[发明专利]近场光学存取系统中的透镜推入方法

说明书

技术领域

本发明为一种近场光学存取系统，尤指一种近场光学存取系统中的透镜推入方法。 

背景技术

由于近场光学存取系统(near-field optical accessing system)可以存取大量的数据，因此近年来逐渐受到重视，而近场光驱(near-fieldoptical disk drive)即是一种近场光学存取系统，近场光驱中包括一光学头(optical head)。近场光驱在近场位置正常操作时，光学头中的透镜，例如固态浸没透镜(solid immersion lens)，与光盘片表面之间的距离非常近，必须在200纳米(nm)甚至于更短的距离之内操作。 

因此，如何移动透镜至近场的工作位置，并且不会造成光学头与光盘片表面之间的碰撞，即是所有研发厂商所欲解决的问题之一。一般来说，移动透镜至工作位置(或称目标位置)的动作即称为透镜推入动作(lenspull-in action)。 

请参照图1，其所绘示为近场光驱所产生的间隙误差信号(gaperror signal，以下简称GES信号)示意图。其代表透镜由远场(far-field)位置移动至近场(near-field)位置时所产生的GES信号，亦即透镜在离光盘片较远处移动至工作位置时所产生的GES信号。于远场时，近场光驱的光学头所产生的GES信号会维持在一个固定电平，因为此时光学头无法接收到盘片反射的信号；于近场时，随着透镜越接近光盘片，GES信号会越来越小，直到透镜接触光盘片时，GES信号会降至0。因此，GES信号可以代表透镜与光盘片表面间的距离，而利用此GES信号的特性，即可发展出各式的透镜推入方法。 

其中，美国公开说明书US2009/0154309中揭露一种近场光驱及其透镜推入方法。如图2A、图2B即为其透镜推入方法的GES信号示 意图以及透镜驱动电压(driving voltage)示意图。根据该公开说明书的揭露内容，近场光驱(于时间点t0至时间点t 3)利用驱动电压第一次将透镜逐渐地往光盘片靠近，并且根据GES信号的斜率变化于时间点t1与时间点t3，决定第一间隙误差值(Vges1)与第二间隙误差值(Vges2)及相对应的第一电压(Vd1)与第二电压(Vd2)。之后，驱动透镜远离光盘片，并设定一目标值(target value，Vtarget)，其为第一电压(Vd1)与第二电压(Vd2)的平均值。之后，于时间点t4利用驱动电压第二次将透镜逐渐地往光盘片靠近，并且于时间点t5时确认透镜进入近场。而于时间点t6时，确认驱动电压到达目标值(Vtarget)，并将透镜的驱动信号切换至间隙伺服系统(以下简称GAP伺服系统)。而GAP伺服系统为一闭回路控制系统，使得透镜可以稳定的操作在目标值附近。 

然而前述的透镜推入动作必须在开回路的状态下，先控制透镜由远至近的移动，并且根据GES信号的斜率变化来确定透镜位于近场且未与光盘片碰撞。而于确认驱动电压的目标值(Vtarget)后，才可再次驱动透镜至目标值(Vtarget)所在的目标位置并且切换至GAP伺服系统。众所周知，利用开回路控制模式执行透镜推入动作将透镜移动到目标位置会浪费较多的时间。 

再者，美国公开说明书US2009/0290465中揭露一种近场光驱及其透镜推入方法。如图3即为其透镜推入方法的信号示意图以及过程图。根据该公开说明书的揭露内容，近场光驱(于时间点t0至时间点t 3)为开回路控制模式，并利用驱动电压将透镜位置逐渐地往光盘片表面靠近并移动至目标距离(target distance)。其中，于时间点t0至时间点t1之间，由GES信号可知透镜是在远场，而驱动电压控制透镜以第一速度接近光盘片表面；于时间点t1时，GES信号在第一GES电平可知透镜进入近场，而透镜与光盘片表面为第一距离，驱动电压控制透镜以第二速度接近光盘片表面；于时间点t2时，GES信号在第二GES电平，而透镜与光盘片表面为第二距离，驱动电压控制透镜以第三速度接近光盘片表面；于时间点t3时，GES信号在目标GES电平，而透镜与光盘片表面为目标距离。此时，近场光驱切换至 闭回路控制模式，并且于驱动电压上提供一脉波(时间为T，振幅为A)的反向驱动电压，使得透镜与光盘片表面不会产生碰撞。而于时间点t3之后即为闭回路控制模式，使得透镜与光盘片表面维持目标距离。然而，利用开回路控制模式执行透镜推入动作将透镜移动到目标位置会浪费较多的时间。 

此外，美国公开说明书US2009/0016179也是利用开回路控制模式来执行透镜推入方法，因此不再赘述。