光学拾取和/或记录设备制造技术

对于光学数据存储应用的情况，可以使用近场光学系统。在近场光学系统中，关键性的是将固体浸没透镜与光盘表面精确对准。通过利用辅助光束可以实现透镜与盘之间的倾斜校正。通过比较辅助光束的间隙信号可以确定空气间隙的高度和光盘的倾斜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及近场光学存储系统的光学拾取和/或记录设备。具体地 说，本专利技术涉及用于诸如光盘之类应用的二维光学数据存储器的光学拾取和/或i己录i殳备。技术背景在现有技术文献中，F. Zi_jp等人的论文光学数据存储器(Optical Data Storage, Proceedings of SPIE, 2004, Vol. 5380，第209- 223页) 揭示了一种近场系统。从而提出了用1.9的很高数值孔径近场读出50GB 的第 一盘面。已知的近场系统包括适于改变固态浸没透镜的前表面与密 致盘表面之间的距离的移动机构。因此，为了执行读出操作，固态浸没 透镜定位在恒定距离上，该距离处在聚焦电磁场的一部分的迅速衰减距 离内，典型的是小于激光光束波长的百分之十。在已知的系统中，这个 距离大约为25nm。为了允许在这样小的距离上用机械致动器控制空气 间隙，间隙误差信号根据偏振态与聚焦到光盘上的主光束的偏振态垂直 的反射光得出。已知近场系统的缺点在于使透镜与盘表面对准需要使用冗长的反 复试验的方法。这需要大量的努力和时间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种效率得到改善、特别是数据读出和/或写入 性能得到改善的光学拾取和/或记录设备。这个目的是用如在权利要求1中所限定的光学拾取和/或记录设备 达到的。在从属权利要求中给出了本专利技术的一些有益发展。应注意的是存储介质不 一 定必须是如所要求权利保护的光学拾取 和/或记录设备的一部分。这种光学拾取和/或记录设备可以不带存储介 质出售。此外，可以临时使用存储介质，或者不同的存储介质可以与这 种光学拾取和/或记录设备一起使用。本专利技术具有可以获得和保持透镜元件相对于存储介质精确对准的优点。可以自动为每个光盘至少执行一次这样的对准，甚至也可以在操 作期间动态执行这样的对准。此外，可以用带有相对光盘调整透镜倾斜 或相对透镜调整光盘倾斜的适当装置的控制回路来保持透镜元件与记 录媒体之间的间隙恒定和平行。这样就提高了读出和/或写入操作的性 能，并且这种光学拾取和/或记录设备具有高可靠性。倾斜确定单元不一定要以分或度或其他单位来确定倾斜。倾斜确定 单位可以按顺序量表或基数尺度确定倾斜。按照如在权利要求3中所限定的措施，可以实现对于许多应用来说是优选的对准。按照如在权利要求2中所限定的措施，相对一个方向对 准透镜元件。当这个方向是切向时，如在权利要求4中所限定的，这具 有使透镜元件与存储介质的光道对准的优点。如在权利要求5中所限定 的措施具有相对与存储介质的光道垂直的径向实现对准的优点。可能使用具有适合用可以由弱衍射相位光栅产生的多个辅助光束 来产生多个版本的间隙信号的偏振光学器件的光路，以便产生检测相应 离轴点处的间隙大小的至少两个但优选为三个或更多个的光点。通过比 较来自若干轴外点的间隙误差信号，可以测量光盘相对透镜的倾斜。因 此，可以从主光束得出这些间隙信号中的 一个间隙信号。有益的是，使这些光点中的两个光点至少大致处在存储介质的实际 光道上，因此这两个光点相互不同，而使第三个光点处在这条实际光道 外。这样，就可以在径向和切向两个方向上确定透镜元件与记录介质之 间的倾斜。为了提高精度，有益的是使用四个或更多个反射光束。按照如在权利要求8中所限定的措施，分别对每个反射光束的强度 进行测量。因此，有益的是使用如在权利要求9中所限定的多个检测器 元件。此外，也可以只将这些反射光束中的一个反射光束导向检测器元 件，而将其他反射光束挡住。或者，将辅助光束沿不同方向导向存储介 质，以相继产生反射光束。如在权利要求10中所限定的措施具有对准精度进一步得到提高的 优点。因此，可以通过个别测量为具体的光学拾取和/或记录设备确定标 准间隙信号的值。按照如在权利要求12和13中所限定的措施，提供了控制移动机构 的顺序特征。可以为倾斜校正提供闭环控制。这样，就减少了计算负担。从以下结合实施例的说明中可以清楚地看到本专利技术的这些及其他方面。附图说明从以下结合附图对本专利技术的优选实施例的说明中可以容易理解本专利技术，在这些附图中相似的部件用相似的附图符号来标记，其中 图1示出了按照本专利技术的第一实施例的光学拾取和/或记录设备； 图2为示出间隙信号的振幅与间隙距离的关系的曲线； 图3为例示本专利技术的记录介质局部的示意性顶视图； 图4示出了透镜元件与存储介质之间的间隙界面的局部示意图；以及图5示出了按照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示出了按照本专利技术第一实施例的光学拾取和/或记录设备1。光 学拾取和/或记录设备1可用于光学存储系统，特别是可用于二维光学数 据存储和三维全息存储的光学存储系统。这种光学存储系统可使用二维 光学数据存储盘、用于全息存储的存储介质或其他光学存储介质。但 是，光学拾取和/或记录设备l并不局限于所提到的这种数据存储系统， 而是还可以用于其他应用。本专利技术的第 一 实施例的光学拾取和/或记录设 备1包括光头。光学拾取和/或记录设备1的某些元件可能不在光头上， 而是在光学存储系统的其他地方，例如在主板上。光学拾取和/或记录设备1,如图l所示，包括辐射发射元件3。辐射发射元件3包括半导体激光器4,而且还可以包括诸如透镜之类的器 件。辐射发射元件3发射辐射光束5。辐射光束5可以包括椭圆形光束 轮廓，输入给光束整形器元件6，以将辐射发射元件3所发射的辐射光 束5整形成具有圆形光束轮廓的辐射光束5。光束整形器元件6输出的 辐射光束5具有至少接近1的纵横比。光束整形器6可以还包括诸如使 辐射光束5准直和产生辐射光束5的特定强度分布的准直件之类的其他 元件。光学拾取和/或记录设备l包括光路导向件7。光路导向件7可以包 括衍射光栅7,或者就是由衍射光栅7构成的。具体地说，衍射光栅7 是弱一维或二维衍射相位光栅7。光束整形器元件6输出的辐射光束5通过衍射光栅7。因此，衍射光栅7产生衍射级，而其中有些是离轴的。 衍射光栅7可以例如产生衍射级为-l、 0和+l的衍射。来自衍射光栅7 的辐射光束然后输入非偏振分束器8。此外，通过偏振分束器9的辐射 光束向会聚透镜IO传播。通过会聚透镜10后，辐射光束向透镜元件11 传播。如图l所示，透镜元件11是半球形的固态浸没透镜11。但是， 透镜元件11也可以是由等光程超半球形固态浸没透镜或以其他方式形 成的固态浸没透镜或者数值孔径大于1的器件特别是固态浸没反射镜构 成的，或者包括这样的器件。透镜元件11包括朝向存储介质13的表面14的前表面12。透镜元 件11的前表面12至少是接近平坦的，并且定向成至少近似与存储介质 13的表面14平行。具体地说，透镜元件11的前表面12呈现为带有非 常小的平坦末端的圆锥形状。存储介质13的表面14至少是接近平坦 的。具体地说，当表面14有些形变因此不平坦时，透镜元件ll的前表 面12定向成至少接近与存储介质13的在区域16内的表面14平行。图1中所示的偏振光学器件产生零级衍射的辐射光束(主光束)18 和辅助辐射光束19、 20。辅助辐射光束19、 20各具有与零级衍射不同 的衍射级。对于拾取和记录操作来说，光学拾取和/或记录设备1工作在称为受 抑内全反射(FTIR)的模式。在这种模式，透镜元件11的前表面12与 存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学拾取和／或记录设备（１），所述光学拾取和／或记录设备至少包括：适于将至少一辐射光束聚焦到存储介质（１３）上的透镜元件（１１）；适于改变所述透镜元件（１１）的前表面（１２）相对所述存储介质（１３）的表面（１４）的倾斜的移动机构（３１，３６）；适于至少间接地测量所述透镜元件（１１）与所述存储介质（１３）之间的间隙处由于受抑内全反射而反射的第一反射光束的强度和适于至少间接测量在所述间隙处反射的至少第二反射光束的强度的光束强度测量单元（２５）；适于根据由所述光束强度测量单元（２５）测得的所述第一反射光束的所述强度和由所述光束强度测量单元（２５）测得的所述第二反射光束的所述强度确定所述透镜元件（１１）的所述前表面（１２）与所述存储介质（１３）的所述表面（１４）之间的倾斜的倾斜确定单元（２６）；适于根据由所述倾斜确定单元（２６）确定的所述透镜元件（１１）的所述第一前表面（１２）与所述存储介质（１３）的所述表面（１４）之间的所述倾斜控制所述移动机构使得所述透镜元件（１１）的所述前表面（１２）与所述存储介质（１３）的所述表面（１４）对准的控制单元（３０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-7-4 05106048.11.一种光学拾取和/或记录设备(1)，所述光学拾取和/或记录设备至少包括适于将至少一辐射光束聚焦到存储介质(13)上的透镜元件(11)；适于改变所述透镜元件(11)的前表面(12)相对所述存储介质(13)的表面(14)的倾斜的移动机构(31，36)；适于至少间接地测量所述透镜元件(11)与所述存储介质(13)之间的间隙处由于受抑内全反射而反射的第一反射光束的强度和适于至少间接测量在所述间隙处反射的至少第二反射光束的强度的光束强度测量单元(25)；适于根据由所述光束强度测量单元(25)测得的所述第一反射光束的所述强度和由所述光束强度测量单元(25)测得的所述第二反射光束的所述强度确定所述透镜元件(11)的所述前表面(12)与所述存储介质(13)的所述表面(14)之间的倾斜的倾斜确定单元(26)；适于根据由所述倾斜确定单元(26)确定的所述透镜元件(11)的所述第一前表面(12)与所述存储介质(13)的所述表面(14)之间的所述倾斜控制所述移动机构使得所述透镜元件(11)的所述前表面(12)与所述存储介质(13)的所述表面(14)对准的控制单元(30)。2. 按照权利要求1所述的光学拾取和/或记录设备，其特征在于所 述控制单元(30)适于控制所述移动机构，使得所述透镜元件(11 )相 对所述存储介质(13)的至少一方向与所述存储介质(13)的所述表面(14)对准。3. 按照权利要求1所述的光学拾取和/或记录设备，其特征在于所 述控制单元(30)适于控制所述移动机构，使得所述透镜元件(11)相 对至少一个方向与所述存储介质(13)的所述表面(14)对准成相互平行。4. 按照权利要求2或3所述的光学拾取和/或记录设备，其特征在 于所述控制单元(30)适于控制所述移动机构，使得所述透镜元件(11 ) 与所述存储介质(13)的切向(53)对准。5. 按照权利要求书2或3所述的光学拾取和/或记录设备，其特征 在于所述控制单元(30)适于控制所述移动机构，使得所述透镜元件(11 )与所述存储介质(13)的径向(58)对准。6. 按照权利要求2至5中的一个权利要求所述的光学拾取和/或记 录设备，其特征在于所述光束强度测量单元(25)适于至少间接地测量在所述间隙处反射的第三反射光束的强度，所述倾斜确定单元(26)适 于还根据由所述光束强度测量单元(25)测得的所述第三反射光束的所 述强度确定所述透镜元件(11 )的所述前表面(12)与所述存储介质(13) 的所述表面(14)之间的所述倾斜。7. 按照权利要求6所述的光学拾取和/或记录设备，其特征在于所 述控制单元(30)适于控制所述移动机构，使得所述透镜元件(11 )相 对所述存储介质(13 )的切向(53 )和所述存储介质(13 )的径向(58 ) 与所述存储介质(53)的所述表面(14)对准成相互平行。8. 按照权利要求1所述的光学拾取和/或记录设备，其特征在于所 述光束强度测量单元(25)适于单独测量所述第一反射光束的所述强度 和单独测量所述第二反射光束的所述强度。9. 按照权利要求8所述的光学拾取和/或记录设备，其特征在于所 述光束强度测量单元(25)包括第一检测器元件和至少第二检测器元 件，其中所述第一检测器元件设置成检测所述第一反射光束的所述强度 而所述第二检测器元件设置成检测所述第二反射光束的所述强度。10. 按照权利要求1所述的光学拾取和/或记录设备，其特征在于所 述倾斜确定单元(26)包括适于提供表示在所述间隙处反射的反射光束 的强度与间隙距离的依从关系的标准间隙信号的至少一些值的标准间 隙信号存储介质(38),而所述倾斜确定单元(26)用所述标准间隙信 号的所述值确定所述倾斜。11. 按照权利要求1所述的光学拾取和/或记录设备，其特征在于所 述倾斜确定单元(26)适于产生至少一倾斜信号(a', (3'),其中所述倾 斜信号的量的更大的绝对值与所述透镜元件(11)的所述前表面(12) 与所述存储介质的所述表面(14)之间的倾斜角的更大的绝对值相对 应。12. 按照权利要求11所述的光...

【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[]