WO2004029943A1 - 光記録媒体及び光記録媒体の記録装置 - Google Patents

光記録媒体及び光記録媒体の記録装置 Download PDF

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WO2004029943A1
WO2004029943A1 PCT/JP2003/012133 JP0312133W WO2004029943A1 WO 2004029943 A1 WO2004029943 A1 WO 2004029943A1 JP 0312133 W JP0312133 W JP 0312133W WO 2004029943 A1 WO2004029943 A1 WO 2004029943A1
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Yasumori Hino
Tetsuya Akiyama
Noboru Yamada
Mitsurou Moriya
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/006—Overwriting

Definitions

  • the present invention relates to an optical recording medium such as an optical disk for optically recording information, and an apparatus for recording and reproducing information on and from the optical recording medium.
  • CDs Compact Discs
  • CD-Rs and data Rewritable CD-RWs have been developed, and these are optical disc formats widely used in the AV and PC fields.
  • DVD Digital Versatile Disc
  • DVD-R, DVD-RAM, DVD- Write-once and rewritable formats such as RW have been developed, and their use is accelerating.
  • RW Read Only Memory
  • Reference 1 discloses a data recording device that encrypts and records data based on a medium unique number that cannot be rewritten by a user.
  • the data writing device 2404 is composed of an encryption device 2405 and an individual key generator 240, and the data reading device 2407 is a cryptographic decryption device 2408. And an individual key generator 240.
  • the data writer 2404 reads out the medium unique number 2402 and generates an encryption key unique to the recording medium 2401 from the medium unique number 2402 by the individual key generator 2406. Using this key, the electronic data is encrypted by the encryption device 2404, and the electronic data is recorded on the recording medium 2401 as encrypted electronic data 2403.
  • the data reading device 2407 generates an encryption key unique to the recording medium 2401 from the medium unique number 2402 in the same way as the recording process, and uses this key to encrypt electronic data into an encryption decryptor. The encryption is decrypted in 2408 and the electronic data is reproduced.
  • the encoded record data 2403 is information specific to the recording medium 2401. Even if the encrypted record data 2403 is copied to another recording medium, if the medium unique number 2402 is not copied, a key for encrypting and decrypting the encrypted record data 2403 is obtained. The data cannot be reproduced correctly on the copied recording medium, and the copyright can be protected from illegal copying.
  • the technology for preventing unauthorized copying disclosed in Reference 1 is realized by a function that the medium unique number 2402 is information that is intentionally specified and that the user cannot rewrite or copy. I have. If the medium unique number 2402 is copied by some means, illegal copying can be realized.
  • a recording technique of a medium unique number a technique of recording a barcode-shaped mark on a part of a disc is generally used, and is disclosed in References 2 and 3.
  • an optical disk 2501 is configured by laminating two disks having a thickness of 0.6 ram.
  • a bar code A BCA region 2502 for forming a mark 2503 is provided on the inner circumference of this optical disk 2501.
  • the BCA region 2502 is composed of uneven pits, and a reflective film of an aluminum film is formed on the uneven pits.
  • Barcode-shaped marks 2503 are formed in the BCA area 2502 by laser trimming for melting and removing the reflective film using a high-output YaG laser.
  • the medium unique number 2402 is recorded by the bar code mark 2503.
  • FIG. 26 shows the state of a reproduced signal when the barcode-shaped mark 2503 formed in this manner is reproduced.
  • a signal 2601 is a reproduction signal of a barcode recording area 2502
  • a signal 2602 is a reproduction signal of a barcode mark 2503. Since the reflective film of the bar code mark 2503 has been removed by laser trimming, the reflected light does not return to the detection system, so it is reproduced at the bar code portion as shown by the signal 2602. The signal is greatly reduced, and a reproduced signal 2603 is generated from the pits having an uneven shape in other portions. The reproduced signal from the pits having a concave and convex shape is removed from the reproduced signal by a low-pass filter, and a bar code mark 2503 is detected and demodulated.
  • the recording method of the medium unique number disclosed in Reference 2 is write-once recording in which recording is performed by removing the reflective film using laser trimming, so that rewriting is impossible. Optimal.
  • Reference 3 is a method of recording a medium unique number on a phase-change rewritable recording medium, and is widely used in rewritable phase-change recording media.
  • the area in which the medium unique number is recorded and the form of the mark to be recorded are the same as those in Reference 2, and a detailed description thereof will be omitted.
  • Reference 3 discloses a process of crystallizing a recording layer in a phase change disk manufacturing process, that is, a so-called initialization process, in which crystallization is partially interrupted in a BCA region 2502 to form a crystallized portion.
  • This is a method of forming a mark having a different reflectance similar to the bar-code-like mark 2503 composed of a crystallized portion.
  • Figure 27 shows the reproduced signal in this system.
  • the region where the initialization is interrupted in the initialization step becomes an uncrystallized portion, and since the laminated film is set by the optical design so as to satisfy the non-reflection condition, the region has a low reflectivity. Playback signal 2 7 0 2 can be obtained.
  • a barcode-shaped mark can be falsified by using a rewritable recording device in order to form a barcode-shaped mark using a crystallized portion and an uncrystallized portion.
  • the BCA area 2502 is formed of a flat plate, which makes it difficult to track the recording light beam, thereby making it difficult to falsify the recording device.
  • the above-described medium unique number recording method is widely used. However, if the recording medium and the recording method are capable of write-once recording, the medium unique number can be recorded while preventing data tampering.
  • the recording layer absorbs laser light and generates heat.
  • the recording mechanism that melts or decomposes the recording layer by the heat and softens the substrate, and forms a recording pit by forming a mixture of the recording layer material and the substrate material at the interface between the substrate and the recording layer.
  • the write-once recording method described above is a method in which recording pits are recorded by deformation of a substrate or the like, and a reproduction signal is detected as a signal whose reflected light amount is reduced.
  • the recording method of the medium unique number as described above has a problem that the medium unique number is falsified.
  • the recording / reproducing apparatus it is very difficult for the recording / reproducing apparatus to determine whether the mark is a barcode-like mark removed by laser trimming or a mark due to an uncrystallized portion.
  • the recording / reproducing device needs to support the recording / reproducing of many recording media, and considering these interchangeable fe, the bar-coded mark removed by laser trimming and the bar-coded by uncrystallized part are considered. It is almost impossible to distinguish between the marks.
  • the device disclosed in Reference 1 can operate as a legitimate disk even if an unauthorized disk with a barcode mark formed by an uncrystallized portion in the BCA area 2502 is used. I do. As described above, a bar-code-like mark due to an uncrystallized portion can be rewritten or tampered with, and therefore even in the case of Reference 1, an illegal copy may be circulated.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is an optical recording medium that can effectively protect information whose rewrite or tampering is to be prevented.
  • an optical recording medium suitable for copyright protection and It is an object of the present invention to provide an optical disk device that records and reproduces information on such an optical recording medium.
  • the optical recording medium according to the present invention has a data recording area in which data can be rewritten and a write-once area in which data cannot be erased only by additional writing.
  • the reflectance of the data-recorded portion and the data-unrecorded portion are different.
  • the reflectivity of the recording pits formed in the write-in area is higher than the higher one of the reflectivities of the data recording portion and the data non-recording portion of the data recording area.
  • the recording medium having such a configuration it is possible to record a recording pit having an increased reflectance in the write-once area. For this reason, the reflected light amount of the recording pits recorded in the data recording area is lower than when the recording is not performed. Since the reflectance is higher than that of the recording pits in the storage area, the two can be distinguished from each other, and the tampering of the medium unique number information can be easily detected. For this reason, it is possible to easily detect an unauthorized disk in which the medium unique number is recorded in a phase-changed crystal and non-crystal state. Therefore, by using the optical disk recorded by the method of the present invention and the optical disk recording / reproducing apparatus, it is possible to realize a system having a very high security for recording of billing information such as copyright protection and content distribution.
  • the optical disk device has a data rewritable data recording area
  • the optical disk device controls an operation of an optical head that irradiates a laser beam onto an optical recording medium to record data, a laser driving unit that controls a data recording operation performed by the optical head, and a laser driving unit.
  • the controller drives the laser drive means to record data by irradiating the write-once area with a laser beam having a heat amount of 3 to 25 times the heat amount required to record rewritable data in the data recording area. Control.
  • the medium unique number uniquely assigned to the recording medium includes information on a position where the medium unique number is recorded, and a public key generated from a secret key. Encrypted and recorded. Even with such an optical recording medium, a system with extremely high security for copyright protection and the like can be realized.
  • data recorded in the write-once area and data recorded in the rewritable data area can be distinguished from each other. It is possible to provide a rewritable recording medium capable of protecting data and rewritable. Further, by encrypting the medium unique number using the position information where the medium unique number is recorded, the system can be protected from tampering with the medium unique information due to an unauthorized change of the optical disk device. In addition to the write-once area, not only media-specific information but also billing and content management In this case, the data recorded in the write-once area can be prevented from being falsified by decoding the data recorded in the write-once area with the medium unique number. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a diagram showing an area of an optical disc in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a master disk creation process of the optical disk according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a process of manufacturing an optical disc according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of an optical disc device that records a medium unique number in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram showing a recording format of an ECC block (recording block) of data recorded in the write-once area.
  • FIG. 5B is a diagram showing a structure when n recording blocks are repeated.
  • FIG. 6 is a table showing sync data added to data recorded in the write-once area.
  • FIG. 7 is a table showing a modulation rule of data recorded in the write-once area.
  • FIG. 8 is a diagram showing an arrangement state of data recorded in the write-once area in a sector.
  • FIG. 9A is a diagram showing data recorded in the write-once area
  • FIG. 9B is a diagram showing a recording mark
  • FIG. 9C is a diagram showing the waveform of a laser beam for recording in association with each other.
  • FIG. 1OA shows a reproduction waveform of data recorded in the write-once area.
  • FIG. 10B is a diagram showing a reproduction waveform of data recorded in the rewritable data recording area.
  • FIG. 11A is a diagram showing a state in which recording pits are recorded in a track groove in a write-once area.
  • Fig. 11B shows the state of the cross section of the recording pit recorded in the write-once area
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the recording power and the reproduction signal amount when forming data pits recorded in the write-once area.
  • FIG. 13 is a block diagram of an optical disc device for recording and reproducing data recorded in the write-once area and data recorded in the data recording area.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the write-once signal demodulator in detail.
  • FIG. 15 is a block diagram of the optical disc device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 16A is a diagram showing a reproduced signal when data pits are recorded in synchronization with the maximum change position of the groove. is there.
  • FIG. 16B is a diagram showing a reproduced signal when data pits are recorded in synchronization with the zero-cross position of the groove in the groove.
  • FIG. 17 is a block diagram of an optical disc device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram showing a mechanism of encryption and decryption of a medium unique number.
  • FIG. 19 is a block diagram of an optical disc device that records and reproduces data recorded in a write-once area and data recorded in a data recording area in the third embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart of a process for determining the presence or absence of a medium unique number.
  • FIG. 21 is a diagram showing a conventional arrangement state of each area in an optical disc including a key ring area.
  • FIG. 22 is a diagram showing a recording medium according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 23 is a block diagram of an optical disc device that records and reproduces data recorded in a license area and data recorded in a data recording area according to the sixth embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram showing a conventional copyright protection mechanism using a medium unique number.
  • FIG. 25 is a diagram showing a conventional optical disc on which a conventional medium unique number is recorded.
  • Fig. 26 shows the reproduction signal of the conventional media unique number recorded by laser trimming.
  • FIG. 27 is a diagram showing a playback signal of a conventional medium unique number recorded by the initialization processing of the phase change film.
  • Embodiment 1 Embodiment 1
  • FIG. 1 shows an optical disk according to the present invention.
  • the optical disc according to the present invention is composed of a phase-change recording film, has a diameter of approximately ⁇ ⁇ , an inner diameter of llmm, a thickness of approximately 0.8 ⁇ , and a wavelength of 405 nm through a transparent substrate having a thickness of approximately 0.1 mm.
  • Information recording / reproduction is performed using an optical head with a numerical aperture (NA) of approximately 0.85.
  • NA numerical aperture
  • an optical disk 101 is a read-in area 102 for recording information necessary for the system such as control information and replacement information for controlling the optical disk, and a data recording area for recording user data. It has 103.
  • the lead-in area 102 includes a write-in recording area 104 for recording data that cannot be tampered with.
  • the data recording area 103 is a data rewritable area.
  • the write-once recording area 104 is an area in which data can be recorded only once and the recorded data cannot be erased.
  • medium unique number information 105 which is a number unique to the optical disk, is recorded as write-once information.
  • the data recording area 103 ranges from a radius of 23.8 mra to a radius of 12.25 mm.
  • Lead fin area 1 0 2 has a width of 0.5 ⁇ radius I 2. 2 area by der radius 11.75 ⁇ from 5Ram.
  • the write-once area 104 provided in the lead-in area 102 has a radius of 11.95 mm to 11.75 mm.
  • the tracks in the lead-in area 102 and the data recording area 103 are formed by continuous spiral grooves.
  • the track pitch (distance between grooves) of the lead-in area 102 is 0.35 / ira
  • the track pitch of the data area 103 is 0.32 ⁇ m
  • the data area of the lead-in area 102 is data.
  • the track pitch changes continuously within a range of approximately 30 / ⁇ , but the track is a continuous spiral groove.
  • An address for accessing is recorded in the track by a groove.
  • rewritable recording data is recorded as amorphous recording pits in the grooves.
  • This amosphasic recording pit is formed by a method similar to that used in a rewritable type DVD. That is, it is formed by rapidly modulating the intensity of the recording laser light with multi-pulses to rapidly cool the recording film.
  • the read-in area 102 is an area in which control information for controlling the recording pattern, recording pulse timing, etc. of the optical disc is recorded in advance in a groove groove, and a test area for learning the recording power. It consists of information and areas necessary for the system to operate the optical disk.
  • the track pitch of the lead-in area 102 is wider than the track pitch of the data recording area 103 in order to stably read out control information recorded in the groove of the track.
  • a glass plate 201 coated with a positive photoresist uniformly is prepared. Exposure of a desired groove pattern is performed by a power-setting machine 202 using a far-sighted / line laser having a wavelength of 248 nra. At this time, the cutting machine 2 0 2 Based on a signal from the formatter, control information is recorded in an address and a part of the lead-in area 102 while coupling the light beam. Between the lead-in area 102 and the data area 103, the track pitch is changed by changing the feed amount of the cutting machine. Exposure is completed when the data area 103 reaches the outer circumference again.
  • a latent image 203 of a desired groove pattern is recorded on the glass plate 201.
  • a master disk 205 on which the group pattern 204 is formed is produced.
  • a nickel film 206 was formed on the disk master 205 by sputtering, and this was used as an electrode to perform nickel plating to produce a nickel thin plate 2007, which was peeled off, the resist was removed, and the back surface was polished. The stamper is later punched into the desired shape.
  • the stamper 208 formed by the above method is mounted on an injection molding machine, and injection molding is performed using polycarbonate as a material.
  • the 0.7 mm thick molded substrate 300 onto which the groove shape of the stamper 208 is transferred is described. Is prepared. An 80 nm thick Ag reflective layer 302 and a 20 nm thick ZnS dielectric layer were formed on the surface of the substrate 301 where the grooves were transferred by sputtering.
  • a recording layer 304 of (Ge, Sn) SbTe having a thickness of 303 and 10 nm and a dielectric layer 305 of ZnS having a thickness of 57 nm are laminated.
  • a polycarbonate sheet 300 having a thickness of approximately 90 ⁇ is dropped on the spin-coater, and a UV-curable resin 307 is dropped on the spin coater. After stacking 6, the spin coater is rotated to shake off the excess UV resin, and when the thickness of the UV resin reaches approximately 10 // m, the rotation of the spin coater is stopped, and ultraviolet light is irradiated from the UV light source 308 Then, resin 307 is hardened.
  • the optical disk 101 is formed by these steps.
  • the recording layer 304 of the optical disc 101 is formed by sputtering, the entire surface is in an amorphous state, and a crystallization process of the recording layer 304 generally called an initialization step is required.
  • This crystallization process is usually performed by scanning the entire surface with uniform light using an initialization device equipped with a high-power laser beam having a wavelength of about 650 nm. By this process
  • the recording film 304 has a reflectivity of about 20%. After these steps are completed, recording of the medium unique number information 105 is performed.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an optical disk device that records medium unique number information according to the present invention.
  • a motor 402 rotates an optical disk 401 storing medium unique number information 105.
  • the optical head 400 records the medium unique number information 105 on the optical disc 401.
  • the feed mechanism 404 moves the optical head 403 in the radial direction.
  • the focus / tracking driver 405 drives the force of the optical head 403 and the tracking actuator.
  • the feed driver 406 drives the feed mechanism 404.
  • the control unit 407 controls the focus / tracking driver 405, the feed driver 406, and the motor 402.
  • the PLL 408 generates an address reading clock from the push pull signal from the groove.
  • the address decoder 409 demodulates address information recorded as a couple from the push-pull signal from the groove.
  • the laser driver 410 modulates the power of the laser of the optical head 403 in order to record the medium unique number information 105.
  • the laser power control unit 4111 controls the power of the laser driver 410.
  • the recording timing generator 412 generates the recording timing of the medium unique number information 105.
  • ECC Encoder 4 13 adds an error correction code to the media specific number.
  • the data modulator 414 converts the information of the ECC encoder 413 into bit data for recording.
  • the multi-pulse generator 415 multiplies the bit data of the data modulator 414 to generate laser modulation data.
  • the controller 416 is constituted by a microcomputer which is a controller of the total storage for recording the medium unique number information 105.
  • the media unique number is divided by the ECC encoder 4 Data is added to form an ECC block.
  • the ECC block is PE-modulated by the data modulator 414, and a preamble and a sync pattern are added.
  • FIG. 5A shows the structure of a PE-modulated recording block 501 to which a preamble and a sync pattern are added.
  • I. ⁇ I i 5 is medium unique number, with information of 16 bytes.
  • C. ⁇ C 15 is 1. To 1 is 15 parity.
  • ⁇ C i do I.
  • the ⁇ IL 5 and preamplifier / Les portion are PE modulation, one byte of information to become the number of bits twice, C. ⁇ C 15, I.
  • Each symbol length ⁇ I i 5 and Purianpuru portion is 16 bits. In this way, by performing PE modulation and recording, it is easy to extract a reproduction clock from the reproduction signal of the medium unique number information 105.
  • sync marks SB and RS are placed at the beginning of each line. ⁇ RS 2 is added.
  • the sync mark consists of 16 bits, and the modulated pit string has a pattern in which 0s that do not appear in PE modulation appear continuously for 2 bits or more, and the sync pattern can be easily detected from the reproduced signal. It is also possible to repeat the structure of the recording block 501 in FIG. 5A a plurality of times and record in units of integral multiples of 16 bytes.
  • Fig. 5B shows the structure when n recording blocks 501 are repeated.
  • Sync code SB as mer force preambles the RS 0 as a marker of the recording data, R Si as a marker of parity, a structure in which RS 2 is added as the end of the marker data.
  • the recording block 501 including the information of the medium unique number is recorded in a predetermined address of the write-once recording area 104 of the optical disk 101.
  • FIG. 8 shows the structure of the medium unique number information 105 recorded on the optical disc 101.
  • a sector 804 806 is a sector in which the medium unique number information 105 is recorded.
  • One sector is composed of a plurality of recording blocks.
  • the medium unique number information 105 is recorded over two sectors. However, the medium unique number information 105 is not continuously recorded from the sector 804. Is recorded in the next sector 806. The reason will be described later. (Recording of media unique number information)
  • the medium unique number information 105 is recorded by being divided into predetermined block units (recording blocks).
  • the controller 416 controls the feed driver 404 and the focus / tracking driver 405 based on the address read by the address decoder 409 via the control unit 407, thereby obtaining the medium unique number.
  • a seek operation is performed on a predetermined sector (sector at address M in FIG. 8) in which information 105 is recorded, and the recording block 5 is synchronized with the start position of the predetermined sector based on the timing of the recording timing generator 4 12. 0 Record 1
  • the recording film 304 of the area 803 is initialized to a crystallized state in order to provide a reference level for demodulating the medium unique number information 105. Is done.
  • the reference level for detecting the recording pits in the write-once area having a higher reflectivity than the crystal state of the recording layer in the data recording area is set to the level before the sector to be reproduced.
  • the demodulation circuit can be easily configured because it can be easily extracted from the reproduction level of the sector. This will be described in detail later in the description of the method of reproducing the medium unique number information 105.
  • the license recording area 104 and the data area 103 have the same sector structure.
  • the recording start position of the data recorded in the write-in recording area 104 is made to coincide with the start position of the sector.
  • These sectors are identified by modulating and recording the address information in the grooves in the groove.
  • a clock for recording data is also generated by the PLL408 from the clock signal. It is not always necessary to make the structure of the sector the same in the write-once area and the data area, but the address recording method and modulation in the write-in area 104 and the data recording area 103 or the lead-in area 102. If the frequency or the like changes, the identification of the address becomes complicated due to eccentricity near each boundary, which is not preferable.
  • the write format differs between the write-once area 104 and the data recording area 103, but the write-once area 104 and the data recording area 103 have different address formats.
  • the format is the same. Thereby, high-speed seek can be realized.
  • the recording density and recording format of the write-once area 104 and the data recording area 103 are different. Therefore, as shown in FIG. Occurs. In this way, by allowing the unrecorded area portion 807 in the sector area, the start position of the recording block 501 can be matched with the start position of the address, and the start position can be easily detected. Become like
  • the sector 805 in which the unique number information is not recorded is replaced with the medium unique number information 105. Is provided between the sectors 804 and 806 in which is recorded. This is because the recording of the recording pits 902 increases the reflectance of that portion, making it difficult to demodulate the address.
  • the address can be read reliably in that sector. Therefore, an area from which the address can be read exists in the area where the medium unique number information 105 is recorded. Will be.
  • the recording block 501 generated by the data modulator 414 is recorded by irradiating a laser by dividing one bit into a plurality of multi-pulses by the multi-pulse generator 415.
  • Figure 9 shows the laser pulse waveform, recording bit string, and recording mark when recording data “lj and“ 0 ”.
  • 9A shows recording data to be recorded
  • FIG. 9B shows recording pits formed on the optical disk 401
  • FIG. 9C shows a recording laser waveform for forming the recording pits 102, respectively.
  • Record lay The waveform has a peak power 904, a bottom power "′′ 905, and a bias power 906.
  • the recorded optical disk 410 has a linear velocity of lm, a multi-pulse peak power of 90 ns has a width of 40 ns, a manole chipless interval of 80 ns, and a bottom power of 9
  • FIG. 1OA shows a reproduced signal of the recording pits 902 recorded by the above method.
  • a signal 1001 is a reproduced signal when the medium unique number information 105 is recorded
  • a level 1002 is a reproduced signal level from the crystallized recording layer 304
  • Level 1003 is the reproduction signal level of the recording pits 902
  • level 1004 is the reproduction level at which the reflected light from the optical disk is used.
  • FIG. 10B shows a reproduced signal when a recording pit in an amorphous state is recorded on the recording layer 304 according to the modulation rule of 1-7 by a conventional rewritable recording method.
  • a signal 1005 indicates a reproduction signal when recorded by a rewritable information recording method
  • a signal 106 indicates a reproduction level of a recording pit in an amorphous state.
  • the rewritable information recording process the linear velocity 5 m / s, the peak power of the recording 4. 8m N bias power 2. 4TnW, Been bottom power 0. LMRE. Since rewritable information is recorded as recording pits in an amorphous state, it occurs in the direction in which the amount of reflected light decreases.
  • the reflected light amount at the recording pits 902 in the write-once area of the optical disk is set to be higher than the reflected light amount obtained in the crystallization state in phase change recording. This makes it impossible to realize the amount of light reflected from the write-once area by rewritable phase change recording.
  • FIG. 11A is a diagram showing a state in which the recording pits 902 are recorded in the track grooves
  • FIG. 11B is a diagram showing the recording pits 900 in the line 111 of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state of a cross section of FIG.
  • a recording pit 902 is formed in a recording groove 111 for recording data.
  • a reflective layer 302, a protective layer 303, a recording layer 304, and a protective layer 305 are laminated in this order.
  • deformation occurs around the recording layer 1103, and the thickness of the recording layer 1103 decreases.
  • the reflective layer 302 In the portion where the thickness of the recording layer is reduced, more light reaches the reflective layer 302 because the amount of light absorbed by the recording layer is reduced, and the light that has reached is reflected by the reflective layer 302. . For this reason, the amount of reflected light increases in the portion of the recording pits 902.
  • This recording mode is an irreversible change due to deformation of the recording layer 304, and is write-once recording.
  • the deformation of the recording layer 304 is such that the optical disk 401 is rotated at a low linear velocity of lra / s, and the power per unit volume is about 5 to 10 times larger than the power for normal rewritable recording. This is caused by injecting laser power.
  • FIG. 12 shows the relationship between the reproduction signal amount of the recording pits 902 in the write-once area and the recording power.
  • the horizontal axis in Fig. 12 indicates the amount of heat injected per unit volume by laser irradiation to form pits for write-once recording and the unit volume by laser irradiation that is optimal for forming rewritable recording pits of phase change. This is the ratio to the amount of heat injected per unit.
  • the amount of heat injected per unit volume is proportional to the laser power to be irradiated and the laser irradiation time, and is inversely proportional to the linear velocity which is the moving speed of the recording layer 304 during recording.
  • the vertical axis in FIG. 12 indicates the difference between the reflectance of the pits 92 formed by write-once recording and the reflectance when the recording film 304 is in a crystalline state, and This is a reproduction signal amount obtained by write-once recording.
  • recording is performed from the ratio of the amount of heat injected per unit volume of 2 times, and it is almost saturated at about 4 times and shows almost constant signal amount up to about 20 times. If the amount of injected heat is further increased, the reflection layer 302 will burst and the laser beam will not be reflected, so that the signal amount will decrease.
  • the amount of heat required to form the recording pits 902 of which the reflected light increases according to the present invention is injected per unit volume by laser irradiation suitable for forming a phase-change rewritable recording pit.
  • About 2 to 22 times the amount of heat to be applied is appropriate, and in the sense that a better pit is formed, the optimal range is 4 to 20 times.
  • the multi-pulse recording is performed to stabilize the shape of the recording mark.
  • the multi-pulse recording is not necessarily performed, and the write-once recording can be performed if the heat amount shown in FIG. 12 can be injected. It is possible to do.
  • the recording medium on the optical disk is used, but it is not necessarily limited to the shape of the disk.
  • the above-described pit forming method is applicable as a write-once data recording method in a case where it is desired to increase the reflectivity by recording when compared with non-recording. (Playback of media unique number information)
  • FIG. 13 shows a configuration diagram of an optical disk device for reproducing the medium unique number information 105.
  • the motor 1301 rotates the optical disk 101.
  • the optical head 1302 records and reproduces data.
  • Feed mechanism 1 3 0 3 moves the optical head 1 302 in the radial direction.
  • the driver 1304 drives the motor 1301.
  • the driver 1305 drives the actuator of the optical head 1322 to perform focus and tracking.
  • the laser driver 1306 drives the laser of the optical head 1302 to perform recording or reproduction.
  • the phase dryno 13 07 drives the feed mechanism 13 03.
  • the laser control unit 1308 performs laser power control.
  • the servo control unit 1309 controls the motor driver 13304 and the focus driver, the tracking driver 1305 and the phase driver 1307, and performs seek to an arbitrary address and performs focus and tracking control. .
  • the servo signal detector 1310 calculates a signal for servo control.
  • the address demodulator 1 3 1 1 demodulates the address from the push-pull signal.
  • the rewritable signal modulator 1312 modulates data to record information of the rewritable type as recording pits of phase change.
  • the rewrite signal demodulator 13 13 demodulates a phase change recording pit signal in which rewrite is type information.
  • the write-once signal demodulator 1 3 1 4 demodulates the write-once signal.
  • the ECC encoder / decoder 13 15 performs error correction of the rewritable signal and Reed-Solomon encoding.
  • the ECC decoder 1316 corrects the error of the medium unique number information recorded as write-once information.
  • the encryptor 13 17 encrypts recorded data and decrypts reproduced data using the medium unique number.
  • the controller 1318 is composed of a microcomputer that controls the system.
  • the host interface 1319 controls the
  • the controller 1317 sends the phase dry memory to the address M_ 1 immediately before the address M on which the medium unique number is recorded through the servo control unit 1307. Control 1307 to move the phase system to near address M. After that, focus' tracking control is performed and the current address is read out by the address demodulator 1 3 1 1. Based on the difference between the read address and the address M- 1, the multi-jump and 1-track jump control is performed by the servo control unit 13 0 9 to complete the seek to address M-1. In the area 803 of the address M-1, the recording film 304 is initialized to the erase level as described above. The write-once signal demodulator 1 3 1 4 The demodulation of the recording pit 902 recorded as the tooth information is performed.
  • FIG. 14 shows the detailed configuration of the light signal demodulator 13 14.
  • the write-once signal demodulator 13 14 has a predetermined number (1.3 in this example) of the output of the sampling hold 144 0 1 and the sampling horn 1 4 1 that store the reflectance level of the crystallized state.
  • Amplifier 1402 to multiply, Binarizer 1403 to compare the output of amplifier 1402 with the write-once signal, PE demodulator to detect sync code and perform PE demodulation of data It includes a timing signal generator 1445 for controlling the operation of the sampling hold 1441 and the PE demodulator 1444 based on the address information and address information.
  • sampling hold 14401 samples the signal level. At this time, the signal level sampled is the reflected light level in the crystalline state because the area of the address M-1 is initialized to the erase level.
  • the sampling hold 1401 enters the hold state, and the reflected light quantity in the sampled crystal state is multiplied by 1.3 by the amplifier 1402, compared with the input signal, and the result is binary. Be transformed into As described above, the write-once recording medium unique number information is recorded at the address M, and the amount of reflected light increases at the recording pit forming portion.
  • the binarizer 1403 compares the increased level of the amount of reflected light with the level 1.3 times the amount of reflected light in the crystallized state to obtain a recording bit stream.
  • a PE demodulator 1444 detects a sync code and performs PE demodulation. The pit stream data subjected to PE demodulation is error-corrected by the ECC encoder 13 16 and the medium unique number is reproduced.
  • the demodulated medium unique number is used to encrypt or decrypt data to be recorded / reproduced in accordance with an instruction from the host. Used as a key for Recording and rewriting of rewritable data are performed at a linear velocity of 5 m / s at a data transfer rate of 36 Mbps, laser recording power of 9.6 mW, and bias power of 4.5 mW.
  • the demodulation is performed by rewriting.
  • a special circuit different from the circuit for demodulation when recorded as possible information is required. For this reason, even if forgery of the medium-specific information is made with rewritable pits due to a phase change, for example, it becomes impossible to reproduce the medium-specific information.
  • a method of demodulating a forged signal with a rewritable pit due to a phase change by changing the demodulation section of the medium unique number information is also conceivable. Almost impossible.
  • the optical disk and the optical disk recording / reproducing apparatus on which the medium unique number information of the present invention is recorded it is possible to realize a system with very high security for copyright protection.
  • the width for recording this information is only a few micro-micrometers, and the recording capacity must be increased to allow wide recording of rewritable data. Also has a great effect. This feature is most effective when used on an optical disc with a small diameter.
  • information can be written as data in the non-rewritable write-once area, it is possible to write various types of information to be prevented from being tampered compared to the case where BCA is used.
  • Embodiment 2 since information can be written as data in the non-rewritable write-once area, it is possible to write various types of information to be prevented from being tampered compared to the case where BCA is used.
  • the amount of reflected light after recording is larger than before recording. For this reason, the signal amount of the pop signal generated from the push-pull signal also increases at the portion where the recording pits 902 are formed. Also, in an optical disk on which address information is modulated and recorded at the zero-cross position of the sample signal, if the reproduction signal from the zero-cross position is affected by the formation of the recording pits 902, the address cannot be reproduced. If the address cannot be reproduced, when the medium unique number information 105 is reproduced, the address before the address where the medium unique number information 105 is recorded (in the first embodiment, the address M) is used.
  • medium-specific information 105 is recorded in the next address.
  • medium-specific information 105 is recorded across sectors. In this case, the reliability at the time of reproduction was improved by providing the sector 805 where no recording is performed.
  • the information of the medium unique number needs to be reproduced without confirming the address, and the reproduction reliability is reduced. Further, since it is necessary to provide a sector area 805 where no recording is performed, the recording density is also reduced.
  • a means for recording the medium unique number information 105 from which an address can be read is provided.
  • FIG. 15 is a configuration diagram of a recording device of medium unique number information in the present embodiment.
  • the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and portions having the same functions are indicated by the same symbols as in FIG. 4. Portions indicated by the same reference numerals are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • PLL 1501 has a function of locking to a wobble signal.
  • the multi-pulse generator 1502 generates a multi-pulse in synchronization with the sample to form a pit.
  • the PLL 1501 is the same as the first embodiment in that it is a PLL that is synchronously coupled with the multi-pulse. However, in order to synchronize the position of the pit for recording the medium unique number information with the multiple, the multi-pulse generator 1502 has a multi-pulse generator. The multi-pulse generator 1502 records pits synchronized with the wobbles of the groove recording groove 111 on the disk based on this signal.
  • FIGS. 16A and 16B show the state of the track where the recording pit 902 of the medium unique number information is recorded in synchronization with the sample of the recording groove 111 by the recording method of the present embodiment.
  • 5 shows a normal signal reproduced from the recording groove 1 101 at the time.
  • FIG. 16A shows a case in which the recording pits 902 are formed in synchronization with the position where the wobble amount of the groove is maximum.
  • the recording pits 902 that cannot be tampered with are formed by the method of the present invention, the amount of reflected light increases. For this reason, the amount of the signal generated by the push-pull signal in the portion where the recording pits 92 are formed also increases.
  • the wobble signal becomes a signal as shown in a signal 1601 shown in the lower part of FIG. 16A.
  • the optical disk of the present embodiment converts address information to a zero crossing position of a sample signal.
  • the recording pits 902 are formed in synchronization with the maximum or minimum position of the groove as shown in the dual reproduction signal 1601 of FIG. 16A, The address can be detected stably without being affected by the zero-cross position of the wobble signal.
  • the recording pits 902 may be formed in synchronization with the position where the wobbled amount of the groove becomes zero. In this case as well, the address can be stably detected without being affected by the zero-cross position of the wobble signal.
  • the formation of the recording pits 92 enables reliable address reproduction even if the reflectance changes.
  • the address can be demodulated in the recording area of the medium unique number information on the optical disk, and the high-speed seek and the A highly reliable read operation can be realized.
  • the medium unique number information 10 is obtained from the address synchronization information. It is also possible to ensure synchronization of 5.
  • sync code SB the synchronization of the reproduction of the RS Q ⁇ RS 2 from the medium-specific number information 1 0 5 ⁇ ?
  • the sync code need not be used, and the recording density of the medium unique number information 105 can be improved.
  • the medium unique number information 105 is recorded at a predetermined address (address M in the first embodiment) on the disc, and the drive stores the information written in the address M.
  • a medium unique number is obtained.
  • a new fake medium unique number information is recorded at an address N different from the address M, and the system If a small part of the program of the system controller is changed and the address for reading the medium unique number is N, the medium unique number at address N is recognized as a correct medium unique number, and the optical disk device operates normally.
  • falsification of the drive's system controller program requires some skill, it should be considered sufficiently possible given the recent cases of security attacks by hackers.
  • Embodiment 3 solves the above problem.
  • FIG. 17 is a configuration diagram of a recording device of the medium unique number information 105 according to the third embodiment.
  • the basic configuration is the same as in the first and second embodiments, and portions having the same functions are indicated by the same symbols as in FIGS. Portions indicated by the same reference numerals are the same as those in the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.
  • the third embodiment has a great feature in that an encryptor 1701 is provided as shown in FIG.
  • the No. 1 unit 1701 encrypts the medium unique number based on the key given from the controller 4 16. By encrypting the medium unique number in this manner, there is a great effect on the security hole described above. This will be described in more detail with reference to FIG.
  • the recording / reproduction of rewritable data is the same as in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
  • Figure 18 explains the mechanism of encryption and encryption / decryption of the media unique number.
  • the copyright management mechanism 1801 is an organization that manages the copyright of content.
  • the recording medium manufacturer 1802 is a manufacturer that manufactures the recording medium 101 on which the medium unique number is recorded.
  • the recording / reproducing device manufacturer 1803 manufactures optical disk devices and LSIs for optical disk devices.
  • the copyright management mechanism 1801 is a secret encryption key 1804 for encrypting the medium unique number, information indicating the position where the medium unique number is recorded 1805, and a secret encryption key 1804 From the set of public key 1806, secret encryption key 1804, and medium unique number recording location information 1805 generated using the set of It has a modularized decryption device 1807 that decrypts a signed number.
  • Recorder / reproducer manufacturer 1803 has an encryption / decryptor
  • the recording / reproducing device 180 8 is manufactured.
  • the copyright management mechanism 1801 is based on a key that pairs the secret key 1804 with the address location information 1805 in which the medium unique number is recorded. Create multiple sets of public keys to be published to 2. One of the public key sets 1806 is distributed to 1802 recording media manufacturers. The recording medium manufacturer 1802 uses the public key in the public key set 1806 to change the medium unique number according to a predetermined algorithm, and records it on the optical disc 101.
  • a recording / reproducing device manufacturer 1803 that manufactures an optical disk device or an LSI for an optical disk device pairs a secret key 1804 with position information 1805 in which a medium unique number is recorded.
  • a component of a circuit for decrypting the medium unique number encrypted using the same key or a decryption module modularized so that it can be incorporated in an LSI is supplied.
  • This circuit component or modularized decryption device includes a secret key 1804, and decrypts the medium unique number if there is the position information 1805 where the medium unique number is recorded.
  • the recording position information 1805 of the medium unique number used here may be information that can uniquely specify the location where the medium unique number is recorded, and this information is recorded when the medium unique number is recorded. Must be recorded at the same time. For example, this information can be embedded in a part of the address information of the optical disc 101. Further, the address information can be used as it is.
  • FIG. 19 is a configuration diagram of an optical disk device for reproducing the medium unique number information 105 according to the third embodiment.
  • the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and portions having the same functions are indicated by the same symbols as in FIG. Portions indicated by the same reference numerals are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • the controller 1317 moves the optical head 1302 to the address M-11, which is one before the address M on which the medium unique number is recorded.
  • the phase dryno through the servo control unit 1307 Control 1307 to move the phase system to near address M.
  • the current address is read out by the address demodulator 1311 by performing force-tracking control, and multi-jump and one-track jump control are performed based on the difference between the read address and the address M-1. Performs the control system 1307 to complete the seek to address M-1.
  • the recording film is initialized to the erase level as described above. Based on this level, the write-once signal demodulators 1314 demodulate the recording pits 902 recorded as write-once information.
  • the medium unique number demodulated by the write-once signal demodulator 1 3 1 4 is encrypted and must be decrypted (decrypted).
  • the medium unique number recording position information 1805 used by the copyright management mechanism 1801 as a key for encryption is a sector (address M) in which the medium unique number is recorded. It is assumed that the address number of the sector immediately before this is M—1.
  • the decryption of this encryption is performed by the decryptor 1808.
  • the signal decoder 1808 receives the address information read by the address decoder 1311, and reads the read address information and a secret stored in a part of the encryption decoder 1808. Using the key 1804 as a pair, a set of keys necessary for decrypting the encrypted medium unique number is restored, and the medium unique number is decrypted using the set.
  • the encryption / decryption unit 1318 the content encrypted using the medium unique number is decrypted using the decrypted medium unique number.
  • the optical disk device In the conventional optical disk device, a new medium pattern is newly decoded at address N different from address M to make a copy, and a part of the program of the system controller is falsified and the address for reading the medium unique number is set to N. Even if it is set as above, the optical disk device operates with the false medium unique number recorded in the address N as the correct medium unique number.
  • the medium unique number is encrypted, and the decoding of the medium unique number is carried out by decoding the position information 180 5 ( In the present embodiment, the address number M-1) is required.
  • Embodiment 4 As described above, by encrypting the medium unique number as a part of the key with the location information where the medium unique number is recorded, resistance to tampering is greatly increased, and a mechanism to protect the copyright strongly is improved. It is possible to build.
  • Embodiment 4 As described above, by encrypting the medium unique number as a part of the key with the location information where the medium unique number is recorded, resistance to tampering is greatly increased, and a mechanism to protect the copyright strongly is improved. It is possible to build. Embodiment 4
  • the mechanism of the third embodiment cannot sufficiently prevent the falsification of the medium unique number. For example, the address where the media unique number is considered to be recorded
  • a recording medium for recording information that does not require copyright protection does not require a medium unique number, and a recording medium without a medium unique number eliminates the recording process in the manufacturing process, thereby reducing manufacturing costs. Can be reduced, which is a great advantage for users. Therefore, it is desirable to have both a recording medium on which the medium unique number is recorded and a recording medium on which no medium is recorded. However, if a recording medium on which the medium unique number is not recorded is supplied, a fake medium unique number can be recorded at the position where the medium unique number is to be recorded, which results in a security hole.
  • the optical disk of the present embodiment determines whether or not the medium unique number is recorded in the read-in area 102 in which information necessary for the system such as control information and replacement information for controlling the optical disk is recorded. (Hereinafter referred to as “medium unique number flag J.”) When reproducing data from such an optical disc, refer to the medium unique number flag, and when the value is “true”, specify the medium unique number. If there is a predetermined address where is recorded and the value is “false”, it is determined that the predetermined address where the medium unique number is recorded does not exist.
  • the optical disk shown in FIG. 20 is inserted in this operation, first, the lead-in area 102 is accessed (step S 201). Then, the medium unique number flag is read (step S2002).
  • the medium unique number flag it is determined whether or not the medium unique number is recorded on the inserted optical disc (step S2003). If the value of the medium unique number flag is “false”, that is, if the medium unique number is not recorded, the processing is terminated.
  • the optical disk device seeks to the medium unique number address (step S 204), and the medium unique number Reading is performed (at step S205).
  • the medium unique number flag indicating the presence or absence of the medium unique number in the lead-in area 102
  • a disk having no medium unique number recorded and having no address recording the medium unique number does not exist. Even if inserted, it is possible to realize a drive that does not seek to the address where the medium unique number is recorded, and complete the operation of the optical disk device.
  • Embodiment 5 This can solve the security hole problem caused by the supply of a recording medium on which the medium unique number is not recorded, and can improve security.
  • key ring information is used to revoke devices.
  • This key ring information is an area in which a plurality of keys necessary for reading copyright-managed and encrypted information are bundled and recorded.
  • the optical disk device can obtain a key for performing encryption / decryption by reading a plurality of locations in the key ring information.
  • the copyright-managed and encrypted information can be decrypted and reproduced. If the device that performs the unauthorized processing is escalating and the copyright is violated, the key read by the device that performs the unauthorized processing is deleted from the key ring information. As a result, an unauthorized device cannot obtain a key for reproduction, so that data cannot be reproduced.
  • the medium unique number is recorded in an area not used as the innermost data area of the disk.
  • the optical disc of the present invention performs tracking and records the medium unique number in a unique address. For this reason, it is necessary to read the address.
  • the position for recording the medium unique number having such a structure is the innermost circumference of the disc, it is necessary to provide a recording area to which an address is added at the innermost circumference.
  • the key ring information requires several megabytes, and is recorded in a form in which pits and grooves are wobble at high speed to prevent tampering. For this reason, the shape of the groove is different from the recording / reproducing area and the write-once area. If a key ring area is secured in a conventional optical disk having such a configuration, it is necessary to adopt a configuration as shown in FIG.
  • a data recording area 103 for recording rewritable data, a lead-in area 102 for recording disc control information, and a first buffer area 2 101, a key ring area 2102 for revoking, a second buffer area 2103, and a write-once area 105 for recording a medium unique number are provided.
  • the first buffer area 2101 and the second buffer area 2103 are secured at the boundary of the key ring area 2102. This is because the key ring area 2102 needs to record several megabytes of data with information that can be stamped.
  • the track structure of the key ring area 210 is different from the data recording area 103 for recording data and the license area 104 for recording the medium unique number. It becomes a groove where data is recorded by tracks and high-speed coupling.
  • the first buffer area 2101 and the second buffer area 2103 are always required for stable access even if there is eccentricity or access error in this key ring area 2102. .
  • This area requires a minimum number of about 100 m, which causes a reduction in recording capacity. This can be a serious problem on small disks. This embodiment solves this problem.
  • FIG. 22 shows an optical disc in the present embodiment.
  • the configuration of the optical disc of the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are indicated by the same symbols, and the description is omitted.
  • the optical disc has a first buffer area 2201, and key ring information 222 used for re-talking of the optical disc apparatus.
  • the first buffer area 2201 has a width of 150 m in this embodiment.
  • the optical disc of this embodiment has a great feature in that the key ring area 222 is arranged on the innermost circumference of the disc. By performing such an arrangement, conventionally two buffer areas 2101 and 2103 were required as shown in Fig. 21.
  • the recording unique number is recorded as the write-once information, and the write-once information is performed by the manufacturer of the recording medium upon shipment.
  • recent advances in network technology have increased the number of cases where content is distributed electronically over the network and recorded on optical discs, and further advances in these fields are expected.
  • FIG. 23 is a configuration diagram of an optical disk device that reproduces medium unique number information according to the present embodiment. In the present embodiment, the recording is performed by the optical disk device in the license recording area 105.
  • the basic configuration of the optical disk device shown in FIG. 23 is the same as that of the third embodiment. Portions having similar functions are indicated by the same symbols as in FIGS. 13 and 19, and description thereof is omitted.
  • a light head 1302 having a wavelength of 405 nm and a numerical aperture (NA) of approximately 0.85 is used.
  • NA numerical aperture
  • the recording and reproduction of the rewritable data is the same as in the first embodiment, and the description is omitted.
  • a write-once signal modulator 2301 converts the recording data of the ECC encoder 1315 into multi-pulse data and modulates the recording data sequence.
  • the switching switch 2302 switches between a write-once signal and a rewritable signal.
  • the process of reading the medium unique number when a disc is mounted is the same as in the third embodiment.
  • the host issues a command for recording data in the write-once area via the interface 13 19.
  • the controller 1319 controls the phase driver 1307 through the servo control unit 1307 to move the feed mechanism 130.3 to the write-once area 104.
  • the controller 1319 controls the SPM driver through the servo control unit 1307, and controls the motor rotation speed at the time of reproduction of the data recording area 103 (for example, a linear speed of 5 tn / s) to a lower speed (eg linear velocity lm / s).
  • Write-once-recorded data is sent from the host via the interface 13 19.
  • the transmitted data is encrypted by the encryptor 1318 with the medium specific information of the recording medium, and an error correction code is added by the ECC encoder 1315.
  • the data to which the error correction code is added is converted into a laser modulation signal to be recorded by the write-once signal modulator 2301.
  • the switch 2302 is switched to the write-once signal modulator side.
  • the laser driver 1306 is driven, and recording is performed by the laser modulation signal.
  • the recording pattern of the write-in signal is the same as in the first embodiment, and the peak power during recording is llmW. Press the peak power when recording write-once data.
  • the rotation speed of the motor 1301 was reduced, and the linear velocity was recorded at lm / s.
  • the write-once area is arranged on the inner peripheral side of the disk to prevent a large decrease in the rotation speed of the motor.
  • the recording medium of the present invention can perform data recording as write-once information that cannot be erased or rewritten by encrypting with a medium unique number, all recorded data is used. It remains on the disk and cannot be changed.
  • encryption is performed using the medium unique number, and there is no recording medium with the same medium unique number, recording is performed on a new unrecorded disk and data is recorded again to create a new disk. Even if a new disk is created, the disk's media ID is different from the media ID used for encryption. This makes it possible to create a system with extremely strong security against data tampering.
  • the information that needs to be protected from data tampering is limited information such as information related to billing and the number of rewrites divided by the state of data movement. For example, when data is reproduced by the given number of times of data reproduction, data erasure is performed. Can be considered.
  • the recording medium and the data recording device of the present invention By using the recording medium and the data recording device of the present invention, information to be protected from tampering by having a non-rewritable area while allowing data to be rewritten can be protected and recorded with sufficient security. It is possible to provide an excellent system that satisfies the demands of content distribution and the like, for example, data can be deleted or moved freely.
  • information recorded in write-once is not limited to information related to content distribution.
  • information recorded in write-once is not limited to information related to content distribution.
  • a personal computer it can also be used as information on whether or not software has been installed on a PC.
  • it can be used as an area for recording the information of the key ring described in the fifth embodiment.
  • the key ring information may be changed via a network, and this makes it possible to change the key ring for an already distributed medium, which was difficult to handle in the past. This allows the construction of a system with very good revoke capabilities.
  • the present invention can more reliably prevent rewriting and tampering of information recorded on an optical recording medium.
  • the present invention can It can be applied to an optical disk device that records and plays back data.
  • the present invention has been described with respect to particular embodiments, many other variations, modifications, and other uses will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the specific disclosure herein, but only by the appended claims.
  • This application is related to a Japanese patent application, Japanese Patent Application No. 2000-27707257 (submitted on September 24, 2002), the contents of which are incorporated herein by reference. It is incorporated inside.

Abstract

ＤＶＤ等の光記録媒体は、データの書き換えが可能なデータ記録領域（１０３）と、追記のみでデータの消去が行えないライトワンス領域（１０４）とを有する。ライトワンス領域（１０４）に光ディスクに固有の番号である媒体固有番号情報（１０５）が記録され得る。データ記録領域（１０３）においてデータ記録部分とデータ未記録部分の反射率は異なり、ライトワンス領域（１０４）に形成された記録ピットの反射率はデータ記録領域（１０３）のデータ記録部分とデータ未記録部分の反射率のうちの高い方の反射率よりも高い。ライトワンス領域（１０４）へのデータの記録は、データ記録領域（１０３）に書き換え可能なデータを記録するのに必要な熱量の３倍～２５倍の熱量のレーザ光をライトワンス領域（１０４）に照射することにより行う。

Description

明 細 書 光記録媒体及び光記録媒体の記録装置 技術分野
本発明は、 光学的に情報を記録する光ディスク等の光記録媒体、 並びにその 光記録媒体に対して情報の記録、 再生を行う装置に関する。 背景技術
近年、 光ディスクの AV (オーディオ'ビジユアノレ） 機器や P C (パーソナ ル ' コンピュータ） への応用が非常に活発である。 例えば音楽用に開発された C D (Compact Disc) は、 P C用のプログラムやアプリケーションを提供す るための再生専用型 C D— R OMに展開され、 さらにはデータの追記ができる C D - Rやデータの書き換えができる C D— R Wが開発され、 これらは A V分 野や P C分野で広く普及した光ディスク 'フォーマットとなっている。 また、 近年の高密度化技術の進歩で、 映画などの映像を納められる再生専用の D V D (Digital Versatile Disc) フォーマツトが急速に普及し、 D VDもまた D V D— R、 D V D - R AM, D V D— RWといった追記型や書き換え型のフォー マットが開発され、 普及が加速されつつある。 今後、 さらに高密度化の技術開 発が進むことで、 より大容量の光ディスク .フォーマットや、 同じ容量でもよ り小型の光ディスク 'フォーマットが開発され、 新たな AV用途を開拓する光 ディスク ·システムとして登場することが期待されている。
これらの技術分野においては、 著作権保護の観点からデータの不正コピーを 防止する技術の重要性が高まっている。 著作権を保護する仕組みとしてディス ク 1枚毎に固有の情報を製造時に記録し、 この固有の情報を用いて記録媒体に 記録するデータの暗号化を行う方法が多くの記録型記録媒体で用いられており 、 一般的な方法として普及している。 このような技術として、 参考文献 1にュ 一ザが書き換えできない媒体固有番号に基づいてデータを暗号化して記録する データ記録装置が開示されている。 以下、 この従来技術について図 2 4を用いて簡単に説明を行う。 データ書き 込み装置 2 4 0 4は、 暗号化器 2 4 0 5と個別鍵生成器 2 4 0 6とで構成され 、 データ読み取り装置 2 4 0 7は、 暗号復晉化器 2 4 0 8と個別鍵生成器 2 4 0 6とで構成される。
データ書き込み装置 2 4 0 4は、 媒体固有番号 2 4 0 2を読み出し、 個別鍵 生成器 2 4 0 6によって媒体固有番号 2 4 0 2から記録媒体 2 4 0 1に固有の 暗号鍵を生成し、 この鍵を用いて電子データを暗号ィヒ器 2 4 0 4で暗号化し、 暗号化電子データ 2 4 0 3として記録媒体 2 4 0 1に電子データの記録を行う 。 データ読み取り装置 2 4 0 7は、 記録プロセスと同様に媒体固有番号 2 4 0 2から記録媒体 2 4 0 1に固有の暗号鍵を生成し、 この鍵を用いて電子データ を暗号複号化器 2 4 0 8で暗号を復号し電子データの再生を行う。
この様なシステムでは、 喑号化記録データ 2 4 0 3は記録媒体 2 4 0 1に固 有の情報となる。 暗号化記録データ 2 4 0 3が他の記録媒体にコピーされても 媒体固有番号 2 4 0 2がコピーされなければ、 暗号化記録データ 2 4 0 3を暗 号復号化するための鍵を得ることができず、 コピーされた記録媒体ではデータ の正しい再生を行うことはできず不法なコピーから著作権を保護できる。 この参考文献 1で開示されている不正コピー防止の技術は、 媒体固有番号 2 4 0 2がー意的に特定される情報であり、 しかもユーザにより書き換えゃコピ 一ができないという機能によって実現されている。 仮に何だかの手段を用いて 媒体固有番号 2 4 0 2がコピーされた場合には、 不正なコピーが実現可能とな る。
媒体固有番号 2 4 0 2のコピーや改竄の防止技術が非常に重要となる。 媒体 固有番号の記録技術としては、 バーコード状のマークをディスクの一部に記録 する技術が一般的に用いられており、 参考文献 2や参考文献 3で開示されてい る。
以下、 参考文献 2で開示されている媒体固有番号の記録技術について、 図 2 5を用いて簡単に説明する。
図 2 5において、 光ディスク 2 5 0 1は厚さ 0. 6ramの 2枚のディスクを張り 合わせて構成されている。 この光ディスク 2 5 0 1の内周部には、 バーコード 状のマーク 2 5 0 3を形成するための B C A領域 2 5 0 2が設けられている。 参考文献 2では B C A領域 2 5 0 2は、 凹凸形状のピットで構成されており、 凹凸形状のピット上にはアルミ膜による反射膜が形成されている。 この B C A 領域 2 5 0 2に高出力の Y a Gレーザを用い反射膜を融解して除去するレーザ トリミングによってバーコード状のマーク 2 5 0 3が形成される。 このバーコ 一ド状のマーク 2 5 0 3で媒体固有番号 2 4 0 2が記録される。
この様に形成されたバーコ一ド状のマーク 2 5 0 3を再生した場合の再生信 号の様子を図 2 6に示す。 図 2 6において、 信号 2 6 0 1はバーコ一ド記録領 域 2 5 0 2の再生信号であり、 信号 2 6 0 2はバーコ一ド状のマーク 2 5 0 3 の再生信号である。 バーコード状のマーク 2 5 0 3はレーザトリミングによつ て反射膜が除去されているので、 反射光が検出系に戻らないために信号 2 6 0 2に示すようにバーコ一ド部分で再生信号が大きく低下し、 それ以外の部分で は凹凸形状のピットからの再生信号 2 6 0 3が発生する。 この再生信号はロー パスフィルターによって凹凸形状のピットからの再生信号 2 6 0 3が除去され バーコード状のマーク 2 5 0 3が検出され復調される。
参考文献 2で開示されている媒体固有番号の記録方法は、 レーザトリミング を用いて反射膜を除去して記録を行うライトワンス記録であるので書き換えが 不可能であり、 媒体固有番号の記録方式として最適である。
また、 参考文献 3で開示されている方式は、 相変化型の書き換え記録媒体に 媒体固有番号を記録する方法であり、 書き換え型の相変化記録媒体に置いて広 く用いられている。 媒体固有番号の記録を行う領域および記録されるマークの 形態は、 参考文献 2と同様であるので詳しい説明は省略する。
参考文献 3は、 相変化ディスクの製造工程の中で、 記録層を結晶化する工程 、 いわゆる初期化工程において B C A領域 2 5 0 2に結晶化を一部中断するこ とにより結晶化部と未結晶化部からなるバーコード状のマーク 2 5 0 3と同様 の反射率の異なるマークを形成する方式である。 この方式における再生信号を 図 2 7に示す。 初期化工程に置いて初期化を中断した領域は未結晶化部となり 、 光学設計により無反射条件を満たすように積層膜が設定されているために反 射率が低い領域となるので、 バーコ一ド状のマーク 2 5 0 3部で再生信号 2 7 0 2を得ることができる。 この方式の場合、 結晶化部と未結晶化部を用いてバ 一コード状のマークを形成するために、 書き換え型の記録装置を用いてバーコ 一ド状のマークを改竄することが可能である。 これを防止するために B C A領 域 2 5 0 2を平板で構成し、 記録用の光ビームのトラッキングを困難しており 、 これによつて記録装置での改竄を難しくしている。
上述した媒体固有番号記録方式が広く用いられているが、 ライトワンスの記 録が行える記録媒体ならびに記録方式であれば、 データの改竄を防止しながら 媒体固有番号の記録を行うことができる。
ライトワンスの記録を行う方式としては以下のように幾つかの方法がある。 ①基板上に有機色素を主成分とする記録層を担持し、 記録層の背面側に金 属材料よりなる反射層を積層した構造を有し、 記録層がレーザ光を吸収して発 熱したとき、 その熱によつて記録層を融解又は分解すると共に基板を軟化し、 基板と記録層との界面に記録層材料と基板材料の混合物を形成することで記録 ピットを形成するといつた記録メカニズムを有するもの （参考文献 4参照） 。
②前記と同様の構造を有し、 記録層がレーザ光を吸収して発熱したとき、 その熱によつて記録層を分解し、 基板と記録層との界面に記録層材料の分解物 を残留させることで記録ピットを形成するといつた記録メ力二ズムを有するも の （参考文献 5参照） 。
③前記と同様の構造を有し、 記録層がレーザ光を吸収して発熱したとき、 その熱によって記録層を分解してガスを発生し、 記録層内に空隙を形成するこ とで記録ピットを形成するといつた記録メカニズムを有するもの （参考文献 5 参照） 。
④前記と同様の構造を有し、 記録層がレーザ光を吸収して発熱したとき、 その熱によって記録層を分解してガスを発生し、 そのガス圧にて反射層を凸状 に変形することで記録ピットを形成するといつた記録メ力二ズムを有するもの (参考文献 6、 7参照） 。
⑤前記と同様の構造を有し、 記録層がレーザ光を吸収して発熱したとき、 その熱によつて記録層を分解すると共に基板を軟化し、 記録層が分解すること で発生したガス圧にて基板及び反射層を変形することで記録ピットを形成する といった記録メカニズムを有するもの （参考文献 6、 7参照） 。
上述したライトワンス記録方法は、 記録ピットを基板等の変形によって記録 する方式であり、 再生信号は記録ピットからの再生信号はいずれも反射光量が 減少する信号として検出される。
<参考文献 >
参考文献 1 曰本国特許第 3 1 8 4 9 3号明細書
参考文献 2 日本国特許第 3 0 9 7 9 1 7号明細書
参考文献 3 日本国特許出願、 特開 2 0 0 2— 5 0 0 8 8号公報
参考文献 4 日本国特許出願、 特開平 2— 1 6 8 4 4 6号公報
参考文献 5 日本国特許出願、 特開平 2— 2 4 4 4 3 7号公報
参考文献 6 日本国特許出願、 特開平 3— 6 3 9 4 3号公報
参考文献 7 日本国特許出願、 特開平 3— 5 8 3 3 3号公報
(発明が解決しようとする技術的課題）
上記のような媒体固有番号の記録方式では、 媒体固有番号が改竄されるとい う課題があった。
参考文献 3では、 結晶化部と未結晶化部を用いてバーコ一ド状のマークを形 成するために、 書き換え型の記録装置を用いてバーコード状のマークを改竄す ることが可能である。 これを防止するために B C A領域 2 5 0 2を平板で構成 し、 記録用の光ビームのトラッキングを困難している。 しかしながら精密な送 り機構を持った装置を用い、 記録用の光ビームで相変化型の記録膜に再記録を 行い結晶部と非結晶部を形成することによって、 溝によるトラッキング制御を 行わずにバーコード状のマークを書き換える事は可能である。 これによつて、 本来記録媒体毎に固有の番号であるはずの媒体固有番号の変更が可能となり不 正なコピーが横行する事になりうる。
参考文献 1では、 反射膜をレーザトリミングで除去してバーコ一ド状のマー クを記録しているので改竄を行うことは困難であるが、 その再生波形が図 2 6 に示したようにバーコ一ド状のマーク部分で反射光量が減少する信号となる。 この再生信号は参考文献 3で開示されている記録方式による再生信号と非常に 酷似している。 B C A領域 2 5 0 2を凹凸ピットで構成して、 参考文献 3で開 示されている記録方式によつて結晶化部と未結晶化部を用いてバーコ一ド状の マークを形成すれば殆ど同一の信号を得ることができる。
この場合、 記録再生装置はレーザトリミングで除去されたバーコ一ド状のマ ークなのか未結晶化部によるマークであるかの判断は非常に困難となる。 特に 記録再生装置では多くの記録媒体の記録再生をサポートする必要がありこれら の互換 ¾feを考慮した場合、 レーザトリミングで除去されたバーコ一ド状のマー クと未結晶化部によるバーコ一ド状のマークを区別することは殆ど不可能とな る。
これは参考文献 1に開示する装置に、 B C A領域 2 5 0 2に未結晶化部によ るバーコ一ド状のマークを形成した不正なディスクを用いても正規のディスク として動作することを意味する。 前述したように未結晶化部によるバーコ一ド 状のマークは、 書き換えや改竄を行うことが可能であるので参考文献 1の場合 においても不正なコピーが横行する事になり得る。
(その解決方法）
本発明は、 上記課題を解決すべくなされたものであり、 書き換えや改竄を防 止したい情報を有効に保護し得る光記録媒体であって、 例えば、 著作権保護に 好適な光記録媒体、 並びにそのような光記録媒体に対して情報の記録、 再生を 行う光ディスク装置を提供することを目的とする。
本発明に係る光記録媒体は、 データの書き換えが可能なデータ記録領域と、 追記のみでデータの消去が行えないライトワンス領域とを有する。 データ記録 領域においてデータ記録部分とデータ未記録部分の反射率は異なる。 ライトヮ ンス領域に形成された記録ピットの反射率は、 データ記録領域のデータ記録部 分とデータ未記録部分の反射率のうちの高い方の反射率よりも高い。
この様な構成の記録媒体によれば、 ライトワンス領域に反射率が増加する記 録ピットを記録することが可能である。 このために、 データ記録領域に記録さ れる記録ピットの反射光量が未記録時に比して低下するのに対し、 ライトワン ス領域の記録ピットとは反射率が増加するので、 両者は区別でき、 媒体固有番 号情報の改竄検出が簡単にできる。 このために媒体固有番号を相変化の結晶と 非結晶の状態で記録された不正なディスクを簡単に検出できる。 よって本発明 方法で記録した光ディスクならびに光ディスク記録再生装置を用いることによ つて著作権保護やコンテンツ配信などの課金情報などの記録に対して非常にセ キユリティの高いシステムを実現することができる。
本 S明に係る光ディスク装置は、 データの書き換え可能なデータ記録領域と
、 追記のみでデータの消去が行えないライトワンス領域とを有する光記録媒体 に対してデータ記録を行う光ディスク装置である。 光ディスク装置は、 光記録 媒体に対してレーザ光を照射してデータを記録する光ヘッドと、 光ヘッドによ るデータの記録動作を制御するレーザ駆動手段と、 レーザ駆動手段の動作を制 御するコントローラとを備える。 コントローラは、 データ記録領域に書き換え 可能なデータを記録するのに必要な熱量の 3倍〜 2 5倍の熱量のレーザ光を、 ライトワンス領域に照射してデータの記録を行うよう、 レーザ駆動手段を制御 する。
また、 本発明に係る別の光記録媒体は、 記録媒体に固有に割り当てられた媒 体固有番号が、 該媒体固有番号が記録される位置に関する情報と、 秘密鍵とか ら生成された公開鍵によって暗号化されて記録されている。 このような光記録 媒体によっても、 著作権保護等に対して非常にセキュリティの高いシステムを 実現することができる。
(従来技術より有利な効果）
本発明によれば、 ライトワンス領域に記録されたデータと、 書き換え可能な データ領域に記録されたデータの区別が可能となるために、 ライトワンス領域 に媒体固有番号を記録すれば不法なコピーからデータの保護が行え、 かつ、 書 き換え可能な記録媒体を提供することができる。 また、 媒体固有番号を媒体固 有番号が記録される位置情報によつて暗号化することによって、 光ディスク装 置の不正な変更による媒体固有情報の改竄からもシステムを保護することがで きる。 またライトワンス領域を媒体固有情報のみならず課金やコンテンツ管理 の情報として用いることも可能であり、 この時ライトワンス領域に記録される データを媒体固有番号で喑号ィ匕することによってライトヮンス領域に記録され たデータの改竄をも防止できる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施形態における光ディスクの領域を示す図である。 図 2は、 本努明の実施形態における光ディスクの原盤作成行程を示す図であ る。
図 3は、 本発明の実施形態における光ディスクの作製行程を示す図である。 図 4は、 本発明の実施形態における、 媒体固有番号の記録を行う光ディスク 装置のブロック図である。
図 5 Aは、 ライトワンス領域に記録されるデータの E C Cブロック （記録プ ロック） の記録フォーマットを示す図である。
図 5 Bは、 n個の記録プロックを繰り返した場合の構造を示す図である。 図 6は、 ライトワンス領域に記録されるデータに付加されるシンクデータを 示すテーブルである。
図 7は、 ライトワンス領域に記録されるデータの変調則を示すテーブルであ る。
図 8は、 ライトワンス領域に記録されるデータのセクタへの配置状態を示す 図である。
図 9 Aはライトワンス領域に記録されるデータ、 図 9 Bは記録マーク、 図 9 Cは記録のためのレーザ光の波形とをそれぞれ対応させて示した図である。 図 1 O Aは、 ライトワンス領域に記録されたデータの再生波形を示す図であ る。
図 1 0 Bは、 書き換え可能なデータ記録領域に記録されたデータの再生波形 を示す図である。
図 1 1 Aは、 ライトワンス領域において記録ピットをトラック溝内に記録し た状態を示した図である。
図 1 1 Bは、 ライトワンス領域において記録された記録ピットの断面の状態 を示した図である。
図 1 2は、 ライトワンス領域に記録されるデータピット形成時の記録パワー と再生信号量の関係を示す図である。
図 1 3は、 ライトワンス領域に記録されたデータとデータ記録領域に記録さ れたデータの記録再生を行う光ディスク装置のプロック図である。
図 1 4は、 ライトワンス信号復調器を詳しく示すブロック図である。
図 1 5は、 本宪明の実施形態 2における光ディスク装置のプロック図である 図 1 6 Aは、 溝のゥォブノレに最大変化位置に同期させてデータピットを記録 した場合の再生信号を示す図である。
図 1 6 Bは、 溝のゥォブルのゼロクロス位置に同期させてデータピットを記 録した場合の再生信号を示す図である。
図 1 7は、 本発明の実施形態 3における光ディスク装置のプロック図である 図 1 8は、 媒体固有番号の暗号化と暗号復号化の仕組みを示す図である。 図 1 9は、 実施形態 3における、 ライトワンス領域に記録されたデータとデ 一タ記録領域に記録されたデ一タの記録再生を行う光ディスク装置のブロック 図である。
図 2 0は、 媒体固有番号の有無を判別する処理のフローチャートである。 図 2 1は、 従来の、 鍵束領域を含む光ディスク内の各領域の配置状態を示す 図である。
図 2 2は、 本発明の実施形態 5における記録媒体を示す図である。
図 2 3は、 実施形態 6におけるライトヮンス領域に記録されたデ一タとデー タ記録領域に記録されたデータの記録再生を行う光ディスク装置のプロック図 である。 . 図 2 4は、 従来の媒体固有番号による著作権保護の仕組みを示す図である。 図 2 5は、 従来の媒体固有番号が記録された従来の光ディスクを示す図であ る。
図 2 6は、 レーザトリミングで記録された従来の媒体固有番号の再生信号を 示す図である。
図 2 7は、 相化膜の初期化処理によって記録された従来の媒体固有番号の再 生信号を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 実施の形態 1
最初に、 本発明の第 1の実施形態である書き換えできない媒体固有番号を持 つた書き換え型光記録媒体として、 ディスク形状の記録媒体を例にその概要を 説明する。 次にその作成方法をディスク原盤の作製工程、 ディスクの作製工程 、 媒体固有番号の記録方法ならびに記録装置、 媒体固有番号の再生方法ならび に再生装置の順に説明を行う。
図 1に本発明に係る光ディスクを示す。 本発明に係る光ディスクは、 相変化 型の記録膜で構成されており、 略直径 δθ瞧、 内径 llmm、 厚さ略 0. 8瞧であり、 厚み略 0. lmmの透明基板を通して、 波長 405nm、 開口数 （NA) 略 0. 85の光ヘッド を用いて情報の記録再生を行う。
図 1において、 光ディスク 1 0 1は、 光ディスクをコントロールするための 制御情報や交替情報などシステム的に必要な情報を記録したリ一ドィン領域 1 0 2、 ユーザのデータを記録するためのデータ記録領域 1 0 3を有する。 リー ドィン領域 1 0 2は、 改竄不可能なデータを記録するためのライトヮンス記録 領域 1 0 4を含む。
データ記録領域 1 0 3はデータが書き換え可能な領域である。 ライトワンス 記録領域 1 0 4は、 一度のみデータの記録が可能であり、 ー且記録したデータ の消去は不可能な領域である。 特に、 本発明では、 このライトワンス記録領域 1 0 4において、 光ディスクに固有の番号である媒体固有番号情報 1 0 5がラ ィトワンス情報として記録される。 データ記録領域 1 0 3は半径 23. 8mraから半径 12. 25瞧の範囲である。 リード ィン領域 1 0 2は 0. 5瞧の幅を持ち、 半径 I2. 25ramから半径 11. 75瞧の範囲であ る。 リードイン領域 1 0 2内に設けられたライ トワンス領域 1 0 4は半径 11. 9 5mmから半径 11. 75mmである。 リードィン領域 1 0 2およびデータ記録領域 1 0 3のトラックは、 連続的な螺旋状の溝で構成されている。 リードィン領域 1 0 2のトラックピッチ (溝と溝の間隔） は 0. 35 /i raであり、 データ領域 1 0 3の トラックピツチは 0. 32 μ mで、 リ一ドィン領域 1 0 2とデータ領域 1 0 3の境 界において略 30 / ιηの範囲でトラックピッチは連続的に変化しているがトラッ クは連続した螺旋状の溝である。 トラックにはアクセスを行うためのァドレス が溝のゥォブルによって記録される。
データ記録領域 1 0 3においては、 書き換え可能な記録データは、 溝中にァ モルファス状の記録ピットとして記録される。 このァモスファス状の記録ピッ トは、 書き換え型の D V Dなどで用いられているものと同様の方法で形成され る。 すなわち、 記録レーザ光をマルチパルスで強度変調して記録膜を急冷する ことによって形成される。
リ一ドィン領域 1 0 2には、 光ディスクの記録パヮ一や記録パルスタイミン グなどをコントロールするための制御情報が予め溝のゥォプルで記録された領 域や記録パワーの学習を行うためのテスト領域など光ディスクの動作を行うた めにシステム的に必要な情報や領域で構成されている。
リードイン領域 1 0 2のトラックピッチがデータ記録領域 1 0 3のトラック ピッチより広いのは、 トラックの溝のゥォブルで記録された制御情報を安定に 読み出すためである。
(光ディスクの作製工程）
次に、 本発明の実施形態における光ディスクの作製工程について説明する。 まず図 2を用いて光ディスク原盤作製工程を説明する。
感光材料としてポジ型フォトレジストを均一に塗布したガラス板 2 0 1を用 意する。 波長 248nraの遠視外/線レーザを用いた力ッティングマシーン 2 0 2に よって所望の溝パターンを露光する。 このときカツティングマシーン 2 0 2は フォーマッタからの信号に基づ 、て光ビームをゥォプリングしながらアドレス ならびにリ一ドィン領域 1 0 2の一部に制御情報を記録する。 リ一ドィン領域 1 0 2とデータ領域 1 0 3の間ではカッティングマシーンの送り量を変化させ てトラックピッチを変化させる。 データ領域 1 0 3の再外周まで達した時点で 露光は完了する。
上記の工程によって所望の溝パターンの潜像 2 0 3がガラス板 2 0 1に記録 される。 このガラス板を回転させながら現像し乾燥することによってグループ パターン 2 0 4が形成されたディスク原盤 2 0 5が作製される。 ディスク原盤 2 0 5にスパッタリング法でニッケル膜 2 0 6を形成してこれを電極として- ッケルメツキを行ってニッケルの薄板 2 0 7を作製し、 これを剥離、 レジスト 除去を行つて裏面を研磨した後に所望の形状に打ち抜くことによってスタンパ
2 0 8が作製される。
次に図 3を用いて光ディスク 1 0 1の作製工程について説明を行う。
上記の方法で作成したスタンパ 2 0 8を射出成型機に取り付け、 ポリカーボ ネイトを材料とした射出成形を行ってスタンパ 2 0 8の溝形状が転写された厚 さ 0. 7mmの成形基板 3 0 1を作製する。 この基板 3 0 1の溝が転写された面に スパッタ法によって厚さ 80nmの Agの反射層 3 0 2、 厚さ 20nmの ZnSの誘電体層
3 0 3、 10nmの厚さの（Ge，Sn) SbTeの記録層 3 0 4、 厚さ 57nmの ZnSの誘電体層 3 0 5を積層する。 この上に厚み略 90 μ πιのポリカーボネートシ一ト 3 0 6を スピンコータ上で紫外線硬化樹脂 3 0 7を滴下し、 誘電体層 3 0 5に紫外線硬 化樹脂を塗布したポリカーボネートシ一ト 3 0 6を重ねた後、 スピンコータを 回転させて余分な紫外線樹脂を振り切り紫外線樹脂の厚みが略 1 0 // mとなつ た時点でスピンコータの回転を停止し、 紫外線源 3 0 8力 ら紫外線を照射して 樹脂 3 0 7を硬ィ匕させる。
これらの工程によって光ディスク 1 0 1が形成される。 上記光ディスク 1 0 1の記録層 3 0 4はスパッタ法により形成された状態では全面がァモルファス 状態であり、 一般的に初期化工程と呼ばれる記録層 3 0 4の結晶化処理が必要 となる。 この結晶化処理は通常 650nm程度波長の高出力のレーザ光を搭載した 初期化装置で全面均一な光で走査することにより行われる。 この処理によって 記録膜 3 0 4は反射率が約 20%となる。 これらの工程が終了後、 媒体固有番号 情報 1 0 5の記録が行われる。
図 4は、 本発明に係る媒体固有番号情報を記録する光ディスク装置の構成を 説明した図である。
図 4において、 モータ 4 0 2は媒体固有番号情報 1 0 5を格納する光ディス ク 4 0 1を回転させる。 光へッド 4 0 3は光ディスク 4 0 1に媒体固有番号情 報 1 0 5の記録を行う。 送り機構 4 0 4は光へッド 4 0 3を半径方向に移動さ せる。 フォーカス · トラッキングドライバ 4 0 5は光へッド 4 0 3のフォー力 スおよびトラッキングァクチユエータを駆動する。 送り ドライバ 4 0 6は、 送 り機構 4 0 4を駆動する。 制御部 4 0 7はフォーカス · トラッキングドライバ 4 0 5と送り ドライバ 4 0 6とモータ 4 0 2を制御する。 P L L 4 0 8は、 溝 からのプッシュプノレ信号からァドレス読み出し用クロックを生成する。 ァドレ スデコーダ 4 0 9は、 溝からのプッシュプル信号からゥォプルで記録されたァ ドレス情報を復調する。 レーザドライバ 4 1 0は媒体固有番号情報 1 0 5を記 録するために光へッド 4 0 3のレーザのパワー変調を行う。 レーザパワー制御 部 4 1 1は、 レーザドライバ 4 1 0のパワー制御を行う。 記録タイミング生成 器 4 1 2は媒体固有番号情報 1 0 5の記録タイミングを生成する。 E C Cェン コーダ 4 1 3は媒体固有番号にェラ一訂正コ一ドを付加する。 データ変調部 4 1 4は E C Cエンコーダ 4 1 3の情報を記録するビットデータに変換する。 マ ルチパルス生成器 4 1 5はデータ変調部 4 1 4のビットデータをマルチマルス 化してレーザ変調データを生成する。 コントローラ 4 1 6は、 媒体固有番号情 報 1 0 5の記録を行うためのトータノレのコントローノレをマイクロコンピュータ で構成される。 データの記録を行う光へッド 4 0 3の光学的なパラメータは、 NA=0. 85、 レーザ波長 405nraである。
(媒体固有番号情報）
媒体固有番号は、 E C Cエンコーダ 4 1 4でブロック化されパリティーデー タが付加され、 ECCブロックとなる。 ECCブロックはデータ変調器 414 で PE変調され、 プレアンブルおよびシンクパターンが付加される。 図 5 Aに プレアンブルおよぴシンクパターンが付加されて P E変調された記録ブロック 501の構造を示す。 I。〜 I i 5は媒体固有番号であり、 16バイトの情報量 を持つ。 C。〜C15は 1。 〜115のパリティである。 これらのデータブロックの 先頭に 0で構成されるブリアンブルが付加される。
図 7に示す法則に従って C。〜 C iい I。〜 I L 5およびプリアンプ /レ部は P E 変調されており、 1バイ トの情報は 2倍のビット数になるために、 C。〜C15 、 I。〜 I i 5およびプリァンプル部の各シンボル長は 16ビットとなる。 この 様に、 PE変調し記録することによって、 媒体固有番号情報 105の再生信号 から再生クロックの抽出を容易にしている。
図 5 Aに示すように、 各行の最初にシンクマーク SB、 RS。~RS2が付加 されている。 シンクマーク SB、 RS。〜RS2のビットパターンを図 6に示す 。 シンクマークは 16ビットで構成され変調後のピット列には PE変調で出現 しない 0が 2ビット以上連続で出現するパターンを持ち、 容易に再生信号から シンクパターンを検出できる。 図 5 Aの記録プロック 501の構造を複数回繰 り返して、 16バイトの整数倍の単位で記録することも可能である。 図 5 Bに 記録プロック 501を n個繰り返した場合の構造を示す。 プリアンブルのマー 力としてシンクコード SBが、 記録データのマーカとして R S0が、 パリティ のマーカとして R Siが、 データの終了のマーカとして RS2が付加された構造 である。 媒体固有番号の情報を含んだ記録プロック 501は、 光ディスク 10 1のライトワンス記録領域 104の所定ァドレスに記録される。
図 8に、 光ディスク 101に記録された媒体固有番号情報 105の構造を示 す。 ライトワンス記録領域 104中の記録トラック 801において、 セクタ 8 04 806が媒体固有番号情報 105が記録されるセクタである。 1セクタ は複数の記録ブロックからなる。 実施形態 1では、 媒体固有番号情報 105は 、 2個のセクタに跨って記録されるが、 セクタ 804から連続して記録される わけではなく、 1セクタ分記録した後に、 記録を行わないセクタ 805を置い て次のセクタ 806に記録されている。 この理由は後で詳述する。 (媒体固有番号情報の記録）
媒体固有番号情報 1 0 5の具体的な記録の方法について説明する。 媒体固有 番号情報 1 0 5は所定のブロック単位 （記録ブロック） に分割されて記録され る。
コントローラ 4 1 6は、 アドレスデコーダ 4 0 9によって読み出されたアド レスに基づき送り ドライバ 4 0 4、 フォーカス ' トラッキングドライバ 4 0 5 を制御部 4 0 7を介して制御することにより、 媒体固有番号情報 1 0 5を記録 する所定のセクタ （図 8ではアドレス Mのセクタ） にシークして、 記録タイミ ング生成器 4 1 2のタイミングに基づいて所定のセクタの開始位置に同期して 記録プロック 5 0 1を記録する。 また、 ァドレス M— 1の領域 8 0 3では媒体 固有番号情報 1 0 5を復調するための基準レベルを提供するために、 その領域 8 0 3の記録膜 3 0 4は結晶化状態に初期化される。 記録層を結晶化状態に初 期化することにより、 データ記録領域の記録層の結晶状態より反射率の高いラ イトワンス領域の記録ピットを検出するためのリファレンスレベルを、 再生す るセクタの前のセクタの再生レベルから容易に抽出できるために復調回路を簡 単に構成できる。 この詳細は後述の媒体固有番号情報 1 0 5の再生方法の説明 で詳述する。
本実施形態では、 ライトヮンス記録領域 1 0 4とデータ領域 1 0 3は同じセ クタ構造とする。 ライトヮンス記録領域 1 0 4に記録されるデータの記録開始 位置はセクタの開始位置と一致させる。 これらのセクタは溝のゥォブノレにァド レス情報を変調して記録することによって識別される。 データの記録を行うた めのクロックもゥォブノレ信号から P L L 4 0 8によって生成される。 なお、 必 ずしもライトワンス領域とデータ領域でセクタの構造を同一にする必要はない が、 ライトヮンス領域 1 0 4とデータ記録領域 1 0 3もしくはリードィン領域 1 0 2でァドレスの記録方式や変調周波数などが変化した場合、 それぞれの境 界付近において偏芯によりアドレスの識別が複雑となり好ましくない。
ライトワンス領域 1 0 4とデータ記録領域 1 0 3とは記録フォーマツトが異 なるが、 ライトワンス領域 1 0 4とデータ記録領域 1 0 3とで、 アドレスのフ ォーマットを同一とする。 これによりシークの高速性が実現できる。 ただし、 このような構成により、 ライトワンス領域 1 0 4とデータ記録領域 1 0 3の記 録密度及び記録フォーマットが異なるため、 図 8に示すように、 セクタ領域に 記録を行わない部分 8 0 7が生じる。 このように、 セクタ領域において未記録 領域部分 8 0 7を許容することにより、 記録プロック 5 0 1の開始位置をァド レスの開始位置と一致させることが可能となり、 開始位置を容易に検出できる ようになる。
また、 記録プロック 5 0 1のサイズが大きく、 複数のセクタ領域に跨る場合 には、 図 8に示すように、 固有番号情報が記録されていないセクタ 8 0 5を、 媒体固有番号情報 1 0 5が記録されたセクタ 8 0 4、 8 0 6の間に設けるよう にする。 これは、 記録ピット 9 0 2の記録によってその部分の反射率が増加す るためにァドレスの復調が困難となるためである。 固有番号情報が記録されて いないセクタを設けることにより、 そのセクタでは確実にァドレスの読み出し ができるため、 アドレスの読み出せる領域が、 媒体固有番号情報 1 0 5の記録 されている領域中に存在することになる。 このため、 読み出し中にトラックの 傷などで別のトラックに間違って移動した場合でもァドレスの情報が確認でき 、 安定な再生が実現できる。 また、 媒体固有番号情報 1 0 5が記録された領域 中にアクセスを行うのも容易となる。 以上が媒体固有番号情報 1 0 5の記録フ ォーマツトである。
(ライトワンス領域での記録ピットの形成）
次に、 ライトワンス領域 1 0 4へのデータ記録方法 （記録ピット形成方法） について説明する。
データ変調器 4 1 4で生成された記録プロック 5 0 1は、 マルチパルス生成 器 4 1 5で 1つのビットを複数回のマルチパルスに分割してレーザを照射する ことによって記録される。 図 9にデータ 「l j および 「0」 を記録する場合の レーザパルス波形、 記録ビット列及び記録マ一クを示す。 図 9 Aは記録すベき 記録データ、 図 9 Bは光ディスク 4 0 1上に形成される記録ピット、 図 9 Cは 記録ピット 9 0 2を形成するための記録レーザ波形をそれぞれ示す。 記録レー ザ波形はピークパワー 9 0 4、 ボトムパワ^" 9 0 5、 バイアスパワー 9 0 6を 有する。
本実施形態では、 ？己録ピット 9 0 2を形成するのに 6個のマルチパルスにて 記録を行う。 記録を行った光ディスク 4 0 1の線速度を lm 、 マルチパルスの ピークパワー 9 0 4の幅を 40ns、 マノレチパノレスの間隔を 80ns、 ボトムパワー 9
0 5を 0. lraW、 バイアスパワー 9 0 6を 2mWとした場合、 記録のピークパワー 9
0 4は 9mW〜llraWの範囲で良好な記録が行えた。
上記の方法によって記録された記録ピット 9 0 2の再生信号を図 1 O Aに示 す。 図 1 0 Aにおいて、 信号 1 0 0 1は媒体固有番号情報 1 0 5を記録した時 の再生信号、 レベル 1 0 0 2は結晶化状態の記録層 3 0 4からの再生信号レべ ル、 レベル 1 0 0 3は記録ピット 9 0 2の再生信号レベル、 レベル 1 0 0 4は 光デイスクからの反射光がゼ口となる再生レベルである。
光ディスクに上記記録方法による記録を行うと、 記録ピット 9 0 2からの再 生信号 1 0 0 3は、 未記録時に比して反射光量が増大するように発生する。 図 1 0 Bは、 従来の書き換え型の記録方法で、 1-7の変調則に従ってァモルファ ス状態の記録ピットを記録層 3 0 4に記録した場合の再生信号である。 図 1 0
Bにおいて、 信号 1 0 0 5は書き換え型の情報記録方法で記録された場合の再 生信号を示し、 信号 1 0 0 6はアモルファス状態にある記録ピットの再生レべ ルである。 書き換え型の情報記録処理を、 線速度 5m/s、 記録のピークパワー 4. 8m N バイアスパワー 2. 4tnW、 ボトムパワー 0. lmre行った。 書き換え型の情報 はアモルファス状態の記録ピットとして記録されるために、 反射光量が減少す る方向に発生する。
従来の書き換え可能な記録ピットは、 未記録時の結晶状態からデータが記録 されるとアモルファス状態となり、 その記録ピットからの反射光量は未記録時 より減少する。 これに対し、 本実施形態の光ディスクにおけるライトワンス領 域に形成された記録ピット 9 0 2はその反射光量が未記録時より増大する。 こ のため、 本発明の光ディスクを用いれば、 その反射光量に基づきデータ再生時 に、 そのデータが書き換え可能な領域から読み出されたのか、 ライトワンス領 域から読み出されたのかを容易に区別することができる。 また、 本実施形態の 光ディスクのライトワンス領域の記録ピット 9 0 2の部分の反射光量は、 相変 化記録における結晶化状態で得られる反射光量よりも更に高い反射光量となる ようにする。 これにより、 ライトワンス領域からの反射光量を、 書き換え型の 相変化記録で実現することは不可能である。
上記の方法でライトヮンス領域に形成された記録ピット 9 0 2の状態につい て図 1 1 A、 図 1 1 Bを用いて説明する。 図 1 1 Aは、 記録ピット 9 0 2をト ラック溝内に記録した状態を示した図であり、 図 1 1 Bは、 図 1 1 の線1 1 0 2での、 記録ピット 9 0 2の断面の状態を示した図である。 図 1 1 Aに示す ように、 データの記録を行うための記録溝 1 1 0 1内に記録ピット 9 0 2が形 成されている。
図 1 1 Bにおいて、 反射層 3 0 2、 保護層 3 0 3、 記録層 3 0 4、 保護層 3 0 5がこの順で積層されている。 記録ピット 9 0 2が形成された領域では、 記 録層 1 1 0 3を中心に変形が発生し、 記録層 1 1 0 3の厚さが減少している。 記録層の厚さが薄くなった部分では、 記録層による光の吸収量が減少するため により多くの光が反射層 3 0 2に到達し、 到達した光は反射層 3 0 2によって 反射される。 このために記録ピット 9 0 2の部分では反射光量が増大する。 こ の記録モードは、 記録層 3 0 4の変形による不可逆変化でありライトワンス記 録となる。 この記録層 3 0 4の変形は、 光ディスク 4 0 1を lra/sという低い線 速度で回転させて単位体積あたりに、 通常の書き換え型の記録時のパワーより も 5〜1 0倍程度の大きなレーザパワーを注入することによって引き起こされ るものである。
図 1 2にライトワンス領域の記録ピット 9 0 2の再生信号量と記録パワーと の関係を示す。 図 1 2の横軸は、 ライトワンス記録のピットを形成するために レーザ照射によって単位体積あたりに注入される熱量と相変化の書き換え型の 記録ピットを形成するのに最適なレーザ照射によって単位体積あたりに注入さ れる熱量との比である。 単位体積あたりに注入される熱量は、 照射されるレー ザパワーとレーザの照射時間に比例し、 記録時の記録層 3 0 4の移動速度であ る線速度に反比例する。 図 1 2の縦軸は、 ライトワンス記録によって形成され たピット 9 0 2の反射率と記録膜 3 0 4が結晶状態にある時の反射率の差、 つ まりライトワンス記録による再生信号量である。
図 1 2に示されたように、 単位体積あたりに注入される熱量比が 2倍から記 録が行われ、 約 4倍程度でほぼ飽和し 2 0倍程度までほぼ一定の信号量を示す 。 さらに注入熱量を増大させると反射層 3 0 2の破壌が起こり、 レーザ光が反 射されなくなるために信号量は低下する。
この様に、 本発明の反射光が増大する記録ピット 9 0 2を形成するのに必要 な熱量は、 相変化の書き換え型の記録ピットを形成するのに好適なレーザ照射 によって単位体積あたりに注入される熱量の 2倍から 2 2倍程度が適切であり 、 さらに良好なピットを形成するという意味においては 4倍から 2 0倍が最適 な範囲となる。
従来のレーザトリミングによる記録方法では保護膜を破壌するために十分な 信頼性を得ることが困難であった。 これに対し、 本発明によれば、 ピット 9 0 2の記録による保護膜の破壌がないために、 従来の光ディスクと同等の信頼性 を確保することができた。 具体的には、 温度 8 0、 湿度 8 0 %の環境の加速試 験においても 2 0 0 0時間以上腐食等の信頼性の低下は観測されなかった。 こ の様に環境信頼性に優れた光記録媒体が実現できる。
なお、 本実施形態では記録マークの形状を安定にするためにマルチパルス記 録を行ったが、 必ずしもマルチパルス記録を行う必要はなく、 図 1 2に示され た熱量を注入できればライトワンスの記録を行うことが可能である。 また、 本 実施形態では光ディスク上の記録媒体を用いたが、 必ずしもディスクの形状に 限定されるものではない。 また、 上記のピット形成方法は、 記録により反射率 を未記録時より高くしたい場合のライトワンスデータの記録方法として適用可 能である。 (媒体固有番号情報の再生）
次に、 媒体固有番号情報 1 0 5の再生方法について説明を行う。 図 1 3に媒 体固有番号情報 1 0 5の再生を行う光ディスク装置の構成図を示す。
図 1 3に示す光ディスク装置において、 モータ 1 3 0 1は光ディスク 1 0 1 を回転させる。 光へッド 1 3 0 2はデータの記録再生を行う。 送り機構 1 3 0 3は光へッド 1 3 0 2を半径方向に移動させる。 ドライバ 1 3 0 4はモータ 1 3 0 1を駆動する。 ドライバ 1 3 0 5はフォーカス ' トラッキングを行うため に光へッド 1 3 0 2のァクチユエータを駆動する。 レーザドライバ 1 3 0 6は 光へッド 1 3 0 2のレーザを駆動して記録もしくは再生を行う。 位相ドライノ 1 3 0 7は送り機構 1 3 0 3を駆動する。 レーザ制御部 1 3 0 8はレーザのパ ヮーコントロールを行う。 サーボ制御部 1 3 0 9はモータドライバ 1 3 0 4お ょぴフォーカス■ トラッキングドライバ 1 3 0 5および位相ドライバ 1 3 0 7 の制御を行い任意のアドレスにシークしたりフォーカス ' トラツキング制御等 を行う。 サーボ信号検出器 1 3 1 0はサーポ制御用の信号を演算する。 ァドレ ス復調器 1 3 1 1はプッシュプル信号からアドレスの復調を行う。 書き換え信 号変調器 1 3 1 2は書き換えが型の情報を相変化の記録ピットとして記録を行 うためにデータの変調を行う。 書き換え信号復調器 1 3 1 3は書き換えが型の 情報である相変化の記録ピット信号を復調する。 ライトワンス信号復調器 1 3 1 4はライトワンス信号の復調を行う。 E C Cエンコーダ■デコーダ 1 3 1 5 は書き換え型信号のエラー訂正およびリードソロモン符号化を行う。 E C Cデ コーダ 1 3 1 6は、 ライトワンス情報として記録された媒体固有番号情報のェ ラー訂正を行う。 暗号化器 1 3 1 7は媒体固有番号を用いて記録データの暗号 化および再生データの暗号復号化を行う。 コントローラ 1 3 1 8はシステムの コントロールを行うマイクロコンピュータで構成される。 ホストインターフエ ース 1 3 1 9はホストとのインターフェースを制御する。
光ディスク 1 0 1が光ディスク装置にセットされると、 コントローラ 1 3 1 7は、 媒体固有番号が記録されているァドレス Mの 1つ前のァドレス M_ 1に 、 サーポ制御部 1 3 0 7を通じて位相ドライノ 1 3 0 7を制御して位相系をァ ドレス M近傍に移動させる。 その後フォーカス ' トラッキング制御を行って現 在のアドレスをアドレス復調器 1 3 1 1で読み出し、 読み出したアドレスとァ ドレス M— 1との差からマルチジャンプおよび 1 トラックジャンプ制御をサー ボ制御部 1 3 0 9により行い、 ァドレス M— 1へのシークを完了する。 ァドレ ス M— 1の領域 8 0 3は、 前述したようにその記録膜 3 0 4が消去レベルに初 期化されている。 このレベルを基準にライトワンス信号復調器 1 3 1 4はライ トワンス情報として記録された記録ピッ ト 9 0 2の復調を行う。
図 1 4にライトヮンス信号復調器 1 3 1 4の詳細な構成を示す。
ライトワンス信号復調器 1 3 1 4は、 結晶化状態の反射率レベルを記憶する するサンプリングホールド 1 4 0 1、 サンプリングホーノレド 1 4 0 1の出力を 所定数 （本例では 1 . 3 ) 倍するアンプ 1 4 0 2、 アンプ 1 4 0 2の出力とラ ィトワンス信号のとの比較を行う 2値化器 1 4 0 3、 シンクコードの検出を行 つてデータの P E復調を行う P E復調器 1 4 0 4、 及び、 ァドレスの情報から サンプリングホールド 1 4 0 1と P E復調器 1 4 0 4の動作をコントロールす るタイミング信号生成器 1 4 0 5を含む。 ァドレス M— 1の領域においてサン プリングホールド 1 4 0 1は信号のレベルをサンプリングする。 この時サンプ リングされる信号レベルは、 ァドレス M— 1の領域が消去レベルに初期化され ているために、 結晶状態の反射光量レベルとなる。
次のァドレス Mで、 サンプリングホールド 1 4 0 1はホールド状態となり、 サンプリングされた結晶状態の反射光量はアンプ 1 4 0 2によって 1 . 3倍さ れ、 入力信号と比較され、 その結果が 2値化される。 アドレス Mには記録媒体 固有番号情報が上述したようにライトワンス記録されており、 記録ピット形成 部で反射光量が増大する。 この増大した反射光量のレベルと結晶化状態のとき の反射光量の 1 . 3倍のレベルとを、 2値化器 1 4 0 3で比較することにより 記録ビットス トリームとなる。 さらに、 この記録ビットストリームは、 P E復 調器 1 4 0 4にてシンクコードが検出されるとともに P E復調される。 P E復 調されたピットストリームデータは E C Cエンコーダ 1 3 1 6でエラー訂正さ れ媒体固有番号が再生される。
復調された媒体固有番号は、 ホストからの指示によって記録再生されるデー タを暗号化もしくは復号ィ匕を行う暗号化■復号器 1 3 1 8で記録データの暗号 化と喑号復号化を行うための鍵として用いられる。 書き換え型のデータの記録 再生は 5m/sの線速度でデータの転送レート 36Mbps、 レーザの記録パワーは 9. 6m Wバイアスパワーは 4. 5mWで行われる。
この様に本実施形態の光ディスクにおいては、 媒体固有番号情報を反射率が 増加する記録ピットとして記録することが可能であるので、 その復調は書き換 え可能な情報として記録された場合の復調に対する回路とは異なった特別な回 路が必要となる。 このために、 例えば相変化による書き換え可能なピットで媒 体固有情報を偽造しても再生を行うことが不可能となるので非常に高いセキュ リティレベルを実現できる。 媒体固有番号情報の復調部を変更して相変化によ る書き換え可能なピットで偽造した信号を復調する方法も考えられるが、 復調 部をデジタル化して L S Iの中に埋め込むことによって、 その変更は殆ど不可 能とすることができる。
以上のように、 本発明の媒体固有番号情報を記録した光ディスクならびに光 ディスク記録再生装置を用いることによって著作権保護に対して非常にセキュ リティの高いシステムを実現することができる。 また、 トラッキングを行って 媒体固有番号情報を記録するために、 この情報を記録するための幅は数ミク口 ンで十分であり、 書き換え型のデータの記録を広く取れるために記録容量の増 大にも大きな効果がある。 この特徴は直径の小さな光ディスクに本用いた場合 に最も効果がある。 また、 書き換え不能なライトワンス領域にデータとして情 報を書き込めるため、 B C Aを用いる場合に比して、 種々の改竄を防止したい 情報を書き込める。 実施の形態 2
実施形態 1に示すような方法で改竄不可能な記録ピット 9 0 2を形成した場 合、 記録後の反射光量は記録前に比して増大する。 このためにプッシュプル信 号から生成されるゥォプル信号も記録ピット 9 0 2が形成された部分は信号量 が増大する。 また、 ゥォプル信号のゼロクロス位置にアドレス情報を変調して 記録した光ディスクにおいて、 記録ピット 9 0 2の形成によってゼロクロス位 置からの再生信号が影響を受けた場合、 アドレスの再生が不可能となる。 アド レスの再生が行えないと、 媒体固有番号情報 1 0 5の再生を行う場合、 媒体固 有番号情報 1 0 5が記録されたァドレス （実施形態 1では、 ァドレス M) より 1つ手前のァドレス M— 1にシークして、 次のァドレスに媒体固有情報 1 0 5 が記録されているとしてァドレスの確認をせずに再生を行う必要がある。 実施 形態 1では、 図 8に示したように、 セクタに跨って媒体固有情報 1 0 5を記録 する場合には、 記録を行わないセクタ 8 0 5を設けることによって再生時の信 頼性を向上していた。
し力 し、 上記の方法では、 媒体固有番号の情報はアドレスの確認なしでデー タを再生する必要があり再生の信頼性が低下する。 また記録を行わないセクタ 領域 8 0 5を設ける必要があるために記録の密度も低下する。
本実施形態では上記の問題を解決するために、 ァドレス読み出しが可能な媒 体固有番号情報 1 0 5の記録を行う手段を提供する。
図 1 5を用いて、 本実施形態における媒体固有番号情報の記録方法ならびに 記録装置について説明する。 図 1 5は本実施形態における媒体固有番号情報の 記録装置の構成図である。 図 1 5において基本的な構成は実施形態 1と同様で あり、 同様の機能をもつ部分については図 4と同一の記号で示してある。 同一 記号で示した部分は、 実施形態 1と同様であるのでその説明は省略する。 図 1 5において、 P L L 1 5 0 1はゥォブル信号に対してロックする機能を 有する。 マルチパルス発生器 1 5 0 2はゥォプルに同期してマルチパルスを発 生してピットを形成する。 P L L 1 5 0 1はゥォブルに同期した P L Lという 点では実施形態 1と同様であるが、 媒体固有番号情報を記録するピットの位置 をゥォプルに同期するために、 マルチパルス発生器 1 5 0 2にゥォプル位相位 置を出力しており、 マルチパルス発生器 1 5 0 2はこの信号に基づいて溝の記 録溝 1 1 0 1のゥォブルに同期したピットをディスク上に記録する。
図 1 6 A、 1 6 Bに、 本実施形態の記録方法によって媒体固有番号情報の記 録ピット 9 0 2が記録溝 1 1 0 1のゥォプルに同期して記録されたトラックの 状態と、 この時の記録溝 1 1 0 1から再生されるゥォブノレ信号を示す。 図 1 6 Aは、 溝のゥォブル量が最大となる位置に同期をして記録ピット 9 0 2の形成 を行った場合を示す。 本発明の方法によって改竄不可能な記録ピット 9 0 2を 形成した場合、 反射光量が増大する。 このためにプッシュプル信号から生成さ れるゥォブル信号も記録ピット 9 0 2が形成された部分は信号量が増大する。 溝のゥォブノレ量か最大となる位置に同期をしてピット記録を行った場合、 ゥ ォブル信号は図 1 6 Aの下段に示す信号 1 6 0 1に示すような信号となる。 本 実施形態の光ディスクは、 ゥォプル信号のゼロク口ス位置にァドレス情報を変 調して記録しているが、 図 1 6 Aのゥォプル再生信号 1 6 0 1に示したように 溝のゥォブル量か最大の位置に同期をして記録ピット 9 0 2を形成すれば、 ゥ ォブル信号のゼロクロス位置は影響を受けず安定にァドレスを検出できる。 また、 図 1 6 Bのゥォブル再生信号 1 6 0 2に示したように溝のゥォブル量 かゼロとなる位置に同期をして記録ピット 9 0 2を形成してもよい。 この場合 も同様に、 ゥォブル信号のゼロクロス位置は影響を受けず安定にァドレスを検 出できる。
以上の様に、 溝のゥォプルに同期して記録ピット 9 0 2を形成すれば、 記録 ピット 9 0 2の形成によって反射率が変化しても確実なァドレス再生が可能と なる。 上記のようなゥォブルに同期した記録を行うことによって、 媒体固有番 号情報 1 0 5を再生する場合、 光ディスク上の媒体固有番号情報の記録領域に おいてァドレスの復調が可能となり、 高速シークと高い信頼性の読み出し動作 が実現できる。 さらに、 アドレスを構成するゥォブル情報に同期すると共に、 ァドレスの情報に対しても完全に同期して記録が行われているために、 その再 生時においてァドレスの同期情報から媒体固有番号情報 1 0 5の同期を確保す ることも可能となる。
なお、 実施の形態 1では、 シンクコード S B , R S Q〜R S 2から媒体固有番 号情報 1 0 5の再生の同期を ^？亍つていたが実施形態 2では、 このシンクコード 利用しなくてもよく、 媒体固有番号情報 1 0 5の記録密度を向上させることが できる。 実施の形態 3
前述の実施形態では、 セキュリティーを十分に確保できないケースがある。 例えば、 光ディスク装置のシステムコントローラのプログラムを改竄された場 合、 前述の実施形態では媒体固有番号の改竄が可能となってしまう。
実施の形態 1 , 2では、 媒体固有番号情報 1 0 5は、 ディスク上の所定のァ ドレス （実施の形態 1ではアドレス M) に記録されており、 ドライブはァドレ ス Mに書かれた情報を読み出すことによって媒体固有番号を得る。 仮に、 アド レス Mと異なるアドレス Nに、 新たに偽の媒体固有番号情報を記録し、 システ ムコントローラのプログラムのごく一部を変更し媒体固有番号を読み出すァド レスを Nとすれば、 ァドレス Nの媒体固有番号を正しい媒体固有番号として認 識し、 光ディスク装置は正常に動作する。 ドライブのシステムコントローラプ ログラムの改竄は、 ある程度の技術が必要ではあるが、 昨今のハッカーによる セキュリティー攻撃の事例を考えると十分に可能であると考えるべきである。 本実施形態 3は上記問題点を解決するものである。
図 1 7を用いて、 本実施形態における媒体固有番号情報 1 0 5の記録方法な らびに記録装置について説明を行う。 図 1 7は実施形態 3における媒体固有番 号情報 1 0 5の記録装置の構成図である。 図 1 7において基本的な構成は実施 形態 1， 2と同様であり、 同様の機能をもつ部分については図 4 , 1 5と同一 の記号で示してある。 同一記号で示した部分は、 実施形態 1 , 2と同様である のでその説明は省略する。
実施形態 3では、 図 1 7に示したように暗号化器 1 7 0 1を設けたところに 大きな特徴がある。 喑号器 1 7 0 1は、 コントローラ 4 1 6から与えられる鍵 に基づいて媒体固有番号の暗号化を行う。 このように媒体固有番号を暗号ィヒす ることによって、 上述したセキュリティ一ホールに対して大きな効果がある。 この点について図 1 8を用いて更に詳しく説明を行う。 なお、 書き換え型のデ ータの記録再生は実施の形態 1と同様であるので説明を省略する。
図 1 8は、 媒体固有番号の暗号化と暗号複号化の仕組みを説明したものであ る。 図 1 8において、 著作権管理機構 1 8 0 1はコンテンツの著作権の管理を 行う機関である。 記録媒体製造メーカ 1 8 0 2は媒体固有番号の記録された記 録媒体 1 0 1を製造するメーカである。 記録再生装置製造メーカ 1 8 0 3は光 ディスク装置や光ディスク装置用の L S Iを製造するメーカである。 著作権管 理機構 1 8 0 1は媒体固有番号を暗号化するための秘密暗号鍵 1 8 0 4、 媒体 固有番号が記録された位置を表す情報 1 8 0 5、 秘密暗号鍵 1 8 0 4と媒体固 有番号記録位置情報 1 8 0 5のセットを鍵として生成された公開鍵 1 8 0 6、 秘密暗号鍵 1 8 0 4と媒体固有番号記録位置情報 1 8 0 5のセットから媒体固 有番号を暗号複号化する、 モジュールィヒされた暗号複号化器 1 8 0 7を有する 。 記録再生装置製造メーカ 1 8 0 3は、 暗号化復号化器 1 8 0 9が埋め込まれ た記録再生装置 1 8 0 8を製造する。
著作権管理機構 1 8 0 1は、 秘密鍵 1 8 0 4と媒体固有番号が記録されてい るァドレス位置情報 1 8 0 5をペア一とした鍵に基づいて、 記録媒体製造メー 力 1 8 0 2に公開する公開鍵の複数のセット 1 8 0 6を作成する。 公開鍵セッ ト 1 8 0 6の 1つが記録媒体製造メ一力 1 8 0 2に配布される。 記録媒体製造 メーカ 1 8 0 2は、 公開鍵セット 1 8 0 6中の公開鍵を用いて予め決められた アルゴリズムに従って媒体固有番号を喑号ィ匕して光ディスク 1 0 1に記録を行 ラ。
一方、 光ディスク装置や光ディスク装置用の L S Iを製造する記録再生装置 製造メーカ 1 8 0 3には、 秘密鍵 1 8 0 4と媒体固有番号が記録されている位 置情報 1 8 0 5とをペア一とした鍵を用いて暗号ィ匕された媒体固有番号を暗号 復号化する回路の部品、 もしくは L S Iに組み込める形にモジュールィ匕された 暗号複号化器が供給される。 この回路部品もしくはモジュール化された暗号復 号化器は、 秘密鍵 1 8 0 4を含んでおり、 媒体固有番号が記録されている位置 情報 1 8 0 5があれば媒体固有番号を喑号復号化できる。
ここで用いられている、 媒体固有番号の記録位置情報 1 8 0 5は、 媒体固有 番号が記録されている場所を一義的に特定できる情報であれよく、 この情報は 媒体固有番号が記録されている場所に同時に記録されている必要がある。 たと えば光ディスク 1 0 1のァドレス情報の一部にこの情報を埋め込むことも可能 である。 またアドレス情報をそのまま用いることも可能である。
この様な仕組みで記録された媒体固有番号情報 1 0 5の読み出し方法ならび に読み出し装置について図 1 9を用いて説明する。
図 1 9は実施形態 3における媒体固有番号情報 1 0 5の再生を行う光デイス ク装置の構成図を示す。 図 1 9において基本的な構成は実施形態 1と同様であ り、 同様の機能をもつ部分については図 1 3と同一の記号で示してある。 同一 記号で示した部分は、 実施形態 1と同様であるのでその説明は省略する。 光ディスク 1 0 1がセットされると、 コントローラ 1 3 1 7は光へッド 1 3 0 2を媒体固有番号が記録されているァドレス Mの 1つ手前であるァドレス M 一 1に移動させるために、 まず、 サーボ制御部 1 3 0 7を通じて位相ドライノ 1 3 0 7を制御して位相系をアドレス M近傍に移動させる。 その後、 フォー力 ス - トラッキング制御を行って現在のァドレスをァドレス復調器 1 3 1 1で読 み出し、 読み出したァドレスとアドレス M— 1との差からマルチジャンプおよ び 1 トラックジャンプ制御をサーポ制御系 1 3 0 7より行いアドレス M— 1 へ のシークを完了する。 アドレス M— 1の領域 8 0 3は、 前述したようにその記 録膜が消去レベルに初期化されている。 このレベルを基準にライトワンス信号 復調器 1 3 1 4はライ トワンス情報として記録された記録ピット 9 0 2の復調 を行う。 ライトワンス信号復調器 1 3 1 4によって復調された媒体固有番号は 暗号化されており、 復号 （解読） を行う必要がある。
本実施形態では、 著作権管理機構 1 8 0 1が暗号ィ匕の鍵として用いた媒体固 有番号記録位置情報 1 8 0 5は、 媒体固有番号が記録されているセクタ （ァド レス M) の 1つ手前のセクタのアドレス番号 M— 1としている。
この暗号化の復号は復号化器 1 8 0 8により行われる。 喑号復号化器 1 8 0 8は、 アドレスデコーダ 1 3 1 1によって読み出されたアドレス情報を受けて 、 読み出されたァドレス情報と、 暗号復号化器 1 8 0 8の內部に保持する秘密 鍵 1 8 0 4とをペア一で用いて、 暗号化された媒体固有番号の復号に必要な键 のセットを復元し、 それを用いて媒体固有番号を復号する。
そして、 暗号化復号器 1 3 1 8にて、 復号された媒体固有番号を用いて、 媒 体固有番号を用いて暗号化されたコンテンツを復号する。
従来の光ディスク装置において、 アドレス Mと異なった位置にアドレス Nに 新たに別の媒体パターンを解読してコピーを作成し、 システムコントローラの プログラムのごく一部を改竄し媒体固有番号を読み出すァドレスを Nとした場 合であっても、 了ドレス Nに記録された偽りの媒体固有番号を正しい媒体固有 番号として光ディスク装置は動作する。 これに対し、 本実施形態の光ディスク 装置では、 媒体固有番号に暗号化が行われており、 その媒体固有番号の喑号復 号化には媒体固有番号が記録された位置情報 1 8 0 5 (本実施形態では、 アド レス番号 M— 1 ) が必要となる。 よって、 システムコントローラのプログラム のごく一部を改竄され、 かつ上記のような改竄された光ディスクが挿入された 場合で、 アドレス Nに他の媒体からコピーされ記録された媒体固有番号の暗号 複号化を行おうとすると、 暗号復号化器 1 8 0 8には媒体固有番号の記録位置 として N— 1が供給されるので、 正しい暗号復号化は行えない。 このアドレス 番号が供給される仕 みを改竄することも原理的には可能だが、 現実的にはこ の部分は L S Iの内部ハードウエアーの変更が必要となるために不可能である 0 .
以上の様に、 媒体固有番号を媒体固有番号が記録された位置情報を鍵の一部 として暗号化することによって、 改竄に対しての耐性が大幅に強くなり、 著作 権を強力に守る仕組みを構築することが可能となる。 実施の形態 4
実施の形態 3の仕組みを用いても十分に媒体固有番号の改竄を防止出来ない ケースがある。 例えば、 媒体固有番号が記録されていると考えられるアドレス
(上記の例では、 アドレス M) に何も記録されていない記録媒体については、 この部分に容易に媒体固有番号を記録することが可能になる。 著作権の保護を 必要としない情報を記録するための記録媒体には、 媒体固有番号は必要なく、 媒体固有番号が記録されていない記録媒体はその製造工程において記録行程を なくすことができ製造コストを低減でき、 ユーザの大きなメリットになる。 よつて媒体固有番号が記録された記録媒体と、 記録されていない記録媒体の 双方が望まれる。 し力 し、 媒体固有番号が記録されていない記録媒体を供給す ると媒体固有番号が記録されるべき位置に、 偽の媒体固有番号の記録が可能と なるのでセキュリティーホールとなってしまう。 媒体固有番号が記録されてい ない記録媒体では、 媒体固有番号が記録されるべきァドレスがなければ上記の 様な改竄は不可能となる。 これは、 実施の形態 3に示したような媒体固有番号 を暗号化して媒体固有番号記録位置情報と共に記録を行う方法に対しては、 特 に有効な方法となる。 しかしながら、 光ディスク装置は媒体固有番号が記録さ れたディスクと記録されていないディスクの判別を行う必要があるが、 媒体固 有番号が記録されるべきァドレスが存在しないと、 媒体固有番号が記録される べきァドレスが読み出せずにその判定が不可能となる。 本実施形態ではこの課 題を解決する。 本実施形態の光ディスクは、 光ディスクをコント口ールするための制御情報 や交替情報などシステム的に必要な情報を記録したリ一ドィン領域 1 0 2に媒 体固有番号が記録されているかどうかを示す情報 （以下 「媒体固有番号フラグ J という。 ） を保持する。 そのような光ディスクからデータを再生する場合は 、 媒体固有番号フラグを参照し、 その値が 「真」 の場合は、 媒体固有番号が記 録される所定のアドレスが存在し、 その値が 「偽」 の場合は、 媒体固有番号が 記録される所定のァドレスが存在しないと判断する。 この動作を図 2 0に示す 光ディスクが揷入されると、 まずリードイン領域 1 0 2にアクセスを行う （ ステップ S 2 0 0 1 ) 。 そして、 媒体固有番号フラグを読み出す （ステップ S 2 0 0 2 ) 。 媒体固有番号フラグを参照し、 挿入された光ディスクに媒体固有 番号が記録されているのか否かを判断する （ステップ S 2 0 0 3 ) 。 媒体固有 番号フラグの値が 「偽」 、 すなわち、 媒体固有番号が記録されていない場合、 処理を終了する。
媒体固有番号フラグの値が 「真」 、 すなわち、 媒体固有番号が記録されてい る場合、 光ディスク装置は媒体固有番号ァドレスにシークし、 （ステップ S 2 0 0 4 ) 、 その位置で媒体固有番号の読み出しを行う （ステップ S 2 0 0 5で ) 。
このように、 媒体固有番号の有無を示す媒体固有番号フラグをリードィン領 域 1 0 2に設けることによって、 媒体固有番号が記録されておらず媒体固有番 号が記録されたァドレスが存在しないディスクが揷入されても、 媒体固有番号 が記録されたァドレスへのシークを行わないドライブが実現でき、 光ディスク 装置の動作を完結することができる。
これによつて、 媒体固有番号が記録されていない記録媒体の供給によるセキ ユリティーホールの問題を解決することができ、 セキュリティーの向上が図れ る。 実施の形態 5
著作権を保護する仕組みとして、 機器のリボークを行うために鍵束情報を用 いた方法が提案されている。 この鍵束情報は、 著作権管理され暗号化処理を行 われた情報を読み出す場合に必要な鍵を複数個束にして記録された領域である 。 光ディスク装置は、 鍵束情報中の複数の箇所を読み出すことによって、 暗号 化復号を行うための鍵を手に入れることができる。 これによつて、 著作権管理 され暗号化された情報を復号し再生できる。 もし不正な処理を行う装置が横行 し著作権が侵された場合、 鍵束情報において、 不正な処理を行う装置が読み出 している鍵を削除する。 これによつて、 不正な機器は再生用の鍵を得ることが できないためにデータの再生が不能となる。 この様に鍵束情報を著作権管理に 用いることによって不正な処理を行う機器毎に動作不能とすることができる。 従来の光ディスクでは、 媒体固有番号はディスクの最内周のデータ領域とし て使用しない領域に記録を行っていた。 しかしながら、 本発明の光ディスクは トラッキングを行って固有のァドレスに媒体固有番号が記録される。 このため にァドレスを読み出す必要が生じる。
この様な構造の媒体固有番号を記録する位置をディスクの最内周とした場合 、 アドレスが付加された記録領域を最内周に設ける必要が生じる。 一方、 鍵束 の情報は数メガバイト程度必要であり、 改竄を防止するためにもピットゃ溝を 高速でゥォブリングした形態で記録される。 このために溝の形態が記録再生領 域やライトワンス領域と異なる。 そのような構成の従来の光ディスクにおいて 鍵束領域を確保すると図 2 1に示したような構成にする必要がある。
図 2 1に示すように、 ディスク外周から内周に向かい、 書き換え可能なデー タを記録するデータ記録領域 1 0 3、 ディスクのコントロール情報を記録した リードイン領域 1 0 2、 第 1バッファ領域 2 1 0 1、 リボークを行うための鍵 束領域 2 1 0 2、 第 2バッファ領域 2 1 0 3、 媒体固有番号を記録するライト ワンス領域 1 0 5が設けられている。 第 1バッファ領域 2 1 0 1と第 2バッフ ァ領域 2 1 0 3とが鍵束領域 2 1 0 2の境界に確保されている。 これは、 鍵束 領域 2 1 0 2はスタンビング可能な情報で数メガバイトのデータを記録する必 要があるからである。
鍵束領域 2 1 0 2のトラック構造は、 データの記録を行うデータ記録領域 1 0 3や媒体固有番号を記録するライトヮンス領域 1 0 4とは異なり、 ピットに よるトラックや高速のゥォプリングでデータを記録した溝となる。 この鍵束領 域 2 1 0 2に偏芯やアクセス誤差があっても安定にアクセスするために、 第 1 のバッファ領域 2 1 0 1と第 2のバッファ領域 2 1 0 3が必ず必要となる。 こ の領域は、 最低数 1 0 0 m程度必要であり記録容量を低下させる原因となる 。 これは、 ディスクの外形が小さいディスクにおいてはかなり深刻な問題とな る。 本実施形態ではこの課題を解決している。
図 2 2に本実施形態における光ディスクを示す。 本実施形態の光ディスクの 構成は基本的には実施形態 1のものと同様である。 実施の形態 1と同様の部分 は同一の記号で示し、 説明は省略する。 図 2 2において、 光ディスクは、 第 1 バッファ領域 2 2 0 1、 光ディスク装置のリポークに用いる鍵束情報 2 2 0 2 を持つ。 第 1バッファ領域 2 2 0 1は本実施例では幅 1 5 0 mである。 本実施形態の光ディスクでは、 鍵束領域 2 2 0 2をディスクの最内周に配置 したところに大きな特徴がある。 この様な配置を行うことによって、 従来は図 2 1に示すように 2力所のバッファ領域 2 1 0 1、 2 1 0 3が必要であつたが
'領域を 1つに削減でき、 記録容量を増加させることができる。 実施の形態 6
上述した実施形態はいずれもライトワンス情報として記録固有番号の記録を 行う形態であり、 ライトワンス情報は記録媒体を製造するメーカが出荷時に行 うものであった。 しかしながら近年ネットワーク技術の進歩によって、 ネット ワークを通じてコンテンツを電子配信し、 光ディスクに記録するケースが増大 しており、 今後更にこれらの分野の進展が考えられる。
この分野に書き換え型の光ディスクを用いる場合、 課金や再生回数の情報や データの移動などの情報を光ディスク上に記録する必要が生じる。 しかしなが ら書き換え型の光ディスクに置いて、 書き換えが可能な情報としてこれらの情 報を記録すると、 その改竄が可能となり不正なディスクが横行する可能性があ る。 よりセキュリティーの高い電子配信用途に書き換え型の光ディスクを用い るためには、 データの改竄が不可能な記録領域が必要となる。 本実施形態はこ の課題を解決する仕組みを提供する。 図 2 3は本実施形態における媒体固有番号情報の再生を行う光ディスク装置 の構成図である。 本実施形態では、 ライトヮンス記録領域 1 0 5に光ディスク 装置による記録を行う。 図 2 3に示す光ディスク装置の基本的な構成は、 実施 の形態 3のものと同様である。 同様の機能をもつ部分については図 1 3および 図 1 9と同一の記号で示してあり、 その説明は省略する。 なお本実施形態では 、 波長 405nm、 開口数 （NA) 略 0. 85の光へッド 1 3 0 2を用いている。 書き換 え型のデータの記録再生は実施形態 1と同様であるので説明を省略する。 図 2 3において、 ライ トワンス信号変調器 2 3 0 1は、 E C Cエンコーダ 1 3 1 5の記録データをマルチパルスのデータに変換をして記録データ列に変調 を行う。 切り替えスィッチ 2 3 0 2はライトワンス信号と書き換え可能信号と を切り替える。 ディスク装着時に媒体固有番号を読み出す処理は実施の形態 3 と同様である。
以下、 ライトワンス領域へのデータ記録処理について説明する。
ホストよりィンターフェース 1 3 1 9を介して、 ライトワンス領域へのデー タの記録を指示するコマンドが発行される。 コントローラ 1 3 1 9はこのコマ ンドを受け取ると、 サーボ制御部 1 3 0 7を通じて位相ドライバ 1 3 0 7を制 御して、 送り機構 1 3 0 3をライトワンス領域 1 0 4に移動させる。 また、 コ ントローラ 1 3 1 9は、 サーポ制御部 1 3 0 7を通じて S PMドライバを制御 し、 モータの回転数をデータ記録領域 1 0 3の再生時の回転数 （例えば、 線速 度 5tn/s) よりも低い回転数 （例えば、 線速度 lm/s) にする。 ホストよりインタ 一フェース 1 3 1 9を介して、 ライトワンスで記録するデータが送られる。 送 られたデータは、 暗号化器 1 3 1 8により、 記録媒体の媒体固有情報によって 暗号化され、 E C Cエンコーダ 1 3 1 5によってエラー訂正コードが付加され る。 エラー訂正コードが付加されたデータは、 ライトワンス信号変調器 2 3 0 1により、 記録するレーザ変調信号に変換される。 このとき、 切り替え器 2 3 0 2はライトワンス信号変調器側に切り替えられている。 レーザドライバ 1 3 0 6が駆動され、 レーザ変調信号により記録が行われる。
ライトヮンス信号の記録パターンは実施の形態 1と同様であり、 記録時のピ ークパワーは llmWである。 ライトワンスデータの記録時は、 ピークパワーを押 さえるためにモータ 1 3 0 1の回転数を低下させ線速を lm/sで記録を行った。 この場合、 通常モータの回転数を低下させるとモータが不安定となるために大 きく回転数を低下できない。 このために本実施形態ではライトワンス領域をデ イスク内周側に配置してモータの大きな回転数の低下を防いでいる。 上記のよ うな構成によって記録を行い、 ライトワンス領域にデータを媒体固有番号で暗 号ィ匕して記録することによって非常に高い記録データに対する信頼性を確保す ることができる。 この点について以下に詳しく説明する。
背景技術において説明したが、 書き換え可能な記録媒体において媒体固有番 号で記録データを暗号化することによつてデータを他の記録媒体にコピーを行 つてもデータの暗号復号化が行えず著作権を保護することが可能である。 しか しながら記録されたデータが改竄されているかどうかについては、 十分な信憑 性を得ることはできない。 それは、 データを一度消去して再度記録を行えば簡 単に新しいデータに書き換えることが可能であるためである。 よって、 課金や 再生回数の情報や、 データの他のメディアへの移動情報などを、 媒体固有番号 で暗号化して書き換え型の情報として記録を行っても改竄の危険を回避するこ とができない。
しかしながら、 本発明 （実施の形態 3 ) の記録媒体は、 媒体固有番号で暗号 化してデータの消去や書き換えが行えないライトワンス情報としてデータ記録 を行うことができるために、 記録されたデータはすべてディスク上に残り変更 は不可能となる。 また媒体固有番号で暗号化を行っており、 媒体固有番号が同 一の記録媒体は存在しないために、 新たな記録されていないディスクに記録を 行って再度データを記録し直すことによって新たなディスクを作成しても、 新 たなディスクの媒体固有番号は暗号化に用いる媒体固有番号と異なるために、 ディスクの真偽の区別が非常に簡単となる。 このためデータの改竄に対して非 常に強力なセキュリティーを持ったシステムとすることができる。
データの改竄から保護する必要のある情報は、 課金に関する情報、 書き換え 回数ゃデータの移動状態などごく限られた情報であり、 記録される A Vデータ 等の実体は消去や書き換えが行えることが望ましい。 たとえば予め与えられた データの再生回数だけデータを再生した場合には、 データの消去を行う等のケ ースが考えられる。
本 明の記録媒体ならびにデータの記録装置を用いれば、 データの書き換え を可能としつつ、 書き換え不可能な領域を持つことによって改竄から保護され るべき情報は十分なセキユリティ一で保護され、 また記録されたデ一タは自由 に消去や移動などが行えるなど、 コンテンツ配信等の要求を満足できる優れた システムの提供が可能となる。
また、 ライトワンスで記録される情報としてコンテンツ配信に関する情報を 説明したが、 ライトワンスで記録される情報はコンテンツ配信に関わる情報に 限られない。 例えば、 パーソナルコンピュータにおいては、 ソフトが P Cにィ ンストールされたか否かの情報などにも用いることもできる。 また、 実施の形 態 5で記載した鍵束の情報を記録する領域として用いることも可能である。 ま た、 ネットワークを介して鍵束の情報を変更してもよく、 これによつて従来対 応が困難であった、 すでに配布された媒体に対する鍵束の変更が可能となる。 これにより非常に優れたリボーク能力を持ったシステムの構築が可能となる。
(産業上の利用可能性）
本発明は光記録媒体に記録された情報の書き換えや改竄をより確実に防止で き、 例えば、 著作権の保護が高度に要求される D VD等の光記録媒体、 並びに その光記録媒体に対してデータの記録、 再生を行う光ディスク装置に適用でき る。 本発明は、 特定の実施形態について説明されてきたが、 当業者にとっては他 の多くの変形例、 修正、 他の利用が明らかである。 それゆえ、 本発明は、 ここ での特定の開示に限定されず、 添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。 なお、 本出願は日本国特許出願、 特願 2 0 0 2— 2 7 7 2 5 7号 （2 0 0 2 年 9月 2 4日提出） に関連し、 それらの内容は参照することにより本文中に組 み込まれる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . データの書き換えが可能なデータ記録領域と、 追記のみでデータの消去 が行えないライトワンス領域とを有し、
前記データ記録領域においてデータ記録部分とデータ未記録部分の反射率は 異なり、
前記ライトワンス領域に形成された記録ピットの反射率が、 前記データ記録 領域のデータ記録部分とデータ未記録部分の反射率のうちの高い方の反射率よ りも高いことを特徴とする光記録媒体。
2 . 光記録媒体に固有の番号である媒体固有番号が、 前記ライトワンス領域 に記録されたことを特徴とする請求項 1記載の光記録媒体。
3 . 記録層と、 該記録層よりも光投入面に対して遠い位置に配された反射層 とを含み、 前記ライトワンス領域においてデータが、 前記記録膜の変形による 厚さの減少によって記録されることを特徴とする請求項 1記載の光記録媒体。
4 . 前記ライトワンス領域の記録ピット力 前記データ記録領域の記録ピッ トを書き換えるために必要な熱量の 2倍から 4倍の熱量で記録されたことを特 徴とする請求項 1記載の光記録媒体。
5 . 前記ライトワンス領域において記録ピットが、 マルチパルス状のレーザ を照射して形成されることを特徴とする請求項 1記載の光記録媒体。
6 . 前記ライ トワンス領域と前記データ記録領域が同じセクタ構造を持ち、 前記ライトワンス領域に記録されるデータの記録開始位置が前記セクタの開始 位置と一致することを特徴とする請求項 1記載の光記録媒体。
7 . 前記ライ トワンス領域においてデータを記録するセクタの 1つ前のセク タの記録層が結晶化状態に初期化されていることを特徴とする請求項 1記載の 光記録媒体。
8 . 前記ライトワンス領域のアドレスが溝のゥォプル変調で記録されており 、 前記ライトワンス領域において記録ピットは、 前記溝のゥォブル量が最大と なる位置に同期して記録されることを特徴とする請求項 1記載の光記録媒体。
9 . 前記ライトワンス領域のァドレスが溝のゥォブル変調で記録されており 、 前記ライトワンス領域において記録ピットは、 前記溝のゥォブル量が最小と なる位置に同期して記録されることを特徴とする請求項 1記載の光記録媒体。
1 0 . 前記媒体固有番号が、 該媒体固有番号が記録される位置に関する情報 と、 秘密鍵とから生成された公開鍵によって暗号化されて記録されていること を特徴とする請求項 2記載の光記録媒体。
1 1 . 所定の制御情報を格納するリ一ドィン領域を有し、 該リードィン領域 に、 光記録媒体が前記媒体固有番号を有するか否かを示す判定情報を格納した ことを特徴とする請求項 2記載の光記録媒体。
1 2 . 光記録媒体の内周から、 リーボークに用いる鍵束の情報を記録する領 域、 前記ライトワンス領域、 所定の制御情報を格納するリードイン領域、 前記 データ記録領域がこの順に形成されていることを特徴とする請求項 1記載の光 記録媒体。
1 3 . データの書き換え可能なデータ記録領域と、 追記のみでデータの消去 が行えないライトワンス領域とを有する光記録媒体に対してデータ記録を行う 装置であって、
光記録媒体に対してレーザ光を照射してデータを記録する光へッドと、 光へッドによるデータの記録動作を制御するレーザ駆動手段と、 前記レーザ駆動手段の動作を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、 前記データ記録領域に書き換え可能なデータを記録す るのに必要な熱量の 2倍〜 4倍の熱量のレーザ光を、 前記ライトワンス領域に 照射してデータの記録を行うよう制御する、 ことを特徴とする記録装置。
1 4 . 前記コントローラは、 光記録媒体に固有の番号である媒体固有番号が 、 前記ライトワンス領域に記録するよう制御を行う、 ことを特徴とした請求項 1 3記載の記録装置。
1 5 . 記録ピットを形成する際にレーザ光を複数のパルスで出力するマルチ パルス生成手段をさらに備えることを特徴とする請求項 1 3記載の記録装置。
1 6 . 前記ライトワンス領域と前記データ記録領域が同じセクタ構造を持ち 、 前記ライトワンス領域に記録されるデータの記録開始位置が前記セクタの開 始位置と一致するように記録タイミングを生成する記録タイミング生成手段を さらに備えたことを特徴とする請求項 1 3記載の記録装置。
1 7 . 前記ライトワンス領域においてデータが記録されたセクタを再生する 際にその再生すべきセクタの 1つ前のセクタに光へッドを移動させる手段と、 1つ前のセクタの再生レベルを保持し、 該保持した再生レベルの所定数倍のレ ベルを基準としてデータの再生を行うライトヮンス信号復調手段をさらに備え たことを特徴とする請求項 1 3に記載の記録装置。
1 8 . 前記ライトワンス領域の溝のゥォプノレからクロックを抽出する P L L と、 該 P L Lからゥォブルに同期した信号を生成し、 生成した信号を前記ゥォ ブルのゥォブル量が最大となる位置に同期して記録するパルス生成手段とをさ らに備えたことを特徴とする請求項 1 3に記載の記録装置。
1 9 . 前記ライトワンス領域の溝のゥォプルからクロックを抽出する P L L と、 該 P L Lからゥォブルに同期した信号を生成し、 生成した信号を前記ゥォ ブルのゥォブル量が最小となる位置に同期して記録するパルス生成手段とをさ らに備えたことを特徴とする請求項 1 3に記載の記録装置。
2 0 . 前記媒体固有番号が記録される位置に関する情報と秘密鍵とから生成 された公開鍵によって前記媒体固有番号を暗号ィヒする暗号ィヒ手段をさらに備え 、 前記媒体固有番号は暗号化した後に記録されることを特徴とする記録する請 求項 1 4に記載の記録装置。
2 1 . 前記媒体固有番号で記録データを暗号化する暗号化手段をさらに備え 、 前記記録データは暗号化された後に前記ライトワンス領域に記録されること を特徴とする請求項 1 3に記載の記録装置。
2 2 . 前記ライトワンス領域のデータを再生する手段と、 該再生したデータ を前記媒体固有番号で復号する復号手段とをさらに備えたことを特徴とする請 求項 1 1に記載の記録装置。
2 3 . 前記コントローラは、 前記ライトワンス領域再生時の光ディスクの回 転数を、 前記データ記録領域再生時の回転数よりも遅くすることを特徴とする 請求項 1 3に記載の記録装置。
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