近场光学读写系统的跟踪误差检测方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术为近场光学读写系统的跟踪误差检测方法与装置，主要是在光学记录媒体的非资料储存面设置轨沟，配合一可以产生二个信号拾取光点的手段，以第一个光点存取资料储存面的资料，而利用聚焦于该轨沟之第二个光点以推拉式跟踪法（Ｐｕｓｈ－ｐｕｌｌ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ）检测跟踪误差信号（ＴＥＳ），借此达到提高近场光学读写系统之光学记录媒体的资料储存密度，并且不须要高转速马达的配合，即可完成跟踪误差检测的目的。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种近场光学读写系统的跟踪误差检测方法与装置，特别是一种应用于近场光学读写系统中，可以提高光学记录媒体的资料储存密度，并且能够利用推拉式跟踪法检测跟踪误差的方法与装置。光信息读写系统以产生直径很小的光点为要务，光点直径越小，光学记录媒体上储存的资读容量越大，而其中光点直径又和聚焦光束的透镜的数值孔径(Numerical Aperture,NA)成反比。公知的近场光学读写原理，请参照附图说明图1，是将由一传统式读写头11输出的会聚光束由一平凸透镜12的下表面射入并限制在该平凸透镜12内传播，则可在该平凸透镜12之上表面造成很大的NA值，也就得到直径很小的光点(光点A)，在光学术语中称具有此种功能的透镜为固态填塞透镜(Solid Immersion Lens,SIL)。经适当设计，可得NA=n×sinθ′=n(n×sinθ)=n2×sinθ，此处的θ为由传统式读写头11输出的光束会聚角。将一碟片13接近该平凸透镜12，则由于近场光学效应，部分光波会穿过平凸透镜12与碟片13间的空气隙(厚度约0.15μm)而在碟片13的下表面131处形成与光点A同样直径的光点(光点B)，光由光点B反射，反射光的物理性质(强度或偏振向量)受该点所储存的资料影响，而反射光由B点起，再度发生近场光学效应而逆向穿过空气隙，回到该平凸透镜12及该传统式读写头11，该传统式读写头11检测此光的物理性质而能判定该碟片13上的信息。而公知的近场光学读写系统中所用的碟片13，如图2所示，为一具有二个平坦(无轨沟)表面的圆盘，其中下表面131镀有光记录材料薄膜，并且以该面接近SIL12，让该光点B落在此薄膜上，上一面132则无特别用处。又公知的近场光学读写系统中所采用的跟踪误差检测方法为取样伺服(Sample Servo,SS)法，其原理为在轨道每一虚拟圈中分成若干个虚拟扇区(sector)，在每一扇区起始处预刻一个跟踪信号取样小坑24，运转时，光束经聚焦所产生的光点在落于跟踪信号取样小坑14后再反射的反射光强度为光点偏轨量的函数，检测此反射的回光即可判知光点的偏轨误差量，将检测所得的偏轨误差光电流送入读写头伺服机构，即可纠正物镜的偏轨。但是，SS法有二大缺点，第一个缺点是须以高转速的马达配合运作假设偏轨行为是以2kHz的频率不断发生，为了能将其及时纠正，必须设法产生频率为2kHz的偏轨误差光电流信号波形，因此跟踪信号取样小坑24的出现频率必须至少为4kHz，假设轨道一圈中含有50个扇区，马达转速为frps，则×50=4kHz，经由计算f=80rps=4800rpm，这样的高转速要求必需借由高转速马达加以实现，又因高转速马达不易获得，故使近场光学读写头的成本不易降低；SS法的另一个缺点为跟踪信号取样小坑24的存在侵占了一分用以储存资料的空间，因而减少了碟片上的总资料储存量。由以上可知，公知系统的缺点在于只产生一个光点，以一个光点，既要提供近场光学效应，又要检测跟踪误差信号，不得不采取取样伺服法。若能创造一种新的系统，使其产生二个光点，分别用作读取资料与检测跟踪误差信号，则可避免采用取伺服法所导致的缺点。有鉴于此，本专利技术的目的为改良公知的近场光学读写系统，以提高该近场光学读写系统中的光学记录媒体的资料储存密度。本专利技术的另一目的在提供一种应用于近场光学读写系统中，并且不需使用高转速马达配合，即可轻易检测取得跟踪误差信号的及其装置。根据上述的目的，本专利技术是于光学记录媒体的非资料储存表面设置有可利用推拉式跟踪法取得跟踪误差信号的轨沟，并且利用一可以产生二个信号拾取光点的手段，分别提供近场光学系统中用以读写资料的第一光点，以及用以取得跟踪误差(TES)信号的第二光点，因而改进取样伺服(Sample Servo,SS)法须要取样小坑与高转速马达配合的不足。于本专利技术所揭露的较佳实施例中是借由一具有二种表面曲率的固态填塞透镜(SIL)来产生二个信号拾取光点。本专利技术更可以于同一轨沟内增加跟踪锁定路线，根据JapaneseJournal of Applied Physics,Vol.38(1999),pp.1774-1776中所得及的计算结果得知一轨沟内至多将可容许三条跟踪锁定路线，而其所增加路线的下方亦可储存资料，使得本专利技术的近场光学读写系统的资料储存密度可随之增加至多三倍。为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图，作详细说明如下。图1绘示公知的近场光学读写系统构造示意图；图2绘示公知的近场光学读写系统中所用碟片的构造示意图；图3A绘示本专利技术中的主要技术的构造示意图；图3B会示本专利技术中光学记录媒体第一实施例的构造示意图；图3C绘示本专利技术中光学记录媒体第二实施例的构造示意图；图4A绘示反射光与推挽花样区关系示意图；图4B绘示推挽2花样区与偏轨距离关系示意图；图4C绘偏轨距离与推拉式跟踪误差信号TES关系图；图5绘示整个近场光学读写系统的构造示意图；图6绘示推拉式跟踪误差信号TES与参考电压Vi关系图；以及图7绘示多条跟踪锁定路线示意图。请参照图3A，根据本专利技术中所揭露的技术包括在光学记录媒体36的上表面361(非资料储存表面)设置有一轨沟3611，再利用一可以产生二个信号拾取光点的手段，产生用以读写资料的第一光点，以及用以取得跟踪误差(TES)信号的第二光点。而较佳的实施例是借由一固态填塞透镜(SIL)35产生上述的二个光点，固态填塞透镜(SIL)35的下表面(亦即靠近激光光源的那一面)具有二种表面曲率，当输出光束透过该固态填塞透镜(SIL)35时，由于表面曲率的不同而会聚为二个光点，其中第一光点落在该光学记录媒体36的下表面362(资料储存表面)，利用近场光学原理而读写资料，第二光点则落在该光学记录媒体36上一面361(非资料储表面)的轨沟3611之中，并配合推拉式跟踪法(Push-pulltracking method)而产生该第二光点所提供的跟踪误差信号(TES)。请参照图3B，在该光学记录媒体36的上表面361上，预铸有连续状的轨沟3611，或如图3所示为同心圆状的轨沟，并于其上镀有金属反射薄膜，该轨沟3611的沟距及沟深被做得与输出光束波长及P点(第二光点)之直径适当配合，而使得从P点反射而回的光束中含有二个推拉式花样区e及f，如图4A所示，该二个花样区内的光强度，Ie及If，随着P点的偏轨距离而变化，如图4B所示。令TES=Ie-If，当P点位于轨道正中央时，TES=0，当P点偏离轨道的正中央时，TES＜0或TES＞0，如图4C所示。本专利技术中整个近场光学读写系统的构造请参照图5，一激光光源31所发出的输出光束，经一准直镜32后成为平行光，再经由一分光器33反射后行进至一物镜34会聚光束而射往一固态填塞透镜(SIL)35，其中该物镜34与该固态填塞透镜(SIL)35，其中该物镜34与该固态填塞透镜(SIL)35由一支架317连接而形成一聚焦单元345。如前所述，在该SIL35的下表面分为表面曲率不同的二区，第一区的直径范围为0至a，其表面曲率半径为无限大，第二区的直径范围为a至b，其中a＜b，其表面曲率半径为一有限值。射往第一区的光束被其表面作用后，通过该固态填塞透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，可使该系统中光学记录媒体的资料密度大幅提升，并且不须要高转速马达的配合，该方法至少包含有： 在该光学记录媒体的非资料储存表面上设置轨沟； 提供一可以产生二个信号拾取光点的手段，用以在该光学记录媒体的资料储存表面产生用以读写资料的第一光点，以及一聚焦于该轨沟处的第二光点；以及 利用推拉式跟踪法而取得由该第二光点反射而回的跟踪光束所代表的跟踪误差信号（ＴＥＳ）。

【技术特征摘要】
1.一种近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，可使该系统中光学记录媒体的资料密度大幅提升，并且不须要高转速马达的配合，该方法至少包含有在该光学记录媒体的非资料储存表面上设置轨沟；提供一可以产生二个信号拾取光点的手段，用以在该光学记录媒体的资料储存表面产生用以读写资料的第一光点，以及一聚焦于该轨沟处的第二光点；以及利用推拉式跟踪法而取得由该第二光点反射而回的跟踪光束所代表的跟踪误差信号(TES)。2.如权利要求1所述的近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中该轨沟为连续状或同心圆状，并于其上涂有反射薄膜。3.如权利要求1所述之近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中该可以产生二个信号拾取光点的手段，是借由将一透镜靠近激光光源的一面分为表面曲率不同的二区，使得由该激光光源所射出的一输出光束透过该透镜后，在该光学记录媒体上形成该二个信号拾取光点。4.如权利要求3所述之近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中该透镜为一固态填塞透镜(SIL)。5.如权利要求3所述的近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中进一步利用一准直镜，将该输出光束处理为平行光束。6.如权利要求3所述的近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中进一步利用一物镜，用以将该输出光束作用成为会聚光束而射往该透镜。7.如权利要求1所述的近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中该推拉式跟踪法进一步包括有分离光束的路径，利用一分光器，用以将该输出光束与从该光学记录媒体反射而回的回路。8.如权利要求1所述的近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中该推拉式跟踪法进一步包括有，分离光束的路径，利用一中央挖空形分光器，用以将该第一光点反射而回的一资料光束与该第二光点反射而回的一跟踪光束分离至不同的光路。9.如权利要求8所述的近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中进一步利用一反射镜，改变该跟踪光束或该资料光束的行进方向。10.如权利要求8所述的近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中该跟踪光束落在一受光面分为二个感光区的感光子上，而由该二个感光区个别产生一光电压，并且将该二个光电压送入一减法器中运算，而得到该跟踪误差信号(TES)。11.如权利要求10所述的近场光学读写系统的跟踪误差检测方法，其中该跟踪误差信号(TES)的产生，进一步利...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔作文，吴国瑞，黄得瑞，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]