專利名稱：光盤記錄裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明基于2002.6.27提出的日本專利申請2002-188167，本文將它的全部內(nèi)容引為參考文獻。
另一方面，在光盤記錄表面的相對一側(cè)設有標識面。所述標識面用作寫入?yún)^(qū)，用戶把光盤記錄的內(nèi)容寫于其上。近年來，用戶通常使用個人計算機(下稱PC機)設計標識面的圖像，并用打印機將其打印在標識頁上，再將標識頁粘到所述標識面上。還有，用戶一般使用打印機把圖像直接印到光盤的標識面上。
為將原始圖像打印到所述標識面上，必須有打印機。另外，使用標識頁時，用戶在將它粘結(jié)到標識面上時會有失敗，使操作過程變得復雜。另一方面，在所述標識面上實行直接打印時，就難于發(fā)生所述的失敗。但須得購買具有在標識面上直接打印功能的打印機。
在光盤的記錄表面上，通過用激光改變記錄層的反射率實現(xiàn)信息記錄。本發(fā)明的發(fā)明人志在信息記錄的同時改變顏色，并考慮用激光束把可視圖像記錄在光盤上。
但由于普通光盤記錄裝置發(fā)射的激光束具有相同功率，當光盤溫度改變時，使得由激光束達到彩色顯影溫度的持續(xù)時間(下稱記錄靈敏度)改變。記錄靈敏度的變化引起彩色顯影位置和對比度的間隙，并使可視圖像的輪廓褪色，或者視場的對比度降低。
另一方面，有些普通光盤記錄裝置對每個光盤設定激光功率。但這類光盤記錄裝置在記錄期間保持所述激光功率固定。于是，記錄靈敏度隨光盤溫度變化的位置保持相同。
按照本發(fā)明的一種方案，提供一種光盤記錄裝置，包括光發(fā)射器，它把激光束發(fā)射到具有變色層的光盤上；位置控制器，用以控制激光束照射的位置；激光功率控制器，按照輸入圖像數(shù)據(jù)控制激光束的激光功率；溫度檢測器，用以檢測光盤的溫度；以及激光功率修正器，根據(jù)測得的溫度由激光校正使變色層變色的激光功率，以便消除光盤溫度的變化。
按照這種結(jié)構，由于光盤溫度變化被消除，使得在由激光束使上述變色層變色時，激光功率得到校正。于是，可使激光照射位置的溫度固定，并可使記錄靈敏度得以被固定。
按照本發(fā)明的另一方案，提供一種光盤記錄裝置，包括光發(fā)射器，它把激光束發(fā)射到具有變色層的光盤上；位置控制器，用以控制激光束照射的位置；光盤旋轉(zhuǎn)器，用以旋轉(zhuǎn)光盤；激光功率控制器，按照輸入圖像數(shù)據(jù)控制激光束的激光功率；溫度檢測器，用以檢測光盤的溫度；以及旋轉(zhuǎn)控制器，根據(jù)所測得的溫度控制光盤的轉(zhuǎn)速，以便消除光盤溫度的變化。
按照這種結(jié)構，由于光盤溫度變化被消除，使光盤的轉(zhuǎn)速得以被控制。于是，可使激光照射位置的溫度固定，并可使記錄靈敏度得以被固定。
按照本發(fā)明的又一方案，提供一種光盤記錄裝置，包括光發(fā)射器，它把激光束發(fā)射到具有變色層的光盤上；位置控制器，用以控制激光束照射的位置；激光功率控制器，按照輸入圖像數(shù)據(jù)控制激光束的激光功率；光接收器，用以接收由光盤反射的激光反射光，并輸出表示光接收量多少的光接收信號；以及激光功率修正器，用以校正激光功率，以便在使所述變色層變色的激光功率下，根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù)使所述光接收量的變化率保持在具有預先確定之范圍的變化率。
按照這種結(jié)構，由于激光束的激光功率受到控制，就使由于光盤溫度變化被消除，使光盤的轉(zhuǎn)速得以被控制。于是，可使光接收量的變化率保持在具有預先確定范圍的變化率，可使變色層確實地變色。
按照本發(fā)明的再一方案，提供一種光盤記錄裝置，包括光發(fā)射器，它把激光束發(fā)射到具有變色層的光盤上；位置控制器，用以控制激光束照射的位置；光盤旋轉(zhuǎn)器，用以旋轉(zhuǎn)光盤；激光功率控制器，按照輸入圖像數(shù)據(jù)控制激光束的激光功率；光接收器，用以接收由光盤反射的激光反射光，并輸出表示光接收量多少的光接收信號；以及旋轉(zhuǎn)控制器，根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù)控制光盤的轉(zhuǎn)速，以便在使所述變色層變色的激光功率下，將光接收程度的變化率保持在事先確定的范圍內(nèi)。
按照這種結(jié)構，由于光盤的轉(zhuǎn)速受到控制，就使光接收量的變化率保持在預定范圍內(nèi)的變化率，從而使變色層確實地變色。
按照本發(fā)明，能以高質(zhì)量將可視圖像記錄在光盤上，而無需打印機。


圖1是光盤200的斷面圖。如圖所示，保護層201、記錄層202、反射層203、保護層204、熱敏層205和保護層206按此順序疊層構成光盤200。另外，圖1只是一種模型，每一層的實際尺寸比率并不需要與本圖所示的相同。
在記錄層202的表面(圖中的上部)上，成螺旋狀形成槽(引導槽)202a。在將信息記錄在這個光盤200上時，激光沿著這個槽202a照射。
也就是說，為將信息記錄在光盤200上，把光盤200之保護層201一側(cè)上的表面(下稱“記錄表面”)設定成，使它與光盤記錄裝置100的光學拾像器(后面詳述)相遇。然后，通過沿著槽202a移動由光學拾像器發(fā)射的激光而記錄所述信息。
另一方面，當把可視圖像記錄在光盤200的表面上時，把光盤200設定成使保護層206的表面(下稱“標識面”)與光盤記錄裝置100的光學拾像器相遇。然后，通過把激光照射在熱敏層205上，使熱敏層205的所需位置變色，形成圖像。另外，除熱敏層205外，光盤200的結(jié)構幾乎與普通CD-R盤的結(jié)構相同。因此，光盤200的引入?yún)^(qū)與普通CD-R盤的相同，并預先記錄預開槽時的絕對時間(ATIP)信息，如介質(zhì)的種類和布局、理想的激光功率、寫入速度、制作標記等。
接下去說明本發(fā)明實施例的光盤記錄裝置100。光盤記錄裝置100是一個可將信息記錄于記錄表面上并可將可視圖像記錄在上述光盤200的標識面上的裝置。
另外，光盤記錄裝置100經(jīng)信號電纜(圖中未示出)與個人計算機(下稱PC機)300相連，經(jīng)所述信號電纜輸入要記錄在所述記錄表面上的記錄數(shù)據(jù)和與可視圖像對應的圖像數(shù)據(jù)?？蓪⑷魏谓涌跇藴视糜诠獗P記錄裝置100與PC機300之間的連接，如小型計算機系統(tǒng)接口(SCSI)標準、電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)1394標準、AT附件包接口(ATAPI-ATAttachment Packet Interface)標準、通用串行總線架構(USB-UniversalSerial Bus)標準等均可采樣。
圖2是表示光盤記錄裝置100電氣結(jié)構的方框圖。該圖中的主軸電機101旋轉(zhuǎn)驅(qū)動光盤200。頻率發(fā)生器件102利用主軸電機101的尖脈沖電流，輸出頻率與主軸電機轉(zhuǎn)速(單位時間的回轉(zhuǎn)數(shù))對應的脈沖信號FG。本發(fā)明這種實施例的光盤記錄裝置100通過恒角速度(CAV)方法執(zhí)行信息記錄和圖像記錄。因此，主軸電機101以固定的角速度旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動光盤200。
光學拾像器103是將激光束發(fā)射在光盤200上的單元。圖3示出它的結(jié)構。如該圖所示，光學拾像器103配備有輻射激光的激光二極管104、衍射光柵105、把激光會聚在光盤200表面上的光學系統(tǒng)110，以及接收所反射激光之反射光的光接收器件106。另外，激光二極管104發(fā)射與來自激光驅(qū)動器(參見圖2)的驅(qū)動信號Li相應的激光。
激光二極管104發(fā)射的激光被分成主光束、在先光束和在后光束，穿過在后光束分束器111、準直透鏡112、1/4波片113和物鏡114將這三束光會聚在光盤200上。另一方面，在光盤200處反射的三束光再次穿過物鏡114、1/4波片113和準直透鏡112，被反射到在后光束分束器111，并由柱狀透鏡115會聚，以照射到光接收器件106中。光接收器件106輸出與光的接收相應的信號，作為接收信號Rv，將其輸出到RF放大器(參見圖2)。
如圖3所示，物鏡114受聚焦致動器121和跟蹤致動器122控制。所述聚焦致動器121根據(jù)來自伺服電路107的聚焦誤差信號Fc向著光軸方向移動物鏡114(參見圖2)。另一方面，所述跟蹤致動器122根據(jù)來自伺服電路107的跟蹤誤差信號Tr向著直徑方向移動物鏡114。由于這樣做，實現(xiàn)聚焦控制和跟蹤控制。
伺服電路107執(zhí)行主軸電機101的轉(zhuǎn)速控制，光學拾像器103的聚焦控制和跟蹤控制。更詳細地說，把來自頻率發(fā)生器件102的脈沖信號FG和來自控制單元130的指令信號輸入到伺服電路107，伺服電路107控制主軸電機101，使由脈沖信號FG指示的主軸電機101的轉(zhuǎn)速近似與指令信號所指示的轉(zhuǎn)速相同。如上所述，在本發(fā)明這種實施例的光盤記錄裝置100中，由于應用CAV方法，所以伺服電路107以控制單元130指令的固定角速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主軸電機101。另外，也并不限于CVA方法，有一種恒線速度(CLV)方法，它以固定的線速度旋轉(zhuǎn)驅(qū)動光盤200。當然，上述任何方法都可以采用。
另外，將來自光學拾像器103之光接收器件106的光接收信號Rv經(jīng)RF放大器108輸入伺服電路107，伺服電路107產(chǎn)生與光接收信號Rv相應的聚焦誤差信號Fc和跟蹤誤差信號Tr。
RF放大器108放大來自光學拾像器103的所述接收信號Rv，并將其作為RF信號輸出到伺服電路107和解碼器109。這里的RF信號成為在光盤200信息再現(xiàn)時的EFM(8-14調(diào)制)調(diào)制信號。編碼器109被接收之RF信號的EFM解調(diào)，產(chǎn)生再現(xiàn)數(shù)據(jù)，并輸出給控制單元130。
步進電機131是用于向著光盤200的直徑方向移動光學拾像器103的電機。電機驅(qū)動器132與電機控制器133所提供的脈沖信號對應，旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動步進電機131。電機控制器133根據(jù)運動起始指令，產(chǎn)生與移動量和移動方向相應的脈沖信號，所述移動指令包括由控制單元130所指令的移動方向和向著光學拾像器103的直徑方向移動的量，所述電機控制器133還對電機驅(qū)動器132產(chǎn)生脈沖。
通過由步進電機131向著光盤200的直徑方向移動光學拾像器103，以及由主軸電機101旋轉(zhuǎn)光盤200，可將光學拾像器103的激光發(fā)射的位置移動到光盤200的各個位置，這些結(jié)構元件組成位置控制裝置。
接下去，緩沖存儲器135和幀存儲器134通過接口139臨時存儲由PC機300所提供的各類數(shù)據(jù)。詳細地說，緩沖存儲器135以先入先出(FIFO)法存儲要被記錄在光盤記錄表面上的記錄數(shù)據(jù)。編碼器136對從緩沖存儲器135讀出的記錄數(shù)據(jù)實行EFM調(diào)制，以輸出到策略電路137。策略電路137對編碼器136提供的數(shù)據(jù)實行時間軸修正處理，以輸出到激光驅(qū)動器138。
另一方面，幀存儲器134存儲擬在光盤200上形成之可視圖像的圖像數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)是一組用以確定擬在光盤200上繪制之象素濃度(對比度)的數(shù)據(jù)。如圖4所示，每個象素P被定義為與光盤200的同心圓與引自中心的輻射線之間的每個交叉點對應。為了說明光盤200中各交叉點的坐標，把從光盤里側(cè)到外側(cè)的各同心圓依序定義為第1行、第2行、第3行…第m行(最后的一行)，并且在把一條輻射線定義為基準線的情況下，將其它各輻射線性依順時針的順序定義為第1列、第2列、第3列…第n列(最后一列)。這樣的繪制模擬地表示每個象素的位置，實際上每個象素被排列得更為緊密。
以這種方式定義各象素排列的理由如下。按照標準，在把信息記錄到光盤200上的時候，從所述記錄表面觀看，光盤反時針旋轉(zhuǎn)，而光學拾像器的結(jié)構是從內(nèi)到外地移動。在確保上述結(jié)構時，即使在把標識面設定成將與光學拾像器103相遇的情況下，光盤200反時針旋轉(zhuǎn)，同時光學拾像器103從里到外地移動。于是，當從光學拾像器103觀看光盤200時，光盤200反時針旋轉(zhuǎn)并從光盤200的內(nèi)側(cè)移到外側(cè)。上述象素排列的次序與光學拾像器103的掃描順序?qū)?br> 相應于此，圖像數(shù)據(jù)以m行n列排列的形式被存儲于幀存儲器134中。由控制單元130行接行地讀取幀存儲器134內(nèi)所存的圖像數(shù)據(jù)，從而將象素一個接一個地提供給激光驅(qū)動器138。
激光驅(qū)動器138根據(jù)照激光功率控制電路140的控制，在信息寫入時，按照策略電路137提供的調(diào)制數(shù)據(jù)，而在可視圖像記錄時，按照由幀存儲器134提供的圖像數(shù)據(jù)，驅(qū)動光學拾像器103的激光二極管104。
另一方面，如下控制激光二極管104的激光功率。也就是所述光學拾像器103具有前監(jiān)視二極管(圖中未示出)，所述前監(jiān)視二極管接收激光二極管104的監(jiān)視光(來自激光二極管104芯片背面的光)，并產(chǎn)生與受光量相應的電流。然后，所產(chǎn)生的電流作為監(jiān)視電流被輸出給激光功率控制電路140。
激光功率控制電路140控制激光二極管104發(fā)射的激光功率，與所輸入的監(jiān)視電流值對應。反過來，激光功率控制電路140利用所述監(jiān)視電流值，實行激光驅(qū)動器103的反饋控制，使得從光學拾像器103以額定激光功率發(fā)射激光。額定激光功率值是由控制單元130指令的理想激光功率值，而實際上指令監(jiān)視電流值與激光功率對應。
溫度檢測電路141與隨溫度變化的電路(圖中未示出)，如電熱調(diào)節(jié)器相連，并由該隨溫度變化電路測量光盤記錄裝置100的電路基板的溫度，再將測得的溫度通知控制單元130。
因由各種電機和激光二極管104的電路發(fā)出的熱量，而使光盤記錄裝置100的內(nèi)部溫度變得比外部溫度高。另一方面，由于光盤200位于光盤記錄裝置100的內(nèi)部，所以因熱寂(heat death)而使它變得幾乎與光盤記錄裝置100的內(nèi)部溫度同樣的溫度。因而，按照本發(fā)明的實施例，由于光盤200、電路基板等在光盤記錄裝置100中被緊密地定位，所以除去位于熱源，如激光二極管104附近的部分之外，光盤200的溫度被視同與電路基板的溫度相同，通過測量電路基板的溫度，得以測量光盤200的溫度。也就是雖然可使所述隨溫度變化的器件位于能測量光盤200溫度的任何地方，但最方便也是最適宜的位置是在電路基板上。因此，在本發(fā)明的實施例中是測量電路基板的溫度。
控制單元130由中央處理單元(CPU)、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)等構成，并且所述控制單元130被構成為，使得集中控制在光盤200的記錄表面上的信息記錄過程和在標識面上的可視圖像記錄過程。
接下去說明本發(fā)明實施例光盤記錄裝置100的工作過程。光盤記錄裝置100的主要特點是把可視圖像記錄到光盤200上。另一方面，除了普通信息記錄功能外，次要的功能是也有可視圖像記錄功能的多用途裝置。以下將簡述在信息記錄時的工作過程，并詳細說明作為本發(fā)明特點的可視圖像記錄時的工作過程。
在光盤記錄裝置100中，當設定光盤200時，控制單元130通過伺服電機107實行主軸電機101的旋轉(zhuǎn)控制，使光盤200的角速度成為預定的角速度。另外，控制單元130通過對電機控制器133執(zhí)行使光學拾像器103到相當于引入?yún)^(qū)的位置的運動起始指令，旋轉(zhuǎn)步進電機131。
下一步，控制單元130判斷是否記錄ATIP信息。在判斷結(jié)果為肯定時，把所述記錄表面判斷為使之被向著光學拾像器而設置，過程進入信息記錄的過程。
另一方面，判斷結(jié)果為否定時，把標識面被判斷為使之被向著光學拾像器而設置，過程進入可視圖像記錄的過程。
所述信息記錄過程幾乎與普通方法是相同的。當控制單元130判斷記錄ATIP信息時，首先讀出ATIP信息。如上所述，由于介質(zhì)種類信息、理想的激光功率以及制造者商標全都被寫入ATIP信息中，所以控制單元130設定有關這些信息所用激光功率的額定值。反過來，控制單元130執(zhí)行ATIP信息中所寫入的理想激光功率設定所述額定值的過程而不改變，或者執(zhí)行參照與制造者商標和以被寫入ATIP信息的信息，如制造者商標為基礎之激光功率相應的表格，來選擇激光功率額定值的過程。于是，得以設定激光功率控制電路140的激光功率額定值。通過這樣做，則控制單元130容易根據(jù)所述ATIP信息設定激光功率的額定值。
這里，隨著在信息記錄時和可視圖像記錄時的光照射位置為基礎而使光照射的位置走向外邊，所述控制單元130還增大所述激光功率的額定值。由于本發(fā)明的實施例適于CAV方法，所以，除非使激光功率相應于線速度變化，每單位面積的激光功率(記錄功率)是變化的。
另一方面，當由PC機300提供記錄數(shù)據(jù)時，控制單元130將數(shù)據(jù)記錄在緩沖存儲器135中，并按記錄的順序讀出，以便由編碼器136進行EFM解調(diào)制。然后，由策略電路137實行時間軸修正。
接下來，控制單元130控制激光驅(qū)動器138，以便根據(jù)策略電路137的數(shù)據(jù)，將光學拾像器103所發(fā)射的激光功率改變成寫入值(write level)和伺服值(servo level)。所述寫入值是足以對光盤200的記錄層202改變發(fā)射激光區(qū)域的反射率的功率值。另一方面，雖然所述伺服值是不改變激光發(fā)射區(qū)域的反射率的功率值，但這個值是滿足要得到記錄寫入值的功率值，所述記錄寫入值能夠?qū)嵭懈櫩刂坪途劢顾欧刂啤?br> 這里設定寫入值受激光功率的額定值控制，所述激光功率由控制單元130根據(jù)激光功率控制單元140的ATIP信息設定。通過這樣做，以較低的誤差率將記錄數(shù)據(jù)記錄到光盤200上。另外，在信息記錄時，在與上述過程同樣的時間，始終實行主軸電機101的旋轉(zhuǎn)控制、對跟蹤組的跟蹤控制以及聚焦控制，并從內(nèi)周側(cè)沿光盤200的槽202a記錄所述記錄數(shù)據(jù)。
繼而，說明可視圖像記錄時的工作情況。不過，在記錄可視圖像時，始終實行主軸電機101的旋轉(zhuǎn)控制和聚焦控制，卻不像上面所述的那樣，實行用以跟蹤槽202a的跟蹤控制?？梢晥D像記錄操作時的特點在于輔助操作，如聚焦控制和激光照射位置的檢測。因此，在說明它們之后，來說明主要操作。
在可視圖像記錄時，由于使激光照射在所述標識面上，所以，在信息記錄時，不能實行為追蹤槽202a的跟蹤控制。
因此，在可視圖像記錄過程中，當把光盤200旋轉(zhuǎn)方向規(guī)定為主掃描方向時，以及在把直徑方向當作副掃描方向時，由步進電機131使光學拾像器103移動，為的是只對直徑以所需的量副掃描激光照射位置。
這里，在由步進電機131使光學拾像器103的最小移動變化是大約10μm時，沿標識面的副掃描方向最小間距與這個變化同樣地是大約10μm。
因此，按照本發(fā)明的實施例，實行聚焦控制，使激光束對所述標識面的光斑大小成為約為10μm，這是與分辨率相同的值，同時，還使激光功率與所述圖像數(shù)據(jù)相應地變化并受到控制，所述圖像數(shù)據(jù)與可視圖像的象素對應。于是，記錄可視圖像，所述圖像的象素靈敏度距離是短而密的。
另一方面，在可視圖像記錄時，如下實現(xiàn)光盤200中的所述基準線和列的檢測。旋轉(zhuǎn)檢測裝置102輸出脈沖信號FG，如上所述，該信號的頻率與自轉(zhuǎn)速度對應。鎖相環(huán)(PLL)電路142產(chǎn)生由脈沖信號FG的頻率倍增的時鐘信號CK，并將所產(chǎn)生的信號輸出到控制單元130。另外，分頻器143通過分頻所述信號FG產(chǎn)生標準信號SFG，并將它提供給控制單元130。
其中，當所述旋轉(zhuǎn)檢測裝置102在主軸電機101的一次旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生8個脈沖，作為所述脈沖信號FG時，也就是當光盤200旋轉(zhuǎn)一次，如圖5所示，分頻器143把信號FG分頻成1/8，以便作為標準信號SFG輸出。于是，控制單元130可以檢測標準信號SFG的導入(booting up)時刻是激光照射位置通過光盤200基準線的時刻。
再有，在這種情況下，將PLL電路142中的頻率倍增設定為是一行中各列的數(shù)目被8除的商，時鐘信號CK的一個周期與光盤200對所述象素排列的一列所旋轉(zhuǎn)的角度的持續(xù)時間相應。因此，通過按照導入標準信號SFG的順序計數(shù)時鐘信號CK的所述導入時刻，控制單元130可以檢測在光學拾像器103的激光照射位置已經(jīng)通過光盤200的基準線之后，有多少序列。
此外，按照嚴格措詞的意義，應該將光盤200的基準線的表示說成是對主軸電機101的旋轉(zhuǎn)軸的基準線。由于光盤200采用由直接與旋轉(zhuǎn)軸相連的桌子(圖中未示出)所夾緊而旋轉(zhuǎn)，所以基準線對主軸電機101的旋轉(zhuǎn)軸與光盤200的輻射線保持固定的位置關系。因此，只要保持這個條件，就可以將光盤200中的一條輻射線讀作光盤200的基準線。
另外，按照本發(fā)明的實施例，將標準信號SFG的導入時刻定義為光盤200通過時刻的基準線，而將時鐘信號CK的導入時間定義為象素排列中一列旋轉(zhuǎn)的角度的時間。在這兩種情況中，當然可以采用導出(bootingdown)時刻。
控制單元130輸出將光學拾像器103移動到光盤200最內(nèi)側(cè)的點(第一行)的指令。利用這個指令，電機控制器133產(chǎn)生使光學拾像器103移動至所述點所需的信號，同時，電機驅(qū)動器132使步進電機131旋轉(zhuǎn)，于是，光學拾像器103移動到所述的點。
繼而，控制單元130實行激光功率計算過程。這種激光功率計算過程是獲得使光盤200的熱敏層205充分變色的激光功率(寫入值)的過程。這里，圖6是表示在計算激光功率時，控制單元工作過程的流程圖。
在這種過程中，控制單元130先對變量x設定“1”(步驟S10)。這里的變量x被用于在實行記錄的y次旋轉(zhuǎn)(y＞1)中獲取旋轉(zhuǎn)數(shù)。因此，通過將變量x設定“1”，得到旋轉(zhuǎn)為第一周旋轉(zhuǎn)。
然后，控制單元130等候標準信號SFG的導入時刻，也就是當基準線到達激光照射位置的時刻(步驟S11)。當標準信號SFG被導入時，控制單元130輸出預定的指令，開始測試記錄(步驟S12)。利用這個指令，激光驅(qū)動器138將激光二極管104的激光功率改變并控制成寫入值和伺服值。然后，利用激光功率控制電路140，將這個寫入值逐漸從一個確定的值改變成更大的值。于是，當光盤200的熱敏層205的著色溫度較低時，由于在低功率的寫入值下要變色，所以在通過所述基準線之后，立刻就發(fā)生變色。另一方面，當所述熱敏層205的著色溫度較高時，變色就會遲些。也就是說，由于光盤200的熱敏層205的著色溫度較高，因激光而變色的位置就會自所述基準線順時針方向移動。對于所述標準信號SFG的每一周期重復這種記錄過程。
之后，控制單元130等待標準信號SFG的導入時刻(步驟S13)。在導入標準信號SFG時，控制單元130判斷變量x是否等于y(步驟S14)。當判斷結(jié)果為否定時，控制單元130使變量x增加“1”(步驟S15)，過程進到步驟S13。通過這樣做，與上一次相同激光功率的激光照射到光盤200的同一位置。另一方面，當判斷結(jié)果為肯定時，控制單元130輸出一個指令，結(jié)束記錄(步驟S16)。通過這樣做，相同激光功率的激光多次(y次)照射在光盤200的同一位置，然后結(jié)束記錄過程。
這里，以相同激光功率的激光多次照射到同一位置的理由如下。如上所述，當激光照射在標識面上時，不能執(zhí)行用來追蹤槽202a的跟蹤控制。因此，在一次記錄的情況下，在讀出激光時，極為可能的是不能嚴格追蹤所述的位置(行)。于是，由于多次以同樣功率的激光照射到同一位置，會使具有相同對比度的變色區(qū)域延伸到直徑方向，并在讀出時，能夠嚴格地追蹤所述變色區(qū)域。
這之后，控制單元130輸出指令，使光學拾像器103移到光盤200的最內(nèi)側(cè)點，以便讀出被記錄的區(qū)域(步驟S17)。而且，控制單元130借助激光驅(qū)動器138將激光二極管104的激光功率改變到伺服值(步驟S18)。接著，當控制單元130檢測通過所述基準線時(步驟S19)時，控制單元130等待來自RF放大器108的RF信號變成預定的閾值或者更小些(步驟S20)。所述閾值是一個用以判斷熱變色的預設值。于是，控制單元130等待激光照射的位置進到熱變色的位置。
當RF信號變?yōu)樗鲩撝祷蛐∮谠撝禃r，控制單元130將激光功率設定在以基于這時光照射位置上的額定值照射到所述位置上的寫入值(步驟S21)。在上述記錄過程中，由于激光功率以作為起始時刻的基準線從最小值逐漸增大，所以，將激光功率的額定值設定為變色所需的最小激光功率。
此外，任何能夠造成熱變色的激光功率都可以是所述額定值。不過。隨著激光功率的增大，激光二極管104的發(fā)熱量也變大。因此，不僅將會使激光二極管104的壽命縮短，而且公知的是這將成為使光盤200的溫度升高的因素。所以，本發(fā)明的實施例中得到光盤200之熱敏層205的最小著色功率，并將激光功率定義為額定值。上述工作過程是在激光功率計算過程時的工作情況。
接下去，在結(jié)束激光功率計算過程之后，作為要執(zhí)行的過程，有一個激光功率修正過程。不管是否實行后述的記錄過程，總要實行這個激光功率修正過程。首先說明激光功率修正過程的概要。
激光照射位置處的溫度與激光產(chǎn)生的熱量可由下式(a)和(b)來表示激光照射位置處的溫度＝激光產(chǎn)生的熱量+光盤的溫度 (a)激光產(chǎn)生的熱量＝激光功率*熱變換率*光斑尺寸/線速度(b)這里的熱變換率是熱敏層205上激光功率的熱變換率。因此，有如從式(a)所看到的，當因激光產(chǎn)生的熱量改變而使光盤200的溫度變化被忽略時，可使激光照射位置的溫度固定。
當激光照射位置的溫度能夠被固定時，就可使處于著色溫度的激光照射位置的持續(xù)時間固定，并因此而能使記錄靈敏度固定。
另一方面，有如從式(b)所看到的，為了改變激光產(chǎn)生的熱量，可使激光功率、光斑尺寸以及線速度之一改變。但由于本發(fā)明的實施例適用CAV方法，所以如果使線速度隨意改變，會使控制變得復雜。還有，由于預先假定光斑尺寸的聚焦控制被執(zhí)行約為10μm，所以光斑尺寸也不能隨意變化。
于是，按照本發(fā)明的實施例，通過改變激光功率而將記錄靈敏度控制為是固定的。
接下去討論激光功率修正過程的細節(jié)。圖7是表示在激光功率修正過程時，控制單元130工作過程的流程圖。這種激光功率修正過程總是通過控制單元130以預定的周期實行的。
首先，控制單元130借助溫度檢測電路141得到電路基板的溫度(步驟S30)，并判斷所得的溫度是否與RAM中上次所存輸入溫度不同(步驟S31)。當判斷結(jié)果是否定時，也就是當沒有溫度變化時，控制單元130停止此激光功率修正過程。
另一方面，當存在溫度變化，也即判斷結(jié)果是肯定時，控制單元130根據(jù)本次和上次輸入的溫度計算激光功率的量(步驟S32)。雖然，各種方法都能被考慮為這種修正過程的計算方法，但這里通常提到的是兩種方法。
控制單元130根據(jù)本次和上次輸入的溫度，通過下式(c)計算激光功率的修正量
激光功率的修正量＝(上次輸入的溫度-本次輸入的溫度)/(熱變換率*光斑尺寸/線速度) (c)這里的熱變換率和光斑尺寸是事先設定的固定值。由于本發(fā)明的實施例適用CAV方法，所以線速度是能夠易于根據(jù)激光照射位置的直徑方向位置被計算的值。另外，按照本發(fā)明的實施例，所說明的情況是將電路基板的溫度看作光盤200的溫度。但在適用于比如電路基板與光盤200之間存在溫度差異之類結(jié)構的情況下，只是利用與事先設定之溫度的溫度差得到電路基板的溫度得到修正值。
例如，將激光功率與因激光而發(fā)熱的溫度之間的表格記錄關系存儲在ROM中。然后，控制單元130通過參照表格，以當前激光功率作為標準，指定只由上次與本次輸入的溫度之間的溫度差來降低因激光而受熱的溫度的激光功率。通過這樣做，控制單元130能夠得到對于要成為被指定的激光功率所設定的激光功率的修正量。
繼而，當控制單元130計算激光功率修正量時，它指令激光功率控制電路140只由該修正量來修正當前激光功率額定值(步驟S33)。通過這樣做，激光功率控制電路140修正激光二極管104的激光功率。如上所述，利用這種修正，使寫入值時的激光功率額定值得到修正。然后，控制單元130把RAM中所存的溫度(上次輸入的溫度)更新為這時輸入的溫度(步驟S34)，并結(jié)束所述激光功率修正過程。以此，當光盤200的溫度變化時，對激光功率實行可變的控制，以忽略所述溫度的變化。于是，可使激光照射位置處的光盤200溫度固定，也可使記錄靈敏度固定。
接下去說明記錄過程。假設已經(jīng)完成激光功率計算過程，并且已由PC機300將所要記錄的圖像數(shù)據(jù)提供給幀存儲器134。圖8是表示控制單元130在記錄過程時工作過程的流程圖。
首先，控制單元130輸出指令將光學拾像器103移至光盤200的最內(nèi)側(cè)的點，而且光學拾像器103移動到該點(步驟S51)。由于必須去掉在實行激光功率計算過程時記錄于其上的區(qū)域，所以，這時的最內(nèi)側(cè)點意味著記錄(可用到的)區(qū)域內(nèi)的最內(nèi)側(cè)點。
接著，控制單元130事先只讀取幀存儲器134中所存圖像數(shù)據(jù)的第一行，這是光學拾像器103所在的位置(步驟S52)。然后，控制單元130判斷是否首先讀取的這一行的所有圖像數(shù)據(jù)都是“0”(步驟S53)。判斷這一行的所有圖像數(shù)據(jù)都是“0”意味著需要加熱變色熱敏層205的這一行。因此，當這一判斷結(jié)果為肯定時，控制單元130使過程跳躍進到步驟S57，以縮短可視圖像記錄所需的時間。
另一方面，當所述判斷結(jié)果為否定時，控制單元130等待標準信號SFG的導入時刻(步驟S54)。
隨后，標準信號SFG被導入，控制單元130讀取事先所讀一行的圖像數(shù)據(jù)或來自幀存儲器134的那行的圖像數(shù)據(jù)，并在時鐘信號CK的一個周期的同步時間，將每一列的圖像數(shù)據(jù)提供給激光驅(qū)動器138(步驟S55)。通過這樣做，控制單元130控制激光驅(qū)動器138，使激光變到與圖像數(shù)據(jù)對應的寫入值和伺服值。相反，當所述圖像數(shù)據(jù)是“1”時，控制單元130把激光控制在寫入值。當所述圖像數(shù)據(jù)是“0”時，控制單元130把激光控制在伺服值。
如上所述，由于每一列的圖像數(shù)據(jù)包括在所述時鐘信號CK的一個周期的同步時間提供的所述各行之一的圖像數(shù)據(jù)，所以，在所述時鐘信號CK的一個周期的同步時間，也執(zhí)行激光功率的改變。因此，在光盤200按從基準線與一個軸對應的角度旋轉(zhuǎn)時的每一時間，以與激光照射的位置相應列的圖像數(shù)據(jù)相應的功率發(fā)射激光，并將一行可視圖像記錄在標識面上。
繼而，當輸出所述一行中的所有圖像數(shù)據(jù)時(步驟S56)，控制單元130判斷，是否所輸出的圖像數(shù)據(jù)是最后一行的圖像數(shù)據(jù)(步驟S57)。當判斷結(jié)果為否定時，控制單元130輸出指令，只按朝著直徑方向下一行的相應位置移動光學拾像器103，并將光學拾像器103移到下一行(步驟S58)。另外，控制單元130使過程進到步驟S52。
通過這樣做，從幀存儲器134讀出下一行中的圖像數(shù)據(jù)，并重復上述過程，即步驟S52到S56。由此，一行接一行地將可視圖像的圖像數(shù)據(jù)記錄在標識面上。
然后，當步驟S57的判斷結(jié)果為肯定時，也即在最后一行記錄的圖像數(shù)據(jù)結(jié)束時，控制單元130結(jié)束所述記錄過程。由此，把一個與所述圖像數(shù)據(jù)對應的圖像記錄在光盤200的表面上。
如上所述，按照本發(fā)明實施例的光盤記錄裝置100，由于通過采用改變激光功率執(zhí)行測試記錄而確定使熱敏層205確實受熱變色的激光功率，所以，能夠確實地記錄可視圖像。另外，由于光盤記錄裝置100對應于光盤200的溫度變化修正激光功率，所以可使激光發(fā)射位置處的溫度固定，并可使記錄靈敏度得以被固定。由此，能夠使將會產(chǎn)生的比如可視圖像的輪廓褪色和視場對比度方面的問題得到解決，并可以高質(zhì)量記錄可視圖像。因而，無需打印機即可將可視圖像記錄在標識面上。
本發(fā)明并不只限于上述實施例。對于熟悉本領域的人員而言，很清楚的是，可以制造各種改型、改進、組合等。例如，下面的改型都是可能的。
雖然，在本發(fā)明的上述實施例中，已經(jīng)說明溫度檢測電路141利用溫度相關器件測量電路基板溫度的情況，可以根據(jù)電路上晶體管的結(jié)點電壓確定所述溫度。
另外，也已說明溫度檢測電路141測量電路基板溫度，以檢測光盤200溫度的情況，可以測量激光二極管104的溫度和光盤記錄裝置100的內(nèi)部溫度。例如，由于在得到預定的接收寫入電平時，激光二極管的工作電流隨溫度而改變，所以可通過監(jiān)測這時的電流值和電壓值，檢測激光二極管104的溫度。另外，當把與溫度相關的器件置于光盤200附近時，可以測量光盤200周圍的溫度。此外，溫度監(jiān)測電路141監(jiān)測多個溫度，如激光二極管104的溫度、光盤記錄裝置100的內(nèi)部溫度等，并且可以通過利用這些溫度值計算的過程，精確地確定光盤200的溫度。
再有，上面描述的本發(fā)明實施例中，在一旦將光盤200設置于光盤記錄裝置100之后并在一旦執(zhí)行記錄過程之前，或者一旦執(zhí)行激光功率計算過程之前，最好可使光盤200高速旋轉(zhuǎn)一段固定的時間。通過按高速旋轉(zhuǎn)一段固定的時間，可使光盤200的溫度與光盤記錄裝置100的溫度相同。如果在光盤200的溫度與光盤記錄裝置100的內(nèi)部溫度之間存在較大差別的條件下記錄可視圖像，則在記錄的起始區(qū)域，光盤200的溫度變化較大，就有可能相反地產(chǎn)生光斑。于是，若在光盤200的溫度與光盤記錄裝置100的內(nèi)部溫度之間相同的條件下記錄可視圖像，則可防止在記錄的起始區(qū)域相反地產(chǎn)生光斑的情況。
還有，上面描述的實施例中，在光盤200的熱敏層205的著色溫度非常高，并且通過激光功率計算過程所得的激光功率也非常高的情況下，光盤200的轉(zhuǎn)速(主軸電機101的轉(zhuǎn)速)慢慢地下降，并可在較高的激光功率(比如在所用范圍內(nèi)的滿功率)下實行記錄過程。不過，在輸出較高激光功率的情況下，激光二極管104的溫度超過所擔保的溫度。這時，記錄被中斷。等待激光二極管104變冷，或者可以借助風壓的加速，使激光二極管被確實地冷下來。
雖然上述實施例中已經(jīng)說明通過改變激光功率控制使記錄的靈敏度被固定的情況，但可以如公式(a)所示那樣，通過改變線速度能夠改變激光照射位置的溫度。因此，代替改變激光功率的方法，可以通過改變線速度控制記錄的靈敏度。在這種情況下，可以根據(jù)溫度監(jiān)測電路141所測得的溫度控制光盤200的轉(zhuǎn)速。
雖然在上述實施例中已經(jīng)說明指定使光盤200的熱敏層205熱變色的激光功率的情況，但通過確定能夠確實地實現(xiàn)熱變色的激光功率，可以采用無需激光功率計算處理的結(jié)構。
另外，通過只根據(jù)溫度檢測電路141測得的溫度簡單地設定激光功率，可以采用無需激光功率計算處理和激光功率修正處理的結(jié)構。
雖然在上述實施例中已經(jīng)說明激光功率修正處理與所測得溫度的變化對應地修正激光功率的情況，但可以得到在照射到標識面的熱變色位置時光接收值的變化率，以實現(xiàn)激光功率的反饋控制，以便使所示變化率固定。
實際上如圖9所示，通過測得RF信號(或接收光的信號Rv)的上升時間(A點)處的值LA和在從該上升時刻起通過預定周期之后的B點處的值LB，可以修正激光功率(寫入值)，使值LA的LB比值滿足預定比率的范圍。另外，在該圖中為了說明的方便，指示修正前、后激光和RF信號的波形。更為具體地說，時鐘信號CK得以倍增，同時產(chǎn)生更高偏離的時鐘信號CK1。然后可通過增大時鐘信號CK檢測A點，并可通過在增大時鐘信號CK之后計數(shù)預定數(shù)目的時鐘信號CK1而檢測B點。當這個時鐘信號CK計數(shù)的數(shù)目變化時，也能使B點改變。當相應于光接收值的變化率而修正激光功率時，可使熱敏層205確實地被變色。另外，由于可使熱敏層205在所希望的時刻(上述情況中的B點)變色，所以可使記錄的靈敏度固定，并可得到有如上述實施例那樣的效果。
此外，測量光接收值變化率的方法并非總限定在前述兩種方法，利用多點的測量值可以得到光接收值變化率的變化(變化特性)。在激光功率得到修正，以使在熱變色位置處光接收值的變化特性成為作為目標的變化特性，可使記錄靈敏度更為精確地得到固定。另外在這種情況下，代替相應于光接收值的變化率控制激光功率的方法，毋庸贅言，可以相應于光接收值的變化率控制線速度(實際為光盤200的旋轉(zhuǎn)速度)。
另外，雖然上述實施例中說明通過把激光照射在熱敏層205上記錄可視圖像的結(jié)構，但由于信息記錄所用的記錄層也因激光而熱變色，所以也可將所述記錄層202用作變色層。在把記錄層用作變色層時，可在把記錄數(shù)據(jù)記錄到記錄表面上之后，立刻就進行可視圖像的記錄操作，而無需反轉(zhuǎn)光盤200。如果把記錄層用作變色層，也可在沒有熱敏層205的普通CD-R上高質(zhì)量地記錄可視圖像。
權利要求
1.一種光盤記錄裝置，包括光發(fā)射器，它把激光束發(fā)射到具有變色層的光盤上；位置控制器，用以控制激光束照射的位置；激光功率控制器，按照輸入圖像數(shù)據(jù)控制激光束的激光功率；溫度檢測器，用以檢測光盤的溫度；以及激光功率修正器，根據(jù)測得的溫度由激光校正使變色層變色的激光功率，以便消除光盤溫度的變化。
2.一種光盤記錄裝置，包括光發(fā)射器，它把激光束發(fā)射到具有變色層的光盤上；位置控制器，用以控制激光束照射的位置；光盤旋轉(zhuǎn)器，用以旋轉(zhuǎn)光盤；激光功率控制器，按照輸入圖像數(shù)據(jù)控制激光束的激光功率；溫度檢測器，用以檢測光盤的溫度；以及旋轉(zhuǎn)控制器，根據(jù)所測得的溫度控制光盤的轉(zhuǎn)速，以便消除光盤溫度的變化。
3.一種光盤記錄裝置，包括光發(fā)射器，它把激光束發(fā)射到具有變色層的光盤上；位置控制器，用以控制激光束照射的位置；激光功率控制器，按照輸入圖像數(shù)據(jù)控制激光束的激光功率；光接收器，用以接收由光盤反射的激光反射光，并輸出表示光接收量的光接收信號；以及激光功率修正器，用以校正激光功率，以便在使所述變色層變色的激光功率下，根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù)使所述光接收量的變化率保持在具有預先確定之范圍的變化率。
4.一種光盤記錄裝置，包括光發(fā)射器，它把激光束發(fā)射到具有變色層的光盤上；位置控制器，用以控制激光束照射的位置；光盤旋轉(zhuǎn)器，用以旋轉(zhuǎn)光盤；激光功率控制器，按照輸入圖像數(shù)據(jù)控制激光束的激光功率；光接收器，接收由光盤反射的激光反射光，并輸出表示光接收量的光接收信號；以及旋轉(zhuǎn)控制器，根據(jù)輸入的圖像數(shù)據(jù)控制光盤的轉(zhuǎn)速，以便在使所述變色層變色的激光功率下，將光接收程度的變化率保持在事先確定的范圍內(nèi)。
全文摘要
光盤記錄裝置100包括用以檢測光盤200溫度的溫度檢測電路141，該裝置修正激光功率，用以按照所述溫度檢測電路141測得的溫度使光盤200的變色層變色，以便消除光盤200溫度的變化。所述光盤記錄裝置100能夠把可視圖像高質(zhì)量地記錄在光盤上，而無需打印機。
文檔編號G11B7/00GK1469377SQ0314908
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月26日 優(yōu)先權日2002年6月27日
發(fā)明者森島守人 申請人:雅馬哈株式會社