(57)【要約】【課題】光ディスク２００のレーベル面に画像を形成する機能を付加する。【解決手段】感熱層を有する光ディスク２００を回転させるスピンドルモータ１３０と、感熱層に対してレーザ光が照射可能であって、光ディスク２００の略径方向に移動可能な光ピックアップ１００と、複数回の周回を重ねる毎に、光ピックアップ１００を、形成すべきドット配列のうち、径方向のピッチに相当する分、径方向に移動させるステッピングモータ１４０と、光ピックアップ１００から照射されるレーザ光の位置を操作するトラッキングアクチュエータと、複数回の周回を重ねるときに、レーザ光の照射軌跡が周回毎に異なるように、トラッキングアクチュエータを制御するサーボ回路１３８と、配列させるべきドットの階調と周回数とにしたがって、レーザ光の強度を規定するデータ変換器１６０とを備える。【選択図】　　　　図１
2004005848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱また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手段と、
前記回転手段によって回転する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、当該光ディスクの略半径方向に移動可能な光照射手段と、
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、当該光ディスクに形成すべきドット配列のうち、前記半径方向のピッチに相当する分、当該光ディスクの略半径方向に移動させるフィード手段と、
前記光照射手段から当該光ディスクの変色層に向けて照射されるレーザ光の位置を操作する照射位置操作手段と、
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、前記照射位置操作手段を制御する照射位置制御手段と、
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と、当該光ディスクの周回数とにしたがって、前記レーザ光の強度を規定するレーザ光強度規定手段と
を具備することを特徴とする光ディスクへの画像形成装置。
【請求項２】
前記照射位置操作手段は、レーザ光の位置を、トラッキング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、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ときに、直流信号たるトラッキング信号の電圧を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１に記載の光ディスクへの画像形成装置。
【請求項３】
前記照射位置操作手段は、レーザ光の位置を、トラッキング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トラッキング信号の位相を、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１に記載の光ディスクへの画像形成装置。
【請求項４】
前記レーザ光強度規定手段は、
光ディスクが複数回の周回を重ねるときに、濃度を高くすべきドットほど、前記変色層を変色させる強度のレーザ光の照射回数が多くなるように、レーザ光の強度を規定する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクへの画像形成装置。
【請求項５】
形成すべき画像のコントラストを優先させる第１のモードと、形成すべき画像に要する時間の短縮を優先させる第２のモードとを少なくとも有し、
前記第２のモードである場合には、前記第１のモードである場合よりも、同一円周上に配列させるべきドットの形成に要する周回数を減少させる
ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスクへの画像形成装置。
【請求項６】
一の円周上に配列させるべきドットの形成のため、前記回転手段によって当該光ディスクが複数回の周回を重ねる前に、当該複数回の周回にわたって、前記変色層を変色させる強度のレーザ光を照射する必要があるか否かを判別する第１の判別手段を備え、
この判別結果が否定的である場合、前記第１の判別手段は、前記フィード手段に対し、当該光ディスクが複数回の周回を重ねるのを待つことなく、前記光照射手段を直ちに移動させる旨を指示する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクへの画像形成装置。
【請求項７】
一の円周上に配列させるべきドットの形成のため、前記回転手段によって当該光ディスクが複数回のうち一の周回をする前に、当該周回にわたって、前記変色層を変色させる強度のレーザ光を照射する必要があるか否かを判別する第２の判別手段を備え、
この判別結果が否定的である場合、第２の判別手段は、判別結果が否定的となる周回でのレーザ光の照射をキャンセルさせる
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクへの画像形成装置。
【請求項８】
熱また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方法であって、
光ディスクが複数回、周回する毎に、前記変色層にレーザ光を照射するための光ピックアップを、当該光ディスクに形成すべきドット配列のうち、前記半径方向のピッチに相当する分、当該光ディスクの略半径方向に移動させるとともに、
光ディスクが複数回、周回するときには、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の照射位置を制御する一方、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と、当該光ディスクの周回数とにしたがって、前記レーザ光の強度を規定する
ことを特徴とする光ディスクへの画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに画像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、大容量の情報記録のために、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）やＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）などの記録可能な光ディスクが広く用いられている。これらの光ディスクに音楽データなどの各種情報を記録する光ディスク記録装置は、光ディスクの一方の面に形成された記録面に対し、レーザ光を、記録すべき情報に応じて照射する構成となっている。
【０００３】
また、上記光ディスクでは、記録面に記録した各種データを識別するため、記録面と反対側のレーベル面に、タイトルなどの画像を付加することも広く実施されている。このような画像は、一般的には、プリンタ装置等を用いてラベルシートにタイトル等の画像を印刷するとともに、当該ラベルシートを光ディスクのレーベル面に貼り付けることなどによって、付加される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように光ディスクに対して画像を付加するには、プリンタ装置が別途必要となるので、ユーザからみれば負担が大きくなる。さらに、光ディスク記録装置を用いて光ディスクの記録面に情報を記録した後、該光ディスクを光ディスク記録装置から取り出すだけでは足りず、上記プリンタ装置によってラベルシートを印刷して当該ラベルシートを貼り付けるなどの煩雑な作業を強いられることにもなる。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、新たな装置等を別途必要とすることなく、記録面に対する情報記録に加え、光ディスクに対して、高コントラスト比の画像を記録することが可能な光ディスクへの画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る光ディスクへの画像形成装置は、熱また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手段と、前記回転手段によって回転する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、当該光ディスクの略半径方向に移動可能な光照射手段と、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、当該光ディスクに形成すべきドット配列のうち、前記半径方向のピッチに相当する分、当該光ディスクの略半径方向に移動させるフィード手段と、前記光照射手段から当該光ディスクの変色層に向けて照射されるレーザ光の位置を操作する照射位置操作手段と、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、前記照射位置操作手段を制御する照射位置制御手段と、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と、当該光ディスクの周回数とにしたがって、前記レーザ光の強度を規定するレーザ光強度規定手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、回転手段、光照射手段、フィード手段、照射位置操作手段および照射位置制御手段の各々は、光ディスクの記録面に情報を記録する光ディスク記録装置の構成と兼用することができるので、情報記録の延長として画像を形成することができる。さらに、光ディスクにおける画像は、変色層に対するレーザ光の照射によって該変色が変色することで形成されるが、画像のドットは、軌跡の異なるレーザ光を複数回、繰り返して照射することによって形成されるので、レーザ光のビームスポット径が小さい場合であっても、ドットのうち、変色層が変色しない面積を少なくすることができる。このため、高コントラスト比の画像を記録することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
＜光ディスクへの画像形成装置＞
本実施形態に係る光ディスクへの画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」とする）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、光ディスクに設けられるとともに熱また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って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。
そこでまず、画像形成の前提となる光ディスクの構成について説明した後、当該光ディスクに対して情報記録および画像形成を実行する装置の構成について説明することにする。なお、記録した情報を読み出す機能については、一般的な技術に過ぎないので、特に詳細な説明については省略する。
【００１０】
＜光ディスクの構成＞
図４は、ディスク面の一方に情報を記録することが可能であり、他方に画像を形成することが可能な光ディスクの構成を示す側断面図である。この図に示されるように、光ディスク２００は、保護層２０１と、記録層２０２と、反射層２０３と、保護層２０４と、感熱層２０５と、保護層２０６とを、この順番に積層した構造となっている。なお、図４は、光ディスク２００の構造を模式的に説明するためのものに過ぎず、各層の寸法比は、必ずしも図示される通りではない。
【００１１】
これら各層のうち、記録層２０２には、螺旋状にグルーブ（案内溝、一般にはトラック）２０２ａが形成されており、当該光ディスク２００に情報を記録するときには、このグルーブ２０２ａに沿ってレーザ光が照射されることになる。
すなわち、情報を記録するときには、保護層２０１側（図の上側）の面（記録面）を光ピックアップと対向するようにセットして、レーザ光を、上記グルーブ２０２ａに沿って、記録すべき情報（ビット）に応じて照射することによって、目的の情報が記録される一方、照射したレーザ光の戻り光（を示す受信信号）を復調することで、情報が再生される。
【００１２】
一方、感熱層２０５は、一定以上の強度を有するレーザ光が照射されたとき、その熱または光によって変色する。したがって、当該光ディスク２００に画像を形成する場合には、保護層２０６側の面（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、感熱層２０５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。
なお、光ディスク２００は、感熱層２０５を有する点を除き、従来から用いられているＣＤ−Ｒとほぼ同様の構成であるので、それ以上の詳細についてはその説明を省略する。
また、実施形態では、感熱層２０５を変色層としても用いる場合について説明するが、後述する応用・変形で述べるように記録層２０２を変色層としても用いることも可能である。
【００１３】
＜光ディスクへの画像形成置の構成＞
次に、図１は、実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。この図に示されるように、この画像形成装置１０は、光ピックアップ１００と、スピンドルモータ１３０と、回転検出器１３２と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）アンプ１３４と、デコーダ１３６と、サーボ回路１３８と、ステッピングモータ１４０と、モータドライバ１４２と、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）回路１４４と、分周回路１４６と、インターフェイス１５０と、バッファメモリ１５２と、エンコーダ１５４と、ストラテジ回路１５６と、フレームメモリ１５８と、データ変換器１６０と、レーザパワー制御（ＬＰＣ）回路１６２と、レーザドライバ１６４と、主制御部１７０とを備え、このうち、インターフェイス１５０を介してホストコンピュータに接続された構成となっている。
【００１４】
スピンドルモータ１３０（回転手段）は、情報記録または画像形成の対象となる光ディスク２００を回転させるものである。回転検出器１３２は、スピンドルモータ１３０の逆起電流を利用して、スピンドル回転速度に応じた周波数の信号ＦＧを出力する一種の周波数タコジェネレータである。
本実施形態における画像形成装置１０は、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ａｎｇｕｌａｒ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式で情報を記録するとともに、画像を形成する構成とするので、信号ＦＧによって検出されるスピンドルモータ１３０の回転速度が、主制御部１７０から指示された角速度となるように、サーボ回路１３８によってフィードバック制御される。なお、サーボ回路１３８は、スピンドルモータ１３０に対する回転制御のほか、光ピックアップ１００に対するトラッキング制御およびフォーカス制御についても実行する。
【００１５】
光ピックアップ１００（光照射手段）は、回転する光ディスク２００に対してレーザ光を照射するブロックであり、その詳細な構成については、図２に示される通りである。この図に示されるように、光ピックアップ１００は、レーザビームを出射するレーザダイオード１０２と、回折格子１０４と、レーザビームを光ディスク２００に集光させる光学系１１０と、反射（戻り）光を受光する受光素子１０８とを備えている。
【００１６】
レーザダイオード１０２は、レーザドライバ１６４（図１参照）からの駆動信号Ｌｉで駆動されて、その電流値に応じた強度でレーザビームを出射する。レーザダイオード１０２より出射されたレーザビームは、回折格子１０４によって、主ビームと２つの副ビームとに分離された後、光学系１１０を構成する偏光ビームスプリッタ１１１、コリメータレンズ１１２、１／４波長板１１３、対物レンズ１１４を順番に経て、光ディスク２００に集光される。
一方、光ディスク２００で反射された３つのレーザビームは、再び対物レンズ１１４、１／４波長板１１３、コリメータレンズ１１２を順番に経て、偏光ビームスプリッタ１１１にて直角方向に反射し、シリンドリカルレンズ１１５を経て、受光素子１０８に入射する。
受光素子１０８による受光信号Ｒｖは、ＲＦアンプ１３４（図１参照）による増幅を経た後、サーボ回路１３８等に供給される。なお、受光素子１０８は、実際には、主ビームと２つの副ビームとをそれぞれ受光する。ここで、受光素子１０８において主ビームを受光する検出エリアは、後述するように４つに分割されて、主ビームによる光像の受光強度が検出エリア毎にそれぞれ求められる。このため、受光信号Ｒｖは、これらの受光強度を示す信号を、総称したものになる。
【００１７】
対物レンズ１１４は、フォーカスアクチュエータ１２１およびトラッキングアクチュエータ１２２に保持されて、レーザビームの光軸方向および光ディスク２００の径方向に移動可能となっている。
フォーカスアクチュエータ１２１は、サーボ回路１３８（図１参照）から供給されるフォーカス信号Ｆｃにしたがって対物レンズ１１４を光軸方向に操作する。トラッキングアクチュエータ１２２（照射位置操作手段）は、サーボ回路１３８から供給されるトラッキング信号Ｔｒにしたがって対物レンズ１１４を、光ディスク２００の径方向に操作する。
ここで、トラッキングアクチュエータ１２２は、例えばトラッキング信号Ｔｒが印加されたコイルと、対物レンズ１１４を保持するとともに当該コイルによって反発・吸引される保持部材とによって大略構成される。したがって、光ピックアップ１００から出射されたレーザ光の照射位置は、当該コイルの両端に印加されるトラッキング信号の電圧によって規定されることになる。
なお、光ピックアップ１００には、フロントモニターダイオード（図示省略）を有しており、レーザダイオード１０２によって出射されるレーザ光を受光して、その光量に応じた電流が、図１におけるレーザパワー制御回路１６２に供給される構成となっている。
【００１８】
このような光ピックアップ１００を、ステッピングモータ１４０（フィード手段）は、その回転によって、光ディスク２００に対して径方向に移動させる構成となっている。モータドライバ１４２は、主制御部１７０からの指示された方向および量だけ、光ピックアップ１００を移動させるための駆動信号を、ステッピングモータ１４０に供給する。
【００１９】
ＲＦアンプ１３４は、光ピックアップ１００による受光信号Ｒｖを増幅して、増幅後の信号をデコーダ１３６およびサーボ回路１３８に供給する。記録した情報を再生する場合における受光信号Ｒｖは、ＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ　ｔｏ　Ｆｏｕｒｔｅｅｎ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調されているので、デコーダ１３６は、これをＥＦＭ復調して、主制御部１７０に供給する。
【００２０】
ここで、光ピックアップ１００における主ビームと２つの副ビームとは、主ビームのスポット中心がグルーブ２０２ａ（図４参照）の溝中心に位置したときに、副ビームのスポットの一方が当該グルーブの内側面に、他方が外側面に、それぞれかかるような位置関係にある（図示省略）。このため、受光素子１０８によって検出される副ビームの受光強度の差分値を演算することによって、主ビームが目的とするグルーブ２０２ａに対して内側／外側のどちらにズレているのか、および、そのズレ量を知ることができる。したがって、情報記録時において、サーボ回路１３８（照射位置制御手段）が、そのズレ方向のズレ量をゼロとするようなトラッキング信号Ｔｒを生成して、トラッキングアクチュエータ１２２を操作することによって、光ディスク２００が偏心回転しても、主ビームをグルーブ２０２ａに対して正確にトレースさせることができる（トラッキング制御）。
また、ステッピングモータ１４０の回転による光ピックアップ１００を径方向に移動させる制御は、例えば光ディスク２００が一定数回転する毎に、光ピックアップ１００を外側に１ステップだけ移動するように主制御部１７０が指示することによって、実行される（スレッド制御）。
このように、情報再生時または情報記録時にあっては、光ディスク２００に対して光ピックアップ１００の位置決めは、スレッド制御によって実行される一方、位置決めされた光ピックアップ１００から出射されるレーザ光を、グルーブ２０２ａにトレースさせることは、トラッキング制御によって実行されることとなる。
ただし、画像形成時にあっては、サーボ回路１３８は、グルーブ２０２ａをトレースさせるようなトラッキング制御を実行せずに、後述するように主制御部１７０の指示にしたがってトラッキング信号Ｔｒを生成するのみである。
【００２１】
また、受光素子１０８は、実際には図３に示されるように、その検出エリアが、４つのエリアａ、ｂ、ｃ、ｄに分割されている。一方、受光素子１０８における主ビームの結像は、シリンドリカルレンズ１１５によって、対物レンズ１１４が光ディスク２００に近い状態であれば縦楕円Ａになり、遠い状態であれば横楕円Ｂになり、ピントがあった状態では円Ｃになる。
このため、４つのエリアでの受光強度において、（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）を演算することによって、対物レンズ１１４が光ディスク２００に対して近い側／遠い側のどちらにズレているのか、および、そのズレ量を知ることができる。したがって、サーボ回路１３８が、そのズレ量をゼロとするようなフォーカス信号Ｆｃを生成して、フォーカスアクチュエータ１２１を操作することによって、光ディスク２００が波打って回転しても、主ビームのスポット径を正確に一定にさせることができる（フォーカス制御）。
【００２２】
次に、バッファメモリ１５２は、ホストコンピュータからインターフェイス１５０を介して供給される情報、すなわち、光ディスク２００の記録面に記録すべき情報（以下、記録データという）をＦＩＦＯ（先入れ先出し）形式にて記憶する。
エンコーダ１５４は、バッファメモリ１５２から読み出された記録データをＥＦＭ変調し、ストラテジ回路１５６に出力する。ストラテジ回路１５６は、エンコーダ１５４から供給されたＥＦＭ信号に対して時間軸補正処理等を施して、レーザドライバ１６４に出力する。
【００２３】
一方、フレームメモリ１５８は、ホストコンピュータからインターフェイス１５０を介して供給される情報、すなわち、光ディスク２００に形成すべき情報（以下、画像データという）を蓄積する。
この画像データは、円盤状の光ディスク２００に描画すべきドットＰの濃度を規定する階調データの集合であり、各ドットＰについては、図５に示されるように、光ディスク２００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。ここで、光ディスク２００における交点座標を説明するために、同心円を内周側から外周側に向かって順番に１行、２行、３行、…、ｍ（最終）行と規定し、ある一の放射線を基準線としたときに、他の放射線を、時計周りに順番に１列、２列、３列、…、ｎ（最終）列と便宜的に規定する。
【００２４】
ここで、このようにドットの配列を便宜的に規定したのは、次のような理由による。
一般に、光ディスク２００のグルーブ２０２ａを記録面からみると、図６に示されるように、内周側から時計回りに螺旋した形状となっている。情報記録時においては、規格上、グルーブ２０２ａの内周側の端点Ｇｓからトレースさせる必要があるので、光ディスク２００は、記録面から見て反時計回りに回転する一方、光ピックアップ１００を内周側から外側に向かって移動する構成となる。
本実施形態では、上記構成を前提として、レーベル面が光ピックアップ１００と対向するようにセットされた状態にて光ディスク２００を回転させたときに、その回転によって主走査する一方で、光ピックアップ１００を内周側から外周側に向かう移動によって副走査することで画像を形成する。
このため、光ディスク２００に対する光ピックアップ１００の相対移動について、図５に示されるように、光ディスク２００を固定して考えるとともに、レーベル面からみたとき、光ディスク２００に対する主走査方向は、回転方向とは逆の時計回りとなるからである。
【００２５】
このように規定したときに、フレームメモリ１５８には、図７に示されるように、階調データがｍ行ｎ列の配列に対応して記憶されることになる。ここで、本実施形態では、階調データを３ビットとして、１ドットあたり８（＝２３）階調の画像を形成するものとする。詳細には、３ビットの階調データのうち、（０００）が最も明るい（淡い）濃度を規定し、（００１）、（０１０）、（０１１）、（１００）、（１０１）、（１１０）、（１１１）の順番で暗い（濃い）濃度のドットの形成を指示するものとする。
【００２６】
フレームメモリ１５８に蓄積された画像データは、主制御部１７０によって特定の行が指示されるとき、当該行の階調データが１行分一斉に読み出されて、主制御部１７０における判別に用いられる一方、主制御部１７０によって行および列が指示されるとき、当該行および当該列に位置する階調データが１ドット分だけ読み出されて、データ変換器１６０に供給される。
【００２７】
なお、図５は、各ドットＰの位置関係を示すための模式的な図に過ぎず、実際のドットは密に配列される。図６におけるグループ２０２ａのピッチについても同様である。
また、ホストコンピュータにおいて用いられる画像データは、一般にはビットマップ形式である。このため、光ディスク２００において画像形成する場合には、ビットマップ形式の画像データを、ホストコンピュータ等によって、図５に示されるような座標系に変換して、変換後のデータを、フレームメモリ１５８に、図７に示されるように蓄積すれば良い。
【００２８】
主制御部１７０は、詳細にはついては図示を省略するが、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）や、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムにしたがって各部を適切に操作することによって、光ディスク２００の記録面に対する情報記録や、光ディスク２００のレーベル面に対する画像形成を制御するものである。
【００２９】
＜レーザ光の照射軌跡＞
ところで、レーベル面からレーザ光を照射すると、その戻り光の状態は情報記録時と相違するので、正確かつ安定したトラッキング制御が期待できない場合が往々にしてある。このため、本実施形態では、レーベル面からレーザ光を照射して画像形成する場合に、グルーブ２０２ａをトレースさせるトラッキング制御を用いないで、光ディスク２００に対してレーザ光の照射位置を制御する構成となっている。
ただし、画像形成時にトラッキング制御することを否定する趣旨ではなく、後述する応用・変形で述べるように画像形成時にトラッキング制御を併用することも可能である。
【００３０】
画像形成において光ディスク２００の回転方向を主走査方向とし、径方向を副走査方向として考えた場合に、トラッキング制御を用いないで、レーザ光の照射位置を径方向に必要量だけ副走査させるための手段は、ステッピングモータ１４０の回転によって光ピックアップ１００を移動させる構成のみとなる。
ここで、ステッピングモータ１４０による光ピックアップ１００の最小移動分解能は１０μｍ程度であると、形成画像の副走査方向における最小ピッチも、この分解能と同じ１０μｍ程度となる。
したがって、感熱層２０５に対するレーザ光のスポット径が　分解能に等しい１０μｍ程度となるようにフォーカス制御して、形成すべき画像のドットに応じてレーザ光の強度を規定する構成とすれば、一見すれば良いように考えられる。
【００３１】
しかしながら、情報記録時にスポット径が１μｍ程度となるように設計されたレーザダイオード１０２を、画像形成時にスポット径が１０μｍ程度にまで拡げて用いると、感熱層２０５に対する単位面積当たりの照射強度が低下して、十分な変色が得られない。
かといって、単純に、１μｍ程度のスポット径を感熱層２０５に照射するとともに、光ディスク２００が１回転する毎に、光ピックアップ１００を最小移動分解能である１０μｍ程度ずつ径方向に副走査する構成では、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幅１μｍ程度の線状部分に過ぎず、残りの９割はレーザ光が照射されないために未変色のままになってしまう。したがって、濃度を最も淡くしたドットにおいて変色部分が占める割合は０％であるのに対し、濃度を最も濃くしたドットにおいて変色部分が占める割合は１０％程度に過ぎず、両者の差はきわめて小さいため、形成画像のコントラスト比が著しく低下して、その視認性が悪化する、といった問題も想定される。
【００３２】
そこで、本実施形態では、第１に、１行分のドットを形成するに際し、光ピックアップ１００を固定した状態で光ディスク２００を複数回、回転（周回）させる。ただし、このままでは、光ディスク２００に対するレーザ光の照射軌跡は、複数の周回にわたって同一となってしまうので、本実施形態では、第２に、周回毎に、同一周波数かつ同一振幅であって、位相だけが異なるトラッキング信号Ｔｒ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する。詳細には、本実施形態では、８階調の画像を形成する関係上、１行分のドットを形成するために光ディスク２００を７周回させるとともに、基準線の通過タイミングを時間軸のゼロとしたとき、第１周回では位相をゼロとし、第２周回以降、位相を順番に（２π／７）ずつ遅延させた三角波信号をトラッキング信号Ｔｒとして生成するように、主制御部１７０がサーボ回路１３８に指示する。
【００３３】
このようなトラッキング信号Ｔｒがトラッキングアクチュエータ１２２に供給されると、光ディスク２００に対するレーザ光の照射軌跡は、図８（ａ）に示されるように、第１周回における軌跡▲１▼から第７周回における軌跡▲７▼までにわたって互いに相違したものとなる。
なお、図８（ａ）において、Ｑは、形成すべき画像のドット配列のうち、ある１行に相当する地点に光ピックアップ１００を位置させた場合に、仮にトラッキング信号Ｔｒの電圧をゼロにしたときのレーザ光の照射軌跡を示している。レーザの照射軌跡は、実際には円弧であるが、図においては説明の便宜のために直線状に展開している。
【００３４】
＜階調表示＞
上述したように、１行分のドットを形成するに際し、レーザ光の照射軌跡が周回毎に異なるので、ある周回では、レーザ光の照射によって感熱層２０５を変色させる一方、他の周回では、変色させないように制御させると、あるドットにおいて変色部分と未変色部分との面積比率が変化し、これによって濃淡の表示をすることが可能となる。
詳細には、本実施形態において、１行分のドットを形成するのに要する７周回のうち、階調データの十進値に相当する週回数だけ、レーザ光の照射して感熱層２０５を変色させる。例えば、階調データが（１０１）であれば、７周回のうち５回だけ、感熱層２０５を変色させる強度のレーザ光を照射することによって当該軌跡部分を変色させ、また、階調データが（０１１）であれば、７周回のうち３回だけ当該強度のレーザ光を照射して当該軌跡部分を変色させる。
【００３５】
このように１行分のドットを形成するのに要する７周回にわたって、周回毎に、レーザ光の強度を規定するための主要な構成がデータ変換器１６０（レーザ光強度規定手段）である。すなわち、データ変換器１６０は、コントラスト優先モードであるとき、フレームメモリ１５８から読み出された階調データを、図９に示されるように、主制御部１７０から指示された周回数に応じて、レーザ光の強度をライトレベルにするかＯＮデータ（ビット）、または、サーボレベルにするかＯＦＦデータのいずれかに変換する。例えば、データ変換器１６０は、フレームメモリ１５８から読み出された階調データが（０１０）であるとき、第１周回および第２周回であれば、ＯＮデータに、第３周回から第７周回までであれば、ＯＦＦデータに、それぞれ変換して出力する。
ここで、ライトレベルとは、その強度で照射すると感熱層２０５が十分に変色する程度の値である一方、サーボレベルとは、その強度で感熱層２０５を照射しても、感熱層２０５がほとんど変色しない程度の値である。感熱層２０５を変色させないにもかかわらず、サーボレベルの強度でレーザ光を出力させる理由は、後述するようにフォーカス制御（および光量制御）のためにほかならない。
なお、データ変換器１６０は、次に説明する時間短縮モードであるとき、フレームメモリ１５８から読み出された階調データが（０００）以外であれば、一律にＯＮデータに変換する一方、階調データが（０００）であるときに限り、ＯＦＦデータに変換する。
【００３６】
＜画像形成モード＞
さて、このように方法では、１行分のドットを形成するに際し、少なくとも７周回させる必要が生じることになる。一方、形成すべき画像が文字、記号、数字などのキャラクタのみから構成される場合、多階調や高コントラスト比の画像を形成する必要は必ずしもなく、単なるオンオフ的な２階調表示で十分な場面も想定されるし、階調表示よりも画像の形成に要する時間の短縮を図りたい旨をユーザが企図する場面も想定される。
【００３７】
そこで、本実施形態では、高コントラスト比の画像形成を優先させるコントラスト優先モードと、画像形成に要する時間の短縮化を優先させる時間短縮モードとの２つのモードを用意して、いずれかのモードにて画像を形成する構成を採用することにした。
なお、モードの設定については、（１）ホストコンピュータがインターフェイス１５０を介して主制御部１７０に指示する、（２）主制御部１７０がフレームメモリ１５８に蓄積された階調データを解析して、ヒストグラムを作成し、これを基に判断する、（３）別途設けられた選択手段を介してユーザが設定する、など種々の構成が考えられる。
【００３８】
説明を図１に戻すと、レーザパワー制御回路１６２は、レーザダイオード１０２（図２参照）から照射されるレーザ光の強度を制御するためのものである。具体的には、レーザパワー制御回路１６２は、フロントモニターダイオードによって検出されたレーザダイオード１０２の出射光量値が主制御部１７０によって供給される最適レーザパワーの目標値と一致するように、駆動信号Ｌｉの電流値を制御する。
ここで、本実施形態では、上述したように角速度一定のＣＡＶ方式としているので、光ディスク２００の外側に向かうほど、その線速度が高くなる。このため、主制御部１７０は、光ピックアップ１００が光ディスク２００の外側に位置するほど、ライトレベルの目標値が高くなるように設定する。
レーザドライバ１６４は、情報記録時にあっては、ストラテジ回路１５６から供給される変調データにしたがって、画像形成時にあっては、データ変換器１６０によって変換されたデータにしたがって、それぞれレーザパワー制御回路２０による制御内容を反映させた駆動信号Ｌｉを生成して、光ピックアップ１００のレーザダイオード１０２に供給する。
これによって、レーザダイオード１０２によるレーザビームの強度は、主制御部１７０から供給される目標値と一致するように、フィードバック制御されることとなる。
【００３９】
＜基準線および列の検出＞
回転検出器１３２は、上述したように、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。ＰＬＬ回路１４４は、信号ＦＧに同期し、かつ、その周波数を逓倍したクロック信号Ｄｃｋを生成して、主制御部１７０に供給する。また、分周回路１４６は、信号ＦＧを一定数だけ分周した基準信号ＳＦＧを生成して、主制御部１７０に供給する。
【００４０】
ここで、スピンドルモータ１３０が１回転、すなわち光ディスク２００が１回転する期間に、回転検出器１３２が信号ＦＧとして、図１０に示されるように８個のパルスを生成するとした場合、分周回路１４６は、信号ＦＧを１／８分周し、基準信号ＳＦＧとして出力する。このため、主制御部１７０は、基準信号ＳＦＧの立ち上がりタイミングを、光ピックアップ１００によるレーザ光の照射位置が光ディスク２００の基準線を通過したタイミングであると検出することができる。
【００４１】
また、この場合に、ＰＬＬ回路１４４における周波数の逓倍率を、１行当たりの列数ｎを８で除した商の値に設定すると、クロック信号Ｄｃｋの１周期は、光ディスク２００がドット配列の１列分の角度だけ回転した期間に一致することになる。
したがって、主制御部１７０は、基準信号ＳＦＧが立ち上がってから、クロック信号Ｄｃｋの立ち上がりタイミングを順次カウントすることで、画像形成時にあっては、光ピックアップ１００のレーザ光照射位置が光ディスク２００の基準線を通過してから何列目であるかを検出することができる。
【００４２】
なお、光ディスク２００の基準線という表現は、正確には、スピンドルモータ１３０の回転軸に対する基準線と言うべきではあるが、情報記録時または画像形成時にあっては、光ディスク２００は、当該回転軸に直結するテーブルにチャッキングされた状態にて回転するので、スピンドルモータ１３０の回転軸に対する基準線は、光ディスク２００のうちの、ある一の放射線と一定の位置関係を保つ。したがって、当該状態が維持される限り、光ディスク２００における一の放射線を、光ディスク２００の基準線と呼んでも差し支えない。
また、本実施形態では、基準信号ＳＦＧの立ち上がりタイミングを、光ディスク２００の基準線通過タイミングとし、クロック信号Ｄｃｋの立ち上がりタイミングを、ドット配列の１列分の角度だけ回転したタイミングとしているが、いずれにおいても、立ち下がりのタイミングを用いても良いのはもちろんである。
【００４３】
＜動作＞
次に、本実施形態に係る画像形成装置１０の動作について説明する。この画像形成装置１０については、光ディスク２００への画像形成を主な特徴とするものではあるが、一方で、従来の情報記録機能に加えて、当該画像形成機能を併せもつ一種の兼用機である点を従の特徴とするものでもあるので、はじめに、情報記録機能の実行時における動作を簡単に説明した後に、本件の特徴である画像形成動作について詳細に説明することにする。
【００４４】
＜情報記録動作＞
まず、情報を記録する場合には、上述したように、記録面が光ピックアップ１００に対向するように光ディスク２００がセットされた後、スピンドルモータ１３０が、主制御部１７０から指示された角速度となるようにサーボ回路１３８によってフィードバック制御される。一方、光ピックアップ１００は、グルーブ２０２ａの最内周に相当する地点まで、ステッピングモータ１４０の回転によって送られる。
そして、トラッキング制御によってグルーブ２０２ａのトレースが開始されると、バッファメモリ１５２に記憶された記録データが、記録された順番で読み出されるとともに、エンコーダ１５４によってＥＦＭ変調され、ストラテジ回路１５６によって時間軸補正処理等が施される。そして、ＥＦＭ変調されたデータにしたがってライトレベル、サーボレベルに適宜切り替えられるとともに、その強度が、主制御部１７０によって指示される目標値に一致するように制御される。ライトレベルで照射された記録層２０２は変質するので、これによって、情報が記録されることになる。
なお、情報の記録時には、回転制御や、トラッキング制御、光量制御のほか、上述したようなスレッド制御やフォーカス制御も実行される。
【００４５】
＜画像形成動作＞
次に、画像形成装置１０による光ディスク２００への画像形成動作について説明する。図１１、図１２および図１３は、この画像形成動作を説明するためのフローチャートである。
なお、画像を形成する場合には、上述したように、レーベル面が光ピックアップ１００に対向するように光ディスク２００がセットされる一方、形成すべき画像を示す画像データがホストコンピュータから供給されて、フレームメモリ１５８に記憶されているものとする。また、画像形成時には、光ディスク２００に対するフォーカス制御、光量制御および回転制御が常時実行されるが、上述したようにグルーブ２０２ａをトレースするためのトラッキング制御は実行されない。
【００４６】
＜コントラスト優先モード＞
まず、主制御部１７０は、実際の画像形成の前に、コントラスト優先モードに設定されているか否かを判別する（ステップＳ１１）。この判別結果が肯定的である場合、主制御部１７０は、光ピックアップ１００を光ディスク２００の最内周（１行目）に相当する地点まで移動させる命令を出力する（ステップＳ１２）。この命令によって、モータドライバ１４２は、光ピックアップ１００を当該地点まで移動させるために必要な信号を生成し、ステッピングモータ１４０が当該信号にしたがって回転する結果、実際に、光ピックアップ１００が当該地点に移動することになる。
【００４７】
次に、主制御部１７０は、フレームメモリ１５８に記憶されている画像データのうち、光ピックアップ１００が位置する行の階調データだけを１行分、先読みする（ステップＳ１３）。なお、初めてステップＳ１３が実行されるときには、光ディスク２００の最内周である１行目の階調データのすべてが先読みされる。
【００４８】
そして、主制御部（第１の判別手段）１７０は、先読みした１行分の階調データがすべて（０００）であるか否かを判別する（ステップＳ１４）。１行分の階調データがすべて（０００）であるということは、当該行のドット形成に要する７周回にわたって１度たりとも感熱層２０５を変色させる必要がないことを意味する。
したがって、この判別結果が肯定的である場合、主制御部１７０は、処理手順を後述するステップＳ２８まで一気にスキップさせて、当該行を構成するｎ個のドット形成に必要な処理を省略する。
一方、この判別結果が否定的である場合、主制御部１７０は、変数ｐに「１」をセットする（ステップＳ１５）。ここで、変数ｐは、光ピックアップ１００が位置する行のドット形成に必要な７周回のうち、何周回目であるかを把握するために用いられる。したがって、変数ｐに「１」をセットすることによって、最初の第１周回である旨が把握される。
【００４９】
続いて、主制御部１７０は、光ピックアップ１００が位置する行のうち、１列から最終ｎ列までについて順番に処理するために、最初の１列目に着目する（ステップＳ１６）。そして、主制御部１７０は、回転する光ディスク２００の基準線が特定の位置を通過するまで、すなわち、基準信号ＳＦＧの立ち上がりタイミングが到来するまで待機する（ステップＳ１７）。
【００５０】
ここで、基準信号ＳＦＧが立ち上がると、主制御部１７０は、サーボ回路１３８に対し、変数ｐで示される周回数の位相でトラッキング信号Ｔｒを出力するように命令する（ステップＳ１８）。これにより、サーボ回路１３８は、変数ｐで示される周回数に対応した位相でトラッキング信号Ｔｒの出力を開始するので、実際に、光ピックアップ１００による光ビームは、図８（ａ）に示される軌跡▲１▼から軌跡▲７▼までのうち、変数ｐに対応したものをたどりながら、光ディスク２００の系方向に振動を開始することになる。例えば、変数ｐが「１」であるときには、光ビームは光ディスク２００に対して軌跡▲１▼をたどることになる。
【００５１】
次のステップＳ１９からＳ２４までの一連の処理は、このようなトラッキング信号Ｔｒの生成と並行しつつ、クロック信号Ｄｃｋの１周期に同期して実行される。
すなわち、主制御部１７０は、現時点において光ピックアップ１００が位置する行であって、着目している列に対応したドットの階調データを、フレームメモリ１５８から読み出す。または、先読みした１行分の階調データのうち、当該行・列に対応したドットに対応したものを出力するとしても良い。これにより、当該階調データは、データ変換器１６０によって、変数ｐで示される周回数に対応して、レーザ光の強度をライトレベルにするＯＮデータ、または、サーボレベルにするＯＦＦデータのいずれかに変換される（ステップＳ１９）。
【００５２】
レーザドライバ１６４は、変換されたデータを判別して（ステップＳ２０）、ＯＮデータである場合に限り、ライトレベルに相当する駆動信号Ｌｉを出力する（ステップＳ２１）。これによって、光ピックアップ１００におけるレーザダイオード１０２はライトレベルにて発光する結果、光ディスク２００の感熱層２０５において、光ピックアップ１００が対向する行であり、かつ、現時点において着目している列に対応したドットのうち、変数ｐにて示される周回数に対応した軌跡部分だけが変色することになる。
一方、レーザドライバ１６４は、変換されたデータがＯＦＦデータである場合や、変換されたデータが供給されない場合などのように、ＯＮデータでない場合には、サーボレベルに相当する駆動信号Ｌｉを出力する（ステップＳ２２）。これによって、光ピックアップ１００におけるレーザダイオード１０２はサーボレベルにて発光するので、感熱層２０５は変色しないことになる。
【００５３】
この後、主制御部１７０は、着目列が最終ｎ列であるか否かを判別し（ステップＳ２３）、この判別結果が否定的であれば、着目列を次列に移行させる（ステップＳ２４）。そして、移行後の着目列に対して同様な処理が繰り返される。したがって、この繰り返し処理が最終ｎ列まで対応して実行されることによって、光ピックアップ１００が位置する行において、変数ｐに対応した周回数の軌跡にてレーザ光が照射されることになる。
なお、上述したようにこの繰り返し処理の１サイクルは、上述したようにクロック信号Ｄｃｋの１周期に同期して実行されるので、光ディスク２００が、基準線から１ドットに相当する角度だけ回転する毎に、当該行および周回数に応じて変換されたＯＮデータまたはＯＦＦデータにしたがって、レーザ光が照射されることになる。
【００５４】
一方、主制御部１７０は、着目列が最終ｎ列であると判別した場合、さらに、現時点における変数ｐが「７」であるか否かを判別し（ステップＳ２５）、この判別結果が否定的であれば、変数ｐを「１」だけインクリメントし（ステップＳ２６）、次の周回に備える。
さらに、主制御部（第２の判別手段）１７０は、先読みした１行分の階調データを再び精査して、インクリメント後の変数ｐにて示される周回において、レーザ光をライトレベルにて照射すべき場合があるか否かを判別する（ステップＳ２７）。
例えば、インクリメント後の変数ｐが例えば「４」である状態において、１行分の階調データがすべて（０１１）以下であるとき、図９を参照すると、第４周回では、レーザ光をライトレベルにて照射すべき場合はない、と判別することができるし、（１００）以上の階調データが１ドット分でも存在すれば、当該周回では、レーザ光をライトレベルにて照射すべき場合がある、と判別することができる。
【００５５】
ステップＳ２７における判別結果が否定的である場合、処理手順が再びステップＳ２５に戻って、インクリメント後の変数ｐが「７」であるか否かが判別される。なお、本実施形態のようにデータ変換器１６０における変換内容が図９に示されるような場合、ある行において変数ｐが値α（αは２≦α＜７を満たす整数）であるときにステップＳ２７の判別結果が一旦否定的になると、以降は変数ｐが「７」となるまで、当該判別結果は継続的に否定的となる。
一方、ステップＳ２７における判別結果が肯定的である場合、処理手順が再びステップＳ１６に戻る。これによって、ステップＳ１６からＳ２５までの処理が、インクリメント後の変数ｐで示される周回に対応して実行されることになる。
【００５６】
また、主制御部１７０は、ステップＳ２５において、変数ｐが「７」であると判別した場合、または、ステップＳ１４の判別結果が肯定的である場合、さらに、光ピックアップ１００が位置する行が最終ｍ行であるか否かを判別する（ステップＳ２８）。この判別結果が否定的であれば、主制御部１７０は、光ピックアップ１００を光ディスク２００の１行分に相当する距離、すなわち、ステッピングモータ１４０による光ピックアップ１００の最小移動分解能だけ、外周側の地点に移動させる命令を出力する（ステップＳ２９）。この命令によって、モータドライバ１４２は、光ピックアップ１００を当該地点まで移動させるために必要な信号を生成し、ステッピングモータ１４０が当該信号にしたがって回転する結果、実際に、光ピックアップ１００が当該地点に移動することになる。この後、処理手順が再びステップＳ１３に戻って、これにより、ステップＳ１３からＳ２８までの処理が、移動後の行に対応して実行されることになる。
一方、光ピックアップ１００が位置する行が最終ｍ行であるかと判別された場合、セットされた光ディスク２００に対して、１行目から最終ｍ行目までの画像形成が完了したことを意味するので、主制御部１７０は、当該画像形成を終了させるとともに、例えば必要に応じて、当該光ディスク２００を排出するイジェクト処理（図示省略）などを実行する。
【００５７】
このように本実施形態において、コントラスト優先モードでは、光ディスク２００に対する１行（１周）分の画像形成がレーザ光の照射軌跡を異ならせた７回の重ね書きによって実行される。そして、これら７回のうち、階調データで指示される濃度が濃くなるにつれて、その重ね書きの回数も多くなるように実行される。
ここで、本実施形態では、１行分の重ね書きの前に、当該１行分の階調データを精査し、当該１行分の階調データがすべて（０００）であれば、すなわち、当該１行分の画像形成に要する７周回においてライトレベルのレーザ光を１回でも照射する必要がなければ、実際に光ディスク２００を７周回させることなく、直ちに光ピックアップ１００を１行分外側に移動させる構成となっている。詳細には、ステップＳ１４における判別結果が肯定的であれば、処理手順がステップＳ２８にスキップし、さらに、ステップＳ２８の判別結果が否定的であれば、ステップＳ２９の処理が実行される構成となっている。このため、画像形成をしない（感熱層２０５を変色させない）行に対する処理がスキップさせられるので、その分、画像形成に要する時間の短縮化が図られることになる。
【００５８】
さらに、コントラスト優先モードでは、１行分の画像形成に要する７周回のうち、最初の第１周回を除いた第２周回以降では、事前に、当該周回においてライトレベルのレーザ光を照射すべき場合があるか否かを判別して、この判別結果が否定的であれば、それ以降の周回がスキップされる構成となっている。すなわち、ステップＳ２７における判別結果が否定的であれば、処理手順がステップＳ１６ではなく、ステップＳ２５に戻る構成となっている。くわえて、本実施形態のようにデータ変換器１６０における変換内容が図９に示されるような場合、ステップＳ２７の判別結果が一旦否定的になると、以降、変数ｐが「７」となるまで、当該判別結果は継続的に否定的となる。
例えば、ある行において変数ｐが例えば「４」である状態において、当該行の階調データがすべて（０１１）以下であるとき、ステップＳ２７において判別結果が否定的となると、以降、変数ｐが「７」にインクリメントされるまで、ステップＳ２７における判別結果は継続的に否定的となるので、第４周回から第７周回まで、ステップＳ１６からＳ２４までの処理は実行されずに、光ピックアップ１００が外側に１行分移動する。
このため、光ディスク２００における画像形成をしない周回に対する処理がスキップ（周回スキップ）させられるので、画像処理に要する時間が、上述した行に対するスキップと併せて、より一層短縮化されることになる。
なお、コントラスト優先モードでは、１行分の画像形成に要する７周回のうち、周回スキップの対象から最初の第１周回が除外されているが、この理由は、最初の第１周回をスキップさせることは、ステップＳ１４の判別結果が肯定的となって、当該行をスキップさせることにほかならないからである。
【００５９】
＜時間短縮モード＞
次に、ステップＳ１１における判別結果が否定的である場合、すなわち、画像形成のモードが時間短縮モードに設定されている場合の動作について説明する。この時間短縮モードでは、光ディスク２００に対する１行（１周）分の画像形成は、当該光ディスク２００に対する１回の周回のみによって実行される。このため、時間短縮モードでは、変数ｐに関与する処理は次に説明するように存在せず、また、重ね書きによる画像形成できない。したがって、ここで説明する時間短縮モードでは、オンオフのような２値的な表示しかできない。ただし、階調データ自体は３ビットであるので、本実施形態では、階調データが（０００）以外であるとき、ライトレベルのレーザ光を照射して感熱層２０５を変色させる一方、階調データが（０００）であるとき、サーボレベルのレーザ光を照射して感熱層２０５を未変色のままとさせることとした。
【００６０】
時間短縮モードに設定されている場合、主制御部１７０は、光ピックアップ１００を光ディスク２００の最内周（１行目）に相当する地点まで移動させる命令を出力する（ステップＳ３０）。この命令によって、上述したコントラスト優先モードと同様に、光ピックアップ１００が当該地点に移動することになる。
【００６１】
次に、主制御部１７０は、コントラスト優先モードと同様に、フレームメモリ１５８に記憶されている画像データのうち、光ピックアップ１００が位置する行の階調データだけを１行分、先読みする（ステップＳ３１）。そして、主制御部１７０は、先読みした１行分の階調データがすべて（０００）であるか否かを判別する（ステップＳ３２）。ここで、１行分の階調データがすべて（０００）であるということは、当該行のドット形成に要する１周回において１度たりとも感熱層２０５を変色させる必要がないことを意味する。したがって、この判別結果が肯定的である場合、主制御部１７０は、処理手順を後述するステップＳ４２まで一気にスキップさせて、当該行を構成するｎ個のドット形成に必要な処理を省略する。
一方、この判別結果が否定的である場合、主制御部１７０は、光ピックアップ１００が位置する行のうち、１列から最終ｎ列までについて順番に処理するために、最初の１列目に着目する（ステップＳ３３）。そして、主制御部１７０は、回転する光ディスク２００の基準線が特定の位置を通過するまで、すなわち、基準信号ＳＦＧの立ち上がりタイミングが到来するまで待機する（ステップＳ３４）。
【００６２】
ここで、基準信号ＳＦＧが立ち上がると、主制御部１７０は、サーボ回路１３８に対し、トラッキング信号Ｔｒの電圧をゼロとするように命令する（ステップＳ３５）。これにより、サーボ回路１３８は、トラッキング信号Ｔｒの電圧をゼロとして固定出力するので、光ピックアップ１００による光ビームの軌跡は、光ディスク２００の系方向に振動することなく、回転する光ディスク２００を単純に主走査した円状になる（図８（ａ）における軌跡Ｑ）。
【００６３】
次のステップＳ３６からＳ４１までの一連の処理は、クロック信号Ｄｃｋの１周期に同期して実行される。すなわち、主制御部１７０は、現時点において光ピックアップ１００が位置する行であって着目している列に対応したドットの階調データを、フレームメモリ１５８から読み出す一方、データ変換器１６０は、当該階調データが（０００）であれば、レーザ光の強度をサーボレベルにするＯＦＦデータに変換する一方、当該階調データが（０００）以外であれば、レーザ光の強度をライトレベルにするＯＮデータに変換する（ステップＳ３６）。
【００６４】
レーザドライバ１６４は、変換されたデータを判別して（ステップＳ３７）、ＯＮデータである場合に限り、ライトレベルに相当する駆動信号Ｌｉを出力する（ステップＳ３８）。これによって、光ピックアップ１００におけるレーザダイオード１０２はライトレベルにて発光するので、光ディスク２００の感熱層２０５において、光ピックアップ１００が対向する行であり、かつ、現時点において着目している列に対応したドットに対応した軌跡部分だけが変色することになる。
一方、レーザドライバ１６４は、変換されたデータがＯＦＦデータである場合や、変換されたデータが供給されない場合などのように、ＯＮデータでない場合には、サーボレベルに相当する駆動信号Ｌｉを出力する（ステップＳ３９）。これによって、光ピックアップ１００におけるレーザダイオード１０２はサーボレベルにて発光するので、感熱層２０５は変色しないことになる。
【００６５】
この後、主制御部１７０は、着目列が最終ｎ列であるか否かを判別し（ステップＳ４０）、この判別結果が否定的であれば、着目列を次列に移行させる（ステップＳ４１）。そして、移行後の着目列に対して同様な処理が繰り返される。したがって、この繰り返し処理が最終ｎ列まで対応して実行されることによって、光ピックアップ１００が位置する行において、変換されたＯＮデータまたはＯＦＦデータにしたがってレーザ光が照射されることになる。
なお、上述したようにこの繰り返し処理の１サイクルは、上述したようにクロック信号Ｄｃｋの１周期に同期して実行されるので、光ディスク２００が、基準線から１ドットに相当する角度だけ回転する毎に、変換されたＯＮデータまたはＯＦＦデータにしたがって、レーザ光が照射されることになる。
【００６６】
一方、主制御部１７０は、着目列が最終ｎ列であると判別した場合、または、ステップＳ３２の判別結果が肯定的である場合、さらに、光ピックアップ１００が位置する行が最終ｍ行であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。この判別結果が否定的であれば、主制御部１７０は、光ピックアップ１００を光ディスク２００の１行分に相当する距離だけ外周側の地点に移動させる命令を出力し（ステップＳ４３）、この命令によって、実際に、光ピックアップ１００が当該地点に移動することになる。この後、処理手順が再びステップＳ３１に戻って、これにより、ステップＳ３１からＳ４２までの処理が、移動後の行に対応して実行されることになる。
一方、光ピックアップ１００が位置する行が最終ｍ行であるかと判別された場合、セットされた光ディスク２００に対して、１行目から最終ｍ行目までの画像形成が完了したことを意味するので、主制御部１７０は、当該画像形成を終了させる。
【００６７】
このように時間短縮モードでは、光ディスク２００に対する１行（１周）分の画像形成は、単純な１回書きによって実行されるので、コントラスト優先モードと比較して形成画像のコントラストは劣るものの、その画像形成に要する時間は、圧倒的に短縮することができる。
また、１行分の１回書きの前に、当該１行分の階調データを精査し、当該１行分の階調データがすべて（０００）であれば、直ちに光ピックアップ１００を１行分外側に移動させる構成となっている。詳細には、ステップＳ３２における判別結果が肯定的であれば、処理手順がステップＳ４２にスキップし、さらに、ステップＳ４２の判別結果が否定的であれば、ステップＳ４３の処理が実行される構成となっている。このため、コントラスト優先モードと同様に、光ディスク２００における画像形成をしない（感熱層２０５を変色させない）行に対する処理がスキップさせられるので、その分、画像形成に要する時間の短縮化が図られることになる。
【００６８】
＜形成画像の具体例＞
次に、この画像形成装置１０によって形成される画像について、具体的な例を挙げて説明することにする。
まず、コントラスト優先モードに設定されている場合、各行におけるドットは、その階調データの十進値で示される回数の重ね書きで表現される。詳細には、光ディスク２００の感熱層２０５のうち、ドットに相当する領域には、当該ドットの階調データを十進値で示した回数だけライトレベルのレーザ光が周回毎に異なる軌跡で照射されるので、ライトレベルの照射回数が大きくなるにつれて、実質的にドット面積に対して変色する面積の割合が大きくなる。
【００６９】
ここで、画像形成の前提となる階調データが、フレームメモリ１５８に、図１４に示されるような内容で記憶されるとき、コントラスト優先モードによって形成される画像は、図１５に示されるようなものとなる。すなわち、コントラスト優先モードにおいて、階調データが（１１１）であるドットでは、第１周回から第７周回までの周回毎にライトレベルのレーザ光が異なる軌跡で照射されるので、当該照射によって変色する部分の面積が、ドットの面積に対して占める割合が最大となる。
また、フレームメモリ１５８の記憶内容が図１７に示されるようなものであるとき、コントラスト優先モードによって形成される画像は、図１８に示されるようなものとなる。すなわち、コントラスト優先モードにおいて、階調データが（０００）のドットにおいてライトレベルのレーザ光が照射される回数は０回であるが、階調データが（００１）、（０１０）、（０１１）、…、（１１１）というように、その値が増加するにつれて、ライトレベルのレーザ光が照射される回数も、１、２、３、…、７回と増加する。このため、当該レーザ光の照射によって変色する面積がドットの面積に対して占める割合が、階調データにしたがって徐々に増加することになるので、結局、３ビットの階調データのそれぞれに対応した８階調の画像形成が可能となる。
【００７０】
一方、時間短縮モードに設定されている場合、各行におけるドットは、本実施形態では（０００）以外の階調データであれば、ライトレベルのレーザ光が１回だけ照射されることによって表現される。ここで、フレームメモリ１５８に、図１４に示されるような階調データが記憶されるとき、時間短縮モードによって形成される画像は、図１６に示されるようなものとなる。すなわち、時間短縮モードにおいて、階調データが（０００）以外のドットでは、ライトレベルのレーザ光が１回だけの照射による変色で示されるに過ぎないので、コントラスト優先モードと比較すると、形成画像のコントラスト比は低下する。
ただし、時間短縮モードでは、１行の画像形成に要する時間が、光ディスク２００を１回転させるだけの時間で済むので、コントラスト優先モードと比較すると、画像形成に要する時間が、各行において（１１１）の階調データが少なくとも１ドット以上存在する場合であれば、約１／７に短縮することができる。
【００７１】
このように本実施形態では、高コントラスト比の画像を形成したい場合にはコントラスト優先モードに設定し、また、画像を短時間で形成したい場合には時間短縮モードに設定できるので、ユーザの嗜好や画質などの各種の条件に応じて適切にモードを使い分けて光ディスク２００に画像を形成することが可能となる。なお、図１４から図１８までにおいて、ｉは、１からｍまでの各行を一般的に説明するための符号であり、ｊは、１からｎまでの各列を一般的に説明するための符号である（後述する図２０においても同様である）。
【００７２】
＜応用・変形＞
なお、本発明は、上述した実施形態に限られず、次のような応用・変形が可能である。
【００７３】
＜変色層として記録層を用いる＞
上述した実施形態では、感熱層２０５にレーザ光を照射して画像を形成する構成としたが、情報記録時に用いる記録層２０２についても、レーザ光によって変色するので、本発明では、該記録層２０２を変色層として用いることも可能である。このように変色層として記録層２０２を用いると、記録面に記録データを記録した後に、光ディスク２００を裏返すことなく、直ちに画像形成動作に移行させることができる。
ただし、記録層２０２を変色層として用いる場合に、光ディスク２００の最内周側を起点として画像を形成することはできない。この理由は、言うまでもなく、情報記録時には、記録データがグルーブ２０２ａの端点Ｇｓを開始点として内周側から書き込まれるためであり、画像形成に用いる領域と情報記録に用いる領域とを重複させて用いることができないからである。
【００７４】
したがって、変色層として記録層２０２を用いる場合には、（１）記録データを内周側から記録した後に、記録データの書込終了点から当該記録データの読み出しに影響を与えない距離だけ離間した地点を開始行として、上述した画像形成を実行する、（２）光ディスク２００の最外周を開始行として、記録した記録データに影響を与えない範囲まで、内周側に向かって画像を形成する、などのように対処した上で、記録層２０２に記録するデータ量（情報記録に用いる領域）との関係において画像形成に用いる領域を制限するなどの措置を必要に応じて講じれば良い。
【００７５】
＜変色部分の偏り防止＞
上述した実施形態にあっては、コントラスト優先モードに設定されている場合に、図９に示されるような変換テーブルを用いて、周回数に応じて階調データをＯＮデータまたはＯＦＦデータに、隣接する周回同士において連続するように変換する構成となっていたので、ある周回において、ある値以上の階調データが１行分のすべてにわたって存在しなければ、当該周回以降については、レーザ光の照射をスキップさせて、画像の形成に要する時間をそれだけ短縮することができた。
しかしながら、上記構成では、ライトレベルでのレーザ光の照射軌跡は、互いに隣接することになる。例えば、階調データが（１００）である場合、図１８に示されるように、ライトレベルでのレーザ光は、第１周回から第４周回までの各周回に対応した軌跡▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼をたどり、これらは互いに行方向にも列方向にも隣接することになる。したがって、同一の階調データであっても、レーザ光の照射によって変色する部分が、列によっては、ドットの上部に集中する場合と下部に集中する場合とが発生することになり、これが表示の差として視認される可能性がある。
例えば、（ｉ＋４）行（ｊ＋２）列のドットと、（ｉ＋４）行（ｊ＋５）列のドットとでは、階調データがいずれも（１００）であるが（図１７参照）、変色部分が、前者ではドットの上部に集中し、後者ではドットの下部に集中する（図１８参照）。
【００７６】
このような変色部分の偏りを解消するための応用例としては、ライトレベルでのレーザ光の照射軌跡が、第１周回から第７周回までなるべく等間隔に配置するように、データ変換器１６０による変換内容を規定した構成が考えられる。
具体的には、データ変換器１６０の変換内容を、図１９に示されるように、ある１つの階調データについてみて、ＯＮデータまたはＯＦＦデータが各周回にわたってなるべく同じような間隔にて配列するような変換内容とすれば良い。このような変換内容である場合に、フレームメモリ１５８に階調データが図１７に示されるように記憶されているとき、コントラスト優先モードによって形成される画像は、図２０に示されるようなものとなって、変色部分の偏りを多少なりとも抑えることができる。
なお、このように変色部分の偏りを解消する方策としては、データ変換器１６０による変換内容を変更する以外に、周回毎にトラッキング信号Ｔｒの位相のシフト量、または、その順番を変更することでも可能である。
【００７７】
＜サーボレベルの強制的挿入＞
上述した実施形態では、ある１行において濃いドットが連続するとき、ライトレベルでのレーザ光も連続的に照射される構成となっている。
一方、ライトレベルのレーザ光が照射されたとき、感熱層２０５は、そのレーザ光のエネルギーによって変色するが、変色に用いられるエネルギーは、照射開始から過渡的に刻々と変化するだけでなく、光ディスク２００の個体差などによって定常的にも種々の条件に応じて変動する。このため、ライトレベルのレーザ光を照射したときの戻り光が一定化せず、フォーカス制御は不安定となりやすい、と考えられる。
したがって、ライトレベルでのレーザ光が連続的に照射される場合には、フォーカス制御が正常に機能しない状況に陥る可能性がある。
【００７８】
そこで、このような状況に陥るのを防止するための応用例としては、ライトレベルでのレーザ光も連続的に照射すべき場合であっても、定期的に短い時間で（もちろん、変色に影響を与えない範囲内で）サーボレベルのレーザ光を照射するとともに、当該照射期間での受光信号Ｒｖを戻り値としてフォーカス制御すれば良いと考えられる。
【００７９】
＜トラッキング信号の別例＞
また、コントラスト優先モードにあっては、第１周回から第７周回まで、トラッキング信号Ｔｒの位相を同じ分だけ順番にシフトさせた構成としたが、レーザ光の照射軌跡が周回毎に異なるのであれば、トラッキング信号Ｔｒとしては十分である。
例えば、トラッキング信号Ｔｒを三角波信号にするのではなく、直流電圧信号にするとともに、その電圧を、周回毎に異なるようにしても良い。このようなトラッキング信号Ｔｒによっても、レーザ光の照射軌跡は、図８（ｂ）に示されるように、周回毎に異なることになる。
ただし、トラッキング信号Ｔｒとして、ある電圧を与えたときに、その変位量がどの程度になるかについては、予め実験的に求めない限り、判明しない。さらに、トラッキング信号Ｔｒとして直流電圧を与える構成は、ノイズの発生や感度ばらつきなどによって形成画像が不均一となる可能性が高い。このため、上述した三角波信号や正弦波信号などの交流信号を用いるとともに、その位相をシフトさせる構成が望ましいと考える。
したがって、ノイズの発生や感度ばらつきなどの影響を排除する観点から言えば、時間短縮モードにおいて、トラッキング信号Ｔｒとしてゼロに固定した信号を用いるのではなく、コントラスト優先モードよりも振幅の小さい、または、同程度の三角波信号を用いるのが好ましい、とも言える。
【００８０】
＜レーザ光の照射回数、階調数＞
上述した実施形態にあっては、コントラスト優先モードによって８階調で画像形成する場合に、感熱層２０５を変色させるライトレベルでのレーザ光の照射回数を０回から７回までとしたが、濃度を高くするにつれて、その照射回数が多くなるように設定すれば良い。例えば、階調データが（０００）、（００１）、（０１０）、（０１１）、…、（１１１）では、１行におけるライトレベルでのレーザ光の照射回数を、０、２、４、６、…、１４回としても良い。このようにレーザ光の照射回数が多くなるように設定すると、さらに高コントラスト比の画像を形成することが可能となる。また、照射回数の増加分を固定的に設定しなくても良い。
さらに、階調データを３ビットとして１ドットについて８階調の画像を形成する場合を例にとって説明したが、これに限られず、例えば、階調データを８ビットとして２５６階調で画像を形成するとしても良い。
また、実施形態では、光ピックアップ１００の１回の送り（フィード）によって画像の１行分を形成したが、複数回の送りによって画像の１行分を形成するとしても良い。このように、光ピックアップ１００を複数回、例えば６４回送ることによって画像の１行分を形成する場合に、１回の送りで４階調の濃度を表現するとともに、６４回の各送りにおいて濃度変化させることによっても、２５６（＝４×６４）階調で画像を形成することが可能となる。
【００８１】
＜時間短縮モードでは減色して画像形成＞
一方、上述した実施形態にあっては、時間短縮モードによって画像形成する場合に、単純にライトレベルのレーザ光を照射する／しないとした２値的なものであったが、階調データで示される本来の階調数を落として画像形成しても良い。例えば、１行におけるライトレベルでのレーザ光の照射回数を、階調データが（０００）、（００１）であれば０回とし、階調データが（０１０）、（０１１）であれば１回とし、階調データが（１００）、（１０１）であれば２回とし、階調データが（１１０）、（１１１）であれば３回として、１行当たり３周回させるとともに、４階調に落として画像形成しても良い。もちろん、３周回においてレーザ光の照射軌跡は周回毎に異なるように設定する。このように階調データで示される本来の階調数を落として画像形成しても、コントラスト優先モードと比較して、時間短縮の効果は薄れるものの、画像形成に要する時間それ自体は、短縮化される。
【００８２】
また、時間短縮モードによって画像形成する場合に、コントラスト優先モードと同じ階調データを、フレームメモリ１５８に記憶させる構成としたが、当該階調データをホストコンピュータが処理して、２値的な階調データ、または階調数を落として減色させた階調データを、フレームメモリ１５８に記憶させて、当該階調データにしたがってコントラスト優先モードと同じように画像形成しても良い。このようにしても、階調データの色数が２値、または、本来の色数よりも低下しているので、１行の画像形成に要する時間が短縮化される点においてなんら変わりはない。
【００８３】
＜ＣＬＶ方式＞
上述した実施形態では、光ディスク２００を一定の角速度で回転させながらレーザ光を照射して画像を形成するＣＡＶ方式を採用していたが、線速度が一定としたＣＬＶ方式を採用するようにしてもよい。ＣＬＶ方式では、ＣＡＶ方式のように、レーザ光の照射位置が光ディスク２００の外周側に移動するに伴ってレーザ光のライトレベルを大きくさせるような制御が必要ないので、レーザパワーの目標値の変動に起因して、形成される画像の質が低下するといったことが生じない。
【００８４】
＜グルーブを用いたトラッキング制御＞
上述した実施形態では、グルーブ２０２ａを無視して、レーザ光を照射する構成としたが、レーベル面が光ピックアップ１００に対向するように、光ディスク２００をセットした場合であっても、グルーブ２０２ａを検出することができる場合がある。このような場合には、グルーブ２０２ａでの戻り光を利用したトラッキング制御を併用して、レーザ光の照射位置を制御しても良い。
なお、記録面からみて、図６に示されるように螺旋方向で形成されたグルーブ２０２ａを、レーベル面からトレースするためには、スピンドルモータ１３０による光ディスク２００の回転方向を逆方向に設定し直す必要が生じるが、光ディスク２００の外周側から内周側に向かってトレースすれば、光ディスク２００の回転方向は同一で済ませることができる。
このようなグルーブを用いた制御は、レーベル面側に画像を形成する場合ではなく、変色層として記録層２０２を用いて記録面側に画像を形成する場合に、特に効果的であろう。
【００８５】
＜ドットの配列＞
また、実施形態では、列数を、１行まで最終ｍ行までにわたって同一のｍ個としたが、例えば、外側に向かうほど列数を増加させる構成としも良い。すなわち、列数を行毎に異ならせても良い。
上述した実施形態では、ＰＬＬ回路１４４における周波数の逓倍率を、１行当たりの列数ｎを８で除した商の値に設定すると、クロック信号Ｄｃｋの１周期が、光ディスク２００がドット配列の１列分の角度だけ回転した期間に一致するので、ＰＬＬ回路１４４の逓倍率を、行毎に、その列数に応じて設定することによって、列数が行毎に異なる構成に対応することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、新たな装置等を別途必要とすることなく、記録面に対する情報記録に加え、光ディスクに対して、高コントラスト比の画像を記録することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る光ディスクへの画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同画像形成装置における光ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図３】同光ピックアップにおける受光素子の構成を示す平面図である。
【図４】同画像形成装置によって記録または画像形成される光ディスクの構成を示す断面図である。
【図５】同光ディスクに対して形成すべき画像のドットを説明するための図である。
【図６】同光ディスクのグルーブを記録面から見て説明するための図である。
【図７】同フレームメモリの記憶内容を説明するための図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、それぞれレーザ光の照射軌跡を説明するための図である。
【図９】同画像形成装置におけるデータ変換器の変換内容を説明するための図である。
【図１０】同光ディスクの基準線の検出およびドット列の検出を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】同光ディスク画像形成装置における画像の形成動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】同光ディスク画像形成装置における画像の形成動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】同光ディスク画像形成装置における画像の形成動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】同フレームメモリの記憶内容の一例を説明するための図である。
【図１５】同記憶内容に対応して形成された画像を説明するための図である。
【図１６】同記憶内容に対応して形成された画像を説明するための図である。
【図１７】同フレームメモリの記憶内容の一例を説明するための図である。
【図１８】同記憶内容に対応して形成された画像を説明するための図である。
【図１９】同画像形成装置の応用例に係るデータ変換器の変換内容を説明するための図である。
【図２０】同応用例における画像の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…画像形成装置、１００…光ピックアップ（光照射手段）、１２２…トラッキングアクチュエータ（照射位置操作手段）、１３０…スピンドルモータ（回転手段）、１３８…サーボ回路（照射位置制御手段）、１４０…ステッピングモータ（フィード手段）、１６０…データ変換器（レーザ光強度規定手段）、１７０…主制御部（第１および第２の判別手段）、２００…光ディスク、２０２…記録層、２０５…感熱層。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004005848.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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