CN1910661A - 信息处理装置 - Google Patents

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Abstract

光源(5)发射的光被偏振分束器(6)的反射膜反射，通过准直透镜(7)和反射镜(8)，到达汇聚透镜(9)。汇聚透镜(9)在具有可视信息层(4)的信息介质(1)上形成光斑。被可视信息层(4)反射的反射光通过汇聚透镜(9)、反射镜(8)、以及准直透镜(7)，透射通过偏振分束器(6)的反射膜，通过半反射镜(14)，到达第二光探测器(13)。第二光探测器(13)探测关于可视信息层(4)的FE信号，并将探测到的信号反馈回LPC电路，因而限制了由于表面偏斜的功率波动。

Description

信息处理装置
技术领域
本发明涉及一种信息处理装置，能够在信息介质的信息层上记录信息信号，或再现记录在信息介质的信息层上的信息信号，并进一步能够记录视觉可识别的可视信息。
技术背景
将信息信号转换为数字信号并记录该数字信号的技术开始于已知如CD-R的光盘，该光盘具有带染料作为主要成分的记录层。染料形成于1.2mm厚度的透明基底上。目前，比CD-R记录容量更大的光盘，已知如DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM等，得到广泛应用。在这些光盘中，每个0.6mm厚度的透明基底通过具有染料或相变材料的记录层结合在一起。
随着以上所描述的光盘被广泛使用，要求在光盘上应用可视信息，使得用户可以根据记录在光盘上的内容(例如关于记录在光盘上的内容的标题信息)容易地识别光盘。近年来，能够在光盘标签上记录信息的打印机已经广泛使用。然而，这要求用户在光盘装置之外利用打印机，给用户造成了额外的成本。由于打印机通常作为计算机的外围设备销售，为了在用像DVD记录器这样的光盘装置已经记录过的光盘标签上打印，需要启动计算机，并在打印机中放置光盘。出于以上原因，希望得到一种光盘装置，能够直接在具有可打印标签的表面的光盘上记录标签。
本领域内的文献，如已知参考文献1。具体地，参考文献1公开了在将拾取器移动到光盘的内圆周处并将焦点设置在反射层上之后，通过基于图像信息信号驱动和调制激光器，相对于可见光，在具有特定性质的变换层(下文中，称作“可见光性质变换层”)上记录图像，其中该光盘在基底上具有染料层、反射层、可见光性质变换层和保护层。
参考文件1：日本公开专利出版物No.2002-203321(段落0016和图9)
在具有可记录信息层(例如参考文件1中的染料层)的信息介质中，由于生产过程中产生的基底扭曲或厚度不均，在表面方向上发生膨胀。当通过主轴马达及类似装置旋转信息介质时，由于像信息介质的扭曲/膨胀等因素和像电动机的摇动机构(rickety mechanism)的因素，在旋转轴方向(也就是信息介质的法线方向)上发生偏斜(通常称为表面偏斜)。因此，在通常的信息介质中，由于表面偏斜，光束的焦点在旋转轴的方向上移动，而且预定信号(称为坑或记录标记)不能被适当记录在信息层上。结果，需要费很大力气以防止表面偏斜。如参考文件1所公开的，当在光盘的内圆周中设定光束的焦点之后，在可见光性质变换层上记录可视信息时，光束的焦点不停留在厚度方向的预定位置，并且由于可见光性质变换层的表面偏斜，该光束变得未对准焦点，其中该光盘的内圆周受表面偏斜的影响最少。结果，可见光性质变换层不能完全变换可见光特性，而且，例如，这可能造成非均匀记录密度和低记录密度等问题。
本发明的目的是提供一种信息处理装置，能够以均匀记录密度和较高记录密度，在可视信息层上记录可视信息，其中该可视信息与记录在信息介质的信息层中的信息相关。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的信息处理装置，对具有信息层的信息介质，至少执行记录操作和再现操作其中之一。信息处理装置包括：光源；汇聚透镜，用于将从光源发射的光汇聚到信息介质的信息层；光探测装置，用于接收被信息介质的信息层反射的反射光，以及用于基于接收到的反射光生成探测信号；以及控制装置，用于基于探测信号，控制光源输出的光，其中信息介质包括能够记录视觉可识别的可视信息的可视信息层，可视信息层对着信息层，控制装置基于探测信号控制光源输出的光，即使当可视信息记录在信息介质的可视信息层中。
根据上述结构，即使汇聚透镜处于对可视信息层不执行任何聚焦控制的状态，也可以限制信息介质的表面偏斜的影响。结果，可以以稳定的光输出实现在可视信息层上记录可视信息。
附图说明
图1为示出根据本发明一个实施方式的信息处理装置的示例性结构的示图；
图2为示出FE信号和发光功率随时间变化的实例的示图；
图3为示出根据本发明另一个实施方式的信息处理装置的示例性结构的示图；
图4为示出根据本发明另一个实施方式的信息处理装置的示例性结构的示图；
图5A为示出信息介质的示例性结构的示图；
图5B为示出信息介质的另一示例性结构的示图；
图6A为示出FE信号随时间变化的实例的示图；
图6B为示出用于发光的功率随时间变化的实例的示图。
1 信息介质
2 基底
3 信息层
4 可视信息层
5 光源
6 偏振分束器
7 准直透镜
8 反射镜
9 汇聚透镜
10 功率监测光探测器
11 LPC电路
12 第一光探测器
13 第二光探测器
14 半反射镜
15 光探测器
16 第二光源
17 第二偏振分束器
18，19 基底
20 信息层
21 信息介质
22 1/4波片
发明详述
下文中，将参考附图描述本发明的实施方式。
图1示出根据本发明一个实施方式的信息处理装置的示例性结构的示图。
将信息处理装置配置为对信息介质1至少执行记录操作和再现操作其中之一。
信息介质1包括基底2、形成于基底2的主表面之一上的信息层3、以及层叠在信息层3上的可视信息层4。将信息层3配置为使得可以对想要的信息信号执行记录和/或再现(下文中，称作“记录/再现”)。将可视信息层4配置为使得可以记录视觉可识别的可视信息。因而，信息介质1包括信息层3和对着信息层3的可视信息层4。
信息处理装置包括光源5，偏振分束器6，准直透镜7，反射镜8，1/4波片22，汇聚透镜9，功率监测光探测器10，激光功率控制电路(下文中，“LPC电路”)11，第一光探测器12，以及第二光探测器13。
图1示出在信息介质1的可视信息层4上记录可视信息的情况。当在信息介质1的信息层3上对于想要的信息信号执行记录/再现时，可以简单地翻转信息介质1。
接下来，将要描述图1所示元件各自的功能。
光源5发射光束。从光源5发射的光束被偏振分束器6的反射膜反射，被准直透镜7变换成准直光，被反射镜8导向汇聚透镜9的光轴方向。结果，通过汇聚透镜9在信息介质1上形成光斑。
用功率监测光探测器10探测通过准直透镜7准直的部分光束，并将探测信号反馈回LPC电路11以便将合适驱动电流加入光源5，来确定光源5中的发光功率。
被信息介质1反射的反射光通过汇聚透镜9、反射镜8及准直透镜7，并接着透射通过偏振分束器6的反射膜，再接着穿过半反射镜14并被第一光探测器12接收。第一光探测器12基于接收的反射光生成探测信号(例如，汇聚透镜9的聚焦误差信号或循轨误差信号，或将要记录在信号层3上的信息信号)。
此外，当在可视信息层4上记录可视信息时，关于可视信息的信号从LPC电路11输出到光源5。结果，从光源5中发射光。从光源5发射的光通过偏振分束器6、准直透镜7、反射镜8以及汇聚透镜9，并接着汇聚到可视信息层4中。因而，在可视信息层4上记录可视信息。
当在可视信息层4上记录可视信息时，由汇聚透镜9汇聚的光束的焦点为最热的点。因此，包含在可视信息层4的物质(例如热敏变色物质)的变色效应较高。另一方面，如上所述，当旋转装置(未示出)旋转信息介质1时，通常表面偏斜造成焦点被移动到可视信息层4的膜中或移动远离可视信息层4的表面。结果，如上所述，可视信息的记录密度可能降低或可能发生记录密度的不均匀。
可视信息层4用于记录可以通过人眼看见的可视信息，因而要求抑制(inhibited)信息层3和基底2。出于这个原因，不能通过可视信息层4探测信息介质1上的任何轨。因此，不能探测用于沿着径向控制信息介质1的位置的循轨误差信号。然而，因为在汇聚透镜9旁边的可视信息层4的表面(下文中，称作“表面”)反射光束，通过用半反射镜14改变反射光的传播方向，第二光探测器13能够探测到聚焦误差信号(下文中，称作“FE信号”)，该聚焦误差信号用于基于反射光沿着法线方向探测可视信息层4的位置。
图2示出FE信号随时间变化的实例。
可视信息层4上可视信息的记录，以与信息信号记录在信息层3上相似的方式，从信息介质1的内圆周开始。如上所述，因为内圆周接近旋转中心轴，来自信息层的表面膨胀的影响较小。因此，表面偏斜较低，FE信号的幅值相对较小。然而，在外圆周中，即使膨胀本身可能与内圆周处于同一级别，表面偏斜也会变大。因此，由于表面偏斜的影响，FE信号的幅值变大。出于这个原因，第二光探测器13探测到FE信号，而且基于从可视信息层4沿着焦点方向的焦点位移，可以估计对于可视信息层产生热的效率，其中该位移由表面偏斜造成。通过将光探测器12的探测信号反馈回LPC电路11，通过依照表面偏斜，改变应用于光源5的发光功率，可以控制光源5的光输出。
通过采用上述结构，可以使得从光源5到可视信息层4的辐照功率均衡，并因此可以限制可视信息层4上的可视信息的不均匀密度和低密度，并提高记录质量。在以上描述中，描述了具有表面偏斜的信息介质的情况。然而，当相比于内圆周部分，外圆周部分的信息介质为均匀倾斜(也就是存在光盘倾斜)时，基于如图6A所示的从最佳焦点位置的位移，通过控制如图6B所示的光输出，可以提高在可视信息层4上记录可视信息的质量。参考图2描述LPC电路11逐步执行功率控制的情况。然而，基于允许以高质量在可视信息层4上记录可视信息的控制目标值(例如预定阈值)，可以执行功率控制。
接下来，参考图3在下面描述根据本发明另一实例的信息处理装置。
在图3中，将相同参考标记分配给与图1所示元件相同的元件，并将省略该元件的详细描述。
图3所示的结构与图1所示的结构不同之处在于提供了光探测器15。通过将第二光探测器13的功能包含到第一光探测器12中，获得光探测器15。
通过省略第二光探测器13，可以省略半反射镜14。根据本实施方式的结构，可以省略第二光探测器13，该探测器用于探测可视信息层4的FE信号。这使得可以减少部件数量。结果，可以降低成本且简化光学系统。此外，该结构与通常应用于信息处理装置的光学拾取器完全相同。因而，可以按照原样使用常规光学拾取器。参考图2描述的结构，以相同的方式应用于本实施方式。
另外，根据本发明另一实施方式的信息处理将参考图4装置描述如下。
在图4中，将相同参考标记分配给与图1和3所示的元件相同的元件，并将省略该元件的详细描述。
图4所示的结构与图1和3所示的结构不同之处在于新加入了光源5之外的第二光源16。由于第二光源16的增加，还加入第二偏振分束器17。
光源5和第二光源16的振荡波长中心可以相同或彼此不同(如果它们相同，要求微小地改变光学部件的配置，例如用半反射镜取代偏振分束器6和第二偏振分束器17，或微小地改变光源5和第二光源16的配置)。对于从光源5和第二光源16发射的光束，汇聚透镜9的数值孔径(下文中，称作“NA”)可以相同或可以彼此不同。从第二光源16发射的光束被第二偏振分束器17分束，透射通过偏振分束器6的反射膜，通过准直透镜7和反射镜8，并被汇聚透镜9汇聚。
被信息介质1反射的反射光透射通过汇聚透镜9、反射镜8、准直透镜7、偏振分束器6和第二偏振分束器17，并被光探测器15接收。
基于接收的反射光，光探测器15有选择性地探测循轨误差信号、聚焦误差信号和记录信号。例如，当NA不同时，可以对不同类型的信息介质，例如图5A所示的CD型信息介质1和图5B所示的DVD型信息介质21执行记录/再现。通过在具有1.2mm厚度的基底上形成信息层3，并且在信息层3上形成可视信息层4从而获得CD型信息介质1。通过信息层20连接分别具有0.6mm厚度的基底18和19，并在其中一个基底(例如在图5B所示的情况中的基底19)上形成可视信息层4，而获得DVD型信息介质21。
当从光源5和第二光源16发射的光束具有相同的波长，而且汇聚透镜9关于光源5和第二光源16的NA相同时，可以采用第二光源作为辅助光源，其帮助光源5用于在可视信息层4上记录可视信息。这使得可以提高可视信息的记录速度和记录密度。在此情况下，光源5和第二光源16可以具有这样一种结构，其中上述光源同时发光，或者可以具有这样一种结构，其中上述光源交替发光。根据它们同时发光的结构，由于发光功率的增大，可以提高可视信息的记录密度。根据它们交替发光的结构，可以延长光源5和第二光源16的寿命。即使在光源5和第二光源16之间汇聚透镜9的NA不同，或即使从光源5和第二光源16发射的光束的振荡波长彼此不同，根据光源同时发光的结构，或者光源交替发光的结构，其效果保持相同。
由于在可视信息层上记录视觉可识别信息，希望记录在可视信息层上的可视信息和可视信息层之间具有高对比度。为了增加对比度，例如，考虑在白色或接近白色的灰白色可视信息层上记录暗色调的可视信息，或与之相反。在根据本发明的信息处理装置中，对于可视信息层，优选前者的组合。这是因为根据本发明的信息处理装置探测被可视信息层反射的反射光。至于基于被可视信息层反射的反射光，用于控制控制装置的光输出的方法，例如可以首先通过驱动对着可视信息层的汇聚透镜沿着光轴方向上下移动，并接着基于反射光强度的变化，探测将要输出到控制装置的探测信号，来实现该方法，其中该反射光强度变化是由于汇聚透镜的上下驱动而产生。当类似以上实例反射光的强度被强制改变时，可以分离由表面偏斜造成的变化。通过只将表面偏斜的影响反馈回控制装置，可以精确控制光源输出的光。根据此结构，不管汇聚透镜的焦点是否在可视信息层上，可以通过驱动汇聚透镜沿着光轴方向上下移动，由光探测装置探测反射光强度的自身变化。
在上述所有实施方式中，当信息处理装置采用下面的这样一种结构时，可以进一步提高发光功率控制的精确度，并且可以保证记录可视信息的稳定性，在这种结构中，基于功率监测光探测器10的第二探测信号和由第二光探测器13或光探测器15探测的探测信号，通过LPC电路11控制光源5和/或第二光源16输出的光。
如上所述，通过利用优选实施方式举例说明本发明。然而，本发明不能仅基于上述实施方式来说明。可以理解，本发明的范围应该仅基于权利要求来解释。同样可以理解，基于本发明的描述以及来自本发明的详尽优选实施方式的描述的常识，本领域技术人员能够实施同等范围之内的技术方案。此外，可以理解，在本说明书中引用的任何专利、任何专利申请和任何参考文献应该以与在其中具体描述的内容相同的方式，结合在本说明书中作为参考。
工业适用性
本发明的信息处理装置通过按需要使用多个光源，能够在信息介质的可视信息层上记录视觉可识别的可视信息或图像等，其中该可视信息代表记录在信息介质的信息层中的信息内容，这就能够实现信息介质的视觉识别。

Claims (3)

1、一种信息处理装置，用于对具有信息层的信息介质执行记录操作和再现操作中至少一种，该信息处理装置包括：
光源；
汇聚透镜，用于将从该光源发射的光汇聚到该信息介质的信息层上；
光探测装置，用于接收被该信息介质的信息层反射的反射光，并用于基于所接收的反射光生成探测信号；以及
控制装置，用于基于该探测信号控制该光源的光输出，
其中该信息介质包括能够记录视觉可识别的可视信息的可视信息层，该可视信息层对着该信息层，
即使当该可视信息记录在该信息介质的可视信息层中时，该控制装置也基于该探测信号控制该光源的光输出。
2、根据权利要求1所述的信息处理装置，其中：
该探测信号为聚焦误差信号，而且该控制装置依照该聚焦误差信号对于控制目标值的偏差，来控制该光源的光输出。
3、根据权利要求1所述的信息处理装置，还包括：
光输出监测光探测装置，用于探测来自该光源的光输出，
其中该控制装置基于该光探测装置输出的探测信号，以及光输出监测光探测装置进一步输出的探测信号，来控制该光源的光输出。
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