JP4086063B2 - 光ディスクのレーベル面画像形成方法および光ディスク装置 - Google Patents

Description

この発明は、光ディスクのレーベル面画像形成方法および光ディスク装置に関し、光ディスク装置のレーザ光を利用してレーベル面に画像形成を行えるようにしたものであり、特に画像形成時のレーザ光のパワー制御に関するものである。

記録可能型光ディスクにおいては、光ディスクに記録した内容を目視で確認できるように、記録内容に関する情報（タイトル等）が、ユーザにより、光ディスクに添えて記入される。この場合、ＣＤ系光ディスク｛ＣＤ−Ｒ（ＣＤレコーダブル）、ＣＤ−ＲＷ（ＣＤリライタブル）等｝等のカートリッジに収容することなくディスク単体で扱われる片面光ディスクでは、光ディスクのレーベル面に直接ペンにて書き込むことが一般的に行われている。また、別の方法として、パソコン上で記録内容に関する情報を編集し、それをプリンタでラベルに印刷してレーベル面に貼り付けることも行われている。

ディスクのレーベル面に直接ペンにて書き込む方法では、堅いペンなどを使って強い力で書くと、記録層を傷めることがあった。また、プリンタでラベルに印刷する方法では、プリンタが別途必要であった。
この発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、光ディスク装置のレーザ光を利用してレーベル面に画像形成を行えるようにして、ペンによる書き込みやプリンタによる印刷を不要にした光ディスクのレーベル面画像形成方法および光ディスク装置並びに光ディスクを提供しようとするものである。

この発明のレーベル面画像形成方法は、光ディスクのレーベル面側から見える箇所に、該レーベル面側からのレーザ光の照射によって該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｝が変化する可視光特性変化層をデータ記録用の記録層と別に形成し、光ディスク装置のターンテーブルに、前記光ディスクを、そのレーベル面をレーザ光入射側に向けてセットし、前記光ディスクと前記光ピックアップから出射されるレーザ光とを該光ディスクの面に沿って相対移動させ、該相対移動に同期して前記光ピックアップから出射されるレーザ光を、画像形成しようとする画像（文字、絵等）の画像データに応じて変調して前記レーベル面側から前記可視光特性変化層に照射し、該照射により該可視光特性変化層の可視光特性を変化させて、該レーベル面に該当する画像を形成するものである。このレーベル面画像形成方法によれば、光ディスク装置のレーザ光を光ディスクのレーベル面側から見える箇所に形成された可視光特性変化層に照射して、該層の可視光特性を変化させて、該レーベル面に該当する画像（文字、絵等）の画像を形成するようにしたので、ペンによる書き込みやプリンタによる印刷を不要にすることができる。

この発明のレーベル面画像形成方法は、特にトラッキングサーボをオフしかつフォーカスサーボをオンし、画像形成時のレーザ光のパワーを、画像形成する部分で可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせる高いパワーに設定し、画像形成しない部分で可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせない低いパワーに設定するようにしたものであり、これにより画像を形成する部分および画像を形成しない部分の双方で、レーザ光の光ディスクからの反射光に基づきフォーカス制御を行えるようにしたものである。

この発明の光ディスク装置は、ターンテーブルにレーベル面をレーザ光入射側に向けてセットした光ディスクと光ピックアップから出射されるレーザ光とを該光ディスクの面に沿って相対移動させる相対移動機構と、前記光ピックアップから出射されるレーザ光を変調するレーザ変調回路と、前記相対移動機構と前記レーザ変調回路の制御回路とを具備し、前記制御回路が、前記相対移動機構を制御して前記光ディスクと前記レーザ光とを相対移動させ、前記レーザ変調回路を、該相対移動および該光ディスクのレーベル面に画像形成しようとする画像（文字、絵等）の画像データに応じて制御し、前記光ピックアップから出射されるレーザ光を該画像データで変調して、該当する画像を該光ディスクのレーベル面側から見える箇所に形成された、前記レーザ光の照射によって可視光特性が変化する可視光特性変化層に画像形成する制御を行うものである。この発明の光ディスク装置は、特にレーザ変調回路が、レーザ光のパワーを、画像形成する部分で可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせる高いパワーに設定し、画像形成しない部分で可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせない低いパワーに設定し、トラッキングサーボ回路によるトラッキングサーボをオフし、フォーカスサーボ回路が、画像を形成する部分および画像を形成しない部分の双方で、レーザ光の光ディスクからの反射光に基づきフォーカス制御を行うようにしたものである。

この発明の光ディスク装置は、例えば、前記相対移動機構がターンテーブルを回転駆動する回転駆動装置と、前記光ピックアップを前記光ディスクの径方向に移動させる径方向送り駆動装置を具備し、前記制御回路がこれら両駆動装置を制御して前記光ディスクと前記レーザ光との相対移動を制御するものとすることができる。この場合、前記制御回路が前記回転駆動装置を回転数一定に駆動し、前記径方向送り駆動装置を所定回転位置ごとに所定量駆動するものとすることができる。また、前記光ディスクの周方向位置を検出する周方向位置検出装置と、該光ピックアップの光ディスク径方向位置を検出する径方向位置検出装置をさらに具備し、前記制御回路が前記光ピックアップから出射されるレーザ光を、これら両位置検出装置の検出位置と、前記光ディスクのレーベル面に画像形成しようとする画像（文字、絵等）の画像データに応じて変調する制御を行うものとすることができる。また、前記画像データの位置情報が、光ディスク周方向位置と光ディスク径方向位置の組み合わせによる座標データで表されるものとすることができる。また、前記周方向位置検出装置が前記回転駆動装置によって回転されその回転に応じた周波数の信号を発生する周波数発生器と、該周波数発生器から発生される信号の周波数を逓倍する逓倍器を具備するものとすることができる。また、前記相対移動機構が前記光ピックアップを前記光ディスクの径方向に移動させる径方向送り駆動装置と、該光ピックアップを該径方向の移動方向に直交する前記光ディスクのトラック接線方向に移動させるトラック接線方向送り駆動装置を具備し、前記制御回路が前記ターンテーブルを静止させた状態でこれら両駆動装置を制御して前記光ディスクと前記レーザ光の相対移動を制御するものとすることができる。また、前記光ピックアップの光ディスク径方向位置を検出する径方向位置検出装置と、該光ピックアップの該光ディスク径方向の移動方向に直交する光ディスクトラック接線方向位置を検出するトラック接線方向位置検出装置をさらに具備し、前記制御回路が前記光ピックアップから出射されるレーザ光を、これら両位置検出装置の検出位置と、前記光ディスクのレーベル面に画像形成しようとする画像（文字、絵等）の画像データに応じて変調する制御を行うものとすることができる。また、前記画像データの位置情報が、光ディスク径方向位置と前記光ピックアップの該光ディスク径方向の移動方向に直交する光ディスクトラック接線方向位置の組み合わせによる座標データで表されるものとすることができる。また、前記制御回路が、トラッキングサーボをオフして前記光ディスクと前記レーザ光の相対移動を行うものとすることができる。また、前記制御回路が、前記光ディスクと前記レーザ光の相対移動を行いながら、前記光ピックアップのトラッキングアクチュエータを振動駆動する制御を行うものとすることができる。また、この発明の光ディスク装置は、例えばＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等のＣＤ系光ディスク等の片面光ディスクの光ディスク記録装置、あるいは、ＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤレコーダブル）、ＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤリライタブル）等のＤＶＤ系光ディスク等の２枚基板貼り合わせ光ディスクの光ディスク記録装置とすることができる。

この発明の実施の形態を以下説明する。この発明のレーベル面画像形成方法に使用される光ディスクの実施の形態を図２に部分断面図で示す（各層の厚さは実際とは異なる。また、案内溝の図示は省略する。）。これは、ＣＤ−Ｒディスクのレーベル面に画像形成を行えるようにしたものである。この光ディスク１０は、ポリカーボネート等の透明基板１２の片面に色素層（記録層）１４、反射層１６、可視光特性変化層１８、保護層２０を順次成膜して、全体を一体に構成したものである。可視光特性変化層１８があること以外は通常のＣＤ−Ｒディスクと同じである。レーベル面２２側からは透明な保護層２０を通して可視光特性変化層１８を望むことができる。可視光特性変化層１８は、レーベル面２２側からの所定パワー以上のレーザ光の照射によって、該照射された箇所の、レーベル面２２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、感熱層等による色変化層）で構成することができる。可視光特性変化層１８を感光層で構成する場合は、例えば、レーベル面２２側から入射される波長７８０ｎｍのレーザ光に対して、該レーザ光のパワーが１ｍＷ未満では感光せず、１ｍＷ以上で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、可視光特性変化層１８を感熱層で構成する場合は、例えば、セ氏１００度未満では感熱せず、セ氏１００度以上で感熱して変色するような感熱材を使用することができる。なお、光ディスク１０のデータ記録または再生時はレーザ光が基板１２側から入射され、反射層１６でほとんど遮断されるので、可視光特性変化層１８は可視光特性の変化が生じない。また、図３に示すように、可視光特性変化層１８を２層構造１８−１，１８−２とし、この２層１８−１，１８−２がレーザ光の照射により融合または混合して可視光特性が変化するように構成することもできる。

反射層１６と可視光特性変化層１８との間に、図４に示すように、中間層２４を設けることができる。中間層２４は、例えば、反射層１６と可視光特性変化層１８との密着性、断熱性等を向上させる材料で構成することができる。密着性を向上させる目的では、中間層２４は反射層１６、可視光特性変化層１８のいずれに対しても密着性のよい材料が用いられる。中間層２４を断熱性の材料で構成すれば、データ記録時の熱、レーベル面の画像形成時の熱が、互いに反対側に伝導されるのが抑制されるので、データ記録時の熱が可視光特性変化層に与える影響、レーベル面の画像形成時の熱が記録層に与える影響を抑えることができる。また、反射層１６と可視光特性変化層１８が直接接している場合には、レーベル面の画像形成時の熱が反射層１６（金属で構成されることが多い）を通して面方向に拡がり、可視光特性変化層１８の可視光特性の変化効率が低下したり、画像が滲んで形成されるおそれがあるが、中間層２４を断熱性の材料で構成すれば、レーベル面の画像形成時の熱が反射層１６を通して面方向に拡がるのが抑制され、可視光特性の変化効率の低下や画像の滲みを防止することができる。中間層２４を半透明の光散乱特性を持つ光散乱層で構成することにより、形成された画像を見やすくすることもできる。
反射層１６と可視光特性変化層１８との密着性を向上させる手法として、中間層を設けるのに代えて、可視光特性変化層１８を図５に示すように多数の微細な点状（例えば１つの点の直径が数１０μｍ程度の円形または同程度の大きさの非円形）に形成する（例えば、膜転写などの技法を用いて形成する。）ことができる。また、多数の微細な点状に代えて、図６に示すように多数の微細な孔２６を有する孔空き状に形成することができる。図５の点状に形成した場合は点の外側で、また図６の孔空き状に形成した場合は孔の内側で、反射層１６と保護層２０どうしが直接接合されているので、密着性を良好にすることができる。また、可視光特性変化層１８が不透明であっても、可視光特性変化層１８が無く反射層１６と保護層２０どうしが直接接合されている部分を通して、レーベル面２２側から反射層１６を部分的に望むことができるので、レーベル面２２の画像形成時に反射層１６に容易にフォーカスを合わせることができる。点状、孔空き状のほか、同心円または直線の縞状等に構成することもできる。

この発明のレーベル面画像形成方法に使用される光ディスクの他の実施の形態を図７に部分断面図で示す（各層の厚さは実際とは異なる。また案内溝の図示は省略する。）。これは、ＣＤ−ＲＷディスクのレーベル面に画像形成を行えるようにしたものである。この光ディスク２８は、ポリカーボネート等の透明基板３０の片面に、誘電層３２、記録層３４、誘電層３６、反射層３８、可視光特性変化層４０、保護層４２を順次成膜して、全体を一体に構成したものである。可視光特性変化層４０があること以外は通常のＣＤ−ＲＷディスクと同じである。レーベル面４４側からは、透明な保護層４２を通して可視光特性変化層４０を望むことができる。可視光特性変化層４０は図２の実施の形態の可視光特性変化層１８と同じに構成することができる。また、図４と同様に反射層３８と保護層４２との間に密着性を高める中間層を配置することができる。また、可視光特性変化層４０を図５と同様に多数の微細な点状に形成したり、図６と同様に多数の微細な孔を有する孔空き状に形成したり、同心円または直線の縞状等に形成することができる。
この発明のレーベル面画像形成方法に使用される光ディスクの他の実施の形態を図８に部分断面図で示す（各層の厚さは実際とは異なる。また案内溝の図示は省略する。）。これは、図７のＣＤ−ＲＷディスク２８において、反射層３８と可視光特性変化層４０との間に、分離層３５、第２の反射層３７、中間層３９を積層配置したものである。第２の反射層３７は金属層、誘電体反射層等で構成することができる。これによれば、反射層３７、３８が、レーベル面の画像形成用とデータ記録用に独立に設けられ、両反射層３７、３８の間に介在している樹脂等で構成される分離層３５が熱伝導に対するバッファ層として機能するので、データ記録時の熱が可視光特性変化層に与える影響およびレーベル面の画像形成時の熱が記録層に与える影響をより確実に抑えることができる。中間層３９は、例えば、反射層３７と可視光特性変化層４０との密着性を向上させる材料（反射層３７、可視光特性変化層４０のいずれに対しても密着性のよい材料）で構成することができる。また、中間層３９を断熱性の材料で構成すれば、レーベル面の画像形成時の熱が反射層３７を通して面方向に拡がるのが抑制され、可視光特性の変化効率の低下や画像の滲みを防止することができる。また、中間層３９を半透明の光散乱特性を持つ光散乱層で構成することにより、形成された画像を見やすくすることもできる。
この発明のレーベル面画像形成方法に使用される光ディスクの他の実施の形態を図９に部分断面図で示す（各層の厚さは実際とは異なる。また案内溝の図示は省略する。）。これは、片面１層記録のＤＶＤ−ＲＷディスクのレーベル面に画像形成を行えるようにしたものである。この光ディスク４１は、ポリカーボネート等の０．６ｍｍ厚の透明な第１の基板４３の片面に、誘電層４５、記録層４７、誘電層４９、反射層５１を順次成膜し、さらに、反射層５１の上に貼り合わせ接着層５３によってポリカーボネート等の０．６ｍｍ厚の第２の基板５５（通常透明基板）を貼り合わせている。第２の基板５５の表面には、第２の反射層５７、中間層５９、可視光特性変化層６１、保護層６３が順次積層されている。保護層６３側の面がレーベル面６５を構成する。データの記録は、第１の基板４３の表面側からレーザ光を記録層４７に照射することにより行われる。レーベル面６５の画像形成は、レーベル面６５側からレーザ光を可視光特性変化層６１に照射することにより行われる。
第２の反射層５７は金属層、誘電体反射層等で構成することができる。中間層５９は、例えば、第２の反射層５７と可視光特性変化層６１との密着性を向上させる材料（反射層５７、可視光特性変化層６１のいずれに対しても密着性のよい材料）で構成することができる。また、中間層５９を断熱性の材料で構成すれば、レーベル面の画像形成時の熱が反射層５７を通して面方向に拡がるのが抑制され、可視光特性の変化効率の低下や画像の滲みを防止することができる。また、中間層５９を半透明の光散乱特性を持つ光散乱層で構成することにより、形成された画像を見やすくすることもできる。

この発明の光ディスク装置の実施の形態を図１に示す（レーベル面の画像形成に関与する部分のみ示す。）。これは、パソコン等のホストコンピュータ４６に接続して使用されるＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ（ＣＤ−ＲディスクおよびＣＤ−ＲＷディスクのデータ記録およびデータ再生が可能な光ディスク記録装置）として構成したものである。ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ４８において、光ディスク５０（図２〜図６のＣＤ−Ｒディスク１０、図７のＣＤ−ＲＷディスク２８等）は、表裏を逆にして（レーベル面５２を下向きにして）ターンテーブル５４に載置され、スピンドルモータ５６で回転駆動される。スピンドルモータ５６の回転軸には、周波数発生器５８（ＦＧ）が直結され、周波数発生器５８からはスピンドルモータ５６の１回転を所定の整数分割した回転角度ごとにパルス信号（ＦＧパルス）が発生される。ＦＧパルスは、ＰＬＬ回路等で構成される逓倍器６０で所定の倍数に逓倍されてシステム制御回路（ＣＰＵ）６２に入力され、ディスク周方向位置の検出に利用される。スピンドルサーボ回路６４は、レーベル面の画像形成を行うときに、ＦＧパルスに基づき、スピンドルモータ５６を、システム制御回路６２から指示される回転数で回転数一定に制御する。

光ディスク５０の下方には、データ記録、データ再生およびレーベル面への画像形成を行う光ピックアップ６６が配置されている。光ピックアップ６６は送りねじ６８により、光ディスク５０の径方向に移動自在に支持されている。システム制御回路６２の指令により、送りモータ７２をモータドライバ７０を介して駆動して、送りねじ６８を回転させることにより、光ピックアップ６６は光ディスク５０の径方向に移送される。光ピックアップ６６の光ディスク径方向位置はリニアスケール等の送り位置検出器７４で検出される。フォーカスサーボ回路７６は、システム制御回路６２の指令により、フォーカスエラー信号に基づき、光ピックアップ６６のフォーカスアクチュエータを駆動して、フォーカス制御を行う。レーベル面の画像形成を行うときは、フォーカスサーボ回路７６はオンされる。トラッキングサーボ回路７８は、データの記録または再生時は、システム制御回路６２の指令により、トラッキングエラー信号に基づき、光ピックアップ６６のトラッキングアクチュエータを駆動して、トラッキング制御を行う。レーベル面の画像形成を行うときは、トラッキングサーボ回路７８はオフされる。振動信号発生回路８０は、レーベル面の画像形成を行うときに、システム制御回路６２の指令により所定の振動信号を発生させて、トラッキングアクチュエータに供給する。これにより、光ピックアップ６６の対物レンズは光ディスク５０の半径方向に振動し、周回ごとのレーザ光の走査間隔が埋められて、すき間のない画像が得られる。

レーザドライバ８２は、システム制御回路６２の指令により、光ピックアップ６６のレーザダイオードを駆動し、レーザ光を光ディスク５０に照射して、データ記録、データ再生、レーベル面の画像形成を行う。すなわち、レーザダイオードは、データ記録時は記録信号で変調された記録パワーのレーザ光を出射し、データ再生時は一定の再生パワーのレーザ光を出射し、レーベル面の画像形成時は画像形成しようとする文字、絵等の画像データで変調されたレーザ光（画像形成する部分で可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせる高いパワーとなり、画像形成しない部分で可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせない低いパワーとなるレーザ光）を出射する。レーベル面の画像形成を行うときは、ホストコンピュータ４６から、ユーザによって編集された画像形成しようとする文字、絵等の画像データがＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ４８に送られる。この画像データは、例えば光ディスクの径方向位置ｒ（回転中心からの距離）と周方向位置θ（適宜の基準位置に対する周方向の角度）の組み合わせによる座標（ｒ，θ）で表されるデータ（例えば、所定ピッチΔｒの半径位置ｒごとに、角度θで表される画像形成区間を規定したデータ）で構成される。

図１のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ４８による光ディスク５０のレーベル面の画像形成工程は、例えば次のようにして行われる。
（１） 光ディスク５０をデータ記録または再生時と表裏逆にしてターンテーブル５４に装着する。
（２） ユーザがホストコンピュータ４６のディスプレイ上で、画像形成する文字、絵等の画像を編集する。ホストコンピュータ４６は編集された画像を画像データに変換する。
（３） ユーザがホストコンピュータ４６上で画像形成動作の開始を指示する。
（４） 周波数発生器５８から発生されるパルスがシステム制御回路６２で指令される一定の周波数となるように、スピンドルサーボ回路６４がスピンドルモータ５６をＣＡＶ（回転数一定）制御する。
（５） 光ピックアップ６６を光ディスク５０の内周側の所定の径方向の基準位置に位置決めする。
（６） 光ピックアップ６６のレーザダイオードのレーザパワーが、システム制御回路６２で指令される所定の低出力（可視光特性変化層の可視光特性が変化せずかつフォーカス制御が可能な値で、例えば１ｍＷ以下の値）となるように、レーザドライバ８２が該レーザダイオードを駆動する。
（７） システム制御回路６２の指示により、フォーカスサーボ回路７６をオンする。これにより、フォーカスサーボ回路７６は、反射層でレーザ光６７が最小スポットとなるように、フォーカスサーボをかける。なお、トラッキングサーボ回路７８はオフのままとし、トラッキングサーボはかけない。
（８） 以上で画像形成の準備が整い、システム制御回路６２の指示により画像形成を開始する。すなわち、システム制御回路６２はホストコンピュータ４６から画像データを入力し、送りモータ７２を駆動して光ピックアップ６６を光ディスク５０の内周側で最初の画像形成箇所がある半径位置に位置決めし、ＦＧパルスに基づく適宜のタイミング（あるいは、周方向の基準位置を検出するために別途設けられた検出器の検出タイミング）を周方向の基準位置として、逓倍器６０の出力パルスをカウントして周方向位置θを検出し、該半径位置について画像データにより指示される周方向の各画像形成位置でレーザパワーを所定の高出力（可視光特性変化層の可視光特性が変化する値で、例えば１ｍＷ以上の値）に切り換える。これにより、該高出力のレーザ光が照射された箇所で可視光特性変化層の可視光特性が変化（変色等）して、画像形成が行われる。光ディスク５０が１回転して周方向の基準位置に戻ったら、送りモータ６２を駆動して光ピックアップ６６を所定ピッチΔｒ分外周方向へ移送し、その半径位置について画像データにより指示される周方向の各画像形成位置でレーザパワーを所定の高出力に切り換えて画像形成を行う。以後、この動作を繰り返して、１周ごとに所定ピッチΔｒで順次外周方向に移動して画像形成を行う。図１０は、この画像形成動作による光ディスク５０のレーベル面５２上でのレーザ光の軌跡を示す。太線で描いた部分でレーザパワーが高出力に切り換えられて画像形成が行われる。図１１は図１０の画像形成を行うときのレーザパワーの変化を示す。

なお、画像形成箇所がない半径位置については走査せずに、次の画像形成箇所がある半径位置まで一度に移動して画像形成を行う。また、ピッチΔｒが大きいと、図１２に示すように、本来は径方向につながって形成されるべき画像であっても、すき間が生じて画像形成されてしまう。ピッチΔｒを小さくすればすき間を目立たなくすることができるが、レーベル面全体を画像形成するのに要する周回数が増え、画像形成に時間がかかってしまう。そこで、図１のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ４８では、画像形成時に振動信号発生回路８０から発生される振動信号（正弦波、三角波等）でトラッキングアクチュエータを駆動して、対物レンズをディスク径方向に振動させるようにしている。これにより、図１３に示すように、レーザ光がディスク径方向に振動して、ピッチΔｒが比較的大きくてもすき間のない（または、すき間が小さい）画像形成を行うことができる。振動信号の周波数は、例えば数ｋＨｚ程度に設定することができる。また、ピッチΔｒは、例えば５０〜１００μｍ程度に設定することができる。

図１のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ４８によるレーベル面５２の実際の画像形成例を図１４に（ａ）で示す。同図（ｂ）はこれを画像形成するときのレーザ光の軌跡の部分拡大図を示すもので、半径ｒ１の位置を走査する際に、角度がθ１〜θ２の区間で、レーザパワーを高出力にする状態を示している。図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ４８によるレーベル面５２の他の画像形成例をそれぞれ示す。ディスクタイトル、曲名、アーチスト名等任意の文字情報や絵等を画像形成することができる。

この発明の光ディスク装置の他の実施の形態を図１６に示す（レーベル面の画像形成に関与する部分のみ示す。）。ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ８４において、光ディスク５０（図２〜図６のＣＤ−Ｒディスク１０、図７のＣＤ−ＲＷディスク２８等）は、表裏を逆にして（レーベル面５２を下向きにして）ターンテーブル８６に載置されている。画像形成を行うときはスピンドルモータ８８は駆動されない。光ディスク５０の下方には、データ記録およびデータ再生を行う光ピックアップ９０が配置されている。光ピックアップ９０は送りねじ９２により、光ディスク５０の径方向に移動自在に支持されている。システム制御回路６２の指令により、送りモータ９４をモータドライバ９６を介して駆動して、送りねじ９２を回転させることにより、光ピックアップ９０は光ディスク５０の径方向に移送される。光ピックアップ９０の光ディスク径方向位置はリニアスケール等の送り位置検出器９８で検出される。

送りねじ９２と送りモータ９４を有するディスク径方向送り機構は、送りねじ９２に直交しディスク５０の面に平行に配された送りねじ１０１により、全体がトラック接線方向（ディスク径方向の送り方向に直交する方向）に移動自在に支持されている。システム制御回路１０５の指令により、送りモータ１０３をモータドライバ１０７を介して駆動して、送りねじ１０１を回転させることにより、光ピックアップ９０はトラック接線方向に移送される。光ピックアップ９０のトラック接線方向の位置は、リニアスケール等の送り位置検出器１０９で検出される。

送り機構の配置例を図１７に示す（送りモータおよび送りねじは図示せず）。ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ８４のメカベースには、スライドバー１１１が光ディスク５０の面に平行に固定配設されている。スライドバー１１１には光ピックアップユニット１１３がスライド可能に支持されている。光ピックアップユニット１１３は送りモータ１０３と送りねじ１０１（図１６）によりスライドバー１１１に沿って移送される。光ピックアップユニット１１３には、光ディスク５０の面に平行でスライドバー１１１に直交してスライドバー１１５が固定配設されている。スライドバー１１５には光ピックアップ９０がスライド可能に支持されている。光ピックアップ９０は送りモータ９４と送りねじ９２（図１６）によりスライドバー１１５に沿って移送される。画像形成時は、両方向の送り機構が駆動される。データの記録または再生時は、トラック径方向の送り機構のみ駆動され、トラック接線方向の送り機構はその中立位置（トラック径方向の送り機構の駆動により光ピックアップ９０の対物レンズ９０ａがディスク径方向に移送される位置）で停止される。

なお、トラック接線方向の送り機構は、光ピックアップ９０を移送するのに代えて、スピンドルモータ８８を移送するものにすることもできる。その場合は、図１６において、光ピックアップ９０をトラック接線方向に移送する送りねじ１０１および送りモータ１０３に代えて、スピンドルモータ８８を同方向に移送する送りねじ１１７および送りモータ１１９を設ける。その場合の送り機構の配置例を図１８に示す（送りモータおよび送りねじは図示せず）。ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ８４のメカベースには、スライドバー１２１が光ディスク５０の面に平行に固定配設されている。スライドバー１２１には、スピンドルモータ８８がスライド可能に支持されている。スピンドルモータ８８は送りモータ１１９と送りねじ１１７（図１６）によりスライドバー１２１に沿って移送される。ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ８４のメカベースには、スライドバー１２３が固定配設されている。スライドバー１２３には光ピックアップ９０がスライド可能に支持されている。光ピックアップ９０は送りモータ９４と送りねじ９２（図１６）によりスライドバー１２３に沿って移送される。画像形成時は、両方向の送り機構が駆動される。データの記録または再生時は、トラック径方向の送り機構のみ駆動され、トラック接線方向の送り機構はその中立位置（トラック径方向の送り機構の駆動により光ピックアップ９０の対物レンズ９０ａがディスク径方向に移送される位置）で停止される。

図１６において、フォーカスサーボ回路１２５は、システム制御回路１０５の指令により、フォーカスエラー信号に基づき、光ピックアップ９０のフォーカスアクチュエータを駆動して、フォーカス制御を行う。レーベル面の画像形成を行うときは、フォーカスサーボ回路１２５はオンされる。トラッキングサーボ回路１２７は、データの記録または再生時は、システム制御回路１０５の指令により、トラッキングエラー信号に基づき、光ピックアップ９０のトラッキングアクチュエータを駆動して、トラッキング制御を行う。レーベル面の画像形成を行うときは、トラッキングサーボ回路１２７はオフされる。振動信号発生回路１２９は、レーベル面の画像形成を行うときに、システム制御回路１０５の指令により所定の振動信号を発生させて、トラッキングアクチュエータに供給する。これにより、光ピックアップ９０の対物レンズは光ディスクの半径方向に振動し、周回ごとのレーザ光の走査間隔が埋められて、すき間のない画像が得られる。

レーザドライバ１３１は、システム制御回路１０５の指令により、光ピックアップ９０のレーザダイオードを駆動し、レーザ光を光ディスク５０に照射して、データ記録、データ再生、レーベル面の画像形成を行う。すなわち、レーザダイオードはレーザドライバ１３１の駆動により、データ記録時は記録信号で変調された記録パワーのレーザ光を出射し、データ再生時は再生パワーで一定のレーザ光を出射し、レーベル面の画像形成時は、画像形成しようとする文字、絵等の画像データで変調されたレーザ光（画像形成する部分で可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせる高いパワーとなり、画像形成しない部分で可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせない低いパワーとなるレーザ光）を出射する。レーベル面の画像形成を行うときは、ホストコンピュータ１３３から、ユーザによって編集された画像形成しようとする文字、絵等の画像データがＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ８４に送られる。この画像データは、例えば光ディスクの径方向位置ｒ｛ディスク径方向の適宜の基準位置（例えば回転中心）からの距離｝とトラック接線方向位置ｔ（トラック接線方向の適宜の基準位置からの距離）の組み合わせによる座標（ｒ，ｔ）で表されるドットマトリクスデータ（例えば、所定ピッチΔｒの半径位置ｒごとに、ｔで表されるトラック接線方向の画像形成区間を規定したデータ）で構成される。

図１６のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ８４による光ディスク５０のレーベル面の画像形成工程は、例えば次のようにして行われる。
（１） 光ディスク５０をデータ記録または再生時と表裏逆にしてターンテーブル８６に装着する。
（２） ユーザがホストコンピュータ１３３のディスプレイ上で、画像形成する文字、絵等の画像を編集する。ホストコンピュータ１３３は編集された画像を画像データに変換する。
（３） ユーザがホストコンピュータ１３３上で画像形成動作の開始を指示する。
（４） スピンドルモータ８８は、システム制御回路１０５の指示により、画像形成動作中停止される。
（５） 光ピックアップ９０を所定の基準位置に位置決めする。
（６） 光ピックアップ９０のレーザダイオードのレーザパワーが、システム制御回路１０５で指令される所定の低出力（可視光特性変化層の可視光特性が変化せずかつフォーカス制御が可能な値で、例えば１ｍＷ以下の値）となるように、レーザドライバ１３１が該レーザダイオードを駆動する。
（７） システム制御回路１０５の指示により、フォーカスサーボ回路１２５をオンする。これにより、フォーカスサーボ回路１２５は、反射層でレーザ光が最小スポット９１となるように、フォーカスサーボをかける。なお、トラッキングサーボ回路１２７はオフのままとし、トラッキングサーボはかけない。
（８） 以上で画像形成の準備が整い、システム制御回路１０５の指示により画像形成を開始する。すなわち、システム制御回路１０５はホストコンピュータ１３３から画像データを入力し、送りモータ９４を駆動して光ピックアップ９０を光ディスク５０の内周側で最初の画像形成箇所があるディスク径方向位置に位置決めし、そのディスク径方向位置でモータ１０３（または１１９）を駆動してレーザ光をトラック接線方向に移動させ、そのディスク径方向位置について画像データにより指示されるトラック接線方向の画像形成区間にわたりレーザパワーを所定の高出力（可視光特性変化層の可視光特性が変化する値で、例えば１ｍＷ以上の値）に切り換える。これにより、該高出力のレーザ光が照射された箇所で可視光特性変化層の可視光特性が変化（変色等）して、画像形成が行われる。続いて、送りモータ９４を駆動して光ピックアップ９０を所定ピッチΔｒ分外周方向へ移送し、その位置でトラック接線方向に移送しながら、そのディスク径方向位置について画像データにより指示されるトラック接線方向の画像形成区間にわたりレーザパワーを所定の高出力に切り換えて画像形成を行う。以後、この動作を繰り返して、所定ピッチΔｒで順次外周方向に移動して画像形成を行う。図１９は、この画像形成動作による光ディスク５０のレーベル面５２上でのレーザ光の軌跡およびでき上がった画像を示す。レーザ光は振動信号により振動しながら移動するので、すき間のない（またはすき間が小さい）画像が得られる。

なお、前記実施の形態では、可視光特性変化層が一体に構成された光ディスクに画像形成を行う場合について説明したが、この発明のレーベル面画像形成方法あるいは光ディスク装置による画像形成はこれに限るものではない。すなわち、可視光特性変化層が構成されたラベルをレーベル面に貼り付けた光ディスクについて、この発明のレーベル面画像形成方法あるいは光ディスク装置を適用して画像形成を行うこともできる。また、可視光特性変化層の可視光特性の変化形態は、前述したものに限らず、視覚的に認識できる変化であればよい。また、前記実施の形態では、ディスク内周側から外周側に順次画像形成していくようにしたが、これに限るものでなく、外周側から内周側に順次画像形成したり、その他適宜の順序で画像形成を行うことができる。また、前記実施の形態ではＣＤ−ＲディスクあるいはＣＤ−ＲＷディスクに画像形成を行う場合について説明したが、この発明はその他の光ディスクに画像形成を行う場合にも適用することができる。また、前記実施の形態では、ホストコンピュータに接続して使用される光ディスク装置にこの発明を適用した場合について示したが、これに限らずこの発明はＣＤレコーダ等の単体で使用される光ディスク装置にも適用することができる。

この発明の光ディスク装置の実施の形態を示すシステム構成ブロック図である。 この発明のレーベル面画像形成方法に使用される光ディスクの実施の形態を示す部分断面図である。 図２の光ディスクの変形例を示す部分断面図である。 図２の光ディスクの変形例を示す部分断面図である。 図２の光ディスクの変形例を示す部分断面図である。 図２の光ディスクの変形例を示す部分断面図である。 この発明のレーベル面画像形成方法に使用される光ディスクの他の実施の形態を示す部分断面図である。 この発明のレーベル面画像形成方法に使用される光ディスクの他の実施の形態を示す部分断面図である。 この発明のレーベル面画像形成方法に使用される光ディスクの他の実施の形態を示す部分断面図である。 図１のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブを用いたレーベル面の画像形成動作によるレーベル面上でのレーザ光の軌跡を示す平面図である。 図１０の画像形成を行うときのレーザパワーの変化を示す線図である。 レーザ光をディスク径方向に振動させないで画像形成を行ったときのレーベル面上でのレーザ光の軌跡を示す平面図である。 レーザ光をディスク径方向に振動させて画像形成を行ったときのレーベル面上でのレーザ光の軌跡を示す平面図である。 図１のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブによるレーベル面の画像形成例を示す平面図である。 図１のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブによるレーベル面の他の画像形成例を示す平面図である。 この発明の光ディスク装置の他の実施の形態を示すシステム構成ブロック図である。 図１６のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ送り機構の配置例を示す平面図および正面図である。 図１６のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ送り機構の配置例を示す平面図および正面図である。 図１６のＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブによるレーベル面の画像形成例を示す平面図である。

符号の説明

１０，２８，４１，５０…光ディスク、１２，３０，４３，５５…基板、１４，３４，４７…記録層、１６，３８，５１…反射層、１８，４０，６１…可視光特性変化層、２０，４２…保護層、２２，４４，５２…レーベル面、２４，３９，５９…中間層、２６…孔、３５…分離層、３７，５７…第２の反射層、４８，８４…ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ（光ディスク装置）、５４，８６…ターンテーブル、５６…スピンドルモータ（回転駆動装置）、５８…周波数発生器（周方向位置検出装置）、６０…逓倍器、６２，１０５…システム制御回路（制御回路）、６６，９０…光ピックアップ、６７，９１…レーザ光、６８，７２，９２，９４，１０１，１０３，１１１，１１３，１１５，１１７，１１９，１２１，１２３…相対移動機構、７２，９４…送りモータ（径方向送り駆動装置）、７４，９８…送り位置検出器（径方向位置検出装置）、７６，１２５…フォーカスサーボ回路、７８，１２７…トラッキングサーボ回路、８０，１２９…振動信号発生回路、８２，１３１…レーザドライバ（レーザ変調回路）、１０３，１１９…送りモータ（トラック接線方向送り駆動装置）、１０９…送り位置検出器（トラック接線方向位置検出装置）

Claims (8)

1. 光ディスクのレーベル面側から見える箇所に、該レーベル面側からのレーザ光の照射によって該レーベル面側からの可視光特性が変化する可視光特性変化層をデータ記録用の記録層と別に形成し、光ディスク装置のターンテーブルに、前記光ディスクを、そのレーベル面を光ピックアップから出射されるレーザ光の入射側に向けてセットし、前記光ディスクと前記レーザ光とを該光ディスクの面に沿って相対移動させ、該相対移動に同期して該レーザ光を、画像形成しようとする画像の画像データに応じて変調して前記レーベル面側から前記可視光特性変化層に照射し、該照射により該可視光特性変化層の可視光特性を変化させて、該レーベル面に該当する画像を形成する光ディスクのレーベル面画像形成方法において、
   前記レーザ光のパワーを、画像形成する部分で前記可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせる高いパワーに設定し、画像形成しない部分で該可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせない低いパワーに設定し、
   トラッキングサーボをオフしかつ画像を形成する部分および画像を形成しない部分の双方で前記レーザ光の前記光ディスクからの反射光に基づきフォーカス制御を行う光ディスクのレーベル面画像形成方法。
2. 前記光ディスクを回転させながら、前記光ピックアップを該光ディスクの径方向に移動させる請求項１記載の光ディスクのレーベル面画像形成方法。
3. 前記光ディスクを静止させ、前記光ピックアップを該光ディスクの径方向および該光ディスクの径方向に直交するトラック接線方向に移動させる請求項１記載の光ディスクのレーベル面画像形成方法。
4. ターンテーブルにレーベル面をレーザ光入射側に向けてセットした光ディスクと光ピックアップから出射されるレーザ光とを該光ディスクの面に沿って相対移動させる相対移動機構と、
   前記光ピックアップから出射されるレーザ光を変調するレーザ変調回路と、
   前記相対移動機構と前記レーザ変調回路の制御回路とを具備し、
   前記制御回路が、前記相対移動機構を制御して前記光ディスクと前記レーザ光とを相対移動させ、前記レーザ変調回路を、該相対移動および該光ディスクのレーベル面に画像形成しようとする画像の画像データに応じて制御し、前記光ピックアップから出射されるレーザ光を該画像データで変調して、該当する画像を該光ディスクのレーベル面側から見える箇所にデータ記録用の記録層と別に形成された、前記レーザ光の照射によって可視光特性が変化する可視光特性変化層に画像形成する制御を行う光ディスク装置において、
   前記レーザ光の前記光ディスクからの反射光に基づきフォーカス制御を行うフォーカスサーボ回路と該反射光に基づきトラッキング制御を行うトラッキングサーボ回路をさらに具備し、
   前記レーザ変調回路が、前記レーザ光のパワーを、画像形成する部分で前記可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせる高いパワーに設定し、画像形成しない部分で該可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせない低いパワーに設定し、
   前記トラッキングサーボ回路によるトラッキングサーボをオフし、
   前記フォーカスサーボ回路が、画像を形成する部分および画像を形成しない部分の双方で前記レーザ光の前記光ディスクからの反射光に基づきフォーカス制御を行う光ディスク装置。
5. ターンテーブルにレーベル面をレーザ光入射側に向けてセットした光ディスクと光ピックアップから出射されるレーザ光とを該光ディスクの面に沿って相対移動させる相対移動機構と、
   前記光ピックアップから出射されるレーザ光を変調するレーザ変調回路と、
   前記相対移動機構と前記レーザ変調回路の制御回路とを具備し、
   前記制御回路が、前記相対移動機構を制御して前記光ディスクと前記レーザ光とを相対移動させ、前記レーザ変調回路を、該相対移動および該光ディスクのレーベル面に画像形成しようとする画像の画像データに応じて制御し、前記光ピックアップから出射されるレーザ光を該画像データで変調して、該当する画像を該光ディスクのレーベル面側から見える箇所にデータ記録用の記録層と別に形成された、前記レーザ光の照射によって可視光特性が変化する可視光特性変化層に画像形成する制御を行う光ディスク装置において、
   前記レーザ光の前記光ディスクからの反射光に基づきフォーカス制御を行うフォーカスサーボ回路と該反射光に基づきトラッキング制御を行うトラッキングサーボ回路をさらに具備し、
   前記レーザ変調回路が、前記レーザ光のパワーを、画像形成時は画像形成する部分で前記可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせる高いパワーに設定し、画像形成しない部分で該可視光特性変化層の可視光特性に変化を生じさせない低いパワーに設定し、データ記録時は記録信号で変調された記録パワーに設定し、データ再生時は一定の再生パワーに設定し、
   前記トラッキングサーボ回路によるトラッキングサーボをオフし、
   前記フォーカスサーボ回路が、画像を形成する部分および画像を形成しない部分の双方で前記レーザ光の前記光ディスクからの反射光に基づきフォーカス制御を行う光ディスク装置。
6. 前記相対移動機構がターンテーブルを回転駆動する回転駆動装置と、前記光ピックアップを前記光ディスクの径方向に移動させる径方向送り駆動装置を具備し、前記制御回路がこれら両駆動装置を制御して前記光ディスクと前記レーザ光との相対移動を制御する請求項４または５記載の光ディスク装置。
7. 前記相対移動機構が前記光ピックアップを前記光ディスクの径方向に移動させる径方向送り駆動装置と、該光ピックアップを該径方向の移動方向に直交する前記光ディスクのトラック接線方向に移動させるトラック接線方向送り駆動装置を具備し、前記制御回路が前記ターンテーブルを静止させた状態でこれら両駆動装置を制御して前記光ディスクと前記レーザ光の相対移動を制御する請求項４または５記載の光ディスク装置。
8. 前記制御回路が、トラッキングサーボをオフして前記光ディスクと前記レーザ光の相対移動を行う請求項４〜７のいずれかに記載の光ディスク装置。

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