(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク基板上に情報を記録する記録層を備えた光ディスクであって、
記録層は、コンテンツデータ及びその記録再生のためのデータを記録した第１記録領域と、第１記録領域に記録したコンテンツに関する副次データを記録する第２記録領域とを備え、
第２記録領域は、第２記録領域についてのコントロールデータが記録される第１区分と、光ディスクの記録再生装置から外へ出力されることを禁止されないデータが記録される第２区分と、光ディスクの記録再生装置から外へ出力されることを禁止されるべき出力禁止データが記録される場合に設けられ、出力禁止データが記録される第３区分とからなり、
第１区分に記録されるコントロールデータは、第２記録領域が第３区分を含むか否かを示す識別信号を含む光ディスク。
【請求項２】
前記の第２記録領域は副次データを半径方向に長いストライプ形状のマークとして記録し、一度書き込むと書き換えることができない領域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】
第２記録領域に情報が記録されているか否かを示す識別子が前記の第１記録領域の記録再生のためのデータの中に記録されている請求項１または２に記載の光ディスク。
【請求項４】
第２記録領域に情報が記録されているか否かを示す識別子が前記の第２記録領域の第１区分に記録されている請求項１または２に記載の光ディスク。
【請求項５】
第２記録領域にデータが追加して記録されているか否かを示す識別子と、第２記録領域に記録されているデータの記憶容量とが前記の第１記録領域の記録再生のためのデータの中に記録されている請求項１または２に記載の光ディスク。
【請求項６】
前記の第２記録領域の第３区分に、暗号化されたデータが記録されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ディスク。
【請求項７】
前記の第２記録領域に、少なくともディスクごとに異なるディスクＩＤが記録されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の光ディスク。
【請求項８】
前記の第２記録領域がディスク内周部またはディスク外周部の特定部に設けられる請求項１〜７のいずれか１項に記載の光ディスク。
【請求項９】
前記記録層において、反射膜に凹凸ビットを設けることによって第１記録領域にデータが記録され、前記反射膜を部分的に除去することにより第２記録領域にディスク半径方向に長いストライプ形状のマークとしてデータが記録されている請求項１に記載の光ディスク。
【請求項１０】
前記の第１記録領域が情報の書き換えが可能な領域を含むことを特徴をする請求項１〜９のいずれか１項に記載された光ディスク。
【請求項１１】
前記の記録層は、前記の第１記録領域が光学的手段により記録が可能であることを特徴とする請求項１０に記載の光ディスク。
【請求項１２】
前記の記録層は、前記の第１記録領域が光学的手段により複数回の記録と消去が可能であることを特徴とする請求項１０に記載の光ディスク。
【請求項１３】
前記の記録層が、少なくとも光学的に検出可能な２つの状態の間を変化する有機材料からなることを特徴とする請求項１０、１１または１２に記載の光ディスク。
【請求項１４】
前記の記録層が、少なくとも膜面垂直方向に磁気異方性を有する磁性膜からなることを特徴とする請求項１２記載の光ディスク。
【請求項１５】
前記第２記録領域のストライプ部は、ストライプ部の間の部分よりも膜面垂直方向の磁気異方性が小さいことを特徴とする請求項１４に記載の光ディスク。
【請求項１６】
前記の記録層が、積層された複数の磁性膜からなる請求項１２に記載の光ディスク。
【請求項１７】
前記の記録層が、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り、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が異なることを特徴とする請求項１０に記載の光ディスク。
【請求項１８】
前記の記録層が、照射される光の照射条件に対応して結晶相とアモルファス相との間で可逆的に相変化することを特徴とする請求項１７記載の光ディスク。
【請求項１９】
前記の記録層がＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金からなることを特徴とする請求項１７に記載の光ディスク。
【請求項２０】
第２記録領域は、アモルファス相からなるストライプ部と、
結晶相からなるストライプ部の間の部分からなることを特徴とする請求項１８記載の光ディスク。
【請求項２１】
第２記録領域は、ストライプ部と、ストライプ部より反射率が高い、ストライプ部の間の部分とからなることを特徴とする請求項１７記載の光ディスク。
【請求項２２】
請求項１記載の光ディスクからコンテンツの再生を行う光ディスクの再生方法であって、
光ディスクの第１記録領域からコンテンツを再生する前に、第２記録領域からデータを再生し、
第２記録領域から再生されたデータに含まれるコントロールデータから、第２記録領域から再生されたデータが、光ディスクの記録再生装置の外へ出力されることを禁止されるべきデータを含むかどうかを判断し、
第２記録領域から再生されたデータが出力が禁止されるべきデータを含むと判断する場合、出力が禁止されるべき当該データは、光ディスクを再生している記録再生装置の内部でのみ処理される光ディスクの再生方法。
【請求項２３】
第２記録領域から再生されたデータが出力が禁止されるべきデータを含むと判断する場合、出力が禁止されるべきデータのなかの再生条件にしたがって第１記録領域からの情報の再生を行う請求項２２記載の光ディスクの再生方法。
【請求項２４】
第１記録領域において記録再生のためのデータを再生し、
再生された記録再生のためのデータから、第２記録領域におけるデータの有無を示す識別子を検出し、
この識別子が検出された場合にのみ、第２記録領域からの前記のデータの再生を行う請求項２２記載の光ディスクの再生方法。
【請求項２５】
第２記録領域から再生されたデータが出力が禁止されるべきデータを含むと判断する場合、
第２記録領域から再生されたデータを用いた参照作業を行い、第１記録領域に記録されたデータの再生に関する制限が参照作業により解除された場合のみ、第１記録領域に記録されたデータの再生信号の解読と復号化による再生を行う請求項２２、２３、２４のいずれか１項に記載の光ディスクの再生方法。
【請求項２６】
第２記録領域から再生されたデータが出力が禁止されるべきデータを含むと判断する場合、出力が禁止されるべきデータに基づいて情報信号を作製し、前記のコンテンツデータに前記の作製情報信号を重畳して出力する請求項２２、２３、２４のいずれか１項に記載の光ディスクの再生方法。
【請求項２７】
請求項１記載の光ディスクからコンテンツの再生を行う光ディスクの再生装置であって、
光スポットにより光ディスクから情報を再生する光学ヘッドと、
光学ヘッドを用いて第１記録領域のデータの再生を行う第１再生部と、
光学ヘッドを用いて第２記録領域のデータの再生を行う第２再生部とを備え、
第２再生部は、第２記録領域に出力が禁止されるべきデータが記録されているとき、再生信号の中の、出力が禁止されるべきデータを内部でのみ処理する光ディスクの再生装置。
【請求項２８】
さらに、第１再生部の再生信号から、光ディスクの第２記録領域に情報が記録されているか否かの識別子を検出する検出手段と、
検出手段が前記識別子を検出した場合には、光学ヘッドを第２記録領域に移動させ、第２再生手段により第２記録領域からコントロールデータを再生し、コントロールデータより、出力が禁止されるべきデータを含むか否かを判断する制御手段を備える請求項２７に記載の光ディスクの再生装置。
【請求項２９】
前記検出手段は、光学ヘッドの１つの受光素子で受光した検出光からの検出信号又は複数の受光素子で受光した検出光からの検出信号の和信号に基づいて前記識別子の検出を行う請求項２８に記載の光ディスクの再生装置。
【請求項３０】
さらに、前記第２記録領域に記録されたデータから、第１記録領域に記憶されたデータに対する保護モードの設定の有無を検出する検出手段を有し、
前記第１再生部は、前記検出手段により前記保護モードが設定されていることが検出された場合には、第２記録領域に記録されたデータを用いた参照作業を行い、第１記録領域の再生に関する制限が参照作業により解除された場合のみ、第１記録領域からのコンテンツデータの解読と復号化による再生を行う請求項２７、２８、２９のいずれか１項に記載の光ディスクの再生装置。
【請求項３１】
第２記録領域における出力禁止データが、光ディスクごとに異なるディスクＩＤを含むことを特徴とする請求項２７、２８、２９、３０のいずれか１項記載の光ディスクの再生装置。
【請求項３２】
第２記録領域に含まれるディスクＩＤが暗号化されており、さらに、第２記録領域に含まれる暗号化されたディスクＩＤを用いて、第１記録領域のコンテンツデータを復号化する秘密鍵を作製する鍵作製手段を有する請求項２７、２８、２９、３０のいずれか１項記載の光ディスクの再生装置。
【請求項３３】
第２再生部は、前記の鍵作製手段により作製された秘密鍵を用いて参照作業、または、第１記録領域のコンテンツデータの解読と復号化を行うことを特徴とする請求項３２記載の光ディスクの再生装置。
【請求項３４】
暗号化データが光ディスクの第２記録領域に記録されており、さらに、第２再生部により再生された暗号化データを復号する第３再生部と、第１記録領域から再生された信号の暗号デコーダと、第３再生部と暗号デコーダの双方に設けられる第１と第２の相互認証部とを備え、第１と第２の相互認証部が互いに認証し合った場合にのみ第１記録領域の暗号を解除する請求項２７、２８、２９、３０のいずれか１項に記載の光ディスクの再生装置。
【請求項３５】
第２再生部は、光ディスクの再生装置からの出力が禁止されるべき暗号化データを第２記録領域から再生し、さらに、前記暗号化データと、平文の第２記録領域からの再生データを接続線を通して外部の演算処理装置へ送る送信手段とを備えた請求項２７、２８、２９、３０のいずれか１項に記載の光ディスクの再生装置。
【請求項３６】
請求項１記載の光ディスクからコンテンツの再生を行う再生装置であって、
光スポットにより光ディスクからデータを再生する光学ヘッドと、
光学ヘッドを用いて第１記録領域からデータを再生する第１信号再生部と、
光学ヘッドを用いて第２記録領域からデータを再生する第２信号再生部とからなり、
前記第２信号再生部は、再生データに含まれる記録再生装置からの出力が禁止されるべきデータに基づいて情報信号を作製し、第１信号再生部は、第１記録領域から再生された信号に第２信号再生部により作製された前記情報信号を重畳して出力することを特徴とする光ディスクの再生装置。
【請求項３７】
さらに、光ディスクの記録再生装置からの出力が禁止されるべきデータを用いて作成された重畳信号を再生する第３再生部と、第１記録領域から再生された信号の暗号デコーダと、第３再生部と暗号デコーダの双方に設けられる第１と第２の相互認証部とを備え、第１と第２の相互認証部が互いに認証し合った場合にのみ第１記録領域の暗号を解除する請求項３６に記載の光ディスクの再生装置。
【請求項３８】
光ディスクの再生装置からの出力が禁止されるべき暗号化データを少なくとも第２記録領域から再生する手段と、
前記暗号化データと、平文の第２記録領域からの再生データを接続線を通して外部の演算処理装置へ送る送信手段とを備えた請求項３６に記載の光ディスクの再生装置。
【請求項３９】
請求項１記載の光ディスクからコンテンツの記録再生を行う記録再生装置であって、
第２記録領域に記録された、前記記録再生装置からの出力が禁止されるべきディスク固有の情報を含むデータに基づいて情報信号を作製する作製手段と、
前記作製した情報信号を、特定の信号に重畳した信号として第１記録領域に記録し、または、第２記録領域に付加する手段とを備えた光ディスクの記録再生装置。
【請求項４０】
前記の重畳信号は第２記録領域に記録されたディスクＩＤを用いて作製したウォーターマークである請求項３９記載の光ディスクの記録再生装置。
【請求項４１】
さらに、第２記録領域に記録されたコンテンツデータにウォーターマークを追加するウォーターマーク付加部を備え、前記ウォーターマーク付加部は、前記第２記録領域に記録されたデータを光学ヘッドによって再生し、再生されたデータに基いて作製された情報信号を、ウォーターマークとして前記コンテンツデータに追加し、前記ウォーターマーク入りデータを第１記録領域に記録することを特徴とする請求項４０記載の光ディスクの記録再生装置。
【請求項４２】
さらに、
第１記録領域からの再生信号を時間軸信号から周波数軸信号に変換して第１変換信号を作成する周波数変換手段と、
前記第１変換信号に、第２記録領域から再生された信号を加算または重畳した混合信号を作成する手段と、
前記混合信号を周波数軸信号から時間軸信号に変換して第２変換信号を作成する逆周波数変換手段と  を備えた請求項４１記載の光ディスクの記録再生装置。
【請求項４３】
請求項１記載の光ディスクにコンテンツを記録する記録装置であって、
第２記録領域に記録された、各光ディスクに固有の情報を含むデータに基づいてコンテンツを暗号化する暗号化手段と、
暗号化したコンテンツデータを第１記録領域に記録する記録手段とを備えた光ディスクの記録装置。
【請求項４４】
さらに、入力信号からディスクＩＤを用いて作製したウォーターマーク情報を再生するウォーターマーク復調手段を備え、ウォーターマーク再生手段により再生した再生結果が特定の値を示した場合には、前記記録手段は、前記ディスクＩＤに基づいて、前記入力信号を暗号化した信号を光ディスクに記録することを特徴とする請求項４３に記載の光ディスク記録装置。
【請求項４５】
前記ウォーターマーク復調手段は、入力信号を時間軸空間から周波数空間に変換した信号を用いてウォーターマークを復調することを特徴とする請求項４４記載の光ディスク記録装置。
【請求項４６】
請求項１記載の光ディスクからコンテンツの再生を行う再生装置であって、
光スポットにより光ディスクからデータを再生する光学ヘッドと、
光学ヘッドを用いて第１記録領域からコンテンツデータを再生する第１信号再生部と、
光学ヘッドを用いて第２記録領域から副次データを再生する第２信号再生部とからなり、
コンテンツデータが暗号化して記録され、かつ副次データにはディスク固有のディスクＩＤが含まれるとき、
第１信号再生部は、第２信号再生部により再生されたディスクＩＤを用いてコンテンツデータの暗号を復号する暗号デコーダを備える光ディスク再生装置。
【請求項４７】
前記第２信号再生部はＰＥ＿ＲＺ復調手段を有することを特徴とする請求項４６記載の光ディスク再生装置。
【請求項４８】
前記第２信号再生部は、カットオフ周波数が１．２ＭＨｚ以上の高域周波数成分抑圧手段を有え、第２記録領域から再生した信号を前記高域周波数成分抑圧手段により高域成分を抑圧した後、副次データを復調することを特徴とする請求項４６記載の光ディスク再生装置。
【請求項４９】
請求項１記載の光ディスクを再生する再生装置であって、
第１記録領域からコンテンツデータを再生する第１信号再生部と、
第２記録領域から副次データを再生する第２信号再生部とを備え、
前記第２信号再生部は、カットオフ周波数が１．２ＭＨｚ以上の高域周波数成分抑圧手段を有し、第２記録領域から再生した信号を前記高域周波数成分抑圧手段により高域成分を抑圧した後、副次データを復調する光ディスク再生装置。
【請求項５０】
前記副再生手段はＰＥ＿ＲＺ復調手段を有することを特徴とする請求項４９記載の光ディスク再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報の記録、再生、消去が可能な光ディスクその他の情報記録媒体、その記録再生方法及び記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子計算機や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、音響情報と映像情報のデジタル化に伴い、低価格で大容量で、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】
従来の光磁気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。情報の記録及び消去は、レーザ光の照射によって記録層の温度を上昇させ磁化を変化させ、また、記録信号の再生は、レーザ光を記録層に照射し、磁気光学効果に基づく偏光面の回転を光の強度変化として検出することによって行われる。
【０００４】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクの場合には、情報が基板の凹凸のピット、または、相変化材料や有機材料からなる記録層の光学的に異なる２つの状態として形成される。さらに、その上に反射層とオーバーコート層が形成される。情報の再生信号は、レーザ光を照射した時のピットの有無、または、構造変化、化学変化による２つの状態の間による反射光量の差として検出される。
【０００５】
【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、複製防止やソフトウエア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。上記のような光ディスクでは、コントロールデータの記録領域であるＴＯＣ（Table of Contents）領域などにディスク情報を記録することは可能である。しかし、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。
【０００６】
また、磁性膜また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。このため、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。
【０００７】
さらに、不可逆な記録方法により追記情報を記録した場合にも、追記情報を再生し記録再生装置から出力可能な場合には、追記情報の内容の改竄、加工により、主情報の管理が不十分になり、不正を行う可能性があるという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、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光ディスクを提供することである。
また、本発明の他の目的は、そのような光ディスクの記録方法及び再生方法を提供することである。
また、本発明のさらに他の目的は、そのような光ディスクの再生装置、記録装置、記録再生装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ディスクは、ディスク基板上に、情報を記録する記録層を備えた光ディスクであって、記録層は、コンテンツデータ及びその記録再生のためのデータを記録した第１記録領域と、第１記録領域に記録したコンテンツに関する副次データを半径方向に長いストライプ形状のマークとして記録する第２記録領域とを備える。第２記録領域は、第２記録領域についてのコントロールデータが記録される第１区分と、光ディスクの記録再生装置から外へ出力されることを禁止されないデータが記録される第２区分と、光ディスクの記録再生装置から外へ出力されることを禁止されるべき出力禁止データが記録される場合に設けられ、出力禁止データが記録される第３区分とからなる。第１区分に記録されるコントロールデータは、第２記録領域が第３区分を含むか否かを示す識別信号を含む。第２記録領域に記録されるデータは、たとえば、ディスク円周方向に複数個配置されたマーク列として記録される。この光ディスクによれば、第２記録領域に、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データを記録できる。
【００１０】
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、第２記録領域はデータを一度書き込むと書き換えることができない領域である。したがって、コンテンツプロバイダなどがデータを書き込めば、ユーザーが書き換えることはできない。
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、第２記録領域に情報が記録されているか否かを示す識別子が、第１記録領域の記録再生のためのデータの中に記録されている。これにより、光ディスクを短時間で立ち上げることができる。
【００１１】
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、第２記録領域に情報が記録されているか否かを示す識別子が前記の第２記録領域の第１区分に記録されている。これにより、第１区分のデータを再生した時点で、第３区分のデータが出力できるかどうか確実に判断できる。
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、第２記録領域にデータが追加して記録されているか否かを示す識別子と、第２記録領域に記録されているデータの記憶容量とが前記の第１記録領域の記録再生のためのデータの中に記録されている。これにより、第２記録領域のデータの不正な変更を防止できる。
【００１２】
好ましくは、前記の第２記録領域の第３区分に、暗号化されたデータが記録されている。これにより第３区分のデータの不正使用をより困難にする。
【００１３】
好ましくは、前記の第２記録領域に、少なくともディスクごとに異なるディスクＩＤが記録されている。これにより、ディスクＩＤと暗号化情報との相関を全く無くした状態で、出力禁止のディスクＩＤとして第２記録領域に記録しておけば、ディスクＩＤからの演算により類推することはできなくなる。このため、不正コピー業者が新たなＩＤを不正に発行することを防止することができる。
【００１４】
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、第２記録領域がディスク内周部またはディスク外周部の特定部に設けられる。これにより、第２記録領域にアクセスするときに、短時間で光学ヘッドを半径方向に移動できる。
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、第１記録領域が情報の書き換えが可能な領域を含む。したがって、ユーザーは第１記録領域においてデータの記録と再生ができる。
【００１５】
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、前記の記録層は、第１記録領域が光学的手段により記録が可能である。また、好ましくは、前記の記録層は、第１記録領域が光学的手段により複数回の記録と消去が可能である。
また、好ましくは、前記の記録層が、少なくとも光学的に検出可能な２つの状態の間を変化する有機材料からなる。
【００１６】
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、前記の記録層が、少なくとも膜面垂直方向に磁気異方性を有する磁性膜からなる。また、好ましくは、第２記録領域のストライプ部は、ストライプ部の間の部分よりも、膜面垂直方向の磁気異方性が小さい。これにより、光ディスクの記録層の磁化の向きを部分的に変化させることにより記録層への繰り返し記録再生が可能であり、同じ構成の光学ヘッドを用いて追記情報の再生信号を得ることができる。
【００１７】
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、前記の記録層が、積層された複数の磁性膜からなる。これにより、再生方式として磁気的超解像方式を用いると、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。
【００１８】
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、前記の記録層が、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り、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が異なる。
好ましくは、前記の記録層は、照射される光の照射条件に対応して結晶相とアモルファス相との間で可逆的に相変化する。
また、好ましくは、前記の記録層がＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金からなる。
【００１９】
たとえば、第２記録領域は、アモルファス相からなるストライプ部と、結晶相からなるストライプ部の間の部分とからなる。また、たとえば、第２記録領域は、ストライプ部と、ストライプ部より反射率の高い、ストライプ部の間の部分とからなる。
【００２０】
好ましくは、前記の光ディスクにおいて、記録層において、反射膜に凹凸ビットを設けることによって第１記録領域にデータが記録され、前記反射膜を部分的に除去することにより第２記録領域にディスク半径方向に長いストライプ形状のマークとしてデータが記録されている。
【００２１】
また、本発明に係る光ディスクの再生方法は、前記の光ディスクからコンテンツの再生を行う光ディスクの再生方法である。この再生方法において、光ディスクの第１記録領域からコンテンツを再生する前に、第２記録領域からデータを再生し、第２記録領域から再生されたデータに含まれるコントロールデータから、第２記録領域から再生されたデータが、光ディスクの記録再生装置の外へ出力されることを禁止されるべきデータを含むかどうかを判断する。第２記録領域から再生されたデータが出力が禁止されるべきデータを含むと判断する場合、出力が禁止されるべき当該データは、光ディスクを再生している記録再生装置の内部でのみ処理され、したがって、外に出力されない。これにより、出力が禁止されるべきデータを再生出力することが容易にできず、そのデータの内容を改竄することはできない。
【００２２】
好ましくは、前記の再生方法において、第２記録領域から再生されたデータが出力が禁止されるべきデータを含むと判断する場合、出力が禁止されるべきデータのなかの再生条件にしたがって第１記録領域からの情報の再生を行う。
【００２３】
好ましくは、前記の再生方法において、第１記録領域において記録再生のためのデータを再生し、再生された記録再生のためのデータから、第２記録領域におけるデータの有無を示す識別子を検出し、この識別子が検出された場合にのみ、第２記録領域からの前記のデータの再生を行う。
【００２４】
好ましくは、前記の再生方法において、第２記録領域から再生されたデータが出力が禁止されるべきデータを含むと判断する場合、第２記録領域から再生されたデータを用いた参照作業を行い、第１記録領域に記録されたデータの再生に関する制限が参照作業により解除された場合のみ、第１記録領域に記録されたデータの再生信号の解読と復号化による再生を行う。
【００２５】
好ましくは、前記の再生方法において、第２記録領域から再生されたデータが出力が禁止されるべきデータを含むと判断する場合、出力が禁止されるべきデータに基づいて情報信号を作製し、前記のコンテンツデータに前記の作製情報信号を重畳して出力する。
【００２６】
また、本発明に係る光ディスクの再生装置は、前記の光ディスクからコンテンツの再生を行う光ディスクの再生装置である。この再生装置は、光スポットにより光ディスクから情報を再生する光学ヘッドと、光学ヘッドを用いて第１記録領域のデータの再生を行う第１再生部と、光学ヘッドを用いて第２記録領域のデータの再生を行う第２再生部とを備える。第２再生部は、第２記録領域に出力が禁止されるべきデータが記録されているとき、再生信号の中の、出力が禁止されるべきデータを内部でのみ処理する。この光ディスクの再生装置によれば、出力禁止の副次データを容易に識別して外部に出力しない。
【００２７】
また、好ましくは、前記の再生装置は、第１再生部の再生信号から、光ディスクの第２記録領域に情報が記録されているか否かの識別子を検出する検出手段と、検出手段が前記識別子を検出した場合には、光学ヘッドを第２記録領域に移動させ、第２再生手段により第２記録領域からコントロールデータを再生し、コントロールデータより、出力が禁止されるべきデータを含むか否かを判断する制御手段を備える。
【００２８】
また、好ましくは、前記の検出手段は、光学ヘッドの１つの受光素子で受光した検出光からの検出信号又は複数の受光素子で受光した検出光からの検出信号の和信号に基づいて前記識別子の検出を行う。これにより、第２記録領域に記録された情報のストライプとディフェクトとを容易に判別できるため、装置の立ち上がり時間を短縮できる。また、異なる再生方式の光ディスクであっても、情報の再生に互換性をもたせることができる。
【００２９】
また、好ましくは、前記の再生装置は、さらに、前記第２記録領域に記録されたデータから、第１記録領域に記憶されたデータに対する保護モードの設定の有無を検出する検出手段を有する。第１再生部は、検出手段により保護モードが設定されていることが検出された場合には、第２記録領域に記録されたデータを用いた参照作業を行い、第１記録領域の再生に関する制限が参照作業により解除された場合のみ、第１記録領域からのコンテンツデータの解読と復号化による再生を行う。これにより、個人、企業などの管理情報のプロテクトとアクセス権が非常に強化される。したがって、情報の不正な流出を防止するなど、データファイル等の情報を保護できる。
【００３０】
また、好ましくは、前記の再生装置において、第２記録領域における出力禁止データが、光ディスクごとに異なるディスクＩＤを含む。したがって、光ディスクごとに異なるディスクＩＤを用いて参照作業が行われる。
【００３１】
また、好ましくは、前記の再生装置は、さらに、暗号化されたディスクＩＤを用いて、第１記録領域のコンテンツデータを復号化する秘密鍵を作製する鍵作製手段を有する。また、好ましくは、第２再生部は、鍵作製手段により作製された秘密鍵を用いて参照作業を行い、または、第１記録領域のコンテンツデータの解読と復号化を行う。
【００３２】
また、暗号化データが光ディスクの第２記録領域に記録されており、好ましくは、前記の再生装置は、さらに、第２再生部により再生された暗号化データを復号する第３再生部と、第１記録領域から再生された信号の暗号デコーダと、第３再生部と暗号デコーダの双方に設けられる第１と第２の相互認証部とを備え、第１と第２の相互認証部が互いに認証し合った場合にのみ第１記録領域の暗号を解除する。これにより、暗号化された主情報を再生し互いに認証し合った場合にのみ暗号を解除する。
【００３３】
また、好ましくは、第２再生部は、光ディスクの再生装置からの出力が禁止されるべき暗号化データを第２記録領域から再生し、さらに、前記暗号化データと、平文の第２記録領域からの再生データを接続線を通して外部の演算処理装置へ送る送信手段とを備える。
【００３４】
また、本発明に係る第２の光ディスクの再生装置は、前記の光ディスクからコンテンツの再生を行う再生装置である。この再生装置は、光スポットにより光ディスクからデータを再生する光学ヘッドと、光学ヘッドを用いて第１記録領域からデータを再生する第１信号再生部と、光学ヘッドを用いて第２記録領域からデータを再生する第２信号再生部とからなる。第２信号再生部は、再生データに含まれる記録再生装置からの出力が禁止されるべきデータに基づいて情報信号を作製し、第１信号再生部は、第１記録領域から再生された信号に第２信号再生部により作製された前記情報信号を重畳して出力する。この再生装置によれば、不正コピーして映像情報等のコンテンツデータのみを取り出すことを防止でき、コンテンツの出所の調査も可能となる。
【００３５】
また、前記の再生装置は、好ましくは、さらに、光ディスクの記録再生装置からの出力が禁止されるべきデータを用いて作成された重畳信号を再生する第３再生部と、第１記録領域から再生された信号の暗号デコーダと、第３再生部と暗号デコーダの双方に設けられる第１と第２の相互認証部とを備え、第１と第２の相互認証部が互いに認証し合った場合にのみ第１記録領域の暗号を解除する。これにより、暗号化された主情報を再生し互いに認証し合った場合にのみ暗号を解除する。
【００３６】
また、前記の再生装置は、好ましくは、さらに、光ディスクの再生装置からの出力が禁止されるべき暗号化データを少なくとも第２記録領域から再生する手段と、前記暗号化データと、平文の第２記録領域からの再生データを接続線を通して外部の演算処理装置へ送る送信手段とを備える。
【００３７】
本発明の光ディスクの記録再生装置は、前記の光ディスクからコンテンツの記録再生を行う記録再生装置である。この記録再生装置は、第２記録領域に記録された、前記記録再生装置からの出力が禁止されるべきディスク固有の情報を含むデータに基づいて情報信号を作製する作製手段と、前記作製した情報信号を、特定の信号に重畳した信号として第１記録領域に記録し、または、第２記録領域に付加する手段とを備える。好ましくは、前記の重畳信号はディスクＩＤを用いて作製したウォーターマークである。ウォーターマークなどの重畳信号は、管理されたノイズを意図的に追加し、完全なコピーを実現できなくするものである。これにより、この記録再生装置によれば、記録したデータからウォーターマークなどを検出することが可能である。また、コンテンツの履歴を明らかにすることができるため、不正コピーと不正使用を防止でき、コンテンツの著作権を保護することが可能となる。
【００３８】
また、前記の記録再生装置は、好ましくは、さらに、第２記録領域に記録されったコンテンツにウォーターマークを追加するウォーターマーク付加部を備え、前記ウォーターマーク付加部は、前記第２記録領域に記録されたデータを光学ヘッドによって再生し、再生されたデータに基いて作製された情報信号を、ウォーターマークとして前記コンテンツデータに追加し、前記ウォーターマーク入りデータを第１記録領域に記録する。これにより、通常の記録再生システムではコンテンツデータから重畳したデータのみの再生や、または、重畳したデータを除去しての再生はできないため、第２記録領域における情報の排除や改竄は困難であり、不正コピーや不正な使用の防止ができる。この場合はさらに、ＩＤなどの第２記録領域のデータの一部を出力されないようなコマンド構成と第２記録領域のデータのフォーマットを採用することにより、コンテンツデータに重畳されたウォーターマーク作製パラメータとの相関を無くすことが可能となり、新たにＩＤなどの不正なウォーターマークの発行による不正なコピーを防止できる。
【００３９】
また、前記の記録再生装置は、好ましくは、さらに、第１記録領域からの再生信号を時間軸信号から周波数軸信号に変換して第１変換信号を作成する周波数変換手段と、前記第１変換信号に、第２記録領域から再生された信号を加算または重畳した混合信号を作成する手段と、前記混合信号を周波数軸信号から時間軸信号に変換して第２変換信号を作成する逆周波数変換手段とを備える。この好ましい例によれば、ＩＤ信号をスペクトル拡散させることができるので、コンテンツデータの映像信号の劣化を防止することができるとともに、コンテンツデータの再生が容易となる。
【００４０】
また、本発明に係る記録装置は、前記の光ディスクにコンテンツを記録する記録装置である。この記録装置は、第２記録領域に記録された、各光ディスクに固有の情報を含むデータに基づいてコンテンツを暗号化する暗号化手段と、暗号化したコンテンツデータを第１記録領域に記録する記録手段とを備える。好ましくは、前記の再生装置は、さらに、入力信号からディスクＩＤを用いて作製したウォーターマーク情報を再生するウォーターマーク復調手段を備え、ウォーターマーク再生手段により再生した再生結果が特定の値を示した場合には、前記記録手段は、前記ディスクＩＤに基づいて、前記入力信号を暗号化した信号を光ディスクに記録する。好ましくは、前記のウォーターマーク復調手段は、入力信号を時間軸空間から周波数空間に変換した信号を用いてウォーターマークを復調する。
【００４１】
また、本発明に係る再生装置は、前記の光ディスクにおいて、コンテンツデータは暗号化して記録されており、副次データにはディスク固有のディスクＩＤが含まれる光ディスクからコンテンツの再生を行う再生装置である。この再生装置は、光スポットにより光ディスクからデータを再生する光学ヘッドと、光学ヘッドを用いて第１記録領域からコンテンツデータを再生する第１信号再生部と、光学ヘッドを用いて第２記録領域から副次データを再生する第２信号再生部とからなり、第１信号再生部は、第２信号再生部により再生されたディスクＩＤを用いてコンテンツデータの暗号を復号する暗号デコーダを備える。好ましくは、前記の第２信号再生部はＰＥ＿ＲＺ復調手段を有する。また、好ましくは、前記の第２信号再生部は、カットオフ周波数が１．２ＭＨｚ以上の高域周波数成分抑圧手段を有し、第２記録領域から再生した信号を前記高域周波数成分抑圧手段により高域成分を抑圧した後、副次データを復調する。
【００４２】
また、本発明に係る光ディスク再生装置は、前記の光ディスクを再生する再生装置である。この再生装置は、第１記録領域からコンテンツデータを再生する第１信号再生部と、第２記録領域から副次データを再生する第２信号再生部とを備える。第２信号再生部は、カットオフ周波数が１．２ＭＨｚ以上の高域周波数成分抑圧手段を有し、第２記録領域から再生した信号を前記高域周波数成分抑圧手段により高域成分を抑圧した後、副次データを復調する。好ましくは、前記副再生手段はＰＥ＿ＲＺ復調手段を有する。
【００４３】
【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。
まず、発明の第１の実施の形態である光ディスクの構造について説明する。図１の（ａ）は本発明の光ディスク１００の平面図である。光ディスクは、主情報１１０を記録する主情報領域と、追記情報１０１を記録する追記情報領域とからなる。図示しないが、主情報領域には、従来の光ディスクと同様に、リードイン領域とＴＯＣ領域が含まれる。記録再生の際には、リードイン領域でフォーカスオンされ、再生可能な状態となると、ＴＯＣ領域から主情報のコントロールデータ(ＴＯＣ)１０３が再生される。主情報のコントロールデータ１０３はたとえばピット信号として形成されている。追記情報領域は、光ディスクの内周側の特定部に設ける。しかし、外周側の特定部に設けてもよい。追記情報は、主情報についてのコントロールデータ１１１を含み、一度だけ（不可逆に）書込可能なものとする。追記情報は、たとえば半径方向に長いストライプ形状のマーク（バーコードに似た形状）であり肉眼で見ることができる大きさで形成される。主情報は、ユーザーが記録再生できるデータ（コンテンツ）であり、たとえば映画などの圧縮ビデオ信号である。追記情報は、主情報の記録再生に直接に必要な情報ではなく、追記情報が記録されていなくても主情報記録領域に記載された主情報は記録再生が可能である。追記情報は、シリアル番号などディスク作製時に記録するデータであり、複製防止やソフトウエアの不正使用防止などの著作権保護に利用可能な管理情報が記録できる。さらに、後で説明するように、追記情報の一部は、記録再生装置から外への出力が禁止されるべきデータである。
【００４４】
図１の（ｂ）に示すように、光ディスク１００のＴＯＣ領域の中の主情報のコントロールデータ１０３は、追記情報についてのデータを含む。このデータには、ストライプ有無識別子１０４、ストライプ記憶容量、追加ストライプ有無識別子１０５、ストライプ裏面存在有無識別子１０６がある。
ストライプ有無識別子１０４は、追記情報の有無を示す。光ディスクの再生において、ＴＯＣを再生した時点で、ストライプ有無識別子１０４により、追記情報（ストライプ）１０１が記録されているか否かが分かり、追記情報１０１を確実に再生できる。
【００４５】
追加ストライプ有無識別子１０５は、追加された追記情報があるか否かを示す。追記ストライプ有無識別子１０５とストライプ記録容量とにより、新たに、追記情報を追加してディスク保護モードに関するデータの加工や変更をすることを禁止できる。
追記ストライプ有無識別子１０５とストライプ記録容量が記録されているので、１回目のトリミングの追記情報１０１が既に記録されている場合に、２回目のトリミングの追記情報１０７をどの容量だけ記録可能かを計算できる。このため、ＴＯＣデータによって追記情報の記録装置が第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追記情報１０１を破壊してしまうことを防止できる。なお、図１の（ａ）に示すように、第１回目のトリミングの追記情報１０１と第２回目のトリミングの追記情報１０７との間にピット信号１フレーム以上の空白部１０８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できる。
【００４６】
ストライプ裏面存在識別子１０６は、光ディスクの裏面に追記情報が記録されているか否かを示す。これを用いると、ＤＶＤ等の両面型の光ディスクの場合であっても、バーコード状の追記情報１０１を確実に再生できる。また、ＤＶＤ−ＲＯＭのように、追記情報のストライプが両面ディスクの両方の反射膜を貫通する場合には、追記情報が再生している面と逆の面つまり裏面に記録されているか否かが判別される。裏面に記録されている場合には、光ディスクの裏面の記録層を再生する。
【００４７】
また、追記回数識別子(図示しない)が記録されている場合には、第１回目の追記情報１０１と第２回目の追記情報１０７を識別できるため、追加しての記録も不可能となる。
【００４８】
次に、本実施形態の追記情報のフォーマット構成を説明する。図２は、追記情報の一方式である光磁気ディスクのＭＢＣＡ信号の物理フォーマットを示す。図２に示すように、ＭＢＣＡ信号の中に、コントロールデータ１１１が含まれる。ここで、コントロールデータ１１１は、４バイトの同期符号として設定する。ここで、最短の記録周期＝３０μｍ、最大半径＝２３．５ｍｍに制限すると、追記情報は、フォーマット後の最大容量は１８８バイト以下に限定される。コントロールデータ１１１の識別子によって、（Ａ）全てのＭＢＣＡデータ１１３が再生出力可能な場合と、（Ｂ）再生時に出力禁止の情報１１２が含まれたフォーマットとに区別される。すなわち、追記情報（ストライプ信号）の中に含まれるコントロールデータ１１１により、追記情報の一部が記録再生装置からの出力が禁止された信号１１２を含む光ディスクかどうか容易に判別できる。コントロールデータ１１１のバイト３が“００００００００”の場合には、すべての追記情報は記録再生装置から出力再生可能であり、全てのＭＢＣＡデータ１１３が再生される。一方、コントロールデータ１１１が“００００００１０”の場合には、追記情報に含まれる１８８バイトの情報のうち、２８バイトの追記情報１１２が記録再生装置からの出力を禁止される。また、このデータ１１２は暗号化データとして記録されている。したがって、残りの１４４バイトの情報１１３のみが外部に出力できる。後で説明するように、光ディスクの再生装置では、ディスクの記録情報の保護モードの設定を開始する。
【００４９】
具体的には、光ディスク記録再生装置からの送出が禁止されるデータ１１２は、ディスクのＩＤ情報の一部、ＩＤ情報を暗号化した情報の一部、暗号化したＩＤ情報を解読するための秘密鍵に関する情報の一部、または、ＩＤ情報を基に主情報のスクランブルを解読するための鍵である。ユーザー側では追記情報の一部を再生検出できないため、ＭＢＣＡデータなどの追記情報の不正な加工や改竄は困難となる。保護モードを設けることにより、個人、企業などの管理情報のプロテクトとアクセス権が非常に強化される。したがって、情報の不正な流出を防止するなど、データファイル等の情報を保護できる。
【００５０】
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または透過光の偏光面が回転する状況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。偏光面の回転は、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。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。また、記録層の材料としては、レーザ光を照射したときの光吸収による局所的な温度上昇または化学変化を誘起することによって情報を記録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または波長の異なるレーザ光を照射し、その反射光または透過光によって再生信号の検出が行われる。
【００５１】
図３の（ａ）は、本実施形態における光磁気ディスクの構成を示す。ディスク基板１３１の上には、誘電体層１３２を介して再生磁性膜１３３、中間遮断膜１３４、記録磁性膜1３５からなる３層構造の記録層が形成されている。記録層として、材料または組成の異なる複数の磁性薄膜を交換結合または静磁結合させながら順次積層させることにより、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。記録層の上には、中間誘電体層１３６、反射層１３７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１３８が形成されている。記録層には、追記情報としてＢＣＡ部１２０ａ、１２０ｂがディスク円周方向に複数個記録されている。ここで、ＢＣＡ（Burst Cutting Area）とは、半径方向に長いストライプ状のマーク（バーコードに似た形状に）を記録した領域のことをいう。
【００５２】
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またはプレピットが形成されたディスク基板１３１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１３１の上に、ＳｉＮ膜からなる膜厚８０ｎｍの誘電体層１３２を形成する。記録層は、キュリー温度Ｔｃ１、補償組成温度Ｔｃｏｍｐ１、保磁力Ｈｃ１であるＧｄＦｅＣｏ膜からなる再生磁性膜１３３と、非磁性の誘電体膜であるＳｉＮ膜からなる中間遮断膜１３４と、キュリー温度Ｔｃ２、保磁力Ｈｃ２であるＴｂＦｅＣｏ膜からなる記録磁性膜１３５とにより構成されている。誘電体層１３２の上に、磁性膜１３３、１３５は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作製し、非磁性誘電体膜１３４は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１３６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１３６の上に、ＡｌＴｉ膜からなる膜厚４０ｎｍの反射層１３７を形成する。最後に、反射層１３７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１３７の上に、膜厚８μｍのオーバーコート層１３８を形成する。
【００５３】
ここで、再生磁性膜１３３は、膜厚が４０ｎｍ、キュリー温度Ｔｃ１が３２０℃、補償組成温度Ｔｃｏｍｐ１が３１０℃、室温では膜面内方向に磁気異方性を有する組成に設定されている。また、中間遮断膜１３４は、膜厚が２０ｎｍ、非磁性のＳｉＮ膜に設定されている。また、記録磁性膜１３５は、膜厚が５０ｎｍ、キュリー温度Ｔｃ３が２８０℃、室温での保磁力Ｈｃ３が１８キロエルステッドにそれぞれ設定されている。
【００５４】
次に、この３層構造の記録層での再生原理について、図４を参照しながら説明する。情報信号の記録ドメイン１３０は記録磁性膜１３５に記録される。室温では、再生磁性膜１３３は膜面内方向に磁気異方性を有しており、しかも記録磁性膜１３５の磁化の大きさが小さいため、記録磁性膜１３５からの静磁界は磁化は中間遮断膜１３４により遮断されたままであり、再生磁性膜１３３に転写されない。従って、信号再生時に、レーザ光スポット１２９ａの低温部１２９ｂでは記録磁性膜１３５の信号が再生磁性膜１３３に転写されない。しかし、レーザ光スポット１２９ａの高温部１２９ｃでは、再生磁性膜１３３の温度が補償組成温度近傍まで上昇し、再生磁性膜１３３の磁化が減少することにより膜面垂直方向の磁化が誘起され、しかも、温度上昇により記録磁性膜１３５の磁化が大きくなるために、静磁界による磁気結合が働くため、記録磁性膜１３５の方向に再生磁性膜１３３の磁化の方向が転写される。このため、情報信号の記録ドメイン１３０はレーザ光スポット１２９ａの一部である低温部１２９ｂがマスクされた状態となる。従って、レーザ光スポット１２９ａの中心部分の高温部１２９ｃからのみ記録信号の再生が可能となる。この再生方式は、再生磁性膜１３３と記録磁性膜１３５との間に中間遮断膜１３４を設けることによる静磁界が働く構成であって、しかも、光スポット１２９ａの中心の高温部分のみ記録磁性層１３５の信号が再生磁性膜１３３に転写するので、静磁界方式による「ＣＡＤ（Center Aperture Detection）」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。ＣＡＤとは磁気的超解像の一方式であり、レーザ光スポットの昇温した温度の高い中心部分からのみ信号を検出する方法を言う。また、それぞれの磁性層の間での交換結合力を用い、レーザ光スポットの低温部のみから信号の再生が可能な「ＦＡＤ」、または、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。
【００５５】
次に、この光磁気ディスクにおける追記情報の記録について、図５を参照しながら説明する。図５の（ａ）は本発明の実施の形態における追記情報のレーザ記録装置を示し、（ｂ）はこの記録装置の光学構成を示す。追記情報はＤＶＤ用ディスクの記録再生装置と共用にするため、追記情報の記録方式としてＲＺ（Return to Zero）記録が用いられ、記録信号のフォーマットも互換性のある技術内容としている。
【００５６】
まず、着磁機(図示しない）を用いて光磁気ディスク１４０の記録層の磁化の向きを一方向に揃える。記録層の記録磁性膜１３５は、１８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、着磁機の電磁石の磁界の強さを２０キロガウスに設定し、光磁気ディスク１４０を通過させることにより、記録層の磁化の向きを一方向に揃えることができる。シリアル番号発生部４０８により発生されるディスクＩＤ(追記情報）は入力部４０９に入力され、ディスクＩＤは暗号エンコーダ４３０により暗号化され、次に、ＥＣＣエンコーダ４０７で符号化される。次に、ＰＥ−ＲＺ変調部４１０において変調クロックに対応して変調され、レーザ発光回路４１１に送られる。次いで、（ｂ）の集光部４１４に示すように、ＹＡＧレーザなどの高出力レーザ４１２とシリンドリカルレンズ４１７のような一方向収束レンズを用いて、半径方向に長い長方形のストライプ形状のレーザ光を光磁気ディスク１４０の記録層の上に収束させ、ＢＣＡ部１２０ａ、１２０ｂ(図３の(ａ)参照)をディスク円周方向に複数個記録する。記録した信号から、ＢＣＡリーダ(図示しない)を用いてＢＣＡ部１２０ａ、１２０ｂ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、記録データと一致すれば、追記情報の記録を完了する。なお、この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。
【００５７】
次に、追記情報のＢＣＡ信号の再生原理について説明する。図６は、図３の（ａ）に示すＢＣＡ部１２０ａと非ＢＣＡ部１２０ｃの膜面に垂直な方向でのカーヒステレシスループを示す。ストライプ形状に熱処理されているＢＣＡ部１２０ａ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、ＢＣＡ部１２０ａはレーザ光の照射によって熱処理されているため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、膜面垂直方向での残留磁化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り、検出信号は出力されない。しかし、記録層のＢＣＡ部以外の部分（非ＢＣＡ部１２０ｃ）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、２分割したフォトディテクタ（ＰＤ）の差動信号が出力され、この結果、図３の(ｂ)に示すような、偏光面の回転による差動信号による追記情報の再生波形が得られる。以上のように、光磁気記録再生用の光学ヘッドを用いて、ＢＣＡ再生信号から迅速にＢＣＡ部の追記情報の信号を検出できる。
【００５８】
実際に、光磁気ディスクの場合のＢＣＡ記録の記録パワーは、図５に示すような構成の、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信号を記録できる。
【００５９】
次に、光磁気ディスクの記録再生装置について、図７と図８を参照しながら説明する。なお、ＤＶＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの光ディスクの場合には、図８に示すような光学構成の光学ヘッドとは構成及び再生信号の検出方法が異なるものの、図７に示すように、光ディスクの再生装置の基本構成と基本動作は共通である。
【００６０】
図８は、光磁気ディスクの記録再生装置の光学構成を示す。光学ヘッド１５５において、パルス発生レーザ駆動回路１５４により駆動されるレーザ光源１４１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１４２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１４３を通過し、対物レンズ１４４で光磁気ディスク１４０上に集光されて光磁気ディスク１４０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（主情報）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１４０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１４３で反射された後、ハーフミラー１４６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１４７によって偏光面が４５°回転された後、偏光ビームスプリッタ１４８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１４９、１５０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１４９、１５０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１４６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・トッラッキング受光部１５３により対物レンズ１４４のフォーカス制御とトッラッキング制御に利用される。なお、磁気ヘッド１５１は、磁気ヘッド駆動回路１５２により駆動される。
【００６１】
光磁気ディスクの追記情報であるＢＣＡ領域は、主情報と同様の再生方式を用いて検出される。熱処理されているＢＣＡ部１２０ａ、１２０ｂ（図３の（ａ））は、垂直磁気異方性が大幅に劣化している（図６のヒステリシスループ１２０ａ）。記録層の作製時また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１２０ｃ、１２０ｄ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θｋ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１２０ａ、１２０ｂでは、カー回転角が非常に小さくなっているため、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。
【００６２】
ここで、図７の光磁気ディスクの記録再生装置を用いて、ＢＣＡ領域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、光磁気ディスク１４０の記録層の記録磁性膜１３５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１５１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１４０に印加することにより可能である。この結果、ＢＣＡ領域の追記情報は、記録層の偏向方向の変化として主情報と同じ差動信号で検出するできる。
【００６３】
また、本実施の形態においては、差動信号によって追記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。
【００６４】
図９の（ａ）と（ｂ）は、それぞれ記録電流８Ａで実際に追記情報を検出した場合の再生波形を示す。ここに、（ａ）は差動信号の波形写真であり、（ｂ）は、加算信号の波形写真である。（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。この時、レーザ光の記録電流を８〜９Ａに設定することにより、図９の（ａ）と（ｂ）に示す再生波形が得られ、偏光顕微鏡にのみＢＣＡ像が観察され、光学顕微鏡では観察できない。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、記録層の記録磁性膜１３５の磁化の向きを一方向に揃えた後（着磁した後）に、追記情報としてのＢＣＡ信号をを記録する方法や、または、記録再生装置を用いてＢＣＡ信号を記録したディスクにレーザ光を照射しながら一方向の磁界を印加する方法を説明している。しかし、ストロボ光等を照射して記録層の温度を上昇させながら、記録層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。
【００６６】
また、この光磁気ディスクの記録層３５は、室温では１８キロエルステッドの保磁力を有する。しかし、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６キロエルステッド以下となるため、室温で着磁する場合の磁界よりも小さい磁界である８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の磁化の向きを一方向に揃えることができる。
【００６７】
また、この光磁気ディスクにおける記録層は、再生磁性膜１３３、中間遮断膜１３４、記録磁性膜１３５からなる３層構造であるが、少なくとも記録磁性膜１３５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、追記情報を記録できる。
【００６８】
また、再生磁性膜１３３、記録磁性膜１３５のうち少なくとも１つの磁性膜の垂直磁気異方性または再生磁性膜１３３、中間磁性膜１３４、記録磁性膜１３５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。
【００６９】
また、記録層を構成する磁性膜のキュリー温度及び保磁力などは、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構成、作製条件と追記情報の記録条件を最適に設定できる。
【００７０】
なお、この光磁気ディスクにおいては、ディスク基板１３１としてポリカーボネート樹脂、誘電体層１３２、１３６としてＳｉＮ膜、磁性膜としてＧｄＦｅＣｏ膜、ＴｂＦｅ膜、ＴｂＦｅＣｏ膜がそれぞれ用いられている。しかし、ディスク基板１３１としてはガラスまたはポリオレフィン、ＰＭＭＡ等のプラスチックを用いることができる。誘電体層１３２、１３６としてはＡｌＮ等の他の窒化物の膜、またはＴａＯ2等の酸化物の膜、またはＺｎＳ等のカルコゲン化合物の膜、または、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る。磁性膜としては材料または組成の異なる希土類金属−遷移金属系フェリ磁性膜、またはＭｎＢｉ、ＰｔＣｏなど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。記録層の構成も、一層のみの構成でもよく、また、さらに多層の構成であってもよい。
【００７１】
ここで、追記情報を用いた再生方法の手順について、図１０と図１１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（ステップ３０２）と、まず、フォーカスとトラッキングが設定され（ステップ３０１ａ）、正常なディスクではリードイン領域でフォーカスオンされ、再生可能な状態となり（ステップ３０１ｂ）、ＴＯＣ（Control Data）が再生される（ステップ（３０１ｃ）。ここでリードイン領域またはＴＯＣが再生されない場合にはエラーとなって停止する。
【００７２】
図１に示すように、主情報のＴＯＣ領域１０３のＴＯＣの中にストライプ有無識別子１０４がピット信号で記録されているので、ＴＯＣを再生した時点で、追記情報（ストライプ）が記録されているか否かが分かる。そこで、まず、ストライプ有無識別子１０４が０か１かが判別される（ステップ３０１ｄ）。ストライプ有無識別子１０４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主情報のデータ領域１１０のデータが再生が行われる（ステップ３０３）。
【００７３】
なお、追記情報の存在の有無を示す主情報の識別子は、光学ヘッドの少なくとも１つの受光素子で受光した検出光からの検出信号又は複数の受光素子で受光した検出光からの検出信号の和信号に基づいて検出される。前記識別子の検出を行い、前記追記情報の存在を確認した場合に、必要に応じて前記追記情報が記録された前記光ディスクの特定部に前記光学ヘッドを移動させる。この構成によれば、追記情報のストライプとディフェクト等とを容易に判別することができる。このため、装置の立ち上がり時間を短縮でき、異なる再生方式の光ディスクであっても、追記情報の再生に互換性をもたせることができる。
【００７４】
ストライプ有無識別子１０４が１の場合、次に、ＤＶＤ−ＲＯＭのように両面タイプのディスクでは、ストライプが再生している面と逆の面、つまり裏面に記録されているか否か（裏面存在識別子１０６が１か０か）が判別される（ステップ３０１ｅ）。裏面存在識別子１０６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３０１ｐ）。なお、単板構造の光磁気ディスクの場合には、裏面識別子１０６は常に０である。また、再生装置によっては、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３０１ｄ、３０１ｅで再生中の面にストライプが記録されていることが判断された場合には、光学ヘッドが光ディスクの内周部のストライプの領域１０１に移動し、回転速度制御に切り替え、ＣＡＶ回転させてストライプのＴＯＣ領域の信号１１１を再生する（ステップ３０１ｆ）。
【００７５】
ここで、ストライプ１０１のＴＯＣ領域の信号１１１の再生により、ストライプ信号の中に記録再生装置からの出力が禁止されるべき領域１１２が存在しない場合には（ステップ３０１ｇ）、ストライプの信号１１３を再生する（ステップ３０４ａ）。次にストライプの信号１１３の再生が完了したか否か判別され（ステップ３０４ｂ）、ストライプの信号１１３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、ストライプの信号１１３が付加されたピット信号または主情報のデータが再生される（ステップ３０４ｃ）。
【００７６】
ストライプのＴＯＣ領域の信号１１１の再生により、ストライプ信号の中に記録再生装置からの出力が禁止されている情報信号１１２が存在する場合には（ステップ３０１ｇでＹＥＳ）、ディスクの記録情報の保護モードの設定を開始する。まず、保護モードのコマンドを設定し、残りの追記情報１１２、１１３の再生を行う（ステップ３０１ｈ）。ここで、設定可能なコマンド以外の保護モードが光ディスクに設定されている場合には、エラーとなってディスクの再生が停止する。
【００７７】
保護モードのコマンドが設定され、ストライプの追記信号１１２、１１３の再生が完了すると（ステップ３０１ｉ）、暗号化されたメディアＩＤから秘密鍵の検出が行われる（ステップ３０１ｊ）。ここで、前記メディアＩＤは暗号化または情報を変調して記録してある信号であり、記録再生装置からの出力が禁止されている情報１１２であるため、ディスクの再生時にユーザ側で再生することはできない。次に、前記秘密鍵またはそれを利用して作製した情報信号を用いて、保護されているデータファイルの再生コマンドを設定する（ステップ３０１ｋ）。ここで、設定可能なコマンド以外の保護モードのデータファイルに設定されている場合には保護ファイルの再生モードに入ることはできない。保護されているデータファイルの再生コマンドが設定されると、保護ファイルのデコードを開始する（ステップ３０１ｌ）。保護ファイルのデコードが完了しない場合には、再度秘密鍵の情報の確認（ステップ３０１ｋ）から繰り返す。ここで、一定回数以上保護ファイルの再生コマンドを設定できない場合には、エラーとしてディスクの再生が停止する（ステップ３０１ｍ）。デコードが完了すると、ファイルを閉じ、保護モードが解除され（ステップ３０１ｎ）、保護ファイル以外の主情報のデータが再生可能な状態となる。
【００７８】
保護ファイルのデコードが完了しない場合にも（ステップ３０１ｍでＮＯ）、再度データの再生コマンドの設定（３０１ｋ）から繰り返す。ここで、所定回数以上再生コマンドが設定されない場合にも、ディスクの再生は終了する。
【００７９】
ストライプ１０１の再生が完了し、保護モードが解除された場合には（ステップ３０１ｎ）、光学ヘッドが光ディスクの外周部に移動し（ステップ３０３）、再び回転位相制御に切り替えられ、通常のピット信号のデータと主情報の信号のデータの再生が行われる。
【００８０】
このように、ＴＯＣ等のピット領域にストライプ有無識別子１０４が記録されていることにより、ストライプ１０１を確実に再生することができる。また、ストライプ信号の中に含まれるコントロールデータ１１１により、ストライプの追記情報の一部が記録再生装置からの出力が禁止された信号１１２を含む光ディスクかどうか容易に判別できる。
【００８１】
次に、図１２に示す光ディスク記録再生装置とパーソナルコンピュータとからなるシステムについてさらに具体的に説明する。光ディスク記録再生装置３２０は、光ディスク１４０の情報をＳＣＳＩなどのインターフェース３２１を介してパーソナルコンピュータ３２２に送る。情報は、コンピュータ内のＣＰＵ３２３で処理され、また、メモリ領域３２４に情報が保管される。また，インターフェースとしては、ＳＣＳＩを用いて説明するが、ＡＴＡＰＩ、１３９４、ＵＳＢなど、主情報の信号と合わせて追記情報を伝送出力できる構成であればよい。
【００８２】
ここで、従来の構成の光ディスクでは、主情報の再生情報の利用、加工、複写などが可能かどうかを判断するために、ＢＣＡ信号などの追記情報も合わせて再生し、主情報の処理に利用していた。しかし、追記情報の内容をすべて再生し、コンピュータ上に出力できるため、ＩＤ情報などが暗号化されていたとしても、解読される可能性があった。本実施形態では、追記情報の一部に出力が禁止され、ドライブ内でのみ利用されている情報を含むことがあるので、その場合の再生処理について説明する。
【００８３】
図１３は、本実施形態の光ディスクにおける追記情報であるＭＢＣＡ信号の再生方法のフローチャートである。まず最初に、ＭＢＣＡ信号の再生のため、コンピュータ３２２からインターフェース３２１を介してＭＢＣＡ再生コマンドを入力する(ステップ３１１ａ）。すると、再生コマンドを受け取ると、光ディスク記録再生装置３２０は、ＭＢＣＡ信号を読み取り(ステップ３１１ｂ）、光ディスク記録再生装置３２０のメモリに格納しておく。
【００８４】
次に、図２に示すようなフォーマット構成のＭＢＣＡ信号の場合には、ＭＢＣＡのコントロールデータのバイト３をまず最初に再生する(ステップ３１１ｃ）。バイト３の内容が００ｈである場合には、ＭＢＣＡデータをすべて送出するため（ステップ３１１ｄ）、インターフェース３２１の接続を通してコンピュータ３２２上に出力され(ステップ３１１ｈ）、従来と同様にパーソナルコンピュータ３２２でＭＢＣＡ信号の内容をすべて確認できる。
【００８５】
しかし、バイト３の内容が０２ｈである場合には、ＭＢＣＡデータをすべて送出することができないため、ＭＢＣＡデータを送出可能なデータと光ディスク記録再生装置からの送出を禁止されているデータとに分割される（ステップ３１１ｅ)。そして、ＭＢＣＡデータのなかの送出可能なデータのみを記録再生装置から送出し（ステップ３１１ｆ)、インターフェース３２１の接続を通してコンピュータ３２２上に出力される(ステップ３１１ｈ)。
【００８６】
一方、ＭＢＣＡデータのなかの光ディスク記録再生装置からの送出を禁止されているデータについては、光ディスク記録再生装置内では再生されるものの(ステップ３１１ｇ）、装置の外には出力されないため、光ディスクドライブ内でのみ利用される(ステップ３１１ｉ）。したがって、コンピュータ３２２上ではＭＢＣＡ信号のすべての内容を確認できないため、ＩＤ情報などのディスク固有の追記情報の解読は不可能となる。このため、主情報として記録されているコンテンツの保護はより強力になる。このように、ストライプの追記情報の一部に記録再生装置からの出力が禁止された信号１１２を含む光ディスクの場合には、ディスクＩＤまたは秘密鍵に関するストライプ情報１１２をユーザ側で再生することは不可能であり、非常に強力に主情報を保護された光ディスクとその記録再生方法が実現できる。
【００８７】
上記の再生手順で光ディスクの再生を行うが、復調動作については、図７の光ディスクの記録再生装置を用いて簡単に説明する。追記情報のＢＣＡ信号が記録された光ディスク１４０ａでは、主情報のコントロールデータ１０３に、ＢＣＡが存在するか否かを示すストライプ有無識別子１０４（図１参照）が記録されている。ＲＯＭディスク１０のように両面タイプの場合には、信号面側１０ａ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１０ａが１層の場合と記録層１０ａ、１０ｂ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１５５に近い第１の記録層１０ａ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１０４が記録されている。この場合、ＢＣＡは第２の記録層１０ｂに存在するので、まず、第１の記録層１０ａに焦点を合わせ、第２記録層１０ｂ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１５５を移動させる。コントロールデータは主情報であるため、第１復調部５２８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ストライプ裏面存在識別子１０６が‘１’の場合にのみ、１層、２層部切換部５９７で、焦点を第２の記録層１０ｂに合わせてＢＣＡを再生する。
【００８８】
光ディスク１４０から光学ヘッド１５５により読み取られ、周波数分離手段５３４により分離された主情報の光再生信号（高周波信号）は、第１レベルスライサー５９０を用い、一般的な第１スライスレベル５１５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５２８におけるＥＦＭ復調部５２５又は８−１５変調復調部５２６又は８−１６変調復調部５２７で復調され、ＥＣＣデコーダ５３６で復号されて、さらに、暗号デコーダ５３４ａ、ＭＰＥＧデコーダ２６１、ウオーターマーク再生照合部２６２で必要な処理をされて出力される。このように、第１復調部５２８で主情報が復調再生される。
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１０４が‘１’の場合にのみＢＣＡを読みにいく。ストライプ裏面存在識別子１０６が‘１’の場合、ＣＰＵ５２３は１層、２層部切換部５９７に指示を出し、焦点調節部５９８を駆動して、第１の記録層１０ａから第２の記録層１０ｂへ焦点を切り替える。同時に、追記情報の記録領域１０１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１５５を移動させて、ＢＣＡを読み取る。
【００８９】
ＢＣＡ領域では、図１の（ｃ）の（４）の「再生信号」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。光再生信号のうちの低周波信号は、第２レベルスライス部５２９において第１スライスレベル５１５よりも低い光量の第２スライスレベル５１６を設定することにより、ＢＣＡの偏光面の回転が無いＢＣＡ部、または、反射層が欠落したＢＣＡ部が検出され、デジタル信号が再生される。この信号は、第２復調部５３０のＰＥ−ＲＺ復調部５３０ａで復調され、ＥＣＣデコーダ５３０ｂでＥＣＣデコードがされて、ＢＣＡ出力部５５０を通して、追記情報であるＢＣＡデータとして出力される。このように、第２復調部５３０で追記情報であるＢＣＡデータが復調再生される。
【００９０】
しかし、本実施形態の光磁気ディスクでは、追記情報のコントロールデータ１１１により出力が禁止されるべき場合には、出力を禁止された追記情報１１２は、ＢＣＡ出力部５５０を通して出力されないため、残りの再生可能な追記情報１１３の再生信号のみ、記録再生装置の外に出力される。
【００９１】
ここで、光ディスク記録再生装置でのＭＢＣＡ信号の復調出力回路の動作について説明する。図１４に示すように、ＭＢＣＡの再生信号は、第２復調部５３０でＰＥ−ＲＺ復調をして再生され(ステップ３１４ａ)、ＥＣＣデコーダ５３０ｂでＥＣＣエラー訂正がされる(ステップ３１４ｂ）。そして、第２復調部５３０に記憶しておかれる(ステップ３１４ｃ）。ここで、ＭＢＣＡのコントロールデータ１１１により、ＭＢＣＡ信号の記憶されている情報のアドレスカウンターを設定する(ステップ３１４ｄ）。具体的には、コントロールデータ１１１のバイト３が００ｈの場合には、読み出しのカウンターが４に設定され、バイト３が０２ｈの場合、読み出しのカウンターが３２に設定される。そして、設定されたカウンター以降のアドレスのＭＢＣＡ情報を再生し、ＢＣＡ出力部５５０からインターフェースを介して映像情報とともに出力される。この結果、追記情報であるＭＢＣＡの一部のデータは記録再生装置から出力されずに、ドライブ内でのみ利用が可能となる。また、読み出しカウンターのアドレスの位置は，再生コマンドを異なったアドレスに設定することにより、任意に拡張できる。
【００９２】
図１５の（ａ）は、本発明の第２の実施の形態における相変化型の光ディスクの構成を示す断面図である。ディスク基板３１１の上には、誘電体層３１２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３１３が形成されている。これにより、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を利用して情報を記録できると共に、特定の波長に対する反射光量または透過光量の差として情報を再生することができる。また、この場合には、追記情報の記録された領域では、照射される光の２つの状態の相の間での反射光量の差が１０％以上であるのが好ましい。この好ましい例によれば、追記情報である第２記録領域の再生信号を確実に得ることができ、再生情報の検出が容易となる。記録層３１３のＢＣＡ領域には、ＢＣＡ部３１０ａ、３１０ｂがディスク円周方向に複数個記録されている。記録層３１３の上には、中間誘電体層３１４、反射層３１５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３１６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３１６を有する２枚のディスクが接着層３１７によって貼り合わされている。なお、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。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。
【００９３】
また、上述の光ディスクは２枚のディスクを貼り合わせたものであるが、図１５の（ｃ）は、１枚のディスクのみからなる相変化型の光ディスクの構成を示す。厚さ１００nｍの誘電体層１３２と厚さ１０nｍの中間誘電体層１３６の中間に厚さ１０nｍの相変化型の記録層１６０が形成されている点が異なるが、他は同じ構造をもつ。また、ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷの場合は２枚の貼り合せのディスクなので、基板１３１ａと接着層１３８ａが追加される。
【００９４】
照射される光の照射条件に対応し記録層が結晶相とアモルファス相との間で可逆的に相変化する光ディスクにおいて、ＢＣＡ部の形成について説明すると、たとえば、第２記録領域において、バーコード状パターンのバーコード部をアモルファス相で形成し、バーコードの間を結晶相で形成できる。また、たとえば、記録材料層を基板上に形成することにより、アモルファス相で低反射率の記録層を形成した後、第２記録領域のバーコード間に相当する部分にレーザーを照射し、高反射率の記録層を形成することにより、バーコード状パターンを形成する。
【００９５】
なお、上記の光ディスクでは、ＧｅＳｎＴｅ合金の相変化材料を用いたが、有機材料、またはその他の相変化材料、構造変化する材料を用いても、２つの状態の間で光学的に変化する材料であれば良い。
【００９６】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの光ディスク（図示しない）では、反射膜の凹凸のピットなどにより主情報が第１記録領域に記録され、また、ディスクごとに異なる追記情報またはその暗号化された出力禁止の追記情報が第２記録領域に記録される。ディスクＩＤと暗号化情報との相関をまったく無くした状態で、出力禁止のディスクＩＤを追記情報に記録しておけば、ディスクＩＤからの演算により類推できなくなる。このため、不正コピー業者が新たなディスクＩＤを不正に発行することを防止できる。反射膜の凹凸のピットなどにより主情報が第１記録領域に記録される場合は、反射膜を部分的に除去することにより追記情報が記録できる。
【００９７】
次に、この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またはプレピットが形成されたディスク基板３１１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３１１の上に、ＺｎＳＳｉＯ2膜からなる膜厚８０ｎｍの誘電体層３１２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３１２の上に、ＧｅＳｂＴｅ合金からなる膜厚１０ｎｍの記録層３１３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３１３の上に、ＺｎＳＳｉＯ2膜から なる膜厚１０ｎｍの中間誘電体層３１４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３１４の上に、ＡｌＣｒ膜からなる膜厚４０ｎｍの反射層３１５を形成する。次いで、反射層３１５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３１５の上に、膜厚５μｍのオーバーコート層３１６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３１７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。
【００９８】
ここで、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金からなる記録層３１３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または透過光量の差を検出することによって再生される。
【００９９】
次に、ＤＶＤ−ＲＡＭのような相変化型光ディスクへのＢＣＡ記憶を説明する。まず、図１５の（ｃ）に示す記録膜は、膜形成時にはアズデポジット状態と呼ばれるアモルファス状態になっている。この状態は、膜の光学設計にもよるが、通常は低い反射率を示す。この種の相変化型光ディスクは、レーザー照射により融解させると結晶化し、高い反射率となる。現実には、製膜工程後の光ディスクにレーザーを全面に照射し、結晶化させ、高い反射率にした状態で光ディスクを出荷する。この工程をイニシャライズ工程という。高い反射率の方がアドレスやトラック等の記録に必須の情報を読み取とり易いからである。
【０１００】
相変化型光ディスクのＢＣＡ記録には２つの方法がある。１つ目の方法は光磁気記録媒体同様、ＹＡＧレーザーや高出力半導体レーザーで、結晶相になっている領域にレーザーをあてる方法である。レーザー照射部は温度上昇により、反射率の高い結晶相から反射率の低いアモルファス相に変化する。レーザーパワーをさらに強くすると、記録層または反射層の一部が融解または昇華により移動するので、レーザー照射部分の反射率が非照射部に比べて低くなる。こうして、反射率の高い部分と低い部分が形成されるので、ＤＶＤドライブの光ヘッドにより、図１の（ｃ）の（４）に示すようなＢＣＡ再生信号が再生される。
【０１０１】
２つ目の方法について説明すると、相変化型ディスクにおいては、製造時、記録層をスパッタリング等により、形成した場合アズデポ状態と呼ばれるアモルファス状態であり、低反射率である。図１の（ｃ）の（７）に示すような反転記録信号を与えることにより、ＢＣＡのストライプ部は、レーザーが照射されず、アモルファス状態つまり低反射率のまま残る。一方、非ＢＣＡストライプ部は、レーザーが照射されるため結晶状態となり、高反射率となるため、図１の（ｃ）の（４）に示すようにＢＣＡストライプ部のみが、信号レベルが低下した再生信号が得られる。第２の方法では、図１の（ｃ）の（７）に示すように、イニシャライズ工程においてレーザー照射をＯＮ、ＯＦＦするだけでＢＣＡが記録できるので、工程が単純化する。
【０１０２】
ここで、ＢＣＡ信号の再生できるような許容範囲について述べる。図１６は、ＢＣＡの再生回路の構成を示す。ＢＣＡはエンポスピットの上に重畳記録する。このため、光ヘッドからの再生信号は、図１７の（１）に示すように、エンポスピットによる高域ノイズが乗っている。このノイズは、カットオフ周波数ｆｃが１．２ＭＨＺのＬＰＦ１６１により高域ノイズ成分が除去されて、アンプ１６２により反転増幅される。この信号はｆｃ＝１４ＫＨＺのＨＰＦ１６３により偏芯に伴う低域のノイズを除去され、時定数３２０マイクロ秒のピークホールド回路により、ＢＣＡのピーク値の平均出力を約半分にした第２スライスレベルが作成される。コンパレータ１６５においては、この第２スライスレベル（２）と、ＢＣＡの再生信号の逆転信号（３）が比較され、（４）に示すようなバイナリーデータが出力される。こうしてＢＣＡ信号が再生される。
【０１０３】
ここで、ＬＰＦ１６１のカットオフ周波数ｆｃを１．２ＭＨＺにした根拠を述べる。図１８は、相変化型のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにＢＣＡを記録した時の変調ノイズを示す。ＩＢＭmaxは図１７の（１）の信号のＬＰＦ変換後のＢＣＡストライプマーク部の信号の最大値つまりワースト値を示す。ＩＢＳminは、非ＢＣＡ部の信号の最小値つまり、ワースト値を示す。再生時のスライスマージンは２０％以上必要なため。ＩＢＭmax／ＩＢＳminが０．８以下でないと再生装置でＢＣＡを復調できない。図１８は、ＬＰＦのｆｃを変化させて、ＩＢＭmax／ＩＢＳminの値を実測した結果である。ｆｃが１．２ＭＨＺ以上にすることにより、０．８以下になることが判る。このように再生装置のＬＰＦのｆｃを１．２ＭＨＺ以上にすることとディスクのＢＣＭのＩＢＭmax／ＩＢＳminを０．８以下にすることにより、ＢＣＡが安定して再生できるという効果がある。
【０１０４】
本実施の形態における追記情報の記録方法は、第１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３１３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３１３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３１０ａ、ｂを記録することが可能となり、さらに高出力が照射されると記録膜３１３が除去される。このように、ＢＣＡ部３１０ａ、ｂ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３１０ａ、ｂを記録することにより、追記情報が記録されたＢＣＡ領域のＢＣＡ部３１０ａ、ｂと非ＢＣＡ部３１０ｃ、ｄとでは反射光量が変化するので、ＤＶＤ−ＲＯＭの再生装置の光学ヘッドによって追記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、保護層または反射層の一部を欠損させることによっても、ＢＣＡ領域での信号による反射光量の変動が所定値以上とすることが可能となる。またこの時、貼り合わせ構造であるため、信頼性にも問題はない。
【０１０５】
上に説明したように、第２の実施の形態における追記情報の記録装置と記録方法は、第１の実施形態と同様である。ただし、第１の実施形態では、記録層の磁気異方性のみを劣化させているのに対し、本実施形態では、反射光量を所定値以上変化させる必要があるため、追記情報の記録パワー、記録条件の設定は異なる。また、同じ記録パワーに設定した場合であっても、光磁気ディスクの場合にはアウトフォーカスして記録する、または、フィルターを介して記録パワーを低下させて記録する方法であっても良い。
【０１０６】
また、ＡＳＭＯ等の高密度光磁気ディスクでは図８に示す構成の光学ヘッド１５５を用いて追記情報の再生が行なわれるため、本実施形態の記録再生装置とは光学ヘッドの構成と、記録信号の検出方法、再生条件は異なる。しかし、本実施形態においても、追記情報の中に出力禁止領域を用いることにより、第１の実施形態で説明したフローチャートと同様の手順で、ディスク内の主情報の著作権を強力に管理、保護できる。
【０１０７】
また、光磁気ディスクまたはＤＶＤ−ＲＡＭのように、書き換え型の光ディスクだけでなく、ＤＶＤ−ＲＯＭ、またはＤＶＤ−Ｒのような光ディスクであっても、ディスク固有の追記情報の中に、コントロールデータと、再生時に出力禁止であって暗号化された情報信号を用いることにより、追記情報によるファイルの保護、不正なコピーを防止できる、光ディスクと光ディスクの再生装置を実現できる。
【０１０８】
次に、実際にコンテンツプロバイダーのコンテンツの管理保護する手段について説明する。まず、コンテンツの入ったディスク作製までの手順について、図１９を用いて説明する。図１９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、ＢＣＡ信号で作製される暗号鍵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、上記スクランブルされた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、単板構造のディスクの場合には、貼り合わせなしでディスク１４０が完成する。また、ＤＶＤ−ＲＡＭ３００の場合には、同様に、上記スクランブルされた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が完成する。ＤＶＤ−ＲＡＭ３００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。また、ＤＶＤ−Ｒディスクについても、同様の方法で作製が可能である。
【０１０９】
次に、コンテンツプロバイダーが、追記情報を記録することによるディスクの再生方法について説明する。図２０はディスク製造装置と再生装置のブロック図である。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または単板ディスク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４１０によりＰＥ変調され、ＹＡＧレーザを用いてレーザトリミングされ、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２０に示すように、これらのＢＣＡディスク１１ａ、１１ｂ、１１ｃのピット部また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が暗号化され、出力禁止の情報として記録されている。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。
【０１１０】
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。また、ＩＤの暗号化、または、再生時に出力を禁止した情報のコンテンツプロバイダーで設定することにより、特定用途のＢＣＡディスクを作製でき、不正コピーの防止、または不正コピーが大量に出回った場合に、供給したＢＣＡディスク１１をトレースし特定できる。
【０１１１】
以上、ＣＡＴＶ等でコンテンツのみを供給する場合について説明してきたが、コンテンツを記録してあるＢＣＡ信号が記録されたディスクを販売する場合にも同様にコンテンツの保護ができる。
【０１１２】
図２０のＢＣＡディスクを一般ユーザに販売する場合には、第１の実施形態の記録再生装置と同様の構成の記録再生装置を用いればよい。この時、図１０と図１１のフローチャートに示したように、上記ＢＣＡディスクの出力禁止領域の暗号化したＩＤ情報を読み取り、記録再生装置内で秘密鍵を作製し、保護ファイルを解読するという第１の実施形態と同様の記録再生方法でディスクの著作権を保護することができる。
【０１１３】
さらに、通信回線を用いて秘密鍵を提供する方式であればより確実なコンテンツの管理が可能となる。つまり、図１０と図１１のフローチャートで、（ステップ３０１ｉ）の暗号化されたメディアＩＤ等を再生した時点で、コンテンツプロバイダー、またはソフトの管理業者に再生情報を通信回線を用いて送る。そうすると、コンテンツプロバイダー側で、メディアＩＤ情報の暗号の解読と照合が行われ、正規のディスクであれば、コンテンツのスクランブルを解除する秘密鍵に関する情報が供給される。その秘密鍵に関する情報を用いて、プロテクトされているコンテンツのファイルをデコードして再生する（ステップ３０１ｌ）。この場合、ディスクＩＤなどの各コンテンツ固有の追記情報は常に管理できるため、不正な追記情報の使用についてはは容易に発見できる。
【０１１４】
この場合、ディスクＩＤと暗号化方式と全く相関を無くした状態で、暗号化されたメディアＩＤをＢＣＡに記録しておけば、ＩＤから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とその暗号化演算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またはそれを暗号化した情報を不正に発行することを防止することができる。
【０１１５】
さらに、ＩＣカードのカードＩＤ等のユーザ固有の情報から特定の演算を用いてスペクトル信号を発生させ、ディスクのＩＤ信号３８に加えることにより暗号化することができる。この場合、メディアＩＤとユーザの個人情報の両方の照合が必要であるため、不正なＩＤ情報の発行がさらに困難になる。しかも、著作権者は、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。
【０１１６】
さらに、コンテンツを保護する他の方法では、図２１の記録再生装置の記録部に示すように、ＢＣＡを記録したディスク１４０に映像信号等の主情報を記録する場合には、まず、光ディスクごとに異なるディスクＩＤを含むＢＣＡ信号をＢＣＡ再生部３９によって読み取り、追記情報のＢＣＡ信号により作製した信号をウォーターマークとして重畳することにより映像信号を変換し、変換後の映像信号をＢＣＡディスク１４０（１０、３００）に記録する。たとえば、ウォーターマークは、ディスクＩＤを基に作製される。ＢＣＡ信号が重畳された映像信号が記録されたＢＣＡディスク１４０（１０、３００）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として検出し、秘密鍵を作製する。この時秘密鍵を作製する方法は、記録再生装置内での照合し供給される。この秘密鍵の照合と作製、供給は、通信回線を利用して、システムオペレータまたはソフトウエア管理業者により行ってもかまわない。
【０１１７】
次に、映像信号に重畳されたディスク固有の情報を、ウォーターマークを復調するウォーターマーク再生部でディスクＩＤ２として検出する。ＢＣＡ信号ＩＤ１から作製された秘密鍵が、映像信号の重畳信号から読み取られたディスクＩＤ２とを比較され、秘密鍵が重畳信号と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信号に隠された情報と異なった信号が重畳されたディスクからは、映像信号を再生できない。一方、両者が一致した場合には、デスクランブラー３１によって、ＢＣＡ信号から読み出されたＩＤ情報を含む復号鍵を用いて、ウォーターマークが重畳された映像信号がスクランブル解除され、映像信号として出力される。
【０１１８】
上記のような方式で、通信回線を利用して映像情報を送る場合には、図２０のディスク製造装置２１によって暗号化されたＢＣＡ情報を含んだ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。
【０１１９】
ここで、システムオペレータ側の動作について、図２２を用いて説明する。図２２は再送信装置の詳細を示すブロック図である。また、図２３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。図２２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に送られる。ここで、ＩＣカードのカードＩＤ等のユーザ固有の情報により作成されたデスクランブル鍵により相互認証されると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２３の（１）に示す原信号が入力され、ＦＦＴ等の周波数変換部３４ａによって時間軸から周波数軸に変換される。これにより、図２３の（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２３の（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２３の（４）に示すように、図２３の（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２３の（５）に示すような原信号（図２３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。
【０１２０】
図２２において、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を用いスクランブラ−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り、伸長、圧縮されなくなるので音声の劣化はなくなる。ここで、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より送信する。また、航空機内の上映システム等ではスクランブルは不要となる。このようにして、ディスク１１から、ウォーターマークの入った映像信号が送信される。
【０１２１】
図２２の装置では、不正業者が各ブロックの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の間のバスは、相互認証部３２ａと相互認証部３２ｂ、相互認証部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で受信するとともに、相互認証部３２ｃと相互認証部３２ｄは互いに交信すなわち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、本方式では、相互に認証されない限り暗号は解除されないので、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はできない。このため、ウォーターマークの不正な排除及び改竄を防止できる。
【０１２２】
ここで、ＩＤ情報に関する信号３８の作製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などから送られた公開鍵など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データに含まれる暗号化された情報信号を用いて、図２３の（３）に示すＩＤ信号に対応したウォーターマークの信号として発生させる。しかながら、この追記情報は、記録再生装置ではドライブ外に出力されないため、信号の加工、改竄はできない。なお、ここでもＩＤデータやＩＣカード４１のカードＩＤから演算を行って、秘密鍵の信号を発生させてもよい。
【０１２３】
図２４に示すように、ユーザー側で違法コピーがされる場合には、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２５参照）にも重畳された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。
【０１２４】
ここで、ウォーターマークの検出方法について、図２５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２３の（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２３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との差分を差分器６２でとると、図２３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６５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６５ａ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２３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。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。なお、本実施形態では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。
【０１２５】
ＤＶＤ−ＲＡＭディスク３００や光磁気ディスク１４０のようなＲＡＭディスク１４０ａの場合には、図７に示すＤＶＤ記録再生装置または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、暗号化されたＢＣＡの中のユニークなメディアＩＤ番号である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ＲＡＭディスクまたは相変化型のＲＡＭディスク１４０ａに一旦記録される。
【０１２６】
簡易的なシステムの場合、ユーザーの記録再生装置で暗号化つまりスクランブルを行ってもよい。この仕組みを一部重複するが説明する。この場合、図７の記録再生装置においては入力信号の著作権保護レベルに応じて、各々の動作をする。著作権保護レベルには、コピーフリーと、１世代コピーを許可するコピーワンスと、コピー禁止のネバーコピーとの３種類の識別子があり、これらの識別子はデータもしくはウォータマークで入力信号に重畳されている。ウォーターマーク再生部２６３で入力信号のウォーターマークを検出することにより、３種類の識別子が識別できる。まず、コピーフリーの場合は、スクランブルをかけないで記録し、ネバーコピーの場合は、記録防止部２６５が作動し、記録を中止させる。コピーワンスの場合は、ＢＣＡの中からユニークなディスクＩＤを読み出し、このディスクＩＤで、入力信号をスクランブルした上で、ＲＡＭディスク上に記録する。以下詳しく説明する。
【０１２７】
まず、ＤＶＤ−ＲＡＭの相変化型ＲＡＭディスク、光磁気型ＲＡＭディスク等のディスク１４０ａから光ヘッド２９でＢＣＡデータを再生し、ＰＥ−ＲＺ復調部３５０ａ、ＥＣＣデコーダ５３０ｂにより、ＢＣＡを再生し、ＢＣＡ出力部５５０よりＢＣＡデータが出力される。ＢＣＡデータの１８８バイトの中にユニークなディスクＩＤが例えば６４ビット（８バイト）記録されており、このディスクＩＤが出力される。
【０１２８】
コピーワンスの入力信号を記録する場合、記録回路２６６の中のスクランブル部２７１で、ＭＰＥＧ映像信号を、このディスクＩＤを鍵の一つとして用いてスクランブルする。そして、スクランブル化された映像データを記録回路を含む記録部２７２により、記録信号とし光ヘッド２９によりＲＡＭディスク１４０ａに記録される。
【０１２９】
このスクランブル信号を再生するときは、正規の使用方法であるため、図７に示すように、ＢＣＡを読み、ＢＣＡ出力部５５０から得られた暗号化されたＢＣＡデータから秘密鍵を作製し、ＢＣＡデータの中のユニークなディスクＩＤまたは秘密鍵を一つの鍵として用いて、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、正規の使用方法で作製されたＲＡＭディスク１４０ａに記録されたスクランブルデータを別のＲＡＭディスク１４０ｂ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鍵が得られず、暗号デコーダ５３４ａでスクランブルが正しく解除されない。このため、映像信号は出力されない。このように、不正に２枚目以降の第２世代のＲＡＭディスク１４０ｂにコピーされた信号は再生されないため、コピーワンスのウォーターマークの付加されたコンテンツの著作権が保護される。結果的に、１枚のＲＡＭディスク１４０ａにしかコンテンツは記録再生できないこととなる。図１５の（ａ）や（ｃ）に示すＤＶＤ−ＲＡＭディスク３００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。さらにＢＣＡを暗号化することにより、暗号化されたＢＣＡ信号が記録再生装置から出力されないため、ＢＣＡデータのみ出力して取り出して上記秘密鍵を解読または変更することはできず、また追加して作成することもできない。
【０１３０】
さらに強化したソフトウエアの保護を行う場合には、まず、利用者側のＲＡＭディスク１４０ａ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ＲＡＭディスク１４０ａ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５５０から得られたＢＣＡデータとを照合し、一致する場合にのみ復号再生を許可する。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、ＲＡＭディスク１４０ａ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できるので、デジタル不正コピーを防止または検出できる。図７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ができる。
【０１３１】
ここで、光磁気記録再生装置またはＤＶＤ記録再生装置にウォーターマーク再生部２６３を設け、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」を示す暗号化した情報を付加することにより、ソフトウエアの保護はより強化される。この時、記録防止部２６５によって記録が許可されようにすれば、記録防止部２６５と「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。
【０１３２】
また、「１回記録済み」を示す識別子と予めＢＣＡ記録部１２０に記録されたＲＡＭディスク１４０ａ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、ウォーターマークとして記録信号にさらに重畳して埋め込んでＲＡＭディスク１４０ａに記録することもできる。
【０１３３】
さらに、追記情報として、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で与えたり、パスワードに合成する信号を用いることも可能である。この時、再生装置側で、パスワードや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。再生装置から出力されない追記情報であるので、このような時間情報を含んだレンタルディスクシステムに使用することもできる。この場合も、さらにコピーは防止され、著作権保護は強力で、不正使用は非常に困難となる。
【０１３４】
また、図７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次の暗号化した追記情報と２次の暗号化した追記情報に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る。これにより、さらに強力に不正コピーを防止できる。
【０１３５】
上記したように、ＡＳＭＯに用いられている光磁気ディスクまたはＤＶＤ−ＲＡＭのように書換え可能な光ディスクであっても、本発明の追記情報の出力できない固有情報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。
【０１３６】
また、上記実施の形態における追記情報は、ＤＶＤディスクと光磁気ディスクとで情報信号のフォーマット等が共通にできる。このため、図１０と図１１のフローチャートに示すような追記情報の再生手順により、同じ構成の記録再生装置により、互換性のある光ディスクであれば、その種類に関係無く共通にコンテンツの保護、管理ができる。したがって、信頼性の高い光ディスクと、その記録再生装置を実現できる。
【０１３７】
また、使用するソフトウエアまたはコンテンツごとの出力が禁止された追記情報の送信と、コンテンツプロバイダーからの秘密鍵に関する情報の提供にＩＣカードからの利用料の支払方法等を組み合わせれば、映像情報のペイパービュー等、コンテンツごとの課金システムも実現可能となる。さらに、コンテンツの利用に対する課金方法についても、出力を禁止された追記情報を用いて、光ディスクごとの設定が可能となる。
【０１３８】
さらに、出力が禁止された追記情報を含む追記型光ディスク、または書換型光ディスクと記録再生装置において、個人管理の情報のデータファイル、または、企業で利用するシステムとして社員の個別情報を付加して暗号化すれば、個人データ、または、企業内での情報のデータファイルに利用されている光ディスクごとのアクセス権の設定まで可能となる。特に、個人のプライバシーに関する情報等、特定の利用者以外にプロテクトされた情報のセキュリティがより強化されたシステムを実現することが可能であり、このようにプロテクトされ保護管理されたデータファイルへの外部からのアクセスは、非常に困難になる。
【０１３９】
さらに、本発明の追記情報の中に暗号化したＢＣＡ情報と秘密鍵とを組み合わせたシステムにより、ＲＯＭディスクまたはＲＡＭディスクに同じ信号を映像信号に重畳して記録すれば、仮想的なウォーターマークを実現することができ、この結果として、本発明の光ディスクと再生装置を用いることにより、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情報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映像信号を管理する方法に比べて、ディスクのコストと生産時間を大幅に削減できる。
【０１４０】
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。しかし、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ディスクまたはＤＶＤ−Ｒディスク、光磁気ディスクにおいても、 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。
【０１４１】
上記実施の形態においては、記録層がＣＡＤ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。しかし、ＦＡＤ方式、ＲＡＤ方式またはダブルマスク方式の磁気的超解像再生が可能な光磁気ディスク、または従来の光磁気ディスク、または記録磁区を拡大して再生する方式の光磁気ディスクであってもよい。また、従来の光ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、さらに高密度化のために片面から２層以上の記録層の情報を読み出す構成であっても、上述の追記情報のディスク構成と記録再生方式により、光ディスクのソフトウエアの管理情報を容易に追記情報に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優れた光ディスクを提供できる。
【０１４２】
また、本発明の実施の形態では光ディスクについて説明したが、その他の記録媒体である磁気テープ、光テープや、磁気ディスク、光カードや磁気カード、半導体メモリ装置にも展開できるものであり、本発明の範囲であることは自明である。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ディスクの追記情報を用いた構成と、前述の簡易な方法により、ソフトウエアの著作権の保護管理が容易にでき、非常に強力な、コンテンツの複製を防止策を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態における光ディスクの平面構成図と信号の記録再生波形図
【図２】  光ディスク追記情報の物理フォーマットを示す図
【図３】  本発明の１つ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と追記情報の信号再生波形図
【図４】  磁気的超解像を用いた光磁気ディスクの構成を示す平面図と断面図
【図５】  追記情報の記録装置を示すブロック図と追記情報の記録装置のレーザ部の斜視図
【図６】  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
【図７】  光ディスク（光磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒディスク）の記録再生装置のブロック図
【図８】  光磁気ディスクの記録再生装置の光学構成の図
【図９】  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とその加算信号波形を示すトレース図
【図１０】  光ディスクの出力を禁止されるべき信号を含む追記情報を再生する手順を示すフローチャートの一部
【図１１】  光ディスクの出力を禁止されるべき信号を含む追記情報を再生する手順を示すフローチャートの一部
【図１２】  光ディスク記録再生装置とパーソナルコンピュータからなるシステムのブロック図。
【図１３】  光ディスクにおける追記情報であるＭＢＣＡ信号の再生方法のフローチャート
【図１４】  光ディスク記録再生装置での復調動作のフローチャート
【図１５】  本発明の第２の実施の形態における光ディスクの構成を示す断面図と追記情報の信号再生波形図
【図１６】  ＢＣＡの再生回路のブロック図
【図１７】  ＢＣＡ再生を説明するための信号の波形図
【図１８】  相変化型のＤＶＤ−ＲＡＭディスクにＢＣＡを記録した時の、変調ノイズのグラフ
【図１９】  光ディスクの製造装置の中のディスク製造部のブロック図
【図２０】  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２１】  光ディスクの記録再生装置のブロック図
【図２２】  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２３】  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
【図２４】  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のブロック図
【図２５】  光ディスクのウォーターマーク検出装置のブロック図
【符号の説明】
３  コンテンツ
４  ＭＰＥＧ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
１１  ＢＣＡディスク
１２  識別符号（ＩＤ情報）
１３  ＢＣＡレコーダ
１４  暗号エンコーダ
１５  反射層、保護層形成機
１７  モータ
１９  ディスク製造部
２０  暗号鍵
２１  ディスク製造装置
２２  ＩＤデータベース
２３  システムオペレータ
２５  再生装置
２６  ＩＤ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
３３  ＭＰＥＧデコーダー
３４  ウォーターマーク部
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
３８  ＩＤ信号
３９  ＢＣＡ再生部
４０  デジタル署名照合部
４１  ＩＣカード
４２  出力部
４３  ＭＰＥＧエンコーダー
４４  暗号鍵
４５  第２スクランブラー
４６  送信部
４９  映像信号（ウォーターマーク入り）
５０  受信機
５１  第２デスクランブラー
５２  ＭＰＥＧデコーダ
５３  出力部
５４  モニター
５５  ＶＴＲ
５６  記録媒体
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
６４  ＩＤ検出部
１００  光ディスク
１０１  追記情報
１０３  主情報のコントロールデータ
１０４  ストライプ有無識別子
１０５  追記ストライプデータ有無識別子
１０６  裏面存在有無識別子
１０７  第２の追記情報
１０８  ストライプ空白部
１１０  主情報
１１１  ＭＢＣＡコントロールデータ
１１２  出力禁止のＭＢＣＡ情報
１１３  再生可能なＭＢＣＡ情報
１２０ａ，１２０ｂ  ＢＣＡ部
１２０ｃ，１２０ｄ  非ＢＣＡ部
１２９ａ  光スポット
１２９ｂ  光スポット内の低温部分
１２９ｃ  光スポット内の高温部分
１３０  記録ドメイン
１３１  ディスク基板
１３２  誘電体層
１３３  再生磁性膜
１３４  中間遮断膜
１３５  記録磁性膜
１３６  中間誘電体層
１３７  反射層
１３８  オーバーコート層
１４０  光磁気ディスク
２６６  記録回路
２６９  時間情報入力部
３１０ａ，３１０ｂ  ＢＣＡ部
３１０ｃ，３１０ｄ  非ＢＣＡ部
３１１  ディスク基板
３１２  誘電体層
３１３  記録層
３１４  中間誘電体層
３１５  反射層
３１６  オーバーコート層
３１７  接着層
４０７  ＥＣＣエンコーダ
４０８  シリアル番号発生部
４０９  入力部
４１０  ＰＥ−ＲＺ変調部
４１１  レーザ発光回路
４１２  ＹＡＧレーザ
４１３  クロック信号発生部
４１４  集光部
４１５  モータ
４１６  回転センタ
４１７  シリンドリカルレンズ
４１８  マスク
４１９  集束レンズ
４２０  第１タイムスロット
４２１  第２タイムスロット
４２２  第３タイムスロット
４２９  レーザ電源回路
４３０  暗号エンコーダ
５２３  ＣＰＵ
５２５  ＥＦＭ変調復調部
５２６  ８―１５変調復調部第２記録領域
５２７  ８―１６変調復調部
５２８  第１復調部
５３０  第２復調部
【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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