光記憶媒体
【課題】物理フォーマット情報及び光記憶媒体製造情報を再生する機能を損なうことなく、著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる光記憶媒体を提供する。
【解決手段】暗号化されたデータ情報が、光を介して読み出すことが可能なピット列として記録されている主情報領域４１ｂと、コントロールデータ領域４１ａを備えている光記憶媒体であって、コントロールデータ領域４１ａには、データ情報の暗号を解くための鍵情報、物理フォーマット情報、及び光記憶媒体製造情報が、溝をウォブルすることで記録されている。
【解決手段】暗号化されたデータ情報が、光を介して読み出すことが可能なピット列として記録されている主情報領域４１ｂと、コントロールデータ領域４１ａを備えている光記憶媒体であって、コントロールデータ領域４１ａには、データ情報の暗号を解くための鍵情報、物理フォーマット情報、及び光記憶媒体製造情報が、溝をウォブルすることで記録されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記憶媒体並びに該光記憶媒体に対して情報の記録または再生を行う情報記録／再生装置に関するものであって、特に、不正な複製から著作物を保護するために映像や音声などの記録信号を暗号化して記録している光記憶媒体とそれに対して情報の記録または再生を行う情報記録／再生装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ／Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｃ）に代表される光ディスクは、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕａｌ）データやコンピュータ等の大容量のデジタルデータを記録する媒体として広く普及している。例えば、２時間以上の高品質な動画が記録され、販売されている。このようなデジタル著作物が不正に他の記録媒体にコピーされることを防止するために、コンテンツ暗号と呼ばれる方式が採用されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
この方式では、映画等の圧縮されたデジタル著作物を３階層の秘密鍵（タイトル鍵、ディスク鍵、マスター鍵）を用いて暗号化し、ユーザがアクセス可能なユーザ領域に記録しておくものである。そして、秘密鍵の中でも最も重要なマスター鍵についてはライセンスを受けた正規のメーカだけに通知し、ＤＶＤごとおよびタイトルごとに必要とされるディスク鍵およびタイトル鍵については、マスター鍵に基づいて暗号化し、ユーザがアクセスすることのできない制御情報領域に格納しておくものである。これにより、ユーザは復号に必要な秘密鍵へのアクセスが制限されるため、ファイルコピー等による不正コピーはできない。しかしながら、このような技術は、秘密鍵を記録した制御情報領域も含めた全領域の内容がそのまま他の光ディスクに不正にコピーされてしまうような不正行為に対応できない。
【０００４】
そこで、図５３のように光ディスクに記録される記録マークをフレーム単位（図５３のＡ）で半径方向に変位させた特異ピット列（図５３のＢ）を記録することにより、正規の光ディスクか不正にコピーされた光ディスクであるかを判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
このような特異ピット列の存在は、トラッキングエラー信号（図５３のＣ）から生成されるバーストＴＥ信号（図５３のＤ）によって検出できる。従って、内部発生させた基準信号とバーストＴＥ信号において信号レベルが一致するフレーム数をカウントし、このカウント値を元に正規のメディアであるか、複製されたメディアであるかの識別を行うことができる。
【０００６】
このように、半径方向へ記録マークが変位されている光ディスクを、通常の方法でコピーしたとしても、コピーされた光ディスクでは特異ピットは生成されない。このため、不正にコピーされた光ディスクを判別することが可能となる。
【特許文献１】特許第３０６１０９８号公報
【非特許文献１】ＩＴＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ Ｖｏｌ．２１、Ｎｏ．３１、ｐｐ．１５−１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ピット列をウォブルさせて記録することにより、その分オフトラックに対する許容範囲が狭くなり、光記憶媒体及び情報再生装置の信頼性が低くなる。信頼性を
確保するためには、ピット列を記録するトラックのピッチをウォブルの分広げなければならず、その分記録容量が低下してしまうという課題があった。
【０００８】
また、上記従来の技術では、特異ピットの存在のみに基づいて正規ディスクの判定を行っているため、特異ピットの存在する位置さえ明らかになれば、その位置に任意の特異ピット列を生成することによって不正コピーが可能となる。これにより、ライセンスを受けていない不正なディスク作成者によって、コピーされたデジタル著作物を大量に作成されることによって、デジタルコンテンツの適切な流通を妨げてしまう可能性が存在する。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、記録容量を低下させることなく、正確に光記憶媒体の識別を行うことができ、かつ著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる光記憶媒体並びに該光記憶媒体に対して情報の記録、再生を行うための情報記録／再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第１の光記憶媒体は、光を介して読み出すことが可能な凹または凸のマーク列として情報が記録されている主情報領域と、コントロールデータ領域とを有する情報記録層を備えている光記憶媒体であって、前記コントロールデータ領域に、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報が、光が入射する側に対して凹または凸の溝をウォブルすることで記録されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第２の光記憶媒体は、光を介して読み出すことが可能なマーク列として情報が記録されている主情報領域と、コントロールデータ領域とを有する情報記録層を備えている光記憶媒体であって、前記コントロールデータ領域に、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報がマーク列をウォブルすることで記録されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第３の光記憶媒体は、光を介して読み出すことが可能なマーク列として情報が記録されている主情報領域と、コントロールデータ領域とを有する情報記録層を備えている光記憶媒体であって、前記コントロールデータ領域に、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報がマーク列で記録されており、前記主情報領域に記録されるマーク列がウォブルされ、トラックピッチをＴｐ2としたとき、ウォブ
ルの変位量の最大振幅がＴｐ2／３０以下であることを特徴とする。
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第４の光記憶媒体は、光を介して読み出すことが可能なマーク列として情報が記録されている主情報領域と当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報が記録されているコントロールデータ領域とを有する情報記録層を複数備え、前記複数の情報記録層のいずれか１つの情報記録層のコントロールデータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されていることを特徴とする。
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる情報再生装置は、暗号化された主データ情報が主情報領域に記録され、前記主データ情報の暗号を解くための鍵情報、もしくは正規の製造がなされた光記憶媒体であることまたは情報を再生しても良いことを示す識別情報を含む光記憶媒体情報が、マーク列または光が入射する側に対して凹または凸の溝をウォブルすることでコントロールデータ領域に記録されている光記憶媒体に光を照射し、前記光記憶媒体に記録された主データ情報と光記憶媒体情報を読み取る光ピックアップと、前記光ピックアップによって読み出された信号に基づいて前記鍵情報を検出する鍵情報検出手段と、前記鍵情報検出手段により検出された鍵情報に基づいて前記主データ情報の暗号を解く復調手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る第５の記憶媒体は、光学的に読み取り可能な記録マークによって、同期符号を伴うフレーム単位に主情報が記録された光記憶媒体であって、少なくとも一部のフレームにおいて、前記同期符号が記録されていない部分に、前記記録マークを標準位置に対して光記憶媒体の外周側に微少量変位させた位置あるいは内周側に微少量変位させた位置に形成することにより副情報が記録されていることを特徴とする。
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る情報記録装置は、光学的に読み取り可能な記録マークによって、同期符号を付与したフレーム単位で、主情報を光記憶媒体へ記録する情報記録装置であって、前記主情報を変調するとともに、所定の間隔ごとに同期符号を挿入する変調部と、前記同期符号を挿入するタイミングを基準として変位制御信号を生成する変位制御信号生成部と、前記変位制御信号により前記記録マークを外周側または内周側へ微少量変位させることにより副情報を記録する副情報記録部とを有することを特徴とする。
【００１７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る第２の情報再生装置は、光ディスクに形成された記録マークから、同期符号を伴うフレーム単位に主情報を再生する装置であって、記録マークのラジアル方向の変位を検出するラジアル位相差検出部と、前記記録マークの再生信号から、当該再生信号に同期した基準クロック信号を抽出するクロック抽出部と、前記再生信号から前記同期符号を検出し、前記再生信号を復調する再生信号処理部と、前記同期信号が検出されたタイミングを基準とする相関系列を生成する相関系列生成部と、前記ラジアル位相差検出部により生成したラジアル位相差信号と前記相関系列とによって、副情報を検出する副情報検出部とを有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の第１の光記憶媒体には、コントロールデータ領域に、光が入射する側に対して凹または凸の溝をウォブルすることにより、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報が記録されている。光記憶媒体情報とは、物理フォーマット情報や光記憶媒体製造情報の他、主情報領域に暗号化されて記録されたデータ情報を復号するための鍵情報等を含む。このように、コントロールデータ領域に溝をウォブルさせて光記憶媒体情報を記録することにより、記録容量を低下させることなく、個々の媒体を正確に識別することが可能な光記憶媒体を提供できる。また、鍵情報を含む光記憶媒体情報が、溝をウォブルさせることにより記録されているので、この光記憶媒体情報を他の光記憶媒体に不正に複製することは困難である。これにより、データ情報の著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる。
【００１９】
本発明の第２の光記憶媒体には、コントロールデータ領域に、マーク列をウォブルさせることにより、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報が記録されている。光記憶媒体情報とは、物理フォーマット情報や光記憶媒体製造情報等を含む。このように、コントロールデータ領域にマーク列をウォブルさせて光記憶媒体情報を記録することにより、記録容量を低下させることなく、個々の媒体を正確に識別することが可能な光記憶媒体を提供できる。また、マーク列がウォブルさせて記録されているので、この光記憶媒体情報を他の光記憶媒体へ不正に複製することは困難である。
【００２０】
また、第３の光記憶媒体は、主情報領域のマーク列がウォブルされていることにより、不正な複製を防止できる。さらに、トラックピッチをＴｐ2としたとき、ウォブルの変位
量の最大振幅がＴｐ2／３０以下であることにより、クロストークの影響を全く無視する
ことができる。
【００２１】
第４の光記憶媒体は、複数の情報記録層のいずれか１つの情報記録層のコントロールデ
ータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されていることにより、いずれかの情報記録層のコントロールデータ領域へアクセスすれば、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報を得ることができる。これにより、学習時間の短縮を図れる。
【００２２】
本発明の情報再生装置によれば、コントロールデータ領域から、光が入射する側に対して凹または凸の溝もしくはマーク列をウォブルさせて記録された光記憶媒体情報を読み出すことにより、個々の媒体を正確に識別することができる。また、光記憶媒体情報から検出した鍵情報を用いて情報再生を行うことにより、著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる。なお、本発明の情報再生装置は、再生専用機に限らず、記録機能等を有するものを含むことは言うまでもない。
【００２３】
第１または第２の光記憶媒体において、前記主情報領域に記録される情報が、光が入射する側に対して凹もしくは凸のマーク列として記録されていることが好ましい。主情報領域とコントロールデータ領域に情報をいずれもマーク列として記録することにより、光記憶媒体を製造する際の成形圧力が小さくて済み、成型機のコストを低くできるからである。さらに、マーク列がウォブルされていることが好ましい。これにより、不正な複製をより確実に防止することができる。
【００２４】
第２の光記憶媒体において、前記主情報領域に記録されるマーク列が、光が入射する側に対して凹もしくは凸のマーク列であることが好ましい。
【００２５】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域におけるトラックピッチをＴｐ1とし、マークの幅をＭｗ1としたとき、
０．３×Ｔｐ1≦Ｍｗ1≦０．７×Ｔｐ1
の関係が成り立つことが好ましい。マーク幅の作製誤差が生じた場合でも、記録される光記憶媒体情報への影響が小さくて済むからである。
【００２６】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマークの幅をＭｗ1とし、主情報領域に記録されるマークの幅をＭｗ2としたとき、
Ｍｗ1＞Ｍｗ2
の関係が成り立つことが好ましい。主情報領域に記録された情報と、コントロールデータ領域に記録された情報の両方について、良好な信号が得られるからである。なお、この構成において、主情報領域におけるトラックピッチをＴｐ2、マークの幅をＭｗ2としたとき、
Ｍｗ2＜０．５×Ｔｐ2
の関係がさらに成り立つことが好ましい。マーク幅の作製誤差が生じた場合でも再生信号への影響が小さくて済むからである。
【００２７】
第２または第３の光記憶媒体において、ウォブルの変位が、マーク列におけるスペースのタイミングで行われることが好ましい。スペース部分でウォブルを変位させることにより、カッティングマシンの影響を受けにくく、良好な信号検出が可能となる。さらに、ウォブルの変位をマーク列におけるスペースのタイミングとするように、前記マーク列を記録する装置による記録動作を微調整するための変換表を複数有することが好ましい。これにより、ウォブルの変位のタイミングを適切に調整することができ、ジッタ劣化を防止できる。
【００２８】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録される情報が、マークのエッジ部により表されていることが好ましい。連続溝をウォブルさせた場合と同様のＳ／Ｎを確保できるので、コントロールデータ領域に記録された情報を信頼性高く検出できるからである。なお、第２の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録
される情報が、マークの中心部により表されていることも好ましい。ジッタの影響が小さく、コントロールデータ領域に記録された情報を信頼性高く検出できるからである。
【００２９】
第２または第３の光記憶媒体において、マーク列は、情報を再生する際に用いられる同期パターンを特定の周期で有しており、前記同期パターンと同期してウォブルが行われていることが好ましい。マーク列からクロック信号を生成することが可能となり、ウォブル量が微小な場合でも安定的に信号を検出することが可能だからである。
【００３０】
上記の構成において、さらに、１つの同期パターンの周期をＣｙ1とし、ウォブルの周
期をＣｙ2としたとき、
Ｃｙ2＝Ｃｙ1×Ｍ／２ （Ｍは自然数）
の関係、あるいは、
Ｃｙ1＝Ｃｙ2×Ｍ／２ （Ｍは自然数）
の関係が成り立つことが好ましい。 この好ましい構成によれば、ビットスリップの影響を回避することが可能である。また、後者の関係が成り立つ場合は、同期パターンのタイミングで信号を検出することが可能である。
【００３１】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマークの長さをＭＬ1とし、前記マークを記録する際に照射される光の波長をλとし、光を照射す
る光学系の開口数をＮＡとしたとき、
ＭＬ1≧２×λ／ＮＡ
の関係が成り立つことが好ましい。クロック信号を生成する際に、イコライザを用いなくても、振幅が十分大きい信号を得ることができるからである。
【００３２】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマークの長さをＭＬ1とし、前記マークを記録する際に照射される光の波長をλとし、光を照射す
る光学系の開口数をＮＡとしたとき、
ＭＬ1≧λ／（２×ＮＡ）
の関係が成り立つことも好ましい。マークおよびスペースの繰り返しから得られる信号を用いてクロック信号を生成できるからである。
【００３３】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマーク及びスペースのそれぞれの長さが、所定の周期Ｔを基本として、当該周期Ｔの整数倍であることが好ましい。さらに、マーク及びスペースのそれぞれが、単一の長さ、あるいは、複数種類の長さを有することが好ましい。
【００３４】
第１〜３の光記憶媒体において、主情報領域に記録される情報が暗号化されたデータ情報であり、前記光記憶媒体情報が、前記データ情報の暗号を解くための鍵情報を含む構成としてもよい。この構成によれば、著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる。また、鍵情報が、凹または凸の溝もしくはマーク列をウォブルすることで記録されていることが好ましい。また、鍵情報が、ウォブルの中心部により表されていれば、さらに好ましい。また、第１〜第３の光記憶媒体において、上記の鍵情報の代わりに、正規の製造がなされた光記憶媒体であることもしくは情報を再生しても良いということを示す識別情報を含む構成としても良い。
【００３５】
第１〜３の光記憶媒体において、ウォブルの周期が、マークとスペースの一対の長さよりも長いことが好ましい。隣接トラックの影響を軽減することができるからである。なお、ウォブルの周期が、マークとスペースの一対の長さの４倍以上であることがさらに好ましい。
【００３６】
第１〜３の光記憶媒体において、ウォブルの周期が、所定の周期Ｔを基本として、当該周期Ｔの整数倍であることが好ましい。マークおよびスペースの繰り返しから生成可能なクロック信号を用いて、ウォブル変調された光記憶媒体情報を検出できるからである。
【００３７】
第１〜第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマークもしくは溝の光学的な深さをＭｄ1とし、前記マークもしくは溝を記録する際に照射される光の
波長をλとしたとき、
λ／８≦Ｍｄ1≦λ／４
の関係が成り立つことが好ましい。高品位な信号を得られるからである。
【００３８】
第１〜第３の光記憶媒体において、前記コントロールデータ領域におけるウォブル周波数が、トラッキングサーボ帯域よりも高い周波数であることが好ましい。
【００３９】
第１〜第３の光記憶媒体において、ウォブルが、トラッキングサーボの帯域内で直流成分を持たないことが好ましい。安定したトラッキングが可能となるからである。
【００４０】
第１〜第３の光記憶媒体において、ウォブルの変位するタイミングが、疑似ランダムであることが好ましい。解読がより困難になるからである。
【００４１】
第１〜第３の光記憶媒体において、鍵情報の１ビットに対し、複数のウォブルが割り当てられたことが好ましい。信号検出時に直流成分ないし低周波成分をキャンセルすることが可能となり、Ｓ／Ｎが向上するからである。
【００４２】
第１〜第３の光記憶媒体において、鍵情報が、離散的または連続的に記録されたことが好ましい。離散的に記録すれば、解読の難易度が向上する点で有利であり、連続的に記録すれば、読み出しに要する時間が短くなるので再生時のユーザの待ち時間が少なくなる点で有利である。
【００４３】
第１〜第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域と主情報領域の境界に、読み出しができなくても支障のない溝またはマークを有するバッファ領域が設けられていることが好ましい。この溝またはマーク列は、光が入射する側に対して凹または凸のいずれであっても良い。これにより、コントロールデータ領域と主情報領域の境界においても良好な品質のトラッキング誤差信号を得ることができるからである。
【００４４】
第１または第２の光記憶媒体において、コントロールデータ領域のトラックピッチＴｐ1が、主情報領域のトラックピッチＴｐ2と異なることが好ましい。また、コントロールデータ領域のトラックピッチＴｐ1が、主情報領域のトラックピッチＴｐ2よりも大きいことが好ましい。コントロールデータ領域および主情報領域の両方について、良好な品質の再生信号およびトラッキング誤差信号を得ることができるからである。
【００４５】
第１〜第３の光記憶媒体は、前記情報記録層を複数備え、前記複数の情報記録層の少なくとも１つの情報記録層の主情報領域に凹または凸のマーク列として情報が記録され、前記複数の情報記録層の少なくとも１つの情報記録層のコントロールデータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されている構成としても良い。これにより、前記１つの情報記録層にアクセスすれば、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報を得ることができるので、学習時間の短縮がはかれる。
【００４６】
前記複数の情報記録層を備えた第１〜第３の光記憶媒体、または第４の光記憶媒体において、前記複数の情報記録層の各コントロールデータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されていることが好ましい。どの情報記録層にフォーカス引き込み
がかかったとしても、全情報記録層に関する光記憶媒体情報を読み出すことができ、光記憶媒体を正しく識別できるからである。
【００４７】
前記複数の情報記録層を備えた第１〜第３の光記憶媒体、または第４の光記憶媒体において、当該光記憶媒体の基準層におけるコントロールデータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されていることが好ましい。
【００４８】
前記複数の情報記録層を備えた第１〜第３の光記憶媒体、または第４の光記憶媒体において、前記複数の情報記録層の少なくとも一層におけるコントロールデータ領域に、前記複数の情報記録層のトラッキング誤差信号の極性に関する情報が記録されていることが好ましい。前記トラッキング誤差信号の極性に関する情報は、当該光記憶媒体の基準層におけるコントロールデータ領域、あるいは、当該光記憶媒体の全ての情報記録層におけるコントロールデータ領域に記録されていることがさらに好ましい。光記憶媒体の再生時に、トラッキング誤差信号の極性を学習する時間を短縮できるからである。
【００４９】
前記複数の情報記録層を備えた第１〜第３の光記憶媒体、または第４の光記憶媒体において、前記複数の情報記録層の少なくとも一層におけるコントロールデータ領域に、前記複数の情報記録層に情報を記録するために形成された表面形状に関する記録層情報が記録されていることが好ましい。前記記録層情報とは、コントロールデータ領域への情報の記録形態が、光が入射する側に対して凹の溝、凸の溝、凹マーク、または凸マークのいずれであるかを表す情報等である。また、前記記録層情報が、前記表面形状の深さに関する情報を含むことがさらに好ましい。
【００５０】
第１〜第４の光記憶媒体は、前記情報記録層として、再生専用型、追記型、および書き換え可能型のうち少なくとも２種類の情報記録層を有する光記憶媒体であって、前記光記憶媒体情報がコントロールデータ領域の大略同じ半径位置に記録されている構成としても良い。この構成は、光記憶媒体の再生時に、トラッキング誤差信号の極性を学習する時間を短縮できる点で好ましい。
【００５１】
前記情報再生装置は、前記鍵情報検出手段の検出結果に応じて、前記光記憶媒体が不正に複製されたものかどうかを判定する判定手段と、再生しようとする光記憶媒体が不正に複製されていると前記判定手段が判断したときには、前記光記憶媒体からの情報の再生を禁止する再生禁止手段とがさらに設けられていることが好ましい。これにより、不正な複製を効果的に排除することができるからである。
【００５２】
また、本発明の情報再生装置においては、前記再生禁止手段が、前記復調手段からの信号の出力を停止することがさらに好ましい。あるいは、前記再生禁止手段が、前記再生しようとする光記憶媒体を当該情報再生装置から排出することも好ましい。さらに、再生しようとする光記憶媒体が不正に複製されていると前記判定手段が判断したときに、当該光記憶媒体が不正に複製されているものである旨を警告する警告手段をさらに備えたことが好ましい。これらの構成により、光記憶媒体の不正な複製をより確実に排除できるからである。
【００５３】
本発明の情報再生装置は、前記光記憶媒体として、再生専用型、追記型、および書き換え可能型のうち少なくとも２種類の情報記録層を有し、前記光記憶媒体情報がコントロールデータ領域の共通の位置に共通の変調方式で記録された光記憶媒体を用いることが好ましい。これにより、多様なタイプの情報記録層を有する光記憶媒体に対して不正な複製を防止できる情報再生装置を実現できるからである。
【００５４】
本発明の情報再生装置は、前記鍵情報検出手段が前記鍵情報を検出しなかった場合、前
記判定手段が、前記光ピックアップによって光記憶媒体から読み出された信号から複製可能識別子を検出できれば、光記憶媒体が不正に複製されたものではないと判定することが好ましい。複製を禁止する必要がない情報までを過剰に保護することを防止し、ユーザの利便性を確保できるからである。
【００５５】
本発明の情報再生装置は、ウォブルされた信号を検出するために用いるウォブル検出手段が、差動演算手段または位相比較手段であることが好ましい。差動演算手段を用いれば検出系の構成を簡略化できる。位相比較手段を用いれば直流成分の影響を受けないので、信頼性を向上できる。
【００５６】
本発明の情報再生装置は、複数のウォブルから得られた信号を用いて鍵情報を復調することが好ましい。信頼性が向上するからである。また、鍵情報を得るために用いるウォブルの数を多くするほど、ウォブル振幅を小さくすることができ、クロストークの影響が小さくなる。
【００５７】
本発明の情報再生装置は、ウォブル検出手段から出力される信号を積算平均して、鍵情報を復調することが好ましい。なお、積算回数が多いほどＳ／Ｎが改善され、読み出した鍵情報の信頼性を向上させることができる。
【００５８】
本発明の情報再生装置は、マーク列から得られる信号を用いてクロック信号を生成し、前記クロック信号を用いて鍵情報を検出することが好ましい。安定して信号を検出することが可能となるからである。
【００５９】
本発明の情報再生装置は、マーク列から得られる信号を復調するためにマーク列から得られる信号を用いてクロック信号を生成し、前記クロック信号を用いて鍵情報を検出することが好ましい。回路構成を簡略化できるからである。
【００６０】
第５の記憶媒体において、前記記録マーク内では、外周側から内周側への変位あるいは内周側から外周側への変位が存在しないことが好ましい。
【００６１】
第５の記憶媒体において、前記記録マークのラジアル方向への変位量は、前記副情報を記録しない光記憶媒体において許容されるラジアル方向の変位量以内であることが好ましい。
【００６２】
第５の記憶媒体において、少なくとも前記副情報の１ビットは、複数の前記フレームの記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることによって記録されていることが好ましい。前記複数フレームは、光記憶媒体のトラック上に連続配置されたフレーム群、あるいはトラック上に所定間隔で離散的に配置されたフレーム群であることが好ましい。
【００６３】
第５の記憶媒体において、特定フレームおよび／またはフレーム内の特定領域には、前記ラジアル方向の微少量変位がなされないことが好ましい。
【００６４】
第５の記憶媒体において、前記記録マークのラジアル方向への微少量変位によって副情報を記録する領域は、光記憶媒体内のリードイン領域であることが好ましい。
【００６５】
第５の記憶媒体は、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されていない部分が不均一な長さの複数ブロックに分割され、前記ブロック毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期が異なり、かつ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さと外周側へ変位された記録マークの長さとが略等しいことが好ましい。さらに、全フレームにおいて、内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された
記録マークの長さの総和とが略等しいことが好ましい。
【００６６】
第５の記憶媒体は、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されていない部分が所定長さの複数ブロックに分割され、前記ブロック毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期が異なり、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とが略等しいことが好ましい。
【００６７】
第５の記憶媒体において、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されていない部分が所定長さのｎ個（ｎは４以上の自然数）のブロックに分割され、前記ブロックｍ個（ｍはｎの１以外の約数）毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期が異なり、かつ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とが略等しいことが好ましい。
【００６８】
第５の記憶媒体において、前記副情報が記録されていないフレームに、前記副情報の再生に必要な情報が記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させることにより記録されたことが好ましい。前記副情報の再生に必要な情報とは、例えば副情報の誤り訂正符号等である。
【００６９】
第５の記憶媒体は、前記副情報にダミー情報を重畳させた信号に基づいて、外周側および内周側への記録マーク変位量が決定されたことが好ましい。
【００７０】
本発明に係る情報記録装置において、少なくとも前記フレーム単位に挿入する同期符号へは、ラジアル方向への微少量変位を行わないことが好ましい。
【００７１】
本発明に係る情報記録装置において、前記変位制御信号は、前記同期符号を挿入するタイミングで初期化された擬似乱数系列により副情報をスペクトル拡散させた信号であることが好ましい。
【００７２】
本発明に係る情報記録装置において、前記変位制御信号は、前記記録マークの外周側への変位確率と内周側への変位確率を略等しくするためのＰＥ変調がなされていることが好ましい。
【００７３】
本発明に係る情報記録装置において、前記変位制御信号は、前記記録マークの外周側への変位確率と内周側への変位確率を略等しくするとともに、記録マークを形成する区間では前記変位制御信号の変化点が存在しないことが好ましい。
【００７４】
本発明に係る情報記録装置において、少なくとも前記副情報の１ビットを、複数フレーム単位に記録することが好ましい。さらに、前記複数フレームは、光記憶媒体のトラック上に連続的に配置されたフレーム群、あるいは所定間隔で離散的に配置されたフレーム群であることが好ましい。
【００７５】
本発明に係る情報記録装置において、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されない部分を不均一な長さの複数ブロックに分割し、前記ブロック毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期を異ならせ、かつ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さと外周側へ変位された記録マークの長さとを略等しくすることが好ましい。
【００７６】
本発明に係る情報記録装置において、全フレームにおいて、内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とを略等しくすることが好ましい。
【００７７】
本発明に係る情報記録装置において、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されない部分を所定長さの複数ブロックに分割し、前記ブロック毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期を異ならせ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とを略等しくすることが好ましい。
【００７８】
本発明に係る情報記録装置において、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されない部分を所定長さのｎ個（ｎは４以上の自然数）のブロックに分割し、前記ブロックｍ個（ｍはｎの１以外の約数）毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期を異ならせ、かつ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とを略等しくすることが好ましい。
【００７９】
本発明に係る情報記録装置において、前記副情報が記録されていないフレームに、前記副情報の再生に必要な情報を、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させることにより記録することが好ましい。
【００８０】
本発明に係る情報記録装置において、前記副情報にダミー情報を重畳させた信号に基づいて、外周側および内周側への記録マーク変位量を決定することが好ましい。
【００８１】
本発明に係る第２の情報再生装置において、前記相関系列を、前記同期符号を検出したタイミングで初期化された擬似乱数系列をＰＥ変調することにより生成することが好ましい。
【００８２】
本発明に係る第２の情報再生装置において、前記相関系列は、前記記録マークを再生する区間で変化点を持たないことが好ましい。
【００８３】
本発明に係る第２の情報再生装置において、前記フレームを複数再生することによって、少なくとも前記副情報１ビットを抽出することが好ましい。
【００８４】
本発明に係る第２の情報再生装置において、少なくとも前記フレーム内の同期符号からは、副情報を検出しないことが好ましい。
【００８５】
以下、本発明の光記憶媒体及び情報記録／再生装置の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の符号は同一の構成要素または同様の作用、動作をなすものを表す。
【００８６】
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る光記憶媒体の構成の一例を示した図である。光記憶媒体４１は、コントロールデータ領域４１ａと主情報領域４１ｂを有している。主情報領域４１ｂには、暗号化されたデータ情報を光を介して読み出すことが可能なマーク列が、ピットとして記録されている。一方、コントロールデータ領域４１ａには、主情報領域４１ｂに記録されたデータ情報の暗号を解くための鍵情報を含む光記憶媒体情報が、溝をウォブルすることで記録されている。なお、光記憶媒体情報には、前記鍵情報の他に、物理フォーマット情報及び光記憶媒体製造情報等が含まれる。
【００８７】
光記憶媒体４１に記録された情報を再生する際の線速度が約５ｍ／ｓのとき、ウォブル周波数は約１ＭＨｚであり、トラッキングサーボ帯域よりも十分に高い周波数で変調を行っている。光記憶媒体４１に記録された情報は、波長λが４００〜４２０ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡが０．８〜０．９の光ピックアップを用いて読み出す。
【００８８】
図２は、光記憶媒体４１の主情報領域４１ｂとコントロールデータ領域４１ａの境界近傍の様子を拡大して示す平面図である。ここでは、コントロールデータ領域４１ａのトラックピッチＴｐ1を０．３５μｍ、主情報領域４１ｂのトラックピッチＴｐ2を０．３２μｍとしている。すなわち、コントロールデータ領域４１ａのトラックピッチＴｐ1を、主
情報領域４１ｂのトラックピッチＴｐ2よりも広くしている。これは、（１）主情報領域
４１ｂに記録された情報を読み出す際の再生信号、（２）主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す際に用いるトラッキング誤差信号、（３）コントロールデータ領域４１ａに記録された情報を読み出す際の再生信号、（４）コントロールデータ領域４１ａに記録された情報を読み出す際に用いるトラッキング誤差信号、のいずれについても良好な品質を得るためである。
【００８９】
信号の品質の観点では、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す際の再生信号の品質は、ピットの断面が理想的な矩形に形成できたときにはピットの深さがλ／４のときに最良となる。また、トラッキング誤差信号を位相差法で検出すれば、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す際に用いるトラッキング誤差信号の品質も、ピットの深さがλ／４のときに最良となる。一方、コントロールデータ領域４１ａに記録された情報を読み出す際の再生信号と、コントロールデータ領域４１ａに記録された情報を読み出す際に用いるトラッキング誤差信号とは、共に、差動演算を行うプッシュプル法により検出するため、溝の断面が理想的な矩形に形成できたときには、溝の深さがλ／８のときに品質が最良となる。しかし、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出すのに最適な深さであるλ／４に溝深さを設定したときは、最悪で良好な信号は得られない。また、ピットの深さがλ／８よりも浅くなると、媒体自身の有する雑音及び、光源が有する雑音の影響が顕著に現れるようになるので、好ましくない。したがって、溝及びピットの深さは、λ／４よりも浅く、λ／８よりも深いことが必要であり、λ／８〜λ／５が好ましい。現実に形成されるピット及び溝は、どちらも断面が理想的な矩形ではなく、斜面を有しているので、等価的な深さは実際の深さよりも浅くなる。また、斜面の影響は、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す情報信号よりも、プッシュプル法で検出されるトラッキング誤差信号の方が顕著である。ピットもしくは溝に所定の斜面を持たせることにより、溝及びピットの深さをλ／４にしても、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す情報信号と、プッシュプル法で検出されるトラッキング誤差信号の両方の信号の品質を高く保つことができる。すなわち実質的には、等価的な溝及びピットの深さＭｄ1が、
λ／８≦Ｍｄ1≦λ／４
の関係を有していれば、高品位の信号を得ることができる。
【００９０】
図９は、ピットの断面を模式的に示したものであり、図９（ａ）は、ピットの断面が理想的な矩形状に形成された場合、図９（ｂ）は、ピットの断面が台形状に形成された場合をそれぞれ示す。ピットの幅をＰｔ1、ピットの深さをｄ1としたとき、図９（ａ）に示すようにピットの断面が矩形状の場合は、ピットの等価的な深さＭｄ1は、ｄ1そのままである。一方、図９（ｂ）に示すようにピットの断面が台形状の場合、台形の斜面の幅をＰｅ1、台形の底面の幅をＰｄ1としたとき、等価的な深さＭｄ1は、概ね、
Ｍｄ1＝ｄ1×Ｐｅ1／Ｐｔ1
となる。なお、Ｐｔ1＝Ｐｄ1＋２×Ｐｅ1である。したがって、例えばピットの底面の幅
Ｐｄ1が０のときには、等価的な深さＭｄ1は、ｄ1／２となり、ピットの深さｄ1をλ／４としても、等価的な深さＭｄ1は、λ／８となり、プッシュプル法で検出するトラッキン
グ誤差信号は大きな振幅を得ることができる。勿論、実際の深さを求めるときには、光記憶媒体を構成する材料の屈折率も考慮する必要があることは言うまでもない。
【００９１】
また、光記憶媒体４１には、コントロールデータ領域４１ａと主情報領域４１ｂの境界に、読み出しができなくても支障のない溝からなるバッファ領域４１ｃと、ピットからな
るバッファ領域４１ｄとが設けられている。バッファ領域４１ｃ、バッファ領域４１ｄは、それぞれ、コントロールデータ領域４１ａと主情報領域４１ｂの境界に記録された情報が支障なく読み出せるように、すなわちコントロールデータ領域４１ａと主情報領域４１ｂとの境界においても良好なトラッキング誤差信号が得られるように、設けられている。
【００９２】
本実施形態の光記憶媒体４１では、複製防止情報（鍵情報）を含む光記憶媒体情報が、トラッキングサーボ帯域よりも十分に高い周波数で変調されたウォブル信号として記録されている。このため、通常の情報記録再生装置を用いて光記憶媒体４１の複製を試みようとしても、ウォブル変調した溝を複製することはできないので、複製防止情報を有する光記憶媒体４１を複製することはできない。このようにして、不正な複製は効果的に排除される。
【００９３】
なお、光記憶媒体４１には、複製してもよい情報を記録することもできる。その場合は、主情報領域４１ｂに記録されるデータは暗号化される必要は無く、当然、暗号を解読するための鍵情報も必要無いので、コントロールデータ領域４１ａに鍵情報は記録されない。
【００９４】
また、コントロールデータ領域４１ａもしくは主情報領域４１ｂに、主情報領域４１ｂに記録された情報を複製してもよいか否かを識別可能な識別子を記録することにより、複製してもよい情報かどうかを効率的に識別することができる。 また、本実施形態の光記憶媒体４１は、コントロールデータ領域４１ａのトラックピッチＴｐ1を、主情報領域４
１ｂのトラックピッチＴｐ2よりも広くすることにより、溝深さがλ／５の場合でも、プ
ッシュプル法によるトラッキング誤差信号の信号品質が良好になるようにしている。光記憶媒体４１全体におけるコントロールデータ領域４１ａの占める割合は、５％以下であり、トラックピッチを少し広げても、記録容量の低下は１％以下であり、殆ど無視できる程小さい。
【００９５】
また、主情報領域４１ｂに記録されるデータは、ウォブルしていないので、クロストークの増大は全くなく、すなわち信号品質が低下することはなく、信頼性の高い光記憶媒体を提供することができる。
【００９６】
（実施の形態２）
図３は、本発明にかかる情報再生装置の構成例を示すブロック図である。光記憶媒体には、実施の形態１で示した光記憶媒体４１を用いている。光ピックアップ４は、波長λが４００ｎｍのレーザ光を光記憶媒体４１に照射し、光記憶媒体４１に記録された信号の再生を行う。移送制御器５は、光記憶媒体４１の任意の位置で信号の再生を行うために、光ピックアップ４を光記憶媒体４１の半径方向に移動させる。光記憶媒体モータ６は、光記憶媒体４１を回転させる。第１の制御手段７は、光ピックアップ４と移送制御器５と光記憶媒体モータ６とを制御する。増幅器８は、光ピックアップ４によって読み取られた信号を増幅する。
【００９７】
９は第２の制御手段を示している。この第２の制御手段９には、増幅器８の出力信号が入力される。第２の制御手段９は、この信号から、光ピックアップ４が光記憶媒体４１の信号を読み取る際に必要とされるフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号などのサーボ信号を生成し、これを第１の制御手段７に出力する。
【００９８】
図１０は、光ピックアップ４の構成要素の１つである光検出器５１と、制御手段９の構成要素の１つである差動演算部５２、５３を示す。光ピックアップ４は、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号検出方式によって、構成が異なるが、ここでは、光記憶媒体４１で反射されたビームに非点収差を付与し、４つの受光部５１ａ〜５１ｄを有する光
検出器５１で受光する、一般的な構成の場合を示している。フォーカス誤差信号は、受光部５１ａと５１ｃから出力される信号と受光部５１ｂと５１ｄから出力される信号とを差動演算部５２で差動演算を行うことにより得られる。一方、トラッキング誤差信号は、受光部５１ａと５１ｄから出力される信号と受光部５１ｂと５１ｃから出力される信号とを差動演算部５２で差動演算を行うことにより得られる。フォーカス誤差信号の検出方式は非点収差法、トラッキング誤差信号の検出方式はプッシュプル法と呼ばれる、よく知られた方式である。溝もしくはピットをウォブルするということは、光ピックアップ４から集光されたビームが所望の位置からウォブルに応じてオフトラックしているのと同様である。したがって、トラッキング誤差信号を検出する手段を用いることにより、溝もしくはピットをウォブルすることにより記録された信号を、検出できる。すなわち、トラッキング誤差信号が検出できる方式であれば、プッシュプル法に限定されることはなく、位相差法や３スポット法、等、様々な方式をウォブル信号の検出に用いることができる。プッシュプル法を用いた場合には、光ピックアップ４の光学系及び第２の制御手段９を構成するトラッキング誤差信号検出手段が最も簡素に構成できるので、その分、安価な情報再生装置を提供することができる。勿論、フォーカス誤差信号の検出方式は、本発明に全く制約を与えることはないので、如何なる方式も用いることができる。
【００９９】
また、第２の制御手段９に入力される信号はアナログ信号であるが、第２の制御手段９はこのアナログ信号をデジタル化（２値化）する。また、第２の制御手段９は光記憶媒体４１が不正に複製されたものかどうかを判断し、不正に複製されたものと判断した場合には、出力禁止手段１３から信号の出力をやめるように制御信号を送る。
【０１００】
復調手段１０は、光記憶媒体４１から読み取られてデジタル化された信号を解析するとともに、光記憶媒体４１のコントロールデータ領域４１ａから読み取られた鍵情報に基づき、暗号化されていた映像や音楽などのデータを復号する。復号された信号は出力手段１４から出力される。検出手段１１は、第２の制御手９から出力される信号からアドレス信号等を検出し、これをシステム制御手段１２に出力する。
【０１０１】
システム制御手段１２は、コントロールデータ領域４１ａから読み取られた光記憶媒体情報（物理フォーマット情報及び光記憶媒体製造情報）に基づいて光記憶媒体を識別し、再生条件等を解読し、この情報再生装置全体を制御する。
【０１０２】
光記憶媒体４１に記録された情報を再生する場合、システム制御手段１２の指示に従って、第１の制御手段７は移送制御器５を駆動制御する。その結果、移送制御器５は、光ピックアップ４をコントロールデータ領域４１ａに対応する部位に移動させる。そして、光ピックアップ４は、コントロールデータ領域４１ａに記録されている光記憶媒体情報を読み取る。これらの情報に基づいて、システム制御手段１２は第１の制御手段７に指示を送る。システム制御手段１２の指示に従って、第１の制御手段７は移送制御器５を駆動制御する。その結果、移送制御器５は主情報領域４１ｂの所望の位置に光ピックアップ４を移動させ、光ピックアップ４は光記憶媒体４１の記録信号（データ情報）を読み取る。
【０１０３】
光記憶媒体４１が本来複製禁止の光記憶媒体にも拘わらず、光ピックアップ４がコントロールデータ領域４１ａから読み取った光記憶媒体情報の中に鍵情報が無い場合には、出力禁止手段１３が、信号の出力を停止する。また、光記憶媒体４１を情報再生装置から排出しても良い。また、これと共に、不正に複製された光記憶媒体を示す警告を発する警告手段（図示せず）を設けてもよい。出力禁止手段１３や警告手段を付加することにより、著作権保護機能を強化することができる。
【０１０４】
実施の形態１で説明したように、光記憶媒体４１には、複製可能な情報が記憶される場合もある。この場合、コントロールデータ領域４１ａもしくは主情報領域４１ｂに、主情
報領域４１ｂに記録された情報を複製してもよいことを表す識別子（複製可能識別子）を記録することが好ましい。このような光記憶媒体４１を用いる場合、情報再生装置は、光ピックアップ４がコントロールデータ領域４１ａから読み取ったデータの中に鍵情報がなくても、当該光記憶媒体４１から読み出された信号から複製可能識別子を検出できれば、当該光記憶媒体４１が不正に複製されたものではないと判定して、当該光記憶媒体４１の再生を行う。この構成によれば、複製を禁止する必要がない情報までを過剰に保護することがないので、ユーザの利便性を損なうことがない。
【０１０５】
なお、ここでは、情報再生装置について説明したが、光記憶媒体が複数の情報記録層を有し、１つの情報記録層が追記型もしくは書き換え可能型の場合には、記録可能な情報再生装置であっても構わない。
【０１０６】
（実施の形態３）
図４は、本発明の光記憶媒体にかかる更に別の実施形態として、光記憶媒体４２の構成を示している。光記憶媒体４２は、２つの情報記録層４２ａと４２ｂを有しており、情報記録層４２ａは再生専用の情報記録層、情報記録層４２ｂは、書き換え可能の情報記録層である。情報記録層４２ａ、４２ｂ共、コントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1と、主情報領域４２ａ2，４２ｂ2を有している。情報記録層４２ａ、４２ｂのコントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1は、どちらも溝を同じ変調方式でウォブルすることにより、主情報領域に記録された情報を解読するための鍵情報を含む光記憶媒体情報が記録されている。また、情報記録層４２ａ、４２ｂのコントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1のどちらにも、情報記録層４２ａの光記憶媒体情報と、情報記録層４２ｂの光記憶媒体情報との両方が記録されている。このことにより、光記憶媒体４２に記録された情報を再生もしくは情報を記録しようとする際、どの情報記録層にフォーカス引き込みがかかったとしても、光記憶媒体４２がどのような構成であるかを容易に識別することが可能になる。
【０１０７】
一方、情報記録層４２ａの主情報領域４２ａ2には、ピット列で情報が記録され、情報
記録層４２ｂの主情報領域４２ｂ2には、トラッキング誤差信号を得ることが可能な溝が
形成されている。主情報領域４２ｂ2に溝を形成することは、情報記録層４２ｂが追記型
である場合も同様である。コントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1に記録する情報をウォブルで記録する際の位置及び変調方式を、再生専用型の光記憶媒体と書き換え可能型の光記憶媒体と１回だけ記録可能な光記憶媒体との全てで共通とすることにより、情報記録再生装置に光記憶媒体を挿入してから、光記憶媒体が何であるかを判断するのに要する時間が短くなるので、情報記録再生装置が記録再生が可能となるまでの時間が短くて済む。また、光記憶媒体を判別する処理が、どのタイプの光記憶媒体を用いても同様であることから、再生専用の情報装置でも、記録再生可能な情報装置でも、ハードウェアとソフトウェアを共通にすることができ、その分、装置の開発及び量産のコストが低減できるので、安価な情報装置を提供することができる。勿論、光記憶媒体は、３以上の情報記録層を有していてもよく、また情報記録層が、再生専用型、追記型、書き換え可能型のいずれであってもよい。主情報領域に溝が形成され、情報がマーク列で記録される記録可能な光記憶媒体の場合、溝及びピットの深さは、λ／１６〜λ／８の範囲であることが好ましい。その理由は、次のとおりである。すなわち、マーク列で情報が記録される場合、溝深さが浅いほど、溝による回折損失が小さくなるために、マーク列から得られる情報信号の信号振幅は増大する。一方、プッシュプル法によるトラッキング誤差信号は、溝深さがλ／８のときに最大となり、溝深さがλ／８よりも浅いときには、溝深さが浅くなるほど、トラッキング誤差信号の振幅は低下する。溝深さがλ／１６のときのトラッキング誤差信号は、溝深さがλ／８のときのトラッキング誤差信号の１／２の強度である。トラッキング誤差信号の信号振幅の低下は、１／２程度までであれば、十分許容することができる。従って、トラッキング誤差信号と情報信号の両方を考慮すると、溝深さは、λ／１６〜λ／８の範囲が最適な範囲となる。
【０１０８】
なお、光記憶媒体の保護層を剥がしてピット形成部分を露出させ、それにメッキをして原盤を作り、そのままスタンピングをすることにより、光記憶媒体の複製を不正に行う行為が問題となっている。これに対しては、上述の実施形態で説明した光記憶媒体に、特開平２０００−７６６５９号公報に開示されているようなバーコードを併用することにより、複製を防ぐことができる。また、光記憶媒体が、本実施形態のように複数の情報記憶層を有する場合には、保護層を剥がしてピット形成部分を露出させ、複製することは極めて困難である。
【０１０９】
なお、上述の説明では、情報記録層４２ａ，４２ｂのコントロールデータ領域４２ａ1
，４２ｂ1のどちらにも、情報記録層４２ａの光記憶媒体情報と情報記録層４２ｂの光記
憶媒体情報との両方が記録されている構成を例示したが、これらの光記憶媒体情報を、情報記録層４２ａ，４２ｂの少なくとも一方のコントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1に記録した構成としてもよい。その場合、光記憶媒体４２の基準層を、光記憶媒体情報を記録する情報記録層とすることが好ましい。
【０１１０】
さらに、上述の説明では、情報記録層４２ａ、４２ｂのコントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1が、どちらも溝を同じ変調方式でウォブルすることにより、主情報領域に記録された情報を解読するための鍵情報を含む光記憶媒体情報が記録されているものとしたが、溝がウォブルされていなくても良い。
【０１１１】
（実施の形態４）
図５に、本発明に係る別の光記憶媒体の構成の一例を示す。図５は、本実施形態にかかる光記憶媒体の主情報領域４３ｂとコントロールデータ領域４３ａの境界近傍の様子を拡大したものである。この光記憶媒体は、実施の形態１または２にかかる光記憶媒体４１と同様に、コントロールデータ領域４３ａと主情報領域４３ｂとバッファ領域４３ｃを有している。主情報領域４３ｂには、蓄積される情報が、光を介して読み出すことが可能なピット列として記録されている。コントロールデータ領域４３ａには、光記憶媒体情報（物理フォーマット情報及び光憶媒体製造情報等）が、光を介して読み出すことが可能なピット列として記録されている。また、バッファ領域４３ｃにもピット列が形成されている。実施の形態１の光記憶媒体４１では、コントロールデータ領域４１ａに記録される情報（光記憶媒体情報）が連続した溝をウォブルして記録されていたが、本実施の形態の光記憶媒体では、コントロールデータ領域４３ａに記録される情報は、ウォブルしたピット列として記録されている。コントロールデータ領域４３ａにもピット列を形成しているので、位相差法によりトラッキング誤差信号を生成し、その信号を用いてトラッキング制御を行うことができる。
【０１１２】
主情報領域４３ｂに記録された情報の再生信号は、主情報領域４３ｂに照射されたビームを光検出器で受光して、その総光量（以下、和信号とする）から得られる。一方、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報の再生信号は、照射されたビームを２つの受光部を有する光検出器で受光して、その２つの受光部から出力される信号を差動演算することにより（以下、差動信号とする）得られる。コントロールデータ領域４３ａと主情報領域４３ｂに情報をいずれもピット列として記録することにより、光記憶媒体を作製する際の成形圧力が小さくて済むので、その分成形機のコストは低くできる。また、成形に要する時間も短くて済むので、安価な光記憶媒体を提供することができるようになる。
【０１１３】
ここで、主情報領域４３ｂのトラックピッチＴｐ2は０．３２μｍ、コントロールデー
タ領域４３ａのトラックピッチＴｐ1は０．３５μｍである。また、コントロールデータ
領域４３ａに形成したピットの幅をＭｗ1とすると、
Ｍｗ1＝０．５×Ｔｐ1
である。また、主情報領域４３ｂに形成したピットの幅をＭｗ２とすると、
Ｍｗ2＝０．３×Ｔｐ2
である。すなわち、コントロールデータ領域４３ａに形成したピットの幅Ｍｗ1は、主情
報領域４３ｂに形成したピットの幅Ｍｗ2よりも太い。このことにより、コントロールデ
ータ領域４３ａに記録された情報、主情報領域４３ｂに記録された情報共、信頼性高く再生することができるようになる。コントロールデータ領域４３ａに形成するピット幅Ｍｗ1と、主情報領域４３ｂに形成するピット幅Ｍｗ2を異ならせているのは、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報の再生信号は和信号を用いて得られ、主情報領域４３ｂに記録された情報の再生信号は差動信号を用いて得られるので、ピット幅の最適な条件が異なるためである。なお、コントロールデータ領域４３ａに形成したピットの幅Ｍｗ1は
、
０．３×Ｔｐ1≦Ｍｗ1≦０．７×Ｔｐ1
であることが好ましい。差動演算を行うことで信号を得る場合、信号の品質は、
Ｍｗ1＝０．５×Ｔｐ1
のとき最良となり、また、光記憶媒体の作製時に生じるピットの幅Ｍｗ1のばらつきに起
因する信号振幅の変動も、最小であるためである。先の範囲であれば、実質的に良好な信号品質を確保することができる。
一方、主情報領域４３ｂに形成したピットの幅Ｍｗ2は、０．５×Ｔｐ2以下であれば、良好な信号を得ることができる。
【０１１４】
コントロールデータ領域４３ａ、主情報領域４３ｂ、バッファ領域４３ｃに形成するピット及びスペースの実効的な長さは、いずれも所定の周期Ｔを基本として、当該周期Ｔの整数倍であることが好ましい。周期Ｔは、例えば、０．０８μｍである。主情報領域４３ｂに形成されるピット及びスペースは１−７変調を用いて符号化されており、それぞれ２Ｔ〜８Ｔの長さを有している。一方、コントロールデータ領域４３ａに形成されるピット及びスペースはそれぞれ単一の８Ｔの長さとしている。
【０１１５】
ピット及びスペースをそれぞれ単一の長さとすることで、フェーズロックドループを構成する位相比較器における位相比較動作において、誤って無効な位相比較結果を出力することがなくなる。その結果極めて安定なクロック信号を生成できる。また、ピット及びスペースをそれぞれ単一の長さとすることで、差動信号を狭帯域のバンドパスフィルタに入力してノイズの著しい低減を行うことができるので、差動信号のＳ／Ｎを増大することができる。したがって、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く再生することができる。
【０１１６】
また、コントロールデータ領域４３ａに形成されるピット及びスペースの長さＭＬ1は
、光ピックアップの光源の波長をλ（例えば４０５ｎｍ）、対物レンズの開口数をＮＡ（例えば０．８５）としたとき、
ＭＬ1≧２×λ／ＮＡ
の関係が成り立つことが好ましい。この関係が成り立つ場合、クロック信号を生成する際、イコライザを用いなくても、ピットとスペースから得られる信号は十分大きな振幅となり、良好なクロック信号を得ることができ、回路規模は小さくなる。その分、安価な情報再生装置を提供することができる。
【０１１７】
また、等価的なピットの深さＭｄ1について、
λ／８≦Ｍｄ1≦λ／４
の関係が成り立つようにすれば、高品位の信号を得ることができるので好ましい。
【０１１８】
また、コントロールデータ領域４３ａに形成されるピット及びスペースの長さ、及びウォブルの周期を、それぞれ周期Ｔの整数倍とすることで、ピット及びスペースの繰り返し
から生成可能なクロック信号を用いて、ウォブル変調されたコントロールデータ領域４３ａに記録された情報を検出することができるようになる。ピット及びスペースは、常に交互に形成することが可能なので、ウォブルよりも存在頻度が高く、その分、安定したクロック信号を生成でき、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く検出することができるようになる。
【０１１９】
図６は、コントロールデータ領域４３ａに記録されたウォブルピットと、差動信号を用いて検出されたデジタル信号の一例を示している。
【０１２０】
この例では、１つのウォブルの長さＷｏｂ１は１６Ｔとしており、１もしくは０に相当する情報の中心に、例えば８Ｔの長さのピットが存在するようにしている。すなわち、パルス位置変調となっている。パルス位置変調とすることにより、ジッタに強くなるので、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く再生することができる。また、ピットをウォブルさせるのに必要な遷移時間がスペースのタイミングで存在するので、高速な応答は必要とせず、音響光学素子等、安価な変調素子を用いることができるので、その分、安価な光記憶媒体を提供することができる。
【０１２１】
本実施形態の光記憶媒体においても、コントロールデータ領域に記録される情報がトラッキングサーボ帯域よりも十分に高い周波数で変調したウォブル信号として記録されている。このため、通常の情報記録再生装置を用いて、光記憶媒体の複製を試みようとしても、ウォブル変調したピットを複製することはできないので、光記憶媒体を複製することはできなくなる。このようにして、不正な複製は効果的に排除される。
【０１２２】
なお、ここでは、コントロールデータ領域４３ａに形成されるピット及びスペースはそれぞれ単一の８Ｔの長さとしたが、主情報領域に記録されるピットと同様に、特定の変調則に従って、複数種類の長さのピット及びスペースを形成してもよい。その場合、情報をピット及びスペース自身に持たせることができるので、その分、高容量の光記憶媒体を実現することができる。正規に製造がなされた光記憶媒体であること、もしくは情報を再生しても良いということを示す識別情報をウォブルで記録し、暗号化されたデータ情報を復号するための鍵情報をピット及びスペース列自身に持たせるときに特に有効である。このとき、鍵情報に高容量の情報を持たせることができるので、その分、暗号化されたデータ情報を不正に解析して復号することが難しくなる。従って、主情報領域に記録されたデータ情報の機密性を高めることができる。コントロールデータ領域４３ａに記録されるピット及びスペースの変調則を、主情報領域４３ｂに記録されるピット及びスペースの変調則と同一とすることにより、復調するための回路を共通に使用することができ、その分安価な情報再生装置を提供することができる。
【０１２３】
なお、本実施形態では、主情報領域４３ｂに記録された情報が暗号化されていない例を示したが、暗号化されたデータ情報を主情報領域４３ｂに記録することも可能である。その場合、実施の形態１にかかる光記憶媒体と同様に、物理フォーマット情報および光記憶媒体製造情報の他に、暗号化されたデータ情報を復号するための鍵情報を、光記憶媒体情報としてコントロールデータ領域４３ａに記録すればよい。また、この光記憶媒体を再生するための情報再生装置は、実施の形態２にかかる情報再生装置と同様に構成することができる。
【０１２４】
（実施の形態５）
図７に、実施の形態４にかかる光記憶媒体の変形例として、コントロールデータ領域に記録されたウォブルピットと、差動信号を用いて検出されたデジタル信号の様子を示している。実施の形態４に示す光記憶媒体との違いは、実施の形態４に示す光記憶媒体は、１もしくは０に相当する情報の中心にピットが存在するようにしていたのに対して、本実施
の形態に示す光記憶媒体は、１もしくは０に相当する情報の端にピットが存在するようにしていることである。本実施の形態の光記憶媒体を用いた場合には、１もしくは０に相当する情報の端のタイミングで差動信号をサンプリングして、１か０の判定を行うことにより、連続溝をウォブルさせたときと同様のＳ／Ｎを確保することができる。これにより、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く検出することができるようになる。
【０１２５】
（実施の形態６）
図８に、実施の形態４にかかる光記憶媒体のさらなる変形例として、コントロールデータ領域に記録されたウォブルピットと、差動信号を用いて検出されたデジタル信号の様子を示している。実施の形態４に示す光記憶媒体との違いは、実施の形態４に示す光記憶媒体は、ピット及びスペースをそれぞれ実質的に８Ｔの長さとしていたが、本実施の形態の光記憶媒体は、ピット及びスペースをそれぞれ実質的に２Ｔの長さとしていることである。
【０１２６】
ピット及びスペースの長さＭＬ1は、ＭＬ1≧λ／（２×ＮＡ）の関係を有している。このとき、ピット及びスペースの繰り返しから得られる信号を用いてクロック信号を生成することができる。
【０１２７】
また、１つのウォブルの長さＷｏｂ１は１６Ｔとしており、ウォブルが常に存在している場合のウォブルの周期は３２Ｔとなる。一方、ピット及びスペースの繰り返し周期は４Ｔであることから、ウォブルの周期はピット及びスペースを繰り返した周期の８倍となっている。ウォブルの周期をピット及びスペースを繰り返した周期の４倍以上とすることにより、隣接したトラックにピットが形成されたかスペースが形成されたかの影響を受けにくくなり、信頼性高くコントロールデータ領域４３ａに記録された情報を検出することができるようになる。
【０１２８】
また、ピット及びスペースの繰り返し周期をウォブルの周期よりも短くすることで、ピット及びスペースの繰り返し周期に相当する周波数の信号を通過させる狭帯域のバンドパスフィルタに差動信号を入力して、ノイズの著しい低減を行うことができるので、差動信号のＳ／Ｎを増大することができる。また、このとき、隣接したトラックにピットが形成されたかスペースが形成されたかの影響を受けにくくなる。したがって、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く再生することができる。
【０１２９】
（実施の形態７）
図１１は、本発明にかかる情報再生装置のさらなる変形例として光ピックアップ４の構成要素の１つである光検出器５１と、トラッキング誤差信号及びウォブリング信号を検出するための構成の概略を示す。トラッキング誤差信号及びウォブリング信号を検出するための構成は、制御手段の構成要素の一部であり、制御手段９のトラッキング誤差信号検出部を本構成と置き換えることにより、情報再生装置を構成できる。ここでは、位相差法により、トラッキング誤差信号及びウォブリング信号を検出している。受光部５１ａと５１ｃから出力される信号は、加算部５４で、受光部５１ｂと５１ｄから出力される信号は、加算部５５で、それぞれ加算される。加算部５４と５５から出力される信号は、タイミング比較部５６に入力される。タイミング比較部５６は、光ピックアップ４から光記憶媒体４１の情報記録層に形成されたマークの始端及び終端に照射されたビームの回折光が変化するタイミングに応じた信号を出力する。タイミング比較部５６から出力される信号は、低域濾波器５７でトラッキングサーボに不要な高周波成分が低減された後、トラッキング誤差信号となる。さらに、タイミング比較部５６から出力される信号は、積算平均器５８で、積算平均が行われた後、ウォブリング信号となる。
【０１３０】
加算部５９は、受光部５１ａ〜５１ｄから出力された信号を加算した後、クロック信号生成部６０へ出力する。クロック信号生成部６０は、光記憶媒体４１の情報記録層に形成されたマーク列から、クロック信号、フレーム同期信号、ウォブル極性信号を生成して、積算平均器５８へ出力する。積算平均器５８で行われる積算平均は、クロック信号生成部６０から出力される信号で制御される。
【０１３１】
図１２は、光記憶媒体４１の情報記録層に記録される情報のフォーマットを示している。情報記録層には、フレーム同期パターンＳｙｎｃとデータ列Ｄａｔａ１、Ｄａｔａ２、・・・が交互に記録されている。通常、データ列１０バイトから１キロバイト程度に対して、同期パターンを１バイトから１０バイト程度設けることにより、情報を読み出したときにビットスリップ等で大量にエラーが生じることを回避している。データ列には、符号変換された後に１もしくは０に相当するデータがそれぞれマークもしくはスペースとして記録される。ＥＦＭでは３Ｔ〜８Ｔの長さのマークもしくはスペースが、ＥＦＭｐｌｕｓでは３Ｔ〜１４Ｔの長さのマークもしくはスペースが、１−７ｐｐ変調では、２Ｔ〜８Ｔの長さのマークもしくはスペースが、それぞれ記録される。ＥＦＭはコンパクトディスクで、ＥＦＭｐｌｕｓはＤＶＤで、１−７ｐｐはブルーレイディスクでそれぞれ用いられている符号変換方式である。ここで、Ｔは基本周期であり、３Ｔのマークとは、Ｔの３倍の長さのマークということである。
【０１３２】
本光記憶媒体においては、１つのデータ列に１ビットの鍵情報を割り当てている。６Ｐ１〜６Ｐ１０は、それぞれウォブルパターンの組であり、図１３のパターン表に示すように、１つのウォブルパターンが６ビットからなる。ウォブルパターン６Ｐ１の場合、鍵情報のビットが１であれば、０００１１１を、鍵情報のビットが０であれば、１１１０００の状態をとる。すなわち、補数を割り当てている。補数を割り当てていることで、鍵情報のビットが１か０かを識別するために用いるハードウェアもしくはソフトウェアの構成が非常に簡単になり、安価な情報再生装置を提供することができる。ウォブルパターン６Ｐ２〜６Ｐ１０についても、図１３に示す通りで、同様である。
【０１３３】
また、ウォブルパターンの１もしくは０に応じて、ウォブルをトラックの中心に対して対称に振幅させることにより、それぞれのウォブルパターンの範囲においてＤＣフリーの特性が実現されるので、トラッキングサーボには全く悪影響を与えない。また、図１３のパターン表に示すウォブルパターンに基づいてマーク列をウォブルすることにより、ウォブルは一種の疑似ランダムパターンが記録されるので、解読の難易度は高くなるので、不当な複製がされにくくなる。また、ここでは、１つのデータ列に対して割り当てている１０個のウォブルパターン６Ｐ１〜６Ｐ１０は、同期パターンＳｙｎｃとデータ列に記録されているデータのそれぞれに同期したパターンとなっている。
【０１３４】
図１２におけるデータ列Ｄａｔａ１の場合は、鍵情報のビットが１の場合を示している。ウォブルパターン６Ｐ１〜６Ｐ１０の状態に応じて、情報記録層に記録されるマークは、ウォブルされる。ウォブルされるタイミングを模式的に表した信号波形が波形ＷＢである。ウォブルパターン６Ｐ１〜６Ｐ１０の１ビットの長さは、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの１周期に相当する。ウォブル波形は、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの立ち上がりのタイミングでウォブルの変化が与えられる。ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの１周期は、基本周期Ｔの数倍〜１００００倍程度が好ましい。最短の長さは、符号変換方式によって、最長の長さはトラッキングサーボのサーボ特性に悪影響を与えない範囲という条件でそれぞれ制約される。ここでは、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの１周期は、基本周期Ｔの１００倍としている。したがって、ウォブルパターンの１ビットに相当する長さには、複数のマークとスペースが存在することになる。したがって、マークの個数に応じた複数の信号がタイミング比較部５６から出力される。積算平均器５８では、図１３に示すウォブルパターンの規則とクロック信号生成部６０から出力されるウォブル極性信号に基づい
て、積算の極性が切り替えられながら、タイミング比較部５６から出力される複数の信号が、積算平均される。積算平均器５８で行う積算回数をＮとしたとき、信号対雑音比がＮの平方根だけ改善される。したがって、積算回数Ｎが多い程、読み出した鍵情報の信頼性は高くなる。１ビットの鍵情報に対して、いくつのウォブルを割り当てるかについては、記録する鍵情報のビット数、読み出しに許される時間、必要な信号対雑音比、等に応じて自由に設計することができる。必要な信号対雑音比を一定とすると、１ビットの鍵情報に対して、割り当てるウォブルを多くする程、ウォブルの振幅は小さくてよく、その分クロストークの影響は小さくなる。したがって、鍵情報をコントロール情報領域だけではなく、主情報領域に記録しても、主情報領域の信号品質を損なうことなく、鍵情報を記録することができる。ウォブルをトラックピッチの１／３０以下とするときには、クロストークの影響は全く無視できる。
【０１３５】
なお、図１２のフォーマットでは、鍵情報を連続的に入れる場合を示しているが、情報記録層内において、離散的に入れても構わない。その場合には、より解読の難易度は高くなるので、違法複製がされにくくなる。鍵情報を連続的に入れる場合には、読み出しに要する時間が短くなるので、情報再生装置のユーザの待ち時間を短くすることができる。
【０１３６】
また、ここではＤＣフリーを１つのウォブルパターンを６ビットとした範囲で実現する場合について述べたが、特に大きな制約はなく、図１４のパターン表に示すように、４ビットで実現してもよいし、更に多くのビットを用いて実現してもよい。
【０１３７】
また、ここでは、データ列Ｄａｔａ２以降に用いるウォブルパターンについて説明しなかったが、データ列Ｄａｔａ１に記録したパターンと同じ規則のパターンを記録してもよいし、異ならせてもよい。また、各データ列にウォブルパターン６Ｐ１だけを記録する等、特定のウォブルパターンだけを用いても構わない。用いるウォブルパターンが少ない程、情報再生装置の構成は簡単となり、その分、安価となる。一方、用いるウォブルパターンが多い程、解読は困難となるので、不当な複製がされにくくなる。
【０１３８】
また、ウォブルの極性が変化するタイミングがマークではなくスペースのときとなるように、パターン表を複数有していてもよい。ウォブルの極性が変化するタイミングがスペースのときとすることで、光記憶媒体の原盤をカッティングする際のビームを偏向させる変調器の性能に起因する悪影響が出にくくなるので、その分、信頼性高く鍵情報を読み出すことができる光記憶媒体を提供することができる。
【０１３９】
図１１に示す、クロック信号生成部６０は、マーク及びスペース列に応じて変化する信号に基づいて、データを読み出すために用いられるデータクロック信号ＤＣＬＫ、フレーム同期信号とウォブルを読み出すために用いられるウォブルクロック信号ＷＣＬＫ、ウォブル極性信号を生成する。ウォブルクロック信号ＷＣＬＫ、ウォブル極性信号が生成できるのは、ウォブルパターンが、フレーム同期パターン及びデータ列と同期させているためである。マーク及びスペース列に応じて変化する信号に基づいてウォブルクロック信号ＷＣＬＫを生成することにより、ウォブルの振幅が小さい場合や、離散的に記録されたときでも、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫを生成することができる。また、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの１周期をデータクロック信号ＤＣＬＫの整数倍とすることで、新たにフェイズロックループを持たなくても、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫをカウンター回路を用いて生成することができ、その分、簡単な回路構成で実現でき、安価な情報再生装置を提供することができる。フレーム同期パターンとウォブルを同期させるためには、１つのフレーム同期パターンに対し、ウォブルがＭ／２個あればよい。また、１つのウォブルに対し、フレーム同期パターンがＭ／２個あってもよい。ここで、Ｍは自然数である。したがって、フレーム同期パターンとウォブルの関係は、望みの設計により、自由に設定することが可能である。
【０１４０】
また、ここで示した位相差法でトラッキング誤差信号を検出する検出部の構成は一例であり、遅延手段を付加した構成や、４つの受光部のうちの２つの受光部から出力される信号が変化するタイミングを比較する構成等、位相差法でトラッキング誤差信号を検出する構成はいずれも適用可能であることは言うまでもない。
【０１４１】
また、本検出方式は、マーク列がウォブルされているときに特に有効である。位相差法は、マークで回折される光の変化するタイミングを検出する方式であり、位相比較器にＡＣ結合した信号を入力すればよいので、電気的もしくは光学的に生じることのあるオフセットの影響を受けることはなく、その分信頼性高く信号を検出することができる。
【０１４２】
また、上述した各実施形態に示すウォブルの周期、トラックピッチ、光源の波長、対物レンズの開口数、等の光学条件は、一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な値にしてよい。
【０１４３】
また、光記憶媒体の形状にも何ら制約はなく、円盤状やカード状等、必要に応じて様々な形にしても構わない。
【０１４４】
なお、上述の各実施形態では、コントロールデータ領域において、鍵情報を含む光記憶媒体情報が、溝もしくはピットをウォブルすることで記録されている光記憶媒体を例示したが、溝もしくはピットは、凹凸いずれでも構わない。また、ウォブル変調は２値であっても３値であっても構わないし、符号化の変調則にも何ら制約はないので、様々な変調則を適用することができる。
【０１４５】
また、複数の情報記録層を有する光記憶媒体においては、各情報記録層において情報を記録するための表面形状がどのように形成されているかに関する記録層情報、もしくは、トラッキング誤差信号の極性に関する情報（以下極性情報とする）を、光記憶媒体情報としてコントロールデータ領域に記録しておくことが好ましい。前記の記録層情報とは、情報記録層において情報を記録するために形成されているのが、光が入射する側に対して凹または凸の溝もしくは凹または凸のピットのいずれであるかを表す情報である。このように、極性情報を記録しておくことにより、プッシュプル法によってトラッキング誤差信号を検出する場合でも、所望のトラック上にトラッキング動作を行うことができるようになる。極性情報が記録されていない場合、光記憶媒体に対して最初に情報を記録もしくは再生を行う場合、トラッキング誤差信号の極性が分からないので、トラッキング動作を行ったとき、トラック上とトラック間のどちらにトラッキングされるか分からず、極性を学習するための時間が必要となる。極性情報が光記憶媒体情報としてコントロールデータ領域に記録されている場合には、各層のトラッキング誤差信号の極性が予め判るので、極性を学習する時間は不要であり、その分、情報を記録もしくは再生するのに必要な時間は短くできる。極性情報は、少なくとも、複数の情報記録層のうちの基準となる層に記録することが望ましい。複数の情報記録層を有する光記憶媒体における基準となる層は、単一の情報記録層を有する光記憶媒体における当該情報記録層と、同じ位置にある層である。すなわち、単一の情報記録層を有する光記憶媒体において、光が入射する面から情報記録層までの距離をｘとすると、複数の情報記録層を有する光記憶媒体において、光が入射する面から距離ｘに位置する情報記録層が、前記の基準層となる。なお、複数の情報記録層を有する光記憶媒体において、各情報記録層に極性情報を記録すれば、更に良い。
【０１４６】
また、本発明は、マークが凹凸のいずれで形成される場合にも適用されるので、光記憶媒体を作製する際、様々な工法を自由に選択することが可能である。これにより、安価な光記憶媒体を提供することができる。
【０１４７】
さらに、本発明は、マーク列が凹凸のピットとして形成された媒体に限定されず、色素の濃淡によりマーク列が形成された光記憶媒体にも適用できる。
【０１４８】
また、主情報領域に凹もしくは凸のピット列でデータが記録される場合、コントロールデータ領域にも凹もしくは凸のピット列で情報が記録されることも好ましい。主情報領域、コントロールデータ領域のいずれもピット列で記録することにより、光記憶媒体を作製する際の成形作業は、ピットと溝が混在する場合と比較して、極めて容易であり、その分、光記憶媒体を作製する際の歩留まりは向上し、安価な光記憶媒体を提供することができる。また、その際、コントロールデータ領域に記録される光記憶媒体に関する情報は、主情報領域に記録される情報と同じ変調方式のピット列として記録することにより、主情報領域に記録された情報を再生する際に用いられるハードウェアがそのまま、コントロールデータ領域に記録された情報を再生する際に共用可能であり、安価な情報再生装置を提供することができる。更に、光記憶媒体に関する情報は、ピット列として記録し、鍵情報をコントロールデータ領域に記録するピットをウォブルすることで記録することも好ましい。コントロールデータ領域に記録された情報を読み出す際に、同時に、鍵情報を読み出すことができ、すなわち、実質的に鍵情報を読み出すのに必要な時間をなくすことができるので、光記憶媒体を情報再生装置に挿入してから光記憶媒体に記録された情報を再生するまでに要する時間に制約を与えなくなり、更なる待ち時間の負担を与えなくて済む情報再生装置を提供することができる。なお、鍵情報の代わりに、正規の製造がなされた光記憶媒体であることもしくは情報を再生しても良いということを示す識別情報等、正規の光記憶媒体か不正に複製された光記憶媒体かを識別できる情報を用いても良く、同様に本発明の目的は達成される。また、位相差法を適用して、情報の再生に全く支障のないフォーマットを有する光記憶媒体の場合には、実質的なピットの深さを約λ／４とすることが好ましい。このとき、ピット列から得られる信号のジッタは最良となり、更に、位相差法で得られるトラッキング誤差信号も最もＳ／Ｎが良くなり、その結果、信頼性の高い光記憶媒体となる。
【０１４９】
また、積算平均器を適用することで信号対雑音比を改善できるということは、位相差法による検出方式に限ったことではなく、プッシュプル法等、他の信号検出方式でも同様に、積算平均器を適用することで信号対雑音比を改善できる。
【０１５０】
（実施の形態８）
以下、本発明の実施の形態８について図面を用いて詳細に説明する。以下、光記憶媒体としてＤＶＤを例示するが、本発明の光記憶媒体はＤＶＤに限定されない。
【０１５１】
図１５は、本実施形態のＤＶＤにおける記録マークの変位について示した概念図である。本実施形態のＤＶＤは、フレーム単位に主情報が記録されたＤＶＤであって、同期符号部１０１およびデータ部１０２を持つ。本ＤＶＤでは、少なくとも一部のフレームにおいて、同期符号部１０１を除いたデータ部１０２の記録マークを、変位制御信号に基づいてラジアル方向（半径方向）に微少量変位させる（ウォブルさせる）ことによって、副情報が記録されている。
【０１５２】
本実施形態に係るＤＶＤの変位制御信号とは、同期符号の挿入位置で初期化された擬似乱数系列によって副情報をスペクトラム拡散した信号である。変位制御信号が”１”の区間では、記録マークは、ディスク外周側に微小変位量Ｄ1だけ変位される。一方、変位制
御信号が”０”の区間では、記録マークは、ディスク内周側へ微小変位量Ｄ0だけ変位さ
れる。
【０１５３】
なお、記録マークの変位量は、５nmp-p(nanometer peak to peak)〜２０nmp-pの範囲であることが好ましい。記録マークのラジアル方向への変位量をこの範囲とすることにより
、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）での観測が困難であり、かつ、安定にウォブルの読み出しが可能となるからである。
【０１５４】
また、記録マークを変位させる周期（ウォブル周期）は、トラッキングサーボが追従する帯域以上の帯域であることが好ましい。トラッキングサーボが追従すると、ウォブルの検出ができないからである。例えば、１６Ｔウォブルであれば、３．７５ＭＨｚ以上であることが好ましい。
【０１５５】
さらに、各フレームに整数個のウォブルが存在することが好ましい。ウォブル検出のピットずれを補正することができ、主情報と同期したウォブルを形成することができるからである。
【０１５６】
一方、同期符号部１０１などの主情報の再生に重要な領域には、前述のような記録マークのラジアル方向への変位が施されない為に、副情報を記録した場合に於いても主情報の読み取り精度への影響を最小限にすることが可能である。
【０１５７】
また、ＤＶＤでは、セクタ内の第１フレームに於いて、主情報の再生に重要となるＩＤが記録される。
【０１５８】
本実施形態に係るＤＶＤは、ＩＤの付与されているような重要なフレーム（例えば図１５に示すフレーム１０５）においてはラジアル方向への変位を行わない。すなわち、ラジアル方向への変位を行うか否かを、フレーム単位で制御する。
【０１５９】
また、本実施形態に係るＤＶＤでは、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることによって副情報が記録されるので、ラジアル方向へ変位させた記録マークと隣のトラックの記録マークとが再生時に相互に影響を受け（クロストーク）、再生品質が劣化する可能性がある。従って、本実施形態に係るＤＶＤは、副情報を記録する領域、すなわち記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる領域のトラックピッチＴｐAを、副情報を記録
しない領域、すなわち記録マークをラジアル方向へ微少量変位させない領域のトラックピッチＴｐB以上にすることにより、クロストーク問題を解決している。しかしながら、記
録マークのラジアル方向変位量が、クロストーク問題が発生しない程度に微小な場合には、副情報を記録する領域のトラックピッチと副情報を記録しない領域のトラックピッチとは等しくてよい。
【０１６０】
また、本実施形態にかかるＤＶＤにおいて、記録マークのラジアル方向への変位量を、ラジアル方向への変位を行わない通常の光ディスクで許容されるラジアル変位量以下としても良い。これにより、記録マーク形状からは副情報の有無を確認することが困難となり、より機密性の高い情報を副情報として記録することが可能となる。
【０１６１】
次に、本実施形態に係るＤＶＤに対し、ラジアル方向への記録マークの微少量変位によって副情報を記録するフォーマットを、図１６を用いて説明する。
【０１６２】
ＤＶＤは、論理的な読み出し単位であるＥＣＣブロック２０１内に１６個のセクタ２０２を有する。セクタ２０２内には、同期符号部２０３とデータ部２０４を有する２６個のフレーム２０７が存在する。セクタ２０２内の第１フレーム（♯０）には、データ部２０４にＩＤ２０５が付与されている。
【０１６３】
この実施の形態８では、一例として、３個のフレームの記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることにより、副情報を１ビット記録する形態について説明する。
【０１６４】
すなわち、図１６に示した例では、第２〜第４フレーム（♯１〜♯３）の３フレームに１ビットのセキュリティ情報（secure info[0]）が副情報として記録され、以下、第２３〜第２５フレーム（♯２２〜♯２４）のsecure info[7]まで同様に、３フレーム毎に１ビットの副情報が記録されている。なお、ここでは、副情報の例としてセキュリティ情報を示したが、副情報の種類や用途はセキュリティ情報そのものに限定されない。
【０１６５】
同期符号部２０３に記録される同期符号は、前後の同期符号との比較によってセクタ内の何番目のフレームであるかの判断を行うことにより再生時のフレームずれを検出するとともに、再生情報のビットずれ、バイトずれ等も同時に検出し補正する目的で付与されている。そのため、同期符号の検出精度が悪化すれば、上記のような再生ずれを検出することができなくなる為、異常な再生を正常状態へ修正することが困難となってしまう。本実施形態に係る光ディスクは、上記のように再生品質を低下させることなく副情報を記録するために、同期符号部２０３では記録マークのラジアル方向微少量変位を行わない。つまり、記録マークのラジアル方向への微少量変位を、主情報の再生に重要な同期符号部２０３では行うことなく、フレーム内のデータ部２０４の記録マークのみにラジアル方向の微少量変位がなされる。
【０１６６】
また、ＤＶＤではセクタ内の第１フレームにセクタ識別子であるＩＤ２０５が付与されている。ＩＤ２０５は、本光ディスクを再生する再生装置のための光ディスク内の位置情報として用いられる。このため、ＩＤ２０５の読み取り精度が悪化すれば、同期符号の読み取り悪化と同様に再生精度に重大な影響を及ぼす。従って、本実施形態に係る光ディスクは、ＩＤ２０５を含むセクタ内の第１フレームおよびＩＤ２０５の付与されたフレームの前のフレーム（前セクタの第２６フレーム（フレーム♯２５））の記録マークについてはラジアル方向への変位を行わない。
【０１６７】
以上のように、本実施形態に係るＤＶＤでは、ＩＤが付与される単位であるセクタ内の全２６フレーム中、第１フレーム及び第２６フレームを除く２４個のフレームにおいて、複数フレーム単位（本実施形態８では３フレーム毎）で副情報１ビットが記録される。すなわち、本実施形態８では、１セクタ内に８ビット、１ＥＣＣブロックに１２８ビットの副情報が記録される。
【０１６８】
次に、図１７を用いて本実施形態に係るＤＶＤにおいて、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることにより副情報を記録する方法について説明する。
【０１６９】
ＤＶＤは、記録する主情報を８ビットごとに１６ビット情報へ変調（８−１６変調）するとともに一定の間隔ごとに同期符号を挿入することによって、チャネルコード（図１７のＡ）を生成する。通常のＤＶＤでは、チャネルコードをＮＲＺＩ変換することによって、チャネル信号（図１７のＢ）を生成し、このチャネル信号に従って記録レーザパワーを変動させることによって、光ディスク上に記録マーク（図１７のＣ）を生成する。
【０１７０】
本実施形態に係るＤＶＤでは、変位許可信号（図１７のＤ）が”Ｈ”である期間、擬似乱数系列（図１７のＥ）を発生させ、この擬似乱数系列によって記録マークを内周側あるいは外周側へ微少量変位させることにより副情報が記録される。なお、変位許可信号は、各フレームで同期符号が挿入される期間、および、各セクタ内の第１、第２６フレームの期間、”Ｌ”となる。また、変位許可信号が”Ｌ”の期間は、記録マークはラジアル方向へ微少量変位されない。
【０１７１】
副情報ビット値として「０」が記録される場合は、上記の擬似乱数系列（図１７のＥ）と副情報「０」との排他論理和演算を行うことにより、変位制御信号（図１７のＦ）を生成する。そして、この変位制御信号にＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号（図１７の
Ｇ）に従って、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる。本実施形態８では、ＰＥ変調変位制御信号が”Ｈ”の区間の記録マークは光ディスク外周側へ、ＰＥ変調変位制御信号が”Ｌ”の区間の記録マークは光ディスク内周側へ、微少量変位させる。このように、副情報「０」を重畳した変位記録マーク（図１７のＨ）が光ディスク上に形成される。
【０１７２】
一方、副情報ビット値として「１」が記録される場合も同様に、上記の擬似乱数系列（図１７のＥ）と副情報「１」とを排他的論理和演算を行うことにより、変位制御信号（図１７のＩ）を生成する。そして、この変位制御信号にＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号（図１７のＪ）に従って、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる。本実施形態８では、ＰＥ変調変位制御信号が”Ｈ”の区間の記録マークは光ディスク外周側へ、ＰＥ変調変位制御信号が”Ｌ”の区間の記録マークは光ディスク内周側へ、微少量変位させる。このようにして、副情報「１」を重畳した変位記録マーク（図１７のＫ）が光ディスク上に形成される。
【０１７３】
以上のように、本実施形態に係るＤＶＤの記録マークは、同期符号を生成する記録マークおよび第１、第２６フレームを構成する記録マークを除いて、副情報としてビット値「０」が記録される区間では、同期符号の挿入位置を基準とした擬似乱数系列にＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号に従って、ラジアル方向への微少量変位が行われる。逆に、副情報としてビット値「１」が記録される区間では、同期符号の挿入位置を基準とした擬似乱数系列を反転後にＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号に従って、ラジアル方向への微少量変位が行われる。
【０１７４】
次に、本実施形態に係る情報記録装置について説明する。なお、ここでも、光ディスクとしてＤＶＤを用いる例を示すが、本発明はこれに限定されない。
【０１７５】
本実施形態に係るＤＶＤ記録装置の主なブロック構成を図１８に示す。本実施形態８におけるＤＶＤ記録装置は、光学的に読み取り可能な記録マークを光ディスク(ＤＶＤ)上に螺旋状に形成することにより主情報を記録するとともに、主情報のフレーム単位に同期符号を挿入するタイミングを基準に生成した変位制御信号に従って、上記記録マークをラジアル方向に微少量変位させることによって副情報を記録する装置である。本ＤＶＤ記録装置は、タイミング生成器４０１、変調器４０２、乱数発生器４０３、ＸＯＲ４０４、ＰＥ変調器４０５、記録チャネル４０６、ラジアル変調器４０８および記録ヘッド４０７を備えている。
【０１７６】
タイミング生成器４０１は、同期信号、バイトクロック、変位許可信号、およびＰＥ信号を生成する。同期信号は、主情報記録のための基準クロック信号である記録クロックから、同期符号を付与するタイミングを示す。バイトクロックは、バイト単位に同期する信号であり、ＤＶＤでは、クロックの１６分周である。変位許可信号は、前述のように、第１および第２６フレーム及び同期符号を付与するタイミングのみ“Ｌ”となる信号である。ＰＥ信号は、８クロック“Ｈ”後、８クロック“Ｌ”を繰り返す信号である。タイミング生成器４０１は、生成した同期信号を変調器４０２、乱数発生器４０３およびＸＯＲ４０４へ、バイトクロックを乱数発生器４０３へ、変位許可信号をラジアル変調器４０８へ、またＰＥ信号をＰＥ変調器４０５へ、それぞれ出力する。
【０１７７】
同期信号は、変調器４０２が主情報を変調した結果に対して一定の間隔ごとに同期符号を挿入するタイミングを示す信号であり、ＤＶＤでは記録するフレーム先頭から３２クロック区間を示す信号である。
【０１７８】
バイトクロックは、記録する主情報のバイト単位（１６記録クロック分）に同期するクロック信号であり、ＤＶＤでは記録クロックを１６分周することにより生成される。
【０１７９】
変位許可信号は、ＤＶＤでは変調器４０２によって同期符号を挿入するタイミングおよび記録するセクタ内の第１および第２６フレームの区間”Ｌｏｗ”となり、上記以外の区間で”Ｈｉｇｈ”となる信号である。
【０１８０】
ＰＥ信号は、記録する主情報のバイト単位（１６記録クロック分）の前８ビットが”Ｈｉｇｈ”、後８ビットが”Ｌｏｗ”となる信号である。
【０１８１】
変調器４０２は、記録する主情報のバイト（８ビット）単位に、１６ビット情報へ変換（８−１６変調）するとともに、タイミング生成器４０１からの同期信号が”Ｈｉｇｈ”の区間に同期符号を挿入することによりチャネルコードを生成する。そして、そのチャネルコードをＮＲＺＩ変換することによってチャネル信号を生成して記録チャネル４０６に出力する。
【０１８２】
乱数発生器４０３は、タイミング生成器４０１からの同期信号とバイトクロックから、擬似乱数系列を生成する。その詳細なブロックを図１９に示す。
【０１８３】
本実施形態の乱数発生器４０３は、シフトレジスタ５０１とＸＯＲ５０２から構成される。乱数発生器４０３は、同期信号が”Ｈｉｇｈ”の区間では、本情報記録装置内部に秘密に記憶している初期値をプリセットする。一方、同期信号が”Ｌｏｗ”の区間では、タイミング生成器４０１からの主情報のバイト単位に同期したバイトクロックのタイミングで、シフトレジスタのＬＳＢを擬似乱数系列１ビットとして出力する。また、これとともに、シフトレジスタ５０１をＬＳＢからＭＳＢへ１ビットシフトし、シフトレジスタ［１０］とシフトレジスタ［１４］の排他的論理和をシフトレジスタ［０］にフィードバックさせる。このように、乱数発生器４０３は、主情報のバイト単位に１ビットずつ更新される乱数系列を発生させ、ＸＯＲ４０４へ出力する。
【０１８４】
ＸＯＲ４０４は、乱数系列と記録する副情報との排他的論理和を算出する部分であり、図２０に示すように、主に、副情報記憶部６０１、副情報更新部６０２および排他的論理和算出部６０３で構成される。
【０１８５】
副情報記憶部６０１は、主情報の論理的な情報単位であるＥＣＣブロックごとに、記録する副情報（本発明の実施の形態８では１２８ビット）を記憶する部分である。
【０１８６】
副情報更新部６０２は、タイミング生成器４０１からの同期信号から、記録するセクタ位置およびフレーム位置を算出する。そして、副情報を１ビット記録する領域（本実施形態では、図１６に示すような３フレームに１ビットを記録する形態）ごとに、現在のセクタ位置およびフレーム位置に対応する副情報１ビットを副情報記憶部６０１から抽出して、排他的論理和算出部６０３に出力する。
【０１８７】
以上のように、副情報更新部６０２では、セクタ内の第１および第２６フレームを除いた全２４フレームで、３フレーム毎に１ビットずつの副情報を副情報記憶部６０１から取り出す。従って、１セクタでは８ビット、１ＥＣＣブロックでは１２８ビットの副情報が、順に取り出されることになる。
【０１８８】
ＰＥ変調器４０５は、ＸＯＲ４０４から出力された変位制御信号とタイミング生成器４０１から出力されたＰＥ信号からＰＥ変調変位制御信号を生成し、ラジアル変調器４０８へ出力する。本実施形態のＰＥ変調器４０５は、排他的論理和ゲートにより構成される。
【０１８９】
記録チャネル４０６は、変調器４０２からのチャネル信号の「１」「０」に従って、光
ディスク（ＤＶＤ）４１０に露光する記録ビームを「ＯＮ」「ＯＦＦ」させる制御信号を生成し、記録ヘッド４０７へ出力する。
【０１９０】
記録ヘッド４０７は、記録チャネルからの「ＯＮ」「ＯＦＦ」信号に基づいて光ディスク４１０上に記録ビームを照射して記録マークを形成することによって、主情報を記録する。
【０１９１】
ラジアル変調器４０８は、記録ヘッド４０７の近傍に設けられた電極４０９へかかる電圧を制御することによって、記録ヘッド４０７から光ディスク４１０へ照射される記録ビームを屈折させる。これにより、記録マークをラジアル方向に微少量ずらせて記録することができる。ラジアル変調器４０８は、図２１に示すように、デジタルウォブル信号発生器７０１、ＤＡ変換器７０２、およびＬＰＦ７０３により構成される。
【０１９２】
デジタルウォブル信号発生器７０１は、タイミング生成器４０１からの変位許可信号とＰＥ変調器４０５からのＰＥ変調変位制御信号を受信する。そして、変位許可信号が”Ｌｏｗ”の時は、”０”レベル、変位許可信号が”Ｈｉｇｈ”かつＰＥ変調変位制御信号が”Ｈｉｇｈ”の時は、”＋”レベル、変位許可信号が”Ｈｉｇｈ”かつＰＥ変調変位制御信号が”Ｌｏｗ”の時は、”−”レベルの、３段階のレベルを示すデジタルウォブル信号を生成し、ＤＡ変換器７０２へ出力する。例えば、デジタルウォブル信号が１０ビットである場合には、”＋”レベルとして１６進数の”３ＦＦ”、”０”レベルとして１６進数の”２００”、”−”レベルとして１６進数の”００１”を生成する。
【０１９３】
ＤＡ変換器７０２は、デジタルウォブル信号発生器７０１から出力される３段階のデジタルウォブル信号をデジタル・アナログ変換（ＤＡ変換）する。ＤＡ変換器７０２は、入力される”＋”レベル、”−”レベルおよび”０”レベルのデジタルウォブル信号を、＋Ｖ、−Ｖおよびグランドレベルへそれぞれ変換したアナログウォブル信号を生成し、ＬＰＦ７０３へ出力する。ＬＰＦ７０３は、アナログウォブル信号から雑音成分である高周波成分をカットしてアナログ変位制御信号を生成し、電極４０９へ出力する。
【０１９４】
先にも述べたように、電極４０９へかかる電圧レベルに応じて記録ビームがラジアル方向へ屈折する。このため、例えばＧＮＤレベルを基準とした場合、＋Ｖの電圧が電極にかかると外周方向へ記録マークが微少量変位し、−Ｖの電圧が電極にかかると内周側へ記録マークが微少量変位して、光ディスク４１０上に形成される。
【０１９５】
次に、図２２および図２３を用いて、本情報記録装置により主情報及び副情報が記録される動作について説明する。なお、図２２は副情報ビット値「０」を記録する場合の動作を示したタイミング図であり、図２３は副情報ビット値「１」を記録する場合の動作を示したタイミング図である。
【０１９６】
本情報記録装置では、変調器４０２によって、記録する主情報をバイト単位に１６ビット情報へ変換（８−１６変換）し、チャネルコード（図２２のＡ、図２３のＡ）を生成する。また、タイミング生成器４０１からの同期符号を挿入するタイミングを示す同期信号（図２２のＣ、図２３のＣ）が”Ｈｉｇｈ”の区間で、同期符号をチャネルコードに挿入した後、ＮＲＺＩ変換することにより、チャネル信号（図２２のＢ、図２３のＢ）を生成して記録チャネル４０６へ出力する。
【０１９７】
また、タイミング生成器４０１は、各フレーム内の同期符号部８０１の区間と、第１フレームおよび第２６フレームを除く区間で”Ｈｉｇｈ”となるような変位許可信号（図２２のＤ、図２３のＤ）を生成し、ラジアル変調器４０８へ出力する。
【０１９８】
図２４は、上記の変位許可信号のセクタ内での変化を示すタイミング図である。変位許可信号は、セクタ内の全２６フレームのそれぞれに対して同期符号部８０１を記録する区間である同期符号区間１００１と、第１フレームを記録する区間１００２および第２６フレームを記録する区間１００３が”Ｌｏｗ”、データ領域８０２を記録する区間１００４は”Ｈｉｇｈ”となる信号である。
【０１９９】
乱数発生器４０３では、タイミング生成器４０１からの同期信号（図２２のＣ、図２３のＣ）の立ち下がるタイミングを初期化タイミング８０３として、内部に秘密に記憶している初期値をプリセットし、タイミング生成器４０１からのバイトクロックに従って、１ビットずつ乱数系列（図２２Ｅ、図２３Ｅ）を発生し、ＸＯＲ４０４へ出力する。本実施形態８では、ＤＶＤへの適用例を示している為、主情報の１バイトに対応する１６ビットのチャネル信号単位に１ビットの乱数系列を発生させている。
【０２００】
ＸＯＲ４０４では、予め記録するＥＣＣ単位に１２８ビットの副情報を記憶し、タイミング生成器４０１からの同期信号をカウントすることによって、現在記録しているセクタ番号およびフレーム番号を判定して、対応している副情報１ビットを予め記憶しておいた副情報から取り出す。取り出された副情報１ビット（図２２のＦ、図２３のＦ）と、乱数発生器４０３からの乱数系列との排他的論理和を算出することによって、変位制御信号（図２２のＧ、図２３のＧ）が生成される。
【０２０１】
従って、ＸＯＲ４０４にて生成される変位制御信号は、記録する副情報ビットが”０”の場合には、乱数発生器４０３で発生させた乱数系列と同一の信号（図２２のＧ）となる。逆に、記録する副情報ビットが”１”の場合には乱数発生器４０３で発生させた乱数系列を反転させた信号（図２３のＧ）と同等の信号となる。
【０２０２】
次に、ＸＯＲ４０４で生成された変位制御信号（図２２のＧ、図２３のＧ）は、タイミング生成器４０１で生成された、チャネル信号８ビットごとに”１””０”が反転するＰＥ信号（図２２のＨ、図２３のＨ）によってＰＥ変調が施される。この結果としてＰＥ変調変位制御信号（図２２のＩ、図２３のＩ）が得られ、ラジアル変調器４０８に出力される。
【０２０３】
ラジアル変調器４０８は、タイミング生成器４０１からの変位許可信号（図２２のＤ、図２３のＤ）とＰＥ変調器４０５からのＰＥ変調変位制御信号（図２２のＩ、図２３のＩ）から、３種類のレベル（ＧＮＤレベル、＋Ｖレベル、−Ｖレベル）を持つアナログ変位制御信号（図２２のＪ、図２３のＪ）を生成する。アナログ変位制御信号は、ＰＥ変調変位制御信号が“１”の間は＋Ｖレベル、“０”の間は−Ｖレベルとなる。上記のアナログ変位制御信号を電極４０９へ出力することによって、電極にＧＮＤレベルの電圧がかかる場合に記録ヘッド４０７から照射される記録ビームが形成する光スポット位置を基準として、アナログ変位制御信号が＋Ｖレベルの場合はΔｄだけ光ディスク外周側、−Ｖレベルの場合はΔｄだけ光ディスク内周側へ光スポットが形成されるように、光ビームを屈折させる。これにより、同期符号、第１フレームおよび第２６フレームを除いた記録マークに対して、外周側へΔｄ、内周側へΔｄのラジアル方向への微少量変位を施した記録マーク（図２２のＫ、図２３のＫ）を光ディスク上に形成することができる。
【０２０４】
従って、本実施形態に係る情報記録装置は、副情報「０」および副情報「１」を記録するチャネル信号が同一であれば、副情報「０」を記録する記録マークと副情報「１」を記録する記録マークは、記録マークの中心線を基準として反転させた形状に光ディスク上に形成されることになる。
【０２０５】
次に、本発明に係る光記憶媒体から主情報と副情報を同時に再生する情報再生装置の具
体例として、記録マークがディスク上に螺旋状に形成されたＤＶＤを再生する装置について説明する。ただし、本発明にかかる再生装置は、この例に限定されるものではない。
【０２０６】
図２５は、本実施形態の情報再生装置の主なブロックを示したブロック図である。本実施形態の情報再生装置は、再生ヘッド１１０１、再生チャネル１１０２、クロック抽出器１１０３、再生信号処理回路１１０４、乱数発生器１１０５、ＰＥ変調器１１０６、ＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７および副情報検出器１１０８を備えている。
【０２０７】
再生ヘッド１１０１は、光ディスク１１０９上の記録マークに光ビームを集光して照射し、その反射光をフォトディテクタにより電気信号に変換することによって、記録マークにより記録された情報の再生信号であるＲＦ信号を生成し、再生チャネル１１０２に出力する。これとともに、再生ヘッド１１０１は、光ディスク１１０９上に螺旋状に記録された記録マークの中心位置に光ビームの中心位置を追従させた結果得られる、記録マークのラジアル方向への位相誤差を示すアナログＴＥ信号を生成し、ＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７へ出力する。
【０２０８】
図２６は、記録マークのラジアル方向の変位を示すＴＥ信号を生成するための主な構成を示す概念図である。
【０２０９】
再生ヘッド１１０１は、半導体レーザ１２０１からの出射光を、光学系１２０２により、光ディスク１１０９上の記録マークへ焦点があうように集光させる。また、光学系１２０２では、光ディスク１１０９へ照射するレーザビームと光ディスク１１０９からの反射光とを分離し、上記の反射光をフォトディテクタ１２０３，１２０４によって電気信号へ変換する。フォトディテクタ１２０３，１２０４は、記録マークの中心線に対し、外周側、内周側に対称に設けられている。フォトディテクタ１２０３，１２０４は、外周側あるいは内周側のそれぞれで反射光の明度を電気的に判別するので、フォトディテクタ１２０３とフォトディテクタ１２０４の信号レベルの差分を取ることによって、記録マークのラジアル方向への変位を抽出することができる。
【０２１０】
通常、トラッキングサーボにより、記録マークの中心位置にレーザビームの中心がトラッキングしているが、例えば、記録マークが外周方向へ変位している場合には、フォトディテクタ１２０３で感知する反射光の方が、フォトディテクタ１２０４よりも高いため、ＴＥ信号として”＋”電位が出力される。一方、記録マークの中心位置が内周側へ変位している時、フォトディテクタ１２０３で感知する反射光の方が、フォトディテクタ１２０４よりも低いため、”−”電位がＴＥ信号として出力される。また、このようなＴＥ信号は、記録マークのアナログの読み取り信号であるＲＦ信号と同帯域で出力される。
【０２１１】
再生チャネル１１０２は、再生ヘッドからのＲＦ信号に対して波形等化や整形を行うことによりデジタル読み出し信号に変換し、クロック抽出器１１０３および再生信号処理回路１１０４へ出力する。
【０２１２】
クロック抽出器１１０３は、再生チャネル１１０２によってデジタル化されたデジタル読み出し信号から上記のデジタル読み出し信号に同期したクロック信号を抽出する為のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を内蔵している。また、後に述べる再生信号処理回路１１０４からの同期信号のタイミングで、ＰＬＬ回路から抽出したクロック信号を１６分周することによってデジタル読み出し信号の１６ビット単位に同期したバイトクロックと、デジタル読み出し信号の１６ビット単位に前８ビット”Ｈｉｇｈ”、後８ビット”Ｌｏｗ”となるＰＥ信号を生成する。クロック抽出機１１０３は、バイトクロックを再生信号処理回路１１０４、乱数発生器１１０５および副情報検出器１１０８へ出力し、ＰＥ信号をＰＥ変調器１１０６へ出力する。
【０２１３】
再生信号処理回路１１０４は、再生チャネルからのデジタル読み出し信号とクロック抽出器１１０３からのクロックから、同期符号が検出されたことを示す同期信号を生成し、上記の同期符号の検出位置を基準として、デジタル読み出し信号１６ビット単位に１バイト（８ビット）の主情報へ復調することで、主情報を再生する。また、デジタル読み出し信号から同期符号を検出した結果生成する同期信号を、クロック抽出器１１０３、乱数発生器１１０５および副情報検出器１１０８へ出力する。
【０２１４】
乱数発生器１１０５は、本実施形態８の情報記録装置の乱数発生器４０３と同一の機能を有し、再生信号処理回路１１０４からの同期信号の”Ｈｉｇｈ”のタイミングで、内部に秘密に記憶している初期値をプリセットし、クロック抽出器１１０３からのバイトクロックのタイミングで乱数系列（相関系列）を１ビットずつ発生させ、ＰＥ変調器１１０６へ出力する。また、再生信号処理回路１１０４は、同期符号から、現在再生しているセクタ内のフレーム番号を判断し、セクタ内の第１フレーム、第２６フレームおよび同期符号が検出される区間で”Ｌｏｗ”、上記以外のデータ部では”Ｈｉｇｈ”となる相関検出許可信号を生成し、副情報検出器１１０８へ出力する。
【０２１５】
ＰＥ変調器１１０６は、本実施形態８の情報記録装置におけるＰＥ変調器４０５と同一の機能を有し、排他的論理和ゲートにより構成され、乱数発生器１１０５からの乱数系列（相関系列）とクロック抽出器１１０３からのＰＥ信号との排他的論理和を算出することにより、ＰＥ変調相関系列を生成し、副情報検出器１１０８に出力する。
【０２１６】
ＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７は、再生ヘッド１１０１からのＴＥ信号をクロック抽出器１１０３からのクロックのタイミングでサンプリングしデジタル信号へ変換する。ＡＤ変換されたデジタルＴＥ信号は、副情報検出器１１０８へ出力される。
【０２１７】
副情報検出器１１０８は、クロック抽出器１１０３からのバイトクロックと再生信号処理回路１１０４からの同期信号、相関検出許可信号とＰＥ変調器１１０６からのＰＥ変調相関系列とＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７からのデジタルＴＥ信号を元に副情報を検出する。副情報検出器１１０８は、図２７に示すように、セレクタ１３０１、副情報更新タイミング生成器１３０２、レベル積分器１３０３、およびしきい値判定器１３０４を備えている。
【０２１８】
セレクタ１３０１は、ＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７によって出力されたデジタルＴＥ信号を、ＰＥ変調器１１０６からのＰＥ変調相関系列に応じてレベル変換し、レベル積分器１３０３へ出力する。なお、本実施形態８では、デジタルＴＥ信号は、記録マークが中心位置にある場合を０レベルとし、かつ、外周側へ記録マークが変位している時には”＋”レベル、内周側へ記録マークが変位している時には”−”レベルとし、かつ、２の補数表現をとる。セレクタ１３０１は、このデジタルＴＥ信号に対して、例えば、ＰＥ変調器１１０６からのＰＥ変調相関系列が”１”の場合には、”＋”レベルは”＋”レベル、”−”レベルは”−”レベルとそのままの状態で、レベル積分器１３０３へ出力する。逆に、ＰＥ変調相関系列が”０”の場合には、”＋”レベルは”−”レベルへ、”−”レベルは”＋”レベルへと反転させた状態で、レベル積分器１３０３へ出力する。
【０２１９】
副情報更新タイミング生成器１３０２は、クロック抽出器１１０３からのクロックと、再生信号処理回路１１０４からの同期信号をカウントすることにより、再生しているセクタ内のフレーム番号を算出し、セクタ内の第１および第２６フレームを除いた全２４フレーム内で、３フレーム単位に副情報を更新するタイミング信号を生成し、レベル積分器１３０３およびしきい値判定器１３０４に出力する。
【０２２０】
レベル積分器１３０３は、再生信号処理回路１１０４からの相関検出許可信号が”Ｈｉｇｈ”の区間でセレクタ１３０１から出力される、一部反転された２の補数表現のデジタルＴＥ信号の積分値を算出する部分である。
【０２２１】
また、レベル積分器１３０３は、副情報更新タイミング生成器１３０２から３フレームに一度出力される副情報更新タイミング信号のタイミングで、積分結果をしきい値判定器１３０４に出力するとともに、レベル積分器１３０３内部の積分値をクリアする（０にする）。
【０２２２】
従って、本レベル積分器１３０３は、ＰＥ変調相関系列が”１”でデジタルＴＥ信号が”＋”レベル、あるいはＰＥ変調相関系列が”０”でデジタルＴＥ信号が”−”レベルのみ検出される場合には、積分値として正の値へ増加し続ける。対称に、ＰＥ変調相関系列が”１”でデジタルＴＥ信号が”−”レベル、あるいはＰＥ変調相関系列が”０”でデジタルＴＥ信号が”＋”レベルのみ検出される場合には、積分値として負の値へ減少し続ける。
【０２２３】
しきい値判定器１３０４は、内部に正のしきい値および負のしきい値を記憶しており、レベル積分器１３０３から３フレーム毎に出力される積分値を上記の正負のしきい値によるしきい値判定を行うことにより、副情報の有無を示す検出フラグと副情報が存在する場合には、その副情報を出力する。
【０２２４】
本しきい値判定器１３０４のしきい値判定処理は、レベル積分器１３０３から出力された積分値が、正のしきい値以上である場合には、副情報としてビット値「０」を出力するとともに検出フラグとして”Ｈｉｇｈ”を出力する。また、積分値が、負のしきい値以下である場合には、副情報としてビット値「１」を出力するとともに、検出フラグに”Ｈｉｇｈ”を出力する。一方、積分値が正のしきい値に満たず、かつ、負のしきい値よりも大きい場合（すなわち、正負のしきい値に比べ、０付近の積分値）である場合には、副情報が検出されなかったとして検出フラグに”Ｌｏｗ”を出力する。
【０２２５】
次に、本情報再生装置により主情報及び副情報を再生する時の動作について説明する。
【０２２６】
図２８および図２９は、本情報再生装置により主情報及び副情報を再生する時のタイミング図であり、図２８は副情報のビット値「０」を検出する場合、図２９は副情報のビット値「１」を検出する場合である。
【０２２７】
本情報再生装置は、光ディスク上に形成されている記録マーク（図２８のＡ、図２９のＡ）に光ビームを照射し、その反射光をフォトディテクタにて電気信号に変換した後、再生チャネル１１０２によりデジタル化し、デジタル読み出し信号（図２８のＢ、図２９のＢ）を生成する。
【０２２８】
また、上記のデジタル読み出し信号を元に、クロック抽出器１１０３にて、上記のデジタル読み出し信号に同期したクロック（図２８のＣ、図２９のＣ）を生成する。
【０２２９】
また、再生信号処理回路１１０４は、上記のデジタル読み出し信号から同期符号を検出することにより同期符号部１４０１を検出し、同期信号（図２８のＤ、図２９のＤ）を生成する。
【０２３０】
また、再生信号処理回路１１０４は、セクタ内の同期信号をカウントすることによって現在再生しているフレーム位置を判定し、各フレームで同期符号の記録されている領域である同期符号部１４０１および第１フレーム、第２６フレームを除いた区間で”Ｈｉｇｈ
”となる相関検出許可信号（図２８のＥ、図２９のＥ）を生成する。
【０２３１】
従って、セクタ内での相関検出許可信号として、図２４のように、各フレームの同期符号部１４０１を再生する区間（図２４の区間１００１参照）および第１フレーム、第２６フレームを再生する区間（図２４の区間１００２，１００３参照）を除いた区間で”Ｈｉｇｈ”となる信号を生成することが可能である。
【０２３２】
乱数発生器１１０５は、同期信号が検出されたタイミング（初期化タイミング１４０３）で予め内部に秘密に記憶している初期値をプリセットし、クロック抽出器１１０３からのバイトクロック（同期信号を基準として、クロックを１６分周したクロック）に従って１ビットずつ相関系列（図２８のＦ、図２９のＦ）を生成する。
【０２３３】
ＰＥ変調器１１０６は、クロック抽出器１１０３から出力される上記の同期信号を基準に８ビットずつ”Ｈｉｇｈ””Ｌｏｗ”を繰り返すＰＥ信号（図２８のＧ、図２９のＧ）を用いて、乱数発生器１１０５からの相関系列にＰＥ変調を施す。これにより得られたＰＥ変調相関信号（図２８のＨ、図２９のＨ）を、副情報検出器１１０８へ出力する。
【０２３４】
副情報検出器１１０８は、再生ヘッド１１０１で生成したＴＥ信号（図２８のＩ、図２９のＩ）をデジタル化したデジタルＴＥ信号を元に、ＰＥ変調器１１０６からのＰＥ変調相関系列（図２８のＨ、図２９のＨ）が”Ｈｉｇｈ”の場合には、デジタルＴＥ信号のレベルをそのまま積算する。また、ＰＥ変調相関系列（図２８のＨ、図２９のＨ）が”Ｌｏｗ”の場合には、デジタルＴＥ信号のレベルを反転して積算する。
【０２３５】
副情報検出器１１０８は、内部のレベル積分器１３０３の積算値（図２８のＪ、図２９のＪ）を正負のしきい値と比較することによって副情報の有無を判定する。さらに、副情報が存在する場合は、その副情報を検出する。
【０２３６】
図２８は、副情報ビット値「０」が検出される過程を示す。積算値（図２８のＪ）は正の方向へ増加しつづけている。一方、図２９は、副情報ビット値「１」が検出される過程を示す。積算値（図２９のＪ）は負の方向へ減少しつづける。
【０２３７】
本実施形態８では、セクタ内の第１フレーム、第２６フレームを除く全２４フレーム内で、３フレーム毎に１ビットの副情報を検出する。本実施形態８での生成フレームと積算値との関係を図３０に示す。
【０２３８】
セクタ内では、第１フレームから第２６フレームと連続的に記録マークを読み取ることによって主情報を再生するとともに、第１フレーム、第２６フレームを除いた全２４フレーム内で、３フレーム毎に副情報更新タイミング信号（図３０のＢ）を副情報更新タイミング生成器１３０２により生成する。
【０２３９】
レベル積分器１３０３では、副情報更新タイミングが出力されるまでの区間でデジタルＴＥ信号のレベルの積算を行うことにより積算値（図３０のＣ）を算出し、副情報更新タイミングの出力されるタイミングで、３フレームトータルの積算値をしきい値判定器１３０４に出力するとともに、レベル積分器１３０３の積算値をクリアする。また、相関検出許可信号（図３０のＡ）が”Ｌｏｗ”の場合には、レベル積分器１３０３の積算値をホールド（保持）する。
【０２４０】
以上のように、本実施形態８によれば、光学的に読み取り可能な記録マークにより主情報を記録した光ディスクに、記録マークのラジアル方向への変位によって副情報を記録することが可能である。このようなラジアル方向への変位によって記録される情報は、他の
媒体への複製が困難である為、光ディスクに記録されるデジタル著作物の暗号化鍵等の記録に用いることができる。
【０２４１】
また、本発明の実施の形態８によれば、記録マークの中でも再生時のビットずれ、バイトずれ、フレームずれを補正するために必要な同期符号部や、ＤＶＤではセクタのＩＤが記録されるセクタ内の第１フレーム等を構成する記録マークへはラジアル方向への変位を行わない。これにより、主情報の信頼性の低下を最低限に抑え副情報を記録することができる。
【０２４２】
また、主情報の同期符号に同期させた記録マークのラジアル方向への微少量変位によって、主情報の記録フォーマットに準じた副情報の記録が可能となる為、主情報を再生すれば同時に副情報を再生することが可能となる。
【０２４３】
また、本発明の実施の形態８のように、ラジアル方向への変位量を、副情報を記録しない場合に許容される量以下にすることにより、副情報を記録していることの容易な判別が困難となり、より機密性の高い情報の記録を行うことが可能となる。
【０２４４】
また、先に述べたように副情報を著作権保護等に用いる場合には、ラジアル方向への変位量は、ＴＥ信号の雑音の範囲で検出される程度が望ましい。これは、変位量が大きく、ＴＥ信号に明らかに出力される場合には、記録マークがラジアル方向へ変位されていることが容易に見破られてしまうからである。従って、記録マークのラジアル方向への変位量は、ラジアル方向への変位を行わない通常の記録方式による記録マークでも起こりえる程度の変位量にすることが望ましい。
【０２４５】
（実施の形態９）
本発明の実施の形態９について図面を用いて詳細に説明する。
【０２４６】
図３１は、記録マークにより主情報が記録され、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることにより副情報が記録された本実施形態のＤＶＤのセクタフォーマットである。
【０２４７】
本発明の実施の形態９に係る光ディスクも実施の形態８に示した光ディスクと同様に、セクタ内の第１フレーム、第２６フレームを除いた全２４フレームに８ビットの副情報を記録する形態である。ただし、連続する３フレームに１ビットの副情報を持たせるのではなく、規則性を持った不連続な３フレームに副情報を分割記録する点において、実施の形態８と異なる。
【０２４８】
本実施形態では、図３１に示すように、
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 副情報１ビット
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 副情報１ビット
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 副情報１ビット
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 副情報１ビット
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 副情報１ビット
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 副情報１ビット
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 副情報１ビット
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 副情報１ビット
というフォーマットで、セクタ内に８ビットの副情報が記録される。
【０２４９】
図３２は、本発明の実施の形態９の光ディスクの記録マークの形成を示した概念図である。
【０２５０】
本発明の実施の形態９に係る光ディスクは、記録する主情報を変調し、かつフレーム単位に同期符号を挿入することにより生成したチャネル信号（図３２Ａ）をＮＲＺＩ変換した信号に基づいて記録ビームを照射して光ディスク上に螺旋状の記録マーク（図３２Ｂ）を形成することにより、主情報が記録されている。
【０２５１】
図３２のＢは、ラジアル方向への記録マーク変位がなされていない（副情報が記録されていない）標準的な記録マークを示している。
【０２５２】
一方、ラジアル方向への記録マークの微少量変位によって副情報が記録される場合には、セクタ内の第１フレーム及び第２６フレームと各フレームの同期符号が挿入される領域以外を示す変位許可信号（図３２のＣ）に従って、同期符号を挿入するタイミングで初期化された擬似乱数系列（図３２のＤ）が生成される。
【０２５３】
副情報の付与される記録マークは、特殊ＰＥ変調変位制御信号（図３２のＧ、Ｋ）に従って、記録マークを微少量内周側、あるいは外周側に変位した状態で記録される。特殊ＰＥ変調変位制御信号は、記録する副情報ビットと同期符号を挿入するタイミングで初期化された擬似乱数系列（図３２のＤ）との排他的論理和から算出される変位制御信号（図３２のＥ、Ｉ）に特殊ＰＥ変調を施して得られる。
【０２５４】
図３２のＦ、Ｊは、実施の形態８にかかる通常のＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号を、本実施の形態の特殊ＰＥ変調変位制御信号との比較のために示している。
【０２５５】
図３２のＦ、Ｊおよび変位記録マーク（図３２のＨ，Ｌ）と比較することから分かるように、本実施の形態の特殊ＰＥ変調変位制御信号（図３２のＧ、Ｋ）は、記録マークを形成する途中でラジアル方向への微少量変位の変化点を持たせないように制御される。
【０２５６】
次に、本実施の形態に係る情報記録装置として、ＤＶＤ記録装置を例にとって説明する。ただし、本発明の情報記録装置はＤＶＤ記録装置に限定されない。
【０２５７】
図３３は、本実施の形態に係る情報記録装置の主なブロック構成を示したブロック図である。本情報記録装置は、記録マークにより主情報を記録するとともに、記録マーク内ではラジアル方向の微少量変位の変化点をもたないように変位させることによって副情報を記録する。本情報記録装置は、タイミング生成器１９０１、変調器１９０２、乱数発生器１９０３、副情報更新器１９０４、ＸＯＲ１９０５、特殊ＰＥ変調器１９０６、記録チャネル１９０７、記録ヘッド１９０８、および、ラジアル変調器１９０９を備えている。
【０２５８】
タイミング生成器１９０１は、フレームを記録するタイミングごとに同期符号を挿入するタイミングを示す同期信号を変調器１９０２、乱数発生器１９０３および副情報更新器１９０４に出力するとともに、主情報の１バイトに同期したバイトクロックを生成し乱数発生器１９０３へ出力し、主情報の１バイト（１６チャネルビット）の前８ビットを”Ｈｉｇｈ”、後８ビットを”Ｌｏｗ”とするＰＥ信号を生成し、特殊ＰＥ変調器１９０６へ出力する。
【０２５９】
変調器１９０２は、主情報のバイトごとに、１６チャネルビットの情報へ変調（８−１６変調）するとともに、タイミング生成器１９０１からの同期信号のタイミングで同期符号を挿入することによって、チャネル信号を生成して記録チャネル１９０７へ出力する。
【０２６０】
乱数発生器１９０３は、実施の形態８の情報記録装置の乱数発生器４０３と同一の機能を有するブロックである。乱数発生器１９０３は、タイミング生成器１９０１からの同期
信号の立下りのタイミングで初期化し、タイミング生成器からのバイトクロックに同期して１ビットずつの乱数系列を生成してＸＯＲ１９０５へ出力する。
【０２６１】
副情報更新器１９０４は、セクタ単位に、主情報に重畳し記録する全副情報ビット（８ビット）を予め記憶し、タイミング生成器１９０１からの同期信号をカウントすることにより、現在記録しているセクタ内のフレーム番号を生成し、下記のように副情報を１ビットずつＸＯＲ１９０５に出力する。
【０２６２】
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 第１副情報１ビット
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 第２副情報１ビット
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 第３副情報１ビット
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 第４副情報１ビット
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 第５副情報１ビット
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 第６副情報１ビット
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 第７副情報１ビット
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 第８副情報１ビット
ＸＯＲ１９０５は、排他的論理和ゲートにより構成され、乱数系列発生器１９０３からの乱数系列と副情報更新器１９０４からの副情報１ビットとの排他的論理和を算出することにより変位制御信号を生成し、特殊ＰＥ変調器１９０６へ出力する。
【０２６３】
特殊ＰＥ変調器１９０６は、タイミング生成器１９０１からのＰＥ信号と変調器１９０２からのチャネル信号に基づいてＸＯＲ１９０５からの変位制御信号に対して特殊ＰＥ変調を施すブロックである。その詳細なブロック構成を図３４に示す。
【０２６４】
本特殊ＰＥ変調器１９０６は、ＰＥ変調器２００１、エッジ判定器２００２、距離判定器２００３、距離判定器２００４、セレクタ２００５、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６、および、特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器２００７を備えている。
【０２６５】
ＰＥ変調器２００１は、実施の形態８の情報記録装置のＰＥ変調器４０５と同等の機能を有するブロックである。ＰＥ変調器２００１は、排他的論理和ゲートで構成され、タイミング生成器１９０１からのＰＥ信号とＸＯＲ１９０５からの変位制御信号との排他的論理和を算出することによりＰＥ変調変位制御信号を生成し、エッジ判定器２００２へ出力する。
【０２６６】
エッジ判定器２００２は、変調器１９０２からの記録チャネル信号とＰＥ変調器２００１からのＰＥ変調変位制御信号から、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡ、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢを生成し、距離判定機２００３，２００４へそれぞれ出力する。なお、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡは、光ディスク上に記録マークを生成する部分を示す記録チャネル信号”Ｈｉｇｈ”の区間で、ＰＥ変調変位制御信号の立ち上がりエッジ位置を示す。記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢは、記録チャネル信号”Ｈｉｇｈ”の区間で、ＰＥ変調変位制御信号の立ち下がりエッジ位置を示す。
【０２６７】
距離判定器２００３は、変調器１９０２からの記録チャネル信号とエッジ判定器２００２からの記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡから、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡから記録チャネル信号立ち上がりまでの距離Ａ（プラス）と、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡから記録チャネル信号立ち下がりまでの距離Ａ（マイナス）とを算出し、セレクタ２００５に出力する。
【０２６８】
距離判定器２００４は、変調器１９０２からの記録チャネル信号とエッジ判定器２００
２からの記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢから、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢから記録チャネル信号立ち上がりまでの距離Ｂ（マイナス）と、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢから記録チャネル信号立ち下りまでの距離Ｂ（プラス）とを算出し、セレクタ２００５に出力する。
【０２６９】
セレクタ２００５は、後述するＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６の値に基づいて、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値が”正”の場合は、距離Ａ（マイナス）あるいは距離Ｂ（マイナス）をＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６および特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器２００７へ、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値が”負”の場合には、距離Ａ（プラス）および距離Ｂ（プラス）をＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６および特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器２００７へ出力する。
【０２７０】
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００５は、初期カウンタ値を”０”として、距離Ａ（プラス）および距離Ｂ（プラス）をカウントアップし、距離Ａ（マイナス）および距離Ｂ（マイナス）をカウントダウンするカウンタで構成される。
【０２７１】
特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器２００７は、セレクタ２００５で選択された距離に従って、距離Ａ（プラス）が選択された場合には、距離Ａ（プラス）だけＰＥ変調変位制御信号の上がりエッジ位置を進ませる、一方、距離Ａ（マイナス）が選択された場合には、距離Ａ（マイナス）だけＰＥ変調変位制御信号の上がりエッジ位置を遅らせる。また、距離Ｂ（プラス）が選択された場合には、距離Ｂ（プラス）だけ、ＰＥ変調変位制御信号の下がりエッジ位置を遅らせる、一方、距離Ｂ（マイナス）が選択された場合には、距離Ｂ（マイナス）だけ、ＰＥ変調変位制御信号の下がりエッジ位置を進ませる。
【０２７２】
従って、本特殊ＰＥ変調器１９０６は、ＸＯＲ１９０５からの変位制御信号をＰＥ変調するとともに、記録マーク内で変化点を持つことのない、かつ、”Ｈｉｇｈ””Ｌｏｗ”の区間がおおよそ等しくなる特殊ＰＥ変調変位制御信号を生成し、ラジアル変調器１９０７へ出力する。
【０２７３】
図３５は、特殊ＰＥ変調器１９０６の動作を示したタイミング図である。
【０２７４】
なお、図３５に示す記録チャネル信号（図３５のＡ）およびＰＥ変調制御信号（図３５のＢ）は、予め十分な時間、シフトレジスタ等により記憶しながら遅延されることで、図示するタイミングチャートでの制御が可能となる。
【０２７５】
本特殊ＰＥ変調器１９０６は、変位制御信号をＰＥ変調したＰＥ変調変位制御信号（図３５のＢ）を生成するとともに、エッジ判定器２００２によって、光ディスク上に記録マークを生成する区間を示す記録チャネル信号（図３５のＡ）が”Ｈｉｇｈ”の区間で、ＰＥ変調変位制御信号（図３５のＢ）の上がりエッジを示す記録マーク内エッジＡ（図３５のＣ）を生成する。また、記録チャネル信号（図３５のＡ）が”Ｈｉｇｈ”の区間で、ＰＥ変調変位制御信号（図３５のＢ）の下がりエッジを示す記録マーク内エッジＢ（図３５のＦ）を生成する。
【０２７６】
距離判定器２００３は、記録マーク内エッジＡ（図３５のＣ）の示す位置から記録チャネル信号の立ち上がりまでの距離（時間）を距離Ａ（プラス）（図３５のＤ）として抽出する。また、記録マーク内エッジＡ（図３５のＣ）の示す位置から記録チャネル信号の立ち下がりまでの距離（時間）を、距離Ａ（マイナス）（図３５のＥ）として抽出する。
【０２７７】
同様に距離判定器２００４は、記録マーク内エッジＢ（図３５のＦ）の示す位置から記録チャネル信号の立ち上がりまでの距離（時間）を距離Ｂ（マイナス）（図３５のＧ）と
して抽出する。また、記録マーク内エッジＢ（図３５のＦ）の示す位置から記録チャネル信号の立ち下がりまでの距離（時間）を距離Ｂ（プラス）（図３５のＨ）として抽出する。
【０２７８】
図３５のＩは、特殊ＰＥ変調器１９０６のＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６のカウンタ値を示し、図３５のＪは、特殊ＰＥ変調器１９０６の出力である特殊ＰＥ変調変位制御信号を示している。
【０２７９】
本特殊ＰＥ変調器１９０６は、ＰＥ変調変位制御信号の変化点が、記録チャネルの”Ｈｉｇｈ”区間に存在する（記録マーク内に存在する）場合、その変化点を記録マーク外に進めたり、遅らせたりすることによって、記録マーク内では変化点を持つことのない特殊ＰＥ変調変位制御信号を生成する。
【０２８０】
例として、図３５において、ＰＥ変調変位制御信号（Ｂ）のエッジｅｇ１が、特殊ＰＥ変調変位制御信号（Ｊ）のｅｇ６へ変位される場合について詳細に説明する。
【０２８１】
ここで、記録チャネル信号（図３５のＡ）において、記録基準クロックの８クロック分に相当する記録マークの区間内に、ＰＥ変調変位制御信号の下がりエッジｅｇ１が存在するものとする。このため、記録マーク内エッジＢがｅｇ１の場所を示している。
【０２８２】
記録マーク内エッジＢによって、記録マーク内に下がりエッジｅｇ１を検出した場合には、ｅｇ１から記録チャネル信号の上がりエッジｅｇ１１までの時間の５クロック分を示す”５”が距離Ｂ（マイナス）として、また、ｅｇ１から記録チャネル信号の下がりエッジｅｇ１２までの３クロック分を示す”３”が距離Ｂ（プラス）として生成される。
【０２８３】
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値（判定カウンタ値）（図３５のＩ）は、ｅｇ１の検出された時点で”０”を示している。すなわち、判定カウンタ値は、”０”として判定される為、距離Ｂ（マイナス）と距離Ｂ（プラス）の小さい方、すなわち距離Ｂ（プラス）を採択し、ｅｇ１を３クロック分遅らせた位置ｅｇ６へ変位させるとともに、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値に距離Ｂ（プラス）分を加算する。
【０２８４】
次に、ｅｇ２からｅｇ７への変位について説明する。
【０２８５】
ここで、ＰＥ変調変位制御信号（図３５のＢ）の上がりエッジｅｇ２は、６クロック分の記録マーク内に存在するものとする。記録マーク内エッジＡにその位置が示される。
【０２８６】
記録マーク内エッジＡによって、記録マーク内にＰＥ変調制御信号のエッジが存在することが示されれば、ｅｇ２から記録チャネル信号の上がりエッジｅｇ１３までの距離の２クロック分を示す”２”が距離Ａ（プラス）として、また、ｅｇ２から記録チャネル信号の下がりエッジｅｇ１４までの距離の４クロック分を示す”４”が距離Ａ（マイナス）として抽出される。
【０２８７】
ｅｇ２が検出されたタイミングでのＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値は、ｅｇ１を３クロック分遅延させたことを示す”３”であり、すなわち、”正”の値であることから、距離Ａ（マイナス）を採択し、ｅｇ２を距離Ａ（マイナス）分遅らせた位置ｅｇ７に変位させるとともに、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値を距離Ａ（マイナス）分を減算することによって更新する。
【０２８８】
同様に、ｅｇ３は、記録マーク内の変化点として検出され、ｅｇ３から記録チャネル信号の上がりエッジまでの距離Ａ（プラス）＝”６”、ｅｇ３から記録チャネル信号の下が
りエッジまでの距離Ａ（マイナス）＝”６”が検出される。
【０２８９】
ｅｇ３の検出されたタイミングでの判定カウンタ値は、”−１”であるため、距離Ａ（プラス）が採択され、ｅｇ３は、６クロック進められた位置ｅｇ８に変位し、カウンタ値は、”６”加算されて、”５”に更新される。
【０２９０】
以上のように、特殊ＰＥ変調器１９０６のＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６の値は、１１Ｔを最大記録マーク幅とするＤＶＤの場合、±１１の間に制御されるとともに、記録マーク内では変化点を持たない特殊ＰＥ変調変位制御信号を生成することができる。
【０２９１】
本情報記録装置の記録チャネル１９０７は、変調器１９０２からのチャネル信号をもとに、記録ビームの強さ、あるいは記録ビーム間隔を調整し、光ディスクへ記録マークを形成するための記録ビームの制御信号を生成し、記録ヘッド１９０８に出力する。
【０２９２】
記録ヘッド１９０８は、記録チャネル１９０７からの記録ビーム制御信号に基づいて記録ビームを光ディスク１９１１に照射して記録マークを形成することによって、主情報を記録する。
【０２９３】
ラジアル変調器１９０９は、電極１９１０を持っており、タイミング生成器１９０１からの変位許可信号が”Ｈｉｇｈ”の区間で、特殊ＰＥ変調器１９０６からのＰＥ変位制御信号に従って、電極１９１０に”＋”電荷あるいは”−”電荷をもたせることにより、記録ヘッド１９０８から照射される記録ビームを光ディスクの内周側あるいは外周側に変位させる。この結果、光ディスク上の記録マークが内周側あるいは外周側に変位した状態で記録されることにより、副情報が記録される。なお、この部分の基本構成は、実施の形態８の情報記録装置におけるラジアル変調器４０８と同じである。
【０２９４】
次に、本実施形態９にかかる情報再生装置について説明する。図３６は、本実施の形態に係る情報再生装置の主なブロック図である。本実施形態に係る情報再生装置は、再生ヘッド２２０１、再生チャネル２２０２、クロック抽出器２２０３、再生信号処理回路２２０４、乱数発生器２２０５、特殊ＰＥ変調器２２０６、ＴＥ信号ＡＤ変換器２２０７、および副情報検出器２２０８を備えている。
【０２９５】
再生ヘッド２２０１は、光ディスク２２０９に光ビームを照射し、その反射光からアナログ読み出し信号を生成し、再生チャネル２２０２に出力する。また、本再生ヘッド２２０１は、トラック中心位置に対する内周方向あるいは外周方向への記録マークの位相誤差を示すアナログＴＥ信号を生成し、ＴＥ信号ＡＤ変換器２２０７へ出力する。
【０２９６】
再生チャネル２２０２は、再生ヘッド２２０１から読み出されたアナログ読み出し信号を増幅したり、波形等化したりしてデジタル読み出し信号を生成し、クロック抽出器２２０３および再生信号処理回路２２０４に出力する。
【０２９７】
クロック抽出器２２０３は、再生チャネル２２０２からのデジタル読み出し信号から、そのデジタル読み出し信号に同期したクロックを生成し、再生信号処理回路２２０４に出力するとともに、上記のデジタル読み出し信号のバイト単位に同期したバイトクロックを生成し、再生信号処理回路２２０４、乱数発生器２２０５および副情報検出器２２０８に出力する。
【０２９８】
再生信号処理回路２２０４は、再生ヘッド２２０２からのデジタル読み出し信号から同期符号部を検出し、クロック抽出器２２０３からのクロック、バイトクロックに従って、１６ビットの情報を８ビットの情報に変換（本実施形態のようなＤＶＤの場合は８−１６
変調）することにより、主情報を抽出する。
【０２９９】
乱数発生器２２０５は、本実施の形態に係る情報記録装置における乱数発生器１９０５と同等の機能を有する部分であり、再生信号処理回路２２０４からの同期信号のタイミングで内部に秘密に記憶している初期値をプリセットし、クロック抽出器２２０３からのバイトクロックのタイミングで乱数系列を１ビットずつ生成して、特殊ＰＥ変調器２２０６に出力する。
【０３００】
特殊ＰＥ変調器２２０６は、本実施の形態に係る情報記録装置における特殊ＰＥ変調器１９０６と同等の機能を有する部分である。特殊ＰＥ変調器２２０６は、乱数発生器２２０５からの相関系列をクロック抽出器２２０３からのＰＥ信号と再生チャネル２２０２からのデジタル読み出し信号によって、記録マークを再生している区間では、“Ｈｉｇｈ“から”Ｌｏｗ“へ、あるいは”Ｌｏｗ“から”Ｈｉｇｈ“への変化点を持つことのない特殊ＰＥ変調相関系列を生成して副情報検出器２２０８へ出力する。
【０３０１】
ＴＥ信号ＡＤ変換器２２０７は、再生ヘッド２２０１からのアナログＴＥ信号をクロック抽出器２２０３からのクロックに従ってＡＤ変換を行い、デジタル化されたデジタルＴＥ信号を副情報検出器２２０８へ出力する。
【０３０２】
副情報検出器２２０８は、再生信号処理回路２２０４からの同期信号と、特殊ＰＥ変調器２２０６からの特殊ＰＥ変調相関系列と、ＴＥ信号ＡＤ変換器２２０７からのデジタルＴＥ信号から、クロック抽出器２２０３からのバイトクロックに従って、副情報を検出する。副情報検出器２２０８は、図３７に示すように、主に、セレクタ２３０１、副情報更新タイミング生成器２３０２、レベル積分器２３０３、および閾値判定器２３０４から構成される。
【０３０３】
セレクタ２３０１は、特殊ＰＥ変調器２２０６からの特殊ＰＥ変調相関系列が“Ｈｉｇｈ”の場合には、デジタルＴＥ信号をそのままレベル積分器２３０３に出力し、また、特殊ＰＥ変調相関系列が“Ｌｏｗ”の場合には、デジタル積分値の正負を反転して、レベル積分器２３０３に出力する。
【０３０４】
副情報更新タイミング生成器２３０２は、再生信号処理回路２２０４からの同期信号と、クロック抽出器２２０３からのバイトクロックから、再生しているフレーム位置情報を抽出して、フレーム識別信号としてレベル積分器２３０３に出力する。
【０３０５】
レベル積分器２３０３は、内部に８つの記憶部２３０３[０]〜２３０３[７]を有し、副情報更新タイミング生成器２３０２からのフレーム識別信号を元に、セレクタ２３０１から出力された反転あるいは非反転されたデジタルＴＥ信号レベルを下記の対応関係で積算する。記憶部２３０３[０]〜２３０３[７]で積算されたデジタルＴＥ信号レベルは、相関値[０]〜相関値[７]として、閾値判定器２３０４へ出力される。
【０３０６】
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 記憶部２３０３[０]
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 記憶部２３０３[１]
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 記憶部２３０３[２]
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 記憶部２３０３[３]
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 記憶部２３０３[４]
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 記憶部２３０３[５]
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 記憶部２３０３[６]
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 記憶部２３０３[７]
また、本積分器２３０３は、１セクタごとに副情報更新タイミング生成器２３０２から
出力される副情報更新タイミング信号によって、記憶部２３０３[０]〜２３０３[７]に記憶している各ＴＥ信号のレベル積分値（相関値[０]〜相関値[７]）を閾値判定器２３０４に出力したのち値をクリア（０にする）する。
【０３０７】
閾値判定器２３０４は、副情報更新タイミングでレベル積分器２３０３から出力される８つの積分値（相関値）を内部にあらかじめ記憶している正のしきい値および負のしきい値と比較することによって、１セクタに８ビットの副情報を抽出する。
【０３０８】
本発明の実施の形態９の光ディスクは、図３１に示すフォーマットで、
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 副情報［０］
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 副情報［１］
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 副情報［２］
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 副情報［３］
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 副情報［４］
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 副情報［５］
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 副情報［６］
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 副情報［７］
のように、１セクタに８ビットの副情報が、記録マークのラジアル方向の変位によって記憶されている。
【０３０９】
図３８は、本副情報検出器２２０８内で算出される相関値を示した概念図である。
【０３１０】
通常、光ディスクの再生装置は、螺旋状に記録されている複数フレームを持つセクタを内周側から外周側へと連続的に再生する。
【０３１１】
本情報再生装置は、１セクタ内の全２６フレームのフレーム番号を、フレームに付与された同期符号によって識別し、レベル積分器２３０３において、各フレーム番号に対応した記憶部を用いて相関値を抽出する。
【０３１２】
図３８のＡは、上記のフレーム識別信号であり、セクタ内の第１フレームおよび最終フレームを除いた２４フレームに対し、
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 識別子［０］
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 識別子［１］
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 識別子［２］
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 識別子［３］
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 識別子［４］
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 識別子［５］
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 識別子［６］
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 識別子［７］
の識別信号をレベル積分器２３０３に出力する。
【０３１３】
レベル積分器２３０３は、内部に８つの記憶部２３０３［０］〜２３０３［７］を有し、識別子に対応した記憶部により、セレクタ２３０１から出力された反転あるいは非反転されたデジタルＴＥ信号レベルの積分を行う。
【０３１４】
図３８のＢは、第２フレーム、第１０フレームおよび第１８フレームの記録マークをラジアル方向に微少量変位させることによって副情報ビット「０」を記録した場合であり、特殊ＰＥ変調相関系列が“Ｈｉｇｈ”かつデジタルＴＥ信号が“正”、特殊ＰＥ変調相関系列が“Ｌｏｗ”かつデジタルＴＥ信号が“負”のみが発生した場合である。この場合、第２、１０、１８フレームの区間で記憶部２３０３［０］の相関値［０］が正の方向へ単
純増加する。
【０３１５】
また、図３８のＣは、第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレームの記録マークをラジアル方向に微少量変位させることにより副情報ビット「１」を記録した場合であり、特殊ＰＥ変調相関系列が”Ｈｉｇｈ”かつデジタルＴＥ信号が”負”あるいは、特殊ＰＥ変調相関系列が”Ｌｏｗ”かつデジタルＴＥ信号が”正”のみが発生した場合である。この場合、第３、１１、１９フレームの区間で記憶部２３０３［１］の相関値［１］が負の方向へ単純減少する。
【０３１６】
以上のように、本発明の実施の形態９に係る光ディスクは、同期符号を伴うフレーム単位に主情報が記録され、複数フレームからなるセクタ単位で、ディスク上の連続しない３フレームの記録マークにラジアル方向の意図的な変位によって副情報１ビットが記録される。これによって、複数フレームにまたがるバーストエラーが存在した場合であっても、副情報を記録した３フレームが全滅するリスクを低減することができる。
【０３１７】
また、本発明の実施の形態９に係る情報記録装置は、内部で発生させた乱数系列に、記録マーク中には変化点を持つことのない特殊なＰＥ変調を施す。これにより、ラジアル方向に微少量変位させることによって副情報記録した光ディスクにおいても、記録マーク中にラジアル方向への変位がなされない為、ラジアル方向への変位の発見を困難にすることができる。
【０３１８】
また、本発明の実施形態９の情報再生装置は、不連続な３フレームに副情報１ビットが記録されるとともに記録マーク中ではラジアル方向の変位がなされていない光ディスクから、安定に主情報および副情報を再生することができる。
【０３１９】
以上のように、本実施形態に係る光ディスクの副情報は、記録マークのラジアル方向への微少量変位によって記録されるため、通常の書き換え型光ディスクへ複製することが困難である。このため、例えば、光ディスクに記録するコンテンツを復号化する復号鍵等を副情報として記録することも可能である。あるいは、従来、ＤＶＤ等において、高価かつ高出力のイニシャライザを用いた特別な記録方式によって記録しているディスク識別子を、この副情報として記録することも可能となり、製造コストを削減できる。
【０３２０】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭに代表される再生専用の光ディスクの場合は、ディスクを生成するスタンパの識別子を副情報として記録することも考えられる。
【０３２１】
また、上記の実施形態８，９では、情報記録装置および再生装置の乱数系列発生器の乱数系列の初期値を内部に秘密に記憶しているものとしたが、この代わりに、高価かつ高出力のイニシャライザを用いた特別な記録方式で記録されるディスク識別子を、乱数系列発生器の初期値とすることで、このイニシャライザを持たない海賊版メーカ等を排除することも可能である。
【０３２２】
また、実施形態８，９の情報記録装置および再生装置の乱数系列発生器の初期値をセクタ単位に付与されるセクタアドレスを用いて初期化することも可能である。この場合、セクタ単位で異なる初期値を設定することができ、副情報の秘匿性を向上することができる。
【０３２３】
また、上記の実施形態８，９では、連続する３フレームあるいは連続しない３フレームによって副情報を記録する形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数フレームにまたがって副情報１ビットを記録する光ディスクおよびその記録装置または再生装置は、全て本発明の技術的範囲に属する。例えば、１フレームを複数の区間（０〜
Ｎ）に分割し、複数フレームにまたがってこの０〜Ｎの区間でそれぞれ相関を算出することによって副情報を再生する場合などである。
【０３２４】
さらに、上記の実施形態８，９では、乱数系列発生器の初期値をブロック内部に秘密に記憶している形態を説明したが本発明はそれに限られない。例えば、乱数系列の初期値として、各光ディスク個別の識別子を用いる形態にすれば、各光ディスク媒体固有のラジアル方向への変位により記録マークを記録することが可能となる。
【０３２５】
また、例えば、乱数系列の初期値として、機器無効化処理の結果出力される鍵情報を用いることも可能である。この場合、副情報の記録あるいは再生を行う機器を無効化することも可能となる。
【０３２６】
その他にも、乱数系列の初期値として、光ディスクに記録されているアドレス情報、暗号化されたコンテンツ鍵を用いる形態にすることもできる。
【０３２７】
また、乱数初期値は副情報を不正行為から守る為に最も重要な情報であることから、機器内部に秘密に初期値を生成することも考えられる。
【０３２８】
（実施の形態１０）
本発明の実施の形態１０について図面を用いて詳細に説明する。
【０３２９】
実施の形態１０にかかる光ディスクは、記録マークにより主情報が記録され、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる（ウォブルさせる）ことにより副情報が記録された点では、前述の実施形態８，９と同様である。ただし、記録マークをウォブルさせる各フレームのデータ部が、トラック方向にランダムな長さの複数ブロックに分割され、それらのブロック毎にウォブル周期が異なっている点で、実施形態８，９と異なる。
【０３３０】
記録マークのウォブル周期が一定であると、トラッキングエラー信号をスペクトルアナライザ等で観測することにより、ウォブル周期が比較的容易に検出される可能性がある。ウォブル周期が検出されると、トラッキングエラー信号からバンドパスフィルタを用いて副情報が解読されてしまう危険がある。
【０３３１】
これに対して、本実施形態の光ディスクでは、上述のようにフレーム内でブロック毎にウォブル周期が異なるので、スペクトルアナライザで観測してもウォブル周期を検出することが困難となる。これにより、例えば不正に複製を行おうとする者による副情報の解読を防止できる。
【０３３２】
なお、全ブロックのウォブル周期が互いに異なっている必要はなく、ウォブル周期の不正検出が困難な程度の不規則性が保たれていれば、一部のブロックにおいてウォブル周期が同一であっても良い。
【０３３３】
ここで、図３９〜図４１を参照しながら、本実施形態に係る情報記録装置の構成および動作について説明する。図３９に示すように、本実施形態に係る情報記録装置は、バイトクロックを生成するタイミング生成器４０１の代わりに乱数生成クロックを出力するタイミング生成器４１１を備えたことを除いて、実施形態８に係る情報記録装置と同様の構成である。なお、本実施形態では、実施形態８で説明したブロックと同様の機能を有するブロックには実施形態８と同じ参照符号を付し、その構成および機能や動作の詳細な説明は省略する。後述する実施形態１１，１２においても同様とする。
【０３３４】
タイミング生成器４１１は、図４０に示すように、乱数生成器４１１ａ、加算器４１１
ｂ、ダウンカウンタ４１１ｃを備えている。乱数生成器４１１ａには、乱数系列の初期値としてフレーム番号を設定する。加算器４１１ｂは、乱数生成器４１１ａから出力される乱数（図４０のＢ）と所定の周期下限値とを加算し、その結果をプリセット値（図４１のＣ）としてダウンカウンタ４１１ｃへ出力する。なお、図４１の例では、周期下限値を“７”とした。ダウンカウンタ４１１ｃは、カウンタ値が“０”となった時点で乱数生成クロック（図４１のＤ）を乱数発生器４０３へ出力すると共に、加算器４１１ｂから出力されるプリセット値を新たにセットし、ダウンカウント（図４１のＥ）を開始する。
【０３３５】
なお、本実施形態にかかるタイミング生成器４１１から出力されるＰＥ信号（図４１のＦ）は、ダウンカウンタ４１１ｃがプリセットされてからカウンタ値が“０”となるまでの区間の前半で“Ｌｏｗ”となり、同区間の後半で“Ｈｉｇｈ”となる信号である。ダウンカウンタ４１１ｃがプリセットされてからカウンタ値が“０”となるまでの区間のクロック数が奇数である場合は、“Ｌｏｗ”と“Ｈｉｇｈ”交互に一方を１クロック分長くする。例えば図４１に示した例では、最初の１５クロック分の区間では、“Ｌｏｗ”が７クロック、“Ｈｉｇｈ”が８クロックであり、次の１１クロック分の区間では、“Ｌｏｗ”が６クロック、“Ｈｉｇｈ”が５クロックとなっている。また、例えば、直前の奇数フレームで“Ｌｏｗ”が１クロック多い場合は、現在の奇数フレームで“Ｈｉｇｈ”が１クロック多くなるようにする。
【０３３６】
このように、本実施形態では、記録マークをウォブルさせるフレームをランダムな長さの複数のブロックに分割し、これらの長さの不均一なブロック毎に“Ｌｏｗ”と“Ｈｉｇｈ”の区間がほぼ等しくなるようなＰＥ信号を生成し、生成されたＰＥ信号に基づいてＰＥ変調変位制御信号を生成する。これにより、フレーム内でのウォブルの周期がランダムとなり、スペクトルアナライザで観測されたとしても、ウォブル周期の検出は困難である。従って、副情報の解読や不正コピーが困難な光ディスクを実現できる。
【０３３７】
続いて、本実施形態１０にかかる情報再生装置について説明する。図５１は、本実施形態にかかる情報再生装置の主な構成を示すブロック図である。図５１において、実施形態８にかかる情報再生装置（図２５参照）と同様の機能を有するブロックについては実施形態８と同じ参照番号を付与し、その詳細な説明を省略する。
【０３３８】
図５１に示すように、本実施形態にかかる情報再生装置は、乱数発生器１１０５およびＰＥ変調器１１０６の代わりに（図２５参照）、タイミング生成器１４１１を備えている点において、実施形態８にかかる情報再生装置と異なる。
【０３３９】
タイミング生成器１４１１の内部構成は、図３９，４０に示したタイミング生成器４１１とほぼ同じであるが、（１）入力されるクロックが、図５１に示すように、クロック抽出器１１０３で再生されたクロックであり、（２）再生信号処理回路１１０４で検出される同期信号も入力される点において、タイミング生成器４１１と異なる。タイミング生成器１４１１は、これらの入力に従って乱数系列の初期化を行い、実施形態８で説明したように、乱数生成クロックを生成して出力する。
【０３４０】
実施形態８にかかる情報再生装置では、副情報検出器１１０８へ入力されるのはＰＥ変調相関系列であったが、本実施形態にかかる情報再生装置では、副情報検出器１１０８へ入力されるのはＰＥ信号（図４１のＦ）である。その他の点については、本実施形態にかかる情報再生装置の動作は、実施形態８の情報再生装置と同様である。
【０３４１】
（実施の形態１１）
本発明の実施の形態１１について図面を用いて詳細に説明する。
【０３４２】
本実施形態に係る光ディスクは、記録マークにより主情報が記録され、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる（ウォブルさせる）ことにより副情報が記録された点では、前述の実施形態８，９と同様である。ただし、記録マークをウォブルさせるフレームが所定長さの複数のブロックに分割され、各ブロック毎に記録マークをウォブルさせる周期が異なっている点において、実施形態８，９に係る光ディスクとは異なっている。
【０３４３】
ここで、図４２〜図４４を参照しながら、本実施形態に係る情報記録装置について説明する。図４２に示すように、本実施形態に係る情報記録装置は、タイミング生成器４０１およびＰＥ変調器４０５の代わりに、タイミング生成器４２１およびＸＯＲ４２５を備えたことを除いて、実施形態８に係る情報記録装置と同様の構成である。
【０３４４】
タイミング生成器４２１は、実施形態８に係るタイミング生成器４０１のようにＰＥ信号を生成するのではなく、基準変位信号を生成する。ＸＯＲ４２５は、ＸＯＲ４０４からの変位制御信号と、タイミング生成器４２１からの基準変位信号とに排他的論理和演算を施し、その結果を変位制御信号としてラジアル変調器４０８へ出力する。
【０３４５】
本実施形態のタイミング生成器４２１は、図４３に示すように、分周器４２１ａ、カウンタ４２１ｂ、変換テーブル４２１ｃを備えている。分周器４２１ａは、記録クロック（図４４のＡ）を１６分周することにより、バイトクロック（図４４のＢ）を生成し、乱数発生器４０３およびカウンタ４２１ｂへ出力する。カウンタ４２１ｂは、初期値“０”から、バイトクロックが入力される毎に値を１ずつインクリメントし、変換テーブル４２１ｃへ出力する。このカウンタ値がブロック番号（図４４のＤ）を表す。変換テーブル４２１ｃは、ブロック番号と乱数（図４４のＣ）を用いて基準変位制御信号（図４４のＥ）の周期を決定する。図４４のＣの乱数は、乱数発生器４０３からの乱数系列と同じものである。
【０３４６】
例えば、図４４の例では、第１ブロック（ブロック番号“０”）の基準変位制御信号の周期は１６Ｔであり、第２ブロック（ブロック番号“１”）の基準変位制御信号の周期は８Ｔ、第３ブロック（ブロック番号“２”）の基準変位制御信号の周期は４Ｔである。なお、各ブロックにおいて、基準変位制御信号が“Ｌｏｗ”の区間の長さの総和と、“Ｈｉｇｈ”の区間の長さの総和は等しくなるようにされている。
【０３４７】
このように、本実施形態では、記録マークをウォブルさせるフレームを所定長さの複数のブロックに分割し、各ブロック毎に記録マークをウォブルさせる周期を異ならせることにより、スペクトルアナライザで観測されたとしても、ウォブル周期の検出は困難である。従って、副情報の解読や不正コピーが困難な光ディスクを実現できる。
【０３４８】
続いて、本実施形態１１にかかる情報再生装置について説明する。図５２は、本実施形態にかかる情報再生装置の主な構成を示すブロック図である。図５２において、実施形態１０にかかる情報再生装置（図５１参照）と同様の機能を有するブロックについては実施形態１０と同じ参照番号を付与し、その詳細な説明を省略する。
【０３４９】
図５２において、１４２１はタイミング生成器であり、図４２，図４３に示したタイミング生成器４２１とほぼ同じ構成であるが、（１）入力されるクロックが、図５２に示すように、クロック抽出器１１０３で再生されたクロックであり、（２）再生信号処理回路１１０４で検出される同期信号も入力される点において、タイミング生成器４２１と異なる。また、本実施形態にかかる情報再生装置は、乱数発生器１４２２とＸＯＲ１４２３をさらに備えている。
【０３５０】
実施形態１０にかかる情報再生装置では、副情報検出器１１０８に入力されるのはＰＥ
信号であるが、本実施形態にかかる情報再生装置では、同期信号により初期化され、バイトクロックで更新される乱数系列（乱数発生器１４２２からの出力）と、タイミング生成器１４２１から出力される基準変位信号とをＸＯＲ１４２３で演算した結果の変位制御信号が、副情報検出器１１０８に入力される。その他の点については、本実施形態にかかる情報再生装置の動作は、実施形態１０と同様である。
【０３５１】
（実施の形態１２）
本発明の実施の形態１２について図面を用いて詳細に説明する。
【０３５２】
本実施形態に係る光ディスクは、記録マークにより主情報が記録され、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる（ウォブルさせる）ことにより副情報が記録された点では、前述の実施形態８，９と同様である。ただし、記録マークをウォブルさせるフレームが所定長さのｎ個（ｎは４以上の自然数）のブロックに分割され、記録マークをウォブルさせる周期がｍ個（ｍはｎの１以外の約数）のブロック毎に異なっている点において、実施形態８，９に係る光ディスクとは異なっている。
【０３５３】
ここで、図４５〜図４７を参照しながら、本実施形態に係る情報記録装置について説明する。図４５に示すように、本実施形態に係る情報記録装置は、タイミング生成器４０１およびＰＥ変調器４０５の代わりに、タイミング生成器４５１および変調信号生成器４５５を備えたことを除いて、実施形態８に係る情報記録装置と同様の構成である。
【０３５４】
本実施形態の情報記録装置において、タイミング生成器４５１は、記録クロック（図４６のＡ）を１６分周することにより、バイトクロック（図４６のＢ）を生成し、乱数発生器４０３へ出力する。乱数発生器４０３は、“０”または“１”の１ビットの乱数系列（図４６のＣ）を、ＸＯＲ４０４へ出力する。ＸＯＲ４０４は、当該フレームに記録すべき副情報１ビット（図４６のＤ）と、乱数発生器４０３からの乱数系列との排他的論理和を算出することによって、変位制御信号（図４６のＥ）を生成し、変調信号生成器４５５へ出力する。
【０３５５】
変調信号生成器４５５は、変位制御信号に基づいて、ｍ個のブロックからなる期間（図４６のＦ）毎にウォブル周期が異なり、かつ、各期間内における変調信号“Ｌｏｗ”の区間の長さの総和と“Ｈｉｇｈ”の区間の長さの総和とが等しくなるように、変調信号（図４６のＧ）を生成する。なお、図４６に示した例ではｍ＝３であり、ｎは３の倍数である。
【０３５６】
図４７に、変調信号生成器４５５の内部構成の一例を示す。図４７において、４５５ａはシリアル−パラレル変換器、４５５ｂは変換テーブル、４５５ｃはパラレル−シリアル変換器である。
【０３５７】
このように、本実施形態では、記録マークをウォブルさせるフレームが所定長さのｎ個（ｎは４以上の自然数）のブロックに分割され、記録マークをウォブルさせる周期をｍ個（ｍはｎの１以外の約数）のブロック毎に異ならせていることにより、スペクトルアナライザで観測されたとしても、ウォブル周期の検出は困難である。従って、副情報の解読や不正コピーが困難な光ディスクを実現できる。
【０３５８】
（実施の形態１３）
本実施形態に係る光ディスクは、図４８に示すように、第２〜第２５フレーム（♯１〜♯２４）の３フレーム毎に、記録マークをラジアル方向に微小量変位させる（ウォブルさせる）ことにより１ビットの副情報が記録されている点で、実施の形態８に係る光ディスクと同様である。ただし、本実施形態に係る光ディスクは、第１フレーム（♯０）および
第２６フレーム（♯２５）に、第２〜第２５フレームの記録マークのウォブル周期とは異なる周期により、副情報を再生するために必要な情報が記録されている点において、実施の形態８とは異なる。なお、副情報を再生するために必要な情報としては、例えば副情報のＣＲＣ等が考えられるが、これには限定されない。
【０３５９】
一例として、第２〜第２５フレームの記録マークのウォブル周期を１６Ｔとした場合、第１フレーム（♯０）および第２６フレーム（♯２５）の記録マークを８Ｔの周期でウォブルさせることにより、副情報のＣＲＣを記録することが考えられる。
【０３６０】
このように、副情報を再生するために必要な情報を、副情報を記録しないフレームにおいて、副情報のウォブル周期とは異なる周期で記録マークをウォブルさせることにより記録することにより、周波数の異なる１６Ｔウォブル、８Ｔウォブルの両方を複製しなければ、本実施形態に係る光ディスクを複製することはできない。これにより、光ディスクの不正コピーをより確実に防止することが可能となる。
【０３６１】
（実施の形態１４）
本実施形態に係る光ディスクは、記録マークをラジアル方向に微小量変位させる（ウォブルさせる）ことにより副情報が記録されている点で、実施の形態８に係る光ディスクと同様である。ただし、本実施形態の光ディスクにおける記録ウォブルは、図４９に示すように、副情報のウォブルに、副情報のウォブルとは位相が異なるダミーウォブルを重畳することにより生成されたウォブルである点において、実施の形態８と異なる。
【０３６２】
このようにダミーウォブルが重畳されていることにより、トラッキングエラー信号をスペクトルアナライザで観測したとしても、副情報のウォブル信号を抽出することは極めて困難である。従って、副情報の解読や不正コピーが困難な光ディスクを実現できる。
【０３６３】
このような記録ウォブルを生成するために、本実施形態に係る情報記録装置は、図５０に示すように、実施形態８に係る情報記録装置（図１８参照）におけるＰＥ変調器４０５とラジアル変調器４０８との間に加算器４９１が設けられている。この加算器４９１においてＰＥ変調器４０５の出力とダミーウォブル発生器４９２からのダミーウォブル信号とを加算することにより、図４９に示すような記録ウォブルを生成することができる。
【０３６４】
このダミーウォブル発生器４９２におけるダミーウォブルの発生方法を、正規ドライブの製造者にのみ開示することにより、副情報の不正な複製をより確実に防止することができる。
【０３６５】
なお、上述の実施形態８〜１４では、主情報を記録マークで記録した光ディスクを例示したが、この「記録マーク」とは、凹または凸のマークの両方を含む。
【０３６６】
また、実施形態８〜１４に係る光記憶媒体を再生する情報再生装置において、実施の形態２で説明したように、副情報の再生結果に基づいて、光記憶媒体が正規の媒体ではないと判断された場合に、出力禁止や警告などの措置を講ずるようにすることも好ましい。
【０３６７】
以上のように本発明によれば、記録容量を低下させることなく、正確に光記憶媒体を識別することができ、かつ、著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる光記憶媒体及び情報記録／再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３６８】
【図１】本発明の実施の形態１の光記憶媒体の構成の概略を示す図である。
【図２】図１に示す光記憶媒体のコントロールデータ領域と主情報領域の境界を拡大して示した模式図である。
【図３】本発明の実施の形態２の情報再生装置の構成の概略を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態３の光記憶媒体の構成の概略を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態４の光記憶媒体のコントロールデータ領域と主情報領域の境界を拡大して示した模式図である。
【図６】本発明の実施の形態４の光記憶媒体のウォブルピットとデジタル信号を示した模式図である。
【図７】本発明の実施の形態５の光記憶媒体のウォブルピットとデジタル信号を示した模式図である。
【図８】本発明の実施の形態６の光記憶媒体のウォブルピットとデジタル信号を示した模式図である。
【図９】光記憶媒体におけるピットの断面を模式的に示したものであり、（ａ）は、ピットの断面が理想的な矩形状に形成された場合、（ｂ）は、ピットの断面が台形状に形成された場合をそれぞれ示す断面図。
【図１０】本発明の実施の形態２の情報再生装置を構成する光検出器と差動演算部を示した模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態７の情報再生装置を構成する光検出器とウォブリング信号検出部を示した模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態７の情報再生装置に用いられる光記憶媒体の情報記録層に記録される情報のフォーマットを示した模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態７の情報再生装置に用いられる光記憶媒体の情報記録層に記録されるウォブルパターンである。
【図１４】本発明の実施の形態７の情報再生装置に用いられる光記憶媒体の情報記録層に記録される別のウォブルパターンである。
【図１５】実施の形態８の光ディスクの記録マークの形状をあらわす概念図
【図１６】実施の形態８の副情報の記録フォーマットを示す概念図
【図１７】実施の形態８の副情報ビット「０」および副情報ビット「１」の記録された記録マークを示す概念図
【図１８】実施の形態８の情報記録装置の概略ブロック図
【図１９】本発明の情報記録装置、情報再生装置の乱数発生器の詳細を示す図
【図２０】実施の形態８のＸＯＲの詳細なブロック図
【図２１】実施の形態８、９のラジアル変調器の詳細なブロック図
【図２２】実施の形態８の情報記録装置によって副情報ビット「０」を記録する場合のタイミングチャート
【図２３】実施の形態８の情報記録装置によって副情報ビット「１」を記録する場合のタイミングチャート
【図２４】本発明における情報記録装置の変位許可信号および情報再生装置の相関検出許可信号のタイミングチャート
【図２５】実施の形態８の情報再生装置の概略ブロック図
【図２６】実施の形態８の情報再生装置の再生ヘッドの詳細なブロック図
【図２７】実施の形態８の情報再生装置における副情報検出器の詳細なブロック図
【図２８】実施の形態８の情報再生装置において副情報ビット「０」を検出する場合のタイミングチャート
【図２９】実施の形態８の情報再生装置において副情報ビット「１」を検出する場合のタイミングチャート
【図３０】実施の形態８の情報再生装置の副情報検出器内のレベル積分器の積分値を示したタイミングチャート
【図３１】実施の形態９の光ディスクの副情報の記録フォーマットを示す概念図
【図３２】実施の形態９の副情報ビット「０」および副情報ビット「１」の記録された記録マークを示す概念図
【図３３】実施の形態９の情報記録装置の概略ブロック図
【図３４】実施の形態９の情報記録装置および情報再生装置における特殊ＰＥ変調器の詳細なブロック図
【図３５】実施の形態９の情報記録装置および情報再生装置における特殊ＰＥ変調器の操作を示すタイミングチャート
【図３６】実施の形態９の情報再生装置の概略ブロック図
【図３７】実施の形態９の情報再生装置の副情報検出器の詳細なブロック図
【図３８】実施の形態９の情報再生装置の副情報検出器内のレベル積分器の積分値の推移を示したタイミングチャート
【図３９】実施の形態１０の情報記録装置の概略ブロック図
【図４０】実施の形態１０のタイミング生成器のブロック図
【図４１】実施の形態１０の情報記録装置におけるタイミングチャート
【図４２】実施の形態１１の情報記録装置の概略ブロック図
【図４３】実施の形態１１のタイミング生成器のブロック図
【図４４】実施の形態１１の情報記録装置におけるタイミングチャート
【図４５】実施の形態１２の情報記録装置の概略ブロック図
【図４６】実施の形態１２の情報記録装置におけるタイミングチャート
【図４７】実施の形態１２の変調信号生成器のブロック図
【図４８】実施の形態１３の副情報の記録フォーマットを示す概念図
【図４９】実施の形態１４の副情報の記録ウォブルの生成を示す説明図
【図５０】実施の形態１４の情報記録装置の概略ブロック図
【図５１】実施の形態１０の情報再生装置の概略ブロック図
【図５２】実施の形態１１の情報再生装置の概略ブロック図
【図５３】従来の光ディスクの記録マークの状態を示す概念図
【符号の説明】
【０３６９】
１ 半導体レーザ光源
３１ 光検出器
３１ａ〜３１ｈ 受光部
４ 光ピックアップ
５ 移送制御器
６ 光記憶媒体モータ６
７ 第１の制御手段
８ 増幅器
９ 第２の制御手段
１０ 復調手段
１１ 検出手段
１２ システム制御手段
４１、４２ 光記憶媒体
４２ａ、４２ｂ 情報記録層
４１ａ、４３ａ コントロールデータ領域
４１ｂ、４３ｂ 主情報記録領域
４１ｃ、４１ｄ、４３ｃ バッファ領域
１０１，２０３ 同期符号部
１０２，２０４ データ部
１０３，１０４ ラジアル方向に変位した記録マーク
１０５ 標準の記録マーク
２０１ ＥＣＣブロック
２０２ セクタ
２０５ ＩＤを含むフレーム
４０１，１９０１ タイミング生成器
４０２，１９０２ 変調器
４０３，１９０３ 乱数発生器
４０４，１９０５ ＸＯＲ
４０５ ＰＥ変調器
４０６，１９０７ 記録チャネル
４０７，１９０８ 記録ヘッド
４０８，１９０９ ラジアル変調器
４１０，１９１１ 光ディスク
５０１ シフトレジスタ
６０１ 副情報記憶部
６０２ 副情報更新部
７０１ デジタルウォブル信号発生器
７０２ ＤＡ変換器
７０３ ＬＰＦ
１１０１，２２０１ 再生ヘッド
１１０２，２２０２ 再生チャネル
１１０３，２２０３ クロック抽出器
１１０４，２２０４ 再生信号処理回路
１１０５，２２０５ 乱数発生器
１１０６ ＰＥ変調器
１１０７，２２０７ ＴＥ信号ＡＤ変換器
１１０８，２２０８ 副情報検出器
１１０９ 光ディスク
１２０１ 半導体レーザ
１２０２ 光学系
１２０３，１２０４ フォトデテクタ
１３０１ セレクタ
１３０２ 副情報更新タイミング生成器
１３０３ レベル積分器
１３０４ しきい値判定器
１９０４ 副情報更新器
１９０６ 特殊ＰＥ変調器
２００１ ＰＥ変調器
２００２ エッジ判定器
２００３，２００４ 距離判定器
２００５ セレクタ
２００６ カウンタ
２００７ 特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器
２２０６ 特殊ＰＥ変調器
２３０１ セレクタ
２３０２ 副情報更新タイミング生成器
２３０３ 積分器
２３０４ しきい値判定器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記憶媒体並びに該光記憶媒体に対して情報の記録または再生を行う情報記録／再生装置に関するものであって、特に、不正な複製から著作物を保護するために映像や音声などの記録信号を暗号化して記録している光記憶媒体とそれに対して情報の記録または再生を行う情報記録／再生装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ／Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｃ）に代表される光ディスクは、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕａｌ）データやコンピュータ等の大容量のデジタルデータを記録する媒体として広く普及している。例えば、２時間以上の高品質な動画が記録され、販売されている。このようなデジタル著作物が不正に他の記録媒体にコピーされることを防止するために、コンテンツ暗号と呼ばれる方式が採用されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
この方式では、映画等の圧縮されたデジタル著作物を３階層の秘密鍵（タイトル鍵、ディスク鍵、マスター鍵）を用いて暗号化し、ユーザがアクセス可能なユーザ領域に記録しておくものである。そして、秘密鍵の中でも最も重要なマスター鍵についてはライセンスを受けた正規のメーカだけに通知し、ＤＶＤごとおよびタイトルごとに必要とされるディスク鍵およびタイトル鍵については、マスター鍵に基づいて暗号化し、ユーザがアクセスすることのできない制御情報領域に格納しておくものである。これにより、ユーザは復号に必要な秘密鍵へのアクセスが制限されるため、ファイルコピー等による不正コピーはできない。しかしながら、このような技術は、秘密鍵を記録した制御情報領域も含めた全領域の内容がそのまま他の光ディスクに不正にコピーされてしまうような不正行為に対応できない。
【０００４】
そこで、図５３のように光ディスクに記録される記録マークをフレーム単位（図５３のＡ）で半径方向に変位させた特異ピット列（図５３のＢ）を記録することにより、正規の光ディスクか不正にコピーされた光ディスクであるかを判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
このような特異ピット列の存在は、トラッキングエラー信号（図５３のＣ）から生成されるバーストＴＥ信号（図５３のＤ）によって検出できる。従って、内部発生させた基準信号とバーストＴＥ信号において信号レベルが一致するフレーム数をカウントし、このカウント値を元に正規のメディアであるか、複製されたメディアであるかの識別を行うことができる。
【０００６】
このように、半径方向へ記録マークが変位されている光ディスクを、通常の方法でコピーしたとしても、コピーされた光ディスクでは特異ピットは生成されない。このため、不正にコピーされた光ディスクを判別することが可能となる。
【特許文献１】特許第３０６１０９８号公報
【非特許文献１】ＩＴＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ Ｖｏｌ．２１、Ｎｏ．３１、ｐｐ．１５−１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ピット列をウォブルさせて記録することにより、その分オフトラックに対する許容範囲が狭くなり、光記憶媒体及び情報再生装置の信頼性が低くなる。信頼性を
確保するためには、ピット列を記録するトラックのピッチをウォブルの分広げなければならず、その分記録容量が低下してしまうという課題があった。
【０００８】
また、上記従来の技術では、特異ピットの存在のみに基づいて正規ディスクの判定を行っているため、特異ピットの存在する位置さえ明らかになれば、その位置に任意の特異ピット列を生成することによって不正コピーが可能となる。これにより、ライセンスを受けていない不正なディスク作成者によって、コピーされたデジタル著作物を大量に作成されることによって、デジタルコンテンツの適切な流通を妨げてしまう可能性が存在する。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、記録容量を低下させることなく、正確に光記憶媒体の識別を行うことができ、かつ著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる光記憶媒体並びに該光記憶媒体に対して情報の記録、再生を行うための情報記録／再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第１の光記憶媒体は、光を介して読み出すことが可能な凹または凸のマーク列として情報が記録されている主情報領域と、コントロールデータ領域とを有する情報記録層を備えている光記憶媒体であって、前記コントロールデータ領域に、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報が、光が入射する側に対して凹または凸の溝をウォブルすることで記録されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第２の光記憶媒体は、光を介して読み出すことが可能なマーク列として情報が記録されている主情報領域と、コントロールデータ領域とを有する情報記録層を備えている光記憶媒体であって、前記コントロールデータ領域に、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報がマーク列をウォブルすることで記録されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第３の光記憶媒体は、光を介して読み出すことが可能なマーク列として情報が記録されている主情報領域と、コントロールデータ領域とを有する情報記録層を備えている光記憶媒体であって、前記コントロールデータ領域に、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報がマーク列で記録されており、前記主情報領域に記録されるマーク列がウォブルされ、トラックピッチをＴｐ2としたとき、ウォブ
ルの変位量の最大振幅がＴｐ2／３０以下であることを特徴とする。
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる第４の光記憶媒体は、光を介して読み出すことが可能なマーク列として情報が記録されている主情報領域と当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報が記録されているコントロールデータ領域とを有する情報記録層を複数備え、前記複数の情報記録層のいずれか１つの情報記録層のコントロールデータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されていることを特徴とする。
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる情報再生装置は、暗号化された主データ情報が主情報領域に記録され、前記主データ情報の暗号を解くための鍵情報、もしくは正規の製造がなされた光記憶媒体であることまたは情報を再生しても良いことを示す識別情報を含む光記憶媒体情報が、マーク列または光が入射する側に対して凹または凸の溝をウォブルすることでコントロールデータ領域に記録されている光記憶媒体に光を照射し、前記光記憶媒体に記録された主データ情報と光記憶媒体情報を読み取る光ピックアップと、前記光ピックアップによって読み出された信号に基づいて前記鍵情報を検出する鍵情報検出手段と、前記鍵情報検出手段により検出された鍵情報に基づいて前記主データ情報の暗号を解く復調手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る第５の記憶媒体は、光学的に読み取り可能な記録マークによって、同期符号を伴うフレーム単位に主情報が記録された光記憶媒体であって、少なくとも一部のフレームにおいて、前記同期符号が記録されていない部分に、前記記録マークを標準位置に対して光記憶媒体の外周側に微少量変位させた位置あるいは内周側に微少量変位させた位置に形成することにより副情報が記録されていることを特徴とする。
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る情報記録装置は、光学的に読み取り可能な記録マークによって、同期符号を付与したフレーム単位で、主情報を光記憶媒体へ記録する情報記録装置であって、前記主情報を変調するとともに、所定の間隔ごとに同期符号を挿入する変調部と、前記同期符号を挿入するタイミングを基準として変位制御信号を生成する変位制御信号生成部と、前記変位制御信号により前記記録マークを外周側または内周側へ微少量変位させることにより副情報を記録する副情報記録部とを有することを特徴とする。
【００１７】
上記の目的を達成するために、本発明に係る第２の情報再生装置は、光ディスクに形成された記録マークから、同期符号を伴うフレーム単位に主情報を再生する装置であって、記録マークのラジアル方向の変位を検出するラジアル位相差検出部と、前記記録マークの再生信号から、当該再生信号に同期した基準クロック信号を抽出するクロック抽出部と、前記再生信号から前記同期符号を検出し、前記再生信号を復調する再生信号処理部と、前記同期信号が検出されたタイミングを基準とする相関系列を生成する相関系列生成部と、前記ラジアル位相差検出部により生成したラジアル位相差信号と前記相関系列とによって、副情報を検出する副情報検出部とを有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の第１の光記憶媒体には、コントロールデータ領域に、光が入射する側に対して凹または凸の溝をウォブルすることにより、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報が記録されている。光記憶媒体情報とは、物理フォーマット情報や光記憶媒体製造情報の他、主情報領域に暗号化されて記録されたデータ情報を復号するための鍵情報等を含む。このように、コントロールデータ領域に溝をウォブルさせて光記憶媒体情報を記録することにより、記録容量を低下させることなく、個々の媒体を正確に識別することが可能な光記憶媒体を提供できる。また、鍵情報を含む光記憶媒体情報が、溝をウォブルさせることにより記録されているので、この光記憶媒体情報を他の光記憶媒体に不正に複製することは困難である。これにより、データ情報の著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる。
【００１９】
本発明の第２の光記憶媒体には、コントロールデータ領域に、マーク列をウォブルさせることにより、当該光記憶媒体に関する光記憶媒体情報が記録されている。光記憶媒体情報とは、物理フォーマット情報や光記憶媒体製造情報等を含む。このように、コントロールデータ領域にマーク列をウォブルさせて光記憶媒体情報を記録することにより、記録容量を低下させることなく、個々の媒体を正確に識別することが可能な光記憶媒体を提供できる。また、マーク列がウォブルさせて記録されているので、この光記憶媒体情報を他の光記憶媒体へ不正に複製することは困難である。
【００２０】
また、第３の光記憶媒体は、主情報領域のマーク列がウォブルされていることにより、不正な複製を防止できる。さらに、トラックピッチをＴｐ2としたとき、ウォブルの変位
量の最大振幅がＴｐ2／３０以下であることにより、クロストークの影響を全く無視する
ことができる。
【００２１】
第４の光記憶媒体は、複数の情報記録層のいずれか１つの情報記録層のコントロールデ
ータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されていることにより、いずれかの情報記録層のコントロールデータ領域へアクセスすれば、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報を得ることができる。これにより、学習時間の短縮を図れる。
【００２２】
本発明の情報再生装置によれば、コントロールデータ領域から、光が入射する側に対して凹または凸の溝もしくはマーク列をウォブルさせて記録された光記憶媒体情報を読み出すことにより、個々の媒体を正確に識別することができる。また、光記憶媒体情報から検出した鍵情報を用いて情報再生を行うことにより、著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる。なお、本発明の情報再生装置は、再生専用機に限らず、記録機能等を有するものを含むことは言うまでもない。
【００２３】
第１または第２の光記憶媒体において、前記主情報領域に記録される情報が、光が入射する側に対して凹もしくは凸のマーク列として記録されていることが好ましい。主情報領域とコントロールデータ領域に情報をいずれもマーク列として記録することにより、光記憶媒体を製造する際の成形圧力が小さくて済み、成型機のコストを低くできるからである。さらに、マーク列がウォブルされていることが好ましい。これにより、不正な複製をより確実に防止することができる。
【００２４】
第２の光記憶媒体において、前記主情報領域に記録されるマーク列が、光が入射する側に対して凹もしくは凸のマーク列であることが好ましい。
【００２５】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域におけるトラックピッチをＴｐ1とし、マークの幅をＭｗ1としたとき、
０．３×Ｔｐ1≦Ｍｗ1≦０．７×Ｔｐ1
の関係が成り立つことが好ましい。マーク幅の作製誤差が生じた場合でも、記録される光記憶媒体情報への影響が小さくて済むからである。
【００２６】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマークの幅をＭｗ1とし、主情報領域に記録されるマークの幅をＭｗ2としたとき、
Ｍｗ1＞Ｍｗ2
の関係が成り立つことが好ましい。主情報領域に記録された情報と、コントロールデータ領域に記録された情報の両方について、良好な信号が得られるからである。なお、この構成において、主情報領域におけるトラックピッチをＴｐ2、マークの幅をＭｗ2としたとき、
Ｍｗ2＜０．５×Ｔｐ2
の関係がさらに成り立つことが好ましい。マーク幅の作製誤差が生じた場合でも再生信号への影響が小さくて済むからである。
【００２７】
第２または第３の光記憶媒体において、ウォブルの変位が、マーク列におけるスペースのタイミングで行われることが好ましい。スペース部分でウォブルを変位させることにより、カッティングマシンの影響を受けにくく、良好な信号検出が可能となる。さらに、ウォブルの変位をマーク列におけるスペースのタイミングとするように、前記マーク列を記録する装置による記録動作を微調整するための変換表を複数有することが好ましい。これにより、ウォブルの変位のタイミングを適切に調整することができ、ジッタ劣化を防止できる。
【００２８】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録される情報が、マークのエッジ部により表されていることが好ましい。連続溝をウォブルさせた場合と同様のＳ／Ｎを確保できるので、コントロールデータ領域に記録された情報を信頼性高く検出できるからである。なお、第２の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録
される情報が、マークの中心部により表されていることも好ましい。ジッタの影響が小さく、コントロールデータ領域に記録された情報を信頼性高く検出できるからである。
【００２９】
第２または第３の光記憶媒体において、マーク列は、情報を再生する際に用いられる同期パターンを特定の周期で有しており、前記同期パターンと同期してウォブルが行われていることが好ましい。マーク列からクロック信号を生成することが可能となり、ウォブル量が微小な場合でも安定的に信号を検出することが可能だからである。
【００３０】
上記の構成において、さらに、１つの同期パターンの周期をＣｙ1とし、ウォブルの周
期をＣｙ2としたとき、
Ｃｙ2＝Ｃｙ1×Ｍ／２ （Ｍは自然数）
の関係、あるいは、
Ｃｙ1＝Ｃｙ2×Ｍ／２ （Ｍは自然数）
の関係が成り立つことが好ましい。 この好ましい構成によれば、ビットスリップの影響を回避することが可能である。また、後者の関係が成り立つ場合は、同期パターンのタイミングで信号を検出することが可能である。
【００３１】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマークの長さをＭＬ1とし、前記マークを記録する際に照射される光の波長をλとし、光を照射す
る光学系の開口数をＮＡとしたとき、
ＭＬ1≧２×λ／ＮＡ
の関係が成り立つことが好ましい。クロック信号を生成する際に、イコライザを用いなくても、振幅が十分大きい信号を得ることができるからである。
【００３２】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマークの長さをＭＬ1とし、前記マークを記録する際に照射される光の波長をλとし、光を照射す
る光学系の開口数をＮＡとしたとき、
ＭＬ1≧λ／（２×ＮＡ）
の関係が成り立つことも好ましい。マークおよびスペースの繰り返しから得られる信号を用いてクロック信号を生成できるからである。
【００３３】
第２または第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマーク及びスペースのそれぞれの長さが、所定の周期Ｔを基本として、当該周期Ｔの整数倍であることが好ましい。さらに、マーク及びスペースのそれぞれが、単一の長さ、あるいは、複数種類の長さを有することが好ましい。
【００３４】
第１〜３の光記憶媒体において、主情報領域に記録される情報が暗号化されたデータ情報であり、前記光記憶媒体情報が、前記データ情報の暗号を解くための鍵情報を含む構成としてもよい。この構成によれば、著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる。また、鍵情報が、凹または凸の溝もしくはマーク列をウォブルすることで記録されていることが好ましい。また、鍵情報が、ウォブルの中心部により表されていれば、さらに好ましい。また、第１〜第３の光記憶媒体において、上記の鍵情報の代わりに、正規の製造がなされた光記憶媒体であることもしくは情報を再生しても良いということを示す識別情報を含む構成としても良い。
【００３５】
第１〜３の光記憶媒体において、ウォブルの周期が、マークとスペースの一対の長さよりも長いことが好ましい。隣接トラックの影響を軽減することができるからである。なお、ウォブルの周期が、マークとスペースの一対の長さの４倍以上であることがさらに好ましい。
【００３６】
第１〜３の光記憶媒体において、ウォブルの周期が、所定の周期Ｔを基本として、当該周期Ｔの整数倍であることが好ましい。マークおよびスペースの繰り返しから生成可能なクロック信号を用いて、ウォブル変調された光記憶媒体情報を検出できるからである。
【００３７】
第１〜第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域に記録されるマークもしくは溝の光学的な深さをＭｄ1とし、前記マークもしくは溝を記録する際に照射される光の
波長をλとしたとき、
λ／８≦Ｍｄ1≦λ／４
の関係が成り立つことが好ましい。高品位な信号を得られるからである。
【００３８】
第１〜第３の光記憶媒体において、前記コントロールデータ領域におけるウォブル周波数が、トラッキングサーボ帯域よりも高い周波数であることが好ましい。
【００３９】
第１〜第３の光記憶媒体において、ウォブルが、トラッキングサーボの帯域内で直流成分を持たないことが好ましい。安定したトラッキングが可能となるからである。
【００４０】
第１〜第３の光記憶媒体において、ウォブルの変位するタイミングが、疑似ランダムであることが好ましい。解読がより困難になるからである。
【００４１】
第１〜第３の光記憶媒体において、鍵情報の１ビットに対し、複数のウォブルが割り当てられたことが好ましい。信号検出時に直流成分ないし低周波成分をキャンセルすることが可能となり、Ｓ／Ｎが向上するからである。
【００４２】
第１〜第３の光記憶媒体において、鍵情報が、離散的または連続的に記録されたことが好ましい。離散的に記録すれば、解読の難易度が向上する点で有利であり、連続的に記録すれば、読み出しに要する時間が短くなるので再生時のユーザの待ち時間が少なくなる点で有利である。
【００４３】
第１〜第３の光記憶媒体において、コントロールデータ領域と主情報領域の境界に、読み出しができなくても支障のない溝またはマークを有するバッファ領域が設けられていることが好ましい。この溝またはマーク列は、光が入射する側に対して凹または凸のいずれであっても良い。これにより、コントロールデータ領域と主情報領域の境界においても良好な品質のトラッキング誤差信号を得ることができるからである。
【００４４】
第１または第２の光記憶媒体において、コントロールデータ領域のトラックピッチＴｐ1が、主情報領域のトラックピッチＴｐ2と異なることが好ましい。また、コントロールデータ領域のトラックピッチＴｐ1が、主情報領域のトラックピッチＴｐ2よりも大きいことが好ましい。コントロールデータ領域および主情報領域の両方について、良好な品質の再生信号およびトラッキング誤差信号を得ることができるからである。
【００４５】
第１〜第３の光記憶媒体は、前記情報記録層を複数備え、前記複数の情報記録層の少なくとも１つの情報記録層の主情報領域に凹または凸のマーク列として情報が記録され、前記複数の情報記録層の少なくとも１つの情報記録層のコントロールデータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されている構成としても良い。これにより、前記１つの情報記録層にアクセスすれば、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報を得ることができるので、学習時間の短縮がはかれる。
【００４６】
前記複数の情報記録層を備えた第１〜第３の光記憶媒体、または第４の光記憶媒体において、前記複数の情報記録層の各コントロールデータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されていることが好ましい。どの情報記録層にフォーカス引き込み
がかかったとしても、全情報記録層に関する光記憶媒体情報を読み出すことができ、光記憶媒体を正しく識別できるからである。
【００４７】
前記複数の情報記録層を備えた第１〜第３の光記憶媒体、または第４の光記憶媒体において、当該光記憶媒体の基準層におけるコントロールデータ領域に、全ての情報記録層に関する光記憶媒体情報が記録されていることが好ましい。
【００４８】
前記複数の情報記録層を備えた第１〜第３の光記憶媒体、または第４の光記憶媒体において、前記複数の情報記録層の少なくとも一層におけるコントロールデータ領域に、前記複数の情報記録層のトラッキング誤差信号の極性に関する情報が記録されていることが好ましい。前記トラッキング誤差信号の極性に関する情報は、当該光記憶媒体の基準層におけるコントロールデータ領域、あるいは、当該光記憶媒体の全ての情報記録層におけるコントロールデータ領域に記録されていることがさらに好ましい。光記憶媒体の再生時に、トラッキング誤差信号の極性を学習する時間を短縮できるからである。
【００４９】
前記複数の情報記録層を備えた第１〜第３の光記憶媒体、または第４の光記憶媒体において、前記複数の情報記録層の少なくとも一層におけるコントロールデータ領域に、前記複数の情報記録層に情報を記録するために形成された表面形状に関する記録層情報が記録されていることが好ましい。前記記録層情報とは、コントロールデータ領域への情報の記録形態が、光が入射する側に対して凹の溝、凸の溝、凹マーク、または凸マークのいずれであるかを表す情報等である。また、前記記録層情報が、前記表面形状の深さに関する情報を含むことがさらに好ましい。
【００５０】
第１〜第４の光記憶媒体は、前記情報記録層として、再生専用型、追記型、および書き換え可能型のうち少なくとも２種類の情報記録層を有する光記憶媒体であって、前記光記憶媒体情報がコントロールデータ領域の大略同じ半径位置に記録されている構成としても良い。この構成は、光記憶媒体の再生時に、トラッキング誤差信号の極性を学習する時間を短縮できる点で好ましい。
【００５１】
前記情報再生装置は、前記鍵情報検出手段の検出結果に応じて、前記光記憶媒体が不正に複製されたものかどうかを判定する判定手段と、再生しようとする光記憶媒体が不正に複製されていると前記判定手段が判断したときには、前記光記憶媒体からの情報の再生を禁止する再生禁止手段とがさらに設けられていることが好ましい。これにより、不正な複製を効果的に排除することができるからである。
【００５２】
また、本発明の情報再生装置においては、前記再生禁止手段が、前記復調手段からの信号の出力を停止することがさらに好ましい。あるいは、前記再生禁止手段が、前記再生しようとする光記憶媒体を当該情報再生装置から排出することも好ましい。さらに、再生しようとする光記憶媒体が不正に複製されていると前記判定手段が判断したときに、当該光記憶媒体が不正に複製されているものである旨を警告する警告手段をさらに備えたことが好ましい。これらの構成により、光記憶媒体の不正な複製をより確実に排除できるからである。
【００５３】
本発明の情報再生装置は、前記光記憶媒体として、再生専用型、追記型、および書き換え可能型のうち少なくとも２種類の情報記録層を有し、前記光記憶媒体情報がコントロールデータ領域の共通の位置に共通の変調方式で記録された光記憶媒体を用いることが好ましい。これにより、多様なタイプの情報記録層を有する光記憶媒体に対して不正な複製を防止できる情報再生装置を実現できるからである。
【００５４】
本発明の情報再生装置は、前記鍵情報検出手段が前記鍵情報を検出しなかった場合、前
記判定手段が、前記光ピックアップによって光記憶媒体から読み出された信号から複製可能識別子を検出できれば、光記憶媒体が不正に複製されたものではないと判定することが好ましい。複製を禁止する必要がない情報までを過剰に保護することを防止し、ユーザの利便性を確保できるからである。
【００５５】
本発明の情報再生装置は、ウォブルされた信号を検出するために用いるウォブル検出手段が、差動演算手段または位相比較手段であることが好ましい。差動演算手段を用いれば検出系の構成を簡略化できる。位相比較手段を用いれば直流成分の影響を受けないので、信頼性を向上できる。
【００５６】
本発明の情報再生装置は、複数のウォブルから得られた信号を用いて鍵情報を復調することが好ましい。信頼性が向上するからである。また、鍵情報を得るために用いるウォブルの数を多くするほど、ウォブル振幅を小さくすることができ、クロストークの影響が小さくなる。
【００５７】
本発明の情報再生装置は、ウォブル検出手段から出力される信号を積算平均して、鍵情報を復調することが好ましい。なお、積算回数が多いほどＳ／Ｎが改善され、読み出した鍵情報の信頼性を向上させることができる。
【００５８】
本発明の情報再生装置は、マーク列から得られる信号を用いてクロック信号を生成し、前記クロック信号を用いて鍵情報を検出することが好ましい。安定して信号を検出することが可能となるからである。
【００５９】
本発明の情報再生装置は、マーク列から得られる信号を復調するためにマーク列から得られる信号を用いてクロック信号を生成し、前記クロック信号を用いて鍵情報を検出することが好ましい。回路構成を簡略化できるからである。
【００６０】
第５の記憶媒体において、前記記録マーク内では、外周側から内周側への変位あるいは内周側から外周側への変位が存在しないことが好ましい。
【００６１】
第５の記憶媒体において、前記記録マークのラジアル方向への変位量は、前記副情報を記録しない光記憶媒体において許容されるラジアル方向の変位量以内であることが好ましい。
【００６２】
第５の記憶媒体において、少なくとも前記副情報の１ビットは、複数の前記フレームの記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることによって記録されていることが好ましい。前記複数フレームは、光記憶媒体のトラック上に連続配置されたフレーム群、あるいはトラック上に所定間隔で離散的に配置されたフレーム群であることが好ましい。
【００６３】
第５の記憶媒体において、特定フレームおよび／またはフレーム内の特定領域には、前記ラジアル方向の微少量変位がなされないことが好ましい。
【００６４】
第５の記憶媒体において、前記記録マークのラジアル方向への微少量変位によって副情報を記録する領域は、光記憶媒体内のリードイン領域であることが好ましい。
【００６５】
第５の記憶媒体は、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されていない部分が不均一な長さの複数ブロックに分割され、前記ブロック毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期が異なり、かつ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さと外周側へ変位された記録マークの長さとが略等しいことが好ましい。さらに、全フレームにおいて、内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された
記録マークの長さの総和とが略等しいことが好ましい。
【００６６】
第５の記憶媒体は、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されていない部分が所定長さの複数ブロックに分割され、前記ブロック毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期が異なり、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とが略等しいことが好ましい。
【００６７】
第５の記憶媒体において、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されていない部分が所定長さのｎ個（ｎは４以上の自然数）のブロックに分割され、前記ブロックｍ個（ｍはｎの１以外の約数）毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期が異なり、かつ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とが略等しいことが好ましい。
【００６８】
第５の記憶媒体において、前記副情報が記録されていないフレームに、前記副情報の再生に必要な情報が記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させることにより記録されたことが好ましい。前記副情報の再生に必要な情報とは、例えば副情報の誤り訂正符号等である。
【００６９】
第５の記憶媒体は、前記副情報にダミー情報を重畳させた信号に基づいて、外周側および内周側への記録マーク変位量が決定されたことが好ましい。
【００７０】
本発明に係る情報記録装置において、少なくとも前記フレーム単位に挿入する同期符号へは、ラジアル方向への微少量変位を行わないことが好ましい。
【００７１】
本発明に係る情報記録装置において、前記変位制御信号は、前記同期符号を挿入するタイミングで初期化された擬似乱数系列により副情報をスペクトル拡散させた信号であることが好ましい。
【００７２】
本発明に係る情報記録装置において、前記変位制御信号は、前記記録マークの外周側への変位確率と内周側への変位確率を略等しくするためのＰＥ変調がなされていることが好ましい。
【００７３】
本発明に係る情報記録装置において、前記変位制御信号は、前記記録マークの外周側への変位確率と内周側への変位確率を略等しくするとともに、記録マークを形成する区間では前記変位制御信号の変化点が存在しないことが好ましい。
【００７４】
本発明に係る情報記録装置において、少なくとも前記副情報の１ビットを、複数フレーム単位に記録することが好ましい。さらに、前記複数フレームは、光記憶媒体のトラック上に連続的に配置されたフレーム群、あるいは所定間隔で離散的に配置されたフレーム群であることが好ましい。
【００７５】
本発明に係る情報記録装置において、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されない部分を不均一な長さの複数ブロックに分割し、前記ブロック毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期を異ならせ、かつ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さと外周側へ変位された記録マークの長さとを略等しくすることが好ましい。
【００７６】
本発明に係る情報記録装置において、全フレームにおいて、内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とを略等しくすることが好ましい。
【００７７】
本発明に係る情報記録装置において、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されない部分を所定長さの複数ブロックに分割し、前記ブロック毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期を異ならせ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とを略等しくすることが好ましい。
【００７８】
本発明に係る情報記録装置において、前記フレームにおいて前記同期符号が記録されない部分を所定長さのｎ個（ｎは４以上の自然数）のブロックに分割し、前記ブロックｍ個（ｍはｎの１以外の約数）毎に、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させる周期を異ならせ、かつ、各ブロック内で内周側へ変位された記録マークの長さの総和と外周側へ変位された記録マークの長さの総和とを略等しくすることが好ましい。
【００７９】
本発明に係る情報記録装置において、前記副情報が記録されていないフレームに、前記副情報の再生に必要な情報を、記録マークを外周側および内周側へ微少量変位させることにより記録することが好ましい。
【００８０】
本発明に係る情報記録装置において、前記副情報にダミー情報を重畳させた信号に基づいて、外周側および内周側への記録マーク変位量を決定することが好ましい。
【００８１】
本発明に係る第２の情報再生装置において、前記相関系列を、前記同期符号を検出したタイミングで初期化された擬似乱数系列をＰＥ変調することにより生成することが好ましい。
【００８２】
本発明に係る第２の情報再生装置において、前記相関系列は、前記記録マークを再生する区間で変化点を持たないことが好ましい。
【００８３】
本発明に係る第２の情報再生装置において、前記フレームを複数再生することによって、少なくとも前記副情報１ビットを抽出することが好ましい。
【００８４】
本発明に係る第２の情報再生装置において、少なくとも前記フレーム内の同期符号からは、副情報を検出しないことが好ましい。
【００８５】
以下、本発明の光記憶媒体及び情報記録／再生装置の実施形態について添付の図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の符号は同一の構成要素または同様の作用、動作をなすものを表す。
【００８６】
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る光記憶媒体の構成の一例を示した図である。光記憶媒体４１は、コントロールデータ領域４１ａと主情報領域４１ｂを有している。主情報領域４１ｂには、暗号化されたデータ情報を光を介して読み出すことが可能なマーク列が、ピットとして記録されている。一方、コントロールデータ領域４１ａには、主情報領域４１ｂに記録されたデータ情報の暗号を解くための鍵情報を含む光記憶媒体情報が、溝をウォブルすることで記録されている。なお、光記憶媒体情報には、前記鍵情報の他に、物理フォーマット情報及び光記憶媒体製造情報等が含まれる。
【００８７】
光記憶媒体４１に記録された情報を再生する際の線速度が約５ｍ／ｓのとき、ウォブル周波数は約１ＭＨｚであり、トラッキングサーボ帯域よりも十分に高い周波数で変調を行っている。光記憶媒体４１に記録された情報は、波長λが４００〜４２０ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡが０．８〜０．９の光ピックアップを用いて読み出す。
【００８８】
図２は、光記憶媒体４１の主情報領域４１ｂとコントロールデータ領域４１ａの境界近傍の様子を拡大して示す平面図である。ここでは、コントロールデータ領域４１ａのトラックピッチＴｐ1を０．３５μｍ、主情報領域４１ｂのトラックピッチＴｐ2を０．３２μｍとしている。すなわち、コントロールデータ領域４１ａのトラックピッチＴｐ1を、主
情報領域４１ｂのトラックピッチＴｐ2よりも広くしている。これは、（１）主情報領域
４１ｂに記録された情報を読み出す際の再生信号、（２）主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す際に用いるトラッキング誤差信号、（３）コントロールデータ領域４１ａに記録された情報を読み出す際の再生信号、（４）コントロールデータ領域４１ａに記録された情報を読み出す際に用いるトラッキング誤差信号、のいずれについても良好な品質を得るためである。
【００８９】
信号の品質の観点では、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す際の再生信号の品質は、ピットの断面が理想的な矩形に形成できたときにはピットの深さがλ／４のときに最良となる。また、トラッキング誤差信号を位相差法で検出すれば、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す際に用いるトラッキング誤差信号の品質も、ピットの深さがλ／４のときに最良となる。一方、コントロールデータ領域４１ａに記録された情報を読み出す際の再生信号と、コントロールデータ領域４１ａに記録された情報を読み出す際に用いるトラッキング誤差信号とは、共に、差動演算を行うプッシュプル法により検出するため、溝の断面が理想的な矩形に形成できたときには、溝の深さがλ／８のときに品質が最良となる。しかし、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出すのに最適な深さであるλ／４に溝深さを設定したときは、最悪で良好な信号は得られない。また、ピットの深さがλ／８よりも浅くなると、媒体自身の有する雑音及び、光源が有する雑音の影響が顕著に現れるようになるので、好ましくない。したがって、溝及びピットの深さは、λ／４よりも浅く、λ／８よりも深いことが必要であり、λ／８〜λ／５が好ましい。現実に形成されるピット及び溝は、どちらも断面が理想的な矩形ではなく、斜面を有しているので、等価的な深さは実際の深さよりも浅くなる。また、斜面の影響は、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す情報信号よりも、プッシュプル法で検出されるトラッキング誤差信号の方が顕著である。ピットもしくは溝に所定の斜面を持たせることにより、溝及びピットの深さをλ／４にしても、主情報領域４１ｂに記録された情報を読み出す情報信号と、プッシュプル法で検出されるトラッキング誤差信号の両方の信号の品質を高く保つことができる。すなわち実質的には、等価的な溝及びピットの深さＭｄ1が、
λ／８≦Ｍｄ1≦λ／４
の関係を有していれば、高品位の信号を得ることができる。
【００９０】
図９は、ピットの断面を模式的に示したものであり、図９（ａ）は、ピットの断面が理想的な矩形状に形成された場合、図９（ｂ）は、ピットの断面が台形状に形成された場合をそれぞれ示す。ピットの幅をＰｔ1、ピットの深さをｄ1としたとき、図９（ａ）に示すようにピットの断面が矩形状の場合は、ピットの等価的な深さＭｄ1は、ｄ1そのままである。一方、図９（ｂ）に示すようにピットの断面が台形状の場合、台形の斜面の幅をＰｅ1、台形の底面の幅をＰｄ1としたとき、等価的な深さＭｄ1は、概ね、
Ｍｄ1＝ｄ1×Ｐｅ1／Ｐｔ1
となる。なお、Ｐｔ1＝Ｐｄ1＋２×Ｐｅ1である。したがって、例えばピットの底面の幅
Ｐｄ1が０のときには、等価的な深さＭｄ1は、ｄ1／２となり、ピットの深さｄ1をλ／４としても、等価的な深さＭｄ1は、λ／８となり、プッシュプル法で検出するトラッキン
グ誤差信号は大きな振幅を得ることができる。勿論、実際の深さを求めるときには、光記憶媒体を構成する材料の屈折率も考慮する必要があることは言うまでもない。
【００９１】
また、光記憶媒体４１には、コントロールデータ領域４１ａと主情報領域４１ｂの境界に、読み出しができなくても支障のない溝からなるバッファ領域４１ｃと、ピットからな
るバッファ領域４１ｄとが設けられている。バッファ領域４１ｃ、バッファ領域４１ｄは、それぞれ、コントロールデータ領域４１ａと主情報領域４１ｂの境界に記録された情報が支障なく読み出せるように、すなわちコントロールデータ領域４１ａと主情報領域４１ｂとの境界においても良好なトラッキング誤差信号が得られるように、設けられている。
【００９２】
本実施形態の光記憶媒体４１では、複製防止情報（鍵情報）を含む光記憶媒体情報が、トラッキングサーボ帯域よりも十分に高い周波数で変調されたウォブル信号として記録されている。このため、通常の情報記録再生装置を用いて光記憶媒体４１の複製を試みようとしても、ウォブル変調した溝を複製することはできないので、複製防止情報を有する光記憶媒体４１を複製することはできない。このようにして、不正な複製は効果的に排除される。
【００９３】
なお、光記憶媒体４１には、複製してもよい情報を記録することもできる。その場合は、主情報領域４１ｂに記録されるデータは暗号化される必要は無く、当然、暗号を解読するための鍵情報も必要無いので、コントロールデータ領域４１ａに鍵情報は記録されない。
【００９４】
また、コントロールデータ領域４１ａもしくは主情報領域４１ｂに、主情報領域４１ｂに記録された情報を複製してもよいか否かを識別可能な識別子を記録することにより、複製してもよい情報かどうかを効率的に識別することができる。 また、本実施形態の光記憶媒体４１は、コントロールデータ領域４１ａのトラックピッチＴｐ1を、主情報領域４
１ｂのトラックピッチＴｐ2よりも広くすることにより、溝深さがλ／５の場合でも、プ
ッシュプル法によるトラッキング誤差信号の信号品質が良好になるようにしている。光記憶媒体４１全体におけるコントロールデータ領域４１ａの占める割合は、５％以下であり、トラックピッチを少し広げても、記録容量の低下は１％以下であり、殆ど無視できる程小さい。
【００９５】
また、主情報領域４１ｂに記録されるデータは、ウォブルしていないので、クロストークの増大は全くなく、すなわち信号品質が低下することはなく、信頼性の高い光記憶媒体を提供することができる。
【００９６】
（実施の形態２）
図３は、本発明にかかる情報再生装置の構成例を示すブロック図である。光記憶媒体には、実施の形態１で示した光記憶媒体４１を用いている。光ピックアップ４は、波長λが４００ｎｍのレーザ光を光記憶媒体４１に照射し、光記憶媒体４１に記録された信号の再生を行う。移送制御器５は、光記憶媒体４１の任意の位置で信号の再生を行うために、光ピックアップ４を光記憶媒体４１の半径方向に移動させる。光記憶媒体モータ６は、光記憶媒体４１を回転させる。第１の制御手段７は、光ピックアップ４と移送制御器５と光記憶媒体モータ６とを制御する。増幅器８は、光ピックアップ４によって読み取られた信号を増幅する。
【００９７】
９は第２の制御手段を示している。この第２の制御手段９には、増幅器８の出力信号が入力される。第２の制御手段９は、この信号から、光ピックアップ４が光記憶媒体４１の信号を読み取る際に必要とされるフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号などのサーボ信号を生成し、これを第１の制御手段７に出力する。
【００９８】
図１０は、光ピックアップ４の構成要素の１つである光検出器５１と、制御手段９の構成要素の１つである差動演算部５２、５３を示す。光ピックアップ４は、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号検出方式によって、構成が異なるが、ここでは、光記憶媒体４１で反射されたビームに非点収差を付与し、４つの受光部５１ａ〜５１ｄを有する光
検出器５１で受光する、一般的な構成の場合を示している。フォーカス誤差信号は、受光部５１ａと５１ｃから出力される信号と受光部５１ｂと５１ｄから出力される信号とを差動演算部５２で差動演算を行うことにより得られる。一方、トラッキング誤差信号は、受光部５１ａと５１ｄから出力される信号と受光部５１ｂと５１ｃから出力される信号とを差動演算部５２で差動演算を行うことにより得られる。フォーカス誤差信号の検出方式は非点収差法、トラッキング誤差信号の検出方式はプッシュプル法と呼ばれる、よく知られた方式である。溝もしくはピットをウォブルするということは、光ピックアップ４から集光されたビームが所望の位置からウォブルに応じてオフトラックしているのと同様である。したがって、トラッキング誤差信号を検出する手段を用いることにより、溝もしくはピットをウォブルすることにより記録された信号を、検出できる。すなわち、トラッキング誤差信号が検出できる方式であれば、プッシュプル法に限定されることはなく、位相差法や３スポット法、等、様々な方式をウォブル信号の検出に用いることができる。プッシュプル法を用いた場合には、光ピックアップ４の光学系及び第２の制御手段９を構成するトラッキング誤差信号検出手段が最も簡素に構成できるので、その分、安価な情報再生装置を提供することができる。勿論、フォーカス誤差信号の検出方式は、本発明に全く制約を与えることはないので、如何なる方式も用いることができる。
【００９９】
また、第２の制御手段９に入力される信号はアナログ信号であるが、第２の制御手段９はこのアナログ信号をデジタル化（２値化）する。また、第２の制御手段９は光記憶媒体４１が不正に複製されたものかどうかを判断し、不正に複製されたものと判断した場合には、出力禁止手段１３から信号の出力をやめるように制御信号を送る。
【０１００】
復調手段１０は、光記憶媒体４１から読み取られてデジタル化された信号を解析するとともに、光記憶媒体４１のコントロールデータ領域４１ａから読み取られた鍵情報に基づき、暗号化されていた映像や音楽などのデータを復号する。復号された信号は出力手段１４から出力される。検出手段１１は、第２の制御手９から出力される信号からアドレス信号等を検出し、これをシステム制御手段１２に出力する。
【０１０１】
システム制御手段１２は、コントロールデータ領域４１ａから読み取られた光記憶媒体情報（物理フォーマット情報及び光記憶媒体製造情報）に基づいて光記憶媒体を識別し、再生条件等を解読し、この情報再生装置全体を制御する。
【０１０２】
光記憶媒体４１に記録された情報を再生する場合、システム制御手段１２の指示に従って、第１の制御手段７は移送制御器５を駆動制御する。その結果、移送制御器５は、光ピックアップ４をコントロールデータ領域４１ａに対応する部位に移動させる。そして、光ピックアップ４は、コントロールデータ領域４１ａに記録されている光記憶媒体情報を読み取る。これらの情報に基づいて、システム制御手段１２は第１の制御手段７に指示を送る。システム制御手段１２の指示に従って、第１の制御手段７は移送制御器５を駆動制御する。その結果、移送制御器５は主情報領域４１ｂの所望の位置に光ピックアップ４を移動させ、光ピックアップ４は光記憶媒体４１の記録信号（データ情報）を読み取る。
【０１０３】
光記憶媒体４１が本来複製禁止の光記憶媒体にも拘わらず、光ピックアップ４がコントロールデータ領域４１ａから読み取った光記憶媒体情報の中に鍵情報が無い場合には、出力禁止手段１３が、信号の出力を停止する。また、光記憶媒体４１を情報再生装置から排出しても良い。また、これと共に、不正に複製された光記憶媒体を示す警告を発する警告手段（図示せず）を設けてもよい。出力禁止手段１３や警告手段を付加することにより、著作権保護機能を強化することができる。
【０１０４】
実施の形態１で説明したように、光記憶媒体４１には、複製可能な情報が記憶される場合もある。この場合、コントロールデータ領域４１ａもしくは主情報領域４１ｂに、主情
報領域４１ｂに記録された情報を複製してもよいことを表す識別子（複製可能識別子）を記録することが好ましい。このような光記憶媒体４１を用いる場合、情報再生装置は、光ピックアップ４がコントロールデータ領域４１ａから読み取ったデータの中に鍵情報がなくても、当該光記憶媒体４１から読み出された信号から複製可能識別子を検出できれば、当該光記憶媒体４１が不正に複製されたものではないと判定して、当該光記憶媒体４１の再生を行う。この構成によれば、複製を禁止する必要がない情報までを過剰に保護することがないので、ユーザの利便性を損なうことがない。
【０１０５】
なお、ここでは、情報再生装置について説明したが、光記憶媒体が複数の情報記録層を有し、１つの情報記録層が追記型もしくは書き換え可能型の場合には、記録可能な情報再生装置であっても構わない。
【０１０６】
（実施の形態３）
図４は、本発明の光記憶媒体にかかる更に別の実施形態として、光記憶媒体４２の構成を示している。光記憶媒体４２は、２つの情報記録層４２ａと４２ｂを有しており、情報記録層４２ａは再生専用の情報記録層、情報記録層４２ｂは、書き換え可能の情報記録層である。情報記録層４２ａ、４２ｂ共、コントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1と、主情報領域４２ａ2，４２ｂ2を有している。情報記録層４２ａ、４２ｂのコントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1は、どちらも溝を同じ変調方式でウォブルすることにより、主情報領域に記録された情報を解読するための鍵情報を含む光記憶媒体情報が記録されている。また、情報記録層４２ａ、４２ｂのコントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1のどちらにも、情報記録層４２ａの光記憶媒体情報と、情報記録層４２ｂの光記憶媒体情報との両方が記録されている。このことにより、光記憶媒体４２に記録された情報を再生もしくは情報を記録しようとする際、どの情報記録層にフォーカス引き込みがかかったとしても、光記憶媒体４２がどのような構成であるかを容易に識別することが可能になる。
【０１０７】
一方、情報記録層４２ａの主情報領域４２ａ2には、ピット列で情報が記録され、情報
記録層４２ｂの主情報領域４２ｂ2には、トラッキング誤差信号を得ることが可能な溝が
形成されている。主情報領域４２ｂ2に溝を形成することは、情報記録層４２ｂが追記型
である場合も同様である。コントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1に記録する情報をウォブルで記録する際の位置及び変調方式を、再生専用型の光記憶媒体と書き換え可能型の光記憶媒体と１回だけ記録可能な光記憶媒体との全てで共通とすることにより、情報記録再生装置に光記憶媒体を挿入してから、光記憶媒体が何であるかを判断するのに要する時間が短くなるので、情報記録再生装置が記録再生が可能となるまでの時間が短くて済む。また、光記憶媒体を判別する処理が、どのタイプの光記憶媒体を用いても同様であることから、再生専用の情報装置でも、記録再生可能な情報装置でも、ハードウェアとソフトウェアを共通にすることができ、その分、装置の開発及び量産のコストが低減できるので、安価な情報装置を提供することができる。勿論、光記憶媒体は、３以上の情報記録層を有していてもよく、また情報記録層が、再生専用型、追記型、書き換え可能型のいずれであってもよい。主情報領域に溝が形成され、情報がマーク列で記録される記録可能な光記憶媒体の場合、溝及びピットの深さは、λ／１６〜λ／８の範囲であることが好ましい。その理由は、次のとおりである。すなわち、マーク列で情報が記録される場合、溝深さが浅いほど、溝による回折損失が小さくなるために、マーク列から得られる情報信号の信号振幅は増大する。一方、プッシュプル法によるトラッキング誤差信号は、溝深さがλ／８のときに最大となり、溝深さがλ／８よりも浅いときには、溝深さが浅くなるほど、トラッキング誤差信号の振幅は低下する。溝深さがλ／１６のときのトラッキング誤差信号は、溝深さがλ／８のときのトラッキング誤差信号の１／２の強度である。トラッキング誤差信号の信号振幅の低下は、１／２程度までであれば、十分許容することができる。従って、トラッキング誤差信号と情報信号の両方を考慮すると、溝深さは、λ／１６〜λ／８の範囲が最適な範囲となる。
【０１０８】
なお、光記憶媒体の保護層を剥がしてピット形成部分を露出させ、それにメッキをして原盤を作り、そのままスタンピングをすることにより、光記憶媒体の複製を不正に行う行為が問題となっている。これに対しては、上述の実施形態で説明した光記憶媒体に、特開平２０００−７６６５９号公報に開示されているようなバーコードを併用することにより、複製を防ぐことができる。また、光記憶媒体が、本実施形態のように複数の情報記憶層を有する場合には、保護層を剥がしてピット形成部分を露出させ、複製することは極めて困難である。
【０１０９】
なお、上述の説明では、情報記録層４２ａ，４２ｂのコントロールデータ領域４２ａ1
，４２ｂ1のどちらにも、情報記録層４２ａの光記憶媒体情報と情報記録層４２ｂの光記
憶媒体情報との両方が記録されている構成を例示したが、これらの光記憶媒体情報を、情報記録層４２ａ，４２ｂの少なくとも一方のコントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1に記録した構成としてもよい。その場合、光記憶媒体４２の基準層を、光記憶媒体情報を記録する情報記録層とすることが好ましい。
【０１１０】
さらに、上述の説明では、情報記録層４２ａ、４２ｂのコントロールデータ領域４２ａ1，４２ｂ1が、どちらも溝を同じ変調方式でウォブルすることにより、主情報領域に記録された情報を解読するための鍵情報を含む光記憶媒体情報が記録されているものとしたが、溝がウォブルされていなくても良い。
【０１１１】
（実施の形態４）
図５に、本発明に係る別の光記憶媒体の構成の一例を示す。図５は、本実施形態にかかる光記憶媒体の主情報領域４３ｂとコントロールデータ領域４３ａの境界近傍の様子を拡大したものである。この光記憶媒体は、実施の形態１または２にかかる光記憶媒体４１と同様に、コントロールデータ領域４３ａと主情報領域４３ｂとバッファ領域４３ｃを有している。主情報領域４３ｂには、蓄積される情報が、光を介して読み出すことが可能なピット列として記録されている。コントロールデータ領域４３ａには、光記憶媒体情報（物理フォーマット情報及び光憶媒体製造情報等）が、光を介して読み出すことが可能なピット列として記録されている。また、バッファ領域４３ｃにもピット列が形成されている。実施の形態１の光記憶媒体４１では、コントロールデータ領域４１ａに記録される情報（光記憶媒体情報）が連続した溝をウォブルして記録されていたが、本実施の形態の光記憶媒体では、コントロールデータ領域４３ａに記録される情報は、ウォブルしたピット列として記録されている。コントロールデータ領域４３ａにもピット列を形成しているので、位相差法によりトラッキング誤差信号を生成し、その信号を用いてトラッキング制御を行うことができる。
【０１１２】
主情報領域４３ｂに記録された情報の再生信号は、主情報領域４３ｂに照射されたビームを光検出器で受光して、その総光量（以下、和信号とする）から得られる。一方、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報の再生信号は、照射されたビームを２つの受光部を有する光検出器で受光して、その２つの受光部から出力される信号を差動演算することにより（以下、差動信号とする）得られる。コントロールデータ領域４３ａと主情報領域４３ｂに情報をいずれもピット列として記録することにより、光記憶媒体を作製する際の成形圧力が小さくて済むので、その分成形機のコストは低くできる。また、成形に要する時間も短くて済むので、安価な光記憶媒体を提供することができるようになる。
【０１１３】
ここで、主情報領域４３ｂのトラックピッチＴｐ2は０．３２μｍ、コントロールデー
タ領域４３ａのトラックピッチＴｐ1は０．３５μｍである。また、コントロールデータ
領域４３ａに形成したピットの幅をＭｗ1とすると、
Ｍｗ1＝０．５×Ｔｐ1
である。また、主情報領域４３ｂに形成したピットの幅をＭｗ２とすると、
Ｍｗ2＝０．３×Ｔｐ2
である。すなわち、コントロールデータ領域４３ａに形成したピットの幅Ｍｗ1は、主情
報領域４３ｂに形成したピットの幅Ｍｗ2よりも太い。このことにより、コントロールデ
ータ領域４３ａに記録された情報、主情報領域４３ｂに記録された情報共、信頼性高く再生することができるようになる。コントロールデータ領域４３ａに形成するピット幅Ｍｗ1と、主情報領域４３ｂに形成するピット幅Ｍｗ2を異ならせているのは、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報の再生信号は和信号を用いて得られ、主情報領域４３ｂに記録された情報の再生信号は差動信号を用いて得られるので、ピット幅の最適な条件が異なるためである。なお、コントロールデータ領域４３ａに形成したピットの幅Ｍｗ1は
、
０．３×Ｔｐ1≦Ｍｗ1≦０．７×Ｔｐ1
であることが好ましい。差動演算を行うことで信号を得る場合、信号の品質は、
Ｍｗ1＝０．５×Ｔｐ1
のとき最良となり、また、光記憶媒体の作製時に生じるピットの幅Ｍｗ1のばらつきに起
因する信号振幅の変動も、最小であるためである。先の範囲であれば、実質的に良好な信号品質を確保することができる。
一方、主情報領域４３ｂに形成したピットの幅Ｍｗ2は、０．５×Ｔｐ2以下であれば、良好な信号を得ることができる。
【０１１４】
コントロールデータ領域４３ａ、主情報領域４３ｂ、バッファ領域４３ｃに形成するピット及びスペースの実効的な長さは、いずれも所定の周期Ｔを基本として、当該周期Ｔの整数倍であることが好ましい。周期Ｔは、例えば、０．０８μｍである。主情報領域４３ｂに形成されるピット及びスペースは１−７変調を用いて符号化されており、それぞれ２Ｔ〜８Ｔの長さを有している。一方、コントロールデータ領域４３ａに形成されるピット及びスペースはそれぞれ単一の８Ｔの長さとしている。
【０１１５】
ピット及びスペースをそれぞれ単一の長さとすることで、フェーズロックドループを構成する位相比較器における位相比較動作において、誤って無効な位相比較結果を出力することがなくなる。その結果極めて安定なクロック信号を生成できる。また、ピット及びスペースをそれぞれ単一の長さとすることで、差動信号を狭帯域のバンドパスフィルタに入力してノイズの著しい低減を行うことができるので、差動信号のＳ／Ｎを増大することができる。したがって、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く再生することができる。
【０１１６】
また、コントロールデータ領域４３ａに形成されるピット及びスペースの長さＭＬ1は
、光ピックアップの光源の波長をλ（例えば４０５ｎｍ）、対物レンズの開口数をＮＡ（例えば０．８５）としたとき、
ＭＬ1≧２×λ／ＮＡ
の関係が成り立つことが好ましい。この関係が成り立つ場合、クロック信号を生成する際、イコライザを用いなくても、ピットとスペースから得られる信号は十分大きな振幅となり、良好なクロック信号を得ることができ、回路規模は小さくなる。その分、安価な情報再生装置を提供することができる。
【０１１７】
また、等価的なピットの深さＭｄ1について、
λ／８≦Ｍｄ1≦λ／４
の関係が成り立つようにすれば、高品位の信号を得ることができるので好ましい。
【０１１８】
また、コントロールデータ領域４３ａに形成されるピット及びスペースの長さ、及びウォブルの周期を、それぞれ周期Ｔの整数倍とすることで、ピット及びスペースの繰り返し
から生成可能なクロック信号を用いて、ウォブル変調されたコントロールデータ領域４３ａに記録された情報を検出することができるようになる。ピット及びスペースは、常に交互に形成することが可能なので、ウォブルよりも存在頻度が高く、その分、安定したクロック信号を生成でき、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く検出することができるようになる。
【０１１９】
図６は、コントロールデータ領域４３ａに記録されたウォブルピットと、差動信号を用いて検出されたデジタル信号の一例を示している。
【０１２０】
この例では、１つのウォブルの長さＷｏｂ１は１６Ｔとしており、１もしくは０に相当する情報の中心に、例えば８Ｔの長さのピットが存在するようにしている。すなわち、パルス位置変調となっている。パルス位置変調とすることにより、ジッタに強くなるので、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く再生することができる。また、ピットをウォブルさせるのに必要な遷移時間がスペースのタイミングで存在するので、高速な応答は必要とせず、音響光学素子等、安価な変調素子を用いることができるので、その分、安価な光記憶媒体を提供することができる。
【０１２１】
本実施形態の光記憶媒体においても、コントロールデータ領域に記録される情報がトラッキングサーボ帯域よりも十分に高い周波数で変調したウォブル信号として記録されている。このため、通常の情報記録再生装置を用いて、光記憶媒体の複製を試みようとしても、ウォブル変調したピットを複製することはできないので、光記憶媒体を複製することはできなくなる。このようにして、不正な複製は効果的に排除される。
【０１２２】
なお、ここでは、コントロールデータ領域４３ａに形成されるピット及びスペースはそれぞれ単一の８Ｔの長さとしたが、主情報領域に記録されるピットと同様に、特定の変調則に従って、複数種類の長さのピット及びスペースを形成してもよい。その場合、情報をピット及びスペース自身に持たせることができるので、その分、高容量の光記憶媒体を実現することができる。正規に製造がなされた光記憶媒体であること、もしくは情報を再生しても良いということを示す識別情報をウォブルで記録し、暗号化されたデータ情報を復号するための鍵情報をピット及びスペース列自身に持たせるときに特に有効である。このとき、鍵情報に高容量の情報を持たせることができるので、その分、暗号化されたデータ情報を不正に解析して復号することが難しくなる。従って、主情報領域に記録されたデータ情報の機密性を高めることができる。コントロールデータ領域４３ａに記録されるピット及びスペースの変調則を、主情報領域４３ｂに記録されるピット及びスペースの変調則と同一とすることにより、復調するための回路を共通に使用することができ、その分安価な情報再生装置を提供することができる。
【０１２３】
なお、本実施形態では、主情報領域４３ｂに記録された情報が暗号化されていない例を示したが、暗号化されたデータ情報を主情報領域４３ｂに記録することも可能である。その場合、実施の形態１にかかる光記憶媒体と同様に、物理フォーマット情報および光記憶媒体製造情報の他に、暗号化されたデータ情報を復号するための鍵情報を、光記憶媒体情報としてコントロールデータ領域４３ａに記録すればよい。また、この光記憶媒体を再生するための情報再生装置は、実施の形態２にかかる情報再生装置と同様に構成することができる。
【０１２４】
（実施の形態５）
図７に、実施の形態４にかかる光記憶媒体の変形例として、コントロールデータ領域に記録されたウォブルピットと、差動信号を用いて検出されたデジタル信号の様子を示している。実施の形態４に示す光記憶媒体との違いは、実施の形態４に示す光記憶媒体は、１もしくは０に相当する情報の中心にピットが存在するようにしていたのに対して、本実施
の形態に示す光記憶媒体は、１もしくは０に相当する情報の端にピットが存在するようにしていることである。本実施の形態の光記憶媒体を用いた場合には、１もしくは０に相当する情報の端のタイミングで差動信号をサンプリングして、１か０の判定を行うことにより、連続溝をウォブルさせたときと同様のＳ／Ｎを確保することができる。これにより、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く検出することができるようになる。
【０１２５】
（実施の形態６）
図８に、実施の形態４にかかる光記憶媒体のさらなる変形例として、コントロールデータ領域に記録されたウォブルピットと、差動信号を用いて検出されたデジタル信号の様子を示している。実施の形態４に示す光記憶媒体との違いは、実施の形態４に示す光記憶媒体は、ピット及びスペースをそれぞれ実質的に８Ｔの長さとしていたが、本実施の形態の光記憶媒体は、ピット及びスペースをそれぞれ実質的に２Ｔの長さとしていることである。
【０１２６】
ピット及びスペースの長さＭＬ1は、ＭＬ1≧λ／（２×ＮＡ）の関係を有している。このとき、ピット及びスペースの繰り返しから得られる信号を用いてクロック信号を生成することができる。
【０１２７】
また、１つのウォブルの長さＷｏｂ１は１６Ｔとしており、ウォブルが常に存在している場合のウォブルの周期は３２Ｔとなる。一方、ピット及びスペースの繰り返し周期は４Ｔであることから、ウォブルの周期はピット及びスペースを繰り返した周期の８倍となっている。ウォブルの周期をピット及びスペースを繰り返した周期の４倍以上とすることにより、隣接したトラックにピットが形成されたかスペースが形成されたかの影響を受けにくくなり、信頼性高くコントロールデータ領域４３ａに記録された情報を検出することができるようになる。
【０１２８】
また、ピット及びスペースの繰り返し周期をウォブルの周期よりも短くすることで、ピット及びスペースの繰り返し周期に相当する周波数の信号を通過させる狭帯域のバンドパスフィルタに差動信号を入力して、ノイズの著しい低減を行うことができるので、差動信号のＳ／Ｎを増大することができる。また、このとき、隣接したトラックにピットが形成されたかスペースが形成されたかの影響を受けにくくなる。したがって、コントロールデータ領域４３ａに記録された情報を信頼性高く再生することができる。
【０１２９】
（実施の形態７）
図１１は、本発明にかかる情報再生装置のさらなる変形例として光ピックアップ４の構成要素の１つである光検出器５１と、トラッキング誤差信号及びウォブリング信号を検出するための構成の概略を示す。トラッキング誤差信号及びウォブリング信号を検出するための構成は、制御手段の構成要素の一部であり、制御手段９のトラッキング誤差信号検出部を本構成と置き換えることにより、情報再生装置を構成できる。ここでは、位相差法により、トラッキング誤差信号及びウォブリング信号を検出している。受光部５１ａと５１ｃから出力される信号は、加算部５４で、受光部５１ｂと５１ｄから出力される信号は、加算部５５で、それぞれ加算される。加算部５４と５５から出力される信号は、タイミング比較部５６に入力される。タイミング比較部５６は、光ピックアップ４から光記憶媒体４１の情報記録層に形成されたマークの始端及び終端に照射されたビームの回折光が変化するタイミングに応じた信号を出力する。タイミング比較部５６から出力される信号は、低域濾波器５７でトラッキングサーボに不要な高周波成分が低減された後、トラッキング誤差信号となる。さらに、タイミング比較部５６から出力される信号は、積算平均器５８で、積算平均が行われた後、ウォブリング信号となる。
【０１３０】
加算部５９は、受光部５１ａ〜５１ｄから出力された信号を加算した後、クロック信号生成部６０へ出力する。クロック信号生成部６０は、光記憶媒体４１の情報記録層に形成されたマーク列から、クロック信号、フレーム同期信号、ウォブル極性信号を生成して、積算平均器５８へ出力する。積算平均器５８で行われる積算平均は、クロック信号生成部６０から出力される信号で制御される。
【０１３１】
図１２は、光記憶媒体４１の情報記録層に記録される情報のフォーマットを示している。情報記録層には、フレーム同期パターンＳｙｎｃとデータ列Ｄａｔａ１、Ｄａｔａ２、・・・が交互に記録されている。通常、データ列１０バイトから１キロバイト程度に対して、同期パターンを１バイトから１０バイト程度設けることにより、情報を読み出したときにビットスリップ等で大量にエラーが生じることを回避している。データ列には、符号変換された後に１もしくは０に相当するデータがそれぞれマークもしくはスペースとして記録される。ＥＦＭでは３Ｔ〜８Ｔの長さのマークもしくはスペースが、ＥＦＭｐｌｕｓでは３Ｔ〜１４Ｔの長さのマークもしくはスペースが、１−７ｐｐ変調では、２Ｔ〜８Ｔの長さのマークもしくはスペースが、それぞれ記録される。ＥＦＭはコンパクトディスクで、ＥＦＭｐｌｕｓはＤＶＤで、１−７ｐｐはブルーレイディスクでそれぞれ用いられている符号変換方式である。ここで、Ｔは基本周期であり、３Ｔのマークとは、Ｔの３倍の長さのマークということである。
【０１３２】
本光記憶媒体においては、１つのデータ列に１ビットの鍵情報を割り当てている。６Ｐ１〜６Ｐ１０は、それぞれウォブルパターンの組であり、図１３のパターン表に示すように、１つのウォブルパターンが６ビットからなる。ウォブルパターン６Ｐ１の場合、鍵情報のビットが１であれば、０００１１１を、鍵情報のビットが０であれば、１１１０００の状態をとる。すなわち、補数を割り当てている。補数を割り当てていることで、鍵情報のビットが１か０かを識別するために用いるハードウェアもしくはソフトウェアの構成が非常に簡単になり、安価な情報再生装置を提供することができる。ウォブルパターン６Ｐ２〜６Ｐ１０についても、図１３に示す通りで、同様である。
【０１３３】
また、ウォブルパターンの１もしくは０に応じて、ウォブルをトラックの中心に対して対称に振幅させることにより、それぞれのウォブルパターンの範囲においてＤＣフリーの特性が実現されるので、トラッキングサーボには全く悪影響を与えない。また、図１３のパターン表に示すウォブルパターンに基づいてマーク列をウォブルすることにより、ウォブルは一種の疑似ランダムパターンが記録されるので、解読の難易度は高くなるので、不当な複製がされにくくなる。また、ここでは、１つのデータ列に対して割り当てている１０個のウォブルパターン６Ｐ１〜６Ｐ１０は、同期パターンＳｙｎｃとデータ列に記録されているデータのそれぞれに同期したパターンとなっている。
【０１３４】
図１２におけるデータ列Ｄａｔａ１の場合は、鍵情報のビットが１の場合を示している。ウォブルパターン６Ｐ１〜６Ｐ１０の状態に応じて、情報記録層に記録されるマークは、ウォブルされる。ウォブルされるタイミングを模式的に表した信号波形が波形ＷＢである。ウォブルパターン６Ｐ１〜６Ｐ１０の１ビットの長さは、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの１周期に相当する。ウォブル波形は、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの立ち上がりのタイミングでウォブルの変化が与えられる。ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの１周期は、基本周期Ｔの数倍〜１００００倍程度が好ましい。最短の長さは、符号変換方式によって、最長の長さはトラッキングサーボのサーボ特性に悪影響を与えない範囲という条件でそれぞれ制約される。ここでは、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの１周期は、基本周期Ｔの１００倍としている。したがって、ウォブルパターンの１ビットに相当する長さには、複数のマークとスペースが存在することになる。したがって、マークの個数に応じた複数の信号がタイミング比較部５６から出力される。積算平均器５８では、図１３に示すウォブルパターンの規則とクロック信号生成部６０から出力されるウォブル極性信号に基づい
て、積算の極性が切り替えられながら、タイミング比較部５６から出力される複数の信号が、積算平均される。積算平均器５８で行う積算回数をＮとしたとき、信号対雑音比がＮの平方根だけ改善される。したがって、積算回数Ｎが多い程、読み出した鍵情報の信頼性は高くなる。１ビットの鍵情報に対して、いくつのウォブルを割り当てるかについては、記録する鍵情報のビット数、読み出しに許される時間、必要な信号対雑音比、等に応じて自由に設計することができる。必要な信号対雑音比を一定とすると、１ビットの鍵情報に対して、割り当てるウォブルを多くする程、ウォブルの振幅は小さくてよく、その分クロストークの影響は小さくなる。したがって、鍵情報をコントロール情報領域だけではなく、主情報領域に記録しても、主情報領域の信号品質を損なうことなく、鍵情報を記録することができる。ウォブルをトラックピッチの１／３０以下とするときには、クロストークの影響は全く無視できる。
【０１３５】
なお、図１２のフォーマットでは、鍵情報を連続的に入れる場合を示しているが、情報記録層内において、離散的に入れても構わない。その場合には、より解読の難易度は高くなるので、違法複製がされにくくなる。鍵情報を連続的に入れる場合には、読み出しに要する時間が短くなるので、情報再生装置のユーザの待ち時間を短くすることができる。
【０１３６】
また、ここではＤＣフリーを１つのウォブルパターンを６ビットとした範囲で実現する場合について述べたが、特に大きな制約はなく、図１４のパターン表に示すように、４ビットで実現してもよいし、更に多くのビットを用いて実現してもよい。
【０１３７】
また、ここでは、データ列Ｄａｔａ２以降に用いるウォブルパターンについて説明しなかったが、データ列Ｄａｔａ１に記録したパターンと同じ規則のパターンを記録してもよいし、異ならせてもよい。また、各データ列にウォブルパターン６Ｐ１だけを記録する等、特定のウォブルパターンだけを用いても構わない。用いるウォブルパターンが少ない程、情報再生装置の構成は簡単となり、その分、安価となる。一方、用いるウォブルパターンが多い程、解読は困難となるので、不当な複製がされにくくなる。
【０１３８】
また、ウォブルの極性が変化するタイミングがマークではなくスペースのときとなるように、パターン表を複数有していてもよい。ウォブルの極性が変化するタイミングがスペースのときとすることで、光記憶媒体の原盤をカッティングする際のビームを偏向させる変調器の性能に起因する悪影響が出にくくなるので、その分、信頼性高く鍵情報を読み出すことができる光記憶媒体を提供することができる。
【０１３９】
図１１に示す、クロック信号生成部６０は、マーク及びスペース列に応じて変化する信号に基づいて、データを読み出すために用いられるデータクロック信号ＤＣＬＫ、フレーム同期信号とウォブルを読み出すために用いられるウォブルクロック信号ＷＣＬＫ、ウォブル極性信号を生成する。ウォブルクロック信号ＷＣＬＫ、ウォブル極性信号が生成できるのは、ウォブルパターンが、フレーム同期パターン及びデータ列と同期させているためである。マーク及びスペース列に応じて変化する信号に基づいてウォブルクロック信号ＷＣＬＫを生成することにより、ウォブルの振幅が小さい場合や、離散的に記録されたときでも、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫを生成することができる。また、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫの１周期をデータクロック信号ＤＣＬＫの整数倍とすることで、新たにフェイズロックループを持たなくても、ウォブルクロック信号ＷＣＬＫをカウンター回路を用いて生成することができ、その分、簡単な回路構成で実現でき、安価な情報再生装置を提供することができる。フレーム同期パターンとウォブルを同期させるためには、１つのフレーム同期パターンに対し、ウォブルがＭ／２個あればよい。また、１つのウォブルに対し、フレーム同期パターンがＭ／２個あってもよい。ここで、Ｍは自然数である。したがって、フレーム同期パターンとウォブルの関係は、望みの設計により、自由に設定することが可能である。
【０１４０】
また、ここで示した位相差法でトラッキング誤差信号を検出する検出部の構成は一例であり、遅延手段を付加した構成や、４つの受光部のうちの２つの受光部から出力される信号が変化するタイミングを比較する構成等、位相差法でトラッキング誤差信号を検出する構成はいずれも適用可能であることは言うまでもない。
【０１４１】
また、本検出方式は、マーク列がウォブルされているときに特に有効である。位相差法は、マークで回折される光の変化するタイミングを検出する方式であり、位相比較器にＡＣ結合した信号を入力すればよいので、電気的もしくは光学的に生じることのあるオフセットの影響を受けることはなく、その分信頼性高く信号を検出することができる。
【０１４２】
また、上述した各実施形態に示すウォブルの周期、トラックピッチ、光源の波長、対物レンズの開口数、等の光学条件は、一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、様々な値にしてよい。
【０１４３】
また、光記憶媒体の形状にも何ら制約はなく、円盤状やカード状等、必要に応じて様々な形にしても構わない。
【０１４４】
なお、上述の各実施形態では、コントロールデータ領域において、鍵情報を含む光記憶媒体情報が、溝もしくはピットをウォブルすることで記録されている光記憶媒体を例示したが、溝もしくはピットは、凹凸いずれでも構わない。また、ウォブル変調は２値であっても３値であっても構わないし、符号化の変調則にも何ら制約はないので、様々な変調則を適用することができる。
【０１４５】
また、複数の情報記録層を有する光記憶媒体においては、各情報記録層において情報を記録するための表面形状がどのように形成されているかに関する記録層情報、もしくは、トラッキング誤差信号の極性に関する情報（以下極性情報とする）を、光記憶媒体情報としてコントロールデータ領域に記録しておくことが好ましい。前記の記録層情報とは、情報記録層において情報を記録するために形成されているのが、光が入射する側に対して凹または凸の溝もしくは凹または凸のピットのいずれであるかを表す情報である。このように、極性情報を記録しておくことにより、プッシュプル法によってトラッキング誤差信号を検出する場合でも、所望のトラック上にトラッキング動作を行うことができるようになる。極性情報が記録されていない場合、光記憶媒体に対して最初に情報を記録もしくは再生を行う場合、トラッキング誤差信号の極性が分からないので、トラッキング動作を行ったとき、トラック上とトラック間のどちらにトラッキングされるか分からず、極性を学習するための時間が必要となる。極性情報が光記憶媒体情報としてコントロールデータ領域に記録されている場合には、各層のトラッキング誤差信号の極性が予め判るので、極性を学習する時間は不要であり、その分、情報を記録もしくは再生するのに必要な時間は短くできる。極性情報は、少なくとも、複数の情報記録層のうちの基準となる層に記録することが望ましい。複数の情報記録層を有する光記憶媒体における基準となる層は、単一の情報記録層を有する光記憶媒体における当該情報記録層と、同じ位置にある層である。すなわち、単一の情報記録層を有する光記憶媒体において、光が入射する面から情報記録層までの距離をｘとすると、複数の情報記録層を有する光記憶媒体において、光が入射する面から距離ｘに位置する情報記録層が、前記の基準層となる。なお、複数の情報記録層を有する光記憶媒体において、各情報記録層に極性情報を記録すれば、更に良い。
【０１４６】
また、本発明は、マークが凹凸のいずれで形成される場合にも適用されるので、光記憶媒体を作製する際、様々な工法を自由に選択することが可能である。これにより、安価な光記憶媒体を提供することができる。
【０１４７】
さらに、本発明は、マーク列が凹凸のピットとして形成された媒体に限定されず、色素の濃淡によりマーク列が形成された光記憶媒体にも適用できる。
【０１４８】
また、主情報領域に凹もしくは凸のピット列でデータが記録される場合、コントロールデータ領域にも凹もしくは凸のピット列で情報が記録されることも好ましい。主情報領域、コントロールデータ領域のいずれもピット列で記録することにより、光記憶媒体を作製する際の成形作業は、ピットと溝が混在する場合と比較して、極めて容易であり、その分、光記憶媒体を作製する際の歩留まりは向上し、安価な光記憶媒体を提供することができる。また、その際、コントロールデータ領域に記録される光記憶媒体に関する情報は、主情報領域に記録される情報と同じ変調方式のピット列として記録することにより、主情報領域に記録された情報を再生する際に用いられるハードウェアがそのまま、コントロールデータ領域に記録された情報を再生する際に共用可能であり、安価な情報再生装置を提供することができる。更に、光記憶媒体に関する情報は、ピット列として記録し、鍵情報をコントロールデータ領域に記録するピットをウォブルすることで記録することも好ましい。コントロールデータ領域に記録された情報を読み出す際に、同時に、鍵情報を読み出すことができ、すなわち、実質的に鍵情報を読み出すのに必要な時間をなくすことができるので、光記憶媒体を情報再生装置に挿入してから光記憶媒体に記録された情報を再生するまでに要する時間に制約を与えなくなり、更なる待ち時間の負担を与えなくて済む情報再生装置を提供することができる。なお、鍵情報の代わりに、正規の製造がなされた光記憶媒体であることもしくは情報を再生しても良いということを示す識別情報等、正規の光記憶媒体か不正に複製された光記憶媒体かを識別できる情報を用いても良く、同様に本発明の目的は達成される。また、位相差法を適用して、情報の再生に全く支障のないフォーマットを有する光記憶媒体の場合には、実質的なピットの深さを約λ／４とすることが好ましい。このとき、ピット列から得られる信号のジッタは最良となり、更に、位相差法で得られるトラッキング誤差信号も最もＳ／Ｎが良くなり、その結果、信頼性の高い光記憶媒体となる。
【０１４９】
また、積算平均器を適用することで信号対雑音比を改善できるということは、位相差法による検出方式に限ったことではなく、プッシュプル法等、他の信号検出方式でも同様に、積算平均器を適用することで信号対雑音比を改善できる。
【０１５０】
（実施の形態８）
以下、本発明の実施の形態８について図面を用いて詳細に説明する。以下、光記憶媒体としてＤＶＤを例示するが、本発明の光記憶媒体はＤＶＤに限定されない。
【０１５１】
図１５は、本実施形態のＤＶＤにおける記録マークの変位について示した概念図である。本実施形態のＤＶＤは、フレーム単位に主情報が記録されたＤＶＤであって、同期符号部１０１およびデータ部１０２を持つ。本ＤＶＤでは、少なくとも一部のフレームにおいて、同期符号部１０１を除いたデータ部１０２の記録マークを、変位制御信号に基づいてラジアル方向（半径方向）に微少量変位させる（ウォブルさせる）ことによって、副情報が記録されている。
【０１５２】
本実施形態に係るＤＶＤの変位制御信号とは、同期符号の挿入位置で初期化された擬似乱数系列によって副情報をスペクトラム拡散した信号である。変位制御信号が”１”の区間では、記録マークは、ディスク外周側に微小変位量Ｄ1だけ変位される。一方、変位制
御信号が”０”の区間では、記録マークは、ディスク内周側へ微小変位量Ｄ0だけ変位さ
れる。
【０１５３】
なお、記録マークの変位量は、５nmp-p(nanometer peak to peak)〜２０nmp-pの範囲であることが好ましい。記録マークのラジアル方向への変位量をこの範囲とすることにより
、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）での観測が困難であり、かつ、安定にウォブルの読み出しが可能となるからである。
【０１５４】
また、記録マークを変位させる周期（ウォブル周期）は、トラッキングサーボが追従する帯域以上の帯域であることが好ましい。トラッキングサーボが追従すると、ウォブルの検出ができないからである。例えば、１６Ｔウォブルであれば、３．７５ＭＨｚ以上であることが好ましい。
【０１５５】
さらに、各フレームに整数個のウォブルが存在することが好ましい。ウォブル検出のピットずれを補正することができ、主情報と同期したウォブルを形成することができるからである。
【０１５６】
一方、同期符号部１０１などの主情報の再生に重要な領域には、前述のような記録マークのラジアル方向への変位が施されない為に、副情報を記録した場合に於いても主情報の読み取り精度への影響を最小限にすることが可能である。
【０１５７】
また、ＤＶＤでは、セクタ内の第１フレームに於いて、主情報の再生に重要となるＩＤが記録される。
【０１５８】
本実施形態に係るＤＶＤは、ＩＤの付与されているような重要なフレーム（例えば図１５に示すフレーム１０５）においてはラジアル方向への変位を行わない。すなわち、ラジアル方向への変位を行うか否かを、フレーム単位で制御する。
【０１５９】
また、本実施形態に係るＤＶＤでは、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることによって副情報が記録されるので、ラジアル方向へ変位させた記録マークと隣のトラックの記録マークとが再生時に相互に影響を受け（クロストーク）、再生品質が劣化する可能性がある。従って、本実施形態に係るＤＶＤは、副情報を記録する領域、すなわち記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる領域のトラックピッチＴｐAを、副情報を記録
しない領域、すなわち記録マークをラジアル方向へ微少量変位させない領域のトラックピッチＴｐB以上にすることにより、クロストーク問題を解決している。しかしながら、記
録マークのラジアル方向変位量が、クロストーク問題が発生しない程度に微小な場合には、副情報を記録する領域のトラックピッチと副情報を記録しない領域のトラックピッチとは等しくてよい。
【０１６０】
また、本実施形態にかかるＤＶＤにおいて、記録マークのラジアル方向への変位量を、ラジアル方向への変位を行わない通常の光ディスクで許容されるラジアル変位量以下としても良い。これにより、記録マーク形状からは副情報の有無を確認することが困難となり、より機密性の高い情報を副情報として記録することが可能となる。
【０１６１】
次に、本実施形態に係るＤＶＤに対し、ラジアル方向への記録マークの微少量変位によって副情報を記録するフォーマットを、図１６を用いて説明する。
【０１６２】
ＤＶＤは、論理的な読み出し単位であるＥＣＣブロック２０１内に１６個のセクタ２０２を有する。セクタ２０２内には、同期符号部２０３とデータ部２０４を有する２６個のフレーム２０７が存在する。セクタ２０２内の第１フレーム（♯０）には、データ部２０４にＩＤ２０５が付与されている。
【０１６３】
この実施の形態８では、一例として、３個のフレームの記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることにより、副情報を１ビット記録する形態について説明する。
【０１６４】
すなわち、図１６に示した例では、第２〜第４フレーム（♯１〜♯３）の３フレームに１ビットのセキュリティ情報（secure info[0]）が副情報として記録され、以下、第２３〜第２５フレーム（♯２２〜♯２４）のsecure info[7]まで同様に、３フレーム毎に１ビットの副情報が記録されている。なお、ここでは、副情報の例としてセキュリティ情報を示したが、副情報の種類や用途はセキュリティ情報そのものに限定されない。
【０１６５】
同期符号部２０３に記録される同期符号は、前後の同期符号との比較によってセクタ内の何番目のフレームであるかの判断を行うことにより再生時のフレームずれを検出するとともに、再生情報のビットずれ、バイトずれ等も同時に検出し補正する目的で付与されている。そのため、同期符号の検出精度が悪化すれば、上記のような再生ずれを検出することができなくなる為、異常な再生を正常状態へ修正することが困難となってしまう。本実施形態に係る光ディスクは、上記のように再生品質を低下させることなく副情報を記録するために、同期符号部２０３では記録マークのラジアル方向微少量変位を行わない。つまり、記録マークのラジアル方向への微少量変位を、主情報の再生に重要な同期符号部２０３では行うことなく、フレーム内のデータ部２０４の記録マークのみにラジアル方向の微少量変位がなされる。
【０１６６】
また、ＤＶＤではセクタ内の第１フレームにセクタ識別子であるＩＤ２０５が付与されている。ＩＤ２０５は、本光ディスクを再生する再生装置のための光ディスク内の位置情報として用いられる。このため、ＩＤ２０５の読み取り精度が悪化すれば、同期符号の読み取り悪化と同様に再生精度に重大な影響を及ぼす。従って、本実施形態に係る光ディスクは、ＩＤ２０５を含むセクタ内の第１フレームおよびＩＤ２０５の付与されたフレームの前のフレーム（前セクタの第２６フレーム（フレーム♯２５））の記録マークについてはラジアル方向への変位を行わない。
【０１６７】
以上のように、本実施形態に係るＤＶＤでは、ＩＤが付与される単位であるセクタ内の全２６フレーム中、第１フレーム及び第２６フレームを除く２４個のフレームにおいて、複数フレーム単位（本実施形態８では３フレーム毎）で副情報１ビットが記録される。すなわち、本実施形態８では、１セクタ内に８ビット、１ＥＣＣブロックに１２８ビットの副情報が記録される。
【０１６８】
次に、図１７を用いて本実施形態に係るＤＶＤにおいて、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることにより副情報を記録する方法について説明する。
【０１６９】
ＤＶＤは、記録する主情報を８ビットごとに１６ビット情報へ変調（８−１６変調）するとともに一定の間隔ごとに同期符号を挿入することによって、チャネルコード（図１７のＡ）を生成する。通常のＤＶＤでは、チャネルコードをＮＲＺＩ変換することによって、チャネル信号（図１７のＢ）を生成し、このチャネル信号に従って記録レーザパワーを変動させることによって、光ディスク上に記録マーク（図１７のＣ）を生成する。
【０１７０】
本実施形態に係るＤＶＤでは、変位許可信号（図１７のＤ）が”Ｈ”である期間、擬似乱数系列（図１７のＥ）を発生させ、この擬似乱数系列によって記録マークを内周側あるいは外周側へ微少量変位させることにより副情報が記録される。なお、変位許可信号は、各フレームで同期符号が挿入される期間、および、各セクタ内の第１、第２６フレームの期間、”Ｌ”となる。また、変位許可信号が”Ｌ”の期間は、記録マークはラジアル方向へ微少量変位されない。
【０１７１】
副情報ビット値として「０」が記録される場合は、上記の擬似乱数系列（図１７のＥ）と副情報「０」との排他論理和演算を行うことにより、変位制御信号（図１７のＦ）を生成する。そして、この変位制御信号にＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号（図１７の
Ｇ）に従って、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる。本実施形態８では、ＰＥ変調変位制御信号が”Ｈ”の区間の記録マークは光ディスク外周側へ、ＰＥ変調変位制御信号が”Ｌ”の区間の記録マークは光ディスク内周側へ、微少量変位させる。このように、副情報「０」を重畳した変位記録マーク（図１７のＨ）が光ディスク上に形成される。
【０１７２】
一方、副情報ビット値として「１」が記録される場合も同様に、上記の擬似乱数系列（図１７のＥ）と副情報「１」とを排他的論理和演算を行うことにより、変位制御信号（図１７のＩ）を生成する。そして、この変位制御信号にＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号（図１７のＪ）に従って、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる。本実施形態８では、ＰＥ変調変位制御信号が”Ｈ”の区間の記録マークは光ディスク外周側へ、ＰＥ変調変位制御信号が”Ｌ”の区間の記録マークは光ディスク内周側へ、微少量変位させる。このようにして、副情報「１」を重畳した変位記録マーク（図１７のＫ）が光ディスク上に形成される。
【０１７３】
以上のように、本実施形態に係るＤＶＤの記録マークは、同期符号を生成する記録マークおよび第１、第２６フレームを構成する記録マークを除いて、副情報としてビット値「０」が記録される区間では、同期符号の挿入位置を基準とした擬似乱数系列にＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号に従って、ラジアル方向への微少量変位が行われる。逆に、副情報としてビット値「１」が記録される区間では、同期符号の挿入位置を基準とした擬似乱数系列を反転後にＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号に従って、ラジアル方向への微少量変位が行われる。
【０１７４】
次に、本実施形態に係る情報記録装置について説明する。なお、ここでも、光ディスクとしてＤＶＤを用いる例を示すが、本発明はこれに限定されない。
【０１７５】
本実施形態に係るＤＶＤ記録装置の主なブロック構成を図１８に示す。本実施形態８におけるＤＶＤ記録装置は、光学的に読み取り可能な記録マークを光ディスク(ＤＶＤ)上に螺旋状に形成することにより主情報を記録するとともに、主情報のフレーム単位に同期符号を挿入するタイミングを基準に生成した変位制御信号に従って、上記記録マークをラジアル方向に微少量変位させることによって副情報を記録する装置である。本ＤＶＤ記録装置は、タイミング生成器４０１、変調器４０２、乱数発生器４０３、ＸＯＲ４０４、ＰＥ変調器４０５、記録チャネル４０６、ラジアル変調器４０８および記録ヘッド４０７を備えている。
【０１７６】
タイミング生成器４０１は、同期信号、バイトクロック、変位許可信号、およびＰＥ信号を生成する。同期信号は、主情報記録のための基準クロック信号である記録クロックから、同期符号を付与するタイミングを示す。バイトクロックは、バイト単位に同期する信号であり、ＤＶＤでは、クロックの１６分周である。変位許可信号は、前述のように、第１および第２６フレーム及び同期符号を付与するタイミングのみ“Ｌ”となる信号である。ＰＥ信号は、８クロック“Ｈ”後、８クロック“Ｌ”を繰り返す信号である。タイミング生成器４０１は、生成した同期信号を変調器４０２、乱数発生器４０３およびＸＯＲ４０４へ、バイトクロックを乱数発生器４０３へ、変位許可信号をラジアル変調器４０８へ、またＰＥ信号をＰＥ変調器４０５へ、それぞれ出力する。
【０１７７】
同期信号は、変調器４０２が主情報を変調した結果に対して一定の間隔ごとに同期符号を挿入するタイミングを示す信号であり、ＤＶＤでは記録するフレーム先頭から３２クロック区間を示す信号である。
【０１７８】
バイトクロックは、記録する主情報のバイト単位（１６記録クロック分）に同期するクロック信号であり、ＤＶＤでは記録クロックを１６分周することにより生成される。
【０１７９】
変位許可信号は、ＤＶＤでは変調器４０２によって同期符号を挿入するタイミングおよび記録するセクタ内の第１および第２６フレームの区間”Ｌｏｗ”となり、上記以外の区間で”Ｈｉｇｈ”となる信号である。
【０１８０】
ＰＥ信号は、記録する主情報のバイト単位（１６記録クロック分）の前８ビットが”Ｈｉｇｈ”、後８ビットが”Ｌｏｗ”となる信号である。
【０１８１】
変調器４０２は、記録する主情報のバイト（８ビット）単位に、１６ビット情報へ変換（８−１６変調）するとともに、タイミング生成器４０１からの同期信号が”Ｈｉｇｈ”の区間に同期符号を挿入することによりチャネルコードを生成する。そして、そのチャネルコードをＮＲＺＩ変換することによってチャネル信号を生成して記録チャネル４０６に出力する。
【０１８２】
乱数発生器４０３は、タイミング生成器４０１からの同期信号とバイトクロックから、擬似乱数系列を生成する。その詳細なブロックを図１９に示す。
【０１８３】
本実施形態の乱数発生器４０３は、シフトレジスタ５０１とＸＯＲ５０２から構成される。乱数発生器４０３は、同期信号が”Ｈｉｇｈ”の区間では、本情報記録装置内部に秘密に記憶している初期値をプリセットする。一方、同期信号が”Ｌｏｗ”の区間では、タイミング生成器４０１からの主情報のバイト単位に同期したバイトクロックのタイミングで、シフトレジスタのＬＳＢを擬似乱数系列１ビットとして出力する。また、これとともに、シフトレジスタ５０１をＬＳＢからＭＳＢへ１ビットシフトし、シフトレジスタ［１０］とシフトレジスタ［１４］の排他的論理和をシフトレジスタ［０］にフィードバックさせる。このように、乱数発生器４０３は、主情報のバイト単位に１ビットずつ更新される乱数系列を発生させ、ＸＯＲ４０４へ出力する。
【０１８４】
ＸＯＲ４０４は、乱数系列と記録する副情報との排他的論理和を算出する部分であり、図２０に示すように、主に、副情報記憶部６０１、副情報更新部６０２および排他的論理和算出部６０３で構成される。
【０１８５】
副情報記憶部６０１は、主情報の論理的な情報単位であるＥＣＣブロックごとに、記録する副情報（本発明の実施の形態８では１２８ビット）を記憶する部分である。
【０１８６】
副情報更新部６０２は、タイミング生成器４０１からの同期信号から、記録するセクタ位置およびフレーム位置を算出する。そして、副情報を１ビット記録する領域（本実施形態では、図１６に示すような３フレームに１ビットを記録する形態）ごとに、現在のセクタ位置およびフレーム位置に対応する副情報１ビットを副情報記憶部６０１から抽出して、排他的論理和算出部６０３に出力する。
【０１８７】
以上のように、副情報更新部６０２では、セクタ内の第１および第２６フレームを除いた全２４フレームで、３フレーム毎に１ビットずつの副情報を副情報記憶部６０１から取り出す。従って、１セクタでは８ビット、１ＥＣＣブロックでは１２８ビットの副情報が、順に取り出されることになる。
【０１８８】
ＰＥ変調器４０５は、ＸＯＲ４０４から出力された変位制御信号とタイミング生成器４０１から出力されたＰＥ信号からＰＥ変調変位制御信号を生成し、ラジアル変調器４０８へ出力する。本実施形態のＰＥ変調器４０５は、排他的論理和ゲートにより構成される。
【０１８９】
記録チャネル４０６は、変調器４０２からのチャネル信号の「１」「０」に従って、光
ディスク（ＤＶＤ）４１０に露光する記録ビームを「ＯＮ」「ＯＦＦ」させる制御信号を生成し、記録ヘッド４０７へ出力する。
【０１９０】
記録ヘッド４０７は、記録チャネルからの「ＯＮ」「ＯＦＦ」信号に基づいて光ディスク４１０上に記録ビームを照射して記録マークを形成することによって、主情報を記録する。
【０１９１】
ラジアル変調器４０８は、記録ヘッド４０７の近傍に設けられた電極４０９へかかる電圧を制御することによって、記録ヘッド４０７から光ディスク４１０へ照射される記録ビームを屈折させる。これにより、記録マークをラジアル方向に微少量ずらせて記録することができる。ラジアル変調器４０８は、図２１に示すように、デジタルウォブル信号発生器７０１、ＤＡ変換器７０２、およびＬＰＦ７０３により構成される。
【０１９２】
デジタルウォブル信号発生器７０１は、タイミング生成器４０１からの変位許可信号とＰＥ変調器４０５からのＰＥ変調変位制御信号を受信する。そして、変位許可信号が”Ｌｏｗ”の時は、”０”レベル、変位許可信号が”Ｈｉｇｈ”かつＰＥ変調変位制御信号が”Ｈｉｇｈ”の時は、”＋”レベル、変位許可信号が”Ｈｉｇｈ”かつＰＥ変調変位制御信号が”Ｌｏｗ”の時は、”−”レベルの、３段階のレベルを示すデジタルウォブル信号を生成し、ＤＡ変換器７０２へ出力する。例えば、デジタルウォブル信号が１０ビットである場合には、”＋”レベルとして１６進数の”３ＦＦ”、”０”レベルとして１６進数の”２００”、”−”レベルとして１６進数の”００１”を生成する。
【０１９３】
ＤＡ変換器７０２は、デジタルウォブル信号発生器７０１から出力される３段階のデジタルウォブル信号をデジタル・アナログ変換（ＤＡ変換）する。ＤＡ変換器７０２は、入力される”＋”レベル、”−”レベルおよび”０”レベルのデジタルウォブル信号を、＋Ｖ、−Ｖおよびグランドレベルへそれぞれ変換したアナログウォブル信号を生成し、ＬＰＦ７０３へ出力する。ＬＰＦ７０３は、アナログウォブル信号から雑音成分である高周波成分をカットしてアナログ変位制御信号を生成し、電極４０９へ出力する。
【０１９４】
先にも述べたように、電極４０９へかかる電圧レベルに応じて記録ビームがラジアル方向へ屈折する。このため、例えばＧＮＤレベルを基準とした場合、＋Ｖの電圧が電極にかかると外周方向へ記録マークが微少量変位し、−Ｖの電圧が電極にかかると内周側へ記録マークが微少量変位して、光ディスク４１０上に形成される。
【０１９５】
次に、図２２および図２３を用いて、本情報記録装置により主情報及び副情報が記録される動作について説明する。なお、図２２は副情報ビット値「０」を記録する場合の動作を示したタイミング図であり、図２３は副情報ビット値「１」を記録する場合の動作を示したタイミング図である。
【０１９６】
本情報記録装置では、変調器４０２によって、記録する主情報をバイト単位に１６ビット情報へ変換（８−１６変換）し、チャネルコード（図２２のＡ、図２３のＡ）を生成する。また、タイミング生成器４０１からの同期符号を挿入するタイミングを示す同期信号（図２２のＣ、図２３のＣ）が”Ｈｉｇｈ”の区間で、同期符号をチャネルコードに挿入した後、ＮＲＺＩ変換することにより、チャネル信号（図２２のＢ、図２３のＢ）を生成して記録チャネル４０６へ出力する。
【０１９７】
また、タイミング生成器４０１は、各フレーム内の同期符号部８０１の区間と、第１フレームおよび第２６フレームを除く区間で”Ｈｉｇｈ”となるような変位許可信号（図２２のＤ、図２３のＤ）を生成し、ラジアル変調器４０８へ出力する。
【０１９８】
図２４は、上記の変位許可信号のセクタ内での変化を示すタイミング図である。変位許可信号は、セクタ内の全２６フレームのそれぞれに対して同期符号部８０１を記録する区間である同期符号区間１００１と、第１フレームを記録する区間１００２および第２６フレームを記録する区間１００３が”Ｌｏｗ”、データ領域８０２を記録する区間１００４は”Ｈｉｇｈ”となる信号である。
【０１９９】
乱数発生器４０３では、タイミング生成器４０１からの同期信号（図２２のＣ、図２３のＣ）の立ち下がるタイミングを初期化タイミング８０３として、内部に秘密に記憶している初期値をプリセットし、タイミング生成器４０１からのバイトクロックに従って、１ビットずつ乱数系列（図２２Ｅ、図２３Ｅ）を発生し、ＸＯＲ４０４へ出力する。本実施形態８では、ＤＶＤへの適用例を示している為、主情報の１バイトに対応する１６ビットのチャネル信号単位に１ビットの乱数系列を発生させている。
【０２００】
ＸＯＲ４０４では、予め記録するＥＣＣ単位に１２８ビットの副情報を記憶し、タイミング生成器４０１からの同期信号をカウントすることによって、現在記録しているセクタ番号およびフレーム番号を判定して、対応している副情報１ビットを予め記憶しておいた副情報から取り出す。取り出された副情報１ビット（図２２のＦ、図２３のＦ）と、乱数発生器４０３からの乱数系列との排他的論理和を算出することによって、変位制御信号（図２２のＧ、図２３のＧ）が生成される。
【０２０１】
従って、ＸＯＲ４０４にて生成される変位制御信号は、記録する副情報ビットが”０”の場合には、乱数発生器４０３で発生させた乱数系列と同一の信号（図２２のＧ）となる。逆に、記録する副情報ビットが”１”の場合には乱数発生器４０３で発生させた乱数系列を反転させた信号（図２３のＧ）と同等の信号となる。
【０２０２】
次に、ＸＯＲ４０４で生成された変位制御信号（図２２のＧ、図２３のＧ）は、タイミング生成器４０１で生成された、チャネル信号８ビットごとに”１””０”が反転するＰＥ信号（図２２のＨ、図２３のＨ）によってＰＥ変調が施される。この結果としてＰＥ変調変位制御信号（図２２のＩ、図２３のＩ）が得られ、ラジアル変調器４０８に出力される。
【０２０３】
ラジアル変調器４０８は、タイミング生成器４０１からの変位許可信号（図２２のＤ、図２３のＤ）とＰＥ変調器４０５からのＰＥ変調変位制御信号（図２２のＩ、図２３のＩ）から、３種類のレベル（ＧＮＤレベル、＋Ｖレベル、−Ｖレベル）を持つアナログ変位制御信号（図２２のＪ、図２３のＪ）を生成する。アナログ変位制御信号は、ＰＥ変調変位制御信号が“１”の間は＋Ｖレベル、“０”の間は−Ｖレベルとなる。上記のアナログ変位制御信号を電極４０９へ出力することによって、電極にＧＮＤレベルの電圧がかかる場合に記録ヘッド４０７から照射される記録ビームが形成する光スポット位置を基準として、アナログ変位制御信号が＋Ｖレベルの場合はΔｄだけ光ディスク外周側、−Ｖレベルの場合はΔｄだけ光ディスク内周側へ光スポットが形成されるように、光ビームを屈折させる。これにより、同期符号、第１フレームおよび第２６フレームを除いた記録マークに対して、外周側へΔｄ、内周側へΔｄのラジアル方向への微少量変位を施した記録マーク（図２２のＫ、図２３のＫ）を光ディスク上に形成することができる。
【０２０４】
従って、本実施形態に係る情報記録装置は、副情報「０」および副情報「１」を記録するチャネル信号が同一であれば、副情報「０」を記録する記録マークと副情報「１」を記録する記録マークは、記録マークの中心線を基準として反転させた形状に光ディスク上に形成されることになる。
【０２０５】
次に、本発明に係る光記憶媒体から主情報と副情報を同時に再生する情報再生装置の具
体例として、記録マークがディスク上に螺旋状に形成されたＤＶＤを再生する装置について説明する。ただし、本発明にかかる再生装置は、この例に限定されるものではない。
【０２０６】
図２５は、本実施形態の情報再生装置の主なブロックを示したブロック図である。本実施形態の情報再生装置は、再生ヘッド１１０１、再生チャネル１１０２、クロック抽出器１１０３、再生信号処理回路１１０４、乱数発生器１１０５、ＰＥ変調器１１０６、ＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７および副情報検出器１１０８を備えている。
【０２０７】
再生ヘッド１１０１は、光ディスク１１０９上の記録マークに光ビームを集光して照射し、その反射光をフォトディテクタにより電気信号に変換することによって、記録マークにより記録された情報の再生信号であるＲＦ信号を生成し、再生チャネル１１０２に出力する。これとともに、再生ヘッド１１０１は、光ディスク１１０９上に螺旋状に記録された記録マークの中心位置に光ビームの中心位置を追従させた結果得られる、記録マークのラジアル方向への位相誤差を示すアナログＴＥ信号を生成し、ＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７へ出力する。
【０２０８】
図２６は、記録マークのラジアル方向の変位を示すＴＥ信号を生成するための主な構成を示す概念図である。
【０２０９】
再生ヘッド１１０１は、半導体レーザ１２０１からの出射光を、光学系１２０２により、光ディスク１１０９上の記録マークへ焦点があうように集光させる。また、光学系１２０２では、光ディスク１１０９へ照射するレーザビームと光ディスク１１０９からの反射光とを分離し、上記の反射光をフォトディテクタ１２０３，１２０４によって電気信号へ変換する。フォトディテクタ１２０３，１２０４は、記録マークの中心線に対し、外周側、内周側に対称に設けられている。フォトディテクタ１２０３，１２０４は、外周側あるいは内周側のそれぞれで反射光の明度を電気的に判別するので、フォトディテクタ１２０３とフォトディテクタ１２０４の信号レベルの差分を取ることによって、記録マークのラジアル方向への変位を抽出することができる。
【０２１０】
通常、トラッキングサーボにより、記録マークの中心位置にレーザビームの中心がトラッキングしているが、例えば、記録マークが外周方向へ変位している場合には、フォトディテクタ１２０３で感知する反射光の方が、フォトディテクタ１２０４よりも高いため、ＴＥ信号として”＋”電位が出力される。一方、記録マークの中心位置が内周側へ変位している時、フォトディテクタ１２０３で感知する反射光の方が、フォトディテクタ１２０４よりも低いため、”−”電位がＴＥ信号として出力される。また、このようなＴＥ信号は、記録マークのアナログの読み取り信号であるＲＦ信号と同帯域で出力される。
【０２１１】
再生チャネル１１０２は、再生ヘッドからのＲＦ信号に対して波形等化や整形を行うことによりデジタル読み出し信号に変換し、クロック抽出器１１０３および再生信号処理回路１１０４へ出力する。
【０２１２】
クロック抽出器１１０３は、再生チャネル１１０２によってデジタル化されたデジタル読み出し信号から上記のデジタル読み出し信号に同期したクロック信号を抽出する為のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を内蔵している。また、後に述べる再生信号処理回路１１０４からの同期信号のタイミングで、ＰＬＬ回路から抽出したクロック信号を１６分周することによってデジタル読み出し信号の１６ビット単位に同期したバイトクロックと、デジタル読み出し信号の１６ビット単位に前８ビット”Ｈｉｇｈ”、後８ビット”Ｌｏｗ”となるＰＥ信号を生成する。クロック抽出機１１０３は、バイトクロックを再生信号処理回路１１０４、乱数発生器１１０５および副情報検出器１１０８へ出力し、ＰＥ信号をＰＥ変調器１１０６へ出力する。
【０２１３】
再生信号処理回路１１０４は、再生チャネルからのデジタル読み出し信号とクロック抽出器１１０３からのクロックから、同期符号が検出されたことを示す同期信号を生成し、上記の同期符号の検出位置を基準として、デジタル読み出し信号１６ビット単位に１バイト（８ビット）の主情報へ復調することで、主情報を再生する。また、デジタル読み出し信号から同期符号を検出した結果生成する同期信号を、クロック抽出器１１０３、乱数発生器１１０５および副情報検出器１１０８へ出力する。
【０２１４】
乱数発生器１１０５は、本実施形態８の情報記録装置の乱数発生器４０３と同一の機能を有し、再生信号処理回路１１０４からの同期信号の”Ｈｉｇｈ”のタイミングで、内部に秘密に記憶している初期値をプリセットし、クロック抽出器１１０３からのバイトクロックのタイミングで乱数系列（相関系列）を１ビットずつ発生させ、ＰＥ変調器１１０６へ出力する。また、再生信号処理回路１１０４は、同期符号から、現在再生しているセクタ内のフレーム番号を判断し、セクタ内の第１フレーム、第２６フレームおよび同期符号が検出される区間で”Ｌｏｗ”、上記以外のデータ部では”Ｈｉｇｈ”となる相関検出許可信号を生成し、副情報検出器１１０８へ出力する。
【０２１５】
ＰＥ変調器１１０６は、本実施形態８の情報記録装置におけるＰＥ変調器４０５と同一の機能を有し、排他的論理和ゲートにより構成され、乱数発生器１１０５からの乱数系列（相関系列）とクロック抽出器１１０３からのＰＥ信号との排他的論理和を算出することにより、ＰＥ変調相関系列を生成し、副情報検出器１１０８に出力する。
【０２１６】
ＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７は、再生ヘッド１１０１からのＴＥ信号をクロック抽出器１１０３からのクロックのタイミングでサンプリングしデジタル信号へ変換する。ＡＤ変換されたデジタルＴＥ信号は、副情報検出器１１０８へ出力される。
【０２１７】
副情報検出器１１０８は、クロック抽出器１１０３からのバイトクロックと再生信号処理回路１１０４からの同期信号、相関検出許可信号とＰＥ変調器１１０６からのＰＥ変調相関系列とＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７からのデジタルＴＥ信号を元に副情報を検出する。副情報検出器１１０８は、図２７に示すように、セレクタ１３０１、副情報更新タイミング生成器１３０２、レベル積分器１３０３、およびしきい値判定器１３０４を備えている。
【０２１８】
セレクタ１３０１は、ＴＥ信号ＡＤ変換器１１０７によって出力されたデジタルＴＥ信号を、ＰＥ変調器１１０６からのＰＥ変調相関系列に応じてレベル変換し、レベル積分器１３０３へ出力する。なお、本実施形態８では、デジタルＴＥ信号は、記録マークが中心位置にある場合を０レベルとし、かつ、外周側へ記録マークが変位している時には”＋”レベル、内周側へ記録マークが変位している時には”−”レベルとし、かつ、２の補数表現をとる。セレクタ１３０１は、このデジタルＴＥ信号に対して、例えば、ＰＥ変調器１１０６からのＰＥ変調相関系列が”１”の場合には、”＋”レベルは”＋”レベル、”−”レベルは”−”レベルとそのままの状態で、レベル積分器１３０３へ出力する。逆に、ＰＥ変調相関系列が”０”の場合には、”＋”レベルは”−”レベルへ、”−”レベルは”＋”レベルへと反転させた状態で、レベル積分器１３０３へ出力する。
【０２１９】
副情報更新タイミング生成器１３０２は、クロック抽出器１１０３からのクロックと、再生信号処理回路１１０４からの同期信号をカウントすることにより、再生しているセクタ内のフレーム番号を算出し、セクタ内の第１および第２６フレームを除いた全２４フレーム内で、３フレーム単位に副情報を更新するタイミング信号を生成し、レベル積分器１３０３およびしきい値判定器１３０４に出力する。
【０２２０】
レベル積分器１３０３は、再生信号処理回路１１０４からの相関検出許可信号が”Ｈｉｇｈ”の区間でセレクタ１３０１から出力される、一部反転された２の補数表現のデジタルＴＥ信号の積分値を算出する部分である。
【０２２１】
また、レベル積分器１３０３は、副情報更新タイミング生成器１３０２から３フレームに一度出力される副情報更新タイミング信号のタイミングで、積分結果をしきい値判定器１３０４に出力するとともに、レベル積分器１３０３内部の積分値をクリアする（０にする）。
【０２２２】
従って、本レベル積分器１３０３は、ＰＥ変調相関系列が”１”でデジタルＴＥ信号が”＋”レベル、あるいはＰＥ変調相関系列が”０”でデジタルＴＥ信号が”−”レベルのみ検出される場合には、積分値として正の値へ増加し続ける。対称に、ＰＥ変調相関系列が”１”でデジタルＴＥ信号が”−”レベル、あるいはＰＥ変調相関系列が”０”でデジタルＴＥ信号が”＋”レベルのみ検出される場合には、積分値として負の値へ減少し続ける。
【０２２３】
しきい値判定器１３０４は、内部に正のしきい値および負のしきい値を記憶しており、レベル積分器１３０３から３フレーム毎に出力される積分値を上記の正負のしきい値によるしきい値判定を行うことにより、副情報の有無を示す検出フラグと副情報が存在する場合には、その副情報を出力する。
【０２２４】
本しきい値判定器１３０４のしきい値判定処理は、レベル積分器１３０３から出力された積分値が、正のしきい値以上である場合には、副情報としてビット値「０」を出力するとともに検出フラグとして”Ｈｉｇｈ”を出力する。また、積分値が、負のしきい値以下である場合には、副情報としてビット値「１」を出力するとともに、検出フラグに”Ｈｉｇｈ”を出力する。一方、積分値が正のしきい値に満たず、かつ、負のしきい値よりも大きい場合（すなわち、正負のしきい値に比べ、０付近の積分値）である場合には、副情報が検出されなかったとして検出フラグに”Ｌｏｗ”を出力する。
【０２２５】
次に、本情報再生装置により主情報及び副情報を再生する時の動作について説明する。
【０２２６】
図２８および図２９は、本情報再生装置により主情報及び副情報を再生する時のタイミング図であり、図２８は副情報のビット値「０」を検出する場合、図２９は副情報のビット値「１」を検出する場合である。
【０２２７】
本情報再生装置は、光ディスク上に形成されている記録マーク（図２８のＡ、図２９のＡ）に光ビームを照射し、その反射光をフォトディテクタにて電気信号に変換した後、再生チャネル１１０２によりデジタル化し、デジタル読み出し信号（図２８のＢ、図２９のＢ）を生成する。
【０２２８】
また、上記のデジタル読み出し信号を元に、クロック抽出器１１０３にて、上記のデジタル読み出し信号に同期したクロック（図２８のＣ、図２９のＣ）を生成する。
【０２２９】
また、再生信号処理回路１１０４は、上記のデジタル読み出し信号から同期符号を検出することにより同期符号部１４０１を検出し、同期信号（図２８のＤ、図２９のＤ）を生成する。
【０２３０】
また、再生信号処理回路１１０４は、セクタ内の同期信号をカウントすることによって現在再生しているフレーム位置を判定し、各フレームで同期符号の記録されている領域である同期符号部１４０１および第１フレーム、第２６フレームを除いた区間で”Ｈｉｇｈ
”となる相関検出許可信号（図２８のＥ、図２９のＥ）を生成する。
【０２３１】
従って、セクタ内での相関検出許可信号として、図２４のように、各フレームの同期符号部１４０１を再生する区間（図２４の区間１００１参照）および第１フレーム、第２６フレームを再生する区間（図２４の区間１００２，１００３参照）を除いた区間で”Ｈｉｇｈ”となる信号を生成することが可能である。
【０２３２】
乱数発生器１１０５は、同期信号が検出されたタイミング（初期化タイミング１４０３）で予め内部に秘密に記憶している初期値をプリセットし、クロック抽出器１１０３からのバイトクロック（同期信号を基準として、クロックを１６分周したクロック）に従って１ビットずつ相関系列（図２８のＦ、図２９のＦ）を生成する。
【０２３３】
ＰＥ変調器１１０６は、クロック抽出器１１０３から出力される上記の同期信号を基準に８ビットずつ”Ｈｉｇｈ””Ｌｏｗ”を繰り返すＰＥ信号（図２８のＧ、図２９のＧ）を用いて、乱数発生器１１０５からの相関系列にＰＥ変調を施す。これにより得られたＰＥ変調相関信号（図２８のＨ、図２９のＨ）を、副情報検出器１１０８へ出力する。
【０２３４】
副情報検出器１１０８は、再生ヘッド１１０１で生成したＴＥ信号（図２８のＩ、図２９のＩ）をデジタル化したデジタルＴＥ信号を元に、ＰＥ変調器１１０６からのＰＥ変調相関系列（図２８のＨ、図２９のＨ）が”Ｈｉｇｈ”の場合には、デジタルＴＥ信号のレベルをそのまま積算する。また、ＰＥ変調相関系列（図２８のＨ、図２９のＨ）が”Ｌｏｗ”の場合には、デジタルＴＥ信号のレベルを反転して積算する。
【０２３５】
副情報検出器１１０８は、内部のレベル積分器１３０３の積算値（図２８のＪ、図２９のＪ）を正負のしきい値と比較することによって副情報の有無を判定する。さらに、副情報が存在する場合は、その副情報を検出する。
【０２３６】
図２８は、副情報ビット値「０」が検出される過程を示す。積算値（図２８のＪ）は正の方向へ増加しつづけている。一方、図２９は、副情報ビット値「１」が検出される過程を示す。積算値（図２９のＪ）は負の方向へ減少しつづける。
【０２３７】
本実施形態８では、セクタ内の第１フレーム、第２６フレームを除く全２４フレーム内で、３フレーム毎に１ビットの副情報を検出する。本実施形態８での生成フレームと積算値との関係を図３０に示す。
【０２３８】
セクタ内では、第１フレームから第２６フレームと連続的に記録マークを読み取ることによって主情報を再生するとともに、第１フレーム、第２６フレームを除いた全２４フレーム内で、３フレーム毎に副情報更新タイミング信号（図３０のＢ）を副情報更新タイミング生成器１３０２により生成する。
【０２３９】
レベル積分器１３０３では、副情報更新タイミングが出力されるまでの区間でデジタルＴＥ信号のレベルの積算を行うことにより積算値（図３０のＣ）を算出し、副情報更新タイミングの出力されるタイミングで、３フレームトータルの積算値をしきい値判定器１３０４に出力するとともに、レベル積分器１３０３の積算値をクリアする。また、相関検出許可信号（図３０のＡ）が”Ｌｏｗ”の場合には、レベル積分器１３０３の積算値をホールド（保持）する。
【０２４０】
以上のように、本実施形態８によれば、光学的に読み取り可能な記録マークにより主情報を記録した光ディスクに、記録マークのラジアル方向への変位によって副情報を記録することが可能である。このようなラジアル方向への変位によって記録される情報は、他の
媒体への複製が困難である為、光ディスクに記録されるデジタル著作物の暗号化鍵等の記録に用いることができる。
【０２４１】
また、本発明の実施の形態８によれば、記録マークの中でも再生時のビットずれ、バイトずれ、フレームずれを補正するために必要な同期符号部や、ＤＶＤではセクタのＩＤが記録されるセクタ内の第１フレーム等を構成する記録マークへはラジアル方向への変位を行わない。これにより、主情報の信頼性の低下を最低限に抑え副情報を記録することができる。
【０２４２】
また、主情報の同期符号に同期させた記録マークのラジアル方向への微少量変位によって、主情報の記録フォーマットに準じた副情報の記録が可能となる為、主情報を再生すれば同時に副情報を再生することが可能となる。
【０２４３】
また、本発明の実施の形態８のように、ラジアル方向への変位量を、副情報を記録しない場合に許容される量以下にすることにより、副情報を記録していることの容易な判別が困難となり、より機密性の高い情報の記録を行うことが可能となる。
【０２４４】
また、先に述べたように副情報を著作権保護等に用いる場合には、ラジアル方向への変位量は、ＴＥ信号の雑音の範囲で検出される程度が望ましい。これは、変位量が大きく、ＴＥ信号に明らかに出力される場合には、記録マークがラジアル方向へ変位されていることが容易に見破られてしまうからである。従って、記録マークのラジアル方向への変位量は、ラジアル方向への変位を行わない通常の記録方式による記録マークでも起こりえる程度の変位量にすることが望ましい。
【０２４５】
（実施の形態９）
本発明の実施の形態９について図面を用いて詳細に説明する。
【０２４６】
図３１は、記録マークにより主情報が記録され、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させることにより副情報が記録された本実施形態のＤＶＤのセクタフォーマットである。
【０２４７】
本発明の実施の形態９に係る光ディスクも実施の形態８に示した光ディスクと同様に、セクタ内の第１フレーム、第２６フレームを除いた全２４フレームに８ビットの副情報を記録する形態である。ただし、連続する３フレームに１ビットの副情報を持たせるのではなく、規則性を持った不連続な３フレームに副情報を分割記録する点において、実施の形態８と異なる。
【０２４８】
本実施形態では、図３１に示すように、
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 副情報１ビット
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 副情報１ビット
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 副情報１ビット
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 副情報１ビット
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 副情報１ビット
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 副情報１ビット
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 副情報１ビット
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 副情報１ビット
というフォーマットで、セクタ内に８ビットの副情報が記録される。
【０２４９】
図３２は、本発明の実施の形態９の光ディスクの記録マークの形成を示した概念図である。
【０２５０】
本発明の実施の形態９に係る光ディスクは、記録する主情報を変調し、かつフレーム単位に同期符号を挿入することにより生成したチャネル信号（図３２Ａ）をＮＲＺＩ変換した信号に基づいて記録ビームを照射して光ディスク上に螺旋状の記録マーク（図３２Ｂ）を形成することにより、主情報が記録されている。
【０２５１】
図３２のＢは、ラジアル方向への記録マーク変位がなされていない（副情報が記録されていない）標準的な記録マークを示している。
【０２５２】
一方、ラジアル方向への記録マークの微少量変位によって副情報が記録される場合には、セクタ内の第１フレーム及び第２６フレームと各フレームの同期符号が挿入される領域以外を示す変位許可信号（図３２のＣ）に従って、同期符号を挿入するタイミングで初期化された擬似乱数系列（図３２のＤ）が生成される。
【０２５３】
副情報の付与される記録マークは、特殊ＰＥ変調変位制御信号（図３２のＧ、Ｋ）に従って、記録マークを微少量内周側、あるいは外周側に変位した状態で記録される。特殊ＰＥ変調変位制御信号は、記録する副情報ビットと同期符号を挿入するタイミングで初期化された擬似乱数系列（図３２のＤ）との排他的論理和から算出される変位制御信号（図３２のＥ、Ｉ）に特殊ＰＥ変調を施して得られる。
【０２５４】
図３２のＦ、Ｊは、実施の形態８にかかる通常のＰＥ変調を施したＰＥ変調変位制御信号を、本実施の形態の特殊ＰＥ変調変位制御信号との比較のために示している。
【０２５５】
図３２のＦ、Ｊおよび変位記録マーク（図３２のＨ，Ｌ）と比較することから分かるように、本実施の形態の特殊ＰＥ変調変位制御信号（図３２のＧ、Ｋ）は、記録マークを形成する途中でラジアル方向への微少量変位の変化点を持たせないように制御される。
【０２５６】
次に、本実施の形態に係る情報記録装置として、ＤＶＤ記録装置を例にとって説明する。ただし、本発明の情報記録装置はＤＶＤ記録装置に限定されない。
【０２５７】
図３３は、本実施の形態に係る情報記録装置の主なブロック構成を示したブロック図である。本情報記録装置は、記録マークにより主情報を記録するとともに、記録マーク内ではラジアル方向の微少量変位の変化点をもたないように変位させることによって副情報を記録する。本情報記録装置は、タイミング生成器１９０１、変調器１９０２、乱数発生器１９０３、副情報更新器１９０４、ＸＯＲ１９０５、特殊ＰＥ変調器１９０６、記録チャネル１９０７、記録ヘッド１９０８、および、ラジアル変調器１９０９を備えている。
【０２５８】
タイミング生成器１９０１は、フレームを記録するタイミングごとに同期符号を挿入するタイミングを示す同期信号を変調器１９０２、乱数発生器１９０３および副情報更新器１９０４に出力するとともに、主情報の１バイトに同期したバイトクロックを生成し乱数発生器１９０３へ出力し、主情報の１バイト（１６チャネルビット）の前８ビットを”Ｈｉｇｈ”、後８ビットを”Ｌｏｗ”とするＰＥ信号を生成し、特殊ＰＥ変調器１９０６へ出力する。
【０２５９】
変調器１９０２は、主情報のバイトごとに、１６チャネルビットの情報へ変調（８−１６変調）するとともに、タイミング生成器１９０１からの同期信号のタイミングで同期符号を挿入することによって、チャネル信号を生成して記録チャネル１９０７へ出力する。
【０２６０】
乱数発生器１９０３は、実施の形態８の情報記録装置の乱数発生器４０３と同一の機能を有するブロックである。乱数発生器１９０３は、タイミング生成器１９０１からの同期
信号の立下りのタイミングで初期化し、タイミング生成器からのバイトクロックに同期して１ビットずつの乱数系列を生成してＸＯＲ１９０５へ出力する。
【０２６１】
副情報更新器１９０４は、セクタ単位に、主情報に重畳し記録する全副情報ビット（８ビット）を予め記憶し、タイミング生成器１９０１からの同期信号をカウントすることにより、現在記録しているセクタ内のフレーム番号を生成し、下記のように副情報を１ビットずつＸＯＲ１９０５に出力する。
【０２６２】
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 第１副情報１ビット
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 第２副情報１ビット
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 第３副情報１ビット
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 第４副情報１ビット
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 第５副情報１ビット
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 第６副情報１ビット
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 第７副情報１ビット
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 第８副情報１ビット
ＸＯＲ１９０５は、排他的論理和ゲートにより構成され、乱数系列発生器１９０３からの乱数系列と副情報更新器１９０４からの副情報１ビットとの排他的論理和を算出することにより変位制御信号を生成し、特殊ＰＥ変調器１９０６へ出力する。
【０２６３】
特殊ＰＥ変調器１９０６は、タイミング生成器１９０１からのＰＥ信号と変調器１９０２からのチャネル信号に基づいてＸＯＲ１９０５からの変位制御信号に対して特殊ＰＥ変調を施すブロックである。その詳細なブロック構成を図３４に示す。
【０２６４】
本特殊ＰＥ変調器１９０６は、ＰＥ変調器２００１、エッジ判定器２００２、距離判定器２００３、距離判定器２００４、セレクタ２００５、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６、および、特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器２００７を備えている。
【０２６５】
ＰＥ変調器２００１は、実施の形態８の情報記録装置のＰＥ変調器４０５と同等の機能を有するブロックである。ＰＥ変調器２００１は、排他的論理和ゲートで構成され、タイミング生成器１９０１からのＰＥ信号とＸＯＲ１９０５からの変位制御信号との排他的論理和を算出することによりＰＥ変調変位制御信号を生成し、エッジ判定器２００２へ出力する。
【０２６６】
エッジ判定器２００２は、変調器１９０２からの記録チャネル信号とＰＥ変調器２００１からのＰＥ変調変位制御信号から、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡ、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢを生成し、距離判定機２００３，２００４へそれぞれ出力する。なお、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡは、光ディスク上に記録マークを生成する部分を示す記録チャネル信号”Ｈｉｇｈ”の区間で、ＰＥ変調変位制御信号の立ち上がりエッジ位置を示す。記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢは、記録チャネル信号”Ｈｉｇｈ”の区間で、ＰＥ変調変位制御信号の立ち下がりエッジ位置を示す。
【０２６７】
距離判定器２００３は、変調器１９０２からの記録チャネル信号とエッジ判定器２００２からの記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡから、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡから記録チャネル信号立ち上がりまでの距離Ａ（プラス）と、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＡから記録チャネル信号立ち下がりまでの距離Ａ（マイナス）とを算出し、セレクタ２００５に出力する。
【０２６８】
距離判定器２００４は、変調器１９０２からの記録チャネル信号とエッジ判定器２００
２からの記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢから、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢから記録チャネル信号立ち上がりまでの距離Ｂ（マイナス）と、記録マーク内ＰＥ変調変位制御信号エッジＢから記録チャネル信号立ち下りまでの距離Ｂ（プラス）とを算出し、セレクタ２００５に出力する。
【０２６９】
セレクタ２００５は、後述するＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６の値に基づいて、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値が”正”の場合は、距離Ａ（マイナス）あるいは距離Ｂ（マイナス）をＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６および特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器２００７へ、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値が”負”の場合には、距離Ａ（プラス）および距離Ｂ（プラス）をＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６および特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器２００７へ出力する。
【０２７０】
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００５は、初期カウンタ値を”０”として、距離Ａ（プラス）および距離Ｂ（プラス）をカウントアップし、距離Ａ（マイナス）および距離Ｂ（マイナス）をカウントダウンするカウンタで構成される。
【０２７１】
特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器２００７は、セレクタ２００５で選択された距離に従って、距離Ａ（プラス）が選択された場合には、距離Ａ（プラス）だけＰＥ変調変位制御信号の上がりエッジ位置を進ませる、一方、距離Ａ（マイナス）が選択された場合には、距離Ａ（マイナス）だけＰＥ変調変位制御信号の上がりエッジ位置を遅らせる。また、距離Ｂ（プラス）が選択された場合には、距離Ｂ（プラス）だけ、ＰＥ変調変位制御信号の下がりエッジ位置を遅らせる、一方、距離Ｂ（マイナス）が選択された場合には、距離Ｂ（マイナス）だけ、ＰＥ変調変位制御信号の下がりエッジ位置を進ませる。
【０２７２】
従って、本特殊ＰＥ変調器１９０６は、ＸＯＲ１９０５からの変位制御信号をＰＥ変調するとともに、記録マーク内で変化点を持つことのない、かつ、”Ｈｉｇｈ””Ｌｏｗ”の区間がおおよそ等しくなる特殊ＰＥ変調変位制御信号を生成し、ラジアル変調器１９０７へ出力する。
【０２７３】
図３５は、特殊ＰＥ変調器１９０６の動作を示したタイミング図である。
【０２７４】
なお、図３５に示す記録チャネル信号（図３５のＡ）およびＰＥ変調制御信号（図３５のＢ）は、予め十分な時間、シフトレジスタ等により記憶しながら遅延されることで、図示するタイミングチャートでの制御が可能となる。
【０２７５】
本特殊ＰＥ変調器１９０６は、変位制御信号をＰＥ変調したＰＥ変調変位制御信号（図３５のＢ）を生成するとともに、エッジ判定器２００２によって、光ディスク上に記録マークを生成する区間を示す記録チャネル信号（図３５のＡ）が”Ｈｉｇｈ”の区間で、ＰＥ変調変位制御信号（図３５のＢ）の上がりエッジを示す記録マーク内エッジＡ（図３５のＣ）を生成する。また、記録チャネル信号（図３５のＡ）が”Ｈｉｇｈ”の区間で、ＰＥ変調変位制御信号（図３５のＢ）の下がりエッジを示す記録マーク内エッジＢ（図３５のＦ）を生成する。
【０２７６】
距離判定器２００３は、記録マーク内エッジＡ（図３５のＣ）の示す位置から記録チャネル信号の立ち上がりまでの距離（時間）を距離Ａ（プラス）（図３５のＤ）として抽出する。また、記録マーク内エッジＡ（図３５のＣ）の示す位置から記録チャネル信号の立ち下がりまでの距離（時間）を、距離Ａ（マイナス）（図３５のＥ）として抽出する。
【０２７７】
同様に距離判定器２００４は、記録マーク内エッジＢ（図３５のＦ）の示す位置から記録チャネル信号の立ち上がりまでの距離（時間）を距離Ｂ（マイナス）（図３５のＧ）と
して抽出する。また、記録マーク内エッジＢ（図３５のＦ）の示す位置から記録チャネル信号の立ち下がりまでの距離（時間）を距離Ｂ（プラス）（図３５のＨ）として抽出する。
【０２７８】
図３５のＩは、特殊ＰＥ変調器１９０６のＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６のカウンタ値を示し、図３５のＪは、特殊ＰＥ変調器１９０６の出力である特殊ＰＥ変調変位制御信号を示している。
【０２７９】
本特殊ＰＥ変調器１９０６は、ＰＥ変調変位制御信号の変化点が、記録チャネルの”Ｈｉｇｈ”区間に存在する（記録マーク内に存在する）場合、その変化点を記録マーク外に進めたり、遅らせたりすることによって、記録マーク内では変化点を持つことのない特殊ＰＥ変調変位制御信号を生成する。
【０２８０】
例として、図３５において、ＰＥ変調変位制御信号（Ｂ）のエッジｅｇ１が、特殊ＰＥ変調変位制御信号（Ｊ）のｅｇ６へ変位される場合について詳細に説明する。
【０２８１】
ここで、記録チャネル信号（図３５のＡ）において、記録基準クロックの８クロック分に相当する記録マークの区間内に、ＰＥ変調変位制御信号の下がりエッジｅｇ１が存在するものとする。このため、記録マーク内エッジＢがｅｇ１の場所を示している。
【０２８２】
記録マーク内エッジＢによって、記録マーク内に下がりエッジｅｇ１を検出した場合には、ｅｇ１から記録チャネル信号の上がりエッジｅｇ１１までの時間の５クロック分を示す”５”が距離Ｂ（マイナス）として、また、ｅｇ１から記録チャネル信号の下がりエッジｅｇ１２までの３クロック分を示す”３”が距離Ｂ（プラス）として生成される。
【０２８３】
ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値（判定カウンタ値）（図３５のＩ）は、ｅｇ１の検出された時点で”０”を示している。すなわち、判定カウンタ値は、”０”として判定される為、距離Ｂ（マイナス）と距離Ｂ（プラス）の小さい方、すなわち距離Ｂ（プラス）を採択し、ｅｇ１を３クロック分遅らせた位置ｅｇ６へ変位させるとともに、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値に距離Ｂ（プラス）分を加算する。
【０２８４】
次に、ｅｇ２からｅｇ７への変位について説明する。
【０２８５】
ここで、ＰＥ変調変位制御信号（図３５のＢ）の上がりエッジｅｇ２は、６クロック分の記録マーク内に存在するものとする。記録マーク内エッジＡにその位置が示される。
【０２８６】
記録マーク内エッジＡによって、記録マーク内にＰＥ変調制御信号のエッジが存在することが示されれば、ｅｇ２から記録チャネル信号の上がりエッジｅｇ１３までの距離の２クロック分を示す”２”が距離Ａ（プラス）として、また、ｅｇ２から記録チャネル信号の下がりエッジｅｇ１４までの距離の４クロック分を示す”４”が距離Ａ（マイナス）として抽出される。
【０２８７】
ｅｇ２が検出されたタイミングでのＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値は、ｅｇ１を３クロック分遅延させたことを示す”３”であり、すなわち、”正”の値であることから、距離Ａ（マイナス）を採択し、ｅｇ２を距離Ａ（マイナス）分遅らせた位置ｅｇ７に変位させるとともに、ＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ値を距離Ａ（マイナス）分を減算することによって更新する。
【０２８８】
同様に、ｅｇ３は、記録マーク内の変化点として検出され、ｅｇ３から記録チャネル信号の上がりエッジまでの距離Ａ（プラス）＝”６”、ｅｇ３から記録チャネル信号の下が
りエッジまでの距離Ａ（マイナス）＝”６”が検出される。
【０２８９】
ｅｇ３の検出されたタイミングでの判定カウンタ値は、”−１”であるため、距離Ａ（プラス）が採択され、ｅｇ３は、６クロック進められた位置ｅｇ８に変位し、カウンタ値は、”６”加算されて、”５”に更新される。
【０２９０】
以上のように、特殊ＰＥ変調器１９０６のＵＰ／ＤＯＷＮカウンタ２００６の値は、１１Ｔを最大記録マーク幅とするＤＶＤの場合、±１１の間に制御されるとともに、記録マーク内では変化点を持たない特殊ＰＥ変調変位制御信号を生成することができる。
【０２９１】
本情報記録装置の記録チャネル１９０７は、変調器１９０２からのチャネル信号をもとに、記録ビームの強さ、あるいは記録ビーム間隔を調整し、光ディスクへ記録マークを形成するための記録ビームの制御信号を生成し、記録ヘッド１９０８に出力する。
【０２９２】
記録ヘッド１９０８は、記録チャネル１９０７からの記録ビーム制御信号に基づいて記録ビームを光ディスク１９１１に照射して記録マークを形成することによって、主情報を記録する。
【０２９３】
ラジアル変調器１９０９は、電極１９１０を持っており、タイミング生成器１９０１からの変位許可信号が”Ｈｉｇｈ”の区間で、特殊ＰＥ変調器１９０６からのＰＥ変位制御信号に従って、電極１９１０に”＋”電荷あるいは”−”電荷をもたせることにより、記録ヘッド１９０８から照射される記録ビームを光ディスクの内周側あるいは外周側に変位させる。この結果、光ディスク上の記録マークが内周側あるいは外周側に変位した状態で記録されることにより、副情報が記録される。なお、この部分の基本構成は、実施の形態８の情報記録装置におけるラジアル変調器４０８と同じである。
【０２９４】
次に、本実施形態９にかかる情報再生装置について説明する。図３６は、本実施の形態に係る情報再生装置の主なブロック図である。本実施形態に係る情報再生装置は、再生ヘッド２２０１、再生チャネル２２０２、クロック抽出器２２０３、再生信号処理回路２２０４、乱数発生器２２０５、特殊ＰＥ変調器２２０６、ＴＥ信号ＡＤ変換器２２０７、および副情報検出器２２０８を備えている。
【０２９５】
再生ヘッド２２０１は、光ディスク２２０９に光ビームを照射し、その反射光からアナログ読み出し信号を生成し、再生チャネル２２０２に出力する。また、本再生ヘッド２２０１は、トラック中心位置に対する内周方向あるいは外周方向への記録マークの位相誤差を示すアナログＴＥ信号を生成し、ＴＥ信号ＡＤ変換器２２０７へ出力する。
【０２９６】
再生チャネル２２０２は、再生ヘッド２２０１から読み出されたアナログ読み出し信号を増幅したり、波形等化したりしてデジタル読み出し信号を生成し、クロック抽出器２２０３および再生信号処理回路２２０４に出力する。
【０２９７】
クロック抽出器２２０３は、再生チャネル２２０２からのデジタル読み出し信号から、そのデジタル読み出し信号に同期したクロックを生成し、再生信号処理回路２２０４に出力するとともに、上記のデジタル読み出し信号のバイト単位に同期したバイトクロックを生成し、再生信号処理回路２２０４、乱数発生器２２０５および副情報検出器２２０８に出力する。
【０２９８】
再生信号処理回路２２０４は、再生ヘッド２２０２からのデジタル読み出し信号から同期符号部を検出し、クロック抽出器２２０３からのクロック、バイトクロックに従って、１６ビットの情報を８ビットの情報に変換（本実施形態のようなＤＶＤの場合は８−１６
変調）することにより、主情報を抽出する。
【０２９９】
乱数発生器２２０５は、本実施の形態に係る情報記録装置における乱数発生器１９０５と同等の機能を有する部分であり、再生信号処理回路２２０４からの同期信号のタイミングで内部に秘密に記憶している初期値をプリセットし、クロック抽出器２２０３からのバイトクロックのタイミングで乱数系列を１ビットずつ生成して、特殊ＰＥ変調器２２０６に出力する。
【０３００】
特殊ＰＥ変調器２２０６は、本実施の形態に係る情報記録装置における特殊ＰＥ変調器１９０６と同等の機能を有する部分である。特殊ＰＥ変調器２２０６は、乱数発生器２２０５からの相関系列をクロック抽出器２２０３からのＰＥ信号と再生チャネル２２０２からのデジタル読み出し信号によって、記録マークを再生している区間では、“Ｈｉｇｈ“から”Ｌｏｗ“へ、あるいは”Ｌｏｗ“から”Ｈｉｇｈ“への変化点を持つことのない特殊ＰＥ変調相関系列を生成して副情報検出器２２０８へ出力する。
【０３０１】
ＴＥ信号ＡＤ変換器２２０７は、再生ヘッド２２０１からのアナログＴＥ信号をクロック抽出器２２０３からのクロックに従ってＡＤ変換を行い、デジタル化されたデジタルＴＥ信号を副情報検出器２２０８へ出力する。
【０３０２】
副情報検出器２２０８は、再生信号処理回路２２０４からの同期信号と、特殊ＰＥ変調器２２０６からの特殊ＰＥ変調相関系列と、ＴＥ信号ＡＤ変換器２２０７からのデジタルＴＥ信号から、クロック抽出器２２０３からのバイトクロックに従って、副情報を検出する。副情報検出器２２０８は、図３７に示すように、主に、セレクタ２３０１、副情報更新タイミング生成器２３０２、レベル積分器２３０３、および閾値判定器２３０４から構成される。
【０３０３】
セレクタ２３０１は、特殊ＰＥ変調器２２０６からの特殊ＰＥ変調相関系列が“Ｈｉｇｈ”の場合には、デジタルＴＥ信号をそのままレベル積分器２３０３に出力し、また、特殊ＰＥ変調相関系列が“Ｌｏｗ”の場合には、デジタル積分値の正負を反転して、レベル積分器２３０３に出力する。
【０３０４】
副情報更新タイミング生成器２３０２は、再生信号処理回路２２０４からの同期信号と、クロック抽出器２２０３からのバイトクロックから、再生しているフレーム位置情報を抽出して、フレーム識別信号としてレベル積分器２３０３に出力する。
【０３０５】
レベル積分器２３０３は、内部に８つの記憶部２３０３[０]〜２３０３[７]を有し、副情報更新タイミング生成器２３０２からのフレーム識別信号を元に、セレクタ２３０１から出力された反転あるいは非反転されたデジタルＴＥ信号レベルを下記の対応関係で積算する。記憶部２３０３[０]〜２３０３[７]で積算されたデジタルＴＥ信号レベルは、相関値[０]〜相関値[７]として、閾値判定器２３０４へ出力される。
【０３０６】
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 記憶部２３０３[０]
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 記憶部２３０３[１]
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 記憶部２３０３[２]
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 記憶部２３０３[３]
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 記憶部２３０３[４]
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 記憶部２３０３[５]
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 記憶部２３０３[６]
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 記憶部２３０３[７]
また、本積分器２３０３は、１セクタごとに副情報更新タイミング生成器２３０２から
出力される副情報更新タイミング信号によって、記憶部２３０３[０]〜２３０３[７]に記憶している各ＴＥ信号のレベル積分値（相関値[０]〜相関値[７]）を閾値判定器２３０４に出力したのち値をクリア（０にする）する。
【０３０７】
閾値判定器２３０４は、副情報更新タイミングでレベル積分器２３０３から出力される８つの積分値（相関値）を内部にあらかじめ記憶している正のしきい値および負のしきい値と比較することによって、１セクタに８ビットの副情報を抽出する。
【０３０８】
本発明の実施の形態９の光ディスクは、図３１に示すフォーマットで、
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 副情報［０］
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 副情報［１］
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 副情報［２］
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 副情報［３］
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 副情報［４］
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 副情報［５］
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 副情報［６］
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 副情報［７］
のように、１セクタに８ビットの副情報が、記録マークのラジアル方向の変位によって記憶されている。
【０３０９】
図３８は、本副情報検出器２２０８内で算出される相関値を示した概念図である。
【０３１０】
通常、光ディスクの再生装置は、螺旋状に記録されている複数フレームを持つセクタを内周側から外周側へと連続的に再生する。
【０３１１】
本情報再生装置は、１セクタ内の全２６フレームのフレーム番号を、フレームに付与された同期符号によって識別し、レベル積分器２３０３において、各フレーム番号に対応した記憶部を用いて相関値を抽出する。
【０３１２】
図３８のＡは、上記のフレーム識別信号であり、セクタ内の第１フレームおよび最終フレームを除いた２４フレームに対し、
（第２フレーム、第１０フレーム、第１８フレーム） 識別子［０］
（第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレーム） 識別子［１］
（第４フレーム、第１２フレーム、第２０フレーム） 識別子［２］
（第５フレーム、第１３フレーム、第２１フレーム） 識別子［３］
（第６フレーム、第１４フレーム、第２２フレーム） 識別子［４］
（第７フレーム、第１５フレーム、第２３フレーム） 識別子［５］
（第８フレーム、第１６フレーム、第２４フレーム） 識別子［６］
（第９フレーム、第１７フレーム、第２５フレーム） 識別子［７］
の識別信号をレベル積分器２３０３に出力する。
【０３１３】
レベル積分器２３０３は、内部に８つの記憶部２３０３［０］〜２３０３［７］を有し、識別子に対応した記憶部により、セレクタ２３０１から出力された反転あるいは非反転されたデジタルＴＥ信号レベルの積分を行う。
【０３１４】
図３８のＢは、第２フレーム、第１０フレームおよび第１８フレームの記録マークをラジアル方向に微少量変位させることによって副情報ビット「０」を記録した場合であり、特殊ＰＥ変調相関系列が“Ｈｉｇｈ”かつデジタルＴＥ信号が“正”、特殊ＰＥ変調相関系列が“Ｌｏｗ”かつデジタルＴＥ信号が“負”のみが発生した場合である。この場合、第２、１０、１８フレームの区間で記憶部２３０３［０］の相関値［０］が正の方向へ単
純増加する。
【０３１５】
また、図３８のＣは、第３フレーム、第１１フレーム、第１９フレームの記録マークをラジアル方向に微少量変位させることにより副情報ビット「１」を記録した場合であり、特殊ＰＥ変調相関系列が”Ｈｉｇｈ”かつデジタルＴＥ信号が”負”あるいは、特殊ＰＥ変調相関系列が”Ｌｏｗ”かつデジタルＴＥ信号が”正”のみが発生した場合である。この場合、第３、１１、１９フレームの区間で記憶部２３０３［１］の相関値［１］が負の方向へ単純減少する。
【０３１６】
以上のように、本発明の実施の形態９に係る光ディスクは、同期符号を伴うフレーム単位に主情報が記録され、複数フレームからなるセクタ単位で、ディスク上の連続しない３フレームの記録マークにラジアル方向の意図的な変位によって副情報１ビットが記録される。これによって、複数フレームにまたがるバーストエラーが存在した場合であっても、副情報を記録した３フレームが全滅するリスクを低減することができる。
【０３１７】
また、本発明の実施の形態９に係る情報記録装置は、内部で発生させた乱数系列に、記録マーク中には変化点を持つことのない特殊なＰＥ変調を施す。これにより、ラジアル方向に微少量変位させることによって副情報記録した光ディスクにおいても、記録マーク中にラジアル方向への変位がなされない為、ラジアル方向への変位の発見を困難にすることができる。
【０３１８】
また、本発明の実施形態９の情報再生装置は、不連続な３フレームに副情報１ビットが記録されるとともに記録マーク中ではラジアル方向の変位がなされていない光ディスクから、安定に主情報および副情報を再生することができる。
【０３１９】
以上のように、本実施形態に係る光ディスクの副情報は、記録マークのラジアル方向への微少量変位によって記録されるため、通常の書き換え型光ディスクへ複製することが困難である。このため、例えば、光ディスクに記録するコンテンツを復号化する復号鍵等を副情報として記録することも可能である。あるいは、従来、ＤＶＤ等において、高価かつ高出力のイニシャライザを用いた特別な記録方式によって記録しているディスク識別子を、この副情報として記録することも可能となり、製造コストを削減できる。
【０３２０】
また、ＤＶＤ−ＲＯＭに代表される再生専用の光ディスクの場合は、ディスクを生成するスタンパの識別子を副情報として記録することも考えられる。
【０３２１】
また、上記の実施形態８，９では、情報記録装置および再生装置の乱数系列発生器の乱数系列の初期値を内部に秘密に記憶しているものとしたが、この代わりに、高価かつ高出力のイニシャライザを用いた特別な記録方式で記録されるディスク識別子を、乱数系列発生器の初期値とすることで、このイニシャライザを持たない海賊版メーカ等を排除することも可能である。
【０３２２】
また、実施形態８，９の情報記録装置および再生装置の乱数系列発生器の初期値をセクタ単位に付与されるセクタアドレスを用いて初期化することも可能である。この場合、セクタ単位で異なる初期値を設定することができ、副情報の秘匿性を向上することができる。
【０３２３】
また、上記の実施形態８，９では、連続する３フレームあるいは連続しない３フレームによって副情報を記録する形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数フレームにまたがって副情報１ビットを記録する光ディスクおよびその記録装置または再生装置は、全て本発明の技術的範囲に属する。例えば、１フレームを複数の区間（０〜
Ｎ）に分割し、複数フレームにまたがってこの０〜Ｎの区間でそれぞれ相関を算出することによって副情報を再生する場合などである。
【０３２４】
さらに、上記の実施形態８，９では、乱数系列発生器の初期値をブロック内部に秘密に記憶している形態を説明したが本発明はそれに限られない。例えば、乱数系列の初期値として、各光ディスク個別の識別子を用いる形態にすれば、各光ディスク媒体固有のラジアル方向への変位により記録マークを記録することが可能となる。
【０３２５】
また、例えば、乱数系列の初期値として、機器無効化処理の結果出力される鍵情報を用いることも可能である。この場合、副情報の記録あるいは再生を行う機器を無効化することも可能となる。
【０３２６】
その他にも、乱数系列の初期値として、光ディスクに記録されているアドレス情報、暗号化されたコンテンツ鍵を用いる形態にすることもできる。
【０３２７】
また、乱数初期値は副情報を不正行為から守る為に最も重要な情報であることから、機器内部に秘密に初期値を生成することも考えられる。
【０３２８】
（実施の形態１０）
本発明の実施の形態１０について図面を用いて詳細に説明する。
【０３２９】
実施の形態１０にかかる光ディスクは、記録マークにより主情報が記録され、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる（ウォブルさせる）ことにより副情報が記録された点では、前述の実施形態８，９と同様である。ただし、記録マークをウォブルさせる各フレームのデータ部が、トラック方向にランダムな長さの複数ブロックに分割され、それらのブロック毎にウォブル周期が異なっている点で、実施形態８，９と異なる。
【０３３０】
記録マークのウォブル周期が一定であると、トラッキングエラー信号をスペクトルアナライザ等で観測することにより、ウォブル周期が比較的容易に検出される可能性がある。ウォブル周期が検出されると、トラッキングエラー信号からバンドパスフィルタを用いて副情報が解読されてしまう危険がある。
【０３３１】
これに対して、本実施形態の光ディスクでは、上述のようにフレーム内でブロック毎にウォブル周期が異なるので、スペクトルアナライザで観測してもウォブル周期を検出することが困難となる。これにより、例えば不正に複製を行おうとする者による副情報の解読を防止できる。
【０３３２】
なお、全ブロックのウォブル周期が互いに異なっている必要はなく、ウォブル周期の不正検出が困難な程度の不規則性が保たれていれば、一部のブロックにおいてウォブル周期が同一であっても良い。
【０３３３】
ここで、図３９〜図４１を参照しながら、本実施形態に係る情報記録装置の構成および動作について説明する。図３９に示すように、本実施形態に係る情報記録装置は、バイトクロックを生成するタイミング生成器４０１の代わりに乱数生成クロックを出力するタイミング生成器４１１を備えたことを除いて、実施形態８に係る情報記録装置と同様の構成である。なお、本実施形態では、実施形態８で説明したブロックと同様の機能を有するブロックには実施形態８と同じ参照符号を付し、その構成および機能や動作の詳細な説明は省略する。後述する実施形態１１，１２においても同様とする。
【０３３４】
タイミング生成器４１１は、図４０に示すように、乱数生成器４１１ａ、加算器４１１
ｂ、ダウンカウンタ４１１ｃを備えている。乱数生成器４１１ａには、乱数系列の初期値としてフレーム番号を設定する。加算器４１１ｂは、乱数生成器４１１ａから出力される乱数（図４０のＢ）と所定の周期下限値とを加算し、その結果をプリセット値（図４１のＣ）としてダウンカウンタ４１１ｃへ出力する。なお、図４１の例では、周期下限値を“７”とした。ダウンカウンタ４１１ｃは、カウンタ値が“０”となった時点で乱数生成クロック（図４１のＤ）を乱数発生器４０３へ出力すると共に、加算器４１１ｂから出力されるプリセット値を新たにセットし、ダウンカウント（図４１のＥ）を開始する。
【０３３５】
なお、本実施形態にかかるタイミング生成器４１１から出力されるＰＥ信号（図４１のＦ）は、ダウンカウンタ４１１ｃがプリセットされてからカウンタ値が“０”となるまでの区間の前半で“Ｌｏｗ”となり、同区間の後半で“Ｈｉｇｈ”となる信号である。ダウンカウンタ４１１ｃがプリセットされてからカウンタ値が“０”となるまでの区間のクロック数が奇数である場合は、“Ｌｏｗ”と“Ｈｉｇｈ”交互に一方を１クロック分長くする。例えば図４１に示した例では、最初の１５クロック分の区間では、“Ｌｏｗ”が７クロック、“Ｈｉｇｈ”が８クロックであり、次の１１クロック分の区間では、“Ｌｏｗ”が６クロック、“Ｈｉｇｈ”が５クロックとなっている。また、例えば、直前の奇数フレームで“Ｌｏｗ”が１クロック多い場合は、現在の奇数フレームで“Ｈｉｇｈ”が１クロック多くなるようにする。
【０３３６】
このように、本実施形態では、記録マークをウォブルさせるフレームをランダムな長さの複数のブロックに分割し、これらの長さの不均一なブロック毎に“Ｌｏｗ”と“Ｈｉｇｈ”の区間がほぼ等しくなるようなＰＥ信号を生成し、生成されたＰＥ信号に基づいてＰＥ変調変位制御信号を生成する。これにより、フレーム内でのウォブルの周期がランダムとなり、スペクトルアナライザで観測されたとしても、ウォブル周期の検出は困難である。従って、副情報の解読や不正コピーが困難な光ディスクを実現できる。
【０３３７】
続いて、本実施形態１０にかかる情報再生装置について説明する。図５１は、本実施形態にかかる情報再生装置の主な構成を示すブロック図である。図５１において、実施形態８にかかる情報再生装置（図２５参照）と同様の機能を有するブロックについては実施形態８と同じ参照番号を付与し、その詳細な説明を省略する。
【０３３８】
図５１に示すように、本実施形態にかかる情報再生装置は、乱数発生器１１０５およびＰＥ変調器１１０６の代わりに（図２５参照）、タイミング生成器１４１１を備えている点において、実施形態８にかかる情報再生装置と異なる。
【０３３９】
タイミング生成器１４１１の内部構成は、図３９，４０に示したタイミング生成器４１１とほぼ同じであるが、（１）入力されるクロックが、図５１に示すように、クロック抽出器１１０３で再生されたクロックであり、（２）再生信号処理回路１１０４で検出される同期信号も入力される点において、タイミング生成器４１１と異なる。タイミング生成器１４１１は、これらの入力に従って乱数系列の初期化を行い、実施形態８で説明したように、乱数生成クロックを生成して出力する。
【０３４０】
実施形態８にかかる情報再生装置では、副情報検出器１１０８へ入力されるのはＰＥ変調相関系列であったが、本実施形態にかかる情報再生装置では、副情報検出器１１０８へ入力されるのはＰＥ信号（図４１のＦ）である。その他の点については、本実施形態にかかる情報再生装置の動作は、実施形態８の情報再生装置と同様である。
【０３４１】
（実施の形態１１）
本発明の実施の形態１１について図面を用いて詳細に説明する。
【０３４２】
本実施形態に係る光ディスクは、記録マークにより主情報が記録され、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる（ウォブルさせる）ことにより副情報が記録された点では、前述の実施形態８，９と同様である。ただし、記録マークをウォブルさせるフレームが所定長さの複数のブロックに分割され、各ブロック毎に記録マークをウォブルさせる周期が異なっている点において、実施形態８，９に係る光ディスクとは異なっている。
【０３４３】
ここで、図４２〜図４４を参照しながら、本実施形態に係る情報記録装置について説明する。図４２に示すように、本実施形態に係る情報記録装置は、タイミング生成器４０１およびＰＥ変調器４０５の代わりに、タイミング生成器４２１およびＸＯＲ４２５を備えたことを除いて、実施形態８に係る情報記録装置と同様の構成である。
【０３４４】
タイミング生成器４２１は、実施形態８に係るタイミング生成器４０１のようにＰＥ信号を生成するのではなく、基準変位信号を生成する。ＸＯＲ４２５は、ＸＯＲ４０４からの変位制御信号と、タイミング生成器４２１からの基準変位信号とに排他的論理和演算を施し、その結果を変位制御信号としてラジアル変調器４０８へ出力する。
【０３４５】
本実施形態のタイミング生成器４２１は、図４３に示すように、分周器４２１ａ、カウンタ４２１ｂ、変換テーブル４２１ｃを備えている。分周器４２１ａは、記録クロック（図４４のＡ）を１６分周することにより、バイトクロック（図４４のＢ）を生成し、乱数発生器４０３およびカウンタ４２１ｂへ出力する。カウンタ４２１ｂは、初期値“０”から、バイトクロックが入力される毎に値を１ずつインクリメントし、変換テーブル４２１ｃへ出力する。このカウンタ値がブロック番号（図４４のＤ）を表す。変換テーブル４２１ｃは、ブロック番号と乱数（図４４のＣ）を用いて基準変位制御信号（図４４のＥ）の周期を決定する。図４４のＣの乱数は、乱数発生器４０３からの乱数系列と同じものである。
【０３４６】
例えば、図４４の例では、第１ブロック（ブロック番号“０”）の基準変位制御信号の周期は１６Ｔであり、第２ブロック（ブロック番号“１”）の基準変位制御信号の周期は８Ｔ、第３ブロック（ブロック番号“２”）の基準変位制御信号の周期は４Ｔである。なお、各ブロックにおいて、基準変位制御信号が“Ｌｏｗ”の区間の長さの総和と、“Ｈｉｇｈ”の区間の長さの総和は等しくなるようにされている。
【０３４７】
このように、本実施形態では、記録マークをウォブルさせるフレームを所定長さの複数のブロックに分割し、各ブロック毎に記録マークをウォブルさせる周期を異ならせることにより、スペクトルアナライザで観測されたとしても、ウォブル周期の検出は困難である。従って、副情報の解読や不正コピーが困難な光ディスクを実現できる。
【０３４８】
続いて、本実施形態１１にかかる情報再生装置について説明する。図５２は、本実施形態にかかる情報再生装置の主な構成を示すブロック図である。図５２において、実施形態１０にかかる情報再生装置（図５１参照）と同様の機能を有するブロックについては実施形態１０と同じ参照番号を付与し、その詳細な説明を省略する。
【０３４９】
図５２において、１４２１はタイミング生成器であり、図４２，図４３に示したタイミング生成器４２１とほぼ同じ構成であるが、（１）入力されるクロックが、図５２に示すように、クロック抽出器１１０３で再生されたクロックであり、（２）再生信号処理回路１１０４で検出される同期信号も入力される点において、タイミング生成器４２１と異なる。また、本実施形態にかかる情報再生装置は、乱数発生器１４２２とＸＯＲ１４２３をさらに備えている。
【０３５０】
実施形態１０にかかる情報再生装置では、副情報検出器１１０８に入力されるのはＰＥ
信号であるが、本実施形態にかかる情報再生装置では、同期信号により初期化され、バイトクロックで更新される乱数系列（乱数発生器１４２２からの出力）と、タイミング生成器１４２１から出力される基準変位信号とをＸＯＲ１４２３で演算した結果の変位制御信号が、副情報検出器１１０８に入力される。その他の点については、本実施形態にかかる情報再生装置の動作は、実施形態１０と同様である。
【０３５１】
（実施の形態１２）
本発明の実施の形態１２について図面を用いて詳細に説明する。
【０３５２】
本実施形態に係る光ディスクは、記録マークにより主情報が記録され、記録マークをラジアル方向へ微少量変位させる（ウォブルさせる）ことにより副情報が記録された点では、前述の実施形態８，９と同様である。ただし、記録マークをウォブルさせるフレームが所定長さのｎ個（ｎは４以上の自然数）のブロックに分割され、記録マークをウォブルさせる周期がｍ個（ｍはｎの１以外の約数）のブロック毎に異なっている点において、実施形態８，９に係る光ディスクとは異なっている。
【０３５３】
ここで、図４５〜図４７を参照しながら、本実施形態に係る情報記録装置について説明する。図４５に示すように、本実施形態に係る情報記録装置は、タイミング生成器４０１およびＰＥ変調器４０５の代わりに、タイミング生成器４５１および変調信号生成器４５５を備えたことを除いて、実施形態８に係る情報記録装置と同様の構成である。
【０３５４】
本実施形態の情報記録装置において、タイミング生成器４５１は、記録クロック（図４６のＡ）を１６分周することにより、バイトクロック（図４６のＢ）を生成し、乱数発生器４０３へ出力する。乱数発生器４０３は、“０”または“１”の１ビットの乱数系列（図４６のＣ）を、ＸＯＲ４０４へ出力する。ＸＯＲ４０４は、当該フレームに記録すべき副情報１ビット（図４６のＤ）と、乱数発生器４０３からの乱数系列との排他的論理和を算出することによって、変位制御信号（図４６のＥ）を生成し、変調信号生成器４５５へ出力する。
【０３５５】
変調信号生成器４５５は、変位制御信号に基づいて、ｍ個のブロックからなる期間（図４６のＦ）毎にウォブル周期が異なり、かつ、各期間内における変調信号“Ｌｏｗ”の区間の長さの総和と“Ｈｉｇｈ”の区間の長さの総和とが等しくなるように、変調信号（図４６のＧ）を生成する。なお、図４６に示した例ではｍ＝３であり、ｎは３の倍数である。
【０３５６】
図４７に、変調信号生成器４５５の内部構成の一例を示す。図４７において、４５５ａはシリアル−パラレル変換器、４５５ｂは変換テーブル、４５５ｃはパラレル−シリアル変換器である。
【０３５７】
このように、本実施形態では、記録マークをウォブルさせるフレームが所定長さのｎ個（ｎは４以上の自然数）のブロックに分割され、記録マークをウォブルさせる周期をｍ個（ｍはｎの１以外の約数）のブロック毎に異ならせていることにより、スペクトルアナライザで観測されたとしても、ウォブル周期の検出は困難である。従って、副情報の解読や不正コピーが困難な光ディスクを実現できる。
【０３５８】
（実施の形態１３）
本実施形態に係る光ディスクは、図４８に示すように、第２〜第２５フレーム（♯１〜♯２４）の３フレーム毎に、記録マークをラジアル方向に微小量変位させる（ウォブルさせる）ことにより１ビットの副情報が記録されている点で、実施の形態８に係る光ディスクと同様である。ただし、本実施形態に係る光ディスクは、第１フレーム（♯０）および
第２６フレーム（♯２５）に、第２〜第２５フレームの記録マークのウォブル周期とは異なる周期により、副情報を再生するために必要な情報が記録されている点において、実施の形態８とは異なる。なお、副情報を再生するために必要な情報としては、例えば副情報のＣＲＣ等が考えられるが、これには限定されない。
【０３５９】
一例として、第２〜第２５フレームの記録マークのウォブル周期を１６Ｔとした場合、第１フレーム（♯０）および第２６フレーム（♯２５）の記録マークを８Ｔの周期でウォブルさせることにより、副情報のＣＲＣを記録することが考えられる。
【０３６０】
このように、副情報を再生するために必要な情報を、副情報を記録しないフレームにおいて、副情報のウォブル周期とは異なる周期で記録マークをウォブルさせることにより記録することにより、周波数の異なる１６Ｔウォブル、８Ｔウォブルの両方を複製しなければ、本実施形態に係る光ディスクを複製することはできない。これにより、光ディスクの不正コピーをより確実に防止することが可能となる。
【０３６１】
（実施の形態１４）
本実施形態に係る光ディスクは、記録マークをラジアル方向に微小量変位させる（ウォブルさせる）ことにより副情報が記録されている点で、実施の形態８に係る光ディスクと同様である。ただし、本実施形態の光ディスクにおける記録ウォブルは、図４９に示すように、副情報のウォブルに、副情報のウォブルとは位相が異なるダミーウォブルを重畳することにより生成されたウォブルである点において、実施の形態８と異なる。
【０３６２】
このようにダミーウォブルが重畳されていることにより、トラッキングエラー信号をスペクトルアナライザで観測したとしても、副情報のウォブル信号を抽出することは極めて困難である。従って、副情報の解読や不正コピーが困難な光ディスクを実現できる。
【０３６３】
このような記録ウォブルを生成するために、本実施形態に係る情報記録装置は、図５０に示すように、実施形態８に係る情報記録装置（図１８参照）におけるＰＥ変調器４０５とラジアル変調器４０８との間に加算器４９１が設けられている。この加算器４９１においてＰＥ変調器４０５の出力とダミーウォブル発生器４９２からのダミーウォブル信号とを加算することにより、図４９に示すような記録ウォブルを生成することができる。
【０３６４】
このダミーウォブル発生器４９２におけるダミーウォブルの発生方法を、正規ドライブの製造者にのみ開示することにより、副情報の不正な複製をより確実に防止することができる。
【０３６５】
なお、上述の実施形態８〜１４では、主情報を記録マークで記録した光ディスクを例示したが、この「記録マーク」とは、凹または凸のマークの両方を含む。
【０３６６】
また、実施形態８〜１４に係る光記憶媒体を再生する情報再生装置において、実施の形態２で説明したように、副情報の再生結果に基づいて、光記憶媒体が正規の媒体ではないと判断された場合に、出力禁止や警告などの措置を講ずるようにすることも好ましい。
【０３６７】
以上のように本発明によれば、記録容量を低下させることなく、正確に光記憶媒体を識別することができ、かつ、著作権の侵害を伴う光記憶媒体の違法使用を有効に防止することができる光記憶媒体及び情報記録／再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３６８】
【図１】本発明の実施の形態１の光記憶媒体の構成の概略を示す図である。
【図２】図１に示す光記憶媒体のコントロールデータ領域と主情報領域の境界を拡大して示した模式図である。
【図３】本発明の実施の形態２の情報再生装置の構成の概略を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態３の光記憶媒体の構成の概略を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態４の光記憶媒体のコントロールデータ領域と主情報領域の境界を拡大して示した模式図である。
【図６】本発明の実施の形態４の光記憶媒体のウォブルピットとデジタル信号を示した模式図である。
【図７】本発明の実施の形態５の光記憶媒体のウォブルピットとデジタル信号を示した模式図である。
【図８】本発明の実施の形態６の光記憶媒体のウォブルピットとデジタル信号を示した模式図である。
【図９】光記憶媒体におけるピットの断面を模式的に示したものであり、（ａ）は、ピットの断面が理想的な矩形状に形成された場合、（ｂ）は、ピットの断面が台形状に形成された場合をそれぞれ示す断面図。
【図１０】本発明の実施の形態２の情報再生装置を構成する光検出器と差動演算部を示した模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態７の情報再生装置を構成する光検出器とウォブリング信号検出部を示した模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態７の情報再生装置に用いられる光記憶媒体の情報記録層に記録される情報のフォーマットを示した模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態７の情報再生装置に用いられる光記憶媒体の情報記録層に記録されるウォブルパターンである。
【図１４】本発明の実施の形態７の情報再生装置に用いられる光記憶媒体の情報記録層に記録される別のウォブルパターンである。
【図１５】実施の形態８の光ディスクの記録マークの形状をあらわす概念図
【図１６】実施の形態８の副情報の記録フォーマットを示す概念図
【図１７】実施の形態８の副情報ビット「０」および副情報ビット「１」の記録された記録マークを示す概念図
【図１８】実施の形態８の情報記録装置の概略ブロック図
【図１９】本発明の情報記録装置、情報再生装置の乱数発生器の詳細を示す図
【図２０】実施の形態８のＸＯＲの詳細なブロック図
【図２１】実施の形態８、９のラジアル変調器の詳細なブロック図
【図２２】実施の形態８の情報記録装置によって副情報ビット「０」を記録する場合のタイミングチャート
【図２３】実施の形態８の情報記録装置によって副情報ビット「１」を記録する場合のタイミングチャート
【図２４】本発明における情報記録装置の変位許可信号および情報再生装置の相関検出許可信号のタイミングチャート
【図２５】実施の形態８の情報再生装置の概略ブロック図
【図２６】実施の形態８の情報再生装置の再生ヘッドの詳細なブロック図
【図２７】実施の形態８の情報再生装置における副情報検出器の詳細なブロック図
【図２８】実施の形態８の情報再生装置において副情報ビット「０」を検出する場合のタイミングチャート
【図２９】実施の形態８の情報再生装置において副情報ビット「１」を検出する場合のタイミングチャート
【図３０】実施の形態８の情報再生装置の副情報検出器内のレベル積分器の積分値を示したタイミングチャート
【図３１】実施の形態９の光ディスクの副情報の記録フォーマットを示す概念図
【図３２】実施の形態９の副情報ビット「０」および副情報ビット「１」の記録された記録マークを示す概念図
【図３３】実施の形態９の情報記録装置の概略ブロック図
【図３４】実施の形態９の情報記録装置および情報再生装置における特殊ＰＥ変調器の詳細なブロック図
【図３５】実施の形態９の情報記録装置および情報再生装置における特殊ＰＥ変調器の操作を示すタイミングチャート
【図３６】実施の形態９の情報再生装置の概略ブロック図
【図３７】実施の形態９の情報再生装置の副情報検出器の詳細なブロック図
【図３８】実施の形態９の情報再生装置の副情報検出器内のレベル積分器の積分値の推移を示したタイミングチャート
【図３９】実施の形態１０の情報記録装置の概略ブロック図
【図４０】実施の形態１０のタイミング生成器のブロック図
【図４１】実施の形態１０の情報記録装置におけるタイミングチャート
【図４２】実施の形態１１の情報記録装置の概略ブロック図
【図４３】実施の形態１１のタイミング生成器のブロック図
【図４４】実施の形態１１の情報記録装置におけるタイミングチャート
【図４５】実施の形態１２の情報記録装置の概略ブロック図
【図４６】実施の形態１２の情報記録装置におけるタイミングチャート
【図４７】実施の形態１２の変調信号生成器のブロック図
【図４８】実施の形態１３の副情報の記録フォーマットを示す概念図
【図４９】実施の形態１４の副情報の記録ウォブルの生成を示す説明図
【図５０】実施の形態１４の情報記録装置の概略ブロック図
【図５１】実施の形態１０の情報再生装置の概略ブロック図
【図５２】実施の形態１１の情報再生装置の概略ブロック図
【図５３】従来の光ディスクの記録マークの状態を示す概念図
【符号の説明】
【０３６９】
１ 半導体レーザ光源
３１ 光検出器
３１ａ〜３１ｈ 受光部
４ 光ピックアップ
５ 移送制御器
６ 光記憶媒体モータ６
７ 第１の制御手段
８ 増幅器
９ 第２の制御手段
１０ 復調手段
１１ 検出手段
１２ システム制御手段
４１、４２ 光記憶媒体
４２ａ、４２ｂ 情報記録層
４１ａ、４３ａ コントロールデータ領域
４１ｂ、４３ｂ 主情報記録領域
４１ｃ、４１ｄ、４３ｃ バッファ領域
１０１，２０３ 同期符号部
１０２，２０４ データ部
１０３，１０４ ラジアル方向に変位した記録マーク
１０５ 標準の記録マーク
２０１ ＥＣＣブロック
２０２ セクタ
２０５ ＩＤを含むフレーム
４０１，１９０１ タイミング生成器
４０２，１９０２ 変調器
４０３，１９０３ 乱数発生器
４０４，１９０５ ＸＯＲ
４０５ ＰＥ変調器
４０６，１９０７ 記録チャネル
４０７，１９０８ 記録ヘッド
４０８，１９０９ ラジアル変調器
４１０，１９１１ 光ディスク
５０１ シフトレジスタ
６０１ 副情報記憶部
６０２ 副情報更新部
７０１ デジタルウォブル信号発生器
７０２ ＤＡ変換器
７０３ ＬＰＦ
１１０１，２２０１ 再生ヘッド
１１０２，２２０２ 再生チャネル
１１０３，２２０３ クロック抽出器
１１０４，２２０４ 再生信号処理回路
１１０５，２２０５ 乱数発生器
１１０６ ＰＥ変調器
１１０７，２２０７ ＴＥ信号ＡＤ変換器
１１０８，２２０８ 副情報検出器
１１０９ 光ディスク
１２０１ 半導体レーザ
１２０２ 光学系
１２０３，１２０４ フォトデテクタ
１３０１ セレクタ
１３０２ 副情報更新タイミング生成器
１３０３ レベル積分器
１３０４ しきい値判定器
１９０４ 副情報更新器
１９０６ 特殊ＰＥ変調器
２００１ ＰＥ変調器
２００２ エッジ判定器
２００３，２００４ 距離判定器
２００５ セレクタ
２００６ カウンタ
２００７ 特殊ＰＥ変調変位制御信号生成器
２２０６ 特殊ＰＥ変調器
２３０１ セレクタ
２３０２ 副情報更新タイミング生成器
２３０３ 積分器
２３０４ しきい値判定器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に読み取り可能な記録マークによって、フレーム単位に同期符号が付与され、複数の前記フレームからなるセクタ単位にアドレス情報が付与された主情報が記録された光記憶媒体であり、
前記記録マークは、前記主情報を読み出すための光の入光方向に対して凹または凸のマーク列として、螺旋状のトラックに配されており、
前記セクタ内の各フレームの少なくとも前記同期符号の内、フレーム同期のための固定パターンが記録されていない部分と、前記セクタ内の先頭フレーム以外の部分に、前記記録マークを標準位置に対して光記憶媒体の外周側に変位させた位置あるいは内周側に変位させた位置に形成するラジアル方向の変位により、副情報が記録され、
前記ラジアル方向の変位は、前記フレームの前記同期符号の記録位置に基づいて発生した擬似乱数系列に従い、
前記擬似乱数系列は、前記副情報が記録される前記セクタにおける前記アドレス情報から生成した初期値を、前記セクタ単位にセットして発生させたものであり、
前記ラジアル方向の変位の最大振幅が、前記光記憶媒体の前記螺旋状のトラックのトラックピッチの１／３０以下であることを特徴とする光記憶媒体。
【請求項２】
前記セクタ内の前記アドレス情報の記録されたフレームのうち、少なくとも一部のフレーム以外の部分に、前記ラジアル方向の変位により前記副情報が記録されている、請求項１に記載の光記憶媒体。
【請求項３】
前記ラジアル方向の変位によって副情報を記録する領域は、光記憶媒体内のリードイン領域である、請求項１に記載の光記憶媒体。
【請求項４】
フレーム単位に同期符号が付与され、複数の前記フレームからなるセクタ単位にアドレス情報が付与された主情報を光学的に読み取り可能な記録マークによって、光記憶媒体に記録する情報記録装置であって、
前記記録マークは、前記主情報を読み出すための光の入光方向に対して凹または凸のマーク列として、螺旋状のトラックに配されており、
前記主情報に応じて、
前記同期符号が付与されたタイミングを基準として変位制御信号を生成する変位制御信号生成部と、
前記変位制御信号により前記記録マークを外周側または内周側へラジアル変位させることにより副情報を記録するための副情報記録信号を生成する副情報記録信号生成部とを有し、
前記副情報記録信号生成部は、
前記同期符号のうちフレーム同期のための固定パターンの記録区間と、前記セクタ単位で先頭フレームの記録区間とで、前記記録マークをラジアル変位させない前記副情報記録信号を生成し、
さらに、前記副情報記録信号生成部は、前記同期符号の記録タイミングに基づいて生成した擬似乱数系列に従って前記副情報を記録し、
前記擬似乱数系列は、前記副情報が記録される前記セクタにおける前記アドレス情報から生成した初期値を、前記セクタ単位にセットして発生させ、
前記変異制御信号は、前記記録マークを配する前記螺旋状のトラックのトラックピッチに対して、前記記録マークのラジアル変位が１／３０以下になるように制御することを特徴とする情報記録装置。
【請求項５】
光記憶媒体に形成された光の入射方向に対して凹凸形状をなす記録マークにレーザ照射を行い、その反射光により生成される主情報再生信号から、主情報を再生する装置であって、
前記記録マークは、前記主情報を読み出すための光の入光方向に対して凹または凸のマーク列として、螺旋状のトラックに配されており、
前記記録マークのラジアル方向の変位を検出するラジアル位相差検出部と、
前記主情報再生信号から、当該主情報再生信号に同期した基準クロック信号を抽出するクロック抽出部と、
前記主情報再生信号のフレーム単位に前記同期符号を検出するとともに、複数の前記フレームからなるセクタ単位にアドレス情報を検出し、前記再生信号を復調する再生信号処理部と、
前記同期信号が検出されたタイミングを基準とする相関系列を生成する相関系列生成部と、
前記ラジアル位相差検出部により生成したラジアル位相差信号と前記相関系列とによって、副情報を検出する副情報検出部とを有し、
前記副情報検出部は、
前記セクタ内の各フレームの少なくとも前記同期符号の内、フレーム同期のための固定パターンが記録されていない部分と、前記セクタ内の先頭フレーム以外の部分で、前記副情報を検出し、
さらに、前記副情報検出部は、前記同期符号の検出タイミングに基づいて生成した擬似乱数系列にしたがって前記副情報を再生し、
前記擬似乱数系列は、前記副情報が記録される前記セクタにおける前記アドレス情報から生成した初期値を、前記セクタ単位にセットして発生させ、
前記ラジアル位相差検出部は、前記トラックピッチの１／３０以下のラジアル位相差信号を抽出することを特徴とする情報再生装置。
【請求項１】
光学的に読み取り可能な記録マークによって、フレーム単位に同期符号が付与され、複数の前記フレームからなるセクタ単位にアドレス情報が付与された主情報が記録された光記憶媒体であり、
前記記録マークは、前記主情報を読み出すための光の入光方向に対して凹または凸のマーク列として、螺旋状のトラックに配されており、
前記セクタ内の各フレームの少なくとも前記同期符号の内、フレーム同期のための固定パターンが記録されていない部分と、前記セクタ内の先頭フレーム以外の部分に、前記記録マークを標準位置に対して光記憶媒体の外周側に変位させた位置あるいは内周側に変位させた位置に形成するラジアル方向の変位により、副情報が記録され、
前記ラジアル方向の変位は、前記フレームの前記同期符号の記録位置に基づいて発生した擬似乱数系列に従い、
前記擬似乱数系列は、前記副情報が記録される前記セクタにおける前記アドレス情報から生成した初期値を、前記セクタ単位にセットして発生させたものであり、
前記ラジアル方向の変位の最大振幅が、前記光記憶媒体の前記螺旋状のトラックのトラックピッチの１／３０以下であることを特徴とする光記憶媒体。
【請求項２】
前記セクタ内の前記アドレス情報の記録されたフレームのうち、少なくとも一部のフレーム以外の部分に、前記ラジアル方向の変位により前記副情報が記録されている、請求項１に記載の光記憶媒体。
【請求項３】
前記ラジアル方向の変位によって副情報を記録する領域は、光記憶媒体内のリードイン領域である、請求項１に記載の光記憶媒体。
【請求項４】
フレーム単位に同期符号が付与され、複数の前記フレームからなるセクタ単位にアドレス情報が付与された主情報を光学的に読み取り可能な記録マークによって、光記憶媒体に記録する情報記録装置であって、
前記記録マークは、前記主情報を読み出すための光の入光方向に対して凹または凸のマーク列として、螺旋状のトラックに配されており、
前記主情報に応じて、
前記同期符号が付与されたタイミングを基準として変位制御信号を生成する変位制御信号生成部と、
前記変位制御信号により前記記録マークを外周側または内周側へラジアル変位させることにより副情報を記録するための副情報記録信号を生成する副情報記録信号生成部とを有し、
前記副情報記録信号生成部は、
前記同期符号のうちフレーム同期のための固定パターンの記録区間と、前記セクタ単位で先頭フレームの記録区間とで、前記記録マークをラジアル変位させない前記副情報記録信号を生成し、
さらに、前記副情報記録信号生成部は、前記同期符号の記録タイミングに基づいて生成した擬似乱数系列に従って前記副情報を記録し、
前記擬似乱数系列は、前記副情報が記録される前記セクタにおける前記アドレス情報から生成した初期値を、前記セクタ単位にセットして発生させ、
前記変異制御信号は、前記記録マークを配する前記螺旋状のトラックのトラックピッチに対して、前記記録マークのラジアル変位が１／３０以下になるように制御することを特徴とする情報記録装置。
【請求項５】
光記憶媒体に形成された光の入射方向に対して凹凸形状をなす記録マークにレーザ照射を行い、その反射光により生成される主情報再生信号から、主情報を再生する装置であって、
前記記録マークは、前記主情報を読み出すための光の入光方向に対して凹または凸のマーク列として、螺旋状のトラックに配されており、
前記記録マークのラジアル方向の変位を検出するラジアル位相差検出部と、
前記主情報再生信号から、当該主情報再生信号に同期した基準クロック信号を抽出するクロック抽出部と、
前記主情報再生信号のフレーム単位に前記同期符号を検出するとともに、複数の前記フレームからなるセクタ単位にアドレス情報を検出し、前記再生信号を復調する再生信号処理部と、
前記同期信号が検出されたタイミングを基準とする相関系列を生成する相関系列生成部と、
前記ラジアル位相差検出部により生成したラジアル位相差信号と前記相関系列とによって、副情報を検出する副情報検出部とを有し、
前記副情報検出部は、
前記セクタ内の各フレームの少なくとも前記同期符号の内、フレーム同期のための固定パターンが記録されていない部分と、前記セクタ内の先頭フレーム以外の部分で、前記副情報を検出し、
さらに、前記副情報検出部は、前記同期符号の検出タイミングに基づいて生成した擬似乱数系列にしたがって前記副情報を再生し、
前記擬似乱数系列は、前記副情報が記録される前記セクタにおける前記アドレス情報から生成した初期値を、前記セクタ単位にセットして発生させ、
前記ラジアル位相差検出部は、前記トラックピッチの１／３０以下のラジアル位相差信号を抽出することを特徴とする情報再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【公開番号】特開２０１１−２５８３０７（Ｐ２０１１−２５８３０７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２３６７（Ｐ２０１１−１８２３６７）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【分割の表示】特願２００９−６４７７４（Ｐ２００９−６４７７４）の分割
【原出願日】平成１５年６月３０日（２００３．６．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【分割の表示】特願２００９−６４７７４（Ｐ２００９−６４７７４）の分割
【原出願日】平成１５年６月３０日（２００３．６．３０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]