专利名称：光盘设备以及存储程序的计算机可读记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光盘设备，该光盘设备具有将数据记录在光盘上的功能以及形成图像的功能。
背景技术：
近年来，一些可用的光盘设备除了具有将例如音频数据记录在包括CD-R(可记录压缩盘)的光盘上的记录功能之外，还具有形成字符或图形图像的图像形成功能(例如，见日本专利待审公开No.7530/1996)。这种类型的光盘设备利用激光照射记录了数据的记录表面，从而利用热来改变部分记录表面的颜色，由此形成了字符或图形的图像。
光盘设备中包含的图像形成特征引起该光盘设备的复杂设计，这导致了装置成本的增加。将图像形成到光盘上所需的较长时间或较差的图片质量会消弱所增加的价值。
发明内容
考虑到这种情况实现了本发明，且本发明针对提供一种光盘设备，该设备能够以较高速度将高质量图像形成于光盘上，同时防止了装置成本的增加，以及一种提供了该光盘设备所需图像数据的程序。
为了解决前述目的，本发明的特征在于具有以下设置。
(1)一种光盘设备，用于根据与图像点的强度和时间段相对应的点数据将图像形成于光盘上，所述光盘设备包括成帧单元，用于通过将多个单位数据分组来构成帧数据，其中当将点数据应用于所述光盘设备时，将点数据作为所述多个单位数据；凹坑形成单元，用于顺序地形成通过所述帧数据的比特序列信号定义的凹坑；区分单元，用于确定与点数据相对应的帧数据部分是否是预定值；以及选通单元，用于在所述区分单元的区分结果是肯定的情况下，在点时间段的某一时间段将比特序列信号提供给凹坑形成单元，以及在所述区分单元的区分结果是否定的情况下，中断比特序列信号到凹坑形成单元的提供。
(2)根据(1)的光盘设备，其中，选通单元只在区分结果是肯定的情况下，在形成一个点所需的预定点时间段中将比特序列信号提供给凹坑形成单元，否则在所述预定点时间段中断比特序列信号到凹坑形成单元的提供。
(3)根据(2)的光盘设备，其中当通过将从主机提供的多个单位数据分组来构成帧数据时，所述构成单元加入奇偶数据，以校正多个单位数据和同步数据的码误差，以及光盘设备还包括时间轴扩展器单元，用于将至少通过从输出所述帧数据的时间段中减去同步数据的时间段而获得的时间段由一帧数据中所包括的点数据的数目来分割，并将所分割的时间段设置为预定点时间段。
(4)一种光盘设备，用于根据定义了图像点密度的点数据将图像形成于光盘上，所述光盘设备包括成帧单元，用于通过将多个单位数据分组来构成帧数据，其中当将点数据应用于所述光盘设备时，将点数据作为所述多个单位数据；策略电路，用于校正所构成数据的比特序列信号，以将由该比特序列信号所定义的凹坑形成于光盘上；以及凹坑形成单元，用于施加由校正的比特序列信号调整的激光，并且顺序地将凹坑形成于光盘上；其中策略单元修改通过策略单元的校正，以便根据来自外部的指令，缩短或加长由比特序列信号定义的凹坑。
(5)一种存储了程序的计算机可读记录介质，所述程序控制与光盘设备相连的计算机，所述光盘设备包括成帧单元，用于按照所提供的点数据的顺序，交错指示了要形成于光盘上的点密度的、与点数据相对应的多个单位数据并使该数据构成帧数据；以及凹坑形成单元，用于根据所构成的数据形成凹坑序列，从而获得由要处理的点数据指示的密度，所述程序使计算机用作获取单元，用于将位于利用极坐标定义的图像的相同半径的多个点分为一组，以及获得由每一组中包括的多个点中的每一个的密度定义的点数据；以及解交错单元，用于重新排列由所述获取单元获取的点数据，并将所重新排列的点数据提供给光盘设备，从而在交错之后点数据的排列与沿着极坐标中某一角度方向的点的排列相匹配。
图1是示出了根据本发明第一实施例的包括光盘设备的整个系统结构的框图；图2是示出了光盘设备100的结构的框图；图3是示出了光盘设备中写信号发生器的结构的框图；图4示出了光盘设备中的交错过程；图5示出了光盘设备中的EFM帧；图6是示出了主轴电动机的旋转和多个信号之间关系的时序图；图7A和7B示出了要形成于光盘上的图像的点；图8是示出了图像形成中主机操作的流程图；图9A到9C示出了图像形成中主机的功能模块；图10示出了功能模块中的解交错过程；图11是示出了光盘设备中图像形成操作的时序图；图12是光盘的部分放大图，该图示出了由光盘设备形成的图像的示例；图13是示出了在根据本发明第二实施例的光盘设备中的写信号发生器结构的框图；图14是示出了在光盘设备中图像形成操作的时序图；以及图15示出了全息图中的衍射现象。
具体实施例方式
参考附图，对根据本发明的实施例进行说明。
<第一实施例>
图1是示出了根据本发明第一实施例的包括光盘设备的整个系统结构的框图。如图1所示，根据此实施例，系统1包括与光盘设备100相连的主机10。该主机10包括经过总线21彼此相连的CPU 20、ROM22、RAM 24、HDD(硬盘驱动器)26、显示器28、操作部分30以及接口32。HDD 26存储了操作系统以及用于形成图像的应用程序。CPU20执行该应用程序以实现下述的功能模块，并处理图像数据，以及将处理的图像数据提供给光盘设备100。在此实施例中，将IDE(ATAPI)用作用于光盘设备100的连接标准。操作部分30包括输入来自用户的操作指令的键盘和鼠标。
<光盘设备>
图2是示出了光盘设备100的详细结构的框图。在图2中，主控制器120控制系统的每一部分，并且根据存储于这里设置的存储器(未示出)中的程序来输出多种类型的时钟信号。放置光盘200，从而使其记录侧朝向拾取器130，并且通过主轴电动机136使其转动。
例如，旋转检测器138在当主轴电动机130转动一周时的时间段内产生八个脉冲，并将该脉冲信号作为检测信号FG输出。光盘设备100符合其中角速度恒定的CAV(恒定角速度)系统。主轴控制电路140在来自主控制器120的指令下，执行主轴电动机136的反馈控制，以使由检测信号FG所指示的旋转速度恒定。
尽管省略了细节，但通常来说，拾取器130集成了用于发射激光的半导体激光器(振荡器)；光检测器200，用于检测反射到光盘上的激光(返回光)的强度；聚焦致动器，用于驱动物镜沿着靠近或背离光盘200的方向聚集激光；以及轨道致动器，用于操作激光的轨道。步进电动机144的旋转主轴与拾取器130啮合。由主控制器120控制主轴电动机144的旋转。因此，由主控制器120沿着光盘200的半径方向对拾取器130进行进给控制。
拾取器130中的半导体激光器按照与从激光驱动器170提供的驱动电流相对应的强度发射激光。光检测器将该激光的返回光转换为电信号。将该电信号分别提供给解码器174、功率控制电路178以及拾取器控制电路180。
接口(I/F)152与主机10相连。在此实施例中，接口(I/F)152在数据记录中输入要记录的数据，同时在图像形成中输入如下述处理的图像数据。先入先出类型的缓冲器154暂时存储从接口152输入的数据。与主控制器120检测到的光盘200旋转相同步地读取该数据。
尽管下面将对细节进行说明，写信号发生器156将信号OEN提供给激光驱动器170，该信号OEN用于根据从缓冲器154读取的数据指示是施加写电平还是伺服电平的激光。写电平是指，当将该电平的激光施加于光盘200的记录层(未示出)时，对于通过热使记录层变色以形成凹坑来说是足够大的电平。伺服电平是指，即使当将该电平的激光施加于光盘200的记录层时，通过热也不能使记录层变色的电平。伺服电平用于聚焦控制或轨道控制。
激光驱动器170产生与信号OEN指定的电平相对应的驱动电流，该驱动电流引起从功率控制电路178提供的误差信号变为零，并且将该驱动电流提供给拾取器130的半导体激光器。
功率控制电路178检测实际由半导体激光器根据来自拾取器130的电信号提供的激光的返回光强度，并计算实际强度与目标强度之间的误差，以便将误差信号提供给激光驱动器170。
读取并提供预先存储于主控制器120中的激光的目标强度。该值是利用记录和实验获得的最优值。对于角速度恒定的CAV系统，线速度随着激光靠近光盘200的边缘而增大。因此功率控制电路178进行校正，以使写电平的目标强度会随着激光的照射光点向外移动而增大。按照这种方式，根据光盘200的照射位置来适当地控制从拾取器130照射的激光的强度。
拾取控制电路180根据来自拾取器130中光检测器的电信号，通过使用已知技术分别产生聚焦误差信号和轨道误差信号，并沿着聚焦误差信号变为零的方向驱动聚焦致动器以及沿着轨道误差信号变为零的方向驱动轨道致动器。按照这种方式，聚焦控制该物镜，以使其保持到光盘200的表面的距离，并聚焦到其记录表面，并且轨道控制该物镜，以使激光的聚焦光点跟随光盘200的轨道(预定的凹槽)。
<写信号发生器>
接下来，参考图3，对写信号发生器156的详细结构进行说明。写信号发生器156执行数据处理，设25比特数据是一个单位。这25比特数据的一个字节是作为子码数据D0加入的。剩余24个字节是要被记录的主数据，例如音频数据。在此实施例中，将这24个字节称作采样1到24，以便区分每一个字节。
例如，如图4所示，交错器1561交错采样1到24。在图4中，例如，在交错之后，采样3与主数据D7相对应。
交错器1561加入用于校正采样1到24的奇偶数据，其中在主数据D12和D13之间加入四个字节以及紧随主数据D24之后加入四个字节。即，分别在紧随主数据D12之后加入奇偶数据P1到P4，以及在紧随主数据D24之后加入奇偶数据Q1到Q4。
然后，编码器1562对一字节子码数据D0和通过交错器1561处理的24字节主数据D1到D24以及8个字节的奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4，总共33个字节执行EFM(8到14调制)，得到16比特数据，并将这16比特数据构成具有图5所示格式的16比特数据。
在该成帧处理中，编码器1562在帧的起始加入预定比特模式的24比特同步数据D帧，并在子码数据D0、主数据D1到D24、奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4之间分别插入三个合并(merging)比特(后14比特转换)。结果，一帧包括588比特。
如图5所示，将按照时间顺序的帧数据的比特排列称作EFM数据。当波形中EFM数据的比特“1”电平倒置时，例如，当EFM波形(比特序列信号)为高时的时间段确定了将凹坑形成于光盘200上的时间段(或长度)，并且当EFM波形为低时的时间段确定将平面作为凹坑间隔的时间段。在EFM波形上，与一个比特相对应的单位时间段被表示为1T。
三个合并比特具有四种模式“000”、“100”、“010”和“001”(所有为二进制符号)。选择满足“1”之间的“0”在2到10个0的范围内连续的条件的模式，即使将该模式插入数据项之间，并且，在当EFM波形为高而给出“+1”(十进制符号)以及当波形为低而给出“-1”的情况下，每一单位时间(例如17T)的累积值最接近于“0”。因此，对于EFM波形，相同电平的持续时间是3T到11T之间的任意值，结果，对于所提取的任意部分，EFM波形的占空比是大约50％。
将来自主控制器120的多种类型的时钟信号提供给编码器1562以执行成帧。在这些时钟中，时钟信号CLK由主时钟产生并且具有周期1T。时钟信号CLK的每5888个周期将时钟信号/EFMsync驱动为低电平。因此，编码器1562计数时钟信号CLK，并且利用时钟信号/EFMsync的下降沿复位计数结果，由此识别帧中按照时间顺序的位置。
如图6所示，主控制电路140控制主轴电动机136的旋转，以使通过倍频由旋转检测器138检测到的信号FG的频率而获得的信号xFB的周期与时钟信号/EFMsync的周期相匹配。
因此，倍频信号xFG与光盘200旋转微小角度的时间段相对应。与光盘200的轨道上的微小角度相对应的区域(与图6中数据序列对应的区域)变为一帧存储区域。
策略电路1563校正EFM波形并将结果波形作为信号OENa输出。如上所述，EFM波形确定了要形成于光盘200上的凹坑(和平面)。当驱动EFM波形为高时，施加“实际上”是写电平的激光，形成的凹坑与EFM波形不匹配。原因是即使在当驱动EFM波形为高，实际上施加了激光的情况下，没有充分地加热光盘的记录层，因此形成了从细形状发展到较粗形状的泪滴形凹坑，或者，在当驱动EFM波形为低、实际上关闭了激光的情况下，由于残留的热，通过伸长使凹坑变形，特别是起始点和结束点的形状。
施加来自主控制器120的信号Rec，并且当驱动该信号为高时，该信号命令数据记录。将信号OENa从策略电路1563提供给开关1564的一个输入端。在将信号Rec驱动为高并且命令了数据记录的情况下，将信号OENc作为信号OEN沿着图3中的实线提供给激光驱动器170(见图1)。信号OENa是通过策略电路1563校正EFM波形而获得的信号，因此根据利用EFM波形调制的信号施加激光。在将信号Rec驱动为低且命令图像形成的情况下，开关1564沿着图3中的虚线将作为信号OEN的信号OENb提供给激光驱动器170的另一个输入端。
对于数据记录，将由主机10提供的记录数据存储在缓冲器154中，然后作为主数据D1到D24的每一项，按字节顺序依次读取。此外，由编码器1562对数据进行交错、并入奇偶数据以及构成帧，以便在光盘200上形成与EFM波形的逻辑电平匹配的凹坑。
对于数据重新产生，将激光施加到凹坑上，并且将指示了其返回光的电信号提供给解码器174(见图1)以获得重新产生的数据。解码器174根据来自光检测器的电信号检测返回光的强度，并由强度的变化检测同步数据D帧。然后，解码器174利用EFM解调将该数据返回为8比特数据，并且如果存在，则执行误差的校正，并执行与图4相反的解交错，以获得重新产生的数据。
在此实施例中，为了便于解释，下面参考图7A说明形成于光盘200上的图像的点排列。如图7A所示，在光盘200上，从内侧半径向外侧半径开始，从第一行到第m行同心地排列扇区，并且沿放射方向从第一列到第n列的每一预定角度在光盘200上沿顺时针方向。如图7B所示，每一个扇区具有相等地沿周长方向被分割为25个子区域的区域。在此实施例中，一个区域对应于要形成的图像的一点。于是，在此实施例中，在m行乘25n列的矩阵中排列点。在此实施例中，按照白或黑点的二进制形式表示这些点。作为表示一个点的白或黑的点数据，被分配了一个字节(8比特)。在点数据是“00000000”的情况下($00是16进制数)，指定了一个白点。在点数据是除“00000000”以外的情况下，指定了一个黑点。
对于白点，不形成凹坑，而对于黑点则形成凹坑，降低光盘200的反射率，以便利用反射率的不同来表示图像。尽管在此实施例中只形成白或黑点，但点数据不是一个点，而是八个比特(一个字节)。如下所述，提供了作为子码的一个扇区的一点数据，并且提供了作为主数据的剩余24点数据。
因此，当将这种点数据提供给写信号发生器156时，与记录过程相同地构成该数据帧。需要结构区分点数据为白点或黑点，以及根据区分结果来形成凹坑。将对该结构进行说明。
在图3中，区分器1565确定子码数据D0和构成主数据D1到D24的14比特是否是指定黑点的数据。在转换之后指定14比特数据中的黑点的数据是除“01001000100000”之外的数据。区分器1565依据子码数据D0和构成主数据D1到D24的每14比特是否是除“01001000100000”之外的数据来确定是否指定了黑点。
接下来，时间轴扩展器1566是先入先出缓冲存储器，并且与用于EFM帧的时隙同步地写入来自区分器1565的有效区分结果，以及与时钟信号/Dot同步地读取所写的区分结果，以将数据沿着时间轴的方向展开并重新排列数据。时钟信号/Dot是具有周期(点时间段)DT的信号，该周期DT是通过从一帧的时间段中减去同步数据D帧和紧随D帧之后的合并比特的输出时间段而获得的时间段的二十五分之一。由主控制器120提供时钟信号/Dot。
选通电路1567在同步信号/EFMsync的后沿之后的时间段24T(同步数据帧的输出时间段)，使来自策略电路1563的信号OENa通过。在剩余时间段，选通电路1567如下所述地选通信号OENa。在重排列的区分结果是黑点指示的情况下，选通电路1567使信号OENa通过。选通电路1567在重排列的区分结果是白点指示的情况下，中断信号OENa。选通电路1567将通过选通信号OENa获得的信号提供给开关1564的另一个输入端。因此，在将信号Rec驱动为低且命令图像形成的情况下，将来自选通电路1567的信号OENb提供给激光驱动器170。
<图像形成操作>
接下来，说明系统1中的图像形成操作。当用户使用主机10的操作部分执行预定操作时，启动存储于HDD 26中的用于图像形成的应用程序。图8是示出了执行此程序的过程的流程图。
CPU 20执行诸如图像的选择、编辑和定位之类的编辑处理(步骤Sa1)。为了更精确，CPU 20在显示器28上显示光盘200的外形，并使用户选择目标图像，以及在屏幕上显示用于图像形成的指示了光盘上位置的消息。用户利用剪切&粘贴设置光盘上的图像或当需要时，利用旋转和按比例缩小来改变图像。CPU 20重复此编辑处理，直到发出图像形成指令(步骤Sa2)。换句话说，图像形成指令确定了要形成于光盘200上的图像及其在该光盘上的位置。
如图7A所示，在直角坐标系中定义图像数据的点，而在极坐标系中定义在光盘200上的点排列。因此，当接收到图像形成的指令时，CPU 20将直角坐标系中的图像数据转换为极坐标系中的数据，并且将数据临时存储于RAM 24中(步骤Sa3)。为了更精确，CPU 20确定光盘200上按照m行乘以25n列排列的每一个点属于在直角坐标系中定义的哪一个点，并确定指示了所获得的点的密度的数据是否指定了黑点，并将所确定的数据用作指定了极坐标系中点密度的点数据。如图9A所示，假设将直角坐标的原点设为左上方，并且将向右和向下的方向分别作为X坐标的正向和Y坐标的正向。当具有半径R的光盘中心位于直角坐标(R，R)时，有直角坐标(x，y)＝(R+R·sinθ，R-r.cosθ)。如图9B所示，将属于一个扇区的25点数据以极坐标的r长度和θ方向的矩阵存储于RAM 24中。CPU 20将“00000000”指定为白点，而将除“00000000”之外的所随机产生的任意数据指定为黑点。
接下来，CPU 20将“1”赋给用于标识目标扇区行的变量i(步骤Sa4)并且将“1”赋给用于标识目标扇区列的变量j(步骤Sa5)CPU20读取属于第i行和第j列的扇区中的25点数据(步骤Sa6)。这在出现点及时地获取了属于由变量i和所标识的扇区的25点数据。在第一次执行步骤Sa6的处理的情况下，读取第一行和第一列的扇区的点数据。
此外，如图9C所示，CPU 20从所读取的点数据中分离出其θ分量最小的点数据，并将该点数据作为子码数据提供给光盘设备100(见图8中的步骤Sa7)。同时，CPU 20执行点数据Db1到Db24的解交错，并将结果数据提供给光盘设备100(见图8中的步骤Sa8)。如图10所示，解交错的内容是光盘设备100中交错器1561中处理(见图4)的逆转。
当处理属于一个扇区的23点数据时，CPU 20确定变量是否等于列数的最大值n(步骤Sa9)。在确定结果是否定的情况下，CPU 20使变量j加“1”，以便将目标扇区移到下一列(步骤Sa10)，并返回步骤Sa6。在确定结果是肯定的情况下，CPU 20进一步确定变量i是否等于行数的最大值m(步骤Sa11)。在步骤Sa11中确定结果是否定的情况下，CPU 20使变量i加“1”，以便将目标扇区移到下一行(步骤Sa12)，并返回步骤Sa5。在步骤Sa11中确定结果是肯定的情况下，这意味着处理到第m行和第n列的最后扇区结束。然后CPU终止该程序。
通过步骤Sa4到Sa12的循环，要处理的扇区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列的顺序移动。提取作为子码数据的、属于要处理扇区的25点数据中的点数据Db0，同时对点数据Db1到Db24进行解交错，并且将这些数据提供到光盘设备100。
点数据到光盘设备100的传递使用了RAW模式，在该模式中，每次作为单个块传递与98个帧对应的数据。
接下来，说明光盘设备100中图像形成的操作。除了该数据是点数据之外，每一个交错器1561、编码器1562以及策略电路1563的操作与数据记录中的相同。因此，将从主机10提供的点数据存储于缓冲器155中，并且当每一次光盘200转动了与一列相对应的微小角度时，读取25点单位中的点数据。在这些数据中，直接将点数据Db0作为子码数据D0提供给编码器1562，而将点数据Db1到Db24提供给交错器1561。注意，预先已经由主机10解交错了点数据Db1到Db24，因此当由交错器1561交错数据时，如图10所示，按照EFM帧中采样的顺序排列数据。
编码器1562分离出作为子码数据D0的点数据Db0，并将按照采样的顺序重新排列的点数据Db1到Db24构成帧，作为主数据D1到D24。在构成帧的过程中，与数据记录过程相同，添加同步数据D帧和奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4。在数据记录中，EFM波形的任意部分也具有大约50％的占空比(见图5，图11)。
如上所述，区分器1565确定由编码器1562所进行的14比特转换的子码数据D0和主数据D1到D4中的每一个是否指定了黑点。在图像形成中，在构成帧中添加的同步数据D帧和奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4是没有意义的。因此，与编码器1562相同，区分器1565输入时钟信号CLK和同步信号/EFMsync，以便检测帧中按照时间顺序的位置。区分器1565输出信号，该信号表示区分结果只有在检测到的按照时间顺序的位置是子码D0和主数据D1到D24的输出时间段的情况下才是有效的，以及以上区分结果在该位置是同步数据D帧和奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4的输出时间段的情况下，是无效的。考虑到在区分器1565上花费的区分时间，因此在一个时隙(17T)的延迟之后输出该区分器1565的输出。
图11示出了区分器1565的输出结果。图11中的stick指示了在同步数据D帧和奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4无效的时隙时间段输出的14比特数据的区分结果。因此，有效的区分结果在单个帧上不规则地排列。临时将结果数据写入时间轴扩展器1565中，然后与时钟信号/Dot同步地读取该数据，如图11所示，缩短了奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4的时隙时间段。结果，除了同步数据D帧的时隙时间段以外，几乎规则地重排列了数据。
当区分结果是白点指示时，在重排列数据的时间段上关闭选通电路1567。因此，施加伺服电平的激光，从而没有凹坑形成，且记录层的反射率保持不变。
当区分结果是黑点指示时，在重排列数据的时间段DT上开启选通电路1567，即，在时间段DT的100％时间段上。因此，当该时间段输处的信号OENb为高时，激光进入写电平，从而在光盘200上形成凹坑。信号OENb是通过策略电路1563校正的信号，从而根据EFM波形形成凹坑。与EFM数据无关的EFM波形的任意部分具有50％的占空比。因此，利用热致变色形成的凹坑的长度总和与其颜色未变化的平面(land)的长度总和之比是大约50％。即，重排列从时间轴扩展器1566输出的区分结果，从而通过选通电路1567提取与EFM波形不相关的波形部分作为区分结果的标准，以便根据该波形部分形成凹坑。当提取与区分结果不相关的波形部分以根据该波形部分形成凹坑时，凹坑与平面的结果比率是1∶1。
图12是其上形成了凹坑的光盘200的部分放大图，其中显示了字符“A”。利用轨道控制，在光盘200上沿着预定的凹槽形成凹坑202P。凹坑202P与单个点的比率是大约50％的恒定值。从微观角度上讲，黑点具有相同的密度。
根据第一实施例，添加图像形成特征所需的结构包括区分器1565、时间轴扩展器1566、选通电路1567以及开关1654。这没有复杂化光盘设备100的结构，因此防止了设备成本的增加。当最外面周长处的最大线速度是1.2米/秒时，扇区沿着周长方向的长度是163微米。在此实施例中，沿周长方向排列扇区中的25点，因此可以获得足够的分辨率。沿着周长方向的扇区长度是163微米是因为24字节主数据存储于一帧中，该数据与两个16比特声道且采样周期是44.1kHz的六采样音频数据相对应，因此一帧的一个周期是136微秒。
除了到区分器1565、时间轴扩展器1566以及选通电路1567的数据流分支，图像形成中的数据流与数据记录中的相同。因此，只要数据量相同，则图像形成所需的时间与数据记录所需的时间几乎相等，而无需为图像形成花费较长时间。
在输出同步数据D帧的时间段内，选通电路1567使信号OEN通过，因此按照与同步数据D帧相对应的模式将凹坑形成于光盘200上。认为这对于形成于光盘200上的图像的可视性具有很小影响。同步数据D帧必须包括写电平照射时间段，以便在该时间段中用于例如上述功率控制之类的处理。可以省略同步数据D帧以及奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4，以便延展时间段DT。
<第一实施例的应用>
在第一实施例中，尽管点是白或黑，通过添加以下结构可以进行半色调的表示。例如，在对于黑表示50％半色调(灰色)的情况下，区分器1565采用了特征，以区分指定灰色的点数据。可选地，加入分离的区分器，并且在区分结果是指定了灰色的点数据的情况下，加入将选通时间段减小到点时间段DT的50％的结构。为了更精确，只有在点时间段DT的点数据指定的时间段中，才通过信号OENb。类似地，用于多个半色调的支持允许多密度表示。
<第二实施例>
尽管在第一实施例中可以将图像形成于光盘上，但数据记录结构需要微小的添加。下面说明在硬件结构中只需很小改变的第二实施例。
图13是示出了在根据本发明第二实施例的光盘设备中的写信号发生结构的框图。如图13所示，与图3所示的结构不同，第二实施例不包括区分器1565、时间轴扩展器1566、选通电路1567以及开关1564。在策略电路1563a，依据来自主控制器120的指令信息WS执行的数据记录校正来修改图像形成中的校正。第二实施例的其它结构与第一实施例中的相同。
在第二实施例中，在点数据是$D2(十六进制符号)的情况下，指定了白点。在点数据是$82的情况下，指定了黑点。$D2指对于转换之后的14比特数据的“10001001001001”，以及对于EFM波形使电平在/4T/3T/3T/3T/的“/”部分跳变的模式。类似地，$82指对于转换之后的14比特数据的“10000100001001”，以及对于EFM波形使电平在/5T/5T/3T的“/”部分跳变的模式。这两个14比特数据项由“1”开始和结束。作为插入这些数据项之间的合并比特，只从四种模式中选择了满足1之间有两个或更多连续0的“000”。
当只将$D2和$82用作点数据Db0到Db24时，在包括合并比特的从子码数据D0到主数据D12的时隙时间段以及从主数据D13到主数据D24的时隙时间段中，只出现了模式3T、4T和5T。
考虑到图像形成中这些模式的出现，策略电路根据以下规则校正EFM波形，并将结果波形作为信号OENc输出。
即，在图像形成中，如图14所示，在EFM波形的正脉冲宽度(高电平时间段)是3T或4T的情况下，策略电路1563a留下前沿处的1T并删除后沿处的2T或3T。在正脉冲宽度是5T的情况下，策略电路1563a将高电平时间段向该时间段的前和向后拓展3T，从而获得了11T，并将脉冲11T作为信号OENc输出。
根据第二实施例，当将与白点数据相对应的信号OENc提供给激光驱动器170时，如图14所示，使据此形成的凹坑202P缩短，其中密度有较小变化。当将与黑点数据相对应的信号OENc提供给激光驱动器170时，如图14所示，使据此形成的凹坑202P变窄，其中相当大地提高了对比率。
通过作为子码数据D0的点数据Db0以及作为主数据D1到D24的点数据Db1到Db24的内容来确定奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4，并且不能将其识别。与3T相同，校正模式6T到10T，以使凹坑更细，而4T使奇偶数据P1到P4以及Q1到Q4的时隙时间段中形成的凹坑不明显，就像白点一样。
在其正脉冲宽度是5T的模式偶然作为奇偶数据出现时，这种模式形成较深的凹坑。出现这种情况的可能性不高，且对于图像质量的影响也非常小。类似地，出现模式6T到10T的可能性不高。因此，在策略电路1563a没有校正模式6T到10T的前提下，对于图像质量的影响很小。
与第一实施例相同，模式11T用于诸如利用同步数据D帧的功率控制之类的处理。下列结构也是可以的如果不存在任何特定的应用，则策略电路1563a不校正11T模式，而是进行校正，以使用于11T的凹坑缩短。
尽管在第二实施例中当点数据是$D2时指定了白点以及当点数据是$82时指定了黑点，只要所使用模式的两端是1，且1的距离几乎相等，就可以使用可选的数据。
尽管对于白点使凹坑缩短，且对于黑点使凹坑加长，但策略电路1563a可以在任一情况下进行校正。
因此，根据第二实施例，可以在相当短的时间内，在光盘上形成高质量的图像，而无需将硬件添加到数据记录结构中。因此，通过改变安装于光盘设备的记录介质或控制该光盘设备的主控制器中的软件(程序)，可以构造根据第二实施例的设备。
<第二实施例的应用>
在第一实施例中，只提取了EFM波形的部分，并且将该部分提供给激光驱动器170，从而凹坑的形状与点数据不直接相关。因此，可以根据点数据来限定凹坑的间隔。同时，根据第二实施例，利用通过将点数据转换为14比特数据获得的模式来直接限定凹坑。据此可以根据点数据来限定凹坑间隔。
当在满足条件的间隔处形成凹坑时，由于以下原因出现了衍射。图15是沿着凹坑202P-1、202P-2方向的光盘200的横截面图。如图15所示，形成了凹坑202P-1、202P-2，以使其中心之间的间隔等于d。可见光沿着正常方向撞击光盘200。在观测者在与正常方向成θ1角度处观测光盘200的记录表面时，当从凹坑202P-1到观测者的光路长度和从凹坑202P-2到观测者的光路长度之间的差是所观测波长λ的n个整数倍时，即，当满足sinθ1＝nλ/d ...(1)所观测的光同相，从而使光线彼此加强，观测者在视觉上将波长的光识别为强光。在从角度θ2处观测光盘200的记录表面时，当凹坑202P-1和202P-2之间的光路差是所观测波长λ的m个奇数倍的一半时，即当满足sinθ2＝mλ/2d ...(2)所观测光线的相位相差180度，从而使光线彼此抵消，观测者在视觉上将波长的光识别为弱光。
在第二实施例中，当利用所选择的适当点数据，以间隔d形成凹坑时，当从角度θ1处观测，观测者在视觉上将具有对凹坑所反射的波长λ的光线识别为强光，并且当在角度θ2处识别为弱光。因此，可以提供具有全息效果种类的形成图像。
对于CAV系统，随着照射位置从光盘200的内侧半径向外侧半径移动，加长了点(凹坑)间隔。在选择适当点数据时(14比特模式)时必须考虑到这一点。
当在第二实施例中将轨道控制用于沿着预定的凹槽形成凹坑时，光盘200的旋转可以与拾取器130的进给同步，从而形成图像。
尽管第一和第二实施例使用了角速度恒定的CAV系统，也可以使用线速度恒定的CLV(恒定线速度)系统来代替。在这种情况下，必须考虑到在坐标转换中沿着半径方向没有对准扇区。作为光盘200，可以使用CR-R以及例如DVD之类的多种类型的记录介质。
如上所述，根据本发明，可以将高质量的图像以较高速度形成于光盘上，而无需增加装置成本。
权利要求
1.一种光盘设备，用于根据与图像点的强度和时间段相对应的点数据来将图像形成于光盘上，所述光盘设备包括成帧单元，用于通过将多个单位数据分组来构成帧数据，其中当将点数据应用于所述光盘设备时，将所述点数据作为所述多个单位数据；凹坑形成单元，用于顺序地形成通过所述帧数据的比特序列信号定义的凹坑；区分单元，用于确定与点数据相对应的帧数据部分是否是预定值；以及选通单元，用于在所述区分单元的区分结果是肯定的情况下，在点时间段的某一时间段将比特序列信号提供给凹坑形成单元，以及在所述区分单元的区分结果是否定的情况下，中断比特序列信号到凹坑形成单元的提供。
2.根据权利要求1所述的光盘设备，其特征在于所述选通单元只在区分结果是肯定的情况下，在形成一个点所需的预定点时间段中将比特序列信号提供给凹坑形成单元，否则在所述预定点时间段中断比特序列信号到凹坑形成单元的提供。
3.根据权利要求2所述的光盘设备，其特征在于当通过将从主机提供的多个单位数据分组来构成帧数据时，所述成帧单元加入奇偶数据，以校正多个单位数据和同步数据的码误差，以及所述光盘设备还包括时间轴扩展器单元，用于将至少通过从输出帧数据的时间段中减去同步数据的时间段而获得的时间段用一帧数据中所包括的点数据的数目来分割，并将所分割的时间段设置为预定点时间段。
4.一种光盘设备，用于根据定义了图像点密度的点数据将图像形成于光盘上，所述光盘设备包括成帧单元，用于通过将多个单位数据分组来构成帧数据，其中当将点数据应用于所述光盘设备时，将点数据作为所述多个单位数据；策略电路，用于校正所述帧数据的比特序列信号，以将由该比特序列信号所定义的凹坑形成于光盘上；以及凹坑形成单元，用于施加由校正的比特序列信号调整的激光，并顺序地将凹坑形成于光盘上；其中策略单元修改通过策略单元的校正，以便根据外部的指令来缩短或加长由比特序列信号定义的凹坑。
5.一种存储了程序的计算机可读记录介质，所述程序控制与光盘设备相连的计算机，所述光盘设备包括成帧单元，用于按照所提供点数据的顺序，交错指示了要形成于光盘上的点密度的、与点数据相对应的多个单位数据，并使该数据构成帧；以及凹坑形成单元，用于根据帧数据形成凹坑序列，从而获得由要处理的点数据指示的密度，所述程序使计算机用作获取单元，用于将位于利用极坐标定义的图像的相同半径的多个点分为一组，以及获得由每一组中包括的多个点中的每一个的密度定义的点数据；以及解交错单元，用于重新排列由所述获取单元获取的点数据，并将所重新排列的点数据提供给光盘设备，从而在交错之后点数据的排列与沿着极坐标中某一角度方向的点的排列相匹配。
全文摘要
一种光盘设备，用于根据定义了图像点密度的点数据将图像形成于光盘上，所述光盘设备包括成帧单元，用于通过将多个单位数据分组来构成帧数据，其中是点数据时，将点数据作为所述单位数据；凹坑形成单元，用于顺序地形成通过帧数据的比特序列信号定义的凹坑；区分单元，用于确定与点数据相对应的帧数据部分是否是预定值；以及选通单元，用于在所述区分单元的区分结果是肯定的情况下，在点时间段的某一时间段将比特序列信号提供给凹坑形成单元，以及在所述区分单元的区分结果是否定的情况下，中断比特序列信号到凹坑形成单元的提供。
文档编号G11B23/38GK1574042SQ20041004644
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月31日 优先权日2003年5月30日
发明者森岛守人 申请人:雅马哈株式会社