CN1942945A - 用于光记录的气隙伺服系统 - Google Patents

Abstract

一种设备通过近场光记录在记录载体上的轨迹中读取和/或记录标记。该设备具有的磁头包括待定位于距记录载体的表面的近场距离上的透镜。气隙控制器用于控制在透镜与表面之间的气隙，并且具有使透镜从远场(72)中的远距离到近场距离的接近模式。另外，该控制器提供递增的周期性激励信号(73)，用于生成透镜接近表面的接近时刻的序列(77)。在这些接近时刻，透镜具有基本上为0的速率(76)。随后，该接近时刻序列使透镜更接近于表面。当透镜在接近时刻(77)之一进入近场范围(71)时，气隙控制器被切换到闭环模式。

Description

用于光记录的气隙伺服系统

技术领域

本发明涉及一种用于近场光记录的设备，信息利用记录载体上轨迹中的标记来表示，该设备包括(磁)头，其具有待利用透镜致动器定位于距记录载体的表面为近场距离上的透镜，用于在轨迹上生成扫描点。

本发明还涉及一种用于使透镜从远距离到距记录载体的表面为近场距离以便用于近场光记录中的进站(pull-in)方法，信息利用待通过包括透镜的磁头扫描的记录载体上轨迹中的标记来表示。

背景技术

通过T.Ishimoto、K.Saito、T.Kondo、A.Nakaoki和M.Yamamoto于ISOM/ODS 2002上发表的文件“Gap Servo System for a BiaxialDevice Using an Optical Gap Signal in a Near Field Readout System”(进一步称为文件[1])，知道用于近场光记录的气隙伺服系统。文件[1]描述了利用近场光头和光记录载体的读取方法，其中光头由非球面透镜和Solid Immersion Len(固体浸没透镜)(SIL)组成。在该系统中，必须持续地保持SIL底表面和盘表面之间的气隙在其中可检测到渐消失波的近场位置中。气隙伺服系统控制头致动器(actuator)系统，以保持该头所需的位置。提议一种特殊启动伺服系统，用于使该头从远程起始位置接近表面，即所谓的进站过程。在头移入近场位置时，通过转换到气隙伺服环路来完成该进站过程。注意，所需要的气隙大约为50nm或更小数量级。因此，在进站过程期间，过冲可能造成严重的问题，即在头开始与光盘表面接触时，最终导致头-盘碰撞(head-disccrash)。

所述的启动伺服系统给磁头致动器提供斜坡控制信号，以使该头以恒定的速度接近盘。生成气隙误差信号，以检测SIL和盘表面之间的距离。然而，该气隙误差信号仅可用于大约50nm的近场区域中。由于气隙误差信号的晚出现，并考虑到过冲的问题，最大斜坡速度受限，并且进站过程是缓慢的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种快速的并且对头-盘碰撞具有低风险的光记录的气隙伺服系统和进站方法。

根据本发明的第一方面，该目的利用在开头段落中定义的设备来实现，该设备包括用于控制透镜和表面之间气隙的气隙控制器，该气隙控制器具有接近模式(approach mode)，用于通过给透镜致动器提供递增周期性激励信号以生成透镜接近表面的接近时刻序列，使透镜从远距离到近场距离，在接近时刻上透镜在垂直于表面的方向上具有基本上为0的速率，并且接近时刻序列随后使透镜更接近于该表面，而且在接近时刻之一透镜在近场距离内时，将气隙控制器切换为闭环模式。

根据本发明的第二方面，该目的利用在开头段落中定义的方法来实现，该进站方法包括给透镜致动器提供递增周期性激励，用于生成透镜接近表面的接近时刻序列，在接近时刻上透镜在垂直于表面的方向上具有基本上为0的速率，而接近时刻序列随后使透镜更接近于表面，检测在接近时刻之一透镜何时在近场距离内，并随后将气隙伺服系统切换到闭环模式。

由于在接近时刻序列上透镜具有基本上为0速率，所以头-盘碰撞的风险低，同时基本上不会出现过冲。由于周期性特性，所以能够以快速方法控制透镜的移动。因此，这些手段具有使透镜快速到达目标近场距离的效果。这具有减少在用户能够在记录载体上开始读取或记录之前的启动时间。

本发明也基于下面的认识。发明者注意到，通过生成速率基本上为0的接近时刻能够基本上消除过冲的问题。这是利用递增的周期性激励来实现的。令人惊讶的是，在与基于斜坡的开环接近操作相对比时，用于进站过程的整体时间缩短了。特别地，在切换时刻气隙伺服系统启动其闭环操作时，用于接近控制的正弦激励保证了基本上为0的速率。

在该设备的实施方式中，气隙控制器包括基准生成器，用于在移交模式中提供通过传递函数从第一目标近场距离到第二更低目标近场距离变化的基准近场距离。此外，基准生成器用于基于二自由度控制(two degree-of-freedom control)技术在所述移交模式中给控制单元提供基准值。有利地，用于移交控制的二自由度控制技术缓和了过冲和稳定时间之间的设计限制。

在随附的权利要求中给出了根据本发明的设备和方法的进一步优选的实施方式，通过参考在此结合其公开。

附图说明

本发明的这些和其它方面从下面的说明中以举例的方式并参考附图所描述的实施方式中将是清楚的，并将结合这些实施方式进一步进行阐述，其中：

图1示出了具有气隙伺服系统的光记录设备，

图2示出了用于近场光记录的头中的元件的示意图，

图3示出了计算的气隙误差信号的反射曲线，

图4示出了现有技术的利用斜坡电压的接近方法，

图5示出了现有技术的进站响应，

图6示出了具有模式切换控制的气隙伺服系统，

图7示出了根据本发明的接近方法，

图8示出了基准生成器，

图9示出了基准轨迹，

图10示出了基于二自由度控制的移交控制器的图，

图11示出了对于具有不同稳定时间的各个基准轨迹的模拟的进站响应，

图12示出了最后气隙控制的示意图，

图13示出了来自所提议的进站过程的瞬态响应的测量结果，

图14示出了在伺服系统的闭环操作中瞬态响应的测量结果，和

图15示出了递增的周期性激励信号的不同实施方式。

在这些图中，对应于已描述过的元件的元件具有相同的标号。

具体实施方式

已建议一种使用近场光头的光记录系统作为在12cm光盘上读取50G或更多字节的技术，其中由非球面透镜和固体浸没透镜(SIL)组成该光记录系统。在这个系统中，必须持续地保持在SIL底表面和盘表面之间的气隙在可以检测到渐逝波的近场位置中。另外，需要气隙伺服系统。

图1示出了具有气隙伺服系统的光记录设备。该设备用于通过近场光学系统在记录载体11上光学读取和/或记录数据。特别从文件[1]和Jpn.J.Appl.Phys.Vol.41(2002)第1898-1902页上K.Saito等人的“Readout Method for Read Only Memory Signal and Air Gap ControlSignal in a Near Field Optical Disc System”(进一步称为文件[2])中知道近场光学系统。盘形状的记录载体11具有的轨迹9在信息层上排列为构成基本上平行轨迹的圈(turn)的螺旋形或环形图案。可以利用在空白记录载体的制造期间提供的预压制的轨迹结构比如预制槽来表示可记录型记录载体上的轨迹。轨迹结构也可以利用周期性地导致伺服信号发生的有规律地伸展标记来形成。在信息层上利用沿着轨迹记录的光学可检测的标记来表示所记录的信息。这些标记由物理参数的偏差(变化)组成，并因此具有与其环境例如在比如染料、合金或相变材料中记录时获得的反射偏差、或者在磁-光材料中记录时获得的偏振方向的偏差不同的光学特性。该记录载体可以用来携带实时信息，例如视频或音频信息或者其他信息，比如计算机数据。

给该设备提供用于在记录载体11上扫描轨迹的装置，该装置包括用于旋转记录载体11的驱动单元21、头22、用于将头22定位在轨迹上的伺服单元25和控制单元20。头22包括已知类型的光学系统，用于生成通过聚焦于记录载体的信息层的轨迹上辐射点的光学元件导向的辐射束。该辐射束由辐射源例如激光二极管生成。头包括透镜24以及与伺服单元25中的气隙伺服控制器相耦合的透镜致动器35，用于将透镜定位于距记录载体11的表面为近场距离23上。图2中示出了头中光学元件的详细示例。根据本发明，该气隙伺服系统包括气隙控制器32，它可以包括用于移交模式的基准生成器34。气隙控制器具有的接近模式用于通过给透镜致动器提供递增的周期性激励信号使透镜从远程距离到近场距离，以生成透镜接近表面的接近时刻序列。在接近时刻上，透镜在垂直于记录载体表面的方向上具有实际为0的速率。随后该接近时刻序列使透镜更接近于表面。最后，当在接近时刻之一上透镜在近场距离内时，气隙控制器切换到闭环模式。在由基准生成器34生成透镜的位置和/或速度及加速度的基准轨迹期间，可以在移交模式中执行从开环接近模式到闭环模式的切换。下面详细地说明气隙伺服系统及元件的实施方式。

该(磁)头还包括(未示出)：用于通过沿着辐射束的光轴移动所述辐射束的焦点来聚焦所述光束以便在轨迹上创建辐射点的聚焦致动器，和用于轨迹中心上的射线方向上点的精确定位的跟踪致动器。该跟踪致动器可以包括线圈和永磁体，用于放射状地移动光学元件或者可以选择性地被排列以改变反射元件的角度。为了读取，由信息层反射的辐射是利用头22中普通类型的检测器例如四象限二极管来检测的，其中检测器用于生成检测器信号，包括主扫描信号33和用于跟踪和聚焦的次检测器信号。前端单元31耦合到磁头22，用于基于从轨迹反射的辐射来接收检测器信号。通过普通类型的包括解调器、解格式化器和输出单元的读处理单元30来处理主扫描信号33，以检索信息。

控制单元20控制信息的记录和检索，并且可以被安排为从用户或从主计算机接收命令。控制单元20通过控制线26例如系统总线连接到设备中的其他单元。控制单元20包括控制电路例如微处理器、程序存储器和用于执行如下所述的过程与功能的接口。控制单元20也可以被实现为逻辑电路中的状态机。

可以给该设备提供记录装置，用于在可写型或可重写型记录载体上记录信息。该记录装置与头22以及前端单元31协作，用于生成写入辐射束，并包括用于处理输入信息以生成驱动头22的写信号的写处理装置，其中写处理装置包括输入单元27、格式化器28和调制器29。为了写入信息，由调制器29控制辐射束的功率，以便在记录层中创建光学可检测的标记。

在一种实施方式中，输入单元27包括用于输入信号诸如模拟音频和/或视频或者数字未压缩的音频/视频的压缩装置。适当的压缩装置是针对MPEG标准中的视频描述的，在ISO/IEC 11172中定义MPEG-1，并且在ISO/IEC 13818中定义MPEG-2。输入信号可以选择地已根据这些标准编码了。

图2示出了用于近场光记录的头中的元件的示意图。该示意图提供了用于读出实验的近场光学播放器设置的示例。在该实验播放器中，常规的DVD致动器用于气隙控制和跟踪，其中安装了具有数值孔径为NA＝1.9的特殊近场透镜。在该图中，PBS＝偏振分束器；NBS＝非偏振分束器；而λ/2＝半波片。该设置结构由包括蓝紫激光器40和准直透镜的主支路、波束成形光学器件41、2个分束器和用于NA＝1.9透镜43的焦点调整的望远镜42构成。图中左侧分支包含光电二极管44，用于检测包含数据信息的RF中央孔径信号，并与主波束平行被偏振。在同一个分支路中，定位分离检测器，以生成推挽跟踪误差信号。此外，仅为了实验设置，包括CCD摄像机46，以观察在出射光瞳上的发光图案。半波片λ/2用于控制PBS分离并分别引导朝向RF检测器和推挽检测器的光量。

图右侧的第二分支用于生成误差信号，用于气隙控制。在近场光盘系统中，SIL透镜43需要被定位于距该盘渐渐衰减的距离内。在我们的结构中，SIL到盘的距离典型地为25nm。为了允许在如此小的距离上利用机械致动器进行气隙控制，需要适当的误差信号。如文件[1]和文件[2]中所述，从偏振状态垂直于在盘上聚焦的主波束的偏振状态的反射光中能够获得适合作为气隙误差信号(GES)的线性信号。光的显著部分在SIL-空气-接口上反射之后变为椭圆形偏振：在通过偏振(光)器观察反射光时，这种效果创造了众所周知的Maltese cross(马尔他十字)。通过利用偏振光学器件和单个光电检测器47结合这个马尔他十字的所有光，获得了所谓“RF⊥pol”信号，并且从该“RF⊥pol”信号中生成间隙误差信号GES。

图3示出了计算得到的间隙误差信号的反射曲线。该图基于没有槽的Si盘上的仿真GES曲线，并相对于气隙大小表示反射。第一曲线50表示全反射，第二曲线51表示用于平行偏振的反射，而第三曲线表示作为气隙宽度函数的垂直偏振的反射，每个曲线示出了三个NA值的结果。第二曲线51可以用作数据读出的HF信号53。在SIL的底部反射的垂直偏振状态的光量被应用为间隙误差信号54(GES)，以控制气隙。然而，如图所示，间隙误差信号仅在大约50nm的近场状态(regime)内的GES线性范围55中是可用的。

因此，所谓的进站过程被要求并且已经在文件[1]中被建议。利用进站过程，光头经过开环操作从其初始的远场位置接近近场状态，并且然后气隙伺服系统尽可能平滑地切换到闭合操作，以避免光头与盘的任何碰撞。

图4示出了现有技术利用斜坡电压的接近方法。在现有技术文件[1]中，斜坡电压56被施加给定位透镜的双轴致动器。左边的图相对于时间示出了所施加的标准化控制电流，而右边的图示出了在从远场范围72接近近场范围71的期间的标准化位置57和速率58。这在气隙伺服系统启动其闭环操作时导致切换时刻上的恒定接近速率。然而，如果气隙伺服系统是数字实现的，为了避免在切换瞬间光头与盘的任何碰撞，在接近速率、GES线性范围和取样频率Fs之间应该满足下面的条件59：

速率＜(GES线性范围)×(取样频率Fs)

例如，如果接近速率为5mm/秒和取样周期为20us(微秒)，则光头在一个取样周期期间可以行进100nm，这是GES线性范围的两倍。因此，在这种情况下，应该使接近速率更慢或者应该使取样频率更高。

图5示出了现有技术的进站响应。曲线61示出了气隙的间隙基准值，而曲线60示出了间隙误差信号GES的响应。当光头进入近场状态并因此气隙伺服系统被切换到其闭环操作时，用于间隙伺服环路的间隙基准未被设为其最终目标值(Ref2)，但是它在称做‘稳定时间’64的从t1到t2的固定时间间隔上逐渐地降低到其最终值，同时在t1出现过从63。以这种方式，气隙伺服系统能够启动其闭环操作而没有光头与盘的碰撞。然而，如文件[1]中所示，在稳定时间与过冲之间存在设计折中，这能够限制总体进站性能。

图6示出了具有模式切换控制的气隙伺服系统。该图表示了所提议的气隙伺服系统的示意图，包括数字控制器65和致动器67。控制器65对应于图1中的进站控制器32，它可以包括对应于移交控制器69的移交单元34。最后，由气隙控制器70执行闭环操作。由于取决于操作条件，在整个伺服动作期间，利用状态机66将三种不同的控制结构从一个切换到另一个，所以该气隙伺服系统可以被称为模式切换控制。准确地说，接近控制68是将光头从其初始的远场位置移动到其中检测到线性GES的近场状态；移交控制69是在从开环接近控制切换到最终的闭环气隙调节控制期间，实现平滑的和快速的瞬态响应；而最后，气隙控制70是使气隙保持在固定的目标气隙左右。这里，进站过程被定义为接近控制和移交控制的组合。

现在，将解释新的进站过程。首先，在接近控制模式中，取代现有技术中的斜坡信号，给图5(a)中所示的致动器施加其振幅随时间递增的正弦信号。假设致动器被模型化为第二(2^nd)阶质量阻尼弹性(mass-damping-spring)系统，我们知道，对应的位置和速率行为也是振幅随时间递增的正弦曲线。

图7示出了根据本发明的接近方法。左边图相对于时间示出了所施加的作为标准化电流的递增周期性信号73，而右边图示出了在从远场范围72接近近场范围71期间的标准化位置74和速率75。这导致了接近时刻序列，比如第一接近时刻77，其中正好第一次进入近场区域，并且周期的接近速率75在接近时刻具有大约为0的速度。尤其是在箭头76表示的所述第一个接近时刻77上，速率基本上为0，此时可以执行将气隙伺服系统切换到闭环操作。因此，如图所示，在时间t＝t_n的某一点上，光头的正峰值位置开始进入近场状态。因此，如果在t＝t_n发生从开环接近控制到闭环或移交控制的模式切换，则在切换时刻光头的速率保持为0。从而，即使利用相对低的取样频率，也在切换瞬间在瞬态响应中有效地降低了过冲。

在一种实施方式中，当光头移入近场位置并且间隙误差信号是可用的时，该气隙伺服系统通过移交控制被切换到闭环控制中。用于间隙伺服环路的间隙基准未被设为其最终目标值Ref2，而是由基准生成器生成，以提供从初始基准Ref1到最终目标气隙距离Ref2的平滑轨迹。

图8示出了基准生成器。利用下式给出从目标间隙值Ref2到基准生成器的位置输出y_d的传递函数表达式：

$Y_d\left(s\right)=\frac{K_p^{\mathrm{ref}}}{s^2+K_d^{\mathrm{ref}}s+K_p^{\mathrm{ref}}}\mathrm{Ref}2\left(s\right)$

因此，实际的间隙基准y_d平滑地从起始值Ref1向其最终目标值Ref2降低。在图中，新的设置点值Ref2被输入到包含增益单元81的控制环路中，而第二增益单元82耦合到求和单元，用于生成加速度输出a_d，加速度输出a_d与第一积分器83耦合，以生成速率输出v_d，速率输出v_d与第二积分器84耦合，以生成位置输出y_d。第一和第二积分器分别利用起始值v_d(0)和y_d(0)来设置。

图9示出了基准轨迹。第一曲线91表示基准位置y_d，第二曲线92表示基准速率v_d，而第三曲线表示基准加速度a_d。在稳定时间94期间，目标距离平滑地从第一值Ref1向第二值(通常是最终值Ref2)改变。注意，稳定时间94和间隙基准的过冲是由基准生成器的增益决定的。另外，基准生成器为移交控制器中的跟踪控制器分别提供速率和加速度基准轨迹，即v_d和a_d。

图10示出了基于二自由度控制的移交控制器的图。控制器单元101基于闭环模式中的间隙误差信号GES生成控制信号u_c给致动器67。为闭环模式指出不同跟踪增益的增益单元基于比例和差动控制而如同通常一样被配置在伺服控制器中。在移交模式中，给跟踪控制单元提供由基准生成器生成的值y_d、v_d和a_d，以便另外提供跟踪控制器中的位置、速率和加速度值。该控制方法被称为二自由度(2-DOF)控制，这是因为在这种情况下，基准生成器的增益决定间隙基准的稳定时间，而跟踪控制器的增益决定在从开环到闭环操作的切换时刻上的过从或瞬间行为。因此，可以相互独立地设计稳定时间和过冲这两种设计标准。

图11示出了对于具有不同稳定时间的各种基准轨迹的模拟进站响应。左边的图表示稳定时间为20毫秒的基准111和响应112，中间的图表示10毫秒的响应114，而右边的图表示5毫秒的响应115。可以看出，过冲113基本上是相等的，而稳定时间是不同的。2-DOF技术的更详细的细节可以在例如4^th ED.Prentice-Hall，2002的G.Franklin、J.Powell和A.Emami-Naeini的“Feedback Control of DynamicSystems”中找到。

图12示出了最后的气隙控制的示意图。当GES接近目标间隙值(Ref2)时，PID型(比例、积分和差分性质)的控制器被切换到操作中。基本上，这是标准PID控制器，但也可以是任何其他的控制方法来将气隙调整在目标间隙左右。注意，根据图10，已经增加了积分器121。

图13示出了来自所提议的进站过程的瞬态响应的测量结果。第一曲线136代表间隙误差信号GES，第二曲线137代表基准，而第三曲线138是模式，例如，状态机的输出，其决定取决于操作条件的控制器的模式。第一模式131是接近模式，第二模式是移交模式132，而最终状态是闭环气隙控制133。如图中所能够看到的，光头能够成功地经过50nm处的第一基准134成功地稳定到距其初始远场位置33nm的目标间隙135，而不与盘碰撞。

新进站方法在气隙伺服系统中的效果是：当光头从其远场状态接近近场状态时，已经将振幅递增的正弦信号施加给致动器。这在气隙伺服系统启动其闭合信号操作时导致0速率。结果，使用相对低的取样频率，能够极大地降低切换时刻的过冲。

另外，2自由度(2-DOF)控制技术已应用于移交控制，以缓和在过冲与稳定时间之间的设计局限。结果，能够显著地改善进站性能。

图14示出在伺服系统的闭环操作中瞬态响应的测量结果。在目标气隙距离被设置在值33nm处的第一设置点141，并随后被设置在值24nm处的第二设置点142上时，示出间隙误差信号140。该图示出，一旦气隙伺服系统在锁定中或者在闭环操作中，则可以将其间隙改变为不同的值，这能够完成而根本没有任何过冲。这提出了一种类别的二步进站过程，以便相对光头与盘碰撞增加安全余量。在一种实施方式中，气隙是通过这样一系列设置点来降低的。即，用于移交控制的第一目标间隙(例如，图13中的33nm)远远高于实际需要的目标间隙(图14中的24nm)。一旦伺服系统锁定在第一目标间隙左右，则它最终以一种安全的方式移动到最终需要的目标间隙。要注意到，在闭环模式中执行间隙距离的多步骤降低，即，在扫描系统已锁定并且可用于读取或写入数据。这与移交模式是不同的，其中第一基准在近场区域的边缘，例如，刚好在GES信号变为可用的地方，而第二基准是工作近场距离。

最后，注意到，用于接近控制的正弦激励的关键是生成递增的周期性信号。这可以通过利用正弦信号调制递增信号例如斜坡信号来实现。周期性元件的用途是在光头到达近场状态时保证光头速率为0或者非常小。根据这同一基本原理，实际执行的不同实施方式是有可能的。

图15示出了递增的周期性激励信号的各种实施方式。图15A表示在斜坡上叠加的略微递增振幅的周期性信号。图15B表示在斜坡上叠加的强烈递增振幅的周期性信号。在图15C中提出了另一种可能性，其中给致动器施加低通滤波的阶梯信号。在每个图中，左边的图表示标准化控制电流，而右边的图表示标准化位置(上面曲线)和速率(下面曲线)，在透镜接近表面处在接近时刻，速率基本上为0。

注意到，在所有实施方式中，实际的考虑是，也应该选择比基础致动器的谐振频率低的激励输入信号频率，以便在接近控制期间避免不需要的谐振(振荡)。此外，每个接近时刻之间致动器位置的增量(这例如用图15A中的Δy来表示)应该小于GES线性范围。

虽然已经主要地利用应用于文件[1]和文件[2]中所描述的特殊近场光记录系统的气隙伺服系统的实施方式说明了本发明，但是本发明也适合于其他的需要任何透镜与记录载体表面之间小气隙的记录载体和光头系统，比如矩形光学卡、磁-光盘或任何其他类型的信息存储系统，或者近场扫描显微镜系统。因此，词语“近场光记录”包括任何这样的系统。要注意到，在本文中，词语“包括”、“包含”并不排除已列出之外的其他元件或步骤的存在，而在元件前面的短语“一或一个”并不排除多个这种元件的存在，任何参考符号不限制权利要求的范围，本发明可以利用硬件和软件来实现，而若干“装置”和“单元”可以用相同的硬件或软件项来表示。此外，本发明的范围不限于这些实施方式，并且本发明在于每个新颖的特征或上述特征的组合。

Claims (9)

1.一种用于近场光记录的设备，利用记录载体(11)上轨迹中的标记来表示信息，该设备包括：

头(22)，包括将利用透镜致动器定位于距离记录载体表面的近场距离上的透镜，以便在轨迹上生成扫描点，和

气隙控制器(65)，用于控制在透镜和表面之间的气隙，该气隙控制器具有接近模式，用于通过以下方式使透镜从远程距离到近场距离：

给透镜致动器提供递增的周期性激励信号，用于生成透镜接近表面的接近时刻的序列，透镜在接近时刻上在垂直于表面的方向上具有基本上为0的速率，并且接近时刻的序列随后使透镜更靠近表面，和

当透镜在接近时刻之一位于近场距离(55)内时，将气隙控制器(65)切换到闭环模式。

2.根据权利要求1的设备，其中递增的周期性激励信号包括正弦信号。

3.根据权利要求1或2的设备，其中递增的周期性激励信号包括具有递增振幅的周期性信号。

4.根据权利要求1或2的设备，其中递增的周期性激励信号包括斜坡成分。

5.根据权利要求1的设备，其中递增的周期性激励信号包括低通滤波的阶梯成分。

6.根据权利要求1的设备，其中气隙控制器(65)包括基准生成器(80)，用于在移交模式中通过传递函数提供从第一目标近场距离到第二更低目标近场距离变化的基准近场距离。

7.根据权利要求6的设备，其中基准生成器用于在所述移交模式中基于二自由度控制技术给控制器单元(101，120)提供基准值。

8.一种进站方法，用于使透镜从距记录载体(11)的表面的远距离到近场距离，以便用于近场光记录中，利用将通过包括透镜的头(22)扫描的记录载体(11)上轨迹中的标记来表示信息，该方法包括：

给透镜致动器提供递增的周期性激励，用于生成透镜接近表面的接近时刻的序列，透镜在接近时刻上在垂直于表面的方向上具有基本上为零的速率，并且接近时刻的序列随后使透镜更靠近表面，

检测在接近时刻之一上透镜何时在近场距离内，以及随后

将气隙伺服系统切换到闭环模式。

9.根据权利要求8的方法，其中递增的周期性激励包括具有递增振幅的正弦信号。

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