一種光學讀寫裝置的製作方法
2023-05-17 07:57:46 1
專利名稱：一種光學讀寫裝置的製作方法
目前，雷射光學頭分為只讀式光學頭和既能讀又能寫光學頭兩大類，後者是未來光存儲技術發展的主流方向，本發明設計的光學讀寫裝置，涉及一種使用一個物鏡，一個光闌(或者使用一個全息非球面物鏡代替光闌和普通聚焦透鏡的組合)，一個反射鏡，一個準直鏡，一個分光稜鏡，一個能發出650nm波長的全息雷射器單元和一個能發出780-790nm波長的全息雷射單元，並且該雷射單元所發出的雷射束光功率是可調的，可以實現DVD、CD、VCD、CD-R、CD-RW等光碟上的信息再現，又可以實現在CD-R/RW光碟上刻錄信息。讀寫兩用光學裝置，主要形式是CD-R/RW、DVD-R/RW、DVD-RAM。而本發明設計讀寫光學裝置的設計採用了DVD-ROM+CD-R/RW的方式組成，從而實現了在光碟機動器上既能讀取DVD、CD、VCD、CD-R、CD-RW光碟上的信息，又能在CD-R、CD-RW光碟上記錄信息。
本發明設計提供了一種數字光碟信息再現和記錄裝置。
本發明設計光學讀寫裝置是基於上述要求的考量。本發明光學讀取裝置包括一種NA0.6的非球面物鏡，一種反射鏡，一種準直鏡，一種分光稜鏡，和兩種不同波長的全息雷射單元組成的光電系統，其中發出780-790nm波長的全息雷射單元發出的雷射束，光功率是可調節的，根據讀寫要求光功率能量不同要求，作相應的變換，為了實現上述光電系統方案，本裝置採用了一種特殊結構設計。
本發明設計，採用780-790nm波長的全息雷射單元發出雷射束，經過全息光柵，入射至分光稜鏡，經過分光稜鏡的反射面，與入射線成90°角反射光束，反射至準直鏡，光束通過準直鏡調製成平行光，再經過一個反射鏡與入射光束成90°角反射至聚焦物鏡，平行光通過聚焦物鏡，被聚焦在CD、VCD光碟信號層面上讀寫信號。讀取光碟上的信號時，雷射束光功率採用5-7mw；在CD-R、CD-RW光碟上寫信號時，雷射束光功率作相應的加大，根據不同的寫倍速要求雷射束的光功率在250mw以內作相應的變化。780nm波長全息雷射單元，如改用只採用5-7mw雷射功率全息單元和650nm全息雷射單元組成一種兼容CD、VCD、CD-R、CD-RW光碟的只讀式DVD雷射頭，也是屬於本實用技術設計方案的範疇。本發明設計光電系統技術方案，採用本實用新型結構設計方案去實現。具有結構緊湊，體積小，美觀等特點。發出650nm波長的全息雷射器單元固定在一個可旋轉的外套裡，外套在滑動基架上可以作前後移動調整，分光稜鏡被布置於出射光的正前方，雷射束以0°角入射於固定在滑動基架上的分光稜鏡後，可以通過準直鏡調製雷射束，再在後面放置一個全息反射鏡，反射面與雷射束成45°角，反射鏡被置在滑動基架上和在聚焦物鏡的正下方，發出780-787nm波長的全息雷射器單元固定在一個外套裡，外套在滑動基架上。
使用一個光闌和一個非球面透鏡，或者使用一個全息非球面透鏡，使雷射束被聚焦在具有不同厚度透光層的兩個以上記錄媒體的各信號記錄表面上。光闌的位置和位動與否根據光圈變化範圍而定。光學系統的結構參數由各透鏡表面的曲率半徑或非球面係數，透鏡的厚度和間隔，透鏡的折射率確定。與光闌位置接近的透鏡可以改善球差和慧差，軸外的寬光束有很大的球差和慧差，因此要合理的攔截光束和選定光闌位置，可把光束中變化大的外圍部分光線攔去，以消除其對像質有害影響。聚光物鏡的像方孔徑角必須與物鏡的物方孔徑角相匹配，為此在聚光鏡的物方位面上或附近設置光闌使出瞳正好與物鏡的入瞳大致重合。
光碟表面的徑向是有規則的重複結構，其紋跡方向上結構較複雜，信號中有一個主載波頻率，它在紋跡方向上得到一個完全確定的坑點周期，紋跡方向上坑點序列的長度和位置是隨機的，儘管數字工作看上去很複雜，但其優點是可以完全確定光碟上掃描光點後任何位置的信號，然後檢測器信號的計算只要求已知的傅立葉分量和餘弦或正弦函數相乘，它的自變量按照光點沿著紋跡和垂直於紋跡的位置(尋跡誤差)進行修正。從光源發出的光的幅值分布開始為掃描光點在物鏡焦平面上的幅值分布，由光碟結構引起的光的衍射的光的一部分(散射被有限尺寸的檢測器接收，檢測器信號最終將以經向和切向周期性為基礎的傅立葉級數表示。
物鏡以復光孔函數用以說明由物鏡引起的局部吸收和相位變化(即象差)、光孔函數加上球面相位因子就包含了物鏡的聚焦作用，這裡衍射結構是物鏡的光孔邊緣(光圈)，將來自物鏡光圈規定的衍射孔徑的所有到達確定點的光學幹擾相加，可以得到光碟差確定了點對應於幹擾的相位。
圖-1是表示本發明設計讀寫光學裝置光電系統組合方法圖。
圖-2是表示本發明設計讀寫光學裝置滑動基架的結構圖。
圖-3是表示本發明設計讀寫光學裝置總裝配圖。
圖-4是表示本發明設計光學讀寫裝置的外形圖。
圖-5是表示本發明設計光學讀寫裝置的外形圖。
以下參照附圖
，具體說明本發明設計光學讀寫裝置。圖-1表示用一個物鏡，一個光闌，一個反射鏡，一個準直鏡，一個分光稜鏡，一個光能感應器，兩個不同波長的全息雷射單元所組成的本發明光學讀寫裝置的光電系統。如果用一個全息物鏡取代上述的普通物鏡和光闌組合的功能，也屬於本發明設計的技術範疇。
本發明設計使用一個發出780-790nm波長的全息雷射器單元107，光束經過全息光柵將光束以0°角入射至分光稜鏡，然後光束進入分光稜鏡的分光面使光束反射鏡至準直鏡104，將光束調製成平行光，然後射至反射鏡103，使平行光束通過光闌102，調整通光孔徑後，用聚焦透鏡使光束聚焦在CD、VCD、CD-R、CD-RW光碟的信號層面上，實現讀寫信號；使用一個能發出650nm波長的全息雷射器單元106，光束經過全息光柵後，穿過分光稜鏡105，然後經過準直鏡104，使光束調製成平行光，射至反射鏡103，光束與入射光束成90°角射至光闌102，經過光闌後，平行光束被物鏡101聚焦在DVD光碟的信號層面上，實現對DVD光碟上信號的讀取。
圖-2是表示本發明設計的滑動基架的結構俯視圖，所有的光電元件都合理地被布置在本滑動基架上，聚焦物鏡安裝在物鏡移動架上，物鏡移動架位置在201的定位面上。反射鏡被安裝在202的45°角的斜面上，準直鏡被置於205的位置，光電能探測器被布置於203的位置，分光稜鏡被安在204的位置，785nm波長的全息雷射單元被布置於206的位置，本單元可以施轉和前後移動，650nm波長的雷射單元被布置於207的位置，將785nm波長的全息雷射元調換至207的位置，650nm波長的全息雷射元調換至206的位置，也屬於本設計發明的技術精神範疇。
圖-3是表示本發明設計的滑動基架的結構的俯視圖。301是防振彈片的固定孔，302是懸絲杆導向軸的導向器的固定孔。
圖-4是表示本發明設計讀寫光學裝置的裝配結構圖。401是調整物鏡傾斜角的彈簧片，402是聚焦物鏡，403是防振彈片，用於消除本讀寫裝置移動時產生的上下跳動，404是650nm波長的全息雷射單元，405是785nm波長的全息雷射單元，785nm波長的全息雷射單元被布置於404的位置，650nm波長的全息雷射單元被布置於405的位置，也屬於本發明設計的技術精神範疇。
圖-5是表示本發明設計讀寫光學裝置的裝配結構的反面圖，501是防振彈片，502是本發明設計讀寫裝置的導向器。
權利要求
1.本發明設計，它包括由一種NA＝0.6的非球面物鏡，一種反射鏡，一種光闌(或使用一個全息非球面聚焦透鏡代替光闌和非球面透鏡組合)。一種準直鏡，一種分光稜鏡，一種光能探測器和兩種以上不同波長的全息雷射單元組成的光電系統。其中能發出780-790nm波長全息雷射單元的光功率是在5mw-250mw之間可以調節。根據讀寫倍速不同的要求。雷射器發出的光功率可作相應的變換。一種讀寫光學裝置的結構裝配設計。
2.根據權利要求1所述的光電系統，其特徵在於，由780-790nm波長的全息雷射單元發出的雷射束，經過全息光柵，入射至分光稜鏡，經過分光稜鏡的反光膜面，與入射光束成90°反射至準直鏡，光束通過準直鏡調製成平行光，再經過一個反射鏡與入射光束成90°角反射至聚焦透鏡，平行光通過聚焦透鏡被聚焦在CD、VCD、CD-R/RW等光碟信號層面上，讀寫信號。讀取光碟上的信號，雷射束光功率採用5-7mw；在CD-R、CD-RW光碟上寫信號時，雷射束光功率作相應的加大，根據不同的寫倍速要求，雷射束的光功率在250mw以內作相應的變化。780nm-790nm波長的全息雷射單元，如改用只採用5-7mw雷射功率實現只讀取CD、VCD等光碟上的信號，也屬於本技術精神的範疇。
3.根據權利要求1所述的DVD光學讀寫裝置的結構裝配設計，其特徵在於，發出650nm波長的全息雷射器單元，固定在一個外套裡，外套在滑動基架上可以作左右旋轉，前後移動調整，分光稜鏡被布置於出射光的正前方，雷射束以0°角入射於固定在滑動基架上的分光稜鏡後，可以通過準直鏡調製雷射束成平行光，再在後面放置一個全反射鏡，反射面與雷射束成45°角，雷射束反射至光闌並通過光闌濾光後至聚焦透鏡、聚焦透鏡將光束聚焦在DVD光碟信號記錄層上，然後返回至全息雷射單元的感光二極體上，光電轉換後輸送信號至處理單元、實現DVD的讀取。發出780-790nm波長的全息雷射器單元固定在一個外套裡，外套在滑動基架上可以作左右旋轉，前後移動調整，分光稜鏡相對於780-790nm波長的雷射束的反射面被布置成45°角，雷射束經反射面反射後與入射光束成90°角出射到準直鏡。準直鏡將雷射束調製成平行光，然後經過反射鏡將光束反射至光闌片，控制開口數，使開口數成為0.45，然後通過聚焦物鏡將光束聚焦CD光碟的信號層上，再從信號層返回到全息雷射單元的感光二極體上，光信號轉換成電信號，送到信號處理單元處理，實現讀寫CD、CD-R/RW光碟上的信號。
4.根據權利要求1所述的一種光能探測器，其特徵在於，在雷射頭寫信號時，可以將光能的變化轉化成電能的變化，根據分光感度特性的變化量，雷射管的控制電路自動調節雷射管的輸出功率，以達到精確寫信號的目的。
全文摘要
本發明讀寫光學裝置，是一種能使用二種以上不同雷射波長的雷射讀寫裝置。是使用一種非球面透鏡101，一種光闌102，一種反射鏡103，一種準直鏡104，一種分光稜鏡105，一種發出780－790nm波長的全息雷射單元107，一種發出650nm波長的全息單元106，一種光能探測器108，所組合可讀寫的光電系統。既能實現對DVD等光碟上的信息讀取，又能在CD－R/RW光碟上刻錄。
文檔編號G11B7/135GK1466133SQ0212502
公開日2004年1月7日 申請日期2002年7月1日 優先權日2002年7月1日
發明者武涼, 涼 武 申請人:汕頭高新區和川光電科技有限公司