CN101253561B - 光盘和用于在其上形成图像的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的光盘，所述光盘包含在其上显示可视信息的标识区、预制凹坑信号区和可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的图像形成区；并且提供一种通过激光的辐照在光盘上形成可视图像的图像形成方法，所述方法包括：从在所述光盘上形成的预制凹坑信号区检测预制凹坑信号；和基于所述检测的结果形成所述可视图像，其中所述光盘是本发明的一个方面所述的光盘。

Description

光盘和用于在其上形成图像的方法
技术领域
本发明涉及在其上可以通过激光形成图像的光盘和在光盘上形成图像的方法。
背景技术
作为光盘如一次性写入数字通用盘(DVD-R)等，实践中正在使用具有在其标签面(与在光学信息的记录和再现过程中辐照激光的面相反的面)的墨接收层(印刷层)的光盘。用户可以使用喷墨印刷机等在印刷层上印刷图片或图画。
使用喷墨印刷机等印刷图像的方法日益进步，并且获得的图像质量已变得优异。然而，另一方面，提供用于形成图像的新喷墨印刷机等是昂贵的。而且，在光盘上记录信息之后将光盘转移到喷墨印刷机等以在其上形成图像费时费力。在将信息记录在多个光盘上并且由其形成图像时，作业看来是更复杂的。而且，当将印刷层安置在光盘表面上时，担心可能出现可存储性的问题，如由空气中的水分引起的劣化、由灰尘的粘附引起的污点等。
已经提出了可以在光盘上记录具有高反差比的图像以及在可记录侧上记录信息的图像形成装置和用于形成图像的方法(例如，参见日本专利申请公开(JP-A)2004-005848)。而且，几种可以通过激光的辐照在其上形成图像的光学记录介质是已知的(例如，参见JP-A 2000-113516、2001-283464和2000-173096)。这些是合宜的，因为它们可以形成良好的可视图像。然而，不能认出可以在光盘的哪个面形成图像。而且，因为这些光盘不包含补充信息，如图像形成信息等，所以质量控制等可能变得困难。
因此，需要一种光盘，其中可以容易区别在其上进行图像形成的面和不在其上进行图像形成的面并且其质量控制是容易的。而且，需要一种适于在这种光盘上的图像形成的图像形成方法。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的光盘，所述光盘包含：在其上显示可视信息的标识区；预制凹坑信号区；和可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的图像形成区。
根据本发明的另一方面，提供一种通过激光的辐照在光盘上形成可视图像的图像形成方法，所述方法包括：从在光盘上形成的预制凹坑信号区检测预制凹坑信号；和基于检测的结果形成可视图像；其中所述光盘是根据本发明的一个方面的光盘。
附图简述
图1A和1B是显示本发明的光盘的层构造的实例的部分横截面图。
图2A、2B和2C是显示本发明的光盘的实例的顶视图。
图3A、3B和3C是显示本发明的光盘的实例的部分横截面图。
图4是显示可以使用本发明的光盘的光盘记录设备的一个实例的结构的方框图。
图5是显示光学拾波器，即光盘记录设备的一个组件的结构的图。
图6是说明图像数据的内容的图，所述图像数据用于通过光盘记录设备在光盘的图像记录层上形成可视图像。
图7A和7B是说明激光辐照控制的图，所述激光辐照控制用于显示在通过光盘记录设备形成在本发明的光盘的图像记录层上的可视图像时使用的图像的灰度(gradation)。
图8A和8B是用于说明激光束控制方法的图，所述激光束控制方法是在通过光盘记录设备形成在光盘的图像记录层上的可视图像时使用的。
图9是用于说明通过激光功率控制电路，即光盘记录设备的一个组件进行的激光功率控制的图。
图10是显示激光束的回光的图，所述激光束是最初通过光盘记录设备的光学拾波器发射到光盘的图像记录层上的。
图11是显示通过频率发生器21，即光盘记录设备的组件，基于主轴电动机的旋转产生的FG脉冲以及基于FG脉冲产生的时钟信号的图。
图12是用于说明光盘记录设备的操作的一个流程图。
图13是用于说明光盘记录设备的操作的一个流程图。
图14是显示记录在光盘的图像记录层侧的盘ID的图。
图15是显示通过在光盘记录设备的光学拾波器的光接收单元接收的返回激光束的形状的图。
图16A和16B是用于说明光盘记录设备的光学拾波器发射到光盘的图像记录层上的激光束的光束点的尺寸的图。
图17是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上的参考位置的方法的图。
图18是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上的参考位置的方法的图。
图19是用于说明在使用激光束辐照光盘的图像记录层以形成可视图像时，光盘记录设备的操作的时间图。
图20是显示在使用通过光盘记录设备发射的激光束辐照时的光盘的图像记录层的图。
图21A、21B、21C和21D是显示本发明的光盘的实例的顶视图。
实施本发明的最佳方式
光盘
本发明的光盘是可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的光盘，所述光盘包含在其上显示可视信息的标识区、预制凹坑信号区和可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的图像形成区。通过在标识区显示的可视信息，可以容易地区别在其上进行图像形成的面和在其上不进行图像形成的面。而且，由于从预制凹坑信号区产生的预制凹坑信号，质量控制变得容易。而且，因为光盘具有可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的图像形成区，所以可以有效地形成具有高反差的可视图像。
如在此所用，显示在标识区上的可视信息是指用于区别能够通过激光在其上形成可视图像的面和不能形成图像的面的标记。标记的实例包括文字，如“可绘制面”、“不可绘制面”等，以及能够容易地区别是否可以形成文字或图像的说明，并且在标识区上提供标记，使得例如可以从可绘制面或信息记录面(指可以在其上记录信息一面的可记录面)认出标记。例如，对于图2B的标识区702a，在标签面上提供标记“标签面-可绘制的”，并且对于图2C的标识区702b，在可记录面上提供标记“数据面-不可绘制的”，而且，如在图21A、21B、21C和21D中所示，其中在光盘的可绘制面上提供标记“可绘制面”(图21A)并且在可记录面(背面)上提供标记“不可绘制面”(图21B)的实施方案也是可以的。备选地，其中在光盘的可绘制面上提供标记“可绘制面”并且在可记录面(背面)上不提供标记(图21D)的实施方案也是可以的。
通过使用显示面是可绘制的或禁止绘制的这些标记，可以避免在图像记录时将在其上禁止记录的面误认为是可记录面而将光盘插入驱动器中。即，可以容易地区别可以在其上进行图像形成的面和不可以在其上进行图像形成的面。优选在标签面的最外表面上提供标识区，原因在于可以在使用相同的盘主体说明的同时容易地改变印刷设计。
用于提供这些可视信息的方法的实例包括：包括在基板上提供与标记对应的带轮廓的(profiled)表面的方法，印刷方法如丝网印刷等。通过在用于形成基板的压模上预先提供对应的轮廓，并且使用压模通过注模形成基板，可以在基板上提供带轮廓的表面。
从预制凹坑信号区产生的预制凹坑信号至少包括用于图像形成的下列信息的任何一种：光盘的外径(120mm，80mm)；图像记录层的记录格式(一次写入，可重写的)；预期目的(通用，特定目的)；在具有图像记录层的侧的基板的表面构造(存在或不存在导向凹槽，具有光滑表面或粗糙表面)；关于盘的生产商的信息；校验信息等。
在本发明的光盘中，图像形成区与标识区相比可以位于更深的层面。即，可以将图像形成区安置在光盘内部。在这种情况下，图像形成区不暴露于空气、灰尘等中，因此图像形成区的可存储性是优异的。
为了进一步提高可存储性，优选将作为图像形成区的图像记录层安置在两个面对的基板之间。与在表面上记录图像相比，在将图像记录层安置在基板之间时，激光束点可以变窄，由此可以增加可视性，并且可以减少用于绘制的时间。因此，可以提高图像形成区的可存储性，并且可以避免薄驱动器的工作距离的问题。而且，与在表面上记录相比，可以给光盘提供更豪华的外观。
面对的基板的每一个的厚度优选为0.3mm至0.9mm。通过在该范围内调节厚度，在激光拾波器和图像记录层之间形成与基板的厚度对应的间隔，由此可以确保相当大的工作距离。因此，即使在使用具有小的总厚度的薄型驱动器时，也不必将物镜的位置与光盘的最外表面以长的距离隔开，从而提供将驱动器的总厚度降至最低的显著的设计优点。而且，在背面的信息记录层上记录图像时和在观察面的图像记录层上记录图像时的两种情况下，都可以容易地确保大致相同的工作距离。
本发明的光盘的构造可以是只读型、一次写入型、可重写型等中的任何一种。在这些之中，优选一次写入型。记录格式不受具体限制，并且其实例可以包括内凹和外凸凹坑型、相变型、光磁型、染料型等。在这些之中，优选染料型。
而且，本发明的光盘的构造的实例包括下列。
(1)第一层构造，其包含：第一基板和在第一基板上以下列顺序形成的信息记录层和反射层；以及第二基板和在第二基板上以下列顺序形成的图像记录层和反射层，其中通过粘合剂层粘附反射层。
(2)第二层构造，其包含：第一基板和在第一基板上以下列顺序形成的信息记录层、反射层和保护层；以及第二基板和在第二基板上以下列顺序形成的图像记录层和反射层，其中通过粘合剂层粘附在第一基板上形成的保护层和在第二基板上形成的反射层。
(3)第三层构造，其包含：第一基板和在第一基板上以下列顺序形成的信息记录层、反射层和保护层；以及第二基板和在第二基板上以下列顺序形成的图像记录层、反射层和保护层，其中通过粘合剂层粘附保护层。
(4)第四层构造，其包含：第一基板和在第一基板上以下列顺序形成的信息记录层和反射层；以及第二基板和在第二基板上以下列顺序形成的图像记录层、反射层和保护层，其中通过粘合剂层粘附在第一基板上形成的反射层和在第二基板上形成的保护层。
在层构造实例(1)至(4)中，将预制凹坑信号区安置在具有图像记录层的侧的第二基板上，并且将标识区安置在第二基板的与具有图像记录层的侧相反的侧上。
上述层构造实例(1)至(4)只是为说明性目的而提供的，并且可以在必要时安置光学增强层、保护层等。这些层中的每一个可以由单层或多层构成。本发明的光盘可以是外径为120mm的光盘或外径为80mm的光盘。而且，该光盘可以是卡片型的或者可以具有各种变化的形状。标识区可以被安置在两个位置，即内周和外周，并且可以具有与环形不同的任何形状。在具有80mm的外径的光盘的情况下，不总是需要外标识区。
图1A是说明本发明的光盘500的层构造的实例的部分横截面图。光盘500包含：第一层压体520，其包含第一基板512以及在第一基板512上以下述顺序形成的信息记录层514和第一反射层516；以及第二层压体528，其包含第二基板522以及在第二基板522上以下述顺序形成的图像记录层524和第二反射层526，在图像记录层524上通过辐照激光记录可视图像。第一层压体520和第二层压体528通过粘合剂层530相互粘附，使得第一反射层516和第二反射层526相互面对。
将在其上形成预制凹坑的预制凹坑信号区600安置在其上形成图像记录层的第二基板的面上。而且，通过印刷方法如丝网印刷、胶印等，将标识区610A和610B以同心方式安置在与第二基板522的其上形成图像记录层的面相反的面上。
如在图1A中所示，可以通过印刷等将标识区安置在光盘500的表面上。备选地，如在图1B中所示，通过将凹部(凹面和凸面图案)安置在第二基板上并且在其上形成反射层，可以形成显示可视信息的标识区620。根据该实施方案，可以形成所谓凹坑部分(pit art)，由此可以提高设计特性。在这种情况下，通过使与图像记录层毗连(lined on)的反射层延伸，可以形成反射层，由此可以减少用于形成层的步骤。在图1B中与图1A的参考标记相同的参考标记具有相同的功能。因此，简化了这些参考标记的说明。
如在图1A和1B的实例中所示，只要本发明的光盘具有标识区、预制凹坑信号区和图像形成区，这些区域的位置的关系不受具体限制。考虑到图像形成区的可存储性，优选图像形成区与标识区相比位于更深的层面(即，图像形成区与标识区相比位于离外表面更深的层，例如，图像形成区位于比具有标识区的层更靠内的内层)。而且，优选预制凹坑信号区与标识区相比位于更深的层面。考虑到标识区和形成的图像的可视性，优选光盘包含从光盘的内周以下列顺序安置的标识区、预制凹坑信号区和图像形成区。
当将标识区、预制凹坑信号区和图像形成区从光盘的内周以这种顺序安置，并且预制凹坑信号区与标识区相比位于更深的层面时，优选如例如图1A、3A、3B和3C中所示，与预制凹坑信号区的内周相比，标识区的外周位于更靠近光盘的外周处。通过这种配置，可以获得优异的外观，并且还可以放松(ease)所需的定位精度，从而提高廉价的大规模生产的适用性和产量。
所述光盘可以包含在外周区的印刷区(其可以是标识区)。在这种情况下，所述光盘可以包含，如在图1A中所示，从光盘的内周处于下列顺序的标识区、预制凹坑信号区、图像形成区和另一个标识区。
具体而言，优选如图2A、2B和2C以及3A、3B和3C中所示的构造。即，如在图2A、2B和2C中所示，优选在基板720的标签面形成标识区702，并且从预制凹坑信号区704朝外周形成预制凹坑信号区704和图像记录区(图像记录层)706。而且，优选如在图3A、3B和3C中所示的部分截面结构。即，优选在基板710和基板720之间从外周以下列顺序形成图像记录区706和预制凹坑信号区704。而且，优选将标识区702安置在基板720的上表面上。根据这种构造，可以遮挡光盘的最里面的边缘部分，并且可以改善用户的可视效果。
在图3A、3B和3C中，半径r0，即标识区702的内周端优选为8mm至21mm，并且半径r1，即外周端优选为21mm至23mm(其中r0＜r1)。半径r2，即预制凹坑信号区704的内周端优选为19mm至22mm，并且半径r3，即外周端优选为22mm至25mm(其中r2＜r3)。半径r1可以小于半径r2(r1＜r2)，等于半径r2(r1＝r2)或大于半径r2(r1＞r2)。半径r1优选等于或大于半径r2(r1≥r2)，并且更优选地，如在3A、3B和3C中所示，半径r1大于半径r2(r1＞r2)。半径r4，即图像记录区706的内周端优选在23mm至25mm的范围内(其中r3≤r4)，并且半径r5，即外周端，与图像记录区706的最外周对应(其中r4＜r5)。
如在图3B和3C中所示，标识区可以由两个或更多个层构成。即，如在图3B中所示，可以使用标识区702作为底部形成标识区702a。备选地，如在图3C中所示，可以以下列顺序形成标识区702b、作为底层的标识区702和标识区702a。根据如在图3B中所示的实施方案，可以防止从基板710一侧看见在标识区702a上形成的标识。根据如在图3C中所示的实施方案，可以从基板720一侧在视觉上看见在标识区702a上形成的标识，并且可以从基板710一侧在视觉上看见在标识区702b上形成的标识。
以下参考图1A和1B的层构造说明每一层和用于形成层的方法。
信息记录层
信息记录层是在其上记录编码信息(编码的信息)如数字信息的层。信息记录层的类型不受具体限制，并且可以是内凹和外凸凹坑型、染料型、相变型、光磁型等。
在染料型信息记录层中含有的染料可以是例如花青染料、氧杂菁(oxonol)染料、金属配合物染料、偶氮染料或酞菁染料。在这些染料之中，优选偶氮染料和氧杂菁染料。
在下列文件中公开的染料也可用于本发明：JP-A4-74690，8-127174、11-53758、11-334204、11-334205、11-334206、11-334207、2000-43423、2000-108513和2000-158818。
记录物质不限于染料，并且记录物质可以是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或苯并三唑化合物。在这些化合物之中，优选花青化合物、氨基丁二烯化合物、苯并三唑化合物和酞菁化合物。
信息记录层是通过下列方法形成的：将记录物质如染料、粘合剂等溶解于溶剂中以形成涂布液，并且将涂布液涂覆到基板的表面上以形成膜，并且将膜干燥以形成信息记录层。在涂布液中的记录物质的浓度通常为0.01至15质量％，优选为0.1至10质量％，更优选为0.5至5质量％，并且还更优选为0.5至3质量％。
可以通过诸如沉积、溅射、CVD或使用溶剂的涂布的方法形成信息记录层。使用溶剂的涂布是优选的方法。
涂布液的溶剂可以选自：酯如乙酸丁酯、乳酸乙酯和乙酸溶纤剂；酮如甲基乙基酮、环己酮和甲基异丁基酮；氯化烃如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷和氯仿；酰胺如二甲基甲酰胺；烃如甲基环己烷；醚如二丁醚、二乙醚、四氢呋喃和二噁烷；醇如乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和双丙酮醇；氟基溶剂如2，2，3，3-四氟丙醇；和二元醇醚如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚和丙二醇单甲醚。
所述溶剂可以是考虑到在溶剂中使用的染料的溶解度而选择的，并且可以只使用一种溶剂或者可以将两种或更多种溶剂以组合的形式使用。根据目的，涂布液还可以包含各种添加剂如抗氧化剂、UV吸收剂、增塑剂和润滑剂。
当使用粘合剂时，粘合剂可以选自：天然有机高分子物质如明胶、纤维素衍生物、葡聚糖、松香和橡胶；烃树脂，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚异丁烯；乙烯基树脂，如聚氯乙烯、聚偏1，1-二氯乙烯和聚氯乙烯-聚乙酸乙烯酯共聚物；丙烯酸类树脂，如聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯；以及合成有机高分子化合物，如聚乙烯醇、氯化聚乙烯、环氧树脂、丁醛树脂、橡胶衍生物、热固性树脂的初始缩合物如苯酚-甲醛树脂。
当使用粘合剂作为信息记录层材料的组分时，粘合剂的量与染料的量的质量比优选在0.01至50的范围内，并且更优选在0.1至5的范围内。
可以通过喷涂法、旋涂法、浸渍法、辊涂法、刮涂法、刮刀辊法或丝网印刷法涂布所述涂布液。记录层可以由单层或两层或更多层组成。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。
可以在信息记录层中包含抗褪色剂以提高信息记录层的耐光性，并且可以从各种抗褪色剂中选择抗褪色剂。该抗褪色剂通常为单线态氧猝灭剂。单线态氧猝灭剂可以选自在已知的出版文件如专利说明书中公开的单线态氧猝灭剂。其具体实例包括在如下文献中公开的单线态氧猝灭剂：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，和日本专利出版物(JP-B)1-38680和6-26028、德国专利350399和Nihon Kagakukaishi(1992年10月)，第1141页。
基于染料的量，使用的抗褪色剂如单线态氧猝灭剂的量通常为0.1％至50质量％，基于染料的量，优选为0.5至45质量％，更优选为3至40质量％，并且还更优选为5至25质量％。
当信息记录层为相变信息记录层时，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。在所述物质之中，优选Ge-Sb-Te合金和Ag-In-Sb-Te合金，因为所述合金允许重写许多次。
相变信息记录层的厚度优选为10至50nm，并且更优选为15至30nm。
可以通过溅射法或气相薄膜沉积法如真空沉积法形成所述相变信息记录层。
第一基板和第二基板
在本发明的光盘中，第一基板和第二基板可以各自选自作为常规光盘的基板已知的各种材料。可以在第二基板的图像记录层侧形成一个或多个预制凹坑。
基板材料可以是例如玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸类树脂如聚甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯基树脂如聚氯乙烯或氯乙烯共聚物、环氧树脂、非晶态聚烯烃或聚酯。在需要时，可以将上述材料的两种或更多种一起使用。所述材料可以用作膜状基板或刚性基板。在上述材料之中，出于耐湿性、尺寸稳定性、价格等的观点，优选聚碳酸酯。
可以如上所述使用本发明的压模，通过用于形成包含在其上形成图像记录层的表面上的预制凹坑的基板的步骤制备第二基板。可以通过调节光致抗蚀剂的膜厚度控制与预制凹坑的深度对应的凸面的高度。
如上所述，第一基板和第二基板的厚度优选为0.3mm至0.9mm，更优选为0.5mm至0.7mm，并且还更优选为0.55mm至0.65mm。优选第一基板具有用于跟踪的凹槽或伺服信号。第二基板可以是具有这样的用于跟踪的凹槽或伺服信号的基板。在第一基板上的凹槽的磁道间距优选在300至1600nm的范围内，更优选在310至800nm的范围内。凹槽的深度优选在15nm至200nm的范围内，并且更优选在25至180nm的范围内。
为了在图像记录层上记录高清晰度图像或计算机全息图像，第二基板的图像记录区还可以具有用于跟踪的凹槽。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0.3μm至100μm的范围内，更优选在0.6μm至50μm的范围内，并且还更优选在0.7μm至20μm的范围内。
当在图像记录过程中进行跟踪并且激光落在上面的基板的厚度为0.6mm时，凹槽的深度优选为50nm至250nm，更优选为80nm至200nm，并且还更优选为100nm至180nm。凹槽的宽度优选为100nm至600nm，更优选为150nm至500nm，并且还优选为200nm至450nm。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(具有凹槽的表面(在ROM的情况下，具有凹坑的表面))上安置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。
所述底涂层的材料的实例包括：高分子量物质，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、聚丙烯和聚碳酸酯；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形成：将用于底涂层的材料溶解或分散于适当的溶剂中以形成涂布液，然后使用涂布液，通过如旋涂、浸涂或挤涂的涂布方法涂布基板表面。
所述底涂层的厚度通常为0.005至20μm，更优选为0.01至10μm。
同时，为了避免通过镜面反射光在形成在图像记录层上的可视图像上的环境反射，优选在其上形成图像记录层的第二基板的表面上提供表面粗糙化处理。
尽管用于在第二基板上的表面粗糙化处理的方法可以是各种方法中的任一种并且不受具体限制，但是优选使用如下所述的第一至第五表面粗糙化处理中的任何一种。
(1)第一表面粗糙化处理包括使用其中已经在与第二基板接触的一个表面上提供表面粗糙化处理的压模，将在其上形成图像记录层的第二基板的表面表面粗糙化。具体而言，首先将用于制备第二基板的压模进行表面粗糙化处理。用于表面粗糙化处理的方法包括例如可以提供需要的粗糙度的鼓风处理如喷砂。备选地，可以使用如下述第五表面粗糙化处理的化学处理。然后将压模放置在模具上，使得粗糙化的表面接触用于第二基板的树脂材料，并且通过已知的方法使材料成型，由此可以制备只在一侧具有粗糙化表面的第二基板。优选“需要的粗糙度”具有例如0.3μm至5μm的表面的最大高度(Rz)以及10μm至500μm的粗糙度曲线组成部分(element)的平均长度(RSm)。
(2)第二表面粗糙化处理包括在形成第二基板之后，使用其中已经在与第二基板接触的一个表面上提供表面粗糙化处理的模具，将在其上形成图像记录层的第二基板的表面进行表面粗糙化。具体而言，在用于形成第二基板的模具的一个表面(主表面)上提供表面粗糙化处理。用于表面粗糙化处理的方法与用于第一表面粗糙化处理的方法类似。通过使用模具根据已知的方法成型，可以制备只在一侧具有粗糙化表面的第二基板。
(3)第三表面粗糙化处理包括形成第二基板、将颗粒分散在其中的树脂涂覆在其上形成图像记录层的第二基板的表面上，使树脂固化，由此将其上形成图像记录层的第二基板的表面粗糙化。树脂的实例包括丙烯酸酯UV-固化性树脂、环氧热固性树脂、异氰酸酯热固性树脂等。
所述颗粒的实例包括无机颗粒如SiO2、Al2O3等；聚碳酸酯树脂颗粒、丙烯酸类树脂颗粒等。颗粒的体积平均粒径优选为0.3μm至200μm，并且更优选为0.6μm至100μm。通过调节粒径和颗粒的加入量，可以在粗糙化表面上提供需要的粗糙度。
(4)第四表面粗糙化处理包括形成第二基板、在其上形成图像记录层的第二基板的表面上提供机械加工处理，由此将其上形成图像记录层的第二基板的表面粗糙化。尽管机械加工处理的实例可以包括各种处理，但是优选使用鼓风处理如喷砂。
(5)第五表面粗糙化处理包括形成第二基板、在其上形成图像记录层的第二基板的表面上提供化学处理，由此将其上形成图像记录层的第二基板的表面粗糙化。化学处理的实例包括通过将溶剂施用在成型后的第二基板的一个表面上或者通过使用喷射器等喷射溶剂的蚀刻处理。溶剂的优选实例包括有机溶剂，如二甲基甲酰胺等，以及酸性溶剂，如硝酸、盐酸、硫酸等。可以通过调节酸性溶剂的当量浓度或施用时间获得需要的粗糙度。
第一反射层和第二反射层
优选邻近信息记录层安置第一反射层并且优选邻近图像记录层安置第二反射层以提高在再现信息时的反射率。作为反射层的材料的光反射物质是具有高的激光反射率的物质。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和Bi，以及不锈钢。可以只使用一种光反射物质或者可以使用两种或更多种光反射物质的组合，或者可以使用两种或更多种光反射物质的合金。光反射物质优选为Cr、Ni、Pt、Cu、Ag、Au、Al或不锈钢，更优选为金属Au、金属Ag、金属Al或它们的合金，还更优选为金属Ag、金属Al或它们的合金。可以通过例如沉积、溅射或离子电镀光反射物质在基板或记录层上形成反射层。光反射层的厚度通常为10至300nm，优选为50至200nm。当将在第一基板上形成的盘和在第二基板上形成的盘相互粘附使得第一和第二反射层相互面对，并且使用UV-固化性粘合剂时，第一反射层或第二反射层的厚度优选等于或小于100nm，并且更优选等于或小于70nm。
粘合剂层
粘合剂层是用于粘附在图1A和1B中的第一层压体520和第二层压体528的层，该层位于第一反射层516和第二反射层526之间。用于粘合剂层的粘合剂的实例可以包括已知的UV固化性树脂等。
图像记录层
在图像记录层上，记录用户需要的可视图像(可视信息)如字母、图形或图片。可视图像可以是盘标题、内容信息、内容缩略图、相关图片、设计图片、关于版权的信息、记录日期、记录方法、记录格式或条形码。
在图像记录层上记录的可视图像指在视觉上可辨认的图像，并且可以是任何在视觉上可辨认的信息，如字母、字母串、图片和图形。可视图像可以是文字信息，如用户授权信息、容许使用期限指定信息、关于指定的容许使用次数的信息、租用信息、分辨率指定信息、层指定信息、用户指定信息、关于版权持有者的信息、版权号信息、生产商信息、生产日期信息、销售日期信息、商店或销售商信息、使用设置次数信息、区域指定信息、语言指定信息、应用指定信息、产品用户信息或使用次数信息。
图像记录层可以是任何层，只要它可以通过激光的辐照记录可视图像信息如字母、图像、图画等即可。考虑到形成清晰的凹坑，优选图像记录层包含染料化合物。可以适当使用的染料化合物的材料的实例包括如对上述信息记录层说明的染料。在这种情况下，考虑到成本等，优选使用包含染料化合物的涂布液通过旋涂法形成图像记录层。
在本发明的光盘中，信息记录层组分(染料或相变记录材料)可以是与图像记录层的组分相同或不同。在各个层中的组分优选不同，因为信息记录层所需要的特性与图像记录层所需要的特性不同。具体而言，信息记录层的组分优选在记录和再现特性方面是优异的，并且图像记录层的组分优选是使得记录的图像具有高反差这样一种物质。当在图像记录层中使用染料时，出于提高记录的图像的对比度，该染料优选为上述染料之中的花青染料、酞菁染料、偶氮染料、偶氮金属配合物或氧杂菁染料。
该染料可以是无色染料。其实例包括：结晶紫内酯；苯酞化合物如3，3-双(1-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-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯酞；和荧烷化合物，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)-6-二乙基氨基荧烷、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-苯胺基荧烷、3-苄基乙基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-甲基丙基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷。
可以通过将所述染料溶解于溶剂中以形成涂布液，然后涂覆该涂布液而形成图像记录层。溶剂可以选自在上面作为用于制备信息记录层用的涂布液的溶剂的实例列举的溶剂。其它添加剂和涂布方法与上述用于形成信息记录层的添加剂和涂布方法类似。
图像记录层的厚度优选为0.01至2μm，更优选为0.05至1μm，并且还更优选为0.1至0.5μm。
以下将描述保护层。
保护层
可以安置保护层以物理和化学保护第一反射层或信息记录层。
用于保护层的材料的实例包括：无机物质如ZnS、ZnS-SiO2、SiO、SiO2、MgF2、SnO2和Si3N4；和有机物质，如热塑性树脂、热固性树脂和UV固化树脂。
当保护层材料是热塑性树脂或热固性树脂时，可以通过下列方法形成保护层：将热塑性树脂或热固性树脂溶解于适当的溶剂中以形成涂布液，然后涂布该涂布液，随后干燥。当保护层材料是UV固化树脂时，可以通过下列方法形成保护层：将UV固化树脂溶解于适当的溶剂中以形成涂布液，然后涂布该涂布液，然后使用UV光辐照涂膜以使膜固化。在上述方法中，根据目的，涂布液还可以包含各种添加剂如抗静电剂、抗氧化剂和UV吸收剂。保护层的厚度优选为0.1μm至1mm。
如上所述，本发明的光盘可以适用于所谓只读型光盘，该只读型光盘包含第一基板，该第一基板具有在其上通过激光记录可再现的信息的记录部分(凹坑)。
图像形成方法
本发明的图像形成方法是通过激光的辐照在光盘上形成可视图像的方法，所述方法包括：从在本发明的光盘上形成的预制凹坑信号区检测预制凹坑信号，并且基于检测的结果形成可视图像。首先，在下面说明可以用于本发明的图像形成方法的光盘记录设备。
光盘记录设备
可以通过单个具有在各个记录层上记录的功能的光盘驱动器(记录设备)进行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。当使用单个光盘驱动器时，进行在图像记录层和信息记录层中的一个上的记录，然后将盘翻转使得可以进行在另一个记录层上的记录。
可以适当使用本发明的光盘的光盘记录设备是，例如，
(1)通过使用激光辐照光盘的可记录面(例如，染料记录层(记录层))记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：将激光辐照到光盘上的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照到光盘上的激光的位置；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，使得当将具有在一侧的记录层以及在另一侧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通过光学拾波器辐照到图像记录层上的激光的光束点尺寸大于在记录信息时通过光学拾波器辐照到可记录面上的激光的光束点尺寸。
根据这种配置，当根据图像信息使用激光辐照光盘的图像记录层时，可以通过图像记录层的反射率的变化形成与图像数据对应的可视图像，该变化是由图像记录层的吸光度的变化所导致的。因为在形成可视图像时，将激光在增加的光束点尺寸的情况下辐照在光盘的图像记录层上，所以在光盘的一次旋转过程中使用激光辐照更大的区域，并且可以减少形成可视图像所需的时间。当在本发明的光盘上使用这种方法时，可以获得优异的图像。而且，可以通过来自光盘的预制凹坑信号区的预制凹坑信号获得上述图像管理信息。在下述其它实施方案的光盘记录设备中，可以以相同的方式获得图像的管理信息。
另一个方面的光盘记录设备是
(2)通过使用激光辐照光盘的可记录面记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：将激光辐照在光盘上的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照到光盘上的激光的位置；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，使得当将具有在一侧的可记录面以及在另一侧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，并且使得基于图像信息，从几乎不改变图像记录层的第一强度和大于第一强度并且改变图像记录层的第二强度中选择辐照到图像记录层上的激光的强度；以及伺服装置，其检测关于通过光学拾波器辐照到光盘上的激光的信息，并且基于检测的结果控制光学拾波器以辐照需要的激光。当将在基于图像信息的控制下的由光学拾波器辐照的激光的强度保持在第二强度，经过预定的时间时，图像形成控制装置将从光学拾波器辐照的激光的强度改变至与图像信息无关的第一强度，并且将第一强度保持预定的时间。伺服装置基于关于以第一强度辐照的激光的信息的检测结果控制光学拾波器。
根据这种配置，当基于图像信息将激光辐照在光盘的图像记录层上时，反射率随图像记录层的吸光度变化而变化，由此可以形成与图像数据对应的可视图像。在可视图像形成时，即使在将与图像数据对应的激光的强度长时间保持在改变图像记录层的第二强度时，也辐照处于几乎不改变图像记录层的第一强度的激光用于与图像数据无关的激光控制，使得可以进行基于辐照结果的激光控制。当在本发明的光盘上使用这种方法时，可以获得优异的图像。
另一个方面的光盘记录设备是
(3)通过使用激光辐照光盘的可记录面记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：将激光辐照到光盘上的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照到光盘上的激光的位置；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，使得在光盘的可记录面上形成与图像信息对应的可视图像，并且使得基于图像信息，从几乎不改变可记录面的第一强度和大于第一强度并且改变可记录面的第二强度中选择辐照到可记录面上的激光的强度；以及伺服装置，其检测关于通过光学拾波器辐照到光盘上的激光的信息，并且基于检测的结果控制光学拾波器以辐照需要的激光。当将在基于图像信息的控制下的由光学拾波器辐照的激光的强度保持在第二强度，经过预定的时间时，图像形成控制装置将从光学拾波器辐照的激光的强度改变至与图像信息无关的第一强度，并且将第一强度保持预定的时间。伺服装置基于关于以第一强度辐照的激光的信息的检测结果控制光学拾波器。
根据这种配置，当基于图像信息将激光辐照在光盘的图像记录层上时，可以通过记录层的反射率的变化形成与图像数据对应的可视图像。在可视图像形成时，即使在将与图像数据对应的激光的强度长时间保持在改变可记录面的第二强度时，也辐照处于几乎不改变可记录面的第一强度的激光用于与图像数据无关的激光控制，使得可以进行基于辐照结果的激光控制。当在本发明的光盘上使用这种方法时，可以获得优异的图像。
另一个方面的光盘记录设备是
(4)通过使用激光辐照光盘的可记录面记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：将激光辐照到光盘上的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照到光盘上的激光的位置；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：当将具有在一侧的可记录面以及在另一侧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可记录面，调节光学拾波器和面向光学拾波器的光盘的面之间的相对位置关系。
根据这种配置，当基于图像信息将激光辐照在光盘的图像记录层上时，可以通过伴随图像记录层的吸光度变化的反射率变化形成与图像信息对应的可视图像。当装载光盘时，可以基于光学拾波器面向图像记录层还是可记录面，调节光学拾波器和面向光学拾波器的面之间的位置关系。因此，即使在光学拾波器和面向光学拾波器的面之间的距离根据是在其可记录面面向光学拾波器的情况下还是在其图像记录层面向光学拾波器的情况下放置光盘而变化，也可以避免可能损害各种类型的控制如焦点控制的源自距离变化的问题。当在本发明的光盘上使用这种方法时，可以获得优异的图像。
另一个方面的光盘记录设备是
(5)通过使用激光辐照光盘的可记录面记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：将激光辐照到光盘上的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照到光盘上的激光的位置；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带螺旋状导向凹槽的可记录面和在另一个面上的图像记录层的光盘时，控制辐照位置调节装置，以基于通过光学拾波器辐照的激光在光盘上的反射沿着导向凹槽辐照激光；和图像形成控制装置，其在通过伺服装置沿着导向凹槽移动激光的辐照位置的同时控制从光学拾波器辐照的激光，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。当在本发明的光盘上使用这种方法时，可以获得优异的图像。
根据这种配置，当基于图像信息将激光辐照在光盘的图像记录层上时，反射率随图像记录层的吸光度改变而改变，并且可以形成与图像信息对应的可视图像。在这种方法中，可以形成可视图像，而不进行比在可记录面上进行记录时更复杂的激光辐照位置调节，如检测安置在可记录面上的导向凹槽并且沿着检测的导向凹槽移动激光辐照位置。
另一个方面的光盘记录设备是
(6)通过使用激光辐照光盘的可记录面记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：将激光辐照到光盘上的光学拾波器；使光盘旋转的旋转驱动装置；时钟信号输出装置，其输出具有与通过旋转驱动装置驱动的光盘的转速对应的频率的时钟信号；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可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，所述图像形成控制装置还在来自信号输出装置的时钟信号的每个循环基于图像信息控制从光学拾波器辐照的激光；旋转检测装置，其检测通过旋转驱动装置使光盘从预定的参考位置旋转一周；以及辐照位置调节装置，其在通过光学拾波器辐照激光以在光盘的图像记录层上形成可视图像时，由旋转检测装置检测光盘从预定的参考位置的一次旋转时，将从光学拾波器发射的激光的辐照位置在放置于光盘记录设备中的光盘上的预定半径方向上移动预定的距离。
根据这种配置，当基于图像信息将激光辐照在光盘的图像记录层上时，反射率随着图像记录层的吸光度变化而变化，并且可以形成与图像信息对应的可视图像。在可视图像形成过程中，在具有与光盘的转速对应的频率的时钟信号的每一个循环，即每当光盘旋转一定角度时，进行激光辐照控制以形成可视图像；因此，可以在均匀的角间隔的每一个位置形成其内容(例如，密度)与图像数据一致的可视图像。当在本发明的光盘上使用这种方法时，可以获得优异的图像。
另一个方面的光盘记录设备是
(7)通过使用激光辐照光盘的可记录面记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：将激光辐照到光盘上的光学拾波器；使光盘旋转的旋转驱动装置；旋转检测装置，其检测通过旋转驱动装置使光盘从预定的参考位置旋转一周；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可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；和辐照位置调节装置，其在通过光学拾波器辐照激光以在光盘的图像记录层上形成可视图像时，由旋转检测装置检测光盘从预定的参考位置的每一次旋转时，将从光学拾波器发射的激光的辐照位置在放置于光盘记录设备中的光盘上的预定半径方向上移动预定的距离。图像形成控制装置命令光学拾波器发射激光以从通过旋转驱动装置旋转的光盘的图像记录层的预定参考位置形成可视图像，并且当激光辐照位置在从光盘的预定参考位置之前的预定量到预定参考位置的范围内时，不发射用于可视图像形成的激光。
根据这种配置，当基于图像信息将激光辐照在光盘的图像记录层上时，反射率随着图像记录层的吸光度变化而变化，并且可以形成与图像信息对应的可视图像。在可视图像形成过程中，在使光盘旋转的同时，通过从光盘上的参考位置辐照激光形成可视图像；然而，在激光辐照位置即将返回到参考位置之前的区域上不进行用于可视图像形成的激光辐照。因此，即使在由于某些原因如光盘的不稳定旋转，干扰激光辐照控制，并且将激光辐照从参考位置进行光盘的多于一次的旋转，使得辐照位置再次通过参考位置(即，激光辐照位置移动到与已经用激光辐照的位置重叠的位置)时，也防止用于可视图像形成的激光的辐照，由此可以防止得到的可视图像的质量的劣化。
另一个方面的光盘记录设备是
(8)通过使用激光辐照光盘的可记录面记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：将激光辐照到光盘上的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照到光盘上的激光的位置；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类型的盘识别信息；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：当将具有在一面的可记录面以及在另一面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根据通过盘识别装置识别的光盘的类型控制光学拾波器和辐照位置调节装置。
根据这种配置，当基于图像信息将激光辐照在光盘的图像记录层上时，反射率随着图像记录层的吸光度变化而变化，并且可以形成与图像信息对应的可视图像。在这种可视图像形成过程中，可以根据装载的盘的类型进行用于可视图像形成的控制。
另一个方面的光盘记录设备是
(9)一种光盘记录设备，其包含：将激光辐照到光盘上的光学拾波器；调制从外部提供的信息的调制装置；和激光控制装置，其基于从调制装置提供的信息控制从光学拾波器辐照的激光。该光盘记录设备还包含：禁止装置，其在具有在一个面上的可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控制装置，使得在光盘的图像记录层上形成与从调制装置提供的未调制的图像信息对应的可视图像。
根据这种配置，当基于图像信息将激光辐照在光盘的图像记录层上时，反射率随着图像记录层的吸光度变化而变化，并且可以形成与图像信息对应的可视图像。在这种可视图像形成过程中，因为在可记录面上记录信息时禁止用于调制记录数据的调制装置的操作，所以没有调制图像数据。因此，无需特别的数据传输结构以形成与图像信息对应的可视图像，并且还可以在图像形成中使用用于在可记录面上记录信息的数据传输结构。
另一个方面的光盘记录设备是
(10)通过使用激光辐照光盘的可记录面记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：将激光辐照在光盘上的光学拾波器；辐照位置调节装置，其调节通过光学拾波器辐照到光盘上的激光的位置；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：当将具有在一面的可记录面以及在另一面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根据在图像信息中指定的灰度控制从光学拾波器辐照的激光。
根据这种配置，当基于图像信息将激光辐照在光盘的图像记录层上时，反射率随着图像记录层的吸光度变化而变化，并且可以形成与图像信息对应的可视图像。在可视图像形成过程中，可以进行与在图像数据中指定的图像记录层上的各个位置(坐标位置)的灰度对应的激光控制，并且可以形成具有灰度的可视图像。
另一个方面的光盘记录设备是
(11)通过使用激光辐照光盘的可记录面记录信息的光盘记录设备，所述记录设备包含：使光盘旋转的旋转装置；光学拾波器，其将激光辐照在通过旋转装置旋转的光盘的上侧，并且可沿着光盘的半径/直径移动；以及激光水平控制装置，其在图像记录层上形成可视图像时控制从光学拾波器发射的激光的水平，并且基于显示将要形成的可视图像的图像数据控制激光的水平，以将激光水平设定在几乎不改变光盘的记录层和图像记录层的第一强度，或者几乎不改变记录层，但改变图像记录层的颜色的第二强度。
根据这种配置，当使用本发明的光盘时，与常规的信息记录类似，可以通过使用激光辐照在记录层上进行信息记录，并且另外可以在图像记录层上形成可视图像。此外，因为可以将激光辐照在光盘的相同面上进行信息记录和可视图像形成，所以用户不必进行繁琐操作如光盘的翻转和重新装载。
根据本发明的形成图像的方法使用具有光学拾波器的光盘记录设备，所述光盘记录设备通过将激光辐照在光盘的可记录面上进行信息记录。所述方法包括在被安置于光盘的与可记录面相反的面上的图像记录层上形成可视图像。该方法包括控制通过光学拾波器发射的激光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，同时将通过光学拾波器发射的激光的辐照位置沿着在图像记录层上预定的螺旋状或同心路径移动。在该方法中，通过将光盘划分为一些扇形区限定单元区，并且将每一个单元区定义为在每个区域中包含预定数量的相邻螺旋状或同心路径的区域。控制将激光辐照在单元区中的路径上的时机以显示在可视图像中的每个单元区的反差密度。如在上面说明，可以通过来自光盘的预制凹坑信号区的预制凹坑信号获得图像的图像管理信息。
根据这种方法，当根据通过从预制凹坑信号区检测预制凹坑信号获得的图像的管理信息发射激光时，图像记录层的反射率可以随着图像记录层的吸光度变化而变化，并且可以根据图像信息形成可视图像。在这种可视图像形成过程中，可以根据在图像信息中指定的图像记录层上的每一个位置(每一个坐标位置)的灰度水平进行激光辐照时机控制，并且可以获得具有灰度的可视图像。
优选在形成可视图像中，激光波长为630nm至680nm，并且数值孔径为0.6至0.7。在这种条件下使用拾波器，可以共用与用于可记录DVD的拾波器相同的拾波器。而且，可以在获得适于厚度为0.3mm至0.9mm，更优选为0.5mm至0.7mm，还更优选为0.55mm至0.65mm的基板的倾斜极限(tiltmargin)和光束点直径的同时进行记录。当使用这种拾波器时，优选拾波器具有将象散焦点误差检测用于焦点伺服系统并且使用推挽法(push-pullmethod)、三光束法等作为跟踪方法的DVD用普通拾波器的构造。
A.光盘记录设备的具体结构
所述光盘记录设备发射激光束以辐照光盘的可记录面而记录信息。所述光盘记录设备不但具有将信息记录到可记录面上的功能，而且具有发射激光束以辐照在光盘的与可记录面相反的面上的图像记录层，并且形成与图像信息对应的可视图像。如果光盘使用特殊的染料，则这种光盘记录设备还可以在用于数字数据记录的信息记录层上记录可视图像。
光盘记录设备的结构
图4是显示光盘记录设备的构造的方框图。如图4中所示，连接到主机个人电脑(PC)110上的光盘记录设备100包含：光学拾波器10、主轴电动机11、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、驱动脉冲发生器35和缓冲存储器36。
主轴电动机11使在其上记录数据的光盘D旋转，并且伺服电路13控制光盘D的转数。因为在本实施方案中的记录光盘记录设备100使用CAV(恒定的角速度)方法，所以主轴电动机11以通过控制单元16指示的预定角速度旋转。
光学拾波器10是发射用于辐照通过主轴电动机11旋转的光盘D的激光束的装置，并且其构造示于图5中。如图5中所示，光学拾波器10包含：用于发射激光束B的激光二极管53；衍射光栅58；用于将激光束B聚焦在光盘D的表面上的光学系统55；以及用于接收反射光束的光接收元件56。
在光学拾波器10中，激光二极管53接收来自激光驱动器19(参见图4)的驱动电流，并且以与驱动电流的一致的强度发射激光束B。在光学拾波器10中，通过衍射光栅58将由激光二极管53发射的激光束B分为主光束、在前光束和在后光束，并且这三种光束通过偏振光束分离器59、准直透镜60、1/4波长片61和物镜62，并且聚焦在光盘D的表面上。所述三种激光束被光盘D的面反射，并且再次通过物镜62、1/4波长片61和准直透镜60，并且被偏振光束分离器59反射。从这里，被反射的光束经由柱面透镜63传播到光接收元件56中，所述光接收元件56接收反射的光束并且将它们以光接收信号的形式输出到RF放大器12(参见图4)。之后，RF放大器12将这些信号传输给控制单元16和伺服电路13。
通过焦点致动器64和跟踪致动器65固定物镜62使得它可以在激光束B的光轴方向和光盘D的直径方向上移动。根据通过伺服电路13(参见图4)提供的焦点误差信号和跟踪误差信号，焦点致动器64和跟踪致动器65使物镜62在光轴方向上和在光盘D的半径方向上移动。伺服电路13基于通过RF放大器12的由光接收元件56传输的光接收信号产生焦点误差信号和跟踪误差信号，并且以上述方式移动物镜62，使得可以进行聚焦和跟踪操作。
光学拾波器10包含前监控二极管(未显示)，并且当激光二极管53发射激光束时，前监控二极管接收光束，并且产生从光学拾波器10传输至图4中的激光功率控制电路20中的电流。
RF放大器12放大通过EFM(8至14调制)产生并且从光学拾波器10接收的RF信号，并且将得到的RF信号输出到伺服电路13和解码器15中。为了再现，解码器15对从RF放大器12接收的EFM-调制的RF信号进行EFM解调，并且产生再现数据。
传输到伺服电路13中的是来自控制单元16的指令信号、具有与主轴电动机11的转数一致的频率的来自频率发生器21的FG脉冲信号以及来自RF放大器12的RF信号。基于这些信号，伺服电路13使主轴电动机11旋转，并且进行光学拾波器10的聚焦或跟踪控制。用于驱动主轴电动机11以在光盘D的可记录面(信息记录层)上记录信息或者在光盘D的图像记录层(参见图1A和1B)上形成可视图像的方法可以是以恒定的角速度驱动光盘D的CAV(恒定的角速度)方法或使光盘D旋转以获得预定的记录用线速度的CLV(恒定的线速度)方法。通过图4等说明的光盘记录设备100使用CAV方法，并且伺服电路13使主轴电动机11以通过控制单元16指定的预定角速度旋转。
在缓冲存储器36中存储的是将记录在光盘D的可记录面上的信息(以下称为记录数据)和与将在光盘D的图像记录层上形成的可视图像对应的信息(以下称为图像信息)。将存储在缓冲存储器36中的记录数据输出到编码器17中，同时将图像信息输出到控制单元16中。
编码器17对从缓冲存储器36接收的记录数据进行EFM调制，并且将获得的记录数据输出到策略电路18中。例如，策略电路18对从编码器17接收的EFM信号进行时轴校正处理，并且将得到的EFM信号输出到激光驱动器19中。
激光驱动器19在激光功率控制电路20的控制下根据从策略电路18接收并且基于记录数据调制的信号驱动光学拾波器10的激光二极管53(参见图5)。
激光功率控制电路20控制通过光学拾波器10的激光二极管53(参见图5)发射的激光束的功率。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以匹配通过控制单元16指定的激光功率的最佳目标值的强度发射激光束。通过激光功率控制电路20进行的激光功率控制是使用通过从光学拾波器10的前监控二极管提供的电流值，通过光学拾波器10以目标强度发射激光束的反馈控制。
通过控制单元16，将由主机PC 110提供并且存储在缓冲存储器36中的图像信息传输到FIFO存储器34中并且存储在其中。在这种情况下，存储在FIFO存储器34中的图像信息，即通过主机PG 110提供给光盘记录设备100的图像信息包括下列信息。图像信息用于在盘状光盘D的面上形成可视图像，并且如图6中所示，对以光盘D的中心O为圆心的多个同心圆的每个上的n个坐标点(由黑点表示)的每一个，写入表示灰度水平(密度)的信息。图像信息以从属于最里面的圆的坐标点P11，P12...和P1n，至属于外相邻圆的坐标点P21，P22...和P2n，至沿着外相邻圆的坐标点，直至最外面的圆上的坐标点Pmn的顺序表示每个坐标点的灰度水平。将沿着极坐标表示坐标点的灰度水平的数据以上述顺序传输到FIFO存储器34中。应该指出，图6是用于清楚地显示坐标之间的位置关系的示意图，并且以更高的密度设置实际的坐标点。当主机PC 110使用通常使用的位图格式以制定将在光盘D的图像记录层上形成的图像信息时，主机PC 110只需要将位图数据转变为上述极坐标数据，并且将得到的图像信息传输到光盘记录设备100中。
为了基于这样接收的图像信息在光盘D的图像记录层上形成可视图像，PLL电路33将图像记录时钟信号传输到FIFO存储器34中。每当FIFO存储器34接收图像记录时钟信号的时钟脉冲时，通过FIFO存储器34将在表示灰度水平的任何其它信息片之前存储的表示坐标点的灰度水平的信息片输出到驱动脉冲发生器35中。
驱动脉冲发生器35产生驱动脉冲以控制通过光学拾波器10发射激光束的时机。驱动脉冲发生器35产生驱动脉冲，该驱动脉冲具有与从FIFO存储器34读取并且表示每个坐标点的灰度水平的信息一致的脉冲宽度。例如，当特定的坐标点的灰度水平较高(密度高)时，如图7A中所示，驱动脉冲发生器35产生相对于写入水平(第二强度)具有扩大的脉冲宽度的驱动脉冲。当灰度水平较低时，如图7B中所示，驱动脉冲发生器35产生具有写入水平的减小的脉冲宽度的驱动脉冲。写入水平是这样的功率水平，使得在将处于这种水平的激光束发射并且辐照到光盘D的图像记录层上时，明显改变图像记录层的反射率。而且当将上述驱动脉冲传输给激光驱动器19时，在与脉冲宽度对应的时间内，通过光学拾波器10发射处于该写入水平的激光束。因此，当灰度水平高时，将处于写入水平的激光束发射更久，并且改变在光盘D的图像记录层上的单元区中的更大区域的反射率。结果，用户在视觉上辨认该区域是具有高密度的区域。在本实施方案中，在其反射率将变化的单元区中的区域长度(单元长度)变化，以显示在图像形成中包含的灰度。伺服水平(第一强度)是这样一种功率水平，在用这种水平的功率的激光辐照时，几乎不改变光盘D的图像记录层。对于无需改变反射率的区域，应该发射处于这种伺服水平的激光束代替处于写入水平的激光束。
如上所述，驱动脉冲发生器35产生与表示每一个坐标点的灰度水平的信息一致的驱动脉冲。另外，当通过激光功率控制电路20的功率控制或者通过伺服电路13的聚焦和跟踪控制需要时，与表示灰度水平的信息无关地，驱动脉冲发生器35插入处于写入水平的很短脉冲或处于伺服水平的脉冲。例如，当如图8A中所示，必须在时间T1内发射处于写入水平的激光束以根据在图像形成中包括的在特定坐标的灰度水平显示可视图像，并且时间T1比用于控制激光功率的预定的伺服循环ST更长时，在伺服循环ST结束时插入具有很短时间t的伺服关脉冲(SSP1)。当如图8B中所示，必须在等于或长于伺服循环ST的时间内发射处于伺服水平的激光束以根据在图像形成中包括的在特定坐标的灰度水平显示可视图像时，在伺服循环ST结束时插入伺服开脉冲(SSP2)。
如上所述，激光功率控制电路20基于通过前监控二极管53a提供的电流(其具有与发射的激光束的强度对应的值)控制激光功率，所述前监控二极管53a接收通过光学拾波器10的激光二极管53(参见图5)发射的激光束。更具体而言，如图9中所示，激光功率控制电路20进行与通过前监控二极管53a接收的激光束的强度对应的值的取样保持(sampleholding)(S201和S202)。然后，在将激光束以作为目标值的写入水平发射时，即在产生处于该写入水平的驱动脉冲(参见图7A和7B以及图8A和8B)时，激光功率控制电路20基于取样保持结果控制激光功率以通过控制单元16传输的目标写入水平发射激光束(S203)。此外，在将激光束以作为目标值的伺服水平发射时，即在产生处于该伺服水平的驱动脉冲(参见图7A和7B以及图8A和8B)时，激光功率控制电路20基于取样保持结果控制激光功率以通过控制单元16传输的目标伺服水平发射激光束(S204)。因此，当没有在比预定的伺服循环(取样循环)ST更长的时间内连续输出处于写入水平或伺服水平的驱动脉冲时，与图像信息的内容无关地强行插入伺服关脉冲SSP1或伺服开脉冲SSP2，并且可以以上述方式进行各个水平的激光功率控制。
插入伺服关脉冲SSP1以不但控制激光功率，而且用于通过伺服电路13进行的聚焦或跟踪控制。即，基于通过光学拾波器10的光接收单元56(参见图5)接收的RF信号，即通过激光二极管53发射，并且从光盘D返回的激光束的光(反射光)，进行跟踪控制和聚焦控制。在图10中，显示了在使用激光束辐照时通过光接收单元56接收的示例性信号。如图10中所示，在使用处于写入水平的激光束辐照时的反射光包括在激光束的出现时间的峰部分K1以及随后的其中激光水平恒定的肩部K2，并且将阴影区认为是用于图像形成的能量。用于图像形成的能量并不总是恒定的值，并且可以根据情况变化。因此，预期阴影区的形状每次都在变。即，处于写入水平的激光束的反射光载有许多杂波(noise)，并且不总是获得稳定的反射光。当使用这种反射光时，它将干扰精确的聚焦和跟踪控制。因此，如上所述，当长时间连续发射处于写入水平的激光束时，不能获得处于伺服水平的激光束的反射光，并且不能恰当地进行聚焦控制和跟踪控制。
这是插入伺服关脉冲SSP1使得可以周期性获得处于伺服水平的激光束的反射光，并且使得基于获得的反射光进行聚焦控制和跟踪控制的原因。为了在光盘D的图像记录层上形成可视图像，与在可记录面上的记录不同，无需进行沿着预先在光盘D上形成的预制凹槽(导向凹槽)的跟踪。因此，在本实施方案中，设定用于跟踪控制的目标值为固定值(预定的补偿值)。
这种控制方法不但用于在图像记录层上形成图像信息，而且用于在可记录面上形成图像信息。即，当将可以通过使用激光束辐照改变其反射率以及颜色的材料用于可记录面(信息记录层)时，可以在可记录面上以及在图像记录层上形成图像。然而，当在可记录面上的区域形成可视图像时，不能该区域上进行原始的数据记录。因此，优选将用于记录数据的区域与用于预先形成可视图像的区域分开。
还优选将插入伺服关脉冲SSP1和伺服开脉冲SSP2所需的时间最小化，只要不损害各种伺服控制，如激光功率控制、跟踪控制和聚焦控制即可。当插入时间很短时，可以进行各种伺服控制而几乎不影响将要形成的可视图像。
回到图4，PLL电路(信号输出装置)33使频率由频率发生器21提供、与主轴电动机11的转速对应的FG脉冲信号倍增，并且输出用于形成可视图像(将稍后描述)的时钟信号。频率发生器21利用通过主轴电动机11的电动机驱动器获得的反电动电流，并且以与主轴的转数一致的频率输出FG脉冲。例如，当如图11的上部中所示，主轴电动机11每旋转一次，即光盘D每旋转一次，频率发生器21产生8个FG脉冲时，如图11的下部中所示，PLL电路33输出频率与多个FG脉冲一致的时钟信号(例如，等于FG脉冲信号5倍的频率或者在光盘D的一次旋转中40个处于H水平的脉冲)，即，输出频率与通过主轴电动机11使光盘D旋转的速度一致的时钟信号。结果，通过PLL电路33将通过使FG脉冲信号倍增获得的时钟信号输出到FIFO存储器34中，并且对于时钟信号的每一个循环，即，对于盘D每旋转特定的角度，将存储在FIFO存储器34中的表示在一个坐标点的灰度水平的数据输出到驱动脉冲发生器35中。PLL电路33可以用于产生通过使FG脉冲倍增获得的时钟信号。然而，当使用具有令人满意地稳定的驱动能力的电动机时，代替PLL电路33，可以使用晶体振荡器产生上述通过使FG脉冲倍增获得的时钟信号，即频率与光盘D旋转的速度一致的时钟信号。
步进电动机30是用于在装载的光盘D的半径方向上移动光学拾波器10的电动机。电动机驱动器31使步进电动机30旋转至与通过电动机控制器32提供的脉冲信号一致的程度。根据由控制装置16发布并且包括关于光学拾波器10沿着半径移动的方向和距离的信息的移动开始指令，电动机控制器32产生相应的脉冲信号，并且将它输出到电动机驱动器31中。当步进电动机30使光学拾波器10在光盘D的半径方向上移动并且主轴电动机11使光盘D旋转时，可以将光学拾波器的激光辐照位置移动到光盘D上的各个位置，并且上述组件组成辐照位置调节装置。
控制装置16由CPU(中央处理器)、ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)组成，并且根据存储在ROM中的程序控制光盘记录设备100的各个部分，以集中控制在光盘D的可记录面上的记录过程以及在光盘D的图像记录层上的图像形成过程。
在本实施方案中的光盘记录设备100的构造是如上所述的。
B光盘记录设备的操作
现在将描述这样配置的光盘记录设备100的操作。如上所述，光盘记录设备100可以在光盘D的可记录面上记录信息，如从主机PC 110接收的音乐数据，并且还可以在光盘D的图像记录层上形成与通过主机PC 110提供的图像信息对应的可视图像。在参考图12和13的同时，将给出关于可以进行数据记录和可视图像形成的光盘记录设备100的操作的说明。
当将光盘D装载在光盘记录设备100中时，首先，控制装置16控制光学拾波器10等以确定面向光学拾波器10的光盘D的面具有什么格式。例如，在DVD-R的情况下，检测岸台(land)预制凹坑信号和预记录信号的存在与否，并且在DVD+R的情况下，检测ADIP(在预制凹槽中的地址)的存在与否(步骤Sa1)。当不记录这种信息时，该盘不被认为是光盘。
例如，当在作为装载的光盘D的DVD-R上检测岸台预制凹坑信号或预记录信号或者当在作为装载的光盘D的DVD+R上检测ADIP时，确认是否将光盘D放置使得可记录面面向光学拾波器10，并且控制装置16进行在可记录面上记录从主机PC 110提供的数据的控制过程(步骤Sa2)。因为记录数据的控制过程与在常规的光学记录设备(如DVD-R或DVD+R驱动设备)中使用的控制过程相同，所以省略其描述。
另一方面，当从装载的光盘D检测表示光盘能够形成图像的预制凹坑信号时，确认将光盘D放置使得图像记录层面向光学拾波器10，并且控制装置16确定是否可以得到装载的光盘D的盘ID(步骤Sa3)。可以将光盘D的盘ID包含在预制凹坑信号中。此外，例如，如图14中所示，可以沿着在图像记录层面上的光盘D的最外周或最内周(包括在标识区和图像形成区之间的中间位置)记录与通过将盘ID编码获得的信息对应的可视图像。在图14中，如所示的，通过形成长度分别与沿着最外周的编码对应的反射区301a和非反射区301b，将盘ID记录在光盘D的图像记录层上。控制装置16跟踪光学拾波器10沿着光盘D的最外周的激光辐照位置并且基于反射光获得盘ID。
因此，当在图像记录层的最外面部分中不形成与盘ID对应的反射区301a和非反射区301b时，可以确定光盘D是没有图像记录层的普通光盘如CD-R或DVD-R。当如在这种情况下不能获得盘ID时，控制装置16确定光盘D不能形成可视图像(步骤Sa4)并且将该决定通知用户。
当可以从光盘D获得盘ID时，控制单元16等待直至通过主机PC 110发布包括图像信息的图像形成指令(步骤Sa5)。当发布图像形成指令时，控制装置16进行初始化处理以在光盘D的图像记录层上形成可视图像(步骤Sa6)。更具体而言，控制装置16允许伺服电路13使主轴电动机11以预定的角速度旋转，或者将用于将光学拾波器10沿着光盘D的半径移动至初始的最里面的位置的指令传送给电动机控制器32以允许电动机控制器32驱动步进电动机30。
而且，在用于图像形成的初始化处理中，控制装置16对伺服电路13提供关于目标焦点控制值的指令，以使用其光束点直径大于在可记录面上的信息记录中使用的光束点直径的激光束辐照光盘D的图像记录层。
现在给出关于在指定上述目标值时进行的聚焦控制处理的更具体说明。如上所述，伺服电路13基于通过光学拾波器10的光接收单元56输出的信号进行聚焦控制。在光盘D的可记录面上记录数据的过程中，伺服电路13驱动焦点致动器64(参见图5)使得在图15中的光接收单元56的四个区域56a、56b、56c和56d的中心接收图1 5中的圆形回光A。即，当将在区域56a、56b、56c和56d中接收的光量定义为a、b、c和d时，驱动焦点致动器64以使(a+c)-(b+d)＝0成立。
为了在光盘D的图像记录层上形成可视图像，进行聚焦控制以通过直径大于在可记录面上的信息记录过程中所用的激光直径的激光束辐照图像记录层。当通过图15中的光接收单元56接收的回光的形状是椭圆形(图15中的B或C)时，因为激光束B或C的点比圆形激光束A更大，所以伺服电路13驱动焦点致动器64使得这种椭圆形回光可以被光接收单元56接收。换句话说，驱动焦点致动器64以满足(a+c)-(b+d)＝α(α不为0)。因此，在本实施方案中，控制装置16和伺服电路13组成光束点控制装置。
如上所述，当在用于形成可视图像的初始化处理中控制装置16允许伺服电路13设定α(非0)时，可以使用点直径大于在可记录面上的信息记录中所用的点直径的激光束辐照光盘D的图像记录层。因为使用点直径大于在可记录面上的信息记录中所用的点直径的激光束辐照光盘D的图像记录层，所以可以获得下列效果。即，在本实施方案中，与在可记录面的信息记录类似地，在使光盘D旋转的同时，发射用于形成可视图像的激光束。因此，当增加激光束的光束点直径时，可以在更短的时间内将可视图像形成于光盘D的整个图像记录层上。现在将在参考图16A和16B的同时描述其原因。如在图16A和16B中具体显示，在其中光束点直径BS大的情况和其中光束点直径BS小的情况之间的比较中，当光束点直径BS大时在光盘D的一次旋转时进行可视图像形成的面积更大。因此，当光束点直径BS小时，必须更多旋转光盘D以在整个区域上形成可视图像(在图16A和16B的实例中，在光束点直径BS小时需要6次旋转，而在光束点直径BS大时需要4次旋转)，使得图像形成需要延长的时间。由于这种原因，在形成可视图像的过程中，在本实施方案中的光盘记录设备100发射点直径大于信息记录所用的点直径的激光束。
在用于图像形成的初始化处理中，控制装置16将关于写入水平和伺服水平的目标值的指令传送给激光功率控制电路20使得光学拾波器10发射处于与获得的盘ID对应的写入水平和伺服水平的激光束。即，对于多个盘类型的每一个，将写入水平和伺服水平的目标值存储在控制装置16的ROM中。控制装置16读取与获取的盘ID对应的写入水平和伺服水平的目标值，并且将关于这些目标值的指令传送给激光功率控制电路20。
基于下列原因，根据盘ID设定目标功率值。在图像记录层中所用的染料的特性可以根据光盘D的种类不同，并且当所述特性不同时，改变图像记录层的反射率所需的激光束功率的水平的特性相应地不同。因此，即使通过处于一定写入水平的激光束实现某种光盘D的图像记录层的反射率的令人满意的变化，也未必意味着处于写入水平的激光束可以改变另一个光盘D的图像记录层的反射率。因此，在本实施方案中，对与各种盘ID对应的光盘，通过实验预先获得写入水平和伺服水平的目标值。然后，将以与各个盘ID的关系获得的目标值存储在ROM中，使得可以根据各个光盘D的图像记录层的特性进行光学功率控制。
当控制装置16进行上述初始化时，用于在光盘D的图像记录层上形成可视图像的过程实际上开始。如图13中所示，首先，控制装置16通过缓冲存储器36将从主机PC 110接收的图像信息传输到FIFO存储器34中(步骤Sa7)。然后，控制装置16使用从频率发生器21接收的FG脉冲信号确定通过主轴电动机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)。
在参考图17和18的同时，将给出关于用于检测预定的参考位置以及用于确定激光辐照位置是否已经通过参考位置的方法的说明。如图17中所示，在主轴电动机11的一次旋转中，即在光盘D的一次旋转中，频率发生器21输出预定数量的FG脉冲(在本实例中为8个FG脉冲)。因此，控制装置16与参考脉冲的出现时间同步输出作为参考位置检测脉冲从频率发生器21接收的FG脉冲的任何一个。控制装置16之后与在最后的参考位置检测脉冲后的一次旋转产生的脉冲(在本实例中为起最后的参考位置检测脉冲作用的脉冲后面的8个脉冲)的出现时机同步产生参考位置检测脉冲信号。因为产生参考位置检测脉冲，所以可以将这种脉冲产生时机确认为光学拾波器10的激光辐照位置通过光盘D的参考位置的时机。具体而言，如图18中所示，如果在产生第一参考位置检测脉冲时的光学拾波器10的激光辐照位置是在粗线上的位置(因为光学拾波器10可以在半径方向上移动，所以允许的辐照位置由线表示)。在一次旋转后产生参考位置检测脉冲时，光学拾波器10的激光辐照位置也在粗线上。如上所述，将在产生第一参考位置检测脉冲时激光束辐照位置位于其上的径向线定义为参考位置，并且控制装置16可以基于在光盘D每进行一次旋转而产生的参考位置检测脉冲信号检测激光辐照位置何时通过光盘D上的参考位置。在图18中的点划线描述了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激光辐照位置的轨迹的一个实例。
当在接收来自主机PC 110的图像形成指令之后，控制装置1 6根据上述方法检测激光辐照位置通过光盘D的参考位置时，控制装置16将表示转数的变量R加1(步骤Sa9)，然后确定变量R是否为奇数(步骤Sa10)。
在这种情况下，当控制器检测激光辐照位置在接收图像形成指令之后的第一次通过激光辐照位置时，进行下列计算：R＝0(初始值)+1＝1。然后，在步骤Sa10，查明变量R是否为奇数。当查明R为奇数时，控制装置16允许光学拾波器10使用激光束辐照光盘D的图像记录层以形成可视图像(步骤Sa11)。更具体而言，在接收参考位置检测脉冲之后，控制装置16控制各个部分使得与通过PLL电路33输出的时钟信号同步地依次输出存储在FIFO存储器34中的图像信息。如图19中所示，在控制装置16的控制下，在从PLL电路33接收每一个时钟脉冲时，将存储在FIFO存储器34中、表示一个坐标点的灰度水平的信息输出给驱动脉冲发生器35。驱动脉冲发生器35产生具有根据由信息表示的灰度水平的相应脉冲宽度的驱动脉冲，并且将它输出到激光驱动器19中。结果，光学拾波器10只在与每个坐标点的灰度水平对应的时间内发射处于写入水平的激光束以辐照光盘D的图像记录层。因为辐照区的反射率变化，所以可以形成如图20中所示的可视图像。
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，所以在一个时钟信号循环中(从一个脉冲的前沿至下一个脉冲的前沿的时间)，光学拾波器10的激光辐照位置沿着圆移动与在图20中由C表示的区域对应的距离。在激光辐照位置正通过区域C的同时，使用处于写入水平的激光束辐照的时间根据灰度水平变化，使得其反射率变化的区域可以在各个区域C之间根据不同的灰度水平而不同。因为根据每个坐标点的灰度水平调节在通过每一个区域C时使用处于写入水平的激光束辐照的时间，所以可以在光盘D的图像记录层上形成与图像信息一致的可视图像。
当控制装置16通过使用根据图像信息控制的激光束进行了上述用于形成可视图像的辐照处理时，在控制装置16中的处理返回到步骤Sa7，并且将从缓冲存储器36提供的图像信息传输到FIFO存储器34中。然后，控制装置16确定光盘D的激光辐照位置是否已经通过光盘D上的参考位置。当控制装置16确定激光辐照位置已经通过参考位置时，它将变量R加1。当得到的变量R为偶数时，控制装置16控制各个部分以停止通过使用激光束辐照光盘D的可视图像形成(步骤Sa12)。更具体而言，控制装置16防止将表示每个坐标点的灰度水平的信息与从PLL电路33接收的时钟信号同步地从FIFO存储器34输出到驱动脉冲发生器35中。即，在使用处于写入水平的激光束形成可视图像之后的光盘D的下一次旋转中，控制装置16停止使用激光束的辐照以改变图像记录层的反射率。
当控制装置16停止用于可视图像形成的激光束辐照时，控制装置16指示电动机控制器32将光学拾波器10在半径方向上朝外缘移动预定的距离(步骤Sa13)。在接收这种指令时，电动机控制器32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朝外缘移动预定的距离。
如上所述，可以根据通过光学拾波器10发射的激光束的光束点直径BS(参见图16A和16B)适当地确定光学拾波器10在光盘D的半径方向上移动的预定距离。即，为了在光盘D的图像记录层上形成高质量可视图像，必须移动光学拾波器10的激光辐照位置使得激光辐照位置可以覆盖在光盘D的表面上的任何区域。因此，当将光学拾波器10在半径方向上的移动距离单位的长度限定为与用于辐照光盘D的激光束的光束点直径BS基本上相同时，可以将激光束发射到在光盘D的表面上的任何区域上，并且可以形成具有更高质量的图像。由于各种因素如图像记录层的性能，可以将比发射的激光的光束点直径更大的区域着色。在这种情况下，考虑到着色区的宽度，应该确定移动距离单位以防止在相邻的着色区之间的交叠。在本实施方案中，因为光束点直径BS比用于在可记录面上记录信息的光束点直径更大(例如，约20μm)，所以控制装置16允许电动机控制器32驱动步进电动机30以使光学拾波器10在半径方向上移动基本上等于光束点直径BS的距离。应该指出，最新的步进电动机30使用μ步进技术以将移动距离调节为10μm的水平。因此，当然可以使用步进电动机30使光学拾波器10在半径方向上以20μm的级别移动。
在将光学拾波器10在半径方向上移动预定的距离之后，为了改变激光值的目标写入水平，控制装置16指示激光功率控制电路20使用更新的写入水平以发射激光束(步骤Sa14)。在本实施方案中，用于形成可视图像的方法是其中在使光盘D以恒定的角速度旋转的同时发射激光束的CAV方法。当以上述方式朝外缘移动光学拾波器10时，线速度增加。因此，当在的半径方向上(朝外缘)移动光学拾波器10时，将目标写入水平值增加至这样的激光功率，使得即使在线速度变化时，也可以充分改变光盘D的图像记录层的反射率。
在半径方向上移动光学拾波器10并且改变目标写入水平之后，控制装置16确定对于可视图像形成是否有任何未处理的图像信息，即是否还有未传输到驱动脉冲发生器35中的图像信息。当没有这种图像信息存在时，终止处理(步骤Sa15)。
当有还未传输到电动机控制器32中的未处理的图像信息时，程序控制返回到步骤Sa7，并且重复用于形成可视图像的处理。具体而言，控制装置16将图像信息传输到FIFO存储器34中(步骤Sa7)，并且确定激光辐照位置是否已经通过光盘D上的参考位置(步骤Sa8)。当激光辐照位置已经通过参考位置时，控制装置16将表示转数的变量R加1(步骤Sa9)，并且确定更新的变量R是否为奇数(步骤Sa10)。当变量R为奇数时，控制装置16控制各个部分发射激光束以形成可视图像。并且当R为偶数时，控制装置16停止用于形成可视图像的激光发射(同时发射处于伺服水平的激光束)，并且进行控制处理，如光学拾波器10在半径方向上的移动和目标写入水平值的更新。即，当在某次旋转中发射用于图像形成的激光束(包括处于写入水平的激光束)并且将其用于辐照光盘D时，控制装置16停止在下一次旋转中用于图像形成的激光辐照，而在半径方向上移动光学拾波器10。因为在其中不进行图像形成的旋转中进行光学拾波器10的移动和目标写入水平的改变，所以在改变激光束的辐照位置和强度的同时停止图像形成，并且可以在固定激光束的辐照位置和强度之后开始用于图像形成的激光辐照。因此，可以防止由光学拾波器10在半径方向上的移动引起的可视图像的质量的劣化。
已经说明了本实施方案的光盘记录设备100的主要操作。根据光盘记录设备100，在不使用另外的印刷装置的情况下，在尽可能使用用于在可记录面上记录信息的光学拾波器10的各个部分的同时，将激光束发射并且用于辐照被安置在光盘D上的图像记录层以根据图像信息形成可视图像。
而且，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的转数产生的时钟信号，控制了激光束辐照时机。因此，光盘记录设备100可以在不需要光盘D的位置信息的情况下获得激光辐照位置。因此，光盘记录设备100无需具有被安置在图像记录层上的预制凹槽(导向凹槽)的特殊制造的光盘D，并且可以在没有预成型的预制凹槽或位置信息的图像记录层上形成与图像信息一致的可视图像。
接着，描述在信息记录层上的信息(数字信息)的记录。当使用其信息记录层是染料型信息记录层的光盘时，在以预定的线记录速度旋转的同时，使用来自激光拾波器的激光辐照未记录的光盘。在信息记录层中的染料吸收激光以局部增加其温度，由此形成需要的凹坑以改变凹坑区中的光学性能，从而记录信息。
用于一个凹坑的记录激光的波形可以是脉冲串或单个脉冲。一个或多个脉冲与其上实际记录信息的长度(凹坑长度)的比例是重要的。
激光的脉冲宽度优选为其上实际记录信息的长度的20至95％，更优选为30至90％，还更优选为35至85％。当记录波形为脉冲串时，脉冲宽度的总和优选在上述范围内。
激光的功率取决于线记录速度。在线记录速度为3.5m/s时，激光的功率优选为1至100mW，更优选为3至50mW，还更优选为5至20mW。当将线记录速度加倍时，上述适合的激光功率范围分别增加21/2倍。
用于拾波器的物镜的NA优选等于或高于0.55，更优选等于或高于0.60以提高记录密度。
在本发明中，可以使用振荡波长为350至850nm的半导体激光作为记录光源。
当信息记录层为相变信息记录层时，信息记录层包含如上所述的物质，并且可以通过使用激光的辐照重复在晶相和非晶相之间的相变。
在记录信息时，使用聚焦的激光脉冲短时间辐照使相变记录层以部分熔化相变记录层。熔化部分通过热扩散迅速冷却而凝固，从而形成处于非晶态的记录标记。在擦除信息时，使用激光辐照记录标记部分以将其加热到在从信息记录层的结晶温度至信息记录层的熔点(均包括在内)的范围内的温度，然后缓慢冷却以使处于非晶态的记录标记结晶，从使记录标记部份返回到初始的未记录状态。
根据本发明的光盘，容易区别可以在其上进行图像形成的面和不在其上进行图像形成的面，并且可以便于质量控制。而且，本发明的图像形成方法适用于在这种光盘上的图像形成。
以下，将描述本发明的示例性实施方案。然而，本发明不限于这些示例性实施方案。
即，根据本发明的一个方面，提供一种可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的光盘，所述光盘包含：在其上显示可视信息的标识区；预制凹坑信号区；和可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的图像形成区。
在本发明的一个方面的光盘中，优选图像形成区与标识区相比位于更深的层面。优选预制凹坑信号区与标识区相比位于更深的层面。优选与预制凹坑信号区的内周相比，标识区的外周位于更靠近光盘的外周处。优选在相互面对的两个基板之间形成图像形成区的图像记录层。优选两个基板各自具有0.3mm至0.9mm的厚度。而且，优选在其上形成图像记录层的基板的具有图像记录层的一侧形成凹部，并且凹部形成标识区。标识区优选包含两层或更多层。
根据本发明的另一方面，提供一种通过激光的辐照在光盘上形成可视图像的图像形成方法，所述方法包括：从在光盘上形成的预制凹坑信号区检测预制凹坑信号；和基于检测的结果形成可视图像，其中所述光盘是根据本发明的一个方面的光盘。优选在可视图像的形成中，激光波长为630至680nm，并且数值孔径为0.6至0.7。
为了说明和描述的目的，提供了本发明的实施方案的上述描述。不意在是穷举的或者将本发明限制为所公开的明确形式。显然，许多修改和变化对于本领域专业人员将是明显的。选择并且描述所述实施方案以最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而允许本领域其它技术人员理解本发明的各个实施方案以及适于预期的特定应用的各种修改。预期本发明的范围由下列权利要求及其等价物限定。
日本专利申请2005-2888847的全部内容通过引用结合在此。
在此通过引用将在本说明书中提及的所有出版物、专利申请和技术标准结合至好像具体并且单独说明每一份单独的出版物、专利申请或技术标准以通过引用结合的相同程度。

Claims (9)

1.一种可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的光盘，所述光盘包含：
第一基板；
第二基板；
在其上显示可视信息的标识区，所述可视信息是指用于区别能够通过激光在其上形成可视图像的面和不能形成图像的面的标记；
预制凹坑信号区，所述预制凹坑信号区产生用于获得图像管理信息的预制凹坑信号，所述预制凹坑信号包括用于图像形成的信息；和
可以通过激光的辐照在其上形成可视图像的图像形成区，
其中在第一基板和第二基板之间形成所述图像形成区的图像记录层，并且
其中所述标识区安置在第二基板上，并且所述预制凹坑信号区安置在具有图像记录层的侧的第二基板上。
2.权利要求1所述的光盘，其中与所述标识区相比，所述图像形成区位于更深的层面。
3.权利要求2所述的光盘，其中与所述标识区相比，所述预制凹坑信号区位于更深的层面，并且所述预制凹坑信号区在深度方向上位于所述图像形成区的上方。
4.权利要求3所述的光盘，其中与所述预制凹坑信号区的内周相比，所述标识区的外周位于更靠近所述光盘的外周处。
5.权利要求1所述的光盘，其中所述两个基板各自具有0.3mm至0.9mm的厚度。
6.权利要求1所述的光盘，其中在其上形成所述图像记录层的所述基板的具有所述图像记录层的一侧形成凹部，并且所述凹部形成所述标识区。
7.权利要求1所述的光盘，其中所述标识区包含两层或更多层。
8.一种通过激光的辐照在光盘上形成可视图像的图像形成方法，所述方法包括：
从在所述光盘上形成的预制凹坑信号区检测预制凹坑信号；和
基于所述检测的结果形成所述可视图像；
其中所述光盘是权利要求1至7中任一项所述的光盘。
9.权利要求8所述的图像形成方法，其中在所述可视图像的形成中，激光波长为630nm至680nm，并且数值孔径为0.6至0.7。
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