TWI278681B - Optical system for optical pickup apparatus - Google Patents

Description

1278681 ⑴ 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於光學拾訊設備的光學系統，光 學拾訊設備及光學資訊記錄重現（reproduction)設備，及 特別是關於可完成高密度光學資訊記錄或重現的一種用於 光學拾訊設備的光學系統，光學拾訊設備及光學資訊記錄 重現設備。 【先前技術】 傳統上，由CD(光碟片）或DVD(數位多媒體碟片）所 代表的光學碟片被廣泛地應用於音樂資訊或影像資訊的積 聚或數位資料，如程式資料，的儲存上。又，當高度資訊 化的社會來臨時，經過管理的資訊的數量會變得很大，因 而對於這些光學碟片的容量的提高有著強烈地需求。 在光學碟片中的每單位面積的記錄容量（即，記錄密 度）的提高可藉由工程學來實現，從該光學拾訊設備的光 學系統獲得的被會聚的光點的光點直徑可藉由該工程學而 被縮小。如所習知的，因爲此光點直徑與λ /NA成正比（ 其中λ爲光源的波長，ΝΑ爲物鏡的數値孔徑），爲了要縮 小光點的直徑，有效的作法爲將該光學拾訊設備的光源的 波長縮短及將位在與該光學拾訊設備的光學系統中的光學 碟片相面對的物鏡的數値孔徑變大。 在它們之中，與縮小光源的波長相關者因爲可產生約 400nm的光線之藍紫色半導體雷射或SHG藍紫色雷射的 -4- (2) 1278681 硏究與發展進展快速，所以它們的實際使用將指日可待。 當使用這麼短的波長的光線時，即使是使用數値孔徑NA 爲〇·65的物鏡（其與儲存容量約4.7GB的傳統DVD相同） ，及使用與傳統的DVD相同的1 2公分直徑的光學碟片， 同樣可在此一光學碟片上實施約1 5 G B的資訊的記錄。 又，與物鏡的數値孔徑的加大相關地，由一或兩組透 鏡組所組成的數値孔徑爲0.85鏡的硏究獲得進展。當上 述的短波長光源及數値孔徑爲0.8 5的物鏡結合起來使用 時，可將約20至3 0GB的資訊記錄到直徑爲12公分的光 學碟片上，以實現密度的進一步加大。 然而，當光源的波長被縮短，且物鏡的數値孔徑被加 大時，會有一個問題，即球面像差會因爲許多誤差因子而 加大且光學性能會變差。例如，球面像差會因爲像是該光 學碟片的保護層的厚度的製造誤差，物鏡厚度的製造誤差 ，或導因爲因度改變的折射率的改變等因子而直接變大。 因此，作爲校正此一球面像差的組成，一由兩組透鏡組成 的擴展透鏡被安排在介於該光源與該物鏡之間的光學路徑 上，且一光學拾訊設備（其內之構成該擴展透鏡的透鏡組 的間距被可改變地調整），或一光學拾訊設備（一改變從該 光源發出的發散光通量的發散角度並導引至該物鏡的耦合 透鏡被可改變地調整於光軸方向上）係被描述在以下的專 利參考文獻中 [專利參考文獻1 ] 日本特開2000-第1 3 1 603號 -5 - 1278681 (3) [專利參考文獻2 ] ' 日本特開2001-第324673號 然而，在這些光學拾訊設備中存在著一個問題，即被 會聚的光點的彗差會因爲位置可被一致動器作可改變地調 整的透鏡及其它透鏡的相對位置偏差而被加大（在下文中 ’位置被該致動器可改變地調整於該光軸上的擴展透鏡的 組成透鏡組，或一耦合透鏡被稱爲”活動透鏡，，）。此一問 題具有一傾向，即在該光學拾訊系統的尺寸於該擴展透鏡 的透鏡組間距被縮小時亦被被縮小，該擴展透鏡的倍率增 大，或耦合透鏡的數値孔徑被增大，等情形下特別會發生 〇 又，對於個人電腦用途，或爲了要安裝該光學資訊記 錄重現設備作爲汽車用途，使用具有短波長之藍紫色光源 及具有較大的數値孔徑的該光學拾訊設備其在不久的未來 在尺寸上的縮小的要求是無可避免的。然而，如上所述地 會有問題產生，即當該光學拾訊設備的光學系統的尺寸被 縮小時，因爲光線會聚性能被顯著地變差至該活動透鏡的 偏心誤差（偏差），該誤差的允許誤差被縮小，該光學拾訊 設備的光學系統的製造成本文而被提高。 【發明內容】 有鑑於上述的問題，才硏發出本發明，本發明是一種 用於一光學拾訊設備的光學系統，具有短波長的光源及具 有大的數値孔徑的物鏡被使用於其中且其可藉由被安排在 -6 - (4) 1278681 介於光源與物鏡之間的光路徑上的一擴展透鏡或一耦合透 鏡來校正球面像差，且即使是活動透鏡具有偏心誤差，本 發明的目的爲提供用於該光學拾訊設備的光學系統，其具 有很小的光會聚性能變差。詳言之，對於尺寸縮小而言， 即使是在擴展透鏡的透鏡組間距被縮小，擴展透鏡的放大 率被加大，及耦合透鏡的數値孔徑被變大的情形下，本發 明的目的是要提供用於該光學拾訊設備的光學系統，其光 線會聚性的變差被減小爲活動透鏡的偏心誤差（偏心誤差 ，位置偏差）。而且，本發明的目的亦是提供該光學拾訊 設備或光學資訊記錄重現設備，其被提供有用於該光學拾 訊設備的光學系統。 【實施方式】 被寫在一項目l(item 1)的一種用於一光學拾訊設備 的光學系統的特徵爲：在一個被提供有一擴展透鏡及一物 鏡之用於一光學設備的光學系統中，當波長爲λ (nm)的離 軸（off-axial)光通量（其爲被會聚在離該物鏡的光軸的垂直 方向上0.05mm範圍內的一任一距離Yl(mm)的位置的光 線）入射至該物鏡上時，該被會聚的光點的彗差，β卩W1 cm (λ rms);且在構成該擴展透鏡及物鏡的所有透鏡群被安 排成它們的光軸相一致的情形中，當波長爲λ (nm)的離軸 光通量（其爲被會聚在該物鏡的光軸的垂直方向上距離 Y 1 (m m)的位置上的光線）穿過擴展透鏡入射至該物鏡上時 ，該被會聚的光點的彗差，即W2cm ( λ rms) ’其中該擴 1278681 (5) 展透鏡是由至少兩組透鏡所組成並轉換該光通量的直徑（ 離開的光通量直徑不同於入射的光通量直徑），及該物鏡 可會聚來自於該擴展透鏡的光通量，並滿足以下的公式： W 1 cm>W 2〇μ (1) 第1-4圖爲本發明之一種用於一光學拾訊設備的光學 系統。參照第1 -4圖，本發明的原理將利用一個實例來說 明。用於依據本發明的第一光學拾訊裝置的光學系統0 S 1 如第1圖所示地包含一擴展透鏡EXP其將從光源（未示出） 投射出的入射光通量的直徑加以轉變並利用一準直透鏡（ 未示出）形成一平行光線，及一物鏡OBJ其將穿過該擴展 透鏡EXP的光通量會聚穿過該光學碟片的保護層DP到達 資訊記錄表面DR上。物鏡OBJ是由安排在光源側上的第 一透鏡組E 1及安排在光學碟片OD側上的第二透鏡組E2 所組成，其數値孔徑不小於〇· 8。 此物鏡OBJ的每一透鏡組亦可以是一單一透鏡，或 可以是複數片透鏡組成。又，在此第一光學拾訊設備的此 光學系統0S1中，物鏡OBJ是由兩組透鏡組E1及E2所 構成，然而，此物鏡0B〗亦可由一組透鏡組，或三組透 鏡組或更多透鏡組來構成。另，擴展透鏡EXP是由第一 透鏡組L1及第二透鏡組L2組成。第一透鏡組L1與第二 透鏡組L2亦可分別是一單一透鏡，或亦可由多片透鏡組 成。又，擴展透鏡EXP亦可由三或更多組透鏡組成。 在用於第一光學拾訊設備的此光學系統0S 1中，擴 展透鏡EXP的第一組透鏡L1爲一凹透鏡組，及第二透鏡 -8 - 1278681 (6) 組L2爲凸透鏡組。又，擴展透鏡EXP被建構成，入射到 物鏡Ο B】上的光通量的邊緣光線的入射角度可在介於弟 一透鏡組與第二透鏡組之間的間距被改變時隨之被改變。 亦即，該擴展透鏡EXP被建構成其作用的方向爲當物鏡 OBJ的放大率被改變時該被會聚的光點在該資訊記錄表面 表面DR上球面像差被補償掉的方向。 然而，在具有大的數値孔徑的物鏡中，其中由於相應 於數値孔徑的變大的球面像差校正，當記錄及/或重現被 實施在該光學碟片OD上時的工作距離的確保，對於製造 誤差有足夠的容許公差的確保，及尺寸的縮小等原因使得 藍紫光源的波長成爲一設計波長，在離軸特性中的彗差的 校正無法被充分地實施且仍會有存在彗差的情形。 例如，有多家公司提出由一組透鏡所組成的物鏡或一 由兩片或多片透鏡構成的多組透鏡組所組成的物鏡來作爲 數値孔徑爲0.85的物鏡。當此一高數値孔徑的物鏡是由 一透鏡組構成時，因爲存在著形成於光源側上的非球形表 面的法線與光軸之間的角度會加大的傾向，所以會產生一 個問題，即利用鑽石刀之光學元件模製金屬模的處理會變 得很困難。又，當角度變大時，彗差會因爲相互光學表面 的光軸位錯（dislocation)而輕易地增大且光會聚的性能亦 會變差。因此，在由一組透鏡組構成且具有高數値孔徑的 物鏡的設計中，因爲角度不能太大，或對於相互光學表面 的光軸錯位的製造公差必需被確保，所以存在著在離軸性 能中的彗差無法被充份地校正在離軸特性中的彗差的情況 -9 - 1278681 (7) 在另一方面，當具有此一高數値孔徑的物鏡是由兩片 或更多片透鏡之複數個透鏡組所構成時，由於必需在記錄 及/或重現被實施在該光學碟片上時確保工作距離，必需 在組成透鏡組被組裝時確保對於錯位誤差有足夠的容許公 差，及尺寸的縮小等原因使得，在離軸特性中的彗差的校 正無法充分地校正在離軸特性中的彗差，且在許多情形中 仍會有彗差存在。 在如第2圖所示之一用於一光學拾訊設備的光學系統 0S1中，當擴展透鏡EXP的第一透鏡組L1對於物鏡OBJ 具有偏心誤差時，穿過擴展特鏡EXP入射至物鏡OBJ的 光通量爲帶有影像角度的一斜的光通量。當如上所述之存 在有在離軸特性中的彗差的物鏡被用作爲物鏡OBJ時， 藉由此斜的光通量的入射，被會聚的光點的彗差會被增加 ，且其光會聚性能會變差。 因此，在一用於一光學拾訊設備的光學系統OS1中 ，如第2圖所示地，當波長爲λ (nm)的離軸光通量（其爲 被會聚在離該物鏡的光軸的垂直方向上0.05mm範圍內的 一任一距離Y1 (mm)的位置的光線）入射至該物鏡上時，該 被會聚的光點的彗差，即W1CM ( λ rms);且如第4圖所 示的，在構成該擴展透鏡EXP及物鏡OBJ的所有透鏡群 被安排成它們的光軸相一致的情形中，當波長爲；I (nm)的 離軸光通量（其爲被會聚在該物鏡OBJ的光軸的垂直方向 上距離Yl(mm)的位置上的光線）穿過擴展透鏡EXP入射 1278681 (8) 至該物鏡上時，該被會聚的光點的彗差，即W2cm( λ rms) ，該光學系統被建成能夠成可滿足以下的公式（1)。 W1Cm>W2cm (1) 亦即，在用於一光學拾訊設備的光學系統〇 s 1中， 對於單一本體的物鏡OBJ的離軸特性的彗差W1 CM ( λ rms) ，其被提供一擴展透鏡EXP其中當此物鏡〇B〗與該擴展 透鏡EXP被結合時，該離軸特性的彗差W2CM( λ rms)會被 降低。在用於一光學拾訊設備的光學系統0s 1以此方式 被建構的情形中，如第2圖所示’當擴展透鏡EXP的第 一透鏡組L 1對於物鏡Ο B J具有偏心誤差時’在斜的光通 量入射到物鏡OB〗時所產生之會聚光點的彗差的變大可 被抑制。爲了要有效地抑制此一彗差的變大，最好是用於 該光學拾訊設備的光學系統被建構成可滿足以下的公式 (1，）° (2/3) · W1Cm>W2cm (1，） 被寫在項目2中之用於光學拾訊設備中之光學系統的 特徵在於：在用於光學拾訊設備的光學系統中其滿足以下 的公式（2)，該光學拾訊設備被提供有由至少兩組透鏡組 構成且可轉換光通量軸徑的擴展透鏡，及可會聚來自於該 擴展透鏡的光通量的物鏡，及其中在影像高度範圍爲土 Hl(mm)(其中，Hl〉〇)的情形中該被會聚的光點的彗差在 波長；I (urn)的該離軸光通量入射到該物鏡上時是在0.07 λ rms之內；及在構成該擴展透鏡及物鏡的所有透鏡組被 安排成它們的光軸都重合在一起的情形下，在影像高度範 -11 · 1278681 (9) 圍爲±H2(mm)(其中，H2>0)的情形中該被會聚的光點的彗 差在波長λ (nm)的該離軸光通量穿過該擴展透鏡入射到該 物鏡上時是在〇.〇7Arms之內。 H2>H1 (2) 關於寫在項目1中的技術思想，當其由另一觀點看時 ，其即爲寫在項目2中的說明。亦即，在第1圖的用於光 學拾訊設備的光學系統0S 1中，在影像高度範圍爲土 Hl(mm)(其中，H1>0)的情形中該被會聚的光點的彗差在 波長λ (nm)的該離軸光通量入射到該物鏡上時是在〇.〇7 Arms之內，及在構成該擴展透鏡EXP及物鏡OBJ的第 一透鏡組L 1，第二透鏡組L2被安排成它們的光軸都會合 在一起的情形下，在影像高度範圍爲i：H2(mm)(其中， H2>0)的情形中該被會聚的光點的彗差於波長；I (nm)的該 離軸光通量穿過該擴展透鏡EXP入射到該物鏡OBJ上時 是在0.07 λ rms之內，因爲其被建構成可滿足以下的公式 ，當該擴展透鏡EXP的第一透鏡組L1具有對於物鏡OBJ 的偏心誤差時，該被會聚的光點於該斜的光通量入射到該 物鏡OBJ時所產生的彗差的增大即可被抑制。 H2>H1 (2) 詳言之，如第2圖所示，在該擴展透鏡EXP的第一 透鏡組L1具有對於物鏡OBJ的偏心誤差的情形中’爲了 要更有效地抑制該被會聚的光點於該斜的光通量入射到該 物鏡Ο B J時所產生的彗差的增大，最好是該光學拾訊設 備的光學系統0S 1被建構成如項目3所寫者。 -12- 1278681 (10) 寫在項目3中的光學拾訊設備的光學系統的特徵在於 :在構成該擴展透鏡的透鏡組中，當一任意的透鏡組及物 鏡被安排成它們的光軸彼此重合，且除了該任一透鏡組之 外的其它透鏡組在一偏心條件下被安排成在垂直的方向上 偏離光軸一段在0.1mm範圍內之一任意量△ (mm)時，在 該被會聚的光點的彗差於波長λ (nm)的軸光通量經由該擴 展透鏡入射到該物鏡上時爲W3CM (又rms)，且在垂直方 向上測量離該被會聚的光點的光軸的距離爲Y2(mm)，且 在構成該擴展透鏡及物鏡的所有透鏡組被安排成它們的光 軸都重合在一起的情形下，該被會聚的光點的彗差其在波 長；I (nm)的離軸光通量（其爲被會聚到在一垂直方向上離 該光軸一段Y2(mm)距離的位置處之光線）經由該擴展透鏡 入射到該物鏡上時爲 W4CM ( λ rms)，其滿足以下的公式 〇 |(W3cm-W4Cm)/ W3Cm|<〇.5 (3) 亦即，在構成擴展透鏡EXP的透鏡組中，該任意透 鏡組（在第2圖中，其相應於第二透鏡組L2)及物鏡OBJ 被安排成它們的光軸是相重合的，及當除了該任一透鏡組 之外的其它透鏡組（在第2圖中其相應於第一透鏡組L1)在 一偏心條件下被安排成在垂直的方向上偏離光軸一段在 0」mm範圍內之一任意量△ (mm)時，在該被會聚的光點的 彗差於波長λ (nm)的軸光通量經由該擴展透鏡入射到該物 鏡上時爲W3 CM ( λ rms)，且在離該該被會聚的光點的光 軸的一垂直方向上測量的距離爲Y2 (mm)，且如第4圖所 1278681 (11) 示的，且在構成該擴展透鏡EXP及物鏡OBJ的所有透鏡 組被安排成它們的光軸會彼此重合在一起的情形下，該被 會聚的光點的彗差在波長λ (nm)的離軸光通量（其爲被會 聚到在一垂直方向上離該光軸一段Y2 (mm)距離的位置處 之光線）經由該擴展透鏡入射到該物鏡上時爲 W4CM ( λ rms)，藉由滿足上述的公式（3)，當該擴展透鏡EXP的 第一透鏡組L1具有對於物鏡OBJ的偏心誤差時，該被會 聚的光點於該斜的光通量入射到該物鏡0B】時所產生的 彗差的增大即可被更有效地抑制。 如上所述，因爲依據本發明的光學拾訊設備的光學系 統0S1被建構成可滿足上述的公式（1)至（3)，如第2圖所 示，所以當該擴展透鏡EXP的第一透鏡組L1具有對於物 鏡OBJ的偏心誤差時，由於當該斜的光通量入射到該物 鏡OBJ上時產生在物鏡OBJ中的彗差及產生在該擴展透 鏡本身中的彗差偏心誤差被有效地補償，所以可確保對於 第一透鏡組L 1的偏心誤差的容許公差。 在上述的說明中，對於該擴展透鏡的第一透鏡組L 1 具有對於物鏡OBJ的偏心誤差的說明是在光學拾訊設備 的光學系統0S1被建構成可滿足上述的公式（1)至（3)下作 成的，即使是該第二透鏡組12具有對於該物鏡0BJ的偏 心誤差，該被會聚的光點的彗差的增大仍可被有效地抑制 〇 如上所述地，因爲光學拾訊設備的光學系統0S 1被 建構成可滿足上述的公式（1 )至（3 )’所以當活動透鏡組的 -14- 1278681 (12) 位置被一致動器改變時，甚至是其對於該物鏡OBJ具有 偏心誤差時，該被會聚的光點的彗差的增大仍可被有效地 抑制。其結果爲，因爲對於致動器改變該活動透鏡組的位 置的精確度要求爲中等程度，所以具有該光學系統的該光 學拾訊設備的製造成本可被降低。 在寫在項目4中的該光學拾訊設備的光學系統中，當 該擴展透鏡具有至少一非球形表面時，本發明的效果可被 更有效地展現。 在用於此光學拾訊設備的光學系統0 S 1中，當構成 該擴展透鏡EXP的透鏡組具有對於物鏡OBJ的偏心誤差 時，該擴展透鏡EXP本身產生彗差是必要的。因此，最 好是，該擴展透鏡EXP在構成該擴展透鏡的透鏡組中具 有至少一非球形表面。然後，爲了要以低成本來製造該非 球形表面，最好是該擴展透鏡中其光學表面爲非球形表面 的組成透鏡是塑膠透鏡。 寫在項目5之用於光學拾訊設備的光學系統的特徵在 於：物鏡的數値孔徑不小於〇 · 8，且當介於構成擴展透鏡 的透鏡組之間的間距被改變時，擴展透鏡可改變入射到物 鏡上的光通量的邊緣光線的入射角度。 如上所述，當物鏡的數値孔徑被加到至超過〇. 8時， 球面像差會因爲不同的誤差因子而被輕易地變大且光學性 能會變差。在此用於該光學拾訊設備的光學系統中，因爲 當介於該擴展透鏡的組成透鏡組之間的間距被改變時，擴 展透鏡被建構成其可改變入射到物鏡上的光通量的邊緣光 -15- 1278681 (13) 線的入射角度，所以此一球面像差可被校正。 寫在項目6中之用於該光學拾訊設備的光學系統的特 徵在於：物鏡是由至少兩個透鏡組所構成。 當該擴展透鏡在光軸上量測到的整個長度不大於 3mm時，寫在項目7中之用於該光學拾訊設備的光學系 統可提供一種精巧的結構。在本文中所使用之整個長度爲 擴展透鏡在介於構成該擴展透鏡的組成透鏡組之間的間距 被調整成當被入射平行光通量時會投射出平行光通量的狀 態下量測到的長度。 寫在項目8中之用於該光學拾訊設備的光學系統的特 徵在於：當入射到擴展透鏡上的光通量的直徑爲Dl(mm) ，且從該擴展透鏡投射出的光通量的直徑D2 (mm)時，該 擴展透鏡的放大率r滿足以下的公式。 r =D2/D 1 > 1.2 (3 a) 當該擴展透鏡的放大率以此方式被設定時，因爲介於 光學與擴展透鏡之間的光學系統（一校準透鏡或極化光束 分光器）的大小可被縮小，所以可提供一精巧之用於光學 拾訊設備上的光學系統。 如上所述，爲了縮小尺寸，在擴展透鏡EXP的整體 長度被縮短，或在該擴展透鏡EXP的放大率被變大的例 子中，當擴展透鏡EXP的第一透鏡組L1具有對於透鏡 OBJ的偏心誤差時，入射到該物鏡OBJ上之斜的光通量 的入射角度會變大，然而，即使是在此一例子中，當用於 光學拾訊裝置上的光學系統0S1被建構成可滿足公式（1) -16- 1278681 (14) 至（3)時，即可確保對於擴展透鏡EXP的第一透鏡組L1的 偏心誤差的容許公差。 寫在項目9中之用於該光學拾訊設備的光學系統的特 徵在於··在具有可投射波長爲λ (nm)的光通量的光源及用 於該光學拾訊設備的光學系統的光學拾訊設備中，該光學 拾訊設備藉由將來自於該光源的光通量會聚到該光學資訊 記錄媒體的資訊記錄表面上來實施記錄/重現，用於該光 學拾訊設備的光學系統被提供物鏡其係被安排在與該光學 資訊記錄媒體相對處且其數値孔徑不小於〇. 8，及一擴展 透鏡其被安排在介於物鏡與光源之間的光學路徑上且是由 至少兩個透鏡組所構成，其中構成該擴展透鏡的至少一透 鏡組被可活動地建構在光軸方向上，且當被建構在光軸方 向上的該透鏡組被移動於光軸方向上時，其作用的方式爲 被會聚到該資訊記錄表面上之被會聚的光點的球面像差校 正是藉由改變介於構成擴展透鏡的透鏡組之間的間距來實 施；當波長爲λ (nm)的離軸光通量（其爲被會聚在離該物 鏡的光軸的垂直方向上 〇.〇5mm範圍內的一任一距離 Y 1 (m m )的位置的光線）入射至該物鏡上時，該被會聚的光 點的彗差，即W1CM ( λ rms);且在構成該擴展透鏡及物 鏡的所有透鏡群被安排成它們的光軸相一致的情形中，當 波長爲λ (nm)的離軸光通量（其爲被會聚在該物鏡的光軸 的垂直方向上距離的位置上的光線）穿過擴展透鏡 入射至該物鏡上時’該被會聚的光點的彗差，即W2CM ( λ rms)，滿足以下的公式： -17- 1278681 (15) W 1 cm> W 2cm (1) 本發明可獲得與寫在項目1中之發明相同的效果。 寫在項目1 0中的光學拾訊設備的特徵在於：在具有 可投射波長爲λ (nm)的光通量的光源及用於該光學拾訊設 備的光學系統的光學拾訊設備中，該光學拾訊設備藉由將 來自於該光源的光通量會聚到該光學資訊記錄媒體的資訊 記錄表面上來實施記錄/重現，用於該光學拾訊設備的光 學系統被提供物鏡其係被安排在與該光學資訊記錄媒體相 對處且其數値孔徑不小於0 · 8，及一擴展透鏡其被安排在 介於物鏡與光源之間的光學路徑上且是由至少兩個透鏡組 所構成，其中構成該擴展透鏡的至少一透鏡組被可活動地 建構在光軸方向上，且當被建構在光軸方向上的該透鏡組 被移動於光軸方向上時，其作用的方式爲被會聚到該資訊 記錄表面上之被會聚的光點的球面像差校正是藉由改變介 於構成擴展透鏡的透鏡組之間的間距來實施；且當影像高 度範圍影像高度範圍爲±Hl(mm)(其中，H1>0)的情形中該 被會聚的光點的彗差在波長λ (nm)的該離軸光通量入射到 該物鏡上時是在0.07 λ rms之內；及在構成該擴展透鏡及 物鏡的所有透鏡組被安排成它們的光軸都會合在一起的情 形下，在影像高度範圍爲±H2(mm)(其中，H2〉0)的情形中 該被會聚的光點的彗差於波長λ (nm)的該離軸光通量穿過 該擴展透鏡入射到該物鏡上時是在〇.〇7 λ rms之內，其被 建構成可滿足以下的公式。 H2>H1 (5) -18- 1278681 (16) 本發明可獲得與寫在項目2中之發明相同的效果。 寫在項目1 1中的光學拾訊設備的特徵在於：在構成 該擴展透鏡的透鏡組中，當一任意的透鏡組及物鏡被安排 成它們的光軸彼此重合，且除了該任一透鏡組之外的其它 透鏡組在一偏心條件下被安排成在垂直的方向上偏離光軸 一段在0.1mm範圍內之一任意量△(mm)時，在該被會聚 的光點的彗差於波長λ (nm)的軸光通量經由該擴展透鏡入 射到該物鏡上時爲 W 3 c μ (又I* m s )，且在垂直方向上測量 離該被會聚的光點的光軸的距離爲Y2(mm)，且在構成該 擴展透鏡及物鏡的所有透鏡組被安排成它們的光軸都重合 在一起的情形下，該被會聚的光點的彗差其在波長；I (nm) 的離軸光通量（其爲被會聚到在一垂直方向上離該光軸一 段Y2(mm)距離的位置處之光線）經由該擴展透鏡入射到該 物鏡上時爲W4CM ( λ rms)，其滿足以下的公式。 |(W3cm-W4Cm)/ W3Cm|<〇.5 (6) 本發明可獲得與寫在項目3中之發明相同的效果。 寫在項目1 2中的光學拾訊設備的特徵在於：該擴展 透鏡具有至少一非球形表面。本發明可獲得與寫在項目4 中之發明相同的效果。 寫在項目1 3中的光學拾訊設備的特徵在於：該擴展 透鏡是由至少兩透鏡組所構成。本發明可獲得與寫在項目 6中之發明相同的效果。 寫在項目1 4中的光學拾訊設備的特徵在於：在該擴 展透鏡的光軸上量測之整個長度不大於 3 mm。本發明可 1278681 (17) 獲得與寫在項目7中之發明相同的效果。 寫在項目1 5中的光學拾訊設備的特徵在於：當入射 到該擴展透鏡上的光通量的直徑爲D 1 (mm)，且從該擴散 透鏡投射出的光通量的直徑爲D2 (mm)時，該擴展透鏡的 放大率7滿足下面的公式。 7 =D2/D1>1.2 (6a) 本發明可獲得與寫在項目8中之發明相同的效果。 寫在項目1 6中的光學資訊記錄重現設備的特徵在於 :其具有寫在項目9至1 4項的任一項中的光學拾訊設備 ，及一光學資訊記錄媒體支撐機構，該光學資訊記錄媒體 被其支撐在一位置上，該光學拾訊設備可在該位置處對資 訊訊號實施記錄及/或重現。”光學資訊記錄重現設備”係 指一種可使用光線將與聲音或影像有關的資訊訊號加以記 錄及/或重現的設備。 寫在項目1 7中的光學資訊記錄重現設備的特徵在於 :在用於光學拾訊設備的光學系統中，其中該光學拾訊設 備被提供有可改變入射光通量的發散角度的耦合透鏡，及 可會聚來自於耦合透鏡的光通量的物鏡，當波長爲λ (nm) 的離軸光通量（其爲被會聚在離該物鏡的光軸的垂直方向 上0.05mm範圍內的一任一距離Yl(mm)的位置的光線）入 射至該物鏡上時，該被會聚的光點的彗差，SP W1 c M ( λ rms);且在耦合透鏡及物鏡被安排成它們的光軸相一致 的情形中，當波長爲λ (nm)的離軸光通量（其爲被會聚在 該物鏡的光軸的垂直方向上距離Y1 (mm)的位置上的光線） -20- 1278681 (18) 穿過擴展透鏡入射至該物鏡上時，該被會聚的光點的彗差 ’即W2CM (又rtns)，並滿足以下的公式。 W1Cm>W2cm (7) 第6-9圖爲本發明之一種用於一光學拾訊設備的光學 系統。參照第6-9圖，本發明的原理將利用一個實例來說 明。用於依據本發明的第二光學拾訊裝置的光學系統0S2 如第6圖所示地包含一耦合透鏡CUL，從光源（未示出）投 射出的發散光通量的發散角度會被該耦合透鏡所改變且被 導引至物鏡OBJ，及該物鏡OBJ將通過此耦合透鏡的光 通量會聚穿過該光學碟片0D的保護層DP到達該資訊記 錄表面DR上。該耦合透鏡CUL亦可以是一校直透鏡其將 來自於光源的發散光通量校直成爲平行的光通量並導引至 物鏡OBJ，或一可將來自於光源的發散光通量會聚成會聚 的光通量並導引至物鏡OBJ。又，耦合透鏡亦可以是由一 透鏡組構成的透鏡，或由多組透鏡組構成的透鏡。在此處 所使用的實例及稍後說明的實例2中，耦合透鏡CUL爲 由一透鏡組構成的校直透鏡。然後，該耦合透鏡CUL被 建構成入射至該物鏡的光通量的邊緣光線的入射角度可在 至物鏡的間距被改變時被改變。亦即，當耦合透鏡CUL 及物鏡OBJ的放大率被改變時，其被建構成可作用在該 被會聚在該資訊記錄表面DR上光點的球面像差會被補償 掉的方向上。 因爲用於光學拾訊裝置上的該光學系統的物鏡〇 B J 與用於上文所述之光學拾訊裝置的光學系統0S i的物鏡 -21 - 1278681 (19) 相同，所以相關的詳細說明即被省略。 在用於光學拾訊裝置上的光學系統0S2中，如第7 圖所示的，當耦合透鏡CUL具有對於物鏡OBJ的偏心誤 差時，經由耦合透鏡CUL入射到物鏡OBJ的光通量爲具 有影像角的斜的光通量。當使用如上文所述之保有在該離 軸特性中的彗差的物鏡作爲物鏡時，該被會聚的光線的彗 差會因爲此斜的光通量的入射而變大且其光線會聚性能亦 會變差。 因此，在用於此光學拾訊設備上的光學系統中，如第 8圖所示，當波長爲λ (urn)的離軸光通量（其爲被會聚在離 該物鏡的光軸的垂直方向上〇.〇5mm範圍內的一任一距離 Y1 (mm)的位置的光線）入射至該物鏡上時，該被會聚的光 點的彗差，即W1CM ( λ rms);且如第9圖所示的，在構 成該耦合透鏡CUL及物鏡OBJ的所有透鏡群被安排成它 們的光軸相一致的情形中，當波長爲λ (nm)的離軸光通量 (其爲被會聚在該物鏡OBJ的光軸的垂直方向上距離 Y1 (mm)的位置上的光線）穿過耦合透鏡CUL入射至該物鏡 上時，該被會聚的光點的彗差，即 W2CM ( λ rms)，該光 學系統被建成能夠成可滿足以下的公式（7)。 W1cm>W2cm (7) 亦即，在用於此光學拾訊設備的光學系統〇S2中， 對於單一本體的物鏡0Bj的離軸特性的彗差 W1CM ( 又rms)，其被提供一耦合透鏡CUL其中當此物鏡OBJ與 該耦合透鏡CUL被結合時，該離軸特性的彗差W2CM ( 1278681 (20) 入rm s)會被降低。在用於此光學拾訊設備的光學系統0 s 2 以此方式被建構的情形中，如第7圖所不’當耦f合透鏡 C U L具有對於物鏡〇 Β】的偏心誤差時，在斜的光通量入 射到物鏡〇 B J時所產生之會聚光點的彗差的變大可被抑 制。爲了要有效地抑制此一彗差的變大’最好是用於該光 學拾訊設備的光學系統被建構成可滿足以下的公式（7 ’）。 (2/3 ) · W 1 cμ〉W2cμ (7 ’） 被寫在項目1 8中之用於光學拾訊設備上之光學系統 的特徵在於：在用於光學拾訊設備的光學系統中’該光學 拾訊設備被提供有可改變入射光通量的發散角度的耦合透 鏡，及可會聚來自於該耦合透鏡的光通量的物鏡’及其中 在影像高度範圍爲±Hl(mm)(其中，Η1>0)的情形中，該被 會聚的光點的彗差在波長λ (nm)的該離軸光通量入射到該 物鏡上時是在〇·〇7 λ rms之內；及在構成該耦合透鏡及物 鏡的所有透鏡組被安排成它們的光軸都重合在一起的情形 下，在影像高度範圍爲±H2(mm)(其中，H2〉0)的情形中該 被會聚的光點的彗差在波長；I (nm)的該離軸光通量穿過該 耦合透鏡入射到該物鏡上時是在0.07又rms之內，且其滿 足以下的公式。 H2>H1 (8) 關於寫在項目1 7中的技術思想，當採用另一觀點時 ，其即爲寫在項目1 8中的說明。亦即，在用於此光學拾 訊設備的光學系統OS2中，在影像高度範圍爲±Hl(mm)( 其中，Η 1 >0)的情形中該被會聚的光點的彗差在波長 •23- 1278681 (21) λ (nm)的該離軸光通量入射到該物鏡上時是在〇·〇7 λ rms 之內，及在構成該耦合透鏡CUL及物鏡0BJ被安排成它 們的光軸都會合在一起的情形下’當影像高度範圍爲土 H2(mm)(其中，H2〉0)時，該被會聚的光點的彗差於波長 λ (nm)的該離軸光通量穿過該耦合透鏡CUL入射到該物 鏡OBJ上時是在〇·〇7λ rms之內，因爲其被建構成可滿足 以下的公式（8)，當該耦合透鏡CUL具有對於物鏡OBJ的 偏心誤差時，該被會聚的光點於該斜的光通量入射到該物 鏡Ο B J時所產生的彗差的增大即可被抑制。 又，如第7圖所示，當該耦合透鏡CUL具有對於物 鏡OBJ的偏心誤差時，爲了要更有效地抑制該被會聚的 光點於該斜的光通量入射到該物鏡時所產生的彗差 的增大，最好是該光學拾訊設備的光學系統0S2被建構 成如項目1 9所寫者。 寫在項目19中的光學拾訊設備的光學系統的特徵在 於：當耦合透鏡在一偏心條件下被安排成在垂直的方向上 偏離光軸一段在0.1mm範圍內之一任意量Δ(πιιη)時，該 被會聚的光點的彗差於波長λ (nm)的軸光通量經由該耦合 透鏡入射到該物鏡上時爲W3 CM (又rms)，且在垂直方向 上測量離該被會聚的光點的光軸的距離爲 Y2(mm)，且當 耦合透鏡及物鏡被安排成它們的光軸都重合在一起時，該 被會聚的光點的彗差其在波長λ (nm)的離軸光通量（其爲 被會聚到在一垂直方向上離該光軸一段Y2 (mm)距離的位 置處之光）經由該耦合透鏡入射到該物鏡上時爲W4CM ( -24- 1278681 (22) λ rms)，其滿足以下的公式。 |(W3cm-W4Cm)/ W3Cm|<〇.5 (9) 如第7圖所示，當耦合透鏡CUL在一偏心條件下被 安排成在垂直的方向上偏離光軸一段在0.1mm範圍內之 —任意量△ (mm)時，該被會聚的光點的彗差於波長λ (nm) 的軸光通量經由該擴展透鏡入射到該物鏡上時爲W3CM ( λ rms)，且在離該被會聚的光點的光軸的一垂直方向上測 量的距離爲Y2 (mm)，且如第9圖所示的，且當耦合透鏡 CUL及物鏡OBJ被安排成它們的光軸會彼此重合在一起 時，該被會聚的光點的彗差其在波長λ (nm)的離軸光通量 (其爲被會聚到在一垂直方向上離該光軸一段Y2(mm)距離 的位置處之光線）經由該耦合透鏡入射到該物鏡上時爲 W4CM U rms)，藉由滿足上述的公式（9)，當該耦合透鏡 CUL具有對於物鏡OBJ的偏心誤差時，該被會聚的光點 於該斜的光通量入射到該物鏡OBJ時所產生的彗差的增 大即可被更有效地抑制。 如上所述，因爲依據本發明的光學拾訊設備的光學系 統0S2被建構成可滿足上述的公式（7)至（9)，如第7圖所 示，所以當該耦合透鏡CUL具有對於物鏡OBJ的偏心誤 差時，由於當該斜的光通量入射到該物鏡OBJ上時產生 在物鏡OBJ中的彗差及產生在該耦合透鏡本身中的彗差 偏心誤差被有效地補償，所以可確保對於耦合透鏡CUL 的偏心誤差的容許公差。 詳言之，爲了縮小尺寸，在耦合透鏡CUL的數値孔 -25- 1278681 (23) 徑被加大的情形中，當耦合透鏡CUL具有對於物鏡OBJ 的偏心誤差時，入射到該物鏡上之該斜的光通量的入射角 度會變大，甚至是在該光學拾訊設備的光學系統0S2被 建構成可滿足上述的公式（7)至（9)的情形中，可確保對於 耦合透鏡CUL的偏心誤差的容許公差。 寫在項目20中的光學拾訊設備的光學系統的特徵在 於：該賴合透鏡具有至少一非球形表面。 在用於此光學拾訊設備上的光學系統OS2中，當該 耦合透鏡CUL具有對於物鏡OBJ的偏心誤差時，該耦合 鏡CUL本身產生彗差是必要的。因此，最好是，該耦合 透鏡CUL在其組成透鏡組中具有至少一非球形表面。然 後，爲了要以低成本來製造該非球形表面，最好是該耦合 透鏡中其光學表面爲非球形表面的組成透鏡是塑膠透鏡。 寫在項目2 1中之用於光學拾訊設備的光學系統的特 徵在於：物鏡的數値孔徑不小於0.8，且當耦合透鏡與物 鏡之間的間距被改變時，耦合透鏡可改變入射到物鏡上的 光通量的邊緣光線的入射角度。 如上所述，當物鏡OBJ的數値孔徑被增加到至超過 〇·8時，球面像差會因爲不同的誤差因子而被輕易地變大 且光學性能會變差。在此用於該光學拾訊設備的光學系統 0S2中，當介於該耦合透鏡CUL與物鏡OBJ之間的間距 被改變時，耦合透鏡被建構成其可改變入射到物鏡上的光 通量的邊緣光線的入射角度，所以此一球面像差可被校正 。然後，因爲該光學拾訊設備的光學系統0S2被建構成 -26- 1278681 (24) 可滿足上述的公式（7)至（9)，所以當物鏡〇B〗的位置被一 致動器改變時，甚至在其具有對於物鏡的偏心誤差 時，該被會聚的光點的彗差的增大仍可被有效地抑制。其 結果爲，因爲對於致動器改變該活動透鏡組的位置的精確 度要求爲中等程度，所以具有該光學系統的該光學拾訊設 備的製造成本可被降低。 寫在項目22中之用於光學拾訊設備的光學系統的特 徵在於：物鏡是由至少兩個透鏡組所建構成的。 寫在項目2 3中之用於光學拾訊設備的光學系統的特 徵在於··物耦合透鏡的數値孔徑對物鏡的數値孔徑的比値 的絕段値不小於0.1。 寫在項目24中之用於光學拾訊設備的光學系統的特 徵在於：在具有可投射波長爲λ (nm)的光通量的光源及用 於該光學拾訊設備的光學系統的光學拾訊設備中，該光學 拾訊設備藉由將來自於該光源的光通量會聚到該光學資訊 記錄媒體的資訊記錄表面上來實施記錄/重現，用於該光 學拾訊設備的光學系統被提供物鏡其係被安排在與該光學 資訊記錄媒體相對處且其數値孔徑不小於〇·8，及一耦合 透鏡其被安排在介於物鏡與光源之間的光學路徑上且可改 變從光源投射出之發散光通量的發散角度，且該耦合透鏡 被建構成可活動於光軸方向上，且當該耦合透鏡被移動於 光軸方向上時，其與物鏡之間的距離會被改變，其作用的 方式爲被會聚到該資訊記錄表面上之被會聚的光點的球面 像差校正是藉由改變介於構成耦合透鏡與物鏡之間的間距 -27- 1278681 (25) 來實施；及當波長爲λ (nm)的離軸光通量（其爲被會聚在 離該物鏡的光軸的垂直方向上0 · 0 5 m m範圍內的一任一距 離Yl(mm)的位置的光線）入射至該物鏡上時，該被會聚的 光點的彗差，即W1CM ( λ rms);且在該耦合透鏡及物鏡 被安排成它們的光軸相一致的情形中，當波長爲λ (nm)的 離軸光通量（其爲被會聚在該物鏡的光軸的垂直方向上距 離Y1 (mm)的位置上的光線）穿過耦合透鏡入射至該物鏡上 時，該被會聚的光點的彗差，即 W2CM ( λ rms)，滿足以 下的公式： W1Cm>W2cm (1) 本發明可獲得與寫在項目1 7中之發明相同的效果。 寫在項目25中的光學拾訊設備的特徵在於：在具有 可投射波長爲λ (nm)的光通量的光源及用於該光學拾訊設 備的光學系統的光學拾訊設備中，該光學拾訊設備藉由將 來自於該光源的光通量會聚到該光學資訊記錄媒體的資訊 記錄表面上來實施記錄/重現，用於該光學拾訊設備的光 學系統被提供物鏡其係被安排在與該光學資訊記錄媒體相 對處且其數値孔徑不小於0.8，及一耦合透鏡其被安排在 介於物鏡與光源之間的光學路徑上且可改變從光源投射出 之發散光通量的發散角度，且該耦合透鏡被建構成可活動 於光軸方向上，且當該耦合透鏡被移動於光軸方向上時， 其與物鏡之間的距離會被改變，其作用的方式爲被會聚到 該資訊記錄表面上之被會聚的光點的球面像差校正是藉由 改變介於構成耦合透鏡與物鏡之間的間距來實施；且當影 -28- 1278681 (26) 像局度範圍影像高度範圍爲± Η 1 (m m)(其中，Η 1 > Ο)的情形 中該被會聚的光點的彗差在波長λ (nm)的該離軸光通量入 射到該物鏡上時是在0.07 λ rms之內；及在該耦合透鏡及 物鏡被安排成它們的光軸都會合在一起的情形下，在影像 高度範圍爲±H2(mm)(其中，H2>0)的情形中該被會聚的光 點的彗差於波長λ (nm)的該離軸光通量穿過該耦合透鏡入 射到該物鏡上時是在〇· 07 λ rms之內，其被建構成可滿足 以下的公式。 H2>H1 (5) 本發明可獲得與寫在項目1 8中之發明相同的效果。 寫在項目26中的光學拾訊設備的特徵在於：當該耦 合透鏡在一偏心條件下被安排成在垂直的方向上偏離光軸 一段在0.1mm範圍內之一任意量△ (mm)時，該被會聚的 光點的彗差在波長λ (nm)的軸光通量經由該耦合透鏡入射 到該物鏡上時爲 W3 CM ( λ rms)，且在垂直方向上測量離 該被會聚的光點的光軸的距離爲Y2(mm)，且在該耦合透 鏡及物鏡被安排成它們的光軸都重合在一起的情形下，該 被會聚的光點的彗差其在波長λ (nm)的離軸光通量（其爲 被會聚到在一垂直方向上離該光軸一段Y2(mm)距離的位 置處之光線）經由該耦合透鏡入射到該物鏡上時爲W4CM ( λ rms)，其滿足以下的公式。 |(W3cm-W4Cm)/ W3Cm|<〇.5 (6) 本發明可獲得與寫在項目1 9中之發明相同的效果。 寫在項目27中的光學拾訊設備的特徵在於：該耦合 -29- 1278681 (27) 透鏡具有至少一非球形表面。本發明可獲得與寫在項目 20中之發明相同的效果。 寫在項目28中的光學拾訊設備的特徵在於··該耦合 透鏡是由至少兩透鏡組所構成。本發明可獲得與寫在項目 22中之發明相同的效果。 寫在項目29中之用於光學拾訊設備的光學系統的特 徵在於：物耦合透鏡的數値孔徑對物鏡的數値孔徑的比値 的絕段値不小於〇. 1。本發明可獲得與寫在項目23中之發 明相同的效果。 寫在項目3 0中的光學資訊記錄重現設備的特徵在於 :其具有寫在項目2 4至2 9項的任一項中的光學拾訊設備 ，及一光學資訊記錄媒體支撐機構，該光學資訊記錄媒體 被其支撐在一位置上，該光學拾訊設備可在該位置處對資 訊訊號實施記錄及/或重現。 在此說明書中，該物鏡（狹意而言）係指一具有聚光作 用的透鏡其被安排成當該光學資訊媒體（光碟片）被載入到 該光學拾訊設備中時，物鏡的一光學資訊記錄媒體側與該 光學資訊記錄媒體相對，且廣意而言其係指一透鏡其可被 致動器驅動於其光軸方向上。因此，在此說明書中，物鏡 的數値孔徑係指位在該物鏡的光學資訊記錄媒體側上的光 學表面的數値孔徑，且該數値孔徑是藉由各光學資訊記錄 媒體的調整來加以調整的，或該數値孔徑具有衍射極限性 能（其亦被稱爲影像側數値孔徑），可獲得各光學資訊記錄 媒體在記錄及/或重現上所需之相應於所使用的光源的波 -30- 1278681 (28) 長的光點直徑。 又，在此說明書中，資訊的記錄係指，資訊被記錄在 上述光學資訊記錄媒體的資訊記錄表面上。另，在此說明 書中，資訊的重現係指，記錄在上述光學資訊記錄媒體的 資訊記錄表面上的資訊被重現。依據本發明的物鏡亦可以 是一只被用在記錄或重現上的透鏡，或是一同時被用在記 錄與重現上的透鏡。又，其亦可以是一被用在某一光學資 訊記錄媒體的記錄上，或用在另一光學資訊記錄媒體的重 現上，或用在一特定光學資訊記錄媒體的記錄或重現上， 或用在另一光學資訊記錄媒體的記錄與重現上。在本文中 所稱的重現包括資訊只被讀取的情形在內。 另，在此說明書中，軸光通量係指，從光源投射出之 被安排在物鏡的光軸上的光通量，及離軸光通量係指從光 源投射出之被安排在偏離於物鏡的光軸的垂直方向上的光 通量。 參照圖式，依據本發明的光學拾訊設備的物鏡的實施 例將於下文中加以說明。第5圖爲用於依據本發明的第一 實施例上的光學系統的示意剖面圖。其上安裝了第一光學 拾訊光學系統0S1的光學拾訊設備pui被提供有一半導 體雷射LD作爲一光源。半導體雷射LD爲GaN系的藍紫 色半導體雷射或SHG藍紫色雷射其可投射出波長約 4 OOnm的光通量。從此半導體雷射LD投射出的發散光通 量通過一偏振的光束分光器Bs且在其經由1/4波長板WP 變成圓偏振光的光通量之後，其被準直透鏡COL變成爲 -31 - 1278681 (29) 平行的光通量。此平行的光通量入射到該擴展透鏡EXP 上。通過該擴展透鏡EXP的光通量的直徑被放大，且在 其通過光闌ST之後，其被物質OBI變成爲穿過該光碟片 〇D的保護層DP之形成在該光碟片（亦被稱爲光學資訊記 錄媒體）的資訊記錄表面DR上的會聚光點。 物鏡OBJ被一安排在其周圍的兩軸致動器AC1驅動 於聚焦方向上。在該物鏡OBJ中，在光碟片側的數値孔 徑不小於0.8，且當與各透鏡組的光學表面一體模製的凸 緣部分FL1及FL2彼此相卡合時，它們即被組裝爲一體 。然後，透過第一透鏡組E1的凸緣部分FL1，其可精確 地嵌設於該光學拾訊設備PU 1上。 在被該資訊記錄表面DR上的資訊凹坑調製過的光通 量被反射通過該物鏡OBJ，光闌ST及擴展透鏡EXP之後 ，其被該準直透鏡COL便成爲會聚的光通量。在此會聚 的光通量被該1 /4波長板WP變成爲直線偏振的光束之後 ，其被偏振光束分光器BS所反射，且藉由通過該圓柱形 透鏡CY及凹透鏡NL而被給予像散性，且其被會聚到光 碳測器PD的光接收表面上。然後，藉由使用根據該光探 測器PD的輸出訊號產生的焦聚誤差訊號或軌跡誤差訊號 ，該資訊的記錄及/或重現被實施在該光碟片0D上。 該光學資訊記錄重現設備被建構成具有上述的光學拾 訊設備PU1及用來支撐該光碟片0D之光學資訊記錄媒體 支撐機構（未示出）使得該光學拾訊設備可實施資訊的記錄 及/或重現。該光學資訊記錄媒體支撐機構是由旋轉驅動 -32- 1278681 (30) 設備所構成，其固持該光碟片〇D的中心部分並旋轉該光 碟片OD。 在如上文所述般地被建構的光學拾訊設備PU 1中， 且在該光學資訊記錄重現設備中的光學拾訊設備，當會聚 光點在該資訊記錄表面上的球面像差因爲不同的誤差因子 而增大時，此球面像差可在該擴展透鏡EXP的第一透鏡 組L1的位置被一單軸致動器AC2改變一段相應於球面像 差被增大的量的距離之後被校正。當會聚光點的球面像差 被增大至過度校正方向（過量方向）時，第一透鏡組L1會 被移動使得介於第一透鏡組L1與第二透鏡組L2之間的 間距加大，且當會聚光點的球面像差被增大至不足校正方 向（不足方向）時，第一透鏡組L1會被移動使得介於第一 透鏡組L1與第二透鏡組L2之間的間距縮小。在此例子 中，第一透鏡組L1對於物鏡OBJ的偏心誤差會被產生， 然而，因爲該光學拾訊設備的光學系統0S 1被建構成滿 足公式（1)至（3)，所以會聚光點的彗差的增加可被有效地 抑制。 第1 0圖爲用於依據本發明的第二實施例上的光學系 統的示意剖面圖。其上安裝了第二光學拾訊光學系統0S2 的光學拾訊設備PU2被提供有一半導體雷射LD作爲一光 源，如第1〇圖所示。半導體雷射LD爲GaN系的藍紫色 半導體雷射或SHG藍紫色雷射其可投射出波長約400nm 的光通量。從此半導體雷射LD投射出的發散光通量通過 一偏振的光束分光器Bs且在其經由1/4波長板WP變成 1278681 (31) 圓偏振光的光通量之後，其被耦合透鏡CUL變成爲平行 的光通量。此通過該耦合透鏡CUL的光通量在其通過光 闌ST之後，其被物質OBJ變成爲穿過該光碟片0D的保 護層DP之形成在該光碟片（亦被稱爲光學資訊記錄媒體） 的資訊記錄表面DR上的會聚光點。物鏡OBJ被一安排在 其周圍的兩軸致動器AC 1驅動於聚焦方向上。在該物鏡 OBJ中，在光碟片側的數値孔徑不小於0.8，且藉由與光 學表面一體模製的凸緣部分FL，其可精確地嵌設於該光 學拾訊設備PU2上。 在被該資訊記錄表面DR上的資訊凹坑調製過的光通 量被反射通過該物鏡OBJ及光闌ST之後，其被該耦合透 鏡CUL便成爲會聚的光通量。在此會聚的光通量被該1/4 波長板WP變成爲直線偏振的光束之後，其被偏振光束分 光器BS所反射，且藉由通過該圓柱形透鏡CY及凹透鏡 NL而被給予像散性，且其被會聚到光碳測器PD的光接 收表面上。然後，藉由使用根據該光探測器PD的輸出訊 號產生的焦聚誤差訊號或軌跡誤差訊號，該資訊的記錄及 /或重現被實施在該光碟片0D上。 該光學資訊記錄重現設備被建構成具有上述的光學拾 訊設備PU2及用來支撐該光碟片0D之光學資訊記錄媒體 支撐機構（未示出）使得該光學拾訊設備可實施資訊的記錄 及/或重現。該光學資訊記錄媒體支撐機構是由旋轉驅動 設備所構成，其固持該光碟片OD的中心部分並旋轉該光 碟片0D。 -34- 1278681 (32) 在如上文所述般地被建構的光學拾訊設備PU2中， 且在該光學資訊記錄重現設備中的光學拾訊設備PU2，當 會聚光點在該資訊記錄表面上的球面像差因爲不同的誤差 因子而增大時，此球面像差可在該耦合透鏡CUL的位置 被一單軸致動器AC2改變一段相應於球面像差被增大的 量的距離之後被校正。當會聚光點的球面像差被增大至過 度校正方向（過量方向）時，耦合透鏡CUL會被移動使得介 於耦合透鏡CUL與物鏡OBJ之間的間距加大，且當會聚 光點的球面像差被增大至不足校正方向（不足方向）時，耦 合透鏡CUL會被移動使得介於耦合透鏡CUL與物鏡OBJ 之間的間距縮小。在此例子中，耦合透鏡CUL對於物鏡 OBJ的偏心誤差會被產生，然而，因爲該光學拾訊設備的 光學系統0S2被建構成滿足公式（1)至（3)，所以會聚光點 的彗差的增加可被有效地抑制。 實例 接下來，上述光學拾訊光學系統0S1及0S2的較佳 實例將被加以說明。在每一實例的光學拾訊光學系統中的 非球形表面是用下面的數學式1來表示，其中從平面切線 至表面的頂點的變形量爲X (m m)，在垂直方向上到光軸的 高度爲h(mm)，及曲率半徑爲r(mm)，k爲圓錐係數，A， I爲非球形表面係數。 -35- 1278681 (33) [數學式1] __ hy δ X =—厂力 ，^YAJt2i · 1 + )1 - (l + fc)h2/r2 含 又，在每一實例的透鏡資料表中，r(mm)爲曲率半徑 ，d (m m)爲表面間距，N d爲在d線上的折射率，N又爲在 波長爲405nm下的折射率，及vd代表在d線上的Abbe’s 數。在下文中（包括在表中的透鏡資料在內），10的次方（ 如，2·5χ1 0·3)係用E來表示（如，2.5xE-3)。 泰 (實例1) 實例1的光學拾訊設備上的光學系統的透鏡資料被示 於在表1中，且其剖面圖被示於第1圖中。實例1的光學 拾訊設備上的光學系統最好是如上文所述的光學拾訊光學 系統OS1，且具有擴展透鏡ΕΧΡ其是由兩片塑膠的負透 鏡L1及正透鏡L2所構成且可改變光通量的直徑，及物 鏡OBJ是由兩片塑膠透鏡構成，用來穿過厚度爲0.1mm 的保護層DP將波長爲405 nm的光通量會聚於光碟片〇D 的資訊記錄表面DR上並具有1.76mm的焦距長度，及 〇 . 8 5的數値孔徑。 -36- 1278681 (34)

表1 — i扉編號 r ( mm ) d ( mm ) N λ v d 備註 —〇 00 光表面 1 -3.6224 0.8000 1.52469 56.5 擴展透鏡 2 66.0162 0.6000 ._ 3 21.5167 1.0000 1.52469 56.5 _ 4 -2.2505 18.0000 —5 2.0966 2.5000 1.560 1 3 56.5 物鏡 6 6.2900 0.0500 —7 0.8 8 8 0 1.1000 1.52469 56.3 _ 8 00 0.2559 9 00 0.1000 1.61950 30.0 保護層 10 00 聲形表面係數 第1表面 第2表面 第3表面 第4表面 K -6.97814E-01 0.00000E+00 -2.9571 1E + 01 -5.00803E-01 A4 -9.95924E-0.6 4.79783E-05 -2.18911E-04 3.87717E-05 A6 1.47066E-01 5.89417E-05 3.79034E-05 3.29108E-05 A8 0.00000E + 00 0.00000E+00 0.00000E + 00 0.00000E+00 A10 0.00000E + 00 0.00000E+00 0.00000E + 00 0.00000E + 00 A12 0.00000E + 00 0.00000E+00 0.00000E + 00 0.00000E+00 A14 0.00000E + 00 0.00000E+00 0.00000E + 00 0.00000E+00 A16 0.00000E + 00 0.00000E+00 0.00000E + 00 0.00000E + 00 -37- 1278681 (35) ILSLRS面係數 第5表面 第6表面 第7表面 K -1.68114E-01 4.86250E+00 -8.09269E-01 A4 -4.68333E-03 -2.2 1 547E-03 1.16941E-01 A6 6.1 1061E-04 1.75411E-02 2.88743E-02 A8 -9.46597E-04 -9.51333E-03 1.27454E-01 A1 0 2.3 3 843 E-04 -1.79513E-02 -8.77260E-02 A 1 2 -1.5 5 675E-04 8.98785E-03 0.00000E+00 A14 6.63819E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 A 1 6 -1.8 8 5 69E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 當每一透鏡被組裝時因爲物鏡OBJ確保每一透鏡的 相互光學表面的光軸錯位有足夠的容許公差，及當資訊的 記錄及/或重現被實施在該光碟片OD上時確保工作距離 ’所以在離軸特性中的彗差W 1 CM可被保留，如第1 2圖 所示。然後，在擴展透鏡EXP中，爲了光學拾訊設備的 光學系統的縮小尺寸，放大率被設爲1.25且介於負透鏡 L1與正透鏡L2之間的間距被設爲0.6mm。 在如第1 2圖所示的光學拾訊設備的光學系統中，括 展透鏡EXP的非球形表面的形狀被決定爲可使得由該擴 展透鏡EXP與物鏡OBJ組合而成該系統的離軸特性W2cm 可滿足上述的公式（1)及（2)，且當特定的數値被示於下面 的表2中時可滿足上述的公式（3)。如上文所述，當光學 拾訊設備的光學系統中的擴展透鏡EXP的非球形表面的 • 38 - 1278681 (36) 形狀被決定時，在該擴展透鏡EXP的每一透鏡都具有對 於物鏡OBJ的偏心誤差的情形下，當該斜的光通量入射 到該物鏡0B】上時，產生在物鏡中的彗差及產生在擴展 透鏡EXP中的彗差被有效地補償。其結果爲，如第1 3圖 所示，雖然其爲用在光學拾訊設備上的一尺寸縮小的光學 系統，但該擴展透鏡EXP的每一透鏡的偏心誤差的容許 公差可被確保。

表2 L 1偏心率 L2偏心率 Δ 0.1mm 0.1 mm Y2 0.022 mm 0.022 mm W 3 c μ 0.011 Arms 0.010 Arms W4Cm 0.010 Arms 0.011 Arms I(W3cm-W4Cm)/W3cmI 0.09 0.1 0 (實例2) 實例2的光學拾訊設備上的光學系統的透鏡資料被示 於在表3中，且其剖面圖被示於第14圖中。實例2的光 學拾訊設備上的光學系統最好是如上文所述的光學拾訊光 學系統〇S2 ’且具有耦合透鏡CUL其將從光源投射出的 波長爲4〇5nm的發散光通量轉變成爲平行光通量並導引 至物鏡OBJ，及物鏡OBJ是由兩片塑膠透鏡構成，用來 穿過厚度爲0.1mm的保護層DP將波長爲405 nm的光通量

-39- 1278681 (37) 會聚於光碟片〇D的資訊記錄表面DR上並具有1.76mm 的焦距長度，及〇 . 8 5的數値孔徑。 表3 表面編號 r ( mm ) d ( mm ) N λ v d 備註 0 9.4060 光表面 1 20.0406 1.2000 1.52469 56.5 耦合透鏡 2 -6.9614 15.0000 3 2.0966 2.5000 1.56013 56.5 物鏡 4 6.2900 0.0500 5 0.8 8 80 1.1000 1.52469 56.3 6 00 0.2559 7 00 0.10000 1.61950 30.0 保護層 8 00 非球形表面係數 第1表面 第2表面 K -4.16531E-01 7.60324E-01 A4 -3.96832E-04 4.46246E-04 A6 0.00000E+00 8.02679E-06 A8 0.00000E+00 0.00000E+00 A1 0 0.00000E+00 0.00000E+00 A12 0.00000E+00 0.00000E+00 A1 4 0.00000E+00 0.00000E+00 A1 6 0.00000E+00 0.00000E+00 -40- 1278681 (38) gJL形表 面係數 第3表面 第4表面 第5表面 K -1.68114E-01 4.86250E+00 -8.09269E-01 A4 -4.68333E-03 -2.21547E-03 1 .1 694 1 E-01 一 A6 6.11 061 E0-4 1.75411E-02 2.88743E-02 A8 -9.46597E-04 -9.51333E-03 1.27454E-01 A1 〇 2.33843E-04 -1.79513E-02 -8.77260E-02 A 1 2 -1 .5 5 675E-04 8.98785E-03 0.00000E+00 A14 6.63 8 1 9E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 A1 6 -1 .8 8 5 69E-05 0.00000E+00 0.00000E+00

在如第1 5圖所示的光學拾訊設備的光學系統中，耦 合透鏡的非球形表面的形狀被決定爲可使得由該耦合透鏡 與物鏡組合而成該系統的離軸特性W2CM可滿足上述的公 式（7)及（8)，且當特定的數値被示於下面的表4中時可滿 足上述的公式（9)。如上文所述，當光學拾訊設備的光學 系統中的耦合透鏡CUL的非球形表面的形狀被決定時， 在該耦合透鏡CUL的每一透鏡都具有對於物鏡〇BJ的偏 心誤差的情形下’當該斜的光通量入射到該物鏡OBJ上 時，產生在物鏡中的彗差及產生在耦合透鏡CUL中的彗 差被有效地補償。其結果爲，如第1 6圖所示，雖然其爲 用在光學拾訊設備上的一尺寸縮小的光學系統，但該擴展 透鏡EXP的每一透鏡的偏心誤差的容許公差可被確保。 -41 - 1278681

(39) 表4 COL偏心率 Δ 0.1 mm Y 2 0.018 mm W 3 C Μ 0.010 Arms W 4 c μ 0.009 Arms l(W3CM-W4r.M)/W3cMl 0.10 依據本發明，波長很短的光源被使用，及數値孔徑大 的物鏡被使用，且甚至是在該光學拾訊設備的光學系統使 用活動透鏡且被會聚的光點的球面像差可被擴展透鏡或安 排在介於光源與物鏡之間的光學路徑上的耦合透鏡校正並 具有偏心誤差下，仍可提供聚光性能佳之用在光學拾訊設 備上的光學系統。而且，可提供設置有此用於光學拾訊設 備上的光學系統之光學拾訊設備或光學資訊記錄重現設備

【圖式簡單說明】 第1圖爲依據本發明的第一光學拾訊設備的光學系統 的示意剖面圖。 第2圖爲依據本發明的第一光學拾訊設備的光學系統 的示意剖面圖。 第3圖爲依據本發明的第一光學拾訊設備的光學系統 的示意剖面圖。 -42- 1278681 (40) 第4圖爲依據本發明的第一光學拾訊設備的光學系統 的示意剖面圖。 第5圖爲一示意圖其顯示依據第一實施例的光學拾訊 設備的組成。 第6圖爲依據本發明的第二光學拾訊設備的光學系統 的示意剖面圖。 第7圖爲依據本發明的第二光學拾訊設備的光學系統 的示意剖面圖。 第8圖爲依據本發明的第二光學拾訊設備的光學系統 的示意剖面圖。 第9圖爲依據本發明的第二光學拾訊設備的光學系統 的示意剖面圖。 第1 0圖爲一示意圖其顯示依據第二實施例的光學拾 訊設備的組成。 第11圖爲依據實例1之用於光學拾訊設備的光學系 統的剖面圖。 第12圖爲一圖表，其顯示影像高度於依據實例1之 用於光學拾訊設備的光學系統的波前像差之間的關係。 第1 3圖爲爲一圖表，其顯示波前像差與偏心量之間 的關係。 第1 4圖爲依據實例2之用於光學拾訊設備的光學系 統的剖面圖。 第15圖爲一圖表，其顯示影像高度於依據實例2之 用於光學拾訊設備的光學系統的波前像差之間的關係。 -43- 1278681 (41) 第1 6圖爲爲一圖表，其顯示波前像差與偏心量之間 的關係。 主要元件對照表 0S 1 光 學 系 統 L1 第 一 透 m 組 L2 第 二 透 鏡 組 EXP 擴 展 透 鏡 OBJ 物 鏡 El 透 鏡 組 E2 透 鏡 組 DP 保 護 層 DR 資 訊 記 錄 表 面 OD 光 碟 片 FL1 凸 緣 部 分 FL2 凸 緣 部 分 AC1 雙 軸 致 動 器 ST 光 闌 PU1 光 學 拾 訊 設 備 AC2 單 軸 致 動 器 COL 準 直 透 鏡 WP 波 長 板 BS 分 光 器 CY 圓 柱 形 透 鏡

-44- 1278681 (42) NL 凹透鏡 PD 光探測器 LD 半導體雷射 0S2 光學系統 CUL 耦合透鏡

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Claims (1)

1. 乳年（月〔D日修通)正本 拾、申請專利範圍 1 · 一種使用在一光學拾訊設備上的光學系統，其包含 一擴展透鏡，其包括至少兩組透鏡組且可變換一光通 量的直徑；及 一物鏡，用來會聚來自於該擴展透鏡的光通量； 其中以下的公式被滿足： W1Cm>W2cm 其中 W1 cm爲當波長爲λ (nm)的離軸光通量，其爲被 會聚在離該物鏡的光軸的垂直方向上〇.〇5mm範圍內的一 任一距離Y1 (mm)的位置的光線，入射至該物鏡上時，該 被會聚的光點的彗差（λ rms)，及 W2CM爲在構成該擴展透鏡的所有透鏡群被安排成它 們的光軸與物鏡的光軸相一致的情形中，當波長爲λ (nm) 的離軸光通量，其爲被會聚在該物鏡的光軸的垂直方向上 距離Y1 (mm)的位置上的光線，穿過擴展透鏡入射至該物 鏡上時，該被會聚的光點的彗差（λ rms)。 2.如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中下列 的公式被滿足： H2>H1 其中土Hl(mm)(Hl>0)爲一影像高度範圍，在該範圍內 當波長爲λ (nm)的該離軸光通量入射到該物鏡上時該被會 聚的光點的彗差小於〇 . 〇 7 λ rm s，及 士H2(mm)( H2>0)爲一影像高度範圍，於該範圍內在構 -46- 1278681 (2) 成該擴展透鏡的所有透鏡群被安排成它們的光軸與物鏡的 光軸相一致的情形中，當波長爲Λ (nm)的該離軸光通量穿 過該擴展透鏡入射到該物鏡上時，該被會聚的光點的彗差 小於 0·07 λ rms。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中下列 的公式被滿足： |(W3cm-W4Cm)/ W3Cm|<〇.5 其中W3 CM爲當波長爲λ (nm)的軸光通量通過擴展透 鏡入射至該物鏡上時之被會聚的光點的彗差（λ i*ms)且 Y2 (mm)爲，在構成該擴展透鏡的透鏡組中的一任意的透 鏡組的光軸被安排成與物鏡的光軸彼此重合且除了該任一 透鏡組之外的其它透鏡組被安排成在垂直的方向上偏離光 軸一段小於0.1 (mm)之一任意量△(mm)的條件下，在垂直 方向上測量離該被會聚的光點的光軸的距離，及 W4CM爲在構成該擴展透鏡的所有透鏡群被安排成它 們的光軸與物鏡的光軸相一致的條件下，當波長λ (nm)的 離軸光通量，其爲被會聚到在一垂直方向上離該光軸一段 Y2 (mm)距離的位置處之光線，經由該擴展透鏡入射到該 物鏡上時，該被會聚的光點的彗差（λ rms)。 4 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該擴 展透鏡包含至少一非球形表面。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中物鏡 的數値孔徑爲〇·8或更大，且可藉由改變介於構成擴展透 鏡的透鏡組之間的間距來改變進入到物鏡中的光通量的邊 -47- 1278681 (3) 緣光線的入射角度。 6·如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該物 鏡包含至少兩透鏡組。 7.如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該擴 展透鏡在光軸上量測的組長度爲3 mm或更小。 8 .如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中擴展 透鏡的放大率r滿足以下的公式： 7 =D2/D 1 > 1 .2 其中D1爲進入到擴展透鏡中的光通量的直徑（mm)， 及 D2爲從擴展透鏡離開的光通量的直徑（mm)。 9.一種光學拾訊設備，其包含： 一光源，用來發射出一波長爲λ (nm)的光通量；及 一光學系統，用來將從該光源發射出的光通量會聚到 一光學資訊記錄媒體的一資訊記錄平面上，使得該光學拾 訊設備可實施資訊的記錄及/或重現’該光學系統包括 一物鏡，其位在與一資訊記錄媒體相對處，及 一擴展透鏡，其被提供在該光源與該物鏡之間且包括 至少兩透鏡組； 其中在構成該擴展透鏡的透鏡組中的至少一透鏡組被 建構成可移動於光軸方向上且該可移動的透鏡組被移動於 光軸方向上用以改變介於構成該擴展透鏡的透鏡組之間的 距離，使得一會聚的光點在該資訊記錄平面上的球面像差 校正可被實施； -48 - 1278681 (4) 其中以下的公式被滿足： 1 C Μ〉2 C Μ 其中WIcm爲當波長爲λ (nm)的離軸光通量，其爲被 會聚在離該物鏡的光軸的垂直方向上0.05mm範圍內的一 任一距離Y 1 (m m)的位置的光線’入射至該物鏡上時’該 被會聚的光點的彗差（λ rms) ’及 W2CM爲在構成該擴展透鏡的所有透鏡群被安排成它 們的光軸與物鏡的光軸相一致的情形中’當波長爲λ (nm) 的離軸光通量，其爲被會聚在該物鏡的光軸的垂直方向上 距離Yl(mm)的位置上的光線’穿過擴展透鏡入射至該物 鏡上時，該被會聚的光點的彗差（λ rms) ° 1 〇 ·如申請專利範圍第9項所述之光學拾訊設備’其 中下列的公式被滿足： H2>H1 其中±Hl(mm)(Hl>0)爲一影像高度範圍’在該範圍內 當波長爲λ (rim)的該離軸光通量入射到該物鏡上時該被會 聚的光點的彗差小於0.07 λ rms，及 土H2(mm)(H2>0)爲一影像高度範圍，於該範圍內在構 成該擴展透鏡的所有透鏡群被安排成它們的光軸與物鏡的 光軸相一致的情形中，當波長爲λ (nm)的該離軸光通量穿 過該擴展透鏡入射到該物鏡上時，該被會聚的光點的彗差 小於〇 . 〇 7入rni s。 1 1 ·如申請專利範圍第9項所述之光學拾訊設備，其 中下列的公式被滿足： -49- 1278681 (5) |(W3Cm-W4cm)/ W3CmI<〇.5 其中W3cm爲當波長爲λ (nm)的軸光通量通過擴展透 鏡入射至該物鏡上時之被會聚的光點的彗差（λ rms)且 Y2 (mm)爲，在構成該擴展透鏡的透鏡組中的一任意的透 鏡組的光軸被安排成與物鏡的光軸彼此重合且除了該任一 透鏡組之外的其它透鏡組被安排成在垂直的方向上偏離光 軸一段小於〇.l(mm)之一任意量△(mm)的條件下，在垂直 方向上測量離該被會聚的光點的光軸的距離，及 W4CM爲在構成該擴展透鏡的所有透鏡群被安排成它 們的光軸與物鏡的光軸相一致的條件下，當波長λ (nm)的 離軸光通量，其爲被會聚到在一垂直方向上離該光軸一段 Y2 (mm)距離的位置處之光線，經由該擴展透鏡入射到該 物鏡上時，該被會聚的光點的彗差（λ rms)。 1 2.如申請專利範圍第9項所述之光學拾訊設備，其 中該擴展透鏡包含至少一非球形表面。 1 3 .如申請專利範圍第9項所述之光學拾訊設備，其 中物鏡的數値孔徑爲0.8或更大。 1 4 .如申請專利範圍第9項所述之光學拾訊設備，其 中該物鏡包含至少兩透鏡組。 1 5 ·如申請專利範圍第9項所述之光學拾訊設備，其 中該擴展透鏡在光軸上量測的組長度爲3 mm或更小。 1 6 .如申請專利範圍第9項所述之光學拾訊設備，其 中擴展透鏡的放大率7滿足以下的公式： γ =D2/D 1 > 1 .2 -50- 1278681 (6) 其中D1爲進入到擴展透鏡中的光通量的直徑（mm)， 及 D2爲從擴展透鏡離開的光通量的直徑（mm)。 1 7.—種光學資訊記錄重現設備，其包含： 申請專利範圍第9項所述之光學拾訊設備，及 一支撐裝置，用來將一光學資訊記錄媒體支撐在一位 置，該光學拾訊設備可在該位置處對該光學資訊記錄媒體 實施資訊的記錄及/或重現。 1 8 . —種使用在一光學拾訊設備上的光學系統，其包 含： 一耦合透鏡，用來改變一入射光通量的發散角度；及 一物鏡，用來會聚來自於該耦合透鏡的光通量； 其中以下的公式被滿足： W1Cm>W2cm 其中W1CM爲當波長爲A(nm)的離軸光通量，其爲被 會聚在離該物鏡的光軸的垂直方向上0.0 5 mm範圍內的一 任一距離Yl(mm)的位置的光線，入射至該物鏡上時，該 被會聚的光點的彗差（Arms)，及 W2CM爲在該耦合透鏡的光軸被安排成與物鏡的光軸 相一致的條件下，當波長爲λ (nm)的離軸光通量，其爲被 會聚在該物鏡的光軸的垂直方向上距離Yl(mm)的位置上 的光線’芽過耦I合透鏡入射至該物鏡上時，該被會聚的光 點的彗差（λ rms)。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項所述之光學系統，其中下 -51 - 1278681 (7) 列的公式被滿足： H2>H1 其中±Hl(mm)(Hl>0)爲一影像高度範圍，在該範圍內 當波長爲λ (nm)的該離軸光通量入射到該物鏡上時該被會 聚的光點的彗差小於0 · 0 7 A r m s，及 ±H2(mm)(H2>0)爲一影像高度範圍，於該範圍內在該 耦合透鏡的光軸被安排成與物鏡的光軸相一致的條件下， 當波長爲λ (nm)的該離軸光通量穿過該耦合透鏡入射到該 物鏡上時，該被會聚的光點的彗差小於0.07 λ rms。 20.如申請專利範圍第18項所述之光學系統，其中下 列的公式被滿足： |(W3cm-W4Cm)/ W3Cm|<〇.5 其中W3cm爲當波長爲λ(ηηι)的軸光通量通過該耦合 透鏡入射至該物鏡上時之被會聚的光點的彗差（λ rms)且 Y2 (mm)爲，在該耦合透鏡被安排成偏移在垂直的方向上 離光軸一段小於O.l(mm)之一任意量Δ(πιπι)的條件下，在 垂直方向上測量離該被會聚的光點的光軸的距離，及 W4CM爲在該耦合透鏡的光軸被安排成與物鏡的光軸 相一致的條件下，當波長λ (nm)的離軸光通量，其爲被會 聚到在一垂直方向上離該光軸一段Y2(mm)距離的位置處 之光線，經由該耦合透鏡入射到該物鏡上時，該被會聚的 光點的彗差（λ rms)。 2 1 .如申請專利範圍第1 8項所述之光學系統，其中該 耦合透鏡包含至少一非球形表面。 -52- 1278681 (8) 22 ·如申請專利範圍第1 8項所述之光學系統，其中物 鏡的數値孔徑爲〇 · 8或更大，且可藉由改變到達該物鏡的 距離來改變進入到物鏡中的光通量的邊緣光線的入射角度 〇 2 3 ·如申請專利範圍第1 8項所述之光學系統，其中該 物鏡包含至少兩透鏡組。 24·如申請專利範圍第18項所述之光學系統，其中該 耦合透鏡的數値孔徑對物鏡的數値孔徑的比値的絕對値爲 〇·1或更大且下的公式被滿足： |NAcup/NA〇bj|>0· 1 其中nacup爲耦合透鏡的數値孔徑，而爲物鏡的數値 孔徑N A 〇 b j。 25·—種光學拾訊設備，其包含： 一光源，用來發射出一波長爲λ (nm)的光通量；及 一光學系統，用來將從該光源發射出的光通量會聚到 一光學資訊記錄媒體的一資訊記錄平面上，使得該光學拾 訊設備可實施資訊的記錄及/或重現，該光學系統包括 一物鏡，其位在與一資訊記錄媒體相對處，及 一耦合透鏡，其被提供在該光源與該物鏡之間且可改 變從該光源發射出的發散光通量的發散角度； 其中該耦合透鏡被建構成可移動於光軸方向上且該耦 合透鏡被移動於該光軸方向上用以改變到達該物鏡的距離 ，使得一被會聚的光點在該資訊記錄平面上的球面像差被 校正； -53- 1278681 (9) 其中以下的公式被滿足： W1cm>W2Cm 其中W1CM爲當波長爲；l(nm)的離軸光通量，其爲被 會聚在離該物鏡的光軸的垂直方向上〇.〇5mm範圍內的一 任一距離 Y1 (mm)的位置的光線，入射至該物鏡上時，該 被會聚的光點的彗差（λ rms)，及 W2CM爲在該耦合透鏡的光軸被安排成與物鏡的光軸 相一致的條件下，當波長爲λ (nm)的離軸光通量，其爲被 會聚在該物鏡的光軸的垂直方向上距離Y1 (mm)的位置上 的光線，穿過耦合透鏡入射至該物鏡上時，該被會聚的光 點的彗差（λ rms)。 2 6.如申請專利範圍第25項所述之光學拾訊設備，其 中下列的公式被滿足： H2>H1 其中±Hl(mm)(Hl>0)爲一影像高度範圍，在該範圍內 當波長爲λ (nm)的該離軸光通量入射到該物鏡上時該被會 聚的光點的彗差小於0.07 λ rms，及 土 H2(mm)(H2>0)爲一影像高度範圍，於該範圍內在該 耦合透鏡的光軸被安排成與物鏡的光軸相一致的條件下， 當波長爲λ (nm)的該離軸光通量穿過該耦合透鏡入射到該 物鏡上時’該被會聚的光點的彗差小於〇 · 0 7 λ rrn s。 2 7 ·如申請專利範圍第2 5項所述之光學拾訊設備，其 中下列的公式被滿足： |(W3cm-W4Cm)/ W3Cm|<〇.5 -54- 1278681 (10) 其中W3CM爲當波長爲λ(ηπι)的軸光通量通過該耦合 透鏡入射至該物鏡上時之被會聚的光點的彗差（λ rms)且 Y2 (mm)爲，在該耦合透鏡被安排成偏移在垂直的方向上 離光軸一段小於0.1 (m m)之一任意量△ (m m)的條件下，在 垂直方向上測量離該被會聚的光點的光軸的距離，及 W4CM爲在該耦合透鏡的光軸被安排成與物鏡的光軸 相一致的條件下，當波長λ (nm)的離軸光通量，其爲被會 聚到在一垂直方向上離該光軸一段Y2(mm)距離的位置處 之光線，經由該耦合透鏡入射到該物鏡上時，該被會聚的 光點的彗差（λ rms)。 28. 如申請專利範圍第25項所述之光學拾訊設備，其 中該耦合透鏡包含至少一非球形表面。 29. 如申請專利範圍第25項所述之光學拾訊設備，其 中物鏡的數値孔徑爲0.8或更大。 30. 如申請專利範圍第25項所述之光學拾訊設備，其 中該物鏡包含至少兩透鏡組。 3 1 ·如申請專利範圍第2 5項所述之光學拾訊設備，其 中該耦合透鏡的數値孔徑對物鏡的數値孔徑的比値的絕對 値爲〇. 1或更大且下的公式被滿足： |NAcup/NA〇bj|>0.1 其中NAC UP爲耦合透鏡的數値孔徑，而爲物鏡的數値 孔徑N A 〇 b j。 3 2.—種光學資訊記錄重現設備，其包含： 申請專利範圍第2 5項所述之光學拾訊設備，及 -55- 1278681 (11) 一支撐裝置，用來將一光學資訊記錄媒體支撐在一位 置，該光學拾訊設備可在該位置處對該光學資訊記錄媒體 實施資訊的記錄及/或重現。

   -56- 1278681 柒、（一）、本案指定代表圖為：第1圖 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 0S 1 光 學 系 統 L1 第 一 透 鏡 組 L2 第 二 透 鏡 組 EXP 擴 展 透 鏡 OBJ 物 鏡 El 透 鏡 組 E2 透 m 組 DP 保 護 層 DR 資 訊 記 錄 表面 OD 光 碟 片 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無

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