近场光学系统的倾斜调整控制方法技术方案

一种近场光学系统的倾斜调整控制方法，包括：检测一透镜与一盘片间的一间距；提供对应于该间距的一增益值；检测一倾斜信号；根据该倾斜信号及该增益值得出一倾斜补偿值；以及根据该倾斜补偿值，对该透镜进行一倾斜调整控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种。
技术介绍
在目前具有一定规格大小的盘片中，为了提升盘片的储存容量，除了发展可擦写 多层的盘片外，另可通过缩小读写的聚焦光点尺寸以提高单位面积的储存量，进而提升盘 片的总储存容量。聚焦光点的尺寸大小一般决定于所使用的激光的波长大小以及所使用的 光学系统的数值孔径值(NA，numerical aperture)的大小。其中，使用短波长的光源及高 数值孔径的光学系统可产生较小的聚焦光点尺寸。在近年来提升盘片的储存容量的发展中，激光的波长已逐渐缩短，其由红外线 (CD)改成红光(DVD)，然后再到蓝光。由于激光的波长已经缩短至蓝光，因而为了进一步提 升盘片的储存容量，近年已有相关研究转往使用近场光学系统来读写盘片，通过提高NA值 以产生更小的聚焦光点尺寸。为达成高NA值，近场光学系统一般使用物镜(凸透镜)与固 态浸没透镜(solid immersion lens, SIL)的组合来产生聚焦光点。在使用近场光学系统 读写盘片时，若搭配使用蓝光雷射，其SIL与盘片表面间的间距非常小，其约为30-100nm。由于聚焦光束与盘片数据层之间的垂直度会影响碟机读写数据的能力及准确性， 因此碟机在读/写盘片时，一般会对光学系统(光学头)进行倾斜调整控制，使聚焦光束与 盘片数据层垂直。然而，如上所述，由于使用近场光学系统来读写盘片时，SIL与盘片表面 相当接近，因此如何在对SIL进行倾斜调整控制时避免其与盘片发生碰撞是本领域技术人 员重要的课题之一。
技术实现思路
本专利技术是有关于一种，当对SIL进行倾斜调整 控制时，根据SIL与盘片间不同的间距所对应的增益值来修正倾斜信号或SIL的倾斜补偿 值，以避免错误地调整SIL倾斜。本专利技术的一实施例提出一种，包括检测一透 镜与一盘片间的一间距；提供对应于该间距的一增益值；检测一倾斜信号；根据该倾斜信 号及该增益值得出一倾斜补偿值；以及根据该倾斜补偿值，对该透镜进行倾斜调整控制。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细 说明如下。附图说明图IA显示SIL与盘片间的关系图。图IB显示倾斜限度与间距间的关系。图IC显示透镜与SIL的组合。图2A显示光检测电路的示意图。图2B显示间距误差信号(Gap error signal, GES)与间距D间的关系。图3A显示在不同D值下，SIL倾斜角度(TA)与倾斜信号TS间的关系。图:3B显示在不同D值下，图3A中的SIL倾斜角度(TA)与倾斜信号TS的一次微 分值间的关系。图4显示根据本实施例的操作流程图。10 =SIL15:盘片18:透镜SS =SIL的顶端大小D =SIL与盘片表面的间距Al Dl 相位610 650 步骤具体实施例方式图IA显示SIL与盘片间的关系图，而图IB则显示倾斜限度与间距间的关系，在 此，间距是SIL与盘片表面间的间距，而倾斜限度是SIL所能倾斜的最大限度。通常，倾斜 限度与SIL的构造及SIL与盘片表面的间距有关。在图IA中，距离SS代表SIL 10的顶端大小(tip size)，而距离D则是SIL 10与 盘片15表面间的间距。通常，SIL 10的顶端大小约为40 μ m。如图IB所示，当间距D约为 IOOnm时，如果SIL 10的顶端大小约为40 μ m,则倾斜限度为5mrad (约0. 275度)。这代表 在此情况下，SIL的倾斜角(SIL的顶端面与盘片表面间的角度)不可超过5mrad。如超过 此限度，则SIL顶端的边缘则会撞到盘片。接着请参考图1C，图IC显示近场光学系统中透镜18与固态浸没透镜(SIL) 10组 合的示意图。如图所示，透镜18会收敛平行光，并使其产生不同入射角度的光束入射于SIL 10。根据NA = nSIL*Sin θ的公式(其中为SIL的折射率，θ为光束的入射角)，入射 于SIL 10的不同角度的光束会具有不同的NA值。当NA值为1时的入射角度即为全反射 角Θ。。以NA值为1作分界，若入射至SIL 10的光束的NA值小于1，亦即，光束的入射角 小于全反射角Θ。，则光束会穿透SIL 10。另一方面，若入射至SIL 10的光束的NA值大于 1，亦即，光束的入射角大于或等于全反射角θ。，则光束会被SIL 10全反射。如果要使近场光学系统形成聚焦光点于盘片15上，SIL 10与盘片15表面间的间 距D必须远小于入射光的波长λ，通常，间距D <= λ /10。在这样的间距(间距D << λ ) 之下，NA值小于1的光束虽然会穿透SIL 10聚焦在盘片上，但因为其聚焦光点的面积过大， 所以并无法用来读写盘片上已经小于其聚焦光点解析极限尺寸的沟轨及记录点。相反的， NA值大于1的光束当SIL 10未靠近盘片至近场距离时虽然会被SIL 10全反射，但若SIL 10靠近盘片15表面至近场距离(间距D<= λ/10)时，通过光穿隧(photon tunnneling) 效应的作用，NA值大于1的光束会穿过间距D而入射至盘片并聚焦于盘片15上。在近场光 学系统中，碟机使用NA大于1的部分所聚焦而成的较小聚焦光点进行读写的工作。此外， 分别经由透镜18中NA小于1与NA大于1部分所形成的两个聚焦光点，由于其聚焦光点位置并不在同一平面上，因此不会产生相互干扰的问题。当聚焦于盘片上的光束由盘片反射回近场光学系统时，此反射光会由光检测电路 (Photo Detection IC, PDIC)所接收。在此，光检测电路比如为四相位感应器(Quadrant photodiode)，如图2A所示。当PDIC接收到由盘片反射的反射光后，其四个相位Al Dl 会各别接收到位于该相位的反射光的信号强度，而将PDIC的某半边相位所接收到的光信 号强度减去PDIC的另一半边相位所接收到的光信号强度便可得出SIL的倾斜信号TS。一 般而言，倾斜信号TS可设计为TS = (A1+D1)-(B1+C1)或是TS = (B1+C1)-(A1+D1)。再 者，针对另一倾斜方向，其亦可设计另一倾斜信号TS为TS = (A1+B1)-(C1+D1)或TS = (C1+D1)-(A1+B1)。此处提及的倾斜方向可为盘片的径向方向或切线方向。除了可由PDIC接收到的光信号强度得出倾斜信号TS外，其所接收的信号强度总 和可作为间距误差信号(Gap error signal, GES)；亦即，GES = A1+B1+C1+D1。图2B显示 间距误差信号(Gap error signal, GES)与间距D间的关系。由图2B可看出，当SIL逐渐 接近盘片(也就是间距D愈小时)时，间距误差信号GES会逐渐衰减。特别是，如图2B所 示，当间距D小于IOOnm时，也就是进入近场光学系统时，间距误差信号GES会开始呈一线 性衰减，因此SIL在近场时与盘片的间距D可由间距误差信号GES得知。在近场光学系统中的SIL的倾斜调整便是根据前述提及的倾斜信号TS的值来得 知SIL的倾斜角度，进而推出SIL的倾斜补偿值以反向调整SIL的倾斜角度。 然而，在相同 的倾斜信号TS的值下，SIL实际的倾斜角度会根据SIL与盘片的间距D的不同而有所不同。请参阅图3A，图3A显示在不同间距D值下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近场光学系统的倾斜调整控制方法，包括：检测一透镜与一盘片间的一间距；提供对应于该间距的增益值；检测倾斜信号；根据该倾斜信号及该增益值得出倾斜补偿值；以及根据该倾斜补偿值，对该透镜进行倾斜调整控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林威志，乔治林内，詹范得凡，
申请(专利权)人：建兴电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]