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光盤及向光盤寫入可識別的圖形的方法

文檔序號:6778439閱讀:226來源:國知局
專利名稱:光盤及向光盤寫入可識別的圖形的方法
技術領域
本發(fā)明涉及在光盤上寫入可用肉眼識別的文字或圖畫等圖形的方法及使用了該方法的光盤。
背景技術
光盤較大的特征是能將記錄媒體(光盤)從記錄讀取裝置取出和記錄媒體價格低廉。由于能從裝置中取出,光盤通過貼標簽或用筆寫上文字來表示記錄內容,以區(qū)別于其他光盤。這樣的標簽或寫上的文字等由于在光盤的最表面,所以在處理過程中會有污垢或剝落,難以判別,而且有損美觀。
于是,開發(fā)了取代標簽或寫上文字的表示技術。例如,在專利文獻1(日本特開2003-016649號公報)及非專利文獻1(ISOM/ODS2005TechnicalDigest,MA4(LightScribe))及非專利文獻2[http://www.fujifilm.co.jp/news-r/nrj1423.html(用記錄型DVD驅動器的數據記錄用激光實現向光盤平面的刻畫的<LabelflashTM技術>共同開發(fā))(2005.10.19)]中記載了如下技術記錄在光盤上的較小比特雖不能用肉眼觀察,但利用通過將較小比特匯聚多個而能用肉眼觀察到的反射率變化,來描畫(寫入)文字或圖畫。在專利文獻2(日本特開2004-171605號公報)中,記載了使用了衍射光柵、顏色隨觀察角度變化的技術。
在現有的方法中,能夠用肉眼識別的文字或圖畫為單色,或者顏色隨角度而變化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種在光盤上寫入可識別的多色信息的新的方法以及使用了該方法的光盤。
本發(fā)明的光盤除了具有用于記錄數據的數據記錄層外,還具有用于寫入可識別圖形的圖形寫入層。向數據記錄層的用戶數據的記錄以及向所述圖形寫入層的可識別圖形的寫入都使用同一光盤驅動器進行。圖形寫入層既可以做成具備反射膜和相對該反射膜在與數據記錄層相反一側的區(qū)域通過保護膜形成的多層利用能量照射而使改變原子排列的膜的結構,也可以做成具備夾在一對電極層間的反射率的峰值波長不同的多個電致彩色發(fā)光層的結構。在構成圖形寫入層的多個膜上,通過分別寫入對每個基色進行了色分解的圖形數據,從而能夠識別多色圖形。
在具有由所述多層利用能量照射而改變原子排列的膜構成的圖形寫入層的光盤上寫入可識別的圖形時,從主機讀入圖形寫入用的圖形數據,將讀入的圖形數據在寫入用坐標系上展開,將圖形數據對每種基色分離顏色數據,將所述寫入用坐標系變換成光盤上的坐標,基于在光盤上的坐標上展開的形狀數據和顏色數據生成每個軌道的激光驅動圖案,基于該激光驅動圖案驅動激光光源,并將光脈沖照射在光盤的圖形寫入層上,從而寫入可識別的圖形。
另外,在具有由被夾入到所述一對電極層中的反射率的峰值波長不同的電致彩色發(fā)光層構成的圖形寫入層的光盤上寫入可識別的圖形時,從主機讀入圖形寫入用的圖形數據;從該圖形數據對每個基色分離形狀數據和顏色數據;將讀入的形狀數據在寫入用坐標系上展開;將寫入用坐標系變換成光盤上的坐標;基于在光盤上的坐標上展開的形狀數據和顏色數據,生成每個軌道的激光驅動圖案;對第一電致彩色發(fā)光層施加電壓;基于對第一電致彩色發(fā)光層的每個軌道的激光驅動圖案,驅動激光光源,將光脈沖照射在圖形寫入層上;停止向第一電致彩色發(fā)光層施加電壓,將電壓施加到第二電致彩色發(fā)光層上;基于對第二電致彩色發(fā)光層的每個軌道的激光驅動圖案,驅動激光光源,將光脈沖照射在光盤的圖形寫入層上,從而寫入可識別圖形。
根據本發(fā)明,可在光盤上寫入用于識別該光盤的多色的可識別信息。


圖1是表示本發(fā)明的光盤的構成例的示意圖。
圖2是表示向光盤寫入可識別圖形的方法和寫入的圖形的識別方法的示意圖。
圖3是表示寫入了圖形的媒體的各區(qū)域的光學特性圖。
圖4是表示寫入了圖形的媒體的色度不同區(qū)域的光學特性圖。
圖5是表示具有圖形寫入功能的光盤裝置的一例的示意方框圖。
圖6是寫入裝置的頭部的示意圖。
圖7是系統(tǒng)控制器的說明圖。
圖8是表示扇區(qū)的配置與圖形寫入用坐標的關系的一例的說明圖。
圖9是表示進行了圖形寫入的光盤的例子圖。
圖10是表示本發(fā)明的寫入處理例子的流程圖。
圖11是表示寫入工序的例子的流程圖。
圖12是表示編碼器的處理的細節(jié)的說明圖。
圖13是圖形寫入用坐標和在其上展開的文字的放大圖。
圖14是對寫入波形的生成的說明圖。
圖15是對色相進行說明的要素內的放大圖。
圖16是表示寫入波形的例子圖。
圖17是表示具有電壓層選擇型的圖形寫入層的光盤的寫入例子圖。
圖18是表示進行圖形寫入的順序的流程圖。
圖19是進行了圖形寫入的光盤的示意圖。
圖20是進行了圖形寫入的光盤的示意圖。
圖中101-基板,102-數據記錄層,103-間隔層,104-圖形寫入層,105-保護基板,106-激光,201-光盤,207、208、209-相變膜,213-光入射側反射層,214、215、216、217-保護層,218-里側反射層,310-光學頭,311-半導體激光器,312-光檢測器,313-物鏡,1005~1007-供電機構,1009、1011、1017、1019-透明電極層,1010、1018-電致彩色發(fā)光層,1016-絕緣層。
具體實施例方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
實施例1圖1是表示本發(fā)明的光盤的構成例的示意圖。該光盤201具有用于寫入識別圖形的圖形寫入層104及用于記錄普通的用戶數據的數據記錄層102;圖形寫入層104由熔點及結晶溫度不同的通過相變化而產生原子排列變化的三層膜207、208、209,夾著各相變膜設置的保護層214、215、216、217,光入射側反射層213及里側反射層218構成。圖1示意地表示在圖形寫入層104上進行可識別圖形的寫入后的狀態(tài)。
該光盤201如下制作。在具有尋跡用的槽或圖案的基板101上,形成了ZnS-SiO2、Ge-Sb-Te、ZnS-SiO2構成的數據記錄層102。另一方面,在具有尋跡用槽或圖案的保護基板105上形成了圖形寫入層104,該圖形寫入層104包括形成的如下各層膜由Ag-Pd-Cu構成的里側反射層218為10nm、由ZnS-SiO2構成的保護層217為80nm、由Ge5Sb90Te5構成的相變膜209為15nm、由ZnS-SiO2構成的保護層216為5nm、由Ge5Sb80Te15構成的相變膜208為10nm、由ZnS-SiO2構成的保護層215為40nm、由Ge5Sb70Te25構成的相變膜207為5nm、由ZnS-SiO2構成的保護層214為20nm、由Ag-Pd-Cu構成的光入射側反射層213為10nm。然后,通過間隔層103將兩者貼合組裝在一起,制造成光盤201。相變膜207的熔點是Tr=560℃,晶化溫度是Tcr=220℃,相變膜208的熔點是Tg=580℃,晶化溫度是Tcg=240℃,相變膜209的熔點是Tb=600℃,晶化溫度是Tcb=260℃。另外,在保護基板105的折射率和保護層217的折射率之差非常大的情況下,由于其界面起到反射層的作用,所以也可以省略里側反射層218。
圖2是表示本實施例的向光盤寫入可識別圖形的方法和寫入的圖形的識別方法的示意圖。
寫入可識別的信息時,使激光106通過基板101、數據記錄層102、間隔層103而會聚于圖形寫入層104上,向寫入開始位置進行尋跡。圖形寫入層用保護基板105保護。其次,根據與寫入信息相應的寫入圖案,調制激光功率,通過從非晶態(tài)到晶化改變原子排列而使圖形寫入層104產生反射率變化。寫入的圖形或記號可用肉眼透過保護基板105從各個方向107、108觀察到。該場合,不論是從與寫入面垂直的方向107觀察,還是從斜方向108改變角度觀察,都呈現同樣的顏色,不僅圖形或記號,顏色的信息也可用于光盤的識別。由于激光向圖形寫入層的照射透過數據記錄層進行,所以,在數據記錄和可識別的信息寫入之間,不必將光盤翻過來。
當對可使三層相變膜207、208、209變化的溫度進行觀察時,發(fā)現有如下關系在熔點Tr、Tg、Tb之間為Tr<Tg<Tb,在晶化溫度Tcr、Tcg、Tcb之間為Tcr<Tcg<Tcb,越接近于入射側反射層213的相變膜其熔點和晶化溫度越低,越接近于里側反射層218的相變膜其熔點和晶化溫度越高。因此,通過控制透過數據記錄層102照射到圖形寫入層104上的激光功率和照射時間,能夠在圖形寫入層的每個要素區(qū)域將各相變膜控制為非晶態(tài)或晶態(tài)。在本媒體中,通過照射高的激光功率,使其從晶態(tài)轉為非晶態(tài),也可以消除寫入后的圖形或記號。
如圖1所示,在圖形寫入層104上進行了寫入之后的光盤上,通過控制激光功率和照射時間,在每個要素區(qū)域使所期望的相變膜207、208、209從非晶態(tài)變化到晶態(tài)210、211、212。例如,對圖形寫入層104的區(qū)域A的照射能量進行控制,使得其溫度比Tcr高比Tcg低,其結果,僅具有低晶化溫度Tr的相變膜207變化為晶態(tài),而相變膜208、209仍然處于非晶態(tài)。對區(qū)域B的照射能量進行控制,使得其溫度比Tcg高比Tcb低,其結果,相變膜207、208變化為晶態(tài)。對區(qū)域C的照射能量進行控制,使得溫度比Tcb高,其結果,三層相變膜207、208、209全部都從非晶態(tài)變化為晶態(tài)。
其結果,在區(qū)域A,從保護基板105側入射的白色光在里側反射層218和相變膜207之間強烈干涉,對短的波長吸收,對長的波長反射。反射光譜由于在800nm附近產生峰值而顯示紅色。強烈干涉的層間的光程DL(nm)在峰值波長附近的情況下,即它們之間的層的平均折射率Na和距離D(nm)的關系,在滿足式(2)的情況下,顯示紅色或接近于紅色的顏色。光程DL(nm)基于式(1)算出。
DL=2×Na×D (1)在本媒體的紅色的例子中為DLr=2×2.3×(80+15+5+10+40)=690。
650≤DLr≤800(2)在區(qū)域B,從保護基板105側入射的白色光在里側反射層218和相變膜208之間強烈干涉,對350nm附近的短波長或700nm附近的長波長吸收,對450~500nm附近的中間波長帶反射。反射光譜由于在480nm附近產生峰值而顯示綠色。在滿足式(3)的情況下,顯示綠色或接近于綠色的顏色。在本媒體的綠色的例子中為DLg=2×2.3×(80+15+5)=460。
450≤DLg≤550(3)在區(qū)域C,由于從保護基板105側入射的白色光在里側反射層218和相變膜209之間強烈干涉,對長波長吸收,反射光譜由于在410nm附近產生峰值而顯示藍色。在滿足式(4)的情況下,顯示藍色或接近于藍色的顏色。在本媒體的藍色的例子中為DLb=2×2.2×(80)=352。
350≤DLg≤430 (4)在區(qū)域D,三層均為非晶態(tài),干涉雖弱,但由于幾乎觀察不到在整個可見光的頻帶內的波長吸收或反射的不同,所以反射光譜沒有在特定的波長上的峰值而顯示黑色。
圖3表示了各區(qū)域的光學特性。已知顏色因反射率峰值出現的波長而不同。在上述式(1)~(4)所示的光程DL的條件只考慮了干涉強烈的層的影響。但是,寫入后的寫入層的反射光譜不僅受到干涉強烈的層的影響,還包含其它干涉的影響,光程DL的條件和波長范圍偏離。反射光譜中的峰值波長和顏色的關系為峰值波長在400nm以上520nm以下時為藍色,峰值波長在480nm以上550nm以下時為綠色,峰值波長在700nm以上時紅色增強。由此可知,因能量照射原子排列發(fā)生變化的膜中,通過使所期望數量的膜的光學條件發(fā)生變化,能以多種顏色進行圖形或文字的寫入。
再有,如圖4所示,峰值反射率及/或平均反射率越高感覺越鮮艷,越低則感覺越暗淡。尤其是在峰值反射率為50%以上時觀察到鮮艷度增強,在30%以下時觀察到變暗淡。
圖5是表示本發(fā)明的具有圖形寫入功能的光盤裝置的一例的示意方框圖。另外,為了便于說明,表示的是在裝置上裝有光盤201的樣子。為了寫入信息,光盤201雖是必須的,但光盤201可根據需要從光盤裝置中卸下或安裝上。
光盤裝置具備具有半導體激光器311、光檢測器312及物鏡313且可在光盤201的半徑方向移動的光學頭310;驅動光盤201旋轉的馬達320;根據用圖案生成電路340生成的圖案驅動半導體激光器311的激光器驅動器330;進行裝置整體的控制的系統(tǒng)控制器350;以及操作系統(tǒng)360、應用程序軟件370、輸入數據記錄信息或圖形寫入信息的輸入機構380。另外,雖未圖示,但還在光學頭310上設有為了自動聚焦或尋跡,用于控制物鏡313的光軸方向位置及垂直于光軸方向的位置的驅動器,并設有根據光學頭310的檢測信號產生驅動器驅動信號的伺服控制器。
將光盤安裝在具有圖形寫入功能的光盤裝置,通過輸入機構380從應用程序軟件370、操作系統(tǒng)360等的主機控制器輸送圖形寫入的指示及寫入圖形的信息的情況下,系統(tǒng)控制器350將從光學頭310產生的激光的焦點定位于光盤201上的圖形寫入層的適當位置,并根據寫入圖案驅動激光器驅動器330進行圖形的寫入。
圖6表示了本裝置的頭部的示意圖。在媒體201上,形成了用于記錄數據的數據記錄層102,和用于寫入圖形等的識別信息的圖形寫入層104。實線1703表示在用于記錄·讀取數據的數據記錄層102上聚焦時的光的路徑,虛線1704表示此時從圖形寫入層104漏入的光的路徑。
為了在圖形寫入層104上寫入文字或圖畫后還可穩(wěn)定地從數據記錄層讀取數據,在本發(fā)明的光盤裝置的頭部搭載有在進行數據的記錄讀取時去除從圖形寫入層104漏入的光的功能。圖6(a)及圖6(b)表示其一例。如圖6(a)所示,通過將檢測器的檢測面分割成中央部分1705和周邊部分1706,根據從周邊部分1706得到的信號計算漏入量,將其從由中央部分接收的光信號中減去,便除去從圖形寫入層104漏入的光的影響。作為具體例子,將從中央部分1705得到的信號設定為Ia、Ib、Ic、Id,將從周邊部分1706得到的信號設定為Ie、If、Ig、Ih時,信號I如式(5)那樣計算。這里,α為漏入系數,通過選擇使得信號品質良好,就能去除漏入的影響。
I=(Ia+Ib+Ic+Id)-α×(Ie+If+Ig+Ih) (5)這里,為了簡單將檢測面分割為8份,但在本發(fā)明的媒體中,從圖形寫入區(qū)域漏入的圖案,由于其區(qū)域在A~D的任意一個都不同而有4種,為了高精度地去除,可進一步分割為4部分。
圖6(c)是表示去除從圖形寫入層104漏入的光的機構的其它例子。在本例中,在檢測器312的跟前設有可動式的開口限制機構1708。開口時的信號,雖然在來自數據層102的信號1703上疊加了從圖形寫入層104漏入的成分1704,但在限制時,漏入成分1704被限制。根據開口條件和開口時與限制時的信號量之差,選擇開口條件,以減小對檢測器漏入的影響,從而將其除去。開口圖案與漏入對應設為3級以上的話,可進一步高精度地去除影響,因而較好。
圖7是對整個裝置進行控制的系統(tǒng)控制器350的說明圖。來自輸入機構380的輸入信號,經應用程序軟件370、操作系統(tǒng)360,送到系統(tǒng)控制器350的文件系統(tǒng)411,再經設備驅動器412儲存在緩沖存儲器420中。圖7中的用虛線410圍住的應用程序軟件370、操作系統(tǒng)360、文件系統(tǒng)以及設備驅動器412的功能通過軟件實現。該軟件與只進行數據的記錄·讀取的普通光盤裝置的軟件相比,不同點在于追加了“區(qū)別管理數據記錄區(qū)和圖形寫入區(qū)的功能”。該“區(qū)別管理數據記錄區(qū)和圖形寫入區(qū)的功能”由文件系統(tǒng)411或設備驅動器412提供。
具有本發(fā)明的圖形寫入功能的光盤裝置,光盤的圖形寫入層/寫入區(qū)域的每種格式都具有扇區(qū)的配置信息和圖形寫入用坐標的對應表,或者做成最初的寫入時的格式信息。
圖8是表示扇區(qū)的配置和圖形寫入用坐標的關系的一例的說明圖,根據該例,扇區(qū)1101與坐標(R105,T201)~(R105,T210)對應,扇區(qū)1102與坐標(R105,T211)~(R105,T220)對應。根據圖形寫入用的數據的圖形,除了在該圖形寫入用坐標上展開外,還使其與光盤上的扇區(qū)對應并以此為根據生成激光驅動用的圖案。
下面,對在光盤的記錄面上寫入文字、圖形或圖畫的場合的處理例進行說明。這里,說明以可識別的形狀在光盤上寫入圖像數據等數據,和作為其索引從鍵盤等輸入的文字的例子。索引數據既可以由使用者輸入,也可以是附屬于圖像等記錄數據的數據,也可以是由系統(tǒng)決定的數據。若以照片等圖像數據為例,可以將圖像的標題、日期、照片的有代表性的一部分等作為索引寫入。例如,如圖9所示,在圖形寫入層上與圖像701一起將其標題702作為可識別的文字寫入,也可以在其后或之前將圖像數據記錄在數據記錄層上。此外,也可以采用如下的使用法,即不是作為索引,而是只寫入使用者選擇的標題或圖像。
圖10是表示在光盤上進行可識別圖形的寫入的場合的處理例子的流程圖。當放入光盤/接通裝置電源時,首先進行是否為可寫入圖形的光盤的判斷處理(步驟11)。在放入ROM光盤、裝置的規(guī)格以外的光盤等的場合,則判斷為不能寫入而進行錯誤處理(步驟12)。若光盤可寫入圖形的話,則接著進行光盤種類的判斷處理(步驟13)。在光盤種類的判斷處理中,如圖8說明的那樣,進行圖形寫入用坐標和光盤的扇區(qū)配置的對應處理。接著,輸入圖形寫入數據(步驟14)。輸入數據時,經過寫入準備(步驟15)進行圖形數據的寫入(步驟16)。圖形寫入處理結束后,若再有輸入數據的話,就從步驟17返回到步驟14進行反復處理,若沒有輸入數據的話,就結束處理。
使用圖11詳細說明寫入工序。當寫入開始時,從主機讀入圖形寫入用圖形數據(步驟21)。隨后,將讀入的圖形數據在寫入用坐標系上展開(步驟22),將上述圖形數據對每種基色分離顏色數據(步驟23)。將上述寫入用坐標系變換成光盤上的坐標(步驟24),基于在上述光盤上的坐標上展開的形狀數據和顏色數據,生成每個軌道的激光驅動圖案(步驟25)。激光驅動圖案生成為對每種基色激光照射能量不同,而且根據色彩度或色相改變照射區(qū)的面積。并且,基于上述激光驅動圖案驅動激光光源,將光脈沖照射在光盤的上述圖形寫入層上(步驟26),向光盤進行可識別圖形的寫入。其中,步驟22和步驟23的順序,即使替換也可以進行寫入,但圖11所記載的順序處理更快。
圖形寫入準備以及寫入處理在系統(tǒng)控制器350的控制下進行。所謂圖形寫入準備,是使光學頭向光盤上的圖形寫入位置的移動,將寫入內容及寫入色調編碼,并向寫入機構傳送的處理。如圖7所示,如果將含有寫入內容和顯示向光盤的寫入開始的場所等地址信息的輸入信號傳送到系統(tǒng)控制器350,該信息將儲存于緩沖存儲器420中并傳送到控制器440。由控制器440將從同步電路430輸出的同步信號和來自緩沖存儲器420的輸入信號同步并送到編碼器450。
圖12是表示編碼器450的處理的詳細情況的說明圖。從鍵盤輸入的圖形寫入數據(圖示例子中為文字“H”)在追加字體大小信息后,在圖形寫入用坐標上展開,進行向在光盤上設定的實際圖形寫入坐標的變換。例如“H”,在X坐標軸上展開到1~20,在Y坐標軸上展開到1~20。在其中的位于(X5、Y5)、(X5、Y6)、(X5、Y7)的區(qū)進行寫入。基于該寫入信息和圖8所示那樣的扇區(qū)和圖形寫入坐標的對應表,形成圖形寫入圖案。圖示的例子的場合,為了使光盤上的圖形寫入坐標的寫入開始點(R101、T101)與圖形寫入用坐標的(X1、Y1)對應,將(X5、Y5)、(X5、Y6)、(X5、Y7)分別變換為(R105、T105)、(R105、T106)、(R105、T107)。
圖13是圖形寫入用坐標和在其上展開的文字“H”的放大圖。變換后成為(R117、T105)的區(qū)域(X17、Y5),如在圖13的下方放大所示的那樣,由多個結晶區(qū)域形成。這里,為了簡化起見,雖以8個軌道形成,但為便于實際識別,用圖形寫入用坐標的一個坐標點表示的區(qū)由于需要大約0.01mm×0.01mm以上的面積,所以,例如,在軌道寬度為大約0.6μm寬的光盤的場合,需要使其與大約17個軌道以上,長度0.01mm以上相對應。0.01mm×0.01mm以上的區(qū)域的形狀既可以是正方形,也可以是長方形,還可以是梯形、六邊形、三角形,并且,也可以是與這些形狀接近的形狀。另外,為了使寫入的圖形是可以識別的,需要在寬度0.01mm×0.01mm以上的區(qū)域在可見波長(350~800nm)的任一波長與周圍相比較產生5%以上的反射率變化。反射率變化是指區(qū)域內的平均反射率。產生反射率變化的區(qū)域面積很小,反射率變化很少,識別寫入的圖形都是困難的。
圖14是對寫入波形的生成的說明圖。在系統(tǒng)控制器350的編碼器450中,基于扇區(qū)和圖形寫入坐標的對應表,并以圖形寫入坐標上展開的圖形為基礎,按照記錄順序對每個軌道形成與同步信號相對應地進行定時的基本寫入圖案。在圖14以例子表示了與光盤上的圖形寫入坐標(R105、T105)相對應的寫入圖案。在圖案生成電路340中,對其追加與色相對應的寫入圖案并生成最終的寫入波形而儲存在緩沖存儲器中。對于色相將在后面敘述。
參照圖5,通過根據從圖案生成電路340輸出的寫入波形驅動激光器驅動器330,使半導體激光器311發(fā)光,根據應從光學頭310寫入的信息將時間調制的激光照射在光盤201上,在光盤201上寫入由文字或圖畫構成的圖形。半導體激光器311的驅動電流與光學頭310的圓周方向的同步信號或寫入時鐘基本波同步變化。
這里對色相進行說明。圖15是表示調制圖1的一個要素中的激光并使光盤的晶態(tài)的記錄膜801結晶化(802)的樣子。在圖16(a)~圖16(c)中表示了與這些圖15(a)~圖15(c)對應的功率電平(記錄波形)。照射激光的功率電平按照圖16(a)、圖16(b)、圖16(c)的順序增大。這樣,當對光盤的記錄膜照射各電平的高功率并使記錄膜晶化時,如圖15所示,形成多種顏色不同的晶化區(qū)域且可識別。圖15(d)通過對每個記錄列交替組合圖16(b)和圖16(a)的功率電平(記錄波形),使記錄膜晶化。這時,用肉眼不能判別這樣細的顏色的分布,可觀察到所呈現的兩者的中間色。圖15(e)、圖15(f)也同樣,是對每個記錄列改變多種功率電平而做出中間色的例子。顏色的色相由于大致與面積成比例,所以圖15(f)的場合,接近于面積大的綠色,呈現出綠色和紅色的中間色。
這樣,根據本發(fā)明可進行多種顏色的圖形或記號的寫入。因此,與單色的場合相比較,由于增加了顏色信息,所以易辨認度顯著提高。另外,還有寫入彩條編碼用編碼等的優(yōu)點。再有,若增加圖形寫入層的相變膜,使得三色之間的顏色也可以使用,還可以進行顏色的微妙組合,雖更增添了美感,但媒體的結構、寫入時的能量控制將變得更復雜。若采用其中的兩種顏色的組合,雖然不能得到全彩色,但結構變得更簡單。
在上述例子中,在表面上直接使用具有尋跡用槽的聚碳酸酯基板,所謂具有尋跡用槽的基板,是在基板表面整個面或一部分上,設記錄·讀取波長為λ時,具有λ/15n(n是基板材料的折射率)以上深度的槽的基板。槽可以在一周連續(xù)地形成,也可以中途分割。已知槽深度大約為λ/12n時,在尋跡和噪音的平衡方面是較好的。另外,該槽的寬度可以根據場所而不同。既可以是在槽部和脊部雙方具有進行記錄·讀取的格式的基板,也可以是在某一方上進行記錄的格式基板,還可以是間歇地設有尋跡用伺服標記的取樣伺服格式的基板。
從粘貼基板側入射記錄讀取光的場合,也可以使粘貼基板薄至0.1mm左右,并使光圈透鏡的NA增大為0.85。這樣的話,可使軌道間距為3/4左右。
實施例2作為本發(fā)明的別的實施例,對使用具有電壓層選擇型的圖形寫入層的光盤的識別圖形的寫入例子進行說明。
圖17(b)表示本實施例所使用的光盤的圖形寫入層的局部剖面示意圖。圖形寫入層具有反射率的峰值波長各不相同的三種電致彩色發(fā)光層1010、1014、1018,和對其供電的透明電極層1009、1011、1013、1015、1017、1019。在電極間設置了透明的絕緣層1012、1016,但也可以省略絕緣層而共用電極1011和1013、電極1015和017。此外,本媒體具有數據記錄層1022、間隔層1020及基板1008。
這里,作為一個例子,對電致彩色發(fā)光層1010,對電致彩色發(fā)光層1014使用了Au-V2O5膜,對電致彩色發(fā)光層1018使用了WO3膜。電致彩色發(fā)光層1010、1014、1018在未施加電壓的狀態(tài)下是透明的,若施加電壓,則反映出反射率和透射率峰值波長的不同,分別觀察到呈現紅色、綠色、藍色。
電致彩色發(fā)光層的場合由于透射率較大,所以觀察到將反射率成分R和透射率成分T加在一起的、合成光譜的峰值不同。在實施例1中,在圖3、圖4中雖取反射率進行了說明,但將其替換為反射率與透射率的合成光譜的場合,峰值波長和顏色的關系相同。
在寫入時,利用供電機構1005、1006、1007在電極層間供給引起反射率變化的最佳電壓,使所需電致彩色發(fā)光層呈現顏色并照射激光1021。最佳電壓是指反復施加、停止電壓時,可逆地產生著色、消色狀態(tài)的范圍的電壓。這里,從1.5至6V的范圍為最佳電壓。
這樣,在圖形寫入時,由供電機構對所選擇的電致彩色發(fā)光層供電并施加電壓,使反射率增高后進行能量照射。由此,在圖形寫入層形成不著色的區(qū)域。通過對三種電致彩色發(fā)光層1010、1014、1018各層按順序施加電壓并反復寫入,從而進行多種顏色用的圖形寫入。這樣,通過同時施加電壓,可識別三色的區(qū)域。
圖18是表示進行圖形寫入的順序的流程圖。在具有電致彩色發(fā)光層的圖形寫入層上寫入可識別圖形時,首先從主機讀入圖形寫入用的圖形數據(步驟S31)。其次,從讀入的圖形數據對每個基色分離形狀數據和顏色數據(步驟S32)。隨后,將讀入的圖形數據在寫入用坐標系上展開(步驟S33),將寫入用坐標系變換成光盤上的坐標(步驟S34)。然后,基于在光盤上的坐標上展開的形狀數據和顏色數據生成每個軌道的激光驅動圖案(步驟S35)。具體地說,電致彩色發(fā)光層為三層的場合,基于分為第一電致彩色發(fā)光層的形狀數據,生成對第一電致彩色發(fā)光層的每個軌道的激光驅動圖案;基于分為第二電致彩色發(fā)光層的形狀數據,生成對第二電致彩色發(fā)光層的每個軌道的激光驅動圖案;基于分為第3電致彩色發(fā)光層的形狀數據,生成對第3電致彩色發(fā)光層的每個軌道的激光驅動圖案。激光驅動圖案的生成,使得對每個基色激光照射能量不同,而且根據顏色的彩度或色相改變照射區(qū)的面積。
其次,設n為1,對第n層電致彩色發(fā)光層施加電壓(步驟S36),基于對第n個電致彩色發(fā)光層的每個軌道的激光驅動圖案驅動激光光源,將光脈沖照射到光盤的上述圖形寫入層上(步驟37)。在電致彩色發(fā)光層為三層的場合,則n為1、2、3,反復進行步驟S36和步驟S37,對各層進行寫入。在步驟S38中,對進行了寫入的層計數,若向所有層的寫入結束后,則結束處理。在步驟S36的電壓施加工序中,在向別的層施加電壓的場合,通過在停止對那個層的電壓施加后,對該層施加電壓,或者向施加了電壓的層施加反向電壓后,停止電壓施加,再對該層施加電壓,以進行層的切換。
圖17(a)表示進行向具有電壓層選擇型的圖形寫入層的光盤寫入的例子。若施加電壓,則相對呈現紅色的電致彩色發(fā)光層1010,留下區(qū)域1001并對剩余的區(qū)域照射激光。同樣,若施加電壓,則相對呈現綠色的電致彩色發(fā)光層1014,對區(qū)域1002以外的區(qū)域照射激光,若施加電壓,相對呈現藍色的電致彩色發(fā)光層1018,對區(qū)域1003以外的區(qū)域照射激光。
該光盤的圖形寫入層在沒有施加電壓的狀態(tài)下雖無色,但若從供電機構1005、1006、1007同時對三種電致彩色發(fā)光層1010、1014、1018施加電壓,則呈現可識別的多色圖形。即,電致彩色發(fā)光層1010中沒有照射激光的區(qū)域1001呈現紅色,電致彩色發(fā)光層1014中沒有照射激光的區(qū)域1002呈現綠色,電致彩色發(fā)光層1018中沒有照射激光的區(qū)域1003呈現藍色。在膜厚方向重合的三種電致彩色發(fā)光層1010、1014、1018全部照射激光的區(qū)域1004,即使施加電壓任為無色狀態(tài)。這樣,就呈現出由三色點描繪的可識別的多色圖形。
使用具有電壓層選擇型圖形寫入層的光盤,也可以做成,即使不施加電壓也可以觀察到在圖形寫入層寫入的文字或圖形。為此,如上所述,在寫入可識別的多色圖形后,在電致彩色發(fā)光層1010、1014、1018上持續(xù)施加比最佳電壓高2V以上的電壓5分鐘以上。因此,在電致彩色發(fā)光層1010、1014、1018上產生不可逆的變化,切斷電壓后,也可以在著色區(qū)域保持留有顏色的狀態(tài),即使不對電致彩色發(fā)光層1010、1014、1018施加電壓,也可識別在圖形寫入層上寫入的多色圖形。
作為代替WO3、Au-V2O5、Cu-V2O5的電致彩色發(fā)光材料,鐵的氰化物即普魯士藍(KxFeIIyFeIIIz(CN)6),MoO3、Nb2O5、V2O5、TiO2、NiOOH、CoOOH、Rh2O3、IrOx(X為小于1的正數)、ZrNCl、InN、SnNx(X為小于1的正數),MnOx(X為小于2的正數),WO3-MoO3復合(混合)薄膜等均可使用。還可以使用在它們中添加了Au、Ag、Cu等的物質,IrSnOx、NiOOH、CoOOH,鎢草酸配位化合物、有機系電致彩色發(fā)光材料、無機和有機的混合系電致彩色發(fā)光材料。只要選擇與基色吻合的材料使用即可。這些材料也可用作保護層。
這里,對于沒有特別涉及的寫入方式、媒體構成、材料、信息記錄方法以及信息讀取方法、裝置等,與實施例1相同。
實施例3下面,作為本發(fā)明的別的實施例,對于在具有電壓層選擇型的圖形寫入層的光盤中電極數較少的例子進行說明。
圖19表示了具有電壓層選擇型的圖形寫入層的光盤1801的構造,和向圖形寫入層進行圖形寫入的例子。圖形寫入層由反射率峰值不同的三種電致彩色發(fā)光層1803、1804、1805和對其供電的電極層1802、1807以及電解質層1806形成。其結構為,將三層電致彩色發(fā)光層1803、1804、1805和電解質層1806進行層疊,并用一對電極1802、1807將其夾住的構造。對電致彩色發(fā)光層1803使用了WO3膜,對電致彩色發(fā)光層1804使用了MoO3膜,對電致彩色發(fā)光層1805使用了TiO2膜,對電解質層使用了Ta2O5膜,對電極層使用了ITO膜。在具有尋跡用的槽或圖案的保護基板1811上形成的上述圖形寫入層,和在具有別的尋跡用的槽或圖案的基板1810上形成的數據記錄層1809,通過間隔層1808貼合而構成光盤1801。
在向圖形寫入層寫入圖形時,利用供電機構在電極層1802、1807間供給使電致彩色發(fā)光層發(fā)生反射率變化的最佳電壓,并進行激光照射。最佳電壓是指反復施加、停止電壓時,可逆地產生著色、消色狀態(tài)的范圍的電壓。這里,從1.5至6V的范圍為最佳電壓。通過選擇施加在電極層1802、1807間的電壓,可選擇性地使三種電致彩色發(fā)光層1803、1804、1805之中的一個著色。
在圖形寫入時,對圖形寫入層用電極層1802、1807施加電壓,使所需電致彩色發(fā)光層的反射率增高后,進行能量照射。這種類型的圖形寫入層在未寫入的場合是透明的。這樣,通過電致彩色發(fā)光膜的熱變化在圖形寫入層上形成不著色的區(qū)域。發(fā)生熱變化的溫度對每個電致彩色發(fā)光膜不同,電致彩色發(fā)光層1803為805℃,電致彩色發(fā)光層1804為860℃,電致彩色發(fā)光層1805為970℃。這樣,若存在形成各層的膜的變化溫度不同的關系,則通過控制激光功率和時間,可將各層控制為非晶態(tài)或晶態(tài)。這樣一來,進行了多顏色用的寫入。然后,通過同時實施加電壓,可識別三色的區(qū)域。
另外,在本實施例中,也可以做成即使不施加電壓也可以觀察到在圖形寫入層寫入的文字或圖形。為此,在寫入可識別的多色圖形后,在電致彩色發(fā)光層1803、1804、1805上持續(xù)施加比最佳電壓高2V以上的電壓5分鐘以上。這樣,切斷電壓后,可在著色區(qū)域保持留有顏色的狀態(tài),即使在電致彩色發(fā)光層1803、1804、1805上不施加電壓,也可識別在圖形寫入層上寫入的多色圖形。
這里,對于沒有特別涉及的寫入方式、媒體構成、材料、信息記錄方法以及信息讀取方法、裝置等,與實施例1相同。
實施例4圖20是表示本發(fā)明的光盤的其他構成例子及在該光盤的圖形寫入層上進行寫入的例子的示意圖。
本實施例的光盤201具備數據記錄層102和圖形寫入層104。圖形寫入層104包括三層具有相同熔點的相變膜1607、1608、1609;保護層1614、1615、1616、1617;光入射側反射層1613;里側反射層1618。各相變膜被夾在上下保護層中。
該光盤201如下制作在具有尋跡用的槽或圖案的基板101上,形成了由ZnS-SiO2、Ge-Sb-Te、ZnS-SiO2構成的數據記錄層102。另一方面,在具有尋跡用的槽或圖案的保護基板105上,依次形成由Ag-Pd-Cu構成的里側反射層1618,SnO2構成的保護層1617,Ge5Sb70Te25構成的相變膜1609,SnO2構成的保護層1616,Ge5Sb70Te25構成的相變膜1608,SnO2構成的保護層1615,Ge5Sb70Te25構成的相變膜1607,SnO2構成的保護層1614,Ag-Pd-Cu構成的光入射側反射層1613。然后,通過間隔層103將兩者貼合組裝,制作成光盤201。相變膜1607、1608、1609的熔點為560℃,晶化溫度為220℃。
該媒體具有如下特征由于保護層用熱傳導率高的材料形成,所以熱傳導產生差異,越向光入射側行進熱的擴展范圍越大,結晶化的區(qū)域熱的擴展范圍變窄。因此,即使相變膜的組成相同,通過控制激光功率和時間,能夠產生從非晶態(tài)(1607、1608、1609)到晶態(tài)(1610、1611、1612)的改變。
在圖20所示的圖形寫入層104上進行寫入后的光盤上,通過控制激光功率和照射時間,使各要素區(qū)域所期望的相變膜1607、1608、1609從非晶態(tài)變化到晶態(tài)1610、1611、1612。例如,圖形寫入層104的區(qū)域A,控制了照射能量使溫度變低的結果,只有位于光入射側的相變膜1607變化為晶態(tài),相變膜1608、1609仍然處于非晶態(tài)的原狀。對區(qū)域B控制了照射能量使其溫度進一步高的結果,相變膜1607、1608變化為晶態(tài)。另外,對區(qū)域C控制了照射能量使其溫度達到最高的結果,三層相變膜1607、1608、1609全部從非晶態(tài)變化為晶態(tài)。
其結果,在區(qū)域A,從保護基板105側入射的白色光在里側反射層1618和相變膜1607之間強烈干涉,對短的波長吸收,對長的波長反射。反射光譜由于在800nm附近產生峰值而顯示紅色。在區(qū)域B,從保護基板105側入射的白色光在里側反射層1618和相變膜1608之間強烈干涉,對350nm附近的短波長或700nm附近的長波長吸收,對450~500nm附近的中間波長帶反射。反射光譜由于在480nm附近產生反射峰值而顯示綠色。在區(qū)域C,由于從保護基板105側入射的白色光在里側反射層1618和相變膜1609之間強烈干涉,對長波長吸收,反射光譜由于在410nm附近產生反射峰值而顯示藍色。另外,區(qū)域D的三層均為非晶態(tài)的原狀,干涉雖弱,但由于在整個可見光的波長帶中幾乎都未觀察到吸收或反射的不同,所以反射光譜在特定的波長上沒有峰值,顯示黑色。這里,對于沒有特別涉及的寫入方式、媒體構成、材料、信息記錄方法以及信息讀取方法、裝置等,與實施例1相同。
權利要求
1.一種光盤,其特征在于,具有用于記錄數據的數據記錄層和用于寫入可識別圖形的圖形寫入層;所述圖形寫入層具備反射膜,相對所述反射膜在與所述數據記錄層相反一側的區(qū)域通過保護膜形成的多層利用能量照射而改變原子排列的膜;利用光照射進行向所述數據記錄層的用戶數據的記錄或者向所述圖形寫入層的可識別圖形的寫入。
2.根據權利要求1所述的光盤,其特征在于,所述多層利用能量照射而改變原子排列的膜,分別在不同的溫度引起原子排列變化。
3.根據權利要求2所述的光盤,其特征在于,所述多層利用能量照射而改變原子排列的膜,越接近光入射一側的層在越低的溫度引起原子排列變化。
4.根據權利要求1所述的光盤,其特征在于,所述多層利用能量照射而改變原子排列的膜具有相同的熔點。
5.根據權利要求1所述的光盤,其特征在于,向所述圖形寫入層的圖形寫入,通過光照射改變所述多層利用能量照射而改變原子排列的膜中所需數量的膜的光學條件來進行。
6.根據權利要求1所述的光盤,其特征在于,所述數據記錄層相對所述圖形寫入層設在圖形寫入用光的入射側。
7.根據權利要求1所述的光盤,其特征在于,作為多色圖形來識別寫入到所述圖形寫入層的圖形。
8.一種光盤,其特征在于,具有用于記錄數據的數據記錄層和用于寫入可識別圖形的圖形寫入層;所述圖形寫入層具備夾在一對電極層間的反射率的峰值波長不同的多個電致彩色發(fā)光層;利用光照射進行向所述數據記錄層的用戶數據的記錄或者向所述圖形寫入層的可識別圖形的寫入。
9.根據權利要求8所述的光盤,其特征在于,所述多個電致彩色發(fā)光層分別夾在一對電極層之間,可選擇性地施加電壓。
10.根據權利要求8所述的光盤,其特征在于,所述多個電致彩色發(fā)光層全體由一對電極層夾住。
11.根據權利要求8所述的光盤,其特征在于,所述數據記錄層相對所述圖形寫入層設在圖形寫入用光的入射側。
12.根據權利要求8所述的光盤,其特征在于,作為多色圖形來識別寫入到所述圖形寫入層的圖形。
13.一種向光盤寫入可識別圖形的方法,是在具備記錄用戶數據的數據記錄層和在被夾于一對反射膜間的區(qū)域通過保護膜形成多層利用能量照射而改變原子排列的膜的圖形寫入層的光盤上寫入可識別圖形的方法,其特征在于,包括以下工序從主機讀入圖形寫入用的圖形數據的工序,將讀入的圖形數據在寫入用坐標系上展開的工序,將所述圖形數據對每種基色分離顏色數據的工序,將所述寫入用坐標系變換成光盤上的坐標的工序,基于在所述光盤上的坐標上展開的形狀數據和顏色數據,生成每個軌道的激光驅動圖案的工序,以及基于所述激光驅動圖案驅動激光光源,將光脈沖照射在光盤的所述圖形寫入層上的工序。
14.根據權利要求13所述的寫入可識別圖形的方法,其特征在于,向所述圖形寫入層的能量照射透過所述數據記錄層進行。
15.根據權利要求13所述的寫入可識別圖形的方法,其特征在于,所述基色的數量與在所述圖形寫入層上所形成的多層利用能量照射而改變原子排列的膜中發(fā)生狀態(tài)變化的膜的數量相對應。
16.根據權利要求13所述的寫入可識別圖形的方法,其特征在于,根據所述顏色數據,使從所述激光光源發(fā)生的激光的功率電平變化。
17.一種向光盤寫入可識別圖形的方法,是在具備記錄用戶數據的數據記錄層和具有分別被夾在一對電極層間的反射率的峰值波長不同的第一電致彩色發(fā)光層和第二電致彩色發(fā)光層的圖形寫入層的光盤上寫入可識別圖形的方法,其特征在于,包括以下工序從主機讀入圖形寫入用的圖形數據的工序,從所述圖形數據對每個基色分離形狀數據和顏色數據的工序,將讀入的形狀數據在寫入用坐標系上展開的工序,將所述寫入用坐標系變換成光盤上的坐標的工序,基于在所述光盤上的坐標上展開的形狀數據和顏色數據,生成每個軌道的激光驅動圖案的工序,對所述第一電致彩色發(fā)光層施加電壓的工序,基于對所述第一電致彩色發(fā)光層的每個軌道的激光驅動圖案,驅動激光光源,將光脈沖照射在光盤的所述圖形寫入層上的工序,停止向所述第一電致彩色發(fā)光層施加電壓,將電壓施加到所述第二電致彩色發(fā)光層上的工序,以及基于對所述第二電致彩色發(fā)光層的每個軌道的激光驅動圖案,驅動激光光源,將光脈沖照射在光盤的所述圖形寫入層上的工序。
18.根據權利要求17所述的寫入可識別圖形的方法,其特征在于,向所述圖形寫入層的能量照射透過所述數據記錄層進行。
19.根據權利要求17所述的寫入可識別圖形的方法,其特征在于,還具有用于在所述第一電致彩色發(fā)光層及第二電致彩色發(fā)光層上產生不可逆的變化的施加高電壓的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及在光盤上以可識別的方式寫入多色文字或圖畫。在光盤上除具備用于記錄數據的數據記錄層(102)外;還具有用于寫入可識別圖形的圖形寫入層(104)。使用同一光盤驅動器進行向數據記錄層的用戶數據的記錄和向圖形寫入層的可識別的圖形的寫入。圖形寫入層作為一個例子,做成在被一對反射層(213、218)夾持的區(qū)域通過保護層(214~217)形成了多層相變膜(207~209)的構造。在多個相變膜上,通過分別寫入對各基色進行了色分解的圖形數據,從而能夠識別多色圖形。
文檔編號G11B7/007GK101064125SQ20071010447
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月23日 優(yōu)先權日2006年4月25日
發(fā)明者廣常朱美 申請人:株式會社日立制作所
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