[发明专利]近场光学记录设备以及操作近场光学记录设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及近场光学记录设备领域。特别地，本发明涉及近场光学记录设备，其包括：

光源；

折射光学元件，其设置成将来自光源的光导向光学记录载体；

倾斜误差伺服环，其包括与折射光学元件相对于光学记录载体的倾斜有关的倾斜误差信号；

以及倾斜伺服增益设置，其应用到倾斜误差信号。

背景技术

在光学记录设备中可以在光学记录载体上记录的最大数据密度与聚焦到光学记录载体上的激光斑的尺寸成反比。光斑尺寸由两个光学参数之比决定，所述两个参数即所述设备的光源(通常为激光器)的波长以及用来将来自光源的光导向到光学记录载体上的折射光学元件(通常为物镜)的数值孔径(NA)。在常规的光学装置中，NA限制为小于1.0的值。然而，在近场光学记录中，可以通过使用例如固体浸没透镜(SIL)作为折射光学元件来使得NA大于1.0，从而允许光学记录载体上的更大的数据存储密度进一步扩展。大于1.0的NA仅在距SIL的极短距离内是可得到的，所述距离即典型地小于光的波长的十分之一的距离。结果，SIL和光学记录载体在操作期间必须彼此保持在数十纳米以内。折射光学元件与光学记录载体之间的距离(空气间隙)通过使用常规的聚焦和跟踪致动器结合非常灵敏的间隙误差信号由空气间隙控制系统精确地控制，所述间隙误差信号从被反射的光的偏振方向而导出。

在Optical Data Storage 2004，Proceedings of SPIE Vol 5380，pp 209-223，F.Zijp等中另外描述了一种近场光学记录系统，其中系统NA为1.9的设备被设置成与没有覆盖层的50GB光学记录载体(第一表面光学记录载体)协作。

有关光学头的更一般的信息可以见诸于Encyclopaedia ofOptical Engineering DOI：10.1081/E-EOE 120009664(2003)，MarcelDekker Inc.。有关跟踪致动器、伺服机构、物镜的部分以及光路的进展(advance)与本申请是特别相关的。

各种光学记录载体可以与近场记录设备一起使用。一些光学记录载体包括覆盖层以便保护存储在光学记录载体上的数据。

已知近场光学记录设备的一个问题在于，折射光学元件必须相对于光学记录载体非常精确地对准。

发明内容

本发明的目的是提供对于近场光学记录设备中的折射光学元件的倾斜控制，其能够比对于常规系统提供更好的倾斜控制，从而改善了折射光学元件相对于光学记录载体的对准。

这个目的依照本发明被实现，因为倾斜伺服增益设置响应于折射光学元件与至少一个数据层之间的距离的变化是可调节的。

在本发明的另一个实施例中，近场记录设备还包括用于倾斜伺服增益调节的装置，该装置用于响应于折射光学元件与所述至少一个数据层之间的距离的变化而实现倾斜伺服增益的至少一个预定值。

对于用来在光学记录设备中将光导向光学记录载体上的折射光学元件的倾斜的控制一直针对常规光学系统进行研究。然而，近场记录系统具有与由于对于近场操作所需的折射光学元件与光学记录载体之间的邻近性而引起的倾斜相关联的特殊问题。当使用SIL透镜时由于形状的原因也出现特殊问题。大多数SIL透镜是半球形的或者超半球形的。为了在这样小的工作距离下获得对于光学记录载体相对于SIL的平坦侧面的倾斜的充分大的裕度，SIL通常具有拥有小的平头(flattip)(通常直径约为40μm)的锥形形状。然而，即使当SIL的最近表面的尺寸从1毫米减小到几十微米，最大允许的倾角也仍然是非常小的(典型地为0.07°直到大约0.2°)。这与目前的光学记录设备截然不同，在目前的光学记录设备中，光学记录载体的大得多的机械倾斜是可能的(例如直到1°或者更多)。对于近场系统而言，机械倾斜裕度小得多，从而使得精确地测量并且直接校正盘倾斜是困难且昂贵的。而且，如果SIL的前表面与光轴不完全垂直(由于制造工艺的原因，情况确实会这样)，那么甚至盘相对于光轴的理想对准也可能导致系统故障。在实验的近场设备中，对准可能要求单调乏味的反复试验的对准方法。这在商业驱动器(drive)中将是不可接受的。