TW544529B - Objective lens for optical head - Google Patents

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544529 A7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 、發明說明（ 發明背兔 本务明係、有關一種用於光碑 。 夠在具有不同資料密度和/或：:；：光學頭的物鏡，能 記錄或從中讀出資料。一。每子度的不同類型光碟上 光碟具有多種標準。根據不同 的資料密度，不_保護層厚# U碟可能具有不同 c嶋讀光碟)具有相密:如 "_。DVD (數位影音光碟）呈 ：：保4層厚度爲 護層厚度爲〇.6_。 料㈣的資料密度’其保 對於_的資料記錄/讀出’ 的雷射光束。對於CD-R，繁於其反射特長爲^6 -780nm的雷射光束。 便用波長大約爲 這兩種類型光碟均被廣泛使用著，因而， 動器能夠使用兩種光碟。如前所述，對於=子=碟驅 碟驅動器應該具有可發射不同波長 ° 技種光 線 二極體。蓉於光碟驅動器尺寸的減小，最好2::個雷射 器的光學系統盡可嶋。爲了減小二=碟= 將這兩個雷射二極體合併爲一個單元（即 兀），另外，可以將光學頭的物鏡設計成 ^ = 光束均起作用。 」及長的雷射 =，當使用上述雷射源單元時，産生了下述問題。 通节’可以將兩個雷射二極體的兩個發光點對 鏡光軸垂直的方向。從而，入射到物鏡上的光束之”物 度差。也就是說，至少兩個發光點所發射的苴 子在角 束作爲離軸光束入射到物鏡上。 固田射光 該光學系統最好補償對於不同波長的兩個不同雷射光束 本紙張只一度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐）

V 544529 A7 B7 五、發明說明（2 的像差。不過，由於兩種光碟的保護層厚度不同，不能完全 補«差（c_)。例如，如果對於一雷射光束慧差沒有被完 全補償，該光束用於-種光碟並作爲離軸光束人射到物鏡 上，該光束在盤面上不能形成足夠小的束點，從而，不能實 現光碟上資料記錄/讀出。 、 、另外，者所要求的輸出的增大而使雷射發射裝置的結 ，增大。如果結構增大，激發光點之間的距離也應該更長。 k而如果爲了改善資料記錄/讀出速度，上述類型光學頭 中要求相當高的強度，發光點之間的距離加長。在這種情形 下，雷射光束相對於物鏡的入射角之間的差別增大。因而^ 至少作爲離軸光束入射在物鏡上的_個雷射光束，以比較大 的入射角人射在物鏡上。於是導致比較大的像差 現資料記錄/讀出操作。 一 口此’本發明的目的是提供一種用於採用具有可發肩 同雷射光束的兩個雷射二極體的雷射源單元的以 重力杰的物鏡。該物鏡被設計成可以抑制像差的產生， 多個光碟上形成適當的束點。本發明物 =有錢進物鏡的光學頭，以及採用這種光學頭的光碎 爲了實現上述目的’根據本發明提供一種用於光學 光二雷射光束分別會聚到第-和第 護層比第二光碟的保護層厚。通過提供: 一、;O.OU(rins)的波前像差的同輛像散，該物 本纸張尺度新國國咖 (請先閱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

544529 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 考务明說明（3 ) :作爲離軸光束以—預定入射角入射在該物鏡上 射先走像^進行補償’並且該物鏡被設計成與第二雷 八ί w聚在第二光碟上的情 會聚在第-光碟上的情形中補償的更好彗差。遍束破 日士由/^種結構’當使用第—光碟且光束平行于光轴入射 二㈣現爲最大值，當™ 甬Γ (具有正/負符號，絕對值相同）。從而， :=二象文的幅值使得當光束平行于光軸入射時 ===許的範圍，可以擴展波前縣不超過允許範圍 1的另/L’對於第二光碟，不必要形成如用於第一光碟那樣 11=彳二可以、。在這種情況下，離軸光束所 ，、十ί和像放對波所像差的影響比較小。因而，即使彗 入射角範圍。 了^加“像差不超過允許範圍的 田使用上述物鏡時，如純財長 =來卿爲最小值的入射角入射到物鏡上就可L: =像差I缩在允許範圍之内，對於第二光碟來說，甚至當 光束不平行於物鏡光軸入射時也是如此。 、"一可選=地是’該物鏡可以是—種無限共㈣統，其作爲 二一和第二雷射光束，並分別將所接收的平 千T光通里έ XK在弟一和第二光碟上。 另外，還可以在該物鏡的折射表面之一 = 冓，=透鏡結構被設計成隨著通過其令的光束波； 的增加，使传未在校正方向上球差被改變。 根據本發明的另一方面，提供一種用於光碟驅動器的光 $氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4^T^Tii7n'· --------訂------ (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁) n ·_1 β 544529 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

t s a (cm) m ^mTm A7 ----— B7^_ 五、号务明說明（4 ) 學Γ其包括發射第一雷射光束的第一雷射二極體，發射第 射光束的第二雷射二極體，第一雷射光束的波長小於第 =射光束的波長，以及一將第一和第二雷射光束分別會聚 的:護㈣上的物鏡’第-光碟的保護層比第二光碟 =提供相應於大於或等於om(rms)白勺波前像差的 二針f ’在物鏡對於相對于作爲離軸光束以-預定入射角 入射在该物鏡上的第一光束的像散進行補償。 ⑴另Λ，該純被設計成與第：雷射光純會聚在第二光 峨崎糊—光碟上的i 以使通過該物鏡將射二，體被如此設置， 二;Γ=Γ的方向對齊，該焦線爲當平行於物鏡光 物鏡上時#近祕鏡形纽延伸。 第—雷射二極_二雷射二極體結合在 另外，最好是使第一和第-帝 相對於物鏡光軸的離軸位置弟-田射二極體的發光點對準在 -能一 t:’提供一種光碟驅動器，其配備 學頭二;碟中每-個旋轉的主軸馬達、-光 該光學項包括一發射第—雷射 一發射第二雷射光束的第二雷射二極體二極體’ 波長小於第二雷射光束的波長，和^弟一雷射光束的 分別會聚在第一和第二光碑 寻弟-和第二雷射光束 碟上的物叙，且第-光碟的保護層 297公釐） ---------------------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) M4529 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（5 ) tb第一光碟的保護層厚。 同軸=提t目應於大於或等於〇.〇U(rmS)的波前像差的 入射在對於相對于作爲離轴光束以一預定入射角 在物&上的第一光束的像散進行補償。 另外，該物鏡被設計成與第二雷 ^的情料目比，在第―雷射光束被 形中彗差補償的更好。此外，第一‘Tf:先碟上的情 極體被如此机罟,,..,, 田射一極脰和第二雷射二 射光束會聚的會聚點沿兩個线之—的 ^束，弟二雷 古平行於物鏡光軸的光通量入射在物鏡上。、::亥焦線爲 成及延伸。 寺罪近該物鏡形 該光學頭驅動機構至少沿第一和第二 j驅動料學頭的一部分。靠近物鏡的:線=-=方 弟一和弟二光碟之一的切線重合。 、伸方向與到 主要元件符號對照說明 D1· “第一光碟 D2· "第二光碟 1… 光碟驅動器 2… 馬達 10· •’光學頭 11. ••雷射器元件 12· ••準直透鏡 13·· 14 15 ••探測器 ••反射鏡 本紙張瓦度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇x 297公楚） --------訂---------線^^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544529 A7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 20…物鏡 2 1…第一表面 22…第二表面 1 la、11b···雷射二極體 LI、L2…雷射光束 實施例的描述 在下文t將參知、附圖描述一種光碟驅動器、一種用 光碟驅動器=《學頭和一種用於光學頭的物鏡。 ζ^地表不根據本發明-實施例的光碟驅動器 的透視圖，圖二表示其光路被擬㈣光學頭1〇的另 在下面的㈣中，將引料種

和第二光碟D2。第一朵碟ηι目士α ]尤碼弟先碟D 致η r ^ 先碟D1具有相當高的資料密度，具有 居度舄0· 6mm的保護層。第一氺 ^ 位影音光碟）。第二二=D1广個例子爲D雜 a 1 0 Α β螺ϋ2具有相當低的資料密度，具有 异度爲1 · 2mm的保護層。第一尖遮 碟）或㈣（唯讀„)弟—柄D2的—個例子爲⑶（夫 光碟驅動器1能夠斟筮_ 4 & 記錄/讀出。 、 口弟二光碟D1和D2執行資剩 如圖所示’該光碟驅動哭1勹4工 D2的主轴馬達2和—光力。=一用於旋轉光碟_ 中沒有示出的驅動機構：二:5:頭職 示）。 ^再邗用下可沿控向運動（用箭頭β表 。玄光學頭1 〇包括一雷哭 光束成形/分束浐铲η射“件1卜-準直透鏡12、一 束文兄13、一探測器14、一反射鏡15和一拍 (請先閲讀背面之注咅^事項再填寫本頁) 訂---------線泰

544529 _____— B7 五、号务明說明（7 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

A7 鏡l δ亥雷射為元件1 1具有分別發射具有不同波長雷射光束 的第一和第二雷射二極體11a和lib。準直透鏡對雷射二 極體11a和lib所發射的雷射光束進行準直。光束成形/分 束稜鏡13調節雷射二極體lla和llb所發射光束的橫截面 形狀。該光東成形/分束稜鏡13還具有將所接收光束分束成 分別射向光碟和探測器14的分量，用於控制所發射光束的 強度。反射鏡15通過物鏡20將通過稜鏡13的光分量朝著 光碟D1或D2反射，物鏡20將稜鏡13所發射的雷射光束會 聚到光碟D1或D2上。 胃 雷射二極體lla和llb包括在雷射器元件中，彼此幾乎 對背。雷射二極體lla和Ub的發光點相對於物鏡2〇的光 輛Αχ相對設置。因而，第一和第二雷射二極體ιι&和丨^ 所發射的第一和第二雷射光束均作爲離軸光束入射在物鏡 上。應該注意，第一和第二雷射二極體lla和Ub被設置爲 使由第一和第二雷射二極體lla和llb發射的雷射光束形成 的束點對準在與光碟D1或D2的切線平行的方向上。 虽使用第一光碟D1時，第一雷射二極體Ua發射波長 6—57咖的第一雷射光束u (在圖二中用實線表示）。當使用 光碟D2時，第二雷射二極體Ub發射波長爲79〇⑽的 弟一雷射光束L2(在圖二中用虛線表示）。第一和第二雷射 j㈣lla和llb分別作爲發散光通量發射的雷射光束u =2’由準直透鏡12準直並轉換爲平行光通量。物鏡 =過光束成形/分束稜鏡13和反射鏡15的該準直雷射光 开Λ或L2進行會聚，並在光碟D1或D2的資料記錄表面上

------------· I----I -訂--------- (請先閱讀背面之注咅5事項再填寫本頁) 本紙張尺度規格mo 297公釐） 544529 A7 B7 五、發明說明（8 應該注意，在圖二中爲簡化起見沒有繪出光束成形/分束 棱鏡13和反射鏡15。 另外，在圖二中以重叠方式表示出兩個光束u和L2以 及兩個光碟D1和D2。不過在實際使用中，每次僅使用光碟 D1和D2中的一個，並根據所使用光碟使用雷射光束u和 L2其中之一。即，當使用第一光碟D1時，激勵第一雷射二 極體11a發射波長爲657舰的雷射光束li ;當使用第二光碟 D2時’激勵第二雷射二極體nb發射波長爲79〇而的第二雷 身才光束L2。 田 雷射光束L1或L2被光碟D1或D2反射，並入射到物鏡 2 0上。所反射的光束被物鏡2 〇轉變爲平行光通量，進入準 直透I兄12並被會聚，通過一複合光學元件射向雷射器元件 11。圖一中沒有示出的複合光學元件被設置在光束成形/分 束稜鏡13與物鏡20之間，對所反射的光束進行分束，並將 被分束的光分量射向設置在雷射器元件丨丨中的多個光接收 裝置’用於接收被分束的光束，並探測調焦誤差信號、跟縱 誤差信號和再現信號。 、特別是，採用所謂的雙刀口方法進行調 測，採用所謂的相差方法或差動方法探測跟蹤誤差产號。由 於具有這種結構’可以使用DVD、CD和中的^ 一種。 上述信號探測方法是衆所周知的，日本專利臨時公開 HEI1 1-53759中描述了這種方法的一個例子。 在光學頭10中提供一用於驅動物鏡2〇以便美於調隹爷 差信號和跟縱誤差信號將束點精確定位在光碟^料執道 上的激勵器（圖中沒有繪出）。 、 圖三A-3C表示物鏡20的結構。圖：A主一、， A表不前視圖，圖 表紙張义度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 ：χ 297公釐） C請先閱讀背面之注咅、☆事項再填寫本頁) tl--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544529 A7 B7 五、發明說明（9 ) 三β表示其側視剖面圖 俏視剖面圖。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 c表示物鏡20的部分放大的 面處:光；二1:第形=透鏡結構的卿 光焦度取決於位置和面22爲經過修正的複曲面，其 爲相對於光車由非對稱二Γ/面特別是皇該修正的複曲面 pr腦pal meridlan)的剖面不是弧形。千午、lb 在物鏡2 0的第„ > $ 9 射物鏡結構包括多個二;上射物鏡結構。該衍 如图一 A f物鏡20的光軸爲同心的環形帶， ! 在環形帶的邊界處 延伸的階梯部分，如间x ，、尤釉十仃方向 物鏡2f)的― 衆所周知的非埋爾透鏡結構一樣。 判域R C二：:表面21被分成一公共區域R C和圍繞該公 域此===(數值孔徑）專用區够該公共區 於第二光禅n : 上形成束點的光束所通過的區域。由 〃、 的資料密度比較小，故對第二丼榉Γ)9决+ 二二二點的光束通過的區域。由於第-光碟 的第—光碟D1來說要求相當高 該衍射透鏡結構：包括:::面巧2整個面積上形成 形成在黛一主域鬲驗的專用區域跗。 通過哕/、、 、面21上的衍射透鏡結構的特點在於，隨著 校正二6 Uf结構的光束波長的增加，球差被改變到未在 2=正的碟：；保護層厚度增加時，光學頭的球 的第-光碟D j生改k。另外’對於具有相當薄保護層 >、 來5兄，使用波長較短的雷射光束；對於具有 圖 --------tr------ (請先閲讀背面之注咅心事項再填寫本頁)

•I n I 本紙張尺度適用中國 (CNS)A4 規格（2]〇 X 297 公釐 544529 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 、發明說明（l Q ) 相田厚保二蔓層的第二光碟⑽，使用波長較長的雷射光束。 在忒貝、施例中，該衍射透鏡結構校正相對於第一雷射光 束、^的球差。由於當波長增加時由衍射透鏡結構提供的球 差μ欠k正的方向改變，故該衍射透鏡結構提供的球差能夠 抵消當光碟由第二光碟Μ變爲第-光碟D1日夺沿過校正方 的球差的改變。 万句 另外，由於第二表面22被加工爲修正的複曲面， 相對於垂直（即平行於録Αχ)入射其上的光提2 :員：夕i、的像散。特別是’當第—雷射二極體山所發射的 二會聚到第一光㈣上時，物鏡20可提供 才田於G. (⑽）或更多的波前像差的色散，從而補償了 關於^預定入射角入射到物鏡2〇上的離轴光束的像散。、 取好是使物鏡20提供的像散等於或小於相冬 前像差的大小。像散的改變與光束入射角二平 ^成正比。當像散超過上限時，如果在雷射二極體盘準 存在位置誤差，並且如果光束相對於 乂 設计值不同，則像散可能變化很大。從而，如果物铲射角:： 提供的像散超過了上限，則必須要抑制裝配誤差，:所 光學元件必需高度精確地設置。 、 母固 另外，物鏡20被設計成爲第二光束丨 替差。因而，不能將第二雷射光束線提供 且第二雷射二極體llb基本上設置在物鏡“：：：： 這種情況下，波前像差與波長成反比，與Na 。在 在這種條件下，如果雷射光束L1的同軸 正比。 〇· 〇5X[rms]波前像差的大小，則雷射光束2 相當於 當於0· 027X[rnis]波前像差的大小。最妞θ的像政超過相 子疋使該像散不是特 本紙張尺^度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） tT---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

n n n I 544529 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 五、發明說明（11 ) 別大’因而，最好是使該像散不超過上限。 圖四中繪出像散的方向與雷射二極體Ua和Ub以及光 確D1和D2的配置有關。 如圖四中所不，在同一平面上的Y-軸和Z-軸相互垂直， 並與光軸Αχ垂直。物鏡2〇被設計爲沿z_軸方向的正光隹产 大於沿γ-軸方向的正光焦度。因而，光通量沿平行於;^ Ax的方向入射到物鏡2〇上，形成靠近物鏡20並沿Y-轴方 向，伸^第一焦線F卜以及與第一焦線F1相比離物鏡2〇 距離較遠並沿Z-軸方向延伸的第二焦線F2。 Μ第和第一雷射二極體11 a和11 b被設置爲可使第一和 第二雷射二極體lla和llb分別發射的光束的光會聚點，严 第一焦線F1的方向即γ_袖方向對準。另外，該光學頭。 被設置爲使第-焦線F1沿與光碟M 切線平行的 向延伸。 另外，該物鏡20被設計成使得與第二雷射二極體丨 射的雷射光束被會聚在第二光碟D2上的情形相比，當二 雷射二極體11a所發射的雷射光束被會聚在第一曰 時的彗差正好被補償。 /、 上 如果使用上述衍射透鏡結構相對於第一和第二 和D2補償了球差，則對於兩光碟耵和此來說彗不处 同時補償。因此’在本實施例令，僅僅對於要求較大二 第一光碟D1補償了彗差。 Λ的 如果就第一光碟D1而言璧差被補償，則由於入 導致的波前像差的變化基本上取決於像散。因而，如二 以預定入射角入射在物鏡2G上的離轴光束補償 十於 可以將以該預定入射角入射的離轴光束的波前像差^制: --------------------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張&度適用國家標準（CNS)A4 公f f 544529 A7 五、發明說明（3_2 4艮小的量。不過，只有在沿第一隹 的像散能夠被補償，如果入射光束的入射角呈t 向 則細曾力”因此，兩個光會聚點應該沿γ, ^里從 而弟-和第二雷射二極體也應該沿γ，方向對準。队 —對於第二料D2來說，不②要將束點尺寸減小到如同第 —光碟D1那樣，因而ΝΑ可以比較小。因此 被補償，也可以設置相當寬範圍的光束入㈣㈣超出2 波雨像差。因此，如果將第一雷射二極體Ua設 ^ =束：一像散具有最小值的入射角入射在物鏡2〇’上:、； V I卜土且）及刖像是也可以處於允許範圍之内。 如上所述，對於兩種光碑爽今 冰今0 圍以内。 抑制在允許範 當兩個光會聚點所對準的方向（即第一焦線F1的方 與先碟D1和D2的切線-致時，可以相互分開地設置接收第 -雷射二極體11a發射並被光碟D1反射的光束的光接收元 件和另-個接收第二雷射二極體Ub發射並被光碟⑽反射 的光束的光接收元件。 爲了探測跟蹤誤差信號，至少應該沿相應於彼此分開的 光碟中每個光碟的半徑方向設置一對光接收元件。從而，如 果沿半徑方向排列雷射二極體山和出，至少應該將四個 光接收元件排列在沿相應於一光碟的半徑方向延伸的直線 上。由於四個光接收元件之間可能相互干擾，故這種設置是 難於實現的。如果雷射二極體Ua和瓜排列在與光碟的切 線相平行的方向上，就可以克服這種缺陷。 僅僅在沿第一焦線F1 (即γ-軸方向）的方向上{象散被補 本紙張反度適用中國國家標準 (請先閱讀背面之注Μ思事項再填寫本頁) •4^^--------tr---------^^1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544529 -3 A7 B7 五、發明說明（ 償。從而，如果該光學頭爲一種有限" 了跟蹤而沿半徑方向（Z-軸方向）運動時入^且s物鏡爲 便可能産生比較大的像散，龙寸 Λ射角發生改變， 這種系統中，不妒、·^足邱#所月j +垚可月匕超出允許範圍。在 不月b滿足跟椒所必需的可運動範圍。 在該實施例中，平行光通量入射在物 被設計爲無限遠共輛系統 ，物鏡20 主你士 a κ 丨使局了跟縱物鏡20八 :方向運動’也不改變光束的入射角，從而不 ： 政因此，爲了跟蹤可以在不超出波前像差允畔r 下得到物鏡20足夠大的可運動範圍。I允^圍的條件 第一 Γ第將鏡=9的數位實施例。圖五表示物鏡20和 弟/、弟一先碟D1和D2。表1中繪出了數值。 、在這個實施例中，物鏡2〇的第一表面21被分 妓 域RC和鬲NA專用區域RE。該公共區域肊被限定= 二:㈣的區域，高NA專用區域RE被限定爲⑽,: i ^中丄表示相對於物鏡2G的絲的高度。在公共區域 阢和而NA專用區域REt，形成由不同光程差函數所 = 何射透鏡結構。另外’公共區域Rc和高NA專用區域盹 基礎曲線（不包括衍射透鏡結構的透鏡表面的形狀）爲由不 同係數所限定的不同的非球面。物鏡2〇的第二表面22 正的複曲面，其上沒有形成衍射透鏡結構。 ”、、4

特別是，由下式限定形成第一表面21的基礎曲線的 對稱非球面的形狀： I m 其中，X(h)爲SAG，即表面上距離光軸高度爲h的_點 相對於光軸處切平面的距離； …、 C表示光軸上非球面的曲率（1 / r ); 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4 mi (210 x 297 (請先閱讀背面之注咅W事項再填寫本頁>

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Ch2 544529 A7 B7 五、考务明說明（14 K爲錐形常數；以及 # A4，Afi’A8’A1°和L分別爲第四，第六，第八，第十和 第十二級非球面係數。 下式限定了第广表：22的形狀（即修正的複曲面）： X(KZ) = -_CyV^CzZ_^^ 1 + + + A(hb + AJih -f AU)hU) + A]2h]~ 爲SAG’即表面上z座標爲(y，z)的-…占相對於光車由處相切平面的距離； 率· y矛Cz刀別表不光軸上沿γ一軸和z-軸方向該表面的曲 κ爲錐形常數；

Ag、Α8、Αι。和Al2分別爲第四、 第十二級非球面係數； “ ^弟十和 h 爲 VPTF。 函數It射透鏡結構所附加的光程長度咖）由下面的光程差

_=(ρ，+ρ，，6+、xmxA 井Ρα第二’第四和第六級係數；h表示到 干二表示衍射級;"表示工作波長。光程差屬 奸产盘、二爲h處不通過衍射透鏡結構的假想光線的光 二:鏡結構所衍射的光線的光程長度的差。換 =光示被衍射透鏡結構所衍射的每束光線 延長。 、又斤附加的長度馬正表不光軸上的光程差被 掉整 采確疋。即，確疋母個環形帶的寬度使得 I本紙張悄國X 297公髮）

54452V A7 五、發明說明（ 15 ) 該環形帶的内側與外側之… 爲一個波長的光程差。 门的匕梯知供了對於入射光 在表1中繪出了限定公共區

中衍射透鏡結構，和高NA衷 ）土楚曲線和公共區RC 用區RE令衍射透鏡結構的传^的基^曲線和高NA專 使用波長的折射率，限定間的距離，對於所 梦 在表1中，NA1LL分別爲使用第-光碟D1時的數佶 孔徑、物鏡20的;^距仞·, 疋朱W牯的數值 和λ八&丨田# — , · _)和波長。另外，NA2，f2 二/’、、弟一光碟D2時的數值孔徑、物鏡20的焦距 C早位· mm )和波長。 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表 ΝΑι-〇. 65 NA2二〇· 50 f 丨二3· 360 λ,-657 f 2 — 3. R Λ Τι > — 7 Q Π ------ - 第一表面 弟二表面 公共區域 (〇</;< 1.69 ) 高ΝΑ專用區域 (1.69 </7 <218 ) r 2. 101 2. 129 ry: -8· 450 rz： -8. 446 K -0. 500 -0· 500 0. 00 A4 -1·81100x10-3 -6·72000x10-4 1. 60200x10' 2 Αβ -2· 44900χ10·4 ~1.46200x10 5 -3. 26800x1 0 3 As -1· 75000χ10-5 -8, 6920〇χ1(Γ5 1. 29900x10' 4 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 544529 A7 Β7 五 务明說明（16 ) Αιο -3. 51400xl0'6 2 Al2 -2· 56000xl(T6 P2 0· 0 P4 一 1·65300 P(i -0. 1 5050 Ps 0. 0 PlO 0· 0 Pl2 0· 0 2. 190〇〇χΐ〇' 5· 361〇〇x1q-【 -〜----__ j^_56〇44^J^l〇〇〇〇_JlLli〇_00 〇. 00 _M〇^ 〇. 00 d(第^一和第二表面之間的^離) n657(波長爲657nm時的折 η 7 9 0 (波長爲7 9 0 nm時的折身 3. 20300x10— -3·74500x1 (Γ6 2. 210 1. 54j)59 1.53653 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖六A表示根據本實施例的對於第一光碟D丄波長爲 657mn時物鏡的球差SA和正弦條件sc。圖六B表示使^第 一光碟D1時的像散（DS :弧矢；膽：子午），橫轴表示像 差大小（單位：_)，圖六A的縱軸表示NA，圖六B的縱軸 表示Y-軸方向圖像高度Y。 圖七繪出！ 了使用第一光碟D1時第一雷射二極體lla所發 出的光束相對物鏡20入射的角度與波前像差（rms值）之間 的關係。對於第一光碟D1，對於具有預定入射角的離軸光束 像散被補償，另外彗差也被補償。從而，當光束垂直入射時 (入射角：0°)波前像差具有最大值〇〇22人，當入射角爲 ±〇·58。時具有最小值〇.〇16λ。當入射角爲土〇·88。時波前像 差達到0· 030λ，在該±〇· 88。範圍内，波前像差被抑制在允 許範圍以内。 如果將物鏡20設計成不具有像散，則圖八表示爲對於第 一光碟D1的波前像差。在這種情況下，當入射角爲±〇 73。 A 張 紙 本 --------------------訂---------線^^" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544529 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（17 曰寺波前像差達到了上限〇. 〇3〇λ。 通過比較圖七與圖八可以可知，通過給物鏡2〇提供同軸 像散可以擴展波前像差被抑制在允許範圍的入射角的範圍。 圖九Α繪出了根據本實施例的對於第二光碟此波長爲 ^Ornn時物鏡的球差SA和正弦條件沉。圖九β繪出了使用 第二光碟D2時的像散（DS:弧矢；DM ••子午）。 圖十Ή 了使用第二光碟D2時第二雷射二極體⑽所發 出的光束相對物鏡20入射的角度與波前像差（_值）之間 的關係。對於第二光碟！)2，彗差沒有被補償。從而，隨著入 對值的增加波前像差增加。在±〇·67。的入射角處波前 像是達到上03(U[rms]的上限。從而，如果入射角在上述範 圍内則波觔像差被抑制在允許範圍以内。 =果物鏡20被設計爲不具有像散，圖十 =^2^皮前像差。在這種情形下，當入射角爲土 〇.、6 = :鏡具有像散的情形與物鏡不具有像散的情形很 如=不^同軸像散’對於所使用的光碟 二皮：像“呆持在小於〇.曝的； 的入射角之間的差大於1>41。弟對弟，雷射光束 少-個不能使束點足夠小。 弟一光碟其中至 如果如衣實施例提供了同㈣散’祕所使 和此’將波前像差保持在小於〇 、先碟D1 嶋.67。指。從而，第—、和第^ 間的允許差別增大。杏爲 田射先束的入射角之 “了增加雷射二極體的輪出強度而將 本紙張尺剌用標準 --------訂----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-H ϋ I A7 B7 五、發明說明（18 兩個雷射二極體彼此分 當發光點之間的距離“二進應古用這f結構。 時，兩個雷射光束的入：透，焦距爲23_ 不必要提供像散。 舄0.乃。在這種情況下， 求相當高的I不置入:角的範圍比較小’從而要 範圍確定雷射二極;的 差，所得到的波前像差可能超出: 制在=鏡二具 裝配誤差。 u先學凡件來說增加了允許製造/ ,,, Γ像放不過，本發明並不限於這種结構。例 如’如果使用注人模制方法製造 計爲旋轉對稱表面，作通過丨、JT 乂將弟一表面没 像散，諸如模周即_過程的不同條件來産生 等等。 、”、人71 所’主入的樹脂材料的溫度調節 請 先 閱 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 適I度 張 I紙 i本 |釐 !公 97 2 X (2T0 格 i規 A4 S)A N (c 準 標 家 544529 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五、發明說明（I9) 圖式的簡單j兒明 圖一不意性地表示根據本發明一實施例的光碟驅動器一 咅卩分的透視圖； 圖,表示其光路被擬定的光學頭的光學系統； 圖三A表示一物鏡的前視圖； 圖三B爲圖三A所示物鏡的側視剖面圖； 爲圖三A所示物鏡的局部放大的側視剖面圖； 圖；圖四爲表示根據該實施例的物鏡所產生的像散的透視 圖五表示根據該實施例的物鏡和光碟的剖面圖； 和正^條使用具有第—波長的光束時該物鏡的球差 曲線圖六B爲表示使用具有第_波長的光束時該物鏡的像散 波前===光碟時光束相對於該物鏡的入射角與 和正弦條件的曲線； / \勺光束時該物鏡的球差 曲線圖九B爲表示使用具有第二波長的光束時該物鏡的像散 波前^差^間的_、；光碟％光束相對於該物鏡的入射角與 圖十一表示歸她_，不卿鳴被去掉了。 (請先閱讀背面之注音心事項再填寫本頁) --------訂---------線秦

Claims (1)

1. 六 U529 年（月1丨日修正/具企六棟充 --—---- 申睛專利範圍 !·種用於光學頭的物鏡，所述物鏡分別將第一和 第一和第二光碟上，第-雷射光束的波：:於 、、’束的波長，第一光碟的保護層比第二光碟的保 屢曰晷，其中所述物鏡通過提供相當於大於或等於〇.〇ΐλ 、(r:s)及小於或等於〇 〇5λ (rms)波前像差的同轴像散 14貝，方、以預疋入射角作爲離軸光束入射到所述物鏡 j的第一光束的像散，而且其中所述物鏡被設計爲使得盘 第二雷射光束被會聚到第二光碟上的情形相比，在第二 雷射光束被會聚到第一光碟上的情形中蓉差被補償的更 好0 2·如申請專利範圍帛丨項所述的物鏡，爲一無限遠共輛系 統，其作爲平行光通量接收第—和第二雷射光束，並將所 接收的平行光通量分別會聚到第一和第二光碟上。 3·如申請專利範圍第！或2項所述的物鏡，在所述物鏡的折 射表面之一上形成一衍射透鏡結構，所述衍射透鏡結構被 设計爲使得隨著通過其中的光束波長的增加，其球差未在 校正方向上改變。 4· 一種用於光碟驅動器的光學頭，包括·· 一發射第一雷射光束的第一雷射二極體； 一發射第二雷射光束的第二雷射二極體，所述第一雷 射光束的波長小於所述第二雷射光束的波長，·以及 一將所述第一和第二雷射光束分別會聚在第一和第二 光碟上的物鏡，第一光碟的保護層比第二光碟的保護^ 厚，其中所述物鏡通過提供相當於大於或等於〇 〇1λ(^^) 及小於或等於〇. 〇5X(nnS)波前像差的同軸像散補償關於 以一預定入射角作爲離軸光束入射到所述物鏡上的第一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） L---·-----------------------I (請先閱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 A8 B8 C8 D8 544529 月、w日修正/赶謂 六、申請專利範圍 =的像散，其中所述物鏡被設計爲使得與第二雷射光束 =聚到第二光碟上的情形相比，在第_雷射光束被會聚 =一光碟上的情形中彗差被補償的更好，並且其中所述 1一雷射二極體和所述第二雷射二極體被設置爲，使得通 物鏡將所述第-雷射光束和所述第二雷射光束會 ς曾聚點沿兩條线之—的方向對準，難線爲當平行 出鏡光㈣光通量人射在所述物鏡±時靠近該物鏡形 成及延伸。 5.如中請專利_第4項所料光學頭，爲—料限遠丘 軛糸統，其作爲平行光通量接收第一帝 : 將所接收的平行光通量分別會聚到第4;:=:，亚 6·射如 =專利範圍第4項所述的光學頭，在所述物鏡的折 射表面之-上形成—衍射透鏡結構，所 設計爲使得隨著通過其中的光束波長的增加=== 校正方向上改變。 八竦差在欠 7.如申請專利範圍第4項所述的光學頭，其中 ，二極體和所述第二雷射二極體合併在一個單二的單= 8如中請專利範圍第4至7項中任—項所述的光學頭 中所述第一和第二雷射二極體的發光 、- 的光軸排列在離軸位置處。m 點相對於所述物鏡 9 一種光碟驅動器，包括： 一主軸馬達，能夠旋轉第一光碟 一光學頭，其包括： 切兩者任-； 一發射第一雷射光束的第一雷射二極體； -發射第二雷射光束的第二雷射二極體，— 雷 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） (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 Α8 Β8 C8 D8 (月>丨日修正 τ、申請專利範圍 射光束的波長小於所述第二雷射光束的波長；以及 光禅卜將：：第一和第二雷射光束分別會聚在第-和第二 碟 1上的物鏡，第一光碟的保護層比第二光碟的保護層 m=㈣通賴供相#於切或料urn·) 以二 0.05urms)波前像差的同轴像散補償關於 M 入射角作爲離轴光束人射到所述物鏡上的第一 被ί=ί，其中所述物鏡被設計爲使得與第二雷射光束 二光碟上的情形相比，在第-雷料束被會聚 Μ 〃上的情形帽差被補償的更好，並且1中所述 體和所述第二雷射二極體被設置爲:使得通 過所述物鏡將所述第—雷射光束和所述第二雷射光束會 ϋίϊ點沿兩條焦線之—的方向對準，該焦線爲當平行 成通量入射在所述物鏡上時靠近該物鏡形 一光學頭驅動機構，沿所述第一和第二光碟之一的俨 少：部分所述光學頭，其中接近於所述物鏡的； :=延伸方向與到所述第一和第二光螺其中之-的 L--^-----------------訂---------線 (請先閱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 適 度 尺 I紙|本 (C 準 標 家 國