光ディスクの画像形成装置、光ディスクの画像形成装置の振動周波数を設定するためのプログラム
【課題】アクチュエータの共振を防止又は軽減させた状態で画像の形成が可能となる光ディスクの画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】感光又は感熱材料からなる光ディスクの変色層にレーザー光を照射して画像を形成する画像形成装置において、光ディスクを回転させるモータと、所定回転周波数で回転するべくモータを制御する回転制御部と、レーザー光を出射する半導体レーザーと、半導体レーザーと光ディスクとの間の対物レンズと、対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、対物レンズからのレーザー光が変色層に集光するべくアクチュエータを制御する焦点制御部と、所定回転周波数で回転し且つレーザー光が変色層に集光した状態で、対物レンズが径方向へ所定振動周波数で振動するべく、アクチュエータの振動制御を行う振動制御部とを備え、所定振動周波数はアクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数であることを特徴とする。
【解決手段】感光又は感熱材料からなる光ディスクの変色層にレーザー光を照射して画像を形成する画像形成装置において、光ディスクを回転させるモータと、所定回転周波数で回転するべくモータを制御する回転制御部と、レーザー光を出射する半導体レーザーと、半導体レーザーと光ディスクとの間の対物レンズと、対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、対物レンズからのレーザー光が変色層に集光するべくアクチュエータを制御する焦点制御部と、所定回転周波数で回転し且つレーザー光が変色層に集光した状態で、対物レンズが径方向へ所定振動周波数で振動するべく、アクチュエータの振動制御を行う振動制御部とを備え、所定振動周波数はアクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの画像形成装置、光ディスクの画像形成装置の振動周波数を設定するためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、情報の記録／再生のための記録媒体として光ディスク（例えば、ＣＤ（Compact Disc、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等）が普及している。更に、近年、レーザー光の光強度、熱により変色する変色層（感光層、感熱層等）が設けられ、文字、図形、画像等（以下、画像という）を形成可能な光ディスクが提唱されている。図８を参照しつつ、画像が形成可能な光ディスク１００の構成の一例について説明すると、光ディスク１００は、保護層１０１、変色層１０２、反射層１０３が積層された構造となっている。変色層１０２は、対物レンズ１０４からのレーザー光の光強度又は熱によって、可視特性｛色（色相、明度、彩度）、反射率、透過率、光錯乱等｝が変化（例えば、白色から有色、透明から有色等）する感光材料又は感熱材料によって構成されている。
【０００３】
そして、この光ディスク１００に対して、正確な画像の形成を行うべく光ディスクの画像形成装置が提唱されている。この光ディスクの画像形成装置は、光ディスクに対する情報の記録／再生を行うための光ディスク装置に画像形成機能を付加したものが一般的である。例えば、特許文献１に示す光ディスクの画像形成装置においては、一般的な光ディスク装置のサーボ制御であるフォーカス制御、スピンドル制御、スレッド制御とともに、光ディスク１００の径方向（以下、トラッキング方向という）にレーザー光を所定振動周波数で振動させるための制御を行っている。尚、光ディスク１００への画像の形成を行う際、光ディスクの画像形成装置は、一般的に、情報が記録される記録層（不図示）と変色層１０２の位置の相違、変色層１０２の光吸収等に起因してトラッキング制御が不安定となる可能性があるため、当該トラッキング制御は停止される。
【０００４】
この光ディスクの画像形成装置について詳述すると、光ディスクの画像形成装置は、先ず、スピンドル制御によってスピンドルモータを回転させることにより、光ディスク１００を所定回転周波数で回転させる。そして、光ディスクの画像形成装置は、光ディスク１００の記録層に形成されるランドやグルーブに起因して発生するレーザー光の反射光の変動成分信号を、フォーカス制御が行われる有効領域外とするための交流信号を生成する。そして、当該交流信号が、アクチュエータのトラッキングコイルに印加されることにより、対物レンズ１０４がトラッキング方向へ当該交流信号の周波数に応じた振動周波数で振動する。この結果、対物レンズ１０４からのレーザー光が、光ディスク１００のトラッキング方向へ振動することとなる。更に、この光ディスクの画像形成装置は、１周分の画像の形成において、光ディスク１００が１回転する毎に位相を異ならせた交流信号を複数回アクチュエータのトラッキングコイルに印加させることにより、光ディスク１００に形成される画像のコントラスト（ドットの濃淡）を選択的にすることを可能としている。そして、光ディスクの画像形成装置は、上述の制御を行いつつ、スレッド制御により例えば光ディスク１００の内周側から外周側へレーザー光を照射させることによって、光ディスク１００全体若しくは所望の領域における画像の形成を実現している。この結果、光ディスクの画像形成装置は、光ディスク１００に対して、正確且つコントラストに優れた画像の形成を行うことが可能となる（図９参照）。
【特許文献１】特開２００４−５８４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、対物レンズ１０４をトラッキング方向又は光軸方向（以下、フォーカス方向という）に移動させるアクチュエータは、図１０に示すような固有の共振周波数を有している。詳述すると、アクチュエータは、当該アクチュエータを構成する、対物レンズ１０４を弾性力で保持するための金属バネや樹脂製ヒンジ等の重量・バネ定数等から定まる固有振動周波数に起因して発生する１次共振周波数、対物レンズ１０４を保持するレンズホルダ、軸受、摺動軸等の高剛性等から定まる固有振動周波数に起因して発生する二次共振（ローリング）周波数、更に高次の共振周波数を有している。つまり、アクチュエータは、製造工程において選択される構成部材（金属バネ、レンズホルダ等）の特性（固有振動周波数）によって定まる、アクチュエータに固有の共振周波数を有している。そして、前述の光ディスクの画像形成装置において、仮に、アクチュエータに固有の共振周波数と同じ周波数の交流信号が生成されて当該アクチュエータのトラッキングコイルに印加される場合、共振が発生する可能性があった。
【０００６】
更に、前述の光ディスクの画像形成装置においては、光ディスク１００に対して画像の形成を行う際、スピンドル制御によりスピンドルモータを回転させることにより、光ディスク１００を所定回転周波数で回転させる。しかしながら、仮に、所定回転周波数の１以上の整数倍となる周波数と同じ周波数の交流信号が生成される場合においても、共振が発生する可能性があった。そして共振が発生した場合、例えば、トラッキング方向へのレーザー光の振動が不正確となり、画像の形成が不能となる可能性があった。或いは、光ディスク１００に対して、不正確な（例えば、所望のコントラストではない）画像の形成がなされる可能性があった。また、例えば、アクチュエータの共振による影響がフォーカス制御にまでおよび当該フォーカス制御が不安定となり、光ディスク１００に対するレーザー光のフォーカスはずれ等が発生する可能性があった。そのため、画像の形成が不能となる可能性があった。或いは、光ディスク１００に対して不正確な画像の形成が行われる可能性があった。
【０００７】
そこで、本発明は、アクチュエータの共振を防止又は軽減させた状態で画像の形成が可能となる光ディスクの画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための発明は、感光材料又は感熱材料からなる光ディスクの変色層にレーザー光を照射し、前記変色層に画像を形成する光ディスクの画像形成装置において、光ディスクを回転させるモータと、前記光ディスクが所定回転周波数で回転するべく、前記モータの回転を制御する回転制御部と、前記レーザー光を出射する半導体レーザーと、前記半導体レーザーと前記光ディスクの一方側の面との間の光路に介在する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光するべく、前記アクチュエータの位置制御を行う焦点制御部と、前記光ディスクが前記所定回転周波数で回転し、且つ、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光した状態で、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ所定振動周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う振動制御部と、を備え、前記所定振動周波数は、前記アクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数である、ことを特徴とする。
【０００９】
また、感光材料又は感熱材料からなる変色層を有する光ディスクを回転させるモータと、前記光ディスクが所定回転周波数で回転するべく、前記モータの回転を制御する回転制御部と、前記変色層に画像を形成するためのレーザー光を出射する半導体レーザーと、前記半導体レーザーと前記光ディスクの一方側の面との間の光路に介在する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光するべく、前記アクチュエータの位置制御を行う焦点制御部と、前記光ディスクが前記所定回転数端数で回転し、且つ、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光した状態で、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ所定振動周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う振動制御部と、を備えた光ディスクの画像形成装置を制御するコンピュータに、前記アクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数を前記所定振動周波数として設定する機能を実現させるプログラム。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アクチュエータの共振を防止又は軽減させた状態で画像の形成が可能となる光ディスクの画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１２】
＜＜光ディスクの画像形成装置１の全体構成例＞＞
図２乃至図４、図８、図１０を適宜参照しつつ、図１を用いて本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の全体構成について説明する。図１は、本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の全体構成の一例を示すブロック図である。図２は、図１に示す光検出器１３の受光面Ａ乃至Ｄにおけるレーザー光の受光を示す図である。図３は、光ディスク２の回転制御において、ＺＣＬＶ方式を採用した時の詳細を説明するための図である。図４は、画像データを構成する階調データとレーザー光の光強度との対応を示す表である。尚、本実施形態における光ディスクの画像形成装置１は、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生可能な機能が付加されているものとして説明する。また、本実施形態における光ディスク２は、図８に示す感光材料又は感熱材料からなる変色層１０２、保護層１０１、反射層１０３を有しているものして説明する。
【００１３】
光ディスクの画像形成装置１は、スピンドルモータ３（モータ）、ＦＧ発生回路５、スピンドルモータ制御部４（回転制御部）、分周回路９、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１０、光ピックアップ装置１１、ＲＦ（ラジオ周波数）信号処理部２１、デコーダ２２、フォーカス信号処理部２０（焦点制御部）、トラッキング信号処理部１９、振動付加回路１８（振動制御部）、ステッピングモータ２９、スレッド処理部２８、統括制御部６（振動制御部、検出部、算出部）、カウンタ３４、タイマ３５、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２４、バッファメモリ２３、エンコーダ８、描画信号処理部３１、描画制御部３３、レーザーパワー制御部３２、レーザードライバ１７を有する。
【００１４】
スピンドルモータ３は、スピンドルモータ制御部４からの制御電圧がスピンドルモータコイル（不図示）に印加されることによって回転し、例えば、回転軸７と固着される不図示のチャッキング機構で設置される光ディスク２を回転させる。
【００１５】
ＦＧ発生回路５は、例えば、スピンドルモータ３が回転する時の逆起電圧に基づいて、スピンドルモータ３の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号を生成する。尚、本実施形態においてＦＧ発生回路５は、スピンドルモータ３が１回転するあたり、例えば１８パルスのＦＧ信号を生成するものとして説明する。
【００１６】
スピンドルモータ制御部４は、統括制御部６からの指示信号に基づいて、光ディスク２の回転周波数を当該指示信号に応じた所定回転周波数とするべく、スピンドルモータ３をスピンドル制御するものである。そのため、スピンドルモータ制御部４は、ＦＧ信号に基づいて実際の光ディスク２の回転周波数を検出し、当該回転周波数を指示信号に対応する所定回転周波数とするべく、スピンドルモータ３に印加させる制御電圧のレベルを制御する。尚、本実施形態においてスピンドルモータ制御部４は、統括制御部６からの例えばＺＣＬＶ（Zoned Constant Linear Velocity）回転方式に基づいた指示信号に基づいて、スピンドル制御するものとして説明する。ＺＣＬＶ方式については、統括制御部６の説明において詳述する。また、一般的な周知技術であり、本発明の要旨に関係しないため説明を簡略化するが、スピンドルモータ制御部４は、スピンドル制御において、光ディスク２の記録層に対して記録する記録データ、又は、変色層１０２に対して画像を形成するための画像データに同期したクロックがエンコーダ８から供給され、当該クロックとＦＧ信号との位相同期制御を行っている。
【００１７】
分周回路９は、ＦＧ信号を１／１８分周して得られるＳＦＧ信号を出力する。この結果、ＳＦＧ信号の例えば立上りから次のＳＦＧ信号の立上りまでの期間は、光ディスク２が１回転する期間を示すこととなる。
【００１８】
ＰＬＬ回路１０は、ＶＣＯ（Voltage Control Osilator、不図示）や回路内のループを制御することにより、ＦＧ信号と同期し、且つ、ＦＧ信号の周波数を逓倍したクロック信号ＣＫを出力する。尚、本実施形態においては、後述する光ディスク２の各行における列数ｎをＦＧ発生回路５が発生する１回転あたりのパルス数（１８）で割り切れる値とし、列数ｎをパルス数（１８）で除した商をＰＬＬ回路１０の逓倍率に設定するものとする。この結果、ＰＬＬ回路１０が出力するクロック信号ＣＫの１周期と光ディスク２が１列分回転する期間とは同期したものとなる。
【００１９】
光ピックアップ装置１１は、半導体レーザー１２、光検出器１３、アクチュエータ３０、対物レンズ１６を有している。尚、本発明の要旨に関係しないため不図示としたが、光ピックアップ装置１１は、一般的な光ピックアップ装置が有する各種光学系（コリメータレンズ、ビームスプリッタ、アナモフィックレンズ等）、フロントモニタダイオード等を有している。
【００２０】
半導体レーザー１２は、レーザードライバ１７からの制御電圧に基づいて、当該制御電圧によって発生する電流に応じた光強度のレーザー光を出射する。半導体レーザー１２からのレーザー光は、各種光学系にて透過、反射等された後、対物レンズ１６により集光されて光ディスク２に出射される。
【００２１】
対物レンズ１６は、アクチュエータ３０のレンズホルダ（不図示）に設置され、金属バネ（不図示）等の弾性力により光ディスク２の一方側の面（レーベル面）と対向する位置に保持される。対物レンズ１６は、半導体レーザー１２からのレーザー光を集光して光ディスク２に出射する。また、対物レンズ１６は、光ディスク２からのレーザー光の反射光を平行光に変換して各種光学系に出射する。
【００２２】
光検出器１３は、対物レンズ１６からの各種光学系を介した反射光を受光し、当該反射光のレベルに応じた光電変換信号を出力する。図２を参照しつつ詳述すれば、光検出器１３は、反射光を受光するための、例えば４つの受光面Ａ乃至Ｄを有している。全受光面を４つの受光面Ａ乃至Ｄに分割する２つの分割線Ｏ、Ｐは、互いに直交し、光ディスク２の記録層又は変色層１０２に対するフォーカス制御において非点収差法を採用した時の非点収差の発生方向に対して、略４５°の角度となるように設けられる。また、何れかの分割線（例えば分割線Ｏ）の方向は、光ディスク２の記録層に対するトラッキング制御おいてプッシュプル法を採用した時、当該記録層に形成されているトラック（グルーブ又はランド）の接線方向を示すように設けられる。そして、光検出器１３は、４つの受光面Ａ乃至Ｄごとの反射光のレベルに応じた、４つの光電変換信号Ａ乃至Ｄを出力する。尚、図１の光ディスクの画像形成装置１においては、一般的な光ディスク装置が有する光電変換信号Ａ乃至Ｄを増幅するための増幅回路等は省略している。
【００２３】
アクチュエータ３０は、トラッキングコイル１４、フォーカスコイル１５を有している。
【００２４】
フォーカスコイル１５は、フォーカス信号処理部２０からのフォーカス制御のための制御信号により、対物レンズ１６をＸ方向（フォーカス方向、光軸方向）に移動させる。この対物レンズ１６のＸ方向への移動距離は制御信号の振幅レベルに対応している。そして、対物レンズ１６のＸ方向への移動により当該対物レンズ１６にて集光されるレーザー光が、光ディスク２の記録層又は変色層１０２に合焦することとなる。
【００２５】
トラッキングコイル１４は、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生を行う際、振動付加回路１８からのトラッキング制御のための制御信号が印加されることにより、対物レンズ１６をＹ方向（トラッキング方向、径方向）に移動させる。この対物レンズ１６のＹ方向への移動距離は制御信号の振幅レベルに対応している。そして、対物レンズ１６のＹ方向への移動により当該対物レンズ１６にて集光されるレーザー光が、光ディスク２のトラックを追従することとなる。また、トラッキングコイル１４は、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を行う際、振動付加回路１８からの対物レンズ１６をＹ方向へ振動させるための交流信号が印加されることにより、対物レンズ１６をＹ方向に振動させる。この対物レンズ１６のＹ方向への振動周波数は交流信号の周波数に対応しており、Ｙ方向の振動振幅は交流信号の振幅に対応している。
【００２６】
このアクチュエータ３０は、各構成部材（金属バネ（不図示）やトラッキングコイル１４等）のバネ定数や高剛性等が選択されて製造されことにより、例えば図１０に示す固有の共振周波数を有している。そして、このアクチュエータ３０の固有の共振周波数（１次、２次、高次の共振周波数）を示す共振周波数情報（共振周波数を示すデータ）、及び、図１０に示すアクチュエータ３０の特性を示す特性情報が統括制御部６のメモリ２７（記憶部）に予め記憶される。以下、図１０を参照しつつ、アクチュエータ３０の特性について詳述する。アクチュエータ３０は、印加される入力電圧のレベルに応じて、対物レンズ１６をＸ方向又はＹ方向へ移動させる移動距離が定まる（入力電圧に対する移動距離。以下、アクチュエータ３０の利得という）。更に、このアクチュエータ３０の利得は、入力電圧の周波数に依存する特性を有している。例えば、図１０に示すように、高周波（例えば、２次共振周波数と高次共振周波数の間）の周波数領域におけるアクチュエータ３０の利得は、低周波（例えば、１次共振周波数と２次共振周波数の間）の周波数領域におけるアクチュエータ３０の利得よりも小さくなる。そして、このアクチュエータ３０は、入力電圧の周波数が１次共振周波数から離れるにつれて、当該１次共振周波数による共振の影響が軽減されていく。つまり、アクチュエータ３０に印加させる入力電圧の周波数を、１次共振周波数とは異なる周波数とすることによって、当該１次共振周波数による共振の発生を防止又は軽減することが可能となる。同様に、アクチュエータ３０は、入力電圧の周波数が２次共振周波数、高次共振周波数から離れるにつれて、当該２次共振周波数、高次共振周波数による共振の影響が軽減されていく。そして、アクチュエータ３０に印加させる入力電圧の周波数を、２次共振周波数、高次共振数端数とは異なる周波数とすることによって、当該２次共振周波数、高次共振周波数による共振の発生を防止又は軽減することが可能となる。尚、アクチュエータ３０の固有の共振周波数及び特性は、例えば、光ピックアップ装置１１の製造工程における検査等において検出することが可能であり、又は、アクチュエータ３０の各構成部材のバネ定数、高剛性等を演算することによって求めることも可能である。
【００２７】
ＲＦ信号処理部２１は、光検出器１３からの光電変換信号Ａ乃至Ｄに基づいて、光ディスク２に記録された情報を示すデータ信号のＲＦ信号を生成する。そして、ＲＦ信号処理部２１は、ＲＦ信号を最適レベルにゲインコントロールするとともにイコライジング処理を施して２値データ化する。
【００２８】
デコーダ２２は、ＲＦ信号処理部２１からの２値データ化された信号に対して光ディスク２の規格に対応するデコード処理を施し、アドレス情報やデータ情報をバッファメモリ２３に送信する。例えば、光ディスク２がＣＤである場合、ＣＤ規格においては変調コードとしてＥＦＭ（Eight Fourteen Modulation）が採用され、誤り訂正符号としてＣＩＲＣ（Cross Interleaved Reed-Solomon Code）が採用されているため、デコーダ２２は、これらの変調コード、誤り訂正符号に基づくデコード処理を行う。或いは、光ディスク２がＤＶＤである場合、ＤＶＤ規格においては変調コードとしてＥＦＭ−Ｐｌｕｓ（８−１６）が採用され、誤り訂正符号としてＲＳ（Reed-Solomon）Ｐｒｏｄｕｃｔ−Ｃｏｄｅが採用されているため、デコーダ２２は、これらの変調コード、誤り訂正符号に基づくデコード処理を行う。この結果、光ディスク２に記録された情報が、バッファメモリ２３、インタフェース２４を介して、ホストコンピュータ２５にて再生されることとなる。尚、本実施形態において光ディスク２は、例えばＣＤ規格に対応しているものとして説明する。
【００２９】
フォーカス信号処理部２０は、光検出器１３からの光電変換信号Ａ乃至Ｄに基づいて、フォーカス制御のための制御信号（フォーカスエラー信号）を生成して光ピックアップ装置１１に送信する。この制御信号は、フォーカス制御において非点収差を採用した時、（光電変換信号Ａ＋光電変換信号Ｃ）−（光電変換信号Ｂ＋光電変換信号Ｄ）を演算処理することによって求められる。尚、本実施形態においては、フォーカス制御において非点収差法を採用しているがこれに限るものではない。例えば、光ピックアップ装置１１の光学系に回折格子を設け、半導体レーザー１２からのレーザー光を３つのビームに回折させ、当該３つのビームの光ディスク２からの反射光に基づいてフォーカス制御を行う差動非点収差法を採用することとしても良い。
【００３０】
トラッキング信号処理部１９は、光ディスク２の記録層に対して情報の記録／再生を行う際、光検出器１３からの光電変換信号Ａ乃至Ｄに基づいて、トラッキング制御のための制御信号（トラッキングエラー信号）を生成する。この制御信号は、トラッキング制御においてプッシュプル法を採用したとき、（光電変換信号Ａ＋光電変換信号Ｄ）−（光電変換信号Ｂ＋光電変換信号Ｃ）を演算処理することによって求められる。尚、トラッキング信号処理部１９は、光ディスク２の変色層１０２に対して画像の形成を行う際、統括制御部６からの指示信号に基づいて、光検出器１３からの光電変換信号Ａ乃至Ｄの入力の有無に係らずトラッキング制御を行わない。つまり、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成においては、トラッキング制御が停止状態となる。トラッキング制御を選択的にするための実現例としては、例えば、光電変換信号Ａ乃至Ｄがトラッキング信号処理部１９に入力する信号線に、統括制御部６からの指示信号に基づいてオン又はオフするスイッチ回路（不図示）等を設けることで可能となる。尚、本実施形態においては、トラッキング制御においてプッシュプル法を採用しているがこれに限るものではない。例えば、前述の差動非点収差法と同様に回折格子を設け、３つのビームの反射光に基づいてトラッキング制御を行う差動プッシュプル法を採用することとしても良い。
【００３１】
振動付加回路１８は、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生を行う際、トラッキング信号処理部１９からの制御信号を光ピックアップ装置１１に送信する。また、振動付加回路１８は、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を行う際、統括制御部６からの制御信号に基づいて振幅及び周波数が制御された交流信号を光ピックアップ装置１１に送信する。尚、振動付加回路１８の詳細な説明については後述する。
【００３２】
ステッピングモータ２９は、スレッド処理部２８からの制御電圧がステッピングモータコイル（不図示）に印加されることによって、当該制御電圧のレベルに対応したステップ距離分回転し、光ピックアップ装置１１をＹ方向へ移動させる。つまり、光ピックアップ装置１１のＹ方向への移動距離は、ステッピングモータ２９のステップ距離に対応したものとなっている
スレッド処理部２８は、統括制御部６からの指示信号に基づいて、光ピックアップ装置１１のＹ方向への移動距離を当該指示信号に応じた移動距離とするべく、ステッピングモータ２９をスレッド制御するものである。そのため、スレッド処理部２８は、指示信号が示す移動距離に応じた制御電圧をステッピングモータ２９に印加させる。尚、本実施形態においてスレッド処理部２８は、例えば、Ｙ方向における−Ｙ方向側（回転軸７側、光ディスク２の内周側）から＋Ｙ方向側（外周側）へ光ピックアップ装置１１を移動するべく、ステッピングモータ２９をスレッド制御するものして説明する。また、スレッド処理部２８のスレッド制御におけるステッピングモータ２９の最小ステップ距離に対応した、光ピックアップ装置１１の＋Ｙ方向への最小移動距離は、後述する光ディスク２の行間の距離と等しいものとなっている。
【００３３】
インタフェース２４は、接続端子（不図示）を介して接続される、例えばホストコンピュータ２５と、光ディスクの画像形成装置１とがデータの送受信を行うために設けられる。インタフェース２４の一例としては、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）規格やＳＣＳＩ（small Computer System Interface）規格、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４規格、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格等がある。
【００３４】
バッファメモリ２３は、光ディスク２に記録されたデコーダ２２からのアドレス情報、データ情報を、光ディスクの画像形成装置１又はホストコンピュータ２５の処理状態に応じて保持する。また、バッファメモリ２３は、インタフェース２４を介したホストコンピュータ２５からの光ディスク２の記録層に対して記録する記録データを、光ディスクの画像形成装置１又はホストコンピュータ２５の処理状態に応じて保持する。また、バッファメモリ２３は、インタフェース２４を介したホストコンピュータ２５からの光ディスク２の変色層１０２に対して画像を形成するための画像データを、光ディスクの画像形成装置１又はホストコンピュータ２５の処理状態に応じて保持する。
【００３５】
エンコーダ８は、バッファメモリ２３からの記録データ、画像データに対し、ＣＤ規格に対応した変調コードであるＥＦＭ変調等のエンコード処理を施す。尚、ホストコンピュータ２５からの画像データは、一般的にビットマップ形式のデータである。そこで、エンコーダ８は、エンコード処理において、バッファメモリ２３からの画像の形成指示を示す指示信号とともに送信されるビットマップ形式の画像データを、光ディスク２の形状に対応した位置（後述する光ディスク２のゾーン領域番号、行番号、列番号）情報を含むデータに変換する。尚、画像データの詳細については、統括制御部６において詳述する。
【００３６】
描画信号処理部３１は、エンコーダ８にてエンコード処理されるデータから、画像形成のための画像データを検出し、エンコード処理された画像データを描画制御部３３に順次送信させる。また、描画信号処理部３１は、画像データを検出しない場合（つまり、エンコード処理されたデータが記録データの場合）、当該記録データを不図示のストラテジ回路に送信させる。以下、本発明の要旨に関係しないため説明を簡略化するが、エンコーダ８にてエンコード処理された記録データは、ストラテジ回路にて所定の処理が施され、ストラテジ回路からの出力とレーザーパワー制御部３２からの出力とに基づいて、レーザードライバ１７からの半導体レーザー１２に対する制御電圧が制御される。この結果、光ディスク２の記録層に対する情報の記録が行われることとなる。
【００３７】
描画制御部３３は、エンコーダ８からの画像データに基づいて、レーザードライバ１７から半導体レーザー１２に送信される制御信号を制御するものである。例えば、描画制御部３３は、画像データが光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を示すデータである場合、半導体レーザー１２からのレーザー光の光強度を画像が形成可能なレベル（以下、ライトレベルという）とするためのパルス（以下、画像形成パルスという）を、レーザードライバ１７に送信する。また、描画制御部３３は、画像データが光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成をしないことを示すデータである場合、半導体レーザー１２からのレーザー光の光強度を少なくともフォーカス制御可能なレベル（＜ライトレベル。以下、サーボレベルという）とするためのパルス（以下、サーボパルスという）を、レーザードライバ１７に送信する。
【００３８】
レーザーパワー制御部３２は、ＡＰＣ（Automatic Power Control）回路を有し、光ピックアップ装置１１のフロントモニタダイオードにて受光されるレーザー光の光強度を検出し、光ディスク２に実際に照射されるレーザー光の光強度を算出する。そして、レーザーパワー制御部３２は、光ディスク２に実際に照射されるレーザー光の光強度を、統括制御部６からの指示信号が示す光強度とするべく、レーザードライバ１７に制御信号を送信する。
【００３９】
レーザードライバ１７は、描画制御部３３からの画像形成パルスとレーザーパワー制御部３２からの制御信号に基づいた制御電圧を半導体レーザー１２に印加させる。また、レーザードライバ１７は、描画制御部３３からのサーボパルスとレーザーパワー制御部３２からの制御信号に基づいた制御電圧を半導体レーザー１２に印加させる。
【００４０】
カウンタ３４は、ＦＧ信号の例えば立ち上がりをカウントする。そして、カウンタ３４は、カウント値が１８カウントに達したときタイマ３５の計時を停止させるための信号を当該タイマ３５に送信する。尚、カウンタ３４のカウント値は、当該信号の送信とともにリセットされ、次回入力されるＦＧ信号の立ち上がりから再びカウントを開始する。
タイマ３５は、カウンタ３４のカウント開始とともに計時を開始し、カウンタ３４からの信号に基づいて計時を停止する。
【００４１】
統括制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２６、メモリ２７を有している。ＣＰＵ２６は、メモリ２７に格納されているプログラムデータに基づいて、光ディスクの画像形成装置１を統括制御するものである。メモリ２７には、前述したアクチュエータ３０の共振周波数情報、特性情報が予め記憶されている。また、メモリ２７には、ＺＣＬＶ方式基づいて各ゾーン領域（複数の分割エリア）における光ディスク２の回転周波数を設定するための情報が記憶されている。尚、メモリ２７は、例えばデータを紫外線消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出しできるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、データを電気消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出しできるＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭを含む）等の不揮発性記憶素子で構成される。
【００４２】
以下、図３を参照しつつ、統括制御部６によるスピンドルモータ制御部４の制御について説明する。統括制御部６は、光ディスク２のリードイン領域にレーザー光を照射させたときの、デコーダ２２によるデコード処理の結果得られる情報（ＡＴＩＰ（Absolute Time In Pre-groove）情報等）に基づいて、光ディスク２に適用する回転方式を選択する（以下、光ディスク２に適用する回転方式を選択するまでの光ディスクの画像形成装置１の動作を初期動作という）。このとき、統括制御部６が選択する回転方式は、前述したようにＺＣＬＶ方式となる。周知のようにＺＣＬＶ方式は、光ディスク２の径方向（Ｙ方向）へ複数のゾーン領域を設け、各ゾーン領域ごとに同一の回転周波数とし、スレッド制御により光ピックアップ装置１１が内周側のゾーン領域から外周側のゾーン領域へ移動するにつれて回転周波数を小さくするものである。そして、本実施形態において光ディスクの画像形成装置１は、画像データに基づいて、各ゾーン領域あたりにｍ（行）×ｎ（列）のドット（画像の１構成単位）を形成するものとする。この場合、ＺＣＬＶ方式を採用することによって、全てのゾーン領域における内周側からの順番が同じ行（例えば、第１ゾーン領域第１行乃至最終ゾーン領域の第１行）に対する画像形成において光ディスク２の線速度は同一となる。尚、対物レンズ１６からのレーザー光がある列を照射した後、光ディスク２の回転により当該ある列と隣接する列を照射するまでの期間は、前述したＰＬＬ回路１０からのクロック信号ＣＫの１周期と同期している。また、行間の距離は、前述したスレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の最小移動距離と等しくなっている。
【００４３】
そして、この画像データは、各ドットの階調を示す階調データが集合したデータ列となっている。以下、図４を参照しつつ、階調データについて説明する。尚、本実施形態において統括制御部６は、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成においてドットのコントラストを高めるべく、１行分の画像の形成にあたり最大７回転光ディスク２を回転させるものとして説明する。画像データを構成する各階調データは、ホストコンピュータ２５からのビットマップ形式の画像データのうちの１ドット分のデータに対応したデータである。そして、例えば、階調データは、１ドット分のデータの濃淡情報を８（＝２の３乗）階調で示す３ビットデータである。このように階調データを３ビットデータとしたとき、図４は、各階調データとレーザー光の光強度との対応を示すものである。図４に示すように、階調データが（０００）のとき、光ディスク２が７回転する全てにおいて、レーザー光がサーボレベルとなり、光ディスク２に画像が形成されず変色層１０２は例えば最も淡く（明）なる。また、階調データが（１１１）のとき、光ディスク２が７回転する全てにおいて、レーザー光がライトレベルとなり、光ディスク２に形成される画像が例えば最も濃く（暗）なり、コントラストが優れたものとなる。
【００４４】
再び、統括制御部６の構成について詳述すると、統括制御部６は、ＺＣＬＶ方式を回転方式として選択した後、例えば、第１ゾーン領域に画像を形成するための光ディスク２の回転周波数を、メモリ２７から読み出す情報に基づいて算出する。そして、統括制御部６は、スピンドルモータ制御部４に対して、光ディスク２の回転周波数を第１ゾーン領域に対応する回転周波数とするための指示信号を送信する。そして、統括制御部６は、タイマ３５の計時から実際の光ディスク２の回転周波数を検出する。また、統括制御部６は、スレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の移動距離から、第１ゾーン領域に対する画像の形成が終了したと判別したとき、例えば、第２ゾーン領域に画像を形成するための光ディスク２の回転周波数を、メモリ２７から読み出す情報に基づいて算出する。このように、統括制御部６は、スレッド処理部２８のスレッド制御により、光ピックアップ装置１１のＹ方向における位置を検出し、各ゾーン領域に対応する光ディスク２の回転周波数を算出する。
【００４５】
また、統括制御部６は、メモリ２７から読み出す共振周波数情報、及び、各ゾーン領域に対応した光ディスク２の回転周波数に基づいて、振動付加回路１８が光ピックアップ装置１１に供給する交流信号の周波数、振幅を制御する。詳述すると、統括制御部６は、共振周波数及び光ディスク２の回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数を交流信号の周波数とするべく、振動付加回路１８に周波数制御信号を送信する。
【００４６】
また、統括制御部６は、交流信号の振幅を、スレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の最小移動距離と等しくするべく、振動付加回路１８が光ピックアップ装置１１に供給する交流信号の振幅を制御する。詳述すると、統括制御部６は、交流信号の周波数を算出すると、メモリ２７からアクチュエータ３０の特性情報を読み出す。この特性情報は、前述したように、一定電圧をアクチュエータ３０に印加させたときの、周波数に対する当該アクチュエータ３０の利得を示している。例えば、光ピックアップ装置１１の最小移動距離をＡ、算出された交流信号の周波数をｆａ、当該交流信号の周波数ｆａに応じた利得をａ´とする。このとき、統括制御部６は、交流信号の振幅ＤがＡ＝ａ´×Ｄを満たすように演算処理する。そして、統括制御部６は、交流信号の振幅を算出した振幅Ｄとするための振幅制御信号を振動付加回路１８に送信する。尚、図１０に示すアクチュエータ３０の特性は、一般的に、ある周波数ｆａ（利得がａ´）に対して２倍の周波数となるｆｂの利得ｂ´は、略１／４ａ´となる。この結果、統括制御部６にて算出される１のゾーン領域に対応する交流信号の周波数が、他のゾーン領域に対応する交流信号の周波数の２倍の周波数となるとき、統括制御部６は、当該１のゾーン領域に対応する交流信号の振幅を、他のゾーン領域に対応する交流信号の振幅の略４倍の振幅とするための振幅制御信号を生成することとなる。尚、本実施形態において統括制御部６は、交流信号の周波数に応じて当該交流信号の振幅を算出するべく演算処理するものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、交流信号の周波数ごとに対応した振幅情報を予めメモリ２７にテーブルデータとして記憶させておき、算出する交流信号の周波数に応じてメモリ２７から振幅情報を読み出すように設けても良い。
【００４７】
＜＜振動付加回路１８の構成＞＞
図５を参照しつつ、振動付加回路１８の構成について詳述する。図５は、振動付加回路１８の構成の一例を示すブロック図である。振動付加回路１８は、交流信号発生回路３６、可変増幅回路３７、加算回路３８を有している。
【００４８】
交流信号発生回路３６は、統括制御部６からの周波数制御信号に基づいて、当該周波数制御信号が示す周波数の交流信号を生成する。この結果、交流信号の周波数は、共振周波数及び光ディスク２の回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数となる。尚、本実施形態においては、図５に示す正弦波（又は余弦波）の交流信号を発生する交流信号発生回路３６を用いているがこれに限るものではない。例えば、統括制御部６からの周波数制御信号に基づいて、交流信号の周波数と同じ周波数の例えば三角波信号を生成する三角波生成回路（不図示）を適用しても良い。
【００４９】
可変増幅回路３７は、統括制御部６からの振幅制御信号に基づくゲインが設定される。そして、可変増幅回路３７は、交流信号発生回路３６からの交流信号を設定されたゲインで増幅して出力する。この結果、交流信号の振幅は、スレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の最小移動距離（及び光ディスク２の行間の距離）と等しい大きさとなる。
【００５０】
加算回路３８は、可変増幅回路３７からの交流信号と、トラッキング信号処理部１９からの制御信号を加算して出力する。尚、本実施形態においては、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生を行う際、トラッキング信号処理部１９からの制御信号のみが振動付加回路１８に送信されるものとし、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を行う際、統括制御部６からの周波数制御信号、振幅制御信号が振動付加回路１８に送信されるものとして説明している。このため、加算回路３８において制御信号と交流信号が加算される場合はない。このため、加算回路３８は、振動付加回路１８の構成としないことも可能である。
【００５１】
＜＜光ディスクの画像形成装置１の動作＞＞
以下、図３乃至図５、図１０を適宜参照しつつ、図６、図７を用いて本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の動作について説明する。図６、図７は、本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の動作の一例を示すフローチャートである。尚、本説明においては、光ディスクの画像形成装置１における光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生は周知の技術であるため説明は省略する。
【００５２】
統括制御部６は、ホストコンピュータ２５からの画像形成のための指示信号を検出すると（Ｓ１０１・ＹＥＳ）、光ディスクの画像形成装置１の初期動作を開始させる。そのため、統括制御部６は、半導体レーザー１２からレーザー光を出射させるべく、例えばレーザーパワー制御部３２に制御信号を送信する。また、統括制御部６は、光ディスク２のリードイン領域に、対物レンズ１６からのレーザー光を照射させるべく、スレッド処理部２８に制御信号を送信する。この結果、半導体レーザー１２からのレーザー光が光ディスク２のリードイン領域に出射されることとなる（Ｓ１０２）。光ディスク２のリードイン領域からのレーザー光の反射光は、光検出器１３にて受光され当該反射光のレベルに応じた光電変換信号Ａ乃至ＤがＲＦ信号処理部２１を介してデコーダ２２に送信される。統括制御部６は、デコーダ２２によるデコード処理の結果得られる情報に基づいて、光ディスク２に適用する回転方式を選択する（Ｓ１０３）。このとき、統括制御部６は、前述したようにＺＣＬＶ方式を選択することとなる。そして、統括制御部６は、光ディスク２の第１ゾーン領域から画像の形成を開始するべく、ゾーン領域番号を示す変数ｉを１とする（Ｓ１０４）。また、統括制御部６は、メモリ２７から第１ゾーン領域に対応した回転周波数Ａｉを示す情報を読み出す（Ｓ１０５）。そして、統括制御部６は、メモリ２７からの情報に基づいて、スピンドルモータ制御部４に指示信号を送信する。尚、統括制御部６は、トラッキング信号処理部１９によるトラッキング制御を停止するべく、例えば、光電変換信号Ａ乃至Ｄがトラッキング信号処理部１９に入力する信号線に設けられるスイッチ回路（不図示）をオフする。また、本発明の要旨に関係しないため説明は省略するが、フォーカス信号処理部２０は、レーザー光の反射光に基づいてフォーカス制御を後述の処理期間中行っているものとして説明する。
【００５３】
スピンドルモータ制御部４は、統括制御部６からの指示信号に基づいて、光ディスク２の回転周波数を当該指示信号に対応した回転周波数Ａｉとするべく、スピンドルモータ３に印加させる制御電圧のレベルを算出する。スピンドルモータ３は、スピンドルモータ制御部４からの制御電圧が印加されることによって回転する（Ｓ１０６）。ＦＧ発生回路５は、スピンドルモータ３が回転するときの逆起電圧に基づいて、スピンドルモータ３の１回転あたり（つまり、光ディスク２の１回転あたり）１８パルスのＦＧ信号を生成する。カウンタ３４はＦＧ信号の立ち上がりをカウントするとともに、タイマ３５はカウンタ３４のカウント開始とともに計時を開始する（Ｓ１０７・ＹＥＳ）。そして、カウンタ３４は、カウント値が１８に達することによって（Ｓ１０８・ＹＥＳ）、タイマ３５の計時を停止させる。統括制御部６は、タイマ３５の計時から１８パルスのＦＧ信号の期間Ｔを検出して（Ｓ１０９）、実際の光ディスク２の回転周波数（＝１／１８Ｔ）を算出する。そして、統括制御部６は、算出した実際の光ディスク２の回転周波数が、第１ゾーン領域に対応した回転周波数Ａｉであるか否かを判別する（Ｓ１１０）。統括制御部６は、実際の光ディスク２の回転周波数が回転周波数Ａｉであると判別すると（Ｓ１１０・ＹＥＳ）、メモリ２７からアクチュエータ３０に固有の共振周波数Ｂを示す共振周波数情報を読み出す（Ｓ１１１）。尚、統括制御部６は、実際の光ディスク２の回転周波数が回転周波数Ａｉではないと判別したとき（Ｓ１１０・ＮＯ）、Ｓ１０７の処理を戻る。
【００５４】
統括制御部６は、メモリ２７からの共振周波数情報、及び、回転周波数Ａｉに基づいて、振動付加回路１８の交流信号発生回路３６が発生する交流信号の周波数Ｃｉを算出する（Ｓ１１２）。詳述すると、統括制御部６は、共振周波数情報が示す共振周波数Ｂ、及び、回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数を、交流信号の周波数Ｃｉとする周波数制御信号を生成する。尚、本発明に係る光ディスクの画像形成装置１においては、共振周波数Ｂ、及び、回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数であれば何れの周波数を交流信号の周波数Ｃｉとして選択可能であるものとして説明している。しかしながら、例えば、図１０に示す周波数ｆａ、ｆｂのような、アクチュエータ３０の特性のうち高周波（例えば２次共振周波数と高次共振周波数の間）の周波数領域であって、且つ、アクチュエータ３０の利得が例えばフォーカス制御、対物レンズ１６のＹ方向への振動を確実に実現可能となるレベルの周波数を統括制御部６が選択することとすれば、光ディスク２に対してより迅速且つ正確な描画等の形成を行うことが可能である。或いは、回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数、及び、共振周波数（各１次、２次、高次共振周波数）から離れた周波数を統括制御部６が選択することによって、より確実にアクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となる。
【００５５】
次に、統括制御部６は、交流信号の振幅Ｄを、スレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の最小移動距離と等しくするべく、メモリ２７からの特性情報を読み出し、算出した交流信号の周波数Ｃｉに基づいて、当該交流信号の振幅Ｄを算出する（Ｓ１１３）。この交流信号の振幅Ｄは、前述したように交流信号の周波数Ｃｉに応じたアクチュエータ３０の利得に基づいて算出されることとなる。そして、統括制御部６は、第１ゾーン領域の第１行から画像の形成を開始するべく、行番号を示す変数ｊを１とする（Ｓ１１４）。また、統括制御部６は、光ピックアップ装置１１を第１ゾーン領域の第１行に移動させるべく、スレッド処理部２８に指示信号を送信する。スレッド処理部２８は、指示信号に基づいて、ステッピングモータ２９のステップ距離を光ピックアップ装置１１の第１ゾーン領域の第１行への移動距離と等しくするための制御電圧を当該ステッピングモータ２９に印加させる。この結果、ステッピングモータ２９は制御電圧が印加されることにより回転し、光ピックアップ装置１１が第１ゾーン領域の第１行に移動することとなる（Ｓ１１５）。
【００５６】
描画信号処理部３１は、エンコーダ８にてエンコード処理された画像データを描画制御部３３に送信させる。このとき、統括制御部６は、第１ゾーン領域の第１行に画像を形成するための画像データを読み出す（Ｓ１１６）。そして、統括制御部６は、第１ゾーン領域の第１行に対応した画像データである階調データ群が全て‘０００’であるか否かを判別する（Ｓ１１７）。何故ならば、階調データ群が全て‘０００’である場合（Ｓ１１７・ＹＥＳ）、光ディスク２の変色層１０２に照射させるレーザー光は全てサーボレベルとなり（図４参照）、画像の形成を行う必要がないためである。そのため、光ディスクの画像形成装置１は、後述するＳ１３１の処理へ移行することが可能となる。例えば、統括制御部６は、階調データ群が全て‘０００’ではないと判別すると（Ｓ１１７・ＮＯ）、第１ゾーン領域の第１行に対する画像の形成における光ディスク２の回転数（最大７回転）を示す変数ｋを１とする（Ｓ１１８）。また、統括制御部６は、第１ゾーン領域の第１行における列番号を示す変数ｌを１とする（Ｓ１１９）。
【００５７】
統括制御部６は、Ｓ１１２にて算出した交流信号の周波数Ｃｉを示す周波数制御信号、Ｓ１１３にて算出した交流信号の振幅Ｄを示す振幅制御信号を振動付加回路１８に送信する。振動付加回路１８の交流信号発生回路３６は、周波数制御信号に基づいて、周波数Ｃｉの交流信号を生成する。そして、可変増幅回路３７のゲインが振幅制御信号に基づいて設定され、当該可変増幅回路３７は交流信号発生回路３６からの交流信号の振幅を振幅Ｄに増幅して加算回路３８に出力する。加算回路３８は、トラッキング信号処理部１９からの制御信号が入力されないため、可変増幅回路３７からの交流信号（周波数Ｃｉ、振幅Ｄ）を光ピックアップ装置１１に送信する。この交流信号は、アクチュエータ３０のトラッキングコイル１４に供給される（Ｓ１２０）。この結果、対物レンズ１６が、Ｙ方向において交流信号の周波数Ｃｉに対応した振動周波数であって、交流信号の振幅Ｄに対応した振動振幅（＝光ディスク２の行間の距離、光ピックアップ装置１１の最小移動距離）で振動することとなる。
【００５８】
統括制御部６は、分周回路９からのＦＧ信号を１／１８分周して得られるＳＦＧ信号の立上り、及び、ＰＬＬ回路１０からのクロック信号ＣＫの立上りに基づいて、光ディスク２の第１ゾーン領域、第１行、第１列に達したと判別する（Ｓ１２１・ＹＥＳ）。描画制御部３３は、エンコーダ８からの画像データのうちの第１行、第１列に対応した階調データに基づいて、光ディスク２の変色層１０２に対するレーザー光の光強度を選択するためのパルスを生成する（Ｓ１２２）。例えば、描画制御部３３は、第１行、第１列に対応した階調データが、‘０００’以外の‘００１’乃至‘１１１’のとき、レーザー光をライトレベルとするための画像形成パルスを生成する。また、描画制御部３３は、当該階調データが‘０００’のとき、レーザー光の光強度をサーボレベルとするためのサーボパルスを生成する。
【００５９】
レーザードライバ１７は、レーザーパワー制御部３２からの実際に光ディスク２に照射されるレーザー光の光強度に基づいた制御信号と、描画制御部３３からの例えば画像形成パルスに基づいて（Ｓ１２３・ＹＥＳ）、半導体レーザー１２にライトレベルに応じた制御電圧を印加させる。この結果、半導体レーザー１２から光ディスク２に対して画像の形成が可能となるライトレベルのレーザー光が出射される（Ｓ１２４）。そして、光ディスク２の第１行、第１列にあたる変色層１０２が、ライトレベルのレーザ光により感光又は感熱して画像が形成されることとなる。又は、レーザードライバ１７は、レーザーパワー制御部３２からの制御信号と、描画制御部３３からサーボパルスに基づいて（Ｓ１２３・ＮＯ）、半導体レーザー１２にサーボレベルに応じた制御電圧を印加させる。この結果、半導体レーザー１２から光ディスク２に対して画像の形成はされないがフォーカス制御可能なサーボレベルのレーザー光が出射される（Ｓ１２５）。次に、統括制御部６は、ＰＬＬ回路１０からのクロック信号ＣＫの立上りに基づいて、列番号を示す変数ｌをインクリメントして２とする（Ｓ１２６）。そして、統括制御部６は、変数ｌがｎ＋１に達したか否かを判別する（Ｓ１２７）。統括制御部６は、変数ｌがｎ＋１に達していないと判別すると（Ｓ１２７・ＮＯ）、Ｓ１２２の処理に戻る。また、統括制御部６は、変数ｌがｎ＋１に達したと判別すると（Ｓ１２７・ＹＥＳ）、つまり、第１ゾーン領域、第１行に対する１回転目（ｋ＝１）の画像の形成が終了したと判別すると、変数ｋをインクリメントして２とする（Ｓ１２８）。そして、統括制御部６は、変数ｋが８（＝１行あたりの最大回転７＋１）に達したか否かを判別する（Ｓ１２９）。そして、統括制御部６は、変数ｋが８に達していないと判別すると（Ｓ１２９・ＮＯ）、Ｓ１１６にて読み出した第１ゾーン領域の第１行に対応した画像データである階調データ群のうち、２回転目でレーザー光をライトレベルとすべき階調データがあるか否かを判別する（Ｓ１３０）。つまり、統括制御部６は、階調データ群に、‘０００’又は‘００１’以外の階調データがあるか否かを判別する。そして、統括制御部６は、２回転目でレーザー光をライトレベルとすべき階調データがあると判別すると（Ｓ１３０・ＹＥＳ）、Ｓ１１９の処理に戻る。尚、第１ゾーン領域の第１行に対する２回転目以降の画像の形成において、統括制御部６は、振動付加回路１８からの交流信号の位相を１回転目の交流信号に対し例えば｛２π／７×（ｋ−１）｝ずらすように当該振動付加回路１８を制御する。また、統括制御部６は、２回転目でレーザー光をライトレベルとすべき階調データがないと判別すると（Ｓ１３０・ＮＯ）、Ｓ１２８の処理に戻る。
【００６０】
統括制御部６は、変数ｋが８に達したと判別すると（Ｓ１２９・ＹＥＳ）、つまり、第１ゾーン領域の第１行に対する画像の形成が終了したと判別すると、例えば、描画制御部３３が、階調データに基づいて画像形成パルス又はサーボパルスの形成を行っているか否かを判別する。つまり、統括制御部６は、ホストコンピュータ２５からの画像データを全て処理したか否かを判別する（Ｓ１３１）。統括制御部６は、画像データを全て処理していないと判別すると（Ｓ１３１・ＮＯ）、行番号を示す変数ｊがｍに達したか否かを判別する（Ｓ１３２）。つまり、統括制御部６は、第１ゾーン領域の最終行である第ｍ行に対して画像の形成を行ったか否かを判別する。統括制御部６は、変数ｊがｍに達していないと判別すると（Ｓ１３２・ＮＯ）、変数ｊをインクリメントして２とする（Ｓ１３３）。そして、Ｓ１１５の処理に戻る。この結果、第１ゾーン領域の第２行に対して画像の形成が行われることとなる。
【００６１】
また、統括制御部６は、変数ｊがｍに達していると判別すると（Ｓ１３２・ＹＥＳ）、例えば、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を一旦停止するべく以下の処理を行う。尚、変数ｊがｍに達したとき、画像の形成を一旦停止する理由としては、ＺＣＬＶ方式においては前述したように各ゾーン領域ごとに光ディスク２の回転数周波数を変化させる必要がある。その場合、光ディスク２の回転周波数が変化する過程において、例えば、半導体レーザー１２からのライトレベルのレーザー光が出射されるタイミングと、当該光ディスク２の回転周波数とのタイミングずれが発生する可能性がある。この場合、光ディスク２に対して誤った画像が形成される可能性があるため、画像の形成を一旦停止するものとしている。更に、光ディスク２の回転周波数が変化する過程において、当該回転周波数が交流信号の周波数Ｃｉの整数倍となる周波数、又は、アクチュエータ３０の共振周波数Ｂと一致する可能がある。この場合、アクチュエータ３０に共振が発生する可能性があるため、画像の形成を一旦停止するものとしている。
【００６２】
これらの理由により、統括制御部６は、描画制御部３３にて生成されるパルスを強制的にサーボパルスとする（Ｓ１３４）。また、統括制御部６は、バッファメモリ２３からエンコーダ８への画像データの送信、エンコーダ８から描画制御部３３への画像データの送信を停止させる（Ｓ１３５）。また、統括制御部６は、光ディスク２の回転（つまり、スピンドルモータ３の回転）を停止させるべく、スピンドルモータ制御部４に指示信号を送信する。スピンドルモータ制御部４は、統括制御部６からの指示信号に基づいて、スピンドルモータ３の回転を停止するための制御電圧を、当該スピンドルモータ３に印加させる。この結果、スピンドルモータ３の回転が停止し（Ｓ１３６）、光ディスク２の回転が停止されることとなる。そして、統括制御部６は、ゾーン領域番号を示す変数ｉをインクリメントして２とする（Ｓ１３７）。そして、Ｓ１０５の処理に戻る。この結果、上述の処理が再び行われることによって、第２ゾーン領域に対応した回転周波数Ａｉで光ディスク２が回転するように制御され、アクチュエータ３０の共振周波数Ｂ、及び当該回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数が交流信号の周波数Ｃｉとして制御されることとなる。つまり、第２ゾーン領域に対する画像の形成においても、対物レンズ１６を、Ｙ方向において交流信号の周波数Ｃｉに対応した振動周波数であって、交流信号の振幅Ｄに対応した振動振幅で振動させることが可能となる。尚、上述した処理は、光ディスク２の全体に対して画像の形成を行う場合、最終ゾーン領域にまで繰り返されることとなる。或いは、ホストコンピュータ２５からの画像データを全て処理するまで繰り返されることとなる。この結果、アクチュエータ３０の共振を防止又は軽減した状態とすることが可能となり、光ディスク２に対して正確且つコントラストに優れた画像を形成することが可能となる。
【００６３】
尚、上述した実施形態によれば、光ディスクの画像形成装置１は、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生可能な機能を付加したものとして説明したが、これに限るものではない。本発明に係る光ディスクの画像形成装置１は、光ディスク２の変色層１０２に対して画像が形成可能な機能のみを有するものとしても良い。
【００６４】
また、上述した実施形態によれば、光ディスクの画像形成装置１は、光ディスク２の回転方式としてＺＣＬＶ方式を採用しているが、これに限るものではない。例えば、光ディスク２の線速度が常に一定となるＣＬＶ方式を採用することも可能である。ＣＬＶ方式を採用する場合、例えば、光ディスク２の線速度を常に一定とするための各行ごとの回転周波数情報をメモリ２７に予め記憶させる。そして、光ピックアップ装置１１のＹ方向への移動による画像の形成対象となる行の変化の都度、メモリ２７から各行ごとに対応した回転周波数情報を読み出して光ディスクの回転周波数を制御するように設けても良い。光ディスク２の線速度が常に一定となることによって、よりコントラストに優れた画像を光ディスク２に形成することが可能となる。
【００６５】
或いは、光ディスク２の角速度が常に一定となるＣＡＶ（Constant Angular Velocity）方式を採用することが可能である。但し、ＣＡＶ方式においては、光ピックアップ装置１１が光ディスク２の内周側から外周側へ移動するにつれて、光ディスク２の線速度が速くなるため、レーザーパワー制御部３２によるレーザー光の光強度の変更が必要となる。詳述すれば、スレッド処理部２８によるスレッド制御に基づいて、光ディスク２に対向する光ピックアップ装置１１の位置に応じた統括制御部６からの指示信号がレーザーパワー制御部３２に送信される。この指示信号は、光ディスク２の外周側に光ピックアップ装置１１が位置するときのレーザー光のライトレベルが、内周側に光ピックアップ装置１１が位置するときのレーザー光のライトレベルよりも大きくなるように指示する信号である。つまり、光ディスク２の外周側においては線速度が速くなるため、内周側におけるライトレベルでは画像の形成が行われなくなる可能性がある。このため、光ディスクの画像形成装置１にＣＡＶ方式を採用した場合、レーザーパワー制御部３２によるレーザー光の更なる制御を必要とする。そして、ＣＡＶ方式を採用した場合、光ディスク２に対する画像の形成を迅速に行うことが可能となる。尚、本実施形態においてＺＣＬＶ方式を適用した理由は、変色層１０２の各ゾーン領域ごとに同一の回転周波数とし、全てのゾーン領域における内周側からの順番が同じ行に対する画像形成において光ディスク２の線速度を同一とすることが可能となり、コントラストが安定した画像の形成を行うことが実現可能となるためである。また、上述した実施形態によれば、統括制御部６は、光ディスク２の実際の回転周波数がメモリ２７から読み出した回転周波数Ａｉであると判別したとき、交流信号の周波数を、回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数とするべく制御するものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、統括制御部６は、光ディスク２の実際の回転周波数がメモリ２７から読み出した回転周波数Ａｉであると判別したとき、当該光ディスク２の実際の回転周波数を示すデータを、レジスタ（不図示）若しくはメモリ２７の所定のアドレスに一旦記憶させる。そして、交流信号の周波数を算出する際、レジスタ若しくはメモリ２７の所定のアドレスから当該データを読み出し、光ディスク２の実際の回転周波数の１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数を交流信号の周波数とするように制御しても良い。
【００６６】
また、上述した実施形態によれば、統括制御部６は、交流信号の振幅を、隣接する行間の距離（光ピックアップ装置１１の最小移動距離）と等しくするように、当該交流信号の振幅を制御しているがこれに限るものではない。例えば、統括制御部６は、交流信号の振幅を、隣接する行間の距離未満の大きさに制御して、当該隣接する行に形成される画像に間隔（隣接する行間の距離−交流信号の振幅）が設けられるようにしても良い。或いは、統括制御部６は、交流信号の振幅を、隣接する行間の距離以上（例えば、隣接する行間の距離≦交流信号の振幅＜２×隣接する行間の距離）の大きさに制御して、当該隣接する行に形成される画像が重なるようにしても良い。
【００６７】
また、上述した実施形態によれば、アクチュエータ３０に固有の共振周波数を示す共振周波数情報がメモリ２７に予め記憶されているものとして説明したが、これに限るものではない。アクチュエータ３０に固有の共振周波数は、前述したように当該アクチュエータ３０が製造される際に選択される構成部材の特性によって一義的に定まる。このため、例えば、振動付加回路１８の交流信号発生回路３６が、予め当該共振周波数以外の周波数の交流信号を生成するようなハード構成を有するように設けても良い。
【００６８】
また、上述した実施形態によれば、ＰＬＬ回路１０からのクロック信号ＣＬＫに基づいて光ディスク２の各列に対して画像形成を行っているがこれに限るものではない。例えば、図１１に示す光ディスクの画像形成装置３９のように、エンコーダ８の階調データが同期する所定周波数のクロックを発振する発振回路４０と、当該クロックを１／列数ｎで分周する分周回路４１と、当該分周回路４１の出力とＳＦＧ信号との位相比較を行う位相比較回路４２とを設ける。そして、スピンドルモータ制御部４が、位相比較回路４２の出力に基づいて、ＳＦＧ信号が分周回路４１の出力と同期するべくスピンドルモータ３をスピンドル制御する。そして、ＳＦＧ信号と分周回路４１の出力とが同期することにより、発振回路４０が発振するクロックの１周期と光ディスク２が１列分回転する期間とは同期したものとなる。このため、発振回路４０が発振するクロックに同期したタイミングで、ライトレベル（又はサーボレベル）のレーザー光が変色層１０２に出射されるとともに、光ディスク２が回転することとなり、当該光ディスク２の各列に対する画像形成を良好に行うことが可能となる。この結果、仮にスピンドルモータ３の回転が外乱を受けたとしても、安定した発振動作を行う発振回路４０からのクロックに基づいて各列に対する画像形成を行うことが可能となる。
【００６９】
上述した実施形態によれば、対物レンズ１６のＹ方向における振動周波数を、アクチュエータ３０に固有の共振周波数以外の周波数とすることが可能となる。この結果、当該振動周波数と共振周波数とが一致することによるアクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となり、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を正確に行うことが可能となる。また、光ディスク２の変色層１０２に対してコントラストの優れた画像を形成することが可能となる。
【００７０】
更に、アクチュエータ３０に固有の共振周波数を示す共振周波数情報をメモリ２７に予め記憶させることが可能となる。この結果、光ディスクの画像形成装置１は、メモリ２７から読み出す共振周波数情報に基づいて、対物レンズ１６のＹ方向における振動周波数を共振周波数以外の周波数とすることが可能となる。例えば、光ピックアップ装置１１を製造するメーカと、当該光ピックアップ装置１１を組み込んだ光ディスクの画像形成装置１を製造するメーカとが異なる場合がある。この場合、光ピックアップ装置１１を製造するメーカから提供されるアクチュエータ３０の共振周波数情報を、光ディスクの画像形成装置１を製造するメーカがメモリ２７に記憶させることにより、当該光ディスクの画像形成装置１を製造するメーカによるアクチュエータ３０の特性の検出等にかかる負担を軽減することが可能となる。
【００７１】
更に、対物レンズ１６のＹ方向における振動周波数を、光ディスク２の回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数とすることが可能となる。この結果、共振周波数によるアクチュエータ３０の共振の防止又は軽減のみならず、振動周波数が回転周波数の１以上の整数倍の周波数となることによるアクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となる。つまり、より確実にアクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となる。
【００７２】
更に、光ディスク２に対する画像の形成において、ＺＣＬＶ方式を採用することが可能となる。この結果、仮にＣＬＶ方式を採用した場合に光ディスク２の線速度を常に一定するための制御にかかる負担を軽減することが可能となるとともに、ＣＡＶ方式を採用した場合のレーザー光の光強度の制御にかかる負担を軽減することが可能となる。そして、各ゾーン領域ごとに同一の回転周波数とし、全てのゾーン領域における内周側からの順番が同じ行に対する画像形成において光ディスク２の線速度を同一とすることが可能となり、コントラストが安定した画像の形成を行うことが実現可能となる。尚、ＺＣＬＶ方式における各ゾーン領域における行数ｍを、ゾーン領域内における光ディスク２の線速度の変化に伴う画像のコントラストの変化を視認性において影響のない数（例えば、５行）で設けることによって、画像のコントラストにおいてＣＬＶ方式と同様の効果を奏することが可能となる。
【００７３】
更に、統括制御部６において、光ディスク２の実際の回転周波数を検出し、当該回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数を、対物レンズ１６のＹ方向における振動周波数として算出することが可能となる。この結果、対物レンズ１６の振動周波数を、確実に回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数とすることが可能となり、アクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となる。
【００７４】
更に、交流信号の振幅を、ステッピングモータ２９の各ステップ距離（光ピックアップ装置１１の移動距離）と略同一とすることが可能となり、光ディスク２の変色層１０２に対してコントラストの優れた画像を形成することが可能となる。
【００７５】
また、上述の光ディスクの画像形成装置１の処理をプログラムデータとしてメモリ２７等に予め記憶させておき、当該プログラムデータを読み出して処理することによりソフトウェア処理することも可能となる。例えば、光ピックアップ装置１１の経年劣化等によりアクチュエータ３０の共振周波数、特性が変化する可能性がある。この場合、メモリ２７のデータ書換え端子等を介して経年劣化前の共振周波数情報、特性情報を、光ピックアップ装置１１を製造するメーカ等から提供される経年劣化後のアクチュエータ３０の共振周波数情報、特性情報に更新することによってフレキシブルに対応することが可能となる。或いは、メモリ２７が光ディスクの画像形成装置１に対して着脱可能な場合、ユーザー側からのメモリ２７をメーカ側が受け取り、経年劣化後のアクチュエータ３０の共振周波数情報、特性情報に更新することによって、光ディスクの画像形成装置１のアクチュエータ３０の共振の防止又は軽減にかかる信頼性、安心性を向上することが可能となる。
【００７６】
以上、本発明に係る光ディスクの画像形成装置、光ディスクの画像形成装置の振動周波数を設定するためのプログラムについて説明したが、上記の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る光ディスクの画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】光検出器の受光面Ａ乃至Ｄにおけるレーザー光の受光を示す図である。
【図３】ＺＣＬＶ方式を採用した時の詳細を説明するための図である。
【図４】画像データを構成する階調データとレーザー光の光強度との対応表である。
【図５】振動付加回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る光ディスクの画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】光ディスクの断面図である。
【図９】光ディスクに形成された画像の一例を示す図である。
【図１０】アクチュエータの特性を示す図である。
【図１１】本発明に係る光ディスクの画像形成装置のその他の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 光ディスクの画像形成装置 ２ 光ディスク
３ スピンドルモータ ４ スピンドルモータ制御部
５ ＦＧ発生回路 ６ 統括制御部
７ 回転軸 ８ エンコーダ
９ 分周回路 １０ ＰＬＬ回路
１１ 光ピックアップ装置 １２ 半導体レーザー
１３ 光検出器 １４ トラッキングコイル
１５ フォーカスコイル １６ 対物レンズ
１７ レーザードライバ １８ 振動付加回路
１９ トラッキング信号処理部 ２０ フォーカス信号処理部
２１ ＲＦ信号処理部 ２２ デコーダ
２３ バッファメモリ ２４ インタフェース
２５ ホストコンピュータ ２６ ＣＰＵ
２７ メモリ ２８ スレッド処理部
２９ ステッピングモータ ３０ アクチュエータ
３１ 描画信号処理部 ３２ レーザーパワー制御部
３３ 描画制御部 ３４ カウンタ
３５ タイマ ３６ 交流信号発生回路
３７ 可変増幅回路 ３８ 加算回路
３９ 光ディスクの画像形成装置 ４０ 発振回路
４１ 分周回路 ４２ 位相比較回路
１００ 光ディスク １０１ 保護層
１０２ 変色層 １０３ 反射層
１０４ 対物レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの画像形成装置、光ディスクの画像形成装置の振動周波数を設定するためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、情報の記録／再生のための記録媒体として光ディスク（例えば、ＣＤ（Compact Disc、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等）が普及している。更に、近年、レーザー光の光強度、熱により変色する変色層（感光層、感熱層等）が設けられ、文字、図形、画像等（以下、画像という）を形成可能な光ディスクが提唱されている。図８を参照しつつ、画像が形成可能な光ディスク１００の構成の一例について説明すると、光ディスク１００は、保護層１０１、変色層１０２、反射層１０３が積層された構造となっている。変色層１０２は、対物レンズ１０４からのレーザー光の光強度又は熱によって、可視特性｛色（色相、明度、彩度）、反射率、透過率、光錯乱等｝が変化（例えば、白色から有色、透明から有色等）する感光材料又は感熱材料によって構成されている。
【０００３】
そして、この光ディスク１００に対して、正確な画像の形成を行うべく光ディスクの画像形成装置が提唱されている。この光ディスクの画像形成装置は、光ディスクに対する情報の記録／再生を行うための光ディスク装置に画像形成機能を付加したものが一般的である。例えば、特許文献１に示す光ディスクの画像形成装置においては、一般的な光ディスク装置のサーボ制御であるフォーカス制御、スピンドル制御、スレッド制御とともに、光ディスク１００の径方向（以下、トラッキング方向という）にレーザー光を所定振動周波数で振動させるための制御を行っている。尚、光ディスク１００への画像の形成を行う際、光ディスクの画像形成装置は、一般的に、情報が記録される記録層（不図示）と変色層１０２の位置の相違、変色層１０２の光吸収等に起因してトラッキング制御が不安定となる可能性があるため、当該トラッキング制御は停止される。
【０００４】
この光ディスクの画像形成装置について詳述すると、光ディスクの画像形成装置は、先ず、スピンドル制御によってスピンドルモータを回転させることにより、光ディスク１００を所定回転周波数で回転させる。そして、光ディスクの画像形成装置は、光ディスク１００の記録層に形成されるランドやグルーブに起因して発生するレーザー光の反射光の変動成分信号を、フォーカス制御が行われる有効領域外とするための交流信号を生成する。そして、当該交流信号が、アクチュエータのトラッキングコイルに印加されることにより、対物レンズ１０４がトラッキング方向へ当該交流信号の周波数に応じた振動周波数で振動する。この結果、対物レンズ１０４からのレーザー光が、光ディスク１００のトラッキング方向へ振動することとなる。更に、この光ディスクの画像形成装置は、１周分の画像の形成において、光ディスク１００が１回転する毎に位相を異ならせた交流信号を複数回アクチュエータのトラッキングコイルに印加させることにより、光ディスク１００に形成される画像のコントラスト（ドットの濃淡）を選択的にすることを可能としている。そして、光ディスクの画像形成装置は、上述の制御を行いつつ、スレッド制御により例えば光ディスク１００の内周側から外周側へレーザー光を照射させることによって、光ディスク１００全体若しくは所望の領域における画像の形成を実現している。この結果、光ディスクの画像形成装置は、光ディスク１００に対して、正確且つコントラストに優れた画像の形成を行うことが可能となる（図９参照）。
【特許文献１】特開２００４−５８４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、対物レンズ１０４をトラッキング方向又は光軸方向（以下、フォーカス方向という）に移動させるアクチュエータは、図１０に示すような固有の共振周波数を有している。詳述すると、アクチュエータは、当該アクチュエータを構成する、対物レンズ１０４を弾性力で保持するための金属バネや樹脂製ヒンジ等の重量・バネ定数等から定まる固有振動周波数に起因して発生する１次共振周波数、対物レンズ１０４を保持するレンズホルダ、軸受、摺動軸等の高剛性等から定まる固有振動周波数に起因して発生する二次共振（ローリング）周波数、更に高次の共振周波数を有している。つまり、アクチュエータは、製造工程において選択される構成部材（金属バネ、レンズホルダ等）の特性（固有振動周波数）によって定まる、アクチュエータに固有の共振周波数を有している。そして、前述の光ディスクの画像形成装置において、仮に、アクチュエータに固有の共振周波数と同じ周波数の交流信号が生成されて当該アクチュエータのトラッキングコイルに印加される場合、共振が発生する可能性があった。
【０００６】
更に、前述の光ディスクの画像形成装置においては、光ディスク１００に対して画像の形成を行う際、スピンドル制御によりスピンドルモータを回転させることにより、光ディスク１００を所定回転周波数で回転させる。しかしながら、仮に、所定回転周波数の１以上の整数倍となる周波数と同じ周波数の交流信号が生成される場合においても、共振が発生する可能性があった。そして共振が発生した場合、例えば、トラッキング方向へのレーザー光の振動が不正確となり、画像の形成が不能となる可能性があった。或いは、光ディスク１００に対して、不正確な（例えば、所望のコントラストではない）画像の形成がなされる可能性があった。また、例えば、アクチュエータの共振による影響がフォーカス制御にまでおよび当該フォーカス制御が不安定となり、光ディスク１００に対するレーザー光のフォーカスはずれ等が発生する可能性があった。そのため、画像の形成が不能となる可能性があった。或いは、光ディスク１００に対して不正確な画像の形成が行われる可能性があった。
【０００７】
そこで、本発明は、アクチュエータの共振を防止又は軽減させた状態で画像の形成が可能となる光ディスクの画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための発明は、感光材料又は感熱材料からなる光ディスクの変色層にレーザー光を照射し、前記変色層に画像を形成する光ディスクの画像形成装置において、光ディスクを回転させるモータと、前記光ディスクが所定回転周波数で回転するべく、前記モータの回転を制御する回転制御部と、前記レーザー光を出射する半導体レーザーと、前記半導体レーザーと前記光ディスクの一方側の面との間の光路に介在する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光するべく、前記アクチュエータの位置制御を行う焦点制御部と、前記光ディスクが前記所定回転周波数で回転し、且つ、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光した状態で、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ所定振動周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う振動制御部と、を備え、前記所定振動周波数は、前記アクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数である、ことを特徴とする。
【０００９】
また、感光材料又は感熱材料からなる変色層を有する光ディスクを回転させるモータと、前記光ディスクが所定回転周波数で回転するべく、前記モータの回転を制御する回転制御部と、前記変色層に画像を形成するためのレーザー光を出射する半導体レーザーと、前記半導体レーザーと前記光ディスクの一方側の面との間の光路に介在する対物レンズと、前記光ディスクに対する前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光するべく、前記アクチュエータの位置制御を行う焦点制御部と、前記光ディスクが前記所定回転数端数で回転し、且つ、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光した状態で、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ所定振動周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う振動制御部と、を備えた光ディスクの画像形成装置を制御するコンピュータに、前記アクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数を前記所定振動周波数として設定する機能を実現させるプログラム。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アクチュエータの共振を防止又は軽減させた状態で画像の形成が可能となる光ディスクの画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１２】
＜＜光ディスクの画像形成装置１の全体構成例＞＞
図２乃至図４、図８、図１０を適宜参照しつつ、図１を用いて本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の全体構成について説明する。図１は、本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の全体構成の一例を示すブロック図である。図２は、図１に示す光検出器１３の受光面Ａ乃至Ｄにおけるレーザー光の受光を示す図である。図３は、光ディスク２の回転制御において、ＺＣＬＶ方式を採用した時の詳細を説明するための図である。図４は、画像データを構成する階調データとレーザー光の光強度との対応を示す表である。尚、本実施形態における光ディスクの画像形成装置１は、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生可能な機能が付加されているものとして説明する。また、本実施形態における光ディスク２は、図８に示す感光材料又は感熱材料からなる変色層１０２、保護層１０１、反射層１０３を有しているものして説明する。
【００１３】
光ディスクの画像形成装置１は、スピンドルモータ３（モータ）、ＦＧ発生回路５、スピンドルモータ制御部４（回転制御部）、分周回路９、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１０、光ピックアップ装置１１、ＲＦ（ラジオ周波数）信号処理部２１、デコーダ２２、フォーカス信号処理部２０（焦点制御部）、トラッキング信号処理部１９、振動付加回路１８（振動制御部）、ステッピングモータ２９、スレッド処理部２８、統括制御部６（振動制御部、検出部、算出部）、カウンタ３４、タイマ３５、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２４、バッファメモリ２３、エンコーダ８、描画信号処理部３１、描画制御部３３、レーザーパワー制御部３２、レーザードライバ１７を有する。
【００１４】
スピンドルモータ３は、スピンドルモータ制御部４からの制御電圧がスピンドルモータコイル（不図示）に印加されることによって回転し、例えば、回転軸７と固着される不図示のチャッキング機構で設置される光ディスク２を回転させる。
【００１５】
ＦＧ発生回路５は、例えば、スピンドルモータ３が回転する時の逆起電圧に基づいて、スピンドルモータ３の回転速度に対応した周波数のＦＧ信号を生成する。尚、本実施形態においてＦＧ発生回路５は、スピンドルモータ３が１回転するあたり、例えば１８パルスのＦＧ信号を生成するものとして説明する。
【００１６】
スピンドルモータ制御部４は、統括制御部６からの指示信号に基づいて、光ディスク２の回転周波数を当該指示信号に応じた所定回転周波数とするべく、スピンドルモータ３をスピンドル制御するものである。そのため、スピンドルモータ制御部４は、ＦＧ信号に基づいて実際の光ディスク２の回転周波数を検出し、当該回転周波数を指示信号に対応する所定回転周波数とするべく、スピンドルモータ３に印加させる制御電圧のレベルを制御する。尚、本実施形態においてスピンドルモータ制御部４は、統括制御部６からの例えばＺＣＬＶ（Zoned Constant Linear Velocity）回転方式に基づいた指示信号に基づいて、スピンドル制御するものとして説明する。ＺＣＬＶ方式については、統括制御部６の説明において詳述する。また、一般的な周知技術であり、本発明の要旨に関係しないため説明を簡略化するが、スピンドルモータ制御部４は、スピンドル制御において、光ディスク２の記録層に対して記録する記録データ、又は、変色層１０２に対して画像を形成するための画像データに同期したクロックがエンコーダ８から供給され、当該クロックとＦＧ信号との位相同期制御を行っている。
【００１７】
分周回路９は、ＦＧ信号を１／１８分周して得られるＳＦＧ信号を出力する。この結果、ＳＦＧ信号の例えば立上りから次のＳＦＧ信号の立上りまでの期間は、光ディスク２が１回転する期間を示すこととなる。
【００１８】
ＰＬＬ回路１０は、ＶＣＯ（Voltage Control Osilator、不図示）や回路内のループを制御することにより、ＦＧ信号と同期し、且つ、ＦＧ信号の周波数を逓倍したクロック信号ＣＫを出力する。尚、本実施形態においては、後述する光ディスク２の各行における列数ｎをＦＧ発生回路５が発生する１回転あたりのパルス数（１８）で割り切れる値とし、列数ｎをパルス数（１８）で除した商をＰＬＬ回路１０の逓倍率に設定するものとする。この結果、ＰＬＬ回路１０が出力するクロック信号ＣＫの１周期と光ディスク２が１列分回転する期間とは同期したものとなる。
【００１９】
光ピックアップ装置１１は、半導体レーザー１２、光検出器１３、アクチュエータ３０、対物レンズ１６を有している。尚、本発明の要旨に関係しないため不図示としたが、光ピックアップ装置１１は、一般的な光ピックアップ装置が有する各種光学系（コリメータレンズ、ビームスプリッタ、アナモフィックレンズ等）、フロントモニタダイオード等を有している。
【００２０】
半導体レーザー１２は、レーザードライバ１７からの制御電圧に基づいて、当該制御電圧によって発生する電流に応じた光強度のレーザー光を出射する。半導体レーザー１２からのレーザー光は、各種光学系にて透過、反射等された後、対物レンズ１６により集光されて光ディスク２に出射される。
【００２１】
対物レンズ１６は、アクチュエータ３０のレンズホルダ（不図示）に設置され、金属バネ（不図示）等の弾性力により光ディスク２の一方側の面（レーベル面）と対向する位置に保持される。対物レンズ１６は、半導体レーザー１２からのレーザー光を集光して光ディスク２に出射する。また、対物レンズ１６は、光ディスク２からのレーザー光の反射光を平行光に変換して各種光学系に出射する。
【００２２】
光検出器１３は、対物レンズ１６からの各種光学系を介した反射光を受光し、当該反射光のレベルに応じた光電変換信号を出力する。図２を参照しつつ詳述すれば、光検出器１３は、反射光を受光するための、例えば４つの受光面Ａ乃至Ｄを有している。全受光面を４つの受光面Ａ乃至Ｄに分割する２つの分割線Ｏ、Ｐは、互いに直交し、光ディスク２の記録層又は変色層１０２に対するフォーカス制御において非点収差法を採用した時の非点収差の発生方向に対して、略４５°の角度となるように設けられる。また、何れかの分割線（例えば分割線Ｏ）の方向は、光ディスク２の記録層に対するトラッキング制御おいてプッシュプル法を採用した時、当該記録層に形成されているトラック（グルーブ又はランド）の接線方向を示すように設けられる。そして、光検出器１３は、４つの受光面Ａ乃至Ｄごとの反射光のレベルに応じた、４つの光電変換信号Ａ乃至Ｄを出力する。尚、図１の光ディスクの画像形成装置１においては、一般的な光ディスク装置が有する光電変換信号Ａ乃至Ｄを増幅するための増幅回路等は省略している。
【００２３】
アクチュエータ３０は、トラッキングコイル１４、フォーカスコイル１５を有している。
【００２４】
フォーカスコイル１５は、フォーカス信号処理部２０からのフォーカス制御のための制御信号により、対物レンズ１６をＸ方向（フォーカス方向、光軸方向）に移動させる。この対物レンズ１６のＸ方向への移動距離は制御信号の振幅レベルに対応している。そして、対物レンズ１６のＸ方向への移動により当該対物レンズ１６にて集光されるレーザー光が、光ディスク２の記録層又は変色層１０２に合焦することとなる。
【００２５】
トラッキングコイル１４は、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生を行う際、振動付加回路１８からのトラッキング制御のための制御信号が印加されることにより、対物レンズ１６をＹ方向（トラッキング方向、径方向）に移動させる。この対物レンズ１６のＹ方向への移動距離は制御信号の振幅レベルに対応している。そして、対物レンズ１６のＹ方向への移動により当該対物レンズ１６にて集光されるレーザー光が、光ディスク２のトラックを追従することとなる。また、トラッキングコイル１４は、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を行う際、振動付加回路１８からの対物レンズ１６をＹ方向へ振動させるための交流信号が印加されることにより、対物レンズ１６をＹ方向に振動させる。この対物レンズ１６のＹ方向への振動周波数は交流信号の周波数に対応しており、Ｙ方向の振動振幅は交流信号の振幅に対応している。
【００２６】
このアクチュエータ３０は、各構成部材（金属バネ（不図示）やトラッキングコイル１４等）のバネ定数や高剛性等が選択されて製造されことにより、例えば図１０に示す固有の共振周波数を有している。そして、このアクチュエータ３０の固有の共振周波数（１次、２次、高次の共振周波数）を示す共振周波数情報（共振周波数を示すデータ）、及び、図１０に示すアクチュエータ３０の特性を示す特性情報が統括制御部６のメモリ２７（記憶部）に予め記憶される。以下、図１０を参照しつつ、アクチュエータ３０の特性について詳述する。アクチュエータ３０は、印加される入力電圧のレベルに応じて、対物レンズ１６をＸ方向又はＹ方向へ移動させる移動距離が定まる（入力電圧に対する移動距離。以下、アクチュエータ３０の利得という）。更に、このアクチュエータ３０の利得は、入力電圧の周波数に依存する特性を有している。例えば、図１０に示すように、高周波（例えば、２次共振周波数と高次共振周波数の間）の周波数領域におけるアクチュエータ３０の利得は、低周波（例えば、１次共振周波数と２次共振周波数の間）の周波数領域におけるアクチュエータ３０の利得よりも小さくなる。そして、このアクチュエータ３０は、入力電圧の周波数が１次共振周波数から離れるにつれて、当該１次共振周波数による共振の影響が軽減されていく。つまり、アクチュエータ３０に印加させる入力電圧の周波数を、１次共振周波数とは異なる周波数とすることによって、当該１次共振周波数による共振の発生を防止又は軽減することが可能となる。同様に、アクチュエータ３０は、入力電圧の周波数が２次共振周波数、高次共振周波数から離れるにつれて、当該２次共振周波数、高次共振周波数による共振の影響が軽減されていく。そして、アクチュエータ３０に印加させる入力電圧の周波数を、２次共振周波数、高次共振数端数とは異なる周波数とすることによって、当該２次共振周波数、高次共振周波数による共振の発生を防止又は軽減することが可能となる。尚、アクチュエータ３０の固有の共振周波数及び特性は、例えば、光ピックアップ装置１１の製造工程における検査等において検出することが可能であり、又は、アクチュエータ３０の各構成部材のバネ定数、高剛性等を演算することによって求めることも可能である。
【００２７】
ＲＦ信号処理部２１は、光検出器１３からの光電変換信号Ａ乃至Ｄに基づいて、光ディスク２に記録された情報を示すデータ信号のＲＦ信号を生成する。そして、ＲＦ信号処理部２１は、ＲＦ信号を最適レベルにゲインコントロールするとともにイコライジング処理を施して２値データ化する。
【００２８】
デコーダ２２は、ＲＦ信号処理部２１からの２値データ化された信号に対して光ディスク２の規格に対応するデコード処理を施し、アドレス情報やデータ情報をバッファメモリ２３に送信する。例えば、光ディスク２がＣＤである場合、ＣＤ規格においては変調コードとしてＥＦＭ（Eight Fourteen Modulation）が採用され、誤り訂正符号としてＣＩＲＣ（Cross Interleaved Reed-Solomon Code）が採用されているため、デコーダ２２は、これらの変調コード、誤り訂正符号に基づくデコード処理を行う。或いは、光ディスク２がＤＶＤである場合、ＤＶＤ規格においては変調コードとしてＥＦＭ−Ｐｌｕｓ（８−１６）が採用され、誤り訂正符号としてＲＳ（Reed-Solomon）Ｐｒｏｄｕｃｔ−Ｃｏｄｅが採用されているため、デコーダ２２は、これらの変調コード、誤り訂正符号に基づくデコード処理を行う。この結果、光ディスク２に記録された情報が、バッファメモリ２３、インタフェース２４を介して、ホストコンピュータ２５にて再生されることとなる。尚、本実施形態において光ディスク２は、例えばＣＤ規格に対応しているものとして説明する。
【００２９】
フォーカス信号処理部２０は、光検出器１３からの光電変換信号Ａ乃至Ｄに基づいて、フォーカス制御のための制御信号（フォーカスエラー信号）を生成して光ピックアップ装置１１に送信する。この制御信号は、フォーカス制御において非点収差を採用した時、（光電変換信号Ａ＋光電変換信号Ｃ）−（光電変換信号Ｂ＋光電変換信号Ｄ）を演算処理することによって求められる。尚、本実施形態においては、フォーカス制御において非点収差法を採用しているがこれに限るものではない。例えば、光ピックアップ装置１１の光学系に回折格子を設け、半導体レーザー１２からのレーザー光を３つのビームに回折させ、当該３つのビームの光ディスク２からの反射光に基づいてフォーカス制御を行う差動非点収差法を採用することとしても良い。
【００３０】
トラッキング信号処理部１９は、光ディスク２の記録層に対して情報の記録／再生を行う際、光検出器１３からの光電変換信号Ａ乃至Ｄに基づいて、トラッキング制御のための制御信号（トラッキングエラー信号）を生成する。この制御信号は、トラッキング制御においてプッシュプル法を採用したとき、（光電変換信号Ａ＋光電変換信号Ｄ）−（光電変換信号Ｂ＋光電変換信号Ｃ）を演算処理することによって求められる。尚、トラッキング信号処理部１９は、光ディスク２の変色層１０２に対して画像の形成を行う際、統括制御部６からの指示信号に基づいて、光検出器１３からの光電変換信号Ａ乃至Ｄの入力の有無に係らずトラッキング制御を行わない。つまり、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成においては、トラッキング制御が停止状態となる。トラッキング制御を選択的にするための実現例としては、例えば、光電変換信号Ａ乃至Ｄがトラッキング信号処理部１９に入力する信号線に、統括制御部６からの指示信号に基づいてオン又はオフするスイッチ回路（不図示）等を設けることで可能となる。尚、本実施形態においては、トラッキング制御においてプッシュプル法を採用しているがこれに限るものではない。例えば、前述の差動非点収差法と同様に回折格子を設け、３つのビームの反射光に基づいてトラッキング制御を行う差動プッシュプル法を採用することとしても良い。
【００３１】
振動付加回路１８は、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生を行う際、トラッキング信号処理部１９からの制御信号を光ピックアップ装置１１に送信する。また、振動付加回路１８は、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を行う際、統括制御部６からの制御信号に基づいて振幅及び周波数が制御された交流信号を光ピックアップ装置１１に送信する。尚、振動付加回路１８の詳細な説明については後述する。
【００３２】
ステッピングモータ２９は、スレッド処理部２８からの制御電圧がステッピングモータコイル（不図示）に印加されることによって、当該制御電圧のレベルに対応したステップ距離分回転し、光ピックアップ装置１１をＹ方向へ移動させる。つまり、光ピックアップ装置１１のＹ方向への移動距離は、ステッピングモータ２９のステップ距離に対応したものとなっている
スレッド処理部２８は、統括制御部６からの指示信号に基づいて、光ピックアップ装置１１のＹ方向への移動距離を当該指示信号に応じた移動距離とするべく、ステッピングモータ２９をスレッド制御するものである。そのため、スレッド処理部２８は、指示信号が示す移動距離に応じた制御電圧をステッピングモータ２９に印加させる。尚、本実施形態においてスレッド処理部２８は、例えば、Ｙ方向における−Ｙ方向側（回転軸７側、光ディスク２の内周側）から＋Ｙ方向側（外周側）へ光ピックアップ装置１１を移動するべく、ステッピングモータ２９をスレッド制御するものして説明する。また、スレッド処理部２８のスレッド制御におけるステッピングモータ２９の最小ステップ距離に対応した、光ピックアップ装置１１の＋Ｙ方向への最小移動距離は、後述する光ディスク２の行間の距離と等しいものとなっている。
【００３３】
インタフェース２４は、接続端子（不図示）を介して接続される、例えばホストコンピュータ２５と、光ディスクの画像形成装置１とがデータの送受信を行うために設けられる。インタフェース２４の一例としては、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）規格やＳＣＳＩ（small Computer System Interface）規格、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４規格、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格等がある。
【００３４】
バッファメモリ２３は、光ディスク２に記録されたデコーダ２２からのアドレス情報、データ情報を、光ディスクの画像形成装置１又はホストコンピュータ２５の処理状態に応じて保持する。また、バッファメモリ２３は、インタフェース２４を介したホストコンピュータ２５からの光ディスク２の記録層に対して記録する記録データを、光ディスクの画像形成装置１又はホストコンピュータ２５の処理状態に応じて保持する。また、バッファメモリ２３は、インタフェース２４を介したホストコンピュータ２５からの光ディスク２の変色層１０２に対して画像を形成するための画像データを、光ディスクの画像形成装置１又はホストコンピュータ２５の処理状態に応じて保持する。
【００３５】
エンコーダ８は、バッファメモリ２３からの記録データ、画像データに対し、ＣＤ規格に対応した変調コードであるＥＦＭ変調等のエンコード処理を施す。尚、ホストコンピュータ２５からの画像データは、一般的にビットマップ形式のデータである。そこで、エンコーダ８は、エンコード処理において、バッファメモリ２３からの画像の形成指示を示す指示信号とともに送信されるビットマップ形式の画像データを、光ディスク２の形状に対応した位置（後述する光ディスク２のゾーン領域番号、行番号、列番号）情報を含むデータに変換する。尚、画像データの詳細については、統括制御部６において詳述する。
【００３６】
描画信号処理部３１は、エンコーダ８にてエンコード処理されるデータから、画像形成のための画像データを検出し、エンコード処理された画像データを描画制御部３３に順次送信させる。また、描画信号処理部３１は、画像データを検出しない場合（つまり、エンコード処理されたデータが記録データの場合）、当該記録データを不図示のストラテジ回路に送信させる。以下、本発明の要旨に関係しないため説明を簡略化するが、エンコーダ８にてエンコード処理された記録データは、ストラテジ回路にて所定の処理が施され、ストラテジ回路からの出力とレーザーパワー制御部３２からの出力とに基づいて、レーザードライバ１７からの半導体レーザー１２に対する制御電圧が制御される。この結果、光ディスク２の記録層に対する情報の記録が行われることとなる。
【００３７】
描画制御部３３は、エンコーダ８からの画像データに基づいて、レーザードライバ１７から半導体レーザー１２に送信される制御信号を制御するものである。例えば、描画制御部３３は、画像データが光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を示すデータである場合、半導体レーザー１２からのレーザー光の光強度を画像が形成可能なレベル（以下、ライトレベルという）とするためのパルス（以下、画像形成パルスという）を、レーザードライバ１７に送信する。また、描画制御部３３は、画像データが光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成をしないことを示すデータである場合、半導体レーザー１２からのレーザー光の光強度を少なくともフォーカス制御可能なレベル（＜ライトレベル。以下、サーボレベルという）とするためのパルス（以下、サーボパルスという）を、レーザードライバ１７に送信する。
【００３８】
レーザーパワー制御部３２は、ＡＰＣ（Automatic Power Control）回路を有し、光ピックアップ装置１１のフロントモニタダイオードにて受光されるレーザー光の光強度を検出し、光ディスク２に実際に照射されるレーザー光の光強度を算出する。そして、レーザーパワー制御部３２は、光ディスク２に実際に照射されるレーザー光の光強度を、統括制御部６からの指示信号が示す光強度とするべく、レーザードライバ１７に制御信号を送信する。
【００３９】
レーザードライバ１７は、描画制御部３３からの画像形成パルスとレーザーパワー制御部３２からの制御信号に基づいた制御電圧を半導体レーザー１２に印加させる。また、レーザードライバ１７は、描画制御部３３からのサーボパルスとレーザーパワー制御部３２からの制御信号に基づいた制御電圧を半導体レーザー１２に印加させる。
【００４０】
カウンタ３４は、ＦＧ信号の例えば立ち上がりをカウントする。そして、カウンタ３４は、カウント値が１８カウントに達したときタイマ３５の計時を停止させるための信号を当該タイマ３５に送信する。尚、カウンタ３４のカウント値は、当該信号の送信とともにリセットされ、次回入力されるＦＧ信号の立ち上がりから再びカウントを開始する。
タイマ３５は、カウンタ３４のカウント開始とともに計時を開始し、カウンタ３４からの信号に基づいて計時を停止する。
【００４１】
統括制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２６、メモリ２７を有している。ＣＰＵ２６は、メモリ２７に格納されているプログラムデータに基づいて、光ディスクの画像形成装置１を統括制御するものである。メモリ２７には、前述したアクチュエータ３０の共振周波数情報、特性情報が予め記憶されている。また、メモリ２７には、ＺＣＬＶ方式基づいて各ゾーン領域（複数の分割エリア）における光ディスク２の回転周波数を設定するための情報が記憶されている。尚、メモリ２７は、例えばデータを紫外線消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出しできるＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、データを電気消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出しできるＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable Programmable ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭを含む）等の不揮発性記憶素子で構成される。
【００４２】
以下、図３を参照しつつ、統括制御部６によるスピンドルモータ制御部４の制御について説明する。統括制御部６は、光ディスク２のリードイン領域にレーザー光を照射させたときの、デコーダ２２によるデコード処理の結果得られる情報（ＡＴＩＰ（Absolute Time In Pre-groove）情報等）に基づいて、光ディスク２に適用する回転方式を選択する（以下、光ディスク２に適用する回転方式を選択するまでの光ディスクの画像形成装置１の動作を初期動作という）。このとき、統括制御部６が選択する回転方式は、前述したようにＺＣＬＶ方式となる。周知のようにＺＣＬＶ方式は、光ディスク２の径方向（Ｙ方向）へ複数のゾーン領域を設け、各ゾーン領域ごとに同一の回転周波数とし、スレッド制御により光ピックアップ装置１１が内周側のゾーン領域から外周側のゾーン領域へ移動するにつれて回転周波数を小さくするものである。そして、本実施形態において光ディスクの画像形成装置１は、画像データに基づいて、各ゾーン領域あたりにｍ（行）×ｎ（列）のドット（画像の１構成単位）を形成するものとする。この場合、ＺＣＬＶ方式を採用することによって、全てのゾーン領域における内周側からの順番が同じ行（例えば、第１ゾーン領域第１行乃至最終ゾーン領域の第１行）に対する画像形成において光ディスク２の線速度は同一となる。尚、対物レンズ１６からのレーザー光がある列を照射した後、光ディスク２の回転により当該ある列と隣接する列を照射するまでの期間は、前述したＰＬＬ回路１０からのクロック信号ＣＫの１周期と同期している。また、行間の距離は、前述したスレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の最小移動距離と等しくなっている。
【００４３】
そして、この画像データは、各ドットの階調を示す階調データが集合したデータ列となっている。以下、図４を参照しつつ、階調データについて説明する。尚、本実施形態において統括制御部６は、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成においてドットのコントラストを高めるべく、１行分の画像の形成にあたり最大７回転光ディスク２を回転させるものとして説明する。画像データを構成する各階調データは、ホストコンピュータ２５からのビットマップ形式の画像データのうちの１ドット分のデータに対応したデータである。そして、例えば、階調データは、１ドット分のデータの濃淡情報を８（＝２の３乗）階調で示す３ビットデータである。このように階調データを３ビットデータとしたとき、図４は、各階調データとレーザー光の光強度との対応を示すものである。図４に示すように、階調データが（０００）のとき、光ディスク２が７回転する全てにおいて、レーザー光がサーボレベルとなり、光ディスク２に画像が形成されず変色層１０２は例えば最も淡く（明）なる。また、階調データが（１１１）のとき、光ディスク２が７回転する全てにおいて、レーザー光がライトレベルとなり、光ディスク２に形成される画像が例えば最も濃く（暗）なり、コントラストが優れたものとなる。
【００４４】
再び、統括制御部６の構成について詳述すると、統括制御部６は、ＺＣＬＶ方式を回転方式として選択した後、例えば、第１ゾーン領域に画像を形成するための光ディスク２の回転周波数を、メモリ２７から読み出す情報に基づいて算出する。そして、統括制御部６は、スピンドルモータ制御部４に対して、光ディスク２の回転周波数を第１ゾーン領域に対応する回転周波数とするための指示信号を送信する。そして、統括制御部６は、タイマ３５の計時から実際の光ディスク２の回転周波数を検出する。また、統括制御部６は、スレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の移動距離から、第１ゾーン領域に対する画像の形成が終了したと判別したとき、例えば、第２ゾーン領域に画像を形成するための光ディスク２の回転周波数を、メモリ２７から読み出す情報に基づいて算出する。このように、統括制御部６は、スレッド処理部２８のスレッド制御により、光ピックアップ装置１１のＹ方向における位置を検出し、各ゾーン領域に対応する光ディスク２の回転周波数を算出する。
【００４５】
また、統括制御部６は、メモリ２７から読み出す共振周波数情報、及び、各ゾーン領域に対応した光ディスク２の回転周波数に基づいて、振動付加回路１８が光ピックアップ装置１１に供給する交流信号の周波数、振幅を制御する。詳述すると、統括制御部６は、共振周波数及び光ディスク２の回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数を交流信号の周波数とするべく、振動付加回路１８に周波数制御信号を送信する。
【００４６】
また、統括制御部６は、交流信号の振幅を、スレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の最小移動距離と等しくするべく、振動付加回路１８が光ピックアップ装置１１に供給する交流信号の振幅を制御する。詳述すると、統括制御部６は、交流信号の周波数を算出すると、メモリ２７からアクチュエータ３０の特性情報を読み出す。この特性情報は、前述したように、一定電圧をアクチュエータ３０に印加させたときの、周波数に対する当該アクチュエータ３０の利得を示している。例えば、光ピックアップ装置１１の最小移動距離をＡ、算出された交流信号の周波数をｆａ、当該交流信号の周波数ｆａに応じた利得をａ´とする。このとき、統括制御部６は、交流信号の振幅ＤがＡ＝ａ´×Ｄを満たすように演算処理する。そして、統括制御部６は、交流信号の振幅を算出した振幅Ｄとするための振幅制御信号を振動付加回路１８に送信する。尚、図１０に示すアクチュエータ３０の特性は、一般的に、ある周波数ｆａ（利得がａ´）に対して２倍の周波数となるｆｂの利得ｂ´は、略１／４ａ´となる。この結果、統括制御部６にて算出される１のゾーン領域に対応する交流信号の周波数が、他のゾーン領域に対応する交流信号の周波数の２倍の周波数となるとき、統括制御部６は、当該１のゾーン領域に対応する交流信号の振幅を、他のゾーン領域に対応する交流信号の振幅の略４倍の振幅とするための振幅制御信号を生成することとなる。尚、本実施形態において統括制御部６は、交流信号の周波数に応じて当該交流信号の振幅を算出するべく演算処理するものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、交流信号の周波数ごとに対応した振幅情報を予めメモリ２７にテーブルデータとして記憶させておき、算出する交流信号の周波数に応じてメモリ２７から振幅情報を読み出すように設けても良い。
【００４７】
＜＜振動付加回路１８の構成＞＞
図５を参照しつつ、振動付加回路１８の構成について詳述する。図５は、振動付加回路１８の構成の一例を示すブロック図である。振動付加回路１８は、交流信号発生回路３６、可変増幅回路３７、加算回路３８を有している。
【００４８】
交流信号発生回路３６は、統括制御部６からの周波数制御信号に基づいて、当該周波数制御信号が示す周波数の交流信号を生成する。この結果、交流信号の周波数は、共振周波数及び光ディスク２の回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数となる。尚、本実施形態においては、図５に示す正弦波（又は余弦波）の交流信号を発生する交流信号発生回路３６を用いているがこれに限るものではない。例えば、統括制御部６からの周波数制御信号に基づいて、交流信号の周波数と同じ周波数の例えば三角波信号を生成する三角波生成回路（不図示）を適用しても良い。
【００４９】
可変増幅回路３７は、統括制御部６からの振幅制御信号に基づくゲインが設定される。そして、可変増幅回路３７は、交流信号発生回路３６からの交流信号を設定されたゲインで増幅して出力する。この結果、交流信号の振幅は、スレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の最小移動距離（及び光ディスク２の行間の距離）と等しい大きさとなる。
【００５０】
加算回路３８は、可変増幅回路３７からの交流信号と、トラッキング信号処理部１９からの制御信号を加算して出力する。尚、本実施形態においては、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生を行う際、トラッキング信号処理部１９からの制御信号のみが振動付加回路１８に送信されるものとし、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を行う際、統括制御部６からの周波数制御信号、振幅制御信号が振動付加回路１８に送信されるものとして説明している。このため、加算回路３８において制御信号と交流信号が加算される場合はない。このため、加算回路３８は、振動付加回路１８の構成としないことも可能である。
【００５１】
＜＜光ディスクの画像形成装置１の動作＞＞
以下、図３乃至図５、図１０を適宜参照しつつ、図６、図７を用いて本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の動作について説明する。図６、図７は、本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の動作の一例を示すフローチャートである。尚、本説明においては、光ディスクの画像形成装置１における光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生は周知の技術であるため説明は省略する。
【００５２】
統括制御部６は、ホストコンピュータ２５からの画像形成のための指示信号を検出すると（Ｓ１０１・ＹＥＳ）、光ディスクの画像形成装置１の初期動作を開始させる。そのため、統括制御部６は、半導体レーザー１２からレーザー光を出射させるべく、例えばレーザーパワー制御部３２に制御信号を送信する。また、統括制御部６は、光ディスク２のリードイン領域に、対物レンズ１６からのレーザー光を照射させるべく、スレッド処理部２８に制御信号を送信する。この結果、半導体レーザー１２からのレーザー光が光ディスク２のリードイン領域に出射されることとなる（Ｓ１０２）。光ディスク２のリードイン領域からのレーザー光の反射光は、光検出器１３にて受光され当該反射光のレベルに応じた光電変換信号Ａ乃至ＤがＲＦ信号処理部２１を介してデコーダ２２に送信される。統括制御部６は、デコーダ２２によるデコード処理の結果得られる情報に基づいて、光ディスク２に適用する回転方式を選択する（Ｓ１０３）。このとき、統括制御部６は、前述したようにＺＣＬＶ方式を選択することとなる。そして、統括制御部６は、光ディスク２の第１ゾーン領域から画像の形成を開始するべく、ゾーン領域番号を示す変数ｉを１とする（Ｓ１０４）。また、統括制御部６は、メモリ２７から第１ゾーン領域に対応した回転周波数Ａｉを示す情報を読み出す（Ｓ１０５）。そして、統括制御部６は、メモリ２７からの情報に基づいて、スピンドルモータ制御部４に指示信号を送信する。尚、統括制御部６は、トラッキング信号処理部１９によるトラッキング制御を停止するべく、例えば、光電変換信号Ａ乃至Ｄがトラッキング信号処理部１９に入力する信号線に設けられるスイッチ回路（不図示）をオフする。また、本発明の要旨に関係しないため説明は省略するが、フォーカス信号処理部２０は、レーザー光の反射光に基づいてフォーカス制御を後述の処理期間中行っているものとして説明する。
【００５３】
スピンドルモータ制御部４は、統括制御部６からの指示信号に基づいて、光ディスク２の回転周波数を当該指示信号に対応した回転周波数Ａｉとするべく、スピンドルモータ３に印加させる制御電圧のレベルを算出する。スピンドルモータ３は、スピンドルモータ制御部４からの制御電圧が印加されることによって回転する（Ｓ１０６）。ＦＧ発生回路５は、スピンドルモータ３が回転するときの逆起電圧に基づいて、スピンドルモータ３の１回転あたり（つまり、光ディスク２の１回転あたり）１８パルスのＦＧ信号を生成する。カウンタ３４はＦＧ信号の立ち上がりをカウントするとともに、タイマ３５はカウンタ３４のカウント開始とともに計時を開始する（Ｓ１０７・ＹＥＳ）。そして、カウンタ３４は、カウント値が１８に達することによって（Ｓ１０８・ＹＥＳ）、タイマ３５の計時を停止させる。統括制御部６は、タイマ３５の計時から１８パルスのＦＧ信号の期間Ｔを検出して（Ｓ１０９）、実際の光ディスク２の回転周波数（＝１／１８Ｔ）を算出する。そして、統括制御部６は、算出した実際の光ディスク２の回転周波数が、第１ゾーン領域に対応した回転周波数Ａｉであるか否かを判別する（Ｓ１１０）。統括制御部６は、実際の光ディスク２の回転周波数が回転周波数Ａｉであると判別すると（Ｓ１１０・ＹＥＳ）、メモリ２７からアクチュエータ３０に固有の共振周波数Ｂを示す共振周波数情報を読み出す（Ｓ１１１）。尚、統括制御部６は、実際の光ディスク２の回転周波数が回転周波数Ａｉではないと判別したとき（Ｓ１１０・ＮＯ）、Ｓ１０７の処理を戻る。
【００５４】
統括制御部６は、メモリ２７からの共振周波数情報、及び、回転周波数Ａｉに基づいて、振動付加回路１８の交流信号発生回路３６が発生する交流信号の周波数Ｃｉを算出する（Ｓ１１２）。詳述すると、統括制御部６は、共振周波数情報が示す共振周波数Ｂ、及び、回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数を、交流信号の周波数Ｃｉとする周波数制御信号を生成する。尚、本発明に係る光ディスクの画像形成装置１においては、共振周波数Ｂ、及び、回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数であれば何れの周波数を交流信号の周波数Ｃｉとして選択可能であるものとして説明している。しかしながら、例えば、図１０に示す周波数ｆａ、ｆｂのような、アクチュエータ３０の特性のうち高周波（例えば２次共振周波数と高次共振周波数の間）の周波数領域であって、且つ、アクチュエータ３０の利得が例えばフォーカス制御、対物レンズ１６のＹ方向への振動を確実に実現可能となるレベルの周波数を統括制御部６が選択することとすれば、光ディスク２に対してより迅速且つ正確な描画等の形成を行うことが可能である。或いは、回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数、及び、共振周波数（各１次、２次、高次共振周波数）から離れた周波数を統括制御部６が選択することによって、より確実にアクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となる。
【００５５】
次に、統括制御部６は、交流信号の振幅Ｄを、スレッド処理部２８のスレッド制御による光ピックアップ装置１１の最小移動距離と等しくするべく、メモリ２７からの特性情報を読み出し、算出した交流信号の周波数Ｃｉに基づいて、当該交流信号の振幅Ｄを算出する（Ｓ１１３）。この交流信号の振幅Ｄは、前述したように交流信号の周波数Ｃｉに応じたアクチュエータ３０の利得に基づいて算出されることとなる。そして、統括制御部６は、第１ゾーン領域の第１行から画像の形成を開始するべく、行番号を示す変数ｊを１とする（Ｓ１１４）。また、統括制御部６は、光ピックアップ装置１１を第１ゾーン領域の第１行に移動させるべく、スレッド処理部２８に指示信号を送信する。スレッド処理部２８は、指示信号に基づいて、ステッピングモータ２９のステップ距離を光ピックアップ装置１１の第１ゾーン領域の第１行への移動距離と等しくするための制御電圧を当該ステッピングモータ２９に印加させる。この結果、ステッピングモータ２９は制御電圧が印加されることにより回転し、光ピックアップ装置１１が第１ゾーン領域の第１行に移動することとなる（Ｓ１１５）。
【００５６】
描画信号処理部３１は、エンコーダ８にてエンコード処理された画像データを描画制御部３３に送信させる。このとき、統括制御部６は、第１ゾーン領域の第１行に画像を形成するための画像データを読み出す（Ｓ１１６）。そして、統括制御部６は、第１ゾーン領域の第１行に対応した画像データである階調データ群が全て‘０００’であるか否かを判別する（Ｓ１１７）。何故ならば、階調データ群が全て‘０００’である場合（Ｓ１１７・ＹＥＳ）、光ディスク２の変色層１０２に照射させるレーザー光は全てサーボレベルとなり（図４参照）、画像の形成を行う必要がないためである。そのため、光ディスクの画像形成装置１は、後述するＳ１３１の処理へ移行することが可能となる。例えば、統括制御部６は、階調データ群が全て‘０００’ではないと判別すると（Ｓ１１７・ＮＯ）、第１ゾーン領域の第１行に対する画像の形成における光ディスク２の回転数（最大７回転）を示す変数ｋを１とする（Ｓ１１８）。また、統括制御部６は、第１ゾーン領域の第１行における列番号を示す変数ｌを１とする（Ｓ１１９）。
【００５７】
統括制御部６は、Ｓ１１２にて算出した交流信号の周波数Ｃｉを示す周波数制御信号、Ｓ１１３にて算出した交流信号の振幅Ｄを示す振幅制御信号を振動付加回路１８に送信する。振動付加回路１８の交流信号発生回路３６は、周波数制御信号に基づいて、周波数Ｃｉの交流信号を生成する。そして、可変増幅回路３７のゲインが振幅制御信号に基づいて設定され、当該可変増幅回路３７は交流信号発生回路３６からの交流信号の振幅を振幅Ｄに増幅して加算回路３８に出力する。加算回路３８は、トラッキング信号処理部１９からの制御信号が入力されないため、可変増幅回路３７からの交流信号（周波数Ｃｉ、振幅Ｄ）を光ピックアップ装置１１に送信する。この交流信号は、アクチュエータ３０のトラッキングコイル１４に供給される（Ｓ１２０）。この結果、対物レンズ１６が、Ｙ方向において交流信号の周波数Ｃｉに対応した振動周波数であって、交流信号の振幅Ｄに対応した振動振幅（＝光ディスク２の行間の距離、光ピックアップ装置１１の最小移動距離）で振動することとなる。
【００５８】
統括制御部６は、分周回路９からのＦＧ信号を１／１８分周して得られるＳＦＧ信号の立上り、及び、ＰＬＬ回路１０からのクロック信号ＣＫの立上りに基づいて、光ディスク２の第１ゾーン領域、第１行、第１列に達したと判別する（Ｓ１２１・ＹＥＳ）。描画制御部３３は、エンコーダ８からの画像データのうちの第１行、第１列に対応した階調データに基づいて、光ディスク２の変色層１０２に対するレーザー光の光強度を選択するためのパルスを生成する（Ｓ１２２）。例えば、描画制御部３３は、第１行、第１列に対応した階調データが、‘０００’以外の‘００１’乃至‘１１１’のとき、レーザー光をライトレベルとするための画像形成パルスを生成する。また、描画制御部３３は、当該階調データが‘０００’のとき、レーザー光の光強度をサーボレベルとするためのサーボパルスを生成する。
【００５９】
レーザードライバ１７は、レーザーパワー制御部３２からの実際に光ディスク２に照射されるレーザー光の光強度に基づいた制御信号と、描画制御部３３からの例えば画像形成パルスに基づいて（Ｓ１２３・ＹＥＳ）、半導体レーザー１２にライトレベルに応じた制御電圧を印加させる。この結果、半導体レーザー１２から光ディスク２に対して画像の形成が可能となるライトレベルのレーザー光が出射される（Ｓ１２４）。そして、光ディスク２の第１行、第１列にあたる変色層１０２が、ライトレベルのレーザ光により感光又は感熱して画像が形成されることとなる。又は、レーザードライバ１７は、レーザーパワー制御部３２からの制御信号と、描画制御部３３からサーボパルスに基づいて（Ｓ１２３・ＮＯ）、半導体レーザー１２にサーボレベルに応じた制御電圧を印加させる。この結果、半導体レーザー１２から光ディスク２に対して画像の形成はされないがフォーカス制御可能なサーボレベルのレーザー光が出射される（Ｓ１２５）。次に、統括制御部６は、ＰＬＬ回路１０からのクロック信号ＣＫの立上りに基づいて、列番号を示す変数ｌをインクリメントして２とする（Ｓ１２６）。そして、統括制御部６は、変数ｌがｎ＋１に達したか否かを判別する（Ｓ１２７）。統括制御部６は、変数ｌがｎ＋１に達していないと判別すると（Ｓ１２７・ＮＯ）、Ｓ１２２の処理に戻る。また、統括制御部６は、変数ｌがｎ＋１に達したと判別すると（Ｓ１２７・ＹＥＳ）、つまり、第１ゾーン領域、第１行に対する１回転目（ｋ＝１）の画像の形成が終了したと判別すると、変数ｋをインクリメントして２とする（Ｓ１２８）。そして、統括制御部６は、変数ｋが８（＝１行あたりの最大回転７＋１）に達したか否かを判別する（Ｓ１２９）。そして、統括制御部６は、変数ｋが８に達していないと判別すると（Ｓ１２９・ＮＯ）、Ｓ１１６にて読み出した第１ゾーン領域の第１行に対応した画像データである階調データ群のうち、２回転目でレーザー光をライトレベルとすべき階調データがあるか否かを判別する（Ｓ１３０）。つまり、統括制御部６は、階調データ群に、‘０００’又は‘００１’以外の階調データがあるか否かを判別する。そして、統括制御部６は、２回転目でレーザー光をライトレベルとすべき階調データがあると判別すると（Ｓ１３０・ＹＥＳ）、Ｓ１１９の処理に戻る。尚、第１ゾーン領域の第１行に対する２回転目以降の画像の形成において、統括制御部６は、振動付加回路１８からの交流信号の位相を１回転目の交流信号に対し例えば｛２π／７×（ｋ−１）｝ずらすように当該振動付加回路１８を制御する。また、統括制御部６は、２回転目でレーザー光をライトレベルとすべき階調データがないと判別すると（Ｓ１３０・ＮＯ）、Ｓ１２８の処理に戻る。
【００６０】
統括制御部６は、変数ｋが８に達したと判別すると（Ｓ１２９・ＹＥＳ）、つまり、第１ゾーン領域の第１行に対する画像の形成が終了したと判別すると、例えば、描画制御部３３が、階調データに基づいて画像形成パルス又はサーボパルスの形成を行っているか否かを判別する。つまり、統括制御部６は、ホストコンピュータ２５からの画像データを全て処理したか否かを判別する（Ｓ１３１）。統括制御部６は、画像データを全て処理していないと判別すると（Ｓ１３１・ＮＯ）、行番号を示す変数ｊがｍに達したか否かを判別する（Ｓ１３２）。つまり、統括制御部６は、第１ゾーン領域の最終行である第ｍ行に対して画像の形成を行ったか否かを判別する。統括制御部６は、変数ｊがｍに達していないと判別すると（Ｓ１３２・ＮＯ）、変数ｊをインクリメントして２とする（Ｓ１３３）。そして、Ｓ１１５の処理に戻る。この結果、第１ゾーン領域の第２行に対して画像の形成が行われることとなる。
【００６１】
また、統括制御部６は、変数ｊがｍに達していると判別すると（Ｓ１３２・ＹＥＳ）、例えば、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を一旦停止するべく以下の処理を行う。尚、変数ｊがｍに達したとき、画像の形成を一旦停止する理由としては、ＺＣＬＶ方式においては前述したように各ゾーン領域ごとに光ディスク２の回転数周波数を変化させる必要がある。その場合、光ディスク２の回転周波数が変化する過程において、例えば、半導体レーザー１２からのライトレベルのレーザー光が出射されるタイミングと、当該光ディスク２の回転周波数とのタイミングずれが発生する可能性がある。この場合、光ディスク２に対して誤った画像が形成される可能性があるため、画像の形成を一旦停止するものとしている。更に、光ディスク２の回転周波数が変化する過程において、当該回転周波数が交流信号の周波数Ｃｉの整数倍となる周波数、又は、アクチュエータ３０の共振周波数Ｂと一致する可能がある。この場合、アクチュエータ３０に共振が発生する可能性があるため、画像の形成を一旦停止するものとしている。
【００６２】
これらの理由により、統括制御部６は、描画制御部３３にて生成されるパルスを強制的にサーボパルスとする（Ｓ１３４）。また、統括制御部６は、バッファメモリ２３からエンコーダ８への画像データの送信、エンコーダ８から描画制御部３３への画像データの送信を停止させる（Ｓ１３５）。また、統括制御部６は、光ディスク２の回転（つまり、スピンドルモータ３の回転）を停止させるべく、スピンドルモータ制御部４に指示信号を送信する。スピンドルモータ制御部４は、統括制御部６からの指示信号に基づいて、スピンドルモータ３の回転を停止するための制御電圧を、当該スピンドルモータ３に印加させる。この結果、スピンドルモータ３の回転が停止し（Ｓ１３６）、光ディスク２の回転が停止されることとなる。そして、統括制御部６は、ゾーン領域番号を示す変数ｉをインクリメントして２とする（Ｓ１３７）。そして、Ｓ１０５の処理に戻る。この結果、上述の処理が再び行われることによって、第２ゾーン領域に対応した回転周波数Ａｉで光ディスク２が回転するように制御され、アクチュエータ３０の共振周波数Ｂ、及び当該回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数が交流信号の周波数Ｃｉとして制御されることとなる。つまり、第２ゾーン領域に対する画像の形成においても、対物レンズ１６を、Ｙ方向において交流信号の周波数Ｃｉに対応した振動周波数であって、交流信号の振幅Ｄに対応した振動振幅で振動させることが可能となる。尚、上述した処理は、光ディスク２の全体に対して画像の形成を行う場合、最終ゾーン領域にまで繰り返されることとなる。或いは、ホストコンピュータ２５からの画像データを全て処理するまで繰り返されることとなる。この結果、アクチュエータ３０の共振を防止又は軽減した状態とすることが可能となり、光ディスク２に対して正確且つコントラストに優れた画像を形成することが可能となる。
【００６３】
尚、上述した実施形態によれば、光ディスクの画像形成装置１は、光ディスク２の記録層に対する情報の記録／再生可能な機能を付加したものとして説明したが、これに限るものではない。本発明に係る光ディスクの画像形成装置１は、光ディスク２の変色層１０２に対して画像が形成可能な機能のみを有するものとしても良い。
【００６４】
また、上述した実施形態によれば、光ディスクの画像形成装置１は、光ディスク２の回転方式としてＺＣＬＶ方式を採用しているが、これに限るものではない。例えば、光ディスク２の線速度が常に一定となるＣＬＶ方式を採用することも可能である。ＣＬＶ方式を採用する場合、例えば、光ディスク２の線速度を常に一定とするための各行ごとの回転周波数情報をメモリ２７に予め記憶させる。そして、光ピックアップ装置１１のＹ方向への移動による画像の形成対象となる行の変化の都度、メモリ２７から各行ごとに対応した回転周波数情報を読み出して光ディスクの回転周波数を制御するように設けても良い。光ディスク２の線速度が常に一定となることによって、よりコントラストに優れた画像を光ディスク２に形成することが可能となる。
【００６５】
或いは、光ディスク２の角速度が常に一定となるＣＡＶ（Constant Angular Velocity）方式を採用することが可能である。但し、ＣＡＶ方式においては、光ピックアップ装置１１が光ディスク２の内周側から外周側へ移動するにつれて、光ディスク２の線速度が速くなるため、レーザーパワー制御部３２によるレーザー光の光強度の変更が必要となる。詳述すれば、スレッド処理部２８によるスレッド制御に基づいて、光ディスク２に対向する光ピックアップ装置１１の位置に応じた統括制御部６からの指示信号がレーザーパワー制御部３２に送信される。この指示信号は、光ディスク２の外周側に光ピックアップ装置１１が位置するときのレーザー光のライトレベルが、内周側に光ピックアップ装置１１が位置するときのレーザー光のライトレベルよりも大きくなるように指示する信号である。つまり、光ディスク２の外周側においては線速度が速くなるため、内周側におけるライトレベルでは画像の形成が行われなくなる可能性がある。このため、光ディスクの画像形成装置１にＣＡＶ方式を採用した場合、レーザーパワー制御部３２によるレーザー光の更なる制御を必要とする。そして、ＣＡＶ方式を採用した場合、光ディスク２に対する画像の形成を迅速に行うことが可能となる。尚、本実施形態においてＺＣＬＶ方式を適用した理由は、変色層１０２の各ゾーン領域ごとに同一の回転周波数とし、全てのゾーン領域における内周側からの順番が同じ行に対する画像形成において光ディスク２の線速度を同一とすることが可能となり、コントラストが安定した画像の形成を行うことが実現可能となるためである。また、上述した実施形態によれば、統括制御部６は、光ディスク２の実際の回転周波数がメモリ２７から読み出した回転周波数Ａｉであると判別したとき、交流信号の周波数を、回転周波数Ａｉの１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数とするべく制御するものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、統括制御部６は、光ディスク２の実際の回転周波数がメモリ２７から読み出した回転周波数Ａｉであると判別したとき、当該光ディスク２の実際の回転周波数を示すデータを、レジスタ（不図示）若しくはメモリ２７の所定のアドレスに一旦記憶させる。そして、交流信号の周波数を算出する際、レジスタ若しくはメモリ２７の所定のアドレスから当該データを読み出し、光ディスク２の実際の回転周波数の１以上の整数倍（ｎ）となる周波数以外の周波数を交流信号の周波数とするように制御しても良い。
【００６６】
また、上述した実施形態によれば、統括制御部６は、交流信号の振幅を、隣接する行間の距離（光ピックアップ装置１１の最小移動距離）と等しくするように、当該交流信号の振幅を制御しているがこれに限るものではない。例えば、統括制御部６は、交流信号の振幅を、隣接する行間の距離未満の大きさに制御して、当該隣接する行に形成される画像に間隔（隣接する行間の距離−交流信号の振幅）が設けられるようにしても良い。或いは、統括制御部６は、交流信号の振幅を、隣接する行間の距離以上（例えば、隣接する行間の距離≦交流信号の振幅＜２×隣接する行間の距離）の大きさに制御して、当該隣接する行に形成される画像が重なるようにしても良い。
【００６７】
また、上述した実施形態によれば、アクチュエータ３０に固有の共振周波数を示す共振周波数情報がメモリ２７に予め記憶されているものとして説明したが、これに限るものではない。アクチュエータ３０に固有の共振周波数は、前述したように当該アクチュエータ３０が製造される際に選択される構成部材の特性によって一義的に定まる。このため、例えば、振動付加回路１８の交流信号発生回路３６が、予め当該共振周波数以外の周波数の交流信号を生成するようなハード構成を有するように設けても良い。
【００６８】
また、上述した実施形態によれば、ＰＬＬ回路１０からのクロック信号ＣＬＫに基づいて光ディスク２の各列に対して画像形成を行っているがこれに限るものではない。例えば、図１１に示す光ディスクの画像形成装置３９のように、エンコーダ８の階調データが同期する所定周波数のクロックを発振する発振回路４０と、当該クロックを１／列数ｎで分周する分周回路４１と、当該分周回路４１の出力とＳＦＧ信号との位相比較を行う位相比較回路４２とを設ける。そして、スピンドルモータ制御部４が、位相比較回路４２の出力に基づいて、ＳＦＧ信号が分周回路４１の出力と同期するべくスピンドルモータ３をスピンドル制御する。そして、ＳＦＧ信号と分周回路４１の出力とが同期することにより、発振回路４０が発振するクロックの１周期と光ディスク２が１列分回転する期間とは同期したものとなる。このため、発振回路４０が発振するクロックに同期したタイミングで、ライトレベル（又はサーボレベル）のレーザー光が変色層１０２に出射されるとともに、光ディスク２が回転することとなり、当該光ディスク２の各列に対する画像形成を良好に行うことが可能となる。この結果、仮にスピンドルモータ３の回転が外乱を受けたとしても、安定した発振動作を行う発振回路４０からのクロックに基づいて各列に対する画像形成を行うことが可能となる。
【００６９】
上述した実施形態によれば、対物レンズ１６のＹ方向における振動周波数を、アクチュエータ３０に固有の共振周波数以外の周波数とすることが可能となる。この結果、当該振動周波数と共振周波数とが一致することによるアクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となり、光ディスク２の変色層１０２に対する画像の形成を正確に行うことが可能となる。また、光ディスク２の変色層１０２に対してコントラストの優れた画像を形成することが可能となる。
【００７０】
更に、アクチュエータ３０に固有の共振周波数を示す共振周波数情報をメモリ２７に予め記憶させることが可能となる。この結果、光ディスクの画像形成装置１は、メモリ２７から読み出す共振周波数情報に基づいて、対物レンズ１６のＹ方向における振動周波数を共振周波数以外の周波数とすることが可能となる。例えば、光ピックアップ装置１１を製造するメーカと、当該光ピックアップ装置１１を組み込んだ光ディスクの画像形成装置１を製造するメーカとが異なる場合がある。この場合、光ピックアップ装置１１を製造するメーカから提供されるアクチュエータ３０の共振周波数情報を、光ディスクの画像形成装置１を製造するメーカがメモリ２７に記憶させることにより、当該光ディスクの画像形成装置１を製造するメーカによるアクチュエータ３０の特性の検出等にかかる負担を軽減することが可能となる。
【００７１】
更に、対物レンズ１６のＹ方向における振動周波数を、光ディスク２の回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数とすることが可能となる。この結果、共振周波数によるアクチュエータ３０の共振の防止又は軽減のみならず、振動周波数が回転周波数の１以上の整数倍の周波数となることによるアクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となる。つまり、より確実にアクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となる。
【００７２】
更に、光ディスク２に対する画像の形成において、ＺＣＬＶ方式を採用することが可能となる。この結果、仮にＣＬＶ方式を採用した場合に光ディスク２の線速度を常に一定するための制御にかかる負担を軽減することが可能となるとともに、ＣＡＶ方式を採用した場合のレーザー光の光強度の制御にかかる負担を軽減することが可能となる。そして、各ゾーン領域ごとに同一の回転周波数とし、全てのゾーン領域における内周側からの順番が同じ行に対する画像形成において光ディスク２の線速度を同一とすることが可能となり、コントラストが安定した画像の形成を行うことが実現可能となる。尚、ＺＣＬＶ方式における各ゾーン領域における行数ｍを、ゾーン領域内における光ディスク２の線速度の変化に伴う画像のコントラストの変化を視認性において影響のない数（例えば、５行）で設けることによって、画像のコントラストにおいてＣＬＶ方式と同様の効果を奏することが可能となる。
【００７３】
更に、統括制御部６において、光ディスク２の実際の回転周波数を検出し、当該回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数を、対物レンズ１６のＹ方向における振動周波数として算出することが可能となる。この結果、対物レンズ１６の振動周波数を、確実に回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数とすることが可能となり、アクチュエータ３０の共振を防止又は軽減することが可能となる。
【００７４】
更に、交流信号の振幅を、ステッピングモータ２９の各ステップ距離（光ピックアップ装置１１の移動距離）と略同一とすることが可能となり、光ディスク２の変色層１０２に対してコントラストの優れた画像を形成することが可能となる。
【００７５】
また、上述の光ディスクの画像形成装置１の処理をプログラムデータとしてメモリ２７等に予め記憶させておき、当該プログラムデータを読み出して処理することによりソフトウェア処理することも可能となる。例えば、光ピックアップ装置１１の経年劣化等によりアクチュエータ３０の共振周波数、特性が変化する可能性がある。この場合、メモリ２７のデータ書換え端子等を介して経年劣化前の共振周波数情報、特性情報を、光ピックアップ装置１１を製造するメーカ等から提供される経年劣化後のアクチュエータ３０の共振周波数情報、特性情報に更新することによってフレキシブルに対応することが可能となる。或いは、メモリ２７が光ディスクの画像形成装置１に対して着脱可能な場合、ユーザー側からのメモリ２７をメーカ側が受け取り、経年劣化後のアクチュエータ３０の共振周波数情報、特性情報に更新することによって、光ディスクの画像形成装置１のアクチュエータ３０の共振の防止又は軽減にかかる信頼性、安心性を向上することが可能となる。
【００７６】
以上、本発明に係る光ディスクの画像形成装置、光ディスクの画像形成装置の振動周波数を設定するためのプログラムについて説明したが、上記の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明に係る光ディスクの画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】光検出器の受光面Ａ乃至Ｄにおけるレーザー光の受光を示す図である。
【図３】ＺＣＬＶ方式を採用した時の詳細を説明するための図である。
【図４】画像データを構成する階調データとレーザー光の光強度との対応表である。
【図５】振動付加回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る光ディスクの画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る光ディスクの画像形成装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】光ディスクの断面図である。
【図９】光ディスクに形成された画像の一例を示す図である。
【図１０】アクチュエータの特性を示す図である。
【図１１】本発明に係る光ディスクの画像形成装置のその他の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ 光ディスクの画像形成装置 ２ 光ディスク
３ スピンドルモータ ４ スピンドルモータ制御部
５ ＦＧ発生回路 ６ 統括制御部
７ 回転軸 ８ エンコーダ
９ 分周回路 １０ ＰＬＬ回路
１１ 光ピックアップ装置 １２ 半導体レーザー
１３ 光検出器 １４ トラッキングコイル
１５ フォーカスコイル １６ 対物レンズ
１７ レーザードライバ １８ 振動付加回路
１９ トラッキング信号処理部 ２０ フォーカス信号処理部
２１ ＲＦ信号処理部 ２２ デコーダ
２３ バッファメモリ ２４ インタフェース
２５ ホストコンピュータ ２６ ＣＰＵ
２７ メモリ ２８ スレッド処理部
２９ ステッピングモータ ３０ アクチュエータ
３１ 描画信号処理部 ３２ レーザーパワー制御部
３３ 描画制御部 ３４ カウンタ
３５ タイマ ３６ 交流信号発生回路
３７ 可変増幅回路 ３８ 加算回路
３９ 光ディスクの画像形成装置 ４０ 発振回路
４１ 分周回路 ４２ 位相比較回路
１００ 光ディスク １０１ 保護層
１０２ 変色層 １０３ 反射層
１０４ 対物レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光材料又は感熱材料からなる光ディスクの変色層にレーザー光を照射し、前記変色層に画像を形成する光ディスクの画像形成装置において、
前記光ディスクを回転させるモータと、
前記光ディスクが所定回転周波数で回転するべく、前記モータの回転を制御する回転制御部と、
前記レーザー光を出射する半導体レーザーと、
前記半導体レーザーと前記光ディスクの一方側の面との間の光路に介在する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、
前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光するべく、前記アクチュエータの位置制御を行う焦点制御部と、
前記光ディスクが前記所定回転周波数で回転し、且つ、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光した状態で、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ所定振動周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う振動制御部と、を備え、
前記所定振動周波数は、前記アクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数である、
ことを特徴とする光ディスクの画像形成装置。
【請求項２】
前記共振周波数を示すデータが予め記憶される記憶部、を備え、
前記振動制御部は、前記記憶部から読み出される前記データに基づいて、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向に前記共振周波数以外の周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項３】
前記所定振動周波数は、前記所定回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項４】
前記所定回転周波数は、前記光ディスクの径方向の複数の分割エリアごとに同一である、
ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項５】
前記光ディスクの回転周波数を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数を算出する算出部と、
を備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項６】
前記アクチュエータを前記光ディスクの径方向へ移動させるステッピングモータ、を備え、
前記振動制御部は、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ前記所定振動周波数及び前記ステッピングモータの各ステップ距離と略同一となる所定振幅で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項７】
感光材料又は感熱材料からなる変色層を有する光ディスクを回転させるモータと、
前記光ディスクが所定回転周波数で回転するべく、前記モータの回転を制御する回転制御部と、
前記変色層に画像を形成するためのレーザー光を出射する半導体レーザーと、
前記半導体レーザーと前記光ディスクの一方側の面との間の光路に介在する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、
前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光するべく、前記アクチュエータの位置制御を行う焦点制御部と、
前記光ディスクが前記所定回転周波数で回転し、且つ、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光した状態で、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ所定振動周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う振動制御部と、
を備えた光ディスクの画像形成装置を制御するコンピュータに、
前記アクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数を前記所定振動周波数として設定する機能を実現させるプログラム。
【請求項１】
感光材料又は感熱材料からなる光ディスクの変色層にレーザー光を照射し、前記変色層に画像を形成する光ディスクの画像形成装置において、
前記光ディスクを回転させるモータと、
前記光ディスクが所定回転周波数で回転するべく、前記モータの回転を制御する回転制御部と、
前記レーザー光を出射する半導体レーザーと、
前記半導体レーザーと前記光ディスクの一方側の面との間の光路に介在する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、
前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光するべく、前記アクチュエータの位置制御を行う焦点制御部と、
前記光ディスクが前記所定回転周波数で回転し、且つ、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光した状態で、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ所定振動周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う振動制御部と、を備え、
前記所定振動周波数は、前記アクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数である、
ことを特徴とする光ディスクの画像形成装置。
【請求項２】
前記共振周波数を示すデータが予め記憶される記憶部、を備え、
前記振動制御部は、前記記憶部から読み出される前記データに基づいて、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向に前記共振周波数以外の周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項３】
前記所定振動周波数は、前記所定回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数である、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項４】
前記所定回転周波数は、前記光ディスクの径方向の複数の分割エリアごとに同一である、
ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項５】
前記光ディスクの回転周波数を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記回転周波数の１以上の整数倍となる周波数以外の周波数を算出する算出部と、
を備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項６】
前記アクチュエータを前記光ディスクの径方向へ移動させるステッピングモータ、を備え、
前記振動制御部は、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ前記所定振動周波数及び前記ステッピングモータの各ステップ距離と略同一となる所定振幅で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光ディスクの画像形成装置。
【請求項７】
感光材料又は感熱材料からなる変色層を有する光ディスクを回転させるモータと、
前記光ディスクが所定回転周波数で回転するべく、前記モータの回転を制御する回転制御部と、
前記変色層に画像を形成するためのレーザー光を出射する半導体レーザーと、
前記半導体レーザーと前記光ディスクの一方側の面との間の光路に介在する対物レンズと、
前記光ディスクに対する前記対物レンズの位置を変更するアクチュエータと、
前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光するべく、前記アクチュエータの位置制御を行う焦点制御部と、
前記光ディスクが前記所定回転周波数で回転し、且つ、前記対物レンズからのレーザー光が前記変色層に集光した状態で、前記対物レンズが前記光ディスクの径方向へ所定振動周波数で振動するべく、前記アクチュエータの振動制御を行う振動制御部と、
を備えた光ディスクの画像形成装置を制御するコンピュータに、
前記アクチュエータに固有の共振周波数以外の周波数を前記所定振動周波数として設定する機能を実現させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−１７９６３３（Ｐ２００７−１７９６３３Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７６００１（Ｐ２００５−３７６００１）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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