DE69735817T2 - Optische disk und verfahren zur aufzeichnung auf einer optischen disk - Google Patents

Optische disk und verfahren zur aufzeichnung auf einer optischen disk Download PDF

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Mitsuaki Kyoto-shi Oshima
Shinichi Nara-shi KONISHI
Shin-ichi Kyotanabe-shi TANAKA
Kenji Sanda-shi KOISHI
Mitsurou Ikoma-shi Moriya
Yoshiho Osaka-shi Gotoh
Yoshinari Souraku-gun TAKEMURA
Norio Kobe-shi Miyatake
Motoyoshi Hirakata-shi Murakami
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    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/12—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
    • G11B20/1217—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs
    • G11B2020/1218—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs wherein the formatting concerns a specific area of the disc
    • G11B2020/122—Burst cutting area [BCA]
    • G—PHYSICS
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    • G11B2020/1242—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs wherein the formatting concerns a specific area of the disc the area forming one or more zones, wherein each zone is shaped like an annulus or a circular sector
    • G11B2020/1244—CAV zone, in which a constant angular velocity is used
    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B2020/1218—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs wherein the formatting concerns a specific area of the disc
    • G11B2020/1242—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs wherein the formatting concerns a specific area of the disc the area forming one or more zones, wherein each zone is shaped like an annulus or a circular sector
    • G11B2020/1245—CLV zone, in which a constant linear velocity is used

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Disk zum Aufzeichnen, Wiedergeben und Löschen von Informationen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine optische Disk, die einmal zu schreibende Informationen umfasst, die zum Urheberrechtsschutz verwendet werden können, z.B. zum Kopierschutz oder zum Schutz vor unbefugter Verwendung von Software. In dieser Beschreibung beziehen sich „einmal zu schreibende Informationen" auf Informationen, die nach der Beendigung des Disk-Herstellungsprozesses aufgezeichnet werden. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen auf eine optische Disk.
  • In den letzten Jahren hat sich die Geschwindigkeit, mit der elektronische Rechner und Informationsverarbeitungssysteme immer größere Mengen von Informationen verarbeiten können, stark erhöht. Zusammen mit der Digitalisierung von Audio- und Videoinformationen führte dies zu der rasanten Verbreitung von preiswerten Zusatzspeichergeräten großer Kapazität und Aufzeichnungsmedien dafür, hauptsächlich optische Disks, auf die mit hohen Zugriffsgeschwindigkeiten zugegriffen werden kann.
  • Der Grundaufbau konventioneller optischer Disks ist folgendermaßen: Eine dielektrische Schicht ist auf einem Disksubstrat gebildet, und eine Aufzeichnungsschicht ist auf der dielektrischen Schicht gebildet. Auf der Aufzeichnungsschicht sind eine dielektrische Zwischenschicht und eine reflektierende Schicht in dieser Reihenfolge gebildet. Eine Mantelschicht ist auf der reflektierenden Schicht gebildet.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung, wie eine optische Disk mit dem obigen Aufbau betrieben wird.
  • Im Fall einer optischen Disk, die in ihrer Aufzeichnungsschicht eine magneto-optische Schicht mit senkrechter magnetischer Anisotropie aufweist, wird das Aufzeichnen und Löschen von Informationen ausgeführt durch lokales (a) Aufheizen der Aufzeichnungsschicht mit einem Laserstrahl über die Kompensationstemperatur auf eine Temperatur mit geringer Koerzitivkraft oder auf eine Temperatur nahe oder über der Curietemperatur, um die Koerzitivkraft der Aufzeichnungsschicht in dem bestrahlten Teil zu verringern, und (b) Magnetisieren der Aufzeichnungsschicht in der Richtung eines externen Magnetfeldes. (Dies wird auch „thermomagnetisches Aufzeichnen" von Informationen genannt.) Außerdem bestrahlt für die Wiedergabe des Aufzeichnungssignals ein Laserstrahl mit geringerer Intensität als der Laserstrahl zum Aufzeichnen oder Löschen die Aufzeichnungsschicht. Der Aufzeichnungszustand der Aufzeichnungsschicht, d.h. die Rotation der Polarisierungsebene des Lichts, das entsprechend der Orientierung des Magnetfeldes reflektiert oder transmittiert wird (diese Rotation tritt hauptsächlich aufgrund zweier magneto-optischer Effekte auf – dem Kerr-Effekt und dem Faraday-Effekt), wird durch einen Photodetektor durch die Veränderung der Intensität des ausgestrahlten Lichts erfasst. Um die Interferenz zwischen entgegengesetzten Magnetisierungen zu verringern und Aufzeichnungen mit hoher Dichte zu ermöglichen, wird ein magnetisches Material mit senkrechter magnetischer Anisotropie für die Aufzeichnungsschicht der optischen Disk verwendet.
  • Außerdem kann, wenn die Daten wiedergegeben werden, der Wiedergabesignalpegel während der Datenwiedergabe durch Verwenden eines Schichtaufbaus für die Aufzeichnungsschicht erhöht werden, um das Wiedergabesignal zu erfassen: mehrere magnetische Dünnfilme, die einen austauschkoppelnden Multilayer oder einen magneto-statisch koppelnden Multilayer umfassen.
  • Für die Aufzeichnungsschicht wird ein Material verwendet, das Informationen durch lokales Erhöhen der Temperatur oder Hervorrufen einer chemischen Reaktion aufgrund von Absorption des ausgestrahlten Laserlichts aufzeichnen kann. Die lokalen Abweichungen in der Aufzeichnungsschicht können durch Ausstrahlen von Laserlicht einer anderen Intensität oder Wellenlänge als der, die zum Aufzeichnen und Erfassen des Wiedergabesignals unter Verwendung des reflektierten oder des transmittierten Lichtes verwendet wurde, erfasst werden. EP 0 673 025 , das die Basis für die Präambel der unabhängigen Ansprüche bil det, beschreibt ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, das flüchtige und nicht-flüchtige magnetische Aufzeichnungsschichten umfasst.
  • Hinsichtlich solcher optischen Disks besteht ein Bedarf für eine Methode zum Schützen der Daten auf der Disk mit einmal zu schreibenden Informationen (Identifikationsdaten), die Urheberrechtsschutz ermöglichen, z.B. Kopierschutz und Schutz gegen unbefugte Verwendung von Software.
  • Mit dem obigen Aufbau ist es möglich, Disk-Informationen in TOC (oder Steuerdaten)-Bereichen aufzuzeichnen, aber wenn Disk-Daten mit Pre-Pits aufgezeichnet werden, müssen die Disk-Informationen Stempel (Stamper) für Stempel verwaltet werden und können nicht Anwender für Anwender verwaltet werden.
  • Außerdem können, wenn Informationen unter Verwendung eines Magnetfilms oder eines Films aus einem phasenreversiblen Material aufgezeichnet werden, administrative Informationen leicht geändert werden, was bedeutet, dass sie leicht neu geschrieben (manipuliert) werden können, so dass der Inhalt auf der optischen Disk nicht urheberrechtsgeschützt werden kann.
  • Es ist gewünscht, die Probleme des Standes der Technik zu lösen. Es ist auch gewünscht, eine optische Disk bereitzustellen, die einmal zu schreibende Informationen umfasst, die zum Urheberrechtsschutz verwendet werden können, z.B. zum Kopierschutz oder Schutz vor unbefugter Verwendung von Software, sowie ein Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen auf eine optische Disk.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine optische Disk bereitgestellt, die ein Disk-Substrat und eine Aufzeichnungsschicht auf dem Disk-Substrat umfasst. Die Aufzeichnungsschicht umfasst einen Magnetfilm mit einer magnetischen Anisotropie in einer zu einer Oberfläche des Magnetfilms senkrechten Richtung. Die optische Disk speichert einmal zu schreibende Informationen, die durch erste Aufzeichnungsbereiche und zweite Aufzeichnungsbereiche gebildet sind, in einem vorbestimmten Teil der Aufzeichnungsschicht. Eine magnetische Anisotropie in einer zu einer Oberfläche der zweiten Aufzeichnungsbereiche senkrechten Richtung ist kleiner als eine magnetische Anisotropie in einer zu einer Oberfläche der ersten Aufzeichnungsbereiche senkrechten Richtung. Die zweiten Aufzeichnungsbereiche sind als streifenförmige Marks gebildet, die in einer radialen Richtung der Disk länglich sind. Eine Vielzahl der Marks ist in einer umlaufenden Richtung der Disk angeordnet, wobei die Anordnung auf einem Modulationssignal der einmal zu schreibenden Informationen basiert. Entsprechend diesem Aufbau kann eine optische Disk erhalten werden, die einmal zu schreibende Informationen umfasst, die zum Urheberrechtsschutz verwendet werden können, z.B. zum Kopierschutz oder Schutz vor unbefugter Verwendung von Software.
  • Es wird bevorzugt, dass die optische Disk ferner einen Identifikator umfasst, der anzeigt, ob es eine Reihe einer Vielzahl von Marks gibt, die in einer umlaufenden Richtung der Disk angeordnet sind. Mit diesem Aufbau kann das System in einer kurzen Zeit gestartet werden. Außerdem ist es in diesem Aufbau bevorzugt, dass der Identifikator, der die Reihe von Marks anzeigt, in Steuerdaten gespeichert ist. Mit diesem Aufbau ist, wenn die Steuerdaten wiedergegeben werden, bekannt, ob einmal zu schreibende Informationen gespeichert sind, so dass die einmal zu schreibenden Informationen zuverlässig wiedergeben werden können.
  • Es wird bevorzugt, dass in der optischen Disk der vorbestimmte Teil, der einmal zu schreibende Informationen umfasst, auf einem inneren Umfangsteil der Disk liegt. Mit diesem Aufbau kann die Position des optischen Kopfes in Bezug auf eine radiale Richtung der Disk mit einem Stopper des optischen Kopfes oder Adressinformationen eines Bitsignals ermittelt werden.
  • Es wird bevorzugt, dass in der optischen Disk eine Differenz zwischen einer Lichtenergie, die von den ersten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, und einer Lichtenergie, die von den zweiten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, unter einem bestimmten Wert liegt. Es wird insbesondere bevorzugt, dass die Differenz zwischen Lichtenergie, die von den ersten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, und Lichtenergie, die von den zweiten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, nicht mehr als 10% beträgt. Mit diesem Aufbau können Abweichungen der Wiedergabewellenform, die mit Veränderungen der reflektierten Lichtenergie einhergehen, unterdrückt werden.
  • Es wird bevorzugt, dass in der optischen Disk eine Differenz zwischen einem durchschnittlichen Brechungskoeffizienten der ersten Aufzeichnungsbereiche und einem durchschnittlichen Brechungskoeffizienten der zweiten Aufzeichnungsbereiche nicht mehr als 5% beträgt. Mit diesem Aufbau kann die Differenz zwischen Lichtenergie, die von den ersten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, und Lichtenergie, die von den zweiten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, auf nicht mehr als 10% eingestellt werden.
  • Es wird bevorzugt, dass in der optischen Disk die magnetische Anisotropie des Magnetfilms der zweiten Aufzeichnungsbereiche in einer auf gleicher Ebene liegenden Richtung dominant ist. Mit diesem Aufbau kann unter Verwendung einer Leseeinheit, die einen Polarisator und einen Photo-Detektor aufweist, das Wiedergabesignal der ersten Aufzeichnungsbereiche, das den einmal zu schreibenden Informationen entspricht, gewonnen werden. Folglich können die einmal zu schreibenden Informationen rasch und ohne Verwendung eines optischen Kopfes erhalten werden.
  • Es wird bevorzugt, dass in der optischen Disk mindestens ein Teil des Magnetfilms der zweiten Aufzeichnungsbereiche kristallisiert ist. Mit diesem Aufbau kann die zu dem Magnetfilm der zweiten Aufzeichnungsbereiche senkrechte magnetische Anisotropie fast vollständig beseitigt werden, so dass das Wiedergabesignal zuverlässig als die Differenz der Polarisierungsorientierung zu den ersten Aufzeichnungsbereichen erfasst werden kann.
  • Es wird bevorzugt, dass in der optischen Disk die Aufzeichnungsschicht einen mehrschichtigen Magnetfilm umfasst. Mit diesem Aufbau kann das magnetisch induzierte Superauflösungsverfahren „FAD" als das Wiedergabeverfahren verwendet werden. Folglich wird Signalwiedergabe mit Bereichen, die kleiner als der Laserstrahlpunkt sind, möglich.
  • Ein Verfahren wird bereitgestellt zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen auf eine optische Disk, die (a) ein Disk-Substrat und auf dem Disk-Substrat eine Aufzeichnungsschicht umfasst, die einen Magnetfilm mit einer magnetischen Anisotropie in einer zu einer Oberfläche des Magnetfilms senkrechten Richtung umfasst; und (b) einmal zu schreibende Informationen, die durch erste Aufzeichnungsbereiche und zweite Aufzeichnungsbereiche gebildet sind, in einem vorbestimmten Teil der Aufzeichnungsschicht speichert; das Verfahren umfasst Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche als eine Vielzahl streifenförmiger Marks, die in einer radialen Richtung der Disk länglich sind, in einer umlaufenden Richtung der Disk durch Ausstrahlen von Laserlicht basierend auf einem Modulationssignal der einmal zu schreibenden Informationen in einer umlaufenden Richtung der Disk in dem vorbestimmten Teil der Aufzeichnungsschicht in einer Weise, dass eine magnetische Anisotropie in einer zu einer Oberfläche der zweiten Aufzeichnungsbereiche senkrechten Richtung kleiner wird als eine magnetische Anisotropie in einer zu einer Oberfläche der ersten Aufzeichnungsbereiche senkrechten Richtung. Gemäß diesem Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen auf eine optische Disk können einmal zu schreibende Informationen, die zum Urheberrechtsschutz verwendet werden können, z.B. zum Kopierschutz oder Schutz vor unbefugter Verwendung von Software, effizient auf einer optischen Disk aufgezeichnet werden.
  • Es wird bevorzugt, dass in dem Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen eine Laserlichtquelle entsprechend einem Modulationssignal phasenkodierter einmal zu schreibender Informationen gepulst wird und die optische Disk oder das Laserlicht gedreht wird, wenn die zweiten Aufzeichnungsbereiche gebildet werden. Mit diesem Aufbau können Rotationsabweichungen beseitigt werden, insbesondere wenn der Takt eines Rotationssensors verwendet wird, so dass die einmal zu schreibenden Informationen mit kleinen Schwankungen der Kanaltaktperiode aufgezeichnet werden können.
  • Es wird bevorzugt, dass in dem Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen die optische Disk ferner eine Reflektionsschicht und eine Schutzschicht auf dem Disk-Substrat umfasst, und eine Intensität des zum Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlten Laserlichts kleiner ist als eine Laserlichtintensität, die wenigstens das Disk-Substrat, die Reflektionsschicht oder die Schutzschicht zerstört. Mit diesem Aufbau können einmal zu schreibende Informationen bei Softwareunternehmen oder Händlern aufgezeichnet werden.
  • Es wird bevorzugt, dass in dem Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen eine Intensität des zum Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlten Laserlichts eine Intensität zum Kristallisieren mindestens eines Teils der Aufzeichnungsschicht ist. Mit diesem Aufbau kann die magnetische Anisotropie der Aufzeichnungsschicht, die senkrecht zu der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht ist, nicht wiederhergestellt werden, so dass Manipulation der einmal zu schreibenden Informationen verhindert werden kann.
  • Es wird bevorzugt, dass in dem Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen eine Intensität des zum Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlten Laserlichts größer ist als eine Laserlichtintensität, die die Aufzeichnungsschicht auf eine Curie-Temperatur aufheizt. Mit diesem Aufbau ist es möglich, die magnetische Anisotropie der Aufzeichnungsschicht, die senkrecht zur Oberfläche der Aufzeichnungsschicht ist, zu verringern oder zu beseitigen, insbesondere wenn die Laserlichtintensität überhöht ist.
  • Es wird bevorzugt, dass in dem Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen eine Intensität des zum Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlten Laserlichts eine Intensität ist, um eine magnetische Anisotropie der Magnetschicht der ersten Aufzeichnungsbereiche in einer auf gleicher Ebene liegenden Richtung dominant zu machen.
  • Es wird auch bevorzugt, dass in dem Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen rechteckig streifenförmiges Laserlicht mit einer Fokussierungslinse mit unidirektionaler Konvergenz auf die Aufzeichnungsschicht gestrahlt wird, wenn die zweiten Aufzeichnungsbereiche gebildet werden.
  • Es wird auch bevorzugt, dass in dem Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen eine Lichtquelle des Laserlichts, das zum Formen der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlt wird, ein YAG-Laser ist. In diesem Fall wird bevorzugt, dass ein Magnetfeld über einem bestimmten Wert an die Aufzeichnungsschicht angelegt wird, während von dem YAG-Laser Laserlicht ausgestrahlt wird. Mit diesem Aufbau können einmal zu schreibende Informationen leicht aufgezeichnet werden durch teilweises Verändern der zu der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht senkrechten magnetischen Anisotropie, nachdem die magnetische Anisotropie in einer zu der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht senkrechten Richtung ausgerichtet wurde. In diesem Fall ist es sogar weiter bevorzugt, dass das an die Aufzeichnungsschicht angelegte Magnetfeld mindestens 5 kOe beträgt.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun nur durch Beispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Aufbau einer optischen Disk gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Querschnittszeichnung, die einen Aufbau einer optischen Disk gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist eine Zeichnung, die das Prinzip, wie magneto-optische Disks wiedergegeben werden, darstellt.
  • 4 ist ein Graph, der die Kerr-Hysterese-Schleife in einer zur Filmoberfläche senkrechten Richtung für einen BCA-Abschnitt, der aufgeheizt wurde, und für einen Nicht-BCA-Abschnitt, der nicht aufgeheizt wurde, in der Aufzeichnungsschicht der magneto-optischen Disk gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Laseraufzeichnungsstrom zum Aufzeichnen identifizierender Informationen auf einer magneto-optischen Disk und den BCA-Aufzeichnungscharakteristika zeigt.
  • 6(a) ist ein verfolgter Graph, der eine Differentialsignal-Wellenform (differential signal waveform) eines BCA-Signals bei einem Aufzeichnungsstrom von 8A für eine magneto-optische Disk zeigt. 6(b) ist ein verfolgter Graph, der seine Additionssignal-Wellenform zeigt.
  • 7 ist eine Zeichnung des optischen Aufbaus einer Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben magneto-optischer Disks.
  • 8 ist eine Ablaufzeichnung, die ein Verfahren zum Herstellen einer magneto-optischen Disk darstellt.
  • 9 ist eine Ablaufzeichnung, die ein Verfahren zum Aufzeichnen identifizierender einmal zu schreibender Informationen auf eine magnetooptische Disk gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 10 ist eine Zeichnung, die eine Vorrichtung zum Erfassen BCA-identifizierender einmal zu schreibender Informationen von einer magneto-optischen Disk zeigt.
  • 11(a) ist eine schematische Zeichnung, die den Zustand der BCA-Abschnitte beim Identifizieren einmal zu schreibender Informationen, die mit überhöhter Leistung auf eine magneto-optische Disk aufgezeichnet wurden, darstellt. 11(b) ist eine schematische Darstellung, die den Zustand der BCA-Abschnitte beim Identifizieren einmal zu schreibender Informationen, die mit angemessener Leistung auf eine magneto-optische Disk aufgezeichnet wurden, darstellt.
  • 12(a) ist eine schematische Zeichnung, die das Ergebnis einer Beobachtung eines BCA-Abschnitts mit einem optischen Mikroskop und einem Polarisationsmikroskop beim BCA-Identifizieren einmal zu schreibender Informationen, die mit überhöhter Aufzeichnungsleistung auf einer magneto-optischen Disk aufgezeichnet wurden, zeigt. 12(b) ist eine schematische Zeichnung, die das Ergebnis einer Beobachtung eines BCA-Abschnitts mit einem optischen Mikroskop und einem Polarisationsmikroskop beim BCA-Identifizieren einmal zu schreibender Informationen, die mit angemessener Aufzeichnungsleistung auf einer magneto-optische Disk aufgezeichnet wurden, zeigt.
  • 13(a) ist ein Graph, der den Drehwinkel der Polarisationsebene in den Nicht-BCA-Abschnitten einer magneto-optischen Disk gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 13(b) ist ein Graph, der den Drehwinkel der Polarisationsebene in den BCA-Abschnitten einer magneto-optischen Disk gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 14 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Wiedergeben einer DVD-ROM und einer Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben einer DVD.
  • 15 ist ein Blockdiagramm einer Streifenaufzeichnungsvorrichtung.
  • 16 ist ein Diagramm, das die Signalwellenform und den Beschnitt für eine RZ-Aufzeichnung darstellt.
  • 17 ist ein Diagramm, das die Signalwellenform und den Beschnitt für eine PE-RZ-Aufzeichnung darstellt.
  • 18(a) ist eine perspektivische Zeichnung eines Fokussierungsteils. 18(b) ist eine Zeichnung, die die Streifenanordnung und das ausgegebene Impulssignal zeigt.
  • 19 ist ein Diagramm, das die Streifenanordnung auf einer magneto-optischen Disk gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und die Inhalte der TOC-Daten zeigt.
  • 20 ist ein Flussdiagramm, dass das Umschalten zwischen CAV und CLV für die Streifenwiedergabe darstellt.
  • 21(a) ist ein Diagramm, das die Datenstruktur nach dem ECC-Kodieren darstellt. 21(b) ist ein Diagramm, das die Datenstruktur für n = 1 nach dem ECC-Kodieren darstellt. 21(c) ist ein Diagramm, das die ECC-Fehlerkorrekturfähigkeit darstellt.
  • 22(a) ist ein Diagramm, das die Datenstruktur des synchronisierten Signals darstellt. 22(b) ist ein Diagramm, das die Wellenform des festen Musters darstellt. 22(c) ist ein Diagramm, das die Aufzeichnungskapazitäten zeigt.
  • 23(a) zeigt die Struktur eines Tiefpassfilters. 23(b) ist ein Graph, der die Wellenform eines Signals nach dem Passieren des Tiefpassfilters zeigt.
  • 24(a) zeigt die Wellenform des Wiedergabesignals. 24(b) erläutert die Maßgenauigkeit der Streifen.
  • 25 ist ein Flussdiagramm, das zeigt, wie die TOC-Daten gelesen und wiedergegeben werden.
  • 26 ist ein Blockdiagramm eines Slice-Teils der zweiten Stufe (second level slice portion).
  • 27 zeigt die Wellenform des Wiedergabesignals bei verschiedenen Elementen zur Binärumwandlung des Signals.
  • 28 ist ein Blockdiagramm, das einen besonderen Schaltkreisaufbau für das Slice-Teil der zweiten Stufe zeigt.
  • 29 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreisaufbau für das Slice-Teil der zweiten Stufe zeigt.
  • 30 ist ein Blockdiagramm, das einen Schaltkreisaufbau für das Slice-Teil der zweiten Stufe zeigt.
  • 31 ist ein Diagramm der tatsächlichen Signalwellenform des Wiedergabesignals bei verschiedenen Elementen zur Binärumwandlung des Signals.
  • 32 ist ein Blockdiagramm, das eine Diskherstellungsvorrichtung für einen Anbieter von Inhalten und eine Wiedergabevorrichtung für einen Systembetreiber zeigt.
  • 33 ist ein Blockdiagramm, das ein Diskherstellungsteil in einer Diskherstellungsvorrichtung zeigt.
  • 34 ist ein Blockdiagramm einer gesamten Sendevorrichtung und einer Wiedergabevorrichtung auf der Seite des Systembetreibers.
  • 35 zeigt Graphen der Wellenform im Zeitbereich und des Spektrums im Kanalbereich eines Originalsignals und eines Videosignals.
  • 36 ist ein Blockdiagramm eines Empfängers auf der Anwenderseite und einer Sendevorrichtung auf der Seite des Systembetreibers.
  • 37 ist ein Blockdiagramm einer Wasserzeichenerkennungsvorrichtung.
  • 38 ist eine Querschnittszeichnung, die den Beschnitt mit einem gepulsten Laser zeigt.
  • 39 ist ein Diagramm, das die Signalwiedergabewellenform der beschnittenen Abschnitte zeigt.
  • 40 ist eine Querschnittszeichnung, die den Aufbau einer optischen Disk gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 41 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben optischer Disks zeigt.
  • 42 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben magneto-optischer Disks zeigt.
  • Das Folgende ist eine detailliertere Beschreibung verschiedener bevorzugter Ausführungsbeispiele und anderer Anordnungen, die nur zu veranschaulichenden Zwecken gegeben werden.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Zunächst wird der Aufbau einer magneto-optischen Disk erläutert.
  • 1 ist ein Querschnitt, der den Aufbau einer magneto-optischen Disk in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt ist, ist eine dielektrische Schicht 212 auf einem Disk-Substrat 211 gebildet, und eine Aufzeichnungsschicht 213 ist auf der dieleketrischen Schicht 212 gebildet. In der Aufzeichnungsschicht 213 ist eine Vielzahl von BCA-Abschnitten 220a und 220b (BCA ist eines der Formate für einmal zu schreibende Identifikationsinformationen) in einer umlaufenden Richtung der Disk aufgezeichnet. Auf der Aufzeichnungsschicht 213 sind eine dielektrische Zwischenschicht 214 und eine reflektierende Schicht 215 in dieser Reihenfolge aufgebracht. Eine Mantelschicht 216 ist auf der reflektierenden Schicht 215 gebildet.
  • Bezug nehmend auf 8 ist das Folgende eine Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen einer magneto-optischen Disk.
  • Zunächst wird, wie in 8(1) gezeigt, ein Disk-Substrat 211, das Führungsrillen oder Pre-Pits zur Spurführung aufweist, durch Spritzgießen unter Verwendung eines Polycarbonat-Harzes hergestellt. Dann wird, wie in 8(2) gezeigt ist, eine 80 nm dicke dielektrische Schicht 212 aus SiN auf dem Disk-Substrat 211 durch Reaktiv-Sputtern mit einem Si-Target in einer Argongas und Stickstoffgas enthaltenden Atmosphäre gebildet. Dann wird, wie in 8(3) gezeigt ist, eine 30 nm dicke Aufzeichnungsschicht 213, die aus einem TbFeCo-Film besteht, auf der dielektrischen Schicht 212 durch DC-Sputtern mit einem TbFeCo-Legierungs-Target in einer Argongas-Atmosphäre gebildet. Dann wird, wie in 8(4) gezeigt ist, eine 20 nm dielektrische Zwischenschicht 214, die aus einem SiN-Film besteht, auf der Aufzeichnungsschicht 213 durch Reaktiv-Sputtern mit einem Si-Target in einer Argongas und Stickstoffgas enthaltenden Atmosphäre gebildet. Dann wird, wie in 8(5) gezeigt ist, eine 40 nm dicke reflektierende Schicht 215, die aus einem AlTi-Film besteht, auf der dielektrischen Zwischenschicht 214 durch DC-Sputtern mit einem AlTi-Target in einer Argongasatmosphäre gebildet. Schließlich wird, wie in 8(6) gezeigt ist, eine 10 μm dicke Mantelschicht 216 auf der reflektierenden Schicht 215 gebildet durch Träufeln eines UV-Licht-aushärtenden Harzes auf die reflektierende Schicht 215, Beschichten der Disk mit dem UV-Licht-aushärtenden Harz unter Verwendung eines Spin-Coaters bei 2500 U/min und Aushärten des UV-Licht-aushärtenden Harzes durch Bestrahlen mit UV-Licht.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung eines Verfahrens zum Aufzeichnen identifizierender Informationen (einmal zu schreibender Informationen, die nach dem Beenden des Disk-Herstellungsprozesses aufgezeichnet werden), unter Bezugnahme auf 9.
  • Zunächst wird, wie in 9(7) gezeigt ist, die Magnetisierungsorientierung der Magnetschicht 213 mit einem Magnetisierer 217 in einer Richtung ausgerichtet. Die Aufzeichnungsschicht 213 der magneto-optischen Disk dieses Ausführungsbeispiels ist ein vertikaler Magnetisierungsfilm, der eine Koerzitivkraft von 11 kOe aufweist. Folglich kann die Magnetisierungsorientierung der Aufzeichnungsschicht 213 mit der Richtung des durch den Magnetisierer 217 erzeugten Magnetfeldes durch Festlegen der Stärke des durch den Elektromagneten des Magnetisierers 217 erzeugten elektrischen Feldes auf 15 kGauss und Durchführen der magneto-optischen Disk durch dieses Magnetfeld ausgerichtet werden. Als nächstes wird, wie in 9(8) gezeigt ist, unter Verwendung eines Hochleistungslasers 218, z.B. eines YAG-Lasers, und einer Fokussierungslinse mit einseitiger Konvergenz 219, wie z.B. einer zylindrischen Linse, das Laserlicht auf die Aufzeichnungsschicht 213 in der Form länglicher Streifen fokussiert. BCA-Abschnitte 220a und 220b werden als identifizierende Informationen in der umlaufenden Richtung der Disk aufgezeichnet. Das Aufzeichnungsprinzip, Aufzeichnungsverfahren und Wiedergabeverfahren werden im Verlauf dieser Beschreibung detaillierter erläutert. Dann wird, wie in 9(9) gezeigt ist, ein BCA-Leser 221 verwendet, um die BCA-Abschnitte 220a und 220b zu erfassen, eine PE (Phasenkodierung)-Dekodierung und ein Vergleich mit den aufgezeichneten Daten wird ausgeführt, um zu überprüfen, ob es eine Übereinstimmung gibt. Wenn die BCA-Abschnitte mit den aufgezeichneten Daten übereinstimmen, wird das Aufzeichnen der identifizierenden Informationen abgeschlossen, und wenn die BCA-Abschnitte nicht übereinstimmen, wird die magneto-optische Disk aus dem Prozess entfernt.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung des Funktionsprinzips des BCA-Lesers 221 unter Bezugnahme auf 10.
  • Wie in 10(a) und (c) gezeigt ist, umfasst der BCA-Leser 221 einen Polarisator 222 und einen Detektor 223, deren Polarisierungsebenen senkrecht zueinander liegen. Infolgedessen, wie in 10(a) und (b) gezeigt ist, wird, wenn der Laserstrahl auf den BCA-Abschnitt 220a der Aufzeichnungsschicht 213 gestrahlt wird, kein Erfassungssignal ausgegeben, weil die vertikale magnetische Anisotropie des BCA-Abschnitts 220a gering ist (die magnetische Anisotropie in der auf gleicher Ebene liegenden Richtung ist dominant). Wenn jedoch der Laserstrahl auf einen Teil außerhalb der BCA-Abschnitte (Nicht-BCA-Abschnitte 224) der Aufzeichnungsschicht 213 gestrahlt wird, dreht sich die Polarisierungsebene des reflektierten Lichtes und ein Signal wird an den Photo-Detektor (PD) 256 ausgegeben, weil dieser Teil in einer zu der Filmoberfläche senkrechten Richtung magnetisiert ist. Folglich kann ein BCA-Regenerationssignal wie in 10(b) gezeigt, gewonnen werden, und die BCA-Abschnitte 220 können schnell erfasst werden ohne Verwendung eines optischen Kopfes zur magneto-optischen Aufzeichnung und Wiedergabe.
  • Da die magnetische Anisotropie in der vertikalen Richtung der Filmoberfläche der BCA-Abschnitte wesentlich geringer ist, kann ein BCA-Wiedergabesignal für die BCA-Abschnitte 220a gewonnen werden. Das Folgende ist eine detaillierte Erläuterung dessen:
    4 zeigt die Hysterese-Schleife 225a eines BCA-Abschnitts 220 der Aufzeichnungsschicht 213, das durch Bestrahlung mit identifizierenden Informationen, d.h. mit Laserlicht, aufgeheizt wurde, und eine Kerr-Hysterese-Schleife 225b eines Nicht-BCA-Abschnittes 224, der nicht aufgeheizt wurde, in einer zu der Filmebene senkrechten Richtung. Es kann aus 4 gesehen werden, dass der Kerr-Drehwinkel und die vertikale magnetische Anisotropie des aufgeheizten BCA-Abschnitts 220 sich wesentlich verschlechtert haben. Folglich kann magne to-optisches Aufzeichnen nicht in den aufgeheizten BCA-Abschnitte 220 ausgeführt werden, weil der verbleibende Magnetismus in der vertikalen Richtung verschwindet.
  • Wie in 9 gezeigt ist, werden, nachdem die Magnetisierungsorientierung des vertikalen Magnetisierungsfilms in der Aufzeichnungsschicht 213 in einer Richtung ausgerichtet wurde (d.h. nach der Magnetisierung), die BCA-Abschnitte 220 als die identifizierenden Informationen aufgezeichnet. Nachdem die BCA-ABschnitte 220 durch Überlagern der Schichten und Verschlechtern der Aufzeichnungsschicht 213 aufgezeichnet wurden, kann die Magnetisierungsorientierung des vertikalen Magnetisierungsfilms in der Aufzeichnungsschicht 213 in einer Richtung ausgerichtet werden, indem ein Magnetfeld, das kleiner ist als das Feld, das bei Zimmertemperatur anzulegen ist, angelegt wird, durch Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht 213 mit z.B. stroboskopischem Licht, um seine Temperatur zu erhöhen.
  • Die Aufzeichnungsschicht 213 der magneto-optischen Disk in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist eine Koerzitivkraft von 11 kOe bei Raumtemperatur auf. Wenn sie jedoch z.B. mit einem stroboskopischem Licht oder einem Laserstrahl bestrahlt wird und ihre Temperatur auf mindestens 100° C erhöht wird, beträgt die Koerzitivkraft ungefähr 4 kOe, so dass, wenn ein Magnetfeld von mindestens 5 kOe angelegt wird, die Magnetisierungsorientierung der Aufzeichnungsschicht 213 in einer Richtung ausgerichtet werden kann.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung der Aufzeichnungsleistung für eine magneto-optische BCA-Aufzeichnung.
  • 5 zeigt die BCA-Aufzeichnungscharakteristika für ein BCA-Signal, das auf eine magneto-optische Disk unter Verwendung einer BCA-Beschnitteinheit aufgezeichnet wurde (BCA-Aufzeichnungseinheit – CWQ-Impulsaufzeichnung mit einem mit einer 50W-Lampe angeregten YAG-Laser; Produkt von Matsushita Electric Industrial Corporation, Ltd.). Wie aus 5 zu sehen ist, wird, wenn der Aufzeichnungsstrom des Lasers unter 8A liegt, kein BCA-Abschnitt aufgezeichnet. Wenn der Aufzeichnungsstrom des Lasers im optimalen Bereich von 8 bis 9A liegt, kann ein BCA-Bild 226a nur mit einem Polarisationsmikroskop gewon nen werden, wie in 5 und 12(b) gezeigt ist. Das BCA-Bild 226a kann nicht mit einem optischen Mikroskop wahrgenommen werden. Wenn der Aufzeichnungsstrom des Lasers mindestens 9A beträgt, können die BCA-Bilder 226b und 226c sowohl mit dem optischen Mikroskop als auch dem Polarisationsmikroskop gewonnen werden, wie in 5 und 12(a) gezeigt ist. Wenn der Aufzeichnungsstrom des Lasers, wie in 5 gezeigt, größer als 10A ist, dann wird die Schutzschicht (Mantelschicht) zerstört. Diese Situation ist in 11 dargestellt. In 11 wurden die reflektierende Schicht 215 und die Mantelschicht 216 durch überhöhte Laserleistung zerstört. Andererseits wird, wenn der Aufzeichnungsstrom des Lasers im optimalen Bereich von 8 bis 9A liegt, nur die Aufzeichnungsschicht 213, wie in 11(b) gezeigt, verschlechtert, und die Aufzeichnungsschicht 215 und die Mantelschicht 216 bleiben intakt.
  • Das Folgende erläutert eine Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung für magneto-optische Disks unter Bezugnahme auf 7.
  • 7 stellt den optischen Aufbau einer Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung für magneto-optische Disks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. 7 stellt einen optischen Kopf 255 für magneto-optische Disks, einen Impulsgeber 254, eine Laserlichtquelle 241, eine Kollimatorlinse 242, einen Polarisationsstrahlteiler 243, eine Objektivlinse 244 zum Fokussieren des Laserstrahls auf die magneto-optische Disk, einen Halbspiegel 246 zum Trennen des von der magneto-optischen Disk reflektierten Lichtes in eine Signalwiedergaberichtung und eine Richtung zur Steuerung der Fokusnachführsteuerung, eine λ/4-Platte 247 zum Drehen der Polarisationsebene des von der magneto-optischen Disk reflektierten Lichts, einen Polarisationsstrahlteiler 248 zum Teilen des von der magneto-optischen Disk reflektierten Lichtes entsprechend seiner Polarisationsebene, Photo-Detektoren 249 und 250 und einen Empfänger/Controller 253 zur Fokusnachführung dar. Ferner werden eine magneto-optische Disk gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, ein Magnetkopf 251 und ein Antriebsschaltkreis für die Magnetkopfmodulation 252 gezeigt.
  • Wie in 7 gezeigt ist, wird ein von der Laserlichtquelle 241 ausgestrahlter linear polarisierter Laserstrahl durch die Kollimatorlinse 242 zu einem parallelen Laserstrahl gerichtet. Nur die P-polarisierte Komponente dieses parallelen Laserstrahls passiert den Polarisationsstrahlteiler 243, wird durch die Objektivlinse 244 fokussiert und auf die Aufzeichnungsschicht der magneto-optischen Disk 240 gestrahlt. So werden die Informationen, die normale Aufzeichnungsdaten (Dateninformationen) betreffen, durch teilweises Verändern der Magnetisierungsorientierung des vertikalen Magnetisierungsfilms (aufwärts und abwärts zeigend) aufgezeichnet. In Folge des magneto-optischen Effektes verändert sich die Orientierung der Polarisationsebene des Lichts, das von der magneto-optischen Disk 240 reflektiert (oder übermittelt) wird entsprechend der Magnetisierung. Das reflektierte Licht, dessen Polarisationsebene so gedreht wurde, wird auf den Polarisationsstrahlteiler 243 gestrahlt und dann durch den Halbspiegel 246 in eine Signalwiedergaberichtung und eine Richtung zur Steuerung der Fokusnachführung getrennt. Die Polarisationsebene des Strahls der Signalwiedergaberichtung wird um 45° durch eine λ/4-Platte gedreht. Dann werden die P-polarisierte Komponente und die S-polarisierte Komponente durch den Polarisationsstrahlteiler 248 getrennt. Das Licht wird somit in zwei Lichtstrahlen getrennt, deren Lichtenergie durch die Photo-Detektoren 249 und 250 erfasst wird. Eine Veränderung in der Orientierung der Polarisationsebene wird als ein Differentialsignal der durch die beiden Photo-Detektoren 249 und 250 erfassten Lichtenergien erfasst. Das Wiedergabesignal für die Dateninformationen wird aus diesem Differentialsignal erhalten. Die Steuerung der Fokusnachführung 253 verwendet das Licht, das durch den Halbspiegel 246 in die Richtung zur Steuerung der Fokusnachführung getrennt wurde, um den Fokus der Objektivlinse 244 zu steuern und die Nachführung zu steuern.
  • Die BCA-Abschnitte 220, die in diesem Ausführungsbeispiel als identifizierende Informationen für die magneto-optische Disk dienen, werden mit demselben Wiedergabeverfahren wie die Dateninformationen erfasst. Wie in 4 gezeigt ist, verschlechtert sich die vertikale magnetische Anisotropie der aufgeheizten BCA-Abschnitte 220 wesentlich (Hysterese-Schleife 225a). Wenn die Aufzeichnungsschicht hergestellt wird oder wenn das Signal wiedergegeben wird, wird die Magnetisierungsrichtung der vertikalen Magnetisierungsschicht in einer Richtung ausgerichtet, so dass die Polarisationsebene eines Laserstrahls, der auf die nicht aufgeheizten Nicht-BCA-Abschnitte 224 mit größerer vertikaler magnetischer Anisotropie gestrahlt wird, um einen Winkel θk entsprechend der Magnetisie rungsrichtung gedreht wird. Andererseits wurde der Kerr-Drehwinkel der BCA-Abschnitte 220, die erhitzt wurden und deren vertikale magnetische Anisotropie sich wesentlich verschlechtert hat, sehr klein, so dass die Polarisationsebene eines Laserstrahls, der auf die BCA-Abschnitte 220 gestrahlt wird, sich beim Reflektieren des Laserstrahls überhaupt kaum dreht.
  • Das Folgende ist ein Verfahren zum Ausrichten der Magnetisierungsrichtung des vertikalen Magnetisierungsfilms in einer Richtung, wenn die BCA-Abschnitte wiedergegeben werden: Eine magneto-optische Disk-Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, wie in 7 gezeigt, strahlt einen Laserstrahl von mindestens 4 mW auf die Magnetschicht 213 einer magneto-optischen Disk 240, so dass die Magnetschicht 213 mindestens auf die Curie-Termperatur aufgeheizt wird. Gleichzeitig legt der Magnetkopf 251 ein konstantes Magnetfeld von mindestens 200 Oe an, so dass die Magnetisierungsrichtung der Aufzeichnungsschicht der BCA-Abschnitte in einer Richtung ausgerichtet wird.
  • 6(a) zeigt eine tatsächlich verfolgte Wellenform des erfassten Differentialsignals für die identifizierenden Daten. 6(b) zeigt eine verfolgte Wellenform des erfassten aufsummierten Signals des identifizierenden Signals, das ein mit mehreren Photo-Detektoren erfasstes Summensignal ist. Wie aus 6(a) zu sehen ist, können die identifizierenden Informationen als eine Impulswellenform mit einem ausreichenden Amplitudenverhältnis in dem Differentialsignal erfasst werden. Sogar wenn sich die magnetischen Eigenschaften der Aufzeichnungsschicht ändern oder ein Teil der Aufzeichnungsschicht kristallisiert ist, wird die Veränderung des durchschnittlichen Brechungsindexes weniger als 5% betragen, so dass die Abweichungen in der Lichtenergie des von der magneto-optischen Disk reflektierten Lichts weniger als 10% betragen. Somit sind die Abweichungen der Wiedergabewellenform, die durch eine Veränderung der Lichtenergie des reflektierten Lichts verursacht werden, sehr gering.
  • 13 stellt die Polarisation des reflektierten Lichts verglichen mit der des einfallenden Lichts dar. Wie in 13(b) gezeigt ist, hat von den aufgeheizten BCA-Abschnitten 220 reflektiertes Licht exakt dieselbe Polarisationsrichtung 227b wie einfallendes Licht. Andererseits hat von den Nicht-BCA-Abschnitten 224 reflektiertes Licht eine Polarisationsrichtung 227a, die infolge des Kerr-Effektes in dem Magnetisierungsfilm mit vertikaler Magnetisierungsanisotropie um einen Drehwinkel θk gegen die Polarisierungsrichtung des einfallenden Lichts gedreht wird.
  • Außerdem erfasst dieses Ausführungsbeispiel die identifizierenden Informationen aus einem Differentialsignal. Bei Verwendung dieses Wiedergabeverfahrens können Abweichungen der Lichtenergie, die nicht dem polarisierten Licht folgen, fast vollständig aufgehoben werden, so dass das Rauschen aufgrund dieser Lichtenergieabweichungen reduziert werden kann.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • 2 ist ein Querschnitt, der den Aufbau einer magneto-optischen Disk in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, ist eine dielektrische Schicht 232 auf einem Disk-Substrat 231 gebildet, und eine dreischichtige Aufzeichnungsschicht, die einen magnetischen Wiedergabefilm 233, einen magnetischen Zwischenfilm 234 und einen magnetischen Aufzeichnungsfilm 235 umfasst, ist auf der dielektrischen Schicht 232 gebildet. In der Aufzeichnungsschicht ist eine Vielzahl von BCA-Abschnitten 220a und 220b in einer umlaufenden Richtung der Disk aufgezeichnet. Oben auf der Aufzeichnungsschicht sind eine dielektrische Zwischenschicht 236 und eine reflektierende Schicht 237 in dieser Reihenfolge aufgebracht. Eine Mantelschicht 238 ist auf der reflektierenden Schicht 237 gebildet.
  • Bezug nehmend auf 8 des ersten Ausführungsbeispiels und auf 9 ist das Folgende eine Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen einer magnetooptischen Disk gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
  • Zunächst wird ein Disk-Substrat 231, das Führungsrillen oder Pre-Pits zur Spurführung aufweist, durch Spritzgießen unter Verwendung eines Polycarbonatharzes hergestellt. Dann wird eine 80 nm dicke dielektrische Schicht 232 aus SiN auf dem Disk-Substrat 231 durch Reaktiv-Sputtern mit einem Si-Target in einer Argongas und Stickstoffgas enthaltenden Atmosphäre gebildet. Die Aufzeichnungsschicht umfasst einen magnetischen Wiedergabefilm 233 aus GdFeCo mit einer Curie-Temperatur Tc1, und einer Koerzitivkraft Hc1, einen magnetischen Zwischenfilm 234 aus TbFe mit einer Curie-Temperatur von Tc2 und einer Koerzi tivkraft von Hc2 und einen magnetischen Aufzeichnungsfilm 235 aus TbFeCo mit einer Curie-Temperatur von Tc3 und einer Koerzitivkraft von Hc3. Diese Filme werden auf der dielektrischen Schicht 232 durch DC-Sputtern mit Legierungstargets in einer Argongasatmosphäre gebildet. Dann wird eine 20 nm dielektrische Zwischenschicht 236, die aus einem SiN-Film besteht, auf der Aufzeichnungsschicht durch Reaktiv-Sputtern mit einem Si-Target in einer Argongas und Stickstoffgas enthaltenden Atmosphäre gebildet. Dann wird eine 40 nm dicke reflektierende Schicht 237, die aus einem AlTi-Film besteht, auf der dielektrischen Zwischenschicht 236 durch DC-Sputtern mit einem AlTi-Target in einer Argongasatmosphäre gebildet. Schließlich wird eine 8 μm dicke Mantelschicht 238 auf der reflektierenden Schicht 237 durch Träufeln eines UV-Licht-aushärtenden Harzes auf die reflektierende Schicht 237, Beschichten der Disk mit dem UV-Licht-aushärtenden Harz unter Verwendung eines Spin-Coaters bei 3000 U/min und Aushärten des UV-Licht-aushärtenden Harzes durch Bestrahlen mit UV-Licht gebildet.
  • Die magnetische Wiedergabeschicht 233 ist auf eine Dicke von 40 nm, eine Curie-Temperatur Tc1, von 300° C und eine Koerzitivkraft Hc1 von 100 Oe bei Raumtemperatur festgesetzt. Der magnetische Zwischenfilm 234 ist auf eine Dicke von 10nm, eine Curie-Temperatur Tc2 von 120° C und eine Koerzitivkraft Hc2 von 3 kOe bei Raumtemperatur festgesetzt. Der magnetische Aufzeichnungsfilm 235 ist auf eine Dicke von 50 nm, eine Curie-Temperatur Tc3 von 230° C und eine Koerzitivkraft Hc3 von 15 kOe bei Raumtemperatur festgesetzt.
  • Das Folgende erläutert das Wiedergabeprinzip für die dreischichtige Aufzeichnungsschicht dieses Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 3. 3 zeigt ein Wiedergabemagnetfeld 228, Laserlichtpunkte 229a, 229b und 229c, Aufzeichnungsbereiche 230, einen magnetischen Wiedergabefilm 233, einen magnetischen Zwischenfilm 234 und einen magnetischen Aufzeichnungsfilm 235. Wie in 3 gezeigt ist, werden die Bereiche 230, die die Informationssignale enthalten, auf dem magnetischen Aufzeichnungsfilm 235 aufgezeichnet. Bei Raumtemperatur wird die Magnetisierung des magnetischen Aufzeichnungsfilms 235 durch Kopplungskräfte zwischen dem magnetischen Aufzeichnungsfilm 235, dem magnetischen Zwischenfilm 234 und dem magnetischen Wiedergabefilm 233 auf den magnetischen Wiedergabefilm übertragen. Bei Signalwiedergabe behält der magnetische Regenerationsfilm 233 das Signal des magnetischen Aufzeichnungsfilms 235 in dem Tieftemperaturanteil 229b des Laserstrahlpunktes 229a. In dem Hochtemperaturanteil 229c des Laserstrahlpunktes 229a erhöht sich jedoch die Temperatur des magnetischen Zwischenfilms 234 über die Curie-Temperatur, so dass die Kopplungskräfte zwischen der magnetischen Aufzeichnungsschicht 235 und der magnetischen Wiedergabeschicht 233 unterbrochen werden und die Magnetisierungsrichtung des magnetischen Wiedergabefilms 233 mit der Magnetisierungsrichtung des magnetischen Wiedergabefilms 228 ausgerichtet wird, weil die Curie-Temperatur des magnetischen Zwischenfilms 234 geringer ist als die der anderen Magnetfilme. Daher werden die Aufzeichnungsbereiche 230 durch den Hochtemperaturanteil 229c, der ein Teil des Laserstrahlpunktes 229a ist, abgedeckt. Somit kann das Signal nur von dem Tieftemperaturanteil 229b des Laserstrahlpunktes 229a wiedergegeben werden. Dieses Wiedergabeverfahren ist ein Verfahren der magnetisch induzierten Superauflösung namens „FAD". Bei Verwendung dieses Wiedergabeverfahren wird eine Signalwiedergabe mit Bereichen möglich, die kleiner als der Laserstrahlpunkt sind.
  • Eine ähnliche Wiedergabe ist auch möglich, wenn das Verfahren der magnetisch induzierten Superauflösung namens „RAD" verwendet wird, worin Signalwiedergabe nur in dem Hochtemperaturanteil des Laserstrahlpunktes möglich ist.
  • Das Folgende erläutert das Aufzeichnungsverfahren für identifizierende Informationen (einmal zu schreibende Informationen) auf einer magneto-optische Disk dieses Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 9.
  • Zunächst wird, wie in 9(7) gezeigt ist, die Magnetisierungsorientierung der Aufzeichnungsschicht mit dem Magnetisierer 217 in einer Richtung ausgerichtet. Der magnetische Aufzeichnungsfilm 235 der Aufzeichnungsschicht der magneto-optischen Disk dieses Ausführungsbeispiels ist ein vertikaler Magnetisierungsfilm, der eine Koerzitivkraft von 15 kOe aufweist. So kann die Magnetisierungsorientierung der Aufzeichnungsschicht mit der Richtung des durch den Magnetisierer 217 erzeugten Magnetfeldes durch Festlegen der durch den Elektromagneten des Magnetisierers 217 erzeugten Stärke des elektrischen Feldes auf 20 kGauss und Durchführen der magneto-optischen Disk durch dieses Magnetfeld ausgerichtet werden. Als nächstes wird, wie in 9(8) gezeigt ist, unter Verwendung eines Hochleistungslasers 218, zum Beispiel eines YAG-Lasers, und einer Fokussierungslinse mit einseitiger Konvergenz 219, wie zum Beispiel einer zylindrischen Linse, das Laserlicht in Form länglicher Streifen auf die Aufzeichnungsschicht fokussiert. BCA-Abschnitten 220a und 220b werden in der umlaufenden Richtung der Disk aufgezeichnet. Das Aufzeichnungsprinzip, Aufzeichnungsverfahren und Wiedergabeverfahren sind dieselben wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel kann die Aufzeichnungsschicht auch nach der BCA-Aufzeichnung magnetisiert werden. Wenn die Temperatur der Aufzeichnungsschicht zur Magnetisierung erhöht wird, z.B. unter Verwendung eines stroboskopischen Lichts, kann die Magnetisierungsorientierung der Aufzeichnungsschicht auch in einer Richtung mit einem Magnetfeld, das so klein wie 5 kOe ist, ausgerichtet werden.
  • Die Aufzeichnungsschicht dieses Ausführungsbeispiels ist dreischichtig und umfasst den magnetischen Wiedergabefilm 233, den magnetischen Zwischenfilm 234 und den magnetischen Aufzeichnungsfilm 235. Die identifizierenden Informationen können durch wesentliches Verringern der magnetischen Anisotropie in einer zu der Filmoberfläche senkrechten Richtung in mindestens dem Teil, wo der magnetische Aufzeichnungsfilm 235 aufgeheizt wurde, und dominieren lassen der magnetischen Anisotropie in im wesentlichen auf gleicher Ebene liegenden Richtungen aufgezeichnet werden.
  • Die Curie-Temperatur und die Koerzitivkraft des Magnetfilms, der die Aufzeichnungsschicht bildet, können relativ leicht durch Auswählen eines Materials mit unterschiedlichem Aufbau oder durch Hinzufügen von Atomen mit anderer vertikaler magnetischer Anisotropie geändert werden. Dadurch können die Bedingungen zum Herstellen der Aufzeichnungsschicht der magneto-optischen Disk und die Bedingungen zum Aufzeichnen der identifizierenden Informationen optimal festgelegt werden.
  • In den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen wird ein Polycarbonatharz für die Disk-Substrate 211 und 231 verwendet, ein SiN-Film wird für die dielektrischen Schichten 212, 214, 232 und 236 verwendet und ein TbFeCo-Film, ein GdFeCo-Film und ein TbFe-Film werden für die Magnetfilme verwendet. Es ist jedoch auch möglich, Glas oder Kunststoff, wie z.B. Polyolefin oder PMMA, für die Disk-Substrate 211 und 231 zu verwenden. Es ist auch möglich, andere Nitrit-Filme, wie z.B. AIN, zu verwenden oder Oxid-Filme, wie z.B. TaO2, oder Filme aus Chalcogen-Verbindungen, wie z.B. ZnS, oder einen Film aus einem Gemisch aus mindestens zwei der obigen für die dielektrischen Schichten 212, 214, 232 und 236 zu verwenden. Es ist auch möglich, seltene Erdmetalle zu verwenden – Übergangsmetall-ferromagnetischer Film eines anderen Materials oder Aufbaus oder ein MnBi-Film, PtCo-Film oder irgendein anderer Magnetfilm mit vertikaler magnetischer Anisotropie für den Magnetfilm.
  • Außerdem wurde in dem zweiten Ausführungsbeispiel die vertikale magnetische Anisotropie des magnetischen Aufzeichnungsfilms 235 in der dreischichtigen Aufzeichnungsschicht verschlechtert. Derselbe Effekt kann jedoch erreicht werden, wenn die vertikale magnetische Anisotropie entweder des magnetischen Wiedergabefilms 233 oder des magnetischen Aufzeichnungsfilms oder beider oder die vertikale magnetische Anisotropie des magnetischen Wiedergabefilms 233, des magnetischen Zwischenfilms 234 und des magnetischen Aufzeichnungsfilms 235 verschlechtert wird.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • 40 ist ein Querschnitt, der den Aufbau einer magneto-optischen Disk in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 40 gezeigt ist, ist eine dielektrische Schicht 302 auf einem Disksubstrat 301 gebildet und eine Aufzeichnungsschicht 303 aus einem phasenveränderlichen Material, das reversibel zwischen einer Kristallphase und einer amorphen Phase wechseln kann, ist auf der dielektrischen Schicht 302 gebildet. In der Aufzeichnungsschicht 303 ist eine Vielzahl von BCA-Abschnitten 310 in einer umlaufenden Richtung der Disk aufgezeichnet. Auf der Aufzeichnungsschicht 303 sind eine dielektrische Zwischenschicht 304 und eine reflektierende Schicht 305 in dieser Reihenfolge aufgebracht. Eine Mantelschicht 306 ist auf der reflektierenden Schicht 305 gebildet. Zwei optische Disks, von denen nur die erste Disk die Mantelschicht 306 aufweist, sind durch eine Haftschicht 307 geschichtet. Es ist auch möglich, zwei optische Disks desselben Aufbaus durch Heißschmelzen zusammenzuschichten.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen einer magneto-optischen Disk gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
  • Zunächst wird ein Disksubstrat 301, das Führungsrillen oder Pre-Pits zur Spurführung aufweist, durch Spritzgießen unter Verwendung eines Polycarbonatharzes hergestellt. Dann wird eine 80 nm dicke dielektrische Schicht 302 aus ZnSSiO2 auf dem Disksubstrat 301 durch Hochkanal-RF-Sputtern mit einem ZnSSiO2-Target in einer Argongas enthaltenen Atmosphäre gebildet. Dann wird eine 20 nm Aufzeichnungsschicht 303 aus einer GeSbTe-Legierung auf der dielektrischen Schicht 302 durch RF-Sputtern mit einer GeSbTe-Legierung in einer Argongasatmosphäre gebildet. Dann wird eine 60 nm dielektrische Zwischenschicht 304, die aus einem ZnSSiO2-Film besteht, auf der Aufzeichnungsschicht 303 durch RF-Sputtern mit einem ZnSSiO2-Target in einer Argongas enthaltenden Atmosphäre gebildet. Dann wird eine 40 nm dicke reflektierende Schicht 305, die aus einem AlCr-Film besteht, auf der elektrischen Zwischenschicht 304 durch DC-Sputtern mit einem AlCr-Target in einer Argongasatmosphäre gebildet. Dann wird eine 5 μm dicke Mantelschicht 306 auf der reflektierenden Schicht 305 durch Träufeln eines UV-Licht-aushärtenden Harzes auf die reflektierende Schicht 305, Beschichten der Disk mit dem UV-Licht-aushärtenden Harz unter Verwendung eines Spin-Coaters bei 3000 U/min und Aushärten des UV-Licht-aushärtenden Harzes durch Bestrahlen mit UV-Licht gebildet. Auf diese Weise wird eine erste optische Disk erhalten. In gleicher Weise wird eine zweite optische Disk erhalten, aber ohne Bilden der Mantelschicht. Schließlich werden die erste und die zweite optische Disk durch Heißschmelzen und Aushärten eines Haftmittels, das eine Haftschicht 307 bildet, aneinander geschichtet.
  • Das Aufzeichnen von Informationen auf die Aufzeichnungsschicht 303 der GeSbTe-Legierung nutzt lokale Veränderungen in den Abschnitten, wo Laserlicht auf einen mikroskopischen Punkt fokussiert wird. Mit anderen Worten wird die Differenz der optischen Eigenschaften zwischen der Kristallphase und der amorphen Phase, die auf den reversiblen strukturellen Veränderungen auf dem Atomniveau basieren, genutzt. Die aufgezeichneten Informationen können durch Erfassen der Differenz der reflektierten Lichtenergie oder der übermittelten Lichtenergie bei einer bestimmten Wellenlänge wiedergegeben werden.
  • Wenn eine optische Disk eine Aufzeichnungsschicht aufweist, die aus einem Dünnfilm besteht, der reversibel zwischen diesen beiden optisch erfassbaren Zuständen verändert werden kann, kann sie als ein wiederbeschreibbares, austauschbares Medium mit hoher Dichte, zum Beispiel eine DVD-RAM, verwendet werden.
  • Das Aufzeichnungsverfahren für identifizierende Informationen (einmal zu schreibende Informationen) gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann fast dasselbe sein wie in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel. D.h. unter Verwendung eines Hochleistungslasers, z.B. eines YAG-Lasers, und einer Fokussierungslinse mit einseitiger Konvergenz, wie z.B. einer zylindrischen Linse, wird ein Laserstrahl als länglicher Streifen auf die Aufzeichnungsschicht 303 fokussiert. BCA-Abschnitte 310 werden in der umlaufenden Richtung der Disk aufgezeichnet. Wenn ein Laserstrahl mit höherer Leistung als für das Aufzeichnen von Informationen auf der Aufzeichnungsschicht 303 auf die optische Disk dieses Ausführungsbeispiels gestrahlt wird, tritt eine überhöhte strukturelle Veränderung aufgrund von Kristallisation durch Phasenübergang auf. Dadurch wird es möglich, die BCA-Abschnitte 310 nicht reversibel aufzuzeichnen. Es wird bevorzugt, dass die BCA-Abschnitte 310 als nicht reversible Kristallphasen aufgezeichnet werden. Durch Aufzeichnen der BCA-Abschnitte 310 (d.h. der identifizierenden Informationen) auf diese Weise unterscheidet sich die Lichtenergie, die von den Abschnitten, wo identifizierende Informationen aufgezeichnet sind, reflektiert wird, von der Lichtenergie, die von anderen Abschnitten reflektiert wird. Dadurch können, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, die identifizierenden Informationen mit einem optischen Kopf wiedergegeben werden. Es wird bevorzugt, dass die Differenz der Lichtenergien, die von der optischen Disk reflektiert werden, mindestens 10% beträgt. Durch Festsetzen der Differenz des durchschnittlichen Brechungsindexes auf mindestens 5%, kann die Veränderung der reflektierten Lichtenergien auf mindestens 10% festgesetzt werden. In dem Fall von DVD-RAMs, wie in dem Fall von DVD-ROMs, können nicht nur überhöhte strukturelle Veränderungen der Aufzeichnungsschicht bewirkt werden, sondern es ist auch möglich, die Differenz der reflektierten Lichtenergien über einen bestimmten Wert zu erhöhen durch partielles Zerstören der Schutzschicht oder der reflektierenden Schicht, um das BCA-Signal wiederzugeben. Außerdem gibt es, da es sich um eine mehrschichtige Struktur handelt, keine Probleme mit Zuverlässigkeit.
  • Das Folgende erläutert eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufzeichnen identifizierender Informationen (einmal zu schreibender Informationen).
  • Da die identifizierenden Informationen mit Diskaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtungen für DVDs kompatibel sind, werden die Technologie zum Aufzeichnen identifizierender Informationen auf eine DVD und das Format des aufgezeichneten Signals detaillierter erläutert, während Erläuterungen zu dem Wiedergabesignalmuster der magneto-optischen Disk weggelassen werden. Jedoch werden die identifizierenden Informationen auf einer magneto-optischen Disk mit hoher Dichte, wie z.B. einer ASMO (Advanced Stage Magneto-Optical Disk) mit einem optischen Kopf 255, wie in 7 gezeigt, ausgeführt und die Wiedergabebedingungen sind von dem Erfassungsverfahren des Aufzeichnungssignals verschieden.
  • 15 ist ein Blockdiagramm einer Laseraufzeichnungsvorrichtung. 16 stellt die Signalwellenform und die Beschnittform einer „RZ Aufzeichnung" dar. Wie in 16(1) gezeigt ist, verwendet das bevorzugte Ausführungsbeispiel eine RZ-Aufzeichnung für die identifizierenden Informationen. Bei einer RZ-Aufzeichnung ist eine Zeiteinheit in mehrere Zeitschlitze unterteilt, z.B. einen ersten Zeitschlitz 920a, einen zweiten Zeitschlitz 921a, einen dritten Zeitschlitz 922a, etc. Wenn die Daten „00" sind, wird ein Impuls 924a aufgezeichnet, dessen Breite schmaler ist als die Zeitschlitzdauer (d.h., die Dauer T des Kanaltakts) in dem ersten Zeitschlitz 920a (d.h., zwischen t = t1 und t = t2), wie in 16(1) gezeigt. Einflüsse von Rotationsinstabilitäten des Motors 915, gezeigt in 15, können beseitigt werden, indem man einen Taktsignalgenerator 913 das Taktsignal gemäß einem Drehimpuls von einem Rotationssensor 915a des Motors 915 erzeugen lässt und die Aufzeichnung damit synchronisiert. Der Streifen 923a in dem ersten Aufzeichnungsbereich 925a der vier Aufzeichnungsbereiche auf der Disk, der ein „00" anzeigt, wird mit dem Laser beschnitten, wie in 16(2) gezeigt ist.
  • Wenn die Daten „01" sind, wird ein Impuls 924b, dessen Breite schmaler als die Zeitschlitzdauer (d.h. die Dauer T des Kanaltakts), in dem zweiten Zeitschlitz 921b (d.h., zwischen t = t2 und t = t3) aufgezeichnet, wie in 16(3) gezeigt. Der Streifen 923b in den zweiten Aufzeichnungsbereichen 926b der vier Auf zeichnungsbereiche auf der Disk, der ein „01" anzeigt, wird durch den Laser beschnitten, wie in 16(4) gezeigt ist.
  • Ein „10" und ein „11" werden jeweils in dem dritten Zeitschlitz 922a und dem vierten Zeitschlitz aufgezeichnet.
  • Somit wird ein umlaufender Barcode, wie in 39(1) gezeigt, auf der Disk aufgezeichnet.
  • Das Folgende erläutert die „NRZ-Aufzeichnung", die in einer konventionellen Barcode-Aufzeichnung verwendet wird. In einer NRZ-Aufzeichnung wird ein Impuls mit derselben Breite wie der Zeitschlitzdauer (d.h., die Dauer T des Kanaltakts) aufgezeichnet. In der RZ-Aufzeichnung der vorliegenden Erfindung ist (1/n) T ausreichend für die Impulsbereite eines Impulses, aber für eine NRZ-Aufzeichnung ist eine breitere Breite T für die Impulsbreite notwendig. Wenn mehrere T's einander folgen, wird eine doppelte oder dreifache Impulsbreite von 2T oder 3T notwendig.
  • Beim Laserbeschnitt (laser trimming) ist es nötig, den Aufbau der Vorrichtung selbst zu verändern, um die Linienbreite zum Laserbeschnitt zu verändern, was schwierig umzusetzen und nicht geeignet für NRZ-Aufzeichnung ist. Folglich werden, um ein „00" darzustellen, Streifen der Zeitbreite T in dem ersten und dritten Aufzeichnungsbereich von links gesehen gebildet, und um ein „10" darzustellen, wird ein Streifen der Zeitbreite 2T in dem zweiten und dritten Aufzeichnungsbereich von links gesehen gebildet.
  • Beim konventionellen NRZ-Aufzeichnen beträgt die Impulsbreite 1T oder 2T, so dass es deutlich wird, dass der Laserbeschnitt der vorliegenden Erfindung nicht anwendbar ist. Die Streifen (Barcode), die durch den Laserbeschnitt der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet werden, werden wie in 6(a) oder 31(1), die experimentelle Ergebnisse zeigen, wiedergegeben. Jedoch variiert die Beschnittlinienbreite von Disk zu Disk, so dass eine genaue Steuerung sehr schwer ist. Der Grund dafür ist, dass, wenn der reflektierende Film oder die Aufzeichnungsschicht der optischen Disk beschnitten wird, die Beschnittlinienbreite aufgrund der Abweichungen der Impulslaserausgangsleistung, -dicke und -material der reflektierenden Schicht sowie Wärmeleitfähigkeit und Dicke des Disksubstrates variiert. Außerdem wird, wenn Barcodes mit verschiedenen Linienbreiten auf derselben Disk bereitgestellt werden, der Aufbau der Aufzeichnungsvorrichtung kompliziert. Z.B. ist für eine NRZ-Aufzeichnung, die für einen Produktbarcode verwendet wird, die Beschnittlinienbreite genau auf die Kanaltaktperiode, d.h. 1T, 2T, 3T oder, allgemeiner gesagt, nT, abzustimmen. Es ist teilweise schwer, die Linienbreite zwischen 2T, 3T etc. während des Aufzeichnens der Bars zu verändern. Das Barcodeformat für konventionelle Produkte ist NRZ, so dass es, wenn es auf den Laserbarcode angewendet wird, schwierig ist, verschiedene Linienbreiten von 2T, 3T etc. auf derselben Disk präzise aufzuzeichnen, was den Gewinn verringert. Außerdem kann, da die Laserbeschnittlinienbreite variiert, kein beständiges Aufzeichnen erreicht werden und Dekodieren wird schwierig. Durch Verwenden der RZ-Aufzeichnung kann eine beständige digitale Aufzeichnung erreicht werden, sogar wenn die Laserbeschnittlinienbreite variiert. Außerdem muss es nur eine Laserbeschnittlinienbreite für RZ-Aufzeichnung geben, so dass es nicht nötig ist, die Laserleistung zu modulieren und der Aufbau der Aufzeichnungsvorrichtung kann einfach sein.
  • Folglich kann durch Kombinieren verschiedener RZ-Aufzeichnungen ein Laserbarcode für eine optische Disk der vorliegenden Erfindung eine beständige digitale Aufzeichnung erreichen.
  • Das Folgende erläutert die PE-Modulation einer RZ-Aufzeichnung. 17 zeigt die Signalwellenform und Beschnittform der PE-modulierten RZ-Aufzeichnung in 16. Zunächst wird, wenn die Daten „0" sind, ein Impuls 924a mit einer Zeitbreite, die kleiner ist als die Zeitschlitzdauer (das ist die Kanaltaktperiode T), in dem linken Zeitschlitz 920a (das ist zwischen t = t1 und t = t2) der zwei Zeitschlitze 920a und 921a, wie in 17(1) gezeigt, aufgezeichnet. Wenn die Daten „1" sind, wird ein Impuls 924b mit einer Zeitbreite, die kleiner ist als die Zeitschlitzdauer (das ist die Kanaltaktperiode T), in dem rechten Zeitschlitz 921b (das ist zwischen t = t2 und t = t3) der zwei Zeitschlitze 920b und 921b, wie in 17(3) gezeigt, aufgezeichnet. Ein Streifen 923a, der eine „0" anzeigt, wird in dem linken Aufzeichnungsbereich 925a aufgezeichnet, und ein Streifen 923b, der eine „1" anzeigt, wird in dem rechten Aufzeichnungsbereich 926b durch Laserbeschnitt, wie in 17(2) und (4) gezeigt, aufgezeichnet. Folglich wird in dem Fall ei nes „010" ein Impuls 924c in dem linken Zeitschlitz aufgezeichnet (um „0" darzustellen), ein Impuls 924d in dem rechten Zeitschlitz aufgezeichnet (um „1" darzustellen), und ein Impuls 924e in dem linken Zeitschlitz aufgezeichnet (um „0" darzustellen), wie in 17(5) gezeigt. Die Streifen werden durch einen Laser in den linken, den rechten und erneut in den linken Aufzeichnungsbereichen von zwei auf der Disk befindlichen Aufzeichnungsbereichen beschnitten. 17(5) zeigt das Signal für die PE modulierten Daten „010". Wie in 17(5) gezeigt ist, gibt es ein Signal für jedes Kanal-Bit (channel bit). Mit anderen Worten, die Signaldichte ist gewöhnlich konstant und DC-frei. Da diese PE-Modulation DC-frei ist, ist sie stabil gegen Niedrigkanalkomponenten, sogar wenn die Impulsflanke zum Wiedergabezeitpunkt erfasst wird. Folglich kann der Dekodierschaltkreis für die Diskwiedergabevorrichtung einfacher sein. Außerdem kann, da es mindestens einen Impuls 924 in einer Kanaltaktzeit von 2T gibt, ein Takt, der mit dem Kanaltakt synchronisiert ist, ohne Verwendung eines PLL wiedergegeben werden.
  • Auf diese Weise wird ein umlaufender Barcode, wie in 39(1) gezeigt, auf der Disk aufgezeichnet. Um die Daten „01000" von 39(4) mit der PE-RZ-Aufzeichnung dieses Aufführungsbeispiels aufzuzeichnen, wird ein Barcode 923 entsprechend dem Aufzeichnungssignal 924 von 39(3) aufgezeichnet, wie in 39(2) gezeigt. Wenn der optische Aufnehmer der Wiedergabevorrichtung diesen Barcode wiedergibt, wird ein Wiedergabesignal mit einer Wellenform, wie in 39(5) gezeigt, gewonnen, weil das Reflektionssignal in einem Teil des Pit-Modulationssignals aufgrund defekter Teile der reflektierenden Schicht des Barcodes verloren ist. Nach dem Durchführen des Regenerationssignals durch eine Tchebychev-LPF zweiter oder dritter Ordnung 943, wie in 23a gezeigt, wird ein Signal der in 39(6) gezeigten Wellenform gewonnen. Dieses Signal wird mit einem Stufen-Sliceteil (level slice portion) beschnitten und die in 39(7) gezeigten Wiedergabedaten „01000" werden rekonstruiert.
  • Wie in 11a und b erläutert ist, wird, wenn der Laserbeschnitt mit überhöhter Leistung auf einer magneto-optischen Disk mit einfachem Substrat ausgeführt wird, die Mantelschicht (Schutzschicht) zerstört. Somit ist es nötig, nachdem der Laserbeschnitt mit überhöhter Leistung ausgeführt wurde, die Schutzschicht im Werk zu verbessern. Daher kann eine Barcodeaufzeichnung nicht bei Soft wareunternehmern oder Händlern ausgeführt werden, so dass ihre Anwendung sehr begrenzt sein wird. Es ist auch möglich, dass es Probleme mit ihrer Zuverlässigkeit geben wird.
  • Laserbeschnittaufzeichnungen von einmal zu schreibenden Informationen auf magneto-optischen Disks mit einfachem Substrat ohne Zerstörung der Mantelschicht (Schutzschicht) können durch Aufheizen nur der Aufzeichnungsschicht und Verändern der magnetischen Anisotropie in der zu der Filmoberfläche senkrechten Richtung erreicht werden. Als dies experimentell nachgeprüft wurde, gab es keine Veränderungen in den magnetischen Eigenschaften nach 96 Stunden bei 85° Celsius und 95% Luftfeuchtigkeit.
  • Andererseits blieb, wenn das Laserbeschnittaufzeichnungsverfahren auf eine geschichtete Disk aus zwei optischen Disks mit transparenten Substraten angewendet wurde, die Schutzschicht, ohne zerstört zu werden, was experimentell mit einem 800fachen optischen Mikroskop überprüft wurde. Auch in einem ähnlichen Experiment mit einer magneto-optischen Disk, das 96 Stunden bei 85° Celsius und 95% Luftfeuchtigkeit dauert, konnten keine Veränderungen in dem Reflektionsfilm der beschnittenen Teile beobachtet werden. Folglich muss bei Anwendung des Laserbeschnittaufzeichnungsverfahrens auf geschichtete Disks, wie z.B. DVDs, die Schutzschicht nicht vom Werk verbessert werden, so dass eine Barcode-Laserbeschnittaufzeichnung an anderen Orten als dem Presswerk, z.B. in Softwareunternehmen oder bei Händlern, ausgeführt werden kann. Deshalb ist es nicht mehr nötig, Geheimschlüssel von Kodes von Softwareunternehmen an irgendjemanden außerhalb des Unternehmens zu geben; so kann, wenn Sicherheitsinformationen, wie z.B. eine Seriennummer zum Kopierschutz, in dem Barcode aufgezeichnet werden, ihre Sicherheit sehr verbessert werden. Wie weiter unten erläutert werden wird, kann durch Festsetzen der Beschnittlinienbreite für DVDs auf 14T (d.h., 1,82 μm) der Barcode von den Pit-Signalen der DVD getrennt werden, so dass der Barcode überlagernd auf den Pit-Aufzeichnungsbereichen der DVD aufgezeichnet werden kann. Folglich kann durch Anwenden des Beschnittverfahrens und des Modulationsaufzeichnungsverfahrens der vorliegenden Erfindung auf eine geschichtete Disk, wie z.B. eine DVD, eine sekundäre Aufzeichnung nach der Versendung vom Werk ausgeführt werden. Eine sekundäre Aufzeichnung kann auch durch Anwenden desselben Aufzeichnungsverfahrens auf magneto-optische Disks ausgeführt werden.
  • Das Folgende erläutert die Funktion der Laseraufzeichnungsvorrichtungen unter Bezugnahme auf 15. Wie in 15 gezeigt ist, werden zuerst die eingegebenen Daten mit einer ID-Nummer, die durch einen Seriennummergenerator 908 ausgegeben wird, in einem Eingangsteil 909 verbunden. Ein Verschlüsselungskodierer 830 signiert oder verschlüsselt mit einer Verschlüsselungsfunktion, wie z.B. RSA oder DSE, nach Bedarf. Ein ECC-Kodierer 907 führt Fehlerkorrekturkodierung aus und fügt Verschachtelung (interleaf) hinzu. Dann wird eine PE-RZ-Modulation mit einem PE-RZ-Modulator 910 ausgeführt. Ein Taktsignalgenerator 913 erzeugt den Modulationstakt durch Synchronisieren des Drehimpulses von einem Motor 915 oder einem Rotationssensor 915a. Aufgrund des PE-RZ-Modulationssignals erzeugt ein Laseremissionsschaltkreis 911 einen Ansteuerimpuls. Dieser Ansteuerimpuls wird in einen Hochleistungslaser 912, z.B. einen YAG Laser, der durch einen Laserleistungsschaltkreis 929 angetrieben wird, eingegeben. Dadurch wird gepulstes Laserlicht ausgesendet, das durch ein Fokussierungselement 914 auf die Aufzeichnungsschicht 235 einer magneto-optischen Disk mit einfachem Substrat 240 oder auf die Aufzeichnungsschicht 303 einer geschichteten Disk 300 oder auf den reflektierenden Film 802 einer geschichteten Disk 800 fokussiert wird. Dies erzeugt eine barcodeförmige Verzerrungsaufzeichnung (deterioration recording) oder -löschung der Aufzeichnungsschichten 235, 303 oder des reflektierenden Films 802. Fehlerkorrekturtechniken werden detaillierter weiter unten erläutert. Mit dem angenommenen Verschlüsselungsverfahren wird der nicht öffentliche Schlüssel des Softwareunternehmens, der von dem öffentlichen Schlüsselkode verwendet wird, als die Seriennummer signiert. Indem das so gemacht wird, hat niemand außer dem Softwareunternehmen den nicht öffentlichen Schlüssel, und da es nicht möglich ist, mit einer neuen Seriennummer aufzuwarten, kann die ungesetzliche Ausgabe von Seriennummern durch andere als das Softwareunternehmen verhindert werden. Da der öffentliche Schlüssel nicht „rückwärts" gelesen werden kann, ist auch die Sicherheit des Systems hoch. Folglich kann, sogar wenn der öffentliche Schlüssel auf der Disk aufgezeichnet und mit der Wiedergabevorrichtung übermittelt wird, Fälschung verhindert werden. Die magneto-optische Disk 240, die DVD-RAM Disk 300 und die DVD-ROM Disk 800 werden durch den Diskunterscheider 260, der den Re flektionsfaktor und ein Mittel zum Lesen der Disktyp-identifizierenden Informationen verwendet, unterschieden. In dem Fall einer magneto-optischen Disk 240, wird die Aufzeichnungsleistung verringert und die Linse wird defokussiert. Folglich kann eine dauerhafte BCA-Aufzeichnung auf der magneto-optischen Disk 240 aufgezeichnet werden.
  • Der folgende Absatz erläutert das Fokussierungselement 914 der Laseraufzeichnungsvorrichtung unter Bezugnahme auf 18.
  • Wie in 18a gezeigt ist, tritt das Licht von dem Laser 912 in das Fokussierungselement 914 ein und wird durch einen Kollimator 912a gerichtet. Eine zylindrische Linse 917 fokussiert das Laserlicht nur in der umlaufenden Richtung auf die optische Disk, so dass das Licht in einen Streifen umgewandelt wird, der sich in der radialen Richtung ausdehnt. Eine Maske 918 beschneidet dieses Licht und eine Fokussierungslinse 919 fokussiert das Licht auf die Aufzeichnungsschicht 235 der magneto-optischen Disk 240 oder die Aufzeichnungsschicht der DVD-RAM Disk 300 oder den Reflektionsfilm 802 der DVD-ROM Disk 800. Die Aufzeichnungsschichten 235, 303 oder der Reflektionsfilm 802 werden in Streifenform verzerrungs-aufgezeichnet oder -gelöscht. Die Maske 918 steuert die vier Seiten des Streifens. Jedoch ist es in der Realität ausreichend, wenn nur eine periphere Seite in der Längsrichtung des Streifens gesteuert wird. Folglich kann ein Streifen 923, wie in 18(b) gezeigt, auf der Disk aufgezeichnet werden. In PE-Modulationen sind die drei Streifenintervalle 1T, 2T und 3T möglich. Abweichungen von diesen Intervallen verursachen Jitter, die die Fehlerrate erhöhen. Da der Taktgenerator 913 den Aufzeichnungstakt synchron mit dem Drehimpuls vom Motor 915 erzeugt und ihn an den Modulator 910 übergibt, können die Streifen 923 exakt in Übereinstimmung mit dem Motor 915 aufgezeichnet werden, oder mit anderen Worten, mit der Rotation der magneto-optischen Disk 240, der DVD-RAM Disk 300 oder der DVD-ROM Disk 800. Dadurch können Schwankungen reduziert werden. Es ist auch möglich, einen kontinuierlich angeregten Laser in einer radialen Richtung zu scannen und einen Barcode unter Verwendung eines Scanmittels für den Laser zu bilden.
  • 19 stellt die Kenndaten des Diskformats dar. Wie in 19 gezeigt ist, werden auf einer DVD alle Daten mit CLV aufgezeichnet. Jedoch werden die Streifen 923 der vorliegenden Erfindung durch CAV aufgezeichnet, die die Pre-Pit-Signale der Einlesedatenbereiche (Überlappungsschreiben) überlappen, die mit CLV aufgezeichnet werden. Folglich werden die CLV-Daten durch ein Pit-Muster auf der Masteraufzeichnung aufgezeichnet, während die CAV-Daten durch Löschen der des reflektierenden Films mit dem Laser aufgezeichnet werden. Wegen dieses Überlappungsschreibens werden Pits zwischen 1T, 2T und 3T der Barcodestreifen aufgezeichnet. Unter Verwendung dieser Pit-Informationen wird Nachführung mit einem optischen Kopf möglich und Tmax und Tmin des Pit-Signals können erfasst werden. Folglich kann die Drehzahl des Motors durch Erfassen dieser Signale gesteuert werden. Wenn die Beziehung zwischen der Beschnittbreite t der Streifen und des Pit-Taktes T(pit) t < 14T(pit) ist, kann Tmin erfasst werden, und die Drehzahl des Motors kann durch Erfassen dieses Signals gesteuert werden. Wenn t kürzer als 14T(pit) ist, wird seine Impulsbreite dieselbe, und es ist unmöglich, die Streifen 923a und die Pits zu unterscheiden, so dass Dekodieren unmöglich wird. Da die Adressinformationen der Pits an derselben radialen Position wie die Streifen gelesen wird, können die Adressinformationen außerdem erhalten und Spur-Springen ausgeführt werden, weil die Länge des Adressbereiches 944 mindestens einen Frame der Pit-Informationen enthält. Wie in 24 gezeigt ist, fällt außerdem durch Vorsehen eines Verhältnisses, d.h. eines Abgabeverhältnisses, zwischen Streifen und Nichtstreifen von weniger als 50%, das bedeutet T(S) > T(NS), der wesentliche Reflektionsfaktor nur auf 6 dB, so dass der Fokus des optischen Kopfes stetig angewendet werden kann. Es gibt Spieler, die das Nachführen aufgrund der Streifen nicht steuern können, aber da die Streifen 923 CAV-Daten sind, ist die Wiedergabe durch einen optischen Tonabnehmer möglich, wenn das Antreiben unter Verwendung eines Drehimpulses von z.B. einem Hall-Element des Motors 17 und CAV-Rotation ausgeführt wird.
  • In magneto-optischen Disks ist die Abweichung des Reflektionsfaktors geringer als 10%, so dass sie überhaupt keinen Einfluss auf die Fokussteuerung hat.
  • 20 ist ein Flussdiagramm, das die Folge der Abläufe zeigt, wenn die Pit-Daten der optischen Spuren in dem Streifenbereich nicht korrekt wiedergegeben werden. Wenn die optische Disk eingelegt wird (Schritt 930a), wird zuerst der optische Kopf auf den inneren Umfang der optischen Disk bewegt (Schritt 930b) und greift auf die in 19 gezeigten Streifen 923 zu. Wenn die Pit-Signale in dem Bereich der Streifen 923 nicht korrekt wiedergegeben werden, kann die Drehphasensteuerung (rotational phase control) für CLV nicht angewendet werden. Daher wird eine Drehzahlsteuerung durch Messen des Kanals oder Tmax oder Tmin der Pit-Signale mit einem Rotationssensor des Bohrungselementes (hole element) des Motors angewendet (Schritt 930c). Dann wird festgestellt, ob es Streifen gibt oder nicht (Schritt 930i). Wenn es keine Streifen gibt, bewegt sich der optische Kopf zu dem äußeren Umfang der optischen Disk (Schritt 930f). Wenn es Streifen gibt, werden die Streifen (Barcode) wiedergegeben (Schritt 930d). Dann wird festgestellt, ob die Wiedergabe des Barcodes beendet ist (Schritt 930e). Wenn die Wiedergabe des Barcodes beendet ist, bewegt sich der optische Kopf zu dem äußeren Umfang der Disk (Schritt 930f). Da es in diesem Bereich keine Streifen gibt, werden die Pit-Signale vollständig wiedergegeben und die Fokus- und Spurnachführungsregelung werden korrekt angewendet. Da die Pit-Signale auf diese Weise vollständig wiedergegeben werden, wird außerdem eine normale Steuerung der Drehphase möglich (Schritt 930g) und CLV-Rotation ist möglich. Dadurch kann das Pit-Signal korrekt wiedergegeben werden in Schritt 930h.
  • So können durch Umschalten zwischen Drehzahlsteuerung und Drehphasensteuerung zwei verschiedene Arten von Daten, nämlich Daten aus Streifen (Barcodes) und in Pits aufgezeichnete Daten wiedergegeben werden. Weil die Streifen (Barcodes) sich auf dem innersten Umfang der optischen Disk befinden, ist es möglich, zwischen den zwei Arten der Rotationssteuerung, d.h. Drehzahlsteuerung und Drehphasensteuerung, durch Messen der Position des optischen Kopfes in der radialen Richtung der Disk unter Verwendung eines Stoppers des optischen Kopfes und der Adressinformationen der Pit-Signale umzuschalten.
  • Das Format für Aufzeichnung bei Hochgeschwindigkeitsumschaltung (high-speed switch recording) ist durch die Datenstruktur für synchronisierte kodierte Daten in 22 dargestellt.
  • Das feste Muster in 22(a) ist „01000110". Gewöhnlich ist ein Muster, wie z.B. „01000111 ", mit der gleichen Anzahl 0'en und 1'en normal für ein festes Muster, aber in der vorliegenden Erfindung haben die Daten eher diese Struktur. Der Grund dafür ist folgendermaßen: Um das Aufzeichnen mit Hochgeschwindigkeitsumschaltung auszuführen, müssen mindestens zwei Impulse in 1t passen. Da der Datenbereich eine PE-RZ-Aufzeichnung, wie in 21(a) gezeigt, ist, ist Aufzeichnen mit Hochgeschwindigkeitsumschaltung möglich. Jedoch ist das synchronisierte Kodieren in 22(a) als unregelmäßige Kanal-Bits vorgesehen, so dass es in normalen Verfahren zwei Impulse in 1t geben kann, in dem Fall kann Aufzeichnen mit Hochgeschwindigkeitsumschaltung nicht ausgeführt werden. In der vorliegenden Erfindung ist das feste Muster z.B. „01000110". Folglich gibt es, wie in 22(b) gezeigt ist, einen Impuls auf der rechten Seite von T1, keinen Impuls in T2, einen Impuls auf der rechten Seite T3 und einen Impuls auf der linken Seite von T4, und es gibt keinen Zeitschlitz mit zwei Impulsen. Dadurch wird durch Annehmen synchronisierten Kodierens in der vorliegenden Erfindung Aufzeichnen mit Hochgeschwindigkeitsumschaltung möglich und die Produktionsgeschwindigkeit kann verdoppelt werden.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung einer Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung. 14 ist ein Blockschaltbild einer Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung. Die folgende Erläuterung konzentriert sich auf Dekodieren. Ein Tiefpassfilter 943 entfernt Hochkanalkomponenten aufgrund der Pits aus dem Streifensignalausgang. Im Fall einer DVD kann das Signal von maximal 14T mit T = 0,13 μm wiedergegeben werden. In diesem Fall können Hochkanalkomponenten durch Hindurchführen eines Signals durch einen Tchebychev-Tiefpassfilter zweiter Ordnung oder dritter Ordnung 943, wie in 23(a) gezeigt, entfernt werden, wie experimentell überprüft wurde. Mit anderen Worten, wenn ein Tiefpassfilter mindestens zweiter Ordnung verwendet wird, können das Pit-Signal und das Barcodesignal unterschieden werden, und der Barcode kann zuverlässig wiedergegeben werden. 23(b) zeigt die Wellenform einer Simulation bei ungünstigsten Bedingungen.
  • So kann durch Verwenden eines Tiefpassfilters 943 mindestens zweiter Ordnung das Pit-Regenerationssignal fast vollständig entfernt werden und das Streifenregenerationssignal kann ausgegeben werden, so dass das Streifensignal zuverlässig dekodiert werden kann.
  • Zu 14 zurückkehrend, ein PE-RZ-Dekodierer 930a dekodiert die digitalen Daten, und diese Daten werden durch einen ECC-Dekodierer 930b fehlerkorrigiert. Dann hebt ein Entschachtelungsteil 930d (deinterleaving portion) die Verschachtelung auf, und ein RS-Dekodierer 930c führt die Berechnungen zum Dekodieren der Reed-Solomon-Kodierung aus, um die Fehlerkorrektur auszuführen. Wie durch die Datenstruktur in 21(a) gezeigt ist, werden die Verschachtelung und die Reed-Solomon-Fehlerkorrekturkodierung mit einem ECC-Kodierer 907, wie in 15 gezeigt, ausgeführt. Folglich wird durch Annehmen dieser Datenstruktur, wenn die Byte-Fehlerrate vor Korrektur 10–4 beträgt, ein Diskfehler in nur einer von 107 Disks auftreten, wie in 21(c) gezeigt ist. Wie in 22(a) gezeigt ist, wird in dieser Datenstruktur ein synchronisierter Kode für alle vier synchronisierten Kodierungen festgesetzt, um die Datenlänge des Kodes zu verringern, wodurch der synchronisierte Kode auf ¼-Muster reduziert werden kann, was die Effizienz erhöht.
  • Das Folgende erläutert die Skalierbarkeit dieser Datenstruktur unter Bezugnahme auf 22. Wie in 22(c) gezeigt ist, kann in der vorliegenden Erfindung die Aufzeichnungskapazität zwischen, z.B., 12 Byte und 188 Byte liegen und kann beliebig in Schritten von 16 Byte erhöht werden. 21(a) zeigt, dass n zwischen n = 1 bis n = 12 wechseln kann. Wenn z.B. n = 1, wie in 21(b), gibt es nur vier Datenreihen 951a, 951b, 951c und 951d, und die folgenden Reihen sind die ECC-Reihen 952a, 952b, 952c und 952d. Die Datenreihe 951d wird die 4-Byte EDC-Reihe. Folglich werden die verbleibenden Reihen 951e bis 951z genommen, um mit 0'en ausgefüllt zu werden, und Fehlerkorrekturkodierung wird ausgeführt. Dieses ECC-Kodieren wird bei der Laseraufzeichnungsvorrichtung in 15 durch den ECC-Kodierer 907 ausgeführt und als ein Barcode auf der Disk aufgezeichnet. Wenn n = 1, können nur 12 Byte in einem Winkelbereich von 51° aufgezeichnet werden. Ebenso werden, wenn n = 2, 18 Byte aufgezeichnet, und wenn n = 12, werden 271 Byte in einem Winkelbereich von 336° aufgezeichnet.
  • In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat diese Skalierbarkeit einen Zweck. Außerdem ist die Produktionstaktzeit wichtig für die Laserbeschneidung. Wenn die BCA-Aufzeichnungsbereiche einer nach dem anderen beschnitten werden, kann eine langsame Vorrichtung mehr als 10 Sekunden benötigen, um maximal mehrere 1000 aufzuzeichnen. Da die Produktionstaktzeit 4 Sekunden beträgt, wird dies die Produktionstaktzeit verlangsamen. Andererseits ist das Hauptanwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung vor allem die Disk-ID, für die über 10 Byte ausreichen sollten. Wenn anstelle von 10 Byte 271 Byte geschrieben werden, wird sich die Laserbearbeitungszeit 6-fach erhöhen, so dass die Produktionskosten ansteigen. Die Anwendung des Skalierbarkeitsverfahren des bevorzugten Ausführungsbeispiels kann Produktionskosten und -zeit verringern.
  • Der ECC-Kodierer 930b der Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung in 14 kann Daten von 12 Byte bis 271 Byte mit demselben Programm fehlerkorrigieren, z.B. durch Auffüllen der Reihen 951e bis 951z mit 0'en, wenn n = 1 wie in 21(b).
  • Wie in 24 gezeigt ist, wird für 1T die Impulsbreite von 4,4 μm ungefähr eine Hälfte des Streifenintervalls von 8,92 μs. Für 2T ist die Impulsbreite 4,4 μs für ein Streifenintervall von 17,84 μs und für 3T ist die Impulsbreite 4,4 μs für ein Streifenintervall von 26,76 μs, so dass, den Durchschnitt für eine PE-RZ-Modulation nehmend, ungefähr 1/3 dem Impulsteil entspricht (Reflektionsfaktor ungefähr 0). Folglich fällt in einer Disk mit einem Standard-Reflektionsfaktor von 70% der Reflektionsfaktor auf ungefähr 2/3, d.h., auf ungefähr 50%, und kann folglich mit einem normalen ROM-Disk-Spieler wiedergegeben werden.
  • Außerdem ändert sich in magneto-optischen Disks der durchschnittliche Brechungsindex der Aufzeichnungsschicht nicht, und die durchschnittliche Veränderung des Reflektionsfaktors ist geringer als 10%, so dass Pegelschwankungen der Wiedergabewellenform gering sind und Kompatibilität mit DVD-Playern leicht ist.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung der Wiedergabereihenfolge unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 25. Wenn die Disk eingelegt wird, werden zuerst die TOC (Steuerdaten) wiedergegeben (Schritt 940a). In optischen Disks gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Identifikator für das Vorhandensein von Streifen 937 als ein Pit-Signal in den TOC des TOC-Bereiches 936 aufgezeichnet, wie in 19 gezeigt ist. Dadurch kann, wenn die TOC wiedergegeben werden, überprüft werden, ob Streifen aufgezeichnet sind oder nicht. Dann wird festgestellt, ob der Identifikator für das Vorhandensein von Streifen 937 „0" oder „1" ist (Schritt 940b). Wenn der Identifikator für das Vorhandensein von Streifen 937 „0" ist, bewegt sich der optische Kopf in Richtung des äußeren Umfangs der optischen Disk, schaltet auf Drehphasensteuerung um und führt eine normale CLV-Wiedergabe aus (Schritt 940f). Wenn der Identifikator für das Vorhandensein von Streifen 937 „1" ist, wird festgestellt, ob die Streifen auf der gegenüberliegenden Seite der Wiedergabeseite liegen, d.h., ob sie auf der Rückseite der Disk aufgezeichnet sind (der Identifikator für das Vorhandensein von rückseitigen Streifen 948 ist „1" oder „0") (Schritt 940h). Wenn der Identifikator für das Vorhandensein rückseitiger Streifen 948 „1" ist, wird die Aufzeichnungsschicht auf der Rückseite der optischen Disk wiedergegeben (940i). Wenn die Rückseite der optischen Disk nicht automatisch wiedergegeben werden kann, wird eine Anweisung zur rückseitigen Wiedergabe ausgegeben und angezeigt. Wenn in Schritt 940h bekannt ist, dass Streifen auf der Seite, die wiedergegeben wird, aufgezeichnet sind, wird der optische Kopf in den Bereich der Streifen 923 auf dem inneren Umfang der optischen Disk bewegt (Schritt 940c), die Drehzahlsteuerung wird umgeschaltet und die Streifen 923 werden mit CAV-Rotation wiedergegeben (Schritt 940d). Dann wird festgestellt, ob die Wiedergabe der Streifen 923 beendet wurde (Schritt 940e). Wenn die Wiedergabe der Streifen 923 beendet wurde, bewegt sich der optische Kopf in Richtung des äußeren Umfangs der optischen Disk, schaltet erneut auf die Drehphasensteuerung um und führt eine normale CLV-Wiedergabe aus (Schritt 940f), um die Daten der Pit-Signale wiederzugeben (Schritt 940g).
  • So können durch das Aufzeichnen eines Identifikators für das Vorhandensein von Streifen 937 in dem Pit-Bereich der TOC die Streifen 923 zuverlässig wiedergegeben werden. Wenn der Identifikator für das Vorhandensein von Streifen auf der optischen Disk nicht definiert ist, können die Bereiche der Streifen 923 nicht richtig verfolgt werden, so dass Zeit darauf verwendet werden muss, zwischen Streifen 923 und Defekten zu unterscheiden. Mit anderen Worten, sogar wenn es keine Streifen gibt, wird ein Versuch unternommen, die Streifen zu lesen, und es muss in einem separaten Schritt überprüft werden, ob es wirklich keine Streifen gibt oder ob sie vielleicht noch weiter in Richtung des inneren Umfangs liegen, so dass Extrazeit nötig ist, um den Wiedergabeprozess zu starten. Außerdem kann, da der Identifikator für das Vorhandensein von rückseitigen Streifen 948 aufgezeichnet wurde, festgestellt werden, ob die Streifen 923 auf der Rückseite aufgezeichnet sind. Daher können, sogar in dem Fall einer optischen Disk, wie z.B. einer doppelseitigen DVD, die Barcodestreifen 923 zuverlässig wiedergegeben werden. In einer DVD-ROM führen die erfinderischen Streifen durch beide reflektierenden Schichten einer doppelseitigen Disk, so dass sie auch von der Rückseite gelesen werden können. Indem der Identifikator für das Vorhandensein rückseitiger Streifen 948 gelesen wird, können die Streifen 923 von der Rückseite durch Rückwärtskodieren der Streifen bei Aufzeichnungszeit wiedergegeben werden. Wie in 22(a) gezeigt ist, verwendet die vorliegende Erfindung „01000110" für das synchronisierte Kodieren. Folglich wird, wenn von der Rückseite wiedergegeben, die synchronisierte Kodierung „01100010" erfasst. Dadurch kann erfasst werden, ob die Barcodestreifen 923 von der Rückseite wiedergegeben werden. In diesem Fall dekodiert ein zweiter Dekodierer 930 der Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung von 14 den Kode rückwärts, so dass, sogar wenn eine doppelseitige Disk von der Rückseite wiedergegeben wird, die durchdringenden Barcodestreifen 923 richtig wiedergegeben werden können. Außerdem werden, wie in 19 gezeigt ist, ein Identifikator für das Vorhandensein einmal zu schreibender Streifendaten 939 und die Streifenaufzeichnungskapazität in den TOC aufgezeichnet. Folglich kann, wenn Streifen 923 bereits in einem ersten Beschnitt aufgezeichnet wurden, die aufzeichenbare Menge für einen zweiten Beschnitt von Streifen 938 bestimmt werden. Daher kann, wenn die Aufzeichnungsvorrichtung in 15 den zweiten Beschnitt ausführt, aus den TOC-Daten festgestellt werden, wie viel mehr aufgezeichnet werden kann. Im Ergebnis kann verhindert werden, dass die Aufzeichnung 360° übersteigt und die Streifen 923 des ersten Beschnitts zerstört werden. Wie in 19 gezeigt ist, kann durch Belassen eines Leerteils 949 von mindestens einem Pit-Signal-Frame zwischen den Streifen 923 des ersten Beschnitts und den Streifen 938 des zweiten Beschnitts verhindert werden, dass die vorhergehenden Beschnittdaten zerstört werden.
  • Da ein Beschnittzähler-Identifikator 947 in dem synchronisierten Kodierungsteil aufgezeichnet wird, wie in 22b gezeigt, können die Streifen 923 des ersten Beschnitts und die Streifen 938 des zweiten Beschnitts unterschieden werden. Wenn es keinen Beschnittzähler-Identifikator 947 gäbe, könnten die ersten Streifen 923 und die zweiten Streifen 938 nicht unterschieden werden.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung des Ablaufs von Inhalten zu Disk-Herstellung unter Bezugnahme auf 33. Wie in 33 gezeigt ist, wird zuerst in einem Disk-Herstellungsteil 19 der Originalinhalt 3 von z.B. einem bewegten Bild in Blöcken mit einem variablen Längenschema kodiert und in ein komprimiertes Videosignal, wie z.B. bildkomprimiertes MPEG, umgewandelt. Dieses Signal wird durch den Verschlüsselungskodierer 14 mit dem Verschlüsselungsschlüssel 20 zur Aktivierung verschlüsselt. Dieses verschlüsselte, komprimierte Videosignal wird als ein Pit-förmiges Signal auf einer Master-Disk 6 mit der Master-Disk-Herstellungsvorrichtung 5 aufgezeichnet. Unter Verwendung der Stamm-Disk 6 (oder einer Formstanze oder eines Stempels) und einer Formvorrichtung 7 wird ein großvolumiges Disksubstrat 8 mit aufgezeichneten Pits hergestellt und eine reflektierende Schicht aus z.B. Aluminium wird mit einer Vorrichtung zum Formen einer reflektierenden Schicht 15 gebildet. Beide Disksubstrate 8 und 8a werden mit einer Schichtungsvorrichtung 9 geschichtet, um eine geschichtete Disk 10 fertigzustellen. Im Fall einer magneto-optischen Disk wird das komprimierte Videosignal als ein magneto-optisches Signal in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet. Im Fall einer einseitigen Disk wird die Disk 240a ohne Schichtung fertiggestellt. Im Fall einer DVD-RAM-Disk wird das komprimierte Videosignal gleichermaßen in der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet und zwei Disksubstrate werden mit einer Schichtungsvorrichtung 9 geschichtet, um die geschichtete Disk 300 fertigzustellen. Für DVD-RAMs gibt es einseitige Disks mit einer Aufzeichnungsschicht nur auf einer Seite und doppelseitige mit einer Aufzeichnungsschicht auf beiden Seiten.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung des Stufen-Slicens für die BCA unter Bezugnahme auf die 38 und 39.
  • Wie in 38(1) gezeigt, strahlt in einer BCA-Aufzeichnung mit einem Laser ein gepulster Laser 808 Laserlicht auf einen Aluminium-Reflektionsfilm 809 einer geschichteten Disk 800, so dass streifenförmige Teile mit geringer Reflektion 810 als PC-Modulationssignale durch Beschnitt des Aluminium-Reflektionsfilms 809 aufgezeichnet werden. Folglich werden, wie in 38(2) gezeigt, BCA-Streifen auf der Disk gebildet. Wenn diese BCA-Streifen mit einem normalen optischen Kopf wiedergegeben werden, verschwindet das Reflektionssignal vom BCA-Abschnitt, so dass das Modulationssignal aus den Abschnitten ohne Signale 810a, 810b, 810c, welchen intermittierend ein Modulationssignal fehlt, erzeugt wird. Ein Modulationssignal mit 8-16-Modulation der Pits wird auf einer ersten Slice-Stufe 915 geschnitten, um das Hauptsignal zu dekodieren. Andererseits kann, da der Signalpegel des Abschnitts ohne Signal 810a gering ist, einfach auf der zweiten Slice-Stufe 916 geschnitten werden. Die in 39(2) gezeigten Barcodes 923a und 923b werden auf der in 39(5) gezeigten Slice-Stufe (slice level) S2 geschnitten, so dass sie mit einem normalen optischen Tonaufnehmer wiedergeben werden können. Wie in 39(6) gezeigt ist, kann ein digitales Signal gewonnen werden durch Slicen des Signals auf der zweiten Slice-Stufe S2 nach dem Unterdrücken der hochfrequenten Pit-Signalkomponenten mit einem Tiefpassfilter. Durch PE-RZ-Dekodierung dieses digitalen Signals wird ein digitales Signal wie in 39(7) gezeigt ausgegeben. Das tatsächliche Aussehen des Wiedergabesignals ist in 39 gezeigt.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung des Dekodierens unter Bezugnahme auf 14.
  • Wie in 14 gezeigt ist, umfasst eine Disk 800 mit einem BCA zwei transparente Substrate, die mit der Aufzeichnungsschicht 802a auf der Innenseite zusammengeschichtet sind. Es kann eine Aufzeichnungsschicht 802a oder zwei Aufzeichnungsschichten 802a und 802b geben. Wenn es zwei Aufzeichnungsschichten gibt, wird ein Identifikator für das Vorhandensein von Streifen 937 (siehe 19), der anzeigt, ob ein BCA aufgezeichnet ist, in den Steuerdaten der ersten Aufzeichnungsschicht 802a nahe dem optischen Kopf 255 aufgezeichnet. In diesem Fall ist, weil der BCA in der zweiten Aufzeichnungsschicht 802 ist, der Fokus auf der ersten Aufzeichnungsschicht 802a, und der optische Kopf 255 wird auf die radiale Position der Steuerdaten auf dem innersten Umfang des zweiten Aufzeichnungsbereiches 919 bewegt. Da die Steuerdaten Hauptinformationen sind, werden sie durch EFM, 8-15- oder 8-16-Modulation aufgezeichnet. Nur wenn der Identifikator für das Vorhandensein von Streifen 937 in den Steuerdaten „1" ist, verändert das Einschicht/Zweischicht-Umschaltteil 827 den Fokus auf die zweite Aufzeichnungsschicht 802b, um den BCA wiederzugeben. Unter Verwendung des Slice-Teils der ersten Stufe 590 und Schneiden einer regulären ersten Slice-Stufe 915, wie in 38(3) gezeigt, wird der BCA in ein digitales Signal umgewandelt. Dieses Signal wird durch einen EFM-Dekodierer 925, einen 8-15-Modulator-Dekodierer 926 oder einen 8-16-Modulator-Dekodierer 927 in dem ersten Dekodierer 928 dekodiert. Dann wird es durch den ECC-Dekodierer 36 fehlerkorrigiert und als Hauptinformation ausgegeben. Der BCA wird nur ausgelesen, wenn die Steuerdaten in diesen Hauptinformationen wiedergegeben werden und der Identifikator für das Vorhandensein von Streifen „1" ist. Wenn der Identifikator für das Vorhandensein von Streifen 937 „1" ist, gibt die CPU 923 eine Anweisung an das Einschicht/Zweischicht-Umschaltteil 827 und steuert das Fokuseinstellteil 828, um den Fokus von der ersten Aufzeichnungsschicht 802a auf die zweite Aufzeichnungsschicht 802b umzuschalten. Gleichzeitig wird der optische Kopf 255 auf die radiale Position des zweiten Aufzeichnungsbereiches 920 (im DVD-Standard ist dies der zwischen 22,3 mm und 23,5 mm vom inneren Umfang der Steuerdaten aufgezeichnete BCA) bewegt und der BCA wird ausgelesen. In dem BCA-Bereich wird die Hüllkurve des teilweise fehlenden Signals 38(3) wiedergegeben. Durch Festsetzen der Lichtenergie für die zweite Slice-Stufe 916 des Slice-Teils der zweiten Stufe 929 unter der ersten Slice-Stufe 915 können die Reflektionsteile und die fehlenden Teile des BCA erfasst und die digitalen Signale ausgegeben werden. Dieses Signal wird in dem PE-RZ-Dekodierer 930a des zweiten Dekodierer 930 dekodiert und in dem ECC-Dekodierer 930b ECC-dekodiert, um die BCA-Daten auszugeben, die zusätzliche Informationen sind. Folglich werden die Hauptinformationen durch den ersten Dekodierer 928 dekodiert und wiedergegeben, und die BCA-Daten, die zusätzliche Informationen sind, werden durch den zweiten Dekodierer dekodiert und wiedergegeben.
  • 24(a) zeigt die Wiedergabewellenform vor dem Passieren des Tiefpassfilters 943, 24(b) zeigt die Verarbeitungsgenauigkeit der Schlitze in den Teilen mit geringer Reflektion, und 23(b) zeigt die simulierte Wellenform nach dem Passieren des Tiefpassfilters 943. Es ist schwierig, Schlitze mit einer Weite unter 5–15 μm bereitzustellen. Außerdem werden, wenn eine Aufzeichnung weiter als 23,5 mm von der Diskmitte ausgeführt wird, die Aufzeichnungsdaten zerstört. Für DVDs ist die höchste Kapazität nach dem Formatieren aufgrund der Einschränkungen der kürzesten Aufzeichnungsdauer von 30 μm und des größten Radius' von 23,5 mm auf 188 Byte begrenzt.
  • Das Folgende ist ein detailliertes spezielles Beispiel zum Festsetzen der zweiten Slice-Stufe 916 und der Funktion des Slice-Teils der zweiten Stufe 929.
  • 26 ist eine detaillierte Ansicht des Slice-Teils der zweiten Stufe 929. Die Wellenform für diese Erläuterung ist in 27 gezeigt.
  • Wie in 26 gezeigt ist, umfasst das Slice-Teil der zweiten Stufe 929 ein Teil zur Einstellung des Lichtreferenzwertes 588, das die zweite Slice-Stufe 916 dem Slicer der zweiten Stufe 587 zuführt, und einen Kanalteiler 587d zum Teilen der Kanal des Ausgangssignals des Slicers der zweiten Stufe 587. Außerdem umfasst das Teil zur Einstellung eines Lichtreferenzwertes 588 einen Tiefpassfilter 588a und einen Pegelwandler 588b.
  • Das Folgende erläutert seine Funktion. In dem BCA-Bereich wird die Hüllkurve des teilweise fehlenden Signals, wie in 27(1) gezeigt, aufgrund des BCA wiedergegeben. In diesem Wiedergabesignal werden Hochkanalkomponenten aufgrund des Signals und Tiefkanalkomponenten aufgrund des BCA-Signals gemischt. Jedoch können die Hochkanalkomponenten der 8-16-Modulation mit dem Tiefpassfilter 943 unterdrückt werden, und nur das Tiefkanal-Signal 932 des BCA-Signals, wie in 27(2) gezeigt, wird in den Slicer der zweiten Stufe 929 eingegeben.
  • Wenn das Tiefkanalsignal 932 in das Slice-Teil der zweite Stufe 929 eingegeben wird, filtert das Teil zur Einstellung eines Lichtreferenzwertes 588 noch niedrigere Kanalkomponenten (beinahe DC) des Tiefkanalsignals 932 mit einem Tiefpassfilter 588a mit einer Zeitkonstante, die größer ist als die Zeitkonstante des Tiefpassfilters 943, aus (mit anderen Worten, der Tiefpassfilter 588a extrahiert Tiefkanalkomponenten). Der Pegelwandler 588b stellt das Signal auf einen geeigneten Pegel ein, so dass eine zweite Slice-Stufe 916, wie durch die fette Linie in 27(2) dargestellt, ausgegeben wird. Wie in 27(2) gezeigt ist, verfolgt die zweite Slice-Stufe 916 die Hüllkurve.
  • In der vorliegenden Erfindung kann, wenn der BCA gelesen wird, keine Drehphasensteuerung ausgeführt werden, und Nachführsteuerung ist auch nicht möglich. Folglich schwankt die Hüllkurve ständig wie in 27(1). Wenn die Slice-Stufe konstant wäre, könnte das schwankende Wiedergabesignal falsch sein, was bewirkt, dass die Fehlerrate steigt. Folglich wäre es nicht geeignet, Daten zu übertragen. Jedoch wird mit dem Schaltkreis in 26 der vorliegenden Erfindung die zweite Slice-Stufe ständig korrigiert und an die Hüllkurve angepasst, so dass falsches Slicen wesentlich verringert werden kann.
  • Auf diese Weise ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel nicht durch eine schwankende Hüllkurve beeinträchtigt, und der Slicer der zweite Stufe 587 schneidet das Tiefkanalsignal 932 bei der zweiten Slice-Stufe 916, bevor er ein binärkodiertes digitales Signal, wie z.B. das in 27(3) gezeigte, ausgibt. Am Anfang des binärkodierten digitalen Signals, das von dem Slicer der zweiten Stufe 587 ausgegeben wird, ist das Signal umgekehrt und ein digitales Signal, wie in 27(4) gezeigt, wird ausgegeben. Dementsprechend zeigt 28 die speziellen Schaltkreise für ein Kanalteilermittel 934 und ein Slice-Teil der zweiten Stufe 929.
  • Folglich können durch Festlegen der zweiten Slice-Stufe 916 Unterschiede im Reflektionsfaktor verschiedener Disks, Abweichungen in der Lichtenergie aufgrund des Alterns des Wiedergabelasers und Abweichungen des Tiefkanalpegels (DC-Pegel) des 8-16-Modulations-Signals aufgrund von Spurübergängen (trackcrossing) zur Wiedergabezeit gedämpft werden, und eine Wiedergabevorrichtung für optische Disks, die das BCA-Signal zuverlässig schneiden kann, kann bereit gestellt werden.
  • Das Folgende erläutert eine weitere Methode zum Slicen der zweiten Slice-Stufe 916. 29 zeigt ein weiteres Schaltbild für das Kanalteilermittel 934 und das Slice-Teil der zweiten Stufe 929. Wie in 29 gezeigt ist, umfasst der Tiefpassfilter 943 des Kanalteilermittels 934 einen ersten Tiefpassfilter 943a mit einer kleinen Zeitkonstante und einen zweiten Tiefpassfilter 943b mit einer großen Zeitkonstante. Der Slicer der zweiten Stufe 587 des Slice-Teils der zweiten Stufe 929 umfasst einen invertierenden Verstärker 687a, einen DC-Wiedergabeschaltkreis 587b, einen Wandler 587c und einen Kanalhalbierer 587d. Die Wellenform für dieses Beispiel ist in 31 gezeigt.
  • Das Folgende erläutert seine Funktion. In dem BCA-Bereich wird die Hüllkurve des teilweise fehlenden Signals, wie in 31(1) gezeigt, aufgrund des BCA wiedergegeben. Dieses Wiedergabesignal wird in einen ersten Tiefpassfilter 943a und einen zweiten Tiefpassfilter 943b des Tiefpassfilters 943 eingegeben.
  • Der erste Tiefpassfilter 943a mit der kleineren Zeitkonstante beseitigt die Hochkanal-Signalkomponenten der 8-16-Modulation aus dem Wiedergabesignal und gibt das BCA-Signal aus. Der zweite Tiefpassfilter 943b mit der größeren Zeitkonstante führt die DC-Komponenten des Wiedergabesignals durch und gibt die DC-Komponente des Wiedergabesignals aus. Wenn der Tiefpassfilter 943a die Hochkanalkomponenten der 8-16-Modulation unterdrückt und dieses Signal in den invertierenden Verstärker 587a eingibt, verstärkt der invertierende Verstärker 587a die Amplitude, die durch Durchlaufen des ersten Tiefpassfilters 943a verringert wurde. Das verstärkte Signal wird auf GND-Stufe in dem DC-Wiedergabeschaltkreis 587b DC-wiedergegeben und ein Signal, wie in 31(3) gezeigt, wird in den Komparator 587c eingegeben. Andererseits stellt, wenn der zweite Tiefpassfilter 943b die DC-Komponente des Wiedergabesignals in das Teil zur Einstellung des Lichtreferenzwertes 588 eingibt, das Teil zur Einstellung des Lichtreferenzwertes 588 das Signal mit einem Widerstandsteiler auf einen geeigneten Pegel und gibt die zweite Slice-Stufe 916 in der Komparator 587c ein, wie in 31(2) gezeigt. Der Komparator 587c schneidet das Ausgangssignal des CD-Wiedergabeschaltkreises 587b auf der zweiten Slice-Stufe 916 und gibt ein binärkodiertes digitales Signal, wie in 31(4) gezeigt, aus. Am Anfang des digitalen Signals, das durch den Komparator 587c binär kodiert wurde, invertiert der Kanalhalbierer 587d das Signal, und ein digitales Signal wird ausgegeben. Dementsprechend zeigt 28 den speziellen Schaltkreis für ein Kanalteilermittel 934 und ein Slice-Teil der zweiten Stufe 929.
  • 30 zeigt einen speziellen Schaltkreis des Kanalteilermittels 934 und des Slice-Teils der zweiten Stufe 929, um dies auszuführen.
  • Auf diese Weise können durch Einstellen der zweiten Slice-Stufe 916 zum Wiedergeben des BCA-Signals Unterschiede in dem Reflektionsfaktor verschiedener Disks, Abweichungen in der Lichtenergie aufgrund des Alterns des Wiedergabelasers und Abweichungen des Niedrigkanalpegel (DC-Pegel) des 8-16-Modulationsignals aufgrund von Spurübergängen zur Wiedergabezeit gedämpft werden und eine Wiedergabevorrichtung für optische Disks, die das BCA-Signal zuverlässig beschneiden kann, kann bereitgestellt werden. Außerdem kann, wenn die Schaltkreise getrennt sind, die Anzahl der Elemente minimiert werden und ein zuverlässiger BCA-Wiedergabeschaltkreis kann erreicht werden.
  • Außerdem kann, wenn dieses Signal in die CPU geladen und durch Software dekodiert werden kann, der Kanaltakt des PE-Modulationssignals mit dem Kanalhalbierer 587d auf eine Hälfte reduziert werden. Dadurch kann, sogar wenn eine CPU mit einer langsamen Abtastkanal verwendet wird, die Schwelle des Signals zuverlässig erfasst werden.
  • Dieser Effekt kann auch erreicht werden durch Verlangsamen der Rotationskanal des Motors zur Wiedergabezeit. Dies wird mit 14 erläutert. Wenn der Befehl ausgegeben wurde, den BCA wiederzugeben, sendet die CPU ein Drehzahlverminderungssignal 923b an die Rotationssteuerung 26. Dann vermindert die Rotationssteuerung 26 die Rotationskanal des Motors 17 auf ein Hälfte oder ein Viertel. Dadurch vermindert sich der Kanal des Wiedergabesignals und kann durch Software dekodiert werden, sogar wenn eine CPU mit einen langsameren Abtastkanal verwendet wird, und ein BCA mit einer kleinen Linienbreite kann wiedergegeben werden. Manchmal stellen Produktionsanlagen BCA-Streifen mit einer kleinen Linienbreite her, aber durch Verlangsamen des Rotationskanals können sie mit langsamen CPUs gehandhabt werden. Dies verbessert die Fehlerrate und die Zuverlässigkeit bei BCA-Wiedergabezeit.
  • Wenn der BCA bei einer normalen Geschwindigkeit (wie z.B. einfacher Geschwindigkeit) gelesen wird, sendet die CPU 932 nur einen Verminderungsbefehl an die Rotationssteuerung 26, um den Rotationskanal des Motors 17 zu halbieren, wenn ein Fehler bei der BCA-Wiedergabe aufgetreten ist. Dieses Verfahren annehmend, verringert sich die tatsächliche Auslesegeschwindigkeit für einen BCA mit einer durchschnittlichen Linienbreite überhaupt nicht. Nur wenn die Linienbreite schmal ist und Fehler auftreten, können die Fehler durch Lesen des BCA bei der halben Geschwindigkeit korrekt erfasst werden. Folglich kann durch Verlangsamen der Auslesegeschwindigkeit für schmale BCA-Linienbreiten eine Verlangsamung der BCA-Wiedergabegeschwindigkeit vermieden werden.
  • In 14 wird ein Tiefpassfilter 943 als das Kanalteilermittel 934 verwendet, aber es kann auch ein Schaltkreis zur Verfolgung der Hüllkurve oder ein Spitzenwerthalter verwendet werden, solange es ein Mittel zum Unterdrücken von Hochkanalsignalen der 8-16-Modulation des Wiedergabesignals des BCA-Bereiches ist.
  • Das Kanalteilermittel 934 und der Slicer der zweiten Stufe 929 können auch Mittel sein zum direkten Binärkodieren des Wiedergabesignals des BCA-Bereiches, dann Eingeben des Wiedergabesignals in einen Mikroprozessor, Unterscheiden des 8-16-Signals und des BCA-Signals auf der Zeitachse durch digitales Verarbeiten unter Verwendung von Punkten mit Unterschieden der Flankenintervalle, und im Wesentlichen Unterdrücken des Hochkanalsignals der 8-16-Modulation.
  • Das Modulationssignal wird mit Pits durch 8-16-Modualtion aufgezeichnet, um das Hochkanalsignal 933 in 14 zu erhalten. Demgegenüber wird das BCA-Signal zum Tiefkanalsignal 932. Folglich kann, da in dem DVD Standard die Hauptinformation ein Hochkanalsignal 933 mit einem Maximum von 4,5 MHz und die Zusatzinformation ein Niedrigkanalsignal 932 mit einer Dauer von 8,92 μs, d.h. ungefähr 100 kHz, ist, die Zusatzinformation leicht mit dem Tiefpassfilter 943 Kanal-geteilt werden. Unter Verwendung eines Kanalteilermittels 934, das einen Tiefpassfilter 943, wie in 14 gezeigt, umfasst, können die beiden Signale leicht geteilt werden. In diesem Fall kann der Tiefpassfilter 943 eine einfachen Aufbau haben.
  • Das Vorangegangene war ein Überblick des BCA.
  • 32 ist ein Blockschaltbild einer Diskherstellungsvorrichtung und einer Wiedergabevorrichtung. Wie in 32 gezeigt ist, stellt das Diskherstellungsteil 19 geschichtete ROM- oder RAM-Disks oder Disks mit einfachem Substrat 10 mit denselben Inhalten her. Unter Verwendung eines BCA-Aufzeichners 13, PE-moduliert die Diskherstellungsvorrichtung 21 BCA-Daten 16a, 16b, 16c, die die Identifikationscodes 12a, 12b, 12c, wie z.B. IDs, die für jede Disk unterschiedlich sind, umfassen, und bildet barcodeförrnige BCAs 18a, 18b, 18c auf den Disks 10a, 10b, 10c durch Beschneiden mit einem YAG-Laser. Im Folgenden werden die Disks, auf denen ein BCA 18 aufgezeichnet wurde, als BCA-Disk 11a, 11b und 11c bezeichnet. Wie in 32 gezeigt ist, sind der Pit-Teil und das Aufzeichnungssignal auf den BCA-Disks 11a, 11b und 11c vollständig gleich. Jedoch ist eine unterschiedliche (z.B. aufsteigend nummerierte) ID in dem BCA 18 jeder Disk aufgezeichnet. Anbieter von Inhalten, wie z.B. Filmstudios, können diese IDs in einer ID-Dartenbank 22 aufzeichnen. Wenn die Disks versendet werden, werden die BCA-Daten mit einem Barcodeleser 24, der BCA lesen kann, gelesen, und es wird aufgezeichnet, welche Disk mit welcher ID zu welcher Zeit an welchen Systembetreiber 23, d.h. CATV-Studio, Rundfunkstation oder Fluggesellschaft, verteilt wurde.
  • Eine Aufzeichnung darüber, welche Disk ID an welchen Systembetreiber zu welcher Zeit verteilt wurde, wird in der ID-Datenbank 22 aufgezeichnet. Wenn eine große Anzahl illegaler Kopien einer bestimmten BCA-Disk in Umlauf gebracht wird, kann sie deshalb durch Überprüfen des echten Wasserzeichens, an welchen Systembetreiber die illegal kopierte Disk ursprünglich verliehen wurde, verfolgt werden. Dieses Merkmal wird weiter unten ausführlicher beschrieben. Da diese ID-Nummerierung basierend auf dem BCA praktisch die selbe Rolle wie ein Wasserzeichen für das gesamte System spielt, wird sie „Vorwasserzeichen" (prewatermarking) genannt.
  • Das Folgende ist ein Erläuterung der in dem BCA aufzuzeichnenden Daten. Ein ID-Erzeuger 26 erzeugt IDs. Außerdem erzeugt ein Erzeuger für Wasserzeichenherstellungsparameter 27 Wasserzeichenherstellungsparameter aufgrund dieser IDs oder aufgrund zufälliger Zahlen. Dann werden die ID und die Wasserzeichenherstellungsparameter durch ein Teil zur digitalen Signatur 28 unter Verwendung des nicht öffentlichen Schlüssels eines öffentlichen Schlüssel-Geheimcodes durcheinander signiert. Der BCA-Aufzeichner 13 zeichnet die ID, die Wasserzeichenherstellungsparameter und die Signaturdaten auf jeder Disk 10a, 10b und 10c auf. So werden die BCAs 18a, 18b und 18c gebildet.
  • Wenn Hauptinformationen, wie z.B. ein Videosignal, auf den BCA-Disks 11a, 11b oder 11c aufgezeichnet werden, liest das BCA-Wiedergabeteil 39 zuerst das BCA-Signal aus, das die unterschiedlichen IDs beinhaltet, wie in 41 gezeigt. Dann wandelt ein Wasserzeichenaufzeichnungsteil 264 das Videosignal durch Überlagern des BCA-Signals um, und ein Aufzeichnungsschaltkreis 272 zeichnet das konvertierte Videosignal auf den BCA-Disks 11a, 11b und 11c (300 (240, 800) in 41) auf. Wenn das Videosignal, auf das das BCA-Signal überlagert wurde, von der BCA-Disk 300 (240, 800) wiedergegeben wird, liest das BCA-Wiedergabeteil 39 das BCA-Signal der Disk aus und erfasst es als die ID1 der Disk. Ein Wasserzeichenwiedergabeteil erfasst das Videosignal, auf das das Wasserzeichen überlagert wurde, als Disk-ID2. Ein Komparator 587c vergleicht die von dem BCA-Signal ausgelesene ID1 mit der von dem Wasserzeichen des Videosignals ausgelesenen Disk-ID2, und wenn die beiden IDs nicht übereinstimmen, wird die Wiedergabe des Videosignals gestoppt. Im Ergebnis kann das Videosignal einer illegalen Disk, auf die ein Wasserzeichen, das von dem BCA-Signal unterschiedlich ist, überlagert wurde, nicht wiedergegeben werden. Andererseits entschlüsselt, wenn beide IDs übereinstimmen, ein Entschlüssler 31 das Videosignal mit dem überlagerten Wasserzeichen unter Verwendung eines zusammengesetzten Schlüssels, der ID Informationen, die von dem BCA-Signal ausgelesen wurden, umfasst, und das Videosignal wird ausgegeben.
  • Die BCA-Disks 10a, 10b und 10c, die mit solch einer Diskherstellungsvorrichtung 21 vorab mit einem Wasserzeichen versehen (pre-watermarked) wurden, werden dann mit den Wiedergabevorrichtungen 25a, 25b und 25c an die Systembetreiber gesendet. In 32 wurden Elemente der Sendevorrichtung 28 teilweise aus Einfachheitsgründen weggelassen.
  • 34 und 35 stellen den durch die Systembetreiber ausgeführten Ablauf dar. 34 ist ein Blockdiagramm, das die Sendevorrichtung 28 im Detail zeigt. 35 ist eine Zeichnung, die die Wellenform des Originalsignals und der Videosignale auf der Zeitachse und ihre Wellenformen auf der Kanalachse zeigt.
  • Wie in 34 gezeigt ist, umfasst die in einer CATV-Station angeordnete Sendevorrichtung 28 eine Wiedergabevorrichtung 25a für Systembetreiber, und die Disk 11a mit BCA, die z.B. durch das Filmstudio bereitgestellt wurde, wird in diese Wiedergabevorrichtung 25a eingelegt. Die Hauptinformation des Signals, das mit dem optischen Kopf 29 wiedergegeben wird, wird mit dem Datenwiedergabeteil 30 wiedergegeben, mit dem Entschlüssler 31 entschlüsselt, mit dem MPEG-Dekodierer 33 auf das Originalfilmsignal dekomprimiert und an das Wasserzeichenteil 34 gesendet. Das Originalsignal, wie in 35(1) gezeigt, wird zuerst in das Wasserzeichenteil 34 eingegeben und z.B. durch FFT aus dem Zeitbereich in den Kanalbereich mittels eines Kanalwandlers 34a transformiert. So wird das in 35(2) gezeigte Kanalspektrum 35a erhalten. Ein Spektrummischer 36 mischt das Kanalspektrum 35a mit dem ID-Signal, das das in 35(3) gezeigte Spektrum aufweist. Wie in 35(4) gezeigt, ist das Spektrum 35b des gemischten Signals dasselbe, wie das Kanalspektrum 35a des in 35(2) gezeigten Originalsignals. Mit anderen Worten, das ID-Signal wird spektral zerlegt. Dieses Signal wird aus dem Kanalbereich in den Zeitbereich z.B. durch inverse FFT mit einem inversen Kanalwandler 37 transformiert, und ein Signal wie in 35(5), das fast dasselbe wie das Originalsignal (35(1)) ist, wird erhalten. Da das ID-Signal im Kanalbereich spektral zerlegt wird, ist die Verschlechterung des Videosignals geringfügig.
  • Das Folgende erläutert, wie das ID-Signal 38 hergestellt wird.
  • Ein Teil zur Überprüfung der digitalen Signatur 40 überprüft die Signatur der BCA-Daten, die von der BCA-Disk 11a durch das BCA-Wiedergabeteil 39, z.B. mit dem öffentlichen Schlüssel, der z.B. vom einer IC-Karte 41 gesandt wurde, wiedergegeben werden. Wenn die Signatur ungültig ist, wird der Ablauf unterbrochen. Wenn die Signatur gültig ist, zeigt dies, dass die Daten nicht manipuliert wurden und die ID wird unverändert an ein Wasserzeichendaten-Herstellungsteil 41a gesendet. Unter Verwendung der Wasserzeichenherstellungsparameter, die in den BCA-Daten enthalten sind, kann ein Wasserzeichensignal entsprechend dem in 35(3) gezeigten ID-Signal erzeugt werden. Das Wasserzeichensignal kann auch durch Bestimmen des Wasserzeichens aus den ID-Daten oder der Karten-ID der IC-Karte 41 erzeugt werden.
  • In dem Fall hat die ID absolut nichts mit den Wasserzeitenherstellungsparametern zu tun, so dass, wenn die Wasserzeichenherstellungsparameter und die ID in den BCA aufgezeichnet werden, das Wasserzeichen nicht aus der ID gewonnen werden kann. Mit anderen Worten, nur der Urheberrechtsinhaber kennt den Zusammenhang zwischen ID und Wasserzeichen. Auf diese Weise können Wasserzeichen, die illegal herausgegeben werden, um illegale Kopien zu machen und neue IDs herauszugeben, verhindert werden.
  • Andererseits kann ein Spektralsignal durch eine bestimmte Berechnung aus der Karten-ID der IC-Karte 41 erzeugt werden, um die Karten-ID der IC-Karte 41 als ein Wasserzeichen in dem Videoausgangssignal zu verbergen, in dem es zu dem ID-Signal 38 hinzugefügt wird. In diesem Fall können sowohl die umlaufende (d.h. durch Verkauf bereitgestellte) ID der Software als auch die ID der Wie dergabevorrichtung überprüft werden, so dass die Verfolgung illegaler Kopien einfach wird.
  • Das Videoausgabesignal des Wasserzeichenteils 34 wird an das Ausgabeteil 42 gesendet. Wenn die Sendevorrichtung 28 ein komprimiertes Videosignal aussendet, wird das Videoausgabesignal mit einem MPEG-Kodierer 43 komprimiert, mit einem Verschlüssler 45, der den Systembetreiber-eigenen Verschlüsselungsschlüssel 44 verwendet, verschlüsselt und von dem Sendeteil 46 an die Empfänger mittels Netzwerk oder Radiowellen ausgesendet. In diesem Fall werden die Kompressionsparameterinformationen, wie z.B. die Transferrate, nach dem das original MPEG-Signal komprimiert wurde, von dem MPEG-Dekodierer 33 an den MPEG-Kodierer 43 gesendet, so dass das Komprimierungsverhältnis sogar mit Realzeitkodierung erhöht werden kann. Außerdem kann das komprimierte Audiosignal 48 das Wasserzeichenteil 34 umgehen, um Dekomprimierung und Komprimierung zu vermeiden, so dass eine Verschlechterung der Audioqualität vermieden werden kann.
  • Dann wird, wenn kein komprimiertes Signal ausgesendet wird, das Videoausgabesignal 49 unverändert verschlüsselt und von dem Sendeteil 46a an die Empfänger mittels eines Netzwerkes oder Radiowellen ausgesendet. In Videosystemen an Bord von Flugzeugen ist Verschlüsselung nicht nötig. Auf diese Weise wird ein Videosignal mit einem Wasserzeichen von der Disk 11a mit BCA ausgesendet.
  • Ein illegaler Kopierer könnte das Signal von einem Zwischenbus zwischen zwei Komponenten in 34 abfangen, um das das Wasserzeichenteil 34 überbrückende Videosignal zu erhalten. Um dies zu vermeiden, werden die Busse zwischen dem Entschlüssler 31 und dem MPEG-Dekodierer 33 und dem Wasserzeichenteil 34 durch Handshake zwischen den gemeinsamen Authentifizierungsteilen 32a und 32b sowie zwischen den gemeinsamen Authentifizierungsteilen 32c und 32d verschlüsselt. Wenn ein verschlüsseltes Signal durch das gemeinsame Authentifizierungsteil 32d auf der Senderseite an das gemeinsame Authentifizierungsteil 32c auf der Empfängerseite übermittelt wird, kontaktieren sich das gemeinsame Authentifizierungsteil 32c und das gemeinsame Authentifizierungsteil 32d gegenseitig, d.h. sie führen einen Handshake aus. Nur wenn das Ergebnis des Handshakes korrekt ist, hebt das gemeinsame Authentifizierungsteil 32d auf der Senderseite die Verschlüsselung auf. Dies ist dasselbe mit dem gemeinsamen Authentifizierungsteil 32a und dem gemeinsamen Authentifizierungsteil 32b. Folglich wird mit diesem Verfahren der vorliegenden Erfindung die Verschlüsselung nur im Fall gemeinsamer Authentifizierung aufgehoben. Dadurch wurde, sogar wenn das digitale Signal von einem Zwischenbus genommen wird, die Verschlüsselung nicht aufgehoben, und da das Wasserzeichenteil 34 am Ende nicht überbrückt werden kann, kann eine ungesetzliche Löschung oder Manipulation des Wasserzeichens verhindert werden.
  • Folglich empfängt der Empfänger 50 auf der Anwenderseite das mit einem Wasserzeichen gekennzeichnete Videosignal 49, das mit einem Transmitter 46 der Sendevorrichtung 28 auf der Systembetreiberseite übermittelt wurden, wie in 36 gezeigt ist. Im Empfänger hebt ein zweiter Entschlüssler 51 die Verschlüsselung auf, und wenn das Signal komprimiert ist, dekomprimiert ein MPEG-Dekodierer 52 das Signal, das dann als ein Videosignal 49a von einem Ausgabeteil 53 an einen Monitor 54 ausgegeben wird.
  • Das Folgende behandelt das illegale Kopieren. Das Videosignal 49a kann abgefangen werden und auf einem Band 56 mit einem VTR 55 aufgezeichnet werden, und eine große Anzahl illegaler Kopien des Bandes 56 kann auf diese Weise vervielfacht und in Umlauf gebracht werden (durch Verkauf), was zu einer Verletzung der Rechte des Urheberrechtsinhabers führt. Wenn jedoch der BCA der vorliegenden Erfindung verwendet wird, gibt es ein Wasserzeichen in dem Videosignal 49a und dem Videosignal 49b (siehe 37), das von einem Videoband 56 wiedergegeben wird. Da das Wasserzeichen im Kanalbereich hinzugefügt wurde, kann es nicht einfach gelöscht werden. Auch kann es nicht gelöscht werden durch Passieren des Signals durch ein normales Aufzeichnungs-/Wiedergabesystem.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung, wie das Wasserzeichen erfasst werden kann, unter Bezugnahme auf 37.
  • Ein illegal kopiertes Aufzeichnungsmedium 56, z.B. ein Videoband oder eine DVD-Laser-Disk, wird mit einer Wiedergabevorrichtung 55a, wie z.B. einem VTR oder einem DVD-Spieler, wiedergegeben. Das wiedergegebene Videosignal 49b wird in ein erstes Eingabeteil einer Wasserzeichenerfassungsvorrichtung 57 gespeist. Ein erstes Spektrum 60, das ein Spektrum des illegal kopierten Signals ist, wie in 35(7) gezeigt, wird mit einem ersten Kanalwandler 59a durch z.B. FFG oder DCT erhalten. Der Originalinhalt wird in ein zweites Eingabeteil 58a gespeist und ein zweites Spektrum 35a wird durch Transformation in den Kanalbereich mit einem zweiten Kanalwandler 59a erhalten. Solch ein Spektrum ist in 35(2) gezeigt. Wenn die Differenz zwischen dem ersten Spektrum 60 und dem zweiten Spektrum 35a mit einem Subtrahierer 62 genommen wird, kann ein Differenzspektrumsignal 63, wie in 35(8) gezeigt, erhalten werden. Dieses Differenzspektrumsignal 63 wird in einen ID-Detektor 64 eingegeben. Der ID-Detektor 64 ruft die Wasserzeichenparameter für die n-te ID aus einer ID-Datenbank 22 ab (Schritt 65), gibt sie ein (Schritt 65a) und vergleicht das Spektrumsignal basierend auf den Wasserzeichenparametern mit dem Differenzspektrumsignal 63 (Schritt 65b). Dann wird festgestellt, ob das Spektrumsignal basierend auf den Wasserzeichenparametern und das Differenzspektrumsignal 63 übereinstimmen. Wenn die beiden übereinstimmen, bedeutet dies, dass die ID dem n-ten Wasserzeichen entspricht, so dass ID = n (Schritt 65d). Wenn die beiden nicht übereinstimmen, wird die ID auf n + 1 erneuert und das Wasserzeichen für das (n + 1)te Wasserzeichen wird aus der ID-Datenbank abgerufen. Diese Schritte werden wiederholt, um die ID des Wasserzeichens zu erfassen. Wenn die ID übereinstimmt, stimmen die Spektren in 35(3) und (8) überein. Die ID des Wasserzeichens wird von einem Ausgabeteil 66 ausgegeben und es kann gesehen werden, woher die unbefugte Kopie kam.
  • Folglich kann, weil die ID des Wasserzeichens wie oben beschrieben ermittelt werden kann, die Herkunft der raubkopierten Disks oder unbefugten Kopien verfolgt werden, so dass das Urheberrecht geschützt werden kann.
  • Wenn ein System, das den BCA der vorliegenden Erfindung mit einem Wasserzeichen kombiniert, dasselbe Videosignal auf einer ROM-Disk oder RAM-Disk aufzeichnet und Wasserzeicheninformationen in dem BCA aufzeichnet, kann es ein virtuelles Wasserzeichen erkennen. Der Systembetreiber kann Wasserzeichen entsprechend den IDs, die an die Anbieter von Inhalten ausgegeben werden, in dem Videosignal, das schließlich von der Wiedergabevorrichtung ausge geben wird, verbergen. Gegenüber konventionellen Verfahren zum Aufzeichnen von Videosignalen mit Wasserzeichen, die sich für jede Disk unterscheiden, können die Kosten und Herstellungszeit der Disk erheblich reduziert werden. Ein Wasserzeichenschaltkreis wird in der Wiedergabevorrichtung benötigt, aber da FFT und IFFT Haupttechniken sind, wird dies den Sendeeinheiten keine übermäßige Belastung auferlegen.
  • In diesem Beispiel wurde ein Wasserzeichenteil zur Spektrumzerlegung verwendet, aber derselbe Effekt kann mir anderen Arten von Wasserzeichenteilen genauso erreicht werden.
  • Für eine DVD-RAM Disk 300 oder eine magneto-optische Disk 240 sendet ein Anbieter von Inhalten, der z.B. eine CATV-Station mit der in 14 gezeigten DVD-Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung oder der in 42 gezeigten magneto-optischen Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung hat, die verschlüsselten Daten, die mit der ID-Nummer in dem BCA als einem Schlüssel verschlüsselt wurden, an eine andere Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung auf der Anwenderseite mittels einer Kommunikationsleitung, und die verschlüsselten Daten werden vorrübergehend auf der DVD-RAM Disk 300a oder magneto-optischen Disk 240a von z.B. der CATV-Station aufgezeichnet. Das verschlüsselte Signal von derselben magneto-optischen Disk 240a wiederzugeben, ist befugte Verwendung, so dass der BCA gelesen wird und das Signal in einem Entschlüsselungsteil, d.h. dem Entschlüsselungsdekodierer 534a, unter Verwendung der von dem BVA-Ausgabeteil 750 als der Entschlüsselungsschlüssel erhaltenen BCA-Daten entschlüsselt wird, wie in 42 gezeigt. Dann dekomprimiert der MPEG-Dekodierer 261 das MPEG-Signal, um das Videosignal zu erhalten. Wenn jedoch die verschlüsselten Daten die auf der magneto-optischen Disk 240a zur befugten Verwendung aufgezeichnet sind, auf einer magneto-optische Disk 240b kopiert werden, d.h. unbefugte Verwendung vorgenommen wird, kann der richtige Entschlüsselungsschlüssel zum Entschlüsseln der verschlüsselten Daten nicht während der Wiedergabe erhalten werden, da die BCA-Daten der Disks unterschiedlich sind, so dass der Verschlüsselungsdekodierer 534a das Signal nicht entschlüsseln kann. Dadurch kann das Videosignal nicht ausgegeben werden. Folglich kann ein Signal, das illegal auf eine andere magneto-optische Disk 240b kopiert wird, nicht wiedergegeben werden, so dass das Urheberrecht geschützt werden kann. Tatsächlich kann der Inhalt nur auf einer magneto-optischen Disk 240a aufgezeichnet und von ihr wiedergegeben werden. Dasselbe gilt für die in 14 gezeigte DVD-RAM Disk 300a, wo der Inhalt auch nur auf einer Disk aufgezeichnet und von ihr wiedergegeben werden kann.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung eines noch stärkeren Schutzverfahrens. Zuerst werden die BCA-Daten der magneto-optischen Disk 240 auf der Anwenderseite mittels einer Kommunikationsleitung an den Anbieter von Inhalten gesendet. Dann wird auf der Seite des Anbieters von Inhalten das Videosignal mit den BCA-Daten, die in dem Videosignal als ein Wasserzeichen durch das Wasserzeichenaufzeichnungsteil 264 verborgen sind, ausgesendet. Auf der Anwenderseite wird dieses Signal auf einer magneto-optischen Disk 240a aufgezeichnet. Während der Wiedergabe prüft ein Wasserzeichenwiedergabe-Überprüfungsteil 262 die BCA-Daten des Identifikators einer Aufzeichnungserlaubnis und das Wasserzeichen gegen die BCA-Daten, die durch das BCA-Ausgabeteil 750 erhalten wurden, und genehmigt die zusammengesetzte Wiedergabe nur, wenn sie übereinstimmen. Dies macht den Schutz von Urheberrechten noch stärker. Da mit diesem Verfahren das Wasserzeichen durch das Wasserzeichenwiedergabeteil 263 sogar erfasst werden kann, wenn eine digital/analog-Kopie direkt von der magneto-optischen Disk 240a auf ein Videoband aufgenommen wird, kann die Herstellung illegaler digitaler Kopien verhindert oder erfasst werden. Wie in dem Fall der in 14 gezeigten DVD-RAM Disk, kann die Herstellung illegaler digitaler Kopien verhindert oder erfasst werden.
  • In diesem Fall genehmigt durch Bereitstellen der magneto-optischen Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung oder der DVD-Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung mit einem Wasserzeichenwiedergabeteil 263 ein Aufzeichnungsverhinderungsteil 265 die Aufzeichnung nur, wenn es ein Wasserzeichen gibt, das einen „erste Aufzeichnung möglich Identifikator" in dem von dem Anbieter von Inhalten empfangenen Signal anzeigt. Das Aufzeichnungsverhinderungsteil 265 und ein „Identifikator der ersten vollständigen Aufzeichnung", der unten erörtert wird, verhindern eine zweite Aufzeichnung der Disk, d.h. illegales Kopieren. Außerdem werden ein Identifikator, der anzeigt „erste Aufzeichnung vollendet", und eine individuelle Disknummer der magneto-optischen Disk 240a, die in dem BCA-Aufzeichnungsteil 220 voraufgezeichnet (pre-recorded) ist, durch das Was serzeichenaufzeichnungsteil 264 mit dem Aufzeichnungssignal mit dem primären Wasserzeichen überlagert und verborgen und als das zweite Wasserzeichen auf der magneto-optischen Disk 240a aufgezeichnet. Wenn die Daten von dieser magneto-optischen Disk 240a entschlüsselt oder analog-umgewandelt werden und auf anderen Medien aufgezeichnet werden, z.B. auf einem Videoband oder einer DVD-RAM, dann kann der „Identifikator der ersten vollständigen Aufzeichnung" erfasst werden, wenn der VTR oder ähnliches ein Wasserzeichenwiedergabeteil 263 umfasst. Folglich verhindert das Aufzeichnungsverhinderungsteil 265 die Aufzeichnung eines zweiten Bandes oder Disk, so dass illegale Kopien verhindert werden. Wenn das VTR nicht mit einem Wasserzeichenwiedergabeteil 263 ausgestattet ist, kann eine illegale Kopie hergestellt werden. Jedoch kann durch Prüfen des Wasserzeichens des illegal kopierten Videobandes die Aufzeichnungsgeschichte, z.B. der Name des Anbieters von Inhalten, aus den Aufzeichnungsdaten des primären Wasserzeichens wiedergegeben werden, und die BCA-Disk-ID der ersten, legalen Aufzeichnung kann aus dem verborgenen sekundären Wasserzeichen wiedergegeben werden, so dass eine Nachprüfung vorgenommen werden kann, von welchem Anbieter von Inhalten welche (oder wessen) Disk zu welchem Zeitpunk bereitgestellt wurde. Folglich kann die Person, die das Gesetz brach und Urheberrechtsverletzung versuchte, identifiziert werden, so dass illegale Kopien und Pläne für ähnliche Handlungen durch denselben Verletzter indirekt verhindert werden können. Da das Wasserzeichen nicht verschwindet, sogar beim Analog-Umwandeln des Signals, ist dies auch für analoge VTRs nützlich.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung einer Aufzeichnungsvorrichtung, die durch Umgehen des Kopierschutzes illegal aufzeichnen oder übertragen kann, sogar wenn ein Wasserzeichen erfasst wird, das anzeigt „erste Aufzeichnung vollendet" oder „Aufzeichnung verboten", und durch Hinzufügen eines Schaltkreises, der einen Verschlüsselungsschlüssel erzeugt. Dieser Fall kann nicht direkt verhindert werden, aber der Umgehungsschaltkreis wird extrem kompliziert. Außerdem kann, wie oben erläutert wurde, die Aufzeichnungsgeschichte aus dem primären und dem sekundären Wasserzeichen ermittelt werden, so dass illegale Kopien und illegale Verwendung indirekt verhindert werden können, ähnlich dem oben erläuterten Fall.
  • Das Folgende ist eine Erläuterung der besonderen Wirkungen des BCA. Die BCA-Daten bestimmen die Disk und mit den BCA-Daten kann der primäre Anwender des Inhalts, der in der Datenbank des Anbieters von Inhalten aufgezeichnet ist, bestimmt werden. Folglich wird durch Hinzufügen des BCA die Verfolgung illegaler Anwender einfach, wenn Wasserzeichen verwendet werden.
  • Außerdem werden, wie durch den Aufzeichnungsschaltkreis 266 in 14 und 42 gezeigt ist, BCA-Daten für einen Teil des Verschlüsselungsschlüssels zum Verschlüsseln verwendet und für das primäre Wasserzeichen oder das sekundäre Wasserzeichen, so dass, wenn beide durch das Wasserzeichenwiedergabeteil 263 der Wiedergabevorrichtung überprüft werden, ein noch stärkerer Kopierschutz realisiert werden kann.
  • Außerdem wird ein Wasserzeichen oder ein Verschlüsselungsschlüssel, zu dem ein Zeitinformationseingabeteil 269 die Autorisierungsdaten von Systembetreibern, wie z.B. Verleihgeschäften, hinzugefügt hat, in ein Verschlüsselungsteil 271 eingegeben und ein Passwort 271a synthetisiert. Wenn die Wiedergabeeinheit eine Überprüfung der Dateninformationen unter Verwendung des Passworts 271a oder der BCA-Daten oder des Wasserzeichens vornimmt, kann in dem Verschlüsselungsdekodierer 534a eine Dauer bestimmt werden, worin der Verschlüsselungsschlüssel gelöscht werden kann, wie z.B. „drei Tage Verwendung möglich". Dies kann auch verwendet werden für ein Diskverleihsystem, das mit der Kopieverhinderungstechnologie der vorliegenden Erfindung geschützt werden kann, was zu starkem Urheberrechtsschutz führt und illegale Verwendung sehr schwer macht.
  • Wie oben erläutert, kann, wenn der BCA für eine wiederbeschreibbare optische Disk verwendet wird, wie z.B. eine für einen ASMO verwendete magneto-optische Disk, der Urheberrechtsschutz durch Wasserzeichen oder Verschlüsselung noch weiter verstärkt werden.
  • Außerdem wurden die obigen Ausführungsbeispiele für eine DVD-ROM Disk aus zwei geschichteten Disks, einer RAM-Disk und einer optischen Disk mit einfachem Substrat erläutert. Jedoch kann die vorliegende Erfindung ungeachtet des Diskaufbaus mit demselben Effekt auf jede Art von Disk angewendet werden. Mit anderen Worten, beim Aufzeichnen des BCA auf andere Arten von ROM-Disks oder RAM-Disks, auf DVD-R-Disks oder magneto-optische Disks können gleiche Aufzeichnungseigenschaften und Zuverlässigkeit erreicht werden. Die obigen Erläuterungen sind gleichermaßen anwendbar auf DVD-R-Disks, DVD-RAM Disks und magneto-optische Disks mit den gleichen Ergebnissen, aber diese Erläuterungen wurden weggelassen.
  • Außerdem haben die BCA-identifizierenden Informationen in den obigen Ausführungsbeispielen das gleiche Informationssignalformat für DVDs und für magneto-optische Disks, so dass unter Verwendung eines optischen Kopfes für magneto-optische Disks mit dem Aufbau in 7 die BCA-identifizierenden Informationen für DVDs wiedergegeben werden können. Und in diesem Fall kann ein ausgezeichnetes Wiedergabesignal der BCA-identifizierenden Informationen mit einer kleinen Fehlerrate mit einem Wiedergabefilter und durch Einstellen der Dekodierungsbedingungen während der Wiedergabe gewonnen werden.
  • Außerdem kann, da in der magneto-optischen Disk der obigen Ausführungsbeispiele nur die magnetischen Eigenschaften der Aufzeichnungsschicht verändert werden, ausgezeichnete Zuverlässigkeit in Umgebungstests erreicht werden mit keiner Verschlechterung der Aufzeichnungsschicht aufgrund von Oxidation und keiner Änderung der mechanischen Eigenschaften der Aufzeichnungsschicht.
  • Weiterhin wurden die obigen Ausführungsbeispiele anhand von Beispielen einer magneto-optischen Disk, worin die Aufzeichnungsschicht einen dreischichtigen FAD-Aufbau aufweist, erläutert. Jedoch können identifizierende Informationen genau so leicht auf einer magneto-optischen Disk eines RAD-Typs, eines CAD-Typs oder eines Doppelmaskentyps, die mit einer magnetisch induzierten Superauflösung wiedergegeben werden können, mit einem Aufzeichnungsverfahren der obigen Ausführungsbeispiele aufgezeichnet werden, so dass das Kopieren von Inhalten verhindert werden kann, während ausgezeichnete Erfassungssignal-Eigenschaften erhalten bleiben.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können identifizierende Informationen (einmal zu schreibende Informationen) leicht auf optischen Disks aufgezeichnet werden oder von ihnen wiedergegeben werden, kann das Kopieren von Inhalten verhindert werden, was für eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Wiedergeben optischer Disks mit einem Akzent auf dem Urheberrechtsschutz nützlich ist.

Claims (20)

  1. Optische Disk umfassend: ein Disk-Substrat (211); und eine Aufzeichnungsschicht (213) auf dem Disk-Substrat, wobei die Aufzeichnungsschicht einen Magnetfilm mit magnetischer Anisotropie in einer zu einer Oberfläche des Magnetfilms senkrechten Richtung umfasst; wobei die optische Disk durch erste Aufzeichnungsbereiche und zweite Aufzeichnungsbereiche gebildete, einmal zu schreibende (write-once) Informationen in einem vorbestimmten Teil der Aufzeichnungsschicht speichert; eine magnetische Anisotropie in einer zu einer Oberfläche der zweiten Aufzeichnungsbereiche senkrechten Richtung kleiner ist als eine magnetische Anisotropie in einer zu einer Oberfläche der ersten Aufzeichnungsbereiche senkrechten Richtung; dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Aufzeichnungsbereiche als streifenförmige Marks (220a, 220b) gebildet sind, die in einer radialen Richtung der Disk länglich sind; und eine Vielzahl der Marks (220a, 220b) in einer umlaufenden Richtung der Disk angeordnet ist, wobei die Anordnung auf einem Modulationssignal der einmal zu schreibenden Informationen basiert.
  2. Optische Disk nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Identifikator zur Anzeige, ob es eine Reihe einer Vielzahl von Marks (220a, 220b) gibt, die in einer umlaufenden Richtung der Disk angeordnet sind.
  3. Optische Disk nach Anspruch 2, wobei der die Reihe von Marks anzeigende Identifikator in Steuerdaten gespeichert ist.
  4. Optische Disk nach Anspruch 1, wobei der einmal zu schreibende Informationen umfassende vorbestimmte Teil auf einem inneren Umkreisteil der Disk liegt.
  5. Optische Disk nach Anspruch 1, wobei eine Differenz zwischen einer Lichtenergie, die von den ersten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, und einer Lichtenergie, die von den zweiten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, unter einem bestimmten Wert liegt.
  6. Optische Disk nach Anspruch 5, wobei die Differenz zwischen Lichtenergie, die von den ersten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, und Lichtenergie, die von den zweiten Aufzeichnungsbereichen reflektiert wird, nicht mehr als 10% beträgt.
  7. Optische Disk nach Anspruch 1, wobei eine Differenz zwischen einem durchschnittlichen Brechungskoeffizienten der ersten Aufzeichnungsbereiche und einem durchschnittlichen Brechungskoeffizienten der zweiten Aufzeichnungsbereiche nicht mehr als 5% beträgt.
  8. Optische Disk nach Anspruch 1, wobei die magnetische Anisotropie des Magnetfilms der zweiten Aufzeichnungsbereiche in einer auf gleicher Ebene liegenden Richtung dominant ist.
  9. Optische Disk nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Teil des Magnetfilms der zweiten Aufzeichnungsbereiche kristallisiert ist.
  10. Optische Disk nach Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsschicht einen mehrschichtigen Magnetfilm umfasst.
  11. Verfahren zum Aufzeichnen einmal zu schreibender Informationen auf eine optische Disk (a) die ein Disk-Substrat (211) und auf dem Disk-Substrat eine Aufzeichnungsschicht (213) umfasst, die einen Magnetfilm mit einer magnetischen Anisotropie in einer zu einer Oberfläche des Magnetfilms senkrechten Richtung umfasst; und (b) die einmal zu schreibende, durch erste Aufzeichnungsbereiche und zweite Aufzeichnungsbereiche gebildete Informationen in einem vorbestimmten Teil der Aufzeichnungsschicht speichert; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche als eine Vielzahl streifenförmiger Marks (220a, 220b), die in einer radialen Richtung der Disk länglich sind, in einer umlaufenden Richtung der Disk durch Bestrahlung mit Laserlicht basierend auf einem Modulationssignal der einmal zu schreibenden Informationen in einer umlaufenden Richtung der Disk in dem vorbestimmten Teil der Aufzeichnungsschicht in einer Weise, dass eine magnetische Anisotropie in einer zu einer Oberfläche der zweiten Aufzeichnungsbereiche senkrechten Richtung kleiner wird als eine magnetische Anisotropie in einer zu einer Oberfläche der ersten Aufzeichnungsbereiche senkrechten Richtung.
  12. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 11, wobei, wenn die zweiten Aufzeichnungsbereiche gebildet werden, eine Laserlichtquelle (218) entsprechend einem Modulationssignal phasenkodierter einmal zu schreibender Informationen gepulst wird und die optische Disk oder das Laserlicht rotiert wird.
  13. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 11, wobei die optische Disk ferner eine Reflektionsschicht (215) und eine Schutzschicht (216) auf dem Disk-Substrat umfasst und eine Intensität des zum Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlten Laserlichts kleiner ist als eine Laserlichtintensität, die wenigstens das Disk-Substrat, die Reflektionsschicht oder die Schutzschicht zerstört.
  14. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 11, wobei eine Intensität des zum Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlten Laserlichts eine Intensität zum Kristallisieren mindestens eines Teils der Aufzeichnungsschicht (213) ist.
  15. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 11, wobei eine Intensität des zum Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlten Laserlichts größer ist als eine Laserlichtintensität zum Aufheizen der Aufzeichnungsschicht (213) auf eine Curie-Termperatur.
  16. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 11, wobei eine Intensität des zum Bilden der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlten Laserlichts eine Intensität ist, um eine magnetische Anisotropie der Magnetschicht (213) der ersten Aufzeichnungsbereiche in einer auf gleicher Ebene liegenden Richtung dominant zu machen.
  17. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 11, wobei mit einer Fokussierungslinse mit einseitiger Konvergenz (219) rechteckig streifenförmiges Laserlicht auf die Aufzeichnungsschicht (213) gestrahlt wird, wenn die zweiten Aufzeichnungsbereiche gebildet werden.
  18. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 11, wobei eine Lichtquelle (218) des Laserlichts, das zum Formen der zweiten Aufzeichnungsbereiche ausgestrahlt wird, ein YAG-Laser ist.
  19. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 18, wobei ein Magnetfeld über einem bestimmten Wert an die Aufzeichnungsschicht (213) angelegt wird, während von dem YAG-Laser Laserlicht ausgestrahlt wird.
  20. Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 19, wobei das an die Aufzeichnungsschicht (213) angelegte Magnetfeld mindestens 5 kOe beträgt.
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