TW434417B - Optical pickup apparatus and objective lens - Google Patents

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TW434417B TW089101748A TW89101748A TW434417B TW 434417 B TW434417 B TW 434417B TW 089101748 A TW089101748 A TW 089101748A TW 89101748 A TW89101748 A TW 89101748A TW 434417 B TW434417 B TW 434417B
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Shinichiro Saito
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Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 C 及 ο 度 Μ厚 及的 、 底 3基 片明 碟透 你之 迷碟 ί 光 D 同 Μ 不 , 示 } 顯 片, 碟中 射 5 雷表 C在 D 。 L \)y 、 碟 W 光 R 磁 4344 1 7β 五、發明說明(1 ) 發明背景 本發明係關於光學檢取裝置中所使用的物鏡,及關於 光學檢取裝置,其中,在光學檢取裝置中,從雷射發射之 光通量會通過光學資訊記錄媒體透明基底,由物鏡收歛.於 資訊記錄平面上,藉以記錄及/或再生光學資訊。特別地 ,發明關於物鏡及光學檢取裝置,其中,使用具有t ^厚的 透明基底之第一光學資訊記錄媒體及具有t 2厚的透明基底 之第二光學資訊記錄媒體作爲光學資訊記錄媒體,及使用 波長λ i的第一光源以記錄/再生第一光學資訊記錄媒體及 使用波長λ 2的第二光源以記錄/再生第二光學資訊記錄媒 am 體。
近年來,隨著短波長的半導體雷射之實用化’促進了 具有較大容量但大小與傳統光學資訊記錄媒體之c D (光 碟)相同程度之高密度光學資訊記錄媒體DVD (數位影 音碟片或也稱爲數位多樣式碟片)之發展。在此D VD中 ,在使用6 3 5 nm短波長半導體雷射的情形中’在光 碟側的物鏡之數値孔徑N A係製成0 · 6。此外’ D V D 具有0 _ 74jt/m的軌距及0 . 4//in的最小坑長度’及 密度比C D高二倍多,C D之軌距1 · 6 μ m且最小的坑 長度0·83#m。此外,除了上述CD及DVD之外, 尙有不同標準的光碟已商業化且廣爲使用,舉例而言’ CD—R(寫入後直接讀取,僅寫一次光碟)’CD— 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I - J I -裝------- 訂!-----線 (請先閱讀背面之注意事項再i,寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7 五、發明說明(2 ) 所需的數値孔徑。 表5 光碟 透明基底的厚度 所需的數値孔徑NA(光源波長λ nm) CD, CD-R僅能再生) 1 . 20 0.45 (λ =780) CD-R(記錄,再生) 1 . 20 0.50 (λ =780) LD 1 . 20 0 . 50 (λ =780) MD 1 . 20 0 . 45 (λ =780) MO(ISO 3 · 5吋230MB) 1 . 20 0.55 (λ =780) MO(ISO 3 . 5吋640 MB) 1 . 20 0 . 55 (λ =680) DVD 0.60 0.60 (Λ =635) 此外,關於CD—R,光源需要具有λ=780 ( nm)的波長,但是,對其它光碟而言,可使用具有表5 中所示的波長之外的其它波長之光源;在此情形中,所需 的數値孔徑N A應依據所使用的光源之波長λ而變化。舉 例而言,在C D的情形中,所需的數値孔徑近似N A = λ . 73,而在DVD的情形中,其近似 ΝΑ=λ . 06。 此外,在本說明書中所指稱之數値孔徑(舉例而言, 此後稱爲 NA1 、NA2、NAL、NAH、NA3、 ΝΑ 4、等等)意指從透明基底側觀看之收歛光學系統的 數値孔徑。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I I I J------- - -裝·! -----訂.----i ί 、(請先吼讀背面之注意事項再丨.寫本·5> -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1244 17*·_l_ 五、發明說明(3 ) 如同上述,現在是具有不同大小、透明基底厚度、記 錄密度、所用波長、等等不同種類的光碟可於市場上取得 之年代,且提出能用於不同種類的光碟之光學檢取裝置 關於其中之一,已提出光學檢取裝置,其配備有分別 對應於不同的光碟之收歛光學系統,而收歛光學系統會根 據要再生的光碟而切換。但是,在此光學檢取裝置中,需 要多個收歛光學系統,這不僅造成高成本,也需要驅動機 構以切換收歛光學系統;因此,由於複雜且切換時之精密 需求,所以這種裝置並非所需。 因此,提出使用單一收歛光學系統以再生多個光碟之 不同種類的光學檢取裝置。 發明人發展出特別的物鏡,其係由多個環狀帶構成, 多個環狀帶係藉由將整個表面分割成同心圓而形成的,其 中,藉由有效地利用導因於具有不同波長的多個光源及具 有不同厚度的記錄表面之透明基底而產生的球形像差,將 每一環狀帶之像差校正至每一有關的光學資訊記錄媒體之 繞射極限之內,且發明人先前已提出具有使用此物鏡的簡 化結構之光學檢取器(日本專利申請H9 — 2 8 6 9 5 4 )0 隨著代表可程式光碟之CD-R(僅寫一次光碟)的 擴張,光學檢取裝置需要具有CD _R之可交換能力。 CD - R的反射率在短波長側會降低,且當短波長紅光半 導體雷射作爲光源時,未取得需要的訊號(再生訊號、聚 焦誤差訊號、及循軌誤差訊號)。因此,準備7 8 0 nm 本紙張疋度適用中國國家標準(CNS)A4規輅(210 x 297公釐) ----;------------—lie·-------I _(請先閱讀背面之注意事項具,.,¾本頁) -6- A7 A7 經濟部智慧財產局員工消貲合作社印製 B7____ 五、發明說明(4 ) 波長的半導體雷射以用於CD — R,其不同於用於DVD 的短波長半導體雷射。 此外,近年來,已揭示一種光源單元,於其中利用上 述的二半導體雷射,以簡化光源單元的組裝及改進加工效 率〇 但是,如同梢後參考圖式之實施例中所詳述般,二半 導體雷射會於光源單元中大部份的相同平面上配置成一側 接一側。因此,在使用上述光源單元的光學拾訊裝置中, 當用於D V D的短波長半導體雷射設置於二光源共用之用 於記錄/再生之光收歛光學系統的光軸上時,用於C D之 半導體雷射於結構上會離開光軸,且光通量歪斜地進入物 鏡。 因此,在記錄/再生DVD時未產生如圖8中的像差 圖中所示之正弦條不滿足量之情形中,會造成本發明的發 明人所注意到的下述差異。亦即,在使用C D的情形中, 通常擁有影像高度,因此慧差處於如圖9所示般的嚴重狀 態。在使用此結合光源的情形中,當正弦條件於D V D中 最佳時,會由影像高度造成慧差的劣化及當使用CD時會 因歪斜入射而造成像散性劣化,造成不穩定的C D記錄/ 再生操作。 在此情形中,排除球形像差之外的光學系統的正弦條 件不滿足量界定如下: SC = DK . cos(uk)/NAK-(l-m) . f Nak = sin(uk’) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -1 —.------裝--------訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再_寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 屬M4 17麵 A7 -------B7___ 五、發明說明(5 .) 其中, m:光學系統的橫向放大, f :光學系統的焦距, u k :光線進入光學系統時’光軸與光線之間的角度 u k / :光線離開光學系統時,光軸與光線之間的角 度,及 d k :光學系統的前主點處光線的高度。 因此’當使用結合光源時,軸上所使用的記錄/再生 D V D之正弦條件未最佳化,但是,需要在光學設計期間 ,事先給定正弦條件不滿足量S C,此正弦條件不滿足量 s C所處之水準係不會不利地影響記錄/再生D V D的軸 容量,藉以校正記錄/再生C D之離軸容量。 此外,與前述不同的是揭示一種光學檢取裝置,其用 於記錄/再生均具有不同厚度的基底之光學資訊記錄媒體 ,其中,物鏡的橫向放大m大於〇,以校正CD的記錄/ 再生之球形像差。當物鏡因循軌而偏移光軸時,因使用 C D的情形中未滿足正弦條件之影響,所以,即使在此情 形中,也會造成不需要的慧差。圖1 〇係顯示使用DVD 時最佳的正弦條件的情形中之像差圖,圖1 1係顯示物鏡 的影像高度特徵。圖11係顯示使用CD的情形中慧差的 影像高度容易變差之結構。 發明槪述 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐〉 .---,------裝--------訂---------線 t請先閲續背面之注意事項再丨寫本頁) -8- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 7* a7 ______JB7___ 五、發明說明(6 ) 本發明的目的係提供物鏡及光學檢取裝置,用於記錄 /再生均具有不同厚度的透明基底之光學資訊記錄媒體, 其中,一側上的光學資訊記錄媒體之軸特徵及另一側上的 光學資訊記錄媒體的離軸特徵是平衡的。 藉由下述結構,取得上述目的。 (1 )光學檢取裝置,從均具有不同厚度的透明基底之不 同種類的光學資訊記錄媒體之一中再生資訊,或者,將資 訊記錄至該不同種類的光學資訊記錄媒體之一上,包括: 第一光源,用於發射波長爲λ:的第一光通量; 第二光源,用於發射波長爲λ2的第二光通量,其中 λ 2大於λ 1 ; 收歛光學系統*包括物鏡*物鏡具有光軸、第一部份 、第二部份、及第三部份,第三部份比第一部份離光軸更 遠,第二部份係設置於第一部份與第二部份之間,及 光偵測器, 其中,第一部份及第三部份能夠將第一光通量收歛於 具有厚度t i的第一透明基底之第一光學資訊記錄媒體的第 一資訊記錄平面上,以再生儲存於第一光學資訊記錄媒體 中的資訊或將資訊記錄於第一光學資訊記錄媒體中’ 其中,第一部份及第二部份能夠將第二光通量收歛於 具有厚度t 2的第二透明基底之第二光學資訊記錄媒體的第 二資訊記錄平面上,以再生儲存於第二光學資訊記錄媒體 中的資訊或將資訊記錄於第二光學資訊記錄媒體中’其中 t 2大於t 1, ----:----------裝--------訂---------線 Ϊ請先閱讀背面之注意事項再ί寫本頁) 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210 X 297公釐) -9- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 : 544 1 7β ζ 五、發明說明σ ) 其中,光偵測器能夠接收第一資訊錄平面或第二資訊 記錄平面反射之光通量,及 其中,對不小於通過第一部份之第一光通量的總量之 3 0%的第一光通量的數量而言,滿足下述條件公式:. 0.06^SCl/fl^0.002 其中,假使第一部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平 面上,則對處於第一光通量中某高度處之光通量而言, S C 1係物鏡的第一部份之正弦條件不滿足量,假使第一 部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平面上,則對處於 第一光通量中某高度處之光通量而言,f1係物鏡的第一 部份之焦距。此外,「不小於通過第一部份之第一光通量 的總量之3 0 %之第一光通量的數量」並非指「不小於通 過第一部份的第一光通量之能量總量的30%」,而是指 「光線不小於通過第一部份的第一光通量之30%」。上 述比率可從像差曲線判斷。此外,假設在第一部份與第二 部份之間的邊界處之N A爲N A L,則較佳的是在0 8 NAL的光線滿足下述條件公式:0 . 062SC1/ f 1 ^ 0 . 0 0 2。 (2)(1)中所述的光學檢取裝置,其中’假使第一部 份及第三部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平面上時 ,物鏡的橫向放大爲m 1 ,且假使第一部份及第二部份將 第二光通量收歛於第二資訊記錄平面上時,物鏡的橫向放 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x 297公釐) ----;---;---!-裝--------訂----- - -- ·線 ΐ請先閱讀背面之注意事項寫本頁) -10- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4344 17« " A7 ---—--------B7____ 五、發明說明(8 ) 大爲m2,則滿足下述條件公式: m 1 = m 2 (3) (2)中所述的光學檢取裝置,其中,滿足下述公 式。 m 1 = 〇 (4) (1)中所述的光學檢取裝置,其中,第一光源及 第二光源係以側邊接側邊配置於相同平面上。 (5) (2)中所述的光學檢取裝置,其中,第一光源與 第二光源係製成單一單元。 (6) (1)中所述的光學檢取裝置,其中,假使第一部 份及第三部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平面上, 物鏡的橫向放大爲ml ,且假使第一部份及第二部份將第 二光通量收歛於第二資訊記錄平面上時,物鏡的橫向放大 爲m 2,則滿足下述條件公式: m 1 > m 2 (7) (6)中所述的光學檢取裝置*其中,對於小於通 過第一部份之第二光通量的總量之3 0%之第二光通量的 數量而言,滿足下述公式: 本纸張尺度通用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----:---.------^-----11 I -------— 齡線 <請先閲讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4344 1 7爾 a7 _______B7____ 五、發明說明(9 ) 〇 . 〇6^SC2/f2^0 002 其中,假使第一部份將第二光通量收歛於第二資訊記錄平 面上,對第二光通量中某高度處的第二光通量而言, s C 2係物鏡的第一部份之正弦條件不滿足量,及假使第 一部份將第二光通量收歛於第二資訊記錄平面上時,對於 在第二光通量中某高度處的光通量而言,f 2係物鏡的第 一部份之焦距。 (8) (6)中所述的光學檢取裝置,其中滿足下述條件 m 1 = 〇 (9) (1)中所述的光學檢取裝置,其中滿足下述條件 公式: N A 1 > N A 2 其中ΝΑ 1係記錄或再生第一光學資訊記錄媒體時其影像 側所需的物鏡數値孔徑,N A 2係記錄或再生第二光學資 訊記錄媒體時其影像側所需的物鏡數値孔徑。 (10) (9)中所述之光學檢取裝置,其中第一光源設 置於物鏡的光軸上。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2ICU297公釐) 1 ---:---Ί -----^ ----- -- ^7-! — !· — · *5^ <請先閱璜背面之注意事項再j禽本頁) -12- A7 43M 1 7» __________B7_ __ 五、發明說明(1〇 ) (11) ( 9)中所述之光學檢取裝置,其中滿足下述條 件公式: 0.55mm<ti<〇.65mm 1 . lmm<t2<l . 3mm 63〇ηπι<λ1<67〇ηιη 760nm<A2<820nm Ο . 55<ΝΑ1<〇 . 65 Ο . 40<NA2<0 . 55 (12) (1)中所述之光學檢取裝置,其中第二部份係 環狀,代表與光軸同心的圓。 (13) ( 1 )中所述之光學檢取裝置,其中物鏡包括設 置於第一部份與第二部份之間或第二部份與第三部份之間 的步階。 (14) (1)中所述之光學檢取裝置,其中物鏡又包括 第四部份,第四部份比第三部份離光軸更遠。 (15) (14)中所述之光學檢取裝置,其中物鏡又包 括第五部份,第五部份比第四部份離光軸更遠。 (16) (1)中所述之光學檢取裝置,其中物鏡係由塑 膠製成。 (17) (1)中所述之光學檢取裝置,其中第一部份及 第三部份能夠將第一光通量收歛於第一資訊記錄平面上, 以致於第一資訊記錄平面上的波前像差不大於0 . 〇 7 λι 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) — — — JIll-IIIIJ — ----— I I I 訂-I 11 --- (請先閲讀背面之注意事項再4窵本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 -13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5衣 * 4344 i ?m at B7 五、發明說明(11.) r m s ° (18)(1)中所述之光學檢取裝置,其中第一部份及 第二部份能夠將第二光通量收歛於第二資訊記錄平面上, 以致於第二資訊記錄平面上的波前像差不大於〇 . 0 7 λ2 r m s ° 此外,藉由下述結構以取得上述目的。 發明的物鏡係藉由多個折射表面構成之光收歛光學系統, 以將光源發射的光通量經過光學資訊記錄媒體的透明基底 收歛於資訊記錄平面上,並用於光學檢取裝置中*光學檢 取裝置於其中具有波長λ i之第一光源以記錄/再生具有厚 度t :的透明基底之第一光學資訊記錄媒體以及具有波長 λ 2之第二光源以記錄/再生具有厚度t 2的透明基底之第 二光學資訊記錄媒體,且其特徵在於個別物 鏡的橫向放大滿足ml二m2,ml係代表用於記錄/再 生第一光學資訊記錄媒體之橫向放大,m2係代表用於記 錄/再生第二光學資訊記錄媒體之橫向放大,以及均爲光 軸上的同心圓形式之多個分割表面會配置於物鏡的至少一 側上,且至少一分割表面滿足下述條件: 0.06^SCl/fl^0.002 ( 1 ) 其中, S C 1 :在透明基底的厚度t 1處之物鏡的正弦不滿足 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公S ) ----: — — 裝---- ---J 訂-------- (請先間讀背面之注意事項寫本頁) -14- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 41344 1 7m Α7 ____Β7____ 五、發明說明(12 ) f1:在透明基底的厚度處之物鏡的焦距。 上述物鏡本身的橫向放大m1可爲零。 發明的光學檢取裝置係藉由多個折射表面構成之光收 歛光學系統,以將光源發射的光通量經過光學資訊記錄媒 體的透明基底收歛於資訊記錄平面上,且其中具有波長λ: 之第一光源以記錄/再生具有厚度t i的透明基底之第一光 學資訊記錄媒體以及具有波長λ 2之第二光源以記錄/再生 具有厚度t 2的透明基底之第二光學資訊記錄媒體(t t 2 ),且其特徵在於個別光收歛光學系統的個別物鏡的橫 向放大滿足ml =m2,ml係代表用於記錄/再生第一 光學資訊記錄媒體之橫向放大,m2係代表用於記錄/再 生第二光學資訊記錄媒體之橫向放大,以及均爲光軸上的 同心圓形式之多個分割表面會配置於物鏡的至少一側上, 且至少一分割表面滿足下述條件: 〇.〇6^SCl/fl^〇.〇〇2 其中, SCI 在透明基底的厚度丨:處之物鏡的正弦不滿足 量。 f 1 :在透明基底的厚度處之物鏡的焦距。 在光學檢取裝置中,光源及第二光源會合在一起,且 上述物鏡本身的橫向放大m1可爲零。 發明的物鏡係藉由多個折射表面構成之光收歛光學系統, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -----------1* 裝! —訂-II! !線 (請先閲讀背面之注意事項一寫本頁) -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _ζ___ 五、發明說明(13 ) 以將光源發射的光通量經過光學資訊記錄媒體的透明基底 收歛於資訊記錄平面上,並用於光學檢取裝置中,光學檢 取裝置於其中具有波長λ i之第一光源以記錄/再生具有厚 度t !的透明基底之第一光學資訊記錄媒體以及具有波長 λ 2之第二光源以記錄/再生具有厚度t 2的透明基底之第 二光學資訊記錄媒體(tiCte),且其特徵在於個別物 鏡的橫向放大滿足m 2 < m 1 ,m 1係代表用於記錄/再 生第一光學資訊記錄媒體之橫向放大,m 2係代表用於記 錄/再生第二光學資訊記錄媒體之橫向放大,以及均爲光 軸上的同心圓形式之多個分割表面會配置於物鏡的至少一 側上,且至少一分割表面滿足下述條件: 0.06^SCl/fl^0.002 其中, S C 1 :在透明基底的厚度t !處之物鏡的正弦不滿足 量。 f 1 :在透明基底的厚度t i處之物鏡的焦距。 此外,至少一分割表面滿足下述條件: 0.06^SC2/f2^0 其中, S C 2 :在透明基底的厚度t 2處之物鏡的正弦不滿足 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------*------* I ------^ « I I I I I I (請先閲讀背面之注意事項再4寫本頁) -16- A7 4344 17« —___B7____ 五、發明說明(14 ) 量。 f 2 :在透明基底的厚度t 2處之物鏡的焦距。 上述物鏡本身的橫向放大m 1可爲零。 光學檢取裝置,藉由多個折射表面構成之光收歛光學系統 ’以將光源發射的光通量經過光學資訊記錄媒體的透明基 底收歛於資訊記錄平面上,且於其中具有波長λ :之第一光 源以記錄/再生具有厚度t :的透明基底之第一光學資訊記 錄媒體以及具有波長λ2之第二光源以記錄/再生具有厚度 t 2的透明基底之第二光學資訊記錄媒體(ti<t 2), 其中別物鏡的橫向放大滿足m2<ml,ml係代表用於 記錄/再生第一光學資訊記錄媒體之橫向放大,m2係代 表用於記錄/再生第二光學資訊記錄媒體之橫向放大,以 及均爲光軸上的同心圓形式之多個分割表面會配置於物鏡 的至少一側上,且至少一分割表面滿足下述條件: 〇.〇6^SCl/fl^〇.〇〇2 其中, S C 1 :在透明基底的厚度t !處之物鏡的正弦不滿足 量。 f 1 :在透明基底的厚度t i處之物鏡的焦距。 在此情形中,至少一分割表面滿足下述條件: 0.06SSC2/f2^0 本纸張尺度適用中國囤家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) , 袭-------訂·—-------線 ί锖先閲讀背面之注意事項年卑寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 344 17鑕‘ a? __:_B7 _____ 五、發明說明(15 ) 其中, s C 2 :在透明基底的厚度t 2處之物鏡的正弦不滿足 量。 f 2 :在透明基底的厚度t 2處之物鏡的焦距。 上述物鏡本身的橫向放大m1可爲零。 此外,關於通過物鏡的第一部份之第一光通量中某高 度處的光通量,S C 1可以表示如下。 SCl=(dkl .cos(ukl)/Nak 1)-(1-raD.fi m1:物鏡的第一部份將第一光通量收歛於第一資訊 記錄平面上之情形中,物鏡的第一部份之橫向放大 f1:物鏡的第一部份將第一光通量收歛於第一資訊 記錄平面上之情形中,物鏡的第一部份之焦距 u k 1 :物鏡的光軸與進入物鏡的第一光通量中在上 述高度處的光通量之間所形成的角度(舉例而言,當第一 光源置於物鏡的光軸上,且經過準直的光進入物鏡時’此 角度爲零) u k > 1 :物鏡的光軸與物鏡發射的第一光通量中在 上述高度處的光通量之間所形成的角度 d k 1 :物鏡的前主點處光通量的高度 此正弦條件滿足量可由物鏡的設計所決定。 在發明中,0 . 062SCl/f 120 · 002 滿 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) !--Γ----1(1 —----------^ I I — ---- (請先間讀背面之注意事項尹j_.寫本頁) -18- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 344 17* Α7 _ Β7 五、發明說明(16 ) 足通過第一部份的光量之3 0%或更多。此外,較佳的是 ’通過第一部份的第一光通量之中通過第一部份與第二部 份之間的邊界近處之光通量滿足〇.〇62SCl/f1 会〇 ‘ 0 0 2。更佳的是,通過第一部份之所有的第一光 通量滿足 0 · 〇62SCl/i 13〇 . 〇〇2。 在發明中,較佳的是,眾多光源中用於具有大的所需 數値孔徑之光學資訊記錄媒體之光源會配置於物鏡的光軸 上。舉例而言,當光源用於C D — R (所需的數値孔徑 0 45 — 0 . 50)及用於DVD (所需的數値孔徑 0 . 6 )時,較佳的是,用於DVD之光源會配置於物鏡 的光軸上。 此外,即使m 1稍微偏離m 2,它們仍能被視爲滿足 m 1 = m 2。所需的數値孔徑係影像側上物鏡的數値孔徑 ,其係記錄及再生光學資訊記錄媒體所需的。較佳地,其 爲每一光學資訊記錄媒體中的標準所指定之數値孔徑。 圖式簡述 圖1係發明的光學檢取裝置的實施例之結構圖。 圖2係結構圖,顯示發明之用於光學檢取裝置的物鏡 實施例。 圖3 (a)及3 (b)均包含像差圖,顯示上述物鏡 的第一實施例中的球形像差與正弦條件 圖4係用於上述物鏡之波形像差圖。 ... 圖5係發明之光學檢取裝置的另一實施例之結構圖。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) --------.------裝--------訂---5!;------線 (請先闓讀背面之注意事項再i寫本頁) -19 - 34.417_ a? ----___B7_ 五、發明說明(彳7 ) 圖6 (a)及6 (b)均包含像差圖,顯示上述物鏡 的另一實施例中的球形像差及正弦條件。 (請先閱讀背面之注意事項#1_寫本頁) 圖7係上述物鏡的另一實施例之波前像差圖。 圖8(a)及8 (b)均包含像差圖,顯示ml= m 2的條件下所使用之用於光學檢取裝置的物鏡傳統實施 例中的球形像差及正弦條件。 圖9係m 1 =m 2的條件下所使用之用於光學檢取裝 置的傳統實施例中的波前像差圖。 圖1 0係像差圖,顯示示ml >m2的條件下所使用 之用於光學檢取裝置的物鏡傳統實施例中的球形像差及正 弦條件。 圖11係ml>m2的條件下所使用之用於光學檢取 裝置的物鏡傳統實施例中的波前像差圖。 圖1 2 ( a )係剖面視圖,顯示物鏡。 圖1 2 ( b )係從光源側觀視之物鏡的前視圖。 圖1 3係剖面視圖,顯示物鏡。 圖14 (a)至14 (ί)係顯示透鏡特徵。 圖15 (a)及15 (b)係顯示波前像差曲線。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 6 ( a )係剖面視圖,顯示物鏡。 圖1 7 ( a )及1 7 ( b )係顯示峰値強度比例與相 位之間的關係。 圖1 8 ( a )及1 8 ( b )係顯示波前像差曲線。 主要元件對照表 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -20- A7 五、發明說明(18 ) A7 1 物 鏡 2 準 直 /si* 鏡 3 光 闌 4 光 軸 5 光 收 歛 光 學 系 統 6 第 分 割 表 面 7 第 二 分 割 表 面 8 第 三 分 割 表 面 9 分 光 器 1 0 光 學 檢 取 裝 置 1 1 第 —- 半 導 體 雷 射 1 2 第 二 半 導 體 雷 射 1 3 單 元 2 0 光 碟 2 1 透 明 基 底 2 2 資 訊 記 錄 表 面 ----^---_111--I ----I---訂---i I I I.--- '<請先閱讀背面之注意事項异A寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例詳述 將參考圖式,於下說明發明。雖然在下述實施例中以 D V D及C D舉例說明,但是,發明不侷限於這些,可應 用至不同的記錄媒體。 (第一實施例) 將說明第一實施例。圖1係光學檢取裝置1 0之結構 圖° 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -21 - A7 ________B7___ 五、發明說明(19 ) (請先閱讀背面之注意事項#4寫本頁)
本實施例的光學檢取裝置1〇係用於記錄/再生具有 不同厚度的透明基底2 1之多個光碟2 0,光碟2 0係代 表光學資訊記錄媒體。將於下說明這些多個光碟2 〇 ,第 一光碟具有t i厚的透明基底,第二光碟具有厚度t 2之透 明基底,t 2不同於t 1。在下述中,DVD (包含DVD —RAM)意指第一光碟,其中透明基底的厚度t 1爲 0 . 6mm ’ CD (也包含CD — R)意指第二光碟,其 中厚度t2爲1 . 2mniD 光學檢取裝置1 0於其中具有光源,光源包含代表第 一光源的第一半導體雷射1 1 (波長λ1=6 1 Onm_ 6 7 0 nm)及代表第二光源的第二半導體雷射1 2 (波 長λ2=74〇ηιη-87〇ηπι)。根據要接受記錄/再 生之光碟,排他地使用這些第一光源及第二光源。 在本實施例中,第一半導體雷射1 1及第二半導體雷 射1 2會結合成單元1 3。在發明中所謂的「單元」或「 合一」意指結合的構件及機構可以倂入光學檢取裝置1 0 作爲單元,亦即,當組合裝置時,它們可以倂成一部份。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'^ 光收歛光學系統5會使第一半導體雷射11或第二半 導體雷射1 2發射的光通量經過光碟2 0的透明基底2 1 收歛於每一資訊記錄表面2 2之上,以形成光點。 在本實施例中,光收歛光學系統5於其中具有準直鏡 2及物鏡1 ,準直鏡2會將光源發射的光通量轉換成準直 光(大部份經準直的),物鏡1會將經由準直鏡2準直的 光通量收歛。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -22- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 —______B7 __ 五、發明說明(2〇 ) 此外,在光路徑中設有光闌3。在本實施例中,光闌 3具有固定的數値孔徑且不需過多的機構,因而能夠實現 低成本。此外,爲了記錄/再生第二光碟,光闌3的數値 孔徑也可製成可變的,以致於可以遮蔽不要的光。 關於個別物鏡1的橫向放大,在使用DVD的情形中 爲ml ,而在使用CD的情形中爲m2 ,滿足ml=m2 的關係。此外,在本實施例中,m 1無須正好與m2相同 ’且假使第一半導體雷射1 1及第二半導體雷射1 2結合 時,也可滿足ml=m2的條件= ,未顯示的光偵測機構會接收及偵測資訊記錄表面2 2 上反射的光通量,且資訊記錄表面上反射的光通量之光量 分佈變化會由光偵測機構偵測,因此,聚焦偵測(聚焦誤 差訊號)、循軌偵測(循軌誤差訊號)及資訊讀取(再生 訊號)會由未顯示的操作電路執行。根據此偵測,二維致 動器會移動物鏡以致於光源發射的光可在資訊記錄表面上 形成影像,及移動物鏡以致於光源發射的光可在指定的軌 道上形成影像。此外,關於聚焦偵測及循軌偵測,能夠使 用諸如像散法、刀緣法、S S D法、相位差偵測法、推挽 法及三光束法等不同的習知方法。當此光偵測機構與單元 1 3結合時,可易於組裝裝置,及實現低成本。 在物鏡1的至少一側上,配置有均以光軸4爲中心之 同心圓形式之多個分割表面。此配置使得光碟2 0的透明 基底2 1之厚度t :及厚度t 2的差異所造成之球形像差可 以並容。 本纸張尺度鸡用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) ----:---.------裝--------訂---;------線 _(請先M讀背面之注意事項声λ寫本頁) •23- A7 i 1 ______... B7_____ 五、發明說明(2*i ) 如圖2所示,單元1 3側上之物鏡1的表面係由均以 光軸4爲中心的同心圓形式之第一分割表面6、第二分割 表面7及第三分割表面8所構成。第一分割表面6會爲使 用DVD及使用CD的二情形,校正球形像差,第二分割 表面7會校正使用CD時之球形像差,第三分割表面8會 校正使用D V D時之球形像差。 結果,當使用DVD時,分別通過第一分割表面6及 第三分割表面8的光通量會在資訊記錄表面2 2上形成光 點。通過第二分割表面7之光通量會變成通過資訊記錄表 面2 2上的光點外部之閃光。光點係實現等於物鏡的Ν’ A 0 . 6之光點尺寸。 當使用CD時,通過第一分割表面6及第二分割表面 7之光通量會在資訊記錄表面2 2上形成光點。通過第三 分割表面8之光通量會變成通過資訊記錄表面2 2上的光 點外部之閃光。光點會實現等於物鏡的ΝΑΟ . 45之光 點尺寸》 上述的閃光係不連續的光,其中球形像差是不同的, 且其會通過離開主光點而不會對光點有影響的位置。 代表用於DVD之光源的第一半導體雷射11會配置 於光收歛光學系統5之光軸上,而代表用於CD之光源的 第二半導體雷射1 2因而配置成離開光軸。因此,當使用 CD時,光通量通常會歪斜地進入物鏡1。 因此,當使用DVD的情形中,通過第一分割表面6 及第三分割表面8 (與本實施例中的第一分割表面相同的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----ρ—ί------I ---!!訂---------- (請先閱讀背面之注意事項乒ΐ寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 4 344 17« A7 -------B7_____ 五、發明說明(22 ) 非球形形式)之光通量的正弦條件不滿足量S C 1滿足下 述關係時, 〇6^SCl/fl^〇.〇〇2 (1) 其中,ί 1係在透明基底的厚度1:1處之物鏡1的焦距 ’則使用軸上的位置之用於DVD的光點容量及使用離軸 位置(慧差)之用於C D的光點容量可以並容。此正弦條 件不滿足量S C 1會視進入物鏡1的光線之入射高度而採 用不同的値。雖然較佳的是對所有均具有不冏入射高度之 光線而言,可滿足上述範圍,但是,所有進入物鏡1之光 線無須滿足上述範圍。 在進入物鏡1的很多光線超過上限之正弦條件不滿足 量的設計情形中,使用軸上的位置之D V D容量會變差。 此外,當很多進入物鏡1的光線低於下限時,使用離開軸 之C D的慧差無法被校正。 此外,假使令經過準直的光進入物鏡1 (ml = 〇) 時,則在使用D V D的情形中由物鏡1的循軌所造成之慧 差影響可以爲小。現在,將詳細解釋光學檢取裝置及物鏡 的光接收操作。 在光學檢取裝置1 0中,當再生諸如DVD等具有厚 度t ί的透明基底之第一光碟時(t ι=·〇 . 6mm,透明 基底的折射率爲158),物鏡1會由二維致動器驅動 以致於形成最小模糊圈(最佳聚焦當使用此物鏡1以 本紙張尺度洎用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 11 —-------1-----裝----1!訂·—--------線 .(請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) -25- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3«?了_ A7 B7 五、發明說明(23 ) 再生諸如CD等具有不同於t τ的厚度t2 ( t2> t i)之 透明基底且記錄密度低於第一光碟的記錄密度之第二光碟 時(t2=l . 2mm,透明基底的折射率爲1 . 58)時 ,會因透明基底的厚度差(變成較大的厚度)而產生球形 像差;因此,在光點變成最小模糊圈之位置處(比近軸影 像形成位置還遠之後方位置),光點大小並未小至足以讀 取(再生)第二光碟的坑(資訊)。但是,在比最小模糊 圈之此位置還要接近物鏡1之前方位置處(前方聚焦), 整個光點尺寸大於最小模糊圈,但是,在光通量集中的中 央部份中,及圍繞核心的閃光部份(不需要的光),光點 由核心形成。在再生第二光碟時,藉由利用此核心以再生 (讀取)第二光碟的坑(資訊),二維致動器會被驅動以 致於物鏡1會被帶至散焦狀態(前方聚焦)。 在下述中,將解釋實施例,其中,本發明應用至物鏡 1以藉由單一收歛光學系統再生第一光碟及第二光碟,物 鏡1係光學檢取裝置1 0之收歛光學系統的一光件,第一 光碟及第二光碟具有不同厚度的基底。圖1 2係剖面視圖 ,顯示物鏡(a ),及從光源側觀視之前視圖(b )。此 外,單點及虛線係標示光軸。此外,在本實施例中|第一 光碟的透明基底之厚度t :比第二光碟的透明基底之厚度 t 2還薄,且在第一光碟中以比第二光碟中還高的密度記錄 資訊。 在發明的本實施例中,物鏡1係凸透鏡,具有面向光 源的折射表面s 1及面向光碟的折射表面S 2 ,此二折射 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----^ — i — — — — — ---I----J J I I I — I <請先閱讀背面之注意事項畏寫本頁) -26- A7 4 344 1 7 _ _B7____ 五、發明說明(24 ) 表面具有非球面及正折射率。此外,面向光源S 1之物鏡 1的折射表面係由多個(在本實施例中爲三個)同心的分 割表面所構成,亦即,第一分割表面Sdl — Sd3。在 分割表面S d 1 - S d 3的每—邊界處,設有步階以形成 個別的分割表面Sdl - Sd3。此物鏡1具有之結構可 使通過包含光軸的第一分割表面S d 1的光通量(第一光 通量)可用於再生記錄於第一光碟中及第二光碟中的資訊 ,及通過第二分割表面S d 2的光通量(第二光通量)主 要用於再生記錄於第二光碟中的資訊,第二分割表面 S d 2比第一分割表面S d 1離光軸還遠,通過第三分割 表面S d 3的光通量(第三光通量)主要用於再生記錄於 第一光碟中的資訊,第三分割表面S d 3比第二分割表面 S d 2離光軸還遠。 在上述說明中,「主要」一詞意指在過第二分割表面 S d 2的光通量之情形中,在通過第三分割表面S d 3的 光通量被遮斷的條件下光點的中央強度變成最大的位置處 之核心部份的能量相對於通過第三分割表面S d 3的光通 量未被遮斷的條件下光點的中央強度變成最大的位置處核 心部份的能量之比例(光遮蔽狀態中的核心能量/無光遮 蔽狀態中的核心能量)會落在6 0 %至1 0 0 %之範圍內 。此外,在通過第三分割表面S d 3之光通量的情形中, 其意指光遮蔽狀態中核心部份的能量對未光遮蔽狀態中的 核心能量之比例(光遮蔽狀態中的核心能量/無光遮蔽狀 態中的核心能量)落在6 0%至1 0 0%的範圍內。此外 本紙張尺度適用t國國家標準(CNS)A4規格(210* 297公釐) r----— — — — I— — I ί 111 訂· I J !1- — _ 線 <請先間讀背面之注意事項要丨寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -27- A7 4344 17^1 ___B7____ 五、發明說明(25 ) ,爲了簡單地量測能量比例,在個別的情形中,因爲光的 形狀幾乎固定,所以僅量測光點I p中的峰値強度與其中 央強度變成最大之位置處的光直徑Dp(由相對於中央強 度,強度變成e 2之位置所界定)以取得I pxDp的乘 積,及比較結果,即爲適當的。 如同上述*藉由利用收歛光學系統的光軸之鄰近區中 的第一光通量以再生第一碟片及第二碟片、比第一光通量 離光軸還遠之第二光通量以主要地再生第二光碟、及比第 二光通量離光軸還遠之第三光通量以主要地再生第一光碟 ,則變成能夠以單一收歛光學系統再生多個(在本實施例 中爲二個)光碟,並能抑制來自光源的光量損耗。此外, 在此情形中,大部份的第三光通量在再生第二光碟時是不 需要的,但是此不需要的光不會用於第二光碟的再生;因 此,僅使光闌處於第一光碟的再生所需的數値孔徑,無須 改變所需的光闌之數値孔徑,即可執行再生。 參考圖1 2以詳述此點,本實施例中的物鏡1將分別 通過第一分割表面S d 1及第三分割表面S d 3之第一光 通量及第三光通量(黑線所示之光通量)收歛於幾乎相同 的位置上,其中之一係第一影像形成位置,且波前像差( 通過第二分割表面S d 2之第二光通量被排除之波前像差 )不大於0 _ OTAirms。含人滿意地,其不應大於 〇 . 〇5Airms。此處,λι係光源的波長。 此外,此時,通過第二分割表面S d 2之第二光通量 (虛線所示之光通量)會收歛於不同於第一影像形成位置 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------裝-------—訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項#总寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 28 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 錄3屢4 1 7耀 A7 --------JB7_____ 五、發明說明(26 ) 之第二影像形成位置上。假設第一影像形成位置處於零, 其物鏡側爲負,其相反側爲正,則此第二影像形成位置應 位於離第一影像形成位置一 4 0 至-4 之距離, 或者良好地位於_ 2 7 /t/m至一4 #γώ (使第二影像形成 位置比第一影像形成位置更接近物鏡)。因此,主要由第 —光通量及第三光通量,執行第一光碟的再生。此外,假 使距離超過此下限(-4 0 //m),則球形像差會被過度 校正,且於再生第一光碟時之光點形狀會變壞;假使距離 超過上限(_ 4 ;um),則在再生第二光碟時光點直徑及 側瓣變大。此外,在本實施例中,由於t i< t 2且ΝΑ 1 >NA2 ,所以,會使第二影像形成位置位於離第一影像 形成位置—4 0 至一 4 /im的距離處,或者,良好地 位於一 2 7 至_4ym之距離:但是,在ti> t2及 N A 1 > N A 2的情形中,第二影像形成位置應位於離第 一影像形成位置4 至4 0 的距離處,或者,良好 地位於4 y m至2 7 /i m之距離。亦即,第一影像形成位 置與第二影像形成位置之間的距離之絕對値應在4 V m至 4 0 的範圍之內,或良好地在4 至2 7 "m的範 圍之內。 此外,當上述物鏡1用於具有預定厚度(t 2 = 1 . 2 mm)的透明基底之第二光碟的再生時,如圖1 3所示, 在預定的光通量(平行的光通量)入射於物鏡1的情形中 ’第二光通量的光線(由左上方至右下方之斜線所示)會 與光軸(形成影像)交會於一位置處,此位置位於第一光 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規袼(210 X 297公釐) ----Γ---*--ί -裝 *----I--訂--J·——---- •^請先閱讀背面之注意事項再λ寫本頁) -29 - ____B7___ 五、發明說明(27 ) (請先閱讀背面之注意事項#4寫本頁) 通量(從左下方至右上方之斜線所示)中通過光軸的鄰近 區之光線與光軸交會處的位置,與通過第一分割表面 s d 1的邊緣部份之光線(至第二分割表面S d 2之邊界 )與光軸交會之位置等二位置之間。因此,第一光通量及 第二光通量會收歛於第二光碟的資訊記錄平面之極近處中 ,及執行第二光碟的再生。此時,第三光通量(由中途的 虛線所示)會產生成爲閃光,但是,第二光碟的再生可以 由第一光通量及第二光通量所形成的核心執行。 換言之,在本發明中,通過光軸的鄰近區之具有小數 値孔徑的第一光通量會用於可被再生的所有光碟;此外, 通過比第一分割表面離光軸還遠的區域之光通量會分割成 對應要再生的每一光碟,且由分割所形成的個別光通量會 用於個別光碟的再生(在本實施例中爲第一及第二光碟) 。此時,用於需要較大的數値孔徑以再生儲存於光碟(在 本實施例中爲第一光碟)中的資訊之光碟再生之光通量應 爲出自分割所形成的光通量之第一光通量之外的光通量( 在本實施例中爲第三光通量)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由使用此收歛光學系統(在本實施例中爲物鏡1 ) ,能夠以單一收歛光學系統再生具有不同厚度的透明基底 之多個光碟;此外,由於可任意地設定記錄平面,所以第 二光碟再生所需的數値孔徑NA 2可以爲大。此外,藉由 利用光軸鄰近區中的光通量(第一光通量)以再生多個光 碟,可減少來自光源之光通量的光量損耗。此外,在再生 第二光碟時,光點的側瓣會減少以形成具有強烈的光強度 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -30- 經濟郢智慧財產局員工消費合作社印制^ 4344 17* A7 ____B7___ 五、發明說明(28 ) 之核心;因此,可取得準確的資訊。此外,可以藉由單一 收歛光學系統,無須特別機構以改變所需的光闌之數値孔 徑,即可再生多個光碟。 此外,在本實施例中,關於垂直於光軸的方向上之第 二分割表面Sd2的中央部份(參考圖12 (a)),第 二分割表面S d 2的法線與光軸之間的角度應大於從第一 分割表面S d 1及第三分割表面S d 3插入的表面之法線 與光軸之間的角度,第二分割表面S d 2係從數値孔徑 NA L至數値孔徑NAH之表面,第一分割表面S d 1係 從光軸至數値孔徑NA L之表面,第三分割表面S d 3係 從數値孔徑N A Η至數値孔徑N A 1之表面(使用稍後所 述的方程式(1 )所表示之非球面的方程式,以最小平方 法湊合而取得之非球面)。因此,能夠令人滿意地再生第 一光碟及第二光碟。此外,在本實施例中’由於t 2> t 1 及ΝΑ 1 >NA 2 ,所以第二分割表面S d 2的法線與光 軸之間的角度應大於從第一分割表面S d 1及第三分割表 面S d 3插入的表面之法線與光軸之間的角度’但是’在 t 2< t 1 >NA2的情形中,使其較小是適當的 〇 此外,在發明的本實施例中’希望第—分割表面 S d 1 _第三分割表面S d 3會決定成相對於在垂直於光 軸方向上第二分割表面S d 2的幾乎中·央位置而言(參考 圖1 2 ( a )),第二分割表面S d 2的法線與光軸之間 的角度與從第一分割表面S d 1及第三分割表面3 d 3插 IN---„-----•裝·------- 訂-IJ--J---線 <請先閱讀背面之注意事項f寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNSM4規格(210 X 297公釐) -31 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'1衣 A7 ____ E7 五、發明說明(29 ) 入的表面(使用稍後所述的方程式(1 )所表示之非球面 的方程式,以最小平方法湊合而取得之非球面)之法線與 光軸之間的角度等二角度的差落在0 . 0 2°至1 . 0° 的範圍之內。假使差値超過下限,則在再生第二光碟時的 光點形狀會變得較差,且側瓣光點直徑變得較大;假使差 値超過上限,則球形像差會被過度校正,且再生第一光碟 時的光點形狀變得較差。 此外,從另一觀點瞭解發明的本實施例,在具有多個 分割表面(在本實施例爲三個分割表面)之物鏡1中,以 相對於光軸之同心圓方式,分割物鏡的表面中之至少一表 面而形成多個分割表面,假使令通過比第二分割表面 s d 2還接近光軸之第一分割表面S d 1之光、及通過位 於第二分割表面S d 2相對於光軸的相反側之第三分割表 面S d 3的光,於經過具有預定厚度的透明基底(第一光 碟)時,具有幾乎相同的相位,及令通過第一分割表面 S d 1及透明基底的光與通過第二分割表面S d 2的部份 (相對於垂直於光軸的方向上第二分割表面的幾乎中央位 置之光軸側)(參考圖1 2 ( a ))的光之間的相位差爲 (△1L) π (强度),及令通過第三分割表面Sd3及 透明基底的光與通過第二分割表面S d 2的部份(相對於 上述背對於光軸的中央位置之相反側)之光之間的相位差 爲(Δ1Η)(強度),則可建立下述不等式(Δ1Η )> (Δ 1 L )。在此情形中,相位差的正負號設爲光前 進的方向爲正(至光碟之方向),通過第二分割表面 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 297公釐) -----*-------------I----訂------- ,-- t請先閱讀背面之注意事項再<寫本頁) -32- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4· 3^4 1 ____Β7____ 五、發明說明(3〇 ) S d 2及透明基底的光與通過第一分割表面s d 1或第三 分割表面S d 3及通過基底之光之間的相位差會相比較。 此外,在本實施例中,由於t i< t 2且ΝΑ 1 >NA2, 所以,應建立不等式(Δ1Η)>(Δ11) ’但是’在 t t 2及NA 1 > ΝΑ 2的情形中,應建立不等式( Δ 1 Η ) < (AIL);因此,(Δ1Η)共(AIL) 〇 從另一觀點說明此點,在第三分割表面S d 3與第二 分割表面S d 2的邊界處與第三分割表面S d 3之表面高 度差大於第一分割表面S d 1與第二分割表面S d 2的邊 界處與第一分割表面S d 1之表面高度差(表面高度差的 正負號於作爲邊界之折射表面處折射率從較小的値變化至 較大的値之方向上爲正的。此外,此後,將以相同方式決 定表面高度差的正負號。)。在此情形中,也以同於上述 之方式,在.t】> t2及NA1>NA2的情形中’上述關 係會反轉,亦即,第二分割表面S d 2與第三分割表面 S d 3的表面高度差小於第二分割表面S d 2與第一分割 表面S d 1的表面高度差。此外,良好的是,假使參考離 光軸之任意位置以取得從第一分割表面及第三分割表面插 入之表面的位置與第二分割表面S d 2的位置之間的差, 則其會相對於第二分割表面S d 2的幾乎中央位置不對稱 地變化。此外,在此情形中,良好的是,差値會隨著離光 軸的距離變大而變大。 此外,在發明的本實施例中,分割表面S d 1 — 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗0 X 297公釐) J---裝!—訂·--,I!線 .{請先閱讀背面之注意事項再ί.寫本頁) -33- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .:14 1 7醺 a? __ ___B7______ 五、發明說明(31 ) S d 3設置於面對光源S 1的物鏡1之折射表面S 1上, 但是將它們設置於面向光碟2 0之折射表面上,也是適當 的’或者,令收歛光學系統的任一光件(舉例而言,準直 鏡1 3 )具有此功能,也是適當的;此外,將具有此功能 的新光件設置於光路徑上,是適當的。再者,可適當地在 不同的光件中分別提供個別分割表面S d 1 _ S d 3之功 能。 此外,在本實施例中,使用準直鏡1 3的所謂無限系 統之透鏡會作爲物鏡:但是,能夠採用之物鏡爲發散的光 通量會在無準直鏡1 3時從光源直接進入其中,或者經由 減少發散光通量的發散度之透鏡而進入其中,或是,能夠 採用之物鏡爲藉由耦合透鏡所形成的收歛光通量會進入其 中,耦合透鏡係將來自光源的光通量收歛成收歛的光通量 3 此外,在本實施例中,步階部份,亦即表面高度差, 會設置於第一分割表面s d 1 -第三分割表面S d 3的每 一邊界之間:但是,能夠形成具有連續地形成的至少一邊 界之分割表面,不用設置步階。在其它情形中,舉例而言 ,藉由具有預定曲率的半徑之表面而不用彎曲邊界表面, 即能夠接合分割表面之間的邊界。此曲率可爲可有意或無 意設置者。此無意設置的曲率之實施例係在以塑膠材料等 形成物鏡1之金屬模處理時所形成的邊界處之曲率。 此外,在本實施例中,折射率表面S 1係由三分割表 面S d 1 _ S d 3構成,但是,其應由至少三或更多分割 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -J- t - 裝------麵訂-------.---線 (請先閲讀背面之注意事項异4寫本頁) -34- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1衣 43Ut?·_;_ 五、發明說明(32 ) 表面所構成,分割表面的數目不限於三。在此情形中,良 好的是,用於第一光碟及第二光碟再生之第一分割表面會 設置光軸的鄰近區中,關於位於此第一分割表面的外部( 離光軸較遠之方向)之分割表面,主要用於第二光碟的再 生之分割表面及主要用於第一光碟的再生之分割表面會交 錯地設置。此外,在此情形中,主要用於第二光碟的再生 之分割表面應良好地設置於物鏡1的光碟側上數値孔徑 N A 3與數値孔徑N A 4之間,孔徑N A 3及N A 4滿足 0.60 (NA2) <ΝΑ3<1 ·3 (NA2)及 0 · 01<NA4-NA3<0 . 12 之條件。因此,對 第二光碟而言,可以再生需要較大的數値孔徑之光碟|無 須減少要收歛於第一光碟上的光點之強度。此外,在實用 上,NA3的上限滿足不等式ΝΑ3<1 · 1 (NA2) 是需要的,且NA3的下限需要滿足不等式〇 . 80 ( NA2) <NA3 ,再者,在實用上,0 . 85 (NA2 )<NA3。此外,NA4 — NA3的上限滿足不等式 NA4 — NA3<0 . 1是需要的。 此外,在本實施例中,在面向光源的物鏡1之折射表 面上,第二分割表面S d 2係設置成環狀,環狀係由相對 於光軸之同心圓所形成;但是,形狀不限於環狀,也可爲 斷環。此外,第二分割表面S d 2可由全息透鏡或菲涅爾 透鏡製成。此外,在第二分割表面S d 2由全息透鏡製成 的情形中,藉由原始光通量分成第零階光及第一階光而形 成的光通量之一會用於第一光碟的再生,而另一光通量會 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ill-7---.--I I I I * ---I--—訂·11"----I } .(請先閱讀背面之注意事項异,A寫本頁> -35- 4 344 1 7« A? ___B7 _ 五、發明說明(33 ) 用於第二光碟的再生=此時,需要用於第二光碟的光通量 之光量大於用於第一光碟的再生之光通量的光量。 .(請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) 此外,在本實施例中,不僅在再生第一光碟時(亦即 ,當光通過厚度tl的透明基底時),由通過第一分割表 面s d 1之光通量及通過第三分割表面S d 3之光通量所 造成的最佳波像差爲0 · 07Airms ,或良好地爲 0 . 05Xirms之條件下(其中久:(nm)係再生第 一光碟時所使用的光源之波長),來自第二光碟之再生訊 號會令人滿意,在再生第二光碟時(亦即,當通過厚度 t2的透明基底時),由通過第一分割表面Sdl的光通 量所造成的最佳波前像差爲0 . 07A2rms ,或良好地 爲0.05A2rms之條件下,(其中A2(nm)係再 生第二光碟時所使用的光源之波長),來自第二光碟之再 生訊號也會令人滿意。 在下述中,從另一觀點,參考圖1 4以作說明,圖 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 4係顯示物鏡1的球形像差。圖1 4 ( a )係當再生第 一光碟時的球形像差,亦即,當經過厚度t 1的透明基底 執行再生時之球形像差,而圖1 4 ( b )係當再生第二光 碟時的球形像差,亦即,當經過厚度t 2的透明基底執行 再生時之球形像差(在本實施例中。現在,令 ΝΑ 1爲用於再生記錄於第一光碟中的資訊時所需之光碟 側的收歛光學系統之數値孔徑,N A 2爲用於再生記錄於 第二光碟中的資訊時所需之光碟側的收歛光學系統之數値 孔徑(其中NA2>NA1) ,NAL爲通過物鏡1的分 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -36- A7 4 3^4 1 7* _____B7________ 五、發明說明(34 ) t請先閱讀背面之注意事項#4寫本頁> 割表面S d 1及S d 2之間的邊界之光通量的光碟側之數 値孔徑,NAH爲通過物鏡1的分割表面S d 2及S d 3 之間的邊界之光通量的光碟側之數値孔徑。 關於物鏡1 ,首先,第一折射表面S 1與第二折射表 面S 2的第一球面(共同折射面)設計成使收歛於具有厚 度1 !的透明基底之第一光碟上的光通量之最佳波前像差等 於或小於0 · 07Airms或良好地爲〇 . 05λι r m s。圖1 4 ( c )係此設計所取得之球形像差。此外 ,第一折射表面S 1的第二球面係設計成第二折射表面 S 2 (共同折射面)保留原狀,以致於使球形像差小於光 通量經過具有第一非球面的透鏡收歛於具有厚度t 2的透明 基底之第二光碟上時所產生的球形像差(圖14(e) ’ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印5取 在此情形中t 2 > t 1 )。此時’較佳的是使第二非球面 的傍軸曲率半徑與第一非球面的傍軸曲率半徑相同’以使 散焦狀態下接受再生之第二光碟能夠有良好的再生。在光 通量收歛於第二光碟時由此設計取得之透鏡的球形像差之 圖形係顯示於圖1 4 ( ί )中’且在光通量由此透鏡收歛 於第一光碟時所取得的像差圖顯示於圖1 4 ( d )中。然 後,第二非球面會於第二光碟所需的第一非球面NA 2之 數値孔徑鄰近區中合倂。在上述中,有第二非球面合倂之 所需的數値孔徑N A 2的鄰近區位於光碟側物鏡1之數値 孔徑N A 3與數値孔徑N A 4之間’是符合所需的’不僅 滿足 0 . 60 (NA2) <1 · 3 (NA2)之條件(此 下限0 . 60 (NA2)於實用上應良好地爲0 · 80 ( 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗0 X 297公釐) -37- A7 B7 434417^ 五、發明說明(35 ) NA2)或更良好地爲〇 . 85 (NA2),且此上限 1 . 3 (NA2)於實用上應良好地爲1 1 (NA2) 請 先 閱- 讀 背 s 之 注 意 事 項 再 寫 本 頁 ),也可滿足 0 . 01<NA4-NA3<0 . 12 (較 佳地爲0 1 )之條件。在此合倂的第二非球面中(第二 分割表面),令接近光軸之邊緣具有數値孔徑N A L及令 離光軸較遠的邊緣具有數値孔徑NAH (亦即,NAL< N A Η )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*'1衣 因此,關於物鏡1的折射表面S 1中的表面形狀,包 含光軸之第一分割表面S d 1及比第一分割表面S d 1離 光軸還遠之第三分割表面S d 3具有相同的非球面(第一 非球面),而位於第一分割表面Sdl與第三分割表面 S d 3之間的第二分割表面(在第二光碟的再生所需之數 値孔徑NA2的鄰近區中,亦即,從NAL至NAH)具 有不同於第一分割表面及第三分割表面S d 3之非球面形 狀(第二非球面)。所取得的透鏡係發明的本實施例之物 鏡1;藉由使用此物鏡1以將光通量收歛於第一光碟上時 球形像差的圖形係顯示於圖1 4 ( a )中,而使用此物鏡 1以將光通量收歛於第二光碟上時球形像差的圖形係顯示 於圖1 4 ( b )中。 此外,藉由結合第一分割表面與第二分割表面時第二 分割表面S d 2於光軸的方向上稍微偏移而產生的相位差 *能夠使再生第一光碟時收歛的光通量之光量較大。 在發明的本實施例中,非球面的方程式係根據下述表 示式: 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公爱) -38- 4344 17* A7 -----;___ B7 五、發明說明(36 ) Χ = (Η2/γ)/[1 + /·'1-(1+Κ)(Η/γ)2]+ Σ AjH1 請 先 閲- 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 寫 本 頁 其中,X係光軸的方向上之軸,H係垂直於光軸之方 向上的軸,以光傳播的方向爲正,r係光軸的鄰近區中的 曲率半徑,K係錐係數,A j係非球面係數,P j係非球 面的冪數(其中Pj 23)。此外,在本發明中,可使用 上述方程式以外的其它球面方程式。在從非球面的形狀中 取得球面的方程式時,在上述程式中,P j會以自然數代 入成爲3SP j SI,K會以零代入成爲K=〇。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上所述,在本實施例中取得的物鏡1具有之結構會 使球形像差於數値孔徑N A 2的鄰近區中之至少二數値孔 徑位置(NAL及NAH)不連續地變化,以致於具有不 同厚度的透明基底之多個光碟可由單一收歛光學系統再生 。由於透鏡係製成具有之結構可使球形像差如上所述般不 連續地變化,所以,可以任意地組成通過數値孔徑的個別 範圍(在本實施例中,係從光軸至NA L之第一分割表面 ,從NAL至ΝΑΗ之第二分割表面,及從ΝΑΗ至 ΝΑ 1之第三分割表面)之光通量(在本實施例中爲第一 光通量-第三光通量):因此,第一光通量用於要再生之 所有光碟的再生,以及第二光通量及第三光通量分別用於 多個光碟中預定的光碟,成爲可能的’且多個光碟可由單 一收歛光學系統(在本實施例中爲物鏡1 )再生;因此, 能以低成本且無須複雜結構以實現光學檢取器,此外,其 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公嫠) -39 - 4 A7 B7 五、發明說明(37 ) (請先閲讀背面之;i意事項再4寫本頁) 能應付需要高數値孔徑之光碟。此外,光闌會設置成僅對 應最高的數値孔徑ΝΑ 1 ,且即使光碟再生所需的數値孔 徑改變(至NA1或NA2),仍需要任何改變光闌之機 構。此外,在本發明中「球形像差不連續地變化」之交句 係指如同球形像差的圖形中所見般,觀察到突然變化。 此外,關於球形像差的不連續變化之方向,當從較小 的數値孔徑至較大的數値孔徑觀察時,球形像差會於數値 孔徑NAL處在負方向上變化,及在數値孔徑NAH處於 正方向上變化。因此,使具有厚度t i的薄透明基底之光碟 的再生令人滿意,同時,可令人滿意地執行具有厚度t 2的 厚透明基底之光碟的再生。此外,由於在本實施例中t 2> t 1及1^六1 >NA 2,所以,球形像差會如上所述般於數 値孔徑N A L處於負的方向上及在數値孔徑N A Η處於正 的方向上不連續地變化,但是,在t : < t 1 > Ν A 2的情形中,球形像差會於數値孔徑Ν A L處於正的 方向上及在數値孔徑N A Η處於負的方向上不連續地變化 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外1於再生具有厚度t 2的透明基底之第二光碟時I 藉由使數値孔徑N A L至數値孔徑N A Η之球形像差(通 過第二分割表面S d 2之光通量的球形像差)爲正的,可 改進光學檢取裝置1 〇的S圖形特徵。此外,由於在本實 施例中t2>ti及NA1>NA2,所以,使數値孔徑 N A L至數値孔徑N A Η之球形像差爲正,但是,在t 2 < t 1 >NA2的情形中,使球形像差爲負,是適當 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 -40- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 344 1 7β Α7 _________Β7__ 五、發明說明(38 ) 的。 再者,在經過厚度t i的透明基底再生之情形中(參考 圖14(a)),使具有數値孔徑ΝΑΙ的光通量中通過 NAL至ΝΑΗ的表面之光通量除外的光通量,亦即,通 過光軸至NAL及從ΝΑΗ至ΝΑ 1之表面的光通量,所 造成之波前像差小於〇 . 07 Air ms或良好地小於λ! rsm (其中係光源的波長),則具有厚度ti之基底 的第一光碟之再生會令人滿意的。 此外,假使 ίι = 〇 6mm,t2=l · 2mm, 610nm<Ai<67〇nm, 740nm<A2< 870nm,及0.40<NA2<0.51 ,則良好的 是滿足 0 . 60 (NA2) <NAL<1 · 3 (NA2) 之條件(在實用上,此下限060 (NA2)應良好地 爲0 . 80 (NA2),或更良好地爲〇 . 85 (NA2 ),而上限應良好地爲1 · 1 (NA2))。假使NAL 超過下限,則側瓣變成太大而無法產生精確的資訊再生, 且假使N A L超過上限,則過度限制光通量而無法產生以 波長λ 2及數値孔徑N A 2估計的繞射極限之光點直徑。此 外,上述中指稱之NAL表示使用第二光源1 1 2時第二 分割表面Sd2上的NAL。 此外,良好的是滿足0 . 0 1 <NAH_NAL< 0 . 12之條件(實用上,此上限〇 . 12應良好地爲 0.1)。假使其超過此下限,則再生第二光碟時的光點 形狀會變差’且側瓣光點直徑變成較大:假使其超過上限 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) ------------裝------— i 訂------— 線 <請先153·讀背面之注意事項t寫本頁) -41 - 4 314 1 7* _____B7_____ 五、發明說明(39 ) ’則再生第一光碟時的光點形狀會雜亂而導致光量減少。 此外’上述中提及之NAL及NAH係表示使用第二光源 (請先閱讀背面之注意事項#4寫本頁》 1 1 2的情形中第二分割表面上的NAL及NAH。 此外,再生第二光碟時(經過厚度t 2的透明基底再 生時),良好的是,滿足數値孔徑N A L至數値孔徑 NAH的範圍之球形像差爲_2 (λ2)/(ΝΑ2)2至 5 (λ2)/(ΝΑ2)2之條件。此外,此條件應良好地 使得再生時該球形像差等於或小於3 ( λ 2 )/( N A 2 ) 2 ’且考慮記錄時(當然,也可以是再生),該像差應良好 地大於零。假使像差超過此下限,則球形像差會被過度校 正而使得再生第一光碟時的光點形狀更差,且假使超過上 限時,會使得再生第二光碟時的光點形狀更差,且側瓣光 點直徑變成較大。特別地,更佳的是,此條件使得該像差 落在從0至2 ( λ2) / (NA2) 2之範圍內,且假使滿 足此條件時,可令人滿意地取得聚焦誤差訊號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外,從另一觀點說明它,上述NA L及ΝΑΗ會設 置於(亦即,設置主要用於第二光碟再生之分割表面)光 碟側物鏡1的數値孔徑N A 3與孔徑N A 4之間,不僅滿 足 0 . 60 (NA2) <NA3<1 . 3 (NA2)之條 件(在實用上,此下限0 . 60 (NA2)應良好地爲 0 . 8 0 ( N A 2 ),或更好地爲 0.85 (NA2), 且上限應良好地爲1 . 1 (NA2)),也滿足0 · 01 <NA4 - NA3<0 . 12 (良好地爲0 1)之條件 。因此,對第二光碟而言,無須降低收歛於第一光碟上的 本紙張又度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -42- A7 434417« -----B7___ 五、發明說明(4〇 ) 光點之強度,即可再生需要較大的數値孔徑之光碟。 (請先閱讀背面之注意事項#彡,寫本頁) 此外,良好的是,由物鏡1的折射表面s 1之法線與 光軸所形成的角度會在對應於數値孔徑NA 2的鄰近區中 的二孔徑位置(NAL及NAH)之該折射表面S 1的圓 周位置之間以0 . 〇 5 °至0 . 5 °變化。假使差値超過 此下限,則再生第二光碟時的光點形狀會變得更差,且側 瓣光點直徑變成較大;假使其超過上限,則球形像差會被 過度校正,使得再生第一光碟時的光點形狀較差。 特別地,在t2> t 1及NA 1 >NA2的情形中,當 從光軸至圓周的方向觀視,在數値孔徑NA L處,折射表 面的法線與光軸交會之點會不連續地偏移至較接近面向光 源的折射表面之方向,而在數値孔徑N A Η處,折射表面 的法線與光軸交會之點會不連續地偏移至離面向光源的折 射表面較遠之方向。因此,可令人滿意地再生具有厚度t 1 的薄透明基底之光碟,也能令人滿意地執行具有厚度t 2之 厚透明基底的光碟之再生。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外,本實施例的物鏡1之波前像差如圖1 5所示。 圖1 5係顯示波前像差曲線,以縱軸爲波前像差(λ ), 橫軸爲數値孔徑;(a )係顯示第一光碟的透明基底(厚 度丨在光路徑中時的波前像差,而(b )係顯示第二光 碟的透明基底(厚度t 2)在以實線標示之光路徑中時之波 前像差。此外,在每一透明基底在光路_徑中時波前像差變 成最佳的條件下,使用干射儀或類似者以量測波前像差而 取得此波前相像曲線。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公芨) -43- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 d 3 44 17钃 A7 _________B7____ 五、發明說明(41 > 如同從圖示中所瞭解般,關於本實施例的物鏡1,如 同波前像差曲線中所觀測到般,波前像差在數値孔徑 NA2的鄰近區中的二點處(亦即,NAL及NAH)變 成不連續的。此外,良好的是,在曲線不連續的點處所生 之波前像差的不連續性的最大量假使以長度(mm)爲單 位表示時係等於或小於〇 · 〇5 (NA2) 2 (mm),或 者,假使以相位差(强度)爲單位表示時係等於或小於 2π (〇 _ 〇5 (ΝΑ2)2)/λ (强度)(其中 λ 係以 m m爲單位之使用波長)。假使其變得大於此値,則會隨 著波長的波動而變化之波前像差的波動會變成太大而無法 吸收半導體雷射的波長頻散。此外,在此不連續的部份( N A L與N A Η之間)中的波前像差曲線之傾斜度不同於 連接不連續部份的二側之曲線(圖1 5 ( a )中的虛線) 的端點(最接近NAL的端點與最接近NAH的端點)之 直線的傾斜度。 此外,發明不應侷限於本實施例中所述的內容,亦即 ,不侷限於分割表面S d 1 — S d 3設置於物鏡1的折射 表面S 1上、採用無限系統的物鏡、步階設置於分割表面 上、分割表面的數目、第二分割表面的形狀、等等。 此外,在本實施例中,由於以幾乎相同的放大率使用 第一光源1 1 1及第二光源1 1 2 ,所以,能夠使用單一 光偵測器3 0以使結構簡化;但是,設置對應於個別的光 源111及112之二光偵測器,也是適當的,此外,每 一光源的放大率可以不同。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210* 297公釐) ----Γ!_------裝--------訂--J--1·---線 <請先閱讀背面之注意事項异i,寫本頁) -44- 4 344 Π* Α7 ______Β7_______ 五、發明說明(42 ) 「另一實施例」 在下述中,將參考圖1 6以說明另一實施例,圖1 6 係顯示光透鏡1。圖1 6 ( a )係物鏡1的剖面視圖,圖 1 6 ( b )係從光源側觀視之前視圖。本實施例係用於上 述實施例中光學檢取裝置中的物鏡1之修改實施例,且本 實施例的物鏡1使其面向光源之表面分成五個分割的折射 表面,而上述實施例中的物鏡1係使其面向光源的表面分 成三個分割的折射表面。此外,本實施例除了具有五個分 割表面之外,在其它方面,透鏡與上述實施例的透鏡相同 :因此,有時將省略說明。 在本實施例中|物鏡1係凸透鏡,其中面向光源S 1 的折射表面及面向光碟的折射表面均具有非球面的形狀及 正的折射率。此外,面向光源S 1之物鏡1的折射表面係 由同心圓形成之五個分割表面形成,亦即,第一分割表面 Sdl -第五分割表面Sd5 ,亦即,大體而言,其係由 I I--Ί I I J-----I ·!ιίιι^·ί4 —--.--- ^ (請先閱讀背面之注意事項#4寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ' d 2 面’構光在 丨S || 表} 結一錄 中面 η 割差之第記 區表中分度有 ^於 近割例在高具量用 鄰分施由面 1 通及 的個實藉表鏡光生 軸}本。彳物之再 光 1 在成階此 1 之 在 + 且構步。d 訊 (η , 所置 5 S 資 1 2 數序設 d 面的 d彳然次處 S 表中 S 第自之界 I 割碟 面、係向邊 1 分光 表 .η 方 一 d 一 一 割.中的每 S 第第 分‘其遠的面的於 一 、 t較 5 表軸錄 第面 } 軸 d 割光記 之表 1 光 S 分含於 軸割+離 I 別包用 光分 η 依 1 個過 } 含二 2 , d 成通量 包第i}s 形係通 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210 X 297公釐) -45- A7 B7 五、發明說明(43 ) (請先閱讀背面之注意事項再象寫本頁) 第二光碟中的資訊之再生,通過第2 η個分割表面 S d 2 η (在本實施例中,爲第二分割表面S d 2及第四 分割表面S d 4 )之光通量主要用於記錄在第二光碟中的 資訊之再生,而通過第(2 n + 1 )個分割表面S d (. 2 η + 1 )(在本實施例中,爲第三分割表面Sd 3及第 五分割表面S d 5 )之光通量主要用於記錄在第一光碟中 的資訊之再生。 如上所述,在本實施例中,藉由增加分割表面的數目 ,第2 η個分割表面可以配置在具有較高NA値之位置處 :因此,不僅可執行需要高ΝΑ之第一光碟的再生,也可 以執行相較於上述實施例需要較高的Ν Α之光碟(第二光 碟)的再生。此外,第(2n_l)個分割表面(但是未 考慮第一分割表面)可以補償再生第一光碟時導因於配置 在高NA的位置處之第2 η個分割表面之光量降低;因此 ,不僅可令人滿意地再生第一光碟,也可令人滿意地再生 第二光碟。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 具體而言,關於物鏡1 ,首先,第一折射表面S 1及 第二折射表面S 2的第一非球面(共同折射表面)會設計 成使收歛於具有厚度t】之透明基底的第一光碟上的光通量 之最佳波前像差等於或小於0 . 05Airms。此外,第 一折射表面S 1的第二非球面會設計成第二折射表面S 2 (共同折射表面)保留原狀,以致於使球形像差小於光通 量經過具有第一非球面的透鏡而收歛於具有厚度t 2 ( t 2 古t i )的透明基底之第二光碟上時所產生的球形像差。此 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210* 297公釐) -46- 4344t7« a? _ B7 五、發明說明(44 ) (請先閱讀背面之注意事項再氟寫本頁) 時’較佳的是,使第二非球面的傍軸曲率半徑及第一非球 面的傍軸曲率半徑,同樣能使散焦狀態下接受再生之第二 光碟有良好的再生。第二非球面會於第二光碟再生所需之 第一非球面的數値孔徑NA 2之鄰近區中的二位置NA L - ΝΑΗ之間合併。以此方式取得的透鏡係本實施例的物 鏡1。 此外,藉由利用合倂第一分割表面與第二分割表面時 ,使第二分割表面S d 2與第四分割表面S d 4於光軸方 向上稍微偏移而產生的相位差,能夠使再生第一光碟時收 歛的光通量之光量較大。此外,第二分割表面S d 2及第 四分割表面S d 4係設計成相同的非球面:但是,使用彼 此不同的非球面也是適當的,且它們的偏移量可以彼此不 同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在上述中,良好的是,在有第二非球面合倂之所需的 數値孔徑N A 2之鄰近區係位於光碟側的物鏡1之數値孔 徑N A 3與數値孔徑N A 4之間,不僅滿足0 . 6 0 ( NA2) <1 3 (NA2)之條件(此下限 0 . 60 ( NA2)於實用上應良好地爲0 . 80 (NA2)或更良 好地爲0 . 85 (NA2),且此上限1 . 3 (NA2) 於實用上應良好地爲1 . 1 (NA2):此外,在第二光 碟資訊記錄媒體接受記錄或再生時光源的波長爲7 4 0 nm— 870nm之情形中,上限1 . 3 (NA2)應爲 1.1),也可滿足 0 . 01<NA4 — NA3< 〇 . 12 (實用上,此上限0 . 12應較佳地爲0 · 1) 本紙張尺度用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -47- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^.344 17¾ A7 _____B7 五、發明說明(45 ) 之條件。 如上所述,在本實施例中’如同前述實施例般’當作 爲具有0 . 6mm厚度〖1的透明基底之第一光碟之DVD 被再生時,分別通過第一分割表面S d 1、第三分割表面 S d 3、及第五分割表面S d 5的光通量收歛於幾乎相同 的位置上時,這些位置中之一係第一影像形成位置,且波 前像差(通過第二分割表面S d 2及第四分割表面S d 4 的光通量被除外時的波前像差)等於或小於0 . 0 5 λ! rms,其中λι係光源的波長。 此時,通過第二分割表面S d 2及第四分割表面 S d 4之光通量會分別收歛於不同於第一影像形成位置之 第二影像形成位置之上。假設第一影像形成位置係在零, 其物鏡側爲負,相反側爲正,則第二影像形成位置應在離 第一影像形成位置_ 4 0 jt/m至一 4 /zm的距離處,或較 佳地在一 27 pm至—4//m的距離處。此外,在本實施 例中,由於ti<t2及NA1>NA2 ,所以,第二影像 形成位置應在離第一影像形成位置_ 4 0 // m至—4 // m 的距離處,或較佳地在_ 2 7 μπι至一 4 ym的距離處; 但是,在t i > t 2及NA 1 >NA 2的情形中,第二影像 形成位置應在離第一影像形成位置4 ym至4 0 a m的距 離處’或較佳地在4#m至2 7 的距離處。亦即,第 一光位置與第二光位置之間的距離之絕對値應落在4 # m 至4 O/im的範圍之內,或較佳地在4 至2 7 的 範圍之內。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公g ) 1! J- I I J-----裝 if---訂---11—,---線 (請先間讀背面之注意事項#4寫本頁) -48 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 魂344 1 7键 A7 ____B7____ 五、發明說明(46 ) 此外,從球形像差的觀點考慮此物鏡1 ,其具有之結 構係球形像差會在數値孔徑NA 2的鄰近區中的四個數値 孔徑位置處不連續地變化,以致於能以單一收歛光學系統 ’再生具有厚度彼此不同的透明基底之多個碟片。球形像 差以此方式不連續地變化(變化方向與前述實施例相同) ,且假使從波前像差的觀點考慮,則波前像差會在數値孔 徑NA 2的鄰近區中四位置處變成不連續的,且每一這些 不連續部份中的波前像差曲線之傾斜度不同於連接每一不 連續部份的二側處之曲線的端部之每一直線的傾斜度。 如上所述,關於本實施例的物鏡1 ,於再生第二光碟 時(在經過厚度t 2的透明基底再生時),較佳地,滿足數 値孔徑N A L至數値孔徑N A Η的範圍之球形像差爲 -2 (λ)/ΝΑ2)2至5 (Α)/(ΝΑ2)2之條件 (其中上述λ係再生第二光碟時所使用的光源之波長)。 此外,此條件應較佳地使再生時該球形像差等於或小於 3 (λ)/(ΝΑ2)2,且在考慮記錄時(當然,再生也 可列入考慮),該像差應較佳地大於零。 另一方面,在本實施例中,關於垂直光軸的方向上第 2 η個分割表面(第二分割表面S d 2或第四分割表面 S d 4 )的中央位置,第2 η個分割表面的法線與光軸之 間的角度應大於從第(2 η - 1 )個分割表面(第一分割 表面Sdl或第三分割表面Sd3)與第(2η+1)個 分割表面(第三分割表面S d 3或第五分割表面S d 5 ) 插入的表面之法線與光軸之間的角度。因此,能夠令人滿 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x 297公髮) ------------I I · I--I--I ^'—11— ! — I 1^. (請先閱讀背面之注項再歧寫本頁) -49- A7 4 t 7*1 ______B7___ 五、發明說明(47 ) 意地再生第一光碟及第二光碟。此外,在本實施例中,由 於t2>t1且NAl>NA2,所以第2ri個分割表面的 法線與光軸之間的角度應大於從第(2 η - 1 )個分割表 面與第(2 η + 1 )個分割表面插入的表面之法線與光軸 之間的角度,但是,在t 2 < t〗及N A 1 > N A 2的情形 中,使其較小是適當的。 此外,在發明的本實施例中,較佳的是,第一分割表 面S d 1 —第(2 n + 1 )個分割表面會被決定成:在垂 直於光軸的方向上,相對於第2 η個分割表面(亦即第二 分割表面S3 2或第四分割表面S d 4 )的幾乎中央位置 ,第2 η個分割表面的法線與光軸之間的角度與從第( 2 η - 1 )個分割表面及第(2η + 1 )個分割表面插入 的表面(使用非球面方程式(1 )以最小平方法湊合而取 得的非球面)之法線與光軸的角度等二角度的差落在 0.02°至1.0°之範圍內。 此外,假使如同前述實施例般從另一觀點瞭解發明的 本實施例,則在具有多個分割表面(在本實施例中爲五個 分割表面)的物鏡1中,多個分割表面係以相對於光軸的 同心圓分割其至少一表面而形成的,使通過比第2 η個分 割表面更接近光軸之第(2 η — 1 )個分割表面(其中η 係等於或大於一的自然數)的光,以及通過位於相對於光 軸的第2 η個分割表面的反側之第(2 η + 1 )個分割表 面的光在通過具有預定厚度的透明基底(第一光碟)時具 有幾乎相同的相位之條件下,及使通過第(2 η_ 1 )個 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----I -------^ — — — — — — — ^'—1 —----- (請先閱讀背面之注意事項#汰寫本頁> 經濟耶智慧財產局員Η消費合作社印製 -50- Α7 41344 1 Β7_____ 五、發明說明(48 ) (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) 分割表面及透明基底的光與通過第2 η個分表面的部份( 舉例而言,第二分割表面S d 2或第四分割表面S d 4 ) (其係相對於垂直光軸的方向上第2 η個分割表面之幾乎 中央位置的光軸側)之光等二者之間的相位差爲(A n L )τΓ (舉例而言(AlL);r或(Δ2ί)π)(强度) ,及令通過第(2 η + 1 )個分割表面及透明基底的光與 通過第2 η個分割表面的部份(相對於上述背對於光軸的 中央位置之相反側)及透明基底之光等二者之間的相位差 爲(ΔηΗ)π (强度)(舉例而言,(ΔΙΗ)ττ或( Δ 2 Η ) ^ ),則可建立下述不等式(ΔηΗ)>( Δ n L )。在此情形中,如同前述實施例般,在 及NA1>NA2的情形中,應建立不等式(AnH) < (Δ n L );因此,(ΔηΗ)竽(AnL)。 經濟SF智慧財產局員工消費合作社印製 從另一觀點說明此點,在第2 η個分割表面(舉例而 言,第二分割表面Sd2或第四分割表面Sd4)與第( 2 η + 1 )個分割表面(第三分割表面S d 3或第五分割 表面S d 5 )之表面高度差大於第2 η個分割表面(舉例 而言,第二分割表面S d 2或第四分割表面S d 4 )與第 (2 η — 1 )個分割表面(舉例而言,第一分割表面 S d 1或第三分割表面S d 3 )的表面高度差。在此情形 中,也以同於上述之方式,在t :> t 2及ΝΑ 1 >NA2 的情形中,第2 η個分割表面與第(2 n + 1 )個分割表 面的表面高度差小於第2 η個分割表面與第(2 η — 1 ) 個分割表面的表面高度差。此外,良好的是,在離光軸之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) -51 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4344 A7 B7 五、發明說明(49) 任意位置取得從第(2 n_ 1 )個分割表面及第(2 n + 1 )個分割表面(舉例而言,第一分割表面及第三分割表 面,或是第三分割表面及第五分割表面)插入之表面的位 置與第2 η個分割表面的位置之間的差會相對於第2 p分 割表面的幾乎中央位置不對稱地變化。此外,在此情形中 ,良好的是,差値會隨著離光軸的距離變大而變大。 此外,在本實施例中,物鏡1的折射表面S 1會分成 五分割,但是發明不侷限於此,在收歛光學系統的另一光 件(舉例而言,諸如準直鏡)上設置分割表面,也是適當 的,或者能夠提供分別的光件。 此外,在本實施例中,步階部份,亦即表面高度差, 可設置於第一分割表面S d 1 _第五分割表面S d 5的每 一邊界處;但是,能夠不設置步階,而以連續地形成的至 少一邊界形成分割表面。在其它情形中,舉例而言,不用 彎曲邊界表面,藉由具有預定的曲率半徑之表面,接合分 割表面之間的邊界也是可能的。此曲率可爲有意或無意 設置的。此無意設置的曲率之實施例係以塑膠材料等形成 物鏡1之金屬模處理時所形成的邊界處之曲率。 此外,在本實施例中,在面向光源的物鏡1之折射表 面上,第二分割表面S d 2及第四分割表面S d 4均設置 成相對於光軸的同心圓所形成之環狀;但是,形狀不限於 環,也可爲斷環。此外,第二分割表面S d 2及/或第四 分割表面S d 4可由全息透鏡或菲涅爾透鏡製成。此外, 在第二分割表面S d 2由全息透鏡製成的情形中,藉由分 本紙張尺度適用中國國家標準(CNSXA4規格(210x297公爱) I I t 4----------裝--------訂-------.---線 (請先閲讀背面之注意事項厍夫寫本頁) 52- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印s,i衣 A7 _B7__ 五、發明說明(5〇 ) 割原始光通量成爲第零階光及第一級光而形成的光通量之 一會用於第一光碟的再生’而另一光通量會用於第二光碟 的再生。此時,良好的是,用於第二光碟的光通量之光量 大於用於第一光碟再生的光通量之光量。 此外,在本實施例中,不僅當再生第一光碟時(亦即 ,當光通過具有厚度的透明基底時),在通過第一分割 表面S d 1的光通量及通過第二分割表面S d 3的光通量 所造成之最佳波前像差爲0 . 0 7 Λ : r m s或較佳地爲 Ο · 〇5Airms (其中,λι (nm)係再生第一光碟 時所使用的光源之波長)之條件時,從第二光碟再生的再 生訊號可令人滿意,而且,假使當再生第二光碟時(亦即 ,當光通過厚度t2的透明基底時),通過第一分割表面 Sd 1的光所造成之最佳波前像差爲〇 . 〇7 Asrms或 較佳地爲0 . 05A2rms (其中,λ2 (nm)係再生 第二光碟時所使用的光源之波長)時,從第二光碟再生的 再生訊號也可令人滿意。 在至今所詳述的實施例中,第一分割表面係設計成包 含光軸;但是,由於圍繞光軸之每一狹窄表面區域不會影 響光的收歛太大,所以,可允許上述不會實際影響光的收 歛之圍繞光軸之每一狹窄的表面區域爲平坦的、凸出的、 或是凹的。要點係要用於第二光碟的再生之分割表面會設 置於NA 2的鄰近區中且比其(亦即,光軸的鄰近區)更 接近光軸之表面區成爲第一分割表面。 此外,在目前爲止的說明中,僅解釋記錄於光碟中的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公1 ) -------裝-------1 訂·------Ε--- (請先閱讀背面之注意事項#私寫本頁) -53- 1 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(51 ) 資訊之再生;但是,從收歛光學系統收歛的光點是很重要 的觀點而言,記錄資訊於光碟中類似於光碟資訊之再生, 無須多言,上述實施例可有效地用於記錄。 此外,根據上述實施例,可取得改進聚焦誤差訊號的 S圖形特徵之效果。 接著,將使用圖1 7,解釋有關執行光通量的相位偏 移以儘可能地增加形成於光學資訊記錄媒體的資訊記錄表 面上的光點之光強度。下述說明可應用至具有三分割表面 的透鏡之實施例及具有五分割表面的透鏡之實施例。 圖1 7 ( a )係圖形,其中,藉由使用第一光源(波 長4 !)以讀取或記錄第一光學資訊記錄媒體用,而橫軸係 代表根據非球面表示式而延伸至光軸之物鏡的第一非球面 上之第二分割表面與光軸之間的交會點與第二表面(面對 第一非球面的表面,可爲非球面或是球面)間光軸上的距 離d i > 1而縱軸係代表光點的峰値強度比率。圖17 ( b )係圖形,其中,藉由使用第二光源(波長Ai)以讀取 或記錄第二光學資訊記錄媒體,且橫軸代表根據非球面表 示式而延伸至光軸的物鏡之第二分割表面與光軸的交會點 及第二表面之間光軸上的距離d i’’而縱軸代表光點的峰 値強度比率。 在圖1 7 ( a )中,第一光學資訊記錄媒體的第一資 訊記錄平面上收歛的第一光通量,亦即第一資訊記錄平面 上的光點之峰値強度比率爲0 . 9或更大之d i範圍係以 箭號標示。此外’在圖17 (b)中,第二光學資訊記錄 本紙張尺度適用中固國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) - -----1-----I -------It---' — 111 — (請先閱讀背面之注意事項再从寫本頁) -54 - 4344 1 A7 B7 五、發明說明(52) 媒體的第二資訊記錄平面上收歛的第二光通量,亦即第二 資訊記錄平面上的光點之峰値強度比率爲0.8或更大之 d i範圍係以箭號標示。 將di的値建立在圖17(a)的圖形中不小於 0 . 9之峰値強度比率的d i範圍與圖1 7 (b)的圖形 中不小於0 . 8之峰値強度比率的d 1’範圍重疊之d i > 範圍之內,亦即,圖17 (a)與17 (b)中箭號重疊 之範圍之內,則能夠在第一光學資訊記錄媒體及第二光學 資訊記錄媒體之資訊記錄平面上形成具有高的光強度之光 點。又能夠減少光點的直徑大小(由強度相對於最大的中 央強度爲e _ 2之位置所決定)。 爲了使形成於光學資訊記錄媒體的資訊記錄平面上之 光點的光強度儘可能地高,滿足下述表示式(1 ) 一( 6 也是可能的
Wl-W2=mAi-<5 ------------ * . I I {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 數 整 之 ο 含 包 丨 係 A m 4 ( 3 ο · 1 ο <__ < \)/ 2 ίν 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
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3 /IV 4 ( 5 6 之差 階 像 步前 的波 差的 像成 前造 波所 在上 中邊 形側 情之 之大 量較 通 A 光 N 一 徑 第孔 用値 使數 係的 1 上 W區 界 邊 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -55- A7 4MA 1 im _____B7___ 五、發明說明(53) (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) 量’ W2係使用第一光通量之情形中在波前像差的步階之 邊界區上的數値孔徑N A較小之側邊上所造成的波前像差 量。符號λ :係第一光通量的波長。W3係使用第二光通量 之情形中在波前像差的步階之邊界區上的數値孔徑Ν Α較 大之側邊上所造成的波前像差量,W4係使用第二光通量 之情形中在波前像差的步階之邊界區上的數値孔徑Ν A較 小之側邊上所造成的波前像差量。符號λ2係第二光通量的 波長。 此外,更佳的是滿足下述表示式(3) >及(6) 一 以取代(3 )及(6 )。 0^δ<0.25λι (3) 一 0^<5<0.25λ2 (6) 一 也能夠滿足下述表示式(3) #及(6)'以取代( 3 )及(6 )。 〇<5<〇.34λ! (3)* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0<5<0 . 3 4 λ 2 ( 6 )" 此外,雖然較佳的是W1、W2、W3及W4係在第 一分割表面與第二分割表面之間的邊界上所造成的波前像 差之步階的邊界區處的値,但是,它們也可爲第二分割表 面與第三分割表面之間的邊界上造成的波前像差之步階的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) -56- 43414 17» A7 _B7_____ 五、發明說明(54 ) (請先閱讀背面之注意事項"4·寫本頁) 邊界區處的値。圖18 (a)及18 (b)代表波前像差 圖,顯示Wl 、W2、W3及W4爲位於第一分割表面與 第二分割表面之間的邊界上所造成的波前像差之步階的邊 界區處的値之情形。 此外,更佳的是,在第一分割表面與第二分割表面之 間的邊界上所造成的波前像差之步階的邊界區處的値爲 W1、W2、W3及W4之情形以及第二分割表面與第三 分割表面之間的邊界上所造成之波前像差的步階之邊界區 處的値爲Wl、W2、W3及W4之情形中,均滿足上述 表示式(1 ) _ ( 6 )。 從透鏡的觀點而言,能夠使用下述透鏡。 用於光學檢取裝置之具有非球面的物鏡’包括’ 光學表面,具有第一分割表面、第二分割表面、及第 三分割表面,第二分割表面比第一分割表面更遠離光軸’ 第三分割表.面比第二分割表面更遠離光軸, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中,物鏡將通過第一分割表面之第一光通量以及通 過第三分割表面之第三光通量收歛於第一影像形成位置上 ,對二光通量而言,以位置的觀點,第一影像形成位置係 一致的或大部份一致的, 物鏡將通過第二分割表面之第二光通量收歛於第二影 像形成位置之上,第二影像形成位置離第一影像形成位置 4 e m至4 0 // m之距離且比第一影像形成位置更接近物 鏡,及 其中,根據非球面表示式延伸至光軸之第二分割表面 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 -57- A7 43441im _— _____B7______________ 五、發明說明(55 ) (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁> 的交會點與光軸之間光軸上的距離係被決定爲第一光學資 訊記錄媒體的第一資訊記錄平面上收歛的第一光逋量之峰 値強度比率爲〇·9或更多,及第二光學資訊記錄媒體的 第二資訊記錄平面上收歛的第二光通量之峰値強度比率爲 0 * 8或更多。 或者,也可使用下述透鏡。 用於光學檢取裝置之具有非球面的物鏡,包括, 光學表面,具有第一分割表面、第二分割表面、及第 三分割表面,第二分割表面比第一分割表面更遠離光軸, 第三分割表面比第二分割表面更遠離光軸, 其中,物鏡將通過第一分割表面之第一光通量以及通 過第三分割表面之第三光通量收歛於第一影像形成位置上 物鏡將通過第二分割表面之第二光通量收歛於第二影 像形成位置之上,第二影像形成位置比第一影像形成位置 更接近物鏡,及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中,根據非球面表示式延伸至光軸之第二分割表面 的交會點與光軸之間光軸上的距離係被決定爲第一光學資 訊記錄媒體的第一資訊記錄平面上收欽的第一光通量之峰 値強度比率爲0 . 9或更多’及第二光學資訊記錄媒體的 第二資訊記錄平面上收歛的第二光通量之峰値強度比率爲 0 . 8或更多。 當然較佳的是,物鏡滿足上述表示式(1 ) 一( 8 ) 。雖然,較佳的是’透鏡爲塑膠透鏡’但是’也能夠使用 -58- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
A 4 1 7* A7 B7 五、發明說明(56 ) 玻璃透鏡。也能夠設置物鏡之外的其它光件作爲相位移機 構,以致於可取得上述條件。 關於光學資訊記錄媒體再生或記錄裝置,有DVD/ CD 播放機 ’ DVD/CD/CD-R 播放機、DVD/ CD/CD — RW播放機、DVD/LD播放機、及 DVD/DVD — RAM/CD/CD — R 播放機》發明 當然不限於這些播放機。此外,每一這些光學資訊記錄媒 體再生或記錄裝置除了具有檢取裝置之外,尙具有電源及 主軸馬達。 請 先 Μ 讀 背 、面 之 注 意 事 項 再 i · I裝 頁 (第二實施例) 接著,將參考圖5 ,於下述中解釋第二實施例,圖5 係顯示光學檢取裝置1 0的結構圖。在第一實施例中,在 使用第一光碟的情形中物鏡1本身的橫向放大m1與使用 第二光碟的情形中物鏡1本身的橫向放大m 2相同。但是 在本實施例中,m2大於 此外,當使用同於第 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例中的功能及構件時,在本實施例中會給予相同的符 號,且由於它們已解釋過,所以,除非另有需要,否則將 省略其說明。 在本實施例中,當使用C D時,發射光會經過分光器 9而進入物鏡1 。因此,在由循軌所造成的歪斜入射之情 形中,雖然中央光進入而與光軸平行,但是,仍可產生影 像高度。在此情形中,能夠藉由滿足下述關係而於具有 C D的影像高度之情形中校正慧差: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -59- A7 B7 1 2 五、發明說明(57 ) 0.06^SCl/fl^0.002 06^SC2/f 2S0 其中, S C 1 :在透明基底的t i厚度處物鏡的正弦條件不滿 足量 f 1 :透明基底的t i厚度處物鏡之焦距, S C 2 :在透明基底的t 2厚度處物鏡的正弦條件不滿 足量,及 f 2 :透明基底的t 2厚度處物鏡之焦距。 此外,假使令經過準直的光進入物鏡(ml = 〇), 則可以減輕物鏡1循軌所造成之使用D V D的情形中之慧 差影響。 範例 將於下解釋發明之範例 (範例1 ) 本範例係上述第一實施例之範例。當使用第一光碟 DVD (透明基底的厚度t ι = 0 _ 6mm)時,在第一半 導體雷射又1 = 6 5 0 nm的波長下執行記錄及再生,當使 用第二光碟CD時(透明基底的厚度t2=l _ 2mm), 在第二半導體雷射λ 2 = 7 8 0 nm的波長下執行記錄及再 生。透鏡資料顯示於附表1中,而非球面資料顯示於表2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 請 先 -閱 讀 背 面 -之 注 意 事 項 4 ' 5裝 本 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 -60- 4344 17鏤 & _________ — B7 五、發明說明(58) 中。 此外’在表1中顯示到達光碟的資訊記錄表面之表面 ,它們係依第一和第二半導體雷射的發光點前進之光的次 序,被給予表面號數i ’第一和第二半導體雷射的發光點 係爲表面號數零。但是,半導體雷射的遮蓋玻璃被省略。 符號r代表表面的曲率半徑,dl代表第一半導體雷射上 從第i個表面至第(i + Ι)個表面之表面間的距離, d 2代表第二半導體雷射上從第i個表面至第(i + 1 ) 個表面之表面間的距離,η 1代表第一半導體雷射的波長 之折射率,η 2代表第二半導體雷射的波長之折射率。 令非球面的表示式根據下述表示式。 n n at· I n ΤΓ J— I * el (請先··"讀背面之注意事項再垓寫本頁) Η -(1 +Λ-) (H/r ) Ο · 5
+ 5> jH
V 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在表示式中,X代表光軸方向中的軸,Η代表垂直於光軸 的軸,而光前進的方向爲正的。符號/c係錐係數,A j代 表非球面係數,P j‘代表指數。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】0 X 297公釐) -61 - A7 五、發明說明(59 ) 表 1 表面號數 r dl nl d2 n2 〇(發光點) 22 1.0 22 1.0 1 116.76 1.7 1.5377 1.7 1.5337 2 -13.6 5 1.0 5 1.0 3(光圈) 〇〇 0 1.0 0.0 1.0 4 2.113 2.2 1.5377 2.2 1.5337 5 -7.927 1.76 1.0 1.39 1.0 6(碟片) 7 〇〇 〇〇 0.6 1.58 1.2 1.55 ---------!-------裝--- (請先·Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) _訂: --線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) -62- 五、發明說明(6〇 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1^ 表 2 第二表面 κ =-0.73763 第四表面 κ =-0.44397 第一分割表面 Al=-0.10017xl0'2 Pl=3.0 (0<H< 1.32mm) A2=+0.30119xl0'3 P2=4.0 A3=+0.29708xl〇·3 P3=5.0 A4=-0.17218xl〇·3 P4=6.0 A5=+0.10181xl0—3 P5=7.0 A6=-0.15164xl〇·3 P6=8.0 A7:+0.17759xl(T P7=10.0 /c =-0.35133 第二分割表面 ΑΙ^+Ο.^ΙόΤχΙΟ·4 PI =3.0 (1.32mm<H< 1.53mm) A2=-0.13747x1 O'2 P2=4.0 A3=-0,l 1262x10—3 P3=5.0 A4=-0.13688xl04 P4=6.0 A5=+0.19371xl03 P5=7.0 A6=-0.21029xl0'3 P6=8.0 Α7=+0.98041χΐσ5 P7=10.0 λ =-0.44397 第三分割表面 Α1=-0.ί0017χ102 Pl=3.0 (1.53mm<H<2.02mm) Α2=+0.30119χ10'3 P2=4.0 A3=+0.29708xl〇·3 P3=5.0 A4=-0.17218xl0—3 P4=6.0 A5=+0.10181x10—3 P5=7.0 A6=-0.15164xl0'3 P6=8.0 A7=+0.17759xl04 P7=10.0 第五表面 /c=-0.39490xl02 Al=-0.19328xl0'z Pl=3.0 A2=+0.99739xl〇·2 P2=4.0 A3=+0.43080xl0'2 P3=5.0 A4=-0.68470xl〇·2 P4=6.0 A5=+0.18059x1 O'3 P5=7.0 A6=+0.13348x102 P6=8.0 A7=-0.12885x10' P7=10.0 *r---r------裝--------訂·------*--- (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁) _ . 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) -63- Α7 3 44 T 7* __Β7__ 五、發明說明(61 ) 如圖2所示,在較接近單元1 3之物鏡1的表面上, (請先間讀背面之注意事項再4寫本頁> _!_ 設置有第一分割表面6、第二分割表面7及第三分割表面 。如圖3中的球形像差圖上所示,當記錄或再生第一光碟 時,通過第一分割表面6及第三分割表面8之光通量.有助 於形成於記錄表面上的光點,當記錄或再生第二光碟時, 通過第一分割表面6及第三分割表面7之光通量有助於形 成於記錄表面上的光點。 在此情形中,在第一光碟的情形中物鏡1的橫向放大 m 1爲零,在第二光碟的情形中物鏡1的橫向放大m2爲 零,及在第一光碟的情形中物鏡1的焦距f1爲3.36 m ηι。此外,如圖3所示,在第一光碟的情形中物鏡的正 弦條件不滿足量對於通過第一分割表面6之光通量及通過 第三分割表面的光通量而言大部份滿足SC1>0.〇1 mm ° 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦即|在本範例中,其中滿足0 . 062SC1/ ί 120 . 002,如圖4所示,在第一光碟的情形中軸 向容量可以與第二光碟之慧差的離軸容量並容。在圖4中 ,以影像高度的關係形式顯示波前像差,且低於物鏡的 ΝΑ0 . 6 0之區域中的波前像差係顯示用於第一光學資 訊記錄媒體,低於物鏡的ΝΑ0·45之區域中的波前像 差係顯示用於第二光學資訊記錄媒體。這與圖7中所示相 同° (範例2 ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公茇) -64- 4344 17* A7 B7 五、發明說明(62) 本範例係上述第二實施例之範例。在範例中,使用 DVD (透明基底厚度t 1 = 0 . 6mm)作爲第一光碟, 及在第一半導體雷射的波長λ :爲6 5 0 nm下執行記錄或 再生,及使用CD (透明基底的厚度t2=l 2mm)作 爲第二光碟,在第二半導體雷射的波長λ2爲7 8 0 nm下 執行記錄或再生。透鏡資料顯示於附表3中,而非球面資 料顯示於表4中。 以同於範例1中的方式,在較接近準直鏡2之物鏡1 的側邊上,設置有第一分割表面6、第二分割表面7及第 三分割表面8。如圖6中的球形像差圖上所示,當記錄或 再生第一光碟時,通過第一分割表面6及第三分割表面8 之光通量有助於形成於記錄表面上的光點,當記錄或再生 第二光碟時,通過第一分割表面6及第二分割表面7之光 通量有助於形成於記錄表面上的光點。 在此情形中,在第一光碟的情形中物鏡1的橫向放大 m 1爲零,在第二光碟的情形中物鏡1的橫向放大m2爲 —1/34 . 6 ,及在第一光碟的情形中物鏡的焦距f 1 ------—I!裝-------訂------I.---線 (請先-S3讀背面之注意事項异4寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲 m m 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) •344 17賴 A7 B7 五、發明說明(63 ) 表 3 表面號數 r dl nl d2 n2 0(發光點) 16.7 1.0 13.3 1.0 1 〇〇 5 1.5141 5 1.5107 2 〇〇 2 1.0 2 1.0 3 116.76 1.7 1.5377 1.7 1.5337 4 -13.76 5 1.0 5 1.0 5(光圏) CO 0.0 1.0 0.0 1.0 6 2.121 2.2 1.5377 2.2 1.5337 7 -7.778 1.76 1.0 1.48 1.0 8(碟片) 9 oo CO 0.6 1.58 1.2 1.55 1 — 1{丨)! I I ------------訂 --- (請先閱讀背面之注意事項爭4寫本頁) - - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -66 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 434417* a7 B7 五、發明說明(64 ) 表 4 第四表面 κ =-0.73763 第六表面 κ =-0.38274 第一分割表面 A1 =-0.50643x10—3 Ρ1=3·0 (0<H<1.31mm) Α2=-0.90789χΐσ3 Ρ2=4.0 Α3=-0.42888χ10^ Ρ3=5.0 Α4=+0.96640χ10'5 Ρ4=6.0 Α5=+0.14868χ10'3 Ρ5=7,0 Α6=·0.18584χ10_3 Ρ6=8·0 Α7=+0.15007x10^ Ρ7=10.0 κ =-0.28054 第二分割表面 Α1=-0.32246χ10'2 Ρ1=3.0 (131 mm<H< 1.52mm) Α2=+0.23511χ10—2 Ρ2=4.0 Α3=-0.16701χ10'2 Ρ3=5.0 Α4=-0.74980χ1〇·3 Ρ4=6.0 Α5=+0.24736χ10'3 Ρ5=7.0 Α6=+0.17070χ1(Τ Ρ6=8.0 Α7=-0.23472χ1〇μ Ρ7=10.0 κ =-0.38274 第三分割表面 Α1=-0.50643χ1〇·3 Ρ1=3.0 (L52mm<H<2.02mm) Α2=-0.90789χ103 Ρ2=4.0 Α3=-0.42888χ1〇·4 Ρ3=5.0 Α4=+0.96640χ10'5 Ρ4=6.0 Α5=+0.14868χ10'3 Ρ5 二 7.0 Α6=-0.18584χ10'3 Ρ6=8.0 Α7=+0.15007x10-4 Ρ7=1〇.0 第七表面 /ί=-0.17337χ102 Α1=+0.29810χΚΤ Ρ1=3.0 Α2=+0.11209x10'' Ρ2=4.0 A3=+0.54336xi0'2 Ρ3=5.0 Α4=-0.67903χ1〇·2 Ρ4=6.0 Α5=-0.39713χ10^ Ρ5=7.0 A6=+0.11923xl〇-J Ρ6=8.0 Α7=-0.96232χ104 ΡΜΟ.Ο ----fit----I r -------訂------*--- (請先閱讀背面之注意事項羚域寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -67- ^344 17* Α7 一 Β7 五、發明說明(65) --------------裝— (請先-Β3讀背面之注意事項再.4寫本頁) 如圖6所示,在第一光碟的情形中物鏡的正弦條件不 滿足量對於通過第一分割表面6之光通量及通過第三分割 表面的光通量而言大部份滿足SC 1>〇 〇 1mm »此 外,在第二光碟的情形中物鏡的焦距f 2爲3 _ 38mm ’關於正弦條件不滿足量,如同圖6所示,通過第一分割 表面6之光通量的部份滿足SC2>0 . 003。 亦即’在本範例中,其中滿足〇.〇6gsci/ f 120 . 002 及 0 . 〇62SC2/f2^0 ,如圖 7所示’在第一光碟的情形中軸向容量可以與第二光碟之 慧差的離軸容量並容。 線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外’發明不侷限於上述範例。雖然針對DVD而言 t 1二0 . 6爪111及入1=6 5 〇nm的條件下,及對CD 而言t 2= 1 ‘ 2mm及;12=7 8 0 nm的條件下解釋範 例 > 但是,這是爲了要滿足光學資訊記錄媒體的記錄密度 所需之光點尺寸。從此光點尺寸的觀點而言,DVD所需 的物鏡之NA約爲〇 . 6 ,而CD所需的物鏡之NA約爲 0 . 45。因此,在發明中,在使用具有高NA的DVD 之情形中之正弦條件不滿足量被視爲標準。但是,近年來 ’諸如藍色半導體雷射及S H G雷射等具有不同波長的光 源已實用化,且預估新的光學訊記錄媒體可能將來會出現 於市場上。在此情形中,光點尺寸係由光學訊記錄媒體的 記錄密度所決定,且當t 1小於t 2時,;I 1大於λ2,也考 慮ΝΑ 1 <ΝΑ 2之所需的物鏡數値孔徑結構。在此結構 中,能夠以用於第二光碟之正弦條件不滿足量的標準作設 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -68- A7 B7 41344 1 五、發明說明(66) 計,且由於從上述中可以輕易地瞭解,所以,將省略此種 設計的詳細解釋。· 在用於記錄或再生個別具有不同厚度的透明基底之光 碟的光學檢取裝置中,本發明能夠提供物鏡及光學檢取裝 置,其中,如上所述,從發明的物鏡之像差圖與傳統實施 例的像差圖之間的比較,淸楚可知,第一光碟的軸向容量 與用於第二光碟的離軸容量並容。在不悖離發明的精神之 下,習於此技藝者可以改變所揭示的實施例。 I I I J I I IT I I I I I I - — I i I I--^ <1!1111 (請先沏讀背-*之注意事項#舐寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -69-

Claims (1)

  1. A8 B8 C8 D8 基者, 明或上 透' 一 的訊之 度資體 厚生媒 同再錄 不中記 有 I 訊 具之資 均體學 從媒光 , 錄的 置記類 裝訊種 取資同 檢學不 學光該 光的至 種類錄 一 種記 . 同訊 1 不資: 之將括 底,包 六、申請專利範圍 第一光源,用於發射波長爲λ !的第一光通量; 第二光源,用於發射波長爲λ2的第二光通量|其中 λ 2大於λ 1 : 收歛光學系統,包括物鏡,該物鏡具有光軸、第一部 份、第二部份、及第三部份,第三部份比第一部份離光軸 更遠,第二部份係設置於第一部份與第三部份之間,及 光偵測器, 其中,第一部份及第三部份能夠將第一光通量收歛於 具有厚度丨i的第一透明基底之第一光學資訊記錄媒體的第 一資訊記錄平面上,以再生記錄於第一光學資訊記錄媒體 中的資訊或將資訊記錄於第一光學資訊記錄媒體中, 其中,第一部份及第二部份能夠將第二光通量收歛於 具有厚度t 2的第二透明基底之第二光學資訊記錄媒體的第 二資訊記錄平面上,以再生儲存於第二光學資訊記錄媒體 中的資訊或將資訊記錄於第二光學資訊記錄媒體中,其中 t 2大於t 1, 其中,該光偵測器能夠接收第一資訊錄平面或第二資 訊記錄平面反射之光通量,及 其中,對於不小於通過第一部份之第一光通量的總量 的3 0%之第一光通量的數量而言,滿足下述條件公式: 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----- ----— — I- ! ί I I I 訂· — ΙΓ--線 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印制-Ρ- -70- 8 8S^ ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 〇.〇6^SCl/fl^〇.0〇2 其中,假使第一部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平 面上’則對處於第一光通量中某高度處之光通量而言’ s C 1係物鏡的第一部份之正弦條件不滿足量’假使第一 部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平面上,則f 1對 第一光通量而言爲物鏡的第一部份之焦距。 2 .如申請專利範圍第1項之光學檢取裝置’其中, 假使第一部份及第三部份將第一光通量收歛於第一資訊記 錄平面上時,物鏡的橫向放大爲m 1 ,且假使第一部份及 第二部份將第二光通量收歛於第二資訊記錄平面上時,物 鏡的橫向放大爲m 2,則滿足下述條件公式: 3 .如申請專利範圍第2項之光學檢取裝置,其中, 滿足下述公式。 m 1 = 〇 4 .如申請專利範圍第1項之光學檢取裝置,其中, 第一光源及第二光源係以側邊接側邊配置於相同平面上。 5 .如申請專利範圍第2項之光學檢取裝置,其中, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) I--------- ·!!11 訂------.111 1 . (請先-"讀背面之注意事項再填寫本頁) -71 - B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第一光源與第二光源係製成單一單元。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 .如申請專利範圍第1項之光學檢取裝置,其中, 假使第一部份及第三部份將第一光通量收歛於第一資訊記 錄平面上時,物鏡的橫向放大爲m 1 ,且假使第一部份及 第二部份將第二光通量收歛於第二資訊記錄平面上時,物 鏡的橫向放大爲m 2,則滿足下述條件公式: m 1 > m 2 7 .如申請專利範圍第6項之光學檢取裝置,其中, 對於小於通過第一部份之第二光通量的總量之3 0%之第 二光通量的數量而言,滿足下述公式: 0.06^SC2/f2^0.002 其中,假使第一部份將第二光通量收歛於第二資訊記錄平 面上,對第二光通量中某高度處的第二光通量而言, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 S C 2係物鏡的第一部份之正弦條件不滿足量,及假使第 一部份將第二光通量收歛於第二資訊記錄平面上時,ί 2 對第二光通量而言係物鏡的第一部份之焦距。 8 .如申請專利範圍第6項之光學檢取裝置,其中滿 足下述條件公式: ΠΊ 1 = 〇 本紙張尺度適用中國囤家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -72- 4344 1 7* Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 六、申請專利範圍 9 .如申請專利範圍第i項之光學檢取裝置,其中滿 足下述條件公式: N A 1 > N A 2 其中ΝΑ 1係用於記錄或再生第一光學資訊記錄媒體 時在其影像側所需的物鏡數値孔徑,N A 2係記錄或再生 第二光學資訊記錄媒體時在其影像側所需的物鏡數値孔徑 〇 1 0 .如申請專利範圍第9項之光學檢取裝置,其中 第一光源設置於物鏡的光軸上。 1 1 .如申請專利範圍第9項之光學檢取裝置,其中 滿足下述條件公式: 0 · 55mm<ti<0 . 65mm 1 . lmm<t2<l . 3mm 630nm<Ai<670nm 7 60nm<A2<820nm 0.55<NA1<0,65 〇.40<ΝΑ2<0·55 1 2 ·如申請專利範圍第1項之光學檢取裝置,其中 第二部份係環狀,代表與光軸同心的圓。 1纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------I--•裝·-------訂·--I f I.---'5^' * ' <請先朋讀背面.之注意事項再填寫本頁) -73- 4 4 3 4 邐 8800 ςρ ABCD 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3 .如申請專利範圍第1項之光學檢取裝置’其中 物鏡包括設置於第一部份與第二部份之間或第二部份與第 三部份之間的步階。 1 4 .如申請專利範圍第1項之光學檢取裝置,其中 物鏡又包括第四部份,第四部份比第三部份離光軸更遠。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之光學檢取裝置,其 中物鏡又包括第五部份,第五部份比第四部份離光軸更遠 0 1 6 .如申請專利範圍第1項之光學檢取裝置,其中 物鏡係由塑膠製成。 1 7 .如申請專利範圍第1項之光學檢取裝置,其中 第一部份及第三部份能夠將第一光通量收歛於第一資訊記 錄平面上,以致於第一資訊記錄平面上的波前像差不大於 0 . 0 7 λ 1 r m s。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 8 .如申請專利範圍第1項之光學檢取裝置,其中 第一部份及第二部份能夠將第二光通量收歛於第二資訊記 錄平面上,以致於第二資訊記錄平面上的波前像差不大於 0 0 7 λ 2 r m s。 1 9 ·—種用於光學檢取裝置中的物鏡,該光學檢取 裝置係用於從均具有不同厚度的透明基底之不同種類的光 學資訊記錄媒體之一中再生資訊,或者,將資訊記錄至該 不同種類的光學資訊記錄媒體之一上,該光學檢取裝置具 有第一光源以發射波長λ !的第一光逋量、第二光源以發射 波長爲大於λ :之Λ 2的第二光通量、及光偵測器,該物鏡 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -74- 8888 ABCD 六、申請專利範圍 包括: 光軸, 第一部份. 第二部份,及 第三部份, 其Φ ’第三部份比第一部份離光軸更遠,而第二部份 係設置於第一部份與第二部份之間, 第一部份及第三部份能夠將來自第一光源之具 有波長λ :的第—光通量收歛於具有厚度t 1的第一透明基 底之第一光學資訊記錄媒體的第一資訊記錄平面上,以再 ϋΕ胃R第一光學資訊記錄媒體中的資訊或將資訊記錄於 第一光學資訊記錄媒體中, 其中’第一部份及第二部份能夠將具有波長λ 2的第二 光通量收歛於具有厚度t 2的第二透明基底之第二光學資訊 記錄媒體的.第二資訊記錄平面上,以再生記錄於第二光學 資訊記錄媒體中的資訊或將資訊記錄於第二光學資訊記錄 媒體中,其中λ2大於λΐ且t 2大於t I,及 (請先抝讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第 過 通 於 通 光 一 第 之 份 部 條 述 下 足 滿 ^|目 而 量 數 的 、 量 小通 不光 於一 對第 ’ 之 中 % 其 ο 3 的 量 總: 的式 量公 件 t—I c s >! 6 >= r—i 2 ο 記 ^一目 訊而 資量 1 通 第光 於之 歛處 收度 量高 通某 光中 1 量 第通 將光 份一 部第 一 於 第處 使對 假則 中上 其面 平 錄 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) -75- A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 ,S C 1係物鏡的第一部份之正弦條件不滿足量,假使第 —部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平面上,則ί 1 對第一光通量而言爲物鏡的第一部份之焦距。 2 0 · —種光學資訊記錄媒體再生或記錄裝置,用於 從光學資訊記錄媒體中再生資訊或用於將資訊記錄至光學 資訊記錄媒體上,包括: 光學檢取裝置,包括 第一光源,用於發射波長爲λ i的第一光通量: 第二光源*用於發射波長爲又2的第二光通量,其中 λ 2大於λ i ; 收歛光學系統,包括物鏡,該物鏡具有光軸、第一部 份、第二部份、及第三部份,第三部份比第一部份離光軸 更遠,第二部份係設置於第一部份與第二部份之間,及 光偵測器, 其中,第一部份及第三部份能夠將第一光通量收歛於 具有厚度t i的第一透明基底之第一光學資訊記錄媒體的第 一資訊記錄平面上,以再生記錄於第一光學資訊記錄媒體 中的資訊或將資訊記錄於第一光學資訊記錄媒體中, 其中,第一部份及第二部份能夠將第二光通量收歛於 具有厚度t 2的第二透明基底之第二光學資訊記錄媒體的第 二資訊記錄平面上,以再生儲存於第二光學資訊記錄媒體 中的資訊或將資訊記錄於第二光學資訊記錄媒體中,其中 t 2大於t 1, 其中,該光偵測器能夠接收第一資訊錄平面或第二資 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面-之注意事項再填寫本頁) * ------ 訂1*'-------線— 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 -76- A8 B8 C8 D8 43暴d 六、申請專利範圍 訊記錄平面反射之光通量,及 其中’對於不小於通過第一部份之第一光通量的總量 的3 0%之第一光通量的數量而言,滿足下述條件公式: 〇.〇6^SCl/fl^〇.〇〇2 其中,假使第一部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平 面上,則對處於第一光通量中某高度處之光通量而言, S C 1係物鏡的第一部份之正弦條件不滿足量,假使第一 部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平面上,則f 1對 第一光通量而言爲物鏡的第一部份之焦距。 2 1 . —種資訊再生及記錄方法,以光學檢取裝置, 從不同種類的光學資訊記錄媒體之一再生資訊,或將資訊 記錄至不同種類的光學資訊記錄媒體之一上,該光學檢取 裝置包括第一光源、第二光源、光偵測器及收歛光學系統 ,該收歛光學系統具有光軸、第一部份、第二部份及第三 部份,第三部份比第一部份離光軸更遠,第二部份係設置 於第一部份與第二部份之間,該方法包括下述步驟: 從第一光源發射第一光通量,或從第二光源發射第二 光通量’其中第二光通量的波長λ 2大於第一光通量的波長 λ 1 ; 以收歛光學系統,將第一光通量收歛於第一光學資訊 記錄媒體的第一資訊記錄平面上,或者,以收歛光學系統 ,將第二光通量收歛於第二光學資訊記錄媒體的第二資訊 本紙張尺度遶用中國國家標準(CNS)A4規格(21CU 297公釐) --------.------裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·訂· -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -77- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 ^ Λ — . ^ B8 4 344 17«_g_ 六、申請專利範圍 記錄平面上;以光偵測器,接收光學資訊記錄媒體反射的 光通量: 其中’當再生記錄於具有厚度t 1的第一透明基底之第 一光學資訊記錄媒體中的資訊時,通過第一部份的第一光 通量及通過第三部份的第三光通量會經過第一透明基底收 歛於第一光學資訊記錄媒體的第一資訊記錄平面上,以再 生記錄於第一光學資訊記錄媒體中的資訊,或是將資訊記 錄於第一光學資訊記錄媒體中,及 其中,當再生記錄於具有於t 1之厚度t 2的第二透明 基底之第二光學資訊記錄媒體中的資訊時,通過第二部份 的第一光通量及第二光通量會經過第二透明基底收歛於第 二光學資訊記錄媒體的第二資訊記錄平面上,以再生記錄 於第二光學資訊記錄媒體中的資訊,或是將資訊記錄於第 二光學資訊記錄媒體中,及 其中,對於不小於通過第一部份之第一光通童的總量 的3 0%之第一光通量的數量而言,滿足下述條件公式: 〇.〇6^SCl/fl^〇.〇〇2 其中,假使第一部份將第一光通量收歛於第一資訊記錄平 面上,則對處於第一光通童中某高度處之光通量而言' S C 1係物鏡的第一部份之正弦條件不滿足量,假使第一 部份將第一光通量收歛於第一資訊目S錄平面上,則f 1對 第一光通量而言爲物鏡的第一部份之焦距。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --- ----------士表 —------訂·--------· (請先閱讀背面.之注意事項再填寫本頁) -78-
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