[发明专利]光学扫描装置与扫描方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光学扫描装置及一种由使用此装置来扫描一光学记录载体的方法。

背景技术

国际专利申请号WO 2006/018749揭露一种用以扫描记录载体的近场光学扫描装置。在近场光学扫描装置中，由使用光束的消散耦合特性来传送光束横越过物镜系统的出口面与记录载体的外表面之间的间隙。在扫描期间，上述间隙的尺寸将通过间隙伺服机构的控制而维持于大约25nm的距离。在一般使用消散耦合的已知扫描装置中，其是利用单一预定间隙高度于所有扫描操作模式(例如读取、写入、擦除及/或搜寻)。间隙高度的数值是被决定为一折衷值，此一折衷值折衷于横过间隙的光束的高消散耦合效率以及物镜系统和记录载体之间的冲突降低风险之间。

发明内容

本发明的一个目的是用以提供一种具有改善性能的光学扫描装置。

本拨明目的是由用以扫描一记录载体的一光学扫描装置而达成，记录载体具有一外表面，其中光学扫描装置包含：一光源，用以产生一光束；一物镜系统，用以将光束收敛于一焦点，物镜系统具有一出口面以供在出口面与外表面之间的光束的消散耦合；一间隙伺服机构，用以将在出口面与外表面之间的一距离维持于一预定间隙高度；其中光学扫描装置包含一控制单元，用以将预定间隙高度设定于至少两个不同数值。

依据本发明的扫描装置，其使用不同的预定间隙高度以供不同操作模式用。在这些操作模式期间，间隙伺服机构最好是操作于封闭回路。因为由光束而形成的焦点形状几乎不会因间隙高度的大范围数值而改变，故可使用不同的间隙高度。因此，改变间隙高度只会小幅地影响扫描分辨率。间隙高度的容许改变增加了扫描装置的自由度，以改善其在各种不同的操作模式中的性能。

本发明的扫描装置较佳是使用至少两个不同数值的间隙高度，以供操作模式用。在一扫描模式期间，扫描装置获得有关轨道位置的信息，例如在读取、写入或擦除期间的寻轨，及在搜寻期间的计算轨道数目。扫描模式的例子是为写入、读取、擦除与搜寻。在一非扫描模式期间，并没有获得关于轨道位置的信息。非扫描模式的一例是为扫描装置仅读取记录载体的反射率的改变而不需要寻轨，此模式可用来侦测浮凸于一记录载体中的较大条形码。于扫描装置的一具体实施例中，不同数值的间隙高度有关于扫描操作模式，且并未包含非扫描操作模式的数值。

我们应注意到，将一记录载体装载在扫描装置中、从此装置移除一记录载体期间、及在一闲置模式中，物镜系统是位于一非扫描停放位置，于此，间隙高度并非由操作于封闭回路下的间隙伺服机构所控制。因此，于此种操作模式下的间隙高度并不是依据本发明的一预定间隙高度。

于扫描装置的一特殊实施例中，将信息写入于该记录载体上时，该控制单元选择该间隙高度为一第一数值；以及，从该记录载体读取信息时，该控制单元选择该间隙高度为一第二数值，第一数值是小于第二数值。第一数值亦可被用来擦除信息。在某些记录载体(例如相变型记录载体)上，可使用所谓的直接覆写，其中，写入操作自动擦除以前所记录的信息。当写入信息时，消散耦合效率应是高的，以使焦点具有尽可能高的功率，以快速且可靠地写入信息于记录载体中。这种操作模式的间隙高度将是相当小的，且实质上可能等于已知扫描装置的间隙高度，例如30nm。

当读取记录在记录载体上的信息时，焦点中所需要的功率是小于写入功率。在读取期间，焦点中的功率是受限于所谓的重复读取需求，焦点中的功率必须低到使信息可被读取至少一最小次数(例如10⁶次)而没有记录信息退化。这个最大功率是被表示为Pmax。在已知扫描装置中，光源的功率被设定成使得焦点中的功率是低于Pmax。

在依据本发明的扫描装置中，在读取期间的间隙高度可能大于在写入期间的间隙高度。于较大的间隙高度，消散耦合较小。在扫描装置的一特定实施例中，当比如间隙高度是从30增加至100nm时，间隙的衰减因子约为2。因此，为了达到在焦点中的功率刚好在Pmax之下，于较大间隙高度下的光源的放射功率必须高于较小间隙高度下的光源的放射功率。在读取期间，依据本发明的扫描装置中的光源的功率位准于高于已知技术扫描装置中的光源的的功率位准，用以获得在焦点中的相同功率。因为于较高功率下，激光的信号噪声比(所谓的RIN)是较高的，所以改善了信息信号的信号噪声比(SNR)。功率增加了一倍提供RIN的实质改善。于本实施例的扫描装置的中，间隙是使用作为可调节的衰减器。