专利名称：原盘制作装置、盘制造方法、盘形记录媒体、盘再现装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种制作盘形记录媒体比如CD(压缩盘)或DVD(数字通用盘)原盘的原盘制作设备和通过这种原盘制作制造盘形记录媒体比如CD或DVD的盘制造方法。本发明进一步涉及盘形记录媒体比如CD或DVD和播放盘形记录媒体的盘播放设备。
背景技术：
在典型压缩盘(CD)中，称为IFPI(留声机行业国际联盟)代码的地区码记录在比记录用户所使用的信号比如音频信号和TOC(内容表)的区域更加朝中心的区域中。为防止非法拷贝(称为盗版)的目的，这个代码带有销售商、制造工厂、盘序号等标记。
所记录的销售商、制造工厂、盘序号等的标记可视地识别。在播放CD等中，在播放设备上不能读取这种标记。
即，这种IFPI代码的内容不能反映在播放设备的操作控制中。此外，如上文所述，由于内容可以被可视地确认，因此IFPI代码存在的问题是代码本身很容易被拷贝。
用户能够容易地将CD、DVD等复制到其上的可记录的光盘也已经可到市场上购买到。例如，市场可购买的CD-R盘和设备允许记录在CD中的数字信息通过简单的操作精确地拷贝。这种拷贝可能违反受版权法保护的版权，因此产生的另一个问题是版权拥有者不能公平地获得回报。
为了克服前述的问题，在相关技术中，假设用户所使用的信息比如音频信号作为第一信息设定，则作为版权保护等的信息的第二信息叠加并记录在第一信息上。
在相关技术中，例如，已经提出了这样的一种光盘，其中多个特定的凹坑序列以断续的方式以一定的间隔以记录信号的数据块为单元被设置在信息轨道上，每个凹坑序列被构造成使多个信息凹坑的一部分设置成使它的中心线在径向方向上位移。
已经提出了另一实例，即装备有非法拷贝防止功能的光盘，在这种光盘中在盘的特定的径向区域的一部分中信息凹坑序列在轨道长度上在轨道的径向方向上从信息凹坑序列的中心线位移，这里在跟踪误差信号带中可检测的信号变化发生了(例如参见日本未审查专利申请出版物No.9-81938)。
此外，在相关技术中，已经提出了一种光学记录载体，其中记录了用作主信息的第一信息和与第一信息的播放的控制信息相关的第二信息，其中不同于第一和第二信息的第三信息与第二信息关联地记录以使在基于第二信息播放第一信息时第三信息不直接包含在解码的第一信息中(参见日本未审查专利申请出版物No.11-66739)。
此外，在相关技术中，已经提出了一种数据记录媒体，其中通过重复持续信号的凹坑和凸区到对应于预定的基本周期的持续时间的整数倍来记录第一数据，其中通过在垂直于轨道方向的方向上使凹坑从轨道的中心移位来记录第二数据并且这种位移在预定的量的范围内，只要偏离轨道情况没有发生即可(参见日本未审查专利申请出版物No.2000-242929)。
此外，在相关技术中，已经提出了一种光学记录媒体，其中记录轨道由连续的凹坑或凹槽形成，凹坑基于主数据形成在记录轨道上，由此记录主数据，其中以预定的距离间隔开地形成在记录轨道的上的凹坑基于附加的数据与在轨道方向上记录轨道的中心线正交的方向上移位预定的量(参见日本未审查专利申请出版物No.2002-197671)。
在这个出版物中权利要求5记载了从20纳米至100纳米的位移量。
根据上述的相关技术中的出版物，通过横向位移(摆动)的凹坑记录第二信息。只有在将光辐射到原版光盘的原盘制作设备上才可以通过摆动进行信息记录。因此不可能将通过摆动记录的信息记录到可读设备比如CD-R上。摆动的信息记录在原盘上，以及在播放的过程中检查该信息的存在。因此，可以消除通过可记录设备比如CD-R拷贝非法盘。
然而，相关技术的出版物中存在的问题是要求摆动的足够量以确保检测到通过摆动所确定的信息。这是因为检测摆动的信号具有较差的信号噪声比(SNR)。
例如，在相关技术的日本未审查专利出版物No.2002-197671中，摆动量从20纳米到100纳米，需要制造具有相对较大量的摆动的盘。这种较大的位移可能造成使用电子显微镜等可观测和证实摆动。因此，发生的问题是，摆动的内容可以被分析，非法拷贝的危险增加。
一般地，一种克服较低的SNR的可设计的技术是延伸摆动的区域(即凹坑序列)并使用低通滤波器消除噪声。然而，实际的光盘播放设备被设计成使用跟踪伺服来调整光束到摆动的中心的位置。如果摆动的区域延伸了，则摆动检测信号的幅值根据束点的运动逐渐降低，摆动检测信号在光束的运动完成的位置上基本没有幅值。
考虑到跟踪伺服的这种功能，仅仅延伸摆动区域仍然不够。这是因为在相关技术中要求较大的摆动幅值。
本发明人已经提出了一种改进，即，相对于轨道的中心在内和外径向方向上使凹坑位移而记录根据凹坑沿着轨道的长度和间距和子数据将主数据记录在其上的光盘，其中根据子数据和预定的二进制序列的计算的结果使凹坑位移(参见日本未审查专利申请出版物No.2000-195049)在这种光盘中，通过摆动记录的信息使用预定的二进制序列通过积分检测来检测。在本发明中，将版权保护信息的一个位分配到要记录的CD的一帧中。一帧是等于12毫米的盘的长度。这种长周期的播放信号通过积分检测，因此以相对较小的幅值记录的摆动可以被充分地检测。
相关技术的这个出版方案因此极大地减小了凹坑摆动量。在通过相关技术克服上文所描述的缺陷的同时，由此可实现切实可行的版权保护。
例如，如果在光盘的播放过程中在帧的开始时发生了缺陷，则时钟变化现象(位滑动)可能发生。
在专利文献5中，如果位滑动发生了，如上文所述，时钟变为异相，在记录中使用的二进制序列不被再现，因此正确的数据解码不可能。除非已经播放了下一同步模式否则不能克服位滑动。因此，如果在帧的开始时发生了缺陷并且发生了位滑动，则不可能播放数据的位，这是比较麻烦的。
在将没有误差校正码增加到子信息(即版权保护信息)中的情况下，如果一个位的读取错误发生了，则发生的严重问题是必须从头开始播放数据。
发明内容
为克服上文所述的问题，本发明的一个目的是充分地减小通过摆动记录防止非法拷贝CD、DVD等的版权保护信息所要求的摆动调制量并确保读取这种信息。
因此，在本发明中，原盘制作设备通过辐射激光束到原盘上来记录凹坑序列而记录第一数字信息并通过摆动该凹坑序列而进一步记录第二数字信息，该原盘制作设备具有如下的结构原盘制作设备包括通过根据所要求的格式调制第一数字信息而产生第一信号的第一信号产生装置、根据与包含在第一信号中的同步信号的相对位置在相同的同步信号的单元周期中分配构成第二数字信息的多个位的位选择装置和根据位选择装置的输出在正和负两个方向上摆动凹坑序列的摆动调制装置。
此外，在本发明中，在通过原盘制作制造盘形记录媒体的盘制造方法中通过辐射激光束到原盘上来记录凹坑序列而记录第一数字信息并通过摆动该凹坑序列而进一步记录第二数字信息，如下执行该盘制造方法
该盘制造方法包括通过根据所要求的格式调制第一数字信息而产生第一信号的第一信号产生步骤、根据与包含在第一信号中的同步信号的相对位置在相同的同步信号的单元周期中分配构成第二数字信息的多个位的位选择步骤和根据位选择装置的输出在正和负两个方向上摆动凹坑序列的摆动调制步骤。
此外，在本发明中，在盘形记录媒体中以凹坑的长度和间隔通过根据所要求的格式记录调制第一数字信息而产生的第一信号，并且通过在与轨道的纵向方向正交的方向上使凹坑的位置移位而进一步记录第二数字信息，如下构造该盘形记录媒体根据与包含在第一信号中的同步信号的相对位置在相同同步信号周期中分配构成第二数字信息的多个位，根据所分配的位在正和负两个方向上使凹坑位置移位。
此外，在本发明中，盘播放设备具有如下的结构盘播放设备包括获得根据所要求的格式调制第一数字信息以凹坑的长度和间隔记录在盘形记录媒体上的第一信号的第一读装置、读取通过摆动凹坑将其记录成叠加在第一信号上的第二数字信息的第二读装置、根据与包含在由第一读装置所读取的第一信号中的同步信号的相对位置对通过第二读装置所读取的第二数字信息进行积分的多个信号积分装置和确定多个信号积分装置的输出以便在用作第二数字信息的每个同步信号的单元周期中对第二数字信息的多个位进行解码的确定装置。
此外，在本发明中，如下执行盘播放方法盘播放方法包括获得根据所要求的格式调制第一数字信息以凹坑的长度和间隔记录在盘形记录媒体上的第一信号的第一读步骤、读取通过摆动凹坑将其记录成叠加在第一信号上的第二数字信息的第二读步骤、根据与包含在由第一读步骤所读取的第一信号中的同步信号的相对位置对在第二读步骤中所读取的第二数字信息进行积分的多个信号积分步骤和确定多个信号积分步骤的输出以便在用作第二数字信息的每个同步信号的单元周期中对第二数字信息的多个位进行解码的确定步骤。
根据本发明，通过摆动作为第一信号记录的凹坑序列将第二数字信息记录在盘形记录媒体上，以及构成第二数字信息的多个凹坑以包含在第一信号的相同的同步信号的单元周期被分配和记录。因此，构成第二数字信息的多个位以相同的同步信号的单元周期被周期性地分配并记录。
例如，在播放的过程中，多次以同步信号的每个单元周期读取构成第二数字信息的多个周期性记录的位，然后对所读取的位的信息进行积分。
在多个同步信号的单元周期上来自大量的摆动的凹坑的信息因此可以被积分以确定位值。因此，可以稳定地且可靠地读取第二数字信息而在盘形记录媒体上的缺陷或失效没有任何影响。
附图1所示为根据本发明的一种实施例原盘制作设备的内部结构的实例的方块图。
附图2所示为设置在该实施例中的原盘制作设备中的附加调制电路7的内部结构的实例的方块图。
附图3所示为使用RLL(1-7)PP调制方法调制的信号的结构的示意图。
附图4所示为在调制的信号中插入的同步模式的实例结构的说明。
附图5A、5B和5C所示为在附图2中所示的模拟开关28的指定选择的选择信号SLCT的值的过渡的说明。
附图6A、6B和6C所示也为在附图2中所示的模拟开关28的指定选择的选择信号SLCT的值的过渡的说明。
附图7所示为基于摆动指令信号SBW记录第二信息SB的操作的示意图。
附图8所示为在附图2中所示的参考表24中存储的参考信息24a的结构的示意图。
附图9所示为根据本发明的实施例的盘播放设备的内部结构的实例的方块图。
附图10所示为根据该实施例设置在盘播放设备中的第二解码电路41的内部结构的实例的方块图。
具体实施例方式
现在描述本发明的实施例。
在本实施例中的盘形记录媒体例如实施为盘比如例如CD或DVD的盘或者最近研制的高密度盘(Bluray盘)。
更具体地说，该盘形记录媒体是具有直径为12厘米的光盘，例如在组合405纳米(所谓的蓝激光)的波长的激光和0.85的NA的物镜的条件下以大约λ/4深度的压印凹坑将仅用于播放的数据记录在这种盘上。以0.32微米的轨道间距和0.12微米/位的线密度记录并播放数据。
制造这种盘的过程大致分为所谓的原盘制作过程和盘成形过程(复制过程)。原盘制作过程是形成在盘成形过程中要使用的金属原盘(压模)的过程，而盘成形过程是使用压模进行批量生产复制的光盘的过程。
更具体地说，在原盘制作过程中，以光致抗蚀剂涂敷抛光的玻璃衬底，激光束辐射在这个光敏膜上以形成凹坑或摆动。即，实施所谓的原盘制作。
在原盘制作和然后预定的操作比如显影之后，例如通过电铸将信息转印到金属表面上以形成复制盘所需的压模。
然后，例如通过注射使用压模将信息转印到树脂衬底上并在树脂衬底上所转印的信息形成反射膜。然后，执行所需的操作比如处理成盘形以形成最后的产品。
附图1所示为根据执行上述的盘制造过程中的原盘制作过程的这个实施例原盘制作设备1的内部结构的实例的方块图。
在附图1中，首先，通过主轴马达14驱动并旋转原盘15。其旋转由主轴伺服电路13控制的主轴马达14被控制以便以适合于所使用的旋转控制方法的旋转速度驱动。
要记录在原盘15上的数字信息比如音乐和/或视频从第一信号源作为第一信息SA输送。
除了第一信息SA之外，在本实施例中，防止称为盗版的非法拷贝的信息的第二信息SB从第二信号源6提供。
第二信息SB是例如包括每个原盘15所唯一的ID信息、与制造工厂相关的信息、制造日期、拷贝允许/拷贝禁止控制信息等的数字信息。
在本实施例中，通过下文描述的编码电路3使用作为密钥信息的第二信息SB对第一信息SA编码以进行记录。因此，使用第二信息SB防止非法拷贝。
在本实施例中，为了说明的方便，在下文的描述中，作为举例，第二信息SB由32-位数据构成。然而，实际上，位数可以增加以增加解码的复杂度以使它更加难以形成非法拷贝。
编码电路3使用作为密钥信息的从第二信号源6作为第二信息SB输送的32-位数据对从第一信号源输送的第一信息SA进行编码。在这种情况下，可以使用任何编码技术比如DES(数据加密标准)。
ECC(错误校正码)电路4将错误校正码增加到编码电路3的输出中，对错误校正码所加入到其中的数据进行交错。这确保了如果基于原盘15所形成的盘发生缺陷或失效能够播放该数据。
1-7PP转换电路5根据RLL(1，7)PP调制方法(RLL运行长度限制/校验保存禁止rmtr(重复最小过渡运行长度))调制来自ECC电路4的输入数据。
1-7PP转换电路5产生对于等于预定的周期的整数倍的周期改变的其电平为1和电平为0的凹坑调制信号SD。在凹坑调制信号SD中，DC分量被抑制，并且周期性地插入同步模式。
附加调制电路7从RLL(1-7)PP调制的凹坑调制信号SD中检测同步模式以使所检测的模式同步化，并将第二信息SB转换为具有正和负极性的摆动指令信号SBW。如附图1所示，所得的摆动指令信号SBW输出到光学偏转器9中。
附加调制电路7的内部结构描述如下。
记录激光器8例如由气体激光器形成，它将激光束L0发射到光学偏转器(AOD)9。
光学偏转器9包括声光偏转器等，并根据从附加调制电路7输送的摆动指令信号SBW改变从记录激光器8中发射的激光束L0的行进方向以发射激光束L1。
光学调制器10包括声光调制器等，根据从1-7PP转换电路5输送的凹坑调制信号SD的电平高速地接通/切断激光束L1以输出激光束L2。
激光束L2通过反光镜11以一定的角度弯曲以便辐射到原盘15的记录表面上，并通过物镜12聚焦到原盘15的记录表面上。
反光镜11和物镜12通过滑板机构(未示)在盘半径的方向上与原盘15的旋转同步地顺序移动。
激光束L2的聚焦位置例如朝原盘15的外部周边位移，轨道(凹坑序列)在原盘15上以螺旋的方式形成。
凹坑序列的长度和间距根据凹坑调制信号SD界定。凹坑(摆动)的位置根据摆动指令信号SBW在与轨道正交的方向上位移。
如上文所述，以上文所述的方式通过原盘制作设备1以光辐射的原盘15显影并制版以形成压模。然后，使用压模将信息转印到树脂衬底上，反射膜形成在树脂衬底上的转印信息上。然后，根据本实施例执行所需的操作比如处理成盘形以形成盘100。
附图2所示为附加调制电路7的内部结构的实例。
在附图2中，凹坑调制信号SD是从在附图1中所示的1-7PP转换电路5中输出的信号。如附图2所示，将凹坑调制信号SD输入到在附加调制电路7中的同步模式(FS)检测电路20中。
因此，同步模式检测电路20接收已经进行了RLL(1-7)PP调制的第一信息SA。
在RLL(1-7)PP调制之后要记录在原盘15(即盘100)上的信号具有例如在附图3中所示的结构。
附图3所示为根据本实施例要记录到盘100(即原盘15)上的信号的结构的示意图。
如附图3所示，凹坑序列螺旋地或同心地记录在盘100上。
如附图3(a)所示，以具有预定长度的所谓块对要记录的凹坑序列进行分段。每个块具有错误校正码和地址信息，并且是独立地可读取的数据的最小单元。
如附图3(b)所示，每个块划分为称为“帧0”至“帧5”的6个帧。如附图3(c)所示，不同的同步模式加入到相应的帧的开始，帧数由同步模式的类型确定。从附图3(c)中也可以看出，在每个同步模式之后有200-字节的数据。
每个同步模式例如利用具有30位长度的模式，如日本未审查专利申请出版物No.2000-68846中所描述。
如附图4所示，例如不同的同步模式用于6个不同的帧(即在附图4中的FS0至FS5)。在附图4中所示的实例中，构成每个同步模式的30个位的开始24个位分配称为同步体的固定模式。根据先前位的值确定由在附图4中所示的位，随后分配由“010”表示的反转在9T-9T反转间隔之后的固定模式。这允许同步检测。
唯一的6-位同步ID进一步分配给每个帧。同步ID可用于识别帧FS0至FS5。
在附图2中，同步模式检测电路20检测包含在凹坑调制信号SD中的6个同步模式(FS0至FS5)，保存这些模式在锁存器21中作为帧数信息FN。
在检测同步模式时同步模式检测电路20也启动复位脉冲RS，并使第一计数器22和第二计数器23的计数复位。因此，在已经检测了同步模式之后第一计数器22和第二计数器23的计数值复位到“0”并使该值递增。
第二计数器23从计数值“0”开始并递增在通道时钟的单元中的值，并在计数值达到预定的值时使计数值复位到“0”。在这种情况下，预定的值设定为“164”，因此第二计数器23是165的计数器。
每次在第二计数器23的计数值溢出并返回到“0”时第一计数器22朝上加1。
因此，第一计数器22的输出PN在同步模式之后立即复位到“0”，然后每165个时钟增加1。
参考表24包括存储装置比如ROM(只读存储器)。参考表24的ROM存储从锁存器21输送的帧数信息FN和根据第一计数器22的输出PN的值输出预定的选择信号SLCT的参考信息42a。
参考表24基于帧数信息FN和输出PN将通过参考参考信息24a输出的选择信号SLCT输出到模拟开关28。
下文描述存储在参考表24中的参考信息24a的结构。
如附图1所示的第二信息SB输入到CRC(循环冗余校验)加法电路25。CRC加法电路25由触发器、异或逻辑等构成，并将CRC码加入到输入第二信息SB中。
一旦接收32-位的第二信息SB，CRC加法电路25增加用于错误检测的16-位的CRC码。第二信息SB因此是具有总共48位(B0至B47)的信息。
所增加的CTC码允许在读的过程中的错误检测和消除。
具有所增加的CRC码的48-位版权保护信息(即第二信息SB)B0至B47输入到串并(S/P)转换电路26中，如附图2所示。
串并转换电路26由触发器等构成，并将输入的48-位信息作为48个并行输出信号逐位输出。48个输出信号分路输送到非变换放大器27A(0至47)和变换放大器27B(0至47)的组中。
在输入信号具有逻辑“1”时每个非变换放大器27A(0至47)输出电压“+Vw”，而在输入信号具有逻辑“0”时输出电压“-Vw”。
相反地，在输入信号具有逻辑“1”时每个变换放大器27B(0至47)输出电压“-Vw”，而在输入信号具有逻辑“0”时输出电压“+Vw”。
因此，非变换放大器27A和变换放大器27B的每个组用于将每个输入1-位数字信号(B0至B47)转换为两个模拟信号(+Vw和-Vw)。例如，在第二信息SB的“B0”具有值“1”时，这个值通过非变换放大器27A-0和变换放大器27B-0的上述操作转换为两个模拟信号，即要输出的“+Vw”作为“B0A”和要输出的“-Vw”作为“B0B”，然后输出这些模拟信号。
电压Vw直接影响摆动幅值，如下文所述。在本实施例中，如下文所述，例如将摆动位移的量设置为5纳米或更小。调节电压Vw到该电平以便摆动位移的量可以是5纳米或更小。
模拟开关28基于从参考表24中输送的选择信号SLCT的值从非变换放大器27A(0至47)和变换放大器27B(0至47)中输入的信号中选择一个。
所选择的电压“+Vw”或“-Vw”作为摆动指令信号SBW输出。
应用这种结构，附加调制电路7根据经过的时间(相对位置)从通过凹坑调制信号SD所检测的同步模式中选择版权保护信息B0至B47的一个位，如下文所述。对应于从B0至B47中所选择的位的一组“+Vw”或“-Vw”也作为摆动指令信号SBW输出。
现在参考附图5至8描述在具有上文所描述的结构的原盘制作设备1中实现的操作。
附图5A、5B、5C、6A、6B和6C所示为在附图2中所示的模拟开关28的指定选择的选择信号SLCT的值的过渡。附图5A、5B、5C、6A、6B和6C示意性地示出了构成附图4中所示的一个块的帧FS0至FS6。
在本实施例中，首先，如上文所述，220-字节数据记录在每个帧中。如附图5A、5B、5C、6A、6B和6C所示，具有220×8＝1760位的信息记录在每个帧中，除了同步模式部分之外。
在RLL(1-7)PP调制中，2-位数据转换为3-位数据。因此，每个帧具有1760×3÷2＝2640个时钟脉冲的长度。
在附图5A、5B、5C、6A、6B和6C中所示的每个帧的开始处的帧同步由在附图2中所示同步模式检测电路20检测。如上文所述，6个不同的帧(FS0至FS5)在本实施例中使用，所检测的帧同步的同步ID由同步模式检测电路20确定。由同步模式检测电路20所确定的帧数信息FN的值从锁存器21输出到参考表24。
在以如上文所述的方式检测帧同步时，复位脉冲RS也从同步模式检测电路20中输出，第一计数器22的计数值复位到“0”。因此，第一计数器22将具有值“0”的输出PN输出到参考表24。
响应复位脉冲RS，第二计数器23的计数值也复位到“0”。如上文所述，第二计数器23根据通道时钟开始165的计数。
每次第二计数器23达到最后(通道时钟改变165次)时第一计数器22使计数值递增1。第一计数器22的输出PN的值在对应于一帧的“2640”个时钟中每165个时钟递增1。在这种情况下，输出PN取0至15的范围的16个值，如1640÷165＝16。
一旦接收具有从0至15的范围的值的输出PN和从锁存器21输出的帧数信息FN，则参考表24基于输出PN和帧数信息FN输出预定的选择信号SLCT。
然后基于从同步模式检测时间经过的相对时间将构成第二信息SB的多个位分配给在帧中的预定位置。
在附图5A、5B、5C、6A、6B和6C中示出了位分配，其中构成第二信息SB的48个位(B0至B47)又分配给构成一个块的6个帧(FS0至FS5)。
如上文参考附图2所述，通过非变换放大器27A和变换放大器27B将48个位中的每个位转换为两个模拟信号(输出)。因此，一个位由两个信号构成。
在48个位又分配给自FS0开始的帧时，如附图5A所示，开始的16个信号(即B0A，B0B...B7A和B7B)分配给帧FS0。B7B之后的信号(即B8A，B8B...B15A和B15B)分配给帧FS1。
随后，信号B16A，B16B...B23A和B23B分配给在附图5C中所示的帧FS2，信号B24A，B24B...B31A和B31B分配给在附图6A中所示的帧FS3，信号B32A，B32B...B39A和B39B分配给在附图6B中所示的帧FS4，信号B40A，B40B...B47A和B47B分配给在附图6C中所示的帧FS5。
如上文参考附图2所述，参考表24以上文所述的方式存储参考信息24a，参考信息24a有助于将构成第二信息SB的多个位分配给在每个帧中的预定位置中。
存储在参考表24中的参考信息24a具有例如如附图8所示的结构。
在附图8中，参考信息24a有助于分配与从锁存器21中输出的帧数信息FN和第一计数器22的输出PN关联的非变换放大器27A的输出信号(B0A至B47A)和变换放大器27B的输出信号(B0B至B47B)中的一个。
为了以如在附图5A、5B、5C、6A、6B和6C中所示的顺序分配该信号，如附图5A所示，在帧数信息FN设定为“0”时信号B0A，B0B...B7A和B7B分配给输出PN的值“0至15”。随后的信号又根据帧数信息FN的值和输出PN的值进行分配。
如附图5A、5B、5C、6A、6B和6C所示，随后每165个时钟选择B0A，B0B...B47A和B47B的选择信号SLCT从参考表24中输出。
由于改变选择信号SLCT的值，因此对应于第二信息SB的值的模拟信号作为从模拟开关28中输出的摆动指令信号SBW输出。摆动指令信号SBW输入到在附图1中所示的光学偏转器9中，并根据这个信号改变激光束LO的行进方向。因此，通过摆动将第二信息SB记录在原盘15上。
附图7所示为基于摆动指令信号SBW通过摆动记录第二信息的操作的示意图。
附图7所示为具有值“0”的帧数信息FN，即要记录在如附图7(a)中所示的帧FS0中的8-位第二信息SB。
在附图7中，首先，例如，假设第二信息SB的低位B0至B7具有如在附图7(d)中所示的值。对于具有值“0”的最低有效位“B0”，如上文参考附图2所述，非变换放大器27A-0输出“-Vw”和变换放大器27B-0输出“+Vw”。因此，在附图7(e)中所示的摆动指令信号SBW输出以使在“B0A”被选择为在附图7(c)中所示的选择信号SLTC的值的第一周期中输出“-Vw”，并且在“B0B”被选择的随后的周期中输出“+Vw”。
对于具有值“1”的第二最低位“B1”，非变换放大器27A-1输出“+Vw”和变换放大器27B-1输出“-Vw”。因此，在“B1A”被选择为选择信号SLTC的周期中输出电压“+Vw”，并且在“B1B”被选择的周期中输出电压“-Vw”。
因此在附图7(e)中所示的电压变化作为摆动指令信号SBW输出。
如附图7(e)所示，在本实施例中，在对每个位输出正电压(即“+Vw”)的周期等于输出负电压(即“-Vw”)的周期。这是因为，如上文参考附图2所描述，通过非变换放大器27A和变换放大器27B总是将一个位的值转换为两个模拟信号，即“-Vw”和“+Vw”，然后输出这些模拟信号。
因此，在本实施例中，摆动相当于在正和负两个极性上执行。这防止了跟踪伺服改变光束点的位置。
如上文所述，在附图7(e)中所示的摆动指令信号SBW输入到在附图1中所示的光学偏转器9中。光学偏转器9根据摆动指令信号SBW改变激光L0的行进方向。要记录在原盘15的记录表面上的凹坑在与轨道的长度方向正交的方向上移位。
附图7(f)示意性地示出了移位。例如，对于“B1A”选择为选择信号SLCT信号的周期，输出信号“+Vw”，凹坑序列位移“+Δ”。即，如附图7(f)所示，在选择“B1A”的周期中，凹坑P1，P2和P3在附图7(f)中参考轨道TC的中心上移移位量“Δ”。
对于选择“B1B”作为选择信号SLCT的周期，输出信号“-Vw”作为摆动指令信号SBW，凹坑序列位移“-Δ”。即，如附图7(f)所示，凹坑P4，P5和P6在附图7(f)中参考轨道TC的中心下移移位量“Δ”。
这样，凹坑序列摆动到正和负极性，由此将作为版权保护信息的第二信息SB记录在原盘15上，即盘100上。
现在参考附图9至10描述播放通过上文所述的原盘制作设备1制造的并具有叠加并记录在其上的第一信息SA和第二信息SB的盘100的光盘播放设备30。
附图9所示为作为根据本发明的盘播放设备的实施例的光盘播放设备30的内部结构的实例的方块图。
在附图9中，盘100是通过原盘制作设备1制造的盘形记录媒体。从前文的描述中可以理解，第一信息SA和通过摆动指示第一信息SA的凹坑序列形成的作为版权保护的第二信息SB记录在盘100上。
盘100通过主轴马达31旋转。主轴马达31和光学拾取头32通过伺服电路39控制以执行预定的操作。
光学拾取头32使用多个检测器将通过盘100反射的光束转换为电信号，然后输出这些信号。矩阵放大器(MA)33对通过光学拾取头32所检测的多个电信号执行矩阵操作以产生并输出跟踪误差信号TK、聚焦误差信号FS、推挽信号PP和播放信号HF。
跟踪误差信号TK和聚焦误差信号FS输送给伺服电路39，并用于控制光学拾取头32的焦点等。播放信号HF输送给二进制化电路34并用作凹坑调制信号SD以检测记录在盘100上的信息。
推挽信号PP输送给低通滤波器(BPF)40，在低通滤波器40中消除不希望的低频和高频噪声分量，并将结果输送给第二解码电路41。第二解码电路41基于推挽信号PP读取通过摆动记录在盘100上的第二信息SB。下文描述第二解码电路41的内部结构。
二进制化电路34使所输送的播放信号HF二进制化，并产生二进制信号BD。二进制信号BD输送给1-7PP解码电路35、PLL电路38和第二解码电路35。
1-7PP解码电路35执行RLL(1-7)PP调制的反向操作以对所记录的信息进行解码，并将结果输送给ECC电路36。
ECC电路36在记录的过程中基于在编码过程中增加的ECC(误差校正码)校正误差。
PLL电路38基于所输送的二进制信号BD产生通道时钟CK。所产生的通道时钟CK输送给在附图9中所示的部件，并用作操作时钟。
CRC校验电路42接收通过第二解码电路41所读取的48-位第二信息SB，并基于通过上文参考附图1所描述的CRC加法电路25增加到第二信息SB中的代码校验误差。
在CRC校验电路42中，如果确定由于误差校验的结果正确地读取了第二信息SB，则除了CRC码(16-位)之外，48位(B0至B47)的开始的32位(代表版权保护信息)输送给解密电路37。
解密电路37取消在记录的过程中使用第二信息SB施加的编码以对第一信息SA进行解码，并播放并输出经解码的第一信息SA。
因此，使用第二信息SB(即版权保护信息)已经编码的第一信息SA作为密钥已经解码并以标准的方式播放。
在CRC校验电路42中，如果确定由于误差校验的结果包含了误差，则不可能正确地对编码的第一信息SA解密。在这种情况下，例如，通知系统控制器(未示)这种情况，系统控制器可以控制光盘播放设备30的部件以使系统复位，可以再次检测版权保护信息B0至B47。
附图10所示为用于对在附图9中所示的第二信息SB进行解码的第二解码电路41的内部结构的实例的方块图。
在附图10中，从在附图9中所示的低通滤波器40中输送的推挽信号PP输入到AD转换器50中，并转换为数字信号。数字信号通过延迟电路51延迟预定的时间，并与二进制信号BD同步。
在附图9中所示的二进制信号BD输入到同步模式(FS)检测电路58。同步模式检测电路58执行与在附图2中所示的同步模式检测电路20类似的操作。
具体地说，同步模式检测电路58检测包含在RLL(1-7)PP调制的二进制信号BD中的6个同步模式(FS0至FS5)，并将这些模式保留在锁存器59中作为帧数信息FN。在检测到同步模式时同步模式检测电路58以上文所述的方式进一步启动复位脉冲RS，并使第一计数器60和第二计数器61的计数值复位。
也是在这种情况下，第一计数器60和第二计数器61在同步模式之后立即复位到“0”，并递增1。
第一计数器60和第二计数器61执行与在附图2中类似的操作。即，第二计数器61是165的计数器，每次在第二计数器61的计数值复位到“0”时第一计数器60使计数值递增1。
参考表62也执行与在附图2中所示的操作类似的操作。具体地说，参考表62输出与帧数信息FN和第一计数器60的输出PN关联的预定的值作为选择信号SLCT。
也是在这种情况下，选择信号SLCT输入到模拟开关52。因此，以在上文参考附图5和6所描述的用于记录的时序相当的时序选择输入到模拟开关52中的信号B0A，B0B...B47A，B47B中的一个信号。
也是在这种情况下，存储在参考表62中的参考信息等效于在附图8中所示的参考信息24a。
因此，例如，在播放在记录的过程中选择在附图2中所示的模拟开关28的“B0A”端子的区域时，来自延迟电路51的推挽信号PP的输出出现在模拟开关52的“B0A”端子上。
同样地，例如，通过播放在记录的过程中选择并记录“B0B”的区域获得的推挽信号PP出现在模拟开关52的“B0B”端子上。
因此，在模拟开关52中，48位(在记录的过程中每个都转换为两个模拟信号)基于从延迟电路51中输入的推挽信号PP获得。
转换装置53-0至53-47分别转换为模拟开关52的B0B至B47B端子，并输出极性反向的信号。
例如，在作为推挽信号PP输入的第二信息SB的最低有效位是“0”时，参考附图7，摆动“-Δ”和“+Δ”的信号分别在模拟开关52的“B0A”和“B0B”端子上获得。由于转换装置53的上述的操作，在“B0B”端子上获得的“-Δ”和“+Δ”摆动的“+Δ”摆动反向。
应用这种转换操作，在作为第二信息SB的位是“0”时，仅获得了对应于“-Δ”的信号。在作为第二信息SB的位是“1”时，仅获得了对应于“+Δ”的信号。
通过加法电路54-0至54-47对所得的信号进行求和，并将求和的信号分别输入到数字积分电路55(0至47)。
每个数字积分电路55-0至55-47对从对应的加法电路54输送的信号进行积分。
每个数字积分电路55对反向的信号进行积分。例如，在记录的位具有逻辑“0”时，每个积分电路55仅对对应于“-Δ”摆动的信号积分。然后，数字积分电路55获得负值。相反地，例如，在位具有逻辑“1”时，获得正值。
在本实施例中，如附图7所示，以交替变化的极性记录摆动。因此预计到包含在记录和播放过程中的噪声分量被平均以作为上文所述的数字积分电路55的积分操作的结果获得相对较小的幅值。
确定电路56(0至47)对在数字积分电路55中执行的积分的次数进行计数，并在积分的次数超过预定的值时校验对应的数字积分电路55的输出的极性。在每个数字积分电路55的输出为正时，确定电路56输出逻辑“1”。在输出为负时，确定电路56输出逻辑“0”。
从确定电路56中输出的数字数据(B0至B47)输送给并行-串行(P/S)转换电路57，并作为第二信息SB输出。
在本实施例中，设定在每个确定电路56中的积分的预定的次数被确定以使预定的次数n大于16。即，数字积分电路55重复上述的积分操作直到例如具有相同的帧数信息FN的播放信号已经输入至少16次。
如前文所述，在本实例中，在6个帧的周期(例如在附图3中的一个块)中记录第二信息SB。如果预定的值n以上文所述的方式设定，则重复积分操作直到已经输入了至少16个块的推挽信号PP。
由于每个数字积分电路55执行至少16个块的周期的积分，因此本实施例的光盘播放设备30可靠地检测通过5纳米或更小的摆动记录的第二信息SB而不受噪声的任何影响。
在相关技术中，要求至少20纳米的摆动量Δ。与之相对，在本实施例中，摆动量Δ设定5纳米或更小。在这种情况下，与相关技术相比，推挽信号PP的信号噪声比(SNR)也减小到1/4或更小。
然而，由于噪声的随机发生，SNR的值与积分的次数的平方根成比例地增加。
在本实施例的光盘播放设备30中，如上文所述，数字积分电路55执行至少16次积分，因此允许以等于或高于在相关技术中的SNR的SNR可靠地检测具有比相关技术更小的摆动量Δ的盘。
在本实施例中，如附图5至6所示，第二信息SB分配并记录在一个块中，并进一步记录在多个块中。因此，作为第二信息SB的相同信息记录在盘100上的多个块上。
在以这种方式记录的第二信息SB通过光盘播放设备30播放时，如果由于盘的缺陷等造成的脱落、位滑动等引起某一帧不可读，则虽然有缺陷的部分作为轻微的噪声电平反映但是仍然能够正确地播放第二信息SB(即版权保护信息)。
因此，根据本实施例，第二信息SB能够稳定地且可靠地读而不受到在盘100中的记录信号中的缺陷或凹坑丢失的任何影响。
因此，在本实施例中，在播放盘100中，作为摆动记录的第二信息SB重复地积分多次。因此，在盘100上的摆动位移量可以减小到5纳米或更小。
如上文所述，第二信息SB重复地记录在盘100上的多个块中。在播放第二信息SB的过程中，多次读取重复地记录的相同信息，然后对其积分。
这确保了即使例如在帧的开始发生了缺陷或凹坑丢失时仍然能够播放作为版权保护信息的第二信息SB。
因此，根据本实施例，可以以等效于相关技术中的摆动位移量的较小的摆动位移量记录第二信息SB，并且例如即使在帧的开始发生了缺陷或凸区丢失仍然能够可靠地播放第二信息SB。
由于以较小的摆动量记录的第二信息SB不影响记录信号，因此可以精确地拷贝第一信息SA。换句话说，虽然编码的第一信息SA可以被拷贝，但是很难分析并拷贝用于对第一信息SA解码的叠加并记录在其上的第二信息SB。
由于第二信息SB不能被拷贝以便非法地拷贝盘，因此这种盘不能在光盘播放设备30上播放。这有助于仅销售经授权的盘，因此更加有效地保护了版权。
在上述的实施例中，本发明例如支持RLL(1-7)PP调制信号方法。然而，这种方法仅仅是举例，本发明实质能够支持所有的调制方法，例如包括EFM调制、RLL(8-16)调制和RLL(2-7)调制。
在上述的实施例中第二信息SB给每个帧的位分配仅仅是举例，也可以使用任何其它的位分配。
在上述的实施例中，每个位的第二信息SB通过非变换放大器27A和变换放大器27B交替地指定给正和负信号。然而，例如，也可以使用伪随机数序列等来指定给正和负极性。在这种情况下，第二信息SB的记录信号的复杂度进一步增加，因此使它更加难以形成盗版拷贝。
工业实用性如上文所述，在本发明中，调制第一数字信息以获得第一信号(RLL(1-7)PP调制的信号)，作为第一信号记录的凹坑序列摆动以将第二数字信息记录到盘形记录媒体上。记录第二数字信息以使构成第二数字信息的多个位分配给包含在第一信号中的相同的同步信号的单元周期中。即，在相同的同步信号的单元周期中周期性地分配并记录构成第二数字信息的多个位。
在播放的过程中，周期性地记录的构成第二数字信息的多个位在同步信号的每个单元周期中读多次，并对所读的位的信息进行积分。
因此，在多个同步信号的单元周期上的来自大量的摆动的凹坑的信息可以被积分以确定位的值。因此，第二数字信息可以稳定且可靠地读取而缺陷或失效对盘形记录媒体没有任何影响。
此外，根据本发明，在播放的过程中在执行积分之后确定构成第二数字信息的位的值。因此，第二数字信息可以通过相对较小的摆动记录。
由于第二数字信息可以通过相对较小的摆动记录，因此例如使用电子显微镜难以分析摆动。这可以阻止第二数字信息被容易地解码。
权利要求
1.一种原盘制作设备，通过辐射激光束到原盘上来记录凹坑序列而记录第一数字信息并通过摆动该凹坑序列而进一步记录第二数字信息，所说的原盘制作设备包括根据通过所要求的格式调制第一数字信息而产生第一信号的第一信号产生装置；根据与包含在第一信号中的同步信号的相对位置在相同的同步信号的单元周期中分配构成第二数字信息的多个位的位选择装置；和根据位选择装置的输出在正和负两个方向上摆动凹坑序列的摆动调制装置。
2.一种通过原盘制作制造盘形记录媒体的盘制造方法，其中通过辐射激光束到原盘上来记录凹坑序列而记录第一数字信息并通过摆动该凹坑序列而进一步记录第二数字信息，其中通过执行如下的步骤执行原盘制作通过根据所要求的格式调制第一数字信息产生第一信号的第一信号产生步骤；根据与包含在第一信号中的同步信号的相对位置在相同的同步信号的单元周期中分配构成第二数字信息的多个位的位选择步骤；和根据位选择装置的输出在正和负两个方向上摆动凹坑序列的摆动调制步骤。
3.一种盘形记录媒体，其中以凹坑的长度和间隔记录通过根据所要求的格式调制第一数字信息而产生的第一信号，并且通过在与轨道的纵向方向正交的方向上使凹坑的位置移位而进一步记录第二数字信息，其中根据与包含在第一信号中的同步信号的相对位置在相同的同步信号的单元周期中分配构成第二数字信息的多个位，根据所分配的位在正和负两个方向上使凹坑位置移位。
4.根据权利要求3所述的盘形记录媒体，其中凹坑位移量是5纳米或更小。
5.根据权利要求3所述的盘形记录媒体，其中使用第二数字信息作为密钥信息已经对第一数字信息进行了编码。
6.根据权利要求3所述的盘形记录媒体，其中包含了多个同步信号，该多个同步信号周期性地插入在第一信号中，并且构成第二数字信息的多个位分别分配给该同步信号。
7.一种盘播放设备，包括用于获得第一信号的第一读装置，其中所述第一信号，通过根据所要求的格式调制第一数字信息，以凹坑的长度和间隔记录在盘形记录媒体上；用于读取第二数字信息的第二读装置，其中所述第二数字信息通过摆动凹坑被记录成叠加在第一信号上；根据与包含在由第一读装置所读取的第一信号中的同步信号的相对位置对通过第二读装置所读取的第二数字信息进行积分的多个信号积分装置；和确定多个信号积分装置的输出以便在用作第二数字信息的每个同步信号的单元周期中对第二数字信息的多个位进行解码的确定装置。
8.根据权利要求7所述的盘播放设备，其中提供多个积分装置以便分别对应于构成第二数字信息的位，和每个积分装置对在检测同步信号的周期多次执行积分。
9.根据权利要求7所述的盘播放设备，其中多个积分装置中的每个积分装置对构成第二数字信息的每个位至少积分16次。
10.一种盘播放方法，包括获得根据所要求的格式调制第一数字信息以凹坑的长度和间隔记录在盘形记录媒体上的第一信号的第一读步骤；读取通过摆动凹坑将其记录成叠加在第一信号上的第二数字信息的第二读步骤；根据与包含在由第一读步骤所读取的第一信号中的同步信号的相对位置对在第二读步骤中所读取的第二数字信息进行积分的多个信号积分步骤；和确定多个信号积分步骤的输出以便在用作第二数字信息的每个同步信号的单元周期中对第二数字信息的多个位进行解码的确定步骤。
全文摘要
本发明涉及原盘制作装置、盘制造方法、盘形记录媒体、盘再现装置和方法，其可以稳定且安全读第二数字信息作为版权保护信息而不受在盘形记录媒体上存在的缺陷或凹坑缺失的影响。通过摆动在盘形记录媒体上作为第一信号记录的凹坑串记录第二数字信息。对于第二数字信息，以包含在第一信号中的相同的同步信号的单元间隔，指定构成第二数字信息的多个位以进行记录。对于在再现的过程中同步信号的每个单元间隔多次读取由此记录的构成第二数字信息的多个位并对关于由此读取的位的信息进行积分。因此，可以在多个同步信号的单元间隔上对大量的摆动凹坑的信息进行积分并判断相应的位的值。
文档编号G11B7/0045GK1692413SQ20038010031
公开日2005年11月2日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年1月6日
发明者小林诚司, 潘瑾 申请人:索尼株式会社