專利名稱：標(biāo)記光盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及標(biāo)記光盤的方法，更具體地說，涉及將矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換成曲線光柵圖像的方法。
背景技術(shù)：
計算機(jī)使用者基于多種不同的目的使用可寫和可重寫光盤。他們可能為了存檔或者分發(fā)的目的保存程序或者數(shù)據(jù)到光盤上。在CD型光盤上，用戶可制作用在音頻CD重放機(jī)的音樂CD，或者保存音樂數(shù)據(jù)文件到CD上，例如MP3文件，它們可以在特殊目的的CD重放機(jī)上播放。在DVD型光盤上，用戶擁有比CD型光盤更大的存儲空間，且能制作出可以在獨(dú)立DVD重放機(jī)上播放的視頻DVD。
光盤包括數(shù)據(jù)面和標(biāo)記面。數(shù)據(jù)面是程序和數(shù)據(jù)被寫入的地方，而標(biāo)記面允許用戶標(biāo)記光盤。然而，標(biāo)記工作可能是費(fèi)力甚至是昂貴的，但生產(chǎn)出來的標(biāo)記卻可能看起來很不專業(yè)。例如，標(biāo)志器可以用于在光盤的標(biāo)記面上書寫，但工作結(jié)果卻看起來不專業(yè)。也可以用噴墨或者其他打印機(jī)打印特殊的預(yù)切割標(biāo)記，但這是一個耗力的工作，因為標(biāo)記要仔細(xì)地在光盤上定位，而且如果標(biāo)記在光盤放置不當(dāng)?shù)脑捝踔習(xí)茐墓獗P驅(qū)動器。
一些標(biāo)記裝置利用水平掃描來標(biāo)記光盤，其中，或者所述標(biāo)記裝置或者所述光盤在掃描之間漸進(jìn)移動。通常情況下，這樣的裝置和寫入數(shù)據(jù)或者程序到光盤的光盤驅(qū)動器分離或者給光盤驅(qū)動器增加明顯的額外成本。
其它徑向定位的標(biāo)記裝置根據(jù)標(biāo)記離開光盤旋轉(zhuǎn)中心的距離而以不同的線速度旋轉(zhuǎn)并標(biāo)記圓形光盤。例如，當(dāng)圓形光盤以固定速度旋轉(zhuǎn)時，光盤中心的旋轉(zhuǎn)速度比光盤外緣的速度低。
線速度的不同經(jīng)常導(dǎo)致隨離開旋轉(zhuǎn)中心距離的不同而有不同的切線標(biāo)記分辨率，因而導(dǎo)致結(jié)果標(biāo)記圖像的失真。
在一些徑向定位標(biāo)記裝置中，把源標(biāo)記圖像從矩形坐標(biāo)圖形變換或者轉(zhuǎn)換到角坐標(biāo)系統(tǒng)。這種用于把矩形坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到角坐標(biāo)的特殊方法也會在標(biāo)記上引入失真?，F(xiàn)有的光盤標(biāo)記系統(tǒng)把源標(biāo)記圖像從矩形坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到極坐標(biāo)，所述極坐標(biāo)包含離開光盤旋轉(zhuǎn)中心的距離和旋轉(zhuǎn)角度。然而，固定精度極坐標(biāo)系統(tǒng)使標(biāo)記分辨率隨著離開旋轉(zhuǎn)中心的距離的增加而減低發(fā)明內(nèi)容本文描述的發(fā)明的實施例包括用于把矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換到曲線光柵圖像的裝置和方法。這里所描述的轉(zhuǎn)換方法可以使源圖像在圓形介質(zhì)上以最小的圖像失真顯示出來。
在一個實施例中，描述了用于把矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換到曲線光柵圖像的方法。所述方法包括定義曲線光柵幾何形狀和曲線軌跡上的坐標(biāo)系統(tǒng)，以構(gòu)成曲線光柵和跟蹤曲線光柵。所述方法還包括根據(jù)源矩形光柵圖像計算曲線光柵數(shù)據(jù)及產(chǎn)生曲線光柵數(shù)據(jù)。


雖然說明書與具體指出且明確聲明的權(quán)利要求書一起做出關(guān)于本發(fā)明的內(nèi)容的結(jié)論，但是，當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下對本發(fā)明的描述時，可以更加容易地明確本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本發(fā)明的光盤標(biāo)記系統(tǒng)的一個實施例的示意表示；圖2是用于圖1中本發(fā)明的光盤標(biāo)記系統(tǒng)的光盤的一個實施例的部分剖面圖；圖3是用于標(biāo)記本發(fā)明的光盤的連續(xù)的螺線軌跡的一個實施例；圖4是用于標(biāo)記本發(fā)明的光盤的一序列同心軌跡的一個實施例；
圖5是圖1的光盤標(biāo)記系統(tǒng)使用的成像流水線的一個實施例的功能框圖；圖6是圖1的光盤標(biāo)記系統(tǒng)的同心圓光柵的一個實施例。
圖7描述把源矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換成本發(fā)明的曲線光柵圖像的方法的一個實施例的操作流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考圖1，圖中總體上以標(biāo)號10表示本發(fā)明的光盤標(biāo)記系統(tǒng)的一個實施例。光盤標(biāo)記系統(tǒng)10可以用于在光盤14，如CD或者DVD的標(biāo)記面12上產(chǎn)生圖像，這是通過在光盤14的標(biāo)記面12的表面用光源9產(chǎn)生的激光束16標(biāo)記出來的。盡管這里沒有示出，但光盤14的相反面是存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)面。
光盤標(biāo)記系統(tǒng)10用激光束16在光盤14的標(biāo)記面12上形成圖像。在形成圖像時，激光束相對于光盤14在徑向上移動，以便跟蹤沿著光盤14上的曲線軌跡或者光柵，例如連續(xù)的螺線軌跡或者一組同心圓軌跡。
用于形成光盤14上的標(biāo)記的源矩形光柵圖像可以用像素表示，也就是矩形圖案中的圖像元素。源矩形光柵圖像的像素被安排在矩形陣列的列和行，其中每個像素具有相對于所述源圖像的其它像素的一致的間距和取向?；蛘撸梢园言淳匦喂鈻艌D像像素規(guī)定在矩形格式中。
為了在光盤標(biāo)記位置維持恒定的標(biāo)記分辨率，可以把用于標(biāo)記光盤的數(shù)據(jù)排列成具有由徑向切線系統(tǒng)規(guī)定的幾何形狀的曲線光柵，所述幾何形狀包括離開旋轉(zhuǎn)中心的距離以及當(dāng)滑板19移動和光盤14旋轉(zhuǎn)時的沿標(biāo)記軌跡的切向距離。這樣定義所述標(biāo)記軌跡的幾何形狀，使得固定精度的徑向切線坐標(biāo)系統(tǒng)可以以固定的標(biāo)記分辨率覆蓋標(biāo)記位置域。
在一個實施例中，幾何形狀包括連續(xù)的螺線軌跡，這里在沿連續(xù)的螺線軌跡的均勻間距的標(biāo)記位置上做標(biāo)記。在另一個實施例中，幾何形狀包括一組均勻間距的同心圓，其中在沿均勻間距的同心圓的均勻間距的標(biāo)記位置上做標(biāo)記。這兩種方法中的任一種都很適合于在旋轉(zhuǎn)的光盤情況下利用安裝在滑板上的激光器。和連續(xù)的螺線或者同心圓序列相關(guān)的數(shù)據(jù)代表曲線光柵圖像。
描述每個源矩形光柵的數(shù)據(jù)可以排列成矩形陣列，即平面，其中的每個像素數(shù)據(jù)描述相應(yīng)的像素。在一個實施例中，源矩形光柵圖像像素數(shù)據(jù)可以排列在多個平面上，每個平面代表像素的源矩形光柵的單個顏色成分。在另一個實施例中，源矩形光柵圖像數(shù)據(jù)的每個平面代表像素矩形光柵的特定顏色成分的單個數(shù)據(jù)位。其他實施例可以采用不同分辨率的平面或者數(shù)據(jù)單元之間的默認(rèn)間距。在每個平面的像素數(shù)據(jù)的位置和源矩形光柵中像素矩形陣列的幾何形狀之間存在一一對應(yīng)關(guān)系，與像素數(shù)據(jù)間距。
在光盤14上的標(biāo)記面形成圖像的過程中，與光盤標(biāo)記系統(tǒng)10相應(yīng)的軟件把具有像素矩形光柵的源矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換成光盤標(biāo)記系統(tǒng)10產(chǎn)生的曲線軌跡的標(biāo)記位置，即連續(xù)的螺線軌跡或者光盤14的同心圓軌跡組。每個標(biāo)記位置對應(yīng)于一個沿著曲線軌跡的均勻間距。光盤標(biāo)記系統(tǒng)10為來源于一個或者多個源矩形光柵圖像的對應(yīng)像素的曲線軌跡上的每個標(biāo)記位置計算一個代表值。
為了在光盤14上記錄圖像，光盤標(biāo)記系統(tǒng)控制激光束16通過旋轉(zhuǎn)光盤14跟蹤曲線軌跡和控制激光束16跟蹤光盤標(biāo)記系統(tǒng)10產(chǎn)生的曲線軌跡的幾何形狀。當(dāng)激光束16遇上相應(yīng)的曲線軌跡的標(biāo)記位置即對應(yīng)于光盤標(biāo)記系統(tǒng)確定的源矩形光柵的像素時，光盤標(biāo)記系統(tǒng)10控制激光束16在光盤14的標(biāo)記位置形成標(biāo)記，即形成了光盤14的標(biāo)記信息。
以這種方式選擇每個軌跡的并且可以用于光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的標(biāo)記控制的必要的標(biāo)記數(shù)據(jù)。標(biāo)記控制指的是光盤標(biāo)記系統(tǒng)10在光盤標(biāo)記系統(tǒng)10產(chǎn)生的曲線軌跡的多個標(biāo)記位置形成標(biāo)記或者不形成標(biāo)記。計算代表值的方法包括”最鄰近鄰居”源矩形光柵圖像像素方法或者鄰近源矩形光柵圖像像素平均或者插值方法，每種方法都將會更詳細(xì)地描述。
當(dāng)對與相鄰源圖像像素的平均化或者插值相關(guān)的操作進(jìn)行濾波而在打印圖像中引入有害的失真時，對代表標(biāo)記位置的”最鄰近鄰居”源矩形光柵圖像像素的選擇可能是適當(dāng)?shù)?。在其他例子里，?dāng)源圖像比較光滑時候(即具有比較低空間頻率例如用于形成標(biāo)記的曲線軌跡的單個標(biāo)記位置代表多個源圖像像素的區(qū)域)或者當(dāng)需要對標(biāo)記位置的源圖像進(jìn)行更準(zhǔn)確或者較少噪音的估計時，鄰近源圖像像素的平均化或者插值可能是適當(dāng)?shù)摹?br> 光盤標(biāo)記系統(tǒng)10使激光束16在光盤14上形成標(biāo)記，其方法是使滑板19沿著光盤14的成像區(qū)域23相對于光盤14徑向移動(如箭頭18和20所示)并且當(dāng)光束鄰近所需的標(biāo)記位置時可控地調(diào)制激光束16。成像區(qū)域23是光盤14內(nèi)徑22和外徑24之間的區(qū)域。利用定位和移動光盤14的裝置，例如光盤主軸馬達(dá)17來控制角度定位和移動光盤14。光盤標(biāo)記系統(tǒng)10產(chǎn)生和發(fā)送一系列控制信號給控制器26來控制光盤主軸馬達(dá)17、滑板19的定位和標(biāo)記過程中光束16的調(diào)制?？刂破?6可以從計算機(jī)系統(tǒng)的接口28或者其他來源接收光柵化的圖像(未示出)。
參照圖2，圖中示出圖1的光盤14的一個實施例的部分剖面圖，光盤14具有利用激光束16在其上設(shè)置的單色標(biāo)記。圖2中的光盤14包括構(gòu)成標(biāo)記表面30的多個層。標(biāo)記表面30包括保護(hù)性漆層32，它是作為保護(hù)性涂層并覆蓋在圖像層34上。圖像層34可能包含用于吸收激光能量和把激光能量轉(zhuǎn)換成熱量的紅外天線染料；具有激勵器的激勵器和染料晶體，它們由于紅外天線染料產(chǎn)生的熱量而融化；以及由于所述熱量而啟動化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)染料，作為化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，顏色發(fā)生改變。光盤14還包含透明的保護(hù)性的涂層36、反射/熱學(xué)層38、染料數(shù)據(jù)層40和聚碳酸酯襯底42。
在一個實施例中，光盤標(biāo)記系統(tǒng)10可能被結(jié)合到計算機(jī)系統(tǒng)作為直接連接到計算機(jī)或者記錄(主)系統(tǒng)的外圍部件。這樣，光盤標(biāo)記系統(tǒng)10可以添加到現(xiàn)存的計算機(jī)系統(tǒng)中。在其他實施例中，可以利用軟件應(yīng)用程序來將現(xiàn)有的操作系統(tǒng)(OS)光盤寫入構(gòu)架改型，以便執(zhí)行這里所說的光盤標(biāo)記方法。例如可以把現(xiàn)存的操作系統(tǒng)的光盤寫入架構(gòu)設(shè)置成通過基于通信協(xié)議如ATAPI通信協(xié)議的SCSI多媒體指令集與光盤標(biāo)記系統(tǒng)10通信。軟件應(yīng)用程序可以存儲或放在計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)上作為計算機(jī)可讀代碼，這些代碼可以被計算機(jī)讀取和執(zhí)行，控制計算機(jī)及光盤標(biāo)記系統(tǒng)10執(zhí)行上述的功能。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以包含可以被計算機(jī)讀取的任何光、磁或者固體存儲介質(zhì)。
光盤標(biāo)記系統(tǒng)10通過在標(biāo)記面30(圖2)在特定標(biāo)記位置用激光束16產(chǎn)生均勻大小的標(biāo)記來產(chǎn)生圖像，作為光盤14上的標(biāo)記。其他標(biāo)記位置可以不由激光束標(biāo)記，而保持未標(biāo)記狀態(tài)。跟隨激光束16的路徑相對于光盤14而移動，使得所述路徑遵循曲線軌跡，這些軌跡可以是連續(xù)的螺線軌跡或者同心圓軌跡組。就跟蹤曲線軌跡的打印時間而言，這比起傳統(tǒng)矩形軌跡更有效率。光盤標(biāo)記系統(tǒng)10產(chǎn)生曲線軌跡的幾何形狀并且根據(jù)來自源矩形光柵圖像的像素代表值來計算標(biāo)記位置，以便可以在沿曲線軌跡的用于建立標(biāo)記的適當(dāng)?shù)臉?biāo)記位置上設(shè)置標(biāo)記。
在一個實施例中，利用中間色調(diào)方法來產(chǎn)生標(biāo)記圖像以便通過在光盤14上形成的標(biāo)記來獲得知覺上連續(xù)和均勻的色調(diào)。光盤標(biāo)記系統(tǒng)10產(chǎn)生從源矩形光柵圖像的像素的矩形陣列獲得的半色調(diào)。光盤標(biāo)記系統(tǒng)10把半色調(diào)結(jié)果置入跟蹤光盤14的曲線軌跡的幾何形狀，同時必須不要使來自源矩形光柵圖像的半色調(diào)的空間頻率成分產(chǎn)生失真。
圖1的光盤標(biāo)記系統(tǒng)10利用光盤主軸馬達(dá)17控制光盤14的定位。光盤標(biāo)記系統(tǒng)10可以以固定角速度(CAV)或者固定軌跡線速度(CLV)的方式來旋轉(zhuǎn)光盤14。當(dāng)光盤14以CLV方式旋轉(zhuǎn)時，角速度是和激光束16相對于光盤14徑向位置成反比例的。當(dāng)光盤14以CAV方式旋轉(zhuǎn)時，以與激光束16相對于光盤14的曲線軌跡的徑向位置成比例的頻率將激光束16脈沖化。不管是以CAV或者CLV方式旋轉(zhuǎn)，標(biāo)記在沿曲線軌跡的標(biāo)記面30的配置是均勻間距的。
通過把標(biāo)記數(shù)據(jù)排列成序列(即光柵)來控制的光盤14的標(biāo)記面30的標(biāo)記。由標(biāo)記的配置確定的標(biāo)記數(shù)據(jù)確定沿每個軌跡的標(biāo)記位置是否需要標(biāo)記。標(biāo)記數(shù)據(jù)被配置在曲線光柵序列中，這個序列對應(yīng)于激光束16沿每個曲線軌跡移動的方式。這樣，在曲線光柵數(shù)據(jù)序列和光盤14上沿由光盤標(biāo)記系統(tǒng)10產(chǎn)生的曲線軌跡設(shè)置的標(biāo)記位置之間存在一一對應(yīng)關(guān)系。在某個實施例中，固定精度的坐標(biāo)，例如徑向切線坐標(biāo)系統(tǒng)中坐標(biāo)，用于確定沿著曲線軌跡的標(biāo)記的配置。
光盤標(biāo)記系統(tǒng)10可以利用與滑板馬達(dá)21(例如DC伺服或步進(jìn)馬達(dá))相關(guān)聯(lián)的滑板19來控制激光束的徑向位置。在某個實施例里，光標(biāo)標(biāo)記系統(tǒng)10的操作模式是CLV，因為CLV是CD和DVD驅(qū)動器通常使用的方法。另外，在使用CLV時，標(biāo)記寫入、激光定位和點(diǎn)火控制是比較簡單的。當(dāng)然，在其他實施例里，也可以把光盤標(biāo)記系統(tǒng)10設(shè)置成使用CAV。
在某個實施例中，光盤標(biāo)記系統(tǒng)通過控制激光束16的跟蹤路徑來跟蹤光盤14上的連續(xù)的螺線軌跡，把圖像標(biāo)注在光盤10上并在螺線軌跡的特定標(biāo)記位置調(diào)制激光束16?，F(xiàn)參照圖3，圖中示出一個實施例的光盤14上的連續(xù)的螺線軌跡52。圖3中為了視覺清晰放大了連續(xù)的螺線軌跡的圓的間距，明顯的是連續(xù)的螺線軌跡52的表示不是按比例畫出的，而僅僅是說明性的。為了在連續(xù)的螺線軌跡52上產(chǎn)生圖像(即標(biāo)記)，隨著光盤14的旋轉(zhuǎn)，激光束16被連續(xù)地沿著徑向移動，以便在光盤14的每個旋轉(zhuǎn)周期中激光束16沿著徑向移動的距離等于軌跡間距。激光束16沿著連續(xù)的螺線軌跡52連續(xù)跟蹤，這樣在跟蹤周期之間不存在非打印掃描。
這樣選擇連續(xù)的螺線軌跡52的幾何形狀，使得連續(xù)的螺線軌跡52的各軌跡(R1)之間的距離在連續(xù)的螺線軌跡52的每個周期(轉(zhuǎn))期間增加固定的量(軌跡間距)。通過在由光盤標(biāo)記系統(tǒng)10在光盤14上確定的標(biāo)記位置設(shè)置標(biāo)記(未示出)來實現(xiàn)均勻的標(biāo)記密度。標(biāo)記位置可以通過沿連續(xù)軌跡52以相同間距配置標(biāo)記位置而具有對稱形狀，標(biāo)記位置的間距是完全等長的。不論標(biāo)記的形狀如何，可以按照標(biāo)記位置的形狀來調(diào)節(jié)連續(xù)的螺線軌跡52的半徑和沿著連續(xù)的螺線軌跡52的標(biāo)記位置的間距，這些對業(yè)內(nèi)人士而言是顯見的。
產(chǎn)生連續(xù)的螺線軌跡52的方法是使光盤標(biāo)記系統(tǒng)10遞增地改變激光束16的徑向位置(以與光盤14旋轉(zhuǎn)一樣的基本上連續(xù)的方式)。如果光盤14以CAV方式旋轉(zhuǎn)，則激光束16的徑向位置以規(guī)定速度遞增。如果光盤14以CLV方式旋轉(zhuǎn)，則激光束16的速度變化是與激光束16相對于光盤14的徑向位置反比例變化的。
在另一個實施例中，可以在光盤14上以間斷方式跟蹤連續(xù)的螺線軌跡52。在這個實施例中，當(dāng)激光束16重定位和光盤14旋轉(zhuǎn)到位時，光盤14上的未標(biāo)記位置可以跳過去。這個實施例可以減少某些圖像的標(biāo)記時間。
在另一個實施例中，光盤標(biāo)記系統(tǒng)10在光盤14上通過控制激光束16跟蹤光盤14上的光盤標(biāo)記系統(tǒng)10產(chǎn)生的同心圓軌跡組，同時調(diào)制徑向移動的標(biāo)記器件，如激光束16來創(chuàng)建圖像。參照圖4，這里給出了一個具有同心軌跡60的光盤14的實施例。為了易于解釋，光盤14上的同心軌跡60不是按比例畫出的。同心軌跡60的數(shù)量減少，但是同心軌跡60之間的間距增加了。因為從光盤14的寫入面看光盤14是反時針旋轉(zhuǎn)的，所以用順時針箭頭(它表示在相鄰的標(biāo)記位置形成標(biāo)記的方向)表示同心圓60。
為了在同心圓軌跡60之一上創(chuàng)建標(biāo)記，在一個實施例中，在每次旋轉(zhuǎn)周期結(jié)束時激光束16沿徑向遞增地移動一個同心圓軌跡60。如果激光束16的徑向位移62以很快的方式進(jìn)行，那么同心軌跡60上的標(biāo)記過程可能是完全連續(xù)的，同心軌跡60上標(biāo)記形成過程之間具有可忽略的非打印延遲。
通過以恒定量(即軌跡間距)將各同心軌跡60徑向隔開來實現(xiàn)同心圓軌跡60的基本上均勻的標(biāo)記密度。例如，如果光盤14上用于形成標(biāo)記的標(biāo)記具有對稱的形狀以及直接沿著均勻間距的同心圓軌跡60配置，這樣就獲得了完全均勻的標(biāo)記密度。在另一個實施例中，光盤上形成的標(biāo)記具有非對稱的形狀。在這些實施例中，可以在至少部分地具有變化的徑向間距的同心圓軌跡60上設(shè)置標(biāo)記，以便實現(xiàn)均勻的標(biāo)記密度。進(jìn)一步而言，對完全均勻間距的偏離可能發(fā)生在同心軌跡60的終點(diǎn)，在這里軌跡長度可能不是嚴(yán)格的標(biāo)記間距的整數(shù)倍。
執(zhí)行跟蹤同心軌跡60組的操作的方法是使光盤標(biāo)記系統(tǒng)10遞增地移動滑板19徑向位置，使得在每個旋轉(zhuǎn)周期終點(diǎn)激光束16移動一個同心軌跡60并且降低轉(zhuǎn)軸速度。如果光盤14以CAV方式旋轉(zhuǎn)，則激光束16的徑向位置以固定周期增加。如果光盤14以CLV方式旋轉(zhuǎn)，則激光束16的徑向位置將超前于旋轉(zhuǎn)周期與激光束16的徑向位置成比例遞增。在這種方式下，同心軌跡上的每個標(biāo)記將位于基本上相同的徑向位置，使得當(dāng)以CLV方式標(biāo)記光盤時軌跡上形成的大量的標(biāo)記以基本上均勻的時間間隔隔開。可以通過使激光束16的徑向位置提前超過無數(shù)據(jù)軌跡來跳過沒有數(shù)據(jù)的軌跡。
不管光盤14是配置成同心圓軌跡60或者連續(xù)的螺線軌跡52，沿軌跡的標(biāo)記位置在光盤標(biāo)記系統(tǒng)10產(chǎn)生的坐標(biāo)系統(tǒng)中都被指定。沿軌跡的標(biāo)記位置給以根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)之間的精度直接反映到軌跡的幾何形狀。在一實施例中，同心圓軌跡60或者連續(xù)的螺線軌跡52在坐標(biāo)系統(tǒng)中被定義為徑向切線坐標(biāo)系統(tǒng)，這里，沿軌跡的兩個標(biāo)記位置之間的距離是固定長度的，以產(chǎn)生完全均勻的打印密度在矩形光柵圖像被轉(zhuǎn)換成曲線光柵圖像后，固定的軌跡幾何形狀和參考起點(diǎn)被指定給曲線軌跡，并被光盤標(biāo)記系統(tǒng)10用于跟蹤沿光盤14的曲線軌跡的形狀。固定的軌跡形狀指的是由分配給曲線軌跡的預(yù)定尺寸的預(yù)定形狀。軌跡上的標(biāo)記位置的位置(T)是通過確定標(biāo)記位置到沿軌跡長度的起始軌跡位置之間的距離而確定的。例如，可以選擇大量的完全均勻間距的包含連續(xù)的螺線軌跡52的標(biāo)記位置。
在另一個實施例中，可以通過在使用同心圓軌跡60時固定大量的軌跡來實現(xiàn)完全均勻的標(biāo)記密度。例如，可以選擇一組完全均勻間距的同心圓軌跡60和同心圓坐標(biāo)系統(tǒng)(包括軌跡數(shù)量(R)和沿軌跡的長度(T))。在這個實施例中，固定精度的坐標(biāo)操作系統(tǒng)被用于指定沿軌跡的標(biāo)記位置，在這里利用激光束16形成用于形成標(biāo)記的標(biāo)記。固定精度的坐標(biāo)系統(tǒng)可以用于直接映射用于沿軌跡的距離(T)方向形成標(biāo)記的標(biāo)記配置或者線性映射CLV狀態(tài)下標(biāo)記的配置和定時。
參照圖5，圖中示出功能框圖，用于說明總體上用標(biāo)號80表示的光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的成像流水線的一個實施例。圖5中的成像流水線80處理連續(xù)色調(diào)矩形圖像產(chǎn)生數(shù)據(jù)流和隨著激光束16跟蹤光盤14上的標(biāo)記面12的同心圓軌跡60或者連續(xù)的螺線軌跡52的圖案使光盤標(biāo)記系統(tǒng)10在光盤1上形成圖像。
以一系統(tǒng)處理步驟來概念性地實施光盤標(biāo)記系統(tǒng)10采用的示范性的成像流水線80?？?1的標(biāo)記應(yīng)用程序產(chǎn)生在框82中縮放和增強(qiáng)的矩形RGB圖像。在框83，矩形圖像的顏色被映射和分離成打印彩色通道KCMY(黑色，青色，洋紅和黃色)。在框84中，矩形的KCMY光柵圖像被半色調(diào)化，在這里打印通道的連續(xù)色調(diào)被代表光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的大量的可能的打印級的分立值替換。在某個實施例中，系統(tǒng)10產(chǎn)生了2個打印級，因此，在半色調(diào)化過程中產(chǎn)生二進(jìn)制值。在框85里，后面將會詳細(xì)討論，半色調(diào)的RGB矩形光柵圖像被轉(zhuǎn)換或者映射到曲線光柵(例如，一組同心圓光柵或者連續(xù)的螺線光柵)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)流。在框86中，數(shù)據(jù)流作為激光束控制數(shù)據(jù)被格式化并隨機(jī)構(gòu)控制指令增大以便控制光盤標(biāo)記系統(tǒng)10在光盤表面上形成標(biāo)記。
現(xiàn)在考慮更詳細(xì)的細(xì)節(jié)，框85中源矩形光柵圖像到曲線光柵的轉(zhuǎn)換，源圖像分辨率和曲線光柵幾何形狀和分辨率都已經(jīng)是設(shè)定了的。如果源圖像光柵圖像分辨率太低，進(jìn)行的插值操作作為框85的轉(zhuǎn)換的部分可以有效地使用標(biāo)記系統(tǒng)的更高的分辨率。在某個實施例中，使源矩形光柵圖像分辨率與軌跡和光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的標(biāo)記間距一致。
當(dāng)采用已知的基于矩陣或者隨機(jī)半色調(diào)化方法時二值打印可以產(chǎn)生知覺連續(xù)的色調(diào)。某些方法使半色調(diào)誤差具有高空間頻率，與其他低空間頻率相比，人對這種高空間頻率有較少的主觀感覺。在圖5的成像流水線80中，在框84使用這樣基于矩形半色調(diào)化方法?？梢韵鄬τ诠獗P標(biāo)記系統(tǒng)10采用的每個特定光盤標(biāo)記過程和媒介組，調(diào)節(jié)這些方法。
在轉(zhuǎn)換的實施例中(框85)，半色調(diào)像素通過使用”最臨近”選擇過程被直接映射到曲線光柵。在”最臨近”選擇過程中，光盤標(biāo)記系統(tǒng)10為每個曲線光柵標(biāo)記位置選擇矩形陣列內(nèi)具有相應(yīng)的最接近曲線軌跡的標(biāo)記位置的標(biāo)記位置的半色調(diào)像素值。這種方法不在陣列中的多個半色調(diào)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間進(jìn)行插值。以另外一種方式表述，在最臨近選擇過程中，為每個曲線軌跡上的標(biāo)記位置選擇最近的矩形光柵圖像像素，此處的最臨近矩形像素的選擇可能為節(jié)點(diǎn)在某些方向偏置，即，矩形像素的像素接近曲線軌跡上的兩個標(biāo)記位置。
最臨近選擇過程使半色調(diào)矩形源圖像以不在打印的標(biāo)記中引入主觀假象的方式被打印到曲線軌跡上。盡管在沿軌跡的標(biāo)記位置可能引入某些定位誤差，但是半色調(diào)過程不會無效。為了最臨近選擇過程達(dá)到曲線軌跡上的矩形半色調(diào)圖像的代表性的取樣，矩形源圖像應(yīng)當(dāng)近似吻合曲線軌跡上的標(biāo)記的分辨率。
在一個實施例中，使同心圓軌跡60與矩形圖像相關(guān)，并且計算矩形圖像的與沿光柵的標(biāo)記位置對應(yīng)的連續(xù)色調(diào)像素值。圖6示出光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的同心圓光柵的一個實施例。為了便于闡述，減少了同心圓的數(shù)量并且增加圓之間的間距。光柵的內(nèi)徑為R0和外徑為Rn，此處n代表許多同心圓光柵。因為從寫入面看光盤反時針旋轉(zhuǎn)，所以軌跡以順時針方向標(biāo)記。
圖5的成像流水線80的標(biāo)記控制臺(框86)和激光控制數(shù)據(jù)增加半色調(diào)化曲線光柵數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能在圖1中的控制器26移動激光束16和其他機(jī)構(gòu)控制命令被處理，如利用光盤主軸馬達(dá)17移動光盤14以及利用滑板馬達(dá)21移動滑板19的命令。這些數(shù)據(jù)和指令控制光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的沿光盤14上的標(biāo)記面的同心圓軌跡或者連續(xù)的螺線軌跡的標(biāo)記過程。進(jìn)一步而言，同步化指令可以插入到用于控制光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的軟件的標(biāo)記文件的適當(dāng)?shù)奈恢?，以便用于同步激光?6和任何其他必要的光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的部件的機(jī)構(gòu)動作。
取決于特定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的成像流水線80(圖5)的部件可以由光盤標(biāo)記系統(tǒng)10的主驅(qū)動器、固件或者硬件或者任何組合來實現(xiàn)。
在另一實施例中，轉(zhuǎn)換源矩形光柵圖像到曲線光柵的方法可以用于包含曲線光柵的連續(xù)色調(diào)打印機(jī)。在這個實施例中，所述方法包含在曲線軌跡上指定一個標(biāo)志位置，這樣每個標(biāo)記位置對應(yīng)于曲線軌跡上基本上均勻的間距。所述方法包含了指定一個在坐標(biāo)系統(tǒng)里的標(biāo)記位置的位置，例如徑向法線坐標(biāo)系統(tǒng)，這里的標(biāo)記位置是從一個或者多個矩形光柵圖像像素中計算而來的。對于沒有半色調(diào)化的連續(xù)色調(diào)打印，典型而言，比起二值打印使用的”最鄰近”方法更適合相應(yīng)的源圖像的局部區(qū)域插值或者平均化。每個標(biāo)記位置的代表值從矩形光柵圖像中計算而來，然后把矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換成曲線光柵印刷體。
在另一個實施例中，把矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換到曲線光柵圖像的方法可以用于包含曲線光柵的顯示元素。在這個實施例中，所述方法包含指定標(biāo)記位置的位置，例如曲線光柵的顯示像素，這樣每個顯示像素對應(yīng)于沿曲線光柵的基本上均勻的間距。所述方法包含指定坐標(biāo)系統(tǒng)中的顯示像素位置，如徑向切線坐標(biāo)系統(tǒng)，此處的顯示像素從一個或這個多個矩形光柵圖像像素中計算得來。對于連續(xù)色調(diào)顯示，典型而言，比起二值打印使用的最鄰近方法更適合相應(yīng)的源圖像的局部區(qū)域插值或者平均化。每個標(biāo)記位置的代表值從矩形光柵圖像中計算而來，然后把矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換成曲線光柵顯示。
在具有曲線光柵的顯示像素上顯示源矩形光柵圖像的方法也可以包含對源圖像的矩形光柵進(jìn)行圖像增強(qiáng)、縮放和抖動以及對顯示的曲線光柵的抖動結(jié)果的修正。
參照圖7，圖中示出描繪把源矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換成曲線光柵圖像的方法的一個實施例的操作的流程圖，所述方法總體上用標(biāo)號110表示并且可以通過圖1的系統(tǒng)10實現(xiàn)。所述方法包括在框112中提供源矩形光柵圖像。在某個實施例中，源矩形光柵圖像包含半色調(diào)化數(shù)據(jù)，并且方法110的至少一部分，例如框114-126可以作為框85(圖5)矩形到曲線的轉(zhuǎn)換器。所述方法還可以包括在框114中定義曲線光柵幾何圖形和坐標(biāo)系統(tǒng)。在一個實施例中，框116中，以具有切線坐標(biāo)連續(xù)的螺線的形式定義曲線光柵和切線坐標(biāo)系統(tǒng)。在另一個實施例中，在框118中，以具有徑向切線坐標(biāo)的同心圓的形式定義曲線光柵幾何形狀和坐標(biāo)系統(tǒng)。
所述方法還包括在框120中跟蹤由光盤標(biāo)記系統(tǒng)10以均勻間距增量產(chǎn)生的曲線光柵，并且在框122中根據(jù)源矩形光柵圖像計算曲線光柵數(shù)據(jù)?？梢岳貌煌膶嵤├?，根據(jù)源矩形光柵圖像計算所述曲線光柵數(shù)據(jù)，所述實施例包括在框124中從局部圖像區(qū)域?qū)鈻艛?shù)據(jù)進(jìn)行插值或者在框126中采用最近光柵數(shù)據(jù)圖像區(qū)域元件。所述方法還包括在框128中創(chuàng)建曲線光柵。在光盤14上形成所述曲線光柵圖像的方法可以包括在框130中，在一組同心圓軌跡上的合適的標(biāo)記形成位置上形成記號；或者在框132中，在連續(xù)的螺線軌跡上合適的標(biāo)記形成位置上形成標(biāo)記位置；或者在框134中，在顯示元件顯示所述曲線光柵。
在另一個實施例中，除了在框120中以均勻間距增量或者代替框120中以均勻間距增量跟蹤曲線光柵，可以沿著非均勻、周期性間距跟蹤所述曲線光柵。例如，在某些標(biāo)記系統(tǒng)里，系統(tǒng)的本來標(biāo)記分辨率可以不支持平均標(biāo)記間距。為了達(dá)到平均標(biāo)記間距，在這些系統(tǒng)中可以改變標(biāo)記間距。
本文中描述的這些實施例是說明性的，它們說明本發(fā)明的光盤標(biāo)記系統(tǒng)如何能夠使矩形半色調(diào)技術(shù)適應(yīng)用于光盤標(biāo)記的曲線光柵或顯示在包含曲線光柵的顯示元件上。盡管這里描述和展示了相關(guān)的多個示例性實施例，但是各種添加、刪除和修改對本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說都是很顯見的，即使這里沒有顯示或者在這里沒有詳細(xì)描述的，上述各種添加、刪除和修改應(yīng)被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的，也為下面所述的權(quán)利要求書所包含。
權(quán)利要求
1.一種用于將矩形光柵圖像轉(zhuǎn)換成曲線光柵圖像的方法，所述方法包括提供所述矩形光柵圖像；在曲線軌跡上定義曲線光柵幾何形狀和坐標(biāo)系統(tǒng)，從而形成曲線光柵；跟蹤所述曲線光柵以便定義多個數(shù)據(jù)位置；根據(jù)所述矩形光柵圖像計算所述多個數(shù)據(jù)位置中每一個位置的曲線光柵數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生所述曲線光柵圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述矩形光柵圖像包括半色調(diào)數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述矩形光柵圖像包含連續(xù)色調(diào)數(shù)據(jù)，所述方法還包括將所述連續(xù)色調(diào)數(shù)據(jù)半色調(diào)化以便形成半色調(diào)數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一個所述的方法，其中定義所述曲線光柵和坐標(biāo)系統(tǒng)的步驟包括定義在切線坐標(biāo)系統(tǒng)下的連續(xù)的螺線。
5.如權(quán)利要求1至3中任何一個所述的方法，其中定義所述曲線光柵和坐標(biāo)系統(tǒng)的步驟包括在徑向切線坐標(biāo)系統(tǒng)下定義至少一個同心圓。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一個所述的方法，其中按照均勻的間隔增量跟蹤所述曲線光柵，或者按照周期性的間隔增量跟蹤所述曲線光柵。
7.如權(quán)利要求1至6中任何一個所述的方法，其中根據(jù)所述矩形光柵圖像計算所述曲線光柵數(shù)據(jù)的步驟包括根據(jù)所述矩形光柵圖像的局部圖像區(qū)域?qū)λ銮€光柵數(shù)據(jù)應(yīng)用插值法。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一個所述的方法，其中根據(jù)所述矩形光柵圖像計算所述曲線光柵數(shù)據(jù)的步驟包括根據(jù)具有對應(yīng)位置的所述矩形光柵圖像選擇數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)是所述曲線光柵上的最接近數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1至8中任何一個所述的方法，其中建立所述曲線光柵圖像的步驟包括在光盤的至少一個同心圓軌跡上形成標(biāo)記；在光盤的連續(xù)的螺線軌跡上形成標(biāo)志；或者在顯示元件上顯示所述曲線光柵圖像。
10.一種用于在光盤上建立標(biāo)記圖像的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于產(chǎn)生能量束的源；配置成使所述源相對于光盤的標(biāo)記面在徑向上和切向上移動的裝置；配置成產(chǎn)生控制所述源和所述裝置的信號的控制器，其中所述控制器在實際應(yīng)用中配置成引導(dǎo)所述裝置跟蹤?quán)徑龉獗P的曲線軌跡；根據(jù)源矩形光柵圖像計算曲線光柵數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生曲線光柵圖像；以及周期性地啟動所述源，以便在所述光盤的所述曲線光柵上形成對應(yīng)于所述曲線光柵圖像的多個標(biāo)記，從而產(chǎn)生所述標(biāo)記圖像。
全文摘要
公開一種用于產(chǎn)生曲線光柵圖像的方法。所述方法包括提供矩形光柵圖像；在曲線軌跡上定義曲線光柵的幾何形狀和坐標(biāo)系統(tǒng)，從而形成曲線光柵；以及跟蹤所述曲線光柵以便定以多個數(shù)據(jù)位置。所述方法還包括根據(jù)所述矩形光柵圖像計算所述多個數(shù)據(jù)位置中每個位置的曲線光柵數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生曲線光柵圖像。
文檔編號G11B23/38GK1697070SQ20051007011
公開日2005年11月16日 申請日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者P·J·麥克萊蘭 申請人:惠普開發(fā)有限公司