JP3097916B2 - 光ディスク - Google Patents

光ディスク

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JP3097916B2
JP3097916B2 JP11375208A JP37520899A JP3097916B2 JP 3097916 B2 JP3097916 B2 JP 3097916B2 JP 11375208 A JP11375208 A JP 11375208A JP 37520899 A JP37520899 A JP 37520899A JP 3097916 B2 JP3097916 B2 JP 3097916B2
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disk
signal
stripe
optical
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光昭 大嶋
芳稔 後藤
伸一 田中
健二 小石
充郎 守屋
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Panasonic Corp
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    • G11B23/0021Record carriers not specific to the method of recording or reproducing; Accessories, e.g. containers, specially adapted for co-operation with the recording or reproducing apparatus ; Intermediate mediums; Apparatus or processes specially adapted for their manufacture record carriers not specifically of filamentary or web form discs
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    • G11B7/0037Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs
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    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/005Reproducing

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク、光デ
ィスク再生装置等に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、光ディスクの製造工程におい
ては、シリアル番号やロット番号などをバーコード化し
て光ディスク上に記録していた。
【0003】そのような情報は、光ディスクのピット情
報の領域には、書き込むことができないので、光ディス
クの非情報領域即ち、空き領域に記録されていた。
【0004】このような光ディスクを再生する場合は、
上記ピット情報については、光ピックアップが用いられ
る。これに対して、非情報領域に記録されたシリアル番
号などのバーコード化情報は、別の読み取り装置により
読まれていた。
【0005】このように、上述した従来の光ディスクで
は、非情報領域に記録されたシリアル番号などの情報
は、ピット領域に記録されていないために、上記光ピッ
クアップとは、別の読み取り装置が必要となり、再生装
置の構造が複雑となる課題が有った。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のこの
ような課題を考慮し、例えばディスクのID番号などを
バーコード化して、ピット領域に重ね書きすることによ
り、同一の光ピックアップを用いて、ピットデータとバ
ーコードデータを読むことが出来る、光ディスク、及び
そのような光ディスク用バーコードの形成方法等を提供
することを目的とする。
【0007】
【発明を解決するための手段】この課題を解決するた
め、請求項1の本発明は、バーコード状のマークが前記
光ディスク上に存在するかどうかを示す識別子が光ディ
スクの所定領域に記録されており、前記マークは、前記
光ディスクのリードインエリアと主情報記録エリアとの
間の特定の領域に、半径方向に長い形状で、円周方向に
複数個配置され、前記マークの全部又は一部は、プリピ
ット信号と重ね書きされていることを特徴とする光ディ
スクである。
【0008】請求項2の本発明は、前記マークは低反射
率部として形成されていることを特徴とする請求項1記
載の光ディスクである。
【0009】請求項3の本発明は、前記プリピット領域
は、あらかじめピットが記録された領域であることを特
徴とする請求項1記載の光ディスクである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本実施の形態では、バーコ
ード化の対象となる情報として、IDの一種である海賊
版防止用位置情報を用いる場合を例にとって説明する。
【0011】すなわち、先ず、前半部(I)において、
そのIDの一種である海賊版防止用位置情報について詳
しく説明し、さらにそれをバーコード化して光ディスク
を完成し、またその光ディスクを再生することを簡単に
説明し、後半部(II)においては、その海賊版防止用
位置情報をバーコード化する技術を更に詳しく具体的に
説明する。すなわち、前半部(I)では、(A)ディス
クを作成すること、(B)レーザ光を利用してマーキン
グを作成すること、(C)そのマーキングの位置情報を
読み取ること、(D)さらにその位置情報等を一旦暗号
化等して、その暗号化された位置情報をバーコード化し
て、光ディスクのプリピット領域の特定領域に重ね書き
すること、(E)そして、その光ディスクのプレーヤ側
の再生動作などについて述べる。また、後半部(II)
では、先ず(A)張り合わせタイプの光ディスクにおけ
るバーコードの有用性を説明する。そして、(B)上記
マーキングの位置情報をディスク固有のIDとしてバー
コード化すること、(C)そのバーコードが形成された
光ディスクのフォーマットの特徴とトラッキング制御方
式、バーコードを再生する際の回転速度制御方法につい
て説明し、そして、(D)上記バーコードを形成した光
ディスクを再生することについて説明する。更に、
(E)バーコードの記録方法における、生産上の工夫に
ついて更に詳細に説明し、バーコードの再生装置(プレ
ーヤ)についても簡単に触れる。最後に、(F)上述し
たバーコードの暗号化(ディジタル署名を含む)の一例
と、バーコードの他の利用方法について述べる。
【0012】(I)上述した(A)〜(E)の説明に入
る前に、ディスク作成工程から光ディスクの完成までの
全体の大きな流れを、図1のフローチャートを用いて説
明する。
【0013】なお、本明細書においては、レーザートリ
ミングはレーザーマーキングとも呼び、光学マーキング
無反射部は単に、バーコード又はストライプ又はマーキ
ング、あるいは光学マーキング、ディスク固有の物理I
D等とも呼ぶ。
【0014】まずソフト会社がソフト制作820におい
てソフトのオーサリングを行う。完成したソフトは、ソ
フト会社から、ディスク製造工場に渡される。そして、
ディスク製造工場のディスク製造工程816では、ステ
ップ818aで完成したソフトを入力して、原盤を作成
し(ステップ818b)、ディスクを成形し(ステップ
818e、ステップ818g)、それぞれのディスクに
反射膜を作成し(ステップ818f、ステップ818
h)、それら2枚のディスクを貼り合わせて(ステップ
818i)、DVDやCD等のROMディスクを完成さ
せる(ステップ818m等)。
【0015】このようにして完成したディスク800
は、ソフトメーカーもしくはソフトメーカーの管理下に
ある工場に渡され、二次記録工程817においては、図
2に示すような、海賊版防止のマーキング584を施さ
れた後(ステップ819a)、測定手段によりこのマー
クの正確な位置情報を読み取り(ステップ819b)、
ディスク物理特徴情報としての位置情報を得る。ステッ
プ819Cでこのディスク物理特徴情報を暗号化する。
ステップ819dでは、この暗号をPE−RZ変調した
信号をレーザにより、バーコード信号としてディスク上
に記録する。なおステップ819Cでソフトの特徴情報
とディスク物理特徴情報を合成した情報を暗号化しても
よい。
【0016】さらに、上記各工程を詳しく具体的に述べ
る。すなわち、図4、図5、図8〜図12などを用いて
本発明による詳細な光ディスクのディスク作成工程とマ
ーキング作成工程とマーキング位置読み取り工程と暗号
書き込み工程を説明する。尚、図6、図7を用いて、反
射層が2つある場合について、補足説明を加える。ま
た、ここでマーキング作成工程とマーキング位置読み取
り工程と書き込み工程を総合して二次記録工程と呼ぶ。
【0017】(A)まず、ディスク作成工程について説
明する。図4に示すディスク作成工程806では、工程
(1)で、透明基板801を成形する。工程(2)でア
ルミや金等の金属をスパッタリングさせ、反射層802
を形成する。別の工程で作成した基板803に紫外線硬
化樹脂の接着層804をスピンコートにより塗布し、反
射層802をもつ透明基板801と張り合わせた後、高
速回転させ張り合わせ間隔を均一にさせる。外部から紫
外線を照射することにより硬化し、2枚は固く接着され
る。工程(4)でCDやDVDのタイトルが印字された
印刷層805をスクリーン印刷やオフセット印刷で印刷
する。こうして、工程(4)で通常の貼り合わ型の光R
OMディスクが完成する。
【0018】(B)次に、図4と図5を用いて、マーキ
ング作成工程について説明する。図4において、YaG
等のパルスレーザー813を用いて、集束レンズ814
によりレーザー光を反射層802近傍に集束させること
により、図5の工程(6)に示すように無反射部815
を形成する。即ち、図5の工程(6)において形成され
た無反射部815から工程(7)の波形(a)に示すよ
うに顕著な波形が再生される。この波形をスライスする
ことにより波形(b)のようなマーキング検出信号が得
られる。この様にして、得られたマーキング検出信号の
立ち上がり時点において、図5の(d)に示す複数のア
ドレスの内の特定のアドレス(図中では、アドレスnで
表した)が、光ピックアップにより再生される。図5の
(d)は、特定のアドレスの物理的位置を模式的に示し
ている。
【0019】一方、図5(e)は、データの論理的構成
を示す図である。すなわち、図5(e)に示すように、
アドレスnの下には、m個のフレーム同期信号が存在
し、各フレーム同期信号の下には、k個の再生クロック
が存在する。従って、光ピックアップにより測定される
マーキングの位置は、アドレスと、フレーム同期信号番
号と、再生クロック数によって、表すことができる。
【0020】尚、ここで、上述したように、図6、図7
を用いて、別のタイプのディスク(2層式の張り合わせ
ディスク)について、補足説明を加える。
【0021】即ち、図4、図5は、反射層が片側の基板
801にのみ形成されるいわゆる一層式の張り合わせデ
ィスクの場合を示していた。これに対して、図6、図7
は、反射層が、基板801、803の両方に形成され
る、いわゆる2層式の張り合わせディスクの場合を示し
ている。両者は、レーザトリミングを行う上で、基本的
には、同じ工程(5)(6)で処理されるが、主なる相
違点を簡単に説明する。まず、1層式の場合は、反射層
が70%以上の高反射率を有するアルミの膜であるのに
対して、2層式の場合は、読みとり側の基板801に形
成される反射層825が、30%の反射率を有する半透
過性の金(au)の膜であり、印刷層側の基板803に
形成される反射層802は、上記1層式の場合と同じも
のである。次に、2層式の場合は、1層式に比べて、接
着層804が、光学的に透明であること、厚みが均一で
あること、レーザトリミングにより光学的な透明性を失
わないこと等の光学的な精密度が要求される。又、図7
(7)、(8)、(9)では2層の記録層のディスクの
第1層から得られる信号波形を示す。又、図7の(1
0)〜(12)は、2層の記録層のディスクの第2層か
ら得られる信号波形を示す。これらの信号波形の内容
は、図5の(a)〜(c)で説明した内容と基本的に同
じである。2層目の波形そのものは1層目の波形に比べ
て単に信号レベルが低いだけでさほど変わらない。しか
し、1層と2層は張り合わせてあるため両者の相対位置
精度はランダムであり数百ミクロンの精度でしか制御で
きない。後で説明するが、レーザービームは2枚の反射
膜を貫通しているため、海賊版ディスクをつくるには、
例えば第1マークの1層目の位置情報と2層目の位置情
報を正規ディスクと同じ値に一致させる必要がある。し
かし一致させるには、サブミクロンに近い張り合わせ精
度が必要であるため、2層方式の海賊版ディスクの製造
は事実上不可能となる。
【0022】ここで、この光学マーキング無反射部作成
技術について、以下の(a)〜(d)で、張り合わせタ
イプと単板タイプについて、更に詳しく、図8〜図12
等を参照しながら説明する。図8(a),(b)は、光
学マーキング無反射部を平面的に見た場合の顕微鏡写真
であり、図10(a)は、2層式の張り合わせディスク
の無反射部の略示断面模式図である。
【0023】(a)5μj/パルスのYaGレーザーを
用いて0.6mm厚のディスクを張り合わせた合計1.
2mm厚のROMディスクの0.6ミリの深さにある5
00オングストロームのアルミ層にレーザーを照射した
ところ、図8(a)の750倍の顕微鏡写真に示すよう
な12μm幅のスリット状の無反射部815が形成され
た。この場合、750倍の顕微鏡写真では、無反射部8
15には、アルミの残りカスは全く確認できなかった。
無反射部815と反射部との境界部には2000オング
ストロームの厚みで、2μm幅の厚く盛り上がったアル
ミ層が観察できた。図10(a)に示すように内部では
大きな破損が起こっていないことを確認した。この場
合、パルスレーザーの照射によりアルミの反射層が溶融
し、表面張力により両側の境界部に蓄積される現象がお
こっていると考えられる。我々は、これをHMST記録
方式と呼ぶ(Hot Melt Surface Te
ntion Recording Method)。こ
の現象は貼り合わせディスク800にのみ観察される特
徴的な現象である。更に、図11に、上記レーザートリ
ミングによる無反射部の断面を、透過電子顕微鏡(TE
M)により観察した結果を基にした模式図を示す。又、
図11は、ディスクの接着層を溶剤を用いて取り除いた
図である。尚、同図によれば、アルミの膜厚増大部の巾
方向領域を1.3μm、厚みを0.20μmとすると、
その部位での増大アルミの量は、1.3×(0.20−
0.05)=0.195μm2となる。レーザー照射部
領域(10μm)の半分の領域(5μm)にあったアル
ミの量は、5×0.05=0.250μm2となる。従
って、それらの差を計算すると、0.250−0.19
5=0.055μm2となる。これを長さに、換算する
と、0.055/0.05=1.1μmとなる。このこ
とから、厚みが0.05μmのアルミ層が1.1μmの
長さだけ残留していることになり、事実上、レーザー照
射部のアルミはほぼ全部、膜厚増大部に引き寄せられた
と考えてよい。このように、同図による解析の結果から
も、上記特徴的な現象についての説明が正しいことが分
かる。
【0024】(b)次に、単板の光ディスク(1枚の透
明基板のディスクにより構成される光ディスク)の場合
について説明する。片面の成形ディスクの0.05μm
厚のアルミの反射膜に同じパワーのレーザパルスを加え
た場合の実験結果を図8(b)に示す。図に示されてい
るようにアルミの残査が残っており、このアルミ残査が
再生ノイズになるため、高い密度とエラーの少なさが要
求される光ディスクの情報の2次記録用途には適してい
ないことがわかる。又、貼り合わせと異なり図10
(b)に示すように単板ディスクの場合、無反射部がレ
ーザートリミングされる時、必ず保護層862が破損す
る。破損の程度はレーザーパワーにより様々であるが、
レーザーパワーを精密に制御しても破損はさけられな
い。さらに我々の実験では保護層862の上に数百μm
の厚さでスクリーン印刷された印刷層805が熱吸収率
の大きい場合破損された。単板の場合、保護層の破損に
対処するため、保護層をもう一度塗布するか保護層を塗
布する前にレーザーカットすることが必要となる。いず
れにしても単板方式ではレーザーカット工程がプレス工
程の中に限定されるという課題が予想される。従って単
板ディスクの場合、有効度は高いが、用途が限定され
る。
【0025】(c)以上は、2層式の張り合わせディス
クを用いて、単板のディスクと張り合わせディスクとの
比較を説明した。上記説明からわかるように、1層式の
張り合せたディスクの場合でも、2層式の場合と同様の
効果が得られる。従って、ここでは、図12(a)、
(b)等を用いて、1層式の貼り合わせディスクの場合
について、更に説明する。図12(a)に示すように反
射層802の一方は、ポリカからなる透明基板801
で、もう一方は硬化した状態の接着層804と基板によ
り充填された密閉状態となっている。この状態で、パル
スレーザーを集束させ加熱すると、反射層802に本実
験の場合70nsの短い時間に5μJ/パルスの熱が1
0〜20μmの直径の円形のスポットに加わる。このた
め瞬時に融点である600℃に達し溶融状態になる。熱
伝導により近接した透明基板801のごく一部が溶け、
接着層804も一部が溶ける。図12(b)に示すよう
にこの状態で溶融したアルミは表面張力により、両側に
張力が加わるため、溶けたアルミは境界部821a、8
21bに集まり、集中部822a、822bが形成され
再び固まる。こうしてアルミの残査のない無反射部58
4が形成される。よって、図10(a)、図12(a)
に示すように貼り合わせディスクにすることにより、レ
ーザートリミングした場合はっきりとした無反射部58
4が得られる。単板の場合に発生する保護膜の破壊によ
る外部環境への反射層の露出は、レーザーパワーを最適
値より10倍以上上げてもみられなかった。レーザート
リミングの後、図12(b)に示すように無反射部58
4は2枚の透明基板801と803によりサンドウィッ
チ構造になるとともに、接着層804により外部の環境
から遮断されているため、環境の影響から保護されると
いう効果がある。
【0026】(d)さらに、ディスクを2枚張り合わせ
ることによる、他の利点について、説明する。バーコー
ドで二次記録した場合、図10(b)に示すように、単
板ディスクでは不正業者が、保護層を除去することによ
りアルミ層を露出させられる。このため、正規ディスク
のバーコード部にアルミ層を再度蒸着し、再度別のバー
コードをレーザートリミングすることにより、暗号化さ
れていないデータ部を改ざんされる可能性がある。例え
ば、ID番号を平文、もしくは主暗号と分離して記録し
た場合、単板では改ざんされ、他のパスワードでソフト
の不正使用が行われる可能性がある。しかし、図10
(a)のように貼り合わせディスクに二次記録した場
合、貼り合わせディスクを2枚にはがすのは困難であ
る。このことに加えて、はがす時にアルミ反射膜が部分
的に破壊される。海賊版防止マーキングが破壊された場
合、海賊版ディスクと判別され、作動しなくなる。従っ
て、貼り合わせディスクの場合不正改ざんした場合の歩
留りが悪くなり、経済的に不正改ざんが抑制される。特
に、2層式の貼り合わせディスクの場合、ポリカ材料は
温度湿度の膨張係数をもつため、一旦はがした2枚のデ
ィスクの1層と2層の海賊版防止マーキングを数μmの
精度で貼り合わせて量産することは不可能に近い。従っ
て、2層の場合、さらに防止効果は高くなる。こうして
張り合わせディスク800にレーザートリミングするこ
とにより鮮明な無反射部584のスリットが得られるこ
とが明らかになった。
【0027】以上の説明(a)〜(d)で、光学マーキ
ング無反射部の作成技術に関して説明した。
【0028】(C)次に、作成されたマーキング位置の
読み取り工程を説明する。
【0029】図15は、光ディスクの製作過程におけ
る、光学マーキング無反射部を検出するための低反射光
量検出部586を中心としたブロック部である。又、図
16は、低反射部のアドレス・クロック位置検出の原理
図である。尚、以下の説明では、便宜上、1枚のディス
クから構成された光ディスク上の無反射部を読み取り対
象とした場合の動作原理について説明する。この動作原
理は、2枚のディスクを張り合わせた光ディスクの場合
にも勿論当てはまる。
【0030】図15に示すように、ディスク800を低
反射部位置検出部600を有するマーキング読み取り装
置に装着し、マーキングを読み取った場合、図9(a)
の波形図に示すように、ピットの有無による信号波形8
23と、無反射部584の存在による信号波形824と
は信号レベルが大きく異なるため、簡単な構成の回路に
より、明確に区別できる。
【0031】尚、図9(a)は、レーザ光による無反射
部584を含む、後述するPCA領域の再生信号の波形
図である。又、図9(b)は、図9(a)に示す波形
を、時間軸を変えて表した図である。
【0032】このように、レーザ光により反射膜を除去
することにより、ピット信号の波形と区別しやすい波形
が得られる。ところで、本発明のバーコードを、上記の
様にレーザ光で反射膜を除去するやり方ではなく、原盤
のピットの形状を変えるやり方により、形成した原盤方
式について説明する。即ち、図9(d)は、上記の様に
して原盤の数百本のトラックのピット824qを、他の
データのピットの長さより長くして、バーコードの幅t
(=10μm)と同じ長さにそろえた原盤の部分的な平
面図である。この領域では、反射率が低下するので図9
(c)に示す様な波形824pが得られる。同図に示す
様に、上記原盤方式による波形824pは、他のピット
データの波形と区別出来ることがわかる。この様に、上
記原盤方式でも、後述するPCA領域から得られるのと
同じ様な信号波形が得られる。しかし、この場合、図9
(a)、(b)に示す場合に比べ、少し区別が困難とな
る。
【0033】図16(1)に示す様に、この波形をもつ
無反射部564の開始位置と終了位置は、図15のブロ
ック図の低反射光量検出部586によって容易に検出さ
れる。そして、再生クロック信号を基準信号とすること
により、低反射部位置情報出力部596において位置情
報が得られる。ここで、図16(1)は、光ディスクの
横断面図である。
【0034】図15に示すように、低反射光量検出部5
86の比較器587は光基準値588より低い信号レベ
ルのアナログの光再生信号を検出することにより、低反
射光量部を検出する。検出期間中、図16の(5)のよ
うな波形の低反射部検出信号を出力する。この信号の開
始位置と終了位置のアドレスとクロック位置を測定す
る。
【0035】さて、光再生信号は、AGC590aをも
つ波形整形回路590により、波形整形されデジタル信
号となる。クロック再生部38aは波形整形信号より、
クロック信号を再生する。復調部591の、EFM復調
器592は信号を復調し、ECCデコーダ36はEFM
復調器592により復調された信号を誤り訂正し、デジ
タル信号が出力される。EFM復調信号は物理アドレス
出力部593において、CDの場合サブコードのQビッ
トからMSFのアドレスがアドレス出力部594から出
力され、フレーム同期信号等の同期信号が同期信号出力
部595より出力される。クロック再生部38aからは
復調クロックが出力される。
【0036】低反射部アドレス/クロック信号位置信号
出力部596においては、n−1アドレス出力部597
とアドレス信号、そしてクロックカウンター598と同
期クロック信号もしくは復調クロックを用いて、低反射
部開始/終了位置検出部599により低反射部584の
開始点と終了点を正確に計測する。この方法を図16の
波形図を用いて具体的に説明する。図16の(1)の光
ディスクの断面図のように、マーク番号1の低反射部5
84が部分的に設けられている。図16(2)のような
反射信号つまり図16(3)のようなエンベロープ信号
が出力され、反射部において、光量基準値588より低
くなる。これを光量レベル比較器587により検出し、
図16(5)のような低反射光量検出信号が低反射光量
検出部586から出力される。又、図16(4)の再生
デジタル信号に示すように、マーク領域は反射層がない
ため、デジタル信号は出力されない。
【0037】次に、この低反射光量検知信号の開始、終
了位置を求めるためには、アドレス情報と図16(6)
の復調クロックもしくは同期クロックを用いる。まず、
図16(7)のアドレスnの基準クロック605を測定
する。n−1アドレス出力部597により、予め、アド
レスnの一つ前のアドレスを検知すると、次のSynC
604はアドレスnのSynCであることがわかる。こ
のSynC604と低反射光量検知信号の開始点つまり
基準クロック605までのクロック数をクロックカウン
ター598でカウントする。このクロック数を基準遅延
時間TDと定義し、基準遅延時間TD測定部608が測
定し、記憶する。
【0038】読み取り用再生装置により、回路の遅延時
間が異なるためこの基準遅延時間TDは読み取り用再生
装置により異なる。そこで、このTDを用いて時間遅れ
補正部607が時間補正を行うことにより、設計の異な
る読み取り用再生装置においても低反射部の開始クロッ
ク数が正確に測定できるという効果がある。次に図16
(8)のように次のトラックの光学マークNo.1に対
する開始、終了アドレス・クロック数を求めるとアドレ
スn+12のクロックm+14が得られる。TD=m+
2であるから、クロック数は12に補正されるが説明で
はn+14を用いる。この読み取り用再生装置により、
基準遅延時間TDを求めなくとも、ばらつく遅延時間の
影響をなくすもう一つの方法を述べる。この方法は、図
16(8)のアドレスnのマーク1ともう一つのマーク2
の相対的な位置関係が一致しているかを照合することに
より、正規ディスクかどうかを判別できる。つまり、T
Dを変数として無視し、測定したマーク1の位置a1=
a1+TDとマーク2の位置a2=a2+TDの差を求
めるとa1−a2=a1−a2となる。同時に暗号を復
号したマーク1の位置a1とマーク2の位置情報a2の
差a1−a2と一致するかを照合することにより正規デ
ィスクかどうかを照合できる。この方式であるとより簡
単な構成で基準遅延時間TDのバラつきを補正した上で
位置を照合できるという効果がある。
【0039】(D)つぎに暗号書き込み工程を説明す
る。(C)において読み取られた位置情報は、一旦、暗
号化あるいは、ディジタル署名される。そして、このよ
うに暗号化等されたマーキングの位置情報は、光ディス
ク固有のIDとしてバーコード化されて、その光ディス
クのプリピット領域の特定領域に重ね書きされる。図2
(a)のバーコード584c〜584eは、プリピット
領域の特定領域、即ち、プリピット領域の最内周部に重
ね書きされたバーコードを表している。
【0040】又、バーコードの記録から、PE−RZ変
調信号復調部によるバーコードの検出信号の復調までの
様子を示すのが、図3(1)〜(5)である。即ち、図
3(1)においてパルスレーザーにより、反射層がトリ
ミングされ、同図(2)のようなバーコード状のトリミ
ングパターンが形成される。再生装置側(プレーヤ側)
では同図(3)のように、波形が部分的に欠落したエン
ベロープ波形が得られる。欠落部は通常のピットによる
信号では発生しない低いレベルの信号を生じさせるの
で、これを第2スライスレベルのコンパレータでスライ
スすると同図(4)のような低反射部の検出信号が得ら
れる。同図(5)でこの低反射部検出信号から、後半部
(II)で詳しく述べるPE−RZ変調信号復調部62
1により、上述したバーコードの再生信号が復調され
る。尚、PE−RZ変調信号復調部621の代わりに、
PWM(パルス幅変調信号復調部)を用いてももちろん
よい。この場合でも同様の効果が得られる。
【0041】尚、上述した暗号化又は、ディジタル署名
される場合、公開鍵系暗号関数の秘密鍵が用いられる。
図18A、図18Bに、暗号化の一例として、RSA関
数を用いた場合の例を示す。
【0042】第18A図に示すように、大きなルーチン
としては、光ディスクメーカ側における、マーキングの
位置情報を測定するステップ735aと、位置情報を暗
号化(又は、署名)するステップ695と、(E)で詳
しく述べる再生装置側における、位置情報を復号化(又
は、署名を検証あるいは認証)するステップ698と、
正規の光ディスクかどうかの照合を行うステップ735
wとから構成されている。
【0043】まず、ステップ735aでは、ステップ7
35bで、光ディスク上のマーキングの位置情報を測定
する。その位置情報をステップ735dで圧縮し、ステ
ップ735eで圧縮した位置情報Hを得る。
【0044】ステップ695では、圧縮された位置情報
Hの暗号を作成する。まず、ステップ695で、512
bitもしくは1024bitのdと、256bitも
しくは512bitのpとqの秘密鍵を設定し、ステッ
プ695bで、RSA関数による暗号化を行う。位置情
報Hを、図中に示したMであるとすると、Mをd乗しm
odnの演算を行い暗号Cを得る。ステップ695dで
暗号Cをバーコード化して光ディスク上に記録する。こ
れにより、光ディスクが完成し、光ディスクの出荷が行
われる(ステップ735k)。
【0045】再生装置では、ステップ735mで光ディ
スクが装着され、ステップ698で暗号Cを復号する。
具体的には、ステップ698eで暗号Cを再生し、ステ
ップ698fで公開鍵としてのe,nを設定し、ステッ
プ698bで暗号Cを復号するために、暗号Cをe乗
し、更にその値のmod nを演算し平文Mを得る。こ
の平文Mというのは、圧縮された位置情報Hである。
尚、ステップ698gでエラーチェックを行ってもよ
い。エラーがない場合は位置情報が改ざんされてないと
判断し、第18B図のディスクの照合ルーチン735w
へ進む。エラーがある場合は正規のデータでないと判断
して停止する。
【0046】さて、次のステップ736aでは圧縮され
た位置情報Hを伸張し、元の位置情報が復元される。ス
テップ736cではの位置情報に示されている光ディス
ク上の位置に、実際にマーキングがあるかをどうかを測
定する。ステップ736dでは、復号により得られた位
置情報と、実際に測定した位置情報の差が許容範囲内か
を照合する。ステップステップ736eでは、照合がOK
ならステップ736hへ進み、光ディスク内のソフトや
データの出力もしくはプログラムを動作させる。もし照
合結果が許容範囲内にない場合、即ち双方の位置情報が
一致しない場合は、不正に複製された光ディスクである
と表示し、ステップ736gで停止させる。RSA関数
の場合は、暗号だけを記録すればよいので、小さい容量
でよいという効果がある。
【0047】(E)以上は、光ディスク作成側の各種工
程について説明した。次に、このようにして、完成した
光ディスクをプレーヤ側で再生するための、再生装置
(プレーヤ)について、図44を用いてその構成と動作
を併せて説明する。
【0048】同図において、最初に光ディスク9102
の構成を説明する。光ディスク9102に形成された反
射膜(図示省略)には、マーキング9103が施されて
いる。そのマーキング9103の位置が、光ディスクの
製造段階において、位置検出手段によって検出され、そ
の検出された位置がマーキングの位置情報として光ディ
スクに暗号化されて、バーコード9104で書き込まれ
ている。
【0049】位置情報読み取り手段9101は、そのバ
ーコード9104を読み取って、内蔵する復号化手段9
105によって、そのバーコードの内容を復号化して出
力する。マーキング読み取り手段9106は、マーキン
グ9103の現実の位置を読み取って、出力する。比較
判定手段9107は、位置情報読み取り手段9101に
内蔵された復号手段9105による復号結果と、マーキ
ング読み取り手段9106による読み取り結果とを比較
し、両者が所定の許容範囲内で一致しているか否かを判
定する。一致している場合は、光ディスクを再生するた
めの再生信号9108を出力し、一致していなければ、
再生停止信号9109を出力する。制御手段(図示省
略)は、それらの信号に従って、光ディスクの再生動作
を制御し、再生停止信号が出された場合は、不正に複製
された光ディスクである旨の表示を表示部(図示省略)
に行って、再生動作を停止させる。ここで、マーキング
読み取り手段9106は、マーキング9103の現実の
位置を読み取る際に、復号化手段9105の復号結果を
利用してももちろんよい。
【0050】即ち、この場合、復号化手段9105によ
り復号化された位置情報に示されている光ディスク上の
位置に、実際にマーキングがあるかどうかをマーキング
読み取り手段9106が調べる。
【0051】この様な再生装置によれば、不正に複製さ
れた光ディスクを検知して、その再生を停止することが
出来、事実上不正な複製を防止出来る。 (II)ここで前半部(I)の説明を終えて、上記マー
キングの位置情報(ID番号)をディスク固有のIDと
して、バーコード化する場合の、バーコードの形成方法
などの技術を中心に述べる。
【0052】(A)本発明の光ディスクの特徴について
説明する。
【0053】即ち、上述した単板タイプのディスクにレ
ーザートリミングにより、バーコードを記録をした場
合、図10(b)を用いて上述した場合と同じ様に、保
護層862が破壊される。そのため、プレス工場でレー
ザートリミングを行った後に、その破壊された保護層8
62を、再度そのプレス工場で形成する必要がある。
【0054】従って、そのような設備を持たないソフト
会社や販売店では、光ディスクにバーコードを記録する
ことができない。このため、バーコード記録の用途が大
きく限定されるという課題が予想される。
【0055】一方、本発明による、2枚の透明基板のデ
ィスクを貼りあわせて作成された、いわゆる張り合わせ
タイプのディスクに、上記マーキングの位置情報をバー
コード化して、レーザートリミングにより形成した場合
は、図10(a)で説明した様に、保護層804が殆ど
残っていることが確認出来た。このことは、実験を行い
800倍の光学顕微鏡で観察することにより確認した。
また96時間、温度85度、湿度95%の環境試験後も
トリミング部の反射膜に変化がないことも確認した。
【0056】このように、DVDのような張り合わせデ
ィスクに本発明のレーザートリミングを適用することに
より工場で保護層を付け直す必要がないため、プレス工
場以外の例えばソフト会社や販売店で、光ディスクに対
してバーコードをトリミング記録できるという大きな効
果がある。これにより、張り合わせタイプの光ディスク
におけるバーコード記録の有用性が確認出来た。
【0057】この場合、ソフト会社の暗号の秘密鍵の情
報が社外に出す必要がなくなり、バーコードにセキュリ
ティ情報として、上記位置情報以外に、例えばコピー防
止用のシリアル番号を記録する場合、セキュリティが大
きく向上する。また、後で述べるようにトリミング線巾
をDVDの場合、14T、つまり1.82ミクロン以上
に設定することにより、バーコード信号をDVDのピッ
ト信号から分離できるため、DVDのピット記録領域の
上に重畳して記録することができる。このようにして形
成されたバーコードは、ピット信号を再生する光ピック
アップを用いて読みとることが出来るという効果を発揮
する。尚、この効果は、張り合わせタイプのディスクに
限らず、上述した単板タイプの光ディスクの場合でも同
様に得られる。
【0058】このように、DVDのような張り合わせタ
イプのディスクに、本発明のバーコードの形成方法と変
調記録方法を適用することにより、工場出荷後に、二次
記録できるという、張り合わせタイプの光ディスクを提
供することが出来る。以上は、張り合わせタイプの片面
2層(反射膜が2層形成されている)の光ディスクにバ
ーコードをレーザトリミングにより形成した場合を中心
に説明した。この片面2層の光ディスクは、ディスクを
裏返すことなく、ディスクの片側の面から両面の再生が
可能なタイプである。
【0059】尚、裏面の再生を行う際、ディスクを裏返
す必要がある、張り合わせタイプの両面型の光ディスク
にトリミングした場合、レーザー光は、各面に1枚ずつ
形成された、それぞれの反射膜を同時に貫通する。この
ため一度に、両面にバーコードが形成できる。そのた
め、1回の工程で両面に同時に、バーコードを記録する
ことができるというメディア製造上の効果がある。
【0060】この場合、再生装置側では、裏面を再生す
る際、光ディスクを裏返してセットするので、表面を再
生する場合のバーコード信号の再生に比べると、丁度、
逆方向のバーコード信号が再生される。そのため裏面を
識別する方法が求められるが、その点に関しては、後で
詳しく述べる。
【0061】(B)次に、上記マーキングの位置情報
(ID番号)をディスク固有のIDとしてバーコード化
して、そのバーコードをプリピット領域の特定領域に記
録するための光ディスク用バーコード形成装置の構成と
動作、及びバーコードの記録方法などについて、図23
〜図26等を参照しながら説明する。
【0062】(a)先ず、図23を参照しながら、光デ
ィスク用のバーコード記録装置について述べる。
【0063】ここで、図23は、本発明の一実施の形態
の光ディスク用バーコード形成方法を実施するためのバ
ーコード記録装置の構成図である。尚、前述した実施の
形態では、バーコード化の対象は、マーキングの位置情
報を暗号化したものであったが、これに限らず、例え
ば、図23に示す様に、ID発生部908から発行され
たID番号と入力データであってもよいし、その他どの
ようなデータであってもかまわない。
【0064】図23において、ID発生部908から発
行されたID番号と入力データは入力部909内で合成
され、暗号エンコーダ830で必要に応じてRSA関数
等により署名もしくは暗号化され、ECCエンコーダ9
07によりエラー訂正符号化とインターリーブがかけら
れる。尚、暗号化のプロセス及び、再生時のプロセスの
一例を図45に示し、その詳細な説明は後述する。
【0065】RZ変調部910により、後で述べるフェ
ーズエンコーディング(PE)−RZ変調が行われる。
この場合の変調クロックはモータ915もしくは回転セ
ンサ915aからの回転パルスに同期してクロック信号
発生部913において作られる。
【0066】RZ変調信号にもとづいて、レーザー発光
回路911によりトリガーパルスが作成され、レーザ電
源回路929により確立されたYaG等のレーザー91
2に入力され、パルス状のレーザーが発光し、集光部9
14により貼り合わせディスク800の反射膜802上
に結像され反射膜がバーコード状に除去される。誤り訂
正方式に関しては後で詳しく述べる。暗号方式は図18
のような公開鍵暗号をシリアル番号をソフト会社のもつ
秘密鍵で署名する。この場合ソフト会社以外のものは秘
密鍵を持たないため新たなシリアル番号を署名できない
ためソフト会社以外の不法な業者のシリアル番号の発行
を防止できるという大きな効果がある。この場合前述し
たように公開鍵は逆解読できないため安全度は高い。こ
のため再生装置側に、公開鍵をディスクに記録して伝達
しても偽造は防止される。
【0067】ここで、本実施の形態の光ディスク用バー
コード形成装置の集光部914について更に詳しく述べ
る。
【0068】図28(a)に示すように、レーザー91
2からの光は、集光部914に入光し、コリメータ91
6で平行光としシリンドリカルレンズ917により一方
向だけ集束し、ストライプ状の光となる。この光をマス
タ918により、カットし、集束レンズ919により、
光ディスクの反射膜802上に結像させ、ストライプ状
に除去する。こうして図28(b)のようにストライプ
が形成される。PE変調の場合、ストライプの間隔は1
T、2T、3Tの3種が存在し、この間隔がずれるとジ
ッターが発生し、エラーレートが上がってしまう。本発
明ではモーター915の回転パルスに同期させてクロッ
ク発生部913が変調クロックを発生し、変調部910
へ送るので、モーター915つまりディスタ800の回
転に応じて正確な位置にストライプ923が記録される
ためジッタが低減されるという効果がある。なお、図3
の(1)に示すようにレーザーのスキャニング手段95
0を設け、連続発振レーザーを半径方向にスキャニング
し、バーコードを形成することもできる。
【0069】(b)次に、上述したバーコードの記録装
置によるバーコードの記録方法等について、図24〜図
26を参照しながら説明する。
【0070】ここで、図24は本発明のRZ記録(極性
ゼロ復帰記録)を符号化した信号及び、それらに対応し
て形成されたトリミングパターンを示す。図25は従来
のバーコードフォーマットで符号化した信号及び、それ
らに対応して形成されたトリミングパターンを示す。
【0071】本発明では、図24に示すようにRZ記録
を用いている。これは、一つの単位時間を複数のタイム
スロット例えば第1タイムスロット920aと第2タイ
ムスロット921,第3タイムスロット922等に分け
データが“00”の時は図24(1)に示すように第1
タイムスロット920aに、タイムスロットの周期つま
りチャンネルクロックの周期Tよりも狭い時間巾の信号
924aを記録する。記録クロックの周期Tより狭いパ
ルス924aがt=T1とt=T2の間に出力される。
この場合モーター915の回転センサー915aの回転
パルスが入力されるクロック信号部913が、図24
(1)に示すような変調クロックを発生させ、同期させ
て記録するとモーターの回転ムラの影響はなくなる。こ
うして、図24(2)に示すように、ディスク上には4
つの記録領域のうち1番目の記録領域925aの中に
“00”を示す923aが記録され図27(1)のよう
な円形バーコードが形成される。
【0072】次にデータが“01”の時は図24(3)
に示すように第2のタイムスロット921bにパルス9
24bがt=T2からt=T3の間に記録される。こう
して、ディスク上には、図24(4)に示すように左か
ら2番目の記録領域926bにストライプ923bが形
成される。
【0073】次に、“10”,“11”のデータを記録
する時は、各々第3タイムスロット922a,第4タイ
ムスロットに記録する。
【0074】ここで、比較のため、従来のバーコード記
録で用いられているNRZ記録(非ゼロ復帰記録)を図
25を用いて説明する。
【0075】NRZの場合、図25(1)に示すように
タイムスロット920aの間隔Tと同じ巾のパルス92
8aと928bを出力させる。RZの場合、一つのパル
ス巾で、1/nTのパルス巾のみでよかったのが、NR
Zの場合Tの広い巾のパルスが必要で、さらにTが連続
した場合、図25(3)に示すように2T,3Tの2
倍,3倍巾のパルスが必要となる。本発明のようなレー
ザートリミングの場合、レーザーのトリミング巾を変え
るには設定を変更する必要があるため現実的には困難で
あり、NRZは適していない。図25(2)のように、
左から一番目と三番目の記録領域925aと927aに
ストライプ929a、929bが形成され、“10”の
データの場合は図25(4)のように左から2番目と3
番目の記録領域926bと927bに2Tの巾のストラ
イプ929bが形成される。
【0076】従来のNRZ記録の場合、図25(1)
(3)に示すようにパルス巾は1T,2T,であるため
本発明のレーザートリミングには適していないことがわ
かる。本発明のレーザートリミングによるバーコード形
成の場合、図8(a)の実験結果の図に示したように形
成されるが、トリミングの線巾はディスク毎に変動し、
精密に制御することは難しい。ディスクの反射膜をトリ
ミングする場合、パルスレーザーの出力変動と、反射膜
の厚さと材質、基板の熱電導率や厚さの変動によりトリ
ミングの線巾は変動するからである。次に同一ディスク
上に線巾の異なるスロットを設けることは記録装置を複
雑にさせる。例えば図25(1)(2)に示すように商
品バーコードで用いられているNRZ記録の場合、トリ
ミングの線巾は正確にクロックの周期1Tもしくは2
T,3TつまりnTに合わせる必要がある。特に2T,
3T等の多種類の線巾をバー毎(ストライプ毎に)に変
化させて記録することは難しい。従来の商品用のバーコ
ードのフォーマットはNRZであるため本発明のレーザ
ーバーコードに適用するとまず2T,3Tの異なる線巾
を同一ディスク上に正確に記録することは難しいため歩
留りが低下する。次に、レーザートリミングの巾が変動
するため安定して記録できない。このため、復調が困難
となる。本発明のように、RZ記録することにより、ま
ずレーザーのトリミング巾が変動しても、デジタル記録
が安定してできるという効果がある。次にRZ記録では
線巾が1種類だけでよいためレーザーパワーの変調をす
る必要がないため、記録装置の構成が簡単になるという
効果がある。
【0077】以上のように本発明のディスク用のレーザ
ーバーコードの場合、RZ記録を組み合わせることによ
り、安定してデジタル記録ができるという効果がある。
【0078】次に、RZ記録とフェーズエンコード変調
(略してPE変調)した実施例を図26に示す。
【0079】図26は、図24に示すRZ記録をPE変
調させた場合の、信号とストライプ配置を示す。まず、
“0”のデータを記録する場合、2つのタイムスロット
920a,921aのうち左のスロット920aへ、デ
ータが“1”の時は図26(3)のように右のスロット
921bに信号を記録する。ディスク上には図26の
(2)と(4)に示すように“0”のデータの場合は左
の記録領域925a,“1”のデータは右の記録領域9
26bにストライプ923a,923bとして記録され
る。こうして、“010”のデータの場合、図26
(5)に示すようにパルス924Cが左つまり“0”、
パルス924dが右つまり“1”、パルス924eが左
つまり“0”のタイムスロットに出力され、ディスク上
にはストライプが左,右,左の位置にレーザーによりト
リミングされる。図26(5)に“010”のデータを
変調した信号を示す。これをみるとわかるように、各々
のチャンネルビットに必ず、信号が存在する。つまり信
号密度は常に一定であるため、直流成分は変動しない。
このようにPE変調は、直流成分が変動しないため再生
時にパルスエッジを検出しても低周波成分の変動に強
い。従って再生時のディスク再生装置の復調回路が簡単
になるという効果がある。また、チャンネルクロック2
T毎に必ず、1ヶの信号923があるため、PLLを使
わなくても、チャンネルクロックの同期クロックを再生
できるという効果がある。
【0080】こうして、図27の(1)に示すような円
形バーコードがディスク上に記録される。図27の
(4)の記録データ“01000”を記録した場合、本
発明の実施の形態のPE−RZ変調では(3)の記録信
号と同じパターンのバーコード923aが(2)のよう
に記録される。このバーコードを再生装置の、光ピック
アップで再生すると、図5(6)で説明したようにピッ
ト変調信号の一部が、バーコートの反射層欠落部によ
り、反射信号がなくなり、(5)の再生信号のような波
形が出力される。この信号を図35(a)に示す2次も
しくは3次のLPFフィルタ943を通すことにより、
(6)のフィルタ通過後の波形の信号が得られる。この
信号をレベルスライサーでスライスすることにより、
(7)の再生データ“01000”が復調される。
【0081】(C)次に、上述のようにしてバーコード
を形成した光ディスクのフォーマットの特徴とトラッキ
ング制御方式、光ディスクを再生する際に使用可能な回
転速度制御方法について説明する。
【0082】(a)先ず、本実施の形態の、バーコード
を形成した光ディスクのフォーマットの特徴を述べなが
ら、再生時にトラッキング制御が可能な場合(このよう
な場合を、トラッキングON状態ともいう)の例につい
て説明する。尚、トラッキング制御を用いた再生動作は
図40に示し、その詳細は後述する。
【0083】即ち、図30に示すように、本実施の形態
のDVDディスクの場合、ピットによる全データはCL
Vで記録されている。又、ストライプ923(即ち、バ
ーコード)は、CAV記録されている。ここで、CLV
記録とは、線速度一定による記録をいい、CAV記録と
は、回転速度一定による記録を言う。
【0084】本発明のストライプ923はCLV記録さ
れたアドレスが記録されたリードインデータ領域のプリ
ピット信号に重畳してCAVで記録されている。つまり
重ね書きである。尚、本発明のプリピット信号領域は、
ピットが形成された全データ領域に対応している。ま
た、本発明のプリピット信号領域の所定領域は、光ディ
スクの内周部の領域に対応しており、PCA領域(ポス
トカティングエリヤ)とも呼ぶ。このPCA領域では、
バーコードはプリピット信号に重畳してCAVで記録さ
れる。このようにCLVデータは原盤のピットパターン
で、CAVデータはレーザーによる反射膜の欠落部で記
録されている。重ね書きであるためバーコード状のスト
ライプの1T、2T、3Tの間にはピットが記録されて
いる。このピットの情報を利用して、光ヘッドのトラッ
キングが可能となり、ピットの情報のTmaxもしくは
Tminが検出できるので、この信号を検出してモータ
ーの回転速度制御がかけられる。Tminを検出するた
めには、図30に示すようにストライプ923aのトリ
ミング巾tとピットのクロックT(pit)の関係はt
>14T(pit)であれば、上記の効果が出る。tが
14Tより短い場合、ピット部による信号とストライプ
923aによる信号が、同じパルス巾となり、両者の弁
別ができないため、ストライプ923aの信号が復調で
きなくなる。またピットのアドレス情報をストライプと
同じ半径位置で読むには、図32に示すようにアドレス
領域944の長さがピット情報の1アドレス単位以上設
けているため、アドレス情報が得られ、トラックジャン
プが可能となるという効果がある。また図36に示すよ
うにストライプと非ストライプの比率つまりデューティ
比を50%以下のT(S)<T(NS)とすることによ
り、実質的な反射率が6db下がるだけであるので、光
ヘッドのフォーカスが安定してかかるという効果があ
る。
【0085】次に、再生時にトラッキング制御が出来な
い場合(このような場合を、トラッキングOFFの状態
と呼ぶこともある)の例について説明する。
【0086】即ち、ピット上にストライプ923が存在
するので、ピット信号が途切れ途切れになり、ピットデ
ータが正常に再生されないという理由から、プレーヤに
よってはトラッキング制御できない機種もある。しか
し、このようなプレーヤーについては、CAVデータで
あるストライプ923はモータ17のホール素子等から
の回転パルスを用いて回転制御をかけてCAV回転をさ
せることにより、光ピックアップにより、再生すること
ができる。
【0087】そこで、このようにストライプ領域で光ト
ラックのピットデータが正常に再生されない場合の、再
生装置側における動作手順のフローチャートを図31に
示す。
【0088】図31において、ステップ930aでディ
スクが挿入されると、まずステップ930bで内周部に
光ヘッドを所定距離だけ移動する。すると図30のスト
ライプ923の領域に達する。
【0089】ここではストライプ領域923のピットデ
ータは全てのピットを正常に再生することはできない。
従って、CLV記録されているピットデータに対して、
通常行われている回転位相制御は、この場合には使用で
きない。
【0090】ステップ930Cではモーターのホール素
子の回転センサーやピット信号のT(MaX)もしくは
T(MIN)や周波数を測定することにより回転速度制
御をかける。ステップ930iでストライプがない時は
ステップ930fへジャンプする。ストライプがある場
合はステップ930dでバーコードを再生し、ステップ
930eでバーコードの再生を完了するとステップ93
0fでストライプのない外周部に光ヘッドを移動する。
この領域はストライプがないため、ピットが完全に再生
されて正常にフォーカスとトラッキングサーボがかか
る。ピットの信号が再生できるので、通常の回転位相制
御ができ、CLV回転となる。このため、ステップ93
0hで、ピット信号が正常に再生される。
【0091】このように回転速度制御とピット信号によ
る回転位相制御の2つの回転制御を切り替えることによ
り、バーコードのストライプのデータとピット記録され
たデータの異なる2種類データが再生できるという効果
がある。この場合切り替える手段としては、ストライプ
は最内周部にあるので、光ヘッドのストッパーやピット
信号のアドレスから光ヘッドの半径位置を測定し、その
測定結果に基づいて、2つの回転制御を確実に切り替え
ることができる。
【0092】(b)次に、本実施の形態のバーコードを
再生する際の回転速度制御に関する2通りの制御方法に
ついて、図41,42を参照しながら述べる。
【0093】即ち、第1の回転速度制御方法として、ピ
ット信号のTmax(Tmaxは、様々なピット長さの
内の最大のピット長さの計測時間を意味する)を検出し
て回転速度制御をかける場合のブロック図を図41に示
す。
【0094】光ヘッドからの信号は波形成形された後、
エッジ間隔計測手段953により、ピット信号のパルス
間隔を計測される。t0の基準値発生手段956は、S
ynC信号のパルス巾14Tより大で、バーコード信号
のパルス巾tより小さいパルス巾の基準値情報t0を発
生するので、この基準値情報t0と再生信号のパルス巾
TRとが比較手段954で比較され、基準値t0より小
さく、メモリ手段の中のTmaxより大きい場合のみ、
TRをメモリ手段955へ送り、Tmaxとする。この
Tmaxを基準として、コントローラ957はモータ駆
動回路958を制御し、Tmaxを基準としたモーター
の回転速度制御ができる。本発明の場合、図9(a)に
示すように、3〜10μsの周期のパルスが、バーコー
ドストライプにより、多数個発生する。SynCパルス
はDVDの場合14T、つまり1.82μmである。一
方バーコードストライプは15μmである。Tmax制
御の場合SynCパルスの巾14Tより長いバーコード
パルスをTmaxと判定し誤検出してしまう。そこで第
41図のように基準値t0と比較し、基準値t0より大
きいバーコード信号を除去することにより、正常の回転
速度の回転速度制御が、バーコードストライプ領域を再
生中も可能となる効果がある。
【0095】次に、第2の回転制御方法として、図42
を用いてTmin(Tminは、様々なピット長さの内
の最小のピット長さの計測時間を意味する)方式検出の
回転速度制御方法を述べる。
【0096】図42のTminの場合、エッジ間隔検出
手段953からのパルス情報TRは比較手段954aに
おいて、メモリ手段955aの中のTminと比べら
れ、TR<Tminならば、ストローブパルスが発生
し、メモリの中のTminは置き換わる。
【0097】この場合、バーコードパルス巾tは前述の
ように3〜10μm、一方Tminは05〜0.8μm
である。従って、バーコード領域を再生してもバーコー
ドパルスの巾tは必ずTminより大きいので、TR<
Tminの条件を満たさない。つまり、バーコードパル
スをTminとして誤判別する可能性はない。従ってT
minの方式の回転速度制御とバーコード読み取り手段
959を組み合わせることにより、バーコードを再生し
ながら、同時に、Tminによる回転速度制御を、上述
したTmax方式に比べてより一層、安定的にかけられ
るという効果がある。この場合発振器クロック956に
より、エッジ間隔を検出するとともに、バーコード読み
取り手段959の復調の基準クロックを得ることによ
り、回転と同期してバーコードを復調できる効果があ
る。
【0098】(D)次に、以上説明した制御方法等を使
用した光ディスクの一連の再生動作について説明する。
【0099】先ず、図31及び図43を用いて回転位相
制御モードと回転速度制御モードをモードスイッチ96
3で切り換える方法を説明しながら第1の再生方法につ
いて述べる。そのあと、図38、図40等を参照しなが
ら本実施の形態の光ディスクの第2、第3の再生方法に
ついて述べる。尚、以下に説明する第1、第2の再生方
法は、トラッキング制御が出来ない場合の再生方法であ
り、第3の再生方法は、トラッキング制御が行える場合
の再生方法である。
【0100】図43において、図31のステップ930
b,930Cで説明したように、まず内周部に光ヘッド
を移動すると同時にモードスイッチ963をaに切り換
える。この場合、ピックアップ(PU)位置センサ96
2等により、移動手段964により移動した光ヘッドの
半径位置が内周にきたことを検知した場合、モードスイ
ッチ963をAに切り換えてもよい。
【0101】次に、図43において、回転速度制御モー
ド(図31のステップ930c)に入った時の動作を説
明する。
【0102】即ち、モータ969からのモーター回転周
波数であるfmと第2発振器968からの周波数である
f2とを、第2周波数比較器967で比較し、誤差信号
をモーター駆動回路958へ送り、モーター969を制
御することにより回転速度制御される。この場合CAV
回転するためバーコードストライプが再生できる。
【0103】図31のステップ930eに示すようにバ
ーコードの再生が完了すると、移動手段964により外
周部にヘッドを移動するとともに、PU位置センサ96
2等からの信号により、モードスイッチ963をBの回
転位相制御モードに切り換える。
【0104】回転位相制御モードでは、光ヘッドからの
ピット信号にクロック抽出手段960によりPLL制御
をかける。第1発振器966の周波数f1と再生同期信
号の周波数fSとの周波数の比較を第1周波数比較器9
65で比較し、差信号をモータ駆動回路958に送る。
これにより、回転位相制御モードに入る。ピット信号に
よるPLLの位相制御のため、f1の同期信号に同期し
たデータが再生される。回転位相制御と回転速度制御を
切り替えないで、回転位相制御でバーコードストライプ
領域に光ヘッドを移動させた場合、ストライプにより位
相制御ができないためモーターが暴走したり、エラーが
発生し、モーターが停止したりして、トラブルが生ず
る。そこで、図43に示すように回転モードを切り替え
ることにより、バーコードを安定して再生できるだけで
なく、上述の回転トラブルを回避できるという大きな効
果がある。
【0105】次に、本実施の形態の光ディスクの第2の
再生方法について図38のフローチャートを用いてその
動作を説明する。
【0106】この第2の再生方法は、上記第1の再生方
法を更に改善したものである。
【0107】即ち、第1の再生方法は、ストライプ有無
識別子937が定義されていないディスクについての再
生方法である。従って、この様な光ディスクの場合は、
ストライプ領域でトラッキングがかからないため、光デ
ィスク上に正規に形成されたストライプであるのか、あ
るいは、光ディスク上に生じたイレギュラーな傷である
のかの判別に時間がかかる。そのため、現実には、スト
ライプが形成されていない場合でも、再生動作として、
必ずストライプを読み行にくステップが必要となり、ス
トライプが本当に存在しないのか、あるいは、光ディス
ク上の更に内周側に存在するのか等のステップにより確
認しなければならない。従って、その分、立ち上がり時
間が余分にかかってしまうという問題が生じることもあ
る。第2の再生方法は、このような問題を改善したもの
である。
【0108】即ち、図38に示す様に、まず光ディスク
が挿入されるとステップ940aでコントロールデータ
(Control Data)を再生する。コントロー
ルデータ領域には、一般には、光ディスクの物理的な特
徴情報や属性情報がコントロールデータとして記録され
ている。即ち、光ディスクが張り合わせタイプの片面2
層であると言った情報等は、物理的特徴情報として扱わ
れる。
【0109】ここでは、図30に示すように、本発明の
光ディスクのコントロールデータ領域936のコントロ
ールデータには、PCAストライプ有無識別子937が
ピット信号で記録されている。そのため、一旦、ステッ
プ940nでコントロールデータの外周部に光ヘッドを
移動させる。その後、光ヘッドは光ディスクの内周側に
ジャンプをくりかえして、コントロールデータ領域93
6に移動する。ステップ940aでコントロールデータ
を再生する。これにより、ストライプが記録されている
かどうかがわかる。ステップ940bでストライプ有無
識別子が0の時はステップ940fへ進み、回転位相制
御を行い通常のCLV再生を行う。ステップ940bで
有無識別子937が1の時はステップ940hでストラ
イプが再生面と逆の面、つまり裏面に記録されているか
を示す裏面存在識別子948があるかどうかをチェック
し、裏面ならステップ940iへ進み、光ディスクの裏
面の記録面を再生する。自動的に裏面を再生できない場
合は、裏面再生指示を出力し表示する。ステップ940
hで再生中の面にストライプが記録されていることがわ
かった場合は、ステップ940Cに進み、さらに内周部
のストライプ領域923にヘッドを移動し、ステップ9
40dで回転速度制御に切り替えてCAV回転させスト
ライプ923を再生する。ステップ940eで完了なら
ステップ940fで、再び回転位相制御に切り替えてC
LV再生をし外周部に光ヘッドを移動し、ピット信号の
データを再生する。
【0110】このようにコントロールデータ等のピット
領域にストライプ有無識別子937が記録されているこ
とにより、図31で説明した第1の再生動作に比べて、
より確実に、又短時間でストライプが再生できるという
効果がある。
【0111】このようにトラッキングオフして、PCA
部を再生すると、ピットが原因となって生じる雑音信号
のレベルが下がる。一方PCAによる信号のレベルはト
ラッキングオフしても変わらない。従って、図35
(b)のフィルタ通過後の波形において、ピット信号が
小さくなるのでPCAとピット信号が、より弁別し易く
なり、回路が簡単になりエラーレートが下がるという効
果がある。
【0112】尚、ストライプ裏面存在識別子948があ
るため裏面にストライプが記録されていることがわかる
ため、両面型のDVD光ディスクの場合、確実にバーコ
ードのストライプが再生できるという効果がある。本発
明のストライプは両面ディスクの両方の反射膜を貫通す
るため裏面からも読める。ストライプ裏面存在識別子9
48をみて、ストライプ再生時に逆の符号にして再生す
ることにより裏面からも再生できる。本発明では図34
(a)に示すように同期符号は01000110を使用
している。従って、裏面から再生すると"011000
10"の同期符号が検出できるためバーコードを裏面か
ら再生していることが検知できる。この時図15の再生
装置において、復調部942は逆に符号を復調すること
により、両面ディスクを裏面から再生しても貫通したバ
ーコードを正常に再生できるという効果がある。尚、図
15の再生装置については、更に後述する。
【0113】又、図30に示すように、上述したPCA
領域998とコントロールデータ領域936の間に、ア
ドレスだけが記録されていてデータが記録されていな
い、300μm幅のガードバンド領域999を設けるこ
とにより、コントロールデータへのアクセスがより一層
安定して行える。
【0114】以下に、ガードバンド領域999について
更に詳細に説明する。
【0115】即ち、光ヘッドが外周部からコントロール
データをアクセスする場合、内周部に向かって、複数の
トラックをジャンプしながら、そのコントロールデータ
領域936に近づいてくる。時には、目的とするコント
ロールデータ領域936を飛び越してしまい、コントロ
ールデータ領域の内周部に着地することもある。この
時、コントロールデータの内周部に隣接してPCA領域
998が有ると、そのPCA領域998では、アドレス
の再生が出来ないため、光ヘッドは、自分自身の位置が
わからなくなる。そのために、光ヘッドの制御が不可能
になる。
【0116】従って、光ヘッドの1回のジャンプの幅よ
り大きい幅として、例えば300μmの幅に設定された
ガードバンド領域を、上述した位置に設けることによ
り、たとえ、光ヘッドがコントロールデータ領域936
を飛び越えたとしても、必ずこのガードバンド領域内に
着地出来る。そして、光ヘッドは、ガードバンド領域内
のアドレスを読む事が出来るので、自分自身の位置がわ
かり、そこから、目的のコントロールデータ領域へ戻る
ことが出来る。従って、光ヘッドをより迅速に、しかも
より安定して制御することが可能となる。
【0117】又、図30に示すようにコントロールデー
タには追記ストライプデータ有無識別子とストライプ記
録容量が記録されている。即ち、光ディスクに、最初に
ストライプを記録した後、まだストライプが記録されず
に空いたままの領域に、更に、別のストライプを追加記
録することが出来る。この様に、最初に記録したストラ
イプを第1回目のストライプと呼び、その後、追加記録
したストライプを第2回目のストライプと呼ぶ。従って
図30のように第1回目のトリミングのストライプ92
3が既に記録されている場合、第2回目のトリミングの
ストライプ938を、どの容量だけ記録可能か計算でき
る。従ってコントロールデータにより図23の記録装置
が2回目のトリミングをする時、どれだけ記録できるか
が判別できるため、360゜以上記録しすぎて第1回目
のトリミングのストライプを破壊するということが防止
できる。なお、図30に示すように第1回目のトリミン
グのストライプ923と第2回目のトリミングのストラ
イプ938の間にはピット信号1フレーム以上の空白部
949を設けることにより、前のトリミングデータを破
壊することが防止される。
【0118】また、後述する図34(b)に示すよう
に、トリミング回数識別子947が同期符号部に記録さ
れているため、1回目のトリミングのストライプと2回
目のトリミングのストライプのデータが識別できるとい
う効果がある。もしこの識別子がないと、図30の第1
回目のストライプ923と第2回目のストライプ938
が判別できないことになる。
【0119】最後に、第3の再生方法について、図40
を参照しながら説明する。
【0120】即ち、光ディスク上のストライプのデュー
ティ比、つまり面積比率が小さい時は、図32に示すよ
うに、ストライプ領域で略々トラッキングがかかる。従
って、同一半径上のアドレス領域944のアドレスが再
生できる。この場合、ストライプを再生するとともに、
光ヘッドの位置を変えないで、アドレスが再生できるた
め、ディスクを挿入してからの立ち上がり時間が早くな
るという効果がある。
【0121】この場合、前述のようにアドレス領域、つ
まり、ストライプのない領域を連続して1フレーム以
上、同一半径上に設ければよい。
【0122】図40を用いてこの方法の動作ステップを
説明する。
【0123】まず、ディスクを挿入してステップ947
aで光ヘッドを内周部に移動する。ステップ947nで
トラッキングがかからない時は、ステップ947pでト
ラッキング方式を位相制御からプッシュプルに切り換え
る。ステップ947bで回転速度制御(CAV制御)を
行いアドレスを再生する。ステップ947cでアドレス
再生が可能でない時はステップ947iへ進み、光ヘッ
ドを内周へ送り、PCAストライプを再生する。PCA
の余白部(重ね書きされなっかた部分に相当する)のア
ドレス再生が可能な場合は、ステップ947eへ進み、
アドレスに基づきストライプの存在するアドレス領域へ
半径方向に光ヘッドを移動する。ステップ947qでP
CAストライプがあるか無いかを判定する。その判定の
結果、PCAストライプが無ければ、ステップ947r
でコントロールデータのPCAフラッグを読みに行く。
そして、ステップ947sでPCAフラッグの有無を判
定して、無いとの判定結果が出れば、ステップ947m
へジャンプし、有るとの半径結果が出れば、ステップ9
47cへ戻る。
【0124】一方、ステップ947qで、PCAストラ
イプがあるとの判定が出た場合、ステップ947fへ進
み、PCAストライプを再生する。ステップ947gで
その再生が完了すれば、ステップ947hで回転位相制
御に切り替えて外周部に光ヘッドを移動し、ピット信号
を再生する。ステップ947tでコントロールデータの
PCAフラッグを読み、PCAフラッグが無ければステ
ップ947kでエラーメッセージを出し、ステップ94
7mへ戻って、処理を続行する。
【0125】(E)次に、本発明の光ディスク用バーコ
ード形成方法における、生産上の工夫について更に詳細
に説明する。また、バーコードの再生装置についても簡
単に述べる。
【0126】(a)先ず、バーコードの記録方法におけ
る、生産上の工夫について説明する。
【0127】上述した、図28に示すバーコードの記録
方式の場合、発光パルスの最小間隔は1tであるから、
レーザーの周波数をfLとするとfC=1/fLの発光周
波数のレーザーが必要となる。この場合、1秒間にfL
/2 本のバーコードのバーが記録できる。しかし、図2
9のように光偏向器931を用いると、発光パルスの最
小間隔は2tでよくなるため、発光周波数がfL=1/2
tとなり、半分の周波数のレーザーでよい。従って同一
の周波数のレーザーを用いた場合、光偏向器931を用
いることにより、2倍の本数、つまり1秒間にfL本の
バーコードが記録できる。このため、生産のタクトを2
倍に向上できるという効果がある。
【0128】そこで、図29を用いて光偏向器931を
用いた2倍のタクトの装置(”スイッチ記録”と呼ぶ)
の動作を、図28と異なる部分を中心に更に詳細に説明
する。
【0129】音響光学変調素子等の光偏向器931によ
り、ビームはメインビーム945とサブビーム946に
スイッチされる偏向信号がONの時サブビーム946に
スイッチされ、サブスリット932bを通り、副ストラ
イプ934が形成される。つまり"0"の時は通常のスト
ライプ933が形成される。"1"のデータを記録する時
のみ、図29(b)のように偏向信号がONし、光偏向
器931により、サブビーム946に切り替わり、サブ
ストライプ934の位置にストライプが記録される。こ
うしてディスク上には(b)に示す様な"0"のストライ
プ933a、933bと"1"のストライプ934aが形
成される。この場合、レーザーの発光パルスは2t毎で
よいため図28の場合に比べて半分の周波数のレーザー
でよい。つまり、前述のように同一の周波数のパルスレ
ーザーを用いた場合、2倍のクロックでストライプを形
成できるため、生産性が2倍になるという効果がある。
【0130】次に、図34の同期符号のデータ構成を用
いて、図29で説明したスイッチ記録に適したフォーマ
ットを述べる。この同期符号のデータ構成も、生産性の
向上についての工夫である。
【0131】即ち、図34(a)の固定パターンは”0
1000110”である。通常は0と1が同じ数の"0
1000111"等が一般的であるが、本発明ではあえ
て、このデータ構成にしている。以下に、この理由を述
べる。
【0132】図29のスイッチ記録をするには、1タイ
ムスロット、即ち1T区間に2個以上のパルスが入らな
い様にする。データ領域は図33(a)に示す様にPE
−RZ記録のため、スイッチ記録が可能である。しかし
図34(a)の同期符号はイレギュラーなチャンネルビ
ットを配置するため、通常の方法では1Tに2ヶパルス
が存在する可能性があり、この場合、本発明のスイッチ
記録ができない。本発明では図37に示す様に例え
ば、”01000110”にしてある。従って、T1で
は右の1パルス、T2では0パルス、T3では右の1パ
ルス、T4では左の1パルスが存在することになり、各
タイムスロットにおいてパルスが2ヶ以上存在すること
はない。従って本発明の同期符号の採用によりスイッチ
記録が可能となり、生産速度を2倍に向上できるという
効果がある。
【0133】(b)次に、上述した方法により光ディス
クに記録されたバーコードの再生装置について、生産性
の向上に触れながら、図15を用いて簡単に述べる。
【0134】図15は、既に(1)で説明した再生装置
のブロック図である。前半部の(1)では、図15は、
光ディスクの反射膜上に形成されたマーキングの位置を
読み取るための装置として説明したが、ここでは、図1
5をバーコードの読み取り装置、即ち、再生装置として
利用するものとして述べる。
【0135】図15において、復調動作に絞り再度説明
する。ストライプの信号出力から、まずローパスフィル
タ(LPFフィルタ)943により、ピットによる高周
波成分が除去される。
【0136】DVDの場合T=0.13μmの最大14
Tの信号が再生される可能性がある。この場合、図35
(a)に示す、2次又は3次のチェビホフ形ローパスフ
ィルタにより、ストライプの信号とピットによる高周波
成分とを分離できることを実験で確認した。つまり2次
以上のLPFを使えばピット信号とバーコード信号が分
離でき、安定してバーコードを再生できるという効果が
ある。図35(b)に、14Tのピット長さの信号が連
続して記録されている場合のシミュレーション波形を示
す。
【0137】このように2次以上のLPF943を用いるこ
とにより、ピット再生信号をほぼ除去してストライプ再
生信号を出力できるので、確実にストライプ信号を復調
できるという効果がある。尚、この様にして復調したス
トライプ信号の幅(図36(b)では、ストライプ信号
の幅が15μmであることを示している)が、マイコン
のサンプリング周期の幅(図36(c)参照)tmに比
べて、小さい場合は、ストライプ信号の測定が、不正確
になることがある。例えば、図36(b)に示すストラ
イプ信号の内、左側のストライプ信号は、マイコンのサ
ンプリング周期の間に入っているので検出できない。そ
のため、ストライプを読み出して得られたストライプ信
号の幅を、フリップフロップ回路を用いて、図36
(d)に示すように、マイコンのサンプリング周期の幅
tmより大きくなるように、波形成形する。図36
(d)は、ストライプの幅をBwの幅まで広げた後の波
形図である。そして、その波形成形された信号は、マイ
コンからのサンプリングパルス(図36(c)参照)に
より検出できるので、ストライプ信号の測定がより一層
確実に行える。
【0138】次に、図15において、復調動作の説明を
続ける。即ち、こうしてPE−RZ復調部942におい
てデジタルデータが復調される。このデータはECCデ
コーダ928においてエラー訂正される。デインタリー
ブ部928aで、インターリーブが解除され、RSデコ
ーダ928bにおいてリードソロモン符号の演算がなさ
れ、エラー訂正される。
【0139】ところで、ここで、生産タクトとの関連性
について若干説明する。
【0140】ここで、図33(a)は、本実施の形態に
おけるバーコードデータをECCエンコード化した後の
データ構成図であり、図33(b)は、n=1の場合の
実施の形態におけるECCエンコード後のデータ構成図
である。又、図33(C)は実施の形態におけるECC
エラー訂正能力を示す図である。
【0141】本発明では図33(a)のデータ構成に示
す、インターリーブとリードソロモンエラー訂正符号化
が、光ディスクへのストライプの記録の時に、図1に示
すように、ECCエンコーダ927を用いて行われる。
従ってこのデータエラー訂正方式をとることにより、図
33(c)に示すように、10ー4のエラーが発生する条
件下においても光ディスクの枚数にして10の7乗枚に
1枚の割合でしか、読み取りエラーは発生しない。この
データ構成は、Codeのデータ長を小さくするために
4ヶの列に同じSync Codeをつけたことによ
り、SynC Codeの種類が1/4になり、効率が
上がる。ここで、更に、図33を用いて、データ構成の
スケーラビリティについて述べる。本発明では、図34
(c)の例に示すように、記録容量を例えば12B(1
2バイト)から188Bの範囲で16B単位で任意に増
減できる。図33(c)に示すようにn=1からn=1
2まで変更できる。
【0142】例えば図33(b)及び図14(a)に示
すように、n=1の場合のデータ構成としては、データ
行951a、b、c、dの4行があるだけで、次にEC
C行952a、b、c、dとなる。図14(a)は、図
33(b)をより詳しく示した図である。データ行95
1dはEDCの4Bとなる。又、図14(b)は、この
ことを等価的に示した図である。即ち、図14(b)に
示す様に、951eから951zまでのデータ行は、等
価的に全て0が入っているものとして、エラー訂正符号
のエンコード演算が行われる。EDC、ECCの演算式
を図14(c)、(d)に示す。こうしたECCのエン
コードが図1の記録装置のECCエンコーダ927でな
されてバーコードとしてディスク上に記録される。n=
1の場合12bのデータがディスク上の51度の角度に
記録できる。同様にしてn=2の場合、18Bのデータ
が記録でき、n=12の時、271Bのデータがディス
クの336度の角度範囲に記録できる。本発明では、図
14(c)、(d)に示す、EDC、ECCの演算式で
エンコード、デコードすることにより、データ量が小さ
いときは、188Bの残りのデータに0を入れたのと同
じように演算され、小さな記録容量で記録される。この
ため、生産タクトが短縮出来る。本発明の様にレーザー
トリミングする場合、上述したスケーラビリティは重要
な意味を持っている。即ち、レーザートリミングを工場
で行う場合、生産タクトを短くすることが重要となる。
1本1本トリミングするため低速の装置では、最大容量
の数千本を記録するのに十秒以上必要とする。ディスク
の生産に要求される生産タクトは、ディスク1枚につい
て4秒であるので、最大容量を記録すると生産のタクト
が下がってしまう。一方、本発明の用途としては、例え
ば、当初はDisk ID番号が主体であるので、PC
A領域の容量は10B程度でよい。10B書くのに27
1B記録するのはレーザーの加工時間が6倍に増えるの
で、生産コストが上がる。本発明のスケーラビリティ方
式を用いることにより、生産コストと時間が削減され
る。
【0143】なお、図15に示す再生装置側では、EC
Cデコーダ928の内部において、例えば第33(b)
に示すn=1の場合は、図14(b)に示す様に、デー
タ行951eから951zまで全て0のデータが入って
いるとみなして、図14(c)、(d)のEDCとEC
Cのエラー訂正演算をすることにより、同じプログラム
で12bから271bのデータをエラー訂正できるとい
う効果がある。この場合、プログラムステップ数が少な
くなるため、マイコンのROM容量が少なくてよいとい
う効果がある。
【0144】又、図36に示すようにストライプの幅を
再生した場合のパルス幅を1周期の約1/2以下にとっ
ている。ストライプの間隔として、1Tと2Tと3Tの
3種類があるため、1トラック上の全てのストライプの
面積の和の、1トラックの全面積にしめる比率は1/3
以下になる。この工夫をすることにより、ストライプ部
の反射率は、標準反射率70%のディスクで2/3、つ
まり約50%になり、一般のROMディスクプレーヤで
もフォーカス制御ができるためPCA部を再生できると
いう効果がある。
【0145】(F)次に、上述したバーコードの暗号化
(ディジタル署名を含む)の一例と、バーコードの他の
利用方法について図を用いて説明する。
【0146】(a)先ず、ここでは、バーコードの暗号
化のプロセス及び、再生時のプロセスの一例を図45を
参照しながら述べる。
【0147】即ち、図45に示す様に、各光ディスクに
固有のID番号4504が、ID発生部4502により
生成される。それと同時に、ID署名部4503によ
り、各ID番号に対して、特定の公開鍵と対応する特定
の秘密鍵を用いてディジタル署名が行われて、そのディ
ジタル署名の結果4505が、それぞれのID番号45
04と対応させて、一連のデータとしてプレス工場45
01へ送られる。このディジタル署名は、暗号エンコー
ダ4508において、ID番号を公開鍵系暗号関数の秘
密鍵により暗号化されたものを対象として行われる。こ
の秘密鍵に対応する公開鍵は、プレス工場4501へ送
られる。プレス工場4501では、光ディスク4506
のPCA領域に、上記送られてきたID番号とそれに対
応するディジタル署名の結果4505とをPCAライタ
ー4507によりバーコード記録する。又、予め原盤つ
まり、ピット部には、上記の公開鍵が記録されている。
そして、再生装置(プレーヤー)4509では、このよ
うにして、作成された光ディスク4506がセットされ
て、ピット部からは公開鍵が読み出され、PCA領域の
バーコードからはID番号とそのディジタル署名の結果
が暗号デコーダ4510により読み出され、公開鍵を用
いて復号される。復号結果は照合部4511に送られ、
判定の結果、ディジタル署名データが正しい場合は、光
ディスクの再生動作を続ける。又、判定の結果、ディジ
タル署名データが正しくない場合は、動作を停止させ
る。尚、ディジタル署名データとIDの平文がPCA領
域に記録されている場合は、復号結果とIDの平文とが
一致しているかを照合すればよい。又、ディジタル署名
データのみがPCA領域に記録されている場合は、エラ
ーチェックを行い照合する。このように公開鍵暗号で暗
号化すると、秘密鍵を持っているソフト業者しか、新た
なID番号を発行できない。従って、仮に、海賊版のデ
ィスクが作られたとしても、同じ番号のIDの暗号だけ
がPCA領域に記録されるので、海賊版ディスクの用途
が大幅に限定されるという効果がある。なぜならば、こ
の場合、ネットワークのプロテクションをかけることに
より、同じID番号のソフトの不正使用が、防止出来る
からである。尚、図45で説明した上記方法は、インタ
ーネットにおいても利用出来ることはいうまでもない。
【0148】(b)次に、バーコードの他の利用方法に
ついて、別の実施の形態を図46を用いて説明する。
【0149】本実施の形態は、通信の際に利用する暗号
化の鍵を、上記説明したバーコードとして、PCA領域
に記録する例である。
【0150】即ち、図46に示す様に、プレス工場46
01は、ID番号と、それに対応する暗号鍵として、公
開鍵系暗号関数の公開鍵とをテーブル4602として持
っている。プレス工場4601では、PCAライタ46
03を用いて、光ディスク4604のPCA領域460
5に対して、これらID番号と、それに対応する公開鍵
が記録される。
【0151】次に、この様にして作成された光ディスク
4604をユーザが購入して、それを再生する場合を説
明する。例えば、光ディスクに記録された映画ソフトを
見る場合が考えられる。ユーザがその光ディスク460
4の映画を見るためには、システム管理センター461
0に対して課金の手続きをして、それによって、再生を
可能とするパスワードをもらう必要がある。
【0152】そのため、先ずユーザは、光ディスク46
04をセットする。パソコン4606の通信用ソフトに
より、PCA領域等が再生され、公開鍵が読み出され
る。ユーザにより自身のクレジットカード番号や暗唱番
号が入力されると、暗号デコーダ4607により、公開
鍵で暗号化されて通信回線4620を通じて、システム
管理センター4610へ送信される。システム管理セン
ター4610では、通信部4611が、送信データから
平文のID番号を読み出す。そして、通信部4611
が、暗号鍵テーブル4612の中からそのID番号に対
応する秘密鍵を探し出して、送信データを復号する。即
ち、システム管理センター4610は、ID番号と、公
開鍵に対応する秘密鍵との対応関係を示す暗号鍵テーブ
ル4612を予め持っている。システム管理センタ46
10は、その復号データの中の、ユーザのクレジットカ
ード番号や暗唱番号に基づいて、課金を行う。それと同
時に、そのユーザに対して、パスワードを発行する。こ
のパスワードは、ディスクのID番号とそのディスク4
604内の特定の映画やコンピュータソフトの番号に対
応している。このパスワードを得たユーザは、そのパス
ワードにより、所望の映画を見たり、コンピュータソフ
トをインストールすることが出来る。
【0153】このように本実施の形態によれば、公開鍵
を予め光ディスクにバーコードとして記録出来るので、
従来のように、システム管理センターから公開鍵をユー
ザに別送するといった手間と時間が省けると言った効果
がある。又、セキュリティーが管理されていないプレス
工場に、通信鍵(公開鍵)を渡しても、セキュリティが
保てる。又、ディスク毎に公開鍵を変更しているので、
一枚のディスクつまり、一人のユーザのセキュリティが
破られたとしても、他のユーザのセキュリティは保たれ
る。又、ディスク一枚毎に公開鍵が違うので、第3者
が、不法発注する恐れが減少する等の効果を有する。原
盤に通信用公開鍵を記録すると、第3者が不正に発注す
ることを防止できない。図46では、通信用鍵として、
公開鍵を用いた場合について説明したが、これに限らず
例えば、秘密鍵を用いても同様の効果がある。但し、こ
の場合は、公開鍵を用いる場合に比べて、セキュリティ
は少し下がる。尚、図46で説明した方法は、インター
ネットにおいても利用出来ることはいうまでもない。
【0154】図46で説明したネットワークを用いてパ
スワードでスクランブルや暗号を解除する方法を図22
を用いて具体的に説明する。図22のフローチャートの
ステップ901aで、ディスクの中のソフトがスクラン
ブル識別子がONかを調べ、NOの時はステップ901
bへ進み、スクランブルされていなければ続行する。Y
es時はステップ901bでソフトがスクランブルされ
ていないかを調べ、Yes時は、ステップ901cでパ
ソコンネットワークに接続しステップ901bでユーザ
IDとソフトIDをユーザが入力し、ステップ901c
でドライブIDがある場合はステップ901fでドライ
ブIDのデータをパスワード発行センターへ送り、入金
を確認したら、ステップ901gでドライブID、ソフ
トIDをサブ秘密鍵を用いて暗号演算しパスワードを生
成し、ユーザーへパスワードを送信し、ステップ901
hへ進む。ユーザーのパソコンではパスワードをサブ公
開鍵で演算し、ドライブIDと照合する。OKならステ
ップ901nへ進み、ソフトのスクランブルや暗号を解
除する。
【0155】次に、ステップ901cに戻りNOの時は
ステップ901hでディスクIDがあるかをチェック
し、Yesなら、ステップ901iでディスクIDのデ
ータをパスワード発行センターへ送る。入金を確認した
ら、ステップ901jでディスクIDとソフトIDをサ
ブ秘密鍵を用いて暗号演算し、パスワードを生成する。
このパスワードはユーザーへ送信され、ユーザーのパソ
コンではステップ901mでパスワードをサブ公開鍵で
演算し、ディスクIDと照合する。照合がOKならステ
ップ901nで、スクランブル解除を行う。
【0156】このように、ディスクIDを使ってネット
ワークでパスワード発行センターと交信することによ
り、ディスクの中のソフトのスクランブルや暗号を解除
することができる。本発明のディスクIDの場合、1枚
ごとにIDが異なるためパスワードも異なりセキュリテ
ィが高いという効果がある。図22においては暗号通信
を省略したが、ステップ901iとステップ901jの
間の交信に図46のようなPCAに記録された公開鍵の
暗号を使い、暗号化することにより、通信するデータの
セキュリティが上がる。従って、インターネットのよう
なセキュリティの低い通信手段でも安全に個人の課金情
報を送信できるという効果がある。
【0157】以上で、前半部(I)と、後半部(II)
の説明を一旦終えて、次に、前半部(I)の上記(A)
〜(E)において説明した、光ディスクの製造からプレ
ーヤ側の再生に関連する、付随的事項について説明す
る。
【0158】(A)低反射部の位置情報リストである低
反射部アドレス表について説明する。
【0159】(a)即ち、予め工場において、海賊版防
止マーク作成工程により、無作為にレーザーマーキング
を形成する。この様にして、形成されたレーザーマーキ
ングは、同じ形状のものは作れない。次の工程では各デ
ィスク毎に低反射部584を上述したようにしてDVD
の場合、0.13μmの分解能で測定し、図13(a)
に示すような低反射部アドレス表609を作成する。こ
こで、図13(a)は、本実施の形態により作成される
正規のCDの低反射部アドレス表などを表した図であ
り、図13(b)は、CDが不正複製されたものである
場合の図である。この低反射部アドレス表609を図1
8に示すような一方向関数で暗号化し、図2に示すよう
に、ディスクの最内周部に、バーコード状の、反射層の
ない低反射部群584C〜584eを、2回目の反射層
形成工程において、記録する。図18は、暗号化に用い
る一方向関数によるディスク照合のフローチャートであ
り、図13に示すように正規のCDと不法に複製された
CDでは低反射部アドレス表609、609xが大幅に
異なる。その要因の1つは、上述したように、レーザー
マーキングは、同じ形状のものが作れないからである。
更に、ディスクにおいて予め割り当てられたセクタのア
ドレスが、ディスクの原盤相互間で相違することも両者
が大幅に異なる第2の要因である。
【0160】即ち、ここで、図13を参照しながら、マ
ーキングに関して、正規ディスクと海賊版ディスクとで
得られる位置情報の違いを説明する。同図では、上記第
1、第2の要因が重なっている場合である。又、マーキ
ングは、ディスク上に2つ形成されている。即ち、マー
ク番号1のマーキングに対して、正規のCDの場合、ア
ドレス表609に示されているように第1マークは、論
理アドレスa1のセクタの中の開始点より262番目の
クロックの位置にある。1クロックはDVDの場合、
0.13μmであるため、この精度で測定されている。
次に、海賊版CDの場合、アドレス表609xに示され
ているように、アドレスa2のセクタの中の81番目の
クロックの位置にある。このように、第1マークの位置
が正規ディスクと海賊版ディスクでは違うことから海賊
版ディスクを発見することができる。同様に、第2マー
クの位置も異なる。この正規ディスクと位置情報を一致
させるには、アドレスa1のセクタの262番目の位置
の反射膜を1クロック単位つまり、0.13μmの精度
で加工しないと海賊版ディスクは作動しない。
【0161】図16に示す例では、図17に示すように
正規のディスクと不正複製されたディスクでは低反射部
アドレス表609、609xの値が異なる。図16
(8)のように正規ディスクではマーク1の次のトラッ
クでは開始終了はm+14、m+267であるが、図1
6(9)のように不法複製されたディスクではm+2
1、m+277となり異なる。こうして図17に示すよ
うに低反射部アドレス表609、609xの値が異なり
複製ディスクを判別できる。この低反射部アドレス表6
09をもつディスクを不法複製業者が複製する場合は、
彼らは図16(8)に示すように再生クロック信号の分
解能で正確にレーザートリミングを行う必要がある。
【0162】光再生信号の中のPLL再生クロック信号
の波形図を表わす図である図20(5)に示すように、
DVDディスクでは、再生クロックパルスの1パルスの
周期Tをディスク上の距離に換算した場合、それら1パ
ルスのディスク上の間隔は0.13μmになる。従って、
不法複製するには0.1μmのサブミクロンの分解能で反
射膜を除去することが要求される。確かに光ディスク用
の光ヘッドを用いた場合、サブミクロンの精度でCD-R
のような記録膜に記録できる。しかし、この再生波形は
図9(C)のようになり、図9(a)のような特異な波
形824は反射膜を除去しない限り得られない。
【0163】(b)従ってこの反射膜をとり除く海賊版
の量産方法としてはYaG等の大出力レーザーを用いたレ
ーザートリミングが1番目の方法として考えられる。現
状では最も精度の高い工作用レーザートリミングの加工
精度は数μmしか得られない。半導体のマスク修正用レ
ーザートリミングにおいても1μmが加工精度の限界で
あるといわれている。つまり、レーザートリミングでは
0.1μmの加工精度を量産レベルで達成することは難
しい。
【0164】(c)二番目の方法として、現在サブミク
ロンの加工精度を達成しているのは、超LSIの半導体
マスクの加工用のX線露光装置やイオンビーム加工装置
が知られているが、非常に高額な装置で1枚あたりの加
工時間も要するため、ディスク1枚毎に加工すると1枚
のコストは高額なものとなる。従って、現行では殆どの
正規ディスクの販売価格を上回るコストとなり、採算が
とれなくなり、海賊版ディスクを作る意味がなくなって
しまう。
【0165】(d)以上のように第1の方法であるレー
ザートリミングでは、サブミクロン加工が困難なため、
海賊版ディスクの量産が困難である。又、第2の方法で
あるX線露光等のサブミクロン加工技術では、1枚あた
りのコストがかかりすぎて、経済面で海賊版ディスクの
生産が無意味となる。従って、低コストのサブミクロン
の量産加工技術が実用化されるのまでの間、海賊版の複
製は防止される。このような技術が実用化されるのは遠
い将来のことであるので海賊版の生産は防止される。ま
た2層ディスクの各層に低反射部を設けた場合、図47
に示すように上下のピットを合わせて精度よく貼りあわ
せないと海賊版ディスクは複製できないため、防止効果
はさらに上がる。
【0166】(B)次に、低反射部のディスク上の配置
角度を所定のように特定する事項について説明する。
【0167】本発明では、反射層レベルつまり低反射部
マーキングだけで充分な海賊版防止効果がある。この場
合、原盤は複製品であっても防止効果がある。しかし、
原盤レベルの海賊版防止技術と組み合わせることによ
り、さらに防止効果を高められる。低反射部のディスク
上の配置角度を図13(a)の表532aと表609の
ように特定すると、海賊版業者は原盤の各ピットの配置
角度の状態まで正確に複製する必要がある。海賊版のコ
ストが上がるため、抑制効果がさらに上がる。
【0168】(C)ここで、2枚のディスクを張り合わ
せた光ディスクにおける光学マーキング無反射部の読み
取りに関する説明における、上記動作原理では、触れな
かった点を中心として述べる。
【0169】即ち、図16のように開始位置のアドレス
番号、フレーム番号、クロック番号が1t単位の分解能
つまり、DVD規格においては一般プレーヤーで0.1
3μmの分解能で本発明の光学マークを正確に測定でき
る。図16の光学マークのアドレスの読みとり方法を図
20と図21に示す。図16と同じ動作原理であるため
図20、図21の信号(1)(2)(3)(4)(5)
の説明は省略する。
【0170】ここで、CDの場合の低反射部の位置検出
原理図である図16と、DVDの場合の図20、図21
との対応について述べる。
【0171】図16(5)は、図20(1)、図21
(1)に対応する。図16(6)の再生クロック信号
は、図20(5)、図21(5)に対応する。図16
(7)のアドレス603は、図20(2)、図21(2)
に対応する。
【0172】図16(7)のフレームSynC604
は、図20(4)、図21(4)に対応する。図16
(8)の開始クロック番号605aは、図20(6)の再
生チャンネルクロック番号に対応する。図16(7)の
終了クロック番号606に代えて、図20(7)、図2
1(7)では6bitのマーキング長を用いてデータの圧縮
を計っている。
【0173】図示するようにCDとDVDでは基本的に
検出動作は同じであるが、第1の違いとして図20
(7)の1bitのマークの層識別子に603aに示す
ように、低反射部が1層であるか、2層であるかの識別
子が入っている点が異なる。DVDの2層の場合、上述
のように防止効果が高まる。第2の違いとして線記録密
度が倍近く高いため、再生クロックの1tが0.13μm
と短くなり、より位置情報の検出分解能が上がり、防止
効果が高い。
【0174】図20の場合、2層の反射層をもつ2層式
の光ディスクを用いた場合の一層目の信号を示し、信号
(1)は1層目の光学マークの開始位置を検出した状態
を示す。図21は2層目の信号の状態を示す。
【0175】2層目を読み出す時は、図15の1層2層
部切換部827より焦点制御部828に切り換え信号を
送り1層から2層へ焦点駆動部829により焦点を切り
換える。図20からアドレス(n)であることがわか
り、信号(4)のフレーム同期信号をカウンタでカウン
トすることにより、フレーム4にあることがわかる。信
号(5)のPLL再生クロック番号がわかり、信号
(6)の光学マーキング位置データが得られる。この位
置データを用いて、一般の民生用DVDプレーヤで光学
マークを0.13μmの分解能で測定することができ
る。
【0176】(D)次に、2枚のディスクを張り合わせ
た光ディスクのさらに関連事項を説明する。
【0177】図21は、2層目にできた光マーキングの
アドレス位置情報を示す。図7の工程(b)で示したよ
うに、レーザー光は1層、2層を貫通させて同じ穴で開
けるため、第1層の反射層802にできた無反射部81
5と第2反射層825にできた無反射部826とは同じ
形状をしている。この状態を図47に表わした斜視図で
示す。本発明では透明基板801と第2基板803を張
り合わせた後にレーザを貫通させて2層に同じマークを
作成する。この場合、1層と2層はピットの座標配置が
異なることと、貼り合わせ時の1層、2層間の位置関係
はランダムであるため、1層と2層では各々異なるビッ
ト部にマークが形成され、全く異なる位置情報が得られ
る。この2つの位置情報を暗号化して海賊版防止ディス
クを作成する。このディスクを不正に複製しようとした
場合、各々2層の光学マークを013μm程度の精度で
一致させる必要がある。前述のように0.13μmつま
り0.1μmの精度で光マークで光マークとピットを一
致させて複製することは現状では無理であるが、将来、
低コストで0.1μmの加工精度で1層ディスクを大量
にトリミングできる量産技術が実現する可能性はある。
この場合でも2層貼り合わせディスク800の場合、上
下2枚のディスクが同時トリミングされるので、上下2
枚のピット配置および光学マークを数μmの精度で合わ
せる必要がある。しかし、ポリカ基板の温度係数等によ
りこの精度で張り合わせることは、不可能に近い。この
ため2層のディスク800にレーザーを貫通させ光学マ
ークを作成した場合、複製が著しく困難な海賊版防止マ
ークが得られる。このため海賊版防止効果が高くなると
いう効果が得られる。
【0178】以上のようにして、海賊版防止処理が施さ
れた光ディスクが完成する。この場合、海賊版防止用途
の場合、単板のようにディスク工程とレーザーカット工
程が分離できない場合、レーザーカット工程と一体とな
った暗号化工程及び暗号の秘密鍵の処理はディスク工場
の中で行うことになる。つまり、単板方式はソフト会社
のもつ暗号用の秘密鍵をディスク工場に渡す必要があ
り、暗号の機密性が大幅に低下する。これに対し、本発
明の1つの対応である貼り合わせディスクにレーザー加
工する方式はレーザートリミングがディスク製造工程と
は完全に分離できる。従って、ソフトメーカーの工場で
もレーザートリミングと暗号化作業が行なえる。ディス
ク工場にソフトメーカーがもつ暗号の秘密鍵を渡す必要
がなく、暗号の秘密鍵がソフトメーカーの外部に出ない
ため、暗号の機密性が大幅に向上する。
【0179】(E)以上述べたことから明らかなよう
に、本発明では正規業者は数十μmの加工精度の汎用の
レーザートリミング装置で加工すれば、正規のディスク
が作れる。測定精度には0.13μmが要求されるが、
これは民生用のDVDプレーヤーの一般的な回路で測定
できる。この測定結果を暗号の秘密鍵で暗号化すること
により正規ディスクが生産できる。つまり、正規業者は
秘密鍵と0.13μmの測定精度の測定器のみが要求さ
れ、要求される加工精度は2〜3桁悪い数十μmであ
る。従って、一般のレーザ加工装置でよい。一方、海賊
版業者は、秘密鍵をもっていないため、正規ディスクの
暗号をそのままコピーせざるを得ない。この暗号の位置
情報つまり、正規ディスクの位置情報に対応した物理マ
ークを0.13μmの加工精度で加工する必要がある。
つまり正規業者の加工機より2桁高い加工精度の加工機
で低反射部マークを作成する必要がある。この2桁高い
加工精度つまり、0.1μmの精度による量産は技術的
にも経済的にも近い将来を考えても困難である。このた
め、海賊版ディスクはDVD規格存続中は防止されるこ
とになる。つまり、本発明の一つのポイントは一般的に
測定精度が加工精度より数桁高いことを利用している点
にある。
【0180】以上のことはCLVの場合、前述のように
原盤のアドレスの座標配置が異なることを利用してい
る。図48に実際のCDのアドレスの位置について測定
した結果を示す。一般に、ディスク原盤は、一定回転数
つまり等角速度(CAV)でモーターを回転させて記録
されたものと、一定の線速度つまり等線速度(CLV)
でディスクを回転させて記録されたものの2種類があ
る。CAVディスクの場合、論理アドレスは所定の角度
上に配置されるため、論理アドレスと原盤上の物理的配
置角度は何度原盤を作成しても全く同じである。しか
し、CLVディスクの場合、線速度しか制御しないた
め、論理アドレスの原盤上の配置角度はランダムにな
る。図48の実際のCDの論理アドレスの配置測定結果
に示すように、全く同じデータを原盤作成装置で記録し
ても、トラッキングピッチや開始点や線速度が毎回微妙
に違い、この誤差が累積されるため、物理的配置が異な
る。図48では、第1回目に作成した原盤の各論理アド
レスのディスク上の配置を白丸で示し、第2回目、第3
回目に作成して原盤の配置を黒丸、三角で示す。このよ
うに原盤を作成する毎に論理アドレスの物理配置がこと
なることがわかる。尚、図17は、正規のディスクと不
正複製されたディスクの低反射部アドレス表の比較図で
ある。
【0181】以上、原盤レベルの防止方式を述べた。こ
れは、同じ論理データから原盤作成装置を用いてCDや
DVDのようなCLV記録の原盤を作成した場合、図4
8に示すように、正規ディスクと海賊版ディスクでは、
各ピットの原盤上の物理的配置が原盤毎に異なる。この
点に着目して正規ディスクと海賊版ディスクの識別を行
うものである。原盤レベルの海賊版防止技術は単純に正
規ディスクのデータのみを複写した論理レベルの海賊版
を防止できる。しかし、最近ではより高度の技術をもつ
海賊版業者が登場し、正規ディスクのポリカ基板を溶か
すことにより、正規ディスクと全く同じ物理形状のレプ
リカの原盤を作成することが可能となっている。この場
合、原盤レベルの海賊版防止方式は破られてしまう。こ
の新たな海賊版ディスクの生産を防止するため、本発明
では反射膜にマーキングする反射層レベルの海賊版防止
方式を考案した。
【0182】さらに、本発明の方法では、上述のよう
に、例え原盤が同じでも、原盤を用いて成形されたディ
スク一枚毎に反射膜作成工程で反射膜を一部除去するこ
とによりマーキングを作成する。従って、ディスク毎に
低反射部マーキングの位置や形状が異なる。サブミクロ
ンの精度で正確に反射膜を部分的に削除することは、通
常工程では不可能に近い。従って本発明のディスクを複
製することは経済的に成立しないため、複製防止の効果
は高い。
【0183】尚、図19に低反射部アドレス表による複
製CDの検出フローチャート図を示す。再生装置の光ヘ
ッドや回路等の設計により、光マークの検出に要する遅
延時間が、ごくわずかであるが異なる。この回路遅延時
間TDは設計時点もしくは量産時点で、予測できる。光
マークはフレーム同期信号からのクロック数つまり時間
を測定して位置情報を得る。このためこの回路遅延時間
の影響により、光マークの位置情報の検出データに誤差
が生じる。すると正規のディスクまで海賊版ディスクで
あると判定してしまい正規の使用者に迷惑を与える。そ
こで、回路遅延時間TDの影響を軽減する工夫を述べ
る。又、ディスクの購入後についた傷により、再生クロ
ック信号が途切れるため光マークの位置情報の測定値に
数クロックの誤差が生じることから、これについての対
策として、ディスクに図20の許容誤差866と合格回
数867を記録し、再生時における測定値の許容誤差を
実状に応じて認めるとともに、合格回数867に達した
時点で、再生を許可することによりディスクの表面の傷
による誤差の許容範囲をディスクの出荷時に著作権者が
コントロールできる工夫を図19を用いて説明する。
【0184】即ち、図19において、ステップ865a
でディスクを再生して、本発明のバーコード記録部もし
くはピット記録部より暗号化された位置情報を入手す
る。ステップ865bで復号もしくは署名検証を行い、
ステップ865Cで光マークの位置情報リストを得る。
次に再生回路の遅延時間TDが再生装置の図15の回路
遅延時間記憶部608aの中に入っている場合はステッ
プ865hより、TDを読み出し、ステップ865xへ
進む。TDが再生装置にない時、もしくはディスクに測
定命令が記録されている時は、ステップ865dに進み
基準遅延時間の測定ルーチンに入る。アドレスNs−1
を検知すると次のアドレスNsの開始位置がわかる。フ
レーム同期信号と再生クロックをカウントし、ステップ
865fで基準の光マークを検知する。ステップ865
gで回路遅延時間TDを測定し、記憶する。なお、この
動作は図16(7)を用いて後述する動作と同じであ
る。ステップ865xでアドレスNmの中にある光マー
クを測定する。ステッブ865i,865j,865
k,865mにおいてはステップ865d,865y,
865f,865yと同様にして、光マークの位置情報
をクロック単位の分解能で検出する。次にステップ86
5nで、海賊版ディスクの検知ルーチンに入る。まず、
回路遅延時間TDを補正する。ステップ865pで、図
20に示すディスクに記録されている許容誤差866つ
まりtaと合格回数867を読み出し、ステップ865
gで測定した位置情報が許容誤差taの範囲に収まって
いるかを照合する。ステップ865rでこの結果がOK
なら、ステップ865sで、照合したマーク数が合格回
数に達したかをチェックし、OKならステップ865uで正
規ディスクと判別し、再生を許可する。まだ、合格回数
に達していない場合はステップ865zへ戻る。ステッ
プ865rでNOの場合は、ステップ865fで誤検出
回数がNaより少ないかをチェックしOKの場合のみ、
ステップ865sへ戻る。OKでない時は、ステップ8
65vで不正ディスクと判定して停止する。
【0185】以上のようにして、再生装置の回路遅延時
間TDをICのROM内に記録してあるので、より正確
に光マークの位置情報が得られる。又、ディスクのソフ
ト毎に許容誤差866と合格回数を設定することにより
購入後のディスクについた傷に対して、実態に合わせて
海賊版ディスクの判定基準を変更できるので、正規ディ
スクを誤判別する確率が低くなるという効果がある。
【0186】上記実施の形態で説明したように、従来の
原盤レベルの物理マークに代わるものとして、ディスク
の反射膜のプリピット領域に物理マークを設ける反射膜
レベルの物理マークによる海賊版防止方式を提供するこ
とにより、原盤レベルで複製されても海賊版が防止でき
る。
【0187】上記実施の形態では、2枚貼り合わせ光デ
ィスクにレーザーで二次記録する新しい光ディスク記録
手段を用いた。まず、第1ステップでランダムに物理マ
ークを作成し、次に第2ステップで0.13μm幅の高い
測定精度で、物理マークを測定した。第3ステップでこ
の位置情報を暗号化して上記二次記録手段を用いて光デ
ィスクに数十μm、つまり通常の加工精度でバーコード
記録した。こうして通常の装置の加工精度をよりはるか
に高い精度、例えば0.1μmの光マーク位置情報が得
られた。市販の加工光マークをこの0.1μmの精度で
加工することはできないため海賊版の製造が防止出来
る。
【0188】上記実施の形態では、本発明のディスク毎
に異なる海賊版防止マークの位置情報をディスク識別子
として用いた。位置情報とディスクのシリアル番号、つ
まりディスクIDを合成して、デジタル署名暗号化し
て、それをバーコード化してプリピット領域の所定領域
に重ね書きすることにより、改ざんできないディスクI
Dを一枚毎に付与する。完成ディスク1枚毎にIDが異
なるため、パスワードも異なる。従って、他のディスク
では、このパスワードは動作しないため、パスワードセ
キュリティが向上する。また、本発明の二次記録によ
り、パスワードをディスクに二次記録することによりそ
のディスクは永久に動作可能となる。
【0189】尚、前半部(I)において、バーコードの
一利用態様として、ディスクの海賊版の防止技術にバー
コードを利用する場合を中心に述べた。この場合、図2
に示す様に、プリピット領域の特定領域(ストライプ領
域とも言う)に重ね書きされたバーコード(ストライ
プ)584c〜584eにより、その特定領域でのトラ
ッキングは乱される。そのため、図2に示すように、バ
ーコード584c〜584eを記録する特定領域に、レ
ーザ光によるマーキング584が形成されていると、マ
ーキングのアドレス・クロック位置を正確に測定するこ
とが難しくなる。従って図39に示すように、ストライ
プ領域923aの半径位置とは別の半径位置のピット領
域941aに、マーキング941を形成することによ
り、マーキング941の位置を、図20(5)で示した
ようにクロック単位で安定して測定できる。このため、
より安定して海賊版の判別ができるという効果がある。
【0190】またこの場合、図39に示すように数トラ
ックしか、破壊しないピンホールのマーキングを形成す
ることにより、エラーを増やさないことと同時に、現行
の規格の範囲内で海賊盤防止が実現するという効果があ
る。
【0191】尚、上記マーキング941を、図30で示
したガードバンド領域999に記録するようにしてもよ
い。上記ガードバンド領域999には、アドレスのみが
記録されていて、データが記録されていないため、上記
マーキング941の記録により、他のデータが破壊され
るという不具合が生じないという効果がある。
【0192】又、本発明の、レーザにより消滅しない材
料からなる2つの部材により反射膜が直接又は間接的に
挟まれた構造を備えたディスクであって、その反射膜に
レーザーによりマーキングが施されていることを特徴と
する光ディスクは、上記実施の形態では、バーコードの
ような二次記録や海賊版防止技術に利用した場合につい
て説明したが、これに限らずその他の技術に応用しても
もちろんよい。又、本発明のこの光ディスクは、上記実
施の形態では、接着層を間に設けて2枚の基板を張り合
わせたディスクについて説明したが、これに限らず接着
層は無くてもよいし、あるいは、保護層の様な他の部材
が存在してもよく、要するに、レーザにより消滅しない
材料からなる2つの部材により反射膜が直接又は間接的
に挟まれた構造であればよい。更に又、本発明のこの光
ディスクは、上記実施の形態では、張り合わせるものと
として、基板を用いた場合について説明したが、これに
限らず例えば保護層等他の部材であってもよく、要する
にレーザにより消滅しない材料からなる部材であればよ
い。
【0193】以上、本発明は、例えば、ディスク固有の
IDなどをバーコード化して、通常のピット領域に重ね
書きすることにより、同一の光ピックアップを用いて、
ピットデータとバーコードデータを読むことが出来るの
で、例えば、再生装置側の構造がより簡単になるといっ
た効果を発揮する。
【0194】また、マーキングの位置情報をディスク固
有のIDとしてバーコード化する場合は、海賊版などの
不正な複製の防止能力を従来に比べてより一層向上させ
ることが出来るという効果を発揮する。即ち、従来の海
賊版防止技術は、ディスクの金型を作成する際に、例え
ば、ピットの配列をわざと蛇行させる等の方法が取られ
ていた。この様な従来のやり方では、正規に作られた光
ディスクから、金型の形状をそっくりうつしとることに
より、容易に海賊版を作ることが出来た。しかしなが
ら、上述した様に、反射膜にレーザー光によりマーキン
グが形成され、且つその位置情報がバーコード化されて
いるので、両者の内容を一致させることは出来ない。そ
のため、上述した効果を発揮する。
【0195】
【発明の効果】以上説明したように、例えば、本発明に
かかる光ディスクは、光ディスクのプリピット信号領域
の所定領域に、その所定領域の反射膜を部分的に除去す
ることにより、バーコードの全部又は一部が重ね書きさ
れている光ディスクであり、この光ディスクを再生装置
で再生する場合、バーコードデータも同一の光ピックア
ップで再生することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例におけるディスクの製造工程と二次記
録工程図
【図2】実施例におけるディスクの模式図と波形図
【図3】本実施例における、暗号化された位置情報をデ
ィスク上にバーコードにより記録する工程のフローチャ
ート
【図4】本実施例におけるディスクの作成工程及び二次
記録工程図
【図5】本実施例におけるディスクの作成工程及び二次
記録工程図
【図6】本実施例における2層ディスクの作成工程図
【図7】本実施例における2層ディスクの作成工程図
【図8】(a)本実施例における張り合わせタイプの無
反射部の拡大図 (b)本実施例における単板タイプの無反射部の拡大図
【図9】本実施例における無反射部の再生波形図および
原盤の平面図である。
【図10】本実施例における無反射部の断面図
【図11】本実施例における無反射部の断面を、透過電
子顕微鏡により観察した結果を基にした模式図
【図12】本実施例におけるディスクの断面図
【図13】CDのアドレスの物理配置図
【図14】ECCエンコード/デーコードするための等
価的なデータの構成を表したデータ構成図
【図15】実施例における低反射部位置検出部のブロッ
ク図
【図16】実施例における低反射部のアドレス・クロッ
ク位置検出の原理図
【図17】実施例における正規ディスクと複製ディスク
の低反射部アドレス表の比較図
【図18】(A)同実施例におけるRSA関数を用いた
場合の暗号化等についてのフローチャート (B)同実施例における位置情報の照合プロセスのフロ
ーチャート
【図19】実施例における低反射位置検出プログラムの
フローチャート
【図20】本実施例における1層目のマーキング信号の
検出波形図
【図21】本実施例における2層目のマーキング信号の
検出波形図
【図22】本実施例のプログラムインストールにおける
スクランブル識別子の動作とドライブIDとディスクI
Dの切り換えを示すフローチャート
【図23】実施の形態におけるストライプ記録装置のブ
ロック図
【図24】実施の形態におけるRZ記録の場合の信号波
形とトリミング形状を示す図
【図25】NRZ記録をした場合の信号波形とトリミン
グ形状を示す図
【図26】実施の形態におけるPE−RZ記録の場合の
信号波形とトリミング形状を示す図
【図27】実施の形態におけるディスクのストライプの
上面図と信号波形図
【図28】(a)は実施の形態における光集光部の斜視
図 (b)は実施の形態におけるストライプ配置と発光パル
ス信号を示す図
【図29】(a)は実施の形態における光偏向器が付加
された光集光部の斜視図 (b)は実施の形態におけるストライプ配置と発光パル
ス信号を示す図
【図30】実施の形態におけるディスク上のストライプ
の配置とコントロールデータの内容を示す図
【図31】実施の形態におけるストライプ再生において
CAVとCLVを切り替えるフローチャート
【図32】実施の形態におけるディスクのストライプ領
域とアドレス領域を示す図
【図33】実施の形態におけるECCエンコード後のデ
ータ構成図
【図34】同期符号のデータ構成図
【図35】LPFの構成図とLPF追加後の波形図
【図36】(a)は実施の形態における再生信号波形図 (b)は実施の形態におけるストライプの寸法精度を説
明するための図
【図37】実施の形態における同期符号とレーザー発光
パルスの信号波形図
【図38】実施の形態におけるコントロールデータを読
んで再生する手順を示す図
【図39】実施の形態におけるピンホール形状の光マー
キングを物理特徴としたディスクの上面図
【図40】実施の形態における、トラッキングonの状
態でPCA領域を再生する手順を示す図
【図41】実施の形態における回転速度制御の再生装置
のブロック図
【図42】実施の形態における回転速度制御の再生装置
のブロック図
【図43】実施の形態における回転速度制御の再生装置
のブロック図
【図44】実施の形態における海賊版防止アルゴリズム
を示す図
【図45】実施の形態におけるバーコードの暗号化の説
明図
【図46】実施の形態におけるバーコードの他の利用例
を示す図
【図47】実施の形態における二層ディスクの無反射部
の斜視図
【図48】実施の形態における原盤別アドレスの座標位
置の比較図
【符号の説明】
584 低反射部 586 低反射光量検出部 587 光量レベル比較器 588 光量基準値 599 低反射部開始/終了位置検出部 600 低反射部位置検出部 601 低反射部角度位置信号出力部 602 低反射部角度位置検出部 605 低反射部開始点 606 低反射部終了点 607 時間遅れ補正部 816 ディスク製造工程 817 二次記録工程 818 ディスク製造工程のステップ 819 二次記録工程のステップ 820 ソフト制作1程のステップ 830 符号化手段 831 公開鍵系暗号化 833 第1秘密鍵 834 第2秘密鍵 835 合成部 836 記録回路 837 エラー訂正符号化部 838 リードソロモン符号化部 839 インターリーブ部 840 パルス間隔変調部 841 クロック信号部 908 ID発生部 909 入力部 910 RZ変調部 913 クロック信号発生部 915 モーター 915 回転センサー 916 コリメータ 917 シリンドリカルレンズ 918 マスク 919 集束レンズ 920 第1タイムスロット 921 第2タイムスロット 922 第3タイムスロット 923 ストライプ 924 パルス 925 第1記録領域 926 第2記録領域 927 ECCエンコーダー 928 ECCデコーダー 929 レーザー電源回路 930 (CAV再生のフローチャートの)ステップ 931 光偏向器 932 スリット 933 ストライプ 934 副ストライプ 935 偏向信号発生部 936 コントロールデータ領域 937 ストライプ有無識別子 938 追記ストライプ部 939 追記ストライプ有無識別子 940 (ストライプ有無識別子を再生するフローチャ
ートの)ステップ 941 (ピンホールの)光マーキング 942 PE−RZ復調部 943 LPF 944 アドレス領域 945 メインビーム 946 サブビーム 948 ストライプ裏面存在識別子 949 ストライプ空白部 950 スキャンニング手段 951 データ行 952 ECC行 953 エッジ間隔検出手段 954 比較手段 955 メモリ手段 956 発振器 957 コントローラ 958 モーター駆動回路 959 バーコード読み取り手段 963 モードスイッチ 964 ヘッド移動手段 965 周波数比較器 966 発振器 967 周波数比較器 968 発振器 969 モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小石 健二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 守屋 充郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−210497(JP,A) 特開 平3−159429(JP,A) 特開 昭60−193143(JP,A) 特開 昭63−298717(JP,A) 特開 平2−232831(JP,A) 特開 昭58−211343(JP,A) 特開 平7−121907(JP,A) 特開 平7−85574(JP,A) 特開 平8−102133(JP,A) 特開 平6−203412(JP,A) 実開 昭59−92490(JP,U) 国際公開96/16401(WO,A1) 国際公開95/28704(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 20/12 G11B 20/10 G11B 7/24

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーコード状のマークが前記光ディスク
    上に存在するかどうかを示す識別子が光ディスクの所定
    領域に記録されており、前記マークは、前記光ディスク
    のリードインエリアと主情報記録エリアとの間の特定の
    領域に、半径方向に長い形状で、円周方向に複数個配置
    され、前記マークの全部又は一部は、プリピット信号領
    域に重ね書きされていることを特徴とする光ディスク。
  2. 【請求項2】 前記マークは低反射率部として形成され
    ていることを特徴とする請求項1記載の光ディスク。
  3. 【請求項3】 前記プリピット領域は、あらかじめピッ
    トが記録された領域であることを特徴とする請求項1記
    載の光ディスク。
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