專利名稱：用于增強(qiáng)近場光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及近場光學(xué)設(shè)備和系統(tǒng)。這樣的設(shè)備是現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)朝著在記錄載體上存儲(chǔ)更大量數(shù)據(jù)的能力和促進(jìn)高密度壓縮數(shù)據(jù)在這樣的記錄載體上的恢復(fù)方向發(fā)展。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)中，經(jīng)常使用折射元件來定向和聚焦光束到記錄載體上。通常，該折射元件采用透鏡的形式。距離記錄載體最近的透鏡的數(shù)值孔徑(NA)被限制在小于一的值。在近場系統(tǒng)中，大于一的數(shù)值孔徑可以通過使用具有高折射率的固體浸沒透鏡(SIL)作為折射元件的一部分來實(shí)現(xiàn)。該較大數(shù)值孔徑(NA)提供了較高的光學(xué)分辨率，即較小的光斑尺寸，其進(jìn)而允許在光記錄載體上的較高的存儲(chǔ)容量。為了將該高數(shù)值孔徑(NA)和相應(yīng)的分辨率優(yōu)勢保持在記錄載體級(jí)別，SIL透鏡和記錄載體之間的距離需要非常小(在光源的輻射波長的十分之一量級(jí))。對(duì)于具有藍(lán)光激光器(405nm)和NA＝1.9的透鏡的系統(tǒng)，SIL透鏡和記錄載體之間的通常距離(也被稱為氣隙)大約為25nm。這樣的近場光學(xué)系統(tǒng)的描述可以在Proceedings of SPIE(OpticalData Storage 2004)，B.V.K.Vijava Kumar編輯的，Vol.5380，pp209-223中找到.
為了監(jiān)視和控制SIL透鏡和記錄載體之間的距離，一個(gè)合適的控制信號(hào)，即間隙誤差信號(hào)(GES)，被開發(fā)出來。這和相應(yīng)的伺服方法一起已在上面所引用的文獻(xiàn)中以及在Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)pp2719-2724，partl，No.5 A，May，2003和在TechnicalDigest ISOM/ODS 2002，Hawaii，7-11 July 2002 ISBN 0-7803-7379-0中進(jìn)行了描述和說明?？拷涗涊d體的SIL透鏡由伺服系統(tǒng)控制小心地控制，該伺服系統(tǒng)控制被分裂成三種控制模式，所述三種控制模式根據(jù)操作條件和SIL透鏡和記錄載體之間的距離被從一種模式轉(zhuǎn)變到另一種模式。第三種模式處理透鏡和記錄載體最近時(shí)的情況。在這種情況下，當(dāng)透鏡達(dá)到距記錄載體期望的距離(間隙基準(zhǔn))時(shí)，高增益的PID控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)最關(guān)鍵的控制模式，這種控制器被設(shè)計(jì)成保持間隙基準(zhǔn)誤差在目標(biāo)的幾個(gè)nm內(nèi)。在這種模式下，這里也被稱為“數(shù)據(jù)模式”，數(shù)據(jù)可以被讀取或被寫到記錄載體上。
這種系統(tǒng)存在的一個(gè)問題是，正常操作是需要謹(jǐn)慎控制，但是外部干擾，比如震動(dòng)、彎曲的記錄載體(外型尺寸(outside spec))，或記錄載體表面的損傷或粘污，可能臨時(shí)地在氣隙距離內(nèi)引起比規(guī)定的幾個(gè)納米的容差大的變化。由于干擾的脈沖特性，所引起的干擾類型可能是振動(dòng)、峰值或尖峰形式，而不是一個(gè)趨勢。和漂移相反，這是一種快速效果。它也可能采取共振形式?，F(xiàn)有的伺服控制機(jī)構(gòu)不能處理或補(bǔ)償干擾的效果，從而會(huì)導(dǎo)致性能的下降或?qū)ο到y(tǒng)的損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高以折射元件與記錄載體之間的距離的控制，以便在近場系統(tǒng)受到能引起系統(tǒng)被迫偏離正常操作條件的干擾或脈沖的情況下，記錄載體和折射元件得到保護(hù)，或系統(tǒng)性能得以保持。
這個(gè)目的的實(shí)現(xiàn)是通過提供一種控制在近場光學(xué)系統(tǒng)中折射元件和記錄載體之間在數(shù)據(jù)模式下的距離的方法，該方法包括步驟如下-測量所述距離；-將所述距離和一組閾值進(jìn)行比較；-根據(jù)與一組閾值進(jìn)行比較的步驟的結(jié)果作出反應(yīng)，來調(diào)節(jié)所述距離。
可以理解，術(shù)語折射元件包含許多光學(xué)元件，可以包括用于近場系統(tǒng)的SIL透鏡，為了解釋的目的，在說明書中術(shù)語SIL透鏡的使用不限于本發(fā)明僅僅應(yīng)用SIL透鏡。
所述一組閾值可以根據(jù)系統(tǒng)性能或保護(hù)的期望水平進(jìn)行設(shè)置。不同對(duì)或不同組閾值可以被平行設(shè)置以滿足不同的目的。閾值可以根據(jù)預(yù)期要保持的氣隙來定義，可以高于或低于該值。通過對(duì)經(jīng)過一特別閾值實(shí)施一個(gè)特定的反應(yīng)，解決問題的最好遏制行為可以如所要求地實(shí)施。閾值可以通過實(shí)驗(yàn)確定。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述方法可以進(jìn)一步精細(xì)，使得所述一組的一個(gè)或多個(gè)閾值包含第一對(duì)閾值和第二對(duì)閾值，每對(duì)閾值包括圍繞折射元件到記錄載體之間的距離所選的值而設(shè)置的一個(gè)較高閾值和一個(gè)較低閾值。這種設(shè)置可以被設(shè)置以提供精細(xì)的和粗糙的限制，使得一組限制由小的干擾觸發(fā)，而另一組限制可能因威脅損壞系統(tǒng)的嚴(yán)重干擾而僅僅被超過。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，至少一對(duì)閾值的較高和較低的閾值被圍繞折射元件距離記錄載體的距離所選擇的值對(duì)稱地設(shè)置。用這種方式設(shè)置所述這些閾值有一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)不受超過所述限制的上邊界和下邊界的干擾，所述限制的上邊界和下邊界表示超出了被認(rèn)為的可接受的干擾水平。在振動(dòng)干擾或作用效果接近圍繞原點(diǎn)對(duì)稱的其他干擾情況下，對(duì)稱閾值可能特別有用。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，第一對(duì)閾值被設(shè)置在用于精細(xì)控制折射元件到記錄載體距離而選擇的值。如果所述干擾只引起一個(gè)相比較于所述氣隙距離而言小的變化，那么讀信號(hào)的質(zhì)量可能會(huì)受到影響，可能導(dǎo)致性能下降。這樣的變化直接影響在記錄載體中光斑形狀和強(qiáng)度，因此也減弱記錄性能。如果干擾很小并及時(shí)得到限制，那么當(dāng)超過適當(dāng)?shù)拈撝禃r(shí)通過觸發(fā)一個(gè)響應(yīng)可以部分校正誤差乃至避免誤差。用這種方式，系統(tǒng)的性能可以被校正。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，第二對(duì)閾值被設(shè)置在為防止損壞光學(xué)系統(tǒng)或記錄載體而被選擇的值。對(duì)于較大干擾，透鏡和記錄載體之間的距離可能減小到所述兩個(gè)部件可以相互接觸或相互撞擊的程度。選擇合適的閾值可以觸發(fā)要采取一種行動(dòng)，比如立即移動(dòng)SIL透鏡到距記錄載體的一個(gè)安全的距離，以確保系統(tǒng)的安全。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，第二對(duì)閾值被設(shè)置在為防止記錄載體丟失數(shù)據(jù)而被選擇的值。甚至在透鏡和記錄載體沒有碰撞的情況下，一個(gè)劇烈的干擾可以影響光斑質(zhì)量，使得數(shù)據(jù)可能不被正確地記錄或播放。在這種情況下，數(shù)據(jù)丟失是可能的。適當(dāng)?shù)拈撝邓降倪x取可以觸發(fā)一種動(dòng)作，以確保系統(tǒng)保持在最佳工作條件下，或者數(shù)據(jù)播放或記錄被停止直到系統(tǒng)返回到正常的操作參數(shù)內(nèi)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第一閾值中任何一個(gè)時(shí)，所述反應(yīng)包括氣隙伺服系統(tǒng)的增益設(shè)置臨時(shí)增加。高于正常的增益設(shè)置的確可以增強(qiáng)對(duì)剩余誤差的抑制，但是卻犧牲了伺服穩(wěn)定性。因此，增加的增益設(shè)置的使用應(yīng)僅用于有限的時(shí)間。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，其中當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第一閾值中任何一個(gè)時(shí)，所述反應(yīng)包括記錄載體旋轉(zhuǎn)速度臨時(shí)減小。通常，記錄載體的速度越高，氣隙誤差信號(hào)和讀/寫信號(hào)變得噪音越大，SIL透鏡和記錄載體之間的實(shí)際距離的分布越寬。伺服系統(tǒng)的帶寬和透鏡致動(dòng)器受到限制，記錄載體不能十分平坦。這使得在旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí)，很難準(zhǔn)確保持幾個(gè)納米的距離。在系統(tǒng)再次穩(wěn)定恢復(fù)到正常速度操作前，當(dāng)干擾經(jīng)過時(shí)，記錄載體速度的減小通過得到一個(gè)較好質(zhì)量的信號(hào)來補(bǔ)償干擾。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，當(dāng)比較的結(jié)果是檢測到距離超出第二個(gè)閾值中的任意一個(gè)時(shí)，這種反應(yīng)包括氣隙伺服系統(tǒng)的停止、讀出或記錄過程的停止，隨即折射元件快速收縮，經(jīng)過一段預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔后，系統(tǒng)重新啟動(dòng)。在這種情況下，第二個(gè)閾值可以被設(shè)置成防止SIL透鏡和記錄載體接觸的可能。檢測到這樣一個(gè)閾值是一種面臨碰撞損傷的警告，因此會(huì)引發(fā)更多消除損壞可能性的基本動(dòng)作。通過移動(dòng)SIL透鏡到一個(gè)比正常工作距離遠(yuǎn)的多的距離，來避免透鏡和記錄載體之間產(chǎn)生接觸。干擾過后，容許系統(tǒng)穩(wěn)定一段時(shí)間。隨后，系統(tǒng)被重新啟動(dòng)，運(yùn)行正常的啟動(dòng)過程，比如元件位置的重新校準(zhǔn)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述系統(tǒng)重新啟動(dòng)伴隨著記錄載體旋轉(zhuǎn)速度的臨時(shí)減小。重新啟動(dòng)過程的精細(xì)控制允許系統(tǒng)被運(yùn)行使得SIL透鏡和記錄載體之間的距離得到更加謹(jǐn)慎得多的控制，并且間隙信號(hào)不易受到噪聲的影響。這允許所述啟動(dòng)過程以一種嚴(yán)格控制的方式開始，由此任何進(jìn)一步的錯(cuò)誤可以得到處理，同時(shí)減小超出臨界極限的危險(xiǎn)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，折射元件到記錄載體的距離的測量包括間隙誤差信號(hào)。間隙誤差信號(hào)(GES)是對(duì)SIL透鏡和記錄載體之間距離的直接測量。這包含一些有價(jià)值的信息，這些信息可以用來檢測系統(tǒng)讀或記錄操作期間干擾的出現(xiàn)和量級(jí)。
為了監(jiān)視對(duì)期望的氣隙的偏離，定義GESerror為期望的GES值和實(shí)際GES值GESact之間的絕對(duì)差值可能很有用，GESdes對(duì)應(yīng)于期望的氣隙，使得GESerror＝abs(GESdes-GESact)對(duì)于系統(tǒng)容易受到振動(dòng)的本性(oscillatory nature)的干擾而言，這是一個(gè)十分有用的概念。如果在期望的距離值附近設(shè)置了對(duì)稱的閾值對(duì)，那么無論哪一閾值(高的或低的)被超過都沒關(guān)系，因?yàn)檎駝?dòng)的幅值是最重要的信息而不是移動(dòng)方向。
GES可以作為瞬時(shí)值重新獲得，或者其可以在一段時(shí)間內(nèi)取平均。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述方法可以被擴(kuò)展且應(yīng)用到光學(xué)系統(tǒng)的讀出模式，所述方法包括在權(quán)利要求1的步驟之前執(zhí)行如下一些步驟-從記錄載體中搜索讀信號(hào)；-如果讀信號(hào)不存在，則啟動(dòng)折射元件的拉回(pull-back)，并重新啟動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)；-將讀信號(hào)質(zhì)量和最低質(zhì)量值比較；-如果讀信號(hào)在低于最低質(zhì)量值的級(jí)別，則啟動(dòng)折射元件的拉回，并重新啟動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)；-如果讀信號(hào)處于或高于最低質(zhì)量級(jí)別，則接著進(jìn)行權(quán)利要求1中所限定的方法步驟。
為了增加讀出期間的安全性，以上提到的GES標(biāo)準(zhǔn)可以和關(guān)于讀出信號(hào)的檢查結(jié)合。例如，在讀出的過程中，當(dāng)讀出信號(hào)消失或小于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，這表明SIL透鏡到記錄載體的距離變得過大，或者SIL透鏡以某種不可預(yù)見方式受到了沾污或損壞。在第一種情況中，所述的GES標(biāo)準(zhǔn)將正常工作。在后一種情況中，GES標(biāo)準(zhǔn)化也受到SIL透鏡沾污或損壞的影響，GES標(biāo)準(zhǔn)可能無法正確工作。因此，包括關(guān)于讀出信號(hào)的檢查以及必要時(shí)將透鏡拉回到距記錄載體安全距離很有意義。在重新啟動(dòng)前，當(dāng)SIL透鏡遠(yuǎn)離記錄載體時(shí)(即處于比GES光源波長長很多的距離)，GES信號(hào)應(yīng)被檢查和重新校準(zhǔn)。這一特征有助于防止對(duì)透鏡以及記錄載體產(chǎn)生進(jìn)一步和可能的毀滅性的損壞。
根據(jù)本發(fā)明，一種設(shè)備被用來控制近場光學(xué)系統(tǒng)中折射元件和記錄載體之間在數(shù)據(jù)模式時(shí)的距離，所述設(shè)備包括-用于測量所述距離的裝置；-將所述距離和一組閾值比較的裝置；-根據(jù)和一組閾值比較的結(jié)果作出反應(yīng)以調(diào)節(jié)所述距離的裝置。
這組閾值可以根據(jù)系統(tǒng)性能或保護(hù)的期望水平進(jìn)行設(shè)置。不同對(duì)或組的閾值可以平行設(shè)置已滿足不同的目的。閾值可以根據(jù)要保持的期望氣隙定義，可以高于或低于該值。通過提供對(duì)經(jīng)過特定閾值實(shí)施特定反應(yīng)的裝置，解決問題的最好遏制行為可以如所要求地實(shí)施。閾值數(shù)值可以通過實(shí)驗(yàn)確定。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述設(shè)備還用于氣隙控制機(jī)制的伺服系統(tǒng)，其和近場光學(xué)系統(tǒng)中的折射元件相關(guān)地設(shè)置。這樣的伺服系統(tǒng)準(zhǔn)許SIL透鏡關(guān)于記錄載體的準(zhǔn)確放置，且在正常的光學(xué)系統(tǒng)的操作條件下能嚴(yán)格控制距離的變化在指定的公差范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，折射元件到記錄載體距離的測量裝置被設(shè)置包括一個(gè)間隙誤差信號(hào)。間隙誤差信號(hào)(GES)是SIL透鏡和記錄載體之間氣隙距離的直接測量。這包含有價(jià)值的信息，其可以用來檢測在系統(tǒng)讀出或記錄操作期間干擾的出現(xiàn)和幅度。
為了監(jiān)視對(duì)期望的氣隙的偏離，定義GESerror為期望的GES值和實(shí)際GES值GESact之間的絕對(duì)差值可能很有用，GESdes對(duì)應(yīng)于期望的氣隙，使得GESerror＝abs(GESdes-GESact)對(duì)于系統(tǒng)容易受到振動(dòng)的本性的干擾而言，這是一個(gè)十分有用的概念。如果在期望的距離值附近設(shè)置了對(duì)稱的閾值對(duì)，那么無論哪一閾值(高的或低的)被超過都沒關(guān)系，因?yàn)檎駝?dòng)的幅值是最重要的信息而不是移動(dòng)方向。
GES可以作為瞬時(shí)值重新獲得，或者其可以在一段時(shí)間內(nèi)取平均。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述設(shè)備包含閾值設(shè)立和實(shí)施裝置，該閾值設(shè)立和實(shí)施裝置包括一組閾值值的存儲(chǔ)裝置，這些閾值包括第一對(duì)閾值和第二對(duì)閾值，每對(duì)閾值包括圍繞折射元件到記錄載體距離的被選擇值而設(shè)置較高閾值和較低閾值。這樣的布置可以被設(shè)置以提供精細(xì)和粗糙的限度，使得是一組限度由小干擾觸發(fā)，而另一組限度只能被對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生威脅損害的嚴(yán)重干擾超過。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述設(shè)備包含閾值設(shè)立和實(shí)施裝置，該閾值設(shè)立和實(shí)施裝置包括一組閾值的存儲(chǔ)裝置，其中至少一對(duì)閾值的較高閾值和較低閾值圍繞折射元件到記錄載體距離的被選擇值而對(duì)稱地設(shè)置。以這種方式設(shè)置這些閾值具有特別的優(yōu)點(diǎn)，就是保護(hù)不受超過所述限制的上邊界和下邊界的干擾，所述限制的上邊界和下邊界表示超出了被認(rèn)為的可接受的干擾水平。在振動(dòng)干擾或作用效果接近圍繞原點(diǎn)對(duì)稱的其他干擾情況下，對(duì)稱閾值可能特別有用。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述閾值設(shè)立和實(shí)施裝置包含閾值設(shè)立使得第一對(duì)閾值設(shè)置在用于精確控制折射元件到記錄載體距離而選擇的值。如果所述干擾只引起一個(gè)相比較于所述氣隙距離而言小的變化，那么讀信號(hào)的質(zhì)量可能會(huì)受到影響，可能導(dǎo)致性能下降。這樣的變化直接影響在記錄載體中光斑形狀和強(qiáng)度，因此也減弱記錄性能。如果干擾很小并及時(shí)得到限制，那么當(dāng)超過適當(dāng)?shù)拈撝禃r(shí)通過觸發(fā)一個(gè)響應(yīng)可以部分校正誤差乃至避免誤差。用這種方式，系統(tǒng)的性能可以被校正。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述閾值設(shè)立和實(shí)施裝置包含閾值設(shè)置使得第二對(duì)閾值被設(shè)置在為防止損壞光學(xué)系統(tǒng)或記錄載體而選擇的值。對(duì)于較大干擾，透鏡和記錄載體之間的距離可能減小到所述兩個(gè)部件可以相互接觸或相互撞擊的程度。選擇合適的閾值可以觸發(fā)要采取一種行動(dòng)，比如立即移動(dòng)SIL透鏡到距記錄載體的一個(gè)安全的距離，以確保系統(tǒng)的安全。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述閾值設(shè)立和實(shí)施裝置包含閾值設(shè)置使得第二對(duì)閾值被設(shè)置在為防止記錄載體丟失數(shù)據(jù)而選擇的值。甚至在透鏡和記錄載體沒有碰撞的情況下，一個(gè)劇烈的干擾可以影響光斑質(zhì)量，使得數(shù)據(jù)可能不被正確地記錄或播放。在這種情況下，數(shù)據(jù)丟失是可能的。適當(dāng)?shù)拈撝邓降倪x取可以觸發(fā)一種動(dòng)作，以確保系統(tǒng)保持在最佳工作條件下，或者數(shù)據(jù)播放或記錄被停止直到系統(tǒng)返回到正常的操作參數(shù)內(nèi)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第一閾值的任意一個(gè)值時(shí)，所述用于反應(yīng)的裝置包括一個(gè)反應(yīng)，該反應(yīng)包括氣隙伺服系統(tǒng)的增益設(shè)置臨時(shí)增強(qiáng)。高于正常的增益設(shè)置的確可以增強(qiáng)對(duì)剩余誤差的抑制，但是卻犧牲了伺服穩(wěn)定性。因此，增加的增益設(shè)置的使用應(yīng)僅用于有限的時(shí)間。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第一個(gè)閾值的任意一個(gè)值時(shí)，所述用于反應(yīng)的裝置包括一個(gè)反應(yīng)，所述反應(yīng)包括記錄載體旋轉(zhuǎn)速度臨時(shí)減小。通常，記錄載體的速度越高，氣隙誤差信號(hào)和讀/寫信號(hào)變得噪音越大，SIL透鏡和記錄載體之間的實(shí)際距離的分布越寬。伺服系統(tǒng)的帶寬和透鏡致動(dòng)器受到限制，記錄載體不能十分平坦。這使得在旋轉(zhuǎn)速度增加時(shí)，很難準(zhǔn)確保持幾個(gè)納米的距離。在系統(tǒng)再次穩(wěn)定恢復(fù)到正常速度操作前，當(dāng)干擾經(jīng)過時(shí)，記錄載體速度的減小通過得到一個(gè)較好質(zhì)量的信號(hào)來補(bǔ)償干擾。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第二閾值中的任何一個(gè)時(shí)，所述用于反應(yīng)的裝置包括一個(gè)反應(yīng)，所述反應(yīng)包括氣隙伺服系統(tǒng)、讀出或記錄過程的停止，緊隨著折射元件的快速收縮，以及在經(jīng)過一段預(yù)設(shè)的時(shí)間后進(jìn)行系統(tǒng)的重啟。在這種情況下，第二個(gè)閾值可以被設(shè)置成防止SIL透鏡和記錄載體接觸的可能。檢測到這樣一個(gè)閾值是一種面臨碰撞損傷的警告，因此會(huì)引發(fā)更多消除損壞可能性的基本動(dòng)作。通過移動(dòng)SIL透鏡到一個(gè)比正常工作距離遠(yuǎn)的多的距離，來避免透鏡和記錄載體之間產(chǎn)生接觸。干擾過后，容許系統(tǒng)穩(wěn)定一段時(shí)間。隨后，系統(tǒng)被重新啟動(dòng)，運(yùn)行正常的啟動(dòng)過程，比如元件位置的重新校準(zhǔn)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述用于反應(yīng)的裝置包括一個(gè)反應(yīng)，其中所述系統(tǒng)重啟伴隨著記錄載體旋轉(zhuǎn)速度的臨時(shí)減小。重新啟動(dòng)過程的精細(xì)控制允許系統(tǒng)被運(yùn)行使得SIL透鏡和記錄載體之間的距離得到更加謹(jǐn)慎得多的控制，并且間隙信號(hào)不易受到噪聲的影響。這允許所述啟動(dòng)過程以一種嚴(yán)格控制的方式開始，由此任何進(jìn)一步的錯(cuò)誤可以得到處理，同時(shí)減小超出臨界極限的危險(xiǎn)。


所述方法和設(shè)備的這些和其他方面將參考附圖進(jìn)一步闡述，所述附圖包括圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法用于讀出操作的流程圖。
圖3圖示說明了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。
圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備圖。
具體實(shí)施例方式
圖1圖示說明根據(jù)本發(fā)明的方法。在第一步驟11中，折射元件(如SIL透鏡)和光學(xué)記錄載體或記錄載體之間的距離確定下來。這可以通過利用間隙誤差信號(hào)(GES)或用于確定距離的其他方法來實(shí)現(xiàn)。為了判定所測量的距離是否在對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化機(jī)能和安全所期望的范圍之內(nèi)，所測量的距離必須和一個(gè)或多個(gè)閾值12進(jìn)行比較。這些閾值可以通過實(shí)驗(yàn)預(yù)先確定，然后編程到所述設(shè)備之中。這些閾值的級(jí)別、數(shù)量和定位取決于他們所提供的保護(hù)設(shè)備或提高操作穩(wěn)定性的功能。一旦比較12完成，就很清楚所測量的距離是在所規(guī)定的閾值邊界之外還是之內(nèi)。如果所述距離是適當(dāng)?shù)模瑒t操作繼續(xù)進(jìn)行。如果不適當(dāng)，則有必要作出反應(yīng)13來校正折射元件的位置。所選擇的反應(yīng)將取決于已超出哪些閾值以及對(duì)設(shè)備操作和設(shè)備硬件的影響程度。
圖2呈現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的相關(guān)的方法。這一方法適用于讀取操作。這里，讀信號(hào)用來作為對(duì)系統(tǒng)操作的附加檢查。如果記錄載體被弄臟，例如GES也受到影響，那么折射元件和記錄載體之間的距離測量本身可能容易遇到問題。所述測量可能不給出距離的真實(shí)反映，因而閾值方法的效果將減弱。然而，讀出信號(hào)具有一個(gè)和GES原點(diǎn)無關(guān)的原點(diǎn)，因此可以用作獨(dú)立的監(jiān)視器。將這個(gè)監(jiān)視器結(jié)合到到根據(jù)本發(fā)明的方法中，開始進(jìn)行搜索以檢測讀出信號(hào)21。然后必須確定讀信號(hào)是否已被找到22。
如果讀信號(hào)不存在，那么必須啟動(dòng)折射元件的拉回來保護(hù)系統(tǒng)，然后系統(tǒng)重新啟動(dòng)，其中啟動(dòng)程序被重新運(yùn)行，系統(tǒng)元件被重新校準(zhǔn)23。然后可能再開始所述程序21。
如果讀信號(hào)存在，那么首先必須執(zhí)行和最小讀信號(hào)質(zhì)量的比較，信號(hào)的質(zhì)量必須被評(píng)估25。對(duì)低劣的質(zhì)量的信號(hào)，所述元件拉回，系統(tǒng)重啟動(dòng)將被起動(dòng)23。然后有可能再開始所述程序21。對(duì)于足夠高的讀信號(hào)質(zhì)量，上述方法被起動(dòng)。折射元件之間的距離26被測量，與以前確定的閾值27進(jìn)行比較，并莖干比較的結(jié)果采取合適的反應(yīng)28。
圖3圖示說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)備。所述設(shè)備30包括用于在近場光學(xué)系統(tǒng)31中測量折射元件和記錄載體之間距離的裝置，將所述距離與預(yù)先確定的一個(gè)或一組閾值進(jìn)行比較的裝置32，以及根據(jù)與閾值進(jìn)行比較的步驟的結(jié)果作出反應(yīng)來調(diào)整所述距離的裝置33。
圖4圖示說明一種體現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)備。所述設(shè)備40形成了近場光學(xué)系統(tǒng)的一部分。所述設(shè)備包括和電機(jī)控制42相連的控制單元41，在電機(jī)控制42上擱置一卡盤43，其中記錄載體60可以放置在卡盤上。在光學(xué)系統(tǒng)的讀和寫操作過程中可以使記錄載體60旋轉(zhuǎn)44。在記錄載體之上，近場光學(xué)系統(tǒng)的折射元件被包含在頭組件45中。所述頭由伺服系統(tǒng)47定位在記錄載體之上特定距離46處。入射到記錄載體上的光起源于前端(Front end)單元48，其包括激光器、光學(xué)設(shè)備、檢測器等，并且其經(jīng)由輸入被格式化和調(diào)制的單元49，從控制單元41接受操作指令。
從前端單元48的輸出被饋送到信號(hào)處理單元50。這個(gè)輸出其中包括讀出數(shù)據(jù)和間隙誤差信號(hào)(GES)距離測量。讀出數(shù)據(jù)51被定向到一個(gè)分離的子系統(tǒng)。GES52被饋送到根據(jù)本發(fā)明的閾值單元53。這個(gè)閾值單元包括一個(gè)或多個(gè)已被預(yù)先確定并被編程進(jìn)所述單元的閾值數(shù)值。另外，所述編程包括如果任何一個(gè)被測量的距離在所述閾值之外而必須實(shí)施的合適的反應(yīng)。被測量的距離和閾值進(jìn)行比較，并且必要時(shí)選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。這個(gè)信息被饋送進(jìn)氣隙控制單元54，氣隙控制單元54動(dòng)作以通過控制伺服單元47實(shí)施所選擇的反應(yīng)，其進(jìn)而控制包含折射元件的頭45。
附圖標(biāo)記列表11到13 根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖模塊21到28 根據(jù)本發(fā)明的方法用于讀出操作的流程圖模塊30 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)備31 用于測量所述距離的裝置32 用于將所述距離和一組閾值進(jìn)行比較的裝置33 根據(jù)與一組閾值進(jìn)行比較的步驟的結(jié)果作出反應(yīng)以調(diào)節(jié)所述距離的裝置40 設(shè)備41 控制單元42 電機(jī)控制43 卡盤44 旋轉(zhuǎn)45 頭組件46 頭與記錄載體間的距離47 伺服單元48 前端單元49 格式和調(diào)制輸入的單元50 信號(hào)處理單元
51讀出信號(hào)52間隙誤差信號(hào)(GES)53根據(jù)本發(fā)明的閾值單元54氣隙控制單元60記錄載體
權(quán)利要求
1.一種在近場光學(xué)系統(tǒng)中折射元件和記錄載體之間在數(shù)據(jù)模式期間的距離的控制方法，包括如下步驟-測量所述距離；-將所述距離和一組閾值進(jìn)行比較；-根據(jù)和一組閾值進(jìn)行比較的結(jié)果作出反應(yīng)來調(diào)整所述距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述組的一個(gè)或多個(gè)閾值包括第一對(duì)閾值和第二對(duì)閾值，每對(duì)閾值包括圍繞折射元件到記錄載體距離的選定值而設(shè)置的一個(gè)較高閾值和一個(gè)較低閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中至少一對(duì)閾值中的較高和較低閾值圍繞折射元件到記錄載體距離的選定值對(duì)稱地設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中第一對(duì)閾值被設(shè)置在用于精確控制折射元件到記錄載體距離而被選擇的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中第二對(duì)閾值被設(shè)置在為防止損壞光學(xué)系統(tǒng)或記錄載體而被選擇的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中第二對(duì)閾值被設(shè)置在為防止記錄載體丟失數(shù)據(jù)而被選擇的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第一閾值中任何一個(gè)時(shí)，所述反應(yīng)包括氣隙伺服系統(tǒng)的增益設(shè)置臨時(shí)增加。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第一閾值中任何一個(gè)時(shí)，所述反應(yīng)包括記錄載體旋轉(zhuǎn)速度臨時(shí)減小。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其中當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第二閾值中的任何一個(gè)時(shí)，所述反應(yīng)包括氣隙伺服系統(tǒng)、讀出或記錄過程的停止，緊隨著折射元件的快速收縮，以及在經(jīng)過預(yù)設(shè)時(shí)間后進(jìn)行系統(tǒng)的重啟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述系統(tǒng)重啟伴隨著記錄載體旋轉(zhuǎn)速度的減小。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中折射元件和記錄載體之間距離的測量包括間隙誤差信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其應(yīng)用于光學(xué)系統(tǒng)的讀出模式，所述方法包括在權(quán)利要求1的步驟之前執(zhí)行下列步驟-從記錄載體中搜索讀信號(hào)；-如果讀信號(hào)不存在，則啟動(dòng)拉回折射元件，并重新啟動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)；-將讀信號(hào)質(zhì)量和最低質(zhì)量值比較；-如果讀信號(hào)在低于最低質(zhì)量值的級(jí)別，則啟動(dòng)拉回折射元件，并重新啟動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)；-如果讀信號(hào)處于或高于最低質(zhì)量級(jí)別，則接著進(jìn)行權(quán)利要求1中所限定的方法步驟。
13.一種控制近場光學(xué)系統(tǒng)中折射元件和記錄載體之間在數(shù)據(jù)模式期間的距離的設(shè)備，包括-用于測量所述距離的裝置；-將所述距離和一組閾值比較的裝置；-根據(jù)和一組閾值比較的結(jié)果作出反應(yīng)以調(diào)節(jié)所述距離的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其還包括用于氣隙控制機(jī)制的伺服系統(tǒng)，其和近場光學(xué)系統(tǒng)中的折射元件相關(guān)地設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中折射元件到記錄載體距離的測量裝置被設(shè)置包括一個(gè)間隙誤差信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的設(shè)備，其中閾值設(shè)立和實(shí)施裝置包括一組閾值的存儲(chǔ)裝置，這些閾值包括第一對(duì)閾值和第二對(duì)閾值，每對(duì)閾值包括圍繞折射元件到記錄載體距離的被選擇值而設(shè)置較高閾值和較低閾值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中閾值設(shè)立和實(shí)施裝置包括一組閾值的存儲(chǔ)裝置，其中至少一對(duì)閾值的較高閾值和較低閾值圍繞折射元件到記錄載體距離的被選擇值而對(duì)稱地設(shè)置。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17的設(shè)備，其中第一對(duì)閾值被設(shè)置在用于精確控制折射元件到記錄載體距離而選擇的值。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17的設(shè)備，其中第二對(duì)閾值被設(shè)置在為防止損壞光學(xué)系統(tǒng)或記錄載體而選擇的值。
20.根據(jù)權(quán)利要求16或17的設(shè)備，其中第二對(duì)閾值被設(shè)置在為防止記錄載體丟失數(shù)據(jù)而選擇的值。
21.根據(jù)權(quán)利要求16或17的設(shè)備，其中當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第一閾值的任意一個(gè)值時(shí)，所述反應(yīng)包括氣隙伺服系統(tǒng)的增益設(shè)置臨時(shí)增強(qiáng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16或17的設(shè)備，其中當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第一閾值的任意一個(gè)值時(shí)，所述反應(yīng)包括記錄載體旋轉(zhuǎn)速度臨時(shí)減小。
23.根據(jù)權(quán)利要求16或17的設(shè)備，其中當(dāng)比較步驟的結(jié)果是檢測到一個(gè)距離超出第二閾值中的任意一個(gè)時(shí)，所述反應(yīng)包括氣隙伺服系統(tǒng)、讀出或記錄過程的停止，緊隨著折射元件的快速收縮，以及經(jīng)過一段預(yù)定時(shí)間后進(jìn)行系統(tǒng)的重啟。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的設(shè)備，其中所述系統(tǒng)重啟伴隨著記錄載體旋轉(zhuǎn)速度的臨時(shí)減小。
全文摘要
本發(fā)明包括一種應(yīng)用于近場光學(xué)系統(tǒng)中的方法和設(shè)備，這樣光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的性能得到了提高。閾值的使用，結(jié)合已經(jīng)存在于系統(tǒng)中的信號(hào)，如果發(fā)生折射元件和記錄載體之間的距離被確定超出閾值邊界的情況，通過實(shí)施要采取的校正動(dòng)作促使系統(tǒng)得到保護(hù)。
文檔編號(hào)G11B7/135GK101084545SQ200580044111
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
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