[发明专利]微型光学读取装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种微型光学读取装置，特别是涉及一种使用分开设置的轴向式分光元件与像散式反射镜的微型光学读取装置。

背景技术

目前，光驱广泛应用于影音播放装置及数据储存装置，并且已成为计算机必备的外设装置。在光驱薄型化的过程中，光学读取头的设计非常关键。光学读取头是光驱的重要部分，其主要功能是在光盘上产生足够小的聚焦光点，以及产生聚焦误差信号与循轨误差信号，进而正确且快速地获得光盘所储存的数据。为了缩小体积，目前已有运用集成电路的方式来制造光学读取头，将微电机元件通过微机电系统技术相互结合，并利用表面硅微加工技术缩小尺寸、减轻系统重量，从而获得微小化的光平台(Optical Bench)，从而具有光驱信号读取头组件的功能。

参照图1，该图是显示现有技术的微型光学读取装置的示意图。在图中，微型光学读取装置1为硅基堆叠式微光学元件，微型光学读取装置1包含激光发光二极管10、光检测器11、全像光学元件(Holographic Optical Element，HOE)12、准直透镜13及物镜14。激光二极管10产生入射光16，该入射光16经过全像光学元件12及准直透镜13成为平行光，再经由物镜14会聚到光盘15上。由光盘15反射的反射光17经过全像光学元件12，聚焦于光检测器11上。

在全像光学元件12的设计中，相互间隔地蚀刻偏折一定角度的图案，以获得一阶衍射光束，这产生了有限的光学路径效率，且微影制作难度增加，并且需要考虑薄膜本身应力问题。在微光学制造领域中，蚀刻技术是最重要的制作步骤，通过微影制作过程将图案转移到薄膜上的光阻上，通过化学反应或者物理作用的方式除去被光阻覆盖和保护的薄膜部分，从而最终完成将图案转移到薄膜上的目的。

湿式蚀刻是最早被使用的蚀刻技术，利用薄膜与特定溶液之间的化学反应来去除未被覆盖的薄膜部分。其特点是制作过程简单，蚀刻速度快，对不同材料具有较好的选择部分。但是化学反应则是具有腐蚀性的自由基与被蚀刻材料的氧化键结反应，但无特定方向性，为各向同性蚀刻，并且被蚀刻物向下与向侧部的速度相等，容易有底切现象发生。另外，干式蚀刻是通过离子轰击，高能离子经偏压吸引，加速撞击被蚀刻的材料表面，从而出现材料被挖除的现象，属于各向异性的蚀刻技术，具有能够控制薄膜蚀刻轮廓的优点。因此，制作全像光学元件12，当蚀刻具有偏折一定角度的图案时，在薄膜蚀刻、在计算较小的参数范围以及在技术掌控等方面困难度高。

此外，现有技术的全像光学元件12为穿透式光学元件，其两侧都需要光传播空间，这也是不利于光学读取装置薄型化的因素。

考虑到现有技术的各项问题，为了能够兼顾解决的，本申请的发明人基于多年研究与诸多实务经验提出一种微型光学读取装置，以作为改善上述缺点的实现方式与依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型光学读取装置，其使用分开设置的轴向式分光元件与像散式反射镜来解决设计制作上的制作过程参数范围过窄的问题，进而降低集成电路的制作难度。

根据本发明的目的，提出一种微型光学读取装置，用于将入射光提供到光学记录介质，并接收来该光学记录介质的反射光，从而存取该光学记录介质的数据。所述微型光学读取装置包括用于产生入射光的光源产生元件、轴向式分光元件、光偏振元件、像散式反射镜及光感测元件。轴向式分光元件根据入射光及反射光的极化方向，使入射光完全穿透，并使反射光发生偏折。光偏振元件被设置在轴向式分光元件及光学记录介质之间，用于改变入射光和来自光学记录介质的反射光的极化方向。像散式反射镜接收并像散聚焦来自轴向式分光元件的反射光，并对其进行反射。光感测元件接收来自像散式反射镜的反射光，并将该反射光转换为相应的电信号。

其中，反射光的极化方向与入射光的极化方向近似正交。

其中，轴向式分光元件最好为锯齿式光栅。

其中，像散式反射镜最好为连续曲面结构、二元光学式结构或菲涅尔结构。

附图说明

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1为现有技术的微型光学读取装置的示意图；

图2为本发明的微型光学读取装置的示意图；

图3为本发明的微型光学读取装置的第一实施例的示意图；

图4为本发明的微型光学读取装置的第二实施例的示意图；

图5A为本发明的微型光学读取装置的光检测器上聚焦的光点形状的示例；

图5B为本发明的微型光学读取装置的光检测器上聚焦的光点形状的另一示例；