578143 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7__五、發明説明（1 ) 發明背景： 本發明係關於一種光學拾波裝置及物鏡，例如關於一 種光學拾波裝置，藉此可在具有不同的透明基體厚度之兩 個光學資訊記錄媒體上，進行資訊記錄及/或資訊再生， 以及使用於此光學拾波裝置中之物鏡。 最近，隨著實際使用短波長紅半導體雷射，發展出 D V D (數位影音光碟），其是高密度光碟，具有較大的 容量，其尺寸約與習知的光碟之CD (壓縮光碟）相同， 亦即光學資訊記錄媒體進步了。在光學資訊記錄及再生裝 置的光學系統中，其媒體是此光碟，欲增加記錄信號的密 度，需要以物鏡來減小會聚至記錄媒體上的點之尺寸。因 此，實際的狀況是需要減小作爲光源之雷射的波長及增加 物鏡的N A。 例如，在D V D上進行記錄及/或再生資訊的光學拾 波裝置中，當使用6 5 5 n m的短波長半導體雷射作爲光 '源時，會聚此雷射光之物鏡的光碟側上之數値孔徑N A約 爲〇 · 6。以此關係，在CD與DVD中，光碟有不同的 標準，例如C D - R (可記錄光碟）及與C D和D V D不 同的M D (迷你光碟）見於市場且被廣泛地使用。 另一方面，在光學拾波裝置中需要具有波長又二 7 8 5mm之光源，以進行記錄及/或再生資訊於CD -R上，然而，在其它的光碟中，可使用具有特定光源波長 以外的波長之光源，且在此情形中，對應欲使用的光源波 長λ，改變需要的數値孔徑n A。例如，在C D的情形中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) μ規格（2丨0><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 -4- 578143 A7 B7 五、發明説明（2 ) ，需要的數値孔徑ΝΑ=λ (/zm)/l · 73，且在 D V D的情形中，需要的數値孔徑N A = λ ( // m ) / (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · Ο 6，非常接近各N A。在本說明書中的數値孔徑是 從光碟側來看之聚光系統的數値孔徑，且需要的數値孔徑 是從點尺寸d及波長λ計算的數値孔徑，點尺寸d及波長 λ是光碟之記錄表面所需要的，通常ΝΑ=〇 · 83χ λ / d。 如上所述，具有不同的透明基體厚度、記錄密度及波 長之不同光碟存在於市場中，個別的光碟對於使用者購買 不相容的可進行資訊之記錄及/或再生的資訊記錄及再生 裝置是很大的負擔。因此，提出資訊記錄及再生裝置，設 有可應付不同光碟之相容的光學拾波裝置。 在此光學拾波裝置中，當具有不同波長之光通量入射 至具有不同厚度的基體上時，需要球形像差被校正至不大 於預定量之値，且需要各光通量之點直徑亦進入預定範圍 內，以使資訊的讀寫正常。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 相對的，提出一種光學拾波裝置，其設有對應不同光 碟之個別聚光系統，且其中由欲再生的光碟來切換聚光系 統。在此光學拾波裝置中，當具有不同波長之光通量入射 至具有不同厚度之基體上時，球形像差可被校正至一量， 不大於預定量，且各光通量之點直徑亦可在預定範圍內。 然而，在此光學拾波裝置，因爲需要許多聚光系統，構造 變得複雜，所以成本增加。 針對此問題，現在發展出一種物鏡，藉此具有不大於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~" -5- 578143 A7 B7 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 預定數値孔徑之光通量被會聚至一點光，且具有不小於預 定數値孔徑之光通量被做成閃光。依據此物鏡，對於例如 CD-R或DVD之不同光學資訊媒體，可得到記錄或再 生資訊所需之點光。 . 以此關係，通常，在光學拾波裝置中，提供一光學偵 測器，藉著接收從光學資訊記錄媒體反射的光偵測跟踪誤 差。在習知光學偵測器中，因爲只有點光從光學資訊記錄 媒體反射，只要點光被照射至光學資訊記錄媒體上的正確 記錄位置，會有低可能性，光學偵測器錯誤地偵測它。然 而，當光通量通過上述物鏡，因爲大於預定數値孔徑之光 通量被照射至光學資訊記錄媒體作爲閃光，當由偵測器偵 測反射光時，會有錯誤偵測之可能。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦即，主要當光被正確地照射在光學資訊記錄媒體上 的記錄位置，由偵測器接收的光之光強度不會有偏差。然 而，如果閃光之反射光不均勻地入射至偵測器，由不均勻 入射引起偵測器接收的光之光強度的偏差，或者光強度變 得不穩定。結果，即使沒有發生跟踪誤差，有可能引起錯 誤的偵測，告知發生跟踪誤差。 發明節要： 本發明之目的在於，雖然使用小量的光學元件或物鏡 ，提供一種光學拾波裝置及使用於此裝置之物鏡，藉此可 在具有不同厚度之光學資訊記錄媒體上進行資訊之記錄及 /或再生（下文中，簡稱爲記錄再生），且可以抑制跟踪 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6- 578143 A7 B7 五、發明説明（4 ) 誤差之錯誤偵測。 藉由以下構造，可得到上述目的。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在至少兩種光學資訊記錄媒體中，再生資訊或記錄資 訊之光學拾波裝置，包含： 一第一光源，射出具有第一波長λ 1之第一光通量； 一第二光源，射出具有第二波長λ 2之第二光通量（ λ 2 > λ 1 ); 一聚光系統，具有設有繞射部份之物鏡，以將從第一 光源經過第一光學資訊記錄媒體之透明基板射出的第一光 通量會聚至記錄表面，且將從第二光源經過第二光學資訊 記錄媒體之透明基板射出的第二光通量會聚至記錄表面； 一光學偵測器，接收來自第一及第二光學資訊記錄媒 體之反射光通量及/或穿透光通量； 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 其中第一光通量被照射以從第一光學資訊記錄媒體再 生資訊或記錄資訊，第一光學資訊記錄媒體包括具有厚度 t 1之透明基板，且第二光通量被照射以從第二光學資訊 記錄媒體再生資訊或記錄資訊，第二光學資訊記錄媒體包 括具有厚度t2之透明基板（t2>tl); 其中當數値孔徑N A 1爲在物鏡之影像側數値孔徑， 且需要再生資訊或記錄資訊於第一光學資訊記錄媒體中， 聚光系統將第一光通量會聚在第一光學資訊記錄媒體之資 訊記錄表面上，在波前像差爲0 . 0 7 λ 1 r m s或更小 的情形下，是在數値孔徑N A 1之內，且當數値孔徑 N A 2 ( N A 2 < N A 1 )爲在物鏡之影像側數値孔徑， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） " $78143 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 旦需要再生資訊或記錄資訊於第二光學資訊記錄媒體中， 聚光系統將第二光通量會聚在第二光學資訊記錄媒體之資 訊記錄表面上，在波前像差爲〇 . 0 7 λ 2 r m s或更小 的情形下，是在數値孔徑N A 2之內， 其中光學偵測器包含一中央光接收部份，以偵測聚焦 狀況，及一周圍光接收部份，以偵測跟踪誤差，且當從第 二光學資訊記錄媒體再生或記錄資訊時，從第二光學資訊 記錄媒體反射的第二光通量之反射光通量，或穿透第二光 學資訊記錄媒體的第二光通量之穿透光通量被照射，以覆 蓋周圍光接收部份的整個表面。 此外，藉由以下的較佳構造，可達到上述目的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (1 )本發明之（1 )所述的光學拾波裝置如下。一 種光學拾波裝置，其具有：第一光源，射出具有第一波長 λ 1之第一光通量；第二光源，射出具有第二波長λ 2之 第二光通量（λ 2 > λ 1 ); —聚光系統，具有設有繞射部份 之物鏡，藉此從第一光源射出之第一光通量被會聚至資訊 記錄表面，經過第一光學資訊記錄媒體之透明基體，且從 第二光源射出之第二光通量被會聚至資訊記錄表面，經過 第二光學資訊記錄媒體之透明基體；及一光學偵測器，接 收來自第一及第二光學資訊記錄媒體之反射光及/或穿透 光，且其從至少兩種光學資訊記錄媒體再生資訊，或記錄 資訊於光學資訊記錄媒體上，其中第一光通量被照射以從 第一光學資訊記錄媒體再生資訊或記錄資訊，第一光學資 訊記錄媒體具有厚度t 1之透明基板，且第二光通量被照 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 578143 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智葸財產局員工消費合作社印製 射以從第二光學資訊記錄媒體再生資訊或記錄資訊，第二 光學資訊記錄媒體具有厚度t 2之透明基板（t 2 > t 1 )， 且當數値孔徑N A 1爲在物鏡之影像側數値孔徑，且需要 再生資訊或記錄資訊於第一光學資訊記錄媒體中，聚光系 統可將第一光通量會聚在第一光學資訊記錄媒體之資訊記 錄表面上，在波前像差爲不大於0 · 07 λ 1 rms的情 形下，是在數値孔徑N A 1之內，且當數値孔徑N A 2 ( < N A 1 )爲在物鏡之影像側數値孔徑，且需要再生資訊 或記錄資訊於第二光學資訊記錄媒體中，聚光系統將第二 光通量會聚在第二光學資訊記錄媒體之資訊記錄表面上， 在波前像差爲不大於0 · 0 7 λ 2 r m s的情形下，是在 數値孔徑N A 2之內，且光學偵測器包含一中央光接收部 份，以接收來自第一及第二光學資訊記錄媒體之反射光及 /或穿透光，以偵測聚焦狀況，及一周圍光接收部份，以 偵測跟踪誤差，且當從第二光學資訊記錄媒體再生或記錄 資訊時，因爲從第二光學資訊記錄媒體反射的第二光通量 之反射光通量，及/或穿透第二光學資訊記錄媒體的第二 光通量之穿透光通量，是以一方式被照射，使得至少包括 周圍光接收部份的整個表面，可以抑制光學偵測器之錯誤 偵測。 圖1是一圖形，指出本發明之光學偵測器。圖1中， 光偵測器1 0 ,其是一種光學偵測器，具有一中央光接收 部份1 0 a及一對周圍光接收部份1 〇 b，設在距離中央 光接收部份1 0 a相等距離。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -9 - 578143 A7 B7 五、發明説明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面，藉著穿透經過物鏡之第二光通量，未示， 從第二光學資訊記錄媒體反射之反射光，或從第二光學資 訊記錄媒體穿透之穿透光，被大幅地改變，對應物鏡之預 定數値孔徑N A 2的內側或外側之穿透。亦即，藉著穿透 經過物鏡（未示）之預定數値孔徑N A 2的內側之第二光 通量，點光S L 1，其是從第二光學資訊記錄媒體反射的 反射光，及/或穿透第二光學資訊記錄媒體的穿透光的一 部份，被中央光接收部份1 0 a接收，且被用於偵測聚焦 狀況，另一點光S L 2，被周圍光接收部份1 〇 b接收， 且用於偵測跟踪誤差的存在。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 相對的，藉著已通過未示的物鏡之數値孔徑N A 2的 外側之第二光通量，一部份的從第二光學資訊記錄媒體反 射的反射光，及/或穿透第二光學資訊記錄媒體的穿透光 ，變成閃光F L，且以幾乎環形的形狀被照射在光偵測器 1〇上，點光S L 1被定位在閃光F L的中央，如圖1所 示。除了圖1所示的環形閃光F L之外，形成有點光 S L 2定位在環形閃光的中央之幾乎環形的閃光，亦被照 射至光偵測器上。然而，幾乎環形的閃光沒有表示於圖1 中。因爲，不是點光S L 2之光被照射至周圍光接收部份 1 0 b之事實，有可能會發生錯誤偵測，避免是需要的， 然而，如同在本發明中，當閃光F L被不均勻地照射以包 括周圍光接收部份1 0 b的整個表面，因爲閃光F L之光 強度比點光S L 2之光強度低很多，周圍光接收部份 1 0 b不會偵測到閃光F L ,或只有產生非常低的偵測信 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " ： ' -10- 578143 A7 ___ _B7___ 五、發明説明（8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 號，所以由閃光F L之存在所產生的錯誤偵測之可能性非 常低。此外，在閃光被照射以覆蓋周圍光接收部份1〇b 之整個表面的情形中，由周圍光接收部份1 0 b接收的閃 光之光強度在整個周圍光接收部份1 0 b中非常低且變得 均勻。因此，閃光不會影響由周圍光接收部份1 0 b偵測 的跟踪誤差之存在/不存在的偵測結果。此外，藉著上述 的方法，物鏡之設計工作可被簡單地執行，且可降低裝置 的成本。以此關係，當整個光接收表面被實際地包括時， 閃光F L包括周圍光接收部份1 〇 b的整個表面之事實是 滿意的。 (2 )本發明之光學拾波裝置（2 )之特徵在於：當 第二光學資訊記錄媒體被記錄或再生時，藉著穿透經過物 .鏡之預定數値孔徑N A 2的外側之第二光通量，‘從第二光 學資訊記錄媒體反射的反射光，或穿透它的穿透光，以環 形帶狀被照射，且環形帶狀之內周被定位在周圍光接收部 份的最內緣之內側，且環形帶狀之外周被定位在周圍光接 收部份的最外緣之外側。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印災 在圖1中，因爲環形帶狀之閃光FL的內直徑F 1 i 被定位在周圍光接收部份1 0 b的最內緣1 〇 d之內側， 且閃光F L之外直徑F 1 〇被定位在周圍光接收部份 1 0 b的最外緣1 〇 c之外側，可被此閃光F L包括周圍 光接收部份1 0 b的整個表面。 (3 )本發明之光學拾波裝置（3 )之特徵在於：環 形帶狀之資訊記錄表面上的內直徑（圖1中之D 2 )爲0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 578143 A7 B7 五、發明説明（9 ) - 2 〇 // m。通常，在光學偵測器之光學系統中，側放大 m爲6 — 7，且在光學偵測器上，此內直徑爲2 · m · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) N A 2 / (tan (arc sinNA2))之相乘値。 (4 )本發明之光學拾波裝置（4 )之特徵在於：環 形帶狀之資訊記錄表面上的內直徑（圖1中之D 2 )爲 1 〇 一 2 0 # m 〇 (5 )本發明之光學拾波裝置（5 )之特徵在於：當 第二光學資訊記錄媒體被記錄或再生時，藉著穿透經過物 鏡之預定數値孔徑N A 2的外側之第二光通量，從第二光 學資訊記錄媒體反射的反射光，或穿透它的穿透光，以環 形帶狀被照射，且因爲環形帶狀的內周（圖1中的F 1 i )被定位在中央光接收部份（圖1中的1 0 a )的最外緣 (圖1中的1 0 e )之外側，裝置可被做成，使得閃光 F L不會在偵測中央光接收部份1 0 a中的點光S L 1上 產生壞的影響。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 (6 )本發明之光學拾波裝置（6 )之特徵在於：當 環形帶狀之資訊記錄表面上的外直徑爲D 1，且環形帶狀 之資訊記錄表面上的內直徑爲D2，因爲（D1-D2) / 2 > 1 5 // m，閃光F L可被照射，所以周圍光接收部 份1 0 b的整個表面被包括。 (7 )本發明之光學拾波裝置（7 )之特徵在於：藉 著穿透經過物鏡之第一光通量，從第一光學資訊記錄媒體 反射的反射光及/或穿透的穿透光，與穿透物鏡之預定數 値孔徑N A 2的內側，從第二光學資訊記錄媒體反射的反 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -12- 578143 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（10 ) 射光及/或穿透的穿透光，以點狀被照射於中央光接收部 份中。 (8 )本發明之物鏡（8 )，其是用於光學拾波裝置 之物鏡，具有：第一光源，射出具有第一波長Λ 1之第一 光通量；第二光源，射出具有第二波長λ 2之第二光通量 (λ 2 > λ 1 );聚光系統，包括設有繞射部份之物鏡， 藉此從第一光源射出之第一光通量被會聚至資訊記錄表面 ，經過第一光學資訊記錄媒體之透明基體，且從第二光源 射出之第二光通量被會聚至資訊記錄表面，經過第二光學 資訊記錄媒體之透明基體；及光學偵測器，接收來自第一 光學資訊記錄媒體之反射光及/或穿透光，且其是 R光學拾波裝置之物鏡，藉此從至少兩種光學資訊記錄 $某體再生資訊，或資訊被記錄於光學資訊記錄媒體中，其 +胃一光通量被照射以從第一光學資訊記錄媒體再生資訊 $記ϋ資訊，第一光學資訊記錄媒體具有厚度t 1之第一 胃％ S t反，且第二光通量被照射以從第二光學資訊記錄媒 g再:&資訊或記錄資訊，第二光學資訊記錄媒體具有厚度 t2之第二透明基板（t2>tl)，且在波前像差爲不 λ於0 · 〇 7 λ 1的情形下，聚光系統可會聚第一光通量 g胃~光學資訊記錄媒體之資訊記錄表面，在記錄或再生 胃~光學資訊記錄媒體所需的物鏡之影像側上，於預定的 數値孔徑NA1內，且在波前像差爲不大於〇 · 07A2 白勺情形下，聚光系統可會聚第二光通量至第二光學資訊記 @體之資訊記錄表面，在記錄或再生第二光學資訊記錄 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） -13- 578143 A7 B7 五、發明説明（11 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 媒體所需的物鏡之影像側上，於預定的數値孔徑N A 2內 ，且光學偵測器包含中央光接收部份，以接收來自第一及 第二光學資訊記錄媒體之反射光及/或穿透光，以偵測聚 焦狀況，及周圍光接收部份，以偵測跟踪誤差，且當第二 光學資訊記錄媒體被再生或記錄資訊時，藉著穿透經過物 鏡之第二光通量，從第二光學資訊記錄媒體反射的反射光 及/或穿透的穿透光被照射，使得至少周圍光接收部份的 整個表面被包括。 藉著使用本發明之物鏡於光學拾波裝置中，可在許多 光學資訊記錄媒體上進行資訊之記錄及/或再生，而聚光 系統之構造是簡單的，且可抑制在光學偵測器中產生錯誤 偵測的可能性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (9 )本發明之使用物鏡的光學拾波裝置（‘ 9 )之特 徵在於：當第二光學資訊記錄媒體被記錄或再生時，藉著 穿透經過物鏡的預定數値孔徑N A 2的外側之第二光通量 ，從第二光學資訊記錄媒體反射的反射光及/或穿透的穿 透光，以環形帶狀被照射，且環形帶狀的內周被定位在周 圍光接收部份的最內緣的內側，且環形帶狀的外周被定位 在周圍光接收部份的最外緣的外側。 (1 0 )本發明之使用物鏡的光學拾波裝置（1 0 ) 之特徵在於：資訊記錄表面上的環形帶狀之內直徑爲0 -2 〇"m 〇 (1 1 )本發明之使用物鏡的光學拾波裝置（1 1 ) 之特徵在於：資訊記錄表面上的環形帶狀之外直徑爲1 0 i紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -14- 578143 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（12 ) —2 0 " m 〇 (1 2 )本發明之使用物鏡的光學拾波裝置（1 2 ) 之特徵在於：當第二光學資訊記錄媒體被記錄或再生時， 藉著穿透經過物鏡之預定數値孔徑N A 2的外側之第二光 通量，從第二光學資訊記錄媒體反射的反射光及/或穿透 它的穿透光，以環形帶狀被照射，且環形帶狀的內周被定 位在中央光接收部份的最外緣之外側。 (1 3 )本發明之使用物鏡的光學拾波裝置（1 3 ) 之特徵在於：當資訊記錄表面上的環形帶狀之外直徑爲 D 1，且資訊記錄表面上的環形帶狀之內直徑爲D 2，( Dl— D2) / 2>1 5//m。 (1 4 )本發明之使用物鏡的光學拾波裝置（1 4 ) 之特徵在於：藉著穿透經過物鏡之第一光通量，從第一光 學資訊記錄媒體反射的反射光及/或穿透的穿透光，與穿 透經過物鏡的預定預定數値孔徑N A 2之內側，從第二光 學資訊記錄媒體反射的反射光及/或穿透的穿透光，以點 狀被照射於中央光接收部份中。 本說明書中所使用的繞射圖案（或繞射部份）是一模 式，其中一起伏（relief)被提供在光學元件例如透鏡的表 面上，提供一功能，由繞射改變光線之角度，且當有一區 域，在光學表面中產生繞射，意指產生繞射的區域。例如 光學元件的表面上之起伏的形狀，它被做成在光軸周圍的 幾乎同中心圓的環形帶狀，且當從包括光軸的平面上來看 其剖面，已知各環形帶狀具有鋸齒形狀，且起伏之形狀包 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15- 578143 A7 B7 五、發明説明（13 ) 括此形狀。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本說明書中，物鏡狹義地意指一透鏡，在光學資訊 記錄媒體被負載於光學拾波裝置中的情況下，具有一會聚 功能，擺設成在大部份光學資訊記錄媒體側的光學資訊記 錄媒體之位置與光學資訊記錄媒體相對，且廣義地意指一 透鏡群，其可在至少其光軸方向上由致動器操作。其中此 透鏡群意指至少一片透鏡以上。因此，在本說明書中，物 鏡之光學資訊記錄媒體上的數値孔徑N A意指從定位在物 鏡的大部份光學資訊記錄媒體側之透鏡表面，射出至光學 資訊記錄媒體側的光通量之數値孔徑N A。此外，在本說 明書中，數値孔徑N A指出由各別的光學資訊記錄媒體之 調整所調整的數値孔徑，或繞射邊際性能之物鏡的數値孔 徑，藉此對於各別的光學資訊記錄媒體，可得到對應欲使 用的光源之波長，記錄或再生資訊所需的點直徑。以此關 係，物鏡最好是一單一透鏡。 在本說明書中，作爲光學資訊記錄媒體（光碟），包 括例如各種C D ,如C D - R、C D — R W、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 CD-Vi de 〇、CD-ROM,及各種 DVD,如 DVD- ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD 一 RW、DVD + RW、DVD — V i de o,及例如 M D之碟形光學資訊記錄媒體，與下一代的記錄媒體。透 明基體存在於許多光學資訊記錄媒體的資訊記錄表面上。 然而，提出或存在基體之厚度接近零或沒有透明基體之媒 體。爲了方便說明，有一情形，其中在本說明書中敘述” 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 578143
經濟部智惡財產局員工消費合作社印說 經過透明基體”，且此情形亦包括透明基體之厚度 即沒有透明基體之情形。 在本說明書中，資訊的記錄及再生意指資訊被 光學資訊記錄媒體的資訊記錄表面，及記錄在資訊 面上的資訊被再生。本發明之光學拾波裝置可以是 只進行記錄或再生的裝置，或同時進行記錄及再生 。此外，光學拾波裝置可以是只用於對一光學資訊 體進行記錄，或對於一光學資訊記錄媒體進行記錄 ，與對於其它的光學資訊記錄媒體進行記錄及再生 。以此關係，其中所使用的再生包括資訊之簡單讀取 本發明之光學拾波裝置可被安裝於各種播放機 器，或裝設有這些之AV裝置，個人電腦，及其它 端設備的音頻及/或影像的記錄及/或再生裝置。 參見圖形，以下將敘述本發明之較佳實施例。 例之物鏡具有繞射的環形帶狀作爲繞射部份。通常 使用相差函數或光學路徑差函數來定義繞射的環形 間距（各環形帶狀的位置），其將於後面的實施例 。特別是，相差函數Φ b是由以下的〔數學表示1 示，以弧度作爲單位，且光學路徑差函數ΦΒ是由 〔數學表示2〕來表示，以mm作爲單位 〔數學表示1 Φ] 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 爲零亦 s己錄至 記錄表 使用於 的裝置 記錄媒 或再生 的裝置 〇 或驅動 資訊終 本實施 ，藉箸 帶狀$ 中詳述 〕來_ 以下@ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 -17- 578143 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（15 ) 〔數學表示2〕 /=0 在此二表示方法中，單位是不同的，然而，在用於表 示繞射的環形帶狀之間距的意義上是相等的。亦即，對於 發光波長λ (mm單位），當相差函數之係數b被乘以λ /2 7Γ,它可被轉換成光學路徑差函數的係數Β，反之亦 然，當光學路徑差函數的係數Β被乘以2 ττ/λ,它可被 轉換成相差函數的係數b。 現在爲了簡化說明，將敘述使用第一繞射光之繞射透 鏡，且在光學路徑差函數的情形中，每次當函數値超過發 光波長λ的整數倍時，環形帶狀有刻痕，且在相差函數之 情形中，每次當函數値超過2 7Γ的整數倍時，環形帶狀有 刻痕。 例如，提出在兩個平面沒有折射率的圓柱體之材料的 側表面上繞射的環形帶狀有刻痕之透鏡，且當發光波長是 〇· 5//m=0 · 0005mm，光學路徑差函數之二次 係數（第二次方）是一 〇 _ 〇 5 (當它被轉換成相差函數 的二次係數，它對應—6 2 8 . 3 )，全部其它的係數是 零，則第一環形帶狀的半徑h = 0 · 1 m m，第一環形帶 狀的半徑h = 0 · 1 4 1 m m。此外，已知此繞射透鏡的 焦距f對於光學路徑差函數的二次係數B 2 = - 〇 · 〇 5 ，f=— 1/(2 · B2) =l〇mm。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 578143 A7 ____B7 五、發明説明（16 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 現在，當使用上述定義作爲基礎，藉著使光學路徑差 函數或相差函數的二次係數成爲零以外的値，可在透鏡上 提供折射率。此外，當係數不是光學路徑差函數或相差函 數的二次係數，例如四次係數、六次係數、八次係數及十 次係數，被做成不是零的値，可以控制球形像差。以此關 係，其中”控制”意指由具有折射率之部份所擁有的球形 像差藉著產生反球形像差而被校正，或整個球形像差被做 成所要的値。 圖形之簡要敘述 圖1是一圖形，指出本發明之光學偵測器。 圖2是依據第一實施例的光學拾波裝置之構造圖。 圖3是依據第二實施例的光學拾波裝置之構造圖。 圖4是例子1的物鏡之剖面圖。 圖5 ( a )與5 ( b )是例子1的物鏡之縱向球形像 差圖。 圖6是例子2的物鏡之剖面圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖7 ( a )與7 ( b )是例子2的物鏡之縱向球形像 差圖。 元件符號說明 3 物鏡 10 光偵測器 10a 中央光接收部份 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -19- 578143 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（17 ) 10b 周圍光接收部份 10c 周圍光接收部份之最外,緣 1 〇 d 周圍光接收部份之最內,緣 1〇e 中央光接收部份之最外，緣 100 光學拾波裝置 111 第一半導體雷射 112 第二半導體雷射 113 射束***器 114 平行光管 115 孔徑 116 射束***器 117 圓柱透鏡 118 凹透鏡 119 繞射格 120 耦合透鏡 2 0 0 光碟 2 0 0’ 光碟 201 資訊記錄表面 較佳實施例之詳細敘述 〔例子〕 以下將敘述物鏡之特定例子。 例子1 - 2中的光學拾波裝置之物鏡具有由光學表面 的兩個表面上之以下的〔數學表示3〕來表示之球形形狀 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 、τ 1^ 20 578143 A7 B7 五、發明説明（19 ) 之資訊記錄表面2 0 1，亦即光碟2 〇 〇 (例如，d V D :透明基體厚度t 1 )。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 來自資訊記錄表面的反射光被會聚至光偵測器1 〇的 光接收表面經過物鏡3、孔徑1 1 5、平行光管1 1 4、 射束***器11 3, 116、圓柱透鏡117及凹透鏡 1 1 8。依據接收的光，光偵測器1 〇產生一偵測信號。 與此相對，來自波長λ 2 ( = 7 8 5 nm)的第二半 導體雷射1 1 2之光通量入射在平行光管114上經過繞 射格1 1 9、耦合透鏡1 2 0、射束***器1 1 6及射束 ***器1 1 3，且進一步被孔徑1 1 5停止，並被物鏡3 會聚至第二光學資訊記錄媒體之資訊記錄表面2 〇 1，亦 即光碟2 0 0’ （例如，CD - R:透明基體厚度t2> t 1 ) 〇 以相同於上述的方式，來自資訊記錄表面的反射光， 被會聚至光偵測器1 0的光接收表面，經過物鏡3、孔徑 1 1 5、平行光管1 1 4、射束***器1 1 3， 116、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圓柱透鏡1 1 7及凹透鏡1 1 8。依據接收的光，光偵測 器1 0產生偵測信號。以此關係，可使用將在後面敘述的 例子1與2作爲物鏡3。 附帶一提，繞射格1 1 9根據來自第二半導體雷射 1 1 2的光通量，產生第0級的光、+第1級的光及一第 1級的光。在此時，第0級的光之量變成比+ -第1級的 光大數倍。在各級的光被資訊記錄表面2 0 1反射之後， 具有最大量的第0級的光入射在光偵測器1 0的中央光接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -22 - 578143 A7 ___B7五、發明説明（2〇 ) 收部份1 0 a，且被用來偵測聚焦狀況。另一方面，—第 1級的光+第1級的光入射在光偵測器的周圍光接收部份 1 0 b，且被用來偵測跟踪誤差。 圖3是依據第二實施例的光學拾波裝置之構造圖。在 圖3所示的第二實施例中，與圖2的實施例相對，因爲只 有其中耦合透鏡1 2 0、圓柱透鏡1 1 7及凹透鏡1 1 8 被省略，且射束***器以平面的射束***器（2 0 6 )， 這一點不同，所以將忽略其它構造的敘述。以此關係，可 以使用亦將敘述於後的例子1與2作爲物鏡3。此外，在 第一實施例與第二實施例中，亦可能藉著使資訊記錄表面 2 0 1透明，而由光偵測器1 0偵測穿透光的構造。 接著，將敘述物鏡3之例子。 (例子1 ) 在〔表1〕中，指出關於例子1中的物鏡之資料。以 此關係，在以下所示的透鏡資料中，藉著使用E (例如， 2·5χΕ 一 3)來表示1〇的指數（例如，2.5x10 一 3 (請先閲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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -23- 578143 A7 B7 五、發明説明（21 ) 〔表1〕 例子 波長λ ( n m ) 6 5 5 7 8 5 焦距f ( m m ) 3.36 3.38 影像側預定的數値孔徑N A 0.60 0.47 i r i d 1 i d 2 i 材料 物體點 OO oo oo 1 oo 2.200 2.200 烯烴系樹脂 2 -8 . 5 4 0 2 1.728 1.367 3 oo 0.600 1.200 PC 4 oo (請先閲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 標記1指出λ = 6 5 5 n m之時間，及 標記2指出λ = 7 8 5 n m之時間。 第一表面（高度hb = l · 5885) 第一區域（O^hChb) 光學路徑差函數之係數 (發光波長=1mm) B 2 -3.6299E- 02 B 4 5 . 1 1 8 6 E - 〇 2 B 6 — 1 . 3732E + 00 B a 3.5610E-01 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -24- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t 578143 A7 B7 五、發明説明（22 ) B 1 〇 -3 . 5952E-02 非球形表面係數 R 2.0456E + 00 λ: -9.8338E-01 A 4 6.3487E-03 A 6 -1.6489E-03 A 8 6 . 3 7 2 7 E - Ο 4 A 1 〇 - 8 . 1296E — 05 第二區域（hb^h) 光學路徑差函數之係數 發 光波長= =1 m m ) B 0 2 .8 2 5 9 E + 〇 〇 B 2 -1 .1 9 7 〇 E + 〇 〇 B 4 —6 • 1 2 4 〇 E — 〇 1 B 6 -1 .2 5 〇 0 E + 〇 0 B 8 2 .7 4 3 5 E — 〇 1 B 1 0 4 .5 3 5 3 E — •〇 4 非球形表面係數 R 2 · 0 4 5 6 E + 0 〇 tc —1 . 0 〇 5 8 E + 0 〇 A 〇 1 .7 8 9 〇 E — 〇 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I 裝 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -25- 578143 A7 B7 五、發明説明（23 )
第五表面 A 4 6 A 6 -2 A 8 7 A 1 0 -5 形表面係數 κ ； A 4 1 A 6 2 A 8 一 1 0578E-03 2 1 2 8 E - 〇 4 7587E — 〇4 9207 E-〇5 4634E + 〇 工 0692E-02 8299E - 〇3 6 2 2 1 E - 〇 3 3415E — 〇4 A (請先閲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 圖4是例子1之物鏡的剖面圖，且圖5是例子、的物 鏡之縱向球形像差圖。依據圖5 ( a )，當在如光碟之 DVD上進行資訊之記錄或再生時，對於整個數値孔徑可 細微地抑制球形像差，且可形成適當的點光。 一方面，依據圖5 (b),當在如光碟之CD — R上 進行資訊之記錄或再生時，在預定數値孔徑（N A 2 )的 內側中可細微地抑制球形像差，且可形成適當的點光，在 預定的數値孔徑之外側上，可形成閃光。 (例子2 ) 在〔表2〕中，指出關於例子2中之物鏡3的資一訊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26- 578143 A7 B7 五、發明説明（24 ) 例子2 波長λ ( n m ) 6 5 5 7 8 5 焦距f ( m m ) 3.36 3.36 影像側預定的數値孔徑N A 0.60 0.47 i r i d 1 i d 2 i 材料 物體點 OO oo oo 1 oo 2.200 2.200 烯烴系樹脂 2 一 8 · 1 8 3 8 1.738 1.353 3 oo 0.600 1.200 PC 4 oo (請先閲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 標記1指出λ = 6 5 5 n m之時間，及 標記2指出λ = 7 8 5 n m之時間。 第一表面（高度hb = l · 5885) 第一區域（OSh<hb) 光學路徑差函數之係數 (發光波長=1mm) B 2 -7.4570E + 00 B 4 -1 . 1222E + 00 B 6 ~1 . 0023E + 00 B 8 3 . 8851E — 01 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -27- 578143 A7 B7 五、發明説明（25 ) B 1 〇 -6 . 2331E-02 非球形表面係數 R 2 · 1 4 1 7 E + 〇 〇 K -1 · 〇 3 8 5 E + 〇 〇 A 4 4 • 9 6 〇 5 E — 〇 3 A 6 -1 .1 7 6 4 E 一 〇 3 A 8 6 .7 3 8 9 E - 〇 4 A 1 0 —1 • 1 8 4 9 E — 〇 4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 第二區域（hb^h) 光學路徑差函數之係數 (發光波長=1 m m ) B〇 7 . 8 8 1 0 E - 0 1 B 2 -2.6734E + 00 B 4 - 6 . 5 1 1 6 E - 0 1 B 6 一 1.2583E + 00 B a 2.6767E-01 B i 〇 -4.1770E-03 非球形表面係數 R 2.0695E + 00 /c -1.0275E + 00 A 〇 1 . 6500E — 03 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX 297公釐） 訂 参 經濟部智惡財產局員工消費合作社印製 -28- 578143 A7 _B7_ 五、發明説明（26 ) A 4 5.7251E- 03 Α β —2 . 1795E-03 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A 8 7 . 7712E-04 A 1 〇 —7 . 0727E-05 第五表面 非球形表面係數 K 1 . 4 5 5 1 E + 0 1 A 4 1 .1 8 6 9 E 一 〇 2 A 6 2 .7 5 5 5 E — 0 3 A 8 一 1 .6 7 2 3 E — 〇 3 A 1 ο 2 .6 〇 0 1 E - 0 4 圖6是例子2之物鏡的剖面圖，且圖7是例子2的物 鏡之縱向球形像差圖。依據圖7 ( a )，當在如光碟之 DVD上進行資訊之記錄或再生時，對於整個數値孔徑可 細微地抑制球形像差，且可形成適當的點光。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一方面，依據圖7 (b)，當在如光碟之CD — R上 進行資訊之記錄或再生時，在預定數値孔徑（N A 2 )的 內側中可細微地抑制球形像差，且可形成適當的點光，在 預定的數値孔徑之外側上，可形成閃光。 〔表3〕是例子1與2中的物鏡之折射率資料，且〔 表4〕指出當使用例子1與2的物鏡時，形成在資訊記錄 表面2 0 1 (圖2與3 )上的閃光之內直徑D 2與外直徑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -29- 578143 Β 五、發明説明（27 ) D 1。 〔表3〕 折射率 波長 6 5 5 n m 7 8 5 n m _ 烯烴系樹脂 1.5 2 9 1 5 1.5 2 5 4 1 — pc 1.5 7 7 5 2 1.5 7 0 6 3 〔表4〕 I-------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 資訊記錄表面上之閃光直徑 (波長 7 8 5 n m ) 例子1 例子2 內直徑D 2 ! ( // m ) 0 18 外直徑D 1 .(β m ) 10 1 10 1
、1T 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 依據本發明，雖然使用少數的光學元件或物鏡，可提 供光學拾波裝置及其所使用的物鏡，藉此可在具有不同厚 度的光學資訊記錄媒體上進行資訊的記錄或再生（文中， 簡稱爲記錄及再生）。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -30-