專利名稱：光讀取頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，是涉及一種光讀取頭。特別是涉及一種使用于光記錄/再生裝置中以重現(xiàn)光記錄媒體信息、記錄光記錄媒體信息或消除光記錄媒體信息的光讀取頭。
背景技術(shù)：
作為高密度·大容量記錄媒體，使用具有凹槽圖案光碟的光記憶體技術(shù)正廣泛應(yīng)用到例如數(shù)碼音碟片、影音碟片、文字檔碟片及資料檔碟片中。在上述光記憶體技術(shù)中，信息利用精確限制的光束高精確度及高可靠性地記錄及重現(xiàn)于光碟中。這個記錄/重現(xiàn)操作全依靠記錄/重現(xiàn)裝置的光學(xué)系統(tǒng)。光讀取頭的基本功能，也就是，作為上述光學(xué)系統(tǒng)主要部分的光讀取頭的基本功能從大的方面分類如下用以形成衍射極限精確光點的集中光的功能；上述用于上述光學(xué)系統(tǒng)的焦點控制及軌跡控制的控制功能；及用于凹槽信號檢出的檢測功能。這些功能，是根據(jù)其目的及用途通過各種光學(xué)系統(tǒng)及光電轉(zhuǎn)換/檢測方法的組合來實現(xiàn)的。
尤其是近年，為了降低光讀取頭的大小及厚度，使用全息照相元件的光讀取頭已經(jīng)開發(fā)出來。同時，在上述軌跡控制中使用三光束方法的傳統(tǒng)技術(shù)，使用衍射元件以衍射光束產(chǎn)生主光束及分光束。
現(xiàn)在，具體實施的傳統(tǒng)技術(shù)將參照圖8及圖9加以說明。要注意的是，在這些附圖所示的xyz座標(biāo)系中，同樣方向使用上述座標(biāo)系中一樣的座標(biāo)軸來表示。
圖8表示傳統(tǒng)光讀取頭構(gòu)造。圖8中的光讀取頭包含半導(dǎo)體激光1、光檢測器2及3、衍射元件4、全息照相元件5、視鏡6及物鏡7，由此執(zhí)行讀取操作以讀取光碟8的凹槽圖案等。現(xiàn)在將這個操作加以說明。
來自半導(dǎo)體激光1的射出光束L0，穿過衍射元件4，由此分割成為對欲用來檢測軌跡錯誤信號的主光束及分光束(未表示)。這個主光束及分光束，穿過上述全息照相元件5，由視鏡6集中射入物鏡7。接著，由物鏡7將光束集中在光碟8上。
由光碟8所反射的光束透過原光路逆向射入全息照相元件5。此時，由全息照相元件5所產(chǎn)生的±第一階衍射光束(L1及L2)分別射入欲檢測的光檢測器2及3。當(dāng)計算上述光檢測器2及3的輸出時，可得到焦點錯誤信號FE、包含軌跡錯誤信號TE的伺服信號及信息信號。
全息照相元件5及光檢測器2及3的結(jié)構(gòu)，分別示于圖9(a)及9(b)。圖9(a)及9(b)，分別表示沿著圖8的z軸負(fù)方向(即，附圖面上自光碟8向著光檢測器2及3的方向)所取的全息照相元件5及光檢測器2及3的平面結(jié)構(gòu)。
全息照相元件5，為由具有如圖9(a)所示的全息照相圖案的單區(qū)域所構(gòu)成的菲涅耳(Fresnel)環(huán)帶板。圖9(b)表示在半導(dǎo)體激光1的視光射出點1a與光檢測器2及3之間的位置關(guān)系。
如圖9(b)所示，光檢測器2的檢測面被分割為區(qū)域2a、2b、2c、2d及2e。同時，光檢測器3的檢測面被分割為區(qū)域3a、3b、3c、3d及3e。
如圖8所示，由全息照相元件5所得的衍射光束L1及L2，分別射入光檢測器2及3。在圖9(b)中，光檢測器2及3上的光束剖面是示如圓圈L1a、L1b、L1c、L2a、L2b及L2c。本例中，剖面L1b及L2b對應(yīng)至主光束點，而剖面L1a、L1c、L2a及L2c對應(yīng)至分光束點。
既然全息照相元件5，是為菲涅耳(Fresnel)環(huán)帶板，衍射光束L1被收斂在半導(dǎo)體激光1的視光射出點1a(即，在z軸正方向，垂直圖面的上方)前面的一點上。同時，衍射光束L2被收斂在(z軸負(fù)方向)后面。
對焦錯誤信號FE，是由已知SSD(光點大小檢測)方法利用收斂點的這個差異來檢測。換言之，對焦錯誤信號FE，是通過下面公式1的計算而得，其中使用光檢測器2及3相對應(yīng)檢測區(qū)域的符號來表示對應(yīng)檢測區(qū)域的輸出值FE＝(2c-2b-2d)-(3c-3b-3d)... 公式1
另一方面，軌跡錯誤信號TE，是由已知的三光束方法來檢測。換言之，軌跡錯誤信號TE，若使用相對應(yīng)檢測區(qū)域的符號來表示輸出值的話，通過下面的公式2計算而得。
TE＝(2a+3a)-(2e+3e)... 公式2然而，傳統(tǒng)光讀取頭，存在難以施用于例如音碟片(CD)、DVD-ROM光碟片及DVD-RAM光碟片的不同實體格式的各類光記錄媒體的重現(xiàn)或記錄操作的問題。如同本問題的對策，日本公開的專利公告號2001-229573揭示可應(yīng)用于具有不同實體格式的各類光記錄媒體的重現(xiàn)或記錄操作的穩(wěn)定度不夠的光讀取頭。尤其，本公告所揭示的光讀取頭中，光點的偏移是大幅度地受到限制，且例如只允許約0.1mm的偏移量。因此，這些引發(fā)另一問題為在這類位準(zhǔn)下實際上并不容易批量生產(chǎn)具有偏移量的光讀取頭。
甚至，根據(jù)日本公開的專利公告號2001-229573，光檢測器、全息照相元件等是與半導(dǎo)體激光(光源)分開放置。因此，很難將光學(xué)系統(tǒng)各元件與小偏移量對準(zhǔn)。同時，既然半導(dǎo)體激光(光源)被分開放置，本讀取頭易受振動產(chǎn)生不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，是基于上述傳統(tǒng)缺點考慮中衍生而出，且本發(fā)明的主要目的，是提供一種與光記錄媒體的記錄格式無關(guān)而可執(zhí)行重現(xiàn)及記錄操作并消除光點偏移量問題的光讀取頭。
根據(jù)本發(fā)明的光讀取頭，包含半導(dǎo)體激光；衍射光柵，用以分割自半導(dǎo)體激光射出的光束成為主光束、前分光束及后分光束；全息照相元件，用以分割來自光記錄媒體的主光束、前分光束及后分光束的反射光束分別成為第一至第八主光束、第一至第八前分光束及第一至第八后分光束；主光束檢測器，用以接收上述第一至第八主光束；前分光束檢測器，用以接收上述第一至第八前分光束；及后分光束檢測器，用以接收上述第一及第八后分光束，而上述半導(dǎo)體激光、上述衍射光柵、上述全息照相元件、上述主光束檢測器、上述前分光束檢測器及上述后分光束檢測器是一體成形。
最好的是，上述主光束檢測器，由用以接收上述第一至第八主光束的第一至第八主光束檢測器所構(gòu)成，且上述第一至第八主光束檢測器中的每一個具有至少兩個光接收部分。
最好的是，上述前分光束檢測器，由用以接收上述第一至第八前分光束的第一至第四前分光束檢測器所構(gòu)成，而上述后分光束檢測器，由用以接收上述第一至第八后分光束的第一至第四后分光束檢測器所構(gòu)成。
在一合適的實施方式中，接線群組，是由分別連接至上述第一至第八主光束檢測器、第一至第四前分光束檢測器及第一至第四后分光束檢測器的信號線構(gòu)成，并傳送在執(zhí)行用于軌跡錯誤信號的差動推挽檢測方法時所使用的接收光信號；及接線群組，是由分別連接至上述第一至第八主光束檢測器的信號線構(gòu)成，并傳送在執(zhí)行用于軌跡錯誤信號的差動相位檢測方法及用于焦錯誤信號的一光點尺寸檢測方法時所使用的接收光信號。
在一合適的實施方式中，上述主光束檢測器、上述前分光束檢測器及上述后分光束檢測器，是形成于一半導(dǎo)體襯底上，且用以將來自上述主光束檢測器、上述前分光束檢測器及上述后分光束檢測器的電流信號輸出分別轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路及上述接線群組是集成于上述半導(dǎo)體襯底上。
在一合適的實施方式中，具有利用上述差動相位檢測方法及上述差動推挽檢測方法計算上述軌跡錯誤信號以及計算上述對焦錯誤信號功能且包含加法器、減法器及一乘法器的信號算術(shù)電路是集成于上述半導(dǎo)體襯底上。
在一合適的實施方式中，上述主光束檢測器，由用以接收上述第一至第八主光束的第一至第八主光束檢測器所構(gòu)成，上述第一至第八主光束檢測器中的每一個具有至少兩個光接收部分，上述前分光束檢測器，由用以接收上述第一至第八前分光束的第一至第四前分光束檢測器所構(gòu)成，上述后分光束檢測器，由用以接收上述第一至第八后分光束的第一至第四后分光束檢測器所構(gòu)成，以及上述光讀取頭，還包含用以轉(zhuǎn)換來自各具有至少上述兩個光接收部分的第一至第八主光束檢測器的兩個或更多的光接收部分的電流信號輸出成為電壓信號的共用電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路；及用以轉(zhuǎn)換來自上述第一至第四前分光束檢測器及上述第一至第四后分光束檢測器的兩個或更多的光接收部分的電流信號輸出成為電壓信號的共用電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路。


圖1，為根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的光讀取頭的光學(xué)系統(tǒng)主要部分構(gòu)造的示意剖面圖；圖2(a)及2(b)，為本發(fā)明具體實施例中所使用的全息照相元件及光檢測器的平面圖；圖3(a)及3(b)，為說明消除光束射入的效應(yīng)圖；圖4(a)及4(b)，為比較上述消除光束射入的效應(yīng)圖；圖5，表示在光射出點偏移量及光數(shù)量差值間的關(guān)系圖；圖6，為本發(fā)明具體實施例所使用的光檢測器、電流-電壓轉(zhuǎn)換器及信號算數(shù)電路間的具體實施接線構(gòu)造圖；圖7，為簡化的圖6電流-電壓轉(zhuǎn)換器及信號算數(shù)電路的另一具體實施接線構(gòu)造圖；圖8表示傳統(tǒng)光讀取頭的光學(xué)系統(tǒng)主要部分構(gòu)造的示意剖面圖；以及圖9(a)及9(b)，為傳統(tǒng)全息照相元件及傳統(tǒng)光檢測器的平面圖。
(符號說明)1、101半導(dǎo)體激光2、3、102-105 光檢測器4 衍射元件5、107全息照相元件6、108視鏡7、109物鏡8 光碟106 衍射光柵110 光記錄媒體200 半導(dǎo)體襯底201-221、301-311 加法器222-226、312-316 減法器
227、317乘法器250 壁面300 電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路300’ 電流-功率轉(zhuǎn)換器電路400 信號算術(shù)電路1a、101a視光射出點2a、2b、2c、2d、2e、3a、3b、3c、3d、3e、102a、102b、102c、102d、102e、102f、103a、103b、103c、103d、103e、103f、104a、104b、104c、104d、104e、104f、105a、105b、105c、105d、105e、105f區(qū)域L0、L101 射出光束L1、L2、L101、L102、L103、L104第一階衍射光束L1a、L1b、L1c、L2a、L2b、L2c、L101a、L101b、L101c、L101d、L101e、L101f、L102a、L102b、L102c、L102d、L102e、L102f、L103a、L103b、L103c、L103d、L103e、L103f、L104a、L104b、L104c、L104d、L104e、L104f 剖面具體實施方式
本發(fā)明的最好的具體實施例現(xiàn)在將參照附圖加以說明。在下列附圖中，具有實質(zhì)上相同功能的構(gòu)成元件基于簡化理由使用一樣的符號。要注意的是，下列具體實施例不會限定本發(fā)明。
首先，參照至圖1及圖2。在圖1及圖2所示的xyz座標(biāo)中，相同方向使用上述座標(biāo)相同座標(biāo)來表示。
圖1，模式表示本發(fā)明所涉及的光讀取頭的構(gòu)造。圖1表示的光讀取頭，包含半導(dǎo)體激光101；衍射光柵106，用以分割自上述半導(dǎo)體激光101射出的光束使其成為主光束、前分光束及后分光束；及全息照相元件107，用以分割來自光記錄媒體110的主光束、前分光束及后分光束的反射光束使其分別成為第一至第八主光束、第一至第八前分光束及第一至第八后分光束。用以接收由上述全息照相元件107所分割了的光束的光檢測器102、103、104及105，被配置于其上置放了上述半導(dǎo)體激光101的襯底200上。本具體實施例的光檢測器102至105，是形成于上述半導(dǎo)體襯底(硅襯底)200上的光二極管。另外，它們可以是pin二極管等。
光檢測器102、103、104及105，包含用以接收上述第一至第八主光束的主光束檢測器、用以接收上述第一至第八前分光束的前分光束檢測器及用以接收上述第一至第八后分光束之后分光束檢測器。本具體實施例的光讀取頭，具有半導(dǎo)體激光101、衍射光柵106、全息照相元件107及光檢測器(主光束檢測器、前分光束檢測器及后分光束檢測器)102至105形成為一體的結(jié)構(gòu)。同時，設(shè)置壁面250于形成了光檢測器102至105的半導(dǎo)體襯底200周邊。且，如圖1所示，視鏡108及物鏡109設(shè)置于全息照相元件107及光記錄媒體101之間。
現(xiàn)在，將說明本具體實施例的光讀取頭的操作。
第一，射出光束L100是自上述半導(dǎo)體激光101射出，而這個射出光束L100，由其穿過上述衍射光柵106而被分割成用以檢測軌跡錯誤信號的主光束、前分光束(未表示)及后分光束(未表示)。接著，該主光束、前分光束及后分光束，穿過上述全息照相元件107，由視鏡108集中，射入物鏡109。之后，所產(chǎn)生的光束被物鏡109集中在光盤110上。
接著，由光記錄媒體110反射的光束，光路徑逆向射入全息照相元件107。此時，±第1階衍射光束(L101、L102、103L及L104)，是由上述全息照相元件107產(chǎn)生，并分別射入欲檢測的光檢測器102、103、104及105被檢出。通過計算光檢測器102、103、104及105的輸出，可得到包含對焦錯誤信號FE及軌跡錯誤信號TE的伺服信號及信息信號。
全息照相元件107及上述光檢測器102、103、104及105的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示于圖2(a)及2(b)中。圖2(a)及2(b)，分別表示沿著圖1的z軸負(fù)方向(即，附圖面上自光記錄媒體110向著光檢測器102、103、104及105的方向)的全息照相元件107及光檢測器102、103、104及105的平面構(gòu)成。
全息照相元件107，為由圖2(a)所示全息照相圖案的四分割區(qū)域形成的菲涅耳環(huán)帶板。圖2(a)所示的全息照相元件107，具有用以得到圖2(b)所示的光束點(L101a、L101b等)的全息照相圖案。
圖2(b)，表示半導(dǎo)體激光101的視光射出點101a及光檢測器102、103、104及105間的位置關(guān)系。如圖2(b)所示，光檢測器102的檢測面，被分割為區(qū)域102a、102b、102c、102d、102e及102f。光檢測器103的檢測面，被分割為區(qū)域103a、103b、103c、103d、103e及103f。光檢測器104的檢測面，被分割為區(qū)域104a、104b、104c、104d、104e及104f。光檢測器105的檢測面，被分割為區(qū)域105a、105b、105c、105d、105e及105f。
在此，區(qū)域102b、102c、102d、102e、103b、103c、103d、103e、104b、104c、104d、104e、105b、105c、105d及105e，是主光束用主光束檢測器。同時，區(qū)域102a、103a、104a及105a，是前分光束用前分光束檢測器。并且，區(qū)域102f、103f、104f及105f，是后分光束用后分光束檢測器。換言之，主光束檢測器，由第一至第八主光束檢測器構(gòu)成以接收上述第一至第八主光束，且第一至第八主光束檢測器中的每一個，至少具有兩個以上光接收區(qū)域。還有，前分光束檢測器，由第一至第四前分光束檢測器構(gòu)成以接收上述第一至第八前分光束，且后分光束檢測器，由第一至第四后分光束檢測器構(gòu)成以接收第一至第八后分光束。
如圖1所示，由上述全息照相元件107所四分割的±第1階衍射光束L101、L102、L103及L104，分別射入光檢測器102、103、104及105。在這些光檢測器102、103、104及105表面上的光束斷面，如圖2(b)所示，成為圓弧L101a、L101b、L101c、L101d、L102a、L102b、L102c、L102d、L103a、L103b、L103c、L103d、L104a、L104b、L104c及L104d。
在此，剖面L101b、L101c、L102b、L102c、L103b、L103c、L104b、L104c，表示主光束的八個光點。同時，剖面L101a、L101b、L102a、L102b、L103a、L103b、L104a及L104b，表示前分光束的八個光點。還有，剖面L101e、L101f、L102e、L102f、L103e、L103f、L104e、L104f，表示后分光束的八個光點。
本實施方式的構(gòu)成條件表示如下襯底200的尺寸為1至3毫米×1至3毫米。各個光檢測器的檢測面的尺寸，為5至300微米×5至300微米，而相鄰光檢測器的間隔，為0至1毫米。全息照相元件107的直徑，為0.3至1毫米。還有，全息照相元件107外形，不只限于圓形，也可是四角形。
本實施方式中，通過全息照相元件107被四分割用以產(chǎn)生主光束、前分光束及后分光束，即使在主光束的八個光點L101a、L101b、L102a、L102b、L103a、L103b、L104a及L104b在上述光檢測器的x方向或y方向中偏移時，也可得到防止任何光束射入相鄰光檢測器的效應(yīng)。本效應(yīng)將參照圖3(a)、3(b)、4(a)及4(b)做進(jìn)一步說明。
圖3(a)、3(b)、4(a)及4(b)中的每一個表示圖2(b)光檢測器103的區(qū)域103b、103c、103d及103e及半導(dǎo)體激光101的視光射出點101a。圖3(a)及3(b)中的每一個表示來自本實施方式的全息照相元件107的第1階衍射光束L102的圓弧L102c及L102d，而圖4(a)及4(b)中的每一個表示在本具體實施例全息照相元件107未于y方向分割時所得到的第1階衍射光束的圓弧L201。圖3(a)及4(a)中的每一個表示半導(dǎo)體激光101的視光射出點101a是置于設(shè)計光點的例子，而圖3(b)及4(b)中的每一個表示半導(dǎo)體激光101的視光射出點101a是自設(shè)計光點在y方向偏移的例子。
如自圖3(a)及3(b)中所了解的，即使在本實施方式構(gòu)造中發(fā)生偏移時，上述光束(L102d)未射入上述相鄰光檢測器(103c)。另一方面，如自圖4A及4B中所了解的，若上述全息照相元件未于y方向中分割，則即使只是發(fā)生一微小偏移時，上述光束(也就是，上述光束L201下方)射入上述相鄰光檢測器(103c)。
圖5表示光射出點偏移及圖3(a)及3(b)與4(a)及4(b)示例所得到的光數(shù)量差間的關(guān)系。更詳細(xì)地，圖5表示當(dāng)上述半導(dǎo)體激光101的視光射出點101a是自上述設(shè)計光點在y方向偏移時，于上述光檢測器103的區(qū)域103b、103c、103d及103e中所得到的光數(shù)量差。在此，上述光數(shù)量差是只計算對應(yīng)至上述光檢測器103中所得到的軌跡信號TE(DPD)部分，其是以下面公式來表示TE(DPD)＝(103b+103c)-(103d+103e)如自圖5中所了解的，在全息照相元件如圖4所示的未于y方向中分割的例子中，若上述視光射出點是自上述設(shè)計光點偏移，則由上述光接收區(qū)域所接收的光數(shù)量(103b+103c)及(103d+103e)是根據(jù)上述光射出點偏移量各自變化。據(jù)此，由上述二光數(shù)量差所決定的軌跡信號(DPD信號)被改變，因此，易于引起故障。換言之，即使上述光射出點的小小偏移也可產(chǎn)生故障，因此，上述對準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)要非常嚴(yán)格，且上述光射出點偏移量的容許范圍是相當(dāng)窄的。
另一方面，在全息照相元件如圖3所示的本實施方式般分割的例子中，即使在引起光射出點偏移±a時，也可控制于容許范圍。換言之，分割衍射光束以得到介于光射出點及光接收區(qū)域間的幅度(＝a)，即使是視光射出點自設(shè)計光點偏移時，在相對區(qū)域中的光數(shù)量(103b+103c)及(103d+103e)并未改變，直到偏移量超過上述幅度a。當(dāng)軌跡信號未受本方式偏移影響時，對抗故障的幅度是寬的。因此，易于制造，還有，可增加優(yōu)制品率并減少制造成本。在本實施方式構(gòu)造中，幅度a可接近至例如3微米至10微米。
還有，因幅度據(jù)此可為寬的，防振動光讀取頭可被實現(xiàn)。同時，因半導(dǎo)體激光101、衍射光柵106、全息照相元件107及光檢測器102至105(各包含主光束檢測器、前分光束檢測器及后分光束檢測器于本具體實施例中的光讀取頭是形成為一體的構(gòu)造，對準(zhǔn)精確度可高于它們未形成為一體構(gòu)成的例子。尤其，因這些光元件被調(diào)整以互相對準(zhǔn)，對準(zhǔn)精確度可高于由調(diào)整它們的光點來對準(zhǔn)個別光元件的例子。還有，因光讀取頭是因此形成為一體的構(gòu)造，它是防振動的。
上面所述的主光束也適用至前分光束及后分光束。據(jù)此，可增加在半導(dǎo)體激光101、光檢測器102至105、衍射光柵106、全息照相元件107、視鏡108及物鏡109間的位置幅度。
因本實施方式的全息照相元件107是為一菲涅耳環(huán)帶板，衍射光束L101及L102中的每一個被收斂在上述半導(dǎo)體激光101(即，在z軸正方向，也就是，在垂直超過上述附圖正面的一方向中，離開上述視光射出點101a的一點上)的視光射出點101a前面的一點上。同時，衍射光束L103及L104中的每一個被收斂在之后(其是在z軸負(fù)方向離開上述視光射出點101a)的一點上。
對焦錯誤信號FE，是由一已知SSD(光點大小檢測)方法利用收斂點的這個差異來檢測。尤其，對焦錯誤信號FE，是通過下面公式3的計算而得，其中使用上述光檢測器102、103、104及105相對應(yīng)檢測區(qū)域的符號來表示對應(yīng)檢測區(qū)域的輸出值
FE＝(102c+102d-102b-102e)+(103c+103d-103b-103e)-(104c+104d-104b-104e)-(105c+105d-105b-105e)… 公式3另一方面，在DVD-ROM等中所使用的軌跡錯誤信號TE，是利用差動相位檢測(DPD)方法來檢測。尤其，上述軌跡錯誤信號TE(DPD)是通過下面公式4的計算而得，其中使用上述對應(yīng)檢測區(qū)域的符號來表示上述對應(yīng)檢測區(qū)域的輸出值TE(DPD)＝(102d+102e+103b+103c+104d+104e+105b+105c)-(102b+102c+103d+103e+104b+104c+105d+105e)… 公式4又，在DVD-RAM或相似物中所使用的軌跡錯誤信號TE是利用差動推挽檢測(DPP)方法來檢測。尤其，軌跡錯誤信號TE(DPP)，是通過下面公式5的計算而得，其中使用上述對應(yīng)檢測區(qū)域的符號來表示上述對應(yīng)檢測區(qū)域的輸出值，且k為一任意系數(shù)TE(DPP)＝(103b+103c+103d+103e+104b+104c+104d+104e)-(102b+102c+102d+102e+105b+105c+105d+105e)-k((103a+103f+104a+104f)-(102a+102f+105a+105f))… 公式5信息信號(RF)，為所有主光束檢測器輸出的總和，且特別通過下面公式6的計算而得，其中使用上述對應(yīng)檢測區(qū)域的符號來表示上述對應(yīng)檢測區(qū)域的輸出值RF＝102b+102c+102d+102e+103b+103c+103d+103e+104b+104c+104d+104e+105b+105c+105d+105e… 公式6
圖6表示在圖2(b)的光檢測器及電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路300及信號算術(shù)電路400間的具體實施接線構(gòu)造。在圖6中，符號201至221表示加法器，符號222至226表示減法器，以及符號227表示k倍乘法器。上述信號算術(shù)電路400由這些加法器、減法器及乘法器構(gòu)成。在圖6中，使用用于圖2B的對應(yīng)檢測區(qū)域所使用的符號來表示上述光檢測器102至105的終端。
在本具體實施例中，來自光記錄媒體的信號是由上述光檢測器102至105檢測，且來自上述光檢測器102至105的電流輸出是由相對應(yīng)電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路300轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。對焦錯誤信號FE、由差動相位檢測(DPD)方法所得到的軌跡錯誤信號、由差動推挽檢測(DPP)方法所得到的軌跡錯誤信號及信息信號RF可利用結(jié)合圖6的加法器201至221、減法器222至226及乘法器227來計算。
換言之，圖6中所示的構(gòu)造包含接線群組，其由分別連接至第一至第八主光束檢測器、第一至第四前分光束檢測器及第一至第四后分光束檢測器以傳送執(zhí)行差動推挽檢測方法所使用的接收光信號的信號線所構(gòu)成；及接線群組，其由分別連接至第一至第八主光束檢測器以傳送執(zhí)行差動相位檢測方法所使用的接收光信號的信號線所構(gòu)成。還有，它包含用以轉(zhuǎn)換來自檢測器的電流信號成為電壓信號的電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路300及信號算術(shù)電路400。為了降低整體元件尺寸，這些接線群組、電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路300及信號算術(shù)電路400最好的是集成在圖2(b)的半導(dǎo)體襯底200上。
圖6所示的實施方式的接線構(gòu)造可如圖7所示的被修改。圖7的接線構(gòu)造是利用簡化圖6的電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路300及信號算術(shù)電路400而得。圖7的電流-功率轉(zhuǎn)換器電路300’為共用電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路。更詳細(xì)地，圖7的電流-功率轉(zhuǎn)換器電路300’為共用電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路，用以轉(zhuǎn)換來自第一至第八主光束檢測器的光接收區(qū)域中兩個或更多輸出的電流信號成為電壓信號，及共用電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路，用以轉(zhuǎn)換來自第一至第四前分光束檢測器及第一至第四后分光束檢測器的光接收區(qū)域中兩個或更多輸出的電流信號成為電壓信號。本電流-功率轉(zhuǎn)換器電路300’被連接至相對應(yīng)信號算術(shù)電路400’。在圖7中，符號301至311表示加法器，符號312至316表示減法器，以及符號316表示k倍乘法器。類似于圖6，使用用于圖2(b)的對應(yīng)檢測區(qū)域所使用的符號來表示光檢測器102至105的終端。
本例中，來自光記錄媒體的信號是由光檢測器102至105檢測，且來自光檢測器102至105的電流輸出是由各對應(yīng)至圖7所示結(jié)合兩個或更多檢測器的相對應(yīng)電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路300來轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。對焦錯誤信號FE、由差動相位檢測(DPD)方法所得到的軌跡錯誤信號、由差動推挽檢測(DPP)方法所得到的軌跡錯誤信號及信息信號RF可利用結(jié)合圖7的加法器301至311、減法器312至316及乘法器317來計算。本構(gòu)造中，電路如比較于圖6所示那個是簡化的。
如上所述，為了降低整體元件尺寸及簡化整體構(gòu)造，圖6及圖7所示的光檢測器102至105及電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路300(300’)最好的是形成為構(gòu)成于用以制造光讀取頭的半導(dǎo)體襯底200上，但這些電路中至少一個可被置于異于上述半導(dǎo)體襯底200不同的部分。另外，加法器、減法器及乘法器中任一個可被形成為構(gòu)造于用以制造光讀取頭的半導(dǎo)體襯底200上。
還有，上述半導(dǎo)體激光101可被安裝在與由同類玻璃或聚合材料所構(gòu)成的衍射光柵106及全息照相元件107兩者一起組合于封裝的半導(dǎo)體襯底200中。因此，上述光讀取頭可利用全息照相裝置來實現(xiàn)。
本發(fā)明的實施方式的光讀取頭，是可應(yīng)用任何類型光讀取頭至唯讀光記錄媒體、依次寫入多次讀取的光記錄媒體及可重復(fù)寫入的光記錄媒體中任何一個。
在本發(fā)明已說明于最好的實施方式中，顯然的，對那些熟知此項技術(shù)的人士可以各種方法修改本揭示發(fā)明并假設(shè)不同于特別開始及許多實施方式。
根據(jù)本發(fā)明，上述光讀取頭包含用以分割光束成為第一至第八主光束、第一至第八前分光束及第一至第八后分光束的全息照相元件；用以接收第一至第八主光束的主光束檢測器；用以接收第一至第八前分光束的前分光束檢測器；用以接收第一至第八后分光束檢測器之后分光束檢測器。此外，半導(dǎo)體激光、衍射光柵、全息照相元件、主光束檢測器、前分光束檢測器及后分光束檢測器是形成為一體的構(gòu)成。據(jù)此，光讀取頭可執(zhí)行與光記錄媒體的記錄格式無關(guān)的重現(xiàn)或記錄操作，也可消除光點偏移量的問題。
(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性)
本發(fā)明的光讀取頭，在向數(shù)碼音碟片、影音碟片、文字檔碟片及資料檔碟片等記錄信息，及從它們重現(xiàn)信息信息是有用的，本發(fā)明，特別是與記錄媒體的記錄格式的不同無關(guān)進(jìn)行記錄的重現(xiàn)及消除，同時，可以緩解光點偏移的問題，這些方面在產(chǎn)業(yè)上的利用可能性高。
權(quán)利要求
1.一種光讀取頭，其特征為包括半導(dǎo)體激光；衍射光柵，用以分割來自半導(dǎo)體激光射出的光束使其成為主光束、前分光束及后分光束；全息照相元件，用以分割來自光記錄媒體的主光束、前分光束及后分光束的反射光束使其分別成為第一至第八主光束、第一至第八前分光束及第一至第八后分光束；主光束檢測器，用以接收上述第一至第八主光束；前分光束檢測器，用以接收上述第一至第八前分光束；及后分光束檢測器，用以接收上述第一及第八后分光束，且上述半導(dǎo)體激光、上述衍射光柵、上述全息照相元件、上述主光束檢測器、上述前分光束檢測器及上述后分光束檢測器是一體成形的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光讀取頭，其特征為上述主光束檢測器，由用以接收上述第一至第八主光束的第一至第八主光束檢測器所構(gòu)成，及上述第一至第八主光束檢測器中的每一個，具有至少兩個以上的光接收部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光讀取頭，其特征為上述前分光束檢測器，由用以接收上述第一至第八前分光束的第一至第四前分光束檢測器所構(gòu)成，及上述后分光束檢測器，由用以接收上述第一至第八后分光束的第一至第四后分光束檢測器所構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光讀取頭，其特征為包括接線群組，其由分別連接至上述第一至第八主光束檢測器、第一至第四前分光束檢測器及第一至第四后分光束檢測器的信號線構(gòu)成，并傳送在執(zhí)行用于軌跡錯誤信號的差動推挽檢測方法時所使用的接收光信號；及接線群組，其由分別連接至上述第一至第八主光束檢測器的信號線構(gòu)成，并傳送在執(zhí)行用于軌跡錯誤信號的差動相位檢測方法及用于對焦錯誤信號的光點尺寸檢測方法時所使用的接收光信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光讀取頭，其特征為上述主光束檢測器、上述前分光束檢測器及上述后分光束檢測器，是形成于半導(dǎo)體襯底上，及用以將來自上述主光束檢測器、上述前分光束檢測器及上述后分光束檢測器的電流信號輸出分別轉(zhuǎn)換為電壓信號的電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路及上述接線群組，是集成于上述半導(dǎo)體襯底上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光讀取頭，其特征為具有利用上述差動相位檢測方法及上述差動推挽檢測方法計算上述軌跡錯誤信號以及計算上述對焦錯誤信號功能，且加法器、減法器及乘法器的信號算術(shù)電路，是集成于上述半導(dǎo)體襯底上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光讀取頭，其特征為上述主光束檢測器，由用以接收上述第一至第八主光束的第一至第八主光束檢測器所構(gòu)成，上述第一至第八主光束檢測器中的每一個，具有至少兩個光接收部分，上述前分光束檢測器，由用以接收上述第一至第八前分光束的第一至第四前分光束檢測器所構(gòu)成，上述后分光束檢測器，由用以接收上述第一至第八后分光束的第一至第四后分光束檢測器所構(gòu)成，以及上述光讀取頭還包含用以轉(zhuǎn)換來自各具有至少上述兩個的光接收部分的第一至第八主光束檢測器的兩個以上的光接收部分的電流信號輸出成為電壓信號的共用電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路；及用以轉(zhuǎn)換來自上述第一至第四前分光束檢測器及上述第一至第四后分光束檢測器的兩個以上的光接收部分的電流信號輸出成為電壓信號的共用電流-電壓轉(zhuǎn)換器電路。
全文摘要
本發(fā)明的光讀取頭，包含衍射光柵(106)，用以分割自半導(dǎo)體激光(101)射出的光束使其成為主光束、前分光束及后分光束；全息照相元件(107)，用以分割來自光記錄媒體(110)的主光束、前分光束及后分光束的反射光束分別使其成為第一至第八主光束、第一至第八前分光束及第一至第八后分光束；主光束檢測器，用以接收第一至第八主光束；前分光束檢測器，用以接收第一至第八前分光束；及后分光束檢測器，用以接收第一及第八后分光束。
文檔編號G11B7/12GK1643584SQ0380597
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月25日
發(fā)明者西本雅彥, 濱口真一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社