JP2007164959A - 光ディスク画像形成装置及び光ディスク画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】元の画像と同様の見え方となる画像を光ディスクに形成することができる光ディスク画像形成装置及び光ディスク画像形成方法を提供する。
【解決手段】元の画像の濃度（階調）で光ディスク２００に形成すると、元の画像と光ディスク２００に形成した画像とでは、濃度が異なって見えてしまう。そのため、光ディスク画像形成装置１０は、画像の見え方が同様となるように、
（補正後の濃度）＝（補正前の濃度）^α （αは、視覚特性値）という関係に基づいて画像の濃度補正を制御部１７０で行う。これにより、元の画像と光ディスク２００に形成した画像とがほぼ同様の濃淡となる。また、光ディスク画像形成装置１０は、光ディスク２００上に形成する画像の各行における画素の一部を隣接する行の画素と重ねて画像を形成する。これにより、画像の行間に隙間ができず、光の干渉により放射状の筋が発生することのない画像を光ディスク２００上に形成できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、光ディスクのレーベル面または記録面に文字や絵画などの画像を形成する光ディスク画像形成装置及び光ディスク画像形成方法に関する。

従来、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ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またはレーベル面に、文字や絵画などの画像を形成する光ディスク記録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。）。
特開２００２−３６７１７３号公報

特許文献１に記載の光ディスク記録装置は、光ディスク記録装置が１画素を複数本のトラックで形成し、その画素の多値をピットトラックの本数と配置によって形成するようにして、２値の記録方式で多段階の濃淡をつけて記録する。しかし、上記の光ディスク記録装置のような方法で光ディスクに形成すると、元の画像と光ディスクに形成した画像とでは、濃度が異なって見える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、元の画像と同様の見え方となる画像を光ディスクに形成することができる光ディスク画像形成装置及び光ディスク画像形成方法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）光ディスクにレーザ光を照射し変色層を変色させて、複数の画素により構成される画像を形成する光ディスク画像形成装置であって、
セットされた光ディスクを回転させる回転部と、前記光ディスクの半径方向に移動可能なレーザ光照射部と、を備えた光ディスクドライブと、
前記光ディスク上に複数の画素エリアを設定して、それぞれ所定の書き込み濃度を割り当て、各画素エリアに対してその書き込み濃度に対応する回数またはその濃度に対応する時間、レーザ光を照射するように光ディスクドライブを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、割り当てた書き込み濃度が中間調の書き込み濃度の場合には、その中間調の書き込み濃度を割り当てた書き込み濃度よりも薄くなるように補正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、光ディスクの変色層に画像を形成する際には、所定の中心角と、所定の半径方向の長さである画素長と、で規定される画素エリアに、各画素エリアに割り当てた書き込み濃度に対応する回数またはその濃度に対応する時間、レーザ光を照射して、所定濃度の画像（複数の画素）を形成する処理を行う。このとき、元の画像を該所定の濃度（階調）で光ディスクに形成すると、元の画像と光ディスクに形成した画像とでは、濃度が異なって見えてしまう。そのため、光ディスク画像形成装置は、濃度変化を補償するために、中間調の書き込み濃度を割り当てた書き込み濃度よりも薄くなるように補正する。これにより、光ディスクに形成した画像を元の画像と同様の見え方にすることができる。

（２）前記制御部は、前記書き込み濃度を補正するための係数を、ある画素エリアを形成するためにレーザ光を通過させる回数または時間に応じた値とする。

この構成においては、中間調の書き込み濃度を割り当てた書き込み濃度よりも薄くなるように補正するための係数を、ある画素エリアを形成するためにレーザ光を通過させる回数または時間に応じた値とする。これにより、画像濃度を適正に補正することができ、光ディスクに形成した画像を元の画像と同様の見え方にすることができる。

（３）前記制御部は、前記画素エリアを中心角及び半径方向の長さである画素長で規定するとともに、複数の画素エリアを半径方向に前記画素長よりも短い間隔で重なり合わせる。

この構成においては、光ディスクに形成する画像の各画素エリアは、半径方向に、前記画素長よりも短い画素距離の間隔で設定され、半径方向に重なり合っている。したがって、各画素エリアが重なることにより、各画素エリア間に隙間ができず、光の干渉により放射状の筋が発生することのない画像を光ディスクに形成できる。

（４）光ディスクにレーザ光を照射し変色層を変色させて、複数の画素により構成される画像を形成する光ディスク画像形成方法であって、
前記光ディスク上に複数の画素エリアを設定する手順、
前記画素エリアのそれぞれに所定の書き込み濃度を割り当てる手順、
割り当てた書き込み濃度が中間調の書き込み濃度の場合には、その中間調の書き込み濃度を、割り当てた書き込み濃度よりも薄くなるように補正する補正手順、
各画素エリアに対して、前記補正手順で補正した書き込み濃度に対応する回数またはその濃度に対応する時間、レーザ光を照射するように制御条件を設定する手順、
前記制御条件に基づいて、セットされた光ディスクを回転部で回転させながら、前記光ディスクの半径方向に、前記光ディスクドライブのレーザ光照射部を移動させてレーザ光を照射する手順、
を備えたことを特徴とする。

この構成においては、（１）と同様の効果を得ることができる。

本発明の光ディスク画像形成装置は、光ディスクに形成する画像の中間調の書き込み濃度を、割り当てた書き込み濃度よりも薄くなるように補正するので、元の画像と同様の見え方の画像を光ディスク上に形成することができる。

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形成する画像形成機能を備えている。また、本発明の光ディスク画像形成装置は、元の画像と光ディスクに形成した画像の濃度をそろえて、画像の見え方が同様となるように、光ディスクに形成する画像の階調を補正する機能を備えている。さらに、本発明の光ディスク画像形成装置は、光ディスクに形成する画像の行間における隙間発生を防止するために、各行の画素の一部が隣接する複数行の画素と重なるように画像を形成する。

まず、光ディスク画像形成装置の構成を説明する。なお、光ディスクの記録面に情報を記録する機能、及び光ディスクの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、ＰＬＬ（Phase Locked Loop)回路１４４、分周回路１４６、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。また、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、以下の説明では、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に対して情報の記録や画像の形成を行うものとする。もちろん、本発明は、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式やＺＣＬＶ（Zone Constant Linear Velocity ）などの他の方式を適用することも可能である。

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信号ＦＧを出力する。

光ピックアップ１００は、図外のレーザダイオード、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及びフォーカス制御を行う。

ＰＬＬ回路１４４は、信号ＦＧに同期し、かつ、その周波数を逓倍したクロック信号Ｄｃｋを生成して、制御部１７０に供給する。

分周回路１４６は、信号ＦＧを一定数だけ分周した基準信号ＳＦＧを生成して、制御部１７０に供給する。

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、各画素の濃度（階調）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から供給される画像（以下、元の画像とも称する。）などの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光ディスクの変色層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光ディスクの変色層がほとんど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。

レーザパワー制御回路１６２は、図外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、レーザパワー制御回路１６２は、図外のフロントモニターダイオードによって検出された図外の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。

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レーザパワー制御回路２０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、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。

＜レーザ光の照射軌跡＞
図２は、レーザ光の照射軌跡の一例を示す図である。図２において、行と列は光ディスクに仮想的に配置した行列を平面的に展開したものである。光ディスクの半径方向を行、周方向を列としている。行は半径を分割し、それぞれ第１の幅を有するように配置される。列は周を所定数で分割した幅を有するように配置される。列幅は光ディスク上では角度で表され、記録動作上は時間で表される。光ディスク上に文字や写真などの画像を配置したときに、それぞれの画素範囲と画像とを対応付けて画像から階調を抽出し、画像形成データとする。この画像形成データの階調に応じてレーザビームを高い強度または低い強度で照射すると画像を形成できる。図２において、レーザビームの振動中心Ｑは行の中心に位置している。

光ディスク画像形成装置１０は、光ディスク２００に１６階調の画像を形成する場合には、各画素をレーザ光が１５回通過するように、光ディスク２００を１５周回させて画像１行分の各画素を形成する。具体的には、基準線の通過タイミングを時間軸のゼロとしたとき、第１周回では位相をゼロとし、第２周回以降、位相が順番に（２π／１５）ずつ遅延するような三角波信号をトラッキング信号Ｔｒとして生成するように、制御部１７０からサーボ回路１３８に指示させる。このようなトラッキング信号Ｔｒを光ピックアップ１００に供給することで、光ディスク２００に対するレーザ光の照射軌跡は、図８に示すように振幅が約１００μｍで、第１周回の軌跡（１）から第１５周回の軌跡（１５）までそれぞれ相違したものとなる。

ここで、ステッピングモータ１４０による光ピックアップ１００の最小移動分解能は約１０μｍであり、また、周方向におけるレーザパワーの切り替え可能な距離の分解能は約１０μｍである。そこで、１画素の大きさを１００μｍ×１０μｍとする。なお、光ピックアップ１００から光ディスク２００の変色層へ照射するレーザ光のスポット径は約１μｍである。

また、光ディスク画像形成装置１０では、１６階調の画像を形成する場合、階調データを４ビットとして、（００００）を最も暗い（濃い）濃度に規定し、（０００１）、（００１０）、（００１１）、（０１００）、（０１０１）、（０１１０）、（０１１１）、（１０００）、（１００１）、（１０１０）、（１０１１）、（１１００）、（１１０１）、（１１１０）、（１１１１）の順に明るい（淡い）濃度のドットの形成を指示するものとする。

図３は、各行の画素と隣接する行の画素とが重なっている状態を示す図である。なお、図３（Ａ）は画像の１列について示し、図３（Ｂ）は列ｉの各画素を、重ならないように横方向に展開した状態を示している。図２に基づいて説明したように、光ディスク２００にレーザ光の照射軌跡により１６階調の画像を形成するために、光ディスク２００を１５周回させて画像１行分の各画素を形成すると、光ディスク画像形成装置１０は、ステッピングモータ１４０による光ピックアップ１００の最小移動分解能である１０μｍだけ光ピックアップ１００を移動させる。光ディスク画像形成装置１０は、この動作を繰り返すことで、図３に示すように近隣の複数の行の一部が他の行と重なる画像を、光ディスク２００のレーベル面または記録面に形成する。図３に示した例では、光ディスクの半径方向において各行の画素が、９０μｍずつ隣接する行の画素と重なっている。

このように、各行の一部が隣接する複数の行と重なるようにして画像を形成することで、光ディスク２００に形成する画像の各行間における隙間の発生を防ぐことができる。これにより、光ディスク２００上に形成した画像に放射状の筋が光の干渉によって発生するのを防止することができる。

＜視覚特性の補正＞
上記のようにレーザ光の強度を周回毎に切り替えて、画素を形成することで、濃淡のある画像を形成することができる。しかしながら、元の画像の濃度（階調）で光ディスク２００に形成すると、元の画像と光ディスク２００に形成した画像とでは、濃度が異なって見えてしまう。すなわち、画像の中間調の部分が黒っぽくなってしまう。

そこで、本願の発明者らは、元の画像と光ディスク２００に形成した画像との見え方を比較し、どのように濃度を補正すると両画像が同様に見えるようになるかの確認（実験）を行い、この結果に基づいて画像の濃度補正を行うための数値を決定した。この数値を視覚特性値と呼ぶこととし、以下ではαで表す。

なお、以下の説明では、前記の光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ）２００に画像を形成する場合のデータを示すが、光ディスク２００に形成した変色層や記録層に用いる材料（色素）の種類によって、濃度を補正するためのデータは異なるものとなる。したがって、光ディスクの種類に応じて視覚特性値は異なる値となる。

図４は、各視覚特性値αにおける濃度変換の関係を示すグラフである。図５は、あるスレッド位置での周回数と視覚特性値αとの関係を示すグラフである。

実験の結果、
（補正後の濃度）＝（補正前の濃度）^α （αは、視覚特性値）‥‥（式１）
という図４に示すような関係に基づいて画像の中間調の書き込み濃度を補正前の濃度よりも薄くなるように補正すると、光ディスクに形成した画像が元の画像と同様に見えることがわかった。また、光ディスクに画像を形成する際に、同じ領域にレーザ光を照射する周回数と、視覚特性値αと、の間には、図５に示すような関係があることがわかった。

図６は、１６階調の画像を形成する場合の補正前の濃度及び補正後の濃度を示した表である。例えば、前記のように１行分の画素を形成するのに１５周回要する場合、つまり１６階調の画像を形成する場合には、図５に示すように視覚特性値α＝１．５５にすると良い。例えば、階調データが（１０１０）の場合、階調データの十進値は１０なので、図６に示すように、元の画像の濃度は（１０／１５）＝（０．６６７）である。しかし、この濃度で光ディスク２００に画像を形成すると、元の画像よりも濃度が濃く見えてしまう。そこで、視覚特性値を用いて、中間調の書き込み濃度を補正前の濃度よりも薄くなるように補正する。すなわち、前記の式１に基づいて濃度を補正すると、図６に示すように（１０／１５）^１．５５＝０．５３３となり、光ディスク２００に形成する画像の濃度を０．５３３にすると良いことがわかる。ここで、階調データが（１０００）の場合、濃度は（８／１５）＝（０．５３３）である。したがって、元の画像の階調データが（１０１０）の場合、階調データを（１０００）に補正することで、光ディスク２００に形成した画像の見え方を、元の画像の見え方と同様にすることができる。

以上のように、光ディスク２００に１６階調の画像を形成する場合には、他の階調データについても同様に、図６に示したように元の画像の階調データを補正すると良い。すなわち、階調データ（００００）は階調データ（００００）に、階調データ（０００１）は階調データ（００００）に、階調データ（００１０）は階調データ（０００１）に、階調データ（００１１）は階調データ（０００１）に、階調データ（０１００）は階調データ（００１０）に、階調データ（０１０１）は階調データ（００１１）に、階調データ（０１１０）は階調データ（０１００）に、階調データ（０１１１）は階調データ（０１０１）に、階調データ（１０００）は階調データ（０１１０）に、階調データ（１００１）は階調データ（０１１１）に、階調データ（１０１０）は階調データ（１０００）に、階調データ（１０１１）は階調データ（１００１）に、階調データ（１１００）は階調データ（１０１１）に、階調データ（１１０１）は階調データ（１１００）に、階調データ（１１１０）は階調データ（１１０１）に、階調データ（１１１１）は階調データ（１１１１）に、それぞれ補正する。これにより、元の画像と光ディスク２００に形成した画像との濃度（濃淡）が同様に見えるようになる。

また、周回数を他の値にして、他の階調数の画像を光ディスク２００に形成する場合には、図５に示したように、視覚特性値αを周回数に応じた異なる値で補正することで、元の画像と光ディスク２００に形成した画像とがほぼ同様の濃淡である画像として見えるようになることがわかった。

例えば、同じ領域にレーザ光を照射する周回数が３１周回の場合、つまり３２階調の画像を形成する場合には、視覚特性値α＝１．７２にして、各階調データを補正すれば良い。

なお、前記のように画像を形成する光ディスクの変色層に用いた色素の種類や厚みなどにより、特性が異なるため、使用するディスク毎に濃度補正用のデータを作成しておく必要がある。

また、光ディスク画像形成装置１０が、光ディスク２００に画像１行分の各画素を形成する毎に、ステッピングモータ１４０により光ピックアップ１００を移動させる量を、例えば３０μｍなど他の値に設定した場合には、光ディスクに形成した画像の見え方が異なる。したがって、この場合にも、濃度補正用のデータを作成しておく必要がある。

＜階調表示＞
光ディスク画像形成装置１０では、光ディスク２００への画像形成モードが設定されると、制御部１７０は、フレームメモリ１５８に読み込んだ画像データを、光ディスク２００へ記録可能な（極座標系の）画像データに変換する。そして、光ディスク画像形成装置１０の制御部１７０は、ユーザが設定した画像形成モード、及び光ディスク上に形成する画像の階調数の設定に基づいて各画素の濃度情報を補正する。

制御部１７０は、画像形成データの作成・濃度補正を完了すると、画像形成データをデータ変換器１６０へ出力する。

なお、上記画像形成データの作成・濃度補正は、ホストコンピュータ３００で実施することも可能である。

上述したように、１行分の画素を形成する際に、レーザ光の照射軌跡が周回毎に異なるように制御した場合に、特定の画素について、ある周回ではレーザ光の照射によって光ディスク２００の変色層を変色させ、他の周回では変色させないように制御することで、その画素において変色部分と未変色部分との面積比率が変化させて、画像の濃淡を表示する。

具体的には、本実施形態では、１行分の画素を形成するのに要する１５周回のうち、階調データの十進値に相当する周回数だけ、レーザ光を照射して光ディスクの変色層を変色させる。例えば、濃度補正された階調データが（０１０１）であれば、１５周回のうち５回だけ、光ディスクの変色層を変色させる強度のレーザ光を照射することによってレーザ光の軌跡部分を変色させる。また、濃度補正された階調データが（００１１）であれば、１５周回のうち３回だけ光ディスクの変色層を変色させる強度のレーザ光を照射してレーザ光の軌跡部分を変色させる。

図７は、データ変換器の変換内容を示す表である。このように１行分の画素を形成するのに要する１５周回にわたって、周回毎に、レーザ光の強度の規定は、データ変換器１６０によって行う。すなわち、データ変換器１６０は、フレームメモリ１５８から読み出した階調データを、図７に示したように、制御部１７０から指示された周回数に応じて、レーザ光の強度をライトレベルにするか（ＯＮデータ）、または、サーボレベルにするか（ＯＦＦデータ）のいずれかに変換する。例えば、データ変換器１６０は、フレームメモリ１５８から読み出された階調データが（００１０）であるとき、第１周回及び第２周回にはＯＮデータに、第３周回から第１５周回にはＯＦＦデータに、それぞれ変換して出力する。

ここで、ライトレベルとは、レーザ光を照射すると光ディスクの変色層が十分に変色する程度の強度である。一方、サーボレベルとは、レーザ光を照射しても光ディスクの変色層がほとんど変色しない程度の強度である。なお、光ディスクの変色層を変色させない場合でもサーボレベルの強度でレーザ光を出力させるのは、フォーカス制御を行うためである。

図８は、階調データに基づいて照射されたレーザ光により変色した１画素の状態を示す図である。なお、図８に示した各画素において、太線はライトレベルのレーザ光を照射した経路であり実際に変色し、細線（点線）は、サーボレベルのレーザ光を照射する経路であり実際には変色しない。図７の階調データに基づいて周回毎にライトレベルまたはサーボレベルのレーザ光が照射されると、図８に示すように１画素が変色する。光ディスク画像形成装置１０では、１画素毎に階調データが設定されるので、光ディスクのレーベル面に、１６階調の画像を形成することができる。

＜デューティ比による階調表示＞
本発明では、上記のように各画素に照射するレーザ光の強度を周回毎に切り替える画像に濃淡をつける機能に加えて、各画素に照射するレーザ光のデューティ比を変更する機能を備えている。光ディスク画像形成装置１０では、一例として、２５種類のデューティ比を１画素に設定可能である。

図９は、デューティ比による階調表示パターンを示した図である。図９に示すように、光ディスク画像形成装置１０は、各画素エリアに対してその書き込み濃度に対応する時間、ライトレベルのレーザ光を照射するように、１画素を２４等分して、各領域においてレーザ光の強度をライトレベルまたはサーボレベルに切り替えることができる。

ここで、本発明の実施形態では、図９に示したように、どの階調においても、画素の中央付近においてライトレベル（ＯＮデータ）のレーザ光を照射し、画素の端部付近ではサーボレベル（ＯＦＦデータ）のレーザ光を照射するように、レーザ光の照射パターンを設定している。このように設定することで、各画素の濃度バランスを良好にすることができる。

また、隣接する複数の行と画素（レーザ光の照射軌跡）の約９０％が隣接する複数の行と重なるため、微視的に見るとデューティ比による階調表示パターンは判別しにくいように思える。しかしながら、１画素のサイズが１００μｍ×１０μｍであるので、巨視的に見ると、異なる階調の点が少しずつずれた状態で重なっていると考えられる。したがって、光ディスク上に実際に形成した画像では、全く問題なく階調表示パターンを判別することができる。

以上のように、光ディスク画像形成装置１０では、１画素に照射するレーザ光の強度の比率（デューティ比）を切り替えることで、２５階調の濃淡を表すことができる。

また、前記のように、周回毎に各画素に照射するレーザ光の強度レベルを補正するとともに、１画素に照射するレーザ光のデューティ比を切り替えるように設定することで、周回数に応じて、さらに画像の階調数を増加させることができる。例えば、前記のように、光ディスク２００に１５周回させて１行分の画像を形成する場合には、２５×１５＝４００階調の画像を形成することが可能となる。したがって、本発明の実施形態に係る光ディスク画像形成装置１０では、一例として２５階調〜４００階調までの画像を光ディスク２００のレーベル面または記録面に形成することができる。よって、光ディスクに形成する画像と元の画像との濃度が同様となるように、さらに細かく濃度を調整することが可能となる。

なお、上記のように、１画素におけるデューティを切り替えて画像の階調表示を切り替える場合には、同様に、濃度補正を行うことで、光ディスク２００に形成した画像の見え方を元の画像の見え方と同様にできる。

本発明の実施形態に係る光ディスク画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 レーザ光の照射軌跡の一例を示す図である。 各行の画素と隣接する行の画素とが重なっている状態を示す図である。 各視覚特性値αにおける濃度変換の関係を示すグラフである。 あるスレッド位置での周回数と視覚特性値αとの関係を示すグラフである。 １６階調の画像を形成する場合の補正前の濃度及び補正後の濃度を示した表である。 デューティ比による階調表示パターンを示した図である。 階調データに基づいて照射されたレーザ光により変色した１画素の状態を示す図である。 デューティ比による階調表示パターンを示した図である。

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、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

Claims (4)

1. 光ディスクにレーザ光を照射し変色層を変色させて、複数の画素により構成される画像を形成する光ディスク画像形成装置であって、
   セットされた光ディスクを回転させる回転部と、前記光ディスクの半径方向に移動可能なレーザ光照射部と、を備えた光ディスクドライブと、
   前記光ディスク上に複数の画素エリアを設定して、それぞれ所定の書き込み濃度を割り当て、各画素エリアに対してその書き込み濃度に対応する回数またはその濃度に対応する時間、レーザ光を照射するように光ディスクドライブを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、割り当てた書き込み濃度が中間調の書き込み濃度の場合には、その中間調の書き込み濃度を割り当てた書き込み濃度よりも薄くなるように補正することを特徴とする光ディスク画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記書き込み濃度を補正するための係数を、ある画素エリアを形成するためにレーザ光を通過させる回数または時間に応じた値とする請求項１に記載の光ディスク画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記画素エリアを中心角及び半径方向の長さである画素長で規定するとともに、複数の画素エリアを半径方向に前記画素長よりも短い間隔で重なり合わせる請求項１または２に記載の光ディスク画像形成装置。
4. 光ディスクにレーザ光を照射し変色層を変色させて、複数の画素により構成される画像を形成する光ディスク画像形成方法であって、
   前記光ディスク上に複数の画素エリアを設定する手順、
   前記画素エリアのそれぞれに所定の書き込み濃度を割り当てる手順、
   割り当てた書き込み濃度が中間調の書き込み濃度の場合には、その中間調の書き込み濃度を、割り当てた書き込み濃度よりも薄くなるように補正する補正手順、
   各画素エリアに対して、前記補正手順で補正した書き込み濃度に対応する回数またはその濃度に対応する時間、レーザ光を照射するように制御条件を設定する手順、
   前記制御条件に基づいて、セットされた光ディスクを回転部で回転させながら、前記光ディスクの半径方向に、前記光ディスクドライブのレーザ光照射部を移動させてレーザ光を照射する手順、
   を備えたことを特徴とする光ディスク画像形成方法。

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