光盤設備、在光盤上進行記錄的方法以及光盤的制作方法

專利名稱：光盤設備、在光盤上進行記錄的方法以及光盤的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光盤設備、一種在光盤上進行記錄的方法以及一種光盤，本發明可應用到如小型盤(MD)、壓縮盤(CD)、數字視盤(DVD)等，本發明還涉及記錄和讀取設備。更具體地說，根據本發明，關于版權信息的位序列通過使用不同的二進制序列各自進行擾頻以生成多路信號，并且這進一步擾頻多路信號生成單路驅動信號，用這路驅動信號調制激光束，從而使得與以前相比，版權擁有者的利益可以更有效地受到保護。
小型盤設備是一類光盤設備，因為它可以很容易的復制不同內容的音樂而不降低聲音的質量，它在最近幾年已經被快速推廣應用。更特殊的是，為了試聽，小型盤設備允許將經由因特網發布的音樂信息記錄于小型盤上，也允許將從朋友處借來的CD上的音樂等記錄在小型盤上。此外，音樂還可以從小型盤復制到小型盤。
雖然在保證音樂品質情況下音樂的容易復制給使用者提供了相當多的好處，但是卻可以損害創作音樂的版權擁有者的利益。因此，在如RIAA(美國記錄工業協會)、SDMI(安全數字音樂門戶(Initiative))、CPTWG(防復制技術工作組)等組織和論壇中，已經考慮采用各種不同的措施來保護版權擁有者的合法權益。
作為其中的措施之一，提出一種方法，即在記錄音樂信息的同時，使用對于每一個存儲媒介是唯一的版權保護信息進行加密。根據本方法，如果音樂信息被拷貝到另一種存儲媒介，由于版權保護信息因存儲媒介不同而不同，而禁止解密。因此防止了音樂信息被無限制地拷貝，從而保護了版權擁有者的權益。
提出很多記錄版權保護信息的方法，如一種方法，它提供一個禁止用戶訪問的扇區，并在這一扇區記錄版權保護信息；另一種方法，它是從凹坑序列形狀的源數據記錄中部分地去除反射薄膜，從而使得版權保護信息以條形碼的形式記錄(國際專利公開No.W097/14144)。
然而，這些方法實際上并不能充分有效地保護版權擁有者的合法權益。
更具體地說，對于在用戶禁止訪問的扇區記錄版權保護信息的方法，當版權保護信息能夠被相對容易地記錄時，版權保護信息就可以被相當容易的拷貝。
按照通過部分去除反射薄膜以條形碼形式記錄版權保護信息的方法，為了復制的目的，可以通過顯微鏡等觀察版權保護信息記錄來進行目視核對。因此，不可以完全禁止所謂的盜版。在另一種方法中，代替去除反射薄膜的是一種絕光材料的薄膜，它被部分地形成于光盤表面上，用相同的方法記錄版權保護信息。然而，這種方法也存在與部分去除反射薄膜的方法相類似的問題。
本發明是在考慮了上述問題后做出的，本發明的一個目的是提供一種光盤設備、一種在光盤上進行記錄的方法以及一種比以前更有效地保護版權擁有者的合法權益的光盤。
為了這個目的，按照本發明的一個方面，提供一種光盤設備，該設備通過激光束的發射在圓盤形的存儲媒介上記錄版權信息。該光盤設備包括多個二進制序列產生單元，以產生相應于版權信息位數的二進制序列，其傳輸速率要高于版權信息的傳輸速率；多個操作單元，用于操作有關版權信息的位的二進制序列，并且輸出多個操作結果；一個選擇單元，用于根據預定的開關信號以及多個操作結果選擇性地輸出一驅動信號；以及一個調制單元，用于根據上述的驅動信號調制激光束。
因此，有關版權信息的位被互相擾頻，并且也被使用二進制序列擾頻。從而阻止對版權的信息檢測；因此，與以前相比可以更有效地保護版權擁有者的合法權益。
按照本發明的另一方面，提供一種在光盤上進行記錄的方法，其中關于版權的信息通過激光束的發射被記錄在圓盤形存儲媒介上。此方法包括以下步驟用不同的二進制序列對版權信息的位序列分別擾頻產生多路信號，這些不同的二進制序列有著比版權信息更快的傳輸速率；將上述多路信號進行擾頻產生單路驅動信號；然后根據此驅動信號調制激光束。
因此，版權信息的位被互相擾頻，并且也被使用二進制序列擾頻。因此，阻止關于版權的信息的檢測；從而，與以前相比可以更有效地保護版權擁有者的合法權益。
按照本發明的另一個方面，提供一種記錄版權信息的光盤。在光盤中，版權信息的每一個位被記錄，且沿著光盤信息記錄表面的圓周方向分布。
因此，阻止了對版權的信息檢測；從而，與以前相比可以更有效地保護版權擁有者的合法權益。
按照本發明的另一個方面，提供了一個光盤設備，它的加密過程使用了記錄于光盤上的版權信息來執行。這個光盤設備包括再現信號產生單元，用來向光盤上發射激光束，接收返回光，并且根據返射光產生再現信號；二進制序列產生單元，用來根據再現信號的同步模式產生多個二進制序列；多個采樣單元，用來分別根據其二進制序列從上述再現信號中采樣，從而輸出多個采樣結果；多個積分(integrating)單元，用來分別積分多個采樣結果從而輸出多個積分結果；以及測定單元，用來分別測定積分結果和解碼相應的版權信息的二進制序列。
從而，即使為了防止檢測版權信息，版權保護信息的位被互相擾頻，并且還使用二進制序列進行擾頻，關于版權的信息仍可以被準確地再現。
根據本發明，版權信息的位序列被分別使用不同的二進制序列進行擾頻以產生多路信號，這些信號進一步擾頻產生單路驅動信號，并通過驅動信號調制激光束。從而，與以前相比可以更有效地保護版權擁有者的合法權益。


圖1是使用在本發明實施例中的刻錄機的調制電路的方框圖；圖2是根據本實施例的小型盤的制造過程的流程圖；圖3示出根據圖2所示的制造過程制造的小型盤的示意圖；圖4是使用在圖2制造過程中的刻錄機的方框圖；圖5是用來解釋圖1所示的調制電路的波形圖；圖6是一個光盤設備的方框圖，該光盤設備用來在如圖3所示的小型盤上記錄以及再現信息；圖7是如圖6所示的光盤設備中的第二解碼電路的方框圖。
下面，將參考必需的附圖描述本發明的一個實施例。
圖2是一個流程圖，它示出一個根據本發明實施例的光盤制造過程過程。在此實施例中，將兩類版權保護信息SA和SB在光盤制造過程1中記錄于小型盤2上。
將兩種類型的版權保護信息SA和SB結合使用以便加密和解密記錄于小型盤2上的音頻數據等。版權保護信息SA和SB相應地包括如對每個小型盤唯一的ID信息、與制造工廠、生產日期有關的信息、允許/不允許復制操作的控制信息等。
如圖3所示，在小型盤2中，記錄信息的表面同心地劃分，其中里面的區域作為版權信息記錄區域3，外部的區域分配為用戶數據記錄區域4。這樣實現小型盤2，使得兩類版權保護信息SA和SB記錄于版權信息記錄區域3中，而音頻數據等記錄于用戶數據記錄區域4中。更具體地說，在小型盤2的版權信息記錄區域3中，版權保護信息SA以凹點序列的形式重復記錄，覆蓋版權保護信息SA的記錄，版權保護信息SB以相應于記錄薄膜性能的變化的條形碼的形式記錄。在小型盤2的用戶數據記錄區域4中，與一個普通的小型盤類似，有一個引導激光束的凹槽以便根據地址信息曲折運動(meander)，并且也形成一個導入區等。
在光盤制造過程1中，信號源6以四個平行的位流重復地向刻錄機7提供版權保護信息SA。
刻錄機7主要根據版權保護信息SA調制記錄激光束，并且用調制過的記錄激光束照射盤體8。刻錄機7還根據預定的地址信息調制記錄激光束，并且使用調制過的記錄激光束照射盤體8。因此，刻錄機7使盤體8曝光，以記錄版權保護信息SA、凹槽、導入區等。
在隨后的光盤制造過程1中的顯影步驟9中，對已經通過刻錄機7曝光的盤體8進行了顯影，從而形成相應于曝光了的凹點序列以及凹槽的精細凹點和凸點。
在接著的鍍覆步驟10中，對盤體8進行了鍍覆，由此制作母盤12。在光盤制造過程1中，由母盤12制作模子，同時在注塑步驟13中，模子安裝在注塑機上，以便進行注塑，從而通過具有精細凹點和凸點的母盤12的轉印，大批量地生產光盤基板14。
在接著的記錄薄膜成形步驟15中，比如通過濺射(sputtering)，在光盤基板14上形成了磁光記錄薄膜。
信號源16將版權保護信息SB輸出給條形碼寫入設備17。條形碼寫入設備17根據版權保護信息SB，通過改變光盤基板14上的記錄薄膜的性能來以條形碼的形式記錄版權保護信息。更具體地說，條形碼寫入設備17驅動和旋轉安裝于其上的小型盤2，在其上形成記錄薄膜，同時根據版權保護信息SB調制如YAG(yttrium-aluminum-garnet)等高能激光器產生的激光束。因此，隨著小型盤2的旋轉，記錄版權保護信息SA的區域被調制過的激光束照射，從而部分地改變記錄薄膜地反射率。據此，版權保護信息SB以條形碼形式記錄。在通過改變記錄薄膜性能從而以條形碼的形式記錄版權保護信息SB時，YAG激光器可以被例如二氧化碳激光器或者高能半導體激光器替代。
在后面的光盤制造過程1的保護性薄膜成形步驟18中，保護性薄膜在記錄薄膜之上成形，由此小型盤2制造完成。
圖4是刻錄機7的方框圖。刻錄機7以凹點序列的形式將版權保護信息SA記錄在盤體8之上，同時在盤體8上還記錄凹槽、導入區域等。
更具體地說，在刻錄機7中，主軸馬達20在主軸伺服電路21的控制下，以預定的旋轉速度驅動和旋轉盤體8，同時置于主軸馬達20底部的FG信號生成器輸出FG信號FG，每次盤體8旋轉預定的角度時，FG信號電平就提高。主軸伺服電路21控制著主軸馬達20的運轉，從而盤體8根據FG信號FG以預定的旋轉速度旋轉，激光光源23是通過如氣體激光器等實現的，它向光調制器24發出記錄激光束L1。
光調制器24是由如聲光調制器等實現的，它根據驅動信號SD調制記錄激光束L1并且發射出調制過的激光束L2。光調制器24的操作在中央處理單元22的控制下轉換。更具體地說，當版權保護信息SA和形成導入區域的必要信息等被記錄時，激光束L1根據驅動信號SD打開和關閉，然而當記錄凹槽時，激光束L1是根據驅動信號SD改變發射方向進行調制的。
反射鏡25改變激光束L2朝向盤體8的光路。物鏡26將由反射鏡25反射的光線匯聚到盤體8的記錄表面上。通過一個滑板裝置(沒顯示)，反射鏡25和物鏡26與盤體8的旋轉同步地逐漸在盤體8的徑向上移動。刻錄機7因此逐漸的將激光束L2的聚焦光斑移向盤體8的遠離中心的圓周，從而在盤體8上形成螺旋形軌道。此外，在版權信息記錄區域3中，根據驅動信號SD在軌道上形成凹點序列、以便記錄版權保護信息SA，并以類似的方式記錄導入區等。在用戶數據記錄區域4中，地址信息以根據驅動信號SD蜿蜒的凹槽的形式記錄。
調制電路27從信號源6處接收到版權保護信息SA(b0至b3)，并且調制版權保護信息SA輸出調制過的信號OUT。
地址格式化信號發生電路28在導入區和用戶數據記錄區域4生成所需要地址信息、格式化信息等，并且與之相隨，產生例如擺動信號，這種信號的電平根據凹槽的曲折程度而改變。
數據選擇器29在中央處理單元22的控制下從調制電路27輸出的調制過的信號OUT或者來自于地址格式化信號生成電路28的輸出信號選擇其一，并且將它作為驅動信號SD輸出。中央處理單元22組成了一個控制電路用于控制刻錄機7的運轉。更具體地說，中央處理單元22通過監控驅動反射鏡25和物鏡26的滑板裝置來探測激光束L2的照射點，并且根據探測結果控制數據選擇器29、光線調制器24等的運算的開關。
圖1是調制電路27的方框圖，圖5是顯示調制電路27的工作的信號波形圖。調制電路27根據FG信號FG處理版權保護信息SA，從而調制版權保護信息SA，產生調制信號OUT。在調制電路27中，PLL電路41根據FG信號FG運算，與盤體8的旋轉同步，產生如圖5(A)中所示的信道時鐘CK，它將被提供給調制電路27的每一部分。
定時發生器(TG)42計算信道時鐘CK的脈沖數，從而以預定的時間間隔產生初始化脈沖SY，用于初始化M-序列生成電路45A到45D。定時發生器42還產生與初始化脈沖SY同步的同步模式選擇信號ST。在這個實施例中，初始化脈沖是其寬度為與信道時鐘CK同步的時鐘周期的寬度的高電平，如圖5(B)所示。如圖5(C)所示，同步模式選擇信號ST是高電平時的寬度為來自于初始化脈沖SY的上升邊緣的五個時鐘周期的寬度。
在調制電路27中，版權保護信息SA以其大大慢于信道時鐘CK的位速率收到。
根據初始化脈沖SY的上升邊，同步模式生成電路43產生預定的同步模式DY。在本實施例中，同步模式DY是這樣的，如圖5(D)所示，從初始化脈沖SY的上升邊開始的五個時鐘周期內，其邏輯值是“11011”如圖5(E)到(H)所示，M序列生成電路45A到45D響應初始化脈沖SY進行初始化，并輸出M序列M1到M4，它們的邏輯值與信道時鐘CK同步變化。在M序列M1到M4中，邏輯值隨機變化，以相同的幾率出現邏輯1和邏輯0。在此實施例中，M序列M1到M4的變化除了其變化與信道時鐘CK同步外，是相互獨立的，也就是沒有相互關系。
因此，M序列生成電路45A到45D組成多個二進制序列生成裝置，它們可以相應于版權保護信息的位數產生二進制序列，它以比版權保護信息SA快的傳輸速率傳輸，并且根據同步模式重復地輸出二進制序列。
操作電路(X)46A到46D是通過異或邏輯電路實現的，它將版權保護信息SA的位b0到b3與M序列信號M1到M4分別進行異或運算，并輸出運算結果。調制電路27使用M序列信號M1到M4對版權保護信息的每一個位進行擾頻。因為M序列信號M1到M4之間互相沒有關系，因此即使位b0到b3的邏輯值是相同的，運算結果也可以不同，在解碼時，位b0到b3的每一個都分別各自獨立地使用M序列信號M1到M4處理。從而，控制電路46A到46D形成多個操作方法，與版權保護信息SA的位相對應，對來自于M序列生成電路45A到45D的二進制序列進行操作，并且其輸出多個操作結果。在此實施例中，操作電路46A到46D通過二進制序列重復地運算相同的版權保護信息并且輸出運算結果。
隨機數生成電路47與信道時鐘CK同步的生成一個二位的隨機數R，如圖5(I)所示，它取0、1、2、3中的任意一個值，并且向數據選擇器48輸出該隨機數R。根據隨機數R的值，數據選擇器48選擇性地輸出操作電路46A到46D的操作結果。更具體地說，如果隨機數生成電路47的輸出是“0”，則選擇第一個操作電路46A的輸出，如果隨機數生成電路47的輸出分別是“1”、“2”、“3”，則分別選擇控制電路46B、46C、46D的輸出。
因此，調制電路27為了進一步擾頻將操作電路46A到46D的操作結果合成一路信號，這些操作結果將會基于相應的M序列M1到M4各自獨立的解碼。因此，數據選擇器48構成選擇裝置，該裝置根據隨機數的轉換信號，通過選擇性地輸出多個操作結果輸出驅動信號SD。
數據選擇器49選擇性地輸出或者從同步模式生成電路43輸出的同步模式DY、或者輸出基于同步模式選擇信號ST的數據選擇器48的輸出。因此，調制電路27首先輸出從初始化脈沖SY的上升邊開始的五個時鐘周期內的同步模式DY的邏輯值“11011”，然后輸出數據選擇器48的輸出，如圖5(J)所示。
因此，如圖5(K)所示，對應于調制電路27的輸出信號OUT的凹坑序列P在盤體8的版權信息記錄區域3內形成。圖5(L)到圖5(N)示出以初始化脈沖SY為基準的另一種周期的輸出信號OUT以及凹坑序列P形成。在此實施例中，如圖5(L)到圖5(N)所示，因為為了擾頻，四路信號的操作結果通過隨機數R合成一路信號，即使版權保護信息SA的邏輯值是相同的，記錄在盤體8上的凹點序列也各不相同。因此，在本實施例中，禁止對版權保護信息SA的探測和分析。
調制電路27選擇同步模式選擇信號ST的生成周期和版權保護信息SA的字節數，從而對應于同步模式的凹點精確地布置在小型盤2的若干軌道的等效位置上，如圖3(SB)中所示。更具體地說，當從小型盤2的旋轉中心的角度看時，小型盤2的信息記錄表面按照預定的角度劃分，同步模式記錄在分區開始的預定區域內。從而，通過以條形碼形式記錄版權保護信息SB，小型盤2阻止在版權信息記錄區域3的精確追蹤控制。
因此，在小型盤2中，記錄關于版權的信息的每一個位，同時分布于信息記錄表面的圓周方向上。
圖6是用于在用上述方法制備的小型盤2上記錄和讀取的光盤設備的方框圖。在光盤設備61中，主軸馬達62在主軸伺服電路65的控制下，按照預定的旋轉速度驅動和旋轉小型盤2。
光學拾取器63由預定的滑板裝置固定，以便在小型盤2的徑向上運動。光學拾取器63使用激光束照射小型盤2，接收返回的光，并且相應于接收到的光線輸出一個信號。在記錄時，光學拾取器63通過間歇地提高施加一個調制過的磁場，根據讀數據時的光量，激光束的光量與讀數據時的光量一樣，從而通過所謂的脈沖串方法熱磁地記錄不同的信息。
矩陣變換電路擴大器(MA)64處理從光學拾取器63發出的輸出信號，而產生并輸出擺動信號，此信號的電平根據凹槽的曲折程度而變化；產生并輸出尋道誤差信號TK，其信號電平隨尋道誤差量而變化；產生并輸出聚焦誤差信號FS，其信號電平隨聚焦誤差量而變化；產生并輸出讀取信號MO，其信號電平隨從小型盤2返回光線的偏振面，由于克爾磁效應而變化；產生并輸出讀取信號HF，其信號電平隨記錄薄膜的變化以及小型盤2上的凹點序列而變化。
伺服電路65依照尋道誤差信號TK和聚焦出錯信號FS對光學拾取器63進行尋道控制和聚焦控制。伺服電路65還控制著主軸馬達62的旋轉速度，從而由擺動信號產生的時鐘將有預定的頻率。此外，地址信息從擺動信號中得到，并且光學拾取器63通過中央處理單元(CPU)66的控制去尋找預定的位置。
模-數轉換電路(AD)67依次將讀取信號HF從模擬信號轉換成為數字信號，其周期與前面描述的信道時鐘CK相比很短，從而輸出一個八位的數字讀取信號DX。通過處理從版權信息記錄區域3得到的數字讀取信息DX，第二解碼電路68將版權保護信息SA解密。
中央處理單元(CPU)66組成控制電路對光盤設備61的運算進行控制。當小型盤探測裝置(沒顯示)探測到小型盤2已經裝入，類似于普通小型盤設備，中央處理單元(CPU)66在伺服電路65的控制下使光學拾取器63尋找導入區，從而得到訪問小型盤2所需的TOC數據等。接著，中央處理單元(CPU)66使光學拾取器63尋找版權信息記錄區域3，以便從第二解碼單元68得到版權保護信息SA。此時，在版權信息記錄區域3中，版權保護信息SB被以條形碼的形式記錄，阻止尋道控制；因此中央處理單元(CPU)66停止對尋道控制的操作，并且指示伺服電路65僅僅進行聚焦控制。
當以這種方式從第二解碼電路68得到版權保護信息SA時，中央處理單元(CPU)66還通過處理數字讀取信號DX再現版權保護信息SB。更具體地說，中央處理單元(CPU)66使用預定的閾值來測定數字再現信號的二進制水平，并且根據二進制化結果，再現用于記錄版權保護信息SB的時鐘。此外，中央處理單元(CPU)66根據時鐘依次鎖存二進制化結果并產生讀取數據。通過對相應于記錄時處理所需的重現數據進行誤差糾正處理，中央處理單元(CPU)66重現以條形碼形式記錄的版權保護信息SB。
因此，當用戶命令小型盤2重現時，中央處理單元(CPU)66通過生成解密兩類版權保護信息SA和SB所需的信息驅動重現系統；同時，當命令在小型盤2上記錄時，中央處理單元(CPU)66通過類似的方法生成解密所需的信息以驅動記錄系統。
如上面所描述的，重現系統在中央處理單元(CPU)66的控制下運算，與普通小型盤設備中的解碼電路相類似，解碼電路69處理重現信號MO以重現時鐘，并且，根據此時鐘，使用EFM技術(Eight to Fourteen Modulation，八到十四調制)，解調重現信號MO，從而輸出重現數據。
解碼電路70使用版權保護信息SA和SB，解密重現數據。糾錯碼電路(ECC)71對由解碼電路70輸出的數據進行糾錯。誤差由如由小型盤2上的缺陷等引起。從而，光盤設備61重現和輸出了使用擾頻處理的音頻數據等，這種加密使用了版權保護信息SA和SB，對于小型盤2是唯一的。
然而，在記錄系統中，糾錯碼電路(ECC)72給隨后輸入的數據增加了糾錯碼。后來的擾頻電路73使用版權保護信息SA和SB對糾錯碼電路72的輸出數據進行加密。調制電路74使用EFM(八到十四調制)技術調制由擾頻電路73輸出的數據，從而生成調制信號；并根據調制信號驅動光學拾取器63中的調制線圈。因此，光盤設備61記錄使用擾頻處理過程加密過的音頻數據等，這些加密處理過程使用了版權保護信息SA和SB，因而對于每一小型盤2是唯一的。
圖7是第二解碼電路68的方框圖，它用于解碼來自于數字重現信號DX的版權保護信息SA。在第二解碼電路68中，PLL電路81根據數字重現信號DX重現信道時鐘CK，并且將它輸出給每一部分，信道時鐘CK是在記錄時產生的。同步檢測電路82依照信道時鐘CK認識數字重現信號DX，從而探測同步模式，并且根據檢測結果，重現在記錄時產生的初始化脈沖SY。
根據初始化脈沖SY和信道時鐘CK，M序列生成電路83A到83D分別輸出在記錄時產生的M序列M1到M4。
乘法電路(X)84A到84D分別使用數字重現信號DX放大M序列信號M1到M4，并且輸出乘積結果。乘法電路(X)84A到84D通過根據M序列信號M1到M4的邏輯值轉換數字重現信號DX的極性，執行乘法運算。
當版權信息記錄區域3被訪問時，因為禁止尋道控制，因而假定通過掃描多個螺旋形的軌道，能夠得到數字重現信號DX。因此，數字重現信號DX將會以這樣一種格式重現，在此格式中，調制電路27的輸出信號存儲在多個軌道上，并進一步擾頻。同時，版權保護信息SA通過用隨機數R擾頻四路信號的運算結果形成，它們將根據相應的M序列M1到M4進行獨立的解碼，并且在調制電路27的輸出中合成一路信號。因此，對于數字重現信號DX，調制電路27的輸出信號OUT被分配到每一軌道，并且依照在小型盤2上的掃描和使用條形碼的擾頻進行再現。也就是說，只有通過基于相應的M序列M1到M4的解碼，才可以精確的重現。
因此，積分電路85A到85D依照初始化脈沖SY分別積分乘法電路84A到84D輸出的乘積結果，從而，根據相應與版權保護信息SA的位流b0到b3的邏輯值輸出積分結果值。根據初始化脈沖SY，判定電路86A到86D分別判定從積分電路85A到85D輸出的積分結果的二進制電平，從而，對版權保護信息SA中的每一個位流b0到b3進行解碼，并且輸出結果。
因此，在光盤設備61中，光學拾取器63和矩陣變換電路擴大器(MA)64構成了重現信號產生裝置，它用于生成重現信號；PLL電路81、同步檢測電路82、以及M序列生成電路83A到83B構成了二進制序列生成裝置，用于依照重現信號的同步模式產生多個二進制序列。乘法電路84A到84D構成了多個采樣裝置，用于根據各自的二進制序列對重現信號采樣以及輸出多個采樣結果；積分電路85A到85D構成多個積分裝置，用于分別積分采樣結果，以及輸出多個積分結果；判定電路86A到86D構成了判定裝置，用于分別判定積分結果和解碼版權保護信息相應的位序列。
按照上述結構，在圖2顯示的小型盤2的制造過程中，刻錄機7使盤體8曝光，并且盤體8進行了顯影，從而形成了將要轉印到小型盤2的精微的凸點和凹點。通過后續的鍍覆處理10等，形成轉印有凸點和凹點的小型盤2的盤基板14。然后，在光盤基板14上形成記錄薄膜和保護薄膜，至此小型盤2制備完成。
在如圖3和圖4所示的按上述過程制造的小型盤2中，關于導入區和用戶數據記錄區域4，根據地址格式信號生成電路28的輸出信號產生驅動信號SD，并且根據使盤體8暴露的驅動信號SD，記錄激光束L1通過光學調制器24調制，這與傳統的小型盤相類似。然而，對于小型盤2的內圓周面上的版權信息記錄區域3，關于版權的信息即版權保護信息SA在調制電路27中調制以產生驅動信號SD；并且根據此驅動信號，記錄激光束L1打開或者關閉，從而版權保護信息SA以凹點序列的形式記錄于版權信息記錄區域3。
如圖1到圖5所示，版權保護信息SA以四個并行位流輸入到調制電路27。四條M序列線M1到M4在M序列生成電路45A和45D中生成，它們具有比版權保護信息SA高的傳輸速率，并且各自對應于不同的位流。操作電路46A到46D分別操作M序列M1到M4和其對應的位流b0到b3。從而，版權保護信息SA使用M序列M1到M4進行擾頻，從而阻止檢測，其中每個M序列都是二進制數序列。
此外，根據隨機數R，操作電路46A到46D的操作結果由數據選擇器48選擇性地輸出，從而進一步擾頻形成單路驅動信號。因此，版權保護信息進一步阻止了檢測。
關于版權保護信息SA，數據選擇器49在數據選擇器48的輸出信號中插入了同步模式DY，從而能夠根據重現時的同步模式DY產生M序列M1到M4；并且通過基于生成的M序列M1到M4的解碼操作，能重現位流b0到b3的每一個。
更具體地說，M序列中的M1到M4沒有相互關系，并且邏輯值1和0以同樣的幾率出現；因此，如果使用M序列M1到M4擾頻的信號使用非對應的M序列解碼，則從長期來看，解碼的結果接近于相對于邏輯值1和0的信號電平的平均值。然而，如果相應的M序列M1到M4用于解碼，則邏輯電平能夠正確地確定。
從而，在此實施例中關于版權信息的位序列被分別使用不同的二進制數序列擾頻以生成多路信號，并且這進一步擾頻多路信號形成單路驅動信號，激光束通過這路信號調制，從而版權保護信息SA以無規則的凹點序列形式記錄，因此阻止了版權保護信息的檢測。
另外，通過如上所述的將四路信號擾頻并合成為一路信號，當被分布于每一個軌道的相對的長度上時，版權保護信息的每一位被記錄。
當版權保護信息SA以此種方式被記錄時，至少在版權信息記錄區域3，示于圖3，版權保護信息SA被記錄，從而同步模式基本上被記錄在圓周方向的同一位置，并且通過根據同步模式重復二進制數序列，版權保護信息SA被重復的記錄。因此，當被分配于小型盤2上的每一個軌道的全長時，版權保護信息SA的每一個字節被記錄，而與軌道被掃描無關。
因此，在小型盤2中，即使在沒有任何尋道控制，重現激光束橫越多個軌道對角地掃描的情況下，執行重現，連續的重現信號被作為版權保護信息SA的每一個位流的重現信號即時地依次重現。
在刻錄機7中，用于擾頻的信號用于記錄版權保護信息SA，重置M序列信號M1到M4以與盤體8的旋轉同步，而不重置隨機數。因此，在小型盤2中，即使相同的版權保護信息SA被記錄在若干軌道上，但在軌道上相應于版權保護信息SA的凹點序列是不同的。從而，版權保護信息SA進一步被阻止檢測。
此外，當相同的版權保護信息SA被記錄在若干軌道上時，即使重現激光束跨越多個軌道對角地掃描，連續的重現信號被作為版權保護信息SA的每一個字節的重現信號依次重現，并且如果用相應的互相獨立的M序列M1到M4執行解碼，則邏輯電平能夠正確的測定。從而，尋道控制被禁止時，即使版權保護信息SA被以凹點序列的形式記錄，且這些凹點序列在各個軌道上是不同的，版權保護信息SA仍能夠被正確地重現。
此外，即使版權保護信息SB被以條形碼形式記錄，與版權保護信息SA的記錄交疊，導致版權保護信息SA的重現信號的暫時中斷，但版權保護信息SA也能正確地重現。
在光盤制造過程1中(其示于圖2)，在光盤基板14上形成記錄薄膜后，在薄膜上根據版權保護信息SA形成精微的凸點和凹點，利用根據版權保護信息SB調制的記錄激光束照射版權保護信息SA被記錄的區域，從而用條形碼形式記錄的版權保護信息SB覆蓋了版權保護信息SA的記錄。
因此，在小型盤2中，版權保護信息SA還通過記錄版權保護信息SB來被阻止檢測到。另外，通過以條形碼的形式記錄版權保護信息SB，禁止尋道控制。因此，即使為了分析版權保護信息SA而訪問版權信息記錄區域3，相應于凹點序列的重現信號也不能正確得到。從而，版權保護信息SA被進一步禁止檢測和分析。
因此，由于使用了用上述方式記錄的兩套版權保護信息SA和SB進行擾頻處理的緣故，小型盤2禁止非法拷貝。
更具體地說，關于圖6所示的小型盤2，禁止尋道控制時，在光盤設備61中，通過矩陣轉換放大器64對與光學拾取器63獲得的返回光相應的信號進行處理，以便探測重現信號HF，這些重現信號HF的信號電平根據條形碼變化；重現信號HF以高采樣速率轉換成數字重現信號DX，并且在第二解碼電路68中處理數字重現信號DX，從而重現以凹點序列記錄的版權保護信息SA。
因此，在小型盤2中，記錄輸入數據的同時，使用版權保護信息SA和SB進行擾頻，并且基于版權保護信息SA和SB對重現數據進行解碼。例如，如果禁止準確地重現版權保護信息SA和SB，則也禁止準確地記錄和重現擾頻的數據。因此，僅僅對于那些準確記錄版權保護信息SA和SB的小型盤，才允許光盤設備61準確地記錄和重現想要的數據。因此，根據此實施例，那些所謂盜版的小型盤的市場價值會大大的貶值，從而消除了市場中盜版的小型盤。
因此，如上所述，因為禁止探測版權保護信息SA和SB，特別是，版權保護信息SA被禁止尋道控制。從而版權保護信息SA和SB本身也禁止拷貝和分析；因此，也能有效地消除拷貝了版權保護信息SA和SB的盜版盤。
因此，在第二解碼電路68中，根據同步模式，在M序列生成電路83A到83D中，形成與記錄時形成的M序列一致的M序列M1到M4，并且分別地與數字重現信號DX相乘，以便使用與記錄時相一致的二進制數序列進行采樣。分別積分采樣結果在積分電路85A到85B中。因此，關于數字重現信號DX，相應于版權保護信息SA的各個位流b0到b3的邏輯值而得到的積分結果相互獨立。因此，各個位流b0到b3的邏輯值通過測定積分結果進行解碼。
因此，在光盤設備61中，即使條形碼的記錄覆蓋了記錄版權保護信息SA的區域，進一步，如果模式在各條軌道不同，另外，如果多路信號被擾頻生成單路驅動信號，以便禁止探測和拷貝版權保護信息SA，那么仍然可以正確地重現版權保護信息SA。
根據上述結構，關于版權信息的位序列使用不同的二進制數序列分別進行擾頻，這些二進制數序列有比版權信息快的傳輸速率，從而形成多路信號。這些信號進一步擾頻形成單路驅動信號，通過這路驅動信號調制激光束。因此，記錄關于版權的信息以便阻止檢測；因此，與以前相比，版權擁有者的合法權益能夠更有效地得到保護。
此外，通過在預定的周期在驅動信號中插入同步模式，在再現時，根據同步模式生成二進制數序列，允許正確地重現照此方式記錄的版權信息。
此外，通過重復輸出根據同步模式生成的二進制數序列，即使禁止了尋道控制，例如通過使用條形碼覆蓋版權信息記錄的區域，版權信息也可以正確地重現。
此外，通過使用隨機數對多路信號進行擾頻生成單路驅動信號，以便記錄關于版權的信息，使得即使禁止尋道控制也可以重現，則可以以每條軌道不同的模式記錄關于版權的信息。因此，記錄關于版權的信息，以便禁止檢測和拷貝；因此，與以前相比，版權擁有者的合法權益能夠更有效地得到保護。
此外，當重現照此記錄的版權信息時，形成相應于記錄時的二進制數序列的序列，并且用重現信號操作，積分操作結果。因此，正確地重現阻止檢測和拷貝的記錄的版權信息。
雖然上述的實施例涉及到這樣的情況，其中版權保護信息記錄在思路并行的位流中，但本發明決不限于此，可以廣泛地使用在許多情況下，其中版權保護信息記錄在不同數目的位流中。
此外，雖然上述的實施例涉及到這樣的情況，其中版權保護信息SB以條形碼的形式記錄，并覆蓋了記錄版權保護信息SA的區域，但本發明決不限于此。例如，以條形碼記錄的版權保護信息SB可以忽略掉。此外，通過使用糾錯碼等，可以無重復地記錄版權保護信息SA，從而減小版權信息記錄的區域3。即使忽略以條形碼記錄的版權保護信息SB，也可以禁止尋道控制，例如通過故意造成缺陷。
此外，雖然上述的實施例涉及到這樣的情況，其中版權保護信息SA以凹點序列的形式記錄，但本發明決不限于此，也可以使用在版權保護信息SA以如標記序列的形式記錄的情況。
此外，雖然上述的實施例涉及到這樣的情況，其中激光束用調制電路27中形成的驅動信號直接調制，但本發明決不限于此。例如，調制電路27的輸出信號可以進一步調相用于調制激光束。這使得在重現側的PLL電路的設計變得容易。
此外，雖然同步模式徑向地置于上述實施例中，但本發明決不限于此。而且同步模式可以置于徑向的任意位置。
此外，雖然上述的實施例涉及到這樣的情況，其中多路信號使用隨機數進行擾頻以形成一個驅動信號，但本發明決不限于此。如果按照隨機數簡單地從多路信號中選擇性地輸出，則在驅動信號中邏輯值0和1的比例可以不是常數。在這種情況下，可以監控驅動信號，并且為了補償DC電平可以插入位流。
此外，雖然上述的實施例涉及到這樣的情況，其中版權保護信息SA和SB相應的包括對于每個小型盤2唯一的ID信息、制造廠有關的信息、生產日期、或者控制能否拷貝的信息等，但本發明決不限于此，并且可以廣泛地使用在以下情況中，其中記錄了關于版權的各種各樣的信息，如僅僅記錄了擾頻處理所需的密鑰信息的情況。
此外，雖然上述的實施例涉及到這樣的情況，其中通過使用版權信息，在記錄時對輸入數據進行擾頻，并在讀取時進行解碼，但本發明決不限于此，還可以用于只讀數據的光盤。
此外，雖然上述的實施例涉及到這樣的情況，其中通過使用關于版權的信息，對輸入數據進行了擾頻，但本發明決不限于此。例如，還可以禁止通過使用版權信息訪問數據。
此外，雖然上述的實施例涉及到這樣的情況，其中本發明適用于小型盤和與其有關的設備中，但本發明決不限于此，并且可以廣泛地使用在MO，它是一個相似的磁-光圓盤，以及各種各樣的光盤如CD和DVD，在其中數據以凹點序列的形式記錄、相變型的光盤和光盤設備等。
權利要求
1.一種光盤設備，通過發射激光束將關于版權的信息記錄在盤形的存儲媒介上，所述光盤設備包括多個二進制序列生成裝置，用于形成與所述版權信息的位數相應的二進制序列，其傳輸速率要快于所述版權信息的傳輸速率；多個操作裝置，用于以相應于所述版權信息操作所述二進制數序列，并且輸出多個運算結果；選擇裝置，通過根據預定的開關信號選擇性地輸出所述多個運算結果，從而輸出一個驅動信號；和調制裝置，用于根據所述驅動信號調制所述激光束。
2.根據權利要求1的光盤設備，在其中所述二進制數序列是M序列。
3.根據權利要求1的光盤設備，其中同步模式在預定的周期插入所述驅動信號。
4.根據權利要求3的光盤設備，其中所述多個二進制數序列生成裝置根據所述同步模式，重復地輸出多個所述二進制數序列。
5.根據權利要求1的光盤設備，其中通過發射所述激光束，以凹點序列的形式記錄所述關于版權的信息。
6.根據權利要求1的光盤設備，其中在所述盤形存儲媒介旋轉的周期內，至少對一個所述盤形存儲媒介中的預定的區域，所述多個二進制數序列生成裝置重復地生成相同的二進制數序列；其中，至少對所述預定區域，所述多個操作裝置使用所述二進制數序列反復地乘以相同的版權信息以輸出所述多個操作結果；并且其中，所述選擇裝置選擇性地輸出所述多個操作結果，使得形成不同模式，這些模式用于所述二進制數序列的重復和/或者相同的關于版權的信息的重復，至少在所述預定的區域是如此。
7.根據權利要求1的光盤設備，其中所述開關信號是隨機數信號。
8.一種在光盤上記錄信息的方法，在其中通過發射激光束，關于版權的信息被記錄在盤形存儲媒介上，該方法包括以下步驟通過使用不同二進制序列分別對所述版權信息的位序列進行擾頻，以生成多路信號，這些二進制序列具有比所述版權信息快的傳輸速率；對所述多路信號進行擾頻以生成單路驅動信號；以及根據所述驅動信號調制所述激光束。
9.一種記錄版權信息的光盤，在其中，記錄所述版權信息的每一位，并沿著所述光盤的信息記錄表面的圓周方向分布。
10.根據權利要求9的光盤，其中，通過激光束的發射記錄所述版權信息，根據預定的驅動信號調制激光束；其中，所述驅動信號是一路信號，它是通過對多路操作信號進行擾頻而形成的；并且其中，通過使用不同二進制數序列分別對所述版權信息的位序列進行擾頻生成多路信號，這些二進制序列具有比所述版權信息快的傳輸速率
11.根據權利要求10的光盤，其中所述二進制數序列是M序列。
12.根據權利要求10的光盤，其中以徑向延伸的條形碼形式記錄與所述版權信息有關的信息。
13.根據權利要求12的光盤，其中與所述版權信息有關的信息對于每一個光盤是唯一的。
14.根據權利要求12的光盤，其中與所述版權信息有關的信息被記錄在所述版權信息記錄的一個區域。
15.一種光盤設備，其中使用記錄在光盤上的版權信息進行加密處理，所述光盤設備包括重現信號生成裝置，用于向所述光盤發射激光束、接收返回的光線、并且根據返回光產生重現信號；二進制數序列生成裝置，用于根據所述重現信號的一個同步模式產生多個二進制數序列；多個數據采樣裝置，用于分別根據所述二進制數序列對所述重現信號采樣，從而輸出多個采樣結果；多個數據積分裝置，用于分別積分所述多個采樣結果，從而輸出多個積分結果；以及判定裝置，用于分別判定所述積分結果和相應于所述版權信息的位序列的解碼。
16.根據權利要求15的光盤設備，其中所述二進制序列是M序列。
17.根據權利要求15的光盤設備，其中記錄在所述光盤的數據通過使用所述版權信息進行解密。
18.根據權利要求15的光盤設備，其中通過使用所述版權信息，在所述光盤上擾頻和記錄需要的數據。
全文摘要
在一種個光盤設備中,通過使用不同的二進制數序列,分別對版權信息的位序列擾頻,從而產生多路信號。進一步擾頻多路信號從而形成單路驅動信號,用這路信號調制激光束。
文檔編號G11B20/00GK1338732SQ01122880
公開日2002年3月6日 申請日期2001年5月11日 優先權日2000年5月11日
發明者小林誠司, 堀籠俊宏 申請人:索尼公司