TW594042B - Objective lens, light converging optical system, optical pickup apparatus, and recording and/or reproducing apparatus - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 本發明是關於一種用以記錄及/或再生光學資訊記錄 媒體中之資訊的物鏡、光會聚光學系統、光學拾波設備， 及記錄及/或再生設備。 新光學拾波系統的硏究與發展正在進行，其中將具有 最近進入實用階段之振盪波長約4 0 0 n m的藍紫半導體 雷射作爲光源。在此種新的光學拾波系統中，當裝設有數 % 値孔徑增加到約0 · 8 5的物鏡時，能夠獲得比C D或 D V D爲高之密度資訊的記錄或再生。當特定數値被列舉 出來，當使用數値孔徑0 · 8 5的物鏡及振盪波長4 0 0 n m的藍紫半導體雷射光源時，雖然使用數値孔徑 0 . 6 0之物鏡及振盪波長6 5 0 nm之半導體雷射光源 的DVD記錄能力爲4 · 7Gby t e /每邊_(s i de )，其會變成25Gbyte/side。 在具有高數値孔徑（特別是超過N A 0 · 7 0 )的 物鏡中，因爲光線之邊際射線的傾斜角度超過4 5 ° ，該 光線是從大部分資訊記錄面側發射出來，相較於習知光學 拾波系統上具有較低數孔徑的物鏡，工作距離易於減少。 因此，在裝設有具有小直徑與高數値孔徑之物鏡的光學拾 波系統中，會有一個問題，其中取決於光學資訊記錄媒體 的包裝，很可能發生物鏡與光學資訊記錄媒體接觸的機會 〇 .在此關聯中，在以比較長波長之雷射光源與低數値孔 徑之物鏡所組成的光學拾波系統中，當意欲將雷射光源的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇、〆297公釐） I I I I I I 訂"~ I 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) * 波長減短或將物鏡的數値孔徑增加時，就像當在諸如C D 或D V D的習知光碟上執行資訊的記錄或再生，即使當其 爲無關緊要的問題，也會將其假定爲重要的問題。 其中一個問題是產生於物鏡中的縱向色差，由於雷射 光源之微小振盪波長的改變。在光學拾波設備中，因爲從 作爲光源之半導體雷射所發射的光通量波長通常是單色的 ，雖然認爲物鏡中沒有產生縱向色差，有一個情形是會產 生模式跳躍現象，其中波長因輸出的改變而立即改變數 n m。當物鏡的縱向色差沒有被校正時，可能會發生因此 模式跳躍現象而改變光會聚的位置，及在資訊的記錄及/ 或再生中發生錯誤。當使用不大於振盪波長6 0 0 nm的 短波長半導體雷射，尤其是振盪波長約4 0 0 n m的藍紫 半導體雷射時，當減少光源的波長時，因爲會增加光會聚 位置的改變量，所以對產生於物鏡中之縱向色差的校正是 必需的。 再者，另一個問題是因微小光源的振盪波長變化而產 生於物鏡中的球面像差變化，其發生於雷射光源波長的減 短與數値孔徑的增加中。在此光學拾波設備中，作爲光源 的半導體雷射在每個個體間具有振盪波長約± 1 0 n m的 波動。當將具有從參考波長位錯之振盪波長的半導體雷射 作爲光源時，因爲當數値孔徑增加時會增加產生於物鏡中 的球面像差，所以不能使用具有從參考波長位錯之振盪波 長的.半導體雷射，且作爲光源之半導體雷射的選擇是必須 的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ：297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-5- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _._BT__五、發明説明（3 ) 再者，另外一個問題是由於光碟之保護層（也稱爲〔 透明基底〕）厚度的錯誤而造成光學系統的球面像差變化 ，其發生於雷射光源波長的減短與物鏡之數値孔徑的增加 中。因爲因保護層厚度錯誤而造成的球面像差是以與物鏡 之數値孔徑的第四倍率成比例而產生，當物鏡的數値孔徑 增加，會增加保護層之厚度錯誤的影響，而可能發生無法 執行穩定的資訊記錄或再生。 發明槪述 即使當其爲高N A的物鏡，本發明的目的在於提供一 種物鏡，用以記錄及/或再生具有小直徑及大工作距離之 光學資訊記錄媒體中的資訊。 再者，即使當其爲高N A的物鏡，本發明的目的在於 提供一種物鏡，其用以記錄及/或再生具有小直徑及大工 作距離之光學資訊記錄媒體中的資訊，且其中當使用到短 波長光源時，對縱向色差進行校正。 再者，本發明的目的在於提供一種用以將資訊記錄及 /或再生於光學資訊記錄媒體中的光會聚光學系統，藉此 因雷射光源之振盪波長變化、溫度、溼度改變、或光學資 訊記錄媒體之保護層的厚度錯誤而在光會聚光學系統之每 個光學面中所產生的球面像差變化能夠有效地藉由簡單的 結構來加以校正。 再者，本發明的目的在於提供一種光會聚光學'系統， 其中當使用到短波長光源時，對縱向色差進行校正。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 線 -6 - 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7___五、發明説明（4 ) 再者，本發明的目的在於提供一種光學拾波設備，其 上裝設有物鏡及/或光會聚光學系統。再者，本發明的目 的在於提供一種裝設有此光學拾波設備的記錄•再生設備 〇 爲了達成上述的目的，根據本發明之第一物鏡的特性 在於：其爲一個用以將資訊記錄及/或再生於光學資訊記 錄媒體的物鏡；其爲在至少一面上具有非球形表面的單一 透鏡；其爲有限共軛類型以將來自光源的發散光通量會聚 在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上；且滿足以下等式（ 1 )N A ^ 〇 . 7 0 ( 1 ) 其中，N A :對執行光學資訊記錄媒體的資訊記錄及 /或再生所需的預定影像側數値孔徑。 作爲第一物鏡，當對執行光學資訊記錄媒體的資訊記 錄及/或再生所需之物鏡的預定影像側數値孔徑N A增加 到超過0 · 7 0時（習知光學資訊記錄媒體爲例如C D中 的0·45及DVD中的0·60)，因爲能夠減少光會 聚在資訊記錄面上的光點尺寸，所以能夠在光學資訊記錄 媒體上執行具有較高密度之資訊記錄及/或以高於習知光 學資訊記錄媒體之密度所記錄的資料再生。再者，當上述 物鏡是有限共軛的類型以將來自光源的發散光通量會聚在 光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上時，即使當其爲高N A ，因爲能夠大大地保護工作距離，所以能夠避免因光學資 訊記錄媒體之包裝所造成物鏡與光學資訊記錄媒體的接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝-

、1T 線 -7- 經濟部智慧財產局員工消費合作故印製 594042 A7 ____B7_ 五、發明説明（5 ) 。再者，當物鏡爲上述的有限共軛類型時，因爲不需要耦 合透鏡，藉由該透鏡能將來自光源的發散光線轉變成幾乎 平行的光線，所以能夠減少光學拾波設備的零件數目，而 降低成本。在此說明書中，耦合透鏡是一種用以改變光源 所發射之發散光通量的發散程度，且用以使光通量入射至 物鏡。 在此關聯中，有限共軛類型的物鏡是一種物鏡，其中 兩個不是無限的互相共軛的物點與影像點一般是位於有限 的位置中，且除了藉由此物鏡使來自有限位置中實際物點 的發散光通量被會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上 ，也包含一物鏡，藉此物鏡將朝向有限位置中之想像物點 的會聚光通量被會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上 ，然而，根據本發明的有限共軛類型物鏡是一種用以將來 自有限位置中之實際物點的發散光通量會聚在光學資訊記 錄媒體之資訊記錄面上的物鏡。 再者，爲了更準確地校正球面像差與彗形像差，最好 將兩面都作成非球形表面。再者，物鏡最好滿足以下公式 (2 ) 0. 01^1 m 1^0. 30 (2) 其中，m :當物鏡的目標側數値孔徑爲N A 〇 B ^，影 像側的數値孔徑爲N A ! μ c時，其爲藉由N A 〇 b』/ N A 1 M C所定義的橫向放大率。 當上述物鏡未超過公式（2 )的上限時·，因爲發射在 光源側之表面上的光線入射角不會太大，便能夠將因表面 本紙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)

-8- 594042 A7 B7 五、發明説明（6 ) 離心率之離心率錯誤所造成的像差惡化抑制小些。再者， 物鏡與光源間的間隔距離不會太小，配置諸如偏光分光器 或波長感洸板的光學元件會變得容易。當沒有超過公式（ 2 )的下限時，將設有根據本發明之物鏡的光學拾波設備 尺寸也能被縮小◊公式（2 / )比公式（2 )爲佳° 〇. 01^1 m 1^0. 20 (2 一） 再者，上述物鏡最好滿足以下公式（3 ) 〇.8^d/f^2.4 (3) 其中，d :物鏡之光軸上的厚度（m m ) , f :物鏡 的焦距（m m )。 上述公式（3 )是在確定工作距離的同時用以精細校 正彗形像差與散光的條件。當超過公式（3 )的下限時， 因爲發射在光源側之表面上的光線入射角不會太大，因此 能夠得到其像差惡化爲小的物鏡，該惡化是因表面離心率 的離心率錯誤所造成。再者，當未超過公式（3 )的上限 Γ-—----— 時，因爲物鏡之光軸上的厚度不會太大，即使當其爲小的 直徑，也能產生具有大工作距離的物鏡。 再者，上述物鏡最好滿足以下公式（4 ) 0 . 8<r l/((n-l)· f ·/"(1 + I m | ))< 1 . 6 (4) 其中r 1 :物鏡光源側之表面曲率的近軸半徑，η : 在所使用物鏡之波長上的折射率。 上述的公式（4 )主要是關於彗形像差的校正，且當 r 1往公式（4 )的下限減少時，會產生因內向性彗形像 差與外向性彗形像差所造成的光班，而當r 1往公式（4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 批衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- 594042 經濟部智慧財產局噶工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明説明（7 ) )的上限增加時，會產生外向性彗形像差，其除此之外， 也會輕易地產生球面像差的弱光班。 再者，上述物鏡最好滿足以下公式（5 )0.2 5 S(X1 -X2)(n-1)/NA · f ·，(1+ |m |))$〇·75 (5) 其中XI :爲兩表面間之光軸方向中的差距，其中一 面垂直於光軸且與光學資訊記錄媒體側的表面頂部接觸， 以及有效直徑中最外圍（上述N A邊際光線之入射於光學 資訊記錄媒體側之表面的位置）上之光學資訊記錄媒體側 的一面，以上述切面爲基礎，定義出其在光ί資訊記錄媒 體方向中測量的情形中爲正，而在光源方向中測量的情形 中爲負。 上述公式（5 )是一種關於光源側之表面弛度量的條 件式公式，以精細地校正球面像差與光學資訊記錄媒體側 的表面，且因爲，當X 1爲正且絕對値較小或X 2爲負且 絕對値較小時，會增加對邊際光線之球面像差過度校正的 效果，而當X 1爲正且絕對値較大或X 2爲負且絕對値較 大時，會增加對邊際光線之球面像差不足校正的效果，爲 了校正該球面像差，必須使X 1 - X 2位於特定範圍內。 從上述的說明，本發明的物鏡最好滿足公式（5 )，且當 超過公式（5 )的下限時，邊際光線的球面像差不會被過 度校正，而在公式的上限之下時，邊際光線的球面像差不 會不足校正。 再者，根據本發明的第二物鏡爲一個用以將資訊記錄 及/或再生於光學資訊記錄媒體的物鏡，且爲在至少一面 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· -訂 線· 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -10- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

A7 ___B7_五、發明説明（8 ) 上具有非球形表面的單一透鏡，以及爲有限共轭類型以將 來自光源的發散光通量會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記 錄面上，並是一個特性在於在至少一面上具有環形繞射結 構的物鏡，其滿足以下等式（6 ) N A ^ 〇 . 7 0 (6) 其中，N A :對執行光學資訊記錄媒體上的記錄及/ 或再生所需的預定影像側數値孔徑。 當作爲第二物鏡其至少一面爲具有環形繞射結構的繞 射面時，因爲當所使用的波長縮短時，所產生於物鏡中的 縱向色差能夠被精細地校正，藉由對繞射結構的繞射動作 與折射透鏡的折射動作作適當地結合，即使當產生雷射光 源之模式跳躍現象所造成的快速波長變化時，也能夠得到 具有被抑制之像差惡化的物鏡。 再者，每個物鏡最好是使用不大於6 0 0 n m的波長 ，且最好是由光學材料所組成，該材料內部透射率在所用 波長範圍內的3 m m厚度中不低於8 5 %。如上文所述， 當所使用波長不大於6 0 0 n m時，因爲能夠將光點的尺 寸縮小，便能夠在光學資訊記錄媒體上做到較習知光學資 訊記錄面爲高密度的記錄及/或對較高密度所記錄之資訊 的再生。再者，當根據本發明的物鏡是由一光學材料所組 成，該材料內部透射率在所用波長範圍內的3 m m厚度中 不低於8 5 %，㉟夠將因縮短所用波長而產生光學材料對 光的吸收加以抑制。當資訊被記錄在光學資訊記錄媒體時 因爲光源的輸出夠小，從而可以延伸光源的壽命，而當再 本紙張尺度適用中國國家標準( CNsiA4規格（210X297公釐） ' 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 -11 - 594042 A7 B7 五、發明説明（10 ) 如上文所述，當決定了物鏡的繞射結構以滿足公式（ 7 )時，對於不大於6 0 0 n m之波長，能夠精細地校正 產生於物鏡中的縱向色差。在超過公式.（7 )的下限中， 當光點形成在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上時，波前 的縱向色差不會太不足校正，而在低於公式（7 )的上限 中，當光點形成在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上時， 波前的縱向色差不會太過度校正。 再者，在第二物鏡中，當參考波長爲λ (mm)，物 鏡全部系統的焦距爲f ( m m )，在產生於繞射結構之繞 射光中具有最大繞射光量的繞射光階數爲n i，該繞射結 構形成在第i面上，在第i面的有效直徑之間，繞射結構 的環帶數爲M i，在第i面的有效直徑之間，繞射結構之 鄰接環帶的間隔最小値爲P i ( m m )，第二物鏡最好滿 足以下公式（8 )。 0.0 1 ^ f · λ · Σ(η i /(Mi · P i 2))^0.7 0 (8) 如上文所述，當決定了物鏡的繞射結構以滿足公式（ 8 )時，對於不大於6 0 0 n m之波長，能夠精細地校正 產生於物鏡中的縱向色差。在超過公式（8 )的下限中， 當光點形成在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上時，波前 的縱向色差不會太不足校正，而在低於公式（8 )的上限 中，當光點形成在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上時， 波前的縱向色差不會太過度校正。 再者，第二物鏡最好滿足以下公式（9 )。 〇 . 2^1 (Ph/P f)-2l ^10.0 (9) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X29*7公釐） ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 594042 A7 B7 五、發明説明（11 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中，P f :在預定影像側數値孔徑中，對在光學資 訊記錄媒體上執行記錄及/或再生所需的環形繞射區間隔 (mm) , P h :在預定影像側數値孔徑的1 / 2數値孔 徑中，對在光學資訊記錄媒體上執行記錄及/或再生所需 的環形繞射區間隔（m m )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上文所述，因爲當繞射結構的環帶間隔（也就是對 光軸之垂直方向中的環帶間隔）滿足公式（9 )時，也能 夠精細地校正在波長變化時的球面像差，當具有自參考波 長位錯之振盪波長的光源組裝至光學拾波設備中時，耦合 透鏡或物鏡或光源之光軸方向中的位置調整便變得不需要 ，也能夠大大地減少組裝光學拾波設備的時間。當光徑差 函數只具有第二階光徑差函數係數（也稱爲繞射面係數） 時，（Ph/Pf)-2=0，然而，因爲根據本發明的 物鏡精細地校正球面像差的改變，該像差是因藉由繞射動 作自參考波長的微小波長改變而產生，因此使用到光徑函 數之高階的光徑差函數係數。在此情形中，（P h / P f )一 2的値最好是除了 0之外，且當其滿足公式（9 )時 ，能夠藉由繞射的動作精細地消除因波長改變而致的球面 像差改變。在高於公式（9 )之下限中，當波長從參考波 長改變時該球面像差不會太過度校正，而在低於公式（9 )的上限中，當波長從參考波長改變時該球面像差不會太 不足校正。 再者，就結合繞射透鏡之繞射動作與作爲折射透鏡之 折射動作而言，當光源的波長向長波長側改變時，上述的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） -14- 594042 A7 B7 五、發明説明（12 ) 第二物鏡具有縱向色差特性，其向後焦距縮短的方向中改 變，且其最好滿足以下公式（1 〇 )。 -1<ACA/ASA<0 (10) 其中△ C A :縱向色差對波長改變的改變量（m m ) ,Δ S A ： 邊際光線之球面像差對波長改變的改變量（m m )。 在物鏡中，當藉由繞射動作使縱向色差過度校正時， 且參考波長的球面像差曲線與長•短波長側上之球面像差 曲線（也稱爲色彩的球面像差）交叉，當光源的波長改變 時，可以將最適寫入位置的移動抑制的很小，而當加上高 頻率時，也能夠做出其中光源之模式跳躍現象或波前像差 之惡化爲小的物鏡。再者，藉由此繞射動作，當色差如上 述被校正時，因爲環形繞射區的間隔可被增加比起在縱向 色差與色彩的球面像差兩者皆被校正的情形爲多，能夠達 成模製印模之處理時間的縮短，也藉由環帶形狀的製造錯 誤避免了繞射效率的降低。 再者，在第二物鏡中，產生於繞射結構（形成在第i 面上）中之第n i階的繞射光量大於任何階度的繞射光量 ，而用以將資訊記錄及/或再生在光學資訊記錄媒體上的 繞射光能夠被光線會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面 上，該繞射光產生於繞射結構中的第n i階。其中，n爲 除了 0、it 1的整數。 上述的結構是關於藉由利用比第二階高的繞射光將資 訊記錄及/或再生在光學資訊記錄媒體上的物鏡，且當形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15 - 594042 A7 B7 五、發明説明（13 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成環形繞射結構以使高於第二階之繞射光的繞射效率變成 最大時，會增加每個環帶間的階梯差異及每個環帶間的間 隔，而對繞射結構的形狀需求準確性也不會太嚴格。一般 而言，相較於使用第一階之繞射光的情形，在使用高於第 二階之繞射光的情形中，因繞射效率之波長改變而產生的 降低量會很大，然而，在使用接近單一波長之光源的情形 中，因爲因繞射效率之波長改變而產生的降低量幾乎小到 無法察覺，所以能夠得到具有該輕易製造的物鏡，且具有 足夠繞射效率的繞射結構。 再者，第二物鏡黑歷篇足以下公式（1 1 )至（1 4 0.0 1^1 ml ^0.3 0 (11) 0.8Sd/f S2.4 (12) 0.8 <r l/((n-l)· f · -Λ1+Ι ml ))<1.6 (13) 0.2 5^(X1-X2)(n~l)/NA · f ·/"(!+! ml ))^0.7 5 (14) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中m :當物鏡的目標側數値孔鏡爲N A。B且當影像 側數値孔鏡爲N A ^ c時，由N A。b』/ N A i M。所定義之 物鏡的橫向放大率，d :物鏡在光軸中的厚度（m m )， ί :物鏡之全部系統的焦距（m m )， r 1 :物鏡光源側 之表面曲率（m m )的近軸半徑，η :在所使用物鏡之波 長上的折射率，X 1 :爲兩表面間之光軸方向中的差距， 一面垂直於光軸且與切於光源側的表面頂部，及在有效直 徑最外圍（在上述Ν Α邊際光線之入射於光源側之表面的 位置）中之光源側的一面，以上述切面爲基礎，在光學資 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14 ) 訊記錄媒體方向中測量的情形中，其爲正，而在光源方向 中測量的情形中爲負，X 2 :爲兩表面間之光軸方向中的 差距，一面垂直於光軸且與切於光學資訊記錄媒體側的表 面頂部，以及在有效直徑最外圍（在上述N A邊際光線之 入射於光學資訊記錄媒體側之表面的位置）中之光學資訊 記錄媒體側的一面，以上述切面爲基礎，在光學資訊記錄 媒體方向中測量的情形中，其爲正，而在光源方向中測量 的情形中爲負。 在上述的物鏡中，當橫向放大率沒有超過公式（1 1 )的上限時，放射在光源側表面之光線的入射角不會太大 ，也能夠將因諸如表面離心率的離心率錯誤所造成的像差 惡化抑制較小。再者，因爲物鏡與光源間的距離不會太小 ，所以配置諸如偏光分光器或波長感光板的光學元件會變 得容易。當其沒有超過公式（1 1 )的下限時，因爲物鏡 之目標與影像間的距離不會太小，便能夠減少光學拾波設 備的尺寸，其上裝設有根據本發明的物鏡。最好公式（ 1 1 )爲公式（1 1 / ) 0 · 0 1 S I m | ‘ 0 · 2 ◦ (11” 再者，上述公式（1 2 )是在確定工作距離的同時用 以精細校正彗形像差與散光的條件，且在超過公式（12 )的下限中，因爲發射在光源側之表面上的光線入射角不 會太大，因此能夠得到其像差惡化爲小的物鏡，該惡化是 因表面離心率的離心率錯誤所造成。另外，因爲在影像高 度特性中的散光不會太大，所以能夠得到其影像高度特性 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A7 B7 五、發明説明（15 ) 爲精細的物鏡。再者，在低於公式（1 2 )的上限中，因 爲物鏡之光軸上的厚度不會太大，即使當其爲小的直徑， 也能得到具有大工作距離的物鏡。 再者，上述的公式（1 3 )主要是關於彗形像差的校 正，當r 1往公式（1 3 )的下限減少時，會產生因內向 性彗形像差與外向性彗形像差所造成的光班，而當r 1往 公式（1 3 )的上限增加時，會產生外向性彗形像差，同 時也會輕易地產生球面像差的弱光班。 再者，上述公式（1 4 )是一種關於光源側與光學資 訊記錄媒體側之表面弛度量的條件式公式，以精細地校正 球面像差，且因爲，當X 1爲正且其絕對値爲小或X 2爲 負且其絕對値爲小時，會增加對邊際光線之球面像差過度 校正的效果，而當XI爲正且其絕對値爲大及當X2爲負 且其絕對値爲大時，會增加對邊際光線之球面像差不足校 正的效果，爲了校正該球面像差，必須使X 1 - X 2位於 特定範圍內。如上所述，本發明的物鏡最好滿足公式（ 1 4 )，且在超過公式（1 4 )的下限中，邊際光線的球 面像差不會太過度校正，而在低於公式（1 4 )的上限中 時，邊際光線的球面像差不會太不足校正。 再者，在上述的每個物鏡中，在球面像差中，當第三 階球面像差分量爲S A 1，且大於第五階及高階球面像差 分量的總和爲S A 2，其最好滿足以下公式（1 5 )。 I SA1/SA2I >1.0 (15) 其中S A 1 :當像差函數展開成Zeniike多項式時，其 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-18- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A7 B7 五、發明説明（彳6 ) 爲第三階球面像差分量，S A 2 :當像差函數展開成

Zernike多項式時，其爲第五階球面像差分量與第七階球面 像差分量及第九階球面像差分量之平方總和的平方根。 上述公式（1 5 )是關於球面像差分量的較佳分配， 且當因製造錯誤而造成留在物鏡中的球面像差分量滿足公 式（15)時，因在光源之光軸上的位置調整而造成在第 三階球面像差分量校正後耦合透鏡或物鏡的剩餘球面像差 能夠被減少。此第三階球面像差分量校正可以藉由設於光 源與資訊記錄面之光徑中的球面像差校正構件來執行。此 製造錯誤是產生球面像差的原因，例如在光軸上的厚度錯 誤，或是表面形狀錯誤。 再者，當上述的透鏡是由光學塑膠材料所形成時，大 部分的製造可以利用金屬印模藉由模製方法來便宜地實施 。再者，因爲其爲輕的，所以能夠減輕對用以聚焦、高速 追隨之致動器的負擔，且使藉由小尺寸致動器來驅動成爲 可能。 再者，當上述的每個物鏡是由光學玻璃材料所形成時 ，因爲光源側之表面曲率不會太小，因此能夠減少因離心 率錯誤而造成的像差惡化。再者，當其是利用金屬印模藉 由模製方法製造時，因爲形成在光源側之表面的法線與光 軸在邊際光線所入射之位置間的角度（預期角度）不會太 大，所以金屬印模的製造錯誤不會太大。 再者，對於上述的每個物鏡，最好將用以調整光通量 的光闌設於垂直於光軸且切於光源側之表面頂部的平面與 本紙張尺度適用中.國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-19- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A7 B7 五、發明説明（17 ) 光源側的表面間。 如上文所述，當調整光通量的光闌正好配置於光源側 的表面之前時，最好將其配置於垂直於光軸且切於光源側 之表面頂部的平面與光源側的表面之間。從而使光闌與光 源側之表面間的間隔被減少，且因爲能夠避免光線通過比 產生球面像差之區域較高的部份，即使當發散光線入射在 物鏡上時，也不可能增加像差。 再者，當將光闌提供給上述的每個物鏡時，藉由提供 一個位置可以調整光會聚的光通量直徑，在該位置表面的 正向方向非連續地改變，該位置對應於用以將資訊的記錄 及/或再生執行於光學資訊記錄媒體上至少一面所需的影 像側數値孔徑。 如上文所述，當將光闌提供給上述的每個物鏡時，通 過外側表面的光通量（不只是表面之正向方向非連續改變 的位置）能夠被光會聚在一點上，該點不同於在光通量通 過光源側上之表面的位置（不只是折射面之正向方向非連 續地改變的位置）。表面之正向方向非連續改變的位置最 好是設在光源側的表面上。當在表面之正向方向非連續地 改變的一位置以及一透鏡整個模製時（在表面之正向方向 非連續地改變的一位置被提供給該透鏡），因爲沒有必要 將另一個光闌數連結到該物鏡，所以能夠減少製造時間或 降低成本。再者，因爲當線軸被模製時，因爲不需要光闌 ，所以能夠減輕包括物鏡與線軸之驅動區段的重量。 另外，根據本發明的光會聚光學系統是一種用以將光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2K)X 297公釐） ' -20- 辦衣 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 594042 A7 B7 五、發明説明（18 學資訊記錄媒體中的資訊進行記錄及/或再生的光會聚光 學系統，該媒體包括有限共軛類型的物鏡，藉此物鏡來自 光源的發散光通量能夠被會聚在光學資訊記錄媒體的資訊 記錄面上，且該物鏡爲單一透鏡，以及在光源與資訊記錄 面間設有一種用以校正產生於光會聚光學系統中之球面像 差變化的構件，且其特性在於其滿足以下公式（1 6 )。 N A ^ 0 . 6 5 (16) 其中，N A :對執行光學資訊記錄媒體上的記錄及/ 或再生所需之物鏡的預定影像側數値孔徑。 根據上述的每個物鏡，即使當其爲高N A的物鏡，或 即使當其爲具有小直徑及大工作距離的物鏡，或所利用波 長爲短波長時，在高N A物鏡中之因雷射光源的模式跳躍 所產生的縱向色差會得到有效的校正，然而，當利用具有 此大N A的物鏡以及具有較短波長的光源來增加記錄密度 時，因上述各種錯誤之影響所造成的球面像差變化無法被 忽略。因此，如上文所述，當在光源與光學資訊記錄媒體 之資訊記錄面間設有一種用以校正產球面像差變化的構件 時，即使當存在許多錯誤，能夠得到得以維護良好光會聚 特性的光會聚光學系統。 具體而言，作爲上述球面像差變化的原因，能夠列出 :因各個雷射光源間之振盪波長的波動所產生光學塑膠材 料的折射率改變，以及溫度與溼度的改變，光學資訊記錄 媒體之保護層的厚度變化，或製造錯誤（表面形狀錯誤、 光軸上的厚度錯誤）。當設有用以校正因上述各種原因所 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •擊· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 21 - 594042 A7 B7 五、發明説明（19 ) 產生之球面像差變化（特別是第三階球面像差）的構件時 ，會提供以下優點（1 )至（4 )，且能夠得到得以一直 維護良好光會聚特性的光會聚光學系統。 (1 )因爲不需要選擇雷射光源，且對製造準確性的 要求也不太嚴格，所以能夠提高雷射光源的整個生產率。 再者，也能夠減少光學拾波設備的製造時間。 (2 )含於光會聚光學系統中的結構元件能夠以塑膠 材料形成，因而能夠降低大量成本。 (3)因爲對光學資訊記錄媒體之製造錯誤的要求準 確性不會太嚴格，所以能夠提高光學資訊記錄媒體的整個 生產率。 (4 )因爲對物鏡之製造準確性的要求也不太嚴格， 所以能夠提高物鏡的整個生產率。 用以校正光會聚光學系統中之球面像差變化的構件最 好在光源與物鏡之間包括至少一個可移動元件，藉此能夠 改變藉由沿著光軸位移所發射之光通量的發散程度。當其 爲此包含至少一個可移動元件的結構時，能夠藉由簡單的 結構來精細地校正球面像差的變化。 再者，當將其架構爲可移動元件能夠沿著光軸方向位 移至少一個的透鏡群組（其由配置於光源與物鏡之光徑中 的耦合透鏡所組成），即使當其爲具有少量組件的結構， 也能夠架構出保持其中之光會聚條件良好的光會聚系統。 耦合透鏡最好是1群的1透鏡結構。 再者，當可沿著光軸位移之可移動元件是由光學塑膠 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A7 _ B7 五、發明説明（2〇) 材料所形成時，能夠減輕對致動器的負擔或是反應於球面 像差變化的高速。 再者，用以校正球面像差變化的構件最好是一種配置 於光源與物鏡間的元件，藉此沿著垂直於光軸之方向的折 射率分配能夠被位移。例如，當試著藉由該設備校正球面 像差變化時，其中藉此設備沿著垂直於光軸之方向的折射 率分配是由電壓供應所產生，能夠得到沒有可移動部份及 具有機械簡單結構的光會聚光學系統。 再者，用以校正球面像差變化的構件最好是一種配置 於物鏡與光學資訊記錄媒體間的元件，且其中的折射率是 可改變的。在此方式中，當將具有可改變折射率分配之元 件配置於物鏡與光學資訊記錄媒體間時，因爲在將其配置 在光學資訊記錄媒體側的例子中入射在元件（其折射率分 配是可改變的）上之邊際光線的入射角比起將其配置在從 物鏡方向的光源側爲大，因此能夠藉由微小折射率分配改 變來校正較大球面像差的變化。從而能夠降低元件（其折 射率分配是可改變的）的驅動電壓，以及減少其折射率分 配是可改變之元件的尺寸。 再者，上述的光會聚光學系統是一種藉此系統能夠從 相同的光通量入射面側在複數個資訊記錄層上執行資訊的 記錄及/或再生的光會聚光學系統，且在資訊記錄層間的 焦點跳越時，從光通量入射面側到各自資訊記錄層，因透 明基底之厚度差異所產生球面像差的變化可藉由用以校正 球面像差變化的構件來加以校正。 本紙張又度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I I ――辦衣— — 111 n ^ 111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（21 ) 此結構是關於一種用於光學拾波設備的光會聚光學系 統，藉此設備能夠將資訊記錄及/或再生在多層記錄類型 的光學資訊記錄媒體上。在資訊記錄層間的焦點跳越時， 因爲從光通量入射面側到各自資訊記錄層，因透明基底之 厚度差異所產生球面像差的變化可藉由球面像差校正構件 來加以校正，即使當其爲使用超過0 . 6 5高數値孔徑之 物鏡的下一代光學拾波設備時，也能夠將資訊記錄及/或 再生在多層記錄類型的光學資訊記錄媒體上。 再者，所使用波長最好不大於6 0 0 n m，且最好將 環形繞射結構設於組成光會聚光學系統之光學元件的至少 一面上。 如上文所述，當在光學資訊記錄媒體上執行資訊的記 錄及/或再生時，當波長不大於6 0 0 n m時，能夠以較 高密度來記錄該資訊，或能夠將以較高密度記錄的資訊再 生。當使用此類短波長光源時，最好將繞射結構設於組成 光會聚光學系統之光學元件的至少一面上，且因爲該繞射 結構具有此波長特性，其中當光源波長向長波長側微小地 改變時，物鏡的後焦距會被縮小，所以當使用諸如藍紫半 導體雷射的短波長光源時，能夠有效地校正產生於物鏡中 的縱向色差。當在光源與物鏡之間且與物鏡分開地提供設 有繞射結構的光學元件時，即使沒有嚴格地校正物鏡的縱 向色差，也能夠應用於根據本發明的光會聚光學系統。可 以將此繞射結構設於與組成光會聚光學系統之光學元件分 開配置的光學元件上，然而，當將其設於組成光會聚光學 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁，> 裝 -訂 線 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） -94- 594042 A7 _B7__ 五、發明説明（22 ) 系統之光學元件的光學面上時，也不會增加光會聚光學系 統的組件數量，所以，是爲較佳的。 再者，最好是光源所產生之波長的變化不大於± 1 〇 n m，而該繞射結構最好具有一函數以抑制伴隨著光源的 波長變化，因組成光會聚光學系統之光學元件之光學材料 的折射率色散而產生的縱向色差。也就是說，當光源朝向 長波長側改變波長時，因組成光會聚光學系統之光學元件 之光學材料的折射率色散所產生的縱向色差會在於光會聚 光學系統之後焦距變得比波長改變之前爲長的方向中，然 而，當光源向長波長側改變波長時，因繞射結構所產生的 縱向色差會在於光會聚光學系統之後焦距變得比波長變化 之前爲短的方向中。爲了成爲一個條件，其中藉由通過光 會聚光學系統而被光線會聚在資訊記錄面上之波前的縱向 色差被精細校正，最好是適當地結合繞射率與折射率，且 使因繞射結構所產生的巨大縱向色差幾乎等於因光學材料 之折射率色散所產生的縱向色差。在此關連中，在上述的 說明中，光會聚光學系統被假定爲具有光會聚動作的一正 透鏡。 再者，上述的光會聚光學系統最好是，當繞射透鏡的 繞射動作與折射透鏡的折射動作被結合時，具有其中的縱 向色差，當光源向長波長側改變波長時，改變於該方向中 之後焦距將爲短的，且其滿足以下公式（1 7 )。 -1<ACA/ASA<0 (17) 其中△ C A :縱向色差對波長改變的改變量（m m ) 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} .裝· -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 594042 Α7 Β7 五、發明説明（23 ) ,ASA： 邊際光線之球面像差對波長改變的改變量（m m )。 藉由上述的繞射結構，當光會聚光學系統的縱向色差 被過度校正，且參考波長的球面像差曲線與長•短波長側 上之球面像差曲線（也稱爲色彩的球面像差）交叉時，當 光源的波長改變時，可以將最適寫入位置的移動抑制的很 小，而當加諸高頻率或在光源的模式跳躍現象時，能夠得 到其波前像差惡化爲小的光會聚光學系統。再者，藉由此 繞射動作，在色差如上述被校正的光會聚光學系統中，因 爲環形繞射區的間隔能夠比起將縱向色差與色彩之球面像 差兩者皆校正的光會聚光學系統中爲大，所以縮短模製印 模的製造時間，也能夠藉由環帶形狀的製造錯誤避免了繞 射效率的降低。在此關連中，在上述的說明中，光會聚光 學系統被假定爲具有光會聚動作的一正透鏡。 再者，產生於繞射結構中之η階繞射光量最好是大於 任何階度的繞射光量，且用以將資訊記錄及/或再生在光 學資訊記錄媒體上之產生於繞射結構中的η階繞射光量能 夠被光線會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上。其中 ，η爲除了0、±1的整數。 上述的結構是關於一種光會聚光學系統，用以藉由利 用高於2階的高階繞射光來執行在光學資訊記錄媒體上之 資訊的記錄及/或再生，且當形成環形繞射結構，其中高 於第.二階之較高繞射光的繞射效率變成最大時，每個環帶 間的階梯差異及每個環帶間的間隔會變大，且對繞射結構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇χ297公釐） ---------^-- (請先閲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 -26- 594042 A7 B7 五、發明説明（24 ) 的形狀需求準確性不會太嚴格。一般而言，相較於使用第 一階之繞射光的情形，在使用高於第二階之繞射光的情形 中，因繞射效率之波長改變而產生的降低量會很大，然而 ，在使用接近單一波長之光源的情形中，因爲因繞射效率 之波長改變而產生的降低量幾乎小到無法察覺，所以能夠 得到具有該輕易製造的物鏡，且具有足夠繞射效率的繞射 結構。 再者，根據（1 )至（2 1 )之任一項中的物鏡能夠 應用於上述的光會聚光學系統。 再者，根據本發明之第一光學拾波設備是一種光學拾 波設備，其中藉由光會聚光學系統將資訊記錄及/或再生 在光學資訊記錄媒體上，該媒體包括有限共軛類型的物鏡 以藉此將來自光源的發散光通量會聚在光學資訊記錄媒體 的資訊記錄面上，一種光學拾波設備，藉此光被會聚在光 學資訊記錄媒體的資訊記錄面上，且將資訊記錄在資訊記 錄面上及/或將資訊記錄面上的資訊再生，該光學拾波設 備的特性在於：物鏡爲單一透鏡，且當光源沿著光軸方向 位移時，其具有光源，藉此能夠改變入射在物鏡上之光通 量的發散程度，且具有偵測構件，用以藉由偵測來自資訊 記錄面的反射光來偵測產生於光會聚光學系統中之球面像 差的變化，且對應於偵測構件的偵測結果，其具有驅動構 件，用以將光源沿著光軸方向位移以降低球面像差的變化 〇 在如上述具有有限共軛類型之物鏡的光學拾波設備中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -27- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（25 ) ，當光源沿著光軸位移時，因各個雷射光源間之振盪波長 的波動所產生光學塑膠材料的折射率改變，或因溫度與溼 度的改變、光學資訊記錄媒體之保護層的厚度變化，或物 鏡的製造錯誤（表面形狀錯誤、光軸上的厚度錯誤）而產 生的球面像差變化都能夠被校正。具體而言，當偵測到來 自資訊記錄面的反射光時，雖然在偵測構件中的信號被監 控著，該偵測構件是用以偵測被光會聚在資訊記錄面上之 光通量的光會聚條件，會操作用以將光源沿著光軸位移的 驅動構件以使產生於光會聚光學系統中的球面像差被最適 化校正。作爲用以將光源沿著光軸位移的驅動構件，能夠 使用壓力致動器或音圈類型的致動器。 再者，根據（1 )至（2 1 )之任一項中的物鏡能夠 應用於上述的光學拾波設備。 再者，裉據本發明的光學拾波設備是一種光學拾波設 備，藉此將來自光源的發散光通量會聚在光學資訊記錄媒 體的資訊記錄面上，且藉由包括有限共軛類型物鏡的光會 聚光學系統將資訊記錄在資訊記錄面上及/或將資訊記錄 面上的資訊再生，藉由該物鏡將來自光源的發散光通量會 聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上，以及用以校正球 面像差變化的構件，該光學拾波設備的特性在於：物鏡爲 單一透鏡，且其具有根據（22)至（33)之任一項中 的光會聚光學系統，其具有偵測構件，用以藉由偵測來自 資訊記錄面的反射光來偵測產生於光會聚光學系統中之球 面像差的變化，其具有驅動構件，用以驅動校正球面像差 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} .裝. -訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ 297公釐） -9ft . 594042 A7 B7 五、發明説明（26 ) 變化的構件，以降低對應於偵測構件之偵測結果的球面像 差變化。 根據上述的光學拾波設備，當其具有根據（2 2 )至 (3 3 )項中的光會聚光學系統時，即使該光會聚光學系 統上裝設有高N A的物鏡，因爲由於各個雷射光源間之振 盪波長的波動所產生光學塑膠材料的折射率改變、由於溫 度與溼度的改變、光學資訊記錄媒體之保護層的厚度變化 、以及物鏡的製造錯誤（表面形狀錯誤、光軸上的厚度錯 誤）所產生的球面像差變化能夠被校正，所以能夠得到其 中之光會聚條件保持良好的光會聚光學系統。具體而言， 當偵測到來自資訊記錄面的反射光時，雖然在偵測構件中 的信號被監控著，該偵測構件是用以偵測被光會聚在資訊 記錄面上之光通量的光會聚條件，其會操作用以驅動用來 校正球面像差變化的驅動構件以使產生於光會聚光學系統 中的球面像差被最適化校正。作爲此驅動設備，能夠使用 音圈類型的致動器或壓力致動器。 再者，當裝設有第一或第二光學拾波設備時，根據本 發明之音頻•影像的記錄設備•再生設備能夠在下一代光 學資訊記錄媒體上精細地執行音頻•影像的記錄或再生， 該媒體具有比D V D爲高的密度與較大的容量。 簡單圖示說明 圖1爲根據本發明第一實施例之光學拾波設備的一般 圖形。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 公釐〉 ---------^-- (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A7 B7 五、發明説明（27 ) 圖2爲根據本發明第二實施例之光學拾波設備的一般 圖形。 圖3爲根據本發明第三實施例之光學拾波設備的一般 圖形。 圖4爲根據本發明第四實施例之光學拾波設備的一般 圖形。 圖5爲根據本發明第五實施例之光學拾波設備的一般 圖形。 圖6爲範例1的光徑圖。 圖7爲範例1的球面像差圖。 圖8爲範例2的光徑圖。 圖9爲範例2的球面像差圖。 圖1 0爲範例3的光徑圖。 圖1 1爲範例3的球面像差圖。 圖1 2爲範例4的光徑圖。 圖1 3爲範例4的球面像差圖。 圖1 4爲範例5的光徑圖。 圖1 5爲範例5的球面像差圖。 圖1 6 ( a )爲範例6之物鏡的斷面圖，圖1 6 ( b )爲對物鏡之階梯差異的放大圖。圖1 7爲範例6的球面 像差圖。 圖1 8爲範例7的光徑圖。 圖1 9爲範例7的球面像差圖。 圖2 0爲範例8的光徑圖。 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 訂 線 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -30- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（28 ) 圖2 1爲範例8的球面像差圖。 圖2 2爲範例9的光徑圖。 圖2 3爲範例9的球面像差圖。 基本元件對照表 1 光源 2 偏光分光器 3 折射率分配可變元件 4 1 / 4波長感光板 5 光闌 6 物鏡 7 凸緣部份 8 透明基底 8 ^ 資訊記錄面 9 2軸致動器 10 驅動構件 11 圓筒透鏡 12 光偵測器 13 —軸致動器 14 光會聚透鏡 15 準直透鏡 16 階梯差異 .17 線軸部份 2 3 耦合透鏡 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝.

、1T 線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） -31 - 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（29 ) 3 3 透鏡 較佳實施例的詳細說明 參考圖形，以下將說明本發明之第一-第五實施例的 光學拾波設備，藉此利用由有限共軛類型之單一透鏡的物 鏡將來自光源的發散光通量光線會聚在光學資訊記錄媒體 的資訊記錄面上。 〔第一實施例〕 圖1爲根據本發明第一實施例之光學拾波設備的一般 圖形。 圖1的光學拾波設備是以此方式架構的，在從半導體 雷射所組成的光源1所發射的光通量通過偏光分光器2、 由驅動構件1 〇所驅動之折射率分配可變元件3 (其爲球 面像差校正構件）、1 / 4波長感光板4、及光闌5之後 ，便藉由有限共軛類型的物鏡6，透過光學資訊記錄媒體 的透明基底8被光線會聚在資訊記錄面8 >上。另外，其 架構爲，在來自資訊記錄面8/的反射光再次通過物鏡6 與折射率分配可變元件3之後，便藉由偏光分光器2被反 射，且通過圓筒透鏡1 1並朝向光偵測器1 2行進。 另外，物鏡藉由凸緣部份7準確地連結於光學拾波設 備。再者，圖1中的光學拾波設備設有2軸致動器9以驅 動物鏡朝向用以追蹤/聚焦的2軸方向。 在圖1中的光學拾波設備中，將其折射率分配爲可變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· -訂 線 -32- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（30 ) 之元件作爲球面像差校正構件，而對於如圖1中所示的折 射率分配可變元件3，可以利用一元件，其中間隔疊層有 各自電性連接且爲光學透明的電極層a 、b、c，及與電 極層a、b、c電性絕緣的折射率分配可變層d、e，且 折射率分配是對應所施加的電壓而改變，光學透明的電極 層a、b、c被分割成複數個區域。 當光偵測器1 2偵測到球面像差的變化時，在折射率 分配可變元件3中，藉由驅動構件1 0將電壓施加到電極 層a、b、c，而折射率分配可變層d、e則根據位置而 改變其折射率，同時控制來自折射率分配可變元件之發射 光的相位以使球面像差爲0。 根據本實施例的光學拾波設備，來自光源1的光通量 藉由物鏡6，透過折射率分配可變元件3被光線會聚在光 學資訊記錄媒體的資訊記錄面8 /上，且當從而調變的反 射光在反向路徑中被光偵測器1 2接收時，便能夠執行再 生。在此關連中，在相同的方式中，也能夠將資訊的記錄 執行在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上。 在執行上述記錄或再生的時候，根據球面像差變化的 偵測結果，在由於光學塑膠材料因溫度與溼度改變所造成 的折射率改變、由於各個雷射光源間之振盪波長的波動、 由於光學資訊記錄媒體之透明基底的厚度變化，以及由於 物鏡的製造錯誤而產生的球面像差變化都被校正的同時， 因爲驅動構件1 0將電壓提供給折射率分配可變元件3且 控制折射率分配可變元件3之發射光的相位，以使得球面 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝. 、11 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（31 ) 像差爲0，因此能夠精細地執行記錄或再生。作爲折射率 分配可變層d、e，可使用液晶。 另外，如上所述，當沿著垂直於光軸之方向的折射率 分配是藉由電壓供應所產生，且球面像差變化被校正時， 能夠得到沒有可移動部份且及爲機械簡單結構的光會聚光 學系統。可應用於本發明之光學拾波設備的折射率分配可 變元件3不受限於圖之光學拾波設備中的折射率分配可變 元件3實施例，其可以是任何能夠以環形形式附加光徑差 的元件，其中心在光軸用以傳送波面。 (第二實施例） 圖2爲根據本發明第二實施例之光學拾波設備的一般 圖形。除了配置在物鏡6與光學記錄媒體間之作爲其折射 率是可變之元件的液晶元件之外，因爲圖2的光學拾波設 備基本上與圖1的結構相同，相同的部份便藉由相同的參 考數字與符號來表示且省略其說明。 在圖2的光學拾波設備中，將具有可變折射率的元件 3 /配置於物鏡與光學記錄媒體間，以校正球面像差波動 。作爲具有可變折射率的元件3 /，可以使用其折射率是 根據所施加電壓而改變的光學元件。在光偵測器1 2偵測 到球面像差的波動後，具有可變折射率之元件3 >的折射 率會藉由驅動構件1 0 /(用於具有可變折射率的元件 3 而改變以使得球面像差的波動成爲〇。 因爲根據本貫施例的光學拾波設備，其所使用之物鏡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 訂 線 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 34- 594042 A7 B7 五、發明説明（32 ) 其影像側上的數値孔徑和〇 · 7 0 一樣大或者更大，當將 具有可變折射率的元件3 /配置於物鏡與光學記錄媒體間 時，便0b夠校正具有微小折射率改變之較大球面像差的變 化，其導致用於具有可變折射率之元件3 /的驅動電壓減 少，且達成具有可變折射率之元件3 /配的微型化。顯示 於圖2中的光學拾波裝置能夠得到與圖1之光學拾波裝置 一樣的效果。 (第三實施例） 圖3爲根據本發明第三實施例之光學拾波設備的一般 圖形。 除了將用以校正球面像差變化之可於光軸方向中位移 的耦合透鏡取代折射率分配可變元件之外，因爲圖3的光 學拾波設備基本上與圖1的結構相同，相同的部份便藉由 相同的參考數字與符號來表示且省略其說明。 如圖3所示，耦合透鏡2 3是以方式架構的爲，其可 藉由一軸致動器1 3使其於光軸方向位移以校正球面像差 變化。當光偵測器1 2偵測到球面像差的變化時，便藉由 一軸致動器1 3使耦合透鏡2 3位移於光軸方向中以使得 球面像差爲0。根據圖3的光學拾波設備，能夠得到與圖 1之光學拾波設備一樣的效果。再者，當將耦合透鏡2 3 架構爲可位移時，即使當其爲組件數量小的簡單結構時， 也能夠得到其中之光會聚條件保持良好的光學拾波設備。 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ 297公竣） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------訂------線

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -35- 594042 A7 __B7 五、發明説明（33 ) (第四實施例） 圖4爲根據本發明第四實施例之光學拾波設備的一般 圖形。 除了將用以校正球面像差變化之可於光軸方向中位移 的光源取代折射率分配可變元件之外，因爲圖4的光學拾 波設備基本上與圖1的結構相同，相同的部份便藉由相同 的參考數字與符號來表示且省略其說明。 如圖中4所示，將光源1架構爲可藉由一軸致動器 1 3使其於光軸方向位移以校正球面像差變化。當光偵測 器1 2偵測到球面像差的變化時，該光源1被架構爲藉由 一軸致動器1 3使其位移於光軸方向中以使得球面像差爲 〇 °根據圖4的光學拾波設備，能夠得到與圖1之光學拾 波設備一樣的效果。 (第五實施例） 圖5爲根據本發明第五實施例之光學拾波設備的一般 圖形。 .除了將用以校正球面像差變化之可於光軸方向中位移 的透鏡（藉由一軸致動器1 3 )取代折射率分配可變元件 、將準直透鏡1 5配置於光源1與偏光分光器2之間、將 光會聚透鏡1 4配置於偏光分光器2與光偵測器1 2之間 以外，因爲圖5的光學拾波設備基本上與圖1的結構相同 ，相同的部份便藉由相同的參考數字與符號來表示且省略 其說明。 本紙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· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -36 - 594042 A7 _ B7 五、發明説明（34 ) 如圖中5所示，當光偵測器1 2偵測到球面像差的變 化時，便將透鏡3 3架構爲藉由一軸致動器1 3位移於光 軸方向中以使得球面像差爲〇，且改變平行光的發散角度 ，而校正球面像差的變化。根據圖5的光學拾波設備，肯g 夠得到與圖1之光學拾波設備一樣的效果。另外，當將透 鏡架構爲可移動時，能夠藉由簡單的結構精細地校正球面 像差的變化。 範例 接下來，將說明根據本發明的範例1 — 1 1。範例1 一 6爲物鏡的範例，且其可用作圖1 一圖5的物鏡，範例 7 - 9是光會聚光學系統的範例，其能夠執行球面像差變 化的校正。 有關範例1 - 6之物鏡的資料表顯示於表1中。 (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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37- 594042

7 7 A B 五、發明説明（35 表1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 範例表 範例 1 2 3 4 5 6 λ (nm) 405 405 405 405 405 405 影像側數値孔徑 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 目標側數値孔徑 0.04 0.08 0.05 0.05 0.04 0.05 f (mm) 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76 1.76 第一面有效直徑(mm)(註1) 3.174 3.370 3.160 3.146 3.128 3.160 WD (mm) 0.50 0.52 0.43 0.40 0.42 0.43 透鏡材料 玻璃 玻璃 塑膠 塑膠 塑膠 塑膠 在所用波長中的折射率 1.71548 1.71548 1.52491 1.52491 1.52491 1.52491 1 ml 0.05 0.09 0.06 0.06 0.04 0.06 d/f 1.41 1.47 1.51 1.51 1.44 1.51 rl/((i>l) · f · /(1+ 1 m 1 )) 1.10 1.08 1.24 1.32 1.37 1.24 XI 1.055 1.239 1.508 1.339 L244 1.508 X2 -0.058 -0.034 -0.085 -0.075 -0.122 -0.085 (Xl-X2)*(n-1)/(NA · f · ，(1+ 1 m 丨)） 0.52 0.58 0.54 0.48 0.47 0.54 PD/PT - - 一 0.07 0.10 - f· λ · Z(ni/(Mi-Pi2)) - - - 0.49 0.19 一 1 (Ph/Pf>2| - - - 2.3 0.1 - △ CA(/zm) - - - 0.000 -0.060 一 ACA/ASA (其中△ A=+10nm) - - - 0·00 -0.39 - 有效區域中環對間隔的最小値 (//m)(註 2) - - - 3.0 4.8 - 一面 (註1 )物鏡之光源側上的表面爲第 (註2)使用第一階繞射光的例子 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I--------^------1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -38- 594042 Α7 Β7 五、發明説明（36) 設於每個範例中的繞射面是以根據上述公式（A )的 光徑差函數Φ b來表示。再者，每個範例中的非球面是以 以下的公式（B)來表示，其中光軸方向爲X軸，而垂直 於光軸之方向中的筒爲h。 x = ( h2/r ) / { 1 -+ (h2/r2)}+A4h4 + A6h6 +… 其中，A 4、A 6、…：非球面係數，k :圓錐係數 ，r :曲率的近軸半徑。在以下的表中，r :透鏡的曲率 的近軸半徑，d :表面間隔，Ν λ :折射率。 (範例1 一 6 ) 範例1 - 6之每個物鏡的透鏡資料分別顯示於以下的 表2 -表7。再者，有關範例1 - 5的光路徑圖則分別_ 示於圖6、圖8、圖10、圖12 、及圖14中，有關範 例1 - 6球面像差圖則分別顯示於圖7、圖9、圖1 1 ' 圖13、圖15及圖17中。 (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 訂 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔表2〕 範例1 表面No. r (mm) d (mm) Νλ vd 0 光源 40.000 ___— 1 1.426 2.480 1.71548 53.3一一 2 物鏡 -3.023 0.503 ,.. 3 4 透明基底 oo oo 0.100 1.61949 30.0 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -39- 594042 A7 B7 五、發明説明（37 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 非球面係數 第一面 k -7.3116E-01 A4 1.0487E-02 A6 -2.3650E-04 A8 2.0969E-03 A10 -7.7329E-05 A12 -4.1781E-04 A14 5.5087E-05 A16 7.9179E-05 A18 -2.0997E-05 A20 -3.0601 E-06 第二面 k 2.1537E-01 A4 3.9352E-01 A6 -5.2398E-01 A8 3.1159E-01 A10 -6.8655E-02 A12 -3.0029E-03 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -40- 594042 A7 B7 五、發明説明（38 ) [表3] 範例2 表面No. r (mm) d (mm) Νλ vd 0 光源 20.000 1 2 物鏡 1.431 -2.602 2.600 0.528 1.71548 53.3 3 4 透明基底 〇〇 〇〇 0.100 1.61949 30.0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 非球面係數 第一面 k -7.4278E-01 A4 9.0890E-03 A6 -3.1206E-04 A8 2.1118E-03 A10 1.1383E-04 A12 -3.9386E-04 A14 3.937 7E-05 A16 6.9426E-05 A18 -2.1052E-05 A20 5.9579E-07 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -41 - 594042 B7 五、發明説明（39 ) 第二面 k -6.2880E+00 A4 4.2326E-01 A6 -5.0806E-01 A8 2.7672E-01 A10 -6.4984E-02 A12 2.7642E-03 [表4] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 範例3 表面No. r (mm) d (mm) Νλ vd 0 光源 30.000 1 2 物鏡 1.179 -0.953 2.670 0.431 1.52491 56.5 3 4 透明基底 oo oo 0.100 1.61949 30.0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -42- 594042 A7 B7 五、發明説明（40 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 非球面係數 第一面 k -6.8964E-01 A4 1.5539E-02 A6 -1.7675E-03 A8 4.4843E-03 A10 -6.4011E-06 A12 -5.3825E-04 A14 7.4370E-05 A16 1.2625E-04 A18 -1.4841E-05 A20 -5.8487E-06 第二面 k -1.8291 E+01 A4 3.8465E-01 A6 -5.5915E-01 A8 3.9140E-01 A10 -1.2809E-01 A12 1.4047E-02 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 線 本纸張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公釐） -43- 594042 A7 B7 五、發明説明（41 ) [表5] 範例4 表面No. r (mm) d (mm) Νλ vd 0 光源 30.000 1 2 物鏡 1.257 -0.956 2.670 0.400 1.52491 56.5 3 4 透明基底 〇〇 〇〇 0.100 1.61949 30.0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 非球面係數 第一面 k -6.6457E-01 A4 2.6471 E-02 A6 -7.4602E-03 A8 5.0088E-03 A10 -6.1707E-06 A12 -6.6424E-04 A14 1.8494E-05 A16 1.4294E-04 A18 -8.2918E-06 A20 -1Ό820Ε-05 訂 線· 本紙張尺度適用中.國國家摞準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 44- 594042 A7 B7 五、發明説明（42 ) 第二面 k -3.9759E+01 A4 2.8547E-01 A6 -5.4154E-01 A8 4.4957E-01 A10 -1.6411E-01 A12 1.4047E-02 繞射面係數 第一面 b2 -1.9000E-02 b4 1.2375E-03 b6 -1.6061E-03 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T

[表6] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 範例5 表面No. r (mm) d (mm) Νλ vd 0 光源 40.000 1 2 物鏡 1.289 -1.139 2.550 0.419 1.52491 56.5 3 4 透明基底 〇〇 〇〇 0.100 1.61949 30.0 線 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ 297公釐） -45- 594042 A7 B7 五、發明説明（43 ) 非球面係數 第一面 k -6.8906E-01 A4 1.5612E-02 A6 -8.5241 E-04 A8 3.5255E-03 A10 -1.5535E-05 A12 -5.5211E-04 A14 2.4923E-05 A16 1.4698E-04 A18 -1.6428E-05 A20 -1.1232E-05 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第二面 k -1.6540E+01 A4 2.7871 E-01 A6 -4.4625E-01 A8 3.3462E-01 A10 -1.2881 E-01 A12 1.9140E-02 A14 1.03398E-04 繞射面係數_ 第一面 b2 -2.7000E-02 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 線· -46 - 594042 A7 B7 五、發明説明（44 ) [表7] 範例6 表面No. r (mm) d (mm) Νλ vd 0 光源 30.000 1 2 物鏡 1.179 -0.953 2.670 0.431 1.52491 56.5 3 4 透明基底 oo oo 0.100 1.61949 30.0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 非球面係數 〇^h^1.58 (其中h:自光軸的透鏡表面高度） 第一面 k -6.8964E-01 A4 1.5539E-02 A6 -1.7675E-03 A8 4.4843E-03 A10 -6.4011E-06 A12 -5.3825E-04 A14 7.4370E-05 A16 1.2625E-04 A18 -1.4841E-05 A2〇 -5.8487E-06 -線_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） -47- 594042 A7 B7 五、發明説明（45 ) h < 1.58 (其中h:自光軸的透鏡表面高度) 第一面 k -6.8964E-01 A4 1.5539E-02 A6 -1.7675E-03 A8 4.4843E-03 A10 -6.4011E-06 A12 -5.3825E-04 A14 7.4370E-05 A16 1.2625E-04 A18 -1.4841E-05 A20 -1.0000E-06 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

、1T 第二面 k -1.8291E+01 A4 3.8465E-01 A6 -5.5954E-01 A8 3.9140E-01 A10 -1.2809E-01 A12 1.4047E-02 範例1 - 6爲群組1元件組成中的物鏡，其中所用波 長爲4 0 5 n m，影像側數値孔徑爲〇 . 8 5，且當將其 作成有限共軛類型時，相當確定其工作距離大於〇 . 4 0 mm ° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 48- 594042 A7 B7 五、發明説明（46 ) 在範例1與範例2的每個物鏡中，當其爲由光學玻璃 材料（由HOY A Co. : LaC13製成）所形成時，其中所用波 長的折射率超過1 · 7且比較高，即使當其爲有限共軛類 型，在光源側上之表面的曲率半徑不會太小，且另外，在 光源側上之表面的預期角度不會太大。 再者，因爲範例3、4、5及6的每個物鏡是由光學 塑膠材料所形成，所以能夠以低成本完成大部分的製造。 在範例4與5的每個物鏡中，當在光源側上的表面是繞射 面時，產生於物鏡中的縱向色差會被校正。特別的是，在 範例5的物鏡中，當縱向色差被過度校正，且滿足上述公 式（1 0 )時，即使該物鏡其中在光源之模式跳躍拾波前 像差的惡化爲小時，環形繞射區之間隔的最小値也能夠大 於範例4之其中縱向色差與色彩的球面像差都被校正的物 鏡。 在此關連中，當光源的波長向長波長側移動+ 1 0 n m時，公式（1 0)中縱向色差的改變量ACA是以範 例5之物鏡的球面像差圖（圖1 5 )其中4 0 5 n m與 4 1 5 n m之球面像差曲線其下緣的移動寬度來顯示，且 該移動方向是在其中藉由光源的波長向長波長側移動而使 背焦變短的方向中。另外，4 0 5 n m的球面像差曲線平 行移動到其下緣疊加在4 1 5 n m球面像差曲線之下緣上 的位置時，邊際光線之球面像差的改變量△ S A藉由球面 像差曲線之上緣間的寬度來顯示，且該球面像差曲線的上 緣爲4 1 5 n m。 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - 49- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（47 ) 如圖1 6 ( a )的斷面圖所示，範例6的物鏡整個是 以線軸部份1 7形成，而如圖1 6 ( b )所示，範例3中 旳物鏡形成有階梯差異1 6以從光源側S 1上表面的光軸 調整在高度1 · 5 8 m m (對應於影像側數値孔徑 0 · 8 5 )的光通量。 在範例6的物鏡中，當h是自光軸的高度時，從階梯 差異1 6表示光源側上之表面形狀的函數爲f ( h )，且 從階梯差異1 6外側之表面形狀的函數爲g ( h )，因爲 決定g ( h )的形狀以使得其f > ( h )與g > ( h )滿 足f / ( h )夫g / ( h )，通過階梯差異1 6外側表面 的光通量比通過階梯差異1 6外側在光軸側之表面的光通 量被光線會聚在較接近光源的位置。 (範例7 — 9 ) 範例7 - 9的每個透鏡資料分別顯示於以下的表8 -表1 0中。另外，有關範例7 - 9的光徑圖分別顯示於圖 18、圖20及圖2 2中，且有關範例7 — 9的球面像差 圖分別顯示於圖1 9、圖2 1及圖2 3。 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 批衣 訂 線 (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -50- 594042 A7 B7 五、發明説明（48 ) [表8】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 範例7 表面No. r (mm) d (mm) Νλ vd 0 光源 d0(可變的） 1 球面像差校 〇〇 1.000 1.52491 56.5 2 正構件 12.847 d2(可變的） 3 物鏡 1.179 2.670 1.52491 56.5 4 -0.953 0.400 5 透明基底 〇〇 0.100 1.61949 30.0 6 〇〇 非球面係數 第二面 k 2.8960E+00 A4 -3.9039E-04 A6 1.0133E-03 A8 -3.4759E-04 I I I批衣I I I I 訂 I — 線 (請先閱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（21〇Χ：Ζ97公釐） -51 - 594042 A7 B7 五、發明説明（49 ) 第三面 k -6.8964E-01 A4 1.5539E-02 A6 -1.7675E-03 A8 4.4843E-03 A10 -6.4011E-06 A12 -5.3825E-04 A14 7.4370E-05 A16 1.2625E-04 A18 -1.4841 E-05 A20 -5.8487E-06 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 第四面 k -1.7102E+01 A4 3.6895E-01 A6 -5.2335E-01 A8 3.4550E-01 A10 -9.0062E-02 A12 3.9543E-06 繞射面係數_ 第一面 b2 -2.0000E-02 第二面 b2 -2.0000E-02 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -52- 594042 A7 B7 五、發明説明（50 ) [表9] 範例8 表面No. r (mm) d (mm) Νλ vd 0 光源 dO(可變的） 1 2 物鏡 1.257 -0.956 2.670 0.400 1.52491 56.5 3 4 透明基底 oo oo 0.100 1.61949 30.0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 非球面係數 第一面 k -6.6457E-01 A4 2.6471 E-02 A6 -7.4602E-03 A8 5.0088E-03 A10 -6.1707E-06 A12 -6.6424E-04 A14 1.8494E-05 A16 1.4294E-04 A18 -8.2918E-06 A20 -1.0820E-05 訂 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -53- 594042 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、發明説明（ 51 ) 第二面 k -3.9759E+01 A4 2.8547E-01 A6 -5.4154E-01 A8 4.4957E-01 A10 -1.6411E-01 A12 1.4047E-02 繞射面係數 第一面 b2 -1.9000E-02 b4 1.2375E-03 b6 -1.6061 E-03 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝·

、1T -線 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） -54- 594042 五、發明説明（52 ) [表 1〇] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 範例9 表面No. r (mm) d (mm) Νλ vd 0 光源 6.050 1 2 透明基底 〇〇 〇〇 0.250 3.000 1.53020 3 4 準直透鏡 〇〇 -5.832 1.200 d4(可變的） 1.52491 56.5 5 6 球面像差校 正構件 〇〇 18.369 1.000 d6(可變的） 1.52491 56.5 7 8 物鏡 1.289 -1.139 2.550 0.419 1.52491 56.5 9 10 透明基底 〇〇 〇〇 0.100 1.61949 30.0 非球面係數 第四面 k -9.6468E-01 A4 -1.3857E-04 A6 -2.5732E-05 第六面 k -1.5927 E+00 A4 -3.0945E-04 A6 4.7432E-05 裝 訂 線 (請先閱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） -55- 594042 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（53 ) 第七面 k -6.8906E-01 A4 1.5612E-02 A6 -8.5241 E-04 A8 3.5255E-03 A10 -1.5535E-05 A12 -5.5211E-04 A14 2.4923E-05 A16 1.4698E-04 A18 -1.6428E-05 A20 -1.1232E-05 第八面 k -1.6540E+01 A4 2.7871 E-01 A6 -4.4625E-01 A8 3.3462E-01 A10 -1.2881 E-01 A12 1.9140E-02 A14 1.0340E-04 繞射面係數 第四面 b2 -5.0000E-03 b4 7.7926E-05 b6 -1.2856E-05 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A7 B7 五、發明説明（54 ) 第七面 b2 -2.7000E-02 範例7 - 9光會聚光學系統，其具有群組1元件組成 中的有限共軛物鏡及用以校正球面像差變化的校正構件， 且其分別所用的波長爲4 0 5 n m，物鏡的影像側數値孔 徑爲0 . 8 5。 如圖3所示，在範例7的光會聚光學系統中，當配置 於光源與物鏡間的耦合透鏡（藉此改變發散光通量的發散 程度）沿著光軸位移時，便校正了球面像差的變化。因爲 耦合透鏡是由輕質光學塑膠所形成，所以能夠減輕對致動 器的負擔，或是能夠對球面像差變化產生高速反應。另外 ，當耦合透鏡是由一個兩面都是繞射透鏡所形成時，可以 校正光會聚光學系統整個系統的縱向色差。 再者，在範例8的光會聚光學系統中，在如圖4所示 之範例4的物鏡中，當光源沿著光軸位移時，便校正了球 面像差的變化。 再者，在範例9的光會聚光學系統中，在如圖5所示 ，當配置在範例5之準直透鏡與物鏡間的透鏡沿著光軸位 移時，便校正了球面像差的變化。在此情形中，因爲來自 準直透鏡的發射光爲平行的光通量，所以能夠將諸如偏光 分光器、光束成形元件、或波長感光板等光學元件輕易地 配置於此平行的光通量中。另外，當準直透鏡是由繞射透 鏡所形成時，即使當產生光源的波長變化或溫度與溼度的 改變時，也能夠使來自準直透鏡的發射光成爲幾乎平行的 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------私衣------、訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -57- 594042 A7 ____B7_ _ 五、發明説明（55 ) 光通量。再者，因爲可沿著光軸位移的該透鏡是由輕質光 學塑膠材料所形成，所以能夠減輕對致動器的負擔，或是 能夠對球面像差變化產生高速反應。 在此關連中，因爲所有含於範例7 - 9之光會聚光學 系統中的透鏡是由光學塑膠材料所形成，藉由利用金屬印 模的模製方法，能夠以低成本來執行大部分的製造，也能 夠得到完全輕質的光會聚光學系統。 再者，在範例7 - 9的光會聚光學系統中，由於 ± 1 0 n m之光源的振盪波長變化、± 3 0。(：的環境溫度改 變、或± 0 · 0 2 m m的保護曾厚度錯誤所產生的球面像 差結果都顯不於表1 1 - 1 3中，且在任一例子中都被精 細地校正。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

、1T 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -58- 594042 A7 B7 五、發明説明（56 ) [表 11] 範例7 球面像差變化的原因 波前像差 波前像差 d0 d2 (校正前） (校正後） (可變的） (可變的） 標準條件 (λ =405nm, T=25〇C, t=0.1 mm) 0.008 λ 0.008 λ 15.000 5.000 光源的波長變化 Δ λ= +10nm 0.150 λ 0.010 λ 14.103 5.897 △ λ = -1 Onm 0.169 λ 0.011 λ 16.076 3.924 溫度改變 ΔΤ = +30 °C 0.205 λ 0.019Α 13.946 6.054 ΔΤ = -30 °C 0.218 λ 0.014Α 16.329 3.671 保護層厚度錯誤 △ t= +0.02 mm 0.199 λ 0.010 λ 14.063 5.937 △ t= - 0.02 mm 0.202 λ 0.010Α 15.887 4.113

(註1)在溫度改變時透鏡材料之折射率的改變量：ΔΝ= -1.2 E-4/°C (註2)在溫度改變時光源之振盪波長的改變量：△又=+0.05nm/°C 批衣 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 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇X29<7公釐） -59- 594042 A7 B7 五、發明説明（57 ) K12] 範例8 球面像差變化的原因 波前像差 波前像差 d0 (校正前） (校正後） (可變的） 標準條件 (A=405nm，T=25°C,t=0.1 mm) 0.006 λ 0.006 λ 30.000 光源的波長變化 Δ λ= +10nm 0.007 λ 0.007 λ 29.993 Δ λ= -10nm 0.012 λ 0.012 λ 30.003 溫度改變 ΔΤ = +30 °C 0.065 λ 0.014Α 29.469 ΔΤ = -30 °C 0.071 λ 0.016 λ 30.377 保護層厚度錯誤 △t= +0.02 mm 0.202 λ 0.009 λ 28.377 △ t= - 0.02 mm 0.202 λ 0.014 λ 31.844

(註1)在溫度改變時透鏡材料之折射率的改變量：△ N= -1.2 E-4/°C (註2)在溫度改變時光源之振盪波長的改變量：△ λ = +0.05nm/°C 訂 線 (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.國國家摞準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -60- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A7 B7 五、發明説明（58 ) _13] 範例9 球面像差變化的原因 波前像差 (校正前） 波前像差 (校正後） D4 (可變的） D6 (可變的） 標 (A=405nm, 1 準條件 =25°C, t=〇.1 mm) 0.005 λ 0.005 λ 10.000 5.000 光源的波長變化 Δ λ= +10nm 0.150Α 0.006 λ 13.547 1.453 △ λ= -10nm 0.169 λ 0.008 λ 5.358 9.642 溫度改變 ΔΤ = +30 °C 0.205 λ 0.014 λ 14.383 0.617 ΔΤ = -30 °C 0.218 λ 0.016 λ 3.131 11.869 保護層厚度錯誤 △t= +0.02 mm 0.199 λ 0.010 λ 14.389 0.611 △t= - 0.02 mm 0.202 λ 0.012 λ 3.840 11.160

(註1)在溫度改變時透鏡材料之折射率的改變量：ΔΝ= -1.2 E-4/°C (註2)在溫度改變時光源之振盪波長的改變量：△ λ = +0.05nm/°C 範例7 - 9的光會聚光學系統能夠校正因保護層厚度 變化超過0 . 0 2 m m所產生的球面像差。因此，能夠將 資訊記錄及/或再生在多層類型的光學資訊記錄媒體上， 其具有複數個資訊記錄層，能夠執行相同的光通量入射面 側。 在此關連中，在上述的每個表或圖形中，E (或e ) 是用來表示1 0的指數，且有一例表示爲如，E - 〇 2 ( =1 0 ' 2 )。 再者，在本說明書中，在光學資訊記錄媒體中，不只 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -61 - 594042 A7 _______ B7_ 五、發明説明（59 ) 是包含在光通量入射面側具有保護層的媒體，也包含沒有 保護層的媒體。當光學資訊記錄媒體具有保護層時，在用 於本發明之光學拾波設備的物鏡中，最好是執行像差的校 正以使得在一些特定厚度保護層的結合下像差爲最小。 再者，在本說明書中，對於振盪波長，光源之振盪波 長的細微變化被定義爲在範圍土 1 〇 n m內的變化。再者 ，在本說明書中，當找到波前像差時，其不大於〇 . 〇 7 又r m s之所謂的繞射限制效能（其中λ爲所用光源的振 盪波長），爲了（精細地）校正每一種像差，且考慮到光 學拾波設備的組裝準確性，其最好是不大於〇 . 〇 5 Arms ° 再者，作爲其中的短波長光源，其最好是用於物鏡、 光會聚光學系統、或光學拾波設備，除了上述的藍紫半導 體雷射，有一種光源，其中在半導體雷射波長轉換元件將 來自半導體雷射的光線波長轉換成一半時，形成所謂的 S H G (第二諧波產生）元件。 根據本發明，即使當其爲高Ν Α物鏡時，也能夠提供 用以將資訊記錄及/或再生於具有小直徑及大工作距離之 光學資訊記錄媒體的物鏡。 再者，即使一物鏡具有高N A，也能夠提供用以將資 訊記錄及/或再生於光學資訊記錄媒體的物鏡，其中當使 用到小直徑、大工作距離及短波長光源時會產生縱向色差 的問題。 再者，本發明提供一種用以將資訊記錄及/或再生於 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -62- 594042 A7 B7 五、發明说明（60 ) 光學資訊記錄媒體的光會聚光學系統，藉此光會聚光學系 統，因雷射光源之振盪波長變化、溫度•溼度改變、或光 學資訊記錄媒體之保護層的厚度錯誤而在光會聚光學系統 之每個光學面中所產生的球面像差變化能夠有效地藉由簡 單的結構來加以校正。 再者，本發明提供一種光學拾波設備，其上裝設有物 鏡及/或光會聚光學系統，以及一種裝設有此光學拾波設 備的記錄及/或再生設備。 裝------訂------線 (讀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 ) A4規格(210X297公釐） -63 -

Claims (1)

1. 594042 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1 · 一種用以將資訊記錄及/或再生於光學資訊記錄 媒體的物鏡，包含： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該物鏡爲在至少一面上具有非球形表面的單一透鏡； 其中該物鏡爲有限共軛類型以將來自光源的發散光通 量會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上，且其滿足以 下方程式： N A ^ 〇 . 7 其中N A爲對執行光學資訊記錄媒體的資訊記錄及/ 或再生所需的影像側數値孔徑。 2 ·根據申請專利範圍第1項所述之物鏡，其中該物 鏡的兩面皆爲非球形表面。 3 ·根據申請專利範圍第1項所述之物鏡，滿足以下 的方程式： 0. 01^1 m 1^0. 30 其中當物鏡的目標側數値孔徑爲N A。b ^且影像側的 數値孔徑爲N A i μ c時，m爲藉由N A。b』/ N A ^ μ c方程 式所定義之物鏡的橫向放大率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 ·根據申請專利範圍第1項所述之物鏡，滿足以下 的方程式： 〇.8^d/f^2.4 . 其中d爲物鏡在光軸上的厚度（m m )， f爲焦距（ 111 111 ) 0 5 ·根據申請專利範圍第1項所述之物鏡，·滿足以下 的方程式： -64 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍2 0.8<r l/((n - 1)· f ·，（1+ |m |))<1.6 其中r 1爲物鏡.光源側表面之曲率的近軸半徑，η爲 物鏡對所使用波長的折射率。 6 ·根據申請專利範圍第1項所述之物鏡，滿足以下 的方程式： 0· 25 S(X 1-Χ2)(η-1)/ΝΑ · f ·，(1+ 丨 m 1))^0.7 5 其中X 1爲兩面間之光軸方向中的差距（m m )，其 中一平面垂直於光軸且切於光源側表面的頂點，以及有效 直徑中最外圍上的光源側表面（在該邊際光線以上述N A 進入光源側表面的位置），將該切面作爲參考點，從該切 面朝向光學資訊記錄媒體之方向中測量X 1時，其帶有正 的符號，而在朝向光源的方向中測量X 1時，其帶有負的 付號， X 2爲兩面間之光軸方向中的差距（m m )，其中一 平面垂直於光軸且切於光學資訊記錄媒體側表面的頂點， 以及有效直徑中最外圍上的光學資訊記錄媒體側表面（在 該邊際光線以上述N A進入光學資訊記錄媒體側表面的位 置），將該切面作爲參考點，從該切面朝向光學資訊記錄 媒體之方向中測量X 2時，其帶有正的符號，而在朝向光 源的方向中測量X 2時，其帶有負的符號。 7 . —種用以將資訊記錄及/或再生於光學資訊記錄 媒體的物鏡，包含： 該物鏡爲在至少一面上具有非球形表面的單一透鏡； 其中該物鏡爲有限共軛類型以將來自光源的發散光通 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   -65- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 ___D8六、申請專利範圍3 量會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上，其在至少一 面上包含環形繞射結構且滿足以下方程式： N A ^ 〇 . 7 其中N A爲對執行光學資訊記錄媒體的資訊記錄及/ 或再生所需的影像側數値孔徑。 8 ·根據申請專利範圍第1項或第7項所述之物鏡， 其中所用的波長爲6 0 0 n m或小於6 0 0 n m，且該物 鏡是由光學材料所組成，該材料的內部透射率對所用波長 6 0 0 nm或小於6 0 0 nm區域內在3mm厚度中爲 85%或大於85%。 9 ·根據申請專利範圍第7項所述之物鏡，其中當光 源產生± 1 0 n m之間的波長波動時，該繞射結構具有一 函數以抑制因光源的波長波動導致物鏡之折射率色散所產 生的縱向色差。 1 0 .根據申請專利範圍第7項所述之物鏡，其中該 物鏡的兩面皆爲非球形表面。 1 1 .根據申請專利範圍第7項所述之物鏡，其中滿 足以下方程式： 0.01^PD/PT^0.20 其中當形成在第i面上之繞射結構是藉由以Φ b = b2ih2+b4ih4+b6ih6+…所定義之光徑差函數來 表示時，P D爲以P D = Σ (- 2 · b 2 i )方程式所定義 之繞射結構的倍率（m m - 1 )(其中，h爲自光軸的高度 (m m ),而b 2 i、b 4 i、b 6 i…分別爲第二、第四、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 線· -66- 594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍4 第六…階的光徑差係數），P T爲物鏡全部系統的倍率（ m m _ 1 )，其中該物鏡包括折射透鏡率與繞射結構率。 1 2 ·根據申請專利範圍第7項所述之物鏡，其中滿 足以下方程式： 0.01^ί·λ·Σ(ηί/(Μί·Ρί2))^0.70 其中λ爲標準波長（m m )， f爲物鏡全部系統的焦 距（m m )，n i爲在藉由繞射結構所產生之繞射光線間 具有最大繞射光量的繞射光線階數，該繞射結構形成在第 i面上，M i爲在第i面之有效直徑間的繞射結構環形區 數，P i爲在第i面之有效直徑間，其繞射結構之鄰接環 形區之間距離的最小値（m m )。 1 3 ·根據申請專利範圍第7項所述之物鏡，其中滿 足以下方程式： 0.2^1 (Ph/Pf)-2l^l〇.〇 其中P f爲在影像側數値孔徑上之鄰接環形繞射區之 間的距離（m m )，該孔徑爲光學資訊記錄媒體於執行資 訊的記錄及/或再生所需，P h爲在影像側數値孔徑的1 / 2數値孔徑上，其鄰接環形繞射區之間的距離（m m ) ，該孔徑爲光學資訊記錄媒體上於執行資訊的記錄及/或 再生所需。 . · . 1 4 ·根據申請專利範圍第7項所述之物鏡，其中就 結合作爲繞射透鏡之繞射動作與作爲折射透鏡之折射動作 而言，當光源的波長朝向較長波長側改變時，該物鏡具有 縮短後焦距的縱向色差特性，且滿足以下方程式： 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格（210X297公潑:) ' '" -67 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 線 594042 經濟部智慧財Α局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利乾圍5 -1<ACA/ASA<0 其中△ C A代表縱向色差對於波長改變的改變量（ mm), △ S A代表邊際光線之球面像差對波長改變的改 變量（m m )。 1 5 .根據申請專利範圍第7項所述之物鏡，其中藉 由形成在第i面上之繞射結構所產生之第n i階的繞射光 量是在任何其他階度的繞射光量之間最大的，且該物鏡將 藉由繞射結構所產生的第n i階繞射光線會聚在光學資訊 記錄媒體的資訊記錄面上，其中η爲除了 0與± 1之外的 整數。 1 6 ·根據申請專利範圍第7項所述之物鏡，其中滿 足以下方程式： 0.0 1^1 ml ^0.3 〇 Ο.δ^ά/ί ^2.4 0.8<r l/((n-1)· f · ·Λ1 + | ml ))<1·6 0·2 5$(Χ1—X2)(n-1)/NA · f Kl+I ml ))$〇·7 5 其中當物鏡的目標側數値孔鏡爲N A。b ^且當影像側 數値孔鏡爲N A ! M G時，m爲以N A。b」/ N A ! M G方程式 所定義之物鏡的橫向放大率， d爲物鏡在光軸上的厚度（m m.)， f爲焦距（m m )， r 1爲物鏡之光源側表面的曲率近軸半徑（m m )， η爲物鏡對所使用波長的折射率， ’ X 1 :爲兩面間之光軸方向中的差距（m m )，其中 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公 (請先閲讀背面乏注意事項再填寫本頁) 裝· 、1T 線 -68- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A8 B8 C8 D8 _ 六、申請專利範圍6 一平面垂直於光軸且切於光源側表面的頂點，以及有效直 徑中最外圍的光源側.表面（在邊際光線以上述N A進入光 源側表面的位置），將該切面作爲參考點，從該切面朝向 光學資訊記錄媒體之方向中測量X 1時，其帶有正的符號 ，而在朝向光源的方向中測量X 1時，其帶有負的符號， X 2爲兩面間之光軸方向中的差距（m m )，其中一 平面垂直於光軸且切於光學資訊記錄媒體側表面的頂點， 以及有效直徑中最外圍上的光學資訊記錄媒體側表面（在 該邊際光線以上述N A進入光學資訊記錄媒體側表面的位 置），將該切面作爲參考點，從該切面朝向光學資訊記錄 媒體之方向中測量X 2時，其帶有正的符號，而在朝向光 源的方向中測量X 2時，其帶有負的符號。 1 7 ·根據申請專利範圍第1項或第7項所述之物鏡 ，其中滿足以下方程式： |SAl/SA2l>l.〇 其中當物鏡的像差函數展開成Zernike多項式時， S A 1爲第三階球面像差分量，當物鏡的像差函數展開成 Zeniike多項式時，S A 2爲第五階球面像差分量、第七階 球面像差分量及第九階球面像差分量之平方總和的平方根 〇 1 8 ·根據申請專利範圍第1項或第7項所述之物鏡 ，其中物鏡是由光學塑膠材料製成。 1 9 ·根據申請專利範圍第1項或第7項所述之物鏡 ，其中物鏡是由光學玻璃材料製成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公後) ： -RQ - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍7 2 0 ·根據申請專利範圍第1項或第7項所述之物鏡 ，其中物鏡包含一光.闌以調整在垂直於光軸且切於光源側 表面之頂點的位置與光源側表面之間的光通量。 2 1 ·根據申請專利範圍第1項或第7項所述之物鏡 ，其中物鏡在至少一面上包含一區段，其在垂直於一位置 之表面的方向中非連續地改變，該位置對應於用以將資訊 的記錄及/或再生執行於光學資訊記錄媒體上所需的影像 側數値孔徑，以使得該區段調整所會聚光通量的直徑。 2 2 _ —種用以將資訊記錄及/或再生於光學資訊記 錄媒體的會聚光學系統，包含： 單一透鏡的物鏡；及 設於光源與資訊記錄媒體間的校正構件，用以校正產 生於會聚光學系統中之球面像差的波動， 其中該物鏡爲有限共軛類型，以將來自光源的發散光 通量會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上且滿足以下 方程式： N A ^ 〇 . 6 5 其中N A爲對執行光學資訊記錄媒體的資訊記錄及/ 或再生所需的影像側數値孔徑。 2 3 ·根據申請專利範圍第2 .2項所述之會聚光學系 統，其中該校正構件包含設於光源與物鏡之間的可位移元 件，其可沿著光軸位移以改變出去的光通量發散程度。 2 4 .根據申請專利範圍第2 3項所述之會聚光學系 統，其中該校正構件爲設在光源與物鏡間之光徑上的耦合 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ： -70- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂- 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍8 透鏡，且該耦I合透鏡的至少一個透鏡群組爲可位移兀件。 2 5 ·根據申請專利範圍第2 3項所述之會聚光學系 統，其中可位移元件是由光學塑膠材料製成。 2 6 ·根據申請專利範圍第2 2項所述之會聚光學系 統，其中該校正構件爲設在光源與物鏡間的一元件，且其 折射率分配可在垂直於光軸的方向中改變。 2 7 .根據申請專利範圍第2 2項所述之會聚光學系 統，其中該校正構件爲設於物鏡與光學資訊記錄媒體間的 一元件，其折射率爲可改變的。 2 8 .根據申請專利範圍第2 2項所述之會聚光學系 統，其中該會聚光學系統執行光學資訊記錄媒體的資訊記 錄及/或再生，該媒體在相同的光通量入射側具有複數個 資訊記錄層，且在複數個資訊記錄層間的焦點跳越時，從 光通量入射面到各自資訊記錄層，藉由該校正構件對於因 透明基底之厚度差異所產生的球面像差波動來進行校正。 2 9 ·根據申請專利範圍第2 2項所述之會聚光學系 統，其中所使用波長爲6 0 0 n m或小於6 0 0 n m，且 該會聚光學系統包含設於會聚光學系統之光學元件其至少 一面上的環形繞射結構。 3 0 ·根據申請專利範圍第2 .9項所述之會聚光學系 統，其中當光源產生± 1 0 n m的波長波動時，該繞射結 構具有一函數以抑制由於光源的波長波動而導致會聚光學 系統之折射率色散所產生的縱向色差。 3 1 ·根據申請專利範圍第2 9項所述之會聚光學系 本紙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)

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 594042 A8 B8 C8 ^____^__ 八、申請專利範圍9 統，其中就結合繞射透鏡的繞射動作與折射透鏡的折射動 作而言，當光源的波長向長波長側改變時，會聚光學系統 具有一種其後焦距會變得較短的縱向色差特性，且其滿足 以下方程式： ~1<ACA/ASA<0 其中△ C A代表縱向色差對波長改變的改變量（m m ),而△ S A代表邊際光線之球面像差對波長改變的改變 量（m m ) 〇 3 2 ·根據申請專利範圍第2 9項所述之會聚光學系 統，其中藉由繞射結構所產生之第η階的繞射光量是在任 何其他階度的繞射光量之間最大的，且該會聚光學系統將 藉由繞射結構所產生的第η階繞射光線會聚在光學資訊記 錄媒體的資訊記錄面上，其中η爲除了 〇與± 1之外的整 數。 3 3 ·根據申請專利範圍第2 2項所述之會聚光學系 統，其中該會聚光學系統包含申請專利範圍第1項或第7 項之任一項所述的物鏡。 3 4 · —種用以將資訊記錄及/或再生於光學資訊記 錄媒體的光學拾波設備，包含： 光源； 會聚光學系統，其具有有限共軛類型物鏡以將將來自 光源的發散光通量會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面 上；該物鏡爲單一透鏡； · 該光源可沿著光軸方向位移以改變將入射在物鏡上之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ： -72- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   594042 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8々、申請專利範圍10 光通量的發散程度； 偵測器，用以藉·由偵測反射自資訊記錄面的光通量來 偵測產生於會聚光學系統中之球面像差的波動；及 驅動器，其根據偵測器的偵測結果，用以將光源沿著 光軸方向位移以降低球面像差的波動。 3 5 .根據申請專利範圍第3 4項所述之會聚光學系 統，其中該會聚光學系統包含申請專利範圍第1項或第7 項之任一項所述的物鏡。 3 6 · —種用以將資訊記錄及/或再生於光學資訊記 錄媒體的光學拾波設備，包含： 光源； 具有申請專利範圍第2 2項所述之會聚光學系統的會 聚光學系統，其包含有限共軛類型物鏡以將將來自光源的 發散光通量會聚在光學資訊記錄媒體的資訊記錄面上；該 物鏡爲單一透鏡； 偵測器，用以藉由偵測來自資訊記錄面的反射光通量 來偵測產生於會聚光學系統中之球面像差的波動；及 驅動器，其根據偵測器的偵測結果，用以驅動校正構 件以降低球面像差的波動。 3 7 · —種記錄聲音及/或影像及/或再生聲音及/ 或影像的設備，包含： 申請專利範圍第3 4項或第3 6項之任一項所述之光 學拾波設備。 · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現‘（210X297公釐） ： -7λ - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 、1Τ 線