JP2007018608A - 光ディスク画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ディスクに画像を形成する際に、その光ディスクのどちらの面がセットされたかを確実に判別できる光ディスク画像形成装置を提供する。
【解決手段】 光ディスク画像形成装置は、レーザ光線照射手段に対向させてレーザ光線を照射する光ディスクの面がいずれの面であるかを、少なくとも、回転手段の偏心量及び光ディスクの偏心量よりも大きな振幅で、または回転手段よりも短い周期で、光ディスクの半径方向に振動させたレーザ光線を光ディスクへ照射して判別を行う。また、バンドパスフィルタを設けて、画像が形成された光ディスクのレーベル面がセットされたことを判断できる信号を出力する。したがって、光ディスクのレーベル面における画像形成の有無にかかわらず、光ディスクのデータ記録面とレーベル面とを確実に判別することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光ディスクに画像を形成する際に、その光ディスクの表裏を判別する光ディスク画像形成装置に関する。

従来、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷといったデータを記録可能な光ディスクのレーベル面側に設けた感熱層に、所定の幅で光ピックアップを光ディスクの半径方向に振動させながら周回毎に異なる位相となるようにレーザ光を照射し、また一定周回毎に光ピックアップを画像の１行分移送させる処理を繰り返して、文字や絵画などの複数階調の画像を形成する画像形成装置に関する発明が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載の光ディスクへの画像形成装置では、ユーザが光ディスクのレーベル面に画像を新たに形成したり追加したりする際に、誤って、光ディスクのデータ記録面を光ピックアップに対向させてセットすることがあった。しかし、上記従来の画像形成装置では、セットされた光ディスクの光ピックアップに対向する面が、レーベル面とデータ記録面のいずれであるかを判別することができなかった。そのため、ユーザが、セットした光ディスクを十分確認せずに、画像形成装置に画像を形成させると、画像形成装置は光ディスクのデータ記録面に画像を形成するので、この光ディスクに電子データを記録できなくなったり、記録済の電子データが読み出せなくなったりすることがあった。

そこで、従来、光ディスクのどちらの面が装置にセットされたかを判別する光ディスク再生装置に関する発明が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００４−５８４８公報 特開平１０−１６２４９６号公報

特許文献２に記載の光ディスク再生装置では、トラッキングサーボがオフの状態で、トラバース信号を所定時間カウントすることで、光ディスクのいずれの面であるかの判別を行う。しかしながら、このトラバース信号の周波数は、光ディスクの偏心量（一般に、最大１００μｍ程度）やスピンドルモータの回転軸の偏心量（一般に、最大１００μｍ程度）の大きさによって異なり、偏心量が大きいほど高くなり、偏心量が小さいほど低くなる。そのため、光ディスクやスピンドルモータの回転軸の偏心量が小さかったり、光ディスクの偏心量とスピンドルモータの回転軸の偏心量とが相殺されたりする場合には、トラバース信号がはっきりとした粗密波にはならず、粗密が曖昧な周波数の低い信号となり、稀に直流信号となることもある。このような場合には、トラバース信号を用いてトラックの有無を検出できないので、光ディスクのどちらの面がセットされているか判別できなくなるという問題があった。

また、レーベル面に画像を形成した光ディスクを誤ってセットして面の判別を行うと、光ディスクに形成した画像によっては、トラバース信号が、光ディスクのデータ記録面に形成したトラックをレーザ光が横切った場合に出力される信号と同様の波形になることがあるため、光ディスクのレーベル面をデータ記録面と誤判別することがあった。

そこで、本発明は、上記従来の問題を解決して、光ディスクに画像を形成する際に、その光ディスクのどちらの面がセットされたかを確実に判別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）トラックが形成された記録層をデータ記録面側に、トラックのない変色層をレーベル面側に備えた光ディスクを、一定の周期で回転させる回転手段と、
前記回転手段の偏心量及び前記光ディスクの偏心量よりも大きな振幅で、かつ前記回転手段の回転周期よりも短い周期で、前記光ディスクの半径方向に振動させたレーザ光線を、前記光ディスクのいずれかの面に照射するレーザ光線照射手段と、
前記光ディスクへ照射したレーザ光線の戻り光を受光して、この戻り光に応じた信号を出力する受光手段と、
前記受光手段が出力した信号を処理して、前記光ディスクへレーザ光線を照射した面がデータ記録面とレーベル面のいずれであるかを判別する光ディスク面判別手段と、
を備えたことを特徴とする。

この構成おいては、光ディスク画像形成装置は、回転手段の偏心量及び光ディスクの偏心量よりも大きな振幅で、かつ回転手段よりも短い周期で、光ディスクの半径方向に振動させたレーザ光線を光ディスクへ照射して、レーザ光線照射手段に対向させてレーザ光線を照射する光ディスクの面がいずれの面であるかの判別を行う。これにより、偏心した光ディスクの回転動作と、レーザ光線の振動動作が同期することがなく、また、光ディスク及び回転手段の偏心量よりもレーザ光線の振動量の方が大きいので、光ディスクのデータ記録面にレーザ光線を照射する場合には、偏心量の大小にかかわらずレーザ光線が複数のトラックを横切ることになり、受光手段が出力する信号は、偏心量にかかわらず粗密がはっきりした波形となる。また、画像を未形成の光ディスクのレーベル面にレーザ光線が照射される場合には、レーベル面にはトラックが形成されていないので、受光手段が出力した信号はほぼ不変となる。したがって、受光手段が出力した信号に基づいて光ディスクの面がいずれの面かを確実に判別でき、光ディスクのデータ記録面に誤って画像を形成するのを防止できる。

（２）前記光ディスク面判別手段は、
前記受光手段が出力した信号を所定のスライスレベルに基づいて２値化して出力するコンパレータと、
前記コンパレータが出力した信号から立ち上がりまたは立ち下がりエッジ部分を抽出したパルスを生成して出力するエッジ抽出回路と、
前記エッジ抽出回路が出力したパルスの粗密に応じたアナログ信号に変換する平滑回路と、
前記平滑回路が出力したアナログ信号から、前記レーザ光線照射手段が振動させるレーザ光線の振動周波数を透過中心周波数とする所定帯域のバンドパス信号を出力するバンドパスフィルタと、
第１スライスレベル及び第２スライスレベルが設定され、前記バンドパスフィルタが出力したバンドパス信号が、前記第１スライスレベルよりも大または前記第２スライスレベルよりも小のときと、それ以外のときと、で異なるレベルの信号を出力するウインドコンパレータと、
前記ウインドコンパレータが出力した信号に基づいて、前記光ディスクへレーザ光線を照射した面がデータ記録面とレーベル面のいずれであるかを判別する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

この構成おいては、バンドパスフィルタは、平滑回路からアナログ信号が入力されると、レーザ光線照射手段が振動させるレーザ光線の振動周波数を透過中心周波数とする所定帯域のバンドパス信号を出力し、他の帯域の信号を透過させないので、レーザ光線を照射する光ディスクの面が、データ記録面の場合と画像を未形成のレーベル面の場合とで、異なる信号を出力する。また、画像を形成したレーベル面にレーザ光線を照射した場合には、画像が形成された光ディスクのレーベル面に対してレーザ光線を照射した場合には、受光手段が出力する信号は、画像に応じてランダムに変化する波形となるので、バンドパスフィルタは、概ね画像を未形成のレーベル面の場合と同様の信号を出力し、ランダムにデータ記録面の場合と類似した信号を出力する。したがって、ウインドコンパレータは、光ディスクのレーベル面における画像形成の有無にかかわらず、光ディスクのデータ記録面とレーベル面とを確実に判別できる信号を出力するので、光ディスクの面を確実に判別できる。

（３）前記制御手段は、前記ウインドコンパレータが出力した信号における前記光ディスク１回転当たりの立ち上がりエッジ数または立ち下がりエッジ数を計数し、このエッジ数と閾値とを比較して、前記光ディスクへレーザ光線を照射した面がデータ記録面とレーベル面のいずれであるかを判別することを特徴とする。

この構成おいては、光ディスクへレーザ光線を照射する面がデータ記録面の場合には、制御手段が計数するエッジの数Ｎは、光ディスクが１回転する間にレーザ光線が往復する回数と４の積に一致し、光ディスクへレーザ光線を照射する面がレーベル面の場合には、制御手段が計数するエッジの数Ｎは、画像の有無にかかわらず光ディスクが１回転する間にレーザ光線が往復する回数と４の積よりも小さな値となる。したがって、閾値を適切に設定することで、光ディスクの面がレーベル面とデータ記録面のどちらであるかを容易に判別できる。

（４）前記回転手段が回転させる光ディスクの半径方向に、前記レーザ光線照射手段を移動させるスレッド手段を備え、
前記スレッド手段は、光ディスクのデータ記録面のトラックが形成された領域に相当する範囲内において、前記レーザ光線照射手段を複数箇所に移動させ、
前記制御手段は、各箇所における判別結果がすべて一致しない場合には、前記光ディスクへレーザ光線を照射した面がレーベル面であると判別することを特徴とする。

この構成おいては、レーザ光線照射手段から光ディスクへレーザ光線を照射する面が、画像が形成された光ディスクのレーベル面であるにもかかわらず、データ記録面であると誤判別することがあった場合でも、光ディスクの複数の箇所で光ディスクの面の判別を行うので、光ディスクの面の誤判別を防止できる。

本発明によれば、少なくとも、回転手段の偏心量及び光ディスクの偏心量よりも大きな振幅で、かつ回転手段よりも高い周波数で、光ディスクの半径方向に振動させたレーザ光線を光ディスクへ照射して、レーザ光線照射手段からレーザ光線を照射する光ディスクの面の判別を行うことにより、光ディスクの面がいずれの面かを確実に判別できる。また、光ディスク面判別手段によって、画像の有無にかかわらず、レーベル面とデータ記録面とを判別できる。

本発明の実施形態に係る光ディスク画像形成装置は、前記特許文献１に記載の光ディスクへの画像形成装置と同様に、光ディスクに対して情報を記録する機能、光ディスクに記録された情報を読み出す機能、及び一定パワー以上のレーザ光線が照射されると変色する変色層や記録層を備えた光ディスクに画像を形成する機能を備えている。

さらに、本発明の実施形態に係る光ディスク画像形成装置は、光ディスクに画像を形成する際に、セットされた光ディスクの面がデータ記録面とレーベル面とのいずれであるかを判別する機能を備えたことを特徴としている。

以下の説明では、まず光ディスク画像形成装置が画像形成に用いる光ディスクの構成について簡単に説明し、続いて、光ディスク画像形成装置の構成を説明する。

なお、本発明の実施形態に係る光ディスク画像形成装置が備えている光ディスクの記録面に情報を記録する機能、光ディスクの記録面に記録した情報を読み出す機能、及び光ディスクの変色層や記録層に画像を形成する機能は、周知技術である。そのため、これらの機能を実現する構成及び動作については、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の面を判別する場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、他の種類の光ディスクについても面を判別できる。

＜光ディスクの構成＞
図１は、画像形成用の変色層を備えた光ディスクの構成を示す側方断面図である。図１に示す光ディスク２００は、２枚の基材を貼り合わせた構成のＤＶＤ−Ｒであり、データ記録面２００Ｄ側からレーベル面２００Ｒ側にかけて、保護層（基板）２０１、記録層２０２、反射層２０３、保護層２０４、接着層２０５、保護層２０６、反射層２０７、変色層２０８、及び保護層（基板）２０９を備え、各層を上記の順に積層した構造である。

変色層２０８は、有機色素から成り、一定以上の強度を有するレーザ光線が照射されたとき、その熱または光によって変色する。また、変色層２０８には、光の干渉により分光されて虹色に見えるのを抑制するために、記録層２０２のようにトラック（ランド２０２ａやグルーブ２０２ｂ）を設けていない。

なお、記録層２０２も、一定以上の強度を有するレーザ光線が照射されると変色するので、記録層２０２を変色層として用いて画像を形成することが可能である。

＜光ディスク画像形成置の構成＞
次に、光ディスク画像形成装置の構成を説明する。図２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。光ディスク画像形成装置３００は、インタフェース３０１を介して接続された光ディスク記録再生部１０、光ディスク画像形成装置３００で実行するプログラムや画像データなどを記憶する記憶部３０２、ユーザに伝達するメッセージや画像などを表示する表示部３０３、ユーザが光ディスク画像形成装置３００や光ディスク記録再生部１０を操作する入力を受け付ける操作部３０４、インターネットに接続して、他の機器と情報をやりとりを行ったり、テレビ番組などのデータを受信したりする通信部３０５、及び光ディスク画像形成装置３００の各部を制御するメイン制御部３０６を備えており、各部がバス３１０を介して情報をやりとりする。

＜光ディスク記録再生部の構成＞
次に、光ディスク記録再生部１０の構成について説明する。光ディスク記録再生部１０は、図２に示したように、光ピックアップ１００、スピンドルモータ１３０、回転検出器１３２、ＲＦアンプ１３４、面判別信号生成部１３６、サーボ回路１３８、スレッドモータ１４０、モータドライバ１４２、ＰＬＬ回路１４４、インタフェース１５０、レーザパワー制御（Laser Power Control:ＬＰＣ）回路１６２、レーザドライバ１６４、及び制御部１７０を備えている。光ディスク記録再生部１０は、インタフェース１５０を介して光ディスク画像形成装置３００に接続されている。

光ディスク記録再生部１０は、光ディスク２００を一定の角速度（一定周期）で回転させながらレーザ光線を照射するＣＡＶ方式で光ディスク２００に対して光ディスクの表裏の判別を行う。

スピンドルモータ１３０は、情報記録または画像形成の対象である光ディスク２００を、一定の周期で回転させる。

回転検出器１３２は、スピンドルモータ１３０の逆起電流を利用して、スピンドル回転速度に応じた周波数のＦＧパルス信号を出力する。

光ピックアップ１００は、レーザドライバ１６４からの駆動信号Ｌｉで駆動され、その駆動信号Ｌｉの電流値に応じた強度でレーザ光線を出射するレーザダイオード１０２、対物レンズ１１４などを含む光ディスク２００にレーザ光線を照射するための図外の光学系、光ディスク２００からの戻り光（反射光）を受光して受光量に応じた信号を出力する受光素子１０８などを備えており、回転中の光ディスク２００のいずれかの面に対して、この光学系で集光したレーザ光線を照射する。また、光ピックアップ１００は、サーボ回路１３８から供給されるフォーカス信号Ｆｃに従って対物レンズ１１４を光軸方向に移動させるフォーカスアクチュエータ１２１、及びサーボ回路１３８から供給されるトラッキング信号Ｔｒに従って対物レンズ１１４を光ディスク２００の半径方向に移動させたり、振動信号発生器１３８Ａから供給される振動信号に従って対物レンズ１１４を光ディスク２００の半径方向に所定の振幅で、かつ所定の周期で振動させたりするトラッキングアクチュエータ１２２を備えている。

スレッドモータ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の半径方向に移送する。

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送量だけ光ピックアップ１００を移送させる駆動信号を、スレッドモータ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から出力されたトラッキングエラー信号Ｔｒｅを増幅して、増幅後の信号を面判別信号生成部１３６及びサーボ回路１３８へ出力する。

面判別信号生成部１３６は、ＲＦアンプ１３４から出力されたトラッキングエラー信号Ｔｒｅに基づいて、光ディスク記録再生部１０にセットされた光ディスク２００の表裏（データ記録面とレーベル面）を判定できる信号を生成して、制御部１７０へ出力する。なお、面判別信号生成部１３６の詳細な構成及び動作については後述する。

サーボ回路１３８は、ＦＧパルス信号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及びフォーカス制御を行う。また、サーボ回路１３８は、振動信号発生器１３８Ａを備えており、光ディスク２００の面の判別を行う際には、少なくとも光ディスク２００及びスピンドルモータ１３０の偏心量よりも大きな振幅で、またはスピンドルモータ１３０の回転周期よりも短い周期で、レーザ光線を振動させる振動信号を光ピックアップ１００ヘ供給する。

ＰＬＬ回路１４４は、ＦＧパルス信号を逓倍して、スピンドルモータ１３０が１回転する毎にＨｉｇｈとＬｏｗとのレベルが切り替わる周回信号を生成して、制御部１７０へ出力する。

制御部１７０は、詳細な構成について図示していないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えた構成であり、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って各部を操作して、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のレーベル面に対する画像形成を行う。また、面判別信号生成部１３６及びＰＬＬ回路１４４から出力された信号に基づいて光ディスク２００のどちらの面がセットされているかを判別する。

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

レーザパワー制御（ＬＰＣ）回路１６２は、レーザダイオードから照射されるレーザ光線の強度を制御するためのものである。具体的には、レーザパワー制御回路１６２は、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。そのため、制御部１７０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。

レーザドライバ１６４は、レーザパワー制御回路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（レーザ光線）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。

＜光ディスクの表裏判別動作＞
図３は、トラッキングエラー信号の一例を示す波形図である。光ディスク画像形成装置３００の光ディスク記録再生部１０に光ディスク２００のデータ記録面２００Ｄを光ピックアップ１００に対向させてセットする。そして、スピンドルモータ１３０を一定の速度で回転させながら、光ピックアップにおいてトラッキングサーボを停止して、光ディスクの半径方向への対物レンズ１１４の動きを固定し、光ディスクのデータ記録面に対してフォーカスサーボを行うと、トラッキングエラー信号Ｔｒｅは、図３（Ａ）に示すような粗密波となる。このトラッキングエラー信号Ｔｒｅは、光ディスクのデータ記録面に形成されたトラックをレーザ光線が横切ることにより発生するので、トラバース信号と呼ばれる。このトラバース信号の周期は、光ディスクの偏心量、及びスピンドルモータ１３０の回転軸の偏心量の大きさによって異なる。すなわち、トラバース信号の周期は、これらの偏心量が大きいほど短くなり、偏心量が小さいほど長くなる。なお、周知のように、トラバース信号が粗密波となるのは、光ディスクが偏心しているためにトラックを横切る速度が光ディスクの位置によって異なるためである。

前記のように、光ディスク２００やスピンドルモータ１３０の回転軸の偏心量が小さかったり、光ディスク２００の偏心量とスピンドルモータ１３０の回転軸の偏心量とが相殺されたりする場合には、トラバース信号は図３（Ａ）に示したようなはっきりとした粗密波にはならず、粗密が曖昧な周波数が低い信号となり、稀に直流信号となることもある。しかし、トラバース信号の粗密が曖昧になると、トラックの有無を検出できないので、光ディスク２００の表裏を判別できなくなる。

そこで、本発明では、少なくともスピンドルモータ１３０の回転周期よりも短い周期で、かつ、上記光ディスク２００の偏心量とスピンドルモータ１３０の回転軸の偏心量との合計よりも大きな振幅で、トラッキングアクチュエータ１１２により対物レンズ１１４を周期的に振動させて、光ピックアップ１００からレーザ光線を照射させる。

上記のように周期及び振幅を設定することで、偏心した光ディスクの回転周期とレーザ光線の振動周期が同期することがなく、また、光ディスクの偏心量とレーザ光線の振動量が異なっているので、レーザ光線がさらに複数のトラックを横切ることになる。

したがって、光ディスクのデータ記録面をセットした場合には、トラッキングエラー信号（トラバース信号）は、図３（Ｂ）に示すように偏心量の大小にかかわらず粗密がはっきりした波形となる。つまり、光ディスク２００のデータ記録面２００Ｄであることを確実に検出できる。

ここで、光ディスク２００の偏心量とスピンドルモータ１３０の回転軸の偏心量との合計よりも大きな振幅で対物レンズ１１４を振動させるためには、予め複数の光ディスクについて偏心量を測定しておき、それらの最大値（一般に、最大１００μｍ程度）とスピンドルモータ１３０の回転軸の偏心量（一般に、最大１００μｍ程度）との合計した振幅で振動するように設定すると良い。また、光ディスク２００がスピンドルモータ１３０にセットされた際に、光ディスク２００を複数回回転させて偏心量を測定し、この偏心量よりも大きな振幅で対物レンズ１１４を振動させるように設定しても良い。

図４は、トラッキングアクチュエータの駆動電流の波形図である。例えば、図４に示すように、スピンドルモータ１３０が１周する間に対物レンズ１１４が２往復振動させるために、スピンドルモータ１３０の半分の周期の駆動電流をトラッキングアクチュエータ１２２に入力する。これにより、図３（Ｂ）に示したように、トラッキングエラー信号の粗密の周期は、図３（Ａ）に示したトラッキングエラー信号Ｔｒｅの倍になる。また、上記のような制御を行って、画像を未形成の光ディスク２００のレーベル面２００Ｒにレーザ光線を照射した場合には、レーベル面２００Ｒにはトラックが形成されていないので、２つのサブビームの戻り光量がほぼ等しくなり、トラッキングエラー信号は、ほぼ中点電圧のまま不変である。一方、画像が形成された光ディスク２００のレーベル面２００Ｒに、上記のような制御を行ってレーザ光線を照射した場合には、トラッキングエラー信号Ｔｒｅは、ランダムに変化する波形となる。このように、トラッキングエラー信号Ｔｒｅは、それぞれ異なる波形となる。

そこで、本発明では、画像形成の有無にかかわらずレーベル面２００Ｒとデータ記録面２００Ｄを判別できるように、光ディスク記録再生部１０の面判別信号生成部１３６を、以下のように構成する。

＜表裏判別信号生成部の構成＞
図５は、表裏判別信号生成部の概略構成を示すブロック図である。図６は、光ディスクのデータ記録面にレーザ光線を照射したときにおける表裏判別信号生成部の各部の出力信号波形図である。

ここで、以下の説明では、光ディスク２００のデータ記録面２００Ｄにレーザ光線を照射して、面判別信号生成部１３６にトラバース信号が入力されたときを例に挙げて、面判別信号生成部１３６の各部を説明する。

図５に示すように、面判別信号生成部１３６は、コンパレータ１８２、エッジ抽出回路１８４、平滑回路１８６、バンドパスフィルタ１８８、及びウインドコンパレータ１９０を備えており、これらを順に直列接続した構成である。

コンパレータ１８２は、図６（Ａ），（Ａ）’に示すようなトラッキングエラー信号ＴｒｅがＲＦアンプ１３４から出力されると、スライスレベルに基づいてトラッキングエラー信号Ｔｒｅを２値化して、図６（Ｂ）に示すような２値化信号を生成する。そして、コンパレータ１８２は、この２値化信号をエッジ抽出回路１８４へ出力する。なお、スライスレベルは、トラッキングエラー信号Ｔｒｅの最大値と最小値の間であれば任意の値を設定可能である。また、ノイズによる誤動作の発生確率を下げるために、スライスレベルにはヒステリシス特性を持たせることが望ましい。

エッジ抽出回路１８４は、単安定マルチバイブレータや微分回路などで構成されており、コンパレータ１８２から出力された２値化信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジ部分を抽出して、図６（Ｃ）に示すようなパルスを生成する。そして、エッジ抽出回路１８４は、平滑回路１８６へこのパルスを出力する。

平滑回路１８６は、エッジ抽出回路１８４から出力されたパルスの粗密に応じた、図６（Ｄ）に示すようなアナログ信号を生成する。そして、平滑回路１８６は、このアナログ信号をバンドパスフィルタ１８８へ出力する。

バンドパスフィルタ１８８は、光ディスク２００の偏心成分の周波数のみを抽出するためのものである。バンドパスフィルタ１８８は、透過中心周波数が、トラッキングアクチュエータ１２２を光ディスク２００の半径方向に振動させるレーザ光線の振動周波数に、透過中心周波数が設定されている。バンドパスフィルタ１８８は、平滑回路が出力したアナログ信号から、この透過中心周波数とする所定の帯域の成分のみを透過して、ウインドコンパレータ１９０へ出力する。バンドパスフィルタ１８８は、図６（Ｄ）に示すような透過中心周波数とする所定の帯域のアナログ信号が入力された場合には、信号を透過させるので、出力信号は図６（Ｅ）に示すように、入力信号と同じ波形の信号となる。

ウインドコンパレータ１９０は、第１スライスレベルと第２スライスレベルの２つのスライスレベルが設定され、バンドパスフィルタ１８８が出力したバンドパス信号が、第１スライスレベルよりも大きいか、または第２スライスレベルよりも小さいときには、信号Ｈｉｇｈを制御部１７０へ出力する。また、バンドパス信号がこれ以外の場合、すなわち、第１スライスレベルよりも小さくまた第２スライスレベルよりも大きいときには、信号Ｌｏｗを制御部１７０へ出力する。したがって、ウインドコンパレータ１９０は、図６（Ｅ）に示すようなアナログ信号が入力された場合には、図６（Ｆ）に示すように周期的にＨｉｇｈレベルの信号を出力する。

制御部１７０は、図６（Ｆ）に示すようなウインドコンパレータ１９０から出力された信号と、図６（Ｇ）に示すようなＰＬＬ回路１４４から出力された周回信号と、に基づいて光ディスク２００のいずれの面がセットされたかを判別する。すなわち、制御部１７０は、ＰＬＬ回路１４４から出力された周回信号がＨｉｇｈレベルの間またはＬｏｗレベルの間に、ウインドコンパレータ１９０から出力された信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの数Ｎを計数する。図６に示した例では、Ｎ＝８である。

＜光ディスク面の判別＞
ここで、面判別信号生成部１３６は、トラッキングエラー信号Ｔｒｅの粗密波を、この粗密に応じたアナログ信号に変換し、さらにその絶対値の最大点と最小点を制御部１７０で計数できるように変換した信号を出力する。光ピックアップ１００に対向するようにセットした光ディスク２００の面がデータ記録面の場合には、トラッキングエラー信号Ｔｒｅの粗密波を、この粗密に応じたアナログ信号に変化すると、正弦波または三角波となる。正弦波や三角波においては、その絶対値の最大点と最小点が１サイクル当たり４個ある。本実施形態では、図４に示したように、スピンドルモータ１３０が１回転につきレーザ光線が２往復するように設定しているため、絶対値の最大点と最小点は８個となる。これは、制御部１７０が計数したエッジの数Ｎと一致する。したがって、制御部１７０が計数したエッジの数Ｎと、スピンドルモータ１３０が１回転につきレーザ光線が往復させる回数と４との積と、が一致する場合には、光ディスクに螺旋状または同心円状に形成されたトラックが存在する。

一方、画像を未形成の光ディスク２００のレーベル面２００Ｒにレーザ光線を照射した場合には、レーベル面２００Ｒにはトラックが形成されていないので、２つのサブビームの戻り光量がほぼ等しくなり、トラッキングエラー信号は、ほぼ中点電圧のまま不変である。そのため、このようなトラッキングエラー信号Ｔｒｅが、面判別信号生成部１３６のコンパレータ１８２に入力されると、ウインドコンパレータ１９０からは、全域がＬｏｗレベルの信号が出力される。したがって、制御部１７０がＰＬＬ回路１４４から出力された周回信号がＨｉｇｈレベルの間またはＬｏｗレベルの間に計数した、ウインドコンパレータ１９０から出力された信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの数Ｎは０となる。

また、画像が形成された光ディスク２００のレーベル面２００Ｒに、上記のような制御を行ってレーザ光線を照射した場合には、トラッキングエラー信号Ｔｒｅは、画像に応じてランダムに変化する波形となる。このようなトラッキングエラー信号Ｔｒｅが面判別信号生成部１３６のコンパレータ１８２へ入力されると、コンパレータ１８２から出力された２値化信号は、ランダムにＨｉｇｈレベルまたはＬｏｗレベルに変化する信号となる。そのため、エッジ抽出回路１８４からは、ランダムにパルスが出力され、平滑回路１８６からは、ランダムにレベルが変動するアナログ信号が出力される。さらに、バンドパスフィルタ１８８は、このアナログ信号が入力されると、トラッキングアクチュエータ１２２が対物レンズ１１４を振動させる周波数を含む帯域の成分は透過させるが、この帯域以外の成分は遮断する。そのため、ウインドコンパレータ１９０は、バンドパスフィルタ１８８の出力信号が入力された場合には、図６（Ｆ）に示した波形とは異なり、ときどきＨｉｇｈレベルの信号を出力する。したがって、制御部１７０が計数する立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの数Ｎは概ね０であり、ランダムにエッジの数Ｎが８よりも小さな値となる。

このように、光ディスク記録再生部１０の面判別信号生成部１３６が出力する信号は、光ピックアップ１００に対向するようにセットされた光ディスク２００の面が、データ記録面２００Ｄの場合と、画像を未形成のレーベル面２００Ｒの場合と、画像を形成したレーベル面２００Ｒの場合と、で異なる。したがってエッジの数Ｎの閾値を例えば６に設定して、制御部１７０が計数するエッジの数Ｎと比較することで、光ディスク記録再生部１０にセットされた光ディスク２００の面がどちらの面であるかを、確実に判別することができる。

なお、光ディスク２００のデータ記録面２００Ｄにレーザ光線を照射する場合には、前記のように、制御部１７０が計数するエッジの数Ｎは８であるが、かの程度マージンを見込んだ方が、データ記録面の判別を確実に行うことができる。したがって上記の例では、面判別信号生成部１３６にトラバース信号が入力されたときを閾値を６としている。

＜面の判別を行う領域＞
上記のようにして、面の判別を行う場合には、光ディスク２００のデータ記録面にトラックが形成されている領域に相当する範囲内で行うことは言うまでもないが、例えば、光ピックアップ１００のホームポジションが光ディスクの内周側に対向する位置に設定されている場合には、リードイン領域付近で上記の判別処理を行うと、光ピックアップ１００の移動量が少ないので、この判別処理を短時間で終了させることができる。

また、上記の判別処理を行う場合には、光ディスク２００のデータ記録面にトラックが形成されている領域に相当する範囲内において、複数箇所で判別を行うようにすると良い。このように複数箇所で判別処理を行う場合には、スレッドモータ１４０により光ピックアップ１００を移動させて、例えば、光ディスク２００の内周部、中周部、及び外周部の３つの領域で面の判別処理を行うと良い。また、スレッドモータ１４０により光ピックアップ１００を所定量ずつ移動させて、さらに複数の箇所で面の判別処理を行うようにすることも可能である。

上記のようにすることで、画像が形成された光ディスク２００のレーベル面が光ピックアップ１００に対向するようにセットされ、光ディスク２００のデータ記録面をセットした場合と同様の信号を制御部１７０が検出したとしても、光ディスク２００のレーベル面の全領域に画像を形成することは稀であり、さらに光ディスク２００の複数の領域で誤判別することも稀であるため、光ディスク２００の面の誤判別を防止できる。

また、各箇所における判断結果がすべて一致しない場合には、上記のように画像が形成された光ディスク２００のレーベル面２００Ｒを、データ記録面２００Ｄと誤判別した結果を含むため、光ピックアップ１００に対向するようにセットされた光ディスク面は、レーベル面であると判別するように設定しておく。

以上のように、本発明の実施形態に係る光ディスク画像形成装置では、光ピックアップに対向するようにセットされた光ディスクの面が、データ記録面とレーベル面のいずれであるかを、確実に判別することができる。これにより、光ディスクに画像を形成するためにセットした光ディスクのデータ記録面に、誤って画像を形成するのを防止できる。

また、以上の説明では、トラッキングエラー信号Ｔｒｅを用いて光ディスクの面の判別処理を行う場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、他の信号を用いることも可能である。例えば、メインビームの和信号であるＲＦ信号や、サブビームの和信号であるＳＢＡＤ信号を用いて、光ディスクの面の判別処理を行うことが可能である。

さらに、面判別信号生成部１３６をハードウェアで構成した場合について説明したが、これに限るものではなく、ＲＦアンプ１３４が出力したトラッキングエラー信号Ｔｒｅを直接制御部１７０に入力するように構成し、面判別信号生成部１３６の各部が行う処理を、制御部１７０においてソフトウェアによって処理して、光ディスクの面を判別することも可能である。

画像形成用の変色層を備えた光ディスクの構成を示す側方断面図である。 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。 トラッキングエラー信号の一例を示す波形図である。 トラッキングアクチュエータの駆動電流の波形図である。 表裏判別信号生成部の概略構成を示すブロック図である。 光ディスクのデータ記録面にレーザ光線を照射したときにおける表裏判別信号生成部の各部の出力信号波形図である。

符号の説明

１０−光ディスク記録再生部、１００−光ピックアップ、１２１−フォーカスアクチュエータ、１２２−トラッキングアクチュエータ、１３０−スピンドルモータ、１３２−回転検出器、１３８−サーボ回路、１４０−ステッピングモータ、１６０−データ変換器、１７０−制御部、２００−光ディスク、２０２−記録層、２０８−変色層、３００−光ディスク画像形成装置

Claims (4)

1. トラックが形成された記録層をデータ記録面側に、トラックのない変色層をレーベル面側に備えた光ディスクを、一定の周期で回転させる回転手段と、
   前記回転手段の偏心量及び前記光ディスクの偏心量よりも大きな振幅で、かつ前記回転手段の回転周期よりも短い周期で、前記光ディスクの半径方向に振動させたレーザ光線を、前記光ディスクのいずれかの面に照射するレーザ光線照射手段と、
   前記光ディスクへ照射したレーザ光線の戻り光を受光して、この戻り光に応じた信号を出力する受光手段と、
   前記受光手段が出力した信号を処理して、前記光ディスクへレーザ光線を照射した面がデータ記録面とレーベル面のいずれであるかを判別する光ディスク面判別手段と、
   を備えたことを特徴とする光ディスク画像形成装置。
2. 前記光ディスク面判別手段は、
   前記受光手段が出力した信号を所定のスライスレベルに基づいて２値化して出力するコンパレータと、
   前記コンパレータが出力した信号から立ち上がりまたは立ち下がりエッジ部分を抽出したパルスを生成して出力するエッジ抽出回路と、
   前記エッジ抽出回路が出力したパルスの粗密に応じたアナログ信号に変換する平滑回路と、
   前記平滑回路が出力したアナログ信号から、前記レーザ光線照射手段が振動させるレーザ光線の振動周波数を透過中心周波数とする所定帯域のバンドパス信号を出力するバンドパスフィルタと、
   第１スライスレベル及び第２スライスレベルが設定され、前記バンドパスフィルタが出力したバンドパス信号が、前記第１スライスレベルよりも大または前記第２スライスレベルよりも小のときと、それ以外のときと、で異なるレベルの信号を出力するウインドコンパレータと、
   前記ウインドコンパレータが出力した信号に基づいて、前記光ディスクへレーザ光線を照射した面がデータ記録面とレーベル面のいずれであるかを判別する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記ウインドコンパレータが出力した信号における前記光ディスク１回転当たりの立ち上がりエッジ数または立ち下がりエッジ数を計数し、このエッジ数と閾値とを比較して、前記光ディスクへレーザ光線を照射した面がデータ記録面とレーベル面のいずれであるかを判別する請求項２に記載の光ディスク画像形成装置。
4. 前記回転手段が回転させる光ディスクの半径方向に、前記レーザ光線照射手段を移動させるスレッド手段を備え、
   前記スレッド手段は、光ディスクのデータ記録面のトラックが形成された領域に相当する範囲内において、前記レーザ光線照射手段を複数箇所に移動させ、
   前記制御手段は、各箇所における判別結果がすべて一致しない場合には、前記光ディスクへレーザ光線を照射した面がレーベル面であると判別する請求項２または３に記載の光ディスク画像形成装置。

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