(57)【要約】【課題】データ記録時に、同一領域に同一の物理作用が印加されること防止し、これにより記録媒体の信頼性を向上させる。加えて、ユーザデータの秘匿性を保護する。【解決手段】コントローラ１は、記録先セクタの書き込み回数に１をカウントアップさせた値に基づいてＫＫキーを生成する。また、ユーザによって設定されたユーザキー情報に基づいてＵＳキーを生成する。演算部７１は、コントローラ１から供給されたＫＫキーおよびＵＳキーを変数として、記録ユーザデータに所定の論理演算を施す。これにより、書き込み毎に異なるＫＫキーを演算部７１に供給することができ、よって、同一セクタに同一内容の記録ユーザデータが記録される場合にも、当該セクタに、異なる信号形態にてデータを記録することができるようになる。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の所定領域に対する情報の書換え回数を識別する識別手段と、識別された前記書換え回数に基づいて被記録情報を論理演算する演算手段と、演算された前記被記録情報を前記領域に書き込む書き込み手段とを有する、
ことを特徴とする情報記録装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記書き込み手段は、情報の記録時に、当該領域に対する情報の書換え回数に関する情報を、前記記録媒体に併せて書き込む、
ことを特徴とする情報記録装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
ユーザキーを入力するための入力手段をさらに備え、
前記演算手段は、識別された前記書換え回数と前記入力手段によって入力されたユーザキーに基づいて前記被記録情報を論理演算する、
ことを特徴とする情報記録装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記演算手段は、前記書換え回数と前記ユーザキーによって複合キーを生成し、生成された当該複合キーに基づいて前記被記録情報を論理演算する、
ことを特徴とする情報記録装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記演算手段は、前記書換え回数または前記ユーザキーの何れか一方に基づいて被記録情報を論理演算した後、残りの一方に基づいて当該演算結果を論理演算する、
ことを特徴とする情報記録装置。
【請求項６】
請求項３ないし６の何れかにおいて、
所定のユーザキーを発行するユーザキー発行手段をさらに備え、
前記入力手段によりユーザキーが入力されない場合には、前記ユーザキー発行手段によって発行されたユーザキーに基づいて被記録情報を論理演算する、
ことを特徴とする情報記録装置。
【請求項７】
記録媒体上の所定領域から被再生情報を読み出す読み出し手段と、当該再生対象となっている前記所定領域の書換え回数を識別する識別手段と、識別された前記書換え回数に基づいて前記被再生情報を論理演算する演算手段と、演算された前記被再生情報を再生する再生手段とを有する、
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項８】
記録媒体上の所定領域から被再生情報を読み出す読み出し手段と、当該再生対象となっている前記所定領域の書換え回数を識別する識別手段と、ユーザキーを入力するための入力手段と、識別された前記書換え回数および入力された前記ユーザキーに基づいて前記被再生情報を論理演算する演算手段と、演算された前記被再生情報を再生する再生手段とを有する、
ことを特徴とする情報再生装置。
【請求項９】
記録媒体上の所定領域に対する情報の書換え回数に基づいて被記録情報を論理演算することにより、当該領域に対する情報の書換え毎に、異なる変数によって被記録情報を所定の情報に変換する、
ことを特徴とする情報変換方法。
【請求項１０】
記録媒体上の所定領域に対する情報の書換え回数とユーザキーに基づいて被記録情報を論理演算することにより、ユーザキーが同一である場合にも、当該領域に対する情報の書換え毎に、異なる変数によって被記録情報を所定の情報に変換する、
ことを特徴とする情報変換方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記論理演算は、前記書換え回数とユーザキーによって生成された複合キーに基づいて行うことを特徴とする情報変換方法。
【請求項１２】
書換え回数に基づいて論理演算されたユーザ情報と前記書換え回数情報とが所定のフォーマット上に割り当てられて記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項１３】
書換え回数およびユーザキーに基づいて論理演算されたユーザ情報と前記書換え回数情報とが所定のフォーマット上に割り当てられて記録されていることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録装置、情報再生装置、情報変換方法および記録媒体に関し、特に、相変化型の光ディスク（以下、「ＰＣ光ディスク」と称する）に対する情報の記録再生に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣ光ディスクに対する情報の記録は、記録レーザビームの強度を２値に制御することにより、記録層を結晶状態とアモルファス状態の何れかに変化させることによってなされる。結晶状態とアモルファス状態とでは記録層の反射率が異なる。よって、上記の如く記録レーザビームの強度を２値に変化させることにより、１、０の２値のデジタル情報を、反射率の変化として、記録層に書き込むことができる。
【０００３】
情報の再生は、記録層の状態が変化しない程度の低強度のレーザビームにて記録層を走査することによってなされる。記録層からの反射ビームの強度は、上記の通り、記録層が結晶状態かアモルファス状態かによって２値に変化する。この反射ビームを光検出器によって電気信号に変換することによって、記録層に保持された情報を読み取ることができる。
【０００４】
ＰＣ光ディスクの記録領域は、通常、径方向およびトラック方向に区分されている。たとえば、ディスクの最内周部または最外周部に管理情報を記録するための管理情報領域が設定されており、また、最内周部と最外周部の間に、ユーザデータを記録するためのユーザデータ領域が設定されている。また、記録トラックは、その進行方向に、記録最小単位（たとえば、セクタ）がフォーマットされている。ユーザデータは、当該セクタ毎に順次記録される。情報の書換えも、セクタ単位で情報を上書きすることによってなされる。
【０００５】
かかるＰＣ光ディスクは、現在、パーソナルコンピュータのデータバックアップ用等、種々の装置において利用されており、高信頼性のストレージ媒体としての特性が要求されている。近年産業界で議論されているデジタルアーカイブ技術構想では、半導体メモリー、磁気ディスク、磁気テープおよび光ディスクのストレージ機能と信頼性を検討した結果、長期保存用の記録媒体としては、光ディスクが最も適していると考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＰＣ光ディスクの記録特性は、書換えを繰り返すに従って、徐々に劣化する。特に、同一内容の情報を同一セクタに繰り返し上書きする場合には、上書き毎に高強度のレーザビームが記録層に同じ様相にて照射されることになる。このため、記録層の流動による膜厚変化が生じ、当該セクタの反射率が変化する。かかる反射率の変化は、再生信号波形に歪みを生ぜしめる。その結果、再生信号の信頼性が劣化する。したがって、ＰＣ光ディスクおよびその記録再生装置には、長期利用時における信頼性確保のための技術的改善が要求される。
【０００７】
信頼性確保の一手法として、書換え回数をユーザに表示・提供し、ユーザに当該ＰＣ光ディスクの信頼性を自己判断させるようにする方法を採り得る。この観点からすれば、書換え回数をディスクないし記録装置に管理させるのも、信頼性確保において、一つの考慮要素となり得る。しかしながら、ユーザの利便性を追及すると、ユーザに自己判断させることなく記録・再生装置側で信頼性確保のための機能が実行される方が好ましい。
【０００８】
また、同一セクタに同一内容の情報を上書きする頻度が多いことを想定した場合には、当該上書きがなされても、なお当該セクタの反射率変化が生じにくいような何らかの技術的改善が施される必要がある。
【０００９】
さらに、この種のストレージ媒体およびその記録装置には、従来より、情報のコピーないし盗用による著作権侵害の問題が指摘されている。よって、上記信頼性確保の課題と共に、当該著作権保護の課題をも同時に解決できれば、さらに好ましい。
【００１０】
そこで、本発明は、記録媒体の長期利用時における信頼性確保のための新規な技術的改善手法を提供することを主たる課題とする。より具体的には、上書きを繰り返しても記録層の劣化が生じにくい新たな情報変換手法および情報記録装置を提供することを課題とする。さらに、記録媒体の信頼性確保と共に、著作権保護をも同時に実現し得るような新たな情報記録装置を提供することを課題とする。加えて、これら変換手法および情報記録装置を採用して情報が記録された記録媒体およびその再生装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、本発明は、以下の特徴を有する。
【００１２】
請求項１の発明は、情報記録装置に関するものであって、記録媒体上の所定領域に対する情報の書換え回数を識別する識別手段と、識別された前記書換え回数に基づいて被記録情報を論理演算する演算手段と、演算された前記被記録情報を前記領域に書き込む書き込み手段とを有することを特徴とする。
ここで、請求項１の発明は、ここに記載の各構成要素の他、誤り訂正符号化処理等を実行するための符号化手段や、記録方式に応じた変調方式を被記録情報に適用するための変調手段等をさらに備える余地のあるものである。たとえば符号化手段を配する場合、当該符号化手段は、上記演算手段の前段側または後段側の何れかに配される。当該符号化手段が演算手段よりも前段側に配されている場合には、演算手段は、符号化された後の情報に対し論理演算を実行し、また、当該符号化手段が演算手段よりも後段側に配されている場合には、演算手段によって論理演算された被記録情報に対し符号化手段により符号化処理を実行する。なお、後者の場合、符号化手段は、書き込み手段に包含されるようにしても良い。勿論、符号化処理の他、所定の変調処理を書き込み手段に実行させるようにしても良い。
なお、演算手段による論理演算の手法は、たとえば、排他的論理和演算の他、種々の論理演算手法を採用できる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の情報記録装置において、前記書き込み手段は、情報の記録時に、当該領域に対する情報の書換え回数に関する情報を、前記記録媒体に併せて書き込むことを特徴とする。
ここで、書換え回数は、被記録情報を当該領域に記録する際に当該領域内に併せて記録するようにしても良く、あるいは、当該領域とは別に設定された管理情報記録用の領域に、被記録情報とは別に、記録するようにしても良い。
【００１４】
以上、請求項１または２の発明によれば、書換え回数を変数として演算手段によって被記録情報に論理演算を施すものであるから、書換え毎に論理演算結果を異ならしめることができる。よって、同一内容の情報を同一領域に上書きする場合であっても、実際に書き込まれる情報は書き込み毎に相違することとなり、よって、同じ様相の物理作用が記録層に印加されることを回避することができる。その結果、記録媒体の寿命を、より長期化することができるようになる。
【００１５】
加えて、請求項２の発明のように、書換え回数に関する情報を記録媒体に併せて記録するようにすれば、異なる装置にて同一の記録媒体に対し記録再生を行う場合でも、書換え回数を記録媒体から取得することができるから、請求項１に記載の論理演算処理を異なる記録装置間で互換性を維持しつつ実行することができるようになる。さらに、記録媒体から取得した書換え回数をユーザに表示・提供すれば、ユーザに当該記録媒体の信頼性確認の指針を提供することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の情報記録装置において、ユーザキーを入力するための入力手段をさらに配し、前記演算手段は、識別された前記書換え回数と前記入力手段によって入力されたユーザキーに基づいて前記被記録情報を論理演算することを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３に記載の情報記録装置において、前記演算手段は、前記書換え回数と前記ユーザキーによって複合キーを生成し、生成された当該複合キーに基づいて前記被記録情報を論理演算することを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項３に記載の情報記録装置において、前記演算手段は、前記書換え回数または前記ユーザキーの何れか一方に基づいて被記録情報を論理演算した後、残りの一方に基づいて当該演算結果を論理演算することを特徴とする。
【００１９】
以上、請求項３ないし５の発明によれば、ユーザキー入力による被記録情報の秘匿性保護ないし著作権保護を達成できると共に、上記書換え回数のみによって論理演算を行う場合に比べ、同一内容の情報に対する演算結果をさらに変化させることができ、よって、同じ様相の物理作用が印加されることを回避することによる媒体寿命の長期化を、より効果的に達成できるようになる。
【００２０】
特に、請求項４の如く、書換え回数とユーザキーによって複合キーを生成し、この複合キーを変数として被記録情報に対し論理演算を実行する場合には、書換え毎に複合キーを大きく相違させることができるようになり、その結果、同一内容の情報に対する演算結果を著しく変化させることができ、もって、記録媒体の寿命の長期化をより効率的に達成できるようになる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項３ないし６の何れかに記載の情報記録装置において、所定のユーザキーを発行するユーザキー発行手段をさらに配し、前記入力手段によりユーザキーが入力されない場合には、前記ユーザキー発行手段によって発行されたユーザキーに基づいて被記録情報を論理演算することを特徴とする。
かかる発明によれば、たとえば秘匿性の保護ないし著作権保護の必要性がないような場合に、ユーザキーの設定を省略することができ、ユーザの利便性を向上させることができる。また、ユーザキー発行手段によって発行されるユーザキーを異なる情報記録装置間で共通のものとしておけば、ユーザキー設定の省略時における論理演算処理の変数を共通化することができ、よって、当該発行されたユーザキーを情報再生装置側に適宜設定することにより、ユーザキーの設定が省略された状態で記録された情報を、全ての情報再生装置によって再生できるようになる。
【００２２】
以下に示す請求項７または８の発明は、上記情報記録装置によって記録された記録媒体を再生するための情報再生装置に関するものである。
【００２３】
請求項７の発明は、記録媒体上の所定領域から被再生情報を読み出す読み出し手段と、当該再生対象となっている前記所定領域の書換え回数を識別する識別手段と、識別された前記書換え回数に基づいて前記被再生情報を論理演算する演算手段と、演算された前記被再生情報を再生する再生手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
請求項８の発明は、記録媒体上の所定領域から被再生情報を読み出す読み出し手段と、当該再生対象となっている前記所定領域の書換え回数を識別する識別手段と、ユーザキーを入力するための入力手段と、識別された前記書換え回数および入力された前記ユーザキーに基づいて前記被再生情報を論理演算する演算手段と、演算された前記被再生情報を再生する再生手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
以下に示す請求項９ないし１１の発明は、上記情報記録装置の特徴の内、情報変換方法に係る部分を抽象したものである。これら発明によれば、上記情報記録装置と同様の効果を奏することができる。
【００２６】
請求項９の発明は、情報変換方法に関するものであって、記録媒体上の所定領域に対する情報の書換え回数に基づいて被記録情報を論理演算することにより、当該領域に対する情報の書換え毎に、異なる変数によって被記録情報を所定の情報に変換することを特徴とする。
【００２７】
請求項１０の発明は、情報変換方法に関するものであって、記録媒体上の所定領域に対する情報の書換え回数とユーザキーに基づいて被記録情報を論理演算することにより、ユーザキーが同一である場合にも、当該領域に対する情報の書換え毎に、異なる変数によって被記録情報を所定の情報に変換することを特徴とする。
【００２８】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の情報変換方法において、前記論理演算は、前記書換え回数とユーザキーによって生成された複合キーに基づいて行うことを特徴とする。
【００２９】
以下に示す請求項１２または１３の発明は、上記情報記録装置によって記録された記録媒体に関するものである。
【００３０】
請求項１２の発明は、書換え回数に基づいて論理演算されたユーザ情報と前記書換え回数情報とが所定のフォーマット上に割り当てられて記録されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１３の発明は、書換え回数およびユーザキーに基づいて論理演算されたユーザ情報と前記書換え回数情報とが所定のフォーマット上に割り当てられて記録されていることを特徴とする。
【００３２】
なお、上記各請求項に記載の発明において、記録媒体は、ＰＣ光ディスクの他、種々の書き換え型光ディスクまたはその他の記録媒体を含むものであることは言うまでもない。
【００３３】
本発明の特徴は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００３４】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００３６】
まず、図１に実施の形態に係るＰＣ光ディスク（以下、「ディスク」と称する）の構造を示す。
【００３７】
ディスク１００には、内周部から外周部に向かって螺旋状のトラックが形成されている。また、ディスク径方向に、管理情報領域１０１とユーザデータ領域１０２が割り当てられている。管理情報領域１０１には、ユーザデータを管理するための情報が記録される。また、ユーザデータ領域１０２には、ビデオ、オーディオまたはデータ情報等のユーザデータが記録される。
【００３８】
トラックは、図示の如く、フレーム毎に区分されており、さらに、各フレームは、１６個のセクタを含む。各セクタは、所定ビットずつからなる管理データ領域、ユーザデータ領域、および冗長データ領域に区分されている。このうち、管理データ領域には、たとえば、当該セクタの絶対番地（フレーム番号やセクタ番号）等、当該セクタのユーザデータを管理するためのデータが割り当てられる。ユーザデータ領域には、符号化されたユーザデータが記録される。冗長データ領域には、ユーザデータの符号化に用いられた誤り訂正符号の記録用に割り当てられる。
【００３９】
上記構成において、ユーザ情報の記録・書換えは、セクタ単位で行われる。各セクタの書き込み回数情報は、管理情報領域１０１に記録され管理される。管理情報領域１０１には、各セクタとその書き込み回数情報が対として記録・保持されている。各セクタの書き込み回数情報は、当該セクタに対する書き込み動作が終了した際に、１だけカウントアップされて更新される。
【００４０】
なお、書き込み回数情報は、管理情報領域１０１に記録するに代えて、各セクタの管理データ領域に記録するようにしても良い。
【００４１】
図２に、ディスク１００に対して情報の記録および再生を行う記録再生装置の構成を示す。
【００４２】
図示の如く、かかる記録再生装置は、コントローラ１と、メモリ２と、入力部３と、光ピックアップ４と、レーザ駆動回路５と、駆動信号生成回路６と、符号化・演算回路７と、サーボ機構８と、スピンドルモータ９と、サーボ回路１０と、再生信号増幅回路１１と、イコライザ１２と、２値化回路１３と、復号化・演算回路１４とから構成されている。
【００４３】
コントローラ１は、入力部３から入力された情報に基づいて各部を制御する。メモリ２は、入力部３から入力されたユーザキー情報やディスク１００から再生された書き込み回数情報等を一時記憶する。入力部３は、記録・再生指令や、ユーザキー情報の入力等のために利用される。
【００４４】
光ピックアップ４は、レーザビームをディスク１００に照射すると共にその反射ビームを受光して再生信号を出力する。かかる光ピックアップ４は、半導体レーザ４ａと光検出器４ｂを内蔵し、このうち半導体レーザ４ａは、レーザ駆動回路５からの制御に従って記録・再生用のレーザビームを出射する。また、光検出器４ｂは、ディスクからの反射ビームを受光する種々の光センサによって構成されており、反射ビームの受光強度に応じた電気信号を再生信号増幅回路１１に出力する。
【００４５】
レーザ駆動回路５は、再生時には、記録層の状態を変化させない程度の強度のレーザビームを出射し、記録時には記録信号に応じて記録層を結晶状態とアモルファス状態に変化させる強度のレーザビームを出射するよう、半導体レーザ４ａを制御する。駆動信号生成回路６は、符号化・演算回路７からのデータに従って駆動信号を生成する。符号化・演算回路７は、コントローラ１から供給されたキー情報（後述する）および書き込み回数情報に基づいて記録ユーザデータを演算および符号化する。なお、符号化・演算回路７の構成および処理動作については、追って詳述する。
【００４６】
サーボ機構８は、周知の対物レンズ駆動アクチュエータを備え、サーボ回路１０からのサーボ信号に従って対物レンズをフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動する。スピンドルモータ９はサーボ回路１０からのサーボ信号に従って、ディスクを線速度一定または角速度一定に駆動する。サーボ回路１０は、再生信号増幅回路１１からのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および同期検出信号に応じて各種サーボ信号を生成し、これをサーボ機構８およびスピンドルモータ９に出力する。
【００４７】
再生信号増幅回路１１は、光検出器４ｂからの検出信号を演算し、光再生信号（ＲＦ信号）、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成する。イコライザ１２は、再生信号増幅回路１１からの再生ＲＦ信号に重畳されたノイズを除去すると共に再生ＲＦ信号の波形整形を行う。２値化回路１３は、再生ＲＦ信号を再生クロックによってサンプリングし、１または０の２値化信号を生成する。
【００４８】
復号化・演算回路１５は、２値化回路１３からの読み出しデータを復号して書き込み回数情報を生成しこれをコントローラ１に供給すると共に、コントローラ１から供給されたキー情報（後述する）に基づいて復号・演算の処理を行い、これにより、２値化回路１３からの読み出しデータを再生ユーザデータに変換する。なお、復号化・演算回路１４の構成および処理動作については、追って詳述する。
【００４９】
次に、上記記録再生装置における記録時の動作を説明する。
【００５０】
記録再生装置にディスク１００が装着されると、まず、管理情報領域１０１に記録された情報が読み取られる。すなわち、管理情報領域１０１にピックアップ４がアクセスされ、当該管理情報領域１０１の再生が開始される。かかる再生ＲＦ信号は、再生信号増幅回路１１からイコライザ１２および２値化回路１３を介して復号化・演算回路１４に供給される。復号化・演算回路１４はかかる読み出しデータを復号し、これをコントローラ１に送る。コントローラ１は、かかる管理情報をメモリ２に記憶させる。
【００５１】
次に、記録開始に先立って、入力部３からユーザキー情報が入力されると、かかるキー情報は、コントローラ１を介して、メモリ２に記憶される。また、コントローラ１は、メモリ２に記憶されたユーザキー情報からユーザキー（ＵＳキー）を生成し、これをメモリ２に格納する。
【００５２】
しかる後、入力部３を介して記録開始指令が入力され、符号化・演算回路７に記録ユーザデータが供給されると、コントローラ１は、メモリ２からＵＳキーを読み出し、これを符号化・演算回路７に供給する。また、コントローラ１は、一連の記録先セクタの書き込み回数情報をメモリ２から順次読み出し、それぞれの書き込み回数に１をカウントアップして新たな書き込み回数情報を生成する。そして、新たに生成した書き込み回数情報に基づいて、セクタ毎に書き込み回数キー（ＫＫキー）を生成し、これを順次符号化・演算回路７に供給する。
【００５３】
符号化・演算回路７は、コントローラ１から供給されたＵＳキーとＫＫキーを基に、記録ユーザデータを順次演算および符号化処理し、これを駆動信号生成回路６に送る。駆動信号生成回路６は、かかる記録データに応じて駆動信号を生成し、これをレーザ駆動回路５に供給する。しかして、レーザ駆動回路５が駆動信号に応じて半導体レーザ４ａを制御し、これにより、トラック上に割り当てられた各セクタに記録データが順次記録される。
【００５４】
このようにして各セクタに対する記録がなされると、メモリ２に格納されている当該セクタの書き込み回数情報が、上記の如くして１だけカウントアップされて更新される。そして、全ての記録ユーザデータの記録が終了すると、更新された書き込み回数情報がメモリ２から読み出され、これがコントローラ１から駆動信号生成回路６に送られる。しかして、更新された書き込み回数情報が、ディスク１００の管理情報領域１０１に書き戻される。これにより、当該記録ユーザデータの記録が完了する。
【００５５】
なお、上記記録動作において、コントローラ１におけるＵＳキーおよびＫＫキーの生成手法として、以下の何れかの手法を採用できる。勿論、これ以外の生成手法を採用することも可能である。
【００５６】
第１の手法は、ユーザキー情報または書き込み回数情報をたとえば１６ビットの２進符号に換算し、その一部または下位の８ビットを抜き出して、これをＵＳキーまたはＫＫキーとする。
【００５７】
第２の手法は、上記下位８ビットのデータを８ビットのＵＳキーまたはＫＫキーに変換する変換テーブル（ＲＯＭテーブル）を準備し、かかる変換テーブルを参照してＵＳキーまたはＫＫキーを生成する。かかる変換テーブルを用いる場合の利点は、書き込み回数が１だけカウントアップされた場合でも、ＫＫキーの内容を大きく変化させることができる点にある。これにより、同一セクタに同一内容のデータを重ね書きする場合にも、当該セクタに記録されるデータパターンを大きく変化させることができる。よって、同じ様相の物理作用が記録層に印加されることに起因する再生信号の信頼性低下を、より効率的に回避することができるようになる。
【００５８】
第３の手法は、上記１６ビットに換算されたユーザキー情報または書き込み回数情報の一部または下位８ビットに対し所定の論理演算を施して、８ビットのＵＳキーまたはＫＫキーを生成する。たとえば、論理演算前の８ビットデータをｎとした場合、ｎが偶数の場合はそのままの値をＵＳキーまたはＫＫキーとして用い、ｎが奇数の場合は、ｎの補数（２進符号ｎの１と０を反転させた値）をＵＳキーまたはＫＫキーとして用いる。
【００５９】
次に、上記記録再生装置における再生時の動作を説明する。
【００６０】
記録再生装置にディスク１００が装着されると、まず、管理情報領域１０１に記録された情報が読み取られる。すなわち、管理情報領域１０１にピックアップ４がアクセスされ、当該管理情報領域１０１の再生が開始される。かかる再生ＲＦ信号は、再生信号増幅回路１１からイコライザ１２および２値化回路１３を介して復号化・演算回路１４に供給される。復号化・演算回路１４はかかる読み出しデータを復号し、これをコントローラ１に送る。コントローラ１は、かかる管理情報をメモリ２に記憶させる。
【００６１】
なお、復号化・演算回路１４によって再生された管理情報の内、書き込み回数情報は、上記コントローラ１への供給の他、たとえば、図示しない表示回路に供給して、セクタ毎の書き込み回数をモニタ等に表示するようにしても良い。これにより、書き込み回数に基づく当該ディスクの信頼性をユーザに直接判断させるようにすることもできる。
【００６２】
次に、再生開始に先立って、入力部３からユーザキー情報が入力されると、かかるキー情報は、コントローラ１を介して、メモリ２に記憶される。また、コントローラ１は、メモリ２に記憶されたユーザキー情報からユーザキー（ＵＳキー）を生成し、これをメモリ２に格納する。
【００６３】
しかる後、入力部３を介して所定情報の再生指令が入力されると、コントローラ１は、メモリ２からＵＳキーを読み出し、これを復号化・演算回路１４に供給する。また、コントローラ１は、再生先セクタの書き込み回数情報をメモリ２から順次読み出し、読み出した書き込み回数情報に基づいてＫＫキーを生成する。そして、生成したＫＫキーを復号化・演算回路１４に供給する。
【００６４】
復号化・演算回路１４は、２値化回路１３から順次供給される読み出しデータを、コントローラ１からのＫＫキーおよびＵＳキーに基づいて復号・演算し、再生ユーザデータを生成する。かかる再生ユーザデータは、たとえば後段のビデオ復調回路またはオーディオ復調回路等に供給され、ここで再生出力される。
【００６５】
上記再生動作において、入力部３から入力されたユーザキー情報が、その記録時に設定されたものと同一内容であれば、コントローラ１によって生成されるＵＳキーは記録時と同一となり、よって、復号化・演算回路１４にて適正な再生ユーザデータが生成される。しかしながら、入力部３から入力されたユーザキー情報が、その記録時に設定されたものと同一内容でなければ、コントローラ１によって生成されるＵＳキーは記録時と相違することとなり、よって、復号化・演算回路１４にて生成される再生ユーザデータは、後段回路にて再生不可能なデータとなる。このように、記録時に設定したユーザキー情報によって、当該データの秘匿性を確保することができ、これにより、コピー禁止ないし著作権保護の徹底を図ることができるようになる。
【００６６】
次に、上記符号化・演算回路７および復号化・演算回路１４の具体的構成例について、図３ないし図７を参照して説明する。
【００６７】
まず、図３に、符号化・演算回路７と復号化・演算回路１４の構成とコントローラ１の関係を示す。図示の如く、符号化・演算回路７は、演算部７１、ユーザデータ符号化部７２および管理情報符号化部７３から構成されている。また、復号化・演算回路１４は、ユーザデータ復号化部１４１、逆演算部１４２および管理情報復号化部１４３から構成されている。
【００６８】
演算部７１は、ＫＫキーおよびＵＳキーに基づいて記録ユーザデータに所定の論理演算（詳細は後述する）を施す。ユーザデータ符号化部７２は、演算部７１によって論理演算された記録ユーザデータに対し、誤り訂正符号化処理等の符号化処理を施す。管理情報符号化部７３は、上記メモリ２に格納された更新済み書き込み回数情報等を含む管理情報に対し誤り訂正符号化処理等の符号化処理を施す。
【００６９】
ユーザデータ復号部１４１は、上記ユーザデータ符号化部７２にて施された符号化に対応した復号化処理を施す。逆演算部１４２は、上記演算部７１とは逆の演算処理（詳細は後述する）を施す。管理情報復号化部１４３は、上記管理情報符号化部７３にて施された符号化処理に対応した復号化処理を行う。
【００７０】
ディスク１００から読み出されたデータの内、管理情報領域１０１から読み出された書き込み回数情報を含むデータは、管理情報符号化部１４３に供給され処理される。また、ユーザデータ領域１０２から読み出されたデータは、ユーザデータ復号化部１４１に供給され処理される。
【００７１】
なお、ユーザデータ符号化部７２およびユーザデータ復号化部１４１にて施される誤り訂正処理と、管理情報符号化部７３および管理情報復号化部１４３にて施される誤り訂正処理は、同一内容の処理とすることも、あるいは異なる内容の処理とすることもできる。ただし、管理情報は、たとえば書き込み回数情報がＫＫキーの生成に用いられる等、データ再生処理に必須となる情報を含むものであることを考慮すると、管理情報符号化部７３および管理情報復号化部１４３にて施される誤り訂正処理は、高度の誤り訂正能力を有するものとするのが好ましい。
【００７２】
次に、上記演算部７１と逆演算部１４２の構成例について説明する。なお、演算部７１および逆演算部１４２の構成例としては、以下に示す構成例に限らず、その他の構成例を適宜採用することも可能である。
【００７３】
図４に、演算部７１（同図ａ）と逆演算部１４２（同図ｂ）の第１の構成例を示す。本構成例は、ＫＫキー（８ビット）とＵＳキー（８ビット）の各桁の値を排他的論理和演算して複合キー（８ビット）を生成し、当該複合キーをシード値として、記録ユーザデータに対し、疑似ランダム演算処理を施すものである。
【００７４】
ここで、シード値とは、データを疑似ランダム化するときに初期値として設定する値のことである。たとえば、疑似ランダム系列の例として、原始多項式：Ｘ８＋Ｘ４＋Ｘ３＋Ｘ２＋１より生成されるＭ系列（Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｌｅｎｇｔｈ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の多項式を用いるとき、Ｘｎの初期値がシード値となるようにユーザデータにランダム化処理を施す。入力されるユーザデータとのランダム化処理および逆ランダム化処理の理論は、たとえば、文献「誤り訂正符号とその応用」映像メディア学会偏、江藤、金子監修（オーム社）に記載されている。
【００７５】
図４において、演算部７１の排他的論理和演算部１０１２は、ＫＫキー（８ビット）とＵＳキー（８ビット）とを排他的論理和演算して、複合キー（８ビット）を生成する。かかる複合キーは、シードスクランブル演算部１０１１の初期値を与えるシード値として、シードスクランブル演算部１０１１に設定される。しかして、シードスクランブル演算部１０１１は、当該復号キーをシード値として、記録ユーザデータにシードスクランブル演算を施す。
【００７６】
逆演算部１４２の排他的論理和演算部２０１２は、ＫＫキー（８ビット）とＵＳキー（８ビット）とを排他的論理和演算して、複合キー（８ビット）を生成する。かかる複合キーは、シードスクランブル演算部２０１１の初期値を与えるシード値として、シードスクランブル演算部２０１１に設定される。ここで、シードスクランブル演算回路２０１１は、上記シードスクランブル演算回路１０１１と同じ原始多項式の論理回路にてデスクランブル回路が構成されている。
【００７７】
しかして、シードスクランブル演算部２０１１は、記録時と同一の復号キーをシード値として設定することにより、記録時と同一のデータを復元することができる。なお、かかる復元原理の詳細については、文献：片山、他、「相変化光ディスク用データスクランブル方式」信学技報、Ｖｏｌ．１０１，Ｎｏ．４９８，ＭＲ２００１−７８に説明されている。
【００７８】
よって、逆演算部１４２は、記録時と同一のＵＳキーおよびＫＫキーが設定されることにより、上記ユーザデータ復号化部１４１（図３参照）から入力される読み出しユーザデータを、記録時のユーザデータと同一の内容のユーザデータに、順次変換することができる。
【００７９】
図５に、演算部７１（同図ａ）と逆演算部１４２（同図ｂ）の第２の構成例を示す。本構成例は、ＫＫキーとＵＳキーによって、記録ユーザデータに対し、個別に排他的論理和演算を施すものである。
【００８０】
演算部７１の排他的論理和演算部１０２１は、入力される一連の記録ユーザデータに対し８ビットずつＫＫキー（８ビット）との排他的論理和を演算し、その演算結果を排他的論理和演算部１０２２に転送する。排他的論理和演算部１０２２は、転送された演算結果（８ビット）と、疑似ランダム系列発生部１０２３にて発生された疑似ランダム値（８ビット）との排他的論理和を演算し、これを後段回路（ユーザデータ符号化部７２）に転送する。疑似ランダム系列発生部１０２３は、所定の疑似ランダム系列が設定されており、ＵＳキー（８ビット）を当該設定された疑似ランダム系列にてランダム化し、かかる疑似ランダム値（８ビット）を上記排他的論理和演算部１０２２に転送する。
【００８１】
逆演算部１４２の疑似ランダム系列発生部２０２３は、上記疑似ランダム系列発生部１０２３と同一の疑似ランダム系列が設定されており、入力されたＵＳキー（８ビット）を当該疑似ランダム系列でランダム化し、当該ランダム値（８ビット）を排他的論理和演算部２０２２に転送する。排他的論理和演算部２０２２は、転送されたランダム値（８ビット）と、上記ユーザデータ復号化部１４１から入力されるユーザデータとの排他的論理和を順次演算し、その演算結果を排他的論理和演算部２０２１に転送する。排他的論理和演算部２０２１は、転送されたユーザデータとＫＫキーとの排他的論理和を演算し、その演算結果を後段回路に出力する。
【００８２】
しかして、逆演算部１４２は、記録時と同一のＵＳキーおよびＫＫキーが設定されることにより、上記ユーザデータ復号化部１４１（図３参照）から入力される読み出しユーザデータを、排他的論理和演算部２０２２および２０２１により、記録時のユーザデータと同一の内容のユーザデータに、順次変換することができる。
【００８３】
図６に、演算部７１（同図ａ）と逆演算部１４２（同図ｂ）の第３の構成例を示す。本構成例は、ＫＫキーによって記録ユーザデータに排他的論理和演算を施し、さらにＵＳキーによって記録ユーザデータに対しシードスクランブル演算を施すものである。
【００８４】
演算部７１の排他的論理和演算部１０３１は、入力される一連の記録ユーザデータに対し８ビットずつＫＫキー（８ビット）との排他的論理和を演算し、その演算結果をシードスクランブル演算部１０３２に転送する。シードスクランブル演算部１０３２は、ＵＳキー（８ビット）をシード値として、排他的論理和演算部１０３１から転送された演算結果にシードスクランブル演算を施す。
【００８５】
逆演算部１４２のシードスクランブル演算部２０３２は、上記演算部７１のシードスクランブル演算部１０３２と同じ原始多項式の論理回路にてデスクランブル回路が構成されている。かかるシードスクランブル演算部２０３２は、ＵＳキー（８ビット）をシード値として、上記ユーザデータ復号化部１４１から入力される読み出しユーザデータに対しデスクランブル処理を施し、これを排他的論理和演算部２０３１に転送する。排他的論理和演算部２０３１は、転送されたユーザデータとＫＫキーとの排他的論理和を演算し、その演算結果を後段回路に出力する。
【００８６】
しかして、逆演算部１４２は、記録時と同一のＵＳキーおよびＫＫキーが設定されることにより、上記ユーザデータ復号化部１４１（図３参照）から入力される読み出しユーザデータを、シードスクランブル演算部２０３２および排他的論理和演算部２０３１によって、記録時のユーザデータと同一の内容のユーザデータに、順次変換することができる。
【００８７】
図７に、演算部７１（同図ａ）と逆演算部１４２（同図ｂ）の第４の構成例を示す。本構成例は、ＫＫキーとＵＳキーを排他的論理和演算して生成した復号キーを疑似ランダム化した疑似ランダム値によって、記録ユーザデータに排他的論理和演算を施すものである。
【００８８】
演算部７１の排他的論理和演算部１０４２は、ＫＫキー（８ビット）とＵＳキー（８ビット）との排他的論理和を演算して復号キーを生成し、これを疑似ランダム系列発生部１０４３に転送する。疑似ランダム系列発生部１０４３には、所定の疑似ランダム系列が設定されている。疑似ランダム系列発生部１０４３は、排他的論理和演算部１０４２から転送された復号キー（８ビット）を当該設定された疑似ランダム系列にてランダム化し、かかる疑似ランダム値（８ビット）を排他的論理和演算部１０４１に転送する。排他的論理和演算部１０４１は、入力される一連の記録ユーザデータに対し８ビットずつ疑似ランダム値（８ビット）との排他的論理和を演算し、その演算結果を、上記ユーザデータ復号部７２（図３参照）に転送する。
【００８９】
逆演算部１４２の排他的論理和演算部２０４２は、ＫＫキー（８ビット）とＵＳキー（８ビット）との排他的論理和を演算して復号キーを生成し、これを疑似ランダム系列発生部２０４３に転送する。疑似ランダム系列発生部２０４３には、上記演算部７１の疑似ランダム系列発生部１０４３と同一の疑似ランダム系列が設定されている。疑似ランダム系列発生部２０４３は、排他的論理和演算部２０４２から転送された復号キー（８ビット）を当該設定された疑似ランダム系列にてランダム化し、かかる疑似ランダム値（８ビット）を排他的論理和演算部２０４１に転送する。排他的論理和演算部２０４１は、読み出された一連のユーザデータに対し８ビットずつ疑似ランダム値（８ビット）との排他的論理和を演算し、その演算結果を、後段回路に転送する。
【００９０】
しかして、逆演算部１４２は、記録時と同一のＵＳキーおよびＫＫキーが設定されることにより、上記ユーザデータ復号化部１４１（図３参照）から入力される読み出しユーザデータを、排他的論理和演算部２０４１によって、記録時のユーザデータと同一の内容のユーザデータに、順次変換することができる。
【００９１】
以上、本実施形態によれば、各セクタの書き込み回数を管理情報としてディスク１００に記録せしめ、セクタに対する書き込み回数とユーザデータとを論理演算した演算結果を当該セクタに記録するようにしたので、同一内容のユーザデータを同一セクタに上書きする場合であっても、既記録データと新規記録データの状態を変化せしめることができ、もって、同一様相の物理作用（レーザの強弱）が当該セクタに印加されるのを防止することができる。
【００９２】
また、当該ディスクの再生時においては、ディスク１００から書き込み回数情報を読み出すことにより記録時と同一のＫＫキーをコントローラ１にて生成することが可能となり、同一のユーザキー情報が設定されることにより、記録時と同様のユーザデータを復元できる。しかし乍ら、記録時と同一のユーザキー情報が入力されない限り、記録時と同一のＵＳキーをコントローラ１にて生成することはできず、したがって、適正なユーザキー情報が入力されない限り、ディスク１００からユーザデータを適正に再生することはできない。よって、ユーザデータの秘匿性保護および著作権保護を図ることもできる。
【００９３】
このように本実施の形態によれば、書き込み回数情報とユーザキー情報に基づいて記録ユーザデータを演算・符号化することにより、上記同一様相の物理作用が印加されることによるディスク信頼性の低下を抑制することができると共に、ユーザデータの秘匿性保護および著作権保護をも同時に図ることができるようになる。
【００９４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００９５】
たとえば、上記実施の形態は、記録・再生に先立って、ユーザキー情報が入力部３を介して設定されることを前提とするものであったが、被記録データの秘匿性がそれほど高くないような場合には、ユーザキー情報の設定を強制することなくユーザデータの記録および再生を行い得るようにするのが好ましい。かかる場合、たとえば、コントローラ１の内蔵ＲＯＭに、あらかじめ共通のユーザキー情報を格納させておき、記録・再生時にユーザキー情報の入力がない場合には、かかる共通のユーザキー情報を用いて上記ＵＳキーを生成するようにすれば良い。これにより、ユーザキー情報の設定・非設定に拘わりなく、あらゆる装置によって互換的に、記録再生動作を実行することができるようになる。
【００９６】
また、上記実施の形態では、図３に示すとおり、演算部７１にて演算処理した後、ユーザデータ符号化部７２にて符号化処理するようにしたが、図８に示すように、ユーザデータ符号化部７２にて符号化処理した後、これを演算部７１にて演算処理するようにしても良い。
【００９７】
さらに、上記実施の形態では、セクタ毎に書き込み回数情報を管理し、１セクタ分のユーザデータを、書き込み回数情報とユーザキー情報によって演算・符号化するようにしたが、複数セクタ分あるいは１フレーム分のユーザデータに対して上記演算・符号化処理を施すようにしても良い。また、複数セクタ毎、あるいはフレーム毎に書き込み回数を管理するようにしても良い。
【００９８】
その他、本発明は、ＰＣ光ディスクの他、種々の記録媒体に適用できる。
【００９９】
本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【０１００】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、書き込み回数情報に基づいて被記録情報を論理演算した後、これを記録媒体に記録するものであるから、同一領域に同一様相にて情報が記録されるのを防止することができ、もって、同一領域に同一の物理作用が印加されることに起因する記録媒体の信頼性低下を抑制することができる。これにより、記録媒体の利用寿命を、従来に比べ、著しく長期化することができる。
【０１０１】
また、書き込み回数のみならずユーザキー情報に基づいて被記録情報を論理演算した後、これを記録媒体に記録するようにすれば、同一領域に同一内容の情報が記録されるのを防止することができるとの効果に加え、ユーザキー情報の設定によるユーザデータの秘匿性保護ないし著作権保護を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るディスクの構成を示す図
【図２】実施の形態に係る記録再生装置の構成を示す図
【図３】符号化・演算回路および復号化・演算回路の構成を示す図
【図４】演算部および逆演算部の第１の構成例を示す図
【図５】演算部および逆演算部の第２の構成例を示す図
【図６】演算部および逆演算部の第３の構成例を示す図
【図７】演算部および逆演算部の第４の構成例を示す図
【図８】符号化・演算回路および復号化・演算回路の他の構成を示す図
【符号の説明】
１　コントローラ
２　メモリ
３　入力部
７　符号化・演算回路
１４　復号化・演算回路
７１　演算部
１４２　逆演算部
１００　ディスク
１０１　管理情報領域
１０２　ユーザデータ領域
【図１】
2004005804.tif 000003
【図２】
2004005804.tif 000004
【図３】
2004005804.tif 000005
【図４】
2004005804.tif 000006
【図５】
2004005804.tif 000007
【図６】
2004005804.tif 000008
【図７】
2004005804.tif 000009
【図８】
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