TWI337353B - Objective lens, optical pickup apparatus and optical pickup information recording reproducing apparatus - Google Patents

Description

(1) (1)1337353 玫、發明說明，

I 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一光學拾取裝置用之物鏡、光學拾取裝 置與光學資訊記錄播放裝置。 【先前技術】 近幾年來，DVD(數位影音光碟；縮寫爲DVD)係以作 爲記錄影像資訊之光學資訊記錄媒體地迅速普及。DVD 藉由使用波長65 Onm的紅色半導體雷射與數値孔徑 (NA)O.6的物鏡而能夠記錄每頁4.7GB的資訊。 不過，可知道的是，因爲就至多每一表面的時間而論 ’具有記錄於單一 DVD之高清晰度影像品質的影像資訊 量只有3 0分鐘，所以就在數位式高清晰度傳播來臨的年代 中使用做光學資訊記錄媒體的容量而論，DVD是太小了 。在這種背景下，已經於最近進一步硏究且發展出高密度 記錄光學系統，其應用波長405nm的紫色半導體雷射以及 數値孔徑0 · 8 5的物鏡，而且代表標準上述高密度光碟的 BD(藍光光碟，縮寫爲BD)則發佈於西元2002年2月。因爲 BD具有每一表面大約23.3-27GB的記錄容量，所以使用 BD的結果是可將總量約等於2小時之具有高清晰度影像品 質的影像資訊記錄在一表面上。 順便爲了最佳使用在這世上大多數D V D的軟體特性 ’甚至在相容基礎上之D V D能夠記錄與/或播放的功能則 必須額外地設置在BD播放器上。不過，爲了實施這種情 (2) 1337353 形，單一光源之使用是困難的，而且就BD播放器來說設 备 有兩種光源是必要的，包括用於B D的紫色半導體雷射以 及用於DVD的紅色半導體雷射。上述情形之原因乃是由 、於在短波長區域中光通量的特徵爲雙層光碟之間歇層的反 v射係數很低，所以DVD雙層光碟則無法藉著從紫色半導 體雷射所發射的光通量來播放。 在專利文件1中所說明的物鏡已經由本發明的發明者 φ提議作爲使用於光學拾取裝置中的物鏡，該光學拾取裝置 裝配有兩種光源，包括紫色半導體雷射與紅色半導體雷射 ，其係並且能夠以相容基礎來記錄與/或播放，以用於BD 與 DVD。 ' (專利文件1) TOKKAI No.2002-82280 順便，因爲比DVD上之保護層還薄的保護層形成於 _ BD上的資訊記錄表面上（BD: 0.1mm，DVD: 0.6mm)， 所以當在物鏡上，保護層的厚度是0.6 mm (DVD)，其中將 球面像差予以校正，以用於厚度0.1mm的保護層（BD)時， ， 球面像差會巨幅改變，而且滿意點無法形成於DVD的資 ' 訊記錄表面上。因此在專利文件1中所說明的物鏡中，形 成於光學表面上之繞射結構的波長相依性係使用來取消 'BD與DVD保護層厚度差所導致的球面像差變化，藉此而 ' 可能將一滿足點形成於各光碟的資訊記錄表面上。不過， 因爲問題是紫色半導體雷射與紅色半導體雷射之間的波長 -6 - (3) 1337353 差很大，所以爸此目鏡中’假如將相同級 作爲光通量以記錄與/或播放的話’充分1 法得到。 圖1係爲顯示在繞射結構分別由於架 5 0 0 n m與6 5 0 n m而刻紋的情形下，第一級 射頻率圖。甚至在由於5 0 0 n m而刻紋的情 色半導體雷射與紅色半導體雷射之間的間 鄰近400nm與鄰近650nm的繞射效率僅僅 充分的繞射效率無法如上述地得到的話’ 表面上的點強度很低，其係造成不利影響 特徵的可能性。 【發明內容】 本發明已經鑑於上述問題而得到，而 供一光學拾取裝置用的一物鏡，其中例如 的厚度而論，保護層不同，而且工作波長 學資訊記錄媒體可以相容爲基礎來記錄與 提供一光學拾取裝置與一光學資訊記錄設 本發明的進一步目的乃在提供一光學 物鏡’其中一滿足點可形成於兩種光學資 —種上，在此例如就BD與DVD的厚度 同’而且工作波長差很大，而且充分的繞 波長:中得到，以用於各光學資訊記錄媒體 根據本發明，在一光學拾取裝置的物 數的繞射光使用 的繞射效率則無 構波長405nm 、 數之繞射光的繞 形下，其係爲紫 歇波長，所得到 大約80% 。假如 那麼在資訊記錄 ^記錄與/或播放 且其目標乃在提 就 BD與 DVD 差很大的兩種光 ! /或播放，並且 備。 拾取裝置用的一 訊記錄媒體的每 而論，保護層不 射效率可在工作 〇 鏡中，該裝置實 (4) 1337353 施具有厚度tl(OmmS tlS 0.2mm)之第一保護層·之第一光 學資訊記錄媒體的資訊的記錄與/或播放，其係藉由將從 第一光源發射之具有第一波長λ 1的第一光通量聚焦，該 ，裝置並且實施具有厚度t2(t2>tl)之第二保護層之第二光 \學資訊記錄媒體的資訊的記錄與/或播放，其係藉由將從 第二光源發射之具有第二波長λ 2(λ1< λ 2)的第二光通 量聚焦，該物鏡在至少一光學表面上具有一第一繞射結構 φ ，該結構由複數個呈同心圓型式的環形區域所組成，該些 區域之建立使得在第二光通量進入時產生的繞射光之間具 有最大光量的繞射光級數η2低於在第二光通量進入時產 生的繞射光之間具有最大光量的繞射光級數η 1，在此η 1 . 與η2係爲除了 0以外的整數，而且級數η 1的繞射光則經由 • 第一保護層而聚焦在第一光學資訊記錄媒體的資訊記錄表 面上，以致於良好的波面可能形成在第一數値孔徑ΝΑ 1內 ，而且級數η2的繞射光則經由第二保護層而聚焦在第二 φ光學資訊記錄媒體的資訊記錄表面上，以致使一良好的波 面可能形成於第二數値孔徑ΝΑ2內（ΝΑ2 < ΝΑ1)。 上述的結構可能可抵銷並且校正球面像差，該球面像 • 差則藉由使用繞射結構的波長相依性，而由如折射透鏡地 ' 實施的第一保護層與第二保護層之間的厚度差所改變。 順便地，"使用於光學拾取設備中的物鏡〃係定義爲 ' 一種包括光聚焦透鏡的結構，該結構係在將光學資訊記錄 ' 媒體安裝在光學拾取設備的情形中，配置成面對在最接近 光學資訊記錄媒體的側邊上的光學資訊記錄媒體。 -8- (5) (5)1337353 再者，在設有可藉著促動器使一光學元件與光聚焦透 鏡一起挪移以作爲一單元的情形中，包含光學元件與光聚 焦透鏡的一透鏡組在此說明書中對應''使用於光學拾取設 備的一物鏡〃。因此，在此說明書中的*使用於光學拾取 設備的一物鏡〃可能僅僅藉由以上的光聚焦透鏡或者藉由 包括以上光聚焦透鏡的複數個光學元件來構成。然後，、 第一數値孔徑NA1 〃意味著由標準第一光學資訊記錄媒體 所指定的數値孔徑，或者在能夠得到根據第一光學資訊記 錄媒體的第一波長λ 1來實施資訊之記錄與/或播放所需之 點直徑的物鏡上，最接近光學資訊記錄媒體的光學表面數 値孔徑，然而， ''第二數値孔徑ΝΑ2"意味著由標準第二 光學資訊記錄媒體所指定的數値孔徑，或者在能夠得到根 據第二光學資訊記錄媒體的第二波長λ 2來實施資訊之記 錄與/或播放所需之點直徑的光聚焦透鏡上，最接近光學 資訊記錄媒體的光學表面數値孔徑。 再者，在本說明書中，1 一種繞射結構形成於上的光 學表面〃意味著一光學表面，其上設置有一振幅型態或一 相位型態的一菲涅耳區域，以致使該光學表面可能具有將 —入射光通量繞射的功能，而且當產生繞射的區域以及沒 有產生繞射的區域皆存在於本發明光學拾取裝置之物鏡中 的相同光學表面上時，它意味著產生繞射的區域》再者， 繞射結構意味著產生繞射的區域。一種相位型態的菲涅爾 區域螢幕形式係爲包括已知形狀的形式，其係以環形區域 來形成在光學表面的表面上，該些環形區域係呈其中心在 -9- (6) 1337353 一光軸上的同心圓形式，而且當在包括光軸的丰面上觀看 它們的截面時，看起來像是鋸齒（刻紋型態）或台階（二元 型態）。 % —般而言，具有無數級數的繞射光，譬如第0級繞射 ，.光、第± 1級繞射光、第±2級繞射光.......，其係從繞射結 構產生，而且在例如具有截面看起來像鋸齒形狀的刻紋型 菲涅爾區域螢幕的情形中，可能可建立一種形式的菲涅爾 φ區域螢幕’譬如將特定級數的繞射效率提升到高於其他級 數的繞射效率，或者根據環境，使特定一級數（例如，± 1 級繞射光）的繞射效率實質地爲1 0 0% 。 再者’在本具體貫施例中， '在第一數値孔徑NA1內 • 形成一良好的波面（或者，一點）〃等於當在第一數値孔徑 • NA1內測量波前像差時，波前像差的均方根値是0.07 λ 1 或更小’而且 ''在第二數値孔徑N A 2內形成一良好的波面 (或者’一點）〃等於當在第二數値孔徑N A 2內測量波前像 鲁差時，波前像差的均方根値是0.07又2或更小。 對於一光學拾取裝置之本發明的物鏡而言，較佳的是 符合以下的表示式（1)，因此甚至當彼此不同之光學資訊 • 記錄媒體之間的工作波長差相當大以致於它可能符合表示 式（1)時’充分的繞射效率則可藉由本發明特徵而在各工 作波長區域中得到，因此，例如B D與D V D，即使保護層 厚度不同’而且工作波長差異大的光學資訊記錄媒體也能 ' 得到良好的記錄與/或播放特性。 λ 2/λ 1 > 1.3 (1ί

-10- (7) (7)1337353 就光學拾取裝置的本發明物鏡而言，較丨圭的是可符:合 以下表示式（2)與（3): η2 = ΙΝΤ( λ 1 · nl/ λ 2) ⑺ I INT( λ 1 · nl/ λ 2)-( λ 1 · nl/ Λ 2) | < 〇.4 \ ^ ) 其中，nl係爲從2至10的整數，而且ιΝτ(λι.ηΐ /又 2)係爲藉由使λ 1· ηΐ/λ 2—數値捨入而得到的整數。 較佳的是，關於級數nl的級數η2係由以上表示式（2) 與（3 )決定。各個均爲在各工作波長區域中得到高繞射效 率之級數nl與級數η2之組合的組合數目是無數的。不過 ’情形可能是’假如級數太大的話，波長由製造誤差所變 動之半導體雷射的繞射效率則會降低，這變得有必要選擇 半導體雷射’以使成本增加。因此，級數η 1較佳的是1 0 或更小的數字。 就光學拾取裝置的本發明物鏡而言，較佳的是，在入 射光通量的波長變長的情形中，第二數値孔徑ΝΑ2內的球 面像差具有在朝著不充分校正的方向上改變之球面像差的 波長相依性，而且會符合表示式（4)。 ΙΝΤ(λ 1 · ηΐ/λ 2)— (λ 1 · nl/λ 2)> 0 (4) 在此情形中，當第一波長λ 1 '第二波長λ 2、級數 -11 - (8) 1337353 nl與級數n2符合以上表示式（4)時，可能可 構具有相依性而在各光學資訊記錄媒體上行 相依性爲爲了在朝著長波長之方向上入射光 、第二數値孔徑NA2內的球面像差會在朝著不 、向上改變。 就光學拾取裝置的本發明物鏡而言，較 繞射結構是鋸齒形刻紋結構（鋸齒狀），而且 φ結構，其中階梯部份係靠近光軸地放置。圖 一刻紋結構的物鏡實例*其中階梯部份係靠 。順便地，假定"階梯部份〃意謂著與光軸 份’以及如圖2 (a)所示，在毗鄰刻紋結構的 圓桶面形式。再者’ *將一階梯部份鄰近光 味著一階梯被形成爲靠近毗鄰刻紋結構的邊 輸經過外部刻紋結構的波面相位可能在傳輸 結構之內刻紋結構的波面相位後面。 φ 就光學拾取裝置的本發明物鏡而言，較 第一波長λ 1進入第一繞射結構的時候加到 學路徑差作爲距光軸的高度h(mm)的函數， ’ 之光學路徑差函數〇b(mm)來表示： Φ b = nl · (B〇 + B2 · h2 + B4 · h4 + B6 · h6 + ··· )(5) (其中’ B2、b4、b6…分別代表第二、第四 光路徑差函數係數），用 藉ώ使繞射結 成一好點，該 通量的改變， 充分校正的方 佳的是，第一 它具有一刻紋 2(a)顯示具有 近光軸地放置 實質同心的部 邊界上實質成 軸地放置"意 界，以致於傳 經過毗鄰刻紋 佳的是，當在 傳輸波面的光 由以下所定義 、第六…級的 -12- 1337353

fD= 1 /(-2 · η 1 . B2) (6) 定義第一繞射結構的焦距f D ( m m )以及上述第—波長λ ][之 全部物鏡系統的焦距f 1 ( m m)滿足以下情形（表示式（7 ))。 -0.20 ^ fl/ fD < 0 (7) « 在光學拾取裝置中’有時會有所謂的模組跳躍現象產 生’其中因爲在記錄過程中的雷射（光源）功率比在播放過 程中的雷射功率大，所以半導體雷射的中央波長則會由於 從播放切換到記錄的輸出變化而瞬間挪移數奈米。可能會 有一情形，就是在直到將物鏡驅動以聚焦那刻之數奈秒的 期間內，雖然模組跳躍現象所造成的焦點滑動可藉由驅動 物鏡來移除以聚焦，但是假如物鏡的色差沒有予以校正的 話，就會有譬如由焦點滑動導致之記錄失敗的麻煩。入射 光通量之波長變化所造成的物鏡焦距滑動會在光源波長比 較短的時候比較大，因此在將紫色半導體雷射使用做光源 之BD的情形中，較佳的是適當地校正入射光通量之波長 變化所造成的物鏡焦點滑動。在本發明光學拾取裝置的物 鏡上，當表示式（4)由第一波長；I 1、第二波長；12、級數 η 1與級數π2滿足時，假如繞射結構的焦距fD被決定爲第 一波長之全部物鏡系統的焦距Π以符合表示式（7 )的話’ 那麼將入射光通量之波長變化所引起的焦點滑動控制到很 -13- (10) 1337353 小則是有可能的。 就光學拾取裝置的本發明物鏡而言’前述第一繞射結 構較佳的是一鋸齒型刻紋結構，而且其上形成有上述繞射 ^結構的光學表面，其係包含具有將階梯部份放置的比光軸 '更遠之刻紋結構的區域，以及在前述區域外面的區域’該 光學表面並且具有一刻紋結構，其中階梯部份係靠近光軸 地放置。 Φ 藉由形成一刻紋結構，在該結構中’階梯部份放置的 比在包括光軸之內部區域（圖2(b)的"第一區域# )上之光 軸更遠，而且藉由形成一刻紋結構，在該結構中，階梯部 份乃靠近在前述區域外之區域上（圖2(b)中的 '第二區域 〃）的光軸放置，那麼將入射光通量之波長變化引起的焦 點滑動控制得很小則是有可能的。在此情形中，"將一階 梯部份遠離光軸地放置〃意味著將一階梯靠近毗鄰刻紋結 構的邊界形成，以致於傳輸經過內部刻紋結構的波面相位 φ可能在傳輸經過毗鄰刻紋結構之內部刻紋結構的波面相位 後面。 就光學拾取裝置之本發明的物鏡而言’在入射光通量 • 之波長變長的情形中，第二數値孔徑N A 2內的球面像差具 ' 有在朝過度校正之方向上改變的球面像差波長相依性，而 且表示式（8)會符合。 • ΙΝΤ( λ 1 . ηΐ/λ 2)-(入 1 · ηΐ/λ 2) < 0 (8) 當表示式（8)由第一波長λΐ、第二波長λ2、級數nl -14- (11) 1337353 與級數η 2所符’合時，有可能可藉由使繞射結構具有相依 性而形成各光學資訊記錄媒體的滿足點，其中在第二數値 孔徑ΝΑ2的球面像差會在朝過度校正的方向上改變，以用 於校正在較長波長之方向上入射光通量的改變。 當在該物鏡的光學表面上形成此繞射結構以當作刻紋 結構時，較佳具有一刻紋結構，其中如圖2 (c )所示，階梯 部份係放置更遠離光軸。 再者’較佳的是’當在第一波長λ丨進入第一繞射結 構的時候加到傳輸波面的光學路徑差作爲距光軸的高度 h(mm)的函數’由以下所定義之光學路徑差函數φ b(mm) 來表示： Φ b = η 1 . ( B 〇 + B 2 · h2 + B 4 . h4 + B 6 · h6 + …）（5 ) (其中，B2、B4、…分別代表第二、第四、第六…級的 光路徑差函數係數），用 (6) 定義第一繞射結構的焦距f d (m m)以及上述第一波長λ I之 全部物鏡系統的焦距Π (m m)滿足以下情形（表示式（9))。 (9) 0.05 ^ fl / fD < 0.25 在本發明光學fe取裝置的物鏡上，當表示式（8)由第 (12) 1337353 —波長A 1、第二波長；l 2、級數η I與級數n2綠足時，假 如繞射結構的焦距fD被決定爲用於第一波長之全部物鏡 系統的焦距Π以滿足表示式（9)的話’則有可能將入射光 、通量之波長變化所引起的焦點滑動控制到很小。 ， 再者，繞射結構較佳的是一鋸齒型刻紋結構，而且其 上形成有上述繞射結構的光學表面，其係包含具有將階梯 部份靠近光軸放置之刻紋結構的區域，以及在前述區域外 φ面的區域，該光學表面並且具有一刻紋結構，其中階梯部 份係定位更遠離光軸。 藉由在包括光軸之內部區域（圖2(d)的 ''第一區域〃） 形成階梯部份位於距光軸近側的刻紋結構；及藉由在前述 區域外之區域上（圖2(d)中的〜第二區域〃）形成階梯部份 位於距光軸遠的刻紋結構，那麼就能將入射光通量之波長 變化引起的焦點滑動控制得很小。 就光學拾取裝置的本發明物鏡而言，較佳的是將以下 φ表示式（10)與（丨1)滿足，而且級數nl與n2的組合（nl、n2) 係爲（2、丨）、（3、2)、（5、3)與（8、5)任一者。 390nm < λ 1 < 420nm (10) 640nm< λ 2< 670nm (11) 當使第一波長λ 1爲代表BD的工作波長區域之 390nm-420nm ’ ’並且使第二波長λ 2爲代表DVD的工作 波長區域之640nm-670nm’ 假如將（2、丨）、（3、2)、（5、3) (13) (13)1337353 與（8、5)的任一組合選擇作爲級數η 1與n2的組合（nl、n2) 的話，那麼則可在各工作波長區域中取得較高繞射效率》 級數η 1與η 2的組合係爲（η 1、η 2 ) = (2、1 )。 就光學拾取裝置之本發明的物鏡而言，較佳地提供了 具有正放大率的單一透鏡結構，而且第一繞射結構則形成 於分別靠近第一光源與第二光源的各光學表面上。 當將繞射結構形成於具有正放大率的單一透鏡光學表 面上時，在本發明光學拾取裝置的物鏡中，有可能在簡單 結構下實施光學拾取裝置的物鏡，該光學拾取裝置能夠以 相容爲基礎進行兩種光學資訊記錄媒體的記錄與播放，其 中，保護層厚度是不同的，而且它們之間的工作波長差是 大的。在此情形中，因爲繞射動作之球面像差的校正效應 可最大程度地呈現，所以在靠近光源而放置的光學表面上 形成一繞射結構是較佳的。當如上述，在具有正放大率之 單一透鏡的光學表面上形成繞射結構的時候，較佳的則是 使用一塑膠透鏡，其精密結構（譬如繞射結構）的可複製性 是高的’或者使用一玻璃透鏡，其變遷點是4 0 0 °C或更低 〇 就光學拾取裝置之本發明的物鏡而言，複合透鏡係由 具有正放大率之單一透鏡構成的曲光透鏡以及分別更靠近 曲光透鏡之第一光源與第二光源而配置並且幾乎不具有放 大率的光學元件所組成，而且該繞射結構形成於光學元件 的至少一光學表面上。 當繞射結構形成於以單一透鏡構成並且具有大數値孔 -17- (14) 1337353 徑之物鏡的光學表面上時，入射光通量乃巨幅地由光學表 面所折射，而且光量耗損會因爲繞射結構之階梯部份所引 起的光通量遮蔽影響而變大。在此情形中，藉由將物鏡放 大率分配到兩透鏡群並且因而使每一光學表面的光折射變 " 小，可能可將繞射結構之階梯部份引起的光通量遮蔽影響 t 最小化。不過，因爲在具有大數値孔徑之兩群透鏡的情形 中，工作距離傾向於變短，所以則不可能確保對如DVD φ之厚保護層之光學資訊記錄媒體的工作距離。因此，在本 發明光學拾取裝置的物鏡中，爲了將繞射結構中階梯部份 所引起之光通量遮蔽的影響減輕並且爲了充分地確保具有 厚保護層之光學資訊記錄媒體的工作距離，較佳地乃是使 用由曲光透鏡與光學元件組成的複合透鏡，該曲光透鏡具 有正放大率並且由單一透鏡所構成，該光學元件則配置在 曲光透鏡上光通量的入射面上，而且幾乎不具有.任何放大 率。由於此結構，藉著使曲光透鏡專門地具有當作將光通 φ量聚焦在光學資訊記錄媒體上之光聚焦透鏡的功能，可能 可確保具有厚保護層之光學資訊記錄媒體用的工作距離， 而且藉由將一繞射結構形成在幾乎不具放大率的光學元件 - 上，可減少繞射結構之階梯部份引起的光通量遮蔽的影響 。在此情形中，當曲光透鏡的第一波長λ 1之焦距以 fLl(mm)代表，而且當在曲光透鏡上更靠近第一與第二光 • 源來配置之光學元件的焦距以fL2(mm)來代表時，"幾乎 ' 不具放大率的光學元件〃意味著滿足以下條件式的光學元 件。 -18- (15) (15)1337353 Ο ^ I fLl/fL2 I ^ 0.2 再者，較佳地使曲光透鏡（折射透鏡）最佳化’ & Μ β 能使第一波長的球面像差根據第一保護層的厚度而最小& 。假如將曲光透鏡最佳化，以致於第一波長的球面像差可 能根據第一保護層厚度而最小化的話，那麼則可能，結$ # 上形成有繞射結構的光學元件來實施更高的性能。 對使用於本發明光學拾取裝置的物鏡而言，較佳的是 滿足以下的表示式（12)與（13); N A 1 > 0.8 (12) 0.8 < d/fl < 1 .6 (13) 其中d代表光軸上的透鏡厚度，Π代表在第一波長；l 1之全部物鏡系統的焦距。 在本發明光學拾取裝置的物鏡中，當第一數値孔徑 NA大於0.8時（滿足表示式（12))，較佳地將光軸上的透鏡 厚度d決定成使先前表示式（13)符合第一波長λ 1的焦距 Π。表示式（1 3 )代表用來得到良好影像高度特徵、充分的 製造容差與充分的工作距離之情況，而且假如光軸上的透 鏡厚度d對於第一波長Λ 1之焦距長度Π的數値大於表示 式（1 3 )的下限的話，那麼藉由評估波前像差之影像高度特 徵而得到的第三級散光元件則無法變得太大，而且第五級 -19- (16) 1337353 或者更高級的慧差元件則不會變得太大。另一·方面，假如 光軸上透鏡厚度d對於第一波長λ 1之焦距Π的數値小於 表示式（1 3 )的上限的話，那麼藉由評估波前像差之影像高 ^度特徵而得到的第三級散光元件、第五級散光元件第三級 ..慧差元件與散光則無法變得太大，這是一個優點。再者， 因爲靠近光源的光學表面曲率半徑無法變得太小，故可能 可控制兩光學表面之間光軸滑動所引起的慧差現象，並可 φ得到充分的製造容差。再者，因爲透鏡厚度無法變得太大 ，所以透鏡的重量就可變輕，其係有可能可由較小引動器 所驅動，而且工作距離則可充分地得到。在此情形中，在 本發明光學拾取裝置的物鏡中，在表示式（13)之光軸上的 透鏡厚度d意味著在曲光透鏡光軸上的透鏡厚度，然而在 表示式（13)之第一波長λ 1的焦距Π意味著曲光透鏡之第 一波長λΐ的焦距，然而，在表示式（13)之第一波長λΐ的 焦距Π意味著第一波長λ 1之曲光透鏡的焦距。 φ 在本發明光學拾取裝置之物鏡的情形中，在第二數値 孔徑ΝΑ2內，第一繞射結構的環形區域數目是10-60。 當第二數値孔徑N A 2之繞射結構的環形區域數目是在 1 0-60的範圍內時，則可能依據第一保護層與第二保護層 間之厚度差來改變的球面像差做適當地校正。當環形區域 數目小於1 0的時候，球面像差的校正有時會不充分’而且 當環形區域的數目大於6 0的時候’球面像差則予以過度地 ' 校正，而且在兩種情形中，就第二光學資訊記錄媒體而言 ，記錄/播放特徵有時會惡化。 -20- (17) (17)1337353 在本發明#學拾取裝置之透鏡的情形下，以下表示式 (1 5)較佳地由在第一波長；I 1的改變範圍是± 1 〇nm的情形 下，第二數値孔徑NA2內第一繞射結構的球面像差變化率 △ SA/A又（λ RMS/mm)、第一波長λ 1之全部物鏡系統的 焦距fl (mm)以及第二數値孔徑ΝΑ2所滿足。 0.03<(ASA//\A)/{(NA2)4.fl} <0·14 (15) 藉由決定繞射結構的波長相依性，以致於藉由將第二 數値孔徑ΝΑ2內繞射結構的球面像差變化率△ SA/△久以 第一波長λ 1之全部物鏡系統的焦距Π及第二數値孔徑 ΝΑ2來正規化所得到的數値可能位於表示式（15)的範圍內 ，依據第一保護層與第二保護層間之厚度差而改變的球面 像差可適當地予以校正，因此則可得到用於光學資訊記錄 媒體之記錄/播放特徵，其中保護層厚度彼此不同，而且 工作波長差會很大，譬如BD與DVD。 再者，更佳的是滿足以下表示式： 0.05< (ASA/Δ Λ )/ { (ΝΑ2)4 · fl } < 0.12 就光學拾取裝置之本發明物鏡而言，以下的方程式會 予以滿足： 0.0008 < | (Δ SAm/Δ λ )/ { (ΝΑ2)4 · fl } | < 0.002 1 -21 - (18) 1337353 在第一波長；l 1的改變範圍是±l〇nm而且ή是第一波 長λ 1之物鏡整個系統之焦距（mm)的情形中，（△ SAM/A λ)代表第二數値孔徑ΝΑ2之邊緣光線的球面像差變化率 (mm/nm)。 再者，更佳的是滿足以下表示式： 0.00 1 < | (Δ SAm/Δ λ )/ { (ΝΑ2)2 · fl } | < 0.0019 順便如圖24所示，邊緣光線的球面像差變化率（ △ SAM/A λ )(mm/nm)是由寬度（△ SAM(mm))減去波長差（ A久=-5nm)而得到的數値，在此寬度（△ SAM(mm))是 400nm圖（b)NA2的位置與圖（c)NA2的位置之間的長度，圖 (c)則是以405nm圖（a)的底端疊在圖（b)底端的此種方式， 平行地將405nm圖（a)移動而得到。 就光學拾取裝置之本發明物鏡而言，通過第二數値孔 •徑NA2以外之區域並且到達第二光學資訊記錄媒體之資訊 記錄表面上的第二光通量，其係在第一數値孔徑NA1內具 有00 7 A 2均方根値或者更多的球面像差。 例如，在個別具有不同數値孔徑的光學資訊記錄媒體 情形中，譬如B D與D V D，有必要根據各數値孔徑來切換 光圏。就上述所提及而言，有兩種方法，包括一者準備對 應個別數値孔徑的光圈並且機械式地將其切換，另一者則 將傳送第一波長λ 1並且攔截第二波長Α2的波長選擇塗層 形成於一光學表面上。不過，因爲會引起光學拾取裝置成 -22- (19) 1337353 本的增加，所以這兩者皆不較佳。因此，在本發明光學拾 取裝置的物鏡中，較佳的乃是將僅僅使用於光學表面上區 域之間第一資訊記錄媒體的記錄與/或播放之第二數値孔 徑NA2外的區域最佳化，以致於球面像差可能根據第一保 護層厚度而最小化以用於第一波長，並且使物鏡根據第二 保護層厚度而具有第二波長之大的球面像差。在此配置情 形中，通過第二數値孔徑NA2以外區域並且到達第二光學 資訊記錄媒體之資訊記錄表面的第二光通量，其係在第^ 數値孔徑NA1內具有0.07λ2均方根値或者更多的球面像 差，並且沒有因而促成點之形成，這種情形乃與根據第二 數値孔徑ΝΑ2來自動切換光圈相同意義。 在本發明光學拾取裝置之物鏡的情形中，以下表示g 在實施第一光學資訊記錄媒體之資訊的播放與/或記錄，清 形中由第一影像形成放大倍數m 1所滿足，並且在實施第 二光學資訊記錄媒體之資訊的播放與/或記錄情形中由第 二影像形成放大倍數m2所滿足。 (16) m 1 = m 2 = 0 假如將物鏡無限結合以用於第一波長Λ 1與第二波長; 入2的話，那麼甚至在可得到光學資訊記錄媒體之徑方向 中物鏡的軌跡以及良好軌跡特徵的情形中，一目標點的位 置也不會改變。 再者’對光學拾取裝置之本發明的物鏡而言，在實施 -23- (20) 1337353 第一光學資訊記錄媒體之資訊播放與/或記錄之情形中的 第一影像形成放大倍數m 1以及在實施第二光學資訊記錄 媒體之資訊播放與/或記錄之情形中的第一影像形成放大 •倍數m2，其係較佳地彼此不同，而且滿足以下表示式 (14) ^ m 1 > m 2 (14) φ 在本發明光學拾取裝置的物鏡中’由第一保護層與第 二保護層間之厚度差所改變的球面像差，其係藉著利用繞 射結構之波長相依性來取消與校正。因此，球面像差的波 長相依性則會很大，而且當光源是波長隨著製造誤差而改 變之半導體雷射的時候，球面像差則能輕易地由波長分散 所改變。因此，在本發明光學拾取裝置的物鏡中，在實施 第二光學資訊記錄媒體之資訊播放與/或記錄之情形中的 第二影像形成放大倍數m 2較佳地小於在實施第一光學資 φ訊記錄媒體之資訊播放與/或記錄之情形中的第一影像形 成放大倍數m 1 °由於比匕結構’因爲藉著"將第=^ f象开多$ 放大倍數m2設定成小於第一影像形成放大倍數ml ’而將 射·»結彳II所校正的球面像差量減少並且使繞射結構的波長 相依性變小’所以則可能可適當地改善物鏡之球®丨象M 65 波長相依性。尤其是’假如配置情形是實質平行的光通量 第一光學資訊記錄媒體而且聚焦的光通量可能進 入第二光學資訊記錄媒體這樣的話’那麼具有厚保護層之 第二光學資訊記錄媒體的工作距離則可較佳有利地得到。 -24- (21) (21)1337353 在本發明光學拾取裝置的物鏡中，其光學表面具有對 應第二數値孔徑NA2裡面的中心區域以及圍繞該中心區域 的外圍區域，其係並且在第二數値孔徑N A 2的外面，而且 較佳的是，第一繞射區域形成在中心區域上，而且第一波 長；I 1所最佳化的第二繞射結構形成在外圍區域上。 當將第二繞射結構形成在第二數値孔徑NA2外的外圍 區域上時，用於第一波長λ 1之物鏡的特徵則可改善。因 此則可能在第一波長λ 1波動的情形中控制球面像差的變 化，並且控制塑膠透鏡之溫度變化所引起的球面像差變化 。再者’藉由以第一波長Λ 1來最佳化第二繞射結構，第 一波長λ 1的繞射效率可持續爲高。 再者，就光學拾取裝置之本發明物鏡而言，較佳的是 當將物鏡的光學表面分成對應第二數値孔徑ΝΑ2裡面的中 心區域以及圍繞該中心區域並且對應第二數値孔徑ΝΑ2外 面的外圍區域時，繞射結構係僅僅形成在中心區域上，而 且該外圍區域則是沒有繞射結構形成的一連續表面。 在上述的結構中，當將中心區域最佳化，以致於良好 的波前可能藉由結合如同曲光透鏡的功能與繞射結構的波 長相依性而形成，以用於各光學資訊記錄媒體，並且將外 圍區域的連續表面最佳化，以致使球面像差可能根據第一 保護層的厚度而針對第一波長地最小化的時候，可能可將 一良好點形成在各光學資訊記錄媒體的資訊記錄表面上。 本發明的光學拾取裝置具有第一光源、第二光源與物 鏡’其係藉由聚焦具有從第一光源發射之第一波長λ 1的 -25- (22) 1337353 第一光通量，而來實施具有厚度 tl (Omm S tl S 0.2mm)之 第一保護層之第一光學資訊記錄媒體之資訊的播放與/或 記錄’並且藉由聚焦具有從第二光源發射之第二波長λ2 ，的第一光通量’而來實施具有厚度t2(0mmSt2S 0.2mm) .之第二保護層之第二光學資訊記錄媒體之資訊的播放與/ 或記錄’其中至少一光學表面具有由呈同心原形式之複數 個環形區域組成的一繞射結構，該結構之建立使得在當第 0 一光通重進入時所產生的繞射光之間具有最大光量之繞射 光的級數n2可能較低於在當第一光通量進入時所產生的 繞射光之間具有最大光量之繞射光的級數η 1，而且物鏡 則經由第一保護層將第η 1級的繞射光聚焦在第一光學資 訊記錄媒體的資訊記錄表面上，以致於一良好的波前可能 形成於第一數値孔徑ΝΑ 1內，在此η 1與η2是除了 0以外的 數目’而且它經由第二保護層聚焦在第二光學資訊記錄媒 體的資訊記錄表面上’以致於一良好的波前可能形成於第 φ 二數値孔徑ΝΑ2內（ΝΑ2<ΝΑ1)。本發明的效果與在光學 拾取裝置之物鏡中所說明的發明效果相同。 就本發明光學拾取裝置而言，較佳地符合以下表示式 λ 2/λ 1 > 1.30 ⑴ 就本發明光學拾取裝置而言，較佳地符合以下表示式 -26- (23) (23)1337353 η2 = ΙΝΤ(λ 1 · n'l/λ 2) ⑺ I ΙΝΤ(Λ 1 · nl/λ 2)-(λ 1 · ηΐ/λ 2) | < 0.4 (3) 其中’ ηΐ代表範圍2-ΐ〇中的整數，而且ινΤ(；1 1，ηΐ/ λ 2)係爲藉著捨入數値λ 1 . η 1 / Λ 2而得到的整數》 就本發明的光學拾取裝置而言，在入射光通量具有較 長波長的情形中’第二數値孔徑ΝΑ2內的球面像差具有在 不充分校正之方向上改變的球面像差波長相依性，並且符 合以下表示式。 ΙΝΤ(λ1·η1/λ2)-(；11.η1/；12)>0 (4) 就本發明的光學拾取裝置而言，物鏡上的繞射結構較 佳地是一鋸齒狀刻紋結構，而且它具有其中將一階梯部份 靠近光軸放置的刻紋結構。 就本發明的光學拾取裝置而言，當第一波長Λ 1進入 繞射結構時加到傳輸波前的光學路徑差是由以下所定義的 函數光學路徑差〇b(mm)表示時， φ b = nl · (B〇 + B2，h2 + B4 · h4 + B6 · h 6 + …）（5) h(mm)是距光軸的高度（其中，B2、B4、B6、…分別是第2 級、第4級、第6級的光學路徑差函數係數），接著的情況 是由以下定義之繞射結構的焦距fD(mm)以及第一波長λ 1 -27- (24) 1337353 之全部物鏡系統的焦距Π (m m)所滿足。 fD=l/(-2 · nl · B2) (6) -0.20^ fl/fD < 〇 (7) 就本發明的光學拾取裝置而言，物鏡上的 爲一鋸齒狀刻紋結構，而且上面形成有繞射結 表面包含具有將階梯部份遠離光軸放置之刻紋 ，以及在該上述區域外面並且具有將階梯部份 置之刻紋結構的區域。 就本發明光學拾取裝置而言，物鏡較佳地 差的波長相依性，其中在入射光通量之長波長 二數値孔徑NA2內的球面像差係在過度校正之 ，並且符合以下表示式。 • ΙΝΤ(λ 1 · nl/Λ 2)-(λ 1 · nl/λ 2)< 0 (8) 就本發明的光學拾取裝置而言，物鏡上的; 佳地是一据齒狀刻紋結構，其中一階梯部份乃: 放置。 再者，就本發明的光學拾取裝置而言，當: 1進入繞射結構時加到傳輸波前的光學路徑差彳 以下所定義的函數光學路徑差Φ b(mm)表示時 距光軸的高度（其中’ B2' B4、B6、…分別是; 射結構係 的一光學 構的區域 近光軸放 有球面像 形中的第 向中改變 1射結構較 ^離光軸地 《一波長λ :佳地是由 ，h (m m)是 ;2級、第4 -28- (25) (25)1337353 級、第6級…的'光學路徑差函數係數），接著的情況是由以 下定義之繞射結構的焦距fD( mm)以及第一波長λ 1之全部 物鏡系統的焦距Π (mm)所滿足》 fd= 1 /(-2 . η 1 · B2) (6) 0.05^ f 1 /fD < 0.25 (9) 就本發明的光學拾取裝置而言，物鏡上的繞射結構係 爲一鋸齒狀刻紋結構，而且上面形成有繞射結構的一光學 表面包含具有將階梯部份靠近光軸放置之刻紋結構的區域 ，以及在該上述區域外面並且具有將階梯部份遠離光軸放 置之刻紋結構的區域。 就本發明光學拾取裝置而言，較佳的是符合以下表示 式，而且級數nl與n2(nl ' n2)的組合係爲（2 ' 1)、（3、2) 、（5、3)與（8、5)任一者。

390nm< λ l< 420nm (10) 640nm<A2<670nm (11) 級數nl與n2的組合更加地爲（nl、π2) = (2 ' 1)。 就本發明光學拾取裝置而言，較佳地是，物鏡擁有具 正放大率的單一透鏡結構，而且繞射結構形成在第一光源 的光學表面與第二光源的光學表面上。 就本發明光學拾取裝置而言，物鏡較佳的是一複合透 -29- (26) (26)1337353 鏡，複合透鏡係由具有正放大率之單一透鏡構&的曲光透 鏡以及分別更靠近曲光透鏡之第一光源與第二光源而配置 並且幾乎不具有放大率的光學元件所組成，而且該繞射結 構形成於光學元件的至少一光學表面上。 再者’就本發明的光學拾取裝置而言，較佳地使曲光 透鏡最佳化’以便可能使第一波長的球面像差根據第一保 護層的厚度而最小化。 對本發明光學拾取裝置而言，較佳的是符合以下的表 示式； N A 1 > 0.8 (12) 0.8 < d/fl <1.6 (13) 其中d代表光軸上的透鏡厚度，π代表在第一波長λ 1之 全部系統的焦距。 在本發明光學拾取裝置中，在第二數値孔徑ΝΑ2內， 第一繞射結構的環形區域數目較佳地是1 0-60。 在本發明光學拾取裝置中，以下表示式（15)較佳地由 在第一波長λ 1改變範圍± 1 Onm情形中之第二數値孔徑內 第一繞射結構的球面像差變化率△ SA/△又（λ RMS/mm)、 在第一波長λ 1下物鏡全部系統的焦距π (mm)以及第二數 値孔徑N A 2所滿足。 0.03< (ASAm/AX)/{(NA2)4 . fl}< 0.14 (15) -30- (27) 1337353 就本發明光學拾取裝置而言，通過第二數値孔徑NA2 外面區域並且到達第二光學資訊記錄媒體之資訊記錄表面 的第二光通量，其係在第一數値孔徑NA1內具有〇.〇7λ2 均方根値或更多的球面像差。 在本發明光學拾取裝置中，以下表示式（16)在實施第 一光學資訊記錄媒體之資訊的播放與/或記錄情形中由第 一影像形成放大倍數m 1所滿足，並且在實施第二光學資 訊記錄媒體之資訊的播放與/或記錄情形中由第二影像形 成放大倍數m2所滿足。 (16) m 1 = m 2 = 0 對本發明光學拾取裝置而言，在實施第一光學資訊記 錄媒體之資訊播放與/或記錄之情形中的第一影像形成放 大倍數m 1以及在實施第二光學資訊記錄媒體之資訊播放 與/或記錄之情形中的第二影像形成放大倍數m2，其係較 佳地彼此不同，而且滿足以下表示式（1 4)。 (14) m 1 > m 2 本發明的效果係與項目1 7中所說明的本發明效果相同 在本發明的光學拾取裝置中，物鏡的光學表面較佳地 -31 - (28) 1337353 具有對應第二數値孔徑NA2裡面的中心區域，以及繞著中 心區域並且在第二數値孔徑NA2外面的外圍區域，第一繞 射結構係形成在中心區域上，而第一波長λ 1所最佳化的 •第二繞射結構則形成在外圍區域上。 - 就本發明光學拾取裝置而言，當物鏡的光學表面較佳 地分成對應第二數値孔徑ΝΑ2裡面的中心區域以及繞著該 中心區域並且對應第二數値孔徑ΝΑ2外面的一外圍區域， 鲁該繞射結構僅僅形成在該中心區域上，而且該外圍區域則 是沒有繞射結構形成的一連續性表面。 本發明的光學資訊記錄與播放裝置設有上述的光學拾 取裝置以及光學資訊記錄媒體支撐構件，該構件支撐第一 光學資訊記錄媒體或第二光學資訊記錄媒體，以使光學拾 取裝置有可能進行資訊信號的記錄與/或播放。 在本說明書中，第一光學資訊記錄媒體較佳地是例如 應用紫色雷射之BD系統的光碟，而且第二光學資訊記錄 鲁媒體較佳地是包括種種D V D系統之光碟的其中一種，譬 如專門用來播放的DVD-ROM與DVD-Video，以及使用於 播放與記錄的DVD-RAM、DVD-R與DVD-RW。再者，就 本說明書的第一光學資訊記錄媒體而言，同樣可能包括一 光學資訊記錄媒體，其中保護層的厚度11是0，亦即，保 護層是不存在的。 【實施方式】 (本發明的具體實施例） -32- (29) (29)1337353 參考圖式/ 一種裝置以本發明光學拾取裝置之物鏡的 光學拾取裝置具體實施例將說明如下》順便地，光學資訊 記錄與播放裝置係爲其中將光學資訊記錄媒體支撐構件附 加到各以下光學拾取裝置PU1-PU3者。圖3(a)係爲圖式地 顯示第一光學拾取裝置PU1之結構的圖式，該第一光學拾 取裝置PU1設有第一物鏡0BJ1，以用於本發明的光學拾 取裝置，其係並且以相容爲基礎來實施BD與DVD的記 錄與/或播放。光學拾取裝置PU1包含BD用的模組MD1 ，其中發射出雷射光通量的紫色半導體雷射LD1與光檢測 器P D 1係牢固地予以組合在一起，該光通量則在實施B D 的資訊記錄與/或播放時予以發射，而且具有405nm的波 長，光學拾取裝置PU1並包含DVD用的模組MD2，其中 將發射出雷射光通量的紅色半導體雷射LD2與光檢測器 PD 2牢固地組合在一起，其中該光通量在實施DVD的資 訊記錄與/或播放時予以發射，以及具有65 5nm的波長， 並包含物鏡0BJ1、偏振光束分裂器BS、準直透鏡COL、 對應BD之數値孔徑0.85的光圈STO以及雙軸引動器AC 。順便，可使用氮化鎵材料製成的半導體雷射與使用第二 級諧波現象的半導體雷射任一作爲紫色半導體雷射LD 1。 如部份放大圖3(b)所示，由成同心圓形式之複數個環 形區域組成的繞射結構係形成在靠近半導體雷射之物鏡 OBJ1的光學表面上。因爲BD與DVD之保護層厚度差所 改變的球面像差是藉由使用繞射結構的波長相依性來校正 ，所以從紫色半導體雷射LD 1所發射的光通量則可聚焦以 (30) 1337353 用於BD，以致於它的繞射極限是在數値孔徑0.8 5內，而 且從紫色半導體雷射LD2發射的光通量可予以聚焦，以用 於DVD，以致使它的繞射極限是在數値孔徑0.65內。再者 '，將繞射結構決定爲使得在當從紅色半導體雷射LD2發射 ' 的光通量進入時產生的繞射光之間具有最大光量的繞射光 級數ri2可能小於在當從紫色半導體雷射LD 1發射的光通 量進入時產生的繞射光之間具有最大光量的繞射光級數 φ η 1。因此則可能在各波長區域中得到充分的繞射效率。再 者，在靠近半導體雷射的物鏡〇ΒΠ光學表面上，將具有 數値孔徑0.65 -0.8 5的外圍區域最佳化，以致使球面像差最 小化以用於BD，並且將具有數値孔徑0.6 5 -0.8 5的外圍區 域排列成使球面像差可能很大以用於DVD 當實施DVD 之資訊的記錄與/播放時，因爲外圍區域的角色與光圈一 樣，所以就裝置以物鏡OBJ1的光學拾取裝置PU1而言， BD與DVD之間的光圈切換是沒有必要的，然而當將 φ DVD資訊的記錄與/或播放實施時，從紅色半導體雷射 LD2發射的光通量則可通過對應BD的全部光圈STO。順 便地，圖3(a)僅僅顯是在從紅色半導體雷射LD2發射，隨 後通過對應BD之所有光圈STO以及進入物鏡OBJ1的光 ' 通量之間，對應數値孔徑0.65的光通量，稍後該光通量亦 可同樣地施加到圖4與圖5。 物鏡OBJ 1具有在垂直光軸之方向上延伸面的凸緣部 _ '份FL，藉著該凸緣，物鏡0ΒΠ可精確地安裝在光學拾取 裝置PU1上。 -34- (31) (31)1337353 當在光學拾_取裝置PU1中實施BD的資訊記錄與/或播 放時，將BD用的模組BD1啓動，以使紫色半導體雷射 LD 1發射。從紫色半導體雷射LD 1發射的聚焦光通量經過 偏振光束分裂器BS，隨後通過準直透鏡COL以變成一平 行的光通量，並且藉著光圈STO根據光通量直徑地調節 ，以變成一點，該點藉著物鏡Ο Β Π，經過B D的保護層 PL1，而形成在資訊記錄表面RL1上。物鏡0BJ1藉由排列 在物鏡週圍的雙軸促動器AC而受到焦距控制與軌跡控制 。藉由資訊記錄表面RL1上之資訊凹坑所調節的反射光通 量，再度通過物鏡0BJ1 '光圈STO與準直透鏡COL，以 變成一聚焦光通量，並且通過偏振光束分裂器BS，以聚 焦在用於BD之模組MD 1之光檢測器PD 1的光接收表面上 。因此則可能藉由光檢測器PD 1之輸出信號的使用來讀取 記錄在B D上的資訊。 當在光學拾取裝置PU1中實施DVD之資訊的記錄與/ 或播放時+，將DVD用的模組BD2促動以使紅色半導體雷 射LD2發射。從紅色半導體雷射LD2發射的聚焦光通量係 由偏振光束分裂器BS所反射，隨後則通過準直透鏡COL ，以變成一平行光通量，並且藉著光圈S TO依據光通量 直徑來調節，以變成一點，該點藉由物鏡 ΟΒΠ，經過 DVD的保護層PL2，而形成在資訊記錄表面RL 2上。物鏡 0B门藉由排列在物鏡週圍的雙軸促動器AC而受到焦距控 制與尋軌控制。藉由資訊記錄表面RL 1上之資訊凹坑所調 節的反射光通量，其係再度通過物鏡ΟΒΠ、光圈STO與 -35- (32) 1337353 準直透鏡COL，以變成一聚焦光通量，並且藉ώ偏振光束 分裂器BS'反射，以聚焦在用於DVD之模組MD2之光檢 測器PD2的光接收表面上。因此則可能藉由光檢測器PD2 之輸出信號的使用來讀取記錄在DVD上的資訊。 . 圖4係爲圖式地顯示第二光學拾取裝置PU2之結構的 圖式，該第二光學拾取裝置PU2設有第二物鏡0BJ2，以 用於本發明的光學拾取裝置，其係並且以相容爲基礎來實 φ施BD與DVD的記錄與/或播放。 因爲除了使從紅色半導體雷射LD2發射的聚焦光通量 進入以外，物鏡0BJ2的結構與光學拾取裝置PU1中物鏡 ΟΒΠ的結構是相同的，其詳細說明將在此予以省略。 當在光學拾取裝置PU2中實施資訊之記錄與/或播放 時，將BD用的模組MD1引動，以使紫色半導體雷射LD1 發射。聚焦光通量從紫色半導體雷射LD1發射，變成一平 行光通量，並且通過偏振光束分裂器BS，而且依據光通 φ量直徑，藉著光圈s T 0來調節，以變成一點，該點藉由 物鏡0BJ1，經過BD的保護層PL1，形成在資訊記錄表面 RL1上。物鏡0BJ1藉由排列在物鏡週圍的雙軸促動器 AC 而受到焦距控制與尋軌控制。藉由資訊記錄表面RL 1上之 ' 資訊凹坑所調節的反射光通量，其係再度通過物鏡OBJ 1 、光圈S TO、偏振光束分裂器BS與準直透鏡COL，以聚 焦在BD用之模組MD 1之光檢測器PD1的光接收表面上》 因此則可能藉由光檢測器PD 1之輸出信號的使用來讀取記 錄在BD上的資訊。 -36- (33) (33)1337353 當在光學拾‘取裝置PU2中實施DVD之資訊之記錄與/ 或播放時，將DVD用的模組BD2促動以使紅色半導體雷 射LD2發射。從紅色半導體雷射LD2發射的發散光通量係 由偏振光束分裂器BS所反射，隨後藉著光圈STO依據光 通量直徑來調節，以變成一點，該點藉由物鏡OBJ 1，經 過DVD的保護層PL2，而形成在資訊記錄表面RL2上。 物鏡◦ B J 1藉由排列在物鏡週圍的雙軸促動器A C而受到 焦距控制與尋軌控制。藉由資訊記錄表面RL2上之資訊凹 坑所調節的反射光通量，其係再度通過物鏡Ο B J 1與光圈 STO，並且藉由偏振光束分裂器BS反射，以變成一聚焦 光通量，以聚焦DVD之在模組MD2之光檢測器PD2的光 接收表面上。因此則可能藉由光檢測器PD2之輸出信號的 使用來讀取記錄在DVD上的資訊。 圖5 (a)係爲圖式地顯示第三光學拾取裝置PU3之結構 的圖式，該結構設有本發明光學拾取裝置的第三物鏡 0BJ3，其係並且以相容爲基礎來實施BD與DVD的記錄 與/或播放。光學拾取裝置PU3包含雷射模組LM(其前視 圖顯示於圖5(b)中），其中在光學拾取裝置PU1中BD的模 組MD1以及DVD的模組MD2係牢固地組合在一起，並且 包含物鏡ΟΒΠ、對應BD之數値孔鏡0.85的光圈STO，以 及雙軸促動器AC。 雷射模組LM是由第一發射點EP、第二發射點EP2、 第一光接收部分DS、第二光接收部分DS2所組成，第一 發射點當實施BD之資訊記錄與/或播放時會發光並且發射 -37- (34) 1337353 出波長405nm的雷射光通量，第二發射點當實施DVD之 資訊記錄與/或播放時會發光並且發射出波長655nm的雷 射光通量’第一光接收部分則接收反射在B D之資訊記錄 •表面RL1上的光通量’第二光接收部分則接收自DVD之 .資訊記錄表面RL2與棱鏡PS上反射的光通量，而且發射 點EP1與發射點EP2之間的距離大約是100 y m。 因爲除了使從發射點EP1與發射點EP2之各個發射的 φ聚焦光通量進入以外，物鏡0BJ3的結構與光學拾取裝置 P U 1中物鏡〇 Β ·Π的結構是相同的，其詳細說明將在此予 以省略。 當在光學拾取裝置PU3中實施BD之資訊的記錄與或 播放時，使發射點E P 1發射。從發射點E p丨發射的發散光 通量係由稜鏡P S反射’其係並且依據光通量直徑而由光 圈S TO校正’以變成一點，該點藉由物鏡0BJ3，經過 BD的保護層PL1 ’形成在資訊記錄表面RL1上。物鏡 鲁0 B J 3藉由排列在物鏡週圍的雙軸促動器a C而受到焦距控 制與尋軌控制。藉由資訊記錄表面R L 1上之資訊凹坑所調 節的反射光通量’其係再度通過物鏡0BJ3與光圈STO, 以在稜鏡PS中兩次反射以後，聚焦在光接收部分DS1上 。因此則可能藉由光接收部分DS 1之輸出信號的使用來讀 取記錄在BD上的資訊。 ' 當在光學拾取裝置PU3中實施DVD之資訊的記錄與 或播放時’使發射點E P 2發射。從發射點e P 2發射的聚焦 光通量係由稜鏡PS反射’其係並且依據光通量直徑而由 -38- (35) (35)1337353 光圈STO校正 '以變成一點，該點藉由物鏡0BJ3，經過 DVD的保護層PL2，形成在資訊記錄表面RL2上。物鏡 0BJ3藉由排列在物鏡週圍的雙軸促動器AC而受到焦距控 制與尋軌控制。藉由資訊記錄表面RL2上之資訊凹坑所調 節的反射光通量，其係再度通過物鏡0BJ3與光圈STO, 以在稜鏡PS中兩次反射以後，聚焦在光接收部分DS2上 。因此則可能藉由光接收部分DS2之輸出信號的使用來讀 取記錄在DVD上的資訊。 順便地，在上述光學拾取裝置 PU1-PU3中，物鏡 OBJ 1-0BJ3的各個均爲單一透鏡的結構。不管怎樣，亦可 能將一種複合透鏡使用當作物鏡OBJ-OBJ3，其中將具有 正放大率之單一透鏡所構成的曲光透鏡以及配置在更靠近 半導體雷射之曲光透鏡上的光學元件設置並且將繞射結構 形成在光學元件的光學表面上。當將此複合透鏡使用當作 物鏡OBJ 1-0BJ3時，曲光透鏡與上面形成有繞射結構的光 學元件則經由透鏡框與凸緣的黏結而牢固地組在一起，以 由促動器A C所驅動以完整地跟蹤。 圖25顯示一實例，其中曲光透鏡L!與上面有繞射結 構形成之光學元件L2由透鏡框B組成。再者，圖26顯示 —實例，其中曲光透鏡L1、上面有繞射結構形成的光學 元件 L2 ’以及與光學表面一體成形的一部分凸緣部分 FL1與FL2則經由接觸與/或安裝組成。在圖24的情形中， 優點是可將物鏡的外直徑縮小，而且在圖B的情形中，則 可能減少部件的數目，其係有利於降低成本。 -39- (36) 1337353 (實例） 接著，將顯示適合前述物鏡0BJ1-0BJ3的六個實例。 他們的其中任何一者均爲使用於BD與DVD兩者之光學 拾取裝置的物鏡，BD爲具有0.1mm厚保護層並且由紫色 半導體雷射實施資訊的記錄與/或播放，DVD則爲具有 0.6mm厚保護層並且由紅色半導體雷射實施資訊的記錄與 /或播放。 在各實例中的非球形表面係由以下表示式數式1所表 示，假定X(mm)代表與非球形表面頂點相切之平面的變形 量，h(mm)代表在垂直光軸之方向上的高度，而且r(mm) 代表曲率半徑，其中/c代表圓錐常數，而且A2i代表非球 形表面的係數。 (數式1) X = - h / r + 爹 A h2i 1 + >/l - (1 + K)h2 / r2 h 21 各實例中的繞射結構係由藉著繞射結構加到傳輸波前 的光路徑差所表示。此種類的光路徑差係由以下表示式數 式2所定義的光路徑差函數φ b(mm)所表示，假設λ代表入 射光波長的波長（mm)，h(mm)代表在垂直光軸之方向上的 高度’ 代表光路徑差函數係數，以及n代表具有當波 長λ的光通量進入時所產生之最大光量的繞射級數，而且 λ B (m m)代表繞射結構的構成波長。 -40- (37)1337353 (數式2)

Σ j=C λ =η χ — χ λΒ

再者，在各實例的透鏡資料表中’ Π代表當使用BD 時第一波長λ 1之全部系統的焦距，ΝΑ1代表當使用BD時 的第一數値孔徑，λ 1代表第一波長，其代表當使用B D 時的設計波長，m 1代表當使用BD時的第—影像形成放大 倍數，nl代表具有當第一波長λ 1進入時產生之最大光量 的繞射光級數，f2代表當使用DVD時，第二波長λ 2之全 部系統的焦距，N A 2代表當使用D V D時的第二數値孔徑 ，入2代表第二波長，其代表當使用DVD時的設計波長， m2代表當使用DVD時的第二影像形成放大倍數，n2代表 具有當第二波長λ2進入時產生之最大光量的繞射光級數 ，r(mm)代表曲率半徑，d(mm)代表諳表面之間的距離，Ν λ 1代表第一波長λ 1中的折射率，Νλ2代表第一波長入2 中的折射率，而且v d代表d線上的A b b e數。此後（包括 在此表中的透鏡資料）順便假定1 0的次方（例如，2.5 χ 1 Ο ·3) 使用E(例如，2.5xE-3)表示。 (實例1 ) 圖6(a)係爲顯示相關於實例1之物鏡與BD的透鏡截面 圖’而且圖6(b)係爲顯示相關於實例1之物鏡與DVD的透 鏡截面圖。實例1中的物鏡係爲適合上述物鏡0 B J 1的塑膠 透鏡’而且其具體透鏡資料則顯示於表1中。 -41 - (38)1337353 表1 fl = 1.7546 NA1=0.85 λ 1 =405nnn m 1 =0 n 1 =3 d2=0.5428 d3 = 0.1 f2=1.8082 NA2 = 0.65 λ 2=655nm m2 = 0 n2=2 d2=0.2700 d3 = 0.6

表面號碼 r (m m) d ( m m) N λ 1 N λ 2 v d 0 oo 1 r 1 2.0400 1.5601 1.5407 56.3 2 -2.8092 d2 4 〇〇 d3 1.6195 1.5772 30.0 5 oo -42- (39)1337353 非球形表面 第一表面 第二表面 係數 h < 1.1650 1.1 650 ^ h r 1 1.1179 1.1390 K -8.7876E-01 -7.8368E-01 -125.3677 A4 -4.8086E-03 2.0858E-03 0.1 9 80E + 00 A6 -9.03 3 5 E-03 -5.0271E-03 -0.3 17 1 E + 00 A8 -3.8995E-03 -2.2755E-03 0.3 1 99E + 00 A 1 0 2.6971E-03 2.0829E-03 -0.2820E + 00 A 1 2 -3.4114E-04 -1 .2169E-04 0.1 660E + 00 A 1 4 -1.443 7E-03 -4.7833E-05 -0.4215 E-01 A 1 6 4.7101E-04 1 .8426E-04 0 A 1 8 5.75 4 1 E-05 6.7720E-05 0 A20 -3.1063E-05 -4.8016E-05 0 光路徑差函數係數 第一表面 h < 1.1650 1.1 6 50 ^ h λ Β 4 1 Onm 4 0 5 n m Β0 0 0 Β2 0 0 Β4 -6.9918E-03 -7.9243E-03 Β6 -2.5723E-03 -1.22 8 5 E-03 Β8 8.9350E-05 9.8 823 E-05 ΒΙΟ -1 .0047E-04 2.8095E-04 -43- (40) 1337353 在實例1中的物鏡中’表1所示光路徑差函餐的繞射結 構係形成於第一表面的全部表面上，而且第二數値孔徑 0,65內之中心區域上（距光軸的高度是在0-1.165mm之範圍 的區域）的結構波長4 1 Onm係予以最佳化，而且第二數値 孔徑0.65外之外圍區域上（距光軸的高度是在1.165mm以 外的區域）的結構波長405 nm係予以最佳化。由於上述結 構，在中心區域之第一波長之第三級繞射光的繞射效率係 爲9 9 · 6 % ，第二波長之第二級繞射光的繞射效率係爲9 5.2 % ，而且在外圍區域之第一波長之第三級繞射光的繞射效 率是1 〇〇·〇% ，其係顯是在所有的情形中能夠得到高繞射 效率。 圖7係爲由實例1之物鏡球面像差所表示的色差圖，而 且圖7(a)顯示分別在410nm、405nm與400nm的球面像差 値，其各自對應使用BD的情形，然而圖7(b)顯示分別在 660nm、6 5 5 nm與6 5 0nm的球面像差値，其各自對應使用 DVD的情形。由這些球面像差圖所能理解的，在實例1的 物鏡中，在使用BD的情形中，球面像差係藉由形成於中 心區域之繞射結構的動作而在第一數値孔徑0.85內予以適當 地校正，而且在使用DVD的情形中，球面像差則在第二數 値孔徑0.65內予以適當地校正。再者，因爲滿足前述表示式 (4)，所以在設計較進入波長405nm與65 5nm之波長爲長的 410nm與660nm的球面像差則處於第二數値孔徑0.65內的不 充分校正狀態中。 圖8係爲在使用DVD之情形中在第二數値孔徑0.65內 -44 - (41) 1337353 最佳影像位置i：，顯示一點圖的圖式。在使用D V D的情 形中’已經通過外圍區域的光通量具有大球面像差，並且 變成具有小光密度的刻紋元件，其係分散在距中心區域所 形成之點2 0 y m或更遠的位置中。由於此情形，甚至當使 從紅色半導體雷射LD2發射的所有光通量通過對應BD的 光圈S T 0時，已經通過外圍區域的光通量則不會不利地 影響光檢測器PD2的光檢測特徵。 (實例2) 圖9(a)係爲顯示關於實例2之物鏡與BD的透鏡截面圖 ，而且圖9(b)係爲顯示關於實例2之物鏡與DVD的透鏡截 面圖。實例2中的物鏡係爲適合上述物鏡〇Β·Π的塑膠透鏡 ，而且其具體透鏡資料則顯示於表2中。

表2 fl=2.0000 ΝΑ1=0·85 λ l=405nm ml=〇 η 1 =2 d2=0.5362 d3=0.1 f2 = 2.0871 Ν Α2 = 0·65 λ 2=650nm m2==〇 η2 = 1 d2=0.3257 d3=0.6 表面號碼 r(mm) d(mm) Ν λ 1 Ν λ 2 v d 0 OO - - 1 rl dl 1.5247 1.5066 56.5 2 -1.9804 d2 _ - 4 oo d3 1.6195 _ 1.5776 30.0 5 oo - - - -45 - (42)1337353

非球形表面 第一表面 第二表面 係數 0 ^ h < 1.3 5 5 0 1 .3 5 5 0 $ h d 1 2.5400 2.5745 r 1 1.5561 1.3 9 82 κ -3.8729E-01 -6.926 8 E-0 1 -40.4056 Α4 2.0930E-02 6. 1 23 4E-03 0.1538E + 00 Α6 3.1841E-03 -2.2845E-03 -0.9219E-01 Α8 5.8984E-06 3.47 1 5E-03 0. 1 220E-01 A 1 0 6.1398E-04 4.5411E-04 0.3 3 4 6 E - 0 1 A 1 2 7.54 15 E-04 -5.2187E-04 -0.1 245E-0 1 A 1 4 -6.3 1 47E-04 7.3534E-05 0. 1 6 8 5 E-02 A 1 6 2.7759E-04 -1. 1 5 81E-05 -0.4878E-04 A 1 8 -4.96 3 8 E-05 3.0175E-05 0 A20 4.4265 E-06 -6.4979E-06 0 光路徑差函數係數 第一表面 h < 1.3 5 5 0 1.3 5 5 0 ^ h λ Β 3 8 0 n m 4 0 5 η m BO 0 0 Β2 -1.9611Ε-02 0 Β4 3.9432Ε-03 -6.8013Ε-03 Β6 1 .1 8 98Ε-04 -1 . 4070Ε-03 Β8 -4.3777Ε-05 1.0314Ε-03 BIO 1 .1 434Ε-04 -1 .1 499Ε-04 -46- (43) (43)1337353 在實例2的物鏡中，光路徑差函數顯示於表2的繞射結 構係形成於第一表面的全部表面上，而且第二數値孔徑 0.65內之中心區域上（距光軸的高度是在0-1.355mm之範圍 的區域）的結構波長3 8 0nm係予以最佳化，而且第二數値 孔徑0.65外之外圍區域上（距光軸的高度是在1.355mm以 外的區域）的結構波長4 0 5 n m係予以最佳化。由於上述結 構，在中心區域之第一波長之第二級繞射光的繞射效率係 爲95.1% ，第二波長之第一級繞射光的繞射效率係爲90.9 % ，而且在外圍區域之第一波長之第二級繞射光的繞射效 率是1 00.0% ，其係顯示在所有的情形中能夠得到高繞射 效率。 圖1 0係爲由實例2之物鏡球面像差所表示的色差圖， 而且圖10(a)顯示分別在410nm、405nm與400nm的球面像 差値，其各自對應使用BD的情形，然而圖10(b)顯示分別 在655nm、650nm與645nm的球面像差値，其各自對應使 用DVD的情形。由這些球面像差圖所能理解的，在實例2 的物鏡中，在使用B D的情形中，球面像差係藉由形成於 中心區域之繞射結構的動作而在第一數値孔徑0.85內予以 適當地校正，而且在使用DVD的情形中，球面像差則在 第二數値孔徑0.65內予以適當地校正。再者，因爲滿足前 述表示式（8)，所以在設計較進入波長40 5 nm與650nm之 波長爲長的410 nm與6 5 5 nm的球面像差則處於第二數値孔 徑0.65內的不充分校正狀態中。 再者，在實例2的物鏡中，將形成於中心區域之繞射 (44) 1337353 結構的焦距設成1 2.7 5 5 mm ’以便滿足上述表示‘式（9)，以 用於第一波長之全部系統的焦距。結果，將由於入射光通 量從40 5 nm至4 06nm之波長改變而產生的散焦元件控制成 0.001 λ均方根値，並且甚至在從BD之播放切換到記錄時 ，在紫色半導體雷射上引起模組跳躍現象時，維持光聚焦 功能。 圖11係爲在使用DVD之情形中在第二數値孔徑0.65 內最佳影像表面位置上，顯示一點圖的圖式。在使用 DVD的情形中，已經通過外圍區域的光通量具有大球面 像差，並且變成具有小光密度的刻紋元件，其係分散在距 中心區域所形成之點3 0 μ m或更遠的位置中。由於此情形 ，甚至當使從紅色半導體雷射LD2發射的所有光通量通過 對應BD的光圈STO時，已經通過外圍區域的光通量不會 不利地影響光檢測器P D 2的光檢測特徵。 φ (實例3 ) 圖12(a)係爲顯示關於實例3之物鏡與BD的透鏡截面 圖’而且圖12(b)係爲顯示關於實例3之物鏡與DVD的透 鏡截面圖。實例3中的物鏡係爲適合上述物鏡0Bj 1的玻璃 透鏡’而且其具體透鏡資料則顯示於表3中。就實例3的物 鏡而言，將 PG3 25(其係爲商品名稱並且由Sumita Koogaku公司所製造）使用，其係爲轉變點低於用於製模 一般玻璃轉變點的玻璃。 表3 -48- (45)1337353 fl = 1.7647 NA1=0.85 λ l=405nm m 1=0 n 1 =3 d2 = 0.5061 d3 = 0.1 f2 二 1.81 13 NA2 = 0.65 λ 2=655nm m2 = 0 n2=2 d2 = 0.2400 d3 = 0.6 表面號碼 r (m m ) d ( m m ) N λ 1 N λ 2 v d 0 OO 1 r 1 d 1 1.5187 1.5045 70.5 2 -1.6241 d2 4 〇〇 d3 1.6195 1.5772 30.0 5 〇〇 .

非球形表面係 第一表面 第二表面 數 h< 1.1650 1.1 650$ h dl 2.2700 2.2680 rl 1.0076 1.1 163 K -8.8198E-01 -6.6558E-01 -45.6943 A4 2.7547E-03 1.2702E-02 0.1924E+00 A6 -2.3782E-03 -1.0544E-03 -0.2810E+00 A8 -6.0488E-03 -1.01 12E-03 0.3082E + 00 A10 -4.3594E-04 2.0597E-03 -0.2824E + 00 A12 6.0477E-04 -2.9563E— 04 0.1661E + 00 A14 -4.7566E-04 -1.8963E-04 -0.4215E-01 A16 2.2420E-04 1.1015E-04 0 A18 1.4385E-05 7.0218E-05 0 A20 -3.1063E-05 -3.1473E-05 0

C -49- (46) Ϊ337353 光路徑差函數係 第一 表面 數 0 ^ h < 1.1650 1.1 6 5 0 ^ h _ λ Β 4 1 0 n m 4 0 5 nm BO 0 0 B2 8.6046E-03 0 一- B4 -7.2692E-03 -1.83 3 4E-03 B6 -6.3471E-04 -4.9613E-04 B8 -1 .7182E-03 -1 .0052E-04 B10 4.1 920E-04 6.1295E-05 在實例的物鏡中，顯示於表3的光路徑差函數之繞射 結構係形成於第一表面的全部表面上，而且第二數値孔徑 0.65內之中心區域上（距光軸的高度是在0-1.165mm之範圍 的區域）的結構波長41 Onm係予以最佳化，而且第二數値 孔徑0.65外之外圍區域上（距光軸的高度是在1.165mm以 φ外的區域）的結構波長405 nm係予以最佳化。由於上述結 if冓，在中心區域之第一波長之第三級繞射光的繞射效率係 β 9 9.6% ，第二波長之第二級繞射光的繞射效率係爲9 5.2 -% ，其係顯示在所有的情形中能夠得到高繞射效率。 - 圖1 3係爲由實例3之物鏡球面像差所表示的色差圖’ 而且圖13(a)顯示分別在410nm、405nm與400nm的球面像 • 養値，其各自對應使用BD的情形，然而圖1 3(b)顯示分別 • 在660nm、655nm與650nm的球面像差値，其各自對應使 用DVD的情形。由這些球面像差圖所能理解的’在實例3 -50- (47) (47)1337353 的物鏡中，在使'用BD的情形中，球面像差係藉由形成於 中心區域之繞射結構的動作而在第一數値孔徑〇 · 8 5內予以 適當地校正，而且在使用DVD的情形中，球面像差則在 第二數値孔徑0.65內予以適當地校正。再者，因爲滿足前 述表示式（4)，所以在設計較進入波長40 5nm與65 Onm之 波長爲長的410 nm與660nm的球面像差則處於第二數値孔 徑0.60內的不充分校正狀態中。 再者，在實例3的物鏡中，將形成於中心區域之繞射 結構的焦距設成-1 9.3 80mm，以便滿足上述表示式（7)，以 用於第一波長之全部系統的焦距。結果，將由於入射光通 量從4 0 5 n m至4 0 6 n m之波長改變而產生的散焦元件控制成 0 · 0 0 2 A均方根値，並且甚至在從B D之播放切換到記錄時 ，在紫色半導體雷射上引起模組跳躍現象時，維持光聚焦 功能。 圖1 4係爲在使用D V D之情形中在第二數値孔徑〇 . 6 〇 內最佳影像表面位置上，顯示一點圖的圖式。在使用 D V D的情形中，已經通過外圍區域的光通量具有大球面 像差，並且變成具有小光密度的刻紋元件，其係分散在距 中心區域所形成之點2 0 # m或更遠的位置中。由於此情形 ’甚至當使從紅色半導體雷射LD2發射的所有光通量通過 對應BD的光圈STO時，已經通過外圍區域的光通量不會 不利地影響光檢測器PD2的光檢測特徵。 (實例4) -51 - (48) 1337353 圖15(a)係爲顯示關於實例3之物鏡與BD的透鏡截面 圖，而且圖l5(b)係爲顯示關於實例3之物鏡與DVD的透 鏡截面圖。實例3中的物鏡係爲適合上述物鏡0 B J 2的塑膠 透鏡，而且其具體透鏡資料則顯示於表4中。

表4 fl = 1.7649 NA1=0.85 λ l=405nm ml=0 nl=3 <j〇= 〇〇 d2=0.5050 d3 = 〇.l f2 = 1.8146 NA2 = 0.60 λ 2=655nm m2 = -0.0371 n2 = 2 d0 = 50.0 d2=0.3000 d3 = 〇.6 表面號 r(mm) d(mm) N入1 N λ 2 v d 碼 0 - d0 1 r 1 d 1 1.5601 1.5407 56.3 2 -2.0052 d2 4 oo d3 1.6195 1.5772 30.0 5 oo - • 非球形表 面係數 —-_ __ 第—表面 第二表面 h < 1.1120 1.1120^ h d 1 2.2200 2.2354 -52- (49) 1337353 --Ll_ —-- 1.2588 1. 1 7484 — κ -0.6213 -7.3993E-01 -32.0075 — 0.2696E-01 2.6681E-02 0.1686E+00 0.8 8 5 8E— 〇2 -4.23 5 5E-02 -0.265 9E + 00 ______Α8 -0.1816E-02 8.0073E-03 0.3 3 90E + 00 0.5996E-03 1.2787E-02 -0.3 3 20E + 00 A 1 2 -0.7542E-03 -9.1304E-03 0.1 844E + 00 -0.6312E-04 -1 .1 77 8E-03 -0.42 1 5E-0 1 0.2 185 E-03 1.8774E-03 0 A 1 8 0.9685E-04 •3 ·3 3 09E-04 0 -η 5672E-04 -3.1063E-05 0 光路徑差函數 第一 表面 係數 ---— 〇 ^ h < 1 · π 20 1.1120^ h ---λ B 4 1 0 n m 4 0 5 n m _B〇 -4.1OOOE-04 0 --B2 0 0 ---B4 1.4106E-03 0 -__B6 -1 .007 6E-02 0 ____B8 5.62 5 IE-03 0 __B 1 〇 -1 .6617E-03 0

在實例4的物鏡中’顯示於表4的光路徑差函數之繞射 結構係形成於第一表面上第二數値孔徑0 _ 6 5內的中心區域 上（距光軸高度是從〇至1.112mm的區域而且此繞射結 -53- (50) 1337353 構是以結構波長4 1 Onm來進行最佳化》由於上述結構，在 第一波長用之中心區域中的第三級繞射光繞射效率係爲 99.6% ，而且第二波長之第二級繞射光的繞射效率係爲 \ 95.2% ，其係顯示可在兩情形中得到高繞射效率。順便地 ，第二數値孔徑0.65外面的外圍區域（距光軸之高度是從 1 · 11 2mm到最外側的區域）是沒有繞射結構形成的—連續 非球形表面。 φ 圖1 6係爲由實例4之物鏡球面像差所表示的色差圖， 而且圖16(a)顯示分別在410nm、405nm與400nm的球面像 差値，其各自對應使用BD的情形’然而圖16(b)顯示分別 在660nm、655nm與650nm的球面像差値，其各自對應使 用D V D的情形。由這些球面像差圖所能理解的，在實例4 的物鏡中，在使用B D的情形中，球面像差係藉由形成於 中心區域之繞射結構的動作而在第一數値孔徑〇 · 8 5內予以 適當地校正，而且在使用D V D的情形中，球面像差則在 鲁第二數値孔徑〇.6〇內予以適當地校正。再者，因爲滿足前 述表示式（4)，所以在設計較進入波長405nm與65 5 nm之 波長爲長的4l〇nm與660nm的球面像差則處於第二數値孔 ' 徑0.60內的不充分校正狀態中。 圖17係爲在使用 DVD之情形中在第二數値孔徑0.60 內最佳影像位置上，顯示一點圖的圖式。在使用DVD的 ' 情形中，已經通過外圍區域的光通量具有大球面像差，並 ' 且變成具有小光密度的刻紋元件，其係分散在距中心區域 所形成之點3 〇 // m或更遠的位置中。由於此情形，甚至當 -54- (51) 1337353 使從紅色半導fi雷射LD2發射的所有光通量通過對應BD 的光圏 STO時，已經通過外圍區域的光通量則不會不利 地影響光檢測器PD2的光檢測特徵。 (實例5 ) 圖18(a)係爲顯示關於實例4之物鏡與BD的透鏡截面 圖，而且圖18(b)係爲顯示關於實例4之物鏡與DVD的透 鏡截面圖。實例4中的物鏡係爲適合上述物鏡0BJ3的塑膠 透鏡，而且其具體透鏡資料則顯示於表5中。

表5 fl = 1 .763 9 ΝΑ 1 =0.85 λ 1 = 4 0 5 n m m 1 = - 0.0 9 1 3 n 1=3 d0=20.0000 d 2 = 0.4 7 1 5 d3 = 0.1 f2=l .8057 N A2 = 0.65 λ 2=655nm m2 = -0.0923 n2 = 2 d0=20.2715 d2=0.2000 d 3 = 0.6 表面號碼 r (m m) d (m m) N λ 1 N λ 2 v d 0 dO 供 ___ 1 r 1 2.5800 1.5601 1.5407 56.3 2 -1 .4694 d2 _ - - -55- (52) 1337353 4 OO d3 1.6195 1.5 772 30.0 5 oo

非球形表 第一表面 第二表面 面係數 0^h<1.2210 1.2210^h r 1 1.1516 1.1493 κ -9.2643E-01 -8.5168E-01 -21.0313 A4 -6.7747E-04 -1 . 1 5 01E-02 0.2244E + 00 A6 -1 . 1 22 6E-02 -3.4925E-03 -0.3 3 8 8 E + 00 A8 -2.8711E-03 -1.22 5 6E-04 -0.2 700E + 00 A 1 0 1 .97 5 1 E-03 2.4623E-03 -0. 1 476E + 00 A 1 2 -4.0649E-04 -4. 1 82 5 E-04 -0·3 512E-01 A 1 4 -4.6192E-04 -2.6947E-04 -0.1917E-08 A 1 6 6.6042E-04 1. 1 673 E-04 0 A 1 8 -2.7954E-04 7.0210E-05 0 A20 3.947 1 E-05 -2.4833E-05 0 光路徑差函 數係數 第一表面 h < 1.2210 1.2210^ h λ Β 4 1 0 n m 4 0 5 n m BO 0 0 -56- (53) (53)1337353 B2 • 0 0 B4 -5.4286E-03 -5.743 9E-03 B6 -2.4244E-03 -9.8539E-04 B8 -2.2 1 72E-04 3.2815E-05 B 1 0 2.4098E-04 2.6543E-04 在實例5的物鏡中’顯示於表4的光路徑差函數之繞射 結構係形成於第一表面的全部表面上’並且以第二數値孔 徑0.65內之中心區域上（距光軸高度是從〇 — 1.221mm的區 域）的結構波長4 1 〇nm來進行最佳化，且以第二數値孔徑 0.65外之外圍區域上（距光軸高度是從1.221mm以外的區 域）的結構波長4 〇 5 nm來進行最佳化。由於上述結構，在 第二數値孔徑0.60內之中心區域裡用於第一波長的第三級 繞射光繞射效率係爲99.6% ，而且第二波長之第二級繞射 光的繞射效率係爲95.2% ，其係顯示可在所有情形中得到 高繞射效率。 圖1 9係爲由實例4之物鏡球面像差所表示的色差圖， 而且圖19(a)顯示分別在410nm、405nm與400nm的球面像 差値，其各自對應使用BD的情形，然而圖1 9(b)顯示分別 在660nm、655nm與650nm的球面像差値，其各自對應使 用DVD的情形。由這些球面像差圖所能理解的，在實例5 的物鏡中，在使用B D的情形中，球面像差係藉由形成於 中心區域之繞射結構的動作而在第一數値孔徑0 · 8 5內予以 適當地校正，而且在使用DVD的情形中，球面像差則在 (54) 1337353 第二數値孔徑Ο . 6 5內予以適當地校正。再者，因爲滿足前 述表示式（4)，所以在進入設計波長405nm與65 5 nm之波 長比較長的情形中，410nm與660nm的球面像差則處於第 二數値孔徑0.6 5內的不充分校正狀態。 圖20係爲在使用DVD之情形中在第二數値孔徑0.65 內最佳影像位置上，顯示一點圖的圖式。在使用DVD的 情形中，已經通過外圍區域的光通量具有大球面像差，並 且變成具有小光密度的刻紋元件，其係分散在距中心區域 所形成之點25 // m或更遠的位置中。由於此情形，甚至當 使從發射點EP2發射的所有光通量通過對應BD的光圈 S T 0時，已經通過外圍區域的光通量則不會不利地影響光 吸收部份D S 2的光檢測特徵。 (實例6) 圖2 1 ( a)係爲顯示關於實例5之物鏡與B D的透鏡截面 鲁圖，而且圖21(b)係爲顯示關於實例5之物鏡與DVD的透 鏡截面圖。實例6中的物鏡係爲適合上述物鏡obj丨的複合 透鏡’而且其具體透鏡資料則顯示於表6中。實例6中的物 鏡係由根據B D用之球面像差來校正的玻璃透鏡與不具有 任何放大率的塑膠光學元件所組成，而且繞射結構形成於 在光通重入射面之部分上不具有放大率之塑膠光學元件的 ' 光學表面（第一表面）上。 表6 -58- (55)1337353 fl = 1.765 1 NA1=0.85 λ 1=405nm ml=0 n 1 =3 d2 = 0.5194 d3 = 0.1 f2=l .8123 NA2 = 0.65 A 2 = 655nm m2=0 n2=2 d2 = 0.2403 d3 = 0.6 表面號碼 r ( m m ) d ( m m ) N λ 1 N Λ 2 v d 0 oo 1 〇〇 0.8000 1.5247 1.5065 5 6.5 2 oo 0. 1000 3 1.2271 2.2200 1.6052 1.5 8 62 6 1.3 4 -2.6229 d2 5 OO d3 1.6195 1.5 7 72 3 0.0 6 oo -59- (56)1337353

非球形表面 第一表面 第三表面 第四表面 係數 h< 1.1820 1.1820^h a 0 0 -0.6836 -78.0185 A4 -3.9689E-02 0 0.1659E-01 0.1914E + 00 A6 -1.0061E-02 0 0.4265E-02 -0.3059E+ 00 A8 -2.0653E-03 0 -0.3322E-03 0.3310E + 00 A10 0 0 0.1946E-02 -0.2903E+ 00 A12 0 0 -0.4741E-03 0.1660E + 00 A14 0 0 -0.2527E-03 -0.4215E-01 A16 0 0 0.1153E-03 0 A18 0 0 0.6725E-04 0 A20 0 0 -0.3106E-04 0 光路徑差函數係 第一 表面 數 h < 1.1820 1.1 8 20 ^ h λ B 4 1 0 n m Β0 0 0 B2 0 0 B4 -7.0236Ε-03 0 B6 -1 .7967Ε-03 0 B8 -3.4882Ε-04 0 BIO -5.6751Ε-06 0 -60- (57) (57)1337353 在實例6的物鏡中，顯示於表6的光路徑差函數之繞射 結構係形成於第一表面上第二數値孔徑0.65內之中心區域 上（距光軸的高度是在0至UWmm的區域）’而且此繞射 結構以結構波長4 1 Onm來最佳化。由於上述結構’在第一 波長中心區域之第三級繞射光的繞射效率係爲99.6% ’而 且第二波長之第二級繞射光的繞射效率係爲95.2% ’其係 顯示在兩情形中皆能夠得到高繞射效率。順便地，將第二 數値孔徑0.65外的外圍區域（距光軸的高度是從1.182mm 至外側的區域）做成沒有任何繞射結構形成的一平面。 圖22係爲由實例6之物鏡球面像差所表示的色差圖’ 而且圖22(a)顯示分別在410nm、405nm與400nm的球面像 差値，其各自對應使用BD的情形，然而圖22(b)顯示分別 在660nm、655nm與65〇nm的球面像差値，其各自對應使 用DVD的情形。由這些球面像差圖所能理解的，在實例5 的物鏡中，在使用B D的情形中，球面像差係藉由形成於 中心區域之繞射結構的動作而在第一數値孔徑0 · 8 5內予以 適當地校正，而且在使用 D V D的情形中，球面像差則在 第二數値孔徑0.65內予以適當地校正。再者，因爲滿足前 述表示式（4)，所以在設計較進入波長405nm與655nm之 波長爲長的410nm與660nm的球面像差則處於第二數値孔 徑0.65內的不充分校正狀態中。 圖23係爲在使用DVD之情形中在第二數値孔徑0.65 內最佳影像位置上，顯示一點圖的圖式》在使用D V D的 情形中，已經通過外圍區域的光通量具有大球面像差，並 -61 - (58) 1337353 且變成具有小光密度的刻紋元件，其係分散在距中心區域 所形成之點5 v m或更遠的位置中。由於此情形，甚至當 使從紅色半導體雷射LD2發射的所有光通量通過對應BD ♦的光圈S T 0時，已經通過外圍區域的光通量不會不利地 影響光檢測器PD2的光檢測特徵。 表7顯示在該些項目中分別對應表示式（1)、（3)、（4) 、（7)、（9)與（13)的上述實例中的數値。

表7 實例1 實例2 實例3 實例4 實例5 實例6 (1) 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 (3) 、 （4) 0.15 -0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 (7) 、 （9) 0 0.14 -0.09 0 0 0 (13) 1.2 1.3 1.3 1 .3 1 .5 1.3 φ (發明功效） 本發明可能提供一使用於光學拾取裝置中的物鏡，該 裝置可實施兩種光學資訊記錄媒體的記錄與/或播放，其 — 中在相容的基礎上，保護層的厚度彼此不同，例如在BD 與DVD中，而且工作波長差會很大，本發明並且提供一 光學拾取裝置與一光學資訊記錄與播放裝置。 【圖式簡單說明】 圖1顯示在繞射結構分別由於結構波長4 0 5 n m、5 00 nm -62- (59) (59)1337353 與650nm而刻紋之各情形中第一級繞射光之繞射效率的圖。 圖2(a)— 2(d)係爲物鏡截面圖的實例，其中將繞射結 構擴大。 圖3 (a)係爲圖式地顯示第一光學拾取裝置PU1之結構 的圖’第一光學拾取裝置PU1設有本發明光學拾取裝置的 第一物鏡ΟΒΠ ’其係並且可以相容爲基礎來實施Bd與 DVD的記錄與/或播放，然而，圖3(1))係爲物鏡〇ΒΠ的部 份擴大圖。 圖4係爲圖式地顯示第二光學拾取裝置PU2的圖，該 裝置設有本發明光學拾取裝置的第二物鏡0BJ2，其係並 且可以相容爲基礎來實施BD與DVD的記錄與/或播放。 圖5(a)係爲圖式地顯示第三光學拾取裝置PU3之結構 的圖式，該結構設有本發明光學拾取裝置的第三物鏡 0BJ3 1其係並且可以相容爲基礎來進行記錄與/或播放， 以用於BD與DVD，然而圖5(b)則是雷射模組LM的前視 圖。 圖6(a)係爲顯示關於實例1之物鏡與BD的透鏡截面圖 ，以及圖6(b)係爲顯示關於實例1之物鏡與DVD的透鏡截 面圖& 圖7(a) — 7(b)係爲由實例1之物鏡球面像差所表式的色 差圖。 圖8係爲在使用DVD之情形中在第二數値孔徑0.65內 最佳影像表面位置上，顯示一點圖的圖式。 圖9(a)係爲顯示關於實例2之物鏡與BD之透鏡的截面 (60) 1337353 圖，而且圖9(b)係爲顯示關於實例2之物鏡與DVD之透鏡 的截面圖。 圖1 0(a) — 10(b)係爲由實例2之物鏡的球面像差所表示 _.的色差圖。 圖11係爲在使用DVD之情形中在第二數値孔徑0.65 內最佳影像表面位置上，顯示一點圖的圖式。 圖12(a)係爲顯示關於實例3之物鏡與BD之透鏡的截 φ面圖，而且圖12(b)則是顯示關於實例3之物鏡與DVD之 透鏡的截面圖。 圖1 3 (a) — 1 3 (b)係爲由實例3之物鏡的球面像差所表示 的色差圖。 圖1 4係爲在使用D V D之情形中在第二數値孔徑〇 _ 6 〇 內最佳影像表面位置上，顯示一點圖的圖式。 圖15(a)係爲顯示關於實例3之物鏡與BD之透鏡的截 面圖，而且圖1 5(b)則是顯示關於實例3之物鏡與DVD之 φ透鏡的截面圖。 圖1 6(a) — 1 6(b)係爲由實例4之物鏡的球面像差所表示 的色差圖。 圖1 7係爲在使用D V D之情形中在第二數値孔徑〇，6 〇 內最佳影像表面位置上，顯示一點圖的圖式。 圖18(a)係爲顯示關於實例4之物鏡與BD之透鏡的截 ' 面圖，而且圖1 8 (b)則是顯示關於實例4之物鏡與D V D之 透鏡的截面圖。 圖19(a)— 19(b)係爲由實例4之物鏡的球面像差所表示 -64 - (61) (61)1337353 的色差圖。 圖2 0係爲在使用D V D之情形中在第二數値孔徑0 · 6 5 內最佳影像表面位置上，顯示一點圖的圖式。 圖2 1 ( a)係爲顯示關於實例5之物鏡與B D之透鏡的截 面圖，而且圖2 1 (b)則是顯示關於實例5之物鏡與D V D之 透鏡的截面圖。 圖22(a) — 22(b)係爲由實例6之物鏡的球面像差所表示 的色差圖。 圖23係爲在使用DVD之情形中在第二數値孔徑0.65 內最佳影像表面位置上，顯示-·點圖的圖式。 圖24係爲說明邊緣光線之球面像差改變率的圖。 圖2 5係爲顯示透鏡的截面圖，其中上面形成有繞射結 構的曲光透鏡Li與光學元件L2係由透鏡框B所組合。 圖2 6係爲顯示透鏡的截面圖，其中上面有繞射結構形 成的曲光透鏡L 1、光學元件L2以及與光學表面集成地形 成的一部份凸緣部份FL1與FL2，其係經由接觸與/或安裝 而組合。 [圖號說明] AC 雙軸引動器 BS 偏振光束分裂器 C 0 L 準直透鏡 DS1 第一光接收部分 DS2 第二光接收部分 (62) 1337353 EP1 發射點 EP2 發射點 FL 凸緣部分 ,LD1 紫色半導體雷射 _ LD2 紅色半導體雷射 LM 雷射模組 MD 1 模組 MD2 N A 1 N A2 OB J 1 OB J2

模組 第一數値孔徑 第二數値孔徑 物鏡 第二物鏡 PL 1 保護層 PL2 保護層 PU1 光學拾取裝置 φ PD1 光檢測器 PD2 光檢測器 PS 稜鏡 RL 1 資訊記錄表面 RL2 資訊記錄表面 STO 光圈

Claims (1)

1. (63) (63)1337353 拾、申請專利範圍 1 · ~種物鏡，用來聚焦從第一光源發射之第一波長λ 1的桌一光通量，以便實施包括厚度tl(〇mm<tlS 0.2mm) 之第一保護基板的第一光學資訊記錄媒體之資訊的播放與 /或記錄’並且用來聚焦從第二光源發射之第二波長λ 2( 又1<又2)的第二光通量，以便實施包括厚度12(12>^)之 第=保護基板的第二光學資訊記錄媒體之資訊的播放與/ 或記錄’其係包含： 第一繞.射結構，設置在至少一光學表面上，並且具有 複數個同心環形區域組，以致使在當第二光通量進入第一 繞射結構時所產生的繞射光線之間具有最大光通量的繞射 光線級數η2是比在當第一光通量進入第一繞射結構時所 產生的繞射光線之間具有最大光通量的繞射光線級數η 1 還低的級數，在此η 1與η 2是除了 0以外的整數， 其中以當將波前像差在第一數値孔徑ΝΑ 1內測量時， 波前像差的均方根値變成0 · 0 7 λ 1或更小的此種方式，使 第η 1個級繞射光線經由第一保護基板而聚焦在第一光學 資訊記錄媒體的資訊記錄表面上，並且以當將波前像差在 第二數値孔徑ΝΑ2(ΝΑ2< ΝΑ1)內測量時，波前像差的均 方根値變成〇.〇7又2或更小的此種方式，使第η2個級繞射 光線經由第二保護基板而聚焦在第二光學資訊記錄媒體的 資訊記錄表面上。 2 .如申請專利範圍第1項之物鏡，其中滿足以下方程 式： -67- (64) 1337353 λ 2/ λ 1 > 1 .3。 3 ·如申請專利範圍第丨項之物鏡，其中滿足以下 式： η2 = ΙΝΤ( λ 1 · nl/ A 2) 1 ΙΝΤ(λ 1 · η1/λ2)-(λ 1 . η1/λ2) I <〇·4 其中’nl係爲從2至10的整數，而且 2 )係爲藉由使（λ 1 . η 1 / λ 2) —數値捨入而得到的整數 4 ·如申請專利範圍第i項之物鏡，其中η丨與的 係爲（nl、η2) = (2' 1)、（3、2)、（5、3)或（8、5)，並 足下式： 3 9 0 n m < λ 1 < 4 2 0 n m 6 4 0 η m < 又 2< 670nm。 5 .如申請專利範圍第4項之物鏡，其中n 1與n 2的 係爲（nl、 η2)=(2、 1)。 6. 如申請專利範圍第4項之物鏡，其中nl與η2的 係爲（η 1、η2) = (3、2)。 7. 如申請專利範圍第1項之物鏡，其中物鏡包含 正放大率的單一透鏡而且該第一繞射結構係形成於從 光源與第二光源發射之光通量所進入的光學表面一側 8 .如申請專利範圍第7項之物鏡’其中滿足下式： 方程 Μ λ ο 組合 且滿 組合 組合 具有 第一 上。 -68- (65) 1337353 ΝΑ 1 > 0.8 0.8 < d/f 1 < 1.6 且Π係爲用 物鏡包含具 在從第一光 並且滿足下 射透鏡的傍 (1之光學元 單一折射透 根據第一保 i足下式： 在此，d係爲光軸上的透鏡厚度（mrn)，而 於第一波長λ 1之全部物鏡系統的焦距（m m)。 9.如申請專利範圍第1項之物鏡，其中該 有正放大率的單一折射透鏡以及一光學元件， 源發出與第二光源射出光通量進入的一側上， 式： I Pl2/Pli I ^ 0.2 在此’ P L I係爲用於第一波長λ 1之單一折 軸放大率（mm·1)’而且PL2係爲用於第—波長 件的傍軸放大率（mnT1)。 1 〇 ·如申請專利範圍第8項之物鏡，其中將 鏡最佳化’以致使第一波長λ 1用的球面像差 護層的厚度而變得最小化。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項之物鏡，其中淸 ΝΑ 1 > 0.8 0.8 < dLl/fLl < 1.6 在此’ dLl係爲光軸上單—折射透鏡的透鏡厚度（mm) (66) 1337353 ’而且fL 1係爲用於第一波長又1之單一折射透鏡的焦距 (mm) 〇 1 2.如申請專利範圍第1項之物鏡，其中第二數値孔徑 • NA2內的第一繞射結構之環形區域的數目是在10至60的範 圍中。 1 3 .如申請專利範圍第1項之物鏡，其中滿足下式： φ 0·03< I (ASA/A λ )/ { (NA2)4 · fl } | < 0.14 在此，在第一波長λ 1的改變範圍是±1 Onm內的情形 中，（△ SA/Δ λ )代表第二數値孔徑ΝΑ2內之第一繞射結 構上的球面像差變化率（Λ RMS/nm)，而且 Π係爲第一波 長λ 1用的整個物鏡系統的焦距（mm)。 1 4 ·如申請專利範圍第丨項之物鏡，其中滿足下式： φ 0.0008 < | (Δ SAm/Δ λ )/ { (ΝΑ2)2 · fl } | < 0.002 1 在此’在第一波長；I 1的改變範圍是± 1 〇 n m內的情形 中’（△ SAm/Δ λ )代表第二數値孔徑NA2之邊緣光線的球 ' 面像差變化率（mm/nm) ’而且fl係爲第一波長λ 1用的整 個物鏡系統的焦距（mm)。 1 5 .如申請專利範圍第1項之物鏡，其中通過第二數値 孔徑NA2外面區域並且到達第二光學資訊記錄媒體之資訊 記錄表面的第二光通量’其係在第一數値孔徑NA1內具有 -70- (67) (67)1337353 0.07 λ 2均方根値或更多的球面像差。 1 6 .如申請專利範圍第1項之物鏡，其中滿足下式： 在此當實施用於第一光學資訊記錄媒體之資訊之播放 與/或記錄時’ ml係爲第一放大倍數；而且當實施用於第 二光學資訊記錄媒體之資訊之播放與/或記錄時，m2係爲 第二放大倍數。 I 7 ·如申請專利範圍第1項之物鏡，其中滿足下式： m 1 > m 2 在此當實施用於第一光學資訊記錄媒體之資訊之播放 與/或記錄時’ ml係爲第一放大倍數；而且當實施用於第 二光學資訊記錄媒體之資訊之播放與/或記錄時，m2係爲 第二放大倍數。 1 8 .如申請專利範圍第1項之物鏡，其中物鏡的光學表 面包含置於第二數値孔徑N A 2裡面的中心區域，以及置於 第二數値孔徑N A 2外面以便圍繞該中心區域的外圍區域， 而且其中第一繞射結構係形成於該中心區域上，而且以第 一波長λ 1來最佳化的第二繞射結構則形成於該外圍區域 上。 1 9·如申請專利範圍第1項之物鏡，其中物鏡的光學表 -71 - (68) 1337353 面包含置於第二數値孔徑NA2裡面的中心區域，以及置於 第二數値孔徑N A 2外面以便圍繞該中心區域的外圍區域， 而且其中第一繞射結構僅形成於該中心區域上，而且外圍 ' 區域是一連續表面。 20·—種光學拾取裝置，包含： .· —第一光源，發射第一波長λ 1的第一光通量； 一第二光源，發射第二波長λ2的第二光通量（λ 1< • λ 2); 一物鏡，用來聚焦第一光通量，以便實施包括厚度 tl(Omm< tig 0.2mm)之第一保護基板的第一光學資訊記錄 媒體之資訊的播放與/或記錄，並且用來聚焦第二光通量 ，以便實施包括厚度t2(t2 > tl)之第二保護基板的第二光 學資訊記錄媒體之資訊的播放與/或記錄，該物鏡包括： 一第一繞射結構，設置在至少一光學表面上，並且具 有複數個同心環形區域組，以致使在當第二光通量進入第 φ —繞射結構時所產生的繞射光線之間具有最大光通量的繞 射光線級數n2是比在當第一光通量進入第一繞射結構時 所產生的繞射光線之間具有最大光通量的繞射光線級數 ' nl還低的級數，在此nl與n2是除了 0以外的整數， 其中以當將波前像差在第一數値孔徑NA 1內測量時， 波前像差的均方根値變成〇. 〇 7 λ 1或更小的此種方式，使 第η 1級繞射光線經由第一保護基板而聚焦在第一光學資 ' 訊記錄媒體的資訊記錄表面上；並且以當將波前像差在第 二數値孔徑ΝΑ2(ΝΑ2<ΝΑ1)內測量時，波前像差的均方 -72- (69) 1337353 根値變成〇 · 〇 7 λ 2或更小的此種方式，使第η 2級繞射光線 經由第二保護基板而聚焦在第二光學資訊記錄媒體的資訊 記錄表面上。 2 1 .如申請專利範圍第2 0項之光學拾取裝置，其中滿 足下式： λ 2/ 入 1 > 1 .3。 2 2 .如申請專利範圍第2 0項之光學拾取裝置，其中滿 足下式： η2 = ΙΝΤ( Λ 1 * η 1 / λ 2) I ΙΝΤ(λ 1 · nl/入 2)-(λ 1 · ηΐ/λ 2) I < 0.4 其中，ηΐ係爲從2至10的整數，而且ΙΝΤ(λ 1 · nl/λ 2)係爲藉由使（λ 1 · nl/λ 2)—數値捨入而得到的整數。 23.如申請專利範圍第20項之光學拾取裝置，其中nl 與 n2的組合係爲（nl、n2) = (2、1)、（3、2)、（5、3)或（8、 5)，並且滿足下式： 39〇nm < λ 1 < 420nm 6 4 0 n m < 又 2< 670nm。 24.如申請專利範圍第23項之光學抬取裝置，其中nl 與n2的組合係爲（nl、n2) = (2、1)。 其中nl

   2 5 ·如申請專利範圍第2 3項之光學拾取裝置 -73- (70) 1337353 與n2的組合係爲（η]、n2) = (3、2)。 26. 如申請專利範圍第20項之光學拾取裝置，其中物 鏡包含具有正放大率的單一透鏡，而且第一繞射結構係形 成於從第一光源與第二光源發射之光通量所進入的光學表 面一側上。 27. 如申請專利範圍第26項之光學拾取裝置，其中滿 足以下表示式：

   N A 1 > 0.8 0.8 < d/fl <1.6 在此’ d係爲光軸上的透鏡厚度（mm)，而且Π係爲用 於第一波長λ 1之全部物鏡系統的焦距（m m)。 28.如申請專利範圍第20項之光學拾取裝置，其中該 物鏡包含具有正放大率的單一折射透鏡以及一光學元件， •在從第一光源發出與第二光源射出光通量進入的一側上， 並且滿足下式： 〇 ^ I Pl2/Pli | ^0.2 在此’ pLI係爲用於第一波長λ 1之單一折射透鏡的傍 軸放大率（mm·1)，而且pL2係爲用於第一波長；11之光學元 件的傍軸放大率（mm·1)。 29.如申請專利範圍第27項之光學拾取裝置，其中將 -74- (71) (71)1337353 單一折射透鏡最佳化’以致使第一波長λ 1用的球面像差 根據第一保護層的厚度而變得最小化。 3 0 .如申請專利範圍第2 9項之光學拾取裝置，其中滿 足下式： NA 1 > 0.8 0.8 < dL 1 /fL 1 < 1.6 在此’ dLl係爲光軸上單一折射透鏡的透鏡厚度（mm) ’而且fLl係爲用於第一波長λ 1之單一折射透鏡的焦距 (mm)。 3 1 .如申請專利範圍第2 0項之光學拾取裝置，其中第 二數値孔徑NA2內的第一繞射結構之環形區域的數目是在 10至60的範圍中。 3 2.如申請專利範圍第20項之光學拾取裝置，其中滿 足下式： 〇.〇3< | (ASA/AA)/{(NA2)4· fl} I <0.14 在此’在第一波長λ 1的改變範圍是±l〇nm內的情形 中’（△ SA/Λ λ )代表第二數値孔徑ΝΑ2內之第一繞射結 構上的球面像差變化率（人RMS/nm)，而且Π係爲第一波 長λ 1用的整個物鏡系統的焦距（m m)。 33 ·如申請專利範圍第20項之光學拾取裝置，其中滿 足下式： -75- (72) 1337353 0.0008 < I (Δ SAm/Δ λ )/ { (ΝΑ2)2 · 在此’在第一波長λ 1的改變範 中，（△ SAM/A λ )代表第二數値孔ί 面像差變化率（mm/nm)，而且f 1係 個物鏡系統的焦距（m m )。 34.如申請專利範圍第20項之3 過第二數値孔徑NA2外面區域並且 媒體之資訊記錄表面的第二光通量 NA1內具有0.07；1 2均方根値或更多 3 5 .如申請專利範圍第2 0項之3 足下式： m 1 12 = 0 在此當實施用於第一光學資訊 與/或記錄時，m 1係爲第一放大倍！ —11光學資訊記錄媒體之資訊之播放 $二放大倍數。 3 6 ·如申請專利範圍第2 0項之3 ' 足下式： fl } | < 0.002 1 圍是± 1 0 n m內的情形 ;NA2之邊緣光線的球 爲第一波長λ 1用的整 :學拾取裝置，其中通 IU達第二光學資訊記錄 >其係在第一數値孔徑 勺球面像差。 ;學拾取裝置，其中滿 己錄媒體之資訊之播放 ί ’而且當實施用於第 與/或記錄時，m2係爲 :學拾取裝置，其中滿 -76- (73) (73)1337353 在此當實施用於第一光學資訊記錄媒體之資訊之播放 與/或記錄時，ml係爲第一放大倍數，而且當實施用於第 二光學資訊記錄媒體之資訊之播放與/或記錄時，m2係爲 第二放大倍數。 3 7.如申請專利範圍第20項之光學拾取裝置，其中物 鏡的光學表面包含置於第二數値孔徑NA2裡面的中心區域 ，以及置於第二數値孔徑NA2外面以便圍繞中心區域的外 圍區域，而且其中第一繞射結構係形成於中心區域上，而 且以第一波長λ 1來最佳化的第二繞射結構則形成於外圍 區域上。 3 8 .如申請專利範圍第2 0項之光學拾取裝置，其中物 鏡的光學表面包含置於第二數値孔徑Ν Α2裡面的中心區域 ，以及置於第二數値孔徑ΝΑ2外面以便圍繞中心區域的外 圍區域，而且其中第一繞射結構僅形成於中心區域上，而 且外圍區域是一連續表面。 3 9 · —種光學資訊記錄播放裝置，包含： 如申請專利範圍第2 0項所述的光學拾取裝置；以及 一支撐裝置，以光學拾取裝置可實施記錄與/或播放 資訊的此種方式，支撐第一光學資訊記錄媒體與第二資訊 記錄媒體。 -77- 1337353 柒 第 3 圖 •明 說 單 簡 號 符 表 為代 圖件 表元 代之 定圖 指表 案代 本本 \Jr 1 L D 12^^ J n 2 11 1 ~"2 c CDSOVLDD1D1DBLLUDDLLT abbcdfllmmoppppprrs 1—- 2 ο 軸光振直位緣色色組組鏡護護學檢檢訊訊圈 雙藍偏準數凸紫紅模模物保保光光光資資光 器 射射 裂 碟雷雷 器分 光體體 動碟束鏡音分導導 引光光透影部半半 置 面面 裝 表表 取器器錄錄 層層拾測測記記 捌 學 化 的 徵 特 明 發 示 顯 能 最 示 揭 請 時 式 學 化 有 若 案： 本式