JP4139801B2 - 情報記録媒体再生装置、及び情報記録媒体再生方法 - Google Patents

情報記録媒体再生装置、及び情報記録媒体再生方法 Download PDF

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Description

本発明は、光ディスクなどの情報記録媒体に記録されている情報を再生するための情報記録媒体再生装置、及び情報記録媒体再生方法に関するものである。
近年、画像情報や音声情報をはじめとする各種の情報がデジタル化されるにつれて、デジタル情報の量が飛躍的に増大してきた。これに伴い、大容量化・高密度化に適した光ディスク装置の開発が進められている。
一方、画像情報や音声情報の中には著作権によって保護されているものが多くあるため、不法コピーからこれらの著作物を保護するための仕組みが必要となる。こうした著作権保護のために、暗号鍵などの著作権保護のための付加情報を光ディスクなどに記録する技術が開発されてきている。
その一手法として、画像情報等の主情報を記録するピットの微小変位により付加情報を重畳して記録する技術が、例えば特許文献１及び２に開示されている。ここでは、特許文献１に開示されている技術について説明する。
図１２に、特許文献１の技術によって光ディスク上に形成されるピットの状態を示す。この技術では、各ピット長及び各ピット間の間隔によって、暗号化されたオーディオデータが記録される。また、この技術では、各ピットＰがトラックセンターＴＣに対して内外周方向に微少に変位して形成されており、この微少な変位によって、上記オーディオデータの暗号化を解除するキーデータが記録される。
図１３に、上記のようにしてオーディオデータ及びキーデータが記録された光ディスクを再生する光ディスク装置１３０のブロック図を示す。
この光ディスク装置１３０において、スピンドルモータ１３２は、サーボ回路１３３の制御によって線速度一定の条件により光ディスク１３１を回転駆動する。
光ピックアップ１３４は、光ディスク１３１にレーザービームを照射するとともに、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強度に応じて信号レベルが変化する高周波信号ＲＦを出力する。この高周波信号ＲＦは、光ディスク１３１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。
さらに光ピックアップ１３４は、この戻り光の受光結果をいわゆるプッシュプル法により処理することより、光ディスク１３１の内外周方向について、レーザービーム照射位置に対するピットの位置に応じて信号レベルが変化するプッシュプル信号ＰＰを生成する。また光ピックアップ１３４は、フォーカスエラー量に応じて信号レベルが変化するフォーカスエラー信号を生成して出力する。
サーボ回路１３３においては、このプッシュプル信号ＰＰを帯域制限することにより、トラックセンターに対するレーザービーム照射位置のデトラック量に応じて信号レベルが変化するトラッキングエラー信号を生成し、このトラッキングエラー信号により光ピックアップ１３４をトラッキング制御する。またサーボ回路１３３は、フォーカスエラー信号により光ピックアップ３４をフォーカス制御する。
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１３５は、プッシュプル信号ＰＰの低周波数成分を抑圧することにより、このレーザービーム照射位置に対するピットの位置に応じて信号レベルが変化するプッシュプル信号ＰＰより、トラックセンターに対するレーザービーム照射位置のデトラック量成分を除去し、これによりトラックセンターに対するピットの位置に応じて信号レベルが変化する変位検出信号ＨＰＰを検出する。
２値化回路１３６は、高周波信号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。
ＰＬＬ回路１３７は、この２値化信号ＢＤを基準にして動作することにより、高周波信号ＲＦのチャンネルクロックＣＣＫを再生する。
ＥＦＭ復調回路１３８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１３８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１３９に出力する。
ＥＣＣ回路１３９は、このＥＦＭ復調回路１３８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、これにより暗号化されてなるオーディオデータを再生して出力する。
暗号処理回路１４０は、鍵検出回路１４２で検出したキーデータＫＹによりこのオーディオデータの暗号化を解除して出力する。
ディジタルアナログ変換回路（Ｄ／Ａ）１４１は、この暗号処理回路１４０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。
鍵検出回路１４２は、チャンネルクロックＣＣＫ、２値化信号ＢＤを基準にして変位検出信号ＨＰＰを処理することにより、キーデータＫＹを再生して暗号処理回路１４０に出力する。
ここで、１つ１つのピットより得られる変位検出信号ＨＰＰにおいては、ピットの変位が微小なことから、ＳＮ比が著しく劣化したものとなってしまう。
そこで、鍵検出回路１４２では、変位検出信号ＨＰＰを１フレーム分累積して２値識別している。これにより、高いＳＮ比により２値識別してキーデータＫＹを再生することができる。その結果、発見困難に記録したキーデータＫＹを確実に再生することができる。
特開２０００−１９５０４９号公報（公開日２０００年７月１４日） 特開２００２−２０３３７４号公報（公開日２００２年７月１９日）
上記特許文献１の技術においては、光ディスク装置１３０による光ディスク１３１の再生の際、光ピックアップ１３４のフォーカス点のずれや、光ディスク１３１のチルト等の外乱により、プッシュプル信号ＰＰ及び変位検出信号ＨＰＰの信号品質は変化する。
外乱が大きい場合には、信号品質が低下するので、変位検出信号ＨＰＰにおいて十分なＳＮ比を得るために、累積処理において長時間の累積が必要となる。一方、外乱が小さい場合には、信号品質は良好となるので、比較的短時間の累積でも十分なＳＮ比の変位検出信号ＨＰＰを得ることができる。
ここで、オーディオデータの暗号化を解除にはキーデータＫＹが必須であるため、どのような状況においても常に正しいキーデータＫＹを得る必要がある。
そこで、上記特許文献１の技術では、通常の再生において考え得る最悪の信号品質の状態を想定し、この状態においても正しいキーデータＫＹを得ることができるように、累積処理において１フレーム分という十分長い時間の累積を行うように設定しているものと考えられる。
ところが、このように設定した場合、実際の信号品質が良好なときには、必要以上に長時間の累積を行うことになってしまう。累積処理の時間の長さは、再生処理を開始してから実際に音声等が出力されるまでのタイムラグの長さなどと相関があるため、可能な限り短い方が好ましい。したがって、累積処理に要する時間を、正しいキーデータＫＹを得るために必要最小限の時間に短縮することが望まれる。
そのためには、まず、検出した情報の確度と、処理時間とを調整することができる必要がある。さらに、再生信号の信号品質に応じて、より短い時間で、所定の確度をもった情報の検出を行うことができることが望ましい。本発明は、このような目的を実現できる情報記録媒体再生装置及び情報記録媒体再生方法を提供する。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、情報記録媒体に記録されている記録情報を再生する情報記録媒体再生装置において、前記情報記録媒体を読み取ることにより、前記記録情報に応じて変調された再生信号を検出する信号検出手段を備え、前記再生信号は、前記記録情報に付加されている同一内容の複数の付加情報の繰り返しに応じて変調されたものであり、前記再生信号における前記付加情報に対応する１又は複数の特定部分を用いて、前記記録情報の検出結果としての検出情報を生成するとともに、その検出情報の生成のために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間が長くなるほど、前記検出情報の確度が高くなる情報検出手段と、前記情報検出手段において有効な検出情報を生成するために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間を、前記記録情報が再生されている場合に決定する制御手段とを備えることを特徴としている。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記再生信号の信号品質を評価する信号品質評価手段をさらに備え、前記制御手段は、前記信号品質評価手段の評価結果に基づいて、前記制御を行うことが望ましい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記信号品質評価手段は、前記検出情報に対する誤り訂正処理の結果に基づいて、前記評価を行うものであってもよい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記積分時間が予め定めた値以上であり、かつ、前記信号品質評価手段の評価結果が予め定めた品質未満である場合に、適正な再生が不能である旨を報知する報知手段を備えることが望ましい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記再生信号は、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものであり、前記情報検出手段は、前記複数の情報単位の間において互いに対応するビットごとに再生信号の変調量を積分する積分手段と、各ビットに対応する積分結果に基づいて、検出情報の対応するビットを生成する情報生成手段とを備え、前記制御手段は、前記積分手段における積分に用いる情報単位の数によって前記制御を行うものであってもよい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記検出情報の有効／無効を判定する検出結果判定手段をさらに含み、前記積分に用いる情報単位の数を、所定の上限値まで１つずつ増やしながら、前記情報検出手段による検出情報の生成と前記検出結果判定手段による有効／無効の判定とを繰り返し、前記情報単位の数が前記上限値に達する以前に、前記情報検出手段が生成した検出情報を前記検出結果判定手段が有効と判定した場合に、前記制御手段は、当該検出情報の出力を行うものであってもよい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記検出結果判定手段は、前記検出情報に対する誤り訂正処理の結果に基づいて、前記判定を行うものであってもよい。
あるいは、本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記検出結果判定手段は、各ビットに対応する積分結果のばらつきに基づいて、前記判定を行うものであってもよい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記情報検出手段が検出情報の生成に用いた情報単位の数が予め定めた値以上であり、かつ、前記検出結果判定手段の判定結果が無効である場合に、適正な再生が不能である旨を報知する報知手段を備えることが望ましい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記再生信号は、情報記録媒体に形成されているピット又はマークの微少変位によって記録された記録情報に応じて変調されたものであってもよい。
また、本発明の情報記録媒体再生方法は、情報記録媒体に記録されている記録情報を再生する情報記録媒体再生方法において、前記情報記録媒体を読み取ることにより、前記記録情報に応じて変調された再生信号を検出する信号検出処理を含んでおり、前記再生信号は、前記記録情報に付加されている同一内容の複数の付加情報の繰り返しに応じて変調されたものであり、前記再生信号における前記付加情報に対応する１又は複数の特定部分を用いて、前記記録情報の検出結果としての検出情報を生成するとともに、その検出情報の生成のために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間が長くなるほど、前記検出情報の確度が高くなる情報検出手段情報検出処理と、前記情報検出処理において有効な検出情報を生成するために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間を、前記記録情報が再生されている場合に決定する制御処理とを含んでいることを特徴としている。
本発明に係る情報記録媒体再生方法は、上記の情報記録媒体再生方法において、前記再生信号は、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものであり、前記情報検出処理は、前記複数の情報単位の間において互いに対応するビットごとに前記再生信号の変調量を積分し、その積分結果に基づいて検出情報を生成する処理であり、前記制御処理は、前記積分に用いる情報単位の数によって、前記制御を行う処理であることが望ましい。
本発明に係る情報記録媒体再生方法は、上記の情報記録媒体再生方法において、さらに、前記検出情報の有効／無効を判定する検出結果判定処理を含み、前記積分に用いる情報単位の数を、所定の上限値まで１つずつ増やしながら、前記情報検出処理と前記検出結果判定処理とを繰り返し、前記情報単位の数が前記上限値に達する以前に、前記情報検出処理で生成した検出情報を前記検出結果判定処理で有効と判定した場合に、前記制御処理で、当該検出情報の出力処理を行うことが望ましい。
本発明に係る情報記録媒体再生方法は、上記の情報記録媒体再生方法において、情報検出処理と検出結果判定処理とを予め定めた回数繰り返し、検出結果判定処理の判定結果がなおも無効であった場合に、適正な再生が不能である旨の報知を行う報知処理を含むことが望ましい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、以上のように、情報記録媒体に記録されている記録情報を再生する情報記録媒体再生装置において、前記情報記録媒体を読み取ることにより、前記記録情報に応じて変調された再生信号を検出する信号検出手段を備え、前記再生信号は、前記記録情報に付加されている同一内容の複数の付加情報の繰り返しに応じて変調されたものであり、前記再生信号における前記付加情報に対応する１又は複数の特定部分を用いて、前記記録情報の検出結果としての検出情報を生成するとともに、その検出情報の生成のために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間が長くなるほど、前記検出情報の確度が高くなる情報検出手段と、前記情報検出手段において有効な検出情報を生成するために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間を、前記記録情報が再生されている場合に決定する制御手段とを備えるものである。
それゆえ、本発明に係る情報記録媒体再生装置では、信号検出手段が、情報記録媒体を読み取ることにより、その情報記録媒体に記録されている記録情報に応じて変調された再生信号を検出する。
前記再生信号は、前記記録情報に付加されている同一内容の複数の付加情報の繰り返しに応じて変調されたものである。
そして、情報検出手段が、再生信号における前記付加情報に対応する１又は複数の特定部分を用いて記録情報の検出結果としての検出情報を生成する。再生信号の特定部分とは、時系列の再生信号における時間的な部分を指す。この情報検出手段は、検出情報の生成のために用いる特定部分の再生信号の変調量の積分時間が長くなるほど、検出情報の確度が高く設定なるようになっている。
したがって、検出情報をより正確なものとするには、上記再生信号の変調量の積分時間を長くとればよいことになる。しかし、上記再生信号の変調量の積分時間が長くなると、情報検出手段における処理時間が長くなり、その結果、再生のための処理を開始してから、実際に再生された情報が出力されるまでの時間が長くなってしまう。
そこで、本発明に係る情報記録媒体再生装置では、制御手段が、情報検出手段において有効な検出情報を生成するために用いる特定部分の再生信号の変調量の積分時間を、前記記録情報が再生されている場合に決定するようになっている。有効な検出情報とは、検出情報に基づいて実行されるべき後段の処理において、有効なものとして取り扱われる検出情報を指す。これにより、検出情報の確度と、処理時間とを調整することができるようになり、適切な調整を行うことにより、検出情報について所定の確度を維持しつつ、処理時間の短縮を図ることができる。
また、本発明の情報記録媒体再生方法は、以上のように、情報記録媒体に記録されている記録情報を再生する情報記録媒体再生方法において、前記情報記録媒体を読み取ることにより、前記記録情報に応じて変調された再生信号を検出する信号検出処理を含んでおり、前記再生信号は、前記記録情報に付加されている同一内容の複数の付加情報の繰り返しに応じて変調されたものであり、前記再生信号における前記付加情報に対応する１又は複数の特定部分を用いて、前記記録情報の検出結果としての検出情報を生成するとともに、その検出情報の生成のために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間が長くなるほど、前記検出情報の確度が高くなる情報検出手段情報検出処理と、前記情報検出処理において有効な検出情報を生成するために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間を、前記記録情報が再生されている場合に決定する制御処理とを含んでいる方法である。
それゆえ、本発明の情報記録媒体再生方法によれば、信号検出処理、情報検出処理、および時間幅制御処理のそれぞれにおいて、本発明の信号検出手段、情報検出手段、および制御手段のそれぞれと同一の機能が実現されているので、本発明の情報記録媒体再生装置と同様の作用効果を得ることができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、さらに、信号品質評価手段が再生信号の信号品質を評価し、制御手段が、信号品質評価手段の評価結果に基づいて、上記再生信号の変調量の積分時間の制御を行う。
一般に、再生信号の信号品質が低下すると、情報検出手段により生成される検出情報の確度も低下する傾向にあり、信号品質が向上すると、情報検出手段により生成される検出情報の確度も向上する傾向にある。
そこで、上記のように信号品質評価手段の評価結果に基づいて、上記再生信号の変調量の積分時間の制御を行うことにより、信号品質が低い場合には上記再生信号の変調量の積分時間を長くして検出情報の確度を維持し、信号品質が高い場合には上記再生信号の変調量の積分時間を短くして所要時間を短縮する、といった制御が可能になる。これにより、再生信号の信号品質に応じて、より短い時間で、所定の確度をもった検出情報の生成を行うことができるようになる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、上記信号品質評価手段が、情報検出手段の生成した検出情報に対する誤り訂正処理の結果に基づいて、信号品質の評価を行う。
誤り訂正符号の付された情報が情報記録媒体に記録されておれば、検出情報に対して誤り訂正処理を施すことにより、再生信号の信号品質を評価することができる。すなわち、誤り訂正箇所が多い、あるいは誤り訂正不能であるような場合には信号品質は低く、誤り訂正箇所が少ない場合には信号品質は高いことになる。これにより、容易に信号品質の評価を行うことができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記積分時間が予め定めた値以上であり、かつ、前記信号品質評価手段の評価結果が予め定めた品質未満である場合に、適正な再生が不能である旨を報知する報知手段を備えることが望ましい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、さらに、報知手段が、上記再生信号の変調量の積分時間が予め定めた値以上であり、かつ、信号品質評価手段の評価結果が予め定めた品質未満である場合に、適正な再生が不能である旨を報知する。報知は、例えば、表示や音声などによって行えばよい。
これにより、当該情報記録媒体再生装置の利用者は、情報記録媒体側の問題等により適正な再生が不能であることを認識することができる。したがって、装置異常や操作ミスなどと利用者が誤解するのを防ぐことができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、信号検出手段の検出する再生信号は、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものであり、情報検出手段は、各情報単位における互いに対応するビットごとに再生信号の変調量を積分する積分手段と、各ビットに対応する積分結果に基づいて、検出情報の対応するビットを生成する情報生成手段とを備える。そして、制御手段は、積分手段における積分に用いる情報単位の数によって上記再生信号の変調量の積分時間の制御を行う。
変調量を積分することにより、情報生成手段において検出情報を生成するための基礎となる信号量を増大させることができる。また、変調量を積分することにより、変調量のばらつきを平均化する作用が得られるので、情報生成手段において検出情報を生成するための基礎となる信号のＳＮ比を増加させることができる。
これにより、変調量が微少であっても、比較的確度の高い検出情報の生成が可能になるとともに、検出情報を生成するために用いる特定部分の再生信号の変調量の積分時間、つまり、積分手段における積分に用いる情報単位の数に応じて、検出情報の確度を容易に調整することができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置は、上記の情報記録媒体再生装置において、前記検出情報の有効／無効を判定する検出結果判定手段をさらに含み、前記積分に用いる情報単位の数を、所定の上限値まで１つずつ増やしながら、前記情報検出手段による検出情報の生成と前記検出結果判定手段による有効／無効の判定とを繰り返し、前記情報単位の数が前記上限値に達する以前に、前記情報検出手段が生成した検出情報を前記検出結果判定手段が有効と判定した場合に、前記制御手段は、当該検出情報の出力を行うものであってもよい。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、さらに、検出結果判定手段が、情報検出手段の生成した検出情報の有効／無効を判定する。この検出結果判定手段は、例えば、上述したような再生信号の信号品質を評価することによって、検出情報の有効／無効を判定すればよい。
そして、前記積分に用いる情報単位の数を、所定の上限値まで１つずつ増やしながら、前記情報検出手段による検出情報の生成と前記検出結果判定手段による有効／無効の判定とを繰り返し、前記情報単位の数が前記上限値に達する以前に、前記情報検出手段が生成した検出情報を前記検出結果判定手段が有効と判定した場合に、前記制御手段は、当該検出情報の出力を行う。
これにより、情報検出手段の生成した検出情報が有効となるまで、検出情報の生成のために用いる情報単位の総数を増やしていけばよいことになるため、有効な検出情報をほぼ最短時間で生成することができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、上記検出結果判定手段が、検出情報に対する誤り訂正処理の結果に基づいて、上記検出情報の有効／無効の判定を行う。
誤り訂正符号の付された情報が情報記録媒体に記録されておれば、検出情報に対して誤り訂正処理を施すことにより、その検出情報の有効／無効を判定することができる。すなわち、誤り訂正不能な検出情報などは無効なものであり、誤り訂正可能な検出情報などは有効なものとなる。これにより、容易に検出情報の有効／無効を判定することができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、上記検出結果判定手段が、各ビットに対応する積分結果のばらつきに基づいて、上記検出情報の有効／無効の判定を行う。
積分結果のばらつくのはノイズの影響であると考えられる。したがって、積分結果のばらつきが大きければ、それに基づいて生成された検出情報もノイズの影響を大きく受けており、確度が低いと考えられる。このような場合には、その検出情報を無効と判定することができる。逆に、積分結果のばらつきが小さければ、それに基づいて生成された検出情報もノイズの影響が小さく、確度は高いと考えられる。このような場合には、その検出情報を有効と判定することができる。これにより、容易に検出情報の有効／無効を判定することができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、さらに、上記情報検出手段が検出情報の生成に用いた情報単位の数が予め定めた値以上であり、かつ、検出結果判定手段の判定結果が無効である場合に、報知手段が、適正な再生が不能である旨を報知する。報知は、例えば、表示や音声などによって行えばよい。
これにより、当該情報記録媒体再生装置の利用者は、情報記録媒体側の問題等により適正な再生が不能であることを認識することができる。したがって、装置異常や操作ミスなどと利用者が誤解するのを防ぐことができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、信号検出手段の検出する再生信号は、情報記録媒体に形成されているピット又はマークの微少変位によって記録された記録情報に応じて変調されたものである。この場合、一般に、変調量は微少となるが、情報検出手段において、検出情報の生成のために用いる特定部分の再生信号の変調量の積分時間を調節することにより、確度の高い検出情報の生成が可能になる。
本発明に係る情報記録媒体再生方法は、上記の情報記録媒体再生方法において、前記再生信号は、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものであり、前記情報検出処理は、前記複数の情報単位の間において互いに対応するビットごとに前記再生信号の変調量を積分し、その積分結果に基づいて検出情報を生成する処理であり、前記制御処理は、前記積分に用いる情報単位の数によって、前記制御を行う処理であることが望ましい。
本発明に係る情報記録媒体再生方法では、再生信号は、情報記録媒体から読み取った、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものである。
そして、情報検出処理では、再生信号における各情報単位を用い、各情報単位における互いに対応するビットごとに再生信号の変調量を積分し、その積分結果に基づいて各ビットに対応する検出情報を生成する。このように変調量を積分することにより、検出情報を生成するための基礎となる信号量を増大させることができる。また、変調量を積分することにより、変調量のばらつきを平均化する作用が得られるので、検出情報を生成するための基礎となる信号のＳＮ比を増加させることができる。
本発明に係る情報記録媒体再生方法は、上記の情報記録媒体再生方法において、さらに、前記検出情報の有効／無効を判定する検出結果判定処理を含み、前記積分に用いる情報単位の数を、所定の上限値まで１つずつ増やしながら、前記情報検出処理と前記検出結果判定処理とを繰り返し、前記情報単位の数が前記上限値に達する以前に、前記情報検出処理で生成した検出情報を前記検出結果判定処理で有効と判定した場合に、前記制御処理で、当該検出情報の出力処理を行うことが望ましい。
また、検出結果判定処理では、情報検出処理において生成した検出情報の有効／無効を判定する。この検出結果判定処理では、例えば、上述したような再生信号の信号品質を評価することによって、検出情報の有効／無効を判定すればよい。
そして、前記積分に用いる情報単位の数を、所定の上限値まで１つずつ増やしながら、前記情報検出処理と前記検出結果判定処理とを繰り返し、前記情報単位の数が前記上限値に達する以前に、前記情報検出処理で生成した検出情報を前記検出結果判定処理で有効と判定した場合に、前記制御処理で、当該検出情報の出力処理を行う。
これにより、情報検出処理において生成した検出情報が有効となるまで、検出情報の生成のために用いる情報単位の総数を増やしていけばよいことになるため、有効な検出情報をほぼ最短時間で生成することができる。
本発明に係る情報記録媒体再生方法では、さらに、情報検出処理と検出結果判定処理とを予め定めた回数繰り返し、検出結果判定処理の判定結果がなおも無効であった場合に、適正な再生が不能である旨の報知を行う報知処理を含む。報知は、例えば、表示や音声などによって行えばよい。
これにより、当該情報記録媒体再生方法を実行する利用者に対して、適正な再生が不能であることを認識させることができる。したがって、装置異常や操作ミスなどと利用者が誤解するのを防ぐことができる。
本発明の実施の一形態について図１から図１１に基づいて説明すると以下の通りである。
まず、光ディスク上に形成したピットの微少変位による情報の記録・再生について図８から図１１に基づいて説明する。この光ディスクは、例えば、ＣＤやＤＶＤ、高精細デジタルビデオディスク等であり、特に、暗号鍵を用いた、信頼性の高い著作権保護が可能なものを想定する。
なお、ピットの微小変位の方向としては、光ディスクのトラックに沿った方向（タンジェンシャル方向）と、トラックに垂直な方向（ラジアル方向）とが考えられるが、ここでは、ラジアル方向の変位を想定して説明する。
本実施形態の光ディスクには、情報を記録するための多数のピットが形成される。記録される情報としては、各ピットの長さ及び各ピット間の間隔の長さによって記録される主情報と、各ピットのトラックセンターに対するラジアル方向の微少変位によって記録される付加情報とがある。ここでは、主情報が、暗号化された音声情報や画像情報などの情報であり、付加情報が主情報を復号するための暗号鍵情報であるものとする。なお、主情報及び付加情報は、誤り訂正回路によって誤り訂正が可能となるように、誤り訂正符号により符号化された情報であるものとする。
図８に、光ディスク上でのデータフォーマットを示す。光ディスクに記録される主情報は、それぞれが主情報の誤り訂正処理単位である（Ｎ＋１）個のＥＣＣブロック（BLOCK）に分割されている。１ＥＣＣブロック（ECC: Error Control Code（エラー訂正符号））は、（Ｎｓ＋１）個のセクタ（SECTOR）からなっている。１セクタは、（Ｎｆ＋１）個のフレーム（FRAME）からなっている。さらに、１フレームは、（Ｎｍ＋１）個の主情報ビット（BIT）からなっている。この１フレームに含まれる主情報の情報量は、記録密度によって異なるが、例えば、数万ビット程度となる。
一方、付加情報は、主情報よりも低密度に記録されている。つまり、付加情報の１ビットは、主情報の１ビットよりも、光ディスク上において長い部分に記録されている。付加情報は、（Ｎｂ＋１）個の付加情報ビット（BIT）からなる情報であり、この（Ｎｂ＋１）個のビットが付加情報の１フレームを構成しているとともに、付加情報の誤り訂正単位となっている。よって、１または複数のフレーム（特定部分）毎に、付加情報が検出される。また、この場合、付加情報検出のための情報単位はフレームである。
また、ここでは、主情報の１フレームの長さと、付加情報の１フレームの長さとが一致しているものとする。
付加情報の情報量は、記録すべき暗号鍵の情報量によって定まる。主情報の暗号化方式としては、例えば、ＤＥＳ（Data Encryption Standard）、Triple ＤＥＳ、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）などの一般的なものを用いることができる。これらの暗号化方式における暗号鍵の情報量は、ＤＥＳでは５６ビット、Triple ＤＥＳでは１６８ビット、ＡＥＳでは１２８から２５６ビットとなっている。これらに誤り訂正用の冗長ビットとして数十ビットが付加されて付加情報が構成されるので、付加情報の情報量は数十ビットから数百ビット程度となる。
主情報と付加情報を比較すると、例えば、主情報の１フレーム当たりの情報量（Ｎｍ＋１）＝８０００ビット、付加情報の１フレーム当たりの情報量（Ｎｂ＋１）＝８０ビットの場合を想定すると、主情報は付加情報の１００倍の密度で記録されていることになり、光ディスク上における主情報の１００ビット分が付加情報の１ビット分に対応することになる。
なお、以下では、主に付加情報に注目して説明する。そのため、特に断らずに「フレーム」又は「ビット」と記した場合には、それぞれ付加情報のフレーム及びビットを意味するものとする。
付加情報は、それを構成するビット「０」又は「１」が、そのままラジアル方向の微少変位に対応付けられて記録されるのではなく、変調処理されて記録される。変調処理せずに記録すると、例えば、付加情報の各ビットが全て「０」又は「１」の場合、全てのピットがトラックセンターに対して同じ側に変位して形成されることになる結果、読み取りの際にはトラックセンターの位置が不明確になり、ピットがトラックセンターに対してどちら側に変位して形成されているのかを検出することが困難になる。このような不都合を避けるために、付加情報は変調処理されて記録される。
したがって、変調処理では、全てのピットが同じ側に変位して形成されることがないようにする必要がある。これは、付加情報を記録する際の信号に直流成分をもたせないように変調を加えることに相当する。このように直流成分をもたせないような変調方式としては、種々のものが知られており、その一例を示すと、ＦＭ、ＭＦＭ、ＰＥ（Phase Encoding）、ＥＦＭ、（１，７）ＲＬＬ、（２，７）ＲＬＬなどがある。
ここでは、復調処理が簡単なＰＥ方式（位相コード化方式）によって付加情報が変調処理されて記録されているものとする。ＰＥ方式では、付加情報のビット「０」を、２チャネルビット（Channel bit）"10"に置き換え、付加情報のビット「１」を、２チャネルビット"01"に置き換える。そして、チャネルビット"0"及び"1"は、光ディスク上において、トラックセンターに対するラジアル方向の微少変位によって記録される。例えば、チャネルビット"0"は光ディスクの内周側へのピットの変位に対応し、チャネルビット"1"は外周側へのピットの変位に対応する。
図９にピットの配置を模式的に示す。１チャネルビットは複数のピットＰ…により構成される。図９では、チャネルビット"1"を構成するピットＰ…は、トラックセンターＴＣに対しピットの中心ＰＣが、ΔＸだけ外周側（図９中上側）へ変位しており、チャネルビット"0"を構成するピットＰ…は、ΔＸだけ内周側（図９中下側）へ変位している。変位量ΔＸの大きさとしては、通常の顕微鏡等で観察しても、変位が観測されない程度に十分小さい値、例えば、５〜１０ｎｍ程度に設定される。
次に、図１０のブロック図に基づき、上記のように主情報及び付加情報が記録された光ディスク１４を再生する再生装置３０の構成及びその信号処理について説明する。なお、図１０に示す再生装置３０は、本発明に係る再生装置２０（後述する図１参照）の前提となるものである。
再生装置３０は、ピックアップ２、検出回路３、主情報処理回路４、復号回路５、伸張回路６、制御回路１１、積分回路１２、及び誤り訂正回路１３を備えている。
光ディスク１４は、図示しないスピンドルモータにより回転される。ピックアップ２は、光ディスク１４に光ビームを照射し、その反射光を光電変換して再生信号として検出回路３に対して出力する。検出回路３は、この再生信号から種々の信号を検出する。検出回路３は、検出した信号のうち、高周波信号ＲＦを主情報処理回路４に出力し、プッシュプル信号ＰＰを積分回路１２に出力する。
主情報処理回路４は、高周波信号ＲＦを処理することにより、暗号化された音声情報や画像情報である主情報ＤＴを検出し、復号回路５に対して出力する。同時に、主情報処理回路４は、高周波信号ＲＦに基づいてＥＣＣブロック、セクタ、フレームの先頭位置を検出し、この先頭位置を示す先頭位置信号ＳＣを生成し、制御回路１１に対して出力する。
検出回路３の検出したプッシュプル信号ＰＰは、トラッキングサーボにも利用される信号であるが、ピットのラジアル方向の変位を、信号の変調量として検出可能なので、付加情報の検出にも用いられる。なお、図１０では、サーボ信号処理のブロックは省略しており、プッシュプル信号ＰＰを処理するブロックとしては付加情報の処理に関連する部分のみを記載している。
積分回路１２は、プッシュプル信号ＰＰを積分処理する。この積分処理は、付加情報のビットごとに行われる。そして、積分回路１２は、各ビットの積分処理の結果をそれぞれ２値化することにより「０」又は「１」の２値化データを生成し、この２値化データを誤り訂正回路１３に出力する。
なお、積分回路１２では、プッシュプル信号ＰＰをＡ／Ｄ変換して処理する。したがって、積分回路１２における積分処理は、Ａ／Ｄ変換器によりプッシュプル信号ＰＰをサンプリングすることによって得られたデジタルデータ（プッシュプルデータ）を積算（累積）していくことを意味する。
この積分処理により、図９に示したピットＰ…の変位量ΔＸが微小な値であっても、付加情報を検出するための信号量を増大させることができる。また、この積分処理は、各ピットＰ…の変位量ΔＸのばらつきを平均化する作用があるので、付加情報を検出するための信号のＳＮ比を増加させることができる。
誤り訂正回路１３は、積分回路１２から順次出力される１フレーム分の上記２値化データの並び（ビット列）に対して所定の誤り訂正処理を施し、付加情報としての暗号鍵情報ＫＹを生成し、復号回路５に対して出力する。
制御回路１１は、主情報処理回路４からの先頭位置信号ＳＣに基づいて、積分回路１２における積分処理の制御を行う。
復号回路５は、誤り訂正回路１３から出力される暗号鍵情報ＫＹを用いて、主情報処理回路４から出力される主情報ＤＴの復号処理を行う。復号回路５によって復号された情報は、伸張回路６に送られて伸張処理が施され、もとの音声情報や画像情報となる。
図１１（ａ）〜（ｅ）に基づいて、制御回路１１の制御のもとに積分回路１２において行われる積分処理、及びその結果に基づいて行われるその後の処理について説明する。
再生すべき付加情報の各ビットが図１１（ａ）に示す値であるとする。すなわち、ビット０（BIT 0）が「０」、ビット１（BIT 1）が「１」、ビット２（BIT 2）が「１」、ビットＮｂ（BIT Nb）が「０」であるものとする。このビット０からビットＮｂによって１フレームが構成されている。
再生装置２０が再生処理を開始すると、制御回路１１は、主情報処理回路４から得られる先頭位置信号ＳＣに基づいて、１フレームを分周することによって、各ビットの先頭位置、及び各ビットにおける２つのチャネルビットの境界位置に相当するタイミングを求め、このタイミングに基づいて図１１（ｂ）に示す周期信号を積分回路１２に対して出力する。この周期信号は、積分回路１２における積算の符号を指示するものであり、各ビットを構成する２つのチャネルビットのうち、前半のチャネルビットに対応する期間は正（加算）の指示を示し、後半のチャネルビットに対応する期間は負（減算）の指示を示す。図１１（ｂ）では、加算する期間を「＋」で示し、減算する期間を「−」で示している。
積分回路１２では、制御回路１１からの周期信号を受け、各ビットの先頭位置に相当するタイミングにおいて、積算結果を０にリセットした上で、積分処理を開始する。
このように前半のチャネルビットに対応する期間は加算し、後半のチャネルビットに対応する期間は減算するのは、次の理由による。上述したように、付加情報はＰＥ方式で変調処理して記録されているため、プッシュプル信号ＰＰは図１１（ｃ）に示すように、前半と後半との境界において符号が必ず反転する。そこで、上記のように、前半のチャネルビットに対応する期間はプッシュプル信号ＰＰを加算し、後半のチャネルビットに対応する期間は減算していくことにより、図１１（ｄ）に示すように、各ビットに相当する期間において、積算結果は時間の経過とともに単調増加又は単調減少させることができる。その結果、ビット０の後端に相当する時点では積算結果がＶ０（＞０）となり、ビット１の後端に相当する時点では積算結果がＶ１（＜０）となり、ビット２の後端に相当する時点では積算結果がＶ２（＜０）となり、ビットＮｂの後端に相当する時点では積算結果がＶＮｂ（＞０）となる。そして、この積算結果を、０を閾値として２値化することにより、図１１（ｅ）に示すように、変調前の付加情報、すなわち、ビット０（BIT 0）が「０」、ビット１（BIT 1）が「１」、ビット２（BIT 2）が「１」、ビットＮｂ（BIT Nb）が「０」を生成することができる。
なお、図１１（ｃ）に示したプッシュプル信号ＰＰの振幅は、実際には微少であるため、プッシュプル信号ＰＰから直接図１１（ｅ）の２値化データを得るのは困難であるが、図１１（ｃ）では、プッシュプル信号ＰＰの振幅を分かりやすいように誇張して図示している。
ここで、光ディスク１４では、各ビットが十分長く形成されている。これにより、光ディスク１４を再生する再生装置３０では、各ビットについて上記の積分処理の期間を十分長くとることができ、積分結果において十分なＳＮ比を得ることができる。このときの積分処理の期間は、例えば、２００ｍｓ程度である。その結果、プッシュプル信号ＰＰの信号品質が最悪の場合でも、正しい暗号鍵情報ＫＹを得ることができる。
一般に、再生装置においては、光ディスク１４の再生の際、ピックアップのフォーカス点のずれや、光ディスクのチルト等の外乱により、プッシュプル信号の信号品質は変化する。そして、外乱が大きい場合には、信号品質が低下してしまう。そこで、付加情報を検出するための信号において十分なＳＮ比を得るために、積分処理の時間を長くする必要がある。
そのために、再生装置３０では、通常の再生において考え得る最悪の信号品質の状態を想定し、この状態においても正しい暗号鍵情報ＫＹを得ることができるように、積分処理の時間を十分長く設定している。換言すると、再生装置３０によって再生される光ディスク１４では、上記のように十分長い時間、積分処理ができるように、各ビットが光ディスク１４上において十分長く形成されている。
ところが、この再生装置３０では、プッシュプル信号ＰＰの信号品質が良好なときには、必要以上に長時間の積分処理を行うことになってしまう。そこで、積分処理に要する時間を、正しい暗号鍵情報ＫＹを得るためのほぼ必要最小限の時間に短縮することができる構成及び処理について、次に説明する。
図１のブロック図に基づき、光ディスク１を再生する再生装置２０の構成及びその信号処理について説明する。
再生装置２０は、ピックアップ２、検出回路３、主情報処理回路４、復号回路５、伸張回路６、積分回路７、誤り訂正回路８、制御回路９、及び表示部１０を備えている。なお、ピックアップ２、検出回路３、主情報処理回路４、復号回路５、及び伸張回路６の各部材は、図１０に基づいて説明した再生装置３０のそれぞれ対応する部材と同様の構成及び機能を有する部材であるため、ここではそれらの説明を省略する。
光ディスク１は、光ディスク１４と同様、図８に示したデータフォーマットを有している。ただし、光ディスク１４と光ディスク１とでは、図２に示すように、次の点が異なる。
第１の相違点は、光ディスク上での各ビットの長さにある。光ディスク１４では、プッシュプル信号ＰＰの信号品質が最悪の場合でも、正しい暗号鍵情報ＫＹを得ることができるように、各ビットが光ディスク１４上において十分長く形成されている。これに対し、光ディスク１では、プッシュプル信号ＰＰの信号品質が最良の場合において、正しい暗号鍵情報ＫＹを得るためにほぼ必要最小限の長さで各ビットが形成されている。あるいは、上記必要最小限の長さよりも短く形成されていてもよい。
なお、説明の便宜上、光ディスク１においても、付加情報の１フレームの長さは、主情報の１フレームの長さと一致しているものとする。
第２の相違点は、光ディスク１においては、同一内容の付加情報が繰り返し記録されている点にある。より具体的には、光ディスク１上で連続する複数のフレームに、同一内容の付加情報が繰り返し記録されている。これは、後述するように、再生装置２０では、プッシュプル信号ＰＰの信号品質によっては、複数のフレームを用いて積分処理をする場合があるからである。上記の繰り返しは、主情報の複数のセクタ、さらには主情報の複数のＥＣＣブロックにまたがっていてもよい。光ディスク１４では、必ずしも上記のように繰り返し記録されていなくてもよい点において、光ディスク１と異なっている。
積分回路７は、積分回路１２と同様、プッシュプル信号ＰＰを積分処理する。そして、この積分処理により、図９に示したピットＰ…の変位量ΔＸが微小な値であっても、付加情報を検出するための信号量を増大させることができる。また、この積分処理は、各ピットＰ…の変位量ΔＸのばらつきを平均化する作用があるので、付加情報を検出するための信号のＳＮ比を増加させることができる。
ここで、図３のブロック図に基づいて、積分回路７についてより具体的に説明する。積分回路７は、Ａ／Ｄ変換器７１、加算器７２、タイミング回路７３、レジスタ７４、及び２値化回路７５を備えている。
Ａ／Ｄ変換器７１は、アナログ信号であるプッシュプル信号ＰＰをサンプリングすることによって得られるデジタルデータ（プッシュプルデータ）を生成し、加算器７２に対して出力する。このサンプリングの際のサンプリングレートは、各チャネルビットを読み出す周波数よりも十分高い値に設定されている。これにより、各チャネルビットを読み出している期間に、多数回のサンプリングが行われる。
加算器７２は、Ａ／Ｄ変換器７１から周期的に出力される各プッシュプルデータを順次積算し、積算結果をレジスタ７４及び２値化回路７５に対して出力する。加算器７２における積算の開始／終了タイミング、積算の初期値などは、タイミング回路７３によって設定される。
レジスタ７４…は、１フレームに含まれる（Ｎｂ＋１）個のビットそれぞれに対応して（Ｎｂ＋１）個設けられており、各ビットについての加算結果を個別に記憶する。ただし、図３では、図の簡略化のために１つのレジスタ７４のみを図示している。各レジスタ７４には、対応するビットの加算結果が加算器７２から出力される度に、その加算結果によって記憶内容が更新される。したがって、１フレーム分の処理が終了した時点では、（Ｎｂ＋１）個の全てのビットについての積算結果がレジスタ７４…に記憶されることになる。このレジスタ７４…は、後述する制御回路９からのリセット信号ＲＳによって初期化される。
２値化回路７５は、制御回路９からの実行信号ＥＸに基づき、各ビットについて積算が終了した時点での積算結果を２値化して「０」又は「１」の２値化データを生成し、その２値化データを誤り訂正回路８に対して出力する。２値化の閾値は０に設定されており、積算結果が０未満のときは「１」と判定し、０以上のときは「０」と判定する。
タイミング回路７３は、制御回路９からの周期信号ＣＣを受け、各ビットの先頭位置に相当するタイミングにおいて、そのビットに対応するレジスタ７４に記憶されている積算結果を積算の初期値として加算器７２に対して出力し、積算を開始させる。また、タイミング回路７３は、周期信号ＣＣが示す符号が「正」の期間には、所定のサンプリングレートでＡ／Ｄ変換器７１から出力されるプッシュプルデータを、加算器７２において加算させ、「負」の期間には、上記プッシュプルデータを加算器７２において減算させる。なお、周期信号ＣＣについては後述する。
次に、誤り訂正回路８は、誤り訂正回路１３と同様、積分回路７から出力される１フレーム分のビット列に対して所定の誤り訂正処理を施し、付加情報としての暗号鍵情報ＫＹを生成し、復号回路５に対して出力する。さらに、誤り訂正回路８は、誤り訂正の可能／不能を示すエラー信号ＥＲを制御回路９に対して出力する。
誤り訂正理論については、既知の技術であり、例えば「符号理論」（株式会社昭晃堂 発行）等に詳しく記載されている。誤り訂正符号としては、ハミング符号、ＢＣＨ符号、リードソロモン符号などがあり、必要な訂正能力、符号長、ハードウェア規模などから適宜選択される。例えば、ガロア体ＧＦ（２4）上のリードソロモン符号では、１シンボルは４ビットであり、符号長は１５シンボルなので、最大で４ビット×１５＝６０ビットの情報を格納できる。また、符号長ｎシンボル、暗号鍵情報ｋシンボルとすると、最大訂正能力は（ｎ−ｋ）／２と与えられる。
ここで、図４のブロック図に基づいて、誤り訂正回路８についてより具体的に説明する。なお、ここでは、リードソロモン符号を用いた誤り訂正を行う誤り訂正回路８を想定する。誤り訂正回路８は、シンドローム演算器８１、誤り位置／大きさ演算器８２、誤り訂正演算器８３、及び訂正不能判定演算器８４を備えている。
シンドローム演算器８１は、積分回路７から出力されたビット列に基づいて、誤り情報としてのシンドロームを計算する。
誤り位置／大きさ演算器８２は、シンドローム演算器８１にて計算したシンドロームから誤り訂正に必要な情報として、誤りの位置及び大きさを算出する。
誤り訂正演算器８３は、誤り位置／大きさ演算器８２にて算出した誤り位置及び大きさに基づいて誤りを訂正する。そして、誤り訂正演算器８３は、訂正した結果を、暗号鍵情報ＫＹとして復号回路５に対して出力する。
訂正不能判定演算器８４は、誤り位置／大きさ演算器８２にて算出した誤り位置及び大きさに基づいて、誤りが発生したシンボルの位置とその大きさを認識し、誤り訂正演算器８３における最大訂正能力を超えた誤りがあった場合に、訂正不能な誤りがあることを示すため、制御回路９に対して出力するエラー信号ＥＲを「１」に設定する。誤りが最大訂正能力以下であれば、エラー信号ＥＲを「０」に設定する。
次に、制御回路９は、制御回路１１と同様、主情報処理回路４からの先頭位置信号ＳＣに基づいて、積分回路１２における積分処理の制御を行う。さらに、制御回路１１は、誤り訂正回路８からのエラー信号ＥＲにも基づくことにより、積分処理の開始から暗号鍵情報ＫＹを出力するまでの次のような処理を行う。
図５のフローチャートに基づいて、積分処理の開始から暗号鍵情報ＫＹを出力するまでの流れについて説明する。なお、積分処理や誤り訂正処理に関する各種信号等の経時変化を、図６（ａ）〜（ｆ）のタイミングチャートに示す。
再生すべき付加情報の各ビットが図６（ａ）に示す値であるとする。すなわち、ビット０（BIT 0）が「０」、ビット１（BIT 1）が「１」、ビット２（BIT 2）が「１」、ビットＮｂ（BIT Nb）が「０」であるものとする。このビット０からビットＮｂによって１フレームが構成されており、各フレームには同一の付加情報が記録されている。
再生装置２０が再生処理を開始すると、制御回路９は、まず、積分処理を開始するために、積分回路７のレジスタ７４…を初期化して各レジスタ７４の初期値を「０」に設定するためのリセット信号ＲＳを積分回路７に対して出力する。また、制御回路９は、制御回路９内に備える、積分処理を行ったフレーム数（積分フレーム数）をカウントするカウンタを０に初期化する（ステップＳ１）。
次に、制御回路９は、カウンタのカウント値、つまり、積分処理を行ったフレーム数が所定値を越えたか否かを判定するが（ステップＳ２）、積分処理を開始した時点ではカウント値は０であるので（ステップＳ２，Ｎｏ）、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、積分回路７において積分処理を行う。このとき、制御回路９は、主情報処理回路４から得られる先頭位置信号ＳＣに基づいて、１フレームを分周することによって、各ビットの先頭位置、及び各ビットにおける２つのチャネルビットの境界位置に相当するタイミングを求め、このタイミングに基づいて図６（ｂ）に示す周期信号ＣＣを積分回路７に対して出力する。この周期信号ＣＣは、積分回路７における積算の符号を指示するものであり、各ビットを構成する２つのチャネルビットのうち、前半のチャネルビットに対応する期間は正（加算）の指示を示し、後半のチャネルビットに対応する期間は負（減算）の指示を示す。図６（ｂ）では、加算する期間を「＋」で示し、減算する期間を「−」で示している。
積分回路７では、制御回路９からの周期信号ＣＣをタイミング回路７３が受ける。周期信号ＣＣを受けたタイミング回路７３は、各ビットの先頭位置に相当するタイミングにおいて、そのビットに対応するレジスタ７４に記憶されている積算結果を、積算の初期値として加算器７２に対して出力し、積算を開始させる。
積分処理を開始する時点において、各レジスタ７４は制御回路９によって初期化され、それぞれ初期値「０」を記憶している。このため、積分処理を開始した最初のフレーム０（FRAME 0）については、積算の初期値を「０」として積算を開始することになる。そして、次のフレーム１（FRAME 1）については、フレーム０において各レジスタ７４に記憶された積算結果を初期値として積算を開始することになる。
タイミング回路７３は、周期信号ＣＣが示す符号が「正」の期間には、所定のサンプリングレートでＡ／Ｄ変換器７１から出力されるプッシュプルデータを、加算器７２において加算させ、「負」の期間には、上記プッシュプルデータを加算器７２において減算させる。
このように前半のチャネルビットに対応する期間は加算し、後半のチャネルビットに対応する期間は減算するのは、次の理由による。上述したように、付加情報はＰＥ方式で変調処理して記録されているため、プッシュプル信号ＰＰは図６（ｃ）に示すように、前半と後半との境界において符号が必ず反転する。そこで、上記のように、前半のチャネルビットに対応する期間はプッシュプルデータを加算し、後半のチャネルビットに対応する期間は減算していくことにより、図６（ｄ）に示すように、各ビットに相当する期間において、積算結果は時間の経過とともに単調増加又は単調減少させることができる。しかも、この積算結果を、０を閾値として２値化することにより、図６（ｅ）に示すように、変調前の付加情報を生成することができる。
ここで、図６（ｃ）は、ピットの変位方向に応じて変化するプッシュプル信号ＰＰを示している。そして、プッシュプル信号ＰＰの正の値が、外周側へのピットの変位に対応し、負の値が内周側へのピットの変位に対応している。例えば、ビット０における前半のチャネルビットに相当する期間では、外周側へのピットの変位に対応してプッシュプル信号ＰＰは正の値となり、後半のチャネルビットに相当する期間では、内周側へのピットの変位に対応してプッシュプル信号ＰＰは負の値となっている。
なお、図６（ｃ）は、理想的なプッシュプル信号ＰＰの波形を示したものであるが、実際のプッシュプル信号ＰＰでは、鈍った波形になるとともに、外乱によって正負が逆転してしまう場合もある。また、図６（ｃ）に示したプッシュプル信号ＰＰの振幅は、実際には微少であるため、プッシュプル信号ＰＰから直接図６（ｅ）の２値化データを得るのは困難であるが、図６（ｃ）では、プッシュプル信号ＰＰの振幅を分かりやすいように誇張して図示している。
図６（ｄ）は、各ビットに対応するレジスタ７４に記憶されている積算結果の経時変化を示している。ビット０における前半のチャネルビットに相当する期間では、プッシュプルデータが正の値であり、これを加算していくため、積分結果は徐々に増加していく。また、ビット０における後半のチャネルビットに相当する期間では、プッシュプルデータが負の値であり、これを減算していくため、積算結果はこの期間も増加していく。その結果、ビット０の後端に相当する時点では、積算結果はＶ０（＞０）となる。同様に、ビット１における前半のチャネルビットに相当する期間では、積分結果は徐々に減少していき、後半のチャネルビットに相当する期間でも減少していく結果、ビット１の後端に相当する時点では、積算結果はＶ１（＜０）となる。ビット２については、本来、Ｖ２（＜０）となるべきところ、光ディスク１におけるフレーム０のビット２に対応する部分において不良箇所が存在し、プッシュプル信号ＰＰが乱れた結果、Ｖ２（＞０）となってしまった状態を示している。
各ビットの後端に相当する時点がくると、制御回路９は、積分回路７の２値化回路７５に対して、２値化の処理を実行させるための実行信号ＥＸを出力する。そうすると、２値化回路７５は、その時点における加算器７２の出力、つまり、積算結果を２値化し、図６（ｅ）に示す「０」又は「１」の２値化データを生成して、誤り訂正回路８に対して出力する（ステップＳ４）。２値化の閾値は０に設定されており、Ｖ１のように積算結果が０未満のときは「１」と判定し、Ｖ０，Ｖ２，ＶＮｂのように積算結果が０以上のときは「０」と判定する。ここでは、ビット２に対応する２値化データが「０」となり、本来のビット２の「１」とは異なった値となっている。
なお、図５のフローチャートでは、積分処理（ステップＳ３）と２値化処理（ステップＳ４）とを一連の処理として図示しているが、実際には、各ビットに対してこれらの処理を繰り返し行うことになる。
また、積分回路７のレジスタ７４…の記憶内容は、それぞれに対応するビットの積算結果によって順次更新されていく。その結果、フレーム０（FRAME 0）を終了する時点では、上記のようにして得られた積算結果Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，…，ＶＮｂが、それぞれビット０，１，２，…，ＶＮｂに対応するレジスタ７４…に記憶されていることになる。
フレーム０に関する積分処理及び２値化処理が終了すると、その結果として２値化回路７５から出力されたビット列に基づいて、誤り訂正回路８が誤り訂正処理を行う（ステップＳ５）。このとき、誤り訂正回路８の訂正不能判定演算器８４は、誤り訂正の可能／不能を示すエラー信号ＥＲを制御回路９に対して出力する。
エラー信号ＥＲは、図６（ｆ）に示す信号であり、初期値が「０」、誤り訂正可能な場合に「０」、誤り訂正不能な場合に「１」となる。図６（ｆ）の場合、フレーム０における誤り訂正が不能であったため、フレーム０からフレーム１への変化の時点において、エラー信号ＥＲの値が「０」から「１」に変化している。なお、フレーム０では、ビット２以外にも、多数のビットにおいて誤った２値化データが出力された結果、誤り訂正が不能となったものとする。
誤り訂正が不能であった場合には（ステップＳ６，Ｎｏ）、誤り訂正回路８は、暗号鍵情報ＫＹを出力しない。また、制御回路９は、誤り訂正不能を示すエラー信号ＥＲを受け、積分フレーム数をカウントするカウンタをインクリメントした後（ステップＳ８）、ステップＳ２からの処理に移行する。
フレーム０において誤り訂正が不能となり、フレーム１において再度ステップＳ３からの処理を繰り返す場合について説明する。
ステップＳ３では、積分回路７において積分処理を再度行う。このとき、制御回路９は、図６（ｂ）に示す周期信号ＣＣを積分回路７に対して継続して出力する。積分回路７では、周期信号ＣＣを受けたタイミング回路７３が、各ビットの先頭位置に相当するタイミングにおいて、そのビットに対応するレジスタ７４に記憶されているフレーム０の積算結果を、積算の初期値として加算器７２に対して出力し、積算を開始させる。
つまり、ビット０，１，２，…，ＶＮｂに対応するレジスタ７４…にそれぞれ記憶されている積算結果Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，…，ＶＮｂを初期値として、各ビットの積算を開始させる。したがって、ビット０については、初期値をＶ０として積算結果が徐々に増加する。同様に、ビット１については、初期値をＶ１として積算結果が徐々に減少していく。フレーム０においては、外乱の影響によって正しい値が検出できなかったビット２については、フレーム１では外乱の影響を受けずに、プッシュプルデータが正しい値となった結果、初期値Ｖ２から積算結果が徐々に減少し、負の値をとるに至る。その結果、フレーム１では、ビット２において２値化処理（ステップＳ４）の結果得られる２値化データ（図６（ｅ））が正しい値となる。
その後、ビットＶＮｂまで積分処理及び２値化処理を行い、続いて、誤り訂正処理（ステップＳ５）を行った結果、今度は誤り訂正可能となったものとする。誤り訂正が可能となった場合には（ステップＳ６，Ｙｅｓ）、誤り訂正回路８は、誤り訂正した結果を暗号鍵情報ＫＹとして復号回路５に対して出力する。このとき、制御回路９は、誤り訂正可能を示すエラー信号ＥＲを受け、周期信号ＣＣの出力を停止し、積分処理を終了させて付加情報の再生処理が終了する。
再生している光ディスク１が不法コピーされたものであり、付加情報が正しく記録されていない場合、つまり、ピットに対して適正な微少変位が付与されていない場合について説明する。この場合、誤り訂正不能な状態が続き、カウンタの値が大きくなる。
ここで、ステップＳ２において用いる所定値としては、不法コピーされていない、正規の光ディスク１において、外乱が最大の場合にも十分なＳＮ比を確保できる積分フレーム数を基準に、余裕をもってそれよりも少し大きな値としておくのがよい。例えば、外乱が最大のときに、２０００フレーム分の積分処理をすれば十分なＳＮ比を確保できる場合、所定値を「３０００」程度に設定しておく。このようにしておけば、正規の光ディスク１を誤って、不法コピーディスクと判断してしまうことがない。
しかし、光ディスク１が不法コピーされたものである場合には、やがてカウンタの値が「３０００」を越えることになる（ステップＳ２，Ｙｅｓ）。そうすると、制御回路９は、再生装置２０の各部の動作を停止させることにより再生処理を停止し（ステップＳ９）、表示部１０において暗号鍵情報が見つからない旨の表示をさせる（ステップＳ１０）。このとき、表示部１０に表示する内容としては、「ディスクの暗号鍵情報が見つかりません」や「ディスクのコピープロテクションを解除できません」といった内容とする。このように、再生できない理由を再生装置２０の利用者に対して表示することにより、操作不良や装置の異常により再生できないのではなく、暗号鍵が見つからないために再生できないことが、利用者に対して明確に伝わる。暗号鍵が見つからないことを利用者が認識することにより、こうした不法コピーされた光ディスクを利用者が繰り返し購入することを防止する効果も期待できる。
なお、ステップＳ２においてカウンタの値が所定値を越えた場合、光ディスク１のキズ等によって付加情報が読み出せない可能性もあるので、光ディスク１の異なる半径位置において再度、付加情報の再生を行い、それでも誤り訂正不能である場合に、ステップＳ９に移行するようにしてもよい。
また、ここでは、積分フレーム数を所定値である「３０００」と比較するものとしたが、積分するフレームの総時間幅（合計時間幅）を所定の時間幅と比較してもよい。フレームの総時間幅は、フレーム数に１フレームの再生時間を乗じることにより容易に計算できる。
以上説明したように、再生装置２０では、光ディスク１の各ピットの変位量が微小であっても、微少変位に比例するプッシュプル信号ＰＰを積分処理することにより、付加情報を検出するための信号のＳＮ比を増加させることができるので、付加情報を正しく再生することができる。また、再生装置２０では、誤り訂正回路８において訂正可能となった時点において付加情報としての暗号鍵情報ＫＹを出力するので、付加情報を誤りなく、かつ、最短時間で再生することが可能になる。
次に、再生装置２０の一変形例について説明する。上記の再生装置２０では、誤り訂正回路８における誤り訂正の可能／不能に基づいて、積分処理をさらに要するか否かを判定した。この判定は、プッシュプル信号ＰＰの信号品質が反映されたパラメータ等に基づいて行えばよく、誤り訂正の可能／不能に基づく判定に限られるものではない。
積分結果におけるノイズレベルは、積分結果のばらつきとなって現れる。よって、各ビットの積分結果である、Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，…，ＶＮｂ（図６（ｄ）参照）のばらつきに基づいて上記の判定を行うこともできる。
この場合、上記のばらつきを検出するためのばらつき検出回路を付加し、ばらつき検出回路において検出されたばらつきが所定値以下になったときに、積分処理を終了し、誤り訂正回路８の出力である暗号鍵情報ＫＹを復号回路５に出力するようにすればよい。
ここで説明する変形例は、図１に示した再生装置２０の誤り訂正回路８及び制御回路９を、図７に示す誤り訂正回路１３及びばらつき検出回路１５に置き換えたものである。
ここで、誤り訂正回路１３は、エラー信号ＥＲを出力する必要がないので、図１０に示した再生装置３０の誤り訂正回路１３と同様、通常の誤り訂正回路であり、図４の誤り訂正回路８から訂正不能判定演算器８４を省略したような構成である。
また、ばらつき検出回路１５は、絶対値演算器５１、σ，μ演算器５２、判定器５３、及びスイッチ５４を備えている。
この構成においては、積分回路７の２値化回路７５（図３参照）から出力される２値化データは、誤り訂正のために誤り訂正回路１３に入力され、各ビットの後端に相当する時点において積分回路７のレジスタ７４から出力される積分結果、つまり、図６（ｄ）のＶ０，Ｖ１，Ｖ２，…，ＶＮｂは、信号品質に基づく判定を行うためにばらつき検出回路１５に入力される。また、誤り訂正回路１３からの出力は、ばらつき検出回路１５のスイッチ５４を経て復号回路５に入力される。
絶対値演算器５１は、積分回路７からの積分結果Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，…，ＶＮｂそれぞれの絶対値｜Ｖ０｜，｜Ｖ１｜，｜Ｖ２｜，…，｜ＶＮｂ｜をとり、σ，μ演算器５２に出力する。積分結果は、図６（ｄ）に示すように、正の値をとるものと、負の値をとるものとがある。ばらつきを評価する場合、正の値のばらつきと、負の値のばらつきとを個々に評価してもよいが、ここでは、絶対値演算器５１にて絶対値をとることにより、全ての積分結果を正の値として処理する。こうすることにより、σ，μ演算器５２を１つにすることができ、装置の簡素化を図ることができる。
σ，μ演算器５２は、積分結果の絶対値｜Ｖ０｜，｜Ｖ１｜，｜Ｖ２｜，…，｜ＶＮｂ｜について、標準偏差σと平均値μとを求め、判定器５３に対して出力する。
判定器５３は、標準偏差σと平均値μとに基づいて、信号品質の良否を判定する。判定方法としては、種々のものが考えられるが、例えば、σ／μの値を用いることができる。信号品質が良い場合は、積分結果自体のばらつきが小さいので、標準偏差σは小さくなり、また、プッシュプル信号ＰＰの振幅レベルは大きくなるので、平均値μは大きくなる。すなわち、信号品質が良いとσ／μは小さくなる。逆に、信号品質が悪いとσ／μは大きくなる。よって、σ／μが予め決められた閾値を下回る場合には、信号品質良と判定し、エラー信号ＥＲを「０」とし、そうでない場合には、エラー信号ＥＲを「１」とする。良否判定の閾値としては、誤り訂正不能エラーが発生しないσ／μの範囲を実験的に求めておき、その値を用いるようにすればよい。
スイッチ５４は、判定器５３からのエラー信号ＥＲを受け、エラー信号ＥＲが「０」の場合、つまり、信号品質が良と判定された場合に、誤り訂正回路１３から得られる暗号鍵情報ＫＹを出力し、それ以外の場合には、暗号鍵情報ＫＹを出力しない。
なお、この変形例では、付加情報に誤り訂正符号が付されていることを前提としているが、ばらつき検出回路１５を用いれば、誤り訂正符号が付されていない付加情報を再生する再生装置を構成することもできる。この場合、図７の誤り訂正回路１３に代えて、２値化データを一時的に記憶しておくバッファなどを設けておけばよい。
以上では、本発明について、本発明に係る情報記録媒体再生装置の実施の一形態である再生装置２０及びその一変形例について具体的に説明したが、本発明はこれらに限らず、様々な応用が可能である。以下では、応用の一例について説明する。
本実施形態では、情報記録媒体として、ＣＤやＤＶＤ、高精細デジタルビデオディスク等の光ディスク１を想定したが、これに限らず、ピット、あるいはピットに代わる記録マーク（マーク）が記録された磁気ディスクや光磁気ディスクを用いることもできる。さらに、情報記録媒体は、ディスク体に限らず、他の形体を有するものであってもよい。
本実施形態では、光ディスク１におけるピットのラジアル方向の微少変位によって付加情報が記録されている場合を想定して説明したが、他の方法によって付加情報が記録されていてもよい。例えば、ピットのタンジェンシャル方向の微少変位によって付加情報が記録されていてもよい。この場合、例えば、図１に示した高周波信号ＲＦと、各ピットのタンジェンシャル方向の本来の基準位置に対応する基準クロックとの差分を積分回路７に入力して積分するようにすればよい。
本実施形態では、主情報のフレームの位置と、付加情報のフレームの位置とが光ディスク１上において一致している場合を想定して説明したが、これらは、主情報処理回路４からの先頭位置信号ＳＣを用いて付加情報のフレームの位置を認識していたためである。したがって、他の方法によって付加情報のフレームの位置を認識することができるのであれば、主情報のフレームの位置と、付加情報のフレームの位置とが光ディスク１上において一致していなくてもよい。
本実施形態では、再生装置２０の検出回路３、主情報処理回路４、復号回路５、伸張回路６、積分回路７、誤り訂正回路８、制御回路９、誤り訂正回路１３、ばらつき検出回路１５等の各部を回路部材によって構成しているが、これらの一部又は全部を、マイクロコンピュータ等のコンピュータ上で所定のプログラムを実行することによって実現してもよい。
以上のように、本発明に係る情報記録媒体再生装置としての再生装置２０は、情報記録媒体としての光ディスク１に記録されている記録情報としての付加情報を再生する情報記録媒体再生装置であって、次のような構成を有している。
すなわち、再生装置２０は、光ディスク１を読み取ることにより、その光ディスク１に記録されている付加情報に応じて変調された再生信号としてのプッシュプル信号ＰＰ（図６（ｃ）参照）を検出する、信号検出手段としてのピックアップ２及び検出回路３と、プッシュプル信号ＰＰにおける１又は複数の特定部分としてのフレーム（図６（ａ）参照）を用いて、検出情報としての２値化データ（図６（ｅ）参照）を生成する、情報検出手段としての積分回路７を備えている。この積分回路７は、２値化データの生成のために用いるフレームの総時間幅（合計時間幅）が長くなるほど、生成された２値化データの確度が高くなる。そして、再生装置２０は、積分回路７において有効な２値化データを生成するために、積分回路７において用いるフレームの総時間幅を制御する、制御手段としての制御回路９をさらに備えている。
積分回路７の生成する２値化データは、その生成に用いるフレームの総時間幅が長くなるほど、確度が高くなる。したがって、生成された２値化データをより正確なものとするには、フレームの総時間幅を長くとればよいことになる。しかし、フレームの総時間幅が長くなると、積分回路７における積分処理に要する時間が長くなり、その結果、再生のための処理を開始してから、実際に再生された暗号鍵情報ＫＹが出力される、あるいはそれに基づく画像情報や音声情報が出力されるまでの時間が長くなってしまう。
そこで、再生装置２０では、制御回路９が、積分回路７において有効な２値化データを生成するために、積分回路７において用いるフレームの総時間幅を制御するようになっている。有効な２値化データとは、生成された２値化データに基づいて実行されるべき誤り訂正回路８や復号回路５などの後段の処理において、有効なものとして取り扱われる２値化データを指す。
これにより、検出した付加情報の確度と、処理時間とを調整することができるようになり、適切な調整を行うことにより、付加情報について所定の確度を維持しつつ、処理時間の短縮を図ることができる。
また、再生装置２０は、プッシュプル信号ＰＰの信号品質を評価する信号品質評価手段としての誤り訂正回路８又はばらつき検出回路１５をさらに備え、制御回路９は、誤り訂正回路８又はばらつき検出回路１５の出力する、評価結果としてのエラー信号ＥＲに基づいて、上記フレームの総時間幅の制御を行う。
一般に、プッシュプル信号ＰＰの信号品質が低下すると、積分回路７により生成される２値化データの確度も低下する傾向にあり、プッシュプル信号ＰＰが向上すると、積分回路７により生成される２値化データの確度も向上する傾向にある。
そこで、上記のようにエラー信号に基づいて、フレームの総時間幅の制御を行うことにより、信号品質が低い場合には総時間幅を長くして２値化データの確度を維持し、信号品質が高い場合には上記総時間幅を短くして所要時間を短縮する、といった制御が可能になる。これにより、プッシュプル信号ＰＰの信号品質に応じて、より短い時間で、所定の確度をもった２値化データの生成を行うことができるようになる。
また、再生装置２０は、フレームの総時間幅が予め定めた値以上であり、かつ、エラー信号ＥＲがエラーを示す場合に、適正な再生が不能である旨を報知する報知手段としての表示部１０を備えている。本実施形態では、報知手段として、表示により報知する表示部１０を設けるものとしたが、これ以外にも、例えば、音声などによって報知する部材を設けてもよい。
これにより、再生装置２０の利用者は、光ディスク１側の問題等により適正な再生が不能であることを認識することができる。したがって、装置異常や操作ミスなどと利用者が誤解するのを防ぐことができる。
また、再生装置２０では、プッシュプル信号ＰＰが、同一ビットパターンからなる複数の情報単位（フレーム）の繰り返しに応じて変調されたものを想定している。この場合、積分回路７は、各フレームにおける互いに対応するビットごとにプッシュプル信号ＰＰの変調量を積分する、積分手段としての加算器７２、タイミング回路７３及びレジスタ７４と、各ビットに対応する積分結果に基づいて、２値化データの対応するビットを生成する２値化回路７５とを備えて構成することができる。また、制御回路９は、上記の積分に用いるフレームの数によってフレームの総時間幅の制御を行うことができる。
プッシュプル信号ＰＰの変調量を積分することにより、２値化回路７５において２値化データを生成するための基礎となる信号量、つまり、積分結果を増大させることができる。また、プッシュプル信号ＰＰの変調量を積分することにより、変調量のばらつきを平均化する作用が得られるので、２値化回路７５において２値化データを生成するための基礎となる信号（図６（ｄ）参照）のＳＮ比を増加させることができる。
これにより、変調量が微少であっても、比較的確度の高い２値化データの生成が可能になるとともに、２値化データを生成するための積分処理に用いるフレームの数に応じて、２値化データの確度を容易に調整することができる。
また、再生装置２０は、２値化データの有効／無効を判定する、検出結果判定手段としての誤り訂正回路８又はばらつき検出回路１５をさらに備え、制御回路９は、積分回路７がｉ個（ｉは自然数）のフレームを用いて生成した２値化データを、誤り訂正回路８又はばらつき検出回路１５が無効と判定した場合、つまり、エラー信号がエラーを示した場合に、（ｉ＋１）個のフレームを用いての２値化データの生成を積分回路７に実行させる。
これにより、積分回路７の生成した２値化データが有効となるまで、２値化データの生成のために用いるフレームの総数を増やしていけばよいことになるため、有効な２値化データ、ひいては暗号鍵情報ＫＹをほぼ最短時間で生成することができる。
また、本発明に係る情報記録媒体再生方法は、光ディスク１から読み取った、同一ビットパターンからなる複数のフレームの繰り返しに応じて変調されたプッシュプル信号ＰＰに基づき、各フレームにおける互いに対応するビットごとにプッシュプル信号ＰＰの変調量を積分する積分処理（図５のＳ３）と、その積分結果に基づいて２値化データを生成する２値化処理（図５のＳ４）とを含む情報検出処理と、２値化データの有効／無効を判定する検出結果判定処理と（図５のＳ６）を含み、ｉ番目（ｉは自然数）のフレームを用いて情報検出処理を行った結果、検出結果判定処理の判定結果が無効（誤り訂正不能）であった場合に、（ｉ＋１）番目の情報単位を用い、前回の積分結果を積分の初期値として情報検出処理を実行する方法である。
これにより、情報検出処理において生成した検出情報が有効となるまで、２値化データの生成のために用いるフレームの総数を増やしていけばよいことになるため、有効な２値化データをほぼ最短時間で生成することができる。
さらに、情報検出処理と検出結果判定処理とを予め定めた回数繰り返し、検出結果判定処理の判定結果がなおも無効であった場合に、適正な再生が不能である旨の報知を行う報知処理（図５のＳ１０）を含んでいてもよい。
これにより、利用者に対して、適正な再生が不能であることを認識させることができる。したがって、装置異常や操作ミスなどと利用者が誤解するのを防ぐことができる。
あるいは、本発明の情報記録媒体再生装置の特徴点は、次の点にあるともいえる。すなわち、情報記録媒体再生装置は、情報記録媒体上の微細構造の微小な変位により記録情報が記録されている情報記録媒体を再生する装置であって、微小変位量を積分処理する積分手段と、積分手段の出力信号品質を評価する信号品質評価手段と、積分手段の出力信号から記録情報を検出する記録情報検出手段と、信号品質評価手段の評価結果をもとに記録情報検出手段の出力を制御する。
また、情報記録媒体再生装置は、信号品質評価手段が誤り訂正処理の結果により信号品質を評価するものである。
また、情報記録媒体再生装置は、積分手段により所定の期間、積分処理した結果、所定の値以上の信号品質が得られない場合、それを表示する表示手段を有する。
また、本発明の情報記録媒体再生方法の特徴点は、次の点にあるともいえる。すなわち、情報記録媒体再生方法は、情報記録媒体上の微細構造の微小な変位により記録情報が記録されている情報記録媒体を再生する方法であって、微小変位量を積分処理する第１のステップと、積分処理結果として得られる出力の信号品質を評価する第２のステップと、信号品質評価結果をもとに積分処理結果から得られる記録情報の出力を制御する第３のステップとを含む。
また、情報記録媒体再生方法は、所定の期間積分処理した結果、所定の値以上の信号品質が得られない場合、それを表示する第４のステップを含む。
なお、本発明に係る情報記録媒体再生装置では、情報記録媒体に記録されている記録情報を再生する情報記録媒体再生装置において、前記情報記録媒体を読み取ることにより、前記記録情報に応じて変調された再生信号を検出する信号検出手段と、前記再生信号における１又は複数の特定部分を用いて、前記記録情報の検出結果としての検出情報を生成するとともに、その検出情報の生成のために用いる前記特定部分の総時間幅が長くなるほど、前記検出情報の確度が高くなる情報検出手段と、前記情報検出手段において有効な検出情報を生成するために用いる前記特定部分の総時間幅を制御する制御手段とを備えても良い。
上記構成では、本発明に係る情報記録媒体再生装置では、信号検出手段が、情報記録媒体を読み取ることにより、その情報記録媒体に記録されている記録情報に応じて変調された再生信号を検出する。
そして、情報検出手段が、再生信号における１又は複数の特定部分を用いて記録情報の検出結果としての検出情報を生成する。再生信号の特定部分とは、時系列の再生信号における時間的な部分を指す。この情報検出手段は、検出情報の生成のために用いる特定部分の総時間幅が長くなるほど、検出情報の確度が高く設定なるようになっている。
したがって、検出情報をより正確なものとするには、上記総時間幅を長くとればよいことになる。しかし、上記総時間幅が長くなると、情報検出手段における処理時間が長くなり、その結果、再生のための処理を開始してから、実際に再生された情報が出力されるまでの時間が長くなってしまう。
そこで、本発明に係る情報記録媒体再生装置では、制御手段が、情報検出手段において有効な検出情報を生成するために用いる特定部分の総時間幅を制御するようになっている。有効な検出情報とは、検出情報に基づいて実行されるべき後段の処理において、有効なものとして取り扱われる検出情報を指す。これにより、検出情報の確度と、処理時間とを調整することができるようになり、適切な調整を行うことにより、検出情報について所定の確度を維持しつつ、処理時間の短縮を図ることができる。
また、本発明の情報記録媒体再生方法によれば、情報記録媒体に記録されている記録情報を再生する情報記録媒体再生方法において、前記情報記録媒体を読み取ることにより、前記記録情報に応じて変調された再生信号を検出する信号検出処理と、前記再生信号における１又は複数の特定部分を用いて、前記記録情報の検出結果としての検出情報を生成するとともに、その検出情報の生成のために用いる前記特定部分の総時間幅が長くなるほど、前記検出情報の確度が高くなる情報検出処理と、前記情報検出処理において有効な検出情報を生成するために用いる前記特定部分の総時間幅を制御する時間幅制御処理とを含んでいても良い。
上記方法では、信号検出処理、情報検出処理、および時間幅制御処理のそれぞれにおいて、本発明の信号検出手段、情報検出手段、および制御手段のそれぞれと同一の機能が実現されているので、本発明の情報記録媒体再生装置と同様の作用効果を得ることができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、さらに、信号品質評価手段が再生信号の信号品質を評価し、制御手段が、信号品質評価手段の評価結果に基づいて、上記総時間幅の制御を行う。
一般に、再生信号の信号品質が低下すると、情報検出手段により生成される検出情報の確度も低下する傾向にあり、信号品質が向上すると、情報検出手段により生成される検出情報の確度も向上する傾向にある。
そこで、上記のように信号品質評価手段の評価結果に基づいて、上記総時間幅の制御を行うことにより、信号品質が低い場合には上記総時間幅を長くして検出情報の確度を維持し、信号品質が高い場合には上記総時間幅を短くして所要時間を短縮する、といった制御が可能になる。これにより、再生信号の信号品質に応じて、より短い時間で、所定の確度をもった検出情報の生成を行うことができるようになる。
また、本発明に係る情報記録媒体再生装置では、前記総時間幅が予め定めた値以上であり、かつ、前記信号品質評価手段の評価結果が予め定めた品質未満である場合に、適正な再生が不能である旨を報知する報知手段を備えても良い。
上記構成では、さらに、報知手段が、上記総時間幅が予め定めた値以上であり、かつ、信号品質評価手段の評価結果が予め定めた品質未満である場合に、適正な再生が不能である旨を報知する。報知は、例えば、表示や音声などによって行えばよい。
これにより、当該情報記録媒体再生装置の利用者は、情報記録媒体側の問題等により適正な再生が不能であることを認識することができる。したがって、装置異常や操作ミスなどと利用者が誤解するのを防ぐことができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、信号検出手段の検出する再生信号は、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものであり、情報検出手段は、各情報単位における互いに対応するビットごとに再生信号の変調量を積分する積分手段と、各ビットに対応する積分結果に基づいて、検出情報の対応するビットを生成する情報生成手段とを備える。そして、制御手段は、積分手段における積分に用いる情報単位の数によって上記総時間幅の制御を行う。
変調量を積分することにより、情報生成手段において検出情報を生成するための基礎となる信号量を増大させることができる。また、変調量を積分することにより、変調量のばらつきを平均化する作用が得られるので、情報生成手段において検出情報を生成するための基礎となる信号のＳＮ比を増加させることができる。
これにより、変調量が微少であっても、比較的確度の高い検出情報の生成が可能になるとともに、検出情報を生成するために用いる特定部分の総時間幅、つまり、積分手段における積分に用いる情報単位の数に応じて、検出情報の確度を容易に調整することができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、前記検出情報の有効／無効を判定する検出結果判定手段をさらに含み、前記情報検出手段がｉ個（ｉは自然数）の情報単位を用いて生成した検出情報を、前記検出結果判定手段が無効と判定した場合に、前記制御手段は、（ｉ＋１）個の情報単位を用いての検出情報の生成を前記情報検出手段に実行させても良い。
上記構成では、さらに、検出結果判定手段が、情報検出手段の生成した検出情報の有効／無効を判定する。この検出結果判定手段は、例えば、上述したような再生信号の信号品質を評価することによって、検出情報の有効／無効を判定すればよい。
そして、情報検出手段がｉ個（ｉは自然数）の情報単位を用いて生成した検出情報に対し、検出結果判定手段が無効の判定を下した場合に、制御手段が、（ｉ＋１）個の情報単位を用いての検出情報の生成を情報検出手段に実行させる。
これにより、情報検出手段の生成した検出情報が有効となるまで、検出情報の生成のために用いる情報単位の総数を増やしていけばよいことになるため、有効な検出情報をほぼ最短時間で生成することができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置では、信号検出手段の検出する再生信号は、情報記録媒体に形成されているピット又はマークの微少変位によって記録された記録情報に応じて変調されたものである。この場合、一般に、変調量は微少となるが、情報検出手段において、検出情報の生成のために用いる特定部分の総時間幅を調節することにより、確度の高い検出情報の生成が可能になる。
また、本発明に係る情報記録媒体再生方法では、前記再生信号は、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものであり、前記情報検出処理は、前記複数の情報単位の間において互いに対応するビットごとに前記再生信号の変調量を積分し、その積分結果に基づいて検出情報を生成する処理であり、前記時間幅制御処理は、前記積分に用いる情報単位の数によって、前記制御を行う処理であっても良い。
上記方法では、再生信号は、情報記録媒体から読み取った、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものである。
そして、情報検出処理では、再生信号における各情報単位を用い、各情報単位における互いに対応するビットごとに再生信号の変調量を積分し、その積分結果に基づいて各ビットに対応する検出情報を生成する。このように変調量を積分することにより、検出情報を生成するための基礎となる信号量を増大させることができる。また、変調量を積分することにより、変調量のばらつきを平均化する作用が得られるので、検出情報を生成するための基礎となる信号のＳＮ比を増加させることができる。
また、本発明の情報記録媒体再生方法では、さらに、前記検出情報の有効／無効を判定する検出結果判定処理を含み、ｉ番目（ｉは自然数）の情報単位を用いて情報検出処理を行った結果、前記検出結果判定処理の判定結果が無効であった場合に、（ｉ＋１）番目の情報単位を用い、前回の積分結果を積分の初期値として前記情報検出処理を実行しても良い。
上記方法では、検出結果判定処理では、情報検出処理において生成した検出情報の有効／無効を判定する。この検出結果判定処理では、例えば、上述したような再生信号の信号品質を評価することによって、検出情報の有効／無効を判定すればよい。
そして、ｉ番目（ｉは自然数）の情報単位を用いて情報検出処理を行い、検出結果判定処理の判定結果が無効であった場合に、（ｉ＋１）番目の情報単位を用い、前回の積分結果を積分の初期値として情報検出処理を実行する。
これにより、情報検出処理において生成した検出情報が有効となるまで、検出情報の生成のために用いる情報単位の総数を増やしていけばよいことになるため、有効な検出情報をほぼ最短時間で生成することができる。
本発明に係る情報記録媒体再生装置及び情報記録媒体再生方法は、情報記録媒体に記録されている記録情報を再生する装置及び方法に広く用いることができ、特に、高密度に情報が記録された情報記録媒体や、信頼性の高い著作権保護が要求される情報記録媒体を再生する装置及び方法に好適に用いることができる。
本発明の実施の一形態における再生装置の構成を示すブロック図である。 図１の再生装置において再生する光ディスクと、他の光ディスクとを比較するために、それぞれのフレーム及びビットの配置を示す図面である。 図１の再生装置における積分回路の構成を示すブロック図である。 図１の再生装置における誤り訂正回路の構成を示すブロック図である。 図１の再生装置における処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、図１の再生装置において再生する光ディスクにおけるビット及びフレームの再生順序を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は、図１の再生装置において制御回路が積分回路に対して出力する周期信号のタイミングチャートであり、（ｃ）は、図１の再生装置において検出回路が積分回路に対して出力するプッシュプル信号のタイミングチャートであり、（ｄ）は、（ｃ）のプッシュプル信号の積分結果を示すタイミングチャートであり、（ｅ）は、（ｄ）の積分結果を２値化して得られる２値化データを示すタイミングチャートであり、（ｆ）は、（ｅ）の２値化データに基づく誤り訂正の可能／不能を示すエラー信号のタイミングチャートである。 図１の再生装置の一変形例において、図１の誤り訂正回路及び制御回路の代わりに設ける誤り訂正回路及びばらつき検出回路の構成を示すブロック図である。 光ディスクにおけるデータフォーマットを示す図面である。 光ディスクにおけるピットの配置を示す平面図である。 図１の再生装置の前提となる再生装置の構成を示すブロック図である。 （ａ）は、図１０の再生装置において再生する光ディスクにおけるビット及びフレームの再生順序を示すタイミングチャートであり、（ｂ）は、図１０の再生装置において制御回路が積分回路に対して出力する周期信号のタイミングチャートであり、（ｃ）は、図１０の再生装置において検出回路が積分回路に対して出力するプッシュプル信号のタイミングチャートであり、（ｄ）は、（ｃ）のプッシュプル信号の積分結果を示すタイミングチャートであり、（ｅ）は、（ｄ）の積分結果を２値化して得られる２値化データを示すタイミングチャートである。 従来の光ディスクにおけるピットの配置を示す平面図である。 従来の光ディスク装置を示すブロック図である。
符号の説明
１ 光ディスク（情報記録媒体）
２ ピックアップ（信号検出手段）
３ 検出回路（信号検出手段）
４ 主情報処理回路
５ 復号回路
６ 伸張回路
７ 積分回路（情報検出手段）
８ 誤り訂正回路（信号品質評価手段、検出結果判定手段）
９ 制御回路（制御手段）
１０ 表示部（報知手段）
１５ ばらつき検出回路（信号品質評価手段、検出結果判定手段）
２０ 再生装置（情報記録媒体再生装置）
５１ 絶対値演算器
５２ 演算器
５３ 判定器
５４ スイッチ
７１ Ａ／Ｄ変換器
７２ 加算器（積分手段）
７３ タイミング回路（積分手段）
７４ レジスタ（積分手段）
７５ ２値化回路（情報生成手段）
８１ シンドローム演算器
８２ 演算器
８３ 誤り訂正演算器
８４ 訂正不能判定演算器

Claims (14)

  1. 情報記録媒体に記録されている記録情報を再生する情報記録媒体再生装置において、
    前記情報記録媒体を読み取ることにより、前記記録情報に応じて変調された再生信号を検出する信号検出手段を備え、
    前記再生信号は、前記記録情報に付加されている同一内容の複数の付加情報の繰り返しに応じて変調されたものであり、
    前記再生信号における前記付加情報に対応する１又は複数の特定部分を用いて、前記記録情報の検出結果としての検出情報を生成するとともに、その検出情報の生成のために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間が長くなるほど、前記検出情報の確度が高くなる情報検出手段と、
    前記情報検出手段において有効な検出情報を生成するために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間を、前記記録情報が再生されている場合に決定する制御手段とを備えることを特徴とする情報記録媒体再生装置。
  2. 前記再生信号の信号品質を評価する信号品質評価手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記信号品質評価手段の評価結果に基づいて、前記制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体再生装置。
  3. 前記信号品質評価手段は、前記検出情報に対する誤り訂正処理の結果に基づいて、前記評価を行うことを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体再生装置。
  4. 前記積分時間が予め定めた値以上であり、かつ、前記信号品質評価手段の評価結果が予め定めた品質未満である場合に、適正な再生が不能である旨を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体再生装置。
  5. 前記再生信号は、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものであり、
    前記情報検出手段は、前記複数の情報単位の間において互いに対応するビットごとに再生信号の変調量を積分する積分手段と、各ビットに対応する積分結果に基づいて、前記検出情報の対応するビットを生成する情報生成手段とを備え、
    前記制御手段は、前記積分手段における積分に用いる情報単位の数によって前記制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体再生装置。
  6. 前記検出情報の有効／無効を判定する検出結果判定手段をさらに含み、
    前記積分に用いる情報単位の数を、所定の上限値まで１つずつ増やしながら、前記情報検出手段による検出情報の生成と前記検出結果判定手段による有効／無効の判定とを繰り返し、
    前記情報単位の数が前記上限値に達する以前に、前記情報検出手段が生成した検出情報を前記検出結果判定手段が有効と判定した場合に、
    前記制御手段は、当該検出情報の出力を行うことを特徴とする請求項５に記載の情報記録媒体再生方法。
  7. 前記検出結果判定手段は、前記検出情報に対する誤り訂正処理の結果に基づいて、前記判定を行うことを特徴とする請求項６に記載の情報記録媒体再生装置。
  8. 前記検出結果判定手段は、各ビットに対応する積分結果のばらつきに基づいて、前記判定を行うことを特徴とする請求項６に記載の情報記録媒体再生装置。
  9. 前記情報検出手段が検出情報の生成に用いた情報単位の数が予め定めた値以上であり、かつ、検出情報の有効／無効を判定する検出結果判定手段の判定結果が無効である場合に、適正な再生が不能である旨を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項２又は５に記載の情報記録媒体再生装置。
  10. 前記再生信号は、情報記録媒体に形成されているピット又はマークの微少変位によって記録された記録情報に応じて変調されたものであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体再生装置。
  11. 情報記録媒体に記録されている記録情報を再生する情報記録媒体再生方法において、
    前記情報記録媒体を読み取ることにより、前記記録情報に応じて変調された再生信号を検出する信号検出処理を含んでおり、
    前記再生信号は、前記記録情報に付加されている同一内容の複数の付加情報の繰り返しに応じて変調されたものであり、
    前記再生信号における前記付加情報に対応する１又は複数の特定部分を用いて、前記記録情報の検出結果としての検出情報を生成するとともに、その検出情報の生成のために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間が長くなるほど、前記検出情報の確度が高くなる情報検出手段情報検出処理と、
    前記情報検出処理において有効な検出情報を生成するために用いる前記特定部分の再生信号の変調量の積分時間を、前記記録情報が再生されている場合に決定する制御処理とを含んでいることを特徴とする情報記録媒体再生方法。
  12. 前記再生信号は、同一ビットパターンからなる複数の情報単位の繰り返しに応じて変調されたものであり、
    前記情報検出処理は、前記複数の情報単位の間において互いに対応するビットごとに前記再生信号の変調量を積分し、その積分結果に基づいて検出情報を生成する処理であり、
    前記制御処理は、前記積分に用いる情報単位の数によって、前記制御を行う処理であることを特徴とする請求項１１に記載の情報記録媒体再生方法。
  13. さらに、前記検出情報の有効／無効を判定する検出結果判定処理を含み、
    前記積分に用いる情報単位の数を、所定の上限値まで１つずつ増やしながら、前記情報検出処理と前記検出結果判定処理とを繰り返し、
    前記情報単位の数が前記上限値に達する以前に、前記情報検出処理で生成した検出情報を前記検出結果判定処理で有効と判定した場合に、
    前記制御処理で、当該検出情報の出力処理を行うことを特徴とする請求項１２に記載の情報記録媒体再生方法。
  14. 前記情報検出処理と前記検出結果判定処理とを予め定めた回数繰り返し、前記検出結果判定処理の判定結果がなおも無効であった場合に、適正な再生が不能である旨の報知を行う報知処理を含むことを特徴とする請求項１３に記載の情報記録媒体再生方法。
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