201142840 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種光學拾取裝置之物鏡光學系統，能可 相容地執行各相異於彼此之光學資訊記錄媒體之資訊記錄 及/或再生：光學拾取裝置；光學資訊記錄媒體之驅動裝 置；以及聚焦透鏡。 【先前技術】 近年來，使用爲用以再生光碟上所記錄之資訊或記錄 資訊於光碟裝置上之光源的更短波長雷射光源的趨勢已有 所進展，且已開始實施具有波長400至420奈米（nm)之 諸如紫色半導體雷射及藍色SHG雷射，其藉使用二次諧波 轉換紅外線半導體雷射波長的雷射光源；若利用該等紫色 半導體雷射，當使用具有相同於DVD (數位多功能碟片） 中之數値孔徑（NA )的物鏡時，可記錄15至20GB之資訊 於具有直徑12公分（cm)之光碟上，以及當物鏡之NA增 強至0.85時，可記錄23至25GB之資訊。在本說明書中，使 用紫色雷射光源之光碟及磁光碟在下文中將統稱爲”高密 度碟片〃：在使用具有NA 0.85之物鏡的若干高密度光碟 之例子中，當使用具有相同於DVD (多功能碟片）中之數 値孔徑（NA )時，保護層設計比DVD中之保護層（在 DVD中用於0.6毫米（mm)之0.1毫米）更薄以降低歪斜所 造成之形像差（comatic aberration)的量。 (專利文獻1 )日本專利公告TOKKAIHEI第1 0- 1 23 4 1 0 201142840 號，（專利文獻2 )日本專利公告TOKKAI第200 1 -236680 號。 首先，例如第一問題，在例如筆記型電腦之使用例中 ，存在有降低能執行高密度光碟之資訊記錄及/或再生的 光學拾取裝置之大小的需求：在此例中，較佳地，使用具 有小的直徑之物鏡用以降低光學拾取裝置之大小；另一方 面，符合於高密度記錄及/或再生之高ΝΑ的物鏡揭示於 專利文獻1之中，且此物鏡具有兩個組合之透鏡，各具有 正的傍軸光焦度。因此，穿過光碟面上之光學表面的光線 的高度點呈較低，故傾向於小的高ΝΑ物鏡之工作距離原 始地呈現較小，此並不適用於具有小直徑之物鏡。 接著，將說明第二問題：大致地，執行適用於高密度 光碟之資訊記錄及/或再生之能力並不足以當作光碟播放 機及/或記錄器產品之價値；目前，當考慮到其上記錄不 同形式之資訊的DVD或CD (小型碟片）在市場上的事實 時，僅只執行高密度光碟的資訊記錄及/或再生之能力係 不夠的，而對等地執行亦適用於由使用者所擁有之DVD及 CD之資訊記錄及/或再生的能力將增加例如高密度光碟 之光碟播放器及/或記錄器的商業價値；由於此種類之背 景，安裝在用於高密度光碟之光碟播放器及/或記錄器上 的光學拾取裝置需具有適當地執資訊記錄及/或再生之能 力而保持可相容性於任一高密度光碟及DVD，且進一步地 CD。 例如適用地執行資訊記錄及/或再生而保持可相容性 -6- 201142840 於任一高密度光碟及DVD，且進一步地CD，考慮有一種 選擇性地依據資訊記錄及/或再生之光碟的記錄密度而切 換高密度光碟之光學系統以及DVD及CD之光學系統；然 而，此一方法並不適用於降低大小且會造成成本增加，因 爲需要複數個光學系統。 相對於此，若使用其中用於高密度光碟之發光部，用 於DVD之發光部以及進一步地用於CD之發光部集合成一 體的光源時，可共通地使用光會聚光學系統而產生降低光 學拾取裝置之大小及成本降低之優點；然而，當使用其中 複數個光源固體地成一體之光源時，至少一發光點會偏移 自光會聚光學系統的光軸，且會產生影像高度。因此，爲 解決該影像高度，提出有採用稜鏡及繞射元件之種種方法 ，例如針對配置各具有不同波長之兩發光部的光源單元， 存在有一種方法，其中在一側上之發光部的光軸當作參考 軸，而另一側上之發光部則與該參考軸對齊；然而，當各 具有不同波長之光通量從共同的光源單元發出至存在於光 學路徑中之耦合透鏡（包含準直透鏡）時，則存在有焦距 會依據波長變動以及進入物鏡光學元件之光通量的放大率 會依據波長變動的問題；當各具有不同波長之光通量從共 同發光單元發出至光束整形單元時，則存在有造成散光之 問題；在此例子中，耦合透鏡，光束整形元件或光源單元 本身將在用於調整的光軸方向中移動，然而，此將造成產 生自所配置之驅動機制的成本增加以及用於安裝之空間增 加（傾向於呈現更大）的問題；取代此種類之驅動系統， 201142840 考慮藉由具有諸如繞射表面之波長選擇性的光學功能性表 面來對付該問題，但此將造成光量傾斜的問題，因爲難以 保持繞射效率高（專利文獻2 ) ^ 進一步地，將說明第三問題；用於製造一由具有0.8 5 之影像側上之數値孔徑NV的單一透鏡所構成的物鏡供執 行高密度資訊之記錄及/或再生需特別注意的事物之一在 於，光學表面間之光軸方向中的移位誤差（下文中稱爲表 面移位誤差）將使形像差之發生變大，此係由光源側上物 鏡光學表面上之有效直徑內的最外區域非球面表面之傾角 (由光軸與非球面表面上之法線所形成之角度）所造成， 當數値孔徑N A變高時，該傾角將呈現更大；進一步地， 在具有高NA之物鏡的設計中，除上述表面移位誤差之外 ，需充分地考慮作業距離的問題；在此例中，當使用折射 率更大時，非球面表面之傾角將傾向於呈緩和’然而’若 使折射率過度地變大時，則透鏡會變成朝向光源側凸起之 彎月面形式，因此，在光碟側之光學表面上’有效直徑中 之周邊區域會比表面上之頂點更朝向光碟側突出’而導致 作業距離縮短的問題；若使折射率更進一步變大時’則透 鏡將以灣月面形式呈現’雖然使非球面表面之傾角更緩和 ，但會損失降低該表面移位誤差所造成之形像差的效應。 因此，當設計有高N A之物鏡時’必須控制表面移位誤差 所造成之形像差的發生’且必須藉選擇具有避免透鏡彎月 形式之範圍內之最佳折射率的材料而充分地確保作業距離 ;用於最佳折射率之條件依據諸如光軸上透鏡厚度及放大 201142840 率之設計條件而變化；然而，並無揭示有符合該等設計條 件之最佳折射率之條件的實例。 【發明內容】 本發明之第一目的在於提供—種光學拾取裝置，其可 利用高NA來執行高密度資訊之資訊記錄及/或再生，且 仍可使大小變小；一種光學資訊記錄媒體之驅動裝置，一 種使用於上述之物鏡；以及一種聚焦透鏡。本發明之第二 目的在於提供一種光學拾取裝置，能藉使用一具有成一體 之複數個發光部於其中的光源單元及一光學路徑複合元件 而適當地執行資訊之記錄及/或再生。本發明之第三目的 在於提供一種用於於光學拾取裝置之物鏡，該物鏡係依據 其中用於特定放大率及作業距離之最佳折射率的範圍可獨 特決定之透鏡設計而取得；一種光學拾取裝置；以及一種 光學資訊記錄媒體之驅動裝置。 上述該等目的將藉下述實施例予以達成。 光學拾取裝置之物鏡系統包含依序地安排自一物體側 之第一透鏡群，具有負的傍軸光焦度P, ( mm·1 );以及第 二透鏡群，具有正的傍軸光焦度？2( mm·1 )，用以會聚一 發射自該第一透鏡群之光通量於一光學資訊記錄媒體之一 資訊記錄表面上。 一種光學拾取系統’使用一具有波長λ 1之光源以執 行具有保護層厚度11的第一光學資訊記錄媒體之資訊再生 及/或記錄。一具有波長λ2( λ 1< λ2)之光源以執行 -9 - 201142840 具有保護層厚度t2(tl^t2)的第二光學資訊記錄媒體之 資訊再生及/或記錄，以及一具有波長λ3( λ2< Λ3) 之光源以執行具有保護層厚度t3 ( t2 S t3 )的第三光學資 訊記錄媒體之資訊再生及/或記錄，其中配置有一光源部 ，其中發射具有波長λΐ之光通量的第一發光部，發射具 有波長λ 2之光通量的第二發光部，以及發射具有波長λ3 之光通量的第三發光部係安排相互地靠近且固體地成爲一 體；一耦合透鏡，轉換使得發射自該光源部之光通量的發 射角度可變小；一物鏡光學元件，共通地使用以會聚出射 自該耦合透鏡之光通量於該第一至第二光學資訊記錄媒體 之任一之上；以及一光學路徑複合元件，其係安排於該光 源部與該耦合透鏡之間，且使發射自該第一至第三發光部 之光源中之至少兩光源的光通量對齊。 【實施方式】 用以達成上述該等目的之實施例包括下列結構（1 ) 至（49 )。 結構（1 ): 一種光學拾取裝置之物鏡系統，該物鏡 系統包含：第一透鏡群，具有負的傍軸光焦度P! ( mm·1 ) ，依序地安排自物體側：以及第二透鏡群，具有正的傍軸 光焦度P2 ( mm·1 )，用以會聚一發射自該第一透鏡群之光 通量於一光學資訊記錄媒體之一資訊記錄表面上。 結構（2):描述於結構（1)中之光學拾取裝置之物 鏡系統，其中該第一透鏡群之負的傍軸光焦度P, ( mm·1 ) -10- 201142840 及第二透鏡群之正的傍軸光 0.02 < I P, / P2 I < 當光焦度分佈I p!/ P2 I 可確保足夠的作業距離，即值 於該表式（1)之上限時，可 靈敏度，而可易於製造，因焉 對値並不會呈現太大，且進一 成小型以及物鏡可在重量上® 有效直徑並不會呈現太大；名 或爲兩個或更多個透鏡群結精 述功能性之功效漸增地顯現： 0.03 < I P,/ P2 I < 結構（3 ):根據結構（ 統，其中高密度記錄可執行， 徑爲0.8或更大，且可確保足 的NA，但滿足表式（1 )。 結構（4 ):根據結構（ 裝置之物鏡系統，其中該光_ 的，因爲下式（2)可藉進入 D ( m m )所滿足；足夠的作鲜 (1 )，即使當物鏡系統之直 量之直徑D並未小於下限時， 當該光通量之直徑D小於表汚 I度PzCmnT1)滿足下一表式 0.3 0 ( 1 ) 丨大於表式（1 )之下限時’ ί當直徑製作小之時’而當小 降低各透鏡群之製造誤差的 ;各透鏡群之傍軸光焦度的絕 -步地，該光學拾取裝置可製 ;成更輕，因爲第二透鏡群之 r透鏡群可爲單一透鏡群結構 ί，較佳的是滿足下式而使上 0.20 ( Γ ) 2 )之光學拾取裝置之物鏡系 因爲使影像側之上的數値孔 夠的作業距離，因爲儘管高 2 )或結構（3 )之光學拾取 ^拾取裝置可在大小上製成小 該物鏡系統之光通量的直徑 I距離可確保，因爲滿足表示 徑小；進一步地，當該光通 可確保足夠的作業距離，且 $ (2)之上限時，該光學拾 -11 - 201142840 取裝置可在大小上製成小的。 0.7 < D < 3.0 (2) 結構（5 ):根據結構（2 )至（4 )之任一結構的光 學拾取裝置之物鏡系統，其中該第二透鏡群爲單一透鏡’ 其提供可特別容易地確保作業距離之優點，該第二透鏡群 可爲玻璃透鏡或塑膠透鏡，進一步地可爲其中塑膠非球面 表面層形成於玻璃透鏡之光學表面上的混合透鏡。 結構（6):根據結構（5)之光學拾取裝置之物鏡系 統，其中該第一透鏡群爲單一透鏡之結構。 結構（7 ):根據結構（6 )之光學拾取裝置之物鏡系 統，其中該第一透鏡群之物體側上的表面爲凸面表面。 結構（8 ):根據結構（7 )之光學拾取裝置之物鏡系 統，其中該第一透鏡群係一平凹透鏡，且其一偏平表面側 具有一相位結構。 結構（9 ):根據結構（5 )之光學拾取裝置之物鏡系 統，其中該物鏡系統之焦距f( mm)及該第二透鏡群之同 軸長度d2( mm)滿足下一表式（3):當第二透鏡群爲單 一透鏡群之結構時，由第一透鏡群之側的光學表面上之法 線與光軸所形成之角度（非球面表面之傾角）可在當d2/ f並未小於該表式（3 )之下限時變小，且進一步地，第二 透鏡群之邊緣厚度可確保易於製造該第二透鏡群；另一方 面，當d2/ f並未超過表式（3)之上限時，可充分確保作 業距離。 0.7 ^ d2/ f ^ 1 .4 -12- 201142840 結構（1 〇 ):根據結構（5 )或結構（9 )之光學拾取 裝置之物鏡系統，其中用於d線之該第二透鏡群之折射率 Nd2滿足下一表式（4):當第二透鏡群爲單一群之結構時 ，由第一透鏡群之側的光學表面上之法線與光軸所形成之 角度（非球面表面之傾角）可在當用於d線之折射率Nd2/ f並未小於該表式（4 )之下限時變小，且進一步地，可確 保邊緣厚度易於製造；有關光碟側上之光學表面有效直徑 內之周邊上的非球面表面之形式，當用於d線之折射率Nd2 /f並未高於表式（4)之上限時，從該表面之頂點朝向光 碟側之突出量可控制爲小，所以可充分地確保有效的作業 距離。 1.60^ Nd2 ^ 1.85 ( 4 ) 結構（Π ):根據結構（10 )之光學拾取裝置之物鏡 系統，其中該第二透鏡群係玻璃透鏡；在第二透鏡群爲玻 璃透鏡之條件下，可使用具有更高折射率之材料，具有單 一波長之光線的可靠性會高，且因溫度改變而造成的球面 像差可予以控制。 結構（1 2 ):根據結構（5 )至（1 1 )的任一結構之 光學拾取裝置之物鏡系統，其中該第二透鏡群之焦距 mm)及用於d線之該第二透鏡群的阿貝數v d2滿足下一表 式（5):當第二透鏡群的阿貝數vd2滿足下一表式（5) 時，則該物鏡可適用爲採用紫外線雷射光源之高密度光碟 的物鏡系統。 f2/ v d2 ^ 0.05 -13- 201142840 結構（1 3 ):根據結構（1 2 )之光學拾取裝置之物鏡 系統，其中用於d線之該第一透鏡群的阿貝數v d,及用於d 線之該第二透鏡群的阿貝數滿足下一表式（6):除 了表式（5)之條件外，當使具有負的傍軸光焦度之第一 透鏡群的阿貝數v dr滿足下一表式（6)之時，可校正第 二透鏡群之色差，因此，該物鏡可適用爲採用紫外線雷射 光源之高密度光碟的物鏡系統。 V dl < y d2 (6) 結構（14 ):根據結構（2 )至（1 3 )的任一項之光 學拾取裝置之物鏡系統，其中該物鏡系統之放大率實質地 爲零；若物鏡系統之放大率實質地爲零時（進入第一透鏡 群之光通量爲平行光通量），則可獲得優異的跟蹤特徵且 可簡化光學拾取裝置之結構；該 >物鏡系統之放大率實質 地爲零〃的表示意指爲m代表放大率時，滿足—〇.〇2Sm S 0.02 。 結構（15):根據結構（14)之光學拾取裝置之物鏡 系統，其中球面像差校正最佳化之該第二透鏡群的放大率 m2滿足下一表式（7);當第二透鏡群之球面像差校正於 滿足表式（7 )的放大率m2，可確保該物鏡系統之足夠的 作業距離，且可控制因第一透鏡群與第二透鏡群之相對位 置改變所造成的像差發生；因此，當放大率m2並未小於表 式（7 )之下限時，可確保足夠的作業距離，即使當使直 徑變小時；且可降低製造誤差之靈敏度而產生易於製造之 優點，因爲當放大率並未高於表式（7)之上限時，該第 -14- 201142840 二透鏡群之傍軸光焦度不會呈現太大。 -0.15^ m2 ^ -0.03 ( 7 ) ''用於第二透鏡群，球面像差校正係最佳化於滿足表 式（7 )之放大率m2 〃之表示意指當光會聚光點的球面像 差係藉改變第二透鏡群之放大率而測量時，用於使球面像 差最小化之放大率係在表式（7 )範圍之內。 附帶地，當本發明之物鏡系統係使用於插置一平行扁 平板於光學拾取裝置中之影像側上的條件下之時（亦即， 當本發明之物鏡系統係設計使得平行扁平板可消除所產生 之球面像差時），第二透鏡群之球面像差係假定測量於該 平行扁平板插置於影像側之條件下。 結構（16 ):根據結構（2 )至（1 5 )的任一結構之 光學拾取裝置之物鏡系統，其中該物鏡系統具有一繞射結 構或一光學路徑差提供結構，以及能會聚各具有不同波長 之各複數個光通量於各具有不同記錄密度之各複數個光學 資訊記錄媒體的資訊記錄表面之上；資訊之記錄及再生可 藉形成相位結構於任一表面上而以各具有不同波長供記錄 及再生用的多重標準執行於光碟。 可提供一種物鏡系統，其能藉由使用相位結構之球面 像差校正動作而以各具有不同波長供記錄及再生用的多重 標準可相容地執行記錄及再生於光碟，以及確保足夠的作 業距離，即使當直徑變小時。 較佳地，該相位結構爲繞射結構或光學路徑差提供結 構（其亦稱爲相位差提供結構），以及典型的繞射結構爲 -15- 201142840 第1圖中所示意顯示之繞射結構且具有鋸齒狀之橫剖面， 此繞射結構係一配置有代表環形區之微細階梯於各具有其 中心於光軸上之同心圓的形式，以及指定之光學路徑差係 獲得於已穿過毗鄰環形區之光通量。在此繞射結構中，當 建立該等鋸齒之節距（繞射光焦度）及深度（製造波長（ 其亦稱爲閃耀波長））時，在特定NA內發射自光源之光 通量藉第8階繞射之光線而形成爲光會聚光點，例如用於 某一光碟，以及在相同ΝΑ內發射自光源之光通量藉第5階 繞射之光線而形成爲會聚光點；然而，有關來自其外部區 域（比上述特定ΝΑ更高之ΝΑ區域）之光通量，在高密度 光碟之例子中，其將促成光會聚光點之形成，而在例如 DVD之例子中，其呈閃爍而不會助成光會聚光點之形式。 附帶地，該繞射結構可爲其中第1圖所示意顯示之橫剖面 形式爲鋸齒狀形式之結構，或其中第2或3圖所示意顯示之 橫剖面形式爲階梯形式之結構，或其中如第4或5圖所示意 顯示之各環形區進一步畫分爲階梯形式之結構（其亦稱爲 波長選擇繞射結構或多層級結構）。進一步地，該光學路 徑差提供結構之典型者爲其中第3圖所示意顯示之橫剖面 形式爲階梯形式的結構。 附帶地，第1至5圖中所示意顯示之各結構爲顯示其中 各結構形成於平面上的例子’且各結構可形成於球面表面 上或非球面表面之上；在第4及5圖所示之繞射結構中’環 形區之畫分數目並未受限於第4圖中之五及第5圖中之二。 如上述，藉使用具有不同繞射階之光線，尤其可在各 -16- 201142840 例子中增強繞射效率以及確保光線的數量；此種繞射結構 爲相位結構之實例，且除此之外，亦可使用熟知之"相位 差提供結構（光學路徑差提供結構）〃及 '' 波長選擇繞射 結構（其亦稱爲多層級結構）〃。有關相位差提供結構， 例如日本公開專利申請案平成（TOKKAIHEI )第1 1 -2 75 9 及1 1 -1 6 1 90號揭示環形相位差校正物鏡系統之實例，其中 該相位差提供結構形成於物鏡表面上。 在TOKKAIHEI第11-2759號中所描述的爲一種其中物 鏡之基本表面形式在用於DVD之記錄及再生中建立爲最佳 ，以及用於CD之記錄及再生的校正藉相位差提供結構予 以完成之例子；換言之，在TOKKAHEI第1 1 -2759號中所 描述的爲其中在環形區形式中的階梯係形成於物鏡表面上 ，其係設計使得DVD系統中之波前像差可最小化，以及 CD系統中之波前像差可降低而控制DVD系統中之波前像 差的增加。 在上述技術中，該相位差提供結構並未實質改變DVD 波長的相位分佈，因此，RMS (均方根）波前像差將維持 於一設計供DVD系統用係最佳以及扮演降低CD系統之 RMS波前像差的物鏡之値，其係有效於其中記錄及再生能 力靈敏於波前像差之DVD系統。 相對於上述，TOKKAIHEI第10-334504號揭示一種其 中物鏡之基本光學性能係建立最佳化供CD之記錄及再生 用，以及校正藉相位差提供結構而完成供DVD之記錄及再 生用的例子。 -17- 201142840 在上述技術中，均可改善用於DVD之記錄及再生以及 用於CD之記錄及再生的RMS波前像差。 在環形區之相位校正物鏡的例子中，例如 TOKKAIHEI第11-16190號揭示一種其中就厚度而言，假定 光碟具有保護層厚度在CD與DVD之中點，且物鏡之基本 表面形式建立最佳於上述光碟之記錄及再生，以及進一步 地，RMS波前像差藉相位差提供結構校正供DVD及CD兩 者用之例子。 進一步地，在日本公開專利申請案（TOKKAI )第 2001-51192中，揭示有一種技術，其中RMS波前像差藉改 變階梯之數量及各環形區之表面形式而變小，且藉此，使 光線之光會聚位置成一點。 進一步地， ''波長選擇繞射結構（其亦稱爲多層級結 構〃意指其中具有指定階梯數目之階梯形狀週期性重複之 形式，且因此，其亦稱爲重疊式結構；階梯之數目，階梯 之高度，及階梯之寬度（節距）可適當地建立，且實例揭 示於TOKKAIHEI第9-54973號中；由於此種階梯形之結構 ，可在複數個波長中選擇性地產生某一波長之繞射動作， 該階梯形之結構並不繞射於其他波長且平坦地不產生光學 動作。 在此例中，該相位結構使用於校正光碟標準中之保護 層厚度之差異所造成的球面像差：然而，除上述之外，相 位結構亦可本質地使用於校正溫度改變所引起之折射率改 變所造成的像差，以及用於校正作業波長之差異或作業波 -18- 201142840 長之變動（模跳躍）所造成的像差。尤其，在前者之例子 中’亦即’在由波長差異所造成之像差的例子中，可校正 50奈米（nm)或更大之波長差異所造成之球面色差，而 在後者之例子中，可校正5 nm內之微變動。 進一步地，最佳的是此種結構使用於具有折射介面或 非球面表面之光學元件。 結構（1 7 ):根據結構（1 6 )之光學拾取裝置之物鏡 系統，其中當記錄密度愈高時，各複數個光學記錄媒體具 有愈薄的保護層，例如當記錄密度愈高時，保護層厚度會 愈薄，例如其中分別用於CD，DVD及BD (藍射線碟片） 之保護層厚度爲1.2 mm，0.6 mm及0.1 mm，且因此，用於 習知光學資訊記錄媒體之作業距離變成具有可相容性於高 密度光碟（BD )及習知光碟（DVD及CD )之物鏡中的問 題；然而，因爲擁有結構（2 )之結構，可確保足夠的作 業距離，即使是針對具有厚的保護層之習知光學資訊記錄 媒體。 結構（1 8 ):根據結構（1 6 )或結構（1 7 )之光學拾 取裝置之物鏡系統’其中該第一透鏡群具有該相位結構； 由相位結構之階梯部分所造成光線漸暈之透射比偏差可藉 形成相位結構於傍軸光焦度之絕對値小的第一透鏡群之上 而防止。 結構（19 ):根據結構（16 )至（1 8 )的任一結構之 光學拾取裝置之物鏡系統’其中該複數個光通量之波長包 含範圍在380至420 nm內之第一波長及範圍在630至680 nm -19- 201142840 內之第二波長；在本發明中，資訊之記錄及再生可利用紫 外線雷射光源執行於高密度光碟，以及執行於DVD。 結構（20 ):根據結構（1 6 )至（1 8 )的任一結構之 光學拾取裝置之物鏡系統，其中該複數個光通量之波長包 含範圍在380至420 nm內之第一波長，範圍在630至680 nm 內之第二波長，以及範圍在740至840 nm內之第三波長； 因此，在本發明中，資訊之記錄及再生可利用紫外線雷射 光源執行於高密度光碟，以及執行於DVD及進一步執行於 CD » 結構（21 ):根據結構（2 )至（20 )的任一結構之 光學拾取裝置之物鏡系統，其中因爲第一透鏡群及第二透 鏡群係保持使其相對位置不可改變，而獲得優異之跟蹤特 徵；第一透鏡群之凸緣部分與第二透鏡群之凸緣部分可透 過裝配或黏著而成一體，使得第一透鏡群及第二透鏡群可 固體地積體，或該兩凸緣部分可透過代表個別構件之保持 構件而成一體。 結構（22):具有光源於其中之光學拾取裝置，結構 (2 )至（2 1 )的任一結構中所述之物鏡系統，以及接收 光學資訊記錄媒體之資訊記錄表面上所反射之光線的光接 收系統，其中資訊之記錄及再生係透過物鏡系統會聚一發 射自該光源的光通量於該光學資訊記錄媒體之該資訊記錄 表面上而執行。 結構（23 ):—種其中容納結構（22 )中所述之光學 拾取裝置的光學資訊記錄媒體之驅動裝置，其中資料之記 -20- 201142840 錄及再生係藉光學拾取裝置執行，該光學拾取裝置在旋轉 之光學資訊記錄媒體之該光學資訊記錄媒體的徑向方向中 自由地移動。 結構（24 ): —種使用於光學拾取裝置之物鏡系統中 的聚焦透鏡，該聚焦透鏡由一透鏡群所構成以及具有功能 以會聚一代表發射光線於一光學資訊記錄媒體之資訊記錄 表面上的入射光通量，其中在影像側上之數値孔徑爲0.8 或更大，以及在一入射面上之有效直徑D。（ mm )，焦距 fc ( mm )及同軸厚度dc ( mm )滿足下歹IJ表式（8 )及（9 )，其可助成降低該光學拾取裝置之大小；因此，當入射 面上之有效直徑未小於表式（8 )之下限時，可確保足 夠的作業距離，當該有效値徑小於表式（8 )之上限時， 該光學拾取裝置可製成小型，且進一步地，當同軸厚度並 未小於表式（9 )之下限時，由光源側之光學表面上的法 線與光軸所形成之角度（非球面表面之傾角可變小，進一 步地，當同軸厚度並未大於表式（9)之上限時’可確保 該聚焦透鏡之邊緣厚度易於製造’而可充分地確保作業距 離。 0.7 ^ Dc < 3.0 (8) 0.7^ dc/ fc ^ 1-4 (9) 結構（2 5 ):根據結構（2 4 )之聚焦透鏡’其中用於 d線之折射率Ndc滿足下一表式（1〇 )。 1.6^ Ndc ^1-85 (10) 結構（26 ):根據結構（25 )之聚焦透鏡’其中該聚 -21 - 201142840 焦透鏡爲玻璃透鏡。 結構（27 ):根據結構（24 )至（26 )的任一結構之 聚焦透鏡，其中用於d線之焦距fc ( mm )及阿貝數v dc滿 足下一表式（1 1 )。 fc/ V dc ^ 0.05 (11) 結構（28 ):根據結構（24 )至（27 )的任一結構之 聚焦透鏡，其中放大率me滿足下一表式： -0.1 5 S mc $ -0.03。 結構（29):―種光學拾取裝置，其使用具有波長 λ 1之光源以執行具有保護層厚度tl之第一光學資訊記錄 媒體的資訊再生及/或記錄，然後使用具有波長λ2(入1 <久2)之光源以執行具有保護層厚度12〇1<12)之第一 光學資訊記錄媒體之資訊再生及/或記錄，以及使用具有 波長λ3( λ2< A3)之光源以執行具有保護層厚度t3( t2St3)之第二光學資訊記錄媒體之資訊再生及/或記錄 ，其中配置有一光源部，其中發射具有波長λ 1之光通量 的第一發光部，發射具有波長λ2之光通量的第二發光部 ，及發射具有波長λ 3之光通量的第三發光部係安排相互 靠近且係固體地成一體；其使用一耦合透鏡以轉換發射自 該光源部之光通量，使得該光通量之發射角度小；其使用 一物鏡光學元件，該物鏡光學元件係共通地使用以會聚出 射自該耦合透鏡之光通量於第一至第三光學資訊記錄媒體 之任一上；以及其使用一光學路徑複合元件，該光學路徑 複合元件安排於該光源部與該耦合透鏡之間，且使發射自 -22- 201142840 該第一至第三發光部之光源中之至少兩光 〇 結構（3 0 ):根據結構（29 )之光學 步包含一光接收元件，其接收反射於各該 資訊記錄媒體之資訊記錄表面上之光線， 號。 在結構（30)中，該光學路徑複合元 三個不同波長之光通量的光源部與耦合透 ，且因此，光學路徑之複合可僅藉光學動 需任一驅動系統，所以可藉此達成空間之 易於處置光學路徑複合元件與物鏡間的光 如光會聚光學系統之簡化。 結構（3 1 ):根據結構（3 0 )之光學 該光學路徑複合元件包含一稜鏡，該稜鏡 地透射或反射至少兩波長之至少兩個平面 結構（3 2 ):根據結構（3 0 )或結構 取裝置，其中該光學路徑複合元件配置有 ，在該繞射元件上所提供之繞射結構可支 合，且可調整光學路徑長度。 結構（3 3 ):根據結構（3 0 )至（3 2 光學拾取裝置，其中具有該第一波長之光 光之形式進入該物鏡光學元件，具有該第 以具有第一發散程度之有限發散光之形式 元件，以及具有第三波長之光通量以具有 源的光通量對齊 拾取裝置，進一 第一至第三光學 且轉換爲電性信 件複合分別具有 鏡間之光學路徑 作予以實現而無 節省，且將呈現 通量，而產生例 拾取裝置，其中 配置有各選擇性 〇 (31 )之光學拾 繞射元件；因此 援光學路徑之複 )的任一結構之 通量以無限平行 二波長之光通量 進入該物鏡光學 比該第一發散程 -23- 201142840 度更大之第二發散程度進入該物鏡光學元件；所以’藉由 使光通量進入具有不同放大率供各波長用的物鏡光學元件 ，而可適當地執行資訊之記錄及/或再生’且可確保作業 距離。 結構（3 4 ):根據結構（3 0 )至（3 3 )的任一結構之 光學拾取裝置，其中一光學路徑調整裝置提供一光學路徑 長度，該光學路徑長度相異物鏡光學元件與該光接收元件 間之各波長；因此，可藉改變光學路徑長度來調整焦點的 位置，即使當物鏡光學元件具有不同的折射率於各波長之 時。 結構（3 5 ):根據結構（3 0 )至（3 4 )的任一結構之 光學拾取裝置，其中該光學路徑複合元件配置有一光學路 徑調整裝置以提各波長—相異之光學路徑長度；因此，可 藉改變光學路徑長度來調整焦點的位置，即使當物鏡光學 元件具有不同的折射率於各波長之時，且就光學拾取裝置 之結構而言，其可爲小型的。 結構（3 6 ):根據結構（3 5 )之光學拾取裝置，其中 分別地具有該第一至第三波長之所有的光通量以一無限平 行光之形式進入該物鏡光學元件；所以可取得優異的跟蹤 特徵；即使當使用具有任一波長的光通量時。 結構（37):根據結構（35)或結構（36)之光學拾 取裝置，其中該光學路徑複合元件以該耦合透鏡校正該第 —至第三波長中之波長差異所造成之焦距的變動；所以， 可藉耦合透鏡來調整焦點的位置，即使當該物鏡光學元件 -24- 201142840 具有不同的折射率於各波長。 結構（3 8 ):根據結構（35 )至（3 7 )之任一結構之 光學拾取裝置，其中該光學路徑複合元件配置有一光束整 形光學元件於該光學路徑複合元件與該耦合透鏡之間，且 在該光束整形光學元件中校正第一至第三波長中之波長差 異所造成的散光。 結構（3 9 ):—種光學路徑複合元件，使用於根據結 構（30)至（37)的光學拾取裝置中，且該光學路徑複合 元件安排於該光源部與該耦合透鏡之間以對齊發射自該第 一至第三發光部之光通量的光軸。 結構（40): —種光學拾取裝置，其使用具有波長 λ 1之光源以執行具有保護層厚度tl之第一光學資訊記錄 媒體的資訊再生及/或記錄，使用具有波長λ2( λ 1< λ 2 )之光源以執行具有保護層厚度t2 ( 11 $ t2 )之第二光 學資訊記錄媒體之資訊再生及/或記錄，以及使用具有波 長λ 3 ( λ 2 < λ 3 )之光源以執行具有保護層厚度t3 ( t2 S t3 )之第三光學資訊記錄媒體之資訊再生及/或記錄， 其中配置有一光源部，其中發射具有波長λ 1之光通量的 第一發光部，發射具有波長Α2之光通量的第二發光部， 及發射具有波長λ 3之光通量的第三發光部係安排相互靠 近且係固體地成一體；一耦合透鏡以透射發射自該光源部 之光通量；一物鏡光學元件，共通地使用以會聚出射自該 耦合透鏡之光通量於光學資訊記錄媒體之上；一光接收元 件，共通地使用以接收反射於各第一至第三光學資訊記錄 -25- 201142840 媒體之資訊記錄表面上的光線，及轉換爲電性信號；以及 一光學路徑複合元件，其配置具有各具不同繞射動作之兩 個光學路徑提供功能的光學表面，及安排於該光源部與該 耦合透鏡之間或該耦合透鏡與該物鏡光學元件之間，以對 齊發射自該第一至第三發光部之光通量的光軸。 在結構（40)中，該光學路徑複合元件複合三個波長 的光學路徑於光源部與耦合透鏡之間或耦合透鏡與物鏡光 學元件之間，且因此，光學路徑之複合可僅藉光學動作予 以贲現而無需任一驅動系統，可藉此達成空間之節省，以 及光學路徑複合元件與物鏡間之處置將呈容易，所以例如 可使光會聚光學系統簡化。 結構（41): 一種光學拾取裝置，其使用具有波長 λ Γ源以以執行具有保護層厚度11之第一光學資訊記錄媒 體的資訊再生及/或記錄，使用具有波長λ2( λ1< λ2 )之光源以執行具有保護層厚度t2 (US t2)之第二光學 資訊記錄媒體之資訊再生及/或記錄，以及使用具有波長 λ3( λ2< A3)之光源以執行具有保護層厚度t3(t2St3 )之第三光學資訊記錄媒體之資訊再生及/或記錄，其中 配置有一光源部，其中發射具有波長λ 1之光通量的第一 發光部，發射具有波長λ2之光通量的第二發光部，及發 射具有波長λ 3之光通量的第三發光部係安排相互靠近且 係固體地成一體；一耦合透鏡以透射發射自該光源部之光 通量；一物鏡光學元件，共通地使用以會聚出射自該耦合 透鏡之光通量於光學資訊記錄媒體之上；一光接收元件， -26- 201142840 共通地使用以接收反射於各第一至第三光學資訊記錄媒體 之資訊記錄表面上的光線，及轉換爲電性信號；以及一光 學路徑複合元件，其配置有一具有各具不且繞射動作之兩 個光學路徑差異提供功能的光學表面，及安排於該物鏡光 學元件之間以對齊發射自該第一至第三發光部之光通量的 光軸。 在結構（41)中，該光學路徑複合元件複合具有三個 不同波長之光通量的光學路徑於該物鏡光學元件與光接收 元件之間，且因此，光學路徑之複合可僅藉光學動作予以 實現而需任一驅動系統，因而可達成空間之節省，且該光 學路徑複合元件與物鏡間之光通量的處置將變得容易。 結構（42 ):—種光學拾取裝置，配置有至少兩光源 ，含一第一光源，發射一範圍在380 nm至420 nm內的第一 波長，及一第二光源，發射一相異於上述該等波長之波長 :以及配置有一準直透鏡，其中該光學路徑長度可予以調 整’使得無限平行光線可發射自該準直透鏡，以用於含分 別發射自該第一光源及該第二光源之光通量的至少兩光通 量。
結構（43):—種具有單一透鏡結構的光學拾取裝置 之物鏡’其中在影像側之上的數値孔徑製成大於〇.83，且 當D ( m m )代表光源側之光學表面之最大有效直徑，f b ( mm )代表自光碟側之上的光學表面頂點至光碟之表面的 距離’ m代表放大率，及n4G5代表波長450 nm之折射率時 ’滿足下列表式（1 3 )至（1 5 )，以及滿足下列條件（I -27- 201142840 )至（VI )之任一條件。 -0. 1 5 < m < 0.015 ( 13 ) 0.10^ fB/D< 0.28 ( 14 ) 1 .55 < N 4 0 5 <1.90 ( 15 ) (I) -0.05<m<0.015，0.10SfB/D<0.15，及 1·65< Νι}〇5< 1·85， (II) -0.05< m< 0.015，0_15S fB/D< 0.20，及 1.60 < N 4 0 5 < 1.80 ; (III) -0.05< m< 0.015，0.20$ fB/D< 0.25，及 1.55 < N4〇5< 1.75 ; (IV) -0.15< m< -0.05，0.13S fB/D< 0.18，及 1.70 < N4〇s < 1-90 ； (V) -015< m< -0.05，0.18$ fB/D< 0.23，及 1.65< N 4 〇 5 < 1 . 8 5 ;及 (VI) -0.15<m<-0.05，0.23SfB/D<0.28，及 1.60 < N 4 0 5 < 1.80。 因爲相關於結構（43)之物鏡滿足表式（13)至（15 )，若使滿足該等條件（I )至（VI )之任一時，則可取 得一易於製造之物鏡，其中產生自表面誤差之形像差（ Coma )將控制於一免除彎月面形式之範圍內，且可確保 足夠的作業距離。 附帶地，在相關於結構（43 )之物鏡中，較佳地係滿 足下一相關形式之條件式： 0.45<(SAG】-SAG2)x(N4 0 5 -l)/{NA-f/ ( 1+1爪|1/2}<〇·68 -28- 201142840 此處，SAGiR表光軸方向中從正切於光源側上之光學表 面之頂點處且垂直於光軸之平面到光源側上之光學表面最 大有效直徑之位置處之光學平面的距離，且當朝向光碟藉 上述正切平面爲參考而測量時，該距離爲正，而當朝向光 源而測量時，則爲負値，SAG2代表光軸方向中從正切於 光碟側上之光學表面之頂點處且垂直於光軸之平面到光源 側上之光學表面最大有效直徑之位置處之光學平面的距離 ，且當朝向光碟藉上述正切平面爲參考而測量時，該距離 爲正，而當朝向光源而測量時，則爲負値；N4()5代表用於 波長40 5 nm之折射率，NA代表影像側之上的數値孔徑，F 代表焦距（mm)，以及m代表放大率。 結構（44 ):根據結構（43 )之光學拾取裝置之物鏡 ，其中該物鏡爲玻璃透鏡；因此，可使用具有用於d線之 大的折射率之材料，以及可提供高度可靠性於單一波長光 線及具有溫度改變所造成之小的球面像差改變且具有高 N A之物鏡。 結構（45 ):根據結構（43 )或（44 )之光學拾取裝 置之物鏡，其中焦距f ( mm )及光軸上之透鏡厚度d ( mm )滿足下一表式（16): 0.7 ^ d/ 1.4 ( 16 ) 當d/ f爲0.7或更大時，由光源側之光學表面上的法線與 光軸所形成之角度（非球面表面之傾角）可變小，且進一 步地，可確保邊緣厚度以使易於製造該物鏡，而當d/f並 未超過表式（16)的上限時，則可充分地確保作業距離。 -29- 201142840 結構（46 ):根據結構（43 )至（45 )的任一結構之 光學拾取裝置之物鏡，其中該物鏡使用於採用具有波長於 3 90至42 0 nm範圍內之光源的光學拾取裝置中，且焦距f ( mm)及用於d線之阿貝數v d滿足下式（17 )： f/ V d ^ 〇-〇5 (17) 當阿貝數v d滿足該表式（1 7 )時，則物鏡之色差可控制 變小，且因此，該物鏡適用於採用紫外線雷射光源之高密 度光碟。 結構（47 ):根據結構（44 )之光學拾取裝置之物鏡 ，其中特定的重力滿足下一表式（18)，且藉此可提供除 了玻璃外之在重量上係輕便的物鏡。 2.3 < p <4.7 (18) 結構（48 ): —種具有光源於其中之光學拾取裝置； —種描述於結構（43)至（47)之任一結構中且會聚發射 自該光源之光通量於光學資訊記錄媒體之資訊記錄表面上 的物鏡；以及一種接收來自該光學資訊記錄媒體之資訊記 錄表面之反射光的光接收系統。 結構（49 ): 一種光學資訊記錄媒體之驅動裝置，其 中資訊之記錄及/或再生係藉結構（48 )中所描述之光學 拾取裝置而執行於旋轉式光學資訊記錄媒體，且係製成爲 可自由地移動於該光學資訊記錄媒體之徑向方向中。 在本說明書中，採用紫外線半導體雷射及紫外線SHG 雷射爲光源供執行資訊記錄及/或再生用的光碟（其亦稱 爲光學資訊記錄媒體）統稱爲 '' 高密度碟片〃，且除了在 -30- 201142840 標準中以具有ΝΑ 0.8 5之物鏡光學系統執行資訊之記錄及 再生以及具有約0.1 mm保護層厚度之光碟（例如BD :藍 射線碟片）之外，亦可包含在標準中以具有N A 0.6 5至 0.67執行資訊之記錄及再生以及具有約0.6 mm保護層厚度 之光碟（例如HD DVD ):進一步地，除了具有此種保護 層於資訊記錄表面上之光碟外，亦可包含具有約數nm至 數十nm之保護層厚度於其資訊記錄表面上之光碟，及其 保護層或保護膜在厚度上爲零之光碟；進一步地，在本說 明書中，係假定採紫外線半導體雷射或紫外線S H G雷射爲 光源供執行資訊記錄及再生用的磁光碟亦包含於高密度光 碟之中。 進一步地，在本說明書中，DVD係諸如DVD _ ROM , DVD - Video > DVD - Audio，DVD - RAM > DVD-R， DVD — RW，DVD + R及DVD + RW之DVD系歹[J中之光碟的 通用術語，而CD則係諸如CD — ROM，CD _ Audio，CD -Video，CD — R及CD — RW之CD系列中之光碟的通用術語 :相關於記錄密度，高密度光碟爲最高的，DVD低於高密 度光碟以及CD低於DVD。 進一步地，在本說明書中， '' 物鏡光學系統（其亦稱 爲鏡物光學元件或物鏡系統）〃意指一種含至少一光會聚 元件之光學系統，該光會聚元件安排於面向光學拾取裝置 上之光學資訊記錄媒體（亦稱光碟）的位置處，且具有功 能以會聚分別發射自光源之各具有不同波長的光線於各具 有不同記錄密度之光碟的資訊記錄表面上。 -31 - 201142840 進一步地，當存在有一光學元件，其係與藉致動器驅 動而執行跟蹤及聚焦之光會聚元件成一體時，由該光學元 件及該光會聚元件所組成之光學系統作用爲物鏡光學系統 ;當物鏡光學系統包含複合個如上述之光學元件時’雖然 可形成相位結構於光會聚元件之光學表面上，但較佳地形 成相位結構於除了光會聚元件之外的光學元件之光學表面 上，以用於降低該相位結構之階梯部分所造成之光通量的 漸最效應； ''光學元件〃包含透鏡及相位板（以平行扁平 板形式之相位板）：進一步地，"透鏡〃不僅包含單一透 鏡而且包含膠合透鏡。 進一步地，在本說明書中，當各具有正的傍軸光焦度 之透鏡接連地持續安排時，起始於具有正的傍軸光焦度且 安排最靠近光學資訊記錄媒體（最靠近影像）的透鏡係集 合地製成爲第二透鏡群；因此，在物鏡系統中之第一透鏡 群係一包含該物鏡系統中安排比該第二透鏡群更靠近光源 側（物體側）的所有光學元件，附帶地，可存在有若干例 子，其中該第二透鏡群由各安排最靠近於光學資訊記錄媒 體側（最接近影像側）且具有正的傍軸光焦度之透鏡所組 成；進一步地，當從最靠近光學資訊記錄媒體側（最靠近 影像側）連續地觀察光學元件時’則除了具有負的傍軸光 焦度之外，就其傍軸光焦度而言，首先呈零之光學元件及 所有安排比上述光學元件更接近光源側（物體側）的光學 元件建構該第一透鏡群。 本發明可提供一種光學拾取裝置，其能執行至少高密 •32- 201142840 度資訊之記錄及再生且尙在結構上爲小型的。 [較佳實施例之詳細.說明] 用以實施本發明之較佳實施例將參照附圖說明如下； 附帶地，配置有光學拾取裝置且藉相對地移動該光學拾取 裝置及旋轉之光學資訊記錄媒體而執行資訊記錄及/或再 生之裝置，係稱爲光學資訊記錄媒體之驅動裝置。 (第一實施例） 第6圖係一圖式，示意地顯示能執行高密度碟片BD( 光碟）之資訊記錄及再生之第一光學拾取裝置PU1的結構 ;該高密度光碟BD之光學規格包含波長λ 1 =4 08 nm，保 護層PL1厚度tl=0.1 mm，以及數値孔徑NA1=0.85。 該光學拾取裝置PU1具有半導體雷射LD，分光器BS， 準直透鏡COL，1 / 4波長板QWP，物鏡系統OBJ，感測器 透鏡SEN，及光檢波器（其亦稱爲光接收系統或光接收元 件）PD於其中。 當執行高密度光碟BD之資訊記錄及再生時，在光學 拾取裝置PU1中，驅動半導體雷射LD以發射光線，發射自 半導體雷射LD之發散的光通量透過分光器BS傳輸，且接 著在使成爲平行之光通量之後則透過1/ 4波長板QWP透射 ，以及變成一由物鏡系統OBJ所形成之光點，穿過一保護 性基板，在該高密度光碟0D之資訊記錄表面RL上；該物 鏡系統OBJ藉安排於其周邊之雙軸致動器AC1加以驅動供 -33- 201142840 聚焦及跟蹤用；由資訊記錄表面RL上之資訊凹痕所調變 之經反射的光通量再透過物鏡系統OBj及1 / 4波長板QWP 傳輸，藉準直透鏡使成爲一會聚之光通量，由分光器BS 反射，且在透過感測器透鏡SEN透射之後由光檢波器Pd接 收，藉使用該光檢波器PD之輸出信號，可讀取記錄於高 密度光碟BD上之資訊；附帶地，當執行高密度光碟Bd之 資訊讀取及再生時，準直透鏡C0L可在光軸方向中移動以 校正球面像差。 接著，將解說物鏡系統OBJ，該物鏡系統OBJ具有結 構爲其中第一透鏡群L1，安排於物體側之上且具有負的傍 軸光焦度P! ( mm'1 );以及第二透鏡群（其亦稱爲聚焦透 鏡）L2，其代表用以會聚發射自第一透鏡群L1之光通量 於光碟BD的資訊記錄表面RL上之聚焦透鏡群，且具有正 的傍軸光焦度P2 ( mnT1 )，兩者係藉夾持器B而固體地連 接，且滿足下一表式（1): 0.02 < | Pi / P2 I <0.30 ( 1 ) 附帶地，其橫剖面形式爲第1圖中所示之鋸齒狀的繞 射結構形成於光源側上之第一透鏡群的光學表面上，此繞 射結構係一用以校正紫外線區域上之色差的結構。 (實例1 ) 將說明一適用於第一光學拾取裝置PU1的物鏡；第8 圖顯示實例1中之物鏡系統的光學路徑圖，其透鏡資料顯 示於第1表中；附帶地，在下文中（含表中之透鏡資料） -34- 201142840 ，假設1 〇之取冪（例如2 · 5 x 1 0 _3 )係藉E表示（例如2 · 5 E - 3 -35- 201142840 (第1表） (實例1 ) (傍軸資料） 表面符號 r(mm) d(mm) Na Nd Vd 備註 OBJ oo 發光點 ST0 0.5000 隔膜 1 -3.6703 0.5000 1.5242 1.5091 56.5 物鏡 2 〇〇 0.1000 系統 3 0.8556 1.1800 1.7149 1.6935 53.2 4 -3.5123 0.5002 5 〇〇 0.1000 1.6211 1.5855 30.0 保護層 6 oo (非球面表面係數） 第一表面 第三表面 第四表面 K 0.19143E+01 -0.67063+00 -0.15056E+03 A4 -0.72037E-02 0.34684E-01 0.16721E+00 A6 -0.15261E-01 -0.27202E-01 -0.12294E+00 A8 -0.18790E-01 0.92531E-01 -0.41593E-01 A10 -0.22152E-02 -0.69198E-01 -0.16894E-01 A12 0.00000E+00 -0.17490E-01 0.10680E+00 A14 O.OOOOOE+OO 0.57572E-01 -0.73489E-01 A16 0.00000E+00 -0.34337E-02 0.11552E-01 A18 0.00000E+00 -0.14427E-01 0.00000E+00 A20 0.00000E+00 -0.79780E-02 0.00000E+00 (光學路徑差功能係數） 第1表面 η 1 λΒ 408nm Β2 -0.30000E-01 Β4 -0.68603E-02 Β6 -0.98756E-02 Β8 -0.80827E-02 Β10 -0.18672E-02 -36- 201142840 附帶地’在各實例中之非球面表面係由數値表式所指 定’其中第1表中所示之係數係個別地取代於數目1之表式 中： (數目1 ). X = (h2/r)/{l + [-(l+/c )(h/r)2]1/2}+A2h2 + A4h4 + A6h6+-其中X代表光軸方向中之軸（光線行進之方向獲得+符號 )’ K代表二之曲線常數，A2代表非球面表面係數，以 及h代表距光軸之高度。 進一步地，相關於各實例之繞射結構，由該繞射結構 給予具有各波長之光通量的光學路徑長度係由數値表式予 以指定，其中第1表中所示之係數係個別地取代於數目2之 表式中之光學路徑差函數： (數目2 ) 4>b = (λ / λ B)xnx(B2h2 + B4h4 + B6h6 +…） 其中λ代表入射光通量之波長，λ b代表繞射結構之製造 波長，η代表該繞射結構所產生之繞射光線中具有最大繞 射效率之繞射光線的階數，以及B2i代表光學路徑差函數 之係數。 在本實例中，第一透鏡群係塑膠透鏡，以及第二透鏡 群爲玻璃透鏡（使用由HOYA公司所製作之''M-LAC 130 〃）’其係設計藉第一透鏡群之光源側光學表面（第1表 中之第一表面）上所形成之繞射結構來校正入射波長中之 改變所造成的傍軸色差及非球面像差之改變；除了具有就 入射光通量直徑D而言小至I . 9 1 4 mm直徑物鏡系統之外’ -37- 201142840 可確保0.5 mm的作業距離。 ''物鏡系統之規格〃包含波長 λ = 4 0 8 nm，在影像側上之數値孔徑N A = 0.8 5，入射光 通量直徑D = 1.914 mm，焦距f = 1.132 mm，放大率m=〇 ，以及傍軸光焦度比I P1/P2 I = 0.090; '"第一透鏡群 之規格"包含傍軸光焦度Pp-O.OSSCmm·1)，以及、、第 二透鏡群之規格"包含焦距f2 = 1·〇84 mm，放大率m = -0.094，以及傍軸光焦度P2=〇.923 (mm·1)。 (第二實施例） 第7 ( a )圖係一圖式，示意地顯示能適當地執行資訊 之記錄及再生於高密度光碟BD，DVD及CD之第二光學拾 取裝置PU2的結構；以及第7 ( b )圖係該第二光學拾取裝 置PU2中所使用之光源單元的正視圖。高密度光碟BD之光 學規格包含波長λ 1=408 nm，保護層PL1厚度tl=0.1 mm ，以及數値孔徑ΝΑΙ = 0.85 ; DVD之光學規格包含波長λ2 = 658 nm，保護層PL2厚度t2=0.6 mm，以及數値孔徑 NA2 = 0.65;以及CD之光學規格包含波長λ 3=785 nm， 保護層PL3厚度t3=1.2 mm，以及數値孔徑NA3=0.45; 然而，該波長，保護層厚度及數値孔徑之組合並未受限於 上文。 該光學拾取裝置PU2具有：第一發光部EP1 (第一光 源），當執行高密度光碟B D之資訊記錄及再生時，其發 出具有40 8 nm之所發射波長的雷射光通量（第一光通量） :第二發光部EP2 (第二光源），當執行DVD之資訊記錄 -38- 201142840 及再生時，其發出具有658 nm之所發射波長的雷射光通量 (第二光通量）：第三發光部EP3(第三光源），當執行 CD之資訊記錄及再生時，其發出具有78 5 nm之所發射波 長的雷射光通量（第三光通量）；第一光接收部DS1，其 接收來自高密度光碟BD之資訊記錄表面RL1的經反射之光 通量；第二光接收部DS2，其接收來自DVD之資訊記錄表 面RL2的經反射之光通量；第三光接收部DS3，其接收來 自CD之資訊記錄表面RL3的經反射之光通量：由稜鏡PS所 構成之雷射膜組LM ;準直透鏡COL :由正透鏡E1及負透 鏡E2所構成之擴散光學系統EXP ;孔徑調整元件AP ;以及 物鏡系統OBJ，於其中。附帶地，光接收系統係由光接收 部DS1至DS3所構成》 在該光學拾取裝置PU2中，當執行高密度光碟BD之資 訊記錄及再生時，雷射模組LM操作以驅動第一發光部EP 1 而發出光線，發出自第一發光部EP1之發散的光通量藉稜 鏡PS反射，例如其光線路徑係藉實線顯示於第7 ( a )圖中 ，然後，其穿過準直透鏡C0L而轉換爲平行的光通量，接 著，其藉擴散器光學系統EXP來放大有關光通量之直徑且 該光通量之直徑藉未圖示之隔膜加以調整，因此，其透射 過孔徑調整元件AP而呈現藉物鏡係統OBJ所形成之光點， 穿過第一保護層PL1，於資訊記錄表面RL1之上，該物鏡 系統OBJ藉安排於其周邊之雙軸致動器AC1驅動供聚焦及 跟蹤用；由資訊記錄表面RL 1上之資訊凹痕所調變之經反 射的光通量再透射穿過物鏡系統0B】，孔徑調整元件AP， -39- 201142840 及擴散器光學系統EXP，然後，使其藉準直透鏡COL而成 爲經會聚之光通量，使其反射兩次於稜鏡中而會聚於光接 收部DS1之上，因此，可利用光接收部DS1之輸出信號來 讀取高密度光碟BD上所記錄之資訊。 在此例中，藉由可校正高密度光碟BD之資訊記錄表 面RL1上所形成光點之球面像差的負透鏡E1之位置調整及 藉未圖示之單軸致動器以光軸方向驅動該負透鏡E1所校正 之球面像差的產生原因例如包含：第一光源之製造誤差所 造成之波長變動；溫度改變所造成之物鏡光學系統OBJ之 折射率的改變及分佈；諸如2層碟片及4層碟片之多層記錄 式高密度光碟資訊記錄層間的焦點跳越；以及由保護層 PL1之製造誤差所造成的厚度變動及厚度分佈。 在該光學拾取裝置PU2中，當執行DVD之資訊記錄及 再生時，雷射模組L Μ操作以驅動第二發光部E P 2而發出光 線’發出自第二發光部ΕΡ2之發射的光通量藉稜鏡PS反射 ，例如其光線路徑係藉點線顯示於第7 ( a )圖中，然後， 其穿過準直透鏡COL而實質地轉換爲平行的光通量，接著 ’其透射過擴散器光學系統EXP而轉換爲發射的光通量， 且在藉孔徑調整元件AP調整有關光通量之直徑之後，其 呈現藉物鏡系統OBJ所形成之光點，穿過第二保護層PL2 ’於資訊記錄表面RL2之上；該物鏡系統OBJ藉安排於其 周邊之雙軸致動器AC1驅動聚焦及跟蹤用；由資訊記錄表 面RL2上之資訊凹痕所調變之經反射的光通量再透射穿過 物鏡系統OBJ，孔徑調整元件ap，及擴散器光學系統exp -40- 201142840 ’然後’使其藉準直透鏡COL而成爲經會聚之光通量，使 其反射兩次於稜鏡中而會聚於光接收部DS2之上，因此， 可利用光接收部DS2之輸出信號來讀取DVD上所記錄之資 訊。 在該光學拾取裝置PU2中，當執行CD之資訊記錄及再 生時，雷射模組L Μ操作以驅動第三發光部e P 3而發出光線 ’發出自第三發光部ΕΡ3之發散的光通量藉稜鏡PS反射， 例如其光線路徑係藉單點鏈線顯示於第7 ( a )圖中，然後 ’其穿過準直透鏡COL而實質地轉換爲平行的光通量，接 著，其透射過擴散器光學系統EXP而轉換爲發散的光通量 ’且在藉孔徑調整元件AP調整有關光通量之直徑之後， 其呈現藉物鏡系統OBJ所形成之光，穿過第三保護層pl3 ’於資訊記錄表面RL3之上；該物鏡系統〇BJ藉安排於其 周邊之雙軸致動器驅動供聚焦及跟蹤用；由資訊記錄表面 RL3上之資訊凹痕所調變之經反射的光通量再透射穿過物 鏡系統〇 B J，孔徑調整元件A P ’及擴散器光學系統e X P， 然後，使其藉準直透鏡COL而成爲經會聚之光通量，使其 反射兩次於稜鏡中而會聚於光接收部DS3之上，因此，可 利用光接收部DS3之輸出信號來讀取CD上所記錄之資訊。 接著，將說明物鏡系統OBJ，該物鏡系統〇Bj係其中 安排於物體側之上且具有負的傍軸光焦度P ! ( mm·1 )的第 —透鏡群L1 ’及其係用以會聚發射自第一透鏡群li之光 通量於光碟BD之資訊記錄表面RL上之聚焦透鏡群且具有 正的傍軸光焦度PaCmrrT1)的第二透鏡群L2藉夾持器B1 -41 - 201142840 而固體地成一體的結構，且其滿足下一表式（1);附帶 地，在該夾持器B1上的光源側之上’接合有其上安裝孔徑 調整元件AP之夾持器B2 » 0.02 < | P,/ P2 | <0.30 ( 1 ) 在物鏡OBJ之第一透鏡群上的光源側之光學表面上， 配置有一波長選擇繞射結構，其中各環形區畫分爲如第4 圖中所示之五個階梯形式，且該等階梯之各梯階的高度建 立爲axAi/CNAu—l)，中λ,代表第一波長以及Νλπ 代表用於λ ,之第一透鏡群L 1的折射率；此波長選擇繞射 結構透射具有波長λ i之第一光通量及具有波長λ3之第三 光通量，以及僅選擇性地繞射具有波長λ 2之第二光通量 ，且藉此校正BD與DVD間之保護層厚度差異所造成之球 面像差。 進一步地，在光碟側上之第二透鏡群L1的光學表面上 ，配置有一波長選擇繞射結構，其中各環形區畫分爲如第 5圖中所示之兩個階梯形式，且該等階梯之各梯階的高度 建立爲1)，其中；I,代表第一波長以及 N入i ,代表用於λ !之第一透鏡群L 1的折射率；此波長選擇 繞射結構透射具有波長λ 1之第一光通量及具有波長λ 2之 第二光通量’以及僅選擇性地繞射具有波長Λ3之第三光 通量’且藉此校正BD與CD間之保護層厚度差異所造成之 球面像差。 (實例2 ) • 42- 201142840 將說明一適用於第二光學拾取裝置pu2的物鏡；第9 至11圖各顯示用於實例2中之物鏡系統之光學路徑的圖式 ’且其透鏡資料顯示於第2表中。第一透鏡群係塑膠透鏡 ’以及第二透鏡群爲玻璃透鏡（使用*Η〇ΥΑ公司所製作 之Μ — NBF 1 〃 ，其係設計藉第一透鏡群之光源側光學表 面（第2表中之第二表面）上所形成之波長選擇繞射結構 來校正BD與DVD間之保護層厚度差異所造成之球面像差 ，及藉第一透鏡群之光碟側光學表面（第2表之第二表面 )上所形成之波長選擇繞射結構來校正BD與CD間之保護 層厚度差異所造成之球面像差；除了具有就入射光通量直 徑D而言小至2.285 mm直徑的物鏡系統之外’可確保用於 BD之0.64 3 mm的作業距離及用於具有厚保護層之CD的0.4 mm之作業距離。 201142840 表 >料 2資 Hw uj 仿軸 第實傍
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Nbd
Ndvd
1NCD 發光點 隔膜 1 -6.5137 0.7000 0.1000 1.5242 1.5064 1.5032 1.5091 56.5 物鏡 系統 1.0547 1.3500 1.7683 1.7387 1.7331 1.7433 49.3 -6.3219 d4 5 d5 1.6211 1.5798 1.5733 1.5733 30.0 保護層 6 d4sD = 0.6426 > d4DVD= 0.4000 > d4〇D= 0.4000 d5BD = 0.1000 ' d5DvD = 0.6000 > d5cD = 1.2000 (非球面表面係數） 第一表面 第三表面 第四表面 K 0.28162E+01 -0.67394+00 -0.39131E+03 A4 0.13774E-02 0.20150E-01 0.85249E-01 A6 0.34466E-03 -0.12348E-01 -0.36260E-01 A8 -0.21498E-03 0.24994E-01 -0.11602E-01 A10 0.60323E-04 -0.12155E-01 -0.61398E-02 A12 0.00000E+00 -0.23722E-02 0.14569E-01 A14 0.00000E+00 0.48913E-02 -0.65775E-02 A16 0.00000E+00 -0.41636E-03 0.78225E-03 A18 0.00000E+00 -0.58317E-03 0.00000E+00 A20 0.00000E+00 -0.12971E-03 0.00000E+00 (光學路徑差功能係數） 第一表面 第二表面 nBc/nDVD/ncD 0/1/0 0/0/1 λΒ 658nm 785nm Β2 0.7900 IE-02 0.77267E-01 Β4 -0.53864E-02 0.17830E-02 Β6 -0.48586E-02 0.17763E-01 Β8 0.8454 IE-03 -0.19270E-01 BIO -0.81937E-03 0.21775E-01 -44 - 201142840 "物鏡系統之規格〃包含第—波長λ i = 4 0 8 nm，第 二波長又2=658 nm，第三波長又3=785 nm，在使用BD中 之影像側數値孔徑NABD= 0.85 ’在使用DVD中之影像側數 値孔徑NDVD = 0.65，在使用CD中影像側數値孔徑NCD = 0.45，在使用BD中之入射光通量直徑Dbd = 2.285，在使用 BD中之焦距fBD= 1.243 mm，在使用BD中之放大率mBD=〇 ，在使用DVD中之放大率mDVD=0，在使用CD中之放大率 mcD^O，以及傍軸光焦度比I P1/P2I bd=0.1029;、、第 —透鏡群之規格〃包含傍軸光焦度PiBDZ-O.OSOCmnT1) ;以及''第二透鏡群之規格〃包含焦距Gbd = 1 .2 78 nm， 放大率m2BD = 0.108，及傍軸光焦度P2BD = 〇_782( mm·1 ) (第一表面上之波長選擇繞射結構的說明） 波長選擇繞射結構由複數個環形區所構成，且各環形 區係以階梯形式畫分爲5部件，在各環形區中之階梯形結 構中的梯階△係建立以滿足Δ = 2· λι/ (Nbd-1)，其 中Nbd代表具有第一波長λ 1之第一透鏡群的折射率；因爲 欲藉階梯形結構添加於第一光通量之光學路徑2 X λ 1，當 第一光通量穿過該波長選擇繞射結構時，該第一光通量並 不會遭受到該波長選擇繞射結構的任何作用’且會透射 進一步地，因爲欲藉階梯形結構添加於第三光通量之光學 路徑差爲1χλ3，故第三光通量並不會遭受到該波長選擇 繞射結構的任何作用且會照現狀地透射。相對地，由階梯 -45- 201142840 形結構添加於第二光通量之光學路徑差爲約〇.2χΛ2，且 因此僅1χλ2之光學路徑差會添加用於等效爲畫分作5部件 之一環形區的量，所以產生第1階繞射光：藉如上述地僅 選擇性地繞射該第二光通量，可校正BD與DVD間之保護 層厚度所造成的球面相差。附帶地，藉該繞射結構所產生 之第一光通量的〇階繞射光（透射光）之繞射效率爲1〇〇% ，第二光通量的第1階繞射的繞射光爲87%，以及第三光 通量的〇階繞射光（透射光）之透射效率爲100%，所以獲 得高繞射效率於任一光通量。 (第二表面上之波長選擇繞射結構的說明） 波長選擇繞射結構由複數個環形區所構成，且各環形 區係以階梯形式畫分爲2部件，在各環形區中之階梯形結 構中的梯階△係建立以滿足△ = 5 · λ 1/ ( NBD - 1 )，其 中NBD代表具有第一波長Λ 1之第一透鏡群的折射率；因爲 欲藉階梯形結構添加於第一光通量之光學路徑差爲5χλ i ，當第一光通量穿過該波長選擇繞射結構時，該第光通量 並不會受到該波長選擇繞射結構的任何作用且會透射；進 一步地，因爲欲藉階梯形結構添加於第二光通量之光學路 徑差爲3χλ2，故第二光通量並不會遭受到該波長選擇繞 射結構的任何作用且會照現狀地透射。相對地，由階梯形 構添加於第三光通量之光學路徑差約爲〇.5χΛ3，且因此 ，光學路徑差將移位半個波長用於等效爲畫分2部件之一 環形區的量，所以進入該波長選擇繞射結構之第三光通量 -46 - 201142840 之最大部分的光量將畫分爲第1階繞射光及第1階繞射光： 此波長選擇繞射結構係設計使得第1階繞射光可會聚於CD 之資訊記錄表面之上，且由BD與CD間之保護層厚度之差 異所造成的球面像差可藉波長選擇繞射結構的繞射動作予 以校正。附帶地，由該繞射結構所產生之第一光通量的0 階繞射光（透射光）之繞射效率爲1〇〇%，第二光通量之0 階繞射光（透射光）的繞射效率爲100%，以及第二光通 量之0階繞射光（透射光）之繞射效率爲100%，以及第三 光通量的第1階繞射光線的繞射效率爲40.5 %，所以可獲 得高的繞射效率於需更高速度於記錄之BD及DVD。 附帶地，雖然採用其中使放大率mCD在使用CD的例子 中爲零（平行光之進入）的設計於本實例的物鏡系統中， 但亦可使用其中可藉由使發散光線進入以確保更長的作業 距離而使第二表面之上波長選擇繞射結構之環形區的節距 寬鬆；由於此，可控制因波長選擇繞射結構之形狀誤差所 造成之繞射效率的偏差，且可防止在執行記錄及再生中之 CD與物鏡間的干擾。 (第三實施例） 第1 2圖係一圖式，示意地顯示能以簡單的架構來執行 資訊之記錄及再生於高密度光碟BD (第一光碟），DVD (第二光碟）及CD (第三光碟）之第三光學拾取裝置PU 3 的結構。高密度光碟BD之光學規格包含第一波長Λ 1 = 408 nm，第一保護層PL1厚度tl=0.1 mm及數値孔徑ΝΑΙ -47- 201142840 = 0.85; DVD之光學規格包含第二波長A2=658 nm，第 二保護層PL2厚度t2 = 0.6 mm以及數値孔徑NA2 = 0.60 ; 及CD之光學規格包含第三波長A 3 = 785 nm，第三保護層 PL3厚度t3 = 1.2 mm以及數値孔徑NA3 = 0.45。 該光學拾取裝置PU3具有：3雷射1封裝3L1P，在其同 —封裝（成一體之光源單元）中容納第一發光部EP1 (第 一光源），當執行高密度光碟BD之資訊記錄及再生時， 其發出具有40 8 nm之所發射波長的雷射光通量（第一光通 量），第二發光部EP2 (第二光源），當執行DVD之資訊 記錄及再生時，其發出具有6 5 8 nm之所發射波長的雷射光 通量（第二光通量），第二發光部EP3(第三光源），當 執行CD之資訊記錄及再生時，其發出具有7 85 nm之所發 射波長的雷射光通fi (第三光通量）：稜鏡PS，代表光學 路徑組合裝置（安裝於第8圖中將成一體之3雷射1封裝 3L1P之例子上）：光檢波器PD :物鏡光學系統OBJ，由其 上形成代表相位結構之繞射結構於光學表面上的像差校正 元件L1及在兩側上具有非球面表面而具有會聚透射該像差 校正正元件L1的光通量於資訊記錄表面RL1，RL2及RL3 之功能的光會聚元件L2所構成；孔徑調整元件AP ;雙軸 致動器AC1 ;單軸致動器AC2 ;隔膜ST0，相對應於高密 度光碟BD之數値孔徑NA1;偏光分光器BPS;準直透鏡 C0L (可移動元件）：用於感測器之透鏡SL;光束整形元 件SH ;及1 / 4波長板QWP，於其中。附帶地，相關於物 鏡光學系統OBJ，可使用相同於第一光學拾取裝置PU1中 -48- 201142840 之所配置的，故將省略其說明。稜鏡PS之結構及動作將容 後說明。 在該光學拾取裝置PU3中，當執行高密度光碟BD之資 訊記錄及再生時，3雷射1封裝3 L 1 P操作以驅動第一發光部 EP1而發出光線，發出自第一發光部EP1之發散的光通量 透射過稜鏡P S，然後透射過光束整形元件S Η，例如其光 線路徑係以實線繪製於第8圖中，藉此，使其橫剖面從卵 形整形爲圓形，然後，其透射過偏光分光器PBS，且在藉 準直透鏡COL轉換爲平行光通量之後通過1/4波長板QWP ，然後，藉隔膜STO調整有關光通量之直徑，且透射過孔 徑調整元件ΑΡ，而藉物鏡呈現一穿過第一保護層PL1之形 成於資訊記錄表面RL1上的光點；該物鏡系統OBJ藉安排 於其周邊之雙軸致動器AC1驅動供聚焦及跟蹤用；由資訊 記錄表面RL1上之資訊凹痕所調變之經反射的光通量再透 射穿過物鏡系統OBJ，孔徑調整元件AP，及1 / 4波長板 QWP，然後，藉準直透鏡C0L使其成爲會聚之光通量，反 射於偏光分光器PBS中而在透射過用於感測器SL之透鏡後 由光檢波器PD接收，因此，可利用光檢波器PD之輸出信 號來讀取高密度光碟BD上所記錄之資訊。 進一步地，當在光學拾取裝置PU3中執行DVD之資訊 記錄及再生時，準直透鏡C0L藉單軸致動器AC2移動，使 得第二光通量可以以平行光通量之形式出射自準直透鏡 C0L ;之後，該3雷射1封裝3L1P操作以驅動第二發光部 EP2而發出光線。附帶地，在使該第二發光部EP2發射光 -49- 201142840 線之後，可移動準直透鏡COL而找尋最佳位置。 發出自第二發光部EP2之發散的光通量藉稜鏡PS而改 變有關其光學路徑，藉此，其光軸將與發出自第一發光部 EP1之發散的光通量之光軸對齊，且當其透射過光束整形 元件SH時，其橫剖面將從卵形整形爲圓形，例如其光學 路徑係以點線繪製於第1 2圖中，然後，其透射過偏光分光 器PBS，且在通過準直透鏡COL使變成平行的光通量之後 ，其光通量直徑藉隔膜ST0調整，以及其透射過1/ 4波長 板QWP及孔徑調整元件AP而呈現一藉物鏡系統OBJ透過第 二保護層PL2而形成於資訊記錄表面RL2上的光點；該物 鏡系統OBJ藉安排於其周邊之雙軸致動器AC1驅動供聚焦 及跟蹤用；由資訊記錄表面RL2上之資訊凹痕所調變之經 反射的光通量再穿過物鏡系統OBJ，孔徑調整元件AP，及 1/ 4波長板QWP，然後，藉準直透鏡C0L使其成爲會聚之 光通量，反射於偏光分光器PBS中，而在透射過用於感測 器SL之透鏡後用光檢波器PD接收，可利用光檢波器PD之 輸出信號來讀取DVD所記錄之資訊。 進一步地，當在光學拾取裝置PU3中執行CD之資訊記 錄及再生時，準直透鏡C0L藉單軸致動器AC2移動，使得 第三光通量可以以平行光通量之形式出射自準直透鏡C0L :之後’該3雷射1封裝3L1P操作以驅動第三發光部EP3而 發出光線。附帶地，在使該第三發光部EP3發散光線之後 ，可移動準直透鏡C0L而找尋最佳位置。 發出自第三發光部EP3之發散的光通量藉稜鏡PS而改 -50- 201142840 變有關其光學路徑，藉此，其光軸將與發出自第一發光部 EP1之發散的光通量之光軸對齊，且穿過用於感測器之透 鏡S L，例如其光學路徑係以單點鏈線繪製於第1 2圖中，然 後，其透射過偏光分光器PBS，且在通過準直透鏡使其變 成平行的光通量之後，其光通量直徑藉隔膜STO調整，以 及其透射過1/4波長板QWP及孔徑調整元件AP而呈現一 藉物鏡系統OBJ透過第三保護層PL3而形成於資訊記錄表 面RL3上的光點；該物鏡系統OBJ藉安排於其周邊之雙軸 致動器AC1驅動供聚焦及跟蹤用；由資訊記錄表面RL3上 之資訊凹痕所調變之經反射的光通量再穿過物鏡系統OBJ ，孔徑調整元件AP，及1 / 4波長板QWP，然後，藉準直 透鏡C0L使其成爲會聚之光通量，反射於偏光分光器PBS 中，而在透射過用於感測器SL之透鏡後由光檢波器PD接 收，可利用光檢波器PD之輸出信號來讀取CD上所記錄之 資訊。 在本實施例中，準直透鏡C0L安排於第一至第三光通 量的共同光學路徑中，且建構使其位置可藉單軸致動器 AC2而調整於光軸方向中；如上述，可吸收第一波長入1 ，第二波長λ 2及第三波長λ3中之色差，且具有任一波長 之光通量可以以平行光通量之形式從準直透鏡C0L出射。 進一步地，當執行高密度光碟BD之資訊記錄及再生時， 藉移動準直透鏡C0L於光軸方向中，可校正該高密度光碟 BD之資訊記錄表面RL1上所形成之光點的球面像差，因此 ，可恆常地維持記錄及再生之優異的特徵於高密度光碟 -51 - 201142840 BD。 第13 (a)至13(c)圖各係顯示稜鏡PS之示意結構的 圖式；附帶地，在第13(a)至13(c)圖之各圖式中，雖 然出射自發光部之光通量係示意地藉直線顯示，然而’實 際上，係藉發出發散的光通量。 在第13 (a)圖中，棱鏡PS由4個稜鏡元件所構成’且 各表面P1至P3係一其上膠合鄰接稜鏡元件之表面，以及特 定地，配置有各接受二向色塗覆之選擇性透射型表面P1及 P2以及反射表面P3 ;該選擇性透射型表面P1具有功能爲透 射具有波長λ 1之第一光通fi以及反射具有波長；12之第二 光通量及具有波長λ3之第三光通量；另一方面，該選擇 性透射型表面Ρ2具有功能爲透射具有波長λ 3之第三光通 量以及反射具有波長λ 2之第二光通量。 因此，發射自第二發光部ΕΡ2之光通量由選擇性透射 型表面Ρ2反射，然後，由選擇性透射型表面Ρ1反射，以及 引導進入發光部ΕΡ1所發射之光通量的光學路徑內；另一 方面，發射自第三發光部ΕΡ3之光通量反射於反射表面Ρ3 上，然後，透射過選擇性透射型表面Ρ2，及反射於選擇性 透射型表面Ρ1而引導進入第一發光部ΕΡ1所發射之光通量 的光學路徑內。如上述，光學路徑之組成係執行各具有不 同發光點的三個光通量。 在本實施例中，稜鏡Ρ3執行該3雷射1封裝3 L 1 Ρ與耦 合透射（在此例中爲準直透鏡COL )間之光學路徑的組成 ，以用於各具有不同波長λΐ至A3之三個光通量，且因此 -52- 201142840 ，光學路徑之組成僅藉光學動作予以實現，無需任何驅動 系統’所以可達成空間之節省，稜鏡與物鏡Ο B】間之光通 量的處置將呈容易，且例如可簡化光會聚之光學系統。附 帶地，稜鏡PS無需一定成一體於該3雷射1封裝3L1P，而 是可分離地配置；進一步地，可配置繞射結構於稜鏡PS之 入射面或出射面之上，以支援光學路徑組成或調整光學路 徑長度。 第1 3 ( b )圖顯示其中稜鏡之形式係藉配置階梯於各 稜鏡元件之光源側上，使得該稜鏡可具有功能爲光學路徑 長度調整裝置而設計之實例。在此例子中，階梯部分d 1及 d2係配置於稜鏡上，其中進入分別具有波長之光通量，使 得可產生光學路徑長度。有關其中發出自個別光源之光通 量反射或透射而出射之結構係相同於第1 3 ( a )圖中所示 〇 在此例子中，該結構係安排使得光軸方向中之d 1的光 學路徑差可產生於發射自發光部EP1之光通量與發射自發 光部EP2之光通量之間，以及在光軸方向中之d2的光學路 徑差可產生於發射自發光部EP1之光通量與發射自發光部 EP3之光通量之間。 因此，將產生圖中所示之垂直於光軸方向之方向中的 光學路徑差51及光學路徑差<52，且可解決因波長差而改 變焦距之問題。 例如，用於耦合透鏡及準直器，即使當其設計爲最佳 化於具有最短波長之光源時，其各焦距會不企望地改變爲 -53- 201142840 更長於發射自波長比上述最短波長更長的光源之光通量； 相同地，用於光束整形元件，散光將產生於當改變所使用 之光源時。針對該等問題，可藉繞射結構之使用而選擇性 地提供不同的光焦度於各波長，使放大率相同；然而，此 會降低光量。 如第1 3 ( b )圖中所示，上述焦點位置移位之問題可 藉提供不同的光學路徑差於各波長而予以解決；雖然在此 例子中，從發光部EP 1到發光部EP3之波長安排較長，但 可視需要地改變發光點之設置，且在該例中，棱鏡之階梯 可相對應地改變。附帶地，如第1 3 ( c )圖中所示地，光 學路徑長度調整裝置可藉改變發光部EP1至EP3之台座的 形狀且因而藉提供例如安裝高度中之差異dl及d2而予以構 成。 雖然所安排的是，在本實施例中之所有光通量以無限 準直光線之形式進入物鏡OB】，但亦可安排使得具有波長 λ 1 -之第一光通量以無限準直光線之形式進入’而具有 波長λ 2之第二光通量以第一發散程度之有限發散光線之 形式進入，以及具有波長λ3之第三光通量以大於第一發 散程度之第二發散程度進入。 進一步地，在本實施例中，稜鏡PS亦可作用爲光學路 徑長度調整裝置而給予各波長不同的光學路徑長度；更特 定地，在具有波長λ 2之第二光通量通過稜鏡PS之後’該 第二光通量之光學路徑長度會比具有波長λ 1之第一光通 量的光學路徑長度更長（51，以及具有波長入3之第三光通 -54- 201142840 量通過稜鏡PS之後，該第三光通量之光學路徑長度會比具 有波長λΐ之第一光通量的光學路徑長度更長<52;因此， 可選用地調整焦點位置，藉此，可校正波長差異所造成之 焦距的變動。 第1 4圖係一圖式，顯示可使用於相關於第三實施例之 光學拾取裝置PU3中之3雷射1封裝3L1P的變化例示意結構 。在此實施例中，繞射元件DE安排於該3雷射1封裝3 L 1 Ρ 之出射面之上：在繞射元件DE之入射面Ρ4及出射面Ρ5之 上分別地形成有各具有不同功能之繞射結構。在第二發光 部ΕΡ2中，從該處所發射之光通量的光軸傾斜使其相交第 一發光部所發射之光通量的光軸於繞射元件DE之入射面 Ρ4之上；以及在第三發光部ΕΡ3中，從該處所發射之光通 量的光軸傾斜使其相交第一發光部所發射之光通量的光軸 於繞射元件DE之出射面之上。 更特定地，該入射面Ρ4之繞射結構設計使得當具有波 長λ 1之光通量進入時，零階繞射光之繞射效率會最高， 當具有波長λ 2之光通量進入時，第η階繞射光之繞射效率 會最高，以及當具有波長λ3之光通量進入時，零階繞射 光之繞射效率會最高；另一方面，該出射面Ρ5之繞射結構 設計使得當具有波長λ 1之光通量進入時，零階繞射光之 繞射效率會最高，當具有波長λ 2之光通量進入時，零階 繞射光之繞射效率會最高，以及具有波長Λ3之光通量進 入時，第m階繞射光之繞射效率會最高。 因此，藉使第η階繞射光之出射角與第二發光部EP2之 -55- 201142840 安裝角相互一致，以及藉使第m階繞射光之出射角與第三 發光部EP3之安裝角相互一致，則將引導發射自該第二發 光部EP 2之光通量於第一發光部所發出之光通量的光學路 徑，且亦引導發射自該第三發光部EP3之光通量於第一發 光部所發出之光通量的光學路徑。因爲該等光學路徑之組 合係執行於各具有不同發光點之三個光通量，故可獲得相 同於該實施例之效應。例如第1 4圖明顯指出，該稜鏡元件 亦可當作光學路徑長度調整裝置而提供不同的光學路徑長 度於各波長，因爲從各發光部到繞射元件DE之光學路徑 長度係不同的。 第13圖中所示之代表光學路徑組合元件的稜鏡PS (或 第14圖中所示之稜鏡元件）亦可安排於準直透鏡COL與物 鏡OBJ之間，或物鏡OBJ與光檢波器PD之間，如第I2圖中 之點線所示。 接著，將說明結構（37)中所描述之有關本發明之特 定的物鏡，其每一均爲玻璃透鏡，且藉滿足條件（I)至 (VI )之任一條件，可確保除了具有高NA之物鏡外之用 於表面移位誤差之足夠的公差及足夠的作業距離。附帶地 ，在任一例子中，隔膜（在第3至8表中之"ST0〃 ）係安 排於光源側之光學表面上的頂點位置處。 (實例3 ) 透鏡資料顯示於第3表之中。 -56- 201142840 (第3表） (實例3 ) (傍軸資料） 表面符號 r(mm) d(mm) Νλ Nd Vd 備註 OBJ oo 發光點 ST0 0.0000 隔膜 1 1.4466 2.4500 1.7690 1.7433 49.3 物鏡 2 -5.7873 0.4028 系統 3 〇〇 0.1000 1.6211 1.5855 30.0 保護層 4 oo (非球面表面 係數） 第一表面 第二表面 K -0.61234E+00 -0.67567E+03 A4 0.10544E-01 0.17946E+00 A6 -0.17917E-02 -0.46996E+00 A8 0.38543E-02 0.45004E+00 A10 -1.15575E-02 -0.16864E+00 A12 -0.38877E-03 0.00000E+00 A14 0.54950E-03 0.00000E+00 A16 -0.14902E-03 0.00000E+00 A18 0.00000E+00 0.00000E+00 A20 0.00000E+00 0.00000E+00 -57- 201142840 (實例4 ) 第4表顯示透鏡資料。 (第4表） (實例4 ) (傍軸資料） 表面 符號 r(mm) d(mm) Nx Nd Vd 備註 OBJ oo 發光點 STO 0.0000 隔膜 1 1.0441 1.6000 1.7156 1.6935 53.2 物鏡 2 -11.2393 0.4472 系統 3 oo 0.1000 1.6211 1.5855 30.0 保護層 4 oo (非球面表面 係數） 第一表面 第二表面 K -0.61997E+00 0.97117E+02 A4 0.24812E-01 0.42587E+00 A6 0.25538E-02 -0.91731E+00 A8 0.19563E-01 0.10536E+01 A10 -0.12683E-01 -0.65160E+00 A12 0.77381E-04 0.16993E+00 A14 0.83211E-02 0.00000E+00 A16 -0.43580E-02 0.00000E+00 A18 0.00000E+00 0.00000E+00 A20 0.00000E+00 0.00000E+00 -58- 201142840 (實例5 ) 第5表顯示透鏡資料。 (第5表） (實例5 ) (傍軸資料） 表面 符號 r(mm) d(mm) Νλ Nd V(J 備註 OBJ oo 發光點 STO 0.0000 隔膜 1 0.4150 0.5500 1.6411 1.6230 58.1 物鏡系統 2 -1.9942 0.2206 3 oo 0.1000 1.6211 1.5855 30.0 保護層 4 oo (非球面表面 係數） 第一表面 第二表面 K -0.58804E+00 0.10000E+02 A4 0.52465E+00 0.66745E+01 A6 -0.58862E+00 -0.72087E+02 A8 0.13486E+02 0.43977E+03 A10 -0.70915E+01 -0.14205E+04 A12 -0.55670E+02 0.21098E+04 A14 -0.13763E+03 -0.73470E+03 A16 -0.18028E+04 0.00000E+00 A18 0.81913E+04 0.00000E+00 A20 -0.22157E+04 0.00000E+00 -59- 201142840 (實例6 ) 第6表顯示透鏡資料。 (第6表） (贲例6 ) (傍軸資料） 表面 符號 r(mm) d(mm) Nx Nd Vd 備註 OBJ 40.0000 發光點 ST0 0.0000 隔膜 1 1.9235 3.1000 1.8407 1.8061 40.7 物鏡 2 -17.1756 0.6572 系統 3 〇〇 0.1000 1.6211 1.5855 30.0 保護層 4 oo (非球面表面 係數） 第一表面 第二表面 K -0.73504E+00 -0.55394E+04 A4 0.57256E-02 0.76169E-01 A6 -0.58360E-04 -0.64852E-01 A8 0.43523E-03 0.18445E-01 A10 -0.16074E-03 0.11164E-02 A12 0.36612E-04 -0.11960E-02 A14 -0.29398E-05 0.00000E+00 A16 -0.18730E-06 0.00000E+00 A18 0.00000E+00 0.00000E+00 A20 0.00000E+00 0.00000E+00 -60- 201142840 (實例7 ) 第7表顯示透鏡資料。 (第7表） (實例7 ) (傍軸資料） 表面 符號 r(mm) d(mm) Nx Nd Vd 備註 OBJ 30.0000 發光點 STO 0.0000 隔膜 1 1.6850 2.500 1.7690 1.7433 49.3 物鏡 2 -8.6024 0.8170 系統 3 oo 0.1000 1.6211 1.5855 30.0 保護層 4 oo (非球面表面 係數） 第一表面 第二表面 K -0.66508E+00 -0.11630E+04 A4 0.73325E-02 0.27095E-01 A6 -0.17324E-02 -0.71200E-02 A8 0.11140E-02 -0.16177E-02 A10 -0.21602E-03 -0.52408E-03 A12 -0.21464E-04 0.40014E-03 A14 0.14858E-04 0.33950E-04 A16 -0.37205E-06 -0.25148E-04 A18 -0.22734E-06 0.00000E+00 A20 -0.53353E-07 0.00000E+00 -61 - 201142840 (實例8 ) 第8表顯示透鏡資料。 (第8表） (贲例8 ) (傍軸資料） 表面符號 r(mm) d(mm) Νλ Nd Vd 備註 OBJ 12.5000 發光點 ST0 0.0000 隔膜 1 0.8550 1.1000 1.7156 1.6935 53.2 物鏡 2 -3.4489 0.5351 系統 3 oo 0.1000 1.6211 1.5855 30.0 保護層 4 oo (非球面表面 係數） 第一表面 第二表面 /C -0.66093E+00 -0.24454E+03 A4 0.49935E-01 0.14817E+00 A6 -0.38775E-01 -0.11011E+00 A8 0.91503E-01 -0.23408E-01 A10 -0.55762E-01 -0.90741E-02 A12 -0.15941E-01 0.98626E-01 A14 0.50187E-01 -0.85214E-01 A16 -0.97380E-02 0.20568E-01 A18 -0.14262E-01 0.00000E+00 A20 -0.26342E-02 0.00000E+00 -62- 201142840 第9表顯示實例3至8中之物鏡的規格，以及在有關上 述形狀之表式（SAG, — SAG2) · (N4Q5— l)/{NA.f/ (1+丨m|)1/2}中所使用之値。 (第9表） 實例3 實例4 實例5 實例6 實例7 實例8 波長(//m) 405 405 405 405 405 405 焦距f(mm) 1.765 1.412 0.588 2.225 2.050 1.073 影像側數値孔 徑NA 0.851 0.852 0.850 0.850 0.850 0.850 放大率m 0 0 0 -0.0586 -0.0727 -0.0927 隔膜之直徑 (mm) 3.00 2.40 1.00 4.00 3.74 2.00 用於形式之表 式的値 0.486 0.525 0.532 0.585 0.595 0.647 【圖式簡單說明】 第1 ( a )及1 ( b )圖各係一顯示繞射性結構之實例的 圖式； 第2 ( a )及2 ( b )圖各係一顯示繞射性結構之實例的 圖式； 第3 ( a )及3 ( b )圖各係一顯示繞射性結構之實例的 圖式； 第4 ( a )及4 ( b )圖各係一顯示繞射性結構之實例的 -63 - 201142840 圖式； 第5 ( a )及5 ( b )圖各係一顯示繞射性結構之實例的 圖式； 第6圖係一圖式，示意地顯示第一光學拾取裝置PU1 之結構； 第7(a)圖係一圖式，示意地顯示第一光學拾取裝置 PU2之結構，該裝置PU2能適當地執行資訊記錄及/或再 生於任一高密度光碟BD，DVD及CD ’以及第7 ( b )圖係 使用第二光學拾取裝置pU2之光源單元的正視圖； 第8圖係實例1中之物鏡OBJ的剖視圖； 第9圖係實例2 ( HD)之物鏡OBJ的剖視圖； 第10圖係實例2 ( DVD )之物鏡OBJ的剖視圖； 第1 1圖係實例2 ( CD )之物鏡OBJ的剖視圖； 第12圖係一圖式，示意地顯示第三光學拾取裝置之結 構； 第13(a) ，：13(b)及13(c)圖各係一圖式，顯示 三雷射一封裝3L1P之示意結構，其可使用於有關第三實施 例之光學拾取裝置PU3 ;以及 第14圖係一圖式，顯示三雷射一封裝3L1P之示意結構 ，其可使用於有關第三實施例之光學拾取裝置PU 3。 【主要元件符號說明】 PU1 :光學拾取裝置 LD :半導體雷射 -64 - 201142840 BS :分光器 SEN :感測器透鏡 P D :光檢波器 AC2 :單軸致動器 C 0 L :準直透鏡 QWP : 1/ 4波長板 B :夾持器 OBJ :物鏡系統 AC1 :雙軸致動器 B D :高密度光碟 RL :資訊記錄表面 L 1 :第一透鏡群 L2 :第二透鏡群 PL :保護層 ST0 :隔膜 EP :發光部 PBS:偏光分光器 AP :孔徑調整元件 N A :數値孔徑 D S :光接收部 EXP :擴散器光學系統 P S :稜鏡 SH :光束整形元件 DE :繞射元件 -65-