CN101199008A - 用于可见标记记录的功率校准方法 - Google Patents

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Abstract

总之，本发明提供了一种校准用于在光学记录介质上写入可见标记的功率的有效方法。如果写入功率过低，则标记将具有低对比度，而图像可能甚至会在某一时刻后消失。如果写入功率过高，则可能出现烧蚀，这意味着层脱离而形成水泡或剥落。本发明通过提供一种校准方法来解决此问题，其中用不同的光束功率在光学记录介质上记录测试图案，读回所记录的图案，并使用预定准则来从所读回的图案中获得参考功率值。将所获得的这个参考功率值用于校准在光学记录介质的标记面上写入可见标记所需的功率。

Description

用于可见标记记录的功率校准方法
本发明涉及校准用于在光学记录介质上写入可见标记的功率的方法、在光学记录介质上记录可见标记的方法、以及用于在光学记录介质上写入可见标记的设备。
惠普(HP)已公开了光刻直接盘标记(LightScribe Direct DiskLabeling)技术，其组合了计算机的CD或DVD驱动器以及称为光刻盘(LightScribe disc)的特殊涂层盘。光刻盘包括数据面和标记面。数据面是将数据写入其中的位置，而标记面是涂覆有其上可记录标记的特殊材料的一侧。HP的光刻技术允许为CD和DVD创建标记。利用HP的光刻技术，盘成为标记。光刻技术创建类似于黑白照片的灰阶图像。用户可烧录他的数据，然后翻转该盘并烧录他自己的唯一标记。例如，如果你已经创建了你喜欢歌曲的音乐CD，并且你想要制作包含以下内容的标记：a)歌名、b)艺术家名字、c)个人信息，那么，首先你必须将你的音轨烧录到盘的数据面上。然后你必须将盘翻转到标记面，再将它放回驱动器中。你可以通过使用其中你可导入画面、文本和其他原图(artwork)的光刻使能标记制作软件来烧录你的标记。当你满意时，你可以点击打印，并且将所选的标记打印到盘的标记面上。光刻使能CD/DVD盘驱动器包含用于对盘的标记面上的涂层进行激发的激光器。来自激光器的光在染料涂层中引起化学变化，从而在盘上露出可见点。利用激光精度，光刻驱动器在盘在驱动器中旋转的同时将紧密控制的光能传递到盘上的多个点。这结果导致再现已经被选择的原图、文本或照片。现在，光刻直接盘标记技术可用于PC、外部USB光学DVD记录器中。可在http://www.LightScribe.com获得有关HP的光刻技术的其他信息。重要的是应注意到，HP的光刻直接盘标记技术是在光盘上创建可见标记的一个示例。存在允许在光盘上创建可见标记的类似标记系统。可在http://www.yamahamultimedia.com获得有关来着Yamaha的一种这样的标记系统的信息。
EP0475558公开了一种用于校准在光学记录介质的数据面上进行写入的光束功率的校准过程。此校准方法包括以下操作：控制光束的记录强度，以及使用与具有最大幅值的读回信号相对应的光束强度来记录数据。这个校准过程不适合于标记写入，这是因为从已写入区域反射的信号不一定与从空白区域反射的信号不同。这阻止了使用传统读出的对比度评估。另外，在执行了这个校准过程之后，在标记面的测试区域中写入的图案可能是可见的，这会使得用户标记质量降级。
本发明的目的是提供一种用于校准用于在光盘记录介质上记录可见标记的光功率的方法和设备，其中该光盘记录介质涂覆有允许记录标记的特殊材料。
根据本发明的目的，一种对用于在光学记录介质上记录标记的功率进行校准的方法，该方法包括步骤：
-使用光束在光学记录介质上记录图案，用不同功率的光束来记录所述图案，
-读回在光学记录介质上记录的图案，
-使用预定准则从所读回的图案中获得参考功率值，
-使用所获得的参考功率值来校准用于在光学记录介质的标记面上写入所述可见标记的功率。
在本发明的第一和第二实施例中，其上记录图案的光学记录介质是相变光学记录介质。这具有可通过使用在光学记录介质的信号记录层中的相变来覆写图案的优点。
在根据本发明的方法的第一实施例中，用于获得参考功率值的预定准则基于所记录的图案的调制深度。另外，所获得的参考功率值基于所记录的图案的调制深度相对于用于记录所述图案的光束功率的某个改变。使用调制深度作为准则对根据本发明的方法特别有利的原因在于，相变盘上的调制深度大致与所写入标志的宽度成比例，而且光刻盘上的对比度也与该宽度成比例。因此，在相变盘上的调制深度与光刻盘上的对比度之间存在直接关系，并且在本发明中利用了这一点。
在根据本发明的方法的第二实施例中，用于获得参考功率值的预定准则基于对所记录图案的可见度的评估。基于阈值来评估该可见度，所述阈值是所记录的特定图案在读出信号中变得可见的功率。
这具有获得相对于写入功率对读回信号的评定的优点。据此，所获得的关键信息是阈值写入功率(其将是对光学记录介质写入灵敏度的度量)和对写入功率裕量的可能估值，其中在该写入功率裕量上的功率范围内可执行可接受的写入。
在根据本发明的方法的第三实施例中，用于获得参考功率值的预定准则基于对所写入图案的人工视觉检查。在获得看起来接近人类视觉系统的标记方面，此人工检查具有人类判断的优点。另外，写入了图案的光学记录介质是涂覆有特殊材料的介质，在该特殊材料上，可由在光学记录介质的数据面上记录数据的同一记录器来记录标记。
在根据本发明的方法的第四实施例中，用于获得参考功率值的预定准则基于对要与纸张上的目标灰度级进行比较的图案的灰度级的可见度的评估。这种灰度级的比较具有捕捉用户对灰度级的感观的优点，结果使得获得接近于用户所需的标记。另外，其上写入了图案的光学记录介质是涂覆有特殊材料的介质，在该特殊材料上，可由在光学记录介质的数据面上记录数据的同一记录器来记录标记。
在根据本发明的方法的第五实施例中，将所获得的参考功率值存储在用于在光学记录介质上写入可见标记的设备的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)中。因为EEPROM是非易失性存储器，所以，即使当它不接收电能时，它也可保持数据，并因此可将所存储的参考功率值再用于后续标记操作。
在根据本发明的方法的第六实施例中，将所获得的参考功率值存储在可通过网络访问的数据库中。在数据库中进行存储具有如下优点：每当用户需要在光学记录介质上记录标记时，就可由多个用户或同一个用户来利用该参考功率值。
在根据本发明的方法的第七实施例中，将所获得的参考功率值存储在功率计中。这具有通过使用功率计而不是使用光学记录介质来执行后续校准的优点。
在第八实施例中，说明了使用根据本发明的设备来在光学记录介质上记录可见标记的方法。
在用于在光学记录介质上写入可见标记的设备的第一实施例中，该设备包括：
光源，用于在光学记录介质上记录图案，
读取头，用于读回所记录的图案，
分析器，用于使用预定准则来分析所读回的图案，
用于获得参考功率值的装置，
存储装置，用于存储所获得的参考功率值，
功率控制器，用于在光学记录介质上记录可见标记时，使用所述参考功率值来控制光源的强度。
在根据本发明的设备的第二实施例中，该设备包括EEPROM，用于存储参考功率值。
在根据本发明的设备的第三实施例中，该设备包括数据库，用于存储可通过网络访问的参考功率值。
在根据本发明的设备的第四实施例中，该设备包括用于存储参考功率值的功率计。
根据以下说明中描述的实施例并参照附图，本发明的这些和其他方面将变得更清楚，附图中：
图1示出了可使用光束在其上写入可见标记的光学记录介质；
图2示出了根据本发明、用于在光学记录介质上记录可见标记的设备的第一实施例；
图3示出了根据本发明、利用光束写入可见标记的功率校准方法的简单流程图；
图4和图4a示出了根据本发明的方法的第一实施例，其中用于获得参考功率值的预定准则基于所记录图案的调制深度；
图5示出了根据本发明的方法的第二实施例，其中用于获得参考功率值的预定准则基于对所记录图案的读回信号的可见度的评估；
图6示出了根据本发明的方法的第三实施例，其中用于获得参考功率值的预定准则基于对所记录图案的人工视觉检查；
图7示出了根据本发明的方法的第四实施例，其中用于获得参考功率值的预定准则基于对要与纸张上的目标灰度级进行比较的图案灰度级的可见度的评估；
图8示出了根据本发明的方法的第五实施例和设备的第二实施例，其中将所获得的参考功率值存储在用于在光学记录介质上写入可见标记的设备的电可擦除可编程只读存储器中；
图9示出了根据本发明的方法的第六实施例和设备的第三实施例，其中将所获得的参考功率值存储在可通过网络访问的数据库中，
图10示出了根据本发明的方法的第七实施例和设备的第四实施例，其中将所获得的参考功率值存储在功率计中。
图1示出了盘形光学记录介质11，其具有数据面和标记面。数据面10具有轨道12，其中布置了代表信息的可记录标志。轨道可以是同心或平行的。光学记录介质的背面是标记面13。标记面涂覆有允许使用光束写入标记的特殊材料。这样的光学介质的示例包括CD-R、CD-RW和诸如DVD+RW之类的DVD可写版本。应注意，还可使用任何类型的涂覆有允许使用光束写入标记的特殊材料的光学记录介质。一个这样的示例是卡信息载体。为了说明目的，已经使用了盘形光学记录介质，但也可使用其他形状的光学记录介质。图1a、图1b和图1c示出了可在光学记录介质的标记面上创建的可见标记。图1a示出了已用公司标志如菲利普(PHILIPS)进行了记录的光学记录介质11的标记面13。图1b示出了记录有文本和图像两者的可见标记。其具有文本“Collection ofpictures-The Himalayas visit”(图片集-喜马拉雅游览)以及示出了山谷和河流的喜马拉雅的场景画面。图1c示出了在光学记录介质的标记面上记录有文本消息“Happy Birthday”(生日快乐)以及Peter的图片的可见标记。
图2示出了根据本发明、用于在光学记录介质11上记录可见标记的设备210的第一实施例。设备210包括主轴马达201，其起用于旋转光学记录介质11的旋转单元的作用。马达驱动器211和伺服处理单元222控制主轴马达201，以便提供恒定的线速度或恒定的角速度。伺服处理单元222控制主轴马达201的旋转。读取头230用于读取光学记录介质11上的轨道12。读取头230具有光源240。此光源240向光学记录介质11照射用于记录数据的光束260。此光源240例如可以是波长为780nm且光功率为3mW的红外激光二极管。光束功率控制器250调整从光源240产生的光束260的功率强度。为了控制光束260的这个功率强度，光束功率控制器250使用在存储设备242中存储的参考功率值，并改变向光源240提供的电流值。光束260经过光学系统、该光学系统包括光学元件，如用于校准光束260的准直透镜270，以及用于将光束260聚焦为光学记录介质11的轨道上的光点290的物镜280。读取头230还包括用来将光束260聚焦在光学记录介质11上的致动器、以及用于在轨道中心的径向方向上对光束290进行粗略和精细定位的寻道致动器299和定位装置275。通过改变物镜280的位置，光束260可跟随轨道。在已由光学记录介质11反射之后，光束260被公知类型的检测器295(例如，四分之一检测器)所检测，并生成诸如读信号之类的检测信号。为此目的，可利用分束管205、极化分束管或膜。检测装置298转换来自检测器295的所检测到的光束，并输出读回信号。分析器252分析该读回信号并获得参考功率值。将该参考功率值存储在存储设备242中。
在本发明的第一和第二实施例中，记录了测试图案的光学记录介质是相变光学记录介质。具有可在晶相和非晶相之间改变的相可逆材料的记录层通常被称为相变层。以这样的方式执行光学信号的记录操作：通过改变光束的辐射条件，使得此层中的记录材料在相位方面在非晶相和晶相之间可逆地改变，从而在相变层中记录信号。通过检测相变层的非晶相和晶相之间的光学性质的差异来执行所记录信号的回放操作，由此产生所记录的信号。这样的相变层允许通过在写功率级别和擦除功率级别之间调制光束的功率来记录和擦除信息。
图3示出了根据本发明、使用光束260在光学记录介质11上写入可见标记的功率校准方法的简化流程图。该校准方法包括在步骤301中选择测试图案。在步骤302中，利用光束260的功率级别P将在步骤301中选择的测试图案写入到光学记录介质11上。在下一步骤303中，使用如图2所示的读取头230来读回所写入的测试图案。在步骤304中，使用预定准则评估该读回信号。在实施例中描述了可使用的各种准则以及每个准则的优点。在步骤305中，进行检查，以验证是否满足预定准则。在不满足预定准则的情况下，在步骤306中，由光束控制部分250改变光束的功率级别达量δp，并再次写入、读回该测试图案，并评估该读回信号。对步骤302、303、304、305进行迭代，直到满足了预定准则为止。在步骤307中，获得参考功率值，其是满足预定准则的功率级别。在步骤308中，将所获得的参考功率值存储在存储设备242中。在实施例中描述了可使用的各种存储机制以及使用每种存储机制的优点。在步骤309中，使用在存储设备242中存储的参考功率值来校准在光学记录介质11记录标记所需的光束260的功率。
在根据本发明的方法的第一实施例中，用于获得参考功率值的预定准则基于所记录的测试图案的调制深度。图4表示所记录的测试图案的调制深度相对于用于在光学记录介质11的数据面上记录测试图案的光束260的功率级别之间的关系。光束260的光功率级别沿着垂直轴从点P增加到P1，这使得以光束260的各种功率级别P，......P1来记录所选择的测试图案。为了记录测试图案，此功率级别的变化甚至可以是从光束260的高功率值P1减少到P。垂直轴给出了以光束260的特定功率级别写入的图案的调制深度的指示。如图4a所示，记录所写入的图案的调制深度M。读回所写入的测试图案，并由分析器252分析该读回信号。分析器252将分析所写入图案的调制深度、用于写入该图案的光束260的功率、以及所写入图案的可见度级别。将调制深度与读回信号的可见度级别以及对应于该调制深度的写功率级别进行比较。确定满足该读回信号的可见度级别的调制深度和对应写功率的范围401，其给出了参考功率值。对于确保在光学记录介质上精确记录图案而言，使用与其中光束260的调制深度和对应的功率产生读回信号的强可见度的范围401相对应的光束260的功率是重要的。其中所写入图案的调制深度带来良好的读回信号可见度级别的光束260的功率级别确定了此参考功率值。当使用光束260的这个参考功率值来记录图案时，其产生良好的可见标记。
在根据本发明的方法的第二实施例中，用于获得参考功率值的预定准则基于对在光学记录介质11的数据面上写入的测试图案的读回信号的可见度的评估。图5表示所写入的测试图案的读回信号与用于记录测试图案的光束260的功率级别之间的可见度关系。光束260的光功率级别沿着垂直轴从点P增加到P1，这使得以光束260的各种功率级别P，......P1来记录所选择的测试图案。为了记录测试图案，此功率级别的变化甚至也可以是从光束260的高功率值P1减少到P。垂直轴给出了在光束260的特定功率级别处、在读回信号中的所写入测试图案的可见度强度V，......V1的指示。分析器252分析该读回信号以评定可见度。其中所写入图案的读回信号的可见度大于阈值501的光束260的功率范围502确定了该参考功率值，其中该阈值501是所写入的特定测试图案在读出信号中变得可见的功率级别。对于确保在光学记录介质11上精确记录图案而言，使用与产生良好的读回信号可见度的读回信号相对应的光束260的功率是重要的。当使用光束260的这个参考功率值来记录图案时，其结果产生读回信号的良好可见度、并且所记录的标记将具有良好的质量。因为可高准确度地确定相关联的参考功率(由于其只依赖于相变层的成分而不依赖于光点形状)，所以该阈值准则是非常精确的准则。
在本发明的第三和第四实施例中，其上写入了测试图案的光学记录介质是光刻盘。光刻盘在标记面上涂覆有其上可记录标记的特殊材料。另外，也可使用涂覆有允许记录标记的特殊材料的任何盘。应注意的是，可以使用相变类型的光刻盘，其具有可利用相变来写入图案的数据面。
在本发明方法的第三实施例中，用于获得参考功率值的预定准则基于对所写入测试图案的人工检查。图6表示如人眼所看到的、在光刻盘的标记面上写入的测试图案的可见度与用于记录该测试图案的光束260的功率级别之间的关系。光束260的光功率级别沿着垂直轴从点P增加到P1，这使得以光束260的各种功率级别P，......P1来记录所选择的测试图案。为了记录该测试图案，此功率级别的变化甚至也可以是从光束260的高功率值P1减少到P。垂直轴给出了人眼所见的、所写入的测试图案的可见度级别V，......V1的指示。读回以功率级别P写入的测试图案并将其显示在显示单元72上。通过人眼对所显示的测试图案进行可见度评估。对于确保在光学记录介质上精确记录图案而言，使用与其中所显示的测试图案的可见度良好且可由人眼所接受的范围相对应的光束260的功率范围601是重要的。其中，如可从显示单元72上看到的、所写入的测试图案对人眼而言是可见且可接受的光束260的功率级别将确定参考功率值。此参考功率值提供了确保在光学记录介质11上精确记录图案的光束260的记录光功率级别。即，如人眼所看到的所写入测试图案的可见度级别与光束260在光学记录介质11上记录图案所需的功率强烈相关。当利用光束260的这个参考功率值来记录图案时，其产生良好的可见标记。
在根据本发明的方法的第四实施例中，用于获得参考功率值的预定准则基于对在光刻盘的标记面上写入的测试图案的灰度级的人工检查。具有宽范围灰度级的图像将具有高对比度。对对比度的定性测量是图像灰度级的标准偏差。这里通过将在光学记录介质11上写入的测试图案的灰度级与可在纸张上获得的目标灰度级值进行比较，来执行对在光学记录介质11上写入的测试图案的人工检查。图7表示所写入测试图案的灰度级的可见度与用于记录该测试图案的光束260的功率之间的关系。光束260的光功率级别沿着垂直轴从点P增加到P1，这使得以光束260的各种功率级别P，......P1来记录所选择的测试图案。为了记录测试图案，此功率级别的变化甚至也可以是从光束260的高功率值P1减少到P。垂直轴给出了以光束260的特定功率级别写入的测试图案的灰度级的可见度V，......V1。读回以功率级别P写入的测试图案并将其显示在显示单元72上。通过人眼对在显示单元72上所显示的测试图案进行灰度级评估。人眼查看在显示单元72上显示的所写入测试图案的灰度级，并将它与可在纸张74上获得的测试图案的灰度级进行比较。人眼检查在显示单元72上显示的灰度级是否与纸张74上的灰度级相同。其中所显示图案的灰度级与纸张上的灰度级相比为紧密匹配的功率范围701确定了用于记录测试图案的光束260的参考功率值。对于确保在光学记录介质11上精确记录图案而言，使用与其中所写入图案的灰度级匹配于纸张74上的灰度级的点相对应的光束260的功率是重要的。其中所写入测试图案的灰度级的可见度匹配于纸张74上的灰度级的光束260的功率级别确定了这个参考功率值。
在其他实施例中，描述了可用于存储参考功率值的各种存储机制以及可用于记录可见标记的设备的实施例。
在如图8所示的本发明的方法的第五实施例和设备的第二实施例中，用于对使用如先前实施例所述的预定准则而获得的参考功率值进行存储的存储设备是用于对光学记录介质11读取和写入的设备210的电可擦除可编程只读存储器243。光束功率控制器250利用在EEPROM中存储的这个参考功率值，用于控制由光源240所生成的光束260的强度以便写入标记。另外，因为EEPROM是非易失性存储器，所以，即使当用于读取和/或写入光学记录介质的设备被关闭时，也可保持该参考功率值，并因此可将其用于后续标记操作。
在如图9所示的本发明方法的第六实施例和设备的第三实施例中，用于对使用如先前实施例所述的预定准则而获得的参考功率值进行存储的存储设备是数据库244。用于在光学记录介质11上读取和写入的设备210通过网络或因特网252连接到这个数据库244。设备210通过网络252与数据库244进行通信，并从数据库244获得参考功率值。由光束控制器250使用从数据库244获得的这个参考功率值来控制光束260的强度以便写入标记。可由多个用户或由相同的用户访问此数据库，因此参考功率值可用于可见标记记录，
在如图10所示的本发明方法的第七实施例和设备的第四实施例中，用于对使用如先前实施例所述的预定准则而获得的参考功率值进行存储的存储设备是功率计262。用于在光学记录介质11上读取和写入的设备210通过网络或因特网252连接到这个功率计262。设备210通过网络252与功率计262进行通信，并从功率计262获得参考功率值。由光束控制器250使用从功率计262获得的这个参考功率值来控制用于写入标记的光束260的强度。可替换地，功率计262可安装在用于在光学记录介质11上读取和写入标记的设备210之内，而不是通过网络252连接。因为参考功率存储在功率计中，所以可通过使用功率计而不是使用光学记录介质来执行后续校准。
另外，设备210的光束功率控制器250使用在存储设备中存储的、经校准的功率值来控制用于在光学记录介质上记录标记的光束260的强度。所存储的经校准参考功率值将给出功率范围，在该功率范围上，可执行可接受的写入以便产生良好的标记。
在前述应用中，已参照本发明的具体实施例描述了本发明。然而，将清楚，可进行各种修改和改变而不会背离如所附权利要求所述的本发明的更宽精神和范围。因此，附图应被视为是示例目的而不是以限制性的意义来使用。

Claims (19)

1.一种校准用于在光学记录介质的标记面(13)上写入可见标记的功率的方法，该方法包括步骤：
-使用光束(260)在光学记录介质上记录图案，以光束(260)的不同功率来记录所述图案；
-读回在所述光学记录介质上记录的所述图案；
-使用预定准则从所读回的图案中获得参考功率值；
-使用所获得的参考功率值来校准用于在光学记录介质(11)的标记面(13)上写入所述可见标记的所述功率。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述光学记录介质是相变光学介质。
3.如权利要求2所述的方法，其中将所述图案记录在所述光学记录介质的数据面上。
4.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中将所述图案记录在所述光学记录介质的所述标记面上。
5.如权利要求3所述的方法，其中所述预定准则基于所记录图案的调制深度。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述准则基于所记录图案的调制深度相对于用于记录所述图案的光束功率的某个改变。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述准则基于与所写入图案的调制深度相等的调制深度。
8.如权利要求3或权利要求4所述的方法，其中所述预定准则基于对所记录图案的可见度的评估。
9.如从属于权利要求3的权利要求8所述的方法，其中基于阈值等级来评估所记录图案的可见度，所述阈值等级是其中所记录的特定图案在读出信号中变得可见的功率。
10.如从属于权利要求4的权利要求8所述的方法，其中基于对所写入图案的人工检查来评估所记录图案的可见度。
11.如权利要求10所述的方法，其中基于要与纸上的目标灰度级进行比较的图案的某个灰度级来评估所记录图案的可见度。
12.如权利要求1所述的方法，其中将所获得的参考功率值存储在用于在所述光学记录介质上写入可见标记的设备的电可擦除可编程只读存储器(243)中。
13.如权利要求1所述的方法，其中将所获得的参考功率值存储在可通过网络(252)访问的数据库(244)中。
14.如权利要求1所述的方法，其中将所获得的参考功率值存储在用于在所述光学记录介质上写入可见标记的设备的功率计(262)中。
15.一种使用如权利要求1所述的校准功率的方法来在光学记录介质上记录可见标记的方法，其中使用经校准的功率用于控制光束(260)的强度，以便在所述光学记录介质(11)上记录所述可见标记。
16.一种用于在光学记录介质上写入可见标记的设备，包括：
光源(240)，用于在所述光学记录介质(11)上记录图案；
读取头(230)，用于读回所记录的图案；
分析器(252)，用于使用预定准则来分析所读回的图案；
用于获得参考功率值的装置；
存储装置(242)，用于存储所获得的参考功率值；
功率控制器(250)，用于在所述光学记录介质(11)上记录所述可见标记时，使用所述参考功率值来控制所述光源的强度。
17.如权利要求16所述的设备，其中所述设备还包括电可擦除可编程只读存储器(24 3)。
18.如权利要求16所述的设备，其中所述设备还包括数据库(252)。
19.如权利要求16所述的设备，其中所述设备还包括功率计(262)。
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