JP3979088B2

JP3979088B2 - Data recording medium, data recording method and apparatus

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Publication number: JP3979088B2
Application number: JP2001397089A
Authority: JP
Inventors: 曜一郎佐古; 達也猪口
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2003196837A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば読み出し専用（ＲＯＭ）タイプの光ディスクに対して適用されるデータ記録媒体、データ記録方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日広く普及しているコンパクトディスク(Compact Disc;ＣＤ) の規格は、コンパクトディスクオーディオ（ＣＤ−ＤＡ）と呼ばれ、規格書(Red Book)に記載の規格に基づくものである。この規格書を基礎として、ＣＤ−ＲＯＭをはじめとする、種々のフォーマットが規格化され、所謂ＣＤファミリーが構成されている。以下の説明では、単にＣＤと称した場合には、ＣＤファミリーに含まれる各種のフォーマットのディスクを総称するものとする。
【０００３】
ＣＤ等の反射膜を有するディスクに対して、反射膜の材料を選定することによって、レーザビームを反射膜に照射することで、データ例えば識別情報を記録することが提案されている。この反射膜に対する記録によって、例えばディスクのそれぞれを識別するための識別情報を記録することが可能となる。ＣＤフォーマットにおいて、識別情報を記録しようとした場合、ＣＤフォーマットにおけるＱチャンネルのサブコードを利用することが考えられる。
【０００４】
ＣＤの規格では、サブコードとして、既にモード１〜モード５が規定されている。モード１は、ディスク上の位置を示すアドレス情報を時間コードとして記録するもので、最も重要なものである。モード２、モード３は、著作権コード等を記録するために使用されるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＤのように、ディスク基板に凹凸パターンを形成し、その上に反射膜を被覆した構造のディスクは、ピーリングによって違法な海賊版が製造される問題があった。すなわち、ディスクから反射膜を剥がし、ディスク基板を利用してスタンパを造り直して、違法にディスクを製造する方法によって海賊版が製造される問題があった。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、ピーリングによって違法に海賊版が製造されることを防止することを可能にした記録媒体、データ記録方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、この発明は、記録情報に応じた凹凸パターン、並びに所定のフォーマットにおける同期信号のパターンと異なる凹凸パターンがトラック上に形成され、レーザ照射によって特性が変化可能な反射膜が被覆されているデータ記録媒体であって、
所定のフォーマットにおける同期信号のパターンと異なる凹凸パターンは、
所定のフォーマットにおける同期信号のパターンのピットを第１のピット、ランド、第２のピットへ分割したパターンであり、
反射膜の被覆後に、ランド上の反射膜に対してレーザビームを照射してランドがピットとほぼ同一の反射率とされたデータ記録媒体である。
【０００８】
この発明は、所定のフォーマットにおける同期信号の凹凸パターンと異なる凹凸パターンがトラック上に形成され、レーザ照射によって特性が変化可能な反射膜が被覆されているデータ記録媒体に対する記録方法であって、
記録媒体の再生に用いる同期信号のパターンと異なる凹凸パターンの少なくとも一部の反射膜に対してレーザビームを照射することにより、所定のフォーマットにおける同期信号パターンとするデータ記録方法である。
【０００９】
この発明は、所定のフォーマットにおける同期信号の凹凸パターンと異なる凹凸パターンがトラック上に形成され、レーザ照射によって特性が変化可能な反射膜が被覆されているデータ記録媒体に対する記録装置であって、
記録媒体の再生に用いる同期信号のパターンと異なる凹凸パターンの少なくとも一部の反射膜に対してレーザビームを照射することにより、所定のフォーマットにおける同期信号パターンとするデータ記録装置である。
【００１１】
この発明では、記録媒体の再生に用いる同期信号を反射膜に対する記録方法で記録するものである。したがって、反射膜を剥がした基板からスタンパを作成し、そのスタンパによって記録媒体、所謂海賊版を製造しても、同期信号が正しく記録されていないために、再生ができない。それによって海賊版が製造されることを防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について説明する。この発明の理解を容易とするために、光ディスク例えばＣＤの構造について説明する。
【００１３】
図１は、既存のＣＤの一部を拡大して示すものである。所定のトラックピッチＴｐ（例えば１．６μｍ）のトラック上に、ピットと呼ばれる凹部と、ピットが形成されてないランドとが交互に形成されている。ピットおよびランドの長さは、３Ｔ〜１１Ｔの範囲内とされている。Ｔは、最短の反転間隔である。ＣＤには、下側からレーザ光が照射される。
【００１４】
レーザ光が当たる下側から順に、厚さ１．２mmの透明ディスク基板１と、その上に被覆された反射膜２と、反射膜２に被覆された保護膜３とが順に積層された構造とされている。ピットの深さは、レーザ光の波長をλとしたときに、ピットからの戻りレーザ光とランドからの戻りレーザ光の光量差が最大となるように、λ／４に選定されている。反射膜２は、高い反射率を持つものが使用される。後述するように、反射膜２が被覆された後に、反射膜２に対してレーザ光を使用して情報が記録される。
【００１５】
このようなＣＤの製造工程の流れを図２を参照して説明する。ステップＳ１では、ガラス板に感光物質であるフォトレジストが塗布されたガラス原盤がスピンドルモータによって回転され、記録信号に応じてオン／オフされたレーザ光がフォトレジスト膜に照射され、マスタが作成される。フォトレジスト膜が現像処理され、ポジ形レジストの場合では、感光された箇所が溶け、凹凸パターンがフォトレジスト膜上に形成される。
【００１６】
フォトレジスト原盤に対してメッキがなされる電鋳処理によって１枚のメタルマスタが作成される（ステップＳ２）。メタルマスタから複数枚のマザーが作成され（ステップＳ３）、さらに、このマザーから複数枚のスタンパが作成される（ステップＳ４）。スタンパを使用してディスク基板が作成される。ディスク基板の作成方法としては、圧縮成形、射出成形、光硬化法等が知られている。そして、ステップＳ６において、反射膜および保護膜が被着される。従来のディスク製造方法では、さらに、ラベル印刷を行うことでＣＤを製作していた。
【００１７】
一方、図２の例では、反射膜に対してレーザ光を照射して、さらに、情報を追加記録する工程Ｓ７が付加される。反射膜上のランドは、レーザ光が照射される熱処理（熱記録）によって原子が移動して膜構造や結晶性が変化し、そこの箇所の反射率が低下する。その結果、ランドであっても、レーザ光が照射された後では、戻りレーザ光が少なくなり、読取装置からは、ピットと同様に認識される。これを利用して情報を記録することができる。この場合、反射膜は、反射率がレーザ照射により変化する材料が使用される。反射率が低下するものに限らず、記録によって反射率が高くなる材料もある。
【００１８】
具体的には、アルミニウムの合金膜Ａｌ_100-xＸ_xで反射膜が構成される。Ｘとしては、Ｇｅ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｔｂ，Ｆｅ、Ａｇのうちの少なくとも１種以上の元素が使用される。また、Ａｌ合金膜中の組成比ｘは、５＜ｘ＜５０〔原子％〕に選定される。
【００１９】
また、反射膜をＡｇ_100-xＸ_xのＡｇ合金膜によって構成することもできる。その場合、Ｘとしては、Ｇｅ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｔｂ，Ｆｅ、Ａｌのうちの少なくとも１種以上の元素が使用される。また、Ａｌ合金膜中の組成比ｘは、５＜ｘ＜５０〔原子％〕に選定される。反射膜は、例えばマグネトロンスパッタリング法によって形成できる。
【００２０】
一例として、ＡｌＧｅ合金による反射膜を５０ｎｍの膜厚で形成し、対物レンズを介して透明基板または保護膜側からレーザ光を照射した場合に、Ｇｅの組成比が２０〔原子％〕の場合では、記録パワーが６〜７〔ｍＷ〕の場合に、反射率が６％程度低下し、Ｇｅの組成比が２７．６〔原子％〕の場合では、記録パワーが５〜８〔ｍＷ〕の場合に、反射率が７〜８％程度低下する。このような反射率の変化が生じることによって、反射膜に対する追加記録が可能となる。
【００２１】
さらに、図３は、従来のＣＤ用信号の１フレームのデータ構成を示す。ＣＤでは、２チャンネルのディジタルオーディオデータ合計１２サンプル（２４シンボル）から各４シンボルのパリティＱおよびパリティＰが形成される。この合計３２シンボルに対してサブコードの１シンボルを加えた３３シンボル（２６４データビット）をひとかたまりとして扱う。つまり、ＥＦＭ変調後の１フレーム内に、１シンボルのサブコードと、２４シンボルのデータと、４シンボルのＱパリティと、４シンボルのＰパリティとからなる３３シンボルが含まれる。
【００２２】
ＥＦＭ変調方式（eight to fourteen modulation: ＥＦＭ）では、各シンボル（８データビット）が１４チャンネルビットへ変換される。ＥＦＭ変調の最小時間幅（記録信号の１と１との間の０の数が最小となる時間幅）Ｔmin が３Ｔであり、３Ｔに相当するピット長が０．８７μm となる。Ｔに相当するピット長が最短ピット長である。また、各１４チャンネルビットの間には、３ビットのマージンビット（結合ビットとも称される）が配される。さらに、フレームの先頭にフレーム同期パターンが付加される。フレーム同期パターンは、チャンネルビットの周期をＴとする時に、１１Ｔ、１１Ｔおよび２Ｔが連続するパターンとされている。このようなパターンは、ＥＦＭ変調規則では、生じることがないもので、特異なパターンによってフレーム同期信号（以下適宜フレームシンクと称する）を検出可能としている。１フレームは、総ビット数が５８８チャンネルビットからなるものである。フレーム周波数は、７．３５ｋHzとされている。
【００２３】
このようなフレームを９８個集めたものは、サブコードフレーム（またはサブコードブロック）と称される。９８個のフレームを縦方向に連続するように並べ換えて表したサブコードフレームは、サブコードフレームの先頭を識別するためのフレーム同期部と、サブコード部と、データおよびパリティ部とからなる。なお、このサブコードフレームは、通常のＣＤの再生時間の１／７５秒に相当する。
【００２４】
このサブコード部は、９８個のフレームから形成される。サブコード部における先頭の２フレームは、それぞれ、サブコードフレームの同期パターンであるとともに、ＥＦＭのアウトオブルール（out of rule)のパターンである。また、サブコード部における各ビットは、それぞれ、Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｗチャンネルを構成する。
【００２５】
ＲチャンネルないしＷチャンネルは、例えば静止画やいわゆるカラオケの文字表示等の特殊な用途に用いられるものである。また、ＰチャンネルおよびＱチャンネルは、ディスクに記録されているディジタルデータの再生時におけるピックアップのトラック位置制御動作に用いられるものである。
【００２６】
Ｐチャンネルは、ディスク内周部に位置するいわゆるリードインエリアでは、"0" の信号を、ディスクの外周部に位置するいわゆるリードアウトエリアでは、所定の周期で"0" と"1" とを繰り返す信号を記録するのに用いられる。また、Ｐチャンネルは、ディスクのリードイン領域とリードアウト領域との間に位置するプログラム領域では、各曲の間を"1"、それ以外を"0"という信号を記録するのに用いられる。このようなＰチャンネルは、ＣＤに記録されているディジタルオーディオデータの再生時における各曲の頭出しのために設けられるものである。
【００２７】
Ｑチャンネルは、ＣＤに記録されているディジタルオーディオデータの再生時におけるより精細な制御を可能とするために設けられる。Ｑチャンネルの１サブコードフレームの構造は、図４に示すように、同期ビット部１１と、コントロールビット部１２と、アドレスビット部１３と、データビット部１４と、ＣＲＣビット部１５とにより構成される。
【００２８】
同期ビット部１１は、２ビットのデータからなり、上述した同期パターンの一部が記録されている。コントロールビット部１２は、４ビットのデータからなり、オーディオのチャンネル数、エンファシスやディジタルデータ等の識別を行うためのデータが記録されている。この４ビットのデータが"0000"の場合には、プリエンファシスなしの２チャンネルオーディオを指し、"1000"の場合には、プリエンファシスなしの４チャンネルオーディオを指し、"0001"の場合には、プリエンファシスつきの２チャンネルオーディオを指し、"1001"の場合には、プリエンファシスつきの４チャンネルオーディオを指す。また、４ビットのデータが"0100"の場合には、オーディオではないデータトラックを指す。アドレスビット部１３は、４ビットのデータからなり、後述するデータビット部１４内のデータのフォーマット（モード）や種類を示す制御信号が記録されている。ＣＲＣ部１５は、１６ビットのデータからなり、巡回符号（Cyclic Redundancy Check code；ＣＲＣ）のエラー検出を行うためのデータが記録されている。
【００２９】
データビット部１４は、７２ビットのデータからなる。アドレスビット部１３の４ビットのデータが"0001"（すなわち、モード１）である場合には、データビット部１４は、図５に示すような時間コード（位置情報）が記録される構成とされる。すなわち、データビット部１４は、トラック番号部（ＴＮＯ）２１と、インデックス部（ＩＮＤＥＸ）２２と、経過時間部（分成分部（ＭＩＮ）２３、秒成分部（ＳＥＣ）２４、フレーム番号部（ＦＲＡＭＥ）２５からなる）と、ゼロ部（ＺＥＲＯ）２６と、絶対時間部（分成分部（ＡＭＩＮ）２７と、秒成分部（ＡＳＥＣ）２８と、フレーム番号部（ＡＦＲＡＭＥ）２９とからなる）とにより構成される。これらの各部は、それぞれ、８ビットのデータからなるものである。
【００３０】
トラック番号部（ＴＮＯ）２１は、２ディジットの２進化１０進法（Binary Coded Decimal；ＢＣＤ）で表現される。このトラック番号部（ＴＮＯ）２１は、"00"でデータの読み出しを始めるトラックであるリードイントラックの番号を表し、"01"ないし"99"で各曲や楽章等の番号に該当するトラック番号を表す。また、トラック番号部（ＴＮＯ）２１は、１６進数表示の"ＡＡ"でデータの読み出しを終了するトラックであるリードアウトトラックの番号を表す。
【００３１】
インデックス部（ＩＮＤＥＸ）２２は、２ディジットのＢＣＤで表現され、"00"で一時停止、いわゆるポーズを表し、"01"ないし"99"で各曲や楽章等のトラックをさらに細分化したものを表す。
【００３２】
分成分部（ＭＩＮ）２３、秒成分部（ＳＥＣ）２４、フレーム番号部（ＦＲＡＭＥ）２５は、それぞれ、２ディジットのＢＣＤで表現され、合計６ディジットで各曲や楽章内での経過時間（ＴＩＭＥ）を表す。ゼロ部（ＺＥＲＯ）２６は、８ビット全てに"0" が付与されてなる。
【００３３】
分成分部（ＡＭＩＮ）２７、秒成分部（ＡＳＥＣ）２８、フレーム番号部（ＡＦＲＡＭＥ）２９は、それぞれ、２ディジットのＢＣＤで表現され、合計６ディジットで第１曲目からの絶対時間（ＡＴＩＭＥ）を表す。
【００３４】
また、ディスクのリードイン領域におけるＴＯＣ（Table of Contents ）でのデータビット部２４の構造は、図６に示すように、トラック番号部（ＴＮＯ）３１と、ポイント部（ＰＯＩＮＴ）３２と、経過時間部（分成分部（ＭＩＮ）３３、秒成分部（ＳＥＣ）３４、フレーム番号部（ＦＲＡＭＥ）３５からなる）と、ゼロ部（ＺＥＲＯ）３６と、絶対時間部（分成分部（ＰＭＩＮ）３７、秒成分部（ＰＳＥＣ）３８、フレーム番号部（ＰＦＲＡＭＥ）３９からなる）とにより構成され、これらの各部は、それぞれ、８ビットのデータからなる。
【００３５】
トラック番号部（ＴＮＯ）３１、経過時間の分成分部（ＭＩＮ）３３、秒成分部（ＳＥＣ）３４、フレーム番号部（ＦＲＡＭＥ）３５は、いずれも１６進数表示で"00"に固定され、ゼロ部（ＺＥＲＯ）３６は、上述したゼロ部（ＺＥＲＯ）２６と同様に、８ビット全てに"00"が付与されてなる。
【００３６】
また、絶対時間分成分部（ＰＭＩＮ）３７は、ポイント部（ＰＯＩＮＴ）３２が１６進数表示で"Ａ０"の場合には、最初の曲番号あるいは楽章番号を示し、ポイント部（ＰＯＩＮＴ）３２が１６進数表示で”Ａ１”の場合には、最初の曲番号あるいは楽章番号を示す。また、ポイント部（ＰＯＩＮＴ）３２が１６進数表示で"Ａ２"の場合には、絶対時間分成分部（ＰＭＩＮ）３７、絶対時間秒成分部（ＰＳＥＣ）３８、絶対時間フレーム番号部（ＰＦＲＡＭＥ）３９は、それぞれ、リードアウト領域が始まる絶対時間（ＰＴＩＭＥ）を示す。さらに、ポイント部（ＰＯＩＮＴ）３２が２ディジットのＢＣＤで表現される場合には、絶対時間の分成分部（ＰＭＩＮ）３７、秒成分部（ＰＳＥＣ）３８、フレーム番号部（ＰＦＲＡＭＥ）３９は、それぞれ、その数値で示される各曲あるいは楽章が始まるアドレスを絶対時間（ＰＴＩＭＥ）で表したものとなる。
【００３７】
このように、Ｑチャンネルは、ディスクのプログラム領域とリードイン領域とでフォーマットが若干異なるものの、ともに２４ビットで表される時間情報が記録される。図５に示すモード１のＱチャンネルのサブコードは、ディスク上でどの連続する１０サブコードフレームをとっても９サブコードフレーム以上入っていることがＣＤの規格上で決められている。上述したように、サブコードフレームとは、先頭の２フレームが同期パターンとされたサブコードの１区切りを構成する連続する９８フレームである。
【００３８】
一方、モード１以外のモード２〜モード５の他のモードのサブコードの場合は、連続する１００サブコードフレーム中で１個以上存在していれば良いと規定されている。なお、モード２、モード３は、ＵＰＣ／ＥＡＮ(Universal Product Code/European Article Number)コード、ＩＳＲＣ(International Standard Recording Code)コードを記録するのに使用される。モード４は、ＣＤＶで使用されるものである。モード５は、マルチセッションのＣＤ−ＥＸＴＲＡのリードインで使用されるものである。したがって、モード１、モード２およびモード３のＱチャンネルのサブコードを考慮すれば実際には充分であり、モード４およびモード５についての説明は、以下では省略されている。
【００３９】
この発明の一実施形態では、反射膜に対してレーザ光を照射することによって、反射率の変化を生じさせ、フレームシンクを記録するようになされる。図７を参照してＣＤフォーマットにおけるフレームシンクについて説明する。フレームシンクは、２４ビット（チャンネルビット）の長さとされ、反転間隔が１１Ｔ，１１Ｔとされ、その後に２Ｔが付加されたものである。二つの１１Ｔと、ピットおよびランドの対応の仕方によってパターンＡとパターンＢとがありうる。前側の１１Ｔの部分と２Ｔの部分がピットＰ１およびＰ３と対応する記録パターンがパターンＡであり、後側の１１Ｔの部分がピットＰ２と対応する記録パターンがパターンＢである。なお、ビットが"1" の場合では、ビットセル前側のエッジがピットとランドの変化と一致するように示されているが、"1" のビットセルの中央位置とこの変化が一致するようにしても良い。
【００４０】
図８を参照してフレームシンクの追加記録の方法についてより具体的に説明する。最初に、パターンＡの場合について説明する。通常、１１Ｔの長さとされているピットＰ１を二つのピットＰ４（長さ４Ｔ）およびＰ５（長さ４Ｔ）と、その間に位置する３Ｔの長さのランドＬ１へ分割する。ピットＰ３と対応してピットＰ６が形成されている。そして、二つのピットＰ４およびＰ５の間の斜線を付したランドＬ１に対して追加記録用のレーザビームを照射する。その結果、ランドＬ１の反射率が低下し、記録後では、二つのピットが結合した一つのピットＰ７として再生される。こおピットＰ７は、１１Ｔの長さであり、追加記録後に本来のフレームシンクのパターン（１１Ｔ，１１Ｔ，２Ｔ）が形成される。
【００４１】
前側の１１Ｔがランドであり、後側の１１ＴがピットＰ２であるパターンＢの場合も同様に、ピットＰ２が二つのピットＰ８（長さ４Ｔ）およびＰ９と、その間に位置するランドＬ２へ分割される。二つのピットＰ８およびＰ９の間の斜線を付したランドＬ２に対して追加記録用のレーザビームを照射する。その結果、ランドＬ２の反射率が低下し、記録後では、二つのピットが結合した一つのピットＰ１０として再生される。こおピットＰ１０は、１１Ｔの長さであり、追加記録後に本来のフレームシンクのパターン（１１Ｔ，１１Ｔ，２Ｔ）が形成される。
【００４２】
上述したように、反射膜に対する追加記録によって、規格に合致したフレームシンクを記録することができる。したがって、ディスク基板上の凹凸パターンのみでは、正規のフレームシンクを構成していない。若し、ピーリングによって海賊版を製造しようとしても、ディスク基板上の一部の凹凸パターンが正規のフレームシンクと相違しており、かかるディスク基板からスタンパを製造しても、既存のプレーヤによってフレームシンクを検出できない。通常、プレーヤでは、フレームシンクが欠落して検出できない場合では、内挿処理がなされる。しかしながら、フレームシンクが一定時間以上検出できないと、内挿したフレームシンクと再生データとの間の位相差が大きくなり、正常な再生ができなくなる。したがって、実際には、内挿回数が所定回数に制限されている。このように、ピーリングによる海賊版は、再生できないので、海賊版の製造を防止することができる。
【００４３】
反射膜に対する追加記録の方法として、マスタリングと同様に、ディスクを回転させて記録する方法を使用する場合、ディスクのプログラム領域に全体的に追加記録でもってフレームシンクを記録すると、記録に要する時間が長くなるので、例えばプログラム領域の先頭部分の一部の領域において、反射膜に対する追加記録の方法によってフレームシンクを記録するようになされる。この追加記録の領域は、先頭部分に限られないが、例えばディスク上の固定の位置に形成される。また、追加記録の領域の長さは、上述したように、フレームシンクの内挿回数を考慮して選定される。
【００４４】
図９は、この発明によるデータ記録媒体を作成するためのマスタリング装置の構成の一例を示す。マスタリング装置は、例えばＡｒイオンレーザ、Ｈｅ−ＣｄレーザやＫｒイオンレーザ等のガスレーザや半導体レーザであるレーザ５１と、このレーザ５１から出射されたレーザ光を変調する音響光学効果型または電気光学型の光変調器５２と、この光変調器５２を通過したレーザ光を集光し、感光物質であるフォトレジストが塗布されたディスク状のガラス原盤５４のフォトレジスト面に照射する対物レンズ等を有する記録手段である光ピックアップ５３を有する。
【００４５】
光変調器５２は、記録信号にしたがって、レーザ５１からのレーザ光を変調する。そして、マスタリング装置は、この変調されたレーザ光をガラス原盤５４に照射することによって、データが記録されたマスタを作成する。また、光ピックアップ５３をガラス原盤５４との距離が一定に保つように制御したり、トラッキングを制御したり、スピンドルモータ５５の回転駆動動作を制御するためのサーボ部（図示せず）が設けられている。ガラス原盤５４がスピンドルモータ５５によって回転駆動される。
【００４６】
光変調器５２には、加算器７３からの記録信号が供給される。入力端子６１からは、記録するメインのディジタルデータが供給される。メインのディジタルデータは、例えばＣＤ−ＲＯＭのデータフォーマットを有する。入力端子６２からは、現行のＣＤ規格に基づいたチャンネルＰ〜Ｗのサブコード（通常のサブコードと称する）が供給される。通常のサブコードには、モード１のみならず、モード２、モード３のサブコードも含まれる。
【００４７】
メインディジタルデータは、ＣＩＲＣ（Cross Interleave Reed-Solomon Code）エンコーダ６５に供給され、エラー訂正用のパリティデータ等を付加するエラー訂正符号化処理やスクランブル処理が施される。すなわち、１サンプルあるいは１ワードの１６ビットが上位８ビットと下位８ビットとに分割されてそれぞれシンボルとされ、このシンボル単位で、例えばＣＩＲＣによるエラー訂正用のパリティデータ等を付加するエラー訂正符号化処理やスクランブル処理が施される。
【００４８】
入力端子６２からの通常のサブコードがサブコードエンコーダ６６にて上述したサブコードのフレームフォーマットを有するサブコードに変換され、ＣＩＲＣエンコーダ６５からのメインデータとサブコードが加算器６９でミックスされる。加算器６９の出力がＥＦＭ変調器７２に供給され、変換テーブルにしたがって８ビットのシンボルが１４チャンネルビットのデータへ変換される。
【００４９】
さらに、入力端子６３からは、フレームシンクが供給される。フレームシンクは、スイッチ回路６７の入力端子ａに供給される。参照符号６４は、追加記録される前の段階のデータを発生するデータ発生器である。すなわち、ある固定のエリアにおけるフレームシンクに関しては、上述したように、（４Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，１１Ｔ，２Ｔ）または（１１Ｔ，４Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，２Ｔ）のデータを発生するものである。二つのデータは、記録データに応じて切り替えられる。
【００５０】
スイッチ回路６７は、切替信号生成器７０からの切替信号によって制御される。切替信号生成器７０は、マスタリング装置の全体を制御するコントローラ（図中ではＣＰＵと記す）７１からの指示信号に基づいて切替信号を生成する。上述したように、ディスク上で追加記録の対象となるエリアが固定位置とされている。したがって、データ発生器６４からのデータを記録するフレームでは、入力端子ｂが選択され、それ以外のフレームでは、入力端子ａが選択されるように制御することができる。
【００５１】
スイッチ回路６７の出力端子ｃからのフレームシンクまたはデータが加算器７３の一方の入力端子に供給される。ＥＦＭ変調器７２の出力が加算器７３の他方の入力端子に供給される。加算器７３からは、上述したフレームフォーマットの記録信号が発生する。この記録信号が光変調器５２に供給され、光変調器５２からの変調されたレーザビームによってガラス原盤５４上のフォトレジストが露光される。このように記録がなされたガラス原盤５４を現像し、電鋳処理することによってメタルマスタを作成し、次に、メタルマスタからマザーディスクが作成され、さらに次に、マザーディスクからスタンパが作成される。スタンパーを使用して、圧縮成形、射出成形等の方法によって、光ディスクが作成される。この光ディスクは、通常のＣＤと同様のものであるが、前述したように、追加記録が可能なように、反射膜の材料が選定されたものである。
【００５２】
図１０は、上述したマスタリングおよびスタンピングによって作成された光ディスクに対して追加記録を行うための記録再生装置の構成の一例を示す。図１０において、参照符号８１がマスタリング、スタンピングの工程で作成されたディスクを示す。参照符号８２がディスク８１を回転駆動するスピンドルモータであり、８３がディスク８１に記録された信号を再生すると共に、追加記録を行うための光ピックアップである。光ピックアップ８３は、レーザ光をディスク８１に照射する半導体レーザ、対物レンズ等の光学系、ディスク８１からの戻り光を受光するディテクタ、フォーカスおよびトラッキング機構等からなる。記録時と非記録時とで、レーザパワーが切り換えられる。記録時では、反射膜に対して反射率の変化を生じさせるのに必要なパワーのレーザが使用され、非記録時では、ディスク８１上に記録されている情報を読み取るのに必要なパワーのレーザが使用される。さらに、光ピックアップ８３は、スレッド機構（図示しない）によって、ディスク８１の径方向に送られる。
【００５３】
光ピックアップ８３の例えば４分割ディテクタからの出力信号がＲＦ部８４に供給される。ＲＦ部８４は、４分割ディテクタの各ディテクタの出力信号を演算することによって、再生（ＲＦ）信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する。再生信号がスイッチ回路８５の入力端子ｄに供給される。フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号がサーボ部８６に供給される。サーボ部８６は、ＲＦ信号の再生クロックに基づいてスピンドルモータ８２の回転動作を制御したり、光ピックアップ８３のフォーカスサーボ、トラッキングサーボを制御する。
【００５４】
スイッチ回路８５の一方の出力端子ｅからの再生信号がシンク検出部８７に供給される。シンク検出部８７は、各フレームの先頭に付加されているフレームシンクを検出する。スイッチ回路８５の他方の出力端子ｆからの再生信号がデータ検出部８８に供給される。データ検出部８８は、光ディスク８１上の固定位置のエリアにおいて、フレームシンクの代わりに記録されているデータ（４Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，１１Ｔ，２Ｔ）および（１１Ｔ，４Ｔ，３Ｔ，４Ｔ，２Ｔ）を検出する。シンク検出部８７からのフレームシンクの検出信号がサーボ部８６およびデータ検出部８８に供給される。
【００５５】
フレームシンク検出部８７から出力されるメインデータがＥＦＭ復調器８９に供給され、ＥＦＭ復調の処理を受ける。ＥＦＭ復調器８９からのメインディジタルデータは、必要に応じて出力端子９０に取り出される。ＥＦＭ復調器８９からのサブコードデータがサブコードデコーダ９１に供給される。サブコードデコーダ９１は、ＣＲＣのチェック等の処理をによって通常のサブコードを復号し、出力端子９２に対して再生サブコードを出力する。
【００５６】
さらに、再生されたサブコードは、記録再生装置の全体を制御するコントローラ（図中ではＣＰＵと記す）９３およびサーボ部８６に対して供給される。それによってコントローラ９３が現在の読取位置を知ることができ、また、ディスク上の所望の位置をアクセスすることができる。
【００５７】
スイッチ回路８５は、エリア指示部９５からの切替信号に基づいて切り替えられる。記録再生装置の全体を制御するコントローラ９３からの指示信号に基づいてエリア指示部９５が切替信号を生成する。エリア指示部９５の指示信号が記録位置決定部９４に供給される。データ検出器８８がフレームシンクの代わりに記録されているデータを検出し、検出出力が記録位置決定部９４に供給される。データ検出器８８の出力によってパターンＡおよびＢの何れのパターンのデータが記録されているかが示される。
【００５８】
記録位置決定部９４は、追加記録のエリア内で追加記録が必要な位置（箇所）を決定する。すなわち、マスタリングによって作成されたディスク上のエリア内では、フレーム同期信号に代えて記録されている所定のデータの一部が記録位置と決定され、その記録位置に対して記録パワーのレーザを照射する記録動作がなされる。図８において斜線を付したランドＬ１またはＬ２が記録位置である。記録位置決定部９４から記録回路９６に対してレーザパワーを記録パワーに変更するための制御信号が供給される。記録回路９６は、この制御信号に応答して所定箇所でレーザパワーを増大させ、二つのピットを連結した１１Ｔの長さのピットを形成する。さらに、記録位置決定部９４からサーボ部８６に対して記録位置を示す信号が供給される。
【００５９】
図１１は、適法なディスクと海賊版ディスクとを判別する処理の一例を示すフローチャートである。最初のステップＳ１において、再生装置に対してディスクが挿入される。次のステップＳ２において、再生装置は、追加記録エリアを再生する。通常、ディスクのリードインエリアに記録されているＴＯＣ情報を再生装置が再生するので、リードインエリアに追加記録エリアが形成されていない場合では、ＴＯＣ情報の再生に続いて追加記録エリアが再生される。
【００６０】
追加記録エリアを再生した場合に、フレームシンクの読取が正しくなされたか否かがステップＳ３において決定される。正規のディスクの場合では、追加記録によって正しいフレームシンクが記録されているので、フレームシンクを読み取ることができる。フレームシンクの読取が正しくなされたと決定されると、ステップＳ４において、再生が許可され、ディスクの再生が可能となる。
【００６１】
若し、ステップＳ３において、フレームシンクの読取が正しくされなかったと決定されると、ステップＳ５において、内挿回数ｉに１の値がセットされる。そして、ステップＳ６において、フレームシンクが内挿される。次のステップＳ７では、再びフレームシンクの読取が正しくされたか否かが決定される。フレームシンクの読取が正しくなされたと決定されると、ステップＳ４に処理が移り、ディスクの再生が可能となる。
【００６２】
ステップＳ７において、フレームシンクが正しく読み取れなかったと判定される場合には、ステップＳ８において、内挿回数ｉが＋１（すなわち、インクリメント）される。そして、ステップＳ９において、内挿回数ｉがｎ以上に達したか否かが決定される。ｎの値は、フレームシンクの内挿の可能回数であって、予め設定されている。内挿回数ｉがｎ未満であれば、内挿が可能とされている。内挿回数ｉがｎ以上でなければ、ステップＳ６（フレームシンクの内挿処理）に処理が戻る。
【００６３】
若し、ステップＳ９において、内挿回数ｉがｎ以上に達したと判定されると、ステップＳ１０に処理が移り、挿入したディスクがイリーガルなものと判定され、再生が禁止、または再生動作がエラーとされる。この場合、再生装置の表示部には、「イリーガルディスクです。」のようなメッセージが表示される。
【００６４】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば追加記録を行う対象のエリアを全てランド領域（未記録領域）としておき、そこにフレームシンクの全体を追加記録するようにしても良い。また、同期信号のパターンは、記録媒体によっては、（１１Ｔ，１１Ｔ，２Ｔ）以外の他のパターンが可能である。さらに、追加記録エリアは、ディスクのプログラムエリアに限らず、リードインエリア内に設けるようにしても良い。追加記録時に倍速記録を行うようにしても良い。
【００６５】
この発明は、例えばＣＤ−ＤＡのフォーマットのデータとＣＤ−ＲＯＭのフォーマットのデータをそれぞれ記録するマルチセッションの光ディスクに対しても適用できる。また、光ディスクに記録される情報としては、オーディオデータ、ビデオデータ、静止画像データ、文字データ、コンピュータグラフィックデータ、ゲームソフトウェア、およびコンピュータプログラム等の種々のデータが可能である。したがって、この発明は、例えばＤＶＤビデオ、ＤＶＤ−ＲＯＭに対しても適用できる。さらに、円板状に限らずカード状のデータ記録媒体に対してもこの発明を適用できる。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、同期信号を反射膜に対する記録方法で記録しているので、反射膜を剥がしたディスク基板からスタンパを製造し、スタンパによって海賊版を製造しても、正規の同期信号が記録されていないものとなり、再生不能となる。それによって海賊版が横行することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＣＤの記録パターンとＣＤの構造を説明するための略線図である。
【図２】この発明が適用されるディスクの製作工程を説明するための略線図である。
【図３】ＣＤのフレームフォーマットを説明するための略線図である。
【図４】Ｑチャンネルのサブコードのサブコードフレームを説明するための略線図である。
【図５】時間情報をＱチャンネルのサブコードとして記録するためのモード１のフォーマットを示す略線図である。
【図６】ＴＯＣ領域におけるモード１のフォーマットを説明するための略線図である。
【図７】この発明を適用できるフレームシンクの説明に用いる略線図である。
【図８】この発明の一実施形態におけるフレームシンクの記録方法の一例の説明に用いる略線図である。
【図９】この発明の一実施形態であるマスタリング装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】この発明の一実施形態である追加記録用の記録再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】ディスク判別処理の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２・・・反射膜、５１・・・レーザ、５３・・・光ピックアップ、５４・・・ガラス原盤、６３・・・通常のフレームシンクの入力端子、６４・・・データ発生器、８１・・・マスタリングによって作成されたディスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data recording medium, a data recording method, and an apparatus applied to, for example, a read-only (ROM) type optical disc.
[0002]
[Prior art]
The compact disc (CD) standard that is widely used today is called compact disc audio (CD-DA) and is based on the standard described in the Red Book. Based on this standard, various formats including CD-ROM are standardized to form a so-called CD family. In the following description, when a CD is simply referred to, it is a generic name for disks of various formats included in the CD family.
[0003]
It has been proposed to record data, for example, identification information, by irradiating a reflective film with a laser beam by selecting a reflective film material for a disk having a reflective film such as a CD. By recording on the reflective film, for example, identification information for identifying each disk can be recorded. When recording identification information in the CD format, it is conceivable to use the Q channel subcode in the CD format.
[0004]
In the CD standard, modes 1 to 5 are already defined as subcodes. Mode 1 is the most important because it records address information indicating the position on the disk as a time code. Modes 2 and 3 are used for recording copyright codes and the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
A disc having a structure in which a concave / convex pattern is formed on a disc substrate and a reflective film is coated thereon like a CD has a problem that an illegal pirated copy is produced by peeling. That is, there is a problem that a pirated version is manufactured by a method of illegally manufacturing a disc by peeling off a reflective film from the disc and re-creating a stamper using a disc substrate.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a recording medium, a data recording method, and an apparatus capable of preventing a pirated copy from being illegally produced by peeling.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a reflection pattern in which a concavo-convex pattern according to recording information and a concavo-convex pattern different from a sync signal pattern in a predetermined format are formed on a track, and its characteristics can be changed by laser irradiation A data recording medium coated with a film,
The concavo-convex pattern different from the sync signal pattern in a predetermined format is
A pattern in which the pits of the sync signal pattern in a predetermined format are divided into first pits, lands, and second pits,
This is a data recording medium in which , after the reflection film is coated, the reflection film on the land is irradiated with a laser beam so that the land has the same reflectance as the pit .
[0008]
This invention differs from the uneven pattern and convex pattern of the synchronization signal in a predetermined format is formed on the track, a recording method for data recording medium characterized by laser irradiation changeable reflective film is covered,
In this data recording method, a synchronous signal pattern in a predetermined format is formed by irradiating a laser beam to at least a part of a reflection film having a concave / convex pattern different from a synchronous signal pattern used for reproducing a recording medium .
[0009]
This invention differs from the uneven pattern and convex pattern of the synchronization signal in a predetermined format is formed on the track, a recording apparatus for data recording medium characterized by laser irradiation changeable reflective film is covered,
This is a data recording apparatus that generates a sync signal pattern in a predetermined format by irradiating a laser beam to at least a part of the reflective film having a concavo-convex pattern different from the sync signal pattern used for reproducing the recording medium .
[0011]
In the present invention, the synchronization signal used for reproducing the recording medium is recorded by the recording method for the reflective film. Therefore, even if a stamper is made from the substrate from which the reflective film has been peeled off, and a recording medium, so-called pirated edition, is produced using the stamper, reproduction cannot be performed because the synchronization signal is not correctly recorded. Thereby, it is possible to prevent the pirated version from being manufactured.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. In order to facilitate understanding of the present invention, the structure of an optical disc, for example, a CD will be described.
[0013]
FIG. 1 shows an enlarged part of an existing CD. On a track having a predetermined track pitch Tp (for example, 1.6 μm), concave portions called pits and lands where no pits are formed are alternately formed. The lengths of the pits and lands are in the range of 3T to 11T. T is the shortest inversion interval. The CD is irradiated with laser light from below.
[0014]
A structure in which a transparent disk substrate 1 having a thickness of 1.2 mm, a reflective film 2 coated thereon, and a protective film 3 coated on the reflective film 2 are laminated in order from the lower side where the laser beam hits. Has been. The depth of the pit is selected to be λ / 4 so that the difference in the amount of light between the laser beam returned from the pit and the laser beam returned from the land is maximized when the wavelength of the laser beam is λ. The reflective film 2 has a high reflectance. As will be described later, after the reflective film 2 is coated, information is recorded on the reflective film 2 using laser light.
[0015]
The flow of such a CD manufacturing process will be described with reference to FIG. In step S1, a glass master having a glass plate coated with a photoresist, which is a photosensitive material, is rotated by a spindle motor, and a laser beam that is turned on / off in accordance with a recording signal is applied to the photoresist film to create a master. The The photoresist film is developed, and in the case of a positive resist, the exposed portion is melted, and an uneven pattern is formed on the photoresist film.
[0016]
One metal master is created by electroforming, in which the photoresist master is plated (step S2). A plurality of mothers are created from the metal master (step S3), and a plurality of stampers are created from the mother (step S4). A disk substrate is created using a stamper. As a method for producing a disk substrate, compression molding, injection molding, photocuring method and the like are known. In step S6, a reflective film and a protective film are deposited. In the conventional disc manufacturing method, a CD is manufactured by performing label printing.
[0017]
On the other hand, in the example of FIG. 2, a laser beam is irradiated on the reflective film, and a process S7 for additionally recording information is added. In the land on the reflective film, atoms move due to heat treatment (thermal recording) irradiated with laser light, the film structure and crystallinity change, and the reflectivity at that location decreases. As a result, even if it is a land, after the laser beam is irradiated, the return laser beam is reduced and is recognized by the reader in the same way as a pit. Information can be recorded using this. In this case, a material whose reflectance is changed by laser irradiation is used for the reflective film. Not only a material whose reflectivity is lowered, but there are materials whose reflectivity is increased by recording.
[0018]
Specifically, the reflective film is made of an aluminum alloy film Al _100-x X _x . As X, at least one element selected from Ge, Ti, Ni, Si, Tb, Fe, and Ag is used. The composition ratio x in the Al alloy film is selected to be 5 <x <50 [atomic%].
[0019]
Further, the reflective film may be composed of an Ag _100-x X _x Ag alloy film. In that case, as X, at least one element of Ge, Ti, Ni, Si, Tb, Fe, and Al is used. The composition ratio x in the Al alloy film is selected to be 5 <x <50 [atomic%]. The reflective film can be formed by, for example, a magnetron sputtering method.
[0020]
As an example, when a reflective film made of an AlGe alloy is formed with a thickness of 50 nm and irradiated with laser light from the transparent substrate or the protective film side through the objective lens, the Ge composition ratio is 20 [atomic%]. When the recording power is 6 to 7 [mW], the reflectance is reduced by about 6%, and when the Ge composition ratio is 27.6 [atomic%], the recording power is 5 to 8 [mW]. Further, the reflectance is reduced by about 7 to 8%. Such a change in reflectance allows additional recording to the reflective film.
[0021]
Further, FIG. 3 shows a data structure of one frame of a conventional CD signal. In the CD, a parity Q and a parity P of 4 symbols are formed from a total of 12 samples (24 symbols) of digital audio data of 2 channels. 33 symbols (264 data bits) obtained by adding one subcode symbol to the total 32 symbols are handled as a group. In other words, one frame after EFM modulation includes 33 symbols including 1-symbol subcode, 24-symbol data, 4-symbol Q parity, and 4-symbol P parity.
[0022]
In the EFM modulation system (eight to fourteen modulation: EFM), each symbol (8 data bits) is converted into 14 channel bits. The minimum time width of EFM modulation (the time width in which the number of 0s between 1 and 1 of the recording signal is minimum) Tmin is 3T, and the pit length corresponding to 3T is 0.87 μm. The pit length corresponding to T is the shortest pit length. In addition, 3 margin bits (also called combined bits) are arranged between each 14 channel bits. Furthermore, a frame synchronization pattern is added to the head of the frame. The frame synchronization pattern is a pattern in which 11T, 11T, and 2T are continuous when the channel bit period is T. Such a pattern does not occur in the EFM modulation rule, and a frame synchronization signal (hereinafter referred to as a frame sync as appropriate) can be detected by a unique pattern. One frame consists of 588 channel bits. The frame frequency is 7.35 kHz.
[0023]
A collection of 98 such frames is referred to as a subcode frame (or subcode block). A subcode frame represented by rearranging 98 frames so as to be continuous in the vertical direction includes a frame synchronization unit for identifying the head of the subcode frame, a subcode unit, and a data and parity unit. This subcode frame corresponds to 1/75 second of the normal CD playback time.
[0024]
This subcode portion is formed of 98 frames. The first two frames in the subcode part are a subcode frame synchronization pattern and an EFM out of rule pattern, respectively. Also, each bit in the subcode part constitutes a P, Q, R, S, T, U, V, W channel, respectively.
[0025]
The R channel and the W channel are used for special purposes such as still image display and so-called karaoke character display. The P channel and the Q channel are used for the track position control operation of the pickup at the time of reproducing the digital data recorded on the disc.
[0026]
The P channel outputs a signal of “0” in a so-called lead-in area located at the inner periphery of the disc, and “0” and “1” at a predetermined period in a so-called lead-out area located at the outer periphery of the disc. Used to record repetitive signals. The P channel is used to record a signal of “1” between each piece of music and “0” for the other pieces in the program area located between the lead-in area and the lead-out area of the disc. Such a P channel is provided for cueing each piece of music during playback of digital audio data recorded on a CD.
[0027]
The Q channel is provided to enable finer control during reproduction of digital audio data recorded on a CD. As shown in FIG. 4, the structure of one subcode frame of the Q channel includes a synchronization bit part 11, a control bit part 12, an address bit part 13, a data bit part 14, and a CRC bit part 15. The
[0028]
The synchronization bit portion 11 is composed of 2-bit data, and a part of the above-described synchronization pattern is recorded. The control bit unit 12 is composed of 4-bit data, and data for identifying the number of audio channels, emphasis, digital data, and the like is recorded. When the 4-bit data is “0000”, it indicates 2-channel audio without pre-emphasis, when it is “1000”, it indicates 4-channel audio without pre-emphasis, and when it is “0001”, This refers to 2-channel audio with pre-emphasis, and "1001" refers to 4-channel audio with pre-emphasis. When the 4-bit data is “0100”, it indicates a data track that is not audio. The address bit portion 13 is composed of 4-bit data, and records a control signal indicating the format (mode) and type of data in the data bit portion 14 described later. The CRC unit 15 is composed of 16-bit data, and data for performing error detection of a cyclic redundancy check code (CRC) is recorded.
[0029]
The data bit part 14 consists of 72-bit data. When the 4-bit data in the address bit portion 13 is “0001” (that is, mode 1), the data bit portion 14 is configured to record a time code (position information) as shown in FIG. The That is, the data bit part 14 includes a track number part (TNO) 21, an index part (INDEX) 22, an elapsed time part (minute component part (MIN) 23, second component part (SEC) 24, frame number part (FRAME). ) 25), a zero part (ZERO) 26, an absolute time part (consisting of a minute component part (AMIN) 27, a second component part (ASEC) 28, and a frame number part (AFRAME) 29). Composed. Each of these units is composed of 8-bit data.
[0030]
The track number part (TNO) 21 is expressed in a 2-digit binary coded decimal (BCD). The track number portion (TNO) 21 indicates the number of the lead-in track that is the track from which data reading starts with “00”, and the track number corresponding to the number of each song, movement, etc. with “01” to “99”. Represents. The track number portion (TNO) 21 represents the number of a lead-out track that is a track in which data reading is terminated by “AA” in hexadecimal notation.
[0031]
The index part (INDEX) 22 is represented by a 2-digit BCD, “00” represents a pause, so-called pause, and “01” to “99” further subdivides tracks such as songs and movements. To express.
[0032]
The minute component part (MIN) 23, the second component part (SEC) 24, and the frame number part (FRAME) 25 are each expressed by BCD of 2 digits, and the elapsed time (TIME) within each song or movement in a total of 6 digits. ). The zero part (ZERO) 26 is formed by adding “0” to all 8 bits.
[0033]
The minute component part (AMIN) 27, the second component part (ASEC) 28, and the frame number part (AFRAME) 29 are each expressed by BCD of 2 digits, and the absolute time (ATIME) from the first track is expressed by a total of 6 digits. To express.
[0034]
Further, the structure of the data bit part 24 in the TOC (Table of Contents) in the lead-in area of the disk is as shown in FIG. 6, which is a track number part (TNO) 31, a point part (POINT) 32, and an elapsed time. Part (consisting of a minute component part (MIN) 33, a second component part (SEC) 34, a frame number part (FRAME) 35), a zero part (ZERO) 36, an absolute time part (minute component part (PMIN) 37, The second component portion (PSEC) 38 and the frame number portion (PFRAME) 39), each of which consists of 8-bit data.
[0035]
The track number part (TNO) 31, the elapsed time minute component part (MIN) 33, the second component part (SEC) 34, and the frame number part (FRAME) 35 are all fixed to "00" in hexadecimal notation and zero. Similarly to the zero part (ZERO) 26 described above, the part (ZERO) 36 has “00” added to all 8 bits.
[0036]
The absolute time component part (PMIN) 37 indicates the first song number or movement number when the point part (POINT) 32 is "A0" in hexadecimal notation, and the point part (POINT) 32 is 16 In the case of “A1” in decimal notation, the first music number or movement number is shown. When the point part (POINT) 32 is "A2" in hexadecimal notation, an absolute time component part (PMIN) 37, an absolute time second component part (PSEC) 38, and an absolute time frame number part (PFRAME) 39. Indicates the absolute time (PTIME) when the lead-out area starts. Further, when the point part (POINT) 32 is expressed by BCD of 2 digits, the minute component part (PMIN) 37, the second component part (PSEC) 38, and the frame number part (PFRAME) 39 of the absolute time are respectively The address at which each song or movement indicated by the numerical value starts is expressed in absolute time (PTIME).
[0037]
As described above, the Q channel records time information represented by 24 bits although the format is slightly different between the program area and the lead-in area of the disc. According to the CD standard, it is determined that the Q channel subcode of mode 1 shown in FIG. 5 contains 9 subcode frames or more even if any 10 continuous subcode frames are taken on the disc. As described above, the subcode frame is 98 consecutive frames constituting one segment of the subcode in which the first two frames are a synchronization pattern.
[0038]
On the other hand, in the case of subcodes of modes other than mode 1 other than mode 2 to mode 5, it is stipulated that at least one subcode should exist in 100 consecutive subcode frames. Modes 2 and 3 are used for recording a UPC / EAN (Universal Product Code / European Article Number) code and an ISRC (International Standard Recording Code) code. Mode 4 is used for CDV. Mode 5 is used for multi-session CD-EXTRA lead-in. Therefore, it is actually sufficient to consider the Q-channel subcodes of mode 1, mode 2 and mode 3, and description of mode 4 and mode 5 is omitted below.
[0039]
In one embodiment of the present invention, the reflectance is changed by irradiating the reflective film with laser light, and the frame sync is recorded. A frame sync in the CD format will be described with reference to FIG. The frame sync has a length of 24 bits (channel bits), inversion intervals of 11T and 11T, and 2T added thereafter. There can be a pattern A and a pattern B depending on how two 11Ts correspond to pits and lands. The recording pattern in which the front 11T portion and the 2T portion correspond to the pits P1 and P3 is the pattern A, and the recording pattern in which the rear 11T portion corresponds to the pit P2 is the pattern B. In addition, when the bit is “1”, the edge on the front side of the bit cell is shown to match the change of the pit and land, but the center position of the bit cell of “1” may be made to match this change. good.
[0040]
With reference to FIG. 8, the method of additional recording of the frame sync will be described more specifically. First, the case of pattern A will be described. Usually, a pit P1 having a length of 11T is divided into two pits P4 (length 4T) and P5 (length 4T), and a land L1 having a length of 3T positioned therebetween. A pit P6 is formed corresponding to the pit P3. Then, a laser beam for additional recording is irradiated onto the land L1 hatched between the two pits P4 and P5. As a result, the reflectivity of the land L1 is reduced, and after recording, it is reproduced as one pit P7 in which two pits are combined. The core pit P7 has a length of 11T, and the original frame sync pattern (11T, 11T, 2T) is formed after additional recording.
[0041]
Similarly, in the case of the pattern B in which the front side 11T is a land and the rear side 11T is a pit P2, the pit P2 is divided into two pits P8 (length 4T) and P9 and a land L2 located therebetween. The A laser beam for additional recording is applied to the land L2 which is shaded between the two pits P8 and P9. As a result, the reflectivity of the land L2 is reduced, and after recording, it is reproduced as one pit P10 in which two pits are combined. The child pit P10 has a length of 11T, and an original frame sync pattern (11T, 11T, 2T) is formed after additional recording.
[0042]
As described above, the frame sync conforming to the standard can be recorded by the additional recording on the reflective film. Therefore, a regular frame sync is not formed only by the uneven pattern on the disk substrate. Even if an attempt is made to produce a pirated version by peeling, a part of the uneven pattern on the disc substrate is different from a regular frame sync, and even if a stamper is manufactured from such a disc substrate, the frame sync can be performed by an existing player. It cannot be detected. Normally, the player performs an interpolation process when the frame sync is missing and cannot be detected. However, if the frame sync cannot be detected for a certain time or more, the phase difference between the interpolated frame sync and the playback data increases, and normal playback cannot be performed. Therefore, in practice, the number of interpolations is limited to a predetermined number. Thus, since the pirated version by peeling cannot be reproduced, the production of the pirated version can be prevented.
[0043]
As a method of additional recording with respect to the reflective film, as in the case of mastering, when the method of recording by rotating the disc is used, if the frame sync is recorded in the program area of the disc as a whole with additional recording, the time required for recording is increased. Since it becomes longer, for example, in a part of the beginning of the program area, the frame sync is recorded by the additional recording method for the reflective film. This additional recording area is not limited to the head part, but is formed at a fixed position on the disc, for example. Further, as described above, the length of the additional recording area is selected in consideration of the number of frame sync interpolations.
[0044]
FIG. 9 shows an example of the configuration of a mastering apparatus for creating a data recording medium according to the present invention. The mastering device is, for example, a gas laser such as an Ar ion laser, a He—Cd laser, or a Kr ion laser, or a laser 51 that is a semiconductor laser, and an acousto-optic effect type or an electro-optical type that modulates laser light emitted from the laser 51. Recording having an optical modulator 52 and an objective lens for condensing the laser light that has passed through the optical modulator 52 and irradiating the photoresist surface of a disk-shaped glass master 54 coated with a photoresist as a photosensitive material. It has an optical pickup 53 as means.
[0045]
The optical modulator 52 modulates the laser light from the laser 51 according to the recording signal. Then, the mastering device irradiates the glass master 54 with the modulated laser beam, thereby creating a master on which data is recorded. Also, a servo unit (not shown) is provided for controlling the optical pickup 53 so that the distance from the glass master 54 is kept constant, controlling tracking, and controlling the rotational driving operation of the spindle motor 55. ing. The glass master 54 is rotated by a spindle motor 55.
[0046]
The optical modulator 52 is supplied with the recording signal from the adder 73. Main digital data to be recorded is supplied from the input terminal 61. The main digital data has, for example, a CD-ROM data format. From the input terminal 62, subcodes (referred to as normal subcodes) of channels P to W based on the current CD standard are supplied. The normal subcode includes not only mode 1 but also mode 2 and mode 3 subcodes.
[0047]
The main digital data is supplied to a CIRC (Cross Interleave Reed-Solomon Code) encoder 65 and subjected to error correction coding processing and scramble processing for adding parity data for error correction. In other words, 16 bits of one sample or one word are divided into upper 8 bits and lower 8 bits to form symbols, and error correction coding for adding, for example, parity data for error correction by CIRC in units of symbols. Processing and scramble processing are performed.
[0048]
A normal subcode from the input terminal 62 is converted into a subcode having the above-described subcode frame format by the subcode encoder 66, and the main data and subcode from the CIRC encoder 65 are mixed by the adder 69. The output of the adder 69 is supplied to the EFM modulator 72, and 8-bit symbols are converted into 14-channel bit data according to the conversion table.
[0049]
Further, a frame sync is supplied from the input terminal 63. The frame sync is supplied to the input terminal a of the switch circuit 67. Reference numeral 64 is a data generator for generating data at a stage before additional recording. That is, regarding the frame sync in a certain fixed area, as described above, data of (4T, 3T, 4T, 11T, 2T) or (11T, 4T, 3T, 4T, 2T) is generated. The two data are switched according to the recording data.
[0050]
The switch circuit 67 is controlled by a switching signal from the switching signal generator 70. The switching signal generator 70 generates a switching signal based on an instruction signal from a controller 71 (referred to as CPU in the figure) that controls the entire mastering device. As described above, an area to be additionally recorded on the disc is set as a fixed position. Therefore, it is possible to control so that the input terminal b is selected in the frame in which data from the data generator 64 is recorded, and the input terminal a is selected in the other frames.
[0051]
The frame sync or data from the output terminal c of the switch circuit 67 is supplied to one input terminal of the adder 73. The output of the EFM modulator 72 is supplied to the other input terminal of the adder 73. From the adder 73, the recording signal of the frame format described above is generated. This recording signal is supplied to the optical modulator 52, and the photoresist on the glass master 54 is exposed by the modulated laser beam from the optical modulator 52. The metal master 54 thus recorded is developed and electroformed to create a metal master, then a mother disk is created from the metal master, and then a stamper is created from the mother disk. . An optical disk is produced by a method such as compression molding or injection molding using a stamper. This optical disc is the same as a normal CD, but as described above, the material of the reflective film is selected so that additional recording is possible.
[0052]
FIG. 10 shows an example of the configuration of a recording / reproducing apparatus for performing additional recording on an optical disc created by the above-described mastering and stamping. In FIG. 10, reference numeral 81 indicates a disk created in the mastering and stamping processes. Reference numeral 82 denotes a spindle motor that rotationally drives the disk 81, and 83 denotes an optical pickup that reproduces a signal recorded on the disk 81 and performs additional recording. The optical pickup 83 includes a semiconductor laser that irradiates the disk 81 with laser light, an optical system such as an objective lens, a detector that receives return light from the disk 81, a focus and tracking mechanism, and the like. The laser power is switched between recording and non-recording. At the time of recording, a laser having a power necessary for causing a change in reflectance to the reflective film is used. At a time of non-recording, a laser having a power necessary for reading information recorded on the disk 81 is used. Is used. Further, the optical pickup 83 is sent in the radial direction of the disk 81 by a thread mechanism (not shown).
[0053]
An output signal from, for example, a quadrant detector of the optical pickup 83 is supplied to the RF unit 84. The RF unit 84 generates a reproduction (RF) signal, a focus error signal, and a tracking error signal by calculating an output signal of each detector of the quadrant detector. A reproduction signal is supplied to the input terminal d of the switch circuit 85. A focus error signal and a tracking error signal are supplied to the servo unit 86. The servo unit 86 controls the rotation operation of the spindle motor 82 based on the reproduction clock of the RF signal, and controls the focus servo and tracking servo of the optical pickup 83.
[0054]
A reproduction signal from one output terminal e of the switch circuit 85 is supplied to the sync detector 87. The sync detector 87 detects a frame sync added to the head of each frame. A reproduction signal from the other output terminal f of the switch circuit 85 is supplied to the data detection unit 88. The data detection unit 88 records data (4T, 3T, 4T, 11T, 2T) and (11T, 4T, 3T, 4T, 2T) recorded in place of the frame sync in the fixed position area on the optical disc 81. To detect. A frame sync detection signal from the sync detector 87 is supplied to the servo unit 86 and the data detector 88.
[0055]
The main data output from the frame sync detector 87 is supplied to the EFM demodulator 89 and subjected to EFM demodulation processing. The main digital data from the EFM demodulator 89 is taken out to the output terminal 90 as necessary. Subcode data from the EFM demodulator 89 is supplied to the subcode decoder 91. The subcode decoder 91 decodes a normal subcode through processing such as CRC check, and outputs a reproduction subcode to the output terminal 92.
[0056]
Further, the reproduced subcode is supplied to a controller 93 (referred to as CPU in the figure) 93 and a servo unit 86 that control the entire recording / reproducing apparatus. Thereby, the controller 93 can know the current reading position and can access a desired position on the disk.
[0057]
The switch circuit 85 is switched based on a switching signal from the area instruction unit 95. An area instruction unit 95 generates a switching signal based on an instruction signal from a controller 93 that controls the entire recording / reproducing apparatus. An instruction signal from the area instruction unit 95 is supplied to the recording position determination unit 94. The data detector 88 detects the recorded data instead of the frame sync, and the detection output is supplied to the recording position determination unit 94. The output of the data detector 88 indicates which pattern A or B data is recorded.
[0058]
The recording position determination unit 94 determines a position (location) where additional recording is necessary in the additional recording area. That is, in the area on the disc created by mastering, a part of predetermined data recorded instead of the frame synchronization signal is determined as the recording position, and the recording position is irradiated with the laser of the recording power. A recording operation is performed. In FIG. 8, the land L1 or L2 indicated by hatching is the recording position. A control signal for changing the laser power to the recording power is supplied from the recording position determining unit 94 to the recording circuit 96. In response to this control signal, the recording circuit 96 increases the laser power at a predetermined location to form a pit having a length of 11T by connecting two pits. Further, a signal indicating the recording position is supplied from the recording position determining unit 94 to the servo unit 86.
[0059]
FIG. 11 is a flowchart showing an example of processing for discriminating between a legitimate disc and a pirated disc. In the first step S1, a disc is inserted into the playback device. In the next step S2, the playback device plays back the additional recording area. Normally, since the playback device plays back the TOC information recorded in the lead-in area of the disc, if no additional recording area is formed in the lead-in area, the additional recording area is played back following the playback of the TOC information. The
[0060]
In step S3, it is determined whether or not the frame sync has been read correctly when the additional recording area is reproduced. In the case of a regular disc, the correct frame sync is recorded by the additional recording, so that the frame sync can be read. If it is determined that the frame sync has been read correctly, reproduction is permitted in step S4, and the disk can be reproduced.
[0061]
If it is determined in step S3 that the frame sync has not been read correctly, a value of 1 is set to the number of interpolations i in step S5. In step S6, the frame sync is interpolated. In the next step S7, it is determined again whether the frame sync has been read correctly. If it is determined that the frame sync has been read correctly, the process moves to step S4, and the disc can be reproduced.
[0062]
If it is determined in step S7 that the frame sync has not been read correctly, the interpolation count i is incremented by 1 (ie, incremented) in step S8. In step S9, it is determined whether or not the number of interpolations i has reached n or more. The value of n is the number of possible frame sync interpolations, and is set in advance. If the number of interpolations i is less than n, interpolation is possible. If the number of interpolations i is not n or more, the process returns to step S6 (frame sync interpolation process).
[0063]
If it is determined in step S9 that the number of interpolations i has reached n or more, the process moves to step S10, where it is determined that the inserted disc is illegal and playback is prohibited or the playback operation is in error. It is said. In this case, a message such as “Illegal disc” is displayed on the display unit of the playback apparatus.
[0064]
The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, all areas to be additionally recorded may be land areas (unrecorded areas), and the entire frame sync may be additionally recorded there. The sync signal pattern may be other than (11T, 11T, 2T) depending on the recording medium. Further, the additional recording area is not limited to the program area of the disc but may be provided in the lead-in area. You may make it perform double speed recording at the time of additional recording.
[0065]
The present invention can also be applied to, for example, a multi-session optical disc that records data in the CD-DA format and data in the CD-ROM format, respectively. The information recorded on the optical disk can be various data such as audio data, video data, still image data, character data, computer graphic data, game software, and computer programs. Therefore, the present invention can be applied to, for example, a DVD video and a DVD-ROM. Furthermore, the present invention can be applied not only to a disk shape but also to a card-shaped data recording medium.
[0066]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the synchronization signal is recorded by the recording method for the reflective film. However, a regular synchronization signal is not recorded, and reproduction is impossible. This can prevent the pirated version from rampant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a conventional CD recording pattern and a CD structure.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a disc manufacturing process to which the present invention is applied;
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a CD frame format;
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a subcode frame of a subcode of a Q channel.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a format of mode 1 for recording time information as a subcode of a Q channel.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the format of mode 1 in the TOC area.
FIG. 7 is a schematic diagram used to describe a frame sync to which the present invention can be applied.
FIG. 8 is a schematic diagram used for explaining an example of a frame sync recording method according to an embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a mastering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a recording / reproducing apparatus for additional recording according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a disc determination process.
[Explanation of symbols]
2 ... reflective film, 51 ... laser, 53 ... optical pickup, 54 ... glass master, 63 ... input terminal of normal frame sync, 64 ... data generator, 81 ...・ Disk created by mastering

Claims

A data recording medium in which a concavo-convex pattern according to recording information, and a concavo-convex pattern different from a sync signal pattern in a predetermined format is formed on a track and covered with a reflective film whose characteristics can be changed by laser irradiation,
The uneven pattern different from the sync signal pattern in the predetermined format is
A pattern in which the pits of the sync signal pattern in the predetermined format are divided into first pits, lands, and second pits,
A data recording medium in which, after the reflection film is coated, the reflection film on the land is irradiated with a laser beam so that the land has substantially the same reflectance as the pit.

In claim 1,
A data recording medium in which a synchronization signal recorded by a recording method for the reflective film is included in a predetermined area.

Recording method for a data recording medium in which a concavo-convex pattern according to recording information and a concavo-convex pattern different from the concavo-convex pattern of a synchronization signal in a predetermined format are formed on a track and covered with a reflective film whose characteristics can be changed by laser irradiation Because
A data recording method for forming a synchronization signal pattern in the predetermined format by irradiating a laser beam to at least a part of the reflection film having a concavo-convex pattern different from the pattern of the synchronization signal used for reproducing a recording medium.

A recording apparatus for a data recording medium in which a concavo-convex pattern corresponding to recording information and a concavo-convex pattern different from the concavo-convex pattern of a synchronization signal in a predetermined format are formed on a track and covered with a reflective film whose characteristics can be changed by laser irradiation Because
A data recording apparatus for generating a synchronization signal pattern in the predetermined format by irradiating a laser beam to at least a part of the reflection film having a concavo-convex pattern different from the synchronization signal pattern used for reproducing a recording medium.