光学拾取和/或记录设备制造技术

近场光学系统可以用于光学数据存储应用。在近场光学系统中，对固体浸没透镜和盘面之间的距离的精确控制是极其重要的。在校正了透镜和盘之间的倾斜之后，激光束可能不是一直平行于光轴。这对于用于距离控制的间隙信号具有有害的影响。本发明专利技术的光头包括处理这种有害影响的间隙信号校正单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学拾取和/或记录设备专利
本专利技术涉及一种用于近场光学存储系统的光头，并且涉及一种光学 拾取和/或记录系统。本专利技术尤其涉及一种用于二维光学数据存储的光头 以及一种光学拾取和/或记录设备。
技术介绍
F.Zijp等人在《SPIE学报(Proceedings of SPIE )》第5380巻第209至 233页发表的技术发展水平文献光学数据存储2004 (Optical Data Storage 2004 )中描述了一种近场系统。由此，提出了用1.9的非常高的 数值孔径对50GB第一表面盘进行近场读出。已知的近场系统包括适于改 变固体浸没透镜的前表面和光盘的 一个表面之间的距离的移动机构。因 此，为了进行读出操作，将固体浸没透镜置于恒定距离处，该恒定距离 处于一部分聚焦电磁场的迅速衰减距离中，通常小于激光束波长的io %。在已知的系统中，这一距离大约为25nm。为了允许利用位于这种小 距离处的机械致动器来进行空气间隙控制，由偏振态与聚焦在盘上的主 光束的偏振态相垂直的反射光来获得间隙误差信号。已知的近场系统的缺点在于透镜相对于盘面的对准需要繁重的试 错法。这需要付出大量的努力并且占用大量的时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于近场光学存储系统的光学拾取和/ 或记录设备，其提高了效率，特别是提高了用于读取和/或写入数据的性能。这一 目的通过如权利要求l所限定的一种光学拾取和/或记录设备来 解决。从属权利要求中记载了本专利技术的有利改进。要注意，存储媒体不一定是如所要求保护的光学拾取和/或记录设备 的一部分。可以销售不带有存储媒体的光学拾取和/或记录设备。此外， 可以暂时使用 一种存储媒体，或者可以将不同的存储媒体与光学拾取和 /或记录设备一起使用。本专利技术的优点在于，即使各个盘必需进行不同的对准，或者需要在 操作过程中至少 一次自动地或者动态地对每个盘进行对准，也能够高可 靠性地进行读和/或写操作。因此，该移动机构可以使透镜元件倾斜从而 使该透镜元件的光轴不平行于辐射束的光轴。这会对间隙信号有影响， 而这一影响由间隙信号校正单元进行校正。由此，提高了读和/或写操作 的性能，并使该光学拾取和/或记录设备的可靠性很高。如权利要求5所限定的手段的优点在于增大了为得到用于数据处理 的读出信号而检测到的分量的强度。由此与如在权利要求5中所限定的 手段相比，获得同 一 间隙信号的可选择的方式是通过使该辐射束穿过四 分之一波片而将如激光器元件所发射的线偏振态变为圆偏振态。然后将 这一光束用于照射透镜。随后，检测在反射束穿过同一个或另一个四分光。' 口 、-、' 、 - 、； '如权利要求7所限定的手段的优点在于，考虑到由透镜元件的光轴 相对于辐射束的传播方向的倾斜所引起的反射辐射束抑制，对该间隙信 号进行校正。因此，通过放大该间隙信号至少几乎抵消了对该间隙信号 的有害影响。然后，可以将已校正的间隙信号应用于控制该移动机构的 间隙控制单元。如权利要求8所限定的手段的优点在于，通过调整一个或多个预置 值来调节该间隙控制单元的操作。根据如权利要求9和10所限定的手 段，所述间隙控制单元的设定点和增益值适于调整。根据如权利要求11和12所限定的手段，可以将增益系数描绘成一维 或二维函数(映射)。该函数可以是离散映射，特别是相对于规则排列 的点。根据如权利要求13所限定的手段，这些点对应于预定的倾斜。当透镜元件位于迅速衰减距离之外时，基于透镜元件中受抑内全反 射的间隙信号至少几乎是最大值。因此，根据如权利要求14限定的技术 方案的优点在于，光头适于为预定的倾斜确定增益系数。本专利技术的这些和其他方面将从下文描述的实施例中显而易见并且 将参考所述实施例进行解释。附图说明本专利技术将从参照附图对优选实施例所做的下列描述中变得易于理解，其中相同的部件用相同的附图标记来表示，并且在附图中 图1示出根据本专利技术第 一 实施例的光学拾取和/或记录设备； 图2示出说明间隙信号的振幅与空气间隙尺寸的相关性的图表； 图3示出说明间隙信号的最大振幅与透镜元件前表面相对于辐射束传播方向的倾斜角的相关性的图表；以及图4示出根据本专利技术第二实施例的光学拾取和/或记录设备。具体实施方式图1示出根据本专利技术第一实施例的光学拾取和/或记录设备1。根据 本专利技术第一实施例的光学拾取和/或记录设备1包括光头。如所要求的光 学拾取和/或记录设备1的一些元件也可以不位于光头上而是位于光学 存储系统中的其他地方，例如位于主板上。光学拾取和/或记录设备l可用在光学存储系统中，特别是用于二维光学数据存储器以及三维全息存储器。该光学存储系统可以使用二维光 学数据存储盘、用于全息存储器的存储媒体或者另一种光学存储媒体。 但是，该光头以及光学拾取和/或记录设备1不限于所记载的数据存储系 统，其也可以用在其他应用中。如图1中所示，光学拾取和/或记录设备l包括辐射发射元件3。该 辐射发射元件3包括半导体激光器4，并且可以包括诸如透镜的其他元 件。该辐射发射元件3正发射辐射束5。辐射束5可以包括纵横比为1: 3或2: 3的椭圆形光束轮廓。辐射束5入射到光束成形元件6，该光束 成形元件6用于将辐射发射元件3发射的辐射束5成形为具有更加圆形 的光束轮廓的辐射束5。因此，从光束成形元件6射出的辐射束5具有 至少接近l的纵横比。光束成形元件6可以包括诸如准直元件的另外的 元件，所述准直元件将辐射束5准直，并形成辐射束5的特定强度轮廓。 例如，光束成形器6的准直元件可以将辐射束5成形为具有至少接近平 坦强度轮廓的辐射束5。然后，从光束成形元件6射出的辐射束入射到非偏振光分束器8。 另外，辐射束5穿过偏振光分束器7并沿着由辐射束5传播的酉向量10 所示的方向朝会聚透镜9传播。因此，向量10由朝向会聚透镜9传播 的辐射束5来定义。在辐射束5穿过会聚透镜9之后，该辐射束5朝向 透镜元件11传播。如图1中所示，透镜元件11是半球形的固体浸没透镜ll。但是，透镜元件11也可以是或包括等光程的超半球形的固体浸 没透镜或者以其他方式形成的固体浸没透镜，或者数值孔径大于1的设 备，特别是固体浸没反射镜。透镜元件11包括面向存储媒体13的表面14的前表面12。透镜元 件11的前表面12在聚焦光束周围的区域中至少几乎是平坦的，并且前 表面12的定向由透镜表面酉向量15来定义。更特别的是，透镜元件ll 的前表面12具有带非常小的平坦尖端的圆锥形。存储媒体13的表面14 至少几乎是平坦的，并且其定向由盘面酉向量n来定义。更特别的是， 当表面14呈波状时，盘面向量17由面对透镜元件11的前表面12的区 域16中的表面14的定向来定义。透镜元件11的光轴平行于向量15。对于拾取和记录操作，光学拾取和/或记录设备1在称作受抑内全反 射(FTIR)的模式中工作。因此，透镜元件11的前表面12与存储媒体 13的表面14之间的距离18处于迅速衰减距离中，其通常小于辐射束5 的波长的10%。例如，因此该距离18在10nm的数量级内，特别是25nm。 要注意，透镜元件11具有非常高的数值孔径。该数值孔径大于l,并且 例如可以处于1.5至1.9的范围内。辐射束5不一定精确地聚焦到存储 媒体13的表面14上。例如，存储媒体13可以包括在存储媒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学拾取和／或记录设备（１），该光学拾取和／或记录设备包括至少一个透镜元件（１１），其适于将辐射束（５）聚焦在存储媒体（１３）上；移动机构（３１），其适于改变在所述透镜元件（１１）的前表面（１２）与所述存储媒体（１３）的表面（１４）之间的距离（１８），并且适于改变所述透镜元件（１１）的所述前表面（１２）相对于所述存储媒体（１４）的所述表面（１４）的倾斜；间隙测量单元（２５），其适于至少间接地测量在所述透镜元件（１１）的所述前表面（１２）与所述存储媒体（１３）的所述表面（１４）之间的所述距离（１８），并且适于根据测得的所述距离来输出间隙信号；间隙控制单元（２８），其适于至少根据所述间隙信号来控制所述移动机构（３１）；以及间隙信号校正单元（３６），其适于根据所述透镜元件（１１）的所述前表面（１２）相对于所述辐射束（５）的传播方向（１０）的倾斜来校正所述间隙信号的改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-7-4 05106042.41.一种光学拾取和/或记录设备(1)，该光学拾取和/或记录设备包括至少一个透镜元件(11)，其适于将辐射束(5)聚焦在存储媒体(13)上；移动机构(31)，其适于改变在所述透镜元件(11)的前表面(12)与所述存储媒体(13)的表面(14)之间的距离(18)，并且适于改变所述透镜元件(11)的所述前表面(12)相对于所述存储媒体(14)的所述表面(14)的倾斜；间隙测量单元(25)，其适于至少间接地测量在所述透镜元件(11)的所述前表面(12)与所述存储媒体(13)的所述表面(14)之间的所述距离(18)，并且适于根据测得的所述距离来输出间隙信号；间隙控制单元(28)，其适于至少根据所述间隙信号来控制所述移动机构(31)；以及间隙信号校正单元(36)，其适于根据所述透镜元件(11)的所述前表面(12)相对于所述辐射束(5)的传播方向(10)的倾斜来校正所述间隙信号的改变。2. 根据权利要求1所述的光学拾取和/或记录设备(1 ),其特征 在于所述透镜元件(11)是固体浸没透镜。3. 根据权利要求1所述的光学拾取和/或记录设备(1 )，其特征 在于所述间隙测量单元(25)适于测量由所述透镜元件(11)因受抑内 全反射而反射的反射辐射束(5')的至少一个分量(19)的振幅，其 中所述分量(19)具有特定的偏振态。4. 根据权利要求3所述的光学拾取和/或记录设备(1 )，其特征 在于所述间隙测量单元(25)测量所述反射辐射束的分量(19)，其相 对于具有线偏振态的所述辐射束(5)具有垂直偏振态。5. 根据权利要求3所述的光学拾取和/或记录设备(1 ),其特征 在于在所述辐射束的光路中并且在所述反射辐射束的光路中设置至少 一个四分之一波片(50),其中所述四分之一波片适于将所述辐射束的 偏振从线偏振态变...

【专利技术属性】
技术研发人员：F齐普，CA弗舒伦，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]