行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
共軸型彩色全像存取光學系統設計與建構(第 2 年)
研究成果報告(完整版)
計 畫 類 別 ： 個別型 計 畫 編 號 ： NSC 96-2221-E-151-057-MY2 執 行 期 間 ： 97 年 08 月 01 日至 98 年 07 月 31 日 執 行 單 位 ： 國立高雄應用科技大學電機工程系 計 畫 主 持 人 ： 李孝貽 計畫參與人員： 碩士班研究生-兼任助理人員：林子淵 碩士班研究生-兼任助理人員：張家銘 公 開 資 訊 ： 本計畫涉及專利或其他智慧財產權，1 年後可公開查詢 中 華 民 國 98 年 08 月 04 日行政院國家科學委員會補助專題研究計畫
■ 成 果 報 告
□期中進度報告
共軸型彩色全像存取光學系統設計與建構
計畫類別：■ 個別型計畫 □ 整合型計畫
計畫編號：NSC 96-2221-E-151-057-MY2
執行期間： 2007 年 8 月 1 日至 2009 年 7 月 31 日
計畫主持人：李孝貽
共同主持人：無
計畫參與人員：林子淵、張家銘
成果報告類型(依經費核定清單規定繳交)：□精簡報告 ■完整報告
本成果報告包括以下應繳交之附件：
□赴國外出差或研習心得報告一份
□赴大陸地區出差或研習心得報告一份
■出席國際學術會議心得報告及發表之論文各一份
□國際合作研究計畫國外研究報告書一份
□涉及專利或其他智慧財產權，□一年□二年後可公開查詢
執行單位：國立高雄應用科技大學
發 明 摘 要 本 案 係 為 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 一 光 束 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 可 接 收 該 光 束 並 產 生 一 信 號 光 束 與 一 參 考 光 束 ， 其 中 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 各 別 的 光 軸 係 為 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 並 且 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 具 有 相 同 的 一 第 一 偏 振 態 ； 一 透 鏡 模 組 ， 可 同 時 聚 焦 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 於 一 焦 點 ； 以 及 ， 一 儲 存 媒 介 ， 可 記 錄 該 焦 點 ； 其 中 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 中 至 少 包 括 一 資 料 平 面 用 以 呈 現 一 影 像 資 訊 使 得 該 信 號 光 束 包 含 有 該 影 像 資 訊 。 A b s t r a c t
The object of the present invention is to provide a holographic optical accessing system for a signal beam and a reference beam within the system are parallel to each other rather than overlap with each other during the process of data recording, and for a data beam reflected to a detecting apparatus by a plurality of micro-array devices.
The present invention provides a holographic optical accessing system including: a light source for emitting a first light beam; a beam splitter for splitting the first light beam into a second light beam and a third light beam, wherein a polarization state of the second light beam is different from the polarization state of the third light beam; an optical assembly module for converting the second light beam and the third light beam to have the same polarization state and making the optical axes of the second light beam and the third light beam parallel to each other rather than overlap with each other during a process of data recording, and for only outputting the third light beam during a process of data reading; a lens module for focusing the second light beam and the third light beam on a focal point at a same time during the process of data recording,
and for only focusing the third light beam on the focal point during the process of data reading; a storage medium for forming the focal point in the storage medium during the process of data recording, and for converting the third light beam to a data beam during the process of data reading; and an awl-shaped interface for reflecting the data beam and inputting the data beam to the optical assembly module from the opposite direction of the second light beam.
發 明 所 屬 之 技 術 領 域 本 案 係 為 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 尤 指 關 於 全 像 光 學 存 取 系 統 中 的 相 關 光 學 元 件 之 架 構 以 提 供 資 料 的 記 錄 與 讀 取 。 先 前 技 術 現 今 的 光 學 存 取 技 術 已 發 展 的 相 當 成 熟 ， 且 此 技 術 目 前 仍 是 以 光 碟 片 為 主 來 進 行 儲 存 與 讀 取 ， 然 而 受 限 於 儲 存 對 象 的 材 料 特 性 或 存 取 方 法 的 精 密 度 等 因 素 ， 使 得 習 用 的 光 碟 片 存 取 技 術 無 法 於 單 一 區 域 中 記 錄 大 量 的 資 訊 ， 所 以 ， 一 全 像 光 學 技 術 ( O p t i c a l H o l o g r a p h y ) 或 所 謂 的 全 像 資 料 儲 存 ( H o l o g r a p h i c D a t a S t o r a g e ) 技 術 ， 在 以 提 升 儲 存 密 度 此 一 發 展 指 標 的 前 提 之 下 便 被 研 發 了 出 來 。 全 像 光 學 技 術 係 利 用 了 光 干 涉 ( O p t i c a l I n t e r f e r e n c e ) 與 繞 射 ( D i f f r a c t i o n ) 的 原 理 和 現 象 ， 而 能 夠 將 光 波 的 相 位 信 號 進 行 記 錄 並 且 能 夠 加 以 重 建 其 波 前 ( W a v e f r o n t R e - c o n s t r u c t i o n ) 來 作 資 料 存 取 ， 此 和 習 用 光 碟 片 的 存 取 技 術 是 採 用 單 一 光 束 進 行 資 料 的 存 取 有 很 大 的 不 同 。 習 用 的 存 取 方 法 是 利 用 雷 射 光 束 的 聚 焦 特 性 ， 以 讀 取 功 率 ( R e a d P o w e r ) 對 光 碟 片 上 的 一 個 區 塊 進 行 讀 取 而 得 出 對 應 的 數 位 信 號 或 者 提 供 數 位 信 號 並 以 寫 入 功 率 ( W r i t e P o w e r ) 對 光 碟 片 上 的 該 個
區 塊 進 行 記 錄 。 因 此 就 記 錄 而 言 ， 光 碟 片 上 所 能 儲 存 的 容 量 便 和 聚 焦 光 點 的 大 小 ( s p o t s i z e ) 有 關 ， 所 以 若 光 碟 片 的 面 積 為 固 定 ， 聚 焦 光 點 的 面 積（ 約 和 雷 射 光 束 波 長 的 平 方 成 比 例 ） 越 小 或 是 所 使 用 的 雷 射 光 束 波 長 愈 短 ， 則 光 碟 片 的 儲 存 密 度 便 會 愈 高 ， 但 是 由 於 光 學 繞 射 極 限 ( D i f f r a c t i o n L i m i t ) 的 物 理 限 制 ， 使 得 現 在 對 於 聚 焦 光 點 面 積 的 縮 小 已 漸 不 易 。 又 因 為 雷 射 光 束 一 次 只 能 存 取 一 個 數 位 信 號 ， 使 得 光 碟 片 整 體 的 存 取 速 度 就 會 受 限 於 光 碟 機 所 能 夠 控 制 的 轉 速 ， 而 無 法 充 分 地 利 用 與 有 效 地 發 揮 光 學 所 具 有 的 平 行 處 理 特 性 。 然 而 利 用 全 像 光 學 技 術 所 發 展 出 的 一 全 像 光 碟 片 係 為 一 種 具 有 一 定 厚 度 的 光 學 記 錄 介 面 ， 且 於 該 全 像 光 碟 片 上 所 儲 存 記 錄 的 便 是 由 一 參 考 光 束 與 帶 有 整 頁 資 料 的 一 信 號 光 束 所 形 成 的 干 涉 條 紋 ， 而 此 種 全 像 光 碟 片 所 能 儲 存 的 容 量 約 為 該 全 像 光 碟 片 的 體 積 與 所 使 用 的 雷 射 光 束 波 長 三 次 方 之 比 值 ， 因 此 和 習 用 光 碟 片 二 維 的 平 面 架 構 相 比 ， 全 像 光 碟 片 可 說 是 具 有 三 維 空 間 特 性 之 記 錄 介 面 ， 並 且 全 像 光 學 技 術 係 具 備 有 光 學 的 平 行 處 理 特 徵 ， 所 以 對 於 全 像 光 碟 片 上 所 記 錄 之 資 料 的 讀 取 便 是 去 感 測 該 信 號 光 束 所 形 成 的 干 涉 條 紋 中 之 影 像 資 訊 ， 使 得 每 次 所 讀 取 出 的 資 訊 都 是 一 整 頁 的 信 號 資 料 ， 因 而 對 於 再 大 量 的 資 料 也 可 以 非 常 快 速 地 加 以 讀 取 出 ， 是 故 ， 全
像 光 學 技 術 在 此 領 域 中 的 另 一 項 發 展 指 標 ， 也 就 是 其 存 取 速 度 ， 相 較 於 習 用 光 碟 片 的 存 取 技 術 來 說 係 有 著 更 突 出 的 表 現 。 請 參 閱 第 一 圖 ， 係 為 一 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 之 示 意 圖 。 由 此 圖 所 示 ， 該 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 係 包 含 了 有 ： 一 信 號 光 束 ( S i g n a l B e a m ) 1 2 ( 或 亦 可 稱 為 物 光 束 ( O b j e c t B e a m ) ) 、 一 資 料 平 面 ( D a t a P l a n e ) 1 4 、 一 參 考 光 束 ( R e f e r e n c e B e a m ) 1 6 、 一 儲 存 媒 介 ( S t o r a g e M e d i u m ) 1 8 、 一 資 料 光 束 ( D a t a B e a m ) 2 2 ， 以 及 一 光 偵 測 裝 置 ( D e t e c t i n g A p p a r a t u s ) 2 0 等 所 組 成 。 而 當 該 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 要 進 行 資 料 儲 存 之 過 程 時 ， 便 可 利 用 一 光 源 ， 例 如 ： 可 為 一 雷 射 光 源 所 發 射 出 的 一 雷 射 光 束 ， 並 經 由 一 分 光 器 ( 未 顯 示 於 此 圖 中 ) 將 該 雷 射 光 束 分 成 二 道 光 束 ， 其 中 一 道 光 束 照 射 於 一 資 料 平 面 1 4 上 後 會 形 成 該 信 號 光 束 1 2 ， 因 此 在 該 信 號 光 束 1 2 中 便 包 含 有 該 資 料 平 面 1 4 上 所 呈 現 出 的 整 頁 影 像 資 訊 ， 同 時 ， 由 該 分 光 器 所 分 出 的 另 一 道 光 束 則 形 成 該 參 考 光 束 1 6 。 在 進 行 資 料 儲 存 時 ， 該 信 號 光 束 1 2 與 該 參 考 光 束 1 6 同 時 聚 焦 於 該 儲 存 媒 介 1 8 ( 例 如 ： 可 為 一 全 像 光 碟 片 之 感 光 介 面 或 一 光 聚 合 物 ( P h o t o p o l y m e r ) ) 上 時 ， 由 於 該 信 號 光 束 1 2 與
該 參 考 光 束 1 6 在 該 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 中 的 光 程 差 係 短 小 於 該 雷 射 光 源 之 同 調 長 度 ( c o h e r e n c e l e n g t h ) ， 所 以 在 兩 光 束 所 匯 聚 的 一 焦 點 2 4 上 便 會 產 生 干 涉 條 紋 ， 是 故 ， 藉 由 此 種 干 涉 條 紋 之 特 性 ， 資 料 便 能 以 一 光 柵 ( G r a t i n g ) 的 形 式 儲 存 記 錄 於 該 儲 存 媒 介 1 8 的 該 焦 點 2 4 上 。 之 後 ， 當 該 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 要 進 行 資 料 讀 取 之 過 程 時 ， 也 就 是 要 對 原 先 儲 存 記 錄 的 光 柵 資 料 進 行 波 前 重 建 ， 係 僅 由 該 參 考 光 束 1 6 聚 焦 於 該 儲 存 媒 介 1 8 上 的 該 焦 點 2 4 ( 此 時 該 參 考 光 束 1 6 便 為 一 種 探 測 光 束 或 讀 取 光 束 ) ， 並 能 在 原 先 的 該 信 號 光 束 1 2 的 延 伸 路 徑 上 形 成 該 資 料 光 束 2 2 ， 而 讀 取 出 以 干 涉 條 紋 或 光 柵 方 式 儲 存 於 該 焦 點 2 4 上 之 資 料 ， 而 可 得 到 原 先 該 信 號 光 束 1 2 中 所 內 含 該 資 料 平 面 1 4 上 的 影 像 資 訊 ， 因 此 將 該 光 偵 測 裝 置 2 0 置 於 該 資 料 光 束 2 2 的 前 進 方 向 上 ， 而 該 光 偵 測 裝 置 2 0 係 可 以 採 用 互 補 式 金 屬 氧 化 半 導 體 ( C o m p l e m e n t a r y M e t a l - O x i d e S e m i c o n d u c t o r ， 簡 稱 為 C M O S ) 或 電 荷 耦 合 元 件 ( C h a r g e d C o u p l e d D e v i c e ， 簡 稱 為 C C D ) 之 影 像 感 測 裝 置 ， 如 此 便 能 夠 讀 取 到 該 焦 點 2 4 上 之 資 料 ， 也 就 是 該 資 料 平 面 1 4 上 所 內 含 的 影 像 資 訊 。 另 外 ， 該 資 料 平 面 1 4 即 所 謂 的 空 間 光 調 變 器 ( S p a t i a l L i g h t M o d u l a t o r ， 簡 稱 為 S L M ) ， 係 可 為 數 位 微 型 反 射 鏡 器
( D i g i t a l M i c r o - m i r r o r D e v i c e ， 簡 稱 為 D M D ) 或 為 液 晶 面 板 ( L i q u i d C r y s t a l D i s p l a y ， 簡 稱 為 L C D ) 或 者 單 晶 矽 液 晶 顯 示 面 板 ( L i q u i d C r y s t a l o n S i l i c o n ， 簡 稱 為 L C O S ) ， 而 無 論 是 D M D 、 L C D 或 者 是 L C O S 皆 是 以 多 個 顯 示 單 元 排 列 成 陣 列 ( A r r a y ) 的 形 式 ， 並 根 據 所 有 顯 示 單 元 的 亮 暗 影 像 組 合 來 呈 現 出 其 中 之 影 像 資 訊 。 由 於 該 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 在 利 用 該 信 號 光 束 1 2 和 該 參 考 光 束 1 6 將 資 料 記 錄 於 該 儲 存 媒 介 1 8 上 時 ， 於 實 際 的 運 用 上 是 將 該 信 號 光 束 1 2 和 該 參 考 光 束 1 6 以 同 光 軸 之 互 相 平 行 且 相 互 重 疊 ( o n - a x i s ) 的 方 式 進 行 聚 焦 ， 如 第 二 圖 所 示 ， 便 是 在 該 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 中 ， 該 信 號 光 束 1 2 和 該 參 考 光 束 1 6 進 行 記 錄 之 示 意 圖 。 由 於 該 信 號 光 束 1 2 和 該 參 考 光 束 1 6 同 光 軸 1 5 ， 因 此 第 二 圖 中 的 光 束 會 同 時 包 含 信 號 光 束 1 2 和 該 參 考 光 束 1 6 ， 而 藉 由 一 透 鏡 模 組 1 9 同 光 軸 1 5 的 該 信 號 光 束 1 2 和 該 參 考 光 束 1 6 便 可 聚 焦 於 該 儲 存 媒 介 1 8 的 該 焦 點 2 4 上 並 形 成 干 涉 條 紋 ， 然 而 由 於 該 信 號 光 束 1 2 和 該 參 考 光 束 1 6 在 該 儲 存 媒 介 1 8 上 同 樣 會 由 原 光 束 的 光 路 徑 反 射 回 該 透 鏡 模 組 1 9 ， 所 以 該 信 號 光 束 1 2 本 身 之 共 軛 光 會 與 該 參 考 光 束 1 6 本 身 之 共 軛 光 產 生 串 音 ( C r o s s t a l k ) 的 干 擾 現 象 ， 如 此 便 會 使 得 資 料 的 記 錄 效 益 受 到 影 響 而 導 致 錯 誤 ， 是 故 ， 提 出
一 個 可 解 決 此 問 題 的 光 學 系 統 架 構 便 是 一 重 要 的 議 題 ， 同 時 ， 如 何 能 兼 顧 系 統 的 穩 定 性 並 亦 能 發 展 出 小 型 化 、 模 組 化 的 光 學 系 統 架 構 ， 以 期 能 達 到 市 場 開 發 之 價 值 ， 也 是 本 案 發 展 的 目 的 。 發 明 內 容 本 發 明 之 目 的 在 於 提 供 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 使 得 系 統 在 進 行 資 料 記 錄 時 ， 信 號 光 束 和 參 考 光 束 能 互 相 平 行 但 卻 不 互 相 重 疊 ， 且 於 資 料 讀 取 時 能 利 用 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 使 得 資 料 光 束 能 反 射 回 光 偵 測 裝 置 而 被 接 收 ， 同 時 系 統 之 整 體 係 可 被 以 模 組 化 、 小 型 化 的 方 式 加 以 製 成 。 本 案 提 出 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 出 一 第 一 光 束 ； 一 分 光 器 ， 可 將 該 第 一 光 束 分 成 為 一 第 二 光 束 和 一 第 三 光 束 ， 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 具 有 不 同 的 偏 振 態 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 轉 換 成 具 有 相 同 的 一 第 一 偏 振 態 且 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 的 光 軸 為 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 且 於 讀 取 時 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 可 輸 出 該 第 三 光 束 ； 一 透 鏡 模
於 讀 取 時 聚 焦 該 第 三 光 束 於 該 焦 點 ； 一 儲 存 媒 介 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 焦 點 形 成 於 該 儲 存 媒 介 中 ， 且 於 讀 取 時 ， 可 將 該 第 三 光 束 轉 換 成 為 一 資 料 光 束 ； 以 及 ， 一 錐 狀 構 造 介 面 ， 用 以 反 射 該 資 料 光 束 並 由 該 第 二 光 束 行 進 方 向 的 反 方 向 輸 入 該 光 學 元 件 組 合 模 組 。 本 案 更 提 出 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 出 一 第 一 光 束 ， 該 第 一 光 束 可 區 分 為 一 第 二 光 束 和 一 第 三 光 束 ， 且 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 具 有 不 同 的 偏 振 態 ； 一 半 波 片 ， 於 記 錄 時 ， 該 半 波 片 可 被 轉 動 一 第 一 角 度 值 後 可 同 時 通 過 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 ， 而 於 讀 取 時 ， 該 半 波 片 可 被 轉 動 一 第 二 角 度 值 後 僅 可 通 過 該 第 三 光 束 ； 一 分 光 器 ， 於 記 錄 時 ， 可 分 離 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 ， 而 於 讀 取 時 ， 則 僅 輸 出 該 第 三 光 束 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 轉 換 成 具 有 相 同 的 一 第 一 偏 振 態 且 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 的 光 軸 為 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 且 於 讀 取 時 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 可 輸 出 該 第 三 光 束 ； 一 透 鏡 模 組 ， 可 於 記 錄 時 聚 焦 該 第 二 光 束 與 該 第 三 光 束 於 一 焦 點 ， 且 於 讀 取 時 聚 焦 該 第 三 光 束 於 該 焦 點 ； 一 儲 存 媒 介 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 焦 點 形 成 於 該 儲 存 媒 介 中 ， 且 於 讀 取 時 ， 可 將 該 第 三 光 束 轉 換 成 為 一 資 料 光 束 ； 以 及 ， 一 錐 狀 構
造 介 面 ， 用 以 反 射 該 資 料 光 束 並 由 該 第 二 光 束 行 進 方 向 的 反 方 向 輸 入 該 光 學 元 件 組 合 模 組 。 本 案 更 提 出 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 出 一 第 一 光 束 ； 一 半 波 片 ， 可 選 擇 出 該 第 一 光 束 中 的 一 第 一 偏 振 態 ； 一 分 光 器 ， 可 將 該 第 一 偏 振 態 的 該 第 一 光 束 分 成 為 一 第 二 光 束 和 一 第 三 光 束 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 於 記 錄 時 ， 可 使 得 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 成 為 光 軸 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 且 於 讀 取 時 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 可 輸 出 該 第 三 光 束 ； 一 透 鏡 模 組 ， 可 於 記 錄 時 聚 焦 該 第 二 光 束 與 該 第 三 光 束 於 一 焦 點 ， 且 於 讀 取 時 聚 焦 該 第 三 光 束 於 該 焦 點 ； 一 儲 存 媒 介 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 焦 點 形 成 於 該 儲 存 媒 介 中 ， 且 於 讀 取 時 ， 可 將 該 第 三 光 束 轉 換 成 為 一 資 料 光 束 ； 以 及 ， 一 錐 狀 構 造 介 面 ， 用 以 反 射 該 資 料 光 束 並 由 該 第 二 光 束 行 進 方 向 的 反 方 向 輸 入 該 光 學 元 件 組 合 模 組 。 本 案 更 提 出 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 一 光 束 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 可 接 收 該 光 束 並 產 生 一 信 號 光 束 與 一 參 考 光 束 ， 其 中 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 各 別 的 光 軸 係 為 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 並 且 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 具 有 相 同 的 一 第 一 偏 振 態 ； 一 透 鏡 模 組 ， 可 同 時 聚 焦 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 於 一 焦 點 ； 以 及 ， 一 儲 存
媒 介 ， 可 記 錄 該 焦 點 ； 其 中 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 中 至 少 包 括 一 資 料 平 面 用 以 呈 現 一 影 像 資 訊 使 得 該 信 號 光 束 包 含 有 該 影 像 資 訊 。 本 案 更 提 出 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 一 光 束 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 於 記 錄 時 可 接 收 該 光 束 並 轉 換 成 為 一 信 號 光 束 與 一 參 考 光 束 ， 且 於 讀 取 時 可 接 收 該 光 束 並 轉 換 成 為 該 參 考 光 束 ， 其 中 ， 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 各 別 的 光 軸 係 為 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 並 且 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 具 有 相 同 的 一 第 一 偏 振 態 ； 一 透 鏡 模 組 ， 於 記 錄 時 可 聚 焦 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 於 一 焦 點 ， 且 於 讀 取 時 可 聚 焦 該 參 考 光 束 於 該 焦 點 ； 一 儲 存 媒 介 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 焦 點 形 成 於 該 儲 存 媒 介 中 ， 且 於 讀 取 時 ， 可 將 該 參 考 光 束 轉 換 成 為 一 資 料 光 束 ； 以 及 ， 一 錐 狀 構 造 介 面 用 以 反 射 該 資 料 光 束 並 由 該 信 號 光 束 行 進 方 向 的 反 方 向 輸 入 該 光 學 元 件 組 合 模 組 。 根 據 上 述 構 想 ， 該 儲 存 媒 介 與 該 錐 狀 構 造 介 面 係 結 合 為 一 全 像 光 碟 片 。 根 據 上 述 構 想 ， 該 錐 狀 構 造 介 面 係 由 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 組 合 而 成 。
根 據 上 述 構 想 ， 該 第 一 偏 振 態 可 為 一 P 偏 振 態 或 者 一 S 偏 振 態 ， 且 該 P 偏 振 態 與 該 S 偏 振 態 之 間 係 具 有 9 0 度 的 偏 振 角 度 差 。 根 據 上 述 構 想 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 資 料 平 面 ， 而 在 該 資 料 平 面 上 係 具 有 一 影 像 資 訊 ， 於 記 錄 時 ， 可 使 得 該 第 二 光 束 包 含 該 影 像 資 訊 。 根 據 上 述 構 想 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 光 偵 測 裝 置 ， 用 以 接 收 該 資 料 光 束 。 根 據 上 述 構 想 ， 該 第 一 角 度 值 ， 係 以 該 第 一 光 束 之 光 軸 為 軸 心 轉 動 2 2 . 5 度 ， 且 該 第 二 角 度 值 ， 係 以 該 第 一 光 束 之 光 軸 為 軸 心 旋 轉 0 或 4 5 度 。 圖 式 簡 單 說 明 本 案 得 藉 由 下 列 圖 式 及 說 明 ， 俾 得 一 更 深 入 之 了 解 ： 第 一 圖 ， 係 為 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 之 示 意 圖 。 第 二 圖 ， 係 為 在 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 中 ， 信 號 光 束 1 2 和 參 考 光 束 1 6 進 行 記 錄 之 示 意 圖 。
第 三 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 一 較 佳 實 施 例 中 的 全 像 光 學 存 取 系 統 3 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 第 四 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 二 較 佳 實 施 例 中 的 全 像 光 學 存 取 系 統 4 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 第 四 圖 ( c ) 和 ( d ) ， 係 為 第 二 較 佳 實 施 例 的 另 一 種 記 錄 與 讀 取 之 變 化 示 意 圖 。 第 五 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 三 較 佳 實 施 例 中 的 全 像 光 學 存 取 系 統 5 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 第 五 圖 ( c ) 和 ( d ) ， 係 為 第 三 較 佳 實 施 例 的 另 一 種 記 錄 與 讀 取 之 變 化 示 意 圖 。 第 六 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 四 較 佳 實 施 例 中 的 全 像 光 學 存 取 系 統 6 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 第 七 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 五 較 佳 實 施 例 中 的 全 像 光 學 存 取 系 統 7 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 本 案 圖 式 中 所 包 含 之 各 元 件 列 示 如 下 ： 全 像 光 學 存 取 系 統 1 0 0 、 3 0 0 、 4 0 0 、 5 0 0 、 6 0 0 、 7 0 0
信 號 光 束 1 2 資 料 平 面 1 4 光 軸 1 5 參 考 光 束 1 6 儲 存 媒 介 1 8 透 鏡 模 組 1 9 、 3 6 、 4 6 、 5 6 、 6 6 、 7 6 光 偵 測 裝 置 2 0 資 料 光 束 2 2 焦 點 2 4 、 3 8 1 、 4 8 1 、 5 8 1 、 6 8 1 、 7 8 1 光 束 A 第 一 光 束 a 1 第 二 光 束 a 2 偏 振 光 束 分 光 器 3 1 1 、 3 1 2 、 4 1 1 、 4 1 2 、 6 1 、 7 2 稜 鏡 3 2 、 4 2 L C O S 片 3 3 、 4 3 、 4 5
半 波 片 3 0 、 4 0 、 3 4 、 4 4 、 5 0 、 6 0 、 6 4 、 7 0 、 7 4 四 分 之 一 波 片 3 5 、 5 5 、 7 5 C M O S 影 像 感 測 裝 置 3 7 、 4 7 、 5 7 、 6 7 、 7 7 全 像 光 碟 片 3 8 、 4 8 、 5 8 、 6 8 、 7 8 反 射 面 3 9 微 陣 列 錐 狀 構 造 3 8 2 、 4 8 2 、 5 8 2 、 6 8 2 、 7 8 2 渥 氏 分 光 器 5 1 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 、 6 2 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 3 、 5 4 、 6 3 、 7 3 雙 偏 振 光 束 分 光 器 7 1 光 路 徑 p 3 1 1 、 p 3 1 2 、 p 3 1 3 、 p 3 2 1 、 p 3 2 2 、 p 3 2 3 、 p 3 2 4 、 p 3 2 5 、 p 4 1 1 、 p 4 1 2 、 p 4 1 3 、 p 4 2 1 、 p 4 2 2 、 p 4 2 3 、 p 4 2 4 、 p 4 2 5 、 p 5 1 1 、 p 5 1 2 、 p 5 1 3 、 p 5 1 4 、 p 5 2 1 、 p 5 2 2 、 p 5 2 3 、 p 5 2 4 、 p 6 1 1 、 p 6 1 2 、 p 6 1 3 、 p 6 1 4 、 p 6 1 5 、 p 6 2 1 、 p 7 1 1 、 p 7 1 2 、 p 7 1 3 、 p 7 1 4 、 p 7 2 1 、 p 7 2 2 實 施 方 式
本 發 明 將 會 由 五 個 具 體 實 施 例 來 分 別 描 述 其 對 應 的 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 而 我 們 係 只 就 各 別 的 全 像 光 學 存 取 系 統 於 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 過 程 時 ， 其 光 束 是 如 何 藉 由 內 部 的 稜 鏡 或 分 光 器 等 構 造 來 改 變 行 進 路 徑 或 改 變 光 束 之 偏 振 態 作 實 施 例 說 明 ， 因 此 其 圖 式 與 說 明 係 僅 顯 示 出 和 本 發 明 特 徵 有 關 的 部 份 ， 而 對 於 系 統 中 的 其 他 相 關 構 造 ， 例 如 ： 產 生 雷 射 光 束 的 光 源 之 設 置 或 是 相 關 的 硬 體 控 制 介 面 等 ， 則 未 加 以 顯 示 或 描 述 。 請 參 閱 第 三 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 一 較 佳 實 施 例 中 的 一 全 像 光 學 存 取 系 統 3 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 在 此 實 施 例 中 ， 由 第 三 圖 ( a ) 所 示 ， 於 資 料 記 錄 時 ， 一 光 源 所 產 生 出 的 一 光 束 A ， 例 如 一 雷 射 光 束 會 先 照 射 在 一 半 波 片 ( h a l f - w a v e p l a t e ) 3 0 上 ， 同 時 使 該 半 波 片 3 0 以 該 光 束 A 的 光 軸 為 軸 心 旋 轉 2 2 . 5 度 ， 也 就 是 根 據 該 半 波 片 3 0 上 的 一 組 正 交 之 快 軸 ( f a s t a x i s ) 與 慢 軸 ( s l o w a x i s ) 為 對 應 座 標 ， 而 該 半 波 片 3 0 的 旋 轉 便 是 使 該 光 束 A 的 偏 振 態 與 該 快 軸 產 生 出 如 上 述 之 2 2 . 5 度 的 夾 角 ( 此 第 三 圖 ( a ) 係 僅 為 平 面 示 意 圖 ， 而 該 半 波 片 3 0 係 會 垂 直 於 圖 式 頁 面 旋 轉 ) ， 而 經 由 這 樣 的 設 計 與 該 半 波 片 3 0 本 身 的 特 性 ， 使 得 該 半 波 片 3 0 可 讓 該 光 束
A 中 的 P 偏 振 態 和 S 偏 振 態 之 光 束 通 過 。 接 著 我 們 將 相 關 的 光 學 元 件 ( 稜 鏡 、 資 料 平 面 、 光 偵 測 裝 置 、 反 射 鏡 或 分 光 器 等 ) 組 合 成 為 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 同 樣 的 當 該 系 統 要 進 行 資 料 記 錄 時 ， 利 用 一 分 光 器 ， 係 可 為 一 偏 振 光 束 分 光 器 ( P o l a r i z i n g B e a m S p l i t t e r ， 簡 稱 為 P B S ) 3 1 1 ， 可 將 該 光 束 A 分 成 為 一 第 一 光 束 a 1 和 一 第 二 光 束 a 2 ， 而 其 中 該 第 一 光 束 a 1 的 初 始 偏 振 態 為 P 偏 振 態 ， 而 該 第 二 光 束 a 2 的 初 始 偏 振 態 則 為 S 偏 振 態 ； 在 全 像 資 料 儲 存 技 術 的 定 義 中 其 P 偏 振 態 和 S 偏 振 態 係 為 偏 振 角 度 不 相 同 的 兩 種 偏 振 態 ， 並 且 兩 者 之 間 具 有 9 0 度 的 偏 振 角 度 差 ， 以 此 圖 所 示 之 頁 面 來 說 明 ， 若 該 第 一 光 束 a 1 的 P 偏 振 態 之 偏 振 方 向 為 垂 直 該 第 一 光 束 a 1 的 行 進 方 向 且 平 行 其 頁 面 ， 則 偏 振 角 度 差 9 0 度 的 該 第 二 光 束 a 2 的 S 偏 振 態 之 偏 振 方 向 則 為 垂 直 該 第 二 光 束 a 2 的 行 進 方 向 且 垂 直 於 其 頁 面 ( 圖 中 所 顯 示 之 記 號 便 代 表 了 該 第 一 光 束 a 1 和 該 第 二 光 束 a 2 各 自 的 偏 振 方 向 ) 。 其 中 該 第 二 光 束 a 2 可 藉 由 系 統 中 的 一 稜 鏡 3 2 ( 可 採 用 一 普 羅 式 稜 鏡 ( P o r r o P r i s m ) ) 和 另 外 一 個 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 3 1 2 而 能 產 生 反 射 ， 即 從 光 路 徑 p 3 2 1 至 光 路 徑 p 3 2 2 ， 和 從 光 路 徑 p 3 2 2 至 光 路 徑 p 3 2 3 ( 此 時 為 S 偏 振 態 ) ， 並 進 而 照 射 於 一 L C O S 片 3 3 上 ， 該 L C O S 片 3 3 同 時 是 一 種 資 料 平 面 ，
其 上 係 具 有 一 影 像 資 訊 ， 使 得 於 資 料 記 錄 時 可 以 提 供 該 第 二 光 束 a 2 進 行 照 射 後 ， 在 該 第 二 光 束 a 2 之 中 便 同 時 包 含 著 該 影 像 資 訊 ， 然 而 ， 該 L C O S 片 3 3 的 特 色 在 於 除 了 可 對 所 照 射 的 光 束 直 接 反 射 之 外 ， 還 會 對 其 作 9 0 度 的 偏 振 角 度 轉 換 ， 所 以 經 由 L C O S 片 3 3 反 射 之 後 在 光 路 徑 p 3 2 3 上 ， 該 第 二 光 束 a 2 便 會 從 原 先 反 射 前 的 S 偏 振 態 轉 換 成 反 射 後 的 P 偏 振 態 ， 但 此 時 由 於 該 第 二 光 束 a 2 內 部 已 包 含 有 記 錄 時 所 需 的 該 影 像 資 訊 ， 所 以 此 時 該 第 二 光 束 a 2 便 同 時 代 表 為 一 種 信 號 光 束 。 由 於 該 等 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 3 1 1 、 3 1 2 具 有 可 分 開 不 同 偏 振 態 的 光 束 之 特 性 ， 因 此 使 得 S 偏 振 態 之 光 束 照 射 於 其 上 時 會 產 生 反 射 ， 但 為 P 偏 振 態 之 光 束 照 射 於 其 上 時 則 會 造 成 穿 透 ， 所 以 ， 該 第 二 光 束 a 2 便 是 以 P 偏 振 態 穿 過 該 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 3 1 2 ， 而 從 光 路 徑 p 3 2 3 行 進 至 光 路 徑 p 3 2 4 ， 另 外 又 因 為 在 光 路 徑 p 3 2 4 和 光 路 徑 p 3 2 5 之 間 設 置 有 一 半 波 片 ( h a l f - w a v e p l a t e ) 3 4 ， 使 得 此 時 偏 振 為 P 偏 振 態 的 該 第 二 光 束 a 2 因 為 該 半 波 片 3 4 會 產 生 9 0 度 偏 振 角 度 轉 換 的 特 性 ， 而 會 從 P 偏 振 態 轉 換 成 S 偏 振 態 以 準 備 進 行 資 料 記 錄 。 另 外 ， 該 第 一 光 束 a 1 係 會 穿 透 過 該 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 3 1 2 而 從 光 路 徑 p 3 1 1 行 進 至 光 路 徑 p 3 1 2 ， 但 在 光 路 徑
p 3 1 2 的 終 端 處 係 設 置 有 一 四 分 之 一 波 片 ( q u a r t e r - w a v e p l a t e ) 3 5 並 於 其 一 側 面 上 覆 蓋 有 一 層 鋁 ( A l u m i n u m ) 之 反 射 面 3 9 ， 使 得 照 射 於 其 上 的 該 第 一 光 束 a 1 會 產 生 出 反 射 ， 又 由 於 反 射 過 程 會 兩 度 經 過 該 四 分 之 一 波 片 3 5 ， 所 以 產 生 的 效 果 便 如 同 穿 透 過 一 半 波 片 一 樣 ， 而 讓 該 第 一 光 束 a 1 便 會 從 原 先 進 行 照 射 時 的 P 偏 振 態 轉 換 成 反 射 後 的 S 偏 振 態 ， 所 以 此 時 偏 振 為 S 偏 振 態 的 該 第 一 光 束 a 1 已 無 法 穿 透 該 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 3 1 2 而 只 能 造 成 反 射 ， 該 第 一 光 束 a 1 便 從 光 路 徑 p 3 1 2 行 進 至 光 路 徑 p 3 1 3 以 準 備 進 行 資 料 記 錄 。 是 故 ， 此 實 施 例 之 資 料 記 錄 過 程 ， 便 是 利 用 了 稜 鏡 3 2 、 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 3 1 2 、 L C O S 片 3 3 、 半 波 片 3 4 以 及 四 分 之 一 波 片 3 5 等 光 學 元 件 所 組 成 的 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 而 可 將 該 第 一 光 束 a 1 和 該 第 二 光 束 a 2 轉 換 成 具 有 相 同 的 偏 振 態 ( 此 例 係 為 S 偏 振 態 ) 以 進 行 聚 焦 ， 且 該 第 二 光 束 a 2 因 為 具 有 該 影 像 資 訊 ， 所 以 代 表 著 一 信 號 光 束 ， 而 該 第 一 光 束 a 1 相 對 地 便 代 表 著 一 種 參 考 光 束 。 再 者 ， 資 料 的 記 錄 係 以 一 儲 存 媒 介 來 作 記 錄 ， 例 如 ： 全 像 光 碟 片 或 光 聚 合 物 ， 而 在 此 例 中 我 們 係 以 一 全 像 光 碟 片 3 8 來 作 代 表 ， 因 此 ， 可 再 透 過 一 透 鏡 模 組 3 6 將 具 有 相 同 偏 振 態 的 該 第 一 光 束 a 1 與 該 第 二 光 束 a 2 同 時 聚 焦 於 該 全 像 光 碟
片 3 8 的 一 焦 點 3 8 1 上 ， 此 部 份 係 和 先 前 技 術 相 同 ， 該 第 一 光 束 a 1 與 該 第 二 光 束 a 2 會 在 該 焦 點 3 8 1 上 產 生 干 涉 條 紋 ， 因 此 資 料 便 能 以 光 柵 的 形 式 儲 存 記 錄 於 該 焦 點 3 8 1 上 ， 然 而 於 此 實 施 例 中 ， 我 們 可 將 兩 光 束 轉 換 成 相 同 的 偏 振 態 來 作 聚 焦 ， 同 時 兩 光 束 聚 焦 時 的 光 軸 係 為 彼 此 互 相 平 行 但 不 互 相 重 疊 ， 因 而 可 以 有 效 地 改 善 先 前 技 術 中 所 提 到 的 串 音 ( C r o s s t a l k ) 之 干 擾 現 象 。 而 當 要 進 行 資 料 讀 取 的 過 程 時 ， 如 第 三 圖 ( b ) 所 示 ， 我 們 係 將 該 半 波 片 3 0 從 原 先 旋 轉 的 2 2 . 5 度 調 整 為 4 5 度 ( 即 調 整 上 述 之 該 光 束 A 的 偏 振 態 與 該 快 軸 的 夾 角 ， 此 第 三 圖 ( b ) 係 僅 為 平 面 示 意 圖 ， 而 該 半 波 片 3 0 係 會 垂 直 於 圖 式 頁 面 旋 轉 ) ， 而 依 該 半 波 片 3 0 的 特 性 ， 該 半 波 片 3 0 便 只 能 供 為 P 偏 振 態 的 該 第 一 光 束 a 1 通 過 ； 接 著 我 們 係 將 該 L C O S 片 3 3 置 換 成 一 光 偵 測 裝 置 ， 例 如 ： 可 為 C M O S 或 C C D 之 影 像 感 測 裝 置 ， 而 在 此 例 中 我 們 係 以 一 C M O S 影 像 感 測 裝 置 3 7 來 作 代 表 ， 而 該 第 一 光 束 a 1 便 經 由 上 述 的 光 學 元 件 組 合 模 組 單 獨 地 透 過 該 透 鏡 模 組 3 6 對 該 焦 點 3 8 1 進 行 聚 焦 ， 所 以 ， 此 時 可 以 讀 取 出 該 焦 點 3 8 1 上 之 記 錄 資 料 的 該 第 一 光 束 a 1 便 形 成 為 一 種 資 料 光 束 。 然 而 ， 在 此 實 施 例 中 由 於 我 們 在 該 全 像 光 碟 片 3 8 的 一
底 面 係 設 置 有 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 ( M i c r o a r r a y d e v i c e ) 3 8 2 ， 使 得 該 第 一 光 束 a 1 在 進 行 資 料 讀 取 之 聚 焦 時 ， 可 透 過 該 等 微 陣 列 錐 狀 構 造 3 8 2 與 該 透 鏡 模 組 3 6 而 能 夠 反 射 出 該 資 料 光 束 ， 也 就 是 能 從 光 路 徑 p 3 1 3 經 由 該 透 鏡 模 組 3 6 與 該 等 微 陣 列 錐 狀 構 造 3 8 2 之 反 射 而 行 進 至 光 路 徑 p 3 2 5 上 ， 並 且 此 時 該 第 一 光 束 a 1 為 S 偏 振 態 ， 所 以 因 為 該 半 波 片 3 4 的 緣 故 ， 該 第 一 光 束 a 1 就 會 從 光 路 徑 p 3 2 5 上 的 S 偏 振 態 轉 換 成 光 路 徑 p 3 2 4 上 的 P 偏 振 態 ， 並 可 因 此 穿 透 該 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 3 1 2 ， 因 此 第 一 光 束 a 1 就 會 經 由 光 路 徑 p 3 2 3 而 到 達 該 C M O S 影 像 感 測 裝 置 3 7 上 而 被 接 收 ， 進 而 能 得 知 資 料 記 錄 的 內 容 。 另 外 ， 此 實 施 例 係 藉 由 該 全 像 光 碟 片 3 8 底 面 的 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 3 8 2 而 能 達 到 光 路 徑 的 反 射 效 果 ， 而 我 們 亦 可 將 一 般 的 全 像 光 碟 片 搭 配 一 錐 狀 構 造 介 面 來 進 行 資 料 記 錄 ， 由 於 一 般 的 全 像 光 碟 片 其 底 面 未 具 有 本 發 明 特 徵 之 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 ， 所 以 所 搭 配 使 用 的 該 錐 狀 構 造 介 面 其 上 因 設 置 有 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 ， 且 該 錐 狀 構 造 介 面 可 緊 附 於 該 全 像 光 碟 片 的 底 面 ， 使 得 光 束 在 進 行 資 料 讀 取 之 聚 焦 時 同 樣 也 能 夠 達 到 光 路 徑 的 反 射 效 果 。 並 由 原 一 錐 狀 構 造 介 面 用 以 反 射 該 資 料 光 束 並 由 該 信 號 光 束 行 進 方 向 的 反 方 向 輸 入
光 學 元 件 組 合 模 組 中 。 我 們 亦 可 將 該 第 一 較 佳 實 施 例 中 的 光 學 元 件 組 合 模 組 進 行 更 換 而 製 作 出 另 外 一 種 光 學 元 件 組 合 模 組 。 請 參 閱 第 四 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 二 較 佳 實 施 例 中 的 一 全 像 光 學 存 取 系 統 4 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 需 注 意 的 是 第 四 圖 示 中 的 相 關 元 件 編 號 係 對 照 於 該 第 三 圖 之 元 件 編 號 ， 除 了 光 束 A 、 第 一 光 束 a 1 和 第 二 光 束 a 2 以 外 ， 其 餘 元 件 編 號 係 具 有 相 同 意 義 而 只 更 改 其 首 位 數 字 以 能 明 顯 分 辨 ( 後 續 之 實 施 例 亦 有 類 似 的 情 形 ) 。 因 此 ， 如 第 四 圖 ( a ) 所 示 ， 同 樣 的 於 資 料 記 錄 時 ， 一 光 源 所 產 生 出 的 一 光 束 A 會 先 照 射 在 一 半 波 片 4 0 上 ， 同 時 使 該 半 波 片 4 0 以 該 光 束 A 的 光 軸 為 軸 心 旋 轉 2 2 . 5 度 ， 使 得 該 半 波 片 4 0 可 讓 該 光 束 A 中 的 P 偏 振 態 之 第 一 光 束 a 1 和 S 偏 振 態 之 第 二 光 束 a 2 通 過 ； 接 著 在 此 例 中 我 們 分 別 換 上 了 兩 L C O S 片 4 3 、 4 5 ， 且 該 L C O S 片 4 5 為 具 有 影 像 資 訊 的 資 料 平 面 ， 而 該 L C O S 片 4 3 則 為 全 亮 無 任 何 影 像 資 訊 之 鏡 面 ， 是 故 ， 於 資 料 記 錄 時 ， 該 第 一 光 束 a 1 便 成 為 一 種 信 號 光 束 而 該 第 二 光 束 a 2 則 成 為 一 種 參 考 光 束 ， 經 由 圖 示 中 各 自 之 光 路 徑 並 以 相 同 之 S 偏 振 態 進 行 聚 焦 ， 而 在 一 全 像 光 碟 片 4 8 的 一 焦 點 4 8 1 上 形 成 出 干 涉 條 紋 的 資 料 ； 再 者 ， 於 資 料 讀 取
時 ， 如 第 四 圖 ( b ) 所 示 ， 我 們 係 將 該 半 波 片 4 0 從 原 先 旋 轉 的 2 2 . 5 度 調 整 為 0 度 ， 而 依 該 半 波 片 4 0 的 特 性 ， 該 半 波 片 4 0 便 只 能 供 為 S 偏 振 態 的 該 第 二 光 束 a 2 通 過 ； 接 著 我 們 係 將 該 L C O S 片 4 5 置 換 成 一 C M O S 影 像 感 測 裝 置 4 7 ， 所 以 資 料 讀 取 時 便 是 由 該 第 二 光 束 a 2 對 該 焦 點 4 8 1 進 行 聚 焦 ( 由 於 此 時 該 L C O S 片 4 3 為 全 亮 而 無 任 何 影 像 資 訊 之 鏡 面 ， 所 以 該 第 二 光 束 a 2 在 光 路 徑 p 4 2 3 上 對 其 進 行 照 射 時 ， 則 只 會 造 成 反 射 與 轉 態 而 不 會 有 加 入 任 何 影 像 資 訊 的 情 形 ) ， 因 此 ， 此 時 可 以 讀 取 出 該 焦 點 4 8 1 上 之 記 錄 資 料 的 該 第 二 光 束 a 2 便 為 一 種 資 料 光 束 ， 同 樣 的 於 該 全 像 光 碟 片 4 8 上 係 設 置 有 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 4 8 2 ， 因 而 可 讓 該 第 二 光 束 a 2 反 射 回 而 由 該 C M O S 影 像 感 測 裝 置 4 7 進 行 接 收 。 是 故 ， 藉 由 第 一 與 第 二 較 佳 實 施 例 之 描 述 可 知 ， 利 用 對 於 相 關 鏡 面 之 設 置 的 調 整 ， 我 們 可 以 選 擇 出 要 由 該 第 一 光 束 a 1 或 該 第 二 光 束 a 2 來 照 射 資 料 平 面 以 形 成 出 信 號 光 束 ， 以 及 可 選 擇 出 該 第 一 光 束 a 1 或 該 第 二 光 束 a 2 中 之 其 一 來 聚 焦 於 記 錄 著 資 料 的 焦 點 以 形 成 出 資 料 光 束 。 另 外 ， 第 四 圖 ( c ) 和 ( d ) 則 是 第 二 較 佳 實 施 例 的 另 一 種 記 錄 與 讀 取 之 變 化 示 意 圖 ， 其 差 別 只 在 於 我 們 將 該 L C O S 片 4 3 設 為 具 有 影 像 資 訊 的 資 料 平 面 ， 而 該 L C O S 片 4 5 則 為 無 任 何 影 像 資 訊 或 帶 有 另 一
特 殊 編 碼 影 像 資 訊 之 鏡 面 ( 光 束 照 射 於 其 上 只 會 造 成 反 射 與 轉 態 ) ， 所 以 ， 於 資 料 記 錄 時 ( 該 半 波 片 4 0 以 該 光 束 A 的 光 軸 為 軸 心 旋 轉 2 2 . 5 度 ) ， 該 第 一 光 束 a 1 便 成 為 一 種 參 考 光 束 而 該 第 二 光 束 a 2 則 成 為 一 種 信 號 光 束 ， 且 於 資 料 讀 取 時 ( 該 半 波 片 4 0 從 原 先 旋 轉 的 2 2 . 5 度 調 整 為 4 5 度 ) ， 便 是 由 該 第 一 光 束 a 1 形 成 出 資 料 光 束 ； 其 第 四 圖 ( c ) 和 ( d ) 之 裝 置 示 意 係 和 該 第 三 圖 ( a ) 和 ( b ) 之 裝 置 示 意 具 有 類 似 的 處 理 過 程 。 請 參 閱 第 五 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 三 較 佳 實 施 例 中 的 一 全 像 光 學 存 取 系 統 5 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 同 理 ， 此 實 施 例 我 們 亦 只 就 在 進 行 資 料 記 錄 與 讀 取 過 程 時 ， 其 光 束 如 何 藉 由 內 部 的 稜 鏡 或 分 光 器 等 所 結 合 成 的 光 學 元 件 模 組 來 改 變 行 進 路 徑 或 改 變 光 束 之 偏 振 態 作 實 施 例 說 明 。 由 此 圖 所 示 ， 一 光 束 A 會 先 照 射 在 一 半 波 片 5 0 上 ， 然 而 於 資 料 記 錄 時 ， 我 們 係 將 該 半 波 片 5 0 以 該 光 束 A 的 光 軸 為 軸 心 旋 轉 2 2 . 5 度 ( 此 第 五 圖 ( a ) 係 僅 為 平 面 示 意 圖 ， 而 該 半 波 片 5 0 係 會 垂 直 於 圖 式 頁 面 旋 轉 ) ， 而 經 由 這 樣 的 設 計 與 該 半 波 片 5 0 本 身 的 特 性 ， 使 得 該 半 波 片 5 0 可 讓 該 光 束 A 中 的 P 偏 振 態 和 S 偏 振 態 之 光 束 通 過 。 接 著 ， 再 經 由 一 分 光 器 ， 例 如 ： 一 渥 拉 斯 頓 分 光 器 ( W o l l a s t o n B e a m S p l i t t e r ) ， 簡 稱 為 渥 氏 分 光 器 5 1 ， 我 們 便 可
將 該 光 束 A 分 成 具 有 P 偏 振 態 的 一 第 一 光 束 a 1 和 具 有 S 偏 振 態 的 一 第 二 光 束 a 2 ， 這 是 因 為 該 渥 氏 分 光 器 5 1 之 特 性 係 為 可 將 不 同 偏 振 態 的 光 束 分 離 為 不 同 行 進 方 向 的 兩 條 光 束 ， 因 此 如 第 五 圖 ( a ) 所 示 ， 該 第 一 光 束 a 1 和 該 第 二 光 束 a 2 便 會 分 別 以 不 同 的 角 度 對 一 內 部 全 反 射 稜 鏡 （ T o t a l I n t e r n a l R e f l e c t i o n P r i s m ， 簡 稱 T I R P r i s m ） 5 2 進 行 照 射 ， 同 時 ， 該 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 之 特 性 係 為 ： 對 於 入 射 光 的 入 射 角 度 大 於 或 等 於 一 定 值 時 ， 便 可 將 此 入 射 光 作 全 反 射 ， 但 若 入 射 角 度 小 於 此 定 值 時 ， 便 會 讓 此 入 射 光 進 行 穿 透 。 如 第 五 圖 ( a ) 所 示 ， 對 該 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 而 言 ， 該 第 一 光 束 a 1 之 入 射 角 達 到 了 全 反 射 的 標 準 ， 因 而 可 照 射 於 一 數 位 微 型 反 射 鏡 器 ( D M D ) 5 3 上 ， 即 從 光 路 徑 P 5 1 1 行 進 至 光 路 徑 P 5 1 2 ， 且 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 3 上 具 有 影 像 資 訊 而 可 代 表 一 資 料 平 面 ， 所 以 此 時 該 第 一 光 束 a 1 便 成 為 一 種 信 號 光 束 ， 其 中 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 3 可 將 該 第 一 光 束 a 1 完 全 反 射 回 去 而 不 改 變 其 偏 振 態 ， 然 而 ， 如 此 圖 所 示 ， 此 時 該 第 一 光 束 a 1 的 入 射 角 已 有 了 改 變 而 無 法 在 該 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 上 作 全 反 射 ， 因 而 該 第 一 光 束 a 1 便 從 光 路 徑 p 5 1 3 行 進 至 光 路 徑 p 5 1 4 而 穿 透 該 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 ， 並 以 P 偏 振 態 準 備 進 行 資 料 記 錄 。
另 一 方 面 ， 該 第 二 光 束 a 2 對 該 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 而 言 ， 其 入 射 角 無 法 造 成 全 反 射 而 只 能 形 成 穿 透 ， 故 該 第 二 光 束 a 2 便 從 光 路 徑 p 5 2 1 行 進 至 光 路 徑 p 5 2 2 而 照 射 於 一 四 分 之 一 波 片 5 5 上 ， 同 時 如 此 圖 所 示 ， 該 四 分 之 一 波 片 5 5 的 一 側 更 設 置 有 另 一 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 4 ， 由 前 述 的 概 念 可 知 ， 該 第 二 光 束 a 2 可 利 用 該 四 分 之 一 波 片 5 5 所 具 有 的 可 改 變 偏 振 態 功 能 與 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 4 的 反 射 功 能 ， 使 得 該 第 二 光 束 a 2 會 兩 度 穿 透 該 四 分 之 一 波 片 5 5 ， 而 從 光 路 徑 p 5 2 2 反 射 至 光 路 徑 p 5 2 3 後 會 從 原 先 的 S 偏 振 態 轉 換 成 為 P 偏 振 態 ， 並 且 ， 此 時 的 該 第 二 光 束 a 2 對 該 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 而 言 ， 其 入 射 角 已 可 達 到 全 反 射 的 條 件 ， 因 此 ， 該 第 二 光 束 a 2 便 從 光 路 徑 p 5 2 3 行 進 至 光 路 徑 p 5 2 4 並 以 P 偏 振 態 準 備 進 行 資 料 記 錄 。 是 故 ， 此 實 施 例 便 是 藉 由 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 、 兩 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 3 、 5 4 以 及 四 分 之 一 波 片 5 5 等 光 學 元 件 所 組 成 的 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 而 可 將 該 第 一 光 束 a 1 和 該 第 二 光 束 a 2 轉 換 成 具 有 相 同 的 偏 振 態 ( 此 例 係 為 P 偏 振 態 ) 以 進 行 聚 焦 ， 且 該 第 一 光 束 a 1 因 為 加 入 了 該 影 像 資 訊 ， 所 以 便 代 表 著 一 信 號 光 束 ， 而 該 第 二 光 束 a 2 便 相 對 地 代 表 著 一 種 參 考 光 束 。 同 時 ， 此 實 施 例 之 資 料 記 錄 的 聚 焦 過 程 亦 和 上 述 的 幾
個 實 施 例 相 同 ， 在 此 便 不 多 加 說 明 。 而 當 要 進 行 資 料 讀 取 的 過 程 時 ， 如 第 五 圖 ( b ) 所 示 ， 我 們 係 將 該 半 波 片 5 0 從 原 先 旋 轉 的 2 2 . 5 度 調 整 為 0 度 ( 此 第 五 圖 ( b ) 係 僅 為 平 面 示 意 圖 ， 而 該 半 波 片 5 0 係 會 垂 直 於 圖 式 頁 面 旋 轉 ) ， 而 依 該 半 波 片 5 0 的 特 性 ， 該 半 波 片 5 0 便 只 能 供 為 S 偏 振 態 的 該 第 二 光 束 a 2 通 過 。 另 外 ， 我 們 係 將 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 3 置 換 成 一 光 偵 測 裝 置 ， 而 在 此 例 中 係 採 用 一 C M O S 影 像 感 測 裝 置 5 7 ； 因 此 ， 在 讀 取 時 ， 該 第 二 光 束 a 2 在 穿 透 該 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 以 照 射 於 該 四 分 之 一 波 片 5 5 與 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 4 後 ( 從 光 路 徑 p 5 2 2 至 光 路 徑 p 5 2 3 ) ， 原 本 的 S 偏 振 態 便 轉 換 成 為 P 偏 振 態 ， 再 經 由 該 內 部 全 反 射 稜 鏡 5 2 的 反 射 與 一 透 鏡 模 組 5 6 的 作 用 而 能 對 記 錄 著 資 料 的 一 焦 點 5 8 1 進 行 聚 焦 ， 並 可 加 以 反 射 而 形 成 出 一 種 資 料 光 束 ， 並 沿 著 光 路 徑 p 5 1 4 與 光 路 徑 p 5 1 3 而 讓 該 C M O S 影 像 感 測 裝 置 5 7 進 行 接 收 ， 進 而 能 得 知 資 料 記 錄 的 內 容 。 同 時 ， 此 實 施 例 之 資 料 讀 取 時 所 利 用 到 一 全 像 光 碟 片 5 8 之 底 面 的 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 5 8 2 ， 其 概 念 亦 和 上 述 的 幾 個 實 施 例 相 同 ， 在 此 便 不 多 加 說 明 。 另 外 ， 第 五 圖 ( c ) 和 ( d ) 則 是 第 三 較 佳 實 施 例 的 另 一 種 記 錄 與 讀 取 之 變 化 示 意 圖 ， 其 差 別 只 在 於 我 們 將 該 數 位 微 型 反
射 鏡 器 5 4 設 為 具 有 影 像 資 訊 的 資 料 平 面 ， 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 3 則 無 任 何 影 像 資 訊 ， 所 以 於 資 料 記 錄 時 ， 該 第 一 光 束 a 1 便 成 為 一 種 參 考 光 束 而 該 第 二 光 束 a 2 則 成 為 一 種 信 號 光 束 ； 且 於 資 料 讀 取 時 ， 將 該 半 波 片 5 0 從 原 先 旋 轉 的 2 2 . 5 度 調 整 為 4 5 度 ， 使 得 該 半 波 片 5 0 便 只 能 供 為 P 偏 振 態 的 該 第 一 光 束 a 1 通 過 ， 同 時 我 們 將 該 四 分 之 一 波 片 5 5 與 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 5 4 置 換 成 該 C M O S 影 像 感 測 裝 置 5 7 ， 該 第 一 光 束 a 1 便 能 經 由 第 五 圖 ( d ) 所 示 之 光 路 徑 而 能 對 記 錄 著 資 料 的 該 焦 點 5 8 1 進 行 聚 焦 以 形 成 為 資 料 光 束 ， 而 可 讓 該 C M O S 影 像 感 測 裝 置 5 7 進 行 接 收 ， 進 而 能 得 知 資 料 記 錄 的 內 容 。 我 們 亦 可 將 該 第 三 較 佳 實 施 例 中 的 相 關 鏡 面 作 調 整 或 更 換 而 製 作 出 另 外 一 種 光 學 元 件 的 組 合 模 組 。 請 參 閱 第 六 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 四 較 佳 實 施 例 中 的 一 全 像 光 學 存 取 系 統 6 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 於 資 料 記 錄 時 ， 第 六 圖 ( a ) 中 的 一 半 波 片 6 0 係 和 第 五 圖 ( a ) 中 的 該 半 波 片 5 0 一 樣 同 時 可 讓 P 偏 振 態 和 S 偏 振 態 之 光 束 通 過 ， 然 而 在 此 例 中 ， 我 們 係 以 一 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 6 1 來 將 一 光 束 A 分 成 為 一 第 一 光 束 a 1 和 一 第 二 光 束 a 2 ， 其 中 該 第 二 光 束 a 2 為 S 偏 振 態 並 可 直 接 以 此 偏 振 態 準 備 進 行 資 料 記 錄 ( 光 路 徑 p 6 2 1 ) ， 而 作 為 信 號 光 束 的 仍 為 該 第 一 光 束 a 1 ， 也 就 是 由 一
數 位 微 型 反 射 鏡 器 6 3 來 代 表 資 料 平 面 ， 且 其 中 該 第 一 光 束 a 1 利 用 一 內 部 全 反 射 稜 鏡 6 2 所 產 生 的 全 反 射 ( 光 路 徑 p 6 1 1 至 光 路 徑 p 6 1 2 ) 或 穿 透 ( 光 路 徑 p 6 1 3 至 光 路 徑 p 6 1 4 ) ， 其 原 因 和 上 述 第 三 較 佳 實 施 例 相 同 ， 故 不 多 加 說 明 ； 而 此 例 中 ， 在 光 路 徑 p 6 1 4 和 光 路 徑 p 6 1 5 之 間 更 設 置 有 一 半 波 片 6 4 ， 使 得 此 時 偏 振 為 P 偏 振 態 的 該 第 一 光 束 a 1 會 從 P 偏 振 態 轉 換 成 S 偏 振 態 以 準 備 進 行 資 料 記 錄 。 因 此 ， 此 第 四 較 佳 實 施 例 中 的 該 第 一 光 束 a 1 ( 信 號 光 束 ) 和 該 第 二 光 束 a 2 ( 參 考 光 束 ) 便 是 同 樣 以 S 偏 振 態 進 行 資 料 記 錄 。 而 於 資 料 讀 取 時 ， 我 們 將 原 本 代 表 資 料 平 面 的 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 6 3 置 換 成 一 C M O S 影 像 感 測 裝 置 6 7 ， 並 且 該 半 波 片 6 0 亦 和 第 三 較 佳 實 施 例 相 同 ， 係 只 能 供 為 S 偏 振 態 的 該 第 二 光 束 a 2 通 過 ， 故 該 第 二 光 束 a 2 便 形 成 為 一 種 資 料 光 束 。 同 樣 ， 此 實 施 例 係 和 前 幾 個 實 施 例 一 樣 ， 為 具 有 類 似 的 光 學 元 件 與 構 造 而 能 夠 完 成 類 似 的 記 錄 過 程 或 讀 取 過 程 ， 是 故 於 此 不 多 加 說 明 。 請 參 閱 第 七 圖 ( a ) 和 ( b ) ， 係 為 本 案 第 五 較 佳 實 施 例 中 的 一 全 像 光 學 存 取 系 統 7 0 0 分 別 進 行 資 料 記 錄 與 資 料 讀 取 之 示 意 圖 。 和 第 三 、 第 四 較 佳 實 施 例 相 比 ， 第 五 較 佳 實 施 例 的 特 徵 在 於 我 們 讓 一 半 波 片 7 0 無 論 是 在 資 料 記 錄 時 ( 第 七 圖 ( a ) )
或 資 料 讀 取 時 ( 第 七 圖 ( b ) ) ， 皆 只 能 輸 出 一 光 束 A 中 偏 振 為 S 偏 振 態 之 光 束 並 進 行 照 射 ， 並 且 還 設 置 了 一 分 光 器 ， 例 如 ： 一 雙 偏 振 光 束 分 光 器 ( P o l a r i z i n g D o u b l e B e a m S p l i t t e r ， 簡 稱 為 P D B S ) 7 1 ， 該 雙 偏 振 光 束 分 光 器 ( P D B S ) 7 1 之 特 性 ， 係 使 得 無 論 是 在 資 料 記 錄 或 資 料 讀 取 之 過 程 ， 該 光 束 A 中 的 S 偏 振 態 都 會 被 再 分 成 為 具 有 相 同 S 偏 振 態 的 一 第 一 光 束 a 1 和 一 第 二 光 束 a 2 。 於 資 料 記 錄 時 ， 利 用 一 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 7 2 、 一 四 分 之 一 波 片 7 5 和 一 數 位 微 型 反 射 鏡 器 7 3 的 組 合 ( 同 時 代 表 著 資 料 平 面 ) ， 以 及 一 半 波 片 7 4 所 組 成 的 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 而 能 讓 該 第 一 光 束 a 1 和 該 第 二 光 束 a 2 仍 然 可 以 保 持 著 相 同 的 S 偏 振 態 以 進 行 聚 焦 ， 其 中 由 於 該 第 一 光 束 a 1 在 光 路 徑 p 7 1 1 時 為 S 偏 振 態 ， 所 以 會 經 由 該 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 7 2 反 射 至 該 四 分 之 一 波 片 7 5 ， 並 經 過 轉 態 成 為 P 偏 振 態 後 再 穿 過 該 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 7 2 ( 從 光 路 徑 p 7 1 2 至 光 路 徑 p 7 1 3 ) ， 以 及 藉 由 該 半 波 片 7 4 的 作 用 ， 讓 該 第 一 光 束 a 1 再 轉 回 成 為 S 偏 振 態 ； 此 時 ， 該 半 波 片 7 4 的 快 軸 係 和 光 偏 振 方 向 保 持 為 4 5 度 ， 因 此 ， 該 半 波 片 7 4 才 可 發 揮 改 變 該 第 一 光 束 a 1 之 偏 振 態 的 功 能 。 是 故 ， 該 第 一 光 束 a 1 便 為 一 種 信 號 光 束 而 該 第 二 光 束 a 2 則 為 一 種 參 考 光 束 。
但 於 資 料 讀 取 時 ， 我 們 將 該 四 分 之 一 波 片 7 5 和 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 7 3 的 組 合 加 以 移 除 ， 並 在 系 統 的 另 外 一 側 設 置 一 C M O S 影 像 感 測 裝 置 7 7 。 由 於 ， 該 四 分 之 一 波 片 7 5 和 該 數 位 微 型 反 射 鏡 器 7 3 的 組 合 已 被 移 除 ， 所 以 該 第 一 光 束 a 1 便 無 法 被 有 效 地 接 收 ， 但 該 第 二 光 束 a 2 則 可 利 用 上 述 各 實 施 例 之 特 性 來 進 行 資 料 讀 取 ， 因 而 便 形 成 為 一 種 資 料 光 束 ， 然 而 ， 在 從 光 路 徑 p 7 1 4 行 進 至 光 路 徑 p 7 1 3 時 ， 我 們 係 將 該 半 波 片 7 4 從 原 本 的 4 5 度 旋 轉 調 整 成 0 度 ( 即 該 半 波 片 7 4 上 的 快 軸 和 入 射 光 偏 振 方 向 之 夾 角 ) ， 而 在 此 一 設 計 之 下 ， 該 半 波 片 7 4 便 無 法 發 揮 改 變 偏 振 態 的 功 能 ， 使 得 該 第 二 光 束 a 2 便 能 依 舊 維 持 S 偏 振 態 ， 並 利 用 該 偏 振 光 束 分 光 器 ( P B S ) 7 2 的 反 射 而 行 進 至 光 路 徑 p 7 2 2 上 ， 並 進 而 由 該 C M O S 影 像 感 測 裝 置 7 7 進 行 接 收 。 綜 上 所 述 ， 藉 由 本 發 明 的 這 五 個 實 施 例 之 說 明 可 知 ， 我 們 係 能 利 用 相 關 的 稜 鏡 、 分 光 器 、 反 射 鏡 或 光 偵 測 裝 置 等 所 構 成 的 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 而 可 以 有 效 地 將 全 像 光 學 技 術 中 於 資 料 記 錄 過 程 所 需 的 兩 道 光 束 彼 此 間 所 可 能 發 生 的 串 音 ( C r o s s t a l k ) 之 干 擾 現 象 加 以 改 善 ， 並 且 在 各 實 施 例 的 圖 式 也 可 以 很 清 楚 地 看 到 具 有 影 像 資 訊 的 信 號 光 束 與 另 一 參 考 光 束 兩 者 之 間 在 進 行 聚 焦 時 ， 其 各 自 的 光 軸 係 為 互 相 平 行 的 但 不
會 互 相 重 疊 ， 而 且 經 由 各 實 施 例 中 的 相 關 光 學 元 件 的 運 作 ， 兩 光 束 在 聚 焦 時 的 偏 振 態 係 為 相 同 的 ， 也 就 是 同 為 P 偏 振 態 或 同 為 S 偏 振 態 ， 因 此 ， 可 讓 兩 光 束 的 聚 焦 光 軸 不 重 疊 而 其 偏 振 態 又 能 相 同 ， 如 此 便 能 降 低 擾 動 發 生 的 程 度 而 有 效 地 改 善 資 料 記 錄 時 的 正 確 性 ； 另 外 ， 本 發 明 係 提 供 了 五 種 主 要 的 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 對 於 目 前 全 像 光 學 技 術 之 存 取 系 統 裝 置 較 為 龐 大 而 複 雜 的 問 題 ， 提 供 了 小 型 化 而 模 組 化 的 生 產 可 能 ， 因 此 ， 本 發 明 係 能 同 時 兼 顧 此 兩 點 之 優 勢 ， 對 於 全 像 光 學 技 術 未 來 於 產 業 上 或 技 術 上 的 發 展 均 有 很 大 的 貢 獻 ， 所 以 ， 我 們 成 功 地 改 善 了 先 前 技 術 中 所 提 及 之 問 題 而 達 到 了 本 案 發 展 之 目 的 。 本 發 明 得 由 熟 習 此 技 藝 之 人 士 任 施 匠 思 而 為 諸 般 修 飾 ， 然 皆 不 脫 如 附 申 請 專 利 範 圍 所 欲 保 護 者 。
申 請 專 利 範 圍 1 . 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 出 一 第 一 光 束 ； 一 分 光 器 ， 可 將 該 第 一 光 束 分 成 為 一 第 二 光 束 和 一 第 三 光 束 ， 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 具 有 不 同 的 偏 振 態 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 轉 換 成 具 有 相 同 的 一 第 一 偏 振 態 且 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 的 光 軸 為 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 且 於 讀 取 時 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 可 輸 出 該 第 三 光 束 ； 一 透 鏡 模 組 ， 可 於 記 錄 時 聚 焦 該 第 二 光 束 與 該 第 三 光 束 於 一 焦 點 ， 且 於 讀 取 時 聚 焦 該 第 三 光 束 於 該 焦 點 ； 一 儲 存 媒 介 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 焦 點 形 成 於 該 儲 存 媒 介 中 ， 且 於 讀 取 時 ， 可 將 該 第 三 光 束 轉 換 成 為 一 資 料 光 束 ； 以 及 一 錐 狀 構 造 介 面 ， 用 以 反 射 該 資 料 光 束 並 由 該 第 二 光 束 行 進 方 向 的 反 方 向 輸 入 該 光 學 元 件 組 合 模 組 。 2 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 儲 存 媒 介 與 該 錐 狀 構 造 介 面 係 結 合 為 一 全 像 光 碟 片 。
3 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 錐 狀 構 造 介 面 係 由 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 組 合 而 成 。 4 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 第 一 偏 振 態 可 為 一 P 偏 振 態 或 者 一 S 偏 振 態 ， 且 該 P 偏 振 態 與 該 S 偏 振 態 之 間 係 具 有 9 0 度 的 偏 振 角 度 差 。 5 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 資 料 平 面 ， 而 在 該 資 料 平 面 上 係 具 有 一 影 像 資 訊 ， 於 記 錄 時 ， 可 使 得 該 第 二 光 束 包 含 該 影 像 資 訊 。 6 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 光 偵 測 裝 置 ， 用 以 接 收 該 資 料 光 束 。 7 . 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 出 一 第 一 光 束 ， 該 第 一 光 束 可 區 分 為 一 第 二 光 束 和 一 第 三 光 束 ， 且 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 具 有 不 同 的 偏 振 態 ； 一 半 波 片 ， 於 記 錄 時 ， 該 半 波 片 可 被 轉 動 一 第 一 角 度 值 後 可 同 時 通 過 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 ， 而 於 讀 取 時 ， 該 半
波 片 可 被 轉 動 一 第 二 角 度 值 後 僅 可 通 過 該 第 三 光 束 ； 一 分 光 器 ， 於 記 錄 時 ， 可 分 離 該 第 二 光 束 和 該 第 三 ， 而 於 讀 取 時 ， 則 僅 輸 出 該 第 三 光 束 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 轉 換 成 具 有 相 同 的 一 第 一 偏 振 態 且 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 的 光 軸 為 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 且 於 讀 取 時 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 可 輸 出 該 第 三 光 束 ； 一 透 鏡 模 組 ， 可 於 記 錄 時 聚 焦 該 第 二 光 束 與 該 第 三 光 束 於 一 焦 點 ， 且 於 讀 取 時 聚 焦 該 第 三 光 束 於 該 焦 點 ； 一 儲 存 媒 介 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 焦 點 形 成 於 該 儲 存 媒 介 中 ， 且 於 讀 取 時 ， 可 將 該 第 三 光 束 轉 換 成 為 一 資 料 光 束 ； 以 及 一 錐 狀 構 造 介 面 ， 用 以 反 射 該 資 料 光 束 並 由 該 第 二 光 束 行 進 方 向 的 反 方 向 輸 入 該 光 學 元 件 組 合 模 組 。 8 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 7 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 儲 存 媒 介 與 該 錐 狀 構 造 介 面 係 結 合 為 一 全 像 光 碟 片 。 9 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 7 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 錐 狀 構 造 介 面 係 由 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 組 合 而 成 。
1 0 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 7 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 第 一 偏 振 態 可 為 一 P 偏 振 態 或 者 一 S 偏 振 態 ， 且 該 P 偏 振 態 與 該 S 偏 振 態 之 間 係 具 有 9 0 度 的 偏 振 角 度 差 。 1 1 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 7 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 資 料 平 面 ， 而 在 該 資 料 平 面 上 係 具 有 一 影 像 資 訊 ， 於 記 錄 時 ， 可 使 得 該 第 二 光 束 包 含 該 影 像 資 訊 。 1 2 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 7 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 光 偵 測 裝 置 ， 用 以 接 收 該 資 料 光 束 。 1 3 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 7 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 第 一 角 度 值 ， 係 以 該 第 一 光 束 之 光 軸 為 軸 心 旋 轉 2 2 . 5 度 ， 且 該 第 二 角 度 值 ， 係 以 該 第 一 光 束 之 光 軸 為 軸 心 旋 轉 0 或 4 5 度 。 1 4 . 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 出 一 第 一 光 束 ； 一 半 波 片 ， 可 選 擇 出 該 第 一 光 束 中 的 一 第 一 偏 振 態 ； 一 分 光 器 ， 可 將 該 第 一 偏 振 態 的 該 第 一 光 束 分 成 為 一 第
二 光 束 和 一 第 三 光 束 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 於 記 錄 時 ， 可 使 得 該 第 二 光 束 和 該 第 三 光 束 成 為 光 軸 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 且 於 讀 取 時 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 可 輸 出 該 第 三 光 束 ； 一 透 鏡 模 組 ， 可 於 記 錄 時 聚 焦 該 第 二 光 束 與 該 第 三 光 束 於 一 焦 點 ， 且 於 讀 取 時 聚 焦 該 第 三 光 束 於 該 焦 點 ； 一 儲 存 媒 介 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 焦 點 形 成 於 該 儲 存 媒 介 中 ， 且 於 讀 取 時 ， 可 將 該 第 三 光 束 轉 換 成 為 一 資 料 光 束 ； 以 及 一 錐 狀 構 造 介 面 ， 用 以 反 射 該 資 料 光 束 並 由 該 第 二 光 束 行 進 方 向 的 反 方 向 輸 入 該 光 學 元 件 組 合 模 組 。 1 5 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 4 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 儲 存 媒 介 與 該 錐 狀 構 造 介 面 係 結 合 為 一 全 像 光 碟 片 。 1 6 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 4 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 錐 狀 構 造 介 面 係 由 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 組 合 而 成 。 1 7 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 4 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 第 一 偏 振 態 可 為 一 P 偏 振 態 或 者 一 S 偏 振 態 ， 且 該 P 偏 振 態 與 該 S 偏 振 態 之 間 係 具 有 9 0 度 的 偏 振 角 度 差 。
1 8 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 4 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 資 料 平 面 ， 而 在 該 資 料 平 面 上 係 具 有 一 影 像 資 訊 ， 於 記 錄 時 ， 可 使 得 該 第 二 光 束 包 含 該 影 像 資 訊 。 1 9 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 1 4 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 光 偵 測 裝 置 ， 用 以 接 收 該 資 料 光 束 。 2 0 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 一 光 束 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 可 接 收 該 光 束 並 產 生 一 信 號 光 束 與 一 參 考 光 束 ， 其 中 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 各 別 的 光 軸 係 為 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 並 且 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 具 有 相 同 的 一 第 一 偏 振 態 ； 一 透 鏡 模 組 ， 可 同 時 聚 焦 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 於 一 焦 點 ； 以 及 一 儲 存 媒 介 ， 可 記 錄 該 焦 點 ； 其 中 ， 該 光 學 元 件 組 合 模 組 中 至 少 包 括 一 資 料 平 面 用 以 呈 現 一 影 像 資 訊 使 得 該 信 號 光 束 包 含 有 該 影 像 資 訊 。
2 1 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 2 0 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 第 一 偏 振 態 可 為 一 P 偏 振 態 或 者 一 S 偏 振 態 ， 且 該 P 偏 振 態 與 該 S 偏 振 態 之 間 係 具 有 9 0 度 的 偏 振 角 度 差 。 2 2 . 一 種 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 該 系 統 包 含 有 ： 一 光 源 ， 可 產 生 一 光 束 ； 一 光 學 元 件 組 合 模 組 ， 於 記 錄 時 可 接 收 該 光 束 並 轉 換 成 為 一 信 號 光 束 與 一 參 考 光 束 ， 且 於 讀 取 時 可 接 收 該 光 束 並 轉 換 成 為 該 參 考 光 束 ， 其 中 ， 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 各 別 的 光 軸 係 為 互 相 平 行 且 不 互 相 重 疊 ， 並 且 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 具 有 相 同 的 一 第 一 偏 振 態 ； 一 透 鏡 模 組 ， 於 記 錄 時 可 聚 焦 該 信 號 光 束 與 該 參 考 光 束 於 一 焦 點 ， 且 於 讀 取 時 可 聚 焦 該 參 考 光 束 於 該 焦 點 ； 一 儲 存 媒 介 ， 於 記 錄 時 ， 可 將 該 焦 點 形 成 於 該 儲 存 媒 介 中 ， 且 於 讀 取 時 ， 可 將 該 參 考 光 束 轉 換 成 為 一 資 料 光 束 ； 以 及 一 錐 狀 構 造 介 面 ， 用 以 反 射 該 資 料 光 束 並 由 該 信 號 光 束 行 進 方 向 的 反 方 向 輸 入 該 光 學 元 件 組 合 模 組 。
2 3 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 2 2 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 儲 存 媒 介 與 該 錐 狀 構 造 介 面 係 結 合 為 一 全 像 光 碟 片 。 2 4 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 2 2 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 錐 狀 構 造 介 面 係 由 複 數 個 微 陣 列 錐 狀 構 造 組 合 而 成 。 2 5 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 2 2 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 第 一 偏 振 態 可 為 一 P 偏 振 態 或 者 一 S 偏 振 態 ， 且 該 P 偏 振 態 與 該 S 偏 振 態 之 間 係 具 有 9 0 度 的 偏 振 角 度 差 。 2 6 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 2 2 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 資 料 平 面 ， 而 在 該 資 料 平 面 上 係 具 有 一 影 像 資 訊 ， 於 記 錄 時 ， 可 使 得 該 信 號 光 束 包 含 該 影 像 資 訊 。 2 7 . 如 申 請 專 利 範 圍 第 2 2 項 所 述 之 全 像 光 學 存 取 系 統 ， 其 中 該 光 學 元 件 組 合 模 組 更 包 含 有 一 光 偵 測 裝 置 ， 用 以 接 收 該 資 料 光 束 。
