[发明专利]光学拾取设备、光学读/写设备、以及间隙控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及可应用至利用近场光的信息记录介质的光学拾取设备、光学读/写设备、以及间隙控制方法。

背景技术

近年来，使用近场光(也称为渐逝波(evanescent wave))的读/写技术受到重视，其中当物体间间隔变的小于特定距离时，光会从界面漏出。应用这种近场技术以在诸如光盘及光学存储卡的信息记录介质中实现高的写入密度及高分辨率。上述近场光学读/写技术要求极为精确的控制，其中透镜或其他近场发光装置与信息记录介质的表面之间的间隙通常处于用于读写信息的光的波长的二分之一至五分之一的量级。

用于产生近场光的聚焦光学系统可以具有由非球面或类似透镜制成的高数值孔径(NA)物镜，以及夹置在物镜与信息记录介质之间的固态浸没透镜(SIL)。使用上述SIL要求保持SIL与光盘或类似信息记录介质的表面之间的间隙，使得该间隙距离产生近场光(即，如上所述间隙不大于光的波长的二分之一至五分之一)。此外，在上述情况下还控制SIL的位置，以跟踪信息记录介质的偏斜(runout)(即，在盘状信息记录介质的情况下的盘面偏斜)。为此，已经提出了控制方法，其中例如通过使用全内反射的反射光量来检测并维持希望的间隙尺寸(例如参见日本未审查专利申请公开号2001-76358)。

上述控制方法利用了因全内反射造成的反射光的量与生成近场光的不同距离处的间隙尺寸成正比的事实。具体而言，在因全内反射造成的反射光量被用作间隙误差信号的情况下，上述方法通过利用反馈伺服环路来保持固定不变的间隙，该反馈伺服环路利用相位补偿滤波器来使伺服环路系统稳定。

考虑以下示例，其中用于生成近场光的距离被保持在20nm的基准值，容许偏差为5nm，容许表面偏斜量为40μm，并且盘状信息记录介质的转动频率为3000rpm。在上述值的情况下，频带(band)为8kHz。但是，事实上，因盘转动形成的干扰会造成明显的转动同步成分，由此即使实现了大于8kHz的频带，也难以精确控制间隙尺寸。

为了解决上述问题，已经提出了使用反复伺服机构(repeating servo)的方法(例如，参见日本未审查专利申请公开号2006-313589)。反复伺服机构在外部存储器中存储对于转动1周的误差信号。通过随后应用常规反馈伺服机构的间隙误差信号作为前馈信号，可获得在转动频率成分处具有峰值的增益。(还参见T.Ishimoto等人所著“Technologies forremovability in a near-field optical disc system”，Proceedings of SPIE Reprint，Vol.6282，62820C，2006)。

发明内容

但是，尽管当以JP-A-2006-313589及Ishimoto等人提出的方式来使用反复伺服机构时可以有效地消除转动频率成分中的干扰，但需要设置存储器来在外部存储转动1周的干扰。为此，获得表示同一圆周上的位置的信号以从存储器进行读取。用于获得上述位置信号的方法会需要将转动编码器安装在使盘转动的主轴电动机中，将转动位置信息写入盘中，或者单独设置检测器并从其读取位置信号。

根据本发明，使用径向倾斜误差信号而不使用上述反复伺服机构来实现前馈伺服，由此使得能够在不提高间隙伺服机构频带的情况下改进间隙伺服机构性能。

如果存在不使用反复伺服机构就可精确控制间隙的方法，则能够通过消除诸如上述外部存储器及用于读取位置信息的装置等部件来简化设备构造。例如，如果即使在较高转动频率的情况下(盘状信息记录介质以约3000rpm转动)也可以不安装上述转动编码器或类似部件而实现精确间隙控制，则能够利用具有简化构造的设备来精确控制间隙。

着眼于上述问题，当通过利用近场光照射信息记录介质以执行读/写操作时，存在对能够使用具有相对简单构造的设备来精确控制聚焦光学系统与信息记录介质之间间隙的技术的需求。

根据本发明的实施例的光学拾取设备解决了上述问题，并包括：光源；聚焦光学系统，其通过将来自所述光源的光作为近场光发射来照射信息记录介质；光检测器，其对因全内反射而来自所述信息记录介质的反射光的量进行检测；控制器，其根据从所述光检测器获得的检测信号来产生控制信号；以及驱动单元，其将所述聚焦光学系统驱动至所述信息记录介质上的特定位置。所述控制器设置成通过进行前馈控制来产生间隙伺服信号，所述前馈控制将沿与所述信息记录介质的相对行进方向正交的方向上的推挽信号施加至从所述光检测器获得的间隙误差信号。