JP4967145B2 - 光ディスク画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクの描画面全体にわたって、コントラストが均一な画像を形成する光ディスク画像形成装置に関する。

従来、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒといったデータを記録可能な記録型光ディスクのデータ記録面やレーベル面に、文字や絵画などの画像を形成する画像形成装置や光ディスクに関する発明が開示されている（例えば、特許文献１，２参照。）。この技術は、光ディスクのデータ記録層（色素層）にレーザ光を照射してデータを記録した部分と、データを記録していない部分と、では色が異なるという現象を応用したものである。この技術を用いることで、光ディスクのデータ記録面や、色素層を形成した光ディスクのレーベル面に、画像を形成することができる。
特開２００４−３５５７６４公報 特開２００２−２０３３２１公報

光ディスクにレーザ光を照射して情報等を記録する工程において、光ディスクをＣＡＶ方式で（角速度一定で）回転させる場合には、光ディスクの半径方向の位置によって、つまり、光ディスクの内周部と外周部とでは線速度が異なる。そのため、一定のレーザパワーでレーザ光を照射した場合、単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度は線速度が速いほど弱くなる。そこで、従来は、特許文献１に記載されているように、単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度を均一にするために、光ディスクの半径方向の記録位置が内周部から外周部へ移動するのにつれて、レーザパワーを徐々に強くさせる方法が採用されている。

しかしながら、従来の光ディスク装置では、光ディスクに画像を形成するのが、トラックが形成されていないレーベル面側の場合には、トラックが形成されているデータ記録面にデータを記録する場合に行うランニングＯＰＣのように、レーザを照射しているときに、ごみの付着・色素の塗布むら・面振れ等による記録面の反射率の変化を確認しながら、レーザパワーを随時制御することができなかった。そのため、画像形成時における光ディスクのレーベル面に付着するほこりの状態や面振れ等の外乱によって、単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度が均一とはならず場所により異なるので、画像にコントラストの差が生じてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記の問題点を解決して、トラックが形成されていない光ディスクのレーベル面であってもその全体にわたり、コントラストが均一な画像を形成することができる光ディスク画像形成装置を提供することを目的とする。

この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。

（１）一定の角速度で光ディスクを回転させる回転手段と、
前記光ディスクを前記回転手段により一定の角速度で回転させている間に、この光ディスクに設定された、トラックが形成されていない色素が塗布された層からなる描画エリアへレーザ光を照射することにより画像形成を行うレーザ光照射手段と、
前記光ディスクを前記一定の角速度で回転させた場合に線速度が最大となる光ディスクの描画エリアの最外周において前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度に、画像形成時のレーザパワー強度を設定するレーザパワー設定手段と、
を備え、
前記光ディスクの描画エリア全てに対し、前記レーザパワー設定手段が設定した前記一定のレーザパワー強度のレーザ光照射で画像形成することにより、前記光ディスクの単位面積あたりに照射されるレーザ光の強度が当該光ディスクの半径方向の外周側ほど低くなるように画像形成を行うことを特徴とする。

この構成においては、光ディスク画像形成装置は、色素が塗布された層を有する光ディスクを角速度一定で回転させながら、この光ディスクのトラックが形成されていない色素が塗布された層からなる描画エリアにレーザ光を照射して画像を形成する際に、光ディスクを前記一定の角速度で回転させた場合に線速度が最大となる光ディスクの描画エリアの最外周においてその色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度のレーザ光を描画エリア全体にわたって照射して画像を形成する。したがって、光ディスクを角速度一定で回転させると、光ディスクの半径方向の外周側ほど線速度が速くなるが、光ディスクの描画エリアの最外周において色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度のレーザ光を描画エリア全体にわたって照射するので、ほこりや面振れなどの外乱等の影響を受けることなく、常に色素の変色が飽和した、つまりコントラストが一定の画像を形成することができる。また、従来は、光ディスクを角速度一定で回転させると、光ディスクの半径方向の外周側ほど線速度が速くなるため、単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度を均一にするために、光ディスクの半径方向の記録位置が内周部から外周部へ移動するのにつれて、レーザパワーを徐々に強くさせる制御を行っていたが、本発明では、光ディスクの半径方向の位置に応じてレーザパワーを変更することなく、一定のレーザパワー強度のレーザ光を照射して光ディスクの描画面に画像を形成するので、レーザパワーの制御を簡略化できる。

（２）前記レーザ光照射手段は、前記光ディスクに設定された情報エリアから前記描画エリアに使用されている色素の情報の読み出しを行い、
前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度を前記色素の情報に基づいて設定することを特徴とする。

この構成においては、光ディスク画像形成装置は、角速度一定で回転させた光ディスクにレーザ光を照射して画像を形成する際に、光ディスクに設定されている情報エリアから描画エリアに使用されている色素の情報を読み出して、その色素の変色が飽和するレーザパワー強度のレーザ光を描画エリア全体にわたって照射して画像を形成する。したがって、光ディスクに使用されている色素に応じて、その色素の変色が飽和する最適なレーザパワー強度のレーザ光を照射して、光ディスクの描画エリア全体にわたってコントラストが一定の画像を形成することができる。

（３）前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度として、光ディスクの描画エリアの最外周においてアシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を設定することを特徴とする。

光ディスクの描画エリアに使用されている色素は、アシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度のレーザ光を照射すると、変色が飽和する。また、アシンメトリまたは変調度は、線速度が遅いときにはレーザパワー強度が弱いレーザ光でも飽和状態となるが、線速度を速くすると、そのままのレーザパワー強度では非飽和状態となり、アシンメトリまたは変調度を飽和状態にするためには、レーザパワー強度を強くしなければならない。この構成においては、画像形成時の線速度が最大のとき、すなわち、描画エリアにおける光ディスクの半径方向の最外周側において、レーザ光を照射すると色素の変色が飽和するレーザパワー強度に設定する。したがって、面振れ等の外乱により、描画エリアに照射するレーザパワー強度が変動したとしても、引き続き色素の変色が飽和するレーザパワー強度のレーザ光を照射できるので、その影響を受けることなくコントラストが一定の画像を描画エリアに形成することができる。

（４）前記アシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を、前記描画エリアに使用される複数の色素毎に、かつ画像形成時に設定可能な最大線速度毎に、記憶する記憶手段を備え、
前記レーザパワー設定手段は、画像形成時に設定された最大線速度の情報と前記色素の情報とに応じたアシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を前記記憶手段から読み出し、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度として設定することを特徴とする。

この構成においては、光ディスク画像形成装置は、光ディスクの情報エリアに記録された描画エリアに使用される色素の情報と、画像形成時の最大線速度の情報と、に対応する、アシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を記憶手段から読み出し、このレーザパワー強度を画像形成時に描画エリアへ照射するレーザ光の色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度に設定する。したがって、画像形成時の条件に応じて、適切なレーザパワー強度のレーザ光を照射して、光ディスクの描画エリアに画像を形成することができる。

本発明の光ディスク画像形成装置は、光ディスクの描画面に設けられた変色層（色素層）に使用されている色素に対して、光ディスクの描画エリアの最外周において色素の変色が飽和する一定のレーザパワーのレーザ光を照射して画像を形成する。これにより、光ディスクに画像を形成しているときに、面振れ等の外乱が発生していても、光ディスクに形成する画像のコントラストを全面にわたって一定に保つことができる。また、従来のように、光ディスクの半径方向の位置に応じてレーザパワーを変更することなく、光ディスクの描画面に画像を形成できるので、レーザパワーの制御を簡略化できる。

本発明の実施形態に係る光ディスク画像形成装置は、一般的な光ディスク記録再生装置が有する光ディスクへの情報記録機能、光ディスクの記録情報読み出し機能に加えて、光ディスクに画像を一定のコントラストで形成する画像形成機能を備えている。

まず、光ディスク画像形成装置の構成を説明する。なお、光ディスクのデータ記録面に情報を記録する機能、及び光ディスクのデータ記録面に記録した情報を読み出す機能は、周知技術であるため詳細な説明を省略する。また、以下の説明では、一例としてＤＶＤ−Ｒのレーベル面側に変色層を設けた光ディスクに画像を形成する場合について説明するが、本発明はこれに限るものではなく、他の種類の記録型光ディスクにも画像を形成できる。

＜光ディスク画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る光ディスク画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、光ディスク画像形成装置１０は、光ピックアップ１００、スピンドルモータ１３０、回転検出器１３２、ＲＦ（Radio Frequency)アンプ１３４、デコーダ１３６、サーボ回路１３８、ステッピングモータ１４０、モータドライバ１４２、インタフェース１５０、バッファメモリ１５２、エンコーダ１５４、ストラテジ回路１５６、フレームメモリ１５８、データ変換器１６０、レーザパワー自動制御（Automatic_Laser Power Control:ＡＬＰＣ）回路１６２、レーザドライバ１６４、及び制御部１７０を備えている。光ディスク画像形成装置１０は、インタフェース１５０を介してホストコンピュータ３００に接続されている。また、光ディスク画像形成装置１０は、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity)方式で光ディスク２００に対して画像形成を行う。さらに、光ディスク画像形成装置１０は、ＤＶＤ系及びＣＤ系の再生専用型・追記型・書換型の各種の光ディスクに対して、データの記録（再生専用型を除く。）・再生や、画像形成を行うことができる。

スピンドルモータ１３０は、図外の保持機構で保持した光ディスク２００を回転させる。

回転検出器１３２は、スピンドルモータ１３０の回転速度に応じた周波数の信号ＦＧを出力する。

光ピックアップ１００は、レーザダイオード、対物レンズなどの複数のレンズ、トラッキングサーボ機構、フォーカスサーボ機構などを備えており、回転中の光ディスク２００に対して、レンズで集光させたレーザ光を照射する。

ステッピングモータ１４０は、その回転によって光ピックアップ１００を、光ディスク２００の半径方向に移動させる。

モータドライバ１４２は、制御部１７０から指示された方向及び移動量だけ光ピックアップ１００を移動させる駆動信号を、ステッピングモータ１４０へ出力して、スレッド制御を行う。

ＲＦアンプ１３４は、光ピックアップ１００から出力された受光信号Ｒｖを増幅して、増幅後の信号をデコーダ１３６及びサーボ回路１３８へ出力する。

デコーダ１３６は、光ディスク２００の記録面を再生して、光ディスク２００に記録された情報を読み出す場合には、光ピックアップ１００から出力される受光信号Ｒｖは、８／１６変調されているので、これを復調して制御部１７０へ出力する。

サーボ回路１３８は、信号ＦＧによって検出されるスピンドルモータ１３０の回転速度が、制御部１７０から指示された角速度となるようにフィードバック制御（回転制御）を行う。また、サーボ回路１３８は、上記の回転制御に加えて、光ピックアップ１００に対するトラッキング制御（トラッキングサーボ）及びフォーカス制御（フォーカスサーボ）を行う。

制御部１７０は、詳細な構成についてＲＯＭ１７１のみ図示しているが、他にＣＰＵ・ＲＡＭなどを備えた構成であり、ＲＯＭ１７１に格納されたプログラムに従って不図示のＣＰＵが各部を操作して、光ディスク２００の記録面に対する情報記録や、光ディスク２００のレーベル面や記録面に対する画像形成を行う。また、後述するように、光ディスク２００に対して画像を形成する際に、ＲＯＭ１７１に格納された補正パラメータに基づいてサーボ回路１３８やＡＬＰＣ回路１６２へ信号を出力して、レーザパワーまたはフォーカスゲインを補正する。

インタフェース（Ｉ／Ｆ）１５０は、ホストコンピュータ３００から供給される制御信号や情報を光ディスク画像形成装置１０が受け取るためのインタフェースである。

バッファメモリ１５２は、ホストコンピュータ３００からインタフェース１５０を介して、光ディスク２００の記録面に記録すべき情報（以下、記録データと称する。）が供給されると、この記録データをＦＩＦＯ（先入れ先出し）形式で記憶する。

エンコーダ１５４は、バッファメモリ１５２から読み出された記録データを８／１６変調し、ストラテジ回路１５６に出力する。

ストラテジ回路１５６は、エンコーダ１５４から供給された８／１６変調信号に対して時間軸補正処理などを施して、レーザドライバ１６４へ出力する。

フレームメモリ１５８は、ホストコンピュータ３００からインタフェース１５０を介して、光ディスク２００に形成する画像の情報（以下、画像データと称する。）が供給されると、この画像データを蓄積する。この画像データは、円盤状の光ディスク２００に描画する画像の各画素の濃度を規定する階調データの集合である。

データ変換器１６０は、光ディスク２００に画像を形成する際に、フレームメモリ１５８から読み出した階調データ、及び制御部１７０から指示された周回数に応じて、レーザ光の強度を、レーザ光を照射すると変色層２０４が十分に変色する強度であるライトレベル、または、レーザ光を照射しても変色層２０４が変色しない強度であるサーボレベルを指示する信号に変換してレーザドライバ１６４へ出力する。

ＡＬＰＣ回路１６２は、光ピックアップ１００のレーザダイオードから照射されるレーザ光の強度を制御するためのものである。具体的には、ＡＬＰＣ回路１６２は、光ピックアップ１００のフロントモニターダイオードによって検出されたレーザダイオードの出射光量値が制御部１７０によって供給される最適レーザパワーの目標値と一致するように、駆動信号Ｌｉの電流値を制御する。

ここで、本実施形態では、上述したように角速度一定のＣＡＶ方式としているので、光ディスク２００の外側ほど線速度が速くなる。そこで、制御部１７０は、データ記録時には、光ピックアップ１００が光ディスク２００の外側に位置するほど、最適レーザパワーの目標値を高く設定する。一方、制御部１７０は、画像形成時には、後述するように光ディスク２００の変色層２０４における色素の変色が飽和するレーザパワーの目標値に設定する。

レーザドライバ１６４は、情報記録時には、ストラテジ回路１５６から供給される変調データに従ってＡＬＰＣ回路１６２による制御内容を反映させた駆動信号Ｌｉを生成して、光ピックアップ１００のレーザダイオードに供給する。また、画像形成時には、データ変換器１６０によって変換されたデータに従って、ＡＬＰＣ回路１６２による制御内容を反映させた駆動信号Ｌｉを生成して、光ピックアップ１００のレーザダイオードに供給する。これにより、レーザダイオードによるレーザビームの強度は、制御部１７０から供給される目標値と一致するようにフィードバック制御される。

＜光ディスクの構成＞
図２は、画像形成可能な光ディスクのレーベル面の正面概略図及びＡ−Ａ’断面図である。光ディスク２００は、図２に示すように、２枚の基材２００Ｋと２００Ｒを貼り合わせた構成のＤＶＤ−Ｒであり、レーベル面側の基材２００Ｒは、レーベル面側から順に、保護層（ポリカーボネート基板）２０１、情報記録層２０２、変色層（色素層）２０４、反射層２０５、接着層２０６を順に積層した構造である。また、光ディスク２００は、その中心に設けられたセンタホール２１０の周囲にクランプエリア２１１が設けられ、さらにその周囲に内周側から順に、情報エリア２１２、サーボ調整エリア２１３、描画エリア２１４が形成されている。

なお、記録面側の基材２００Ｋの層構成は、ＤＶＤ−Ｒの周知の構成であるため、図示を省略している。また、図２に示した光ディスク２００の構造は模式的なものであり、各層、各エリアの寸法比は必ずしも図示した通りではない。

保護層２０１は、ポリカーボネートなどの透明の材料から成り、レーザ光が透過する。

情報記録層２０２は、複数のピットから成るトラックをポリカーボネート基板上に形成した層であり、レーベル面についての情報が記録されている。具体的には、製造メーカを示すコード情報、変色層２０４に使用されている色素名、及び描画エリア２１４の開始位置及び終了位置の情報等が記録されている。また、光ディスク２００はＤＶＤ−Ｒであるが、別の光ディスク装置が情報記録層２０２の情報を読み出して誤動作するのを防止するために、情報記録層２０２には、ＣＤ−ＲＯＭと同様に、複数のピットによりトラックが形成され、このトラックにＣＤのサブコーディングのフォーマットを用いて情報が記録されている。また、サブコーディングに用いる情報内容とは異なる情報（レーベル面に関する情報）を記録している。したがって、光ディスク画像形成装置１０以外の光ディスク装置では、情報エリア２１２に記録されている情報を読み出すことができない。

変色層２０４は、濃淡のはっきりした鮮やかな画像が形成できるように、基材２００Ｋに設けられた図外の記録層とは異なる有機色素から成り、データ記録面の不図示の記録層に用いる色素よりも弱いパワーのレーザ光で変色し、その反射率の変化の程度が大きい。

反射層２０５は、アルミなどの金属から成り、レーザ光を反射する。

接着層２０６は、レーベル面側の基材２００Ｒとデータ記録面側の基材２００Ｋとを接着する層である。

情報エリア２１２は、その全域に情報記録層２０２を含み、前記のように光ディスク２００のレーベル面に形成した描画エリア２１４の開始位置及び終了位置の情報、光ディスク２００の変色層に用いた色素の種類の情報等が記録されている。なお、光ディスク２００の基材２００Ｒにおいて、トラックが形成されているのは情報エリア２１２のみであり、他のエリアにはトラックは形成されていない。また、光ディスク２００はＤＶＤ−Ｒであるが、情報記録層２０２に形成されているトラックには、ＣＤに使用するサイズ，ピッチでピットが形成され、また、ＣＤに使用するデータフォーマットでデータ（情報）が記録されている。したがって、情報エリア２１２に記録されている情報は、通常の光ディスク装置では読み出すことができないようになっている。

サーボ調整エリア２１３は、光ディスク画像形成装置１０が描画エリア２１４に画像を形成する際に、変色層が変化しないレーザパワーのレーザ光を照射し、その戻り光量を測定することで、フォーカスゲインの調整を行うための領域である。なお、サーボ調整エリア２１３は、必ずしも設けなくても良く、例えば、描画エリア２１４の領域を少しでも広くしたい場合などには、サーボ調整エリア２１３を設けなくても良い。この場合には、フォーカスゲインの調整を、情報エリア２１２で行うようにすると良い。

描画エリア２１４は、光ディスク画像形成装置１０が画像を形成する領域である。

＜光ディスクの変色特性＞
光ディスクに画像を形成するために、変色層に照射するレーザ光のパワーや変色層に照射したレーザ光の戻り光の光量は、変色層に使用する色素の種類が異なると、それぞれ異なった値となる。また、角速度一定で回転させた光ディスクにレーザ光を照射して画像形成する場合には、前記のように光ディスクの半径方向の記録位置に応じて、レーザパワーを変化させて単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度を均一にしても、ほこりや面振れ等の外乱により、レーザパワー強度が変動することがある。そこで、本願の発明者らは、変色層の色素の変色について、レーザパワーと、アシンメトリ（β）または変調度と、の関係に着目して、以下のような実験を行った。

図３は、（Ａ）が光ディスクの半径方向の位置−アシンメトリ（β）特性を示すグラフであり、（Ｂ）がレーザパワー強度−アシンメトリ（β）特性を示すグラフであり、（Ｃ）が光ディスクの半径方向における線速度と単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度とを示すグラフである。図３において、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３であり、光ディスクを角速度一定で回転させたときのデータを示しているので、光ディスクの半径方向の位置が大きいほど線速度が速くなる。なお、図３には、パラメータとしてアシンメトリ（β）を示したが、これに代えて、変調度を用いても、図３に示す特性と同様の特性となる。

図３（Ａ）に示すように、光ディスクに一定のレーザパワーのレーザ光を照射した場合、光ディスクの半径方向の位置が大きくなるにつれて、アシンメトリ（β）の値は徐々に低下するが、レーザパワーの強度が強いほど、アシンメトリ（β）の値の低下の割合は緩やかとなる。また、レーザパワーがＰ３の場合には、光ディスクの半径方向の位置にかかわらずアシンメトリ〈β〉の値はほぼ一定となる。

アシンメトリ（β）や変調度が一定となる状態では、レーザ光の照射を受けた変色層の色素の変化が完了して安定化し、光ディスクの変色層の色素が完全に変色した状態（色素の変色が飽和した状態）となっていた。また、光ディスクの変色層の色素は、レーザパワーＰ３のレーザ光が照射されると完全に変色（変化）するので、さらに強いレーザパワーのレーザ光が照射されても、変色層の色素は変色しなかった。

図３（Ｂ）に示すグラフは、図３（Ａ）に示したグラフのパラメータを入れ替えたものである。このグラフには、光ディスク２００の半径方向の位置ｒが、ｒ＝２４ｍｍ，４０ｍｍ，５８ｍｍの場合について、光ディスクに照射するレーザパワーに対するアシンメトリ（β）の値の変化の状態を示している。図３（Ｂ）に示すように、光ディスク２００の半径方向の位置ｒにかかわらず、つまり、線速度にかかわらず、レーザパワーＰが大きくなるのに伴い、アシンメトリ（β）の値も大きくなり一定値となる（飽和した）。すなわち、光ディスクの半径方向の位置ｒ＝２４ｍｍのときにはレーザパワーＰ２でアシンメトリ（β）が飽和状態となる。しかし、光ディスクの半径方向の位置ｒにかかわらず、つまり線速度にかかわらず、レーザパワーＰ３でアシンメトリ（β）の値は飽和状態となる。

このように、アシンメトリ（β）または変調度が飽和している状態では、変色層の色素が完全に変色した状態、すなわち変色が飽和した状態であった。そこで、本発明では、画像形成時には、上記のように、光ディスクの半径方向の位置ｒにかかわらず、つまり光ディスクの描画エリアにおいて線速度が最高速となる半径方向の位置ｒが最外周の位置において、アシンメトリ（β）の値または変調度が飽和するレーザパワーのレーザ光を照射するように設定する。これにより、図３（Ｃ）に示すように、光ディスクの半径方向の外周側ほど線速度が速くなるのに対して、光ディスクの描画エリアに照射するレーザ光のレーザパワー強度は一定値なので、単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度は光ディスクの半径方向の外周側ほど低くなる。しかし、線速度にかかわらず、変色層の色素の変色が飽和するレーザパワー強度のレーザ光が照射されるので、光ディスクのレーベル面に対して画像形成中に、面振れ等の外乱によりレーザパワー強度が多少変化しても、その影響を受けることなく、変色層の色素の変色が飽和した状態の画像を形成することができる。すなわち、光ディスクの半径方向の位置にかかわらず、コントラストが一定の画像を形成することができる。

光ディスク画像形成装置１０には、上記のように、コントラストが一定の画像を光ディスクの描画エリアに形成できるように、光ディスクの変色層に使用される色素の種類や記録線速度（倍速数）に応じて、アシンメトリ（β）または変調度が飽和するレーザパワー強度のデータが格納されたテーブルを、制御部１７０のＲＯＭ１７１が記憶している。このテーブルに格納されたレーザパワー強度のデータは、光ディスク画像形成装置１０のメーカが実験により予め求めたものである。

図４は、画像形成時に描画エリアに照射するレーザ光のレーザパワー強度データを格納するテーブルの一例である。図４に示すように、ＲＯＭ１７１に記憶させているテーブルには、変色層に使用する色素名と、光ディスクに画像を形成する際に設定可能な倍速数（最高線速度）と、に対応するレーザパワーの設定値が格納されている。

光ディスク画像形成装置１０の制御部１７０は、光ディスクに画像を形成する際には、光ディスク２００の情報エリア２１２に記録された、光ディスク２００の変色層に使用されている色素の種類の情報を読み出す。また、制御部１７０は、ホストＰＣ３００において設定された画像形成時の倍速数（最高線速度）を不図示のＲＡＭから読み出す。そして、これらの情報に基づいてＲＯＭ１７１に格納されたテーブルから、その光ディスク２００に応じたレーザパワーの設定値の設定値を読み出す。そして、光ディスク画像形成装置１０は、これらの値に基づいて、レーザパワーの値を変更する。

＜光ディスク画像形成装置の画像形成動作＞
次に、光ディスク画像形成装置１０の画像形成動作について、フローチャートに基づいて説明する。図５は、光ディスク画像形成装置の画像形成動作を説明するためのフローチャートである。ここで、光ディスク画像形成装置１０は、周知の画像形成方法で、光ディスク２００のレーベル面に画像を形成する。また、一例としてＤＶＤ−Ｒのレーベル面側に変色層を設けた光ディスクに画像を形成する場合について説明する。

光ディスク画像形成装置１０の制御部１７０は、サーボ回路１３８に制御信号を出力して、スピンドルモータ１３０に光ディスク２００を回転させるとともに、ＡＬＰＣ回路１６２に制御信号を出力して、光ピックアップ１００から光ディスク２００へ６５０ｎｍのレーザ光及び７８０ｎｍのレーザ光を照射させる（ｓ１）。そして、光ディスク２００の層構造がＤＶＤであるか否かを確認する（ｓ２）。制御部１７０は、光ディスク２００がＤＶＤの層構造を有していない場合には、ＣＤ系の光ディスクに対する処理を行う（ｓ３）。

一方、制御部１７０は、光ディスク２００がＤＶＤの層構造を有している場合には、モータドライバ１４２に制御信号を出力して、ステッピングモータ１４０により光ピックアップ１００を情報エリア２１２に対向する位置に移動させる。そして、制御部１７０は、ＡＬＰＣ回路１６２に制御信号を出力して、光ピックアップ１００の図外のレーザダイオードから６５０ｎｍのレーザ光を照射させて、情報エリア２１２に記録された情報を読み出して、記録フォーマットを確認する（ｓ４）。制御部１７０は、情報エリア２１２に記録されたデータがＤＶＤフォーマットで記録されている場合には（ｓ５）、ＤＶＤ系の光ディスクに対する処理を行う（ｓ６）。また、制御部１７０は、情報エリア２１２に記録された情報がＣＤフォーマットでもない場合や、情報エリア２１２にデータが記録されていない場合には（ｓ７）、光ディスク画像形成装置１０に対応した画像形成用の光ディスクでないので、処理を終了する。

一方、制御部１７０は、情報エリア２１２に記録されたデータがＣＤフォーマットである場合には（ｓ７）、本発明の光ディスク画像形成装置１０に対応する光ディスクであるので、制御部１７０は、モータドライバ１４２に制御信号を出力して、ステッピングモータ１４０により光ピックアップ１００をサーボ調整エリア２１３に対向する位置に移動させて、フォーカスゲインを調整する（ｓ８）。続いて、制御部１７０は、モータドライバ１４２に制御信号を出力して、ステッピングモータ１４０により光ピックアップ１００を情報エリア２１２に対向する位置に移動させて、情報エリア２１２に記録された情報をデコーダ１３６でデコードして、光ディスク２００のレーベル面に形成した描画エリア２１４の開始位置及び終了位置、光ディスク２００の変色層に使用されている色素の種類等の情報を読み出す（ｓ９）。また、制御部１７０は、ホストＰＣ３００において設定された画像形成時の倍速数（最高線速度）を不図示のＲＡＭから読み出す（ｓ１０）。そして、制御部１７０は、ＲＯＭ１７１のテーブルから、光ディスク２００の変色層に用いた色素の種類、及び画像形成時の倍速数（最高線速度）に応じたレーザパワーの設定値の情報を読み出して、レーザパワー強度をその値に設定する（ｓ１１）。例えば、制御部１７０は、図４に示したように、光ディスク２００の変色層にオキソノールが使用され、８倍速で画像を形成する場合には、レーザパワーを３８ｍＷに設定する。

続いて、制御部１７０は、モータドライバ１４２に制御信号を出力して、ステッピングモータ１４０により光ピックアップ１００を描画エリア２１４の画像形成を開始点に対向する位置に移動させて（ｓ１２）、光ディスクを一定速度で回転させながら、光ディスクにステップｓ１１で設定されたレーザパワー強度のレーザ光を照射するとともにフォーカスサーボを行って、ホストコンピュータ３００から送られてきた画像データに応じた画像を形成する（ｓ１３）。制御部１７０は、ホストコンピュータ３００から送られてきた画像データに応じた画像の形成が完了すると、処理を終了する。

＜光ディスクの別の構成及び光ディスク画像形成装置の動作＞
光ディスク画像形成装置１０は、図２に基づいて説明した構成の光ディスク２００以外に、以下のような構成の光ディスクにも画像を形成することができる。すなわち、光ディスク画像形成装置１０は、情報エリア２１２（情報記録層２０２）にグルーブ（案内溝）が形成された光ディスク２２１、情報エリア２１２及びサーボ調整エリア２１３にグルーブが形成された光ディスク２２２、及び情報エリア２１２に複数のピットによりトラックが形成され、サーボ調整エリア２１３にグルーブが形成された光ディスク２２３に、画像を形成することができる。なお、光ディスク２２１〜２２３は、図２に示した光ディスク２００とほぼ同様の構成であるため、光ディスク２２１〜２２３の図示を省略する。

光ディスク２２１及び２２２の情報エリア２１２（情報記録層２０２）には、複数のピットから成るトラックに代えて、ＬＰＰ（Land Pre-Pit）方式（ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの場合）やＡＤＩＰ（Address In Pre-Groove ）方式（ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの場合）で、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのデータ記録面のようにグルーブが形成されている。そして、それらグルーブにはＤＶＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷと同じアドレス情報が存在し、内容の異なるディスク物理情報（レーベル面に関する情報）が、同じフォーマットで記録されている。また、光ディスク２２２、及び２２３のサーボ調整エリア２１３には、光ディスク２２１の情報エリア２１２と同様の形式でアドレス情報とレーベル面に関する情報が記録されている。このように、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのデータ記録面とは異なる情報内容でレーベル面に関する情報が記録されているので、光ディスク画像形成装置１０以外の光ディスク装置では、情報エリア２１２に記録されている情報を読み出しても、その内容を解読することができない。

光ディスク画像形成装置１０は、光ディスク２２１や光ディスク２２２に画像形成を行う場合には、情報エリア２１２にＬＰＰ方式またはＡＤＩＰ方式で記録された情報を読み出して、描画エリア２１４に画像形成処理を行う。

また、光ディスク画像形成装置１０は、光ディスク２２３に画像形成を行う場合には、光ディスク２００の場合と同様に情報エリア２１２の情報を読み出して、描画エリア２１４に画像形成処理を行う。

また、光ディスク画像形成装置１０は、光ディスク２００や光ディスク２２１に画像を形成する際には、サーボ調整エリア２１３に変色層２０４が変色しないレーザパワーのレーザ光を照射して、フォーカスゲインを調整する。一方、光ディスク画像形成装置１０は、光ディスク２２２，２２３に画像を形成する際には、サーボ調整エリア２１３にトラッキングをかけ、変色層２０４が変色するレーザパワーのレーザ光を照射して、つまりＯＰＣのように試し書きを行って、フォーカスゲインを調整することも可能である。このように、試し書きを行ってフォーカスゲインを調整することで、光ディスクのばらつきにかかわらず、濃淡がはっきりした視認性の良い画像を光ディスクの描画エリアに形成することができる。

また、光ディスクのデータ記録面において、例えば半径方向の中間から外周側にかけて描画エリアを設けた場合には、光ディスクにＬＰＰ方式またはＡＤＩＰ方式でアドレス情報に加えて、その光ディスクにデータ記録面側の記録層に使用している色素名や、描画エリアの開始位置・終了位置の情報等を記録しておく。光ディスク画像形成装置１０は、光ディスクのデータ記録面に画像を形成する場合には、これらの情報を読み出して、レーベル面側に画像を形成する場合と同様に各処理を行うことで、光ディスクのデータ記録面の描画エリアに画像を形成することができる。

なお、光ディスク画像形成装置１０に対応した光ディスク２００の変色層２０４に使用される色素が１種類の場合には、記録速度とレーザパワー強度を対応づけたテーブルをＲＯＭ１７１に記憶させておく。そして、描画時には、変色層２０４に使用されている色素情報を読み出さずに、画像形成時の最高線速度の情報に基づいて、レーザパワー強度を設定すると良い。

また、変色層に使用する色素の種類が増えたときに、ファームウェアの更新により、テーブルを更新できるように構成すると良い。

本発明の実施形態に係る光ディスク画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 画像形成可能な光ディスクのレーベル面の正面概略図及びＡ−Ａ’断面図である。 （Ａ）が光ディスクの半径方向の位置−アシンメトリ（β）特性を示すグラフであり、（Ｂ）がレーザパワー強度−アシンメトリ（β）特性を示すグラフであり、（Ｃ）が光ディスクの半径方向における線速度と単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度とを示すグラフである。 画像形成時に描画エリアに照射するレーザ光のレーザパワー強度データを格納するテーブルの一例である。 光ディスク画像形成装置の画像形成動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０−光ディスク画像形成装置 １００−光ピックアップ １３０−スピンドルモータ １３２−回転検出器 １３４−ＲＦアンプ １３６−デコーダ １３８−サーボ回路 １４０−ステッピングモータ １４２−モータドライバ １５０−インタフェース １５２−バッファメモリ １５４−エンコーダ １５６−ストラテジ回路 １５８−フレームメモリ １６０−データ変換器 １６２−ＡＬＰＣ回路（レーザパワー自動制御回路） １６４−レーザドライバ １７０−制御部 １７１−ＲＯＭ ２００−光ディスク ２００Ｋ，２００Ｒ−基材 ２０１−保護層 ２０２−情報記録層 ２０４−変色層 ２０５−反射層 ２０６−接着層 ２１０−センタホール ２１１−クランプエリア ２１２−情報エリア ２１３−サーボ調整エリア ２１４−描画エリア ３００−ホストコンピュータ

Claims (4)

1. 一定の角速度で光ディスクを回転させる回転手段と、
   前記光ディスクを前記回転手段により一定の角速度で回転させている間に、この光ディスクに設定された、トラックが形成されていない色素が塗布された層からなる描画エリアへレーザ光を照射することにより画像形成を行うレーザ光照射手段と、
   前記光ディスクを前記一定の角速度で回転させた場合に線速度が最大となる光ディスクの描画エリアの最外周において前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度に、画像形成時のレーザパワー強度を設定するレーザパワー設定手段と、
   を備え、
   前記光ディスクの描画エリア全てに対し、前記レーザパワー設定手段が設定した前記一定のレーザパワー強度のレーザ光照射で画像形成することにより、前記光ディスクの単位面積あたりに照射されるレーザ光の強度が当該光ディスクの半径方向の外周側ほど低くなるように画像形成を行うことを特徴とする光ディスク画像形成装置。
2. 前記レーザ光照射手段は、前記光ディスクに設定された情報エリアから前記描画エリアに使用されている色素の情報の読み出しを行い、
   前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度を前記色素の情報に基づいて設定する請求項１に記載の光ディスク画層形成装置。
3. 前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度として、光ディスクの描画エリアの最外周においてアシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を設定する請求項１または２に記載の光ディスク画像形成装置。
4. 前記アシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を、前記描画エリアに使用される複数の色素毎に、かつ画像形成時に設定可能な最大線速度毎に、記憶する記憶手段を備え、
   前記レーザパワー設定手段は、画像形成時に設定された最大線速度の情報と前記色素の情報とに応じたアシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を前記記憶手段から読み出し、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー強度として設定する請求項３に記載の光ディスク画像形成装置。

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