含一嚙合且固定於擺動機構之固定構件， 一固定於該固定構件之位在相反於記錄媒體那一側之表面 上的物鏡，一設置在該固定構件之位在相對於記錄媒體背 面那一側之表面上的光源，以及一用以將光源發出之光線 經由貫穿固定構件之前緣端部之穿孔而導引至物鏡之反射 面鏡，該光源係經由一散熱構件而被設置在一光線接收機 構上，且該光線接收機構被設置在該固定構件之相對於記 錄媒體背面那一側的表面上。 2. 如申請專利範圍第1項之光學拾取裝置，其中，在該 穿孔中設置有一形成平行平板狀之偏光板，其中，一位在 記錄媒體那一側之四分之一波板及一位在光源那一側之折 射柵板被層疊在一起。 3. —種光碟單元，其中裝載有一光學記錄媒體並可轉動 該光學記錄媒體，以將資料記錄至光學記錄媒體以及由光 學記錄媒體再生資料，其特徵在於其採用如申請專利範圍 第1項所述之光學拾取裝置。 4. 一種光學拾取裝置，包含一被設置成可以在一記錄媒 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T .# 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 2ϋϋ301· 70 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍2 體之記錄表面上方擺動之擺動機構，一用以旋擺驅動該擺 動機構之可旋擺驅動機構，以及一用以將擺動機構擺動至 記錄媒體及由記錄媒體上擺動回來之引動機構，以及一光 學頭，其係設置在該擺動機構之可旋擺遠末端部分，用以 將資料記錄至記錄媒體或從記錄媒體上再生資料，其特徵 在於： 該光學頭包含一嚙合且固定於擺動機構之固定構件， 一固定於該固定構件之位在相反於記錄媒體那一側之表面 上的物鏡，一設置在該固定構件之位在相對於記錄媒體背 面那一側之表面上的光源，以及一用以將光源發出之光線 經由貫穿固定構件之前緣端部之穿孔而導引至物鏡之反射 面鏡，該光源係經由一散熱構件而設置在一光線接收機構 上，且該光線接收機構被設置在該固定構件其相對於記錄 媒體背面那一側的表面上；且該穿孔中係設置有一形成平行 平板狀且與該穿孔垂直設置之偏光板，其中，一位在記錄 媒體那一側之四分之一波板及一位在光源那一側之折射柵 板被層疊在一起。 5 .如申請專利範圍第4項之光學拾取裝置，其中，該散 熱構件具有一斜面，係用作一反射表面，以將光束從光學 記錄媒體反射在光線接收機構上。 . 6.如申請專利範圍第4項之光學拾取裝置，其中，一高 頻調變模組係與光源一起被安裝在該散熱構件上。 如申請專利範圍第4項之光學拾取裝置，其中，該高 頻調變模組係以一積體電路的方式而被安裝在該光線接收 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 2ϋϋ301：70 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8六、申請專利範圍3 機構上。 8 .如申請專利範圍第4項之光學拾取裝置，其中，該光 線接收機構被形成有一參考標記，用以定位該散熱構件及 光源。 9，如申請專利範圍第4項之光學拾取裝置，其中，該固 定構件具有一安裝表面，用以將散熱構件安裝在該表面上 〇 10. 如申請專利範圍第4項之光學拾取裝置，其中，該 偏光板被設置成可以相對於固定構件來進行細微的調整， 以使入射在光線接收機構上之光束可以被調整。 11. 一種光碟單元，其中裝載有一光學記錄媒體並可轉 動該光學記錄媒體，以將資料記錄至光學記錄媒體以及從 光學記錄媒體再生資料，其特徵在於其採用如申請專利範 圍第4項所述之光學拾取裝置。 12. —種光學拾取裝置之組裝方法，其中，該光學拾取 裝置包含一被設置成可以在一記錄媒體之記錄表面上方擺 動的擺動機構，一用以旋擺驅動該擺動機構之可旋擺驅動 機構，以及一用以將擺動機構擺動至記錄媒體及從記錄媒 體上ί能動回來之引動機構，以及一*光學頭，其係設置在該 擺動機構之可旋擺遠末端部分，用以將資料記錄至記錄媒 體或從記錄媒體上再生資料，該方法之特徵在於： 將一光源及一高頻調變模組事先安裝在一散熱構件上 之預備步驟； ‘ 將一光線接收機構裝設在該固定構件之位在相反於光 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、1Τ # -27- 2ϋϋ30Κ70 8 88 8 ABCD 六、申請專利範圍4 學記錄媒體背面那一側之表面上的步驟； ’ 將散熱構件裝設在光線接收機構上的步驟； 將一反射面鏡裝設在該固定構件之位在相對於光學記 錄媒體之背面那一側的表面上的步驟； 將一物鏡固定在該固定構件之相對於光學記錄媒體那 一側之表面上的步驟； 將一平行平板狀之偏光板在相對於固定構件而調整好 位置之後，將其裝設在固定構件上之步驟，其中，在該偏 光板中，一位在光學記錄媒體那一側之四分之一波板及一 位在光源那一側之折射柵板被層疊在一起；以及 將固定構件固定於擺動機構以固定該光學頭之步驟。 1 3 . —種光學拾取裝置，包含一被設置成可以在一記錄 媒體之記錄表面上方擺動之擺動機構，一用以旋擺驅動該 擺動機構之可旋擺驅動機構，以及一用以將擺動機構擺動 至記錄媒體及從記錄媒體上擺動回來之引動機構，以及一 光學頭，其係設置在該擺動機構之可旋擺遠末端部分，用 以將資料記錄至記錄媒體或從記錄媒體上再生資料，其特 徵在於： 該光學頭包含一嚙合且固定於擺動機構之固定構件， 一固定於該固定構件之位在相反於記錄媒體那一側之表面 上的物鏡，一設置在該固定構件之位在相對於記錄媒體背 面那一側之表面上的光線接收機構，一經由一散熱構件而 裝設於光線接收裝置之光源，一用以將光源發出之光線經 由貫穿固定構件之前緣端部之穿孔而導引至物鏡之反射面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28- 2ϋϋ30：：：7〇 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍5 鏡，以及一垂直於穿孔而延伸之偏光板，其特徵在於該偏 光板被形成平行平板狀，其中，一位在記錄媒體那一側之 四分之一波板及一位在光源那一側之折射柵板被層疊在一 起，並且插入至該穿孔中，且在該散熱構件中具有一傾斜 表面，用作一反射表面，以將記錄媒體所反射之光束導引 至光線接收機構。 14.如申請專利範圍第13項之光學拾取裝置，其中，一 高頻調變模組係與光源一起被安裝在該散熱構件上。 1 5 ·如申請專利範圍第1 3項之光學拾取裝置，其中，一 高頻調變模組係與散熱構件一起被安裝在該光線接收機構 上。 I6·如申請專利範圍第13項之光學拾取裝置，其中，該 光線接收機構具有一參考標記，用以定位該散熱構件及光 源。 I7.如申請專利範圍第1；3項之光學拾取裝置，其中，該 固定構件具有一安裝表面，用以將散熱構件安裝在該表面 上。 I8·如申請專利範圍第υ項之光學拾取裝置，其中，該 偏光板被設置成可以相對於固定構件來進行細微的調整， 以使入射在光線接收機構上之光束可以被調整。_ 19. 一種光碟單元，其中裝載有一光學記錄媒體並可轉 動該光學記錄媒體，用以將資料記錄至光學記錄媒體以及 從光學記錄媒體再生資料，其特徵在於其採用如申請專利 範圍第1 3項所述之光學拾取裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準（_爾（雇咖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製