CN100433138C - 光盘设备、光盘记录方法和光盘 - Google Patents

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Abstract

一种光盘设备，用于在光盘上记录版权信息，其中所需数据是通过凹坑或标记的重复来记录的。该设备包括记录装置，用于通过以这样的方式将激光束照射到光盘上来记录版权信息：在光盘的一个预定区域中，反复地形成局部区域，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变。在光盘上，用于记录版权信息的局部区域的存在比率在光盘圆周方向上被设定为小于0.3。在重放模式中，象条形码那样记录的版权信息能够可靠而准确地被重放。

Description

光盘设备、光盘记录方法和光盘
技术领域
本发明涉及光盘设备、光盘存取方法和光盘，更具体地是涉及那些适于应用到盘记录/重放设备的光盘设备、光盘存取方法和光盘，所述盘记录/重放设备是为小型光盘(MD)、只读光盘(CD)、数字视盘(DVD)等设计的。本发明是如此构思的：当版权信息通过反复形成局部区域来记录，这些局部区域与凹坑或标记相比引起回光接收结果的更大变化时，这种局部区域在光盘圆周方向上的存在比率(existence ratio)被设定为小于0.3，从而确保象例如条形码那样记录的版权信息的准确重放。
背景技术
近来人们注意到，按常规方式周作光盘设备的小型光盘设备很快地被推广使用，原因是它具有将音乐从各种内容中简单而容易地进行复制并具有防止音质恶化的优点。更具体地说，在小型光盘设备中，通过因特网发布的音乐信息可记录在一个小型光盘上用来试听，或者从朋友处或类似的渠道借得的只读光盘上的音乐可在记录在一个小型光盘上用来试听。
然而，在这种防止了音质的任何恶化的简单容易的复制过程中，尽管优点是给用户带来了方便，但版权人或音乐创作人的利益就可能受到损害，这是极可能的。由于这个原因，现在各种世界性团体和论坛，例如RIAA(美国录制工业协会)、SDMI(保护数字音乐创制权组织)、CPTWG(版权保护技术工作组)等，正在探讨各种措施来保护版权人的利益。
作为这些措施之一，提出了这样一种方法，它是在通过用每个记录介质独有的版权保护信息对其加密后来记录音乐信息。根据这种方法，当音乐信息已被复制到另一个记录介质时，就很难将该信息解密，因为版权保护信息在每个记录介质中都是不同的，从而就防止了无限制的复制，保护了版权人的利益。
对于这种版权保护信息记录系统，提出了形成一个很难被用户存取的扇区和将版权保护信息记录在这个扇区中的方法，并且提出了通过相对于所记录的凹坑行形式的主数据部分地去除反射膜，而象条形码那样记录这种信息的方法(国际公开第WO97/14144号)。
在上述两种方法的后一种方法(通过部分地去除反射膜，而象条形码那样记录版权保护信息)中，一个激光束通过预定的调制信号来调制，并随后被反复照射到一个光盘上，其中，要记录的数据通过PE(相位编码)来处理而产生一个调制信号，从而从所重放的信号中产生时钟脉冲并实现了象条形码那样以一比特为单位记录的数据的重放。
在这种以已知的常规方法为基础的条形码记录过程中，存在这样一个问题：光学拾取器的工作不稳定，造成了不能准确地重放版权保护信息。
更具体地讲，在上述的记录方法中，通过激光束的照射，信息记录膜的光学特性局部地和不可逆地发生改变。因此，在激光束的照射所产生的光学特性的不可逆改变中，一个显著的特征是：信息记录平面上的光学特性的改变变大，最终引起了在重放模式中通过照射激光束所获得的回光量的显著改变。另外，在这种条形码记录方法中，另一个特征是：与使用标记行等的情况相比，局部的改变在光盘的圆周方向上延伸相对较长的距离。当在按上述方式记录版权保护信息的区域进行存取时，在光盘设备中不能接收足够量的回光的时间周期变得相对较长，从而发生在执行适当的聚焦控制中的错误。如果这种适当的聚焦控制难以实现，那么在光盘设备中版权保护信息的正确重放也就难以实现。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种光盘设备、一种光盘记录方法和一种光盘，其中，当版权信息是通过反复地形成局部区域来记录，这些局部区域引起比凹坑或标记更大的回光接收结果的改变时，这种版权信息可被准确地重放。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种光盘设备和一种光盘记录方法，本发明的光盘设备用于在光盘上记录版权信息，在光盘上所需数据是通过凹坑或标记的重复来记录的，所述的设备包括：信号源，用于提供版权信息；纠错码电路，用于将纠错码附加到所述版权信息；调制器，用于根据所述版权信息和纠错码而产生调制信号；以及光学系统，用于响应所述调制信号将激光束照射到光盘上以记录所述版权信息，其中，通过以这样的方式将激光束照射到所述的光盘上来记录版权信息：在圆周方向上将所述光盘的一个预定区域划分为多个微小子区域，并且在连续m个微小子区域中，在n个微小子区域中形成关于版权信息的局部区域，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变，其中，所述局部区域的存在比率在所述光盘的圆周方向上被设定为小于0.3，通过激光束照射而在光盘的所述预定区域中反复地形成所述局部区域，m和n是正整数，其中，n＜m。
本发明的光盘记录方法，用于在一个光盘上记录版权信息，在光盘上所需数据是通过将被重放的凹坑或标记的重复来记录的，所述记录方法包括如下步骤：在所述光盘上以这样的方式照射激光束：在圆周方向上将所述光盘的一个预定区域划分为多个微小子区域，并且在连续m个微小子区域中，局部区域形成在对应于版权信息的n个微小子区域中，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变，从而将版权信息记录在所述局部区域中，其中，在所述光盘的圆周方向上所述局部区域的存在比率被设定为小于0.3，通过激光束照射而在光盘的所述预定区域中反复地形成所述局部区域，m和n是正整数，其中，n＜m。
本发明的光盘设备和光盘记录方法，在光盘的一个预定区域中，通过照射激光束来反复地形成局部区域，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变，并且版权信息被记录在这种局部区域中。局部区域的存在比率在光盘的圆周方向上被设定为小于0.3。
根据本发明的第二方面，提供了一种光盘，其上所需数据是通过凹坑或标记的重复而记录的，并且由凹坑或标记的重复而记录的数据是通过处理激光束照射所获得的回光接收结果而重放的，其中，所述光盘包括：用户区，用于在其中记录用户数据；以及在所述用户区内部并在22.9毫米的半径内形成的条形码区，所述条形码区具有被分成在所述光盘的圆周方向上重复形成的局部区域的微小子区域，所述局部区域形成在连续m个微小子区域中的n个微小子区域中，与凹坑或标记相比，引起回光接收结果的更大改变，其中，在所述光盘的圆周方向上所述局部区域的存在比率被设定为小于0.3，以及m和n是正整数，其中，n＜m。
本发明的光盘中，版权信息被记录在局部区域中，以局部区域的存在比率在光盘的圆周方向上小于0.3的方式，这些局部区域是通过激光束照射而在光盘的预定区域中反复地形成的，并且引起了比凹坑或标记更大的回光接收结果的改变。
根据本发明的第三方面，提供了一种光盘设备，用于对光盘进行存取，在光盘上数据是由多行凹坑或标记来记录的，该设备包括：一个光学系统，用来将一个激光束照射到所述光盘上，并且输出接收来自于光盘的回光的结果；一个版权信息重放装置，用于重放版权信息，版权信息是根据采样结果记录在所述光盘上的，采样结果是通过以预定的定时对回光接收结果采样而获得的；以及一个控制装置，用于根据版权信息控制对所述光盘的存取，其中，通过以这样的方式在所述光盘上记录版权信息：在圆周方向上将所述光盘的一个预定区域划分为多个微小子区域，并且在连续m个微小子区域中的n个微小子区域中形成关于版权信息的局部区域，其中，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变，所述局部区域的存在比率在所述光盘的圆周方向上被设定为小于0.3，通过激光束照射而在光盘的所述预定区域中反复地形成所述局部区域，m和n是正整数，其中，n＜m。
其中，记录在光盘上的版权信息是通过比较采样结果来重放的，采样结果是通过以预定的定时对回光接收结果进行采样而获得的。
使用这种结构，由于引起回光接收结果的更大改变的局部区域是以这样的方式反复形成的：其存在比率在光盘的圆周方向上小于0.3，因此即使不能接收足够量的回光的时间周期较长，与可接收足够量的回光的时间周期做比较，也可以整体上缩短这种光量不足的时间周期。因此，就有可能获得合适的设定来完全避免难以实现正确聚焦控制的不希望的情况，从而使得版权保护信息能准确地重放。
相应地，本发明能实现一种令人满意的光盘，它适于实现版权信息的可靠重放。
另外，根据本发明，记录在光盘上的版权保护信息可通过采样结果的比较来重放，该采样结果是通过以预定的定时对回光接收结果采样而获得的，这样，即使当回光接收结果中产生低频信号电平的任何改变时，也可以判定获得最高信号电平的采样结果的时间点。因此，通过将上述重放方法应用到将版权信息记录于反复形成的引起回光接收结果很大改变的局部区域的情况中，即使在1比特的记录具有在圆周方向上较长的距离时，也可能有效地避免低频信号电平的改变带来的任何有害影响，从而可靠地实现版权信息的准确重放。
根据本发明的第四方面，提供一种光盘制造方法，包括如下步骤：用地址信息来调制记录激光束并将调制后的激光束照射到主盘上，并对主盘曝光以记录地址信息；显影所述主盘以形成对应于凹坑行或凹槽的精细的凹凸部分；镀敷所述主盘而制成母盘，并由母盘制造一个压模；通过模制所述压模来大量制造盘基片，每个盘基片都具有从母盘复制的精细的凹凸部分；在所述盘基片上形成磁-光膜当作信息记录膜；在所述信息记录膜上形成保护膜；通过一个条形码写入器在所述光盘上记录版权保护信息，其中，在所述光盘上以这样的方式照射激光束来记录所述版权保护信息：在圆周方向上将所述光盘的一个预定区域划分为多个微小子区域，并且在连续m个微小子区域中，局部区域形成在对应于版权信息的n个微小子区域中，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变，从而将版权信息记录在所述局部区域中，其中，在所述光盘的圆周方向上所述局部区域的存在比率被设定为小于0.3，通过激光束照射而在光盘的所述预定区域中反复地形成所述局部区域，m和n是正整数，其中，n＜m。
附图说明
图1A到1D是用于解释本发明所用的小型光盘的示意图；
图2是显示制造图1中的小型光盘的工艺的流程图；
图3是显示本发明的一个实施例中的条形码写入器的方框图；
图4是显示图3的条形码写入器中的4-1调制器的方框图；
图5是显示对图1的小型光盘进行存取的光盘设备的方框图；
图6是显示图5的光盘设备中的第二解码器的方框图；
图7是显示图6的第二解码器中的最大检测器的方框图。
具体实施方式
以下参照附图来详细说明本发明的一些优选实施例。
(1)实施例的结构
图2是一个流程图，它显示本发明一个实施例中的光盘制造工艺。在本实施例中，采用光盘制造工艺1来制造包含记录的版权保护信息ED的小型光盘2。
版权保护信息ED用于加密要记录在小型光盘2上的音频数据等，并且还用于解密记录在小型光盘2上的音频数据等。例如，版权保护信息ED由每个小型光盘独有的ID信息、相关制造厂的信息、制造日期的信息以及控制允许复制或禁止复制的信息组成。在本实施例中，版权保护信息ED是由例如128比特的数字信息组成，其中，对每个小型光盘都设定一个不同于任何其它盘的独有的值。
在光盘制造工艺1中，地址编码器6供给地址信息SA到刻槽机7，该刻槽机接着用这种地址信息SA来调制一个记录激光束并将调制后的激光束照射到主盘(disk master)8上。然后，刻槽机7对主盘8曝光，用以由此按弯曲的凹槽或凹坑行的形状来记录地址信息SA。所记录的地址信息SA用于小型光盘2的跟踪控制，并且还用于小型光盘2的存取。
在光盘制造工艺1中，由如上所述的刻槽机7曝光的主盘8在随后的显影步骤9中显影，由此在所曝光的轨道中形成对应于凹坑行或凹槽的精细的凹凸部分。
在下面的镀敷步骤10中，主盘8被镀敷而制成一个母盘(motherdisk)12。在光盘制造工艺1中，由母盘12制造一个压模，并且在注模步骤13中，通过一个注模机模制该压模来大量制造盘基片14，每个盘基片都具有从母盘12复制的精细的凹凸部分。
在随后的记录膜形成步骤15中，通过溅射或类似的技术在盘基片14上形成一个磁-光膜当作信息记录膜。并且在接下来的保护膜形成步骤17中，在信息记录膜上形成一个保护膜，以便确保小型光盘2的环境抗性。
在光盘制造工艺1的下一个步骤中，从一个信号源16输出的版权保护信息ED，通过一个条形码写入器18来记录，随后，小型光盘2被装运。
条形码写入器18用版权保护信息ED调制从YAG(钇铝石榴石)激光器或类似的激光器发射出的大功率激光束，并随后将经过调制的激光束照射到小型光盘2的一个内部区域，用以通过版权保护信息ED局部地和不可逆地改变小型光盘2的信息记录平面，由此记录版权保护信息ED。此时，通过照射径向长而窄形状的激光束，条形码写入器18记录版权保护信息ED，由此将如同条形码的版权保护信息ED记录在小型光盘2的预定内部区域上。在这个阶段，通过激光束的照射，条形码写入器18不可逆地改变由一个反射膜组成的信息记录膜，从而不可逆地改变信息记录平面的光学特性。
图1A是上述的这种包含版权保护信息ED的小型光盘2的透视图。版权保护信息ED象条形码那样记录在小型光盘2的一个预定内部区域ARED中。用于记录版权保护信息ED的该区域ARED围绕22.1mm的半径被设定为0.8mm宽。
版权保护信息ED沿着小型光盘2的一周重复记录四次，这样即使产生了局部缺陷或类似的情况，版权保护信息ED仍能够可靠地重放。在版权保护信息ED中，如图1B所示，一个标题(header)分配到它的顶端，这样所记录版权保护信息ED的开始就可以从标题中检测到。另外，一个40比特的纠错码分配到版权保护信息ED的末端来防止任何位的错误。在本实施例中，纠错码是由例如里得-所罗门(Reed-Solomon)码所组成。
在要设定的各种数据中，标题由逻辑电平图形(pattern)(例如010001000100)代表，它不是在随后的版权保护信息ED中或纠错码中产生的。如图1D-1到1D-4所示，由逻辑电平代表的每个比特对应于一个50μm宽的微小子区域，该区域是通过将版权保护信息ED的记录区域ARED大致以50μm为单位径向划分形成的。在本实施例中，对于相应逻辑1的每个微小子区域，激光束的光量提高，因而不可逆地改变与该微小子区域相关的信息记录平面。因此，相当于微小子区域宽度的50μm的周长就远大于每个标记的长度，这种标记通过EFM(8-14)调制记录在小型光盘2上当作用户数据。在本实施例中，微小子区域的周长设定为50μm，从一个大功率YAG激光器发射出的激光束通过一个物镜(它具有相对较小的数值孔径NA)照射到小型光盘2上，从而以足够高的精度实现了信息记录平面的光学特性的不可逆改变。
同时，版权保护信息ED和纠错码通过4-1调制以2比特为单位进行处理，并且随后顺序地记录，其中插入一个同步图形。在同步图形中，连续地分配三个上述的微小子区域，如图1C所示，并且只对这种连续三个微小子区域中的中心子区域，信息记录平面的光学特性不可逆地改变。因此，在本实施例中，就可能在重放模式下获得适当的定时一致性，并且由于每2比特记录插入一个同步图形，就能可靠地获得更准确的定时一致性。
与上述情况相比较，4-1调制是以这样的方式执行的：即正如解释版权保护信息ED和纠错码的逻辑值的相互对应关系的图1D-1到1D-4所示的方式，版权保护信息ED和纠错码是以2比特为单位来划分，并且相应地产生比特串，用于根据版权保护信息ED和纠错码的逻辑值，选择性地对于同步图形之后的四个微小子区域中的一个子区域不可逆地改变其信息记录平面的光学特性。
更具体地讲，4-1调制是如此执行的：当版权保护信息ED和纠错码的2比特数据(b1，b0)是逻辑00时，如图1D-1所示，数据(b1，b0)被转换成逻辑1000，以便只在四个微小子区域的第一子区域中形成信息记录平面的改变。当2比特数据(b1，b0)是逻辑01时，如图1D-2所示，数据(b1，b0)被转换成逻辑0100，以便只在四个微小子区域的第二子区域中形成信息记录平面的改变。同时，当2比特数据(b1，b0)是逻辑10时，如图1D-3所示，数据(b1，b0)被转换成逻辑0010，以便只在四个微小子区域的第三子区域中形成信息记录平面的改变。当2比特数据(b1，b0)是逻辑11时，如图1D-4所示，数据(b1，b0)被转换成逻辑0001，以便只在四个微小子区域的最后的一个子区域中形成信息记录平面的改变。
因此，在本实施例中，版权保护信息ED是通过局部信息记录平面的不可逆的改变而象条形码那样被记录的，并且这种具有光学特性变化的局部区域的存在比率在光盘的圆周方向上被设定为小于0.3。
即，在通过带有按上述分配的同步图形的4-1调制来记录信息时，对于小型光盘2上的七个连续的微小子区域中的两个子区域，形成不可逆的改变，于是这种区域的存在比率在光盘2的圆周方向上最终变成2/7＝0.285。因此，在本实施例中，即使在版权保护信息ED与记录在小型光盘2上的标记等、或者与远大于那些标记的光学(特性)改变相比是记录在相对较长的距离上，也能可靠地获得准确聚焦控制。因此，即使在光学(特性)改变达到从信息记录平面未获得任何回光的情况下，如果存在比率被设定为小于0.3，实际上也可以在任何一种光盘设备中执行适当的聚焦控制。结果是，在本实施例中，准确聚焦控制可以在很宽的容限下实现。
图3是用于记录这种版权保护信息ED的条形码写入器的方框图。在该条形码写入器18中，在主轴伺服电路23的控制下，主轴电动机22以预定的旋转速度驱动小型光盘2，其中，安装在底部的FG信号发生器产生输出FG信号FG，该信号的电平随着小型光盘2每次旋转通过预定的角度而上升。主轴伺服电路23如此控制伺服电动机22的工作：根据FG信号FG，按预定的速度旋转小型光盘2。
激光束源24由YAG激光器构成，并且响应调制信号PM而间歇地发射大功率激光束L1。
反射镜25折射激光束L1的光程并将其投射到小型光盘2上。物镜26由例如圆柱形透镜组成，并且将从反射镜25反射的光会聚到小型光盘2的信息记录平面上。接着，通过根据调制信号PM改变信息记录膜的组成或通过蒸发信息记录膜，条形码写入器18半永久性地改变信息记录膜，从而象条形码那样记录版权保护信息ED。在版权保护信息ED未能记录在径向足够的宽度中的情况下，记录位置可以在小型光盘2的径向上连续地移动，这样，通过重复这种记录操作，象条形码那样记录版权保护信息ED就变成可能的。
ECC(纠错码)电路27将已经结合图1描述的纠错码附加到从信号源16输出的版权保护信息ED中，并且随后传送它的输出数据。4-1调制器28从ECC电路27的输出数据SB产生调制信号PM。
图4是显示4-1调制器28的详细结构的方框图。在4-1调制器28中的串并行转换器31从ECC电路27接收由版权保护信息ED和纠错码组成的串行数据SB，并且在以2比特为单位划分数据SB后，将2比特数据(b1，b0)当作它的输出传送出去。
固定图形发生器32A与从未示出的时钟发生器所获得的时钟脉冲同步，反复地输出逻辑1000的固定图形，它对应于结合图1所描述的数据(b1，b0)的逻辑00。类似地，固定图形发生器32B到32D反复地输出逻辑0100、0010和0001的固定图形，它们分别对应于结合图1描述的数据(b1，b0)的逻辑01、10和11。
数据选择器33根据数据(b1，b0)的逻辑值选择性地传送固定图形发生器32A到32D的输出数据。
同步图形发生器34与时钟脉冲同步而反复地输出逻辑010的比特图形，它对应于结合图1描述的同步图形。
在控制器36的控制下，数据选择器35选择性地转接数据选择器33的输出数据或同步图形发生器34的输出数据，并随后传送所选择的输出数据。因此，4-1调制器28对于每2比特记录的版权保护信息ED和纠错码的记录配置一个同步图形。
标题发生器37输出逻辑010001000100的固定图形，它对应于结合图1描述的标题。数据选择器38选择性地传送标题发生器37的输出数据或数据选择器35的输出数据，由此，产生这样一个调制信号PM：将标题配置在版权保护信息ED的顶端。
控制器36是用于控制4-1调制器28的整个操作的电路，并以如此方式控制数据选择器35和38的操作：如同结合图1描述的那样配置标题、版权保护信息ED和纠错码。
图5是用于记录和重放按上述方式制造的小型光盘2的光盘设备的方框图。在该光盘设备41中，在伺服电路43的控制下，主轴电动机42以预定的旋转速度驱动小型光盘2。
光学拾取器44被预定的滑板(sled)机构所支承，其方式是可以在小型光盘2的径向移动。光学拾取器44将激光束照射到小型光盘2上，并且在从光盘2上接收回光后，输出接收光的结果。在记录模式中，光学拾取器44在间歇提高激光束的光通量超过重放模式中的光通量的同时施加一个调制磁场，由此通过一种所谓的脉冲串方法以热磁方式记录各种信息。
矩阵放大器(MA)45处理光学拾取器44的输出信号，用以产生：一个摆动信号，其电平随凹槽的曲折而改变；一个跟踪误差信号TK，其电平随跟踪误差的量值而改变；一个聚焦误差信号FS，其电平随一个聚焦误差的量值而改变；一个重放信号MO，通过利用磁克尔效应，其电平随来自于小型光盘2的回光的偏振面而改变；以及一个重放信号HF，其电平随小型光盘2上的记录膜和凹坑行而改变。
通过利用这种跟踪误差信号TK和聚焦误差信号FS，伺服电路43执行光学拾取器44的跟踪控制和聚焦控制。伺服电路43还控制主轴电动机42的旋转速度，其控制方式是：从摆动信号产生的时钟脉冲具有预定的频率。此外，在一个中央处理器(CPU)46的控制下，伺服电路43从摆动信号中获取地址信息并使光学拾取器44搜索到一个预定位置。
低通滤波器(LPF)47限制重放信号HF的通频带，从而抑制由重放信号HF的噪音所带来的任何偏差并且输出重放信号HF。
模-数(AD)转换器48根据预定的采样时钟脉冲，将从低通滤波器47输出的模拟重放信号HF转换成一个数字信号，并随后输出一个8比特的数字重放信号DX。
第二解码器49处理数字重放信号DX，由此重放由版权保护信息ED和纠错码所组成的数据SB。纠错电路(ECC)50执行从第二解码器49获得的输出数据SB的纠错，并随后输出版权保护信息ED。
CPU46构成用于控制光盘设备41的操作的控制电路。响应于由未示出的小型光盘检测机构对装载的小型光盘2的检测，象在普通的小型光盘设备中那样，CPU46在伺服电路43的控制下使光学拾取器44搜索到导入区，从而获得对小型光盘2进行存取所需的TOC数据。随后，CPU46使光学拾取器44搜索到记录了版权保护信息ED的区域ARED，从而从纠错电路50获得版权保护信息ED。此时，CPU46指令伺服电路43在停止跟踪控制操作的同时，只用聚焦控制来执行存取，因为在象条形码那样记录了版权保护信息ED的区域ARED中跟踪控制是很困难的。
CPU46指令记录/重放部分通过如此所获得的版权保护信息ED来执行加密，由此控制对小型光盘2的存取，从而实现对版权人利益的有效保护。
更具体地讲，在重放部分，解码器51通过处理重放信号MO来重放时钟信号，然后根据时钟信号对重放信号MO进行8-14解调，并且输出重放的数据。
解密器52根据版权保护信息ED解密和输出重放的数据，并且纠错电路(ECC)53执行从解密器52所获得的输出数据的纠错。这种错误是源自小型光盘2上的一些缺陷或类似的问题。因此，在光盘设备41中，音频数据等是通过基于版权保护信息ED对小型光盘2进行独特的解密来重放的。
同时，在记录部分，纠错电路(ECC)55将纠错码附加到连续接收的输入数据上，并随后传送输出数据。在下一级的加密器56根据版权保护信息ED对来自于纠错电路55的输出数据加密，并且调制器57对从加密器56的输出数据执行8-14调制(EFM)，从而产生了调制信号。该调制信号用来驱动光学拾取器44的调制线圈。以这种方式，光盘设备41通过基于版权保护信息ED对小型光盘2进行的独特加密来记录音频数据等。
图6是第二解码器49的方框图。在该第二解码器49中，PLL电路60从数字重放信号DX重放信道时钟信号CK。
同步检测器61根据信道时钟信号CK决定数字重放信号DX的电平，从而检测一个同步图形并输出一个复位脉冲SY。
定时发生器62根据该复位脉冲SY产生采样脉冲T1到T4，它们的信号电平在大致对应于第一到第四微小子区域的每个子区域的中心的定时处上升(rise)，第一到第四微小子区域在结合图1描述的同步图形之后。
触发器电路(FF)63A到63D分别根据采样脉冲T1到T4锁存数字重放信号DX，这样，第二解码器49就使得触发器电路(FF)63A到63D能够锁存和保持分别从四个微小子区域所获得的重放信号的电平，这些微小子区域分配给两比特的版权保护信息ED和纠错码。
最大检测器64根据所判定的这四个锁存结果D1-D4的值，将版权保护信息ED和纠错码的2比特数据(b1，b0)解码。并且，并串行转换器(PS)65将从最大检测器64连续输出的并行的2比特数据(b1，b0)转换成串行数据。
因此，在第二解码器49中，版权保护信息ED是根据所判定的重放信号的信号电平值来解码的，该重放信号是对应于为记录版权保护信息ED而分配的四个微小子区域所获得的，并且甚至在重放信号中包含低频率下的一定程度的信号电平变化时，也有可能可靠地实现版权保护信息ED的准确重放。
在处理光盘上的重放信号时，通常是应用一种使用预定的阈值的二进制鉴别方法。因此，即使当四个微小子区域中的一个子区域的信息记录平面的光学特性选择性地改变时，通过执行对重放信号的二进制鉴别和检测二进制鉴别结果上升到逻辑1的定时或其下降到逻辑0的定时，版权保护信息ED也可被解码。
然而，光盘上的重放信号包括一定程度的低频信号电平变化，并且在如本实施例中四个微小子区域在小型光盘2的径向上延伸一个长的距离时，这种低频信号电平变化也有可能有害地影响解码结果。因此，在本实施例中，版权保护信息ED是这样解码的：对应于各个区域进行信号电平采样并随后对采样结果进行互相比较，由此能可靠地解码版权保护信息ED。另外，通带事先通过低通滤波器47限制，这样就不会引起任何差错，否则就有可能由信号电平值的数字判定中的一些噪音引起这种差错。
图7是最大检测器64的方框图，该检测器执行信号电平值的这种数字判定。在最大检测器64中，响应于全部四个锁存结果D1-D4中与靠近同步图形的两个微小子区域对应的锁存结果D1和D2，数字比较器71以数值方式判定电平值。如果靠近同步图形的锁存结果D1在两个锁存结果D1和D2中具有较大的值，数字比较器71就使比较结果H1的逻辑值上升。
根据比较结果H1，数据选择器72将输入到数字比较器71的锁存结果D1和D2中较大值的锁存结果选择性地输出。在比较结果H1的逻辑值为高时，靠近同步图形的锁存结果D1就被输出。同时，当比较结果H1的逻辑值为低时，远离同步图形的锁存结果D2就被输出。
响应于全部四个锁存结果D1-D4中与远离同步图形的两个微小子区域对应的锁存结果D3和D4，数字比较器73以数值方式判定电平值。在两个锁存结果D3和D4中的靠近同步图形的锁存结果D3具有较大的值时，数字比较器71就使比较结果H2的逻辑值上升。
根据比较结果H2，数据选择器74将输入到数字比较器73的锁存结果D3和D4中较大值的锁存结果选择性地输出。在比较结果H2的逻辑值为高时，靠近同步图形的锁存结果D3就被输出。同时，当比较结果H2的逻辑值为低时，远离同步图形的锁存结果D4就被输出。
响应于数据选择器72和74的输出数据，数字比较器75以数值方式判定电平值。当与靠近同步图形的锁存结果对应的数据选择器72的输出数据在数据选择器72和74的输出数据中具有较大的值时，数字比较器75就使比较结果H3的逻辑值上升。
以所获得的三个比较结果H1-H3为基础，判定电路76将从检测结果中得到的2比特数据(b1，b0)解码，并随后传送其解码后的输出。更具体地讲，当第三比较结果H3是逻辑1时，最大锁存结果D1或D2由第一比较结果H1指示。因此，在第一比较结果H1是逻辑1的情况下，电路76判定逻辑1000的图形分配到四个微小子区域，并传送逻辑00的输出数据(b1，b0)。当第一比较结果H1是逻辑0时，电路76判定逻辑0100的图形分配到四个微小子区域，并传送逻辑01的输出数据(b1，b0)。
同时，当第三比较结果H3是逻辑0时，最大锁存结果D3或D4由第二比较结果H2指示。因此，当第二比较结果H2是逻辑1时，电路76判定逻辑0010的图形分配到四个微小子区域，并传送逻辑10的输出数据(b1，b0)。而当第二比较结果H2是逻辑0时，电路76判定逻辑0001的图形分配到四个微小子区域，并传送逻辑11的输出数据(b1，b0)。上述的这种关系可表示如下：
当H1＝1，H2＝*，H3＝1：b0＝0，b1＝0
当H1＝0，H2＝*，H3＝1：b0＝1，b1＝0
当H1＝*，H2＝1，H3＝0：b0＝0，b1＝1
当H1＝*，H2＝0，H3＝0：b0＝1，b1＝1
…(1)
(2)实施例的操作
在上述的结构中，小型光盘2(图2)是这样制造的：首先通过刻槽机7对主盘8曝光，然后通过执行显影步骤9和镀敷步骤10来形成母盘12，并且使用由母盘12做成的一个压模来大规模地制造盘基片14。进一步，在每个盘基片14上形成一个磁-光记录膜和一个保护膜，并且在版权保护信息ED象条形码那样由条形码写入器18记录之后，该盘基片14被装运。
在条形码写入器18中，小型光盘2(图3)是如此进行处理的：由ECC电路27将一个纠错码附加到从信号源16输出的版权保护信息ED上，然后，通过4-1调制器28产生一个预定的调制信号PM，并且从激光束源24发出的激光束L1在根据调制信号PM间歇地上升后照射(小型光盘2)。因此，在小型光盘2上，通过不可逆地改变反射膜或局部去除反射膜，在一个预定的内部区域ARED中以信息记录膜的局部和不可逆改变来记录版权保护信息ED。即，版权保护信息ED是通过局部区域的重复而记录在小型光盘2上的，与凹坑或标记相比，该局部区域引起了在重放模式下所接收的光的结果的更大改变。因为用于会聚激光束L1的物镜26由一个圆柱形透镜组成，激光束L1是以一个径向狭长的形状照射，从而版权保护信息ED就象条形码那样被记录。
在小型光盘2(图1)中，用于记录版权保护信息ED的ARED区在圆周方向上大致以50μm的间距进行顺序划分，从而定义了多个微小子区域。对于全部12个连续的微小子区域的三个，通过一种不是在记录随后的版权保护信息ED和纠错码的过程中产生的图形，而是在标题处形成信息记录平面的局部改变。
同时，对于版权保护信息ED和纠错码，在标题后面的连续的微小子区域以七个为单位来划分，并且两比特的同步图形、版权保护信息ED或纠错码记录在七个微小子区域中。即，对处于七个连续微小子区域的开始的三个微小子区域的中的一个子区域，形成用于记录同步图形的局部改变。剩余四个微小子区域的其中一个根据版权保护信息ED或纠错码来选择，并且在所选择的微小子区域中形成局部改变，由此记录两比特的版权保护信息ED或纠错码。
从小型光盘2上用于版权保护信息ED的记录区ARED的径向看，版权保护信息ED是如此记录的：其中形成局部改变的区域是以0.285的比率而存在，它小于整体0.3(的比率设定)。即使当版权保护信息ED通过局部区域的重复来记录，并且这些区域与凹坑或标记相比引起了光接收结果的更大变化，也能够在准确的聚焦控制下可靠地重放版权保护信息。由于每四个连续微小子区域配置三个微小子区域的一个同步图形，因此版权保护信息ED能可靠地重放，不管发生任何旋转变化或类似的变化。
更具体地讲，在常规条形码记录中，要记录的数据是通过PE调制进行处理来产生一个调制信号，激光束根据该调制信号来照射，这样，在光盘圆周方向上形成的局部改变最终是以0.5的比率存在的。然而，在本实施例中，存在比率是小于0.3的0.285，从而减小了不能检测到足够量的回光的时间周期的比率。与这种(时间周期的比率)减小相应，对聚焦伺服等的任何有害影响可以减弱，从而可满意地实现版权保护信息在小型光盘2上的记录。因此，在重放模式中就可能获得聚焦伺服等的稳定操作，并且在重放设备中聚焦伺服等的设计可进一步简化结构。
在如此记录了版权保护信息ED后被装运的小型光盘2，被装载到光盘设备41中(图5)，其中，代表通过激光束照射所获得的回光接收结果的重放信号HF，被模-数转换器48转换成一个数字重放信号DX，并且随后在第二解码器49中进行处理，从而重放版权保护信息ED。进一步，音频数据等根据所重放的版权保护信息ED进行加密和记录，或者重放的音频数据等根据该信息来解密。
由于上述的处理，加密的数据可以在合法记录有版权保护信息ED的小型光盘2上正确地解密，从而使得用户能够无障碍地享受记录在小型光盘2上的音乐演奏。同时在没有合法地记录版权保护信息ED的任何小型光盘(即盗版盘)上，加密的数据不能被正确地解密，用户就很难享受记录在小型光盘2上的音乐，从而使盗版盘失去价值。因此，对于小型光盘2，就可能防止盗版盘的扩散并最终保护版权人的利益。
同样，当一些用户数据要重新记录时，该数据是根据版权保护信息ED来加密的，从而防止了将数据非法复制到任何盗版盘或类似盘上。
在用于小型光盘2的第二解码器49(图6)中，同步图形由同步检测器61检测，并且随后响应于以同步图形的检测为基础的采样脉冲T1到T4，数字重放信号DX通过触发器电路63A到63D被顺序采样，由此，对于为记录版权保护信息ED和纠错码所分配的四个微小子区域的每个子区域来检测重放信号HF的电平。另外，在最大检测器64中(图7)，由此获得的四个采样结果被连续进行比较，随后判定四个微小子区域中的哪个子区域被分配为局部改变的区域，并且根据这种判定的结果，版权保护信息ED和纠错码根被连续地进行解码。
因此，在小型光盘2上，由于象在版权保护信息ED只通过二进制鉴别解码时那样可能由DC电平变化造成的错误解码就可有效地避免，从而，即使当版权保护信息ED象条形码那样以较低的传输速率来记录时，也可实现版权保护信息ED的正确重放。
(3)实施例的效果
根据上述的结构，当通过局部区域(这些区域引起比凹坑或标记的光接收结果的较大变化)的重复来记录版权信息时，这种局部区域在圆周方向上的存在比率被设定为小于0.3，这样，即使当例如象条形码那样记录版权信息时，也可有效地避免聚焦伺服等的任何异常工作，从而确保了版权保护信息ED的准确重放。
例外，在以两比特为单位来记录四个连续微小子区域时配置一个同步图形，由此，不管会发生任何旋转变化或类似的情况，版权保护信息ED都可以可靠地被重放。
此外，记录在小型光盘上的版权信息是通过比较以预定的定时对光接收结果进行采样而获得的采样结果来重放的，这样，由于象在版权保护信息ED只通过二进制鉴别解码时那样可能由DC电平变化造成的错误解码就可有效地避免。因此，即使当版权保护信息ED象条形码那样以较低的传输速率来记录时，仍然可以实现版权保护信息ED的正确重放。
(4)其它实施例
上述的实施例代表了一个典型的例子，其中将两比特的版权保护信息ED分配到四个连续的微小子区域并选择该四个微小子区域中的一个来引起信息记录膜中的局部改变。然而，本发明并不局限于此，并且这种数值可以按照各种要求来改变。
同样在上述实施例中，说明了整体改变一个微小子区域的情况。然而，本发明并不仅仅局限于这个例子，并且一个微小子区域也可部分地改变，以便进一步减小对聚焦伺服等的影响。
另外，在上述实施例中，说明了一种通过改变或去除反射膜形成局部改变来记录版权保护信息ED的情况。然而，本发明不仅仅限于此，版权保护信息ED也可象条形码那样如此地记录：例如，使盘基片14的表面局部变粗糙或局部去除一些凹坑行，由此在光学(特性)方面改变信息记录平面。
此外，在上述实施例中，说明了一种通过YAG激光器照射来记录版权保护信息ED的情况。然而，本发明不仅限于这个例子，也可以使用碳酸气(CO2)激光器、大功率半导体激光器或类似的激光器。
另外，在上述实施例中，说明了一种按以下方式对版权保护信息ED解码的情况：在重放信号HF的电平在反射膜发生改变的区域中上升的一个重放系统中，在最大检测器64中检测最大值。然而，本发明不仅限于这个例子，并且在重放系统中，也可以是与上述相反的另一种情况：重放信号HF的电平在反射膜发生改变的区域中下降。在这种情况下，通过在最大检测器中检测最小值而不是最大值，或者通过在重放信号处理器中插入一个倒相放大器，就可以可靠地重放版权保护信息ED。
此外，在上述实施例中，说明了一种将本发明应用到小型光盘的情况，这种小型光盘是适于记录和重放的一种光盘。然而，本发明并不局限于这个例子，也可应用于同样适于记录和重放的磁-光盘或相变型光盘，并且还可应用于一次性写入型光盘或只读(reproduction-only)型光盘。
另外，在上述实施例中，说明了一种通过使用版权信息的加密处理来控制对光盘的存取的情况。然而，本发明不局限于这个例子，并且可广泛地应用于通过停止、控制记录/重放部分的操作来控制对光盘的存取，或者应用于通过停止重放信号的输出来控制对光盘的存取。
另外，在上述实施例中，说明了一种给光盘配置独有的信息作为版权信息的情况。然而，本发明并不局限于此。当为了出售而记录音频数据等时，版权信息可由例如相关艺人独有的特定信息来组成。
因此，根据本发明，其中，版权信息是通过反复地形成局部区域来记录的，与凹坑或标记相比这些区域引起了光接收结果的更大变化，在圆周方向上这种局部区域的存在比率被设定为小于0.3。因此，即使在版权信息象例如条形码那样被记录时，该信息也能可靠而准确地重放。
尽管已使用具体的条件说明了本发明的优选实施例，但这种说明只是出于解释性的目的，应当理解的是，在不脱离所附权利要求的精神或范围的情况下，可以作出多种更改和变化。

Claims (20)

1.一种光盘设备，用于在光盘上记录版权信息，在光盘上所需数据是通过凹坑或标记的重复来记录的，所述的设备包括：
信号源，用于提供版权信息；
纠错码电路，用于将纠错码附加到所述版权信息；
调制器，用于根据所述版权信息和纠错码而产生调制信号；以及
光学系统，用于响应所述调制信号将激光束照射到光盘上以记录所述版权信息，
其中，通过以这样的方式将激光束照射到所述的光盘上来记录版权信息：在圆周方向上将所述光盘的一个预定区域划分为多个微小子区域，并且在连续m个微小子区域中，在n个微小子区域中形成关于版权信息的局部区域，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变，
其中，所述局部区域的存在比率在所述光盘的圆周方向上被设定为小于0.3，通过激光束照射而在光盘的所述预定区域中反复地形成所述局部区域，
m和n是正整数，其中，n＜m。
2.根据权利要求1的光盘设备，其中，所述m是4，所述n是1。
3.根据权利要求1的光盘设备，其中，通过在紧靠在所述m个微小子区域之前的预定数量的连续微小子区域的至少一个中选择性地形成局部区域，所述光盘设备放置一个同步图形。
4.根据权利要求1的光盘设备，其中，所述光盘设备通过不可逆地改变所述光盘的反射膜来形成局部区域。
5.根据权利要求1的光盘设备，其中，所述光盘设备通过部分去除所述光盘的反射膜来形成局部区域。
6.根据权利要求1的光盘设备，其中，所述光盘设备通过局部改变所述光盘的盘基片来形成局部区域。
7.根据权利要求1的光盘设备，其中，通过形成所述局部区域，所述光盘设备记录版权信息作为条形码。
8.一种光盘记录方法，用于在一个光盘上记录版权信息，在光盘上所需数据是通过将被重放的凹坑或标记的重复来记录的，所述记录方法包括如下步骤：
在所述光盘上以这样的方式照射激光束：在圆周方向上将所述光盘的一个预定区域划分为多个微小子区域，并且在连续m个微小子区域中，局部区域形成在对应于版权信息的n个微小子区域中，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变，从而将版权信息记录在所述局部区域中，
其中，在所述光盘的圆周方向上所述局部区域的存在比率被设定为小于0.3，通过激光束照射而在光盘的所述预定区域中反复地形成所述局部区域，
m和n是正整数，其中，n＜m。
9.一种光盘，其上所需数据是通过凹坑或标记的重复而记录的，并且由凹坑或标记的重复而记录的数据是通过处理激光束照射所获得的回光接收结果而重放的，
其中，所述光盘包括：
用户区，用于在其中记录用户数据；以及
在所述用户区内部并在22.9毫米的半径内形成的条形码区，所述条形码区具有被分成在所述光盘的圆周方向上重复形成的局部区域的微小子区域，所述局部区域形成在连续m个微小子区域中的n个微小子区域中，与凹坑或标记相比，引起回光接收结果的更大改变，
其中，在所述光盘的圆周方向上所述局部区域的存在比率被设定为小于0.3，以及m和n是正整数，其中，n＜m。
10.根据权利要求9的光盘，其中，所述m是4，所述n是1。
11.根据权利要求9的光盘，其中，通过在紧靠在所述m个微小子区域之前的连续k个微小子区域的至少一个中选择性地形成局部区域，来放置一个同步图形，其中k是正整数。
12.根据权利要求11的光盘，其中，所述的k是3。
13.根据权利要求9的光盘，其中，所述局部区域是通过不可逆地改变信息记录平面的反射膜来形成的。
14.根据权利要求9的光盘，其中，所述局部区域是通过部分去除信息记录平面的反射膜来形成的。
15.根据权利要求9的光盘，其中，所述局部区域是通过盘基片的局部改变来形成的。
16.根据权利要求9的光盘，其中，在所述局部区域中，记录版权信息作为条形码。
17.一种光盘设备，用于对光盘进行存取，在光盘上数据是由多行凹坑或标记来记录的，该设备包括：
一个光学系统，用来将一个激光束照射到所述光盘上，并且输出接收来自于光盘的回光的结果；
一个版权信息重放装置，用于重放版权信息，版权信息是根据采样结果记录在所述光盘上的，采样结果是通过以预定的定时对回光接收结果采样而获得的；以及
一个控制装置，用于根据版权信息控制对所述光盘的存取，
其中，通过以这样的方式在所述光盘上记录版权信息：在圆周方向上将所述光盘的一个预定区域划分为多个微小子区域，并且在连续m个微小子区域中的n个微小子区域中形成关于版权信息的局部区域，其中，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变，
所述局部区域的存在比率在所述光盘的圆周方向上被设定为小于0.3，通过激光束照射而在光盘的所述预定区域中反复地形成所述局部区域，
m和n是正整数，其中，n＜m。
18.根据权利要求17的光盘设备，其中，所述版权信息重放装置包括：同步图形检测装置，用于从光接收结果中检测包括在版权信息中的一个同步图形；采样脉冲发生装置，用于根据从所述同步图形检测装置获得的检测结果来产生多个采样脉冲；多个采样装置，用于参照每个采样脉冲对光接收结果进行采样；以及一个比较装置，用于比较从所述的多个采样装置获得的采样结果，并且输出一个比较结果；
其中，版权信息是根据从所述比较装置获得的比较结果来输出的。
19.根据权利要求17的光盘设备，其中，对所述光盘的存取是通过根据版权信息对所述光盘的输入/输出数据加密来控制的。
20.一种光盘制造方法，包括如下步骤：
用地址信息来调制记录激光束并将调制后的激光束照射到主盘上，并对主盘曝光以记录地址信息；
显影所述主盘以形成对应于凹坑行或凹槽的精细的凹凸部分；
镀敷所述主盘而制成母盘，并由母盘制造一个压模；
通过模制所述压模来大量制造盘基片，每个盘基片都具有从母盘复制的精细的凹凸部分；
在所述盘基片上形成磁-光膜当作信息记录膜；
在所述信息记录膜上形成保护膜；
通过一个条形码写入器在所述光盘上记录版权保护信息，
其中，在所述光盘上以这样的方式照射激光束来记录所述版权保护信息：
在圆周方向上将所述光盘的一个预定区域划分为多个微小子区域，并且在连续m个微小子区域中，局部区域形成在对应于版权信息的n个微小子区域中，与凹坑或标记相比，这些局部区域引起回光接收结果的更大改变，从而将版权信息记录在所述局部区域中，
其中，在所述光盘的圆周方向上所述局部区域的存在比率被设定为小于0.3，通过激光束照射而在光盘的所述预定区域中反复地形成所述局部区域，
m和n是正整数，其中，n＜m。
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