一種光盤和從光盤上再生信息的再生裝置的制作方法

專利名稱：一種光盤和從光盤上再生信息的再生裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及記錄媒體的防復制，尤其涉及具有防復制功能的光盤、該光盤的制作方法和光盤再生方法、再生裝置以及光盤原盤制造方法、制止盜版程序操作的方法。
現有技術光盤的一般制造過程是從原盤開始，依次制作主盤(Master)、母盤(Mother)、模盤(Stamper)然后利用該模盤，通過注射成形方法來大量復制。有時也從原盤直接制作模盤。光盤的原盤制作方法，一般是在表面經過研磨的玻璃基板上涂敷光致抗蝕劑，用按照應記錄信息信號強度調制的激光使該光致抗蝕劑感光，然后，進行顯影，形成與該感光度相對應的凹凸狀的信號或溝槽、或者凹凸狀的信號和溝槽。這種凹凸狀的信號或溝槽、或者凹凸狀的信號和溝槽，以下統稱為信號槽。
圖6表示現有原盤記錄裝置的方框圖。省略了焦點控制用的激光光學系統和記錄用激光光學系統的光束放大器等。在圖6中，原盤記錄裝置的整體用61A表示，1是記錄用激光器，2是光調制器，3是反射鏡，4是透鏡調節器，5是涂有光致抗蝕劑的玻璃板，6是主軸馬達，7是信號源，8是記錄均衡器。由信號源7發生的信號，利用記錄均衡器8使其脈沖寬度產生一定量的變化，然后輸入到光調制器2內，對從記錄用激光器1中射出的激光進行強度調制。該被強度調制后的激光，經過反射鏡3反射并通過透鏡調節器4中進行調焦控制的透鏡，在玻璃板5上的光致抗蝕劑上曝光。
光盤的再生裝置把半導體激光聚焦到光盤的信號面上，利用光傳感器的光電二極管等把來自信號面上的反射光的強度變換成電信號(該信號稱為RF信號)，經過波形整形，解調成數字信號，進行數字信號處理，再生出原來的信號。
圖7表示現有光盤再生裝置47A的方框圖。在圖7中，9是光盤，10是光傳感器，11是主軸馬達，12A是模擬波形整形部分，13是數字解調部分，14是數字信號處理部分，15是控制部分，16是聚焦伺服部分，17是跟蹤伺服部分，18是旋轉伺服部分，19A是把RF信號解調成數字信號的數字解調部分，20A是對再生動作整體進行控制，把顯示信號送到顯示部分41去的控制部分。
解調成數字信號之前的信號，即RF信號具有眼圖。圖2表示眼圖的一個例子。眼圖的中心和振幅的中心間呈現少量偏差(稱為不對稱性)。但是，即使有一定偏差，也可以在解調成數字信號時，利用自動校正限幅電路31被校正為限幅電平Vs，如圖3的波形(9)所示，可自動地檢測出眼圖的中心電壓Vs并進行限幅。關于眼圖的中心，待以后敘述。
通常，為了減小再生時不對稱性，在制作原盤時，對原盤上記錄的信號的占空比加以校正。這叫做記錄均衡。記錄均衡量的最佳值，隨記錄功率和槽復制時的顯影條件、再生條件等而不同。
現有的光盤中，有時記錄一個防止復制標志作為邏輯性的禁止復制信號。所以，記錄了防止復制標志信號的光盤，在記錄其再生信號時，可以檢測出這一防止復制標志信號，以防止在記錄裝置上記錄該再生信號。但是，CD等ROM(只讀存儲器)光盤的再生裝置，過去沒有防止或禁止來自非法復制媒體的再生的功能。過去一直銷售僅可寫入一次并可以在通常的再生裝置中再生的光盤媒體。但是，如果購入這種光盤媒體，來復制市面上出售的正規光盤，那么，由于其價格高于正規光盤的售價，或者復制用的寫入裝置價格太高而不普及。所以，幾乎沒有必要采取防止不正當復制的措施。
然而，近幾年來，光盤上可以記錄游戲等軟件，記錄這種游戲軟件的商品光盤，因其軟件附加值故其售價比一般音樂CD還高。另一方面，僅可以寫一次并可在通常的再生裝置上進行再生的光盤媒體，售價逐年下降。并且原盤制作裝置也正在能夠容易搞到手。在這種情況下，出現了售價較高的光盤中復制盤價格便宜的狀況。并且，不正當地復制原盤和銷售盜版光盤的機會也在增加。因此，在這種狀況下迫切需要防止復制技術。
本發明所要解決的問題本發明的目的在于提供具有防止復制功能的光記錄媒體、光盤再生裝置、光盤再生方法、光盤原盤制造方法和制止盜版程序運行的方法。
解決問題的方法本發明為實現上述目的所采用的方法是在光盤上設置這樣的記錄區域，即該區域內在規定圖形信號之后記錄使眼圖中心偏離眼圖振幅中心的信號。在再生裝置中增加在檢測出一定的圖象信號之后改變RF信號被解調成數字信號時的閾值的功能以及如果不再生出使眼圖中心偏離振幅中心的信號就禁止再生的功能。關于眼圖中心和振幅中心待以后敘述。
作用由再生裝置從記錄了使眼圖中心偏離振幅中心的信號的區域中再生出來并被解調成數字信號的信號，是正規信號，如果把被解調的信號記錄到能夠進行錄制的光盤媒體上，則被記錄為再生時眼圖中心基本上回到振幅中心的狀況。因此，若再生裝置改變把RF信號解調成數字信號時的閾值并進行再生，則不能再生出正規信號，使再生動作停止。所以，復制的光盤不能再生，具有防止不正當的復制的作用。
附圖的簡單說明

圖1是表示本發明的光盤再生裝置的第1實施例構成的方框圖。
圖2是光盤通常無偏置的眼圖示例圖。
圖3是第1實施例加上光盤偏置時的眼圖示例圖。
圖4是第1實施例中不同記錄功率和記錄均衡器時不對稱性的變化圖。
圖5是第1實施例光盤原盤的記錄裝置示例構成方框圖。
圖6是現有光盤原盤的記錄裝置構成的方框圖。
圖7是現有光盤再生裝置的構成的方框圖。
圖8是作為本發明的光記錄媒體第1實施例的光盤上的記錄信號的說明圖。
圖9A和圖9B分別是第1實施例中的復制光盤動作制止程序流程圖的前半部分和后半部分。
圖10是第1實施例中的CP信號配置信息的4種記錄方法的說明圖。
圖11是第1實施例中使用密碼的光盤核對流程圖。
圖12是在第1實施例中改變脈沖寬度和激光功率時的偏置電壓波形圖。
圖13A和圖13B分別是第1實施例的原盤制作裝置(母盤(版)制作裝置)和再生裝置(記錄再生裝置)的方框圖的一部分。
圖14A和圖14B分別是第1實施例的一張原盤2次分段記錄方式的工序圖的前半部分和后半部分。
圖15是第1實施例的內裝防止復制程序的應用軟件的流程圖。
圖16的(a)是第1實施例的防止復制原理圖；圖16的(b)是第1實施例的防止復制原理圖。
圖17是第1實施例中測定的CD的每個原盤的地址的坐標配置圖。
圖18的(a)是第1實施例的時分方式偏置信號再配置檢測方法的波形圖，(b)是第1實施例的時分方式偏置信號再配置信息方法的波形圖；(c)是第1實施例的時分方式偏置信號再配置信息方法的波形圖；(d)是第1實施例的時分方式偏置信號再配置信息方法的波形圖。
圖19A和圖19B分別是在第1實施例的原盤上記錄偏置CD信號的流程圖的前半部分和后半部分。
圖20是本發明的光盤再生裝置的第2實施例的構成的方框圖。
圖21A和圖21B分別是第2實施例的制止復制光盤動作的程序的流程圖的前半部分和后半部分。
最佳實施例的說明[第1實施例]對本發明的光記錄媒體的第1實施例和本發明的光盤再生裝置的第1實施例加以說明。
本發明是把與通常不同的特殊防止復制信號混入到作為光記錄媒體的CD等光ROM盤的原盤制作時的記錄信號內，制成特殊的原盤，以防止復制。這種特殊的防止復制信號用CP信號表示。如圖8的(a)所示，在本發明的光記錄媒體第1實施例的光盤上，在特定圖形的偏置CP信號配置信息信號25(也可簡稱為CP信號配置信息)之后，為了使眼圖的中心按規定的大小偏離振幅中心，設置記錄了使占空比偏離標準值(通常50％)的CP信號24(24a～24g)的區域。這里的所謂眼圖的中心，是把相當于再生裝置中再生時模擬波形整形部分內最佳限幅電平(閾值)的部分。再者，所謂眼圖的振幅中心是指幾何測定的振幅方向的中心。
另外，也可把特定圖形的CP信號的先行信號26(26a～26g)一并設置在各CP信號24a～24g的稍前的位置上。該特定圖形的CP信號先行信號26(26a～26g)是為了明確表示；按照再生的時間順序，在其后面存在使眼圖的中心按規定偏置量偏離振幅中心的CP信號記錄區域。在與上述CP信號配置信息25一起設置時，可以只使用其中的一個。另外，僅使用CP信號配置信息25來檢查有無CP信號的第2實施例(圖20、21A和21B)待以后敘述，但是，這樣的第2實施例不同于該第1實施例中僅使用CP信號配置信息25的情況。
圖1是本發明的光盤再生裝置的第1實施例的方框圖。在圖1中具有兩種裝置一種裝置是在CP信號配置信息再生部分27中檢測出圖8(a)所示的特定圖形的CP信號配置信息25和CP信號先行信號26a～26g二者或其中之一以后，使把RF信號解調成數字信號時的電平限幅器28的閾值反變化與上述規定量相對應的偏置量VSR；另一種是動作制止裝置，其作用是，在未正確再生使眼圖的中心僅偏離振幅中心上述預定量的偏置量VSR信號時，則判斷是復制光盤，并停止再生，或者在已讀出的數據為計算機程序的情況下，則使程序的動作停止。
在圖1的方框圖中，再生裝置整體用47來表示，9是光盤，10是光傳感器，11是主軸馬達，12是模擬波形部分，14是數字信號處理部分，16是聚焦伺服部分，17是跟蹤伺服部分，18是旋轉伺服部分，19是把RF信號解調成數字信號時的閾值可變化的數字解調部分，20是控制部分，其作用是在再生時檢測出了特定圖形的CP信號配置信息25或CP信號先行信號26a～26g的情況下進行控制，使上述閾值預先僅變化偏置量VSR。
用主軸馬達11使光盤9旋轉。利用光傳感器10把半導體激光會集到光盤9的信號記錄面上，利用光電二極管等把信號面的反射光強度變換成電信號，以獲得RF信號。光傳感器10由聚焦伺服部分16進行控制，使焦點始終對準光盤9的信號面。同時利用跟蹤伺服部分17進行控制。使半導體激光的焦點跟蹤信號軌跡。
RF信號由模擬波形整形部分12進行波形整形，使其變成矩形波，由數字解調部分19將其解調成數字信號，由數字信號處理部分14進行數字信號處理，再生成原來的信號。眼圖的中心位于振幅的中心附近且不產生偏置電壓的通常記錄區域的眼圖例子示于圖2的波形9。圖中縱坐標表示反射光量，上側表示光量大。再者，按照足夠大的適當偏置電壓來使眼圖中心偏離振幅中心的信號，其記錄區域的眼圖例子示于圖3的波形9。
控制部分20對再生裝置整體的動作進行控制，同時根據再生的信號發出指令使得對應于記錄信號中的上述眼圖中心偏置電壓，在短時間內變化數字解調部分19解調時的閾值，即Vs。該控制部20既可以如圖1所示構成，也可以利用CPU(中央處理裝置)進行程序控制，使其按照圖9A和圖9B所示的流程進行動作。另外，也可利用通用的個人計算機作為控制部分20。
在本發明的光盤9上設置了這樣的信號的記錄區域(第1記錄區域)，即該信號使眼圖中心僅按所需量偏離振幅中心。在該光盤9上，在眼圖中心位于某一范圍內的振幅中心附近的通常記錄區域內，記錄了作為配置表(表示偏置CP信號的24本質配置狀態)的CP信號配置信息25和特定圖的CP信號先行信號26。記錄該信號25或26的區域作為第2記錄區域。若再生出該特定圖形的CP信號配置信息25和CP先行信號26，則本發明的光盤再生裝置在該特定圖形之后判斷為記錄了故意使眼圖中心產生一定偏離的偏置CP信號24。為了正確地再生該CP信號24，把從圖1的光傳感器10中輸出的RF信號解調成數字信號的模擬波形整形部分12采用以下結構，即模擬波形整形部分12具有自動校正限幅電電路31和設置在其反饋通路上的加法器31a，通過該加法器31a來加偏置校正電壓，使限幅電平跟隨眼圖中心的變化而進行瞬間變化。這一動作所產生的效果是可以適應比自動校正限幅電路31內的電平限值28的響應速度更快的偏置電壓變化。
這樣，可以再生繼特定圖形信號之后記錄了使眼圖中心偏離振幅中心的信號的區域。在該區域的再生中，把再生裝置的RF信號解調成數字信號時的限幅器28的閾值VSR、預先根據CP信號配置信息25或CP先行信號26進行變化，變化量為偏置電壓ΔVs。所以，記錄了把眼圖中心偏離了振幅中心的信號的區域(第1記錄區域)可以正確地再生。
為了進一步穩定地再生設有偏置的區域，最好在記錄了偏置信號的區域(第1記錄區域)，即CP信號24的記錄區域中，也記錄特定圖形的先行信號。該特定圖形的先行信號是指在圖8的CP信號24a的記錄區域的末尾附近用點表示的信號26h。在其他CP信號24b、24c…的記錄區域的末尾附近也記錄了同樣的信號。但圖中將其省略。CP先行信號26a、26b…在各CP信號24之前對偏置電平的變動進行預報，而該先行信號26h則是為了在CP信號之后的通常信號之前，再次對偏置電平的變動(返回原狀態)進行預報。換句話說，該先行信號26h表示記錄有CP信號的第1記錄區域接近結束，督促為返回到原有電平進行準備。也就是說，當再生該先行信號26h時，本發明的光盤再生裝置就瞬時大幅度地改變把RF信號解調成數字信號時的限幅電平，使其返回到通常的數值。以此來再生在特定圖形之后的眼圖中心位于振幅中心附近的通常記錄的區域。由于把再生裝置47的RF信號解調成數字信號時的閾值返回到了通常的數值，所以能夠正確地進行再生。
能改變把RF信號解調成數字信號時的閾值的特定圖形的信號可以是任何的信號。由該圖8的CP信號配置信息25或特定圖形的信號來發出指示，例如使閾值偏離到+1，如圖8的(c)所示，在從特定的地址An開始到另一特定地址An+1的區域內，使眼圖的中心位于振幅的鏡面一側(反射率高的一側)；或者把閾值的偏置量偏移到-1，如圖8的(d)所示，使眼圖的中心位于與振幅鏡面相反的一側(反射率低的一側)。也可以把偏移的方向固定為某一個方向上，僅用1、0來表示偏移。
以上說明了具有使眼圖中心偏離振幅中心的信號區域(第1記錄區域)的本發明的光盤是如何防止復制的。當要把本發明的光盤的再生信息復制到只能寫入一次并且可以利用通常的再生裝置進行再生的光盤媒體上時，利用再生裝置來再生本發明的光盤的信息，根據被解調成數字信號的信號來調制寫入光，能夠寫入到上述光盤媒體上。
對于記錄了使眼圖中心偏離振幅中心的信號的區域，在再生裝置中設置了自動校正限幅電路(自動電平限幅器)31，即使占空比變化也能自動校正限幅電平。所以，自動校正限幅電路31能自動改變解調成數字信號時的閾值，從而能作為通常的正確信號進行再生。因此，對于復制的光盤來說，即使在記錄了使眼圖中心偏離振幅中心的信號的區域內，也是寫入眼圖中心基本位于振幅中心的通常信號。
若用再生裝置47來再生上述復制光盤，則由于在正規光盤上記錄了具有使眼圖中心偏離了振幅中心的偏置值，例如Vs+ΔVs的信號的區域中，自動電平限幅器不改變把RF信號解調成數字信號時的閾值VSR，所以，眼圖中心幾乎位于限幅中心的信號沒有偏置量，因此，不能被判斷成正規光盤。再生裝置47具有這樣一種裝置，即如果記錄了使眼圖中心偏離振幅中心的信號的區域存在于正規的區域內但不能正確再生，那么就完全停止再生，所以能自動地停止再生或停止程序動作。這樣，復制光盤的程序不能再生和動作，可以防止使用非法復制的光盤。
光盤一般是從最內圈向外圈螺旋狀地記錄信號。激光唱盤(CD)等，在最內圈設有引入區域，記錄光盤的索引信息等。本發明的光盤也是如此，如果按圖8的(a)所示的那樣，在相當于CD的引入區域32內的最內圈設記錄了使眼圖中心偏離振幅中心的CP信號的區域，那么，可以在開始再生時立即判斷出是否是復制光盤。
以下進一步詳細說明防止復制的程序。圖9A和圖9B的流程圖由以下3個子程序構成(1)防止復制配置信息再生子程序40x，(2)偏置信號核對子程序40y，(3)使復制光盤再生/程序運行停止子程序40z，在步驟40a開始再生CD的信息，例如，開始再生計算機程序。以下，作為CD信息以再生計算機程序為例加以說明。在步驟40b用TOC(TABLE OF CONTENTS)的標志等來確認是否是適應CP信號的光盤，如果為YES(是)，則在步驟40d，從再生信號中獲得CP信號配置信息25(如圖8的(a)所示)。步驟40e檢查有無CP信號配置信息25，未檢查出來時就停止，僅在有CP信號配置信息25時才進入步驟40f。
在步驟40f開始檢查在偏置CP信號24的配置區域內的偏置CP信號24，步驟40g檢查有無CP信號，例如是否存在偏置的限幅電平。如果在該區域內不存在偏置的限幅電平，那么就進入步驟40r。如果檢查數據尚未全部結束，則返回到步驟40f；如果檢查數據全部結束，則進入步驟40p，判定為復制光盤。在步驟40g中若為“是”，則進入步驟40h，在圖1的正規光盤核對部分33中確認偏置CP信號偏置信息25的數據和物理檢測的偏置CP信號24的振幅、周期T。地址和角度位置是否一致。
在步驟40i進行核對，結果為“是”，則進入步驟40j，根據CP信號配置信息25，把偏置電壓ΔVs強行地加到限幅電平上。在步驟40k，檢查CP信號配置區域內是否發生了差錯或不正確信號，在步驟40m發生一定程度以上的差錯時，就在步驟40p將其判定為復制光盤。如果在步驟40m沒有發生一定程序以上的差錯，則進入步驟40n。這時如果檢查數據已全部結束，則在步驟40w使讀出的計算機程序運行；如果檢查數據尚未全部結束，則返回到步驟40f。
在步驟40p已判定為復制光盤的情況下，在步驟40g中在顯示部分41上顯示出“復制光盤”字樣。然后，在步驟40s將光盤退出，在步驟40t使程度停止運行，使數據停止輸出，在步驟40u停止全部動作。在此對步驟40k差錯發生的原因加以說明。如圖8的(a)的CP信號24a、24b所示，當偏置電壓在短時間內發生大幅度變化時，自動校正限幅電路31的反饋控制響應速度跟不上。因此通常的電路要發生差錯。
但是，在本發明的第一實施例的情況下，利用圖8的(a)的偏置CP信號配置信息25或CP先行信號26a、26b、26c…事先預報CP信號的偏置電壓將發生變化。根據該先行信息，圖1的偏置量校正信號發生部分29把偏置校正信號ΔVs加到自動校正限幅電路31的限幅電平Vs輸出部分30的反饋通路內。因此，在CP信號24起始的變化點，由于加上了偏置校正信號ΔVs，所以瞬時限幅電平Vs就變成為加上了偏置ΔVs的數值，能夠正常地再生CP信號24，而不發生差錯。正規制造的光盤9，盤槽上加有特定的占空比，例如50∶50、30∶70、70∶30，所以，如圖8的(b)、(c)、(d)所示，在再生時限幅電壓上附加偏置電壓，產生正常的Vs、Vs+ΔVs、Vs-ΔVs這三種限幅電壓。
所以，在圖1的第1實施例中，根據偏置CP信號配置信息25或CP先行信號26，在限幅電壓上附加正規的偏置電壓，由此能不產生差錯地再生。圖1中的方框25、34、36只表示信號和數據的種類，而不是電路。在正規光盤核對部分33中，檢查核對在CP信號配置信息25的規定地址36的位置上，借助偏置量校正信號發生部分29附加了規定偏置電壓ΔVs的信號的位置上，是否產生了來自差錯信號檢測部分38的差錯信號。并且，在正規光盤核對部分33中確認正常信號代碼是否被數字解調部分19再生出來。如果是正規光盤，則核對結果是正確的，所以可以繼續再生。如果核對結果是不正確的，則從再生/程序停止部分39發出停止信號，便再生信號停止輸出或者使程序停止運行。從正規光盤9的再生數據不正當地復制的光盤中由于不能復制偏置電壓(不能正確復制)，所以，記錄在CP信號配置信息25中的所規定的地址位置上不存在規定的偏置電壓。
因此，在圖1的正規光盤對照部分33內，通過對已測定的偏置電壓(物理值)和由CP配置信息25所表示的偏置電壓(邏輯值)加以校對，即可識別出非法光盤。再者，圖1的自動校正限幅電路31通常在偏置電壓大時，可以跟蹤的動作頻率降低到偏置校正控制的響應頻率f0左右。如圖8的(a)所示，當再生偏置電壓較高的部分和通常的區域時，按照f0以上的頻率進行設置，使偏置電壓發生變化。這樣，自動校正的限幅電平可以固定在偏置電壓較高的方向上。
所以，通常偏置值的區域被限制在比通常高的限幅電平上。正規光盤中用這種較高的偏置電壓進行記錄，使限幅時能再生正規的信號，所以不發生差錯。
但是，僅僅取出正規光盤的數據信號的、不正當復制的光盤，由于不能復制偏置電壓，所以，從CP信號區域不能產生偏置電壓、而是按通常的限幅電平進行限幅。因此，不能再生正規信號，而是發生差錯，在圖1的正規光盤核對部分33中判定為不正當復制光盤，使其停止工作。再者，如圖8的(a)所示，通過設置+、0、-這三種先行信號26a、26h、26b(CP先行信號26a、26b和先行信號26h)，可以預報下一個幀同步信號的數據限幅電平，因此，該偏置電壓ΔVs，通過設置在圖1的反饋通路內的加法器31a加到自動校正限幅電路31的反饋信號上，這樣即可在瞬間更改設定為正確的限幅電平。
所以，在比自動校正限幅電路31的跟蹤頻率高的頻率下，即使正規光盤的限幅電平發生變化，也能始終按照正規光盤上規定的+、0、-這三種限幅電平進行限幅，因而能再生正規的信號而不出差錯。
通常，復制從業者是取出CD-ROM的“101”等邏輯信號，把該邏輯信號記錄在原盤上，以此來制作原盤，大量生產復制光盤。在利用該邏輯信號電平來生產復制光盤時，不能復制偏置電壓。所以，在各個偏置CP信號的記錄區域內偏置電壓不變化的情況下復制光盤原盤。另一方面，CP先行信號26的數據原封不動地復制到非法復制的原盤上。當把復制的光盤裝入再生裝置內，如圖8的(a)所示對+的CP先行信號26a進行再生時，如圖8的(c)所示，限幅器28的限幅電平上升到+方向。復制的光盤中由于沒有記錄偏置電壓，所以形成如圖8的(b)所示的無偏置的眼圖。當限幅器28的限幅電平不在中心時，不能輸出正常的信號。
然而，在本發明的第1實施例中，根據CP信號配置信息25或CP先行信號26，把限幅電平強制性地設定在+方向。因此，錯誤的數字信號從圖1的自動校正限幅電路31中輸出，差錯信號從差錯檢測部分38中輸出，在正規光盤核對部分33中判定為復制的光盤。記錄使眼圖中心偏離振幅中心的信號的偏置CP信號記錄區域，通過改變記錄均衡器，首先使脈沖寬度，即占空比發生變化，從而可簡單地制作。
如圖3的波形(1)所示，在使占空比控制信號按周期T0進行變化時的負電平時，如圖4所示，記錄均衡量增大。于是，呈現出圖3的波形(2)所示的占空比，如圖3的(3)的記錄波形所示，照射到玻璃板上的光致抗蝕劑上的激光照射時間縮短，如圖3的形狀圖(4)、(5)所示，形成占空比小，即在軌跡方向上短且深度為λ/4的信號槽。如圖3的(5)所示，當再生短的信號槽時，反射光量降低得較少，所以，如圖3的波形(6)所示，可以獲得反射光量中心向正方向偏移的信號。如圖3的波形(9)所示，可以獲得這樣的信號，其眼圖中心向振幅的鏡面一側，即反射率高的一側偏移，該偏移量為偏置電壓ΔVs。
在此情況下，圖1的眾所周知的自動校正限幅電路31進行工作，把限幅電平自動地校正為在限幅電平Vs上加上偏置電壓ΔVs的Vs+ΔVs。這一狀態示于圖3的波形(7)。若把調制信號的再生同步信號周期定為T，則如圖3的波形(9)所示，按3T的信號電平進行限幅，因此，可以獲得如圖3的波形(8)所示的3T脈沖寬度正確的數字信號輸出。這樣，在限幅器28中發生+ΔVs偏置電壓。相反，若減小記錄均衡值，即減少“1001”量，則如圖4所示，占空比增大，激光照射時間增長，形成在軌跡方向上較長的信號槽。若再生占空比大的信號槽，則獲得的信號如圖8的波形(d)所示，其眼圖中心的偏置電壓向負方向，即向與振幅鏡面相反的一側也就是反射率低的一側偏移偏置電壓-ΔVs。記錄了使眼圖中心按照偏置電壓ΔVs的大小偏離開振幅中心的偏置CP信號24的CP信號記錄區域，也可以使記錄的激光功率按照規定狀態進行變化而簡單地制成。
如圖4所示，若減小記錄激光功率，則即使按照通常記錄功率時的適當記錄均衡量，也會使信號槽減小。當再現小信號槽時，整體反射光量增大，所獲得的信號如圖3的(6)、(9)所示，眼圖中心向振幅鏡面一側，即反射率高的一側偏移。相反，若增大記錄功率，則如圖4所示，即使按照通常記錄功率時適當的記錄均衡量，也能增大信號槽。當再現大信號槽時，反射光量減小，如圖8的(d)所示，所獲得的信號，其眼圖中心按照偏置電壓-ΔVs的大小向與振幅鏡面相反的一側(反射率低的一側)偏移。
眼圖中心與振幅中心的關系隨記錄功率和記錄均衡量的變化模式地示于圖4。橫軸表示記錄均衡量，記錄均衡量越大，記錄信號的脈沖寬度越小，也就是占空比變小。縱軸表示眼圖中心離開振幅中心的偏置量，即以振幅歸一化而用百分數表示偏置電壓量Δs，若減小占空比控制信號，則眼圖中心向高反射側偏移，所以偏置電壓ΔVs向正方向增大。記錄功率按(a)、(b)、(c)的順序依次增大。若把(a)的記錄功率定為1.0，則(b)為1.1，(c)為1.2。改變記錄功率和占空比時的波形如圖12的波形1～7所示。這樣，當改變激光功率時，必須校正脈沖寬度，合格率下降。如果制作得好，則如波形5所示，可按偏置量對限幅電平進行校正，輸出像波形6所示的數字信號，在這種情況下，由于合格率低，所以很難復制。
在記錄過程中來改變記錄均衡量和記錄功率的這種原盤的記錄裝置的例子示于圖5。在圖5中，原盤記錄裝置的整體由61表示，1是記錄用激光器，2是光調制器，3是反光鏡，4是透鏡調節器，5是涂敷了光致抗蝕劑5a的玻璃板，6是主軸馬達，7是信號源，21是記錄均衡器，22是控制部分。圖中省略了控制焦點用的激光束光學系統和記錄用激光束光學系統的光束放大器等。
現利用圖5的方框圖和圖19A及圖19B的流程圖來說明原盤的制作方法。在步驟50a通常是輸入計算機的軟件等預先編入了防止復制程序的程序的輸入數據，另外，在步驟50b輸入CP信號配置信息25，在CP信號配置信息處理部分90中劃分成控制信號和數據，該數據在混合部分90a中與輸入數據進行核對。另一方面，控制信號被送入控制部分22，在規定的位置上發生占空比控制信號。預先由原盤制作裝置的操作人員決定是否把CP信號配置信息25記錄到光盤的內圈(引入區)，用鍵盤等進行輸入。在步驟50c，查看該輸入信息，檢查其是否應當記錄在內圈，只有在判定為“是”的情況下，才在步驟50d把偏置CP信號配置信息25和記錄數據加以混合，然后記錄到引入區。
接著，在步驟50e開始記錄應記錄的數據。在步驟50f，根據偏置CP信號配置信息25確認偏置信號記錄區域，在步驟50g，如判定為“否”，則在步驟50i，按通常的占空比進行記錄。如果判定為“是”，則在步驟50h，由CP信號發生部分22a根據偏置CP信號配置信息25來改變送往記錄激光器的信號的占空比。這樣即可控制激光的占空比和輸出，使偏置電壓變成規定的波形。在步驟50j，當全部數據尚未記錄完畢時，返回到步驟50f；當全部數據記錄完畢時，在步驟50k，檢查上述偏置CP信號配置信息25是否記錄在外圈區。若為否時，在步驟50p結束。若為“是”時，在步驟50m，對預先編程的偏置CP信號配置信息和由母盤制作(Mastering)裝置61實際記錄的偏置CP信號的量、周期、配置的偏差進行對比，加以修正。在步驟50n，把偏置CP信號配置信息記錄區域設置在圖5所示的原盤5的外圈區5b上，記錄該修正數據。由于母盤制作裝置61從內圈向外圈進行刻槽，所以在全部數據記錄之后，作為數據也存在偏置的制作結果。在外圈上記錄的方式，通過記錄由該數據修正后的偏置CP信號配置信息25，具有可以大幅度提高原盤制造的合格率的效果。
由信號發生部分7發生出特定圖形的偏置CP信號配置信號之后，在變更記錄均衡量的情況下，控制部分22向記錄均衡器21的脈沖寬度控制部分21a發出指令，使其更改記錄均衡量，即占空比。在更改記錄功率，更改占空比的情況下，由控制部分22向記錄用激光器1發出指令，使其改變記錄功率。記錄用激光器1包含激光器件和功率調整器件，例如噪音消除器和聲光(AO)調制器，對記錄用激光器1本身的功率進行調整，或者利用功率調整器件來調整功率。記錄均衡器21構成為可根據外部指令來切換均衡量。
利用以上方法記錄了使眼圖中心偏離振幅中心的信號的記錄區域可以很容易地形成而不需要對現有原盤記錄裝置進行大的改造。本發明的光盤，其制造工序，除原盤的記錄外，完全與過去的光盤相同。所以能大量生產廉價產品。
本發明的軟件中包含防止復制程序，光盤上有防止復制信號，光盤再生裝置具有防止復制功能，所以能停止復制光盤的再生或者停止軟件工作，實質上能防止復制光盤。在光ROM區域內記錄該偏置CP信號配置信息25的例子示于圖8也可以如圖10所示，使用圖11所示的RSA函數或橢圓曲線函數(ELLIPTICCURVE FUNCTION)那樣公開鍵方式的函數作為單方向函數把該信息加密，并記錄在光ROM區和光盤的表面或背面的磁記錄區內。
圖10是一種模式圖，它表示從光盤9上測出圖8的(a)所示偏置信號方式的CP信號和采用圖16的(a)、(b)和圖17中說明的地址—角度配置信息方式的CP信號，并制作出CP信號配置信息25的情況。圖10的左側所示的光盤9上示出由圓形和多邊形表示的CP信號在各條軌跡上排列的例子。圖中未表示出來的CP信號配置信息25也記錄在光盤9上，用圖11的步驟60b所示的單方向函數密碼編碼器42對已讀出的CP信號配置信息25進行加密，然后由記錄電路44將其記錄到光盤的磁記錄區46和原盤5的外圈5d上。并且也可以記錄到圖14說明的原盤5的第2曝光部分53上，也可以在光盤9的內圈設置由條形碼印刷的部分99進行記錄。
這樣在光ROM部分和磁記錄區等處記錄的CP信號配置信息25，在沒有密碼鑰匙的情況下是不能篡改的。這是因為由于用單方向函數編制的密碼，所以，不能根據密碼解碼器的函數來對密碼編碼器的函數進行解碼。例如，在采用圖11所示的用法時，由于復制從業者只了解密碼解碼器，所以，要想破密必須進行2的512次方的運算，而該運算需要花費數百萬年的時間。
關于這一點，進一步用圖11的流程圖來進行說明。圖11表示利用單方向函數來核對密碼的復制光盤動作程序。在步驟60j編制CP信號配置信息25，在步驟60b利用512位的密碼鑰匙，以RSA函數進行加密，在步驟60c把該密碼記錄到光盤上。在步驟60d再生該光盤的信息，接著在步驟60e把密碼變成普通文字。復制從業者可以了解步驟60d的密碼數據的函數，但是，如步驟60b和步驟60d所示，對于像在RSA函數那樣的公開鍵通信方式中所采用的函數，是把編碼器和解碼器加以顛倒的方式使用的，所以，為了解讀編碼器的函數，如上所述需要很長的運算時間，即運算次數多達2的256次方。因此，實質上可以防止篡改CP信號配置信息25。在步驟60f，對由步驟60k測定的光盤的CP信號24和變成普通文字后的CP信號配置信息25進行核對，當核對結果不一致時(在步驟60g為“否”時)，在步驟60h使程序的動作停止。當核對結果一致時(在步驟60g為“是”時)，在步驟60i，執行程序的動作。再者，在圖11所示的例子中，CP信號24也可以不是上述的偏置信號。所以，實際上不能篡改CP信號配置信息25。
另一方面，上述偏置CP信號如圖12所示，通過對記錄均衡器的脈沖寬度占空比進行調整或者對激光功率進行調整而實現。但是，激光輸出和槽穴大小的關系呈非線性。所以，可以預料，在制作按程序規定配置偏置電壓的原盤時，合格率下降。但是，在圖11所示的例子中，根據圖13A和圖13B所示的原盤制作裝置(亦稱母盤制作裝置)61的構成可以看出，CP信號配置信息25和來自邏輯ID編號發生器546的邏輯ID在混合器中進行混合，由單方向函數密碼編碼器42進行加密，由磁記錄電路44和磁頭45將其記錄在光盤的磁記錄部46上。如上所述，該CP信號配置信息25不能篡改。該密碼信息由記錄再生裝置47的磁頭45a和磁再生部分48進行再生，由密碼解碼器43進行解碼，使CP信號配置信息25恢復原狀。在這種情況下，和把CP信號配置信息25記錄到光記錄部分上并由光頭10再生相同。并且，從光再生部分50的偏置電壓信號位置檢測部分52中的地址檢測部分51和偏置電壓VSO檢測部分34以及從地址或角度信息測定的CP信號配置信息25被送入正規光盤核對部分33內。再者，圖13A和圖13B所示的原盤制作裝置(亦稱母盤制作裝置)61與圖5所示相對應，同樣，再生裝置(記錄再生裝置)與圖1所示相對應。
正規光盤核對部分33根據圖9A和圖9B所說明的制止復制光盤動作的程序49的流程圖，檢測出復制的光盤，使程序動作停止，或者停止再生信號輸出。在此情況下，如圖15所示，在應用軟件程序中的起動子程序70b、程序安裝子程序70d、打印子程序70f、文件保存子程序70h中，編入光盤檢查子程序70c、70e、70g、70i。由此，即使盜版從業者對軟件進行解析，使防止復制程序70c、70e等失效，但只要不把全部例如1000個子程序都消掉，就不能進行復制。
圖13A和圖13B的例子所表示的方法是在原盤制成后對原盤的偏置電壓等的CP信號偏置信息25以單方向性函數進行加密，然后記錄到設置在光盤9a的磁記錄部分46上。該記錄也能夠如圖13A和圖13B所示的光盤9b那樣，把程序和CP信號24記錄在原盤的第1曝光部分520上；把CP信號配置信息25記錄到外圈部分的原盤的第2曝光部分53上。下面利用圖14A和圖14B來詳細說明這種方法。在工序1、工序2對內圈部分的原盤第1曝光部分520施加激光信號，在工序3利用遮光保護膜54把原盤的第2曝光部分53即外圈部分加以覆蓋，然后使第1感光部分55的光致抗蝕劑層進行感光。這時在工序4通過腐蝕，形成槽圖形，在工序5對偏置信號進行實際測量，獲得偏置CP信號配置信息25，進行加密，在工序6把第2感光部分56的遮光保護膜54除掉，通過第2次激光曝光把上述密碼信號記錄上去。在工序7、8、9進行鍍敷，制作金屬原盤，利用該原盤進行成形加工，即可制成光盤基板，其上形成反射膜后即可制成CD光盤。
通過第2次曝光，對原盤的第1曝光部分520隨機地施加偏置控制信號，進行記錄，對合格的偏置CP信號的配置進行加密，記錄到外圈或內圈的原盤第2曝光部分53上。因此，具有可以不考慮合格率而記錄制造合格率極低的防止復制信號的效果。所以這樣做，是因為要想復制千分之一的合格率的信號，就必須制作一千次原盤，從經濟角度來看，不可能進行這種復制業務。
再者，在圖13A和圖13B中，利用旋轉角度檢測部分58，根據馬達57和圖中省略的FG(旋轉傳感元件)的旋轉脈沖，來測量配置偏置CP信號的旋轉角，如圖16所示可以制作偏置CP信號配置信息25a。如圖18的(a)、(b)、(c)所示，通過對旋轉脈沖進行時間分割，可以更準確地檢測出角度位置。如圖18的(c)、(d)所示，也可檢測出地址和偏置信號與周期的配置。在此情況下，由于是正規的光盤，所以測出的偏置CP信號配置信息25a是正確的。也就是說，在地址A4的位置上，+的偏置電壓的周期T1的信號記錄在角度位置Z3的位置上。并且，防止復制程序不會使讀出的程序停止。但是，圖16的(b)的不正當復制的CD光盤中，偏置CP信號配置信息25c與正規的數據不同。這是因為CD是CLV記錄。圖17表示實驗數據，它明確地表示實際的CD地址配置對每個原盤是各不相同的。即使是相同的地址，對不同的原盤，線速度和軌跡間距也稍有差異，所以，誤差積累起來，就產生很大的差異。
返回到圖16，在正規的CD中，偏置CP信號的角度配置為Z3、Z2、Z1、Z4。但是，在圖16的(b)中，是Z3、Z2、Z4、Z3，出現明顯的差別。利用目前可以獲得的母盤制造裝置，無法準確地控制該角度位置。該圖形不能復制。而且，偏置CP信號配置信息25a也不能利用單方向函數的密碼來進行更改。所以，具有復制從業者利用現有裝置(設備)不能復制這種CD的極大效果。另外，也可以借助條碼狀的低反射部群，把偏置CP信號配置信息25記錄到光盤上。
<第2實施例>
下面根據圖20和圖21A及圖21B來說明本發明的光記錄媒體第2實施例和光盤再生裝置第2實施例。在圖8的光記錄媒體9上先行信號26a～26h與CP信號配置信息25一起進行記錄。但是，在該第2實施例中，不需要記錄先行信號26a～26h(即使進行了記錄，也不在再生裝置中進行檢測)。
圖20的再生裝置47B與圖1有以下不同。也就是說，位于圖1中自動校正限幅電路31的反饋通路上的加法器31a被去掉了，所以，偏置量校正信號發生部分29也被去掉了。因此，在圖20中，自動校正限幅電路用31B表示；模擬波形整形部分用12B表示；控制部分用20B表示。并且，在圖20中，對馬達11的旋轉角度進行檢測用的旋轉角度檢測部分58設置在控制部分20B內。另外，設置了密碼解碼器43，用19B表示數字解調部分。圖21A和圖21B是流程圖，它表示用CPU來構成控制部分20A時的處理順序。下面利用該流程圖來說明用包括CP信號配置信息25和地址角度配置信息的CP信號來檢查復制品的方法。
CP信號配置信息25利用采用RSA函數等單方向函數的密碼編碼器預先進行加密。圖21A和圖21B的流程圖，很多部分與圖9A和圖9B相同，所以，僅對不同的程序步驟加以說明。在步驟80d，利用數字解調部分19A內的密碼解碼器43，把經過加密的CP信號配置信息25變換成普通文字，在步驟80e檢查該普通文字是否正確。由于采用了像RSA那樣的單方向性函數，所以只要不泄漏密碼編碼器的鑰匙，其他人就不能生成正確的密碼。因此，首先在這一階段能夠進行密碼是否被篡改的初次檢查，如果初次檢查結果為是，則在步驟80f開始檢查光盤是否是復制品，在步驟80g通過對光盤進行測量，以此檢查有無像偏置信號那樣的CP信號。若有CP信號則進入步驟80h。在僅檢查地址角度配置的情況下，省略步驟80g，進入步驟80h。
在步驟80h核對CP信號，核對的方法有2種一種是利用偏置信號作為CP信號；另一種是利用特定地址的光盤上的物理角度配置信息作為CP信號。首先，在使用偏置信號方式的CP信號時，測定偏置信號配置的地址位置或光盤上的角度位置，并對照檢查與CP信號配置信息25中所示的該CP信號的正規地址位置的數據或光盤上的正規的角度位置的數據是否一致。其次，在使用地址在光盤上的角度配置信息方式的CP信號時，測定在特定地址光盤上配置的角度位置，與CP信號配置信息25中所示的正規角度配置信息數據進行核對，檢查二者是否一致。
在步驟40e，當檢查的結果為兩種數據不一致時，可判斷出是復制光盤，使程序的動作停止，或停止再生動作。只有在檢查結果正確時才允許再生動作。圖21A和圖21B的核對檢查作業也可以用CD驅動器來進行，也可以用連接在CD驅動器上的微型計算機的操作系統和應用程序的列表來進行。在圖21A和圖21B的方式中，采用了單方向性函數的密碼編碼器，所以不能篡改CP信號配置信息25。因此，即使復制從業者試圖對CP信號配置信息25進行篡改，制作適當形成了光盤CP信號的復制光盤使檢查核對結果與該CP信號相一致，也是不可能的。所以可以防止復制。
發明的效果本發明的光盤及其再生裝置增加了這樣一種功能在光盤上設置一種信號記錄區域即在一定的圖形信號之后，把使眼圖中心偏離振幅中心的信號記錄在該區域內，在再生裝置中，通過在檢測出一定圖形的信號之后，故意在把RF信號解調成數字信號時的閾值上施加偏置電壓，以此使得能再生出使眼圖中心偏離振幅中心的信號，如果不能再生出這種偏置信號，則使再生動作停止。
再者，利用再生裝置從記錄了使眼圖中心偏離振幅中心的信號的記錄區域內再生出來并解調成數字信號的這種信號是通常的信號，如果把解調后的信號記錄到可錄光盤媒體上，則被記錄為在再生時眼圖中心基本上返回到振幅中心。因此，當再生裝置在把RF信號解調成數字信號時的限幅電平上施加偏置電壓進行再生時，不能再生出通常的信號，而使再生動作停止，所以無法再生復制的光盤，從而能防止不正當的復制。
權利要求
1.一種光盤，在其中根據調制信號而配置多個記號或槽來記錄主信息的，使得所述記號或槽以預定位置、間隔被配置，該間隔為一預定周期T的n倍，其中n為一正整數，所述預定位置在所述記號和槽形成時根據子信息沿圓圈方向移動。
2.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，所述子信息包括防止復制信息。
全文摘要
本發明提供具有防止復制功能的光盤9及其再生裝置47以及光盤再生方法、光盤原盤制造方法和停止盜版程序操作的方法光盤上設置了在一定圖形的信號之后記錄CP信號24的區域，該CP信號24使眼圖中心偏離振幅中心，在再生裝置內增加了這樣的功能，即在檢測出CP信號配置信息25或CP先行信號26之后，在把RF信號解調成數字信號時的閾值上施加偏置電壓并使其變化，由此正規地再生使眼圖中心偏離振幅中心的信號，如果沒有再生出規定的偏置信號則停止再生。
文檔編號G11B20/10GK1892840SQ200610099738
公開日2007年1月10日 申請日期1994年12月28日 優先權日1993年12月28日
發明者植野文章, 大嶋光昭 申請人:松下電器產業株式會社