近场光盘机的倾斜控制方法技术

一种近场光盘机的倾斜控制方法，包括：预估一透镜与一盘片间的一间距；根据一倾斜信号，预估该透镜的一倾斜补偿，其中，该透镜仍于一远场区内；以及在该透镜位于该远场区时，根据该倾斜补偿，对该透镜进行一倾斜粗调控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
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，还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。为实现高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，若搭配使用蓝光激光，其SIL与盘片表面间的间距非常小，其约为30-100nm， 此区域称为一近场区。由于聚焦光束与盘片数据层之间的垂直度会影响光盘机读写数据的能力及准确 性，因此光盘机在读/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。然而，如果在进入近场区前，光学头中的SIL与盘片间的倾斜角过大，则对于SIL 与盘片的距离容易产生误判，使得在微小的间距下(30-100nm)，调整光学头的倾角时会使 SIL与盘片产生碰撞，因而破坏了近场光盘机的准确性。此外，在现有近场光盘机中，当光学 头仍处于一远场区(相较于近场区，在远场区时，SIL与盘片表面间的间距比较大)时，几 乎无法得知SIL的位置，故而，也无法在光学头(或SIL)仍处于远场区时就对其进行倾斜 控制。
技术实现思路
本专利技术是有关于一种，当SIL仍位于在远场区时，尽 早控制SIL的倾斜角，以避免SIL与盘片碰撞。本专利技术是有关于一种，其揭示如何判断何时要开始进 行SIL的倾斜微调，以使得SIL进入近场区时，能符合倾斜限度(tilt margin)。本专利技术的一实施例提出一种，包括预估一透镜与一 盘片间的一间距；根据一倾斜信号，预估该透镜的一倾斜补偿，其中，该透镜仍于一远场区 内；以及在该透镜位于该远场区时，根据该倾斜补偿，对该透镜进行一倾斜粗调控制。3为使本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图作详细说明附图说明图IA显示SIL与盘片的关系图。图IB显示倾斜限度与间距D的关系，间距D是SIL与盘片表面的间距。图IC显示透镜与SIL的组合。图2A显示其中一组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的关系。图3显示另一组光检测电路的示意图。图4显示反射光强度F与间距D的关系。图5A与图5B显示盘片反射光穿透SIL的低NA区而投射至PDIC的模拟图。图5C显示倾斜信号(TS)与SIL的倾斜角(TA)的关系图。图6显示根据本实施例的操作流程图。附图符号说明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 D1、A2 D2 相位40 光点610 640 步骤具体实施例方式在近场光盘机中，当光学头处于近场区时，光学头的SIL与盘片表面的间距可能 只有30-100nm，使得光学头的倾角控制范围不能太大。然而，于传统上，当光学头仍处于远 场区时，几乎无法得知SIL的位置，因此，也无法在光学头(或SIL)仍处于远场区时就对其 进行倾斜控制。在近场光盘机中，倾斜限度(ti 11 margin)包括旋转轴倾斜限度(spindle tiltmargin)、SIL倾斜限度(SIL tilt margin)与盘片弯曲角度限度(disc bendingangle margin)等。通常，倾斜限度与SIL的机构构造有关，如SIL的形状及其顶端大小。图IA显示SIL与盘片的关系图，而图IB则显示倾斜限度与间距的关系，在此，间 距是定义为SIL与盘片表面的距离。在图IA中，SS代表SILlO的顶端大小(tip size)，而D则是SILlO与盘片15表 面的间距。通常，SILlO的顶端大小SS约为40 μ m。如图IB所示，当间距D约为IOOnm时， 如果SILlO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的顶端与盘片表面的角度)不可超过5mrad，如果超过此限度，则SIL 的边缘可能会撞到盘片。因此，于本实施例中，当SIL仍位于远场区时，就开始控制SIL的倾斜角度，使得当SIL靠近近场区时，SIL所需再调整的倾斜角度不会太大，避免仅在近场 区调整SIL的倾斜角度时会超出倾斜限度之外。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 SILlO0根据NA = nSIL*sin θ的公式(其中nSIL为SIL的折射率，θ为光束的入射角)，入 射于SILlO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SILlO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SIL10。另一方面，若入射至SILlO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SILlO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，D<= λ/10。在这样的间距(D<< λ)之下，NA 值小于1的光束虽然会穿透SILlO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，NA值大于 1的光束当未靠近盘片至近场距离时虽然会被SILlO全反射，但若SILlO靠近盘片15表面 至两者间距D时，藉由光穿隧(photon tunneling)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。在近场光盘机系统中，我们使用NA大于1部分 所聚焦而成的较小聚焦光点进行读写的工作，至于分别经由透镜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不在同一平面上，因此不存在相互干扰 的问题。当光线由盘片反射回近场光盘机时，由于偏振方向的不同，此反射光会在近场光 盘机内形成两条不同的光学路径，并分别由两组光检测电路(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)。其中一组光检 测电路的示意图如图2A所示，而另一组光检测电路的示意图如图3所示。以图2A的光检 测电路而言，将其四个相位Al本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近场光盘机的倾斜控制方法，包括：预估一透镜与一盘片间的一间距；根据一倾斜信号，预估该透镜的一倾斜补偿，其中，该透镜仍于一远场区内；以及在该透镜位于该远场区时，根据该倾斜补偿，对该透镜进行一倾斜粗调控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林威志，游凌豪，郭承仪，
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]