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A7 B7 五、發明説明（Ί) 本發明係有關於—種光 層和第-透明層之第n田裝掃描具有第一資料 層和第二透明層夕筮_ 只竹 ..a0 s . 一種圮綠載體，其第一透明層和第二 透月層I厚度不同，該裝一 ^ ^ 乙括一用於產生放射束（放射 源’和一透鏡系統，以聚人空、風μ 在第一資料居卜士改聚。穿過弟—透明層之放射束聚焦 /印。本發明亦有關於一種用於光學掃描第— 種和第二種記錄萤髀夕女 、 ； 戰万法，孩掃描包括在記錄載蘼内* 入’讀出和/或抹去資料。 在光學5己綠載體内々漆日日既 円透明層，通常具有保護資料層免於 環境影響之功能，並提供避士七± ψ^灿、 权供機械支撑供記錄載體用，即，成 爲供資料層用的基板。該透明層之厚度必須在記綠載體之 堅硬度和用於掃描資料層之放射束的數値孔徑之間取得折 衷，假如增加用於新種記錄載體之數値孔徑以增強資料層 之強度’則通常需要減少透明層之厚度以減少在放射束品 質上唱片傾斜之影響，因此，在市面上不同種的記錄載體 具有不同的透明層厚度，一種可容記綠器可以分別掃描具 有不同透明層厚度之不同記錄載體。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 該透明層經放射束掃描資料層，將會在放射束内產生所 謂的球面相差，在透鏡系統中可能補償球面相差，使得靠 近焦聚的放射束免於球面相差。假如使用透鏡系統補償透 明層之第一厚度’以供具有第二透明層之記綠載體择描用 (第一透明層之厚度不同於第二透明層之厚度），由於低於 或超過補償球面像差，將扭曲聚焦的品質。 在尚未公開之國際專利申請案IB96/00182號描述供第一和 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 323360 A7 B7 經濟部中央標準局貞工消費合作社印製 五、發明説明（2) 第二種掃描光學記錄載體用之裝置，該裝置使用一透鏡系 統以聚合穿過第一透明層以最佳聚焦在第一資料層上之放 射束。當掃描第二種記綠載體時，該透鏡系統形成—平行 軸聚焦在第二資料層上。最佳的光束聚焦是延著光束軸有 最高密度的點，該光束的平行聚焦爲點延著光束軸通過或 向前’其平行光束是聚合的。利用敏感放射彳貞測系統傾測 來自記錄載體的反射放射束。當掃描第一種記綠載盤時，* 债測系統使用反射束之所有放射束或使狀射束之橫截面 之外環區域内的放射束。當掃描第二種記錄載體，其偵測 系統僅偵測來自放射束之橫截面中心區域的光束，因此， 該透鏡系統沒有設計供聚合通過第二透明層厚度之放射 束，該放射束在經過第二透明層的通路上招至不正確的球 面相差。利用限制偵測光束之中心區域的光束，在光束外 環區域内的高相差光束’將具有降低影響偵測系統之輸出 信號。 依照本發明第一觀點之光學掃描裝置，供掃描用之第— 種記錄載體具有帛—資料層和I有第m第一透明 層’以及供掃描第二種記錄載體，具有第二資料層和具有 第二厚度之第二透明層，該厚度不同於第一透明層厚度， 該裝置包肖·-產生放射束之放射源和用來聚合通過第一 透明層聚焦放射束在第-資料層上的透鏡系統，該偵測系 統放在來自記錄載體反射放射束内，一不透明環放在放射 源和偵測系統之光學路徑上，意即，最佳放射束聚焦在第 一資料層上和所述放射束平行軸聚焦在第二資料層上。 -5- 本紙張尺度適财關家標隼（CNS ) A4規格（ n 1— !— " - ― j—-·'·! n-*·I I - - n I - . ^^1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 五、發明説明（3) 通常，環與上述環狀和中心區域同 ^ 、，並在放射光束橫 截面（中心區域和外環區域之間形成一中間區域，該環可 能放在環狀區域内與透鏡系統之環狀區域和中心區/域分 開。 當透鏡系統聚合穿過第—透明層之放射束時，則會校正 在環狀區域内或在結合環狀區域和光束中心區域之^ 的光束，使得球面相差在通過第—透明層發生並形成最“ 聚焦’定位意義（如聚焦自動系統），使用資料包含至少在 環狀區域内之光束在資料層上有最佳的聚焦位置。 當透鏡系統聚合放射束通過第二透明層時，在光束中心 區域之光束形成平行轴聚焦。定位意義，使用資料包含在 中心區域之光束内，去定在資料層上之平行轴焦聚位置， 由於未補償球面相差，在環狀區域内的光束有一個大角度 偏差。因此，對記錄載體反射之後，能製造這些光束，^ 用相對小的偵測系統而不會截斷這些光束，並且不會因偵 測系統影響其電子信號。無論如何，在中心區域和環狀區 域之間的中間區域内的光束祇有相對小的偏差，並且，縱 然知·些光束對第二種記錄載體而言沒有適當的球面相差較 正，但仍然入射在偵測系統上，因而利用偵測系統會形成 較低的偵測信號品質。 、依,¾、、本發明提供之掃描裝置係在放射源和偵測系統之間 光學路徑上具有不透光的環，以解決上述之問題，該，，不 透光”的意義即爲：光入射到環上時不會再有光路徑，而 疋光被環所吸收，即：無論如何光不會落在偵測系統上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I I I - I -1 . 裝- --9 -6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4祕（21GX297公疫- 經濟部中夬標準局員工消费合作社印製 A7 _____ B7 五、發明説明（4) 當環放置在向前放射束和反射束上時，經偵測器產生的電 子信號，經由物鏡系統之側間移動而很少被影響到。然 後，該環可能放置在透鏡系統上。當環僅放在反射束上 時，該掃描裝置具有改善記錄載體之傾斜度。 在歐洲專利申請案第〇 610 055案號中揭露—種結合全相照 或光柵而成的透·鏡系統’校正該透鏡’使得放射束通過第 一透明層厚度朝向第一焦聚。經由透鏡折射之後，入射g 射束之中心區域内，該部份光束經光栅折射成爲次光束， 經由校正次光束使其通過第二透明層厚度朝向第二聚焦， 該透鏡系統和光柵聚合放射束成爲包括兩個具有不同聚合 之兩個次光束的光束。因此，結合透鏡系統和光柵以形成 兩個個最佳的聚焦。依照本發明之透鏡系統聚合放射束成 爲具有信號聚合之光束，並形成一信號最佳焦聚。依照本 發明，當透鏡系統僅爲折射形式，僅爲反射形式或僅爲折 射一反射形式時，則入射放射束之所有實質能量通過到達 第一聚焦，並沒有部份能量分成次光束，形成第二聚焦， •'放射束之所有實質能量，，意謂：由於光從一介質傳輸到 另一介質之反射’由於在介質内的吸收和由於不考慮透鏡 之不透明所產生的正常消耗。 依照本發明之第二觀點之方法，光學掃描具有第一資料 層和第一厚度之第一透明層之第一種記錄載體，以及掃描 具有第二資料層和第二厚度之第二透明層之第二種記錄載 體，其中第一厚度不同於第二厚度，當掃描第一種記錄載 體時，其放射束係利用透鏡系統穿過第一透明層在第一資 本紙張从適财賴家料（CNS) 一请先閲该背面之法意事項鼻填寫冬 装· 3^336〇 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ------ —__B7____ 五、發明説明（s) 料層上形成最佳焦聚，當掃描第二記錄載體時，聚合放射 束步驟包括：放射束經由透鏡系統穿過第二透明層在第二 資料層上形成—平行軸聚焦，來自記綠載體之聚合反射束 到#測系統步驟，並利用放置在放射源和偵測系統之間的 光學路徑内的不透光環，保護部份反射光束免於到達偵測 系統之保護步驟。 請參考相關圖示之例子進一步詳細闡述本發明 — f 圖1A係依照本發明之掃描第一種記錄載體之掃描裝置； 圖1 B係爲第二種記錄載體； 圖2係具有不透光環之物鏡橫截面圖； 圖3係當掃描第二種記錄載體時，延著光軸之放射束強 度； 圖4係爲圖2之物鏡上視示意圖；和 圖5係爲掃描裝置之偵測系統。 圖1A係爲掃描一光學記錄載體1之裝置，該記錄載體包 括.一透明層2 ’和其一邊上放置有一資料層3。遠離透明 層之資料層的一邊上形成一保護層4，以保護來自環境的影 響。透明層2當成一記錄載體之基板，可用來提供資料層之 機械支撑，換句話説透明層具有保護資料層之唯一保護功 能，經由在資料層的另一邊上的一層，提供機械支撑，例 如，彳曰由保濩層4或借由更進一步的透明層和與資料層3連 接的資料層。資料可能放在記綠載體内，並且以放在資科 層3内的螺旋狀。同心狀或平行的軌跡形成光學可偵測標記 (圖未示），該標記可能爲任何光學可讀取形式，即，形成 -8 - 本紙張尺度適用+國國家標準（CNS )八4祕（210'〆297公疫) ----—· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明（6) 凹坑形式，具有反射系數的區域，或 化方向，或結合這些形式。 —w ;週圍環境之磁 半，心射，發 1向透_。該透鏡系統包括：準射 :準直透鏡7,形成一準直光束，入射在單一焦聚之物鏡7 物鏡内結合準直透鏡和物鏡。該透麓“ 7、’7具有一光軸8，傳輸放射束6成聚合光束9，具有―一 〈聚點，其在資料層3上形成一焦聚1〇，雖然在圖巾，該物 鏡爲-單-透鏡單元，可能包含供與波㈣之放射束輯合 <光柵或以穿透或反射運作之全像術，聚合光束9之放射束 經由資料層反射後形成一反射光束u，回到聚合光束9前進 之光路徑上。該透鏡系統7, 7·聚合反射光束n成一聚合反 射光束13和分光器12將經由朝向偵測系統14之至少一部份 反射光束13，分成向前和反射光束。偵測系統捕抓放射束 並轉換成一個或多個電子信號。該信號之一爲一資料信號 15，其値代表讀取資料層3之資料，另一信號爲一聚焦誤差 信號16，該値代表在焦距10和資料層之間高度内的轴差， 使用該聚焦誤差信號作爲一聚焦伺服控制器17用之輸出， 該控制器經由控制焦距10之軸位置，正如與資料層3平面― 致的焦距，進而控制物鏡7之軸位置。偵測系統的部份，包 含一個或多個放射敏感偵測單元，和製作彳貞測單元之輸出 信號的電路，用來產生該焦距誤差稱爲聚焦誤差偵測系 統，該聚焦自動系統用作透鏡系統之定位，包含一聚焦詞 9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Λ4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 差偵測系統，聚焦自動控制器和移動透鏡系統之致動器。 圖2係爲物鏡7之實施例18之橫截面示意圖，該物鏡具有 一 0.6的數値孔徑，該透鏡可能爲雙球面並經由注模製造的 單一塑料，該透鏡材質爲聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)，在波 長爲650 nm下之折射率爲1.4885，該透鏡資料如下： 聚焦長度 3.30毫米 ί 光軸厚度 2.95毫米 ^ 光學直徑 3.96毫米 自由功距離 1.5毫米 該透鏡有兩個面19和20，第一個面面對放射源，第二個 面對記錄載體1，面19之形式以多項式表示： ⑴ ζ β έ %卢. π-1 其常數値：a2=0.25317630，a4=0.00671352，a6=0.00045753，a8= -0.00010526和a1()=0.00000860。面20之形式涵蓋方程式（1)給的放 射束寬度，其常數値：a2=0.10009614，a4=0.02163729，a6= -0.00788082，a8=0.00205921 和 a1()=-0.00023477。 設計透鏡系統7，7’在資料層3上（即具有Strehl比率近似1之 焦ί巨）形成最佳聚焦，由於校正整個透鏡系統的截面，即， 在中心和環狀區域，當穿過記錄載體1之透明層2時，用於 校正經由聚合光束9所導致的球面像差。聚合光〃束的波前接 近球狀聚焦點10。圖1 Β係説明具有一資料層23和與透明層 2不同厚度之透明層22的另一種記錄載體21。當使用相同的 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） nn- mi (n (κ ·111 HI HI n· 1^1 ί i 一 T- 券-旮 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7

B7 五、發明説明（9) 當安排資料層23在延著光轴之位置上時，能正確的掃描該 層’値得注意是該較佳位置並不需對應延著光軸之最大強 度。假如第二種記錄載體之基板比第一種記錄載體基板 薄，則允許延著光軸之曲線類似圖3所示，但具有最佳聚焦 位比起平行聚焦位置更接近透鏡系統。 資料層23之較佳位置視在透明層2和22之間厚度差而定， 並視如下之光束9數値孔徑而定，當在軸區域位置之資料層t 23遠離所述較佳位置時，將迅速降低聚焦點而導致降低在 偵測系統14中所產生電子信號之品質。支持任何參考平行 聚焦之位置或爲較佳位置之參考。 當掃描記錄載體21資料層23時，附隨著增加波前部份外 圍偏差’平整波刼之中心區域。因此，在鏡孔之部份外圍 内的邊緣射線稱爲邊緣聚焦，係從平行軸聚焦相對之遠離 而言 '。在平行軸和邊緣聚焦之間爲具光行差光束之最佳聚 焦’在平行軸和邊緣聚焦之間相對大的距離，使得在偵測 之前可能截斷其邊緣光束，因此，去掉來自經偵測系統產 生之信號，未補償球面光程差之擾動影響的主要部份。亦 需注意，當掃描記錄載體i時，其平行軸，最佳處和邊緣聚 焦一致。 依照本發明裝置内之測量，以確定在記綠載體1之資料層 3上有最佳聚焦以及平行軸位於記錄載體21之資料層刀。爲 達成此目的，反射光束13之截面被分開成兩部份，即中心 區和圍繞中心區的環狀區。當掃描第一種記錄載體時，所 有在中心和環狀區内内的光束將來自最佳聚焦。當掃描第 A7 B7 五、發明説明（19 二種記錄載體時，目丨I φ n、、成丄 〗中心區内的光束主要來自平行抽聚 焦’在環狀内的光束爲邊緣光束並不來自平行轴聚隹，名 前進波6和9内能指出相同中心和環狀區。該測 自動系統使用之資料包括：至少在環狀内之反射束13^ 在第-種記錄載體内的資料層上定有最佳聚焦，和在中心 區時光束在帛二種⑽載體内的資料層上定有平行轴潔 焦。 · .< ,選擇中心區的尺寸’使得正確的掃描第二種記錄載體泛 資料層。當使用尺寸太大，則球面像差將大幅影響平行和 聚焦之品質。當使用尺寸太小，纟中心區内之光束⑴數福 孔徑將導致明顯變大的平行軸聚焦點，造成困難讀取〇)， 詳細的資料，利用下列供平行軸聚焦用，資料層上之調命 轉換函數(MTF)之近似公式，可發現其折衷： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •τ (2) MTF{p) arccos(一) vc vc 2_ vc ¥ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 v = 1//7, vc = 2NAc/\, e = 4x2W42〇/180, r40 8/r ^naac -13 本紙張適用中關家標準（CNS)Α4規格（21(5 X297公楚〉 A7 B7 32536〇 五、發明説明（ 7中，V爲特殊頻率，p爲在資料層上最⑴細部之週期，、 爲特殊截止頻率’ NAC爲光束入射在記錄載體’該光束並通 k中〜區之數値孔徑，λ爲光束之波長。W4〇爲在資料層23 和所述放射束之邊緣上，Sddd形式内之球面像差，其單位 爲几’ η爲透明層22之折射係數，爲透明層22和2之間厚 度差絕對値，在公式（2)之左手項中刮號内爲理想系統之 MTF，右手項中括號内爲計算影嚮放射束内之球面像身之 倍數因子。 仗公式（2)，代入几，p，n，Ad値並找出ΝΑ。値（給出最高 MTF〇)値，例如：得到公式（2) 導函數，以得到用於 掃描第二種圮錄載體之最佳nac値。現行的中心區域尺寸等 於涵盍整個反射光束之數値孔徑上，反射光束之整個截面 尺寸乘以所述NAc値。以一範例説明：設計一光學掃描裝 置，掃描具有透明層厚爲〇.6mm，放射束波長A=635nm，和 ΝΑ〇=0.60(ΝΑ()爲整個放射束之數値孔徑）之第一種記錄載體。 該裝置亦能掃描具有透明層厚度爲12mm(Ad=〇6mm)，折 射系數爲1.58和具有ρ=ι·6 " m，軌跡截距形式存在的最小細 部。最佳NAC値爲0.33且中心區域之直徑爲反射光束之整個 截面直徑乘以0.55(=0.33/0.60)。對於NAC値和中心區域尺寸之 公差是相當大的，係因爲隨著孔徑和折射之增加（點尺寸隨 數値孔徑增加而減小）增加點尺寸，而產生阻礙球面像差之 效應。對於低效率裝置公差爲土 25%，對於高效率裝置，較 佳公差等於±10%。 在資料層23上之掃描點品質，滿足在中心區域内之以仙値 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 -----.----{裝— c請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j -訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（~ 到達一波長。由公式（2)中之W4〇，可導出聚合光束9通過中 心區域之數値孔徑NAC最好是小於或等於下式： ⑶ AMJmax) 8λ"3 Δ(/("2-|) 反射光束11或13之截面内中心區的直徑最好是小於或·等於十 NAc(max)/NAQ乘上截面平面内整個反射光束之直徑，_爲 整個聚合光束9之數値孔徑，使用前述例子中之參數値，其 NAC之最大値等於0.39。仍可以正確讀到資料層上之位元^ 最小切線尺度（約等於39λ/4(ΝΑ〇))，即0.42/im位元長度，650 nm波長和NAC=0.39。當W40=又/2時或 (4) NAc(opr) 4X/r (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 時可得到最佳NAc，即NAe(opt)。 當η - 1·58和^(1=0.6，λ =650 nm時’則中心區之最佳數値孔徑 爲〇·33。爲3在具有切線尺度db或更大値上，讀到資料層上 的細4。當取小切線位元尺寸=0.6 nm和λ =650 nm時，NA^大 於 0.27。 能以公式（2)之參數説明延著圖3之光軸，資料層的較佳位 置’利用設定散焦偏差w2()=_W4()可得到最佳位置，遠離平行 轴聚焦之散焦z距離爲： -15- 張尺度適用中國國家標隼（CNS )八视^ ( 2丨公瘦 A7、發明説明（y (5) ΝΑ ： Ad 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 二當NAcΓ0·33，n吐58和△d=06mm，散焦，即遠離平行軸之 較佳位置爲6微米，對應之散焦約爲聚合光束$之中心區的 兩焦距深。當選擇的位置範圍從較佳位置減去通過中心區 到較佳位置（放射束之一半的焦距深，力口上％焦距深咬，仍， 然可以得到合理的掃描品質，焦距深爲又由所給 的參數値焦距深=3 "m，則導致遠離平行軸聚焦之範圍爲 4.5 到 7_5 // m。 經由環狀區域内，校正球面差供第一透明層用，和在中 〜區域校正球面像差供第二透明層用，可以進一步改善平 行軸聚焦之品質。當物鏡聚合放射束通過第二透明層時（該 光束通過中心區形成平行軸聚焦），用於球面像差之光束被 权正，導致通過第二透明層。當物鏡聚合物放射束通過第 透明層時，該光束通過環狀和中心區域形成最佳聚焦。 在此案中，僅有較正用於球面像差通過環狀區之光束，導 致通過第一透明層，除此，較正用於球面像差，通過中心 區域之光束，導致通過第二透明層。較正物鏡之中心區， 其透明層厚度不同於較正環狀區域之厚度，對於最佳聚焦 之品質僅具相當小的影響。 通常，假如聚焦誤差信號16爲零値，則焦被準確的定在 資料平面上。依照上述第一個實施例，當掃描裝置具有— 物鏡時，能調整聚焦自動系統，使得第一聚焦位在位於聚 -16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、tT ^丨 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A7 ---—--- ---B7 五、發明説明（14) '~—- ’、:、及差仏5虎零交義點上之第—資料層3上；通常第二聚焦並 不精確=位在位於聚焦誤差信號零交又點上之資料層 上田掃描第一種記錄載體時，利用增加一常數聚焦補償 電壓到聚焦誤差信號16，而得以校正。補償電壓缺點視經 調制物I兄而克服的掃描記錄載體之型式而定。因此，最好 在物鏡的中心區増加一聚焦校正，所給的中心區之聚焦校 正=同於在光束中之球面像差用之校正。額外的聚焦校乂 係第二焦距位在位於聚焦誤差信號之零交叉點上的第二資 料θ上，、額外聚焦校正之大小爲物鏡之聚焦深之級數， 即1 "m之級數，並有可能视聚焦誤差偵測系統之幾何圖而 疋，因此不再需要記錄載體視額外聚焦補償電壓而定。 如上所述，當掃描第二種記綠載體時，在偵測之前，必 需截斷放射束13之邊緣光束，將正確的聚合放射束13中心 區域 < 光束，朝向偵測系統14，由於球面像差，反之在環 狀區域内放射束13之邊緣光束具有大的角度偏差，它們不 會被偵測系統14所截斷。無論如何，雖然對第一種記錄載 體操適當的球面像差校正’位在光束中心區和邊緣光束之 間的中間媒介内之光束仍然會入射到偵測系統上，因此， 經由偵測系統形成低品質的偵測信號。 利用在透鏡系統上安置一不透光環提供在掃描裝置内， 以解決該問題’該環的位置和寬度必需截斷在中間媒介質 内上述之光束。該”不透光”意爲：入射在環上之光線，不 會再有後續的路徑，該光線將被環所吸收，即該光不會落 在偵測系統上。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈· 訂 A7 B7 五、發明説明（15) 圖2係爲具有不透光環之物鏡18截面圖，利用—中間媒介 圓形環27將環狀區域25和中心區域26分開，圖4係爲物鏡18 和環27之上視示意圖’該箭號r〇意爲位在環上整個放射束Μ 之半徑，對應數値孔徑NA〇，箭號巧和!^意爲環27之内外半 徑。r!之尺寸最好是位於中心區域之外圍圓的位置上，對廣 之數値孔徑爲NAe，具有± 10% rG値之誤差。環的寬度視其 中之一的偵測系統14之12何而定。一個有效的環寬度可移^ 走來自偵測器上不想要的光束，一個小的環反而具有較高 的放射束輸出。環放在向前光束和反射光束之間。有一較 佳寬度爲rz-r!介於r〇値之5 %和25 %之間，最佳寬度爲1〇% r〇。 從（4 )式代入q/ rG = NAe/NA。’可能可以導出較佳的環之半 徑!：！：

(6) ,·, = _!± 4入W 、Δί/("2-" 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 H. 1 ^^^1 m· m ^^^1 an m m (m n 1 .¾. ，-， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該環係爲數個實施例之一，它有可能包含一個或多個ν型 凹槽’或平行於或垂直於環之内圈之高地，使得.折射入射 在環上的入射光’使其幾乎不或一點也不影響偵測信號。 該環可能包括一連串小的，淺的坑，或當成光柵用的凹 槽，該入射光之折射遠離前進光。很容易應用該光柵到由 玻璃本體和覆蓋在本體一面或兩面上的透明層所組成的透 鏡上和塑性透鏡上。該環可能包含爲了反射入射在環上的 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚;） A7 B7 323360 五、發明説明（1今 反射光，而塗佈的反射薄膜，該環亦有可能包含，如吸收 入射光之墨水之吸收材料。該環可能包含等長的2(2η+ι )個 區段，其中n=0，卜2，……，且該區段爲透明和不透光相間 排列。該環運作在向前和向後之路徑，對於入射在環上的 放射束形成一有效阻礙，並且在此同時，比起不均勻的不 透光環，經由記錄載體會通過更多的繞射放射光束。 有可能在物鏡或準直鏡之一侧安置這些環之一，龙環總 是適當的對齊該透鏡系統，該環亦有可能放置在如圖1 A之 分光鏡12上，如此，他將不會與來自雷射5之放射束6作 用’而與放射束11之反射束作用，當使用一半透明平板爲 分光鏡時，如圖1A所示’可能提供該環到朝向偵測系統14 之平板那一側，當僅放置該環在反射束u内時，該環最好 比安置在透鏡上的環寬，該透鏡上的環半徑最好爲位在反 射束路徑上環半徑的55%到75%，其誤差爲±5%。當第一種 記錄載體傾斜時，如此的安排可更增加加強讀出的資料。 圖4係説明本實施例之偵測系統14，該憤測系統包含一具 有4個放射敏感偵測單元28 ’ 29 ’ 30和31之偵測器入射在該 單元上的放射束11會產生散光’例如經過如圖1 A所示的傾 斜平面12。依照所謂的散光方法，可能使用偵測單元的4個 電子輸出信號，形成一聚焦誤差信號，如美國專利第4 358 200之所述。利用偵測器的尺寸以區別入射光束之環狀區和 中心區内的放射光束’用以供在資料層上定位平行轴或最 佳聚焦用。一方面，當掃描第一種記綠載體時，單元尺寸 必需大到可以捕抓大部份的光束。另一方面，當掃描第二 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ------- ----B7 五、發明説明（17^ ~ ~----- 種記錄載體時，單元尺寸必需小到不能截斷邊緣光束。折 衷的單元尺寸視光束的波長，位在俄測系統一邊上透鏡系 統的數値孔徑nad和產生在放射光束u内之散光度而定。正 方形偵測器一邊邊長爲k，最好的範園從06乘上^到14乘 上，其中最適當的k値以kOpt表示，給出： ⑺ （=2(νν22 + 1.5)λ i ~~~~ - 其中，W22係爲峰-谷散光波前變形，單位爲波長，引入反 射光束11和測量光束整個截面。k的誤差暗示不受限偵測器 形狀爲方形，在誤差範圍内有可能爲長方形，在光束 通常散光度爲5A，當NAD=0.1，波長=65〇 nm，長度k較佳約 在118 "m和51 "m之間時，其最佳長度値爲85 當在放射束11内不引入散光度，則偵測系統之尺寸k較好 的最大.値爲.：， (8) ^.nax = 16VV40 — W ，naX 40 ΝΑ〇 NA〇 其中，W4〇爲由於信號通過放射束11之最大直徑之厚度差所 產生的球面像差，即，數値孔徑NA〇和NA〖係爲放射束9之 環區的内圈數値孔徑。在公式（2 )中給出W4〇項。 對較佳的低k値爲0.6 X k.max，對於具有環27 (由0.55到0.65乘 上rQ即放射光束的直徑）之物鏡18，其NA1/NA〇値爲0.65，並 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） » m· 1 1 I ^^1 1^1 ^ ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 τ 、=° f靖先閑碛背面之注意事項再填{if本頁j A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（， 且偵測器最大尺寸k.max=25又/NAD，由上述之几和NAD値，可 得kmax=162 jum和低限爲97 ，當使用一不透光環，由於光 環可抑制從中心區到環區之傳輸，而允許偵測系統有效大 的尺寸。 較佳的W22散光度爲1.4 k^pt ^ Kmax。 當在光學掃描裝置内使用不同的透鏡系統時，介紹一連 串的實驗，證實各種信號的品質來自於偵測系統，多一— 記錄載體之第一透明層2厚爲0.6 mm，和第二種記錄載體之 第二透明層22厚爲1.2 m m。整個透鏡的數値孔徑爲0.6。當 掃描第一種記錄載體之品質相當於使用透鏡系統，不使用 不透光環時和相當於使用具有不透光環之透鏡系統時，其 資料信號源於4個偵測單元28-31之4個輸出信號。該意顯示 出’當讀第一種記錄載體時，現行的環並不特別影響資料 信號的品質。 依照本發明該使用不具環的透鏡系統之第二種記錄載體 時，其資料信號的不穩定性約爲8 %，當該使用具環的透鏡 系統’其不穩定性降到6 %。 聚焦疾差信號之品質視形成在靠近偵測系統放射束丨1之 散光聚焦的品質而定。透鏡系統之第一實施例，當掃描第 二種記錄載體時，比起使用一未校正的透鏡系統的聚焦， 具1改善聚焦之品質。改善的品質增加聚焦自動系統之捕 抓範圍，並且，當讀第二種記錄載體時，經由改善偵測， 允許使用更大的偵測單元。它亦增加偵測系統14之定位容 度。在使用一未校正透鏡系統的特殊掃描裝置，一偵測系 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈. 訂 -21 - 323360 A7 B7 五、發明説明（1今 統之10 A m位置誤差導致2 # m之聚焦補償。當在相同的裝 置内，具有10 # m位置誤差使用校正的透鏡系統，則聚焦補 償少於0.2只m 〇 雖然參考如圖1 A之掃描裝置來描述本發明，依照本發明 很明顯的在任何使用最佳和平行軸聚焦之掃描裝置可以使 用不透光環，特別是描述在國際專利申請案m96/〇〇i82内所 述的斗種分類的裝置’參考其圖认，^，2^，^，^) 該申請案亦考慮對定位的最佳和平行軸聚焦提供—補償。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· -訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 -22-

Claims (1)

1. '申請專利範圍 種光料描裝置，用於料«第-資制和有第-透明層之第—種記綠載體，和掃描具有第二 資料層和厚度不㈣第—厚度之第二厚度的第二透明層 (第二種讀載體，該裝置包括：用來產生放射束的放 射源和用於聚合放射束通過第—透明層在第_資料層聚 的透鏡系統’安置在由?己綠載體反射光束上之偵測系 統’安置在放射源和仙U、統之間光學路徑内的否透^ 環，且意爲放射光束的最佳聚焦位置在第一資料層上和 所述放射光束之平行軸聚焦在第二資料層上。 2.根據中請專利範圍第1項之光學掃描裝置，丨中環的内 半徑範圍從0.75 rp] 1.25 Γ!，其Γι爲： ·〇 M4〇 4λ/Γ 其卜又爲放射束波長，η爲第二透明層之折射率，— 爲第一厚度和第二厚度之差，q爲位於環上放射束半 仏，和NA〇爲經由透鏡系統聚合放射光束之數値孔徑。 3.根據巾請專利範圍第2項之光學掃描裝置，其中放置在 來自放射源之放射束到記綠載體内和在來自記錄載體之 放射束内的％，該環之寬度範圍從〇 〇5 &到〇 %化。 4·根據中請專利範圍第2項之光學掃描裝置，，僅放置在來 自記綠載體之放射束内的環，該環之寬度範圍從〇i5r。 到 0.25 rQ。

   經濟部中央標準局貝工消费合作社印簟 5. =予掃描具有第一資料層和第一厚度之第一透明層 之第種°己綠載體，和具有第二資料層和厚度不同於第 厚度之第一厚度第二透明層的第二種記錄載體的方 法，其步驟包括：當掃描第一種記錄載體時，經由透鏡 系統聚合光束通過第一透明層在第一資料層上得到一最 佳聚焦，當掃描第二種記錄載體時，經由透鏡系統聚合 光束通過第二透明層，在第二資料層上得到一平行軸聚 焦，聚/合來自記綠載體之反射光束到偵測系統，而後， 利用放置在放射源和偵測系統之間的光學路徑内的不透 光環，以預防部份反射光束到達偵測系統。 6. 根據申請專利範圍第5項之方法，包括的步驟爲：當掃 描第一種記綠載體時，在從記錄載體所反射的放射束之 至少截面外固之環狀區内，形成來自其光束的最佳聚焦 疾差彳5號，當掃描第二種記錄載體時，主要在位於環狀 外圈區域内的中心區内，形成來自其光束之平行軸聚焦 疾差，當掃描第一種記錄載體時，控制透鏡系統的位置 以響應最佳聚焦誤差信號，當掃描第二種記綠載體時， 以響應平行軸聚焦誤差。 7. 根據申請專利範圍第5項之方法，其步驟包括：當掃描 第一種記綠載體時，在從記綠載體所反射的放射光束之 整個截面内’產生一來自放射束之資料信號，當掃描第 二種記錄載體時，在所述截面之中心區域内，產生一來 自放射束之資料信號。 -24 - 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I m ^^1 ^^1 1^1. . - - n^i I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂