(57)【要約】【課題】光ディスクにおいて、光ディスクのコンテンツの不正使用、不法コピーと光ディスクの海賊盤の動作防止を目的とする。【解決手段】ＩＤ発生部２６よりＩＤを発生させ、ウォーターマーク作成パラメータ発生部２７より、上記ＩＤに基づきもしくは、乱数により、ウォーターマーク作成パラメータを発生させ、ＩＤと混合し、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において各ディスク１０ａ，１０ｂ，１０ｃにＢＣＡ記録し、ＢＣＡ１８ａ，１８ｂ，１８ｃが形成される。【選択図】図５１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と反射膜と前記反射膜上に情報記録領域を有する光ディスクであって、前記情報記録領域の内周側の領域にバーコードが記録され、前記バーコードは光ディスク固有のディスクＩＤに基づいて作成されたウォーターマークを含むことを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記バーコードは、半径方向に長い複数のバーが円周方向に配置されるものであることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
【請求項３】
前記反射膜の一部を除去することにより前記バーコードが形成されることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、光ディスクの複製防止やソフトの不正使用や不正コピー防止等の著作権保護に利用可能な光ディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＯＭ型光ディスクの普及に伴い、ソフトの不正使用、不正コピーや海賊版が増加し、著作権者の権利を侵害している。
【０００３】
これは、ＲＯＭディスクに個別にＩＤ番号が付与できないことやＲＯＭディスクの製造装置が容易に入手できるようになり、かつ操作が簡単になったことによる。
【０００４】
今のＣＤ規格においては、ＣＤの論理データを読み出す機能しかなく、ディスクの物理的特徴を検出する機能をもってない。このため論理データをビット複写によりコピーするだけで、海賊版ＣＤが作成できる。また他のディスクにコピーしても機械的および人為的に摘発が困難なため対策が取られていない。
【０００５】
対策法として、原盤にＩＤ番号を入れたりして海賊版を防止する方法が従来技術として知られている。
【０００６】
これは、原盤に物理的なマークを加えることにより、ＩＤ番号を入れたりしてこの規格のディスクの海賊版の製造を防止する。この一つの従来例として特開平５−３２５１９３号公報に示すような海賊版防止方式が知られている。この方式では、カッティング時に、意図的に特定の領域の記録時に記録ビームをトラッキング方向に走査させ、ウォブリングを原盤上に形成する。このディスクを再生する時は再生プレーヤ側で、ウォブリング検出回路を設け、このウォブリングが特定の領域にあるかどうかをチェックする。特定のウォブリング周波数のウォブリングが特定の領域にある場合は正規ディスク、ない場合は海賊版ディスクと判断する。またＩＤ番号をウォブリングで記録することも知られている。
【０００７】
しかし、この物理マークの配置情報は正規ディスクを観察することにより得られるので、この特殊な原盤製造装置を海賊版業者が入手した段階で海賊版が製造されるという問題点があった。本明細書ではこの原盤に物理マークを設けるタイプの海賊盤防止方式やＩＤ作成方式を原盤レベル方式と呼ぶ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように、従来の海賊版防止技術にはいくつかの課題があることがわかる。以下、これらの課題をまとめる。
【０００９】
課題１として、従来の、原盤レベルの海賊盤防止方式やＩＤ作成方式の物理マ
ークはレプリカ複製が可能なため、防止効果が低い。
【００１０】
課題２として、物理マークの設計データに基づき、物理マークを作成する従来方法では正規ディスクメーカと同じ精度の製造装置を入手することにより、容易に海賊版を製造できる。
【００１１】
課題３として、原盤レベル方式では１枚の原盤に対して成形されたディスクは全て同じディスクＩＤをもつ。つまり、１つのパスワードで同一原盤からプレスされた全てのディスクが動作する。このため、フロッピィや通信回線を併用しないとパスワードセキュリティが保てなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では上記の従来の著作権保護方式の３つの課題を解決する手段を提供する。
【００１３】
まず、課題１に対しては、従来の原盤レベルの物理マークに代わるものとして、ディスクの反射膜のプリピット領域に物理マークを設ける反射膜レベルの物理マークによる海賊版防止方式を提供する。これにより、原盤レベルで複製されても海賊版が防止できる。光ヘッドで再生できるため構成が簡単である。
【００１４】
課題２に対しては、２枚貼り合わせＲＯＭディスクにレーザーで二次記録する新しいＲＯＭ記録手段を用いる。まず、第１ステップでランダムに物理マークを作成し、次に第２ステップで０．１３μｍ幅の高い測定精度で、物理マークを測定する。第３ステップでこの位置情報を暗号化して上記二次記録手段を用いてＲＯＭディスクに数十μｍ、つまり通常の加工精度でバーコード記録する。こうして通常の装置の加工精度をよりはるかに高い精度、例えば０．１μｍの物理マーク位置情報が得られる。市販の加工装置では、物理マークをこの０．１μｍの精度で加工することはできないため海賊版の製造は防止される。
【００１５】
課題３に対しては、本発明のディスク毎に異なるデータをマーキングしディスク識別子として用いる。特に、シリアル番号、つまりディスクＩＤを合成して、デジタル署名暗号化することにより改ざんできないディスクＩＤを一枚毎に付与することもできる。完成ディスク１枚毎にディスクＩＤが異なるため、パスワードも異なる。従って、他のディスクでは、このパスワードは動作しないため、パスワードセキュリティが向上する。
【００１６】
また、本発明の二次記録により、パスワードをディスクに二次記録することによりそのディスクは永久に動作可能となる。
【００１７】
以上３つの課題を解決する具体的な方法を実施例を用いて以下に開示する。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明は、例えば、データの書き込まれたディスクの反射膜にレーザーによりマーキングが施されており、少なくともそのマーキングの位置情報又はその位置情報に関する情報が、暗号化され、あるいはディジタル署名された形で、前記ディスクに書き込まれている光ディスクであり、これによって、複製防止能力を従来に比べてより一層向上させることが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明にかかる光ディスクについて実施例を用いて、構成と動作を説明する。
【００２０】
なお、本明細書においては、レーザートリミングはレーザーマーキングまたはＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ａｒｅａ）記録とも呼び、光学マーキング無反射部は単に、ＢＣＡまたはストライプ又はマーキング、あるいは光学マーキング、ディスク固有の物理ＩＤ等とも呼ぶ。ＢＣＡで記録された信号をＢＣＡ信号、ＢＣＡの中に記録されたデータをＢＣＡデータと呼ぶ。本発明の特徴であるフェーズエンコーディング変調はＰＥ変調と略し、一部のブロック図ではＰＥ変調部のブロックを省略する。
【００２１】
本実施例では、先ず、前半部（１）において、ディスクを作成すること、レーザを利用してマーキングを作成すること、そのマーキングの位置情報を読み取ること、さらにその位置情報等を暗号化等して光ディスクに書き込むこと、そしてその光ディスクのプレーヤ側の再生動作などについて述べる。なお、その暗号化の点と再生動作に関しては簡単に述べる。
【００２２】
次に、後半部（２）において、その簡単に述べられた、マーキングの位置情報に基づいて形成されたストライプの記録方式について詳細に説明する。
【００２３】
（１）図１は、ディスク作成工程から光ディスクの完成までの全体の大きな流れを示すフローチャートである。
【００２４】
まずソフト会社がソフト作成工程８２０においてソフトのオーサリングを行う。完成したソフトは、ソフト会社から、ディスク工場に渡される。そして、ディスク工場のディスク製造工程８１６では、ステップ８１８ａで完成したソフトを入力して、原盤を作成し（ステップ８１８ｂ）、ディスクを成形し（ステップ８１８ｅ、ステップ８１８ｇ）、それぞれのディスクに反射膜を作成し（ステップ８１８ｆ、ステップ８１８ｈ）、それら２枚のディスクを貼り合わせて（ステップ８１８ｉ）、ＤＶＤやＣＤ等のＲＯＭディスクを完成させる（ステップ８１８ｍ等）。
【００２５】
このようにして完成したディスク８００は、ソフトメーカーもしくはソフトメーカーの管理下にある工場に渡され、二次記録工程８１７においては、図２に示すような、海賊版防止のマーキング５８４を施された後（ステップ８１９ａ）、測定手段によりこのマーク（マーキング）の正確な位置情報を読み取り（ステップ８１９ｂ）、ディスク物理特徴情報としての位置情報を得る。ステップ８１９ｃでこのディスク物理特徴情報を暗号化する。ステップ８１９ｄでは、この暗号をＰＷＭ変調した信号をレーザにより、バーコード信号としてディスク上に記録する。なおステップ８１９ｃでソフトの特徴情報とディスク物理特徴情報を合成した情報を暗号化してもよい。
【００２６】
さらに、上記各工程を詳しく具体的に述べる。すなわち、図４、図５、図８〜図１２などを用いて本発明による詳細な光ディスクのディスク作成工程とマーキング作成工程とマーキング位置読み取り工程と暗号書き込み工程を説明する。尚、図６、図７を用いて、反射層が２つある場合について、補足説明を加える。また、ここでマーキング作成工程とマーキング位置読み取り工程と書き込み工程を総合して二次記録工程と呼ぶ。
【００２７】
（ａ）まず、ディスク作成工程について説明する。図４に示すディスク作成工程８０６では、工程（１）で、透明基板８０１を成形する。工程（２）でアルミや金等の金属をスパッタリングさせ、反射層８０２を形成する。別の工程で作成した基板８０３に紫外線硬化樹脂の接着層８０４をスピンコートにより塗布し、反射層８０２をもつ透明基板８０１と貼り合わせた後、高速回転させて貼り合わせ間隔を均一にさせる。外部から紫外線を照射することにより硬化し、２枚は固く接着される。工程（４）でＣＤやＤＶＤのタイトルが印字された印刷層８０５をスクリーン印刷やオフセット印刷で印刷する。こうして、工程（４）で通常の貼り合わせ型の光ＲＯＭディスクが完成する。
【００２８】
（ｂ）次に、図４と図５を用いて、マーキング作成工程について説明する。図４において、ＹＡＧ等のパルスレーザー８１３を用いて、集束レンズ８１４によりレーザー光を反射層８０２近傍に集束させることにより、図５の工程（６）に示すように無反射部８１５を形成する。即ち、図５の工程（６）において形成された無反射部８１５から工程（７）の波形（ａ）に示すように顕著な波形が再生される。この波形をスライスすることにより波形（ｂ）のようなマーキング検出信号が得られ、信号（ｄ）に示すようなアドレス、そして、信号（ｅ）に示すようなアドレス、フレーム同期信号番号、再生クロック数の階層的なマークの位置情報が測定できる。
【００２９】
尚、ここで、上述したように、図６、図７を用いて、別のタイプのディスク（２層式の貼り合わせディスク）について、補足説明を加える。
【００３０】
即ち、図４、図５は、反射層が片側の基板８０１にのみ形成されるいわゆる一層式の貼り合わせディスクの場合を示していた。これに対して、図６、図７は、反射層が、基板８０１、８０３の両方に形成される、いわゆる２層式の貼り合わせディスクの場合を示している。両者は、レーザトリミングを行う上で、基本的には、同じ工程（５）、（６）で処理されるが、主なる相違点を簡単に説明する。まず、１層式の場合は、反射層が７０％以上の高反射率を有するアルミの膜であるのに対して、２層式の場合は、読みとり側の基板８０１に形成される反射層８２５が、３０％の反射率を有する半透過性の金（Ａｕ）の膜であり、印刷層側の基板８０３に形成される反射層８０２は、上記１層式の場合と同じものである。次に、２層式の場合は、１層式に比べて、接着層８０４が、光学的に透明であること、厚みが均一であること、レーザトリミングにより光学的な透明性を失わないこと等の光学的な精密度が要求される。又、図７（７）、（８）、（９）では２層の記録層のディスクの第１層の波形を示す。２層目の波形そのものは１層目の波形に比べて単に信号レベルが低いだけでさほど変わらない。しかし、１層と２層は貼り合わせてあるため両者の相対位置精度はランダムであり数百ミクロンの精度でしか制御できない。後で説明するが、レーザービームは２枚の反射膜を貫通しているため、海賊版ディスクをつくるには、例えば第１マークの１層目の位置情報と２層目の位置情報を正規ディスクと同じ値に一致させる必要がある。しかし一致させるには、サブミクロンに近い貼り合わせ精度が必要であるため、２層方式の海賊版ディスクの製造は事実上不可能となる。
【００３１】
ここで、この光学マーキング無反射部作成技術について、以下の（ａ）〜（ｄ）で、貼り合わせタイプと単板タイプについて、更に詳しく、図８〜図１２等を参照しながら説明する。図８（ａ），（ｂ）は、光学マーキング無反射部を平面的に見た場合の顕微鏡写真であり、図１０は、２層式の貼り合わせディスクの無反射部の略示断面模式図である。
【００３２】
（ａ）５μｊ／パルスのＹＡＧレーザーを用いて０．６ｍｍ厚のディスクを貼り合わせた合計１．２ｍｍ厚のＲＯＭディスクの０．６ミリの深さにある５００オングストロームのアルミ層にレーザーを照射したところ、図８（ａ）の７５０倍の顕微鏡写真に示すような１２μｍ幅のスリット状の無反射部８１５が形成された。この場合、７５０倍の顕微鏡写真では、無反射部８１５には、アルミの残りカスは全く確認できなかった。無反射部８１５と反射部との境界部には２０００オングストロームの厚みで、２μｍ幅の厚く盛り上がったアルミ層が観察できた。図１０（ａ）に示すように内部では大きな破損が起こっていないことを確認した。この場合、パルスレーザーの照射によりアルミの反射層が溶融し、表面張力により両側の境界部に蓄積される現象がおこっていると考えられる。我々は、これをＨＭＳＴ記録方式と呼ぶ（Ｈｏｔ  Ｍｅｌｔ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｔｅｎｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ）。この現象は貼り合わせディスク８００にのみ観察される特徴的な現象である。更に、図１１に、上記レーザートリミングによる無反射部の断面を、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）により観察した結果を基にした模式図を示す。尚、同図によれば、アルミの膜厚増大部の巾方向領域を１．３μｍ、厚みを０．２０μｍとすると、その部位での増大アルミの量は、１．３×（０．２０−０．０５）＝０．１９５μｍ2となる。レーザー照射部領域（１０μｍ）の半分の領域（５μｍ）にあったアルミの量は、５×０．０５＝０．２５０μｍ2となる。従って、それらの差を計算すると、０．２５０−０．１９５＝０．０５５μｍ2となる。これを長さに、換算すると、０．０５５／０．０５＝１．１μｍとなる。このことから、厚みが０．０５μｍのアルミ層が１．１μｍの長さだけ残留していることになり、事実上、レーザー照射部のアルミはほぼ全部、膜厚増大部に引き寄せられたと考えてよい。このように、同図による解析の結果からも、上記特徴的な現象についての説明が正しいことが分かる。
【００３３】
（ｂ）次に、単板の光ディスク（１枚の透明基板のディスクにより構成される光ディスク）の場合について説明する。片面の成形ディスクの０．０５μｍ厚のアルミの反射膜に同じパワーのレーザパルスを加えた場合の実験結果を図８（ｂ）に示す。図に示されているようにアルミの残査が残っており、このアルミ残査が再生ノイズになるため、高い密度とエラーの少なさが要求される光ディスクの情報の２次記録用途には適していないことがわかる。又、貼り合わせと異なり図１０（ｂ）に示すように単板ディスクの場合、無反射部がレーザートリミングされる時、必ず保護層８６２が破損する。破損の程度はレーザーパワーにより様々であるが、レーザーパワーを精密に制御しても破損はさけられない。さらに我々の実験では保護層８６２の上に数百μｍの厚さでスクリーン印刷された印刷層８０５が熱吸収率の大きい場合破損された。単板の場合、保護層の破損に対処するため、保護層をもう一度塗布するか保護層を塗布する前にレーザーカットすることが必要となる。いずれにしても単板方式ではレーザーカット工程がプレス工程の中に限定されるという課題が予想される。従って単板ディスクの場合、有効度は高いが、用途が限定される。
【００３４】
（Ｃ）以上は、２層式の貼り合わせディスクを用いて、単板のディスクと貼り合わせディスクとの比較を説明した。上記説明からわかるように、１層式の貼り合せたディスクの場合でも、２層式の場合と同様の効果が得られる。従って、ここでは、図１２（ａ）、（ｂ）等を用いて、１層式の場合について、更に説明する。図１２（ａ）に示すように反射層８０２の一方は、ポリカからなる透明基板８０１で、もう一方は硬化した状態の接着層８０４と基板８０３により充填された密閉状態となっている。この状態で、パルスレーザーを集束させ加熱すると、反射層８０２に本実験の場合７０ｎｓの短い時間に５μＪ／パルスの熱が１０〜２０μｍの直径の円形のスポットに加わる。このため瞬時に融点である６００℃に達し溶融状態になる。熱伝導により近接した透明基板８０１のごく一部が溶け、接着層８０４も一部が溶ける。図１２（ｂ）に示すようにこの状態で溶融したアルミは表面張力により、両側に張力が加わるため、溶けたアルミは境界部８２１ａ、８２１ｂに集まり、集中部８２２ａ、８２２ｂが形成され再び固まる。こうしてアルミの残査のない無反射部５８４が形成される。よって、図１０（ａ）に示すように貼り合わせディスクにすることにより、レーザートリミングした場合はっきりとした無反射部５８４が得られる。単板の場合に発生する保護膜の破壊による外部環境への反射層の露出は、レーザーパワーを最適値より１０倍以上上げてもみられなかった。レーザートリミングの後、図１２（ｂ）に示すように無反射部５８４は２枚の透明基板８０１、８０３によりサンドウィッチ構造になるとともに両側が接着層８０４により、外部の環境から遮断されているため環境の影響から保護されるという効果がある。
【００３５】
（ｄ）さらに、ディスクを２枚貼り合わせることによる、他の利点について、説明する。バーコードで二次記録した場合、図１０（ｂ）に示すように、単板ディスクでは不正業者が、保護層を除去することによりアルミ層を露出させられる。このため、正規ディスクのバーコード部にアルミ層を再度蒸着し、再度別のバーコードをレーザートリミングすることにより、暗号化されていないデータ部を改ざんされる可能性がある。例えば、ＩＤ番号を平文、もしくは主暗号と分離して記録した場合、単板では改ざんされ、他のパスワードでソフトの不正使用が行われる可能性がある。しかし、図１０（ａ）のように貼り合わせディスクに二次記録した場合、貼り合わせディスクを２枚にはがすのは困難である。このことに加えて、はがす時にアルミ反射膜が部分的に破壊される。海賊版防止マーキングが破壊された場合、海賊版ディスクと判別され、作動しなくなる。従って、貼り合わせディスクの場合不正改ざんした場合の歩留りが悪くなり、経済的に不正改ざんが抑制される。特に、２層式の貼り合わせディスクの場合、ポリカ材料は温度湿度の膨張係数をもつため、一旦はがした２枚のディスクの１層と２層の海賊版防止マーキングを数μmの精度で貼り合わせて量産することは不可能に近い。
【００３６】
従って、２層の場合、さらに防止効果は高くなる。こうして貼り合わせディスク８００にレーザートリミングすることにより鮮明な無反射部５８４のスリットが得られることが明らかになった。
【００３７】
以上の説明（ａ）〜（ｄ）で、光学マーキング無反射部の作成技術に関して説明した。
【００３８】
（Ｃ）次に、作成されたマーキング位置の読み取り工程を説明する。
【００３９】
図１５は、光ディスクの製作過程における、光学マーキング無反射部を検出するための低反射光量検出部５８６を中心としたブロック部である。又、図１６は、低反射部のアドレス・クロック位置検出の原理図である。尚、以下の説明では、便宜上、１枚のディスクから構成された光ディスク上の無反射部を読み取り対象とした場合の動作原理について説明する。この動作原理は、２枚のディスクを貼り合わせた光ディスクの場合にも勿論当てはまる。
【００４０】
図１５に示すように、ディスク８００を低反射部位置検出部６００を有するマーキング読み取り装置に装着し、マーキングを読み取った場合、図９（ａ）の波形図に示すように、ピットの有無による信号波形８２３と無反射部５８４の存在による信号波形８２４は信号レベルが大きく異なるため、簡単な構成の回路で明確に区別できる。
【００４１】
この波形をもつ無反射部５８４の開始位置と終了位置は、図１５のブロック図の低反射光量検出部５８６によって容易に検出される。そして、再生クロック信号を基準信号とすることにより、低反射部アドレスクロック番号位置信号出力部５９６において位置情報が得られる。
【００４２】
図１５に示すように、低反射光量検出部５８６の光量レベル比較器（レベルスライサー）５８７は光基準値設定部５８８の中の第２スライスレベルの値で光再生信号をスライスし、２値化出力を得る。つまり第２スライスレベルより低い信号レベルのアナログの光再生信号を検出することにより、ＢＣＡの低反射光量部を検出する。検出期間中、図１６の（５）のような波形の低反射光量検知信号を出力する。この信号の開始位置と終了位置のアドレスとクロック位置を測定する。
【００４３】
さて、光再生信号は、ＡＧＣ５９０ａをもつ波形整形回路５９０により、波形整形されデジタル信号となる。クロック再生部３８ａは波形整形信号より、クロック信号３６を再生する。復調部５９１の、ＥＦＭ復調器５９２は信号を復調し、ＥＣＣは誤り訂正し、デジタル信号が出力される。ＥＦＭ復調信号は物理アドレス出力部５９３において、ＣＤの場合サブコードのＱビットからＭＳＦのアドレスがアドレス出力部５９４から出力され、クレーム同期信号等の同期信号が同期信号出力部５９５より出力される。クロック再生部３８ａからは復調クロックが出力される。
【００４４】
低反射部アドレス／クロック信号位置番号出力部５９６においては、ｎ−１アドレス出力部５９７とアドレス信号、そしてクロックカウンター５９８と同期クロック信号もしくは復調クロックを用いて、低反射部開始位置／終了位置検出部５９９により低反射部５８４の開始点と終了点を正確に計測する。この方法を図１６の波形図を用いて具体的に説明する。図１６の（１）の光ディスクの断面図のように、マーク番号１の低反射部５８４が部分的に設けられている。図１６（２）のような反射光信号つまり図１６（３）のようなエンベロープ信号が出力され、低反射部において、光量基準値より低くなる。これを光量レベル比較器５８７により検出し、図１６（５）のような低反射光量検知信号が低反射光量検出部５８６から出力される。又、図１６（４）の再生デジタル信号に示すように、マーキングの領域は反射層がないため、デジタル信号は出力されない。
【００４５】
次に、この低反射光量検知信号の開始、終了位置を求めるためには、アドレス情報と図１６（６）のクロック信号を用いる。まず、図１６（７）のアドレスｎの基準クロック６０５を測定する。ｎ−１アドレス出力部５９７により、予め、アドレスｎの一つ前のアドレスを検知すると、次のＳｙｎｃ６０４はアドレスｎのＳｙｎｃであることがわかる。このＳｙｎｃ６０４と低反射光量検知信号の開始点つまり基準クロック６０５までのクロック数をクロックカウンター５９８でカウントする。このクロック数を基準遅延時間ＴＤと定義し、基準遅延時間ＴＤ測定部６０８が測定し、記憶する。
【００４６】
読み取り用再生装置により、回路の遅延時間が異なるためこの基準遅延時間ＴＤは読み取り用再生装置により異なる。そこで、このＴＤを用いて時間遅れ補正部６０７が時間補正を行うことにより、設計の異なる読み取り用再生装置においても低反射部の開始点のクロック数が正確に測定できるという効果がある。次に図１６（８）のように次のトラックＮｏ．Ｔ０＋１の光学マークに対する開始アドレス・クロック数を求めるとアドレスｎ＋１２のクロックｍ＋１４が得られる。ＴＤ＝ｍ＋２であるから、クロック数は１２に補正されるが、説明ではｍ＋１４を用いる。この読み取り用再生装置により、基準遅延時間ＴＤを求めなくとも、ばらつく遅延時間の影響をなくすもう一つの方法を述べる。この方法は、図１６（７）のアドレスｎの光学マーク１と次のトラックＮｏ．Ｔ０＋１の光学マーク２の相対的な位置関係が一致しているかを照合することにより、正規ディスクかどうかを判別できる。つまり、ＴＤを変数として無視し、測定した光学マーク１の位置ａ１＋ＴＤと光学マーク２の位置ａ２＋ＴＤの差を求めるとａ１−ａ２となる。同時に暗号を復号したマーク１の位置ａ１とマーク２の位置情報ａ２の差ａ１−ａ２と一致するかを照合することにより正規ディスクかどうかを照合できる。この方式であるとより簡単な構成で基準遅延時間ＴＤのバラつきを補正した上で位置を照合できるという効果がある。
【００４７】
（Ｄ）つぎに暗号書き込み工程を説明する。（Ｃ）において読み取られた位置情報は、後の（２）で詳しく述べるようにして暗号化（ディジタル署名化）され、バーコード等の方法で、光ディスクに書き込まれる。その様子を示すのが、図３である。即ち、図３（１）においてパルスレーザーにより、反射層がトリミングされ、同図（２）のようなバーコード状のトリミングパターンが形成される。再生装置側（プレーヤ側）では同図（３）のように、波形が部分的に欠落したエンベロープ波形が得られる。欠落部は通常のピットによる信号では発生しない低いレベルの信号を生じさせるので、これを第２スライスレベルのコンパレータでスライスすると同図（４）のような低反射部検出信号が得られる。同図（５）でこの低反射部検出信号からＰＷＭもしくは後に述べるＰＥ−ＲＺ復調部６２１により、暗号もしくはディスクＩＤを含む信号が復調された復調データが出力される。
【００４８】
以上は、光ディスク作成の各種工程について説明した。次に、このようにして、完成した光ディスクをプレーヤ側で再生するための、再生装置（プレーヤ）について、図４４を用いてその構成と動作を併せて説明する。
【００４９】
同図において、最初に光ディスク９１０２の構成を説明する。光ディスク９１０２に形成された反射膜（図示省略）には、マーキング９１０３が施されている。そのマーキング９１０３の位置が、光ディスクの製造段階において、位置検出手段によって検出され、その検出された位置がマーキング位置情報として光ディスクに暗号化されて、バーコード９１０４で書き込まれている。
【００５０】
位置情報読みとり手段９１０１は、そのバーコード９１０４を読みとって、内蔵する復号化手段９１０５によって、そのバーコードの内容を復号化して出力する。マーキング読みとり手段９１０６は、マーキング９１０３の現実の位置を読みとって、出力する。比較判定手段９１０７は、位置情報読みとり手段９１０１に内蔵された復号化手段９１０５による復号結果と、マーキング読みとり手段９１０６による読みとり結果とを比較し、両者が所定の許容範囲内で一致しているか否かを判定する。一致している場合は、光ディスクを再生するための再生信号９１０８を出力し、一致していなければ、再生停止信号９１０９を出力する。制御手段（図示省略）は、それらの信号に従って、光ディスクの再生動作を制御し、再生停止信号が出された場合は、不正に複製された光ディスクである旨の表示を表示部（図示省略）に行って、再生動作を停止させる。ここで、マーキング読みとり手段９１０６は、マーキング９１０３の現実の位置を読みとる際に、復号化手段９１０５の復号結果を利用してももちろんよい。
【００５１】
この様な再生装置によれば、不正に複製された光ディスクを検知して、その再生を停止することが出来、事実上不正な複製を防止出来る。
【００５２】
ここで、光ディスクの製造からプレーヤ側の再生についての説明を終えて、それらの内容に関連する、付随的事項について説明する。
【００５３】
（ａ）低反射部の位置情報リストである低反射部アドレス表について説明する。
【００５４】
（ａ）即ち、予め工場において、海賊版防止マーク作成工程により、無作為にレーザーマーキングを形成する。この様にして、形成されたレーザーマーキングは、同じ形状のものは作れない。次の工程では、ＤＶＤの場合、各ディスク毎に低反射部５８４を上述したようにして０．１３μｍの分解能で測定し、図１３（ａ）に示すような低反射部アドレス表６０９を作成する。ここで、図１３（ａ）は、本実施例により作成される正規のＣＤの低反射部アドレス表などを表した図であり、図１３（ｂ）は、ＣＤが不正複製されたものである場合の図である。この低反射部アドレス表６０９を図１８に示すような一方向関数で暗号化し、図２に示すように、ディスクの最内周部に、バーコード状の反射層のない低反射部群５８４ｃ〜５８４ｅを、２回目の反射層形成工程において、記録する。もしくは図１４に示すように、ＣＤ−ＲＯＭの磁気記録部６７に記録してもよい。図１８は、暗号化に用いる一方向関数によるディスク照合のフローチャートであり、図１４は、ディスク作成装置、及び専用の記録再生装置のブロック図である。図１３に示すように正規のＣＤと不正複製されたＣＤでは低反射部アドレス表６０９、６０９ｘが大幅に異なる。その要因の１つは、上述したように、レーザーマーキングは、同じ形状のものが作れないからである。更に、ディスクにおいて予め割り当てられたセクタのアドレスが、ディスクの原盤相互間で相違することも両者が大幅に異なる第２の要因である。
【００５５】
即ち、ここで、図１３を参照しながら、マーキングに関して、正規ディスクと海賊版ディスクとで得られる位置情報の違いを説明する。同図では、上記第１、第２の要因が重なっている場合である。又、マーキングは、ディスク上に２つ形成されている。即ち、マーク番号１のマーキングに対して、正規のＣＤの場合、アドレス表６０９に示されているように第１マークは、論理アドレスＡ１のセクタの中の開始点より２６２番目のクロックの位置にある。１クロックはＤＶＤの場合、０．１３μｍであるため、この精度で測定されている。次に、海賊版ＣＤの場合、アドレス表６０９ｘに示されているように、アドレスＡ２のセクタの中の８１番目のクロックの位置にある。このように、第１マークの位置が正規ディスクと海賊版ディスクでは違うことから海賊版ディスクを発見することができる。同様に、第２マークの位置も異なる。この正規ディスクと位置情報を一致させるには、アドレスＡ１のセクタの２６２番目の位置の反射膜を１クロック単位つまり、０．１３μｍの精度で加工しないと海賊版ディスクは作動しない。
【００５６】
従って図１４のように、記録再生装置においてこの暗号化された表を復号して、正規の表をつくり、照合プログラム５３５により照合することにより、正規のディスクと不正複製されたディスクを区別することができ、不正複製ディスクの動作を停止できる。図１６の例では図１７に示すように正規のディスクと不正複製されたディスクでは低反射部アドレス表６０９、６０９ｘの値が異なる。図１６（８）のように正規ディスクではマーク１の次のトラックでの開始／終了位置はｍ＋１４、ｍ＋２６７であるが、図１６（９）のように不正複製されたディスクではｍ＋２１、ｍ＋２７７となり異なる。こうして図１７に示すように低反射部アドレス表６０９、６０９ｘの値が異なり不正複製されたディスクを判別できる。この低反射部アドレス表６０９をもつディスクを不正複製業者が複製する場合は、彼らは図１６（８）に示すように再生クロック信号の分解能で正確にレーザートリミングを行う必要がある。ＤＶＤディスクの場合、図２０（５）に示すように再生クロック信号の周期Ｔをディスク上の距離に換算した場合０.１３３μｍになる。従って、不正複製するには０.１μmのサブミクロンの分解能で反射膜を除去することが要求される。確かに光ディスク用の光ヘッドを用いた場合、サブミクロンの精度でＣＤ−Ｒのような記録膜に記録できる。しかし、この再生波形は図９（ｃ）のようになり、図９（ａ）のような特異な波形８２４は反射膜を除去しない限り得られない。
【００５７】
（ｂ）従ってこの反射膜をとり除く海賊版ディスクの量産方法としてはＹＡＧ等の大出力レーザーを用いたレーザートリミングが１番目の方法として考えられる。現状では最も精度の高い工作用レーザートリミングの加工精度は数μｍしか得られない。半導体のマスク修正用レーザートリミングにおいても１μｍが加工精度の限界であるといわれている。つまり、レーザートリミングでは０．１μｍの加工精度を量産レベルで達成することは難しい。
【００５８】
（Ｃ）二番目の方法として、現在サブミクロンの加工精度を達成しているのは、超ＬＳＩの半導体マスクの加工用のＸ線露光装置やイオンビーム加工装置が知られているが、非常に高額な装置で１枚あたりの加工時間も要するため、ディスク１枚毎に加工すると１枚のコストは高額なものとなる。従って、現行では殆どの正規ディスクの販売価格を上回るコストとなり、採算がとれなくなり、海賊版ディスクを作る意味がなくなってしまう。
【００５９】
（ｄ）以上のように第１の方法であるレーザートリミングでは、サブミクロンの精度での加工が困難なため、海賊版ディスクの量産が困難である。又、第２の方法であるＸ線露光等のサブミクロンの加工精度を有する技術では、１枚あたりのコストがかかりすぎて、経済面で海賊版ディスクの生産が無意味となる。従って、低コストのサブミクロンの量産加工技術が実用化されるのまでの間、海賊版ディスクの複製は防止される。このような技術が実用化されるのは遠い将来のことであるので海賊版ディスクの生産は防止される。また２層ディスクの各層に低反射部を設けた場合、上下のピットを合わせて精度よく貼りあわせないと海賊版ディスクは複製できないため、防止効果はさらに上がる。
【００６０】
（ｂ）次に、低反射部のディスク上の配置角度を所定のように特定する事項について説明する。
【００６１】
本発明では、反射層レベルつまり低反射部マーキングだけで充分な海賊版防止効果がある。この場合、原盤は複製品であっても防止効果がある。しかし、原盤レベルの海賊版防止技術と組み合わせることにより、さらに防止効果を高められる。低反射部のディスク上の配置角度を図１３（ａ）の表５３２ａと表６０９のように特定すると、海賊版業者は原盤の各ピットの配置角度の状態まで正確に複製する必要がある。海賊版のコストが上がるため、抑制効果がさらに上がる。
【００６２】
（Ｃ）次に、ここで本発明のポイントをまとめる。本発明では正規業者は数十μｍの加工精度の汎用のレーザートリミング装置で加工すれば、正規のディスクが作れる。測定精度には０．１３μｍが要求されるが、これは民生用のＤＶＤプレーヤーの一般的な回路で測定できる。この測定結果を暗号の秘密鍵で暗号化することにより正規ディスクが生産できる。つまり、正規業者は秘密鍵と０．１３μｍの測定精度の測定器のみが要求され、要求される加工精度は２〜３桁悪い数十μｍである。従って、一般のレーザ加工装置でよい。一方、海賊版業者は、秘密鍵をもっていないため、正規ディスクの暗号をそのままコピーせざるを得ない。この暗号の位置情報つまり、正規ディスクの位置情報に対応したマーキングを０１３μｍの加工精度で加工する必要がある。つまり正規業者の加工機より２桁高い加工精度の加工機で低反射部マーキングを作成する必要がある。この２桁高い加工精度つまり、０．１μｍの精度による量産は技術的にも経済的にも近い将来を考えても困難である。このため、海賊版ディスクはＤＶＤ規格存続中は防止されることになる。つまり、本発明の一つのポイントは一般的に測定精度が加工精度より数桁高いことを利用している点にある。
【００６３】
以上のことはＣＬＶの場合、前述のように原盤のアドレスの座標配置が異なることを利用している。一般に、ディスク原盤は、一定回転数つまり等角速度（ＣＡＶ）でモーターを回転させて記録されたものと、一定の線速度つまり等線速度（ＣＬＶ）でディスクを回転させて記録されたものの２種類がある。ＣＡＶディスクの場合、論理アドレスは所定の角度上に配置されるため、論理アドレスと原盤上の物理的配置角度は何度原盤を作成しても全く同じである。しかし、ＣＬＶディスクの場合、線速度しか制御しないため、論理アドレスの原盤上の配置角度はランダムになる。すなわち、全く同じデータを原盤作成装置で記録しても、トラッキングピッチや開始点や線速度が毎回微妙に違い、この誤差が累積されるため、物理的配置が異なる。尚、図１７は、正規のディスクと不正複製されたディスクの低反射部アドレス表の比較図である。
【００６４】
以上、原盤レベルの防止方式を述べた。これは、同じ論理データから原盤作成装置を用いてＣＤやＤＶＤのようなＣＬＶ記録の原盤を作成した場合、正規ディスクと海賊版ディスクでは、各ピットの原盤上の物理的配置が原盤毎に異なる。この点に着目して正規ディスクと海賊版ディスクの識別を行うものである。原盤レベルの海賊版防止技術は単純に正規ディスクのデータのみを複写した論理レベルの海賊版を防止できる。しかし、最近ではより高度の技術をもつ海賊版業者が登場し、正規ディスクのポリカ基板を溶かすことにより、正規ディスクと全く同じ物理形状のレプリカの原盤を作成することが可能となっている。この場合、原盤レベルの海賊版防止方式は破られてしまう。この新たな海賊版ディスクの生産を防止するため、本発明では反射膜にマーキングする反射層レベルの海賊版防止方式を考案した。
【００６５】
さらに、本発明の方法では、上述のように、例え原盤が同じでも、原盤を用いて成形されたディスク一枚毎に反射膜作成工程で反射膜を一部除去することによりマーキングを作成する。従って、ディスク毎に低反射部マーキングの位置や形状が異なる。サブミクロンの精度で正確に反射膜を部分的に削除することは、通常工程では不可能に近い。従って本発明のディスクを複製することは経済的に成立しないため、複製防止の効果は高い。
【００６６】
尚、図１９に低反射部アドレス表による不正ディスクの検出フローチャート図を示す。再生装置の光ヘッドや回路等の設計により、光マークの検出に要する遅延時間が、ごくわずかであるが異なる。この回路遅延時間ＴＤは設計時点もしくは量産時点で、予測できる。光マークはフレーム同期信号からのクロック数つまり時間を測定して位置情報を得る。このためこの回路遅延時間の影響により、光マークの位置情報の検出データに誤差が生じる。すると正規のディスクまで海賊版ディスクであると判定してしまい正規の使用者に迷惑を与える。そこで、回路遅延時間ＴＤの影響を軽減する工夫を述べる。又、ディスクの購入後についた傷により、再生クロック信号が途切れるため光マークの位置情報の測定値に数クロックの誤差が生じることから、これについての対策として、ディスクに図２０の許容誤差８６６と合格回数８６７を記録し、再生時における測定値の許容誤差を実状に応じて認めるとともに、合格回数８６７に達した時点で、再生を許可することによりディスクの表面の傷による誤差の許容範囲をディスクの出荷時に著作権者がコントロールできる工夫を図１９を用いて説明する。
【００６７】
即ち、図１９において、ステップ８６５ａでディスクを再生して、本発明のバーコード記録部もしくはピット記録部より暗号化された位置情報を入手する。ステップ８６５ｂで復号もしくは署名検証を行い、ステップ８６５ｃで光マークの位置情報リストを得る。次に再生回路の遅延時間ＴＤが再生装置の図１５の回路遅延時間記憶部６０８ａの中に入っている場合はステップ８６５ｈより、ＴＤを読み出し、ステップ８６５ｘへ進む。ＴＤが再生装置にない時、もしくはディスクに測定命令が記録されている時は、ステップ８６５ｄに進み基準遅延時間の測定ルーチンに入る。アドレスｎｓ−１を検知すると次のアドレスｎｓの開始位置がわかる。フレーム同期信号と再生クロックをカウントし、ステップ８６５ｆで基準の光マークを検知する。ステップ８６５ｇで回路遅延時間ＴＤを測定し、記憶する。なお、この動作は図１６（７）を用いて後述する動作と同じである。ステップ８６５ｘでアドレスｎｍの中にある光マークを測定する。ステップ８６５ｉ，８６５ｊ，８６５ｋ，８６５ｍにおいてはステップ８６５ｄ，８６５ｙ，８６５ｆ，８６５ｇと同様にして、光マークの位置情報をクロック単位の分解能で検出する。次にステップ８６５ｎで、海賊版ディスクの検知ルーチンに入る。まず、回路遅延時間ＴＤを補正する。ステップ８６５ｐで、図２０に示すディスクに記録されている許容誤差８６６つまりｔＡと合格回数８６７を読み出し、ステップ８６５ｑで測定した位置情報が許容誤差ｔＡの範囲に収まっているかを照合する。ステップ８６５ｒでこの結果がＯＫなら、ステップ８６５ｓで、照合したマーク数が合格回数に達したかをチェックし、ＯＫならステップ８６５ｕで正規ディスクと判別し、再生を許可する。まだ、合格回数に達していない場合はステップ８６５ｚへ戻る。ステップ８６５ｒでＮＯの場合は、ステップ８６５ｔで誤検出回数がＮＡより少ないかをチェックしＯＫの場合のみ、ステップ８６５ｓへ戻る。ＯＫでない時は、ステップ８６５ｖで不正ディスクと判定して停止する。
【００６８】
以上のようにして、再生装置の回路遅延時間ＴＤをＩＣのＲＯＭ内に記録してあるので、より正確に光マークの位置情報が得られる。又、ディスクのソフト毎に許容誤差８６６と合格回数を設定することにより購入後のディスクについた傷に対して、実態に合わせて海賊版ディスクの判定基準を変更できるので、正規ディスクを誤判別する確率が低くなるという効果がある。
【００６９】
（Ｄ）ここで、２枚のディスクを貼り合わせた光ディスクにおける光学マーキング無反射部の読み取りに関する説明における、上記動作原理では、触れなかった点を中心として述べる。
【００７０】
即ち、図１６のように開始位置のアドレス番号、フレーム番号、クロック番号が１Ｔ単位の分解能つまり、ＤＶＤ規格においては一般プレーヤーで０．１３μｍの分解能で本発明の光学マークを正確に測定できる。図１６の光学マークのアドレスの読みとり方法をＤＶＤ規格に適用したものを図２０と図２１に示す。図１６と同じ動作原理であるため図２０、図２１の信号（１）（２）（３）（４）（５）の説明は省略する。
【００７１】
ここで、ＣＤの場合の低反射部の位置検出原理図である図１６と、ＤＶＤの場合の図２０、図２１との対応について述べる。
【００７２】
図１６（５）は、図２０（１）、図２１（１）に対応する。図１６（６）の再生クロック信号は、図２０（５）、図２８（５）に対応する。図１６（７）のアドレス６０３は、図２０（２）、図２１（２）に対応する。
【００７３】
図１６（７）のフレームＳｙｎｃ６０４は、図２０（４）、図２１（４）に対応する。図１６（８）の開始クロック番号６０５ａは、図２０（６）の再生チャンネルクロック番号に対応する。図１６（７）の終了クロック番号６０６ａに代えて、図２０（７）、図２１（７）では６ｂｉｔのマーキング長を用いてデータの圧縮を計っている。
【００７４】
図示するようにＣＤとＤＶＤでは基本的に検出動作は同じであるが、第１の違いとして図２０（７）の１ｂｉｔのマークの層識別子に６０３ａに示すように、低反射部が１層であるか、２層であるかの識別子が入っている点が異なる。ＤＶＤの２層の場合、上述のように防止効果が高まる。第２の違いとして線記録密度が倍近く高いため、再生クロックの１Ｔが０．１３μｍと短くなり、より位置情報の検出分解能が上がり、防止効果が高い。
【００７５】
図２０の場合、２層の反射層をもつ２層式の光ディスクを用いた場合の一層目の信号を示し、信号（１）は１層目の光学マーク（マーキング）の開始位置を検出した状態を示す。図２１は２層目の信号の状態を示す。
【００７６】
２層目を読み出す時は、再生装置の１層２層切換部より焦点制御部に切り換え信号を送り１層から２層へ焦点駆動部により焦点を切り換える。図２０からアドレス（ｎ）であることがわかり、信号（４）のフレーム同期信号をカウンタでカウントすることにより、フレーム４にあることがわかる。信号（５）のＰＬＬ再生クロック番号がわかり、信号（６）の光学マーキング位置データが得られる。この位置データを用いて、一般の民生用ＤＶＤプレーヤで光学マークを０．１３μｍの分解能で測定することができる。
【００７７】
（Ｅ）次に、２枚のディスクを貼り合わせた光ディスクのさらに関連事項を説明する。
【００７８】
図２１は、２層目にできた光マーキングのアドレス位置情報を示す。図７の工程（６）で示したように、レーザー光は１層、２層を貫通させて同じ穴で開けるため、第１層の反射層８０２にできた無反射部８１５と第２反射層８２５にできた無反射部８２６とは同じ形状をしている。本発明では透明基板８０１と第２基板８０３を貼り合わせた後にレーザを貫通させて２層に同じマークを作成する。この場合、１層と２層はピットの座標配置が異なることと、貼り合わせ時の１層、２層間の位置関係はランダムであるため、１層と２層では各々異なるビット部にマークが形成され、全く異なる位置情報が得られる。この２つの位置情報を暗号化して海賊版防止ディスクを作成する。このディスクを不正に複製しようとした場合、各々２層の光学マークを０１３μｍ程度の精度で一致させる必要がある。前述のように０．１３μｍつまり０．１μｍの精度で光マークで光マークとピットを一致させて複製することは現状では無理であるが、将来、低コストで０．１μｍの加工精度で１層ディスクを大量にトリミングできる量産技術が実現する可能性はある。この場合でも２層貼り合わせディスク８００の場合、上下２枚のディスクが同時トリミングされるので、上下２枚のピット配置および光学マークを数μｍの精度で合わせる必要がある。しかし、ポリカ基板の温度係数等によりこの精度で貼り合わせることは、不可能に近い。このため２層のディスク８００にレーザーを貫通させ光学マークを作成した場合、複製が著しく困難な海賊版防止マークが得られる。このため海賊版防止効果が高くなるという効果が得られる。
【００７９】
以上のようにして、海賊版防止処理が施された光ディスクが完成する。この場合、海賊版防止用途の場合、単板のようにディスク工程とレーザーカット工程が分離できない場合、レーザーカット工程と一体となった暗号化工程及び暗号の秘密鍵の処理はディスク工場の中で行うことになる。つまり、単板方式はソフト会社のもつ暗号用の秘密鍵をディスク工場に渡す必要があり、暗号の機密性が大幅に低下する。これに対し、本発明の１つの対応である貼り合わせディスクにレーザー加工する方式では、レーザートリミングをディスク製造工程とは完全に分離できる。従って、ソフトメーカーの工場でもレーザートリミングと暗号化作業が行なえる。ディスク工場にソフトメーカーがもつ暗号の秘密鍵を渡す必要がなく、暗号の秘密鍵がソフトメーカーの外部に出ないため、暗号の機密性が大幅に向上する。
【００８０】
図２３は本発明のレーザー記録装置のブロック図を示し、図２４（１）は本発明のＲＺ記録を符号化した信号を示す。図２５は従来のバーコードフォーマットで符号化した信号を示す。本発明では図２４（１）に示すようにＲＺ記録を用いている。これは、一つの単位時間を複数のタイムスロット例えば第１タイムスロット９２０ａと第２タイムスロット９２１ａ，第３タイムスロット９２２ａ等に分けデータが“００”の時は図２４（１）に示すように第１タイムスロット９２０ａ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よりも狭い時間巾の信号９２４ｂを記録する。記録クロックの周期Ｔより狭いパルス９２４ｂがｔ＝ｔ１とｔ＝ｔ２の間に出力される。この場合図２３に示すようなモーター９１５の回転センサー９１５ａの回転パルスによりクロック信号発生部９１３によりクロックを発生させ、同期させて記録するとモーターの回転ムラの影響はなくなる。こうして、図２４（２）に示すように、ディスク上には４つの記録領域のうち１番目の記録領域９２５ａの中に“００”を示す９２３ａが記録され図２７（１）のような円形バーコードが形成される。
【００８１】
次にデータが“０１”の時は図２４（３）に示すように第２のタイムスロット９２１ｂにパルス９２４ｂがｔ＝ｔ２からｔ＝ｔ３の間に記録される。こうして、ディスク上には、図２４（４）に示すように左から２番目の記録領域９２６ｂにストライプ９２３ｂが形成される。
【００８２】
次に、“１０”，“１１”のデータを記録する時は、各々第３タイムスロット、第４タイムスロットに記録する。
【００８３】
ここで従来のバーコード記録で用いられているＮＲＺ記録を図２５を用いて説明する。ＮＲＺの場合、図２５（１）に示すようにタイムスロット９２０ａの間隔Ｔと同じ巾のパルス９２８ａと９２８ｂを出力させる。ＲＺの場合、一つのパルス巾で、１／ｎＴのパルス巾のみでよかったのが、ＮＲＺの場合Ｔの広い巾のパルスが必要で、さらにＴが連続した場合、図２５（３）に示すように２Ｔ，３Ｔの２倍，３倍巾のパルスが必要となる。本発明のようなレーザートリミングの場合、レーザーのトリミング巾を変えるには設定を変更する必要があるため現実的には困難であり、ＮＲＺは適していない。図２５（２）のように、左から一番目と三番目の記録領域９２５ａと９２７ａにストライプ９２９ａ、９２９ｂが形成され、“１０”のデータの場合は図２５（４）のように左から二番目と三番目の記録領域９２６ｂと９２７ｂに２Ｔの巾のストライプ９２９ａが形成される。
【００８４】
従来のＮＲＺ記録の場合、図２５（１）（３）に示すようにパルス巾は１Ｔ，２Ｔであるため本発明のレーザートリミングには適していないことがわかる。本発明のレーザートリミングによるバーコード形成の場合、図８（ａ）の実験結果の図に示したように形成されるが、トリミングの線巾はディスク毎に変動し、精密に制御することは難しい。ディスクの反射膜をトリミングする場合、パルスレーザーの出力変動と、反射膜の厚さと材質、基板の熱電導率や厚さの変動によりトリミングの線巾は変動するからである。次に同一ディスク上に線巾の異なるスロットを設けることは記録装置を複雑にさせる。例えば図２５（１）（２）に示すように商品バーコードで用いられているＮＲＺ記録の場合、トリミングの線巾は正確にクロックの周期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多種類の線巾をバー毎に変化させて記録することは難しい。従来の商品用の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するとまず２Ｔ，３Ｔの異なる線巾を同一ディスク上に正確に記録することは難しいため歩留りが低下する。次に、レーザートリミングの巾が変動するため安定して記録できない。このため、復調が困難となる。本発明のように、ＲＺ記録することにより、まずレーザーのトリミング巾が変動しても、デジタル記録が安定してできるという効果がある。次にＲＺ記録では線巾が１種類だけでよいためレーザーパワーの変調をする必要がないため、記録装置の構成が簡単になるという効果がある。
【００８５】
以上のように本発明の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、安定してデジタル記録ができるという効果がある。
【００８６】
次にＲＺ記録とフェーズエンコード（略してＰＥ）変調した実施例を図２６に示す。図２６は、図２４のＲＺ記録をＰＥ変調させた場合の信号とストライプ配置を示す。まず、“０”のデータを記録する場合、２つのタイムスロット９２０ａ，９２１ａのうち左のスロット９２０ａへ、データが“１”の時は図２６（３）のように右のスロットに信号を記録する。ディスク上には図２６の（２）と（４）に示すように“０”のデータの場合は左の記録領域９２５ａ，“１”のデータは右の記録領域９２６ｂにストライプ９２３ａ，９２３ｂとして記録される。こうして、“０１０”のデータの場合、図２６（５）に示すようにパルス９２４ｃが左つまり“０”、パルス９２４ｄが右つまり“１”、パルス９２４ｅが左つまり“０”のタイムスロットに出力され、ディスク上にはストライプが左，右，左の位置にレーザーによりトリミングされる。図２６（５）に“０１０”のデータを変調した信号を示す。これをみるとわかるように、各々のチャンネルビットに必ず、信号が存在する。つまり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という効果がある。また、チャンネルクロック２Ｔ毎に必ず、１つの信号９２３があるため、ＰＬＬを使わなくても、チャンネルクロックの同期クロックを再生できるという効果がある。
【００８７】
こうして、図２７の（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２７の（４）の記録データ“０１０００”を記録した場合本実施例のＰＥ−ＲＺ変調では（３）の記録信号と同じパターンのバーコード９２３ａが（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すると、実施例１で説明したようにピット変調信号の一部が、バーコートの反射層欠落部により、反射信号がなくなり、（５）の再生信号のような波形が出力される。この信号を図３５（ａ）に示す２次もしくは３次のＬＰＦフィルタ９４３を通すことにより、（６）の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でスライスすることにより、（７）の再生データ“０１０００”が復調される。
【００８８】
さて本発明の光ディスクの特徴を再度述べると、図１０（ａ）（ｂ）で説明したように単板のディスクにレーザートリミング記録をした場合図１０（ｂ）のように保護層が破壊される。従ってトリミング後に工場で保護層を再度形成する必要がある。従ってソフト会社や販売店でバーコード記録することができない。このため用途が大きく限定されるという課題が予想される。
【００８９】
一方、２枚の透明基板のディスクを貼りあ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した場合は図１０（ａ）に示すように保護層８０４が殆ど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り確認した。また９６時間、温度８５度、湿度９５％の環境試験後もトリミング部の反射膜に変化がないことも確認した。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を適用することにより工場で保護層を付け直す必要がないためプレス工場以外、例えばソフト会社や販売店でバーコードをトリミング記録できるという大きな効果がある。この場合ソフト会社の暗号の秘密鍵の情報が社外に出す必要がなくなり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、セキュリティが大きく向上する。また、後で述べるようにトリミング線巾をＤＶＤの場合１４Ｔつまり１．８２ミクロン以上に設定することによりＤＶＤのピット信号と分離できるためＤＶＤのピット記録領域の上に重畳して記録することができる。このようにＤＶＤのように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、二次記録できるという効果がある貼り合わせ型の光ディスクが実現する。
【００９０】
特に貼り合わせ型の両面光ディスクにトリミングした場合、レーザーは各面の２枚の反射膜を同時に貫通する。このため一度に両面にバーコードが形成できるため１回の工程で両面が記録できるというメディア製造上の効果がある。この場合再生装置側では裏面では逆方向のバーコード信号が再生されるため裏面を識別する方法が求められるが後で詳しく述べる。
【００９１】
では、まず図２３のレーザトリミングの記録回路の動作を説明する。シリアル番号発生部９０８から発行されたＩＤ番号と入力データは入力部９０９内で合成され、暗号エンコーダ８３０で必要に応じてＲＳａ関数等により署名もしくは暗号化され、ＥＣＣエンコーダ９０７によりエラー訂正符号化とインターリーブがかけられる。
【００９２】
ＲＺ変調部９１０により、後で述べるフェーズエンコーディング（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において作られる。
【００９３】
ＲＺ変調信号はレーザ発光回路９１１によりトリガーパルスが作成され、レーザ電源回路９２９に接続されたＹＡＧ等のレーザ９１２に入力され、パルス状のレーザが発光し、集光部９１４により貼り合わせディスク８００の反射膜８０２上に結像され反射膜がバーコード状に除去される。誤り訂正方式に関しては後で詳しく述べる。暗号方式は公開鍵暗号をシリアル番号をソフト会社のもつ秘密鍵で署名する。この場合ソフト会社以外のものは秘密鍵を持たないため新たなシリアル番号を署名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できるという大きな効果がある。この場合前述したように公開鍵は逆解読できないため安全度は高い。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ても偽造は防止される。
【００９４】
ここで記録装置の集光部を詳しく述べる。
【００９５】
図２８（ａ）に示すように、レーザー９１２からの光は、集光部９１４に入光し、コリメータ９１６で平行光としシリンドリカルレンズ９１７により光ディスクの円周方向の一方向だけ集束し、半径方向に長いストライプ状の光となる。この光をマスク９１８により、カットし、集束レンズ９１９により、光ディスクの反射膜８０２上に結像させ、ストライプ状に除去する。この場合、図２８ではマスク９１８は４方向を制限している。しかし実際は、ストライプの長手方向の内周側の１方向を制限するだけでよい。こうして図２８（ｂ）のようにストライプが形成される。ＰＥ変調の場合、ストライプの間隔は１Ｔ、２Ｔ、３Ｔの３種が存在し、この間隔がずれるとジッターが発生し、エラーレートが上がってしまう。本発明ではモーターの９１５の回転パルスに同期させてクロック発生部９１３が変調クロックを発生し、変調部９１０へ送るので、モーターの９１５つまりディスクの回転に応じて正確な位置にストライプ９２３が記録されるためジッタが低減されるという効果がある。なお、図３の（１）に示すようにレーザーのスキャニング手段９５０を設け、連続発振レーザーを半径方向にスキャニングし、バーコードを形成することもできる。
【００９６】
ここで、フォーマットの特長を述べる。図３０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。
【００９７】
しかし、本発明のストライプ９２３はＣＬＶ記録されたアドレスが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。つまり重ね書きである。このようにＣＬＶデータは原盤のピットパターンで、ＣＡＶデータはレーザーによる反射膜の欠落部で記録されている。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して、光ヘッドのトラッキングが可能となり、ピットの情報のＴｍａｘもしくはＴｍｉｎが検出できるので、この信号を検出してモーターの回転速度制御がかけられる。Ｔｍｉｎを検出するためには、図３０に示すようにストライプ９２３ａのトリミング巾ｔとピットのクロックＴ（ｐｉｔ）の関係はｔ＞１４Ｔ（ｐｉｔ）であれば、上記の効果が出る。ｔが１４Ｔより短いと同じパルス巾となるため弁別できないため復調できなくなる。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には、図３２に示すようにアドレス領域９４４の長さがピット信号の１フレームより大となるように設けられているため、アドレス情報が得られ、トラックジャンプが可能となるという効果がある。また図３６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、実質的な反射率が６ｄｂ下がるだけであるので、光ヘッドのフォーカスが安定してかかるという効果がある。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できない機種もあるが、ＣＡＶデータであるストライプ９２３はモータのホール素子等からの回転パルスを用いて回転制御をかけてＣＡＶ回転をさせ、光ピックアップにより、再生することができるという効果がある。
【００９８】
この場合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図３１に示す。ステップ９３０ａでディスクが挿入されると、まずステップ９３０ｂで内周部に光ヘッドを移動する。すると図３０のストライプ９２３の領域に達する。
【００９９】
ここではストライプ領域９２３のピットデータは全てのピットを正常に再生することはできない。従ってＣＬＶの場合、行われている位相回転制御はできない。ステップ９３０ｃではモーターのホール素子の回転センサーやピット信号のＴｍａｘもしくはＴｍｉｎや周波数を測定することにより回転速度制御をかける。ステップ９３０ｉでストライプがない時はステップ９３０ｆへジャンプする。ストライプがある場合はステップ９３０ｄでバーコードを再生し、ステップ９３０ｅでバーコードの再生を完了するとステップ９３０ｆでストライプのない外周部に光ヘッドを移動する。この領域はストライプがないため、ピット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。ピットの信号が再生できるので、通常の回転位相制御ができ、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。
【０１００】
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、バーコードのストライプのデータとピット記録されたデータの異なる２種類データが再生できるという効果がある。この場合切り替える手段としては、ストライプは最内周部にあるので、光ヘッドのストッパーやピッ
ト信号のアドレスにより光ヘッドの半径位置を測定することにより、切り替えることにより確実に回転制御を切り替えることができる。
【０１０１】
ここで、図４１、図４２、図４３を用いて、回転角度制御を実現する方を述べる。図４１はピット信号のＴｍａｘを検出して回転角度制御をかける場合のブロック図を示す。光ヘッドからの信号は波形成形された後、エッジ間隔計測手段９５３により、ピット信号のパルス間隔を計測される。ｔ０の基準値発生手段９５６は、Ｓｙｎｃ１４Ｔより大きくバーコード信号より小さいパルス巾の基準値情報ｔ０を発生するので、この情報と再生信号のパルス巾ＴＲとが比較手段９５４で比較され、基準値ｔ０より小さく、メモリ手段の中のＴｍａｘより大きい場合のみ、ＴＲをメモリ手段９５５へ送り、Ｔｍａｘとする。このＴｍａｘを基準として、コントローラ９５７はモータ駆動回路９５８を制御し、Ｔｍａｘを基準としたモーターの回転速度制御ができる。本発明の場合、図９（ａ）に示すように、３〜１０μｓの周期のパルスが、バーコードストライプにより、多数個発生する。ＳｙｎｃパルスはＤＶＤの場合１４Ｔ、つまり１．８２μｍである。一方バーコードストライプは１５μｍである。Ｔｍａｘ制御の場合Ｓｙｎｃパルスより長いバーコードパルスをＴｍａｘと判定し誤検出してしまう。第４１図のように基準値ｔ０と比較し、基準値より大きい信号を除去することにより、正常の回転速度の回転速度制御が、バーコードストライプ領域を再生中も可能となる効果がある。この場合図３０に示すようにｔ＞ｔ０＞１４Ｔに設定する。
【０１０２】
次に図４２を用いてＴｍｉｎ方式検出の回転速度制御方法を述べる。図４２のＴｍｉｎの場合、エッジ間隔検出手段９５３からのパルス情報ＴＲは比較手段９５４ａにおいて、メモリ手段９５５ａの中のＴｍｉｎと比べられ、ＴＲ＜Ｔｍｉｎならば、ストローブパルスが発生し、メモリの中のＴｍｉｎは置き換わる。
【０１０３】
この場合、バーコードパルスは前述のように３〜１０μｍ、一方Ｔｍｉｎは０５〜０．８μｍである。従って、バーコード領域を再生してもバーコードパルスは必ずＴｍｉｎより大きいので、ＴＲ＜Ｔｍｉｎの条件を満たさない。従ってＴｍｉｎの方式の回転速度制御とバーコード読取手段９５９を組み合わせることにより、バーコードを再生しながら、同時にＴｍｉｎによる回転速度制御を安定にかけられるという効果がある。この場合発振器クロック９５６により、エッジ間隔を検出するとともに、バーコード読取手段９５９の復調の基準クロックを得ることにより、回転と同期してバーコードを復調できる効果がある。
【０１０４】
次に第４３図を用いて回転位相制御モードと回転速度制御モードをモードスイッチ９６９で切り換える方法を述べる。
【０１０５】
図３１のステップ９３０ｂ，９３０ｃで説明したように、まず内周部に光ヘッドを移動すると同時にモードスイッチ９６９をＡに切り換える。この場合、ピックアップ（ＰＵ）位置センサ９６２等により、移動手段９６４により移動した光ヘッドの半径位置が内周にきたことを検知した場合、モードスイッチ９６９をＡに切り換えてもよい。
【０１０６】
次に回転速度制御モードに入った時の動作を説明する。モータからのモーター回転周波数ｆｍと第２発振器９６８の周波数ｆ２とを第２周波数比較器９６７で比較し、誤差信号をモータ駆動回路９５８へ送り、モーター９６９を制御することにより回転速度制御される。この場合ＣＡＶ回転するためバーコードストライプが再生できる。図３１のステップ９３０ｅに示すようにバーコードの再生が完了すると、移動手段９６４により外周部にヘッドを移動するとともに、ＰＵ位置センサ９６２等からの信号により、モードスイッチ９６９をＢの回転位相制御モードに切り換える。
【０１０７】
回転位相制御モードでは、光ヘッドからのピット信号にクロック抽出手段９６０によりＰＬＬ制御をかける。第１発振器９６６の周波数ｆ１と再生同期信号の周波数ｆｓとの周波数の比較を第１周波数比較器９６５で比較し、差信号をモータ駆動回路９５８に送る。これにより、回転位相制御モードに入る。ピット信号によるＰＬＬの位相制御のため、ｆ１の同期信号に同期したデータが再生される。
【０１０８】
第４３図の方式のように回転位相制御と回転速度制御を切り替えないで、回転位相制御でバーコードストライプ領域に光ヘッドを移動させた場合、ストライプにより位相制御ができないためモーターが暴走したり、エラーが発生し、モーターが停止したりして、トラブルが生ずる。回転モードを切り替えることにより、バーコードを安定して再生できるだけでなく、上述の回転トラブルを回避できるという大きな効果がある。
【０１０９】
図２８の方式の場合、発光パルスの最小間隔は１ｔであるから、レーザーの周波数をｆLとするとｆＣ＝１／ｆLの発光周波数のレーザーが必要となる。この場合、１秒間にｆL／２本、記録できる。しかし、図２９のように光偏向器９３１を用いると発光パルスの最小間隔は２ｔでよくなるため発光周波数がｆL＝１／２ｔとなり、半分の周波数のレーザーでよい。従って同一の周波数のレーザーを用いた場合、光偏向器９３１を用いると倍の本数、つまり１秒間にｆL本、記録できるため生産のタクトを2倍に向上できるという効果がある。
【０１１０】
図２９を用いて光偏向器９３１を用いた２倍のタクトの装置（”スイッチ記録”と呼ぶ）の動作を図２８と異なる部分を中心に説明する。
【０１１１】
光偏向器９３１により、ビームはメインビーム９４５とサブビーム９４６にスイッチされる偏向信号がＯＮの時サブビーム９４６にスイッチされ、サブスリット９３２ｂを通り、副ストライプ９３４が形成される。つまり"０"の時は通常のストライプ９３３が形成される。"１"のデータを記録する時のみ、図２９（ｂ）のように偏向信号がＯＮとなり、光偏向器９３１により、サブビーム９４６に切り替わり、サブストライプ９３４の位置にストライプが記録される。こうしてディスク上には（ｂ）に示す様な"０"のストライプ９３３ａ、９３３ｂと"１"のストライプ９３４ａが形成される。この場合、レーザーの発光パルスは２ｔ毎でよいため図２８の場合に比べて半分の周波数のレーザーでよい。つまり、前述のように同一の周波数のパルスレーザーを用いた場合、２倍のクロックでストライプを形成できるため、生産性が２倍になるという効果がある。
【０１１２】
ここで、図３４の同期符号のデータ構成を用いて図２９で説明したスイッチ記録に適したフォーマットを述べる。
【０１１３】
図３４（ａ）の固定パターンは”０１０００１１０”である。通常は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。この理由を述べる。図２９のスイッチ記録をするには、まずすべての信号が１ｔに１ヶ以上パルスが入ってはいけない。データ領域は図３３（ａ）に示す様にＰＥ−ＲＺ記録のため、スイッチ記録が可能である。しかし図３４（ａ）の同期符号はイレギュラーなチャンネルビットを配置するため、通常の方法では１ｔに２ヶパルスが存在する可能性があり、この場合、本発明のスイッチ記録ができない。本発明では図３７に示す様に例えば、”０１０００１１０”にしてある。従って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ヶになることはない。従って本発明の同期符号の採用によりスイッチ記録が可能となり、生産速度を倍に向上できるという効果がある。
【０１１４】
次に再生装置に関して述べる。図１５は前に説明した再生装置のブロック図である。復調に絞り再度説明する。ストライプの信号出力はまず、ＬＰＦ９４３により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３５（ａ）に示す２次又は３次のチェビホフ形ローパスフィルタにより、分離できることを実験で確認した。つまり２次以上のＬＰＦを使えばピット信号とバーコード信号が分離でき、安定してバーコードを再生できるという効果がある。図３５（ｂ）に最悪ケースのシミュレーション波形を示す。
【０１１５】
このように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できるので、確実にストライプ信号を復調できるという効果がある。
【０１１６】
次に図１５に戻りこうしてＰＥ−ＲＺ復調９４２においてデジタルデータが復調される。このデータはＥＣＣデコーダ９２８においてエラー訂正される。デインタリーブ部９２８ａで、インターリーブが解除され、ＲＳデコーダ９２８ｂにおいてリードソロモン符号の演算がなされ、エラー訂正される。本発明では図３３（ａ）のデータ構成に示す様に、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１に示すようにＥＣＣエンコーダー９２７を用いてなされている。従ってこのデータ構成をとることにより図３３（ｂ）に示すようにディスク１０の７乗枚に１枚のエラーしか発生しない。このデータ構成はＣｏｄｅのデータ長を小さくするために４ヶの同期符号毎に１つＳｙｎｃ  ＣｏｄｅをつけたことによりＳｙｎｃ  Ｃｏｄｅの１／４の種類になり、効率が上がる。ここで、図３３を用いて、データ構成のスケーラビリティについて述べる。本発明では、図３４（ｃ）の例に示すように、記録容量を例えば１２ｂから１８８ｂの範囲で１６ｂ単位で任意に増減できる。図３３（ｃ）に示すようにｎ＝１からｎ＝１２まで変更できる。例えば図３３（ｂ）に示すようにｎ＝１の時は、データ行９５１ａ、ｂ、ｃ、ｄの４行あるだけで次にＥＣＣ行９５２ａ、ｂ、ｃ、ｄとなる。９５１ｄはＥＤＣの４ｂとなる。そして９５１ｅから９５１ｚまでのデータ行は全て０が入っているものとして、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１の記録装置のＥＣＣエンコーダ９２７でなされてバーコードとしてディスク上に記録される。ｎ＝１の場合１２ｂのデータがディスク上の５１度の角度に記録できる。同様にしてｎ＝２の場合１８ｂのデータが記録でき、ｎ＝１２の時、２７１ｂのデータがディスクの３３６度の角度範囲に記録できる。
【０１１７】
本発明の場合、このスケーラビリティは意味がある。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する。ディスクの生産タクトは４秒であるので、生産の効率が下がってしまう。一方本発明の用途は当初はＤｉｓｋ  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、生産コストと時間が削減される。
【０１１８】
なお、図１５に示す再生装置側ではＥＣＣデコーダ９２８の内部において、例えば第３３（ｂ）に示すｎ＝１の場合は、データ行９５１ｅから９５１ｚまで全て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することにより、同じプログラムで１２ｂから２７１ｂのデータをエラー訂正できるという効果がある。
【０１１９】
次に再生手順について図３８のフローチャートを用いて説明する。まずディスクが挿入されるとステップ９４０ａでＴＯＣ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄａｔａ）を再生する。図３０に示すように本発明の光ディスクにはＴＯＣ領域９３６のＴＯＣには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ため、コントロールデータを再生した時点で、ストライプが記録されているかどうかがわかる。ステップ９４０ｂでストライプ有無識別子が０の時はステップ９４０ｆへ進み、回転位相制御を行い通常のＣＬＶ再生を行う。ステップ９４０ｂで有無識別子９３７が１の時はステップ９４０ｈで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を示す。裏面存在識別子９４８があるかどうかをチェックし、裏面ならステップ９４７ｉへ進み、光ディスクの裏面の記録面を再生する。自動的に裏面を再生できない場合は、裏面再生指示を出力し表示する。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わかった場合は、ステップ９４０ｃに進み、さらに内周部のストライプ領域９２３にヘッドを移動し、ステップ９４０ｄで回転速度制御に切り替えてＣＡＶ回転させストライプ９２３を再生する。ステップ９４０ｅで完了ならステップ９４０ｆで、再び回転位相制御に切り替えてＣＬＶ再生をし外周部に光ヘッドを移動し、ピット信号のデータを再生する。
【０１２０】
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、確実にストライプが再生できるという効果がある。もし、ストライプ有無識別子９３７が定義されていないディスクの場合は、ストライプ領域でトラッキングがかからないためストライプと傷との判別に時間がかかる。従ってストライプがない場合でも必ずストライプを読み行くためストライプが本当にないのか、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ないため、立ち上がり時間が余分かかってしまうという問題が発生する。又、ストライプ裏面存在識別子９４８があるため裏面にストライプが記録されていることがわかるため、両面型のＤＶＤ光ディスクの場合、確実にバーコードのストライプが再生できるという効果がある。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める。ストライプ裏面存在識別子９４８をみて、ストライプ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できる。本発明では図３４（ａ）に示すように同期符号は０１０００１１０を使用している。従って、裏面から再生すると"０１１０００１０"の同期符号が検出できるためバーコードを裏面から再生していることが検知できる。この時図１５の再生装置において、復調部９４２は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を正常に再生できるという効果がある。又、図３０に示すようにＴＯＣには追記ストライプデータ有無識別子とストライプ記録容量が記録されている。従って図３０のように第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、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計算できる。従ってＴＯＣデータにより図１の記録装置が２回目のトリミングをする時、どれだけ記録できるかが判別できるため、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を破壊するということが防止できる。なお、図３０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の間にはピット信号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することが防止される。
【０１２１】
また図３４（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、１回目のトリミングのストライプと２回目のトリミングのストライプのデータが識別できるという効果がある。もしこの識別子がないと、図３０の第１回目のストライプ９２３と第２回目のストライプ９３８が判別できないことになる。
【０１２２】
次に別のストライプ再生方法を述べる。ストライプのデューティつまり面積比率が小さい時は図３２に示すようにストライプ領域で略々トラッキングがかかる。すると同一半径上のアドレス領域９４４のアドレスが再生できる。するとストライプを再生するとともに光ヘッド位置を変えないで、アドレスが再生できるため、ディスクを挿入してからの立ち上がり時間が早くなるという効果がある。この場合、前述のようにアドレス領域つまり、ストライプのない領域を連続して１フレーム以上同一半径上に設ければよい。図４０を用いてこのステップを説明する。まずディスクを挿入してステップ９４７ａで光ヘッドを内周部に移動する。ステップ９４７ｂで回転角度制御（ＣＡＶ）を行いアドレスを再生する。ステップ９４７ｃでアドレス再生が可能でない時はステップ９４７ｉへ進み、光ヘッドを内周へ送り、ストライプを再生する。アドレス再生可能な場合は、ステップ９４７ｅへ進み、アドレスに基づきストライプの存在するアドレス領域へ半径方向に光ヘッドを移動する。ステップ９４７ｆでストライプを再生し、ステップ９４７ｇで完了すればステップ９４７ｈで、回転位相制御に切り替えて外周部に光ヘッドを移動し、ピット信号を再生する。
【０１２３】
海賊盤防止をするため、光マークを記録する方法を前半部で説明したが、ストライプにより、ストライプ領域のトラッキングは乱され、所定の光マークのアドレス・クロック位置を正確に測定することが難しくなる。従って図３９に示すようにストライプ領域９２３ａとは別の半径位置のピット領域９４１ａに光マーク９４１を形成することにより、安定して光マーク９４１の位置を図２０（５）で示したようにクロック単位で測定できる。このため、より安定して海賊盤の判別ができるという効果がある。またこの場合、図３９に示すように数トラックしか、破壊しないピンホールの光マークを設けることにより、エラーを増やさないのと同時に現行の規格の範囲内で海賊盤防止が実現するという効果がある。
【０１２４】
又、本発明の、レーザにより消滅しない材料からなる２つの部材により反射膜が直接又は間接的に挟まれた構造を備えたディスクであって、その反射膜にレーザーによりマーキングが施されていることを特徴とする光ディスクは、上記実施例では、バーコードのような二次記録や海賊版防止技術に利用した場合について説明したが、これに限らずその他の技術に応用してももちろんよい。又、本発明のこの光ディスクは、上記実施例では、接着層を間に設けて２枚の基板を貼り合わせたディスクについて説明したが、これに限らず接着層は無くてもよいし、あるいは、保護層の様な他の部材が存在してもよく、要するに、レーザにより消滅しない材料からなる２つの部材により反射膜が直接又は間接的に挟まれた構造であればよい。更に又、本発明のこの光ディスクは、上記実施例では、貼り合わせるものとして、基板を用いた場合について説明したが、これに限らず例えば保護層等他の部材であってもよく、要するにレーザにより消滅しない材料からなる部材であればよい。
【０１２５】
前半部では変調方式としてＰＷＭ変調を用いて実施例を説明したが、後半で説明したＰＥ−ＲＺ変調を前半部の実施例に組み合わせて用いても同様の効果が得られるが本文では省略する。
【０１２６】
また、実施例では２枚貼り合わせ型のＤＶＤのＲＯＭディスクを用いて説明したが本発明は２枚の貼り合わせディスク全般に同じ効果が得られる。ＲＯＭディスクだけでなくＤＶＤーＲディスクやＤＶＤーＲＡＭのような貼り合わせディスクにおいても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ーＲ、ＤＶＤ−ＲＡＭに読み替えても、同様の効果が得られるが説明は省略する。
【０１２７】
次に復調部を著作権保護のウォーターマークに的を絞り詳しく説明する。
【０１２８】
図５１は本発明のシステム全体を示すブロック図である。
【０１２９】
図５２のディスク製造部１９のブロック図を用いてコンテンツからディスク作成までの手順を述べる。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エンコーダー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ー１４でスクランブルをかける。このスクランブルされた圧縮ビデオ信号は原盤作成器５により原盤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によりアルミ等の反射膜が形成される。２枚の基板８と８ａとを貼り合わせ機９により貼り合わせて、貼り合わせディスク１０が完成する。
【０１３０】
システムの説明に入る前に、ＢＣＡのレベルスライスの動作について、詳しく説明する。
【０１３１】
図５７の（１）に示すようにＢＣＡでは２枚貼り合わせ型ディスクにパルスレーザー８０８で、アルミ反射膜８０９をトリミングし、ストライプ状の低反射部８１０ａをＰＥ変調信号に基づいて記録する。図５７（２）に示すようにＢＣＡのストライプがディスク上に形成され、このストライプを通常の光ヘッドで再生するとＢＣＡ部は反射信号がなくなるため図５７（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で容易にスライスできる。図５８の記録再生波形図に示す様に、形成されたバーコード９２３ａ，９２３ｂは、図５８（５）に示すように通常の光ピックアップで第２スライスレベル９１６でレベルスライスすることにより再生可能で図５８（６）に示すようにＬＰＦフィルタで高周波数のピット信号は抑圧された信号を第２スライスレベルでスライスすることにより２値化信号が得られ、この信号をＰＥ−ＲＺ復調し、（７）に示すようにデジタル信号が出力される。
【０１３２】
図５９を用いて復調動作を説明する。まず、ＢＣＡ付のディスク８０１は透明基板が２枚、記録層８０１ａが中にくるように貼り合わせてあり、記録層８０１ａが１層の場合と記録層８０１ａ，８０１ｂの２層の場合がある。２層の場合は光ヘッド６に近い第１層の記録層８０１ａのコントロールデータにＢＣＡが記録されているかどうかを示すＢＣＡフラグ９２２が記録されている。ＢＣＡは第２層８０１ｂに記録されているので、まず第１層記録層８０１ａに焦点を合わせ第２記録領域９１９の最内周にあるコントロールデータ９２４の半径位置へ光ヘッド６を移動させる。コントロールデータは主情報なので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ＢＣＡフラグ９２２が‘１’の時のみ、１層、２層部切換部８２７で、焦点を第２記録層８０１ｂに合わせてＢＣＡを再生する。レベルスライサー５９０で図５７（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。この信号を第１復調部においてＥＦＭ９２５又は８−１５変調９２６又は８−１６変調９２の復調器で復調し、ＥＣＣデコーダ３６でエラー訂正し主情報が出力される。この主情報の中のコントロールデータを再生し、ＢＣＡフラグ９２２が１の場合のみＢＣＡを読みにいく。ＢＣＡフラグ９２２が１の時、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層の記録層８０１ａから第２層の記録層８０１ｂへ焦点を切り替える。同時に第２記録領域の９２０の半径位置、すなわちＤＶＤ規格の場合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を光ヘッド６を移動させ、ＢＣＡをよみとる。ＢＣＡ領域では図５７（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レベルスライサ９２９において第１スライスレベル９１５より低い光量の第２スライスレベル９１６を設定することにより、ＢＣＡの反射部欠落部は検出でき、デジタル信号が出力される。この信号を第２復調部９３０においてＰＥ−ＲＺ復調し、ＥＣＣデコーダ９３０ｄにおいてＥＣＣデコードすることにより副情報であるＢＣＡデータが出力される。このようにして、８−１６変調の第１復調器９２８で主情報をＰＥ−ＲＺ変調の第２復調部９３０で副情報つまりＢＣＡデータを復調再生する。
【０１３３】
図３６（ａ）にローパスのフィルタ９４３通過前の再生波形、（ｂ）に低反射部８１０のスリットの加工寸法精度、図３５（ｂ）にフィルター通過後のシュミレーション波形を示す。スリットの巾は５〜１５μｍ以下にすることは難しい。また、２３．５ｍｍより内周に記録しないと記録データを破壊してしまう。このことから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。
【０１３４】
ここで、図５９を用いて述べた第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、詳細にかつ具体的に説明する。
【０１３５】
図４５に第２レベルスライス部９２９のみの詳細図面を示す。また、この説明に必要な波形図を図４６に示す。
【０１３６】
図４５において、第２レベルスライス部９２９は、第２レベルスライサー５８７へ第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から構成されている。また、光量基準値設定部５８８はＬＰＦ５８８ａとレベル変換部５８８ｂから構成されている。
【０１３７】
以下動作を説明する。ＢＣＡ領域ではＢＣＡの存在により、図４６（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変調の高周波数信号成分が抑圧されて、図４６（ｂ）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。
【０１３８】
低周波信号９３２が入力されると、光量基準値設定部５８８は、ＬＰＦ９４３より時定数の大きいつまりより低周波成分を抽出できるＬＰＦ５８８ａで、低周波数信号９３２のさらに低周波数成分（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４６（２）の実線９１６に示すような、第２スライスレベル９１６を出力する。
【０１３９】
本発明の場合、ＢＣＡを読むときは回転位相制御できない、またトラッキング制御はできない。従ってエンベロープは図４６（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り、データ用としては適さなくなる。しかし本発明の図４５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ため誤スライスが大幅に減少するという効果がある。
【０１４０】
こうして本発明では、変動するエンベロープにより影響されることなく、第２レベルスライサー５８７は、低周波数信号９３２を第２スライスレベル９１６でスライスして、図４６（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２値化されたデジタル信号の立ち上がりで信号を反転し、図４６（４）に示すようなデジタル信号を出力する。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４７に示す。
【０１４１】
このように、第２スライスレベル９１６を設定することによって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おこる８−１６変調信号の低周波レベル（ＤＣレベル）変動を吸収する効果がある。確実にＢＣＡ信号をスライスできる光ディスク再生装置を構成できる。
【０１４２】
また、ここでもう１つの方法の、第２スライスレベル９１６の設定方法を開示する。図４８は周波数分離手段９３４と第２レベルスライサ部９２９のもう１つの詳細を示す図面である。図４８において周波数分離手段９３４のＬＰＦ９４３は時定数の小さい第１ＬＰＦ９４３ａと時定数の大きい第２ＬＰＦ９４３ｂから構成されている。第２レベルスライス部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から構成されている。また、この説明に必要な波形図を図５０に示す。
【０１４３】
以下動作を説明する。ＢＣＡ領域では図５０（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に入力され、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変調の高周波数信号がとり除かれて、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成分を通過させ、再生信号のＤＣ成分が出力される。第１ＬＰＦ９４３ａから８−１６変調の高周波数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通過の際に減少した振幅を増幅する。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５０（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、光量基準値設定部５８８では第２のＬＰＦ９４３ｂから再生信号のＤＣ成分が入力されると抵抗分割等で適宣なレベルに調整し、図５０（２）に示すような第２スライスレベル９１６を出力する。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５０（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を反転し、デジタル信号を出力する。
【０１４４】
このときの周波数分離手段９３４と第２レベルスライサ部９２９の具体的な回路を図４９に示す。
【０１４５】
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って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おこる８−１６変調信号のＤＣレベル変動を吸収し、確実にＢＣＡ信号をスライスできる光ディスク再生装置を構成できる。また、ディスクリートでこの回路を構成する場合、最も素子数を少なくかつ確実なＢＣＡ再生回路を構成できる。
【０１４６】
また、２分周器５８７ｄの効果は、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。このことによりサンプル周波数が遅いＣＰＵを用いても、確実に信号の変化点を検出できるという効果がある。
【０１４７】
なお、この効果は、再生時にモーターの回転数を下げることによっても実現できる。これを図５９を用いて説明すると、ＢＣＡの再生命令がきた時、ＣＰＵ９２３より回転速度減速信号９２９ａが回転制御部２６に送られる。すると回転制御部２６はモーター１７の回転数を２分の１もしくは４分の１に減速するため再生信号の周波数が下がり、遅いＣＰＵでもソフトで復調できるという効果もしくは線巾の細いＢＣＡでも再生できるという効果も得られる。ＢＣＡの場合工場によっては細い線幅のＢＣＡストライプができ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。このことによりＢＣＡ再生時のエラーレートが改善され、信頼性が向上する。
【０１４８】
図５９において、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のみ、ＣＰＵから減速命令を回転制御部に送ることにより、モーター１７の回転数を半分に減速する。この方法により、平均的な線幅のＢＣＡを読む場合は、ＢＣＡの実質的な読み取り速度は全く低下しない。線幅の細い場合はエラーがでる。この場合のみ半分の速度でＢＣＡを読めばよい。エラーを検出することにより、ＢＣＡの再生速度の低下を防ぐ効果が得られる。
【０１４９】
なお、図では周波数分離手段としてＬＰＦを使用したが、エンベロープ追従回路やピークホールド回路などＢＣＡ領域再生信号から８−１６変調の高周波数信号を抑圧できる手段であれば、それで構成しても良い。
【０１５０】
また、周波数分離手段と第２レベルスライサ部は、ＢＣＡ領域再生信号を直接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が異なる点を用いて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変調の高周波数信号の抑圧を行う処理を施す手段等で構成しても良い。
【０１５１】
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５６（１）の高周波信号部９３３のような高周波信号が得られる。一方、ＢＣＡ信号は低周波信号部９３２のような低周波信号となる。このように、主情報がＤＶＤ規格の場合、最高約４．５ＭＨｚの高周波信号９３２であり、図５６０（１）に示すように、副情報が周期８．９２μｓつまり約１００ＫＨｚの低周波信号９３３であるため、ＬＰＦ９４３を用いて副情報を周波数分離することが容易である。図５９に示すようなＬＰＦ９４３を含む周波数分離手段９３４で、２つの信号を容易に分離することが出来る。この場合、ＬＰＦ９４３は簡単な構成でよいという効果がある。
【０１５２】
以上がＢＣＡの概略である。
【０１５３】
図５１のディスク製造装置と再生装置のブロック図に示すように、今述べたディスク製造部１９より同じ内容のＲＯＭ型の貼り合わせディスク１０が製造される。ディスク製造装置２１では貼り合わせディスク１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…にＢＣＡレコーダ１３を用いて、ディスク一枚一枚毎に異なる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上には円形バーコード状のＢＣＡ１８ａ，１８ｂ，１８ｃが形成される。以下ＢＣＡ１８を記録したディスク全体をＢＣＡディスク１１ａ，１１ｂ，１１ｃと呼ぶ。図５１に示すようにこれらのＢＣＡディスク１１ａ，１１ｂ，１１ｃのピット部は全く同じである。しかし、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、ディスクの出荷時にＢＣＡを読める円形バーコードリーダー２４でＢＣＡデータを読みとり、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。
【０１５４】
このことにより、どこのシステムオペレータに何のＩＤのディスクを何時供給したかの記録がＩＤデータベース２４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なわれたが、本当のウォーターマークをチェックすることによりトレースできる。この動作は後で詳しく述べるが、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。
【０１５５】
ここで、ＢＣＡに記録すべきデータを述べる。ＩＤ発生部２６よりＩＤを発生させ、ウォーターマーク作成パラメータ発生部２７より、上記ＩＤに基づきもしくは、乱数により、ウォーターマーク作成パラメータを発生させ、ＩＤと混合し、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において各ディスク１０ａ，１０ｂ，１０ｃにＢＣＡ記録し、ＢＣＡ１８ａ，１８ｂ，１８ｃが形成される。
【０１５６】
さて、こうして、本発明のディスク製造装置２１から“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５１では図面の関係で再送信装置２８のブロックを一部省略してある。図５３の詳しい再送信装置２８のブロック図を用いて、システムオペレータ側の動作を述べる。
【０１５７】
図５３のＣＡＴＶ局等に設置される再送信装置２８ａには、システムオペレータ専用の再生装置２５ａがある。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。光ヘッド２９より再生した信号のうち主情報はデータ再生部３０により再生され、デスクランブラー３１により、スクランブルが解除され、ＭＰＥＧデコーダ３３により画像の原信号が伸長され、ウォーターマーク部３４に送られる。ウォーターマーク部では、まず図５４の（１）に示す原信号が入力され、ＦＦＴ等の周波数変換部３４ａにより、時間軸から周波数軸へ変換され、図５４の（２）に示す周波数スペクトル３５ａが得られる。周波数スペクトラム３５ａはスペクトラム混合部３６において、図５４の（３）のスペクトルをもつＩＤ番号と混合される。混合された信号は図５４の（４）のように、図５４の（２）の原信号とスペクトルはかわらない。つまりＩＤ番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により、周波数軸から時間軸に変換されて、図５４（５）のような原信号（図５４の（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。
【０１５８】
ここでＩＤ信号３８の作成方法について述べる。ＢＣＡ再生部３９に戻るとＢＣＡディスク１１ａよりＢＣＡ再生部３９により再生されたＢＣＡデータはデジタル署名照合部４０によりＩＣカード４１等より送られた公開鍵等により署名が検証される。ＮＧの時は停止する。ＯＫの場合はデータが改ざんされていないため、ＩＤはそのままウォーターマークデータ作成部４２に送られる。ここで、ＢＣＡデータに含まれる前述のウォーターマーク作成パラメータを用いてウォーターマークの信号を発生させる。
【０１５９】
この場合、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い、ウォーターマーク信号を作り出してもよい。
【０１６０】
この場合ＩＤとウォーターマークパラメーターの相関を全くなくし、ウォーターマークのパラメーターと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。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を発行しウォーターマークを不正発行することを防止できるという効果がある。
【０１６１】
一方、ＩＣカード４１のカードＩＤ番号を特定の演算を用いて、スペクトル信号を作りＩＤ信号３８に加えることによりＩＣカードのカード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を双方確認できるため、不正コピーの追跡つまりトレースがより容易になるという効果がある。
【０１６２】
図５３に戻り、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は、映像出力信号をＭＰＥＧエンコーダ４３で圧縮をかけ、システムオペレータ固有の暗号鍵４４でスクランブラ４５でスクランブルし、送信部４６からネットワークや電波を介して視聴者へ送信する。この場合元のＭＰＥＧ信号の圧縮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へ送られるので、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。また音声，圧縮信号４８はウォーターマーク部３４をバイパスさせることにより伸長，圧縮されなくなるので音質の劣化はなくなる。
【０１６３】
次に圧縮信号を送信しない場合は、映像出力信号４９をそのままスクランブルして送信部４６ａより送信する。航空機内の上映システムの場合はスクランブルは不要となる。こうしてディスク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。
【０１６４】
図５３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をバイパスして映像信号をとり出す可能性がある。この防止策として、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３２ｂ，３２ｃと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により信号を暗号化した暗号信号を受信側の相互認証部３２ｄで受信するとともに相互認証部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３２ｂの場合も同様である。このようにして本発明の方式では相互認証しないと暗号は解除されない。これ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をバイパスできないためウォーターマークの不正な排除および改ざんを防止することができるという効果がある。
【０１６５】
次に図５５に示すように、こうして再送信装置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を受信機５０において受信し、第２デスクランブラ５１でスクランブルを解除し、圧縮されている場合は、ＭＰＥＧデコーダ５２で伸長し、出力部５３より映像信号４９ａとしてモニター５４に出力する。
【０１６６】
次に違法コピーされる場合を述べると映像信号４９ａはＶＴＲ５５によりビデオテープ５６に記録されて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から再生した映像信号４９ｂにもウォーターマークがついている。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。
【０１６７】
ここで図５６を用いてウォーターマークの検出方法を述べる。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をＶＴＲやＤＶＤプレーヤ等の再生装置５５ａにより再生し、再生した映像信号４９ｂが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により図５４（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を入力し、第１周波数変換部５９ａにより周波数軸に変換し、第２スペクトラム３５ａが得られる。このスペクトラムは、図５４の（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での差分を差分器６２でとると、図５４の（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では図５１で説明したＩＤデータベース２２よりステップ６５でＩＤ＝ｎ番目のウォーターマークのパラメーターを取り出し、ステップ６５ａで入力させ、ステップ６５ｂ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を比較する。ステップ６５ｃで両者が一致すればＩＤ＝ｎのウォーターマークであることが判るので、ステップ６５ｄでＩＤ＝ｎと判断する。一致しない場合は、ＩＤをｎ＋１に変更して、ＩＤ＝ｎ＋１のウォーターマークのパラメータをＩＤデータベースから取り出し、同じステップを繰り返し、ウォーターマークのＩＤを検出する。ＩＤが正しい場合は図５４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より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になる。
【０１６８】
こう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が追跡でき、著作権が保護されるという効果がある。
【０１６９】
本発明のＢＣＡとウオーターマークとを組み合わせたシステムにより、ＲＯＭディスクに同じ映像信号を記録し、ウオーターマーク情報はＢＣＡに記録すれば、仮想的なウオーターマークが実現する。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に相当するウオーターマークが埋め込まれることになる。従来のディスク毎にウオ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が大幅に削減できるという効果が得られる。再生装置にはウオーターマーク回路が必要であるがＦＦＴやＩＦＦＴは一般的なものになっているので、放送用機器としては大きな負担にはならない。
【０１７０】
なお実施の例としてスペクトラム拡散方式のウオーターマーク部を用いて説明したが他のウオーターマーク方式を用いても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【０１７１】
また、実施例では２枚張り合わせ型のＤＶＤのＲＯＭディスクを用いて説明したが本発明は２枚の張り合わせディスク全般に同じ効果が得られる。ＲＯＭディスクだけでなくＤＶＤーＲディスクやＤＶＤーＲＡＭのような張り合わせディスクにおいても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ーＲ、ＤＶＤ−ＲＡＭに読み替えても、同様の効果が得られるが説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明にかかる光ディスクは、複製防止能力を従来に比べてより一層向上させることが出来るという効果を有し、光ディスクの複製防止やソフトの不正使用や不正コピー防止等の著作権保護に利用可能な光ディスク等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】本発明の一実施形態によるディスクの製造工程と二次記録工程を示す図
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態によるディスクの上面図  （ｂ）は本発明の一実施形態によるディスクの上面図  （ｃ）は本発明の一実施形態によるディスクの上面図  （ｄ）は本発明の一実施形態によるディスクの横断面図  （ｅ）は本発明の一実施形態による再生信号の波形図
【図３】本発明の一実施形態による暗号化された位置情報をディスク上にバーコードにより記録する工程のフローチャート
【図４】本発明の一実施形態によるディスクの作成工程及び二次記録工程（その１）を示す図
【図５】本発明の一実施形態によるディスクの作成工程及び二次記録工程（その２）を示す図
【図６】本発明の一実施形態による２層ディスクの作成工程（その１）を示す図
【図７】本発明の一実施形態による２層ディスクの作成工程（その２）を示す図
【図８】（ａ）は本発明の一実施形態による張り合わせタイプの無反射部の拡大図  （ｂ）は本発明の一実施形態による単板タイプの無反射部の拡大図
【図９】（ａ）は本発明の一実施形態による無反射部の再生波形図  （ｂ）は本発明の一実施形態による無反射部の再生波形図  （ｃ）は本発明の一実施形態による無反射部の再生波形図
【図１０】（ａ）は本発明の一実施形態による張り合わせタイプの無反射部の断面図  （ｂ）は本発明の一実施形態による単板タイプの無反射部の断面図
【図１１】本発明の一実施形態による無反射部の断面を、透過電子顕微鏡により観察した結果を基にした模式図
【図１２】（ａ）は本発明の一実施形態によるディスクの断面図  （ｂ）は本発明の一実施形態によるディスクの無反射部の断面図
【図１３】（ａ）は同本発明の一実施形態による正規のＣＤのアドレスの物理配置を示す図  （ｂ）は同本発明の一実施形態による不正に複製されたＣＤのアドレスの物理配置を示す図
【図１４】本発明の一実施形態によるディスク作成とディスク作成のブロック図
【図１５】本発明の一実施形態による低反射部位置検出部のブロック図
【図１６】本発明の一実施形態による低反射部のアドレス・クロック位置検出の原理図
【図１７】本発明の一実施形態による正規ディスクと複製ディスクの低反射部アドレス表の比較図
【図１８】本発明の一実施形態による一方向関数によるディスク照合のフローチャート
【図１９】本発明の一実施形態による低反射位置検出プログラムのフローチャート
【図２０】本発明の一実施形態による１層目のマーキング信号の検出波形図
【図２１】本発明の一実施形態による２層目のマーキング信号の検出波形図
【図２２】本実施例のプログラムインストールにおけるスクランブル識別子の動作とドライブＩＤとディスクＩＤの切り換えを示すフローチャート
【図２３】本発明の一実施形態によるストライプ記録装置のブロック図
【図２４】本発明の一実施形態によるＲＺ記録の場合の信号波形とトリミング形状を示す図
【図２５】ＮＲＺ記録をした場合の信号波形とトリミング形状を示す図
【図２６】本発明の一実施形態によるＰＥ−ＲＺ記録の場合の信号波形とトリミング形状を示す図
【図２７】本発明の一実施形態によるディスクのストライプの上面図と信号波形図
【図２８】（ａ）は本発明の一実施形態による光集光部の斜視図  （ｂ）は本発明の一実施形態によるストライプ配置と発光パルス信号の図
【図２９】（ａ）は本発明の一実施形態による光偏向器が付加された光集光部の斜視図  （ｂ）は本発明の一実施形態によるストライプ配置と発光パルス信号の図
【図３０】本発明の一実施形態による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
【図３１】本発明の一実施形態による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
【図３２】本発明の一実施形態によるディスクのストライプ領域とアドレス領域を示す図
【図３３】（ａ）は本発明の一実施形態によるＥＣＣエンコード後のデータ構成図  （ｂ）は本発明の一実施形態によるＥＣＣエンコード後のデータ構成図（ｎ＝１の場合）  （ｃ）は本発明の一実施形態によるＥＣＣエラー訂正能力を示す図
【図３４】（ａ）は同期符号のデータ構成図  （ｂ）は固定同期パターンの波形図  （ｃ）は記憶容量を示す図
【図３５】（ａ）はLPFの構成図  （ｂ）はLPF追加後の波形図
【図３６】（ａ）は本発明の一実施形態による再生信号波形図  （ｂ）は本発明の一実施形態によるストライプの寸法精度を説明するための図
【図３７】本発明の一実施形態による同期符号とレーザー発光パルスの信号波形図
【図３８】本発明の一実施形態によるＴＯＣデータを読んで再生する手順を示す図
【図３９】本発明の一実施形態によるピンホール形状の光マーキングを物理特徴としたディスクの上面図
【図４０】本発明の一実施形態による海賊盤防止光マーキングの上面図
【図４１】本発明の一実施形態による回転速度制御の再生装置のブロック図
【図４２】本発明の一実施形態による回転速度制御の再生装置のブロック図
【図４３】本発明の一実施形態による回転速度制御の再生装置のブロック図
【図４４】本発明の一実施形態による海賊版防止アルゴリズムを示す図
【図４５】本発明の一実施の形態による第２レベルスライス部のブロック図
【図４６】本発明の一実施の形態による再生信号の２値化時の各部波形図
【図４７】本発明の一実施の形態による第２スライス部の具体的な回路ブロック図
【図４８】本発明の一実施の形態による別の第２レベルスライス部のブロック図
【図４９】本発明の一実施の形態による別の第２スライス部の具体的な回路ブロック図
【図５０】本発明の一実施の形態による再生信号を２値化する時の各部の実際の信号波形図
【図５１】本発明の一実施の形態によ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のブロック図
【図５２】本発明の一実施の形態によるディスク製造装置の中のディスク製造部のブロック図
【図５３】本発明の一実施の形態によるシステムオペレータ側の再送信装置全体と再生装置のブロック図
【図５４】本発明の一実施の形態による原信号と各映像信号の時間軸上の波形と周波軸上の波形を示す図
【図５５】本発明の一実施の形態によるユーザー側の受信機と違法コピー時のブロック図
【図５６】本発明の一実施の形態による違法コピー媒体とウォーターマーク検出装置のブロック図
【図５７】本発明の一実施の形態によるパルスレーザーによるトリミングの断面図
【図５８】本発明の一実施の形態によるトリミング部の信号再生波形図
【図５９】本発明の一実施の形態による本発明の実施例の再生装置のブロック図
【符号の説明】
【０１７４】
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
９１０  ＲＺ変調部
９１３  クロック信号発生部
９１５  モーター
９１５  回転センサー
９１６  コリメータ
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
９２７  ＥＣＣエンコーダー
９２８  ＥＣＣデコーダー
９２９  レーザー電源回路
９３０  （ＣａＶ再生のフローチャートの）ステップ
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
９３６  ＴＯＣ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
９４２  ＰＥ−ＲＺ復調部
９４３  ＬＰＦ
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
９５２  ＥＣＣ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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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