JP4781700B2 - 光ディスク記録装置 - Google Patents

Description

この発明は、光ディスク内層の記録面上と、光ディスク表面上と、で焦点を結ぶレーザ光を照射する光ピックアップ及び光ディスク記録装置に関する。

従来、光ディスクのレーベル面に、所望の情報を印刷できる専用プリンタがあった。また、用紙へ情報を印刷できるだけでなく、専用カートリッジを用いることで、光ディスクのレーベル面に情報を印刷できるプリンタがあった。さらに、レーベル面に商品名などが記載されずに無地で、印刷後にインクがすぐに安定する塗料を塗布した光ディスクがあった。

ユーザは、上記の光ディスクや上記のプリンタを用いることで、光ディスクに記録したデータの情報など所望の情報を光ディスクのレーベル面に印刷できる。したがって、ユーザは、光ディスクを再生装置で再生することなく、光ディスクの記録内容を、レーベル面の印刷情報を確認することで、いつでも容易に把握できる。

しかしながら、光ディスク記録装置で光ディスクにデータを記録した後に、その光ディスクを取り出して、前記のプリンタにセットしなければならないため、ユーザにとってこの作業が煩雑であるという問題があった。

そこで、プリンタと光ディスク記録装置とが一体化され、光ディスクの記録面にデータを記録するとともに、データの記録が終了した光ディスクのレーベル面に所望の情報を印刷できる装置が提案されている。

しかし、この装置は、上記のようにプリンタと光ディスク記録装置とが一体化された構成であるため、装置のサイズが従来の光ディスク記録装置よりも大きく、構成が複雑で高額になるという問題があった。また、プリンタがインクジェット方式の場合、インクの補充が必要であったり、長時間使用していない場合は、インクを吐出するノズルのクリーニングを実行させる必要があったりするため、メンテナンスが煩わしいという問題があった。

そこで、本発明は、光ディスクの記録面にデータを記録するだけでなく、所望の画像を光ディスクのレーベル面に形成できる光ピックアップ、及び光ディスク記録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）光ディスクの厚み方向に可動する対物レンズでレーザ光を集光させて、この光ディスクに照射する光ピックアップにおいて、
光ディスク内層の記録面上で焦点を結ぶようにレーザ光を集光させる上記対物レンズの位置を第１の基点とし、
上記光ディスクの基板表面またはレーベル面上で焦点を結ぶようにレーザ光を集光させる上記対物レンズの位置を第２の基点としたときに、
上記対物レンズの可動範囲が、光ディスク内層の記録面上でレーザ光が焦点を結ぶときに、光ディスクが面振れしても記録面との距離を一定に保つために上記対物レンズが可動する範囲と、上記光ディスクに対して反対側の方向に延長された範囲であって、上記光ディスクの基板表面から上記記録面までの距離を光ディスク基板の絶対屈折率で除した距離以上の範囲と、の和に設定され、
上記対物レンズが上記第１の基点と上記第２の基点を選択的に移動可能なことを特徴とする。

本発明は、光ピックアップで、光ディスクの記録面にデータを記録するだけでなく、光ディスクの記録面側とレーベル面側とを逆にセットして、この状態で光ピックアップを利用して所望の画像を特殊な塗料を塗布した光ディスクのレーベル面に形成できるようにしたものである。光ピックアップから照射するレーザ光が、［１］光ディスク内層の記録面上、及び、［２］光ディスクの面を反対にセットしたときのレーベル面上で焦点を結ぶようにする。また、本発明では［１］と［２］の両方の場合において、光ピックアップをフォーカシングサーボ制御で問題なく追従できるよう可動範囲を設定する。

そこで、本発明の光ピックアップは、対物レンズの可動範囲を以下のように構成している。まず、光ディスクの面振れに対しては、［１］と［２］の両方の場合で同じ可動範囲に設定する。このようにできるのは、光ディスクの面振れ量は、光ディスクの面を反対にセットしても変わらないからである。

次に、［２］に対応するため、光ディスクの記録面と基板表面との距離を光ディスク基板の絶対屈折率で除した距離を［１］の可動範囲に加算する。この距離は、光ディスク内層の記録面上でレーザ光が焦点を結ぶときの対物レンズの位置と、光ディスクの面を反対にセットして、光ディスクのレーベル面上でレーザ光が焦点を結ぶときの対物レンズの位置と、の間の距離とほぼ等価である。そして、対物レンズの可動範囲を、光ディスクの面振れに対して設定する可動範囲と、レーザ光が焦点を結ぶ位置を変更するために設定する可動範囲以上の範囲と、の和に設定され、対物レンズが第１の基点と第２の基点を選択的に移動可能とする。これにより、対物レンズを、光ディスク内層の記録面上でレーザ光が焦点を結ぶときの位置から、光ディスクのレーベル面上でレーザ光が焦点を結ぶときの位置へ、移動させることができる。

以上のように、本発明の光ピックアップを用いることで、面振れを考慮して光ディスクの記録面にデータを記録するだけでなく、光ディスクの記録面側とレーベル面側とを逆にセットし、この状態で光ピックアップを利用して所望の画像を、レーザ光の照射を受けると発色する特殊な塗料を塗布した光ディスクのレーベル面に形成できる。

（２）（１）に記載の光ピックアップと、この光ピックアップが前記第１の基点または前記第２の基点を中心とした領域のいずれか一方でフォーカシングサーボを行うように制御するフォーカシングサーボ機構と、
フォーカシングサーボを行う領域を選択するための入力手段と、
この入力手段からの入力内容に応じて、上記フォーカシングサーボ機構がフォーカシングサーボを行う領域を設定する制御手段と、を備えている。

この構成においては、ユーザが、異なる２点を中心とした領域のうちの一方を入力手段から入力すると、制御手段がフォーカシングサーボ機構に対してフォーカシングサーボを行う領域を設定する。そして、フォーカシングサーボ機構は、設定された領域で光ピックアップがフォーカシングを行うように制御することができる。

（３）前記制御手段は、前記入力手段でフォーカシング領域として前記第２の基点を中心とした領域が選択されると、前記光ピックアップに、光ディスクのレーベル面に画像を形成するためのレーザ光照射パターンに基づいたレーザ光を照射させる。

ユーザは、光ディスク記録装置にフォーカシングサーボを行わせる領域として、光ディスク表面上で焦点を結ぶようにレーザ光を集光させる前記対物レンズの位置を中心とした領域を選択した場合、光ディスク記録装置の制御手段は、にフォーカシングサーボを行わせることができる。また、光ピックアップに、レーベル面に画像を形成するためのレーザ光照射パターンに基づいたレーザ光を照射させることができる。したがって、レーザ光の照射を受けると発色する特殊な塗料が光ディスクのレーベル面に塗布された記録形光ディスクに対しては、記録面を光ピックアップに対向するようにセットすることで、記録面にデータを記録できる。また、レーベル面を光ピックアップに対向するようにセットすることで、レーベル面に画像を形成することができる。

（４）前記フォーカシングサーボ機構は、光ディスクへ照射したレーザ光の反射光を受光する受光手段を備え、
前記制御手段は、前記光ピックアップが前記第１の基点を中心とした領域でフォーカシングサーボを行うときと、前記第２の基点を中心とした領域でフォーカシングサーボを行うときと、で前記受光手段のゲインを切り替える。

光ピックアップから光ディスクのレーベル面に照射したレーザ光の反射光は、光ディスクの記録面に照射したレーザ光の反射光に比べて弱くなる。これは、光ディスクの記録面の下層には、金属によって形成された反射層が設けられているのに対して、レーベル面にはそのような反射層が設けられていないためである。この構成おいては、制御手段は、光ピックアップが第１の基点を中心とした領域でフォーカシングサーボを行うときと、第２の基点を中心とした領域でフォーカシングサーボを行うときと、で受光手段のゲインを切り替えるので、光ディスクのレーベル面にレーザ光を照射する場合、フォーカシングエラーが発生することなく画像を形成することができる。
（５）前記制御手段は、セットされた光ディスクのレーベル面が光ピックアップに対向するようにセットされているかを判断し、対向していると判断された場合は、上記フォーカシングサーボ機構がフォーカシングサーボを行う領域を前記第２の基点を中心とした範囲に設定する。

本発明によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）本発明の光ピックアップを用いることで、面振れを考慮して光ディスクの記録面にデータを記録するだけでなく、光ディスクの記録面側とレーベル面側とを逆にセットし、この状態で光ピックアップを利用して所望の画像を、レーザ光の照射を受けると発色する特殊な塗料を塗布した光ディスクのレーベル面に形成できる。

（２）ユーザが、異なる２点を中心とした領域のうちの一方を入力手段から入力すると、制御手段がフォーカシングサーボ機構に対してフォーカシングサーボを行う領域を設定して、フォーカシングサーボ機構に、設定された領域で光ピックアップがフォーカシングを行うように制御させることができる。

（３）レーザ光の照射を受けると発色する特殊な塗料が光ディスクのレーベル面に塗布された記録形光ディスクに対しては、記録面を光ピックアップに対向するようにセットすることで、記録面にデータを記録できる。また、レーベル面を光ピックアップに対向するようにセットすることで、レーベル面に画像を形成することができる。

（４）制御手段は、光ピックアップが第１の基点を中心とした領域でフォーカシングサーボを行うときと、第２の基点を中心とした領域でフォーカシングサーボを行うときと、で受光手段のゲインを切り替えるので、光ディスクのレーベル面にレーザ光を照射する場合、フォーカシングエラーが発生することなく画像を形成することができる。

以下に、本発明の実施形態に係る光ピックアップ及び光ディスク記録装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る光ディスク記録装置の構成を示したブロック図である。図１に示したように、本発明の実施形態に係る光ディスク記録装置１は、ホストコンピュータ３に、光ディスクドライブ２が接続された構成である。光ディスクドライブ２は、フィードモータ８、ガイドレール９、光ピックアップ１０、スピンドルモータ１１、ＲＦアンプ１２、サーボ回路１３、アドレス検出回路１４、デコーダ１５、制御部１６、エンコーダ１７、ストラテジ回路１８、レーザドライバ１９、レーザパワー制御回路２０、周波数発生器２１、エンベロープ検出回路２２、β検出回路２４、記憶部２５、バッファメモリ２６、及びレーザ照射パターン変換回路２７を備えている。また、ホストコンピュータ３は、表示部４、入力部５、メイン記憶部６、及びメイン制御部７を備えている。

フィードモータ８は、光ピックアップ１０を光ディスクＤの半径方向に移動させるための駆動力を供給するモータである。

ガイドレール９は、光ピックアップ１０が光ディスクＤの半径方向に移動するように、光ピックアップ１０を支持する。

スピンドルモータ１１は、データを記録する対象である光ディスクＤを回転駆動するモータである。また、スピンドルモータ１１の回転軸先端部には、光ディスクＤを保持（チャッキング）するためのターンテーブルなどからなる図外の光ディスク保持機構が設けられている。

光ピックアップ１０は、レーザダイオード、レンズ及びミラーなどの光学系、戻り光（反射光）受光素子、並びにフォーカスサーボ機構などを備えている。また、記録及び再生時には光ディスクＤに対してレーザ光を照射し、ピットを形成してデータを記録する。また、光ピックアップ１０は、光ディスクＤからの戻り光を受光して受光信号であるＥＦＭ変調されたＲＦ信号をＲＦアンプ１２に出力する。なお、フォーカスサーボ機構は、光ピックアップ１０の対物レンズと光ディスクＤの内層の（データ）記録面との距離を一定に保つためのサーボ機構である。また、光ピックアップ１０は、モニタダイオードを備えており、レーザダイオードが出射したレーザ光の一部を受光することによってモニタダイオードに電流が生じ、この電流がレーザパワー制御回路２０へ供給されるようになっている。

周波数発生器２１は、スピンドルモータ１１が出力した光ディスクＤの相対位置信号を検出して、光ディスクＤの回転角度や回転数を検出するための信号をサーボ回路１３に出力する。

ＲＦアンプ１２は、光ピックアップ１０から供給されるＥＦＭ変調されたＲＦ信号を増幅して、増幅後のＲＦ信号をサーボ回路１３、アドレス検出回路１４、エンベロープ検出回路２２、β検出回路２４、及びデコーダ１５に出力する。

デコーダ１５は、再生時には、ＲＦアンプ１２から供給されるＥＦＭ変調されたＲＦ信号をＥＦＭ復調して再生データを生成し、記憶部２５に出力する。また、デコーダ１５は、データ記録時には、テスト記録によって記録された領域を再生する際に、ＲＦアンプ１２から供給されたＲＦ信号をＥＦＭ復調する。

アドレス検出回路１４は、ＲＦアンプ１２から供給されたＥＦＭ信号からウォブル信号成分を抽出し、このウォブル信号成分に含まれる各位置の時間情報（アドレス情報）、及び光ディスクＤを識別する識別情報（ディスクＩＤ）や光ディスクＤの色素などディスクの種類を示す情報を復号し、制御部１６に出力する。なお、上記のウォブル信号成分に含まれる各位置の時間情報（アドレス情報）、及び光ディスクＤを識別する識別情報（ディスクＩＤ）やディスクの色素などディスクの種類を示す情報は、ＡＴＩＰ（Absolute Time In Pregroove）情報とも称する。

β検出回路２４は、光ディスクＤのテスト記録領域を再生しているときに、ＲＦアンプ１２から供給されるＲＦ信号から再生信号品位に関するパラメータとしてβ（アシンメトリ）を算出し、算出結果を制御部１６に出力する。ここで、βは、ＥＦＭ変調された信号波形のピークレベル（符号は＋）をａ、ボトムレベル（符号は−）をｂとすると、β＝（ａ＋ｂ）／（ａ−ｂ）で求めることができる。

エンベロープ検出回路２２は、光ディスクＤへテスト記録を行う前に、光ディスクＤのテスト領域のどの部分からテスト記録を開始するかを検出するために、上述した光ディスクＤのカウント領域１１２ｂにおけるＥＦＭ信号のエンベロープを検出する。

サーボ回路１３は、スピンドルモータ１１の回転制御、並びに光ピックアップ１０のフォーカス制御（フォーカシングサーボ）、トラッキング制御（トラッキングサーボ）、及びフィードモータ８による光ピックアップ１０の送り制御を行う。

ここで、本実施形態に係る光ディスク記録装置１では、記録時には光ディスクＤを角速度一定で駆動する方式であるＣＡＶ（Constant Angular Velocity ）方式と、光ディスクＤを線速度一定にして駆動する方式であるＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式と、を切り替えて行うことができるようになっている。そのため、サーボ回路１３は、制御部１６から供給される制御信号に応じてＣＡＶ方式とＣＬＶ方式とを切り替える。サーボ回路１３はＣＡＶ制御の場合、周波数発生器２１によって検出されるスピンドルモータ１１の回転数が、設定された回転数と一致するように制御する。また、サーボ回路１３は、ＣＬＶ制御の場合、ＲＦアンプ１２から供給された信号のウォブル信号成分が設定された線速度倍率相当になるようにスピンドルモータ１１を制御する。

エンコーダ１７は、メイン制御部７から出力された記録データをＥＦＭ変調し、ストラテジ回路１８に出力する。ストラテジ回路１８は、エンコーダ１７からのＥＦＭ信号に対して時間軸補正処理などを行い、レーザドライバ１９に出力する。レーザドライバ１９は、ストラテジ回路１８から供給される記録データに応じて変調された信号と、レーザパワー制御回路２０の制御信号と、に従って光ピックアップ１０のレーザダイオードを駆動する。

レーザパワー制御回路２０は、光ピックアップ１０のレーザダイオードから照射されるレーザ光のパワーを制御する。具体的には、レーザパワー制御回路２０は、光ピックアップ１０のモニタダイオードから出力される電流値と、制御部１６から送信される最適なレーザパワーの目標値を示す情報と、に基づいて、最適なレーザパワーのレーザ光が光ピックアップ１０から照射されるように、レーザドライバ１９を制御する。

制御部１６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って光ディスク記録装置１の各部を制御して、光ディスクにデータの記録や可視画像の形成を行う。また、光ディスクに記録されたデータの再生を行う。また、制御部１６は、セットされた記録用光ディスクの種類を判別するために、サーボの自動調整を行い、サーボ回路１３、レーザパワー制御回路２０、エンコーダ１７にそれぞれ所定の信号を出力する。これらの信号が出力されると、光ピックアップ１０は、所定の位置に移動するとともに、レーザ光を記録用光ディスクに照射して、データの記録を行う。また、光ディスクに記録されたデータの確認、再生、光ディスクの記録エラー位置の検出などを行う場合、光ピックアップ１０の受光素子は、照射光の戻り光を受光して、受光量に応じた電気信号をＲＦアンプ１２に出力する。ＲＦアンプ１２は、この信号を増幅してデコーダ１５やβ検出回路２４、アドレス検出回路１４、及びエンベロープ検出回路２２に出力する。制御部１６は、これらの回路からの信号に基づいて上記の各処理を行う。

記憶部２５は、実験などを行って予め求めたデータや、光ディスク記録装置１のファームウェアなどを記憶する。

バッファメモリ２６は、メイン制御部７から転送される可視画像形成データを一時的に格納し、レーザ照射パターン変換回路２７へ出力する。レーザ照射パターン変換回路２７は、画像形成データをレーザ照射パターンへ変換し、レーザドライバ１９へ出力する。なお、メイン制御部７でレーザ照射パターンへ変換を行う構成の場合は、バッファメモリ２６及びレーザ照射パターン変換回路２７は不要である。

ホストコンピュータ３の表示部４は、光ディスクＤに記録したデータの信号品位や、光ディスク記録装置１からユーザに伝達する情報などを表示するためのものである。入力部５は、ユーザが光ディスク記録装置１の各種制御や操作を行う。メイン記憶部６は、光ディスクドライブ２で光ディスクＤのレーベル面に記録する画像に関するデータ処理を行うプログラムや、光ディスクのレーベル面に画像を記録するための情報である画像記録データなどを記憶する。メイン制御部７は、光ディスク記録装置の各部を制御して、データの記録・確認・再生、画像の記録を行う。

次に、光ピックアップ１０の詳細な構成、及び動作について説明する。図２は、対物レンズと光ディスクとの位置関係を示した図である。本発明の光ディスク記録装置１の光ピックアップ１０は、異なる２点を中心とした領域のいずれか一方を選択して、フォーカシングサーボを行うことができる。すなわち、図２（Ｂ）に示したように、光ディスクＤの記録面上にレーザ光が焦点を結ぶときに、このレーザ光を集光させる対物レンズ３１の位置（以下、第１の基点と称する。）４１を中心として、光ディスクの厚み方向に可動させて、フォーカシングサーボを行うことができる。また、図２（Ｃ）に示したように、光ディスクＤの表面上にレーザ光が焦点を結ぶときに、このレーザ光を集光させる対物レンズ３１の位置（以下、第２の基点と称する。）４２を中心として、光ディスクの厚み方向に可動させて、フォーカシングサーボを行うことができる。なお、第１の基点を中心としたフォーカシング領域（以下、第１の領域と称する。）５１、及び第２の基点を中心としたフォーカシング領域（以下、第２の領域と称する。）５２は、光ディスクＤを回転させたときの面振れや反りを考慮して、双方ともほぼ同じ距離（範囲）に設定する。例えば、図２に示した例では、第１の領域５１及び第２の領域５２を±０．８ｍｍに設定する。

また、光ピックアップ１０は、ホストコンピュータ３の入力部５から所定の入力を行うことで、フォーカシングサーボ機構により対物レンズ３１の位置を、第１の基点４１または第２の基点４２に移動させることができる。

したがって、光ピックアップ１０の対物レンズ３１の可動範囲は、第１の領域５１における光ディスク側の距離（範囲）と、第２の領域５２における光ディスクと反対側の距離（範囲）と、光ディスクにおける記録面とポリカーボネート基板表面との間の距離を、ポリカーボネートの絶対屈折率（＝１．５８４）で除した距離と、の合計、またはそれ以上に設定する。なお、光ディスクにおける記録面とポリカーボネート基板表面との間の距離を、ポリカーボネートの絶対屈折率（＝１．５８４）で除した距離は、光ディスクの表面から記録面までをレーザ光が進む距離（光ディスク基板の光路長）を空気中の光路長に換算したものである。図２に示した例では、第１の領域５１における光ディスク側の距離（範囲）、及び第２の領域５２における光ディスクと反対側の距離（範囲）は、共に０．８ｍｍである。また、光ディスクにおける記録面とポリカーボネート基板表面との間の長さ（１．２ｍｍ）を、ポリカーボネートの絶対屈折率（＝１．５８４）で除した長さは、約０．７６ｍｍである。したがって、対物レンズ３１の可動範囲は、約２．４ｍｍ（≒２．３６ｍｍ）である。

なお、第１の領域５１における光ディスク側の距離（範囲）は、光ディスクが回転駆動中に面振れしても、対物レンズ３１が光ディスクの表面に当たらないように設定する。

また、光ディスク記録装置１の設計者は、光ピックアップ１０の対物レンズ３１の初期の位置（ホームポジションまたはニュートラルポジションともいう。）を、図２（Ａ）に示したように、第１の基点４１とした場合、対物レンズ３１の光ディスクＤと反対側への可動範囲を、光ディスクＤ側への可動範囲の２倍以上となるように設定すると良い。これにより、本発明の光ピックアップ１０は、新規に設計しても良いが、第１の領域のみが可動範囲である従来の光ピックアップに対して、可動範囲を光ディスクと反対側の方向に延長する改良設計を施すことで、容易に得ることができる。

本発明の光ピックアップ１０は、第１の領域５１でフォーカシングを行うことで、従来の光ピックアップと同様に、光ディスク内層の記録面へレーザ光を照射してピットを形成することにより、所望のデータを記録することができる。また、本発明の光ピックアップ１０は、第２の領域５２でフォーカシングを行うことで、従来の光ピックアップとは異なり、光ディスク表面の記録面へレーザ光を照射して、例えば、特殊な塗料が塗布された光ディスクの表面（レーベル面）に、所望の情報を表示する画像を形成することができる。所望の情報として、例えば、光ディスクＤに記録したデータに関する文字、記号、絵画、写真などの画像を形成することができる。もちろん、光ディスクＤに記録したデータ以外の情報に関する画像を形成しても良い。

ここで、光ピックアップ１０からレーベル面に照射したレーザ光の反射光は、記録面に照射したレーザ光の反射光に比べて弱くなる。これは、例えば、ＣＤ−Ｒの場合、記録面（有機色素層）の下層には、金属（金、銀またはアルミなど）によって形成された反射層が設けられているのに対して、レーベル面にはそのような反射層が設けられていないためである。そのため、光ディスク記録装置１では、第２の領域５２でフォーカシングを行って光ディスクのレーベル面にレーザ光を照射する場合、フォーカシングエラーが発生しないように、受光ゲインを上げる必要がある。つまり、光ディスク記録装置のＡＧＣ（Auto Gain Contloller）を、第１の領域でフォーカシングを行う場合と、及び第２の領域でフォーカシングを行う場合と、でゲインの調整ができるように、ＡＧＣの調整範囲を広く設定したり、フォーカシングを行う領域に応じてゲインの切り替えができるように構成する必要がある。

本発明の光ディスク記録装置１で、光ディスクＤのレーベル面に画像形成するためには、前記のように特殊な塗料がレーベル面に塗布された光ディスクを使用する必要がある。この特殊な塗料としては、レーザ光を照射すると感光して発色する感光剤、レーザ光を照射すると感熱して発色する感熱剤、レーザ光を照射するとレーザの熱でカプセルが溶け、カプセル内に封入された塗料が流出して発色するマイクロカプセル化塗料などを用いる。本発明の光ディスク記録装置１のユーザは、このような光ディスクを使用することで、所望の情報を表示する画像を光ディスクのレーベル面に形成することができる。

次に、本発明の光ディスク記録装置１で、光ディスクのレーベル面に画像形成する動作について説明する。図３は、直交座標系の画像及び画像用の極座標系の画像を示した図である。光ディスク記録装置１は、光ディスクを回転させながら、光ディスクの記録面にデータを記録するための光ピックアップ１０からレーザ光を照射して、光ディスクＤのレーベル面に画像を形成する。したがって、光ディスク記録装置１は、光ディスクＤに形成する画像用のレーザ照射パターンとして、図３（Ａ）に示したように、極座標系の画像に基づいたものを使用する。

ここで、コンピュータなどで扱う一般的な画像は、図３（Ｂ）に示したように、直交座標系の画像であり、極座標系の画像ではない。そのため、光ディスク記録装置１は、直交座標系の画像データを極座標系の画像データに変換し、この極座標系の画像データ（画像形成データ）に基づいて、光ディスクを回転させながらレーザ光を照射して、画像を形成するためのレーザ照射パターンデータを連続的につなげたデータ（以下、シリアルデータと称する。）を作成する。そして、このシリアルデータに基づいて、指定された記録開始位置（Ｒ₀，θ₀）から光ディスクＤのレーベル面に画像を形成する。

例えば、光ディスク記録装置１は、メイン制御部７で、直交座標系の画像データの一例であるｂｍｐ（ビットマップ）形式の画像データに基づいて、画像形成データを作成する。図４は、直交座標系から極座標系に画像変換するイメージ図である。まず、画像を形成した際に所定の階調表現ができるように、例えば、階調に応じてレーザ光の照射パワーの強弱を調整したり、ｂｍｐ形式の画像をディザ処理したりする。なお、ディザ処理とは、ドットの分布や密度を変化させることで濃淡を表す方法である。続いて、ディザ処理したｂｍｐ形式の画像を極座標上に配置し、任意の１点を決定して、ｂｍｐ形式の画像データを極座標系の画像データに変換する。つまり、図４に示したように、直交座標系の画像の右下角（ｘ，ｙ）＝（Ｘ₀，Ｙ₀）を基準点として、
ｒ＝√（Ｘ²＋Ｙ²），θ＝ｔａｎ^-1（Ｙ／Ｘ）
の式に基づいて変換する。そして、光ディスク記録装置１でレーザ光を光ディスクに照射して画像を形成するために、極座標系の画像データを、シリアルデータにする。光ディスク記録装置１は、このようにして作成したシリアルデータに基づいて、指定された記録開始位置からレーザ光を照射して、光ディスクのレーベル面上に画像を形成する。

なお、光ディスクドライブ２において、光ピックアップ１０の光ディスクの半径方向の送り量（例えば、８μｍ）は、光ディスクのレーベル面には、光ディスクの記録面に形成されたプリグルーブのピッチ（１．６μｍ）よりも大きく、その送り量でレーザ光を照射して画像を形成すると、レーベル面に形成した画素の密度が低くなってしまう。そのため、光ディスク記録装置１では、光ピックアップを光ディスクの半径方向に所定の周期でまたは周期を１周毎に変えながら所定の振幅で振動させて、複数回同じ円周上にレーザ光を照射する。これにより、同じ円周であっても、レーザ光を異なる位置へ照射できるので、レーベル面に形成する画像の画素密度を高くできる。

次に、本発明の光ディスク記録装置の動作について、フローチャートに基づいて説明する。図５は、光ディスク記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。ユーザは、光ディスクのレーベル面に画像を形成する場合、まず、光ディスク記録装置１でレーベル面に形成する画像を設定する。すなわち、ホストコンピュータ３にインストールされた画像作成プログラムを使用して、所望の画像を作成する。画像形成データの作成は、以下のような手順で行う。図６は、画像作成プログラムの表示例である。まず、図６（Ａ）に示したように、ユーザは、光ディスク記録装置１の表示部４に、表示された画像作成プログラムのアイコン６１を選択して、画像作成プログラムの起動操作を行う。光ディスク記録装置１のメイン制御部７は、この操作を検出すると、メイン記憶部６が記憶する画像作成プログラムを読み出して起動する（ｓ１）。そして、図６（Ｂ）に示したように、メイン制御部７は、表示部４に、画像として光ディスクに形成したい任意の文字や絵画（直交座標系の画像データ）などを設定するように、ユーザに促す表示６２を表示させる（ｓ２）。図６（Ｃ）に示したように、ユーザは、この表示に従って、画像として光ディスクに記録する任意の文字や絵画などの画像６３を設定する。この時、ユーザは、任意の文字を入力部５から入力しても良いし、別の画像作成ソフトを起動して任意の画像を作成し、この画像を使用するようにしても良い。また、ホストコンピュータ３のメイン記憶部６が記憶している文字データや画像データを読み出しても良い。さらには、インターネット上のホームページから文字データや画像データを入手するようにしても良い。

光ディスク記録装置１は、任意の画像６３が設定されると（ｓ３）、図６（Ｄ）に示したように、設定されたｂｍｐ形式の画像データを、光ディスクに重畳した画像（画像のイメージ）６４を表示部４に表示させる（ｓ４）。そして、メイン制御部７は、画像の編集を行うか否かをユーザに問い合わせる表示６５を表示部４に表示させる（ｓ５）。ユーザは、表示部４に表示された画像の形成後の表示画像で良ければ、表示部４に表示された決定ボタンを選択して、光ディスク記録装置１に画像形成データの作成を指示する。一方、ユーザは表示部４に表示された画像形成後の表示画像に問題がある場合、画像の形成位置を変更したり画像のサイズを調整したりして、表示された画像の加工を行う（ｓ６）。そして、調整が完了すれば決定ボタンを選択して、光ディスク記録装置１に画像形成データの作成を指示する。

光ディスク記録装置１のメイン制御部７は、ユーザから画像形成データの作成指示があると、例えば、ユーザによって設定された直交座標系の画像データを極座標系の画像データに変換する（ｓ７）。続いて、メイン制御部７は、この極座標系の画像データに基づいて、光ディスクに画像を形成するために照射するレーザ光照射パターンデータを連続的につなげたシリアルデータを作成し、このシリアルデータと画像の形成開始位置情報とから画像形成データを作成する（ｓ８）。

メイン制御部７は、画像形成データの作成を完了すると、画像形成データを光ディスクドライブ２へ転送する。また、メイン制御部７は、ユーザに対してレーベル面に画像形成する光ディスクをセットするようにユーザに促す表示を表示部４に表示される（ｓ９）。この表示を確認したユーザは、光ディスクのレーベル面が光ピックアップと対向するように光ディスクをセットする。

光ディスク記録装置１のメイン制御部７は、光ディスクがセットされたことを検出すると（ｓ１０）、光ディスクのレーベル面が光ピックアップと対向するようにセットされているかどうかを確認する。すなわち、メイン制御部７は、光ピックアップ１０の対物レンズ３１を第２の基点へ移動させる信号を、制御部１６からサーボ回路１３へ出力させる。サーボ回路１３は、この信号を受けると、フォーカシングサーボ機構を制御して、対物レンズ３１を第２の基点へ移動させ、第２の領域でフォーカシングサーボを行うように設定する。また、メイン制御部７は、制御部１６にＲＦアンプ１２に設けられたＡＧＣ回路のゲインを第２の領域用へ切り替える（ｓ１１）。そして、セットされた光ディスクに対してデータを再生するときに照射する程度の弱いパワーのレーザ光を照射し、反射光の受光パワーによって光ディスクの表裏を判定する（ｓ１２）。メイン制御部７は、レーザ光の反射光が所定のパワー以上のときは、光ディスクの記録面が光ピックアップと対向するようにセットされているので、光ディスクの表裏を入れ替えて再セットするように促す内容を表示部４に表示させる（ｓ１３）。メイン制御部７は、ユーザによって光ディスクの表裏が入れ替えられたことを検出すると（ｓ１４）、再度、ｓ１２の処理を行う。

一方、メイン制御部７は、レーザ光の反射光が所定のパワー未満のときは、光ディスクのレーベル面が光ピックアップと対向するようにセットされているので、光ディスクのレーベル面へ画像の形成を開始する。すなわち、所定の画像記録開始位置に光ピックアップを移動させ、その位置からシリアルデータに基づいてレーザ光を照射しながら、光ディスクのレーベル面に画像を形成する（ｓ１５）。

メイン制御部７は、画像の形成が完了すると、光ディスクのレーベル面への画像形成が終了したことを示す内容を表示部４に表示させる（ｓ１６）。そして、処理を終了する。

なお、以上の説明では、光ディスクのレーベル面上でレーザ光が焦点を結ぶように設定して、画像を形成する場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、光ディスクの記録面側の基板表面に、例えば、所定の幅で外周に沿って特殊塗料が塗布されていた場合、この塗料が塗布された領域にレーザ光が焦点を結ぶように照射することで、光ディスクの記録面側の基板表面上にも画像を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記録装置の構成を示したブロック図である。 対物レンズと光ディスクとの位置関係を示した図である。 直交座標系の画像及び画像用の極座標系の画像を示した図である。 直交座標系から極座標系に画像変換するイメージ図である。 光ディスク記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。 画像作成プログラムの表示例である。

符号の説明

１−光ディスク記録装置
４−表示部
５−入力部
６−メイン記憶部
７−メイン制御部
１０−光ピックアップ
１６−制御部

Claims (1)

1. 光ディスクの厚み方向に可動する対物レンズでレーザ光を集光させて、この光ディスクに照射する光ピックアップと、当該光ピックアップを制御する制御手段と、を備えた光ディスク記録装置であって、
   前記光ピックアップは、光ディスク内層の記録面上で焦点を結ぶようにレーザ光を集光させる上記対物レンズの位置を第１の基点とし、
   上記光ディスクのレーベル面上で焦点を結ぶようにレーザ光を集光させる上記対物レンズの位置を第２の基点としたときに、
   上記対物レンズの可動範囲が、光ディスク内層の記録面上でレーザ光が焦点を結ぶときに、光ディスクが面振れしても記録面との距離を一定に保つために上記対物レンズが可動する範囲と、上記光ディスクに対して反対側の方向に延長された範囲であって、上記光ディスクの基板表面から上記記録面までの距離を光ディスク基板の絶対屈折率で除した距離以上の範囲と、の和に設定され、
   上記対物レンズが上記第１の基点と上記第２の基点を選択的に移動可能であり、
   前記制御手段は、画像作成プログラムの起動中に光ディスクがセットされたことを検出すると、前記光ピックアップに前記対物レンズを第２の基点位置に移動させる信号を入力することで、フォーカス制御せずに前記対物レンズの位置を第２の基点に移動させることを特徴とする光ディスク記録装置。

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