CN101064125B - 光盘及向光盘写入可识别的图形的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在光盘上以可识别的方式写入多色文字或图画。在光盘上除具备用于记录数据的数据记录层(102)外；还具有用于写入可识别图形的图形写入层(104)。使用同一光盘驱动器进行向数据记录层的用户数据的记录和向图形写入层的可识别的图形的写入。图形写入层作为一个例子，做成在被一对反射层(213、218)夹持的区域通过保护层(214～217)形成了多层相变膜(207～209)的构造。在多个相变膜上，通过分别写入对各基色进行了色分解的图形数据，从而能够识别多色图形。

Description

光盘及向光盘写入可识别的图形的方法
技术领域
本发明涉及在光盘上写入可用肉眼识别的文字或图画等图形的方法及使用了该方法的光盘。
背景技术
光盘较大的特征是能将记录媒体(光盘)从记录读取装置取出和记录媒体价格低廉。由于能从装置中取出，光盘通过贴标签或用笔写上文字来表示记录内容，以区别于其他光盘。这样的标签或写上的文字等由于在光盘的最表面，所以在处理过程中会有污垢或剥落，难以判别，而且有损美观。
于是，开发了取代标签或写上文字的表示技术。例如，在专利文献1(日本特开2003-016649号公报)及非专利文献1(ISOM/ODS2005TechnicalDigest，MA4(LightScribe))及非专利文献2[http://www.fujifilm.co.jp/news-r/nrj1423.html(用记录型DVD驱动器的数据记录用激光实现向光盘平面的刻画的＜LabelflashTM技术＞共同开发)(2005.10.19)]中记载了如下技术：记录在光盘上的较小比特虽不能用肉眼观察，但利用通过将较小比特汇聚多个而能用肉眼观察到的反射率变化，来描画(写入)文字或图画。在专利文献2(日本特开2004-171605号公报)中，记载了使用了衍射光栅、颜色随观察角度变化的技术。
在现有的方法中，能够用肉眼识别的文字或图画为单色，或者颜色随角度而变化。
发明内容
本发明的目的是提供一种在光盘上写入可识别的多色信息的新的方法以及使用了该方法的光盘。
本发明的光盘除了具有用于记录数据的数据记录层外，还具有用于写入可识别图形的图形写入层。向数据记录层的用户数据的记录以及向所述图形写入层的可识别图形的写入都使用同一光盘驱动器进行。图形写入层既可以做成具备反射膜和相对该反射膜在与数据记录层相反一侧的区域通过保护膜形成的多层利用能量照射而使改变原子排列的膜的结构，也可以做成具备夹在一对电极层间的反射率的峰值波长不同的多个电致彩色发光层的结构。在构成图形写入层的多个膜上，通过分别写入对每个基色进行了色分解的图形数据，从而能够识别多色图形。
因此，本发明提供一种光盘，其特征在于，具有：用于记录数据的数据记录层和用于写入可识别图形的图形写入层；所述图形写入层具备：反射膜，相对所述反射膜在与所述数据记录层相反一侧的区域由保护膜夹着多层通过相变化而产生原子排列变化的膜；利用光照射进行向所述数据记录层的用户数据的记录或者向所述图形写入层的可识别图形的写入；所述多层通过相变化而产生原子排列变化的膜，分别在不同的结晶温度引起原子排列变化。
另外，本发明还提供一种向光盘写入可识别图形的方法，是在具备记录用户数据的数据记录层和在被夹于一对反射膜间的区域由保护膜夹着多层通过相变化而产生原子排列变化的膜的图形写入层的光盘上写入可识别图形的方法，其特征在于，从主机读入图形写入用的图形数据，将读入的图形数据在写入用坐标系上展开，从图形数据对每种基色分离形状数据和颜色数据，将所述写入用坐标系变换成光盘上的坐标，基于在光盘上的坐标上展开的形状数据和颜色数据生成每个轨道的激光驱动图案，基于该激光驱动图案驱动激光光源，并将光脉冲照射在光盘的图形写入层上，从而写入可识别的图形。
另外，在具有由被夹入到所述一对电极层中的反射率的峰值波长不同的电致彩色发光层构成的图形写入层的光盘上写入可识别的图形时，从主机读入图形写入用的图形数据；从该图形数据对每个基色分离形状数据和颜色数据；将读入的形状数据在写入用坐标系上展开；将写入用坐标系变换成光盘上的坐标；基于在光盘上的坐标上展开的形状数据和颜色数据，生成每个轨道的激光驱动图案；对第一电致彩色发光层施加电压；基于对第一电致彩色发光层的每个轨道的激光驱动图案，驱动激光光源，将光脉冲照射在图形写入层上；停止向第一电致彩色发光层施加电压，将电压施加到第二电致彩色发光层上；基于对第二电致彩色发光层的每个轨道的激光驱动图案，驱动激光光源，将光脉冲照射在光盘的图形写入层上，从而写入可识别图形。
附图说明
根据本发明，可在光盘上写入用于识别该光盘的多色的可识别信息。
图1是表示本发明的光盘的构成例的示意图。
图2是表示向光盘写入可识别图形的方法和写入的图形的识别方法的示意图。
图3是表示写入了图形的媒体的各区域的光学特性图。
图4是表示写入了图形的媒体的色度不同区域的光学特性图。
图5是表示具有图形写入功能的光盘装置的一例的示意方框图。
图6是写入装置的头部的示意图。
图7是系统控制器的说明图。
图8是表示扇区的配置与图形写入用坐标的关系的一例的说明图。
图9是表示进行了图形写入的光盘的例子图。
图10是表示本发明的写入处理例子的流程图。
图11是表示写入工序的例子的流程图。
图12是表示编码器的处理的细节的说明图。
图13是图形写入用坐标和在其上展开的文字的放大图。
图14是对写入波形的生成的说明图。
图15是对色相进行说明的要素内的放大图。
图16是表示写入波形的例子图。
图17是表示具有电压层选择型的图形写入层的光盘的写入例子图。
图18是表示进行图形写入的顺序的流程图。
图19是进行了图形写入的光盘的示意图。
图20是进行了图形写入的光盘的示意图。
图中：
101-基板，102-数据记录层，103-间隔层，104-图形写入层，105-保护基板，106-激光，201-光盘，207、208、209-相变膜，213-光入射侧反射层，214、215、216、217-保护层，218-里侧反射层，310-光学头，311-半导体激光器，312-光检测器，313-物镜，1005～1007-供电机构，1009、1011、1017、1019-明电极层，1010、1018-电致彩色发光层，1016-绝缘层。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
实施例1
图1是表示本发明的光盘的构成例的示意图。该光盘201具有用于写入识别图形的图形写入层104及用于记录普通的用户数据的数据记录层102；图形写入层104由熔点及结晶温度不同的通过相变化而产生原子排列变化的三层膜207、208、209，夹着各相变膜设置的保护层214、215、216、217，光入射侧反射层213及里侧反射层218构成。图1示意地表示在图形写入层104上进行可识别图形的写入后的状态。
该光盘201如下制作。在具有寻迹用的槽或图案的基板101上，形成了ZnS-SiO2、Ge-Sb-Te、ZnS-SiO2构成的数据记录层102。另一方面，在具有寻迹用槽或图案的保护基板105上形成了图形写入层104，该图形写入层104包括形成的如下各层膜：由Ag-Pd-Cu构成的里侧反射层218为10nm、由ZnS-SiO2构成的保护层217为80nm、由Ge5Sb90Te5构成的相变膜209为15nm、由ZnS-SiO2构成的保护层216为5nm、由Ge5Sb80Te15构成的相变膜208为10nm、由ZnS-SiO2构成的保护层215为40nm、由Ge5Sb70Te25构成的相变膜207为5nm、由ZnS-SiO2构成的保护层214为20nm、由Ag-Pd-Cu构成的光入射侧反射层213为10nm。然后，通过间隔层103将两者贴合组装在一起，制造成光盘201。相变膜207的熔点是Tr＝560℃，晶化温度是Tcr＝220℃，相变膜208的熔点是Tg＝580℃，晶化温度是Tcg＝240℃，相变膜209的熔点是Tb＝600℃，晶化温度是Tcb＝260℃。另外，在保护基板105的折射率和保护层217的折射率之差非常大的情况下，由于其界面起到反射层的作用，所以也可以省略里侧反射层218。
图2是表示本实施例的向光盘写入可识别图形的方法和写入的图形的识别方法的示意图。
写入可识别的信息时，使激光106通过基板101、数据记录层102、间隔层103而会聚于图形写入层104上，向写入开始位置进行寻迹。图形写入层用保护基板105保护。其次，根据与写入信息相应的写入图案，调制激光功率，通过从非晶态到晶化改变原子排列而使图形写入层104产生反射率变化。写入的图形或记号可用肉眼透过保护基板105从各个方向107、108观察到。该场合，不论是从与写入面垂直的方向107观察，还是从斜方向108改变角度观察，都呈现同样的颜色，不仅图形或记号，颜色的信息也可用于光盘的识别。由于激光向图形写入层的照射透过数据记录层进行，所以，在数据记录和可识别的信息写入之间，不必将光盘翻过来。
当对可使三层相变膜207、208、209变化的温度进行观察时，发现有如下关系：在熔点Tr、Tg、Tb之间为Tr＜Tg＜Tb，在晶化温度Tcr、Tcg、Tcb之间为Tcr＜Tcg＜Tcb，越接近于入射侧反射层213的相变膜其熔点和晶化温度越低，越接近于里侧反射层218的相变膜其熔点和晶化温度越高。因此，通过控制透过数据记录层102照射到图形写入层104上的激光功率和照射时间，能够在图形写入层的每个要素区域将各相变膜控制为非晶态或晶态。在本媒体中，通过照射高的激光功率，使其从晶态转为非晶态，也可以消除写入后的图形或记号。
如图1所示，在图形写入层104上进行了写入之后的光盘上，通过控制激光功率和照射时间，在每个要素区域使所期望的相变膜207、208、209从非晶态变化到晶态210、211、212。例如，对图形写入层104的区域A的照射能量进行控制，使得其温度比Tcr高比Tcg低，其结果，仅具有低晶化温度Tr的相变膜207变化为晶态，而相变膜208、209仍然处于非晶态。对区域B的照射能量进行控制，使得其温度比Tcg高比Tcb低，其结果，相变膜207、208变化为晶态。对区域C的照射能量进行控制，使得温度比Tcb高，其结果，三层相变膜207、208、209全部都从非晶态变化为晶态。
其结果，在区域A，从保护基板105侧入射的白色光在里侧反射层218和相变膜207之间强烈干涉，对短的波长吸收，对长的波长反射。反射光谱由于在800nm附近产生峰值而显示红色。强烈干涉的层间的光程DL(nm)在峰值波长附近的情况下，即它们之间的层的平均折射率Na和距离D(nm)的关系，在满足式(2)的情况下，显示红色或接近于红色的颜色。光程DL(nm)基于式(1)算出。
DL＝2×Na×D         (1)
在本媒体的红色的例子中为DLr＝2×2.3×(80+15+5+10+40)＝690。
650≤DLr≤800        (2)
在区域B，从保护基板105侧入射的白色光在里侧反射层218和相变膜208之间强烈干涉，对350nm附近的短波长或700nm附近的长波长吸收，对450～500nm附近的中间波长带反射。反射光谱由于在480nm附近产生峰值而显示绿色。在满足式(3)的情况下，显示绿色或接近于绿色的颜色。在本媒体的绿色的例子中为DLg＝2×2.3×(80+15+5)＝460。
450≤DLg≤550         (3)
在区域C，由于从保护基板105侧入射的白色光在里侧反射层218和相变膜209之间强烈干涉，对长波长吸收，反射光谱由于在410nm附近产生峰值而显示蓝色。在满足式(4)的情况下，显示蓝色或接近于蓝色的颜色。在本媒体的蓝色的例子中为DLb＝2×2.2×(80)＝352。
350≤DLg≤430        (4)
在区域D，三层均为非晶态，干涉虽弱，但由于几乎观察不到在整个可见光的频带内的波长吸收或反射的不同，所以反射光谱没有在特定的波长上的峰值而显示黑色。
图3表示了各区域的光学特性。已知颜色因反射率峰值出现的波长而不同。在上述式(1)～(4)所示的光程DL的条件只考虑了干涉强烈的层的影响。但是，写入后的写入层的反射光谱不仅受到干涉强烈的层的影响，还包含其它干涉的影响，光程DL的条件和波长范围偏离。反射光谱中的峰值波长和颜色的关系为：峰值波长在400nm以上520nm以下时为蓝色，峰值波长在480nm以上550nm以下时为绿色，峰值波长在700nm以上时红色增强。由此可知，因能量照射原子排列发生变化的膜中，通过使所期望数量的膜的光学条件发生变化，能以多种颜色进行图形或文字的写入。
再有，如图4所示，峰值反射率及/或平均反射率越高感觉越鲜艳，越低则感觉越暗淡。尤其是在峰值反射率为50％以上时观察到鲜艳度增强，在30％以下时观察到变暗淡。
图5是表示本发明的具有图形写入功能的光盘装置的一例的示意方框图。另外，为了便于说明，表示的是在装置上装有光盘201的样子。为了写入信息，光盘201虽是必须的，但光盘201可根据需要从光盘装置中卸下或安装上。
光盘装置具备：具有半导体激光器311、光检测器312及物镜313且可在光盘201的半径方向移动的光学头310；驱动光盘201旋转的马达320；根据用图案生成电路340生成的图案驱动半导体激光器311的激光器驱动器330；进行装置整体的控制的系统控制器350；以及操作系统360、应用程序软件370、输入数据记录信息或图形写入信息的输入机构380。另外，虽未图示，但还在光学头310上设有为了自动聚焦或寻迹，用于控制物镜313的光轴方向位置及垂直于光轴方向的位置的驱动器，并设有根据光学头310的检测信号产生驱动器驱动信号的伺服控制器。
将光盘安装在具有图形写入功能的光盘装置，通过输入机构380从应用程序软件370、操作系统360等的主机控制器输送图形写入的指示及写入图形的信息的情况下，系统控制器350将从光学头310产生的激光的焦点定位于光盘201上的图形写入层的适当位置，并根据写入图案驱动激光器驱动器330进行图形的写入。
图6表示了本装置的头部的示意图。在媒体201上，形成了用于记录数据的数据记录层102，和用于写入图形等的识别信息的图形写入层104。实线1703表示在用于记录.读取数据的数据记录层102上聚焦时的光的路径，虚线1704表示此时从图形写入层104漏入的光的路径。
为了在图形写入层104上写入文字或图画后还可稳定地从数据记录层读取数据，在本发明的光盘装置的头部搭载有在进行数据的记录读取时去除从图形写入层104漏入的光的功能。图6(a)及图6(b)表示其一例。如图6(a)所示，通过将检测器的检测面分割成中央部分1705和周边部分1706，根据从周边部分1706得到的信号计算漏入量，将其从由中央部分接收的光信号中减去，便除去从图形写入层104漏入的光的影响。作为具体例子，将从中央部分1705得到的信号设定为Ia、Ib、Ic、Id，将从周边部分1706得到的信号设定为Ie、If、Ig、Ih时，信号I如式(5)那样计算。这里，α为漏入系数，通过选择使得信号品质良好，就能去除漏入的影响。
I＝(Ia+Ib+Ic+Id)-α×(Ie+If+Ig+Ih)          (5)
这里，为了简单将检测面分割为8份，但在本发明的媒体中，从图形写入区域漏入的图案，由于其区域在A～D的任意一个都不同而有4种，为了高精度地去除，可进一步分割为4部分。
图6(c)是表示去除从图形写入层104漏入的光的机构的其它例子。在本例中，在检测器312的跟前设有可动式的开口限制机构1708。开口时的信号，虽然在来自数据层102的信号1703上叠加了从图形写入层104漏入的成分1704，但在限制时，漏入成分1704被限制。根据开口条件和开口时与限制时的信号量之差，选择开口条件，以减小对检测器漏入的影响，从而将其除去。开口图案与漏入对应设为3级以上的话，可进一步高精度地去除影响，因而较好。
图7是对整个装置进行控制的系统控制器350的说明图。来自输入机构380的输入信号，经应用程序软件370、操作系统360，送到系统控制器350的文件系统411，再经设备驱动器412储存在缓冲存储器420中。图7中的用虚线410围住的应用程序软件370、操作系统360、文件系统以及设备驱动器412的功能通过软件实现。该软件与只进行数据的记录读取的普通光盘装置的软件相比，不同点在于追加了“区别管理数据记录区和图形写入区的功能”。该“区别管理数据记录区和图形写入区的功能”由文件系统411或设备驱动器412提供。
具有本发明的图形写入功能的光盘装置，光盘的图形写入层/写入区域的每种格式都具有扇区的配置信息和图形写入用坐标的对应表，或者做成最初的写入时的格式信息。
图8是表示扇区的配置和图形写入用坐标的关系的一例的说明图，根据该例，扇区1101与坐标(R105，T201)～(R105，T210)对应，扇区1102与坐标(R105，T211)～(R105，T220)对应。根据图形写入用的数据的图形，除了在该图形写入用坐标上展开外，还使其与光盘上的扇区对应并以此为根据生成激光驱动用的图案。
下面，对在光盘的记录面上写入文字、图形或图画的场合的处理例进行说明。这里，说明以可识别的形状在光盘上写入图像数据等数据，和作为其索引从键盘等输入的文字的例子。索引数据既可以由使用者输入，也可以是附属于图像等记录数据的数据，也可以是由系统决定的数据。若以照片等图像数据为例，可以将图像的标题、日期、照片的有代表性的一部分等作为索引写入。例如，如图9所示，在图形写入层上与图像701一起将其标题702作为可识别的文字写入，也可以在其后或之前将图像数据记录在数据记录层上。此外，也可以采用如下的使用法，即：不是作为索引，而是只写入使用者选择的标题或图像。
图10是表示在光盘上进行可识别图形的写入的场合的处理例子的流程图。当放入光盘/接通装置电源时，首先进行是否为可写入图形的光盘的判断处理(步骤11)。在放入ROM光盘、装置的规格以外的光盘等的场合，则判断为不能写入而进行错误处理(步骤12)。若光盘可写入图形的话，则接着进行光盘种类的判断处理(步骤13)。在光盘种类的判断处理中，如图8说明的那样，进行图形写入用坐标和光盘的扇区配置的对应处理。接着，输入图形写入数据(步骤14)。输入数据时，经过写入准备(步骤15)进行图形数据的写入(步骤16)。图形写入处理结束后，若再有输入数据的话，就从步骤17返回到步骤14进行反复处理，若没有输入数据的话，就结束处理。
使用图11详细说明写入工序。当写入开始时，从主机读入图形写入用图形数据(步骤21)。随后，将读入的图形数据在写入用坐标系上展开(步骤22)，将上述图形数据对每种基色分离颜色数据(步骤23)。将上述写入用坐标系变换成光盘上的坐标(步骤24)，基于在上述光盘上的坐标上展开的形状数据和颜色数据，生成每个轨道的激光驱动图案(步骤25)。激光驱动图案生成为对每种基色激光照射能量不同，而且根据色彩度或色相改变照射区的面积。并且，基于上述激光驱动图案驱动激光光源，将光脉冲照射在光盘的上述图形写入层上(步骤26)，向光盘进行可识别图形的写入。其中，步骤22和步骤23的顺序，即使替换也可以进行写入，但图11所记载的顺序处理更快。
图形写入准备以及写入处理在系统控制器350的控制下进行。所谓图形写入准备，是使光学头向光盘上的图形写入位置的移动，将写入内容及写入色调编码，并向写入机构传送的处理。如图7所示，如果将含有写入内容和显示向光盘的写入开始的场所等地址信息的输入信号传送到系统控制器350，该信息将储存于缓冲存储器420中并传送到控制器440。由控制器440将从同步电路430输出的同步信号和来自缓冲存储器420的输入信号同步并送到编码器450。
图12是表示编码器450的处理的详细情况的说明图。从键盘输入的图形写入数据(图示例子中为文字“H”)在追加字体大小信息后，在图形写入用坐标上展开，进行向在光盘上设定的实际图形写入坐标的变换。例如“H”，在X坐标轴上展开到1～20，在Y坐标轴上展开到1～20。在其中的位于(X5、Y5)、(X5、Y6)、(X5、Y7)的区进行写入。基于该写入信息和图8所示那样的扇区和图形写入坐标的对应表，形成图形写入图案。图示的例子的场合，为了使光盘上的图形写入坐标的写入开始点(R101、T101)与图形写入用坐标的(X1、Y1)对应，将(X5、Y5)、(X5、Y6)、(X5、Y7)分别变换为(R105、T105)、(R105、T106)、(R105、T107)。
图13是图形写入用坐标和在其上展开的文字“H”的放大图。变换后成为(R117、T105)的区域(X17、Y5)，如在图13的下方放大所示的那样，由多个结晶区域形成。这里，为了简化起见，虽以8个轨道形成，但为便于实际识别，用图形写入用坐标的一个坐标点表示的区由于需要大约0.01mm×0.01mm以上的面积，所以，例如，在轨道宽度为大约0.6μm宽的光盘的场合，需要使其与大约17个轨道以上，长度0.01mm以上相对应。0.01mm×0.01mm以上的区域的形状既可以是正方形，也可以是长方形，还可以是梯形、六边形、三角形，并且，也可以是与这些形状接近的形状。另外，为了使写入的图形是可以识别的，需要在宽度0.01mm×0.01mm以上的区域在可见波长(350～800nm)的任一波长与周围相比较产生5％以上的反射率变化。反射率变化是指区域内的平均反射率。产生反射率变化的区域面积很小，反射率变化很少，识别写入的图形都是困难的。
图14是对写入波形的生成的说明图。在系统控制器350的编码器450中，基于扇区和图形写入坐标的对应表，并以图形写入坐标上展开的图形为基础，按照记录顺序对每个轨道形成与同步信号相对应地进行定时的基本写入图案。在图14以例子表示了与光盘上的图形写入坐标(R105、T105)相对应的写入图案。在图案生成电路340中，对其追加与色相对应的写入图案并生成最终的写入波形而储存在缓冲存储器中。对于色相将在后面叙述。
参照图5，通过根据从图案生成电路340输出的写入波形驱动激光器驱动器330，使半导体激光器311发光，根据应从光学头310写入的信息将时间调制的激光照射在光盘201上，在光盘201上写入由文字或图画构成的图形。半导体激光器311的驱动电流与光学头310的圆周方向的同步信号或写入时钟基本波同步变化。
这里对色相进行说明。图15是表示调制图1的一个要素中的激光并使光盘的晶态的记录膜801结晶化(802)的样子。在图16(a)～图16(c)中表示了与这些图15(a)～图15(c)对应的功率电平(记录波形)。照射激光的功率电平按照图16(a)、图16(b)、图16(c)的顺序增大。这样，当对光盘的记录膜照射各电平的高功率并使记录膜晶化时，如图15所示，形成多种颜色不同的晶化区域且可识别。图15(d)通过对每个记录列交替组合图16(b)和图16(a)的功率电平(记录波形)，使记录膜晶化。这时，用肉眼不能判别这样细的颜色的分布，可观察到所呈现的两者的中间色。图15(e)、图15(f)也同样，是对每个记录列改变多种功率电平而做出中间色的例子。颜色的色相由于大致与面积成比例，所以图15(f)的场合，接近于面积大的绿色，呈现出绿色和红色的中间色。
这样，根据本发明可进行多种颜色的图形或记号的写入。因此，与单色的场合相比较，由于增加了颜色信息，所以易辨认度显著提高。另外，还有写入彩条编码用编码等的优点。再有，若增加图形写入层的相变膜，使得三色之间的颜色也可以使用，还可以进行颜色的微妙组合，虽更增添了美感，但媒体的结构、写入时的能量控制将变得更复杂。若采用其中的两种颜色的组合，虽然不能得到全彩色，但结构变得更简单。
在上述例子中，在表面上直接使用具有寻迹用槽的聚碳酸酯基板，所谓具有寻迹用槽的基板，是在基板表面整个面或一部分上，设记录·读取波长为λ时，具有λ/15n(n是基板材料的折射率)以上深度的槽的基板。槽可以在一周连续地形成，也可以中途分割。已知槽深度大约为λ/12n时，在寻迹和噪音的平衡方面是较好的。另外，该槽的宽度可以根据场所而不同。既可以是在槽部和脊部双方具有进行记录·读取的格式的基板，也可以是在某一方上进行记录的格式基板，还可以是间歇地设有寻迹用伺服标记的取样伺服格式的基板。
从粘贴基板侧入射记录读取光的场合，也可以使粘贴基板薄至0.1mm左右，并使光圈透镜的NA增大为0.85。这样的话，可使轨道间距为3/4左右。
实施例2
作为本发明的别的实施例，对使用具有电压层选择型的图形写入层的光盘的识别图形的写入例子进行说明。
图17(b)表示本实施例所使用的光盘的图形写入层的局部剖面示意图。图形写入层具有反射率的峰值波长各不相同的三种电致彩色发光层1010、1014、1018，和对其供电的透明电极层1009、1011、1013、1015、1017、1019。在电极间设置了透明的绝缘层1012、1016，但也可以省略绝缘层而共用电极1011和1013、电极1015和017。此外，本媒体具有数据记录层1022、间隔层1020及基板1008。
这里，作为一个例子，对电致彩色发光层1010，对电致彩色发光层1014使用了Au-V2O5膜，对电致彩色发光层1018使用了WO3膜。电致彩色发光层1010、1014、1018在未施加电压的状态下是透明的，若施加电压，则反映出反射率和透射率峰值波长的不同，分别观察到呈现红色、绿色、蓝色。
电致彩色发光层的场合由于透射率较大，所以观察到将反射率成分R和透射率成分T加在一起的、合成光谱的峰值不同。在实施例1中，在图3、图4中虽取反射率进行了说明，但将其替换为反射率与透射率的合成光谱的场合，峰值波长和颜色的关系相同。
在写入时，利用供电机构1005、1006、1007在电极层间供给引起反射率变化的最佳电压，使所需电致彩色发光层呈现颜色并照射激光1021。最佳电压是指反复施加、停止电压时，可逆地产生着色、消色状态的范围的电压。这里，从1.5至6V的范围为最佳电压。
这样，在图形写入时，由供电机构对所选择的电致彩色发光层供电并施加电压，使反射率增高后进行能量照射。由此，在图形写入层形成不着色的区域。通过对三种电致彩色发光层1010、1014、1018各层按顺序施加电压并反复写入，从而进行多种颜色用的图形写入。这样，通过同时施加电压，可识别三色的区域。
图18是表示进行图形写入的顺序的流程图。在具有电致彩色发光层的图形写入层上写入可识别图形时，首先从主机读入图形写入用的图形数据(步骤S31)。其次，从读入的图形数据对每个基色分离形状数据和颜色数据(步骤S32)。随后，将读入的图形数据在写入用坐标系上展开(步骤S33)，将写入用坐标系变换成光盘上的坐标(步骤S34)。然后，基于在光盘上的坐标上展开的形状数据和颜色数据生成每个轨道的激光驱动图案(步骤S35)。具体地说，电致彩色发光层为三层的场合，基于分为第一电致彩色发光层的形状数据，生成对第一电致彩色发光层的每个轨道的激光驱动图案；基于分为第二电致彩色发光层的形状数据，生成对第二电致彩色发光层的每个轨道的激光驱动图案；基于分为第3电致彩色发光层的形状数据，生成对第3电致彩色发光层的每个轨道的激光驱动图案。激光驱动图案的生成，使得对每个基色激光照射能量不同，而且根据颜色的彩度或色相改变照射区的面积。
其次，设n为1，对第n层电致彩色发光层施加电压(步骤S36)，基于对第n个电致彩色发光层的每个轨道的激光驱动图案驱动激光光源，将光脉冲照射到光盘的上述图形写入层上(步骤37)。在电致彩色发光层为三层的场合，则n为1、2、3，反复进行步骤S36和步骤S37，对各层进行写入。在步骤S38中，对进行了写入的层计数，若向所有层的写入结束后，则结束处理。在步骤S36的电压施加工序中，在向别的层施加电压的场合，通过在停止对那个层的电压施加后，对该层施加电压，或者向施加了电压的层施加反向电压后，停止电压施加，再对该层施加电压，以进行层的切换。
图17(a)表示进行向具有电压层选择型的图形写入层的光盘写入的例子。若施加电压，则相对呈现红色的电致彩色发光层1010，留下区域1001并对剩余的区域照射激光。同样，若施加电压，则相对呈现绿色的电致彩色发光层1014，对区域1002以外的区域照射激光，若施加电压，相对呈现蓝色的电致彩色发光层1018，对区域1003以外的区域照射激光。
该光盘的图形写入层在没有施加电压的状态下虽无色，但若从供电机构1005、1006、1007同时对三种电致彩色发光层1010、1014、1018施加电压，则呈现可识别的多色图形。即，电致彩色发光层1010中没有照射激光的区域1001呈现红色，电致彩色发光层1014中没有照射激光的区域1002呈现绿色，电致彩色发光层1018中没有照射激光的区域1003呈现蓝色。在膜厚方向重合的三种电致彩色发光层1010、1014、1018全部照射激光的区域1004，即使施加电压任为无色状态。这样，就呈现出由三色点描绘的可识别的多色图形。
使用具有电压层选择型图形写入层的光盘，也可以做成，即使不施加电压也可以观察到在图形写入层写入的文字或图形。为此，如上所述，在写入可识别的多色图形后，在电致彩色发光层1010、1014、1018上持续施加比最佳电压高2V以上的电压5分钟以上。因此，在电致彩色发光层1010、1014、1018上产生不可逆的变化，切断电压后，也可以在着色区域保持留有颜色的状态，即使不对电致彩色发光层1010、1014、1018施加电压，也可识别在图形写入层上写入的多色图形。
作为代替WO3、Au-V2O5、Cu-V2O5的电致彩色发光材料，铁的氰化物即普鲁士蓝(KxFeII yFeIII z(CN)6)，MoO3、Nb2O5、V2O5、TiO2、NiOOH、CoOOH、Rh2O3、IrOx(X为小于1的正数)、ZrNCl、InN、SnNx(X为小于1的正数)，MnOx(X为小于2的正数)，WO3-MoO3复合(混合)薄膜等均可使用。还可以使用在它们中添加了Au、Ag、Cu等的物质，IrSnOx、NiOOH、CoOOH，钨草酸配位化合物、有机系电致彩色发光材料、无机和有机的混合系电致彩色发光材料。只要选择与基色吻合的材料使用即可。这些材料也可用作保护层。
这里，对于没有特别涉及的写入方式、媒体构成、材料、信息记录方法以及信息读取方法、装置等，与实施例1相同。
实施例3
下面，作为本发明的别的实施例，对于在具有电压层选择型的图形写入层的光盘中电极数较少的例子进行说明。
图19表示了具有电压层选择型的图形写入层的光盘1801的构造，和向图形写入层进行图形写入的例子。图形写入层由反射率峰值不同的三种电致彩色发光层1803、1804、1805和对其供电的电极层1802、1807以及电解质层1806形成。其结构为，将三层电致彩色发光层1803、1804、1805和电解质层1806进行层叠，并用一对电极1802、1807将其夹住的构造。对电致彩色发光层1803使用了WO3膜，对电致彩色发光层1804使用了MoO3膜，对电致彩色发光层1805使用了TiO2膜，对电解质层使用了Ta2O5膜，对电极层使用了ITO膜。在具有寻迹用的槽或图案的保护基板1811上形成的上述图形写入层，和在具有别的寻迹用的槽或图案的基板1810上形成的数据记录层1809，通过间隔层1808贴合而构成光盘1801。
在向图形写入层写入图形时，利用供电机构在电极层1802、1807间供给使电致彩色发光层发生反射率变化的最佳电压，并进行激光照射。最佳电压是指反复施加、停止电压时，可逆地产生着色、消色状态的范围的电压。这里，从1.5至6V的范围为最佳电压。通过选择施加在电极层1802、1807间的电压，可选择性地使三种电致彩色发光层1803、1804、1805之中的一个着色。
在图形写入时，对图形写入层用电极层1802、1807施加电压，使所需电致彩色发光层的反射率增高后，进行能量照射。这种类型的图形写入层在未写入的场合是透明的。这样，通过电致彩色发光膜的热变化在图形写入层上形成不着色的区域。发生热变化的温度对每个电致彩色发光膜不同，电致彩色发光层1803为805℃，电致彩色发光层1804为860℃，电致彩色发光层1805为970℃。这样，若存在形成各层的膜的变化温度不同的关系，则通过控制激光功率和时间，可将各层控制为非晶态或晶态。这样一来，进行了多颜色用的写入。然后，通过同时实施加电压，可识别三色的区域。
另外，在本实施例中，也可以做成即使不施加电压也可以观察到在图形写入层写入的文字或图形。为此，在写入可识别的多色图形后，在电致彩色发光层1803、1804、1805上持续施加比最佳电压高2V以上的电压5分钟以上。这样，切断电压后，可在着色区域保持留有颜色的状态，即使在电致彩色发光层1803、1804、1805上不施加电压，也可识别在图形写入层上写入的多色图形。
这里，对于没有特别涉及的写入方式、媒体构成、材料、信息记录方法以及信息读取方法、装置等，与实施例1相同。
实施例4
图20是表示本发明的光盘的其他构成例子及在该光盘的图形写入层上进行写入的例子的示意图。
本实施例的光盘201具备数据记录层102和图形写入层104。图形写入层104包括：三层具有相同熔点的相变膜1607、1608、1609；保护层1614、1615、1616、1617；光入射侧反射层1613；里侧反射层1618。各相变膜被夹在上下保护层中。
该光盘201如下制作：在具有寻迹用的槽或图案的基板101上，形成了由ZnS-SiO2、Ge-Sb-Te、ZnS-SiO2构成的数据记录层102。另一方面，在具有寻迹用的槽或图案的保护基板105上，依次形成由Ag-Pd-Cu构成的里侧反射层1618，SnO2构成的保护层1617，Ge5Sb70Te25构成的相变膜1609，SnO2构成的保护层1616，Ge5Sb70Te25构成的相变膜1608，SnO2构成的保护层1615，Ge5Sb70Te25构成的相变膜1607，SnO2构成的保护层1614，Ag-Pd-Cu构成的光入射侧反射层1613。然后，通过间隔层103将两者贴合组装，制作成光盘201。相变膜1607、1608、1609的熔点为560℃，晶化温度为220℃。
该媒体具有如下特征：由于保护层用热传导率高的材料形成，所以热传导产生差异，越向光入射侧行进热的扩展范围越大，结晶化的区域热的扩展范围变窄。因此，即使相变膜的组成相同，通过控制激光功率和时间，能够产生从非晶态(1607、1608、1609)到晶态(1610、1611、1612)的改变。
在图20所示的图形写入层104上进行写入后的光盘上，通过控制激光功率和照射时间，使各要素区域所期望的相变膜1607、1608、1609从非晶态变化到晶态1610、1611、1612。例如，图形写入层104的区域A，控制了照射能量使温度变低的结果，只有位于光入射侧的相变膜1607变化为晶态，相变膜1608、1609仍然处于非晶态的原状。对区域B控制了照射能量使其温度进一步高的结果，相变膜1607、1608变化为晶态。另外，对区域C控制了照射能量使其温度达到最高的结果，三层相变膜1607、1608、1609全部从非晶态变化为晶态。
其结果，在区域A，从保护基板105侧入射的白色光在里侧反射层1618和相变膜1607之间强烈干涉，对短的波长吸收，对长的波长反射。反射光谱由于在800nm附近产生峰值而显示红色。在区域B，从保护基板105侧入射的白色光在里侧反射层1618和相变膜1608之间强烈干涉，对350nm附近的短波长或700nm附近的长波长吸收，对450～500nm附近的中间波长带反射。反射光谱由于在480nm附近产生反射峰值而显示绿色。在区域C，由于从保护基板105侧入射的白色光在里侧反射层1618和相变膜1609之间强烈干涉，对长波长吸收，反射光谱由于在410nm附近产生反射峰值而显示蓝色。另外，区域D的三层均为非晶态的原状，干涉虽弱，但由于在整个可见光的波长带中几乎都未观察到吸收或反射的不同，所以反射光谱在特定的波长上没有峰值，显示黑色。这里，对于没有特别涉及的写入方式、媒体构成、材料、信息记录方法以及信息读取方法、装置等，与实施例1相同。

Claims (9)

1.一种光盘，其特征在于，
具有：用于记录数据的数据记录层和用于写入可识别图形的图形写入层；
所述图形写入层具备：反射膜，相对所述反射膜在与所述数据记录层相反一侧的区域由保护膜夹着多层通过相变化而产生原子排列变化的膜；
利用光照射进行向所述数据记录层的用户数据的记录或者向所述图形写入层的可识别图形的写入；
所述多层通过相变化而产生原子排列变化的膜，分别在不同的结晶温度引起原子排列变化。
2.根据权利要求1所述的光盘，其特征在于，
所述多层通过相变化而产生原子排列变化的膜，越接近光入射一侧的层在越低的温度引起原子排列变化。
3.根据权利要求1所述的光盘，其特征在于，
由于保护层周热传导率高的材料形成，所以热传导产生差异，并且通过控制激光功率和时间，所述多层通过相变化而产生原子排列变化的膜具有相同的熔点。
4.根据权利要求1所述的光盘，其特征在于，
向所述图形写入层的图形写入，通过光照射改变所述多层通过相变化而产生原子排列变化的膜中所需数量的膜的光学条件来进行。
5.根据权利要求1所述的光盘，其特征在于，
所述数据记录层相对所述图形写入层设在图形写入用光的入射侧。
6.根据权利要求1所述的光盘，其特征在于，
作为多色图形来识别写入到所述图形写入层的图形。
7.一种向光盘写入可识别图形的方法，是在具备记录用户数据的数据记录层和在被夹于一对反射膜间的区域由保护膜夹着多层通过相变化而产生原子排列变化的膜的图形写入层的光盘上写入可识别图形的方法，其特征在于，包括以下工序：
从主机读入图形写入用的图形数据的工序，
将读入的图形数据在写入用坐标系上展开的工序，
从所述图形数据对每种基色分离形状数据和颜色数据的工序，
将所述写入用坐标系变换成光盘上的坐标的工序，
基于在所述光盘上的坐标上展开的形状数据和颜色数据，生成每个轨道的激光驱动图案的工序，以及
基于所述激光驱动图案驱动激光光源，将光脉冲照射在光盘的所述图形写入层上的工序。
8.根据权利要求7所述的写入可识别图形的方法，其特征在于，
向所述图形写入层的能量照射透过所述数据记录层进行。
9.根据权利要求7所述的写入可识别图形的方法，其特征在于，
根据所述颜色数据，使从所述激光光源发生的激光的功率电平变化。
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