CN1315037A - 光盘和光盘驱动器 - Google Patents

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Abstract

对于追记型DVD1,在记录文书,图象,声音等数字信息的数据区5的内侧,设有导入区4,该导入区域中有存储了防止从源盘向该DVD1不正当复制的复制管理用关键信息的预制凹坑9,而在导入区4的内侧,又设置了用于调整该DVD1的功率特性的测试区3。根据预制凹坑9中记录的复制管理用关键信息可以客观上防止源盘中记录的信息在没有正当理由的情况下复制到该DVD1中。

Description

光盘和光盘驱动器
本发明涉及到追记型光盘以及其他可以写入的光盘，该光盘可以防止只读光盘上记录的信息被不正当的复制，进行保护著作权的光盘管理；涉及到可以将信息记录到该光盘上，或者读取被记录的信息的光盘驱动器。
近年来，用激光能够读取文书、图象、影像、声音、音响等各种数字信息的记录光盘被广泛使用。光盘和原来的磁盘等磁记录媒体比，具有记录密度高，存取时间短，抗电磁场等外界干扰性强，并且使用寿命长等各种优点。这样的光盘可列举例如视频信息(AV数据)或者是记录计算机用数据的DVD(Digital versatile disc)，记录音频信息和文书数据的CD(Compact disc)等。
这些光盘中的一种是用户可以写入信息的光盘(下面称写入型光盘)，例如用户仅可以一次性地将信息写入的追记型可写光盘(例如追记型DVD(DVD-R)，追记型CD(CD-R)等。又，在这样的写入型光盘中，被记录在追记型光盘中的信息可以长时间稳定地保存(例如十年)，适用于保存大容量文件的文书数据或者图象数据。
但是，对于象CD-R、RW那样原有的写入型光盘，例如追记型光盘，用户只要改造具有记录功能(写入功能)的普通光盘驱动器，就可以将其他光盘上记录的信息复制到该写入型盘内。因此，客观上用户可以将市场上出售的、作为信息源的只读光盘内记录(以下称源光盘)的各种信息任意地复制到写入型光盘中。
但是，在源光盘上记录的信息一般是特定的作者编著的著作，根据著作权法等的规定，原则上作者享有著作信息的著作权。这样，在没有正当理由情况下将源光盘上记录的信息复制到写入型光盘内的行为是违法的，限制这样的行为，一方面是应该用健全知识产权的法律制度等来解决。另一方面，利用市场上出售的光盘驱动器事实上很容易地将源光盘的信息复制到写入型光盘中这一事实，可以说是诱发或者助长违法行为的因素。即，原有的光盘或者光盘驱动器中客观上没有防止源盘的信息被非法复制或者利用的方法。
还有，在信息被读取或者写入时，原来的写入型光盘不能很好地进行盘的信息管理，即存在没有很好的建立光盘信息管理系统的问题。例如，由于没有处理每张光盘的ID信息和有关光盘记录信息的ID信息，因此没有保护包括电子传送在内的著作权的功能。因此，存在不能建立从用网络、卫星等通讯手段流通的电子信息的光盘信息管理和用户盘的机密信息管理方面考虑的除复制外的读出和写入信息的管理机构。
为了解决以上问题，对于记录在源光盘中的信息，本发明提供能够客观上防止没有正当理由地复制和充分进行光盘信息管理的光盘和光盘驱动器。
为了解决上述问题，涉及本发明第一形态的光盘具有如下特征：(a)以用光可以读出的可能形态的、数字形式的要保存信息(应保存的信息)可以写入记录层的光盘、设置了(b)带有沿螺旋状轨迹延伸的槽沟(在轨迹上)，在该槽沟内的记录层中记录要保存信息的数据区、(c)在数据区的先导部分配置了记录该光盘的管理信息的导入区、(d)在导入区的先导部分配置了带有沿螺旋状轨迹延伸(在轨迹上)的槽沟的前置槽沟区(例如为了调整该光盘的功率特性用的测试区)、(e)在引入区内对应轨迹的位置内至少设置了带有预先存储了有关限制将信息复制到该光盘的关键信息(以下称复制管理用关键信息)的预制凹坑和预先存储了有关识别该光盘是带预制凹坑光盘的信息(以下称光盘识别信息)的预制凹坑的预制凹坑部。这里，先导部分是指沿光检测器顺扫描方向的前侧部位，即该光盘的中心侧部位。
这里，在光盘种类识别信息内可以包括每个光盘的ID信息。还有，预制凹坑可以用注射成型作为压纹在衬底内形成，也可以用激光记录形成。
这样的光盘可以列举DVD-R,CD-R,DVD-RW,CD-RW,DVD-RAM等。在导入区可以仅仅设预制凹坑部，也可以同时设预制凹坑部和槽沟。为了提高在预制凹坑部的信号检测精度，最好设定各预制凹坑的宽度大于槽沟的宽度、小于轨迹间隔的1/2(轨迹间隔×1/2＞预制凹坑宽度≥槽沟宽)，最好设定预制凹坑的深度和槽沟的深度大致相同。
在这种光盘中，因为在预制凹坑部内预先存有复制管理用关键信息和光盘种类识别信息，复制其他光盘的信息到该光盘内时，根据这些信息，不满足容许复制所定的条件时，可以禁止复制该信息。因此，由普及本发明涉及的光盘(最好再限制原来的写入型光盘的使用)可以客观上防止没有正当理由复制只读光盘等源盘中记录的信息。
再有，用组合复制管理用关键信息和光盘种类识别信息可以在信息读取或者写入时充分进行光盘信息管理。即，可建立较完整的光盘信息管理系统。具体是可建立从光盘发行的盘信息管理机构，用户盘的机密信息管理机构方面考虑的复制以外的读取或者写入信息的管理机构。例如，在光盘出版发行时，仅可以读出试读信息，而购买时得到关键信息，将此信息和预制凹坑信息对照后才能将光盘中的全部信息读出的光盘信息管理。
上述光盘的记录层最好是色素蒸镀膜。因为这类光盘的记录层是在光盘的全表面形成的，如果预制凹坑的大部分埋在记录层中，则在该预制凹坑的信号检测精度将降低。因此如果用色素蒸镀膜形成记录层，由于色素蒸镀膜在预制凹坑内形成薄膜状，预制凹坑的大部分不会因记录层而埋住，在该预制凹坑的信号检测精度将大幅度提高。
如果上述的光盘是DVD，并且在导入区内设置了存有CSS关键信息的CSS关键区时，最好包括导入区中的CSS区的一部分或者全部导入区用预制凹坑形成，这里CSS关键信息是为了读解被密码化(不规则性)的、记录在数据区的要保存信息而设置的关键信息(CCS(ContentScramling System)关键信息)。这时预制凹坑可以用压模在衬底上形成，也可以用激光记录。
即，一般的DVD在导入区设置了控制区，在控制区内设置了CSS关键区。这样，被密码化的、记录在数据区的要保存信息根据CSS关键信息被解读读取。因此，最好是包括CSS关键区的控制区的一部分，控制区的全部或者导入区的全部用预制凹坑形成，防止CSS关键信息的复制。
又，上述各光盘的预制凹坑如果调制度在30％以上，可以用读取机读取。还有最好抖动(Data to Clock Jitter)在8％以下。
本发明第2形态涉及的光盘驱动器具有如下特征：(a)是能够将作为信息源的已记录光盘(即源盘)内记录的信息作为要保存的信息复制到本发明的第1形态涉及的未记录的、带有预制凹坑的光盘中的光盘驱动器(例如，光盘录制机，光盘播放机)，(b)设置了禁止信息复制部分，该部分是读出在未记录的带预制凹坑的光盘的预制凹坑部中存储的复制管理用关键信息和在源盘中记录的著作权信息(以下，称著作权信息)，并且比较2信息，如果2信息不满足所定的匹配条件，就禁止信息的复制。作为源盘，可以列举只读DVD，已记录的追记型DVD，只读CD等。
对于该光盘驱动器，在将源盘中记录的信息复制到带预制凹坑的光盘中时，最好是设置了著作权信息写入部分，这里著作权信息写入部分是将源盘中记录的著作权信息、由该著作权信息和预制凹坑部存有的信息组合(相乘)后得到的信息写入带预制凹坑的光盘中。
对于该光盘驱动器，如果带预制凹坑的光盘的复制管理用关键信息和源盘的著作权信息不匹配时，客观上就不可能将源光盘的信息复制到带预制凹坑的光盘中。因此，如果使得上述匹配条件仅在容许将源盘信息复制到带预制凹坑的光盘的情况下成立，就可以客观地防止源盘中记录的信息没有正当理由也能复制到带预制凹坑的光盘中。而且在读取信息或者写入信息时，可以充分进行光盘信息管理。即，可以建立很好的光盘信息管理系统。
本发明第3形态涉及的光盘驱动器具有以下特征：(a)对于只读光盘和使用本发明第2形态涉及的光盘驱动器复制了信息的本发明第1形态涉及的已记录的带预制凹坑光盘，是可以读取记录信息的光盘驱动器，(b)有判断要读取记录信息的光盘是只读光盘还是已记录的带预制凹坑光盘的光盘种类判定部分，(c)有记录信息读取禁止部分，该部分是如果要读取记录信息的光盘是只读光盘，在该只读光盘内没有禁止读出信息时容许记录信息的读出，有禁止读出的信息时禁止读出记录信息；如果要读取记录信息的光盘是已记录的带预制凹坑光盘时，读出带预制凹坑光盘内记录的复制管理用关键信息和著作权信息并比较两信息，在两情报不满足所定的匹配条件时禁止读出记录信息的。作为只读光盘可以列举只读DVD，只读CD等。
又，本发明的第2形态涉及的光盘驱动器也可以和本发明第3形态涉及的光盘驱动器一体化形成。
对于这种光盘驱动器，在读取已记录在带预制凹坑光盘中的信息时，复制管理用关键信息和著作权信息不满足匹配条件时禁止记录信息的读出。因此，即使误将应禁止复制到带预制凹坑光盘中的信息复制到了该带预制凹坑的光盘中，实际上该记录信息也不可能读出，有力地保护了记录在源盘中的信息的著作权。另外信息读出或者写入时可以充分进行光盘的信息管理。即，可以建立很好的光盘信息管理系统。
附图的简要说明
图1A是本发明涉及的追记型DVD俯视图，图1B是图1A表示的追记型DVD的侧视图。
图2是图1A及图1B表示的追记型DVD衬底的部分剖面立体图。
图3是图2所示的衬底的侧断面的模式图。
图4A-图4F分别是图2表示的衬底的制作工艺图。
图5A是本发明涉及的未记录的追记型DVD的数据区槽沟附近的侧断面图，图5B是该追记型DVD写入后数据区槽沟附近的侧剖视图，图5C是该追记型DVD的导入区的预制凹坑附近的侧断面图。
图6A是原来的未记录的追记型DVD的数据区的槽沟附近的侧断面图，图6B是该追记型DVD写入后数据区槽沟附近的侧断面图，图6C是该追记型DVD的导入区的预制凹坑附近的侧断面图，图6D是与使预制凹坑深度变深后的图6C同样的图。
图7表示了本发明涉及的追记型DVD的TE信号强度对时间的变化特性图。
图8表示了本发明涉及的追记型DVD的预制凹坑和槽沟内DVD-ROM的TE信号振幅图。
图9表示了本发明涉及的追记型DVD的反射率对时间变化特性图。
图10是本发明涉及的DVD录制机的结构概略框图。
图11本发明涉及的DVD播放机的结构概略框图。
实施例
以下具体说明本发明的实施例。用追记型DVD(DVD-R)作为例子来说明。但是本发明不限于追记型DVD，也适用于可以写入信息的各种光盘，例如CD-R,DVD-RW,CD-RW,DVD-RAM等。
图1A和图1B分别是本发明的追记型DVD(数字多目的盘)的俯视图和侧视图。图2是该DVD衬底的部分断面立体图。
如图1A，图1B和图2所示，本发明的DVD1由一定厚度(例如大概1.2mm)的圆形板(环状板)形成，在其中心部位有圆形的中心孔2。在该DVD1内从中心侧(内侧)向圆周侧(外侧)依次设置了基本上同心圆状的测试区3(前置槽沟区)、导入区4、数据区5和导出区6。
这里DVD1的半径例如设定为60mm，中心孔2的半径例如设定为15mm。测试区3例如在半径小于22.6mm的范围内形成，导入区4例如在半径22.6-24.0mm的范围内形成，数据区5例如在半径24.0-58.0mm的范围内形成，导出区6设在半径超过58.0mm的区域。
又，虽然图中没有详细标出，但是DVD1和普通的DVD一样在衬底上依次由记录层，反射层和保护层组成(参见图5)。
测试区3带有沿盘面扩展的螺旋状(螺线状)轨迹7延伸的，即在轨迹7上的1道槽沟8，用于调整该DVD1的功率特性(功率强度等)。槽沟8的圆周方向的中心线和轨迹7基本一致。这里在槽沟8内的记录层能由照射和特定数字信息对应的激光来记录数字信息。这样，在槽沟8内的记录层内记录的数字信息，可以用激光读出。对于测试区3的槽沟8，仅用于该DVD1的功率特性调整，原则上不写入信息。
又，轨迹7并不是有实体的东西，它是在盘表面上概念性地设定的螺旋状曲线，是配置槽沟8以及后面所述的预制凹坑9的基准，或者是光学检测器(物镜)的伺服控制基准。这样，槽沟8和预制凹坑9都是沿轨迹7(在轨迹7上)延伸形成。
导入区4由沿轨迹7延伸的1道槽沟8和由多个预制凹坑9组成的预制凹坑部形成。这里，槽沟8(记录层)用于记录DVD1的各种管理信息，例如记录了在数据区5内记录的信息容量和记录位置等各种管理信息。又记录到该槽沟8内记录层的记录方法和读出该信息的方法和上面同样。
另外，在预制凹坑部(预制凹坑9)内，记录(存储)了有关限制将信息复制到该DVD1中的复制管理用关键信息(防止复制用关键信息)和识别该DVD1是带有预制凹坑的DVD的光盘种类识别信息。在预制凹坑部内记录的信息和记录层的状态(已记录，未记录)无关，由预制凹坑9的有无或者它的形状决定。因此，该信息和槽沟8的信息不同，和写入DVD1的操作无关，是DVD1固有的。
数据区5有沿轨迹7延伸的1道槽沟8，用于记录文书，图象，影像，声音，音响等所需要的数字信息(要保存的信息)。又，将信息记录到该槽沟8内的信息记录方法和将该信息读出的信息读出方法和上面同样。
导出区6有沿轨迹7延伸的1道槽沟8，组成基本上和数据区5相同，在表示数据区5的光盘周边侧的边界的同时，是为了记录在该DVD1记录、读出信息时的各种控制信息而设置的。
在DVD1的衬底10的扩展面(表面)内，沿轨迹7形成了槽沟8和预制凹坑9，如图3所示，轨迹7在光盘径向上的间隔，即轨迹间隔P和原来的DVD大致相同，例如设定为0.74μm。槽沟8的宽W1(光盘径向上的尺寸)也和原来的DVD大致相同，例如设定为0.25-0.3μm。这样，预制凹坑9的宽度W2(光盘径向上的尺寸)设定在大于槽沟8的宽度W1，小于轨迹间隔P的1/2范围内。即，槽沟宽W1和预制凹坑宽W2和轨迹间隔P之间的宽度存在以下的式1的关系：
W1≤W2＜P/2……………………(1)
这里，W1：槽沟宽
W2：预制凹坑宽
P：轨迹间隔
这里，如果预制凹坑宽度W2比槽沟宽W1窄，信号的调制度就会降低，不能很好地获得信号。又，预制凹坑宽度W2比轨迹间隔P的1/2大时，会增加干扰，使抖动极限变窄。
表1表示预制凹坑宽度W2变化时实际测定的抖动(Data to ClockJitter)结果，这里使用的DVD的容量(线密度)为4.7GB(最短坑长3T=0.4μm)，轨迹间隔P为0.74μm，槽沟宽W1为0.25μm。又，一般对于DVD来说，希望抖动在8％以下。
表1预制凹坑宽度变化时抖动的测定值
预制凹坑宽度W2 抖动测定值
0.21μm  8.7％
0.23μm  8.5％
0.25μm  8.0％
0.30μm  7.5％
0.40μm  12.0％
根据表1的测定结果，对于普通的预制凹坑，式1设定的预制凹坑宽度W2的范围很恰当。
但是，本发明者发现，抖动值除了和预制凹坑宽度W2有关外，也和DVD的线密度(光盘容量)有关。即，本发明者从实验发现了这样的事实：在槽沟宽度W1为0.25μm而预制凹坑宽度W2比其窄，是0.18μm时，如果线密度是4.7GB(最短坑长3T=0.40μm)，抖动为13％，如果线密度是3.9GB(最短坑长3T=0.44μm)，抖动则下降到8％。因此，即使在预制凹坑宽度W2比槽沟宽度W1窄的情况下，适当的降低线密度，也可以使抖动在8％以下。
表2表示了线密度(最短坑长3T)变化时实际测定的抖动值，这里设定预制凹坑宽度W2和槽沟宽度W1相等，为0.25μm。又，预制凹坑宽度W2象这样窄时要使用AZ的显像液，形成使该预制凹坑的斜度很小。
表2的测定结果表明，在预制凹坑宽度W2一定时，线密度(最短坑长3T)越小，抖动越小。
表2线密度变化时抖动的测定值
    最短坑长3T     抖动测定值
    0.40μm     8.0％
    0.44μm     7.2％
    0.48μm     6.5％
    0.60μm     5.3％
表3表示了用市场上出售的DVD播放器和DVD-ROM驱动器，对具有本发明涉及的预制凹坑的DVD(实施例1-3)和具有不属于本发明的预制凹坑的DVD(比较例1-2)进行读取测试的结果。
表3 DVD的读取测试结果
    DVD播放器1     DVD-ROM驱动器1     DVD-ROM驱动器2
    实施例1     ○     ○     ○
    实施例2     ○     ○     ○
    实施例3     ○     ○     ○
    比较例1     ×     ×     ×
    比较例2     ×     ×     ×
注：○······播放动作良好×······发生动作不良
又，在该读取测试中使用的各DVD光盘的规格如下。(1)实施例1 3T=0.40μm抖动8.0％预制凹坑宽度0.25μm(2)实施例2 3T=0.4μm抖动7.2％预制凹坑宽度0.25μm(3)实施例3 3T=0.60μm抖动5.3％预制凹坑宽度0.25μm(4)比较例1 3T=0.40μm抖动13.0％预制凹坑宽度0.18μm(5)比较例2 3T=0.40μm抖动12.0％预制凹坑宽度0.40μm
如表3所示，本发明的实施例1-3中任何DVD，无论使用什么读取装置，都有良好的读取动作。而不属于本发明的比较例1-2，无论使用什么装置，都发生动作不良。
如上所述，对于衬底10，虽然槽沟8和预制凹坑9的宽度相互不同，但是深度相同。这样使得衬底10(压模)比较容易制造。即，一般衬底10用压模，由注射成型，压缩成型，2P法等制造。这里，压模通常用如图4A-图4E所示的光刻技术制造，如果槽沟8和预制凹坑9的深度是一定的，用一次光刻就可以制出压模，因此简化了制造工程，降低了压模或者衬底的制造费用，进而降低了DVD的制造费用。
又，利用光刻技术的压模或者衬底10的制造方法如下所述。
如图4A所示，首先准备表面已被研磨的厚度为5-6mm程度的玻璃衬底11，再如图4B所示，在玻璃衬底11的表面涂上正型光致抗蚀剂12。
然后，如图4C所示，在光致抗蚀剂12上用对应要形成的槽沟8和预制凹坑9形状的模型照射激光13(进行模型曝光)。这样，光致抗蚀剂12的被激光13照射部分12a因为化学反应显影液(例如碱性液)变成可溶性物质。
然后如图4D所示，用光致抗蚀剂12对应的显影液(图中没有表示)进行显象处理，除去在显影液中可溶性部分12a。接着如图4E所示，在玻璃衬底11和光致抗蚀剂12上进行镀镍作成压模14。又，这里虽然使用了正型光致抗蚀剂，也可以用负型光致抗蚀剂。还有也可以由该压模14制作母型，再由母型制作衬底用压模。
然后如图4F所示，用注射成型，压缩成型，2P法等将压模14制成带有槽沟8和预制凹坑9的衬底10。又，衬底10的材料用透明的塑料材料(例如聚碳酸酯树脂等)。
在这种情况，槽沟8和预制凹坑9的深度和光致抗蚀剂12的厚度相等。因此，如果槽沟8和预制凹坑9的深度如果不同，在图4D所示的显影处理后，要再用厚度不同的光致抗蚀剂，再重复如图4B-图4D的工程，这样压模14的制作工程就变得很复杂。
如图5A和图5C所示，在如上所述制作出来的衬底10的表面，依次形成记录层15和反射层16。这样，有相同深度d1的槽沟8和预制凹坑9的内部也形成了记录层15和反射层16。然后在反射层16上装上保护层(图中没有显示)，追记型DVD1就完成了。
这里，记录层15是在衬底10的表面蒸镀有机色素(例如，扑啉系有机色素，偶氮系有机色素等)形成的薄膜状色素蒸镀膜。该色素蒸镀膜在图中没有表示。它是由在低压(例如10-3Torr以下)的真空处理室中加热有机色素使之气化(升华)，而气化的有机色素在衬底10的表面冷却凝固(蒸镀)等方法形成。反射层16是用普通的金属蒸镀装置将反射率高的金属(例如金，银，铝等)蒸镀在记录层15上而形成。又，记录层15也可以用自旋涂层等涂膜方法形成色素膜。
下面说明有预制凹坑的光盘的再生特性的匹配，特别是用压模在衬底10上形成预制凹坑9的情况。用DVD驱动器(DVD录制机)，当激光照射该DVD1写入信息时，如图5B所示，槽沟8的记录层15特定部分的光学特性(例如透光率)发生变化(例如，由于记录使得色素的折射率减少)，记录坑的相位发生变化变成已记录层17。这样将数字信息记录在DVD1上。即，槽沟8因为记录层15的光学特性变化形成多个的已记录层17的集合来记录信息。
另外，预制凹坑9和槽沟8不同之处是，例如只读CD(CD-ROM)场合，以凹坑形式记录信息。即，由于有预制凹坑9的部分和没有预制凹坑的部分之间的光路长产生相位差，由预制凹坑有无或者形状模式记录信息。因此对于预制凹坑9来说，在DVD1被制作时就已经记录(保存)了信息。即，对应预制凹坑部要记录的信息的形态形成预制凹坑9形成，该信息是该DVD1固有的。
这里如图5C所示，在预制凹坑9读出的信号的强度和信号的读出精度随预制凹坑9的反射面(色素和反射层的界面)和没有预制凹坑9的部分(基地部)的反射面之间的预制凹坑深度方向的距离V1(以下称反射面间隔)增大而增高。如前所述，由于DVD1的记录层15是在衬底表面蒸镀有机色素形成的薄膜状色素蒸镀膜，这样反射面间隔V1很大，因此在预制凹坑9读出的信号强度就强，从而信号读出精度就高。
而在如图6A和图6C所示的场合，用有机色素涂在衬底表面(例如自旋涂层)形成记录层15时，槽沟8和预制凹坑9的大部分都被记录层15(有机色素)埋住。这时槽沟8如图6B所示，可以无障碍地形成已记录层17，不会发生差错。但是预制凹坑9如图6C所示，反射面间隔V2非常小，所以在预制凹坑9读出的信号强度很弱，导致信号读出精度降低。
又，如图6D所示将预制凹坑9的深度d2加大，反射面间隔V3就可以比较大，在预制凹坑9读出的信号精度就可以很高。但是如前面所述，这样为制造衬底10的压模制作工程就变得复杂了。期望的预制凹坑深度d值在式2表示的范围内。
λ/(4n)≥d≥λ/(12n)…………(2)
d：希望的预制凹坑深度
λ：再生信号波长
n：衬底的折射率
用DVD录制机(DVD驱动器)在没记录的DVD1上记录信息时，或者是用DVD读取机(DVD驱动器)读出已有记录的DVD1上记录的信息时，检测跟踪误差信号(以下称TE信号)，根据该TE信号向跟踪方向伺服控制光学检测器(物镜)。但是在本发明的DVD1的场合，槽沟8和预制凹坑9在记录或者是读取时检测出的TE信号强度或者振幅是不同的。
图7表示了在读取已记录的DVD1时，到t1时刻在测试区3(或者导入区4)槽沟8的检测TE信号，t1-t2时刻在导入区4预制凹坑9的检测TE信号，t2以后在数据区5槽沟8的检测TE信号时的信号强度或者振幅的时间变化特性。如图7所示，在预制凹坑9的TE信号(t1-t2)的振幅比槽沟8的TE信号(t2以后或者t1以前)的振幅小很多。这样，最好对应这样的TE信号特性调整槽沟8和预制凹坑9的TE信号振幅。
图8表示了普通只读DVD(DVD-ROM)和本发明的DVD1的槽沟8和预制凹坑9的TE信号的振幅的大小。这里在图8中本发明DVD1的槽沟8的振幅图中，实线部分是未记录状态(记录时)的振幅，虚线是已记录状态(读取)的振幅。
如图8所示，对于DVD1的槽沟8，在未记录的DVD1上记录信息时检测的TE信号的振幅(实线部分)大概是从已记录的DVD1上读取信息时检测的TE信号的振幅(虚线部分)的1/2。因此，用记录时进行推挽跟踪控制、读取时进行相位(差)跟踪控制来对应它们振幅的差异。而对于预制凹坑9无论未记录还是已记录的TE信号的振幅都是一定的。这样预制凹坑9必须生成和上述两种的跟踪控制相对应的振幅的TE信号。于是在DVD1中，预制凹坑9的TE信号振幅为了对应上述两种的跟踪控制，设定为未记录DVD1的槽沟8的TE信号振幅和己记录DVD1的槽沟8的TE信号振幅的中间值。
在未记录的DVD1上记录信息或者从已记录的DVD1上读取信息时，根据激光反射面的反射率进行聚焦控制，即进行光学检测器的聚焦方向的伺服控制。这里对于这些聚焦控制，最好使反射面的反射率尽量一定。但是，槽沟8和预制凹坑9的反射面的反射率是不同的。槽沟8的反射率和DVD1是否记录无关(是相同的)。
图9表示了读取已记录的DVD1上的信息时，到t3时刻读取在导入区4的预制凹坑9的信息，t3时刻以后读取数据区5的槽沟8上的信息时的激光反射面的反射率随时间变化特性。如图9所示，预制凹坑9的反射率(在t3以前)比槽沟8的反射率(在t3以后)高很多。用本发明的DVD1时，最好是得到槽沟8和预制凹坑9的反射率相等时的同样效果，例如在预制凹坑9读取或者记录时使聚焦控制回路增益降低等使反射率降低到基准值10，得到等价状态；也可在槽沟8读取或者记录时使回路增益增加等使反射率提高到基准值10，得到等价状态。
由于这样的DVD1的预制凹坑9的深度比普通凹坑浅，预制凹坑部的数据信号(预制凹坑信号)和数据区5(槽沟8)的数据信号相比，调制度(最长信号14T和反射率之比)大约低30-40％。因此为了提高预制凹坑部的信号质量，最好使预制凹坑部的记录密度(线记录密度，道记录密度)降低。
例如，在槽沟8和预制凹坑9的深度相同，为50nm时，4.7GB密度(道间距为0.74μm，最短坑长0.4μm)的预制凹坑信号和3.9GB密度(道间距为0.8μm，最短坑长0.44μm)的预制凹坑信号的抖动值如下：
3.9GB…预制凹坑信号抖动值：8％
4.7GB…预制凹坑信号抖动值：13％
因此，即使调制度是30％，只要使预制凹坑部的记录密度降低，也能得到很好的信号质量。
又在光盘径向最好是在每1道轨迹都形成预制凹坑部。另外对于电信号来说，最好是提高预制凹坑部的信号使调制度升高。即，最好由改变调制度使得最短记录频率降低来提高信号品质(C/N)。
又，对于DVD1，预制凹坑9也可以使槽沟8局部膨胀(扩大宽度)来形成。
即，为了使预制凹坑部和与其接续的数据区5的槽沟8圆滑地接续，在数据区5的槽沟8的前面需要空的槽沟区。用读取机读取该区时如果没有预制凹坑9会产生没有相位差跟踪。因此，在空槽沟区使得局部膨胀来形成空坑，就可以消除上述情况发生。
由于本发明涉及的追记型DVD1在预制凹坑部(预制凹坑9)内保存了复制管理用关键信息和光盘种类识别信息，将其他的DVD信息复制到该DVD1上时，根据这些预制凹坑部记录的信息，如果不满足容许复制所定的条件，可以禁止复制。这样，如果这种追记型DVD1普及，对原来的追记型(写入型)DVD的使用进行一些限制，就可以客观地防止记录在只读DVD等源盘上的信息被非法复制。因此有效地保护记录在源盘上的信息的著作权。再有，信息读出或者写入时，可以充分地进行光盘信息管理。因此可以建立完整的光盘信息管理系统。
以下，说明既可以防止著作权被侵害又可以将记录在源盘上的信息作为要保存的信息记录或者复制到本发明涉及的DVD1上的DVD录制器(DVD驱动器)的具体结构。
如图10所示，这样的DVD录制机20内设置了放置只读DVD18(DVD-ROM)或者普通的已记录的追记型DVD19(DVD-R)等源光盘的放置部21和能将源盘放置部21中放置的源盘中的信息复制到未记录的追记型DVD1的复制部22。还有，在DVD录制机20内设置了能对复制部22进行容许复制或者禁止复制的复制管理部23和存储了关于容许将信息复制到DVD1的各种条件信息(匹配条件信息)的匹配条件信息存储部24。又，匹配条件信息通过通信线或者可移动记录媒体传到匹配条件信息存储部24，图中没有详细给出。
对于DVD录制机20，由复制管理用关键信息读取部25读出在复制部22内收藏的未记录的DVD1的预制凹坑部(预制凹坑9)内记录的复制管理用关键信息(防止复制的关键信息)，该复制管理用关键信息再被送至匹配判定部26。这样，源盘放置部21的源盘内记录的文书，图象，影像，声音，音响等要复制的信息(以下称复制信息)由复制信息读取部27读出，并被送到复制管理部23。另外，再由著作权信息读取部28读出源盘内记录的著作权信息，并将该信息送到匹配判定部26。再由匹配条件信息读取部29读出在匹配条件信息存储部24内存储的匹配条件信息，并将此信息送到匹配判定部26。
然后，在匹配判定部26判断复制管理用关键信息和著作权信息是否满足匹配条件信息存储部24内存储的匹配条件，即，判断将源盘上记录的信息复制到DVD1是否满足预先设定的许可条件，并将判断结果送到复制管理部23。这时，匹配性判定部26将源盘的著作权信息，或者由该著作权信息和预制凹坑部保存的信息组合(相乘)成的信息也送到复制管理部23。
在复制管理部23根据从匹配判断部26送来的判断结果容许或者禁止复制部22将复制的信息复制到DVD1。具体来说，如果复制管理用关键信息和著作权信息满足匹配条件，即，如果没有发生著作权被侵害等非法行为，复制被容许的话，从复制管理部23将复制信息和著作权信息送到复制部22，在复制部22将复制信息和著作权信息写入DVD1。
如果复制管理用关键信息和著作权信息不满足匹配条件，即，发生了著作权被侵害等非法行为，复制管理部23就不会将复制信息送到复制部22，这样复制部22不可能进行信息复制。即，这样的DVD录制机20在DVD1的复制管理用关键信息和源盘的著作权信息不满足匹配条件时，客观上不可能将源盘的信息复制到DVD1上。因此，将上述匹配条件理想地设定到仅在源盘的信息复制到DVD1被容许的情况下成立，就可以客观地防止源盘上记录的信息被非法复制到DVD1上，有效地保护在源盘上记录的信息的著作权。
以下，具体说明既可以防止著作权被侵害又可以将用上述DVD录制机20进行了信息写入的已记录的DVD1或者只读DVD18等源光盘上记录的信息读取的DVD读取机(DVD驱动器)的结构。
如图11所示，这样的DVD读取机30内设置了读取部31和读取管理部32，这里读取部31能读取有记录的DVD1或者只读DVD18等要读取的光盘(以下称读取盘)中记录的信息，而读取管理部32能容许或者禁止读取部31读取信息。另外，在DVD读取机30内设置了匹配条件信息存储部33，存储部33存储了关于各种容许将读取盘中的信息读取的条件信息(匹配条件信息)。
在DVD读取机30内，由光盘种类判定部34判定在读取部31中的读取盘是已记录的DVD1还是只读DVD18(或者是其他普通盘)。如果判定读取盘是只读DVD18，就将判定结果送到读取管理部32。这时，如果该只读DVD18内没有读取禁止关键信息，读取管理部32就容许读取部31读取信息，如果有禁止读取的关键信息，读取管理部32就禁止读取部31读取信息。即，DVD读取机30可以象其他普通DVD读取机一样读取只读DVD18或者其他普通DVD的信息。
另外，由光盘种类判定部34判定读取盘是已记录的DVD1时，就将判定结果送到匹配性信息读取部35。这时，匹配性信息读取部35读出在读取部31内的DVD1中记录的复制管理关键信息和著作权信息，并将这些信息送到匹配性判定部36。
然后，由匹配条件信息读取部37读出在匹配条件信息存储部33中存储的匹配条件信息，并将该信息送到匹配性判定部36。
在匹配性判定部36，判定复制管理用关键信息和著作权信息是否满足匹配条件，即，在DVD1内记录的信息是否满足预先设定的容许条件，是否有侵犯著作权的不法行为的记录，该判定结果送到读取管理部32。
读取管理部32根据从匹配性判定部36送来的判定结果，容许或者禁止读取部31对DVD1读取。如果复制管理用关键信息和著作权信息满足匹配条件，即要读取的信息是正当的记录，读取部31容许DVD1读取，并读取DVD1。
另一方面，如果复制管理用关键信息和著作权信息不满足匹配条件，即要读取的信息不是正当的记录，读取部31对DVD1的读取就被禁止。这样在DVD读取机30读取有记录的DVD1中的信息时，由于复制管理用关键信息和著作权信息不满足匹配条件时对记录信息的读取被禁止，所以万一将复制被禁止的信息因误操作复制到DVD1中，对该记录信息的读取在客观上也不可能，有力地保护了在源盘中记录的信息的著作权。
也可以将上述DVD录制机20和DVD读取机30一体形成DVD录放机。
这里对于DVD1或者DVD录制机20或者DVD读取机30，预制凹坑部(预制凹坑9)的信号读出频率和槽沟8的信号读出频率也可以不同。预制凹坑部(预制凹坑9)和槽沟8内记录的信号调制规则也可以不同，最好是预制凹坑部在读取时用低频率读出。又，DVD读取机30按槽沟部，坑部，槽沟部的顺序读取信息。
还有，对于DVD录制机20或者DVD读取机30，匹配条件信息也可以和匹配性信息一块记录在预制凹坑部内。再有，例如对于有广告的DVD，特定的赞助商买了著作权，作为将广告放入DVD的代价，也可能容许复制。
产业上利用的可能性
正如以上说明，本发明涉及的光盘和光盘驱动器作为可能防止该光盘内记录的信息被非法复制或者读取的光记录媒体是非常有用的，特别适用于DVD、DVD驱动器，CD、CD驱动器。

Claims (10)

1．一种光盘，是以用光可以读出的可能形态的数字形式的要保存信息可以写入记录层的光盘，其特征在于：
包括设置了带有沿螺旋状轨迹延伸的槽沟、在该槽沟内的记录层中记录所述要保存信息的数据区域，
和位于所述数据区域的先导部分、记录该光盘的管理信息的导入区域，
和位于所述导入区域的先导部分、带有沿轨迹延伸的槽沟的前置槽沟区域；
在所述导入区内对应所述轨迹位置内至少设置了带有预先存储了有关限制将信息复制到该光盘的关键信息的预制凹坑和预先存储了有关识别该光盘是带预制凹坑光盘的信息的预制凹坑的预制凹坑部的光盘。
2．根据权利要求1所述的光盘，其特征在于，所述记录层是色素蒸镀膜。
3．根据权利要求1或者权利要求2所述的光盘，其特征在于，所述预制凹坑的宽度大于所述槽沟的宽度且小于轨迹间隔值的1/2。
4．根据权利要求1至3中任一权利要求所述的光盘，其特征在于，所述预制凹坑的深度和所述槽沟的深度大略相同。
5．根据权利要求1至4中任一权利要求所述的光盘，其特征在于，所述光盘是追记型DVD。
6．根据权利要求5所述的光盘，其特征在于，在所述导入区内设置了存有为了解读记录在所述数据区内被密码化的要保存信息的关键信息的CSS区，
包括所述导入区内的所述CSS区的部分区域或者所述导入区的全部区域用预制凹坑形成。
7．根据权利要求6所述的光盘，其特征在于，所述预制凹坑的调制度在30％以上，抖动在8％以下。
8．一种光盘驱动器，是能将作为信息源的已记录光盘内记录的信息作为要保存的信息复制到权利要求1至7中任何一项权利要求所述的未记录的带有预制凹坑的光盘中的光盘驱动器，其特征在于：
设置了读出在所述未记录的带预制凹坑的光盘的预制凹坑部中存储的限制复制关键信息和在所述信息源光盘中记录的著作权信息，并且比较两信息，如果两信息不满足所定的匹配条件，就禁止复制所述信息的禁止信息复制部分的光盘驱动器。
9．根据权利要求8所述的光盘驱动器，其特征在于，在将所述作为信息源的光盘中记录的信息复制到所述带预制凹坑的光盘中时，设计了将所述著作权信息、由该著作权信息和存储在预制凹坑部内的信息组合而成的信息写入带该预制凹坑的光盘中的著作权信息写入部分。
10．一种光盘驱动器，是根据对于只读光盘和使用权利要求8所述的光盘驱动器复制信息的权利要求1至7中任何一项权利要求所述的已记录的带预制凹坑的光盘，可以读取记录信息的光盘驱动器，其特征在于：包括有判断要读取记录信息的光盘是只读光盘还是已记录的带预制凹坑光盘的光盘种类判断部分，
和设置了如果要读取记录信息的光盘是只读光盘，在该只读光盘内没有禁止读出的关键信息时容许读出记录信息，有禁止读出的关键信息时禁止读出记录信息；如果要读取记录信息的光盘是已记录的带预制凹坑光盘时，读出带该预制凹坑光盘内存储或记录的限制复制关键信息和著作权信息并比较两信息，在两信息不满足所定的匹配条件时禁止读出所述记录信息的记录信息读取禁止部分的光盘驱动器。
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