WO2007037435A1 - 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

光ディスク画像形成装置及び光ディスク画像形成方法 Download PDF

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WO2007037435A1
WO2007037435A1 PCT/JP2006/319583 JP2006319583W WO2007037435A1 WO 2007037435 A1 WO2007037435 A1 WO 2007037435A1 JP 2006319583 W JP2006319583 W JP 2006319583W WO 2007037435 A1 WO2007037435 A1 WO 2007037435A1
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WO
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laser power
optical disc
dye
information
laser
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/319583
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English (en)
French (fr)
Inventor
Seiya Yamada
Hisanori Itoga
Tatsuo Fushiki
Hiroshi Kubo
Michihiro Shibata
Original Assignee
Yamaha Corporation
Fujifilm Corporation
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Publication date
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Priority to US11/909,898 priority patent/US8081545B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/002—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier
    • G11B7/0037—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
    • G11B7/00736—Auxiliary data, e.g. lead-in, lead-out, Power Calibration Area [PCA], Burst Cutting Area [BCA], control information

Definitions

  • the present invention relates to an optical disc image forming apparatus and an optical disc image forming method for forming a visible image with uniform contrast over the entire drawing surface of an optical disc.
  • a data recording surface of a recordable optical disc capable of recording data such as CD-R and DVD-R, and a special label with special processing provided on the side opposite to the data recording surface An invention relating to an image forming apparatus and an optical disc for forming visible images such as letters and pictures on the surface is disclosed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the data recording layer (dye layer) of the optical disc has different colors (the visible light characteristics change) in the portion where the data is recorded by irradiating the laser beam and the portion where the data is not recorded. This is an application of this phenomenon.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-355764
  • Patent Document 2 JP 2002-203321 A
  • An object of the present invention is to provide an optical disc image forming apparatus and an optical disc image forming method.
  • the present invention has the following configuration as means for solving the above-described problems.
  • An optical disc image forming apparatus for forming a visible image on an optical disc having a dye layer and having a drawing area set
  • Laser irradiation means for irradiating the optical disc with laser light to form a visible image in the drawing area
  • the laser power intensity of the laser light emitted by the laser irradiation unit is set to a constant laser power intensity that saturates the color change of the dye throughout the drawing area.
  • Laser power setting means
  • the optical disk device saturates the color change of the dye when an optical disk having a layer coated with the dye is rotated at a constant angular velocity to form an image by irradiating the optical disk with laser light.
  • a laser beam with a laser power intensity is irradiated over the entire drawing area to form a visible image. Therefore, if the optical disk is rotated at a constant angular velocity, the linear velocity increases toward the outer periphery in the radial direction of the optical disk.
  • Laser light with a constant laser power intensity to be summed is irradiated over the entire drawing area, so that the discoloration of the pigment is always saturated without being affected by disturbances such as dust and surface shake, that is, a visible image with a constant contrast is obtained.
  • the laser power is adjusted according to the radial position of the optical disc. Since a visible image is formed in the drawing area of the optical disc by irradiating a laser beam with a constant laser power intensity without changing, control of the laser power can be simplified.
  • the laser irradiation means reads information on the dye used in the drawing area from the information area set on the optical disc,
  • the optical disk image forming apparatus wherein the laser power setting unit sets a constant laser power intensity at which the discoloration of the dye is saturated based on information on the dye.
  • the optical disc image forming apparatus is set on the optical disc when the optical disc rotated at a constant angular velocity is irradiated with laser light to form a visible image!
  • Information on the dye used in the drawing area is read, and laser light having a laser power intensity that saturates the color change of the dye is irradiated over the entire drawing area to form a visible image. Therefore, according to the dye used in the optical disc, a laser beam having an optimum laser power intensity that saturates the color change of the dye is irradiated to form a visible image with a constant contrast over the entire drawing area of the optical disc. Can do.
  • the laser power setting means has a laser power at which the asymmetry or the modulation degree is saturated when the linear velocity at the time of image formation is maximum as a constant laser beam intensity at which the discoloration of the dye is saturated.
  • the dye used in the drawing area of the optical disk is irradiated with laser light having a laser power intensity at which the asymmetry or the modulation degree is saturated, the discoloration is saturated.
  • asymmetry or degree of modulation is determined by laser light with low laser power intensity when the linear velocity is low.
  • the power linear velocity at which saturation occurs is increased, the laser power intensity remains unsaturated, and the laser power intensity must be increased in order to bring the asymmetry or modulation to saturation.
  • the laser power intensity is set so that the color change of the dye is saturated when irradiated with laser light. Therefore, even if the laser power intensity applied to the drawing area fluctuates due to disturbance such as surface shake
  • Memory for storing laser power intensity at which asymmetry or modulation degree is saturated for each of a plurality of dyes used in the drawing area and for each maximum linear velocity that can be set at the time of visible image formation Further comprising means,
  • the laser power setting means reads from the storage means the laser intensity at which the asymmetry or modulation degree corresponding to the information on the maximum linear velocity set at the time of visible image formation and the information on the dye is saturated.
  • the optical disk image forming apparatus according to (3) which is set as a constant laser power intensity at which discoloration is saturated.
  • the optical disc image forming apparatus has information on the dye used in the drawing area recorded in the information area of the optical disc, and information on the maximum linear velocity at the time of image formation.
  • the laser power intensity is read out, and the laser power intensity is set to a constant laser power intensity that saturates the discoloration of the dye of the laser light applied to the drawing area during image formation. Accordingly, a visible image can be formed in the drawing area of the optical disc by irradiating laser light having an appropriate laser power intensity according to the conditions at the time of image formation.
  • the laser power intensity of the laser beam applied to the drawing area to form a visible image in the drawing area is saturated with the color change of the dye throughout the drawing area.
  • Storage means for the laser power intensity at which the asymmetry or the modulation degree is saturated for each of a plurality of dyes used in the drawing area and for each maximum linear velocity that can be set at the time of visible image formation Further including a memory process for storing
  • the asymmetry or the degree of modulation corresponding to the information on the maximum linear velocity set at the time of visible image formation and the information on the dye is saturated.
  • An image forming system for forming a visible image by irradiating a drawing area set on an optical disc with a laser beam comprising:
  • An optical disc having a dye layer that changes color when irradiated with laser light
  • Laser irradiation means for irradiating the optical disc with laser light to form a visible image in the drawing area
  • the laser power intensity of the laser light emitted by the laser irradiation unit is set to a constant laser power intensity that saturates the color change of the dye throughout the drawing area.
  • Laser power setting means Is provided.
  • the laser irradiation means reads information on the dye used in the drawing area from the information area set on the optical disc,
  • the laser power setting means has a laser power at which the asymmetry or the modulation degree is saturated when the linear velocity at the time of image formation is maximum as a constant laser beam intensity at which the discoloration of the dye is saturated.
  • the laser power intensity at which the asymmetry or the modulation degree is saturated is stored for each of a plurality of dyes used in the drawing area and for each maximum linear velocity that can be set at the time of visible image formation.
  • a storage means ;
  • the laser power setting means reads from the storage means the laser intensity at which the asymmetry or modulation degree corresponding to the information on the maximum linear velocity set at the time of visible image formation and the information on the dye is saturated.
  • the optical disc image forming apparatus and optical disc image forming method of the present invention have a constant saturation of the color change of the dye with respect to the dye used in the color change layer (dye layer) provided on the drawing rear of the optical disk.
  • a visible image is formed by irradiating a laser beam of laser power.
  • the contrast of the visible image formed on the optical disc can be kept constant over the entire surface.
  • the control of the laser power can be simplified.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical disc image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic front view of the label surface of an optical disc capable of forming a visible image, and a cross section taken along the line AA ′.
  • FIG. 3A is a graph showing the radial position-asymmetry ( ⁇ ) characteristic of an optical disc.
  • FIG. 3 is a graph showing the laser power intensity vs. asymmetry ( ⁇ ) characteristics.
  • FIG. 3C is a graph showing the linear velocity in the radial direction of the optical disc and the intensity of the laser beam irradiated per unit area.
  • FIG. 4 An example of a table storing laser power intensity data of laser light irradiated on a drawing area when a visible image is formed.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining a visible image forming operation of the optical disc image forming apparatus.
  • An optical disc image forming apparatus has a function of recording a visible image on an optical disc in addition to an information recording function on an optical disc and a recording information reading function of the optical disc included in a general optical disc recording / playback device. It has a visible image forming function that forms with contrast.
  • the configuration of the optical disc image forming apparatus will be described. Since the function of recording information on the data recording surface of the optical disc and the function of reading information recorded on the data recording surface of the optical disc are well-known techniques, detailed description thereof is omitted. Further, in the following description, a case where a visible image is formed on an optical disc provided with a color changing layer on the label surface side of a DVD-R will be described as an example. However, the present invention is not limited to this. A visible image can also be formed on a recordable optical disk.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an optical disc image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the optical disk image forming apparatus 10 includes an optical pickup 100, a spindle motor 130, a rotation detector 132, an RF (Radio Frequency) amplifier 134, a decoder 136, a servo circuit 138, a stepping motor 140, and a motor driver. 142, interface 150, nother memory 152, encoder 154, strategy circuit 156, frame memory 158, data converter 160, automatic laser power control (Automatic Laser Power Control) : ALPC) circuit 162, laser driver 164, and control unit 170.
  • the optical disk image forming apparatus 10 is connected to the host computer 300 via the interface 150.
  • the optical disc image forming apparatus 10 forms a visible image on the optical disc 200 by a CAV (Constant Angular Velocity) method. Furthermore, the optical disk image forming apparatus 10 is capable of recording and reproducing data (excluding the read-only type) / playback and visible on various DVD-type and CD-type read-only and write-once rewritable optical discs. Image formation can be performed
  • the spindle motor 130 rotates the optical disc 200 held by a holding mechanism (not shown).
  • the rotation detector 132 outputs a signal FG having a frequency corresponding to the rotation speed of the spindle motor 130.
  • the optical pickup 100 includes a plurality of lenses such as a laser diode and an objective lens, a tracking servo mechanism, and the like, and irradiates the rotating optical disc 200 with laser light condensed by the lens.
  • lenses such as a laser diode and an objective lens, a tracking servo mechanism, and the like, and irradiates the rotating optical disc 200 with laser light condensed by the lens.
  • the stepping motor 140 moves the optical pickup 100 in the radial direction of the optical disc 300 by its rotation.
  • the motor driver 142 outputs a drive signal for moving the optical pickup 100 by the direction and movement amount instructed by the control unit 170 to the stepping motor 140 to perform thread control.
  • the RF amplifier 134 amplifies the received light signal Rv output from the optical pickup 100 and outputs the amplified signal to the decoder 136 and the servo 138.
  • the decoder 136 reproduces the recording surface of the optical disc 200 and reads the information recorded on the optical disc 200
  • the received light signal Rv output from the optical pickup 100 is 8/16 modulated. Therefore, it is demodulated and output to the control unit 170.
  • Servo circuit 138 performs feedback control (rotation control) so as to obtain an angular velocity instructed from rotation speed force control unit 170 of spindle motor 130 detected by signal FG.
  • the servo circuit 138 performs tracking control (tracking servo) and focus control (focus servo) for the optical pickup 100 in addition to the rotation control described above.
  • the controller 170 is configured to include other CPU'R AM, etc., which shows only the ROM 171 with respect to the detailed configuration.
  • a CPU (not shown) operates each unit according to a program stored in the ROM 171. Information recording on the recording surface of the optical disc 200 and visible image formation on the label surface and recording surface of the optical disc 200 are performed.
  • a signal is output to the servo circuit 138 and the ALPC circuit 162 based on the correction parameters stored in the ROM 171 to thereby increase the laser power. Or correct the focus gain.
  • the interface (IZF) 150 is an interface for the optical disc image forming apparatus 10 to receive control signals and information supplied from the host computer 300.
  • the buffer memory 152 stores the recording data in the FIFO. Record in (first-in first-out) format.
  • the encoder 154 performs 8Z16 modulation on the recording data read from the buffer memory 152 and outputs it to the strategy circuit 156.
  • the strategy circuit 156 performs time axis correction processing on the 8Z16 modulation signal supplied from the encoder 154 and outputs the result to the laser driver 164.
  • the frame memory 158 When the frame memory 158 is supplied with information of a visible image (hereinafter referred to as visible image data) to be formed on the optical disk 200 from the host computer 300 via the interface 150, the frame memory 158 receives the visible image data. accumulate.
  • This visible image data is a set of gradation data that defines the density of each pixel of the visible image drawn on the disk-shaped optical disk 200.
  • the data converter 160 changes the intensity of the laser beam according to the gradation data read from the frame 158 and the number of rotations instructed from the control unit 170.
  • the laser driver converts the signal to a light level that indicates the intensity at which the discoloration layer 204 is sufficiently discolored when irradiated with laser light, or a servo level that indicates the intensity at which the discoloration layer 204 does not discolor even when irradiated with laser light.
  • Output to 164 is a light level that indicates the intensity at which the discoloration layer 204 is sufficiently discolored when irradiated with laser light, or a servo level that indicates the intensity at which the discoloration layer 204 does not discolor even when irradiated with laser light.
  • the ALPC circuit 162 is for controlling the intensity of the laser light emitted from the laser diode of the optical pickup 100. Specifically, the ALPC circuit 162 is a laser diode output light detected by the front motor diode of the optical pickup 100. The current value of the drive signal Li is controlled so that the quantity value matches the target value of the optimum laser power supplied by the control unit 170.
  • the control unit 170 sets the target value of the optimum laser power higher as the optical pickup 100 is located outside the optical disc 200 during data recording.
  • the control unit 170 sets the target value of the laser power at which the color change of the dye in the color change layer 204 of the optical disc 200 is saturated, as will be described later.
  • the laser driver 164 During information recording, the laser driver 164 generates a drive signal Li reflecting the control content of the ALPC circuit 162 in accordance with the modulation data supplied from the strategy circuit 156, and supplies it to the laser diode of the optical pickup 100. Further, when a visible image is formed, a drive signal Li reflecting the control content of the ALPC circuit 162 is generated according to the data converted by the data modulator 160 and supplied to the laser diode of the optical pickup 100. As a result, the intensity of the laser beam from the laser diode is feedback controlled so as to match the target value supplied from the control unit 170.
  • FIG. 2 is a schematic front view of the label surface of an optical disc capable of forming a visible image, and a sectional view taken along the line AA ′.
  • the optical disc 200 is a DVD-R composed of two base materials 200K and 200R bonded together.
  • the base material 200R on the label surface side is a protective layer in order from the label surface side.
  • (Polycarbonate substrate) 201, information recording layer 202, discoloration layer (dye layer) 204, reflection layer 205, and adhesive layer 206 are laminated in this order.
  • the optical disc 200 is provided with a clamp area 211 around a center hole 210 provided at the center thereof, and further, an information area 212, a servo adjustment area 213, and a drawing area 214 are formed around the periphery from the inner circumference side. Has been.
  • the layer structure of the base 200K on the recording surface side is a well-known structure of DVD-R, and is not shown. Also, the structure of the optical disc 200 shown in FIG. 2 is schematic, and the dimensional ratio of each layer and each area is not necessarily as shown.
  • the protective layer 201 also has a transparent material force such as polycarbonate, and transmits laser light.
  • the information recording layer 202 forms a track composed of a plurality of pits on a polycarbonate substrate.
  • the information about the label surface is recorded. Specifically, the code information indicating the manufacturing capability, the name of the dye used in the discoloration layer 204, and the information on the start position and end position of the drawing area 214 are recorded.
  • the optical disc 200 is a DVD-R.
  • the information recording layer 202 includes a plurality of discs as in a CD-ROM. A track is formed by pits, and information is recorded on this track using the CD sub-coding format.
  • information (information relating to the label surface) different from the information content used for sub-coding is recorded. Therefore, an optical disk device other than the optical disk image forming apparatus 10 cannot read information recorded in the information area 212.
  • the discoloration layer 204 has an organic coloring power different from that of the recording layer (not shown) provided on the substrate 200K so that a bright and clear visible image can be formed. It is weaker than the dye used in the recording layer, and changes its color with the power laser light, and the degree of change in the reflectance is large.
  • the reflection layer 205 is made of a metal such as aluminum and reflects the laser beam.
  • the adhesive layer 206 is a layer that adheres the label surface side substrate 200R and the data recording surface side substrate 200K.
  • the information area 212 includes the information recording layer 202 over the entire area, and information on the start position and end position of the drawing area 214 formed on the label surface of the optical disc 200 as described above, and the optical disc substrate 200R.
  • the track is formed only in the information area 212, and no track is formed in the other areas.
  • the optical disk 200 is a DVD-R.
  • the tracks formed on the force information recording layer 202 are formed with pits at the size and pitch used for the CD, and the data (information is recorded in the data format used for the CD). ) Is recorded. Therefore, the information recorded in the information area 212 cannot be read out by a normal optical disc.
  • the servo adjustment area 213 irradiates a laser beam having a laser power that does not change the discoloration layer, and measures the return light amount. This is an area for adjusting the focus gain.
  • the servo adjustment area 213 is not necessarily provided. For example, when the drawing area 214 is desired to be widened, the servo adjustment area 213 is not necessarily provided. In this case, the focus gain may be adjusted in the information area 212.
  • the drawing area 214 is an area where the optical disc image forming apparatus 10 forms a visible image.
  • the power of the laser light applied to the color changing layer and the amount of the return light of the laser light applied to the color changing layer differ depending on the type of dye used in the color changing layer. It becomes.
  • the laser power is changed per unit area according to the recording position in the radial direction of the optical disk as described above. Even if the intensity of the irradiated laser beam is uniform, the laser power intensity may fluctuate due to disturbances such as dust and surface vibration. Accordingly, the inventors of the present application conducted the following experiment focusing on the relationship between laser power and asymmetry (
  • Fig. 3A is a graph showing the radial position-asymmetry ( ⁇ ) characteristic of the optical disc
  • Fig. 3 ⁇ is a graph showing the laser power intensity-asymmetry (j8) characteristic
  • Fig. 3C is a graph showing the optical disk in the radial direction.
  • 5 is a graph showing the linear velocity and the intensity of laser light irradiated per unit area.
  • the linear velocity increases as the radial position of the optical disk increases.
  • the force shown in FIG. 3 shows the asymmetry ( ⁇ ) as a parameter. Instead of using the modulation factor, the same characteristic as shown in FIG. 3 is obtained.
  • the graph shown in FIG. 3B is obtained by replacing the parameters of the graph shown in FIG. 3A.
  • the value of asymmetry ( ⁇ ) is saturated at the laser power P3 regardless of the radial position r of the optical disk, that is, regardless of the linear velocity.
  • the radial position r at which the linear velocity is the highest in the drawing area of the optical disc is not limited to the radial position r of the optical disc, as described above.
  • the laser beam is set so as to irradiate the laser beam with the value of asymmetry ( ⁇ ) or the modulation degree saturated.
  • the linear velocity increases toward the outer peripheral side in the radial direction of the optical disc, whereas the laser power intensity of the laser light that irradiates the drawing area of the optical disc is a constant value.
  • the intensity of the laser beam irradiated on the optical disc becomes lower toward the outer peripheral side in the radial direction of the optical disc.
  • laser light with a laser power intensity that saturates the discoloration of the dye in the discoloration layer is irradiated regardless of the linear velocity. Even if the laser power intensity changes slightly, it is possible to form a visible image in which the color change of the color changing layer that is not affected by the change is saturated. That is, a visible image with a constant contrast can be formed regardless of the radial position of the optical disc.
  • the optical disk image forming apparatus 10 transmits a visible image having a constant contrast as a light beam.
  • the laser power intensity data at which the asymmetry ( ⁇ ) or modulation degree is saturated depends on the type of dye used in the discoloration layer of the optical disk and the recording linear velocity (double speed) so that it can be formed in the drawing area of the disc.
  • the stored table is stored in the ROM 171 of the control unit 170. The laser power intensity data stored in this table is obtained in advance by the meter of the optical disk image forming apparatus 10 through experiments.
  • FIG. 4 is an example of a table storing laser power intensity data of laser light irradiated onto the drawing area when forming a visible image.
  • the table stored in the ROM 171 corresponds to the dye name used for the discoloration layer and the double speed (maximum linear velocity) that can be set when a visible image is formed on the optical disc. Stores the set value of laser power.
  • the control unit 170 of the optical disc image forming apparatus 10 stores the type of dye used in the discoloration layer of the optical disc 200 stored in the information area 212 of the optical disc 200. Read the information. In addition, the control unit 170 reads from the RAM (not shown) the double speed number (maximum linear velocity) at the time of visible image formation set in the host PC 300. Based on these pieces of information, the laser power setting value corresponding to the optical disc 200 is read from the table stored in the ROM 171. Then, the optical disc image forming apparatus 10 changes the value of the laser power based on these values.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the visible image forming operation of the optical disc image forming apparatus.
  • the optical disc image forming apparatus 10 forms a visible image on the label surface of the optical disc 200 by a known visible image forming method.
  • a visible image is formed on an optical disc provided with a color changing layer on the label surface side of a DVD-R.
  • the control unit 170 of the optical disc image forming apparatus 10 outputs a control signal to the servo circuit 138, rotates the optical disc 200 to the spindle motor 130, and outputs a control signal to the ALPC circuit 162, so that the optical pickup 100
  • the optical disk 200 is irradiated with 650 nm laser light and 780 nm laser light (sl).
  • the layer structure of optical disc 200 is DVD Check if there is a certain force (s2). If the optical disc 200 does not have a DVD layer structure, the controller 170 performs processing on the CD-type optical disc (s3).
  • the control unit 170 is an optical disc corresponding to the optical disc image forming apparatus 10 of the present invention. Outputs a control signal to the motor driver 142, moves the optical pickup 100 to a position facing the servo adjustment area 213 by the stepping motor 140, and adjusts the focus gain (s8). Subsequently, the control unit 170 outputs a control signal to the motor driver 142, moves the optical pickup 100 to a position facing the information area 212 by the stepping motor 140, and records the information recorded in the information area 212.
  • the control unit 170 Decoded by the decoder 136 to read out information such as the start position and end position of the drawing area 214 formed on the label surface of the optical disc 200 and the type of dye that is used in the discoloration layer of the optical disc 200 (s9) .
  • the control unit 170 also reads out the RAM speed (not shown) of the double speed number (maximum linear speed) set in the host PC 300 at the time of visible image formation (slO). Then, the controller 170 reads information on the set value of the laser power according to the type of the dye used in the discoloration layer of the optical disc 200 and the double speed (maximum linear velocity) at the time of visible image formation from the ROM 171 table.
  • the laser power intensity is set to that value (si 1). For example, as shown in FIG. 4, the control unit 170 sets the laser power to 38 mW when oxonol is used for the discoloration layer of the optical disc 200 and a visible image is formed at 8 ⁇ speed.
  • control unit 170 outputs a control signal to the motor driver 142, and the stepping motor 140 moves the optical pickup 100 to a position facing the visible image formation in the drawing area 214 ( sl2), while rotating the optical disk at a constant speed, irradiate the optical disk with the laser beam with the laser power intensity set in step si 1 and perform the focus servo, according to the visible image data sent from the host computer 300.
  • a visible image (si 3).
  • the optical disc image forming apparatus 10 can form a visible image on an optical disc having the following configuration in addition to the aggressive optical disc 200 described with reference to FIG. That is,
  • the optical disk image forming apparatus 10 includes an optical disk 221 in which a group (guide groove) is formed in an information area 212 (information recording layer 202), an optical disk 222 in which a groove is formed in an information area 212 and a servo adjustment area 213, and information A visible image can be formed on the optical disk 223 in which a track is formed by a plurality of pits in the area 212 and a group is formed in the servo adjustment area 213. Since the optical disc 221 223 has substantially the same configuration as the optical disc 200 shown in FIG. 2, the optical disc 221 223 is not shown.
  • an LPP (Land Pre—Pit) method in the case of DVD—RZRW) or A DIP (instead of a track composed of a plurality of pits) 01:00 0) 6)
  • LPP Long Pre—Pit
  • a DIP instead of a track composed of a plurality of pits 01:00 0
  • 0 ⁇ 0 + 1 ⁇ 71 ⁇ 0 ⁇ 0—1 ⁇ 71 ⁇ has a group formed like the data recording surface of DVD + RZRW.
  • These groups have the same address information as DVD-RZRW and DVD + RZRW, and are recorded in the same format as disc physical information (information on the label surface) with different contents.
  • address information and information relating to the label surface are recorded in the same format as the information area 212 of the optical disc 222.
  • information on the label surface is recorded with information content different from the data recording surface of DVD-RZRW or DVD + RZRW, so that the optical disk other than the optical disk image forming apparatus 10 is recorded in the information area 212. Even if the information is read, the contents cannot be decoded.
  • the optical disk image forming apparatus 10 forms a visible image on the optical disk 221 or the optical disk 222, the information recorded in the information area 212 by the LPP method or the ADIP method is read and visible in the drawing area 214. An image forming process is performed.
  • the optical disc image forming apparatus 10 reads information in the information area 212 as in the case of the optical disc 200, and performs a visible image forming process on the drawing area 214. Do.
  • the optical disc image forming apparatus 10 when forming a visible image on the optical disc 200 or the optical disc 221, the optical disc image forming apparatus 10 irradiates the servo adjustment area 213 with a laser beam having a laser power that does not change the color of the discoloration layer 204, thereby adjusting the focus gain. Adjust.
  • the optical disk image forming apparatus 10 uses the servo adjustment area 213 when forming a visible image on the optical disk 222 223. It is also possible to adjust the focus gain by irradiating a laser beam having a laser power that changes the color of the discoloration layer 204, that is, by performing test writing like OPC. In this way, by performing trial writing and adjusting the focus gain, a visible image with clear shading and good visibility can be formed in the drawing area of the optical disc regardless of the variation of the optical disc.
  • the optical disk image forming apparatus 10 When forming a visible image on the data recording surface of the optical disk, the optical disk image forming apparatus 10 reads out this information and performs each process in the same manner as when forming a visible image on the label surface side. A visible image can be formed in the drawing area on the data recording surface of the optical disc.

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Abstract

　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場合、その光ディスクの情報エリアに記載された情報から描画エリアに使用されている色素の種類の情報を読み出す。そして、光ディスク画像形成装置は、この色素の種類の情報と、画像形成時の最大線速度（倍速数）の情報と、に対応するレーザパワー強度情報をテーブルから読み出して、このレーザパワー強度のレーザ光を照射して光ディスクの描画エリアに画像を形成する。これにより、描画エリアの色素の変色が常に飽和するので、コントラストが一定の画像を光ディスクの描画エリアに形成することができる。

Description

明 細 書
光ディスク画像形成装置及び光ディスク画像形成方法
技術分野
[0001] 本発明は、光ディスクの描画面全体にわたって、コントラストが均一な可視画像を形 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。
背景技術
[0002] 従来、 CD- Rや DVD-R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 録面や、データ記録面と反対の面側に設けられた特殊加工が施された専用レーべ ル面に、文字や絵画などの可視画像を形成する画像形成装置や光ディスクに関する 発明が開示されている (例えば、特許文献 1, 2参照)。この技術は、光ディスクのデ ータ記録層 (色素層)にレーザ光を照射してデータを記録した部分と、データを記録し ていない部分と、では色が異なる（可視光特性が変化する）という現象を応用したもの である。この技術を用いることで、光ディスクのデータ記録面や、色素層を形成した光 ディスクのレーベル面に、可視画像を形成することができる。
特許文献 1：特開 2004— 355764公報
特許文献 2：特開 2002— 203321公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 光ディスクにレーザ光を照射して情報等を記録する行程において、光ディスクを CA V方式で (角速度一定で）回転させる場合には、光ディスクの半径方向の位置によつ て、つまり、光ディスクの内周部と外周部とでは線速度が異なる。そのため、一定のレ 一ザパワーでレーザ光を照射した場合、単位面積当たりに照射されるレーザ光の強 度は線速度が速いほど弱くなる。そこで、従来は、特許文献 1に記載されているように 、単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度を一定にするために、光ディスクの半 径方向の記録位置が内周部から外周部へ移動するのにつれて、レーザパワーを徐 々に強くさせる方法が提案されている。
[0004] し力しながら、上述の光ディスク装置では、光ディスクに可視画像を形成するのが、 データ記録用のトラックが形成されていないレーベル面側の場合には、トラックが形 成されて!/、るデータ記録面にデータを記録する場合に行うランニング OPCのように、 レーザ光を照射して 、るときに、ごみの付着 ·色素の塗布むら ·面振れ等による記録 面の反射率の変化を確認しながら、レーザパワーを随時制御することができな力つた 。そのため、可視画像形成時における光ディスクのレーベル面に付着するほこりの状 態や面振れ等の外乱によって、単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度が一定 とはならず場所により異なるので、可視画像にコントラストの差が生じてしまうという問 題があった。
[0005] そこで、本発明は、上記の問題点を解決して、トラックが形成されていない光デイス クのレーベル面であってもその全体にわたり、コントラストが均一な可視画像を形成す 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。
課題を解決するための手段
[0006] 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 、る。
[0007] (1)色素層を有し、描画エリアが設定された光ディスクに可視画像を形成するための 光ディスク画像形成装置は、
一定の角速度で光ディスクを回転させる回転手段と、
前記光ディスクに対してレーザ光を照射して、前記描画エリアに可視画像を形成す るレーザ照射手段と、
前記描画エリアに可視画像を形成する際に、前記レーザ照射ユニットが照射するレ 一ザ光のレーザパワー強度を、前記描画エリア全体にわたって、前記色素の変色が 飽和する一定のレーザパワー強度に設定するレーザパワー設定手段と、
を備える。
[0008] この構成において、光ディスク装置は、色素が塗布された層を有する光ディスクを 角速度一定で回転させながら、この光ディスクにレーザ光を照射して画像形成する 際に、その色素の変色が飽和するレーザパワー強度のレーザ光を描画エリア全体に わたって照射して可視画像を形成する。したがって、光ディスクを角速度一定で回転 させると、光ディスクの半径方向の外周側ほど線速度が速くなる力 色素の変色が飽 和する一定のレーザパワー強度のレーザ光を描画エリア全体にわたって照射するの で、ほこりや面振れなどの外乱等の影響をうけることなぐ常に色素の変色が飽和した 、つまりコントラストが一定の可視画像を形成することができる。また、従来は、光ディ スクを角速度一定で回転させると、光ディスクの半径方向の外周側ほど線速度が速く なるため、単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度を均一にするために、光ディ スクの半径方向の記録位置が内周部力 外周部へ移動するにつれて、レーザパヮ 一を徐々に強くさせる制御を行っていた力 本発明では、光ディスクの半径方向の位 置に応じてレーザパワーを変更することなぐ一定のレーザパワー強度のレーザ光を 照射して光ディスクの描画エリアに可視画像を形成するので、レーザパワーの制御を 簡略化できる。
[0009] (2) 前記レーザ照射手段は、前記光ディスクに設定された情報エリアから前記描画 エリアに使用されている色素の情報の読み出しを行い、
前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー 強度を前記色素の情報に基づいて設定する（1)に記載の光ディスク画像形成装置。
[0010] この構成においては、光ディスク画像形成装置は、角速度一定で回転させた光ディ スクにレーザ光を照射して可視画像を形成する際に、光ディスクに設定されて!ヽる情 報エリア力 描画エリアに使用されている色素の情報を読み出して、その色素の変色 が飽和するレーザパワー強度のレーザ光を描画エリア全体にわたって照射して可視 画像を形成する。したがって、光ディスクに使用されている色素に応じて、その色素 の変色が飽和する最適なレーザパワー強度のレーザ光を照射して、光ディスクの描 画工リア全体にわたってコントラストが一定の可視画像を形成することができる。
[0011] (3) 前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパヮ 一強度として、画像形成時の線速度が最大のときにァシンメトリまたは変調度が飽和 する状態となるレーザパワー強度を設定する（1)または（2)に記載の光ディスク画像 形成装置。
[0012] 光ディスクの描画エリアに使用されている色素は、ァシンメトリまたは変調度が飽和 状態となるレーザパワー強度のレーザ光を照射すると、変色が飽和する。また、ァシ ンメトリまたは変調度は、線速度が遅いときにはレーザパワー強度が弱いレーザ光で も飽和状態となる力 線速度を速くすると、そのままのレーザパワー強度では非飽和 状態となり、ァシンメトリまたは変調度を飽和状態にするためには、レーザパワー強度 を強くしなければならない。この構成においては、画像形成時の線速度が最大のとき 、すなわち、描画エリアにおける光ディスクの半径方向の最外周側において、レーザ 光を照射すると色素の変色が飽和するレーザパワー強度に設定する。したがって、 面振れ等の外乱により、描画エリアに照射するレーザパワー強度が変動したとしても
、引き続き色素の変色が飽和するレーザパワー強度のレーザ光を照射できるので、 その影響を受けることなくコントラストが一定の可視画像を描画エリアに形成すること ができる。
[0013] (4)ァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を、前記描画エリア に使用される複数の色素毎に、かつ可視画像形成時に設定可能な最大線速度毎に 、記憶する記憶手段を更に備え、
前記レーザパワー設定手段は、可視画像形成時に設定された最大線速度の情報 と前記色素の情報とに応じたァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパヮ 一強度を前記記憶手段から読み出し、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパ ヮー強度として設定する（3)に記載の光ディスク画像形成装置。
[0014] この構成においては、光ディスク画像形成装置は、光ディスクの情報エリアに記録 された描画エリアに使用される色素の情報と、画像形成時の最大線速度の情報と、 に対応するレーザパワー強度を記憶手段力 読み出し、このレーザパワー強度を画 像形成時に描画エリアへ照射するレーザ光の色素の変色が飽和する一定のレーザ パワー強度に設定する。しかがつて、画像形成時の条件に応じて、適切なレーザパ ヮー強度のレーザ光を照射して、光ディスクの描画エリアに可視画像を形成すること ができる。
[0015] (5)色素が塗布された層を有し、描画エリアが設定された光ディスクに可視画像を形 成する方法は、
一定の角速度で光ディスクを回転させる回転行程と、
前記描画エリアに可視画像を形成するために前記描画エリアに照射されるレーザ 光のレーザパワー強度を、前記描画エリア全体にわたって、前記色素の変色が飽和 する一定のレーザパワー強度に設定するレーザパワー強度設定行程と、 前記一定のパワー強度を有するレーザ光を前記光ディスクに対して照射することで
、前記描画エリアに可視画像を形成する画像形成行程と、
を含む。
[0016] (6) 前記レーザパワー強度設定行程は、前記光ディスクに設定された情報エリアか ら前記描画エリアに使用されている色素の情報の読み出しを行い、前期色素の変色 が飽和する一定のレーザパワー強度を前記色素の情報に基づいて設定する行程を 含む（5)に記載の方法。
[0017] (7) 前記レーザパワー強度設定行程において、前記色素の変色が飽和する一定 のレーザパワー強度として、可視画像形成時の線速度が最大のときにァシンメトリま たは変調度が飽和する状態となるレーザパワー強度を設定する（5)または (6)に記 載の方法。
[0018] (8)ァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を、前記描画エリ ァに使用される複数の色素毎に、かつ可視画像形成時に設定可能な最大線速度毎 に、記憶手段に記憶する記憶行程を更に含み、
前記レーザパワー強度設定行程にお!ヽて、可視画像形成時に設定された最大線 速度の情報と前記色素の情報とに応じたァシンメトリまたは変調度が飽和状態となる レーザパワー強度を前記記憶手段力 読み出し、前記色素の変色が飽和する一定 のレーザパワー強度として設定する（7)に記載の方法。
[0019] (9)光ディスクに設定される描画エリアにレーザ光を照射し可視画像を形成する画像 形成システムであって、該画像形成システムは、
レーザ光が照射されることで変色する色素層を有する光ディスクと、
一定の角速度で光ディスクを回転させる回転手段と、
前記光ディスクに対してレーザ光を照射して、前記描画エリアに可視画像を形成す るレーザ照射手段と、
前記描画エリアに可視画像を形成する際に、前記レーザ照射ユニットが照射するレ 一ザ光のレーザパワー強度を、前記描画エリア全体にわたって、前記色素の変色が 飽和する一定のレーザパワー強度に設定するレーザパワー設定手段と、 を備える。
[0020] (10)前記レーザ照射手段は、前記光ディスクに設定された情報エリアから前記描画 エリアに使用されている色素の情報の読み出しを行い、
前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー 強度を前記色素の情報に基づいて設定する（9)に記載の光ディスク画像形成システ ム。
[0021] (11)前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパヮ 一強度として、画像形成時の線速度が最大のときにァシンメトリまたは変調度が飽和 する状態となるレーザパワー強度を設定する（9)または（10)に記載の光ディスク画 像形成システム。
[0022] (12)ァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を、前記描画エリ ァに使用される複数の色素毎に、かつ可視画像形成時に設定可能な最大線速度毎 に、記憶する記憶手段を更に備え、
前記レーザパワー設定手段は、可視画像形成時に設定された最大線速度の情報 と前記色素の情報とに応じたァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパヮ 一強度を前記記憶手段から読み出し、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパ ヮー強度として設定する（11)に記載の光ディスク画像形成システム。
[0023] 本発明の光ディスク画像形成装置及び光ディスク画像形成方法は、光ディスクの描 画工リアに設けられた変色層（色素層）に使用されている色素に対して、色素の変色 が飽和する一定のレーザパワーのレーザ光を照射して可視画像を形成する。これに より、光ディスクに可視画像を形成しているときに、面振れ等の外乱が発生していても 、光ディスクに形成する可視画像のコントラストを全面にわたって一定に保つことがで きる。また、従来のように、光ディスクの半径方向の位置に応じてレーザパワーを変更 することなぐ光ディスクの描画エリアに可視画像を形成できるので、レーザパワーの 制御を簡略化できる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]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 2]可視画像形成可能な光ディスクのレーベル面の正面概略図及び A— A'断面 図である。
[図 3A] (光ディスクの半径方向の位置ーァシンメトリ ( β )特性を示すグラフである。
[図 3Β]レーザパワー強度ーァシンメトリ ( β )特性を示すグラフである。
[図 3C]光ディスクの半径方向における線速度と単位面積当たりに照射されるレーザ 光の強度とを示すグラフである。
[図 4]可視画像形成時に描画エリアに照射するレーザ光のレーザパワー強度データ を格納するテーブルの一例である。
[図 5]光ディスク画像形成装置の可視画像形成動作を説明するためのフローチャート である。
発明を実施するための最良の形態
[0025] 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、光ディスクに可視画像を一定のコントラストで形成する可視画像形成機能 を備えている。
[0026] まず、光ディスク画像形成装置の構成を説明する。なお、光ディスクのデータ記録 面に情報を記録する機能、及び光ディスクのデータ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は省略する。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可視画像を形成す 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ぐ他の種類の記録型 光ディスクにも可視画像を形成することができる。
[0027] く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プロ 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、インタフエ ース 150、ノ 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 15 8、データ変換機 160、レーザパワー自動制御（Automatic Laser Power Control ： ALPC)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 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、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に対して可視画像形成を行う。さらに、光ディスク画像形成装 置 10は、 DVD系及び CD系の再生専用型 ·追記型 '書換型の各種の光ディスクに対 して、データの記録 (再生専用型を除く。）·再生や、可視画像形成を行うことができる
[0028] 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。
[0029] 回転検出器 132は、スピンドルモータ 130の回転速度に応じた周波数の信号 FGを 出力する。
[0030] 光ピックアップ 100は、レーザダイオード、対物レンズなどの複数のレンズ、トラツキ ング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。
[0031] 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 300 の半径方向に移動させる。
[0032] 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ァ 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。
[0033] 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 138へ出力する。
[0034] デコーダ 136は、光ディスク 200の記録面を再生して、光デイクス 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、 8/1 6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。
[0035] 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 力 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（トラッキングサーボ)及びフォーカス制御（フォーカスサーボ）を 行う。 [0036] 制御部 170は、詳細な構成について ROM171のみ図示している力 他の CPU'R AMなどを備えた構成であり、 ROM171に格納されたプログラムに従って不図示の CPUが各部を操作して、光ディスク 200の記録面に対する情報記録や、光ディスク 2 00のレーベル面や記録面に対する可視画像形成を行う。また、後述するように、光 ディスク 200に対して可視画像を形成する際に、 ROM 171に格納された補正パラメ ータに基づいてサーボ回路 138や ALPC回路 162へ信号を出力して、レーザパワー またはフォーカスゲインを補正する。
[0037] インタフェース (IZF) 150は、ホストコンピュータ 300から供給される制御信号や情 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。
[0038] 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 イスク 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)形式で記録する。
[0039] 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 8Z16変調し 、ストラテジ回路 156に出力する。
[0040] ストラテジ回路 156は、エンコーダ 154から供給された 8Z16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。
[0041] 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 イスク 200に形成する可視画像の情報 (以下、可視画像データと称する。）が供給さ れると、この可視画像データを蓄積する。この可視画像データは、円盤状の光デイス ク 200に描画する可視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。
[0042] データ変換器 160は、光ディスク 200に可視画像を形成する際に、フレーム 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変色層 204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変色層 204が変色しない強度であるサーボレべ 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。
[0043] ALPC回路 162は、光ピックアップ 100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、 ALPC回路 162は、光ピックアツ プ 100のフロントモ-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。
[0044] ここで、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 、るので、光 ディスク 200の外側ほど線速度が速くなる。そこで、制御部 170は、データ記録時に 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。一方、制御部 170は、可視画像形成時には、後述するよう に光ディスク 200の変色層 204における色素の変色が飽和するレーザパワーの目標 値に設定する。
[0045] レーザドライバ 164、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 ALPC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。また、可視画像形成時には、デー タ変調器 160によって変換されたデータに従って、 ALPC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。
[0046] 図 2は、可視画像形成可能な光ディスクのレーベル面の正面概略図及び A— A'断 面図である。光ディスク 200は、図 2に示すように、 2枚の基材 200Kと 200Rを貼り合 わせた構成の DVD— Rであり、レーベル面側の基材 200Rは、レーベル面側から順 に、保護層（ポリカーボネート基板) 201、情報記録層 202、変色層（色素層） 204、 反射層 205、接着層 206を順に積層した構造である。また、光ディスク 200は、その 中心に設けられたセンタホール 210の周囲にクランプエリア 211が設けられ、さらに その周囲に内周側から順に、情報エリア 212、サーボ調整アリア 213、描画エリア 21 4が形成されている。
[0047] なお、記録面側の基材 200Kの層構成は、 DVD— Rの周知の構成であるため、図 示を省略している。また、図 2に示した光ディスク 200の構造は模式的なものであり、 各層、各エリアの寸法比は必ずしも図示した通りではない。
[0048] 保護層 201は、ポリカーボネートなどの透明の材料力も成り、レーザ光が透過する。
[0049] 情報記録層 202は、複数のピットから成るトラックをポリカーボネート基板上に形成 した層であり、レーベル面についての情報が記録されている。具体的には、製造メー 力を示すコード情報、変色層 204に使用されている色素名、及び描画エリア 214の 開始位置及び終了位置の情報が記録されている。また、光ディスク 200は DVD—R である力 別の光ディスク装置が情報記録層 202の情報を読み出して誤動作するの を防止するために、情報記録層 202には、 CD— ROMと同様に、複数のピットにより トラックが形成され、このトラックに CDのサブコーディングのフォーマットを用いて情報 が記録されている。また、サブコーディングに用いる情報内容とは異なる情報（レーべ ル面に関する情報）を記録している。したがって、光ディスク画像形成装置 10以外の 光ディスク装置では、情報エリア 212に記録されている情報を読み出すことができな い。
[0050] 変色層 204は、濃淡のはっきりした鮮やかな可視画像が形成できるように、基材 20 0Kに設けられた図外の記録層とは異なる有機色素力 成り、データ記録面の不図示 の記録層に用いる色素より弱 、パワーのレーザ光で変色し、その反射率の変化の程 度が大きい。
[0051] 反射層 205は、アルミなどの金属力 成り、レーザ光を反射する。
[0052] 接着層 206は、レーベル面側の基材 200Rとデータ記録面側の基材 200Kとを接 着する層である。
[0053] 情報エリア 212は、その全域に情報記録層 202を含み、前記のように光ディスク 20 0のレーベル面に形成した描画エリア 214の開始位置及び終了位置の情報、光ディ スクの基材 200Rにおいて、トラックが形成されているのは情報エリア 212のみであり 、他のエリアにはトラックは形成されていない。また、光ディスク 200は DVD—Rであ る力 情報記録層 202に形成されているトラックには、 CDに使用するサイズ、ピッチ でピットが形成され、また、 CDに使用するデータフォーマットでデータ (情報）が記録 されている。したがって、情報エリア 212に記録されている情報は、通常の光ディスク では読み出すことができな 、ようになって!/、る。
[0054] サーボ調整エリア 213は、光ディスク画像形成装置 10が描画エリア 214に可視画 像を形成する際に、変色層が変化しないレーザパワーのレーザ光を照射し、その戻り 光量を測定することで、フォーカスゲインの調整を行うための領域である。なお、サー ボ調整エリア 213は、必ずしも設けなくても良ぐ例えば、描画エリア 214の領域を少 しでも広くしたい場合などには、サーボ調整エリア 213を設けなくても良い。この場合 には、フォーカスゲインの調整は、情報エリア 212で行うようにすると良い。
[0055] 描画エリア 214は、光ディスク画像形成装置 10が可視画像を形成する領域である。
[0056] <光ディスクの変色特性 >
光ディスクに可視画像を形成するために、変色層に照射するレーザ光のパワーや 変色層に照射したレーザ光の戻り光の光量は、変色層に使用する色素の種類が異 なると、それぞれ異なった値となる。また、角速度一定で回転させた光ディスクにレー ザ光を照射して可視画像形成する場合には、前記のように光ディスクの半径方向の 記録位置に応じて、レーザパワーを変化させて単位面積当たりに照射されるレーザ 光の強度を均一にしても、ほこりや面振れ等の外乱により、レーザパワー強度が変動 することがある。そこで、本願の発明者らは、変色層の色素の変色について、レーザ パワーと、ァシンメトリ（|8 )または変調度と、の関係に着目して、以下のような実験を 行った。
[0057] 図 3Aは光ディスクの半径方向の位置ーァシンメトリ ( β )特性を示すグラフであり、 図 3Βはレーザパワー強度ーァシンメトリ ( j8 )特性を示すグラフであり、図 3Cは光ディ スクの半径方向における線速度と単位面積当たりに照射されるレーザ光の強度とを 示すグラフである。図 3において、 P1 < P2< P3であり、光ディスクを角速度を一定で 回転させたときのデータを示しているので、光ディスクの半径方向の位置が大きいほ ど線速度が速くなる。なお、図 3には、パラメータとしてァシンメトリ ( β )を示した力 こ れに代えて、変調度を用いても、図 3に示す特性と同様の特性となる。
[0058] 図 3Αに示すように、光ディスクに一定のレーザパワーのレーザ光を照射した場合、 光ディスクの半径方向の位置が大きくなるにつれて、ァシンメトリ ( β )の値は徐々に 低下するが、レーザパワーの強度が強いほど、ァシンメトリ（j8 )の値の低下の割合は 緩やかとなる。また、レーザパワー P3の場合には、光ディスクの半径方向の位置にか かわらずァシンメトリ ( β )の値はほぼ一定となる。
[0059] ァシンメトリ（ β )や変調度が一定となる状態では、レーザ光の照射を受けた変色層 の色素の変化が完了して安定ィ匕し、光ディスクの色素層の色素が完全に変色した状 態 (色素の変色が飽和した状態）となっていた。また、光ディスクの変色層の色素は、 レーザパワー P3のレーザ光が照射されると完全に変色 (変化)するので、さらに強い レーザパワーのレーザ光が照射されても、変色層の色素は変色しな力つた。
[0060] 図 3Bの示すグラフは、図 3Aに示したグラフのパラメータを入れ替えたものである。
このグラフには、光ディスク 200の半径方向の位置 rが、 r= 24mm、 40mm, 58mm の場合について、光ディスクに照射するレーザパワーに対するァシンメトリ（ j8 )の値 の変化の状態を示している。図 3Bに示すように、光ディスク 200の半径方向の位置 r にかかわらず、つまり、線速度にかかわらず、レーザパワー Pが大きくなるのに伴い、 ァシンメトリ（ β )の値も大きくなり一定値となる (飽和した)。すなわち、光ディスクの半 径方向の位置 r= 24mmのときにはレーザパワー Ρ2でァシンメトリ ( β )が飽和状態と なる。しかし、光ディスクの半径方向の位置 rにかかわらず、つまり線速度にかかわら ず、レーザパワー P3でァシンメトリ ( β )の値は飽和状態となる。
[0061] このように、ァシンメトリ ( j8 )または変調度が飽和している状態では、変色層の色素 が完全に変色した状態、すなわち変色が飽和した状態であった。そこで、本発明で は、可視画像形成時には、上記のように、光ディスクの半径方向の位置 rにかかわら ず、つまり光ディスクの描画エリアにお 、て線速度が最高速となる半径方向の位置 r が最外周の位置において、ァシンメトリ ( β )の値または変調度が飽和するレーザパヮ 一のレーザ光を照射するように設定する。これにより、図 3Cに示すように、光ディスク の半径方向の外周側ほど線速度が速くなるのに対して、光ディスクの描画エリアに照 射するレーザ光のレーザパワー強度は一定値なので、単位面積当たりに照射される レーザ光の強度は光ディスクの半径方向の外周側ほど低くなる。しかし、線速度にか かわらず、変色層の色素の変色が飽和するレーザパワー強度のレーザ光が照射さ れるので、光ディスクのレーベル面に対して可視画像形成中に、面振れ等の外乱に よりレーザパワー強度が多少変化しても、その影響を受けることなぐ変色層の色素 の変色が飽和した状態の可視画像を形成することができる。すなわち、光ディスクの 半径方向の位置にかかわらず、コントラストが一定の可視画像を形成することができ る。
[0062] 光ディスク画像形成装置 10には、上記のように、コントラストが一定の可視画像を光 ディスクの描画エリアに形成できるように、光ディスクの変色層に使用される色素の種 類や記録線速度 (倍速数）に応じて、ァシンメトリ（ β )または変調度が飽和するレー ザパワー強度のデータが格納されたテーブルを、制御部 170の ROM171が記憶し ている。このテーブルに格納されたレーザパワー強度のデータは、光ディスク画像形 成装置 10のメータが実験により予め求めたものである。
[0063] 図 4は、可視画像形成時に描画エリアに照射するレーザ光のレーザパワー強度デ ータを格納するテーブルの一例である。図 4に示すように、 ROM171に記憶されて いるテーブルには、変色層に使用する色素名と、光ディスクに可視画像を形成する 際に設定可能な倍速数 (最高線速度)と、に対応するレーザパワーの設定値が格納 されている。
[0064] 光ディスク画像形成装置 10の制御部 170は、光ディスクに可視画像を形成する際 には、光ディスク 200の情報エリア 212に記憶された、光ディスク 200の変色層に使 用されている色素の種類の情報を読み出す。また、制御部 170は、ホスト PC300に ぉ ヽて設定された可視画像形成時の倍速数 (最高線速度）を不図示の RAMから読 み出す。そして、これらの情報に基づいて ROM171に格納されたテーブルから、そ の光ディスク 200に応じたレーザパワーの設定値を読み出す。そして、光ディスク画 像形成装置 10は、これらの値に基づいて、レーザパワーの値を変更する。
[0065] <光ディスク画像形成装置の可視画像形成動作 >
次に、光ディスクが造詣装置 10の可視画像形成動作において、フローチャートに 基づいて説明する。図 5は、光ディスク画像形成装置の可視画像形成動作を説明す るためのフローチャートである。ここで、光ディスク画像形成装置 10は、周知の可視 画像形成方法で、光ディスク 200のレーベル面に可視画像を形成する。また、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可視画像を形成する 場合について説明する。
[0066] 光ディスク画像形成装置 10の制御部 170は、サーボ回路 138に制御信号を出力し て、スピンドルモータ 130に光ディスク 200を回転させるとともに、 ALPC回路 162に 制御信号を出力して、光ピックアップ 100から光ディスク 200へ 650nmのレーザ光及 び 780nmのレーザ光を照射させる（sl)。そして、光ディスク 200の層構造が DVDで ある力否かを確認する（s2)。制御部 170は、光ディスク 200が DVDの層構造を有し ていない場合には、 CD系の光ディスクに対する処理を行う（s3)。
[0067] 一方、制御部 170は、情報エリア 212に記憶されたデータが CDフォーマットである 場合には（s7)、本発明の光ディスク画像形成装置 10に対応する光ディスクであるの で、制御部 170は、モータドライバ 142に制御信号を出力して、ステッピングモータ 1 40により光ピックアップ 100をサーボ調整エリア 213に対向する位置に移動させて、 フォーカスゲインを調整する（s8)。続いて、制御部 170は、モータドライバ 142に制 御信号を出力して、ステッピングモータ 140により光ピックアップ 100を情報エリア 21 2に対向する位置に移動させて、情報エリア 212に記録された情報をデコーダ 136で デコードして、光ディスク 200のレーベル面に形成した描画エリア 214の開始位置及 び終了位置、光ディスク 200の変色層に使用されて!ヽる色素の種類等の情報を読み 出す (s9)。また、制御部 170は、ホスト PC300において設定された可視画像形成時 の倍速数 (最高線速度）を不図示の RAM力も読み出す (slO)。そして、制御部 170 は、 ROM171のテーブルから、光ディスク 200の変色層に用いた色素の種類、及び 可視画像形成時の倍速数 (最高線速度）に応じたレーザパワーの設定値の情報を読 み出して、レーザパワー強度をその値に設定する（si 1)。例えば、制御部 170は、図 4に示したように、光ディスク 200の変色層にォキソノールが使用され、 8倍速で可視 画像を形成した場合には、レーザパワーを 38mWに設定する。
[0068] 続いて、制御部 170は、モータドライバ 142に制御信号を出力して、ステッピングモ ータ 140により光ピックアップ 100を描画エリア 214の可視画像形成を開始点に対向 する位置に移動させて（sl2)、光ディスクを一定速度で回転させながら、光ディスク にステップ si 1で設定されたレーザパワー強度のレーザ光を照射するとともにフォー カスサーボを行って、ホストコンピュータ 300から送られてきた可視画像データに応じ て可視画像を形成する（si 3)。制御部 170は、ホストコンピュータ 300から送られてき た可視画像データに応じた可視画像の形成が完了すると、処理を終了する。
[0069] <光ディスクの別の構成及び光ディスク画像形成装置の動作 >
光ディスク画像形成装置 10は、図 2に基づいて説明した攻勢の光ディスク 200以外 に、以下のような構成の光ディスクにも可視画像を形成することができる。すなわち、 光ディスク画像形成装置 10は、情報エリア 212 (情報記録層 202)にグループ (案内 溝）が形成された光ディスク 221、情報エリア 212及びサーボ調整エリア 213にダル ーブが形成された光ディスク 222、並びに情報エリア 212に複数のピットによりトラック が形成され、サーボ調整エリア 213にグループが形成された光ディスク 223に、可視 画像を形成することができる。なお、光ディスク 221 223は、図 2に示した光ディスク 200とほぼ同様の構成であるため、光ディスク 221 223の図示を省略する。
[0070] 光ディスク 221及び 222の情報エリア 212 (情報記録層 202)には、複数のピットか ら成るトラックに代えて、 LPP (Land Pre— Pit)方式（DVD— RZRWの場合）や A DIP (Address In ? 01：00 6)方式（0¥0+1^71^^)で、0¥0—1^71^^ゃ DVD+RZRWのデータ記録面のようにグループが形成されている。そして、これら グループには DVD— RZRWや DVD+RZRWと同じアドレス情報が存在し、内容 の異なるディスク物理情報（レーベル面に関する情報）力 同じフォーマットで記録さ れている。また、光ディスク 222、及び 223のサーボ調整エリア 213には、光ディスク 2 21の情報エリア 212と同様の形式でアドレス情報とレーベル面に関する情報が記録 されている。このように、 DVD—RZRWや DVD+RZRWのデータ記録面とは異な る情報内容でレーベル面に関する情報が記録されて るので、光ディスク画像形成 装置 10以外の光ディスクでは、情報エリア 212に記録されている情報を読み出しても 、その内容を解読することができない。
[0071] 光ディスク画像形成装置 10は、光ディスク 221や光ディスク 222に可視画像形成を 行う場合には、情報エリア 212に LPP方式または ADIP方式で記録された情報を読 み出して、描画エリア 214に可視画像形成処理を行う。
[0072] また、光ディスク画像形成装置 10は、光ディスク 223に可視画像形成を行う場合に は、光ディスク 200の場合と同様に情報エリア 212の情報を読み出して、描画エリア 2 14に可視画像形成処理を行う。
[0073] また、光ディスク画像形成装置 10は、光ディスク 200や光ディスク 221に可視画像 を形成する際には、サーボ調整エリア 213に変色層 204が変色しないレーザパワー のレーザ光を照射して、フォーカスゲインを調整する。一方、光ディスク画像形成装 置 10は、光ディスク 222 223に可視画像を形成する際には、サーボ調整エリア 213 にトラッキングをかけ、変色層 204が変色するレーザパワーのレーザ光を照射して、 つまり OPCのように試し書きを行って、フォーカスゲインを調整することも可能である。 このように、試し書きを行ってフォーカスゲインを調整することで、光ディスクのばらす きにかかわらず、濃淡がはっきりした視認性の良い可視画像を光ディスクの描画エリ ァに形成することができる。
[0074] また、光ディスクのデータ記録面において、例えば半径方向の中間力 外周側にか けて描画エリアを設けた場合には、光ディスクに LPP方式または ADIP方式でァドレ ス情報に加えて、その光ディスクにデータ記録面側の記録層に使用して 、る色素名 や、描画エリアの開始位置 ·終了位置の情報等を記録しておく。光ディスク画像形成 装置 10は、光ディスクのデータ記録面に可視画像を形成する場合には、これらの情 報を読み出して、レーベル面側に可視画像を形成する場合と同様に各処理を行うこ とで、光ディスクのデータ記録面の描画エリアに可視画像を形成することができる。
[0075] なお、光ディスク画像形成装置 10に対応した光ディスク 200の変色層 204に使用さ れる色素が 1種類の場合には、記録速度とレーザパワー強度を対応づけたテーブル を ROM171に記憶させておく。そして、描画時には、変色層 204に使用されている 色素情報を読み出さずに、可視画像形成時の最高線速度の情報に基づいて、レー ザパワー強度を設定すると良い。
[0076] また、変色層に使用する色素の種類が増えたときに、ファームウェアの更新により、 テーブルを更新できるように構成すると良!、。

Claims

請求の範囲
[1] 色素層を有し、描画エリアが設定された光ディスクに可視画像を形成するための光 ディスク画像形成装置は、
一定の角速度で光ディスクを回転させる回転手段と、
前記光ディスクに対してレーザ光を照射して、前記描画エリアに可視画像を形成す るレーザ照射手段と、
前記描画エリアに可視画像を形成する際に、前記レーザ照射ユニットが照射するレ 一ザ光のレーザパワー強度を、前記描画エリア全体にわたって、前記色素の変色が 飽和する一定のレーザパワー強度に設定するレーザパワー設定手段と、
を備える。
[2] 前記レーザ照射手段は、前記光ディスクに設定された情報エリアから前記描画エリ ァに使用されている色素の情報の読み出しを行い、
前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー 強度を前記色素の情報に基づ 、て設定する請求項 1に記載の光ディスク画像形成 装置。
[3] 前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー 強度として、画像形成時の線速度が最大のときにァシンメトリまたは変調度が飽和す る状態となるレーザパワー強度を設定する請求項 1または 2に記載の光ディスク画像 形成装置。
[4] ァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を、前記描画エリアに 使用される複数の色素毎に、かつ可視画像形成時に設定可能な最大線速度毎に、 記憶する記憶手段を更に備え、
前記レーザパワー設定手段は、可視画像形成時に設定された最大線速度の情報 と前記色素の情報とに応じたァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパヮ 一強度を前記記憶手段から読み出し、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパ ヮー強度として設定する請求項 3に記載の光ディスク画像形成装置。
[5] 色素が塗布された層を有し、描画エリアが設定された光ディスクに可視画像を形成 する方法は、 一定の角速度で光ディスクを回転させる回転行程と、
前記描画エリアに可視画像を形成するために前記描画エリアに照射されるレーザ 光のレーザパワー強度を、前記描画エリア全体にわたって、前記色素の変色が飽和 する一定のレーザパワー強度に設定するレーザパワー強度設定行程と、
前記一定のパワー強度を有するレーザ光を前記光ディスクに対して照射することで 、前記描画エリアに可視画像を形成する画像形成行程と、
を含む。
[6] 前記レーザパワー強度設定行程は、前記光ディスクに設定された情報エリアから前 記描画エリアに使用されている色素の情報の読み出しを行い、前期色素の変色が飽 和する一定のレーザパワー強度を前記色素の情報に基づいて設定する行程を含む 請求項 5に記載の方法。
[7] 前記レーザパワー強度設定行程において、前記色素の変色が飽和する一定のレ 一ザパワー強度として、可視画像形成時の線速度が最大のときにァシンメトリまたは 変調度が飽和する状態となるレーザパワー強度を設定する請求項 5または 6に記載 の方法。
[8] ァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を、前記描画エリアに 使用される複数の色素毎に、かつ可視画像形成時に設定可能な最大線速度毎に、 記憶手段に記憶する記憶行程を更に含み、
前記レーザパワー強度設定行程にお!ヽて、可視画像形成時に設定された最大線 速度の情報と前記色素の情報とに応じたァシンメトリまたは変調度が飽和状態となる レーザパワー強度を前記記憶手段力 読み出し、前記色素の変色が飽和する一定 のレーザパワー強度として設定する請求項 7に記載の方法。
[9] 光ディスクに設定される描画エリアにレーザ光を照射し可視画像を形成する画像形 成システムであって、該画像形成システムは、
レーザ光が照射されることで変色する色素層を有する光ディスクと、
一定の角速度で光ディスクを回転させる回転手段と、
前記光ディスクに対してレーザ光を照射して、前記描画エリアに可視画像を形成す るレーザ照射手段と、 前記描画エリアに可視画像を形成する際に、前記レーザ照射ユニットが照射するレ 一ザ光のレーザパワー強度を、前記描画エリア全体にわたって、前記色素の変色が 飽和する一定のレーザパワー強度に設定するレーザパワー設定手段と、
を備える。
[10] 前記レーザ照射手段は、前記光ディスクに設定された情報エリアから前記描画エリ ァに使用されている色素の情報の読み出しを行い、
前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー 強度を前記色素の情報に基づいて設定する請求項 9に記載の光ディスク画像形成 システム。
[11] 前記レーザパワー設定手段は、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパワー 強度として、画像形成時の線速度が最大のときにァシンメトリまたは変調度が飽和す る状態となるレーザパワー強度を設定する請求項 9または 10に記載の光ディスク画 像形成システム。
[12] ァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパワー強度を、前記描画エリアに 使用される複数の色素毎に、かつ可視画像形成時に設定可能な最大線速度毎に、 記憶する記憶手段を更に備え、
前記レーザパワー設定手段は、可視画像形成時に設定された最大線速度の情報 と前記色素の情報とに応じたァシンメトリまたは変調度が飽和状態となるレーザパヮ 一強度を前記記憶手段から読み出し、前記色素の変色が飽和する一定のレーザパ ヮー強度として設定する請求項 11に記載の光ディスク画像形成システム。
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