JP3577005B2 - 図形書き込み方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク上に肉眼で視認可能な文字や絵等の図形を書き込む方法及び光ディスクに図形を文字や絵等の図形を視認可能に書き込む機能を有する光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光を照射して薄膜（記録膜）に情報を記録する原理は種々知られているが、そのうちで膜材料の相変化（相転移とも呼ばれる）やフォトダークニングなど、レーザ光の照射による原子配列変化を利用するものは、薄膜の変形をほとんど伴わないため、２枚のディスク部材を直接貼り合わせて両面ディスク構造光ディスク、または複数の情報面を有する多層光ディスクが得られるという長所を持つ。従来のＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＰＤ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクは、記録された情報をレーザを組み込んだ装置を用いて再生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ディスクは、光ディスクに記録された情報の再生にレーザ光源を組み込んだ再生装置を必要とする。また、ユーザが光ディスクに記録した内容は、再生装置でその光ディスクを再生しなければ確認することができなかった。
本発明は、再生装置を必要としないで文字や記号等を視認できる光ディスクを提供することを目的とする。また、本発明は、光ディスクに再生装置を必要としないで視認可能な文字や絵、記号等を記録する方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
光ディスクは、反射率の違いを利用して再生できる情報が記録された、あるいは記録可能なディスク状の記録媒体である。光ディスクには、１層の記録膜を有するもの、２層以上の多層の記録膜を有するもの、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域を有するもの、多数回の記録再生が可能なもの、一度だけ記録可能で再生は多数回行えるもの等、種々のタイプのものがある。
【０００５】
光ディスクの記録膜には、一般にＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ化物、Ｓｂ化物、Ｔｅ化物、Ｉｎ化物等の相変化材料が用いられる。記録膜に相変化材料を用いた光ディスクは、記録情報によって変調されたレーザ光を照射することによって記録膜の相変化材料が結晶化あるいは非晶質化することを利用して情報を記録し、結晶化領域と非晶質領域の反射率の差を利用して情報の再生を行う。記録膜には相変化材料の他に、光照射／加熱によって消色可能な有機色素を用いることもできる。記録膜に有機色素を用いた光ディスクは、消色した領域と着色した領域の可視波長における反射率分布が異なるために色相が変ることを利用して記録、再生を行う。有機色素を用いた光ディスクは、相変化材料における非晶質化を消色、結晶化を着色と置きかえれば、書き換えが出来ない点を除いて、書き込み方法や再生方法は相変化材料を用いた光ディスクと同様である。本発明は、ユーザによって記録可能な記録膜あるいは記録領域を有する光ディスクであればどのようなタイプの光ディスクに対しても適用できる。
【０００６】
図１は、典型的な光ディスク記録膜材料を結晶化したときと非晶質化したときの反射率の違いを示す図であり、横軸は波長を表し、縦軸は反射率を表す。Ｒａｍｏは記録膜材料を非晶質化したときの反射率、Ｒｃｒｙは結晶化したときの反射率である。通常の光ディスクにおける情報の記録は、結晶化された記録膜のトラックに沿いレーザ光照射によって非晶質の記録マークを形成することによって行われる。また、記録された情報の再生は、結晶化領域と非晶質領域の反射率の差を利用して記録マークの位置またはマークエッジの位置を読み取ることによって行われる。光ディスクのトラック幅は０．１〜０．８μｍ程度、マーク長は０．１〜８μｍ程度であり、記録マークは極めて小さいため、肉眼で個々の記録マークを視認することはできない。
【０００７】
本発明者は、光ディスク記録膜材料の結晶化領域と非晶質領域の反射率が可視領域において大きく異なっていることに着目し、非晶質領域をつなげて記録膜に複数のトラックにまたがる大きな文字や絵を図形として描けば、文字や絵を構成する非晶質の領域と周囲の結晶化領域との反射率の違いによってそれを肉眼で視認することが可能になるとの着想のもとに、その図形書き込み方法及びそれを実現するための図形書き込み装置を開発した。なお、図形書き込み装置は、通常の光ディスク記録装置に図形書き込み用のプログラムを組み込むことによって実現できる。
【０００８】
本明細書において、「記録」とは光の照射によって光ディスクの記録膜の原子配列を変えて“１”、“０”情報を持つ記録マークを形成することをいう。「書き込み」とは、光照射や熱によって光ディスクの記録膜の原子配列を変え、視認可能な文字や絵を光ディスクに書き込むことをいう。「消去」とは、光ディスクに記録された情報を消すこと、あるいは光ディスクに書き込まれた文字や絵を視認できなくすることをいう。
本発明によると、以下のような光ディスク、光ディスク装置、あるいは光ディスクへの図形書き込み方法が提供される。
【０００９】
（１）半径方向に区画された第１の領域と第２の領域を有し、前記第１の領域に記録マークによってデータが記録され、前記第２の領域に面積０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ当たりの平均反射率が可視波長のいずれかで背景領域から５％以上変化している要素領域の集合によって視認可能な図形が書き込まれていることを特徴とする光ディスク。
図形には、絵、文字、記号等が含まれる。ここで背景領域とは、第２の領域のうち要素領域以外の領域、すなわち要素領域の集合によって形成された視認可能な図形の背景となる領域のことをいう。
【００１０】
（２）複数の記録膜を有し、第１の記録膜に記録マークによってデータが記録され、前記第１の記録膜と異なる第２の記録膜に面積０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ当たりの平均反射率が可視波長のいずれかで背景領域から５％以上変化している要素領域の集合によって視認可能な図形が書き込まれていることを特徴とする光ディスク。
図形には、絵、文字、記号等が含まれる。ここで背景領域とは、要素領域以外の領域、すなわち要素領域の集合によって形成された視認可能な図形の背景となる領域のことをいう。
【００１１】
（３）記録マークによる図形書き込み用のデータが記録された領域と、当該図形書き込み用のデータに基づいて書き込まれた、面積０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ当たりの平均反射率が可視波長のいずれかで背景領域から５％以上変化している要素領域を集合させて視認可能な図形が形成された領域とを有することを特徴とする光ディスク。
図形には、絵、文字、記号等が含まれる。ここで背景領域とは、要素領域以外の領域、すなわち要素領域の集合によって形成された視認可能な図形の背景となる領域のことをいう。記録マークによる図形書き込み用のデータが記録された領域と、視認可能な図形が形成された領域とは、同じ記録膜上にあってもよいし、異なる記録膜上にあってもよい。
【００１２】
（４）半径方向に区画された第１の領域と第２の領域を有し、前記第１の領域に記録マークによってデータが記録され、前記第２の領域に面積０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ当たりの平均反射率が可視波長のいずれかで背景領域から５％以上変化している要素領域の集合によって視認可能な図形が書き込まれるようにされたことを特徴とする光ディスク。
【００１３】
（５）複数の記録膜を有し、第１の記録膜に記録マークによってデータが記録され、前記第１の記録膜と異なる第２の記録膜に面積０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ当たりの平均反射率が可視波長のいずれかで背景領域から５％以上変化している要素領域の集合によって視認可能な図形が書き込まれるようにされたことを特徴とする光ディスク。
【００１４】
（６）記録マークによる図形書き込み用のデータが記録された領域と、当該図形書き込み用のデータに基づいて書き込まれる、面積０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ当たりの平均反射率が可視波長のいずれかで背景領域から５％以上変化している要素領域を集合させて視認可能な図形が形成される領域とを有することを特徴とする光ディスク。
【００１５】
（７）アプリケーションプログラムと当該アプリケーションプログラムによってディスクに視認可能に書き込まれる図形のデータが記録されたＲＯＭ領域と、前記ＲＯＭ領域に記録された図形のデータに基づいて視認可能な図形が書き込まれるＲＡＭ領域とを備えることを特徴とする光ディスク。
【００１６】
（８）光照射によって、面積０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ当たりの平均反射率が可視波長のいずれかで背景領域から５％以上変化している要素領域を集合させることによって光ディスクに視認可能な図形を書き込むことを特徴とする図形書き込み方法。
【００１７】
（９）光ディスクから図形書き込み用の図形データを読み込むステップと、読み込んだ図形データを書き込み用座標系に展開するステップと、前記書き込み用座標系をディスク上の座標に変換するステップと、前記ディスク上の座標に展開された図形に基づいてトラック毎のレーザ駆動パターンを生成するステップと、前記レーザ駆動パターンに基づいてレーザを駆動し、光パルスを光ディスクに照射するステップとを含むことを特徴とする光ディスクへの視認可能な図形の書き込み方法。
【００１８】
（１０）入力された書き込み用の図形データに基づいて書き込み用座標系に図形を展開するステップと、前記書き込み用座標系をディスク上の座標に変換するステップと、前記ディスク上の座標に展開された図形からトラック毎のレーザ駆動パターンを生成するステップと、前記レーザ駆動パターンに基づいてレーザを駆動し、光パルスを光ディスクに照射するステップとを含むことを特徴とする光ディスクへの視認可能な図形の書き込み方法。
（１１）上記（１０）記載の方法において、前記図形は文字及び／又は記号であることを特徴とする図形の書き込み方法。
【００１９】
（１２）光ディスクに格納されたアプリケーションプログラムをロードするステップと、前記アプリケーションプログラムの進行過程で図形書き込み用のデータを読み込むステップと、読み込んだ図形データを書き込み用座標系に展開するステップと、前記書き込み用座標系をディスク上の座標に変換するステップと、前記ディスク上の座標に展開された図形に基づいてトラック毎のレーザ駆動パターンを生成するステップと、前記レーザ駆動パターンに基づいてレーザを駆動し、光パルスを光ディスクに照射して、前記光ディスクに前記図形を視認可能に書き込むステップとを有することを特徴とする方法。
【００２０】
（１３）上記（１２）記載の方法において、前記図形を視認可能に書き込むステップは、前記光ディスクの面積０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ当たりの平均反射率が可視波長のいずれかで背景領域から５％以上変化している要素領域の集合によって、前記図形を書き込むステップであることを特徴とする方法。
【００２１】
（１４）光ディスクを回転駆動する光ディスク駆動部と、光源と光検出器とを備え光ディスクに対して相対的に移動可能な光ヘッドと、光ディスクの物理ユーザ領域内に記録マークによるデータ記録用の領域と視認可能な図形書き込み用の領域を分割して管理する手段と、図形書き込み用のデータを入力する入力手段と、前記入力手段から入力された図形書き込み用のデータから前記光源駆動用の波形を生成する手段とを備え、光ディスクの面積０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ当たりの平均反射率が可視波長のいずれかで背景領域から５％以上変化している要素領域の集合によって、前記視認可能な図形書き込み用の領域に対応する光ディスク上の領域に視認可能な図形を書き込む機能を有することを特徴とする光ディスク装置。
（１５）上記（１４）記載の光ディスク装置において、前記図形書き込み用のデータは文字データ及び／又は記号データであることを特徴とする光ディスク装置。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図２は、本発明による図形書き込み機能を有する光ディスク装置の一例を示す概略ブロック図である。なお、説明の便宜上、装置には光ディスク２０１が装着されている様子が示されている。情報を書き込みするためには光ディスク２０１は必須であるが、光ディスク２０１は必要に応じて光ディスク装置から取り外され、或いは取りつけられる。光ディスク装置は、半導体レーザ２１１、光検出器２１２及び対物レンズ２１３を備えて光ディスク２０１の半径方向に移動可能な光ヘッド２１０、光ディスク２０１を回転駆動するモータ２２０、半導体レーザ２１１をパターン生成回路２４０にて生成されたパターンに従って駆動するレーザドライバ２３０、装置全体の制御を行うシステムコントローラ２５０、及びオペレーティングシステム２６０、アプリケーションソフト２７０、データ記録情報や図形書き込み情報を入力する入力手段２８０を備えて構成される。なお、図示しないが、光ヘッド２１０にはオートフォーカスやトラッキングのために対物レンズ２１３の光軸方向位置及び光軸に垂直な方向の位置を制御するためのアクチュエータが設けられ、光ヘッド２１０による検出信号をもとにアクチュエータ駆動信号を発生するサーボコントローラが設けられている。
【００２３】
図形書込み機能を有する光ディスク装置に光ディスクが取りつけられ、入力手段２８０を介してアプリケーションソフト２７０、オペレーティングシステム２６０等の上位コントローラから図形書き込みの指示及び書き込むべき図形の情報が送られてきた場合、システムコントローラ２５０は、光ヘッド２１０から発生されるレーザ光の焦点を光ディスク２０１の上の適切な情報面（レイヤー）の適切な位置に位置決めし、書き込みパターンに従ってレーザドライバ２３０を駆動して図形の書き込みを行なう。
【００２４】
図３は、システムコントローラの一例を説明する機能詳細図である。入力手段２８０からの入力信号は、アプリケーションソフト２７０、オペレーティングシステム２６０を経て、システムコントローラ２５０のファイルシステム３１１に渡され、デバイスドライバ３１２を経てバッファ３２０に蓄積される。図３中の波線で囲んだアプリケーションソフト２７０、オペレーティングシステム２６０、ファイルシステム３１１、及びデバイスドライバ３１２の機能はソフトウェア３１０によって実現される。このソフトウェア３１０は、データの記録・再生のみを行なう通常の光ディスク装置のソフトウェアと比べて“データ記録エリアと図形書き込みエリアを管理する機能”が追加されている点が異なる。この“データ記録エリアと図形書き込みエリアを管理する機能”は、ファイルシステム３１１あるいはデバイスドライバ３１２が受け持つ。
【００２５】
図４は、光ディスクのセクタ配置の一例を示す概念図である。１枚の光ディスクにデータの記録とともに図形の書き込みを行う場合、ユーザがデータ記録あるいは図形書き込みを行うことのできる論理ユーザ領域を、データ記録用の論理ユーザ領域４０１と図形書き込み用の論理ユーザ領域４０２に分割して管理する。図４の例では、データ記録用の論理ユーザ領域４０１をセクタ番号の小さい方に割当て（０からｋ−１まで）、図形書き込み用の論理ユーザ領域４０２をセクタ番号の大きい方（ｋからｚまで）に割り当てて、光ディスク内に区別して設定している。データ記録エリアをセクタ番号の大きい方に割り当てると、データ記録エリアの再生中にエラーが生じやすいので、このように設定する。ｋとｚの比はアプリケーションによって決められ、データ記録エリアがない図形書込み専用ディスクの場合はｋ＝０である。光ディスクの記録可能領域の半分の面積を図形書込みエリアとして使用する場合にはｋはｚのほぼ半分の整数値とする。なお、記録データの取り扱いが１６セクタごとになっている現行システムとの適合性を考慮すると、ｋを１６の倍数とすると容量の無駄が少なくなって好ましい。
【００２６】
データ記録エリアと図形書き込みエリアの分割をシステムコントローラ２５０のファイルシステム３１１で行なう場合、データ記録用の論理ユーザ領域４０１と図形書き込み用の論理ユーザ領域４０２の配置情報は光ディスク内のユーザ領域内の記録用論理ユーザ領域に記録され、記録・再生時に参照される。データ記録エリアと図形書き込みエリアの分割をデバイスドライバ３１２で行なう場合には、データ記録用の論理ユーザ領域４０１と図形書き込み用の論理ユーザ領域４０２の配置情報はアプリケーションごとにデバイスドライバ３１２が管理し、記録・再生時に参照される。
【００２７】
一層の記録膜をデータ記録エリアと図形書き込みエリアに分割する場合、データ記録エリアを図形書き込みエリアよりリードインエリアに近い方に振り分け、図形書き込みエリアをリードインエリアから遠い方に振り分けるのが好ましい。図５に示すように、ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷのようにリードインエリアが内周側に設けてある光ディスク５００では、内周側にデジタルデータを記録するためのデータ記録エリア５１０を設け、外周側に肉眼で視認可能な文字や絵等の図形を書き込む図形書き込みエリア５２０を設ける。データ記録エリア５１０と図形書き込みエリア５２０の大きさの比は目的ごとに決めることができるが、図形書き込みエリア５２０に書き込んだ文字や絵を肉眼で視認するためには、図形書き込みエリア５２０のディスク半径方向の幅は少なくとも０．０１ｍｍ以上必要である。
【００２８】
２層ディスクなど記録膜を多層に有する光ディスクの場合は、異なる記録膜にデータ記録エリアと図形書き込みエリアを割り当てても良い。図６は、２層の記録膜を有する２層ディスクの例を示す断面模式図である。この例の光ディスク６００は、基板６１０上に第１記録膜６２０と第２記録膜６４０がスペーサ層６３０を挟んで積層され、最上層に保護コート６５０が形成された構造を有する。このような多層記録膜を有する光ディスク６００の場合、光入射側に図形書き込みエリアを設けると、反射率変化が大きく記録時の記録パワー変動が大きくなるため、光入射側に近い方の記録膜６２０をデジタルデータを記録するデータ記録エリアに割り当て、光入射側から遠い方の記録膜６４０を肉眼で視認可能な文字や絵を書き込む図形書き込みエリアに割り当てるのが好ましい。
【００２９】
図７は、本発明によって多層ディスクの一層の記録膜に視認可能な図形として絵と文字を書き込んだ例を示す説明図である。この例の光ディスク７００は、ユーザによって記録可能な相変化型の記録膜を有し、その記録膜に視認可能な絵７１０と文字７２０が書き込まれている。絵や文字の書き込みに当たっては、通常のデジタルデータの記録の場合と同様に、絵や文字の図形データに従って光ディスクにレーザ光を照射して記録膜の所定の領域に相変化を起こす。記録膜に可逆的な相変化材料を用いると、上記絵や文字等の図形は書き換えが可能であり、状況の変化により視認可能な図形を図７（ａ）から図７（ｂ）、図７（ｃ）のように書き換えることができる。
【００３０】
ここで、通常のデータ記録の場合にはユーザ領域内には図８（ａ）に示したように結晶化領域（スペース部）８０１と非晶質化領域（マーク部）８０２の比率が記録膜の記録領域内の円周方向にほぼ均等（５：５）に分布するような変調方法が採用されるが、視認可能な絵や文字の書き込みに当たっては記録膜上の結晶化領域中に非晶質化領域によるマークを複数のトラックにわたってマクロに集合させて形成するため、結晶化領域（非書き込み部）と非晶質化領域（書き込み部）の比率はほぼ均等に限られない。視認しやすくするために、書き込み領域における、マクロな集合体においては、図８（ｂ）に示すように、記録膜の記録領域内の円周方向に結晶化領域（非書き込み部）／非晶質化領域（書き込み部）の比を６／４以上とするとコントラストが大きくなるため好ましい。このように、記録膜の非晶質化した領域と結晶化した領域は可視波長において反射率分布が異なり、かつ、非晶質化領域によるマークが集まって一つの大きな領域を形成するため、色相／明度／彩度が異なって書き込んだ絵や文字を肉眼で視認できるようになる。
【００３１】
図９は、図５に示した光ディスクに本発明によって視認可能な文字を書き込んだ例を示す図である。この光ディスク９００は、内周側のゾーンに設定されたデータ記録エリア９１０を用いて通常のデジタルデータの記録、再生を行い、外周側のゾーンに設定された図形書き込みエリア９２０には視認可能な文字９２１を書き込んでいる。視認可能な文字は書き換えが可能であり、状況の変化により図９（ａ）から図９（ｂ）のように追加の文字９２２を書き込むこともできる。文字だけではなく絵や記号についても同様に書き込みが可能である。
【００３２】
図形書き込み時の位置決め、同期、アクセス方法についてディスクの周方向の同期方法は下記の通りである。ディスクには、ディスクの種類を示す情報が記録されており、これをもとにディスク上のセクタ配置を判断する。光ディスクの基板についた凹凸や変形による、トラッキング信号、ピットのＩＤ再生信号、ウォブル信号によって図形書き込み時の位置決め、同期、アクセスを行なう。このように光ディスクの基板に設けられた凹凸や変形による、トラッキング信号、ピットのＩＤ再生信号、ウォブル信号などのアドレス情報によって同期及び／または位置検出を行なうと書きこみ位置の精度が上がり、より鮮明な文字及び／または絵、記号が書きこめ好ましい。この他、図１０に示したように、最内周の基準点からの移動距離より位置決め・同期・アクセスを行なってもよい。基準点は最内周でなく、別の位置でも良い。この場合、一定量移動した場合に、半径方向の同期信号を出すようにすることで、半径位置からの移動量は一定時間の駆動信号／移動時間信号等を半径方向の同期信号として使用することが出来る。
【００３３】
本発明の図形書き込み機能を有する光ディスク装置は、ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＰＤ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭ等のディスクの種類ごとにセクタの配置情報と図形書込み用座標との対応表をもつ。図１１は、セクタの配置と図形書込み用座標の関係の一例を示す図であり、この例によると、セクタ１１０１は座標（Ｒ１０５，Ｔ２０１）〜（Ｒ１０５，Ｔ２１０）に対応し、セクタ１１０２は座標（Ｒ１０５，Ｔ２１１）〜（Ｒ１０５，Ｔ２２０）に対応する。図形書き込み用のデータに基づく図形は、この図形書込み用座標に展開された上で光ディスク上のセクタに対応づけられ、それをもとにしてレーザ駆動用のパターンが生成される。
【００３４】
次に、光ディスクの記録面に文字、図形、あるいは絵を書き込む場合の処理例について説明する。ここでは、光ディスクに画像データ等のデータと、そのインデックスとしてキーボード等から入力した文字を視認可能な形で書き込む例について説明する。インデックスデータは、使用者が入力してもよいし、画像等の記録データに付属したデータでもよいし、システムで決められたデータでもよい。写真等の画像データを例にとると、画像のタイトル、日時などをインデックスとして書き込むことが可能である。例えば図９（ａ）に示したように、画像データとともにそのタイトルを視認可能な文字として書き込み、その後さらに別の画像データを記録し、図９（ｂ）に示すようにそのタイトルを追加書き込みすることも出来る。この他、光ディスクの所有者あるいは使用者のＩＤや容量等をインデックスとして書き込むような使用法も可能である。
【００３５】
図１２は、光ディスクに視認可能な図形の書き込みを行なう場合の処理例を示すフローチャートである。ディスクを投入／装置電源投入すると、始めに図形書き込み可能なディスクかどうかの判別処理を行なう（ステップ１２０１）。ＲＯＭディスク、装置の規格外のディスク等が投入された場合、書き込み可能でないとしてエラー処理を行なう（ステップ１２０２）。ディスクが図形を書き込み可能であれば、次にディスク種別の判別処理を行なう（ステップ１２０３）。ディスク種別の判別処理では、図１１にて説明したように図形書込み用座標と光ディスクのセクタ配置との対応付けを行う。次に、図形書き込みデータを入力する（ステップ１２０４）。データが入力されると、書き込み準備（ステップ１２０５）を経て図形データの書き込みが行われる（ステップ１２０６）。図形書き込み処理が終了した後、さらに入力データがあればステップ１２０７からステップ１２０４に戻って処理を反復し、入力データがなければ処理を終了する。
【００３６】
図形書き込み準備及び書き込み処理は、システムコントローラ２５０の制御下に行われる。図形書き込み準備とは、光ディスク上の図形書き込み位置への光ヘッドの移動、書き込み内容及び書き込み色調を符号化し、書き込み手段へ伝達する処理である。図３に示したように、システムコントローラ２５０に書き込み内容と光ディスクへの書き込み始めの場所等を示したアドレス情報を含む入力信号が送られると、バッファ３２０にその情報が蓄えられ、コントローラ３４０に送られる。コントローラ３４０では同期回路３３０から出力される同期信号とバッファ３２０からの入力信号を、タイミングをあわせて符号器３５０へ送る。
【００３７】
図１３は、符号器３５０における処理の詳細を示す説明図である。キーボードから入力された図形書込みデータ（図示の例では文字“Ｎ”）はフォントサイズ情報を追加された後、図形書込み用座標に展開され、ディスク上に設定された実際の図形書き込み座標への変換が行なわれる。例えば、“Ｎ”はＸ座標軸１〜２０、Ｙ座標軸１〜２０に展開される。この中の（Ｘ５，Ｙ５）、（Ｘ５，Ｙ６）、（Ｘ５，Ｙ７）にあたるエリアに書き込みが行なわれる。この書き込み情報と図１１に示したようなセクタと図形書き込み座標の対応表に基づき、図形書き込みパターンが形成される。図示した例の場合は、ディスク上の図形書き込み座標の書き込み開始点（Ｒ１０１，Ｔ１０１）を図形書き込み用座標の（Ｘ１，Ｙ１）に対応させるため、（Ｘ５，Ｙ５），（Ｘ５，Ｙ６），（Ｘ５，Ｙ７）はそれぞれ，（Ｒ１０５，Ｔ１０５），（Ｒ１０５，Ｔ１０６），（Ｒ１０５，Ｔ１０７）に変換される。
【００３８】
図１４は、図形書き込み用座標とその上に展開された文字“Ｎ”の拡大図である。変換後に（Ｒ１１７，Ｔ１０５）となる領域（Ｘ１７，Ｙ５）は、図１４の下方に拡大して示したように、複数の非晶質領域から形成されている。ここでは簡略化のために、８トラックで形成してあるが、実際視認されるためには、図形書き込み用座標の一つの座標点で示されたエリアは０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ以上の面積が必要とされるため、例えばトラック幅が約０．６μｍ幅の光ディスクの場合には、約１７トラック以上、長さ０．０１ｍｍ以上に対応づける必要がある。０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ以上の領域の形状は正方形でも、長方形でも、台形、六角形、三角形でもまたそれらに近い形状でもよい。また、書き込まれた図形が視認可能であるためには、幅約０．０１ｍｍ×０．０１ｍｍ以上の領域に可視波長のいずれかで周囲に比較して５％以上の反射率変化を生じさせることが必要である。反射率変化は、領域内の平均反射率をいう。反射率変化を生じている領域の面積が小さくても、反射率変化が少なくても書き込まれた図形を視認することは困難であった。
【００３９】
図１５は、書き込み波形の生成についての説明図である。システムコントローラ２５０の符号器３５０では、セクタと図形書き込み座標の対応表に基づき、図形書き込み座標に展開された図形をもとに、記録順に従いトラックごとに同期信号に対応してタイミングをとった基本書き込みパターンが形成される。図１５には、ディスク上の図形書き込み座標（Ｒ１０５，Ｔ１０５）に対応する書き込みパターンを例示的に示した。パターン生成回路２４０では、これに色調に応じた書き込みパターンを追加して最終的な書き込み波形を生成し、バッファに蓄える。色調については後述する。
【００４０】
図２を参照すると、パターン生成回路２４０から出力された書き込み波形によってレーザドライバ２３０を駆動することにより、半導体レーザ２１１が発光し、光ヘッド２１０から書き込むべき情報に応じて時間的に変調されたレーザ光が光ディスク２０１に照射され、光ディスク２０１上に文字や絵からなる図形が書き込まれる。半導体レーザ２１１の駆動電流は光ヘッド２１０の周方向の同期信号または書き込みクロック基本波に同期して変化される。
【００４１】
ここで、色調について説明する。図１６（ａ）は、図１４の一つの座標点の中の１トラック分のレーザ光を変調して光ディスクの記録膜を非晶質化する際の パワーレベル（書き込み波形）と書き込み内容を示した模式図である。記録波形の下に示した黒いドットの部分がレーザ光照射によって相変化型の記録膜が非晶質化した領域を表している。図中のＴｗはウインド幅を、Ｐｗは書き込みパワーを、Ｐｅは消去パワーを表す。こうして、高いパワーを光ディスクの記録膜に照射して記録膜を非晶質化すると、図１４に示されるように、複数の非晶質領域が形成される。これを視認すると一つの文字“Ｎ”が形成されているように見える。
【００４２】
また、図１６（ｂ）のようにレーザ光の変調時に部分的に高いパワーを省くと、非晶質化領域の占める割合が減り結晶化領域の占める割合が大きくなる。このように、１座標領域あたりの非晶質領域の面積比を小さくして平均反射率差を小さくすると、視認したときコントラストが下がり、図１６（ａ）の場合と比較して色調のレベルを変えることができる。このように段階的に平均反射率差を変えると、色調のレベルを段階的に変えることができる。
【００４３】
この他、色調レベルを変える方法は、図１７（ａ）に示したように非晶質領域１７０１の数や長さを減らしてもよいし、図１７（ｂ）に示したように非晶質化パワーの一部を下げてマルチパルス化し非晶質領域１７０２の幅を狭くしてもよいし、非晶質化パワーを小さくして非晶質領域幅を狭くしてもよい。また、図形書込みトラックを１つおきにするなど、書き込むトラック数を変化させる方法をとってもよい。ここでは、非晶質領域にて文字や絵からなる図形を形成する例について説明したが、結晶領域にて図形を形成してもよい。
【００４４】
データ記録はアドレス順にアドレス番号の小さいほうから順番に、エラーで記録不能領域になった場合を除き、間を空けずに記録を行なう。しかし、図形書込みは、アドレス順に書き込むのではなく、書き込み座標に基づき書込みが必要なエリアだけ書き込みパターンに基づき書き込まれる。この場合、図１４中の（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ１，Ｙ２），（Ｘ１，Ｙ３），…のように書き込まない領域においては、書き込みが行なわれない。したがって、アドレスの飛び飛びで書込みが行なわれる。
【００４５】
図形書き込みを行うためのデータが画像データである場合には、入力データは図１４に示されるように画像を座標上に展開したパターン情報となる。画像データは外部入力から取り込む以外にも、予め光ディスク装置に格納されているデータを読み出して用いてもよい。それ以降のディスク上への書き込み座標の変換、書込みパターン作成等の処理は、キーボードから入力した文字データをもとに図形書き込みを行う場合と同様である。
【００４６】
書き換え方法として、図形書き込みを行う前に書換領域の全面消去を行なってから書き込むと、書換時間は長くなるが、以前より書きこまれていた文字や絵と新しく書き込まれる文字や絵の位置ずれがなく、美しく書き込める。また、以前に書き込まれた内容を光ディスクや光ディスク装置に記録しておく必要がなく、システムが安価になる。全面消去を行なわず、変更点のみ書き換える場合は、以前に書き込まれた内容をその光ディスクあるいは光ディスク装置に記録しておく必要が生じるが、書き込み時間を短縮できる利点がある。
【００４７】
図１８は、光ディスクのデータ記録エリアに記録されている図形書き込みデータを用いて、同じ光ディスクの図形書き込みエリアに文字や絵等の図形を書き込む場合の処理例を示すフローチャートである。ディスクを投入／装置電源投入すると、始めに図形書き込み可能なディスクかどうかの判別処理を行なう（ステップ１８０１）。ＲＯＭディスク、装置の規格外のディスク等が投入された場合、書き込み可能でないとしてエラー処理を行なう（ステップ１８０２）。ディスクが書き込み可能であれば、次にディスク種別の判別処理を行なう（ステップ１８０３）。ディスク種別の判別処理では、図１１にて説明したように図形書込み用座標と光ディスクのセクタ配置との対応付けを行う。次に、データ記録エリアから図形書き込み用データを読み取る（ステップ１８０４）。データが入力されると、書き込み準備（ステップ１８０５）を経て図形データの書き込みが行われる（ステップ１８０６）。書き込み処理が終了した後、さらに図形書き込み用のデータがあればステップ１８０７からステップ１８０４に戻って処理を反復し、図形書き込み用データがなければ処理を終了する。このように光ディスクの記録データに図形書き込みエリアに記録された視認できる図形の内容が含まれていると、書き込まれた内容を光ディスクの記録内容に対応させることが出来る。
【００４８】
光ディスクにＲＯＭ領域とＲＡＭ領域を形成し、図形書き込み用のデータはＲＯＭ領域に格納し、視認可能な絵や文字等の図形はＲＡＭ領域に設定した図形書き込みエリアに書き込むようにすることができる。図１９は、そのようなＲＯＭ領域とＲＡＭ領域を有する光ディスクの模式図であり、図１９（ａ）は平面模式図、図１９（ｂ）はそのＡＡ’断面模式図である。この光ディスク１９００は、内周側に、例えばゲーム等のアプリケーションプログラムとそのゲームの進行中の局面で使用する視認可能な絵や文字等の図形書き込み用データを格納したＲＯＭ領域１９１０が形成され、外周側に、データの記録や視認可能な文字や絵を書き込むためのＲＡＭ領域１９２０が形成されている。ＲＯＭ領域１９１０はＲＯＭ基板１９１１上に形成されたＲＯＭ反射層１９１２を有し、ＲＡＭ領域１９２０はＲＡＭ基板１９２１上に形成されたＲＡＭ記録膜１９２２を有する。ＲＯＭ反射層１９１２とＲＡＭ記録膜１９２２の上には保護コート１９２３が形成されている。
【００４９】
図２０は、図１９に示した光ディスクの製造方法を説明する工程図である。まず、図２０（ａ）に示すように、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍで表面にトラッキング用の溝を有するＲＡＭ基板１９２１と凹凸の情報を有するＲＯＭ基板１９１１の両方が組み合されたポリカーボネイト基板上に、外周及び中央マスク１９１４を介してＲＯＭ反射層材料１９１５を成膜し、ＲＯＭ反射層１９１２を作製した。次に、図２０（ｂ）に示すように、内周及び中央マスク１９２４を介して、ＲＡＭ記録膜材料１９２５、すなわち下部保護層、ＲＡＭ記録膜、上部保護層、反射層を順じ成膜して、図２０（ｃ）に示すようにＲＡＭ記録膜１９２２を形成した。さらにその上に保護コートを形成した。保護層材料としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、酸化物、窒化物等、反射層としてはＡｌ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金等を用いた。積層膜の形成はマグネトロン・スパッタリング装置により行った。その後、ＲＯＭ反射層１９１２及びＲＡＭ記録膜１９２２上に保護コート１９２３を形成した。保護コート層１９２３を形成した後に、ＲＡＭ記録膜１９２２の初期化を行なった。ここではＲＯＭ反射層１９１２をＲＡＭ記録膜１９２２より先に成膜したが、この順番は逆でもかまわない。
【００５０】
次に、本発明をゲームに適用した場合の例について説明する。光ディスクにはアプリケーションプログラムとしてゲームのプログラムを記録するとともに、視認可能な絵や文字のための図形書き込みデータも記録する。これらのデータは光ディスクのＲＯＭ領域に記録することができる。また、光ディスクは、視認可能な絵や文字等の図形を書き込むためのＲＡＭ領域を有する。光ディスクのＲＡＭ領域には、前回のゲーム終了時、どのステージで終了したかを表すゲーム進行情報及び前回のゲーム終了時、ディスク面にどのステージ用の図形が書き込まれていたかを示す情報が記録されているものとする。一例として“かっぱゲーム”について説明する。
【００５１】
ここで想定する“かっぱゲーム”は、観望天気、天気図、気温、衛星からの赤外線写真等のアイテムから天気を予想するゲームである。天気予想の難易度によって、複数のステージが存在する。天気予想が当たると次のステージへ進むことができる。ゲームスタート時及びステージ１をクリアするまでは、ディスク面には図７（ａ）に示した初期状態の図形書込みがなされている。ステージをクリアするたびにディスク面への書き込み情報が変えられ、ステージ３をクリアした際には光ディスク面に図７（ｂ）に示すような視認可能な絵及び文字が書き込まれ、また最終ステージが終わった後には図１（ｃ）に示すような絵及び文字が書き込まれるものとする。
【００５２】
図２１は、このゲームの進行に伴い実行されるディスク面への図形書き込み処理に関するフローチャートである。ゲームプログラムが格納された光ディスクが光ディスク装置に装填されてゲームがスタートすると、光ディスク装置は、光ディスクのＲＡＭ領域に記録されている前回のゲーム終了時の情報、すなわちどのステージでゲームが終了したかを表すゲーム進行情報を読み取る（ステップ２１０１）。また、同じく光ディスクのＲＡＭ領域から、現在ディスク面にどのステージ用の図形が書き込まれているかを表す情報を読み取る（ステップ２１０２）。その後、ゲームプログラムに応じたユーザの入力動作によってゲームが進行する。
【００５３】
ステージがクリアされるとステップ２１０３の判定がＹｅｓになり、ゲームの進行情報がシステムコントローラに伝えられ、どのステージをクリアしたかを示す“ステージクリア情報”に応じてＲＯＭ領域から図形書込みデータを読み取る（ステップ２１０４）。システムコントローラは、読み取った図形書き込みデータを書き込み用波形及び書込み位置情報へ変換し、図形書込み処理を行う（ステップ２１０５）。ステップ２１０３の判定がＮｏの場合、ゲームを終了するかどうか判定し（ステップ２１０６）、ゲーム続行の場合はステップ２１０３に戻る。また、ゲームを終了する場合には、光ディスクのＲＡＭ領域にゲーム進行情報を記録し（ステップ２１０７）、ディスク面に書き込まれているのがどのステージの図形かを記録した後（ステップ２１０８）、終了する。こうして、光ディスクのディスク面に現れる肉眼で視認可能な絵や文字が図７に示したように変化する。ゲームのユーザは各自のゲームディスクを持ち寄り、自分がどのステージまでクリアしたか互いに見せあって楽しむことができる。
【００５４】
ここでは、図形書き込みデータがゲームプログラムを記録したのと同じ光ディスクに記録されている例について説明したが、図形書き込みデータは必ずしも光ディスクに格納する必要はない。例えば、光ディスク装置（ゲーム機）やアプリケーションソフト内に図形書込みデータを格納してもよい。この場合は、ステージクリア情報に応じて図形書き込みデータを光ディスク装置やアプリケーションソフトから読み出して、書き込み手段へ伝える。また、どのステージでゲームが終了したかを表すゲーム進行情報や現在ディスク面にどのステージ用の図形が書き込まれているかを表す情報を光ディスクに記録することも必ずしも必要ではなく、ゲーム機（光ディスク装置）の方に情報を保持させてもよい。
【００５５】
また、図形書込み手段としては、図２に示したようにレーザ光を記録膜に照射して記録膜材料の原子配列変化を生じさせるタイプが、書き込み位置の精度が高いため好ましい。しかし、レーザ光以外にキセノンランプやハロゲンランプ等の光を記録膜に照射して記録膜材料の原子配列変化を生じさせてもよい。この方法によると、書き込み位置精度はレーザ光照射の方法に比べて悪いが、書き込み時間を短縮できる。さらに、光以外の手段で加熱し原子配列変化を生じさせてもよい。
【００５６】
レーザ光照射によって図形書き込みを行う場合、レーザ光のスポット形状は円または円に近く、記録マーク長さ／幅の最小値より大きく、かつ上記最小値の２倍以下であると、記録マークの再生も出来、図形書き込みも可能なため好ましい。図形書き込みを高速に行なうためには、ディスク半径方向に長い長円または楕円の光スポットを用いる方法があるが、記録マークの再生には適さない。データの記録・再生時には円または円に近く、図形書き込み時には長円または楕円に変化できる、両方の光スポット形状をもつ光ヘッドを合わせ持つとデータの記録・再生が出来、かつ図形書き込み時間が短くなるため好ましい。また、記録マークの記録・再生用と図形書き込み用の２種類の光ヘッドを持っていてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、光ディスクに視認可能な文字や絵を書き込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスクの反射率特性を示す図。
【図２】本発明による図形書き込み機能を有する光ディスク装置の一例を示す概略ブロック図。
【図３】システムコントローラの一例を説明する機能詳細図。
【図４】光ディスクのセクタ配置の一例を示す概念図。
【図５】一層の記録膜をデータ記録エリアと図形書き込みエリアに分割する例を示す図。
【図６】多層記録膜を有する光ディスクにデータ記録エリアと図形書き込みエリアを割り当てる例を示す図。
【図７】本発明によって多層ディスクの一層の記録膜に視認可能な図形として絵と文字を書き込んだ例を示す説明図。
【図８】結晶化領域（スペース部）と非晶質化領域（マーク部）の比率の説明図。
【図９】図５に示した光ディスクに本発明によって視認可能な文字を書き込んだ例を示す図。
【図１０】図形書き込み時の位置決め、同期、アクセス方法についての説明図。
【図１１】セクタの配置と図形書込み用座標の関係の一例を示す図。
【図１２】光ディスクに視認可能な図形の書き込みを行なう場合の処理例を示すフローチャート。
【図１３】符号器における処理の詳細を示す説明図。
【図１４】図形書き込み用座標とその上に展開された文字“Ｎ”の拡大図。
【図１５】書き込み波形の生成についての説明図。
【図１６】色調についての説明図。
【図１７】色調レベルを変える方法の他の例を示す図。
【図１８】光ディスクの図形書き込みエリアに図形を書き込む処理例を示すフローチャート。
【図１９】ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域を有する光ディスクの模式図。
【図２０】図１９に示した光ディスクの製造方法を説明する工程図。
【図２１】ゲームの進行に伴い実行されるディスク面への図形書き込み処理に関するフローチャート。
【符号の説明】
２０１…光ディスク、２１０…光ヘッド、２１１…半導体レーザ、２１２…光検出器、２３０…レーザドライバ、２４０…パターン生成回路、２５０…システムコントローラ、２６０…オペレーティングシステム、２７０…アプリケーションソフト、２８０…入力手段、３１０…ソフトウェア、３１１…ファイルシステム、３１２…デバイスドライバ、３５０…符号器、４０１…データ記録用の論理ユーザ領域、４０２…図形書き込み用の論理ユーザ領域、５１０…データ記録エリア、５２０…図形書き込みエリア、６１０…基板、６２０…第１記録膜、６３０…スペーサ層、６４０…第２記録膜、６５０…保護コート、８０１…結晶化領域（スペース部）、８０２…非晶質化領域（マーク部）、９１０…データ記録エリア、９２０…図形書き込みエリア、１１０１，１１０２…セクタ、１９１０…ＲＯＭ領域、１９２０…ＲＡＭ領域

Claims (3)

1. 光ディスクに視認可能な図形を書き込む図形書き込み方法において、
   相変化材料からなる記録領域あるいは記録膜を有し、第１の視認可能な図形が前記記録領域あるいは記録膜に書き込まれている光ディスクに第２の視認可能な図形を書き込むための図形データを保持するアプリケーションプログラムをロードするステップと、
   前記アプリケーションプログラムの実行中に前記第２の視認可能な図形を書き込むための図形データを読み込むステップと、
   前記読み込まれた図形データを書き込み用座標系に展開するステップと、
   前記書き込み用座標系をディスク上の座標に変換するステップと、
   前記ディスク上の座標に展開された図形データに基づいて前記記録領域あるいは記録膜のトラック毎のレーザ駆動パターンを生成するステップと、
   前記レーザ駆動パターンに基づいてレーザを駆動し、前記視認可能な第２の図形を書き込むための光パルスを光ディスクに照射して、前記第１の視認可能な図形を前記第２の視認可能な図形に書き換えるステップとを含み、
   前記視認可能な図形は、１座標領域あたりの非晶質領域の面積比を変化させることにより色調のレベルを段階的に変えて形成されたものであることを特徴とする図形書き込み方法。
2. 請求項１記載の図形書き込み方法において、前記第２の視認可能な図形は少なくとも１つの文字及び／又は記号を含むことを特徴とする図形書き込み方法。
3. 請求項１記載の図形書き込み方法において、前記アプリケーションプログラムは前記光ディスクに格納されていることを特徴とする図形書き込み方法。

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