JP2006085849A - 光ディスクの描画方法および光ディスク記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカスサーボがかかりにくい品質の悪い光ディスクについても描画を行うことができる描画方法および光ディスク記録装置を提供する。
【解決手段】記録可能型光ディスク１０を回転させながら、光ピックアップ１４のフォーカスアクチュエータ３０に振動信号を印加して、対物レンズ２４をその光軸方向に振動させる。レーザダイオード１６から出射するレーザ光１８を画像信号で変調する。光ビームの焦点位置が、振動信号による振動で光ディスクのデータ記録層を繰り返し通過する際に、該データ記録層に記録スポットを生じさせて該データ記録層の可視光特性を変化させる。これにより、該データ記録層に描画を行う。
【選択図】 図１

Description

この発明は、記録可能型光ディスクの適宜の層（データ記録層あるいはレーベル面に設けられた感光層、感熱層等の印刷層など）に描画を行う方法および該方法を実施するための光ディスク記録装置に関する。

記録可能型光ディスクのデータ記録層にレーザ光を照射し、該データ記録層の可視光特性を変化させて任意の絵、文字等の画像を描画する技術として、例えば下記特許文献１に記載されたものがある。

記録可能型光ディスクのレーベル面に感光層、感熱層等の印刷層を形成し、該ディスクのレーベル面にレーザ光を照射し、印刷層の可視光特性を変化させて任意の絵、文字等の画像を描画する技術として、例えば下記特許文献２に記載されたものがある。

特開２００１−２８３４７０号公報 特開２００２−２０３３２１号公報

前記特許文献１，２には、主に、フォーカス制御を厳密に行いながら描画を行う方法が開示されている。ところが、レーベル面の印刷層に描画を行う方法では、印刷層の構造や材料によっては印刷層にフォーカスサーボがかかりにくく、描画ができない場合が生じうる。また、データ記録層に描画を行う方法においても、ディスクによってはデータ記録層にフォーカスサーボがかかりにくく、描画ができない場合が生じうる。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、フォーカス制御を行うことなく描画を行うことができる描画方法および該方法を実施するための光ディスク記録装置を提供しようとするものである。

この発明の光ディスクの描画方法は、記録可能型光ディスクを回転させながら、光ピックアップのフォーカスアクチュエータに振動信号を印加して、対物レンズをその光軸方向に振動させることにより、光ビームの焦点位置が前記光ディスクの描画を行おうとする層を繰り返し通過するようになし、該光ビームの焦点位置が前記描画を行おうとする層を通過する際に該描画を行おうとする層に記録スポットを生じさせて該描画を行おうとする層の可視光特性を変化させ、もって該描画を行おうとする層に描画を行うようにしたものである。

この発明の光ディスクの描画方法は、例えば、前記光ピックアップの光ビーム出力を、回転するディスク面上の描画を行う領域を周方向に光ビームが経過する期間で前記記録スポットを形成できる出力に高め、描画を行わない領域を周方向に光ビームが経過する期間で前記記録スポットを形成できない出力に低下させることができる。

この発明の光ディスクの描画方法は、例えば、フォーカス合わせ制御およびトラック追従制御を共にオフし、焦点位置を前記描画を行おうとする層の位置に接近させるための所定レベルの直流信号と、前記振動信号とを重畳した信号を前記フォーカスアクチュエータに印加することができる。

この発明の光ディスク記録装置は、記録可能型光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、前記光ディスクに光ビームを照射する光ピックアップと、該光ピックアップのフォーカスアクチュエータに印加する振動信号を発生する振動信号発生器と、前記光ディスクを回転させながら、前記光ピックアップのフォーカスアクチュエータに前記振動信号を印加して、対物レンズをその光軸方向に振動させることにより、光ビームの焦点位置が前記光ディスクの描画を行おうとする層を繰り返し通過するようになし、該光ビームの焦点位置が前記描画を行おうとする層を通過する際に該描画を行おうとする層に記録スポットを生じさせて該描画を行おうとする層の可視光特性を変化させ、もって該描画を行おうとする層に描画を行うようしたものである。

この発明の光ディスク記録装置は、記録可能型光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、前記光ディスクに光ビームを照射する光ピックアップと、該光ピックアップを前記光ディスクの径方向に移送する送り装置と、前記光ディスクに対する前記光ビームの周方向の相対位置を検出する周方向位置検出器と、前記光ディスクに対する前記光ビームの径方向の相対位置を検出する径方向位置検出器と、該光ピックアップのフォーカスアクチュエータに印加する振動信号を発生する振動信号発生器と、前記光ディスクに描画する画像データを出力する画像データ出力装置と、前記光ディスクを回転させながら、前記光ピックアップのフォーカスアクチュエータに前記振動信号を印加して光ビームの焦点位置が前記光ディスクの描画を行おうとする層を繰り返し通過するようになし、光ディスクに対する前記光ビームの周方向位置および径方向位置を検出しながら光ピックアップの光ビーム出力を、該光ビームがディスク面上の描画を行う領域を経過する期間で該光ビームの焦点位置が前記描画を行おうとする層を通過する際に該描画を行おうとする層に記録スポットを生じさせる値に高め、該光ビームがディスク面上の描画を行わない領域を経過する期間で該描画を行おうとする層に記録スポットを生じさせない値に低下させ、前記光ピックアップを順次ディスク径方向に移送し、もって前記記録スポットにより該描画を行おうとする層の可視光特性を変化させて該描画を行おうとする層に順次描画を行う制御装置とを具備してなるものである。

この発明によれば、光ピックアップのフォーカスアクチュエータに振動信号を印加して、光ビームのエネルギ高密度部位が光ディスクの描画を行おうとする層を繰り返し通過するようにし、該通過する際に記録スポットを生じさせるようにしたので、フォーカスサーボがかかりにくい場合であっても描画を行うことができる。

（実施の形態１）
この発明の実施の形態を説明する。この実施の形態では、データ記録層に描画を行う場合について説明する。図１はこの発明による描画機能を有する光ディスク記録装置を示す。この光ディスク記録装置は、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の、記録によって可視光特性が変化する光ディスクについて記録を行うことができる装置であり、通常の情報の記録および再生のほかに、この発明による描画を行うことができるものである。光ディスク１０は、上記の、記録によって可視光特性が変化する光ディスクである。光ディスク１０はレーベル面を上に向けてターンテーブルに装着され、すなわち、記録面を光ピックアップ１４へ向けて装着され、スピンドルモータ１２で回転駆動され、光ピックアップ１４で情報の記録、再生および描画が行われる。

光ピックアップ１４は、送りモータ１５により光ディスク１０の径方向に移送される。送り制御回路１７は送りモータ１５の制御をする。光ピックアップ１４のディスク径方向位置は径方向位置検出器１９により検出される。径方向位置検出器１９は、例えばリミットスイッチ等で検出される光ピックアップ１４の原点位置からの送りモータ１５の回転量を計測して、光ピックアップ１４のディスク径方向位置を求めるものとして構成することができる。光ピックアップ１４において、レーザダイオード１６から出射されるレーザ光１８は、ビームスプリッタ２０を透過し、コリメータレンズ２２でビーム形状が真円に整形され、対物レンズ２４で集束されエネルギ密度を高められて、光ディスク１０のデータ記録層に照射される。光ディスク１０で反射されるであろう戻り光は、対物レンズ２４およびコリメータレンズ２２を介してビームスプリッタ２０で反射され、フォトダイオード（４分割フォトダイオード等）２６で受光されうる。

アクチュエータサーボ回路２８は、情報の記録および再生時に、フォトダイオード２６の受光信号に基づきフォーカスエラーを検出し、該フォーカスエラーを打ち消すようにフォーカスアクチュエータ３０を駆動してフォーカス制御を行う。また、アクチュエータサーボ回路２８は、情報の記録および再生時に、フォトダイオード２６の受光信号に基づきトラッキングエラーを検出し、該トラッキングエラーを打ち消すようにトラッキングアクチュエータ３２を駆動してトラッキング制御を行う。描画時は、アクチュエータサーボ回路２８によるフォーカス制御およびトラッキング制御は停止される。

ディザ信号発生回路３１からは、描画時に、所定波形の繰り返し信号で構成されるディザ信号（振動信号）が出力される。直流信号発生回路（直流信号発生器）３３からは、描画時に、焦点位置をデータ記録層の位置に接近させるための所定レベルの直流信号｛使用する光ピックアップ１４について定められたワーキングディスタンス（対物レンズ２４と光ディスク１０の対向面間の距離）を実現する電圧レベルの直流信号｝が出力される。描画時に、これらディザ信号と直流信号は加算器３５で加算されてフォーカスアクチュエータ３０に印加され、対物レンズ２４を、前記直流信号で設定される位置を中心に、光軸方向に振動させる。

ディザ信号発生回路３１から出力されるディザ信号の最適な振幅は、線速度すなわち横方向の相対的移動速度と、ディザ信号の周波数すなわち縦方向の相対的移動速度と、レーザパワーすなわち描画斑点を形成しうる高エネルギ密度部位の範囲、および、データ記録層の感度から決定されるであろう。描画後の予熱による斑点形成特性（予熱によって描画斑点が拡大される特性）も考慮するとよい。光ディスクの反りなども考慮するとさらによい。反りを考慮する場合は、例えば、対物レンズ２４を、光ディスク１０の面振れ量の許容範囲（ＣＤ規格ディスクの場合は±０．５ｍｍ、ＤＶＤ規格ディスクの場合は±０．３ｍｍ）よりも大きな振幅で振動させることができる大きさに設定する。これにより、光ディスク１０の面振れがほぼ許容範囲内にあれば、対物レンズ２４から出射されるレーザ光１８の焦点位置は、対物レンズ２４の振動により、光ディスク１０のデータ記録層を通過する（すなわち、データ記録層に瞬間的に合焦させる）ことができる。そして、データ記録層を通過する（データ記録層に合焦する）際の高いエネルギ密度によりデータ記録層に記録スポットを生じさせ、該データ記録層の可視光特性を変化させて、データ記録層に描画を行うことができる。レーザ光１８の焦点位置がデータ記録層から離れている（すなわち、データ記録層に合焦していない）タイミングでは、データ記録層位置でのレーザ光スポット径は大きく広がり、そのエネルギ密度は低くなっているので、記録スポットは形成されない。

ＦＧ−ＰＬＬ回路３４は、スピンドルモータ１２から所定回転角ごとに出力されるＦＧ（周波数発電機）信号に同期したパルス信号を生成する。スピンドルサーボ回路３６は、データ記録時は、フォトダイオード２６の受光信号から検出されるディスクウォブル信号が所定の周波数で検出されるように、スピンドルモータ１２を線速度一定に制御する。あるいは、ＦＧ−ＰＬＬ回路３４から出力されるＦＧ同期パルス信号が所定の周波数で検出されるように、スピンドルモータ１２を回転速度一定に制御する。また、データ再生時は、フォトダイオード２６の受光信号から検出されるディスクウォブル信号が所定の周波数で検出されるように、あるいは、フォトダイオード２６の受光信号（ＲＦ信号）から再生されるクロック信号が所定の周波数で検出されるように、スピンドルモータ１２を線速度一定に制御する。あるいは、ＦＧ−ＰＬＬ回路３４から出力されるＦＧ同期パルス信号が所定の周波数で検出されるように、スピンドルモータ１２を回転速度一定に制御する。また、描画時は、ＦＧ−ＰＬＬ回路３４から出力されるＦＧ同期パルス信号が所定の周波数で検出されるように、スピンドルモータ１２を回転速度一定に制御する。

周波数逓倍器３７はＦＧ−ＰＬＬ回路３４から出力されるＦＧ同期パルス信号を周波数逓倍する。周方向位置検出器４１は、周波数逓倍されたＦＧ同期パルス信号をカウントして、ディスク周方向位置（適宜の位置を基準とした相対位置）を検出する。画像信号出力回路３８は、描画時に、描画する画像信号を出力する。記録信号出力回路３９は、情報の記録時に、記録信号データを出力する。ＣＰＵ４０は、この光ディスク記録装置の各部の制御を行う。

図１の光ディスク記録装置の通常のデータ記録時の制御を説明する。ＣＰＵ４０は、記録信号出力回路３９から出力される記録信号データに所定の変調処理を施して記録信号を作成する。レーザダイオード１６から出射されるレーザ光１８はこの記録信号で変調されて、光ディスク１０のデータ記録層に集束し、データ記録層に変化を生じさせて、該記録信号の記録を行う。このとき、アクチュエータサーボ回路２８によりフォーカス制御およびトラッキング制御が行われ、送り制御回路１７により光ピックアップ１４の送り制御が行われ、スピンドルサーボ回路３６により光ディスク１０の回転制御が行われる。

図１の光ディスク記録装置の通常のデータ再生時の制御を説明する。レーザダイオード１６からは再生パワーのレーザ光１８が出射され、光ディスク１０のデータ記録層に照射される。光ディスク１０からの戻り光はフォトダイオード２６で受光され、その受光信号からデータが復調される。このとき、アクチュエータサーボ回路２８によりフォーカス制御およびトラッキング制御が行われ、送り制御回路１７により光ピックアップ１４の送り制御が行われ、スピンドルサーボ回路３６により光ディスク１０の回転制御が行われる。

図１の光ディスク記録装置の描画時の制御を説明する。描画時は、光ディスク１０を、データの記録時および再生時と同様に、レーベル面を上に向けてターンテーブルに装着する。スピンドルモータ１２は、ＦＧ−ＰＬＬ回路３４の出力パルスに基づくスピンドルサーボ回路３６の制御により、回転速度一定に制御される。アクチュエータサーボ回路２８によるフォーカス制御およびトラッキング制御は停止され、ディザ信号発生回路３１から出力されるディザ信号と直流信号発生回路３３から出力される直流信号とを加算した信号がフォーカスアクチュエータ３０に印加され、これにより対物レンズ２４はその光軸方向に振動する。送り制御回路１７は送りモータ１５を一定速度で連続的に駆動し、あるいは、１周ごとに所定量ずつステップ状（すなわち断続的に）に駆動して、光ピックアップ１４をディスク内周側から外周側に向けてあるいはその逆方向に向けて移送する。このとき、光ピックアップ１４のディスク径方向位置が径方向位置検出器１９により検出され、この検出情報はＣＰＵ４０に送られる。また、周方向位置検出器４１は、周波数逓倍器３７から出力される、ＦＧ同期パルス信号を周波数逓倍したパルス信号をカウントし、光ピックアップ１４のディスク周方向位置（適宜の位置を基準とした相対位置）を検出する。ＣＰＵ４０は、光ピックアップ１４について検出されたディスク径方向位置およびディスク周方向位置に応じて、画像信号出力回路３８から、該当する位置に記録すべき画像信号｛２値化信号（図３（ａ）、図４（ａ））｝を順次読み出す。レーザダイオード１６から出射されるレーザ光１８は、この画像信号により変調される。対物レンズ２４から出射されるレーザ光１８の焦点位置は、対物レンズ２４の振動により、光ディスク１０のデータ記録層を繰り返し通過し、通過するごとに、該通過する際の高いエネルギ密度によりデータ記録層に記録スポットを生じさせ、該データ記録層の可視光特性を変化させて、データ記録層に描画を行う。描画は、１枚のディスクについて連続して行い、１回で終了する。なお、回転速度一定で描画を行う場合は、外周に行くほど線速度が速くなるので、線速度が速くなるにつれてディザ信号の周波数および記録パワーを上げるようにすれば、ディスク径方向位置にかかわらず、一定の記録スポットを形成することができる。

図２は、描画時の対物レンズ２４と光ディスク１０の対向面の位置（フォーカス方向位置、すなわち、対物レンズ２４の光軸方向位置）の変化を示す。光ディスク１０の対向面は面振れにより低速でフォーカス方向に振動している。対物レンズ２４の対向面はディザ信号により高速でフォーカス方向に振動している。直流信号発生回路３３から出力する直流信号を、使用する光ピックアップ１４について定められた所定のワーキングディスタンスＷＤ（例えば、１．７ｍｍ等）を実現する値に設定し、かつ、ディザ信号の振幅を光ディスク１０の面振れ量の許容範囲よりも大きな値に設定することにより、光ディスク１０の面振れがほぼ許容範囲内にあれば、ディザ信号の半周期ごとにデータ記録層に対して合焦状態（焦点位置がデータ記録層を通過する状態）を得ることができる。

図３は、描画時の信号波形およびデータ記録層に形成される記録スポット形状の一例を示す。（ａ）は記録信号出力回路３９から出力される描画用の記録パルスであり、レーザダイオード１６から出射されるレーザ光１８のパワーは、このパルス波形に応じて変調される。すなわち、レーザ光１８のパワーは、パルス波形がハイレベルのタイミングで記録パワー｛データ記録層に変化を生じさせる（すなわち、描画斑点を形成する）パワー｝とされ、ローレベルのタイミングで非記録パワー（再生パワー）とされる。（ｂ）はディザ信号発生回路３１から出力されるディザ信号である。ここでは、ディザ信号として、所定周期および所定振幅の三角波を使用した場合を示している。このディザ信号は直流信号発生回路３３から出力される直流信号と加算されて、フォーカスアクチュエータ３０に印加され、対物レンズ２４をフォーカス方向に振動させる。（ｃ）はこのときに得られるであろうフォーカスエラー信号である。フォーカスアクチュエータ３０へのディザ信号の印加により、見掛けのフォーカスエラー信号には、いわゆるＳカーブが繰り返し出現している。黒丸（●）が合焦位置（焦点位置がデータ記録層を通過するタイミング）である。（ｄ）はデータ記録層に形成される記録スポット（描画点）を示す。すなわち、記録スポットは、（ａ）の記録パルスがハイレベル（記録レベル）の区間において、合焦位置のタイミングで所定の大きさに形成される。記録スポットが相互につながるように、レーザパワー、ディザ信号の周波数および光ディスクの回転速度の関係を設定する。すなわち、データ記録層とレーザ合焦位置との相対的移動速度を縦方向（ディスク面に垂直な方向）および横方向（周方向）に低くするほど、記録スポットは相互につながりやすくなる。つまり、データ記録層とレーザ合焦位置との相対的移動速度を縦方向に低くするほど、レーザ合焦位置がデータ記録層を通過している時間が長く入熱量が大きくなるので、記録スポット径が大きくなり、その結果、隣接する記録スポットがつながりやすくなる。また、データ記録層とレーザ合焦位置との相対的移動速度を横方向に低くするほど、隣接する記録スポットの中心間距離が短くなり、隣接する記録スポットがつながりやすくなる。具体的には、光ディスクの回転速度については、回転速度を低くするほど、データ記録層とレーザ合焦位置との相対的移動速度が横方向に低くなるので、隣接する記録スポットがつながりやすくなる。また、ディザ信号の周波数については、周波数を低くするほど、データ記録層とレーザ合焦位置との相対的移動速度が縦方向に低くなり、これは記録スポット径を大きくして、隣接する記録スポットがつながりやすくする傾向をもたらす。ただし、周波数を低くするほど、データ記録層に合焦する周期が長くなるので、隣接する記録スポットの中心間距離が長くなり、これは隣接する記録スポットを引き離す傾向をもたらす。したがって、ディザ信号の周波数については、必ずしも周波数の高低に応じて記録スポットのつながりやすさが一意的に決まるものでなく、上記両傾向の兼ね合いで、記録スポットのつながりやすさが変動する。
なお、上記とは逆に、記録スポットが相互につながらないように描画することもできる。

なお、図３の例では、ディザ信号を、フォーカスアクチュエータに連続的に印加するようにしたが、図４に示すように、記録パルスの区間のみ（すなわち、光ディスク１０の描画を行う領域をレーザ光１８が経過する期間に限り）印加することもできる。

（実施の形態２）
この発明の他の実施の形態を説明する。これは、対物レンズを光ディスクの面振れに大まかに追従させながら振動させて、データ記録層に描画を行うようにしたものである。光ディスク記録装置の構成としては、図１において、直流信号発生回路３３に代えて、光ディスクの面振れに大まかに追従した信号（面振れ追従信号）を発生させる装置（面振れ追従信号発生装置）を配置した構成とすることができる。面振れ追従信号発生装置としては、例えば、レーザ光１８が光ディスク１０に照射される位置において、ディスク面がレーザ光１８の光軸方向へ変位する量を光学的手法、機械的手法等で計測する装置を使用することができる。通常のデータ記録時および再生時の制御は、実施の形態１で説明したのと同じである。描画時は、スピンドルモータ１２は、ＦＧ−ＰＬＬ回路３４の出力パルスに基づくスピンドルサーボ回路３６の制御により、回転速度一定に制御される。アクチュエータサーボ回路２８によるトラッキング制御およびトラッキング制御は停止される。面振れ追従信号発生装置から発生される面振れ追従信号と、ディザ信号発生回路３１から出力されるディザ信号とを加算器３５で加算して、フォーカスアクチュエータ３０に印加する。これにより、対物レンズ２４は、ディスク面振れに大まかに追従しながら、光軸方向に振動する。送り制御回路１７は送りモータ１５を一定速度で連続的に駆動し、あるいは、１周ごとに所定量ずつステップ状（すなわち断続的に）に駆動し、光ピックアップ１４をディスク内周側から外周側に向けてあるいはその逆方向に向けて移送する。このとき、光ピックアップ１４のディスク径方向位置が径方向位置検出器１９により検出され、この検出情報はＣＰＵ４０に送られる。また、周方向位置検出器４１は、周波数逓倍器３７から出力される、ＦＧ同期パルス信号を周波数逓倍したパルス信号をカウントし、光ピックアップ１４のディスク周方向位置（適宜の位置を基準とした相対位置）を検出する。ＣＰＵ４０は、光ピックアップ１４について検出されたディスク径方向位置およびディスク周方向位置に応じて、画像信号出力回路３８から、該当する位置に記録すべき画像信号｛２値化信号（図３（ａ）、図４（ａ）｝を順次読み出す。レーザダイオード１６から出射されるレーザ光１８は、この画像信号により変調される。対物レンズ２４から出射されるレーザ光１８の焦点位置は、対物レンズ２４の振動により、光ディスク１０のデータ記録層を繰り返し通過し、通過するごとに、該通過する際の高いエネルギ密度によりデータ記録層に記録スポットを生じさせ、該データ記録層の可視光特性を変化させて、データ記録層に描画を行う。なお、回転速度一定で描画を行う場合は、外周に行くほど線速度が速くなるので、線速度が速くなるにつれてディザ信号の周波数および記録パワーを上げるようにすれば、ディスク径方向位置にかかわらず、一定の記録スポットを形成することができる。

図５は、描画時の対物レンズ２４と光ディスク１０の対向面の位置（フォーカス方向位置、すなわち、光ディスク照射軸方向位置）の変化を示す。光ディスク１０の対向面は面振れにより低速でフォーカス方向に振動している。対物レンズ２４の対向面はディスク面振れに大まかに追従しながら、ディザ信号により高速でフォーカス方向に振動している。面振れ追従信号の印加により、光ピックアップ１４について定められた所定のワーキングディスタンスＷＤがほぼ実現されている。この実施の形態によれば、対物レンズ２４の対向面はディスク面振れに大まかに追従しているので、ディザ信号の振幅は比較的小さくても、ディザ信号の半周期ごとに合焦状態（焦点位置がデータ記録層を通過する状態）を得ることができる。

（実施の形態３）
この発明のさらに別の実施の形態を説明する。これは、記録可能型光ディスクのレーベル面に感光層、感熱層等の印刷層を形成し、該ディスクのレーベル面にレーザ光を照射し、印刷層の可視光特性を変化させて任意の絵、文字等の画像を描画するものである。描画時に、光ディスク１０は表裏を逆にして（すなわち、レーベル面を光ピックアップ１４へ向けて）ターンテーブルに装着される。光ディスク記録装置の構成としては、図１の構成を用いることができる。光ディスク１０のレーベル面には、印刷層がレーベル面の全面に形成されている。印刷層は、レーベル面側から照射される所定パワー以上のレーザ光が照射されたときに、該照射された箇所の、レーベル面側からの可視光特性｛色（色相、明度、彩度）、スペクトラム、反射率、透過率、光散乱等｝が変化するもので、例えば、感光材や感熱材等の色が変化する｛例えば、白から有色（黒等）、透明から有色（黒等）等に変化する｝材料の層（感光層、感熱層等）で構成することができる。印刷層を感光層で構成する場合は、例えば、光ピックアップ１４から出射される所定波長で所定パワー以上のレーザ光１８に対して、感光して変色するような感光材を使用することができる。また、印刷層を感熱層で構成する場合は、レーザ光１８が所定パワー以上で印刷層に合焦したときにのみ到達する温度で感熱して変色し、それ以下の温度では変色しないような感熱材を使用することができる。なお、データ記録時は、光ディスク１０はレーベル面を上に向けてターンテーブルに装着され、レーザ光１８は記録層の背後に配置される反射層でほとんど遮断されるので、印刷層に変色は生じない。

直流信号発生回路（直流信号発生器）３３からは、描画時に、焦点位置を印刷層の位置に接近させるための所定レベルの直流信号が出力される。描画時に、ディザ信号と直流信号は加算器３５で加算されてフォーカスアクチュエータ３０に印加され、対物レンズ２４を、前記直流信号で設定される位置を中心に、光軸方向に振動させる。

通常のデータ記録時および再生時の制御は、実施の形態１で説明したのと同じである。描画時は光ディスク１０を表裏を逆にしてターンテーブルに装着する。描画時の制御は次のように行われる。すなわち、スピンドルモータ１２は、ＦＧ−ＰＬＬ回路３４の出力パルスに基づくスピンドルサーボ回路３６の制御により、回転速度一定に制御される。アクチュエータサーボ回路２８によるフォーカス制御およびトラッキング制御は停止され、ディザ信号発生回路３１から出力されるディザ信号と直流信号発生回路３３から出力される直流信号とを加算した信号がフォーカスアクチュエータ３０に印加され、これにより対物レンズ２４はその光軸方向に振動する。送り制御回路１７は送りモータ１５を一定速度で連続的に駆動し、あるいは、１周ごとに所定量ずつステップ状（すなわち断続的に）に駆動して、光ピックアップ１４をディスク内周側から外周側に向けてあるいはその逆方向に向けて移送する。このとき、光ピックアップ１４のディスク径方向位置が径方向位置検出器１９により検出され、この検出情報はＣＰＵ４０に送られる。また、周方向位置検出器４１は、周波数逓倍器３７から出力される、ＦＧ同期パルス信号を周波数逓倍したパルス信号をカウントし、光ピックアップ１４のディスク周方向位置（適宜の位置を基準とした相対位置）を検出する。ＣＰＵ４０は、光ピックアップ１４について検出されたディスク径方向位置およびディスク周方向位置に応じて、画像信号出力回路３８から、該当する位置に記録すべき画像信号｛２値化信号（図３（ａ）、図４（ａ））｝を順次読み出す。レーザダイオード１６から出射されるレーザ光１８は、この画像信号により変調される。対物レンズ２４から出射されるレーザ光１８の焦点位置は、対物レンズ２４の振動により、光ディスク１０の印刷層を繰り返し通過し、通過するごとに、該通過する際の高いエネルギ密度により印刷層に記録スポットを生じさせ、該印刷層の可視光特性を変化させて、該印刷層に描画を行う。描画は、１枚のディスクについて連続して行い、１回で終了する。なお、回転速度一定で描画を行う場合は、外周に行くほど線速度が速くなるので、線速度が速くなるにつれてディザ信号の周波数および記録パワーを上げるようにすれば、ディスク径方向位置にかかわらず、一定の記録スポットを形成することができる。

なお、記録可能型光ディスクのレーベル面に感光層、感熱層等の印刷層を形成し、該ディスクのレーベル面にレーザ光を照射し、印刷層の可視光特性を変化させて描画する場合にも、前記実施の形態２で説明したのと同様に、直流信号発生回路３３に代えて面振れ追従信号発生装置を配置して、対物レンズ２４を、ディスク面振れに大まかに追従させながら、光軸方向に振動させて、印刷層に描画を行うこともできる。

また、前記各実施の形態では、光ディスクを回転速度一定に回転制御して描画を行うようにしたが、光ディスクを線速度一定に回転制御して描画を行うこともできる。また、前記各実施の形態では、振動信号として三角波を使用した場合について説明したが、正弦波その他の波形の振動信号を使用することもできる。

この発明の光ディスク記録装置の実施の形態を示すブロック図である。 実施の形態１における描画時の対物レンズ２４と光ディスク１０の対向面の位置の変化を示す線図である。 図１の光ディスク記録装置における描画時の信号波形およびデータ記録層に形成される記録スポット形状の一例を示す図である。 図１の光ディスク記録装置における描画時の信号波形の別の例およびデータ記録層に形成される記録スポット形状の一例を示す図である。 実施の形態２における描画時の対物レンズ２４と光ディスク１０の対向面の位置の変化を示す線図である。

符号の説明

１０…光ディスク、１２…スピンドルモータ、１４…光ピックアップ、１５…送りモータ（送り装置）、１８…レーザ光（光ビーム）、１９…径方向位置検出器、２４…対物レンズ、３０…フォーカスアクチュエータ、３１…ディザ信号発生回路（振動信号発生器）、３３…直流信号発生回路（直流信号発生器）、３８…画像データ出力回路（画像データ出力装置）、４０…ＣＰＵ（制御装置）、４１…周方向位置検出器。

Claims (5)

1. 記録可能型光ディスクを回転させながら、光ピックアップのフォーカスアクチュエータに振動信号を印加して、対物レンズをその光軸方向に振動させることにより、光ビームの焦点位置が前記光ディスクの描画を行おうとする層を繰り返し通過するようになし、該光ビームの焦点位置が前記描画を行おうとする層を通過する際に該描画を行おうとする層に記録スポットを生じさせて該描画を行おうとする層の可視光特性を変化させ、もって該描画を行おうとする層に描画を行う光ディスクの描画方法。
2. 前記光ピックアップの光ビーム出力を、回転するディスク面上の描画を行う領域を周方向に光ビームが経過する期間で前記記録スポットを形成できる出力に高め、描画を行わない領域を周方向に光ビームが経過する期間で前記記録スポットを形成できない出力に低下させる請求項１記載の光ディスクの描画方法。
3. フォーカス合わせ制御およびトラック追従制御を共にオフし、焦点位置を前記描画を行おうとする層の位置に接近させるための所定レベルの直流信号と、前記振動信号とを重畳した信号を前記フォーカスアクチュエータに印加する請求項１または２記載の光ディスクの描画方法。
4. 記録可能型光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、
   前記光ディスクに光ビームを照射する光ピックアップと、
   該光ピックアップのフォーカスアクチュエータに印加する振動信号を発生する振動信号発生器と、
   前記光ディスクを回転させながら、前記光ピックアップのフォーカスアクチュエータに前記振動信号を印加して、対物レンズをその光軸方向に振動させることにより、光ビームの焦点位置が前記光ディスクの描画を行おうとする層を繰り返し通過するようになし、該光ビームの焦点位置が前記描画を行おうとする層を通過する際に該描画を行おうとする層に記録スポットを生じさせて該描画を行おうとする層の可視光特性を変化させ、もって該描画を行おうとする層に描画を行う制御装置とを具備してなる光ディスク記録装置。
5. 記録可能型光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、
   前記光ディスクに光ビームを照射する光ピックアップと、
   該光ピックアップを前記光ディスクの径方向に移送する送り装置と、
   前記光ディスクに対する前記光ビームの周方向の相対位置を検出する周方向位置検出器と、
   前記光ディスクに対する前記光ビームの径方向の相対位置を検出する径方向位置検出器と、
   該光ピックアップのフォーカスアクチュエータに印加する振動信号を発生する振動信号発生器と、
   前記光ディスクに描画する画像データを出力する画像データ出力装置と、
   前記光ディスクを回転させながら、前記光ピックアップのフォーカスアクチュエータに前記振動信号を印加して光ビームの焦点位置が前記光ディスクの描画を行おうとする層を繰り返し通過するようになし、光ディスクに対する前記光ビームの周方向位置および径方向位置を検出しながら光ピックアップの光ビーム出力を、該光ビームがディスク面上の描画を行う領域を経過する期間で該光ビームの焦点位置が前記描画を行おうとする層を通過する際に該描画を行おうとする層に記録スポットを生じさせる値に高め、該光ビームがディスク面上の描画を行わない領域を経過する期間で該描画を行おうとする層に記録スポットを生じさせない値に低下させ、前記光ピックアップを順次ディスク径方向に移送し、もって前記記録スポットにより該描画を行おうとする層の可視光特性を変化させて該描画を行おうとする層に順次描画を行う制御装置と
   を具備してなる光ディスク記録装置。

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