專利名稱:光盤設(shè)備以及存儲程序的計算機可讀記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種光盤設(shè)備,該光盤設(shè)備具有將數(shù)據(jù)記錄在光盤上的功能以及形成圖像的功能。
背景技術(shù):
近年來,一些可用的光盤設(shè)備除了具有將例如音頻數(shù)據(jù)記錄在包括CD-R(可記錄壓縮盤)的光盤上的記錄功能之外,還具有形成字符或圖形圖像的圖像形成功能(例如,見日本專利待審公開No.7530/1996)。這種類型的光盤設(shè)備利用激光照射記錄了數(shù)據(jù)的記錄表面,從而利用熱來改變部分記錄表面的顏色,由此形成了字符或圖形的圖像。
光盤設(shè)備中包含的圖像形成特征引起該光盤設(shè)備的復(fù)雜設(shè)計,這導(dǎo)致了裝置成本的增加。將圖像形成到光盤上所需的較長時間或較差的圖片質(zhì)量會消弱所增加的價值。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到這種情況實現(xiàn)了本發(fā)明,且本發(fā)明針對提供一種光盤設(shè)備,該設(shè)備能夠以較高速度將高質(zhì)量圖像形成于光盤上,同時防止了裝置成本的增加,以及一種提供了該光盤設(shè)備所需圖像數(shù)據(jù)的程序。
為了解決前述目的,本發(fā)明的特征在于具有以下設(shè)置。
(1)一種光盤設(shè)備,用于根據(jù)與圖像點的強度和時間段相對應(yīng)的點數(shù)據(jù)將圖像形成于光盤上,所述光盤設(shè)備包括成幀單元,用于通過將多個單位數(shù)據(jù)分組來構(gòu)成幀數(shù)據(jù),其中當(dāng)將點數(shù)據(jù)應(yīng)用于所述光盤設(shè)備時,將點數(shù)據(jù)作為所述多個單位數(shù)據(jù);凹坑形成單元,用于順序地形成通過所述幀數(shù)據(jù)的比特序列信號定義的凹坑;區(qū)分單元,用于確定與點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的幀數(shù)據(jù)部分是否是預(yù)定值;以及選通單元,用于在所述區(qū)分單元的區(qū)分結(jié)果是肯定的情況下,在點時間段的某一時間段將比特序列信號提供給凹坑形成單元,以及在所述區(qū)分單元的區(qū)分結(jié)果是否定的情況下,中斷比特序列信號到凹坑形成單元的提供。
(2)根據(jù)(1)的光盤設(shè)備,其中,選通單元只在區(qū)分結(jié)果是肯定的情況下,在形成一個點所需的預(yù)定點時間段中將比特序列信號提供給凹坑形成單元,否則在所述預(yù)定點時間段中斷比特序列信號到凹坑形成單元的提供。
(3)根據(jù)(2)的光盤設(shè)備,其中當(dāng)通過將從主機提供的多個單位數(shù)據(jù)分組來構(gòu)成幀數(shù)據(jù)時,所述構(gòu)成單元加入奇偶數(shù)據(jù),以校正多個單位數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)的碼誤差,以及光盤設(shè)備還包括時間軸擴(kuò)展器單元,用于將至少通過從輸出所述幀數(shù)據(jù)的時間段中減去同步數(shù)據(jù)的時間段而獲得的時間段由一幀數(shù)據(jù)中所包括的點數(shù)據(jù)的數(shù)目來分割,并將所分割的時間段設(shè)置為預(yù)定點時間段。
(4)一種光盤設(shè)備,用于根據(jù)定義了圖像點密度的點數(shù)據(jù)將圖像形成于光盤上,所述光盤設(shè)備包括成幀單元,用于通過將多個單位數(shù)據(jù)分組來構(gòu)成幀數(shù)據(jù),其中當(dāng)將點數(shù)據(jù)應(yīng)用于所述光盤設(shè)備時,將點數(shù)據(jù)作為所述多個單位數(shù)據(jù);策略電路,用于校正所構(gòu)成數(shù)據(jù)的比特序列信號,以將由該比特序列信號所定義的凹坑形成于光盤上;以及凹坑形成單元,用于施加由校正的比特序列信號調(diào)整的激光,并且順序地將凹坑形成于光盤上;其中策略單元修改通過策略單元的校正,以便根據(jù)來自外部的指令,縮短或加長由比特序列信號定義的凹坑。
(5)一種存儲了程序的計算機可讀記錄介質(zhì),所述程序控制與光盤設(shè)備相連的計算機,所述光盤設(shè)備包括成幀單元,用于按照所提供的點數(shù)據(jù)的順序,交錯指示了要形成于光盤上的點密度的、與點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的多個單位數(shù)據(jù)并使該數(shù)據(jù)構(gòu)成幀數(shù)據(jù);以及凹坑形成單元,用于根據(jù)所構(gòu)成的數(shù)據(jù)形成凹坑序列,從而獲得由要處理的點數(shù)據(jù)指示的密度,所述程序使計算機用作獲取單元,用于將位于利用極坐標(biāo)定義的圖像的相同半徑的多個點分為一組,以及獲得由每一組中包括的多個點中的每一個的密度定義的點數(shù)據(jù);以及解交錯單元,用于重新排列由所述獲取單元獲取的點數(shù)據(jù),并將所重新排列的點數(shù)據(jù)提供給光盤設(shè)備,從而在交錯之后點數(shù)據(jù)的排列與沿著極坐標(biāo)中某一角度方向的點的排列相匹配。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的包括光盤設(shè)備的整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖;圖2是示出了光盤設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的框圖;圖3是示出了光盤設(shè)備中寫信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)的框圖;圖4示出了光盤設(shè)備中的交錯過程;圖5示出了光盤設(shè)備中的EFM幀;圖6是示出了主軸電動機的旋轉(zhuǎn)和多個信號之間關(guān)系的時序圖;圖7A和7B示出了要形成于光盤上的圖像的點;圖8是示出了圖像形成中主機操作的流程圖;圖9A到9C示出了圖像形成中主機的功能模塊;圖10示出了功能模塊中的解交錯過程;圖11是示出了光盤設(shè)備中圖像形成操作的時序圖;圖12是光盤的部分放大圖,該圖示出了由光盤設(shè)備形成的圖像的示例;圖13是示出了在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光盤設(shè)備中的寫信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)的框圖;圖14是示出了在光盤設(shè)備中圖像形成操作的時序圖;以及圖15示出了全息圖中的衍射現(xiàn)象。
具體實施例方式
參考附圖,對根據(jù)本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。
<第一實施例>
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的包括光盤設(shè)備的整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示,根據(jù)此實施例,系統(tǒng)1包括與光盤設(shè)備100相連的主機10。該主機10包括經(jīng)過總線21彼此相連的CPU20、ROM22、RAM24、HDD(硬盤驅(qū)動器)26、顯示器28、操作部分30以及接口32。HDD26存儲了操作系統(tǒng)以及用于形成圖像的應(yīng)用程序。CPU20執(zhí)行該應(yīng)用程序以實現(xiàn)下述的功能模塊,并處理圖像數(shù)據(jù),以及將處理的圖像數(shù)據(jù)提供給光盤設(shè)備100。在此實施例中,將IDE(ATAPI)用作用于光盤設(shè)備100的連接標(biāo)準(zhǔn)。操作部分30包括輸入來自用戶的操作指令的鍵盤和鼠標(biāo)。
<光盤設(shè)備>
圖2是示出了光盤設(shè)備100的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。在圖2中,主控制器120控制系統(tǒng)的每一部分,并且根據(jù)存儲于這里設(shè)置的存儲器(未示出)中的程序來輸出多種類型的時鐘信號。放置光盤200,從而使其記錄側(cè)朝向拾取器130,并且通過主軸電動機136使其轉(zhuǎn)動。
例如,旋轉(zhuǎn)檢測器138在當(dāng)主軸電動機130轉(zhuǎn)動一周時的時間段內(nèi)產(chǎn)生八個脈沖,并將該脈沖信號作為檢測信號FG輸出。光盤設(shè)備100符合其中角速度恒定的CAV(恒定角速度)系統(tǒng)。主軸控制電路140在來自主控制器120的指令下,執(zhí)行主軸電動機136的反饋控制,以使由檢測信號FG所指示的旋轉(zhuǎn)速度恒定。
盡管省略了細(xì)節(jié),但通常來說,拾取器130集成了用于發(fā)射激光的半導(dǎo)體激光器(振蕩器);光檢測器200,用于檢測反射到光盤上的激光(返回光)的強度;聚焦致動器,用于驅(qū)動物鏡沿著靠近或背離光盤200的方向聚集激光;以及軌道致動器,用于操作激光的軌道。步進(jìn)電動機144的旋轉(zhuǎn)主軸與拾取器130嚙合。由主控制器120控制主軸電動機144的旋轉(zhuǎn)。因此,由主控制器120沿著光盤200的半徑方向?qū)κ叭∑?30進(jìn)行進(jìn)給控制。
拾取器130中的半導(dǎo)體激光器按照與從激光驅(qū)動器170提供的驅(qū)動電流相對應(yīng)的強度發(fā)射激光。光檢測器將該激光的返回光轉(zhuǎn)換為電信號。將該電信號分別提供給解碼器174、功率控制電路178以及拾取器控制電路180。
接口(I/F)152與主機10相連。在此實施例中,接口(I/F)152在數(shù)據(jù)記錄中輸入要記錄的數(shù)據(jù),同時在圖像形成中輸入如下述處理的圖像數(shù)據(jù)。先入先出類型的緩沖器154暫時存儲從接口152輸入的數(shù)據(jù)。與主控制器120檢測到的光盤200旋轉(zhuǎn)相同步地讀取該數(shù)據(jù)。
盡管下面將對細(xì)節(jié)進(jìn)行說明,寫信號發(fā)生器156將信號OEN提供給激光驅(qū)動器170,該信號OEN用于根據(jù)從緩沖器154讀取的數(shù)據(jù)指示是施加寫電平還是伺服電平的激光。寫電平是指,當(dāng)將該電平的激光施加于光盤200的記錄層(未示出)時,對于通過熱使記錄層變色以形成凹坑來說是足夠大的電平。伺服電平是指,即使當(dāng)將該電平的激光施加于光盤200的記錄層時,通過熱也不能使記錄層變色的電平。伺服電平用于聚焦控制或軌道控制。
激光驅(qū)動器170產(chǎn)生與信號OEN指定的電平相對應(yīng)的驅(qū)動電流,該驅(qū)動電流引起從功率控制電路178提供的誤差信號變?yōu)榱悖⑶覍⒃擈?qū)動電流提供給拾取器130的半導(dǎo)體激光器。
功率控制電路178檢測實際由半導(dǎo)體激光器根據(jù)來自拾取器130的電信號提供的激光的返回光強度,并計算實際強度與目標(biāo)強度之間的誤差,以便將誤差信號提供給激光驅(qū)動器170。
讀取并提供預(yù)先存儲于主控制器120中的激光的目標(biāo)強度。該值是利用記錄和實驗獲得的最優(yōu)值。對于角速度恒定的CAV系統(tǒng),線速度隨著激光靠近光盤200的邊緣而增大。因此功率控制電路178進(jìn)行校正,以使寫電平的目標(biāo)強度會隨著激光的照射光點向外移動而增大。按照這種方式,根據(jù)光盤200的照射位置來適當(dāng)?shù)乜刂茝氖叭∑?30照射的激光的強度。
拾取控制電路180根據(jù)來自拾取器130中光檢測器的電信號,通過使用已知技術(shù)分別產(chǎn)生聚焦誤差信號和軌道誤差信號,并沿著聚焦誤差信號變?yōu)榱愕姆较蝌?qū)動聚焦致動器以及沿著軌道誤差信號變?yōu)榱愕姆较蝌?qū)動軌道致動器。按照這種方式,聚焦控制該物鏡,以使其保持到光盤200的表面的距離,并聚焦到其記錄表面,并且軌道控制該物鏡,以使激光的聚焦光點跟隨光盤200的軌道(預(yù)定的凹槽)。
<寫信號發(fā)生器>
接下來,參考圖3,對寫信號發(fā)生器156的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。寫信號發(fā)生器156執(zhí)行數(shù)據(jù)處理,設(shè)25比特數(shù)據(jù)是一個單位。這25比特數(shù)據(jù)的一個字節(jié)是作為子碼數(shù)據(jù)D0加入的。剩余24個字節(jié)是要被記錄的主數(shù)據(jù),例如音頻數(shù)據(jù)。在此實施例中,將這24個字節(jié)稱作采樣1到24,以便區(qū)分每一個字節(jié)。
例如,如圖4所示,交錯器1561交錯采樣1到24。在圖4中,例如,在交錯之后,采樣3與主數(shù)據(jù)D7相對應(yīng)。
交錯器1561加入用于校正采樣1到24的奇偶數(shù)據(jù),其中在主數(shù)據(jù)D12和D13之間加入四個字節(jié)以及緊隨主數(shù)據(jù)D24之后加入四個字節(jié)。即,分別在緊隨主數(shù)據(jù)D12之后加入奇偶數(shù)據(jù)P1到P4,以及在緊隨主數(shù)據(jù)D24之后加入奇偶數(shù)據(jù)Q1到Q4。
然后,編碼器1562對一字節(jié)子碼數(shù)據(jù)D0和通過交錯器1561處理的24字節(jié)主數(shù)據(jù)D1到D24以及8個字節(jié)的奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4,總共33個字節(jié)執(zhí)行EFM(8到14調(diào)制),得到16比特數(shù)據(jù),并將這16比特數(shù)據(jù)構(gòu)成具有圖5所示格式的16比特數(shù)據(jù)。
在該成幀處理中,編碼器1562在幀的起始加入預(yù)定比特模式的24比特同步數(shù)據(jù)D幀,并在子碼數(shù)據(jù)D0、主數(shù)據(jù)D1到D24、奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4之間分別插入三個合并(merging)比特(后14比特轉(zhuǎn)換)。結(jié)果,一幀包括588比特。
如圖5所示,將按照時間順序的幀數(shù)據(jù)的比特排列稱作EFM數(shù)據(jù)。當(dāng)波形中EFM數(shù)據(jù)的比特“1”電平倒置時,例如,當(dāng)EFM波形(比特序列信號)為高時的時間段確定了將凹坑形成于光盤200上的時間段(或長度),并且當(dāng)EFM波形為低時的時間段確定將平面作為凹坑間隔的時間段。在EFM波形上,與一個比特相對應(yīng)的單位時間段被表示為1T。
三個合并比特具有四種模式“000”、“100”、“010”和“001”(所有為二進(jìn)制符號)。選擇滿足“1”之間的“0”在2到10個0的范圍內(nèi)連續(xù)的條件的模式,即使將該模式插入數(shù)據(jù)項之間,并且,在當(dāng)EFM波形為高而給出“+1”(十進(jìn)制符號)以及當(dāng)波形為低而給出“-1”的情況下,每一單位時間(例如17T)的累積值最接近于“0”。因此,對于EFM波形,相同電平的持續(xù)時間是3T到11T之間的任意值,結(jié)果,對于所提取的任意部分,EFM波形的占空比是大約50%。
將來自主控制器120的多種類型的時鐘信號提供給編碼器1562以執(zhí)行成幀。在這些時鐘中,時鐘信號CLK由主時鐘產(chǎn)生并且具有周期1T。時鐘信號CLK的每5888個周期將時鐘信號/EFMsync驅(qū)動為低電平。因此,編碼器1562計數(shù)時鐘信號CLK,并且利用時鐘信號/EFMsync的下降沿復(fù)位計數(shù)結(jié)果,由此識別幀中按照時間順序的位置。
如圖6所示,主控制電路140控制主軸電動機136的旋轉(zhuǎn),以使通過倍頻由旋轉(zhuǎn)檢測器138檢測到的信號FG的頻率而獲得的信號xFB的周期與時鐘信號/EFMsync的周期相匹配。
因此,倍頻信號xFG與光盤200旋轉(zhuǎn)微小角度的時間段相對應(yīng)。與光盤200的軌道上的微小角度相對應(yīng)的區(qū)域(與圖6中數(shù)據(jù)序列對應(yīng)的區(qū)域)變?yōu)橐粠鎯^(qū)域。
策略電路1563校正EFM波形并將結(jié)果波形作為信號OENa輸出。如上所述,EFM波形確定了要形成于光盤200上的凹坑(和平面)。當(dāng)驅(qū)動EFM波形為高時,施加“實際上”是寫電平的激光,形成的凹坑與EFM波形不匹配。原因是即使在當(dāng)驅(qū)動EFM波形為高,實際上施加了激光的情況下,沒有充分地加熱光盤的記錄層,因此形成了從細(xì)形狀發(fā)展到較粗形狀的淚滴形凹坑,或者,在當(dāng)驅(qū)動EFM波形為低、實際上關(guān)閉了激光的情況下,由于殘留的熱,通過伸長使凹坑變形,特別是起始點和結(jié)束點的形狀。
施加來自主控制器120的信號Rec,并且當(dāng)驅(qū)動該信號為高時,該信號命令數(shù)據(jù)記錄。將信號OENa從策略電路1563提供給開關(guān)1564的一個輸入端。在將信號Rec驅(qū)動為高并且命令了數(shù)據(jù)記錄的情況下,將信號OENc作為信號OEN沿著圖3中的實線提供給激光驅(qū)動器170(見圖1)。信號OENa是通過策略電路1563校正EFM波形而獲得的信號,因此根據(jù)利用EFM波形調(diào)制的信號施加激光。在將信號Rec驅(qū)動為低且命令圖像形成的情況下,開關(guān)1564沿著圖3中的虛線將作為信號OEN的信號OENb提供給激光驅(qū)動器170的另一個輸入端。
對于數(shù)據(jù)記錄,將由主機10提供的記錄數(shù)據(jù)存儲在緩沖器154中,然后作為主數(shù)據(jù)D1到D24的每一項,按字節(jié)順序依次讀取。此外,由編碼器1562對數(shù)據(jù)進(jìn)行交錯、并入奇偶數(shù)據(jù)以及構(gòu)成幀,以便在光盤200上形成與EFM波形的邏輯電平匹配的凹坑。
對于數(shù)據(jù)重新產(chǎn)生,將激光施加到凹坑上,并且將指示了其返回光的電信號提供給解碼器174(見圖1)以獲得重新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。解碼器174根據(jù)來自光檢測器的電信號檢測返回光的強度,并由強度的變化檢測同步數(shù)據(jù)D幀。然后,解碼器174利用EFM解調(diào)將該數(shù)據(jù)返回為8比特數(shù)據(jù),并且如果存在,則執(zhí)行誤差的校正,并執(zhí)行與圖4相反的解交錯,以獲得重新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
在此實施例中,為了便于解釋,下面參考圖7A說明形成于光盤200上的圖像的點排列。如圖7A所示,在光盤200上,從內(nèi)側(cè)半徑向外側(cè)半徑開始,從第一行到第m行同心地排列扇區(qū),并且沿放射方向從第一列到第n列的每一預(yù)定角度在光盤200上沿順時針方向。如圖7B所示,每一個扇區(qū)具有相等地沿周長方向被分割為25個子區(qū)域的區(qū)域。在此實施例中,一個區(qū)域?qū)?yīng)于要形成的圖像的一點。于是,在此實施例中,在m行乘25n列的矩陣中排列點。在此實施例中,按照白或黑點的二進(jìn)制形式表示這些點。作為表示一個點的白或黑的點數(shù)據(jù),被分配了一個字節(jié)(8比特)。在點數(shù)據(jù)是“00000000”的情況下($00是16進(jìn)制數(shù)),指定了一個白點。在點數(shù)據(jù)是除“00000000”以外的情況下,指定了一個黑點。
對于白點,不形成凹坑,而對于黑點則形成凹坑,降低光盤200的反射率,以便利用反射率的不同來表示圖像。盡管在此實施例中只形成白或黑點,但點數(shù)據(jù)不是一個點,而是八個比特(一個字節(jié))。如下所述,提供了作為子碼的一個扇區(qū)的一點數(shù)據(jù),并且提供了作為主數(shù)據(jù)的剩余24點數(shù)據(jù)。
因此,當(dāng)將這種點數(shù)據(jù)提供給寫信號發(fā)生器156時,與記錄過程相同地構(gòu)成該數(shù)據(jù)幀。需要結(jié)構(gòu)區(qū)分點數(shù)據(jù)為白點或黑點,以及根據(jù)區(qū)分結(jié)果來形成凹坑。將對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
在圖3中,區(qū)分器1565確定子碼數(shù)據(jù)D0和構(gòu)成主數(shù)據(jù)D1到D24的14比特是否是指定黑點的數(shù)據(jù)。在轉(zhuǎn)換之后指定14比特數(shù)據(jù)中的黑點的數(shù)據(jù)是除“01001000100000”之外的數(shù)據(jù)。區(qū)分器1565依據(jù)子碼數(shù)據(jù)D0和構(gòu)成主數(shù)據(jù)D1到D24的每14比特是否是除“01001000100000”之外的數(shù)據(jù)來確定是否指定了黑點。
接下來,時間軸擴(kuò)展器1566是先入先出緩沖存儲器,并且與用于EFM幀的時隙同步地寫入來自區(qū)分器1565的有效區(qū)分結(jié)果,以及與時鐘信號/Dot同步地讀取所寫的區(qū)分結(jié)果,以將數(shù)據(jù)沿著時間軸的方向展開并重新排列數(shù)據(jù)。時鐘信號/Dot是具有周期(點時間段)DT的信號,該周期DT是通過從一幀的時間段中減去同步數(shù)據(jù)D幀和緊隨D幀之后的合并比特的輸出時間段而獲得的時間段的二十五分之一。由主控制器120提供時鐘信號/Dot。
選通電路1567在同步信號/EFMsync的后沿之后的時間段24T(同步數(shù)據(jù)幀的輸出時間段),使來自策略電路1563的信號OENa通過。在剩余時間段,選通電路1567如下所述地選通信號OENa。在重排列的區(qū)分結(jié)果是黑點指示的情況下,選通電路1567使信號OENa通過。選通電路1567在重排列的區(qū)分結(jié)果是白點指示的情況下,中斷信號OENa。選通電路1567將通過選通信號OENa獲得的信號提供給開關(guān)1564的另一個輸入端。因此,在將信號Rec驅(qū)動為低且命令圖像形成的情況下,將來自選通電路1567的信號OENb提供給激光驅(qū)動器170。
<圖像形成操作>
接下來,說明系統(tǒng)1中的圖像形成操作。當(dāng)用戶使用主機10的操作部分執(zhí)行預(yù)定操作時,啟動存儲于HDD26中的用于圖像形成的應(yīng)用程序。圖8是示出了執(zhí)行此程序的過程的流程圖。
CPU20執(zhí)行諸如圖像的選擇、編輯和定位之類的編輯處理(步驟Sa1)。為了更精確,CPU20在顯示器28上顯示光盤200的外形,并使用戶選擇目標(biāo)圖像,以及在屏幕上顯示用于圖像形成的指示了光盤上位置的消息。用戶利用剪切&粘貼設(shè)置光盤上的圖像或當(dāng)需要時,利用旋轉(zhuǎn)和按比例縮小來改變圖像。CPU20重復(fù)此編輯處理,直到發(fā)出圖像形成指令(步驟Sa2)。換句話說,圖像形成指令確定了要形成于光盤200上的圖像及其在該光盤上的位置。
如圖7A所示,在直角坐標(biāo)系中定義圖像數(shù)據(jù)的點,而在極坐標(biāo)系中定義在光盤200上的點排列。因此,當(dāng)接收到圖像形成的指令時,CPU20將直角坐標(biāo)系中的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù),并且將數(shù)據(jù)臨時存儲于RAM24中(步驟Sa3)。為了更精確,CPU20確定光盤200上按照m行乘以25n列排列的每一個點屬于在直角坐標(biāo)系中定義的哪一個點,并確定指示了所獲得的點的密度的數(shù)據(jù)是否指定了黑點,并將所確定的數(shù)據(jù)用作指定了極坐標(biāo)系中點密度的點數(shù)據(jù)。如圖9A所示,假設(shè)將直角坐標(biāo)的原點設(shè)為左上方,并且將向右和向下的方向分別作為X坐標(biāo)的正向和Y坐標(biāo)的正向。當(dāng)具有半徑R的光盤中心位于直角坐標(biāo)(R,R)時,有直角坐標(biāo)(x,y)=(R+R·sinθ,R-r·cosθ)。如圖9B所示,將屬于一個扇區(qū)的25點數(shù)據(jù)以極坐標(biāo)的r長度和θ方向的矩陣存儲于RAM24中。CPU20將“00000000”指定為白點,而將除“00000000”之外的所隨機產(chǎn)生的任意數(shù)據(jù)指定為黑點。
接下來,CPU20將“1”賦給用于標(biāo)識目標(biāo)扇區(qū)行的變量i(步驟Sa4)并且將“1”賦給用于標(biāo)識目標(biāo)扇區(qū)列的變量j(步驟Sa5)CPU20讀取屬于第i行和第j列的扇區(qū)中的25點數(shù)據(jù)(步驟Sa6)。這在出現(xiàn)點及時地獲取了屬于由變量i和j所標(biāo)識的扇區(qū)的25點數(shù)據(jù)。在第一次執(zhí)行步驟Sa6的處理的情況下,讀取第一行和第一列的扇區(qū)的點數(shù)據(jù)。
此外,如圖9C所示,CPU20從所讀取的點數(shù)據(jù)中分離出其θ分量最小的點數(shù)據(jù),并將該點數(shù)據(jù)作為子碼數(shù)據(jù)提供給光盤設(shè)備100(見圖8中的步驟Sa7)。同時,CPU20執(zhí)行點數(shù)據(jù)Db1到Db24的解交錯,并將結(jié)果數(shù)據(jù)提供給光盤設(shè)備100(見圖8中的步驟Sa8)。如圖10所示,解交錯的內(nèi)容是光盤設(shè)備100中交錯器1561中處理(見圖4)的逆轉(zhuǎn)。
當(dāng)處理屬于一個扇區(qū)的23點數(shù)據(jù)時,CPU20確定變量j是否等于列數(shù)的最大值n(步驟Sa9)。在確定結(jié)果是否定的情況下,CPU20使變量j加“1”,以便將目標(biāo)扇區(qū)移到下一列(步驟Sa10),并返回步驟Sa6。在確定結(jié)果是肯定的情況下,CPU20進(jìn)一步確定變量i是否等于行數(shù)的最大值m(步驟Sa11)。在步驟Sa11中確定結(jié)果是否定的情況下,CPU20使變量i加“1”,以便將目標(biāo)扇區(qū)移到下一行(步驟Sa12),并返回步驟Sa5。在步驟Sa11中確定結(jié)果是肯定的情況下,這意味著處理到第m行和第n列的最后扇區(qū)結(jié)束。然后CPU終止該程序。
通過步驟Sa4到Sa12的循環(huán),要處理的扇區(qū)按照第一行和第一列,第一行和第二列,...,第一行和第n列,第二行和第一列,第二行和第二列,...,第二行和第n列,第三行和第一列,第三行和第二列,...,第三行和第n列,...,第m行和第一列,第m行和第二列,...,第m行和第n列的順序移動。提取作為子碼數(shù)據(jù)的、屬于要處理扇區(qū)的25點數(shù)據(jù)中的點數(shù)據(jù)Db0,同時對點數(shù)據(jù)Db1到Db24進(jìn)行解交錯,并且將這些數(shù)據(jù)提供到光盤設(shè)備100。
點數(shù)據(jù)到光盤設(shè)備100的傳遞使用了RAW模式,在該模式中,每次作為單個塊傳遞與98個幀對應(yīng)的數(shù)據(jù)。
接下來,說明光盤設(shè)備100中圖像形成的操作。除了該數(shù)據(jù)是點數(shù)據(jù)之外,每一個交錯器1561、編碼器1562以及策略電路1563的操作與數(shù)據(jù)記錄中的相同。因此,將從主機10提供的點數(shù)據(jù)存儲于緩沖器155中,并且當(dāng)每一次光盤200轉(zhuǎn)動了與一列相對應(yīng)的微小角度時,讀取25點單位中的點數(shù)據(jù)。在這些數(shù)據(jù)中,直接將點數(shù)據(jù)Db0作為子碼數(shù)據(jù)D0提供給編碼器1562,而將點數(shù)據(jù)Db1到Db24提供給交錯器1561。注意,預(yù)先已經(jīng)由主機10解交錯了點數(shù)據(jù)Db1到Db24,因此當(dāng)由交錯器1561交錯數(shù)據(jù)時,如圖10所示,按照EFM幀中采樣的順序排列數(shù)據(jù)。
編碼器1562分離出作為子碼數(shù)據(jù)D0的點數(shù)據(jù)Db0,并將按照采樣的順序重新排列的點數(shù)據(jù)Db1到Db24構(gòu)成幀,作為主數(shù)據(jù)D1到D24。在構(gòu)成幀的過程中,與數(shù)據(jù)記錄過程相同,添加同步數(shù)據(jù)D幀和奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4。在數(shù)據(jù)記錄中,EFM波形的任意部分也具有大約50%的占空比(見圖5,圖11)。
如上所述,區(qū)分器1565確定由編碼器1562所進(jìn)行的14比特轉(zhuǎn)換的子碼數(shù)據(jù)D0和主數(shù)據(jù)D1到D4中的每一個是否指定了黑點。在圖像形成中,在構(gòu)成幀中添加的同步數(shù)據(jù)D幀和奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4是沒有意義的。因此,與編碼器1562相同,區(qū)分器1565輸入時鐘信號CLK和同步信號/EFMsync,以便檢測幀中按照時間順序的位置。區(qū)分器1565輸出信號,該信號表示區(qū)分結(jié)果只有在檢測到的按照時間順序的位置是子碼D0和主數(shù)據(jù)D1到D24的輸出時間段的情況下才是有效的,以及以上區(qū)分結(jié)果在該位置是同步數(shù)據(jù)D幀和奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4的輸出時間段的情況下,是無效的??紤]到在區(qū)分器1565上花費的區(qū)分時間,因此在一個時隙(17T)的延遲之后輸出該區(qū)分器1565的輸出。
圖11示出了區(qū)分器1565的輸出結(jié)果。圖11中的stick指示了在同步數(shù)據(jù)D幀和奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4無效的時隙時間段輸出的14比特數(shù)據(jù)的區(qū)分結(jié)果。因此,有效的區(qū)分結(jié)果在單個幀上不規(guī)則地排列。臨時將結(jié)果數(shù)據(jù)寫入時間軸擴(kuò)展器1565中,然后與時鐘信號/Dot同步地讀取該數(shù)據(jù),如圖11所示,縮短了奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4的時隙時間段。結(jié)果,除了同步數(shù)據(jù)D幀的時隙時間段以外,幾乎規(guī)則地重排列了數(shù)據(jù)。
當(dāng)區(qū)分結(jié)果是白點指示時,在重排列數(shù)據(jù)的時間段上關(guān)閉選通電路1567。因此,施加伺服電平的激光,從而沒有凹坑形成,且記錄層的反射率保持不變。
當(dāng)區(qū)分結(jié)果是黑點指示時,在重排列數(shù)據(jù)的時間段DT上開啟選通電路1567,即,在時間段DT的100%時間段上。因此,當(dāng)該時間段輸處的信號OENb為高時,激光進(jìn)入寫電平,從而在光盤200上形成凹坑。信號OENb是通過策略電路1563校正的信號,從而根據(jù)EFM波形形成凹坑。與EFM數(shù)據(jù)無關(guān)的EFM波形的任意部分具有50%的占空比。因此,利用熱致變色形成的凹坑的長度總和與其顏色未變化的平面(land)的長度總和之比是大約50%。即,重排列從時間軸擴(kuò)展器1566輸出的區(qū)分結(jié)果,從而通過選通電路1567提取與EFM波形不相關(guān)的波形部分作為區(qū)分結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn),以便根據(jù)該波形部分形成凹坑。當(dāng)提取與區(qū)分結(jié)果不相關(guān)的波形部分以根據(jù)該波形部分形成凹坑時,凹坑與平面的結(jié)果比率是1∶1。
圖12是其上形成了凹坑的光盤200的部分放大圖,其中顯示了字符“A”。利用軌道控制,在光盤200上沿著預(yù)定的凹槽形成凹坑202P。凹坑202P與單個點的比率是大約50%的恒定值。從微觀角度上講,黑點具有相同的密度。
根據(jù)第一實施例,添加圖像形成特征所需的結(jié)構(gòu)包括區(qū)分器1565、時間軸擴(kuò)展器1566、選通電路1567以及開關(guān)1654。這沒有復(fù)雜化光盤設(shè)備100的結(jié)構(gòu),因此防止了設(shè)備成本的增加。當(dāng)最外面周長處的最大線速度是1.2米/秒時,扇區(qū)沿著周長方向的長度是163微米。在此實施例中,沿周長方向排列扇區(qū)中的25點,因此可以獲得足夠的分辨率。沿著周長方向的扇區(qū)長度是163微米是因為24字節(jié)主數(shù)據(jù)存儲于一幀中,該數(shù)據(jù)與兩個16比特聲道且采樣周期是44.1kHz的六采樣音頻數(shù)據(jù)相對應(yīng),因此一幀的一個周期是136微秒。
除了到區(qū)分器1565、時間軸擴(kuò)展器1566以及選通電路1567的數(shù)據(jù)流分支,圖像形成中的數(shù)據(jù)流與數(shù)據(jù)記錄中的相同。因此,只要數(shù)據(jù)量相同,則圖像形成所需的時間與數(shù)據(jù)記錄所需的時間幾乎相等,而無需為圖像形成花費較長時間。
在輸出同步數(shù)據(jù)D幀的時間段內(nèi),選通電路1567使信號OEN通過,因此按照與同步數(shù)據(jù)D幀相對應(yīng)的模式將凹坑形成于光盤200上。認(rèn)為這對于形成于光盤200上的圖像的可視性具有很小影響。同步數(shù)據(jù)D幀必須包括寫電平照射時間段,以便在該時間段中用于例如上述功率控制之類的處理。可以省略同步數(shù)據(jù)D幀以及奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4,以便延展時間段DT。
<第一實施例的應(yīng)用>
在第一實施例中,盡管點是白或黑,通過添加以下結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行半色調(diào)的表示。例如,在對于黑表示50%半色調(diào)(灰色)的情況下,區(qū)分器1565采用了特征,以區(qū)分指定灰色的點數(shù)據(jù)??蛇x地,加入分離的區(qū)分器,并且在區(qū)分結(jié)果是指定了灰色的點數(shù)據(jù)的情況下,加入將選通時間段減小到點時間段DT的50%的結(jié)構(gòu)。為了更精確,只有在點時間段DT的點數(shù)據(jù)指定的時間段中,才通過信號OENb。類似地,用于多個半色調(diào)的支持允許多密度表示。
<第二實施例>
盡管在第一實施例中可以將圖像形成于光盤上,但數(shù)據(jù)記錄結(jié)構(gòu)需要微小的添加。下面說明在硬件結(jié)構(gòu)中只需很小改變的第二實施例。
圖13是示出了在根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光盤設(shè)備中的寫信號發(fā)生結(jié)構(gòu)的框圖。如圖13所示,與圖3所示的結(jié)構(gòu)不同,第二實施例不包括區(qū)分器1565、時間軸擴(kuò)展器1566、選通電路1567以及開關(guān)1564。在策略電路1563a,依據(jù)來自主控制器120的指令信息WS執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄校正來修改圖像形成中的校正。第二實施例的其它結(jié)構(gòu)與第一實施例中的相同。
在第二實施例中,在點數(shù)據(jù)是$D2(十六進(jìn)制符號)的情況下,指定了白點。在點數(shù)據(jù)是$82的情況下,指定了黑點。$D2指對于轉(zhuǎn)換之后的14比特數(shù)據(jù)的“10001001001001”,以及對于EFM波形使電平在/4T/3T/3T/3T/的“/”部分跳變的模式。類似地,$82指對于轉(zhuǎn)換之后的14比特數(shù)據(jù)的“10000100001001”,以及對于EFM波形使電平在/5T/5T/3T的“/”部分跳變的模式。這兩個14比特數(shù)據(jù)項由“1”開始和結(jié)束。作為插入這些數(shù)據(jù)項之間的合并比特,只從四種模式中選擇了滿足1之間有兩個或更多連續(xù)0的“000”。
當(dāng)只將$D2和$82用作點數(shù)據(jù)Db0到Db24時,在包括合并比特的從子碼數(shù)據(jù)D0到主數(shù)據(jù)D12的時隙時間段以及從主數(shù)據(jù)D13到主數(shù)據(jù)D24的時隙時間段中,只出現(xiàn)了模式3T、4T和5T。
考慮到圖像形成中這些模式的出現(xiàn),策略電路根據(jù)以下規(guī)則校正EFM波形,并將結(jié)果波形作為信號OENc輸出。
即,在圖像形成中,如圖14所示,在EFM波形的正脈沖寬度(高電平時間段)是3T或4T的情況下,策略電路1563a留下前沿處的1T并刪除后沿處的2T或3T。在正脈沖寬度是5T的情況下,策略電路1563a將高電平時間段向該時間段的前和向后拓展3T,從而獲得了11T,并將脈沖11T作為信號OENc輸出。
根據(jù)第二實施例,當(dāng)將與白點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的信號OENc提供給激光驅(qū)動器170時,如圖14所示,使據(jù)此形成的凹坑202P縮短,其中密度有較小變化。當(dāng)將與黑點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的信號OENc提供給激光驅(qū)動器170時,如圖14所示,使據(jù)此形成的凹坑202P變窄,其中相當(dāng)大地提高了對比率。
通過作為子碼數(shù)據(jù)D0的點數(shù)據(jù)Db0以及作為主數(shù)據(jù)D1到D24的點數(shù)據(jù)Db1到Db24的內(nèi)容來確定奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4,并且不能將其識別。與3T相同,校正模式6T到10T,以使凹坑更細(xì),而4T使奇偶數(shù)據(jù)P1到P4以及Q1到Q4的時隙時間段中形成的凹坑不明顯,就像白點一樣。
在其正脈沖寬度是5T的模式偶然作為奇偶數(shù)據(jù)出現(xiàn)時,這種模式形成較深的凹坑。出現(xiàn)這種情況的可能性不高,且對于圖像質(zhì)量的影響也非常小。類似地,出現(xiàn)模式6T到10T的可能性不高。因此,在策略電路1563a沒有校正模式6T到10T的前提下,對于圖像質(zhì)量的影響很小。
與第一實施例相同,模式11T用于諸如利用同步數(shù)據(jù)D幀的功率控制之類的處理。下列結(jié)構(gòu)也是可以的如果不存在任何特定的應(yīng)用,則策略電路1563a不校正11T模式,而是進(jìn)行校正,以使用于11T的凹坑縮短。
盡管在第二實施例中當(dāng)點數(shù)據(jù)是$D2時指定了白點以及當(dāng)點數(shù)據(jù)是$82時指定了黑點,只要所使用模式的兩端是1,且1的距離幾乎相等,就可以使用可選的數(shù)據(jù)。
盡管對于白點使凹坑縮短,且對于黑點使凹坑加長,但策略電路1563a可以在任一情況下進(jìn)行校正。
因此,根據(jù)第二實施例,可以在相當(dāng)短的時間內(nèi),在光盤上形成高質(zhì)量的圖像,而無需將硬件添加到數(shù)據(jù)記錄結(jié)構(gòu)中。因此,通過改變安裝于光盤設(shè)備的記錄介質(zhì)或控制該光盤設(shè)備的主控制器中的軟件(程序),可以構(gòu)造根據(jù)第二實施例的設(shè)備。
<第二實施例的應(yīng)用>
在第一實施例中,只提取了EFM波形的部分,并且將該部分提供給激光驅(qū)動器170,從而凹坑的形狀與點數(shù)據(jù)不直接相關(guān)。因此,可以根據(jù)點數(shù)據(jù)來限定凹坑的間隔。同時,根據(jù)第二實施例,利用通過將點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為14比特數(shù)據(jù)獲得的模式來直接限定凹坑。據(jù)此可以根據(jù)點數(shù)據(jù)來限定凹坑間隔。
當(dāng)在滿足條件的間隔處形成凹坑時,由于以下原因出現(xiàn)了衍射。圖15是沿著凹坑202P-1、202P-2方向的光盤200的橫截面圖。如圖15所示,形成了凹坑202P-1、202P-2,以使其中心之間的間隔等于d??梢姽庋刂7较蜃矒艄獗P200。在觀測者在與正常方向成θ1角度處觀測光盤200的記錄表面時,當(dāng)從凹坑202P-1到觀測者的光路長度和從凹坑202P-2到觀測者的光路長度之間的差是所觀測波長λ的n個整數(shù)倍時,即,當(dāng)滿足sinθ1=nλ/d...(1)所觀測的光同相,從而使光線彼此加強,觀測者在視覺上將波長的光識別為強光。在從角度θ2處觀測光盤200的記錄表面時,當(dāng)凹坑202P-1和202P-2之間的光路差是所觀測波長λ的m個奇數(shù)倍的一半時,即當(dāng)滿足sinθ2=mλ/2d...(2)所觀測光線的相位相差180度,從而使光線彼此抵消,觀測者在視覺上將波長的光識別為弱光。
在第二實施例中,當(dāng)利用所選擇的適當(dāng)點數(shù)據(jù),以間隔d形成凹坑時,當(dāng)從角度θ1處觀測,觀測者在視覺上將具有對凹坑所反射的波長λ的光線識別為強光,并且當(dāng)在角度θ2處識別為弱光。因此,可以提供具有全息效果種類的形成圖像。
對于CAV系統(tǒng),隨著照射位置從光盤200的內(nèi)側(cè)半徑向外側(cè)半徑移動,加長了點(凹坑)間隔。在選擇適當(dāng)點數(shù)據(jù)時(14比特模式)時必須考慮到這一點。
當(dāng)在第二實施例中將軌道控制用于沿著預(yù)定的凹槽形成凹坑時,光盤200的旋轉(zhuǎn)可以與拾取器130的進(jìn)給同步,從而形成圖像。
盡管第一和第二實施例使用了角速度恒定的CAV系統(tǒng),也可以使用線速度恒定的CLV(恒定線速度)系統(tǒng)來代替。在這種情況下,必須考慮到在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中沿著半徑方向沒有對準(zhǔn)扇區(qū)。作為光盤200,可以使用CR-R以及例如DVD之類的多種類型的記錄介質(zhì)。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,可以將高質(zhì)量的圖像以較高速度形成于光盤上,而無需增加裝置成本。
權(quán)利要求
1.一種光盤設(shè)備,用于根據(jù)定義了圖像的點的密度的點數(shù)據(jù)來將圖像形成于光盤上,所述光盤設(shè)備包括成幀單元,用于通過將多個單位數(shù)據(jù)分組來構(gòu)成幀數(shù)據(jù),其中幀數(shù)據(jù)包括預(yù)定數(shù)目的比特,當(dāng)將點數(shù)據(jù)應(yīng)用于所述光盤設(shè)備時,將所述點數(shù)據(jù)作為所述多個單位數(shù)據(jù);凹坑形成單元,用于順序地形成通過所述幀數(shù)據(jù)的比特序列信號定義的凹坑;區(qū)分單元,用于確定幀數(shù)據(jù)中與點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的部分是否是預(yù)定值;以及選通單元,用于在所述區(qū)分單元確定幀數(shù)據(jù)中與點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的部分是預(yù)定值的情況下,在與點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的點周期的一定時間段將比特序列信號提供給凹坑形成單元,其中點周期是形成一個點所需的周期;以及在區(qū)分單元確定幀數(shù)據(jù)中與點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的部分不是預(yù)定值的情況下,在與點周期相對應(yīng)的周期中中斷向凹坑形成單元提供比特序列信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備,其中在所述區(qū)分單元確定幀數(shù)據(jù)中與點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的部分是預(yù)定值的情況下,選通單元僅在點周期的預(yù)定周期將比特序列信號提供給凹坑形成單元;以及在所述區(qū)分單元確定幀數(shù)據(jù)中與點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的部分不是預(yù)定值的情況下,選通單元在預(yù)定點周期中斷向凹坑形成單元提供比特序列信號。
3.一種光盤設(shè)備,包括成幀單元,用于按照提供點數(shù)據(jù)的順序交錯與規(guī)定了要在光盤上形成的點密度的點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的多個單元數(shù)據(jù)并構(gòu)成幀數(shù)據(jù);凹坑形成單元,用于根據(jù)幀數(shù)據(jù)形成凹坑序列,從而獲得由要處理的點數(shù)據(jù)規(guī)定的密度;獲取單元,用于將位于極坐標(biāo)定義的圖像的相同半徑上的多個點進(jìn)行分組,以及獲取定義了每組中包括的多個點中的每個點的密度的點數(shù)據(jù);以及解交錯單元,用于重新排列由所述獲取單元獲取的點數(shù)據(jù),并將所重新排列的點數(shù)據(jù)提供給光盤設(shè)備,從而在交錯之后點數(shù)據(jù)的排列與沿著極坐標(biāo)中某一角度方向的點的排列相匹配。
4.一種處理圖像形成數(shù)據(jù)的方法,包括按照提供點數(shù)據(jù)的順序交錯與規(guī)定了要在光盤上形成的點的密度的點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的多個單元數(shù)據(jù)以構(gòu)成幀數(shù)據(jù);根據(jù)幀數(shù)據(jù)形成凹坑序列,從而獲得由要處理的點數(shù)據(jù)規(guī)定的密度;將位于極坐標(biāo)定義的圖像的相同半徑上的多個點進(jìn)行分組;獲得定義了每組中包括的多個點中的每個點的密度的點數(shù)據(jù);以及重新排列由所述獲取單元獲取的點數(shù)據(jù),并將所重新排列的點數(shù)據(jù)提供給光盤設(shè)備,從而在交錯之后點數(shù)據(jù)的排列與沿著極坐標(biāo)中某一角度方向的點的排列相匹配。
全文摘要
一種光盤設(shè)備,用于根據(jù)定義了圖像點密度的點數(shù)據(jù)將圖像形成于光盤上,所述光盤設(shè)備包括成幀單元,用于通過將多個單位數(shù)據(jù)分組來構(gòu)成幀數(shù)據(jù),其中是點數(shù)據(jù)時,將點數(shù)據(jù)作為所述單位數(shù)據(jù);凹坑形成單元,用于順序地形成通過幀數(shù)據(jù)的比特序列信號定義的凹坑;區(qū)分單元,用于確定與點數(shù)據(jù)相對應(yīng)的幀數(shù)據(jù)部分是否是預(yù)定值;以及選通單元,用于在所述區(qū)分單元的區(qū)分結(jié)果是肯定的情況下,在點時間段的某一時間段將比特序列信號提供給凹坑形成單元,以及在所述區(qū)分單元的區(qū)分結(jié)果是否定的情況下,中斷比特序列信號到凹坑形成單元的提供。
文檔編號G11B11/00GK1983399SQ20071000378
公開日2007年6月20日 申請日期2004年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者森島守人 申請人:雅馬哈株式會社