TW548643B - Optical pickup device - Google Patents

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548643 五、發明說明（1 發明背景 1 ·發明領域 本發明係關於一種光學拾取裝置用以讀取資料和/或 將資料寫入如光碟或光卡之光學記錄介質，且更特別而言 ’本發明係關於可進行高速資料讀取/寫入之光學拾取裝 置。 2 ·相關技藝說明 爲了以高速由光碟讀取資料，已提出多點型之光學拾 取裝置，其中光點同時應用至連續的位於光碟之徑向上之 多數軌。在此種多點型光學拾取裝置中，爲了產生多數之 光點，多數之半導體雷射位於一線上或來自單一雷射源之 雷射光繞射以產生等於半導體雷射光源之想像光源。 習知藉由使用繞射光柵之繞射以產生多數之想像光源 之光學拾取裝置無法將資料寫入光碟中。其理由如下。在 資料寫入光碟時，光點形成在資料所寫入之軌上。例如， 以磁光學記錄法，在寫入資料時，光碟之記錄膜需要加熱 至居里溫度或更高，且此加熱區域施加以由磁性線圈所產 生之磁場。在此例中，如果多數之光點應用至多數之相鄰 軌，相同的資料會寫入這些軌中。當使用相位改變法或其 它方法時，亦會發生此問題。 —Γ—^--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 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)A4規格（210 X 297公釐） -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548643 A7 B7 五、發明說明（2 ) 發明槪要 本發明之目的乃在提供一種可解決上述問題之光學拾 取裝置。 本發明之另一目的乃在提供一種光學拾取裝置，其可 在單一光束和多光束間切換，其中使用單一光束以執行資 料之寫入記錄介質中和使用多光束以執行由記錄介質讀取 資料。 本發明之光學拾取裝置（11)，包含： (a ) —雷射源（1 2 ); (b )光繞射機構（1 3，3 6，6 0 )用以藉由繞 射由雷射源（1 2 )所供應之光而產生光點形成繞射光； (c )光點形成機構（1 5 )，其藉由使用來自雷射 源（1 2 )之非繞射光（1 6 a )和來自光繞射機構（ 13，36，60)之繞射光（16b，16c)而形成 多數光點（32a ，32b，32c)在不同資料位置（ 30)上之光學記錄介質（20)上；和 (d )防止繞射光產生機構（3 7，4 2 )用以防止 光繞射機構（1 3，3 6，6 0 )產生光點形成繞射光。 除了光碟（20)外，光學記錄介質（20)包括光 卡。光學記錄介質（2 0 )之不同資料位置（3 0 )爲在 同心軌之例中之不同軌上，和在螺旋軌之例中之接近徑向 中之/相同軌上。 來自雷射源（1 2 )之光由光繞射機構（1 3 ’ 3 6 ，6 0 )所繞射，且繞射光（1 6 b，1 6 c )前進如同 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5 - ------r---,----------訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548643 A7 B7 五、發明說明（3 ) 由一想像光源發出。在由光學記錄介質（2 0 )讀取資料 時，藉由使用來自雷射源（1 2 )之非繞射光（1 6 a ) 和來自光繞射機構（1 3，3 6，6 0 )之繞射光（1 6 b，16c)而形成多數光點（32a，32b ’ 32c )在不同資料位置（3 0)上之光學記錄介質（20)上 。多數之光點（32a ，32b，32c)使用以在每個 資料位置（3 0 )上讀取資料。在將資料寫入光學記錄介 質（2 0 )上時，防止繞射光產生機構（3 7，4 2 )防 止光繞射機構（1 3，3 6，6 0 )產生光點形成繞射光 。因此，只有單一光點（3 2 a )使用來自雷射源（1 2 )之非繞射光（1 6 a )形成在光學記錄介質（20)上 。因此，藉由使用多數光點（32a ，32b，32c) 可以高速由光學記錄介質（2 0 )中讀取資料’和藉由使 用單一光點可將資料寫入光學記錄介質（2 0 )毫無問題 0 本發明之光學拾取裝置（1 1 )，包含： (a ) —雷射源（1 2 ); (b )光繞射機構（1 3，3 6 )用以藉由繞射由雷 射源（1 2 )所供應之光而產生光點形成繞射光； (c )光點形成機構（1 5 ) ’其藉由使用來自雷射 源（1 2 )之非繞射光（1 6 a )和來自光繞射機構（ 13，36)之繞射光（16b，16c)而形成多數光 點（32a，32b，32c)在不同資料位置（30) 上之光學記錄介質（20)上；和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ~ ------r---·----------訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 548643 A7 _ B7 五、發明說明（4 ) (d )位置改變機構用以改變光繞射機構（1 3， 3 6 )之位置，以使當由光學記錄介質（2 0 )讀取資料 時’來自光繞射機構（1 3，3 6 )之繞射光（1 6 b， 1 6 c )進入該光點形成機構（1 5 )，而當資料寫入光 學記錄介質（2 0 )，來自光繞射機構（1 3，3 6 )之 繞射光（1 6 b，1 6 c )不會進入該光點形成機構（ 15)。 除了繞射光柵（1 3，3 6 )外，光繞射機構（1 3 ，3 6 )包括一偏振態全息圖（3 6 )。來自雷射源（ 1 2 )之光由光繞射機構（1 3，3 6 )所繞射，且繞射 光（1 6 b，1 6 c )前進如同由一想像光源發出。在由 光學記錄介質（2 0 )讀取資料時，光繞射機構（1 3， 3 6 )之位置由位置改變機構改變至第一位置。因此，來 自雷射源（1 2 )且由光繞射機構（1 3，3 6 )所繞射 之光，亦即，繞射光（1 6 b，1 6 c )，亦入射在光點 形成機構（1 5 )上。因此’多數之光點（3 2 a ’ 3 2 b，3 2 c )形成在光學記錄介質（2 0 )上，以使資料 可由多數之資料位置（3 0 )同時讀取’藉以加速資料讀 取。在將資料寫入光學記錄介質（2 0 )時’光繞射機構 (1 3，3 6 )之位置由位置改變機構由第一位置改變至 第二位置。因此，來自光繞射機構（1 3 ’ 3 6 )之繞射 光（16b，16c)不會入射在光點形成機構（15) 上，而是只有來自雷射源（1 2)之非繞射光（1 6 a ) 入射在光點形成機構（1 5 )上。相關於雷射源（1 2 ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） -7 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548643 A7 B7 五、發明說明（5 ) 之光點（32a)，亦即’只有單一光點（32a)，形 成在光學記錄介質（2 0 )上。因此，所需之資料只有寫 在形成有光點（3 2 a )之單一位置（3 0 )上。 本發明之光學拾取裝置（11)，包含： (a ) —雷射源（1 2 ); (b ) —偏振態全息圖（3 6 )，其藉由繞射由雷射 源（1 2 )所供應之光而產生光點形成繞射光； (c )光點形成機構（1 5 )，其藉由使用來自雷射 源（1 2 )之非繞射光（1 6 a )和來自偏振態全息圖（ 36)之繞射光（16b，16c)而形成多數光點（ 32a，32b，32c)在不同資料位置（30)上之 光學記錄介質（20)上； (d ) —半波板（3 7 )，當該半波板（3 7 )插入 介於雷射源（1 2 )和偏振態全息圖（3 6 )間之光徑時 ，其可提供介於由雷射源（1 2 )所供應之P偏振態光和 S偏振態光間之半波光徑差異，該半波板（3 7 )插入光 徑以防止偏振態全息圖（3 6 )在資料寫入光學記錄介質 時產生繞射光，和離開該光徑以允許該偏振態全息圖（ 3 6 )在由光學記錄介質（2 0 )讀取資料時產生繞射光 〇 由偏振態全息圖（3 6 )所繞射之具有偏振態方向之 光稱爲一般光，而具有垂直於一般光之偏振態方向之光’ 亦即，未由偏振態全息圖所繞射之光稱爲非常光。半波板 (3 7 )移位介於來自雷射源（1 2 )之P和S偏振態光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - -----^----；—--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548643 A7 ---- B7 五、發明說明（6 ) 間之光徑差異9 0 ° ，因此其藉由改變偏振態方向9 〇。 而to出光入射在偏振態全息圖（3 6 )上。假設來自雷身寸 源（1 2 )之光爲偏振態全息圖（3 6 )之一般光，如果 半波板（3 7 )插入光徑時，可防止由偏振態全息圖（ 3 6 )之繞射，而如果其離開光徑時，可執行由偏振態全 息圖（3 6 )之繞射。假設在資料位置（3 0 )上之光爲 偏振態全息圖（3 6 )之非常光，如果半波板（3 7 )插 入光徑時，可執行由偏振態全息圖（3 6 )之繞射，而如 果其離開光徑時，可防止由偏振態全息圖（3 6 )之繞射 。以此種半波板（3 7 )之插入和離開，在由光學記錄介 質（2 0 )讀取資料時，偏振態全息圖（3 6 )可產生繞 射光，因此多數之光點（32a ，32b，32c)形成 在光學記錄介質（2 Ο )上在不同資料位置（3 Ο )上， 以允許高速資料讀取。在將資料寫入光學記錄介質（2 0 )時，偏振態全息圖（3 6 )不會產生繞射光，因此只有 來自雷射源（1 2 )之非繞射光（1 6 a )之單一光點（ 3 2 a )形成在光學記錄介質（2 0 )上，藉以防止在資 料寫入時之任何實際的問題。 本發明之光學拾取裝置（11)，包含： (a ) —雷射源（1 2 ); (b ) —偏振態全息圖（3 6 )，其藉由繞射由雷射 源（1 2 )所供應之光而產生光點形成繞射光； (c )光點形成機構（1 5 )，其藉由使用來自雷射 源（1 2 )之非繞射光（1 6 a )和來自偏振態全息圖（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - ------7---·----------訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548643 A7 B7 五、發明說明（7 ) 3 6 )之繞射光（1 6 b ’ 1 Θ c )而形成多數光點（ 32a，32b，32c)在不同資料位置（30)上之 光學記錄介質（2 0 )上；和 (d ) —偏振態方向改變液晶元件（4 2 ) ’其依照 應用至插入介於雷射源（1 2 )和偏振態全息圖（3 6 ) 間之光徑之元件（4 2 )之電壓而轉動入射光之偏振態方 向90° ，該元件（42) ’可依照應用至元件（42) 之電壓之控制而防止偏振態全息圖（3 6 )在資料寫入光 學記錄介質時產生繞射光，和允許該偏振態全息圖（3 6 )在由光學記錄介質（2 0 )讀取資料時產生繞射光。 偏振態方向改變機構（4 2 )爲例如’ T N扭轉向列 型液晶分子（4 8 )，而相對偏振態器（5 0 ’ 5 3 )移 離。由偏振態方向改變機構（4 2 )輸出之光在未應用電 壓時，有相對於入射光9 0 °之偏振態方向改變。當應用 電壓時，光通過偏振態方向改變機構（4 2 )而未轉動 9 0° 。如果來自光學記錄介質（2 0 )之雷射線爲一般 射線，當應用電壓至偏振態方向改變液晶元件（4 2 )時 ，偏振態全息圖（3 6 )產生繞射光，而當未應用電壓至 元件（4 2 )時，其不會產生繞射光。如果來自光學記錄 介質（2 0 )之雷射線爲非常射線，當未應用電壓至偏振 態方向改變液晶元件（4 2 )時，偏振態全息圖（3 6 ) 產生繞射光，而當應用電壓至元件（4 2 )時，其不會產 生繞射光。以應用至偏振態方向改變液晶元件（4 2 )之 電壓控制，在由光學記錄介質（2 0 )讀取資料時，偏振 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- --------.---------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 548643 A7 ____B7____ _ 五、發明說明（8 ) 恶全息圖（3 6 )可產生繞射光，因此多數之光點（3 2 a，32b，32c)形成在光學記錄介質（20)上在 不同資料位置（3 0 )上，以允許高速資料讀取。在將資 料寫入光學記錄介質（2 0 )時，偏振態全息圖（3 6 ) 不會產生繞射光，因此只有來自雷射源（1 2 )之非繞射 光（1 6 a )之單一光點（3 2 a )形成在光學記錄介質 (2 0 )上，藉以防止在資料寫入時之任何實際問題。 本發明之光學拾取裝置（1 1 )，包含： (a ) —雷射源（1 2 ); (b ) —繞射圖樣顯示液晶顯示器（6 0 )，用以在 由光學記錄介質（2 0 )讀取資料時，顯示繞射圖樣（ 6 1 )和繞射由雷射源（1 2 )所供應之光，和在資料寫 入光學記錄介質（2 0 )時，不顯示繞射圖樣； (c )光點形成機構（1 5 )，其藉由使用來自該液 晶顯示器（6 0 )之非繞射光（1 6 a )和繞射光（1 6 b，16c)而形成多數光點（32a，32b，32c )在不同資料位置（3 0 )上之光學記錄介質（2 0 )上 -----Ί---.-----------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 黑顯射{， 之 和使繞樣} > 色或示圖 C 2 白樣顯射 6 1 制 圖當繞 1 彳 控之。由，源 由需 } 光 b 射 藉所 1 之 6 雷 } 示 6 N 1—I 自 ο 顯丨 2 彳來 6 可 樣 ^—^光 ， C } 圖 C 射時 器 1 射源繞示 示 6 繞射成顯 顯丨示雷形未 晶樣顯自可 } 液圖未來此 1 示射而，因 6 顯繞態時，{ 樣示狀}射樣 圖顯射 1 繞圖 射以透 6 所射 繞素在{ }繞 圖器樣 1 當 色示圖 6 而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 - 548643 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 ) 光未繞射，而是透射。因此，當繞射圖樣顯示液晶顯示器 (6 0 )顯示繞射圖樣（6 1 )時，多數之光點（3 2 a ’ 32b，32c)形成在光學記錄介質（20)上在不 同資料位置（3 0 )上，以允許由光學記錄介質（2 0 ) 高速讀取資料。當繞射圖樣顯示液晶顯示器（6 0 )未顯 示繞射圖樣（6 1 )時，只有來自雷射源（1 2 )之非繞 射光（16a)之單一光點（32a)形成在光學記錄介 質（2 0 )上，以將資料寫入光學記錄介質（2 〇 )而無 任何實際問題。 圖式簡單說明 k 圖1爲在資料讀取狀態中，資料讀取/寫入裝置之光 學拾取裝置之構造之示意圖。 圖2爲在資料寫入狀態中，圖1所示之資料讀取/寫 入裝置之光學拾取裝置之構造之主要部份之示意圖。 圖3爲形成在圖1所示之光碟上之光點之圖。 圖4爲在資料讀取狀態中，光學拾取裝置之主要部份 之圖，其中光學拾取裝置藉由使用偏振態全息圖和半波板 而改變欲產生之光點數目。 圖5爲在資料寫入狀態中，光學拾取裝置之主要部份 之圖，其中光學拾取裝置藉由使用偏振態全息圖和半波板 而改變欲產生之光點數目。 圖6爲以半波板改變偏振態方向之原理之圖，其中介 於P和S偏振態光束間之光徑差異爲0。 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)1 -----Η--------------訂-----I 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 548643 A7 B7 五、發明說明（10 ) 圖7爲以半波板改變偏振態方向之原理之圖，其中介 於P和S偏振態光束間之光徑差異爲半波長。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖8爲在資料讀取狀態中，光學拾取裝置之主要部份 之圖’其中光學拾取裝置藉由使用T N顯示模式液晶而未 使用一偏振態器而改變欲產生之光點數目。 圖9爲在資料寫入狀態中，光學拾取裝置之主要部份 之圖’其中光學拾取裝置藉由使用T N顯示模式液晶而未 使用一偏振態器而改變欲產生之光點數目。 圖1 0爲在無電場之狀態下，改變根據T N顯示模式 液晶而未使用一偏振態器，如圖8和9所示，而操作之 T N顯示模式液晶之偏振態方向之原理之示意圖。 圖1 1爲在有電場之狀態下，改變根據T N顯示模式 液晶而未使用一偏振態器，如圖8和9所示，而操作之 T N顯示模式液晶之偏振態方向之原理之示意圖。 圖1 2爲在資料讀取狀態中，光學拾取裝置之主要部 份之示意圖，其中光學拾取裝置藉由使用液晶顯示器而改 變欲產生之光點數目。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 3爲在資料寫入狀態中，光學拾取裝置之主要部 份之示意圖，其中光學拾取裝置藉由使用液晶顯示器而改 變欲產生之光點數目。 主要元件對照表 10 資料讀/寫裝置 11 光學拾取裝置 1 2 半導體雷射 13 繞射光柵 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 548643 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（11 ) 4 光 束 分 裂 器 1 5 物 鏡 6b、 1 6 C 繞 射光源 2 0 光 碟 3 光 偵 測 單 元 4a、 2 4 b 、 2 4 c 光 二抱 i體 5 訊 號 處 理 單 元 3 0 軌 2a、 3 2 b 3 2 c 光 點 6 偏 振 態 全 息 圖 3 7 半 波 板 2 液 晶 4 4 開 關 8 液 晶 顯 示 器 5 〇 偏 振 態 潘 1、5 2 玻 璃 板 5 3 偏 振 態 益 4 液 晶 分 子 5 5 入 射 光 〇 液 晶 顯 示 器 6 1 繞 射 光 柵 較佳實施例之詳細說明 以下參考圖式說明本發明之實施例。 圖1爲在資料讀取狀態中’資料讀取/寫入裝置1 〇 之光學f 口取1置1 1之構造之不葛圖，圖2爲在畜料寫入 狀態中，圖1所示之資料讀取/寫入裝置i 〇之光學拾取 裝置1 1之構造之主要部份之示意圖，和圖3爲形成在圖 1所示之光碟20上之光點32a ，32b，32c之圖 。半導體雷射1 2具有單一雷射光源。繞射光柵i 3在資 料讚取狀態以未顯示之致動器插入半導體雷射1 2和一光 束分裂器1 4間，而當在資料寫入狀態時，由半導體雷射 1 2和一光束分裂器1 4間離開。在圖1中，當雷射光束 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14 - — IL——r——·！------- —訂--------- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 548643 A7 -圃· __ B7 五、發明說明（12 ) 通過繞射光柵1 3，產生相當於兩想像光源之兩繞射光束 1 6 b ’ 1 6 c。想像光源之數目不限於兩個，藉由使用 繞射光柵1 3之適當繞射光柵圖樣，其亦可設定爲非2之 數目，如1，3，4.......η。當繞射光柵1 3插入由 半導體雷射12所射出之雷射束之半導體雷射12和一光 束分裂器1 4間時，未由繞射光柵1 3所繞射之光束直接 向前前進且變成一非繞射光束1 6 a，而其它光束變成繞 射光束1 6 b，1 6 c。非繞射光束和繞射光束1 6 a， 1 6 b，1 6 c直接向前通過一光束分裂器1 4且向前接 近物鏡1 5。物鏡1 5繞射入射之非繞射光束和繞射光束 1 6 a，1 6 b，1 6 c以形成數目上相當於實際和想像 光源之光點32a，32b，32c (圖3)，在光碟 2 0上。雖然在圖1和2中省略了介於光束分裂器1 4和 物鏡1 5間之準直透鏡，但是，於此可設置該準直透鏡。 介於光學拾取裝置1 1之物鏡1 5和光碟2 0間之距離乃 藉由使用來自準直透鏡之光而經由一聚焦伺服器（未顯示 )而調整，藉以在光碟2 0上形成適當的光點3 2 a， 32b，32c。在圖3中，多數之軌30以預定節距延 伸，每個軌3 0形成具有相當於寫入資料之坑（或標示） 。光點32a ，32b，32c形成在不同的相鄰軌30 上。由光點3 2 a ，3 2 b，3 2 c反射之光經由物鏡 1 5向後傳播，由光束分裂器1 4以直角反射’且變成入 射在光偵測器單元23之光二極體24a ，24b，24 c上。每個光二極體24a，24b，24c供應相當於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 一 15: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ------- —訂--------- S-. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548643 A7

五、發明說明（13 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 入射光之量之電訊號至訊號處理單元2 5。訊號處理單元 25由彳皮光一極體24a ，24b，24c供應之電訊號 導出在光碟2 0之每個軌3 〇上之資料。 如圖2所示’在寫入資料時，繞射光柵1 3離開半導 體雷射1 2和光束分裂器1 4間。由半導體雷射1 2發出 之雷射光束未由繞射光柵1 3所繞射且變成入射在光束分 裂器1 4上。因此，形成在光碟2 〇上之光點只有光點 3 2 a。在將資料寫入光碟2 〇中時，施加以光點之光碟 2 0之資料寫入區域受加熱至居里溫度或更高，且比由未 顯示之磁性線圈所供應之磁通，可寫入預定資料而無任何 實際的問題。 圖4和5爲在資料讀取狀態中，光學拾取裝置之主要 部份之圖，其中光學拾取裝置藉由使用偏振態全息圖3 6 和半波板3 7而改變欲產生之光點數目。圖6和7爲以半 波板3 7改變偏振態方向之原理之圖，其中介於P和S偏 振態光束間之光徑差異分別爲〇和半波長。首先參考圖6 和7，雷射光束由具有9 0 °偏振態方向移位之P和S偏 振態光束構成。一雷射光束具有一合成偏振態方向，其爲 P和S偏振態之和。如果介於P和S偏振態光束間之光徑 差異爲0時，合成偏振態方向爲在X — y平面之y = - X 之方向，如圖6所示，而如果介於P和S偏振態光束間之 光徑差異爲半波長時，合成偏振態方向爲在X - y平面之 y二X之方向，如圖7所示。因此，可瞭解的是，以半波 板3 7可改變偏振態方向9 0 ° 。參考圖4和5，偏振態 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 「16- 一 ------r—,—-------訂--------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 548643 A7 五、發明說明（14 ) 全肩、圖3 6插入半導體雷射1 2和物鏡1 5間（見圖1 ) °半波板3 7以未顯示之致動器插入或離開半導體雷射 1 2和偏振態全息圖3 6間。如果入射光束之偏振態方向 爲第一方向時’偏振態全息圖3 6繞射入射光束且將其輸 出’而如果入射光束之偏振態方向爲垂直於第一極話方向 之第二方向時’偏振態全息圖3 6不繞射入射光束且將其 輸出。具有第一和第二偏振態方向之光束分別稱爲一般射 線和非常射線。如圖4和5所示，由欲施加至偏振態全息 _之半導體雷射發出之雷射束爲一般射線。在以高速由光 碟2 0讀取資料且產生多數之光點在光碟2 〇上時，藉由 使用來自半導體雷射1 2可至少形成一想像光源，亦即， 由偏振態全息圖3 6產生繞射光束1 6 b，1 6 c。在此 例中’如圖4所示，半波板3 7離開半導體雷射1 2和偏 振態全息圖3 6間，且來自半導體雷射1 2之雷射束藉由 保持雷射束之偏振態方向D 1而直接入射在偏振態全息圖 3 6上。在將資料寫入光碟2 0且產生單一光點3 2 a在 光碟2 0上時，如圖4所示，半波板3 7插入半導體雷射 1 2和偏振態全息圖3 6間，以改變雷射束之偏振態方向 由半導體雷射1 2改變9 0 °從D 1至D 2，因此非常射 線變成入射在偏振態全息圖3 6上。 如圖4和5之例所示，由半導體雷射1 2所供應之雷 射束之偏振態方向等於偏振態全息圖3 6之一般射線之方 向。如果由半導體雷射1 2所供應之雷射束之偏振態方向 等於偏振態全息圖3 6之非常射線之方向時’半波板3 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------- —訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548643 A7 ---- B7 五、發明說明（15 ) 在資料讀取狀態下插入，而在資料寫入狀態下離開。 和圖1和2所示之繞射光柵1 3相似的，偏振態全息 圖3 6可在資料讀取狀態時插入以產生繞射光束1 6 b， 1 6 c ’而在資料寫入狀態時離開以不產生繞射光束1 6 b ’ 1 6 c。在此例中，不需要半波板3 7。 圖8和9爲在資料讀取/寫入狀態中，光學拾取裝置 之主要部份之圖，其中光學拾取裝置藉由使用TN顯示模 式液晶4 2而未使用一偏振態器而改變欲產生之光點數目 ’和圖1 0和1 1爲在無/有電場之狀態下，改變根據 T N顯示模式液晶4 2而未使用一偏振態器，如圖8和9 所示’而操作之T N顯示模式液晶顯示器4 8之偏振態方 向之原理之示意圖。參考圖1 〇和1 1 ，T N顯示模式液 晶顯示器4 8具有由入射光5 5側以偏振態器5 0，玻璃 板5 1和5 2，和偏振態器5 3之順序堆疊之疊層構造。 介於玻璃板5 1和5 2間，有液晶，其以扭轉9 0 °之液 晶分子製成。在無電場下，如圖1 0所示，偏振態方向由 偏振態器5 0所對準之入射光束5 5藉由轉動線性偏振態 9 0 °而通過液晶層，而到達偏振態器5 3，而在有電場 下’如圖1 1所不’藉由消除液晶分子5 4之扭轉和保持 入射光束5 5之偏振態方向，入射光束5 5通過液晶層， 而到達偏振態器5 3。如圖8和9所示，T N顯示模式液 晶4 2而未使用一偏振態器乃相當於如圖1 0和1 1所示 之T N顯示模式液晶顯示器4 8，而其偏振態器5 0和 5 3移開。未使用偏振態器之T N顯示模式液晶4 2在無 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -18- r---·----------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 548643 A7 ___Β7__ 五、發明說明（16 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電場之情形下改變半導體雷射1 2之雷射束之偏振態方向 9 0° ，而在有電場時，則不改變。如圖8和9所示，在 未使用偏振態器之T N顯tjk模式液晶4 2中，來自半導體 雷射1 2之雷射束爲偏振態全息圖3 6之一般射線。在資 料讀取狀態中，開關4 4啓動以將來自d · c ·電源4 3 之電壓應用至未使用偏振態器之T N顯示模式液晶4 2。 因此，藉由保持偏振態方向D 1 ，來自半導體雷射1 2之 雷射束通過未使用偏振態器之T N顯示模式液晶4 2，且 變成入射在偏振態全息圖3 6上。因此，偏振態全息圖 3 6受供應以一般射線，因此其產生非繞射光束1 6 a和 繞射光束1 6 b，1 6 c。相反的，在資料寫入狀態中， 開關4 4關閉以不施加電場至未使用偏振態器之T N顯示 模式液晶4 2。因此，藉由改變偏振態方向9 0 °從D 1 至D 2，來自半導體雷射1 2之雷射束通過未使用偏振態 器之T N顯示模式液晶4 2，且變成入射在偏振態全息圖 3 6上。因此，偏振態全息圖3 6受供應以非常射線，因 此其只有產生非繞射光束1 6 a而無任何繞射。在圖8和 9之例中，由半導體雷射1 2供應之雷射束之偏振態方向 等於偏振態全息圖3 6之一般射線之方向。如果由半導體 雷射1 2供應之雷射束之偏振態方向等於偏振態全息圖 3 6之非常射線之方向時，在資料讀取狀態下，未使用偏 振態器之T N顯示模式液晶4 2受施加以電場，而在資料 寫入狀態下，則不施加以電場。 圖1 2和1 3爲在資料讀取/寫入狀態中，光學拾取 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -】9 _ 548643 A7 ---- B7 五、發明說明（17 ) 裝置1 1之主要部份之示意圖，其中光學拾取裝置藉由使 用液晶顯示器6 0而改變欲產生之光點數目。液晶顯示器 6 0插入半導體雷射1 2和物鏡1 5間（見圖1 )。液晶 顯示器6 0之每個圖素之黑/白以一未顯示之控制器控制 以顯示所需影像。在資料讀取狀態下，藉由形成預定黑圖 素可形成一繞射圖樣6 1，而在資料寫入狀態下，所有圖 素皆爲白色，以不顯示繞射圖樣6 1和使液晶顯示器在透 射狀態。雖然顯示繞射圖樣6 1，來自半導體雷射之雷射 束以繞射圖樣繞射以在光碟2 0上產生繞射光束1 6 b， 1 6 c。相反的，在資料寫入狀態下，雖然液晶顯示器 6 0在透射狀態，來自半導體雷射1 2之雷射束不在液晶 顯示器6 0中繞射，而是通過液晶顯示器6 0以只產生非 繞射光束1 6 a，其形成在光碟2 0上。 ------r---,-----------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 548643 附件 1.第 88102i91 中文申請專利範圍修正^ 號專利申請案 民國90年1〇月修正 頃 If 委 員 明 本 案 修 正 後 OL S 變 更 原 實 賀 容 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1.一種光學拾取裝置，包含 (a ) —雷射源（1 2 ); (b ) —偏振態全息圖（3 6 射源（1 2 )所供應之光而產生形 (c )光點形成機構（1 5 ) 源（1 2 )之非繞射光（1 6 a ) (36)之繞射光（16b， 16 (32a, 32b, 32c)在光

   ；和 介於 時， S偏 徑中 體（ 圖（ 光 射 源 射 源 (d ) —半波板（3 7 )，當 雷射源（12)和該偏振態全 可提供介於由雷射源（1 2 ) 振態光間之半波光徑差異，該 以防止偏振態全息圖（3 6 ) 2 0 )時產生繞射光，和離開 36)在由光學記錄媒體（2 含 6 包·， 3 ，)( 置 2 圖 裝 1 息 取{全 拾源態 學射振 光雷偏 種 一- I X)/ • a b C 光之繞 } } 之 )，用以藉由繞射由雷 成繞射光之光點； ，其藉由使用來自雷射 和來自該偏振態全息圖 c )而形成多數光點 學記錄媒體（2 0 )上 該半波板（3 7 )插入 息圖（3 6 )間之光徑 所提供之P偏振態光和 半波板（37)插入光 在資料寫入光學記錄媒 光徑以使該偏振態全息 0 )讀取資料時產生繞 雷 由 射 繞 由 藉 .以 用 射 雷 ; 自 點來 光用 之使 光由 射藉 繞其 成 ， 形} 生 5 產 1 而 C 光構 之機 應成 供形 所點 光 1 射C 繞光 μρ 寸 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 a 圖裂 息分 全束 .態光 振一 偏由 該經 自而 來 } 和 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 548643 A8 B8 C8 D8 _________ 六、申請專利範圍 器（14)形成多數光點（32a， 3 2b, 32c)在 光學記錄媒體（2 Ο )上；和 (d ) —偏振態方向改變液晶元件（4 2 )，用以依 照應用至插入介於雷射源（1 2 )和偏振態全息圖（3 6 )間之光徑之元件（4 2 )之電壓而轉動入射光之偏振態 方向 9 0度，該元件（4 2 )可防止偏振態全息圖（3 6 )在 資料寫入光學記錄媒體（2 0 )時產生繞射光，和使該偏 振態全息圖（3 6 )在由光學記錄媒體（2 0 )讀取資料 時產生繞射光，依照庫用至該元件（4 2 )之電壓之控制 ，和該偏振態全息圖（3 6 )和該元件（4 2 )位在該雷 射源（1 2 )和該光束分裂器（1 4 )間。 3 · —種光學拾取裝置，包含： (a ) —雷射源（1 2 ); (b ) —繞射圖樣顯示液晶顯示器（6 0 ) ♦，用以在 資料從光學記錄媒體（2 0 )讀取時，顯示一繞射圖樣（ 經濟部智慧財產局員工消资合作社印製 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ 6 1 )和繞射從雷射源（1 2 )供應而來之光，和用以在 資料寫入光學記錄媒體（2 0 )時，不顯示繞射圖樣；和 (c )光點形成機構（1 5 ),其藉由使用來自液晶 顯示器（6 0 )之非繞射光（1 6 a )和繞射光（1 6 b 1 6 c )而經由一光束分裂器（1 4 )形成多數光點（3 2 a , 3 2b, 32c)在光學記錄媒體（20)上，該 液晶顯示器（6 0 )位於雷射源（1 2 )和該光束分裂器 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α々β从/ - 548643 A8 B8 C8 ___ D8 六、申請專利範圍 (1 4 )間，以防止在資料寫入光學記錄媒體（2 〇 )時 產生繞射光，和在由光學記錄媒體（2 〇 )讀取資料時產 t，繞射光，依照應用至該液晶顯示器（6 0 )之電壓之控 制。 4 ·如申請專利範圍第1 , 2 ,或3項之光學拾取裝 置，其中由光點形成機構所產生在光學記錄媒體（2〇） 上之光點（32a， 3 2b, 32c)乃在光學記錄媒體 (20)之不同資料位置上（30)。 5 ·如申請專利範圍第3項之光學拾取裝置，其中，繞 射圖樣之顯示乃藉由使該繞射圖樣顯示液晶顯示器之預$ 圖素爲黑色而執行。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙浪尺度適用中國國家梂準（CNS > A4規格（210X297公釐） 548643 第88102191號專利申請案 中文圖式修正頁民國89年9月修正

   第7圖