WO2010100821A1 - 集積回路、情報記録再生装置、及び描画方法 - Google Patents

集積回路、情報記録再生装置、及び描画方法 Download PDF

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WO2010100821A1
WO2010100821A1 PCT/JP2010/000510 JP2010000510W WO2010100821A1 WO 2010100821 A1 WO2010100821 A1 WO 2010100821A1 JP 2010000510 W JP2010000510 W JP 2010000510W WO 2010100821 A1 WO2010100821 A1 WO 2010100821A1
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laser
laser power
integrated circuit
optical disc
light
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PCT/JP2010/000510
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English (en)
French (fr)
Inventor
井村正春
村上和宏
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B23/00Record carriers not specific to the method of recording or reproducing; Accessories, e.g. containers, specially adapted for co-operation with the recording or reproducing apparatus ; Intermediate mediums; Apparatus or processes specially adapted for their manufacture
    • G11B23/38Visual features other than those contained in record tracks or represented by sprocket holes the visual signals being auxiliary signals
    • G11B23/40Identifying or analogous means applied to or incorporated in the record carrier and not intended for visual display simultaneously with the playing-back of the record carrier, e.g. label, leader, photograph
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical 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
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • G11B7/1263Power control during transducing, e.g. by monitoring

Definitions

  • the present invention relates to a technique for forming a visible image on an information recording medium such as an optical disk.
  • CD-R Compact Disc-Recordable
  • CD-RW Compact Disc-Rewritable
  • DVD-R Digital Versatile Disc-Recordable
  • DVD-RW Digital Versatile Disc-Rewritable
  • Patent Document 1 an optical disc recording apparatus that records information such as a title for identifying information recorded on an information recording surface and music information such as music data on the label surface as a visible image using the information recording medium.
  • FIG. 22 is a block diagram of a conventional optical disc recording apparatus (see Patent Document 2).
  • an image is formed by irradiating laser light to a discoloration layer that changes color by heat or light.
  • the image forming function is newly added.
  • the surface of the protective layer (label surface) on the back side of the recording layer for recording normal information is set to face the optical pickup, and is sufficient for changing the color changing layer.
  • a target image is formed by irradiating a laser beam with a sufficient intensity.
  • image data is stored in the frame memory 1814.
  • This image data is a set of gradation data that defines the density of dots to be drawn on the disk-shaped optical disc 1801. Each dot corresponds to each intersection of the concentric circle of the optical disc 1801 and the radiation from the center. Arranged.
  • the image data stored in the frame memory 1814 is supplied to the data converter 1813 after the system controller 1815 performs a discrimination process and a read process of the image data.
  • the data converter 1813 modulates the image data into drawing data and outputs it to the laser driver 1816.
  • the laser power control circuit 1817 outputs to the laser driver 1816 a drive control signal for outputting the laser power by an amount instructed by the system controller 1815.
  • the laser driver 1816 supplies a laser drive signal to the laser diode 1803 according to the drawing data from the data converter 1813 and the drive control signal from the laser power control circuit 1817 to cause laser light emission.
  • the emitted laser light is received by the front monitor 1804, and a voltage corresponding to the amount of light is supplied to the laser power control circuit 1817.
  • the laser power control circuit 1817 performs feedback control so that the intensity of the laser beam matches the target value supplied from the system controller 1815. With such a configuration, the optical disc 1801 is irradiated with laser light corresponding to image data from
  • the servo circuit 1809 operates the objective lens (not shown) in the optical axis direction and the radial direction of the optical disc, respectively, according to the focus drive signal and the tracking drive signal supplied to the actuator 1806.
  • the reflected light level detected by the reflected light receiving unit 1805 is transmitted to the servo circuit 1809 via the RF amplifier 1811.
  • tracking control is not executed, but a tracking signal is generated in accordance with an instruction from the system controller 1815.
  • the stepping motor 1807 is configured to move the optical pickup 1802 in the radial direction with respect to the optical disk 1801 by its rotation.
  • the motor driver 1808 supplies a driving signal for moving the optical pickup 1802 in the direction and amount designated by the system controller 1815 to the stepping motor 1807.
  • the spindle motor 1810 rotates the optical disc 1801 that is an object of image formation.
  • the rotation detector 1818 outputs a signal FG having a frequency corresponding to the spindle rotation speed.
  • the servo circuit 1809 performs feedback control so that the rotational speed of the spindle motor 1810 detected by the signal FG becomes the angular speed instructed from the system controller 1815.
  • the PLL and frequency dividing circuit 1819 generates a reference signal synchronized with the signal FG and supplies it to the system controller 1815. Based on this reference signal, the laser emission timing and the rotation of the optical disc 1801 are synchronized.
  • main scanning is performed by the rotation of the optical disc 1801 in a state where the label surface is set to face the optical pickup 1802, while the optical pickup 1802 is sub-scanned by moving from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
  • An image is formed by irradiating a laser beam corresponding to the image data.
  • the laser spot diameter is about 1 ⁇ m
  • the laser spot diameter is as small as 1/10 with respect to the minimum radial movement of the optical pickup 1802 (D: about 10 ⁇ m, radial image resolution).
  • D about 10 ⁇ m, radial image resolution
  • the part that actually changes color is only about 1/10 linear part irradiated with laser light. In other words, the remaining 90% is not changed by laser light, resulting in an unchanging color. As a result, the contrast ratio of the formed image is lowered and the visibility is deteriorated.
  • FIG. 23 is a diagram showing a locus of laser irradiation light at the time of drawing an image as viewed from the label surface of the optical disc 1801 as a countermeasure against the locus (1) to (8) of the laser irradiation light for each turn. Is represented by a solid line. The horizontal axis is the disk circumferential direction, the vertical axis is the disk radial direction, and the case where the number of laps is 8 is shown as an example. As shown in trajectories (1) to (8) in FIG. 23, a tracking drive signal having the same frequency, the same amplitude, and a different phase is given for each lap, and the laser beam irradiation trajectory is set to be different for each lap.
  • a dod having a width wider than the actual laser spot diameter is formed.
  • the number of laps (the number of overlaps) may be held at a fixed value by the system controller 1815, but is instructed from the host computer via the interface circuit 1812 as shown in FIG.
  • the laser spot diameter for each optical disk recording device is not constant, so that the drawing width (discoloration width) is not stable and uneven drawing in the radial direction may occur.
  • the drawing width varies due to bleeding of the drawing area due to the laser power, there is a problem that the image quality deteriorates.
  • the light emission of the drawing pattern at the time of drawing may cause disturbance of the focus error signal, resulting in unstable focus control.
  • the width becomes unstable and the image quality deteriorates.
  • the contrast ratio of the formed image is secured by increasing the number of times of drawing while vibrating the tracking drive to form a dod wider than the laser spot diameter.
  • the laser beam irradiation locus becomes dense and the discoloration layer of the adjacent drawing portion changes more color, which is higher than the expected gradation ( There is a problem that the contrast ratio is deteriorated as a whole.
  • FIG. 24 shows the relationship between the drawing laser power and the reflected light level of the optical disc and the relationship between the drawing laser power and the contrast of the formed image in the optical disc recording apparatus of FIG.
  • the drawing laser power is low (a)
  • the degree of color change of the color changing layer is small, and the reflected light level of the drawn portion is also low. Therefore, the formed image becomes an image having only low gradation (a) 'as a whole, and the contrast ratio is deteriorated.
  • the drawing laser power is increased, the reflected light level increases as the amount of color change of the color changing layer increases, and the contrast of the image formed at the point (b) at which the reflected light level becomes maximum becomes maximum (b) '.
  • FIG. 25 shows that the relationship between the drawing laser power and the reflected light level of the optical disk changes depending on the number of laps (the number of overlaps).
  • the number of overlaps In general, when the number of overlaps is large, a high-definition image can be obtained, but it is expected that the recording time will be long. On the other hand, when the number of overlaps is small, it is expected that the accuracy of the obtained image will decrease while the recording time is short.
  • the number of overlaps is large (A) since the interval between the points irradiated with the laser becomes dense, the influence (heat and light) of the adjacent region becomes large due to the drawing laser power irradiation.
  • the optimum drawing laser power is lower (Pa) than the optimum drawing laser power Pb in the case of the characteristic (B) whose number is medium.
  • the number of overlaps is small (C) since the laser irradiation interval is coarse, the influence between adjacent portions is reduced, so that the optimum drawing laser power is high (Pc).
  • the optimum drawing laser power has characteristics depending on the number of overlaps.
  • recording is performed with a fixed drawing laser power that is fixed regardless of the number of overlaps, there is a problem that an image with a poor contrast ratio (extremely thin or dark) is formed depending on the number of overlaps.
  • an object of the present invention is to prevent deterioration of image quality in drawing on the label surface of an optical disc by an information recording / reproducing apparatus.
  • Another object of the present invention is to provide an information recording / reproducing apparatus and a drawing method capable of preventing deterioration of the contrast ratio of a formed image in view of the above problems.
  • a laser beam having a laser power at the time of drawing is applied to the label surface in order to measure the drawing width before drawing the laser beam on the label surface.
  • a trial writing of drawing for one line is performed by the laser spot that is focused, and then the color changing area is vibrated in the radial direction so as to cross the color changing area by the laser writing with a laser beam having a laser power that does not change the color. Is detected, and the drawing width for one line drawn by trial writing is obtained.
  • the laser spot feed amount is determined from the drawing width for one line, and drawing is performed according to the actual drawing width including the variation in laser spot diameter and the amount of blurring caused by laser power. Feeding is possible, and variations between devices can be suppressed, and a high-definition visible image can be realized.
  • a drawing pattern at the time of drawing is obtained by using a plurality of laser lights, performing focus control with the laser light preceding the drawing direction, and drawing with other laser lights. Is not disturbed by the focus error signal.
  • the difference in the amount of reflected light due to the presence or absence of discoloration after drawing does not become a disturbance of the focus error signal, so focus control is stable, fluctuations in the laser spot diameter are suppressed, and the drawing width is constant, resulting in high definition. A visible image can be realized.
  • a plurality of laser beams are used, focus control is performed by the laser beam preceding the drawing direction, drawing is performed with the other laser beams, and the label surface is irradiated with the laser beams.
  • a trial writing of drawing for one line is performed with a laser spot obtained by condensing the laser beam having the laser power at the time of drawing on the label surface, and then the laser power that does not change color is applied.
  • a discoloration region is detected while oscillating in a radial direction so as to cross a discoloration region by trial writing with a laser spot by a laser beam, and a drawing width for one line drawn by trial writing is obtained.
  • the laser spot feed amount is determined from the drawing width for one line, and drawing is performed according to the actual drawing width including the variation in laser spot diameter and the amount of blurring caused by laser power. Feeding is possible, variation among devices is suppressed, focus control is stabilized, fluctuation of the laser spot diameter is suppressed, and a high-definition visible image can be realized.
  • the fourth aspect of the present invention is that an optimum drawing laser power adjustment corresponding to the designated number of overlaps is performed before image drawing.
  • a visible image can be drawn on a label surface by an information recording / reproducing apparatus with high definition. Further, since focus control at the time of drawing is performed by the laser spot preceding the drawing laser spot, the focus control is stable and the focus control is not lost.
  • the optimum drawing laser power adjustment corresponding to the designated number of overlaps is performed before image drawing, thereby deteriorating the contrast ratio of the formed image depending on the number of overlaps. Can be prevented.
  • FIG. 23 is a diagram showing the relationship between the drawing laser power and the reflected light level of the optical disc and the relationship between the drawing laser power and the contrast of the formed image in the optical disc recording apparatus of FIG. It is a figure which shows that the relationship between the drawing laser power in the optical disk recording device of FIG. 22 and the reflected light level of an optical disk changes depending on the number of overlaps.
  • an optical disc recording apparatus 100 that is an information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention includes an optical disc 101 having a drawing surface that changes color by heat or light on a label surface, and an optical pickup, that is, an OPU (Optical).
  • an optical disc 101 having a drawing surface that changes color by heat or light on a label surface
  • an optical pickup that is, an OPU (Optical).
  • a traverse driver 106 that drives a laser
  • a laser driver 107 that drives a laser diode (LD) (not shown) in the OPU 102
  • an actuator driver that drives an objective lens (not shown) in the OPU 102 08 and a servo circuit 109 which is a movement control unit for performing traverse control for moving the OPU 102 to a desired radial position, while controlling the objective lens to a desired position based on the servo error signal from the OPU 102
  • a laser power control circuit 110 that is a laser emission control unit that controls the laser light intensity at which the label surface changes color during drawing, and the laser light intensity that does not change when obtaining the drawing width, and a drawing pattern for the laser driver 107 during
  • a drawing pattern generation circuit 111 that is a drawing pattern generation unit to be supplied, a drawing width calculation circuit 112 that is a drawing width calculation unit that obtains a drawing width based on a signal from the OPU 102, and a result of the drawing width calculation circuit 112.
  • Drawing is a drawing feed amount determination unit that determines the laser spot feed amount during drawing And Ri amount determining circuit 113, and is more configuration and control unit 114 that controls the overall operation of the optical disk recording apparatus 100.
  • the servo circuit 109, the laser power control circuit 110, the drawing pattern generation circuit 111, the drawing width calculation circuit 112, the drawing feed amount determination circuit 113, and the control unit 114 are configured by an integrated circuit 115.
  • test writing is performed to determine the drawing width for one line at the time of drawing.
  • the optical disc 101 has a label surface 201 which is a drawing surface that changes color by heat or light on the surface opposite to the information recording surface.
  • a drawing pattern is written spirally from the inner periphery of the label surface 201.
  • the servo circuit 109 gradually moves the drawing laser spot to the outer circumference by the drawing feed amount (D) that is the amount of movement of the optical disk 101 in one rotation, and the laser power control circuit 110 sets the drawing laser spot to the drawing laser power. Then, a drawing pattern necessary for drawing is generated by the drawing pattern generation circuit 111 based on the drawing data from the control unit 114 and sent to the laser driver 107 for drawing.
  • D drawing feed amount
  • Servo circuit 109 controls actuator driver 108 and traverse motor 105 to control the laser spot drawing feed amount (D).
  • the servo circuit 109 Before performing such drawing, the servo circuit 109 first moves the OPU 102 to the outermost peripheral portion of the label surface 201 by the traverse motor 105 in order to measure the necessary drawing feed amount (D). Next, the laser power control circuit 110 controls the laser power at the time of drawing to perform trial writing for one line.
  • FIG. 3 shows the locus of the laser spot when the drawing width is obtained.
  • trial writing for one line is performed by a drawing laser spot 301 which is a laser spot controlled by the laser power at the time of drawing.
  • a trial writing area 302 which is a color change area for one line is generated on the label surface 201.
  • the drawing width (Dp) which is the color change width at this time, differs for each apparatus and for each optical disk due to a difference in color change conditions such as laser power at the time of drawing and change over time in the color change sensitivity of the label surface.
  • the laser power is set to a laser power that does not change color by the laser power control circuit 110.
  • the servo circuit 109 traverses the test writing region 302 in the radial direction by causing the drawing spot measurement laser spot 303, which is a laser spot set to a laser power that does not change color, to vibrate the objective lens in the radial direction through the actuator driver 108. Vibrate like.
  • FIG. 4 shows the reflected light from the laser spot 303 for measuring the drawing width.
  • the reflected light waveform 401 is such that the amount of reflected light is low while the drawing width measuring laser spot 303 is passing through the test writing region 302, and the amount of reflected light is low when passing through an undiscolored region. It shows the case of increasing.
  • the drawing width calculation circuit 112 determines the color change determination level between the reflected light level (color change level) of the color change area and the reflected light level (unchange color level) of the unchanged area from the reflected light signal from the OPU 102. By measuring, the time (tp) that has passed through the discoloration region is measured. Further, the vibration frequency and vibration amplitude information of the objective lens is obtained from the servo circuit 109, and the speed (vp) at which the drawing width measurement laser spot 303 crosses the test writing area 302 is calculated. The drawing width (Dp) can be obtained by calculation from the crossing speed (vp) and the discoloration region passage time (tp).
  • the drawing feed amount determining circuit 113 determines the drawing width (D) at the time of drawing.
  • the feed amount of the drawing laser spot 301 in the radial direction is controlled by the servo circuit 109 so as to move only by D).
  • the narrowest drawing width value among the plurality of drawing widths (Dp) obtained by the drawing width calculation circuit 112 is determined as the drawing feed amount (D).
  • the test writing position is described on the outermost peripheral side of the label surface 201, but there is no problem even if it is on the innermost peripheral side. There is no problem even if the length of the trial writing is shortened within a range in which the drawing width can be measured. If the discoloration area of the drawing area of the visible image on the label surface 201 is known in advance, there is no problem even if trial writing is performed in that area.
  • an optical disc recording apparatus 500 which is an information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, includes an optical disc 101 having a drawing surface whose color is changed by heat or light on a label surface, an OPU 502, and the optical disc 101.
  • a spindle motor 103 that rotates the spindle motor 103, a spindle driver 104 that drives the spindle motor 103, a traverse motor 105 that moves the OPU 502 in the radial direction of the optical disc 101, a traverse driver 106 that drives the traverse motor 105,
  • 523 and the OP Focus control for controlling the objective lens to a desired position on the basis of reflected light from the laser spot for drawing focus control in the OPU 502 and an actuator driver 108 for driving an objective lens (not shown) in 502.
  • a servo circuit 509 that is a movement control unit that performs traverse control to move to a radial position, and a drawing laser power control circuit that controls the light emission of the drawing LD to a laser beam intensity that changes the label surface during drawing 522, a laser power control circuit 521 for drawing focus control that controls the drawing focus control LD that performs focus control during drawing to a laser light intensity that does not change color, and a drawing pattern for the drawing laser driver 507 during drawing
  • a drawing pattern generation circuit which is a drawing pattern generation unit to be supplied 11 is more configuration and control unit 514 that controls the overall operation of the optical disk recording apparatus 500.
  • the servo circuit 509, the laser power control circuit 521 for drawing focus control as the laser emission control unit 520, the laser power control circuit 522 for drawing, the drawing pattern generation circuit 111, and the control unit 514 are configured by an integrated circuit 515. ing.
  • FIG. 6 shows the configuration of the OPU 502 of the second embodiment.
  • the OPU 502 for an optical disc 101 having a drawing surface which is a label surface 201 that changes color due to heat or light, the OPU 502 includes a drawing LD 603 and a drawing focus control LD 604 used for focus control during drawing. , Collimating lenses 609 and 610 for converting the light emitting lasers of the two LDs 603 and 604 into parallel laser beams, a half mirror 611 for directing the two laser beams to the optical disc 101, and the two laser beams to the optical disc 101.
  • An objective lens 605 that focuses light as a laser spot, a half mirror 612 that guides the reflected light of the two laser spots toward the photodetector, and the two laser beams reflected by the half mirror 612 respectively.
  • Beam splitter 613 leading to detector, for drawing A drawing light detector 607 for detecting reflected light of the user light, a focus control light detector 608 for detecting reflected light of laser light for performing focus control during drawing, the beam splitter 613, and the drawing light.
  • Condensing lenses 615 and 614 arranged between the detectors 607 and between the beam splitter 613 and the focus control photodetector 608, and a focus control coil 606 for controlling focus by the objective lens 605.
  • the drawing LD 603 may be a CD LD used for CD-R / RW recording and reproduction, for example, and the drawing focus control LD 604 may be a DVD LD used for DVD-R / RW, for example.
  • FIG. 7 shows an enlarged view of the positional relationship of the laser spots on the label surface 201 at the time of drawing.
  • the drawing focus control laser spot 705 is disposed at a position preceding the drawing laser spot 704.
  • drawing is started from the inner peripheral side of the label surface 201.
  • the optical disk 101 is rotated by the spindle motor 103, and the OPU 502 is moved in the outer peripheral direction by a constant drawing feed amount (D) by the traverse motor 105.
  • D drawing feed amount
  • the drawing laser power control circuit 522 controls the label surface 201 to have a laser power that changes color
  • the drawing pattern generation circuit 111 causes the drawing pattern to be drawn by the drawing LD 603 through the drawing laser driver 507.
  • the light is emitted and condensed on the label surface 201 by the objective lens 605, and a drawing laser spot 704 is formed.
  • the drawing focus control laser power control circuit 521 controls the label surface 201 to have a laser power that does not change color, and causes the drawing focus control LD 604 to emit light through the drawing focus control laser driver 523.
  • the laser beam from the drawing focus control LD 604 passes through the collimating lens 610, the half mirror 611, and the objective lens 605, and is condensed on the label surface 201 to form a drawing focus control laser spot 705.
  • the focus control laser spot 705 at the time of drawing controls the objective lens 605 by supplying a control current to the focus control coil 606 through the actuator driver 108 by the servo circuit 509 so as to be focused on the label surface 201 for focus control. It is formed by.
  • FIG. 8 shows a laser spot shape on the label surface 201 at the time of drawing.
  • the objective lens 605 is divided into two for convenience of explanation.
  • the drawing focus control laser spot 705 is focused on the label surface 201 by focus control.
  • the drawing laser spot 704 is not focused on the drawing layer 801, and forms a laser spot with a constant diameter.
  • the drawing LD 603 is a CD LD used for a CD-R / RW
  • the drawing focus control LD 604 is a DVD LD used for a DVD-R / RW
  • the focus control laser spot 705 at the time of drawing is not focused on the drawing area 703 drawn by the laser spot 704 for drawing, and thus is affected by disturbance due to light emission of the drawing pattern at the time of drawing and reflectance variation due to discoloration after drawing. Therefore, stable focus control is possible. Since stable focus control is possible in this manner, the drawing laser spot diameter is kept constant. As a result, the drawing width becomes constant and high-quality visible images can be drawn.
  • drawing focus control laser spot 705 is disposed in front of the drawing laser spot 704 in the second embodiment, the drawing laser spot 704 and the drawing laser spot 704 and the like are arranged in the outer circumferential direction. There is no problem even if it is arranged in a range other than the drawing area 703.
  • an optical disc recording apparatus 900 that is an information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention includes an optical disc 101 having a drawing surface that changes color by heat or light on a label surface, an OPU 502, and the optical disc 101.
  • the actuator driver 108 that drives an objective lens (not shown) in 502 and focus control that controls the objective lens to a desired position based on the reflected light from the laser spot for focus control during drawing in the OPU 502 are performed.
  • a servo circuit 509 that is a movement control unit that performs traverse control to move the focus control unit and the OPU 502 to a desired radial position, and drawing that controls the light emission of the drawing LD to a laser beam intensity that changes the label surface during drawing.
  • a drawing feed amount determining circuit 113 which is a drawing feed amount determining unit for determining the feed amount of the optical disc, and a control unit 914 for controlling the entire operation of the optical disc recording apparatus 900.
  • a servo circuit 509 a laser power control circuit 521 for drawing focus control, which is a laser emission control unit 520, a laser power control circuit 522 for drawing, a drawing pattern generation circuit 111, a drawing width calculation circuit 112, and a drawing feed amount determination circuit 113.
  • the controller 914 includes an integrated circuit 915.
  • the required drawing feed amount (D) is measured.
  • the servo circuit 509 moves the OPU 502 to the outermost peripheral portion of the label surface by the traverse motor 105.
  • the drawing laser power control circuit 522 controls the laser power of the drawing laser spot to the laser power at the time of drawing, and the focus control is performed by the focus control laser spot to perform trial writing for one line.
  • the drawing width (Dp) which is the color change width at this time, varies from device to device and from the optical disk due to differences in the color change conditions such as laser power at the time of drawing and color change sensitivity of the label surface over time.
  • the laser spot diameter for drawing that is not subjected to focus control varies greatly from device to device.
  • the laser power control circuit 521 for drawing focus control controls the laser power to a level that does not change color, and the servo circuit 509 passes the actuator driver 108 to vibrate the objective lens in the radial direction. By doing so, the focus control laser spot for drawing is vibrated so as to cross the test writing area in the radial direction.
  • the drawing width calculation circuit 112 passes through the color change area by providing a color change determination level between the reflected light level of the color change area and the reflected light level of the unchanged color area from the reflected light waveform of the focus control laser spot during drawing.
  • the measured time (tp) is measured.
  • the vibration frequency and vibration amplitude information of the objective lens is obtained from the servo circuit 509, and the speed (vp) at which the focus control laser spot during drawing crosses the test writing area is calculated.
  • the drawing width (Dp) can be obtained by calculation from the crossing speed (vp) and the discoloration region passage time (tp).
  • the drawing feed amount determining circuit 113 determines the drawing width (D) at the time of drawing.
  • the servo circuit 509 controls the feed amount of the drawing laser spot in the radial direction so as to move only by D).
  • the drawing laser power control circuit 522 controls the laser power so that the label surface changes color, and the drawing pattern generation circuit 111 sets the drawing LD through the drawing laser driver 507. Light is emitted and focused on the label surface by the objective lens to form a drawing laser spot.
  • the drawing focus control laser power control circuit 521 controls the label surface to have a laser power that does not change color, and causes the drawing focus control LD to emit light through the drawing focus control laser driver 523.
  • Laser light from the drawing focus control LD passes through the collimating lens, the half mirror, and the objective lens, and is focused on the label surface to form a drawing focus control laser spot.
  • This drawing focus control laser spot is formed by controlling the objective lens by supplying a control current to the focus control coil through the actuator driver 108 by the servo circuit 509 so as to be focused on the label surface for focus control. .
  • the laser spot for focus control at the time of drawing is not focused on the drawing area drawn by the laser spot for drawing, it is not affected by the disturbance due to the variation in reflectance due to the light emission of the drawing pattern at the time of drawing and the color change after drawing, Stable focus control is possible.
  • FIG. 10 is a block diagram of an optical disc recording apparatus which is an information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the optical disk recording apparatus in FIG. 10 further includes a reflected light level detection unit 1112, a memory 1113, and an optimum drawing laser power determination unit 1114.
  • FIG. 11 is a flowchart of the drawing method according to the present invention.
  • the optimum laser power adjustment process including the test drawing process S11, the test drawn region reproduction process S12, and the optimum drawing laser power determination process S13 is performed, thereby overlapping. Image formation with a maximum contrast ratio is achieved with a drawing laser power corresponding to the number.
  • test drawing process S11 the test drawing completed area reproduction process S12, and the optimum drawing laser power determination process S13 will be described in detail.
  • FIG. 12 is a detailed flowchart of the test drawing process S11 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the purpose of the test drawing process S11 is to perform test drawing with the number of overlaps specified by the host computer by changing the drawing laser power stepwise.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a step-like drawing laser power according to the fourth embodiment of the present invention, in which the horizontal axis represents a track for one round of the disk and the vertical axis represents the drawing laser power.
  • the number of overlaps and image data are received from the host computer (not shown) through the interface circuit 1120 (S608).
  • the overlap number is set in the system controller 1115, and the image data is set in the frame memory 1122 (S609).
  • a drive signal is supplied from the system controller 1115 to the stepping motor 1107 through the motor driver 1108, and the optical pickup 1102 is moved to the innermost periphery of the drawing area (S610). Further, the system controller 1115 sets a step-like drawing laser power for test drawing on the laser power control circuit 1117 (S611).
  • the processing from S613 to S615 described below is repeated for the number of overlaps designated by the host computer (S612). That is, the drawing start position is detected based on the PLL synchronized with the signal FG and the reference signal from the frequency dividing circuit 1119 (S613), and stepped drawing laser power is emitted (S614).
  • the emitted laser light is detected by the front monitor 1104 of the optical pickup 1102, converted into a voltage signal, supplied to the laser power control circuit 1117, and drawing laser power detection values P 1 to P 6 for each staircase are stored in the memory 1113. (S615).
  • FIG. 14 is a detailed flowchart of the test-drawn area reproduction process S12 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the purpose of the test-drawn area reproduction processing S12 is to detect the reflected light level of each area that has been test-drawn in a staircase pattern.
  • drawing is performed while oscillating tracking at a certain frequency.
  • the system controller 1115 instructs the servo circuit 1109 to supply a tracking drive signal to the actuator 1106 so that the laser diode 1103 moves to the center Q position (S617).
  • the reproduction start position is detected based on the PLL synchronized with the signal FG and the reference signal from the frequency dividing circuit 1119 (S618), the reproduction level laser beam is irradiated onto the optical disc 1101, and the reflected light is reflected by the reflected light receiving unit.
  • the reflected light level is detected by being supplied to the reflected light level detector 1112 via the RF amplifier 1111 (S619).
  • the reflected light level detection values RF1 to RF6 of the respective regions that have been test-drawn stepwise with the drawing laser powers P1 to P6 are stored in the memory 1113 (S620).
  • FIG. 15 is a detailed flowchart of the optimum drawing laser power determination process S13 in the fourth embodiment of the present invention.
  • the optimum drawing laser power determination process S13 is optimized based on the drawing laser power detection values P1 to P6 detected in the test drawing process S11 and the reflected light level detection values RF1 to RF6 detected in the test drawn region reproduction process S12. The objective is to determine the correct drawing laser power.
  • FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the drawing laser power and the reflected light level of the optical disk, which is used to determine the optimum drawing laser power in the fourth embodiment of the present invention, and the amount of reflected light increases due to the color change caused by the laser power. Is shown.
  • the drawing laser power detection values P1 to P6 and the reflected light level detection values RF1 to RF6 are read from the memory 1113 (S623) and supplied to the optimum drawing laser power determination unit 1114.
  • the optimum drawing laser power determination unit 1114 plots and approximates the read drawing laser power detection values P1 to P6 and reflected light level detection values RF1 to RF6 as shown in FIG. 16, and the approximation curve is saturated.
  • the point drawing laser power (P4 in FIG. 16) is calculated by an operation such as differentiation (S624).
  • the calculated drawing laser power is notified to the system controller 1115 as the optimum drawing laser power (S625). Thereafter, the system controller 1115 performs normal drawing processing with the optimum drawing laser power.
  • overlap is achieved by performing optimum drawing laser power adjustment according to the number of overlaps designated by the host computer before drawing an image. It is possible to prevent the deterioration of the contrast ratio of the formed image depending on the number.
  • Embodiment 5 the drawing laser power is emitted stepwise within the same radius of the optical disk 1101, and the optimum drawing laser power corresponding to the number of overlaps is calculated.
  • test drawing is performed with a fixed drawing laser power within the same radius, and the drawing laser power is changed while changing the radial position. Further, for the purpose of reducing visual image deterioration by adjusting the drawing laser power, the test drawing area is divided into the innermost and outermost circumferences of the optical disc 1101 and a low-intensity drawing laser power is used.
  • FIG. 17 is a detailed flowchart of the test drawing process S11 in the optical disc recording apparatus which is the information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the purpose of the test drawing process S11 is to perform test drawing on the innermost and outermost circumferences of the drawing area with the number of overlaps specified by the host computer.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of the two-stage drawing laser power in the fifth embodiment of the present invention.
  • the number of overlaps and image data are received from the host computer through the interface circuit 1120 (S702).
  • the overlap number is set in the system controller 1115, and the image data is set in the frame memory 1122 (S703).
  • a drive signal is supplied from the system controller 1115 to the stepping motor 1107 through the motor driver 1108, and the optical pickup 1102 is moved to the innermost periphery of the drawing area (S704).
  • a drawing laser power (P1 in FIG. 18) for test drawing is set from the system controller 1115 to the laser power control circuit 1117 (S705).
  • test drawing is performed with the specified number of overlaps (S706).
  • the irradiated laser light is detected by the front monitor 1104 of the optical pickup 1102, converted into a voltage signal, supplied to the laser power control circuit 1117, and the drawing laser power detection value is stored in the memory 1113.
  • the drawn optical disk radius position is also stored in the memory 1113 (S707).
  • a drive signal is supplied from the system controller 1115 to the stepping motor 1107 through the motor driver 1108, and the optical pickup 1102 is moved to the outermost periphery of the drawing area (S708).
  • a drawing laser power (P2 in FIG. 18) different from the drawing laser power set in S705 for test drawing is set from the system controller 1115 to the laser power control circuit 1117 (S709), and the designated overlap number is set.
  • Test drawing is performed (S710). Similar to the processing performed in the innermost circumference, the drawing laser power detection value and the drawn optical disc radius position are stored in the memory 1113 (S711).
  • FIG. 19 is a detailed flowchart of the test-drawn area reproduction process S12 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the inner circumference test drawing position is read from the memory 1113 (S714), and the optical pickup 1102 is moved to the inner circumference test drawing position (S715).
  • the optical disk 1101 is irradiated with a reproduction level laser beam at the position, and the reflected light level detector 1112 detects the reflected light level RF1 for one round of the optical disk 1101 (S716), and stores the averaged value in the memory 1113. (S717).
  • the outer periphery test drawing position is read from the memory 1113 (S718), and the optical pickup 1102 is moved to the outer periphery test drawing position (S719).
  • the optical disc 1101 is irradiated with a reproduction level laser beam, and the reflected light level detector 1112 detects the reflected light level RF2 for one round of the optical disc 1101 (S720), and stores the averaged value in the memory 1113. (S721).
  • FIG. 20 is a detailed flowchart of the optimum drawing laser power determination process S13 in the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the drawing laser power and the reflected light level of the optical disk used for determining the optimum drawing laser power in the fifth embodiment of the present invention.
  • the drawing laser power detection values P1 and P2 and the reflected light level detection values RF1 and RF2 are read from the memory 1113 (S724) and supplied to the optimum drawing laser power determination unit 1114.
  • the optimum drawing laser power determination unit 1114 plots the read drawing laser power detection values P1 and P2 and the reflected light level detection values RF1 and RF2 as shown in FIG. 21, and linearly approximates them (S725).
  • the optimum drawing laser power Po is calculated from the linear approximation formula and the predetermined reflected light detection target value RFtarget (S726).
  • the calculated optimum drawing laser power Po is notified to the system controller 1115 (S727). Thereafter, the system controller 1115 performs normal drawing processing with the optimum drawing laser power.
  • test drawing is performed with the same low-intensity laser power for one round of the optical disc in the optimum laser power adjustment performed before image drawing.
  • test drawing area is divided into the innermost and outermost peripheral areas, it is possible to reduce the variation in optimum laser power adjustment and reduce visual image degradation, while reducing the number of overlapped images depending on the number of overlaps. Deterioration of the contrast ratio can be prevented.
  • the integrated circuit, the information recording / reproducing apparatus, and the drawing method according to the present invention can realize a feed amount with high accuracy, it has an effect that a visible image can be drawn with high quality, and is applied to a label surface of a recording medium such as an optical disc. This is useful for an information recording / reproducing apparatus for drawing a visible image.
  • the information recording / reproducing apparatus and drawing method according to the present invention perform the optimum drawing laser power adjustment according to the specified number of overlaps before image drawing, thereby forming a contrast ratio of the formed image depending on the number of overlaps. Therefore, it is useful as an optical disk recording apparatus or the like to which an image forming function is added in addition to a general information recording function.
  • Optical disc recording device (information recording / reproducing device) 101 Optical disk 102, 502 Optical pickup (OPU) 103 spindle motor 104 spindle driver 105 traverse motor 106 traverse driver 107 laser driver 108 actuator driver 109, 509 servo circuit 110 laser power control circuit 111 drawing pattern generation circuit 112 drawing width calculation circuit 113 drawing feed amount determination circuit 114, 514, 914 control 115, 515, 915 Integrated circuit 201 Label surface (drawing surface) 301, 704 Drawing laser spot 302 Trial writing area 303 Drawing width measurement laser spot 401 Reflected light waveform 507 Drawing laser driver 520 Laser emission control section 521 Focus control laser power control circuit 522 Drawing laser power control circuit 523 Laser driver for focus control during drawing 603 Laser diode for drawing (LD for drawing) 604 Laser diode for focus control during drawing (LD for focus control during drawing) 605 Objective lens 606 Focus control coil 607 Drawing photo detector 608 Focus control photo detector 609, 610 Collimate lens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

 可視画像の描画前に描画用レーザスポットの描画有効径を測定し、その結果をもとにレーザスポットの送り量を調整するように、描画幅演算回路(112)及び描画送り量決定回路(113)を設ける。また、複数のレーザスポットを光ディスク(101)に集光させる光ピックアップ(502)を採用して描画時フォーカス制御用レーザパワー制御回路(521)及び描画用レーザパワー制御回路(522)を設け、かつ描画用レーザスポットに先行した位置にフォーカス制御用レーザスポットを配置する。

Description

集積回路、情報記録再生装置、及び描画方法
 本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に可視画像を形成する技術に関するものである。
 従来の情報記録媒体のなかには、例えばCD-R(Compact Disc-Recordable)、CD-RW(Compact Disc-Rewritable)、DVD-R(Digital Versatile Disc-Recordable)、DVD-RW(Digital Versatile Disc-Rewritable)等の情報記録面とは反対の面であるレーベル面に可視画像を描画できるものが知られている。また、前記情報記録媒体を用いて、情報記録面に記録した情報を識別するタイトルや音楽データ等の楽曲情報等を可視画像としてレーベル面に記録する光ディスク記録装置が知られている(特許文献1参照)。
 図22は、従来の光ディスク記録装置のブロック図である(特許文献2参照)。これは、光ディスクの記録面にレーザ光を照射して情報を記録する一般的な情報記録機能に加えて、熱又は光によって変色する変色層に対して、レーザ光を照射することにより画像を形成する画像形成機能を新たに付加した構成となっている。変色層は、一定以上の強度を有するレーザ光が照射されたとき、その熱又は光によって変色する。したがって、当該光ディスクに画像を形成する場合には、通常情報を記録する記録層の裏側の保護層の面(レーベル面)を光ピックアップと対向するようにセットし、変色層を変色させるのに十分な強度のレーザ光を照射することによって、目的とする画像が形成される。
 まず、ホストコンピュータからインターフェース回路1812を介して光ディスク1801に形成すべき画像の情報、すなわち画像データをフレームメモリ1814に蓄積する。この画像データは、円盤状の光ディスク1801に描画すべきドットの濃度を規定する階調データの集合であり、各ドットについては光ディスク1801の同心円と中心からの放射線との各交点に対応してそれぞれ配列している。
 フレームメモリ1814に蓄積された画像データは、システムコントローラ1815で判別処理や、当該画像データの読み出し処理がされた後に、データ変換器1813に供給される。データ変換器1813は、画像データを描画用データに変調してレーザドライバ1816に出力する。一方、レーザパワー制御回路1817はシステムコントローラ1815から指示された量だけレーザパワーを出力させるための駆動制御信号をレーザドライバ1816に出力する。レーザドライバ1816は、データ変換器1813からの描画用データとレーザパワー制御回路1817からの駆動制御信号とに従って、レーザダイオード1803にレーザ駆動信号を供給し、レーザ発光させる。出射されたレーザ光はフロントモニタ1804で受光され、その光量に応じた電圧がレーザパワー制御回路1817に供給される。レーザパワー制御回路1817では、レーザビームの強度がシステムコントローラ1815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。このような構成により、ホストコンピュータからの画像データに応じたレーザ光を光ディスク1801に照射する。
 一方、サーボ回路1809は、アクチュエータ1806に供給するフォーカス駆動信号とトラッキング駆動信号とに従って、対物レンズ(図示省略)を光軸方向と光ディスクの半径方向とに各々操作する。反射光受光部1805により検出された反射光レベルは、RFアンプ1811を介してサーボ回路1809に伝達される。なお、描画時はトラッキング制御を実行せずに、システムコントローラ1815の指示に従ってトラッキング信号を生成する。
 ステッピングモータ1807は、その回転によって、光ディスク1801に対して光ピックアップ1802を半径方向に移動させる構成となっている。モータドライバ1808は、システムコントローラ1815から指示された方向及び量だけ光ピックアップ1802を移動させるための駆動信号をステッピングモータ1807に供給する。
 スピンドルモータ1810は、画像形成の対象となる光ディスク1801を回転させるものである。回転検出器1818は、スピンドル回転速度に応じた周波数の信号FGを出力する。信号FGによって検出されるスピンドルモータ1810の回転速度が、システムコントローラ1815から指示された角速度となるようにサーボ回路1809によってフィードバック制御される。PLL及び分周回路1819は、信号FGに同期した基準信号を生成しシステムコントローラ1815に供給する。この基準信号を元にレーザ出射タイミングと光ディスク1801の回転とを同期させる。
 以上の構成により、レーベル面が光ピックアップ1802と対向するようにセットされた状態で光ディスク1801の回転によって主走査する一方で、光ピックアップ1802を内周側から外周側に向かう移動によって副走査しながら、画像データに応じたレーザ光を照射することで画像を形成する。
 次に、上記背景技術の特徴の1つであるトラッキングのフィードフォワード制御について説明する。一般的にレーザスポット径は1μm程度であり、光ピックアップ1802の半径方向最小移動量(D:10μm程度、半径方向の画像分解能)に対してレーザスポット径が1/10と小さいため、1ドットのうち実際に変色する部分はレーザ光が照射された1/10程度の線状部分に過ぎない。つまり、残りの9割はレーザ光が照射されないため未変色になってしまい、結果として形成画像のコントラスト比が低下して、その視認性が悪化するといった課題があった。
 図23は、その対策として、光ディスク1801のレーベル面から見たときの画像描画時のレーザ照射光の軌跡を示した図であって、周回毎のレーザ照射光の軌跡(1)~(8)を実線で表している。横軸はディスク円周方向、縦軸はディスク半径方向であり、描画時の周回回数8回の場合を例として図示している。図23の軌跡(1)~(8)に示すように周回毎に、同一周波数かつ同一振幅であって位相だけ異なるトラッキング駆動信号を与えて、レーザ光の照射軌跡が周回毎に異なるように設定して描画することにより実際のレーザスポット径よりも幅の広いドッドを形成している。なお、周回回数(オーバーラップ数)は、システムコントローラ1815が固定の値で保持している場合もあるが、図22に示すようにホストコンピュータよりインターフェース回路1812を介して指示される。
特開2003-203348号公報 特開2004-5848号公報
 従来は、高精細に画像を描画する場合、光ディスク記録装置ごとのレーザスポット径が一定にならないため描画幅(変色幅)が安定せず、径方向の描画むらが発生する場合があった。また、レーザパワーによる描画領域のにじみから描画幅のばらつきも発生するため、画像品位が悪化するという問題を有していた。
 更に、描画用レーザスポットを用いてフォーカス制御を行う場合、描画時の描画パターンの発光がフォーカス誤差信号の外乱となり、フォーカス制御を不安定にさせることがあり、そのためレーザスポット径が変動し、描画幅が不安定になり、画像品位が悪化するという問題もあった。
 また、従来の構成では、光ディスクの変色層へ描画する際、トラッキング駆動を振動させながら描画する周回回数を増やしてレーザスポット径よりも幅の広いドッドを形成することにより形成画像のコントラスト比を確保しているが、ホストコンピュータより指定された周回回数が多かった場合、レーザ光照射軌跡が密となるため隣接し合う描画部分の変色層がより多く変色し、期待される階調よりも高く(濃く)なってしまい、全体的にコントラスト比が悪化してしまうといった課題があった。
 図24は、図22の光ディスク記録装置における描画レーザパワーと光ディスクの反射光レベルとの関係及び描画レーザパワーと形成画像のコントラストとの関係を示している。図24で示すように描画レーザパワーが低い場合(a)では、変色層の変色度合いが小さく、描画された箇所の反射光レベルも低くなる。そのため形成画像も全体的に低い階調(a)’のみの画像となりコントラスト比として悪化する。描画レーザパワーを増加すると変色層の変色量の増加に伴い反射光レベルも増加し、反射光レベルが最大となるポイント(b)で形成される画像のコントラストも最大(b)’となる。以降、描画レーザパワーを増加させてもこれ以上変色層の変色は進まないので、反射光レベルも変化せず飽和状態(c)となる。一方、コントラストは描画レーザパワーを上げることにより隣接する周辺の領域の変色層も変色させてしまい、結果として形成画像が全体的に高い階調(c)’のみの画像となりコントラスト比が悪化してしまう。このようにコントラスト比が最大となる描画に最適なレーザパワーPoが存在する。
 図25は、描画レーザパワーと光ディスクの反射光レベルとの関係が周回回数(オーバーラップ数)に依存して変化することを示している。一般に、オーバーラップ数が大きい場合には高精細な画像が得られる半面、記録時間が長くなることが予想される。反対にオーバーラップ数が小さい場合には記録時間が短い半面、得られる画像の精度が低下することが予想される。図25によれば、オーバーラップ数が大きい場合(A)は、レーザ照射されるポイントの間隔が密になるため描画レーザパワー照射で隣接する領域の影響(熱及び光)が大きくなり、オーバーラップ数が中程度の特性(B)の場合の最適描画レーザパワーPbと比較して最適描画レーザパワーは低くなる(Pa)。反対にオーバーラップ数が小さい場合(C)は、レーザ照射される間隔が粗いため隣接間の影響が少なくなるので最適描画レーザパワーは高くなる(Pc)。
 このように最適な描画レーザパワーはオーバーラップ数に依存した特性を持つ。しかしながら、従来はオーバーラップ数に関係なく固定のある決まった描画レーザパワーで記録していたため、オーバーラップ数によってコントラスト比が悪い(極端に薄い又は濃い)画像が形成されてしまう課題があった。
 本発明は、上記の点に鑑み、情報記録再生装置にて光ディスクのレーベル面への描画において、画像品位の悪化を防止することを目的とする。
 また、本発明は、上記問題に鑑み、形成画像のコントラスト比の悪化防止が可能な情報記録再生装置及び描画方法を提供することを他の目的とする。
 上記の課題を解決するため、本発明の第1の観点によれば、レーベル面にレーザ光により描画する前に描画幅を測定するため、描画時のレーザパワーを持つレーザ光をレーベル面上に集光してなるレーザスポットにより1ライン分の描画の試し書きを行い、その後変色しないレーザパワーを持つレーザ光によるレーザスポットにて試し書きによる変色領域を横切るように径方向に振動しながら変色領域を検出し、試し書きで描画された1ライン分の描画幅を求める。可視画像の描画時には前記1ライン分の描画幅からレーザスポットの送り量を決定して描画することにより、レーザスポット径のばらつきやレーザパワーによる変色にじみ量を含めた実際の描画幅に応じた描画送りが可能となり、装置ごとのばらつきが抑えられ高精細な可視画像を実現できる。
 また、本発明の第2の観点によれば、複数のレーザ光を用い、描画方向に対し先行するレーザ光によりフォーカス制御を行い、それ以外のレーザ光により描画することにより、描画時の描画パターンの発光がフォーカス誤差信号の外乱となることがない。また、描画後の変色の有無による反射光量差がフォーカス誤差信号の外乱となることがないためフォーカス制御が安定し、レーザスポット径の変動が抑えられ、描画幅が一定になるため、高精細な可視画像を実現できる。
 また、本発明の第3の観点によれば、複数のレーザ光を用い、描画方向に対し先行するレーザ光によりフォーカス制御を行い、それ以外のレーザ光により描画するとともに、レーベル面にレーザ光により描画する前に描画幅を測定するため、描画時のレーザパワーを持つレーザ光をレーベル面上に集光してなるレーザスポットにより1ライン分の描画の試し書きを行い、その後変色しないレーザパワーを持つレーザ光によるレーザスポットにて試し書きによる変色領域を横切るように径方向に振動しながら変色領域を検出し、試し書きで描画された1ライン分の描画幅を求める。可視画像の描画時には前記1ライン分の描画幅からレーザスポットの送り量を決定して描画することにより、レーザスポット径のばらつきやレーザパワーによる変色にじみ量を含めた実際の描画幅に応じた描画送りが可能となり、装置ごとのばらつきが抑えられるとともにフォーカス制御が安定し、レーザスポット径の変動が抑えられ、高精細な可視画像を実現できる。
 また、本発明の第4の観点は、指定されたオーバーラップ数に応じた最適な描画レーザパワー調整を画像描画前に行うこととしたものである。
 本発明の第1~第3の観点によれば、情報記録再生装置によるレーベル面への可視画像描画を高精細に行うことが可能になる。また、描画時のフォーカス制御を描画用レーザスポットに先行したレーザスポットで行うため、フォーカス制御が安定し、フォーカス制御が外れたりすることもない。
 また、本発明の第4の観点によれば、指定されたオーバーラップ数に応じた最適な描画レーザパワー調整を画像描画前に行うことにより、オーバーラップ数に依存した形成画像のコントラスト比の悪化を防止することができる。
本発明の実施形態1に係る光ディスク記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態1に係る光ディスク記録装置による可視画像の描画動作を示す説明図である。 本発明の実施形態1に係る光ディスク記録装置による描画幅測定時のレーザスポットの軌跡を示す説明図である。 本発明の実施形態1に係る光ディスク記録装置による描画幅測定方法を示す説明図である。 本発明の実施形態2に係る光ディスク記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態2に係る光ディスク記録装置の光ピックアップの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態2に係る光ディスク記録装置のレーザスポット位置を示す説明図である。 本発明の実施形態2に係る光ディスク記録装置のレーザスポット形状を示す説明図である。 本発明の実施形態3に係る光ディスク記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態4に係る光ディスク記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態4に係る光ディスク記録装置における描画方法のフローチャート図である。 本発明の実施形態4に係る光ディスク記録装置におけるテスト描画処理の詳細フローチャート図である。 本発明の実施形態4に係る光ディスク記録装置における階段状の描画レーザパワーの説明図である。 本発明の実施形態4に係る光ディスク記録装置におけるテスト描画済領域再生処理の詳細フローチャート図である。 本発明の実施形態4に係る光ディスク記録装置における最適描画レーザパワー決定処理の詳細フローチャート図である。 本発明の実施形態4に係る光ディスク記録装置において最適描画レーザパワーの決定に用いられる、描画レーザパワーと光ディスクの反射光レベルとの関係を示した図である。 本発明の実施形態5に係る光ディスク記録装置におけるテスト描画処理の詳細フローチャート図である。 本発明の実施形態5に係る光ディスク記録装置における2段階の描画レーザパワーの説明図である。 本発明の実施形態5に係る光ディスク記録装置におけるテスト描画済領域再生処理の詳細フローチャート図である。 本発明の実施形態5に係る光ディスク記録装置における最適描画レーザパワー決定処理の詳細フローチャート図である。 本発明の実施形態5に係る光ディスク記録装置において最適描画レーザパワーの決定に用いられる、描画レーザパワーと光ディスクの反射光レベルとの関係を示した図である。 従来の光ディスク記録装置のブロック図である。 図22の光ディスク記録装置にて光ディスクのレーベル面から見たときの画像描画時のレーザ照射光の軌跡を示した図である。 図22の光ディスク記録装置における描画レーザパワーと光ディスクの反射光レベルとの関係及び描画レーザパワーと形成画像のコントラストとの関係を示した図である。 図22の光ディスク記録装置における描画レーザパワーと光ディスクの反射光レベルとの関係がオーバーラップ数に依存して変化することを示す図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
 《実施形態1》
 図1に示すように、本発明の実施形態1に係る情報記録再生装置である光ディスク記録装置100は、レーベル面に熱又は光によって変色する描画面を有する光ディスク101と、光ピックアップすなわちOPU(Optical Pickup Unit)102と、前記光ディスク101を回転させるスピンドルモータ103と、前記スピンドルモータ103を駆動するスピンドルドライバ104と、前記OPU102を前記光ディスク101の径方向へ移動させるトラバースモータ105と、前記トラバースモータ105を駆動するトラバースドライバ106と、前記OPU102内のレーザダイオードすなわちLD(Laser Diode)(図示せず)を駆動するレーザドライバ107と、前記OPU102内の対物レンズ(図示せず)を駆動するアクチュエータドライバ108と、前記OPU102からのサーボ誤差信号をもとに対物レンズを所望の位置に制御するとともに、前記OPU102を所望の径方向位置に移動させるトラバース制御を行う移動制御部であるサーボ回路109と、描画時にはレーベル面が変色するレーザ光強度に、描画幅を求める時には変色しないレーザ光強度にそれぞれ制御するレーザ発光制御部であるレーザパワー制御回路110と、描画時には前記レーザドライバ107に対し描画パターンを供給する描画パターン発生部である描画パターン発生回路111と、前記OPU102からの信号をもとに描画幅を求める描画幅演算部である描画幅演算回路112と、前記描画幅演算回路112の結果をもとに描画時のレーザスポットの送り量を決定する描画送り量決定部である描画送り量決定回路113と、前記光ディスク記録装置100の全体動作を制御する制御部114とより構成されている。
 また、サーボ回路109、レーザパワー制御回路110、描画パターン発生回路111、描画幅演算回路112、描画送り量決定回路113、及び制御部114は、集積回路115によって構成されている。
 以下、図1から図4を用いて、本発明の可視画像の描画動作を説明する。
 描画を行う場合には、まず例えばレーベル面の描画可能な最外周の領域を用いて、試し書きを行い描画時の1ライン分の描画幅を求める。
 図2に示すように、光ディスク101は情報記録面とは反対の面に熱又は光によって変色する描画面であるレーベル面201を有する。可視画像の描画時には、レーベル面201の内周から螺旋状に描画パターンを書く。
 描画時にはサーボ回路109により描画用レーザスポットを光ディスク101の1回転での移動量である描画送り量(D)だけ徐々に外周に移動させるとともに、レーザパワー制御回路110により描画用のレーザパワーに設定され、制御部114からの描画データをもとに描画パターン発生回路111により描画に必要な描画パターンが生成されレーザドライバ107に送られて描画される。
 サーボ回路109は、アクチュエータドライバ108及びトラバースモータ105を制御しレーザスポットの描画送り量(D)の制御を行う。
 このような描画を行う前に、必要な描画送り量(D)を測定するため、まずサーボ回路109はOPU102をトラバースモータ105によりレーベル面201の最外周部に移動させる。次に、レーザパワー制御回路110により描画時のレーザパワーに制御し1ライン分の試し書きを行う。
 図3に、描画幅を求める場合のレーザスポットの軌跡を示す。図3に示すように、描画時のレーザパワーに制御されたレーザスポットである描画用レーザスポット301により1ライン分の試し書きを行う。試し書きによりレーベル面201には1ライン分の変色領域である試し書き領域302が生成される。このときの変色幅である描画幅(Dp)は描画時のレーザパワーやレーベル面の変色感度の経年変化等の変色条件の違いにより、装置ごと、光ディスクごとに異なる。
 描画幅(Dp)を測定する場合には、レーザパワー制御回路110により変色しないレーザパワーにレーザ光を設定する。サーボ回路109は、変色しないレーザパワーに設定したレーザスポットである描画幅測定用レーザスポット303をアクチュエータドライバ108を通し対物レンズを径方向に振動させることにより、試し書き領域302に対し径方向に横断するように振動させる。
 図4に、描画幅測定用レーザスポット303からの反射光の様子を示す。図4は、反射光の波形401は、描画幅測定用レーザスポット303が試し書き領域302を通過している間は反射光量が低くなり、変色していない領域を通過する場合には反射光量が多くなる場合を示すものである。
 変色領域を検出する場合、描画幅演算回路112はOPU102からの反射光信号から変色領域の反射光量レベル(変色レベル)と未変色領域の反射光量レベル(未変色レベル)との中間に変色判定レベルを設けることにより、変色領域を通過した時間(tp)を測定する。また、サーボ回路109から対物レンズの振動周波数、振動振幅情報を得て、描画幅測定用レーザスポット303が試し書き領域302を横断する際の速度(vp)を計算する。前記横断時の速度(vp)及び前記変色領域通過時間(tp)より、描画幅(Dp)を演算により求めることができる。
 描画幅演算回路112により求められた描画幅(Dp)をもとに描画送り量決定回路113により描画時の送り幅(D)が決定され、可視画像描画時には光ディスク101の1回転で送り幅(D)だけ移動するようにサーボ回路109により描画用レーザスポット301の径方向への送り量が制御される。例えば、描画幅演算回路112で求められた複数の描画幅(Dp)のうち最も狭い描画幅の値を、描画送り量(D)として決定する。これにより、正確な描画送り量(D)が実現できるため、高品質な可視画像が実現できる。
 なお、本実施形態1では、試し書きの位置をレーベル面201の最外周側で説明したが、最内周側であっても問題ない。試し書きの長さも描画幅が測定できる範囲で短くしても何ら問題はない。レーベル面201の可視画像の描画領域の変色領域が事前に分かっているのであればその領域で試し書きを行っても問題はない。
 《実施形態2》
 図5に示すように、本発明の実施形態2に係る情報記録再生装置である光ディスク記録装置500は、レーベル面に熱又は光によって変色する描画面を有する光ディスク101と、OPU502と、前記光ディスク101を回転させるスピンドルモータ103と、前記スピンドルモータ103を駆動するスピンドルドライバ104と、前記OPU502を前記光ディスク101の径方向へ移動させるトラバースモータ105と、前記トラバースモータ105を駆動するトラバースドライバ106と、前記OPU502内の描画用LD(図示せず)を駆動する描画用レーザドライバ507と、描画時にフォーカス制御を行うための描画時フォーカス制御用LD(図示せず)を駆動する描画時フォーカス制御用レーザドライバ523と、前記OPU502内の対物レンズ(図示せず)を駆動するアクチュエータドライバ108と、前記OPU502内の描画時フォーカス制御用レーザスポットからの反射光をもとに対物レンズを所望の位置にフォーカス制御を行うフォーカス制御部であるとともに径方向位置に移動させるトラバース制御を行う移動制御部であるサーボ回路509と、描画時に前記描画用LDの発光をレーベル面が変色するレーザ光強度に制御する描画用レーザパワー制御回路522と、描画時フォーカス制御を行う前記描画時フォーカス制御用LDを変色しないレーザ光強度に制御する描画時フォーカス制御用レーザパワー制御回路521と、描画時には前記描画用レーザドライバ507に対し描画パターンを供給する描画パターン発生部である描画パターン発生回路111と、前記光ディスク記録装置500の全体動作を制御する制御部514とより構成されている。
 また、サーボ回路509、レーザ発光制御部520である描画時フォーカス制御用レーザパワー制御回路521及び描画用レーザパワー制御回路522、描画パターン発生回路111、及び制御部514は、集積回路515によって構成されている。
 以下、図5から図7を用いて、本発明の可視画像の描画動作を説明する。
 図6は、実施形態2のOPU502の構成を示す。図6に示すように、熱又は光によって変色するレーベル面201である描画面を有する光ディスク101に対して、OPU502は、描画用LD603と、描画時のフォーカス制御に用いる描画時フォーカス制御用LD604と、前記2つのLD603,604の発光レーザを平行なレーザビームに変換するコリメートレンズ609,610と、前記2つのレーザビームを光ディスク101に向かわせるハーフミラー611と、前記2つのレーザビームを前記光ディスク101上にレーザスポットとして集光させる対物レンズ605と、前記2つのレーザスポットの反射光を光検出器の方に導くハーフミラー612と、前記ハーフミラー612で反射された2つのレーザビームをそれぞれの光検出器に導くビームスプリッタ613と、描画用レーザ光の反射光を検出する描画用光検出器607と、描画時のフォーカス制御を行うレーザ光の反射光を検出するフォーカス制御用光検出器608と、前記ビームスプリッタ613と前記描画用光検出器607の間及び前記ビームスプリッタ613と前記フォーカス制御用光検出器608との間にそれぞれ配置された集光レンズ615,614と、対物レンズ605によりフォーカス制御するフォーカス制御コイル606とから構成される。
 描画用LD603は例えばCD-R/RWの記録再生に使用されるCD用LDであり、描画時フォーカス制御用LD604は例えばDVD-R/RWに使用されるDVD用LDとしてもよい。
 また、描画時フォーカス制御用レーザビームは描画用レーザビームの光軸に対し若干ずれるように描画時フォーカス制御用LD604を配置することにより、描画方向に対して先行する位置にレーザスポットを形成するようにしている。
 図7に、描画時のレーベル面201上のレーザスポットの位置関係を拡大して示す。図7に示すように、描画時フォーカス制御用レーザスポット705は描画用レーザスポット704に対して、先行する位置に配置されている。
 可視画像の描画時には、レーベル面201の内周側から描画が開始される。光ディスク101はスピンドルモータ103により回転され、OPU502はトラバースモータ105により一定の描画送り量(D)で外周方向へ移動する。これにより描画用レーザスポット704は相対的にレーベル面201上を螺旋状に移動することになり、レーベル面201の全体に可視画像を描画することができる。
 このような可視画像の描画時には描画用レーザパワー制御回路522によりレーベル面201が変色するレーザパワーになるように制御され、描画パターン発生回路111により描画パターンが描画用レーザドライバ507を通して描画用LD603を発光させ、対物レンズ605によりレーベル面201に集光し、描画用レーザスポット704が形成される。
 また、描画時フォーカス制御用レーザパワー制御回路521によりレーベル面201が変色しないレーザパワーになるように制御され、描画時フォーカス制御用レーザドライバ523を通して描画時フォーカス制御用LD604を発光させる。描画時フォーカス制御用LD604からのレーザ光はコリメートレンズ610、ハーフミラー611、対物レンズ605を通過し、レーベル面201に集光されて描画時フォーカス制御用レーザスポット705を形成する。この描画時フォーカス制御用レーザスポット705は、フォーカス制御を行うためレーベル面201で合焦点になるようにサーボ回路509によりアクチュエータドライバ108を通してフォーカス制御コイル606に制御電流を流し対物レンズ605を制御することにより形成される。
 図8に、描画時のレーベル面201上のレーザスポット形状を示す。対物レンズ605は、説明の便宜上2つに分けている。図8に示すように、描画時フォーカス制御用レーザスポット705はフォーカス制御により、レーベル面201に合焦点している。描画用レーザスポット704は描画層801においては合焦点せず、一定の径のレーザスポットを形成する。例えば描画用LD603をCD-R/RWに使用されるCD用LDとし、描画時フォーカス制御用LD604を例えばDVD-R/RWに使用されるDVD用LDとすれば、OPU502の設計により必然的にこのようなレーザスポット径の大小関係となる。描画用レーザスポット704のスポット径が大きくなっても描画幅は広くなるが、描画幅がある程度広いことは、可視画像の描画において、描画時間の短縮になる等利点もある。
 描画時フォーカス制御用レーザスポット705は、描画用レーザスポット704により描画される描画領域703に集光されていないので描画時の描画パターン発光及び描画後の変色による反射率変動による外乱の影響を受けないため、安定したフォーカス制御が可能となる。このように安定したフォーカス制御が可能となるため、描画用レーザスポット径が一定に保たれる結果、描画幅も一定になり、高品質の可視画像の描画が可能となる。
 なお、本実施形態2では描画時フォーカス制御用レーザスポット705を描画用レーザスポット704の前方に配置して説明したが、描画用レーザスポット704より外周方向に配置する等、描画用レーザスポット704及び描画領域703以外の範囲内に配置しても問題はない。
 《実施形態3》
 図9に示すように、本発明の実施形態3に係る情報記録再生装置である光ディスク記録装置900は、レーベル面に熱又は光によって変色する描画面を有する光ディスク101と、OPU502と、前記光ディスク101を回転させるスピンドルモータ103と、前記スピンドルモータ103を駆動するスピンドルドライバ104と、前記OPU502を前記光ディスク101の径方向へ移動させるトラバースモータ105と、前記トラバースモータ105を駆動するトラバースドライバ106と、前記OPU502内の描画用LD(図示せず)を駆動する描画用レーザドライバ507と、描画時にフォーカス制御を行うための描画時フォーカス制御用LD(図示せず)を駆動する描画時フォーカス制御用レーザドライバ523と、前記OPU502内の対物レンズ(図示せず)を駆動するアクチュエータドライバ108と、前記OPU502内の描画時フォーカス制御用レーザスポットからの反射光をもとに対物レンズを所望の位置に制御するフォーカス制御を行うフォーカス制御部及び前記OPU502を所望の径方向位置に移動させるトラバース制御を行う移動制御部であるサーボ回路509と、描画時に前記描画用LDの発光をレーベル面が変色するレーザ光強度に制御する描画用レーザパワー制御回路522と、描画時フォーカス制御を行う前記描画時フォーカス制御用LDを変色しないレーザ光強度に制御する描画時フォーカス制御用レーザパワー制御回路521と、描画時には前記描画用レーザドライバ507に対し描画パターンを供給する描画パターン発生部である描画パターン発生回路111と、前記OPU502からの信号をもとに描画幅を求める描画幅演算部である描画幅演算回路112と、前記描画幅演算回路112の結果をもとに描画時のレーザスポットの送り量を決定する描画送り量決定部である描画送り量決定回路113と、前記光ディスク記録装置900の全体動作を制御する制御部914とより構成されている。
 また、サーボ回路509、レーザ発光制御部520である描画時フォーカス制御用レーザパワー制御回路521及び描画用レーザパワー制御回路522、描画パターン発生回路111、描画幅演算回路112、描画送り量決定回路113、並びに制御部914は、集積回路915によって構成されている。
 以下、図9を用いて、本発明の描画動作を説明する。なお、実施形態3のOPU502の構成は、実施形態2で説明したものと同等である。実施形態3の描画時のレーベル面上のレーザスポットの位置関係及び形状も、実施形態2で説明したものと同等である。
 レーベル面に可視画像を描画する前にまず、必要な描画送り量(D)を測定する。サーボ回路509は、OPU502をトラバースモータ105によりレーベル面の最外周部に移動させる。次に、描画用レーザパワー制御回路522により描画用レーザスポットのレーザパワーを描画時のレーザパワーに制御するとともに、フォーカス制御用レーザスポットによりフォーカス制御を行い1ライン分の試し書きを行う。
 このときの変色幅である描画幅(Dp)は、描画時のレーザパワーやレーベル面の変色感度の経年変化等の変色条件の違いにより、装置ごと、光ディスクごとに異なる。特に、フォーカス制御を行っていない描画用レーザスポット径は装置ごとのばらつきが大きくなる。
 描画幅(Dp)を測定する場合には、描画時フォーカス制御用レーザパワー制御回路521により変色しないレベルのレーザパワーに制御するとともに、サーボ回路509はアクチュエータドライバ108を通し対物レンズを径方向に振動させることにより、描画時フォーカス制御用レーザスポットを試し書き領域に対し径方向に横断するように振動させる。
 描画幅演算回路112は、描画時フォーカス制御用レーザスポットの反射光の波形から変色領域の反射光量レベルと未変色領域の反射光量レベルとの中間に変色判定レベルを設けることにより、変色領域を通過した時間(tp)を測定する。また、サーボ回路509から対物レンズの振動周波数、振動振幅情報を得て、描画時フォーカス制御用レーザスポットが試し書き領域を横断する際の速度(vp)を計算する。前記横断時の速度(vp)及び前記変色領域通過時間(tp)より、描画幅(Dp)を演算により求めることができる。
 描画幅演算回路112により求められた描画幅(Dp)をもとに描画送り量決定回路113により描画時の送り幅(D)が決定され、可視画像描画時には光ディスク101の1回転で送り幅(D)だけ移動するようにサーボ回路509により描画用レーザスポットの径方向への送り量が制御される。これにより、フォーカス制御を行っていない描画用レーザスポットによる描画時においても描画幅がばらついても正確な送り量が実現できる。
 このような可視画像の描画時には、描画用レーザパワー制御回路522によりレーベル面が変色するレーザパワーになるように制御され、描画パターン発生回路111により描画パターンが描画用レーザドライバ507を通して描画用LDを発光させ、対物レンズによりレーベル面に集光し、描画用レーザスポットが形成される。
 また、描画時フォーカス制御用レーザパワー制御回路521によりレーベル面が変色しないレーザパワーになるように制御され、描画時フォーカス制御用レーザドライバ523を通して描画時フォーカス制御用LDを発光させる。描画時フォーカス制御用LDからのレーザ光はコリメートレンズ、ハーフミラー、対物レンズを通過し、レーベル面に集光されて描画時フォーカス制御用レーザスポットを形成する。この描画時フォーカス制御用レーザスポットは、フォーカス制御を行うためレーベル面で合焦点になるようにサーボ回路509によりアクチュエータドライバ108を通してフォーカス制御コイルに制御電流を流し対物レンズを制御することにより形成される。
 描画時フォーカス制御用レーザスポットは、描画用レーザスポットにより描画される描画領域に集光されていないので描画時の描画パターン発光及び描画後の変色による反射率変動による外乱の影響を受けないため、安定したフォーカス制御が可能となる。
 一方、フォーカス制御を行っていない描画用レーザスポットによる描画幅がばらついても正確な送り量が可能となるとともに、安定したフォーカス制御が可能となり、描画用レーザスポット径が一定に保たれる結果、高品質の可視画像の描画が可能となる。
 《実施形態4》
 図10は、本発明の実施形態4に係る情報記録再生装置である光ディスク記録装置のブロック図である。図10において、光ディスク1101、光ピックアップ1102、レーザダイオード1103、フロントモニタ1104、反射光受光部1105、アクチュエータ1106、ステッピングモータ1107、モータドライバ1108、サーボ回路1109、スピンドルモータ1110、RFアンプ1111、システムコントローラ1115、レーザドライバ1116、レーザパワー制御回路1117、回転検出器1118、PLL及び分周回路1119、インターフェース回路1120、データ変換器1121、並びにフレームメモリ1122は、各々図22中の光ディスク1801、光ピックアップ1802、レーザダイオード1803、フロントモニタ1804、反射光受光部1805、アクチュエータ1806、ステッピングモータ1807、モータドライバ1808、サーボ回路1809、スピンドルモータ1810、RFアンプ1811、システムコントローラ1815、レーザドライバ1816、レーザパワー制御回路1817、回転検出器1818、PLL及び分周回路1819、インターフェース回路1812、データ変換器1813、並びにフレームメモリ1814に対応するものである。図10の光ディスク記録装置は、反射光レベル検波部1112と、メモリ1113と、最適描画レーザパワー決定部1114とを更に備えている。
 図11は、本発明に係る描画方法のフローチャート図である。本発明によれば、従来の描画処理S20の前に、テスト描画処理S11、テスト描画済領域再生処理S12及び最適描画レーザパワー決定処理S13からなる最適レーザパワー調整処理を実施することにより、オーバーラップ数に応じた描画レーザパワーで最大コントラスト比を確保した画像形成を実現する。
 以下、テスト描画処理S11、テスト描画済領域再生処理S12、最適描画レーザパワー決定処理S13について、それぞれ詳細に説明する。
 図12は、本発明の実施形態4におけるテスト描画処理S11の詳細フローチャート図である。テスト描画処理S11は、描画レーザパワーを階段状に変化させてホストコンピュータより指定されたオーバーラップ数でテスト描画することが目的である。図13は、本発明の実施形態4における階段状の描画レーザパワーの説明図であり、横軸がディスク1周分のトラック、縦軸が描画レーザパワーを示している。
 まず、ホストコンピュータ(不図示)よりインターフェース回路1120を通してオーバーラップ数と画像データとを受信する(S608)。オーバーラップ数はシステムコントローラ1115に設定され、画像データはフレームメモリ1122に設定される(S609)。次に、システムコントローラ1115よりモータドライバ1108を通して駆動信号をステッピングモータ1107に供給し、光ピックアップ1102を描画領域の最内周へ移動する(S610)。また、システムコントローラ1115よりレーザパワー制御回路1117にテスト描画するための階段状の描画レーザパワーを設定する(S611)。
 このようにしてオーバーラップ数、画像データ、描画レーザパワーが設定された後に、次に説明するS613からS615までの処理を、ホストコンピュータより指定があったオーバーラップ数分だけ繰り返す(S612)。すなわち、信号FGに同期したPLL及び分周回路1119からの基準信号を元に描画開始位置を検出し(S613)、階段状の描画レーザパワーを発光する(S614)。出射されたレーザ光は光ピックアップ1102のフロントモニタ1104で検出され、電圧信号に変換された後に、レーザパワー制御回路1117に供給され、各階段の描画レーザパワー検出値P1~P6がメモリ1113に記憶される(S615)。
 図14は、本発明の実施形態4におけるテスト描画済領域再生処理S12の詳細フローチャート図である。テスト描画済領域再生処理S12は、階段状にテスト描画されたそれぞれの領域の反射光レベルを検出することが目的である。
 背景技術で図23に示すとおり、画像描画では、ある周波数でトラッキングを振動させながら描画している。反射光レベルを計測するためには安定して(ムラなく)描画されている領域が望ましいので、図23にQで示すように描画された幅の中心を再生させる。そのため、システムコントローラ1115よりサーボ回路1109に指示して中心Qの位置にレーザダイオード1103が移動するようにトラッキング駆動信号をアクチュエータ1106に供給する(S617)。次に、信号FGに同期したPLL及び分周回路1119からの基準信号を元に再生開始位置を検出し(S618)、再生レベルのレーザ光を光ディスク1101に照射し、反射光を反射光受光部1105で検出及び電圧変換した後に、RFアンプ1111を介して反射光レベル検波部1112に供給されて反射光レベルが検出される(S619)。このようにして、描画レーザパワーP1~P6により階段状にテスト描画された各領域の反射光レベル検出値RF1~RF6が、メモリ1113に記憶される(S620)。
 図15は、本発明の実施形態4における最適描画レーザパワー決定処理S13の詳細フローチャート図である。最適描画レーザパワー決定処理S13は、テスト描画処理S11で検出された描画レーザパワー検出値P1~P6と、テスト描画済領域再生処理S12で検出された反射光レベル検出値RF1~RF6とより、最適な描画レーザパワーを決定することが目的である。図16は、本発明の実施形態4において最適描画レーザパワーの決定に用いられる、描画レーザパワーと光ディスクの反射光レベルとの関係を示した図で、レーザパワーによる変色により反射光量が多くなる場合を示すものである。
 まず、描画レーザパワー検出値P1~P6と反射光レベル検出値RF1~RF6とをメモリ1113から読み出し(S623)、最適描画レーザパワー決定部1114に供給する。次に、最適描画レーザパワー決定部1114では、読み出された描画レーザパワー検出値P1~P6と反射光レベル検出値RF1~RF6とを図16のようにプロット及び近似化し、近似曲線が飽和するポイントの描画レーザパワー(図16のP4)を、微分などの演算により算出する(S624)。そして、算出された当該描画レーザパワーを最適描画レーザパワーとしてシステムコントローラ1115へ通知する(S625)。この後、システムコントローラ1115は、最適描画レーザパワーで通常の描画処理を実施する。
 以上説明したように、実施形態4の情報記録再生装置及び描画方法によれば、画像描画前にホストコンピュータより指定されたオーバーラップ数に応じた最適な描画レーザパワー調整を行うことにより、オーバーラップ数に依存した形成画像のコントラスト比の悪化を防止することができる。
 《実施形態5》
 実施形態4では、光ディスク1101の同一半径内で描画レーザパワーを階段状に出射して、オーバーラップ数に応じた最適な描画レーザパワーを算出した。実施形態5では、ディスク面内ばらつき(感度及び膜厚)対策を目的として、同一半径内では固定の描画レーザパワーでテスト描画するものとし、半径位置を変えながら描画レーザパワーを変化させる。また、描画レーザパワー調整による視覚的画像劣化の低減を目的として、テスト描画領域を光ディスク1101の最内周と最外周とに分割し、かつ低強度の描画レーザパワーを用いる。
 図17は、本発明の実施形態5に係る情報記録再生装置である光ディスク記録装置におけるテスト描画処理S11の詳細フローチャート図である。テスト描画処理S11は、ホストコンピュータより指定されたオーバーラップ数で描画領域の最内周と最外周とにテスト描画を行うことが目的である。図18は、本発明の実施形態5における2段階の描画レーザパワーの説明図である。
 まず、ホストコンピュータよりインターフェース回路1120を通してオーバーラップ数と画像データとを受信する(S702)。オーバーラップ数はシステムコントローラ1115に設定され、画像データはフレームメモリ1122に設定される(S703)。
 次に、システムコントローラ1115よりモータドライバ1108を通して駆動信号をステッピングモータ1107に供給し、光ピックアップ1102を描画領域の最内周へ移動する(S704)。そして、システムコントローラ1115よりレーザパワー制御回路1117にテスト描画するための描画レーザパワー(図18のP1)を設定する(S705)。このようにしてオーバーラップ数、画像データ、描画レーザパワー(P1)が設定された後に、指定されたオーバーラップ数でテスト描画する(S706)。照射したレーザ光は光ピックアップ1102のフロントモニタ1104で検出され、電圧信号に変換された後に、レーザパワー制御回路1117に供給され、描画レーザパワー検出値がメモリ1113に記憶される。また描画した光ディスク半径位置もメモリ1113に記憶しておく(S707)。
 次に、システムコントローラ1115よりモータドライバ1108を通して駆動信号をステッピングモータ1107に供給し、光ピックアップ1102を描画領域の最外周へ移動する(S708)。そして、システムコントローラ1115よりレーザパワー制御回路1117にテスト描画するためのS705で設定した描画レーザパワーとは異なる描画レーザパワー(図18のP2)を設定し(S709)、指定されたオーバーラップ数でテスト描画する(S710)。最内周で実施した処理と同様に、描画レーザパワー検出値と描画した光ディスク半径位置とをメモリ1113に記憶する(S711)。
 図19は、本発明の実施形態5におけるテスト描画済領域再生処理S12の詳細フローチャート図である。テスト描画済領域再生処理S12では、メモリ1113より内周テスト描画位置を読み出し(S714)、光ピックアップ1102を内周テスト描画位置へ移動させる(S715)。当該位置で再生レベルのレーザ光を光ディスク1101に照射し、反射光レベル検波部1112にて光ディスク1101の1周分の反射光レベルRF1を検出し(S716)、平均化した値をメモリ1113に記憶する(S717)。同様にメモリ1113より外周テスト描画位置を読み出し(S718)、光ピックアップ1102を外周テスト描画位置へ移動させる(S719)。当該位置で再生レベルのレーザ光を光ディスク1101に照射し、反射光レベル検波部1112にて光ディスク1101の1周分の反射光レベルRF2を検出し(S720)、平均化した値をメモリ1113に記憶する(S721)。
 図20は、本発明の実施形態5における最適描画レーザパワー決定処理S13の詳細フローチャート図である。図21は、本発明の実施形態5において最適描画レーザパワーの決定に用いられる、描画レーザパワーと光ディスクの反射光レベルとの関係を示した図である。
 まず、メモリ1113より各描画レーザパワー検出値P1,P2と各反射光レベル検出値RF1,RF2とを読み出し(S724)、最適描画レーザパワー決定部1114に供給する。最適描画レーザパワー決定部1114は、読み出された描画レーザパワー検出値P1,P2と反射光レベル検出値RF1,RF2とを図21のようにプロットし、線形近似する(S725)。そして、当該線形近似式と、予め決定されている反射光検出目標値RFtargetとより、最適描画レーザパワーPoを算出する(S726)。そして、算出された当該最適描画レーザパワーPoをシステムコントローラ1115へ通知する(S727)。この後、システムコントローラ1115は、最適描画レーザパワーで通常の描画処理を実施する。
 以上説明したように、実施形態5の情報記録再生装置及び描画方法によれば、画像描画前に実施する最適レーザパワー調整において光ディスクの1周分にて同一の低強度のレーザパワーでテスト描画し、かつテスト描画領域を最内周領域と最外周領域とに分割することにより、最適レーザパワー調整ばらつきの低減と視覚的画像劣化の低減とを実現しつつ、オーバーラップ数に依存した形成画像のコントラスト比の悪化を防止することができる。
 本発明に係る集積回路、情報記録再生装置、及び描画方法は、精度の良い送り量を実現できるため、高品質に可視画像を描画できるという効果を有し、光ディスク等の記録媒体のレーベル面に可視画像を描画する情報記録再生装置等に有用である。
 また、本発明に係る情報記録再生装置及び描画方法は、指定されたオーバーラップ数に応じた最適な描画レーザパワー調整を画像描画前に行うことにより、オーバーラップ数に依存した形成画像のコントラスト比の悪化を防止することができるので、一般的な情報記録機能に加えて画像形成機能を付加した光ディスク記録装置等として有用である。
100,500,900 光ディスク記録装置(情報記録再生装置)
101 光ディスク
102,502 光ピックアップ(OPU)
103 スピンドルモータ
104 スピンドルドライバ
105 トラバースモータ
106 トラバースドライバ
107 レーザドライバ
108 アクチュエータドライバ
109,509 サーボ回路
110 レーザパワー制御回路
111 描画パターン発生回路
112 描画幅演算回路
113 描画送り量決定回路
114,514,914 制御部
115,515,915 集積回路
201 レーベル面(描画面)
301,704 描画用レーザスポット
302 試し書き領域
303 描画幅測定用レーザスポット
401 反射光波形
507 描画用レーザドライバ
520 レーザ発光制御部
521 描画時フォーカス制御用レーザパワー制御回路
522 描画用レーザパワー制御回路
523 描画時フォーカス制御用レーザドライバ
603 描画用レーザダイオード(描画用LD)
604 描画時フォーカス制御用レーザダイオード(描画時フォーカス制御用LD)
605 対物レンズ
606 フォーカス制御コイル
607 描画用光検出器
608 フォーカス制御用光検出器
609,610 コリメートレンズ
611,612 ハーフミラー
613 ビームスプリッタ
614,615 集光レンズ
703 描画領域
705 描画時フォーカス制御用レーザスポット
801 描画層
1101 光ディスク
1102 光ピックアップ
1103 レーザダイオード
1104 フロントモニタ
1105 反射光受光部
1106 アクチュエータ
1107 ステッピングモータ
1108 モータドライバ
1109 サーボ回路
1110 スピンドルモータ
1111 RFアンプ
1112 反射光レベル検波部
1113 メモリ
1114 最適描画レーザパワー決定部
1115 システムコントローラ
1116 レーザドライバ
1117 レーザパワー制御回路
1118 回転検出器
1119 PLL及び分周回路
1120 インターフェース回路
1121 データ変換器
1122 フレームメモリ

Claims (15)

  1.  レーベル面に熱又は光によって変色する描画面を有する光ディスクにレーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップを備えた情報記録再生装置において、前記描画面に前記レーザ光により可視画像を描画する前に描画幅を測定する機能を有する集積回路であって、
     前記レーザ光を所定のパワーで発光させるレーザ発光制御部と、
     前記光ピックアップを制御し前記描画面に集光してなるレーザスポットを半径方向に移動させる移動制御部と、
     前記レーザスポットにより描画された描画幅を求める描画幅演算部と、
     前記描画幅演算部により求められた描画幅から描画時の送り量を決定する描画送り量決定部と、
     描画データをもとに描画パターンを生成する描画パターン発生部とを備えた集積回路。
  2.  請求項1記載の集積回路において、
     前記レーザ発光制御部は、描画時には描画用レーザパワーに制御し、描画幅を求める場合には描画面が変色しないレーザパワーに制御する集積回路。
  3.  請求項1記載の集積回路において、
     前記移動制御部は、描画時にはレーザスポットを内周から外周方向に移動させ、描画幅を求める場合にはレーザスポットを径方向に振動させるように制御する集積回路。
  4.  請求項1記載の集積回路において、
     前記描画幅演算部は、レーザスポットにより変色した1ライン分の描画幅を、レーザスポットを径方向に振動させたときのレーザ光の戻り光量から検出した変色領域通過時間とレーザスポットの速度とから演算する集積回路。
  5.  レーベル面に熱又は光によって変色する描画面を有する光ディスクに複数のレーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップを備え、描画方向に対し先行するレーザ光によりフォーカス制御を行い、それ以外のレーザ光により可視画像を描画する情報記録再生装置において、前記複数のレーザ光を制御する機能を有する集積回路であって、
     前記描画方向に対し先行するレーザ光の光出力を描画面が変色しないレーザパワーに制御し、描画するレーザ光のレーザパワーを描画時のレーザパワーに制御するレーザ発光制御部と、
     前記光ピックアップを制御し前記描画面に集光してなるレーザスポットを半径方向に移動させる移動制御部と、
     前記描画方向に対し先行するレーザ光を前記描画面に集光するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、
     描画データをもとに描画パターンを生成する描画パターン発生部とを備えた集積回路。
  6.  レーベル面に熱又は光によって変色する描画面を有する光ディスクに複数のレーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップを備え、描画方向に対し先行するレーザ光によりフォーカス制御を行い、それ以外のレーザ光により可視画像を描画する情報記録再生装置において、前記描画面に前記レーザ光により可視画像を描画する前に描画幅を測定する機能を有する集積回路であって、
     前記描画方向に対し先行するレーザ光の光出力を描画面が変色しないレーザパワーに制御し、描画するレーザ光のレーザパワーを描画時のレーザパワーに制御するレーザ発光制御部と、
     前記光ピックアップを制御し前記描画面に集光してなるレーザスポットを半径方向に移動させる移動制御部と、
     前記描画方向に対し先行するレーザ光を前記描画面に集光するようにフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、
     前記レーザスポットにより描画された描画幅を求める描画幅演算部と、
     前記描画幅演算部により求められた描画幅から描画時の送り量を決定する描画送り量決定部と、
     描画データをもとに描画パターンを生成する描画パターン発生部とを備えた集積回路。
  7.  請求項1記載の集積回路と、
     前記集積回路により駆動される光ピックアップとを備えた情報記録再生装置。
  8.  請求項5記載の集積回路と、
     前記集積回路により駆動される光ピックアップとを備えた情報記録再生装置。
  9.  請求項6記載の集積回路と、
     前記集積回路により駆動される光ピックアップとを備えた情報記録再生装置であって、
     描画幅を測定する場合には、フォーカス制御を行うレーザ光により描画幅を測定する情報記録再生装置。
  10.  レーベル面に熱又は光によって変色する描画面を有する光ディスクにレーザ光を集光する対物レンズを有する光ピックアップを備えた光ディスク記録装置において、前記描画面に前記レーザ光により可視画像を描画する前に試し書きを行うことにより描画幅測定を行う描画方法であって、
     前記レーザ光を描画時のレーザパワーに制御して描画することにより、試し書きを行うステップと、
     前記レーザ光を描画面が変色しないレーザパワーに制御し、前記描画面に集光してなるレーザスポットを、前記試し書きで変色した領域を横断するように径方向に振動させ、レーザ光の戻り光量から変色領域を検出することにより、前記試し書きで変色した領域を通過する時間を測定するステップと、
     前記変色領域通過時間と前記レーザスポットを径方向に振動させたときの略中心部のレーザスポットの速度とから、描画幅を演算するステップと、
     前記描画幅をもとに、描画時の径方向への送り量を調整しつつ、前記描画面に前記レーザ光により可視画像を描画するステップとを備えた描画方法。
  11.  熱又は光によって変色する変色層を有する光ディスクを回転させる回転機構と、
     前記光ディスクの変色層に対してレーザ光が照射可能であるとともに、前記光ディスクの半径方向に移動可能なレーザ光照射部と、
     前記光ディスクに照射されるレーザ光の焦点位置や半径位置を操作するレーザ光照射位置操作部と、
     前記光ディスクからの反射光を電気信号に変換し、当該電気信号の信号レベルを検出する反射光検出部と、
     前記光ディスクが複数の周回を重ねて描画するときに、当該光ディスクの変色層に対するレーザ光の照射軌跡が周回毎に異なるように前記レーザ光照射位置操作部を制御するレーザ照射位置制御部と、
     前記光ディスクの変色層に描画する描画データに応じて当該光ディスクの円周上に配列させるべきドットの階調を規定する描画データ変調部と、
     前記反射光検出部から検出された信号レベルより前記光ディスクに描画する周回数に応じた最適な描画レーザパワーを決定する最適描画レーザパワー決定部とを備えた情報記録再生装置。
  12.  請求項11記載の情報記録再生装置において、
     前記最適描画レーザパワー決定部は、前記光ディスクの同一半径内で段階的に描画レーザパワーを変化させながら規定された周回数分描画することより最適な描画レーザパワーを決定する情報記録再生装置。
  13.  請求項11記載の情報記録再生装置において、
     前記最適描画レーザパワー決定部は、前記光ディスクの任意の半径位置に応じて段階的に描画レーザパワーを変化させながら規定された周回数分描画することより最適な描画レーザパワーを決定する情報記録再生装置。
  14.  請求項11記載の情報記録再生装置において、
     前記最適描画レーザパワー決定部は、前記光ディスクの変色層への変色度合いが少ない低強度の描画レーザパワーのみでテスト描画を実施する情報記録再生装置。
  15.  熱又は光によって変色する変色層を有する光ディスクに画像を形成する描画方法であって、
     描画レーザパワーを変化させて指定されたオーバーラップ数でテスト描画するステップと、
     テスト描画されたそれぞれの領域の反射光レベルを検出するステップと、
     前記テスト描画におけるレーザパワーと前記検出された反射光レベルとの関係から最適な描画レーザパワーを決定するステップとを備えた描画方法。
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