專利名稱：通過振動激光束焦點在光盤上繪制可見圖像的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在可記錄光盤的目標(biāo)層(數(shù)據(jù)記錄層、印制層，例如在標(biāo)簽側(cè)提供的光敏層或熱敏層，等等)上執(zhí)行繪圖的方法和用于執(zhí)行這種方法的光盤記錄裝置。
背景技術(shù)：
作為通過將激光束輻射到可記錄光盤的數(shù)據(jù)記錄層上以因此改變數(shù)據(jù)記錄層的可見光性質(zhì)而繪制光學(xué)畫面或字符等的圖像的技術(shù)，在例如下述的專利文獻(xiàn)1中描述有一種方法。
作為通過在可記錄光盤的標(biāo)簽側(cè)上形成印制層如光敏層或熱敏層并將激光束輻射到所述盤的標(biāo)簽側(cè)上以因此改變印制層的可見光性質(zhì)而繪制光學(xué)畫面或字符等的圖像的技術(shù)，在例如下述的專利文獻(xiàn)2中描述有一種方法。
未審定專利公開文本第2001-283470號[專利文獻(xiàn)2]未審定專利公開文本第2002-203321號前述的專利文獻(xiàn)1和2每篇主要披露了一種在精確執(zhí)行聚焦控制的同時執(zhí)行繪圖的方法。然而，在標(biāo)簽側(cè)的印制層上執(zhí)行繪圖的方法中，可能出現(xiàn)的情況是根據(jù)印制層的結(jié)構(gòu)或材料而不能對印制層有效地執(zhí)行聚焦伺服，因此不能進(jìn)行繪圖。另外，還是在對數(shù)據(jù)記錄層執(zhí)行繪圖的方法中，可能出現(xiàn)的情況是根據(jù)盤而不能相對于于數(shù)據(jù)記錄層有效地執(zhí)行聚焦伺服，因此不能進(jìn)行繪圖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于前述要點做出的，并且提供一種在不執(zhí)行聚焦控制的情況下能夠執(zhí)行繪圖的繪圖方法和用于執(zhí)行這種方法的光盤記錄裝置。
設(shè)計一種借助光拾取器在可記錄的光盤上繪制可見圖像的創(chuàng)造性方法，所述光拾取器通過光拾取器的物鏡將光束輻射到所述光盤上。所述方法是通過下述步驟執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)具有將在其上執(zhí)行繪圖的目標(biāo)層的光盤；將一震蕩信號施加給光拾取器的聚焦致動器以由此在其光軸方向上振動物鏡，使得光束的焦點周期性地通過光盤的目標(biāo)層；和控制光束的功率以在每次光束的焦點通過所述目標(biāo)層時在目標(biāo)層上形成記錄光斑，使得目標(biāo)層的可見光性質(zhì)被改變，由此在目標(biāo)層上執(zhí)行繪圖。
實際上，所述控制步驟將光束的功率提高至當(dāng)光束通過沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向執(zhí)行繪圖的光盤區(qū)域時能夠形成記錄光斑的等級，同時所述控制步驟將光束的功率降低至當(dāng)光束通過沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向不執(zhí)行繪圖的另一個區(qū)域時不能形成記錄光斑的另一個等級。
實際上，所述施加步驟在光束通過所述沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向不執(zhí)行繪圖的另一個區(qū)域時停止向所述聚焦致動器施加震蕩信號。
實際上，所述施加步驟停止光拾取器的聚焦控制和跟蹤控制并將通過把所述震蕩信號疊加至一具有預(yù)定DC電平的DC信號獲得的驅(qū)動信號施加給所述聚焦致動器，以有效的使焦點定位在目標(biāo)層附近。
可選擇地，所述施加步驟停止光拾取器的聚焦控制和跟蹤控制并將通過把所述震蕩信號疊加至一具有變化幅度的信號獲得的驅(qū)動信號施加給所述聚焦致動器，以有效的使焦點在光盤旋轉(zhuǎn)期間跟隨目標(biāo)層的層面擺動。
提供一種借助光束在可記錄的光盤上繪制可見圖像的創(chuàng)造性裝置。所述創(chuàng)造性裝置包括主軸馬達(dá)，轉(zhuǎn)旋地驅(qū)動具有將在其上執(zhí)行可見圖像的繪制的目標(biāo)層的光盤；光拾取器，具有聚焦致動器和通過該聚焦致動器驅(qū)動的物鏡，用于通過所述物鏡將光束輻射到光盤上；震蕩信號發(fā)生器，產(chǎn)生將被施加給光拾取器的聚焦致動器的震蕩信號，使得在通過主軸馬達(dá)旋轉(zhuǎn)光盤的同時將震蕩信號施加給聚焦致動器，由此使物鏡在其光軸方向上振動，使得光束的焦點周期性地通過光盤的目標(biāo)層；和控制器，控制光拾取器以在每次光束的焦點通過所述目標(biāo)層時在目標(biāo)層上形成記錄光斑，使得目標(biāo)層的可見光性質(zhì)被改變，由此在目標(biāo)層上執(zhí)行繪圖。
設(shè)計另一種根據(jù)圖像數(shù)據(jù)借助光束在可記錄的光盤上繪制可見圖像的創(chuàng)造性裝置。所述創(chuàng)造性裝置包括主軸馬達(dá)，轉(zhuǎn)旋的驅(qū)動具有將在其上執(zhí)行可見圖像的繪制的目標(biāo)層的光盤；光拾取器，具有聚焦致動器和通過該聚焦致動器驅(qū)動的物鏡，用于通過所述物鏡將光束輻射到光盤上；進(jìn)給裝置，用于在光盤的徑向上進(jìn)給光拾取器；圓周位置檢測器，用于檢測光束相對于于光盤的圓周位置；徑向位置檢測器，用于檢測光束相對于于光盤的徑向位置；震蕩信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生施加給光拾取器的聚焦致動器的震蕩信號；圖像數(shù)據(jù)輸出裝置，輸出表示將在光盤上進(jìn)行繪制的可見圖像的圖像數(shù)據(jù)；和控制器，在旋轉(zhuǎn)光盤的同時將震蕩信號施加給光拾取器的聚焦致動器以便由此使光束的焦點周期性地通過光盤的目標(biāo)層，在圓周位置檢測器檢測光束相對于光盤的圓周位置和徑向位置檢測器檢測光束相對于于光盤的徑向位置的同時，所述控制器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)控制光束的功率，使得所述控制器將光束的功率提高至當(dāng)光束通過沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向執(zhí)行繪圖的光盤區(qū)域時一旦出現(xiàn)焦點通過目標(biāo)層的情況就能夠形成記錄光斑的等級，同時使得所述控制器將光束的功率降低至當(dāng)光束通過沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向不執(zhí)行繪圖的另一個區(qū)域時不能形成記錄光斑的另一個等級，所述控制器控制進(jìn)給裝置在光盤的徑向上連續(xù)的進(jìn)給光拾取器以便通過形成記錄光斑改變目標(biāo)層的可見光性質(zhì)，由此在目標(biāo)層上執(zhí)行繪圖。
根據(jù)本發(fā)明，震蕩信號被施加給光拾取器的聚焦致動器以便使光束的能量高密度部分(即，光束的焦點)周期性地通過光盤的目標(biāo)層并且在出現(xiàn)能量高密度部分從其通過的情況時形成記錄光斑。因此，即使在聚焦伺服不能得以有效地執(zhí)行時，也能夠執(zhí)行繪圖。
附圖的簡略說明

圖1為表示本發(fā)明的光盤記錄裝置的一個實施例的框圖；圖2為表示在實施例1中在進(jìn)行繪圖時物鏡24和光盤10的相對表面的位置變化的示圖；圖3為表示圖1的光盤記錄裝置在進(jìn)行繪圖時的信號波形和在數(shù)據(jù)記錄層上形成的記錄光斑的形狀的一個實施例的示圖；圖4為表示圖1的光盤記錄裝置在進(jìn)行繪圖時的信號波形的另一個實施例和在數(shù)據(jù)記錄層上形成的記錄光斑的形狀的一個實施例的示圖；圖5為表示在實施例2中在進(jìn)行繪圖時物鏡24和光盤10的相對表面的位置變化的示圖。
具體實施例方式
(實施例1)現(xiàn)在將說明本發(fā)明的一個實施例。在該實施例中，將給出在數(shù)據(jù)記錄層上執(zhí)行繪圖的情況。圖1表示根據(jù)本發(fā)明的具有繪圖功能的光盤記錄裝置。該光盤記錄裝置可關(guān)于光盤執(zhí)行記錄，所述光盤例如是CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+RW、DVD-RW或DVDRAM，所述光盤的可見光特性通過記錄而發(fā)生變化，并且除了通常的信息記錄和再現(xiàn)之外，所述裝置根據(jù)本發(fā)明還能執(zhí)行繪圖。光盤10是前述類型的，其可見光性質(zhì)通過記錄而發(fā)生變化。光盤10被安裝在轉(zhuǎn)盤臺上，其標(biāo)簽側(cè)面向上，即安裝成其記錄側(cè)面向光拾取器14，由主軸馬達(dá)12旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，并通過使用光拾取器14進(jìn)行信息記錄、再現(xiàn)或繪圖。
光拾取器14通過進(jìn)給馬達(dá)15而在光盤10的徑向上移動。進(jìn)給控制電路17控制進(jìn)給馬達(dá)15。光拾取器14在盤徑向上的位置由徑向位置檢測器19進(jìn)行檢測。徑向位置檢測器19可被配置以測量進(jìn)給馬達(dá)15從通過例如一限位開關(guān)檢測的光拾取器14的原位置的旋轉(zhuǎn)量，以便由此獲得光拾取器14在盤徑向上的位置。在光拾取器14中，從激光二極管16發(fā)射的激光束18通過分束器20并由準(zhǔn)直透鏡22成形為具有真實環(huán)狀部分的射束形以及被物鏡24會聚以便聚集能量密度，由此將其輻射到光盤10的數(shù)據(jù)記錄層上。可從光盤10反射的返回光能通過物鏡24和準(zhǔn)直透鏡22被分束器20進(jìn)一步反射以便在光電二極管(四象限光電二極管或類似物)26上進(jìn)行接收。
在進(jìn)行信息記錄和再現(xiàn)時，致動器伺服電路28根據(jù)從光電二極管26接收的光信號檢測聚焦誤差并驅(qū)動聚焦致動器30以便消除聚焦誤差，由此執(zhí)行聚焦伺服控制。另外，在進(jìn)行信息記錄和再現(xiàn)時，致動器伺服電路28根據(jù)從光電二極管26接收的光信號檢測跟蹤誤差并驅(qū)動跟蹤致動器32以便消除跟蹤誤差，由此執(zhí)行跟蹤伺服控制。在進(jìn)行繪圖時，通過致動器伺服電路28進(jìn)行的聚焦控制和跟蹤控制都被停止。
在進(jìn)行繪圖時，顫動信號產(chǎn)生電路31以預(yù)定波形周期信號的形式輸出一顫動信號(震蕩信號)。在進(jìn)行繪圖時，DC信號產(chǎn)生電路(DC信號產(chǎn)生器)33輸出一預(yù)定電平的DC信號以促使焦點接近數(shù)據(jù)記錄層的位置附近。一個電壓等級(level)的DC信號在物鏡24和光盤10的相對表面之間建立一個焦點距離，其是關(guān)于將要使用的光拾取器14確定的。在進(jìn)行繪圖時，這些顫動信號和DC信號由加法器35加到一起并施加給聚焦致動器30，由此使物鏡24在其光軸方向上關(guān)于中立位置振動，所述中立位置是通過前述的DC信號設(shè)定的。
從顫動信號產(chǎn)生電路31輸出的顫動信號的最佳幅度可根據(jù)盤的線速度，即橫向相對移動速度、顫動信號的頻率，即縱向相對移動速度、激光功率，即能夠形成記錄光斑或繪圖光斑的高能量密度部分的范圍、和數(shù)據(jù)記錄層的靈敏度來確定。優(yōu)選考慮繪圖之后由于預(yù)加熱而獲得的點信息的性質(zhì)(通過預(yù)熱獲得的繪圖點放大的性質(zhì))。更優(yōu)選的是考慮光盤的扭曲等等。當(dāng)考慮扭曲時，振幅例如被設(shè)定為通過大于光盤10的面振擺(runout)公差(在CD標(biāo)準(zhǔn)盤的情況下為±0.5mm，在DVD標(biāo)準(zhǔn)盤的情況下為±0.3mm)的振幅而能使物鏡24振動的量級。借此，當(dāng)光盤10的面振擺基本落在所述公差范圍內(nèi)時，從物鏡24發(fā)射的激光束18的焦點通過物鏡24的振動而可穿過數(shù)據(jù)記錄層(即，能瞬時會聚在數(shù)據(jù)記錄層上)。因此，一旦穿過數(shù)據(jù)記錄層(被會聚在數(shù)據(jù)記錄層上)就能通過高能量密度在數(shù)據(jù)記錄層上形成記錄光點以改變數(shù)據(jù)記錄層的可見光性質(zhì)，由此在數(shù)據(jù)記錄層上執(zhí)行繪圖。在激光束18的焦點從數(shù)據(jù)記錄層偏離時(即，沒有會聚在數(shù)據(jù)記錄層上)，在數(shù)據(jù)記錄層位置處的激光束光斑直徑大大擴(kuò)展以降低其能量密度并因此不形成記錄光斑。
FG-PLL電路34產(chǎn)生與每預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度從主軸馬達(dá)12輸出的FG(頻率發(fā)生器)信號同步的脈沖信號。在進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄時，主軸伺服電路36控制主軸馬達(dá)12以保持恒定的線速度，使得從光電二極管26的接收光信號檢測的盤擺動信號能夠在預(yù)定的頻率下得以檢測?？蛇x擇的，主軸伺服電路36控制主軸馬達(dá)12以保持恒定的旋轉(zhuǎn)速度使得從FG-PLL電路34輸出的FG同步脈沖信號能夠在預(yù)定的頻率下得以檢測。另一方面，在進(jìn)行數(shù)據(jù)再現(xiàn)時，主軸伺服電路36控制主軸馬達(dá)12以保持恒定的線速度使得從光電二極管26的接收光信號檢測的盤擺動信號能夠在預(yù)定的頻率下得以檢測，或者從光電二極管26的接收光信號(RF信號)再現(xiàn)的時鐘信號能夠在預(yù)定的頻率下得以檢測。可選擇的，主軸伺服電路36控制主軸馬達(dá)12以保持恒定的旋轉(zhuǎn)速度使得從FG-PLL電路34輸出的FG同步脈沖信號能夠在預(yù)定的頻率下得以檢測。另一方面，在繪圖時，主軸伺服電路36控制主軸馬達(dá)12以保持恒定的旋轉(zhuǎn)速度使得從FG-PLL電路34輸出的FG同步脈沖信號能夠在預(yù)定的頻率下得以檢測。
倍頻器37對從FG-PLL電路34輸出的FG同步脈沖信號的頻率進(jìn)行倍乘。圓周位置檢測器41對經(jīng)過倍頻的FG同步脈沖信號進(jìn)行計數(shù)以由此檢測盤圓周位置(關(guān)于給定參考位置的相對位置)。在進(jìn)行繪圖時，圖像信號輸出電路38輸出一表示將被繪制的可見圖像的圖像信號。在進(jìn)行信息記錄時，記錄信號輸出電路39輸出記錄信號數(shù)據(jù)。CPU40控制該光盤記錄裝置的各個部分。
下面將說明在圖1的光盤記錄裝置進(jìn)行通常的數(shù)據(jù)記錄時所進(jìn)行的控制。CPU40對從記錄信號輸出電路39輸出的記錄信號數(shù)據(jù)施加預(yù)定的調(diào)制處理以由此產(chǎn)生記錄信號。通過該記錄信號對從激光二極管16發(fā)射的激光束18進(jìn)行調(diào)制并將其會聚在光盤10的數(shù)據(jù)記錄層上以使數(shù)據(jù)記錄層發(fā)生變化，由此記錄這種記錄信號。在該情況下，通過致動器伺服電路28來執(zhí)行聚焦控制和跟蹤控制，通過進(jìn)給控制電路17來執(zhí)行光拾取器14的進(jìn)給控制，并通過主軸伺服電路36執(zhí)行光盤10的旋轉(zhuǎn)控制。
下面將說明在圖1的光盤記錄裝置進(jìn)行通常的數(shù)據(jù)再現(xiàn)時所進(jìn)行的控制。再現(xiàn)功率激光束18從激光二極管16發(fā)射出來并入射到光盤10的數(shù)據(jù)記錄層上。從光盤10的返回光由光電二極管26接收并且從其接收的光信號解調(diào)數(shù)據(jù)。在該情況下，通過致動器伺服電路28執(zhí)行聚焦控制和跟蹤控制，通過進(jìn)給控制電路17執(zhí)行光拾取器14的進(jìn)給控制，并通過主軸伺服電路36執(zhí)行光盤10的旋轉(zhuǎn)控制。
下面將說明在圖1的光盤記錄裝置進(jìn)行繪圖時所進(jìn)行的控制。在進(jìn)行繪圖時，光盤10被安裝在盤臺上，其標(biāo)簽側(cè)面向上，類似于數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)再現(xiàn)時的情況。在來自FG-PLL電路34的輸出脈沖的基礎(chǔ)上通過主軸伺服電路36的控制將主軸馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)速度控制成恒定的。通過致動器伺服電路28進(jìn)行的聚焦控制和跟蹤控制被停止，并且將通過從顫動信號產(chǎn)生電路31輸出的顫動信號和從DC信號產(chǎn)生電路33輸出的DC信號加起來獲得的信號施加給聚焦致動器30使得物鏡24在其光軸方向上振動。進(jìn)給控制電路17以恒定速度連續(xù)的驅(qū)動進(jìn)給馬達(dá)15或以逐步的方式(即間歇的)驅(qū)動進(jìn)給馬達(dá)15每轉(zhuǎn)一個預(yù)定量，由此在從盤的內(nèi)圓周側(cè)朝向外圓周側(cè)的方向上或與其相反的方向上移動光拾取器14。在該情況下，光拾取器14在盤徑向上的位置由徑向位置檢測器19來檢測并且將該檢測的信息發(fā)送給CPU40。另一方面，圓周位置檢測器41對通過倍乘從倍頻器37輸出的FG同步脈沖信號的頻率獲得脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，由此檢測相對于光拾取器14在盤圓周方向上的給定參考位置的相對位置。根據(jù)關(guān)于光拾取器14檢測的在盤徑向上的位置和在盤圓周方向上的位置，CPU40相繼從圖像信號輸出電路38讀取將要記錄在有關(guān)位置處的圖像信號{二進(jìn)制信號(圖3(a)，圖4(a))}。通過該圖像信號對從激光二極管16發(fā)射的激光束18進(jìn)行調(diào)制。由于物鏡24的振動，從物鏡24發(fā)射的激光束18的焦點周期性的通過光盤10的數(shù)據(jù)記錄層，并且在每次從其發(fā)生穿過時，由于在從其通過時產(chǎn)生的高能量密度而在數(shù)據(jù)記錄層上形成記錄光斑，由此改變數(shù)據(jù)記錄層的可見光性質(zhì)，因此在數(shù)據(jù)記錄層上執(zhí)行繪圖。關(guān)于一個盤連續(xù)執(zhí)行繪圖并一次完成。在以恒定的旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行繪圖的情況下，線速度隨著靠近盤的外圓周而提高。因此，通過隨著線速度的提高而提高顫動信號的頻率和記錄功率，可以與盤徑向上的位置無關(guān)地形成恒定的記錄光斑。
圖2表示在繪圖時物鏡24和光盤10的相對面的位置(聚焦方向上的位置，即物鏡24光軸方向上的位置)變化。光盤10的相對面由于面擺差而以低速在聚焦方向上擺動。物鏡24的相對表面由于顫動信號而以高速在聚焦方向上振動。通過將從DC信號產(chǎn)生電路33輸出的DC信號設(shè)置為建立預(yù)定的焦距WD(例如，1.7mm或類似距離)的值，所述焦距是關(guān)于所使用的光拾取器14確定的，并通過將顫動信號的幅值設(shè)置為大于光盤10的面振擺公差的值，當(dāng)光盤10的面擺差基本落在所述公差范圍內(nèi)時，能夠獲得一種聚焦?fàn)顟B(tài)，其中焦點每顫動信號的半周期穿過數(shù)據(jù)記錄層。
圖3表示在進(jìn)行繪圖時的信號波形和在數(shù)據(jù)記錄層上形成的記錄光斑形狀的一個例子。(a)為從記錄信號輸出電路39輸出的用于進(jìn)行繪圖的記錄脈沖，并且從激光二極管16發(fā)射的激光束18的功率根據(jù)其脈沖波形進(jìn)行調(diào)制。特定的，激光束18的功率在脈沖波形處于高電平時被抬高至記錄功率(在數(shù)據(jù)記錄層上產(chǎn)生變化(即形成繪制點)的功率)，而在低電平時被降低為非記錄功率(再現(xiàn)功率)。(b)為從顫動信號產(chǎn)生電路31輸出的顫動信號。其中，示出了具有預(yù)定周期和預(yù)定幅度的三角形波被用作顫動信號的情況。該顫動信號與從DC信號產(chǎn)生電路33輸出的DC信號相加并被施加給聚焦致動器30，由此使物鏡24在聚焦方向上振動。(c)為可在該情況下獲得的聚焦誤差信號。因為對聚焦致動器30施加了顫動信號，所以所謂的S曲線就周期的出現(xiàn)在表觀的聚焦誤差信號中。每個黑圈(·)是一個聚焦位置(焦點通過數(shù)據(jù)記錄層的時刻)。(d)表示在數(shù)據(jù)記錄層上形成的記錄光斑(繪制圓點)。也就是，記錄光斑在每個記錄脈沖(a)的高電平的持續(xù)期間中在每個聚焦位置的定時以預(yù)定的大小形成。設(shè)定激光功率、顫動信號的頻率和光盤的旋轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系使得記錄光斑相互重疊到一起。特定的，因為數(shù)據(jù)記錄層和激光會聚位置之間的相對移動速度在縱向(垂直于盤表面的方向)和橫向(圓周方向)上被降低，所以記錄光斑變得較容易重疊到一起。即，因為數(shù)據(jù)記錄層和激光會聚位置之間的相對移動速度在縱向上被降低，所以使激光會聚位置通過數(shù)據(jù)記錄層的時間被延長以增加熱輸入量并且因此每個記錄光斑的直徑增加使得鄰近記錄光斑變得較容易結(jié)合到一起。另外，因為數(shù)據(jù)記錄層和激光會聚位置之間的相對移動速度在橫向上被降低，所以鄰近記錄光斑的中心之間的距離被縮短使得鄰近記錄光斑變得較容易結(jié)合到一起。特定的，關(guān)于光盤的旋轉(zhuǎn)速度，隨著所述旋轉(zhuǎn)速度降低，數(shù)據(jù)記錄層和激光焦點之間的相對移動速度在橫向上降低使得鄰近記錄光斑變得較容易結(jié)合到一起。另一方面，關(guān)于顫動信號的頻率，隨著所述頻率增加，數(shù)據(jù)記錄層和激光會聚位置之間的相對移動速度在縱向上降低以便由此增加記錄光斑直徑，這將促使鄰近記錄光斑變得容易的結(jié)合到一起。然而，隨著頻率降低，會聚在數(shù)據(jù)記錄層上的周期被延長以增加鄰近記錄光斑的中心之間的距離，這將促使鄰近記錄光斑彼此分離開。因此，關(guān)于顫動信號的頻率，記錄光斑之間結(jié)合起來的容易程度不必根據(jù)頻率的大小唯一地確定，而是可根據(jù)前述兩種趨勢之間的平衡變化。
與前述相反，能夠執(zhí)行繪圖使得記錄光斑彼此不結(jié)合到一起。
在圖3的例子中，顫動信號被連續(xù)施加給聚焦致動器。然而，如圖4所示，可以只在每個記錄脈沖的持續(xù)時間內(nèi)(即只在執(zhí)行繪圖時激光束18通過光盤10的每個區(qū)域的持續(xù)時間內(nèi))將顫動信號施加給聚焦致動器。
(實施例2)現(xiàn)在將說明本發(fā)明的另一個實施例。在本實施例中，通過使物鏡振動同時使它粗略地遵循光盤的面擺差而在數(shù)據(jù)記錄層上執(zhí)行繪圖。作為光盤記錄裝置的結(jié)構(gòu)，可對其進(jìn)行配置使得在圖1中代替DC信號產(chǎn)生電路33而添加有用于產(chǎn)生粗略的遵循光盤的面擺差的信號(面擺差遵循信號)的裝置(面擺差遵循信號產(chǎn)生裝置)。作為面擺差遵循信號產(chǎn)生裝置，可例如使用在將激光束18輻射到光盤10上的位置通過使用光學(xué)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等測量盤表面在激光束18的光軸方向上的偏移量的裝置。在進(jìn)行通常數(shù)據(jù)記錄和通常數(shù)據(jù)再現(xiàn)時進(jìn)行的控制與在實施例1中所述的那些控制相同。在進(jìn)行繪圖時，在主軸伺服電路36的控制下根據(jù)從FG-PLL電路34輸出的脈沖對主軸馬達(dá)12進(jìn)行控制以使其保持恒定的旋轉(zhuǎn)速度。通過致動器伺服電路28進(jìn)行的跟蹤控制和聚焦控制被停止。通過加法器35將從面擺差遵循信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的面擺差遵循信號和從顫動信號產(chǎn)生電路31輸出的顫動信號加到一起，并將其施加給聚焦致動器30。借此，物鏡24在光軸方向上振動同時粗略的遵循盤面擺差。進(jìn)給控制電路17以恒定速度連續(xù)的驅(qū)動進(jìn)給馬達(dá)15或以逐步的方式(即間歇的)驅(qū)動進(jìn)給馬達(dá)15每轉(zhuǎn)一個預(yù)定量，由此在從盤的內(nèi)圓周側(cè)朝向外圓周側(cè)的方向上或與其相反的方向上移動光拾取器14。在該情況下，光拾取器14在盤徑向上的位置由徑向位置檢測器19來檢測并且將該檢測的信息發(fā)送給CPU40。另一方面，圓周位置檢測器41對通過倍乘從倍頻器37輸出的FG同步脈沖信號的頻率獲得的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，由此檢測光拾取器14在盤圓周方向上的位置(關(guān)于參考位置的相對位置)。根據(jù)關(guān)于光拾取器14檢測的在盤徑向上的位置和在盤圓周方向上的位置，CPU40相繼從圖像信號輸出電路38讀取將要記錄在有關(guān)區(qū)域處的圖像信號{二進(jìn)制信號(圖3(a)，圖4(a))}。通過該圖像信號對從激光二極管16發(fā)射的激光束18進(jìn)行調(diào)制。由于物鏡24的振動，從物鏡24發(fā)射的激光束18的焦點周期性的通過光盤10的數(shù)據(jù)記錄層，并且在每次焦點和目標(biāo)層之間出現(xiàn)一致時，由于在所述一致時產(chǎn)生的高能量密度而在數(shù)據(jù)記錄層上形成記錄光斑，以改變數(shù)據(jù)記錄層的可見光性質(zhì)，因此在數(shù)據(jù)記錄層上執(zhí)行繪圖。在以恒定旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行繪圖的情況下，線速度隨著靠近盤的外圓周而提高。因此，通過隨著線速度的提高而提高顫動信號的頻率和記錄功率，可以與盤徑向上的位置無關(guān)地形成恒定的記錄光斑。
圖5表示在繪圖時物鏡24和光盤10的相對表面的位置(聚焦方向上的位置，即光盤入射軸方向的位置)變化。光盤10的相對面由于面擺差而以低速在聚焦方向上擺動。物鏡24的相對表面由于顫動信號而以高速在聚焦方向上振動同時粗略的遵循盤面擺差。通過施加面擺差遵循信號，關(guān)于光拾取器14確定的預(yù)定焦點距離WD被基本實現(xiàn)。根據(jù)本實施例，因為物鏡24的相對表面大致遵循盤面擺差，所以即使在顫動信號的幅度相對較小的情況下，也能夠每顫動信號的半個周期實現(xiàn)一個會聚狀態(tài)(焦點通過數(shù)據(jù)記錄層的狀態(tài))。
(實施例3)現(xiàn)在將說明本發(fā)明的又一個實施例。在本實施例中，通過在可記錄光盤的標(biāo)簽側(cè)提前形成印制層例如光敏層或熱敏層并通過將激光束輻射到盤的標(biāo)簽側(cè)由此改變印制層的可見光性質(zhì)來繪制光學(xué)畫面或字符等的圖像。在進(jìn)行繪圖時，光盤10被顛倒(即，使其標(biāo)簽側(cè)面向光拾取器14)安裝在盤臺上。作為光盤記錄裝置的結(jié)構(gòu)，可使用圖1的結(jié)構(gòu)。印制層被形成在光盤10的標(biāo)簽側(cè)的整個表面上。當(dāng)從標(biāo)簽側(cè)輻射預(yù)定或更大功率的激光束時，印制層在從標(biāo)簽側(cè)遭受輻射的部分處的可見光性質(zhì)(顏色(色彩、亮度、飽和度)、光譜、反射率、透射率、光散射，等等)發(fā)生變化?？赏ㄟ^例如類似顏色發(fā)生變化(例如，從白色變化至非白色(例如黑色)，從透明變化至非透明(類似黑色)，等等)的光敏材料或熱敏材料的材料層(光敏層、熱敏層等)來形成印制層。當(dāng)由光敏層形成印制層時，可例如使用對從光拾取器14發(fā)射的具有預(yù)定波長和預(yù)定或更大功率以便改變目標(biāo)層的顏色的激光束18敏感的光敏材料。另一方面，當(dāng)通過熱敏層形成印制層時，可使用對溫度敏感的熱敏材料，只有在激光束18以預(yù)定或更高的更率會聚在印制層上時才會達(dá)到所述溫度以便改變目標(biāo)層的顏色，但所述目標(biāo)層的顏色在低于所述溫度的溫度下并不會發(fā)生改變。在進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄時，將光盤10安裝在盤臺上，使其標(biāo)簽側(cè)面向上，并且激光束18幾乎被布置在記錄層后面的反射層所阻擋使得印制層不會遭受顏色變化。
在進(jìn)行繪圖時，DC信號產(chǎn)生電路(DC信號發(fā)生器)33輸出預(yù)定電平的DC信號用于使焦點靠近印制層的層面。在進(jìn)行繪圖時，通過加法器35將顫動信號和DC信號加起來并將其施加給聚焦致動器30，由此在光軸方向上關(guān)于通過前述DC信號設(shè)置的位置使物鏡24發(fā)生振動。
在進(jìn)行通常的數(shù)據(jù)記錄和通常的數(shù)據(jù)再現(xiàn)時進(jìn)行的控制與在實施例1中所述的那些控制相同。在進(jìn)行繪圖時，將光盤10顛倒的安裝在盤臺上。以下述方式執(zhí)行在繪圖時進(jìn)行的控制。特定的，在主軸伺服電路36的控制下根據(jù)從FG-PLL電路34輸出的脈沖對主軸馬達(dá)12進(jìn)行控制以使其保持恒定的旋轉(zhuǎn)速度。通過致動器伺服電路28進(jìn)行的跟蹤控制和聚焦控制被停止。通過將從顫動信號產(chǎn)生電路31輸出的顫動信號和從DC信號產(chǎn)生電路33輸出的DC信號相加或疊加到一起獲得的信號被施加給聚焦致動器30，使得物鏡24在其光軸方向上振動。進(jìn)給控制電路17以恒定的速度驅(qū)動進(jìn)給馬達(dá)15或以階躍的方式(即間歇的)驅(qū)動進(jìn)給馬達(dá)15每轉(zhuǎn)一個預(yù)定量，由此在從盤的內(nèi)圓周側(cè)朝向外圓周側(cè)的方向上或與其相反的方向上移動光拾取器14。在該情況下，光拾取器14在盤徑向上的位置由徑向位置檢測器19來檢測并且將該檢測的信息發(fā)送給CPU40。另一方面，圓周位置檢測器41對通過倍乘從倍頻器37輸出的FG同步脈沖信號的頻率獲得的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，由此檢測光拾取器14在盤圓周方向上的位置(關(guān)于給定參考位置的相對位置)。根據(jù)關(guān)于光拾取器14檢測的在盤徑向上的位置和在盤圓周方向上的位置，CPU40相繼從圖像信號輸出電路38讀取將要記錄在盤的有關(guān)區(qū)域處的圖像數(shù)據(jù){二進(jìn)制信號(圖3(a)，圖4(a))}。通過該圖像信號對從激光二極管16發(fā)射的激光束18進(jìn)行調(diào)制。由于物鏡24的振動，從物鏡24發(fā)射的激光束18的焦點周期性的通過光盤10的印制層，并且在每次出現(xiàn)穿過時，由于在穿過時產(chǎn)生的高能量密度而在印制層上產(chǎn)生記錄光斑，以改變印制層的可見光性質(zhì)，由此在印制層上執(zhí)行繪圖。關(guān)于一個盤連續(xù)執(zhí)行繪圖并一次完成。在以恒定旋轉(zhuǎn)速度執(zhí)行繪圖的情況下，線速度隨著靠近外圓周而提高。因此，通過隨著線速度的提高而提高顫動信號的頻率和記錄功率，可以與盤徑向上的位置無關(guān)地形成恒定的記錄光斑。
此外在通過在可記錄光盤的標(biāo)簽側(cè)形成印制層例如光敏層或熱敏層并通過將激光束輻射到盤的標(biāo)簽側(cè)由此改變印制層的可見光性質(zhì)來執(zhí)行繪制的情況中，通過添加面擺差遵循信號產(chǎn)生裝置來代替DC信號產(chǎn)生電路33并通過使物鏡24在光軸的方向上振動同時以與在前述實施例2中所述相同的方式使它粗略的遵循盤面擺差而可在印制層上執(zhí)行繪圖。
在前述的每個實施例中，繪圖是在控制光盤以恒定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的同時執(zhí)行的。然而，也可以通過控制光盤以恒定的線速度旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行繪圖。另外，在每個前述實施例中，已經(jīng)說明了將三角波用作震蕩信號的情況。然而，也可以使用具有正弦波或其它波形的震蕩信號。
權(quán)利要求
1.一種借助光拾取器在可記錄的光盤上繪制可見圖像的方法，所述光拾取器通過光拾取器的物鏡將光束輻射到所述光盤上，所述方法包括步驟旋轉(zhuǎn)具有將在其上執(zhí)行繪圖的目標(biāo)層的光盤；將一振蕩信號施加給光拾取器的聚焦致動器以由此在其光軸方向上振動物鏡，使得光束的焦點周期性地通過光盤的目標(biāo)層；和控制光束的功率以在每次光束的焦點通過所述目標(biāo)層時在目標(biāo)層上形成記錄光斑，使得目標(biāo)層的可見光性質(zhì)被改變，由此在目標(biāo)層上執(zhí)行繪圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述控制步驟將光束的功率提高至當(dāng)光束通過沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向執(zhí)行繪圖的光盤區(qū)域時能夠形成記錄光斑的等級，同時所述控制步驟將光束的功率降低至當(dāng)光束通過沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向不執(zhí)行繪圖的另一個區(qū)域時不能形成記錄光斑的另一個等級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述施加步驟在光束通過所述沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向不執(zhí)行繪圖的另一個區(qū)域時停止向所述聚焦致動器施加震蕩信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述施加步驟停止光拾取器的聚焦控制和跟蹤控制并將通過把所述震蕩信號疊加至一具有預(yù)定DC電平的DC信號獲得的驅(qū)動信號施加給所述聚焦致動器，以有效的使焦點定位在目標(biāo)層附近。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述施加步驟停止光拾取器的聚焦控制和跟蹤控制并將通過把所述震蕩信號疊加至一具有變化幅度的信號獲得的驅(qū)動信號施加給所述聚焦致動器，以有效的使焦點在光盤旋轉(zhuǎn)期間跟隨目標(biāo)層的層面擺動。
6.一種借助光束在可記錄的光盤上繪制可見圖像的裝置，所述裝置包括主軸馬達(dá)，轉(zhuǎn)旋地驅(qū)動具有將在其上執(zhí)行可見圖像的繪制的目標(biāo)層的光盤；光拾取器，具有聚焦致動器和通過該聚焦致動器驅(qū)動的物鏡，用于通過所述物鏡將光束輻射到光盤上；震蕩信號發(fā)生器，產(chǎn)生將被施加給光拾取器的聚焦致動器的震蕩信號，使得在通過主軸馬達(dá)旋轉(zhuǎn)光盤的同時將震蕩信號施加給聚焦致動器，由此使物鏡在其光軸方向上振動，使得光束的焦點周期性地通過光盤的目標(biāo)層；和控制器，控制光拾取器以在每次光束的焦點通過所述目標(biāo)層時在目標(biāo)層上形成記錄光斑，使得目標(biāo)層的可見光性質(zhì)被改變，由此在目標(biāo)層上執(zhí)行繪圖。
7.一種根據(jù)圖像數(shù)據(jù)借助光束在可記錄的光盤上繪制可見圖像的裝置，所述裝置包括主軸馬達(dá)，轉(zhuǎn)旋地驅(qū)動具有將在其上執(zhí)行可見圖像的繪制的目標(biāo)層的光盤；光拾取器，具有聚焦致動器和通過該聚焦致動器驅(qū)動的物鏡，用于通過所述物鏡將光束輻射到光盤上；進(jìn)給裝置，用于在光盤的徑向上進(jìn)給光拾取器；圓周位置檢測器，用于檢測光束相對于于光盤的圓周位置；徑向位置檢測器，用于檢測光束相對于于光盤的徑向位置；震蕩信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生施加給光拾取器的聚焦致動器的震蕩信號；圖像數(shù)據(jù)輸出裝置，輸出表示將在光盤上進(jìn)行繪制的可見圖像的圖像數(shù)據(jù)；和控制器，在旋轉(zhuǎn)光盤的同時將震蕩信號施加給光拾取器的聚焦致動器以便由此使光束的焦點周期性地通過光盤的目標(biāo)層，在圓周位置檢測器檢測光束相對于光盤的圓周位置和徑向位置檢測器檢測光束相對于于光盤的徑向位置的同時，所述控制器根據(jù)圖像數(shù)據(jù)控制光束的功率，使得所述控制器將光束的功率提高至當(dāng)光束通過沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向執(zhí)行繪圖的光盤區(qū)域時一旦出現(xiàn)焦點通過目標(biāo)層的情況而能夠形成記錄光斑的等級，同時使得所述控制器將光束的功率降低至當(dāng)光束通過沿旋轉(zhuǎn)光盤的圓周方向不執(zhí)行繪圖的另一個區(qū)域時不能形成記錄光斑的另一個等級，所述控制器控制進(jìn)給裝置在光盤的徑向上連續(xù)的進(jìn)給光拾取器以便通過形成記錄光斑改變目標(biāo)層的可見光性質(zhì)，由此在目標(biāo)層上執(zhí)行繪圖。
全文摘要
設(shè)計一種用于在借助光拾取器可記錄的光盤上繪制可見圖像的方法，所述光拾取器通過光拾取器的物鏡將光束輻射到所述光盤上。所述方法是通過下述步驟執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)具有將在其上執(zhí)行繪圖的目標(biāo)層的光盤；將一震蕩信號施加給光拾取器的聚焦致動器以由此在其光軸方向上振動物鏡，使得光束的焦點周期性通過光盤的目標(biāo)層；和控制光束的功率以在每次光束的焦點通過所述目標(biāo)層時在目標(biāo)層上形成記錄光斑，使得目標(biāo)層的可見光性質(zhì)被改變，由此在目標(biāo)層上執(zhí)行繪圖。
文檔編號G11B7/26GK1770277SQ200510109678
公開日2006年5月10日 申請日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者林豐史 申請人:雅馬哈株式會社