JPWO2010052817A1 - 光ディスク、光ディスクの再生装置、光ディスクの製造装置及び製造方法 - Google Patents

光ディスク、光ディスクの再生装置、光ディスクの製造装置及び製造方法 Download PDF

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Abstract

副情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、凹凸記録マーク上に反射膜が形成された光ディスクであって、第１の副情報は、凹凸記録マークの変位、変形又はパターンの改変によって主情報に重畳して記録され、第２の副情報は、凹凸記録マーク上に形成された反射膜の反射率を変化させることによって主情報に重畳して記録される。第１の副情報と第２の副情報とは、両方が同時に読み出し可能な同領域に記録され、第２の副情報は、第１の副情報と関連付けられて記録されている。第１及び第２の副情報が互いに関連付けられているため、双方の副情報が再生されない限り、コンテンツ情報を読み出せず、不正複製に対する耐性が向上する一方で、第１及び第２の副情報は同領域に記録されているため、副情報を読み出すための再生時間を増加させない。

Description

本発明は、光ディスクと、その再生装置、製造装置及び製造方法に関し、特に光ディスクにおける著作権保護技術に関する。
光ディスクは、高品位のデジタル著作物を記録し、安価に流通させることのできる記録媒体として幅広く利用されている。例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクでは、１層で２５ＧＢ（ギガバイト）の容量を持つため、２層のディスクでは、デジタル放送品質のハイビジョン映像を４．５時間程度記録することが可能であり、ハイビジョン映像の流通媒体としても利用されはじめている。ＤＶＤ品質で言えば、１枚のＢｌｕ−ｒａｙディスクは、ＤＶＤ１０枚分のコンテンツを記録することができる。ＣＤでは、１枚のＢｌｕ−ｒａｙディスクは、実に７５枚分のコンテンツを記録することができる。よって、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク１枚のコンテンツの価値は、ＣＤやＤＶＤに比べ、非常に高価である。従って、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクに記録されているコンテンツが不正にコピーされたり、海賊版メーカーによって違法にディスクが製造され市場に出回ったりすると、光ディスクにおける健全なコンテンツ流通市場が成り立たない。よって、ディスクの容量が増加するに従って、光ディスクの著作権保護技術への期待は、大きくなる一方である。
ＤＶＤ以降、光ディスクの著作権保護技術の柱は、コンテンツの暗号化であった。コンテンツを暗号化した後に光ディスクへと記録することによって、悪意ある使用者による不正コピーを防止しようとした。しかしながら、暗号技術は、所詮、暗号鍵を秘密にするという前提で成り立つ技術であり、暗号鍵が流出すれば、暗号化による著作権保護は成り立たない。
また、暗号化したコンテンツは、光ディスク媒体に凹凸の記録マークとして記録される。従って、コンテンツの再生信号によって、異なるディスクへ記録マークを形成すれば、簡単に複製が作成できるという課題もある。
そこで、コンテンツの暗号化による著作権保護ではなく、ディスクに再生信号からはコピーすることのできない副情報を記録して、この副情報を用いて著作権保護を行おうとする技術が開示されている。
例えば、記録マークのエッジ位置を規則的に微少にタンジェンシャル方向に変位させることによって副情報を記録する技術が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）。記録マークエッジをタンジェンシャルにシフトさせることは、再生信号のジッタとして副情報を記録していることになるので、クロック信号に同期化して抽出するコンテンツの再生信号ではジッタ成分は消えてしまい、再生信号から副情報が不正に複製されることはない。
また、記録マークをラジアル方向に微少変位させて副情報を記録する技術が開示されている（例えば、特許文献６参照）。本技術も、コンテンツの再生信号には、記録マークのラジアル方向の変位情報は存在しないので、再生信号から不正にコンテンツを複製されることはない。
また、記録マークの一定周期毎に挿入されている同期符号領域を任意のパターンに置き換えて記録する技術が開示されている（例えば、特許文献７参照）。本技術においても、コンテンツの再生信号には、同期符号信号は存在しないので、再生信号から不正にコンテンツが複製されることはない。
これらの従来技術はいずれも、記録マークのタンジェンシャル、ラジアル方向への変位、或いはコンテンツ情報ではない同期符号の改変によって副情報が記録される。このように記録された副情報は、コンテンツの再生信号には現れないため、不正複製を防止することができる。また、これらの副情報は記録マークの変位、パターンの改変で記録されるので、ＲＯＭディスクのように原盤を複製して作成するディスクでは、原盤上に副情報を記録する必要があるため、原盤ユニークな副情報ということができる。
一方、原盤から複製した光ディスク基板に反射膜を蒸着し、保護層を形成することによってディスク化した後、記録マークのエッジより所定距離だけ離間した箇所で、レーザ照射を行い、局所的に前記情報記録面の反射率を変化させて、副情報を記録する技術が開示されている（例えば、特許文献８参照）。この技術においても、記録面の反射率変化を行うことでコンテンツの再生信号には現れない副情報を記録し、不正に複製することを防ぐ。ただし、この従来技術は、前述の従来技術と違い、ディスク化した後に情報を記録するため、原盤に副情報を記録することはない。従って、ディスク毎にユニークな副情報を記録することができる。
特開平１１−１２６４２６号公報 特開２００１−３５７５３３号公報 特開２００２−２０３３６９号公報 国際公開第２００４／０３６５６０号 特開２００５−２１６３８０号公報 特開２０００−１９５０４９号公報 特開２０００−１１３５８９号公報 特開平１１−１９１２１８号公報
（発明が解決しようとする課題）
上記の従来技術は、いずれもコンテンツの再生信号には現れない、記録マークの変位、記録マークパターンの改変、又は記録マークの反射率の変化によって副情報を記録することによって不正に複製されたディスクを排除することができる。具体的には、ディスクを再生するとき、副情報の記録を確認して、不正ディスクであるか否かを判定する。副情報が存在しない、すなわち不正に複製された光ディスクは、再生装置により再生しないようにする。これにより、著作権保護を成立させている。
しかしながら、そもそも副情報が記録されていることを確認しない不正な再生装置が出現した場合には、副情報の存在しないディスクにおいてもコンテンツが再生されてしまうため、著作権保護が成立しない。昨今では、世界中で光ディスクの再生装置が製造されており、このような不正な再生装置を排除することはきわめて困難である。これは、副情報を単に不正な複製ディスクであるかどうかの識別子として利用することが原因である。
また、前述の従来技術においては、副情報はいずれもコンテンツの再生信号には現れないというだけである。つまり、ディスクから記録マークを読み出したそのままのアナログ信号には、無論、副情報が記録された影響が出現する。これは、ディスクに記録する上で、避けられない課題である。通常は、マークの変位やパターンの改変、反射率変化などを、通常の光ディスクでも起こりえる雑音の範囲で行うことによって副情報を記録する。これにより発見されがたい、コピーされにくい副情報を実現する。
しかしながら、アナログ信号から不正に副情報を複製することは、困難ではあっても不可能とは言いがたい。よって、これらの副情報による著作権保護技術においては、ディスクの不正複製の困難度を向上させることが極めて重要である。
ディスクの複製の困難度を向上させるためには、例えば、上記の副情報記録方式の複数種類を組み合わせて用いることが簡単である。しかしながら、複数種類の副情報を組み合わせて記録したとしても、互いに正規ディスクであることを証明する独立な副情報として用いてしまえば、前述の悪意ある再生装置には対抗できない。よって、複数種類の副情報を記録する場合でも、互いの副情報が関連しあう、例えば、一方の副情報を再生できなければ、もう一方の副情報を再生できないなどのフォーマットで記録することが重要である。
また、通常、副情報を複数種類記録或いは再生することは、記録時間、再生時間を増加させることに繋がる。ユーザにとって見れば、著作権保護のための副情報の再生は主目的ではなく、あくまでコンテンツの再生が目的であるので、副情報の記録再生に多大な時間を有することはユーザの利益にはならない。例えば、前述の特許文献３には、ディスクの内周側に反射膜をバーコード上にトリミングして記録した第１の副情報と、記録マークエッジをタンジェンシャルに変位して記録する第２の副情報とを記録する形態が開示されている。これによれば、第１の副情報を再生して得た識別情報を初期値として発生させた擬似乱数系列によって第２の副情報をスクランブルして記録する技術が開示されている。しかしながら、第１の副情報と、第２の副情報は別領域に記録してあり、副情報を読み出し時間のオーバーヘッドが大きい。
また、例えば、前述の特許文献４には、機器無効化情報を初期値としている形態が開示されているが、同様の課題がある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、副情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、凹凸記録マーク上に反射膜が形成された光ディスクであって、第１の副情報は、凹凸記録マークの変位、変形又はパターンの改変によって主情報に重畳して記録され、第２の副情報は、凹凸記録マーク上に形成された反射膜の反射率を変化させることによって主情報に重畳して記録される。第１の副情報と第２の副情報とは同時に読み出し可能な同領域に記録され、第２の副情報は、第１の副情報と関連付けられて記録されている。
ここで、第２の副情報は、第１の副情報と関連付けられて記録されているとは、例えば、第２の副情報が、第１の副情報の一部又は全部の情報に基づき生成され記録されている場合や、第１の副情報が生成されているのと同じ情報に基づき生成され記録されている場合を含む。
第２の発明は、第１の発明の光ディスクであって、主情報は、螺旋状トラック上に所定単位に分割され連続的に記録されており、第１の副情報及び第２の副情報は、主情報の所定単位毎に同期して記録され、一の所定単位の主情報に同期して記録された第２の副情報は、螺旋状トラック方向の前方又は後方にある他の所定単位の主情報に同期して記録されている第１の副情報に関連付けられて記録されている。
ここで、所定単位とは、主情報の記録単位であり、例えば、ＥＣＣブロック単位、フレーム単位、セクタ単位などである。
第３の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第２の副情報は、所定の情報を第１の副情報によってデータ変換された情報である。
ここで、所定情報とは、例えば、暗号鍵情報、ディスク識別情報などの、予め定められた任意の情報を含む。
第４の発明は、第３の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、擬似乱数系列を発生させるための初期値を示す情報を含み、第２の副情報は、初期値により発生させた擬似乱数系列で所定の情報をスクランブルした情報である。
第５の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第２の副情報は、第１の副情報によって示された記録位置に従って記録されている。
第６の発明は、第５の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、第２の副情報の記録開始位置情報が含まれ、第２の副情報は、第２の副情報の対となる第１の副情報の示す記録開始位置から記録されている。
第７の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、所定の擬似乱数系列を発生させるための初期値により所定の情報をスクランブルした情報であり、第２の副情報は、同初期値に基づき生成された情報である。
第８の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、第１の副情報の読み出しエラーを判定可能な符号化が成されて記録されている。
第９の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、光ディスクの原盤に固有の情報を含む。
第１０の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第２の副情報は、光ディスクの成型後に記録される。
第１１の発明は、第１の発明記載の光ディスクであって、第２の副情報は、光ディスク毎に固有の情報を含む。
第１２の発明は、所定の情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変によって第１の副情報が記録された光ディスクを再生する光ディスク再生装置であって、主情報再生部と、第１の副情報検出部と、第２の副情報再生部と、検査部とを備える。主情報再生部は、凹凸記録マークへのレーザ照射を行い、レーザ照射の反射光のうち凹凸記録マークに対応した反射光成分から主情報を再生する。第１の副情報検出部は、所定単位に分割された主情報毎に対応して記録されている第１の副情報を検出する。第２の副情報再生部は、反射光の凹凸記録マークに対応した反射光成分とは異なる反射強度の変化から第２の副情報を再生する。検査部は、検出された第１の副情報と、再生された第２の副情報との相関を検出し、検出結果に基づき主情報を復号するための所定の情報を出力する。
第１３の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、第１の副情報検出部が一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を検出した後、第２の副情報再生部は、螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報を記録する凹凸記録マークに対する前記反射強度の変化から第２の副情報を再生し、検査部は、検出された第１の副情報と、再生された第２の副情報との相関を検出する。
第１４の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、検査部は、第１の副情報が示す初期値により発生させた擬似乱数系列と、反射強度の変化との上記相関を検出する。
第１５の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、第２の副情報再生部は、第１の副情報が示す第２の副情報の記録位置に応じて、第２の副情報を再生する。
第１６の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、第１の副情報検出部と第２の副情報再生部とは、一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報の検出と第２の副情報の再生とを同時に行い、検査部は、その一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報と、螺旋状トラック方向の後方においてその一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して記録された他の第２の副情報との上記相関を検出する。
第１７の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、第１の副情報は、読み出しエラーの検出可能な符号化がなされて記録されており、さらに、第１の副情報エラー検出部を備える。第１の副情報エラー検出部は、第１の副情報検出部によって検出された第１の副情報の読み出し結果にエラーが存在するか否かを判定し、エラーが存在する場合は検査部による上記相関の検出動作を中断する。
第１８の発明は、所定の情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変によって第１の副情報が記録された光ディスクを再生する光ディスク再生装置であって、主情報再生部と、第２の副情報再生部と、検査部と、第１の副情報検出部とを備える。主情報再生部は、凹凸記録マークへのレーザ照射を行い、レーザ照射の反射光のうち凹凸記録マークに対応した反射光成分から主情報を再生する。第２の副情報再生部は、反射光の凹凸記録マークに対応した反射光成分とは異なる反射強度の変化から第２の副情報を再生する。検査部は、第２の副情報から第１の副情報に関連する情報を検出する。第１の副情報検出部は、第１の副情報を再生し、再生した第１の副情報と関連する情報との相関を検出し、検出結果に基づき主情報を復号するための所定の情報を出力する。
第１９の発明は、第１８の発明の光ディスク再生装置であって、第２の副情報再生部が一の所定単位の主情報に対応して記録されている第２の副情報を再生した後、第１の副情報検出部は、螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を再生する。
第２０の発明は、第１８の発明の光ディスク再生装置であって、第１の副情報検出部と第２の副情報再生部とは、一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報と第２の副情報とを同時に再生し、検査部は、一の所定単位の主情報に対応して記録されている第２の副情報から、螺旋状トラック方向の後方において一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して記録された他の第１の副情報と関連する情報を検出する。
第２１の発明は、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され所定の情報によって復号可能な主情報及び第１の副情報を有する光ディスクに、第２の副情報を記録する光ディスク製造装置であって、第１の副情報検出部と、第２の副情報記録部と、を備える。第１の副情報検出部は、所定単位に分割され記録されている主情報毎に、凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変を検出することによって、第１の副情報を検出する。第２の副情報記録部は、上記所定の情報と検出された第１の副情報とに関連付けられて生成された制御信号に従って、光ディスクの凹凸記録マーク上の反射膜に照射するレーザ強度を制御することによって第２の副情報を記録する。
ここで、第１の副情報と関連付けられて生成された制御信号とは、例えば、第１の副情報の一部又は全部の情報に基づき生成された制御信号や、第１の副情報が生成されているのと同じ情報に基づき生成された制御信号を含む。
第２２の発明は、第２１の発明の光ディスク製造装置であって、第１の副情報検出部が一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を検出した後、第２の副情報記録部は、検出された第１の副情報と関連付けられて生成され制御信号に従って、螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して第２の副情報を記録する。
第２３の発明は、第２１の発明の光ディスク製造装置であって、制御信号は、第１の副情報を初期値として発生した擬似乱数系列によって上記所定の情報をスクランブルして生成された信号である。
第２４の発明は、第２１の発明の光ディスク製造装置であって、制御信号は、第２の副情報を、第１の副情報によって示された記録位置に記録する信号である。
第２５の発明は、第２１の発明の光ディスク製造装置であって、第１の副情報検出部が一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を検出すると同時に、第２の副情報記録部はその一の所定単位の主情報に対応して第２の副情報を記録し、その一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報は、螺旋状トラック方向の後方においてその一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して他の第２の副情報を記録するための情報である。
第２６の発明は、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され所定の情報によって復号可能な主情報及び前記所定の情報に基づき記録された第１の副情報を有する光ディスクに、第２の副情報を記録する光ディスク製造装置であって、第２の副情報記録部を備える。第２の副情報記録部は、第１の副情報と同じ情報に基づき生成された制御信号に従って、光ディスクの凹凸記録マーク上の反射膜に照射するレーザ強度を制御することによって第２の副情報を記録する。
第２７の発明は、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され所定の情報によって復号可能な主情報及び第１の副情報を有する光ディスクに、第２の副情報を記録する光ディスク製造方法であって、第２の副情報記録ステップを備える。第２の副情報記録ステップにおいては、上記所定の情報と第１の副情報とに関連付けられて生成された制御信号に従って、光ディスクの凹凸記録マーク上の反射膜に照射するレーザ強度を制御することによって第２の副情報を記録する。
第２８の発明は、第２７の発明の光ディスク製造方法であって、第１の副情報検出ステップをさらに備える。第１の副情報検出ステップにおいては、所定単位に分割され記録されている主情報毎に、凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変を検出することによって、第１の副情報を検出する。前記第２の副情報記録ステップにおいては、検出した第１の副情報に関連付けられて生成された制御信号に従って、第２の副情報を記録する。
第２９の発明は、第２７の発明の光ディスク製造方法であって、第１の副情報及び第２の副情報は、主情報の所定単位毎に同期して記録され、一の所定単位の主情報に同期して記録された第２の副情報は、螺旋状トラック方向の前方又は後方にある他の所定単位の主情報に同期して記録されている第１の副情報に関連付けられて記録される。
（発明の効果）
以上の、本発明による光ディスク、光ディスク製造装置、光ディスク再生装置及び光ディスク製造方法においては、複数の副情報を記録することによって、光ディスクに記録されているコンテンツの不正な複製からの耐性を向上させる。さらに、複数の副情報を同時に読み出し可能な同領域に記録することによって、副情報を読み出すためのオーバーヘッドを削減することができる。また、複数の副情報は互いに関連付けられて記録されることによって、副情報の再生をバイパスしてしまう不正な再生装置を排除することができ、光ディスクを用いたデジタルコンテンツの健全な流通を確保することが可能となる。
本発明により、不正コピーが困難な複数の副情報を記録することによって、記録されているデジタルコンテンツの著作権保護強度を向上させることができる。また、複数の副情報は、一方が読み出せなければ、もう一方も読み出すことができないフォーマットで記録されているため、悪意ある再生装置によって、副情報の読み出しをバイパスされ、記録されているデジタルコンテンツを不正に使用されることを防止することができる。また、本発明によれば、複数の副情報のうち、第１の副情報として光ディスク原盤固有情報を記録し、第２の副情報として、光ディスク成型後に記録する媒体固有情報を記録することが可能である。この場合、第２の副情報を読み出すためには、光ディスク原盤固有の第１の副情報を読み出す必要があるため、媒体固有情報のみを検出して、成りすましの媒体による不正使用は不可能となる。
本発明の第１実施形態にかかる光ディスクの製造工程を示したフローチャート 同第１実施形態にかかる光ディスクの構造を示した概念図 同光ディスクの第１の副情報の記録形態を示した概念図 同光ディスクのセクタ構造を示した概念図 同光ディスクに記録されている第１の副情報の構造を示した図 同光ディスクの表面形状を示した図 同光ディスクの第２の副情報の記録方法を示したフローチャート 同光ディスクの第２の副情報の再生方法を示したフローチャート 同光ディスクの第２の副情報の再生方法を示したフローチャート 第１実施形態にかかる光ディスク製造装置の構造を示したブロック図 同光ディスク製造装置の乱数初期化タイミングを示した図 同光ディスク製造装置の動作を示したタイミングチャート 第１実施形態にかかる光ディスク再生装置の構造を示したブロック図 同光ディスク再生装置の動作を示したタイミングチャート 本発明の第２実施形態にかかる光ディスクの製造工程を示したフローチャート 第２実施形態の第１の副情報と第２の副情報の記録形態を示した概念図 第２実施形態の第１の副情報と第２の副情報の再生方法を示したフローチャート 第２実施形態にかかる光ディスク製造装置の構造を示したブロック図 第２実施形態にかかる光ディスク再生装置の構造を示したブロック図 その他の実施形態にかかる第１の副情報が記録された光ディスクの表面形状を示した図 その他の実施形態にかかる第１の副情報が記録された光ディスクの表面形状を示した図
（１ 第１実施形態）
以下、適宜図面を参照しながら本発明の第１実施形態を説明する。
＜１．１ 第１実施形態の概要＞
図１は、光ディスクの製造手順を示したフローチャートを示す。光ディスクは、コンテンツメーカー１０、オーサリング会社２０、マスタリングメーカー３０、デュプリケーション工程４０、第２の副情報記録工程５０、検査工程６０及び鍵配信機構７０によって製造される。
コンテンツメーカー１０は、言わば映画会社や放送会社、ゲーム会社などコンテンツを作成するメーカーである。コンテンツメーカー１０は、作成したコンテンツ１１を、鍵配信機構７０の暗号鍵生成７１で生成された暗号鍵によって、暗号化１２を行い、暗号化コンテンツ１３を作成する。作成された暗号化コンテンツ１３は、記録媒体に入れたり、ネットワークで配信したりして、オーサリング会社２０に送付する。
オーサリング会社２０は、一般的なオーサリング２１を行う会社である。オーサリング会社２０は、コンテンツメーカー１０からの暗号化コンテンツ１３を格納する記録媒体にあわせて、暗号化コンテンツ１３をオーサリングして、オーサリングコンテンツ２２を作成して、マスタリングメーカー３０に送付する。
マスタリングメーカー３０は、オーサリング会社２０からのオーサリングコンテンツ２２に基づいてマスタリング３１を行う会社である。マスタリングとは、次のような工程である。まず、硝子盤にレジストを塗布し、その上をオーサリングコンテンツ２２に従って、レーザを照射することでカッティングを行う。その後、カッティングされた硝子盤を現像することによって、光ディスク原盤３２を製造する。製造された光ディスク原盤３２は、デュプリケーション工程４０に送付される。デュプリケーション工程４０は、ディプリケーターというデュプリケーション工程を専門に行う会社などおいて行われる。
本マスタリング工程３１では、第１の副情報に基づいて、オーサリングコンテンツ２２の記録信号を変化させて、コンテンツ情報に第１の副情報を重畳して記録する。本実施形態では、第１の副情報の記録方法として、同期符号を改変する。従って、第１の副情報に従って、オーサリングコンテンツ２２を図示しないフォーマッタで変調する際、一定周期毎に挿入する同期符号パターンを第１の副情報に従って改変させて記録する。これによって、光ディスク原盤３２には、コンテンツ情報とともに第１の副情報が記録された状態となる。また、本実施形態では、第１の副情報をマスタリングメーカー３０自身で生成する例を説明する。第１の副情報は、光ディスク原盤毎に異なる乱数系列などを用いる。
デュプリケーション工程４０では、光ディスク原盤３２にニッケルなどを流し込み、型取りすることによってスタンパ作成４１を行う。次に、ポリカなどで作られた光ディスク基板に前記スタンパ作成４１で作成されたスタンパをプレス４２する。凹凸記録マークの形成された光ディスク基板にアルミや銀をスパッタリング４３したのち、保護層などを形成する。そして、ディスクの情報読み出し面とは反対側にレーベルなどを印刷するラベリング４４を行い、光ディスク４５を作成する。作成した光ディスク４５は、第２の副情報記録工程５０に移される。
第２の副情報記録工程５０では、デュプリケーション工程４０によって作成された光ディスク４５から、第１の副情報を再生５２する。本実施形態では、第１の副情報を、ディスク上の記録マークの一定周期毎に付与される同期符号の改変を検出することによって読み出す。
一方、鍵配信機構７０によって生成されたコンテンツの暗号鍵を第２の副情報記録工程５０において取得する。取得された暗号鍵は第２の副情報記録工程５０のＭＵＸ５３に入力され、光ディスク毎に固有に設定されるディスク識別情報とＭＵＸ５３にて結合される。本実施形態では単純に、暗号鍵情報（１２８ビット）とディスク識別情報（１２８ビット）をつなぎ合わせた２５６ビット情報を生成するが、後に分離可能な結合方法であればどのような方式でもかまわない。結合された２５６ビット情報（以下、被スクランブル情報と呼ぶ。）は、スクランブル５４に出力される。
スクランブル５４では、ＭＵＸ５３で生成した被スクランブル情報を、再生５２によって光ディスク５１より再生された第１の副情報によってスクランブルする。このスクランブルでは、第１の副情報を初期値として発生させた擬似乱数系列とのデータ変換を行う。
スクランブル５４によって、スクランブルされた情報は、第２の副情報として光ディスク５１に記録される。本実施形態では、第２の副情報を、光ディスク５１へのレーザ照射によって反射膜の反射率を変化させたマーク（以下、反射率変化マークと呼ぶ）を形成して記録する。第２の副情報が記録されたディスク５１は、検査工程６０に送られる。
無論、第２の副情報として記録されるスクランブル５４した情報は、エラー訂正符号化を行うことも可能である。これにより、冗長ビット数は増加するものの、第２の副情報の読み出し信頼性は格段に向上する。
検査工程６０は、第２の副情報記録工程５０で第２の副情報が記録された光ディスク６１の信号読み出し検査を行う工程である。まず、第２の副情報記録工程５０と同様、光ディスクから同期符号の改変を確認して、第１の副情報を再生６２する。また、第１の副情報を再生すると同時に、光ディスクの記録マークの局所的な反射率の変動を確認して、第２の副情報を再生６３する。デスクランブル６４では、再生した第１の副情報と、第２の副情報とから前述の第２の副情報記録工程５０のスクランブル５４の逆変換であるデスクランブル６４を行い、前述した被スクランブル情報を示す信号（以下、被スクランブル情報信号と呼ぶ。）を抽出する。抽出した被スクランブル情報信号からＤＥＭＵＸ６５によって、ディスク識別情報と暗号鍵とを分離する。光ディスク６１から読み出したコンテンツを暗号鍵で復号６６してコンテンツを再生する。
これらの一連の、第１副情報の再生、第２副情報の再生、第１副情報による第２副情報のデスクランブル、コンテンツの復号が成功して、ディスク検査が完了する。その後、ディスクはパッケージ化した後に出荷される。一方、第１副情報の再生、第２副情報の再生、第１副情報による第２副情報のデスクランブル、コンテンツの復号のいずれかが失敗した場合には、不良ディスクとして廃棄される。第２の副情報が、エラー訂正符号化されている場合であって、読み出しエラーを起こしていることが検知できた場合には、エラー訂正可能であっても、不良として廃棄してもいい。
以上の工程により、本実施形態の光ディスクは製造される。
以降、本実施形態における第１の副情報、第２の副情報の記録、再生形態について、図面を用いて詳細に説明する。
＜１．２ 光ディスク＞
図２は、一般的な光ディスクの構造を示した概念図であり、ＤＶＤを例として説明する。
光ディスク２０１には、円周方向に記録マーク列が記録され、この記録マーク列によってコンテンツ情報が記録されている。また、記録マーク列は、螺旋状に形成され、この螺旋形状をトラック２０２と呼ぶ。
また、記録マークで記録されている情報は、コンテンツのある一定情報単位（ＤＶＤでは３２ＫＢ（キロバイト））毎にエラー訂正符号化されたＥＣＣブロック２０３が前述のトラック上に連続的に配置されている。
ＥＣＣブロックは、アドレス情報を持ったセクタ２０４の集合で記録されており、ＤＶＤでは、ＥＣＣブロックは１６セクタで構成される。
セクタ２０４は、さらに一定間隔毎に同期符号を持ったフレームの集合で形成されており、１セクタは２６フレームで構成される。
ＤＶＤにおいては、フレーム長は１４８８チャネルビットであり、そのうち先頭の３２チャネルビットが同期符号２０６であり、残りの１４５６チャネルビットがデータ符号２０７である。
さらに、同期符号は、１４チャネルビットの識別符号２０８と、１８チャネルビットの同期パターン２０９で構成される。識別符号２０８は、セクタ２０４内のフレームアドレスをデコードできるデータであり、最低２フレームの連続する識別符号を確認することができれば、セクタ内のフレームアドレスが求まる。一方、同期パターン２０９は、全同期符号に共通で、かつデータ符号領域には存在しないパターンであり、本同期パターンを確認することで、フレームの先頭であることがわかる。ＤＶＤの場合の同期バターンは、１４Ｔ４Ｔというパターンである。この１４Ｔマーク或いはスペースは、データ符号領域には存在しない。
本実施形態では、光ディスクがＤＶＤであることを想定して、前述で説明したＤＶＤのフォーマットを用いて説明する。
図３は、ＤＶＤのセクタ構造を示す。
図３（ａ）は、ＤＶＤの標準的なセクタ構成を示す。
セクタ内には、第１フレームから第２６フレームまでの全２６フレームで構成されている。１フレームは、３２チャネルビットの同期符号と１４５６チャネルビットのデータ符号から成り立っている。また、同期符号に示したＳＹ０〜ＳＹ７は、同期符号内の識別符号により識別できる同期符号のパターンを示しており、ＤＶＤの場合は、同期符号のパターンは、ＳＹ０〜ＳＹ７の８種で構成されている。
また、本同期符号のパターンを見ることによって、セクタ内のフレームアドレスがデコードできる。例えば、同期符号がＳＹ０であるならば、そのフレームはセクタ先頭の第１フレームであることがわかる。また、同期符号がＳＹ５であったならば、１つ前のフレームの同期符号がＳＹ０であるならば第２フレーム、１つ前のフレームの同期符号がＳＹ１であるならば第４フレームと判定できる。以上より、先頭フレームである第１フレーム以外は、最低限２フレームの連続する同期符号のターンを確認することによって、フレームアドレスが抽出できる。
＜１．２．１ 第１の副情報＞
一方、図３（ｂ）は、第１の副情報を記録した場合のセクタ構造を示す。
本実施形態では、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号に改変があるかどうかで副情報を記録する。改変されているときには、第１の副情報ビットとして、“１”、改変されていない場合には、副情報ビットとして“０”が記録されている。よって、本例では、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームのうち、第４、１６、２０フレームが、通常のＳＹ５、ＳＹ６、ＳＹ７から、通常ではありえないパターンであるＳＹ８に置き換えられている。従って、置き換えられたところをビット“１”、置き換えられていないところを“０”として抽出すれば、第１の副情報として、“１００１１０”という６ビットの情報を再生することができる。
従って、本例では、１セクタに６ビットの第１の副情報を記録することができ、１ＥＣＣブロックでは、６ビット×１６で、計９６ビットの副情報が記録できる。
以上のように、本実施形態の光ディスクは、フレーム単位に付与される同期符号の識別符号を改変するか、しないかによって副情報を記録する。また、本実施形態では、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号を改変する可能性があるが、いずれもが改変された場合でも、手前３フレームの同期符号が改変されることはない。従って、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号が改変されていてフレームアドレスが正常に判定できない場合にでも、各フレームの手前３フレームの連続性を見ることで容易に補完することはできる。
また、一般的な再生装置は、ディスク品質の問題で同期符号をとれないことがあるため、補完機能は有する。よって、このような第１の副情報を記録しても、コンテンツ情報の再生になんら影響を与えるものではない。また、同期符号であることを特徴付ける同期パターン部は、改変しない。従って、同期符号を改変した領域でも、同期符号であることは検出することが可能であるので、コンテンツ再生動作になんら影響を与えることはない。
図４は、本実施形態にかかる光ディスクの第１の副情報を記録したＥＣＣブロックの構成を示した概念図である。前述のように、ＥＣＣブロックはセクタアドレスを有する１６のセクタで構成される。また、図３で説明したように、１セクタには、６ビットの第１の副情報が、同期符号を改変することによって記録される。本実施形態では、第１セクタ〜第８セクタを第１領域、第９セクタ〜第１６セクタを第２領域として、第１の副情報を記録している。第１領域、第２領域、それぞれの８セクタには、４８ビットずつの第１の副情報が記録されている。本実施形態では、第１領域の第１の副情報は、第２の副情報を記録するための擬似乱数系列の初期値（以下、スクランブル初期値とする。）を示し、第２領域の第１の副情報は、第２の副情報の記録開始位置を示す。
図５は、図４で説明した第１領域、第２領域に記録される第１の副情報のフォーマットを示す。
第１領域、第２領域にはそれぞれ４８ビットの第１の副情報が記録されているが、これらは、エラー訂正符号化されている。第１の副情報は、第１の副情報データ３２ビットと訂正パリティ１６ビットとで構成されている。エラー訂正符号化には、リードソロモン符号が用いられる。よって、第１の副情報は、第１領域では、第２の副情報をスクランブルするための３２ビットのスクランブル初期値情報と１６ビットのその訂正パリティとから構成され、第２領域では、３２ビットの第２の副情報の記録開始位置情報と１６ビットのその訂正パリティとから構成される。
第１の副情報は、１６ビットのパリティビットを付加して、エラー訂正符号化することによって、第１の副情報を１ビット読み誤っても、訂正して、正しい第１の副情報を抽出することができる。本実施形態では、１６ビットのリードソロモン符号を用いることによって１バイト訂正が可能となり、ディスクの傷、指紋や埃などの影響によって第１の副情報の読み出し精度が悪化した場合にも、安定的に読み出す確立を向上させることができる。また、訂正できないエラーが存在する場合においても訂正不能を検出することができる。
＜１．２．２ 第２の副情報＞
図６は、本実施形態による第２の副情報の記録方法を示した概念図である。
本実施形態の第２の副情報を記録される前に、コンテンツ情報などを表す主情報が記録される。主情報は、ポリカ樹脂などによって構成される光ディスク基板１Ｐに、光ディスク原盤で作成したスタンパでスタンプすることによって、凹凸記録マークＭＫの形式で転写される。スタンパで主情報を転写した後、アルミや銀などからなる反射膜１Ｌを、凹凸記録マークＭＫ上に形成する。凹部の深さは、主情報を読み出すためのレーザのレーザ波長λに対して、λ／４程度にする。なお、図６では、凹マークで説明しているが、無論、凸形状のマークでもよい。凸マークにおいても高さをλ／４程度にする。これにより、反射膜１Ｌに焦点制御したレーザ照射を行うことによって、凹凸記録マーク上のレーザ照射による反射光の位相と、凹凸記録マーク以外の鏡面部の反射光の位相が１８０度ずれる（反転する）。凹凸記録マーク部では、凹凸記録マーク幅より広いレーザスポットのレーザを照射することによって、凹凸記録マークからの反射光と、鏡面部の反射光が、反転する位相関係によって互いに打ち消しあい、反射光強度が低下する。一方、鏡面部では、理想的には、反射光強度が最大となる。よって、反射光の強度に応じて、記録マークを読み出すことが可能となり、これを２値化デジタル信号として読み出すことによって主情報を再生することが可能となる。
次いで、本実施形態の第２の副情報は、前述の反射膜１Ｌのアルミや銀膜上に、さらにレーザ照射を行うことによって、反射膜１Ｌの反射精度を低下させることにより記録される。これは、レーザ照射に伴うアルミや銀の反射膜の劣化によって生じる。劣化は、レーザ照射に伴う反射膜の温度上昇によって反射膜が融解するなどして起こる。本実施形態では、主情報の凹凸記録マークを光ディスク基板１Ｐにスタンプ後、凹凸記録マークＭＫ上に、反射膜を蒸着し、保護層などで凹凸記録マークＭＫを覆うことによってディスク化した光ディスクに、凹凸記録マークＭＫの列からなる円周方向上のトラック上にレーザ照射をさらに行う。これにより、反射膜の反射率を低下させた反射率変化マークＳＭＫが形成され、第２の副情報を記録する。第２の副情報の再生は、反射率の低下を積分検出にて検出することにより行う。
＜１．２．３ 第１及び第２の副情報の記録＞
図７は、本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の記録方法を示した概念図である。ここでも、本実施形態の光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭであるとして説明する。
図２でも説明したように、ＤＶＤ−ＲＯＭの記録フォーマットは、一定周期毎に同期符号が付与されるフレーム２６個からなるセクタアドレスを有するセクタ１６個からなり、エラー訂正符号化されたＥＣＣブロック単位で、光ディスクの円周方向上のトラック方向に連続して記録されている。本実施形態では、円周方向上にＥＣＣブロック＃０（７０１）、ＥＣＣブロック＃１（７０２）、ＥＣＣブロック＃２（７０３）が順次記録されている。
また、本実施形態にかかる光ディスクには、光ディスク原盤作成時に、フレームの同期符号の識別符号を改変することによって、第１の副情報が既に記録されている。本実施形態では、図４にて説明したとおり、ＥＣＣブロック内の第１セクタ〜第８セクタの８セクタに、第２の副情報のスクランブル初期値を示す３２ビットの情報が、１６ビットのリードソロモン符号のエラー訂正パリティを付与されて記録されている。また、ＥＣＣブロック内の第９セクタ〜第１６セクタの８セクタに、第２の副情報の記録開始位置を示す３２ビット情報が、１６ビットのリードソロモン符号のエラー訂正パリティを付与されて記録されている。
本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の記録方法では、まず、後述する光ディスクの製造装置によって、光ディスクのＥＣＣブロック＃０を再生する。これにより、第１の副情報として、第２の副情報のスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とを得る。もちろん、このＥＣＣブロック＃０（７０１）から、第１の副情報を再生すると同時に、コンテンツ情報などを記録している主情報も再生することができる。
ＥＣＣブロック＃０（７０１）の再生が終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃０（７０１）に連続したＥＣＣブロック＃１（７０２）に対する処理を行う。ＥＣＣブロック＃１（７０２）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃０（７０１）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（７０４）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃０（７０１）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置を示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃１（７０２）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（７０４）から発生する乱数系列に従って、暗号鍵情報など（被スクランブル情報）をスクランブル（７０５）してＥＣＣブロック＃１（７０２）に第２の副情報を記録する。つまり、ＥＣＣブロック＃０に第１の副情報として記録されている第２の副情報のスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とは、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃１（７０２）に記録する第２の副情報のスクランブル初期値と、記録開始位置となる。
一方、ＥＣＣブロック＃１（７０２）では、第２の副情報を記録すると同時に、ＥＣＣブロック＃１（７０２）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃１（７０２）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃１（７０２）に連続するＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃１（７０２）に記録されている第１の副情報は、図３（ａ）で示すようにＥＣＣブロック＃１（７０２）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
ＥＣＣブロック＃１（７０２）の第１の副情報の再生と第２の副情報の記録とが終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃１（７０２）に連続したＥＣＣブロック＃２（７０３）に対する処理を行う。ＥＣＣブロック＃２（７０３）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃１（７０２）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（７０６）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃１（７０２）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置を示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃２（７０３）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（７０６）から発生する乱数系列に従って、暗号鍵情報など（被スクランブル情報）をスクランブル（７０７）してＥＣＣブロック＃２（７０３）に第２の副情報を記録する。つまり、ＥＣＣブロック＃１に第１の副情報として記録されている第２の副情報のスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とは、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録する第２の副情報のスクランブル初期値、記録開始位置となる。
一方、ＥＣＣブロック＃２（７０３）では、第２の副情報を記録すると同時に、ＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃２（７０３）に連続する図示しないＥＣＣブロックに記録する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録されている第１の副情報は、図３（ａ）で示すようにＥＣＣブロック＃２（７０３）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
以上の説明のように、ＥＣＣブロック単位で記録された光ディスクに、ＥＣＣブロック単位で第１の副情報がフレームの同期符号の識別部号を改変することによって記録されている。また、第１の副情報は、トラック方向に連続する次のＥＣＣブロックに記録する第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。また、同時にＥＣＣブロック内では、第１の副情報の再生と同時に、トラック方向の直前のＥＣＣブロックで再生した第１の副情報に従って、第２の副情報の記録を行う。第２の副情報は、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報として再生したスクランブル初期値によって初期化された乱数系列によってスクランブルした信号に基づいて、記録される。具体的には、スクランブルした信号に応じて、レーザ強度を変化させ、光ディスクの反射膜上の反射率を局所的に低下させる。このとき、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置から、反射膜の反射率を低下させるレベルのレーザ照射を行う。この結果、反射膜上に反射率変化マークが形成されて、第２の副情報が記録される。
本実施形態では、第１の副情報として記録する第２の副情報の記録開始位置は、第１の副情報を再生するＥＣＣブロックの直後のＥＣＣブロックにおける第２の副情報の記録を開始するセクタアドレスである。これによって、ＥＣＣブロック単位に第２の副情報を記録する開始位置を変更することが可能となり、第２の副情報を解析しようとする悪意ある第３者による不正を回避することができる。
なお、本実施形態では、第１の副情報として記録する第２の副情報の記録開始位置は、第１の副情報を再生するＥＣＣブロックの直後のＥＣＣブロックにおける第２の副情報の記録を開始するセクタアドレスとしているが、これに限られない。第２の副情報の記録開始位置は、ＥＣＣブロック先頭からのチャネルビット単位でずらした記録開始位置や、記録開始フレーム位置などでも可能である。
第２の副情報を全ＥＣＣブロックにおいて共通の記録開始位置とすることは、第２の副情報の不正な解析を容易する。これを防ぐため、本実施形態では、ＥＣＣブロック単位で、第２の副情報の記録開始位置を変化させることを目的とする、この目的を果たすための記録開始位置を変更する手段は、設計事項であり、全て本発明に包含される。
また、本実施形態では、第１の副情報、第２の副情報とも、ＥＣＣブロック単位やセクタ、フレーム単位に同期して記録されている。従って、第１の副情報、第２の副情報に固有の同期符号を設けず、第１の副情報、第２の副情報が、ともに主情報の読み出しと同時に行うことができる。また、第１の副情報は、フレームの同期符号の改変により記録し、第２の副情報はレーザ照射により反射膜の反射率を変化させた反射率変化マークにより記録するため、第１及び第２の副情報は互いに記録方法が異なる。これにより、第１の副情報の再生と第２の副情報の記録を同時行うことができる。従って、第１の副情報と第２の副情報という、複数の副情報を記録しているにもかかわらず、光ディスク上の主情報領域を低減させることもなく、第１の副情報の再生、第２の副情報の記録を同時に行うことができ、記録時間を無駄に増加させることもない。
また、本ディスクを複製するためには、互いにコンテンツの再生信号には現れることがない、同期符号の改変と、反射膜の反射率変化とをともに複製する必要がある。第１の副情報のみを複製できたとしても、そもそもコンテンツの暗号鍵情報などを記録した第２の副情報が複製できていないので、このような複製ディスクはなんら意味を成さない。
一方、第２の副情報のみを複製した場合でも、第２の副情報を再生するためのスクランブル初期値や、第２の副情報が記録された開始位置を示す第１の副情報が再生できないので、第２の副情報の再生もできず、結果としてコンテンツを再生できないディスクとなる。
従って、光ディスクを不正にコピーしようとする場合には、記録方法の異なる第１の副情報、第２の副情報を同じ領域に、さらに同時に複製することが必要となり、記録方法を知らない第３者にとっては、このような複製は、不可能に近い。これによって、従来よりもさらに高いレベルでの光ディスクに記録するコンテンツの著作権保護を行うことができる。
なお、本実施形態では、第２の副情報を記録するために、第１の副情報を直前のＥＣＣブロックから再生して、記録する手順を説明したが、この場合、第１の副情報の読み出しを誤れば、第２の副情報の記録を誤ってしまう。記録自体を誤れば、再生できる可能性は皆無である。そこで、原盤作成時に記録した第１の副情報を、ＥＣＣブロック毎に関連付けたデータを第２の副情報の記録装置に入力する形態のほうが、第２の副情報の記録においては安全である。
また、本実施形態において第１の副情報及び第２の副情報を記録する単位をＥＣＣブロック単位として説明したがこれに限られない。主情報に同期した記録方法であれば、副情報自体に同期符号を持たせる必要がないので、フレーム、セクタやＥＣＣブロックなどのクラスタ単位でもよいし、或いはそれぞれの複数のクラスタを単位としても効果は同じであり、本発明の範疇である。
＜１．２．４ 第１及び第２の副情報の再生＞
図８は、本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の再生方法を示した概念図である。ここでも、本実施形態の光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭであるとして説明する。
図２でも説明したように、ＤＶＤ−ＲＯＭの記録フォーマットは、一定周期毎に同期符号が付与されるフレーム２６個からなるセクタアドレスを有するセクタ１６個からなり、エラー訂正符号化されたＥＣＣブロック単位で、光ディスクの円周方向上のトラック方向に連続して記録されている。本実施形態では、円周方向上にＥＣＣブロック＃０（８０１）、ＥＣＣブロック＃１（８０２）、ＥＣＣブロック＃２（８０３）が順次記録されている。
また、本実施形態にかかる光ディスクには、フレームの同期符号の識別符号を改変することによって、第１の副情報が既に記録されている。本実施形態では、図４にて説明したとおり、ＥＣＣブロック内の第１セクタ〜第８セクタの８セクタに、第２の副情報のスクランブル初期値を示す３２ビットの情報が、１６ビットのリードソロモン符号のエラー訂正パリティを付与されて記録されている。また、ＥＣＣブロック内の第９セクタ〜第１６セクタの８セクタに、第２の副情報の記録開始位置を示す３２ビットの情報が、１６ビットのリードソロモン符号のエラー訂正パリティを付与されて記録されている。
また、本光ディスクには、凹凸記録マーク上の反射膜の反射率をレーザ照射によって低下させる反射率変化マークを形成することによって第２の副情報が記録されている。
本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の再生方法では、まず、後述する再生装置によりＥＣＣブロック＃０（８０１）を再生する。これにより、第１の副情報として、ＥＣＣブロック＃１（８０２）に記録されている第２の副情報を抽出するためのスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とを得る。もちろん、このＥＣＣブロック＃０（８０１）から、第１の副情報を再生すると同時に、コンテンツ情報などを記録している主情報も再生することができる。
ＥＣＣブロック＃０（８０１）の再生が終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃０（８０１）に連続したＥＣＣブロック＃１（８０２）の再生を行う。ＥＣＣブロック＃１（８０２）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃０（８０１）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（８０４）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃０（８０１）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置を示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃１（８０２）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（８０４）から発生する乱数系列に従って、ＥＣＣブロック＃１（８０２）から再生する第２の副情報をデスクランブル（８０５）してＥＣＣブロック＃１（８０２）から暗号鍵情報など（被スクランブル情報）を検出する。つまり、ＥＣＣブロック＃０に記録されている第１の副情報は、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃１（８０２）から再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。
一方、ＥＣＣブロック＃１（８０２）では、第２の副情報を再生すると同時に、ＥＣＣブロック＃１（８０２）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃１（８０２）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃１（８０２）に連続するＥＣＣブロック＃２（８０３）から再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃１（８０２）に記録されている第１の副情報は、図３（ａ）で示すようにＥＣＣブロック＃１（８０２）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
ＥＣＣブロック＃１（８０２）の第１の副情報の再生と第２の副情報の再生とが終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃１（８０２）に連続したＥＣＣブロック＃２（８０３）の再生を行う。ＥＣＣブロック＃２（８０３）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃１（８０２）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（８０６）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃１（８０２）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置を示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃２（８０３）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（８０６）から発生する乱数系列に従って、ＥＣＣブロック＃２（８０３）から再生する第２の副情報をデスクランブル（８０７）してＥＣＣブロック＃２（８０３）から鍵情報など（被スクランブル情報）を検出する。つまり、ＥＣＣブロック＃１に記録されている第１の副情報は、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃２（８０３）から再生される第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置である。
一方、ＥＣＣブロック＃２（８０３）では、第２の副情報を再生すると同時に、ＥＣＣブロック＃２（８０３）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃２（８０３）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃２（８０３）に連続する図示しないＥＣＣブロックから再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃２（８０３）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃２（８０３）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
以上の説明のように、ＥＣＣブロック単位で再生される光ディスクに、ＥＣＣブロック単位で第１の副情報がフレームの同期符号の識別部号の改変によって記録されている。また、第１の副情報は、トラック方向に連続する次のＥＣＣブロックに記録する第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。また、ＥＣＣブロック内では、第１の副情報の再生と同時に、第２の副情報の再生を行う。第２の副情報は、レーザ強度を変化させて反射膜上の反射率を局所的に低下させることによって記録されている。この第２の副情報は、凹凸記録マークの反射率変化の周波数成分とは異なる反射率の変化を検出することにより再生される。この再生した第２の副情報は、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報として再生したスクランブル初期値によって初期化された乱数系列によってデスクランブルされる。このとき、第２の副情報は、トラック方向直前のＥＣＣブロックで第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置から、反射膜上の反射率変化マークの再生波形の反射光強度の変化を検出することによって再生される。
本実施形態では、第１の副情報として記録する第２の副情報の記録開始位置は、第１の副情報を再生するＥＣＣブロックの直後のＥＣＣブロックにおける第２の副情報の記録を開始するセクタアドレスである。これによって、ＥＣＣブロック単位に第２の副情報を記録する開始位置を変更することが可能となり、第２の副情報を解析しようとする悪意ある第３者による不正を回避することができる。
なお、本実施形態では、第１の副情報として記録する第２の副情報の記録開始位置は、第１の副情報を再生するＥＣＣブロックの直後のＥＣＣブロックにおける第２の副情報の記録を開始するセクタアドレスとしているが、これに限られない。第２の副情報の記録開始位置は、ＥＣＣブロック先頭からのチャネルビット単位でずらした記録開始位置や、記録開始フレーム位置などでも可能である。
第２の副情報を全ＥＣＣブロックにおいて共通の記録開始位置とすることは、第２の副情報の不正な解析を容易する。これを防ぐため、本実施形態では、ＥＣＣブロック単位で、第２の副情報の記録開始位置を変化させることが目的とする。この目的を果たすための記録開始位置を変更する手段は、設計事項であり、全て本発明に包含される。
また、本実施形態では、第１の副情報、第２の副情報とも、ＥＣＣブロック単位やセクタ、フレーム単位に同期して記録されている。従って、第１の副情報、第２の副情報に固有の同期符号を設けることがなく、第１の副情報、第２の副情報の再生が、ともに主情報の読み出しと同時に行うことができる。
また、第１の副情報は、フレームの同期符号の改変により記録し、第２の副情報はレーザ照射により反射膜の反射率を変化させた反射率変化マークで記録するため、第１及び第２の副情報は互いに記録方法が異なる。これにより、第１の副情報の再生と第２の副情報の再生とを同時行うことができる。従って、第１の副情報と第２の副情報という、複数の副情報を記録しているにもかかわらず、光ディスク上の主情報領域を低減させることもなく、第１の副情報の再生、第２の副情報の再生を同時に行うことができ、記録時間を無駄に増加させることもない。
また、本ディスクを複製するためには、互いにコンテンツの再生信号には現れることない、同期符号の改変と、反射膜の反射率変化とをともに複製する必要がある。第１の副情報のみを複製できたとしても、そもそもコンテンツの暗号鍵情報などを記録した第２の副情報が複製できていないので、このような複製ディスクはなんら意味を成さない。
一方、第２の副情報のみを複製した場合でも、第２の副情報を再生するためのスクランブル初期値や、第２の副情報が記録された開始位置を示す第１の副情報が再生できないので、第２の副情報の再生もできず、結果としてコンテンツを再生できないディスクとなる。
従って、光ディスクを不正にコピーしようとする場合には、記録方法の異なる第１の副情報、第２の副情報を同じ領域に、同時に複製することが必要となり、記録方法を知らない第３者にとっては、このような複製は、不可能に近い。これによって、従来よりもさらに高いレベルでの光ディスクに記録するコンテンツの著作権保護を行うことができる。
図９は、図８と同様に本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の再生方法を示した概念図あり、第１の副情報の読み出しに失敗した場合を示す。ここでも、本実施形態の光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭであるとして説明する。
本実施形態では、円周方向上にＥＣＣブロック＃０（９０１）、ＥＣＣブロック＃１（９０２）、ＥＣＣブロック＃２（９０３）及びＥＣＣブロック＃３（９０４）が順次記録されている。図９では、ＥＣＣブロック＃１（９０２）から、記録されている第１の副情報の読み出しに失敗して、ＥＣＣブロック＃２（９０３）からの第２の副情報の再生を停止する例について説明する。以下、特に説明しない部分については、図８の例と同様である。
図８の例と同様に、本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の再生方法では、まず、後述する再生装置によりＥＣＣブロック＃０（９０１）を再生する。これにより、第１の副情報として、第２の副情報のスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とを得る。もちろん、このＥＣＣブロック＃０（９０１）から、第１の副情報を再生すると同時に、コンテンツ情報などを記録している主情報も同時に再生することができる。
ＥＣＣブロック＃０（９０１）の再生が終了すれば、図８の例と同様に、トラック方向にＥＣＣブロック＃０（９０１）に連続したＥＣＣブロック＃１（９０２）の再生を行う。ＥＣＣブロック＃１（９０２）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃０（９０１）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（９０５）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃０（９０１）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置が示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃１（９０２）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（９０５）から発生する乱数系列に従って、ＥＣＣブロック＃１（９０２）から再生する第２の副情報をデスクランブル（９０６）し、暗号鍵情報など（被スクランブル情報）を検出する。つまり、ＥＣＣブロック＃０に記録されている第１の副情報は、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃１（９０２）から再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。
一方、ＥＣＣブロック＃１（９０２）では、図８の例と同様に、第２の副情報を再生すると同時に、ＥＣＣブロック＃１（９０２）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃１（９０２）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃１（９０２）に連続するＥＣＣブロック＃２（９０３）から再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃１（９０２）に記録されている第１の副情報は、図３（ａ）で示すようにＥＣＣブロック＃１（９０２）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
しかしながら、図９の例では、ＥＣＣブロック＃１（９０２）から、第１の副情報として記録されている第２の副情報のスクランブル初期値、或いは第２の副情報の記録開始位置のいずれか一方、又は両方が、読み出しエラーとなっている。第１の副情報は、図５に示すようにリードソロモン符号によってエラー訂正符号化されている。従って、ＥＣＣブロック＃１（９０２）から第１の副情報の再生を終了後、エラー訂正処理を行った結果、訂正できない程度の誤りが生じた場合には、エラー訂正不能として検出可能である。
ＥＣＣブロック＃１（９０２）の第１の副情報の再生と第２の副情報の再生とが終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃１（９０２）に連続したＥＣＣブロック＃２（９０３）の再生を行う。このとき、ＥＣＣブロック＃２（９０３）に記録されている第２の副情報を再生するための、ＥＣＣブロック＃１（９０２）の第１の副情報が読み出しエラーなどによって読み出せていない。この場合には、ＥＣＣブロック＃２（９０３）からの第２の副情報の再生動作を停止させる。なぜなら、第２の副情報から暗号鍵などを検出するのに必要となる第２の副情報のスクランブル初期値や記録開始位置が不明であるからである。本実施形態では、暗号鍵などの検出は、反射率の変化を積分検出して読み出す。従って、スクランブル初期値や記録開始位置が不明な場合は、積分検出を継続することによって、意図せぬ積分を行ってしまい、暗号鍵情報等の再生精度の悪化に繋がる恐れがある。
よって、本実施形態では、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報がエラー訂正によって正常に読み出せていないと判断した場合には、第２の副情報の再生動作を停止し、直前のＥＣＣブロックでの第２の副情報を読み出すための積分結果を保持する。この結果、安定的に暗号鍵情報等を読み出すことが可能となる。
一方、直前のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃１で第１の副情報が読み出せない場合であっても、ＥＣＣブロック＃２において、第１の副情報の再生動作は行う。
ＥＣＣブロック＃２（９０３）の第１の副情報の再生が終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃２（９０３）に連続したＥＣＣブロック＃３（９０４）の再生を行う。ＥＣＣブロック＃３（９０４）では、直前のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃２（９０３）から第１の副情報が正常に検出されている場合は、ＥＣＣブロック＃２（９０３）において第１の副情報として記録されているスクランブル初期値と記録開始位置とに従ってＥＣＣブロック＃３（９０４）の第２の副情報を再生する。この場合、直前のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃２（９０３）では、第２の副情報の再生を停止している。このため、ＥＣＣブロック＃１（９０２）の第２の副情報の再生のための積分値から継続して積分検出することによって、第２の副情報の再生動作を継続する。
以上の説明のように、本実施形態の光ディスクの再生方法では、直前のＥＣＣブロックにおいて第１の副情報が正常に読み出せたかどうかに応じて、第２の副情報の再生を行う。これによって、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報がたとえ読み出すことができなくても、他の第２の副情報の再生結果に影響を与えることはない。
本実施形態では、図５に示すように、第１副情報は、リードソロモン符号のエラー訂正用のパリティビットを有し、これにより、第１の副情報が正常に読み出せたかどうかの判定を行っているが、本発明はこれに限られない。代わりに、第１の副情報の読み出し結果が正しいかどうかの判定を行えばよいため、エラー訂正符号だけではなく、エラー検出符号を用いてもいい。この場合には、エラー訂正はできないものの、訂正用に付加する冗長ビットが削減できる。また、巡回冗長検査符号ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）を用いても同様の効果がある。
＜１．３ 光ディスク製造装置＞
＜１．３．１ 光ディスク製造装置の構成＞
図１０は、第１実施形態の光ディスク１１００に第２の副情報を記録する記録装置、すなわち光ディスクの製造装置１０００の構成例を示す。光ディスク製造装置１０００は、スピンドルモータ１００１、光学ヘッド１００２、アナログ信号処理部１００３、デジタル信号処理部１００４、フォーマッタ１００５、タイミング信号生成部１００６、第１の副情報検出部１００７、第１の副情報エラー訂正部１００８、擬似乱数発生部１００９、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０、スクランブル部１０１１、ＰＥ変調部１０１２、レーザ強度制御部１０１３及びレーザドライバ１０１４を備える。
第２の副情報が記録される光ディスク１１００は、前述したように、第１の副情報が予め記録されている光ディスク原盤から転写を行った後、保護層やラベリングなどを施されて作成されている。第１の副情報は、図３（ａ）に示すようにフレーム単位に付与される同期符号の識別符号を改変することによって記録され、第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置を示す。また、本実施形態では、ＥＣＣブロック単位に固有の副情報が記録されている。ＥＣＣブロック単位の固有の第１の副情報は、セクタアドレスをデータ変換するなどして生成され、光ディスク原盤に記録される。
また、同期符号を改変することによって副情報を記録する形態は、例えば、特開２００２−９３０６０公報に詳細に開示されているため、ここでは詳細な説明を行わない。
スピンドルモータ１００１は、光ディスク１００１が本製造装置に装填された後、指定された回転制御（ここでは線速一定ＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ)）で、光ディスク１００１を回転させる。
光学ヘッド１００２は、スピンドルモータ１００１によって光ディスク１１００を回転させた後、光ディスク１００１にレーザ照射を行い、その反射光から再生波形を得、アナログ信号処理部１００３に出力する。
アナログ信号処理部１００３は、光学ヘッド１００２からの再生波形を増幅したり、波形等化したりしてアナログ再生信号を生成して、デジタル信号処理部１００４に出力する。
デジタル信号処理部１００４においては、アナログ信号処理部１００３からのアナログ再生信号をアナログ−デジタル変換する。そして、内蔵するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路にて、再生信号に同期したクロック信号を生成する。前記クロック信号に同期して、再生信号を２値化して、デジタル再生信号を生成し、フォーマッタ１００５に出力する。
フォーマッタ１００５は、デジタル信号処理部１００４からのデジタル再生信号から、一定間隔毎に付与されている同期符号のタイミングを検出する。検出したタイミングに基づき、デジタル再生信号をフレーム単位に分割し、同期符号の識別情報によってフレームアドレスを復調して、フレーム位置を検出する。また、検出したフレーム位置に従って、２６フレームからなるセクタにグルーピングして、各セクタに付与されているセクタアドレスを抽出する。また、セクタアドレスに従って１６セクタをＥＣＣブロックにグルーピングして、ＥＣＣブロック単位にエラー訂正を行い、３２キロバイトずつの主情報を抽出する。また、フォーマッタ１００５は、前述のフレーム単位に付与されている同期符号を検出したタイミングや、セクタ先頭位置、セクタアドレス、ＥＣＣブロック先頭位置を示したタイミング信号である同期信号を生成して、タイミング信号生成部１００６及び第１の副情報検出部１００７に出力する。フォーマッタ１００５はまた、フレーム単位に付与された同期符号の識別符号の種別を示す同期符号識別信号を生成して第１の副情報検出部１００７に出力する。
タイミング信号生成部１００６では、フォーマッタ１００５からのタイミング信号に基づいて、第１の副情報を再生するＥＣＣブロック位置を示したブロック信号を生成して、第１の副情報検出部１００７に出力する。第１の副情報を再生するＥＣＣブロック位置は、セクタアドレスによって示され、本実施形態においては、図示しないシステムコントローラから指定される。システムコントローラから設定される第１の副情報の再生位置は、予め定められている規定のアドレスでもいいし、光ディスクのコントロール領域などに記録されていて、事前に再生して記憶しておいた記録位置を設定するものであってもいい。また、前記のコントロール領域は、反射膜をレーザ照射で除去してバーコード上のマークによって記録されるＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）に配されていてもいい。
タイミング信号生成部１００６は、第２の副情報を記録するための擬似乱数発生部１００９へ、所定タイミング毎に系列更新信号を出力するとともに、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０へ、所定タイミング毎に記録する第２の副情報のビット送出タイミングである第２の副情報更新信号を出力する。本実施形態では、系列更新信号は、フレーム内の先頭の同期符号部（３２チャネルビット）を除いた１４５６チャネルビットに、１０４チャネルビットに一度の割合でフレーム内に１４回出力する。また、第２の副情報更新信号は、セクタ内の第１フレーム（セクタ先頭フレーム）と、第１６フレーム（セクタ最終フレーム）とを除いた２４フレームで、３フレームに一度、セクタ内で８回出力する。すなわち、本実施形態では、３フレームに１ビットの第２の副情報を記録するフォーマットであり、セクタ内に８ビット、ＥＣＣブロック内では、１２８ビットの第２の副情報が記録される。
第１の副情報検出部１００７は、タイミング信号生成部１００６からの第１の副情報を検出するブロックを示したブロック信号に基づいて、フォーマッタ１００５からの同期信号や同期符号識別信号によって第１の副情報を検出する。
本実施形態の第１の副情報は、図４で説明したように、ＥＣＣブロック内の第１セクタ〜第８セクタの第１領域と、第９セクタ〜第１６セクタの第２領域とにそれぞれ、３２ビットの副情報と１６ビットのリードソロモンのパリティビットの計４８ビットの情報が記録されている。また、前述の通り、第１領域には、第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値、第２領域には第２の副情報の記録開始位置が第１の副情報として記録されている。また、第１の副情報は、図３で説明したように、セクタ内の第１フレーム〜第２６フレームのうち、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号の識別符号が、通常のディスクでは存在しないＳＹ８に改変させているかどうかで副情報を記録している。ＳＹ８に改変させている場合には、第１の副情報ビットとして“１”を、改変されていない場合には“０”を抽出する。この結果、１フレーム内に、６ビットの第１の副情報が記録される。
第１の副情報検出部１００７は、タイミング信号からの第１の副情報検出タイミングを示したブロック信号のタイミングで、同期符号からフレームアドレスを検出し、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号の識別符号が、ＳＹ８に改変させているかどうかを検知して、第１の副情報を検出する。検出した第１の副情報は、第１の副情報エラー訂正部１００８に出力される。
第１の副情報エラー訂正部１００８は、第１の副情報検出部１００７で検出した第１の副情報のエラー訂正を行う。図５に示したように、第１の副情報である第２の副情報のスクランブル初期値及び第２の副情報の記録開始位置情報は、ともにリードソロモン符号によるエラー訂正符号化されている。第１の副情報エラー訂正部１００８は、第１の副情報のエラー訂正を行い、訂正後の第１の副情報を生成して、擬似乱数発生器１００９に出力する。
なお、第１の副情報エラー訂正部１００８は、第１の副情報検出部１００７から、ＥＣＣブロック単位毎に、検出した全９６ビットの第１の副情報が入力される。また、第１の副情報検出部１００７は、検出した第１の副情報を第１の副情報エラー訂正部１００８に出力した時点で、内部に記憶している第１の副情報をリセットして、トラッキング方向に続く新たなＥＣＣブロックから、第１の副情報の検出動作を行う。
擬似乱数発生部１００９は、第１の副情報エラー訂正部１００８による訂正後の第１の副情報を初期値として擬似乱数系列を発生させる。そして、擬似乱数発生部１００９は、タイミング信号生成部１００６からの系列更新信号のタイミングで１ビットずつ生成した擬似乱数をスクランブル部１０１１に出力する。擬似乱数発生部１００９は、フィードバックを構成したシフトレジスタで構成される一般的なＭ系列発生器によって構成されている。第１の副情報で表されている初期値は、第２の副情報を記録するＥＣＣブロックの先頭位置で、シフトレジスタにセットされる。また、タイミング信号生成部１００６からの系列更新信号のタイミングで、１ビットずつシフトレジスタをシフトさせて、乱数系列を更新する。前述のように、タイミング信号生成部１００６から入力される系列更新信号は、フレームの同期符号部３２チャネルビットを除いた１４５６チャネルビット長に対して、１０４チャネルビット毎に出力される。従って、本実施形態では、１０４チャネルビット毎に１ビットの擬似乱数系列を生成して、スクランブル部１０１１に出力する。また、擬似乱数発生部１００９は、第１の副情報として記録されている第２の副情報の記録開始位置が示すセクタを基準として擬似乱数系列の生成を開始する。
被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０は、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）スタックである。被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０は、予め図示しないシステムコントローラなどから、被スクランブル情報、すなわち暗号鍵情報とディスク識別情報とを結合した情報を格納する。格納した被スクランブル情報は、タイミング信号生成部１００６からの第２の副情報更新信号が出力されるに従って、１ビットずつスクランブル部１０１１に出力される。タイミング信号生成部１００６からの第２の副信号更新信号は、第１の副情報検出部１００７で第１の副情報として検出した第２の記録信号記録開始位置に示されたセクタ内で、第１のフレーム（セクタ先頭フレーム）第２６フレーム（セクタ最終フレーム）を除いた３フレーム毎に出力される。従って、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０は、第２の副情報更新信号に従って３フレーム毎に１ビットの情報が選択され、スクランブル部１０１１に出力される。
スクランブル部１０１１は、本実施形態においては排他的論理輪ゲートを採用する。スクランブル部１０１１は、３フレーム毎に１ビットずつ被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０から出力されてくる信号と、１０４チャネルビット毎に擬似乱数発生部１００９から出力されてくる擬似乱数系列との排他的論理輪を算出する。その結果、スクランブル（スペクトラム拡散）により第２の副情報信号が生成され、ＰＥ変調部１０１２に出力される。
ＰＥ変調部１０１２は、スクランブル部１０１１から出力される第２の副情報に対して、ＰＥ（Ｐｈａｓｅ Ｅｎｃｏｄｅ）変調を行う。第２の副情報が“１”である場合には、上記１０４チャネルビットの前半５２チャネルビット長を“Ｈ”に、後半５２チャネルビット長を“Ｌ”にしたＰＥ変調後第２の副情報信号を生成する。一方、第２の副情報が“０”である場合には、１０４チャネルビットの前半５２チャネルビット長を“Ｌ”に、後半５２チャネルビット長を“Ｈ”にしたＰＥ変調後第２の副情報信号を生成する。ＰＥ変調された第２の副情報信号は、レーザ強度制御部１０１３に出力される。
レーザ強度制御部１０１３は、レーザ強度を制御するレーザ強度制御信号を生成して、レーザドライバ１０１４に出力する。レーザ強度制御部１０１３は、ＰＥ変調部１０１２から出力されるＰＥ変調後第２の副情報信号が“Ｈ”の時には、光ディスク１１００に照射するレーザ強度を再生レベルより高く設定し、ＰＥ変調後第２の副情報信号が“Ｌ”の時には、そのまま再生レベルのレーザ強度を維持するよう制御を行う。
レーザドライバ１０１４は、光ディスクに照射するレーザ発振器のドライバであり、レーザ強度制御信号で制御されたレーザ強度で光ディスク１１００にレーザ照射を行う。光ディスク１１００は、図６で説明したように、ＰＥ変調後第２の副情報信号が“Ｈ”のとき、通常の再生強度よりも高いレーザ強度でレーザ照射を行う。この結果、レーザ照射された反射膜が劣化し、反射率が低下した反射率変化マークが形成できる。これによって、第２の副情報が記録できる。
＜１．３．２ 光ディスク製造装置の特徴＞
以上より、本実施形態の光ディスク製造装置１０００は、予め定められた第１の副情報の記録領域で、フレーム毎の同期符号が改変されているかどうかによって第１の副情報を再生する。また、第１の副情報を再生したトラック方向に連続するＥＣＣブロックの先頭位置で、第１の副情報が示すスクランブル初期値を擬似乱数発生部に設定するとともに、第１の副情報として記録されている第２の副情報の記録開始位置から、第２の副情報を１ビットずつ記録する。前述のように第２の副情報は、直前のＥＣＣブロックで再生した第１の副情報で記録されているスクランブル初期値をセットした擬似乱数系列によってスクランブルした後、ＰＥ変調を行うことで記録される。また、第２の副情報の記録と同時に、第２の副情報を記録している直後のＥＣＣブロックに記録する第２の副情報の記録のための第１の副情報の検出動作も同時に行う。
本実施形態では、第２の副情報をフレーム内の同期符号部には記録しない。これは、同期符号部で第２の副情報を記録するためには、同期符号部の領域内で通常の再生強度より大きい強度でレーザ照射を行う必要があるが、再生強度でないレーザ照射をすることによって、同期符号の識別情報の改変が安定的に読み出すことができなくなり、第１の副情報が検出できない恐れがあるからである。従って、第２の副情報を、フレームの同期符号領域で記録しないことで、同期符号を改変して記録された第１の副情報の再生と、再生強度より強いレーザ照射が必要となる第２の副情報の記録とを同時に両立することができる。
また、本実施形態では、第２の副情報をセクタ内の第１フレーム（セクタ内先頭フレーム）と第２６フレーム（セクタ内最終フレーム）では、記録しない。これは、ＤＶＤ-ＲＯＭでは、セクタアドレスが、セクタの先頭フレームに記録されているからである。よって、セクタアドレスの記録された第１フレームと、次のセクタの第１フレームの直前フレームである第２６フレームにおいて、通常の再生強度より高いレーザ照射を行うことがなく反射率を変化させた反射率変化マークを形成することがないので、光ディスクの再生装置においても、安定的にセクタアドレスを再生することができる。
図１１は、図１０で説明した本実施形態にかかる光ディスクの製造装置１０００において、第２の副情報を記録するための擬似乱数発生部１００９に、第１の副情報として検出した初期値をセットする詳細なタイミングを示したタイミングチャートである。
図１１（ａ）は、第２の副情報を記録する光ディスクのトラック方向に連続したＥＣＣブロックを示しており、ＥＣＣブロック＃ｎとその直後にＥＣＣブロック＃ｎ＋１が形成されている。本実施形態では、ＥＣＣブロック＃ｎから、ＥＣＣブロック＃ｎ＋１に記録する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを、第１の副情報として検出する。第２の副情報は、検出された第１の副情報に基づき、ＥＣＣブロック＃ｎ＋１に記録される。
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）で示したＥＣＣブロック＃ｎと＃ｎ＋１との境界を示す。両ブロックの境界には、ＥＣＣブロック＃ｎの最終セクタであるセクタ＃１６とＥＣＣブロック＃ｎ＋１の先頭セクタであるセクタ＃１とが隣接して連続的に配置される。
図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）で示したセクタ＃１６とセクタ＃１との境界を示す。両セクタの境界には、ＥＣＣブロック＃ｎの最終フレームであるフレーム＃２６とＥＣＣブロック＃ｎ＋１の先頭フレームであるフレーム＃１とが隣接して連続的に配置される。従って、ＥＣＣブロック＃ｎの最終フレームを再生する時点では、ＥＣＣブロック＃ｎに記録されている第１の副情報の再生は完了している。よって、第２の副情報を記録するＥＣＣブロック＃ｎ＋１の先頭位置で擬似乱数発生部１００９に、ＥＣＣブロック＃ｎで第１の副情報として再生したスクランブル初期値を設定して、擬似乱数系列を発生させる。
また、本実施形態では、セクタ内の第１フレームには第２の副情報を記録しないので、スクランブル初期値の設定は、ＥＣＣブロック＃ｎ＋１のセクタ＃１のフレーム＃１の区間であればどこでもかまわない。
また、本実施形態では、ＥＣＣブロック＃ｎ＋１の先頭セクタから第２の副情報を記録しているが、ＥＣＣブロック＃ｎに第１の副情報として記録されているＥＣＣブロック＃ｎ＋１の第２の副情報記録位置が示すセクタからの記録を行うことも可能である。
＜１．３．３ 光ディスク製造装置の動作＞
図１２は、図１０で示した光ディスク製造装置の特徴的な動作を示したタイミングチャートである。
図１２（ａ）は、デジタル信号処理部１００４からフォーマッタ１００５に出力されるデジタル再生信号を示しており、フレーム単位に付与された同期符号１２０１とデータ符号部１２０２を持ったフレーム再生信号を示す。
図１２（ｂ）は、擬似乱数発生部１００９で発生する擬似乱数系列を示す。擬似乱数系列は、タイミング信号生成部１００６からの系列更新信号に従って、１ビットずつ出力される。系列更新信号は、フレームの同期符号部を除いたデータ符号部に１０４チャネルビット毎に１回出力される。図１２（ｂ）の例においても、同期符号を除いたデータ符号部に１０４チャネルビット毎に１ビットずつ乱数が出力される。
図１２（ｃ）は、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０からスクランブル部１０１１へ出力される被スクランブル情報信号を示す。この被スクランブル情報信号は、タイミング信号生成部１００６からの第２の副情報更新信号に従って１ビットずつ出力される。第２の副情報更新信号は、セクタ内の第１フレーム、第２６フレームを除く３フレーム毎に出力されるので、この被スクランブル情報信号も、３フレーム毎に更新されて１ビットずつ出力される。
図１２（ｄ）は、スクランブル部１０１１からＰＥ変調部１０１２に出力される第２の副情報信号を示す。本実施形態のスクランブル部１０１１は、入力される擬似乱数系列（図１２（ｂ））と、被スクランブル情報信号（図１２（ｂ））との排他的論理輪を算出することによってスクランブルして、第２の副情報信号を生成する。
図１２（ｅ）は、ＰＥ変調部１０１２からレーザ強度制御部１０１３に出力されるＰＥ変調後第２の副情報信号を示す。ＰＥ変調部１０１２では、入力される第２の副情報（図１２（ｄ））にＰＥ変調を施す。第２の副情報が“１”のときは、前半５２チャネルビット区間を“Ｈ”、後半５２チャネルビット区間を“Ｌ”とするＰＥ変調後第２の副情報信号を生成する。第２の副情報が“０”のときは、前半５２チャネルビット区間を“Ｌ”、後半５２チャネルビット区間を“Ｈ”とするＰＥ変調第２の副情報信号を生成する。ＰＥ変調後第２の副情報信号は、レーザ強度制御部１０１３に出力され、光ディスクにレーザ照射を行うことにより、第２の副情報を記録する。
図１２（ｆ）は、第２の副情報を記録した光ディスクの表面形態を示す。ＰＥ変調部１０１２からのＰＥ変調後第２の副情報信号（図１２（ｅ））の“Ｈ”の区間１２０３では、通常の再生強度より高い強度のレーザ照射を行うことによって、反射膜の反射率を低下させて反射率変化マークが形成される。一方、ＰＥ変調後第２の副情報信号（図１２（ｅ））の“Ｌ”の区間１２０４では、そのまま再生レベルのレーザ照射を行うので、反射膜の反射率は変化しない。これによって、第２の副情報を記録することができる。
＜１．４ 光ディスク再生装置＞
＜１．４．１ 光ディスク再生装置の構成＞
図１３は、第１実施形態による第１の副情報及び第２の副情報が記録された光ディスク１１００を再生する光ディスク再生装置１３００の構成例を示す。光ディスク再生装置１３００は、スピンドルモータ１３０１、光学ヘッド１３０２、アナログ信号処理部１３０３、デジタル信号処理部１３０４、フォーマッタ１３０５、主情報エラー訂正部１３０６、タイミング信号生成部１３０７、第１の副情報検出部１３０８、第１の副情報エラー訂正部１３０９、擬似乱数発生部１３１０、ＰＥ変調部１３１１、ＬＰＦ１３１２、ＡＤ変換部１３１３、相関検出部１３１４及び被スクランブル情報検出部１３１５を備える。なお、光学ヘッド１３０２、アナログ信号処理部１３０３、デジタル信号処理部１３０４、フォーマッタ１３０５及び主情報エラー訂正部１３０６は、光ディスクの凹凸記録マークへのレーザ照射を行い、レーザ照射の反射光のうち凹凸記録マークに対応した反射光成分から主情報を再生する主情報再生部を構成する。また、ＬＰＦ１３１２及びＡＤ変換部１３１３は、第２の副情報を再生する第２の副情報再生部を構成する。また、擬似乱数発生部１３１０、ＰＥ変調部１３１１、相関検出部１３１４及び被スクランブル情報検出部１３１５は、第１の副情報と第２の副情報との相関、つまり関連付けを検出し、その検出結果に基づき主情報を再生するための暗号鍵情報などを出力する検査部を構成する。
スピンドルモータ１３０１は、本実施形態の第１の副情報と第２の副情報の記録された光ディスク１１００が装填された後、光ディスクにＣＬＶの回転制御をかけながら、回転させる。
光学ヘッド１３０２は、スピンドルモータ１３０１で光ディスク１１００を回転させた後、光ディスク１１００にレーザ照射を行い、レーザ照射の反射光から再生波形を抽出してアナログ信号処理部１３０３に出力する。
アナログ信号処理部１３０３は、光学ヘッド１３０２から入力された再生波形に対して増幅や波形等化を行うなどしてアナログ再生信号を生成して、デジタル信号処理部１３０４及びＬＰＦ１３１２に出力する。
デジタル信号処理部１３０４では、アナログ信号処理部１３０３から入力されたアナログ再生信号をアナログ−デジタル変換する。そして、内蔵するＰＬＬ回路によって、再生信号に同期したクロック信号を生成する。前記クロック信号に同期して、再生信号を２値化してデジタル再生信号を生成し、フォーマッタ１３０５に出力する。
フォーマッタ１３０５は、デジタル信号処理部１３０４からのデジタル再生信号から一定間隔毎に付与されている同期符号を検出する。検出したタイミングに基づき、デジタル再生信号をフレーム単位に分割し、前記同期符号の識別符号からフレームアドレスを抽出して、２６フレームからなるセクタアドレスを有するセクタ単位にグループ化する。デジタル再生信号はさらに、セクタ単位に付与されているセクタアドレスに基づいて、エラー訂正符号化されたＥＣＣブロック単位に分割される。ＥＣＣ単位に分割されたデジタル再生信号は、主情報再生データとして主情報エラー訂正部１３０６に出力する。また、フォーマッタ１３０５は、前記フレーム単位に付与された同期符号の検出タイミングや、セクタアドレス、ＥＣＣブロックの開始位置を含んだ同期信号を生成して、タイミング信号生成部１３０７及び第１の副情報検出部１３０８に出力する。また、前記フレーム単位に付与されている同期符号の識別符号を検出して同期符号識別信号を生成して第１の副情報検出部１３０８に出力する。
主情報エラー訂正部１３０６は、フォーマッタ１３０５からの主情報再生データから、ＥＣＣブロック単位に主情報のエラー訂正を行い、３２キロバイトのユーザデータを主情報として抽出し、図示しない画像処理ブロックやＰＣなどへ、出力する。
タイミング信号生成部１３０７は、フォーマッタ１３０５からの同期信号から第１の副情報を再生するＥＣＣブロックのタイミングを示したブロック信号を生成して、第１の副情報検出部１３０８に出力する。また、第１の副情報を再生するＥＣＣブロック位置は、図示しないシステムコントローラから設定される。第１の副情報の記録位置は、予め定められた共通のセクタアドレスや、ディスクのコントロール領域から読み出したセクタアドレス、ＢＣＡ領域から読み出したセクタアドレスなどによって定められている。
タイミング信号生成部１３０７は、入力される同期信号に従い、擬似乱数発生部１３１０にて発生する擬似乱数系列を更新するタイミングである系列更新信号を生成して、擬似乱数発生部１３１０に出力する。系列更新信号は、フレーム内の同期符号部（先頭３２チャネルビット）を除いた１４５６チャネルビットのデータ符号部において、１０４チャネルビット毎に出力される。よって、フレーム内で１４回の系列更新信号が出力される。
タイミング生成部１３０７はまた、入力される同期信号に従い、被スクランブル情報検出部１３１５に第２の副情報更新タイミング信号を出力する。本実施形態では、セクタ内の第１フレーム（セクタ先頭フレーム）と、第２６フレーム（セクタ最終フレーム）とを除いた２４フレームで、３フレームに１ビットずつの副情報が記録されている。従って、３フレームに１回ずつ、第２の副情報更新タイミング信号が出力される。
第１の副情報検出部１３０８は、タイミング信号生成部１３０７からの第１の副情報を検出するブロックを示したブロック信号に基づいて、フォーマッタ１３０５からの同期信号や同期符号識別信号によって第１の副情報を検出する。
本実施形態の第１の副情報は、図４で説明したように、ＥＣＣブロック内の第１セクタ〜第８セクタの第１領域と、第９セクタ〜第１６セクタの第２領域にそれぞれ３２ビットの副情報と１６ビットのリードソロモンのパリティビットの計４８ビットの情報が記録されている。また、前述の通り、第１領域には、第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値及び記録開始位置が第１の副情報として記録されている。また、第１の副情報は、図３で説明したように、セクタ内の第１フレーム〜第２６フレームのうち、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号の識別符号が、通常のディスクでは存在しないＳＹ８に改変させているかどうかで副情報を記録している。ＳＹ８に改変させている場合には、第１の副情報ビットとして“１”を、改変されていない場合には“０”を抽出する。この結果、フレーム内に、６ビットの第１の副情報が記録される。
第１の副情報検出部１００７は、タイミング信号からの第１の副情報検出タイミングを示したブロック信号のタイミングで、同期符号からフレームアドレスを検出し、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号の識別符号が、ＳＹ８に改変させているかどうかを検知して、第１の副情報を検出する。検出した第１の副情報は、第１の副情報エラー訂正部１３０９に出力される。
第１の副情報エラー訂正部１３０９は、第１の副情報検出部１３０８で検出した第１の副情報のエラー訂正を行う。図５に示したように、第１の副情報である第２の副情報のスクランブル初期値及び第２の副情報の記録開始位置情報は、ともにリードソロモン符号によるエラー訂正符号化されている。第１の副情報エラー訂正部１３０９は、第１の副情報のエラー訂正を行い、訂正後の第１の副情報を生成して、擬似乱数発生器１３１０に出力する。また、エラー訂正の結果、第１の副情報のエラーが多くて訂正できない場合や、誤訂正を行った場合には、これを検出して、相関検出部１３１４に訂正エラー信号を出力する。
なお、第１の副情報エラー訂正部１３０９は、第１の副情報検出部１３０８から、ＥＣＣブロック単位毎に、検出した全９６ビットの第１の副情報が入力される。また、第１の副情報検出部１３０８は、検出した第１の副情報を第１の副情報エラー訂正部１３０９に出力した時点で、内部に記憶している第１の副情報をリセットして、トラッキング方向に続く新たなＥＣＣブロックから、第１の副情報の検出動作を行う。
擬似乱数発生部１３１０は、第１の副情報エラー訂正部１３０９による訂正後の第１の副情報を初期値として擬似乱数系列を発生させる。そして、擬似乱数発生部１３１０は、タイミング信号生成部１３０７からの系列更新信号のタイミングで１ビットずつ生成した擬似乱数系列をＰＥ変調部１３１１に出力する。
なお、擬似乱数発生部１３１０は、図１０で説明した光ディスク製造装置１０００における擬似乱数発生部１００９と同等の構成である。従って、互いに同じ初期値によって発生する擬似乱数は同じである。
ＰＥ変調部１３１１は、擬似乱数発生部１３１０から入力される擬似乱数系列にＰＥ変調を施す。よって、入力される擬似乱数系列が“１”の場合には、上記１０４チャネルビットの前半５２チャネルビット長で“１”、後半５２チャネルビット長で“０”をＰＥ変調後擬似乱数系列信号として出力する。一方、擬似乱数系列が“０”の場合には、前半５２チャネルビット長で“０”、後半５２チャネルビット長で“１”をＰＥ変調後擬似乱数系列信号として相関検出部１３１４に出力する。
ＬＰＦ１３１２は、一般的な低域通過フィルタ（ローパスフィルタ）で構成される。アナログ信号処理部１３０３からのアナログ再生信号の低域成分だけを抽出したＬＰＦエンベ（envelope）信号を生成して、ＡＤ変換部１３１３に出力する。
本実施形態では、１０４チャネルビットの周期でスクランブルされた第２の副情報がＰＥ変調されて記録されている。よって、ＬＰＦ１３１２のカットオフ周波数は、１０４チャネルビット周期の信号を安定的に抽出できる周波数を選択する。例えば、標準倍速ＤＶＤのチャネルビット周波数は約２６ＭＨｚであるため、カットオフ周波数は、２５０ｋＨｚより高い周波数が設定される。このようにＬＰＦ１３１２のカットオフ周波数は、スクランブルした副情報の記録帯域から算出される。
ＡＤ変換部１３１３は、ＬＰＦ１３１２からのＬＰＦエンベ（envelope）信号を、デジタル信号処理部１３０４からのクロック信号に同期して、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換し、ＡＤエンベ（envelope）信号を生成して、相関検出部１３１４に出力する。
相関検出部１３１４は、ＡＤ変換部１３１３からのＡＤエンベ信号(図１４（ｇ）)と、ＰＥ変調部１３１１からのＰＥ変調後擬似乱数系列(図１４（ｃ）)との相関を積分検出する。相関検出部１３１４は、入力されるＰＥ変調後擬似乱数系列が“０”のとき、入力されるＡＤエンベ信号が“０”ならば、“＋”の方向に相関値を積分し、入力されるＡＤエンベ信号が“１”ならば、“−”の方向に相関値を積分する。一方、入力されるＰＥ変調後擬似乱数系列が“１”のとき、入力されるＡＤエンベ信号が“１”ならば、“＋”の方向に相関値を積分し、入力されるＡＤエンベ信号が“０”ならば、“−”の方向に相関値を積分する。これによって、ＰＥ変調後擬似乱数系列と、ＡＤエンベ信号との相関を積分して、積分値を相関積分信号として生成して、被スクランブル情報検出部１３１５に出力する。
相関検出部１３１４ではまた、第１の副情報エラー訂正部１３０９から、第１の副情報のエラー訂正に失敗したときに出力される訂正エラー信号が入力される。この場合には、本相関検出部１３１４における相関積分動作を停止する。第１の副情報エラー訂正部１３０９から入力された訂正エラー信号は、第１の副情報を読み出した次のＥＣＣブロック、即ち、第１の副情報として読み出した乱数初期値や記録開始位置によって第２の副情報を読み出すブロックの期間中に出力され、第２の副情報を読み出すための相関積分処理を停止させる。これによって、乱数初期値や記録開始位置が誤入力され、積分値が意図しない方向に積分され、第２の副情報の読み出し精度を悪化することを防止する。
被スクランブル情報検出部１３１５は、タイミング生成器１３０７からの第２の副情報更新タイミング信号に従って、相関検出部１３１４からの相関積分信号から被スクランブル情報（暗号鍵情報＋ディスク識別情報）のビットを検出する。タイミング信号生成部１３０７からの第２の副情報更新タイミング信号は、前述の通り、３フレームに一度、出力される。被スクランブル情報検出部１３１５は、この第２の副情報更新タイミング信号が出力されるタイミングで、相関検出部１３１４でＰＥ変調後擬似乱数系列と、ＡＤエンベ信号との相関積分を示した、相関積分信号が、“＋”であるか“−”であるかを判定する。 “＋”の時には、被スクランブル情報ビットとして“１”を、“−”のときは、被スクランブル情報ビットとして“０”を出力する。これによって、３フレームに一度の割合で出力される第２の副情報更新タイミング信号に応じて、３フレーム毎に１ビットの被スクランブル情報が再生される。よって、セクタでは８ビット、ＥＣＣブロック単位では、１２８ビットの被スクランブル情報が検出される。
また、被スクランブル情報検出部１３１５は、内部に、“＋”側閾値、“−”側閾値を持っていてもよい。これによって、積分値が、“＋”側の閾値以上である場合のみビット１を、“−”側の閾値以下である場合のみビット０を抽出し、“＋”側、“−”側の閾値の中間の積分値である場合には、読み出しエラービットとして判定してもかまわない。
なお、図示は省略しているが、光ディスク再生装置１３００は、被スクランブル情報検出部１３１５より出力した被スクランブル情報を分離するＤＥＭＵＸと、取得した暗号鍵情報を用いて主情報を復号する復号部を備えていてもよい。
＜１．４．２ 光ディスク再生装置の特徴＞
以上より、本実施形態の光ディスク再生装置１３００は、第１の副情報によって記録されている、第２の副情報の再生に必要な乱数初期値や記録開始位置を抽出して、第２の副情報を再生するとともに、暗号鍵情報などを検出する。また、第２の副情報を再生すると同時に、再生トラッキング方向で次のブロックに記録されている第２の副情報を読み出すための第１の副情報の読み出しを行う。これによって、第１の副情報、第２の副情報の複数の副情報が記録されている場合においても、第１の副情報と第２の副情報を同時に読み出すことが可能となり、複数の副情報を読み出す時間が軽減できる。
また、第１の副情報はエラー訂正符号化されて記録されているため、第１の副情報の読み出しが正常にできなかった場合には、次のブロックでの相関積分を行わずに、積分値を保持する。これによって、第１の副情報として記録されている乱数初期値や記録開始位置が正常に読み出せない場合の不正な積分処理を行うことがなく、第２の副情報の読み出し精度を悪化させることはなくなる。
なお、本実施形態では、第１の副情報として、主情報のフレーム間隔毎に付与されている同期符号の識別情報を改変することによって記録し、第２の副情報を反射膜状へのレーザ照射によって反射率を変化させて記録する方法で説明したが、これに限られるものではない。第１の副情報は、スタンパ毎に固有に記録可能な方式であれば、例えば記録マーク形状の変形、記録マーク位置の変位、パターンの改変など、どのような形態でもかまわない。
＜１．４．３ 光ディスク再生装置の動作＞
図１４は、図１３で説明した本実施形態の光ディスク再生装置の動作を示したタイミングチャートである。
図１４（ａ）は、本実施形態の光ディスク再生装置１３００におけるデジタル信号処理部１３０４の出力信号であるデジタル再生信号を示す。デジタル再生信号は、フレーム毎に同期符号を伴って記録されている。例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭでは、１４８８チャネルビット毎に３２チャネルビットの同期符号が付与されている。
図１５（ｂ）は、本実施形態の光ディスク再生装置１３００における擬似乱数発生部１３１０からの出力信号である擬似乱数系列を示す。本実施形態では、擬似乱数系列は、フレーム内の同期符号部を除いた１０４チャネルビット毎に１ビットずつ出力される。擬似乱数発生部１３１０から出力される擬似乱数系列は、一般的なＭ系列信号である。また、擬似乱数系列は、図１１で示した本実施形態の光ディスク製造装置１０００における擬似乱数発生部１００９の乱数初期化タイミングと同様の位置で、初期値がセットされて発生させた系列である。本擬似乱数系列の初期値は、フレーム（図１３（ａ））より時間軸で直前のＥＣＣブロックで読み出された第１の副情報にて記録された乱数初期値である。本実施形態では、本実施形態の光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭである場合について説明している。ＤＶＤ−ＲＯＭでは、１４８８チャネルビットのフレームのうち３２チャネルビットの同期符号を除いた１４５６チャネルビットの区間において、１０４チャネルビット毎に１ビットずつ擬似乱数系列を発生させる。したがって、１フレームに１４ビットの擬似乱数系列が出力される。
図１４（ｃ）は、本実施形態の光ディスク再生装置１３００におけるＰＥ変調部１３１１によって、擬似乱数発生部１３１０で発生した擬似乱数系列（図１４（ｂ））にＰＥ変調を施したＰＥ変調後擬似乱数系列を示す。ＰＥ変調後擬似乱数系列では、フレーム内の同期符号を除いた１４５６チャネルビットの区間において、入力される擬似乱数系列が“０”の場合には、前半５２チャネルビットの区間を“０”とし、後半５２チャネルビットの区間を“１”とする信号が生成される。また、入力される擬似乱数系列が“１”の場合には、前半５２チャネルビットの区間を“１”とし、後半５２チャネルビットの区間を“０”とする信号が生成される。
図１４（ｄ）は、図１４（ａ）で示すフレーム内の擬似乱数系列が“０”である区間１４００の理想的な記録マークの物理的形状を示す。本実施形態にかかる光ディスクは、ＰＥ変調後擬似乱数系列が“０”の区間１４０１では、記録マーク１４０３上の反射膜をレーザ照射して反射率を変化させることにより反射率変化マーク１４０３が形成されている。一方、ＰＥ変調後擬似乱数系列が“１”の区間１４０２では、反射率変化マーク１４０４が形成されていない。
図１４（ｅ）は、図１４（ｄ）で示したような第２の副情報によって反射率変化マークが形成された本実施形態の光ディスクの、図１３で示した光ディスク再生装置１３００における再生波形を示しており、アナログ信号処理部１３０３からの理想的なアナログ再生信号を示す。アナログ再生信号は、理想的には、反射率変化マークが形成されている区間（例えば１４０１）においては、反射率が低下するので、アナログ再生信号の出力レベルは低下する。一方、反射率変化マークが形成されていない区間（例えば１４０２）では、アナログ再生信号の出力レベルが低下することはない。
図１４（ｆ）は、本実施形態にかかる光ディスク再生装置１３００のＬＰＦ１３１２からの出力信号であるＬＰＦエンベ信号を示す。ＬＰＦ１３１２は、一般的な低域通過フィルタで構成されているため、アナログ再生信号（図１４（ｅ））の低域成分である、反射率変化マークが存在するか否かを示す信号が、ＬＰＦエンベ信号として出力される。
図１４（ｇ）は、本実施形態にかかる光ディスク再生装置１３００のＡＤ変換部１３１３からの出力であるＡＤエンベ信号を示す。ＡＤエンベ信号は、ＬＰＦエンベ信号（図１４（ｆ））を閾値判定によって２値化した信号であり、ＡＤエンベ信号が“Ｌ”の部分は反射率変化マークが形成されている区間を示し、“Ｈ”の部分は、反射率変化マークが形成されていない区間を示す。
図１４（ｈ）は、本実施形態の光ディスク再生装置１３００における相関積分部１３１４での相関積分値を示す。相関積分部１３１４は、ＰＥ変調後擬似乱数系列（図１４（ｃ））と、ＡＤエンベ信号（図１４（ｇ）)との相関を積分する部分であり、ＰＥ変調後擬似乱数系列とＡＤエンベ信号とが互いに一致する場合には、“＋”方向への積分を行い、不一致の場合には“−”方向へ積分を行う。本実施形態では、ＰＥ変調後擬似乱数系列（図１４（ｃ））とＡＤエンベ信号（図１４（ｇ）)とが完全に一致しており、“＋”方向へ積分値が増加している状態を示す。被スクランブル情報検出部１３１５では、第２の副情報のビット記録単位である３フレーム毎に行い、被スクランブル情報ビットを抽出していく。また、被スクランブル情報検出部１３１５では、相関積分値信号を“＋”側の閾値と“−”側の閾値との閾値判定を行うことによって被スクランブル情報ビットを検出する。相関積分値が、“＋”側の閾値を超える場合には、被スクランブルビットとして“１”を、“−”側の閾値より小さい場合には、被スクランブルビットとして“０”を検出する。本実施形態では、図１２に示すように第２の副情報にスクランブルされる前のビット情報（被スクランブル情報）として“１”が記録されている場合について説明している。したがって、図１４（ｈ）の相関積分値が“＋”側に積分され、第２の副情報としてビット“１”を検出している。
＜１．５ 第１実施形態の効果＞
以上、本発明の第１実施形態による光ディスクとその製造装置及び再生装置によれば、光ディスク原盤に固有の情報である第１の副情報のみを取得できても、光ディスクに固有の情報である第２の副情報を取得しない限り、コンテンツは復号できず、またコンテンツの複製は不可能となる。同様に、第２の副情報が取得できても第１の副情報を取得しない限り、コンテンツは復号できずコンテンツの複製は不可能となる。
また、本実施形態による光ディスクとその製造装置及び再生装置によれば、第１の副情報と第２の副情報との相関関係、つまり関連付けを証明しない限り、光ディスクに記録されているコンテンツは再生できず、コンテンツの不正な複製に対する耐性を向上させることができる。
また、複数の副情報を同時に読み出し可能な同領域に記録することによって、副情報を読み出すためのオーバーヘッドを削減することができる。
さらに、複数の副情報は互いに関連付けて記録することによって、いずれかの副情報の再生をバイパスしてコンテンツを復号するような不正な再生装置を排除することができ、光ディスクを用いたデジタルコンテンツの健全な流通を確保することが可能となる。
（２ 第２実施形態）
以下、本発明における第２実施形態について図面を用いて説明する。
＜２．１ 第２実施形態の概要＞
第２実施形態は、第１実施形態に対して、下記の点で異なる。
第１実施形態は、スタンパ固有の情報である第１の副情報によって、第２の副情報を読み出すために必要な情報（乱数発生させるための初期値や第２情報の記録開始位置）が記録されているため、第１の副情報を検出し限り第２の副情報から暗号鍵を取得できない構成であった。
一方、本実施形態では、第１の副情報から暗号鍵を取得するために必要な情報が、第２の副情報として記録される。よって、本実施形態においては、第１実施形態とは異なり、第２の副情報を正確に検出しない限り第１の副情報から暗号鍵を取得できない構成を採用する。
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１の副情報は、フレーム単位に付与されている同期符号パターンの改変や、凹凸記録マークエッジの変位（ラジアル方向への変位など）や、記録マークそのものの変位（ラジアル方向への変位など）によって、光ディスク原盤（スタンパでも可）に記録される副情報である。また、第２の副情報は、光ディスク作成後、凹凸記録マーク上に付与された反射膜にレーザ照射を行い、反射率を変化させた追記マークによって記録される。
図１５は、本実施形態における光ディスクの製造手順を示したフローチャートである。本実施形態による光ディスクの製造工程は、マスタリングメーカー３０における初期値テーブル作成３３と、第２の副情報記録工程５０の主情報再生５８、初期値選択５９、および検査工程６０における第２の副情報再生６８、第１の副情報再生６９とを含む点で、第１の実施の形態とは異なる。その他の工程は、第１の実施の形態と基本的に同じ構成であり、同じ符号を付し、説明を省略する。
初期値テーブル作成３３は、光ディスク原盤に第１の副情報を記録するときに用いる初期値テーブル（図１６）を作成する工程である。初期値テーブルは、暗号鍵をスクランブルして第１の副情報を生成するための擬似乱数系列の初期値情報（第１の副情報に関連する情報）をＥＣＣブロック毎に格納したテーブルである。
本実施形態の第１の副情報は、図３（ｂ）に示した副情報の記録方法と同様の方法で記録される。暗号鍵は、第１実施形態の光ディスク記録装置におけるスクランブル部１０１１によるスクランブルと同様にスクランブルされ、第１の副情報として記録される。つまり、本実施形態における第１の副情報は、予め生成した擬似乱数系列によって暗号鍵をスクランブル（例えば排他的論理輪演算）して記録される点において、第１実施の形態と異なる。
生成する初期値テーブルは、第１の副情報を記録する領域のＥＣＣブロック毎にランダムな初期値を生成して、初期値をブロック位置（例えばアドレス情報）に対応付けて作成する。初期値テーブルを作成後、マスタリング３１で、アドレス情報に対応付けられた初期値情報を初期値テーブルから読み出し、読み出した初期値によって擬似乱数系列を発生させる。そして、発生させた擬似乱数系列によって暗号鍵をスクランブルする。そして、スクランブルすることにより生成した情報のビット値によって同期符号を改変するか否かを決定し、第１の副情報を記録する。
また、作成した初期値テーブルは、先の工程である第２の副情報記録工程に転送される。
なお、本実施形態の第１の副情報は、暗号鍵生成７１によって生成されたコンテンツの暗号鍵をスクランブルすることにより生成される。従って、コンテンツの暗号鍵が、初期値テーブルに設定された初期値で発生させた擬似乱数系列によってスクランブルされて第１の副情報として記録される。
よって、コンテンツを再生するためには、第１の副情報を正確に再生することが必要であり、第１の副情報を正確に再生するためには、初期値テーブルに設定された擬似乱数系列発生のための乱数初期値情報が必要となる。
第２の副情報記録工程５０の主情報再生５８は、デュプリケーション工程４０で作成された第１の副情報が記録されている光ディスク５１の主情報を再生する工程である。主情報を再生することによってブロック毎のアドレス情報を再生して、アドレス情報を初期値選択５９に出力する。
初期値選択５９は、マスタリングメーカー３０の初期値テーブル作成３３で作成した初期値テーブルと、主情報再生５８からのブロック毎のアドレスを受け、初期値テーブルから初期値を選択する工程である。初期値選択５９では、ブロック単位に異なる初期値を初期値テーブルから選択して、スクランブル５４に送信する。
スクランブル５４は、初期値選択５９で選択された初期値を第２の副情報としてスクランブルし、第２の副情報記録５５によって、光ディスク５５に記録する。
検査工程６０では、第１の副情報と第２の副情報とが記録された光ディスク６１から、第２の副情報再生６８によって第２の副情報を再生し、第１の副情報を再生するための初期値を抽出する。そして、抽出した初期値により第１の副情報再生６９で再生した第１の副情報を、デスクランブル６４でデスクランブルし、その結果コンテンツの暗号鍵を得る。そして、この暗号鍵により暗号化されたコンテンツが読み出されるかどうかの検証を行う。
以上より、本実施形態では、コンテンツの暗号鍵をＥＣＣブロック毎に割り当てられた擬似乱数系列の初期値によってスクランブルして第１の副情報を記録し、同擬似乱数系列の初期値をスクランブルして第２の副情報を記録する。これによって、第１実施の形態と同様に、第１の副情報と第２の副情報の双方を読み出すことができなければ、コンテンツ情報が再生されない光ディスクを製造することが可能となる。
＜２．２ 第１及び第２の副情報の記録＞
図１６は、本実施形態の第１の副情報と第２の副情報の記録方法を示した概念図である。図１６は、光ディスクのマスタリングメーカー３０の初期値テーブル作成３３において生成される初期値テーブル１６０１の概念図を示す。初期値テーブル１６０１は、光ディスクの原盤作成（マスタリング）前に生成され、第１の副情報を記録するＥＣＣブロックのアドレス情報と擬似乱数系列を生成するための初期値情報とが対応付けられて管理されている。初期値テーブル１６０１は、光ディスク原盤毎に固有の情報としてもかまわない。
図１６は、第１の副情報がＥＣＣブロック＃１、＃２、・・・に記録されている例である。ＥＣＣブロック＃０、＃１、＃２、・・・は、光ディスクを読み出す円周方向に螺旋状トラックに沿って連続して配置されている。つまり、ＥＣＣブロック＃０はＥＣＣブロック＃１より内周側に配置されている。ＥＣＣブロック＃１とＥＣＣブロック＃２も同様の位置関係である。
本実施形態にかかる第２の副情報の記録方法は、主情報として読み出されたアドレス情報と初期値テーブル１６０１とから、第１の副情報の記録が開始されているブロックであるＥＣＣブロック＃１の直前のＥＣＣブロック＃０に到達したとき、初期値テーブル１６０１においてＥＣＣブロック＃１に対応した初期値＃１を読み出して、ＥＣＣブロック＃０の第２の副情報として記録する。同様に、ＥＣＣブロック＃１では、ＥＣＣブロック＃２に対応した初期値＃２を初期値テーブル１６０１から読み出して、ＥＣＣブロック＃１の第２の副情報として記録する。
この結果、第１の副情報が記録されているＥＣＣブロック＃１、＃２では、第１の副情報と第２の副情報とが同領域に記録されていることになる。ＥＣＣブロック＃１では、マスタリングメーカー３０において初期値＃１でスクランブルされた第１の副情報が記録されているのに加え、ＥＣＣブロック＃２の第１の副情報に対応した初期値＃２が第２の副情報として記録される。
＜２．３ 第１及び第２の副情報の再生＞
図１７は、本実施形態の第１の副情報と第２の副情報の再生方法を示した概念図である。まず、ＥＣＣブロック＃０から、第２の副情報として初期値＃１を再生する。ＥＣＣブロック＃１では、ＥＣＣブロック＃０の第２の副情報として抽出した初期値＃１を用いて発生させた擬似乱数系列を用いて、ＥＣＣブロック＃１の第１の副情報をデスクランブルする。また、ＥＣＣブロック＃１内で、第２の副情報として初期値＃２を再生する。ＥＣＣブロック＃２では、ＥＣＣブロック＃１で第２の副情報として抽出した初期値＃２によって発生させた擬似乱数系列によって第１の副情報をデスクランブルする。このように、第１の副情報をデスクランブルした結果、コンテンツの暗号鍵が取得される。
＜２．４ 光ディスク製造装置＞
図１８は、本実施形態の光ディスク２１００に第２の副情報を記録する記録装置、すなわち光ディスクの製造装置２０００の構成例を示す。以下、光ディスク製造装置２０００は、乱数初期値設定部２００１を備えること、及び第１の副情報検出部１００７及び第１の副情報エラー訂正部１００８を備えないことを除いては、図１０の光ディスク製造装置１０００とほぼ同様の構成を有する。第１実施形態による光ディスク製造装置１０００と同様の部分については同一の符号を付す。以下において、第１実施形態による光ディスク製造装置１０００と異なる動作について説明する。
フォーマッタ１００５から同期信号を得たタイミング信号生成部１００６は、擬似乱数発生部１００９へ、所定タイミング毎に系列更新信号を出力するとともに、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０へ、所定タイミング毎に記録する第２の副情報のビット送出タイミングである第２の副情報更新信号を出力する。
乱数初期値設定部２００１は、図示しないシステムコントローラから所定の乱数初期値を取得する。擬似乱数発生部１００９は、乱数初期値設定部２００１から取得した乱数初期値に基づき擬似乱数系列を発生させる。一方、被スクランブル格納ＦＩＦＯ１０１０は、初期値テーブルに記載したＥＣＣブロック毎の初期値を、被スクランブル情報として格納する。
スクランブル部１０１１は、被スクランブル格納ＦＩＦＯ１０１０より取得した初期値テーブルより取得した初期値を、擬似乱数発生部１００９により発生させた擬似乱数系列でスクランブルし、第２の副情報信号を生成する。
第２の副情報信号は、第１実施形態と同様に、ＰＥ変調部１０１２によりＰＥ変調される。レーザ強度制御部１０１３は、変調後の第２の副情報信号に応じて、レーザドライバ１０１４を制御し、光ディスクに対しレーザ照射する。この結果、第２の副情報信号が光ディスク２１００に記録される。
＜２．５ 光ディスク再生装置＞
図１９は、本実施形態による第１の副情報及び第２の副情報が記録された光ディスク２１００を再生する光ディスク再生装置２３００の構成例を示す。光ディスク再生装置２３００は、被スクランブル情報検出部１３１５により被スクランブル情報である初期値を検出し、その初期値を用いて第１の副情報検出部２３１０により第１の副情報を再生し暗号鍵情報を取得することを除いては、第１実施形態の光ディスク再生装置１３００と構成がほぼ同様である。第１実施形態による光ディスク再生装置１３００と同様の部分については同一の符号を付し、以下において、第１実施形態による光ディスク製造装置１０００と異なる動作について説明する。なお、ＬＰＦ１３１２及びＡＤ変換部１３１３は、第２の副情報を再生する第２の副情報再生部を構成する。また、擬似乱数発生部１３１０、ＰＥ変調部１３１１、相関検出部１３１４及び被スクランブル情報検出部１３１５は、第２の副情報から第１の副情報に関連する情報（被スクランブル情報、すなわち初期値テーブルに記載した乱数初期値）を検出する検査部を構成する。
タイミング信号生成部１３０７は、フォーマッタ１３０５からの同期信号から第２の副情報を再生するＥＣＣブロックのタイミングを示したブロック信号を生成して、乱数初期値設定部２３０９に出力する。タイミング信号生成部１３０７は、入力される同期信号に従い、擬似乱数発生部１３１０にて発生する擬似乱数系列を更新するタイミングである系列更新信号を生成して、擬似乱数発生部１３１０に出力する。タイミング生成部１３０７はまた、入力される同期信号に従い、被スクランブル情報検出部１３１５に第２の副情報更新タイミング信号を出力する。
乱数初期値設定部２３０９は、図示しないシステムコントローラから所定の乱数初期値を取得する。なお、この所定の乱数初期値は、光ディスク製造装置２０００（図１８）において乱数初期値設定部２００１に入力される乱数初期値と同じである。
擬似乱数発生部１３１０は、乱数初期値設定部２３０９から取得した乱数初期値に基づき擬似乱数系列を発生させる。そして、第１実施形態の光ディスク再生装置１３００と同様に、ＰＥ変調部１３１１は、擬似乱数発生部１３１０から入力される擬似乱数系列にＰＥ変調を行う。相関検出部１３１４は、第１実施形態と同様に、ＡＤ変換部１３１３からのＡＤエンベ（envelope）信号と、ＰＥ変調部１３１１からのＰＥ変調後擬似乱数系列とを用いて、ＡＤエンベ信号とＰＥ変調後擬似乱数系列との相関を積分検出する。
被スクランブル情報検出部１３１５は、第１実施形態と同様に、タイミング生成器１３０７からの第２の副情報更新タイミング信号に従って、相関検出部１３１４からの相関積分信号から被スクランブル情報ビットを検出する。つまり、この被スクランブル情報は、初期値テーブルに記載したＥＣＣブロック毎の初期値に相当する。
第１の副情報検出部２３１０は、被スクランブル情報検出部１３１５より検出した初期値を擬似乱数発生部（図示省略）にセットして発生させた擬似乱数系列をＰＥ変調した後その擬似乱数系列と、光ディスクから再生した第１の副情報信号との相関を積分検出する。その結果、暗号鍵情報を出力する。
第１の副情報エラー訂正部２３１１は、第１の副情報検出部２３１０より出力した、エラー訂正符号化されている暗号鍵情報のエラー訂正を行う。
＜２．６ 第２実施形態の効果＞
以上のように、第２実施形態では、第２の副情報によって第１の副情報の再生に必要な乱数初期値を記録する。これにより、第１の実施形態の効果と同様に、第１の副情報と第２の副情報の両方を正確に再生できなければコンテンツ情報を再生できない構成となり、コンテンツ情報の著作権保護レベルを強化することが可能となる。
また、著作権保護レベルを強化するために、第１の副情報と第２の副情報の両方を記録しており、第１の副情報をマスタリング段階、第２の副情報をディスク作成後に記録することによって、第１の副情報及び第２の副情報を光ディスクのＥＣＣブロック単位で同領域に記録する。これにより、光ディスクの再生時にＥＣＣブロック単位で、第１の副情報と第２の副情報を同時に読み出すことが可能となり、別個に読み出す場合に比べてアクセス時間を短縮することが可能となる。
（３ その他実施形態）
＜３．１＞
上記第１及び第２実施形態にかかる光ディスクは、主情報を記録したスタンパ固有の第１の副情報と、ディスク毎に固有の第２の副情報が記録されている。上記実施形態では、第１の副情報を、主情報の同期符号の識別符号を改変することによって記録し、第２の副情報を記録マーク上の反射膜にレーザ照射を行うことによって反射率を変化させて形成された反射率変化マークによって記録する形態を説明したが、これに限られることはない。
また、上記実施形態の第１の副情報は、記録マークの形状、位置、パターンを改変する、スタンパ毎にユニークな記録方法であれば、なんでもよい。
図２０及び２１は、記録マークの形状又は位置の改変の例を示す。
図２０は、記録マークを光ディスクのトラック方向にずらして記録することにより第１の副情報を記録する例を示す。ここでは、主情報を記録するとき、記録マークの両端部のエッジ（記録マークのトラック方向における長さを決定づけるエッジ）の位置をずらして形成する。これにより、第１の副情報が主情報に埋め込みながら記録される。第１の副情報を記録するためには、例えば、予め記憶した擬似乱数系列の初期値と鍵情報とに基づいて所定の擬似乱数系列を生成し、その所定の擬似乱数系列に応じて主情報を記録するためのチャンネル信号を所定の微小時間を進めたり遅らせたりした変調信号を生成する。記録マークは、その変調信号に応じて記録される結果、エッジの位置がトラック方向に所定の微小量だけずらされて記録される。この場合、一の記録マークの両端部のエッジを双方とも進ませる或いは遅らせた場合は、記録マークはトラック方向（光ビームの走査方向）に変位することになる。また、一の記録マークの両端部のエッジの一方を進ませ、他方を遅らせた場合、又は一方を遅らせ、他方を進ませた場合は、記録マークはトラック方向に長く或いは短く形成され、変形することになる。
図２１は、記録マークを光ディスクの半径方向にずらして記録することにより第１の副情報を記録する例を示す。ここでは、主情報を記録するとき、記録マークの幅方向のエッジ（記録マークの幅を決定づける二つのエッジ）をずらして形成する。これにより、第１の副情報は主情報に埋め込まれながら記録される。第１の副情報を記録するためには、例えば、予め記憶した擬似乱数系列の初期値と鍵情報とに基づいて所定の擬似乱数系列を生成し、その所定の擬似乱数系列に応じて記録ヘッドを所定の微小量だけ内周側又は外周側に変位させて、記録マークを形成する。これにより、記録マークは、光ディスクのトラック中心から内周側又は外周側に所定の微小量だけずらして記録される。この場合、一の記録マークの幅方向のエッジを内周側又は外周側に変位させると、記録マークは光ディスクの内周側又は外周側に変位することになる。また、一の記録マークの幅方向のエッジを内周側に変位させた後外周側に変位させた場合、或いは外周側に変位させた後内周側に変位させた場合、記録マークは図２１に示すように光ディスクの半径方向に変形して形成される。
なお、その他にも、例えば、特開平１１−１２６４２６号公報、特開２００１−３５７５３３号公報、特開２００２−２０３３６９号公報、国際公開２００４／０３６５６０号公報、特開２００５−２１６３８０号公報、或いは特開２０００−１９５０４９号公報に記載されている副情報、副データの記録方法が利用可能である。また、第２の副情報として、光ディスク形成後にディスク固有情報を記録可能な形態である特開平１１−１９１２１８号公報や国際公開２００７／１３９０７７号公報に記載の副情報や副データの記録方法を用いてもかまわない。
＜３．２＞
また、上記第１実施形態では、第１の副情報として、第２の副情報の記録や再生のための擬似乱数系列の乱数初期値や記録開始位置を記録しているがこれに限られない。同実施形態の趣旨は、第２の副情報を再生するために、予め第１の副情報が再生されることが必要となる形態であればよい。例えば、擬似乱数系列の乱数初期値及び記録開始位置のいずれか一方のみを記録してもよい。また、第２の副情報が暗号化されて記録され、第１の副情報は、第２の副情報の暗号化に対応した復号鍵としてもよい。
また、擬似乱数系列はＭ系列に限られず、その他公知のアルゴリズムによるものであってもよい。
＜３．３＞
また、上記実施形態では、第１の副情報及び第２の副情報を主情報の記録単位をＥＣＣブロック単位としたがこれに限られない。同期符号を伴うフレーム単位、アドレス情報を含むセクタ単位、又はそれぞれ複数の記録単位毎など、主情報の記録単位にあわせて第１の副情報及び第２の副情報を記録することは、本発明の範囲である。
本発明は、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ媒体、又はＲＯＭ媒体を製造するときの原盤ディスクやスタンパディスク、これらの製造装置（レコーダ）及び再生装置（プレーヤ）、又はＲＯＭディスクの原盤のカッティングマシンなどに適用することができる。
２０１ 光ディスク
２０２ 凹凸記録マークトラック
ＭＫ 凹凸記録マーク
ＳＭＫ 反射率変化マーク
１Ｐ 光ディスク基板
１Ｌ 反射膜
１０００ 光ディスク製造装置
１１００ 光ディスク
１００１ スピンドルサーボ
１００２ 光学ヘッド
１２０２ データ符号部
１３００ 光ディスク再生装置
１３０１ スピンドルサーボ
１３０２ 光学ヘッド
１４０３ 凹凸記録マーク
１４０４ 反射率変化マーク
本発明は、光ディスクと、その再生装置、製造装置及び製造方法に関し、特に光ディスクにおける著作権保護技術に関する。
光ディスクは、高品位のデジタル著作物を記録し、安価に流通させることのできる記録媒体として幅広く利用されている。例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクでは、１層で２５ＧＢ（ギガバイト）の容量を持つため、２層のディスクでは、デジタル放送品質のハイビジョン映像を４．５時間程度記録することが可能であり、ハイビジョン映像の流通媒体としても利用されはじめている。ＤＶＤ品質で言えば、１枚のＢｌｕ−ｒａｙディスクは、ＤＶＤ１０枚分のコンテンツを記録することができる。ＣＤでは、１枚のＢｌｕ−ｒａｙディスクは、実に７５枚分のコンテンツを記録することができる。よって、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク１枚のコンテンツの価値は、ＣＤやＤＶＤに比べ、非常に高価である。従って、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクに記録されているコンテンツが不正にコピーされたり、海賊版メーカーによって違法にディスクが製造され市場に出回ったりすると、光ディスクにおける健全なコンテンツ流通市場が成り立たない。よって、ディスクの容量が増加するに従って、光ディスクの著作権保護技術への期待は、大きくなる一方である。
ＤＶＤ以降、光ディスクの著作権保護技術の柱は、コンテンツの暗号化であった。コンテンツを暗号化した後に光ディスクへと記録することによって、悪意ある使用者による不正コピーを防止しようとした。しかしながら、暗号技術は、所詮、暗号鍵を秘密にするという前提で成り立つ技術であり、暗号鍵が流出すれば、暗号化による著作権保護は成り立たない。
また、暗号化したコンテンツは、光ディスク媒体に凹凸の記録マークとして記録される。従って、コンテンツの再生信号によって、異なるディスクへ記録マークを形成すれば、簡単に複製が作成できるという課題もある。
そこで、コンテンツの暗号化による著作権保護ではなく、ディスクに再生信号からはコピーすることのできない副情報を記録して、この副情報を用いて著作権保護を行おうとする技術が開示されている。
例えば、記録マークのエッジ位置を規則的に微少にタンジェンシャル方向に変位させることによって副情報を記録する技術が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５参照）。記録マークエッジをタンジェンシャルにシフトさせることは、再生信号のジッタとして副情報を記録していることになるので、クロック信号に同期化して抽出するコンテンツの再生信号ではジッタ成分は消えてしまい、再生信号から副情報が不正に複製されることはない。
また、記録マークをラジアル方向に微少変位させて副情報を記録する技術が開示されている（例えば、特許文献６参照）。本技術も、コンテンツの再生信号には、記録マークのラジアル方向の変位情報は存在しないので、再生信号から不正にコンテンツを複製されることはない。
また、記録マークの一定周期毎に挿入されている同期符号領域を任意のパターンに置き換えて記録する技術が開示されている（例えば、特許文献７参照）。本技術においても、コンテンツの再生信号には、同期符号信号は存在しないので、再生信号から不正にコンテンツが複製されることはない。
これらの従来技術はいずれも、記録マークのタンジェンシャル、ラジアル方向への変位、或いはコンテンツ情報ではない同期符号の改変によって副情報が記録される。このように記録された副情報は、コンテンツの再生信号には現れないため、不正複製を防止することができる。また、これらの副情報は記録マークの変位、パターンの改変で記録されるので、ＲＯＭディスクのように原盤を複製して作成するディスクでは、原盤上に副情報を記録する必要があるため、原盤ユニークな副情報ということができる。
一方、原盤から複製した光ディスク基板に反射膜を蒸着し、保護層を形成することによってディスク化した後、記録マークのエッジより所定距離だけ離間した箇所で、レーザ照射を行い、局所的に前記情報記録面の反射率を変化させて、副情報を記録する技術が開示されている（例えば、特許文献８参照）。この技術においても、記録面の反射率変化を行うことでコンテンツの再生信号には現れない副情報を記録し、不正に複製することを防ぐ。ただし、この従来技術は、前述の従来技術と違い、ディスク化した後に情報を記録するため、原盤に副情報を記録することはない。従って、ディスク毎にユニークな副情報を記録することができる。
特開平１１−１２６４２６号公報 特開２００１−３５７５３３号公報 特開２００２−２０３３６９号公報 国際公開第２００４／０３６５６０号 特開２００５−２１６３８０号公報 特開２０００−１９５０４９号公報 特開２０００−１１３５８９号公報 特開平１１−１９１２１８号公報
上記の従来技術は、いずれもコンテンツの再生信号には現れない、記録マークの変位、記録マークパターンの改変、又は記録マークの反射率の変化によって副情報を記録することによって不正に複製されたディスクを排除することができる。具体的には、ディスクを再生するとき、副情報の記録を確認して、不正ディスクであるか否かを判定する。副情報が存在しない、すなわち不正に複製された光ディスクは、再生装置により再生しないようにする。これにより、著作権保護を成立させている。
しかしながら、そもそも副情報が記録されていることを確認しない不正な再生装置が出現した場合には、副情報の存在しないディスクにおいてもコンテンツが再生されてしまうため、著作権保護が成立しない。昨今では、世界中で光ディスクの再生装置が製造されており、このような不正な再生装置を排除することはきわめて困難である。これは、副情報を単に不正な複製ディスクであるかどうかの識別子として利用することが原因である。
また、前述の従来技術においては、副情報はいずれもコンテンツの再生信号には現れないというだけである。つまり、ディスクから記録マークを読み出したそのままのアナログ信号には、無論、副情報が記録された影響が出現する。これは、ディスクに記録する上で、避けられない課題である。通常は、マークの変位やパターンの改変、反射率変化などを、通常の光ディスクでも起こりえる雑音の範囲で行うことによって副情報を記録する。これにより発見されがたい、コピーされにくい副情報を実現する。
しかしながら、アナログ信号から不正に副情報を複製することは、困難ではあっても不可能とは言いがたい。よって、これらの副情報による著作権保護技術においては、ディスクの不正複製の困難度を向上させることが極めて重要である。
ディスクの複製の困難度を向上させるためには、例えば、上記の副情報記録方式の複数種類を組み合わせて用いることが簡単である。しかしながら、複数種類の副情報を組み合わせて記録したとしても、互いに正規ディスクであることを証明する独立な副情報として用いてしまえば、前述の悪意ある再生装置には対抗できない。よって、複数種類の副情報を記録する場合でも、互いの副情報が関連しあう、例えば、一方の副情報を再生できなければ、もう一方の副情報を再生できないなどのフォーマットで記録することが重要である。
また、通常、副情報を複数種類記録或いは再生することは、記録時間、再生時間を増加させることに繋がる。ユーザにとって見れば、著作権保護のための副情報の再生は主目的ではなく、あくまでコンテンツの再生が目的であるので、副情報の記録再生に多大な時間を有することはユーザの利益にはならない。例えば、前述の特許文献３には、ディスクの内周側に反射膜をバーコード状にトリミングして記録した第１の副情報と、記録マークエッジをタンジェンシャルに変位して記録する第２の副情報とを記録する形態が開示されている。これによれば、第１の副情報を再生して得た識別情報を初期値として発生させた擬似乱数系列によって第２の副情報をスクランブルして記録する技術が開示されている。しかしながら、第１の副情報と、第２の副情報は別領域に記録してあり、副情報を読み出し時間のオーバーヘッドが大きい。
また、例えば、前述の特許文献４には、機器無効化情報を初期値としている形態が開示されているが、同様の課題がある。
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、副情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、凹凸記録マーク上に反射膜が形成された光ディスクであって、第１の副情報は、凹凸記録マークの変位、変形又はパターンの改変によって主情報に重畳して記録され、第２の副情報は、凹凸記録マーク上に形成された反射膜の反射率を変化させることによって主情報に重畳して記録される。第１の副情報と第２の副情報とは同時に読み出し可能な同領域に記録され、第２の副情報は、第１の副情報と関連付けられて記録されている。
ここで、第２の副情報は、第１の副情報と関連付けられて記録されているとは、例えば、第２の副情報が、第１の副情報の一部又は全部の情報に基づき生成され記録されている場合や、第１の副情報が生成されているのと同じ情報に基づき生成され記録されている場合を含む。
第２の発明は、第１の発明の光ディスクであって、主情報は、螺旋状トラック上に所定単位に分割され連続的に記録されており、第１の副情報及び第２の副情報は、主情報の所定単位毎に同期して記録され、一の所定単位の主情報に同期して記録された第２の副情報は、螺旋状トラック方向の前方又は後方にある他の所定単位の主情報に同期して記録されている第１の副情報に関連付けられて記録されている。
ここで、所定単位とは、主情報の記録単位であり、例えば、ＥＣＣブロック単位、フレーム単位、セクタ単位などである。
第３の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第２の副情報は、所定の情報を第１の副情報によってデータ変換された情報である。
ここで、所定情報とは、例えば、暗号鍵情報、ディスク識別情報などの、予め定められた任意の情報を含む。
第４の発明は、第３の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、擬似乱数系列を発生させるための初期値を示す情報を含み、第２の副情報は、初期値により発生させた擬似乱数系列で所定の情報をスクランブルした情報である。
第５の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第２の副情報は、第１の副情報によって示された記録位置に従って記録されている。
第６の発明は、第５の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、第２の副情報の記録開始位置情報が含まれ、第２の副情報は、第２の副情報の対となる第１の副情報の示す記録開始位置から記録されている。
第７の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、所定の擬似乱数系列を発生させるための初期値により所定の情報をスクランブルした情報であり、第２の副情報は、同初期値に基づき生成された情報である。
第８の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、第１の副情報の読み出しエラーを判定可能な符号化が成されて記録されている。
第９の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第１の副情報は、光ディスクの原盤に固有の情報を含む。
第１０の発明は、第１の発明の光ディスクであって、第２の副情報は、光ディスクの成型後に記録される。
第１１の発明は、第１の発明記載の光ディスクであって、第２の副情報は、光ディスク毎に固有の情報を含む。
第１２の発明は、所定の情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変によって第１の副情報が記録された光ディスクを再生する光ディスク再生装置であって、主情報再生部と、第１の副情報検出部と、第２の副情報再生部と、検査部とを備える。主情報再生部は、凹凸記録マークへのレーザ照射を行い、レーザ照射の反射光のうち凹凸記録マークに対応した反射光成分から主情報を再生する。第１の副情報検出部は、所定単位に分割された主情報毎に対応して記録されている第１の副情報を検出する。第２の副情報再生部は、反射光の凹凸記録マークに対応した反射光成分とは異なる反射強度の変化から第２の副情報を再生する。検査部は、検出された第１の副情報と、再生された第２の副情報との相関を検出し、検出結果に基づき主情報を復号するための所定の情報を出力する。
第１３の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、第１の副情報検出部が一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を検出した後、第２の副情報再生部は、螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報を記録する凹凸記録マークに対する前記反射強度の変化から第２の副情報を再生し、検査部は、検出された第１の副情報と、再生された第２の副情報との相関を検出する。
第１４の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、検査部は、第１の副情報が示す初期値により発生させた擬似乱数系列と、反射強度の変化との上記相関を検出する。
第１５の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、第２の副情報再生部は、第１の副情報が示す第２の副情報の記録位置に応じて、第２の副情報を再生する。
第１６の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、第１の副情報検出部と第２の副情報再生部とは、一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報の検出と第２の副情報の再生とを同時に行い、検査部は、その一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報と、螺旋状トラック方向の後方においてその一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して記録された他の第２の副情報との上記相関を検出する。
第１７の発明は、第１２の発明の光ディスク再生装置であって、第１の副情報は、読み出しエラーの検出可能な符号化がなされて記録されており、さらに、第１の副情報エラー検出部を備える。第１の副情報エラー検出部は、第１の副情報検出部によって検出された第１の副情報の読み出し結果にエラーが存在するか否かを判定し、エラーが存在する場合は検査部による上記相関の検出動作を中断する。
第１８の発明は、所定の情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変によって第１の副情報が記録された光ディスクを再生する光ディスク再生装置であって、主情報再生部と、第２の副情報再生部と、検査部と、第１の副情報検出部とを備える。主情報再生部は、凹凸記録マークへのレーザ照射を行い、レーザ照射の反射光のうち凹凸記録マークに対応した反射光成分から主情報を再生する。第２の副情報再生部は、反射光の凹凸記録マークに対応した反射光成分とは異なる反射強度の変化から第２の副情報を再生する。検査部は、第２の副情報から第１の副情報に関連する情報を検出する。第１の副情報検出部は、第１の副情報を再生し、再生した第１の副情報と関連する情報との相関を検出し、検出結果に基づき主情報を復号するための所定の情報を出力する。
第１９の発明は、第１８の発明の光ディスク再生装置であって、第２の副情報再生部が一の所定単位の主情報に対応して記録されている第２の副情報を再生した後、第１の副情報検出部は、螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を再生する。
第２０の発明は、第１８の発明の光ディスク再生装置であって、第１の副情報検出部と第２の副情報再生部とは、一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報と第２の副情報とを同時に再生し、検査部は、一の所定単位の主情報に対応して記録されている第２の副情報から、螺旋状トラック方向の後方において一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して記録された他の第１の副情報と関連する情報を検出する。
第２１の発明は、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され所定の情報によって復号可能な主情報及び第１の副情報を有する光ディスクに、第２の副情報を記録する光ディスク製造装置であって、第１の副情報検出部と、第２の副情報記録部と、を備える。第１の副情報検出部は、所定単位に分割され記録されている主情報毎に、凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変を検出することによって、第１の副情報を検出する。第２の副情報記録部は、上記所定の情報と検出された第１の副情報とに関連付けられて生成された制御信号に従って、光ディスクの凹凸記録マーク上の反射膜に照射するレーザ強度を制御することによって第２の副情報を記録する。
ここで、第１の副情報と関連付けられて生成された制御信号とは、例えば、第１の副情報の一部又は全部の情報に基づき生成された制御信号や、第１の副情報が生成されているのと同じ情報に基づき生成された制御信号を含む。
第２２の発明は、第２１の発明の光ディスク製造装置であって、第１の副情報検出部が一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を検出した後、第２の副情報記録部は、検出された第１の副情報と関連付けられて生成され制御信号に従って、螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して第２の副情報を記録する。
第２３の発明は、第２１の発明の光ディスク製造装置であって、制御信号は、第１の副情報を初期値として発生した擬似乱数系列によって上記所定の情報をスクランブルして生成された信号である。
第２４の発明は、第２１の発明の光ディスク製造装置であって、制御信号は、第２の副情報を、第１の副情報によって示された記録位置に記録する信号である。
第２５の発明は、第２１の発明の光ディスク製造装置であって、第１の副情報検出部が一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を検出すると同時に、第２の副情報記録部はその一の所定単位の主情報に対応して第２の副情報を記録し、その一の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報は、螺旋状トラック方向の後方においてその一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して他の第２の副情報を記録するための情報である。
第２６の発明は、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され所定の情報によって復号可能な主情報及び前記所定の情報に基づき記録された第１の副情報を有する光ディスクに、第２の副情報を記録する光ディスク製造装置であって、第２の副情報記録部を備える。第２の副情報記録部は、第１の副情報と同じ情報に基づき生成された制御信号に従って、光ディスクの凹凸記録マーク上の反射膜に照射するレーザ強度を制御することによって第２の副情報を記録する。
第２７の発明は、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され所定の情報によって復号可能な主情報及び第１の副情報を有する光ディスクに、第２の副情報を記録する光ディスク製造方法であって、第２の副情報記録ステップを備える。第２の副情報記録ステップにおいては、上記所定の情報と第１の副情報とに関連付けられて生成された制御信号に従って、光ディスクの凹凸記録マーク上の反射膜に照射するレーザ強度を制御することによって第２の副情報を記録する。
第２８の発明は、第２７の発明の光ディスク製造方法であって、第１の副情報検出ステップをさらに備える。第１の副情報検出ステップにおいては、所定単位に分割され記録されている主情報毎に、凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変を検出することによって、第１の副情報を検出する。前記第２の副情報記録ステップにおいては、検出した第１の副情報に関連付けられて生成された制御信号に従って、第２の副情報を記録する。
第２９の発明は、第２７の発明の光ディスク製造方法であって、第１の副情報及び第２の副情報は、主情報の所定単位毎に同期して記録され、一の所定単位の主情報に同期して記録された第２の副情報は、螺旋状トラック方向の前方又は後方にある他の所定単位の主情報に同期して記録されている第１の副情報に関連付けられて記録される。
以上の、本発明による光ディスク、光ディスク製造装置、光ディスク再生装置及び光ディスク製造方法においては、複数の副情報を記録することによって、光ディスクに記録されているコンテンツの不正な複製からの耐性を向上させる。さらに、複数の副情報を同時に読み出し可能な同領域に記録することによって、副情報を読み出すためのオーバーヘッドを削減することができる。また、複数の副情報は互いに関連付けられて記録されることによって、副情報の再生をバイパスしてしまう不正な再生装置を排除することができ、光ディスクを用いたデジタルコンテンツの健全な流通を確保することが可能となる。
本発明により、不正コピーが困難な複数の副情報を記録することによって、記録されているデジタルコンテンツの著作権保護強度を向上させることができる。また、複数の副情報は、一方が読み出せなければ、もう一方も読み出すことができないフォーマットで記録されているため、悪意ある再生装置によって、副情報の読み出しをバイパスされ、記録されているデジタルコンテンツを不正に使用されることを防止することができる。また、本発明によれば、複数の副情報のうち、第１の副情報として光ディスク原盤固有情報を記録し、第２の副情報として、光ディスク成型後に記録する媒体固有情報を記録することが可能である。この場合、第２の副情報を読み出すためには、光ディスク原盤固有の第１の副情報を読み出す必要があるため、媒体固有情報のみを検出して、成りすましの媒体による不正使用は不可能となる。
本発明の第１実施形態にかかる光ディスクの製造工程を示したフローチャート 同第１実施形態にかかる光ディスクの構造を示した概念図 同光ディスクの第１の副情報の記録形態を示した概念図 同光ディスクのセクタ構造を示した概念図 同光ディスクに記録されている第１の副情報の構造を示した図 同光ディスクの表面形状を示した図 同光ディスクの第２の副情報の記録方法を示したフローチャート 同光ディスクの第２の副情報の再生方法を示したフローチャート 同光ディスクの第２の副情報の再生方法を示したフローチャート 第１実施形態にかかる光ディスク製造装置の構造を示したブロック図 同光ディスク製造装置の乱数初期化タイミングを示した図 同光ディスク製造装置の動作を示したタイミングチャート 第１実施形態にかかる光ディスク再生装置の構造を示したブロック図 同光ディスク再生装置の動作を示したタイミングチャート 本発明の第２実施形態にかかる光ディスクの製造工程を示したフローチャート 第２実施形態の第１の副情報と第２の副情報の記録形態を示した概念図 第２実施形態の第１の副情報と第２の副情報の再生方法を示したフローチャート 第２実施形態にかかる光ディスク製造装置の構造を示したブロック図 第２実施形態にかかる光ディスク再生装置の構造を示したブロック図 その他の実施形態にかかる第１の副情報が記録された光ディスクの表面形状を示した図 その他の実施形態にかかる第１の副情報が記録された光ディスクの表面形状を示した図
（１ 第１実施形態）
以下、適宜図面を参照しながら本発明の第１実施形態を説明する。
＜１．１ 第１実施形態の概要＞
図１は、光ディスクの製造手順を示したフローチャートを示す。光ディスクは、コンテンツメーカー１０、オーサリング会社２０、マスタリングメーカー３０、デュプリケーション工程４０、第２の副情報記録工程５０、検査工程６０及び鍵配信機構７０によって製造される。
コンテンツメーカー１０は、言わば映画会社や放送会社、ゲーム会社などコンテンツを作成するメーカーである。コンテンツメーカー１０は、作成したコンテンツ１１を、鍵配信機構７０の暗号鍵生成７１で生成された暗号鍵によって、暗号化１２を行い、暗号化コンテンツ１３を作成する。作成された暗号化コンテンツ１３は、記録媒体に入れたり、ネットワークで配信したりして、オーサリング会社２０に送付する。
オーサリング会社２０は、一般的なオーサリング２１を行う会社である。オーサリング会社２０は、コンテンツメーカー１０からの暗号化コンテンツ１３を格納する記録媒体にあわせて、暗号化コンテンツ１３をオーサリングして、オーサリングコンテンツ２２を作成して、マスタリングメーカー３０に送付する。
マスタリングメーカー３０は、オーサリング会社２０からのオーサリングコンテンツ２２に基づいてマスタリング３１を行う会社である。マスタリングとは、次のような工程である。まず、硝子盤にレジストを塗布し、その上をオーサリングコンテンツ２２に従って、レーザを照射することでカッティングを行う。その後、カッティングされた硝子盤を現像することによって、光ディスク原盤３２を製造する。製造された光ディスク原盤３２は、デュプリケーション工程４０に送付される。デュプリケーション工程４０は、ディプリケーターというデュプリケーション工程を専門に行う会社などおいて行われる。
本マスタリング工程３１では、第１の副情報に基づいて、オーサリングコンテンツ２２の記録信号を変化させて、コンテンツ情報に第１の副情報を重畳して記録する。本実施形態では、第１の副情報の記録方法として、同期符号を改変する。従って、第１の副情報に従って、オーサリングコンテンツ２２を図示しないフォーマッタで変調する際、一定周期毎に挿入する同期符号パターンを第１の副情報に従って改変させて記録する。これによって、光ディスク原盤３２には、コンテンツ情報とともに第１の副情報が記録された状態となる。また、本実施形態では、第１の副情報をマスタリングメーカー３０自身で生成する例を説明する。第１の副情報は、光ディスク原盤毎に異なる乱数系列などを用いる。
デュプリケーション工程４０では、光ディスク原盤３２にニッケルなどを流し込み、型取りすることによってスタンパ作成４１を行う。次に、ポリカなどで作られた光ディスク基板に前記スタンパ作成４１で作成されたスタンパをプレス４２する。凹凸記録マークの形成された光ディスク基板にアルミや銀をスパッタリング４３したのち、保護層などを形成する。そして、ディスクの情報読み出し面とは反対側にレーベルなどを印刷するラベリング４４を行い、光ディスク４５を作成する。作成した光ディスク４５は、第２の副情報記録工程５０に移される。
第２の副情報記録工程５０では、デュプリケーション工程４０によって作成された光ディスク４５から、第１の副情報を再生５２する。本実施形態では、第１の副情報を、ディスク上の記録マークの一定周期毎に付与される同期符号の改変を検出することによって読み出す。
一方、鍵配信機構７０によって生成されたコンテンツの暗号鍵を第２の副情報記録工程５０において取得する。取得された暗号鍵は第２の副情報記録工程５０のＭＵＸ５３に入力され、光ディスク毎に固有に設定されるディスク識別情報とＭＵＸ５３にて結合される。本実施形態では単純に、暗号鍵情報（１２８ビット）とディスク識別情報（１２８ビット）をつなぎ合わせた２５６ビット情報を生成するが、後に分離可能な結合方法であればどのような方式でもかまわない。結合された２５６ビット情報（以下、被スクランブル情報と呼ぶ。）は、スクランブル５４に出力される。
スクランブル５４では、ＭＵＸ５３で生成した被スクランブル情報を、再生５２によって光ディスク５１より再生された第１の副情報によってスクランブルする。このスクランブルでは、第１の副情報を初期値として発生させた擬似乱数系列とのデータ変換を行う。
スクランブル５４によって、スクランブルされた情報は、第２の副情報として光ディスク５１に記録される。本実施形態では、第２の副情報を、光ディスク５１へのレーザ照射によって反射膜の反射率を変化させたマーク（以下、反射率変化マークと呼ぶ）を形成して記録する。第２の副情報が記録されたディスク５１は、検査工程６０に送られる。
無論、第２の副情報として記録されるスクランブル５４した情報は、エラー訂正符号化を行うことも可能である。これにより、冗長ビット数は増加するものの、第２の副情報の読み出し信頼性は格段に向上する。
検査工程６０は、第２の副情報記録工程５０で第２の副情報が記録された光ディスク６１の信号読み出し検査を行う工程である。まず、第２の副情報記録工程５０と同様、光ディスクから同期符号の改変を確認して、第１の副情報を再生６２する。また、第１の副情報を再生すると同時に、光ディスクの記録マークの局所的な反射率の変動を確認して、第２の副情報を再生６３する。デスクランブル６４では、再生した第１の副情報と、第２の副情報とから前述の第２の副情報記録工程５０のスクランブル５４の逆変換であるデスクランブル６４を行い、前述した被スクランブル情報を示す信号（以下、被スクランブル情報信号と呼ぶ。）を抽出する。抽出した被スクランブル情報信号からＤＥＭＵＸ６５によって、ディスク識別情報と暗号鍵とを分離する。光ディスク６１から読み出したコンテンツを暗号鍵で復号６６してコンテンツを再生する。
これらの一連の、第１副情報の再生、第２副情報の再生、第１副情報による第２副情報のデスクランブル、コンテンツの復号が成功して、ディスク検査が完了する。その後、ディスクはパッケージ化した後に出荷される。一方、第１副情報の再生、第２副情報の再生、第１副情報による第２副情報のデスクランブル、コンテンツの復号のいずれかが失敗した場合には、不良ディスクとして廃棄される。第２の副情報が、エラー訂正符号化されている場合であって、読み出しエラーを起こしていることが検知できた場合には、エラー訂正可能であっても、不良として廃棄してもいい。
以上の工程により、本実施形態の光ディスクは製造される。
以降、本実施形態における第１の副情報、第２の副情報の記録、再生形態について、図面を用いて詳細に説明する。
＜１．２ 光ディスク＞
図２は、一般的な光ディスクの構造を示した概念図であり、ＤＶＤを例として説明する。
光ディスク２０１には、円周方向に記録マーク列が記録され、この記録マーク列によってコンテンツ情報が記録されている。また、記録マーク列は、螺旋状に形成され、この螺旋形状をトラック２０２と呼ぶ。
また、記録マークで記録されている情報は、コンテンツのある一定情報単位（ＤＶＤでは３２ＫＢ（キロバイト））毎にエラー訂正符号化されたＥＣＣブロック２０３が前述のトラック上に連続的に配置されている。
ＥＣＣブロックは、アドレス情報を持ったセクタ２０４の集合で記録されており、ＤＶＤでは、ＥＣＣブロックは１６セクタで構成される。
セクタ２０４は、さらに一定間隔毎に同期符号を持ったフレームの集合で形成されており、１セクタは２６フレームで構成される。
ＤＶＤにおいては、フレーム長は１４８８チャネルビットであり、そのうち先頭の３２チャネルビットが同期符号２０６であり、残りの１４５６チャネルビットがデータ符号２０７である。
さらに、同期符号は、１４チャネルビットの識別符号２０８と、１８チャネルビットの同期パターン２０９で構成される。識別符号２０８は、セクタ２０４内のフレームアドレスをデコードできるデータであり、最低２フレームの連続する識別符号を確認することができれば、セクタ内のフレームアドレスが求まる。一方、同期パターン２０９は、全同期符号に共通で、かつデータ符号領域には存在しないパターンであり、本同期パターンを確認することで、フレームの先頭であることがわかる。ＤＶＤの場合の同期バターンは、１４Ｔ４Ｔというパターンである。この１４Ｔマーク或いはスペースは、データ符号領域には存在しない。
本実施形態では、光ディスクがＤＶＤであることを想定して、前述で説明したＤＶＤのフォーマットを用いて説明する。
図３は、ＤＶＤのセクタ構造を示す。
図３（ａ）は、ＤＶＤの標準的なセクタ構成を示す。
セクタ内には、第１フレームから第２６フレームまでの全２６フレームで構成されている。１フレームは、３２チャネルビットの同期符号と１４５６チャネルビットのデータ符号から成り立っている。また、同期符号に示したＳＹ０〜ＳＹ７は、同期符号内の識別符号により識別できる同期符号のパターンを示しており、ＤＶＤの場合は、同期符号のパターンは、ＳＹ０〜ＳＹ７の８種で構成されている。
また、本同期符号のパターンを見ることによって、セクタ内のフレームアドレスがデコードできる。例えば、同期符号がＳＹ０であるならば、そのフレームはセクタ先頭の第１フレームであることがわかる。また、同期符号がＳＹ５であったならば、１つ前のフレームの同期符号がＳＹ０であるならば第２フレーム、１つ前のフレームの同期符号がＳＹ１であるならば第４フレームと判定できる。以上より、先頭フレームである第１フレーム以外は、最低限２フレームの連続する同期符号のパターンを確認することによって、フレームアドレスが抽出できる。
＜１．２．１ 第１の副情報＞
一方、図３（ｂ）は、第１の副情報を記録した場合のセクタ構造を示す。
本実施形態では、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号に改変があるかどうかで副情報を記録する。改変されているときには、第１の副情報ビットとして、“１”、改変されていない場合には、副情報ビットとして“０”が記録されている。よって、本例では、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームのうち、第４、１６、２０フレームが、通常のＳＹ５、ＳＹ６、ＳＹ７から、通常ではありえないパターンであるＳＹ８に置き換えられている。従って、置き換えられたところをビット“１”、置き換えられていないところを“０”として抽出すれば、第１の副情報として、“１００１１０”という６ビットの情報を再生することができる。
従って、本例では、１セクタに６ビットの第１の副情報を記録することができ、１ＥＣＣブロックでは、６ビット×１６で、計９６ビットの副情報が記録できる。
以上のように、本実施形態の光ディスクは、フレーム単位に付与される同期符号の識別符号を改変するか、しないかによって副情報を記録する。また、本実施形態では、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号を改変する可能性があるが、いずれもが改変された場合でも、手前３フレームの同期符号が改変されることはない。従って、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号が改変されていてフレームアドレスが正常に判定できない場合にでも、各フレームの手前３フレームの連続性を見ることで容易に補完することはできる。
また、一般的な再生装置は、ディスク品質の問題で同期符号をとれないことがあるため、補完機能は有する。よって、このような第１の副情報を記録しても、コンテンツ情報の再生になんら影響を与えるものではない。また、同期符号であることを特徴付ける同期パターン部は、改変しない。従って、同期符号を改変した領域でも、同期符号であることは検出することが可能であるので、コンテンツ再生動作になんら影響を与えることはない。
図４は、本実施形態にかかる光ディスクの第１の副情報を記録したＥＣＣブロックの構成を示した概念図である。前述のように、ＥＣＣブロックはセクタアドレスを有する１６のセクタで構成される。また、図３で説明したように、１セクタには、６ビットの第１の副情報が、同期符号を改変することによって記録される。本実施形態では、第１セクタ〜第８セクタを第１領域、第９セクタ〜第１６セクタを第２領域として、第１の副情報を記録している。第１領域、第２領域、それぞれの８セクタには、４８ビットずつの第１の副情報が記録されている。本実施形態では、第１領域の第１の副情報は、第２の副情報を記録するための擬似乱数系列の初期値（以下、スクランブル初期値とする。）を示し、第２領域の第１の副情報は、第２の副情報の記録開始位置を示す。
図５は、図４で説明した第１領域、第２領域に記録される第１の副情報のフォーマットを示す。
第１領域、第２領域にはそれぞれ４８ビットの第１の副情報が記録されているが、これらは、エラー訂正符号化されている。第１の副情報は、第１の副情報データ３２ビットと訂正パリティ１６ビットとで構成されている。エラー訂正符号化には、リードソロモン符号が用いられる。よって、第１の副情報は、第１領域では、第２の副情報をスクランブルするための３２ビットのスクランブル初期値情報と１６ビットのその訂正パリティとから構成され、第２領域では、３２ビットの第２の副情報の記録開始位置情報と１６ビットのその訂正パリティとから構成される。
第１の副情報は、１６ビットのパリティビットを付加して、エラー訂正符号化することによって、第１の副情報を１ビット読み誤っても、訂正して、正しい第１の副情報を抽出することができる。本実施形態では、１６ビットのリードソロモン符号を用いることによって１バイト訂正が可能となり、ディスクの傷、指紋や埃などの影響によって第１の副情報の読み出し精度が悪化した場合にも、安定的に読み出す確率を向上させることができる。また、訂正できないエラーが存在する場合においても訂正不能を検出することができる。
＜１．２．２ 第２の副情報＞
図６は、本実施形態による第２の副情報の記録方法を示した概念図である。
本実施形態の第２の副情報を記録される前に、コンテンツ情報などを表す主情報が記録される。主情報は、ポリカ樹脂などによって構成される光ディスク基板１Ｐに、光ディスク原盤で作成したスタンパでスタンプすることによって、凹凸記録マークＭＫの形式で転写される。スタンパで主情報を転写した後、アルミや銀などからなる反射膜１Ｌを、凹凸記録マークＭＫ上に形成する。凹部の深さは、主情報を読み出すためのレーザのレーザ波長λに対して、λ／４程度にする。なお、図６では、凹マークで説明しているが、無論、凸形状のマークでもよい。凸マークにおいても高さをλ／４程度にする。これにより、反射膜１Ｌに焦点制御したレーザ照射を行うことによって、凹凸記録マーク上のレーザ照射による反射光の位相と、凹凸記録マーク以外の鏡面部の反射光の位相が１８０度ずれる（反転する）。凹凸記録マーク部では、凹凸記録マーク幅より広いレーザスポットのレーザを照射することによって、凹凸記録マークからの反射光と、鏡面部の反射光が、反転する位相関係によって互いに打ち消しあい、反射光強度が低下する。一方、鏡面部では、理想的には、反射光強度が最大となる。よって、反射光の強度に応じて、記録マークを読み出すことが可能となり、これを２値化デジタル信号として読み出すことによって主情報を再生することが可能となる。
次いで、本実施形態の第２の副情報は、前述の反射膜１Ｌのアルミや銀膜上に、さらにレーザ照射を行うことによって、反射膜１Ｌの反射精度を低下させることにより記録される。これは、レーザ照射に伴うアルミや銀の反射膜の劣化によって生じる。劣化は、レーザ照射に伴う反射膜の温度上昇によって反射膜が融解するなどして起こる。本実施形態では、主情報の凹凸記録マークを光ディスク基板１Ｐにスタンプ後、凹凸記録マークＭＫ上に、反射膜を蒸着し、保護層などで凹凸記録マークＭＫを覆うことによってディスク化した光ディスクに、凹凸記録マークＭＫの列からなる円周方向上のトラック上にレーザ照射をさらに行う。これにより、反射膜の反射率を低下させた反射率変化マークＳＭＫが形成され、第２の副情報を記録する。第２の副情報の再生は、反射率の低下を積分検出にて検出することにより行う。
＜１．２．３ 第１及び第２の副情報の記録＞
図７は、本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の記録方法を示した概念図である。ここでも、本実施形態の光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭであるとして説明する。
図２でも説明したように、ＤＶＤ−ＲＯＭの記録フォーマットは、一定周期毎に同期符号が付与されるフレーム２６個からなるセクタアドレスを有するセクタ１６個からなり、エラー訂正符号化されたＥＣＣブロック単位で、光ディスクの円周方向上のトラック方向に連続して記録されている。本実施形態では、円周方向上にＥＣＣブロック＃０（７０１）、ＥＣＣブロック＃１（７０２）、ＥＣＣブロック＃２（７０３）が順次記録されている。
また、本実施形態にかかる光ディスクには、光ディスク原盤作成時に、フレームの同期符号の識別符号を改変することによって、第１の副情報が既に記録されている。本実施形態では、図４にて説明したとおり、ＥＣＣブロック内の第１セクタ〜第８セクタの８セクタに、第２の副情報のスクランブル初期値を示す３２ビットの情報が、１６ビットのリードソロモン符号のエラー訂正パリティを付与されて記録されている。また、ＥＣＣブロック内の第９セクタ〜第１６セクタの８セクタに、第２の副情報の記録開始位置を示す３２ビット情報が、１６ビットのリードソロモン符号のエラー訂正パリティを付与されて記録されている。
本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の記録方法では、まず、後述する光ディスクの製造装置によって、光ディスクのＥＣＣブロック＃０を再生する。これにより、第１の副情報として、第２の副情報のスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とを得る。もちろん、このＥＣＣブロック＃０（７０１）から、第１の副情報を再生すると同時に、コンテンツ情報などを記録している主情報も再生することができる。
ＥＣＣブロック＃０（７０１）の再生が終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃０（７０１）に連続したＥＣＣブロック＃１（７０２）に対する処理を行う。ＥＣＣブロック＃１（７０２）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃０（７０１）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（７０４）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃０（７０１）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置を示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃１（７０２）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（７０４）から発生する乱数系列に従って、暗号鍵情報など（被スクランブル情報）をスクランブル（７０５）してＥＣＣブロック＃１（７０２）に第２の副情報を記録する。つまり、ＥＣＣブロック＃０に第１の副情報として記録されている第２の副情報のスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とは、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃１（７０２）に記録する第２の副情報のスクランブル初期値と、記録開始位置となる。
一方、ＥＣＣブロック＃１（７０２）では、第２の副情報を記録すると同時に、ＥＣＣブロック＃１（７０２）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃１（７０２）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃１（７０２）に連続するＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃１（７０２）に記録されている第１の副情報は、図３（ａ）で示すようにＥＣＣブロック＃１（７０２）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
ＥＣＣブロック＃１（７０２）の第１の副情報の再生と第２の副情報の記録とが終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃１（７０２）に連続したＥＣＣブロック＃２（７０３）に対する処理を行う。ＥＣＣブロック＃２（７０３）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃１（７０２）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（７０６）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃１（７０２）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置を示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃２（７０３）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（７０６）から発生する乱数系列に従って、暗号鍵情報など（被スクランブル情報）をスクランブル（７０７）してＥＣＣブロック＃２（７０３）に第２の副情報を記録する。つまり、ＥＣＣブロック＃１に第１の副情報として記録されている第２の副情報のスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とは、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録する第２の副情報のスクランブル初期値、記録開始位置となる。
一方、ＥＣＣブロック＃２（７０３）では、第２の副情報を記録すると同時に、ＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃２（７０３）に連続する図示しないＥＣＣブロックに記録する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃２（７０３）に記録されている第１の副情報は、図３（ａ）で示すようにＥＣＣブロック＃２（７０３）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
以上の説明のように、ＥＣＣブロック単位で記録された光ディスクに、ＥＣＣブロック単位で第１の副情報がフレームの同期符号の識別部号を改変することによって記録されている。また、第１の副情報は、トラック方向に連続する次のＥＣＣブロックに記録する第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。また、同時にＥＣＣブロック内では、第１の副情報の再生と同時に、トラック方向の直前のＥＣＣブロックで再生した第１の副情報に従って、第２の副情報の記録を行う。第２の副情報は、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報として再生したスクランブル初期値によって初期化された乱数系列によってスクランブルした信号に基づいて、記録される。具体的には、スクランブルした信号に応じて、レーザ強度を変化させ、光ディスクの反射膜上の反射率を局所的に低下させる。このとき、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置から、反射膜の反射率を低下させるレベルのレーザ照射を行う。この結果、反射膜上に反射率変化マークが形成されて、第２の副情報が記録される。
本実施形態では、第１の副情報として記録する第２の副情報の記録開始位置は、第１の副情報を再生するＥＣＣブロックの直後のＥＣＣブロックにおける第２の副情報の記録を開始するセクタアドレスである。これによって、ＥＣＣブロック単位に第２の副情報を記録する開始位置を変更することが可能となり、第２の副情報を解析しようとする悪意ある第３者による不正を回避することができる。
なお、本実施形態では、第１の副情報として記録する第２の副情報の記録開始位置は、第１の副情報を再生するＥＣＣブロックの直後のＥＣＣブロックにおける第２の副情報の記録を開始するセクタアドレスとしているが、これに限られない。第２の副情報の記録開始位置は、ＥＣＣブロック先頭からのチャネルビット単位でずらした記録開始位置や、記録開始フレーム位置などでも可能である。
第２の副情報を全ＥＣＣブロックにおいて共通の記録開始位置とすることは、第２の副情報の不正な解析を容易する。これを防ぐため、本実施形態では、ＥＣＣブロック単位で、第２の副情報の記録開始位置を変化させることを目的とする、この目的を果たすための記録開始位置を変更する手段は、設計事項であり、全て本発明に包含される。
また、本実施形態では、第１の副情報、第２の副情報とも、ＥＣＣブロック単位やセクタ、フレーム単位に同期して記録されている。従って、第１の副情報、第２の副情報に固有の同期符号を設けず、第１の副情報、第２の副情報が、ともに主情報の読み出しと同時に行うことができる。また、第１の副情報は、フレームの同期符号の改変により記録し、第２の副情報はレーザ照射により反射膜の反射率を変化させた反射率変化マークにより記録するため、第１及び第２の副情報は互いに記録方法が異なる。これにより、第１の副情報の再生と第２の副情報の記録を同時行うことができる。従って、第１の副情報と第２の副情報という、複数の副情報を記録しているにもかかわらず、光ディスク上の主情報領域を低減させることもなく、第１の副情報の再生、第２の副情報の記録を同時に行うことができ、記録時間を無駄に増加させることもない。
また、本ディスクを複製するためには、互いにコンテンツの再生信号には現れることがない、同期符号の改変と、反射膜の反射率変化とをともに複製する必要がある。第１の副情報のみを複製できたとしても、そもそもコンテンツの暗号鍵情報などを記録した第２の副情報が複製できていないので、このような複製ディスクはなんら意味を成さない。
一方、第２の副情報のみを複製した場合でも、第２の副情報を再生するためのスクランブル初期値や、第２の副情報が記録された開始位置を示す第１の副情報が再生できないので、第２の副情報の再生もできず、結果としてコンテンツを再生できないディスクとなる。
従って、光ディスクを不正にコピーしようとする場合には、記録方法の異なる第１の副情報、第２の副情報を同じ領域に、さらに同時に複製することが必要となり、記録方法を知らない第３者にとっては、このような複製は、不可能に近い。これによって、従来よりもさらに高いレベルでの光ディスクに記録するコンテンツの著作権保護を行うことができる。
なお、本実施形態では、第２の副情報を記録するために、第１の副情報を直前のＥＣＣブロックから再生して、記録する手順を説明したが、この場合、第１の副情報の読み出しを誤れば、第２の副情報の記録を誤ってしまう。記録自体を誤れば、再生できる可能性は皆無である。そこで、原盤作成時に記録した第１の副情報を、ＥＣＣブロック毎に関連付けたデータを第２の副情報の記録装置に入力する形態のほうが、第２の副情報の記録においては安全である。
また、本実施形態において第１の副情報及び第２の副情報を記録する単位をＥＣＣブロック単位として説明したがこれに限られない。主情報に同期した記録方法であれば、副情報自体に同期符号を持たせる必要がないので、フレーム、セクタやＥＣＣブロックなどのクラスタ単位でもよいし、或いはそれぞれの複数のクラスタを単位としても効果は同じであり、本発明の範疇である。
＜１．２．４ 第１及び第２の副情報の再生＞
図８は、本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の再生方法を示した概念図である。ここでも、本実施形態の光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭであるとして説明する。
図２でも説明したように、ＤＶＤ−ＲＯＭの記録フォーマットは、一定周期毎に同期符号が付与されるフレーム２６個からなるセクタアドレスを有するセクタ１６個からなり、エラー訂正符号化されたＥＣＣブロック単位で、光ディスクの円周方向上のトラック方向に連続して記録されている。本実施形態では、円周方向上にＥＣＣブロック＃０（８０１）、ＥＣＣブロック＃１（８０２）、ＥＣＣブロック＃２（８０３）が順次記録されている。
また、本実施形態にかかる光ディスクには、フレームの同期符号の識別符号を改変することによって、第１の副情報が既に記録されている。本実施形態では、図４にて説明したとおり、ＥＣＣブロック内の第１セクタ〜第８セクタの８セクタに、第２の副情報のスクランブル初期値を示す３２ビットの情報が、１６ビットのリードソロモン符号のエラー訂正パリティを付与されて記録されている。また、ＥＣＣブロック内の第９セクタ〜第１６セクタの８セクタに、第２の副情報の記録開始位置を示す３２ビットの情報が、１６ビットのリードソロモン符号のエラー訂正パリティを付与されて記録されている。
また、本光ディスクには、凹凸記録マーク上の反射膜の反射率をレーザ照射によって低下させる反射率変化マークを形成することによって第２の副情報が記録されている。
本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の再生方法では、まず、後述する再生装置によりＥＣＣブロック＃０（８０１）を再生する。これにより、第１の副情報として、ＥＣＣブロック＃１（８０２）に記録されている第２の副情報を抽出するためのスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とを得る。もちろん、このＥＣＣブロック＃０（８０１）から、第１の副情報を再生すると同時に、コンテンツ情報などを記録している主情報も再生することができる。
ＥＣＣブロック＃０（８０１）の再生が終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃０（８０１）に連続したＥＣＣブロック＃１（８０２）の再生を行う。ＥＣＣブロック＃１（８０２）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃０（８０１）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（８０４）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃０（８０１）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置を示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃１（８０２）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（８０４）から発生する乱数系列に従って、ＥＣＣブロック＃１（８０２）から再生する第２の副情報をデスクランブル（８０５）してＥＣＣブロック＃１（８０２）から暗号鍵情報など（被スクランブル情報）を検出する。つまり、ＥＣＣブロック＃０に記録されている第１の副情報は、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃１（８０２）から再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。
一方、ＥＣＣブロック＃１（８０２）では、第２の副情報を再生すると同時に、ＥＣＣブロック＃１（８０２）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃１（８０２）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃１（８０２）に連続するＥＣＣブロック＃２（８０３）から再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃１（８０２）に記録されている第１の副情報は、図３（ａ）で示すようにＥＣＣブロック＃１（８０２）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
ＥＣＣブロック＃１（８０２）の第１の副情報の再生と第２の副情報の再生とが終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃１（８０２）に連続したＥＣＣブロック＃２（８０３）の再生を行う。ＥＣＣブロック＃２（８０３）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃１（８０２）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（８０６）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃１（８０２）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置を示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃２（８０３）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（８０６）から発生する乱数系列に従って、ＥＣＣブロック＃２（８０３）から再生する第２の副情報をデスクランブル（８０７）してＥＣＣブロック＃２（８０３）から鍵情報など（被スクランブル情報）を検出する。つまり、ＥＣＣブロック＃１に記録されている第１の副情報は、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃２（８０３）から再生される第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置である。
一方、ＥＣＣブロック＃２（８０３）では、第２の副情報を再生すると同時に、ＥＣＣブロック＃２（８０３）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃２（８０３）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃２（８０３）に連続する図示しないＥＣＣブロックから再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃２（８０３）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃２（８０３）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
以上の説明のように、ＥＣＣブロック単位で再生される光ディスクに、ＥＣＣブロック単位で第１の副情報がフレームの同期符号の識別部号の改変によって記録されている。また、第１の副情報は、トラック方向に連続する次のＥＣＣブロックに記録する第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。また、ＥＣＣブロック内では、第１の副情報の再生と同時に、第２の副情報の再生を行う。第２の副情報は、レーザ強度を変化させて反射膜上の反射率を局所的に低下させることによって記録されている。この第２の副情報は、凹凸記録マークの反射率変化の周波数成分とは異なる反射率の変化を検出することにより再生される。この再生した第２の副情報は、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報として再生したスクランブル初期値によって初期化された乱数系列によってデスクランブルされる。このとき、第２の副情報は、トラック方向直前のＥＣＣブロックで第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置から、反射膜上の反射率変化マークの再生波形の反射光強度の変化を検出することによって再生される。
本実施形態では、第１の副情報として記録する第２の副情報の記録開始位置は、第１の副情報を再生するＥＣＣブロックの直後のＥＣＣブロックにおける第２の副情報の記録を開始するセクタアドレスである。これによって、ＥＣＣブロック単位に第２の副情報を記録する開始位置を変更することが可能となり、第２の副情報を解析しようとする悪意ある第３者による不正を回避することができる。
なお、本実施形態では、第１の副情報として記録する第２の副情報の記録開始位置は、第１の副情報を再生するＥＣＣブロックの直後のＥＣＣブロックにおける第２の副情報の記録を開始するセクタアドレスとしているが、これに限られない。第２の副情報の記録開始位置は、ＥＣＣブロック先頭からのチャネルビット単位でずらした記録開始位置や、記録開始フレーム位置などでも可能である。
第２の副情報を全ＥＣＣブロックにおいて共通の記録開始位置とすることは、第２の副情報の不正な解析を容易する。これを防ぐため、本実施形態では、ＥＣＣブロック単位で、第２の副情報の記録開始位置を変化させることを目的とする。この目的を果たすための記録開始位置を変更する手段は、設計事項であり、全て本発明に包含される。
また、本実施形態では、第１の副情報、第２の副情報とも、ＥＣＣブロック単位やセクタ、フレーム単位に同期して記録されている。従って、第１の副情報、第２の副情報に固有の同期符号を設けることがなく、第１の副情報、第２の副情報の再生が、ともに主情報の読み出しと同時に行うことができる。
また、第１の副情報は、フレームの同期符号の改変により記録し、第２の副情報はレーザ照射により反射膜の反射率を変化させた反射率変化マークで記録するため、第１及び第２の副情報は互いに記録方法が異なる。これにより、第１の副情報の再生と第２の副情報の再生とを同時行うことができる。従って、第１の副情報と第２の副情報という、複数の副情報を記録しているにもかかわらず、光ディスク上の主情報領域を低減させることもなく、第１の副情報の再生、第２の副情報の再生を同時に行うことができ、記録時間を無駄に増加させることもない。
また、本ディスクを複製するためには、互いにコンテンツの再生信号には現れることない、同期符号の改変と、反射膜の反射率変化とをともに複製する必要がある。第１の副情報のみを複製できたとしても、そもそもコンテンツの暗号鍵情報などを記録した第２の副情報が複製できていないので、このような複製ディスクはなんら意味を成さない。
一方、第２の副情報のみを複製した場合でも、第２の副情報を再生するためのスクランブル初期値や、第２の副情報が記録された開始位置を示す第１の副情報が再生できないので、第２の副情報の再生もできず、結果としてコンテンツを再生できないディスクとなる。
従って、光ディスクを不正にコピーしようとする場合には、記録方法の異なる第１の副情報、第２の副情報を同じ領域に、同時に複製することが必要となり、記録方法を知らない第３者にとっては、このような複製は、不可能に近い。これによって、従来よりもさらに高いレベルでの光ディスクに記録するコンテンツの著作権保護を行うことができる。
図９は、図８と同様に本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の再生方法を示した概念図あり、第１の副情報の読み出しに失敗した場合を示す。ここでも、本実施形態の光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭであるとして説明する。
本実施形態では、円周方向上にＥＣＣブロック＃０（９０１）、ＥＣＣブロック＃１（９０２）、ＥＣＣブロック＃２（９０３）及びＥＣＣブロック＃３（９０４）が順次記録されている。図９では、ＥＣＣブロック＃１（９０２）から、記録されている第１の副情報の読み出しに失敗して、ＥＣＣブロック＃２（９０３）からの第２の副情報の再生を停止する例について説明する。以下、特に説明しない部分については、図８の例と同様である。
図８の例と同様に、本実施形態の光ディスクの第１の副情報及び第２の副情報の再生方法では、まず、後述する再生装置によりＥＣＣブロック＃０（９０１）を再生する。これにより、第１の副情報として、第２の副情報のスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置とを得る。もちろん、このＥＣＣブロック＃０（９０１）から、第１の副情報を再生すると同時に、コンテンツ情報などを記録している主情報も同時に再生することができる。
ＥＣＣブロック＃０（９０１）の再生が終了すれば、図８の例と同様に、トラック方向にＥＣＣブロック＃０（９０１）に連続したＥＣＣブロック＃１（９０２）の再生を行う。ＥＣＣブロック＃１（９０２）の先頭位置では、ＥＣＣブロック＃０（９０１）から第１の副情報として再生した第２の副情報のスクランブル初期値を乱数発生器（９０５）にセットする。次に、ＥＣＣブロック＃０（９０１）で第１の副情報として再生した第２の副情報の記録開始位置が示す位置に到達するまでＥＣＣブロック＃１（９０２）を再生する。当該位置に到達したとき、乱数発生器（９０５）から発生する乱数系列に従って、ＥＣＣブロック＃１（９０２）から再生する第２の副情報をデスクランブル（９０６）し、暗号鍵情報など（被スクランブル情報）を検出する。つまり、ＥＣＣブロック＃０に記録されている第１の副情報は、次のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃１（９０２）から再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。
一方、ＥＣＣブロック＃１（９０２）では、図８の例と同様に、第２の副情報を再生すると同時に、ＥＣＣブロック＃１（９０２）に記録されている第１の副情報を読み出す。ＥＣＣブロック＃１（９０２）に記録されている第１の副情報は、ＥＣＣブロック＃１（９０２）に連続するＥＣＣブロック＃２（９０３）から再生する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを示す。ＥＣＣブロック＃１（９０２）に記録されている第１の副情報は、図３（ａ）で示すようにＥＣＣブロック＃１（９０２）のフレーム単位に付与された同期符号の識別符号を改変することによって記録されている。
しかしながら、図９の例では、ＥＣＣブロック＃１（９０２）から、第１の副情報として記録されている第２の副情報のスクランブル初期値、或いは第２の副情報の記録開始位置のいずれか一方、又は両方が、読み出しエラーとなっている。第１の副情報は、図５に示すようにリードソロモン符号によってエラー訂正符号化されている。従って、ＥＣＣブロック＃１（９０２）から第１の副情報の再生を終了後、エラー訂正処理を行った結果、訂正できない程度の誤りが生じた場合には、エラー訂正不能として検出可能である。
ＥＣＣブロック＃１（９０２）の第１の副情報の再生と第２の副情報の再生とが終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃１（９０２）に連続したＥＣＣブロック＃２（９０３）の再生を行う。このとき、ＥＣＣブロック＃２（９０３）に記録されている第２の副情報を再生するための、ＥＣＣブロック＃１（９０２）の第１の副情報が読み出しエラーなどによって読み出せていない。この場合には、ＥＣＣブロック＃２（９０３）からの第２の副情報の再生動作を停止させる。なぜなら、第２の副情報から暗号鍵などを検出するのに必要となる第２の副情報のスクランブル初期値や記録開始位置が不明であるからである。本実施形態では、暗号鍵などの検出は、反射率の変化を積分検出して読み出す。従って、スクランブル初期値や記録開始位置が不明な場合は、積分検出を継続することによって、意図せぬ積分を行ってしまい、暗号鍵情報等の再生精度の悪化に繋がる恐れがある。
よって、本実施形態では、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報がエラー訂正によって正常に読み出せていないと判断した場合には、第２の副情報の再生動作を停止し、直前のＥＣＣブロックでの第２の副情報を読み出すための積分結果を保持する。この結果、安定的に暗号鍵情報等を読み出すことが可能となる。
一方、直前のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃１で第１の副情報が読み出せない場合であっても、ＥＣＣブロック＃２において、第１の副情報の再生動作は行う。
ＥＣＣブロック＃２（９０３）の第１の副情報の再生が終了すれば、トラック方向にＥＣＣブロック＃２（９０３）に連続したＥＣＣブロック＃３（９０４）の再生を行う。ＥＣＣブロック＃３（９０４）では、直前のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃２（９０３）から第１の副情報が正常に検出されている場合は、ＥＣＣブロック＃２（９０３）において第１の副情報として記録されているスクランブル初期値と記録開始位置とに従ってＥＣＣブロック＃３（９０４）の第２の副情報を再生する。この場合、直前のＥＣＣブロックであるＥＣＣブロック＃２（９０３）では、第２の副情報の再生を停止している。このため、ＥＣＣブロック＃１（９０２）の第２の副情報の再生のための積分値から継続して積分検出することによって、第２の副情報の再生動作を継続する。
以上の説明のように、本実施形態の光ディスクの再生方法では、直前のＥＣＣブロックにおいて第１の副情報が正常に読み出せたかどうかに応じて、第２の副情報の再生を行う。これによって、直前のＥＣＣブロックで第１の副情報がたとえ読み出すことができなくても、他の第２の副情報の再生結果に影響を与えることはない。
本実施形態では、図５に示すように、第１副情報は、リードソロモン符号のエラー訂正用のパリティビットを有し、これにより、第１の副情報が正常に読み出せたかどうかの判定を行っているが、本発明はこれに限られない。代わりに、第１の副情報の読み出し結果が正しいかどうかの判定を行えばよいため、エラー訂正符号だけではなく、エラー検出符号を用いてもいい。この場合には、エラー訂正はできないものの、訂正用に付加する冗長ビットが削減できる。また、巡回冗長検査符号ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）を用いても同様の効果がある。
＜１．３ 光ディスク製造装置＞
＜１．３．１ 光ディスク製造装置の構成＞
図１０は、第１実施形態の光ディスク１１００に第２の副情報を記録する記録装置、すなわち光ディスクの製造装置１０００の構成例を示す。光ディスク製造装置１０００は、スピンドルモータ１００１、光学ヘッド１００２、アナログ信号処理部１００３、デジタル信号処理部１００４、フォーマッタ１００５、タイミング信号生成部１００６、第１の副情報検出部１００７、第１の副情報エラー訂正部１００８、擬似乱数発生部１００９、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０、スクランブル部１０１１、ＰＥ変調部１０１２、レーザ強度制御部１０１３及びレーザドライバ１０１４を備える。
第２の副情報が記録される光ディスク１１００は、前述したように、第１の副情報が予め記録されている光ディスク原盤から転写を行った後、保護層やラベリングなどを施されて作成されている。第１の副情報は、図３（ａ）に示すようにフレーム単位に付与される同期符号の識別符号を改変することによって記録され、第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値と第２の副情報の記録開始位置を示す。また、本実施形態では、ＥＣＣブロック単位に固有の副情報が記録されている。ＥＣＣブロック単位の固有の第１の副情報は、セクタアドレスをデータ変換するなどして生成され、光ディスク原盤に記録される。
また、同期符号を改変することによって副情報を記録する形態は、例えば、特開２００２−９３０６０公報に詳細に開示されているため、ここでは詳細な説明を行わない。
スピンドルモータ１００１は、光ディスク１１００が本製造装置に装填された後、指定された回転制御（ここでは線速一定ＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ)）で、光ディスク１１００を回転させる。
光学ヘッド１００２は、スピンドルモータ１００１によって光ディスク１１００を回転させた後、光ディスク１１００にレーザ照射を行い、その反射光から再生波形を得、アナログ信号処理部１００３に出力する。
アナログ信号処理部１００３は、光学ヘッド１００２からの再生波形を増幅したり、波形等化したりしてアナログ再生信号を生成して、デジタル信号処理部１００４に出力する。
デジタル信号処理部１００４においては、アナログ信号処理部１００３からのアナログ再生信号をアナログ−デジタル変換する。そして、内蔵するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路にて、再生信号に同期したクロック信号を生成する。前記クロック信号に同期して、再生信号を２値化して、デジタル再生信号を生成し、フォーマッタ１００５に出力する。
フォーマッタ１００５は、デジタル信号処理部１００４からのデジタル再生信号から、一定間隔毎に付与されている同期符号のタイミングを検出する。検出したタイミングに基づき、デジタル再生信号をフレーム単位に分割し、同期符号の識別情報によってフレームアドレスを復調して、フレーム位置を検出する。また、検出したフレーム位置に従って、２６フレームからなるセクタにグルーピングして、各セクタに付与されているセクタアドレスを抽出する。また、セクタアドレスに従って１６セクタをＥＣＣブロックにグルーピングして、ＥＣＣブロック単位にエラー訂正を行い、３２キロバイトずつの主情報を抽出する。また、フォーマッタ１００５は、前述のフレーム単位に付与されている同期符号を検出したタイミングや、セクタ先頭位置、セクタアドレス、ＥＣＣブロック先頭位置を示したタイミング信号である同期信号を生成して、タイミング信号生成部１００６及び第１の副情報検出部１００７に出力する。フォーマッタ１００５はまた、フレーム単位に付与された同期符号の識別符号の種別を示す同期符号識別信号を生成して第１の副情報検出部１００７に出力する。
タイミング信号生成部１００６では、フォーマッタ１００５からのタイミング信号に基づいて、第１の副情報を再生するＥＣＣブロック位置を示したブロック信号を生成して、第１の副情報検出部１００７に出力する。第１の副情報を再生するＥＣＣブロック位置は、セクタアドレスによって示され、本実施形態においては、図示しないシステムコントローラから指定される。システムコントローラから設定される第１の副情報の再生位置は、予め定められている規定のアドレスでもいいし、光ディスクのコントロール領域などに記録されていて、事前に再生して記憶しておいた記録位置を設定するものであってもいい。また、前記のコントロール領域は、反射膜をレーザ照射で除去してバーコード状のマークによって記録されるＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）に配されていてもいい。
タイミング信号生成部１００６は、第２の副情報を記録するための擬似乱数発生部１００９へ、所定タイミング毎に系列更新信号を出力するとともに、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０へ、所定タイミング毎に記録する第２の副情報のビット送出タイミングである第２の副情報更新信号を出力する。本実施形態では、系列更新信号は、フレーム内の先頭の同期符号部（３２チャネルビット）を除いた１４５６チャネルビットに、１０４チャネルビットに一度の割合でフレーム内に１４回出力する。また、第２の副情報更新信号は、セクタ内の第１フレーム（セクタ先頭フレーム）と、第１６フレーム（セクタ最終フレーム）とを除いた２４フレームで、３フレームに一度、セクタ内で８回出力する。すなわち、本実施形態では、３フレームに１ビットの第２の副情報を記録するフォーマットであり、セクタ内に８ビット、ＥＣＣブロック内では、１２８ビットの第２の副情報が記録される。
第１の副情報検出部１００７は、タイミング信号生成部１００６からの第１の副情報を検出するブロックを示したブロック信号に基づいて、フォーマッタ１００５からの同期信号や同期符号識別信号によって第１の副情報を検出する。
本実施形態の第１の副情報は、図４で説明したように、ＥＣＣブロック内の第１セクタ〜第８セクタの第１領域と、第９セクタ〜第１６セクタの第２領域とにそれぞれ、３２ビットの副情報と１６ビットのリードソロモンのパリティビットの計４８ビットの情報が記録されている。また、前述の通り、第１領域には、第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値、第２領域には第２の副情報の記録開始位置が第１の副情報として記録されている。また、第１の副情報は、図３で説明したように、セクタ内の第１フレーム〜第２６フレームのうち、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号の識別符号が、通常のディスクでは存在しないＳＹ８に改変させているかどうかで副情報を記録している。ＳＹ８に改変させている場合には、第１の副情報ビットとして“１”を、改変されていない場合には“０”を抽出する。この結果、１フレーム内に、６ビットの第１の副情報が記録される。
第１の副情報検出部１００７は、タイミング信号からの第１の副情報検出タイミングを示したブロック信号のタイミングで、同期符号からフレームアドレスを検出し、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号の識別符号が、ＳＹ８に改変させているかどうかを検知して、第１の副情報を検出する。検出した第１の副情報は、第１の副情報エラー訂正部１００８に出力される。
第１の副情報エラー訂正部１００８は、第１の副情報検出部１００７で検出した第１の副情報のエラー訂正を行う。図５に示したように、第１の副情報である第２の副情報のスクランブル初期値及び第２の副情報の記録開始位置情報は、ともにリードソロモン符号によるエラー訂正符号化されている。第１の副情報エラー訂正部１００８は、第１の副情報のエラー訂正を行い、訂正後の第１の副情報を生成して、擬似乱数発生器１００９に出力する。
なお、第１の副情報エラー訂正部１００８は、第１の副情報検出部１００７から、ＥＣＣブロック単位毎に、検出した全９６ビットの第１の副情報が入力される。また、第１の副情報検出部１００７は、検出した第１の副情報を第１の副情報エラー訂正部１００８に出力した時点で、内部に記憶している第１の副情報をリセットして、トラッキング方向に続く新たなＥＣＣブロックから、第１の副情報の検出動作を行う。
擬似乱数発生部１００９は、第１の副情報エラー訂正部１００８による訂正後の第１の副情報を初期値として擬似乱数系列を発生させる。そして、擬似乱数発生部１００９は、タイミング信号生成部１００６からの系列更新信号のタイミングで１ビットずつ生成した擬似乱数をスクランブル部１０１１に出力する。擬似乱数発生部１００９は、フィードバックを構成したシフトレジスタで構成される一般的なＭ系列発生器によって構成されている。第１の副情報で表されている初期値は、第２の副情報を記録するＥＣＣブロックの先頭位置で、シフトレジスタにセットされる。また、タイミング信号生成部１００６からの系列更新信号のタイミングで、１ビットずつシフトレジスタをシフトさせて、乱数系列を更新する。前述のように、タイミング信号生成部１００６から入力される系列更新信号は、フレームの同期符号部３２チャネルビットを除いた１４５６チャネルビット長に対して、１０４チャネルビット毎に出力される。従って、本実施形態では、１０４チャネルビット毎に１ビットの擬似乱数系列を生成して、スクランブル部１０１１に出力する。また、擬似乱数発生部１００９は、第１の副情報として記録されている第２の副情報の記録開始位置が示すセクタを基準として擬似乱数系列の生成を開始する。
被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０は、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）スタックである。被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０は、予め図示しないシステムコントローラなどから、被スクランブル情報、すなわち暗号鍵情報とディスク識別情報とを結合した情報を格納する。格納した被スクランブル情報は、タイミング信号生成部１００６からの第２の副情報更新信号が出力されるに従って、１ビットずつスクランブル部１０１１に出力される。タイミング信号生成部１００６からの第２の副信号更新信号は、第１の副情報検出部１００７で第１の副情報として検出した第２の記録信号記録開始位置に示されたセクタ内で、第１のフレーム（セクタ先頭フレーム）第２６フレーム（セクタ最終フレーム）を除いた３フレーム毎に出力される。従って、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０は、第２の副情報更新信号に従って３フレーム毎に１ビットの情報が選択され、スクランブル部１０１１に出力される。
スクランブル部１０１１は、本実施形態においては排他的論理和ゲートを採用する。スクランブル部１０１１は、３フレーム毎に１ビットずつ被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０から出力されてくる信号と、１０４チャネルビット毎に擬似乱数発生部１００９から出力されてくる擬似乱数系列との排他的論理和を算出する。その結果、スクランブル（スペクトラム拡散）により第２の副情報信号が生成され、ＰＥ変調部１０１２に出力される。
ＰＥ変調部１０１２は、スクランブル部１０１１から出力される第２の副情報に対して、ＰＥ（Ｐｈａｓｅ Ｅｎｃｏｄｅ）変調を行う。第２の副情報が“１”である場合には、上記１０４チャネルビットの前半５２チャネルビット長を“Ｈ”に、後半５２チャネルビット長を“Ｌ”にしたＰＥ変調後第２の副情報信号を生成する。一方、第２の副情報が“０”である場合には、１０４チャネルビットの前半５２チャネルビット長を“Ｌ”に、後半５２チャネルビット長を“Ｈ”にしたＰＥ変調後第２の副情報信号を生成する。ＰＥ変調された第２の副情報信号は、レーザ強度制御部１０１３に出力される。
レーザ強度制御部１０１３は、レーザ強度を制御するレーザ強度制御信号を生成して、レーザドライバ１０１４に出力する。レーザ強度制御部１０１３は、ＰＥ変調部１０１２から出力されるＰＥ変調後第２の副情報信号が“Ｈ”の時には、光ディスク１１００に照射するレーザ強度を再生レベルより高く設定し、ＰＥ変調後第２の副情報信号が“Ｌ”の時には、そのまま再生レベルのレーザ強度を維持するよう制御を行う。
レーザドライバ１０１４は、光ディスクに照射するレーザ発振器のドライバであり、レーザ強度制御信号で制御されたレーザ強度で光ディスク１１００にレーザ照射を行う。光ディスク１１００は、図６で説明したように、ＰＥ変調後第２の副情報信号が“Ｈ”のとき、通常の再生強度よりも高いレーザ強度でレーザ照射を行う。この結果、レーザ照射された反射膜が劣化し、反射率が低下した反射率変化マークが形成できる。これによって、第２の副情報が記録できる。
＜１．３．２ 光ディスク製造装置の特徴＞
以上より、本実施形態の光ディスク製造装置１０００は、予め定められた第１の副情報の記録領域で、フレーム毎の同期符号が改変されているかどうかによって第１の副情報を再生する。また、第１の副情報を再生したトラック方向に連続するＥＣＣブロックの先頭位置で、第１の副情報が示すスクランブル初期値を擬似乱数発生部に設定するとともに、第１の副情報として記録されている第２の副情報の記録開始位置から、第２の副情報を１ビットずつ記録する。前述のように第２の副情報は、直前のＥＣＣブロックで再生した第１の副情報で記録されているスクランブル初期値をセットした擬似乱数系列によってスクランブルした後、ＰＥ変調を行うことで記録される。また、第２の副情報の記録と同時に、第２の副情報を記録している直後のＥＣＣブロックに記録する第２の副情報の記録のための第１の副情報の検出動作も同時に行う。
本実施形態では、第２の副情報をフレーム内の同期符号部には記録しない。これは、同期符号部で第２の副情報を記録するためには、同期符号部の領域内で通常の再生強度より大きい強度でレーザ照射を行う必要があるが、再生強度でないレーザ照射をすることによって、同期符号の識別情報の改変が安定的に読み出すことができなくなり、第１の副情報が検出できない恐れがあるからである。従って、第２の副情報を、フレームの同期符号領域で記録しないことで、同期符号を改変して記録された第１の副情報の再生と、再生強度より強いレーザ照射が必要となる第２の副情報の記録とを同時に両立することができる。
また、本実施形態では、第２の副情報をセクタ内の第１フレーム（セクタ内先頭フレーム）と第２６フレーム（セクタ内最終フレーム）では、記録しない。これは、ＤＶＤ-ＲＯＭでは、セクタアドレスが、セクタの先頭フレームに記録されているからである。よって、セクタアドレスの記録された第１フレームと、次のセクタの第１フレームの直前フレームである第２６フレームにおいて、通常の再生強度より高いレーザ照射を行うことがなく反射率を変化させた反射率変化マークを形成することがないので、光ディスクの再生装置においても、安定的にセクタアドレスを再生することができる。
図１１は、図１０で説明した本実施形態にかかる光ディスクの製造装置１０００において、第２の副情報を記録するための擬似乱数発生部１００９に、第１の副情報として検出した初期値をセットする詳細なタイミングを示したタイミングチャートである。
図１１（ａ）は、第２の副情報を記録する光ディスクのトラック方向に連続したＥＣＣブロックを示しており、ＥＣＣブロック＃ｎとその直後にＥＣＣブロック＃ｎ＋１が形成されている。本実施形態では、ＥＣＣブロック＃ｎから、ＥＣＣブロック＃ｎ＋１に記録する第２の副情報のスクランブル初期値と記録開始位置とを、第１の副情報として検出する。第２の副情報は、検出された第１の副情報に基づき、ＥＣＣブロック＃ｎ＋１に記録される。
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）で示したＥＣＣブロック＃ｎと＃ｎ＋１との境界を示す。両ブロックの境界には、ＥＣＣブロック＃ｎの最終セクタであるセクタ＃１６とＥＣＣブロック＃ｎ＋１の先頭セクタであるセクタ＃１とが隣接して連続的に配置される。
図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）で示したセクタ＃１６とセクタ＃１との境界を示す。両セクタの境界には、ＥＣＣブロック＃ｎの最終フレームであるフレーム＃２６とＥＣＣブロック＃ｎ＋１の先頭フレームであるフレーム＃１とが隣接して連続的に配置される。従って、ＥＣＣブロック＃ｎの最終フレームを再生する時点では、ＥＣＣブロック＃ｎに記録されている第１の副情報の再生は完了している。よって、第２の副情報を記録するＥＣＣブロック＃ｎ＋１の先頭位置で擬似乱数発生部１００９に、ＥＣＣブロック＃ｎで第１の副情報として再生したスクランブル初期値を設定して、擬似乱数系列を発生させる。
また、本実施形態では、セクタ内の第１フレームには第２の副情報を記録しないので、スクランブル初期値の設定は、ＥＣＣブロック＃ｎ＋１のセクタ＃１のフレーム＃１の区間であればどこでもかまわない。
また、本実施形態では、ＥＣＣブロック＃ｎ＋１の先頭セクタから第２の副情報を記録しているが、ＥＣＣブロック＃ｎに第１の副情報として記録されているＥＣＣブロック＃ｎ＋１の第２の副情報記録位置が示すセクタからの記録を行うことも可能である。
＜１．３．３ 光ディスク製造装置の動作＞
図１２は、図１０で示した光ディスク製造装置の特徴的な動作を示したタイミングチャートである。
図１２（ａ）は、デジタル信号処理部１００４からフォーマッタ１００５に出力されるデジタル再生信号を示しており、フレーム単位に付与された同期符号１２０１とデータ符号部１２０２を持ったフレーム再生信号を示す。
図１２（ｂ）は、擬似乱数発生部１００９で発生する擬似乱数系列を示す。擬似乱数系列は、タイミング信号生成部１００６からの系列更新信号に従って、１ビットずつ出力される。系列更新信号は、フレームの同期符号部を除いたデータ符号部に１０４チャネルビット毎に１回出力される。図１２（ｂ）の例においても、同期符号を除いたデータ符号部に１０４チャネルビット毎に１ビットずつ乱数が出力される。
図１２（ｃ）は、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０からスクランブル部１０１１へ出力される被スクランブル情報信号を示す。この被スクランブル情報信号は、タイミング信号生成部１００６からの第２の副情報更新信号に従って１ビットずつ出力される。第２の副情報更新信号は、セクタ内の第１フレーム、第２６フレームを除く３フレーム毎に出力されるので、この被スクランブル情報信号も、３フレーム毎に更新されて１ビットずつ出力される。
図１２（ｄ）は、スクランブル部１０１１からＰＥ変調部１０１２に出力される第２の副情報信号を示す。本実施形態のスクランブル部１０１１は、入力される擬似乱数系列（図１２（ｂ））と、被スクランブル情報信号（図１２（ｃ））との排他的論理和を算出することによってスクランブルして、第２の副情報信号を生成する。
図１２（ｅ）は、ＰＥ変調部１０１２からレーザ強度制御部１０１３に出力されるＰＥ変調後第２の副情報信号を示す。ＰＥ変調部１０１２では、入力される第２の副情報（図１２（ｄ））にＰＥ変調を施す。第２の副情報が“１”のときは、前半５２チャネルビット区間を“Ｈ”、後半５２チャネルビット区間を“Ｌ”とするＰＥ変調後第２の副情報信号を生成する。第２の副情報が“０”のときは、前半５２チャネルビット区間を“Ｌ”、後半５２チャネルビット区間を“Ｈ”とするＰＥ変調第２の副情報信号を生成する。ＰＥ変調後第２の副情報信号は、レーザ強度制御部１０１３に出力され、光ディスクにレーザ照射を行うことにより、第２の副情報を記録する。
図１２（ｆ）は、第２の副情報を記録した光ディスクの表面形態を示す。ＰＥ変調部１０１２からのＰＥ変調後第２の副情報信号（図１２（ｅ））の“Ｈ”の区間１２０３では、通常の再生強度より高い強度のレーザ照射を行うことによって、反射膜の反射率を低下させて反射率変化マークが形成される。一方、ＰＥ変調後第２の副情報信号（図１２（ｅ））の“Ｌ”の区間１２０４では、そのまま再生レベルのレーザ照射を行うので、反射膜の反射率は変化しない。これによって、第２の副情報を記録することができる。
＜１．４ 光ディスク再生装置＞
＜１．４．１ 光ディスク再生装置の構成＞
図１３は、第１実施形態による第１の副情報及び第２の副情報が記録された光ディスク１１００を再生する光ディスク再生装置１３００の構成例を示す。光ディスク再生装置１３００は、スピンドルモータ１３０１、光学ヘッド１３０２、アナログ信号処理部１３０３、デジタル信号処理部１３０４、フォーマッタ１３０５、主情報エラー訂正部１３０６、タイミング信号生成部１３０７、第１の副情報検出部１３０８、第１の副情報エラー訂正部１３０９、擬似乱数発生部１３１０、ＰＥ変調部１３１１、ＬＰＦ１３１２、ＡＤ変換部１３１３、相関検出部１３１４及び被スクランブル情報検出部１３１５を備える。なお、光学ヘッド１３０２、アナログ信号処理部１３０３、デジタル信号処理部１３０４、フォーマッタ１３０５及び主情報エラー訂正部１３０６は、光ディスクの凹凸記録マークへのレーザ照射を行い、レーザ照射の反射光のうち凹凸記録マークに対応した反射光成分から主情報を再生する主情報再生部を構成する。また、ＬＰＦ１３１２及びＡＤ変換部１３１３は、第２の副情報を再生する第２の副情報再生部を構成する。また、擬似乱数発生部１３１０、ＰＥ変調部１３１１、相関検出部１３１４及び被スクランブル情報検出部１３１５は、第１の副情報と第２の副情報との相関、つまり関連付けを検出し、その検出結果に基づき主情報を再生するための暗号鍵情報などを出力する検査部を構成する。
スピンドルモータ１３０１は、本実施形態の第１の副情報と第２の副情報の記録された光ディスク１１００が装填された後、光ディスクにＣＬＶの回転制御をかけながら、回転させる。
光学ヘッド１３０２は、スピンドルモータ１３０１で光ディスク１１００を回転させた後、光ディスク１１００にレーザ照射を行い、レーザ照射の反射光から再生波形を抽出してアナログ信号処理部１３０３に出力する。
アナログ信号処理部１３０３は、光学ヘッド１３０２から入力された再生波形に対して増幅や波形等化を行うなどしてアナログ再生信号を生成して、デジタル信号処理部１３０４及びＬＰＦ１３１２に出力する。
デジタル信号処理部１３０４では、アナログ信号処理部１３０３から入力されたアナログ再生信号をアナログ−デジタル変換する。そして、内蔵するＰＬＬ回路によって、再生信号に同期したクロック信号を生成する。前記クロック信号に同期して、再生信号を２値化してデジタル再生信号を生成し、フォーマッタ１３０５に出力する。
フォーマッタ１３０５は、デジタル信号処理部１３０４からのデジタル再生信号から一定間隔毎に付与されている同期符号を検出する。検出したタイミングに基づき、デジタル再生信号をフレーム単位に分割し、前記同期符号の識別符号からフレームアドレスを抽出して、２６フレームからなるセクタアドレスを有するセクタ単位にグループ化する。デジタル再生信号はさらに、セクタ単位に付与されているセクタアドレスに基づいて、エラー訂正符号化されたＥＣＣブロック単位に分割される。ＥＣＣ単位に分割されたデジタル再生信号は、主情報再生データとして主情報エラー訂正部１３０６に出力する。また、フォーマッタ１３０５は、前記フレーム単位に付与された同期符号の検出タイミングや、セクタアドレス、ＥＣＣブロックの開始位置を含んだ同期信号を生成して、タイミング信号生成部１３０７及び第１の副情報検出部１３０８に出力する。また、前記フレーム単位に付与されている同期符号の識別符号を検出して同期符号識別信号を生成して第１の副情報検出部１３０８に出力する。
主情報エラー訂正部１３０６は、フォーマッタ１３０５からの主情報再生データから、ＥＣＣブロック単位に主情報のエラー訂正を行い、３２キロバイトのユーザデータを主情報として抽出し、図示しない画像処理ブロックやＰＣなどへ、出力する。
タイミング信号生成部１３０７は、フォーマッタ１３０５からの同期信号から第１の副情報を再生するＥＣＣブロックのタイミングを示したブロック信号を生成して、第１の副情報検出部１３０８に出力する。また、第１の副情報を再生するＥＣＣブロック位置は、図示しないシステムコントローラから設定される。第１の副情報の記録位置は、予め定められた共通のセクタアドレスや、ディスクのコントロール領域から読み出したセクタアドレス、ＢＣＡ領域から読み出したセクタアドレスなどによって定められている。
タイミング信号生成部１３０７は、入力される同期信号に従い、擬似乱数発生部１３１０にて発生する擬似乱数系列を更新するタイミングである系列更新信号を生成して、擬似乱数発生部１３１０に出力する。系列更新信号は、フレーム内の同期符号部（先頭３２チャネルビット）を除いた１４５６チャネルビットのデータ符号部において、１０４チャネルビット毎に出力される。よって、フレーム内で１４回の系列更新信号が出力される。
タイミング生成部１３０７はまた、入力される同期信号に従い、被スクランブル情報検出部１３１５に第２の副情報更新タイミング信号を出力する。本実施形態では、セクタ内の第１フレーム（セクタ先頭フレーム）と、第２６フレーム（セクタ最終フレーム）とを除いた２４フレームで、３フレームに１ビットずつの副情報が記録されている。従って、３フレームに１回ずつ、第２の副情報更新タイミング信号が出力される。
第１の副情報検出部１３０８は、タイミング信号生成部１３０７からの第１の副情報を検出するブロックを示したブロック信号に基づいて、フォーマッタ１３０５からの同期信号や同期符号識別信号によって第１の副情報を検出する。
本実施形態の第１の副情報は、図４で説明したように、ＥＣＣブロック内の第１セクタ〜第８セクタの第１領域と、第９セクタ〜第１６セクタの第２領域にそれぞれ３２ビットの副情報と１６ビットのリードソロモンのパリティビットの計４８ビットの情報が記録されている。また、前述の通り、第１領域には、第２の副情報を記録するためのスクランブル初期値及び記録開始位置が第１の副情報として記録されている。また、第１の副情報は、図３で説明したように、セクタ内の第１フレーム〜第２６フレームのうち、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号の識別符号が、通常のディスクでは存在しないＳＹ８に改変させているかどうかで副情報を記録している。ＳＹ８に改変させている場合には、第１の副情報ビットとして“１”を、改変されていない場合には“０”を抽出する。この結果、フレーム内に、６ビットの第１の副情報が記録される。
第１の副情報検出部１００７は、タイミング信号からの第１の副情報検出タイミングを示したブロック信号のタイミングで、同期符号からフレームアドレスを検出し、第４、８、１２、１６、２０及び２４フレームの同期符号の識別符号が、ＳＹ８に改変させているかどうかを検知して、第１の副情報を検出する。検出した第１の副情報は、第１の副情報エラー訂正部１３０９に出力される。
第１の副情報エラー訂正部１３０９は、第１の副情報検出部１３０８で検出した第１の副情報のエラー訂正を行う。図５に示したように、第１の副情報である第２の副情報のスクランブル初期値及び第２の副情報の記録開始位置情報は、ともにリードソロモン符号によるエラー訂正符号化されている。第１の副情報エラー訂正部１３０９は、第１の副情報のエラー訂正を行い、訂正後の第１の副情報を生成して、擬似乱数発生器１３１０に出力する。また、エラー訂正の結果、第１の副情報のエラーが多くて訂正できない場合や、誤訂正を行った場合には、これを検出して、相関検出部１３１４に訂正エラー信号を出力する。
なお、第１の副情報エラー訂正部１３０９は、第１の副情報検出部１３０８から、ＥＣＣブロック単位毎に、検出した全９６ビットの第１の副情報が入力される。また、第１の副情報検出部１３０８は、検出した第１の副情報を第１の副情報エラー訂正部１３０９に出力した時点で、内部に記憶している第１の副情報をリセットして、トラッキング方向に続く新たなＥＣＣブロックから、第１の副情報の検出動作を行う。
擬似乱数発生部１３１０は、第１の副情報エラー訂正部１３０９による訂正後の第１の副情報を初期値として擬似乱数系列を発生させる。そして、擬似乱数発生部１３１０は、タイミング信号生成部１３０７からの系列更新信号のタイミングで１ビットずつ生成した擬似乱数系列をＰＥ変調部１３１１に出力する。
なお、擬似乱数発生部１３１０は、図１０で説明した光ディスク製造装置１０００における擬似乱数発生部１００９と同等の構成である。従って、互いに同じ初期値によって発生する擬似乱数は同じである。
ＰＥ変調部１３１１は、擬似乱数発生部１３１０から入力される擬似乱数系列にＰＥ変調を施す。よって、入力される擬似乱数系列が“１”の場合には、上記１０４チャネルビットの前半５２チャネルビット長で“１”、後半５２チャネルビット長で“０”をＰＥ変調後擬似乱数系列信号として出力する。一方、擬似乱数系列が“０”の場合には、前半５２チャネルビット長で“０”、後半５２チャネルビット長で“１”をＰＥ変調後擬似乱数系列信号として相関検出部１３１４に出力する。
ＬＰＦ１３１２は、一般的な低域通過フィルタ（ローパスフィルタ）で構成される。アナログ信号処理部１３０３からのアナログ再生信号の低域成分だけを抽出したＬＰＦエンベ（envelope）信号を生成して、ＡＤ変換部１３１３に出力する。
本実施形態では、１０４チャネルビットの周期でスクランブルされた第２の副情報がＰＥ変調されて記録されている。よって、ＬＰＦ１３１２のカットオフ周波数は、１０４チャネルビット周期の信号を安定的に抽出できる周波数を選択する。例えば、標準倍速ＤＶＤのチャネルビット周波数は約２６ＭＨｚであるため、カットオフ周波数は、２５０ｋＨｚより高い周波数が設定される。このようにＬＰＦ１３１２のカットオフ周波数は、スクランブルした副情報の記録帯域から算出される。
ＡＤ変換部１３１３は、ＬＰＦ１３１２からのＬＰＦエンベ（envelope）信号を、デジタル信号処理部１３０４からのクロック信号に同期して、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換し、ＡＤエンベ（envelope）信号を生成して、相関検出部１３１４に出力する。
相関検出部１３１４は、ＡＤ変換部１３１３からのＡＤエンベ信号(図１４（ｇ）)と、ＰＥ変調部１３１１からのＰＥ変調後擬似乱数系列(図１４（ｃ）)との相関を積分検出する。相関検出部１３１４は、入力されるＰＥ変調後擬似乱数系列が“０”のとき、入力されるＡＤエンベ信号が“０”ならば、“＋”の方向に相関値を積分し、入力されるＡＤエンベ信号が“１”ならば、“−”の方向に相関値を積分する。一方、入力されるＰＥ変調後擬似乱数系列が“１”のとき、入力されるＡＤエンベ信号が“１”ならば、“＋”の方向に相関値を積分し、入力されるＡＤエンベ信号が“０”ならば、“−”の方向に相関値を積分する。これによって、ＰＥ変調後擬似乱数系列と、ＡＤエンベ信号との相関を積分して、積分値を相関積分信号として生成して、被スクランブル情報検出部１３１５に出力する。
相関検出部１３１４ではまた、第１の副情報エラー訂正部１３０９から、第１の副情報のエラー訂正に失敗したときに出力される訂正エラー信号が入力される。この場合には、本相関検出部１３１４における相関積分動作を停止する。第１の副情報エラー訂正部１３０９から入力された訂正エラー信号は、第１の副情報を読み出した次のＥＣＣブロック、即ち、第１の副情報として読み出した乱数初期値や記録開始位置によって第２の副情報を読み出すブロックの期間中に出力され、第２の副情報を読み出すための相関積分処理を停止させる。これによって、乱数初期値や記録開始位置が誤入力され、積分値が意図しない方向に積分され、第２の副情報の読み出し精度を悪化することを防止する。
被スクランブル情報検出部１３１５は、タイミング生成器１３０７からの第２の副情報更新タイミング信号に従って、相関検出部１３１４からの相関積分信号から被スクランブル情報（暗号鍵情報＋ディスク識別情報）のビットを検出する。タイミング信号生成部１３０７からの第２の副情報更新タイミング信号は、前述の通り、３フレームに一度、出力される。被スクランブル情報検出部１３１５は、この第２の副情報更新タイミング信号が出力されるタイミングで、相関検出部１３１４でＰＥ変調後擬似乱数系列と、ＡＤエンベ信号との相関積分を示した、相関積分信号が、“＋”であるか“−”であるかを判定する。 “＋”の時には、被スクランブル情報ビットとして“１”を、“−”のときは、被スクランブル情報ビットとして“０”を出力する。これによって、３フレームに一度の割合で出力される第２の副情報更新タイミング信号に応じて、３フレーム毎に１ビットの被スクランブル情報が再生される。よって、セクタでは８ビット、ＥＣＣブロック単位では、１２８ビットの被スクランブル情報が検出される。
また、被スクランブル情報検出部１３１５は、内部に、“＋”側閾値、“−”側閾値を持っていてもよい。これによって、積分値が、“＋”側の閾値以上である場合のみビット１を、“−”側の閾値以下である場合のみビット０を抽出し、“＋”側、“−”側の閾値の中間の積分値である場合には、読み出しエラービットとして判定してもかまわない。
なお、図示は省略しているが、光ディスク再生装置１３００は、被スクランブル情報検出部１３１５より出力した被スクランブル情報を分離するＤＥＭＵＸと、取得した暗号鍵情報を用いて主情報を復号する復号部を備えていてもよい。
＜１．４．２ 光ディスク再生装置の特徴＞
以上より、本実施形態の光ディスク再生装置１３００は、第１の副情報によって記録されている、第２の副情報の再生に必要な乱数初期値や記録開始位置を抽出して、第２の副情報を再生するとともに、暗号鍵情報などを検出する。また、第２の副情報を再生すると同時に、再生トラッキング方向で次のブロックに記録されている第２の副情報を読み出すための第１の副情報の読み出しを行う。これによって、第１の副情報、第２の副情報の複数の副情報が記録されている場合においても、第１の副情報と第２の副情報を同時に読み出すことが可能となり、複数の副情報を読み出す時間が軽減できる。
また、第１の副情報はエラー訂正符号化されて記録されているため、第１の副情報の読み出しが正常にできなかった場合には、次のブロックでの相関積分を行わずに、積分値を保持する。これによって、第１の副情報として記録されている乱数初期値や記録開始位置が正常に読み出せない場合の不正な積分処理を行うことがなく、第２の副情報の読み出し精度を悪化させることはなくなる。
なお、本実施形態では、第１の副情報として、主情報のフレーム間隔毎に付与されている同期符号の識別情報を改変することによって記録し、第２の副情報を反射膜状へのレーザ照射によって反射率を変化させて記録する方法で説明したが、これに限られるものではない。第１の副情報は、スタンパ毎に固有に記録可能な方式であれば、例えば記録マーク形状の変形、記録マーク位置の変位、パターンの改変など、どのような形態でもかまわない。
＜１．４．３ 光ディスク再生装置の動作＞
図１４は、図１３で説明した本実施形態の光ディスク再生装置の動作を示したタイミングチャートである。
図１４（ａ）は、本実施形態の光ディスク再生装置１３００におけるデジタル信号処理部１３０４の出力信号であるデジタル再生信号を示す。デジタル再生信号は、フレーム毎に同期符号を伴って記録されている。例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭでは、１４８８チャネルビット毎に３２チャネルビットの同期符号が付与されている。
図１４（ｂ）は、本実施形態の光ディスク再生装置１３００における擬似乱数発生部１３１０からの出力信号である擬似乱数系列を示す。本実施形態では、擬似乱数系列は、フレーム内の同期符号部を除いた１０４チャネルビット毎に１ビットずつ出力される。擬似乱数発生部１３１０から出力される擬似乱数系列は、一般的なＭ系列信号である。また、擬似乱数系列は、図１０で示した本実施形態の光ディスク製造装置１０００における擬似乱数発生部１００９の乱数初期化タイミングと同様の位置で、初期値がセットされて発生させた系列である。本擬似乱数系列の初期値は、フレーム（図１４（ａ））より時間軸で直前のＥＣＣブロックで読み出された第１の副情報にて記録された乱数初期値である。本実施形態では、本実施形態の光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭである場合について説明している。ＤＶＤ−ＲＯＭでは、１４８８チャネルビットのフレームのうち３２チャネルビットの同期符号を除いた１４５６チャネルビットの区間において、１０４チャネルビット毎に１ビットずつ擬似乱数系列を発生させる。したがって、１フレームに１４ビットの擬似乱数系列が出力される。
図１４（ｃ）は、本実施形態の光ディスク再生装置１３００におけるＰＥ変調部１３１１によって、擬似乱数発生部１３１０で発生した擬似乱数系列（図１４（ｂ））にＰＥ変調を施したＰＥ変調後擬似乱数系列を示す。ＰＥ変調後擬似乱数系列では、フレーム内の同期符号を除いた１４５６チャネルビットの区間において、入力される擬似乱数系列が“０”の場合には、前半５２チャネルビットの区間を“０”とし、後半５２チャネルビットの区間を“１”とする信号が生成される。また、入力される擬似乱数系列が“１”の場合には、前半５２チャネルビットの区間を“１”とし、後半５２チャネルビットの区間を“０”とする信号が生成される。
図１４（ｄ）は、図１４（ａ）で示すフレーム内の擬似乱数系列が“０”である区間１４００の理想的な記録マークの物理的形状を示す。本実施形態にかかる光ディスクは、ＰＥ変調後擬似乱数系列が“０”の区間１４０１では、記録マーク１４０３上の反射膜をレーザ照射して反射率を変化させることにより反射率変化マーク１４０３が形成されている。一方、ＰＥ変調後擬似乱数系列が“１”の区間１４０２では、反射率変化マーク１４０４が形成されていない。
図１４（ｅ）は、図１４（ｄ）で示したような第２の副情報によって反射率変化マークが形成された本実施形態の光ディスクの、図１３で示した光ディスク再生装置１３００における再生波形を示しており、アナログ信号処理部１３０３からの理想的なアナログ再生信号を示す。アナログ再生信号は、理想的には、反射率変化マークが形成されている区間（例えば１４０１）においては、反射率が低下するので、アナログ再生信号の出力レベルは低下する。一方、反射率変化マークが形成されていない区間（例えば１４０２）では、アナログ再生信号の出力レベルが低下することはない。
図１４（ｆ）は、本実施形態にかかる光ディスク再生装置１３００のＬＰＦ１３１２からの出力信号であるＬＰＦエンベ信号を示す。ＬＰＦ１３１２は、一般的な低域通過フィルタで構成されているため、アナログ再生信号（図１４（ｅ））の低域成分である、反射率変化マークが存在するか否かを示す信号が、ＬＰＦエンベ信号として出力される。
図１４（ｇ）は、本実施形態にかかる光ディスク再生装置１３００のＡＤ変換部１３１３からの出力であるＡＤエンベ信号を示す。ＡＤエンベ信号は、ＬＰＦエンベ信号（図１４（ｆ））を閾値判定によって２値化した信号であり、ＡＤエンベ信号が“Ｌ”の部分は反射率変化マークが形成されている区間を示し、“Ｈ”の部分は、反射率変化マークが形成されていない区間を示す。
図１４（ｈ）は、本実施形態の光ディスク再生装置１３００における相関積分部１３１４での相関積分値を示す。相関積分部１３１４は、ＰＥ変調後擬似乱数系列（図１４（ｃ））と、ＡＤエンベ信号（図１４（ｇ）)との相関を積分する部分であり、ＰＥ変調後擬似乱数系列とＡＤエンベ信号とが互いに一致する場合には、“＋”方向への積分を行い、不一致の場合には“−”方向へ積分を行う。本実施形態では、ＰＥ変調後擬似乱数系列（図１４（ｃ））とＡＤエンベ信号（図１４（ｇ）)とが完全に一致しており、“＋”方向へ積分値が増加している状態を示す。被スクランブル情報検出部１３１５では、第２の副情報のビット記録単位である３フレーム毎に行い、被スクランブル情報ビットを抽出していく。また、被スクランブル情報検出部１３１５では、相関積分値信号を“＋”側の閾値と“−”側の閾値との閾値判定を行うことによって被スクランブル情報ビットを検出する。相関積分値が、“＋”側の閾値を超える場合には、被スクランブルビットとして“１”を、“−”側の閾値より小さい場合には、被スクランブルビットとして“０”を検出する。本実施形態では、図１２に示すように第２の副情報にスクランブルされる前のビット情報（被スクランブル情報）として“１”が記録されている場合について説明している。したがって、図１４（ｈ）の相関積分値が“＋”側に積分され、第２の副情報としてビット“１”を検出している。
＜１．５ 第１実施形態の効果＞
以上、本発明の第１実施形態による光ディスクとその製造装置及び再生装置によれば、光ディスク原盤に固有の情報である第１の副情報のみを取得できても、光ディスクに固有の情報である第２の副情報を取得しない限り、コンテンツは復号できず、またコンテンツの複製は不可能となる。同様に、第２の副情報が取得できても第１の副情報を取得しない限り、コンテンツは復号できずコンテンツの複製は不可能となる。
また、本実施形態による光ディスクとその製造装置及び再生装置によれば、第１の副情報と第２の副情報との相関関係、つまり関連付けを証明しない限り、光ディスクに記録されているコンテンツは再生できず、コンテンツの不正な複製に対する耐性を向上させることができる。
また、複数の副情報を同時に読み出し可能な同領域に記録することによって、副情報を読み出すためのオーバーヘッドを削減することができる。
さらに、複数の副情報は互いに関連付けて記録することによって、いずれかの副情報の再生をバイパスしてコンテンツを復号するような不正な再生装置を排除することができ、光ディスクを用いたデジタルコンテンツの健全な流通を確保することが可能となる。
（２ 第２実施形態）
以下、本発明における第２実施形態について図面を用いて説明する。
＜２．１ 第２実施形態の概要＞
第２実施形態は、第１実施形態に対して、下記の点で異なる。
第１実施形態は、スタンパ固有の情報である第１の副情報によって、第２の副情報を読み出すために必要な情報（乱数発生させるための初期値や第２情報の記録開始位置）が記録されているため、第１の副情報を検出しない限り第２の副情報から暗号鍵を取得できない構成であった。
一方、本実施形態では、第１の副情報から暗号鍵を取得するために必要な情報が、第２の副情報として記録される。よって、本実施形態においては、第１実施形態とは異なり、第２の副情報を正確に検出しない限り第１の副情報から暗号鍵を取得できない構成を採用する。
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１の副情報は、フレーム単位に付与されている同期符号パターンの改変や、凹凸記録マークエッジの変位（ラジアル方向への変位など）や、記録マークそのものの変位（ラジアル方向への変位など）によって、光ディスク原盤（スタンパでも可）に記録される副情報である。また、第２の副情報は、光ディスク作成後、凹凸記録マーク上に付与された反射膜にレーザ照射を行い、反射率を変化させた追記マークによって記録される。
図１５は、本実施形態における光ディスクの製造手順を示したフローチャートである。本実施形態による光ディスクの製造工程は、マスタリングメーカー３０における初期値テーブル作成３３と、第２の副情報記録工程５０の主情報再生５８、初期値選択５９、および検査工程６０における第２の副情報再生６８、第１の副情報再生６９とを含む点で、第１の実施の形態とは異なる。その他の工程は、第１の実施の形態と基本的に同じ構成であり、同じ符号を付し、説明を省略する。
初期値テーブル作成３３は、光ディスク原盤に第１の副情報を記録するときに用いる初期値テーブル（図１６）を作成する工程である。初期値テーブルは、暗号鍵をスクランブルして第１の副情報を生成するための擬似乱数系列の初期値情報（第１の副情報に関連する情報）をＥＣＣブロック毎に格納したテーブルである。
本実施形態の第１の副情報は、図３（ｂ）に示した副情報の記録方法と同様の方法で記録される。暗号鍵は、第１実施形態の光ディスク記録装置におけるスクランブル部１０１１によるスクランブルと同様にスクランブルされ、第１の副情報として記録される。つまり、本実施形態における第１の副情報は、予め生成した擬似乱数系列によって暗号鍵をスクランブル（例えば排他的論理和演算）して記録される点において、第１実施の形態と異なる。
生成する初期値テーブルは、第１の副情報を記録する領域のＥＣＣブロック毎にランダムな初期値を生成して、初期値をブロック位置（例えばアドレス情報）に対応付けて作成する。初期値テーブルを作成後、マスタリング３１で、アドレス情報に対応付けられた初期値情報を初期値テーブルから読み出し、読み出した初期値によって擬似乱数系列を発生させる。そして、発生させた擬似乱数系列によって暗号鍵をスクランブルする。そして、スクランブルすることにより生成した情報のビット値によって同期符号を改変するか否かを決定し、第１の副情報を記録する。
また、作成した初期値テーブルは、先の工程である第２の副情報記録工程に転送される。
なお、本実施形態の第１の副情報は、暗号鍵生成７１によって生成されたコンテンツの暗号鍵をスクランブルすることにより生成される。従って、コンテンツの暗号鍵が、初期値テーブルに設定された初期値で発生させた擬似乱数系列によってスクランブルされて第１の副情報として記録される。
よって、コンテンツを再生するためには、第１の副情報を正確に再生することが必要であり、第１の副情報を正確に再生するためには、初期値テーブルに設定された擬似乱数系列発生のための乱数初期値情報が必要となる。
第２の副情報記録工程５０の主情報再生５８は、デュプリケーション工程４０で作成された第１の副情報が記録されている光ディスク５１の主情報を再生する工程である。主情報を再生することによってブロック毎のアドレス情報を再生して、アドレス情報を初期値選択５９に出力する。
初期値選択５９は、マスタリングメーカー３０の初期値テーブル作成３３で作成した初期値テーブルと、主情報再生５８からのブロック毎のアドレスを受け、初期値テーブルから初期値を選択する工程である。初期値選択５９では、ブロック単位に異なる初期値を初期値テーブルから選択して、スクランブル５４に送信する。
スクランブル５４は、初期値選択５９で選択された初期値を第２の副情報としてスクランブルし、第２の副情報記録５５によって、光ディスク５１に記録する。
検査工程６０では、第１の副情報と第２の副情報とが記録された光ディスク６１から、第２の副情報再生６８によって第２の副情報を再生し、第１の副情報を再生するための初期値を抽出する。そして、抽出した初期値により第１の副情報再生６９で再生した第１の副情報を、デスクランブル６４でデスクランブルし、その結果コンテンツの暗号鍵を得る。そして、この暗号鍵により暗号化されたコンテンツが読み出されるかどうかの検証を行う。
以上より、本実施形態では、コンテンツの暗号鍵をＥＣＣブロック毎に割り当てられた擬似乱数系列の初期値によってスクランブルして第１の副情報を記録し、同擬似乱数系列の初期値をスクランブルして第２の副情報を記録する。これによって、第１実施の形態と同様に、第１の副情報と第２の副情報の双方を読み出すことができなければ、コンテンツ情報が再生されない光ディスクを製造することが可能となる。
＜２．２ 第１及び第２の副情報の記録＞
図１６は、本実施形態の第１の副情報と第２の副情報の記録方法を示した概念図である。図１６は、光ディスクのマスタリングメーカー３０の初期値テーブル作成３３において生成される初期値テーブル１６０１の概念図を示す。初期値テーブル１６０１は、光ディスクの原盤作成（マスタリング）前に生成され、第１の副情報を記録するＥＣＣブロックのアドレス情報と擬似乱数系列を生成するための初期値情報とが対応付けられて管理されている。初期値テーブル１６０１は、光ディスク原盤毎に固有の情報としてもかまわない。
図１６は、第１の副情報がＥＣＣブロック＃１、＃２、・・・に記録されている例である。ＥＣＣブロック＃０、＃１、＃２、・・・は、光ディスクを読み出す円周方向に螺旋状トラックに沿って連続して配置されている。つまり、ＥＣＣブロック＃０はＥＣＣブロック＃１より内周側に配置されている。ＥＣＣブロック＃１とＥＣＣブロック＃２も同様の位置関係である。
本実施形態にかかる第２の副情報の記録方法は、主情報として読み出されたアドレス情報と初期値テーブル１６０１とから、第１の副情報の記録が開始されているブロックであるＥＣＣブロック＃１の直前のＥＣＣブロック＃０に到達したとき、初期値テーブル１６０１においてＥＣＣブロック＃１に対応した初期値＃１を読み出して、ＥＣＣブロック＃０の第２の副情報として記録する。同様に、ＥＣＣブロック＃１では、ＥＣＣブロック＃２に対応した初期値＃２を初期値テーブル１６０１から読み出して、ＥＣＣブロック＃１の第２の副情報として記録する。
この結果、第１の副情報が記録されているＥＣＣブロック＃１、＃２では、第１の副情報と第２の副情報とが同領域に記録されていることになる。ＥＣＣブロック＃１では、マスタリングメーカー３０において初期値＃１でスクランブルされた第１の副情報が記録されているのに加え、ＥＣＣブロック＃２の第１の副情報に対応した初期値＃２が第２の副情報として記録される。
＜２．３ 第１及び第２の副情報の再生＞
図１７は、本実施形態の第１の副情報と第２の副情報の再生方法を示した概念図である。まず、ＥＣＣブロック＃０から、第２の副情報として初期値＃１を再生する。ＥＣＣブロック＃１では、ＥＣＣブロック＃０の第２の副情報として抽出した初期値＃１を用いて発生させた擬似乱数系列を用いて、ＥＣＣブロック＃１の第１の副情報をデスクランブルする。また、ＥＣＣブロック＃１内で、第２の副情報として初期値＃２を再生する。ＥＣＣブロック＃２では、ＥＣＣブロック＃１で第２の副情報として抽出した初期値＃２によって発生させた擬似乱数系列によって第１の副情報をデスクランブルする。このように、第１の副情報をデスクランブルした結果、コンテンツの暗号鍵が取得される。
＜２．４ 光ディスク製造装置＞
図１８は、本実施形態の光ディスク２１００に第２の副情報を記録する記録装置、すなわち光ディスクの製造装置２０００の構成例を示す。以下、光ディスク製造装置２０００は、乱数初期値設定部２００１を備えること、及び第１の副情報検出部１００７及び第１の副情報エラー訂正部１００８を備えないことを除いては、図１０の光ディスク製造装置１０００とほぼ同様の構成を有する。第１実施形態による光ディスク製造装置１０００と同様の部分については同一の符号を付す。以下において、第１実施形態による光ディスク製造装置１０００と異なる動作について説明する。
フォーマッタ１００５から同期信号を得たタイミング信号生成部１００６は、擬似乱数発生部１００９へ、所定タイミング毎に系列更新信号を出力するとともに、被スクランブル情報格納ＦＩＦＯ１０１０へ、所定タイミング毎に記録する第２の副情報のビット送出タイミングである第２の副情報更新信号を出力する。
乱数初期値設定部２００１は、図示しないシステムコントローラから所定の乱数初期値を取得する。擬似乱数発生部１００９は、乱数初期値設定部２００１から取得した乱数初期値に基づき擬似乱数系列を発生させる。一方、被スクランブル格納ＦＩＦＯ１０１０は、初期値テーブルに記載したＥＣＣブロック毎の初期値を、被スクランブル情報として格納する。
スクランブル部１０１１は、被スクランブル格納ＦＩＦＯ１０１０より取得した初期値テーブルより取得した初期値を、擬似乱数発生部１００９により発生させた擬似乱数系列でスクランブルし、第２の副情報信号を生成する。
第２の副情報信号は、第１実施形態と同様に、ＰＥ変調部１０１２によりＰＥ変調される。レーザ強度制御部１０１３は、変調後の第２の副情報信号に応じて、レーザドライバ１０１４を制御し、光ディスクに対しレーザ照射する。この結果、第２の副情報信号が光ディスク２１００に記録される。
＜２．５ 光ディスク再生装置＞
図１９は、本実施形態による第１の副情報及び第２の副情報が記録された光ディスク２１００を再生する光ディスク再生装置２３００の構成例を示す。光ディスク再生装置２３００は、被スクランブル情報検出部１３１５により被スクランブル情報である初期値を検出し、その初期値を用いて第１の副情報検出部２３１０により第１の副情報を再生し暗号鍵情報を取得することを除いては、第１実施形態の光ディスク再生装置１３００と構成がほぼ同様である。第１実施形態による光ディスク再生装置１３００と同様の部分については同一の符号を付し、以下において、第１実施形態による光ディスク製造装置１０００と異なる動作について説明する。なお、ＬＰＦ１３１２及びＡＤ変換部１３１３は、第２の副情報を再生する第２の副情報再生部を構成する。また、擬似乱数発生部１３１０、ＰＥ変調部１３１１、相関検出部１３１４及び被スクランブル情報検出部１３１５は、第２の副情報から第１の副情報に関連する情報（被スクランブル情報、すなわち初期値テーブルに記載した乱数初期値）を検出する検査部を構成する。
タイミング信号生成部１３０７は、フォーマッタ１３０５からの同期信号から第２の副情報を再生するＥＣＣブロックのタイミングを示したブロック信号を生成して、乱数初期値設定部２３０９に出力する。タイミング信号生成部１３０７は、入力される同期信号に従い、擬似乱数発生部１３１０にて発生する擬似乱数系列を更新するタイミングである系列更新信号を生成して、擬似乱数発生部１３１０に出力する。タイミング生成部１３０７はまた、入力される同期信号に従い、被スクランブル情報検出部１３１５に第２の副情報更新タイミング信号を出力する。
乱数初期値設定部２３０９は、図示しないシステムコントローラから所定の乱数初期値を取得する。なお、この所定の乱数初期値は、光ディスク製造装置２０００（図１８）において乱数初期値設定部２００１に入力される乱数初期値と同じである。
擬似乱数発生部１３１０は、乱数初期値設定部２３０９から取得した乱数初期値に基づき擬似乱数系列を発生させる。そして、第１実施形態の光ディスク再生装置１３００と同様に、ＰＥ変調部１３１１は、擬似乱数発生部１３１０から入力される擬似乱数系列にＰＥ変調を行う。相関検出部１３１４は、第１実施形態と同様に、ＡＤ変換部１３１３からのＡＤエンベ（envelope）信号と、ＰＥ変調部１３１１からのＰＥ変調後擬似乱数系列とを用いて、ＡＤエンベ信号とＰＥ変調後擬似乱数系列との相関を積分検出する。
被スクランブル情報検出部１３１５は、第１実施形態と同様に、タイミング生成器１３０７からの第２の副情報更新タイミング信号に従って、相関検出部１３１４からの相関積分信号から被スクランブル情報ビットを検出する。つまり、この被スクランブル情報は、初期値テーブルに記載したＥＣＣブロック毎の初期値に相当する。
第１の副情報検出部２３１０は、被スクランブル情報検出部１３１５より検出した初期値を擬似乱数発生部（図示省略）にセットして発生させた擬似乱数系列をＰＥ変調した後その擬似乱数系列と、光ディスクから再生した第１の副情報信号との相関を積分検出する。その結果、暗号鍵情報を出力する。
第１の副情報エラー訂正部２３１１は、第１の副情報検出部２３１０より出力した、エラー訂正符号化されている暗号鍵情報のエラー訂正を行う。
＜２．６ 第２実施形態の効果＞
以上のように、第２実施形態では、第２の副情報によって第１の副情報の再生に必要な乱数初期値を記録する。これにより、第１の実施形態の効果と同様に、第１の副情報と第２の副情報の両方を正確に再生できなければコンテンツ情報を再生できない構成となり、コンテンツ情報の著作権保護レベルを強化することが可能となる。
また、著作権保護レベルを強化するために、第１の副情報と第２の副情報の両方を記録しており、第１の副情報をマスタリング段階、第２の副情報をディスク作成後に記録することによって、第１の副情報及び第２の副情報を光ディスクのＥＣＣブロック単位で同領域に記録する。これにより、光ディスクの再生時にＥＣＣブロック単位で、第１の副情報と第２の副情報を同時に読み出すことが可能となり、別個に読み出す場合に比べてアクセス時間を短縮することが可能となる。
（３ その他実施形態）
＜３．１＞
上記第１及び第２実施形態にかかる光ディスクは、主情報を記録したスタンパ固有の第１の副情報と、ディスク毎に固有の第２の副情報が記録されている。上記実施形態では、第１の副情報を、主情報の同期符号の識別符号を改変することによって記録し、第２の副情報を記録マーク上の反射膜にレーザ照射を行うことによって反射率を変化させて形成された反射率変化マークによって記録する形態を説明したが、これに限られることはない。
また、上記実施形態の第１の副情報は、記録マークの形状、位置、パターンを改変する、スタンパ毎にユニークな記録方法であれば、なんでもよい。
図２０及び２１は、記録マークの形状又は位置の改変の例を示す。
図２０は、記録マークを光ディスクのトラック方向にずらして記録することにより第１の副情報を記録する例を示す。ここでは、主情報を記録するとき、記録マークの両端部のエッジ（記録マークのトラック方向における長さを決定づけるエッジ）の位置をずらして形成する。これにより、第１の副情報が主情報に埋め込みながら記録される。第１の副情報を記録するためには、例えば、予め記憶した擬似乱数系列の初期値と鍵情報とに基づいて所定の擬似乱数系列を生成し、その所定の擬似乱数系列に応じて主情報を記録するためのチャンネル信号を所定の微小時間を進めたり遅らせたりした変調信号を生成する。記録マークは、その変調信号に応じて記録される結果、エッジの位置がトラック方向に所定の微小量だけずらされて記録される。この場合、一の記録マークの両端部のエッジを双方とも進ませる或いは遅らせた場合は、記録マークはトラック方向（光ビームの走査方向）に変位することになる。また、一の記録マークの両端部のエッジの一方を進ませ、他方を遅らせた場合、又は一方を遅らせ、他方を進ませた場合は、記録マークはトラック方向に長く或いは短く形成され、変形することになる。
図２１は、記録マークを光ディスクの半径方向にずらして記録することにより第１の副情報を記録する例を示す。ここでは、主情報を記録するとき、記録マークの幅方向のエッジ（記録マークの幅を決定づける二つのエッジ）をずらして形成する。これにより、第１の副情報は主情報に埋め込まれながら記録される。第１の副情報を記録するためには、例えば、予め記憶した擬似乱数系列の初期値と鍵情報とに基づいて所定の擬似乱数系列を生成し、その所定の擬似乱数系列に応じて記録ヘッドを所定の微小量だけ内周側又は外周側に変位させて、記録マークを形成する。これにより、記録マークは、光ディスクのトラック中心から内周側又は外周側に所定の微小量だけずらして記録される。この場合、一の記録マークの幅方向のエッジを内周側又は外周側に変位させると、記録マークは光ディスクの内周側又は外周側に変位することになる。また、一の記録マークの幅方向のエッジを内周側に変位させた後外周側に変位させた場合、或いは外周側に変位させた後内周側に変位させた場合、記録マークは図２１に示すように光ディスクの半径方向に変形して形成される。
なお、その他にも、例えば、特開平１１−１２６４２６号公報、特開２００１−３５７５３３号公報、特開２００２−２０３３６９号公報、国際公開２００４／０３６５６０号公報、特開２００５−２１６３８０号公報、或いは特開２０００−１９５０４９号公報に記載されている副情報、副データの記録方法が利用可能である。また、第２の副情報として、光ディスク形成後にディスク固有情報を記録可能な形態である特開平１１−１９１２１８号公報や国際公開２００７／１３９０７７号公報に記載の副情報や副データの記録方法を用いてもかまわない。
＜３．２＞
また、上記第１実施形態では、第１の副情報として、第２の副情報の記録や再生のための擬似乱数系列の乱数初期値や記録開始位置を記録しているがこれに限られない。同実施形態の趣旨は、第２の副情報を再生するために、予め第１の副情報が再生されることが必要となる形態であればよい。例えば、擬似乱数系列の乱数初期値及び記録開始位置のいずれか一方のみを記録してもよい。また、第２の副情報が暗号化されて記録され、第１の副情報は、第２の副情報の暗号化に対応した復号鍵としてもよい。
また、擬似乱数系列はＭ系列に限られず、その他公知のアルゴリズムによるものであってもよい。
＜３．３＞
また、上記実施形態では、第１の副情報及び第２の副情報を主情報の記録単位をＥＣＣブロック単位としたがこれに限られない。同期符号を伴うフレーム単位、アドレス情報を含むセクタ単位、又はそれぞれ複数の記録単位毎など、主情報の記録単位にあわせて第１の副情報及び第２の副情報を記録することは、本発明の範囲である。
本発明は、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ媒体、又はＲＯＭ媒体を製造するときの原盤ディスクやスタンパディスク、これらの製造装置（レコーダ）及び再生装置（プレーヤ）、又はＲＯＭディスクの原盤のカッティングマシンなどに適用することができる。
２０１ 光ディスク
２０２ 凹凸記録マークトラック
ＭＫ 凹凸記録マーク
ＳＭＫ 反射率変化マーク
１Ｐ 光ディスク基板
１Ｌ 反射膜
１０００ 光ディスク製造装置
１１００ 光ディスク
１００１ スピンドルサーボ
１００２ 光学ヘッド
１２０２ データ符号部
１３００ 光ディスク再生装置
１３０１ スピンドルサーボ
１３０２ 光学ヘッド
１４０３ 凹凸記録マーク
１４０４ 反射率変化マーク

Claims (29)

  1. 副情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、前記凹凸記録マーク上に反射膜が形成された光ディスクであって、
    第１の副情報は、前記凹凸記録マークの変位、変形又はパターンの改変によって前記主情報に重畳して記録され、
    第２の副情報は、前記凹凸記録マーク上に形成された前記反射膜の反射率を変化させることによって前記主情報に重畳して記録され、
    前記第１の副情報と前記第２の副情報とは、両方が同時に読み出し可能な同領域に記録され、
    前記第２の副情報は、第１の副情報と関連付けられて記録されている、
    光ディスク。
  2. 前記主情報は、前記螺旋状トラック上に所定単位に分割され連続的に記録されており、
    前記第１の副情報及び前記第２の副情報は、前記主情報の所定単位毎に同期して記録され、
    一の所定単位の主情報に同期して記録された第２の副情報は、前記螺旋状トラック方向の前方又は後方にある他の所定単位の主情報に同期して記録されている第１の副情報に関連付けられて記録されている、
    請求項１記載の光ディスク。
  3. 前記第２の副情報は、所定の情報を前記第１の副情報によってデータ変換された情報である、
    請求項１記載の光ディスク。
  4. 前記第１の副情報は、擬似乱数系列を発生させるための初期値を示す情報を含み、
    前記第２の副情報は、前記初期値により発生させた擬似乱数系列で前記所定の情報をスクランブルした情報である、
    請求項３記載の光ディスク。
  5. 前記第２の副情報は、第１の副情報によって示された記録位置に従って記録されている、
    ことである請求項１記載の光ディスク。
  6. 前記第１の副情報は、前記第２の副情報の記録開始位置情報が含まれ、前記関連付けは、前記第２の副情報が、前記第２の副情報の対となる第１の副情報の示す記録開始位置から記録されていることである請求項５記載の光ディスク。
  7. 前記第１の副情報は、所定の擬似乱数系列を発生させるための初期値により所定の情報をスクランブルした情報であり、
    前記第２の副情報は、前記初期値に基づき生成された情報である、
    請求項１記載の光ディスク。
  8. 前記第１の副情報は、前記第１の副情報の読み出しエラーを判定可能な符号化が成されて記録されている、
    請求項１記載の光ディスク。
  9. 前記第１の副情報は、前記光ディスクの原盤に固有の情報を含む、
    請求項１記載の光ディスク。
  10. 前記第２の副情報は、前記光ディスクの成型後に記録される請求項１記載の光ディスク。
  11. 前記第２の副情報は、光ディスク毎に固有の情報を含む、
    請求項１記載の光ディスク。
  12. 所定の情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、前記凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変によって第１の副情報が記録された光ディスクを再生する光ディスク再生装置であって、
    前記凹凸記録マークへのレーザ照射を行い、前記レーザ照射の反射光のうち前記凹凸記録マークに対応した反射光成分から前記主情報を再生する主情報再生部と、
    所定単位に分割された主情報毎に対応して記録されている前記第１の副情報を検出する第１の副情報検出部と、
    前記反射光の前記凹凸記録マークに対応した反射光成分とは異なる反射強度の変化から第２の副情報を再生する第２の副情報再生部と、
    検出された前記第１の副情報と再生された第２の副情報との相関を検出し、検出結果に基づき主情報を復号するための前記所定の情報を出力する検査部と、
    を備える、光ディスク再生装置。
  13. 前記第１の副情報検出部が一の前記所定単位の主情報に対応して記録されている前記第１の副情報を検出した後、前記第２の副情報再生部は、前記螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報を記録する凹凸記録マークに対する前記反射強度の変化から第２の副情報を再生し、
    前記検査部は、検出された前記第１の副情報と、再生された第２の副情報との相関を検出する、
    請求項１２記載の光ディスク再生装置。
  14. 前記検査部は、前記第１の副情報が示す初期値により発生させた擬似乱数系列と、前記反射強度の変化との相関演算によって前記相関を検出する、
    請求項１２記載の光ディスク再生装置。
  15. 前記第２の副情報再生部は、前記第１の副情報が示す第２の副情報の記録位置に応じて、前記第２の副情報を再生する、
    請求項１２記載の光ディスク再生装置。
  16. 前記第１の副情報検出部と前記第２の副情報再生部とは、一の前記所定単位の主情報に対応して記録されている前記第１の副情報の検出と前記第２の副情報の再生とを同時に行い、
    前記検査部は、前記一の所定単位の主情報に対応して記録されている前記第１の副情報と、前記螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して記録された他の第２の副情報との前記相関を検出する、
    請求項１２記載の光ディスク再生装置。
  17. 前記第１の副情報は、読み出しエラーの検出可能な符号化がなされて記録されており、
    さらに、第１の副情報エラー検出部を備え、
    前記第１の副情報エラー検出部は、前記第１の副情報検出部によって検出された前記第１の副情報の読み出し結果にエラーが存在するか否かを判定し、エラーが存在する場合は前記検査部による前記相関の検出動作を中断する、
    請求項１２記載の光ディスク再生装置。
  18. 所定の情報によって復号可能な主情報が、凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され、前記凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変によって第１の副情報が記録された光ディスクを再生する光ディスク再生装置であって、
    前記凹凸記録マークへのレーザ照射を行い、前記レーザ照射の反射光のうち前記凹凸記録マークに対応した反射光成分から前記主情報を再生する主情報再生部と、
    前記反射光の前記凹凸記録マークに対応した反射光成分とは異なる反射強度の変化から第２の副情報を再生する第２の副情報再生部と、
    前記第２の副情報から前記第１の副情報に関連する情報を検出する検査部と、
    前記第１の副情報を再生し、再生した前記第１の副情報と前記関連する情報との相関を検出し、検出結果に基づき主情報を復号するための前記所定の情報を出力する第１の副情報検出部と、
    を備える、光ディスク再生装置。
  19. 前記第２の副情報再生部が一の所定単位の主情報に対応して記録されている前記第２の副情報を再生した後、前記第１の副情報検出部は、前記螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を再生する、
    請求項１８記載の光ディスク再生装置。
  20. 前記第１の副情報検出部と前記第２の副情報再生部とは、一の前記所定単位の主情報に対応して記録されている前記第１の副情報と前記第２の副情報とを同時に再生し、
    前記検査部は、前記一の所定単位の主情報に対応して記録されている前記第２の副情報から、前記螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して記録された他の第１の副情報と関連する情報を検出する、
    請求項１８記載の光ディスク再生装置。
  21. 凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され所定の情報によって復号可能な主情報及び第１の副情報を有する光ディスクに、第２の副情報を記録する光ディスク製造装置であって、
    所定単位に分割され記録されている前記主情報毎に、前記凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変を検出することによって、前記第１の副情報を検出する第１の副情報検出部と、
    前記所定の情報と検出された前記第１の副情報とに関連付けられて生成された制御信号に従って、光ディスクの前記凹凸記録マーク上の反射膜に照射するレーザ強度を制御することによって前記第２の副情報を記録する第２の副情報記録部と、
    を備える、光ディスク製造装置。
  22. 前記第１の副情報検出部が一の前記所定単位の主情報に対応して記録されている前記第１の副情報を検出した後、前記第２の副情報記録部は、検出された前記第１の副情報と関連付けられて生成された制御信号に従って、前記螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して前記第２の副情報を記録する、請求項２１記載の光ディスク製造装置。
  23. 前記制御信号は、前記第１の副情報を初期値として発生した擬似乱数系列によって前記所定の情報をスクランブルして生成された信号である、
    請求項２１記載の光ディスク製造装置。
  24. 前記制御信号は、前記第２の副情報を、前記第１の副情報によって示された記録位置に記録する信号である、
    請求項２１記載の光ディスク製造装置。
  25. 前記第１の副情報検出部が一の前記所定単位の主情報に対応して記録されている第１の副情報を検出すると同時に、前記第２の副情報記録部は前記一の前記所定単位の主情報に対応して第２の副情報を記録し、
    前記一の所定単位の主情報に対応して記録されている前記第１の副情報は、前記螺旋状トラック方向の後方において前記一の所定単位の主情報に連続する他の所定単位の主情報に対応して他の第２の副情報を記録するための情報である、
    請求項２１記載の光ディスク製造装置。
  26. 凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され所定の情報によって復号可能な主情報及び前記所定の情報に基づき記録された第１の副情報を有する光ディスクに、第２の副情報を記録する光ディスク製造装置であって、
    前記第１の副情報と同じ情報に基づき生成された制御信号に従って、光ディスクの前記凹凸記録マーク上の反射膜に照射するレーザ強度を制御することによって前記第２の副情報を記録する第２の副情報記録部、
    を備える、光ディスク製造装置。
  27. 凹凸記録マークを螺旋状トラックに配することによって記録され所定の情報によって復号可能な主情報及び第１の副情報を有する光ディスクに、第２の副情報を記録する光ディスク製造方法であって、
    前記所定の情報と前記第１の副情報とに関連付けられて生成された制御信号に従って、光ディスクの前記凹凸記録マーク上の反射膜に照射するレーザ強度を制御することによって前記第２の副情報を記録する第２の副情報記録ステップ、
    を備える、光ディスク製造方法。
  28. さらに、所定単位に分割され記録されている前記主情報毎に、前記凹凸記録マークの変位、変形、又はパターンの改変を検出することによって、前記第１の副情報を検出する第１の副情報検出ステップを備え、
    前記第２の副情報記録ステップにおいては、検出した前記第１の副情報に関連付けられて生成された制御信号に従って、前記第２の副情報を記録する、
    請求項２７記載の製造方法。
  29. 前記第１の副情報及び前記第２の副情報は、前記主情報の所定単位毎に同期して記録され、
    一の前記所定単位の主情報に同期して記録された第２の副情報は、前記螺旋状トラック方向の前方又は後方にある他の所定単位の主情報に同期して記録されている第１の副情報に関連付けられて記録される、
    請求項２７記載の光ディスク製造方法。
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