CN1947199A - 记录载体和记录图像的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种记录载体(10)和一种将图像记录到载体(10)上的方法。所述记录载体包括多个光学特性可变层(12，14，16)，一旦施加了由激光束(18)产生的热能，所述层就改变其颜色。所述改变取决于到达叠层并改变其颜色的激光束(18)的能量。由于引起光学特性改变的温度从一层到随后一层增加，因此，不需要对激光功率进行精细调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种记录载体和一种在记录载体上写入图像的方法。更具体的说，本发明致力于使用作为光学记录器的一部分的激光器在光学记录器内的记录载体上记录图像。
背景技术
在许多应用中，最好在光学记录载体上写入标签。在现有技术中，已经建议了多种方法。例如，可以借助于笔或标记器以手写的方式在光盘上简单的进行标记。另一种可行方式是采用可固定到盘上的粘胶标签。也已提出了更为精巧的技术：利用光学记录器中的同一光学单元写入数据。现已提出的几种可行方式是通过冗余数据块的结构化写入将标签写入到数据的同一侧(例如盘的剩余未写入部分)，从而形成可见图案。这种技术的缺点在于可见光学对比度很差，并且这种写入过程只能产生单色图像。
US2003/0133005A1中公开了另一种技术。在光盘上设置热敏层，调制光学记录器中的激光头，以烧穿热敏层。由于这些热敏层在加热时改变颜色，因此激光束的应用产生了颜色，特别是盘上的有色像素。由于不同的热敏层可以产生不同的颜色，因此多层设置可以产生有色图像。然而，这种现有技术的问题是激光功率需要与多层叠层内的特定层相适应。如果不调整功率以使其恰好达到产生期望颜色的层，将有可能导致图像不能产生预期的颜色效果或光学对比度很差。
本发明的目的在于提供一种记录载体和一种使用激光束记录高质量图像的方法，以使激光功率的调节不与光学质量严格相关。
发明内容
上述目的是通过独立权利要求的特征实现的。本发明的其它改进和优选实施方式记载于从属权利要求中。
根据本发明，提供了一种记录载体，所述记录载体包括多个叠层，至少一部分叠层的光学特性通过加热可改变，从而提供了光学特性可变叠层，以便通过施加激光束到叠层的上表面在记录载体上写入可见图案，其中，激光束依据激光束功率可到达光学特性可变叠层的下层，其特征在于，产生光学特性改变所需的温度从上光学特性可变层到下光学特性可变层增加。由此，通过调制激光功率实现了层的光学特性的改变。为了改变上层的光学特性，只需降低激光功率。如果要改变上层之下的层的光学特性，则增加激光功率。由于引起上层之下的层的光学特性的改变所需的温度高于引起上层光学特性改变所需的温度，因此需要大幅增加激光功率。这样，当使用低功率以引起上层中的光功率改变时，不太可能出现上层之下的层中不期望的光学特性的改变。所以，相邻层中用于光学特性改变的激光功率差很大，因此激光功率的调节是不严格的。
本发明采用下述优选实施方式尤其有益，其中多个叠层包括基底，光学特性可变叠层设置在所述基底上方，其中，需要最高温度来引起设置在离基底最小距离的光学特性可变层的光学特性改变。这样，从光学特性可变层与基底相对的一侧提供激光功率。因此，基底不会对适当激光功率的校正应用产生干扰影响。
根据本发明的优选实施方式，保护层设置在光学特性可变层的上方。保护层保护光学特性可变层，以使在选择这些层的材料时不需考虑其机械耐久性。此外，可以对保护层的厚度进行选择，以使其设置与系统的光学器件相协调，从而确保将激光束正确会聚到要被加热影响的层上。
当以光盘形成所述基底时，上述特征起到了重要作用。在光学记录系统中，光学系统调谐到要被激光束在达到写入数据的层之前穿过的透明层上。对于DVD，所述层的厚度为0.6mm。优选的，设置在光学特性可变层上方的保护层的厚度与之相同。然而，也可以优选地使保护层具有不同的厚度，以便产生具有较大写入光点尺寸的激光光点。较大光点有利于减少总写入时间。最大的可能光点尺寸取决于初始化热解所需的激光功率。
根据另一实施方式，多个叠层包括基底，光学特性可变叠层设置在所述基底上方，其中，需要最高的温度来引起设置在离基底最大距离的光学特性可变层的光学特性改变。在所述实施方式中，除支撑光学特性可变层之外，所述基底具有在激光束达到光学特性可变层之前接收激光束的特性。在这一点上，本发明并不局限于标识光盘，而是也可采用本发明来将图像添加到不同对象上，例如，具有上文中所描述的分层结构的对象。
优选的，光学特性可变叠层包括至少三层，光功率变化是颜色变化，至少三层的颜色变化是不同的。由于设置了可产生不同颜色的三层，因此，可提供彩色图像。通过适当选择所包含的颜色，可以产生包括光谱中的所有颜色的彩色画面。
具体的说，激光束引起的特定层的颜色变化由构成特定层的材料决定。可能的材料是用于红色的Fe2O3、用于绿色的ZnCo2O4，用于蓝色的CoAl2O4。另一实施例是用于黄色的(Ti0.85Ni0.05Nb0.1)O2层。其它系统是Si-Cu、Sn-In和Bi-Sn。
激光束引起的颜色变化最好受到相邻层之间的化学反应影响。所述化学反应可以影响颜色变化以及单层的热诱导分解，或者，颜色变化可完全由化学反应决定。
在本文中，将中间层设置在光学特性可变层之间是有益的。所述中间层提供了屏障，所述屏障改善了低温下的化学稳定性。两个相邻层之间的化学反应仅在中间层由于受热而击穿时是有可能发生的。这样，图像像素的大小可以很好的受到控制。
根据本发明，还提供了一种将图像记录到记录载体上的方法，所述记录载体包括多个叠层，至少一部分叠层的光学特性通过加热可改变，从而提供了光学特性可变叠层，以便通过施加激光束到叠层的上表面在记录载体上写入可见图案，其中，激光束依据激光束功率可到达光学特性可变叠层的下层，其特征在于，引起光学特性改变所需的温度从上光学特性可变层到下光学特性可变层增加。
此外，还提供了一种根据本发明的将图像记录到记录载体上的光学记录器。
因而，根据本发明的记录载体所实现的优点和特性也与方法和光学记录器相关。记录载体的优选实施方式也可转化为根据本发明的方法的优选实施方式以及根据本发明的光学记录器的优选实施方式。
本发明的这些和其他方面参考下文中所描述的具体实施方式将更加明显和易于阐明。
附图说明
图1示出了根据本发明的光学记录器的示意图；
图2示出了根据本发明的记录载体的示意图；
图3示出了根据本发明的方法的优选实施方式的流程图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的光学记录器的示意图。在本示意图中仅示出了与本发明直接相关的元件。光盘20放置在光学记录器的电机26上。将激光器28设置为使来自激光器28的激光束可以到达光盘20。提供控制器30以定位激光器28，使激光束可以达到光盘20的特定位置。所述操作可以通过例如激光器28的平移运动和借助于电机26的盘20的旋转运动实现。激光器28的定位得到跟踪系统的支持，所述跟踪系统与现有技术中用于相对光学存储介质读和/或写的跟踪系统相同。控制器30还包括存储器32，所述存储器中存储有数据，基于所述数据将图像记录在光盘20上。
来自激光器28的激光束被指引到光盘20的背面。在这一点上，激光器28可以是专用于将图像记录到光盘20上的特定激光器。另一种可行方式是提供翻转机构以将盘从记录/读取位置(图1中未示出)翻转到图像记录位置(图1中示出)。另一种可行方式是手动翻转盘以实践本发明。
包含图像数据的存储器32没必要作为控制器30的一部分。例如，存储器可以是外存储器。另一种可行方式是来自光盘20的数据包含图像信息，以便读取这些数据之后可将图像记录在盘20的背面。
图2示出了根据本发明的记录载体的示意图。记录载体10包括三个叠层12，14，16。例如，这些层形成在图1所示的光盘20的背面，至少部分覆盖其表面。在这一点上，光盘20用作层12、14、16的基底。出于跟踪目的而设置沟槽层34。可以在层12、14、16上方提供保护层(未示出)。由于保护层的厚度可与光学系统相适应，因此，当使用光学记录器的光学读/写单元时，这种实施方式是尤其有益的。层12、14、16是本发明意义上的光学特性可变层。更具体的说，层12、14、16在施加热能时改变其颜色。例如，层12、14、16的初始颜色是白色。
根据优选实施方式，一旦施加热能，层12就将其颜色从白色转变为绿色。当施加热能时，层14将其颜色从白色转变为蓝色。一旦施加热能，上层16就将从白色转变为红色。如果只施加较低的激光功率，则激光束18只达到上层16。这样，产生了红色像素。如果施加了中等功率的激光束18’，则所述激光束18可烧穿上层，到达层14。在施加中等功率时上层16变为无色透明的情况下，像素的颜色与热解介质层14的颜色相应。因此，提供了蓝色像素。同样，一旦施加了高功率激光束18”，激光束18”能够烧穿两层16、14，以使下层12可以改变其颜色。一种可行方式是在施加高功率时获得无色透明层16和14，由此产生具有被热解的下层12的颜色的像素，即，提供了绿色像素。
根据一种不同的实施方式，不需要在激光束要到达的最下层上方产生无色透明层。也可以产生或保持多个有色叠层。在这种情况下，激光束(例如达到最下层12的激光束)所产生的像素不作为具有被热解的下层12的颜色的像素出现，而是作为所包含的颜色的混合产生的像素出现。因此，像素的光学表现受到颜色的温度相关性的适当选择的很大影响。
根据再一实施方式，也可以从不施加激光束时即有色的上层开始。低功率导致层16和14的分解。高或中激光功率导致层16、14和12分解。这样，分解层的颜色的适当选择可以例如产生由层16和14的颜色混合而获得的蓝色，以及由于层16、14和12的颜色混合而获得的绿色。在任何情况下，像素的光学表现都是由所有可见层的光学特性决定的。
根据本发明，不同层12、14、16的分解温度(即颜色改变所需的温度)不同。层16在分解温度T1下分解，层14在分解温度T2下分解，T2＞T1，层12在分解温度T3下分解，T3＞T2。由于分解温度的这种选择，需要大的激光功率差以从一层的分解切换到另一层。因此，激光功率的调节是不严格的。并且，三层12、14、16的激光功率和热吸收决定了记录叠层中的最终温度分布。
在层12、14、16的分界面22、24上可以提供中间层。这些中间层22、24可用作热屏障以进一步扩大所需的激光功率调制来到达不同层12、14、16。在另一实施方式中，层的颜色变化受到相邻层之间的化学反应的影响。在这种情况下，中间层22、24改善了室温下的化学稳定性。换句话说，避免了在没有通过激光束施加热能的情况下出现不希望的化学反应。
图3示出了根据本发明的方法的优选实施方式的流程图。在步骤S01中开始记录过程之后，在步骤S02中，从存储器读出像素数据，即像素的位置和颜色。随后，在步骤S03中，激光束和/或电机移动到位置，以使激光束可实现对记录载体的期望定位。在步骤S04，施加与从存储器读出的颜色信息相应的激光功率。由此，记录了期望颜色的有色像素。在步骤S05，判断是否需要处理其他的像素数据。如果不需要，则在步骤S06结束记录过程。如果需要，则在步骤S02读出下一像素数据。
应当注意，根据本发明的系统和方法可与附图以及上文中所述的实施例不同。例如，可以在系统中提供一个以上的激光器，以便将读写数据和记录图像到记录载体上所需的不同要求可相对于激光器的特性最优化。此外，本发明并不局限于CD、DVD等方面与光学记录有关的应用。根据本发明的记录载体可以是任何记录有图像的适当对象。因此，本发明一方面提供通过提供理想的标签策略改进了光学记录，另一方面提供了基本印刷概念。
在不背离附加的权利要求所定义的本发明的保护范围的条件下，也可以采用上文中未描述的等价方式和改进方式。
Claims (11)
1.一种记录载体(10)，所述记录载体包括多个叠层(12，14，16)，至少一部分叠层的光学特性通过加热可改变，从而提供了光学特性可变叠层，以便通过施加激光束(18)到叠层的上表面在记录载体上写入可见图案，其中，激光束依据激光束功率可到达光学特性可变叠层的下层，其特征在于，引起光学特性改变所需的温度从上光学特性可变层到下光学特性可变层增加。
2.根据权利要求1所述记录载体，其中，多个叠层包括基底，光学特性可变叠层设置在所述基底上方，其中，需要最高的温度来引起设置在离基底最小距离的光学特性可变层的光学特性的改变。
3.根据权利要求1所述的记录载体，其中，保护层设置在光学特性可变层上方。
4.根据权利要求2所述的记录载体，其中，基底由光盘(20)形成。
5.根据权利要求1所述的记录载体，其中，多个叠层包括基底，光学特性可变叠层设置在所述基底上方，其中，需要最高的温度来引起设置在离基底最大距离的光学特性可变层的光学特性的改变。
6.根据权利要求1所述的记录载体，其中，光学特性可变叠层包括至少三层，光功率变化是颜色变化，至少三层的颜色变化是不同的。
7.根据权利要求6所述的记录载体，其中，激光束引起的特定层的颜色变化由构成特定层的材料决定。
8.根据权利要求6所述的记录载体，其中，激光束引起的颜色变化受到相邻层之间的化学反应影响。
9.根据权利要求6所述的记录载体，其中，中间层(22，24)设置在光学特性可变层之间。
10.一种将图像记录到记录载体上的方法，所述记录载体包括多个叠层，至少一部分叠层的光学特性通过加热可改变，从而提供了光学特性可变叠层，以便通过施加激光束到叠层的上表面在记录载体上写入可见图案，其中，激光束依据激光束功率可到达光学特性可变叠层的下层，其特征在于，引起光学特性改变所需的温度从上光学特性可变层到下光学特性可变层增加。
11.一种用于将图像记录到根据权利要求1到9任意其中之一所述的记录载体上的光学记录器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20070411 |