CN1667724A - 光学读／写装置 - Google Patents
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Abstract
一种光学读/写装置，主要包括一光收发单元、一准直透镜、一多面反射型棱镜、一光路转换组件以改变光束的传输方向及一物镜，该面反射型棱镜具有一入光面及一出光面，且该入光面与出光面成一定角度，该光收发单元位于该多面反射型棱镜的入光面相对设置，其具有一光发射装置以发出输入至光盘表面的光信号及一光检测装置以接收自光盘表面返回的光信号，该准直透镜与该多面反射型棱镜的出光面相对设置以将输入的发散光束转成平行光束，或将平行光束转成会聚光束，且垂直入射至该多面反射型棱镜入光面的光信号经多面反射型棱镜的表面间反射后可垂直于该多面反射型棱镜的出光面出射。
Description
【技术领域】
本发明是涉及一种光盘记录/再现装置，尤其是涉及一种用于该光盘记录/再现装置的光学读/写装置。
【背景技术】
光学记录/再现装置以光信号作为记录/读取信息的载体，其具有数据储存容量大等特点，现已广泛运用于人们的工作、生活等各领域。随着人们对消费性电子产品个性化、便携化需求的不断提高，人们对光学记录/再现技术领域提出更高要求。光学记录/再现装置已不仅仅为家用式产品，而要成为可随身携带的便携式产品，以满足人们在坐车、行走、旅行等行动环境中使用，从而如何实现光学记录/再现装置小型化已成为该领域的研发人员所要解决的主要问题。
光学记录/再现装置以光信号作为记录/读取信息的载体，因而光学读/写头为其首要核心组件。其设置于光盘下方，并可沿光盘径向移动以使光束准确落入光盘的目标位置。请参阅图1，现有的光学读/写装置1通常包括一激光器10、一准直透镜12、一反射组件13及一物镜14。其中，激光器10、准直透镜12的光轴皆为X轴。物镜14的光轴为Z轴，而反射组件13的光轴与X轴或Z轴间成45度夹角。激光器10发出一光束并输入至准直透镜12准直透镜12将其转成平行光束，借助倾斜设置的反射组件13输入至物镜14，从而会聚在光盘上。该技术方案需将激光器10设于准直透镜12的焦点位置，而准直透镜12的焦距受到透镜厚度、数值孔径等因素的限定，其通常需要十几毫米以上，该光学读/写头封装后，X轴方向的尺寸会远远大于Y轴方向的尺寸。所以，光学记录/再现装置通常将光学读/写头的X轴方向设于光盘的径向，将Y轴设于光盘的切向。光学读/写头需准确读取或记录光盘最内侧至最外侧的数据，为了到达两端位置，光学记录/再现装置需在光盘的径向给光学读/写头预留足够的活动空间，而光学读/写头X轴长度直接决定其所需的活动空间。如其X轴较长，该活动空间的长度就大，而该活动空间是设置在光学记录/再现装置的机芯的一侧，因而其X轴长度会直接影响机芯的整体尺寸，进而影响光盘记录/再现装置的尺寸。
【发明内容】
本发明的所要解决的技术问题是提供一种可实现光盘记录/再现装置小型化的光学读/写装置。
本发明提供一种光学读/写装置，其主要包括一光收发单元、一准直透镜、一多面反射型棱镜、一光路转换组件以改变光束的传输方向及一物镜，该面反射型棱镜具有一入光面及一出光面，且该入光面与出光面成一定角度，该光收发单元位于该多面反射型棱镜的入光面相对设置，其具有一光发射装置以发出输入至光盘表面的光信号及一光检测装置以接收自光盘表面返回的光信号，该准直透镜与该多面反射型棱镜的出光面相对设置以将输入的发散光束转成平行光束，或将平行光束转成会聚光束，且垂直入射至该多面反射型棱镜入光面的光信号经多面反射型棱镜的表面间反射后可垂直于该多面反射型棱镜的出光面出射。
与现有技术相比，本发明的光学读/写装置采用一多面反射型棱镜，通过该多面反射棱镜的表面间反射，实现在无须减少光路总长度的情况下缩短光学组件间距离，且其入光面及出光面相互间成一定角度由此改变光束的传输方向使得现有技术中需位于同一光轴的光学组件移至不同方向的轴线上，由此减少光学读/写装置在单一方向上的长度，从而减小装配光学读/写装置的光盘记录/再现装置机芯的尺寸，实现光盘记录/再现装置小型化。
【附图说明】
图1是现有技术的光学读/写装置示意图。
图2是本发明第一实施方式的光学读/写装置示意图。
图3是本发明第一实施方式的光学读/写装置的部分组件的俯视图。
图4是本发明第二实施方式的光学读/写装置示意图。
【具体实施方式】
请参阅图2及图3，其为本发明光学读/写装置的第一实施方式，该光学读/写装置2具有一光收发单元20、一衍射光栅21、一多面反射棱镜22、一准直透镜23、一光路转换组件24及一物镜25。
本实施方式中该多面反射棱镜22是采用一五角棱柱，包括五边形底面与顶面，及第一、第二、第三、第四、第五侧面(221、222、223、224、225)依次相连的五侧面，其中第一侧面221与第五侧面225为入光面与出光面，二者相互垂直设置，第一、第二侧面221、222间、第二、第三侧面222、223间、第三、第四侧面223、224间、及第四、第五侧面224、225间的夹角皆设为112.5度，但其也可以是其它角度，满足垂直入射至入光面221的光信号，经多面反射棱镜22的表面间相互反射后，可垂直于出光面225出射，从而使得光束在经该多面反射棱镜22后，传输方向转变90度。
光收发单元20与衍射光栅21设于多面反射棱镜22的入光面221一侧，且都位于该入光面221的轴线a上与入光面221相正对。该光收发单元20是一集成半导体组件，其包括一激光源200以发出特定波长的光信号，及一检测组件201以接收自光盘表面返回的光信号。该衍射光栅21正对光收发单元20设置，其为二次光学组件，以将激光源200发出的光信号传输至光盘表面，同时折射自光盘表面返回的光信号以使其落入检测组件201的接收表面。
准直透镜23、光路转换组件24及物镜25设于该多面反射棱镜22的出光面225一侧，且准直透镜23与光路转换组件24位于该出光面225的轴线b上。准直透镜23正对出光面225设置以将来自出光面的发散光束转成平行光束，或将平行光束转成会聚光束后输入多面反射棱镜22的出光面225。光路转换组件24倾斜设置，其与轴线b间具45度夹角。物镜25可以是一非球面透镜，其正对光盘表面设置，光轴分别垂直于光盘表面及准直透镜的光轴，以将光束正确落入光盘的目标位置。光路转换组件24为一表面反射镜，其设于物镜25与准直透镜23形成的光路间，且其与物镜25及准直透镜23皆成45度角设置。
光学读/写装置工作时，激光源200发出特定波长的光信号以形成一出射光束。其波长的大小是由数据存储格式决定，如读/写CD格式的数据时，该波长为780nm左右，如读/写DVD格式的数据时，该波长为650nm左右，如读/写HD-DVD格式的数据时，该波长为405nm左右。该出射光束经衍射光栅21后输入至多面反射棱镜22的入光面221，并入射至多面反射棱镜22的第四侧面224，该第四侧面224将该出射光束反射至第二侧面222，而第二侧面222又将来自第四侧面224的光束反射至出光面225，并经由出光面225输出。由于该多面反射棱镜22的侧面间夹角成特定的角度关是(入光面221与出光面225间夹角为90度，其余侧面间夹角为112.5度)，垂直入射至入光面221的光信号可垂直于出光面225出射。多面反射棱镜22输出的光束通过准直透镜23转成平行光束后输入至物镜25，物镜25将其会聚到光盘(图未示)的对应位置上，并被其反射以形成一返回光束。该返回光束的光路与出射光束的光路基本相同，当返回光束经设于多面反射棱镜22与光收发单元20间的衍射光栅21时，该返回光束会发生折射，而使其落入检测组件201的接收区域。
由此可知，通过多面反射棱镜22的表面间反射，可实现在衍射光栅21与准直透镜23的光传输路程未缩短的情况下，减小衍射光栅21与准直透镜23的实际距离。入射至多面反射棱镜22的光束沿多面反射棱镜22的入光面221的轴线a轴传输，而由该多面反射棱镜22出射的光束是沿多面反射棱镜22的出光面225的轴线b轴传输。入光面与出光面间具一定夹角θ，因而a、b轴线不在同一方向上，由此可改变光束的传输方向。
该多面反射棱镜22并不仅限于第一实施方式的五角棱柱结构，其也可以是其它多面体结构。但需满足以下条件：需具有一入光面221及一出光面225，且该二表面间具一定夹角θ，改变θ大小可改变光路传输方向；并且，相邻表面间的夹角需满足一定条件，以使垂直入射至入光面221的光信号，经多面反射棱镜22的表面间相互反射后，垂直于出光面225出射。
请参阅图4，其是本发明的光学读/写装置的第二实施方式，该光学读/写装置2′与第一实施方式的光学读/写装置2基本相同，其光学组件的位置及光路的传输路径与第一实施方式相同，但二者区别之处在于，第二实施方式的多面反射棱镜22′与准直装置23′是一藉由注塑成型等工艺加工而成的一体式组件，该准直装置23′形成于多面反射棱镜22′的出射表面上，其具有一与多面反射型棱镜的出光面相对的曲面230′，以实现会聚功能。
Claims (9)
1.一种光学读/写装置，主要包括一光收发单元，一可将输入的发散光束转成平行光束或将平行光束转成会聚光束的准直透镜，一多面反射型棱镜，一可改变光束的传输方向的光路转换组件以及一物镜，所述的光收发单元具有一可发出输入至光盘表面的光信号的光发射装置及一可接收自光盘表面返回的光信号的光检测装置的光收发单元，其特征在于：所述的光学读/写装置进一步包括一多面反射型棱镜，该多面反射型棱镜具有一入光面及一出光面，且入光面与出光面成一定角度，所述的光收发单元与该入光面相对设置，所述的准直透镜与该出光面相对设置，并且垂直入射到该入光面的光信号经多面反射型棱镜的表面之间反射后可垂直于该出光面出射。
2.根据权利要求1所述的光学读/写装置，其特征在于：所述的多面反射型棱镜的入光面与出光面所成的角度为90度。
3.根据权利要求2所述的光学读/写装置，其特征在于：所述的多面反射型棱镜的入光面与出光面为相邻二表面。
4.根据权利要求3所述的光学读/写装置，其特征在于：所述的多面反射型棱镜为五角棱柱。
5.根据权利要求4所述的光学读/写装置，其特征在于：所述的五角棱柱的侧面间夹角除入光面与出光面为90度外，剩余夹角皆为112.5度。
6.根据权利要求1所述的光学读/写装置，其特征在于：所述的多面反射型棱镜与该准直透镜是一体式组件，准直透镜位于该多面反射型棱镜的出光面上。
7.根据权利要求6所述的光学读/写装置，其特征在于：所述的准直透镜具有一与多面反射型棱镜的出光面相对的曲面。
8.根据权利要求1所述的光学读/写装置，其特征在于：所述的光收发单元和多面反射型棱镜间设有一衍射光栅，该衍射光栅正对于所述的光收发单元。
9.根据权利要求8所述的光学读/写装置，其特征在于：所述的光收发单元是一集成半导体组件。
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