JP4045587B2

JP4045587B2 - 光ディスク装置、光ディスクの記録方法及び光ディスク

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Publication number: JP4045587B2
Application number: JP33222298A
Authority: JP
Inventors: 誠司小林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2018-11-24
Also published as: JP2000163750A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置、光ディスクの記録方法及び光ディスクに関し、例えばコンパクトディスク、コンパクトディスクプレイヤーに適用することができる。本発明は、反射率を局所的に変化させてエッジの位置情報にジッタを与え、このジッタにより所望のデータを追加記録することにより、ピット列等によるデータ列の再生には何ら影響を与えないで、このデータ列を再生する光ピックアップにより再生可能に、かつ違法コピーによってはコピーすることが困難に、種々のデータを記録することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンパクトディスクは、記録に供するデータ列をデータ処理した後、ＥＦＭ変調（Eight to Fourteen Modu1ation）することにより、所定の基本周期Ｔに対して周期３Ｔ〜１１Ｔのピット列が形成され、これによりオーディオデータ等が記録されるようになされている。
【０００３】
これに対して内周側のリードインエリアには、管理用データの記録領域が形成され、この記録領域に記録されたＴＯＣ（Table Of Contents ）により、所望の演奏等を選択的に再生できるようになされている。
【０００４】
このようにして種々のデータが記録されるコンパクトディスクは、リードインエリアの内周側に、海賊版の防止等を目的としたＩＦＰＩ（International Federation of the Phonographic Industry ）コードの記録領域が形成され、この記録領域にメーカー、製造所及びディスク番号等を示す符号が刻印され、これによりコンパクトディスクの履歴等を目視により確認できるようになされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのような刻印においては、コンパクトディスクの履歴を確認できることにより、この刻印の有無により違法コピーを識別できると考えられる。ところがこの刻印は、目視による確認を目的とすることにより、コンパクトディスクプレイヤーの光ピックアップによっては再生することが困難な欠点がある。これにより刻印により違法コピーを識別して再生処理にこの刻印の有無を反映させるには、結局、刻印を再生する為に専用の再生機構が必要になる。
【０００６】
また、これらの方法によって記録される符号は、通常のピットと同じ方法で記録されることにより、コンパクトディスクの保護膜及びアルミ反射膜を剥離してスタンパーを作成することにより複製可能で、これにより違法にコピーされる問題があった。
【０００７】
これらにより、ピット列によるオーディオデータの再生には何ら影響を与えないで、オーディオデータを再生する光ピックアップによって再生可能に、かつ違法コピーによってはコピーすることが困難に、種々のデータを記録することができれば、このデータを利用して違法コピーを排除できると考えられる。
【０００８】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ピット列等によるデータの再生には何ら影響を与えないで、このピット列等によるデータを再生する光ピックアップにより再生可能に、かつ違法コピーによってはコピーすることが困難に、種々のデータを記録することができる光ディスク装置、光ディスクの記録方法、これらにより作成された光ディスクを提案しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、光ディスク装置又は光ディスクの記録方法に適用して、エッジ検出の検出結果と、記録信号とに基づいて、光ディスクに照射する記録用レーザービームの光量を間欠的に立ち上げて光ディスクの反射率を局所的に変化させることにより、戻り光の受光結果が所定の基準レベルを横切るタイミングを変化させる。
【００１０】
また光ディスクに適用して、ピット又はマークをレーザービームが走査して得られる戻り光の受光結果にジッタを与えるように、反射率が局所的に変化し、この局所的な反射率の変化により追加のデータが記録されてなるようにする。
【００１１】
エッジ検出の検出結果と、記録信号とに基づいて、光ディスクに照射する記録用レーザービームの光量を間欠的に立ち上げて光ディスクの反射率を局所的に変化させ、戻り光の受光結果が所定の基準レベルを横切るタイミングを変化させれば、ピット又はマークにより記録されたデータの再生を損なわないようにして、違法コピーによってはコピーすることが困難に、ディスク識別符号などの追加のデータを記録することができ、また再生時においては、再生信号の処理によりこの追加のデータを再生することができる。
【００１２】
また光ディスクに適用して、ピット又はマークをレーザービームが走査して得られる戻り光の受光結果にジッタを与えるように、反射率が局所的に変化し、この局所的な反射率の変化により追加のデータが記録されてなるようにすれば、ピット又はマークにより記録されたデータの再生を損なわないようにして、違法コピーによってはコピーすることが困難に、ディスク識別符号などの追加のデータを記録することができ、また再生時においては、再生信号の処理によりこの追加のデータを再生することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００１４】
（１）実施の形態
（１−１）実施の形態の構成
図１は、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置を示すブロック図である。この光ディスク装置１は、コンパクトディスクの製造工程において、既にピット列としてディジタルオーディオ信号が記録されたコンパクトディスク２にディスク識別符号ＥＤを記録する。
【００１５】
すなわち図２に示すように、コンパクトディスク２は（図２（Ｄ））、通常のコンパクトディスクと同様にスタンパーを用いたポリカーボネイト等の射出成形により、ディスク基板３が作成される。ここでディスク基板３は、この射出成形において、ピット及びランドに対応した微細な凹凸形状が情報記録面側に形成される。さらにコンパクトディスク２は、矢印ａにより部分的に拡大して示すように（図２（Ｅ））、例えば蒸着により、このディスク基板３の情報記録面側に、レーザービームを反射する反射記録膜４が形成され、続いて反射記録膜４を腐食等から保護する保護膜５が形成される。
【００１６】
これによりコンパクトディスク２は、通常のコンパクトディスクと同様に、ピット及びランドの繰り返しによりオーディオ信号、再生位置を特定するための絶対時間等によるサブコード情報が記録され、ディスク基板３を透過してレーザービームＬを反射記録膜４に照射すると共に、その戻り光を受光することにより、これら記録されたオーディオ信号等を再生できるようになされている。
【００１７】
ここでこのようにして形成されるピット及びランドの繰り返しは、通常のコンパクトディスクと同様に、１秒当たりに７５個のＣＤフレームが割り当てられ（図２（Ａ））、各ＣＤフレームにそれぞれ９８個のＥＦＭフレームが割り当てられる（図２（Ｂ））。さらに各ＥＦＭフレームは、５８８のチャンネルクロックに分割され、そのうちの先頭の２２チャンネルクロックにフレームシンクが割り当てられる。ピット及びランドは、この１チャンネルクロックの１周期を基本周期Ｔとして、この基本周期の整数倍の長さにより繰り返され、フレームシンクは、それぞれ周期１１Ｔにより作成されるようになされている
【００１８】
さらにこの実施の形態において、反射記録膜４は、ＣＤ−Ｒの情報記録面と同一の膜構造により作成される。これによりコンパクトディスク２は、所定光量以上によりレーザービームＬを照射すると、このレーザービーム照射位置における反射記録膜４の反射率が非可逆的に変化するように構成され、またこの反射率の変化を戻り光の光量変化により検出できるようになされている。
【００１９】
光ディスク装置１においては（図１）、マイクロコンピュータにより構成されるシステム制御回路１０により全体の動作が制御されて、このコンパクトディスク２にディスク識別符号ＥＤを記録する。
【００２０】
すなわち光ディスク装置１において、スピンドルモータ１１は、サーボ回路１２の制御により、線速度一定の条件によりコンパクトディスク２を回転駆動する。
【００２１】
光ピックアップ１３Ａは、光ピックアップ１３Ｂより先行してコンパクトディスク２より再生信号ＲＦを検出し、光ピックアップ１３Ｂは、この光ピックアップ１３Ａで検出された再生信号ＲＦの処理結果に基づいてコンパクトディスク２にディスク識別符号ＥＤを記録する。
【００２２】
すなわち光ピックアップ１３Ａ及び１３Ｂは、１つのスレッド機構により連動してコンパクトディスク２の半径方向に可動し、同一トラック上において近接してレーザービームを照射する。光ピックアップ１３Ａ及び１３Ｂは、それぞれコンパクトディスク２にレーザービームを照射して得られる戻り光の受光結果より独立してトラッキング制御、フォーカス制御され、これらにより光ピックアップ１３Ａが走査した直後を光ピックアップ１３Ｂにより走査してレーザービームを照射することができるようになされている。
【００２３】
光ピックアップ１３Ａは、戻り光を所定の受光素子で受光し、この受光面における戻り光の光量変化に応じて信号レベルが変化する再生信号ＲＦを検出する。光ピックアップ１３Ｂは、ＡＰＣ（Automatic Power Control ）回路１４の制御により、所定のタイミングでレーザービームの光量を立ち上げ、これによりコンパクトディスク２における反射記録膜４の反射率を局所的に変化させる。
【００２４】
増幅回路１５は、光ピックアップ１３Ａより出力される再生信号ＲＦを所定利得で増幅して出力する。２値化回路１６は、増幅回路１５より出力される再生信号ＲＦを所定の基準レベルにより２値化し、２値化信号ＢＤを出力する。ＰＬＬ回路１７は、この２値化信号ＢＤよりチャンネルクロックＣＫを再生する。
【００２５】
遅延回路２２は、光ピックアップ１３Ａが走査した箇所を光ピックアップ１３Ｂが走査するまでの期間の分、２値化信号ＢＤのタイミングを遅延させて出力する。
【００２６】
ディスク識別符号発生回路２０は、サブコード検出回路２０Ａ及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２０Ｂにより構成される。ここでサブコード検出回路２０Ａは、遅延回路２２を介して所定時間遅延されてなる２値化信号ＤＢＤを処理することにより、２値化信号ＤＢＤ中に含まれるサブコード情報を再生する。さらにディスク識別符号発生回路２０は、このサブコード情報に含まれる分、秒、フレームによる時間情報から、絶対時間で示される分（ＡＭＩＮ）、秒（ＡＳＥＣ）の時間情報を選択的に出力する。なおこのときサブコード検出回路２０Ａは、併せて、この秒（ＡＳＥＣ）の時間情報に同期したリセットパルスを生成して変換回路２１に出力する。
【００２７】
なおここで分（ＡＭＩＮ）、秒（ＡＳＥＣ）の時間情報は、コンパクトディスク２の規格に定められたサブコード情報であり、コンパクトディスク２上のデータの位置を示すものである。すなわち分（ＡＭＩＮ）の時間情報は、コンパクトディスク２上に記録されたデータを分単位で表したものであり、例えば０から７４までの値を取ることができる。また秒（ＡＳＥＣ）の時間情報は、分（ＡＭＩＮ）で定められる分単位の位置を、さらに秒単位で細かく規定したものであり、０から５９までの値を取る。
【００２８】
リードオンリメモリ２０Ｂは、ディスク識別符号ＥＤを保持し、サブコード検出回路２０Ａより出力される分（ＡＭＩＮ）、秒（ＡＳＥＣ）の時間情報をアドレスにして保持したデータを出力する。ここでディスク識別符号ＥＤは、ディスク毎に固有なものとして設定されるＩＤ情報、製造工場に係る情報、製造年月日、コピー可／不可を制御する情報等により構成され、ディスク識別符号ＥＤの始まりを表す同期信号、誤り訂正符号などが含まれる。リードオンリメモリ２０Ｂは、ディスク識別符号ＥＤをビットデータにより保持し、分（ＡＭＩＮ）、秒（ＡＳＥＣ）の時間情報による１のアドレスに対して、１ビットのディスク識別符号ＥＤを出力する。これによりリードオンリメモリ２０Ｂは、１秒当たり１ビットのディスク識別符号ＥＤを出力する。
【００２９】
このようにしてディスク識別符号ＥＤを生成して出力するにつき、図２との対比により図３に示すように、コンパクトディスク２においては、１秒が７５ＣＤフレームで構成され、さらに１のＣＤフレームが９８ＥＦＭフレームにより構成されることにより（図３（Ａ−１）〜（Ａ−３））、ディスク識別符号発生回路２０は、７３５０（７３５０＝７５×９８）ＥＦＭフレーム当たり、１ビットのディスク識別符号ＥＤ（図３（Ｄ））を生成して出力する。これによりディスク識別符号発生回路２０は、ディスク識別符号ＥＤの１ビットに対して少なくともコンパクトディスク２におけるピットの１０個以上のエッジが対応するように、ディスク識別符号ＥＤを生成して出力する。
【００３０】
変換回路２１は、シンクパターンを基準にしてこのディスク識別符号ＥＤをスクランブル処理して出力し、これによりディスク識別符号ＥＤを発見困難にする。
【００３１】
すなわち変換回路２１において、同期パターン検出回路２１Ａは、遅延回路２２より出力される２値化信号ＤＢＤに繰り返し現れるシンクパターンを検出する。ここで２値化信号ＤＢＤは（図３（Ａ−４））、コンパクトディスク２に形成されたピット列に対応して信号レベルが切り換わり、各フレームの先頭に割り当てられたフレームシンクにおいて、周期１１Ｔの期間、信号レベルが立ち上がった後、続いて周期１１Ｔの期間、信号レベルが立ち下がる。
【００３２】
従って同期パターン検出回路２１Ａは、多段接続したフリップフロップ回路により、チャンネルクロックＣＫ（図３（Ｂ））を基準にして、２値化信号ＤＢＤの連続する信号レベルを判定することにより、このフレームシンクを検出する。この実施の形態において、同期パターン検出回路２１Ａは、このフレームシンクの検出結果より、サブコード検出回路２０Ａ等で処理される２値化信号ＤＢＤのタイミングとの対比において、フレームシンクが開始する１チャンネルクロック前の期間Ｔで信号レベルが立ち上がるフレームパルスＦＰを出力する（図３（Ｃ））。
【００３３】
Ｍ系列発生回路２１Ｂは、縦続接続された複数のフリップフロップとイクスクルーシブオア回路とにより構成され、サブコード検出回路２０Ａより出力されるリセットパルスに従って秒（ＡＳＥＣ）の時間情報の変化に対応するタイミングによりこれら複数のフリップフロップに初期値をセットした後、セットした内容をフレームパルスＦＰに同期して順次転送すると共に、所定の段間で帰還することにより論理１と論理０が等確率で現れるＭ系列の乱数データＭＳを生成する。これによりＭ系列信号ＭＳは、ディスク識別符号ＥＤの１ビットに対応する周期で同一パターンを繰り返す疑似乱数の系列となる。
【００３４】
イクスクルーシブオア回路２１Ｃは、Ｍ系列信号ＭＳとディスク識別符号ＥＤを受け、この排他的論理和信号を変換信号ＭＤとして出力する（図３（Ｅ））。すなわちイクスクルーシブオア回路２１Ｃは、ディスク識別符号ＥＤが論理０の場合、Ｍ系列信号ＭＳの論理レベルにより変換信号ＭＤを出力し、これとは逆にディスク識別符号ＥＤが論理１の場合、Ｍ系列信号ＭＳの論理レベルを反転してなる変換信号ＭＤを出力する。これによりイクスクルーシブオア回路２１Ｃは、ディスク識別符号ＥＤをＭ系列乱数により変調することになる。
【００３５】
エッジ検出回路２３は、この遅延回路２２より出力される２値化信号ＤＢＤよりコンパクトディスク２に形成されたエッジのタイミングを検出して出力する。変調回路２４は、このエッジのタイミングにより変換信号ＭＤをゲートしてＡＰＣ回路１４の制御信号ＭＸを立ち上げ、これによりレーザービームの光量を瞬間的に立ち上げて、コンパクトディスク２の反射率を局所的に変化させる。
【００３６】
すなわち図４に示すように、遅延回路２２においては、縦続接続した所定段数のフリップフロップ２２Ａ〜２２Ｏにより、順次チャンネルクロックＣＫに同期して２値化信号ＢＤを転送し、これにより２値化信号ＢＤを遅延させて出力する。なおここで、このフリップフロップ２２Ａ〜２２Ｏの段数は、このような２値化信号の転送により２値化信号ＢＤに与えられる遅延時間が、光ピックアップ１３Ａが走査した箇所を光ピックアップ１３Ｂが走査する迄の時間と等しくなるように設定される。
【００３７】
エッジ検出回路２３は、チャンネルクロックＣＫにより動作するフリップフロップ２３Ａにフリップフロップ２２Ｏの出力信号を与え、このフリップフロップ２３Ａの入出力信号をアンド回路２３Ｂに入力する。ここでアンド回路２３Ｂは、一方の入力端が反転入力端に設定され、これにより２つの入力端の論理レベルが異なる場合に、出力端の論理レベルを立ち上げるようになされている。これによりエッジ検出回路２３は、２値化信号ＢＤの論理レベルが切り換わるタイミングを検出し、この検出結果であるアンド回路２３Ｂの出力信号をエッジ検出信号ＥＰ（図３（Ｆ））として出力する。
【００３８】
変調回路２４は、エッジ検出信号ＥＰと変換信号ＭＤとをアンド回路２４Ａに入力し、これによりエッジ検出信号ＥＰにより変換信号ＭＤをゲートして、エッジのタイミングで変換信号ＭＤの論理レベルに応じて論理レベルが立ち上がる変調信号ＭＸＡを生成する（図３（Ｇ））。
【００３９】
Ｄフリップフロップ２４Ｂは、チャンネルクロックＣＫにより動作してこの変調信号ＭＸＡのグリッジノイズを除去して出力し、モノステーブルマルチバイブレータ（ＭＭ）２４Ｃは、このＤフリップフロップ２４Ｂより出力されるパルス信号のパルス幅を整形して変調パルスＭＸ（図３（Ｈ））を出力する。
【００４０】
ＡＰＣ回路１４（図１）は、この変調パルスＭＸに応じて、光ピックアップ１３Ｂより出射されるレーザービームの光量を再生時の光量から記録時の光量に切り換える。ここで記録時の光量とは、コンパクトディスク２の反射記録膜４の反射率を変化させるに充分な光量である。
【００４１】
これにより光ディスク装置１は、光ピックアップ１３Ｂより出射されるレーザービームが各ピットＰのエッジを走査するタイミングで、乱数データＭＳにより変調されたディスク識別符号ＥＤに応じてこのレーザービームの光量を立ち上げ、対応するエッジを跨ぐようにマークＭを形成してディスク識別符号ＥＤを追加記録する（図３（Ｉ−１）及び（Ｉ−２））。従ってコンパクトディスク２においては、ディスク識別符号ＥＤを追加記録していない場合は、これらのピットのエッジを走査するタイミングで、ほぼ平均値レベルを横切る信号波形による再生信号ＲＦが得られるのに対し（図３（Ｊ−１））、このようにディスク識別符号ＥＤを追加記録した場合には、対応するエッジの部分で局所的に反射率が変化していることにより、ピットのエッジを走査するタイミングで、変化した反射率の分だけ信号レベルが局所的に変動してなる再生信号ＲＦが得られ、反射率が変化した分ジッタが増大することになる（図３（Ｊ−２））。これによりコンパクトディスク２は、再生信号ＲＦで検出されるジッタによりディスク識別符号ＥＤが記録され、再生信号ＲＦの信号レベルの変化を基準にしてディスク識別符号ＥＤが再生されるようになされている。
【００４２】
かくするにつき再生信号ＲＦにおいて、このように信号波形が変化しても、従来と同様の信頼性により再生信号ＲＦを処理してオーディオ信号を再生できるように、すなわち再生信号ＲＦを充分な位相余裕、振幅余裕により２値識別してチャンネルクロックＣＫを精度良く生成できるように、光ディスク装置１においては、ＡＰＣ回路１４により立ち上げられるレーザービームの光量が設定され、またこのレーザービームの光量を立ち上げる期間である、変調パルスＭＸのパルス幅が設定されるようになされている。
【００４３】
図５は、このコンパクトディスク２を再生するコンパクトディスクプレイヤーを示すブロック図である。このコンパクトディスクプレイヤー３０において、スピンドルモータ３２は、サーボ回路３３の制御によって線速度一定の条件によりコンパクトディスク２を回転駆動する。
【００４４】
光ピックアップ３４は、コンパクトディスク２にレーザービームを照射すると共にその戻り光を所定の受光素子により受光し、この受光素子の受光面における戻り光の光量に応じて信号レベルが変化する再生信号ＲＦを出力する。ここでこの再生信号ＲＦは、コンパクトディスク２に記録されたピットに対応して信号レベルが変化することになる。このときコンパクトディスク２において、ディスク識別符号ＥＤの記録によりエッジの部分において局所的に反射率が変化するように形成されていることにより、再生信号ＲＦの信号レベルは、ディスク識別符号ＥＤによる反射率の変化に応じて僅かに変化することになる。
【００４５】
２値化回路３５は、この再生信号ＲＦを所定の基準レベルにより２値化し、２値化信号ＢＤを作成する。
【００４６】
ＰＬＬ回路３６は、この２値化信号ＢＤを基準にして動作することにより、再生信号ＲＦのチャンネルクロックＣＣＫを再生する。
【００４７】
ＥＦＭ復調回路３７は、チャンネルクロックＣＣＫを基準にして２値化信号ＢＤを順次ラッチすることにより、ＥＦＭ変調信号Ｓ２に対応する再生データを再生する。さらにＥＦＭ復調回路３７は、この再生データをＥＦＭ復調した後、フレームシンクを基準にしてこの復調データを８ビット単位で区切り、生成した８ビット単位の信号をデインターリーブしてＥＣＣ（Error Correcting Code ）回路３８に出力する。
【００４８】
ＥＣＣ回路３８は、このＥＦＭ復調回路３７の出力データに付加された誤り訂正符号に基づいて、この出力データを誤り訂正処理し、これによりオーディオデータＤ１を再生して出力する。
【００４９】
ディジタルアナログ変換回路（Ｄ／Ａ）３９は、このＥＣＣ回路３８より出力されるオーディオデータＤ１をディジタルアナログ変換処理し、アナログ信号でなるオーディオ信号Ｓ４を出力する。このときディジタルアナログ変換回路３９は、システム制御回路４０の制御により、このコンパクトディスク２が違法コピーによるものと判断されると、オーディオ信号Ｓ４の出力を中止する。
【００５０】
システム制御回路４０は、このコンパクトディスクプレイヤー３０の動作を制御するコンピュータにより構成される。システム制御回路４０は、ディスク識別符号再生回路４１より出力されるディスク識別符号ＥＤに基づいて、コンパクトディスク２が違法コピーによるものか否か判断し、違法コピーによるものと判断した場合には、ディジタルアナログ変換回路３９からのオーディオ信号Ｓ４の出力を停止制御する。
【００５１】
ディスク識別符号再生回路４１は、再生信号ＲＦよりディスク識別符号ＥＤを復号して出力する。
【００５２】
図６は、このディスク識別符号再生回路４１を詳細に示すブロック図である。このディスク識別符号再生回路４１において、サブコード検出回路４２は、チャンネルクロックＣＣＫを基準にして２値化信号ＢＤを監視し、この２値化信号ＢＤよりサブコード情報を復号する。さらにサブコード検出回路４２は、この復号したサブコード情報のうちの時間情報を監視し、この時間情報が１秒変化する毎に信号レベルが立ち上がる１秒検出パルスＳＥＣＰを出力する。
【００５３】
エッジ検出回路４４は、図４について上述したエッジ検出回路２３と同様に構成され、２値化信号ＢＤからピットの変化点を検出してエッジ検出信号ＥＰを出力する。
【００５４】
同期パターン検出回路４５は、チャンネルクロックＣＣＫを基準にして２値化信号ＢＤを順次ラッチし、その連続する論理レベルを判定することによりシンクパターンを検出してフレームパルスＦＰを出力する。
【００５５】
Ｍ系列生成回路４６は、１秒検出パルスＳＥＣＰを基準にしてアドレスを初期化した後、フレームパルスＦＰによりアドレスを順次歩進して内蔵のリードオンリメモリをアクセスし、これにより光ディスク装置１で生成したＭ系列乱数データＭＳに対応するＭ系列乱数データＭＺを生成する。
【００５６】
これらによりディスク識別符号再生回路４１においては、光ディスク装置１における処理に対応して、ディスク識別符号ＥＤの再生に必要な各種基準信号を再生する。
【００５７】
ディスク識別符号再生回路４１において、アナログディジタル変換回路４７は、チャンネルクロックＣＣＫを基準にして再生信号ＲＦをアナログディジタル変換処理し、８ビットのディジタル再生信号を出力する。極性反転回路（−１）４８は、このディジタル再生信号の極性を反転して出力する。
【００５８】
セレクタ４９は、Ｍ系列生成回路４６より出力されるＭ系列乱数データＭＺの論理レベルに応じて、アナログディジタル変換回路４７より直接入力されるディジタル再生信号、極性反転回路４８より入力される極性を反転してなるディジタル再生信号を選択出力する。すなわちセレクタ４９は、Ｍ系列乱数データＭＺが論理１の場合、直接入力されるディジタル再生信号を選択して出力し、これとは逆にＭ系列乱数データＭＺが論理０の場合、極性反転されたディジタル再生信号を選択する。これによりこのセレクタ４９は、Ｍ系列乱数データＭＳにより変調したディスク識別符号ＥＤの論理レベルを多値のデータにより再生することになり、この多値のデータによる再生データＲＸを出力する。
【００５９】
加算器５２は、１６ビットのディジタル加算器であり、再生データＲＸとアキュムレータ（ＡＣＵ）５３の出力データＡＸとを加算して出力する。アキュムレータ５３は、加算器５２の出力データを保持する１６ビットのメモリで構成され、保持したデータを加算器５２に帰還することにより、加算器５２と共に累積加算器を構成する。すなわちアキュムレータ５３は、１秒検出パルスＳＥＣＰにより保持した内容をクリアした後、エッジ検出回路４４の出力信号ＥＰに同期して加算器５２の出力データを記録する。これにより加算器５２は、サブコード情報による時間情報の各秒毎（７３５０フレーム間）に、セレクタ４９により再生された再生データＲＸの論理値よりエッジに対応する論理値を選択的に累積し、累積値ＡＸを出力する。
【００６０】
２値化回路５４は、１秒検出パルスＳＥＣＰが立ち上がるタイミングで、所定の基準値によりアキュムレータ５３の出力データＡＸを２値化して出力する。これによりセレクタ４９により再生されたディスク識別符号ＥＤの再生データＲＸが、２値のディスク識別符号ＥＤに変換される。
【００６１】
ＥＣＣ回路５５は、このディスク識別符号ＥＤに付加された誤り訂正符号によりディスク識別符号ＥＤを誤り訂正処理して出力する。
【００６２】
（１−２）実施の形態の動作
以上の構成において、この実施の形態に係るコンパクトディスク２の製造工程では、通常のマスタリング装置によりマザーディスクが作成され、このマザーディスクより作成されたスタンパーによりディスク基板３が作成される。さらにこのディスク基板３に反射記録膜４、保護膜５が形成されてコンパクトディスク２が作成される（図２）。これによりコンパクトディスク２は、所定の基本周期Ｔに対応する基本長さの整数倍の長さによるピット及びランドが繰り返されて、ディジタルオーディオ信号等が記録される。
【００６３】
このときコンパクトディスク２は、反射記録膜４にＣＤ−Ｒの情報記録膜と同一の膜構造が適用され、これにより所定光量以上によりレーザービームＬを照射すると、このレーザービーム照射位置における反射記録膜４の反射率が可逆的に変化し、ピット及びランドの繰り返しにより記録された主のデータに加えて、副のデータを追加記録することができるように構成される。
【００６４】
このようにして作成されたコンパクトディスク２は、光ディスク装置１（図１）において、ピット及びランドの繰り返しにより記録されたディジタルオーディオ信号の再生には何ら影響を与えないように、ディスク識別符号ＥＤが記録される。
【００６５】
すなわち光ディスク装置１において、コンパクトディスク２は、光ピックアップ１３Ａより得られる再生信号ＲＦが２値化回路１６により２値化信号ＢＤに変換され、この２値化信号ＢＤよりＰＬＬ回路１７でチャンネルクロックＣＫが再生され、また光ピックアップ１３Ａが走査した箇所をディスク識別符号ＥＤの記録に使用する光ピックアップ１３Ｂが走査するまでの時間差分、遅延回路２２で２値化信号ＢＤが遅延される。
【００６６】
光ディスク装置１では、この遅延回路２２より出力される２値化信号ＤＢＤよりサブコード検出回路２０Ａでサブコードが検出され、このサブコードの分（ＡＭＩＮ）及び秒（ＡＳＥＣ）によるリードオンリメモリ２０Ｂのアクセスにより、サブコードに同期した１秒当たり１ビットの極めて低いビットレートによりディスク識別符号ＥＤが生成される。
【００６７】
またこれと同時に、同期パターン検出回路２１Ａにおいて、この２値化信号ＤＢＤよりシンクパターンが検出され、Ｍ系列発生回路２１Ｂにおいて、このシンクパターンの検出結果より、シンクパターンに同期したタイミングで順次論理１及び論理０が等確率で発生するＭ系列乱数データＭＳが生成される。
【００６８】
光ディスク装置１では、イクスクルーシブオア回路２１Ｃにおいて、このＭ系列乱数データＭＳによりディスク識別符号ＥＤが変調され、これによりディスク識別符号ＥＤが発見困難とされる。
【００６９】
光ディスク装置１では、エッジ検出回路２３において（図４）、光ピックアップ１３Ｂがピットのエッジを横切るタイミングが検出され、続く変調回路２４において、このタイミング検出結果を基準にしてイクスクルーシブオア回路２１Ｃの出力信号がゲートされると共に、そのゲート結果のパルス幅が短いパルス幅に整形され、その結果得られる変換信号ＭＤにより光ピックアップ１３Ｂから出力されるレーザービームの光量が間欠的に立ち上げられる。
【００７０】
これによりコンパクトディスク２は、この制御信号ＭＸによるレーザービームの光量の立ち上げに対応して反射記録膜４の反射率が局所的に変化し（図３）、この場合ピットのエッジを光ピックアップ１３Ｂが走査するタイミングによりイクスクルーシブオア回路２１Ｃの出力信号をゲートしてレーザービームの光量を立ち上げたことにより、各ピットＰのエッジを跨ぐように、イクスクルーシブオア回路２１Ｃの出力信号に応じてマークＭが形成される。
【００７１】
このようにマークＭが形成されてなるコンパクトディスク２においては、再生信号ＲＦのジッタが増大するものの、このようにして与えられる反射率の変化が極く微量であることから、ピット列として記録された情報の再生には何ら影響がなく、安定かつ精度良くクロックを生成して記録されたデータを再生することが可能となる。
【００７２】
またコンパクトディスク２においては、イクスクルーシブオア回路２１Ｃにおいて、論理１と論理０が等確率で現れるＭ系列によりディスク識別符号ＥＤが擾乱されて記録されていることにより、再生信号ＲＦの信号波形をオシロスコープで観測した場合等にあっても、ディスク識別符号ＥＤを表す情報がノイズのように観察され、これによりディスク識別符号ＥＤを発見困難とすることができる。さらにディスク識別符号ＥＤのコピーを困難にすることもできる。
【００７３】
またこれらに加えて、ディスク識別符号ＥＤの１ビットを１秒の期間に割り当てたことにより、すなわちこの１ビットを全部で７３５０（７３５０＝７５×９８）ＥＦＭフレームに分散して記録することにより、ノイズ等により再生信号が変動しても、確実にディスク識別符号ＥＤを再生することができる。
【００７４】
さらにこのようにしてディスク識別符号ＥＤを記録したコンパクトディスク２は、従来の違法コピーの手法によっては、ピット列によるディジタルオーディオ信号Ｄ１についてはコピーされてしまうものの、ディスク識別符号ＥＤについては、コピーすることが困難になる。
【００７５】
すなわちこのコンパクトディスク２と同一に違法コピーを作成する場合には、ディスク識別符号ＥＤを同様にマークにより記録する必要があり、ディジタルオーディオ信号Ｄ１が事前にピット列により記録され、また反射記録膜を有しているディスク状記録媒体を用意する必要がある。またこの光ディスク装置１と同様の構成による装置を用意する必要もある。これらによりこのディスク識別符号ＥＤについては、コピー困難に記録することができる。
【００７６】
このようにして作成されたコンパクトディスク２は（図５）、コンパクトディスクプレイヤー３０において、レーザービームを照射して得られる戻り光の光量に応じて信号レベルが変化する再生信号ＲＦが検出されることにより、この再生信号ＲＦの信号レベルがピット及びランドに応じて、またコンパクトディスク２の反射率に応じて変化することになり、この再生信号ＲＦが２値化回路３５により２値化される。続いて２値化信号ＢＤがＥＦＭ復調回路３７により２値識別された後、ＥＦＭ復調、デインターリーブされ、ＥＣＣ回路３８により誤り訂正処理され、これによりディジタルオーディオ信号が再生される。
【００７７】
このときコンパクトディスク２において、局所的に反射率が変化してなるマークが形成されていることにより、このマークを形成したことによる各エッジ近傍における信号レベルが僅かながら変化するものの、実用上充分な精度により正しく２値識別してクロックを生成でき、またこのクロックにより正しく再生することができ、これによりディスク識別符号ＥＤを記録したコンパクトディスク２であっても、通常のコンパクトディスクプレイヤーにより正しく再生することが可能となる。
【００７８】
このようなディジタルオーディオ信号の再生において、コンパクトディスク２は、ディスク識別符号再生回路４１において、ディスク識別符号ＥＤが同時に再生され、このディスク識別符号ＥＤが正しく再生できない場合、違法なコピーとしてディジタルアナログ変換回路３９によるディジタルアナログ変換処理が直ちに停止制御される。
【００７９】
すなわちこのディスク識別符号ＥＤの再生において（図６）、コンパクトディスク２は、同期パターン検出回路４５において、フレームシンクが検出され、このフレームシンクの検出を基準にしてＭ系列生成回路４６において記録時のＭ系列乱数データＭＳに対応するＭ系列乱数データＭＺが生成される。
【００８０】
またエッジ検出回路４４において、レーザービームがピットのエッジを横切るタイミングが検出され、サブコード検出回路４２においては、サブコードの秒が歩進するタイミングが検出される。
【００８１】
また再生信号ＲＦがアナログディジタル変換回路４７によりディジタル再生信号に変換され、Ｍ系列乱数データＭＺを基準にしてセレクタ４９によりこのディジタル再生信号、又は極性を反転してなるディジタル再生信号が選択されることにより、ディスク識別符号ＥＤの論理レベルを多値のデータにより表現してなる再生データＲＸが再生される。
【００８２】
コンパクトディスク２においては、サブコードの秒が歩進される期間を単位にして、アキュムレータ５３及び加算器５２により各エッジに対応する再生データＲＸが選択的に累積され、これによりディスク識別符号ＥＤの再生結果についてＳＮ比が改善される。またこの累積結果が２値化回路５４により２値化されてディスク識別符号ＥＤが復号された後、ＥＣＣ回路５５により誤り訂正処理され、システム制御回路４０に出力される。
【００８３】
これによりディスク識別符号ＥＤにおいては、１つのエッジにおける反射率の変化は小さいものの、多くのピットのエッジから得られた信号の総和より求められれることになり、ディスク上に存在するランダムノイズの影響を受けることなく、充分に確実に復号することが可能となる。またこのようにして総和より復号する際に、記録時Ｍ系列により擾乱さていることにより、再生信号全体のレベル変動などの影響も有効に回避され、ディスク識別符号ＥＤを極めて安定に再生することが可能となる。
【００８４】
（１−３）実施の形態の効果
以上の構成によれば、レーザービームの照射によりコンパクトディスクの反射率を局所的に変化させてジッタを与え、このジッタによりディスク識別符号を記録したことにより、ピット列によるディジタルオーディオ信号の再生には何ら影響を与えないで、このディジタルオーディオ信号を再生する光ピックアップにより再生可能に、かつ違法コピーによってはコピーすることが困難にディスク識別符号を記録することができる。
【００８５】
またサブコードを基準にして１秒当たりにディスク識別符号の１ビットを割り当て、少なくとも１０個以上のエッジにディスク識別符号の１ビットを割り当てて記録することにより、ノイズ等の影響を回避して確実にディスク識別符号を再生することができる。
【００８６】
さらにこのディスク識別符号をＭ系列乱数データにより変調して記録することにより、ノイズと識別困難にディスク識別符号を記録でき、ディスク識別符号を発見、解析困難にすることができる。また再生時、ノイズの影響を有効に回避してディスク識別符号を再生することができる。
【００８７】
またコンパクトディスクプレイヤーにおいて、再生信号ＲＦの信号レベルを検出してディスク識別符号を復号し、この信号レベルを累積してディスク識別符号に混入したノイズの影響を除去することにより、ノイズと識別困難に記録したディスク識別符号ＥＤを確実に再生することができる。
【００８８】
またセレクタ４９においてＭ系列乱数データＭＺによりディジタル再生信号を選択的に処理して、ディスク識別符号を再生することにより、発見、解析困難に記録したディスク識別符号を確実に再生することができる。
【００８９】
（２）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、反射記録膜にＣＤ−Ｒの膜構造を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば相変化型光ディスクの膜構造を適用してもよく、さらには充分な光量によりレーザービームを間欠的に照射することが可能な場合には、従来のコンパクトディスクにこの種のデータを追加記録してもよい。
【００９０】
また上述の実施の形態においては、ピットのエッジを跨ぐようにマークを形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、必ずしもエッジを跨ぐようにマークを形成する必要はなく、エッジ近傍にこの種のマークを形成しても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
また上述の実施の形態においては、１秒周期でＭ系列をリセットする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＣＤフレーム単位でリセットしても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
また上述の実施の形態においては、ディスク識別符号を記録する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ピット及びランド長により暗号化したディジタルオーディオ信号を記録し、この暗号化の解除に必要なキー情報を記録する場合、さらにはキー情報の選択、復号に必要なデータを記録する場合等、暗号化の解除に必要な種々のデータを記録してもよい。
【００９３】
また上述の実施の形態においては、コンパクトディスクにディスク識別符号を記録する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、コンパクトディスクプレイヤーに適用して、例えばピット列によりデータの再生回数、コピー回数を記録するようにしてもよい。
【００９４】
さらに上述の実施の形態においては、アキュムレータによる累積値を２値識別してディスク識別符号を再生する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この累積値を多値識別して再生するようにしてもよい。
【００９５】
また上述の実施の形態においては、ＥＦＭ変調してディジタルオーディオ信号を記録する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１−７変調、８−１６、２−７変調など、種々の変調に対して広く適用することができる。
【００９６】
また上述の実施の形態においては、ピット及びランドにより所望のデータを記録する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、マーク及びスペースにより所望のデータを記録する場合にも広く適用することができる。
【００９７】
また上述の実施の形態においては、コンパクトディスクとその周辺装置に本発明を適用してオーディオ信号を記録する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ビデオディスク等、種々の光ディスク及びその周辺装置に広く適用することができる。
【００９８】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、反射率を局所的に変化させてエッジの位置情報にジッタを与え、このジッタにより所望のデータを追加記録することにより、ピット列等によるデータ列の再生には何ら影響を与えないで、このデータ列を再生する光ピックアップにより再生可能に、かつ違法コピーによってはコピーすることが困難に、ディスク識別符号等のデータを記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るコンパクトディスクの処理に供する光ディスク装置を示すブロック図である。
【図２】図１の光ディスク装置で処理するコンパクトディスクの説明に供する断面図及びタイムチャートである。
【図３】図１の光ディスク装置の動作の説明に供するタイムチャートである。
【図４】図１の光ディスク装置の遅延回路、エッジ検出回路、変調回路を示すブロック図である。
【図５】図１の光ディスク装置により作成したコンパクトディスクを再生するコンパクトディスクプレイヤーを示すブロック図である。
【図６】図５のコンパクトディスクプレイヤーのディスク識別符号再生回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
１……光ディスク装置、２……コンパクトディスク、３……ディスク基板、４……反射記録膜、５……保護膜、１３Ａ、１３Ｂ、３４……光ピックアップ、１４……ＡＰＣ回路、１７……ＰＬＬ回路、２０……ディスク識別符号発生回路、２０Ａ、４２……サブコード検出回路、２１……変換回路、２１Ａ、４５……同期パターン検出回路、２１Ｂ、４６……Ｍ系列発生回路、２３、４４……エッジ検出回路、２４……変調回路、３０……コンパクトディスクプレイヤー、４１……ディスク識別符号再生回路

Claims

ピット列又はマーク列により所望のデータが記録されてなる光ディスクに追加のデータを記録する光ディスク装置であって、
前記光ディスクに照射した再生用レーザービームの戻り光を受光して、前記戻り光の受光結果を出力する戻り光受光手段と、
前記戻り光の受光結果より、前記光ディスクに照射する記録用レーザービームがピット又はマークのエッジを横切るタイミングを検出するエッジ検出手段と、
前記追加のデータを変調して記録信号を生成する変調手段と、
前記エッジ検出手段の検出結果と、前記記録信号とに基づいて、前記記録用レーザービームの光量を間欠的に立ち上げて前記光ディスクの反射率を局所的に変化させることにより、前記戻り光の受光結果が所定の基準レベルを横切るタイミングを変化させるレーザービーム照射手段と
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
前記レーザービーム照射手段は、
前記記録用レーザービームが前記ピット又はマークを横切るタイミングで前記記録用レーザービームの光量を間欠的に立ち上げる
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
前記変調手段は、
所定の２進数系列を発生する２進数系列生成手段と、
前記２進数系列と、前記追加のデータとを演算処理して前記記録信号を生成する演算処理手段とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
前記２進数系列は、
Ｍ系列の乱数である
ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
前記演算処理は、
前記２進数系列と、前記追加のデータとの排他的論理和を計算する処理である
ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
前記変調手段は、
前記追加のデータの１ビットに少なくとも前記ピット又はマークの１０個のエッジが対応するように、前記記録信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
ピット列又はマーク列により所望のデータが記録されてなる光ディスクに追加のデータを記録する光ディスクの記録方法であって、
前記光ディスクに照射した再生用レーザービームの戻り光を受光して、前記戻り光の受光結果を出力する戻り光受光処理と、
前記戻り光の受光結果より、前記光ディスクに照射する記録用レーザービームがピット又はマークのエッジを横切るタイミングを検出するエッジ検出処理と、
前記追加のデータを変調して記録信号を生成する変調処理と、
前記エッジ検出処理の検出結果と、前記記録信号とに基づいて、前記記録用レーザービームの光量を間欠的に立ち上げて前記光ディスクの反射率を局所的に変化させることにより、前記戻り光の受光結果が所定の基準レベルを横切るタイミングを変化させるレーザービーム照射処理と
を有することを特徴とする光ディスクの記録方法。
前記レーザービーム照射処理は、
前記記録用レーザービームが前記ピット又はマークを横切るタイミングで前記記録用レーザービームの光量を間欠的に立ち上げる
ことを特徴とする請求項７に記載の光ディスクの記録方法。
前記変調処理は、
所定の２進数系列を発生する２進数系列生成処理と、
前記２進数系列と、前記追加のデータとを演算処理して前記記録信号を生成する演算処理とである
ことを特徴とする請求項７に記載の光ディスクの記録方法。
前記２進数系列は、
Ｍ系列の乱数である
ことを特徴とする請求項９に記載の光ディスクの記録方法。
前記演算処理は、
前記２進数系列と、前記追加のデータとの排他的論理和を計算する処理である
ことを特徴とする請求項９に記載の光ディスクの記録方法。
前記変調処理は、
前記追加のデータの１ビットに少なくとも前記ピット又はマークの１０個のエッジが対応するように、前記記録信号を生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の光ディスクの記録方法。
ピット列又はマーク列により所望のデータが記録されてなる光ディスクにおいて、
前記ピット又はマークをレーザービームが走査して得られる戻り光の受光結果にジッタを与えるように、反射率が局所的に変化し、
該局所的な反射率の変化により所望の追加のデータが記録された
ことを特徴とする光ディスク。
前記追加のデータの１ビットが少なくとも前記ピット又はマークの１０個のエッジに割り当てられて記録された
ことを特徴とする請求項１３に記載の光ディスク。
前記追加のデータと所定の２進数系列との演算処理結果に対応して、前記ピット又はマークの前後所定範囲で前記反射率が局所的に変化してなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の光ディスク。
前記ピット列又はマーク列によるデータは、暗号化されたデータであり、
前記追加のデータは、前記暗号化されたデータの暗号化を解除するのに必要なデータである
ことを特徴とする請求項１３に記載の光ディスク。
光ディスクに光ビームを照射して得られる戻り光を検出し、前記戻り光に応じて信号レベルが変化する再生信号を信号処理することにより、前記光ディスクに記録されたデータ列を再生する光ディスク装置において、
前記光ディスクは、
ピット列又はマーク列により所望のデータが記録され、
前記ピット列又はマーク列をレーザービームが走査して得られる戻り光の受光結果にジッタを与えるように、反射率が局所的に変化し、
該局所的な反射率の変化により所望の追加のデータが記録され、
前記光ディスク装置は、
前記再生信号に基づいてクロック信号を再生するクロック再生手段と、
前記クロック信号を基準にして前記再生信号を２値識別することにより、主のデータ列を再生する第１の再生手段と、
前記クロック信号を基準にして前記再生信号を信号処理して前記追加のデータ列を再生する第２の再生手段とを備え、
前記第２の再生手段は、
前記再生信号の信号レベルを検出して信号レベル検出結果を出力する信号レベル検出手段と、
前記信号レベル検出結果の平均値を検出して出力する平均値化手段と、
前記信号レベル検出結果の平均値を識別して前記追加のデータ列を再生する第２の識別手段とを有する
ことを特徴とする光ディスク装置。
前記平均値化手段は、
前記信号レベル検出結果を積算して積算値を出力する積算手段と、
前記積算手段により積算をカウントしてカウント値を出力する係数手段と、
前記積算値を前記カウント値により除算して前記平均値を出力する除算手段とを有する
ことを特徴とする請求項１７に記載の光ディスク装置。
前記信号レベル検出手段又は前記平均値化手段は、
前記光ディスクのピット又はマークのタイミングで、前記信号レベル検出結果を選択的に平均値化する
ことを特徴とする請求項１７に記載の光ディスク装置。
前記信号レベル検出手段又は前記平均値化手段は、
乱数により前記再生信号を選択的に処理して、前記追加のデータ列を再生する
ことを特徴とする請求項１７に記載の光ディスク装置。
前記追加のデータ列に基づいて前記主のデータ列の再生を停止制御する
ことを特徴とする請求項１７に記載の光ディスク装置。
前記追加のデータ列に基づいて前記主のデータ列の暗号化を解除する
ことを特徴とする請求項１７に記載の光ディスク装置。