JP4442692B2 - 光ディスク装置、光ディスクの記録方法、光ディスク、光ディスクの再生方法、光ディスクの再生装置、処理装置および変調装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク装置、光ディスクの記録方法、光ディスク、光ディスクの再生方法、光ディスクの再生装置、処理装置および変調装置に関し、例えばミニディスク（ＭＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）等と、これらの記録再生装置に適用することができる。本発明は、ピット、マークに比して受光結果に大きな変化を与える局所的な部位を繰り返し形成して著作権に関する情報を記録する際に、この局所的な部位の円周方向における存在比率が０．３以下となるように設定することにより、例えばバーコード状に著作権に関する情報を記録する場合でも、確実に再生することができるようにする。

従来、光ディスク装置であるミニディスク装置においては、種々のコンテンツより音質の劣化を防止して簡易に音楽をコピーできることにより、近年、急速に普及するようになされている。すなわちミニディスク装置においては、インターネットにより配信される音楽情報をミニディスクに記録して試聴することもでき、また友人等から借りたコンパクトディスクの音楽をミニディスクに記録して試聴することもできる。さらに他のミニディスクから音楽をコピーすることもできる。

しかしながらこのような音質の劣化を防止した簡易なコピーにおいては、ユーザの利便性を大きく高める反面、音楽を創作した著作権者の利益を損なう恐れもある。このため例えばＲＩＡＡ（Recording Industry Association of America ）、ＳＤＭＩ（Secure Digital Music Initiative ）、ＣＰＴＷＧ（Copy Protection Technical Working Group ）等の団体、フォーラムにおいて、著作権者の利益の保護を目的として種々の手法が検討されるようになされている。

このような手法の１つの方法として、記録媒体に固有の著作権保護情報により音楽情報を暗号化して記録する方法が提案されている。すなわちこの方法によれば、音楽情報を別の記録媒体にコピーした場合には、記録媒体で著作権保護情報が異なることにより暗号化を解除することが困難になり、これにより無制限のコピーを防止して著作権者の利益を保護しようとするものである。

このような著作権保護情報の記録方式については、ユーザーがアクセス困難なセクタを設け、このセクタに著作権保護情報を記録する方法、ピット列による主のデータの記録に対して反射膜を部分的に除去してバーコード状にこの種の情報を記録する方法（国際公開番号ＷＯ９７／１４１４４号）等が提案されるようになされている。

これらの方法のうち、反射膜を部分的に除去してバーコード状にこの種の情報を記録する方法においては、所定の変調信号によりレーザービームを変調して光ディスクに繰り返し照射するようになされており、記録に供するデータをＰＥ変調（Phase Encode）してこの変調信号を生成することにより、再生信号よりクロックを生成して１ビット単位でバーコード状に記録したデータを再生できるようになされている。

ところで従来の手法によるバーコード状の記録においては、光ピックアップの動作が不安定になる問題があり、これにより著作権保護情報を再生できない恐れがある。

すなわちこの記録方式においては、レーザービームの照射により情報記録膜の光学特性を局所的にかつ不可逆的に変化させるようになされており、このようなレーザービームの照射による光学特性の不可逆的な変化においては、情報記録面の光学特性の変化が大きく、これにより再生時にレーザービームを照射して得られる戻り光の光量変化が著しい特徴がある。またこのようなバーコード状の記録においては、マーク列等による場合に比して、このような局所的な変化が光ディスクの円周方向に比較的長い距離に渡る特徴がある。これらによりこのようにして著作権保護情報が記録されてなる領域をアクセスする場合、光ディスク装置においては、十分な光量により戻り光を受光することができない期間が比較的長い時間となり、これにより正しくフォーカス制御することが困難になる可能性がある。このように正しいフォーカス制御が困難になると、光ディスク装置においては、著作権保護情報を正しく再生することも困難になると考えられる。
国際公開第９７／１４１４４号

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ピット、マークに比して受光結果に大きな変化を与える局所的な部位を繰り返し形成して著作権に関する情報を記録する場合でも、確実に著作権に関する情報を再生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、光ディスク、光ディスクの再生方法、光ディスクの再生装置、処理装置および変調装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するために、本発明のある観点によれば、光ディスク装置又は光ディスクの記録方法に適用して、記録に供するデータの２ビットを、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調し、変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に対して光ビームを照射して、上記データをバーコード状にて記録する。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、光ディスクに適用して、記録に供するデータの２ビットが、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調されて、変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に光学的変化が与えられてバーコード状に上記データが記録されているようにする。

さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、光ディスクの再生方法又は光ディスクの再生装置に適用して、上記光ディスクには、データの２ビットが、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調されて、上記変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に光学的変化が与えられてバーコード状に記録されており、上記データについて再生する。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、バーコード状にてデータが記録された光ディスクから再生された信号を処理する処理装置において、上記光ディスクには、上記データの２ビットが、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調されて、上記変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に光学的変化が与えられて記録されており、上記光学的変化に基づき信号を再生し、上記再生した信号に基づいて上記データを２ビット単位で再生する再生処理手段を備えることを特徴とする処理装置が提供される。

さらに、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば所定のデータを光ディスクにバーコード状にて記録するデータ列に変調する変調装置において、上記所定のデータを２ビット単位で区分し、その２ビットのデータを「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調する変調手段を備えることを特徴とする変調装置が提供される。

本発明によれば、ピット、マークに比して受光結果に大きな変化を与える局所的な部位を繰り返し形成して著作権に関する情報を記録する際に、この局所的な部位の円周方向における存在比率が０．３以下となるように設定することにより、例えばバーコード状に著作権に関する情報を記録する場合でも、確実に再生することができる。

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。

（１）実施の形態の構成
図２は、本発明の実施の形態に係る光ディスク製造工程を示す工程図である。この実施の形態では、この光ディスク製造工程１により著作権保護情報ＥＤを記録したミニディスク２を製造する。

ここでこの著作権保護情報ＥＤは、ミニディスク２に記録するオーディオデータ等を暗号化し、またミニディスク２に記録したオーディオデータ等の暗号化の解除に使用される情報である。著作権保護情報ＥＤは、例えばミニディスクに固有のＩＤ情報、製造工場に係る情報、製造年月日またはコピー可／不可を制御する情報等により構成される。なおこの実施の形態において、著作権保護情報ＥＤは、例えば１２８ビットのディジタル情報により構成され、ミニディスク１枚毎に異なる値が設定される。

光ディスク製造工程１において、アドレスエンコーダ６は、アドレス情報ＳＡをカッティングマシーン７に供給し、カッティングマシーン７は、このアドレス情報ＳＡにより記録用レーザービームを変調してディスク原盤８に照射する。これによりカッティングマシーン７は、ディスク原盤８を露光し、グルーブの蛇行のより、又はピット列によりアドレス情報ＳＡを記録する。なおこのようにして記録されたアドレス情報ＳＡは、ミニディスク２のトラッキング制御、ミニディスク２のアクセスに使用される。

光ディスク製造工程１において、続く現像工程９は、このようにカッティングマシーン７により露光されたディスク原盤８を現像し、露光軌跡にピット列、グルーブに対応する微細な凹凸を形成する。

続くメッキ工程１０は、このディスク原盤８をメッキ処理し、これによりマザーディスク１２を作成する。光ディスク製造工程１は、このマザーディスク１２よりスタンパーを作成し、射出成形工程１３は、このスタンパーを射出成形機に取り付けて射出成形することにより、マザーディスク１２に形成された微細な凹凸を複写してなるディスク基板１４を量産する。

続く記録膜生成工程１５は、スパッタリング等の手法によりこのディスク基板１４に光磁気膜による情報記録膜を作成し、続く保護膜作成工程１７は、情報記録膜上に保護膜を作成し、これによりミニディスク２の耐環境性を確保する。

光ディスク製造工程１では、続く工程において、信号源１６から出力される著作権保護情報ＥＤをバーコード書き込み装置１８により記録し、その後、梱包等の工程を経てミニディスク２を出荷する。

ここでバーコード書き込み装置１８は、例えばＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ等による高出力のレーザービームを著作権保護情報ＥＤにより変調して、ミニディスク２の内周側領域に照射することにより、著作権保護情報ＥＤによりミニディスク２の情報記録面を局所的に不可逆的に変化させ、これにより著作権保護情報ＥＤを記録する。このときバーコード書き込み装置１８は、半径方向に細長い形状によりレーザービームを照射して著作権保護情報ＥＤを記録することにより、ミニディスク２の内周側、所定領域に、バーコード状に著作権保護情報ＥＤを記録する。またこのときバーコード書き込み等１８は、レーザービームの照射により情報記録膜を構成する反射膜を不可逆的に変化させ、これにより情報記録面の光学特性の変化させる。

図１（Ａ）は、このようにして著作権保護情報ＥＤを記録したミニディスク２を示す斜視図である。ミニディスク２は、内周側、所定領域ＡＲＥＤに、バーコード状に著作権保護情報ＥＤが記録される。ここでこの著作権保護情報ＥＤを記録する領域ＡＲＥＤは、半径２２．１〔ｍｍ〕付近に、０．８〔ｍｍ〕の幅により設定される。

著作権保護情報ＥＤは、ミニディスク２の１周に、４回繰り返し記録され、これにより部分的に傷等が発生した場合でも、著作権保護情報ＥＤを確実に再生できるようになされている。著作権保護情報ＥＤは、図１（Ｂ）に示すように、先頭にヘッダーが割り当てられ、このヘッダーにより著作権保護情報ＥＤの記録開始を検出できるようになされている。また著作権保護情報ＥＤは、末尾に４０ビットの誤り訂正符号が割り当てられ、これによりビット誤りを防止できるようになされている。なおこの実施の形態においては、例えばリードソロモン符号による誤り訂正符号が適用される。

このように設定される各種データのうち、ヘッダーは、続く著作権保護情報ＥＤ、誤り訂正符号の記録では発生しない、例えば論理レベルにより表して、“０１０００１０００１００”等のパターンが適用されるようになされている。なおここで図１（Ｄ）により示すように、この論理レベルにより表した各ビットは、著作権保護情報ＥＤの記録領域ＡＲＥＤを半径方向にほぼ５０〔μｍ〕単位で放射状に区分して作成される５０〔μｍ〕幅の微小領域に対応し、この実施の形態では、論理１に対応する微小領域に対してレーザービームの光量を立ち上げ、この微小領域に係る情報記録面を不可逆的に変化させるようになされている。かくするにつき、この微小領域の幅である円周方向の長さ５０〔μｍ〕は、ＥＦＭ変調によりミニディスク２にユーザーデータとして記録されるマークの長さに比して格段的に長い長さである。この実施の形態では、この微小領域の円周方向の長さを５０〔μｍ〕とすることにより、高出力のＹＡＧレーザより出力されるレーザービームを比較的小さい開口数ＮＡの対物レンズによりミニディスク２に照射して、十分な精度で情報記録面の光学特性を不可逆的に変化させることができるようになされている。

これに対して著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号は、２ビット単位で４−１変調され、順次同期パターンを配置して記録される。ここで同期パターンは、図１（Ｃ）に示すように、上述した微小領域が３つ連続して割り当てられ、この連続する３つの微小領域の中心の領域についてだけ、情報記録面の光学特性を不可逆的に変化させるようになされている。これによりこの実施の形態では、再生時、タイミング合わせできるようになされ、さらに２ビット単位の記録毎に同期パターンを介挿することにより、確実にタイミング合わせできるようになされている。

これに対して４−１変調は、図１（Ｄ１）〜（Ｄ４）に著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号の論理値と対応付けて示すように、著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号の論理値に応じて、同期パターンに続く４つの微小領域の１つについて、選択的に情報記録面の光学特性を不可逆的に変化させるように、著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号を２ビット単位で区分して対応するビット列を生成することにより実行される。

すなわち４−１変調は、著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号の２ビットのデータ（ｂ１，ｂ０）が、論理００の場合、図１（Ｄ１）に示すように、これら４つの微小領域のうちの、先頭の微小領域だけに情報記録面の変化が形成されるように、これらのデータ（ｂ１，ｂ０）を論理１０００に変換する。またこの２ビットのデータ（ｂ１，ｂ０）が、論理０１の場合、図１（Ｄ２）に示すように、これら４つの微小領域のうちの、先頭より２番目の微小領域だけに情報記録面の変化が形成されるように、これらのデータ（ｂ１，ｂ０）を論理０１００に変換する。これに対してこれら２ビットのデータ（ｂ１，ｂ０）が、論理１０の場合、図１（Ｄ３）に示すように、これら４つの微小領域のうちの、先頭より３番目の微小領域だけに情報記録面の変化が形成されるように、またデータ（ｂ１，ｂ０）が、論理１１の場合、図１（Ｄ４）に示すように、これら４つの微小領域のうちの、最後尾の微小領域だけに情報記録面の変化が形成されるように、それぞれこれら２ビットのデータを論理００１０及び０００１に変換する。

これによりこの実施の形態では、局所的な情報記録面の不可逆的変化によりバーコード状に著作権保護情報ＥＤを記録して、この光学特性が変化してなる局所的な部位の、光ディスクの円周方向における存在比率が０．３以下となるようになされている。

すなわちこのように同期パターンを割り当て、４−１変調により記録する場合、ミニディスク２においては、連続する７つの微小領域のうちの、２つの微小領域について、不可逆的な変化が形成されることにより、結局、このような部位の円周方向における存在比率は、２／７＝０．２８５となる。これによりこの実施の形態では、このようなミニディスク２に記録されるマーク等に比して比較的長い距離により、さらにはマークに比して格段的に大きな光学的な変化により著作権保護情報ＥＤを記録した場合でも、確実にフォーカス制御できるようになされている。かくするにつき、情報記録面より殆ど戻り光が得られないように光学的変化を与えた場合でも、この存在確率を０．３以下に設定すれば、各種の光ディスク装置において、実用上十分にフォーカス制御することができ、この実施の形態では、これよりさらに一段と余裕を持ってフォーカス制御することができる。

図３は、このような著作権保護情報ＥＤの記録に係るバーコード書き込み装置を示すブロック図である。このバーコード書き込み装置１８において、スピンドルモータ２２は、スピンドルサーボ回路２３の制御によりミニディスク２を所定の回転速度で回転駆動し、底部に保持したＦＧ信号発生器より、ミニディスク２が所定の角度だけ回転する毎に信号レベルが立ち上がるＦＧ信号ＦＧを出力する。スピンドルサーボ回路２３は、このＦＧ信号ＦＧを基準にしてミニディスク２が所定の回転速度により回転するように、スピンドルモータ２２の動作を制御する。

レーザー光源２４は、ＹＡＧレーザであり、変調信号ＰＭに応じて、高出力のレーザービームＬ１を間欠的に出力する。

ミラー２５は、レーザービームＬ１の光路を折り曲げてミニディスク２に向けて射出する。対物レンズ２６は、例えばシリンドリカルレンズにより構成され、このミラー２５の反射光をミニディスク２の情報記録面に集光する。これによりバーコード書き込み装置１８は、変調信号ＰＭに応じて、情報記録膜の組成の変化、情報記録膜の蒸発等により情報記録膜を半永久的に変化させ、バーコード状に著作権保護情報ＥＤを記録する。なお半径方向に十分な幅により著作権保護情報ＥＤを記録できない場合には、記録場所をミニディスク２の半径方向に順次移動させて記録を繰り返すことにより、バーコード状に著作権保護情報ＥＤを記録することもできる。

ＥＣＣ（Error Correcting Code)回路２７は、信号源１６より出力される著作権保護情報ＥＤに図１について説明した誤り訂正符号を付加して出力し、４−１変調回路２８は、このＥＣＣ回路２７の出力データＳＢより変調信号ＰＭを生成する。

図４は、この４−１変調回路２８を詳細に示すブロック図である。この４−１変調回路２８において、シリアルパラレル変換回路３１は、著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号による出力データＳＢをシリアルデータによりＥＣＣ回路２７から入力し、この出力データＳＢを２ビット単位で区切って２ビット単位のデータ（ｂ１，ｂ０）を出力する。

固定パターン発生回路３２Ａは、図示しないクロック発生回路から出力されるクロックに同期して、図１について上述したデータ（ｂ１，ｂ０）が論理００の場合に対応する論理１０００の固定パターンを繰り返し出力する。また固定パターン発生回路３２Ｂ〜３２Ｄは、同様に、それぞれ図１について上述したデータ（ｂ１，ｂ０）が論理０１、１０、１１の場合に対応する論理０１００、００１０及び“０００１”の固定パターンを繰り返し出力する。

データセレクタ３３は、データ（ｂ１，ｂ０）の論理値に応じて、これら固定パターン発生回路３２Ａ〜３２Ｄの出力データを選択的に出力する。

同期パターン生成回路３４は、クロックに応じて図１について上述した同期パターンに対応する論理０１０のビットパターンを繰り返し出力する。

データセレクタ３５は、コントローラ３６の制御により、データセレクタ３３の出力データと、同期パターン生成回路３４の出力データとを切り換えて出力する。これにより４−１変調回路２８においては、著作権保護情報ＥＤ、誤り訂正符号の各２ビットの記録毎に、同期パターンを配置する。

ヘッダー生成回路３７は、図１について上述したヘッダーに対応する論理“０１０００１０００１００”の固定パターンを出力し、データセレクタ３８は、このヘッダー生成回路３７の出力データと、データセレクタ３５の出力データとを選択的に出力し、これにより著作権保護情報ＥＤの先頭にヘッダーを配置するように変調信号ＰＭを生成する。

コントローラ３６は、この４−１変調回路２８全体の動作を制御する制御回路であり、図１について上述したようにヘッダー、著作権保護情報ＥＤ、誤り訂正符号、同期パターンが配置されるように、データセレクタ３３等の動作を制御する。

図５は、このようにして作成されたミニディスク２を記録再生す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４１において、スピンドルモータ４２は、サーボ回路４３の制御によりこのミニディスク２を所定の回転速度で回転駆動する。

光ピックアップ４４は、ミニディスク２の半径方向に可動できるように所定のスレッド機構により保持される。光ピックアップ４４は、ミニディスク２にレーザービームを照射し、その戻り光を受光して受光結果を出力する。また記録時、光ピックアップ４４は、再生時の光量より記録時の光量にレーザービームの光量を間欠的に立ち上げて変調磁界を印加し、これによりいわゆるパルストレイン法により種々の情報を熱磁気記録する。

マトリクスアンプ（ＭＡ）４５は、光ピックアップ４４の出力信号を信号処理することにより、グルーブの蛇行に応じて信号レベルが変化するウォウブル信号、トラッキングエラー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ＴＫ、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ＦＳ、磁気カー効果の利用によりミニディスク２からの戻り光の偏光面に応じて信号レベルが変化する再生信号ＭＯ、ミニディスク２における記録膜の変化、ピット列に応じて信号レベルが変化する再生信号ＨＦを生成して出力する。

サーボ回路４３は、これらトラッキングエラー信号ＴＫ、フォーカスエラー信号ＦＳにより光ピックアップ４４をトラッキング制御、フォーカス制御する。またサーボ回路４３は、ウォウブル信号より生成されるクロックが所定周波数になるようにスピンドルモータ４２の回転速度を制御する。さらにウォウブル信号よりアドレス情報を取得し、中央処理ユニット（ＣＰＵ）４６の制御により、光ピックアップ４４を所定位置にシークさせる。

ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４７は、再生信号ＨＦを帯域制限することにより、再生信号ＨＦのノイズによる変動を抑圧して出力する。

アナログディジタル変換回路（ＡＤ）４８は、このローパスフィルタ４７から出力される再生信号ＨＦを所定のサンプリングクロックによりアナログディジタル変換処理し、８ビットによるディジタル再生信号ＤＸを出力する。

第２復号回路４９は、このディジタル再生信号ＤＸを信号処理することにより、著作権保護情報ＥＤと誤り訂正符号による再生データＳＢを再生して出力し、誤り訂正回路（ＥＣＣ）５０は、この第２復号回路４９の出力データＳＢを誤り訂正処理して著作権保護情報ＥＤを出力する。

中央処理ユニット４６は、この光ディスク装置４１の動作を制御する制御回路を構成し、図示しないミニディスク検出機構を介してミニディスク２の装填が検出されると、通常のミニディスク装置と同様に、サーボ回路４３の制御により光ピックアップ４４をリードインエリアにシークさせ、ミニディスク２のアクセスに必要なＴＯＣデータ等を取得する。また続いて光ピックアップ４４を著作権保護情報ＥＤの記録領域にシークさせ、誤り訂正回路５０より著作権保護情報ＥＤを取得する。なおこのとき中央処理ユニット４６は、この著作権保護情報の記録領域ＡＲＥＤにおいては、バーコードにより著作権保護情報ＥＤが記録され、トラッキング制御困難なことにより、トラッキング制御の動作を中止してフォーカス制御だけの状態によるアクセスをサーボ回路４３に指示する。

中央処理ユニット４６は、このようにして取得した著作権保護情報ＥＤにより記録再生系に暗号化の処理を指示することにより、ミニディスク２に対するアクセスを制御し、これにより著作権者の利益を有効に保護する。

すなわち再生系において、復号回路５１は、再生信号ＭＯを処理してクロックを再生し、さらにこのクロックを基準にして再生信号ＭＯをＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）復調して再生データを出力する。

暗号化解除回路５２は、著作権保護情報ＥＤを基準にしてこの再生データの暗号化を解除して出力し、誤り訂正回路（ＥＣＣ：Error Correcting Code)５３は、この暗号化解除回路５２の出力データを誤り訂正処理して出力する。なおこのような誤りは、例えばミニディスク２上のディフェクト等に起因して生じるものである。これにより光ディスク装置４１では、著作権保護情報ＥＤを基準にしたミニディスク２に固有の暗号化の処理よりオーディオデータ等を再生して出力するようになされている。

これに対して記録系において、誤り訂正回路（ＥＣＣ：Error Correcting Code)５５は、順次入力される入力データに誤り訂正符号を付加して出力し、続く暗号化回路５６は、著作権保護情報ＥＤを基準にしてこの誤り訂正回路５５の出力データを暗号化して出力する。変調回路５７は、この暗号化回路５６の出力データをＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）変調して変調信号を生成し、この変調信号により光ピックアップ４４の変調コイルを駆動する。これにより光ディスク装置４１は、著作権保護情報ＥＤを基準にしたミニディスク２に固有の暗号化の処理よりオーディオデータ等を暗号化して記録するようになされている。

図６は、第２復号回路４９を示すブロック図である。この第２復号回路４９において、ＰＬＬ回路６０は、ディジタル再生信号ＤＸよりチャンネルクロックＣＫを再生して出力する。

同期検出回路６１は、このチャンネルクロックＣＫを基準にしてディジタル再生信号ＤＸの信号レベルを判定することにより、同期パターンを検出し、初期化パルスＳＹを出力する。

タイミングジェネレータ６２は、この初期化パルスＳＹを基準にして、図１について上述した同期パターンに続く第１〜第４の微小領域について、それぞれ各微小領域のほぼ中央に対応するタイミングで信号レベルが立ち上がるサンプリングパルスＴ１〜Ｔ４を出力する。

フリップフロップ（ＦＦ）６３Ａ〜６３Ｄは、それぞれサンプリングパルスＴ１〜Ｔ４を基準にしてディジタル再生信号ＤＸをラッチする。これにより第２復号回路４９は、著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号の各２ビットに割り当てた４つの微小領域より得られる再生信号の信号レベルを、それぞれフリップフロップ６３Ａ〜６３Ｄにラッチして保持するようになされている。

最大値検出回路６４は、これら４つのラッチ結果Ｄ１〜Ｄ４の大小判定により著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号の２ビットのデータ（ｂ１、ｂ０）を復号化して出力し、パラレルシリアル変換回路（ＰＳ）は、順次最大値検出回路６４より出力される２ビットのデータ（ｂ１、ｂ０）をシリアルデータに変換して出力する。

これにより第２復号回路４９においては、著作権保護情報ＥＤの記録に割り当てた４つの微小領域について、再生信号における信号レベルの大小判定により著作権保護情報ＥＤを復号し、低い周波数による信号レベルの変化が再生信号に含まれている場合でも、確実に著作権保護情報ＥＤを再生するようになされている。

すなわち光ディスクにおける再生信号の処理においては、一般に、所定のしきい値を用いた２値識別の手法が適用される。従って、このように４つの微小領域の１つについて情報記録面の光学特性を選択的に変化させた場合でも、再生信号を２値識別し、２値識別結果が論理１に立ち上がるタイミング、又は論理０に立ち下がるタイミングの検出により著作権保護情報ＥＤを復号することが考えられる。

しかしながら光ディスクにおける再生信号においては、低い周波数による信号レベルの変化が含まれており、この実施の形態のように、このような４つの微小領域がミニディスク２の半径方向に長い距離に渡っている場合、この低い周波数による信号レベルの変化が復号結果に影響を与える恐れがある。これによりこの実施の形態では、各領域に対応する信号レベルをサンプリングし、このサンプリング結果の比較により著作権保護情報ＥＤを復号し、確実に著作権保護情報ＥＤを復号するようになされている。またノイズによりこの大小判定に誤りが発生しないように、事前にローパスフィルタ４７により帯域制限するようになされている。

すなわち図７は、この大小判定に係る最大値検出回路６４を示すブロック図である。この最大値検出回路６４において、ディジタルコンパレータ７１は、４つのラッチ結果Ｄ１〜Ｄ４のうち、同期パターンに近い側の２つの微小領域に対応するラッチ結果Ｄ１、Ｄ２を受けて大小判定する。ディジタルコンパレータ７１は、これらラッチ結果Ｄ１、Ｄ２のうち、同期パターンに近い側のラッチ結果Ｄ１の値が大きい場合に、比較結果Ｈ１の論理値を立ち上げる。

データセレクタ７２は、比較結果Ｈ１に応じて、ディジタルコンパレータ７１に入力されるラッチ結果Ｄ１、Ｄ２より、値の大きい側のラッチ結果を選択的に出力する。これにより比較結果Ｈ１の論理値が立ち上がっている場合には、同期パターンに近い側のラッチ結果Ｄ１を出力し、比較結果Ｈ１の論理値が立ち下がっている場合には、同期パターンより遠い側のラッチ結果Ｄ２を出力する。

ディジタルコンパレータ７３は、４つのラッチ結果Ｄ１〜Ｄ４のうち、同期パターンより遠い側の２つの微小領域に対応するラッチ結果Ｄ３、Ｄ４を受けて大小判定する。ディジタルコンパレータ７３は、これらラッチ結果Ｄ３、Ｄ４のうち、同期パターンに近い側のラッチ結果Ｄ３の値が大きい場合に、比較結果Ｈ２の論理値を立ち上げる。

データセレクタ７４は、比較結果Ｈ２に応じて、ディジタルコンパレータ７３に入力されるラッチ結果Ｄ３、Ｄ４より、値の大きい側のラッチ結果を選択的に出力する。これにより比較結果Ｈ２の論理値が立ち上がっている場合には、同期パターンに近い側のラッチ結果Ｄ３を出力し、比較結果Ｈ２の論理値が立ち下がっている場合には、同期パターンより遠い側のラッチ結果Ｄ４を出力する。

ディジタルコンパレータ７５は、データセレクタ７２及び７４の出力データを受けて大小判定する。ディジタルコンパレータ７５は、これらデータセレクタ７２及び７４の出力データのうち、同期パターンに近い側のラッチ結果であるデータセレクタ７２の出力データの値が大きい場合に、比較結果Ｈ３の論理値を立ち上げる。

判定回路７６は、このようにして得られる３つの比較結果Ｈ１〜Ｈ３に基づいて、この検出結果より２ビットのデータ（ｂ１，ｂ０）を復号して出力する。すなわち第３の比較結果Ｈ３が論理１の場合、第１の比較結果Ｈ１により最大値のラッチ結果Ｄ１又はＤ２が示されることになる。従ってこの場合、第１の比較結果Ｈ１が論理１の場合、４つの微小領域が論理１０００に対応するパターンが割り当てられていると判断でき、論理００の出力データ（ｂ１，ｂ０）を出力する。また第１の比較結果Ｈ１が論理０の場合、４つの微小領域が論理０１００に対応するパターンが割り当てられていると判断でき、論理０１の出力データ（ｂ１，ｂ０）を出力する。

これに対して第３の比較結果Ｈ３が論理０の場合、第２の比較結果Ｈ２により最大値のラッチ結果Ｄ３又はＤ４が示されることになる。これによりこの場合に、第２の比較結果Ｈ２が論理１の場合、４つの微小領域が論理００１０に対応するパターンが割り当てられていると判断でき、論理１０の出力データ（ｂ１，ｂ０）を出力する。また第２の比較結果Ｈ２が論理０の場合、４つの微小領域が論理０００１に対応するパターンが割り当てられていると判断でき、論理１１の出力データ（ｂ１，ｂ０）を出力する。なお、これらの関係を纏めると、次式の関係となる。

（２）実施の形態の動作
以上の構成において、ミニディスク２は（図２）、ディスク原盤８がカッティングマシーン７により露光された後、現像工程９、メッキ工程１０を経てマザーディスク１２が作成され、このマザーディスク１２より作成されたスタンパーによりディスク基板１４が量産される。さらにこのディスク基板１４に光磁気膜による記録膜、保護膜が作成され、バーコード書き込み装置１８により著作権保護情報ＥＤがバーコード状に記録されて出荷される。

このバーコード書き込み装置１８において、ミニディスク２は（図３）、信号源１６より出力される著作権保護情報ＥＤにＥＣＣ回路２７で誤り訂正符号が付加された後、４−１変調回路２８により所定の変調信号ＰＭが生成され、レーザー光源２４から出射されるレーザービームＬ１がこの変調信号ＰＭに応じて間欠的に立ち上げられて照射される。これによりミニディスク２は、反射膜の不可逆的な変化により、又は反射膜の部分的な除去により、内周側の所定領域ＡＲＥＤに、局所的で、かつ不可逆的な情報記録膜の変化として著作権保護情報ＥＤが記録される。すなわちミニディスク２は、ピット又はマークに比して再生時の受光結果に大きな変化を与える局所的な部位の繰り返しにより、著作権保護情報が記録される。またレーザービームＬ１を集光する対物レンズ２６がシリンドリカルレンズであることにより、半径方向に細長いビーム形状によりレーザービームＬ１が照射され、これによりバーコード状に著作権保護情報ＥＤが記録される。

ミニディスク２は（図１）、この著作権保護情報ＥＤを記録する領域ＡＲＥＤが、円周方向に約５０〔μｍ〕のピッチで区切られて微小領域が設定され、ヘッダーにおいては、続く著作権保護情報ＥＤ、誤り訂正符号の記録では発生しないパターンにより、１２個の連続する微小領域のうちの、３個の微小領域について、情報記録面の局所的な変化が形成されて記録される。

これに対して著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号においては、ヘッダーに続いて連続する微小領域が７個単位で区切られ、この７個の微小領域に同期パターン、著作権保護情報ＥＤ又は誤り訂正符号の２ビットが記録される。すなわち７個の連続する微小領域のうち、先頭３個の微小領域の中の真ん中の微小領域について、局所的な変化が形成されて同期パターンが記録される。また残る４つの微小領域のより、著作権保護情報ＥＤ又は誤り訂正符号に応じて、１つの微小領域が選択され、この選択された微小領域に局所的な変化が形成されて著作権保護情報ＥＤ又は誤り訂正符号の２ビットが記録される。

これによりミニディスク２においては、著作権保護情報ＥＤの記録領域ＡＲＥＤを半径方向に見たとき、局所的な変化が形成されてなる部位が全体の０．３以下である０．２８５となるように設定されて著作権保護情報ＥＤが記録され、ピット、マークに比して受光結果に大きな変化を与える局所的な部位の繰り返しにより著作権保護情報を記録した場合でも、確実にフォーカス制御して著作権保護情報を再生することができる。また連続する４つの微小領域毎に、３つの微小領域による同期パターンを配置したことにより、回転ムラ等が発生した場合でも、確実に著作権保護情報ＥＤを再生することが可能となる。

すなわち従来のバーコード状の記録においては、記録に供するデータをＰＥ変調して変調信号を生成し、この変調信号に応じてレーザービームを照射していることにより、結局、光ディスクの円周方向には、局所的な変化が存在比率０．５により形成されることになる。ところがこの実施の形態では、この比率が０．３以下の０．２８５であることにより、十分な光量により戻り光を検出できない期間の割合を従来に比して少なくすることができ、その分フォーカスサーボ等への悪影響を少なくして著作権保護情報をミニディスク２に記録することが可能となる。この結果、再生時、フォーカスサーボ等を安定に動作させることが可能となり、また場合によっては再生装置のフォーカスサーボ等の設計をより簡略化して構成することが可能となる。

このようにして著作権保護情報ＥＤが記録されて出荷されたミニディスク２は（図５）、光ディスク装置４１において、レーザービームを照射して得られる戻り光の受光結果である再生信号ＨＦがアナログディジタル変換回路４８によりディジタル再生信号ＤＸに変換された後、第２復号回路４９により処理され、これにより著作権保護情報ＥＤが再生される。さらにこの再生した著作権保護情報ＥＤによりオーディオデータ等が暗号化されて記録され、また再生されたオーディオデータ等の暗号化が解除される。

これらの処理により、著作権保護情報ＥＤが正しく記録されているミニディスク２においては、正しく暗号化を解除することができ、ユーザにおいてミニディスク２に記録された音楽演奏を何ら支障なく楽しむことができる。これに対して著作権保護情報ＥＤが正しく記録されていないミニディスク（即ち海賊版ディスク）においては、正しく暗号化を解除できないことにより、ミニディスク２に記録された音楽を楽しむことが困難になり、海賊版ディスクの価値を著しく下げることができる。これによりミニディスク２においては、海賊版ディスクの普及を妨げ、その分著作権者の利益を保護することができる。

またユーザデータを新たに記録する場合においては、著作権保護情報ＥＤにより暗号化されて記録されることにより、万が一海賊版ディスク等にデータが違法コピーされることも防ぐことができる。

ミニディスク２においては、この第２復号回路４９において（図６）、同期検出回路６１で同期パターンが検出され、この同期パターンの検出を基準にしたサンプリングパルスＴ１〜Ｔ４によりディジタル再生信号ＤＸがフリップフロップ６３Ａ〜６３Ｄで順次サンプリングされ、これにより著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号の記録に割り当てた４つの微小領域について、それぞれ再生信号ＨＦの信号レベルが検出される。さらに最大値検出回路６４において（図７）、これら４つのサンプリング結果が順次比較されて４つの微小領域の何れの微小領域が局所的な変化の部位に割り当てられたか判定され、この判定結果により著作権保護情報ＥＤ及び誤り訂正符号が順次復号される。

これによりミニディスク２においては、単なる２値識別により著作権保護情報ＥＤを復号する場合のような、直流レベルの変動による誤った復号が有効に回避され、比較的遅い伝送速度によりバーコード状に著作権保護情報ＥＤを記録した場合でも、確実に著作権保護情報ＥＤを再生することが可能となる。
（３）実施の形態の効果
以上の構成によれば、ピット、マークに比して受光結果に大きな変化を与える局所的な部位の繰り返しにより著作権に関する情報を記録する際に、この局所的な部位の円周方向における存在比率が０．３以下となるように設定することにより、例えばバーコード状に著作権に関する情報を記録する場合でも、フォーカスサーボ等の動作の異常を有効に回避して、確実に著作権保護情報ＥＤを再生することができる。

さらに４つの連続する微小領域による各２ビットを単位とした記録において、それぞれ同期パターンを配置することにより、回転ムラ等が発生した場合でも、確実に著作権保護情報ＥＤを再生することが可能となる。

また受光結果を所定のタイミングでサンプリングして得られるサンプリング結果の比較により、ミニディスクに記録された著作権に関する情報を再生することにより、単なる２値識別により著作権保護情報ＥＤを復号の場合のような、直流レベルの変動による誤った復号を有効に回避して、比較的遅い伝送速度によりバーコード状に著作権保護情報ＥＤを記録した場合でも、確実に著作権保護情報ＥＤを再生することができる。

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、連続する４つの微小領域に著作権保護情報ＥＤの２ビットを割り当て、この４つの微小領域の１つを選択して情報記録膜に変化を与える場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これらの数値は、必要に応じて種々に変更することができる。

また上述の実施の形態においては、１つの微小領域を全体として変化させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１つの微小領域の一部を部分的に変化させるようにしてもよい。このようにすれば、フォーカスサーボ等への影響を一段と小さくすることができる。

また上述の実施の形態においては、反射膜の変化、除去により局所的な変化を形成して著作権保護情報ＥＤ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、例えばディスク基板１４の表面を局所的に粗面化し、またピット列等を局所的に除去し、これにより情報記録面を光学的に変化させ、バーコード状に著作権保護情報ＥＤを記録するようにしてもよい。

また上述の実施の形態においては、ＹＡＧレーザの照射により著作権保護情報ＥＤ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、炭酸ガス（ＣＯ₂ ）レーザ、高出力半導体レーザ等を使用することもできる。

また上述の実施の形態においては、反射膜に変化を与えた部位で再生信号ＨＦの信号レベルが立ち上がる再生システムを前提として、最大値検出回路６４により最大値を検出して著作権保護情報ＥＤを復号する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、再生システムにおいては、これとは逆に反射膜に変化を与えた部位で再生信号ＨＦの信号レベルが立ち下がる場合もあることにより、この場合は最大値検出回路における最大値の検出に代えて最小値を検出することにより、又は再生信号の処理系に反転増幅回路を介挿することにより、著作権保護情報ＥＤを確実に再生することができる。

また上述の実施の形態においては、本発明を記録再生可能な光ディスクであるミニディスクに適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、同様の記録再生可能な光ディスクである光磁気ディスク、相変化型光ディスクに適用することもでき、さらにはライトワンス型の光ディスク、再生専用の光ディスクにも適用することができる。

また上述の実施の形態においては、著作権に関する情報を用いた暗号化の処理により光ディスクへのアクセスを制御する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、記録再生系の動作を停止制御することにより光ディスクへのアクセスを制御する場合、さらには再生信号の出力の停止により光ディスクへのアクセスを制御する場合等に広く適用することができる。

また上述の実施の形態においては、著作権に関する情報として光ディスクに固有の情報を割り当てる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばオーディオデータ等を記録して販売する場合には、アーティストに固有の情報等により著作権に関する情報を構成してもよい。

本発明は、例えばミニディスク（ＭＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）等と、これらの記録再生装置に適用することができる。

本発明によるミニディスクの説明に供する略線図である。 図１のミニディスクの製造工程を示す工程図である。 本発明の実施の形態に係るバーコード書き込み装置を示すブロック図である。 図１のバーコード書き込み装置における４−１変調回路を示すブロック図である。 図１のミニディスクをアクセスする光ディスク装置を示すブロック図である。 図５の光ディスク装置の第２復号回路を示すブロック図である。 図６の第２復号回路の最大値検出回路を示すブロック図である。

符号の説明

２……ミニディスク、１８……バーコード書き込み装置、２８……４−１変調回路、４１……光ディスク装置、４４……光ピックアップ、４９……第２復号回路、６４……最大値検出回路

Claims (10)

1. バーコード状にてデータを光ディスクに記録する光ディスク装置において、
   上記データの２ビットを、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調する変調手段を備え、
   上記変調手段により変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に対して光ビームを照射してバーコード状でデータを記録する
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 上記バーコード状にて記録されたデータは、著作権保護情報であることを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 上記光ビームは、ＹＡＧレーザであることを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク装置。
4. バーコード状にてデータを光ディスクに記録する光ディスクの記録方法において、
   上記データの２ビットを、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調する変調のステップと、
   上記変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に対して光ビームを照射してバーコード状でデータを記録する記録のステップと、
   を有することを特徴とする光ディスクの記録方法。
5. バーコード状にてデータが記録された光ディスクにおいて、
   上記データの２ビットが、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調されて、上記変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に光学的変化が与えられてデータが記録されている
   ことを特徴とする光ディスク。
6. バーコード状にてデータが記録された光ディスクからデータを再生する光ディスクの再生方法において、
   上記光ディスクには、上記データの２ビットが、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調されて、上記変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に光学的変化が与えられて記録されており、
   上記データについて再生する
   ことを特徴とする光ディスクの再生方法。
7. バーコード状にてデータが記録された光ディスクからデータを再生する光ディスクの再生装置において、
   上記光ディスクには、上記データの２ビットが、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調されて、上記変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に光学的変化が与えられて記録されており、
   上記データについて再生する
   ことを特徴とする光ディスクの再生装置。
8. 上記光ディスクの再生装置は、
   上記光ディスクに対してレーザ光を照射するレーザービーム照射手段と、
   上記レーザービーム照射手段により照射されたレーザ光の反射光に基づく信号を検出する光信号検出手段と、
   を備え、
   上記光信号検出手段により検出された信号から、上記「０１０」の同期パターンを検出し、さらに上記検出された同期パターンに基づいて前記固定パターンを検出して、上記２ビットのデータを再生する
   ことを特徴とする請求項７に記載の光ディスクの再生装置。
9. バーコード状にてデータが記録された光ディスクから再生された信号を処理する処理装置において、
   上記光ディスクには、上記データの２ビットが、「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調されて、上記変調されたデータ列のうち上記「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に光学的変化が与えられて記録されており、
   上記光学的変化に基づき信号を再生し、上記再生した信号に基づいて上記データを２ビット単位で再生する再生処理手段を備える
   ことを特徴とする処理装置。
10. 「０」および「１」からなるデータ列のうち「１」に対応する記録領域の少なくとも一部に対して光ビームを照射してバーコード状で光ディスクに記録する記録装置に上記データ列を供給するために、所定のデータを上記データ列に変調する変調装置において、
    上記所定のデータを２ビット単位で区分し、その２ビットのデータを「０１０」の同期パターンと「０００１」、「００１０」、「０１００」及び「１０００」の何れかの固定パターンの組み合わせによるデータ列に変調する変調手段を備える
    ことを特徴とする変調装置。

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