TW432374B - Optical pickup having an objective lens compatible with a plurality of optical disk formats - Google Patents

Description

F 酽4 32 3 7 4 A7 ____B7 五、發明説明（1 ) 本發明係有關一種包括一物銳的光學讀取裝置，該物 銳的功能是在不同格式的光學記錄媒體的訊息記錄表面上 形成一光點，特別是有關一種具有一物鏡可相容地用於不 同格式知多種光碟片的光學讀取裝置，例如數位式多用途 碟片（DVD)，可記錄的小型碟片（CD_R)，可重復讀寫之小变 碟片（CD-RW〕，小型碟片（CD)和雷射碟片（LD)。 用於高密度地記錄和再現之諸如影像，聲音或數據訊 息的記錄媒想可以是碟片、卡片或磁帶。然而主要是使用 碟片型式的記錄媒想*最近已經開發出以LD，CD和DVD形 式的光碟片系統。但是，當相容地使用各自具有不同格式， 諸如DVD，CD-R，CD，CD-RW和LD光碟片時，由於光碟片 厚度和光波長的變化會產生光學像差。因此，對可相容於 這些不同格式的碟片以及消除上述之先學像差的光學讀取 裝置作了積極的研究》作為這一研究的結果，己經製造出 —些可相容於不同格式的先學讀取裝置》 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 ml »^1 -- (請先閱讀背面之注意事項办填寫本頁) 如圖1Α和1Β表示可相容於不同格式的傳統式光學讀取 裝置的一部分示意圈*圖1Α表示光被聚焦在一薄光碟片上 的情況’而圖1Β則是光被聚焦在一個厚光碟片上的情況。 在圖1Α和1Β中，參考標號1代表一全像透鏡，標號2代表一 折射物鏡，標號3a代表一薄光碟片，而3b則代表一厚光碟 片。由一未示出之光源射出的光4被全像透鏡1的光栅（格狀） 圖形11所繞射，相對應地分別產生非繞射的零級光40和線 射的一級光41。非繞射的零級光40被物鏡2聚焦在一光碟片 3a的一訊息記錄表面上。該繞射的一級光41被物鏡2聚焦在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） > 14 32 3 7 4 Α7 ___________ 五、發明説明（2 ) 一光碟片3b的一訊息記錄表面上。因此’圖ία和1B中所示 的光學讀取裝置是使用非繞射的零級光4〇和繞射的一級光 41將訊息分別記錄到不同厚度的光碟片仏和3b上，或從不 同厚度的光碟片3a和3b上讀取訊息》 另一傳統的技術被揭示於1995年11月14日的曰本專利 第平成7-302437號案的公開說明書中。在上述專利案中所 揭示的光學頭裝置的一物鏡，從該物鏡中心具有一奇數區， 其焦點全都落在薄光碟片的一訊息記錄表面上，而偶數區 的焦點則全都落在厚光碟片的一訊息記錄表面上。因此， 在薄光碟片的情況下，透過物鏡奇數區的光用於從薄光碟 片上讀取訊息。同樣在厚光碟片的情況下，透過物鏡偶數 區的光用於從厚光碟片上讀取訊息。 經濟部中央榡準局負工消費合作社印聚 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而在圖1A和1B中所示的這種光學讀取裝置，由於入 射先被分成零級光和一級光，所以使光的利用效率降低。 也就是說，由於入射光被全像透鏡1分成零級光和一級光， 所以只有零級光或一級光被用於在光碟片上記錄訊息或從 光碟片上讀取訊息》這種光學讀取裝置只利用僅i5%左右的 入射光，因此降低了光的利用效率。同樣根據所使用光碟 片的厚度’實際上只有從相關的光碟片3a或3b反射的零級 光和一級光其中之一種包含讀取訊息。因此在光的檢測工 作中相對於包含訊息的光而言，沒有訊息的光僅造成干擾 的作用。上述的問題可以藉由對透鏡裝置的全像透鏡i進行 加工的方法而加以解決。然而，當加工全像透鏡1時，對於 產生一精細的全像元件形式需要在刻蝕過程中具有高的精 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印製 『1^4 323 7 4 A7 _ —_B7 五、發明説明（3 ) 密度》因此，這使得加工的成本增加。 在曰本專利第平成7-302437號案的公開說明書中所揭 示的先前技藝情況’是僅利用透過奇數區和偶數區之其中 —個區的光’因此導致光的利用效率降低。同樣，由於焦 點數目總是兩個’在光的檢測過程中》沒有訊息的光會引 起干擾的作用，這使其難以依照從光碟片反射的光來檢測 訊息。 為了解決上述的問題，本發明的一個目的是在於提供 一種與其光碟片格式無關的、具有極好信號檢測功能的光 學讀取裝置》 本發明的另一目的是在於提供一物鏡，使該物鏡可以 相容地舆至少兩種具有各自不同厚度的基片一起使用。 本發明的附加目的和優點，一部分在下面陳述，而一 部分則藉由下面的描述就可以明白得知，或可藉由本發明 的實施來得知。 本發明的上述目的和其他目的可以藉由提供_可相容 於多種光記錄媒體的光學讀取裝置來達成，該光學讀取裝 置包括至少一個光源、一物鏡，該物銳具有將光源發射的 光在多種光記錄媒體其中之一訊息記錄表面上聚焦成一最 佳光點的功能’和一光檢測器，該檢測器檢測從該光記錄 媒體的訊息記錄表面上反射後透過該物鏡的光，而光點則 被聚焦在該光i己錄媒想的訊息記錄表面上。物鏡具有一内 區、一環形透鏡區和一外區，内區和外區被一中心在鏡頂 呈環狀的環形透銳區分開，其中内區、環形透鏡區和外區 6 本紙張尺度適财關家縣（CNS ) 44祕（21GX297公整） Ί-- (請先閱讀背面之注意事項#填寫本頁) 、-'• 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 ,4 32 3 7 4 A? _____B7_ 五、發明説明（4 ) 具有非球面形狀’可將透過内區和外區的光聚焦成單一光 點。在薄基片的第一光記錄媒體的再現過程中，用此光點 能從一較薄的第一光記錄媒艘的訊息纪錄表面上讀取訊 息，而透過位於内區和外區之間環形透鏡區的散射光則不 能聚焦在該第一光記錄媒體上。物鏡將透過内區和環形透 鏡區的光被聚焦成單一光點，在第二光記錄媒體的再現過 程中，用此光點能從一較厚的光記錄媒體的訊息記錄表面 上讀取訊息，而透過外區的散射光則不能聚焦在厚基片的 第二光記錄媒體上》 上述之目的和其他目的還可以藉由提供一物銳來達 成，該物銳使用至少二種對光分別使用具有不同厚度的基 片，該物銳包括一内區、一環形透鏡區和一個外區，内區 和外區被一中心在鏡頂呈環狀的環形透鏡區分開，其令内 區和外區具有非球面形狀，可將透過I區和外—區的光聚焦 成單一光點，用此光點可從較薄的第一基>j的訊息記錄表 面上讀取訊息《該環形透鏡區對透過環形透鏡區的散射光 具有另~非球面形狀，並且位於内區和外區之間，使透過 的光不能聚焦在具有較薄I度的第一基片上。該物鏡可將 透過内區和環形透鏡區的光聚焦成單一光點，用此光點可 、— — _ - _ I, . * 從較厚的第二基片的訊息記錄表面上讀取訊息，而且該物 鏡透過外區的散射光則不能聚焦在較厚厚度的第二基片 上。 從下面結合相關之附圖對較佳實施例的描述，使本發 明的全部目的和優點成為顯而易見而更容易理解》其中： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 ：< 297公釐） ~~~~~ --- ^-- (請先閱讀背面之注意事項4填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 £!---- 五、發明説明（5 ) 圖1A和1B表示具有—全像透銳和一折射物鏡的傳統式 光學讀取裝置； 圖2A表示依照本發明的第一和第二實施例的一物鏡， 該物鏡在一薄光碟片的訊息記錄表面上形成一光點的情 況； 圖2B表示依照本發明的第一和第二實施例的一物鏡， 該物鏡在一厚光碟片的訊息記錄表面上形成一光點的情 況； 圖2C表示一依照本發明的第一和第二實施例由光源方 向來覲察的物鏡’該圖表示該物鏡的一内區、一環形透鏡 區和一外區的剖面； 圈2D表示本發明一理想環形透鏡的環形透鏡區局部放 大圖； 圖3A表示在一厚光學媒體的讀出過程中，依照本發明 第一貧施例的物鏡縱向球面像差； 圖3B表示在一厚光學媒體的讀出過程中，依照本發明 第一實施例的物銳波前像差； 固4表示依照本發明第—實施例的一物鏡； 圖5表示依照本發明第二實施例的物鏡—環形透鏡局 部放大圖； 圖6表示一光學讀取裝置的第一種類型光學系統該裝 置具有依照本發明的第一和第二實施例所採用—物鏡的單 一光源； 明7表示對圖6所示之光學讀取裝置的先學系統的一種 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS } A4洗格（2丨0^97^"5 〜一 - n ^ϋϋ it n n nt ^^^1 --^ (請先聞讀背面之注意事項ll填寫本萸) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 r P432 3 7 4 A7 ------B7 五、發明説明（6 ) 改型； a8A表示第二種類型之光學讀取裝置，該裝置具有依 照本發明的第一和第二實施例的一物鏡、兩光源和單一光 檢測器； 圖8B表示如圖8A所示的光學讀取裝置的—種改塑； 圖9表示第三種類型之光學讀取裝置，該裝置具有依照 本發明的第一和第二實施例的—物鏡、兩光源和兩光檢測 器； 圖10表示依照本發明第一和第二實施例，當藉由使用 該光學讀取装置讀出一薄光碟片時在該光檢測器中的光東 分布區域； 圈11表示依照本發明第一和第二實施例，當藉由使用 該物鏡讀出一厚光碟片時在該光檢測器中的光束分布區 域》 現在詳細介紹本發明的較佳具逋實施例，亦即相關的 附圖所示的一些實施例’其中相同的參考標號始终表示相 同的構件。為了說明本發明，下面結合附圖來描述這些實 施例。 由圖2A到2D都表示依照本發明所示的一物鏡β圖2入表 示在讀出一薄先碟片30 Α的過程中，當物鏡20的工作距離為 “WD1”時的先路徑。圖2B表示在讀出一厚光碟片3〇B的過 程中*當物銳20的工作距離為-WD2"時的光路徑。圖2〇 表示一從光源方向覲察的物鏡20，阐中表示物鏡2〇在光源 側的透鏡表面22被分為·一内區（中心區）A1，一環形透鏡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公爱） (請先閲讀背面之注意事項·*填寫本頁) 訂· A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 rF4 32 3 7 4五、發明説明（7 ) 區（中間區）A2和一外區（邊緣區）A3。圖2D是物鏡20的環形 透鏡區A2的局部放大視圖，其中物鏡20是用理想的方法加 工製成的。 在依照本發明第一實施例的物鏡20中，位於該物鏡20 光源一側的透鏡表面22被分為内區A1、環形透鏡區A2和外 區A3’環形透鏡區A2具有諸如橢囿形或圓形的環狀，透鏡 表面22的一鏡頂VI在中心。在此，該鏡頂VI是物鏡20的轴 線與光源一側透鏡表面22的交會點《内區A1和外區A3具有 非球面形狀，將這些非球面形狀較佳使得在薄光碟片3〇a 的訊息記錄表面31A上形成一最佳焦點》同樣，將内區八工 製成使其在厚光碟片30B的訊息記錄表面31B上產生小的球 面像差，但在讀出厚光碟片30B時具有足夠小的球面像差。 特別是在内區A1有滿足下列關係式1的數值孔徑NA，以便 對再現如現有CD那樣的厚光碟片30B提供一最佳光點。内 區Α1、環形透鏡區Α2和外區A3分別相當於入射光的近抽 區、中間抽區和遠抽區。 當使用的波長為650nm的光時，為了再現現有的cd碟 片，物鏡20的數值孔徑NA較佳為0.37或者更大。 0.8λ/ΝΑ〜光點尺寸 …（1) 式中’λ表示光的波長，而ΝΑ表示内區Α1的數值孔徑。 假定物鏡20的工作距離為“WD1"，最佳焦點是藉由内區 A1和外區A3所形成。相對工作距離“WD1”而言，透過内 區A1和外區A3的光（光線）在薄光碟片3〇A的訊息記錄表面 3 1A上形成最佳光點，因而不產生球面像差β同樣，當利用 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4#見格（210.X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項4填寫本頁) —裝 Τ J-3 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 r ΓΛ3237 在_b7_ 五、發明説明（8 ) 透過物鏡20之内區A1的光時，可以再現如相對於較厚CD碟 片之現有光碟片30B。這一技術已經揭示於韓國專利f請第 96-3605號中。然而，為再現使用較小光點的光碟片，如在 現有光碟片中的LD碟片，所要求數值孔徑不小於0.4。為使 物鏡的NA (數值孔徑）大於0.37，當環形透鏡區A2具有一延 伸内區A1的非球面形狀的非球面時，在LD的再現過程中， 透過環形透鏡區A2的光產生較大的光學像差到這樣的程度 以致於使LD不能再現。因此，應該修正環形透鏡區A2的這 種先學像差，並使其具有一非球面形狀，由此使透過環形 透鏡區A2的光在内區A1形成焦點的最佳位置處修正光學像 差。 圈2B表示在再現厚光碟片30B過程時的光路徑，並且表 示透過外區A3的光在先碟片上不形成光點而被散射，而选 過區A1和A2的光則被聚焦在厚光碟片表面3^上。同時， 當物銳20的工作距離為“WD1”時，透過環形透銳區A2的 光在光碟片30A的訊息記錄面31A上被散射*在圖2A中的實 線表示當工作距離為"WD1”時透過内區A1和外區A3的光 路徑。虚線表示光線透過環形透鏡區A2的光路徑，光在該 區内被散射。 圈3A是表示在讀出一厚光碟片3〇B過程中的像差圓其 說明物鏡20的工作距離和縱向光學球面像差的關係。由於 内區A1具有球面像差，當物鏡2〇再現厚光碟片3〇B時物 鏡20在光學上產生散焦作用，也就是說，調整工作距離使 其具有_個最小的先學像差值。由於薄光碟片3〇A和厚光碟 11 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Λ4規格（210X2^7公廣）------— (請先聞讀背面之注意事項4填寫本頁) 訂 ^ ^432 37 4 _B7_ 五、發明説明（9 ) ^ 片30Β之間厚度差所產生的球面像差係數W4C滿足下列所示 之方程式（2)。 W40= ~~-d(NA)4 =0,6^m ... (2) 8η3 通常，包括球面像差的光學像差用下列所示之方程式 (3)來表示。 W = W2〇h2 + W40h4 …（3) 式中W20是散焦係數，而h是邊緣光線（光）的高度。 光學像差的平方根滿足下列所示之方程式（4)， ：^-(W)2=^lW20+W^J2+^W, ---------裝——_ c請先阅讀背面之注意事項再填寫本頁」 式中,W2 3 〇2 + 2W^ + 5W*2' -.(4) 訂 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 W=2Wao + 3 因此，使光學像差達到最小的散焦係數條件是νν2β = -W4C，而實際散焦量則遵照下列所示之方程式，

2W 二一 8·3μιη …(5) 式中内區數值孔徑（ΝΑ)的變化量，光碟片折射率（11)和 光碟片厚度（d)如下所示：ΝΑ = 0_38，η = 1_58,而d = 0.6mm » 假使環形透銳區A2設計成形成一最佳光點，並且對於厚光 碟片30B散焦為8·3μηι的情況不產生球面像差，並可獲得如 圖3Α所示的縱向球面像差圖*在這一情況下，内區Ai形成 的焦距和環形透鏡區Α2形成的焦距之差成為8 3μιη，因為 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠} A7 r F4 32 3 7 4 五、發明説明（10 ) 在光軸上的散焦量為8·3μπι »藉由商用光學透鏡程式（s/w) 的計算’内區A1的焦距是3.3025mm，而環形透鏡區a2的焦 距是3.3111mm »該8·3μιη是用手算到第三個階的計算結 果，难8.6μπι是藉由光學（s/w)程式計算到包括第三階的高 階計算結果。 假如物銳20的工作距離從“WD1”變到“WD2” ，這 將使由透過環形透銳區Α2的光形成的光學像差基本上變為 零’該透過環形透鏡區Α2的光就形成如圖2Β實線所示的光 路徑，並且在厚光碟片30Β的訊息記錄表面31Β上形成最佳 光點》當工作距離“WD2”是再現厚光碟片30Β的最佳工作 距離時’該環形透鏡區Α2就增加所用光的利用效率而且還 增加數值孔徑。在這一情況下，對於厚光碟片30Β的再現而 言’内區Α1保持足夠小的球面像差❶内區Ai所產生的球面 像差是最小的，而總波前像差則約為〇.〇7λ rms "因此，當 環形透鏡區A2與内區A1具有相同非球面形狀的情況相比 較’使透過内區A1和環形透鏡區A2的光所形成的光點減小 15%或以上，而不增加在厚光碟片30B的訊息記錄表面31B 上的光學像差。這就使再現光記錄媒體，諸如要求高密度 的現有LD碟片以及CD碟片成為可能。在這一情況下，透過 外區A3的光被散射而不致影響在厚光碟片30B的訊息記錄 表面31B上形成的光點。透過外區A3的光的光路徑在围2B 中如虚線所示。這樣在訊息記錄表面31B上就能形成單一光 點。如上所述之工作距離的實例而且示於圖2A和2B中是， WDl = 1.897mm和 WD2 = l_525mm。 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4現格（210X297公釐） I— III II^ (請先閱讀背面之注意事項#填寫本頁)

,1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 r，4 32 3 7 4 Α7 ---------Β7 五、發明説明（11 ) 當讀取記錄的訊息時，薄光碟片3〇Α使用較短波長的 光’而厚光碟片30Β則使用短波長和較長波長的兩種光。因 此，當薄光碟片30Α為一種DVD，而厚光碟片30Β為一種CD， 一種LD，一種CD-RW或一種CD-R時，内區A1和外區A3所具 有的非球面形狀是相對於DVD的訊息記錄表面圍較佳者’ 而内區A1和環形透銳區A2的非球面形狀則使像差得到修 正’並且使工作距離得到較佳效果，這樣，對於CD，ld， CD-RW或CD-R碟片的訊息記錄表面就都能再現出訊息。區 Al、A2和A3中的環形透鏡區A2的非球面形狀由表示非球面 的下列所示之方程式（6)來確定之。 , i>4 — (請先聞讀背面之注意事項#填寫本頁) Z(h)

h^/R i+Vi-(i+K)h2/R2

Ah4+Bh6 + Ch8+Dh10+Z 禰償 -(6) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 在上述之方程式（6)中，函數“z”是從垂直於光軸並通過 該物鏡20鏡頂VI的表面到位於該物鏡20的光源一側的透 鏡表面22的距離。變量"h”是由物鏡20的光軸到垂直 於該軸一特定點的距離《常數·· R ”是確定非球面形狀的 參考曲率。是一參數，該參數是新引進的用來表示環 形透鏡區Λ2和内區Α1之間的階差》由於對於熟悉本項技 藝之普通人士而言公式（6)是已知的，所以省略去對其進行 詳細描述。舆内區Α1和外區A3相比較，環形透鏡區Α2具 有突起的或凹陷的形狀。突起形狀的環形透鏡區Α2被放大 並且顯示於圖2D中》内區Α1和外區A3所具有的非球面形 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） m2 37 4 A7 B7 五、發明説明（12 ) 狀可藉由移除方程式（6)中補償項來表示。由此確定環 形透鏡區A2的寬度，以便為再現較厚光碟片提供較佳的光 點，並且至少佔物鏡20入射面22的10 %，此時光是由光 源入射到物鏡20上。在定量表達令，環形透鏡區A2的寬 度範圍在大約100和300μπί之間。 對這些區Al、Α2和A3提供最佳非球面形狀所獲得的數 據示於下列表中。 表 透鏡表面 曲率 非球形表面係數 厚度 折射率 内區（Α1)/外區 (A3) 2.13482 Κ: -0.425667 A: -0.822095Ε-03 Β: -0.249645Ε-03 C: -0.106803Ε-03 D: -0.194864Ε-03 Ζ 福*: 0·0 1.795 1.5864 環形透鏡區 (Α2) 2.14101 Κ: -0.425667 A: -0.362745Ε-03 Β: -0.259541Ε-03 C: -0.665620Ε-03 D: -0.620804Ε-03 Ζ «憤：0,0012 1.795 1.5864 朝向光碟片的 透鏡表面(24) -14.39337 Κ: 8.578602 A: 0.897734Ε-02 Β: -0.341346Ε-02 C: -0.762226Ε-03 D: -0.665163Ε-04 光碟片 0 1.2/0.6 1.58 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項4填寫本頁) 當由方程式（6)和上述之表中確定這些區Al、Α2和A3 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210XW7公釐） y. A7 Ψ Δ ^ 7 ή _B7___ 五、發明説明（13 ) 的非球面形狀時，從環形透鏡區A2的非球形表面延伸的虛 搆表面（在圊4中以虛線來表示）距離物鏡20之鏡頂VI的距 離大於内區A1非球形表面距離VI的距離< 然而’為使位於光源一側的透銳表面上更容易形成非 球面形狀的這些區Al、A2和A3，較佳是先加工内區A1和外 區A3’然後再加工環形透鏡區A2。這樣該環狀的環形透鏡 區A2在其舆内區Ai或外區A3接觸的區域就具有一階差。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖4表示一物鏡20,該物鏡被加工成這樣，使其在内區 A1與環形透鏡區A2接觸的區域有一階差》圖5表示一物鏡 2(Τ’該物鏡被加工成這樣，使其在環形透鏡區A2舆外區A3 接觸的區域有一階差。由於通過内區Α1和環形透鏡區Α2的 光之間的光路徑差’以致使這樣的階差產生像差。這些階 差具有一高度，對於從光源發射的較長波長的光或對於再 現厚光碟片所用的光而言，使得由於通過内區Α1和環形透 鏡區Α2的光之間的光路徑差所引起的先學像差可以得到消 除。特別是’應該這樣確定階差的高度，使得透過物鏡2〇 的環形透鏡區Α2的光和透過内區Α1的光之間的光路徑差是 所用光波長的整數倍，如圖3Β所示。階差高度應確定為這 樣的一數值’當在方程式（6)令使用補償z<flf ’並且考慮該 環形透鏡區A2的寬度進行計算時，用此值可以消除由於光 路徑差所造成的光學像差。根據該物鏡的折射率，階差較 佳為約 1 μπι~ 1.5μπι « 圖6表示第一種類型之光學讀取裝置，依據本發明的第 一和第二實施例該装置具有採用一物鏡2〇或2〇，的單一光 16 本紙張尺度04财關家縣（〇^)八4規格（210乂297公釐了 A7 ^432 3 7 4 __________B7 五、發明説明（14 ) 源。圖6所示的光學讀取裝置具有一種典型光學系統，由於 採用根據本發明第一和第二實施例的物鏡20或20，，該系統 可以使用相同波長的光俾相容各種不同格式的先碟片。光 源41發射具有特定波長的雷射光束。將一光檢測器43設計 成使其在厚光碟片30B的再現過程中檢測不到透過物鏡20 或2(V外區A3的光。也就是說，將該光檢測器43設計成，使 其在再現厚先碟片30B的訊息時只能檢測透過物鏡20或20, 的内區A1和環形透鏡區A2的光。 為了要清楚描述的情況是，圖6的光學讀取装置包括物 鏡20或2CT，而光源41發射波長為650nm的光。從光源41發 射的波長為650nm的光線（光）被一分束器42所反射，該分 束器42反射大約50%的入射光，而且該反射光線藉由一準 直透鏡70基本上變成平行光。由於採用準直透鏡70可使從 光源射向物鏡20或2(Τ之入射的光線（光）基本上成為平行 光，因此就可實現更穩定的讀出操作。此對一薄光碟片 30Α，例如一種DVD進行再現操作時，透過準直透鏡70的光 線（光）被物鏡20或20f在該薄光碟片30A的訊息記錄表面 31A上聚焦呈一束光點狀態。在這種情況下，物鏡2〇或2〇, 具有一工作距離“WD1” ’並如圖6中在位置a處以一實線 表示。因此，波長為650nm的光線形成如圖6中實線所示的 光路徑。從該薄光碟片30A的訊息記錄表面31A反射的光透 過物鏡20或20f和準直透鏡70，然後入射到分束器42上》該 分束器42透過大約50%的入射光，而透過的光則被一光檢 測透鏡44聚焦到光檢測器43中。在此，透過物鏡20或20' 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） ---------务— (請先閱讀背面之注意事項#填轉本頁)

,1T 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印繁 A7 A ^ 7 4 _BT____ 五、發明説明（15 ) 的内區A1和外區A3的光在該薄光碟片3〇A的訊息記錄表面 3 1A上形成一具有特定尺寸的光點’藉由此光點就能從該薄 光碟片30A的訊息記錄表面31A上讀出訊息。其間，透過物 鏡20或20之環形透镜區A2的光在某一位置上形成一呈散 射狀態的帶，這一位置相對透過内區A1和外區A3的光在光 碟片31B上形成的先點偏移大約5μηι的距離。這樣，光檢測 器43就檢測不到透過環形透鏡區Α2的光，因而在從該薄碟 片30Α再現數據的過程中，對於有效再現信號而言就不會引 起干擾的作用β 當對一厚的碟片30Β，如一種CD或LD進行再現操作 時’透過準直透鏡70的光被物鏡20或20'在該厚光碟片30B 的訊息記錄表面31B上的位置B處聚焦里—束光點狀態。在 這種情況下’物銳20或20,具有工作距離“WD2” ，並如圖 6中虚線所示。因此該光形成如圖6中虚線所示的光路徑。 在此’透過物鏡20或20f之内區A1和環形透鏡區A2的光在該 厚光碟片30B的訊息記錄表面31B上形成一具有一定尺寸的 光點，藉由此光點可從該厚光碟片30B的訊息記錄表面31B 上讀取sJl息。其間’透過物鏡20或20’之外區A3的光在某一 位置形成一強度較弱的光點’這一位豎偏離透過内區八工和 環形透鏡區A2的光所形成光點的位置。這樣利用透過物鏡 20或20'的内區A1和環形透鏡區A2的光，使光檢測器43可 從該厚碟片30B讀取訊息。 更詳細地說，透過内區A1的光在該厚光碟片3〇b的訊息 記錄表面31B上產生球面像差。然而，對於從該厚光碟片3〇b 18 本紙張尺度適用中國目家觯（CNS ) A4規格（2丨0X297公竣)" - i I I 裝—— —訂I 各 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r' F4 32 3 7 4 A7 ._ B7 五、發明説明（16 ) 讀取訊號而言，該球面像差具有足夠小的量，並且借助於 光軸上的球面像差量使光散焦由此使光學像差保持最小β 對於處於工作距離被調節到約1〇μΓη狀態的無光學像差的 光學系統而言，這樣修正環形透鏡區Α2的透鏡曲率和非球 面係數’使其不產生額外的球面像差。因此該數值孔徑增 加，但不增加光學像差，而且減小了光點的尺寸β於是使 密度要求高於CD的現有光碟片諸如LD碟片就可得到再 現。作為參考，為了再現LD碟片所需要的光點尺寸約為 1.2μΐη，而為了再現CD碟片需要的光點尺寸約為1.4μπι。為 了再現DVD碟片則需要光點尺寸約為〇·9μιη »因此，本發明 使用一簡單的光學讀取裝置就能再現各種光碟片，例如 DVD，LD和CD碟片》 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印聚 ^-- ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖10表示當依照本發明的第一和第二實施例從一薄光 碟片30A再現訊息時在光檢測器43中的光束分布情況》在圈 10中，一些黑暗部是由於透過物鏡20或2CT之内區A1和外區 A3的光所形成，並作為有效再現信號被檢測。但在這些黑 暗部之間的明亮部則表示透過物鏡20或20,的環形透鏡區 Α2的光未被光檢測器43檢測到，因而不作為有效重現信號 而加以檢測。圈11表示當依照本發明使用物鏡20或20,從一 厚光碟片30Β再現訊息時，在光檢測器43中的光束分布情 況。標記“Β1”表示透過内區Α1的光在光檢測器中的分布， Β2 表示透過環形透鏡區Α2的光分布，而“83”則表示 透過外區A3的光分布。如圖11所示，形成Β1和Β2分布的光 在光檢測器43 _是作為有效信號而被檢測的，而形成Β3分 -ϋ^— m -- 1^1 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） Γ 酽432 37 4 Α7 B7 五、發明説明（17 ) 布的光則不是作為有效再現信號而被檢測的。 圈7表示圖6所示之光學讀取裝置的光學系統的一種改 型。在®7中，一组件40包括就在一單一模件中所组成的一 光源41和一光檢測器43。全像分束器50是一種高光學效率 的偏光全像元件（polarizing hologram)，而採用1/4波片60 可獲得高的光學效率。在不使用1/4波片60時，較佳是使用 一普通全像元件代替偏先全像元件。首先使光源41發射的 650nm光線（光）通過全像分東器50和1/4波片60，然後用準 直透鏡70使其變成平行光線。物銳20或2(V將從準直透鏡70 入射的光在薄光碟片30A的訊息記錄表面31A上或厚光碟 片30B的訊息記錄表面31B上聚焦呈一光點狀態。在圖7所示 的光學讀取裝董中，由於物鳞20或2(Τ與圈6所示者相同， 所以省略去對其進行詳細描述。從訊息記錄表面31Α或者 31Β反射的光最終藉由全像分束器50會聚焦到光檢測器43 上& 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印袋 於— (請先閲讀背面之注意事項#填寫本頁) 圖8Α表示一光學讀取裝置，依照本發明的第一和第二 實施例該裝置具有一物鏡20或2CT、兩光源41和45和一單一 之光檢測器43。光源41發射650nm的雷射光束，而光源45 則發射780nm的雷射光束。780nm光源係應用於CD，CD-RW，LD或CD-R碟片，而650nm光源則應用於DVD，CD或 CD-RW碟片》當使用光源41時，發射的光線形成如圖8 A實 線所示的光路徑，在這種情況下，物鏡20或2CT是在位置a 處所示的實線。當使用光滹45時，發射的先線形成如虛線 所示的光路徑，在這種情況下，物銳20或2(V是在位置b處 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐} r F4 32 3 7 五、發明説明（^ ) 所示的虚線。用物銳20或2〇f在厚光碟片30B或薄光碟片30A 上聚魚的光點與® 6所示者相同。 分束器46是一種可分離顏色的分束器，該分束器透射 光源41供給的光以及反射光泺45供給的光。從分束器46反 射的先入射到偏光分束器47上。當工作波長為650nm和 780nm時，該偏光分束器47具有透射或反射線形偏光光束 的光學特性·偏光分束器47透射來自分束器46的入射光， 並用1/4波片60使該透射光變成ffl偏光光朿。用物鏡20或 2(V將該困偏光光束聚焦在薄光碟片30Α或厚光碟片30Β的 訊息記錄表面上*從訊息記錄表面上反射的光通過物鏡20 或2(Τ和準直透銳70，然後用1/4波片60使其變成線形偏光 的光。該線形偏光的光從偏光分束器47反射出來，而反射 光則用光檢測透鏡44聚焦到先檢測器43中"當不使用1/4 波片60時，用部分透射和部分反射入射光的分束器來代替 偏光分束器47。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如繭8Β所示，可以採用具有一物鏡、兩光源、單一光 檢測器和一片式分束器42的光學讀取裝置。圖8Β表示如圖 8Α中所示的光學讀取裝置的一種改型，亦即用一片式分束 器代替立方體式分束器》另外，兩先源41和45在相互面對 面的方向設置，而光檢測器則面對光源41和45成90。角.這 舆8 Α所示的光學讀取裝置大不相同，在圖8Α中，光源41和 45的面向相互成直角，而光檢測器43舆光源45放置在面對 面方向，舆光源41的面向則成直角放置》 «9表示依照本發明的第一和第二實施例的一種光學 21 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局身工消費合作社印製 r F432 37 4 A7 _ B7 五、發明説明（19 ) 讀取裝置’該裝置具有一物銳20或20r、兩光源41和45和兩 光檢測器83和105»在圈9中，光源41具有發射波長為650nm 的光線（光）’光檢測器83對應於光源41，其中光源41和光 檢測器83是設在同一模件内。參考標號45和1〇5分別為用於 780nm波長光的一光源和一光檢測器，而標號n〇則是一分 束器。其它的先學元件與圖8 A和8B所示者相同。由於在對 圖8 A和8B描述的基遊上，凡熟悉本項技藝之人士就能理解 如圖9表示的光學讀取裝置，因此省略去對其進行詳細描 述》 到現在為止，依照本發明已對關於光學讀取裝置的物 鏡作進行描述。但對熟悉本項技藝之一般人士而言，依照 本發明的物鏡顯然可用於顯微鏡或檢測設備的光學讀取裝 置。 如上所述’依照本發明的光學讀取裝置可相容用於具 有各種不同格式的光碟片，而與光碟片的厚度或記錄密度 無關，並且可從所用的光碟片中獲得極好的讀取信號。另 外’利用注塑方式可以減低成本地製作依照本發明所示的 物銳。特別是為了當光碟片的相容性使用兩種或更多波長 時，光學讀取裝置仍可使用單一透鏡和單一光檢測器來製 作。 雖然這裡緊對本發明的某些實施例做了具體描述，但 是顯然在不脫離本發明的精神和範圍的前提下仍可作出許 多改型。 22 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

Claims (1)

1. •432374 六、申請專利範圍 鯉濟部中央揉率局負工消费合作社印*. A8 B8 C8 D8 一種設在光學裝置中並可相容具有不同厚度的多種光 記錄媒《的光學讀取裝置，該光學讀取裝置包括： _發先光源： 一物銳，將光源發射的光在多種光記錄媒艎其中之一 的訊息記錄表面上聚焦成單一光點；和 —光測Μ器，以便檢測從這一種光記錄媒體的訊息記 錄表面反射後透過該物鏡的光，先點被聚焦在該訊息記 錄表面上； 其中 所述之物鏡具有一以鏡頂為中心的一内區、一環形透 銳區和一外區，該環形透鏡區具有一環狀並將内區和外 區分開； _内區’環形透銳區和外區具有非球面形狀，以便將 透過内區和外區的光聚焦成單一光點，藉由此光點可將 訊息從這一種光記錄媒鱧的訊息記錄表面上讀出，並且 散射透過在内區和外區之間所形成環形透鏡區的光，假 使這一種光記錄媒艎是具有第一種厚度的第一種光記 錄媒體’則散射光就不是被聚焦在這一種光記錄媒體的 訊息記錄表面上，而為了將透過内區和環形透銳區的光 聚焦成單光點’用此光點將訊息從這一種光記錄媒想的 广、' 訊息記錄表面上讀出’而為了散射透過外區的光，假使 這一種光記錄媒體具有大第一種度厚:的第二種厚度的 第二種光學記錄媒«，則該散射光就_是被聚焦在這一 種光記錄媒技的訊息記錄表面上。 23 衣紙供尺度逍用中·β家揉準（CNS ) Α4规格（210XW7公釐） (請先531^兩之注^|^|-項再填寫本頁)

   AS B8 C8 D8 ’4 32 3 --- 、申請專利範園 2♦如申請專利範圍第1項所述之光學讀取裝置，其中所述 之物鏡具有一工作距離，俾使在該第二光學媒體的再現 過程中，透過内區的光在該第二先記錄媒艟的訊息記錄 表面上聚焦成具有最小光學像差的單一光點。 3·如申請專利範圍第2項所述之光學讀取裝置，其中内區 的非球面形狀，使得在該第一光學媒艎的再現過程中， 透過該内區的光在該第一光記錄媒艎的訊息記錄表面 上聚焦成單一光點；而在該第二光學媒體的再現過程 中，以所述之工作距離使同一光線在該第二光記錄媒體 的訊息記錄表面上聚焦成具有最小光學像差的光點。 4·如申請專利範面第2項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區的非球面形狀，使得在具有一厚基片的該第二光 學媒«的再現過程中，將透過環形透鏡區的先在該第二 光記錄媒體的訊息記錄表面上聚焦成沒有球面像差的 單一光點。 5·如申請專利範圍第2項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區的焦距與内區焦距之間的差ΔΖ成為由下列關係 式所確定的散焦量， AZ = -(2W40)/CNA)2 式中ΝΑ是内區的數值孔徑，而W40是在笫二光記錄媒體 的再現過程中内區的球面像差係數。 6_如申請專利範圍第1項所述之光學讀取裝置，其中内區 的數值孔徑保持最小0.3的值。 7.如申請專利範圍第1項所述之光學讀取裝置，其中所述 24 私纸張足度遑用中«因家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先《1^面之注$項存球寫本頁) 訂l·· 娌濟部中央標率局負工消費合作社印It A8 B3 C8 D8 ^432 37 4 、申請專利範囷 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} 之物鏡的環形透銳區具有一數值孔徑，使得在該第二光 學媒體的訊息再現過程中，内區和環形遠鏡區在該第二 光學記錄媒«的訊息記錄表面上形成單一光點。 8·如申請專利範圍第1項所述之光學讀取裝置，其令面對 物鏡光振一側的物鏡表面上形成内區、環形透銳區和外 區0 9-如申請專利範阑第8項所述之光學讀取裝置，其中環形 透銳區非球面的延伸虚搆表面遠離内區非球面的鏡 頂* 10.如申請專利範圍第8項所述之光學讀取裝置，其中環形 透饒區的宽度範面在約100和約300μιη之間。 11·如申請專利範®第1〇項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區的表面面積至少是光源發出光的所述之物鏡入 射表面的10% » 12·如申請專利範圍第2項所述之光學讀取裝置，其進一步 包括至少一附加的光源，每個光源和該至少一個附加光 源發射不同波長的先。 13·如申請專利範圍第12項所述之光學讀取裝置，其進一步 經濟部中央梯率局Λ工消费合作社印製 包括一分東器，該分束器對於從所述之光渌和所述之至 少一附加光源發射的許多光束的每一束都具有一分束 的特性。 14·如申請專利範面第1項所述之光學讀取裝置，其中當所 述之光源發射適合於數位式多用途碟片（DVD)波長的光 時，該第一光記錄媒體是一數位式多用途碟片（DVD)， 25 本紙張尺度逋用中國β家標率{ CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 經濟部中央樑率局貝工消费合作社印製 Γ 14 32 3 7 - il C8 —___________ D8 六、申請專利範園 而第一先記錄媒艎則是一小型碟片（CD)和—雷射碟片 (LD)其中之一種的碟片。 15. 如申請專利範圍第j項所述之光學讀取裝置其進一步 包括至少一附加的光源，其中所述之第一光記錄媒體是 —數位式多用途碟片（DVD) ’所述第二光記錄媒體是一 小型碟片（CD)，一可記錄的小型碟片（cd-r)、可重覆讀 寫的小型碟片（CD-RW)和一雷射碟片（LD)其中之一種 的碟片’當使用發射波長適合於數位式多用逯碟片（DVD) 其中之一的第一個光源和波長適合於可記錄的小型碟 片（CD-R)其中之一的第二個光振。 16. 如申請專利範圍第1項所述之光學讀取裝置，其中光檢 測器是一種單一檢測器，用於檢測來自所述之第一和第 二光記錄媒逋作為光訊息的光，當至少使用許多光源的 其中之兩個光源，並且相容地再現所述之第一和第二光 記錄媒«的訊息》 17. 如申請專利範面第1項所述之光學讀取裝置，其中所述 之物銳具有一陪差，該陏差是在環形透鏡區和内區相互 接觸的一區域内所形成的，並且該隋差在從第二光記錄 媒«再現訊息過程中，在透過所述之物鏡内區的光和透 過環形透鏡區的光之間構成一光路徑差，該光路徑差是 光源發射光波長的整數倍* 18. 如申請專利蓰園第17項所述之光學讀取裝置，其中所述 之隋差的高度為約1.0-1.5μηι。 19. 如申請專利範園第1項所述之先學讀取裝1，其中所述 .I - .^1 I I — - —^1 --- I 1^1 I ^ I I If - I I— n (請先MIIKic面之注意事項再4寫本頁)

   表紙張尺度速用中國國家#準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） A8 B8 C8 D8 F432 六、申請專利範團 物鏡具有一階差，該階差是在環形透鏡區和外區相互接 觸的-區域内所形成的，並且該階差在從第二光記錄媒 趙再現訊息過程中，在透過所述之物銳外區的光和透過 環形透銳區的光之間構成一光路徑差，該光路徑差是光 振發射光波長的整歡倍》 20. —種可相容至少兩種各具有不同厚度之儲存訊息的訊 息記錄表面基片的物銳，該物鏡包括： 以鏡頂為中心的一内區，一環形透鏡區和一外區，環 形透鐃區具有_環狀並將内區和外區分開； 其中内达、環形透鏡區和外區具有非球面形狀，以便 將透過内區和外區的光聚焦成單<光點，藉由此光點可 從至少兩個基片其中之一的第一基片的訊息記錄表面 上讀出訊息，第一基片具有第一種厚度，並且散射透過 在内區和外區之間所形成的環形透鏡區的光，使得當要 使用該第一基片時，散射光不是聚焦在該第一基片的訊 急記錄表面上，而為了將透過内菡和環形逋鏡區的光聚 焦成單一光點，用此光點可從至少兩基片其中之一的第 二基片的訊息記錄表面上讀出訊息，該第二基片具有大 於第一種厚度的第二種厚度，而為了散射透過外區的 光，當使用第二基片時•則該散射光不是被聚焦在該第 二基片的訊息記錄表面上。 21. 如申靖專利範圍第20項所述之物銳，其中環形透鏡區的 焦距與内區焦距之間的差ΔΖ舆由下列關係式確定的散 焦量相等， 27 本紙張尺度適用中國•家#準< CNS > A4规格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注^^項再填寫本育) 訂 經濟部中央標準局I工消費合作社印氧 經濟部令央樣率局貝工消费合作社印«. Γ ^4 32 3 7 4 ii C8 -------- D8____ 「、申請專利範固 AZ = -(2W40)/CNA)2 式中να是内區的數值礼徑，而當要使用第二基片時W40 是一球面像差係數。 22.如申請專利範圍第2〇項所述之物鏡，其中所述之物鏡具 有—陪差，該隋差是在環形透鏡區和内區相互摟觸的一 區域内所形成的，當要使用第二基片時，該踏差在透過 所述之物銳内區的光和透過環形透鏡區的光之間搆成 一光路徑差，該光路徑差是光源發射光波長的整數倍。 23 _如申請專利範圍第2〇項所述之遙鏡，其中所述之透鏡具 有一喈差，該ft差是在環形透銳區和外區相互接觸的一 區域内所形成的，當要使用第二基片時，該隋差在透過 所述之透銳外區的光和透過環形透銳區的光之間構成 一光路徑差，該光路徑差是光源發射光波長的整數倍。 24·—種設在一先學褽置中並可相容具有不同厚度光碟片 的光學讀取裝置，該光學讀取裝置包括： -光源； 一物銳’面對設董在該光學裝置中的一個碟片之中， 該物錄具有一先通過區並被分成内區、環形透鏡和外 昆，這些區分別對應於入射光的一近轴區、_中間轴區 和·^遠軸區’其中假使這一個碟片具有第一種厚度，則 中央區和邊緣區的曲率相對於這一個碟片進行為較 佳，而假使這一個碟片具有大於第一種厚度的第二種厚 度’則環形違鏡區的曲率相對於這一光碟片進行為較 佳； _ 28 ( CNS ) { 210Χ2974Ϊ·* ) ----- <請先閱面之注^^項存填寫本萸) 、1T 鯉濟部中央橾率局貝工消費合作社印東 f P432 37 4 «I----------- D8 六、申請專利範園 一光檢測器，以便檢測從這一個光碟片反射的光： 一分先组件，將由所述之光源發射的入射光與被這一 個光碟片反射的反射光分開。 25.如申請專利範圍第24項所述之光學讀取裝置，其中内區 具有一依照如下所示之方程式的數值孔徑： 〇_8λ〜光點尺寸； 式中λ是光源發射光的波長，而光點尺寸是透過物鏡的 光在這一個光碟片上形成的一光點的大小。 26·如申請專利範圍第25項所述之光學讀取裝置，其中波長 是650nm，數值孔徑（ΝΑ)至少是0.37。 2 7.如申請專利範®第24項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區具有一非球面形狀，借助於該非球面形狀，環形 透鏡區可以修正來自光源並通過環形透銳區的光在内 區焦點位置處的光學像差。 28‘如申請專利範圍第27項所述之光學讀取裝置，其中物鏡 具有一教焦係數W2。，該係數依照如下所示之方輊式將 光學像差減至最小， W2〇= -W40 ; 式中W4〇是由於第一和第二種厚度差產生的一球面像差 係數。 29.如申請專利範圍第28項所述之光學讀取裝置，其中物鏡 的散焦量ΔΖ依照如下所示之方程式： AZ = -(2W40)/(NA)2^ -0.83μΐη ； 式中ΝΑ是内區的一數值孔徑值β 29 (請先Μ讀背面之注f項再填寫本S > 本紙張尺度璁用中躪國家#準（CNS > A4规格（210X297公釐） 謬4 32 Ο A8 BS C8 D8 經濟部t央標率局Λ工消費合作社印策 、申請專利範圍 30,如申請專利範圍第24項所述之光學讀取发犟，其中環形 透銳區的寬度至少佔光源光通過的物鏡一入射面的 10% 〇 31-如申請專利範圍第24項所述之光學讀取裝置，其中環形 透親區的寬度在100和300μπι之問。 32. 如申請專利範圍第24項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區的一表面突出於内區和外區的表面 33. 如申請專利範圍第24項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區的一表面是從内區和外區的表面切出的β 34·如申請專利範圍第24項所述之光學讀取裝置，其中環形 透銳區的表面舆内區和外區其中之一個區的—表面形 成一暗差Q 35. 如申請專利範圍第34項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區的表面與内區的表面形成一階差，其中該階差的 值為使得通過内區的光和通過環形透銳區的光之間的 光路徑差是先猓發射先波長的整數倍。 36. 如申請專利範圍第34項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區的表面與外區的表面形成一階差，其中該階差的 值為使得通過外區的光和通過環形透銳區的光之間的 光路徑差是光源發射光波長的整數倍。 3 7.如申請專利範圍第34項所述之光學讀取裝置，其進一步 包括： —準直違鏡，其被設垔在物銳和光檢測器之間的一直 線光路徑中，藉由分離組件俾準直分離的入射光，並使 30 衣紙乐尺度逍用中a國家揉率（CNS ) A4规格（210Χ2!?7公釐） (請先wf面之注$項再填寫本頁) 訂 A8 B8 C8 D8 43237 4 '申請專利範圍 從這一個光碟片反射的光射向該分離组件；和 一光檢測透銳，其係將通過該分離組件的反射光聚焦 到光檢測器上； 其中該分離扭件是一分束器。 38‘如申請專利範圍第24項所述之光學讀取裝置，其進一步 包括： 一組件，其上相互相鄰地設置有光源和光檢測器； 分離组件，其為产全像分束器；和 一準直透鏡，俾準直來自光源並通過全像分束器的 光*並透過從這一個光碟片輞向全像分束器方向反射的 光； 其中全像分束器使反射光射向专檢測器〇 39. 如申請專利範面第38項所述之光學讀取裝置，其進一步 包括配置在全像分束器和準直透鏡之問的一 1/4波片》 40. 如申請專利範園第38項所述之光學讀取裝置，其中全像 分束器是一偏光全像元件（polarizing, hologram)。 41. 如申讀專利範面第34項所述之光學讀取裝置，其進一步 包括： 一組件，其上相互相鄹設有光源和光檢測器； 分離組件’其為一全像分束器：和 一準直透銳’俾準直來自光源並通過全像分束器的 光，並透過從這一個光齊、片朝向全像分束器反射的光； 其中全像分束器使反射光朝向光檢測器》 42. —種設在光學裝置中並從一光記錄媒逋讀取訊息的光 31 表紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4現格（210Χ2Ϊ»7公釐） (請先闉讀背面之注意事項再填寫本I) 1T 經濟部中央橾準局負工消費合作社印裝 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A8 Γ 14 32 3 7 4 ll m 六、申請專利範圍 學讀取裝置，該光學讀取裝置包括： 第一光源，其發射第一種光線： 第二光诼，其發射第二種光線，其中在一所给予時間， 只有第一和第二光源其中之一的光源分別發射第_和 第二種光線： 一物鏡，係接收從對應於第一和第二光源其中之—的 光源所發射的第一和第二種先線其中之一種光線，並將 射向光記錄媒艎的第一和第二種光線其中之一種光線 聚焦並通過從該光記錄媒體反射的光；和 一光檢測器，係接收從光記錄媒艟反射並通過物鏡的 光，以再現訊息》 43·如申請專利範闻第42項所述之光學讀取裝置，其中假使 該光記錄嫖體具有第一種厚度，則第一光源發射第一種 光線’而假使該光記錄媒艎具有大於第一種厚度的第二 種厚度，則第二光源就發射第二種光線》 44. 如申請專利範面.第42項所述之光學讀成裝置，其中第一 種光線具有第一種頻率，而第二種光線則具有不同於第 一種頻率的第二種頻率。 45. 如申請專利範圍第43項所述之光學讀取裝置，其中第一 種光線具有第一種頻率*而第二種光線則具有不同於第 一植頻率的第二種頻率。 46. 如申請專利範圍第42項所遞之光學讀取裝置，其中物鏡 是草一透銳。 47-如申請專利範圍第42項所逑之光學讀取裝置，其中物鏡 32 表紙張尺度適用中困國家標準（CNS ) A4规狢（210X297公着） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) '1T r 經濟部中央橾窣局貝工消費合作社印製 Γ Ρ432 3 7 4 β8 _ D8 六、申請專利範圍 包括一被分成内區、環形透鏡區和外區的光通過區，其 中假使光記錄媒逋具有第一種厚度，則中央區和邊緣區 的曲率相對於該光記錄媒逋進行為較佳，而假使光記錄 媒<1具有大於第一種厚度的第二種厚度，則環形透鏡區 的曲率相對於铱光記錄媒體進行為較隹* 48. 如申請專利範圍第42項所述之光學讀取裝置，其中物鏡 包括一被分成内區、環形透鏡區和外區的光通過區，其 中假使光記錄媒馥具有該第一種厚度，則中央區和邊緣 區的曲率相對於該光記錄媒艎進行為較佳，而假使光記 錄媒《具有該第二種厚度，則環形透銳區的曲率相對於 該光記錄媒«進行為較佳。 49. 如申請專利範圍第47項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區的一表面與内區和外區其中之一個區的一表面 形成一暗差。 50. 如申請專利範圍第48項所述之光學讀取裝置，其中環形 透鏡區的一表面舆内區和外區其中一個區的一表面形 成一階差》 51. 如申請專利$圍第42項所述之光學讀取裝置，其進„步 包括： 第一個分東器’係透射來自第一先源的第—種光線， 並反射來自第二光涞的第二種光線； 第二個分束器’係透射通過第一分束器的第一種光線 和被第一分束器反射的第二種光線； 一準直透銳，係準直透過第二分束器的第一種光線和 33 衣紙張ΑΑϋ财SH家辟（CNS ) Α4*ΜΜ 2ΐϋΧ297公釐) ^ --- (請先W讀背面之注^-項再填寫本頁) 訂 t 露 4 3 2 3 7 4 B8 D8 經濟部t央摞準局員工消費合作社印製 七、申請專利範圍 反射的第二種光線，並將該準直光射向物銑； 其中第二分束器反射從光記錄媒體反射的苐一和第 二種先線。 52. 如申請專利範团第49項所述之光學讀取裝置，其進一步 包括： 第一個分束器，係透射來自第一先涿的第一種光線， 並反射來自第二光源的第二種光線； 第二個分束器，係透射通過第一分東器的第一種光線 和被第-分束器反射的第二種光線； 一準直透鏡，俾準直透過第二分束器的第一種光線和 反射的第二種光線，並將該準直光射向物鏡； 其中第二分朿器反射從光記錄媒體反射的第一和第 二種光線。 53. 如申請專利範圍第42項所述之光學讀取裝置，其進一步 包括： 第一個分束器，係反射來自第一光源的第一種光線； 第二個分束器，係透射被第一分束器反射的第一種光 線並反射被第一分束器反射的第二種光線； 一準直透鏡，係準直透過第二分束器的第一種光線和 反射的第二種光線，並將該準直光射向物銳； 其中第一和第二分東器將從光記錄媒體反射的第一 和第二種光線透射到光檢測器" 54. 如申請專利範圍第49項所述之光學讀取裝置，其進一步 包括： 34 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本寳) •0. -1T 絲 表紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 r432 3 7 4 六、申請專利範圍 C请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第一個分束器，係反射來自第一光源的第一種光線； 第二個分束器，係透射被第一分束器反射的第一種光 線並反射被第一分東器反射的第二種光線； 一準直透鏡，係準直透過第二分束器的第一種光線和 反射的第二種光練，並將該準直光射向物銳； 其中第_和第二分束器透射從先記錄媒饉反射的第 一和第二種光線。 5S._種設在先學裝鞏中並從一光學記錄媒醴中讀出訊息 的光學讀取裝置，該光學讀取裴置包括： 第一個光泺，其發出第一種光線； 第二個光源，其發射第孚種光線，其中在一所給予時 間’只有第一和第二光源其中之一的光源分別發射第一 和第二種光線； 鍵！ 一物鏡，係接收從對應於第一光猓和第二光源其中之 一的光源所發射的第一和第二種光線其中之一種的光 緣•並將射向光記錄媒«的第一和第二種光線其中之__ 種的光線聚焦，並通過從先記錄媒想反射的光； 經濟部中央梯隼局負工消費合作社印製 第一個光檢測器’係接收從光記錄媒鱧反射並通過物 鏡的第一種光線，以再現訊息； 第二個光檢測器’係接收從光記錄媒體反射並通過物 銳的第二種光線，以再現訊息。 56‘如申請專利範圍第55項所述之光學讀出裝置，其中假使 光記錄媒Ιί具有第一種厚度’則第~光源·發射第一種光 線，假使光記錄媒逋興有大於第一種厚度的第二種厚 35 I紙張尺度逍用中國國家椹準（CNS ) A4说格（210X297公釐) -- Γ 匾43237 4六、申請專利範圍 Α8 Β8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 度，則第二光猓發射第二種光線。 57. 如申請專利範圍第56項所述之光學讀取裝置，其中第一 種光線具有第一種頻率，而第二種光線則具有不同於第 一種頻率的第二種頻率。 58. 如申請專利範团第55項所述之光學讀取裝置，其中物銳 包括一被分為内區、環形透鏡區和外區的光通過區，其 中假使光記錄媒β具有第一種厚度，則中央區和邊緣區 的曲率相對於該光記錄媒if進行為較佳，假使光記錄媒 II具有大於第一種厚度的第二種厚度，則環形透鏡區的 曲率相對於該先記錄媒體進行為較佳。 59. 如申請專利範圍第58項所述之的光學讀取裝置，其中環 形透規區的一表面舆内區和外區其中之一個區的表面 形成一階差。 60. 如申請專利範面第49項所述之光學讀取裝置，其進一步 包括： —分束器，係遗坶來自第一光源的第一種光線並反射 來自第二光源的第二種光線； —準直透鏡，係準直透過該分束器的第一種光線和被 第二分束器反射的笫二種光線*並將該準直光射向物 其中分束器將從光記錄媒«反射的第一種光線透射 到第一先檢測器，而將從光記錄媒體反射的第#種光綉 則反射到第二光檢測器。 61‘一種物鏡用於可相容不同類型光記憶媒體的光

   (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) 、1T 锊 36 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐） f432374 g ___ ___ D8 六、申請專利範園 中，所述之物鏡具有不同光學特性的多個部分，其中所 述之多個透鏡部分其中之一個部分將所述之光聚焦到 其中之一種所述之光記憶媒艘上，而舆所述之這一種光 記憶媒體的類塑無關； 其中所述之多個透鏡部分包括： 第一個部分，係將一光源發射的光聚焦到所述之這一 種光記憶媒艟上，而輿所述之這一種光記憶媒體的厚度 無關； 第二個部分*假使所述之光記憶媒體具有第一種預定 厚度，則將所述之從該光源發射的光聚焦到所述這一種 光記憶媒艎上，和 第三個部分，假使所述之光記憶媒逋具有不同於所述 之第一種預定厚度的第二種預定厚度，則將所述之從該 光源發射所述之光聚焦到所述之這一種光記憶媒艟 上；和 第二部分的一表面與第一和第三部分其中之一個部 分的表面形成一暗差。 62. 如申請專利範圍第61項所述之光學讀取裝置，其中第二 部分的表面舆第一部分的表面形成隋差，其中該階差的 值為使得通過第一部分的光和通過第二部分的光之間 的光路徑差是光泺發射光波長的整數倍。 63. 如申請專利範圍第61項所述之光學讀取裝置，其中第二 部分的表面舆第三部分的表面形成階差，該階差的值是 為使得通過第三部分的光舆通過第二部分的光之間的 37 表紙張尺度適用中國«家端準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） {請先Μ讀背面之注f項脣$本\80 ir -V. 趣濟部中央梯率局貝工消费合作社印*. A8 B8 ^ - λ C8 T r A 32 3 7 4_D8六、申請專利範圍 光路徑差是光源發射光波長的整數倍> (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央輮率局負工消t合作社印製 8 3 表紙張尺度逍用中國《家橾準{ CNS ) A4说格{ 210X297公釐）