JP4191808B2

JP4191808B2 - Recording method of additional information on optical disc

Info

Publication number: JP4191808B2
Application number: JP35124397A
Authority: JP
Inventors: 範夫宮武; 元良村上; 光昭大嶋
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: JPH11162031A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報の記録、再生、消去が可能な光ディスク、特に、複製防止やソフトの不正使用防止等の著作権保護に利用可能な追記情報を備えた光ディスクの追記情報の記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子計算機、情報処理システムの発達による情報処理量と情報処理速度の急激な増加、及び音響、映像情報のデジタル化に伴い、低価格で大容量、しかも高速アクセスが可能な補助記憶装置及びその記録媒体、特に光ディスクが急速に普及している。
【０００３】
従来の光ディスクの基本構成は、以下のようになっている。すなわち、ディスク基板の上には、誘電体層を介して記録層が形成されている。記録層の上には、中間誘電体層、反射層が順次形成されており、さらにその上にはオーバコート層が形成されている。
【０００４】
以下に、上記のような構成を有する光ディスクの動作について説明する。
記録層に磁気光学効果を有する垂直磁化膜を用いた光ディスクの場合、情報の記録及び消去は、レーザ光の照射によって記録層を局部的に補償温度以上の保磁力の小さい温度もしくはキュリー温度付近の温度以上に加熱し、その照射部における記録層の保磁力を低下させて、外部磁界の向きに磁化させることによって行われる（いわゆる『熱磁気記録』によって情報の記録が行われる）。また、その記録信号の再生は、記録時及び消去時のレーザ光よりも小さい強度のレーザ光を記録層に照射し、記録層の記録状態、すなわち磁化の向きに応じて反射光あるいは透過光の偏光面が回転する状況（この回転は、いわゆるカー効果やファラデー効果といった磁気光学効果に基づいて起こる）を検光子を用いて光の強度変化として検出することによって行われる。この場合、逆向きの磁化間の干渉を小さくして高密度記録を行うために、光ディスクの記録層には垂直磁気異方性を有する磁性材料が用いられる。
【０００５】
また、記録層の構成として、材料あるいは組成の異なる複数の磁性薄膜を交換結合あるいは静磁結合させながら順次積層させた構成を用いることにより、情報再生時の信号レベルを増大させて、再生信号を検出することも行われている。
【０００６】
また、記録層の材料としては、レーザー光を照射したときの光吸収による局所的な温度上昇あるいは化学変化を誘起することによって情報を記録することのできる材料が用いられ、再生時には、記録層の局所的な変化を記録時と強度あるいは波長の異なるレーザ光を照射し、その反射光あるいは透過光によって再生信号の検出が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この光ディスクにおいては、複製防止やソフトの不正使用防止等の著作権保護に利用可能な追記情報によるディスク情報の保護管理が要求されている。
【０００８】
しかし、上記のような構成では、ＴＯＣ（Control Data）領域等にディスク情報を記録することは可能であるが、プレピットでディスク情報を記録する場合には、スタンパごとの管理となり、ユーザごとのディスク情報の管理を行うことができないという問題点があった。
【０００９】
また、磁性膜あるいは可逆的な相変化材料からなる薄膜を用いて情報を記録する場合には、容易に管理情報の変更、つまり不正な書き換え（改竄）を行うことが可能であるため、光ディスクの中のコンテンツの著作権等の保護管理を行うことはできないという問題点があった。
【００１０】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、複製防止やソフトの不正使用防止等の著作権保護に利用可能な追記情報を備えた光ディスクの追記情報の記録方法を提供することを目的とする。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る光ディスクの追記情報の記録方法は、ディスク基板上に、膜面垂直方向に磁気異方性を有する磁性膜からなる記録層と、保護層と、反射層とを少なくとも備え、かつ、前記記録層の特定部に第１記録領域と第２記録領域とによって形成された追記情報を備えた光ディスクの追記情報の記録方法であって、前記追記情報を記録する際に、前記保護層又は前記反射層がレーザ光により破壊されないと共に、前記第２記録領域の膜面垂直方向の磁気異方性が前記第１記録領域の膜面垂直方向の磁気異方性よりも小さく、前記第１記録領域からの反射光量と前記第２記録領域からの反射光量との差が１０％以下であり、前記第２記録領域を形成するために照射するレーザ光の光源であるＹＡＧレーザからレーザ光を照射する際に、前記記録層に所定値以上の磁界を印加することを特徴とする。
この光ディスクの追記情報の記録方法によれば、複製防止やソフトの不正使用防止等の著作権保護に利用可能な追記情報を光ディスクに効率良く記録することができる。また、記録層の磁化の向きを膜面に垂直な一方向に揃えた後、膜面垂直磁気異方性を部分的に変化させることにより、追記情報を容易に記録することができる。
【００４５】
また、前記本発明の光ディスクの追記情報の記録方法においては、前記記録層に印加する磁界が５キロエルステッド以上であるのが好ましい。
【００６７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
〈第１の実施の形態〉
まず、光磁気ディスクの構造について説明する。
【００６８】
図１は本発明の第１の実施の形態における光磁気ディスクの構成を示す断面図である。図１に示すように、ディスク基板２１１の上には、誘電体層２１２を介して記録層２１３が形成されている。記録層２１３には、ＢＣＡ（追記型の識別情報の１つの方式）部２２０ａ、２２０ｂがディスク円周方向に複数個記録されている。記録層２１３の上には、中間誘電体層２１４、反射層２１５が順次積層されており、さらにその上にはオーバーコート層２１６が形成されている。
【００６９】
次に、本実施の形態における光磁気ディスクの製造方法について、図８を参照しながら説明する。
まず、図８（１）に示すように、ポリカーボネート樹脂を用いた射出成形法によって、トラッキングガイドのための案内溝あるいはプレピットが形成されたディスク基板２１１を作製する。次いで、図８（２）に示すように、Ａｒガスと窒素ガスを含む雰囲気中でＳｉターゲットに反応性スパッタリングを施すことにより、ディスク基板２１１の上に、ＳｉＮ膜からなる膜厚８０ｎｍの誘電体層２１２を形成する。次いで、図８（３）に示すように、Ａｒガス雰囲気中でＴｂＦｅＣｏの合金ターゲットにＤＣスパッタリングを施すことにより、誘電体層２１２の上に、ＴｂＦｅＣｏ膜からなる膜厚３０ｎｍの記録層２１３を形成する。次いで、図８（４）に示すように、Ａｒガスと窒素ガスを含む雰囲気中でＳｉターゲットに反応性スパッタリングを施すことにより、記録層２１３の上に、ＳｉＮ膜からなる膜厚２０ｎｍの中間誘電体層２１４を形成する。次いで、図８（５）に示すように、Ａｒガス雰囲気中でＡｌＴｉターゲットにＤＣスパッタリングを施すことにより、中間誘電体層２１４の上に、ＡｌＴｉ膜からなる膜厚４０ｎｍの反射層２１５を形成する。最後に、図８（６）に示すように、反射層２１５の上に紫外線硬化樹脂を滴下した後、スピンコーターによって２５００ｒｐｍの回転数で前記紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させることにより、反射層２１５の上に、膜厚１０μｍのオーバーコート層２１６を形成する。
【００７０】
次に、識別情報（追記情報）の記録方法について、図９を参照しながら説明する。
まず、図９（７）に示すように、着磁機２１７を用いて記録層２１３の磁化の向きを一方向に揃える。本実施の形態の光磁気ディスクの記録層２１３は、１１キロエルステッドの保磁力を有する垂直磁化膜であるため、着磁機２１７の電磁石の磁界の強さを１５キロガウスに設定し、この磁界中を上記光磁気ディスクを通過させることにより、記録層２１３の磁化の向きを着磁機２１７の磁界の方向に揃えることができる。次いで、図９（８）に示すように、ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ２１８とシリンドリカルレンズのような一方向収束レンズ２１９を用いて、長方形のストライプ形状のレーザ光を記録層２１３の上に収束させ、識別情報としてのＢＣＡ部２２０ａ、２２０ｂをディスク円周方向に複数個記録する。この記録原理、記録方式、再生方式については、後で詳細に説明する。次いで、図９（９）に示すように、ＢＣＡリーダ２２１を用いてＢＣＡ部２２０ａ、２２０ｂを検出し、ＰＥ（フェーズエンコード）復調して記録データと比較し、正しいかどうかの照合を行う。記録データと一致する場合には、識別情報の記録を完了し、正しくない場合には、この光磁気ディスクを工程から外す。
【００７１】
次に、ＢＣＡリーダ２２１の原理について、図１０を参照しながら説明する。図１０（ａ）、（ｃ）に示すように、ＢＣＡリーダ２２１の偏光子２２２と検光子２２３は、偏光面が互いに直交している。従って、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、光ビームが記録層２１３のＢＣＡ部２２０ａに照射されても、ＢＣＡ部２２０ａは垂直磁気異方性が低い（面内方向の磁気異方性が支配的である）ために、検出信号は出力されない。しかし、光ビームが記録層２１３のＢＣＡ部以外の部分（非ＢＣＡ部２２４）に照射された場合には、その部分は膜面に垂直な一方向に磁化されているために、反射光の偏光面が回転し、ＰＤ（フォトディテクタ）２５６に信号が出力される。以上のようにして、図１０（ｂ）に示すようなＢＣＡ再生信号が得られ、光磁気記録再生用の光学ヘッドを用いなくても、迅速にＢＣＡ部２２０を検出することができる。
【００７２】
この場合、ＢＣＡ部２２０ａは膜面に垂直な方向の磁気異方性が著しく低下しているために、ＢＣＡ再生信号が得られる。以下、このことについて説明する。
図４に、記録層２１３の識別情報つまりレーザ光の照射によって熱処理されているＢＣＡ部２２０のヒステリシスループ２２５ａと、熱処理されていない非ＢＣＡ部２２４の膜面に垂直な方向でのカーヒステリシスループ２２５ｂを示す。図４に示すように、熱処理されているＢＣＡ部２２０のカー回転角及び垂直磁気異方性は大幅に劣化していることが分かる。このように、熱処理されているＢＣＡ部２２０においては、垂直方向での残留磁気が無くなっているため、光磁気記録を行うことができなくなる。
【００７３】
尚、本実施の形態においては、図９に示すように、記録層２１３の垂直磁化膜の磁化の向きを一方向に揃えた後（着磁した後）に、識別情報としてのＢＣＡ部２２０を記録しているが、各層を積層し、記録層２１３を劣化させることによってＢＣＡ部２２０を記録した後に、ストロボ光等を照射して記録層２１３の温度を上昇させることにより、室温で着磁する場合の磁界よりも小さい磁界をかけながら、記録層２１３の垂直磁化膜の磁化の向きを一方向に揃えることも可能である。
【００７４】
また、本実施の形態の光磁気ディスクの記録層２１３は、室温では１１キロエルステッドの保磁力を有するが、ストロボ光、レーザ光等を照射して１００℃以上に昇温させると、保磁力は４キロエルステッド以下となるため、５キロエルステッド以上の磁界を印加することによって記録層２１３の磁化の向きを一方向に揃えることができる。
【００７５】
次に、光磁気型のＢＣＡ記録の記録パワーについて説明する。
図５に、松下電器産業（株）製のＢＣＡトリミング装置『ＢＣＡ記録装置（ＹＡＧレーザ５０Ｗランプ励起ＣＷＱパルス記録）』を用いて、光磁気ディスクの光投入面側からＢＣＡ信号を記録した場合のＢＣＡ記録特性を示す。図５に示すように、レーザの記録電流が８Ａ以下の場合には、ＢＣＡ部は記録されない。レーザの記録電流が最適記録電流の８〜９Ａである場合には、図５、図１２（ｂ）に示すように、偏光顕微鏡にのみＢＣＡ像２２６ａが得られる。このＢＣＡ像２２６ａは、光学顕微鏡では見えない。レーザの記録電流が９Ａ以上の場合には、図５、図１２（ａ）に示すように、光学顕微鏡、偏光顕微鏡の双方でＢＣＡ像２２６ｂ、２２６ｃが得られる。図５に示すレーザの記録電流が１０Ａ以上の場合には、保護層（オーバーコート層）が破壊されている。この状態を図１１に示している。図１１（ａ）に示すように、過大なレーザパワーの投入により、反射層２１５とオーバーコート層２１６が破壊されている。一方、レーザの記録電流が最適記録電流の８〜９Ａである場合には、図１１（ｂ）に示すように、記録層２１３が劣化するのみで、反射層２１５、オーバーコート層２１６とも破壊されていない。
【００７６】
次に、本実施の形態の光磁気ディスクの記録再生装置について、図７を参照しながら説明する。
図７は本発明の第１の実施の形態における光磁気ディスクの記録再生装置の光学構成を示す図である。図７において、２５５は光磁気ディスクの光学ヘッドであり、２５４はパルス発生器、２４１はレーザ光源、２４２はコリメートレンズ、２４３は偏光ビームスプリッタ、２４４はレーザビームを光磁気ディスク上に集光するための対物レンズ、２４６は光磁気ディスクからの反射光を信号再生方向とフォーカス・トッラッキング制御方向とに分離するハーフミラー、２４７は光磁気ディスクからの反射光の偏光面を回転させるλ／４板、２４８は光磁気ディスクから反射光を偏光方向によって分離する偏光ビームスプリッタ、２４９、２５０は受光素子、２５３はフォーカス・トッラッキングの受光部と制御部である。また、２４０は本実施の形態の光磁気ディスク、２５１は磁気ヘッド、２５２は磁気ヘッド駆動回路である。
【００７７】
図７に示すように、レーザ光源２４１から射出された直線偏光のレーザビームは、コリメートレンズ２４２で変換されて平行光のレーザビームとなる。このレーザビームは、Ｐ偏光のみが偏光ビームスプリッタ２４３を通過し、対物レンズ２４４で集光されて光磁気ディスク２４０の記録層に照射される。このとき、通常の記録データの情報（データ情報）は、垂直磁化膜の磁化の方向（上向きと下向き）を部分的に変化させることによって記録されており、光磁気ディスク２４０からの反射光（又は透過光）は、磁気光学効果による磁化状態に応じた偏光面の回転として変化する。このように偏光面の回転した反射光は、偏光ビームスプリッタ２４３で反射した後、ハーフミラー２４６によって信号再生方向とフォーカス・トラッキング制御方向とに分離される。信号再生方向に分離された光は、λ／４板２４７によって偏光面が４５°回転した後、偏光ビームスプリッタ２４８によってＰ偏光成分とＳ偏光成分それぞれに進行方向が分離される。２方向に分離された光は、受光素子２４９、２５０によってそれぞれの光量として検出される。そして、偏光面の回転の変化は、２つの受光素子２４９、２５０によって検出された光量の差動信号として検出され、この差動信号によってデータ情報の再生信号が得られる。また、ハーフミラー２４６によって分離されたフォーカス・トラッキング制御方向の光は、フォーカス・トッラッキング制御部２５３により対物レンズ２４４のフォーカス制御とトッラッキング制御に利用される。
【００７８】
本実施の形態の光磁気ディスクの識別情報としてのＢＣＡ部２２０は、データ情報の再生方式と同様の方式を用いて検出される。図４に示すように、熱処理されているＢＣＡ部２２０は、垂直磁気異方性が大幅に劣化している（ヒステリシスループ２２５ａ）。記録層の作製時あるいは信号の再生時に垂直磁化膜の磁化の向きを一方向に揃えているので、垂直磁気異方性の大きい熱処理されていない非ＢＣＡ部２２４に入射したレーザビームは、その偏光面が磁化の向きに応じて一方向にθ_kだけ回転して反射される。これに対し、熱処理され、垂直磁気異方性が大幅に劣化しているＢＣＡ部２２０では、カー回転角が非常に小さくなっているため、ＢＣＡ部２２０に入射したレーザビームは、その偏光面がほとんど回転せずに反射される。
【００７９】
ここで、ＢＣＡ部の再生時に垂直磁化膜の磁化の向きを一方向に揃える方法としては、以下のような方法がある。すなわち、図７の光磁気ディスクの記録再生装置において、光磁気ディスク２４０の記録層２１３がキュリー温度以上となるように、４ｍＷ以上のレーザ光を照射しながら、磁気ヘッド２５１によって２００エルステッド以上の一定の磁界を光磁気ディスク２４０に印加することにより、ＢＣＡ部の記録層の磁化の向きを一方向に揃えることができる。
【００８０】
図６（ａ）に、実際に識別情報を検出した差動信号の波形写真をトレースした図を示し、図６（ｂ）に、実際に識別情報を検出した加算信号の波形写真をトレースした図を示す。図６（ａ）に示すように、差動信号では十分な振幅比の識別情報のパルス波形が検出されていることが分かる。このとき、記録層は磁気特性のみの変化であり、記録層の一部が結晶化した場合であっても、平均屈折率の変化は５％以下であるため、光磁気ディスクからの反射光量の変動は１０％以下となる。従って、反射光量の変化に伴う再生波形の変動は非常に小さい。
【００８１】
図１３に、入射光に対する反射光の偏光状態を示す。図１３（ｂ）に示すように、熱処理されているＢＣＡ部２２０では、入射光と全く同じ偏光方向２２７ｂの光が反射されている。これに対し、図１３（ａ）に示すように、熱処理されていない非ＢＣＡ部２２４では、垂直磁気異方性を有する磁性膜のカー効果により、入射光に対して回転角θ_kを有する偏光方向２２７ａの光が反射されている。
【００８２】
また、本実施の形態においては、差動信号によって識別情報を検出しているが、この再生方式を用いれば、偏光を伴わない光量変動成分をほぼキャンセルすることができるので、光量変動によるノイズを低減する上で有効である。
【００８３】
〈第２の実施の形態〉
図２は本発明の第２の実施の形態における光磁気ディスクの構成を示す断面図である。図２に示すように、ディスク基板２３１の上には、誘電体層２３２を介して再生磁性膜２３３、中間磁性膜２３４、記録磁性膜２３５からなる３層構造の記録層が形成されている。記録層には、ＢＣＡ部２２０ａ、２２０ｂがディスク円周方向に複数個記録されている。記録層の上には、中間誘電体層２３６、反射層２３７が順次積層されており、さらにその上にはオーバーコート層２３８が形成されている。
【００８４】
次に、本実施の形態における光磁気ディスクの製造方法について、上記第１の実施の形態で用いた図８、図９を参照しながら説明する。
まず、ポリカーボネート樹脂を用いた射出成形法によって、トラッキングガイドのための案内溝あるいはプレピットが形成されたディスク基板２３１を作製する。次いで、Ａｒガスと窒素ガスを含む雰囲気中でＳｉターゲットに反応性スパッタリングを施すことにより、ディスク基板２３１の上に、ＳｉＮ膜からなる膜厚８０ｎｍの誘電体層２３２を形成する。記録層は、キュリー温度Ｔ_c1、保磁力Ｈ_c1であるＧｄＦｅＣｏ膜からなる再生磁性膜２３３と、キュリー温度Ｔ_c2、保磁力Ｈ_c2であるＴｂＦｅ膜からなる中間磁性膜２３４と、キュリー温度Ｔ_c3、保磁力Ｈ_c3であるＴｂＦｅＣｏ膜からなる記録磁性膜２３５とにより構成されており、Ａｒガス雰囲気中でそれぞれの合金ターゲットにＤＣスパッタリングを施すことにより、誘電体層２３２の上に、各層を順次積層する。次いで、Ａｒガスと窒素ガスを含む雰囲気中でＳｉターゲットに反応性スパッタリングを施すことにより、記録層の上に、ＳｉＮ膜からなる膜厚２０ｎｍの中間誘電体層２３６を形成する。次いで、Ａｒガス雰囲気中でＡｌＴｉターゲットにＤＣスパッタリングを施すことにより、中間誘電体層２３６の上に、ＡｌＴｉ膜からなる膜厚４０ｎｍの反射層２３７を形成する。最後に、反射層２３７の上に紫外線硬化樹脂を滴下した後、スピンコーターによって３０００ｒｐｍの回転数で前記紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させることにより、反射層２３７の上に、膜厚８μｍのオーバーコート層２３８を形成する。
【００８５】
ここで、再生磁性膜２３３は、膜厚が４０ｎｍ、キュリー温度Ｔ_c1が３００℃、室温での保磁力Ｈ_c1が１００エルステッドにそれぞれ設定されている。また、中間磁性膜２３４は、膜厚が１０ｎｍ、キュリー温度Ｔ_c2が１２０℃、室温での保磁力Ｈ_c2が３キロエルステッドにそれぞれ設定されている。また、記録磁性膜２３５は、膜厚が５０ｎｍ、キュリー温度Ｔ_c3が２３０℃、室温での保磁力Ｈ_c3が１５キロエルステッドにそれぞれ設定されている。
【００８６】
次に、本実施の形態の３層構造の記録層での再生原理について、図３を参照しながら説明する。図３において、２２８は再生磁界、２２９ａ、２２９ｂ、２２９ｃはレーザ光スポット、２３０は記録ドメイン、２３３は再生磁性膜、２３４は中間磁性膜、２３５は記録磁性膜である。図３に示すように、情報信号の記録ドメイン２３０は記録磁性膜２３５に記録され、室温では、記録磁性膜２３５、中間磁性膜２３４、再生磁性膜２３３の間での交換結合力により、記録磁性膜２３５の磁化が再生磁性膜２３３に転写される。信号再生時には、レーザ光スポット２２９ａの低温部２２９ｂは記録磁性膜２３５の信号が再生磁性膜２３３に転写されたままであるが、レーザ光スポット２２９ａの高温部２２９ｃでは、中間磁性膜２３４のキュリー温度が他の磁性膜よりも低いために中間磁性膜２３４がキュリー温度以上となるので、記録磁性膜２３５と再生磁性膜２３３との間の交換結合力が遮断され、再生磁性膜２３３の磁化の方向が再生磁界２２８の方向に揃う。このため、情報信号の記録ドメイン２３０はレーザ光スポット２２９ａの一部である高温部２２９ｃがマスクされた状態となる。従って、レーザ光スポット２２９ａの低温部２２９ｂからのみ信号の再生が可能となる。この再生方式は、『ＦＡＤ』と呼ばれる磁気的超解像方式であり、この再生方式を用いることにより、レーザ光スポットよりも小さい領域での信号の再生が可能となる。
【００８７】
また、レーザ光スポットの高温部のみから信号の再生が可能な『ＲＡＤ』と呼ばれる磁気的超解像方式を用いた場合であっても、同様の再生が可能となる。
次に、本実施の形態の光磁気ディスクにおける識別情報（追記情報）の記録方法について、図９を参照しながら説明する。
【００８８】
まず、図９（７）に示すように、着磁機２１７を用いて記録層の磁化の向きを一方向に揃える。本実施の形態の光磁気ディスクの記録層の記録磁性膜２３５は、１５キロエルステッドの保磁力を有する垂直磁化膜であるため、着磁機２１７の電磁石の磁界の強さを２０キロガウスに設定し、この磁界中を上記光磁気ディスクを通過させることにより、記録層の磁化の向きを着磁機２１７の磁界の方向に揃えることができる。次いで、図９（８）に示すように、ＹＡＧレーザ等の高出力レーザ２１８とシリンドリカルレンズのような一方向収束レンズ２１９を用いて、長方形のストライプ形状のレーザ光を記録層の上に収束させ、ＢＣＡ部２２０ａ、２２０ｂをディスク円周方向に複数個記録する。この記録原理、記録方式、再生方式は上記第１の実施の形態と同様である。また、上記第１の実施の形態と同様に、記録層の着磁はＢＣＡを記録した後に行ってもよい。さらに、ストロボ光等を用いて記録層を昇温させて着磁する場合には、室温で着磁した場合よりも小さい磁界である５キロエルステッドであっても、記録層の磁化の向きを一方向に揃えることができる。
【００８９】
本実施の形態における記録層は、再生磁性膜２３３、中間磁性膜２３４、記録磁性膜２３５からなる３層構造であるが、少なくとも記録磁性膜２３５の熱処理を施した部分の膜面に垂直な方向の磁気異方性を著しく低下させ、ほぼ面内方向の磁気異方性が支配的な特性とすることにより、識別情報を記録することができる。
【００９０】
ここで、記録層を構成する磁性膜のキュリー温度及び保磁力等は、組成の選択及び垂直磁気異方性の大きさの異なる各種元素の添加により、比較的容易に変化させることができるので、光磁気ディスクに要求される記録再生条件に応じて、光磁気ディスクの記録層の作製条件と識別情報の記録条件を最適に設定することができる。
【００９１】
尚、上記第１及び第２の実施の形態においては、ディスク基板２１１、２３１としてポリカーボネート樹脂、誘電体層２１２、２１４、２３２、２３６としてＳｉＮ膜、磁性膜としてＴｂＦｅＣｏ膜、ＧｄＦｅＣｏ膜、ＴｂＦｅ膜がそれぞれ用いられているが、ディスク基板２１１、２３１としてはガラスあるいはポリオレフィン、ＰＭＭＡ等のプラスチックを用いることができ、誘電体層２１２、２１４、２３２、２３６としてはＡｌＮ等の他の窒化物の膜、あるいはＴａＯ₂等の酸化物の膜、あるいはＺｎＳ等のカルコゲン化物の膜、あるいは、それら２種類以上を用いた混合物の膜を用いることができ、磁性膜としては材料あるいは組成の異なる希土類金属−遷移金属系フェリ磁性膜、あるいはＭｎＢｉ、ＰｔＣｏ等のあるいはその他の垂直磁気異方性を有する磁性材料を用いることができる。
【００９２】
また、上記第２の実施の形態においては、３層構造の記録層の記録磁性膜２３５の垂直磁気異方性を劣化させているが、再生磁性膜２３３、記録磁性膜２３５のうち少なくとも１つの磁性膜の垂直磁気異方性あるいは再生磁性膜２３３、中間磁性膜２３４、記録磁性膜２３５のすべての磁性膜の垂直磁気異方性を劣化させた場合であっても、同様の効果が得られる。
【００９３】
〈第３の実施の形態〉
図４０は本発明の第３の実施の形態における光ディスクの構成を示す断面図である。図４０に示すように、ディスク基板３０１の上には、誘電体層３０２を介して結晶相とアモルファス相との間を可逆的に変化し得る相変化材料からなる記録層３０３が形成されている。記録層３０３には、ＢＣＡ部３１０がディスク円周方向に複数個記録されている。記録層３０３の上には、中間誘電体層３０４、反射層３０５が順次積層されており、さらにその上にはオーバーコート層３０６が形成されている。そして、第１の光ディスクのみオーバーコート層３０６を有する２枚のディスクが接着層３０７によって貼り合わされている。尚、同じ構成の２枚の光ディスクがホットメルト法によって貼り合わされた構成であってもよい。
【００９４】
次に、本実施の形態における光ディスクの製造方法について説明する。
まず、ポリカーボーネート樹脂を用いた射出成形法によって、トラッキングガイドのための案内溝あるいはプレピットが形成されたディスク基板３０１を作製する。次いで、Ａｒガス雰囲気中でＺｎＳＳｉＯ₂ ターゲットに高周波（ＲＦ）スパッタリングを施すことにより、ディスク基板３０１の上に、ＺｎＳＳｉＯ₂ 膜からなる膜厚８０ｎｍの誘電体層３０２を形成する。次いで、Ａｒガス雰囲気中でＧｅＳｂＴｅ合金ターゲットにＲＦスパッタリングを施すことにより、誘電体層３０２の上に、ＧｅＳｂＴｅ合金からなる膜厚２０ｎｍの記録層３０３を形成する。次いで、Ａｒガス雰囲気中でＺｎＳＳｉＯ₂ ターゲットにＲＦスパッタリングを施すことにより、記録層３０３の上に、ＺｎＳＳｉＯ₂ 膜からなる膜厚６０ｎｍの中間誘電体層３０４を形成する。次いで、Ａｒガス雰囲気中でＡｌＣｒターゲットにＤＣスパッタリングを施すことにより、中間誘電体層３０４の上に、ＡｌＣｒ膜からなる膜厚４０ｎｍの反射層３０５を形成する。次いで、反射層３０５の上に紫外線硬化樹脂を滴下した後、スピンコーターによって３５００ｒｐｍの回転数で前記紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線を照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させることにより、反射層３０５の上に、膜厚５μｍのオーバーコート層３０６を形成する。これにより、第１の光ディスクが得られる。一方、オーバーコート層を形成することなく第２の光ディスクを作製する。最後に、ホットメルト法により、接着剤を硬化させて接着層３０７を形成し、第１の光ディスクと第２の光ディスクとを貼り合わせる。
【００９５】
ここで、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金からなる記録層３０３への情報の記録は、微小スポットに絞り込んだレーザ光を照射することにより、照射部に局部的な変化が生じること、すなわち結晶相とアモルファス相との間の、原子レベルでの可逆的な構造変化に基づく光学的な特性の違いが生じることを利用して行われる。また、記録された情報は、特定の波長に対する反射光量あるいは透過光量の差を検出することによって再生される。
【００９６】
上記のような光学的に検出可能な２つの状態の間を可逆的に変化し得る薄膜からなる記録層を備えた光ディスクは、高密度で書き換えが可能な可換媒体としてＤＶＤ−ＲＡＭ等に応用される。
【００９７】
本実施の形態における識別情報（追記情報）の記録方法は、上記第１及び第２の実施の形態の場合とほぼ同様である。すなわち、ＹＡＧレーザ等の高出力レーザとシリンドリカルレンズのような一方向収束レンズを用いて、長方形のストライプ形状のレーザ光を記録層３０３の上に収束させ、ＢＣＡ部３１０をディスク円周方向に複数個記録する。本実施の形態の光ディスクは、記録層３０３に主情報記録時よりも高出力のレーザ光が照射されると、相転移による過大な結晶化による構造変化が生じる。このため、非可逆的にＢＣＡ部３１０を記録することが可能となる。この場合、ＢＣＡ部３１０は、結晶相の非可逆な状態として記録されるのが好ましい。そして、このようにしてＢＣＡ部（識別情報）３１０を記録することにより、識別情報が記録された部分からの反射光量と他の部分からの反射光量とが変化するので、上記第１の実施の形態と同様に、光学ヘッドによって識別情報を再生することができる。この場合、光ディスクからの反射光量の変動は１０％以上であるのが好ましく、平均屈折率の変化を５％以上とすることにより、反射光量の変動を１０％以上に設定することができる。また、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、記録層の過大な構造変化を生じさせるのみでなく、ＤＶＤ−ＲＯＭと同様に、保護層あるいは反射層の一部を欠損させることによっても、反射光量の変動が所定値以上となるようにすることができ、ＢＣＡ信号の再生が可能となる。また、貼り合わせ構造であるため、信頼性にも問題はない。
【００９８】
次に、本発明における識別情報（追記情報）の記録装置と記録方法について、図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
ここで、識別情報はＤＶＤ用ディスクの記録再生装置と共用にするため、ＤＶＤの識別情報の記録方式及び記録信号のフォーマットを用いた技術内容の詳細について説明し、光磁気ディスクの再生信号パターンについては説明を省略する。但し、ＡＳＭＯ等の高密度光磁気ディスクでは、図７に示す構成の光学ヘッド２５５を用いて識別情報の再生が行なわれるため、記録信号の検出方法と再生条件は異なる。
【００９９】
図１５は本発明の実施の形態におけるレーザー記録装置を示すブロック図、図１６は本発明の実施の形態における『ＲＺ記録』の場合の信号波形とトリミング形状を示す図である。図１６（１）に示すように、本発明では、識別情報の記録方式としてＲＺ記録が用いられている。ＲＺ記録においては、１つの単位時間が複数のタイムスロット、例えば第１タイムスロット９２０ａ、第２タイムスロット９２１ａ、第３タイムスロット９２２ａ等に分けられ、データが“００”の場合には、図１６（１）に示すように、第１タイムスロット９２０ａに（ｔ＝ｔ１とｔ＝ｔ２との間に）、タイムスロットの周期つまりチャンネルクロックの周期Ｔよりも狭い時間幅のパルス９２４ａが記録される。この場合、図１５に示すようなモータ９１５の回転センサ９１５ａの回転パルスによってクロック信号発生部９１３でクロックを発生させ、これに同期させて記録すれば、モータ９１５の回転ムラの影響を無くすことができる。図１６（２）に示すように、ディスク上には、４つの記録領域のうちの１番目の記録領域９２５ａの中に“００”を示すストライプ９２３ａがレーザーによってトリミングされる。
【０１００】
データが“０１”の場合には、図１６（３）に示すように、第２のタイムスロット９２１ｂに（ｔ＝ｔ２とｔ＝ｔ３との間に）、タイムスロットの周期つまりチャンネルクロックの周期Ｔよりも狭い時間幅のパルス９２４ｂが記録される。図１６（４）に示すように、ディスク上には、４つの記録領域のうちの２番目の記録領域９２６ｂの中に“０１”を示すストライプ９２３ｂがレーザーによってトリミングされる。
【０１０１】
データが“１０”、“１１”の場合には、第３タイムスロット９２２ａ、第４タイムスロットにそれぞれ記録される。
以上のようにして、図３９（１）に示すような円形バーコードがディスク上に記録される。
【０１０２】
ここで、従来のバーコード記録で用いられている『ＮＲＺ記録』について説明する。ＮＲＺ記録の場合には、タイムスロットの周期つまりチャンネルクロックの周期Ｔと同じ時間幅のパルスが記録される。本発明のＲＺ記録の場合、１つのパルスの時間幅は（１／ｎ）Ｔで十分であるが、ＮＲＺ記録の場合には、パルスの時間幅として広い時間幅Ｔを必要とし、さらにＴが連続する場合には、パルスの時間幅として２倍、３倍の時間幅２Ｔ、３Ｔを必要とする。
本発明のようなレーザートリミングの場合、レーザートリミングの線幅を変えるには装置の構成そのものを変更する必要があるため、現実的には困難であり、ＮＲＺ記録には適していない。従って、“００”のデータの場合には、左から１番目と３番目の記録領域に時間幅Ｔのストライプが形成され、“１０”のデータの場合には、左から２番目と３番目の記録領域に時間幅２Ｔのストライプが形成される。
【０１０３】
従来のＮＲＺ記録の場合、パルス幅は１Ｔ、２Ｔであるため、本発明のレーザートリミングは適していないことが分かる。本発明のレーザートリミングによって記録されたストライプ（バーコード）は、図６（ａ）又は図３１（１）の実験結果の図に示すように再生されるが、トリミングの線幅は光ディスクごとに変動し、精密に制御することは困難である。光ディスクの反射膜又は記録層をトリミングする場合には、パルスレーザーの出力変動、反射膜の厚さと材質、ディスク基板の熱電導率や厚さの変動によってトリミングの線幅が変動するからである。また、同一のディスク上に線幅の異なるバーコードを設けた場合、記録装置の構成が複雑になる。例えば、商品バーコードで用いられているＮＲＺ記録の場合、トリミングの線幅を正確にチャンネルクロックの周期１Ｔもしくは２Ｔ、３ＴつまりｎＴに合わせる必要がある。特に、２Ｔ、３Ｔ等の多種類の線幅をバーごとに変化させて記録することは困難である。従来の商品バーコードのフォーマットはＮＲＺであるため、本発明のレーザーバーコードに適用した場合、２Ｔ、３Ｔ等の異なる線幅を同一ディスク上に正確に記録することは困難であり、歩留りが低下する。また、レーザートリミングの線幅が変動するため、安定して記録することができず、復調も困難となる。本発明のように、ＲＺ記録とすることにより、レーザートリミングの線幅が変動しても、デジタル記録を安定して行うことができる。また、ＲＺ記録の場合、レーザートリミングの線幅は１種類だけでよいので、レーザーパワーを変調する必要がなく、記録装置の構成が簡単になる。
【０１０４】
以上のように、本発明の光ディスク用のレーザーバーコードの場合、ＲＺ記録を組み合わせることにより、デジタル記録を安定して行うことができる。
次に、ＲＺ記録をＰＥ変調した場合について説明する。図１７は図１６のＲＺ記録をＰＥ変調した場合の信号波形とトリミング形状を示す図である。まず、データが“０”の場合には、図１７（１）に示すように、２つのタイムスロット９２０ａ、９２１ａのうちの左側のタイムスロット９２０ａに（ｔ＝ｔ１とｔ＝ｔ２との間に）、タイムスロットの周期つまりチャンネルクロックの周期Ｔよりも狭い時間幅のパルス９２４ａが記録され、データが“１”の場合には、図１７（３）に示すように、２つのタイムスロット９２０ｂ、９２１ｂのうちの右側のタイムスロット９２１ｂに（ｔ＝ｔ２とｔ＝ｔ３との間に）、タイムスロットの周期つまりチャンネルクロックの周期Ｔよりも狭い時間幅のパルス９２４ｂが記録される。ディスク上には、図１７（２）、（４）に示すように、左側の記録領域９２５ａの中に“０”を示すストライプ９２３ａが、右側の記録領域９２６ｂの中に“１”を示すストライプ９２３ｂがそれぞれレーザーによってトリミングされる。こうして、データが“０１０”の場合には、図１７（５）に示すように、パルス９２４ｃが左側つまり“０”のタイムスロットに、パルス９２４ｄが右側つまり“１”のタイムスロットに、パルス９２４ｅが左側つまり“０”のタイムスロットにそれぞれ記録され、ディスク上には、２つの記録領域のうちの左側、右側、左側の記録領域にストライプがレーザーによってトリミングされる。図１７（５）には、“０１０”のデータをＰＥ変調した信号を示している。図１７（５）に示すように、各々のチャンネルビットには必ず信号が存在する。すなわち、信号密度は常に一定であり、ＤＣフリーである。このように、ＰＥ変調はＤＣフリーであるため、再生時にパルスエッジを検出しても低周波成分の変動に強い。従って、再生時のディスク再生装置の復調回路が簡単になる。また、チャンネルクロック２Ｔごとに必ず１個のパルス９２４が存在するため、ＰＬＬを用いなくても、チャンネルクロックの同期クロックを再生することができる。
【０１０５】
以上のようにして、図３９（１）に示すような円形バーコードがディスク上に記録される。図３９（４）のデータ“０１０００”を記録する場合、本実施の形態のＰＥ−ＲＺ記録では、図３９（３）の記録信号９２４と同じパターンのバーコード９２３が図３９（２）のように記録される。このバーコードを再生装置の光ピックアップで再生した場合には、バーコードの反射層欠落部により、ピット変調信号の一部で反射信号がなくなるので、図３９（５）に示すような波形の再生信号が得られる。この再生信号を、図２３（ａ）に示すような２次もしくは３次のチェビホフ型ＬＰＦ９４３を通すことにより、図３９（６）に示すようなフィルタ通過後の波形の信号が得られる。この信号をレベルスライサーを用いてスライスすることにより、図３９（７）の再生データ“０１０００”が復調される。
【０１０６】
図１１（ａ）、（ｂ）を用いて説明したように、単板構造の光磁気ディスクに過大パワーでレーザートリミング記録を行った場合には、オーバーコート層（保護層）が破壊されてしまう。従って、過大パワーでレーザートリミング記録を行った後に、工場で保護層を再度形成する必要がある。このため、ソフト会社や販売店でバーコード記録を行うことができず、用途が大きく限定されることが予想される。また、信頼性も問題となる可能性がある。
【０１０７】
単板構造の光磁気ディスクの場合には、記録層のみを熱処理し、膜面垂直方向の磁気異方性を変化させることによってレーザートリミング記録を行えば、オーバーコート層（保護層）を破壊することなく追記情報を記録することができる。この場合、９６時間、温度８５度、湿度９５％の環境試験後においても、磁気特性に変化はなかった。
【０１０８】
一方、透明基板を用いた２枚の光ディスクを貼り合わせた貼り合わせディスクに本発明のレーザートリミング記録を適用した場合には、保護層が破壊されずに残っていることを、実験を行い８００倍の光学顕微鏡で観察することによって確認した。また、光磁気ディスクと同様に、９６時間、温度８５度、湿度９５％の環境試験後においても、トリミング部の反射膜に変化はなかった。このように、ＤＶＤのような貼り合わせディスクに本発明のレーザートリミング記録を適用することにより、工場で保護層を再度形成する必要はないので、プレス工場以外の、例えばソフト会社や販売店でバーコードのレーザートリミング記録を行うことができる。このため、ソフト会社の暗号の秘密鍵の情報を社外に出す必要がなくなるので、バーコードにセキュリティ情報、例えばコピー防止用のシリアル番号を記録する場合に、セキュリティが大きく向上する。また、後述するように、ＤＶＤの場合、トリミングの線幅を１４Ｔつまり１．８２μｍ以上に設定することにより、バーコードをＤＶＤのピット信号と分離することができるので、ＤＶＤのピット記録領域の上に重畳してバーコードを記録することができる。このようにＤＶＤのような貼り合わせディスクに本発明のトリミング方法と変調記録方法を適用することにより、工場出荷後に２次記録を行うことができる。光磁気ディスクの場合にも、同様の記録方法によって２次記録を行うことができる。
【０１０９】
以下に、図１５に示すレーザー記録装置の動作について説明する。図１５に示すように、まず、シリアル番号発生部９０８で発行されたＩＤ番号と入力データが入力部９０９内で合成され、暗号エンコーダ８３０で必要に応じてＲＳＡ関数やＤＥＳ関数等の暗号関数を用いて署名もしくは暗号化が行われ、ＥＣＣエンコーダ９０７でエラー訂正符号化が行われると共に、インターリーブがかけられる。次いで、ＰＥ−ＲＺ変調部９１０でＰＥ−ＲＺ変調が行われる。この場合の変調クロックは、モータ９１５もしくは回転センサ９１５ａからの回転パルスに同期してクロック信号発生部９１３で作られる。次いで、ＰＥ−ＲＺ変調信号に基づいて、レーザー発光回路９１１でトリガーパルスが作られ、このトリガーパルスは、レーザ電源回路９２９によって確立されたＹＡＧレーザ等の高出力レーザー９１２に入力される。これにより、パルス状のレーザーが発光し、集光部９１４によって単板の光磁気ディスク２４０の記録層２３５や貼り合わせディスク３００の記録層３０３あるいは貼り合わせディスク８００の反射膜８０２の上に結像され、記録層２３５、３０３もしくは反射膜８０２がバーコード状に劣化記録もしくは除去される。エラー訂正方式については、後で詳細に説明する。暗号方式としては、公開鍵暗号をシリアル番号としてソフト会社の持つ秘密鍵で署名する方式が採られる。この場合、ソフト会社以外の者は秘密鍵を持たず、新たなシリアル番号を署名することができないため、ソフト会社以外の不法な業者のシリアル番号の発行を防止することができる。また、この場合、公開鍵は逆解読することができないため、安全性が高い。このため、再生機側に公開鍵をディスクに記録して伝達した場合であっても、偽造を防止することができる。光磁気ディスク２４０とＤＶＤ−ＲＡＭ３００、ＤＶＤ−ＲＯＭディスク８００を、反射率やディスクタイプ識別情報を読み取る等の手段によってディスク判別部２６０で判別し、光磁気ディスク２４０の場合には、記録パワーを下げたり、焦点をアウトフォーカスさせる。これにより、光磁気ディスク２４０に安定してＢＣＡを記録することができる。
【０１１０】
ここで、レーザー記録装置の集光部９１４について、図１８を参照しながら詳細に説明する。
図１８（ａ）に示すように、レーザー９１２からの光は、集光部９１４に入射し、コリメータ９１２ａによって平行光となり、シリンドリカルレンズ９１７によって光ディスクの円周方向の一方向にのみ集束し、半径方向に長いストライプ状の光となる。この光は、マスク９１８によってカットされた後、集束レンズ９１９によって光磁気ディスク２４０の記録層２３５もしくはＤＶＤ−ＲＡＭ３００の記録層３０３あるいはＤＶＤ−ＲＯＭディスク８００の反射膜８０２の上に結像され、記録層２３５、３０３あるいは反射膜８０２がストライプ状に劣化記録もしくは除去される。この場合、マスク９１８はストライプの４方向を制限している。しかし、実際には、ストライプの長手方向の外周側の１方向を制限するだけでよい。こうして、ディスク上に、図１８（ｂ）に示すようなストライプ９２３が記録される。ＰＥ変調の場合、ストライプの間隔としては１Ｔ、２Ｔ、３Ｔの３種が存在するが、この間隔がずれると、ジッターが発生してエラーレートが上がってしまう。本発明では、モータ９１５の回転パルスに同期してクロック発生部９１３が記録クロックを発生し、変調部９１０に送るので、モータ９１５つまり光磁気ディスタ２４０、ＤＶＤ−ＲＡＭ３００、ＤＶＤ−ＲＯＭディスク８００それぞれの回転に応じて正確な位置にストライプ９２３が記録される。このため、ジッターが低減される。尚、レーザーのスキャニング手段を設けることにより、連続発振レーザーを半径方向にスキャニングして、バーコードを形成することもできる。
【０１１１】
ここで、フォーマットの特徴について、図１９を参照しながら説明する。図１９に示すように、ＤＶＤディスクの場合、全データはＣＬＶで記録されている。しかし、本発明のストライプ９２３は、アドレス情報がＣＬＶで記録されたリードインデータ領域のプリピット信号に重畳してＣＡＶで記録されている（重ね書き）。このように、ＣＬＶデータは原盤のピットパターンによって記録されており、ＣＡＶデータはレーザーによって反射膜を欠落させることにより記録されている。重ね書きであるため、バーコード状のストライプの１Ｔ、２Ｔ、３Ｔの間にはピットが記録されている。このピットの情報を利用することにより、光学ヘッドのトラッキングが可能となり、ピット信号のＴ_maxもしくはＴ_minを検出することができるので、この信号を検出してモータの回転速度制御をかけることができる。ストライプのトリミング幅ｔとピットのクロックＴ（ｐｉｔ）とがｔ＞１４Ｔ（ｐｉｔ）の関係を満たせば、Ｔ_minを検出することができ、この信号を検出してモータの回転速度制御をかけることができる。ｔが１４Ｔ（ｐｉｔ）よりも短い場合には、同じパルス幅となり、ストライプ９２３ａとピットを弁別することができないため、復調することができなくなる。また、ピットのアドレス情報をストライプと同じ半径位置で読むために、アドレス領域９４４の長さをピット情報の１フレーム以上設けているので、アドレス情報が得られ、トラックジャンプが可能にとなる。また、図２４に示すように、ストライプと非ストライプの比率つまりデューティ比を５０％以下のＴ（Ｓ）＜Ｔ（ＮＳ）とすることにより、実質的な反射率は６ｄＢ下がるだけであるので、光学ヘッドのフォーカスが安定してかかるようになる。ストライプの存在により、プレーヤによってはトラッキング制御を行うことができない機種もあるが、ストライプ９２３はＣＡＶデータであるため、モータ１７のホール素子等からの回転パルスを用いて駆動をかけ、ＣＡＶ回転させれば、光ピックアップによって再生することができる。
【０１１２】
尚、光磁気ディスクの場合には、反射率の変動幅が１０％以下となるため、フォーカス制御等には全く影響がない。
図２０に、ストライプ領域で光トラックのピットデータが正常に再生されない場合における動作手順のフローチャートを示す。光ディスクが挿入されると（ステップ９３０ａ）、まず、光学ヘッドが光ディスクの内周部に移動して（ステップ９３０ｂ）、図１９に示すストライプ９２３の領域に達する。この領域では、ストライプ９２３の領域のピット信号は、その全てが正常に再生されない場合もあるので、ＣＬＶの場合に行われている回転位相制御をかけることはできない。このため、モータのホール素子の回転センサやピット信号のＴ_maxもしくはＴ_minや周波数を測定することにより、回転速度制御がかけられる（ステップ９３０ｃ）。次いで、ストライプがあるか否かが判別され（ステップ９３０ｉ）、ストライプがない場合には、光学ヘッドが光ディスクの外周部に移動する（ステップ９３０ｆ）。ストライプがある場合には、ストライプ（バーコード）を再生する（ステップ９３０ｄ）。次いで、バーコードの再生が完了したか否かが判別され（ステップ９３０ｅ）、バーコードの再生が完了している場合には、光学ヘッドが光ディスクの外周部に移動する（ステップ９３０ｆ）。この領域にはストライプが存在しないため、ピット信号が完全に再生されて、正常にフォーカスとトラッキングサーボがかかる。また、このようにピット信号が完全に再生されるので、通常の回転位相制御が可能となり（ステップ９３０ｇ）、ＣＬＶ回転となる。このため、ステップ９３０ｈで、ピット信号が正常に再生される。
【０１１３】
このように、回転速度制御とピット信号による回転位相制御の２つの回転制御を切り替えることにより、ストライプ（バーコード）のデータとピット記録されたデータの異なる２種類のデータを再生することができる。この場合、ストライプ（バーコード）は光ディスクの最内周部にあるので、光学ヘッドのストッパーやピット信号のアドレス情報を用いて光学ヘッドのディスク半径方向の位置を測定することにより、回転速度制御と回転位相制御の２つの回転制御を確実に切り替えることができる。
【０１１４】
ここで、高速スイッチ記録に適したフォーマットについて、図２２の同期符号のデータ構成を用いて説明する。
図２２（ａ）の固定パターンは“０１０００１１０”である。固定パターンとしては、通常、０と１が同じ数の“０１０００１１１”等が一般的であるが、本発明では、あえてこのデータ構成にしている。その理由について説明する。高速スイッチ記録を行うためには、まず、１ｔに２個以上のパルスが入ってはいけない。図２１（ａ）に示すように、データ領域はＰＥ−ＲＺ記録であるため、高速スイッチ記録が可能である。しかし、図２２（ａ）の同期符号はイレギュラーなチャンネルビットとして配置されるため、通常の方法では、１ｔに２個のパルスが存在する可能性があり、この場合には、高速スイッチ記録を行うことができない。本発明では、例えば“０１０００１１０”のようにされている。従って、図２２（ｂ）に示すように、Ｔ₁では右の１パルス、Ｔ₂では０パルス、Ｔ₃では右の１パルス、Ｔ₄では左の１パルスとなり、各タイムスロットでパルスが２個になることはない。このため、本発明の同期符号を採用することにより、高速スイッチ記録が可能となり、生産速度を倍に向上させることができる。
【０１１５】
次に、記録再生装置について説明する。図１４は記録再生装置のブロック図である。ここでは、復調に絞って説明する。ストライプの信号出力は、まず、ＬＰＦ９４３によってピットによる高周波成分が除去される。ＤＶＤの場合、Ｔ＝０．１３μｍの最大１４Ｔの信号が再生される可能性がある。この場合、図２３（ａ）に示すような２次もしくは３次のチェビホフ型のＬＰＦ９４３を通すことによってピットによる高周波成分を除去できることが、実験により確認された。つまり、２次以上のＬＰＦを用いれば、ピット信号とバーコード信号を分離することができ、バーコードを安定して再生することができる。図２３（ｂ）に、最悪の場合のシミュレーション波形を示す。
【０１１６】
上記のように、２次以上のＬＰＦ９４３を用いることにより、ピット再生信号をほぼ除去してストライプ再生信号を出力することができるので、ストライプ信号を確実に復調することができる。
【０１１７】
再度、図１４に戻って説明する。ＰＥ−ＲＺ復調部９３０ａにおいてデジタルデータが復調され、このデータはＥＣＣデコーダ９３０ｂにおいてエラー訂正される。そして、デインターリーブ部９３０ｄでインターリーブが解除され、ＲＳデコーダ９３０ｃに向けてリードソロモン符号の演算がなされ、エラー訂正が行われる。本発明では、図２１（ａ）のデータ構成に示すように、インターリーブとリードソロモンエラー訂正符号化が、記録の時に図１５に示すようにＥＣＣエンコーダ９０７を用いてなされている。従って、このデータ構成を採ることにより、図２１（ｃ）に示すように、訂正前のバイトエラーレートが１０^-4であれば、ディスク１０⁷枚に１枚のエラーしか発生しない。図２２（ａ）に示すように、このデータ構成として、Ｃｏｄｅのデータ長を小さくするために４個の同期符号ごとに１つのＳｙｎｃＣｏｄｅを付けた構成を採ることにより、ＳｙｎｃＣｏｄｅの１／４の種類となり、効率が上がる。
【０１１８】
ここで、データ構成のスケーラビリティについて、図２２を参照しながら説明する。本発明では、図２２（ｃ）に示すように、記録容量を例えば１２Ｂから１８８Ｂの範囲で１６Ｂ単位で任意に増減させることができる。図２１（ａ）に示すように、ｎ＝１からｎ＝１２まで変更することができる。例えば、図２１（ｂ）に示すように、ｎ＝１の場合、データ行は９５１ａ、９５１ｂ、９５１ｃ、９５１ｄの４行あるだけで、次はＥＣＣ行９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄとなる。データ行９５１ｄは、ＥＤＣの４ｂとなる。そして、９５１ｅから９５１ｚまでのデータ行には全て０のデータが入っているものとみなして、エラー訂正符号の演算が行われる。こうしたＥＣＣのエンコードが図１５のレーザー記録装置のＥＣＣエンコーダ９０７で行われ、バーコードとしてディスク上に記録される。ｎ＝１の場合には、１２ｂのデータをディスク上の５１度の角度範囲に記録することができる。同様にして、ｎ＝２の場合には、１８ｂのデータを記録することができ、ｎ＝１２の場合には、２７１ｂのデータをディスク上の３３６度の角度範囲に記録することができる。
【０１１９】
本発明の場合、このスケーラビリティは意味がある。また、レーザートリミングの場合、生産タクトが重要となる。１本１本トリミングするため、低速の装置では、最大容量の数千本を記録するのに十秒以上必要となる。ディスクの生産タクトは４秒であるので、生産のタクトが下がってしまう。一方、本発明の用途は、当初はディスクＩＤ番号が主体となり、１０ｂ程度でよい。１０ｂ書くのに２７１ｂ記録するのはレーザーの加工時間が６倍に増えるので、生産コストが上がる。本発明のスケーラビリティ方式を用いることにより、生産コストと時間を削減することができる。
【０１２０】
尚、図１４に示す記録再生装置のＥＣＣデコーダ９３０ｂの内部において、例えば図２１（ｂ）に示すｎ＝１の場合には、９５１ｅから９５１ｚまでのデータ行には全て０のデータが入っているとみなして、ＥＣＣのエラー訂正演算を行うことにより、同じプログラムで１２ｂから２７１ｂのデータをエラー訂正することができる。
【０１２１】
図２４に示すように、１Ｔの場合、ストライプ間隔８．９２μｓに対してパルス幅は４．４μｓと約１／２になる。また、２Ｔの場合、ストライプ間隔１７．８４μｓに対してパルス幅は４．４μｓ、３Ｔの場合、ストライプ間隔２６．７６μｓに対してパルス幅は４．４μｓであるため、ＰＥ−ＲＺ変調での平均をとると、約１／３がパルス部分（反射率がほぼ０）となる。従って、標準反射率７０％のディスクでは、反射率が約２／３、つまり約５０％となり、一般のＲＯＭディスクプレーヤでも再生することができる。
【０１２２】
また、光磁気ディスクの場合、記録層の平均屈折率は変化せず、平均反射率の変動も１０％以下であるため、再生波形のレベル変動が小さく、ＤＶＤプレーヤへの互換も容易である。
【０１２３】
次に、再生手順について、図２５のフローチャートを用いて説明する。ディスクが挿入されると、まず、ＴＯＣ（Control Data）が再生される（ステップ９４０ａ）。図１９に示すように、本発明の光ディスクにおいては、ＴＯＣ領域９３６のＴＯＣにストライプ有無識別子９３７がピット信号で記録されている。このため、ＴＯＣを再生した時点で、ストライプが記録されているか否かが分かる。次いで、ストライプ有無識別子９３７が０か１かが判別される（ステップ９４０ｂ）。ストライプ有無識別子９３７が０の場合には、光学ヘッドが光ディスクの外周部に移動し、回転位相制御に切り替えて通常のＣＬＶ再生が行われる（ステップ９４０ｆ）。ストライプ有無識別子９３７が１の場合には、ストライプが再生面と逆の面、つまり裏面に記録されているか否か（裏面存在識別子９４８が１か０か）が判別される（ステップ９４０ｈ）。裏面存在識別子９４８が１の場合には、光ディスクの裏面の記録層を再生する（ステップ９４０ｉ）。尚、自動的に光ディスクの裏面を再生することができない場合には、裏面再生指示を出力して表示する。ステップ９４０ｈで再生中の面にストライプが記録されていることが分かった場合には、光学ヘッドが光ディスクの内周部のストライプ９２３の領域に移動し（ステップ９４０ｃ）、回転速度制御に切り替え、ＣＡＶ回転させてストライプ９２３を再生する（ステップ９４０ｄ）。次いで、ストライプ９２３の再生が完了したか否かが判別され（ステップ９４０ｅ）、ストライプ９２３の再生が完了している場合には、光学ヘッドが光ディスクの外周部に移動し、再び回転位相制御に切り替えて通常のＣＬＶ再生が行われ（ステップ９４０ｆ）、ピット信号のデータが再生される（ステップ９４０ｇ）。
【０１２４】
このように、ＴＯＣ等のピット領域にストライプ有無識別子９３７が記録されていることにより、ストライプ９２３を確実に再生することができる。ストライプ有無識別子９３７が定義されていない光ディスクの場合には、ストライプ９２３の領域でトラッキングがかからないため、ストライプ９２３と傷との判別に時間がかかる。すなわち、ストライプがない場合でも必ずストライプを読みに行くため、ストライプが本当に無いのか、さらに内周にあるのか等のステップで確認しなければならず、立ち上がりに余分な時間がかってしまう。また、ストライプ裏面存在識別子９４８が記録されているため、裏面にストライプ９２３が記録されていることが分かる。このため、両面型のＤＶＤ等の光ディスクの場合であっても、バーコードのストライプ９２３を確実に再生することができる。ＤＶＤ−ＲＯＭの場合、本発明のストライプは両面ディスクの両方の反射膜を貫通するため、裏面からも読むことができる。ストライプ裏面存在識別子９４８をみて、ストライプ９２３の再生時に逆の符号にして再生することにより、裏面からも再生することができる。本発明では、図２２（ａ）に示すように、同期符号として“０１０００１１０”を使用している。従って、裏面から再生すると、“０１１０００１０”の同期符号が検出される。このため、バーコードのストライプ９２３を裏面から再生していることを検知することができる。この場合、図１４の記録再生装置において、第２復調部９３０が逆に符号を復調することにより、両面ディスクを裏面から再生しても、貫通したバーコードのストライプ９２３を正常に再生することができる。また、図１９に示すように、ＴＯＣには追記ストライプデータ有無識別子９３９とストライプ記録容量が記録されている。従って、第１回目のトリミングのストライプ９２３が既に記録されている場合に、第２回目のトリミングのストライプ９３８をどの容量だけ記録可能かを計算することができる。このため、ＴＯＣデータによって図１５の記録装置が第２回目のトリミングを行うとき、どれだけ記録することができるかを判別することができる。その結果、３６０゜以上記録しすぎて第１回目のトリミングのストライプ９２３を破壊してしまうことを防止することができる。尚、図１９に示すように、第１回目のトリミングのストライプ９２３と第２回目のトリミングのストライプ９３８との間にピット信号１フレーム以上の空白部９４９を設けることにより、前のトリミングデータを破壊してしまうことを防止することができる。
【０１２５】
また、図２２（ｂ）に示すように、トリミング回数識別子９４７が同期符号部に記録されているため、第１回目のトリミングのストライプ９２３と第２回目のトリミングのストライプ９３８のデータを識別することができる。もしこのトリミング回数識別子９４７がなければ、図１９の第１回目のストライプ９２３と第２回目のストライプ９３８を判別することができないこととなる。
【０１２６】
次に、コンテンツからディスク作製までの手順について、図３３を用いて説明する。図３３に示すように、ディスク製造部１９の中で、まず、映画等のオリジナルのコンテンツ３は、ＭＰＥＧエンコーダ４により、ブロック化され可変長符号化されて、画像圧縮されたＭＰＥＧ等の圧縮ビデオ信号となる。この信号は、業務用の暗号鍵２０を用いて暗号エンコーダ１４でスクランブルがかけられる。このスクランブルされた圧縮ビデオ信号は、原盤作製機５によって原盤６上にピット状の信号として記録される。この原盤６と成形機７により、ピットの記録された大量のディスク基板８が製造され、反射層形成機１５によってアルミ等の反射膜が形成される。２枚のディスク基板８、８ａを貼り合わせ機９によって貼り合わせ、貼り合わせディスク１０を完成させる。また、光磁気ディスクの場合には、上記圧縮ビデオ信号が記録層に光磁気信号として記録される。また、単板構造の場合には、貼り合わせなしでディスク２４０ａが完成する。また、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、同様に、上記圧縮ビデオ信号が記録層に記録され、２枚のディスク基板が貼り合わせ機９によって貼り合わされて、貼り合わせディスク３００が完成する。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、片面のみに記録層を有するシングルタイプと、両面に記録層を有するダブルタイプの２通りのディスク構成が可能である。
【０１２７】
次に、ＢＣＡのレベルスライスの動作について、図３８、図３９を用いて説明する。
図３８（１）に示すように、レーザーによるＢＣＡ記録では、貼り合わせディスク８００のアルミ反射膜８０９にパルスレーザー８０８からのレーザー光を照射して、アルミ反射膜８０９をトリミングすることにより、ストライプ状の低反射部８１０がＰＥ変調信号に基づいて記録される。これにより、図３８（２）に示すように、ディスク上にＢＣＡのストライプが形成される。このＢＣＡのストライプを通常の光学ヘッドで再生すると、ＢＣＡ部からの反射信号はなくなるため、図３８（３）に示すように、変調信号が間欠的に欠落した欠落信号部８１０ａ、８１０ｂ、８１０ｃが発生する。ピットの８−１６変調の変調信号は、第１スライスレベル９１５でスライスされ、主信号が復調される。一方、欠落信号部８１０ａ等は信号レベルが低いので、第２スライスレベル９１６で容易にスライスすることができる。図３９（２）に示すバーコード９２３ａ、９２３ｂは、図３９（５）に示す第２スライスレベルＳ₂でレベルスライスすることにより、通常の光ピックアップで再生することができる。図３９（６）に示すように、ＬＰＦで高周波数のピット信号が抑圧された信号を第２スライスレベルＳ₂でスライスすることにより、２値化信号が得られる。そして、この２値化信号をＰＥ−ＲＺ復調することにより、図３９（７）に示すようなデジタル信号が出力される。実際の再生信号の様子は、図３１のようになる。
【０１２８】
次に、復調動作について、図１４を用いて説明する。
図１４に示すように、ＢＣＡ付のディスク８００は、記録層８０２ａが中にくるように２枚の透明基板が貼り合わされた構成となっており、記録層８０２ａが１層の場合と記録層８０２ａ、８０２ｂの２層の場合とがある。記録層が２層の場合には、光学ヘッド２５５に近い第１の記録層８０２ａのコントロールデータに、ＢＣＡが存在するか否かを示すストライプ有無識別子９３７（図１９参照）が記録されている。この場合、ＢＣＡは第２の記録層８０２ｂに存在するので、まず、第１の層記録層８０２ａに焦点を合わせ、第２記録領域９１９の最内周に存在するコントロールデータの半径位置に光学ヘッド２５５を移動させる。コントロールデータは主情報であるため、ＥＦＭ又は８−１５又は８−１６変調されている。このコントロールデータの中のストライプ有無識別子９３７が‘１’の場合にのみ、１層、２層部切換部８２７で、焦点を第２の記録層８０２ｂに合わせてＢＣＡを再生する。第１レベルスライサー５９０を用い、図３８（３）に示すような一般的な第１スライスレベル９１５でスライスすると、デジタル信号に変換される。この信号は、第１復調部９２８におけるＥＦＭ復調部９２５又は８−１５変調復調部９２６又は８−１６変調復調部９２７で復調され、ＥＣＣデコーダ３６でエラー訂正されて、主情報として出力される。この主情報の中のコントロールデータを再生し、ストライプ有無識別子９３７が‘１’の場合にのみＢＣＡを読みにいく。ストライプ有無識別子９３７が‘１’の場合、ＣＰＵ９２３は１層、２層部切換部８２７に指示を出し、焦点調節部８２８を駆動して、第１の記録層８０２ａから第２の記録層８０２ｂへ焦点を切り替える。同時に、第２記録領域９２０の半径位置（ＤＶＤ規格の場合には、コントロールデータの内周側の２２．３ｍｍから２３．５ｍｍの間に記録されているＢＣＡ）に光学ヘッド２５５を移動させて、ＢＣＡを読み取る。ＢＣＡ領域では、図３８（３）に示すようなエンベロープが部分的に欠落した信号が再生される。第２レベルスライス部９２９において第１スライスレベル９１５よりも低い光量の第２スライスレベル９１６を設定することにより、ＢＣＡの反射部欠落部が検出され、デジタル信号が出力される。この信号は、第２復調部９３０のＰＥ−ＲＺ復調部９３０ａで復調され、ＥＣＣデコーダ９３０ｂでＥＣＣデコードされて、副情報であるＢＣＡデータとして出力される。このように、第１復調部９２８で主情報が復調再生され、第２復調部９３０で副情報であるＢＣＡデータが復調再生される。
図２４（ａ）にＬＰＦ９４３を通過する前の再生波形、図２４（ｂ）に低反射部８１０のスリットの加工寸法精度、図２３（ｂ）にＬＰＦ９４３を通過した後のシミュレーション波形を示す。スリットの幅を５〜１５μｍ以下にすることは困難である。また、２３．５ｍｍよりも内周に記録しなければ、記録データが破壊されてしまう。ＤＶＤの場合、最短の記録周期＝３０μｍ、最大半径＝２３．５ｍｍの制限から、フォーマット後の最大容量は１８８ｂｙｔｅｓ以下に限定される。
【０１２９】
ここで、図１４を用いて説明した第２スライスレベル９１６の設定方法及び第２レベルスライス部９２９の動作について、詳細かつ具体的に説明する。
図２６に、第２レベルスライス部９２９のみの詳細図を示す。また、この説明に必要な波形図を図２７に示す。
【０１３０】
図２６に示すように、第２レベルスライス部９２９は、第２レベルスライサー５８７に第２スライスレベル９１６を供給する光量基準値設定部５８８と、第２レベルスライサー５８７の出力信号を分周する２分周器５８７ｄとにより構成されている。また、光量基準値設定部５８８は、ＬＰＦ５８８ａとレベル変換部５８８ｂとにより構成されている。
【０１３１】
以下、動作について説明する。ＢＣＡ領域では、ＢＣＡの存在により、図２７（１）に示すようなエンベロープが部分的に欠落した信号が再生される。この再生信号には、ピット信号による高周波成分とＢＣＡ信号による低周波成分が混合されている。しかし、ＬＰＦ９４３により、８−１６変調の高周波信号成分が抑圧され、図２７（２）に示すようなＢＣＡ信号のみの低周波信号９３２が第２レベルスライス部９２９に入力される。
【０１３２】
第２レベルスライス部９２９に低周波信号９３２が入力されると、光量基準値設定部５８８は、ＬＰＦ９４３よりも時定数の大きい、つまりより低周波の成分を抽出することのできるＬＰＦ５８８ａで、低周波信号９３２のさらに低周波成分（ほとんどＤＣ成分）を通過させ、レベル変換部５８８ｂで、適宜なレベルに調整し、図２７（２）に太線で示すような第２スライスレベル９１６を出力する。図２７（２）に示すように、第２スライスレベル９１６はエンベロープにトラッキングしている。
【０１３３】
本発明の場合、ＢＣＡを読むときは、回転位相制御を行うことができず、また、トラッキング制御を行うこともできない。従って、エンベロープは、図２７（１）のように絶えず変動する。固定のスライスレベルであれば、変動する再生信号により誤ってスライスしてしまい、エラーレートが悪くなる。このため、データ用としては適さなくなる。しかし、本発明の図２６の回路では、第２スライスレベルを絶えずエンベロープに合わせて補正するようにしているため、誤スライスが大幅に減少する。
【０１３４】
このように、本発明では、変動するエンベロープによって影響されることがなく、第２レベルスライサー５８７は、低周波信号９３２を第２スライスレベル９１６でスライスして、図２７（３）に示すような２値化されたデジタル信号を出力する。第２レベルスライサー５８７から出力された２値化されたデジタル信号の立ち上がりで信号が反転し、図２７（４）に示すようなデジタル信号が出力される。このときの周波数分離手段９３４と第２レベルスライス部９２９の具体的な回路を図２８に示す。
【０１３５】
このように、第２スライスレベル９１６を設定することにより、再生するディスクの反射率の違いや、再生用レーザの経年変化による光量変動や、再生時にトラッククロスによって起こる８−１６変調信号の低周波レベル（ＤＣレベル）変動を吸収することができ、確実にＢＣＡ信号をスライスすることのできる光ディスク再生装置を実現することができる。
【０１３６】
ここで、第２スライスレベル９１６の他の設定方法について説明する。図２９に、周波数分離手段９３４と第２レベルスライス部９２９の他の回路図を示す。図２９に示すように、周波数分離手段９３４のＬＰＦ９４３は、時定数の小さい第１ＬＰＦ９４３ａと時定数の大きい第２ＬＰＦ９４３ｂとにより構成されている。第２レベルスライサ部９２９の第２レベルスライサ５８７は、反転増幅器５８７ａとＤＣ再生回路５８７ｂとコンパレータ５８７ｃと２分周器５８７ｄとにより構成されている。また、この説明に必要な波形図を図３１に示す。
【０１３７】
以下、動作について説明する。ＢＣＡ領域では、ＢＣＡの存在により、図３１（１）に示すようなエンベロープが部分的に欠落した信号が再生される。この再生信号は、ＬＰＦ９４３の第１ＬＰＦ９４３ａと第２ＬＰＦ９４３ｂに入力される。時定数の小さい第１ＬＰＦ９４３ａでは、再生信号から８−１６変調の高周波信号が取り除かれ、ＢＣＡ信号が出力される。時定数の大きい第２ＬＰＦ９４３ｂでは、再生信号のＤＣ成分が通過し、再生信号のＤＣ成分が出力される。第１ＬＰＦ９４３ａから８−１６変調の高周波信号が抑圧された信号が入力されると、反転増幅器５８７ａで、第１ＬＰＦ９４３ａの通過の際に減少した振幅が増幅される。増幅された信号は、ＤＣ再生回路５８７ｂにおいてＧＮＤレベルでＤＣ再生され、図３１（３）に示すような信号がコンパレータ５８７ｃに入力される。一方、第２ＬＰＦ９４３ｂから再生信号のＤＣ成分が入力されると、光量基準値設定部５８８で、抵抗分割等によって適宣なレベルに調整され、図３１（２）に示すような第２スライスレベル９１６がコンパレータ５８７ｃに入力される。コンパレータ５８７ｃは、ＤＣ再生回路５８７ｂの出力信号を第２スライスレベル９１６でスライスし、図３１（４）に示すような２値化されたデジタル信号を出力する。２分周器５８７ｄでは、コンパレータ５８７ｃで２値化されたデジタル信号の立ち上がりで信号が反転し、デジタル信号が出力される。
【０１３８】
このときの周波数分離手段９３４と第２レベルスライス部９２９の具体的な回路を図３０に示す。
以上のように、第２スライスレベル９１６を設定してＢＣＡ信号を再生することにより、再生するディスクの反射率の違いや再生用レーザの経年変化による光量変動や、再生時のトラッククロスによって起こる８−１６変調信号のＤＣレベル変動を吸収し、確実にＢＣＡ信号をスライスすることのできる光ディスク再生装置を実現することができる。また、ディスクリートでこの回路を構成する場合、素子数が最も少なくかつ確実なＢＣＡ再生回路を実現することができる。
【０１３９】
また、２分周器５８７ｄを用いれば、この信号をＣＰＵに取り込んでソフトで復調する場合などにＰＥ変調信号のクロック周波数を２分の１に下げることができる。このため、サンプル周波数の遅いＣＰＵを用いた場合であっても、確実に信号の変化点を検出することができる。
【０１４０】
尚、この効果は、再生時にモータの回転数を下げることによっても得られる。このことを、図１４を用いて説明する。ＢＣＡの再生命令がきたとき、ＣＰＵ９２３によって回転速度減速信号９２３ｂが回転制御部２６に送られる。すると、回転制御部２６はモータ１７の回転数を２分の１もしくは４分の１に減速する。このため、再生信号の周波数が下がり、サンプル周波数の遅いＣＰＵを用いた場合であっても、ソフトで復調することができると共に、線幅の細いＢＣＡでも再生することができる。ＢＣＡの場合、工場によっては細い線幅のＢＣＡストライプが形成されてしまう場合があるが、回転数を下げることにより、低速のＣＰＵでも処理することができる。その結果、ＢＣＡ再生時のエラーレートが改善され、信頼性が向上する。
【０１４１】
図１４においては、１倍速等の通常速でＢＣＡを読み、ＢＣＡの再生時にエラーが発生したときにのみ、ＣＰＵ９２３から回転制御部２６に減速命令を送り、モータ１７の回転数を半分に減速させる。この方法を採用すれば、平均的な線幅のＢＣＡを読む場合に、ＢＣＡの実質的な読み取り速度は全く低下しない。線幅の細い場合にはエラーとなるが、この場合にのみ、半分の速度でＢＣＡを読み取ることにより、エラーを検出することができる。このように、ＢＣＡの線幅が細い場合にのみ読み取り速度を減速させることにより、ＢＣＡの再生速度の低下を防止することができる。
【０１４２】
尚、図１４においては、周波数分離手段９３４としてＬＰＦ９４３が使用されているが、ＢＣＡ領域の再生信号から８−１６変調の高周波信号を抑圧することのできる手段であれば、エンベロープ追従回路やピークホールド回路等で構成してもよい。
【０１４３】
また、周波数分離手段９３４と第２レベルスライサ９２９は、ＢＣＡ領域の再生信号を直接２値化した後、マイコン等に入力し、デジタル処理で、エッジインターバルの異なる点を用いて８−１６信号とＢＣＡ信号の時間軸の弁別処理を行い、実質的に８−１６変調の高周波信号の抑圧を行う処理を施す手段等で構成してもよい。
【０１４４】
変調信号は、８−１６変調方式を用いてピットで記録されており、図１４の高周波信号９３３が得られる。一方、ＢＣＡ信号は低周波信号９３２となる。このように、ＤＶＤ規格の場合、主情報は最高約４．５ＭＨｚの高周波信号９３３であり、副情報は周期８．９２μｓつまり約１００ｋＨｚの低周波信号９３２であるため、ＬＰＦ９４３を用いて副情報を容易に周波数分離することができる。図１４に示すようなＬＰＦ９４３を含む周波数分離手段９３４を用いることにより、２つの信号を容易に分離することができる。この場合、ＬＰＦ９４３は簡単な構成でよい。
【０１４５】
以上がＢＣＡの概略である。
図３２はディスク製造装置と再生装置のブロック図である。図３２に示すように、ディスク製造部１９により、同じ内容のＲＯＭ型又はＲＡＭ型の貼り合わせディスクあるいは単板ディスク１０が製造される。ディスク製造装置２１においては、ディスク１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、・・・にＢＣＡレコーダ１３を用いて、ディスク一枚一枚ごとに異なるＩＤ等の識別符号１２ａ、１２ｂ、１２ｃを含むＢＣＡデータ１６ａ、１６ｂ、１６ｃがＰＥ変調部１７によりＰＥ変調され、ＹＡＧレーザーを用いてレーザートリミングされ、ディスク１０上に円形バーコード状のＢＣＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｃが形成される。以下、ＢＣＡ１８が記録されたディスク全体を、ＢＣＡディスク１１ａ、１１ｂ、１１ｃと呼ぶ。図３２に示すように、これらのＢＣＡディスク１１ａ、１１ｂ、１１ｃのピット部あるいは記録信号は全く同じである。しかし、ディスクごとに、ＢＣＡ１８に１、２、３と異なるＩＤが記録されている。映画会社等のコンテンツプロバイダは、この異なるＩＤをＩＤデータベース２２に記憶する。同時に、ディレクトリの出荷時にＢＣＡを読むことのできるバーコードリーダー２４でＢＣＡデータを読み取り、どのＩＤのディスクをどのシステムオペレータ２３、つまり、ＣＡＴＶ会社や放送局や航空会社に供給したかの供給先と供給時間をＩＤデータベース２２に記憶する。
【０１４６】
このことにより、どこのシステムオペレータにどのＩＤのディスクをいつ供給したかの記録が、ＩＤデータベース２２に記録される。このため、将来、特定のＢＣＡディスクをソースとして、不正コピーが大量に出回った場合、どのシステムオペレータに供給したＢＣＡディスク１１から不正コピーが行われたかを、本当のウォーターマークをチェックすることによってトレースすることができる。この動作については後で詳細に説明するが、このＢＣＡによるＩＤナンバリングは、仮想的にウォーターマークと同じ役割をシステム全体として果たすので、“プリウォーターマーキング”と呼ぶ。
【０１４７】
ここで、ＢＣＡに記録すべきデータについて説明する。ＩＤ発生部２６からＩＤを発生させる。また、ウォーターマーク作成パラメータ発生部２７から、前記ＩＤに基づいてもしくは乱数によってウォーターマーク作成パラメータを発生させる。そして、前記ＩＤと前記ウォーターマーク作成パラメータとを混合し、デジタル署名部２８において、公開鍵系暗号関数の秘密鍵を用いて署名する。ＩＤとウォーターマーク作成パラメータとその署名データを、ＢＣＡレコーダ１３を用いて各ディスク１０ａ、１０ｂ、１０ｃにＢＣＡ記録する。これにより、ＢＣＡ１８ａ、１８ｂ、１８ｃが形成される。
【０１４８】
上記ＢＣＡディスク１１ａ、１１ｂ、１１ｃに映像信号等の主情報を記録する場合には、図４１に示すように、まず、異なるＩＤを含むＢＣＡ信号をＢＣＡ再生部３９によって読み取る。そして、ウォーターマーク付加部２６４により、ＢＣＡ信号を重畳して映像信号を変換し、変換後の映像信号を記録回路２７２によってＢＣＡディスク１１ａ、１１ｂ、１１ｃ（図４１では、３００（２４０、８００））に記録する。また、ＢＣＡ信号が重畳された映像信号が記録されたＢＣＡディスク３００（２４０、８００）から映像信号を再生する場合には、まず、ディスクのＢＣＡ信号をＢＣＡ再生部３９で読み取り、ディスクのＩＤ１として検出する。また、ウォーターマークが重畳された映像信号は、ウォーターマーク再生部でディスクＩＤ２として検出される。ＢＣＡ信号から読み取られたＩＤ１と映像信号のウォーターマークから読み取られたディスクＩＤ２とを比較器で比較し、両者が一致しない場合には、映像信号の再生が停止される。その結果、不正にコピーされ、ＢＣＡ信号と異なったウォーターマークが重畳されたディスクからは、映像信号を再生することができない。一方、両者が一致した場合には、ＢＣＡ信号から読み出されたＩＤ情報を含む復合鍵を用いて、ウォーターマークが重畳された映像信号がデスクランブラー３１によってスクランブル解除され、映像信号として出力される。
【０１４９】
さて、上記のようにしてディスク製造装置２１によって“プリウォーターマーキング”されたＢＣＡディスク１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、システムオペレータ２３ａ、２３ｂ、２３ｃの再生装置２５ａ、２５ｂ、２５ｃに送られる。図３２においては、図面作成の関係上、再送信装置２８のブロックが一部省略されている。
【０１５０】
システムオペレータ側の動作について、図３４、図３５を用いて説明する。図３４は再送信装置の詳細を示すブロック図、図３５は原信号と各映像信号の時間軸上の波形と周波数軸上の波形を示す図である。
【０１５１】
図３４に示すように、ＣＡＴＶ局等に設置される再送信装置２８には、システムオペレータ専用の再生装置２５ａが設けられており、この再生装置２５ａには映画会社等から供給されたＢＣＡ付のディスク１１ａが装着される。光学ヘッド２９によって再生された信号のうちの主情報は、データ再生部３０によって再生され、デスクランブラー３１によってスクランブルが解除され、ＭＰＥＧデコーダ３３によって画像の原信号が伸長された後、ウォーターマーク部３４に送られる。ウォーターマーク部３４においては、まず、図３５（１）に示す原信号が入力され、ＦＦＴ等の周波数変換部３４ａによって時間軸から周波数軸に変換される。これにより、図３５（２）に示すような周波数スペクトル３５ａが得られる。周波数スペクトル３５ａは、スペクトラム混合部３６において、図３５（３）に示すスペクトルを有するＩＤ信号と混合される。混合された信号のスペクトル３５ｂは、図３５（４）に示すように、図３５（２）に示す原信号の周波数スペクトル３５ａと変わらない。つまり、ＩＤ信号がスペクトル拡散されたことになる。この信号は、ＩＦＦＴ等の逆周波数変換部３７によって周波数軸から時間軸に変換され、図３５（５）に示すような原信号（図３５（１））と変わらない信号が得られる。周波数空間でＩＤ信号をスペクトル拡散しているので、画像信号の劣化は少ない。
【０１５２】
ここで、ＩＤ信号３８の作成方法について説明する。
ＢＣＡ再生部３９によってＢＣＡディスク１１ａから再生されたＢＣＡデータは、デジタル署名照合部４０において、ＩＣカード４１等から送られた公開鍵等によって署名が照合される。ＮＧの場合には、動作が停止する。ＯＫの場合には、データが改竄されていないため、ＩＤはそのままウォーターマークデータ作成部４１ａに送られる。ここで、ＢＣＡデータに含まれる前記ウォーターマーク作成パラメータを用いて、図３５（３）に示すＩＤ信号に対応したウォーターマークの信号を発生させる。尚、ＩＤデータやＩＣカード４１のカードＩＤからウォーターマークの演算を行って、ウォーターマーク信号を発生させてもよい。
【０１５３】
この場合、ＩＤとウォーターマーク作成パラメータとの相関を全く無くした状態で、ウォーターマーク作成パラメータとＩＤをＢＣＡに記録しておけば、ＩＤからウォーターマークを演算により類推することはできなくなる。つまり、著作権者だけがＩＤとウォーターマークとの関係を知っていることになる。このため、不正コピー業者が新たなＩＤを発行してウォーターマークを不正に発行することを防止することができる。
【０１５４】
一方、ＩＣカード４１のカードＩＤから特定の演算を用いてスペクトル信号を発生させ、ＩＤ信号３８に加えることにより、ＩＣカード４１のカードＩＤをウォーターマークとして映像出力信号の中に埋め込むことができる。この場合、ソフトの流通ＩＤと再生装置のＩＤの双方を確認することができるため、不正コピーの追跡つまりトレースがさらに容易となる。
【０１５５】
ウォーターマーク部３４の映像出力信号は、出力部４２に送られる。再送信装置２８が圧縮された映像信号を送信する場合には、ＭＰＥＧエンコーダー４３によって映像出力信号を圧縮し、システムオペレータ固有の暗号鍵４４を用いてスクランブラー４５によってスクランブルし、送信部４６からネットワークや電波を介して視聴者に送信する。この場合、元のＭＰＥＧ信号を圧縮した後の転送レート等の圧縮パラメータ情報４７がＭＰＥＧデコーダ３３からＭＰＥＧエンコーダ４３に送られるので、リアルタイムエンコードであっても、圧縮効率を上げることができる。また、圧縮音声信号４８は、ウォーターマーク部３４をバイパスさせることによって伸長、圧縮されなくなるので、音質の劣化が無くなる。
【０１５６】
次に、圧縮信号を送信しない場合には、映像出力信号４９をそのままスクランブルして送信部４６ａからネットワークや電波を介して視聴者に送信する。航空機内の上映システムの場合には、スクランブルは不要となる。こうして、ＢＣＡ付のディスク１１ａからウォーターマークの入った映像信号が送信される。
【０１５７】
図３４の場合、不正コピー業者が各ブロック間の信号を途中のバスから抜き出すことにより、ウォーターマーク部３４をバイパスして映像信号を取り出す可能性がある。これを防止するために、デスクランブラー３１とＭＰＥＧデコーダ３３とウォーターマーク部３４の間のバスは、相互認証部３２ａと相互認証部３２ｂ、３２ｃと相互認証部３２ｄによりシェークハンド方式で暗号化されている。送信側の相互認証部３２ｃによって信号を暗号化した暗号信号を受信側の相互認証部３２ｄで受信すると共に、相互認証部３２ｃと相互認証部３２ｄは互いに交信つまりハンドシェークする。この結果が正しい場合にのみ、受信側の相互認証部３２ｄは暗号を解除する。相互認証部３２ａと相互認証部３２ｂの場合も同様である。このように、本発明の方式では、相互認証されない限り暗号は解除されない。このため、途中のバスからデジタル信号を抜き出しても、暗号は解除されず、最終的にウォーターマーク部３４をバイパスすることができないため、ウォーターマークの不正な排除及び改竄を防止することができる。
【０１５８】
図３６に示すように、上記のようにしてシステムオペレータ側の再送信装置２８の送信部４６から送信されたウォーターマーク入りの映像信号４９は、ユーザー側の受信機５０によって受信される。受信機５０においては、第２デスクランブラー５１によってスクランブルが解除され、圧縮されている場合には、ＭＰＥＧデコーダ５２によって伸長され、出力部５３から映像信号４９ａとしてモニター５４に出力される。
【０１５９】
次に、違法コピーされる場合について説明する。映像信号４９ａは、ＶＴＲ５５によってビデオテープ５６に記録され、大量の違法コピーされたビデオテープ５６が世に出回り、著作権者の権利が侵害される。しかし、本発明のＢＣＡを用いた場合、映像信号４９ａにも、ビデオテープ５６から再生された映像信号４９ｂ（図３７参照）にもウォーターマークが付いている。ウォーターマークは周波数空間で付加されているため、容易に消すことはできない。通常の記録再生システムを通しても消えることはない。
【０１６０】
ここで、ウォーターマークの検出方法について、図３７を用いて説明する。
違法コピーされたビデオテープやＤＶＤレーザディスク等の媒体５６は、ＶＴＲやＤＶＤプレーヤ等の再生装置５５ａによって再生され、再生された映像信号４９ｂはウォーターマーク検出装置５７の第１入力部５８に入力され、ＦＦＴやＤＣＴ等の第１周波数変換部５９ａによって図３５（７）に示すような違法コピーされた信号のスペクトラムである第１スペクトラム６０が得られる。一方、第２入力部５８ａには元のオリジナルコンテンツ６１が入力され、第２周波数変換部５９ａによって周波数軸に変換されて、第２スペクトラム３５ａが得られる。このスペクトラムは、図３５（２）のようになる。第１スペクトラム６０と第２スペクトラム３５ａとの差分を差分器６２でとると、図３５（８）のような差分スペクトラム信号６３が得られる。この差分スペクトラム信号６３をＩＤ検出部６４に入力させる。ＩＤ検出部６４においては、ＩＤデータベース２２からＩＤ＝ｎ番目のウォーターマークパラメータが取り出されて（ステップ６５）、入力され（ステップ６５ａ）、ウォーターマークパラメータに基づくスペクトラム信号と差分スペクトラム信号６３とが比較される（ステップ６５ｂ）。次いで、ウォーターマークパラメータに基づくスペクトラム信号と差分スペクトラム信号６３とが一致するか否かが判別される（ステップ６５ｃ）。両者が一致すれば、ＩＤ＝ｎのウォーターマークであることが判るので、ＩＤ＝ｎと判断される（ステップ６５ｄ）。両者が一致しない場合には、ＩＤが（ｎ＋１）に変更されて、ＩＤデータベース２２からＩＤ＝（ｎ＋１）番目のウォーターマークパラメータが取り出され、同じステップが繰り返されて、ウォーターマークのＩＤが検出される。ＩＤが正しい場合には、図３５の（３）と（８）のようにスペクトルが一致する。こうして、出力部６６からウォーターマークのＩＤが出力され、不正コピーの出所が明らかとなる。
【０１６１】
以上のようにしてウォーターマークのＩＤが特定されることにより、海賊版ディスクや不正コピーのコンテンツの出所を追跡することができるので、著作権が保護される。
【０１６２】
本発明のＢＣＡとウォーターマークを組み合わせたシステムにより、ＲＯＭディスクあるいはＲＡＭディスクに同じ映像信号を記録し、ウォーターマーク情報をＢＣＡに記録すれば、仮想的なウォーターマークを実現することができる。システムオペレーターは本発明の再生装置を用いることにより、結果的に、再生装置から出力される映像信号には全てコンテンツプロバイダーの発行したＩＤに相当するウォーターマークが埋め込まれることになる。従来のディスクごとにウォーターマークの異なる映像信号を記録する方法に比べて、ディスクコストとディスク生産時間を大幅に削減することができる。再生装置にはウォーターマーク回路が必要であるが、ＦＦＴやＩＦＦＴは一般的なものとなっているので、放送用機器としては大きな負担にはならない。
【０１６３】
尚、実施例としてスペクトラム拡散方式のウォーターマーク部を用いて説明したが、他のウォーターマーク方式を用いても同様の効果が得られる。
ＤＶＤ−ＲＡＭディスク３００や光磁気ディスク２４０の場合には、図１４に示すＤＶＤ記録再生装置あるいは図４２に示す光磁気記録再生装置を持つＣＡＴＶ局等のコンテンツプロバイダにおいて、ＢＣＡのＩＤ番号を１つの鍵として、暗号化されたスクランブルデータが、コンテンツプロバイダから通信回線を介して利用者側の別の記録再生装置に送られ、ＣＡＴＶ局等のＤＶＤ−ＲＡＭディスク３００ａあるいは光磁気ディスク２４０ａに一旦記録される。このスクランブル信号を記録したのと同じ光磁気ディスク２４０ａから再生するときは、正規の使用方法であるため、図４２に示すように、ＢＣＡを読み、ＢＣＡ出力部７５０から得られたＢＣＡデータを解読鍵としてデスクランブル部つまり暗号デコーダ５３４ａでスクランブルが解除される。そして、ＭＰＥＧデコーダ２６１でＭＰＥＧ信号が伸長され、映像信号が得られる。しかし、正規の使用方法の光磁気ディスク２４０ａに記録されたスクランブルデータを別の光磁気ディスク２４０ｂにコピーした場合、つまり不正に使用した場合には、再生したときにディスクのＢＣＡデータが異なるため、スクランブルデータを解くための正しい解読鍵が得られず、暗号デコーダ５３４ａでスクランブルが解除されない。このため、映像信号は出力されない。このように、不正に２枚目以降の光磁気ディスク２４０ｂにコピーされた信号は再生されないため、著作権が保護される。結果的に、１枚の光磁気ディスク２４０ａにしかコンテンツは記録再生できないこととなる。図１４に示すＤＶＤ−ＲＡＭディスク３００ａの場合にも同様に、１枚のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにしか記録再生することができない。
【０１６４】
さらに強い保護方法について説明する。まず、利用者側の光磁気ディスク２４０ａのＢＣＡデータをコンテンツプロバイダ側に通信回線を介して送る。次に、コンテンツプロバイダ側では、このＢＣＡデータをウォーターマーク記録部２６４においてウォーターマークとして、映像信号を埋め込んで送信する。利用者側では、この信号を光磁気ディスク２４０ａに記録する。再生時には、ウォーターマーク再生照合部２６２において、記録許可識別子とウォーターマークのＢＣＡデータ等と、ＢＣＡ出力部７５０から得られたＢＣＡデータとを照合し、一致する場合にのみ複合再生を許可する。これにより、著作権の保護はさらに強くなる。この方法では、光磁気ディスク２４０ａから直接ＶＴＲテープにデジタル／アナログコピーされても、ウォーターマーク再生部２６３によってウォーターマークを検出することができるので、デジタル不正コピーの防止もしくは検出を行うことができる。図１４に示すＤＶＤ−ＲＡＭディスク３００ａの場合にも同様に、デジタル不正コピーの防止もしくは検出を行うことができる。
【０１６５】
この場合、光磁気記録再生装置あるいはＤＶＤ記録再生装置にウォーターマーク再生部２６３を設けることにより、コンテンツプロバイダから受信した信号に『１回記録可能識別子』を示すウォーターマークがあるときにのみ、記録防止部２６５によって記録が許可される。記録防止部２６５と後述する『１回記録済み識別子』とにより、２枚目のディスクへの記録つまり不正コピーが防止される。
【０１６６】
また、『１回記録済み』を示す識別子と予めＢＣＡ記録部２２０に記録された光磁気ディスク２４０ａの個別ディスク番号を、ウォーターマーク記録部２６４により、２次ウォーターマークとして、１次ウォーターマークが入った記録信号にさらに重畳して埋め込んで光磁気ディスク２４０ａに記録する。もし、この光磁気ディスク２４０ａのデータをデスクランブルもしくは一旦アナログ変換して他のメディア、例えばＶＴＲテープやＤＶＤ−ＲＡＭ等に記録しても、そのＶＴＲ等がウォーターマーク再生部２６３を装備していれば、前記『１回記録済み識別子』が検出されるので、不正コピーの記録防止部２６５により、２枚目や２本目への記録は防止され、不正コピーが防止される。ウォーターマーク再生部２６３を装備しないＶＴＲの場合には、不正にコピーされてしまう。しかし、後で不正コピーされたビデオテープのウォーターマークを調査することにより、記録履歴情報、例えばコンテンツプロバイダ名等の１次ウォーターマークの記録データや、正規に記録された１回目の記録のＢＣＡのディスクＩＤ等が埋め込まれた２次ウォーターマークを再生することができるので、どのコンテンツプロバイダから何月何日に（誰の）どのディスクに供給されたコンテンツであるかを追跡調査することができる。従って、不正を行った個人を特定することができるので、著作権法により摘発することができ、同じ不正行為者の不正コピーや、同様の行為の計画を間接的に防止することができる。ウォーターマークはアナログ信号に変換しても消えないので、この動作はアナログＶＴＲでも有効である。
【０１６７】
『１回記録済み』もしくは『記録禁止』を示すウォーターマークを検出しても迂回したりスクランブル鍵を作成する回路を付加して、不正に記録することのできる装置で記録もしくは送信した場合について説明する。この場合は、直接的には防止することができないが、迂回回路は非常に複雑となる。また、上記したように、１次ウォーターマークと２次ウォーターマークによって記録経過を特定することができるので、上記の場合と同様に間接的に不正コピー、不正使用を防止することができる。
【０１６８】
ＢＣＡの具体的な効果について説明する。ＢＣＡデータがディスクを特定し、このデータからコンテンツプロバイダのデータベースに記録されたコンテンツの一次使用者を特定することができるので、ＢＣＡの付加により、ウォーターマーク使用時に、不正使用者のトレース（追跡）が容易となる。
【０１６９】
また、図１４あるいは図４２の記録回路２６６に示すように、スクランブルの暗号鍵の一部にＢＣＡデータを用い、１次ウォーターマークもしくは２次ウォーターマークにＢＣＡデータを用いることにより、再生装置のウォーターマーク再生部２６３で双方をチェックすれば、さらに強力に不正コピーを防止することができる。
【０１７０】
さらに、ウォーターマークやスクランブルの鍵に時間情報入力部２６９より、レンタル店等のシステムオペレータより許可された日付情報を追加した鍵をスクランブル部２７１に与えたり、パスワード２７１ａに合成する。再生装置側で、パスワード２７１ａやＢＣＡデータやウォーターマークを用いて日付情報を再生照合すると、暗号デコーダ５３４ａにおいては、例えば『３日間使用可能』のようにスクランブル鍵の解除可能期間を制限することも可能である。このようなレンタルディスクシステムに使用することもできる。本発明の場合、上記のコピー防止技術によって保護されているため、著作権保護は強力で、不正使用は非常に困難となる。
【０１７１】
上記したように、ＡＳＭＯに用いられている光磁気ディスクあるいはＤＶＤ−ＲＡＭのように書換え可能な光ディスクにＢＣＡを用いることにより、ウォーターマークやスクランブルを用いた著作権保護がより強化される。
【０１７２】
また、上記実施の形態においては、２枚貼り合わせ型のＤＶＤのＲＯＭディスク、ＲＡＭディスク又は単板構造の光ディスクを用いて説明したが、本発明によれば、ディスクの構成によらずディスク全般にわたって同じ効果を得ることができる。すなわち、そのほかのＲＯＭディスクやＲＡＭディスクあるいはＤＶＤ−Ｒディスク、光磁気ディスクにおいてＢＣＡを記録しても、同様の記録特性、信頼性が得られる。各説明をＤＶＤ−Ｒディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク、光磁気ディスクに読み替えても、同様の効果が得られるが、その説明は省略する。
【０１７３】
また、上記実施の形態におけるＢＣＡ識別情報は、ＤＶＤ用と光磁気用で、情報信号のフォーマット等が共通であるため、図７に示す構成の光磁気ディスク用の光学ヘッド２５５を用いて、ＤＶＤ用のＢＣＡ識別情報を再生することができる。そして、この場合、再生フィルタ、信号再生時の復調条件を調整することにより、エラーレートの小さい優れたＢＣＡ識別情報の再生信号を得ることができる。
【０１７４】
また、上記実施の形態の光磁気ディスクでも、記録層の磁気特性を変化させているだけであるため、環境試験においても、記録層の酸化劣化や機械特性の変化のない優れた信頼性が得られる。
【０１７５】
また、上記実施の形態においては、記録層がＦＡＤ方式の３層構造からなる光磁気ディスクを例に挙げて説明したが、ＲＡＤ方式、ＣＡＤ方式あるいはダブルマスク方式の超解像再生が可能な光磁気ディスクであっても、上記実施の形態に示す記録方式により、容易に識別情報を記録することができるため、コンテンツの複製を防止することができると共に、検出信号の特性にも優れたものとなる。
【０１７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な方法で光ディスクの識別情報（追記情報）を記録再生することができ、また、コンテンツの複製を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における光磁気ディスクの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における光磁気ディスクの他の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における光磁気ディスクの再生原理を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における光磁気ディスクの記録層の熱処理されているＢＣＡ部と、熱処理されていない非ＢＣＡ部との膜面に垂直な方向でのカーヒステリシスループを示す特性図である。
【図５】本発明の実施の形態における光磁気ディスクの識別情報を記録するレーザ記録電流とＢＣＡ記録特性との関係を示す図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態における光磁気ディスクの記録電流８Ａの時のＢＣＡ信号の差分信号波形を示すトレース図、（ｂ）はその加算信号波形を示すトレース図である。
【図７】本発明の実施の形態における光磁気ディスクの記録再生装置の光学構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態における光磁気ディスクの製造方法を示す工程図である。
【図９】本発明の実施の形態における光磁気ディスクの識別情報の記録方法を示す工程図である。
【図１０】本発明の実施の形態における光磁気ディスクのＢＣＡ識別情報の検査装置を示す構成図である。
【図１１】（ａ）は本発明の実施の形態における光磁気ディスクの識別情報を過大な記録パワーで記録したときのＢＣＡ部の様子を示す模式図、（ｂ）は本発明の実施の形態における光磁気ディスクの識別情報を最適な記録パワーで記録したときのＢＣＡ部の様子を示す模式図である。
【図１２】（ａ）は本発明の実施の形態における光磁気ディスクのＢＣＡ識別情報を過大な記録パワーで記録したときのＢＣＡ部のマークを光学顕微鏡と偏光顕微鏡により観察した結果を示す模式図、（ｂ）は本発明の実施の形態における光磁気ディスクのＢＣＡ識別情報を最適な記録パワーで記録したときのＢＣＡ部のマークを光学顕微鏡と偏光顕微鏡により観察した結果を示す模式図である。
【図１３】（ａ）は本発明の実施の形態における光磁気ディスクの非ＢＣＡ部の偏光面の回転角を示す図、（ｂ）は本発明の実施の形態における光磁気ディスクのＢＣＡ部の偏光面の回転角を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態におけるＤＶＤ−ＲＯＭの再生装置、ＤＶＤの記録再生装置示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態におけるストライプ記録装置を示すブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態におけるＲＺ記録の場合の信号波形とトリミング形状を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態におけるＰＥ−ＲＺ記録の場合の信号波形とトリミング形状を示す図である。
【図１８】（ａ）は本発明の実施の形態における光集光部を示す斜視図、（ｂ）は本発明の実施の形態におけるストライプ配置と発光パルス信号を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態における光磁気ディスク上のストライプの配置とＴＯＣデータの内容を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態のストライプ再生においてＣＡＶとＣＬＶを切り替えるフローチャートを示す図である。
【図２１】（ａ）は本発明の実施の形態におけるＥＣＣエンコード後のデータ構成を示す図、（ｂ）は本発明の実施の形態におけるＥＣＣエンコード後のｎ＝１の場合のデータ構成を示す図、（ｃ）は本発明の実施の形態におけるＥＣＣエラー訂正能力を示す図である。
【図２２】（ａ）は同期符号のデータ構成を示す図、（ｂ）は固定同期パターンの波形を示す図、（ｃ）は記憶容量を示す図である。
【図２３】（ａ）はＬＰＦの構成図、（ｂ）はＬＰＦ追加後の波形図である。
【図２４】（ａ）は本発明の実施の形態における再生信号波形図、（ｂ）は本発明の実施の形態におけるストライプの寸法精度を説明するための図である。
【図２５】本発明の実施の形態におけるＴＯＣデータを読んで再生する手順を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態における第２レベルスライス部を示すブロック図である。
【図２７】本発明の実施の形態における再生信号の２値化時の各部波形図である。
【図２８】本発明の実施の形態における第２スライス部の具体的な回路構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の実施の形態における第２レベルスライス部の回路構成を示すブロック図である。
【図３０】本発明の実施の形態における第２レベルスライス部の具体的な回路構成を示すブロック図である。
【図３１】本発明の実施の形態における再生信号を２値化する時の各部の実際の信号波形を示す図である。
【図３２】本発明の実施の形態におけるコンテンツプロバイダーのディスク製造装置とシステムオペレータの再生装置を示すブロック図である。
【図３３】本発明の実施の形態におけるディスク製造装置の中のディスク製造部を示すブロック図である。
【図３４】本発明の実施の形態におけるシステムオペレータ側の再送信装置全体と再生装置を示すブロック図である。
【図３５】本発明の実施の形態における原信号と各映像信号の時間軸上の波形と周波数軸上の波形を示す図である。
【図３６】本発明の実施の形態におけるユーザー側の受信機とシステムオペレータ側の再送信装置を示すブロック図である。
【図３７】本発明の実施の形態におけるウォーターマーク検出装置を示すブロック図である。
【図３８】本発明の実施の形態におけるパルスレーザーによるトリミングの断面図である。
【図３９】本発明の実施の形態におけるトリミング部の信号再生波形図である。
【図４０】本発明の実施の形態における光ディスクの構成を示す断面図である。
【図４１】本発明の実施の形態における光ディスクの記録再生装置を示すブロック図である。
【図４２】本発明の実施の形態における光磁気ディスクの記録再生装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
３コンテンツ
４ＭＰＥＧエンコーダ
５原盤作成機
６原盤
７成形機
８基板
９貼り合わせ機
１０貼り合わせディスク
１１ＢＣＡディスク
１２識別符号
１３ＢＣＡレコーダ
１４暗号エンコーダ
１５反射層形成機
１６ＢＣＡデータ
１７モータ
１８ＢＣＡ
１９ディスク製造部
２０暗号鍵
２１ディスク製造装置
２２ＩＤデータベース
２３システムオペレータ
２４ＰＥ変調器
２５再生装置
２６ＩＤ発生部
２７ウォーターマーク作成パラメータ発生部
２８再送信装置
２９光学ヘッド
３０データ再生部
３１デスクランブラー
３２相互認証部
３３ＭＰＥＧデコーダー
３４ウオーターマーク部
３４ａ周波数変換部
３５周波数スペクトル
３６スペクトラム混合部
３７逆周波数変換部
３８ＩＤ番号
３９ＢＣＡ再生部
４０デジタル署名照合部
４１ＩＣカード
４２出力部
４３ＭＰＥＧエンコーダー
４４暗号鍵（システムオペレータ）
４５第２スクランブラー
４６送信部
４７圧縮パラメータ情報
４８音声圧縮信号
４９映像信号（ウォーターマーク入り）
５０受信機
５１第２デスクランブラ
５２ＭＰＥＧデコーダ
５３出力部
５４モニター
５５ＶＴＲ
５６媒体
５７ウォーターマーク検出装置
５８第１入力部
５９第１周波数変換部
６０第１スペクトラム
６１オリジナルコンテンツ
６２差分器
６３差分スペクトラム信号
６４ＩＤ検出部
６５ステップ
２１１、２３１ディスク基板
２１２、２３２誘電体層
２１３記録層
２１４、２３６中間誘電体層
２１５、２３７反射層
２１６、２３８オーバーコート層
２１７着磁機
２１８レーザ
２１９一方向収束レンズ
２２０ＢＣＡ部
２２１ＢＣＡリーダ
２２２偏光子
２２３検光子
２２４非ＢＣＡ部
２２５カーヒステリシスループ
２２６ＢＣＡ像
２２７反射光の回転角
２３３再生磁性膜
２３４中間磁性膜
２３５記録磁性膜
５８４低反射部
５８６低反射光量検出部
５８７光量レベル比較器
５８８光量基準値
５９９低反射部開始／終了位置検出部
６００低反射部位置検出部
６０１低反射部角度位置信号出力部
６０２低反射部角度位置検出部
６０５低反射部開始点
６０６低反射部終了点
６０７時間遅れ補正部
８１６ディスク製造工程
８１７二次記録工程
８１８ディスク製造工程のステップ
８１９二次記録工程のステップ
８２０ソフト制作１程のステップ
８３０符号化手段
８３１公開鍵系暗号化
８３３第１秘密鍵
８３４第２秘密鍵
８３５合成部
８３６記録回路
８３７エラー訂正符号化部
８３８リードソロモン符号化部
８３９インターリーブ部
８４０パルス間隔変調部
８４１クロック信号部
９０８シリアル番号発生部
９０９入力部
９１０ＰＥ−ＲＺ変調部
９１３クロック信号発生部
９１５モータ
９１５ａ回転センサ
９１６第２スライスレベル
９１７シリンドリカルレンズ
９１８マスク
９１９集束レンズ
９２０第１タイムスロット
９２１第２タイムスロット
９２２第３タイムスロット
９２３ストライプ
９２４パルス
９２５第１記録領域
９２６第２記録領域
９２７ＥＣＣエンコーダー
９２８ＥＣＣデコーダー
９２９レーザー電源回路
９３１光偏向器
９３２スリット
９３３ストライプ
９３４副ストライプ
９３５偏向信号発生部
９３６ＴＯＣ領域
９３７ストライプ有無識別子
９３８追記ストライプ部
９３９追記ストライプ有無識別子
９４０（ストライプ有無識別子を再生するフローチャートの）ステップ
９４１（ピンホールの）光マーキング
９４２ＰＥ−ＲＺ復調部
９４３ＬＰＦ
９４４アドレス領域
９４５メインビーム
９４６サブビーム
９４８ストライプ裏面存在識別子
９４９ストライプ空白部
９５０スキャンニング手段
９５１データ行
９５２ＥＣＣ行
９５３エッジ間隔検出手段
９５４比較手段
９５５メモリ手段
９５６発振器
９５７コントローラ
９５８モーター駆動回路
９５９バーコード読み取り手段
９６３モードスイッチ
９６４ヘッド移動手段
９６５周波数比較器
９６６発振器
９６７周波数比較器
９６８発振器
９６９モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention includes an optical disc capable of recording, reproducing, and erasing information, particularly additional information that can be used for copyright protection such as prevention of duplication and prevention of illegal use of software.LightThe present invention relates to a method for recording additional information on a disc.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the rapid increase in information processing speed and information processing speed due to the development of electronic computers and information processing systems, and the digitalization of audio and video information, auxiliary storage devices capable of high-capacity and high-speed access at low cost and Such recording media, particularly optical disks, are rapidly spreading.
[0003]
The basic configuration of a conventional optical disk is as follows. That is, a recording layer is formed on the disk substrate via a dielectric layer. An intermediate dielectric layer and a reflective layer are sequentially formed on the recording layer, and an overcoat layer is further formed thereon.
[0004]
The operation of the optical disc having the above configuration will be described below.
In the case of an optical disk using a perpendicularly magnetized film having a magneto-optic effect in the recording layer, information recording and erasing are performed at a temperature near the compensation temperature that is higher than the compensation temperature or near the Curie temperature by locally irradiating the laser beam. This is performed by heating to a temperature higher than the temperature and lowering the coercive force of the recording layer in the irradiated portion so that the recording layer is magnetized in the direction of the external magnetic field (information recording is performed by so-called “thermomagnetic recording”). The recorded signal is reproduced by irradiating the recording layer with a laser beam having an intensity smaller than that at the time of recording and erasing, depending on the recording state of the recording layer, that is, the direction of magnetization. This is performed by detecting a situation in which the plane of polarization rotates (this rotation occurs based on a magneto-optical effect such as a Kerr effect or a Faraday effect) as a change in light intensity using an analyzer. In this case, a magnetic material having perpendicular magnetic anisotropy is used for the recording layer of the optical disc in order to reduce the interference between the opposite magnetizations and perform high density recording.
[0005]
In addition, by using a structure in which a plurality of magnetic thin films of different materials or compositions are sequentially stacked while being exchange-coupled or magnetostatically coupled, the recording layer is configured to increase the signal level during information reproduction and Detection is also performed.
[0006]
In addition, as a material for the recording layer, a material capable of recording information by inducing a local temperature rise or chemical change due to light absorption when laser light is irradiated is used. A local change is irradiated with laser light having a different intensity or wavelength from that at the time of recording, and a reproduction signal is detected by the reflected light or transmitted light.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In this optical disc, protection management of disc information by additional information that can be used for copyright protection such as prevention of duplication and prevention of unauthorized use of software is required.
[0008]
However, in the configuration as described above, it is possible to record disc information in a TOC (Control Data) area or the like. However, when disc information is recorded in a pre-pit, management is performed for each stamper, and discs for each user are recorded. There was a problem that information could not be managed.
[0009]
In addition, when information is recorded using a magnetic film or a thin film made of a reversible phase change material, management information can be easily changed, that is, illegal rewriting (falsification) can be performed. There is a problem that it is not possible to manage and protect the copyright of the contents inside.
[0010]
  The present invention has been made to solve the above-described problems in the prior art, and includes additional information that can be used for copyright protection such as prevention of duplication and prevention of unauthorized use of software.LightAn object of the present invention is to provide a method for recording additional information on a disc.
[0038]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the purpose,BookAn additional recording information recording method for an optical disc according to the invention comprises at least a recording layer made of a magnetic film having magnetic anisotropy in a direction perpendicular to the film surface, a protective layer, and a reflective layer on a disc substrate, and An additional recording information recording method for an optical disc comprising additional recording information formed by a first recording area and a second recording area in a specific portion of a recording layer, wherein when the additional recording information is recorded, the protective layer or the The reflective layer is not destroyed by laser light, and the magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface of the second recording area is smaller than the magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface of the first recording area. The difference between the reflected light amount from the second recording area and the reflected light amount from the second recording area is 10% or less.When a laser beam is irradiated from a YAG laser that is a light source of a laser beam irradiated to form the second recording area, a magnetic field of a predetermined value or more is applied to the recording layer.It is characterized by that.
  According to this method of recording additional information on an optical disk, additional information that can be used for copyright protection such as prevention of duplication and prevention of unauthorized use of software can be efficiently recorded on the optical disk.In addition, after the magnetization direction of the recording layer is aligned in one direction perpendicular to the film surface, the write-once information can be easily recorded by partially changing the film surface perpendicular magnetic anisotropy.
[0045]
  In the method for recording additional information on the optical disc of the present invention,,in frontThe magnetic field applied to the recording layer is preferably 5 kilo-Oersted or more.
[0067]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically using embodiments.
<First Embodiment>
First, the structure of the magneto-optical disk will be described.
[0068]
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a magneto-optical disk according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a recording layer 213 is formed on a disk substrate 211 via a dielectric layer 212. A plurality of BCA (one type of write-once identification information) portions 220a and 220b are recorded in the recording layer 213 in the circumferential direction of the disc. An intermediate dielectric layer 214 and a reflective layer 215 are sequentially laminated on the recording layer 213, and an overcoat layer 216 is further formed thereon.
[0069]
Next, a method of manufacturing the magneto-optical disk in the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 8A, a disk substrate 211 on which guide grooves or prepits for tracking guides are formed by an injection molding method using a polycarbonate resin. Next, as shown in FIG. 8 (2), the Si target is subjected to reactive sputtering in an atmosphere containing Ar gas and nitrogen gas, whereby a dielectric having a thickness of 80 nm made of a SiN film is formed on the disk substrate 211. Layer 212 is formed. Next, as shown in FIG. 8 (3), a TbFeCo alloy target is DC-sputtered in an Ar gas atmosphere to form a 30 nm-thick recording layer 213 made of a TbFeCo film on the dielectric layer 212. To do. Next, as shown in FIG. 8 (4), by subjecting the Si target to reactive sputtering in an atmosphere containing Ar gas and nitrogen gas, an intermediate dielectric having a thickness of 20 nm made of a SiN film is formed on the recording layer 213. A body layer 214 is formed. Next, as shown in FIG. 8 (5), the AlTi target is subjected to DC sputtering in an Ar gas atmosphere to form a 40 nm-thick reflective layer 215 made of an AlTi film on the intermediate dielectric layer 214. . Finally, as shown in FIG. 8 (6), after the ultraviolet curable resin is dropped on the reflective layer 215, the ultraviolet curable resin is applied by a spin coater at a rotational speed of 2500 rpm, and the ultraviolet rays are irradiated to irradiate the ultraviolet rays. By curing the curable resin, an overcoat layer 216 having a thickness of 10 μm is formed on the reflective layer 215.
[0070]
Next, a method of recording identification information (additional information) will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 9 (7), the magnetization direction of the recording layer 213 is aligned in one direction using a magnetizer 217. Since the recording layer 213 of the magneto-optical disk of the present embodiment is a perpendicular magnetization film having a coercive force of 11 kilo Oersted, the magnetic field strength of the electromagnet of the magnetizer 217 is set to 15 kilo gauss. Is allowed to pass through the magneto-optical disk so that the magnetization direction of the recording layer 213 can be aligned with the magnetic field direction of the magnetizer 217. Next, as shown in FIG. 9 (8), a rectangular stripe laser beam is converged on the recording layer 213 using a high-power laser 218 such as a YAG laser and a one-way converging lens 219 such as a cylindrical lens. A plurality of BCA portions 220a and 220b as identification information are recorded in the disk circumferential direction. The recording principle, recording method, and reproducing method will be described in detail later. Next, as shown in FIG. 9 (9), the BCA readers 221 are used to detect the BCA sections 220a and 220b, and PE (phase encoding) demodulation is performed and compared with the recorded data to check whether they are correct. If it matches the recorded data, the recording of the identification information is completed. If it is not correct, the magneto-optical disk is removed from the process.
[0071]
Next, the principle of the BCA reader 221 will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 10A and 10C, the polarization planes of the polarizer 222 and the analyzer 223 of the BCA reader 221 are orthogonal to each other. Therefore, as shown in FIGS. 10A and 10B, even when the BCA portion 220a of the recording layer 213 is irradiated with the light beam, the BCA portion 220a has low perpendicular magnetic anisotropy (magnetic in-plane direction). Because the direction is dominant), no detection signal is output. However, when the portion other than the BCA portion (non-BCA portion 224) of the recording layer 213 is irradiated with the light beam, the portion is magnetized in one direction perpendicular to the film surface. The surface rotates, and a signal is output to a PD (photo detector) 256. As described above, a BCA reproduction signal as shown in FIG. 10B is obtained, and the BCA unit 220 can be detected quickly without using an optical head for magneto-optical recording and reproduction.
[0072]
In this case, since the magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface of the BCA unit 220a is remarkably reduced, a BCA reproduction signal can be obtained. This will be described below.
FIG. 4 shows the identification information of the recording layer 213, that is, the hysteresis loop 225a of the BCA portion 220 that has been heat-treated by laser light irradiation and the Kerr hysteresis loop 225b in the direction perpendicular to the film surface of the non-BCA portion 224 that has not been heat-treated. Indicates. As shown in FIG. 4, it can be seen that the Kerr rotation angle and perpendicular magnetic anisotropy of the heat-treated BCA section 220 are greatly deteriorated. Thus, in the heat-treated BCA section 220, there is no residual magnetism in the vertical direction, so that magneto-optical recording cannot be performed.
[0073]
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, after aligning the magnetization direction of the perpendicular magnetization film of the recording layer 213 in one direction (after magnetization), the BCA section 220 as identification information is provided. Although recording is performed, each layer is stacked and the BCA portion 220 is recorded by deteriorating the recording layer 213, and then the temperature of the recording layer 213 is increased by irradiating with strobe light or the like to magnetize at room temperature. It is also possible to align the magnetization direction of the perpendicular magnetization film of the recording layer 213 in one direction while applying a magnetic field smaller than the magnetic field in this case.
[0074]
The recording layer 213 of the magneto-optical disk of this embodiment has a coercive force of 11 kilo-Oersted at room temperature. However, when the temperature is raised to 100 ° C. or higher by irradiating with strobe light or laser light, the coercive force is Since it is 4 kilo-Oersted or less, the magnetization direction of the recording layer 213 can be aligned in one direction by applying a magnetic field of 5 kilo-Oersted or more.
[0075]
Next, the recording power of magneto-optical BCA recording will be described.
FIG. 5 shows a case where a BCA signal is recorded from the light input surface side of the magneto-optical disk using a BCA trimming apparatus “BCA recording apparatus (YAG laser 50W lamp excitation CWQ pulse recording)” manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. BCA recording characteristics are shown. As shown in FIG. 5, when the laser recording current is 8 A or less, the BCA portion is not recorded. When the recording current of the laser is 8 to 9 A, which is the optimum recording current, as shown in FIGS. 5 and 12B, the BCA image 226a is obtained only on the polarization microscope. This BCA image 226a is not visible with an optical microscope. When the laser recording current is 9 A or more, as shown in FIGS. 5 and 12A, BCA images 226b and 226c are obtained by both the optical microscope and the polarization microscope. When the recording current of the laser shown in FIG. 5 is 10 A or more, the protective layer (overcoat layer) is destroyed. This state is shown in FIG. As shown in FIG. 11A, the reflection layer 215 and the overcoat layer 216 are destroyed by applying excessive laser power. On the other hand, when the recording current of the laser is 8 to 9 A, which is the optimum recording current, only the recording layer 213 deteriorates and the reflective layer 215 and the overcoat layer 216 are destroyed as shown in FIG. Not.
[0076]
Next, the magneto-optical disk recording / reproducing apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an optical configuration of the magneto-optical disk recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, 255 is an optical head of a magneto-optical disk, 254 is a pulse generator, 241 is a laser light source, 242 is a collimating lens, 243 is a polarization beam splitter, 244 condenses the laser beam on the magneto-optical disk. Objective lens 246 is a half mirror that separates the reflected light from the magneto-optical disk into the signal reproduction direction and the focus / tracking control direction, and 247 rotates the polarization plane of the reflected light from the magneto-optical disk. Plates 248 are polarization beam splitters for separating reflected light from the magneto-optical disk according to the polarization direction, 249 and 250 are light receiving elements, and 253 is a light receiving unit and a control unit for focus / tracking. Reference numeral 240 denotes a magneto-optical disk according to the present embodiment, reference numeral 251 denotes a magnetic head, and reference numeral 252 denotes a magnetic head drive circuit.
[0077]
As shown in FIG. 7, the linearly polarized laser beam emitted from the laser light source 241 is converted by the collimator lens 242 to become a parallel light laser beam. In this laser beam, only P-polarized light passes through the polarization beam splitter 243, is condensed by the objective lens 244, and is irradiated onto the recording layer of the magneto-optical disk 240. At this time, information of normal recording data (data information) is recorded by partially changing the magnetization direction (upward and downward) of the perpendicular magnetization film, and reflected light from the magneto-optical disk 240 (or Transmitted light) changes as the rotation of the polarization plane according to the magnetization state due to the magneto-optic effect. The reflected light whose polarization plane has thus rotated is reflected by the polarization beam splitter 243 and then separated into the signal reproduction direction and the focus / tracking control direction by the half mirror 246. The light separated in the signal reproduction direction has its polarization plane rotated by 45 ° by the λ / 4 plate 247, and then the traveling direction is separated into the P-polarized component and the S-polarized component by the polarizing beam splitter 248. The light separated in the two directions is detected as the respective light amounts by the light receiving elements 249 and 250. Then, the change in the rotation of the polarization plane is detected as a differential signal of the light amount detected by the two light receiving elements 249 and 250, and a reproduction signal of data information is obtained by this differential signal. The light in the focus / tracking control direction separated by the half mirror 246 is used by the focus / tracking control unit 253 for focus control and tracking control of the objective lens 244.
[0078]
The BCA unit 220 as identification information of the magneto-optical disk of the present embodiment is detected using a method similar to the data information reproducing method. As shown in FIG. 4, the BCA portion 220 that has been heat-treated has a significantly deteriorated perpendicular magnetic anisotropy (hysteresis loop 225a). Since the direction of magnetization of the perpendicular magnetization film is aligned in one direction at the time of producing the recording layer or reproducing the signal, the laser beam incident on the non-BCA portion 224 that has a large perpendicular magnetic anisotropy and is not heat-treated is polarized. Depending on the direction of magnetization,_kOnly rotate and reflect. On the other hand, in the BCA section 220 that has been heat-treated and the perpendicular magnetic anisotropy is greatly deteriorated, the Kerr rotation angle is very small. Therefore, the laser beam incident on the BCA section 220 has a plane of polarization. Reflected with little rotation.
[0079]
Here, as a method of aligning the magnetization direction of the perpendicular magnetization film in one direction at the time of reproduction of the BCA portion, there are the following methods. That is, in the magneto-optical disk recording / reproducing apparatus of FIG. 7, a constant of 200 Oersted or more is applied by the magnetic head 251 while irradiating a laser beam of 4 mW or more so that the recording layer 213 of the magneto-optical disk 240 is equal to or higher than the Curie temperature. By applying the magnetic field to the magneto-optical disk 240, the magnetization direction of the recording layer of the BCA portion can be made uniform in one direction.
[0080]
FIG. 6A shows a diagram obtained by tracing a waveform photograph of a differential signal in which identification information is actually detected. FIG. 6B shows a diagram obtained by tracing a waveform photograph of an added signal in which identification information is actually detected. Indicates. As shown in FIG. 6A, it can be seen that a pulse waveform of identification information having a sufficient amplitude ratio is detected in the differential signal. At this time, the recording layer is a change only in the magnetic characteristics, and even when a part of the recording layer is crystallized, the change in the average refractive index is 5% or less. The fluctuation is 10% or less. Therefore, the fluctuation of the reproduction waveform accompanying the change in the amount of reflected light is very small.
[0081]
FIG. 13 shows a polarization state of reflected light with respect to incident light. As shown in FIG. 13B, the BCA unit 220 that has been heat-treated reflects light having the same polarization direction 227b as the incident light. On the other hand, as shown in FIG. 13A, in the non-BCA portion 224 that has not been heat-treated, the rotation angle θ with respect to the incident light due to the Kerr effect of the magnetic film having perpendicular magnetic anisotropy._kThe light of the polarization direction 227a having is reflected.
[0082]
In the present embodiment, the identification information is detected by the differential signal. However, if this reproduction method is used, the light quantity fluctuation component without polarization can be almost canceled, so that the noise caused by the light quantity fluctuation is eliminated. It is effective in reducing.
[0083]
<Second Embodiment>
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the magneto-optical disk according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a recording layer having a three-layer structure including a reproducing magnetic film 233, an intermediate magnetic film 234, and a recording magnetic film 235 is formed on a disk substrate 231 with a dielectric layer 232 interposed therebetween. A plurality of BCA portions 220a and 220b are recorded on the recording layer in the disc circumferential direction. An intermediate dielectric layer 236 and a reflective layer 237 are sequentially laminated on the recording layer, and an overcoat layer 238 is further formed thereon.
[0084]
Next, a method of manufacturing the magneto-optical disk in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9 used in the first embodiment.
First, a disk substrate 231 on which guide grooves or prepits for tracking guides are formed is manufactured by an injection molding method using a polycarbonate resin. Next, reactive sputtering is performed on the Si target in an atmosphere containing Ar gas and nitrogen gas, thereby forming a dielectric layer 232 of SiN film having a thickness of 80 nm on the disk substrate 231. The recording layer has a Curie temperature T_c1, Coercive force H_c1A reproducing magnetic film 233 made of a GdFeCo film and a Curie temperature T_c2, Coercive force H_c2An intermediate magnetic film 234 made of a TbFe film and a Curie temperature T_c3, Coercive force H_c3Each of the layers is sequentially stacked on the dielectric layer 232 by performing DC sputtering on each alloy target in an Ar gas atmosphere. Next, reactive sputtering is performed on the Si target in an atmosphere containing Ar gas and nitrogen gas, thereby forming an intermediate dielectric layer 236 made of a SiN film and having a thickness of 20 nm on the recording layer. Next, a 40 nm-thick reflective layer 237 made of an AlTi film is formed on the intermediate dielectric layer 236 by performing DC sputtering on the AlTi target in an Ar gas atmosphere. Finally, after the ultraviolet curable resin is dropped on the reflective layer 237, the ultraviolet curable resin is applied by a spin coater at a rotation speed of 3000 rpm, and the ultraviolet curable resin is cured by irradiating with ultraviolet rays. Overcoat layer 238 having a thickness of 8 μm is formed on 237.
[0085]
Here, the reproducing magnetic film 233 has a film thickness of 40 nm and a Curie temperature T._c1Is coercive force H at room temperature_c1Is set to 100 oersted respectively. The intermediate magnetic film 234 has a thickness of 10 nm and a Curie temperature T._c2Is 120 ° C, coercivity H at room temperature_c2Are set to 3 kilo-Oersted, respectively. The recording magnetic film 235 has a thickness of 50 nm and a Curie temperature T._c3Is 230 ° C, coercive force H at room temperature_c3Are set to 15 kilo-Oersted, respectively.
[0086]
Next, the principle of reproduction in the recording layer having the three-layer structure of the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, 228 is a reproducing magnetic field, 229a, 229b and 229c are laser beam spots, 230 is a recording domain, 233 is a reproducing magnetic film, 234 is an intermediate magnetic film, and 235 is a recording magnetic film. As shown in FIG. 3, the recording domain 230 of the information signal is recorded on the recording magnetic film 235, and at room temperature, the recording magnetic field is generated by the exchange coupling force among the recording magnetic film 235, the intermediate magnetic film 234, and the reproducing magnetic film 233. The magnetization of the film 235 is transferred to the reproducing magnetic film 233. At the time of signal reproduction, the low temperature portion 229b of the laser beam spot 229a keeps the signal of the recording magnetic film 235 transferred to the reproduction magnetic film 233, but the high temperature portion 229c of the laser beam spot 229a has a Curie temperature of the intermediate magnetic film 234. Since the intermediate magnetic film 234 has a Curie temperature or higher because it is lower than the other magnetic films, the exchange coupling force between the recording magnetic film 235 and the reproducing magnetic film 233 is cut off, and the direction of magnetization of the reproducing magnetic film 233 changes. Aligned in the direction of the reproducing magnetic field 228. For this reason, the recording domain 230 of the information signal is in a state where the high temperature part 229c which is a part of the laser beam spot 229a is masked. Therefore, the signal can be reproduced only from the low temperature portion 229b of the laser beam spot 229a. This reproduction method is a magnetic super-resolution method called “FAD”. By using this reproduction method, it is possible to reproduce a signal in a region smaller than the laser beam spot.
[0087]
Further, even when a magnetic super-resolution method called “RAD” that can reproduce a signal only from a high temperature portion of a laser beam spot is used, the same reproduction can be performed.
Next, a method of recording identification information (additional information) in the magneto-optical disk of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0088]
First, as shown in FIG. 9 (7), the magnetization direction of the recording layer is aligned in one direction by using a magnetizer 217. Since the recording magnetic film 235 of the recording layer of the magneto-optical disk of this embodiment is a perpendicular magnetization film having a coercive force of 15 kilo-Oersted, the magnetic field strength of the electromagnet of the magnetizer 217 is set to 20 kilo gauss. By passing the magneto-optical disk through the magnetic field, the magnetization direction of the recording layer can be aligned with the magnetic field direction of the magnetizer 217. Next, as shown in FIG. 9 (8), a rectangular stripe-shaped laser beam is converged on the recording layer by using a high-power laser 218 such as a YAG laser and a one-way converging lens 219 such as a cylindrical lens. A plurality of BCA sections 220a and 220b are recorded in the disk circumferential direction. The recording principle, recording method, and reproducing method are the same as those in the first embodiment. Further, similarly to the first embodiment, the recording layer may be magnetized after recording the BCA. Further, when the recording layer is heated and magnetized by using strobe light or the like, the direction of magnetization of the recording layer remains the same even if the magnetic field is 5 kiloOersted, which is a smaller magnetic field than when magnetized at room temperature. Can be aligned in the direction.
[0089]
The recording layer in the present embodiment has a three-layer structure including a reproducing magnetic film 233, an intermediate magnetic film 234, and a recording magnetic film 235, but at least a direction perpendicular to the film surface of the recording magnetic film 235 subjected to heat treatment. Thus, the identification information can be recorded by significantly reducing the magnetic anisotropy of the magnetic field and making the magnetic anisotropy almost in the in-plane direction dominant.
[0090]
Here, the Curie temperature, coercive force, etc. of the magnetic film constituting the recording layer can be changed relatively easily by selection of the composition and addition of various elements having different magnitudes of perpendicular magnetic anisotropy. According to the recording / reproducing conditions required for the magneto-optical disk, it is possible to optimally set the recording layer production condition and the identification information recording condition of the magneto-optical disk.
[0091]
In the first and second embodiments, the disk substrates 211 and 231 are polycarbonate resin, the dielectric layers 212, 214, 232, and 236 are SiN films, the magnetic films are TbFeCo films, GdFeCo films, and TbFe films. Although used respectively, the disk substrates 211 and 231 can be made of glass, plastics such as polyolefin and PMMA, and the dielectric layers 212, 214, 232 and 236 are other nitride films such as AlN, Or TaO₂An oxide film such as ZnS, a chalcogenide film such as ZnS, or a mixture film using two or more of them can be used. As the magnetic film, rare earth metal-transition metal ferrimagnetic materials having different materials or compositions can be used. A magnetic film, or a magnetic material having perpendicular magnetic anisotropy such as MnBi or PtCo can be used.
[0092]
In the second embodiment, the perpendicular magnetic anisotropy of the recording magnetic film 235 of the three-layered recording layer is deteriorated, but at least one of the reproducing magnetic film 233 and the recording magnetic film 235 is used. Even when the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic film or the perpendicular magnetic anisotropy of all the magnetic films of the reproducing magnetic film 233, the intermediate magnetic film 234, and the recording magnetic film 235 is deteriorated, the same effect can be obtained. .
[0093]
<Third Embodiment>
FIG. 40 is a sectional view showing the structure of an optical disc according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 40, a recording layer 303 made of a phase change material capable of reversibly changing between a crystalline phase and an amorphous phase is formed on a disk substrate 301 via a dielectric layer 302. . A plurality of BCA portions 310 are recorded on the recording layer 303 in the disk circumferential direction. An intermediate dielectric layer 304 and a reflective layer 305 are sequentially laminated on the recording layer 303, and an overcoat layer 306 is further formed thereon. Then, only the first optical disk has two disks having an overcoat layer 306 bonded together by an adhesive layer 307. A configuration in which two optical discs having the same configuration are bonded together by a hot melt method may be used.
[0094]
Next, a method for manufacturing an optical disc in the present embodiment will be described.
First, a disk substrate 301 on which guide grooves or prepits for tracking guides are formed is manufactured by an injection molding method using a polycarbonate resin. Next, ZnSSiO in an Ar gas atmosphere₂ By subjecting the target to radio frequency (RF) sputtering, ZnSSiO is formed on the disk substrate 301.₂ A dielectric layer 302 having a film thickness of 80 nm is formed. Next, the GeSbTe alloy target is RF-sputtered in an Ar gas atmosphere to form a 20 nm-thick recording layer 303 made of a GeSbTe alloy on the dielectric layer 302. Next, ZnSSiO in an Ar gas atmosphere₂ By applying RF sputtering to the target, ZnSSiO is formed on the recording layer 303.₂ An intermediate dielectric layer 304 having a film thickness of 60 nm is formed. Next, a 40 nm-thick reflective layer 305 made of an AlCr film is formed on the intermediate dielectric layer 304 by performing DC sputtering on the AlCr target in an Ar gas atmosphere. Next, an ultraviolet curable resin is dropped on the reflective layer 305, and then the ultraviolet curable resin is applied by a spin coater at a rotational speed of 3500 rpm, and the ultraviolet curable resin is cured by irradiating with ultraviolet rays. An overcoat layer 306 having a film thickness of 5 μm is formed thereon. Thereby, the first optical disk is obtained. On the other hand, a second optical disk is produced without forming an overcoat layer. Finally, the adhesive is cured by the hot melt method to form the adhesive layer 307, and the first optical disc and the second optical disc are bonded together.
[0095]
Here, the recording of information on the recording layer 303 made of a Ge—Sb—Te alloy causes local changes in the irradiated portion by irradiating a laser beam focused on a minute spot, that is, a crystalline phase and an amorphous state. This is performed by utilizing the difference in optical properties between phases due to reversible structural changes at the atomic level. The recorded information is reproduced by detecting the difference in the amount of reflected light or the amount of transmitted light with respect to a specific wavelength.
[0096]
An optical disc having a recording layer composed of a thin film capable of reversibly changing between two optically detectable states as described above can be applied to a DVD-RAM or the like as a high-density rewritable exchange medium. Is done.
[0097]
The recording method of identification information (additional information) in the present embodiment is substantially the same as in the first and second embodiments. That is, by using a high-power laser such as a YAG laser and a one-way converging lens such as a cylindrical lens, a rectangular stripe-shaped laser beam is converged on the recording layer 303, and a plurality of BCA portions 310 are arranged in the disk circumferential direction. Record. In the optical disc of the present embodiment, when the recording layer 303 is irradiated with a laser beam having a higher output than that at the time of main information recording, a structural change due to excessive crystallization due to phase transition occurs. For this reason, the BCA unit 310 can be recorded irreversibly. In this case, the BCA part 310 is preferably recorded as an irreversible state of the crystal phase. Since the BCA portion (identification information) 310 is recorded in this way, the amount of reflected light from the portion where the identification information is recorded and the amount of reflected light from other portions change, so the first embodiment Similar to the embodiment, the identification information can be reproduced by the optical head. In this case, the variation in the amount of reflected light from the optical disk is preferably 10% or more, and the variation in the amount of reflected light can be set to 10% or more by setting the change in the average refractive index to 5% or more. In the case of a DVD-RAM, not only an excessive structural change of the recording layer is caused, but also the loss of the reflected light amount is caused by losing a part of the protective layer or the reflective layer as in the DVD-ROM. Can be greater than or equal to a predetermined value, and the BCA signal can be reproduced. Moreover, since it is a bonded structure, there is no problem in reliability.
[0098]
Next, the recording apparatus and recording method of identification information (additional information) in the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
Here, since the identification information is shared with the DVD disk recording / reproducing apparatus, the details of the technical contents using the DVD identification information recording method and the recording signal format will be described, and the reproduction signal pattern of the magneto-optical disk. Will not be described. However, in a high-density magneto-optical disk such as ASMO, the identification information is reproduced using the optical head 255 having the configuration shown in FIG.
[0099]
FIG. 15 is a block diagram showing a laser recording apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a diagram showing signal waveforms and trimming shapes in the case of “RZ recording” according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16A, in the present invention, RZ recording is used as a recording method of identification information. In RZ recording, one unit time is divided into a plurality of time slots, for example, a first time slot 920a, a second time slot 921a, a third time slot 922a, etc., and when the data is “00”, FIG. As shown in (1), in the first time slot 920a (between t = t1 and t = t2), a pulse 924a having a time width narrower than the period of the time slot, that is, the period T of the channel clock is recorded. . In this case, if the clock signal generator 913 generates a clock by the rotation pulse of the rotation sensor 915a of the motor 915 as shown in FIG. 15 and records it in synchronization with this, the influence of the rotation unevenness of the motor 915 can be eliminated. it can. As shown in FIG. 16B, a stripe 923a indicating “00” is trimmed by laser in the first recording area 925a of the four recording areas on the disk.
[0100]
When the data is “01”, as shown in FIG. 16 (3), in the second time slot 921b (between t = t2 and t = t3), the period of the time slot, that is, the period of the channel clock. A pulse 924b having a time width narrower than T is recorded. As shown in FIG. 16 (4), on the disc, a stripe 923b indicating “01” is trimmed by laser in the second recording area 926b of the four recording areas.
[0101]
When the data is “10” and “11”, they are recorded in the third time slot 922a and the fourth time slot, respectively.
As described above, a circular barcode as shown in FIG. 39 (1) is recorded on the disc.
[0102]
Here, “NRZ recording” used in conventional barcode recording will be described. In the case of NRZ recording, a pulse having the same time width as the time slot period, that is, the channel clock period T is recorded. In the case of the RZ recording of the present invention, (1 / n) T is sufficient as the time width of one pulse. However, in the case of NRZ recording, a wide time width T is required as the time width of the pulse. In the case of continuous, a time width 2T or 3T that is twice or three times as the time width of the pulse is required.
In the case of laser trimming as in the present invention, since it is necessary to change the configuration of the apparatus itself in order to change the line width of laser trimming, it is practically difficult and is not suitable for NRZ recording. Accordingly, in the case of “00” data, stripes having a time width T are formed in the first and third recording areas from the left, and in the case of “10” data, the second and third from the left. A stripe having a time width of 2T is formed in the recording area.
[0103]
In the case of conventional NRZ recording, since the pulse width is 1T and 2T, it can be seen that the laser trimming of the present invention is not suitable. The stripe (barcode) recorded by the laser trimming of the present invention is reproduced as shown in the experimental result diagram of FIG. 6A or FIG. 31A, but the trimming line width varies from one optical disc to another. However, it is difficult to control precisely. This is because when trimming the reflective film or recording layer of an optical disk, the line width of the trimming varies depending on the output fluctuation of the pulse laser, the thickness and material of the reflective film, the thermal conductivity of the disk substrate, and the thickness of the disk substrate. Further, when bar codes having different line widths are provided on the same disk, the configuration of the recording apparatus becomes complicated. For example, in the case of NRZ recording used in product barcodes, the trimming line width needs to be accurately adjusted to the channel clock period 1T or 2T, 3T, that is, nT. In particular, it is difficult to record by changing various line widths such as 2T and 3T for each bar. Since the conventional product barcode format is NRZ, when applied to the laser barcode of the present invention, it is difficult to accurately record different line widths such as 2T, 3T, etc. on the same disk, and the yield decreases. To do. In addition, since the line width of laser trimming varies, recording cannot be performed stably, and demodulation is difficult. By using RZ recording as in the present invention, digital recording can be performed stably even if the line width of laser trimming varies. In the case of RZ recording, only one type of laser trimming line width is required, so there is no need to modulate the laser power, and the configuration of the recording apparatus is simplified.
[0104]
As described above, in the case of the laser barcode for the optical disc of the present invention, digital recording can be stably performed by combining RZ recording.
Next, a case where RZ recording is subjected to PE modulation will be described. FIG. 17 is a diagram showing signal waveforms and trimming shapes when the RZ recording of FIG. 16 is subjected to PE modulation. First, when the data is “0”, the time slot 920a on the left side of the two time slots 920a and 921a (between t = t1 and t = t2) as shown in FIG. ), When a pulse 924a having a time width narrower than the period of the time slot, that is, the period T of the channel clock is recorded and the data is “1”, as shown in FIG. 17 (3), two time slots 920b, In the time slot 921b on the right side of 921b (between t = t2 and t = t3), a pulse 924b having a time width narrower than the period of the time slot, that is, the period T of the channel clock is recorded. On the disc, as shown in FIGS. 17 (2) and 17 (4), a stripe 923a indicating “0” in the left recording area 925a and a stripe indicating “1” in the right recording area 926b are shown. Each of 923b is trimmed by a laser. Thus, when the data is “010”, as shown in FIG. 17 (5), the pulse 924c is on the left side, that is, the time slot of “0”, the pulse 924d is on the right side, that is, the time slot of “1”, and the pulse 924e. Are recorded in the time slot “0” on the left side, and stripes are trimmed by laser on the left, right and left recording areas of the two recording areas on the disc. FIG. 17 (5) shows a signal obtained by PE-modulating “010” data. As shown in FIG. 17 (5), a signal always exists in each channel bit. That is, the signal density is always constant and DC free. Thus, since PE modulation is DC-free, even if a pulse edge is detected during reproduction, it is resistant to fluctuations in low-frequency components. Therefore, the demodulating circuit of the disc reproducing apparatus at the time of reproduction is simplified. Further, since one pulse 924 always exists for each channel clock 2T, the synchronization clock of the channel clock can be reproduced without using a PLL.
[0105]
As described above, a circular barcode as shown in FIG. 39 (1) is recorded on the disc. When the data “01000” in FIG. 39 (4) is recorded, in the PE-RZ recording of the present embodiment, the barcode 923 having the same pattern as the recording signal 924 in FIG. 39 (3) is as shown in FIG. 39 (2). To be recorded. When this bar code is reproduced by the optical pickup of the reproducing apparatus, the reflection signal disappears in a part of the pit modulation signal due to the lack of the reflection layer of the barcode, so that the waveform reproduction as shown in FIG. A signal is obtained. By passing the reproduced signal through a second-order or third-order Chebyhof LPF 943 as shown in FIG. 23A, a signal having a waveform after passing through a filter as shown in FIG. 39 (6) is obtained. By slicing this signal using a level slicer, the reproduction data “01000” in FIG. 39 (7) is demodulated.
[0106]
As described with reference to FIGS. 11A and 11B, when laser trimming recording is performed on a magneto-optical disk having a single plate structure with excessive power, the overcoat layer (protective layer) is destroyed. . Therefore, it is necessary to form a protective layer again at the factory after performing laser trimming recording with excessive power. For this reason, bar code recording cannot be performed at a software company or a store, and it is expected that the use will be greatly limited. Reliability can also be a problem.
[0107]
In the case of a single-plate magneto-optical disk, the overcoat layer (protective layer) is destroyed if only the recording layer is heat-treated and laser trimming recording is performed by changing the magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface. The postscript information can be recorded without any problem. In this case, there was no change in the magnetic characteristics even after an environmental test for 96 hours at a temperature of 85 degrees and a humidity of 95%.
[0108]
On the other hand, when the laser trimming recording of the present invention is applied to a bonded disc in which two optical discs using a transparent substrate are bonded, an experiment was conducted to confirm that the protective layer remained unbroken. This was confirmed by observation with an optical microscope. Similarly to the magneto-optical disk, the reflective film of the trimming part was not changed after the environmental test for 96 hours, at a temperature of 85 degrees and a humidity of 95%. In this way, by applying the laser trimming recording of the present invention to a bonded disc such as a DVD, there is no need to re-form the protective layer at the factory. Laser trimming recording of codes can be performed. For this reason, since it is not necessary to send out the information of the private key of the software company's encryption outside the company, security is greatly improved when security information such as a serial number for copy protection is recorded on the barcode. Further, as will be described later, in the case of a DVD, the bar code can be separated from the DVD pit signal by setting the trimming line width to 14T, that is, 1.82 μm or more. A bar code can be recorded in a superimposed manner. In this way, by applying the trimming method and the modulation recording method of the present invention to a bonded disc such as a DVD, secondary recording can be performed after factory shipment. In the case of a magneto-optical disk, secondary recording can be performed by a similar recording method.
[0109]
The operation of the laser recording apparatus shown in FIG. 15 will be described below. As shown in FIG. 15, first, the ID number issued by the serial number generation unit 908 and the input data are synthesized in the input unit 909, and an encryption function such as an RSA function or a DES function is converted by the encryption encoder 830 as necessary. The data is used for signing or encryption, error correction coding is performed by the ECC encoder 907, and interleaving is performed. Next, PE-RZ modulation is performed by the PE-RZ modulation unit 910. The modulation clock in this case is generated by the clock signal generation unit 913 in synchronization with the rotation pulse from the motor 915 or the rotation sensor 915a. Next, based on the PE-RZ modulation signal, a laser emission circuit 911 generates a trigger pulse, and this trigger pulse is input to a high-power laser 912 such as a YAG laser established by a laser power supply circuit 929. As a result, a pulsed laser beam is emitted, and an image is formed on the recording layer 235 of the single magneto-optical disk 240, the recording layer 303 of the bonded disk 300, or the reflective film 802 of the bonded disk 800 by the condensing unit 914. Then, the recording layers 235 and 303 or the reflective film 802 are recorded in a barcode or deteriorated or removed. The error correction method will be described later in detail. As an encryption method, a method of signing with a private key of a software company using public key encryption as a serial number is adopted. In this case, since a person other than the software company does not have a secret key and cannot sign a new serial number, it is possible to prevent the illegal company other than the software company from issuing a serial number. In this case, since the public key cannot be reversely decrypted, the security is high. For this reason, even if the public key is recorded on the disc and transmitted to the player, forgery can be prevented. The disc discriminator 260 discriminates the magneto-optical disc 240 from the DVD-RAM 300 and the DVD-ROM disc 800 by means such as reading reflectance and disc type identification information. In the case of the magneto-optical disc 240, the recording power is lowered. Or out of focus. As a result, BCA can be stably recorded on the magneto-optical disk 240.
[0110]
Here, the condensing part 914 of the laser recording apparatus will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 18A, the light from the laser 912 is incident on the condensing unit 914, becomes parallel light by the collimator 912a, is focused only in one direction in the circumferential direction of the optical disk by the cylindrical lens 917, and has a radius. The light is striped in the direction. After this light is cut by the mask 918, it is focused on the recording layer 235 of the magneto-optical disk 240, the recording layer 303 of the DVD-RAM 300, or the reflective film 802 of the DVD-ROM disk 800 by the focusing lens 919. The layers 235 and 303 or the reflective film 802 are deteriorated or removed in a stripe shape. In this case, the mask 918 restricts the four directions of the stripe. However, in practice, it is only necessary to limit one direction on the outer peripheral side in the longitudinal direction of the stripe. Thus, a stripe 923 as shown in FIG. 18B is recorded on the disk. In the case of PE modulation, there are three types of stripe intervals of 1T, 2T, and 3T. If this interval is shifted, jitter occurs and the error rate increases. In the present invention, since the clock generation unit 913 generates a recording clock in synchronization with the rotation pulse of the motor 915 and sends it to the modulation unit 910, each of the motor 915, that is, the magneto-optical distorter 240, the DVD-RAM 300, and the DVD-ROM disc 800, respectively. A stripe 923 is recorded at an accurate position according to the rotation. For this reason, jitter is reduced. By providing a laser scanning means, a continuous wave laser can be scanned in the radial direction to form a barcode.
[0111]
Here, the features of the format will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 19, in the case of a DVD disc, all data is recorded in CLV. However, the stripe 923 of the present invention is recorded in CAV so as to be superimposed on the pre-pit signal in the lead-in data area in which the address information is recorded in CLV (overwriting). As described above, the CLV data is recorded by the pit pattern of the master disk, and the CAV data is recorded by deleting the reflection film by the laser. Because of overwriting, pits are recorded between 1T, 2T, and 3T of the barcode-like stripe. By using this pit information, the optical head can be tracked and the pit signal T_maxOr T_minSince this signal can be detected, the rotational speed of the motor can be controlled. If the stripe trimming width t and the pit clock T (pit) satisfy the relationship of t> 14T (pit), T_minThis signal can be detected to control the rotational speed of the motor. When t is shorter than 14T (pit), the pulse width is the same, and the stripe 923a cannot be distinguished from the pit, so that it cannot be demodulated. In addition, since the address area 944 is provided with one or more frames of the pit information in order to read the pit address information at the same radial position as the stripe, the address information can be obtained and the track jump can be performed. Further, as shown in FIG. 24, since the ratio of stripe to non-stripe, that is, the duty ratio is set to T (S) <T (NS) of 50% or less, the substantial reflectance only decreases by 6 dB. The focus of the optical head is stably applied. Depending on the presence of the stripe, some models may not be able to perform tracking control. However, since the stripe 923 is CAV data, it is driven using a rotation pulse from the Hall element of the motor 17 and can be rotated by CAV. For example, it can be reproduced by an optical pickup.
[0112]
In the case of a magneto-optical disk, since the fluctuation range of the reflectance is 10% or less, there is no influence on the focus control or the like.
FIG. 20 shows a flowchart of the operation procedure when the pit data of the optical track is not normally reproduced in the stripe area. When the optical disk is inserted (step 930a), first, the optical head moves to the inner periphery of the optical disk (step 930b) and reaches the area of the stripe 923 shown in FIG. In this region, all of the pit signals in the region of the stripe 923 may not be reproduced normally, so that the rotational phase control performed in the case of CLV cannot be applied. Therefore, the rotation sensor of the hall element of the motor and the T of the pit signal_maxOr T_minThe rotational speed is controlled by measuring the frequency (step 930c). Next, it is determined whether or not there is a stripe (step 930i). If there is no stripe, the optical head moves to the outer periphery of the optical disk (step 930f). If there is a stripe, the stripe (barcode) is reproduced (step 930d). Next, it is determined whether or not the reproduction of the barcode is completed (step 930e). If the reproduction of the barcode is completed, the optical head moves to the outer periphery of the optical disc (step 930f). Since there is no stripe in this area, the pit signal is completely reproduced and the focus and tracking servo are normally applied. In addition, since the pit signal is completely reproduced in this way, normal rotation phase control is possible (step 930g), and CLV rotation is performed. Therefore, the pit signal is normally reproduced in step 930h.
[0113]
In this way, by switching between the two rotational controls, that is, the rotational speed control and the rotational phase control based on the pit signal, it is possible to reproduce two different types of data, that is, stripe (barcode) data and pit recorded data. In this case, since the stripe (barcode) is located on the innermost periphery of the optical disk, the rotational speed control is performed by measuring the optical head position in the disk radial direction using the optical head stopper and the address information of the pit signal. The two rotation controls of the rotation phase control can be switched reliably.
[0114]
Here, a format suitable for high-speed switch recording will be described using the data structure of the synchronization code in FIG.
The fixed pattern in FIG. 22A is “01000110”. As a fixed pattern, “0000111” or the like in which 0 and 1 are the same number is generally used, but in the present invention, this data structure is intentionally made. The reason will be described. In order to perform high-speed switch recording, first, there must be no more than two pulses in 1t. As shown in FIG. 21A, since the data area is PE-RZ recording, high-speed switch recording is possible. However, since the synchronization code of FIG. 22A is arranged as irregular channel bits, there is a possibility that two pulses exist in 1t in the normal method. In this case, high-speed switch recording is performed. I can't do it. In the present invention, for example, “01000110” is used. Therefore, as shown in FIG.₁Then right one pulse, T₂Then 0 pulse, T_ThreeThen right one pulse, T_FourThen, it becomes one pulse on the left, and there are no two pulses in each time slot. For this reason, by adopting the synchronous code of the present invention, high-speed switch recording becomes possible, and the production speed can be doubled.
[0115]
Next, the recording / reproducing apparatus will be described. FIG. 14 is a block diagram of the recording / reproducing apparatus. Here, the description will focus on demodulation. First, the LPF 943 removes high-frequency components due to pits from the stripe signal output. In the case of DVD, there is a possibility that a signal of 14T at maximum with T = 0.13 μm is reproduced. In this case, it was confirmed by experiments that the high-frequency component due to the pits can be removed by passing the secondary or tertiary Chebyhoff type LPF 943 as shown in FIG. That is, if a secondary or higher order LPF is used, the pit signal and the barcode signal can be separated, and the barcode can be reproduced stably. FIG. 23B shows a simulation waveform in the worst case.
[0116]
As described above, by using the second-order or higher-order LPF 943, it is possible to substantially remove the pit reproduction signal and output the stripe reproduction signal, so that the stripe signal can be reliably demodulated.
[0117]
Returning again to FIG. The digital data is demodulated in the PE-RZ demodulator 930a, and this data is error-corrected in the ECC decoder 930b. Then, the interleaving is canceled by the deinterleaving unit 930d, the Reed-Solomon code is calculated toward the RS decoder 930c, and error correction is performed. In the present invention, as shown in the data configuration of FIG. 21A, interleaving and Reed-Solomon error correction coding are performed using an ECC encoder 907 as shown in FIG. 15 at the time of recording. Therefore, by adopting this data structure, the byte error rate before correction becomes 10 as shown in FIG.^-FourIf so, disk 10⁷Only one error per sheet occurs. As shown in FIG. 22A, by adopting a configuration in which one sync code is added for every four synchronization codes in order to reduce the data length of the code, this data configuration is ¼ of the sync code. And increase efficiency.
[0118]
Here, the scalability of the data structure will be described with reference to FIG. In the present invention, as shown in FIG. 22C, the recording capacity can be arbitrarily increased or decreased in units of 16B in the range of 12B to 188B, for example. As shown in FIG. 21A, it is possible to change from n = 1 to n = 12. For example, as shown in FIG. 21B, when n = 1, there are only four data rows 951a, 951b, 951c, and 951d, and next are ECC rows 952a, 952b, 952c, and 952d. The data row 951d becomes 4b of EDC. Then, it is assumed that all data rows from 951e to 951z contain 0 data, and an error correction code is calculated. Such ECC encoding is performed by the ECC encoder 907 of the laser recording apparatus of FIG. 15, and is recorded on the disk as a barcode. In the case of n = 1, 12b data can be recorded in an angle range of 51 degrees on the disc. Similarly, when n = 2, 18b data can be recorded, and when n = 12, 271b data can be recorded in an angular range of 336 degrees on the disk.
[0119]
In the case of the present invention, this scalability is meaningful. In the case of laser trimming, production tact is important. Since trimming is performed one by one, a low-speed apparatus requires ten seconds or more to record thousands of the maximum capacity. Since the production tact of the disc is 4 seconds, the production tact is reduced. On the other hand, the use of the present invention is initially based on the disc ID number and may be about 10b. Writing 271b while writing 10b increases the production cost because the laser processing time increases 6 times. By using the scalability method of the present invention, production cost and time can be reduced.
[0120]
In the ECC decoder 930b of the recording / reproducing apparatus shown in FIG. 14, for example, when n = 1 shown in FIG. 21 (b), the data rows from 951e to 951z contain all 0 data. As a result, the error correction calculation of ECC is performed, so that the data from 12b to 271b can be error-corrected with the same program.
[0121]
As shown in FIG. 24, in the case of 1T, the pulse width is about ½ with 4.4 μs with respect to the stripe interval of 8.92 μs. In the case of 2T, the pulse width is 4.4 μs with respect to the stripe interval of 17.84 μs. In the case of 3T, the pulse width is 4.4 μs with respect to the stripe interval of 26.76 μs. , About 1/3 is a pulse portion (reflectance is almost 0). Therefore, a disk with a standard reflectance of 70% has a reflectance of about 2/3, that is, about 50%, and can be reproduced by a general ROM disk player.
[0122]
In the case of a magneto-optical disk, the average refractive index of the recording layer does not change, and the fluctuation of the average reflectance is 10% or less, so that the fluctuation of the level of the reproduced waveform is small and compatibility with a DVD player is easy.
[0123]
Next, the playback procedure will be described using the flowchart of FIG. When a disc is inserted, first, TOC (Control Data) is reproduced (step 940a). As shown in FIG. 19, in the optical disc of the present invention, a stripe presence / absence identifier 937 is recorded as a pit signal in the TOC of the TOC area 936. For this reason, when the TOC is reproduced, it can be determined whether or not a stripe is recorded. Next, it is determined whether the stripe presence / absence identifier 937 is 0 or 1 (step 940b). When the stripe presence / absence identifier 937 is 0, the optical head moves to the outer periphery of the optical disc, and the normal CLV reproduction is performed by switching to the rotational phase control (step 940f). When the stripe presence / absence identifier 937 is 1, it is determined whether or not the stripe is recorded on the reverse side of the reproduction surface, that is, the back side (the back side existence identifier 948 is 1 or 0) (step 940h). When the back surface presence identifier 948 is 1, the recording layer on the back surface of the optical disk is reproduced (step 940i). If the back side of the optical disk cannot be played back automatically, a back side playback instruction is output and displayed. If it is found in step 940h that a stripe is recorded on the surface being reproduced, the optical head moves to the area of the stripe 923 on the inner periphery of the optical disc (step 940c), switches to rotational speed control, and CAV The stripe 923 is reproduced by rotating (step 940d). Next, it is determined whether or not the reproduction of the stripe 923 is completed (step 940e). If the reproduction of the stripe 923 is completed, the optical head moves to the outer periphery of the optical disk and switches to the rotation phase control again. Then, normal CLV reproduction is performed (step 940f), and pit signal data is reproduced (step 940g).
[0124]
As described above, since the stripe presence / absence identifier 937 is recorded in the pit area such as the TOC, the stripe 923 can be reliably reproduced. In the case of an optical disc in which the stripe presence / absence identifier 937 is not defined, since tracking is not applied in the area of the stripe 923, it takes time to discriminate the stripe 923 from a scratch. In other words, even when there is no stripe, the stripe is always read, so it must be checked in steps such as whether the stripe is really absent or on the inner circumference, and extra time is required for the rise. Further, since the stripe back surface presence identifier 948 is recorded, it can be seen that the stripe 923 is recorded on the back surface. Therefore, even in the case of an optical disk such as a double-sided DVD, the barcode stripe 923 can be reliably reproduced. In the case of a DVD-ROM, the stripe of the present invention penetrates both reflective films of the double-sided disk, and therefore can be read from the back side. By viewing the stripe back surface presence identifier 948 and reproducing the stripe 923 with the reverse sign, it is possible to reproduce from the back surface. In the present invention, “01000110” is used as the synchronization code as shown in FIG. Therefore, when reproduction is performed from the back side, a synchronization code of “01100010” is detected. Therefore, it can be detected that the barcode stripe 923 is reproduced from the back surface. In this case, in the recording / reproducing apparatus of FIG. 14, the second demodulator 930 reversely demodulates the code so that the penetrating barcode stripe 923 can be normally reproduced even when the double-sided disk is reproduced from the back side. it can. Further, as shown in FIG. 19, the additional write stripe data presence / absence identifier 939 and the stripe recording capacity are recorded in the TOC. Accordingly, when the first trimming stripe 923 has already been recorded, it is possible to calculate how much capacity the second trimming stripe 938 can be recorded. Therefore, it is possible to determine how much recording can be performed when the recording apparatus of FIG. 15 performs the second trimming by using the TOC data. As a result, it is possible to prevent the first trimming stripe 923 from being destroyed due to excessive recording of 360 ° or more. As shown in FIG. 19, by providing a blank portion 949 of one frame or more of pit signals between the first trimming stripe 923 and the second trimming stripe 938, the previous trimming data is destroyed. Can be prevented.
[0125]
Further, as shown in FIG. 22B, since the trimming number identifier 947 is recorded in the synchronous code portion, the data of the first trimming stripe 923 and the second trimming stripe 938 are identified. Can do. If the trimming number identifier 947 is not present, the first stripe 923 and the second stripe 938 in FIG. 19 cannot be distinguished.
[0126]
Next, the procedure from content to disc production will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 33, in the disc manufacturing unit 19, first, the original content 3 such as a movie is blocked and variable-length encoded by the MPEG encoder 4, and is compressed into a compressed video such as MPEG. Signal. This signal is scrambled by the encryption encoder 14 using the business encryption key 20. The scrambled compressed video signal is recorded as a pit-like signal on the master 6 by the master making machine 5. A large number of disk substrates 8 on which pits are recorded are manufactured by the master 6 and the molding machine 7, and a reflective film such as aluminum is formed by the reflective layer forming machine 15. Two disk substrates 8 and 8 a are bonded together by a bonding machine 9 to complete a bonded disk 10. In the case of a magneto-optical disk, the compressed video signal is recorded as a magneto-optical signal on the recording layer. In the case of a single plate structure, the disk 240a is completed without bonding. In the case of a DVD-RAM, similarly, the compressed video signal is recorded on the recording layer, and the two disk substrates are bonded together by the bonding machine 9 to complete the bonded disk 300. In DVD-RAM, two types of disk configurations are possible: a single type having a recording layer only on one side and a double type having a recording layer on both sides.
[0127]
Next, the operation of the BCA level slice will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 38 (1), in the BCA recording by the laser, the aluminum reflecting film 809 of the bonded disc 800 is irradiated with the laser beam from the pulse laser 808 to trim the aluminum reflecting film 809, thereby forming a stripe shape. The low reflection portion 810 is recorded based on the PE modulation signal. As a result, BCA stripes are formed on the disk as shown in FIG. When this BCA stripe is reproduced by a normal optical head, the reflected signal from the BCA section disappears. Therefore, as shown in FIG. 38 (3), missing signal sections 810a, 810b, and 810c in which the modulation signal is intermittently lost are obtained. appear. The modulation signal of the 8-16 modulation of the pit is sliced at the first slice level 915, and the main signal is demodulated. On the other hand, since the missing signal portion 810a and the like have a low signal level, they can be easily sliced at the second slice level 916. The barcodes 923a and 923b shown in FIG. 39 (2) indicate the second slice level S shown in FIG. 39 (5).₂By level slicing, it can be reproduced with a normal optical pickup. As shown in FIG. 39 (6), the signal in which the high-frequency pit signal is suppressed by the LPF is expressed as the second slice level S.₂A binary signal is obtained by slicing with. Then, a digital signal as shown in FIG. 39 (7) is output by performing PE-RZ demodulation on the binarized signal. The actual reproduction signal is as shown in FIG.
[0128]
Next, the demodulation operation will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 14, the disc 800 with BCA has a configuration in which two transparent substrates are bonded so that the recording layer 802a is inside. The recording layer 802a has a single recording layer and the recording layer 802a. , 802b two layers. When there are two recording layers, a stripe presence / absence identifier 937 (see FIG. 19) indicating whether or not BCA exists is recorded in the control data of the first recording layer 802a close to the optical head 255. In this case, since the BCA is present in the second recording layer 802b, the optical head is first focused on the first recording layer 802a and at the radial position of the control data existing in the innermost circumference of the second recording area 919. 255 is moved. Since the control data is main information, it is EFM or 8-15 or 8-16 modulated. Only when the stripe presence / absence identifier 937 in the control data is “1”, the one-layer / two-layer switching unit 827 focuses the second recording layer 802b and reproduces the BCA. When the first level slicer 590 is used and sliced at a general first slice level 915 as shown in FIG. 38 (3), it is converted into a digital signal. This signal is demodulated by the EFM demodulator 925 or 8-15 modulation demodulator 926 or 8-16 modulation demodulator 927 in the first demodulator 928, error-corrected by the ECC decoder 36, and output as main information. The control data in the main information is reproduced, and the BCA is read only when the stripe presence / absence identifier 937 is “1”. When the stripe presence / absence identifier 937 is “1”, the CPU 923 issues an instruction to the one-layer / two-layer switching unit 827 and drives the focus adjustment unit 828 to change from the first recording layer 802a to the second recording layer 802b. Switch focus. At the same time, the optical head 255 is moved to the radial position of the second recording area 920 (in the case of the DVD standard, BCA recorded between 22.3 mm and 23.5 mm on the inner circumference side of the control data) Read the BCA. In the BCA area, a signal having a partially missing envelope as shown in FIG. 38 (3) is reproduced. By setting a second slice level 916 having a light amount lower than that of the first slice level 915 in the second level slice unit 929, a reflection part missing portion of the BCA is detected and a digital signal is output. This signal is demodulated by the PE-RZ demodulator 930a of the second demodulator 930, ECC decoded by the ECC decoder 930b, and output as BCA data as sub information. Thus, the first demodulator 928 demodulates and reproduces the main information, and the second demodulator 930 demodulates and reproduces the BCA data that is the sub information.
FIG. 24A shows a reproduction waveform before passing through the LPF 943, FIG. 24B shows a processing dimension accuracy of the slit of the low reflection portion 810, and FIG. 23B shows a simulation waveform after passing through the LPF 943. It is difficult to make the slit width 5 to 15 μm or less. If recording is not performed on the inner circumference of 23.5 mm, the recorded data is destroyed. In the case of DVD, the maximum capacity after formatting is limited to 188 bytes or less due to the limitations of the shortest recording cycle = 30 μm and the maximum radius = 23.5 mm.
[0129]
Here, the setting method of the second slice level 916 and the operation of the second level slice unit 929 described with reference to FIG. 14 will be described in detail and specifically.
FIG. 26 shows a detailed view of only the second level slice unit 929. A waveform diagram necessary for this explanation is shown in FIG.
[0130]
As shown in FIG. 26, the second level slicer 929 divides the output signal of the light level reference value setting unit 588 that supplies the second slice level 916 to the second level slicer 587 and the second level slicer 587. And a frequency divider 587d. The light quantity reference value setting unit 588 includes an LPF 588a and a level conversion unit 588b.
[0131]
The operation will be described below. In the BCA area, due to the presence of the BCA, a signal having a partially missing envelope as shown in FIG. 27 (1) is reproduced. In this reproduction signal, a high frequency component by the pit signal and a low frequency component by the BCA signal are mixed. However, the LPF 943 suppresses the high-frequency signal component of 8-16 modulation, and the low-frequency signal 932 including only the BCA signal as shown in FIG. 27 (2) is input to the second level slice unit 929.
[0132]
When the low-frequency signal 932 is input to the second level slicing unit 929, the light quantity reference value setting unit 588 has a time constant larger than that of the LPF 943, that is, an LPF 588a that can extract a lower-frequency component. Further, a low frequency component (almost DC component) of the signal 932 is allowed to pass, and the level conversion unit 588b adjusts to an appropriate level, and a second slice level 916 as indicated by a bold line in FIG. 27 (2) is output. As shown in FIG. 27 (2), the second slice level 916 tracks the envelope.
[0133]
In the case of the present invention, when reading the BCA, the rotational phase control cannot be performed, and the tracking control cannot be performed. Therefore, the envelope constantly fluctuates as shown in FIG. If the slice level is fixed, slices are erroneously sliced by a fluctuating reproduction signal, resulting in a poor error rate. This makes it unsuitable for data use. However, in the circuit of FIG. 26 of the present invention, the second slice level is constantly corrected in accordance with the envelope, so that erroneous slices are greatly reduced.
[0134]
As described above, in the present invention, the second level slicer 587 is not affected by the fluctuating envelope, and the second level slicer 587 slices the low frequency signal 932 at the second slice level 916, as shown in FIG. A binarized digital signal is output. The signal is inverted at the rising edge of the binarized digital signal output from the second level slicer 587, and a digital signal as shown in FIG. 27 (4) is output. A specific circuit of the frequency separation means 934 and the second level slice unit 929 at this time is shown in FIG.
[0135]
In this way, by setting the second slice level 916, the low frequency of the 8-16 modulation signal caused by the difference in reflectivity of the disk to be reproduced, the light amount fluctuation due to the aging of the reproduction laser, or the track cross at the time of reproduction. It is possible to realize an optical disk reproducing apparatus that can absorb level (DC level) fluctuation and can slice a BCA signal with certainty.
[0136]
Here, another setting method of the second slice level 916 will be described. FIG. 29 shows another circuit diagram of the frequency separation means 934 and the second level slice unit 929. As shown in FIG. 29, the LPF 943 of the frequency separation means 934 includes a first LPF 943a having a small time constant and a second LPF 943b having a large time constant. The second level slicer 587 of the second level slicer unit 929 includes an inverting amplifier 587a, a DC regeneration circuit 587b, a comparator 587c, and a two-frequency divider 587d. A waveform diagram necessary for this explanation is shown in FIG.
[0137]
The operation will be described below. In the BCA area, due to the presence of the BCA, a signal having a partially missing envelope as shown in FIG. 31 (1) is reproduced. This reproduction signal is input to the first LPF 943a and the second LPF 943b of the LPF 943. In the first LPF 943a having a small time constant, a high frequency signal of 8-16 modulation is removed from the reproduction signal, and a BCA signal is output. In the second LPF 943b having a large time constant, the DC component of the reproduction signal passes and the DC component of the reproduction signal is output. When a signal in which a high-frequency signal of 8-16 modulation is suppressed is input from the first LPF 943a, the inverting amplifier 587a amplifies the reduced amplitude when passing through the first LPF 943a. The amplified signal is DC reproduced at the GND level in the DC reproducing circuit 587b, and a signal as shown in FIG. 31 (3) is input to the comparator 587c. On the other hand, when the DC component of the reproduction signal is input from the second LPF 943b, the light quantity reference value setting unit 588 adjusts it to an appropriate level by resistance division or the like, and the second slice level 916 as shown in FIG. Is input to the comparator 587c. The comparator 587c slices the output signal of the DC reproduction circuit 587b at the second slice level 916, and outputs a binarized digital signal as shown in FIG. 31 (4). In the two-frequency divider 587d, the signal is inverted at the rising edge of the digital signal binarized by the comparator 587c, and the digital signal is output.
[0138]
A specific circuit of the frequency separation means 934 and the second level slice unit 929 at this time is shown in FIG.
As described above, by reproducing the BCA signal with the second slice level 916 set, the amount of light changes due to the difference in the reflectivity of the disk to be reproduced, the aging of the reproduction laser, and the track cross during reproduction 8 It is possible to realize an optical disc reproducing apparatus that can absorb DC level fluctuation of a −16 modulation signal and can slice a BCA signal reliably. Further, when this circuit is configured discretely, a reliable BCA reproducing circuit with the smallest number of elements can be realized.
[0139]
Further, when the divide-by-2 divider 587d is used, the clock frequency of the PE modulation signal can be lowered by half when this signal is taken into the CPU and demodulated by software. For this reason, even when a CPU with a slow sampling frequency is used, a signal change point can be reliably detected.
[0140]
This effect can also be obtained by reducing the number of revolutions of the motor during reproduction. This will be described with reference to FIG. When a BCA reproduction command is received, the CPU 923 sends a rotation speed deceleration signal 923 b to the rotation control unit 26. Then, the rotation control part 26 decelerates the rotation speed of the motor 17 to 1/2 or 1/4. Therefore, even when a CPU with a low sampling frequency and a low sampling frequency is used, it can be demodulated by software and can also be reproduced by a BCA having a narrow line width. In the case of BCA, a thin line width BCA stripe may be formed in some factories. However, it is possible to process even a low-speed CPU by lowering the rotation speed. As a result, the error rate during BCA playback is improved and the reliability is improved.
[0141]
In FIG. 14, the BCA is read at a normal speed such as 1 × speed, and only when an error occurs during BCA reproduction, the CPU 923 sends a deceleration command to the rotation control unit 26 to decelerate the rotation speed of the motor 17 in half. . By adopting this method, when reading BCA having an average line width, the substantial reading speed of BCA is not lowered at all. An error occurs when the line width is narrow, but only in this case, the error can be detected by reading the BCA at half the speed. Thus, by reducing the reading speed only when the line width of the BCA is thin, it is possible to prevent a decrease in the BCA reproduction speed.
[0142]
In FIG. 14, the LPF 943 is used as the frequency separation means 934. However, any means capable of suppressing a high frequency signal of 8-16 modulation from the reproduction signal in the BCA region may be used as an envelope tracking circuit or a peak hold circuit. You may comprise with a circuit etc.
[0143]
Further, the frequency separation means 934 and the second level slicer 929 directly binarize the reproduction signal in the BCA area, and then input it to a microcomputer or the like, and digitally process the 8-16 signal using points with different edge intervals. You may comprise by the means etc. which perform the discrimination process of the time axis | shaft of a BCA signal, and the process which suppresses the high frequency signal of 8-16 modulation substantially.
[0144]
The modulation signal is recorded in pits using the 8-16 modulation method, and the high frequency signal 933 shown in FIG. 14 is obtained. On the other hand, the BCA signal becomes a low frequency signal 932. As described above, in the DVD standard, the main information is the high frequency signal 933 having a maximum frequency of about 4.5 MHz, and the sub information is the low frequency signal 932 having a period of 8.92 μs, that is, about 100 kHz. Frequency separation can be easily performed. By using the frequency separation means 934 including the LPF 943 as shown in FIG. 14, the two signals can be easily separated. In this case, the LPF 943 may have a simple configuration.
[0145]
The above is the outline of BCA.
FIG. 32 is a block diagram of a disk manufacturing apparatus and a playback apparatus. As shown in FIG. 32, the disk manufacturing unit 19 manufactures a ROM-type or RAM-type bonded disk or single disk 10 having the same contents. In the disc manufacturing apparatus 21, BCA data 16a, 16b including identification codes 12a, 12b, 12c such as different IDs for each disc is used by using the BCA recorder 13 for the discs 10a, 10b, 10c,. 16c are PE-modulated by the PE modulator 17, and laser trimming is performed using a YAG laser, and circular barcode BCAs 18a, 18b, and 18c are formed on the disk 10. Hereinafter, the entire disc on which the BCA 18 is recorded is referred to as a BCA disc 11a, 11b, 11c. As shown in FIG. 32, the pit portions or recording signals of these BCA disks 11a, 11b, 11c are exactly the same. However, IDs different from 1, 2, and 3 are recorded in the BCA 18 for each disk. A content provider such as a movie company stores this different ID in the ID database 22. At the same time, the BCA data is read by the bar code reader 24 that can read the BCA when the directory is shipped, and the ID of the disk is supplied to the system operator 23, that is, the CATV company, broadcasting station, or airline. The supply time is stored in the ID database 22.
[0146]
As a result, a record as to when a disk of which ID is supplied to which system operator is recorded in the ID database 22. For this reason, in the future when a large number of illegal copies are distributed using a specific BCA disk as a source, a trace is made by checking the actual watermark from the BCA disk 11 supplied to which system operator. can do. Although this operation will be described in detail later, this ID numbering by BCA virtually plays the same role as the watermark as the entire system, and is therefore called “pre-watermarking”.
[0147]
Here, data to be recorded in the BCA will be described. An ID is generated from the ID generator 26. Also, a watermark creation parameter is generated from the watermark creation parameter generation unit 27 based on the ID or by random numbers. Then, the ID and the watermark creation parameter are mixed, and the digital signature unit 28 signs using the secret key of the public key cryptographic function. The ID, watermark creation parameter, and signature data thereof are BCA recorded on each of the disks 10a, 10b, and 10c using the BCA recorder 13. As a result, BCAs 18a, 18b, and 18c are formed.
[0148]
When recording main information such as video signals on the BCA disks 11a, 11b, and 11c, first, a BCA signal including a different ID is read by the BCA playback unit 39 as shown in FIG. The watermark adding unit 264 superimposes the BCA signal to convert the video signal, and the converted video signal is recorded by the recording circuit 272 on the BCA disks 11a, 11b, and 11c (300 (240, 800) in FIG. 41). To record. When reproducing a video signal from the BCA disc 300 (240, 800) on which the video signal on which the BCA signal is superimposed is recorded, first, the BCA signal of the disc is read by the BCA reproducing unit 39 and used as the ID 1 of the disc. To detect. Further, the video signal with the watermark superimposed thereon is detected as a disk ID 2 by the watermark reproducing unit. The comparator compares ID1 read from the BCA signal and disc ID2 read from the watermark of the video signal, and if the two do not match, playback of the video signal is stopped. As a result, a video signal cannot be reproduced from a disc that has been illegally copied and on which a watermark different from the BCA signal is superimposed. On the other hand, if the two match, the video signal on which the watermark is superimposed is descrambled by the descrambler 31 and output as a video signal using a decryption key including ID information read from the BCA signal. .
[0149]
Now, the BCA disks 10a, 10b, and 10c "pre-watermarked" by the disk manufacturing apparatus 21 as described above are sent to the playback devices 25a, 25b, and 25c of the system operators 23a, 23b, and 23c. In FIG. 32, a part of the block of the retransmitting device 28 is omitted for the purpose of drawing creation.
[0150]
The operation on the system operator side will be described with reference to FIGS. FIG. 34 is a block diagram showing details of the retransmission apparatus, and FIG. 35 is a diagram showing waveforms on the time axis and frequency axis of the original signal and each video signal.
[0151]
As shown in FIG. 34, the re-transmission device 28 installed in the CATV station or the like is provided with a playback device 25a dedicated to the system operator, and this playback device 25a is provided with a BCA supplied from a movie company or the like. A disk 11a is loaded. The main information of the signal reproduced by the optical head 29 is reproduced by the data reproducing unit 30, descrambled by the descrambler 31, the original image signal is expanded by the MPEG decoder 33, and then the watermark unit 34. Sent to. In the watermark unit 34, first, the original signal shown in FIG. 35 (1) is input and converted from the time axis to the frequency axis by a frequency conversion unit 34a such as FFT. Thereby, the frequency spectrum 35a as shown in FIG. 35 (2) is obtained. The frequency spectrum 35a is mixed with the ID signal having the spectrum shown in FIG. The spectrum 35b of the mixed signal is the same as the frequency spectrum 35a of the original signal shown in FIG. 35 (2), as shown in FIG. 35 (4). That is, the ID signal is spectrum-spread. This signal is converted from the frequency axis to the time axis by an inverse frequency converter 37 such as IFFT, and a signal that is not different from the original signal (FIG. 35 (1)) shown in FIG. 35 (5) is obtained. Since the ID signal is spectrum-spread in the frequency space, there is little degradation of the image signal.
[0152]
Here, a method of creating the ID signal 38 will be described.
The BCA data reproduced from the BCA disk 11a by the BCA reproduction unit 39 is verified by the digital signature verification unit 40 using a public key or the like sent from the IC card 41 or the like. In the case of NG, the operation stops. In the case of OK, since the data has not been falsified, the ID is sent as it is to the watermark data creation unit 41a. Here, using the watermark creation parameters included in the BCA data, a watermark signal corresponding to the ID signal shown in FIG. 35 (3) is generated. The watermark signal may be generated by calculating the watermark from the ID data or the card ID of the IC card 41.
[0153]
In this case, if the watermark creation parameter and the ID are recorded in the BCA in a state where the correlation between the ID and the watermark creation parameter is completely eliminated, the watermark cannot be inferred from the ID by calculation. That is, only the copyright holder knows the relationship between the ID and the watermark. For this reason, it is possible to prevent an unauthorized copying company from issuing a new ID and illegally issuing a watermark.
[0154]
On the other hand, a spectrum signal is generated from the card ID of the IC card 41 using a specific calculation and added to the ID signal 38, whereby the card ID of the IC card 41 can be embedded as a watermark in the video output signal. In this case, since both the software distribution ID and the playback device ID can be confirmed, it is possible to further easily trace or trace illegal copies.
[0155]
The video output signal of the watermark unit 34 is sent to the output unit 42. When the retransmitting device 28 transmits a compressed video signal, the video output signal is compressed by the MPEG encoder 43, scrambled by the scrambler 45 using the encryption key 44 unique to the system operator, and sent from the transmitting unit 46 to the network. And sent to viewers via radio waves. In this case, since the compression parameter information 47 such as the transfer rate after compressing the original MPEG signal is sent from the MPEG decoder 33 to the MPEG encoder 43, the compression efficiency can be improved even in real-time encoding. Further, since the compressed audio signal 48 is not expanded or compressed by bypassing the watermark unit 34, the sound quality is not deteriorated.
[0156]
Next, when the compressed signal is not transmitted, the video output signal 49 is scrambled as it is and transmitted from the transmission unit 46a to the viewer via the network or radio waves. In the case of an in-flight screening system, scrambling is not necessary. In this way, a video signal including a watermark is transmitted from the disc 11a with BCA.
[0157]
In the case of FIG. 34, there is a possibility that an illegal copy company extracts a signal between each block from a bus on the way, thereby bypassing the watermark part 34 and extracting a video signal. In order to prevent this, the bus among the descrambler 31, the MPEG decoder 33, and the watermark unit 34 is encrypted by the mutual authentication unit 32a, the mutual authentication units 32b and 32c, and the mutual authentication unit 32d by the shake hand method. Yes. The encrypted signal obtained by encrypting the signal by the mutual authentication unit 32c on the transmission side is received by the mutual authentication unit 32d on the reception side, and the mutual authentication unit 32c and the mutual authentication unit 32d communicate with each other, that is, handshake. Only when this result is correct, the mutual authentication unit 32d on the receiving side cancels the encryption. The same applies to the mutual authentication unit 32a and the mutual authentication unit 32b. Thus, in the system of the present invention, the cipher is not released unless mutual authentication is performed. For this reason, even if the digital signal is extracted from the bus on the way, the encryption is not released and the watermark part 34 cannot be finally bypassed, so that it is possible to prevent unauthorized removal and tampering of the watermark.
[0158]
As shown in FIG. 36, the watermarked video signal 49 transmitted from the transmission unit 46 of the retransmitting device 28 on the system operator side as described above is received by the receiver 50 on the user side. In the receiver 50, when the descrambler 51 releases the scramble and compresses it, the MPEG decoder 52 decompresses the scramble and outputs the video signal 49a from the output unit 53 to the monitor 54.
[0159]
Next, a case where illegal copying is performed will be described. The video signal 49a is recorded on the video tape 56 by the VTR 55, and a large amount of illegally copied video tape 56 is released to the public, and the rights of the copyright holder are infringed. However, when the BCA of the present invention is used, both the video signal 49a and the video signal 49b reproduced from the video tape 56 (see FIG. 37) are watermarked. Since the watermark is added in the frequency space, it cannot be easily erased. It does not disappear through a normal recording / playback system.
[0160]
Here, a watermark detection method will be described with reference to FIG.
The illegally copied medium 56 such as a video tape or a DVD laser disk is reproduced by a reproduction device 55a such as a VTR or a DVD player, and the reproduced video signal 49b is input to the first input unit 58 of the watermark detection device 57. The first spectrum 60, which is the spectrum of the illegally copied signal as shown in FIG. 35 (7), is obtained by the first frequency converter 59a such as FFT or DCT. On the other hand, the original original content 61 is input to the second input unit 58a and converted to the frequency axis by the second frequency conversion unit 59a to obtain the second spectrum 35a. This spectrum is as shown in FIG. When the difference between the first spectrum 60 and the second spectrum 35a is taken by the differentiator 62, a difference spectrum signal 63 as shown in FIG. 35 (8) is obtained. The differential spectrum signal 63 is input to the ID detection unit 64. In the ID detection unit 64, the ID = n-th watermark parameter is extracted from the ID database 22 (step 65) and input (step 65a), and the spectrum signal based on the watermark parameter and the difference spectrum signal 63 are compared. (Step 65b). Next, it is determined whether or not the spectrum signal based on the watermark parameter matches the difference spectrum signal 63 (step 65c). If the two match, it is determined that the watermark is ID = n, so that ID = n is determined (step 65d). If they do not match, the ID is changed to (n + 1), the ID = (n + 1) th watermark parameter is extracted from the ID database 22, and the same steps are repeated to detect the watermark ID. The If the ID is correct, the spectra match as shown in (3) and (8) of FIG. In this way, the watermark ID is output from the output unit 66, and the origin of the unauthorized copy becomes clear.
[0161]
By identifying the watermark ID as described above, the origin of the content of the pirated disc or illegal copy can be traced, so that the copyright is protected.
[0162]
A virtual watermark can be realized by recording the same video signal on a ROM disk or a RAM disk and recording the watermark information on the BCA by the system combining the BCA and the watermark of the present invention. By using the playback apparatus of the present invention, the system operator eventually embeds a watermark corresponding to the ID issued by the content provider in the video signal output from the playback apparatus. Compared with the conventional method of recording video signals having different watermarks for each disc, the disc cost and disc production time can be greatly reduced. Although a playback device requires a watermark circuit, since FFT and IFFT are common, it is not a heavy burden for broadcasting equipment.
[0163]
In addition, although the spread spectrum type watermark portion has been described as an example, the same effect can be obtained by using other watermark methods.
In the case of the DVD-RAM disk 300 and the magneto-optical disk 240, a content provider such as a CATV station having the DVD recording / reproducing apparatus shown in FIG. 14 or the magneto-optical recording / reproducing apparatus shown in FIG. As a key, the encrypted scrambled data is sent from the content provider to another recording / playback apparatus on the user side via a communication line, and once recorded on a DVD-RAM disk 300a such as a CATV station or a magneto-optical disk 240a. The When reproducing from the same magneto-optical disk 240a that recorded the scrambled signal, it is a normal method of use. Therefore, as shown in FIG. 42, the BCA is read and the BCA data obtained from the BCA output unit 750 is decoded. As a key, descrambling is performed by the descrambling unit, that is, the encryption decoder 534a. Then, the MPEG signal is expanded by the MPEG decoder 261 to obtain a video signal. However, when the scrambled data recorded on the magneto-optical disk 240a of the regular usage method is copied to another magneto-optical disk 240b, that is, when used illegally, the BCA data of the disk is different when reproduced, The correct decryption key for decrypting the scramble data cannot be obtained, and the scramble is not released by the encryption decoder 534a. For this reason, a video signal is not output. As described above, since the signal illegally copied to the second and subsequent magneto-optical disks 240b is not reproduced, the copyright is protected. As a result, content can be recorded and reproduced only on one magneto-optical disk 240a. Similarly, in the case of the DVD-RAM disc 300a shown in FIG. 14, recording / reproduction can be performed only on one DVD-RAM disc.
[0164]
A stronger protection method will be described. First, the BCA data on the user-side magneto-optical disk 240a is sent to the content provider side via a communication line. Next, the content provider side uses the BCA data as a watermark in the watermark recording unit 264 and embeds a video signal for transmission. On the user side, this signal is recorded on the magneto-optical disk 240a. At the time of reproduction, the watermark reproduction collation unit 262 collates the recording permission identifier with the BCA data of the watermark and the BCA data obtained from the BCA output unit 750, and permits complex reproduction only when they match. This further enhances copyright protection. In this method, even if the digital / analog copy is directly made from the magneto-optical disk 240a to the VTR tape, the watermark reproduction unit 263 can detect the watermark, so that digital illegal copy can be prevented or detected. Similarly, in the case of the DVD-RAM disk 300a shown in FIG. 14, it is possible to prevent or detect digital unauthorized copying.
[0165]
In this case, by providing the watermark reproducing unit 263 in the magneto-optical recording / reproducing apparatus or the DVD recording / reproducing apparatus, recording is prevented only when the signal received from the content provider has a watermark indicating “one-time recordable identifier”. Recording is permitted by the unit 265. Recording to the second disc, that is, unauthorized copying, is prevented by the recording prevention unit 265 and a “recorded once identifier” described later.
[0166]
In addition, an identifier indicating “recorded once” and an individual disk number of the magneto-optical disk 240a recorded in the BCA recording unit 220 in advance as a secondary watermark by the watermark recording unit 264, the primary watermark is entered. The recorded signal is further superimposed and embedded in the magneto-optical disk 240a. If the data on the magneto-optical disk 240a is descrambled or converted to analog data and recorded on another medium such as a VTR tape or DVD-RAM, the VTR is equipped with the watermark playback unit 263. For example, since the “one-time recorded identifier” is detected, the unauthorized copy recording prevention unit 265 prevents the second and second sheets from being recorded and prevents unauthorized copying. In the case of a VTR not equipped with the watermark reproduction unit 263, the copy is illegally performed. However, by investigating the watermark of the video tape that was illegally copied later, the recording history information, for example, the recording data of the primary watermark such as the content provider name, or the BCA of the first recording that was properly recorded Since the secondary watermark in which the disc ID or the like is embedded can be played back, it is possible to trace the content supplied to which disc by which content from which content provider. Therefore, since the person who performed fraud can be identified, it can be caught by the Copyright Act, and illegal copying of the same fraudulent person and the plan of the same action can be prevented indirectly. Since the watermark does not disappear even if it is converted to an analog signal, this operation is also effective for an analog VTR.
[0167]
Describes the case where recording or transmission is performed by a device that can record illegally by adding a circuit that bypasses or creates a scramble key even if a watermark indicating "recorded once" or "record prohibited" is detected To do. In this case, it cannot be prevented directly, but the detour circuit becomes very complicated. Further, as described above, since the recording progress can be specified by the primary watermark and the secondary watermark, unauthorized copying and unauthorized use can be prevented indirectly as in the above case.
[0168]
Specific effects of BCA will be described. Since the BCA data identifies the disc and the primary user of the content recorded in the content provider's database can be identified from this data, by adding the BCA, the unauthorized user is traced when using the watermark. Becomes easy.
[0169]
Further, as shown in the recording circuit 266 of FIG. 14 or FIG. 42, the BCA data is used for a part of the scramble encryption key and the BCA data is used for the primary watermark or the secondary watermark. If both are checked by the mark reproducing unit 263, unauthorized copying can be more strongly prevented.
[0170]
Further, a key in which date information permitted by a system operator such as a rental store is added to the scramble unit 271 from the time information input unit 269 to the watermark or scramble key, or the password 271a is synthesized. When the playback device side reproduces and collates the date information using the password 271a, the BCA data, or the watermark, the encryption decoder 534a may limit the period in which the scramble key can be released, for example, “available for 3 days”. Is possible. It can also be used for such rental disk systems. In the case of the present invention, since it is protected by the above-described copy prevention technology, copyright protection is strong and unauthorized use becomes very difficult.
[0171]
As described above, by using BCA for a rewritable optical disk such as a magneto-optical disk or DVD-RAM used in ASMO, copyright protection using watermarks and scramble is further enhanced.
[0172]
Further, in the above-described embodiment, the description has been made using the two-layer bonded DVD ROM disk, the RAM disk or the single-plate optical disk. However, according to the present invention, the entire disk can be used regardless of the structure of the disk. The same effect can be obtained. That is, even when BCA is recorded on other ROM disks, RAM disks, DVD-R disks, and magneto-optical disks, similar recording characteristics and reliability can be obtained. Even if each explanation is read as a DVD-R disc, a DVD-RAM disc, or a magneto-optical disc, the same effect can be obtained, but the explanation is omitted.
[0173]
Further, since the BCA identification information in the above embodiment has the same information signal format for DVD and magneto-optical, the optical head 255 for the magneto-optical disk having the configuration shown in FIG. BCA identification information can be reproduced. In this case, an excellent reproduction signal of BCA identification information with a small error rate can be obtained by adjusting the reproduction filter and the demodulation conditions during signal reproduction.
[0174]
Further, since the magneto-optical disk of the above embodiment only changes the magnetic properties of the recording layer, excellent reliability without oxidative deterioration of the recording layer or change in mechanical properties can be obtained even in environmental tests. It is done.
[0175]
In the above embodiment, a magneto-optical disk having a recording layer having a three-layer structure of the FAD method has been described as an example. However, an optical signal capable of super-resolution reproduction of the RAD method, the CAD method, or the double mask method. Even in the case of a magnetic disk, identification information can be easily recorded by the recording method shown in the above embodiment, so that content duplication can be prevented and detection signal characteristics are also excellent. Become.
[0176]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to record / reproduce identification information (additional information) of an optical disc by a simple method, and to prevent duplication of contents.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a magneto-optical disk according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another configuration of the magneto-optical disk according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a reproduction principle of a magneto-optical disk in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a Kerr hysteresis loop in a direction perpendicular to the film surface of a BCA portion that is heat-treated and a non-heat-treated non-BCA portion of a recording layer of a magneto-optical disk according to an embodiment of the present invention. It is.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a laser recording current for recording identification information of a magneto-optical disk and BCA recording characteristics in an embodiment of the present invention.
6A is a trace diagram showing a differential signal waveform of a BCA signal when a recording current of the magneto-optical disk is 8A in the embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a trace diagram showing an added signal waveform thereof. .
FIG. 7 is a diagram showing an optical configuration of a magneto-optical disk recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a process diagram showing a method of manufacturing a magneto-optical disk in the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a process diagram showing a method of recording identification information of a magneto-optical disk in the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a BCA identification information inspection apparatus for a magneto-optical disk according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11A is a schematic diagram showing a state of a BCA portion when identification information of a magneto-optical disk in an embodiment of the present invention is recorded with an excessive recording power, and FIG. 11B is an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of a BCA portion when the identification information of the magneto-optical disk is recorded with the optimum recording power.
FIG. 12A is a schematic diagram showing a result of observing a mark of a BCA portion with an optical microscope and a polarization microscope when BCA identification information of a magneto-optical disk is recorded with an excessive recording power in the embodiment of the present invention. (B) is a schematic diagram which shows the result of having observed the mark of the BCA part with the optical microscope and the polarization microscope when recording the BCA identification information of the magneto-optical disk in the embodiment of the present invention with the optimum recording power.
13A is a diagram showing the rotation angle of the polarization plane of the non-BCA portion of the magneto-optical disk in the embodiment of the present invention, and FIG. 13B is the view of the BCA portion of the magneto-optical disk in the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the rotation angle of a polarization plane.
FIG. 14 is a block diagram showing a DVD-ROM playback device and a DVD recording / playback device in an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram showing a stripe recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing signal waveforms and trimming shapes in the case of RZ recording in the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram showing signal waveforms and trimming shapes in the case of PE-RZ recording in the embodiment of the present invention.
18A is a perspective view showing a light condensing unit in an embodiment of the present invention, and FIG. 18B is a diagram showing a stripe arrangement and a light emission pulse signal in the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing the arrangement of stripes on the magneto-optical disk and the contents of TOC data in the embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing a flowchart for switching between CAV and CLV in stripe reproduction according to the embodiment of the present invention;
FIG. 21A is a diagram showing a data configuration after ECC encoding in the embodiment of the present invention, and FIG. 21B is a data configuration in the case of n = 1 after ECC encoding in the embodiment of the present invention. FIG. 4C is a diagram showing the ECC error correction capability in the embodiment of the present invention.
22A is a diagram showing a data structure of a synchronization code, FIG. 22B is a diagram showing a waveform of a fixed synchronization pattern, and FIG. 22C is a diagram showing storage capacity.
23A is a configuration diagram of an LPF, and FIG. 23B is a waveform diagram after addition of the LPF.
24A is a reproduction signal waveform diagram according to the embodiment of the present invention, and FIG. 24B is a diagram for explaining the dimensional accuracy of stripes according to the embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a diagram showing a procedure of reading and reproducing TOC data in the embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a block diagram illustrating a second level slice unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a waveform diagram of each part at the time of binarization of the reproduction signal in the embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a block diagram illustrating a specific circuit configuration of a second slice unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a block diagram showing a circuit configuration of a second level slice unit in the embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a block diagram showing a specific circuit configuration of a second level slice unit according to the embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a diagram showing an actual signal waveform of each part when the reproduction signal is binarized in the embodiment of the present invention.
FIG. 32 is a block diagram showing a disc manufacturing apparatus of a content provider and a playback apparatus of a system operator in the embodiment of the present invention.
FIG. 33 is a block diagram showing a disk manufacturing unit in the disk manufacturing apparatus in the embodiment of the present invention.
FIG. 34 is a block diagram showing the entire retransmission apparatus and playback apparatus on the system operator side in the embodiment of the present invention.
FIG. 35 is a diagram showing a waveform on the time axis and a waveform on the frequency axis of the original signal and each video signal in the embodiment of the present invention.
FIG. 36 is a block diagram showing a receiver on the user side and a retransmission device on the system operator side in the embodiment of the present invention.
FIG. 37 is a block diagram showing a watermark detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 38 is a cross-sectional view of trimming by a pulse laser in the embodiment of the present invention.
FIG. 39 is a signal reproduction waveform diagram of the trimming unit in the embodiment of the present invention.
FIG. 40 is a cross-sectional view showing the configuration of the optical disc in the embodiment of the present invention.
FIG. 41 is a block diagram showing an optical disc recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 42 is a block diagram showing a magneto-optical disk recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3 content
4 MPEG encoder
5 Master recording machine
6 Master
7 Molding machine
8 Board
9 Bonding machine
10 bonded discs
11 BCA disc
12 Identification code
13 BCA recorder
14 Cryptographic encoder
15 Reflective layer forming machine
16 BCA data
17 Motor
18 BCA
19 Disc Manufacturing Department
20 Encryption key
21 Disc manufacturing equipment
22 ID database
23 System operator
24 PE modulator
25 Playback device
26 ID generator
27 Watermark creation parameter generator
28 Retransmitter
29 Optical head
30 Data playback unit
31 Descrambler
32 Mutual authentication part
33 MPEG decoder
34 Watermark
34a Frequency converter
35 Frequency spectrum
36 Spectrum mixing section
37 Inverse frequency converter
38 ID number
39 BCA playback section
40 Digital signature verification part
41 IC card
42 Output section
43 MPEG encoder
44 Encryption key (system operator)
45 Second Scrambler
46 Transmitter
47 Compression parameter information
48 Voice compression signal
49 Video signal (with watermark)
50 receiver
51 Second descrambler
52 MPEG decoder
53 Output section
54 Monitor
55 VTR
56 Medium
57 Watermark detection device
58 First input section
59 First frequency converter
60 First spectrum
61 Original content
62 Differencer
63 Differential spectrum signal
64 ID detector
65 steps
211, 231 disk substrate
212, 232 Dielectric layer
213 Recording layer
214, 236 Intermediate dielectric layer
215, 237 Reflective layer
216, 238 Overcoat layer
217 Magnetizer
218 laser
219 Unidirectional converging lens
220 BCA Department
221 BCA reader
222 Polarizer
223 analyzer
224 Non-BCA Department
225 Car hysteresis loop
226 BCA image
227 Rotation angle of reflected light
233 Regenerative magnetic film
234 Intermediate magnetic film
235 Recording magnetic film
584 Low reflection part
586 Low reflection light quantity detector
587 Light level comparator
588 Light intensity reference value
599 Low reflection part start / end position detection part
600 Low reflection position detector
601 Low reflection part angular position signal output part
602 Low reflection part angular position detection part
605 Starting point of low reflection part
606 Low reflection end point
607 Time delay correction unit
816 Disc manufacturing process
817 Secondary recording process
818 Disc manufacturing process steps
819 Secondary recording process steps
820 Steps for software production 1
830 encoding means
831 Public key encryption
833 1st secret key
834 second secret key
835 synthesis unit
836 Recording circuit
837 Error correction coding unit
838 Reed-Solomon encoding unit
839 Interleave Club
840 Pulse interval modulator
841 Clock signal part
908 Serial number generator
909 Input section
910 PE-RZ modulator
913 Clock signal generator
915 motor
915a Rotation sensor
916 Second slice level
917 Cylindrical lens
918 mask
919 Focusing lens
920 1st time slot
921 Second time slot
922 3rd time slot
923 stripes
924 pulses
925 first recording area
926 Second recording area
927 ECC encoder
928 ECC decoder
929 Laser power circuit
931 Optical deflector
932 slit
933 stripes
934 secondary stripe
935 Deflection signal generator
936 TOC area
937 Stripe presence / absence identifier
938 Additional stripes
939 Additional stripe identifier
Step 940 (in the flowchart for reproducing the stripe presence / absence identifier)
941 Light marking (pinhole)
942 PE-RZ Demodulator
943 LPF
944 address area
945 Main beam
946 Sub-beam
948 Stripe backside presence identifier
949 Stripe blank
950 scanning means
951 Data line
952 ECC line
953 Edge interval detection means
954 Comparison means
955 Memory means
956 oscillator
957 controller
958 Motor drive circuit
959 Bar code reading means
963 Mode switch
964 Head moving means
965 Frequency comparator
966 oscillator
967 frequency comparator
968 oscillator
969 motor

Claims

On the disk substrate, at least a recording layer made of a magnetic film having magnetic anisotropy in a direction perpendicular to the film surface, a protective layer, and a reflective layer are provided, and a first recording area and a first recording area are formed in a specific portion of the recording layer. A method for recording additional information on an optical disc having additional information formed by two recording areas,
When recording the additional information, the protective layer or the reflective layer is not destroyed by laser light,
The magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface of the second recording area is smaller than the magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film surface of the first recording area, and the amount of reflected light from the first recording area and the second recording area der difference is 10% or less of the amount of light reflected from is,
When irradiating the laser beam from the YAG laser as a light source of the laser beam irradiated to form the second recording area, write-once optical disc, it characterized that you apply a magnetic field of predetermined value or more in the recording layer How to record information.

2. The method for recording additional information on an optical disc according to claim 1 , wherein a magnetic field applied to the recording layer is 5 kilo-Oersted or more.