| 主权项 |
1.一种设计一光束成形光学元件之方法,该光束成 形光学元件具有一入口表面、一出口表面及一光 学轴,其中该光学轴与一三轴矩形XYZ座标系统之Z 轴一致,该方法包含以下步骤: 设计该光束成形光学元件之该入口表面与该出口 表面之至少一者,其系由包含表示一非旋转式对称 非球形轮廓之一项与校正项之一数学等式表示,每 一校正项系仅为变数X或仅为变数Y之一函数,该等 校正项之至少一者系变数X之一函数且该等校正项 之至少一者系变数Y之一函数。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该元件之该入 口表面与该出口表面之该至少一者系由数学等式 表示,其中cx与cy分别为该表面在该X轴与Y轴方向上 之曲率且kx、ky与该校正因数Ai与Bi系常数。 3.如申请专利范围第1或2项之方法,其中cx与cy之数 値系实质上不同。 4.如申请专利范围第1或2项之方法,其中该等入口 表面与出口表面之至少一者经设计以最小化穿过 该光束成形光学元件之一光束之波前像差。 5.如申请专利范围第1或2项之方法,其中该光束成 形光学元件被设计成将入射光束之一椭圆形断面 转换为一实质上为圆形之断面。 6.如申请专利范围第1或2项之方法,其中该光束成 形光学元件被设计成将来自该半导体雷射之一光 束转换成一平行、发散或滙聚光束。 7.如申请专利范围第6项之方法,其中自一半导体雷 射之发射点至该入口表面之一距离系小于自透过 该光束成形光学元件所形成之该发射点之影像至 该入口表面之一距离且该影像位于该物体空间中 。 8.如申请专利范围第1或2项之方法,其中满足该数 学等式(NAout/2)(1/NAinx+1/NAiny)<1 其中NAout系该出口表面处之一数値孔径且NAinx与 NAiny分别为在该入口表面在该X-Z平面与Y-Z平面上 之之数値孔径。 9.如申请专利范围第1或2项之方法,其包含以下步 骤: -决定包括该入口表面处之该光束之一聚散度与该 出口表面处之该光束之一聚散度之约束; -获得至少波前像差之一指标函数; -获得上述约束下之该指标函数之一数値; -决定该指标函数之该数値是否达到一需要数値; 及 -调整至少一校正项以使得该指标函数接近该需要 数値。 10.一种用于制造一光束成形光学元件之方法,其包 含如申请专利范围第1或2项之设计光束成形光学 元件之步骤及依据该设计制造该光学元件之步骤 。 11.一种光束成形光学元件,其系由如申请专利范围 第10项之方法所制造。 12.一种光学拾取系统,用于扫描一光学记录媒体并 具有一光源与一物镜,以将来自该光源的光束滙聚 到该记录媒体上,其中如申请专利范围第11项之光 束成形元件被配置在该光源与该物镜系统之间的 光学路径上。 13.一种光学扫描装置,用于扫描一光学记录媒体并 具有一如申请专利范围第12之光学拾取系统,其中 该光学拾取系统包含一光侦测器,用于将来自该光 学记录媒体之光转换成表示储存在记录载体上的 资讯之电子信号,并且该扫描装置包含一连接至该 电子信号之错误更正电路。 14.一种电脑可读取媒体,其上储存有一电脑程式, 用于如申请专利范围第1或2项之设计一光束成形 光学元件的方法。 15.一种电脑可读取媒体,其上储存有一电脑程式, 用于以最小化像差之方式设计一光束成形光学元 件,该光束成形光学元件之光学轴与一三轴矩形XYZ 座标系统之Z轴一致,该光束成形光学元件之入口 表面与出口表面之至少一者系由一数学等式所表 示,该数学等式包含表示一非旋转式对称非球形轮 廓之一项与校正项,每一校正项系仅为变数X或仅 为变数Y之一函数,该等校正项之至少一者系变数X 之一函数且该等校正项之至少一者系变数Y之一函 数,该程式使一电脑执行以下步骤: -决定包括该入口表面处之该光束之一聚散度与该 出口表面处之该光束之一聚散度之约束; -获得至少波前像差之一指标函数; -获得上述约束下之该指标函数之一数値; -决定该指标函数之该数値是否达到一需要数値; 及 -调整至少一校正项以使得该指标函数接近该需要 数値。 16.如申请专利范围第15项之电脑可读取媒体,其中 包含仅为变数X之一函数之该至少一校正项包含与 一校正因数相乘之X之一幂,并且包含仅为变数Y之 一函数之该至少一校正项包含与一校正因数相乘 之Y之一幂。 17.如申请专利范围第15项之电脑可读取媒体,其中 该元件之该入口表面与该出口表面之该至少一者 由等式 表示,其中cx与cy分别为该表面在该X轴与Y轴方向上 之曲率且kx、ky及该校正因数Ai与Bi为常数。 图式简单说明: 图1显示依据本发明之一项具体实施例之一光束成 形光学元件; 图2显示包含依据本发明之一项具体实施例之光束 成形光学元件之一光学拾取系统; 图3显示包含采用涂布所覆盖之分光器之一光学拾 取系统; 图4显示采用涂布所覆盖之一分光器; 图5显示一典型的光学拾取系统; 图6显示透过一棱镜组合将光束之椭圆形断面转换 为圆形断面之一系统; 图7显示一半导体雷射之断面; 图8显示一光束成形光学元件之入口与出口表面处 之数値孔径之间之关系; 图9显示仅由等式(3)之第一项所表示之表面形状之 一范例; 图10显示由等式(3)所表示之表面形状之一范例; 图11显示图9之表面透过y=0平面所截取之断面; 图12显示图11之断面轮廓之微分曲线; 图13显示图10之表面透过y=0平面所截取之断面; 图14显示图13之断面轮廓之微分曲线;及 图15显示依据本发明之用于设计光束成形光学元 件之一方法。 |
