!267〇7〇 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 - 本發明係關於一種物鏡光學組件以及應用該物鏡光學 、、且件之聚焦方法，尤指一種光學讀取裝置用之物鏡光學組 件以及應用該物鏡光學組件之聚焦方法。 【先前技術】 知：老如光學項取頭（〇pticai pickUp Head )之光學讀 取裝置係應用於例如光碟（c〇mpactDisc，CD)系統或數 位多功能光碟（Digital VersatileDisc，DVD)系統中，對例如籲 CD或DVD之光學記錄媒體產生光點，以讀取該光學記錄 媒體中之資料。大體而言，習知光學讀取裝置之光學系統 係如第8圖所示。 如第8圖所示，該光學系統可用以讀取一光學記錄媒 體10中之資料，並且係例如包括一雷射產生器2〇、一分 光鏡（Beamspimer) 40、一準直透鏡（c〇llimat〇rlens) %、一物鏡（〇bjectlvelens) 60、以及一光檢器7〇。該雷 射產生器20係用於產生雷射光束，以存取諸如光碟片之光 學記錄媒體1〇。該分光鏡40用以將該雷射光束與來自該 先學記錄媒體H)之反射光束加以分離。該準直透鏡5〇用 以將該雷射光束平行處理為平行光束。該物鏡⑼係將該平 行光束聚焦於該光學記錄媒體1〇之資料面成為一存取光 檢器7〇則將來自該光學記錄媒體10之反射光束 轉換為光机號。 然而， 一般之光學記錄媒體係 以很高的密度進行資料 18248 5 1267070 储存，故轨道寬度及軌道間距離都很小。同 快速且連續地讀取，光學 ”、、能夠 ，己錄媒體本身必須作高速的旋 : ，一般光學記錄媒體之基板係為透光的塑膠材料 記錄媒體，放入諸如光磾機之㈣…蜀方、叮拙換式的 样丄甘遽 尤系械之先碟糸統中啟動後，光學4 錄媒肢之旋轉中心很難和資料軌的圓心重合。 。 …因ί:若光學系統進行讀取時稍微偏離軌道，便會導 循軌誤差（Tracking err〇r )， 士 、 正確或甚至無法讀取資料。 峰買取之資料為不 由此可知，光學讀取裳置之作用除了必須產生光㈣ 學記錄媒體反射之光訊號外，還要能夠 serv。）控制’以將光點較在軌道中心， 如此才Sb正確地讀取資料。 =:我國專利公告第51 1078號案中提出一種光學讀 頭之物叙。如第9圖所示，通過物鏡60後，可將光束聚 焦於該光學記錄銲體1()之次拟品1Λ 』办无末4人 10之貝科面101形成—較小之光點， 之物鏡鏡框30面對該光束之光路的反射 層3G3’M變該光束之行進方向。利用近 场先學原理’可令該光點可供讀取與循執之用，光 點ΓΓ於執道103中心。然而，小的光點雖有助於讀取 4 先點太小卻亦有著循軌困難之問題。 同時，就目前對光學讀取裝置所進行之循軌祠服控制 18248 6 1267070 =常需先將類比性之循軌誤差訊號轉換為數位性之訊 :’在轉換過程中’常因存在量子化誤差(Qu一atlon ㈠以致使祠服之正確性受到影¥。因此，同時供轉 取與循軌用之光點若過小，將、， 貝 韓拖^ 寸使循轨決i訊號在類比數位 、因：戶斤受狀量子化誤差大增，而不利於循執動作。 等門前述f知技術存在有聚焦不佳及循軌不易 寺問通，如何解決習知技術所衍生之 = 欲解決的課題。 Μ匕成目則亟 【發明内容】 _ 參於以上所述f知技術之缺點，本發明之主要 k供一種弁聲靖百7 >1士恶ra 的係 光一： 之物鏡光學組件以及應用該物鏡 資料之正確性。 如曰加循軌谷易度以及確保所讀取 光思ft明之另—目的係提供—種光學讀取裝置用之物产 件以及應用該物鏡光學組件之聚焦方法，俾提= 本發明之再-目的係提供一種光學讀取 i 光學組件以及應用节物g " 之物鏡 業利用價值。物叙先學組件之聚焦方法’俾提昇產 為達上揭目的以及其他目的，本發明提供一 取裝置用之物鏡光學组件 ^重光學讀 士、+ 子、、且件以及應用该物鏡光學組件之取也 方法，該物鏡光學组件，應用於將光源聚隹至光♦焦 體之資料面以及軌道，該物鏡光學組件包括：錄媒 兀件，设有一具開口之中空部、一相對於該開口之側^學 18248 1267070 相鄰於該侧面之周； —第二光學元件，=面係供至少一光源通過; 分成-朝該周面折：之:;中：：，以將通過該側面之光源 _射之弟一光束以及一朝該開口周緣折射 、 反射件，分設於該周面之側邊，以使該 構光光學記錄媒體之資料面聚焦；以及一循執;幾 m於該第二光學元件與該光學記錄媒體間之折 ==接該折射件之驅動件，以使該第二光束朝: 无子。己錄媒肢之執道聚焦。 構。係光學元件係一透明塑膠所製成之結 面η I於、£圓錐狀之結構。該第—光學元件之側 所支樓。其中，該第-光學元_ 該第二光學元件係為對應該中空部之結二： !的是1第二光學元件係呈圓錐狀之結構者。4，;: 弟二光學元件亦可為一透明塑膠所製成之結構。、μ ”於態樣中，該第一光束係為-讀取光束， ^弟-先“為-循軌光束。各該反射件係為— 社 構。其中，該凹透鏡結構係形成於—物鏡鏡框，且1 = 鏡結構係包括一設置在該物鏡鏡框面對該第—光束二 上之反射部以及一設於該反射部上之金屬層。 =折射件較佳係為一凸透鏡，該驅動件則係為一抖動 口口 ！thei)。其中’於一個實施例中，該折射件係呈 於另一個實施例中’該折射件係可 呈 为側主弧狀之結構，且該折射件呈非弧狀之一 18248 l267〇7〇 側係可例如為呈連續凹凸狀之結構者。 同日才，應用雨述物在竟光學组件之聚焦方法主要包括下 列步驟：將光源分為第一光束以及第二光束；以及對該第 -光束施加隨機抖動機制。其中，該光源係透過第一光學 兀件以及第二光學元件而分為第一光束以及第二光束。於 I較佳實施態樣中，該第—光束可為-循軌光束，該第二 2束則可為一讀取光束。該隨機抖動機制則係由包括折射 件以及驅料之循執機構所提供。該折射件係為一凸透 鏡，該驅動件則係為-抖動器（dlther)。其中，於一個每 該第-料元件以及第二衫元件係可分別^ 4: 了體之同一平面；於另-個實施例中，則該第 先子兀件以及第二光學元件可 之不同平面。 H、、、至先學圮錄媒體 由於t發明可將讀衫束與循軌光束分開，再對循執 光束施加隨機抖動，使循軌誤差 中所受到之量子化誤差得以減Γ 並確保讀衫束位於或投影於㈣中卑二循軌之谷易度， 故，應用本發明可解決習知技術所存在之聚土 循軌不易等問題’並使物鏡之設計更具彈性更^ 產業利用價值。 i欠了挺幵 、：下係藉由特定的具體實施例說明本發明之 式，熟習此技藝之人士可由本說明#所揭 = 瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦易地 的具體實施例加以施行或應用，本 θ /、他不同 兄明♦中的各項細節亦 18248 9 1267070 在不丨予離本發明之精神下進行久 可基於不同觀點與應用 種修飾與變更。 【實施方式】 ^ 將本發明之物鏡光學組件以&貞β 物鏡光學組件之Ψ隹古、仟以及應用该 統中對光學⑽：： 於在諸如⑶系統或DVD系 者，由μ 學讀取頭為例作說明 學讀二 =t DVD系統、光學記錄媒體、以及光 贅述。同時，仙相均屬1知者，故不再為文 :她物鏡光學組件之聚焦方法亦可應用 對應之光學記錄媒體。田4 /、他糸統與 構與形狀之圖式，料例，於下列貫施巾所顯示相關結 合先敘明。 為例不性說明，並非用以限定本發明， ^一實施例 圖為依照本發明之光學讀取裝置 用該物鏡光學組件之聚焦方法的 請參閱第1至第4B 用之物鏡光學組件以及應 第一實施例所繪製之圖式 如弟1圖所示，本實施例 於將光源20聚焦 中之物鏡先學組件1係應月 、、 主九予5己錄媒體10之資料面1〇1以及 ，该物鏡光學組件1包括：-第-光學元件"、一 弟二光；元件13、二反射件15、以及-循執機構17。 如第2圖所不，該第_弁與— 之中空部牛料—具開口 111 ,, 對…亥開ϋ⑴之側面113、相鄰；^ 側面113之周面出。該中空部ΠΗ系呈圓錐狀之結構Ϊ 18248 10 1267070 該側面113係由一物鏡鏡框3〇 ^ , ϊ U所支杈，且該側面113係供 ,:-先源20通過。該第二光學元件13設於該中空部⑴ 應：中空部⑴之圓錐狀結構者，且可將通過該側 分成—朝該周面出折射之第一光束2〇1 二及-朝該開π U11周緣折射之第二光束加。其中，該 第一光學兀件11及第二光學元件 氺興姑祖餅制氺α 牛u可為例如透明塑膠之 子材枓斤衣成之、.、。構，但並非以此為 二光學元件13對應置入該第一 罟J 7 3弟 , ΟΛ1 一 尤子兀件並將光源分為 弟-先^0!以及弟二光束2G3者皆適用於本發明。< 束實施例中，該第一光束201可為-讀取光 束^亥弟一先束203 Μ可為_循軌光束，以由該第一光束 20頃取資料，並由該第二光束-^ ^ 1 m ^ 3進仃循軌動作。此外， 弟圖所不，由於該第-光束20!之聚焦角度大，使得 ==，因而可讀取較多資料；而該第二光束2〇3之聚 焦角度較小，則較便於進行循軌動作。 該反射件15係分設於該周面US之侧邊，以使 光束2〇1朝該光學記錄媒體1〇之資料面⑻聚焦/ 構。於本貝域中可例如在該物鏡鏡框3〇面對 2〇1之光路上設置-作為反射面之反射部如，並於該^ 部則鍵上金屬D03,以形成例如凹透鏡之結構 改變該第-光束201之行進方向，令該第一^ 至該資料面101，並使該第—光走 κ焦、 ⑻中心之資料面101上。丸束2〇1“在相對該轨道 18248 11 1267070 :猶執機構17包括—設於該第二光學元件i3與該光 :驅動間之:射件171以及-連接該折射件”1 叙对Ί 千71 了為例如一凸透鏡，續觝 動件173則可為例如抖動器（祕e〇 二= iil bs 3, /1 Τ 田於凸透鏡 !_、 。。 °構與作用原理倶為習知者，故於 在本實施例中之應用。 ㈣以下僅况明 如弟3圖所示，該第—亦击 於該軌道1〇3之中心二二 = <光點2〇31可能會位 於本n Φ 或接近該執道1G3之侧邊1033。 第^ 可應用隨機抖動原理，使作為循執光束之 乐一先束203保持聚焦在該執道1〇3之中心1 說，可選擇由該驅動件173 〇牛例來 射件m隨機抖動 ％動錢射件171，以令該折 使？ΓΐΓ圖所示，當該折射件171隨機抖動時，會迫 t 號邊緣之信號超過臨限值⑺--id 可::二’广第4B圖所示，經由轉換超過該臨限值之 仏虎了调整錢射件171之設置位置 ▼隹止于口豕弟一光束203 :亥t錄媒體10之光點移回該執道…中心。並 中’刖述隨機抖動原理一般传用 ^ 換哭、日士所η s 係用⑷咸少運用類比至數位轉 用二=化誤差’而為進行諸如影像處理所常 因：4:則屬習知者，故於此不再多作說明。 口此’ “盾軌光束之光點過度偏離 Π物= 组件:藉:隨機瞬間抖動而將光點二 中^ 以々光點確貫保持於軌道中心。 18248 12 1267070 應用該物鏡光學組件i之聚焦括 源20分為第一光走 j主要包括.將光 4, ^ 9〇 ^ 弟—光束203 ;以及對該第- 機抖動機制。其中，該… 九子兀件11以及該第二光學 只乐 執光束之第一光束201二:：件13而分成例如作為循 -。該隨機抖讀取光束之第二光束 17b Μ 包括折射件171以及驅動件 循執機構1 7提供，以使彳盾n 4 # 換過程中所受之量子化誤差類比數位轉 化誤差:11術相比之下’習知技術循軌困難且易受量子 確性，本二響，以致影響光學讀取裝置之循軌伺服控制正 :㈣則僅需使循執光束與讀取光束分 循軌先束施加隨機抖動機制，不僅增加循執容易产，曰;r
確保循執光束於執道中 又 V 更4升取終之讀取品質。 閱第5圖為依照本發明之第二實施例 實施例相同或近似之元件係以相同或近 更清虎表示，並省略詳細之敛述，以使本案之說明 處在於：第圖實=例^ J =列與第一實施例最大不同之 聚焦至資料Υ 1 ，兄光學組件1係應用於將光源20 1〇'1 以及軌道103位於不同平面之光學記錄 位二，弟一貫施例則可應用於資料们01卩及執道H)3 、相同平面之光學記錄媒體1 〇,。 同時，應用該物鏡光學組件1之聚焦方法可令該第一 18248 1267070 光束201以及第二光束 同一平面，而非上μ — ♦…、至。亥先孥記錄媒體10,之 _如弟一貫施例中係分別聚 媒體/0之不同平面。換言之，於本實施例; 201知位於該軌道1〇3中心 、束 在相對該執道im 士 乐—貫施例係投影 你邗耵忒軌運103中心之資料面1〇1上。 因此，本發明可應用於不同結構之 提昇設計彈性。同砗士政n 予屺錄媒體，俾 束於所欲之位置不僅二;:加循軌容易度並確保光 僅角午决4知技術之問，# 昇設計彈性進而提昇產㈣用價值。、可猎由提< 差三實施例 第6A及第6B圖為依照本發明之 圖式。其中，i前述奋浐彳4 — $轭例所繪製之 ... ^ 鈿例相同或近似之元件# m 近似之元件符號表示，並 千似相同或 處，以竭之特徵更= ㈣說明修改之 如第6 A圖所示，係將前述實施例呈 修改為一側呈非弧肤而$ 折射件1 71 非弧狀而另一侧呈弧狀之 實施例中，該折射件171，呈㈣狀件:於本€ 續凹凸狀之結構者，但於立 幻了為例如呈連 可為並他料㈣ 例中，該折射件亦 了為其他寺效結構’只要可將來自該第 万 源分成至少兩束之第—光束2 子兀13之光 如第6B罔所- 為循執光束者即可。 @所不，於本實施例巾，當從光 10上方觀視時，得带士工/ 子°己錄媒體 轨光點2011以及::二光束201所聚焦之循 20M，並且可選擇由兮 ’ 203所聚焦之讀取光點 擇由4驅動件173驅動該折射件171’以令 18248 14 1267070 該折射件 抖動。 171隨機抖動，俾使兩個循軌光點 2011皆隨機 中，依照本發明之第四實施例所”之圖式。其 件符μ _相同或近似之元件細㈣或近似之元 本宰之 =!不再詳加敘述，而僅說明修改之處，以使 木之％彳政更為明確。 於本貫施例中，你雇 —^ 第三者#彳丨| ’、心、弟二貫施例之折射件1 71，，但 光之物鏡光學組件係如同第-實施例應用於將 體料面以及執道位於不同平面之光學記錄媒 本只知例之物鏡光學組 於資料面ΗΠ以及軌道1(n 同弟二實施例係應用 1〇。 位於相同平面之光學記錄媒體 該光應財”可㈣至少—個觀光點並另 忑九點叉隨機抖動機制之 力 學讀取裝置讀取不η灶椹 軌誤差，且可使光 不僅可解、”:： 光學記錄媒體。因A，本發明 不僅知技術之缺失，更提供使 冋時，雖第三實施例传 干I王 作為該折射件171，，但所屬^呈連續凹凸狀之結構者 知’本發明亦可應用諸如連具有通常知識者應 之結構者作為折射件。、、，曲面狀或其他不規則形狀之 鏡铲框！〇 $ ’、把例中之第—光學元件11係設置於該物 蛻鏡框30之延伸部305上·乂 ； 位部307固定該第一光學元^於第二實施例中可設置定 讦11，且，於前述實施例中該 18248 15 1267070 第一光學元件n設置或固定於該物鏡鏡框％之方式可互 相更換，此應為所;I技術領域巾具有通常知識者所易於豕 及之均等實施例。換言之，所有實施例中互相替換之内： 皆應屬本發明實施之範疇。 因此，本發明之光學讀取裝置用之物鏡光學組件以及 應用該物鏡光學組件之聚焦方法不僅可達到增加循軌 度以及確保光束於所欲之位置之效果，故除了可解決習知 技術之種種缺失之外，更可有效提昇 昇設計彈性。 亚^ 士因此，以上所述之具體實施例，僅係用以例釋本發明 之4寸點及功效，而非用以限定本發明之可實施範疇，在 脫離本發明上揭之精神與技術料下，任何利本發明所 揭不内奋而凡成之等效改變及修飾，均仍應為下述之主 專利範圍所涵蓋。 ％ 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示本發明之第一實施例的光學讀取裝 之物鏡光學組件之使用狀態示意圖； 、 第2圖係第一實施例之第一光學元件與第二光 的組裝示意圖； 第3圖係顯示光點之於軌道上的分布示意圖； 一第4 Α以及第4Β圖係顯示對信號施加隨機抖動機 示意圖；以及 第5圖係顯示本發明之第二實施例的光學讀取裝置用 之物鏡光學組件之使用狀態示意圖； 、 ]6 18248 1267070 第6 A圖係,,、、貝不本發明之第三實施例的光學讀取農置 之物鏡光學組件之使用狀態示意圖； 第6B圖係顯示第6A圖之光束所產生的光點位置之示 意圖； 第7圖係顯示本發明之第四實施例的光學讀取裝置用 之物鏡光學組件之使用狀態示意圖； 弟8圖係顯示習知光學糸統之不意圖，以及 弟9圖係第8圖中之物鏡的放大示意圖。 【主要元件符號說明】 1 物鏡光學組件 11 第一光學元件 111 中空部 1111 開口 113 侧面 115 周面 13 弟二光學元件 15 反射件 17 循執機構 17卜 171， 折射件 173 驅動件 10 、 10， 光學記錄媒體 101 為料面 101 資料面 103 轨道 17 18248 軌道中心 軌道侧邊 光源 第一光束 循軌光點 第二光束 讀取光點 物鏡鏡框 反射部 金屬 延伸部 定位部 分光鏡 準直透鏡 物鏡 光檢器 18 18248