专利名称：光盘系统、光盘记录设备、图像绘制方法和光盘的制作方法
光盘系统、光盘记录设备、图像绘制方法和光盘发明背景发明领域本发明涉及一种光盘系统、光盘记录设备、图像绘制方法和光盘，所 述光盘系统在可以通过激光的辐照在其上绘制图像的光盘上记录图像。相关技术描述通过激光束辐照只将信息记录一次的光学记录介质(光盘)是己知的。这些通常称作可记录CD(所谓CD-R)的光盘具有典型的结构，其中在透明 盘状基板上以下列顺序形成含有有机染料的信息记录层、金属比如金的光 反射层以及树脂保护层。通过将在近红外区的激光束(通常是波长约为780 nm的激光束)辐照到CD-R上，将信息记录在CD-R上。在信息记录层的 辐照区中光被吸收，存在导致的局部升温，并且这改变其物理和化学性能 (例如，凹坑的产生)。由于这些物理和化学变化，改变了光学性能，并且 可以记录信息。还通过使用波长与记录激光束的波长相同的激光束辐照来 进行信息的读取(再现)。通过检测其中信息记录层的光学性能已经改变的 区域(记录区)和其中它们未改变的区域(未记录区)之间的反射率差来再现 信息。近来，日益需要记录密度更高的光学记录介质。为满足这种需求，提 出了称为数字通用盘(所谓DVD-R)的光盘。DVD-R具有这样的结构在 透明盘状基板上形成两张盘，所述两张盘的每一个由含有染料的信息记录 层、通常在每一个记录层上的光反射层以及根据需要的保护层组成。在盘 状基板上，存在用于跟踪辐照激光束的导向凹槽(预制凹槽)，所述导向凹 槽由CD-R的导向凹槽的宽度的一半或更小的宽度(0.74至0.8pm)形成。 这两张盘是在信息记录层侧使用粘合剂一起层压的。备选地，可以将上述 构造的两张盘在信息记录层侧与层压在它们之间的盘状保护层一起层压。通过可见激光束(通常为波长在630至680 nm的范围内的激光束)的辐照， 在DVD-R上和从中进行信息的记录和再现，并且可以使DVD-R的记录密 度高于CD-R的记录密度。存在一些在其上将标签粘附到与记录表面相反的表面上的已知光盘。 这种标签载有印刷的可视图像信息，如在记录表面上记录的音频数据的歌 曲标题和用于识别记录的数据的其它标题等。这些光盘通过如下方法制 备使用例如印刷机将标题等印刷在圆形标签纸(labelsheet)上，然后将所 述标签粘贴在与光盘的记录表面相反的表面上。然而，如上所述，制备载有其上记录需要的可视图像如标题的标签的 光盘除了需要光盘驱动器以外，还需要印刷机。因此，它需要烦琐程序 在光盘驱动器中将信息记录在光盘的记录表面上，然后从光盘驱动器中取 出光盘，并且粘附通过单独的印刷机印刷的标签。鉴于此，提出了能够通过使用激光在标签表面上绘制图像以及记录和 再现信息的光盘记录设备(如在日本专利申请公开(JP-A) 2003-203348中公 开)。这种光盘记录设备被制造成用于在标签表面上具有热敏层的光盘，并 且通过扫描激光拾波器并且将激光成像式辐照到热敏层(或图像记录层)上 以改变被辐照部分的颜色，产生可视图像。此外，提出了各种类型的光盘，所述光盘能够利用由在与用于记录数 字信息的信息记录层相反的表面上的激光辐照部分和非激光辐照部分之 间的反射差别导致的反差显示可视信息(例如，如在JP-A 2000-113516, 2001-283464和2000-173096中公开)。可以通过下列方法形成具有更高质量的图像通过在具有图像记录层 的光盘的图像记录侧形成预制凹坑使光盘的图像记录面可被盘驱动器识 别，或者在预制凹坑上记录每一张盘的最佳绘制条件，以通过在绘制图像 时读取它们，基于这些条件绘制图像。考虑到节省硬件资源，当在图像记录侧形成预制凹坑时，有利的是将与用于信息记录层的记录和回放(play-back)的激光相同的激光用于读取预 制凹坑。具体而言，当信息记录层是例如DVD标准的时，使用具有上述 波长(630至670nm)的这种激光记录并且再现信息，并且优选通过将相同 的激光辐照到在图像记录层侧的预制凹坑上读取信息。6另一方面，对于信息记录层侧和图像记录侧的预制凹坑的密度和调制 方法，没有必要使标准相同。例如，信息记录层可以是DVD标准的，而在图像记录层侧的预制凹坑可以是CD标准的。因为CD及其相关技术在 DVD之前，所以它们是几乎成熟的技术，已经与大量的技术资源如技术 诀窍长期使用。因此，即使在信息记录层侧是DVD标准的时，也可以优 选图像记录层是CD标准的。另外，当图像记录层是CD标准的时，CD 标准能够防止使用与图像记录不兼容的光盘记录设备错误地读取图像的 误操作。发明内容本发明提供一种光盘系统，所述光盘系统能够区别在其上形成图像记 录层的光盘的图像记录表面，并且能够绘制高质量图像，所述图像记录层 能够具有通过激光的辐照在其上绘制的图像。本发明还提供可适用于该光 学记录系统的光盘记录设备、图像绘制方法和光盘。艮P，本发明提供一种光盘系统，其包含光盘，所述光盘包含在具有预制凹坑的基板上的图像记录层，所述图像记录层能够通过辐照激光绘制图像；和读取装置，所述读取装置在将波长在630至680nm的范围内的激 光辐照到光盘的预制凹坑上时，通过激光的回光读取在预制凹坑中包括的 信息，其中所述预制凹坑具有在基板上形成的在0.6至0.9(am的范围内的 最短凹坑长度。本发明还提供一种光盘记录设备，其包含读取装置，所述读取装置将波长在630至680 nm的范围内的激光辐照到光盘上，所述光盘包含在 具有预制凹坑的基板上的图像记录层，所述图像记录层能够通过辐照激光 绘制图像；和读取装置，所述读取装置在将波长在630至680nm的范围内 的激光辐照到光盘的预制凹坑上时，通过激光的回光读取在预制凹坑中包 括的信息，其中所述预制凹坑具有在基板上形成的在0.6至0.9pm的范围 内的最短凹坑长度。本发明还提供一种用于在光盘上绘制图像的方法，所述方法包括将 波长在630至680nm的范围内的激光辐照到光盘上，所述光盘包含在具有 预制凹坑的基板上的图像记录层，所述图像记录层能够通过辐照激光绘制图像；在将波长在630至680nm的范围内的激光辐照到光盘的预制凹坑上 时，通过激光的回光读取在预制凹坑中包括的信息；以及根据在预制凹坑 中包括的信息绘制图像，其中所述预制凹坑具有在基板上形成的在0.6至 0.9(am的范围内的最短凹坑长度。而且，本发明还提供一种光盘，其包含具有预制凹坑的基板；和图 像记录层，所述图像记录层是在基板上形成的，并且能够通过辐照激光绘 制图像，其中所述预制凹坑具有在基板上形成的在0.6至0.9)Lim的范围内 的最短凹坑长度，并且通过将波长在630至680nm的范围内的激光辐照到 预制凹坑上以通过激光的回光读取在预制凹坑中包括的信息，进行图像的 绘制。附图简述
图1是说明本发明的光盘的层结构的部分横截面图； 图2是用于说明预制凹坑的抖动的图；图3是显示能够处理本发明的光盘的光盘记录设备的构造的一个实例 的方框图；图4显示了作为光盘记录设备的一个组成元件(dement)的光学拾波器 的构造；图5被提供用于描述用于根据光盘记录设备在光盘的图像记录层上形 成可视图像的图像数据的内容；图6A和6B被提供用于描述在光盘记录设备在本发明的光盘的图像 记录层上形成可视图像时，用于显示图像密度的激光辐照控制的内容；图7A和7B被提供用于描述在光盘记录设备在光盘的图像记录层上 形成可视图像时，激光的控制方法；图8被提供用于描述使用激光功率控制电路作为光盘记录设备的组成 元件的激光功率控制的内容；图9显示了从光盘记录设备的光学拾波器辐照到光盘的图像记录层上 的激光的回光；图10显示了通过作为光学记录设备一个组成元件的频率发生器，根 据主轴电动机的旋转速度形成的FG脉冲以及基于FG脉冲形成的时钟信号；图11显示了用于描述光盘记录设备的操作的一个流程图； 图12显示了用于描述光盘记录设备的操作的一个流程图； 图13显示了在光盘的图像记录层上记录的盘ID;图14显示了使用光盘记录设备的光学拾波器的光接收元件接收的激 光的回光的形状；图15A和15B被提供用于说明在光盘记录设备的拾波器将激光辐照到 光盘的图像记录层上时，激光的光束点直径；图16被提供用于说明用于检测光盘记录设备的激光辐照位置通过了 光盘的参考位置的方法；图17被提供用于说明用于检测光盘记录设备的激光辐照位置通过了 光盘的参考位置的方法；图18是用于描述当通过将激光辐照到光盘的图像记录层上形成可视 图像时，光盘记录设备的操作的时间图；图19显示了在使用光盘记录设备以激光辐照之后的光盘的图像记录层。发明详述本发明的光盘系统包含光盘，所述光盘包含在具有预制凹坑的基板 上的图像记录层，所述图像记录层能够具有通过辐照激光在其上绘制的图 像；和读取装置，所述读取装置在将波长在630至680nm的范围内的激光 辐照到光盘的预制凹坑上时，通过激光的回光读取在预制凹坑中包括的信 息，其中在基板上形成的预制凹坑具有在0.6至0.9|am的范围内的最短凹 坑长度。在下列本发明的实施方案的描述中，将首先描述光盘系统、光盘记录 设备和图像绘制方法。本发明的光盘包含具有预制凹坑的基板，所述预制凹坑具有在0.6 至0.9^im的范围内的最短凹坑长度；以及图像记录层，所述图像记录层是 在基板上形成的，并且能够具有通过辐照激光在其上绘制的可视图像。当 将波长为630至680nm的激光辐照到预制凹坑上时，通过激光的回光读取在预制凹坑中包括的信息，并且在图像记录层上绘制图像。在基板的图像记录层侧的表面上形成预制凹坑，所述预制凹坑具有在0.6至0.9pm的范围内的最短凹坑长度。预制凹坑载有与绘制图像记录层的图像有关的信 息，如图像绘制激光功率和光发射图案，以能够使关于图像绘制的信息的 信号检测便利。可以预先使用关于绘制的信息以预制凹坑信息的形式记录 用于各个盘的不同的图像绘制条件，并且可以通过在基于预制凹坑信息的 最佳绘制条件下绘制图像，而显示高的图像绘制特性。还可以将关于制造 商的信息上载到预制凹坑上。本发明的光盘的结构不受具体限制，只要形成如上所述的预制凹坑并 且光盘具有图像记录层即可。换句话说，光盘可以是只读、 一次写入-多次 读取和可重写型光盘中的任何一种。在它们之中，优选一次写入-多次读取 型光盘。记录形式不受具体限制，并且其实例包括相变、光磁或含染料的。 优选含染料型光盘。本发明的光盘可以适用于DVD (DVD加上DVD-R、 DVD-RW、 DVD+R和DVD+RW等)。这是共同粘合型光盘，其中在至少一个基板的 表面上形成信息记录层，而在其上形成预制凹坑的另一个基板的表面上有 图像记录层，并且将这些基板粘合在一起。光盘的层结构的实例如下(1) 第一层结构，其包含第一基板，第一基板具有在该第一基板上 依次形成的信息记录层、反射层和粘合剂层；和第二基板，第二基板具有 图像记录层，并且一起被粘合到第一基板的粘合剂层上；(2) 第二层结构，其包含第一基板，第一基板具有在该第一基板上依 次形成的信息记录层、反射层、保护层和粘合剂层；和第二基板，第二基 板具有图像记录层，并且一起被粘合到第一基板的粘合剂层上；(3) 第三层结构，其包含第一基板，第一基板具有在该第一基板上依 次形成的信息记录层、反射层、保护层、粘合剂层和保护层；和第二基板， 第二基板具有图像记录层，并且一起被粘合到第一基板的保护层上；(4) 第四层结构，其包含第一基板，第一基板具有在该第一基板上依 次形成的信息记录层、反射层、保护层、粘合剂层、保护层和反射层；和 第二基板，第二基板具有图像记录层，并且一起被粘合到第一基板的反射层上；(5) 第五层结构，其包含第一基板，第一基板具有在该第一基板上依 次形成的信息记录层、反射层、粘合剂层和反射层；和第二基板，第二基板具有图像记录层，并且一起被粘合到第一基板的反射层上；以及(6) 第六层结构，其包含在第一基板上依次形成的信息记录层、反射 层和保护层；和第二基板，第二基板具有在该第二基板上依次形成的图像记录层、反射层和保护层，其中在插入粘合剂层的情况下将两个基板的保 护层相互粘合。在上述(1)至(6)中的层结构只是实例，并且上述顺序只是实例，并且可 以代替所述层中的一些。或者，可以省略所述层中的一些(除信息记录层和 图像记录层以外)。每层都可以包含一层或多层。将在下面描述基板和每一层。在下面的描述中，在一些情况下将第一 基板和第二基板统称为"基板"。图1是说明本发明的光盘500的层结构的部分横截面图。光盘500具 有第一层压体520，其具有在第一基板512上处于下述顺序的信息记录 层514和第一反射层516;以及第二层压体528，其具有在第二基板522 上处于下述顺序的图像记录层524和第二反射层526，在所述图像记录层 524中通过激光束的辐照记录可视图像；并且第一层压体520和第二层压 体528通过粘合剂层530相互层压，其中第一反射层516和第二反射层526 相互面对。在第二基板522的其上形成图像记录层的表面上形成预制凹坑 600。形成图像记录层524以如图1中所示，覆盖其中形成预制凹坑600 的区域。这表明图像记录层524是在预制凹坑600的区域上形成的。然而， 可以形成图像记录层使其在预制凹坑600区域的外面。尽管图1中预制凹坑是在内周侧形成的，但是它可以是在外周侧形成的。本发明的光盘包含在图像记录层侧的基板上形成的预制凹坑，所述预 制凹坑是具有在0.6至0.9pm的范围内的最短凹坑长度的所谓CD标准的 预制凹坑。使用波长在600至680 nm的范围内的激光(拾波器光)读取本发 明的光盘的预制凹坑。因此，因为通过具有上述波长的激光读取CD标准 的预制凹坑，所以优选通过如在CD标准中所用的EFM调制记录在信息记录层侧的预制凹坑中包括的信息。出于采用CD标准读取的观点，预制凹坑的磁道间距优选在1.5至1.7pm的范围内。同样，优选使用数值孔径在0.6至0.7的范围内的透镜 会聚辐照到预制凹坑上的激光。出于读取信号的稳定性的观点，预制凹坑的调制系数优选等于或大于 0.5，更优选等于或大于0.6。在本发明中所用的调制系数被定义为信号的 最大反射率和最小反射率之差除以最大反射率的值。预制凹坑的3T抖动和11T抖动分别优选等于或小于50ns，更优选等 于或小于45ns。然后将描述如在此所用的抖动。图2显示了 3T信号和11T 信号的频率分布。在图2中所示的ct表示抖动。抖动表示信号质量的量度， 或表示在测量每个凹坑的长度或凹坑之间的间隔时的变化量。这意味着抖 动越小，每个凹坑的长度越均匀。尽管EFM信号的抖动可以是3T、 4T等 直至IIT，但是通常测量最短的抖动3T和最长的抖动IIT。对于在图像记录层侧的预制凹坑的形状(最短凹坑长度)，并且对于负 载到预制凹坑上的信号，使用CD标准，原因是考虑到CD的生产技术和 技术诀窍以及现有的生产设备的利用，这种标准是有利的。将参考作为一个实例的示于图1中的层结构，在下面说明各个层。信息记录层信息记录层，即其中记录编码信息如数字信息(编码信息)的层，没有 具体限制，并且其实例包括含染料层、可记录层、相变层、光磁层和其它 的层。信息记录层优选为含染料层。因为光盘记录设备和光盘系统使用波长在630至680nm的范围内的激 光，所以图像记录层优选能够通过使用波长在630至680nm的范围内的激 光记录并且再现记录的信息。在含染料信息记录层中含有的染料的具体实例包括花青染料、氧杂菁 (oxonol)染料、金属配合物染料、偶氮染料和酞菁染料。在这些之中，染 料的优选实例包括酞菁染料和氧杂菁染料。另外，有利地使用在JP-A4-74690、 8-127174、 11-53758、 11-334204、 11-334205、11-334206、11隱334207、2000-43423、2000陽108513和2000-158818等中描述的染料。此外，记录材料不限于染料，并且还可以有利地使用有机化合物，如 三唑化合物、三嗪化合物、花青化合物、部花青化合物、氨基丁二烯化合物、酞菁化合物、肉桂酸化合物、紫精(viologen)化合物、偶氮化合物、氧杂菁苯并噁唑化合物和苯并三唑化合物。在这些化合物之中，特别有利地 使用花青化合物、氨基丁二烯化合物、苯并三唑化合物和酞菁化合物。通过下列方法形成信息记录层通过将记录材料如染料与粘合剂等溶 解于适合的溶剂中制备涂布溶液，然后通过将涂布溶液涂覆到基板上形成涂层，并且干燥。在用于记录材料的涂布液中的记录材料的浓度通常在0.01 质量％至15重量％的范围内，优选在0.1至10重量％的范围内，更优选在0.5 至5重量％的范围内，并且特别优选在0.5至3重量％的范围内。可以通过例如气相沉积、溅射、CVD或溶剂涂覆等形成信息记录层。 在这些之中，优选使用溶剂涂覆。用于涂布溶液的溶剂的实例包括..酯如乙酸丁酯、乳酸乙酯或乙酸溶 纤剂；酮如甲基乙基酮、环已酮或甲基异丁基酮；氯化烃如二氯甲垸、1,2-二氯乙烷或氯仿；酰胺如二甲基甲酰胺；烃如甲基环己烷；醚如二丁醚、 二乙醚、四氢呋喃或二噁垸；醇如乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或双丙 酮醇；含氟化合物溶剂如2,2,3，3-四氟丙醇；和二元醇醚如乙二醇单甲醚、 乙二醇单乙醚或丙二醇单甲醚。考虑到使用的染料的溶解度，上述溶剂可以单独或者以两种或更多种 的组合的形式使用。根据预期的应用，涂布溶液还可以包含各种添加剂如 抗氧化剂、UV吸收剂、增塑剂或润滑剂。当使用粘合剂时，其实例包括:天然有机聚合物如明胶、纤维素化合 物、葡聚糖、松香或橡胶；和合成有机聚合物，包括烃树脂如聚乙烯、聚 丙烯、聚苯乙烯或聚异丁烯，乙烯基树脂如聚氯乙烯、聚偏l,l-二氯乙烯 或聚氯乙烯-聚乙酸乙烯酯共聚物，丙烯酸类树脂如聚丙烯酸甲酯或聚甲基 丙烯酸甲酯，热固性树脂的初始縮合物，如聚乙烯醇，氯化聚乙烯，环氧 树脂，丁醛树脂(butylalresin)，橡胶化合物，或苯酚-甲醛树脂；等。如果另外使用粘合剂作为信息记录层的材料，则使用的粘合剂的量通 常在染料重量的0.01至50倍的范围内，并且优选为染料重量的0.1至5倍。溶剂涂覆的方法的实例包括喷涂、旋涂、浸渍、辊涂、刮涂、刮刀辊 涂和丝网印刷。信息记录层可以是单层或多层。信息记录层的厚度通常在10至500nm的范围内，优选在15至300nm的范围内，并且更优选在20至 150nm的范围内。信息记录层可以包含褪色抑制剂以提高信息记录层的耐光性。通常， 使用单线态氧猝灭剂作为褪色抑制剂。可以使用在包括专利说明书的文献 中描述的任何已知的单线态氧猝灭剂。其典型实例包括在如下文献中描述 的那些JP-A 58-175693、 59-31194、 60-18387、 60-19586、 60-19587、 60-35054、 60-36190、 60-36191、 60-44554、 60-44555、 60-44389、 60-44390、 60-54892、 60-47069、 68-209995和4-25492，日本专利申请公布l-38680和 6-26028、德国专利350399和Nippon Kagakukaishi JP， 1992年10月,1141页 等。相对于在信息记录层中含有的染料的量，所述褪色抑制剂如单线态氧 猝灭剂的量通常在0.1重量％至50重量％的范围内，优选在0.5至45重量％的 范围内，更优选在3至40重量％的范围内，并且特别优选在5至25重量％的 范围内。用于相变信息记录层的材料的具体实例包括Sb-Te合金、Ge-Sb-Te 合金、Pd-Ge-Sb-Te合金、Nb-Ge-Sb-Te合金、Pd-Nb-Ge-Sb-Te合金、 Pt-Ge-Sb-Te合金、Co-Ge-Sb-Te合金、In-Sb-Te合金、Ag-In-Sb-Te合金、 Ag-V-In-Sb-Te合金和Ag-Ge-In-Sb-Te合金。在它们之中，优选Ge-Sb-Te 和Ag-In-Sb-Te合金，原因在于其层可再记录很多次。相变信息记录层的厚 度优选在10至50nm的范围内，并且更优选在15至30nm的范围内。可以通过例如气相薄膜沉积法如溅射或真空沉积形成上述相变信息 记录层。第一基板和第二基板用于根据本发明的光学记录介质的第一基板和第二基板可以选自迄 今用作常规光学记录介质的基板的各种材料。基板材料的实例包括玻璃、丙烯酸类树脂如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸 甲酯、聚氯乙烯类如聚氯乙烯或氯乙烯共聚物、环氧树脂、非晶态聚烯烃和聚酯，并且在需要时，这些树脂可以以组合的形式使用。这些材料可以 以膜形状或刚性板形状的形式使用。在上述材料之中，出于耐湿性、尺寸 稳定性、成本等的观点，优选聚碳酸酯。第一基板和第二基板的每一个的厚度优选在0.3至0.9mm的范围内，并 且更优选在0.4至0.8mm的范围内。使用在其上形成用于跟踪的凹槽或伺服 信号的基板对于第一基板是优选的。可以将在其上没有用于跟踪的凹槽或 伺服信号的基板用于第一基板。第一基板的凹槽的半宽度优选在280至 450pm的范围内，并且更优选在300至420nm的范围内。凹槽的深度(凹槽 深度)优选在15至150nm的范围内，并且更优选在25至130nm的范围内。还可以在第二基板上形成跟踪用凹槽以记录具有高精度的图像。在这 种情况下，考虑到记录激光的强度分布，凹槽的磁道间距优选在0.3至 200^im的范围内，更优选在0.4至100pm的范围内，还更优选为在0.6至50 |am 的范围内，并且进一步优选在1.5至50pm的范围内。当在图像记录过程中进行跟踪并且在激光入射一侧的基板的厚度为 0.6mm时，凹槽的深度优选在50至200nm的范围内，更优选在80至150nm 的范围内，并且还更优选在100至130nm的范围内。凹槽的宽度优选在IOO 至600nm的范围内，更优选在200至500 nm的范围内，并且还更优选在250 至450 nm的范围内。凹槽的形状的最佳范围可以根据激光的波长、NA、 基板的厚度等变化。可以在第一基板的表面(其上形成凹槽的面)上形成底涂层以提高平面 性以及粘附性，并且防止信息记录层的劣化。用于所述底涂层的材料的实例包括聚合物材料，如聚甲基丙烯酸甲 酯、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酐共聚物、聚乙烯醇、N-羟 甲基丙烯酰胺、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、氯磺化聚乙烯、硝化纤维素、 聚氯乙烯、氯化聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯或聚碳酸酯；和表面改性剂如硅烷 偶联剂。所述底涂层可以通过如下方法而制备通过将所述材料溶解或分 散于适当的溶剂中制备涂布溶液，并且通过例如适当的涂覆方法，如旋涂、 浸涂或挤涂，将涂布溶液涂覆到基板表面上。所述底涂层的厚度通常在0.005至2(^m的范围内，并且更优选在O.Ol至10)am的范围内。第一反射层和第二反射层可以邻近信息记录层或图像记录层形成第一反射层和第二反射层以 提高在信息的再现过程中的反射率。用于反射层的光反射材料是具有更高的激光束反射率的材料，并且其实例包括金属和半金属如Mg、 Se、 Y、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 Ta、 Cr、 Mo、 W、 Mn、 Re、 Fe、 Co、 Ni、 Ru、 Rh、 Pd、 Ir、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Zn、 Cd、 Al、 Ga、 In、 Si、 Ge、 Te、 Pb、 Po、Sn或Bi，以及不锈钢。这些材料可以单独或两种或更多种组合以合金形 式使用。在这些材料之中，优选的是Cr、 Ni、 Pt、 Cu、 Ag、 Au、 Al和不 锈钢。更优选的是Au、 Ag或Al的金属和它们的合金，并且特别优选的 是Ag或Al的金属和它们的合金。通过例如上述光反射材料的气相沉积、 溅射或离子电镀在基板或信息记录层上形成反射层。反射层的厚度通常在 10至300nm的范围内，并且优选在50至200 nm的范围内。粘合剂层在图1中以存在于第一层压体520和第二层压体528之间的层的形式 示例性显示了粘合剂层，并且形成该粘合剂层以粘附第一反射层516和第 二反射层526。用于粘合剂层的粘合剂的实例包括在常规上已知的UV固 化性树脂。图像记录层如上所述，本发明的光盘具有在与其上安置信息记录层一侧相反的一 侧的图像记录层。在图像记录层上记录用户需要的可视图像(图像信息)如 字符/字母、图形和图片。可视图像的实例包括盘的标题；内容信息；内 容縮略图；相关图片；用于盘的设计的图片；版权信息；记录日期；记录 方法；记录格式；条形码；等。在图像记录层中记录的可视图像指在视觉上可辨认的图像，并且其实 例包括所有在视觉上可辨认的信息如任何字符/字母(串)、图片和图形。字 符/字母信息的实例包括授权用户识别信息、有效期信息、指定的容许使用次数的信息、租用信息、分辨率指定信息、层说明信息、用户说明信息、 版权持有者信息、版权号信息、生产商信息、生产日期信息、销售日期信 息、经销商或销售商信息、使用设置-次数信息、区域识别信息、语言说明 信息、应用说明信息、产品用户信息和使用次数信息。图像记录层的唯一要求是能够通过激光的辐照可视地记录图像信息 如字符、图像和图片。还可以优选使用在关于信息记录层的上述说明中描 述的染料作为用于形成图像记录层的材料。在本发明的光盘中，用于信息记录层的组分(着色剂或相变记录材料) 和用于图像记录层的组分可以彼此相同或彼此不同，但是优选彼此不同， 因为信息记录层和图像记录层所需要的性能不同。具体而言，有利地使用 记录和再现特性优良的组分作为用于信息记录层的组分，而在增加记录的 图像的对比度方面有效的组分作为用于图像记录层的组分是有利的。用于 图像记录层并且考虑到提高记录的图像的对比度而优选的染料的实例包 括花青染料、酞菁染料、偶氮染料、偶氮金属配合物染料和氧杂菁染料。还可以使用无色染料。优选染料的具体实例包括结晶紫内酯；苯酞化合物如3,3-双(l-乙基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞和3-(4-二乙基氨基-2-乙氧基苯 基)-3-(l-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯酞；荧垸化合物如3-环己基甲基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、2-(2-氯苯胺 基)-6-二丁基氨基荧烷、3-二乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙基氨 基-6-甲基-7-二甲代苯氨基荧烷、2-(2-氯苯胺基)-6-二乙基氨基荧垸、2-苯 胺基-3-甲基-6-(N-乙基异戊基氨基)荧烷、3-二乙基氨基-6-氯-7-苯胺基荧 垸、3-苄基乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷或3-甲基丙基氨基-6-甲基-7-苯 胺基荧垸；等。可以通过下面的方法形成图像记录层将上述染料溶解于溶剂中制备 涂布溶液，并且将涂布溶液涂覆在基板上。可以用于制备下述信息记录层 用的涂布溶液的溶剂也可以用于制备用于形成图像记录层的涂布溶液。其 它添加剂和涂覆方法等可以与用于下述信息记录层的那些类似。图像记录层的厚度优选为0.01至20(Hrni，更优选为0.05至100 |_im， 并且还更优选为0.1至50(am。保护层可以形成保护层以物理和化学保护反射层、信息记录层或图像记录层。用于保护层的材料的实例包括无机材料如ZnS、ZnS-Si02、SiO、Si02、 MgF2、 Sn02或Si3N4;和有机材料，如热塑性树脂、热固性树脂或UV固化 树脂。当将热塑性或热固性树脂用于形成保护层时，可以通过下列方法形成所述层将树脂溶解于适当的溶剂中制备涂布溶液，涂覆该涂布溶液并且干燥涂布的溶液以形成膜。当将uv固化树脂用于保护层时，通过将树脂照原样使用或通过将树脂溶解于适当的溶剂中制备涂布溶液，涂覆该涂布溶液并且通过UV射线辐照使树脂固化，可以形成所述层。根据应用，所 述涂布溶液还可以包含各种添加剂如抗静电剂、抗氧化剂或UV吸收剂。 保护层的厚度通常在0.1pm至lmm的范围内。如上所述，本发明的光盘可以适用于所谓只回放型光学记录介质，该 光学记录介质具有其中在第一基板中记录可通过激光束再现的信息的记 录区(凹坑)。本发明的光盘是可以用于下述光盘系统、用于绘制图像的方法和光盘 记录设备的盘。接着，将描述光盘记录设备和用于绘制图像的方法，因此 将描述本发明的光盘系统。光盘记录设备通过本发明提供的光盘记录设备是将波长在630至680nm的范围内 的激光辐照到光盘上的读取装置，所述光盘包含在具有预制凹坑的基板上 的图像记录层，所述图像记录层能够具有通过辐照激光在其上绘制的图 像，所述预制凹坑具有在0.6至0.9pm的范围内的最短凹坑长度；和读取 装置，所述读取装置在将波长在630至680nm的范围内的激光辐照到光盘 的预制凹坑上时，通过激光的回光读取在预制凹坑中包括的信息。通过本发明提供的用于在光盘上绘制图像的方法包括将波长在630 至680nm的范围内的激光辐照到光盘上，所述光盘包含在具有预制凹坑的 基板上的图像记录层，所述图像记录层能够具有通过辐照激光在其上绘制的图像，所述预制凹坑具有在0.6至0.9l^im的范围内的最短凹坑长度；在
将波长在630至680nm的范围内的激光辐照到光盘的预制凹坑上时，通过 激光的回光读取在预制凹坑中包括的信息；以及根据在预制凹坑中包括的 信息绘制图像。
在本发明的光盘中，其在图像记录层上的图像记录和在信息记录层上 的光学信息记录可以通过使用能够在两层上记录信息的单个光盘驱动器 (记录装置)进行。当以这种方式只使用一个光盘驱动器时，首先在图像记 录层或信息记录层上记录信息，然后，在将光盘反转之后，在另一层上进 一步记录信息。
使用上述本发明的光盘的光盘记录设备的一个优选实施方案是(l)通 过使用激光束辐照光盘的记录面(例如，着色剂记录层(记录层))记录信息的 光盘记录设备，所述光盘记录设备包含使用激光束辐照光盘的光学拾波 器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照的激光束在光盘上的 位置；图像形成控制装置，其控制光学拾波器和辐照位置调节装置，使得 当将具有在一个面上的记录层以及在另一个面上的图像记录层的光盘在 图像记录层面向光学拾波器的情况下放置时，在光盘的图像记录层上形成 与图像信息对应的可视图像；以及光束点控制装置，其控制光学拾波器使 得在形成可视图像时，来自辐照图像记录层的光学拾波器的激光束的光束 点直径变得大于来自在信息记录过程中辐照记录面的光学拾波器的激光 束的光束点直径。
在上述构造(l)中，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度 的变化成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘的 图像记录层形成与图像数据对应的可视图像。通过在可视图像的形成过程 中加宽辐照在光盘的图像记录层上的激光束的光束点直径，可以在光盘的 一次旋转中使用激光束辐照更宽的区域，并且縮短形成可视图像所需的持 续时间。即使采用这种方法，上述本发明的光盘也允许记录优选的可视图 像。
光盘记录设备的另一个优选实施方案是(2)通过使用激光束辐照光盘 的记录面记录信息的光盘记录设备，所述光盘记录设备包含使用激光束 辐照光盘的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照的激光束在光盘上的位置；控制光学拾波器和辐照位置调节装置的装置， 使得当将具有在一个面上的记录层以及在另一个面上的图像记录层的光 盘在图像记录层面向光学拾波器的情况下放置时，在光盘的图像记录层上 形成与图像信息对应的可视图像，并且所述辐照位置调节装置还在图像信 息的基础上将辐照图像记录层的光学拾波器的激光束的强度控制为图像 记录层基本上不变化的第一强度或大于第一强度并且图像记录层变化的第二强度；以及伺服装置，其检测与通过光学拾波器辐照到光盘上的激光束相关的信息，并且基于检测的结果控制光学拾波器辐照需要的激光束， 其中当根据基于图像信息的控制从光学拾波器以第二强度连续辐照的激 光束的持续时间超过特定的持续时间时，图像形成控制装置在与图像信息 的内容无关的特定持续时间内将从光学拾波器辐照的激光束的强度控制 为第一强度，并且伺服装置基于与以第一强度辐照的激光束相关的信息的 检测结果控制光学拾波器。在上述构造(2)中，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度的变化而成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘 的图像记录层形成与图像数据对应的可视图像。在可视图像的形成过程 中，当将用于图像数据的激光束的强度在导致图像记录层的变化的第二强 度维持延长的时间时，进行该激光束至第一强度的激光束的控制，这几乎 不导致图像记录层的变化，与图像数据无关。因此，可以基于辐照结果控 制激光束。即使采用这种方法，上述本发明的光盘也能够经历优选的可视 图像的记录。光盘记录设备的又一个优选实施方案是(3)通过使用激光束辐照光盘的记录面记录信息的光盘记录设备，所述光盘记录设备包含使用激光束 辐照光盘的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照 的激光束在光盘上的位置；图像形成控制装置，其控制光学拾波器和辐照 位置调节装置使得当将具有在一个面上的记录面以及在另一个面上的图 像记录层的光盘在图像记录层面向光学拾波器的情况下放置时，在光盘的 图像记录层上形成与图像信息对应的可视图像；以及相对位置调节装置， 其在将光盘放置在光盘记录设备中时，基于面向光学拾波器的光盘的面是 图像记录层还是记录面，调节光学拾波器和面向光学拾波器的光盘的面的相对位置。在上述构造(3)中，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度 的变化而成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘 的图像记录层形成与图像数据对应的可视图像。当放置光盘时，可以基于 是图像记录层还是记录面被放置成面向光学拾波器，调节光学拾波器和面 向光学拾波器的面之间的相对位置。因此，可以消除问题，如由于在光学 拾波器和面向该光学拾波器的面之间的距离的不同，即使其距离根据是记 录面还是图像记录层被放置成面向光学拾波器而不同，也不能进行各种控 制，例如焦点控制。即使在这种方法中，上述本发明的光盘也允许记录优 选的可视图像。光盘记录设备的又一个优选实施方案是(4)通过使用激光束辐照光盘 的记录面记录信息的光盘记录设备，所述光盘记录设备包含使用激光束 辐照光盘的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照 的激光束在光盘上的位置；伺服装置，其在图像记录层面向光学拾波器的情况下放置具有在一个面上的记录面以及在另一个面上的图像记录层且 具有在记录面上形成的螺旋状导向凹槽的光盘时，基于来自光盘辐照的反 射激光束控制辐照位置调节装置以使光学拾波器沿着导向凹槽辐照激光束；和图像形成控制装置，其控制从光学拾波器辐照的激光束使得在光盘 的图像记录层上形成与图像信息对应的可视图像，同时通过伺服装置沿着 导向凹槽移动激光束的辐照位置。即使采用这种方法，上述本发明的光盘 也能够经历优选的可视图像的记录。在上述构造(4)中，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度 的变化成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘的 图像记录层形成与图像数据对应的可视图像。可以在这种情况下形成在记 录面上的可视图像，而不用复杂的激光束-辐照-位置控制，检测在记录面 上形成的导向凹槽并且沿着检测的导向凹槽改变激光束辐照位置。光盘记录设备的又一个优选实施方案是(5)通过使用激光束辐照光盘的记录面记录信息的光盘记录设备，所述光盘记录设备包含使用激光束 辐照光盘的光学拾波器；使光盘旋转的旋转驱动装置；时钟信号输出装置， 其输出频率与通过旋转驱动装置旋转的光盘的转速对应的时钟信号；图像形成控制装置，其控制光学拾波器使得当将具有在一个面上的记录层以 及在另一个面上的图像记录层的光盘在图像记录层面向光学拾波器的情 况下放置时，在光盘的图像记录层上形成与图像信息对应的可视图像，所 述图像形成控制装置还基于从信号输出装置以每个时钟-信号循环的形式 传送的图像信息控制从光学拾波器辐照的激光束；旋转检测装置，其检测 在通过旋转驱动装置驱动时从光盘的参考位置的一次旋转；以及辐照位置 调节装置，其在从光学拾波器辐照激光束以在光盘的图像记录层上形成可 视图像的同时，通过旋转检测装置检测从预定的参考位置起的光盘的一次 旋转时，将来自光学拾波器的激光束的辐照位置改变被放置在光盘记录设 备中的光盘的预定径向距离。
在上述构造(5)中，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度
的变化成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘的 图像记录层形成与图像数据对应的可视图像。因为当形成可视图像时，对 于频率与光盘的转速对应的每个时钟-信号循环，即每当光盘旋转特定角度 时，进行用于形成可视图像的激光束辐照控制，所以可以使用在光盘上具 有与在特定角度的位置对应的内容(例如，密度)的图像数据形成可视图像。 即使采用这种方法，上述本发明的光盘也能够经历优选的可视图像的记 录。
光盘记录设备的又一个实施方案是(6)通过使用激光束辐照光盘的记
录面记录信息的光盘记录设备，所述光盘记录设备包含使用激光束辐照
光盘的光学拾波器；使光盘旋转的旋转驱动装置；旋转检测装置，其检测 从参考位置通过光盘的旋转驱动装置驱动的一次旋转；图像形成控制装 置，其控制光学拾波器使得当将具有在一个面上的记录层以及在另一个
面上的图像记录层的光盘在图像记录层面向光学拾波器的情况下放置时，
在光盘的图像记录层上形成与图像信息对应的可视图像；和辐照位置调节 装置，其在从光学拾波器辐照激光束以在光盘的图像记录层上形成可视图 像的同时，通过旋转检测装置检测从预定的参考位置起的光盘的一次旋转 时，将来自光学拾波器的激光束的辐照位置改变被放置在光盘记录设备中 的光盘的预定径向距离；其中图像形成控制装置控制光学拾波器使其将用 于形成可视图像的激光束辐照在从图像记录层的预定参考位置通过旋转驱动装置旋转的光盘上，并且控制使其不将用于形成可视图像的激光束辐 照在从预定参考位置前的特定距离处的位置直至光盘的预定参考位置的 区域上。在上述构造(6)中，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度 的变化成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘的 图像记录层形成与图像数据对应的可视图像。在形成可视图像的过程中使 光盘旋转的同时，通过使用激光束从光盘的参考位置辐照光盘形成可视图 像；并且没有用于形成可视图像的激光束被辐照在激光束辐照位置即将返 回到参考位置之前的区域上。因此，即使在激光束辐照位置控制因故被干 扰时，例如被光盘的不稳定旋转干扰时，或者从参考位置将激光束辐照在 光盘上一次旋转且返回到其初始辐照参考位置，并且激光束的辐照位置到 达与已经辐照激光束处交叠的位置时，可以防止形成可视图像的激光束过 多辐照该位置，因此提高形成的可视图像的质量。光盘记录设备的又一个实施方案是(7)通过使用激光束辐照光盘的记 录面记录信息的光盘记录设备，所述光盘记录设备包含使用激光束辐照 光盘的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照的激 光束在光盘上的位置；盘识别装置，其获得用于识别被放置在光盘记录设 备中的光盘的种类的盘识别信息；图像形成控制装置，其控制光学拾波器 和辐照位置调节装置使得当将具有在一个面上的记录层以及在另一个面 上的图像记录层的光盘在图像记录层面向光学拾波器的情况下放置时，在 光盘的图像记录层上形成与图像信息对应的可视图像，并且所述图像形成 控制装置还根据通过盘识别装置识别的光盘的种类控制光学拾波器和辐 照位置调节装置。在上述构造(7)中，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度 的变化成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘的 图像记录层形成与图像数据对应的可视图像。可以根据在可视图像的形成 过程中放置的盘的种类控制形成可视图像的条件。光盘记录设备的又一个实施方案是(8)具有下列装置的光盘记录设备 使用激光束辐照光盘的光学拾波器；调制从外部提供的信息的调制装置； 以及根据从调制装置提供的信息控制从光学拾波器辐照的激光束的激光束控制装置，所述光盘记录设备还包含调制禁止装置，其在具有在一个 面上的记录面以及在另一个面上的图像记录层的光盘的图像记录层上形 成可视图像时，禁止通过调制装置调制从外部提供的图像信息；和图像形 成控制装置，其在将光盘在图像记录层面向光学拾波器的情况下放置时控 制激光束，使得在光盘的图像记录层上形成与不通过调制装置调制的图像 信息对应的可视图像。
在上述构造(8)中，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度 的变化成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘的 图像记录层形成与图像数据对应的可视图像。因为在记录面上记录信息时 禁止通过调制装置调制记录数据，所以在形成可视图像的过程中不调制图 像数据。因此，无需安装用于根据图像数据形成可视图像的另外的数据传 输装置，并且为此目的，可以共同使用用于在记录面上记录信息的数据传 输装置。
光盘记录设备的又一个优选实施方案是(9)通过使用激光束辐照光盘 的记录面记录信息的光盘记录设备，所述光盘记录设备包含使用激光束 辐照光盘的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照 的激光束在光盘上的辐照位置；以及图像形成控制装置，其控制光学拾波 器和辐照位置调节装置使得当将具有在一个面上的记录层以及在另一个
面上的图像记录层的光盘在图像记录层面向光学拾波器的情况下放置时， 在光盘的图像记录层上形成与图像信息对应的可视图像，其中所述图像形
成控制装置根据在图像信息中显示的灰度(gradatkm)控制从光学拾波器辐 照的激光束。
在所述构造(9)中，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度 的变化成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘的 图像记录层形成与图像数据对应的可视图像。可以在可视图像的形成过程 中控制在图像记录层上的每一个位置(每一组坐标)的激光束，并且根据在 图像数据中显示的灰度形成具有灰度的可视图像。
光盘记录设备的又一个优选实施方案是(10)通过使用激光束辐照光盘 的记录面记录信息的光盘记录设备，所述光盘记录设备包含使光盘旋转 的旋转驱动装置；光学拾波器，其使用激光束从通过旋转装置旋转的光盘的一个面辐照，所述光学拾波器基本上在光盘的径向上是可移动的；以及 激光束水平控制装置，其在图像记录层上形成可视图像时，基于与将要形 成的可视图像相关的图像数据调节从光学拾波器辐照的激光束，所述激光 束水平控制装置将从光学拾波器辐照的激光束的水平调节为基本上不导 致光盘的记录和图像记录层的变化的第一强度，或者调节为基本上不导致 记录层的变化，但导致图像记录层中的颜色的变化的第二强度。在所述构造(10)中，可以通过激光束的辐照在根据本发明的光盘的记 录层上记录信息，并且以与常规方法类似的方式在图像记录层上形成可视 图像。此外，还可以通过激光束从同一侧的辐照记录信息并且在光盘的一 个面上形成图像，从而消除用户翻转并且重新放置光盘的繁琐操作。在本发明的光盘的图像记录层中形成图像的图像形成方法是通过使 用具有光学拾波器的光盘记录设备，在与记录面相反的光盘面上形成的图 像记录层上形成可视图像，通过激光束的辐照在光盘的记录面上记录信息 的方法，其中光学拾波器控制辐照的激光束以在光盘的图像记录层上形成 与图像信息对应的可视图像，同时来自光学拾波器的激光束的辐照位置沿 着预定的螺旋状或同心路线移动。当将沿着在分割光盘的径向扇形区的每 一个中的路线包含预定数量的分区的区域称为单元区时，控制在属于单元 区之一、沿着路线的每个分区辐照的激光束的时机，使得通过单元区的密 度显示可视图像。通过这种方法，因为图像记录层的反射率根据图像记录层的吸光度的 变化成影像地改变，所以可以通过根据图像数据使用激光束辐照光盘的图 像记录层形成与图像数据对应的可视图像。可以在可视图像的形成过程中 控制在图像记录层上的每一个位置(坐标系)的激光束，并且根据在图像数 据中显示的灰度形成具有灰度的可视图像。根据本发明的光盘记录设备的典型构造所述光盘记录设备是通过使用激光束辐照光盘的记录面记录信息的 光盘记录设备，具有在记录面上记录信息的功能并且还具有下列功能通 过使用激光束辐照具有在与记录面相反的面上形成的图像记录层的光盘 的图像记录层，形成与图像数据对应的可视图像。在这种设备中，如果光盘包含特殊的着色剂，则不但可以在图像记录层上，而且可以在用于记录 通常的数字数据的记录层上记录可视图像。
光盘记录设备的构造的实例
图3是说明光盘记录设备的构造的方框图。如图9中所示，光盘记录 设备100连接到主机个人电脑(PC) 110上，并且具有光学拾波器10、主轴
电动机ll、 RF(无线射频)放大器12、伺服电路13、解码器15、控制单元 16、编码器17、策略电路18、激光驱动器19、激光功率控制电路20、频 率发生器21、步进电动机30、电动机驱动器31、电动机控制器32、PLL (锁 相环路)电路33、 FIFO (先入先出)存储器34、驱动脉冲产生单元35和缓 冲存储器36。
主轴电动机11是旋转并且驱动其上记录数据的光盘D的电动机，并 且通过伺服电路13控制转速。在CAV (恒定的角速度)模式下运行的本实 施方案的光盘记录设备100中，主轴电动机11以从例如控制单元16指示 的恒定角速度旋转。
光学拾波器10是使用激光束辐照通过主轴电动机11旋转的光盘D的 单元，并且其构造示于图4中。如图10中所示，光学拾波器10具有发射 激光束B的激光二极管53、衍射光栅58、将激光束B会聚在光盘D的面 上的光学系统55以及接收反射光的光接收装置56。光学拾波器10发射 波长在630至680 nm的范围内的激光。
在光学拾波器10中，激光二极管53根据从激光驱动器19(参见图3) 供给的驱动电流的强度发射激光束B。光学拾波器10通过衍射光栅58将 从激光二极管53发射的激光束分为主光束、超前光束和延迟光束，并且 通过偏振光束分离器59、准直透镜60、四分之一波长片61和物镜62将 三种激光束会聚到光盘D的表面上。然后从光盘D的表面反射的三种激 光束经由物镜62、四分之一波长片61和准直透镜60透射，被偏振光束 分离器59反射，并且经由柱面透镜63被传送到光接收装置56中。光接 收装置56输出光接收信号，然后通过RF放大器12 (参见图4)将这种信 号提供给控制单元16和伺服电路13。
物镜62可以在激光束B的光轴方向上并且在光盘D的径向上移动，
26并且通过焦点致动器64和跟踪致动器65固定。焦点致动器64和跟踪致 动器65根据从伺服电路13 (参见图3)提供的焦点误差信号和跟踪误差信 号分别在光轴和径向上移动物镜62。伺服电路13根据从光接收装置56 和RF放大器12提供的光接收信号产生焦点误差信号和跟踪误差信号，并 且通过将如上所述的物镜62重新定位进行焦点控制和跟踪控制。
光学拾波器10具有未示于图4中的前监控二极管；当激光二极管53 发射激光束时，在接收外出的光的前监控二极管中产生电流，并且通过光 学拾波器IO将电流供给至示于图3中的激光功率控制电路20中。
RF放大器12放大从光学拾波器10提供的EFM(8到14调制)-调制的 RF信号，并且将放大的RF信号输出到伺服电路13和解码器15中。在再 现过程中，解码器15解调从RF放大器12提供的EFM-调制的RF信号， 并且产生再现数据。
将来自控制单元16的指令信号、由频率发生器21提供的频率与主轴 电动机ll的转速对应的FG脉冲信号、以及来自RF放大器12的RF信号 提供到伺服电路13中。伺服电路13基于这些提供的信号进行主轴电动机 11的旋转控制以及光学拾波器10的焦点控制和跟踪控制。当在光盘D (参 见图l)的记录面上记录信息或者在光盘D (参见图l)的图像记录层上形成 可视图像时，主轴电动机11的驱动模式可以是以恒定的角速度驱动光盘D 的CAV(恒定的角速度)模式或以恒定的记录线速度驱动光盘的CLV(恒定 的线速度)模式。示于图9中并且在下面的光盘记录设备100在CAV模式 下运行，其中伺服电路13使主轴电动机11以通过控制单元16指示的恒 定的角速度旋转。
缓冲存储器36存储从主机PC 110提供的将要记录在光盘D的记录面 上的信息(以下，称为记录数据)以及与将要在光盘D的图像记录层上形成 的可视图像对应的信息(以下，称为图像数据)。将存储在缓冲存储器36中 的记录数据输出到编码器17中，同时将图像数据输出到控制单元16中。
编码器17对从缓冲存储器36提供的记录数据进行EFM-调制，并且 将调制的数据输出到策略电路18中。策略电路18进行从编码器17提供 的EFM信号的时基(time-base)补偿，并且将校正的数据输出到激光驱动器 19中。在激光功率控制电路20的控制下，激光驱动器19使用根据从策略电 路18提供的记录数据调制的信号，驱动光学拾波器10 (参见图4)的激光二极管53。激光功率控制电路20控制从光学拾波器IO(参见图4)中的激光二极管 53辐照的激光的功率。具体而言，激光功率控制电路20控制激光驱动器 19以使光学拾波器10在通过控制单元16指示的最佳激光功率发射激光 束。在激光功率控制电路20中的激光功率控制是通过使用从光学拾波器 10中的前监控二极管提供的电流以需要的强度控制来自光学拾波器10的 激光束的反馈控制。通过控制单元16，将从主机PC 110提供并且存储在缓冲存储器36中 的图像数据传送到FIFO存储器34中并且存储在其中。存储在FIFO存储 器34中的图像数据，即从主机PG 110提供给光盘记录设备100的图像数 据包含下列信息。图像数据是用于在盘状光盘D的表面上形成可视图像的 数据，并且包括在如图5中所示的光盘D上的中心O周围的多个同心圆 的每个上的n个坐标系(在图中以黑点表示)的每个的密度上的信息。图像 数据是包括关于这些坐标系的密度的信息，所述坐标系从在最里面的圆上 的坐标系Pll，P12…Pln、在下一个圆上的坐标系P21，P22…2n、在下一个 圆上的坐标系，到在最外面的圆上的直至Pmn的坐标系；并且将包含在各 个坐标系的密度的信息以上述顺序传送到FIFO存储器34中。图5是说 明在坐标系之中的地理关系的示意图，并且以远比示于该图中的密度更密 集的密度放置实际的坐标系。当在主机PC 110中使用普通的位图字体形 成用于在光盘D的光敏面上形成图像的图像数据时，优选将位图数据转变 为极坐标形式的数据，并且将转变的图像数据从主机PC 110传输到光盘 记录设备100中。如上所述，当基于提供的图像数据在光盘D的图像记录层上形成可视 图像时，将用于图像记录的时钟信号从PLL电路33提供给FIFO存储器 34。通过接收用于图像记录的时钟信号的时钟脉冲，FIFO存储器34将关 于最早存储的坐标系的灰度的信息输出到驱动脉冲产生单元35中。驱动脉冲产生单元35产生用于控制来自光学拾波器10的激光束辐照 的时机等的驱动脉冲。驱动脉冲产生单元35然后产生脉冲宽度与从FIFO存储器34提供的、关于每个坐标系的灰度的信息对应的驱动脉冲。例如， 在坐标系的灰度较大(更高密度)时产生如图6A中所示的在光水平(第二强度)具有更大脉冲宽度的驱动脉冲，而如图6B中所示，在坐标系的灰度较小时，产生在该光水平具有更小脉冲宽度的驱动脉冲。该光水平是激光束的辐照导致光盘D的图像记录层的变化，从而导致其反射率的变化的功率 水平，并且当将这种驱动脉冲提供给激光驱动器19时，从光学拾波器10 辐照处于该光水平的激光束根据脉冲宽度的时间。因此，当灰度更大时， 将处于该光水平的激光束辐照更长的时间，并且光盘D的图像记录层的反 射率在单元区的更大区域中变化，因此，用户在视觉上辨认该区域是密度 更高的区域。在本实施方案中，通过使其中每单位区域(每单位长度)的反 射率变化的区域的长度可变，显示图像数据的密度。伺服水平(第一强度) 是激光功率的辐照几乎不导致光盘D的图像记录层的图像记录层变化的 功率水平，并且将处于伺服水平的激光束代替处于光水平的激光束辐照到 反射率无需改变的区域上。驱动脉冲产生单元35根据表示上述各个坐标系的灰度的信息产生驱 动脉冲，并且在需要时，与表示灰度的信息无关地，在很短的时间插入处 于光水平或处于伺服水平的脉冲用于通过激光功率控制电路20的激光功 率控制以及通过伺服电路13的焦点控制和跟踪控制。例如，如图7A中所 示，如果应该将处于所述光水平的激光束辐照Tl的时间以根据在图像数 据中的坐标系的灰度显示可视图像，并且时间T1比预定用于控制激光功 率的伺服循环ST更长，则在产生处于该光水平的脉冲后伺服循环ST经过 时的点插入很短时间t的伺服系统关脉冲(SSP1)。另一方面，如图7B中所 示，如果必需将处于伺服水平的激光束辐照伺服循环ST或更长时间以根 据在图像数据中的坐标系的灰度显示可视图像，则在产生处于该伺服水平 的脉冲后伺服循环ST经过时的点插入伺服系统开脉冲(SSP2)。如上所述，基于从前监控二极管提供的电流(与辐照的激光束的强度对 应)进行通过激光功率控制电路20的激光功率控制，所述前监控二极管接 收从光学拾波器10 (参见图4)中的激光二极管53辐照的激光束。更具体 而言，如图8中所示，激光功率控制电路20取样保持(sample-holds)与通 过前监控二极管53a检测的辐照的激光束的强度对应的值(S201和S202)。基于在以需要的值(A,)的光水平辐照激光束时，即在产生处于该光水平的 驱动脉冲时的取样保持结果(参见图6和7)，激光功率控制电路20进行激光功率控制(S203)，使得以从控制单元16提供的需要的值的光水平辐照激 光束。备选地，激光功率控制电路20进行激光功率控制，使得基于在以 需要的值(As)的伺服水平辐照激光束时，即在产生处于该伺服水平的驱动 脉冲时的取样保持结果(参见图6和7)，以形成从控制单元16提供的需要 的值的伺服水平辐照激光束(S204)。因此，如果处于光水平或伺服水平的 脉冲不是在比特定的伺服循环ST(取样循环)更长的时间内输出的，则可以 通过强行插入与如上所述的图像数据的内容无关的伺服系统关脉冲SSP1 或伺服系统开脉冲SSP2，进行处于各个水平的激光功率控制。如上所述，伺服系统关脉冲SSP1的插入不但用于控制激光功率，而 且用于通过伺服电路13的焦点控制和跟踪控制。基于通过在光学拾波器 10 (参见图4)中的光接收装置56检测的RF信号，即从激光二极管53辐 照的激光束从光盘D返回的光(反射光)，进行跟踪和焦点控制。图9显示 了在辐照激光束时通过光接收装置56检测的信号的一个实例。如图9中 所示，在辐照处于光水平的激光束时的反射光包括两个部分，即在刚刚 辐照激光束后的峰区K1以及光水平稳定的肩区(shoulderregion)K2，并且 可以将在该图中的阴影区认为是用于形成在图像记录层中的图像的能量。 用于形成在图像记录层中的图像的能量并不总是稳定的值，并且似乎根据 各种条件波动。因此，在该图中的阴影区的形状似乎每次都在变，因此未 必总是可以获得来自处于光水平的激光束的稳定的反射光，原因是反射光 包括许多杂波(noise)，并且使用这种反射光可能抑制精确的焦点控制和跟 踪控制。因此，如上所述，如果长时间连续辐照处于光水平的激光束，则 不能获得处于伺服水平的激光束的反射光，因此不能进行精确的焦点控制 和跟踪控制。如上所述，由于该原因，通过插入伺服系统关脉冲SSP1，周期性地获 得处于伺服水平的激光束的反射光，并且基于获得的反射光进行焦点和跟 踪控制。与在记录层中记录时不同，在光盘D的图像记录层上形成可视图 像时，不必跟踪预先形成的预制凹槽(导向凹槽)等，因此，在本实施方案 中，需要的跟踪控制值是固定值(固定的补偿电压)。这种控制方法不但适用于在图像记录层上形成图像信息，而且适用于在记录面上形成图像信 息。艮卩，可以通过使用在辐照激光束时改变其反射率以及颜色的材料作为 用于记录面(记录层)的材料，与在图像记录层上类似地，在记录面上形成 图像。当在记录面上形成可视图像时，不能使用形成可视图像的区域用于 其主要目的，即数据记录，因此，优选预先分开数据记录区和可视图像形 成区。如上所述，在不削弱各种控制伺服如激光功率控制、跟踪控制或焦点控制的情况下，伺服系统关脉冲SSP1或伺服系统开脉冲SSP2的插入时间 优选尽可能短；并且缩短的插入时间允许几乎在没有对形成的可视图像的 不利影响的情况下进行上述各种伺服控制。回到图3， PLL电路(信号输出装置)33使从频率发生器21提供的频 率与主轴电动机11的转速对应的FG脉冲信号倍增，并且输出用于形成下 述可视图像的时钟信号。频率发生器21通过利用由主轴电动机11的电动 机驱动器获得的反电动势，输出频率与主轴转速对应的FG脉冲信号。例 如，如图10的顶端线所示，当在主轴电动机ll的一次旋转中，即在光盘 D的一次旋转中，频率发生器21产生8个FG脉冲时，如图10的底端线 所示，PLL电路33输出从FG脉冲放大的时钟信号(例如，在频率方面比 FG脉冲信号大5倍，在光盘D的一次旋转中40个处于H水平的脉冲)， 即，它输出频率与通过主轴电动机11驱动的光盘D的转速对应的时钟信 号。因此，将从FG脉冲信号放大的时钟信号从PLL电路33输出到FIFO 存储器34中，并且在时钟信号的每一个循环，S卩，对于某个角度的盘D 的每次旋转，将表示在一个坐标系的灰度的数据从FIFO存储器34输出 到驱动脉冲产生单元35。可以在如上所述的PLL电路33中产生从FG脉 冲放大的时钟信号，但是当使用具有足够稳定的旋转和驱动性能的电动机 作为主轴电动机11时，可以在被安装来代替PLL电路33的晶体振荡器中 产生从FG脉冲放大的时钟信号，即频率与光盘D的转速对应的时钟信号。步进电动机30是在光盘D的径向上移动在光盘D上面的光学拾波器 10的电动机。电动机驱动器31驱动步进电动机30以旋转与从电动机控制 器32提供的脉冲信号对应的量。电动机控制器32根据移动开始指令产生移动距离和移动方向的脉冲信号，包括从控制单元16指示的光学拾波器 10的在径向上的移动方向和移动距离，并且将脉冲信号输出给电动机驱动 器31。因此，可以将光学拾波器10的激光束辐照位置自由移动到光盘D的各个位置，所述光学拾波器10通过步进电动机30在光盘D的径向上移 动并且所述光盘D通过主轴电动机11旋转，因此，这些组件组成辐照位置调节装置。控制单元16由CPU(中央处理单元)、ROM (只读存储器)和RAM(随 机存取存储器)等组成，并且控制在光盘记录设备100中的各个单元，并且 根据存储在ROM中的程序在整体上控制在光盘D的记录面上的记录以及 在光盘D的图像记录层上的图像形成。光盘记录设备的操作以下，将描述在上述构造中的光盘记录设备100的操作。如上所述， 将光盘记录设备100配置成在光盘D的记录面上记录从主机PC 110提供 的信息，如音频数据，并且在光盘D的图像记录层上形成与从主机PC 110 提供的图像数据对应的可视图像。光学拾波器10以基本上不改变图像记录层的第一强度发射波长在 630至680nm的范围内的激光，并且将该激光辐照到光盘D的预制凹坑 上。以与在读取标准的DVD凹坑时相同的方法进行焦点和跟踪伺服，并 且由回光的变化检测信号。以下，将参考图11和12描述允许处理如信息记录或可视图像形成的 光盘记录设备100的操作。
当将光盘D放置在光盘记录设备100中时，控制单元16通过控制光 学拾波器10等检查面向光学拾波器IO放置的光盘D的面的格式。例如， 在DVD-R的情况下，它检测岸台(land)预制凹坑信号或预记录信号的存在 与否，并且在DVD+R的情况下，它检测ADIP(在预制凹槽中的地址)的存 在与否。如果没有记录这种信息，则该盘不被认为是光盘。当在DVD-R的情况下有从放置的光盘D检测的岸台预制凹坑信号或 预记录信号或者在DVD+R的情况下有从放置的光盘D检测的ADIP时， 控制单元16判断光盘D是否是在其记录面面向光学拾波器10的情况下放置的，并且进行控制以将从主机PC 110提供的记录数据记录在记录面上(步骤Sa2和Sa3)。用于记录记录数据的控制与对于在常规的光盘记录设 备(DVD-R和DVD+R驱动设备)上的记录数据的控制相同，并且省略其描 述。另一方面，当没有从放置的光盘D检测的表示光盘是可重写的预制凹 坑信号时，控制单元16判断光盘D是在其图像记录层面向光学拾波器10 的情况下放置的，并且检查是否可以从光盘D获得盘ID(步骤Sa4)。可以 将光盘D的盘ID存储在预制凹坑信号中。而且，例如，如图13中所示， 可以将与编码的盘ID信息对应的可视图像预先写入在光盘D的图像记录 层上的最外面的圆上。如图13中所示，通过形成各自的长度与上述编码 对应的反射区301a和非反射区301b，将盘ID写入到光盘D的图像记录 层上的最外面的圆上。控制器16通过将光学拾波器10的激光束-辐照位置 改变至沿着光盘D上的最外面的圆并且检查其反射光获得盘ID。因此，如果没有与在图像记录层的最外表面区域上形成的盘ID对应 的反射区301a和非反射区301b，则光盘D判断放置的盘是没有图像记录 层的普通光盘(CDR、 DVD-R等)。当没有获得的盘ID时，控制单元16判 断盘D是禁止可视图像形成的光盘(步骤Sa5)并且将该事实通知用户。备选地，如果有从光盘D获得的盘ID时，控制单元16等待直至从主 机PG110传送包括图像数据的图像形成指令(步骤Sa6);并且当存在图像 形成指令时，控制单元16进行控制以准备在光盘D的图像记录层上形成 可视图像(步骤Sa7)。更具体而言，控制单元16控制伺服电路13以使主 轴电动机ll以特定的角速度旋转，并且通过将用于将光学拾波器10移动 至初始位置，即在光盘D的径向上的最里面的位置的指令传送到电动机控 制器32中驱动步进电动机30。在用于图像形成的初始化控制中，控制单元16可以对伺服电路13指 示需要的焦点-控制值以使光束点直径大于在将信息记录在记录面上时的 光束点直径的激光束辐照在光盘D的图像记录层上。现在更具体地描述在指示这种需要的值时如上所述进行的焦点控制。 基于从光学拾波器10中的光接收装置56输出的信号，进行通过伺服电路 13的焦点控制。当将信息记录在光盘D的记录面上时，伺服电路13 (参见图4)驱动焦点致动器64以使圆形回光焦点(由图14中所示的A表示)在 光接收装置56上的四个区域56a、 56b、 56c和56d的中心。具体而言， 它控制焦点致动器64以使值(a+c)-(b+d"0，其中在区域中的56a、 56b、 56c和56d的光接收强度分别表示为a、 b、 c和d。另一方面，当在光盘D的图像记录层上形成可视图像时，如上所述， 进行焦点控制以使直径大于在将信息记录在记录面上时的直径的激光束 辐照在图像记录层上。当通过示于图20中的光接收装置56接收的回光的 形状是椭圆形(由图20中的B和C表示)时，激光束的点尺寸大于圆形A 的点尺寸，因此，伺服电路13驱动焦点致动器64以使这种椭圆形回光被 光接收装置56接收。具体而言，它驱动焦点致动器64以使光接收强度满 足等式(a+c)-(b+d"a (a不为0)。因此，在本实施方案中，控制单元16和 伺服电路13组成光束点控制装置。如上所述，在上述用于形成可视图像的初始化控制中，如果控制单元 16对伺服电路13指示a (非0)，则可以使点尺寸大于在将信息记录在记录 面上面时的点尺寸的激光束辐照在光盘D的图像记录层上。通过在光盘D 的图像记录层上形成可视图像时以这种方式辐照点尺寸大于在将信息记 录在记录面上面时的点尺寸的激光束，可以获得下列有利的效果。即，在 本实施方案中，当形成可视图像时，与在将信息记录在记录面上面时类似 地，随着光盘D旋转辐照激光束。因此，通过扩大激光束的光束点尺寸， 可以在更短的时间内将可视图像形成于光盘D的图像记录层的整个区域 上。下面将参考图15A和15B描述原因。如在图15A和15B中示意性显 示，当辐照的激光束的光束点直径BS更大(图15A)时，与在其更小时相 比(图15B)，在光盘D的一次旋转中的图像形成区域的面积更大。因此， 当光束点直径BS更小时，必需使光盘D旋转更多次，从而在整个区域上 形成图像需要更长的时间(在该图中，在具有更大BS的光束的情况下的4 次旋转，相对于在具有更小BS的光束的情况下的6次旋转)。由于上述原 因，在形成可视图像时，在光盘记录设备100中辐照点直径大于在将信息 记录在记录面上时的点直径的激光束。在本发明中，基于在预制凹坑信号中携带的信息绘制图像，或者换句 话说，基于预先记录的预制凹坑信息，如图像绘制条件绘制图像。例如，可以将与预制凹坑信息对应的图像绘制条件预先排列在表中，并且存储在 控制器的ROM中。所述控制器参考该表读取与所检测的预制凹坑信息对 应的图像绘制条件，并且通过基于读出的条件绘制图像，可以根据最佳的 绘制条件绘制图像。在用于图像形成的初始化控制中，控制单元16对激光功率控制电路 20指示光水平以及伺服水平的需要的值，以使激光束从光学拾波器10以 适于获取盘ID的光水平和伺服水平辐照。在控制单元16中的ROM存储 用于多种盘ID的光水平和伺服水平的需要的值，并且控制单元16读取与 获取的盘ID对应的光水平和伺服水平的需要的值，并且对激光功率控制 电路20指示这些需要的值。由于下列原因，根据盘ID分配需要的功率值。在图像记录层中的着 色剂的性能可以根据使用的光盘D的种类变化，并且如果性能不同，那么 在辐照的激光束的强度和反射率之间的关系自然也变化。结果，即使可以 通过使用处于特定的光水平的激光束辐照特f光盘D的图像记录层充分 改变辐照区的反射率，也未必能够在将处于ri同光水平的激光束辐照在另 一个光盘D的图像记录层上时改变辐照区的反射率。因此，如上所述，在 本实施方案中，通过对与每个盘ID对应的光盘的试验，预先确定对精确 的图像形成有利的光水平和伺服水平的需要的值。通过将确定的与各个盘 ID对应的需要值存储在ROM中，可以根据光盘D的图像记录层的性能最 佳地控制功率。当通过控制单元16进行上述初始化控制时，可以进行可视图像在光 盘D的图像记录层上的形成。如图12中所示，控制单元16首先通过缓冲 存储器36将从主机PC 110提供的图像数据传输到FIFO存储器34中(步 骤Sa7)。然后控制单元16从频率发生器21提供的FG脉冲信号中判断通 过主轴电动机11旋转的光盘D的预定参考位置是否已经通过光学拾波器 10的激光束辐照位置(步骤Sa8)。以下将参考图16和17描述检测具体的参考位置以及它是否通过激光 束辐照位置的方法。如图15中所示，在主轴电动机11的一次旋转，即光 盘D的一次旋转中，频率发生器21输出一定数量的FG脉冲(在图16的实 例中为8个)。因此，控制单元16输出与从频率发生器21提供的作为参考脉冲的FG脉冲中的任何一个的启动时机同步的参考位置-检测脉冲，然后 产生参考位置-检测脉冲信号，所述参考位置-检测脉冲信号用于输出与脉 冲的启动时机，即在参考位置-检测脉冲(在图16中的第8个脉冲)后的一 次旋转的脉冲数量同步的参考位置-检测脉冲。通过产生这些参考位置-检 测脉冲，可以判断在产生脉冲时，光学拾波器10的激光束辐照位置通过光盘D的参考位置。因此，如图17中所示，如果在产生的第一参考位置-检测脉冲的时机的光学拾波器10的激光束辐照位置由图17中的粗线表示 (因为光学拾波器10在径向上是可移动的，将该辅照位置以线的形式表 示)，那么在一次旋转后产生参考位置-检测脉冲时，光学拾波器10的激光 束辐照位置当然在图17中的粗线上。在产生第一参考位置-检测脉冲的时 机的激光束辐照位置的径向上的线表示参考位置；并且如上所述，控制单 元16基于在光盘D的每一次旋转中产生的参考位置-检测脉冲信号，检测 激光束辐照位置通过光盘D的参考位置。在图17中的虚线表示在从产生 一个参考位置-检测脉冲时至产生下一个参考位置-检测脉冲时的期间激光 束辐照位置的移动轨迹的一个实例。当控制单元16根据上述方法在接收来自主机PC 110的图像形成指令 之后，检测光盘D的参考位置通过激光束辐照位置时，它将表示转数的参 数R加1(步骤Sa9)，然后判断R是否是奇数(步骤SalO)。当在接收图像形成指令之后光盘D的位置第一次通过激光束辐照位 置时，值R为0(初始值)+hl，并且在这种情况下，在步骤SalO中判断R 为奇数。当发现R为奇数时，控制单元36控制光学拾波器10以通过激 光束的辐照在光盘D的图像记录层上形成可视图像(步骤Sall)。更具体而 言，从接收参考位置-检测脉冲的时间起，控制单元16控制各个单元以与 从PLL电路33输出的时钟信号同步从FIFO存储器34中一个接一个输出 图像数据。如图18中所示，通过所述控制，无论何时从PLL电路33提供时钟脉 冲，FIFO存储器34都将表示一个坐标系的密度的信息输出给驱动脉冲 产生单元35，并且驱动脉冲产生单元35产生具有根据信息中说明的密度 的脉冲宽度的驱动脉冲，并且将它输出给激光驱动器19。结果，光学拾波 器10在与每个坐标系的密度对应的时间内将激光束以所述光水平辐照到光盘D的图像记录层上，并且通过改变在辐照区中的反射率形成与图19 中所示的可视图像类似的可视图像。如在该图中示意性显示，因为通过主轴电动机11使光盘D旋转，所以对于每个时钟信号的循环(从脉冲的启动时机至下一个启动时机的时 间)，光学拾波器10的激光束辐照位置沿着示于该图中的区域C的圆移动。通过根据在激光束辐照位置通过如上所述的区域C过程中的密度改变以 所述光水平辐照的激光束的时间，可以根据如该图中所示的不同密度改变 在各个区域C中的不同区域的反射率。因此，通过根据在激光束辐照位置通过区域c过程中的每个坐标系的密度改变以所述光水平辐照的激光束 的时间，可以在光盘D的图像记录层上形成与图像数据对应的可视图像。如上所述，在用于通过根据图像数据辐照激光束形成可视图像的控制之后，在控制单元16中的处理返回到步骤Sa7，并且将从缓冲存储器36 提供的图像数据传输到FIFO存储器34中。然后检查光学拾波器10的激 光束辐照位置是否通过光盘D的参考位置，并且如果它通过参考位置，则 将R加1。当作为结果R变为偶数时，控制单元16控制在设备中的各个 单元以通过上述激光束辐照控制终止可视图像形成(步骤Sal2)。更具体而 言，它控制FIFO存储器34，使其不承担将表示每个坐标系的灰度的信息 与从PLL电路33提供的时钟信号同步输出到驱动脉冲产生单元35中。因 此，控制单元16禁止激光束辐照导致图像记录层的反射率在盘D的一次 旋转后的期间变化，在此期间，通过处于所述光水平的激光束的辐照在光 盘D的图像记录层上形成可视图像。当终止用于形成可视图像的激光束辐照时，控制单元16指示电动机 控制器32将光学拾波器10在径向上以一定距离向外重新定位(步骤 Sal3);电动机控制器32根据指令通过电动机驱动器31驱动步进电动机 30;并且将光学拾波器10向外以一定距离重新定位。如上所述，可以根据从光学拾波器10 (参见图15)辐照的激光束的光 束点直径BS适当地确定在光盘D的径向上重新定位的光学拾波器10的 一定距离。当在盘状光盘D的图像记录层上形成可视图像时，必须在不留 下间隙的情况下使光学拾波器10的激光束辐照位置在光盘D的几乎整个 面上移动，以获得更高的质量图像。因此，通过使光学拾波器10在径向上的单位移动距离基本上等于辐照在光盘D上的激光束的光束点尺寸BS， 可以使激光束辐照在光盘D的几乎整个面上，并且获得更高质量的图像。 偶尔地，根据包括图像记录层的性能的各种因素，在比辐照的激光束的光 束点直径的区域更大的区域中产生颜色，并且在这种情况下，在考虑着色 区的宽度的同时决定单位移动距离，使得相邻的着色区不叠置。在本实施方案中，将光束点直径BS设定为比用于在记录面上记录的值更大的值(例如，约20pm)，因此控制单元16控制电动机控制器32并 且驱动步进电动机30以使光学拾波器10在径向上移动至与光束点直径 BS的距离几乎相等的距离。许多最新的步进电动机30通过使用微步进技 术允许将移动距离控制在l(Him的单位，因此，充分实用的是通过使用如 上所述的步进电动机30使光学拾波器10在径向上以20卞m的单位移动。在如上所述用于将光学拾波器10在径向上以一定距离重新定位的控 制之后，控制单元16然后对激光功率控制电路20指示将处于光水平的激 光束在改变之后辐照时所需的光水平值，以改变其中的激光束的需要的光 水平(步骤Sal4)。在本实施方案中，在辐照激光束的CAV模式中形成可 视图像，同时使光盘D以恒定的角速度旋转，并且如上所述，光学拾波器 IO向外表面的重新定位导致线速度的增加。因此，当如上所述将光学拾波 器IO在径向上向外(向外表面)重新定位时，从之前的值增加在激光束的光 水平的需要的值；并且即使线速度变化，也辐照在足以改变光盘D的图像 记录层的反射率的强度下的激光功率。在如上所述用于将光学拾波器10在径向上向外移动的控制和在光水 平的需要的值的改变之后，控制单元16判断对于可视图像形成是否有还 没有处理的图像数据，即没有提供给驱动脉冲产生单元35的图像数据， 并且如果没有这样的图像数据，则因此终止处理。另一方面，如果有还没有提供给电动机控制器32的还没有处理的图 像数据，则处理回到步骤Sa7，并且继续用于形成可视图像的处理。将图 像数据从控制单元16传输到FIFO存储器34中(步骤Sa7);并且判断激光 束辐照位置是否通过光盘D的参考位置(步骤Sa8)。如果它通过参考位置， 则将表示转数的变量R加l(步骤Sa9);并且判断在增加之后的R是否为 奇数(步骤SalO)。如果R为奇数，则控制单元16控制设备的各个单元以38通过辐照激光束形成可视图像；并且如果R为偶数，则它终止用于形成可 视图像的激光束辐照(仍然辐照处于伺服水平的激光束)，并且进行用于将 光学拾波器10在径向上向外移动的控制以及用于改变处于光水平的需要 的值的控制。当在一次特定的旋转中在光盘D上进行用于图像形成的激光 束辐照(包括在所述光水平)时，控制单元16控制使其在下一次旋转中不 进行用于图像形成的激光束辐照，而在该旋转中使光学拾波器10在径向 上向外移动。因此，通过控制使得在下一次旋转中不进行用于图像形成的 激光束辐照，从而在该旋转中使光学拾波器10在径向上向外移动，可以 在改变辐照径向位置并且改变与控制相关的辐照的激光束的强度过程中， 在没有图像形成的情况下进行用于图像形成的激光束辐照，并且可以在激 光束的辐照位置和强度稳定时进行图像形成。因此，由于例如用于将光学拾波器IO在径向上向外移动的控制，可以防止可视图像的质量的劣化。到此为止描述的是光盘记录设备100的主要操作，并且通过最佳地使 用用于在记录面上记录信息的光学拾波器10等，而不使用另外的印刷装 置等，可以在光盘记录设备100中通过使用激光束辐照光盘D的图像记录 层，形成与图像数据对应的可视图像。因为在本实施方案中，基于通过使用根据主轴电动机11的旋转产生 的FG脉冲产生的时钟信号，即根据光盘D的旋转量产生的时钟信号，控 制了激光束辐照时机，所以可以在不从光盘D面获得例如位置信息的情况 下确定在光盘记录设备100中的激光束辐照位置。结果，光盘记录设备100 无需特殊精加工的光盘D如图像记录层具有预制凹槽(导向凹槽)的限制， 并且即使在没有预先形成的预制凹槽或位置信息的图像记录层上，也可以 形成与图像数据对应的可视图像。接着将描述在信息记录层上的信息(数字信息)的记录。当信息记录层 是含有着色剂的层时，首先将激光束从激光拾波器辐照到以一定的记录线 速度旋转的未记录的光学记录介质上。因为在记录层中的染料吸收辐照的 光，所以导致层的局部加热，转而在其中产生需要的空隙(凹坑)，导致光 学性能的变化，从而导致信息的记录。对于一个凹坑的产生，激光束可以具有脉冲串或单个脉冲的记录波 形。实际上将要记录的信息的长度比(凹坑长度)是重要的。相对于实际上记录的信息的长度，激光束的脉冲宽度优选在20至95%的范围内，更优选在30至90%的范围内，并且还更优选在35至85%的范 围内。当记录波形为脉冲串时，那么脉冲串的组合波的宽度在上述范围内。激光束的输出功率可以根据记录线速度变化，并且在记录线速度为3.5 m/s时，优选在1至100mW的范围内，更优选在3至50mW的范围内， 并且还更优选在5至20mW的范围内。备选地，当记录线速度增加至上述 的两倍时，激光束的输出功率的优选范围变得大21/2倍。考虑到提高记录密度，用于拾波器的物镜的NA优选等于或大于0.55， 并且更优选等于或大于0.60。在本发明中，可以使用发射波长在350至850nm的范围内的半导体激 光作为记录光。以下，将描述用于其中信息记录层为相变层的光学记录介质的记录装 置。当信息记录层为相变层时，信息记录层由上述材料组成，并且能够通 过激光束辐照重复在晶相和非晶相之间的相变。在信息记录过程中，通过在短时间内辐照聚焦的激光束脉冲使相变记 录层局部熔化。熔化的区域通过在热扩散下的迅速冷却而凝固，从而形成 处于非晶态的记录标记。当擦除记录的信息时，通过激光束辐照将信息记 录层加热至低于熔点而高于结晶温度的温度，然后逐渐冷却，使处于非晶 态的记录标记再结晶为初始的未记录状态。相关申请的交叉引用本申请要求2005年9月30日提交的日本专利申请2005-287883的优先权，该日本专利申请的全部内容是为了所有目的而通过引用结合在此 的。
权利要求
1.一种光盘系统，其包含光盘，所述光盘包含在具有预制凹坑的基板上的图像记录层，所述图像记录层能够具有通过辐照激光在其上绘制的图像；和读取装置，所述读取装置将波长在630至680nm的范围内的激光辐照到所述光盘的所述预制凹坑上，并且由所述激光的回光读取在所述预制凹坑中包括的信息，其中所述预制凹坑具有在0.6至0.9μm的范围内的最短凹坑长度。
2. 权利要求1所述的光盘系统，其中所述预制凹坑的磁道间距在1.5 至1.7nm的范围内。
3. 权利要求1所述的光盘系统，其中使用数值孔径在0.6至0.7的范 围内的透镜会聚辐照到所述预制凹坑上的所述激光。
4. 权利要求1所述的光盘系统，其中通过EFM调制记录在信息记录 层的所述预制凹坑中包括的信息。
5. 权利要求4所述的光盘系统，其中所述预制凹坑的调制系数等于或 大于0.5。
6. 权利要求4所述的光盘系统，其中所述预制凹坑的调制系数等于或 大于0.6。
7. 权利要求4所述的光盘系统，其中所述预制凹坑的3T抖动和11T 抖动各自等于或小于50ns。
8. —种光盘记录设备，其包含读取装置，所述读取装置将波长在630至680nm的范围内的激光辐照 到具有在其上形成的光盘预制凹坑和图像记录层的基板上，所述图像记录 层能够具有通过辐照激光在其上绘制的图像，并且所述读取装置通过所述 激光的回光读取在所述预制凹坑中包括的信息；绘制装置，所述绘制装置通过根据在所述预制凹坑中包括的信息将激 光辐照到所述图像记录层上进行图像的绘制；其中所述预制凹坑具有在0.6至0.9pm的范围内的最短凹坑长度。
9. 权利要求8所述的光盘记录设备，还包含控制所述激光的焦点位置 的焦点控制装置。
10. 权利要求8所述的光盘记录设备，还包含控制所述激光的跟踪的 跟踪控制装置。
11. 权利要求8所述的光盘记录设备，其中所述预制凹坑的磁道间距 在1.5至1.7pm的范围内。
12. 权利要求8所述的光盘记录设备，其中使用数值孔径在0.6至0.7 的范围内的透镜会聚辐照到所述预制凹坑上的所述激光。
13. —种用于在光盘上绘制图像的方法，所述方法包括 将波长在630至680nm的范围内的激光辐照到光盘的预制凹坑上，所述光盘包含在具有所述预制凹坑的基板上的图像记录层，所述图像记录层能够具有通过辐照激光在其上绘制的图像；通过所述激光的回光读取在所述预制凹坑中包括的信息；以及 根据在所述预制凹坑中包括的信息绘制所述图像， 其中所述预制凹坑具有在0.6至0.9jam的范围内的最短凹坑长度。
14. 权利要求13所述的用于在光盘上绘制图像的方法，其中所述预制 凹坑的磁道间距在1.5至1.7pm的范围内。
15. 权利要求13所述的用于在光盘上绘制图像的方法，其中使用数值 孔径在0.6至0.7的范围内的透镜会聚辐照到所述预制凹坑上的所述激光。
16. —种光盘，其包含 具有预制凹坑的基板；和图像记录层，所述图像记录层是在所述基板上形成的，并且能够具有 通过辐照激光在其上绘制的图像，其中所述预制凹坑具有在0.6至0.9jim的范围内的最短凹坑长度，并且通过将波长为630至680nm的激光辐照到所述预制凹坑上以通过所述 激光的回光读取在所述预制凹坑中包括的信息，进行所述图像的绘制。
17. 权利要求16所述的光盘，其中所述预制凹坑的磁道间距在1.5至 1.7pm的范围内。
18. 权利要求16所述的光盘，其中使用数值孔径在0.6至0.7的范围内的透镜会聚辐照到所述预制凹坑上的所述激光。
全文摘要
本发明提供一种光盘系统，所述光盘系统至少具有光盘，所述光盘包含在具有预制凹坑的基板上的图像记录层，所述图像记录层能够通过辐照激光绘制图像；和读取装置，所述读取装置在将波长在630至680nm的范围内的激光辐照到所述光盘的所述预制凹坑上时，通过所述激光的回光读取在所述预制凹坑中包括的信息。所述预制凹坑具有在所述基板上形成的在0.6至0.9μm的范围内的最短凹坑长度。本发明还提供使用所述光盘系统的光盘记录设备、图像绘制方法和光盘。
文档编号G11B7/007GK101253559SQ20068003155
公开日2008年8月27日 申请日期2006年9月28日 优先权日2005年9月30日
发明者久保裕史, 伏木达郎, 山田圣哉, 柴田路宏, 糸贺久顺 申请人:富士胶片株式会社;雅马哈株式会社