(57)【要約】【課題】光ディスクに描画された画像を読み取ることのできる技術を提供する。【解決手段】光ディスク記録装置１の振動信号発生器３０は、トラッキングアクチュエータに振動信号を供給し、トラッキングアクチュエータは、供給される振動信号に応じて対物レンズ１３を振動させる。これにより、レーザ光の照射位置が光ディスクの径方向に振動する。ＬＰＦ２６は、光ピックアップ１４が受光した戻り光に応じた受光信号にローパスフィルタ処理を施す。コンパレータ２７は、ＬＰＦ２６から出力される信号のレベルと予め定められたしきい値とを比較して、“Ｈ”レベル又は“Ｌ”レベルのパルス信号ＭＩＲを出力する。システム制御部１９は、所定のドット領域毎にパルス信号ＭＩＲが“Ｈ”レベルか否かを判定し、バッファメモリ２４に“１”又は“０”を書き込む。バッファメモリ２４に記録されたピクセル列データは、ホスト装置２００に転送される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクを回転させる回転手段と、
前記光ディスクの径方向に移動可能で、前記回転手段によって回転する光ディスクにレーザ光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段から前記光ディスクに向けて照射されるレーザ光の照射位置を操作する照射位置操作手段と、
前記レーザ光の照射位置が前記光ディスクの径方向に振動するように、前記照射位置操作手段を制御する照射位置制御手段と、
前記光照射手段によって前記光ディスクに照射されたレーザ光の反射光を予め定められたドット領域毎に受光し、受光した反射光に応じて前記ドット領域毎の階調度を特定する階調度特定手段と、
前記階調度特定手段が特定した前記ドット領域毎の階調度を示すデータを出力する出力手段と
を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記回転手段によって光ディスクが複数回の周回を重ねる毎に、前記光照射手段を、ドット配列の半径方向のピッチに相当する分、当該ディスクの略半径方向に移動させるフィード手段
を備え、
前記照射位置制御手段は、当該光ディスクに対するレーザ光の照射軌跡が周回毎に異なるように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記照射位置操作手段は、レーザ光の照射位置を、振動信号の電圧にしたがって操作し、
前記照射位置制御手段は、光ディスクが複数回の周回を重ねるときに、一定振幅および一定周波数を有する振動信号を、その位相が周回毎に異なるように生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
送り幅を示す送り幅情報を取得する送り幅情報取得手段を備え、
前記フィード手段は、前記位置情報取得手段が取得した位置情報の示す径方向の読取開始位置から読取終了位置まで、前記光照射手段を、前記光ディスクが前記複数回回転する毎に前記送り幅情報取得手段が取得した送り幅情報の示す送り幅だけ径方向に移送する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記ドット領域を示すドット領域情報を記憶するドット領域情報記憶手段を備え、
前記階調度特定手段は、前記照射位置制御手段によって前記光ディスクに照射されたレーザ光の反射光を前記ドット領域記憶手段に記憶されたドット領域情報の示すドット領域毎に受光し、受光した反射光に応じて該ドット領域毎の階調度を特定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記ドット領域を示すドット領域情報を取得するドット領域情報取得手段を備え、
前記階調度特定手段は、前記照射位置制御手段によって前記光ディスクに照射されたレーザ光の反射光を前記ドット領域情報取得手段が取得したドット領域情報の示すドット領域毎に受光し、受光した反射光に応じて該ドット領域毎の階調度を特定する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに描画された画像を読み取るための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc Rewritable）又はＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disk-Recordable）等の光ディスクにおいては、記録されたデータの内容を肉眼で識別することはできないので、ラベル貼付や印刷などが行われていなければディスク自体の外観からそれぞれの光ディスクを識別することは困難である。そこで、光ディスク自体に文字や記号或いは図形・絵柄などを描画することによって、光ディスクをその外観によって簡単に識別できるような技術が提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００６−１５５８１２号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、光ディスクに描画された画像を編集したり、画像を追記したりする要求が生ずることも多いが、この場合に、光ディスクに既に描画されている画像を把握することができれば好適である。
本発明は上述した背景の下になされたものであり、光ディスクに描画された画像を読み取ることのできる技術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】
【０００４】
本発明の好適な態様である画像読取装置は、光ディスクを回転させる回転手段と、前記光ディスクの径方向に移動可能で、前記回転手段によって回転する光ディスクにレーザ光を照射する光照射手段と、前記光照射手段から前記光ディスクに向けて照射されるレーザ光の照射位置を操作する照射位置操作手段と、前記レーザ光の照射位置が前記光ディスクの径方向に振動するように、前記照射位置操作手段を制御する照射位置制御手段と、前記光照射手段によって前記光ディスクに照射されたレーザ光の反射光を予め定められたドット領域毎に受光し、受光した反射光に応じて前記ドット領域毎の階調度を特定する階調度特定手段と、前記階調度特定手段が特定した前記ドット領域毎の階調度を示すデータを出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００５】
上述の態様において、前記回転手段によって光ディスクが複数回の周回を重ねる毎に、前記光照射手段を、ドット配列の半径方向のピッチに相当する分、当該ディスクの略半径方向に移動させるフィード手段を備え、前記照射位置制御手段は、当該光ディスクに対するレーザ光の照射軌跡が周回毎に異なるように制御してもよい。
【０００６】
また、上述の態様において、前記照射位置操作手段は、レーザ光の照射位置を、振動信号の電圧にしたがって操作し、前記照射位置制御手段は、光ディスクが複数回の周回を重ねるときに、一定振幅および一定周波数を有する振動信号を、その位相が周回毎に異なるように生成してもよい。
【０００７】
また、上述の態様において、送り幅を示す送り幅情報を取得する送り幅情報取得手段を備え、前記フィード手段は、前記位置情報取得手段が取得した位置情報の示す径方向の読取開始位置から読取終了位置まで、前記光照射手段を、前記光ディスクが前記複数回回転する毎に前記送り幅情報取得手段が取得した送り幅情報の示す送り幅だけ径方向に移送してもよい。
【０００８】
また、上述の態様において、前記ドット領域を示すドット領域情報を記憶するドット領域情報記憶手段を備え、前記階調度特定手段は、前記照射位置制御手段によって前記光ディスクに照射されたレーザ光の反射光を前記ドット領域記憶手段に記憶されたドット領域情報の示すドット領域毎に受光し、受光した反射光に応じて該ドット領域毎の階調度を特定してもよい。
【０００９】
また、上述の態様において、前記ドット領域を示すドット領域情報を取得するドット領域情報取得手段を備え、前記階調度特定手段は、前記照射位置制御手段によって前記光ディスクに照射されたレーザ光の反射光を前記ドット領域情報取得手段が取得したドット領域情報の示すドット領域毎に受光し、受光した反射光に応じて該ドット領域毎の階調度を特定してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光ディスクに描画された画像を読み取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本実施形態に係る光ディスク記録装置１は、光ディスクに対して音楽データ等のデータを記録・再生する機能（データ記録・再生機能）と、その光ディスクに利用者が視認し得る画像を描く機能（描画機能）と、その光ディスクに描画された画像を読み取る機能（画像読取機能）とを有している。以下の説明では、はじめに、光ディスクそのものの構成を説明し、その次に、光ディスク記録装置１についての説明を行う。
【００１２】
（１）構成
（１−１）光ディスクの構成
図１に、本実施形態に係る光ディスク１００の断面図の一例を示す。光ディスク１００は、例えばＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／ＤＶＤ−Ｒ混合型光ディスクである。図１に示すように、光ディスク１００においては、記録面Ｄからレーベル面Ｌに向かって順番に、ポリカーボネート層１０１、データ記録層１０３、半透明層１０４、中間層１０５、描画層１０６、半透明層１０７及びポリカーボネート層１０８が積層されている。光ディスク１００の厚さはおおよそ１．２（ｍｍ）であるが、そのうちポリカーボネート層１０１及びポリカーボネート層１０８がそれぞれ０．６（ｍｍ）程度を占めており、データ記録層１０３から半透明層１０７までの厚さｄは全体の厚さに比べて微小である。
【００１３】
データ記録層１０３の記録面Ｄ側には、螺旋状のグルーブ（案内溝）１０２が形成されている。データ記録時には、対物レンズ１３の位置が矢印Ｐ方向の適切な位置に調整され、半透明層１０４からの反射光に基づいて、データ記録層１０３にレーザ光の焦点が合わせられる。そして、記録すべきデータに応じた強度のレーザ光が、データ記録層１０３のグルーブ１０２に沿って照射される。このときレーザ光が照射された箇所にはデータ長に対応するピットが形成され、これによりデータ記録が行われる。なお、記録したデータを読み出して再生を行う場合は、グルーブ１０２に沿って記録時よりも弱い強度のレーザ光が照射され、その反射光（戻り光）の強度が検知されることでデータ再生が実現される。
【００１４】
描画層１０６は、或る強度のレーザ光が照射されると変色する物質によって形成されている。描画時には、対物レンズ１３の位置が矢印Ｐ方向の適切な位置に調整され、半透明層１０７からの反射光に基づいて、描画層１０６にレーザ光ｌａの焦点が合わせられる。そして、或る強度のレーザ光ｌａが照射されると、レーザ光ｌａが照射された描画層１０６の領域が変色する。この変色した領域と変色していない領域によって、ユーザが視認可能な画像が形成される。なお、図１では、描画層１０６に焦点が合わせられたレーザ光ｌａが照射されている場合を示している。なお、描画された画像を読み取る場合は、描画時よりも弱い所定強度未満のレーザ光が、描画層１０６に焦点が合わせられて照射され、その反射光の強度を検知することで実現される。
【００１５】
（１−２）システムの全体構成
図２は、本実施形態に係るシステムの構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係るシステムは、図２に示すように、ホスト装置２００と光ディスク記録装置１とを相互に通信可能な状態に接続して構成される。なお、光ディスク記録装置１は、ホスト装置２００に内蔵する形式でも外付けする形式でもよい。光ディスク記録装置１には光ディスク１００が装填される。スピンドルモータ１１は光ディスク１００を回転させる回転手段である。スピンドルサーボ１２は、スピンドルモータ１１の回転を、記録時及び再生時は線速度一定に制御し（ＣＬＶ制御）、描画時及び画像読取時は回転数一定に制御する（ＣＡＶ制御）。光ピックアップ１４は、光ディスク１００の径方向に移動可能であり、スピンドルモータ１１によって回転する光ディスク１００にレーザ光を照射する光照射手段である。光ピックアップ１４は、ステッピングモータ１５で駆動される送りねじ等などによる送り機構１６により、光ディスク１００の径方向（図中左右方向）に移動される。モータドライバ１７は、システム制御部１９の指令に基づきステッピングモータ１５を駆動する。
【００１６】
フォーカスサーボ１８は光ピックアップ１４のフォーカス制御を行う。トラッキングサーボ２０は、データ記録及び再生時に光ピックアップ１４のトラッキングサーボ制御を行う。ただし、描画時及び画像読取時においては、トラッキングサーボ制御はオフされる。レーザドライバ２２はレーザパワーをそれぞれ指示された値に制御する。ＡＬＰＣ（Automatic Laser Power Control）回路２１はレーザパワーをそれぞれ指示させた値に制御する。光ピックアップ１４は、システム制御部１９の指令及び光ピックアップ１４からの受光信号に基づいて、レーザドライバ２２が光ピックアップ１４のレーザダイオードを駆動する際のレーザ光の強度を制御する。
【００１７】
振動信号発生器３０は、描画時及び画像読取時に振動信号を発生し、これを光ピックアップ１４のトラッキングアクチュエータ（図示略）に供給して対物レンズ１３を振動させる。この実施形態では、レーザ光の照射位置が径方向に振動するように生成した交流信号、例えば三角信号をトラッキングアクチュエータに供給する。これにより、レーザ光が、光ディスク１００の径方向に、光ピックアップ１４の１マイクロステップ動作による単位送り量よりも大きい振幅で振動させられる。この振動動作によって、レーザ光は光ピックアップ１４の単位送り量よりも広い幅で蛇行しながら描画層を走査することが可能となる。この実施形態では、光ディスク記録装置１は、描画時及び画像読取時において、光ピックアップ１４を径方向のほぼ同一の位置に保ちつつ上記振動動作を行わせるとともに、光ディスク１００を複数回回転させながら同一画像の重ね書き及び重ね読みを行う。なお、この重ね読み回数を、以下では「Ｎｒ」とする。
【００１８】
メモリ２８には、光ディスク記録装置１において予め設定されている画像読取条件と、操作者が設定可能な画像読取条件が記憶されている。この「予め設定されている画像読取条件」としては、光ピックアップ１４を光ディスク１００の径方向に移送する単位送り量の算出に用いられる「ステッピングモータ１５の１フルステップ動作による光ピックアップ１４の送り量Ｌ」と、「ステッピングモータ１５のマイクロステップ動作の分割数Ｍ」とが記憶されている。また、「操作者が設定可能な画像読取条件」としては、「光ディスクの回転速度」と、「エンコーダ２３による画像データのエンコード速度」とを組み合わせた複数種類の「画像読取モード」の情報や、光ディスクの径方向の「読取開始位置Ｒ０」と「読取終了位置Ｒ１」、上述した「重ね読み回数Ｎｒ」が記憶されている。
【００１９】
エンコーダ２３は、データ記録時において、記録データを光ディスク１００の形式に応じたフォーマットにエンコードする。レーザドライバ２２はこのエンコードされた記録データに応じてレーザ光を変調し、この記録データを光ディスク１００のデータ記録層１０３にピットとして記録する。一方、エンコーダ２３は、描画時においては、画像データをエンコードすることで、当該画像データを構成する画素（ドット）の階調データに応じてデューティが変化するパルス信号を生成する。レーザドライバ２２はこのデューティが変化するパルス信号に応じてレーザ光を変調し、光ディスク１００の描画層１０６の可視光特性を変化させて（つまり変色させて）、モノクロ多階調による描画を行う。デコーダ２５は、データ再生時に光ピックアップ１４が受光した戻り光に応じた受光信号をＥＦＭ復調してデータ再生を行う。
【００２０】
ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２６は、画像読取時に光ピックアップ１４が受光した戻り光に応じた受光信号にローパスフィルタ処理を施す。コンパレータ２７は、ＬＰＦ２６から出力される信号のレベルと予め定められたしきい値とを比較し、その比較結果に応じて“Ｈ”レベル又は“Ｌ”レベルのパルス信号をシステム制御部１９に出力する。具体的には、例えば、コンパレータ２７は、ＬＰＦ２６から出力される信号のレベルがしきい値以上である場合には“Ｈ”レベルの信号をシステム制御部１９に出力する一方、信号のレベルがしきい値よりも小さい場合には“Ｌ”レベルの信号をシステム制御部１９に出力すればよい。Ｎ分周器２９は、スピンドルモータ１１から出力される１回転につきＮパルスのパルス信号ＦＧをＮ分周することによって、１回転につき１パルスのパルス信号ＦＧ´を生成する。このパルス信号ＦＧ´により、光ディスク１００の回転数を検出することができる。
【００２１】
ここで、画像読取に係る信号処理について、図３を参照しつつ説明する。図３は、画像読取時の各種信号のタイムチャートである。図３は、光ディスク１００が１回転した場合の各種信号のタイムチャートを示している。図において、（ａ）は光ピックアップ１４からＬＰＦ２６に出力される受光信号ＲＦの波形を示す。（ｂ）は、受光信号ＲＦにローパスフィルタ処理が施されてＬＰＦ２６から出力される受光信号ＲＦ´の波形を示す。（ｃ）は、受光信号ＲＦ´がコンパレータ２７によって変換されたパルス信号ＭＩＲの波形を示す。（ｄ）はスピンドルモータ１１からＮ分周器２９に出力されるパルス信号ＦＧの波形を示す。（ｅ）は、パルス信号ＦＧをＮ分周したパルス信号ＦＧ´の波形を示す。図３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、光ピックアップ１４からの受光信号ＲＦは、強度が所定のしきい値以上である場合には“Ｈ”レベルとされる一方、それ以外の場合には“Ｌ”レベルとされる。
【００２２】
システム制御部１９は、コンパレータ２７から出力されるパルス信号ＭＩＲを、予め定められたドット領域毎に“Ｈ”レベルであるか“Ｌ”レベルであるかを判定する。光ディスク１００の表面に描画された画像は、変色された部分とそれ以外の部分とで反射率が異なるから、反射光の強度を参照することで、そのドット領域が変色されているか否かを判定することができる。システム制御部１９は、パルス信号ＭＩＲが“Ｈ”レベルであるドット領域については、メモリ２８に変色されていない旨を示す情報“１”を書き込む一方、パルス信号ＭＩＲのレベルが“Ｌ”レベルであるドット領域については、メモリ２８に変色されている旨を示す情報“０”を書き込む。
【００２３】
ここで、この実施形態において、光ディスク１００から画像を読み取るドット領域について、図４を参照して説明する。図４（ａ）に示されるように、光ディスク１００には、セクタが、内周から外周に向かって同心円上に１行からｍ行まで、さらに、光ディスク１００の時計回りで一定角度毎に１列からｎ列までにわたって放射上に配列している。また、各セクタは、それぞれ図４（ｂ）に示されるように、円周方向に２５個に等分割された領域を有する。そして、この実施形態では、この１つの領域が画像のドットに相当する。したがって、この実施形態において、ドットは、ｍ行×２５・ｎ列で配列することになる。
【００２４】
この実施形態では、ドットを白または黒の２値表示するものとし、１つのドットの白黒を示すドットデータとして、１バイト（８ビット）が割り当てられる。ここで、“０”は黒のドットを示す一方、“０”以外は白のドットを示す。システム制御部１９は、上述したドットの領域毎に、そのドット領域が変色しているか否かを判定し、変色されている場合にはその旨を示す信号（この実施形態では“０”）をメモリ２８に書き込む一方、変色されていない場合にはその旨を示す信号（この実施形態では“１”）をメモリ２８に書き込む。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、システム制御部１９がメモリ２８に書き込むドット領域毎の“０”又は“１”の情報群を「ピクセル列データ」と称して説明する。
【００２５】
図２の説明に戻る。ホスト装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを備える制御部２０１と、制御部２０１によって実行されるコンピュータプログラム等を記憶する記憶部２０２と、光ディスク記録装置１とのデータの授受を行うための通信部２０３とを備えている。ホスト装置２００は、操作者による指令を光ディスク記録装置１に送信する。この指令はインタフェース１０を介してシステム制御部１９に送信される。システム制御部１９は該指令に応じた指令を光ディスク記録装置１内の各回路に送り、該当する動作を実行させる。例えば、データ記録時には、ホスト装置２００は、記録データを光ディスク記録装置１に送信する。この記録データは、光ディスク記録装置１のインタフェース１０で受信され、システム制御部１９によってバッファメモリ２４に書き込まれる。そして、システム制御部１９は、バッファメモリ２４から記録データを読み出してエンコーダ２３に供給する。エンコーダ２３は、上述したエンコード処理を実行してレーザドライバ２２に供給する。また、データ再生時には、デコーダ２５で再生したデータがインタフェース１０を介してホスト装置２００に転送される。一方、描画時においては、ホスト装置２００は、画像データを光ディスク記録装置１に送信する。この画像データは、インタフェース１０で受信され、システム制御部１９によってバッファメモリ２４に書き込まれる。システム制御部１９は、バッファメモリ２４から画像データを読み出し、エンコーダ２３に供給する。一方、画像読取時には、システム制御部１９がバッファメモリ２４にピクセル列データを記憶し、記憶されたピクセル列データがインタフェース１０を介してホスト装置２００に転送される。表示機器３００は、液晶ディスプレイ等を備え、ホスト装置２００から供給されるデータに応じた画像を表示する表示手段である。
【００２６】
（２）動作
次に、以上説明したシステムの動作説明を行う。光ディスク記録装置１に光ディスク１００が挿入されると、システム制御部１９は、ホスト装置２００から何らかの処理を指示するコマンドを受信したか否かを判定する。コマンドを受信すると、システム制御部１９は、受信したコマンドが、何の処理を指示するコマンドであるかを判定する。コマンドが画像読取を指示するコマンドでなければ、システム制御部１９は、そのコマンドによって指示される処理（データ記録動作、再生動作又は描画動作）を実行する。なお、光ディスク１００へのデータ記録動作及び再生動作については、従来と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００２７】
次に、画像読取動作が指示された場合に動作について、図５に示すフローチャートを参照しつつ説明する。まず、システム制御部１９は、バッファメモリ２４においてピクセル列データを記憶するためのピクセル列データ記憶領域を確保し、確保したピクセル列データ記憶領域の各データの値を“０”にすることによって、ピクセル列データ記憶領域を初期化する（ステップＳ１）。次いで、システム制御部１９は、スピンドルサーボ１２を制御して、ＣＡＶ制御によってスピンドルモータ１１を駆動させ、光ディスク１００を回転させる（ステップＳ２）。
【００２８】
次いで、システム制御部１９は、ＡＬＰＣ回路２１にレーザパワーの制御を開始させる。これにより、ＡＬＰＣ回路２１は、レーザパワーを画像読取用の強度に設定する。光ピックアップ１４は、設定されたレーザパワーでレーザ光を照射する。また、システム制御部１９は、フォーカスサーボ１８を制御して、光ピックアップ１４のフォーカス制御を行わせる（ステップＳ３）。
【００２９】
次いで、システム制御部１９は、光ピックアップ１４の対物レンズ１３のディスク径方向光軸位置を、メモリ２８に記憶された読取開始位置Ｒ０の示す位置に移動する（ステップＳ４）。この制御は、ステッピングモータ１５を駆動して光ピックアップ１４を内周方向に一旦戻し、最内周の原点位置（リミットスイッチで検出される位置、或いはストッパで機械的に係止される位置）を検出したら、その位置から対物レンズ１３が読取開始位置Ｒ０に到達するステップ数分、ステッピングモータ１５を駆動することにより実現される。
【００３０】
スピンドルモータ１１が所定の回転数で安定にＣＡＶ制御され、かつ光ピックアップ１４の対物レンズ１３のディスク径方向の光軸位置が読取開始位置Ｒ０に位置決めされた状態に達したら、システム制御部１９は、Ｎ分周器２９から出力されるパルス信号ＦＧ´をモニタし、パルス信号ＦＧ´の立ち上がりエッジを検出するまで待機する（ステップＳ５；ＮＯ）。なお、この実施形態では、パルス信号ＦＧ´の立ち上がりエッジが検出される周方向位置をθ＝０と定める。画像読取中は、システム制御部１９は、スピンドルモータ１１のＣＡＶ制御に用いられているのと同じ水晶発振クロックを分周して作成したクロックをカウントして、θ＝０の位置に対する周方向位置をΔθ（周方向に隣接して描画する画素（ドット）間の偏角差）ごとに検出する。Δθは、周方向に隣接して描画する画素間の偏角差である。この偏角差Δθの値はディスク１周あたりのドット数に基づき、Δθ＝２π／（１周あたりのドット数）  の演算で求められる。
【００３１】
パルス信号ＦＧ´の立ち上がりエッジを検出すると（ステップＳ５；ＹＥＳ）、システム制御部１９は、振動信号発生器３０から振動信号を発生させることによって、トラッキングアクチュエータの振動を開始する（ステップＳ６）。振動信号発生器３０により発生された振動信号は光ピックアップ１４のトラッキングアクチュエータに供給される。トラッキングアクチュエータは、供給された振動信号に応じて対物レンズ１３をディスク径方向に一定周期で振動させる。振動の周波数Ｈｚをスピンドル回転数ｒｐｓよりも大きな値に設定することにより、スピンドル１回転あたりに１周期以上振動させる。この振動は描画が終了するまで継続して行われる。なお、画像読取時はトラッキングサーボはオフにされる。
【００３２】
振動信号により対物レンズ１３を振動させる場合、システム制御部１９は、「振動の周波数Ｈｚ／スピンドル回転数ｒｐｓ」の値が循環桁数の長い循環小数となるように、「振動の周波数Ｈｚ」と「スピンドル回転数ｒｐｓ」の値を設定するのが望ましい。すなわち、このような設定にすると、重ね読み回数が多くても、レーザ光の照射位置が重ね読み中に相互に重ならないようにすることができる。例えばスピンドル回転数１３１．２５ｒｐｓに対して振動の周波数を２００Ｈｚに設定すれば、「振動の周波数／スピンドル回転数ｒｐｓ」の値は循環桁数の長い循環小数となる。
【００３３】
システム制御部１９は、バッファメモリ２４のピクセル列データ記憶領域にデータを書き込むアドレスを指し示すメモリアクセスポインタを初期化する（ステップＳ７）。この実施形態では、システム制御部１９は、メモリアクセスポインタを周方向位置θ＝０の位置のデータを格納するためのアドレスに初期化する。次いで、システム制御部１９は、１回転に要する時間の測定を開始する（ステップＳ８）。システム制御部１９は、コンパレータ２７から出力されるパルス信号ＭＩＲのレベルを判定する（ステップＳ９）。パルス信号ＭＩＲが“Ｈ”レベルである場合には（ステップＳ９；“ＨＩＧＨ”）、メモリアクセスポインタが指し示すアドレスに格納されたデータの値が“０”か否かを判定する（ステップＳ１０）。“０”である場合には（ステップＳ１０；“０”）、システム制御部１９は、メモリに“１”を書き込む（ステップＳ１１）。一方、それ以外の場合には（ステップＳ１０；“１”）、値を更新する必要がないため、システム制御部１９は、メモリへの書き込み処理を行わず、ステップＳ１２の処理へ進む。一方、ステップＳ９において、ＭＩＲ信号のレベルが“Ｌ”レベルである場合には（ステップＳ９；“ＬＯＷ”）、システム制御部１９は、メモリへの書き込み処理を行わず、ステップＳ１２の処理へ進む。
【００３４】
次いで、システム制御部１９は、メモリアクセスポインタをインクリメントし（ステップＳ１２）、測定時間がディスク１周に要する時間に達したかを判定する（ステップＳ１３）。達していないと判定された場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、システム制御部１９は、ステップＳ９の処理に戻り、次のドット領域の階調度判定処理を行う。一方、ステップＳ１３において、達したと判定された場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、システム制御部１９は、スピンドルの回転が所定回数（重ね読み回数Ｎｒ）に達したかを判定する（ステップＳ１４）。所定回数に達していないと判定された場合には（ステップＳ１４；ＮＯ）、システム制御部１９は、ステップＳ７の処理に戻り、画像の読取処理を続ける。
【００３５】
このようにこの実施形態では、システム制御部１９は、コンパレータ２７からの出力信号に応じて２値の階調（白又は黒）を判定する。これにより、光ディスク１００に描画された画像の画素（ドット）毎の階調度（白又は黒）を示すデータがバッファメモリ２４のピクセル列データ記憶領域に記憶される。
【００３６】
図６は、バッファメモリ２４に記憶されるデータの内容の一例を示す図である。図において、（ａ）は、光ディスク１００に描画された画像を示し、一方、（ｂ）は、バッファメモリ２４に記憶されたデータの内容の一例を示す図である。図示のように、実際の盤面上では濃淡の差のある場合でも、システム制御部１９は、所定の反射率以上である場合には白（“１”）、それ以外は黒（“０”）と判断し、白黒２色のデータとして処理する。
【００３７】
また、このとき、ステップＳ１４に示されるように、システム制御部１９は、レーザ光の照射位置（つまり光ピックアップ１４の径方向の位置）を、一定の振幅の範囲に保ちつつ、スピンドルを重ね読み回数分Ｎｒだけ回転させる。そして、その回数分の回転が終了したら、レーザ光の照射位置を外周方向へ所定距離Δｒだけ移動させ、再びレーザ光の照射位置を上記振幅の範囲内に保ちつつ、スピンドルを重ね読み回数分Ｎｒだけ回転させる、という処理を繰り返す。このようにこの実施形態においては、画像を検出するディスク半径位置において、所定回数（本実施形態では重ね読み回数Ｎｒ）だけ、スピンドルモータが回転する期間中、戻り光の検出を続け、各回転でのパルス信号ＭＩＲの論理和を求める。さらにその際にトラッキングアクチュエータをディスクの半径方向に振動させることにより、検出光の軌跡の重なりを最低限に抑えてより高精度に検出する。
【００３８】
ステップＳ１４において、スピンドルの回転が所定回数Ｎｒに達したと判定された場合には（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、システム制御部１９は、画像読出外周半径に達したかを判定する（ステップＳ１５）。達していないと判定された場合には（ステップＳ１５；ＮＯ）、システム制御部１９は、ステップＳ４の処理に戻る。一方、ステップＳ１５において、画像読出外周半径に達したと判定された場合には（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、システム制御部１９は、トラッキングアクチュエータの振動を終了する（ステップＳ１６）。
【００３９】
すなわち、システム制御部１９は、距離Δｒの移動をθが２π×Ｎｒに達するごとに行う。θ＝２π×Ｎｒに達したら、システム制御部１９は、ステッピングモータ１５を１マイクロステップ分駆動して、光ピックアップ１４の光軸位置をディスク外周方向に距離Δｒ分移動させる。Δｒは、光ピックアップ１４のディスク径方向の単位送り幅、すなわちステッピングモータ１５の１マイクロステップによる光ピックアップ１４の移動量である。このΔｒの値は、ホスト装置２００からの指令に基づいた値である。このように、システム制御部１９は、径を徐々に変更して測定し、ディスク径方向位置が読取終了位置Ｒ１に達したら、画像読取処理を終了する。
【００４０】
ステップＳ４からステップＳ１５の処理が繰り返し実行されることによって、光ディスク１００のレーベル面に描画された画像を示すピクセル列データがバッファメモリ２４に記憶される。ステップＳ１６までの処理を終えると、システム制御部１９は、バッファメモリ２４に記憶されたデータをホスト装置２００に転送する。このようにして、光ディスク１００に描画された画像が読み取られ、読み取られた画像を表す周ごとのピクセル列データが、ホスト装置２００に送信される。全てのピクセル列データの受信を完了すると、ホスト装置２００は、取得したピクセル列を用いて表示機器３００に描画面を再現する。
【００４１】
ここで、レーザ光の照射位置が振動するようにトラッキングアクチュエータを制御する動作について、振動させずに画像読取を行う場合と比較しつつ、図面を参照して以下に説明する。図７は、光ディスク１００に描画された画像の一例を示す図である。図７では、説明の便宜上、光ディスク１００の円周を直線に展開して示している。なお、図７に示す例は、この実施形態である光ディスク記録装置１によって描画された画像であり、図示のように、描画線（レーザ光の照射軌跡）が蛇行して描画されている。
【００４２】
図８（ａ）は、照射位置を振動させずに画像読取を行った場合の、画像読取時のレーザ光の軌跡を示す図である。図中の鎖線が、画像読取時のレーザ光の軌跡を示している。図８（ｂ）は、理解を容易にするために、同図（ａ）に示す例において、（ｉ＋５）行のみに着目してこの部分を抽出し、さらにディスク１周の列数をＪとして示したものである。また、図９は、図８（ｂ）に示す描画像（図中に実線で図示）を、レーザ光が通過したときの各部波形を示したものである。図において、パルス信号ＭＩＲは、ディスク上の画像をある程度表してはいるが、より高精度に元の画像を再現したい場合がある。そのような場合、本実施形態の方法が有効である。
【００４３】
図１０は、この実施形態において、重ね読み回数Ｎｒを「４」に設定した場合の１つの径方向位置でのレーザ光の走査位置の軌跡の一例を示す図である。図１０では、説明の便宜上、光ディスク１００の円周を直線に展開して示している。図１０によれば、レーザ光は振動動作により、１マイクロステップによる光ピックアップ１４の移動量Δｒよりも広いディスク径方向範囲を走査している。しかも、レーザ光の振動数Ｈｚ／スピンドル回転ｒｐｓが循環小数となるように設定されているので、レーザ光の軌跡が周回ごとに相互に重ならない。したがって、レーザ光による個々の読取領域が狭くても、より高精度な画像読取が実現される。図９と図１０とを比較すると明らかなように、本実施形態に係る光ディスク読取装置１は図９に示す例と比較してより高精度に画像を読み取ることができる。なお、図１０に示す例では、スピンドル４周分の軌跡を重ねて図示しているが、図１１は、スピンドル１周毎に分けて図示したものである。図１１に示すように、各周でのレーザ光の軌跡が重ならないようにスピンドルの回転数とトラッキングアクチュエータの振動周波数を決めれば、より高精度に画像の検出をすることができる。
【００４４】
このように、この実施形態では、レーザ光の照射位置が光ディスクの径方向に振動するように、トラッキングアクチュエータを制御するから、より高精度に画像を再現することができる。例えば、画像描画時にトラッキングずれが生じている場合等は、レーザ光を振動させずに画像読取を行った場合には、描画時のレーザ光の軌跡と画像読取時のレーザ光の軌跡とが交わることがなく、画像が読み取れない場合があり得る。これに対しこの実施形態では、レーザ光の照射位置を振動させるから、ある範囲でトラッキングずれが発生している場合であっても、レーザ光の照射軌跡がその範囲で振動することによって、少なくとも一部で描画線と交わることができ、これにより、従来と比較してより高精度に画像読取を行うことができる。
【００４５】
（３）変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
光ディスク１００の描画層１０６は、熱又は光の少なくともいずれか一方に応じて変色するものであればよい。また、光ディスク１００における描画層の位置は、図１に示したものに限らず、要するにデータ記録層とは異なる（光ディスク１００の記録面又はレーベル面からの距離が異なる）位置に設けられていればよい。また、光ディスク１００は各メーカにより提供されるが、メーカごとにデータ記録層や描画層の特性は異なっていることが考えられる。例えば、データ記録層の熱吸収率が異なる場合は、ピットを形成するために照射すべきレーザ光のレベルや変色させるために照射すべきレーザ光のレベルが異なることも想定される。描画層にしても同様である。このため、予め多数のメーカの光ディスク１００に対してデータ記録及び描画を実際に行い、どの程度のレーザ光を照射するのが適しているのかを求めておき、かかる値をメモリ２８に格納しておくようにしてもよい。この場合、光ディスク１００の種類を示す識別情報（ディスクＩＤ情報）と対応付けて格納しておけば、セットされた光ディスク１００のディスクＩＤ情報を読み取った上で、ディスク種類に沿ったレーザ光照射をすることができる。
なお、上述した実施形態では、ＣＤ−Ｒ等の書き換え不可能な光ディスクを用いたが、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＣＤ／ＤＶＤ−ＲＷなどの書き換え可能な光ディスクを用いてもよい。
【００４６】
実施形態では画像読取を開始した周方向位置をθ＝０としたが、これに代えて、光ディスク１００の画像読取領域よりも内周側に、特定の認識コードを形成し、画像読取に先立ち光ピックアップ１４でこの認識コードの周方向位置を検出し、その位置をθ＝０と定めて、この周方向位置から画像読取を開始することもできる。このようにすれば、光ディスク１００を光ディスク記録装置１から出し入れしても、θ＝０の位置は変わらないので、画像読取の読み継ぎを行うことができる。
【００４７】
上述した実施形態では、光ディスク１００を角速度一定で回転させたが、線速度一定で回転させてもよい。角速度一定で回転させる場合には１回転あたりのピクセル列データの長さは半径位置に因らずサンプリング数によって一意に決まる。一方、線速度一定で回転させる場合には、１回転あたりのピクセル列データの長さは、半径位置が外周に近くなるほど長くなる。
【００４８】
上述した実施形態では、光ディスク１００の円周上の階調データをサンプリングして２値化して、画像を２階調で読み取るようにしたが、階調度は２に限定されるものではなく、３以上であってもよい。この場合は、例えば、判定に用いるしきい値を回転毎に変更しながら光ディスクを複数回回転させ、複数のしきい値との判定結果に応じて階調度を判定してもよい。また、例えば、しきい値が各々異なる複数のコンパレータを用いて、それら複数のコンパレータの出力値に応じて階調度を判定してもよい。
【００４９】
なお、１回転当たりのサンプリング数が多ければ多いほど解像度は高くなり画像の再現度も高くなる。また、半径方向の送り幅を細かくすればするほど解像度は高くなる。ただし、サンプリング数を多くするためには回転速度を低速にする必要があり、送り幅を細かくすればするほど読み出しにかかる時間は長くなる。したがって、目的等に合わせて適切な回転速度や送り幅を選択することが好ましい。
【００５０】
上述した実施形態では、光ディスク１００に描画された可視画像を読み取る場合について説明したが、光ディスク記録装置１が読み取る画像は可視画像に限らず、例えば、赤外線によって書き込まれた不可視画像を読み取ることもできる。この場合も、光ディスク１００にレーザ光を照射し、その反射光の光量に応じて、光ディスク１００上の各ドット領域の階調度（例えば、白又は黒）を判定すればよい。
【００５１】
上述した実施形態では、光ディスク１００の径方向の読取開始位置Ｒ０と読取終了位置Ｒ１とを光ディスク記録装置１のメモリ２８に記憶させておき、システム制御部１９がメモリ２８から読取開始位置Ｒ０と読取終了位置Ｒ１とを読み出す構成とした。これに代えて、ホスト装置２００が、光ディスク１００の径方向の読取開始位置Ｒ０と読取終了位置Ｒ１とを光ディスク記録装置１に指示してもよい。この場合は、光ディスク記録装置１は、指示された範囲で光ディスク１００の画像を読み取ればよい。
【００５２】
上述した実施形態では、ホスト装置２００は、光ピックアップ１４の単位移動量Δｒを光ディスク記録装置１に指示し、システム制御部１９は、光ピックアップ１４をディスク外周方向に距離Δｒずつ移動させた。これに代えて、光ピックアップ１４の単位移動量Δｒを光ディスク記録装置１のメモリ２８に予め記憶しておいてもよい。また、上述した実施形態では、光ディスク１００の１周あたりのドット数Ｓをホスト装置２００が光ディスク記録装置１に指示するようにしたが、これに代えて、１周あたりのドット数をメモリ２８に予め記憶させておいてもよい。
【００５３】
上述した実施形態では、１サンプル（１ドット）につき１バイトを割り当てたが、１サンプル（１ドット）につき１ビットを割り当てるようにしてもよい。なお、この場合は１周当たりのサンプリング数は８の倍数であることが好ましい。
【００５４】
上述の実施形態では、画像読取時の振動信号として、レーザ光の照射位置が径方向に振動するように生成した交流信号、例えば三角波信号を与える構成を採用したが、レーザ光の照射軌跡が径方向に振動して、回転する光ディスク１００のグルーブ１０２と交差するのであれば、振動信号としては十分である。従って、振動信号として、三角波信号のほかにも、正弦波信号などの種々の交流信号を与えることもできる。このように、振動信号発生器３０は、光ディスク１００が複数回の周回を重ねるときに、一定振幅および一定周波数を有する振動信号を、その位相が周回毎に異なるように生成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係る光ディスクの断面図である。
【図２】本実施形態に係るシステム全体の構成を示す図である。
【図３】画像読取時に各種信号のタイムチャートである。
【図４】光ディスクに形成すべき画像のドットを説明するための図である。
【図５】システム制御部によって実行される処理を示すフローチャートである。
【図６】バッファメモリに記憶されるデータの内容の一例を示す図である。
【図７】光ディスクに描画された画像の一例を示す図である。
【図８】照射位置を振動させずに画像読取を行った場合の処理の内容を説明するための図である。
【図９】照射位置を振動させずに画像読取を行った場合の処理の内容を説明するための図である。
【図１０】本実施形態の画像読取処理を説明するための図である。
【図１１】本実施形態の画像読取処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…光ディスク記録装置、１０…インタフェース、１１…スピンドルモータ、１２…スピンドルサーボ、１３…対物レンズ、１４…光ピックアップ、１５…ステッピングモータ、１６…送り機構、１７…モータドライバ、１８…フォーカスサーボ、１９…システム制御部、２０…トラッキングサーボ、２１…ＡＬＰＣ回路、２２…レーザドライバ、２３…エンコーダ、２４…バッファメモリ、２５…デコーダ、２６…ＬＰＦ、２７…コンパレータ、２８…メモリ、２９…Ｎ分周器、３０…振動信号発生器、１００…光ディスク、１０１…ポリカーボネート層、１０２…グルーブ、１０３…データ記録層、１０４…半透明層、１０５…中間層、１０６…描画層、１０７…半透明層、１０８…ポリカーボネート層、２００…ホスト装置、２０１…制御部、２０２…記憶部、２０３…通信部、３００…表示機器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008276865.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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