(57)【要約】【課題】コストアップを防止するとともに、光ディスクに画像を高速かつ高品位に形成する。【解決手段】ホストコンピュータから供給される２４バイトの記録データをフレーム化し、フレーム化されたデータのビット列信号で規定されるピットを順次形成し、画像形成時に、光ディスクに形成すべき画像のドットの濃度を規定するドットデータが記録データに置換されてホストコンピュータから供給される光ディスク装置に、ビット列信号のうち、ドットデータに相当する部分が予め定められた値であるか否かを識別する識別器１５６５と、識別結果が肯定的であれば、ビット列信号を、１ドットの画像形成に要するドット期間にわたって通過させる一方、識別結果が否定的であれば、ビット列信号を、ドット期間にわたって遮断させるゲート回路１５６７とを追加する。【選択図】      図３
2004355764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストコンピュータから供給される複数の単位データをまとめてフレーム化するフレーム化手段と、
フレーム化されたデータのビット列信号で規定されるピットを順次形成するピット形成手段とを備え、
画像形成時に、光ディスクに形成すべき画像のドットの濃度を規定するドットデータが前記単位データとして前記ホストコンピュータから供給される光ディスク装置であって、
前記ビット列信号のうち、ドットデータに相当する部分が予め定められた値であるか否かを識別する識別手段と、
前記識別手段による識別結果が肯定的であれば、前記ピット形成手段に前記ビット列信号を、１ドットの画像形成に要するドット期間のうち、予め定められた期間だけ供給する一方、前記識別手段による識別結果が否定的であれば、前記ピット形成手段に前記ビット列信号を、前記ドット期間にわたって供給を停止するゲート手段と
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記フレーム化手段は、ホストコンピュータから供給された複数の単位データをフレーム化する際に、当該複数の単位データの符号誤りを訂正するためのパリティデータを付加し、
フレーム化されたデータが出力される期間のうち、前記パリティデータに相当する部分の供給期間を除いた期間を、１フレームに含まれるドットデータの個数で略等分割して、当該分割期間を前記ドット期間とする時間軸伸長手段を
備えることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
ホストコンピュータから供給される複数の単位データをまとめてフレーム化するフレーム化手段と、
フレーム化されたデータのビット列信号で規定されるピットが光ディスクに形成されるように、当該ビット列信号を補正するストラテジ回路と、
前記ストラテジ回路によって補正されたビット列信号で変調されたレーザ光を照射して、光ディスクにピットを順次形成するピット形成手段とを備え、
画像形成時に、光ディスクに形成すべき画像のドットの濃度を規定するドットデータが前記単位データとして前記ホストコンピュータから供給される光ディスク装置であって、
前記ビット列信号が予め定められたパターンを含むか否かを識別する識別手段と、
前記識別手段による識別結果が肯定的である場合に限って、当該ビット列信号で規定されるピットの幅が太くまたは細くなるように前記ストラテジ回路の補正内容を変更する変更手段と
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
各々が光ディスクに形成すべきドットの濃度を指定する複数のドットデータを、供給された順番からインターリーブしてフレーム化するフレーム化手段と、
フレーム化されたドットデータを、インターリーブ後の順番で処理対象とするとともに、処理対象としたドットデータで指定された濃度となるようにピット列を形成するピット形成手段と
を備えた光ディスク装置が接続されたコンピュータを、
極座標で規定された画像のドットのうち、同一半径に位置する複数個のドット毎にグループ化するとともに、各グループに含まれる複数個のドットの濃度をそれぞれ規定するドットデータを取得する取得手段、および、
前記インターリーブ後におけるドットデータの配列が、極座標でのドットの角度方向の配列と一致するように、前記取得手段により取得したドットデータの配列を並び替えて前記光ディスク装置に供給する逆インターリーブ手段
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクにデータを記録する機能に加えて、画像を形成する機能を付加した光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光ディスク装置には、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）などの光ディスクに対し、オーディオ等のデータを記録するという記録機能に、文字や図形等の画像を形成するという画像形成機能が付加されたものがある（例えば、特許文献１参照）。この種の光ディスク装置は、データを記録する記録面にレーザ光を照射して、記録面の一部を熱変色させることにより、文字や図形等の画像を形成するというものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−７５３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、新たに画像形成機能を付加するにあたって、光ディスク装置全体の構成が複雑化すると、装置のコストアップにつながってしまう。また、光ディスクに画像を形成するのに要する時間が長くなったり、形成される画像の品位が低くかったりすると、付加価値としての魅力もなくなってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置のコストアップを防止するとともに、それほど時間を要することなく光ディスクに画像を高品位に形成することが可能な光ディスク装置、および、当該光ディスク装置に必要な画像データを供給するプログラムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ドットデータを単位データとしてフレーム化し、フレーム化されたデータのうち、ドットデータに相当する部分が予め定められた値であるか否かを識別し、当該識別手段が肯定的であれば、１ドットの画像形成に要するドット期間のうち、前記ビット列信号を予め定められた期間だけピット形成手段に供給させる構成を採用することによって、ドット期間のうち、ドットデータで指定される濃度に応じた期間だけ１以上のピットを形成して、光ディスクの濃度を変化させる。
また、本発明は、ドットデータを単位データとしてフレーム化し、フレーム化されたデータのうち、ドットデータに相当する部分が予め定められた値であるか否かを識別し、当該識別結果が肯定的であるときに、当該ビット列信号で規定されるピットの幅が太くまたは細くなるようにストラテジ回路の変更する構成を採用することによって、光ディスクの濃度を変化させる。
ドットデータを単位データとしてフレーム化する場合に、インターリーブが実行されると、単位データの配列順序が並び替えられてしまうので、本発明に係るプログラムは、インターリーブ後に単位データの配列順序が、ドットの配列と一致するように、予め逆インターリーブを施すようにしている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
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。
【０００７】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置を含むシステム全体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、システム１は、ホストコンピュータ１０に、実施形態に係る光ディスク装置１００を接続した構成となっている。このうち、ホストコンピュータ１０は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２４、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２６、表示部２８、操作部３０およびインターフェイス３２がバス２１を介して相互に接続された構成となっている。このうち、ＨＤＤ２６は、オペレーションシステムのほか、画像形成用のアプリケーションプログラムを格納する一方、ＣＰＵ２０は、このアプリケーションプログラムを実行することによって、後述する機能ブロックを構築し、画像データを処理して光ディスク装置１００に供給する。なお、本実施形態では、光ディスク装置１００の接続規格としてＩＤＥ（ＡＴＡＰＩ）が用いられる。操作部３０は、キーボードやマウスなどのようにユーザによる操作指示を入力するものである。
【０００８】
＜光ディスク装置＞
図２は、光ディスク装置１００の詳細な構成を示すブロックである。図２において、主制御部１２０は、その内部に設けられたメモリ（図示省略）に記憶されたプログラムにしたがって、各部を制御したり、各種のクロック信号を出力したりするものである。光ディスク２００は、その記録面がピックアップ１３０に対向するようにセットされるとともに、スピンドルモータ１３６によって回転させられる。
回転検出器１３８は、スピンドルモータ１３６が１回転する期間に例えば８個のパルスを生成して、そのパルス信号を検出信号ＦＧとして出力する。この光ディスク装置１００は、角速度一定のＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式とする。スピンドル制御回路１４０は、検出信号ＦＧで示される回転速度が一定となるように、主制御部１２０からの指示の下、スピンドルモータ１３６をフィードバック制御する。
【０００９】
ピックアップ１３０は、詳細については特に説明しないが、主に、レーザ光を照射する半導体レーザ（発振器）と、当該レーザ光が光ディスク２００によって反射した光（戻り光）の強度を検出する受光素子と、当該レーザ光を集光させる対物レンズを、光ディスク２００に対し接近または離反させる方向に駆動するフォーカスアクチュエータと、レーザ光のトラッキングを操作するトラッキングアクチュエータとを一体化したものである。ピックアップ１３０は、ステッピングモータ１４４の回転軸に螺合し、ステッピングモータ１４４の回転は、主制御部１２０によって制御される。このため、ピックアップ１３０は、主制御部１２０によって光ディスク２００の径方向に送り制御される。
ピックアップ１３０における半導体レーザは、レーザドライバ１７０から供給される駆動電流に応じた強度でレーザ光を照射する一方、その戻り光は、受光素子によって電気信号に変換され、当該電気信号は、デコーダ１７４、パワー制御回路１７８およびピックアップ制御回路１８０にそれぞれ供給される。
【００１０】
一方、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１５２は、ホストコンピュータ１０との接続を図るものであり、本実施形態では、データ記録時には記録すべき記録データを、画像形成時には後述するように処理された画像データを、それぞれ入力する。バッファ１５４は、先入れ先出し型であり、当該インターフェイス１５２によって入力されたデータが一時的に格納される一方、当該データが、主制御部１２０によって検出された光ディスク２００の回転に同期して読み出される。
書込信号作成器１５６は、詳細については後述するが、バッファ１５４から読み出されたデータにしたがって、レーザ光をライトレベルで照射させるか、サーボレベルで照射させるかを指示する信号ＯＥＮをレーザドライバ１７０に供給する。ここで、ライトレベルとは、そのレベルのレーザ光を光ディスク２００の記録層（図示省略）に照射したときに、当該記録層が熱変色してピットが形成されるのに十分なレベルをいう。一方、サーボレベルとは、そのレベルのレーザ光を光ディスク２００の記録層に照射しても、記録層が変色しない程度のレベルをいい、フォーカス制御やトラッキング制御を実行する場合に用いられる。
【００１１】
レーザドライバ１７０は、信号ＯＥＮで指定されたレベルに相当し、かつ、パワー制御回路１７８から供給された誤差信号がゼロとなるような駆動電流を生成して、ピックアップ１３０の半導体レーザに供給する。
ここで、パワー制御回路１７８は、ピックアップ１３０の受光素子による電気信号から、半導体レーザによって実際に照射されたレーザ光の戻り光の強度を検出するとともに、当該強度と目標強度との誤差を算出して、当該誤差信号をレーザドライバ１７０に供給する。
なお、レーザ光の目標強度は、主制御部１２０に記憶されたものが読み出されて供給され、その値は、記録実験等により最適値が予め求められている。また、角速度一定のＣＡＶ方式である場合、光ディスク２００の外側に向かうにつれて線速度が速くなるので、パワー制御回路１７８は、レーザ光の照射地点が外側に向かうにつれて、ライトレベルの目標強度が高くなるように補正する。このようにピックアップ１３０から照射されるレーザ光の強度は、光ディスク２００に対する照射位置に応じて適切に制御されることとになる。
【００１２】
ピックアップ制御回路１８０は、ピックアップ１３０の受光素子による電気信号から公知の技術を用いて、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号をそれぞれ生成するとともに、フォーカスエラー信号がゼロとなる方向にフォーカスアクチュエータを駆動し、トラッキングエラー信号がゼロとなる方向にトラッキングアクチュエータを駆動する。これにより、上記対物レンズが光ディスク２００の表面に対して一定の距離を保って、記録層に焦点を結ぶようにフォーカス制御され、また、レーザ光の焦点部分が光ディスク２００のトラック（プリグルーブ）に追従するようにトラッキング制御される。
【００１３】
＜書込信号作成器＞
次に、書込信号作成器１５６の詳細な構成について図３を参照して説明する。書込信号作成器１５６は、２５バイトのデータを１つの単位としてデータ処理するものである。この２５バイトのうち、１バイトはサブコードデータＤ０として付加されるものであり、残りの２４バイトはオーディオデータなどのように記録すべきメインデータである。ここで、２４バイトについては、バイト毎に区別するために順番にサンプル１〜２４とする。
インターリーブ部１５６１は、サンプル１〜２４を、例えば図４に示されるような内容でインターリーブする。この図において、例えばサンプル３は、インターリーブ後におけるメインデータＤ７に対応していることを示す。
また、インターリーブ部１５６１は、インターリーブの際に、サンプル１〜２４の誤りを訂正するためのパリティデータを、メインデータＤ１２とＤ１３との間に４バイト、メインデータＤ２４の直後に４バイト、それぞれ付加する。すなわち、メインデータＤ１２の直後にパリティデータＰ１〜Ｐ４が、メインデータＤ２４の直後にパリティデータＱ１〜Ｑ４が、それぞれ付加される。
【００１４】
続いて、エンコーダ１５６２は、サブコードデータＤ０の１バイトと、インターリーブ部１５６１によって処理されたメインデータＤ１〜Ｄ２４の２４バイトおよびパリティデータＰ１〜Ｐ４、Ｑ１〜Ｑ４の８バイトとの計３３バイトを、それぞれＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ  ｔｏ  Ｆｏｕｒｔｅｅｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調して１４ビットに変換するとともに、図５に示されるようなフォーマットにてフレーム化する。
このフレーム化の際、エンコーダ１５６２は、フレームの先頭に２４ビットの予め定められたビットパターンの同期データＤｆｒａｍｅを付加するとともに、当該同期データＤｆｒａｍｅ、（１４ビットに変換した後の）サブコードデータＤ０、メインデータＤ１〜２４、パリティデータＰ１〜Ｐ４、Ｑ１〜Ｑ４の間に、それぞれ３ビットの結合ビットを介挿する。結局、１フレームは、５８８ビットとなる。
【００１５】
ここで、フレーム化されたデータの構成ビットを時系列に配列させてものを、図５に示されるようにＥＦＭデータと称することにする。このＥＦＭデータの構成ビットの“１”をレベル反転として波形化したときに、そのＥＦＭ波形（ビット列信号）の例えばＨレベルとなる期間が、光ディスク２００にピットを形成すべき期間（つまり、長さ）を規定し、ＥＦＭ波形のＬレベルとなる期間が、ピットのスペースであるランドの期間を規定することになる。ここで、ＥＦＭ波形において、１ビットに相当する単位期間を１Ｔと表記する。
３ビットの結合ビットは、“０００”、“１００”、“０１０”、“００１”（いずれも二進表記）の４パターンが考えられるが、データの間に介挿しても、“１”の間に“０”が２個以上１０個以下の範囲で連続するという条件を満たし、かつ、ＥＦＭ波形がＨレベルであれば「＋１」（十進表示）を与える一方、Ｌレベルであれば「−１」を与えたときに、単位時間（例えば１７Ｔ）当たりにおける累計値が「０」に最も近くなるようなパターンが選ばれる。このため、ＥＦＭ波形において同一レベルの継続期間は、３Ｔ〜１１Ｔのいずれかであって、かつ、ＥＦＭ波形は、結果的にどの部分を抜き出しても、そのデューティ比がほぼ５０％となる性質を有している。
【００１６】
エンコーダ１５６２には、フレーム化を実行するために、主制御部１２０から各種のクロック信号が供給される。このうち、クロック信号ＣＬＫは、マスタクロックにより生成されるものであって、１Ｔの周期を有し、また、クロック信号／ＥＦＭｓｙｎｃは、クロック信号ＣＬＫの５８８周期毎に立ち下がる。したがって、エンコーダ１５６２は、クロック信号ＣＬＫをカウントするとともに、当該カウント結果をクロック信号／ＥＦＭｓｙｎｃの立ち下がりによってリセットすることにより、フレームにおける時間的位置を知ることができる。
なお、スピンドル制御回路１４０は、図６に示されるように、回転検出器１３８による検出信号ＦＧの周波数を逓倍した信号ｘＦＧの周期がクロック信号／ＥＦＭｓｙｎｃの周期に一致するように、スピンドルモータ１３６の回転を制御する。このため、逓倍信号ｘＦＧの１周期は、光ディスク２００が微小角だけ回転した期間に相当するので、光ディスク２００の、あるトラックにおいて当該微小角に相当する領域（すなわち、図６においては１列分に相当する領域）が、１フレームの記憶領域となる。
【００１７】
ストラテジ回路１５６３は、ＥＦＭ波形を補正し信号ＯＥＮａとして出力する。上述したように、ＥＦＭ波形は、光ディスク２００に形成すべきピット（およびランド）を規定するが、当該ＥＦＭ波形のＨレベルとなったときに「そのまま」ライトレベルのレーザ光を照射しても、それによって形成されたピットは、当該ＥＦＭ波形に一致しない。その理由は、ＥＦＭ波形がＨレベルになったときに「そのまま」レーザ光を照射しても、光ディスクの記録層への昇温が追いつかないので、ピットが細い状態から徐々に太くなるような涙滴状に形成されたり、ＥＦＭ波形のＬレベルになったときに「そのまま」レーザ光をオフしても、余熱などによってピットが間延びして余計に形成されたりして、ピットの形状（特に開始点および終了点の形状）が歪む現象が発生するためである。
【００１８】
信号Ｒｅｃは、主制御部１２０から供給されて、Ｈレベルである場合に、データ記録を指示する信号である。スイッチ１５６４の入力端の一方には、ストラテジ回路１５６３による信号ＯＥＮａが供給されており、信号ＲｅｃがＨレベルとなってデータ記録が指示される場合には、図３において実線の位置をとって、信号ＯＥＮａを、そのまま信号ＯＥＮとしてレーザドライバ１７０（図１参照）に供給する。信号ＯＥＮａは、ストラテジ回路１５６３によりＥＦＭ波形を補正した信号であるので、ＥＦＭ波形で変調された信号にしたがってレーザ光が照射されることになる。一方、スイッチ１５６４は、信号Ｒｅｃ信号がＬレベルとなって画像形成が指示されている場合には、図において破線の位置をとって、入力端の他方に供給される信号ＯＥＮｂを信号ＯＥＮとしてレーザドライバ１７０に供給する。
【００１９】
データを記録する場合、ホストコンピュータ１０によって供給された記録データは、バッファ１５４に記憶された後、１バイト毎に順番にメインデータＤ１〜Ｄ２４の各々として読み出され、さらに、インターリーブおよびパリティデータ付加され、エンコーダ１５６２によってフレーム化されて、そのＥＦＭ波形の論理レベルに一致するピットが光ディスク２００に形成されることになる。
一方、データを再生する場合には、ピットにレーザ光を照射し、その戻り光を示す電気信号をデコーダ１７４（図１参照）に供給することで、再生データを得ることができる。デコーダ１７４は、受光素子による電気信号から戻り光の強度を検出するとともに、当該強度変化から、同期データＤｆｒａｍｅを検出して、ＥＦＭ復調により８ビットに戻すとともに、符号誤りがあれば、パリティデータによって誤り訂正し、さらに、図４とは逆のインターリーブをかけることで再生データを得る。
【００２０】
ここで、説明の便宜上、本実施形態において、光ディスク２００に形成する画像のドット配置について図７（ａ）を参照して説明する。図７（ａ）に示されるように、光ディスク２００には、セクタが、内周から外周に向かって同心円状に１行からｍ行まで、さらに、光ディスク２００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状に配列している。また、各セクタは、それぞれ図７（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、本実施形態では、この１つの領域が、形成すべき画像のドットに相当する。したがって、本実施形態において、ドットは、ｍ行×２５・ｎ列で配列することになる。本実施形態では、この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、ドットデータが“００００００００”（十六進表記でいえば＄００）であれば白のドットを指定し、ドットデータが“００００００００”以外のデータあれば黒のドットを指定するものとする。
【００２１】
そして、白のドットについてはピットを形成しない一方、黒のドットについては、ピットを形成し、光ディスク２００の反射率を低下させて、この反射率の相違によって画像を表現しようとするものである。このように本実施形態では、白または黒のドットしか形成しないが、そのドットデータについては、１ビットではなく、８ビット（１バイト）である。そして、後述するように、１セクタのうち、１個のドットデータがサブコードとして供給され、残りの２４個のドットデータがメインデータとして供給される。
したがって、このようなドットデータが書込信号作成器１５６に供給されると、データ記録時と同様にフレーム化されるので、これを白または黒に識別するとともに、その識別結果に応じてピットを形成する構成が必要となる。そこで以下、そのための構成について説明することにする。
【００２２】
図３において、識別器１５６５は、サブコードデータＤ０およびメインデータＤ１〜Ｄ２４の各１４ビットが黒のドットを指定するデータであるか否かを識別するものである。ここで、黒のドットを指定するデータは、変換後の１４ビットでいえば“０１００１０００１０００００”以外のデータである。すなわち、識別器１５６５は、サブコードデータＤ０およびメインデータＤ１〜Ｄ２４の各１４ビットが“０１００１０００１０００００”以外のデータであるか否かによって、黒のドットの指定であるか否かを識別する。
【００２３】
次に、時間軸伸長器１５６６は、先入れ先出し型のバッファメモリであり、識別器１５６５による有効な識別結果をＥＦＭフレームのスロットに同期して書き込むとともに、書き込んだ識別結果を、クロック信号Ｄｏｔに同期して読み出し、時間軸方向に伸長させて再配列させる。ここで、クロック信号／Ｄｏｔとは、図６に示されるように、１フレームの期間から、同期データＤｆｒａｍｅとその直後の結合ビットとの出力期間を除いた期間の、ほぼ２５分の１の周期（ドット期間）ＤＴを有する信号であり、主制御部１２０から供給される。
【００２４】
続いて、ゲート回路１５６７は、同期信号／ＥＦＭｓｙｎｃが立ち下がってから２４Ｔの期間（同期データＤｆｒａｍｅの出力期間）では、ストラテジ回路１５６３による信号ＯＥＮａをそのまま通過させる一方、それ以外の期間では、次のようにして信号ＯＥＮａをゲートする。すなわち、ゲート回路１５６７は、再配列された識別結果が黒のドットの指定であれば、信号ＯＥＮａをそのまま通過させる一方、再配列された識別結果が白のドットの指定であれば、信号ＯＥＮａを遮断する。そして、ゲート回路１５６７は、信号ＯＥＮａをゲートした信号を、スイッチ１５６４における入力端の他方に供給する。したがって、信号ＲｅｃがＬレベルとなって画像形成が指示されている場合においては、ゲート回路１５６７による信号ＯＥＮｂが、信号ＯＥＮとしてレーザドライバ１７０に供給される。
【００２５】
＜画像形成動作＞
次に、システム１における画像形成の動作について説明する。まず、ホストコンピュータ１０において、ユーザが操作部３０を用いて所定の操作をすると、ＨＤＤ２６に格納された画像形成用のアプリケーションプログラムが起動される。図８は、このプログラムの実行手順を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ２０は、画像の選択・編集・位置合わせ等の編集処理を実行する（ステップＳａ１）。詳細には、ＣＰＵ２０は、表示部２８に、光ディスク２００の外形を表示させるとともに、形成すべき画像を選択させ、さらに選択した画像を、外形表示させた光ディスクのどの位置に配置して形成すべきかを示すメッセージを表示させる一方、画像については、ユーザによるカット＆ペーストなどの操作によって光ディスクに位置合わせされたり、回転や縮小など適宜変形されたりする。そして、ＣＰＵ２０は、画像形成の指示があるまで、この編集処理を繰り返し実行する（ステップＳａ２）。換言すれば、画像形成の指示があると、光ディスク２００に対し形成すべき画像およびその位置関係が確定することになる。
【００２６】
画像データは、そのドットが直交座標系で規定されるのに対し、光ディスク２００のドット配置は、図７（ａ）に示されるように極座標系で規定される。このため、ＣＰＵ２０は、画像形成の指示があったとき、直交座標系の画像データを極座標に変換して、ＲＡＭ２４に一時的に記憶する（ステップＳａ３）。詳細には、ＣＰＵ２０は、光ディスク２００におけるｍ行×２５・ｎ列のドットの各々について、直交座標系で規定されるドットのいずれに属するのかを求めるとともに、求めたドットの濃度を指示するデータが黒の指定であるか否かを判別し、その判別したデータを、極座標系のドットの濃度を指定するドットデータとする。ここで、図９（ａ）に示されるように、直交座標の原点を左上端とするとともに、右方向、下方向をそれぞれＸの正方向、Ｙの正方向とした場合に、半径Ｒの光ディスクの中心が直交座標（Ｒ、Ｒ）に位置するとき、直交座標（ｘ、ｙ）＝（Ｒ＋ｒ・ｓｉｎθ、Ｒ−ｒ・ｃｏｓθ）が成立する。また、１セクタに属する２５個のドットデータは、ＲＡＭ２４に、図９（ｂ）に示されるように極座標におけるｒ方向、θ方向のマトリクス状に記憶される。なお、ＣＰＵ２０は、白のドットを指定する場合、そのドットデータを“００００００００”とするが、黒のドットを指定する場合、そのドットデータについては、“００００００００”以外のデータであって、ランダムに発生させたものを用いる。
【００２７】
次に、ＣＰＵ２０は、処理対象となるセクタの行を特定するための変数ｉに「１」をセットし（ステップＳａ４）、処理対象となるセクタの列を特定するための変数ｊに「１」をセットする（ステップＳａ５）。そして、ＣＰＵ２０は、ｉ行ｊ列のセクタに属する２５個のドットデータを、ＲＡＭ２４から読み出す（ステップＳａ６）。これにより、現時点における変数ｉ、ｊで特定されたセクタに属する２５個のドットデータが取得される。なお、はじめてステップＳａ６の処理が実行される場合には、１行１列のセクタのドットデータが読み出される。
さらに、ＣＰＵ２０は、図９（ｃ）に示されるように、読み出したドットデータのうち、θ成分が最も小さいドットデータＤｂ０を分離して、サブコードデータとして光ディスク装置１００に供給する（図８のステップＳａ７参照）一方、ドットデータＤｂ０を除く、ドットデータＤｂ１〜Ｄｂ２４を、逆インターリーブ処理して光ディスク装置１００に供給する（図８のステップＳａ８参照）。この逆インターリーブ処理の内容は、図１０に示される通りであり、光ディスク装置１００におけるインターリーブ部１５６１の内容（図４参照）を反転させた内容となっている。
【００２８】
１つのセクタに属する２５個のドットデータを処理すると、ＣＰＵ２０は、変数ｊが列数の最大値であるｎと等しいか否かを判別する（ステップＳａ９）。この判別結果が否定的であれば、ＣＰＵ２０は、処理対象となるセクタを次列に移行させるために変数ｊを「１」だけインクリメントして（ステップＳａ１０）、処理手順をステップＳａ６に戻す。一方、この判別結果が肯定的であれば、さらに変数ｉが行数の最大値であるｍと等しいか否かを判別する（ステップＳａ１１）。ステップＳａ１１の判別結果が否定的であれば、ＣＰＵ２０は、処理対象となるセクタを次行に移行させるために変数ｉを「１」だけインクリメントして（ステップＳａ１２）、処理手順をステップＳａ５に戻す。一方、ステップＳａ１１の判別結果が肯定的であれば、最終のｍ行ｎ列のセクタについてまで処理したことを意味するので、ＣＰＵ２０は、このプログラムを終了する。
このステップＳａ４〜Ｓａ１２の循環によって、セクタの処理対象が１行１列、１行２列、…、１行ｎ列、２行１列、２行２列、…、２行ｎ列、３行１列、３行２列、…、３行ｎ列、…、ｍ行１列、ｍ行２列、…、ｍ行ｎ列という順番で移行するとともに、処理対象となったセクタに属する２５個のドットデータのうち、ドットデータＤｂ０がサブコードデータとして、ドットデータＤｂ１〜Ｄｂ２４が逆インターリーブ処理されて、それぞれ光ディスク装置１００に供給されることとなる。
なお、光ディスク装置１００に、ドットデータを転送する際に、９８フレームに相当するデータを１つのブロックとしてまとめて転送するＲＡＷモードが用いられる。
【００２９】
次に、光ディスク装置１００における画像の形成動作について説明する。図３におけるインターリーブ部１５６１、エンコーダ１５６２およびストラテジ回路１５６３の各動作は、データがドットデータである以外、データ記録時と同様である。
このため、ホストコンピュータ１０から供給されたドットデータは、バッファ１５４に記憶された後、光ディスク２００が微小角すなわち１列分だけ回転する毎に、１セクタに属する２５個のドットデータが読み出される。このうち、ドットデータＤｂ０は、サブコードデータＤ０としてエンコーダ１５６２に直接供給される一方、ドットデータＤｂ１〜Ｄｂ２４は、インターリーブ部１５６１に供給される。ただし、ドットデータＤｂ１〜Ｄｂ２４は、ホストコンピュータ１０によって予め逆インターリーブ処理されているので、インターリーブ部１５６１によってインターリーブされると、ＥＦＭフレームにおいては、図１０において破線で示されるように、再びサンプルの順番で配列することになる。
エンコーダ１５６２は、ドットデータＤｂ０をサブコードデータＤ０とするとともに、サンプルの順番で配列し直されたドットデータＤｂ１〜Ｄｂ２４を、メインデータＤ１〜Ｄ２４としてフレーム化する。このフレーム化の際、同期データＤｆｒａｍｅおよびパリティデータＰ１〜Ｐ４、Ｑ１〜Ｑ４が付加されるのもデータ記録時と同様である。このため、データ記録時においても、ＥＦＭ波形では、どの部分を抜き出しても、そのデューティ比がほぼ５０％となる性質が維持される（図５、図１１参照）。
【００３０】
識別器１５６５は、上述したようにエンコーダ１５６２によって１４ビットに変換されたサブコードデータＤ０およびメインデータＤ１〜Ｄ２４の各々が黒のドットの指定しているのか否かを識別する。ここで、フレーム化の際に付加される同期データＤｆｒａｍｅ、パリティデータＰ１〜Ｐ４およびＱ１〜Ｑ４は、画像形成時においては意味を持たない。このため、識別器１５６５は、クロック信号ＣＬＫと同期信号／ＥＦＭｓｙｎｃとを入力して、エンコーダ１５６２と同様にしてフレームにおける時間的位置を検出するとともに、検出した時間的位置がサブコードデータＤ０およびメインデータＤ１〜Ｄ２４の出力期間である場合に限って上記識別結果が有効であり、それ以外の同期データＤｆｒａｍｅ、パリティデータＰ１〜Ｐ４およびＱ１〜Ｑ４の出力期間である場合には、上記識別結果が無効である旨の信号を出力する。また、識別器１５６５においては、識別に時間を要することが考えられるので、識別器１５６５の出力は、１スロット分（１７Ｔ）だけ遅延して出力される。
【００３１】
このような識別器１５６５の出力結果は、図１１に示される通りであり、同期データＤｆｒａｍｅ、パリティデータＰ１〜Ｐ４およびＱ１〜Ｑ４のスロット期間に出力される１４ビットデータの識別結果が無効である旨が棒線で示されている。このため、有効である識別結果は１フレームにわたって不均等に配列することになるが、時間軸伸長器１５６６に一旦書き込まれた後に、クロック信号／Ｄｏｔに同期して読み出されることによって、同図に示されるように、パリティデータＰ１〜Ｐ４およびＱ１〜Ｑ４のスロット期間が詰められるため、同期データＤｆｒａｍｅのスロット期間を除いた１フレームにわたってほぼ均等に再配列することになる。
【００３２】
識別結果が白のドットの指定であったとき、ゲート回路１５６７は、再配列された期間において閉じる。このため、レーザ光はサーボレベルで照射されるので、ピットは形成されず、記録層の反射率は変化しない。
一方、識別結果が黒のドットの指定であったとき、ゲート回路１５６７は、再配列された期間ＤＴにわたって、すなわち、期間ＤＴの１００％の期間において開く。このため、レーザ光は、当該期間に出力される信号ＯＥＮｂがＨレベルであるときにライトレベルとなるので、光ディスク２００にピットが形成される。ここで、信号ＯＥＮｂは、ＥＦＭ波形にしたがってピットが形成されるようにストラテジ回路１５６３によって補正された信号であり、ＥＦＭ波形は、ＥＦＭデータに依らずにどの部分を抜き出してもデューティ比がほぼ５０％であるので、熱変色によって形成されたピットの長さの和と、変色しなかったランドとの長さの和の比率は、互いにほぼ５０％ずつとなる。すなわち、時間軸伸長器１５６６から出力される識別結果は再配列されているために、当該識別結果の基準となったＥＦＭ波形とは関係ない波形部分がゲート回路１５６７によって抜き出されて、当該波形部分にしたがってピットが形成されることになるが、当該識別結果とは関係ない波形部分を抜き出し、当該波形部分にしたがってピットを形成しても、結果的にピット／ランドが占める割合は、１：１となる。
【００３３】
図１２は、このようにピットが形成された光ディスク２００の部分拡大図であり、文字「Ａ」が表示されている。ピット２０２Ｐは、トラッキング制御によって、光ディスク２００のプリグルーブ２０２Ｇに沿って形成されるとともに、１ドット当たりに占める割合は、ほぼ５０％で一定となる。このため、巨視的にみると、黒のドットは互いに同一濃度であるように視認される。
【００３４】
このような第１実施形態によれば、画像形成機能を付加するにあたって必要となった構成は、識別器１５６５、時間軸伸長器１５６６、ゲート回路１５６７およびスイッチ１５６４で済むので、光ディスク装置１００の構成が複雑化することもなく、装置のコストアップが防止される。また、１セクタにおける円周方向の長さは、最も大きくなる最外周において線速度が１．２ｍ／秒であるときに、１６３μｍであり、本実施形態では、１セクタにおいて２５ドットが円周方向に配列するので、十分な解像度が得られる。なお、１セクタにおける円周方向の長さが、最外周において１６３μｍとなる根拠は、１フレームでは２４バイトのメインデータが記憶され、これは、１６ビット２チャンネルのオーディオデータの６サンプル分に相当し、さらに、このサンプリング周期は４４．１ｋＨｚであるので、１フレームの１周期が１３６μ秒となる点にある。
また、画像形成時におけるデータの流れは、識別器１５６５、時間軸伸長器１５６６およびゲート回路１５６７に分岐する点を除いて、データ記録時と同一である。したがって、画像形成に要する時間とデータ記録に要する時間とはデータ量が同じであれば、ほぼ同一となるので、画像形成に長い時間を要するといった不都合も発生しない。
【００３５】
なお、ゲート回路１５６７は、同期データＤｆｒａｍｅが出力される期間、信号ＯＥＮａを通過させるので、光ディスク２００には、当該同期Ｄｆｒａｍｅに相当するパターンでピットが形成されるが、光ディスク２００に形成される画像の視認性に与える影響は少ないと考えられる。また、この同期データＤｆｒａｍｅは、必ずライトレベルの照射期間を含むので、当該期間に上述したパワー制御などの実行に用いることができる。ただし、同期データＤｆｒａｍｅについても、パリティデータＰ１〜Ｐ４およびＱ１〜Ｑ４と同様にカットして、その分、期間ＤＴを拡げても良い。
【００３６】
＜第１実施形態の応用＞
上述した第１実施形態では、ドットを白または黒のいずれかとする構成としたが、次のような構成の追加によって中間階調の表現が可能となる。例えば、黒に対して５０％の中間階調（灰）を表現させる場合、識別器１５６５に対し、当該灰を指定するドットデータを識別する機能を持たせる、または、別途の識別器を追加するとともに、その識別結果が灰を指定するドットデータである場合に、そのゲート期間を、ドット期間ＤＴの５０％に狭める構成を追加すれば良い。すなわち、ドット期間ＤＴのうち、当該ドットデータで指定された期間だけ、信号ＯＥＮｂを通過させれば良い。同様にして、複数の異なる中間階調に対処すれば、それだけ、多数の濃度の表現が可能となる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態では、光ディスクに画像を高品位かつ比較的短時間で形成することが可能となったが、それでも、データを記録する構成にわずかではあるが、構成の追加が必要であった。そこで、ほとんどハードウェア的の構成の変更を伴わないで済む第２実施形態について説明することにする。
図１３は、第２実施形態に係る書込信号作成器１５６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、第２実施形態では、図３の構成と比較して、識別器１５６５、時間軸伸長器１５６６、ゲート回路１５６７およびスイッチ１５６４が存在しない。また、ストラテジ回路１５６３ａは、主制御部１２０による指示情報ＷＳによって、画像形成時の補正内容がデータ記録時の補正内容から変更される。なお、これ以外の構成については、第１実施形態と同様である。
【００３８】
第２実施形態では、ドットデータが＄Ｄ２（十六進表記）であれば白のドットを指定し、ドットデータが＄８２であれば黒のドットを指定するものとする。ここで、＄Ｄ２とは、変換後の１４ビットでいえば“１０００１００１００１００１”であり、ＥＦＭ波形で考えると、／４Ｔ／３Ｔ／３Ｔ／３Ｔ／の「／」部分でレベル反転するパターンである。同様に、＄８２とは、変換後の１４ビットでいえば“１００００１００００１００１”であり、ＥＦＭ波形で考えると、／５Ｔ／５Ｔ／３Ｔ／の「／」の部分でレベル反転するパターンである。この２つの１４ビットは、いずれもその両端が“１”である。このため、両者の間に介挿される結合ビットとしては、上記４パターンのうち、“１”の間に“０”が２個以上連続するという条件を満たす“０００”のみが選択される。
したがって、ドットデータＤｂ０〜Ｄｂ２４として＄Ｄ２および＄８２のみが用いられると、ＥＦＭフレームのうち、サブコードデータＤ０からメインデータＤ１２までのスロット期間、および、メインデータＤ１３からメインデータＤ２４までのスロット期間においては、結合ビットを含んで考えても、３Ｔ、４Ｔ、５Ｔのパターンのみが出現することになる。
【００３９】
ストラテジ回路１５６３ａは、画像形成時に、このようなパターンの出現を考慮して、次のような規則にしたがってＥＦＭ波形を補正し、信号ＯＥＮｃとして出力する。
すなわち、ストラテジ回路１５６３ａは、画像形成時に、図１４に示されるように、ＥＦＭ波形の正パルス幅（Ｈレベル期間）が３Ｔまたは４Ｔである場合、その期間のうち、先端の１Ｔだけを残し、後端の２Ｔまたは３Ｔ部分を削除する一方、正パルス幅が５Ｔである場合、その期間の前方および後方に向かってそれぞれ３ＴだけＨレベル期間を延長して１１Ｔとし、これを信号ＯＥＮｃとして出力する。
【００４０】
したがって、第２実施形態では、白のドットデータに相当する信号ＯＥＮｃがレーザドライバ１７０に供給されると、それにより形成されるピット２０２Ｐは、図１４に示されるように、細くなって濃度的な変化はごくわずかとなる。一方、黒のドットデータに相当する信号ＯＥＮｃがレーザドライバ１７０に供給されると、それにより形成されるピット２０２Ｐは、同図に示されるように、太くなり反射率が大きく低下する。このため、コントラスト比を高めることができる。
【００４１】
ところで、パリティデータＰ１〜Ｐ４およびＱ１〜Ｑ４については、サブコードデータＤ０としてのドットデータＤｂ０、および、メインデータＤ１〜Ｄ２４としてのドットデータＤｂ１〜Ｄｂ２４の内容によって定まり、特定できない。そこで、６Ｔ〜１０Ｔのパターンについても、３Ｔ、４Ｔと同様に、ピットを細めるように補正すれば、パリティデータＰ１〜Ｐ４およびＱ１〜Ｑ４のスロット期間に形成されるピットを、白のドットのように目立たなくすることが可能となる。
ただし、パリティデータとして、正パルス幅が５Ｔとなるようなパターンが偶然発生すると、当該パターンによって太いピットが形成されてしまうが、確率的には、それほど高くないので、画像の品位に与える影響は全体からみれば少ないと考えられる。同様に６Ｔ〜１０Ｔのパターンが出現する確率は、それほど高くないので、ストラテジ回路１５６３ａが６Ｔ〜１０Ｔのパターンについて補正しない構成としても、画像の品位に与える影響は少ないと考えられる。
また、１１Ｔのパターンについては、第１実施形態と同様に、同期データＤｆｒａｍｅを用いたパワー制御などの用途に用いられるので、ストラテジ回路１５６３ａは１１Ｔのパターンについて補正しないが、特に用途がなければ、１１Ｔについても細めるように補正する構成としても良い。
【００４２】
なお、第２実施形態については、ドットデータが＄Ｄ２であればドットの白を指定し、＄８２であればドットの黒を指定するものとしたが、両端が“１”であって、ほぼ等間隔に“１”が配列する部分を有するパターンであれば、別のデータを用いることもできる。
また、白のドットについてはピットを細め、黒のドットについてはピットを太めるようにしたが、ストラテジ回路１５６３ａについては、いずれか一方だけを補正するようにしても良い。
このように第２実施形態では、光ディスクに画像を高品位かつ比較的短時間で形成することが、データを記録する構成に、ハードウェア的な構成を付加することなく実現可能となる。
【００４３】
＜第２実施形態の応用＞
第１実施形態では、ＥＦＭ波形の一部分を抜き出してレーザドライバ１７０に供給するので、ピットの形状は、ドットデータとは直接的には無関係である。このため、ピット間隔をドットデータによって規定することができない。これに対して、第２実施形態では、ドットデータを１４ビットに変換したパターンによってピットが直接規定される。このため、ピット間隔についても、ドットデータによって規定することができる。
【００４４】
ここで、ピットを、ある条件を満たす間隔にて形成させると、次のような理由によって回折現象が発生する。図１５は、ピット２０２Ｐ−１、２０２Ｐ−２の形成方向に沿って、光ディスク２００を切断して示す断面図である。この図に示されるように、ピット２０２Ｐ−１、２０２Ｐ−２は、その中心の間隔がｄとなるように形成されている。一方、可視光が光ディスク２００の法線方向から入射する。ここで、観察者が当該法線方向に対し角度θ１をもって光ディスク２００の記録面を観察した場合、ピット２０２Ｐ−１から観察者までの光路長とピット２０２Ｐ−２から観察者までの光路長との差が観測波長λの整数ｎ倍であるとき、すなわち、
ｓｉｎθ１＝ｎλ／ｄ  …（１）
を満たすとき、観測地点では観測光の位相が揃うので、互いに強め合う結果、観察者は、当該波長の光を明るいと視認する。一方、角度θ２をもって光ディスク２００の記録面を観察した場合に、ピット２０２Ｐ−１およびピット２０２Ｐ−２の光路長差が観測波長λの半分の奇数ｍ倍であるとき、すなわち、
ｓｉｎθ２＝ｍλ／２ｄ  …（２）
を満たすとき、観察地点では観測光の位相が１８０度ずれて、互いに打ち消し合うので、観察者は、当該波長の光を暗いと視認する。
【００４５】
したがって、第２実施形態において、ドットデータとして適切なものを選択して、ピットを間隔ｄにて形成すると、観察者は、当該ピットによって反射した波長λの光を角度θ１で観察したときには明るいと視認し、角度θ２で観察したときには暗いと視認する。このため、形成した画像に一種のホログラム的な効果を持たせることができる
なお、ＣＡＶ方式とする場合、光ディスク２００の内周側から外周側に向かってドット（ピット）の間隔が離れるので、この点も考慮してドットデータ（１４ビットパターン）を適切に選択する必要がある。
【００４６】
上述した第１および第２実施形態では、トラッキング制御によってプリグルーブに沿ってピットを形成する構成としたが、光ディスク２００の回転と、ピックアップ１３０の送りを同期させ、これによって画像を形成する構成としても良い。
また、第１および第２実施形態では、角速度一定のＣＡＶ方式としたが、線速度一定のＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式としても良い。ただし、座標変換の際には、セクタが放射状に揃わない点を考慮する必要がある。光ディスク２００としては、ＣＤ−Ｒのほかに、ＤＶＤなど種々の型が適用可能な点は言うまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、コストアップを防止するとともに、光ディスクに画像を高速かつ高品位に形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置を含むシステム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図３】光ディスク装置における書込信号作成器の構成を示すブロック図である。
【図４】光ディスク装置におけるインターリーブの内容を示す図である。
【図５】光ディスク装置におけるＥＦＭフレーム等を示す図である。
【図６】スピンドルモータの回転と各種信号との関係を示すタイミングチャートである。
【図７】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８】画像形成時におけるホストコンピュータの動作を示すフローチャートである。
【図９】画像形成時におけるホストコンピュータの機能ブロックを示す図である。
【図１０】機能ブロックにおける逆インターリーブ処理の内容を示す図である。
【図１１】同光ディスク装置における画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】同光ディスク装置により形成された画像の一例を示す部分拡大図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る光ディスク装置の書込信号作成器の構成を示すブロック図である。
【図１４】同光ディスク装置における画像形成動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】ホログラムにおける回折現象を説明するための図である。
【符号の説明】
１…システム、１０…ホストコンピュータ、２０…ＣＰＵ（取得手段、逆インターリーブ手段）、１００…光ディスク装置、１２０…主制御部（変更手段）、１３０…ピックアップ（ピット形成手段）、１５６…書込信号作成器、２００…光ディスク、１５６１…インターリーブ部、１５６２…エンコーダ（フレーム化手段）、１５６３…ストラテジ回路、１５６５…識別器（識別手段）、１５６６…時間軸伸長器、１５６７…ゲート回路（ゲート手段）。
【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】
2004355764.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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