JP4363396B2 - 光ディスク描画方法および光ディスク描画装置並びに光ディスク描画プログラム - Google Patents

Description

この発明は、コンピュータと光ディスク描画装置とを相互に通信可能な状態に接続し、コンピュータから画像データを光ディスク描画装置に転送して光ディスクのレーベル面またはデータ記録面に可視画像として形成するための光ディスク描画方法および光ディスク描画装置並びに光ディスク描画プログラムに関し、光ディスク描画装置の設計の自由度を高め、また光ディスク描画装置ごとに許容される描画条件の設定の自由度に応じてユーザーが描画条件を自由に設定できるようにしたものである。

記録可能型ＣＤ、記録可能型ＤＶＤ等の光ディスクのレーベル面に感熱層、感光層等による描画層を形成し、該光ディスクのデータ記録層にデータ記録を行う光ディスク記録装置を光ディスク描画装置として兼用して、光ピックアップから、画像データに応じて変調したレーザ光を前記描画層に照射して、該描画層に可視画像の形成を行う技術が下記特許文献１，２に開示されている。また、光ディスクのデータ記録層に画像データに応じて変調したレーザ光を照射してピットを形成して、該データ記録層にデータ記録に代えて可視画像の形成を行う技術が下記特許文献３に開示されている。

特開２００２−２０３３２１号公報 特開２００４−５８４８号公報 特開２００４−３５５７６４公報

従来実用化されていた光ディスク面画像形成技術は、ホストコンピュータにインストールされている描画プログラムが、特定の描画条件（光ピックアップのディスク径方向への単位送り量、ディスク回転速度、画像データをエンコードしてレーザ光の変調信号を作成するエンコード速度等）を前提として画像データを作成するため、光ディスク描画装置の設計に自由度がなかった。また、描画条件は描画速度や描画品位（描画された画像の解像とやコントラスト比）に影響するが、ホストコンピュータで実行される従来の描画プログラムは特定の描画条件を前提としているため、ユーザーは使用する光ディスク描画装置に応じて描画条件を自由に設定することができなかった。

この発明は、前記従来の技術における問題点を解決して、ディスク描画装置の設計の自由度を高め、また光ディスク描画装置ごとに許容される描画条件の設定の自由度に応じてユーザーが描画条件を自由に設定できるようにした光ディスク描画方法および光ディスク描画装置並びに光ディスク描画プログラムを提供しようとするものである。

この発明の光ディスク描画方法は、コンピュータと光ディスク描画装置とを相互に通信可能な状態に接続し、前記コンピュータに、光ディスクのデータ記録層とは別に設けられた描画層に可視画像として形成する画像の原画像データを保持し、前記光ディスク描画装置に前記光ディスクを装填し、前記コンピュータは前記保持している原画像データに応じた描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送し、該光ディスク描画装置は前記光ディスクを回転駆動しながら光ヘッドを該光ディスクの径方向に順次移送し、その際に該光ヘッドから、前記転送された描画用画像データに応じて変調した描画用レーザ光を前記光ディスクの前記描画層に照射して、該描画層に前記可視画像の形成を行う描画方法において、前記コンピュータから前記描画用画像データを前記光ディスク描画装置に転送するのに先立ち、該光ディスク描画装置は該光ディスク描画装置に予め設定されている、ハードウェア等に関する描画条件の情報を前記コンピュータに伝達し、該コンピュータは該描画条件の情報に基づき、前記保持している原画像データから、該描画条件に適合する描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送し、該光ディスク描画装置は、該転送された描画用画像データに基づいて、前記予め設定されている描画条件で前記可視画像の形成を行うものである。

この発明によれば、コンピュータから描画用画像データを光ディスク描画装置に転送するのに先立ち、光ディスク描画装置は該光ディスク描画装置に予め設定されている描画条件の情報をコンピュータに伝達し、コンピュータは該描画条件の情報に基づき、保持している原画像データから、該描画条件に適合する描画用画像データを作成して光ディスク描画装置に転送し、該光ディスク描画装置は、該転送された描画用画像データに基づいて、予め設定されている描画条件で可視画像の形成を行うようにしたので、光ディスク描画装置は独自に描画条件を設定して、コンピュータからこの描画条件に応じた描画用画像データを受け取って描画を行うことができる。したがって、光ディスク描画装置の設計の自由度を高めることができる。また、これにより、ユーザーはメーカー等の違いにより描画条件が異なる様々な光ディスク描画装置の中から任意のものを選択して使用することができるようになる。

この発明の光ディスク描画方法において、前記描画条件は、光ヘッドを光ディスクの径方向に移送する単位送り量に関する条件または該単位送り量の算出に用いられる複数のパラメータに関する条件である。この場合、コンピュータは、原画像データから、該描画条件により設定された単位送り量に適合したディスク径方向各位置の描画用画像データを作成して光ディスク描画装置に転送し、該光ディスク描画装置は、光ヘッドを前記設定された単位送り量で光ディスクの径方向に順次移送しながら、前記転送された描画用画像データに応じて描画用レーザ光を変調して、可視画像の形成を行うことができる。

また、光ヘッドの光ディスクの径方向への移送がステッピングモータを駆動源として実行される場合には、光ヘッドの前記単位送り量の算出に用いられる複数のパラメータを、ステッピングモータの１フルステップ動作による該光ヘッドの送り量と該ステッピングモータのマイクロステップ動作の分割数とすることができる。この場合、コンピュータは、「１フルステップ動作による該光ヘッドの送り量／マイクロステップ動作の分割数」の演算により光ヘッドの単位送り量を算出することができる。

この発明の光ディスク描画方法は、前記コンピュータが、描画条件の情報として前記光ディスクの回転速度に関する条件と前記描画用画像データをエンコードして前記描画用レーザ光の変調信号を作成するエンコード速度に関する条件の情報を別途取得し、該コンピュータが、前記光ディスクの回転速度の条件およびエンコード速度の条件に適合した条件で画素を描画するディスクの周方向各位置を算出し、さらに前記原画像データから、前記算出された光ディスクの径方向各位置について、前記算出された光ディスクの周方向各位置に描画する各画素の描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送し、前記光ディスク描画装置が、前記光ヘッドを前記単位送り量で前記光ディスクの径方向に順次移送しかつ前記光ディスクを前記設定された回転速度で回転駆動しながら、前記転送された描画用画像データを前記設定されたエンコード速度でエンコードして前記描画用レーザ光の変調信号を作成し、該変調信号で前記描画用レーザ光を変調して、前記可視画像の形成を行うものとすることができる。

また、原画像データの位置が直交座標、描画用画像データの位置が極座標でそれぞれ表されるものである場合には、前記描画条件に適合する描画用画像データの極座標位置を求め、該極座標位置を直交座標位置に変換して対応する原画像データの位置を求め、該求められた位置の原画像データ（画素データ）を該対応する位置の描画用画像データとして採用（抽出）することができる。そして、例えば、コンピュータは、このような方法で光ディスクの所定の書き始め半径位置から描画する順序で描画用画像データを原画像データから順次抽出して、該抽出した順序で（または、所定の入れ替え規則に従ってこの順序を入れ替えた順序で）、光ディスク描画装置に順次転送し、光ディスク描画装置は、この描画用画像データを受け取りながら、描画条件で設定されたディスク回転速度、エンコード速度、光ヘッドのディスク径方向単位送り量で動作して、該受け取った描画用画像データに応じて、該受け取った順序で（または、前記入れ替え規則と逆の規則に従ってこの順序を入れ替えて元の並びに戻した順序で）前記光ディスクの書き始め半径位置から順次描画することにより、原画像に対応した画像を光ディスクに描画することができる。

この発明の光ディスク描画装置は、コンピュータと相互に通信可能な状態に接続して使用される光ディスク描画装置であって、前記コンピュータから転送される描画用画像データを受け取り、光ディスクを回転駆動しながら光ヘッドを該光ディスクの径方向に順次移送し、その際に、前記光ヘッドから描画用レーザ光を、前記受け取った描画用画像データに応じて変調して出射し、該変調された描画用レーザ光を前記光ディスクのデータ記録層とは別に設けられた描画層に照射して、該描画層に可視画像の形成を行う光ディスク描画装置において、前記コンピュータから前記描画用画像データを受け取るのに先立ち、該光ディスク描画装置に予め設定されている描画条件の情報として前記光ヘッドを前記光ディスクの径方向に移送する単位送り量に関する条件または該単位送り量の算出に用いられる複数のパラメータに関する条件の情報を前記コンピュータに伝達し、その後該コンピュータから転送される、該描画条件による単位送り量に適合して作成された、光ディスクの径方向各位置に描画する描画用画像データを受け取り、前記光ヘッドを前記単位送り量で前記光ディスクの径方向に順次移送しながら、前記転送された描画用画像データに応じて前記描画用レーザ光を変調して、前記可視画像の形成を行うものである。

この発明の光ディスク描画プログラムは、コンピュータと光ディスク描画装置とを相互に通信可能な状態に接続し、前記コンピュータに、光ディスクのデータ記録層とは別に設けられた描画層に可視画像として形成する画像の原画像データを保持し、前記光ディスク描画装置に前記光ディスクを装填し、前記コンピュータは前記保持している原画像データに応じた描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送し、該光ディスク描画装置は前記光ディスクを回転駆動しながら光ヘッドを該光ディスクの径方向に順次移送し、その際に該光ヘッドから、前記転送された描画用画像データに応じて変調した描画用レーザ光を前記光ディスクの前記描画層に照射して、該描画層に前記可視画像の形成を行う描画方法を実施するために、前記コンピュータで実行されるプログラムであって、該コンピュータに、前記描画用画像データを前記光ディスク描画装置に転送するのに先立ち、該光ディスク描画装置から伝達される、該光ディスク描画装置に予め設定されている描画条件の情報として前記光ヘッドを前記光ディスクの径方向に移送する単位送り量に関する条件または該単位送り量の算出に用いられる複数のパラメータに関する条件の情報を受け取り、該受け取った描画条件の情報に基づき前記単位送り量に適合した光ディスクの径方向各位置を算出し、さらに前記保持している原画像データから、該算出された光ディスクの径方向各位置に描画する各画素の描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送する処理を実行させるものである。

この発明の実施の形態を説明する。ここでは、この発明を記録可能型ＣＤシステムに適用した場合について説明する。図１はこの発明の光ディスク描画方法を実施するためのシステム構成全体を示す。このシステムは、ホストコンピュータ１０と、光ディスク描画装置を兼用するＣＤ−Ｒドライブ１２（光ディスク記録装置）を相互に通信可能な状態に接続して構成される。ホストコンピュータ１０にはディスプレイ１１が接続されている。ＣＤ−Ｒドライブ１２は、ホストコンピュータ１０に内蔵する形式でも外付けする形式でもよい。ＣＤ−Ｒドライブ１２には、レーベル面描画対応のＣＤ−Ｒディスク１４が装填される。ホストコンピュータ１０には、ＣＤ−Ｒディスク１４のデータ記録層にデータ記録を行い、該記録されたデータの再生を行うデータ記録／再生プログラム（アプリケーションソフトウェア）と、ＣＤ−Ｒディスク１４の描画層に画像形成（描画）を行う描画プログラム（アプリケーションソフトウェア）がインストールされている。また、描画時には予め、描画する画像の原画像データがホストコンピュータ１０の記憶装置に格納される。この原画像データは例えばモノクロ多階調（この実施の形態では後述するように第０階調〜第２４階調の２５段階の階調）ビットマップ形式で構成されるもので、ＣＤ−Ｒディスク１４に描画しようとする１枚の画像を構成する各画素の階調を表すデータ（階調データ）の集合で構成される。

レーベル面描画対応ＣＤ−Ｒディスク１４をその中心軸を通る面で切断した断面構造を図２に模式図で示す。ＣＤ−Ｒディスク１４は透明基板１６を有し、該透明基板１６のプリグルーブ１６ａが形成された表面に、データ記録層１８としての色素層、反射層２０、保護層２２、描画層２４としての感熱層、保護層２６を順次積層して構成されている。データ記録およびデータ再生を行うときは、透明基板１６が露出している側の面（データ記録面）１４ａ側からレーザ光３５を照射する。このとき、レーザ光３５は反射層２０で反射されてフォーカスが合わせられる。描画を行うときは、積層膜２８が形成されている側の面（レーベル面）１４ｂ側からレーザ光３５を照射する。このとき、レーザ光３５は反射層２０で反射されてフォーカスが合わせられる。

図１において、ＣＤ−Ｒディスク１４はスピンドルモータ３０で回転駆動される。スピンドルサーボ３２はスピンドルモータ３０の回転を、記録時および再生時は線速度一定（ＣＬＶ）に制御し、描画時は回転数一定（ＣＡＶ）に制御する。光ピックアップ３４（光ヘッド）は、ステッピングモータ３６で駆動される送りねじ等による送り機構３８によりＣＤ−Ｒディスク１４の径方向に移送される（スレッド動作）。ステッピングモータ３６はシステム制御部５６の指令に基づきモータドライバ４０により駆動される。

ステッピングモータ３６は例えば図３に示す形式の２相ステッピングモータで構成される。この２相ステッピングモータ３６は２つのコイル３６ａ，３６ｂを備え、モータドライバ４０を構成する各ドライバ４０ａ，４０ｂから各コイル３６ａ，３６ｂに印加される２相の駆動パルスによりバイポーラ駆動される。この２相ステッピングモータ３６をフルステップ駆動する場合に各コイル３６ａ，３６ｂに印加する駆動パルスＡ，Ｂの電圧波形を図４に示す。この駆動パルスＡ，Ｂはデューティがともに５０％で極性が交互に切り替わる、位相が相互に９０°ずれた方形波信号である。この駆動パルスＡ，Ｂを使用することにより、ロータ３７は１ステップにつき９０°ずつ回転する。

ステッピングモータ３６の駆動にマイクロステップ駆動方式を用いることにより１ステップあたりの回転角度を小さくすることができる。２相ステッピングモータ３６をマイクロステップ駆動する場合に各コイル３６ａ，３６ｂに印加する駆動パルスＡ，Ｂの電圧波形の一例を図５に示す。図５は分割数を「５」とした場合の波形である。この駆動パルスを使用することにより、ロータ３７は１マイクロステップにつき、フルステップ駆動の場合の１ステップの１／５の移動量（＝１８°）ずつ回転する。

図１において、フォーカスサーボ４２はデータ記録および再生時並びに描画時に光ピックアップ３４のフォーカス制御を行う。トラッキングサーボ４４はデータ記録および再生時に光ピックアップ３４のトラッキング制御を行う。描画時はトラッキング制御はオフされる。振動信号発生器４６は描画時に振動信号を発生し、光ピックアップ３４のトラッキングアクチュエータに供給して対物レンズ３３を振動させて、レーザ光３５をＣＤ−Ｒディスク１４の径方向に、光ピックアップ３４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る。この振動動作によりレーザ光３５は光ピックアップ３４の単位送り量よりも広い幅で蛇行しながら走査し、後に図１６について説明するように、同一径方向位置の重ね書き動作と相俟って、隙間の少ない描画を行うことができる。レーザドライバ４８はデータ記録および再生時並びに描画時に光ピックアップ３４のレーザダイオード７０（図６）を駆動する。ＡＬＰＣ（Automatic Laser Power Control）回路５０は、データ記録および再生時並びに描画時にレーザパワーをそれぞれ指令された値に制御する。

エンコーダ５２はデータ記録時に記録データを所定のＣＤフォーマットにエンコードする。レーザドライバ４８はこのエンコードされた記録データに応じてレーザ光３５を変調し、該記録データをＣＤ−Ｒディスク１４のデータ記録層１８にピットとして記録する。エンコーダ５２は描画時には、画像データを構成する各画素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（描画信号）を生成する。レーザドライバ４８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３５を変調し、ＣＤ−Ｒディスク１４の描画層２４の可視光特性を変化させてモノクロ多階調による描画を行う。このエンコーダ５２の処理内容については後に詳しく説明する。デコーダ５４はデータ再生時に光ピックアップ３４の戻り光受光信号をＥＦＭ復調してデータ再生を行う。

ホストコンピュータ１０は、データ記録時は記録データを、描画時は画像データをＣＤ−Ｒドライブ１２に送信する。この記録データまたは画像データは、ＣＤ−Ｒドライブ１２のインタフェース５８で受信され、バッファメモリ６０に一旦蓄えられられた後、読み出されてエンコーダ５２に供給される。データ再生時は、デコーダ５４で再生されたデータはインタフェース５８を介してホストコンピュータ１０に転送される。ホストコンピュータ１０はまた、データ記録および再生時並びに描画時に、操作者による指令をＣＤ−Ｒドライブ１２に伝達する。この指令はインタフェース５８を介してシステム制御部５６に伝達される。システム制御部５６は該指令に応じた指令をＣＤ−Ｒドライブ１２内の各回路に送り、該当する動作を実行させる。

ＣＤ−Ｒドライブ１２内のメモリ６２には、ＣＤ−Ｒドライブ１２に関し予め設定されている描画条件および操作者が設定可能な描画条件の情報が記憶されている。この実施の形態では、メモリ６２には「予め設定されている描画条件」として、光ピックアップ３４をＣＤ−Ｒディスク１４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３６の１フルステップ動作による光ピックアップ３４の送り量Ｎ」と、「ステッピングモータ３６のマイクロステップ動作の分割数Ｍ」の情報が記憶されている。また、メモリ６２には「操作者が設定可能な描画条件」として、「光ディスクの回転速度」と、「エンコーダ５２による画像データのエンコード速度」を組み合わせた複数種類の「描画モード」の情報が記憶されている。システム制御部５６は、描画前の適宜の時点（例えば、ホストコンピュータ１０の描画プログラムが起動されて該描画プログラムからＣＤ−Ｒドライブ１２に対し描画条件送信の要求が出されたとき等）に、メモリ６２からこれらの描画条件を読み出し、インタフェース５８を介してホストコンピュータ１０に伝達する。

エンコーダ５２について説明する。図６はエンコーダ５２の構成例を示す。図６において、ＣＤエンコーダ６４は、図１のホストコンピュータ１０からインタフェース５８およびバッファメモリ６０を介して転送されるデータ（データ記録時は記録データ、描画時は画像データ）を入力する。ＣＤエンコーダ６４は、データ記録時は記録データをインタリーブ処理した後にＥＦＭ変調し、さらにこれにＣＤ信号作成のための通常の信号処理｛同期信号、パリティデータおよびマージンビットの付加、ＮＲＺＩ（Non Return to Zero Invert）変換｝を施して、５８８チャンネルビットで１ＥＦＭフレームを構成する記録信号を連続して作成する。データ記録時にＣＤエンコーダ６４で作成された記録信号はアンドゲート６８をそのまま通過し、レーザドライバ４８に供給される。レーザドライバ４８はこの記録信号に応じてレーザダイオード７０を駆動してレーザ光３５のパワーを２値に変調し（記録信号が“Ｈ”レベルの区間でレーザパワーをピットが形成されるレベルに上げ、記録信号が“Ｌ”レベルの区間でレーザパワーをピットが形成されないレベルに下げる）、該記録信号をＣＤ−Ｒディスク１４のデータ記録層１８にピットとして記録する。

ＣＤエンコーダ６４は、描画時は画像データを、データ記録時の記録データと同様に扱って処理をする。ただし、インタリーブ処理は行わないようにすることもできる。すなわち、インタリーブ処理を行わない場合は、ＣＤエンコーダ６４は画像データをインタリーブ処理をせずにそのままＥＦＭ変調し、さらにこれにＣＤ信号作成のための通常の信号処理と同じ処理｛同期信号、パリティデータおよびマージンビットの付加、ＮＲＺＩ変換｝を施して、５８８チャンネルビットで１ＥＦＭフレームを構成するデータを連続して作成する。ここで、１ＥＦＭフレームのデータには、１画素分の画像データ（その画素の階調を表す階調データ）が含まれている。すなわち、この実施の形態では、１画素のデータを１ＥＦＭフレーム長で表すようにしている。また、画像データについてもＣＤエンコーダ６４でインタリーブ処理をする場合は、このインタリーブ処理により画像データの順序が入れ替わると所期の画像が描画されなくなる。そこで、この場合にはホストコンピュータ１０は画像データを逆インタリーブ処理（ＣＤエンコーダ６４でインタリーブ処理をするとホストコンピュータ１０で逆インタリーブ処理をする前の画像データの順序に戻るように予め画像データの順序を入れ替えておく処理）をしてからＣＤ−Ｒドライブ１２に転送する。こうすることで、転送された画像データをＣＤエンコーダ６４でインタリーブ処理すると、正しい画像データの順序に戻る。ＣＤエンコーダ６４はこの正しい順序に戻った画像データをＥＦＭ変調する。

デコーダ６６はデータ記録時と描画時で切り換えられる。すなわち、デコーダ６６はデータ記録時には“Ｈ”レベルの信号を連続して出力する。この“Ｈ”レベルの信号はアンドゲート６８の一方入力端に入力される。したがって、データ記録時にアンドゲート６８の他方入力端に入力されるＣＤエンコーダ６４の出力すなわち記録信号はアンドゲート６８をそのまま通過する。

デコーダ６６は描画時にはＣＤエンコーダ６４から出力されるデータをＥＦＭ復調して、１ＥＦＭフレームにつき１画素分ずつ該画素の階調データを取得する。そして、デコーダ６６は、周期が１ＥＦＭフレーム長で、デューティがこの取得した画素ごとの階調データに応じて変化するパルス信号ＤＯＴＸを出力する。このパルス信号ＤＯＴＸはアンドゲート６８の一方入力端に入力される。したがって、描画時にアンドゲート６８は１ＥＦＭフレーム周期ごとに、対応する画素の階調値に応じた時間だけゲートを開いて、他方入力端に入力されているＣＤエンコーダ６４の出力信号（ＮＲＺＩ変換されたＥＦＭ信号）をその時間だけ通過させる。このアンドゲート６８から出力されるＮＲＺＩ信号の断片信号ＷＥＮ（１つの画素を描画する描画信号）は、そのデータ自体はもはや意味を持たないが、ＮＲＺＩ信号であるので、デューティは約５０％である。したがって、１画素に対応する１ＥＦＭフレーム周期中にアンドゲート６８を通過するＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮの１ＥＦＭフレーム長に対するデューティ（１ＥＦＭフレーム長に対する、その期間にアンドゲート６８を通過するＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮのパルス幅の合計値の比率）は、パルス信号ＤＯＴＸのデューティに対応したもの、すなわち対応する画素の階調値に対応したものとなる。

描画時にアンドゲート６８から出力されるＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮは描画信号としてレーザドライバ４８に供給される。レーザドライバ４８はこの描画信号ＷＥＮに応じてレーザダイオード７０を駆動してレーザ光３５のパワーを２値に変調し（描画信号ＷＥＮが“Ｈ”レベルの区間でレーザパワーを描画するレベルに上げ、描画信号ＷＥＮが“Ｌ”レベルの区間でレーザパワーを描画されないレベルに下げる）、ＣＤ−Ｒディスク１４の描画層２４の可視光特性を変化させて描画を行う。この場合、１ＥＦＭフレーム長に相当するＣＤ−Ｒディスク１４上での周方向の距離（すなわち１画素を描画するのに割り当てられた周方向の長さ）はきわめて短いので（後述する表１の描画条件の場合、ディスクの直径が１０ｃｍの位置で、モード１の場合は約０．１２ｍｍ長、モード２およびモード３の場合は約０．０７ｍｍ長）、描画された１つの画素は人の目には１つの点（ドット）としてしか認識されない。したがって、アンドゲート６８を通過する描画信号ＷＥＮの１ＥＦＭフレーム長に対するデューティの違いは、人の目には描画の濃度の違いとして感じられることになる（デューティが高いほど濃い描画として感じられる）。このようにして、ＣＤ−Ｒディスク１４の描画層２４に階調表現による画像が描画される。

ここで、描画時にデコーダ６６から出力されるパルス信号ＤＯＴＸのデューティの設定について図７、図８を参照して説明する。図７はＥＦＭフレームのデータ構造とパルス信号ＤＯＴＸの関係を示す。図７（ａ）の「ビット列」はＮＲＺＩ信号のフォーマットを表し、図中の数字はビット数である。図７（ｂ）の「データ構造」はＥＦＭフレームのデータ構造を表す。「ＥＦＭ ｓｙｎｃ」は、ＥＦＭフレームの区切りを示すシンクパターン、「Ｄ０」〜「Ｄ２３」はデータ、「Ｐ０」〜「Ｐ３」はＰパリティ、「Ｑ０」〜「Ｑ３」はＱパリティ、「ｍ」はマージンビットである。このＥＦＭフレームのデータ構造自体はデータ記録用も描画用も変わらない。データ記録用と描画用とで異なるのは、データＤ０〜Ｄ２３の中身である。すなわち、データ記録用のデータＤ０〜Ｄ２３は記録する情報を表すデータであるのに対し、描画用のデータＤ０〜Ｄ２３はこの１ＥＦＭフレームに割り当てられた１画素の階調に応じたデータである。

図７（ｃ）の「ＤＯＴＸ」はパルス信号ＤＯＴＸである。このパルス信号ＤＯＴＸは、１ＥＦＭフレーム長を区間０〜２３に２４等分して、該分割された区間単位で“Ｈ”レベルまたは“Ｌ”レベルに設定される（デューティが０〜１００％まで変化する）信号である。図７に矢印で示すように、データＤ０〜Ｄ２３はパルス信号ＤＯＴＸの区間０〜２３にそれぞれ対応づけられており、データＤ０〜Ｄ２３が特定のコードの場合にパルス信号ＤＯＴＸの対応する分割区間が“Ｈ”レベルに設定され、それ以外のコードの場合にパルス信号ＤＯＴＸの対応する分割区間が“Ｌ”レベルに設定される。すなわち、デコーダ６６（図６）で復調された階調データ｛ここでは、第０階調〜第２４階調の２５段階の階調を表すデータ｝に応じて、第０階調（描画なし）の場合はパルス信号ＤＯＴＸの全分割区間が“Ｌ”レベルに設定され、第１階調の場合はパルス信号ＤＯＴＸの１つの分割区間のみ“Ｈ”レベルに設定され、第２階調の場合はパルス信号ＤＯＴＸの２つの分割区間が“Ｈ”レベルに設定され、…、第２４階調（最も濃い濃度）の場合はパルス信号ＤＯＴＸの全分割区間が“Ｈ”レベルに設定される。

図８は第０階調〜第２４階調の２５段階の階調ごとのパルス信号ＤＯＴＸの波形の一例を示す。この設定では、パルス信号ＤＯＴＸの“Ｈ”レベルの区間は、階調数が上がるにつれて、１ＥＦＭフレーム長の区間の中央部付近から前後両側に順次広がっていく。図６のデコーダ６６は、復調した階調データに応じて、図８に示すパルス信号ＤＯＴＸが生成されるように、データＤ０〜Ｄ２３の値をそれぞれ設定する。すなわち、データＤ０〜Ｄ２３のうち、パルス信号ＤＯＴＸを“Ｈ”レベルに設定する分割区間に対応するデータを前記特定のコードに設定し、パルス信号ＤＯＴＸを“Ｌ”レベルに設定する分割区間に対応するデータを該特定のコード以外のコードに設定する。

図６のエンコーダ５２の描画時の動作波形を図９に示す。図９において、（ａ）のＮＲＺＩ信号は、アンドゲート６８で（ｂ）のパルス信号ＤＯＴＸにより１ＥＦＭフレーム長の周期でスイッチングされて、（ｃ）のＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮが作成される。

ここで、以上説明したシステム構成によるデータ記録時、データ再生時、描画時の動作の概要を説明する。
《データ記録時の動作》
図１のシステムのデータ記録時の動作を説明する。データ記録時はＣＤ−Ｒディスク１４はデータ記録面１４ａ（図２）を下向きにして光ピックアップ３４に対面させる。スピンドルサーボ３２は光ピックアップ３４の受光信号から抽出されるウォブル信号が所定の周波数となるようにスピンドルモータ３０を線速度一定（ＣＬＶ）に制御する。フォーカスサーボ４２およびトラッキングサーボ４４はオンされる。振動信号発生器４６は振動信号の発生を停止する。システム制御部５６はディスク回転を検出し、所定回転ごとにステッピングモータ３６を所定量駆動し、光ピックアップ３４をディスク外周方向に順次移送し、対物レンズ３３の光軸位置が常にＣＤ−Ｒディスク１４の記録位置付近となるように制御する。

ホストコンピュータ１０からは記録データがＣＤ−Ｒドライブ１２に転送される。該記録データはインタフェース５８を介してバッファメモリ６０に一旦蓄えられる。該記録データは、記録の進行に応じてバッファメモリ６０から順次読み出されてエンコーダ５２でインタリーブ処理後にＥＦＭ変調され、さらにＮＲＺＩ信号に変換される。ＮＲＺＩ信号は、ＡＬＰＣ回路５０を介してレーザドライバ４８に供給される。レーザドライバ４８は記録用レーザ光３５を該ＮＲＺＩ信号で変調する。該変調された記録用レーザ光３５は光ピックアップ３４から出射され、ＣＤ−Ｒディスク１４のデータ記録層１８に照射されてデータの記録が行われる。

《データ再生時の動作》
図１のシステムのデータ再生時の動作を説明する。データ再生時はＣＤ−Ｒディスク１４はデータ記録面１４ａ（図２）を下向きにして光ピックアップ３４に対面させる。スピンドルサーボ３２は光ピックアップ３４の受光信号から再生されるクロックが所定の周波数となるようにスピンドルモータ３０を線速度一定（ＣＬＶ）に制御する。フォーカスサーボ４２およびトラッキングサーボ４４はオンされる。振動信号発生器４６は振動信号の発生を停止する。システム制御部５６はディスク回転を検出し、所定回転ごとにステッピングモータ３６を所定量駆動し、光ピックアップ３４をディスク外周方向に順次移送し、対物レンズ３３の光軸位置が常にＣＤ−Ｒディスク１４の再生位置付近となるように制御する。光ピックアップ３４は、再生用のレーザ光３５を出射して、ＣＤ−Ｒディスク１４のデータ記録層１８に記録されている信号を読み取る。光ピックアップ３４で読み取られた信号はデコーダ５４でＥＦＭ復調され、インタフェース５８を介してＣＤ−Ｒドライブ１２から出力され、ホストコンピュータ１０に転送される。

《描画時の動作》
図１のシステムの描画時の動作を説明する。描画時はＣＤ−Ｒディスク１４は描画面１４ｂ（図２）を下向きにして光ピックアップ３４に対面させる。スピンドルサーボ３２は、スピンドルモータ３０から所定回転角ごとに出力されるＦＧパルス（例えば１周あたり６個あるいは１８個のパルスが均等な角度間隔で出力される。）と水晶発振クロックを分周したクロックとが位相同期するように、ＰＬＬ制御でスピンドルモータ３０を回転数一定（ＣＡＶ）に制御する。フォーカスサーボ４２はオンされ、トラッキングサーボ４４はオフされる。振動信号発生器４６は振動信号を発生する。システム制御部５６はディスク回転を検出し、重ね書き回数として指示された周回数ごとに、一定の回転角度位置で、ステッピングモータ３６を所定量駆動し、光ピックアップ３４をディスク外周方向に順次移送する。

ホストコンピュータ１０からは画像データがＣＤ−Ｒドライブ１２に転送される。該画像データはインタフェース５８を介してバッファメモリ６０に一旦蓄えられる。該画像データは、描画の進行に応じてバッファメモリ６０から順次読み出されてエンコーダ５２でＥＦＭ変調され（またはインタリーブ処理後にＥＦＭ変調され）、次いでＮＲＺＩ信号｛図９（ａ）｝に変換され、さらに、画像データを構成する各画素の階調値に応じたデューティのＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮ｛図９（ｃ）｝に変調される。このＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮは、ＡＬＰＣ回路５０を介してレーザドライバ４８に供給される。レーザドライバ４８は描画用レーザ光３５を該ＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮで変調する。該変調された描画用レーザ光３５は光ピックアップ３４から出射され、ＣＤ−Ｒディスク１４の描画層２４に照射されて可視画像の形成すなわち描画が行われる。

次に、ホストコンピュータ１０およびＣＤ−Ｒドライブ１２に組み込まれた描画プログラムによって実行される描画時の制御について説明する。図１０はホストコンピュータ１０に組み込まれたプログラムによって実行される制御であり、図１１はＣＤ−Ｒドライブ１２に組み込まれたプログラムによって実行される制御である。ＣＤ−Ｒドライブ１２からは、描画前の適宜の時点で（例えば前述のように、ホストコンピュータ１０の描画プログラムが起動されて該描画プログラムからＣＤ−Ｒドライブ１２に対し描画条件送信の要求が出されたとき等）、該ＣＤ−Ｒドライブ１２に予め設定されている描画条件として、「ステッピングモータ３６の１フルステップ動作による光ピックアップ３４のディスク径方向への送り量Ｎ」と「ステッピングモータ３６のマイクロステップ動作の分割数Ｍ」の情報が送信される（図１１の工程Ｓ１１）。

ＣＤ−Ｒドライブ１２からは、続いて、操作者が設定可能な描画条件として、スピンドルモータ３０の回転速度（スピンドル回転数）とエンコーダ５２による画像データのエンコード速度の組合せを示す複数種類の描画モードのデータが送信される（図１１の工程Ｓ１２）。この実施の形態では、描画モードとして、ディスク１周あたりに描画する画素数が整数となるようなスピンドル回転数とエンコード速度の組合せを設定する。すなわち、ディスク１周あたりに描画する画素数を整数とすることにより、周方向に一定間隔で描画される画素の周方向位置が、ディスク径方向位置にかかわらず一定となり（つまり、径方向位置ごとに画素が同一周方向位置に描画される）、原画像データから描画に使用する画素データ（描画用画像データ）を作成（抽出）する演算が容易になる。

ディスク１周あたりに描画する画素数が整数となるスピンドル回転数とエンコード速度の組合せは次のようにして求められる。すなわち、この実施の形態では、１画素を１ＥＦＭフレーム長（＝５８８チャンネルビット）に対応させており、また「エンコード速度」は、「ＣＤ規格で定められた標準（１倍速）のエンコード速度におけるエンコードクロック周波数｛＝４．３２１８Ｍビット（＝１秒間に７３５０ＥＦＭフレーム分のクロック）｝×エンコード速度倍率（標準のエンコード速度に対する倍率）」であり、これは時間あたりの描画画素数に対応するから、「標準速時のエンコードクロック周波数（＝４．３２１８Ｍビット）×エンコード速度倍率÷スピンドル回転数÷５８８」の値すなわちディスク１周あたりの画素数（＝ＥＦＭフレーム数）が整数となるように、「エンコード速度倍率」と「スピンドル回転数」の組合せを設定する。具体的には、ディスク１周あたりに描画する画素数が整数となる「エンコード速度倍率」と「スピンドル回転数」の組合せとして、例えば表１の組合せが使える。なお、これら「エンコード速度倍率」と「スピンドル回転数」の組合せによって、表１中に示すように、描画速度と描画品位（解像度およびコントラスト比）が変わる。

ＣＤ−Ｒドライブ１２は図１１の工程Ｓ１２において、「エンコード速度倍率」と「スピンドル回転数」の組合せの数（描画モード数）と、該各組合せにおける「エンコード速度倍率」と「スピンドル回転数」の値を送信する。例えば、表１の３種類の組合せを送信する場合は、始めに描画モード数として「３」を送信し、次いで各描画モードにおける「エンコード速度倍率」と「スピンドル回転数」の値を順次送信する。

ＣＤ−Ｒドライブ１２から「ステッピングモータ３６の１フルステップ動作による光ピックアップ３４のディスク径方向への送り量Ｎ」と「ステッピングモータ３６のマイクロステップ動作の分割数Ｍ」の情報が送信されると（図１１の工程Ｓ１１）、ホストコンピュータ１０はこれらの情報を受信する（図１０の工程Ｓ１）。なお、ホストコンピュータ１０は、後に図１３について説明するように、ＣＤ−Ｒドライブ１２から受け取ったこれら「送り量Ｎ」と「分割数Ｍ」のデータに基づきＮ／Ｍの演算をして光ピックアップ３４のディスク径方向単位送り量を算出し、該算出された径方向単位送り量を累算して光ピックアップ３４の対物レンズ３３の光軸のディスク径方向位置を算出する。したがって、ＣＤ−Ｒドライブ１２から「送り量Ｎ」と「分割数Ｍ」のデータを個別に送信するのに代えて、Ｎ／Ｍの演算結果、すなわち光ピックアップ３４のディスク径方向単位送り量を描画条件の情報としてＣＤ−Ｒドライブ１２からホストコンピュータ１０に送信することもできる。ただし、Ｎ／Ｍの演算結果が無限小数となるような場合は、該無限小数を丸めた結果を送信することになるので、該丸めた演算結果を累算して光ピックアップ３４の対物レンズ３３の光軸のディスク径方向位置を算出すると、実際の光ピックアップ３４の対物レンズ３３の光軸のディスク径方向位置との間にずれが生じる。したがって、Ｎ／Ｍの演算結果が無限小数となるような場合は、先に説明した手法、すなわち「送り量Ｎ」と「分割数Ｍ」のデータを個別に送信する方が望ましい。

次いで、ＣＤ−Ｒドライブ１２から「描画モード数」の情報と各描画モードにおける「エンコード速度倍率」と「スピンドル回転数」の値の情報が送信されると、ホストコンピュータ１０は、まず「描画モード数」の情報を受信し、続いて各描画モードにおける「エンコード速度倍率」と「スピンドル回転数」の値の情報を受信する（図１０の工程Ｓ２）。受信した「エンコード速度倍率」と「スピンドル回転数」の組合せ数が「描画モード数」で指示された数に達すると、ホストコンピュータ１０はこの工程Ｓ２の受信処理を終了する。

続いて、ホストコンピュータ１０は、操作者が設定可能な描画条件として、前記受信した描画モードの情報に応じた情報を、操作者が設定操作（選択操作を含む）可能な状態にディスプレイ１１に表示する。この表示内容としては、例えば、描画モードの番号と描画モードごとのエンコード速度倍率とスピンドル回転数の数値、またはこれら数値に代えてもしくはこれら数値とともに、各描画モードごとの記録速度の速さ、解像度、コントラスト比のそれぞれの程度を表す文字（例えば、前記表１のとおりの「高」、「中」、「低」等の文字）等が考えられる。操作者は、この表示を見て、ディスプレイ１１の画面上でいずれか１つの描画モードを選択操作する。

また、ホストコンピュータ１０は、画像データをＣＤ−Ｒディスク１４の同一径方向位置に複数周回にわたり重ね書きする重ね書き回数について、操作者が設定操作（選択操作を含む）可能な状態にディスプレイ１１に表示する。この重ね書き回数については、この実施の形態では、ＣＤ−Ｒドライブ１２から取得する描画条件ではなく、ホストコンピュータ１０の描画プログラムに、操作者が設定可能な描画条件として予め定めておく情報としている。ただし、これに代えて、重ね書き回数を、操作者が設定可能な描画条件としてＣＤ−Ｒドライブ１２側に予め設定しておき、描画に先立ち、該重ね書き回数の情報をＣＤ−Ｒドライブ１２からホストコンピュータ１０に伝達し、ホストコンピュータ１０が受信した該重ね書き回数の情報を、操作者が設定操作（選択操作を含む）可能な状態にディスプレイ１１に表示することもできる。あるいは、ＣＤ−Ｒドライブ１２に予め重ね書き回数の最小値を設定しておき、描画に先立ち該最小値の情報をＣＤ−Ｒドライブ１２からホストコンピュータ１０に伝達し、ホストコンピュータ１０は重ね書き回数について、該受信した重ね書き回数を最小値として、操作者が設定操作（選択操作を含む）可能な状態にディスプレイ１１に表示することもできる。

操作者が設定可能な描画条件について、操作者による設定操作がなされて描画モードその他の描画条件（重ね書き回数等）が決定すると（図１０の工程Ｓ３）、ホストコンピュータ１０は操作者によって決定されたこれら描画条件の情報をＣＤ−Ｒドライブ１２に送信する（図１０の工程Ｓ４）。ＣＤ−Ｒドライブ１２はこの情報を受信し（図１１の工程Ｓ１３）、該情報で指示される描画条件で描画する状態に自らを設定する。

以上の工程を経て描画条件の設定が完了し、さらにホストコンピュータ１０の描画プログラム上で描画しようとする原画像データが用意されると、描画スタンバイ状態となる。この状態で、ホストコンピュータ１０の描画プログラム上で操作者により描画開始操作がなされると、該描画プログラムは設定された描画条件に従い、原画像データから描画に用いる画像データ（描画用画像データ）を作成（抽出）する（図１０の工程Ｓ５）。

ホストコンピュータ１０の描画プログラムによる描画用画像データの作成手法を図１２および図１３を参照して説明する。図１２は原画像データと描画用画像データの座標位置の関係を示す。図１２に白抜きのリングで示された領域がＣＤ−Ｒディスク１４のレーベル面の描画する領域を示す。原画像データは例えばビットマップ形式で構成され、該原画像データを構成する各画素の座標位置は、ここでは原画像の最下端部の位置をｙ軸方向の原点とし、原画像の最左端部をｘ軸方向の原点位置とする直交座標（ｘ，ｙ）でそれぞれ表されている。原画像の座標のｘ軸方向の最大値をＸ、ｙ軸方向の最大値をＹとすると、原画像の中心位置（ＣＤ−Ｒディスク１４の回転中心位置に対応する）の座標は（Ｘ／２，Ｙ／２）で表される。

一方、描画はＣＤ−Ｒディスク１４を回転させながら光ピックアップ３４をディスク径方向に順次移送して行うので、描画に用いる描画用画像データは、ＣＤ−Ｒディスク１４の回転中心位置を極とする極座標で表すのが便利である。そこで、ここでは描画用画像データを構成する各画素の座標位置を、直交座標上の原画像の中心位置（Ｘ／２，Ｙ／２）を極とし、直交座標のｘ軸方向に平行な方向を原線とし、動径をｒとし、偏角θが原線から左回り方向に増加する極座標（ｒ，θ）でそれぞれ表す。これによれば、描画用画像データの任意の極座標位置（ｒ，θ）は、原画像データの直交座標位置（Ｘ／２＋ｒcosθ，Ｙ／２＋ｒsinθ）に該当することになる。

図１３は原画像データに基づいて描画用画像データを作成する手順を示す。ここでは、上述した以外のパラメータを次のように定義する。

・「Ｒ０」：ＣＤ−Ｒディスク１４の描画領域の書き始め半径、すなわち描画領域の最内周半径位置（図１２参照）。このＲ０の値は、ホストコンピュータ１０の描画プログラムによりディスプレイ１１に表示される設定画面上で操作者によって設定される。
・「Ｒ１」：ＣＤ−Ｒディスク１４の描画領域の書き終わり半径、すなわち描画領域の最外周半径位置（図１２参照）。このＲ１の値は、ホストコンピュータ１０の描画プログラムによりディスプレイ１１に表示される設定画面上で操作者によって設定される。
・「Δｒ」：光ピックアップ３４のディスク径方向単位送り量、すなわちステッピングモータ３６の１マイクロステップによる光ピックアップ３４の移動量である。このΔｒの値は、ＣＤ−Ｒドライブ１２から受信した「ステッピングモータ３６の１フルステップ動作による光ピックアップ３４のディスク径方向への送り量Ｎ」と「ステッピングモータ３６のマイクロステップ動作の分割数Ｍ」の情報に基づき、Ｎ／Ｍの演算で求められる。
・「Δθ」：周方向に隣接して描画する画素間の偏角差。この偏角差Δθの値は、ＣＤ−Ｒドライブ１２から送信された複数の描画モードの中からホストコンピュータ１０上で操作者が選択した描画モードの情報に基づき、ホストコンピュータ１０のプログラムがディスク１周あたりの描画数（表１参照）を演算し、さらにこの求められたディスク１周あたりの描画数に基づき、
Δθ＝２π／１周あたりの描画数
の演算で求められる。
・「Ｌ」：同一径方向位置の重ね書き回数（整数）

図１３について説明する。始めに、ＣＤ−Ｒディスク１４の描画領域の書き始め位置（ｒ＝Ｒ０，θ＝０）について（Ｓ２１）、対応する直交座標上の位置（ｘ，ｙ）を（１）式、（２）式により算出する（Ｓ２２）。
ｘ＝Ｘ／２＋ｒcosθ …（１）
ｙ＝Ｙ／２＋ｒsinθ …（２）
次いで、各画素の位置が直交座標で表されている原画像データから、この求められた位置（ｘ，ｙ）の画素データ（階調データ）を抽出する（Ｓ２３）。なお、（１）式、（２）式で算出されたｘ、ｙが小数部分を有する場合は、小数部分を切り捨てるあるいは四捨五入する等の丸め処理をして整数に直してから、該当する位置の画素データを抽出する。

続いて、同一径方向位置で周方向に順次隣接して描画する画素位置（ｒ＝Ｒ０，θ＝Δθ）、（ｒ＝Ｒ０，θ＝２Δθ）、（ｒ＝Ｒ０，θ＝３Δθ）、…について、同様にして（１）式、（２）式から該当する直交座標上の位置（ｘ，ｙ）を順次求め、原画像データからこれら求められた各位置（ｘ，ｙ）の画像データを順次抽出していく（Ｓ２４）。そして、この操作を重ね書き回数Ｌで指定された周回数行ったら（すなわち、θ＝２π×Ｌに達したら）、書き始め半径位置Ｒ０について重ね書き回数分の描画用画像データの取得が終了する（Ｓ２５）。

続いて、θの値を０に戻して（Ｓ２６）、次の半径位置ｒ＝Ｒ０＋Δｒについても同様にして、θ＝０からθ＝２π×ＬまでΔθごとに、描画用画像データを構成する画素データを原画像データから順次抽出していく。そして、この操作を半径位置をΔｒずつ増加させながら繰り返して（Ｓ２７）、書き終わり半径位置Ｒ１に達したら（Ｓ２８）、描画領域全体について描画用画像データが原画像データから取得されたことになるので、描画用画像データの作成を終了する（Ｓ２９）。このようにして、直交座標で表された原画像データから、極座標に変換された描画用画像データが作成される。

ホストコンピュータ１０は、以上のようにして描画用画像データを作成しながら（図１０の工程Ｓ５）、該描画用画像データを構成する各画素データ（階調データ）を、図１３の処理によって原画像データから取得（抽出）した順序で（または前述の逆インタリーブ処理によりこの順序を入れ替えた順序で）ＣＤ−Ｒドライブ１２に順次転送する（図１０の工程Ｓ６）。また、ホストコンピュータ１０はこの描画用画像データの転送に先立ち、操作者によって設定された書き始め半径位置Ｒ０と書き終わり半径位置Ｒ１の情報をＣＤ−Ｒドライブ１２に送る。ＣＤ−Ｒドライブ１２はこの書き始め半径位置Ｒ０と書き終わり半径位置Ｒ１の情報と描画用画像データを受け取って（図１１の工程Ｓ１４）、該情報で指示された書き始め半径位置Ｒ０から、該受け取った描画用画像データによる画素を、受け取った画素データの順序で（または前述のインタリーブ処理によりこの順序を入れ替えて元の作成順の並びに戻した順序で）ＣＤ−Ｒディスク１４に順次描画する（図１１のＳ１５）。この描画の際に、ＣＤ−Ｒドライブ１２は、描画条件で設定されたスピンドル回転数、エンコード速度、マイクロステップ移動量、重ね書き回数で動作し、一方ホストコンピュータ１０から転送された画素データはこの描画条件に適合するように順次作成（抽出）されたものであるので、書き始め半径位置Ｒ０から、画素データに応じた画素を、該画素データの作成順に描画することで、原画像に応じた画像がＣＤ−Ｒディスク１４に描画される。したがって、ホストコンピュータ１０からＣＤ−Ｒドライブ１２へは、各画素データ（階調データ）を、作成した順（または前述の逆インタリーブ処理をしてこの順序を入れ替えた順）に転送すればよく、各画素ごとの座標位置（ｒ，θ）のデータを送る必要はない。ただし、別の転送方法として、描画用画像データを構成する各画素データとして、階調データに座標位置（ｒ，θ）のデータを付加したデータをホストコンピュータ１０からＣＤ−Ｒドライブ１２に転送し、ＣＤ−Ｒドライブ１２側で各画素データの座標位置（ｒ，θ）を解析して該当する位置に描画することも可能である。描画位置が前記情報で指示された書き終わり半径位置Ｒ１に達すると、描画が終了する（図１０の工程Ｓ７、図１１の工程Ｓ１６）。描画が終了すると、ホストコンピュータ１０およびＣＤ−Ｒドライブ１２は制御を終了する（図１０の工程Ｓ８、図１１の工程Ｓ１７）。なお、以上の説明では、ホストコンピュータ１０で描画用画像データを作成しながら該描画用画像データをＣＤ−Ｒドライブ１２に転送するようにしたが、ホストコンピュータ１０で画像全体について描画用画像データの作成を終了してから、該作成した描画用画像データを順次ＣＤ−Ｒドライブ１２に転送することもできる。また、ＣＤ−Ｒドライブ１２は、描画用画像データを受け取りながら順次描画を行うほか、画像全体について描画用画像データの受け取りを終了してから描画を開始することもできる。なお、ホストコンピュータ１０から書き終わり半径位置Ｒ１の情報をＣＤ−Ｒドライブ１２に送信し、ＣＤ−Ｒドライブ１２はこの情報に基づいて書き終わり半径位置Ｒ１に達したことを判断して描画を終了する（図１１の工程Ｓ１６）のに代えて、ホストコンピュータ１０から、描画用画像データ全体の送信を終了した時に、描画用画像データ全体の送信を終了した旨を通知する情報を送信し、ＣＤ−Ｒドライブ１２は該情報を受信したら描画を終了する（同Ｓ１６）こともできる。

ＣＤ−Ｒドライブ１２のシステム制御部５６に組み込まれた描画プログラムによる描画制御を図１４、図１５に基づいて説明する。図１４はスピンドルモータ３０の制御を示す。システム制御部５６は、描画開始前に操作者によってホストコンピュータ１０側で選択されてＣＤ−Ｒドライブ１２に伝達された（図１１の工程Ｓ１３）描画モードの情報に基づき、スピンドルモータ３０を該描画モード情報で指示される回転数（表１参照）にＣＡＶ制御する（Ｓ３１）。この制御は描画が終了するまで継続して行われる（Ｓ３２、Ｓ３３）。

図１５は光ピックアップ３４の制御を示す。システム制御部５６は、描画開始前に光ピックアップ３４の対物レンズ３３のディスク径方向光軸位置を、書き始め半径位置Ｒ０に位置決めする（Ｓ４１）。この制御は、ステッピングモータ３６を駆動して光ピックアップ３４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、ある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３３が書き始め半径位置Ｒ０に到達するステップ数分ステッピングモータ３４を駆動することにより実現される。続いて、振動信号発生器４６から振動信号を発生させて、光ピックアップ３４のトラッキングアクチュエータに供給して、対物レンズ３３をディスク径方向に一定周期で振動させる（Ｓ４２）。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、描画時はトラッキングサーボはオフされる。

振動信号により対物レンズ３３を振動させる場合、「振動の周波数Ｈｚ／スピンドル回転数ｒｐｓ」の商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、重ね書き回数が多くても、レーザ光３５の走査位置が重ね書き中に相互に重ならないようにすることができる。例えば、表１の描画モード１のスピンドル回転数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Ｈｚ／スピンドル回転数ｒｐｓ」の商は循環桁数の長い循環小数となる。

スピンドルモータ３０が前記描画モード情報で指示される回転数で安定にＣＡＶ制御され（図１４の工程Ｓ３２）、かつ光ピックアップ３４の対物レンズ３３のディスク径方向光軸位置が書き始め半径位置Ｒ０に位置決めされた（図１５の工程Ｓ４１）状態に達したら、任意の周方向位置から描画が開始される。この描画を開始した周方向位置をθ＝０と定める（Ｓ４３）。描画中は、スピンドルモータ３０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前記Δθ（周方向に隣接して描画する画素間の偏角差）ごとに検出する。そして、θ＝２π×Ｌに達したら（Ｓ４４）、重ね書き回数Ｌで指定された回数周回したものと判断して、ステッピングモータ３６を１マイクロステップ分駆動して、対物レンズ３３の光軸位置（振動の中央位置）をディスク外周方向に距離Δｒ分移動させる（Ｓ４５）。θ＝２π×Ｌでθの計数値が０に戻り（Ｓ４６）、そのままθの計数を繰り返す。距離Δｒの移動を、θが２π×Ｌに達するごとに行い、ディスク径方向位置が書き終わり半径位置Ｒ１に達したら（Ｓ４７）、制御を終了する（Ｓ４８）。

なお、上記のように描画を開始した任意の周方向位置をθ＝０とするのに代えて、ＣＤ−Ｒディスク１４のレーベル面描画領域よりも内周側に、レーベル面描画対応ディスクであることを示す認識コードを形成し、描画に先立ち光ピックアップ３４でこの認識コードの、ある決まったデータが存在する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描画を開始することもできる。このようにすれば、ＣＤ−Ｒディスク１４をＣＤ−Ｒドライブ１２から出し入れしても、θ＝０の位置は変わらないので、描画の書き継ぎを行うことができる。

エンコーダ５２は、スピンドルモータ３０のＣＡＶ制御および光ピックアップ３４の対物レンズ３３のディスク径方向光軸位置の検出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使用して、描画モードで指示されたエンコード速度｛エンコードクロック周波数（＝４．３２１８Ｍビット）×エンコード速度倍率｝で描画用画像データを、ホストコンピュータ１０から転送された画素データの順（または前述のインタリーブ処理によりこの順序を入れ替えて元の作成順の並びに戻した順）で、順次エンコードして、該画素データを構成する階調データに応じてデューティが変化する描画信号（図９のＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮ）を順次生成する。

描画は、このようにして順次エンコードされた描画信号（図９のＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮ）で光ピックアップ３４のレーザダイオード７０（図６）を駆動して、レーザ光３５を変調することにより実現される。すなわち、描画を開始したディスク周方向位置をθ＝０として（図１５の工程Ｓ４３）、光ピックアップ３４の対物レンズ３３の光軸位置（振動の中央位置）がＣＤ−Ｒディスク１４上の任意の位置（ｒ，θ）にあるときに、該当する位置（ｒ，θ）の画素データに基づいて生成されたＮＲＺＩ断片信号ＷＥＮで変調したレーザ光３５で描画が行われるように、対物レンズ３３のディスク周方向およびディスク径方向の光軸位置（振動の中央位置）とエンコーダ５２のエンコード動作とが同期する。スピンドルモータ３０のＣＡＶ制御とエンコーダ５２によるエンコード処理は、同じ水晶発振クロックに基づいて行われるので、この同期は容易に実現される。

図１６は、重ね書き回数を「３」に設定した場合の１つの径方向位置での描画用レーザ光３５の走査位置の軌跡の一例を示す。図１６では、説明の便宜上、ＣＤ−Ｒディスク１４の円周を直線に展開して示している。なお、図１６の例では、各パラメータを次のように設定している。

・ステッピングモータ３６の１フルステップ動作による光ピックアップ３４のディスク径方向への送り量Ｎ＝９５μｍ
・ステッピングモータ３６のマイクロステップ動作の分割数Ｍ＝８
・ステッピングモータ３６の１マイクロステップによる光ピックアップ３４の移動量Δｒ＝Ｎ／Ｍ＝９５μｍ／８
・レーザ光３５の振動振幅＝振動の中央位置に対し±５０μｍ
・レーザ光３５の振動数Ｈｚ／スピンドル回転数ｒｐｓ＞１（循環小数）

図１６によれば、レーザ光３５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３４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３５の振動数Ｈｚ／スピンドル回転数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３５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３５による個々の描画線は細くても、隙間の少ない描画が実現される。

なお、前記実施の形態では、画像データの階調数を第０階調〜第２４階調の２５段階とし、パルス信号ＤＯＴＸの分割区間数（すなわち設定可能なデューティ数）を「２４」としたので、パルス信号ＤＯＴＸのデューティの違いのみで画像データの全階調を区別して描画できた。したがって、同一径方向位置の同一周方向位置については重ね書きの周回ごとにパルス信号ＤＯＴＸを同じデューティに設定すればよかった。しかし、画像データの階調数がパルス信号ＤＯＴＸの分割区間数よりも多い場合には、重ね書きの周回ごとにパルス信号ＤＯＴＸのデューティを同じに設定したのでは画像データの全階調を区別して描画することはできない。そこで、そのような場合には、同一径方向位置の同一周方向位置でも重ね書きの周回によってパルス信号ＤＯＴＸのデューティを異ならせるようにする。例えば、重ね書き回数を「２」とし、１周目で第１階調による描画を行い、２周目の同一周方向位置で第２階調による描画を行えば、１周あたりの平均で第１．５階調による描画を該周方向位置で行ったことになる。したがって、重ね書きの周回によってパルス信号ＤＯＴＸのデューティを異ならせることにより、理論上は「パルス信号ＤＯＴＸの分割区間数×重ね書き回数」に相当する階調数までの画像データに対応して、その画像データの階調を忠実に再現した描画を行うことが可能となる。

また、前記実施の形態ではこの発明を記録可能型ＣＤシステムに適用した場合について説明したが、記録可能型ＤＶＤシステムその他の規格の光ディスクシステムに適用することができる。

この発明の光ディスク描画方法を実施するためのシステム構成全体の実施の形態を示すブロック図である。 図１のレーベル面描画対応ＣＤ−Ｒディスク１４をその中心軸を通る面で切断した断面構造を模式的に示す図である。 図１のステッピングモータ３６の構成例を示す模式図である。 図３の２相ステッピングモータ３６をフルステップ駆動する場合の駆動パルスＡ，Ｂの電圧波形図である。 図３の２相ステッピングモータ３６をマイクロステップ駆動する場合の駆動パルスＡ，Ｂの電圧波形図である。 図１のエンコーダ５２の構成例を示すブロック図である。 ＥＦＭフレームのデータ構造と図６のパルス信号ＤＯＴＸの関係を示す図である。 パルス信号ＤＯＴＸの階調ごとの波形の一例を示す図である。 図６のエンコーダ５２の描画時の動作波形図である。 図１のホストコンピュータ１０に組み込まれたプログラムによって実行される描画制御を示すフローチャートである。 図１のＣＤ−Ｒドライブ１２に組み込まれたプログラムによって実行される描画制御を示すフローチャートである。 原画像データと描画用画像データの座標位置の関係を示す図である。 原画像データに基づいて描画用画像データを作成する手順を示すフローチャートである。 図１のＣＤ−Ｒドライブ１２の描画時のスピンドルモータ３０の制御を示すフローチャートである。 図１のＣＤ−Ｒドライブ１２の描画時の光ピックアップ３４の制御を示すフローチャートである。 図１のＣＤ−Ｒドライブ１２の描画時のレーザ光３５の走査位置の軌跡の一例を示す図である。

符号の説明

１０…ホストコンピュータ、１１…ディスプレイ、１２…ＣＤ−Ｒドライブ（光ディスク描画装置兼用光ディスク記録装置）、１４…光ディスク、１８…データ記録層、２４…描画層、３０…スピンドルモータ、３４…光ピックアップ（光ヘッド）、３６…ステッピングモータ、３５…記録／再生／描画用レーザ光、５２…エンコーダ

Claims (7)

1. コンピュータと光ディスク描画装置とを相互に通信可能な状態に接続し、前記コンピュータに、光ディスクのデータ記録層とは別に設けられた描画層に可視画像として形成する画像の原画像データを保持し、前記光ディスク描画装置に前記光ディスクを装填し、前記コンピュータは前記保持している原画像データに応じた描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送し、該光ディスク描画装置は前記光ディスクを回転駆動しながら光ヘッドを該光ディスクの径方向に順次移送し、その際に該光ヘッドから、前記転送された描画用画像データに応じて変調した描画用レーザ光を前記光ディスクの前記描画層に照射して、該描画層に前記可視画像の形成を行う描画方法において、
   前記コンピュータから前記描画用画像データを前記光ディスク描画装置に転送するのに先立ち、該光ディスク描画装置は該光ディスク描画装置に予め設定されている描画条件の情報として前記光ヘッドを前記光ディスクの径方向に移送する単位送り量に関する条件または該単位送り量の算出に用いられる複数のパラメータに関する条件の情報を前記コンピュータに伝達し、
   該コンピュータは該描画条件の情報に基づき前記単位送り量に適合した光ディスクの径方向各位置を算出し、さらに前記保持している原画像データから、該算出された光ディスクの径方向各位置に描画する各画素の描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送し、
   前記光ディスク描画装置は、前記光ヘッドを前記単位送り量で前記光ディスクの径方向に順次移送しながら、前記転送された描画用画像データに応じて前記描画用レーザ光を変調して、前記可視画像の形成を行う光ディスク描画方法。
2. 前記光ヘッドの前記光ディスクの径方向への移送がステッピングモータを駆動源として実行されるものであり、
   前記光ヘッドの前記単位送り量の算出に用いられる複数のパラメータが、前記ステッピングモータの１フルステップ動作による該光ヘッドの送り量と該ステッピングモータのマイクロステップ動作の分割数であり、
   前記コンピュータが、「１フルステップ動作による該光ヘッドの送り量／マイクロステップ動作の分割数」の演算により前記光ヘッドの単位送り量を算出する請求項１記載の光ディスク描画方法。
3. 前記コンピュータが、描画条件の情報として前記光ディスクの回転速度に関する条件と前記描画用画像データをエンコードして前記描画用レーザ光の変調信号を作成するエンコード速度に関する条件の情報を別途取得し、
   該コンピュータが、前記光ディスクの回転速度の条件およびエンコード速度の条件に適合した条件で画素を描画するディスクの周方向各位置を算出し、さらに前記原画像データから、前記算出された光ディスクの径方向各位置について、前記算出された光ディスクの周方向各位置に描画する各画素の描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送し、
   前記光ディスク描画装置が、前記光ヘッドを前記単位送り量で前記光ディスクの径方向に順次移送しかつ前記光ディスクを前記設定された回転速度で回転駆動しながら、前記転送された描画用画像データを前記設定されたエンコード速度でエンコードして前記描画用レーザ光の変調信号を作成し、該変調信号で前記描画用レーザ光を変調して、前記可視画像の形成を行う請求項１または２記載の光ディスク描画方法。
4. 前記原画像データの位置が直交座標、前記描画用画像データの位置が極座標でそれぞれ表されるものであり、
   前記画素を描画する光ディスク上の位置の算出が、前記描画条件に適合する前記描画用画像データの極座標位置を求めることにより行われ、
   前記算出された光ディスク上の位置に描画する画素の描画用画像データの作成が、該極座標位置を直交座標位置に変換して対応する原画像データの位置を求め、該求められた位置の原画像データを該対応する位置の描画用画像データとして採用することにより行われる請求項１から３のいずれかに記載の光ディスク描画方法。
5. コンピュータと相互に通信可能な状態に接続して使用される光ディスク描画装置であって、前記コンピュータから転送される描画用画像データを受け取り、光ディスクを回転駆動しながら光ヘッドを該光ディスクの径方向に順次移送し、その際に、前記光ヘッドから描画用レーザ光を、前記受け取った描画用画像データに応じて変調して出射し、該変調された描画用レーザ光を前記光ディスクのデータ記録層とは別に設けられた描画層に照射して、該描画層に可視画像の形成を行う光ディスク描画装置において、
   前記コンピュータから前記描画用画像データを受け取るのに先立ち、該光ディスク描画装置に予め設定されている描画条件の情報として前記光ヘッドを前記光ディスクの径方向に移送する単位送り量に関する条件または該単位送り量の算出に用いられる複数のパラメータに関する条件の情報を前記コンピュータに伝達し、その後該コンピュータから転送される、該描画条件による単位送り量に適合して作成された、光ディスクの径方向各位置に描画する描画用画像データを受け取り、前記光ヘッドを前記単位送り量で前記光ディスクの径方向に順次移送しながら、前記転送された描画用画像データに応じて前記描画用レーザ光を変調して、前記可視画像の形成を行う光ディスク描画装置。
6. コンピュータと光ディスク描画装置とを相互に通信可能な状態に接続し、前記コンピュータに、光ディスクのデータ記録層とは別に設けられた描画層に可視画像として形成する画像の原画像データを保持し、前記光ディスク描画装置に前記光ディスクを装填し、前記コンピュータは前記保持している原画像データに応じた描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送し、該光ディスク描画装置は前記光ディスクを回転駆動しながら光ヘッドを該光ディスクの径方向に順次移送し、その際に該光ヘッドから、前記転送された描画用画像データに応じて変調した描画用レーザ光を前記光ディスクの前記描画層に照射して、該描画層に前記可視画像の形成を行う描画方法を実施するために、前記コンピュータで実行されるプログラムであって、
   該コンピュータに、
   前記描画用画像データを前記光ディスク描画装置に転送するのに先立ち、該光ディスク描画装置から伝達される、該光ディスク描画装置に予め設定されている描画条件の情報として前記光ヘッドを前記光ディスクの径方向に移送する単位送り量に関する条件または該単位送り量の算出に用いられる複数のパラメータに関する条件の情報を受け取り、
   該受け取った描画条件の情報に基づき前記単位送り量に適合した光ディスクの径方向各位置を算出し、
   さらに前記保持している原画像データから、該算出された光ディスクの径方向各位置に描画する各画素の描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送する
   処理を実行させる光ディスク描画プログラム。
7. 前記コンピュータに、
   前記光ディスクの回転速度に関する条件と前記描画用画像データをエンコードして前記描画用レーザ光の変調信号を作成するエンコード速度に関する条件の情報を別途取得し、
   前記光ディスクの回転速度の条件およびエンコード速度の条件に適合した条件で画素を描画するディスクの周方向各位置を算出し、
   さらに前記原画像データから、前記算出された光ディスクの径方向各位置について、前記算出された光ディスクの周方向各位置に描画する各画素の描画用画像データを作成して前記光ディスク描画装置に転送する
   処理を実行させる請求項６記載の光ディスク描画プログラム。

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