JP2005100489A - 光ディスクとその再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 著作権が存在するプログラム、データ等の情報の不正コピーを防止することができる光ディスク、及び、不正コピーされた情報の再生を制御する手段の提供。
【解決手段】 螺旋状に配列した基板の凹凸で形成されたピット列により情報が記録されたトラックからなるＲＯＭ領域と、グルーブ及びランドが半径方向に交互に形成され螺旋状に連なる少なくとも１本の記録トラックが形成されており、基板面から光学的情報の記録再生が可能なＲＡＭ領域を有し、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域の両方の基板上に情報記録層と光反射層を有する光ディスクにおいて、ＲＡＭ領域のランドの一部が広く形成され、該ランド部に、基板の凹凸で形成されたピット列により付加情報が記録されたＣＰ（コピープロテクション）領域を有する光ディスク。
【選択図】 図４

Description

本発明は、不正コピーを防止できる光ディスクと、その再生方法に関するものである。

昨今における情報量の増大とパーソナルコンピュータの急速な普及に伴い、高密度かつ高速で大量のデータの記録、再生が可能なディスクドライブが商品化され普及してきている。そのため情報の提供及び配布には、レーザービームの照射により再生を行う上記ディスクドライブに対応する光ディスクであるＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭといった再生専用ディスクが汎用されている。
ＣＤの分野では、近年、読み取り専用領域と書き込み可能領域を持つＣＤ（ハイブリッド光ディスク）が開発されており、この光ディスクを上記ＣＤ−ＲＯＭの代りに、同ディスクの読み取り専用領域に予めコンテンツを書き込んだ状態で配布（販売）することが提案されている。
この光ディスクでは、例えば当該光ディスク中に含まれているコンピューターソフトを利用して当該光ディスク上に必要な情報を追記することで、使い勝手を向上させることができ、また、例えば前記コンピューターソフトの古いコンテンツを新しいバージョンにアップグレードさせることで、新たに余分なＲＯＭディスクを所持・使用する必要が解消されるなどの利点を持つ。

また前記のような予め情報を持つ再生専用光ディスク及びハイブリッド光ディスクは、光ディスク内がＲＡＭ領域のみで構成されている記録用光ディスクを用いることにより容易にコピーすることができる。従って情報が不正コピーされるため、予め情報が存在する元々の光ディスクの原本性が損なわれるのみならず、光ディスク中に個人情報や機密事項が含まれる場合の情報管理の安全性に問題が生じる。
更に、ハイブリッド光ディスクにおいては、ＲＡＭ部記録後の再生信号特性とＲＯＭ部再生信号特性をほぼ同じにするため、グルーブ深さとピット深さが異なるようにする必要がある。従って樹脂と金型との密着性（剥離性）がＲＯＭ部とＲＡＭ部で著しく異なるため、ＲＡＭ部に接したＲＯＭ部のピット列、又はＲＡＭ領域内で孤立したピット列について、プラスチック基板の射出成形時に転写異常が生じることは避けられない。

不正コピー防止の公知技術として、特許文献１には、スパイラル状のトラックの間の一部にシーケンシャルには再生されない第２のトラックを配置し、トラックジャンプしながらその第２トラックの有無をドライブで判別することにより不正コピーを防止する技術が開示されている。
また、特許文献２には、第１トラックの読み取り開始位置に、第２トラックの長さと第１トラックに対する第２トラックの位置に関する情報を記録し、第２トラックの有無をドライブで判別することにより不正コピーを防止する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１〜２では、第１トラック、第２トラック共に基板の凹凸によって形成されたピット列であり、ピット列とグルーブ列が交互に配置された場合の製造上の困難性や、ＲＡＭ部の記録特性に関する記載はない。

特開平８−１４７７６７号公報 特表２００２−５３２８２０号公報

本発明は、著作権が存在するプログラムやデータ等の情報の不正コピーを防止することができる光ディスク、及び、不正コピーされた情報の再生を制御する手段を提供することより、上記従来技術の問題点を解決し情報供給者の権利を守ることを目的とする。

上記課題は、次の１）〜３）の発明（以下、本発明１〜３という）によって解決される。
１） 螺旋状に配列した基板の凹凸で形成されたピット列により情報が記録されたトラックからなるＲＯＭ領域と、グルーブ及びランドが半径方向に交互に形成され螺旋状に連なる少なくとも１本の記録トラックが形成されており、基板面から光学的情報の記録再生が可能なＲＡＭ領域を有し、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域の両方の基板上に情報記録層と光反射層を有する光ディスクにおいて、ＲＡＭ領域のランドの一部が広く形成され、該ランド部に、基板の凹凸で形成されたピット列により付加情報が記録されたＣＰ（コピープロテクション）領域を有することを特徴とする光ディスク。
２） ＣＰ領域が周方向の角度で７５０°以上形成されていることを特徴とする１）記載の光ディスク。
３） ＣＰ領域が該ＣＰ領域に隣接するＲＡＭ領域のトラックに記録した際のアドレスと重複するアドレスを１か所以上有し、ＲＯＭ領域に記録されているプログラムが、次のａ）〜ｃ）のステップを有することを特徴とする光ディスクの再生方法。
ａ） 少なくとも該重複アドレスを含む部分の再生を複数回行うステップ
ｂ） 読み取ったデータが異なっているかどうかを確認するステップ
ｃ） ステップｂ）で異なっているとされた場合のみプログラムの動作を許可
するステップ

以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明１は、図５（ａ）に一例を示すように、ＲＡＭ領域のランドの一部が広く形成され、該ランド部に、基板の凹凸で形成されたピット列により付加情報が記録されたＣＰ（コピープロテクション）領域を有するものである。また、本発明２は、図５（ｂ）に一例を示すように、ＲＡＭ領域の一部のグルーブに、一列置きに基板の凹凸で形成されたピット列により付加情報が記録されたＣＰ（コピープロテクション）領域を有するものである。このような構成とすることにより通常の光ディスク記録装置ではコピーできない光ディスクが得られる。また、コピー品が原本と異なるため、コピーされた光ディスクにおけるプログラムの動作を制限できる。
本発明２によれば、転写異常が無く市販のほぼ全ての光ディスク再生装置で再生することができ、且つ高いコピー防止能力を有する光ディスクが得られる。
本発明３によれば、不正コピーされた光ディスク上のプログラムが動作しないようにすることができる。

ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクは、次のようにして作製される。即ち、円盤状のガラス板にフォトレジスト膜を形成し、これを露光装置で回転させながらレーザー光を照射してフォトレジスト膜に螺旋状の潜像を形成し、これを現像して潜像部分を溶解してピット、グルーブを形成し、これに導電膜を付け、電鋳してスタンパを作製する。次いで、このスタンパを型として透明プラスチック成形基板を多量に複製し、その上に色素等の記録層材料をスピンコートし、更に反射層、保護層などを形成して光ディスクとする。
また、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ等の光ディスクの場合には、透明プラスチック成形基板上に、スパッタリングにより下部保護層、相変化記録層、上部保護層、反射層を順に設けたのち、光硬化性樹脂からなる保護層を形成することにより作製される。

一般のＣＤ−Ｒ／ＲＷの場合、情報領域にグルーブのみが形成され、そこに後でＣＤライター（記録再生装置）により情報が記録されるが、ＲＯＭとＲＡＭが混在したＣＤ−Ｒ／ＲＷ（以後ハイブリッドＣＤ−Ｒ／ＲＷと称する）は、露光装置で一部に予め情報が記録される。このハイブリッドＣＤ−Ｒ／ＲＷの作製法を図１〜図２により説明する。
中間層を間に挟んでガラス板上に上層下層の２層のフォトレジストを形成し〔図１（ａ）〕、深いピットと浅いグルーブを露光光量で作り分け〔図１（ｂ）〕、上層フォトレジストの上面から下層フォトレジストの下面までの深さの深いピットと、上層フォトレジストの上面から下層フォトレジストの上面までの深さの浅いグルーブを持つガラス原盤を作製する〔図１（ｃ）〕。
このガラス原盤上にＮｉ膜をスパッタし、更に電鋳法によりＮｉをメッキした後〔図１（ｄ）〕、ガラス板剥離、レジスト除去を行うことによりスタンパを得る〔図２（ｅ）（ｆ）〕。
このスタンパを母型にして透明基板（成形板）を成形し〔図２（ｇ）〕、該基板の全面に記録層を形成し〔図２（ｈ）〕、更にその上に反射層、保護層を形成すれば、露光装置により一部に予め情報が記録されたハイブリッドＣＤ−Ｒが得られる〔図２（ｉ）〕。

露光装置について図３により説明する。
プログラムなどのデジタルデータをエンコーダに入力しＥＦＭ信号等に変換出力させる。このＥＦＭ信号を光変調器に入力し、光変調器で光量制御信号によりレーザー光の光量を調整し、ビームエキスパンダーで太くしたレーザー光を対物レンズで集光してガラス板上のフォトレジストに照射する。
一方、ビームスプリッタで分割した別のレーザー光は、ＣＰ信号発生器及び光変調器により変調し、ＣＰ領域を露光するときだけシャッターを開放させ露光を行う。
ガラス板は、ターンテーブル上で等線速度で回転しながら半径に反比例した速度で移動するので、図４のように一定ピッチで螺旋状に潜像が形成される。

本発明のグルーブとピット列を形成するには、上記露光装置を用いて第１ビームで内周から露光を開始し、一定ピッチで螺旋状に第１のピット列（通常のピット列）を露光し連続してグルーブの露光を行う。所定のアドレスからステージの移動速度を大きくし、トラックピッチが２倍になった時点で移動速度を一定速度にすると共にシャッターを開放させ、第２のビームで第２ピット列（ＣＰ領域）を露光する。所定の周方向角度の範囲を露光した後、シャッターにより第２ビームの露光を停止する。第２ピット列の露光中も第１ビームはグルーブの露光を継続し、第２ピット列の露光が終了した時点でステージの移動速度を徐々に減少させ、元のトラックピッチになるように送り制御をして原盤の外周まで露光を行う。このとき２本のビームは原盤上で半径方向に１トラックピッチ離れて焦点を結ぶように光学系を調整する。
第２ピット列からなるＣＰ領域は時間情報を含み、隣接するグルーブと略同じアドレスを有するように予め制御用コンピュータで設定する。

本発明の光ディスクの場合、通常のドライブによる情報の読み取り及び市販の光ディスク（ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ）への記録において全く同一のトラック構造をコピーすることが出来ないため、コピーよって作製された光ディスクのプログラムによりＣＰ領域にアクセスし数回再生することで原本性を確認できる。即ち、原本の場合には、同一アドレスを有し異なる情報が記録されている部分が２箇所存在するため２種類のデータが再生されるのに対し、コピーされた光ディスクでは常に同じデータが再生される。またプログラム中にＣＰ領域に記録されている情報を予め記録させることにより、ＣＰ領域に含まれるアドレス情報を読み出し照合することにより原本性を確認することができる。

ＣＰ領域の長さ（範囲）は、確実にアドレスとデータが再生できるだけあればよいが、グルーブに挟まれた孤立ピットは転写異常を生じるため、またＣＤの場合にアドレス精度はトラックの物理的長さで１６ｍｍ程度であるため、ＣＰ部の長さは２周＋１６ｍｍ以上、周方向の角度で７５０°以上形成することが好ましい。より好ましくは９００°以上である。換言すると、グルーブに挟まれた凹凸ピット列を約３周以上設ければ、成形時にピットの転写異常、即ち凹凸ピット列の形状不均一を防止し、光再生時の信号品質を向上させ確実にＣＰ部のデータを読み取ることができる。しかし、あまり多過ぎても転写異常の原因となるので、１０周以内、好ましくは５周以内とすることが望ましい。
上記ＣＰ部は、１枚のディスク上に１箇所設ければよいが、確実性をより高めるために２箇所以上設けてもよく、そのために第３のピット列を設けることは、上記第２のピット列の場合と同様にして容易に行える。

ＣＤ−Ｒの場合、ピッチ１．６μｍ、幅約０．３〜０．７μｍ、深さがフォトレジスト膜厚と同じ１５０〜３５０ｎｍの台形状のグルーブが情報領域に形成される。また、ハイブリッドＣＤ−Ｒは、記録領域に台形状のグルーブが形成され、ＲＯＭ領域は、予め記録される情報の変調信号が、デジタル変調器に入力され、ピットが形成される。
基板の材料は成型性、光学特性、コストの点で優れているポリカーボネート樹脂が好ましい。光ディスクのＲＯＭ部では、使用する基板中にあるピットの幅を０．４０〜０．７５μｍ、深さを２５０〜３３０ｎｍとすることが信号特性上好適である。また、記録領域を構成する案内溝（グルーブ）は、幅を０．２５〜０．７５μｍ、深さを１５〜１２５ｎｍとすることが望ましい。ＣＤ−Ｒの場合には基板の厚さは１．２ｍｍが好適である。ＲＯＭ部のピット間には、記録領域の案内溝程度の深さを持ちピットと分離しているダミーピット或いはピットと連続している案内溝を設けてもよい。

記録層としては、２，２，３，３−テトラフルオルプロパノール等のフッ素アルコールと、２−メトキシエタノールやエチレングリコールジメチルエーテル等との混合溶媒に、フタロシアニン系色素やシアニン系色素などを溶解させた色素液材料が、記録感度や速度が極めて良好なため適している。
記録層の成膜には、これらの色素液材料をスピンコーティングにより塗布することが量産性及び膜質等に優れているため好適であり、その膜厚は求める信号特性によって任意に決定することができるが、１００〜５００ｎｍに設定するのが好適とされる。

反射層としてはＡｕやＡｇなどの金属材料を用いることができる。
このような反射層は各種気相成長法によって形成できるが、量産性、膜質等に優れているスパッタリング法により成膜するのが好適である。
反射層の膜厚は記録層と同程度とするが、１００ｎｍ程度が望ましい。
反射層の上には、その酸化防止のためオーバーコート層を有することが望ましい。オーバーコート層としてはスピンコートで作製した紫外線硬化樹脂が一般的であり、その厚さはエラーの増大防止や機械特性の観点より３〜１５μｍとするのが好適である。
また、ハードコート層もオーバーコート層と同様に、スピンコートで作製した紫外線硬化樹脂が一般的であり、その厚さは耐擦傷性や機械特性の観点より２〜６μｍが好適である。

ＣＤ−ＲＷの場合、ピッチ１．６μｍ、幅約０．３〜０．７μｍ、深さがフォトレジスト膜厚と同じ２０〜１５０ｎｍの台形状のグルーブが情報領域に形成される。また、ハイブリッドＣＤ−ＲＷは、記録領域に台形状のグルーブが形成され、ＲＯＭ領域は、予め記録される情報の変調信号が、デジタル変調器に入力され、ピットが形成される。
この基板上に、金属酸化物、窒化物、炭化物及び／又はこれらの混合物からなる下部保護層を形成し、その上にＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ等を含む相変化型記録材料からなる記録層を形成し、その上に下部保護層と同様の材料からなる上部保護層を設け、更にＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属単体或いは少量の添加物を含む合金からなる反射層と紫外線効果樹脂で形成したオーバーコート層を積層することにより、ＲＯＭ部の既存情報に加えて、記録可能領域に新たな情報の付加が可能で、かつ書き換えも可能なハイブリッドディスクとして活用できる。

下部保護層、上部保護層材料としては、オーバーライト時のヒートサイクルで劣化し難いＺｎＳ（８０原子％）ＳｉＯ_２（２０原子％）付近の組成のものが好適に用いられ、下部保護層膜厚は６０〜１１０ｎｍとすることにより１５％以上の反射率にすることができる。
相変化記録層の膜厚は１５〜２５ｎｍとすることにより、容易に初期化が可能で、オーバーライト時のジッタ増加を少なくすることができる。
上部保護層の膜厚は２０〜４０ｎｍとすることでモジュレーションが大きく、オーバーライト時のジッタ増加を少なくすることができる。

本発明によれば、著作権が存在するプログラムやデータ等の情報の不正コピーを防止することができる光ディスク、及び、不正コピーされた情報の再生を制御する手段を提供できる。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

実施例１
図４に示すトラック配置で周方向の角度９００°のＣＰ部を有するスタンパを作製した。
ＣＰ部をコンパクトディスク規格に準じた光ディスク上で半径３０．５７ｍｍの位置に設けた。ＣＰ部のピット列はアドレス０８：２６：００を含んでいる。
プログラム及びプログラムの実行に必要なデータは００：０２：００（００分０２秒００フレーム）から０８：１０：００にピット列で形成した。
０８：１０：０１から７４：１２：００まではＲＡＭ部としオレンジブックＰａｒｔIIに基づき周波数変調によりＡＴＩＰ（Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｔｉｍｅ ｉｎ Ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ、アブソリュート・タイム・イン・プレグルーブ）情報として時間情報をウォブルにより記録したグルーブを設け、更にそれ以降の外周には約２分のリード−アウト部を設けた。
グルーブは０８：２５：００から徐々にトラックピッチを広げてあり、０８：２６：５０からピッチを狭くし、元のトラックピッチ１．６μｍとなるように露光装置の回転及び移動を制御した。
このスタンパを用いて、１．２ｍｍ厚のポリカーボネート基板上のＲＯＭ部に最大ピット幅０．６μｍ、トラックピッチ１．６μｍ、ピット深さ２５０ｎｍのウォブルピットに変換させたものを有し、ＲＡＭ部に深さ１５０ｎｍの案内溝を有するディスク基板を成形した。
この基板上にスピンコート法を用いたフタロシアニン系色素塗布液による記録層と、スパッタリング法によるＡｇ反射層を順次積層させた。記録層の膜厚は約１３０ｎｍ、反射層の膜厚は約１１０ｎｍとした。
更に、紫外線硬化樹脂のスピンコートによるオーバーコートを形成した。
通常のＣＤ−Ｒ記録装置によりＲＡＭ部にＴｒａｃｋ Ａｔ Ｏｎｃｅ（トラック・アット・ワンス）で追記を行い、シーケンシャルに再生した場合、ＣＰ部分は読み飛ばされるため、追記したディスクを通常の方法でコピーを行うと当然ＣＰ部に記録してあるデータが存在しないディスクが作製される。
本実施例の光ディスクにおいて、ＲＯＭ部に記録したプログラムには、図６に示したフローチャートに基づくプログラムが記録されており、８：２６：００の情報を数回再生を行うと同一アドレスを有し異なる情報を有する部分が２箇所（半径３０．５７ｍｍ付近のＲＡＭ部とＣＰ部）あるため、その場合は原本性を確認したとしてプログラムのその後のステップを続行することができた。

ハイブリッドＣＤ−Ｒ／ＲＷの作製法を説明する図。 （ａ） 中間層を間に挟んでガラス板上に上層下層の２層のフォトレジストを 形成する工程 （ｂ） 深いピットと浅いグルーブを露光光量で作り分ける工程 （ｃ） 上層フォトレジストの上面から下層フォトレジストの下面までの深さ の深いピットと、上層フォトレジストの上面から下層フォトレジスト の上面までの深さの浅いグルーブを持つガラス原盤を作製する工程。 （ｄ） ガラス原盤上にＮｉ膜をスパッタし、更に電鋳法によりＮｉをメッキ する工程 （ｅ） ガラス板を剥離する工程 （ｆ） レジストを除去しスタンパを得る工程 （ｇ） スタンパを母型にして透明基板（成形体）を成形する工程 （ｈ） 基板の全面に記録層を形成する工程 （ｉ） 記録層の上に反射層、保護層を形成する工程 露光装置の説明図。 実施例１のスタンパのトラック配置を示す図。 図４のスタンパのＣＰ部拡大図。 （ａ） ＣＰ部のピット列をランドに設けた場合 （ｂ） ＣＰ部のピット列をグルーブに設けた場合 ＲＯＭ部に記録したプログラムの内容を示すフローチャート。

Claims (3)

1. 螺旋状に配列した基板の凹凸で形成されたピット列により情報が記録されたトラックからなるＲＯＭ領域と、グルーブ及びランドが半径方向に交互に形成され螺旋状に連なる少なくとも１本の記録トラックが形成されており、基板面から光学的情報の記録再生が可能なＲＡＭ領域を有し、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域の両方の基板上に情報記録層と光反射層を有する光ディスクにおいて、ＲＡＭ領域のランドの一部が広く形成され、該ランド部に、基板の凹凸で形成されたピット列により付加情報が記録されたＣＰ（コピープロテクション）領域を有することを特徴とする光ディスク。
2. ＣＰ領域が周方向の角度で７５０°以上形成されていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
3. ＣＰ領域が該ＣＰ領域に隣接するＲＡＭ領域のトラックに記録した際のアドレスと重複するアドレスを１か所以上有し、ＲＯＭ領域に記録されているプログラムが、次のａ）〜ｃ）のステップを有することを特徴とする光ディスクの再生方法。
   ａ） 少なくとも該重複アドレスを含む部分の再生を複数回行うステップ
   ｂ） 読み取ったデータが異なっているかどうかを確認するステップ
   ｃ） ステップｂ）で異なっているとされた場合のみプログラムの動作を許可
   するステップ
   

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