(57)【要約】【課題】複雑な制御を行わず容易に光ディスクのレーベル面に画像形成できる光ディスク、及び光ディスク装置を提供する。【解決手段】光ディスクに、レーベル面側からレーザ光が照射されると発泡する発泡材料を含む発泡層を設けて、レーベル面側からレーザ光を照射すると発泡体が生じ、レーベル面側から入射した光の屈折率が変化したりこの光が乱反射したりするので、この部分が人の目には白濁して見え、レーザ光を照射していない他の部分と明暗差が生じる。したがって、所望の文字やパターンなどの画像を形成することが可能となり、光ディスクの記録面に記録したデータの内容などを容易に判別するための画像を形成できる。また、発泡層を外部から保護し、発泡層が発泡すると変形する保護層を設けることで、レーザ光が照射されるとレーベル面表面に凹凸を形成でき、点字や立体的な文字や絵を形成することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板、記録層、反射層、保護層をこの順に積層した光ディスクにおいて、
保護層と反射層との間にレーザ光の照射によって発泡する発泡層を備えた光ディスク。
【請求項２】
前記保護層は、前記発泡層が発泡すると変形する請求項１に記載の光ディスク。
【請求項３】
前記発泡層でレーザ光の照射によって生じる発泡体のサイズよりも大きなピッチに形成された螺旋状の案内溝をレーベル面側に備えた請求項１または２に記載の光ディスク。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の光ディスクに、レーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記光ディスクの発泡層に生じる発泡体のサイズを予測して、前記レーザ光照射手段がレーザ光を照射する間隔を制御する制御手段と、を備えた光ディスク記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクのレーベル面側に画像を形成可能な光ディスク、この光ディスクのレーベル面側に画像を形成する光ディスク記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カートリッジに収納されていない記録型光ディスクには、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷなどがある。ユーザは、これらの記録型光ディスクにデータなどを記録した場合、その記録型光ディスクのレーベル面に、光ディスクに記録した内容に関する情報を手書きで記録していた。しかし、ユーザが光ディスクに手書きで文字を書くと見栄えが悪くなることが多く、また、光ディスクのレーベル面にボールペンなどペン先の硬い筆記具で強く文字を書くと、記録層を傷めてしまい記録したデータを再生できないことがあった。
【０００３】
そこで、このような問題を解消するために、光ディスクのレーベル面に所望の情報を印刷できる専用プリンタや、用紙へ情報を印刷できるだけでなく専用カートリッジを用いることで光ディスクのレーベル面に情報を印刷できるプリンタが開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ユーザは、特許文献１に記載されたようなプリンタを使用することで、光ディスクのレーベル面に見栄えの良い文字や絵などの画像を形成することができる。
しかしながら、ユーザは、光ディスクのレーベル面に文字や画像を印刷するために、別途プリンタを購入しなければならず、ユーザにとって費用負担が大きいという問題があった。また、ユーザは、光ディスク装置で光ディスクにデータを記録した後に、その光ディスクを光ディスク装置から取り出して、プリンタにセットするという煩雑な作業を行わなければならなかった。
【０００５】
そこで、従来、光ディスク装置がデータを記録するために光ディスクに照射するレーザ光を利用して、光ディスクのレーベル面に画像形成を行うことができる光ディスク、及びこの光ディスクのレーベル面に画像形成を行う光ディスク装置があった（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−５８６７０号公報（第３−４頁、第２−３図）
【特許文献２】
特開２００２−２０３３２１号公報（第５−１０頁、第１−１９図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２に記載の光ディスク装置の場合、光ディスクを回転させて画像形成を行う際には、特許文献２の図１２に示されたように、レーザ光の軌跡である印刷箇所の間に５０μｍ〜１００μｍ程度のすき間が空いてしまうので、形成した画像全体がぼんやりしてはっきりわかりにくいものになってしまう。そのため、特許文献２には、その図１３に示されたように、画像を形成する際にレーザ光を光ディスクの径方向に振動させながら照射して、隣接する印刷箇所にすき間のない（または、すき間の小さい）画像を形成する方法が記載されている。
【０００８】
しかしながら、このように、画像形成の際にレーザ光を光ディスクの径方向に振動させながら照射するためには、トラッキングアクチュエータを駆動しなければならないため、各部の制御が複雑になるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、複雑な制御を行わず容易に光ディスクのレーベル面に画像形成できる光ディスク、及び光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【００１１】
（１）透明基板、記録層、反射層、保護層をこの順に積層した光ディスクにおいて、
保護層と反射層との間にレーザ光の照射によって発泡する発泡層を備えたことを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、光ディスクのレーベル面側にレーザ光を照射すると、発泡材料が発泡して、レーザ光のスポット径の数十倍から百倍程度の発泡体（例えば、気泡やマイクロカプセルが膨張したもの）が生じる。この発泡部分は、レーベル面側から入射した光の屈折率が変化したりこの光が乱反射したりするので、人の目には白濁して見え、レーザ光を照射していない他の部分と明暗差が生じる。したがって、光ディスクのレーベル面側に発泡層を設けてレーザ光を照射することで、小さなスポット径のレーザ光によってすき間のない所望の文字やパターンなどの画像を形成することが可能となり、光ディスクの記録面に記録したデータの内容などを容易に判別するための画像を形成することができる。
【００１３】
（２）前記保護層は、前記発泡層が発泡すると変形することを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、光ディスクのレーベル面側からレーザ光が照射されて、発泡層に発泡体が発生するとともに、その発泡体の圧力で保護層が変形すると、レーベル面表面に凹凸を形成できる。したがって、レーベル面側からレーザ光を照射することで、光ディスクのレーベル面に、点字や立体的な文字や絵を形成することが可能になり、光ディスクに記録したデータの内容などを記録できる。
【００１５】
（３）前記発泡層でレーザ光の照射によって生じる発泡体のサイズよりも大きなピッチに形成された螺旋状の案内溝をレーベル面側に備えたことを特徴とする。
【００１６】
発泡材料が発泡すると、レーザ光のスポット径の数十倍から百倍程度の発泡体が生じるが、レーザ光のパワーや照射時間を調整して発泡体のサイズを制限するとともに、発泡体の最大サイズよりも大きなピッチに螺旋状の案内溝を形成することで、隣接する案内溝において生じた発泡体の影響を受けることなく、トラッキングサーボやフォーカスサーボを行うことができる。
【００１７】
（４）請求項１乃至３に記載の光ディスクに、レーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
前記光ディスクの発泡層に生じる発泡体のサイズを予測して、前記レーザ光照射手段がレーザ光を照射する間隔を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
光ディスク記録装置は、（１）〜（３）に記載の光ディスクへレーザ光を照射すると、発泡層に発泡体が生じるが、レーザ光を照射する際には、予め発生する発泡体のサイズを予測しておかないと、例えば、画像の周囲がいびつになったり画像の内部にすき間ができたりして、光ディスクのレーベル面にうまく画像を形成できないおそれがある。本発明では、制御手段が発泡層に生じる発泡体のサイズを予測して、レーザ光照射手段がレーザ光を照射する間隔を制御するので、指定された通りの整った画像を形成できる。
【００１９】
（５）（１）乃至（３）の構成において、前記発泡層を構成する発泡材料をスピンコート法で塗布したことを特徴とする。
【００２０】
光ディスクの発泡層に塗布する発泡材料の厚みにばらつきが生じると、光ディスクのレーベル面側からレーザ光を照射した時に発生する発泡体の量にばらつきが生じるため、所望の画像が形成できないおそれがある。本発明では、光ディスクの発泡層にスピンコート法によって発泡材料が均等に塗布されているので、場所によって発泡量に差が生じず、光ディスクのレーベル面に所望の画像を形成できる。
【００２１】
（６）（５）の構成において、前記発泡材料は、レーザ光を吸収して発熱するレーザ光吸収色素、及び所定の温度で発泡する発泡剤を含むことを特徴とする。
【００２２】
この構成においては、光ディスクのレーベル面側にレーザ光が照射されると、発泡層の発泡材料に含まれるレーザ光吸収色素がその熱を吸収して発熱し、この発熱によって発泡剤が発泡する。これにより、レーザ光の照射によって、効率的に発泡させることができる。
【００２３】
（７）（５）の構成において、前記発泡材料は、レーザ光が照射されると軟化する殻壁内に、レーザ光を吸収して発熱するレーザ光吸収色素、及び所定の温度で発泡する発泡剤を内包する熱膨張性のマイクロカプセルを含むことを特徴とする。
【００２４】
この構成においては、光ディスクのレーベル面側からレーザ光を照射されると、マイクロカプセルの殻壁が軟化するとともに、レーザ光吸収色素が発熱して発泡剤が発泡するので、殻壁が膨張して発泡体が生じる。殻壁の膨張率は材料の組み合わせによって調整できるので、レーザ光を照射した際に発生する発泡体のサイズを制限でき、発泡体のサイズを容易に予測して、光ディスクのレーベル面側に画像を形成することができる。
【００２５】
（８）（７）の構成において、前記マイクロカプセルの殻壁は、レーザ光を吸収して発熱するレーザ光吸収色素を含むことを特徴とする。
【００２６】
この構成においては、マイクロカプセルの殻壁では、レーザ光を照射されると、レーザ光吸収色素がレーザ光を吸収して発熱するので、短時間で殻壁を軟化させることができる。また、短時間で発泡剤を加熱できる。したがって、効率良く発泡体を形成することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細について説明する。まず、本発明の実施形態に係る光ディスクについて説明する。以下の説明では、ＣＤ−Ｒを例にあげて説明する。図１は、光ディスクＤの構成を示した断面図である。図１（Ａ）には、光ディスクＤの径方向の領域構成を示している。図１（Ｂ）、図１（Ｃ）には、光ディスクＤの厚み方向の領域構成を示している。
【００２８】
図１（Ａ）に示すように、光ディスクＤは、外径がφ１２０ｍｍの円盤形状で、ほぼ中央にφ１５ｍｍの中心孔１０２が形成されている。また、光ディスクＤは、φ２６ｍｍからφ３３ｍｍの間がクランピング領域１０３であり、レーベル面３１の例えばφ４４ｍｍからφ１１８ｍｍまでの間が画像形成可能領域１０４である。
【００２９】
図１（Ｂ）に示すように、光ディスクＤは、ポリカーボネートなどから成る厚さ１．２ｍｍの透明基板３３に、記録層３４、反射層３５、発泡層３７、保護層３８を順次積層して、全体を一体的に構成したものである。
【００３０】
また、図１（Ｃ）に示すように、光ディスクＤは、図１（Ｂ）に示した光ディスクＤの反射層３５と発泡層３７との間に、透明層３６を設けた構成であっても良い。
【００３１】
図１（Ｃ）において、記録層３４は、周知のように、記録面３２側からレーザ光を照射してデータを記録する層である。反射層３５は、レーベル面３１側及び記録面３２側から照射されたレーザ光を反射する。透明層３６は、反射層３５と発泡層３７との間に設けられた透明な材料で形成される。発泡層３７は、光ディスクへレーザ光が照射されると、感光または感熱して発泡する発泡材料や、感熱して膨張する熱膨張性カプセルを含む半透明の層である。保護層３８は、発泡層３７を外部から保護する透明の層である。
【００３２】
発泡層３７は、光ディスクへ照射されるレーザ光を吸収して発熱するレーザ光吸収色素と、レーザ光吸収色素が発熱すると感熱して、化学反応によって発泡する発泡剤、または所定の温度で蒸発して発泡する発泡剤と、から成る発泡材料を含むように構成すると良い。なお、ＣＤ−Ｒの場合、レーザ光吸収色素として波長７８０ｎｍの赤外光を吸収するＩＲ吸収色素を用いると良い。
【００３３】
また、上記のようにレーザ光吸収色素と発泡剤とを含む発泡材料に代えて、レーザ光が照射されると感熱または感光して発泡する発泡剤のみを含有する発泡材料を用いても良い。
【００３４】
発泡剤は、その構成物質やレーザ光の照射時のパワー・波長・照射時間などの条件に応じて、レーザ光のスポット径（例えば、ＣＤ−Ｒの場合１．４〜１．５μｍ）の数十倍〜百倍程度に膨張するが、上記の条件を調整することで、気泡のサイズをほぼ一定値に調整することができる。
【００３５】
また、発泡剤の膨張を制御するためにマイクロカプセルを用いるようにしても良い。すなわち、発泡層３７に用いる発泡材料として、光ディスクへ照射されるレーザ光を吸収して発熱するレーザ光吸収色素と、レーザ光吸収色素が発熱すると感熱して、化学反応によって発泡する発泡剤、または所定の温度で蒸発して発泡する発泡剤と、を内包する熱膨張性のマイクロカプセル（以下、熱膨張性カプセルと称する。）を含むものを使用しても良い。また、レーザ光が照射されると感熱または感光して発泡する発泡剤のみを内包する熱膨張性カプセルを含む発泡材料を用いても良い。
【００３６】
さらに、熱膨張性カプセルの殻壁に、レーザ光を照射して発熱するレーザ光吸収色素を含むものを用いるようにしても良い。これにより、熱膨張性カプセルを短時間で膨張させて、発泡体を形成することができる。
【００３７】
熱膨張性カプセルは、熱可塑性樹脂を共重合させた孔のない殻壁でレーザ光吸収色素や発泡剤を内包し、発泡前の大きさは、例えば１〜３０μｍ程度の大きさである。熱膨張性カプセルは、加熱されると隔壁が軟化するとともに発泡剤が蒸発して気化したり、化学反応によって発泡したりして、その圧力によって、隔壁の種類に応じて数十倍〜百倍程度に膨張する。また、熱膨張性カプセルは、熱量を加える量が多少増減しても発砲（膨張）後の発泡体のサイズがほぼ一定にであり、一度発泡すると収縮することなく、ほぼそのままの形状を維持する。したがって、レーザ光の照射時のパワー・波長・照射時間などの条件を細かく調整しなくても、発泡体のサイズをほぼ一定値に調整することができる。但し、熱膨張カプセルは、熱量を加えすぎると破裂する場合があるため、ある程度の条件調整は必要である。
【００３８】
なお、レーザ光吸収色素としては、例えば、ＩＲ（赤外線）吸収色素であるアゾ系色素、シアニン系色素、フタロシアニン系色素などが好適である。また、発泡剤としては、例えば約８０〜１５０℃程度の温度で感熱して気化する揮発性物質や、上記の温度で発泡する発泡性物質が好適である。また、発泡剤としては、レーベル面３１側から入射した波長７８０ｎｍのレーザ光のパワーが、例えば１．５ｍＷ未満では感光しないが、１．５ｍＷ以上では感光して発泡するような材料を用いることもできる。
【００３９】
このように、発泡層３７が発泡して発生した気体の気泡やマイクロカプセルが膨張した発泡体（以下、気泡と発泡体とをまとめて発泡体と称する。）が生じると、光の屈折率が変化したり光の乱反射が起こったりするため、レーベル面側から光ディスクを見ると、人の目にはこの部分が白濁して見える。また、光ディスクＤの発泡層３７において、発泡体が発生していない部分は、人の目には例えばレーザ光吸収色素の色である青色や緑色などに見える。つまり、光ディスクのレーベル面には、発泡体の有無によって色の明暗差が生じる。したがって、任意の位置にレーザ光を照射することで、光ディスクのレーベル面側に画像を形成することができる。
【００４０】
また、発泡材料は、レーザ光が照射されると、前記のようにレーザ光のスポット径の数十倍〜百倍程度に膨張するので、少ないエネルギーで広い範囲を白濁させることができる。したがって、効率良く画像をレーベル面に形成することができる。
【００４１】
発泡層３７の発泡材料は、スピンコート法で塗布すると良い。スピンコート法を用いて発泡材料を塗布すると、発泡層３７の厚みをほぼ均等にすることができる。光ディスクの発泡層に塗布する発泡材料の厚みにばらつきが生じると、光ディスクのレーベル面側からレーザ光を照射した時に発生する発泡体の量にばらつきが生じるため、所望の画像が形成できないおそれがある。本発明では、光ディスクの発泡層にスピンコート法によって発泡材料が均等に塗布されているので、場所によって発泡量に差が生じず、光ディスクのレーベル面に所望の画像を形成できる。
【００４２】
図２は、光ディスクに対してレーベル面側からレーザ光を照射した概念図、及びレーベル面側のプリグルーブを示した光ディスクの断面図である。なお、図２（Ｂ）では、記録面側のプリグルーブの図示を省略している。
【００４３】
図２（Ａ）に示すように、ユーザは、光ディスクＤのレーベル面３１側から、例えば反射面３５上に焦点を結ぶようにレーザ光を照射すると、発泡層３７に発泡体が発生するので、光ディスクのレーベル面に画像を形成することができる。
【００４４】
光ディスクＤは、レーベル面側からレーザ光が照射されると、レーベル面３１側から入射したレーザ光及び反射層３５で反射したレーザ光によって、発泡層３７に含まれる発泡材料が感光または感熱して発泡し、透明層３６（反射層３５）と保護層３７との間に発泡体３９が生じる。
【００４５】
また、前記のように、光ディスクのレーベル面側からレーザ光を照射して画像を形成する場合には、発泡材料が発泡してレーザ光のスポット径の数十倍〜百倍程度の大きさの発泡体が生じることを考慮する必要がある。例えば、レーザ光を照射した際に発生する発泡体の最大サイズが９０μｍであると、レーザ光を８０μｍ〜１００μｍ間隔で照射するようにすると、いびつな形状にならず、ほとんどすき間のない整った画像を形成することができる。
【００４６】
また、光ディスクのレーベル面側にプリグルーブを形成する場合、発泡体が生じること考慮して、発泡体のサイズよりも大きなピッチで螺旋状に形成すると良い。例えば、光ディスクのレーベル面側にレーザ光を照射した際に生じる発泡体の最大サイズが９０μｍの場合、図２（Ｂ）に示すように、１００μｍピッチで螺旋状にプリグルーブを形成すると良い。なお、プリグルーブの幅は、記録面側に形成するプリグルーブと同様に、０．５〜０．７μｍとすると良い。
【００４７】
プリグルーブのピッチを発泡体の最大サイズよりも狭い形成した場合、プリグルーブ（トラック）上で発生した発泡体が、隣接するプリグルーブを覆う可能性がある。この場合、光の反射率が変化するため、この影響でフォーカスサーボやトラッキングサーボが行うことができないことが考えられる。しかし、上記のように、発泡体の最大サイズよりも大きなピッチでプリグルーブを形成すると、隣接するプリグルーブで発生した発泡体の影響を受けないので、問題なくフォーカスサーボやトラッキングサーボを行うことができる。
【００４８】
なお、光ディスクのレーベル面側にもプリグルーブを形成する場合、光ディスクＤの両面にプリグルーブを形成しなければならないため、例えば、２枚のディスクを反射層３５ａ，３５ｂの部分で張り合わせて１枚の光ディスクＤとすると良い。
【００４９】
また、光ディスク記録装置は、通常、トラックピッチ（螺旋状に照射するレーザ光の軌跡の間隔）が８０μｍ〜１００μｍ程度の場合、光ディスクＤにプリグルーブがなくても、ほぼ正確にレーザ光を螺旋状に照射することができる。したがって、光ディスクのレーベル面には、プリグルーブを形成しなくても良くなり、コストダウンを図ることができる。
【００５０】
図３は、光ディスクＤの発泡層が発泡した状態を示した概念図である。図３  （Ａ）に示すように、発泡層３７に発生する発泡体３９の最大サイズよりも発泡層３７の厚みを厚くすることで、発泡層３７で発泡体３９が発生しても隣接する他の層に影響を及ぼさないようにすることができる。この場合、発泡層３７には、発泡材料とともに、発泡体の圧力で容易に変形する緩衝材を混合すると良い。
【００５１】
また、図３（Ｂ）に示すように、透明層３６や保護層３８を、発泡層３７で発生する発泡体３９の最大サイズの半分程度の厚みにするとともに、発泡体３９の圧力で容易に変形する緩衝材を混合すると良い。この場合、透明層３６や保護層３８が、発泡体３９の膨張を吸収するので、記録層３４、反射層３５、及びレーベル面表面に影響を及ぼさない。
【００５２】
さらに、図３（Ｃ）に示すように、発泡層３７で発泡体３９が生じた際に、透明層３６（または反射層３５）をこれらの圧力で変形しない硬質の材料で構成し、保護層３８を発泡体３９の圧力を受けると変形する可塑性材料で構成すると良い。この構成では、光ディスクＤのレーベル面３１側からレーザ光を照射して、発泡層３７に発泡体３９が発生すると、レーベル面３１表面に凹凸を形成できる。したがって、レーベル面３１側からレーザ光を照射することで、光ディスクＤのレーベル面３１上に、点字や立体的な文字や絵を形成することが可能になり、光ディスクＤの記録層３４に記録したデータの内容などを記録できる。なお、点字の１点のサイズは、例えば高さ０．４５ｍｍ、径１．６ｍｍであるので、この程度のサイズであれば、レーベル面３１上に問題なく凸形状を形成できる。
【００５３】
次に、本発明の実施形態に係る光ディスク記録装置の構成について説明する。
図４は、本発明の実施形態に係る光ディスク記録装置の構成を示したブロック図である。光ディスク記録装置１は、光ディスクＤの記録面にデータを記録したり、光ディスクＤの記録面に記録されたデータを再生したりすることができるだけでなく、光ディスクＤのレーベル面に画像を形成することができる。以下の説明では、光ディスク記録装置１の光ディスクＤのレーベル面に画像を形成するための構成や動作について説明し、光ディスクＤの記録面へのデータ記録、及び光ディスクのデータ再生するための周知の構成や動作については、図示及び説明を省略する。
【００５４】
光ディスク記録装置１は、インタフェース回路９を介してホストコンピュータ２１と接続されている。また光ディスク記録装置１は、スピンドルモータ２、周波数発生器３、スピンドルモータ制御回路４、ガイドレール５、フィードモータ６、光ピックアップ７、サーボ回路８、インタフェース回路９、画像データバッファメモリ１０、描画タイミング制御回路１１、レーザパルス階調制御回路１２、レーザパワー制御回路１３、及び制御回路１４を備えている。
【００５５】
ホストコンピュータ２１は、制御部２２、記憶部２３、表示部２４、及び操作部２５を備えている。
【００５６】
スピンドルモータ２は、光ディスクＤを回転駆動するモータである。また、スピンドルモータ２の回転軸先端部には、光ディスクＤを保持（チャッキング）するためのターンテーブル１５などからなる光ディスク保持機構が設けられている。
【００５７】
周波数発生器３は、スピンドルモータ２の回転軸の位置（角度）や回転数を検出するための信号をスピンドルモータ制御回路４へ出力する。周波数発生器３は、スピンドルモータ２が一定速度で１回転する間に、パルス信号を等間隔に一定回数（例えば、１８回）出力する。スピンドルモータ制御回路４は、このパルス信号を検出することで、スピンドルモータ２の回転軸に取り付けた光ディスクの相対位置（角度）や回転数を検出できる。
【００５８】
スピンドルモータ制御回路４は、周波数発生器３から出力されたパルス信号に基づいて、スピンドルモータ２の回転制御を行う。
【００５９】
ガイドレール５は、光ピックアップ７が光ディスクＤに対向して、光ディスクＤの半径方向に移動するように、光ピックアップ７を支持する。
【００６０】
フィードモータ６は、光ピックアップ７を光ディスクＤの半径方向に移動させるための駆動力を供給するモータである。
【００６１】
光ピックアップ７は、レーザダイオード、レンズ及びミラーなどの光学系、戻り光（反射光）受光素子、フォーカシングサーボ機構、並びにトラッキングサーボ機構などを備えている（図示せず。）。また、データの記録及び再生時、並びにレーベル面側への画像形成時には、レーザダイオードから光ディスクＤに対してレーザ光を照射し、光ディスクＤからの戻り光を受光して受光信号に応じたトラッキング誤差信号、フォーカシング誤差信号をサーボ回路８に出力する。なお、フォーカシングサーボ機構は、光ピックアップ７のレンズと光ディスクＤのデータ記録面との距離を一定に保つためのサーボ機構である。また、トラッキングサーボ機構は、光ディスクの記録層やレーベル面側に形成されたプリグルーブ  （記録トラック）上に、レーザ光を常に照射するためのサーボ機構である。さらに、光ピックアップ７は、レーザパワーモニタ用のフォトダイオードを備えており、このフォトダイオードは、レーザダイオードが出射したレーザ光の一部を受光すると、受光したレーザ光のパワーに応じた電流を出力し、この電流がレーザパワー制御回路１３へ供給されるようになっている。
【００６２】
サーボ回路８は、光ピックアップ７のフォーカシング制御（フォーカシングサーボ）及びトラッキング制御（トラッキングサーボ）、並びにフィードモータ６による光ピックアップ７の送り制御を行い、光ピックアップ７が常に適正な位置になるように制御する。
【００６３】
インタフェース回路９は、ホストコンピュータ２１から送られてきた信号を画像データバッファメモリ１０や制御回路１４に送るための中継回路である。
【００６４】
画像データバッファメモリ１０は、インタフェース回路９を介してホストコンピュータ２１から転送される画像データを一時的に格納し、レーザパルス階調制御回路１２へこの画像データを出力する。
【００６５】
描画タイミング制御回路１１は、ユーザによって設定された光ディスクＤのレーベル面側における所定の位置へ画像を形成するために、スピンドルモータ制御回路４から出力された光ディスクの角度を検出した信号や、制御回路１４から出力された制御信号に基づいて、画像データバッファメモリ１０及びレーザパルス階調制御回路１２からデータを出力するタイミングを制御する。
【００６６】
レーザパルス階調制御回路１２は、画像データをレーザ照射パターンへ変換し、レーザパワー制御回路１３へ出力する。
【００６７】
レーザパワー制御回路１３は、光ピックアップ７のレーザダイオードから照射するレーザ光のパワーを制御する。具体的には、レーザパワー制御回路１３は、光ピックアップ７のフォトダイオードが出力する電流の値と、制御回路１４から送信される最適なレーザパワーの目標値を示す情報と、に基づいて、最適なレーザパワーのレーザ光を光ピックアップ７のレーザダイオードが出射するように制御する。
【００６８】
制御回路１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って光ディスク記録装置１のスピンドルモータ制御回路４、サーボ回路８、描画タイミング制御回路１１、及びレーザパワー制御回路１３などに制御信号を送信して、これらに接続された各部を制御する。また、インタフェース回路９を介してホストコンピュータ２１と信号のやりとりを行う。
【００６９】
ホストコンピュータ２１において、制御部２２は各部を制御し、また制御回路１４と通信を行う。記憶部２３は、光ディスクＤのレーベル面側に画像を形成するための画像作成プログラムを記憶する。表示部２４は、制御部２２がユーザに伝達したい内容を表示する。操作部２５は、ユーザがホストコンピュータ２１を操作するためのものである。
【００７０】
光ディスク記録装置１は、光ディスクのレーベル面に画像を形成する際に、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式で光ディスクを駆動する。そのため、  サーボ回路８は、この時、周波数発生器３によって検出されるスピンドルモータ２の回転数が、設定された回転数と一致するように制御する。
【００７１】
次に、光ディスク記録装置１におけるレーザ光の照射タイミングについて説明する。図５は、レーザ光の出射タイミングを説明するためのタイミングチャートである。光ディスク記録装置１は、図５（Ａ）に示すように、光ディスクＤのレーベル面側に照射するレーザ光のパワーを２段階に切り替える。すなわち、発泡層３７に発泡体を発生させる場合には、ライトパワーのレーザ光を照射する。また、フォーカスサーボやトラッキングサーボを行う場合には、ライトパワーよりも弱いサーボパワーのレーザ光を照射する。なお、光ディスク記録再生装置１は、無色の期間においてもライトパワーをモニターするために、所定の間隔でレーザパルスを出射している。
【００７２】
図５（Ｂ）に示すように、光ディスクＤは、ライトパワーのレーザ光が照射されると、発泡層３７の発泡材料が感光または感熱して、発泡して発泡体３９が生じる。これにより、光ディスクＤの発泡層３７に明暗差が生じる。また、光ディスクＤでは、ライトパワーのレーザ光が照射されると、すぐに発泡層３７で発泡体３９が発生して光の反射率が低下する。そのため、ライトパワーのレーザ光でフォーカスサーボやトラッキングサーボを行うことが困難である。そこで、図５（Ｃ）に示すように、光ディスク記録装置１では、画像形成時には連続的にライトパワーのレーザ光を照射させずに、所定のタイミングでサーボパワーのレーザ光を照射して、フォーカスサーボやトラッキングサーボを行っている。
【００７３】
但し、図５（Ｄ）に示しすように、発泡材料の発泡速度が高速なため、所定のタイミングでサーボパワーのレーザ光を照射した箇所にまで発泡体３９が形成されたり、隣接する発泡体３９が繋がってしまったりすることが考えられる。この場合、サーボパワーのレーザ光を照射しても、発泡体３９の影響で反射率が低下するため、光ディスク記録装置１がフォーカスサーボやトラッキングサーボを行うことが困難となってしまう。そのため、このような場合は、光ディスク記録装置１の制御回路１４は、発泡材料の発泡速度やライトパワーのレーザ光を照射する間隔を調整して、隣接する発泡体の間に多少のすき間が生じるようにして、このすき間においてサーボパワーのレーザ光を照射すると、フォーカスサーボやトラッキングサーボを行うことができる。なお、サーボパワーのレーザ光を照射する時間は短時間で良いので、発泡体の間に多少のすき間が生じても、形成する画像にはほとんど影響はない。
【００７４】
また、光ディスク記録装置１は、光ディスクＤのレーベル面３１側に発泡体３９が発生してフォーカスサーボやトラッキングサーボを行うことができない距離が１ｍｍ程度であれば、サーボが破綻せずに、引き続きサーボを行うことができる。したがって、光ディスク記録装置１の制御回路１４には、各サーボを実施できない距離が１ｍｍ以上にならないように設定を行うと良い。
【００７５】
次に、本発明の光ディスク記録装置１で、光ディスクのレーベル面に画像形成する動作について説明する。図６は、直交座標系の画像及び画像用の極座標系の画像を示した図である。光ディスク記録装置１は、光ディスクを回転させながら、光ディスクＤの記録面にデータを記録するための光ピックアップ７からレーザ光を照射して、光ディスクＤのレーベル面に画像を形成する。したがって、光ディスク記録装置１は、光ディスクＤに形成する画像用のレーザ光照射パターンとして、図６（Ａ）に示したように、極座標系の画像に基づいたものを使用する。
【００７６】
ここで、コンピュータなどで扱う一般的な画像は、図６（Ｂ）に示したように、直交座標系の画像であり、極座標系の画像ではない。そのため、光ディスク記録装置１に画像データを送信するホストコンピュータ２１は、直交座標系の画像データを極座標系の画像データに変換して光ディスク記録装置１へ送信する。光ディスク記録装置１は、レーザパルス階調制御回路１２で、この極座標系の画像データに基づいて、光ディスクを回転させながらレーザ光を照射して画像を形成するためのレーザ照射パターンデータを連続的に繋がったデータ（以下、シリアルデータと称する。）を作成する。そして、このシリアルデータに基づいて、指定された記録開始位置（Ｒ０，θ０）から光ディスクＤのレーベル面３１側に画像を形成する。
【００７７】
例えば、ホストコンピュータ２１は、図外の制御部で、直交座標系の画像データの一例であるｂｍｐ（ビットマップ）形式の画像データに基づいて、画像形成データを作成する。図７は、直交座標系から極座標系に画像変換するイメージ図である。まず、画像を形成した際に所定の階調表現ができるように、例えば、階調に応じてレーザ光の照射パワーの強弱を調整したり、ｂｍｐ形式の画像をディザ処理したりする。なお、ディザ処理とは、ドットの分布や密度を変化させることで濃淡を表す方法である。続いて、ディザ処理したｂｍｐ形式の画像を極座標上に配置し、任意の１点を決定して、ｂｍｐ形式の画像データを極座標系の画像データに変換する。つまり、図７に示したように、直交座標系の画像の右下角  （ｘ，ｙ）＝（Ｘ０，Ｙ０）を基準点として、
ｒ＝√（Ｘ２＋Ｙ２），θ＝ｔａｎ−１（Ｙ／Ｘ）
の式に基づいて変換する。そして、光ディスク記録装置１でレーザ光を光ディスクに照射して画像を形成するために、極座標系の画像データを、シリアルデータにする。光ディスク記録装置１は、このようにして作成したシリアルデータに基づいて、指定された記録開始位置からレーザ光を照射して、光ディスクのレーベル面上に画像を形成する。
【００７８】
なお、光ディスク記録装置１では、前記のように、レーザ光を照射した際に発生する発泡体のサイズを考慮して、光ピックアップ７から照射するレーザ光の照射間隔を制御する。
【００７９】
また、光ディスクＤのレーベル面側からレーザ光を照射すると、レーザ光の軌跡だけが白濁するのではなく、例えば１００μｍ程度の発泡体が発生してレーザ光の軌跡周辺のかなり広い範囲が白濁する。したがって、従来のようにレーザ光を径方向に振動させながら照射する必要がなくなり、光ディスク記録装置１の制御を簡略化できる。
【００８０】
次に、本発明の光ディスク記録装置の動作について、フローチャートに基づいて説明する。図８は、光ディスク記録装置及びホストコンピュータの動作を説明するためのフローチャートである。図９は、画像作成プログラムの表示例である。
【００８１】
ユーザは、光ディスクのレーベル面に画像を形成する場合、まず、ホストコンピュータ２１でレーベル面に形成する画像を設定する。すなわち、ホストコンピュータ２１にインストールされた画像作成プログラムを使用して、所望の画像を作成する。画像形成データの作成は、以下のような手順で行う。まず、図９（Ａ）に示したように、ユーザは、ホストコンピュータ２１の表示部２４に、表示された画像作成プログラムのアイコン６１を操作部２５の操作によって選択し、画像作成プログラムの起動操作を行う。ホストコンピュータ２１の制御部２２は、この操作を検出すると、記憶部２３が記憶する画像作成プログラムを読み出して起動する（ｓ１）。そして、図９（Ｂ）に示したように、制御部２２は、表示部２４に、画像として光ディスクに形成したい任意の文字や絵画（直交座標系の画像データ）などを設定するように、ユーザに促す表示６２を表示させる（ｓ２）。ユーザは、この表示に従って、レーベル面側に画像を形成する光ディスクＤの型番を入力する。これは、光ディスクの型番によって、発泡層３７を形成する発泡材料の種類が異なり、発生する発泡体のサイズが異なるからである。また、ユーザは、図９（Ｃ）に示したように、画像として光ディスクに記録する任意の文字や絵画などの画像６３を設定する。この時、ユーザは、任意の文字を入力部５から入力しても良いし、別の画像作成ソフトを起動して任意の画像を作成し、この画像を使用するようにしても良い。また、ホストコンピュータ３の記憶部６が記憶している文字データや画像データを読み出しても良い。さらには、インターネット上のホームページから文字データや画像データを入手するようにしても良い。
【００８２】
光ディスク記録装置１の制御部２２は、任意の画像６３が設定されると（ｓ３）、図９（Ｄ）に示したように、設定されたｂｍｐ形式の画像データを、光ディスクに重畳した画像（画像のイメージ）６４を表示部２４に表示させる（ｓ４）。そして、制御部２２は、画像の編集を行うか否かをユーザに問い合わせる表示６５を表示部２４に表示させる（ｓ５）。ユーザは、表示部２４に表示された画像のイメージで良ければ、表示部２４に表示された決定ボタンを選択して、光ディスク記録装置１に画像形成データの作成を指示する。一方、ユーザは表示部２４に表示された画像のイメージに問題がある場合、画像の形成位置を変更したり画像のサイズを調整したりして、表示された画像の加工を行う（ｓ６）。そして、調整が完了すれば決定ボタンを選択して、光ディスク記録装置１に画像形成データの作成を指示する。
【００８３】
光ディスク記録装置１の制御部２２は、ユーザから画像形成データの作成指示があると、例えば、ユーザによって設定された直交座標系の画像データを極座標系の画像データに変換する（ｓ７）。続いて、制御部２２は、この極座標系の画像データに基づいてシリアルデータを作成し、このシリアルデータと画像の形成開始位置情報とから画像形成データを作成する（ｓ８）。
【００８４】
制御部２２は、画像形成データの作成を完了すると、画像形成データを光ディスク記録装置１へ転送する。また、制御部２２は、ユーザに対してレーベル面に画像形成する光ディスクをセットするようにユーザに促す表示を表示部２４に表示される（ｓ９）。この表示を確認したユーザは、光ディスクＤのレーベル面が光ピックアップと対向するように光ディスクをセットする。
【００８５】
光ディスク記録装置１の制御回路１４は、光ディスクＤがセットされたことを検出すると（ｓ１０）、光ディスクＤのレーベル面が光ピックアップと対向するようにセットされているかどうかを、例えば光ピックアップ７からセットされた光ディスクＤに対してデータを再生する時に照射する程度の弱いパワーのレーザ光を照射して、反射光の受光パワーによって光ディスクの表裏を判定する（ｓ１１）。制御回路１４は、レーザ光の反射光が所定のパワー以上の時は、光ディスクの記録面が光ピックアップと対向するようにセットされていると判定して（ｓ１２）、ホストコンピュータ２１の制御部２２へ信号を送信する。制御部２２は、この信号を受けると、光ディスクの表裏を入れ替えて再セットするように促す内容を表示部２４に表示させる（ｓ１３）。制御回路１４は、ユーザによって光ディスクの表裏が入れ替えられたことを検出すると（ｓ１４）、再度、ｓ１２の処理を行う。
【００８６】
一方、制御回路１４は、レーザ光の反射光が所定のパワー未満の時は、光ディスクのレーベル面が光ピックアップと対向するようにセットされていると判定して（ｓ１２）、各部を制御して光ディスクＤのレーベル面３１側へ画像の形成を開始する。すなわち、所定の画像記録開始位置に光ピックアップ７を移動させ、その位置からシリアルデータに基づいてレーザ光を照射しながら発泡体を発生されて、光ディスクＤのレーベル面３１側に画像を形成する（ｓ１５）。
【００８７】
制御回路１４は、画像の形成が完了すると、ホストコンピュータ２１の制御部２２へ信号を送信し、制御部２２は、光ディスクのレーベル面への画像形成が終了したことを示す内容を表示部２４に表示させる（ｓ１６）。そして、処理を終了する。
【００８８】
なお、以上の説明では、光ディスクのレーベル面上でレーザ光が焦点を結ぶように設定して、画像を形成する場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、光ディスクの記録面側の基板表面に、例えば、所定の幅で外周に沿って特殊塗料が塗布されていた場合、この塗料が塗布された領域にレーザ光が焦点を結ぶように照射することで、光ディスクの記録面側の基板表面上にも画像を形成することができる。
【００８９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００９０】
（１）光ディスクのレーベル面側に発泡層を設けてレーザ光を照射することで、小さなスポット径のレーザ光によってすき間のない所望の文字やパターンなどの画像を形成することが可能となり、光ディスクの記録面に記録したデータの内容などを容易に判別するための画像を形成することができる。
【００９１】
（２）レーベル面側からレーザ光を照射することで、光ディスクのレーベル面に、点字や立体的な文字や絵を形成することが可能になり、光ディスクに記録したデータの内容などを記録できる。
【００９２】
（３）レーザ光のパワーや照射時間を調整して発泡体のサイズを制限するとともに、発泡体の最大サイズよりも大きなピッチに螺旋状の案内溝を形成することで、隣接する案内溝において生じた発泡体の影響を受けることなく、トラッキングサーボやフォーカスサーボを行うことができる。
【００９３】
（４）制御手段が発泡層に生じる発泡体のサイズを予測して、レーザ光照射手段がレーザ光を照射する間隔を制御するので、指定された通りの整った画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスクＤの構成を示した断面図である。
【図２】光ディスクに対してレーベル面側からレーザ光を照射した概念図、及びレーベル面側のプリグルーブを示した光ディスクの断面図である。
【図３】光ディスクＤの発泡層が発泡した状態を示した概念図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光ディスク記録装置の構成を示したブロック図である。
【図５】レーザ光の出射タイミングを説明するためのタイミングチャートである。
【図６】直交座標系の画像及び画像用の極座標系の画像を示した図である。
【図７】直交座標系から極座標系に画像変換するイメージ図である。
【図８】光ディスク記録装置及びホストコンピュータの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】画像作成プログラムの表示例である。
【符号の説明】
１−光ディスク記録装置
２−スピンドルモータ
３−周波数発生器
７−光ピックアップ
１４−制御回路
２１−ホストコンピュータ
【図１】
2004213795.tif 000003
【図２】
2004213795.tif 000004
【図３】
2004213795.tif 000005
【図４】
2004213795.tif 000006
【図５】
2004213795.tif 000007
【図６】
2004213795.tif 000008
【図７】
2004213795.tif 000009
【図８】
2004213795.tif 000010
【図９】
2004213795.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年1月9日(2003.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
熱膨張性カプセルは、熱可塑性樹脂を共重合させた孔のない殻壁でレーザ光吸収色素や発泡剤を内包し、発泡前の大きさは、例えば１〜３０μｍ程度の大きさである。熱膨張性カプセルは、加熱されると隔壁が軟化するとともに発泡剤が蒸発して気化したり、化学反応によって発泡したりして、その圧力によって、隔壁の種類に応じて数十倍〜百倍程度に膨張する。また、熱膨張性カプセルは、熱量を加える量が多少増減しても発砲（膨張）後の発泡体のサイズがほぼ一定であり、一度発泡すると収縮することなく、ほぼそのままの形状を維持する。したがって、レーザ光の照射時のパワー・波長・照射時間などの条件を細かく調整しなくても、発泡体のサイズをほぼ一定値に調整することができる。但し、熱膨張カプセルは、熱量を加えすぎると破裂する場合があるため、ある程度の条件調整は必要である。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
光ディスクＤは、レーベル面側からレーザ光が照射されると、レーベル面３１側から入射したレーザ光及び反射層３５で反射したレーザ光によって、発泡層３７に含まれる発泡材料が感光または感熱して発泡し、透明層３６（反射層３５）と保護層３８との間に発泡体３９が生じる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
プリグルーブのピッチを発泡体の最大サイズよりも狭く形成した場合、プリグルーブ（トラック）上で発生した発泡体が、隣接するプリグルーブを覆う可能性がある。この場合、光の反射率が変化するため、この影響でフォーカスサーボやトラッキングサーボが行うことができないことが考えられる。しかし、上記のように、発泡体の最大サイズよりも大きなピッチでプリグルーブを形成すると、隣接するプリグルーブで発生した発泡体の影響を受けないので、問題なくフォーカスサーボやトラッキングサーボを行うことができる。