光存储媒体、信息记录装置及信息再现装置转让专利
申请号 : CN200510109690.5
文献号 : CN1770301B
文献日 : 2010-05-26
发明人 : 门胁慎一 , 山冈胜 , 弓场隆司 , 具岛丰治 , 臼井诚 , 田中伸一 , 守屋充郎
申请人 : 松下电器产业株式会社
摘要 :
提供一种光存储媒体，不损害再现物理格式信息及光存储媒体制造信息的功能，就可有效防止伴随著作权的侵害而违法使用光存储媒体。该光存储媒体具备将加密后的数据信息记录为可经光读取的凹坑列的主信息区域(41b)和控制数据区域(41a)，在控制数据区域(41a)中，通过摆动沟来记录解密数据信息用的密钥信息、物理格式信息及光存储媒体制造信息。
权利要求 :
1.一种对光存储媒体进行信息记录的方法，通过在该光存储媒体的圆周上形成可光学读取、且相对于光入射侧凹或凸的记录标记，来记录主信息，其特征在于：所述信息记录方法为，
通过按照在所述光存储媒体的圆周方向上分配具有扇区地址的扇区，来记录所述主信息，所述扇区按照所述主信息的每个规定长度含有多个帧，该帧伴随有作为固定模式的同步码，并通过以下方式来记录副信息，即，
通过将所述记录标记的、在所述扇区内的至少一部分帧中，未记录所述固定模式的部分的所述记录标记，按照每个所述扇区，根据在所述同步码的记录位置初始化而产生的伪随机数系列的值，相对于标准位置在光存储媒体的外周侧向径向位移后的位置或者向内周侧的径向位移后的位置上形成的方式来记录副信息。
2.根据权利要求1所述的对光存储媒体进行信息记录的方法，其特征在于：所述记录标记向径向的位移的大小是，在未记录所述副信息的光存储媒体中允许的径向位移的大小以内。
3.根据权利要求1所述的对光存储媒体进行信息记录的方法，其特征在于：在所述扇区内的除去所述至少一部分帧的特定帧中，不进行所述径向的位移。
4.根据权利要求3所述的对光存储媒体进行信息记录的方法，其特征在于：所述特定的帧是记录有所述扇区地址的帧。
5.根据权利要求3所述的对光存储媒体进行信息记录的方法，其特征在于：所述特定的帧是所述扇区内的开头的帧。
6.根据权利要求3所述的对光存储媒体进行信息记录的方法，其特征在于：所述特定的帧是所述扇区内的最后的帧。
7.根据权利要求1所述的对光存储媒体进行信息记录的方法，其特征在于：通过所述径向的位移记录副信息的区域是光存储媒体内的导入区域。
8.根据权利要求1所述的对光存储媒体进行信息记录的方法，其特征在于：向所述副信息赋予纠错用的奇偶校验位，再现所述副信息所需的信息为副信息的所述奇偶校验位。
9.根据权利要求1所述的对光存储媒体进行信息记录的方法，其特征在于：通过根据所述扇区地址的初始值而初始化并产生所述伪随机数系列。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种光存储媒体及对该光存储媒体进行信息的记录或再现的信息记录/再现装置，尤其是涉及为了保护著作物不被非法复制而对图像或声音等记录信号进行加密后进行记录的光存储媒体、和对该媒体进行信息的记录或再现的信息记录/再现装置。
背景技术
以DVD(Digital Versatile/Video Disc)为代表的光盘作为记录AV(Audio Visual)数据或计算机等的大容量数字数据的媒体，被广泛普及。例如记录两小时以上的高质量动态图像后出售。为了防止这种数字作品被非法地拷贝到其它记录媒体中，采用称为内容(contents)加密的方式(例如参照非专利文献1)。
在该方式下，使用3层的秘密密钥(标题密钥、盘密钥、主密钥)来加密电影等被压缩的数字作品，并记录到用户可访问的用户区域中。将秘密密钥中最重要的主密钥仅通知给被许可的正规制造商，并根据主密钥来加密每个DVD和每个标题必需的盘密钥和标题密钥，存储于用户不能访问的控制信息区域中。从而，因为限制用户对解码必需的秘密密钥的访问，所以不能进行文件拷贝等非法拷贝。但是，这种技术不能应付将包含了记录秘密密钥的控制信息区域的全部区域的内容，非法地原样拷贝到其它光盘中的非法行为。
因此，提议如下方法：如图53所示，通过记录沿半径方向以帧为单位(图53A)使记录在光盘中的记录标记位移的特异凹坑列(图53B)，判断是正规光盘还是非法拷贝的光盘(例如专利文献1)。
可通过由跟踪错误信号(图53C)生成的色同步TE信号(图53D)来检测这种特异凹坑列的存在。因此，计数内部发生的基准信号与色同步TE信号中信号电平一致的帧数，并根据计数值来识别是正规的媒体还是复制的媒体。
这样，即使由通常的方法拷贝使记录标记向半径方向位移的光盘，在拷贝的光盘中也不能生成特异凹坑。因此，可判断非法拷贝的光盘。
但是，通过使凹坑列摆动并记录，对偏离轨道的允许范围变窄，光存储媒体及信息再现装置的可靠性变低。为了确保可靠性，必需将记录凹坑列的轨道间距扩大与摆动相对应的部分，存在记录容量下降的问题。
另外，在上述现有技术中，因为仅根据特异凹坑的存在来判断正规盘，所以若知道特异凹坑的存在位置，则可通过在该位置生成任意特异凹坑列来进行非法拷贝。从而，未被许可的非法盘制作者通过大量制作拷贝的数字作品，可能会妨碍数字内容的适当流通。
在该方式下，使用3层的秘密密钥(标题密钥、盘密钥、主密钥)来加密电影等被压缩的数字作品，并记录到用户可访问的用户区域中。将秘密密钥中最重要的主密钥仅通知给被许可的正规制造商，并根据主密钥来加密每个DVD和每个标题必需的盘密钥和标题密钥，存储于用户不能访问的控制信息区域中。从而，因为限制用户对解码必需的秘密密钥的访问，所以不能进行文件拷贝等非法拷贝。但是，这种技术不能应付将包含了记录秘密密钥的控制信息区域的全部区域的内容，非法地原样拷贝到其它光盘中的非法行为。
因此，提议如下方法：如图53所示，通过记录沿半径方向以帧为单位(图53A)使记录在光盘中的记录标记位移的特异凹坑列(图53B)，判断是正规光盘还是非法拷贝的光盘(例如专利文献1)。
可通过由跟踪错误信号(图53C)生成的色同步TE信号(图53D)来检测这种特异凹坑列的存在。因此，计数内部发生的基准信号与色同步TE信号中信号电平一致的帧数，并根据计数值来识别是正规的媒体还是复制的媒体。
这样，即使由通常的方法拷贝使记录标记向半径方向位移的光盘，在拷贝的光盘中也不能生成特异凹坑。因此，可判断非法拷贝的光盘。
但是，通过使凹坑列摆动并记录，对偏离轨道的允许范围变窄，光存储媒体及信息再现装置的可靠性变低。为了确保可靠性，必需将记录凹坑列的轨道间距扩大与摆动相对应的部分，存在记录容量下降的问题。
另外，在上述现有技术中，因为仅根据特异凹坑的存在来判断正规盘，所以若知道特异凹坑的存在位置，则可通过在该位置生成任意特异凹坑列来进行非法拷贝。从而，未被许可的非法盘制作者通过大量制作拷贝的数字作品，可能会妨碍数字内容的适当流通。
发明内容
为了解决上述现有问题而作出本发明，其目的在于提供一种不使记录容量降低、可正确识别光存储媒体、并可有效防止伴随着著作权的侵害违法使用光存储媒体的光存储媒体以及对该光存储媒体进行信息的记录、再现用的信息记录/再现装置。
为了实现上述目的，本发明的第1存储媒体通过可光学读取的记录标记，以伴随同步码的帧单位来记录主信息，其特征在于：在至少部分帧中，通过在相对标准位置向光存储媒体的外周侧位移微量的位置或向内周侧位移微量的位置上形成所述记录标记，在未记录所述同步码的部分中记录副信息。
为了实现上述目的，本发明的第2光存储媒体具备信息记录层，该信息记录层具有主信息区域，记录信息，作为可经光读取的凹或凸的标记列；和控制数据区域，其特征在于：通过摆动相对于光入射侧凹或凸的沟，在所述控制数据区域中记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息。
为了实现上述目的，本发明的第3光存储媒体具备信息记录层，该信息记录层具有主信息区域，记录信息，作为可经光读取的标记列；和控制数据区域，其特征在于：通过摆动标记列，在所述控制数据区域中记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息。
为了实现上述目的，本发明的第4光存储媒体具备信息记录层，该信息记录层具有主信息区域，记录信息，作为可经光读取的标记列；和控制数据区域，其特征在于：通过标记列，在所述控制数据区域中记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息，摆动记录在所述主信息区域中的标记列，设轨道间距为Tp2时，摆动的位移量的最大振幅小于Tp2/30。
为了实现上述目的，本发明的第5光存储媒体的特征在于：具备多个信息记录层，该信息记录层具有主信息区域，记录信息，作为可经光读取的标记列；和控制数据区域，记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息，在所述多个信息记录层的任一信息记录层的控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息。
为了实现上述目的，本发明的第1信息再现装置的特征在于：具备：光拾取器，向光存储媒体照射光，该光存储媒体中，将加密后的主数据信息记录在主信息区域中，通过摆动标记列或相对于光入射侧凹或凸的沟，在控制数据区域中记录包含解密所述主数据信息的密钥信息或表示是正规制造的光存储媒体或可再现信息的识别信息的光存储媒体信息，并读取所述光存储媒体中记录的主数据信息和光存储媒体信息；密钥信息检测部件，根据所述光拾取器读取的信号，检测所述密钥信息；和解调部件，根据所述密钥信息检测部件检测到的密钥信息，解密所述主数据信息。
为了实现上述目的，本发明的第2信息记录装置以附加同步码的帧单位，通过可光学读取的记录标记来向光存储媒体记录主信息，其特征在于：具有：调制部，在调制所述主信息的同时，在每规定间隔处插入同步码；位移控制信号生成部，以插入所述同步码的定时为基准，生成位移控制信号；和副信息记录部，通过由所述位移控制信号使所述记录标记向外周侧或内周侧位移微量来记录副信息。
为了实现上述目的，本发明的第3信息再现装置以伴随同步码的帧单位，根据光盘中形成的记录标记再现主信息，其特征在于：具有：径向相位差检测部，检测记录标记的径向位移；时钟抽取部，从所述记录标记的再现信号中抽取与该再现信号同步的基准时钟信号；再现信号处理部，从所述再现信号中检测所述同步信号，解调所述再现信号；相关系列生成部，生成以检测所述同步信号的定时为基准的相关系列；和副信息检测部，通过由所述径向相位差检测部生成的径向相位差信号和所述相关系列，检测副信息。
为了实现上述目的，本发明的第1存储媒体通过可光学读取的记录标记，以伴随同步码的帧单位来记录主信息，其特征在于：在至少部分帧中，通过在相对标准位置向光存储媒体的外周侧位移微量的位置或向内周侧位移微量的位置上形成所述记录标记，在未记录所述同步码的部分中记录副信息。
为了实现上述目的，本发明的第2光存储媒体具备信息记录层，该信息记录层具有主信息区域，记录信息，作为可经光读取的凹或凸的标记列；和控制数据区域，其特征在于：通过摆动相对于光入射侧凹或凸的沟，在所述控制数据区域中记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息。
为了实现上述目的，本发明的第3光存储媒体具备信息记录层，该信息记录层具有主信息区域，记录信息，作为可经光读取的标记列；和控制数据区域，其特征在于：通过摆动标记列，在所述控制数据区域中记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息。
为了实现上述目的，本发明的第4光存储媒体具备信息记录层，该信息记录层具有主信息区域，记录信息，作为可经光读取的标记列；和控制数据区域，其特征在于：通过标记列，在所述控制数据区域中记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息，摆动记录在所述主信息区域中的标记列，设轨道间距为Tp2时，摆动的位移量的最大振幅小于Tp2/30。
为了实现上述目的，本发明的第5光存储媒体的特征在于：具备多个信息记录层，该信息记录层具有主信息区域，记录信息，作为可经光读取的标记列；和控制数据区域，记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息，在所述多个信息记录层的任一信息记录层的控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息。
为了实现上述目的，本发明的第1信息再现装置的特征在于：具备：光拾取器，向光存储媒体照射光，该光存储媒体中，将加密后的主数据信息记录在主信息区域中，通过摆动标记列或相对于光入射侧凹或凸的沟，在控制数据区域中记录包含解密所述主数据信息的密钥信息或表示是正规制造的光存储媒体或可再现信息的识别信息的光存储媒体信息，并读取所述光存储媒体中记录的主数据信息和光存储媒体信息；密钥信息检测部件，根据所述光拾取器读取的信号，检测所述密钥信息；和解调部件，根据所述密钥信息检测部件检测到的密钥信息，解密所述主数据信息。
为了实现上述目的，本发明的第2信息记录装置以附加同步码的帧单位，通过可光学读取的记录标记来向光存储媒体记录主信息，其特征在于：具有：调制部，在调制所述主信息的同时，在每规定间隔处插入同步码；位移控制信号生成部，以插入所述同步码的定时为基准，生成位移控制信号；和副信息记录部，通过由所述位移控制信号使所述记录标记向外周侧或内周侧位移微量来记录副信息。
为了实现上述目的，本发明的第3信息再现装置以伴随同步码的帧单位，根据光盘中形成的记录标记再现主信息，其特征在于：具有：径向相位差检测部，检测记录标记的径向位移；时钟抽取部，从所述记录标记的再现信号中抽取与该再现信号同步的基准时钟信号；再现信号处理部，从所述再现信号中检测所述同步信号，解调所述再现信号；相关系列生成部，生成以检测所述同步信号的定时为基准的相关系列；和副信息检测部，通过由所述径向相位差检测部生成的径向相位差信号和所述相关系列，检测副信息。
附图说明
图1是表示本发明实施例1的光存储媒体的结构示意图。
图2是放大表示图1中所示光存储媒体的控制数据区域和主信息区域交界的模式图。
图3是表示本发明实施例2的信息再现装置的结构示意图。
图4表示本发明实施例3的光存储媒体的结构示意图。
图5是放大表示本发明实施例4的光存储媒体的控制数据区域和主信息区域交界的模式图。
图6是表示本发明实施例4的光存储媒体的摆动凹坑与数字信号的模式图。
图7是表示本发明实施例5的光存储媒体的摆动凹坑与数字信号的模式图。
图8是表示本发明实施例6的光存储媒体的摆动凹坑与数字信号的模式图。
图9模式表示光存储媒体中的凹坑截面，(a)是表示将凹坑的截面形成为理想矩形形状情况的截面图，(b)是表示将凹坑的截面形成为梯形形状情况的截面图。
图10是表示构成本发明实施例2的信息再现装置的光检测器和差动运算部的模式图。
图11是表示构成本发明实施例7的信息再现装置的光检测器和摆动信号检测部的模式图。
图12是表示本发明实施例7的信息再现装置中使用的光存储媒体4的信息记录层中记录的信息格式的模式图。
图13是本发明实施例7的信息再现装置中使用的光存储媒体4的信息记录层中记录的摆动模式。
图14是本发明实施例7的信息再现装置中使用的光存储媒体4的信息记录层中记录的其它摆动模式。
图15是表示实施例8的光盘的记录标记形状的原理图。
图16是表示实施例8的副信息的记录格式的原理图。
图17是表示实施例8的记录副信息比特[0]和副信息比特[1]的记录标记的原理图。
图18是实施例8的信息记录装置的示意框图。
图19是表示本发明的信息记录装置、信息再现装置的随机数发生器细节的图。
图20是实施例8的XOR的详细框图。
图21是实施例8、9的径向调制器的详细框图。
图22是由实施例8的信息记录装置来记录副信息比特[0]时的时间图。
图23是由实施例8的信息记录装置来记录副信息比特[1]时的时间图。
图24是本发明的信息记录装置的位移许可信号和信息再现装置的相关检测许可信号的时间图。
图25是实施例8的信息再现装置的示意框图。
图26是实施例8的信息再现装置的再现头的详细框图。
图27是实施例8的信息再现装置的副信息检测器的详细框图。
图28是实施例8的信息再现装置检测副信息比特[0]时的时间图。
图29是实施例8的信息再现装置检测副信息比特[1]时的时间图。
图30是表示实施例8的信息再现装置的副信息检测器内的电平积分器积分值的时间图。
图31是表示实施例9的光盘的副信息记录格式的原理图。
图32是表示实施例9的记录副信息比特[0]和副信息比特[1]的记录标记的原理图。
图33是实施例9的信息记录装置的示意框图。
图34是实施例9的信息记录装置和信息再现装置中特殊PE调制器的详细框图。
图35是实施例9的信息记录装置和信息再现装置中特殊PE调制器操作的时间图。
图36是实施例9的信息再现装置的示意框图。
图37是实施例9的信息再现装置的副信息检测器的详细框图。
图38是表示实施例9的信息再现装置的副信息检测器内的电平积分器积分值变迁的时间图。
图39是实施例10的信息记录装置的示意框图。
图40是实施例10的定时生成器的框图。
图41是实施例10的信息记录装置的时间图。
图42是实施例11的信息记录装置的示意框图。
图43是实施例11的定时生成器的框图。
图44是实施例11的信息记录装置的时间图。
图45是实施例12的信息记录装置的示意框图。
图46是实施例12的信息记录装置的时间图。
图47是实施例12的调制信号生成器的框图。
图48是表示实施例13的副信息记录格式的原理图。
图49是表示实施例14的副信息记录摆动生成的说明图。
图50是实施例14的信息记录装置的示意框图。
图51是实施例10的信息再现装置的示意框图。
图52是实施例11的信息再现装置的示意框图。
图53是表示现有光盘的记录标记状态的原理图。
图2是放大表示图1中所示光存储媒体的控制数据区域和主信息区域交界的模式图。
图3是表示本发明实施例2的信息再现装置的结构示意图。
图4表示本发明实施例3的光存储媒体的结构示意图。
图5是放大表示本发明实施例4的光存储媒体的控制数据区域和主信息区域交界的模式图。
图6是表示本发明实施例4的光存储媒体的摆动凹坑与数字信号的模式图。
图7是表示本发明实施例5的光存储媒体的摆动凹坑与数字信号的模式图。
图8是表示本发明实施例6的光存储媒体的摆动凹坑与数字信号的模式图。
图9模式表示光存储媒体中的凹坑截面，(a)是表示将凹坑的截面形成为理想矩形形状情况的截面图，(b)是表示将凹坑的截面形成为梯形形状情况的截面图。
图10是表示构成本发明实施例2的信息再现装置的光检测器和差动运算部的模式图。
图11是表示构成本发明实施例7的信息再现装置的光检测器和摆动信号检测部的模式图。
图12是表示本发明实施例7的信息再现装置中使用的光存储媒体4的信息记录层中记录的信息格式的模式图。
图13是本发明实施例7的信息再现装置中使用的光存储媒体4的信息记录层中记录的摆动模式。
图14是本发明实施例7的信息再现装置中使用的光存储媒体4的信息记录层中记录的其它摆动模式。
图15是表示实施例8的光盘的记录标记形状的原理图。
图16是表示实施例8的副信息的记录格式的原理图。
图17是表示实施例8的记录副信息比特[0]和副信息比特[1]的记录标记的原理图。
图18是实施例8的信息记录装置的示意框图。
图19是表示本发明的信息记录装置、信息再现装置的随机数发生器细节的图。
图20是实施例8的XOR的详细框图。
图21是实施例8、9的径向调制器的详细框图。
图22是由实施例8的信息记录装置来记录副信息比特[0]时的时间图。
图23是由实施例8的信息记录装置来记录副信息比特[1]时的时间图。
图24是本发明的信息记录装置的位移许可信号和信息再现装置的相关检测许可信号的时间图。
图25是实施例8的信息再现装置的示意框图。
图26是实施例8的信息再现装置的再现头的详细框图。
图27是实施例8的信息再现装置的副信息检测器的详细框图。
图28是实施例8的信息再现装置检测副信息比特[0]时的时间图。
图29是实施例8的信息再现装置检测副信息比特[1]时的时间图。
图30是表示实施例8的信息再现装置的副信息检测器内的电平积分器积分值的时间图。
图31是表示实施例9的光盘的副信息记录格式的原理图。
图32是表示实施例9的记录副信息比特[0]和副信息比特[1]的记录标记的原理图。
图33是实施例9的信息记录装置的示意框图。
图34是实施例9的信息记录装置和信息再现装置中特殊PE调制器的详细框图。
图35是实施例9的信息记录装置和信息再现装置中特殊PE调制器操作的时间图。
图36是实施例9的信息再现装置的示意框图。
图37是实施例9的信息再现装置的副信息检测器的详细框图。
图38是表示实施例9的信息再现装置的副信息检测器内的电平积分器积分值变迁的时间图。
图39是实施例10的信息记录装置的示意框图。
图40是实施例10的定时生成器的框图。
图41是实施例10的信息记录装置的时间图。
图42是实施例11的信息记录装置的示意框图。
图43是实施例11的定时生成器的框图。
图44是实施例11的信息记录装置的时间图。
图45是实施例12的信息记录装置的示意框图。
图46是实施例12的信息记录装置的时间图。
图47是实施例12的调制信号生成器的框图。
图48是表示实施例13的副信息记录格式的原理图。
图49是表示实施例14的副信息记录摆动生成的说明图。
图50是实施例14的信息记录装置的示意框图。
图51是实施例10的信息再现装置的示意框图。
图52是实施例11的信息再现装置的示意框图。
图53是表示现有光盘的记录标记状态的原理图。
具体实施方式
在本发明的第1光存储媒体中，通过摆动(ウオビル)在光入射测凹或凸的沟，在控制数据区域中记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息。所谓光存储媒体信息，除物理格式信息和光存储媒体制造信息外，还包含解码主信息区域中被加密记录的数据信息用的密钥信息等。因此，可提供一种光存储媒体，通过在控制数据区域中使沟摆动来记录光存储媒体信息，可不降低记录容量，并可正确识别各媒体。另外，因为通过使沟摆动来记录包含密钥信息的光存储媒体信息，所以非法将该光存储媒体信息复制到其它光存储媒体中是困难的。由此，可有效防止伴随数据信息的著作权被侵害而违法使用光存储媒体。
本发明的第2光存储媒体中，通过在控制数据区域中摆动标记列，记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息。所谓光存储媒体信息包含物理格式信息和光存储媒体制造信息等。因此，可提供一种光存储媒体，通过使标记列摆动来在控制数据区域中记录光存储媒体信息，可不降低记录容量，并可正确识别各媒体。另外，因为使标记列摆动后进行记录，所以非法将该光存储媒体信息复制到其它光存储媒体中是困难的。
另外，第3光存储媒体通过摆动主信息区域的标记列，可防止非法复制。并且，通过设轨道间距为Tp2时，摆动的位移量的最大振幅小于Tp2/30，可完全忽视串音(クロスト一ク)的影响。
第4光存储媒体通过在多个信息记录层的任一信息记录层的控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息，若访问任一信息记录层的控制数据区域，则可得到关于所有信息记录层的光存储媒体信息。由此，可缩短学习时间。
根据本发明的信息再现装置，通过从控制数据区域中读取使相对于光入射侧凹或凸的沟或标记列摆动后进行记录的光存储媒体信息，可正确识别各媒体。另外，通过使用从光存储媒体信息中检测出的密钥信息来进行信息再现，可有效防止伴随著作权被侵害而违法使用光存储媒体。另外，本发明的信息再现装置不限于再现专用机，不用说，也包含具有记录功能等的装置。
在第1或第2光存储媒体中，记录在所述主信息区域中的信息最好记录为相对于光入射侧凹或凸的标记列。通过将信息都作为标记列来记录在主信息区域和控制数据区域中，可减小制造光存储媒体时的成形压力，这是因为可降低成形机的成本。并且，最好摆动标记列。由此，可确实防止非法复制。
在第2光存储媒体中，记录在所述主信息区域中的标记列最好是相对于光入射侧凹或凸的标记列。
在第2或第3光存储媒体中，当设控制数据区域中的轨道间距为Tp1、标记幅度为Mw1时，最好关系
0.3×Tp1≤Mw1≤0.7×Tp1
成立。这是因为即使在产生标记幅度制作误差的情况下，也可减小对记录的光存储媒体信息的影响。
在第2或第3光存储媒体中，当设记录在控制数据区域中的标记幅度为Mw1、记录在主信息区域中的标记幅度为Mw2时，最好关系
Mw1＞Mw2
成立。这是因为就记录在主信息区域中的信息和记录在控制数据区域中的信息双方都可得到良好的信号。另外，在该构成中，当设主信息区域中的轨道间距为Tp2、标记幅度为Mw2时，最好关系
Mw2＜0.5×Tp2
成立。这是因为即使在产生标记幅度制作误差的情况下，也可减小对再现信号的影响。
在第2或第3光存储媒体中，摆动的位移最好在标记列中的空间的定时进行。通过在空间部分使摆动位移，难以受到刀缘(cutting margin)的影响，可良好地检测信号。并且，最好具有多个微调记录所述标记列的装置的记录动作用的变换表，以将摆动的位移设为标记列中的空间的定时。由此，可适当调整摆动的位移定时，防止抖动恶化。
在第2或第3光存储媒体中，记录在控制数据区域中的信息最好由标记的边缘部表示。这是因为可确保与使连续沟摆动的情况一样的S/N，所以能可靠性高地检测记录在控制数据区域中的信息。另外，在第2光存储媒体中，记录在控制数据区域中的信息最好由标记的中心部表示。这是因为抖动的影响小，能可靠性高地检测出记载在控制数据区域中的信息。
在第2或第3光存储媒体中，最好标记列在特定周期具有再现信息时使用的同步模式，与所述同步模式同步进行摆动。这是因为可根据标记列来生成时钟信号，即使在摆动量小的情况下也可稳定检测信号。
在上述结构中，最好在设1个同步模式的周期为Cy1、摆动周期为Cy2时，关系
Cy2＝Cy1×M/2(M为自然数)、或
Cy1＝Cy2×M/2(M为自然数)
成立。根据该最好结构，可避免位流的影响。另外，在后者的关系成立的情况下，可以同步模式的定时检测信号。
在第2或第3光存储媒体中，当设记录在控制数据区域中的标记长度为ML1、在记录所述标记时照射的光的波长为λ、照射光的光学系统的数值孔径为NA时，最好关系
ML1≥2×λ/NA
成立。这是因为在生成时钟信号时，即使不使用均衡器，也可得到振幅足够大的信号。
在第2或第3光存储媒体中，当设记录在控制数据区域中的标记长度为ML1、在记录所述标记时照射的光的波长为λ、照射光的光学系统的数值孔径为NA时，最好关系
ML1≥λ/(2×NA)
成立。这是因为可使用根据重复标记和空间得到的信号来生成时钟信号。
在第2或第3光存储媒体中，记录在控制数据区域中的标记及空间各自的长度最好以规定的周期T为标准，为该周期T的整数倍。并且，标记及空间最好分别具有单一长度或多种长度。
在第1-3的光存储媒体中，最好是记录在主信息区域中的信息是加密后的数据信息，所述光存储媒体信息包含解码所述数据信息用的密钥信息。根据该结构，可有效防止伴随著作权的侵害而违法使用光存储媒体。另外，最好通过摆动凹或凸的沟或标记列来记录密钥信息。最好由摆动的中心部来表示密钥信息。另外，在第1-第3光存储媒体中，也可代替上述密钥信息，而包含表示是正规制造的光存储媒体或也可再现信息的识别信息。
在第1-3光存储媒体中，摆动周期最好比一对标记和空间的长度长。这是因为可减轻相邻轨道的影响。摆动周期最好大于一对标记和空间长度的4倍。
在第1-3光存储媒体中，摆动周期最好以规定的周期T为标准，为该周期T的整数倍。这是因为可使用可从反复标记和空间生成的时钟信号来检测被摆动调制的光存储媒体信息。
在第1-第3光存储媒体中，当设记录在控制数据区域中的标记或沟的光学深度为Md1、在记录所述标记或沟时照射的光的波长为λ时，最好关系
λ/8≤Md1≤λ/4
成立。这是因为可得到高质量的信号。
在第1-3光存储媒体中，所述控制数据区域中的摆动频率最好是比跟踪伺服频域高的频率。
在第1-3光存储媒体中，摆动最好在跟踪伺服频域内不具有直流分量。这是因为可进行稳定跟踪。
在第1-3光存储媒体中，摆动位移的定时最好是模拟随机的。这是因为译码变得更困难。
在第1-3光存储媒体中，最好对密钥信息的1比特分配多个摆动。这是因为在信号检测时没有直流分量，并可删除低频分量，提高S/N。
在第1-3光存储媒体中，密钥信息最好被离散或连续记录。若离散记录，则有利于提高译码的难易度，若连续记录，则因为读取所需时间缩短，所以有利于减少再现时的用户等待时间。
在第1-3光存储媒体中，在控制数据区域与主信息区域的交界，最好设置具有即使不能读取也无妨的沟或标记的缓冲区域。该沟或标记列最好相对于光入射侧凹或凸。这是因为由此即使在控制数据区域与主信息区域的交界也可得到质量好的跟踪误差信号。
在第1或第2光存储媒体中，最好控制数据区域的轨道间距Tp1与主信息区域的轨道间距Tp2不同。另外，最好控制数据区域的轨道间距Tp1比主信息区域的轨道间距Tp2大。这是因为就控制数据区域和主信息区域两者而言，可得到质量好的再现信号和跟踪误差信号。
第1-3光存储媒体最好具备多个所述信息记录层，在所述多个信息记录层的至少一个信息记录层的主信息区域中记录信息，作为凹或凸的标记列，在所述多个信息记录层的至少一个信息记录层的控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息。从而，若访问所述1个信息记录层，则因为可得到关于所有信息记录层的光存储媒体信息，所以可缩短学习时间。
在所述具备多个信息记录层的第1-第3光存储媒体或第4光存储媒体中，最好在所述多个信息记录层的各控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息。这是因为无论聚焦到哪个信息记录层，都能读取关于所有信息记录层的光存储媒体信息，可正确识别光存储媒体。
在所述具备多个信息记录层的第1-第3光存储媒体或第4光存储媒体中，最好在该光存储媒体的基准层中的控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息。
在所述具备多个信息记录层的第1-第3光存储媒体或第4光存储媒体中，最好在所述多个信息记录层的至少一层中的控制数据区域中记录关于所述多个信息记录层的跟踪误差信号极性的信息。最好将关于所述跟踪误差信号极性的信息记录在该光存储媒体的基准层中的控制数据区域或该光存储媒体的所有信息记录层中的控制数据区域中。这是因为在再现光存储媒体时，可缩短学习跟踪误差信号极性的时间。
在所述具备多个信息记录层的第1-第3光存储媒体或第4光存储媒体中，最好在所述多个信息记录层的至少一层中的控制数据区域中记录关于为了将信息记录在所述多个信息记录层中而形成的表面形状的记录层信息。所谓所述记录层信息是表示对控制数据区域的信息记录形态为对光入射侧凹的沟、凸的沟、凹标记或凸标记之一的信息等。另外，所述记录层信息最好包含关于所述表面形状深度的信息。
第1-第4光存储媒体是具有再现专用型、补写型、和改写型中至少两种信息记录层来作为所述信息记录层的光存储媒体，将所述光存储媒体信息记录在控制数据区域的大致相同半径位置上。该结构有利于在再现光存储媒体时缩短学习跟踪误差信号极性的时间。
所述信息再现装置最好还设置判断部件，根据所述密钥信息检测部件的检测结果，判断是否非法复制了所述光存储媒体；和再现禁止部件，在所述判断部件判断为将再现的光存储媒体被非法复制时，禁止从所述光存储媒体中再现信息。这是因为由此可有效排除非法的复制。
另外，在本发明的信息再现装置中，所述再现禁止部件最好停止从所述解调部件中输出信号。或者，所述再现禁止部件最好从该信息再现装置中排出所述将再现的光存储媒体。并且，最好还具备警告部件，在所述判断部件判断为将再现的光存储媒体被非法复制时，警告该光存储媒体被非法复制。这是因为通过这些结构可更确实排除光存储媒体被非法复制。
本发明的信息再现装置最好使用具有再现专用型、补写型、和改写型中至少两种信息记录层、且以共同的调制方式将所述光存储媒体信息记录在控制数据区域共同位置上的光存储媒体来作为所述光存储媒体。这是因为由此可实现可防止对具有多种类型信息记录层的光存储媒体进行非法复制的信息再现装置。
本发明的信息再现装置在所述密钥信息检测部件未检测到所述密钥信息的情况下，若能根据所述光拾取器从光存储媒体中读取的信号中检测出可复制识别码，则所述判断部件判断为光存储媒体没有被非法复制。这是因为可防止过度保护不必禁止复制的信息，并可确保用户的便利性。
本发明的信息再现装置中用于检测摆动信号的摆动检测部件最好是差动运算部件或相位比较部件。若使用差动运算部件，则可简化检测系统的结构。若使用相位比较部件，则因为不受直流分量的影响，所以可提高可靠性。
本发明的信息再现装置最好使用从多个摆动得到的信号来解调密钥信息。这是因为可提高可靠性。另外，若用于得到密钥信息的摆动数量多，则可减小摆动振幅，减小串音的影响。
本发明的信息再现装置最好累计平均从摆动检测部件输出的信号后，解码密钥信息。另外，乘法次数越多，则越能改善S/N，越能提高读取的密钥信息的可靠性。
本发明的信息再现装置最好使用从标记列得到的信号来生成时钟信号，并使用所述时钟信号来检测密钥信息。这是因为可稳定检测信号。
本发明的信息再现装置最好使用为了解调从标记列得到的信号而从标记列得到的信号来生成时钟信号，并使用所述时钟信号来检测密钥信息。这是因为可简化电路结构。
第5存储媒体中，所述记录标记内最好不存在从外周侧向内周侧的位移或从内周侧向外周侧的位移。
第5存储媒体中，所述记录标记向径向的位移量最好在未记录所述副信息的光存储媒体允许的径向位移量以内。
第5存储媒体中，最好通过使多个所述帧的记录标记向径向微量位移来记录至少所述副信息的1比特。所述多个帧最好是连续配置在所述光存储媒体轨道上的帧群、或以规定间隔离散配置在轨道上的帧群。
第5存储媒体中，在特定帧和/或帧内的特定区域中，最好没有所述径向的微量位移。
第5存储媒体中，通过所述记录标记向径向的微量位移来记录副信息的区域最好是光存储媒体内的导入区域。
第5存储媒体是将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成长度不均的多个块，在所述每个块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，并且，各块内向内周侧位移的记录标记长度与向外周侧位移的记录标记的长度大致相等的权利要求65所述的光存储媒体。并且，最好在所有帧中向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
第5存储媒体中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成规定长度的多个块，在所述每个块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，各块内向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
第5存储媒体中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成规定长度的n个(n为大于4的自然数)块，在每m个(m为n的1以外的约数)所述块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，并且，各块内向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
第5存储媒体中，最好通过使记录标记向外周侧和内周侧位移微量来将再现所述副信息所必需的信息记录在未记录所述副信息的帧中。所谓再现所述副信息必需的信息例如是副信息的纠错码等。
第5存储媒体最好根据使伪信息重叠在所述副信息上的信号来确定向外周侧和内周侧的记录标记位移量。
在本发明的信息记录装置中，最好至少对插入所述帧单位中的同步码不进行向径向的微量位移。
在本发明的信息记录装置中，所述位移控制信号最好是通过在插入所述同步码的定时初始化的伪随机数系列来频谱扩散副信息的信号。
在本发明的信息记录装置中，所述移位控制信号最好进行使所述记录际记向外周侧的位移概率与向内周侧的位移概率大致相等的PE调制。
在本发明的信息记录装置中，所述位移控制信号最好在使所述记录标记向外周侧的位移概率与向内周侧的位移概率大致相等的同时，在形成记录标记的区间中不存在所述位移控制信号的变化点。
在本发明的信息记录装置中，最好以多个帧单位记录至少所述副信息的1比特。所述多个帧最好是连续配置在光存储媒体轨道上的帧群、或以规定间隔离散配置在轨道上的帧群。
在本发明的信息记录装置中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成长度不均的多个块，在所述每个块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，并且，各块内向内周侧位移的记录标记长度与向外周侧位移的记录标记的长度大致相等。
在本发明的信息记录装置中，在所有帧中向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
在本发明的信息记录装置中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成规定长度的多个块，在所述每个块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，各块内向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
在本发明的信息记录装置中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成规定长度的n个(n为大于4的自然数)块，在每m个(m为n的1以外的约数)所述块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，并且，各块内向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
在本发明的信息记录装置中，最好通过使记录标记向外周侧和内周侧位移微量来将再现所述副信息所必需的信息记录在未记录所述副信息的帧中。
在本发明的信息记录装置中，最好根据使伪信息重叠在所述副信息上的信号来确定向外周侧和内周侧的记录标记位移量。
在本发明的第2信息再现装置中，最好通过PE调制在检测所述同步码的定时初始化的模拟随机数系列来生成所述相关系列。
在本发明的第2信息再现装置中，所述相关系列最好在再现所述记录标记的区间中不具有变化点。
在本发明的第2信息再现装置中，最好通过再现多个所述帧来抽取至少1比特所述副信息。
在本发明的第2信息再现装置中，最好不从至少所述帧内的同步码中检测副信息。
下面，参照附图来说明本发明的光存储媒体和信息记录/再现装置的实施例。另外，各图中相同的符号表示相同结构要素或同样的作用、动作。
(实施例1)
图1是表示本发明的光存储媒体的结构一例的图。主存储媒体41具有控制数据区域41a和主信息区域41b。在主信息区域41b中，标记列被记录为凹坑，以便通过光读取加密后的数据信息。另一方面，在控制数据区域41a中，通过对沟槽进行摆频(wobbling)来记录包含解码记录在主信息区域41b中的数据信息用的密钥信息的光存储媒体信息。另外，在光存储媒体信息中，除所述密钥信息外，还包含物理格式信息及光存储媒体制造信息等。
当再现光存储媒体41中记录的信息时的线速度约为5m/s时，摆动频率约为1MHz，以比跟踪伺服频域足够高的频率进行调制。用波长λ为400-420nm、物镜的数值孔径为0.8-0.9的光拾取器(pickup)来读取光存储媒体41中记录的信息。
图2是放大表示光存储媒体41的主信息区域41b与控制数据区域41a的交界附近状态的平面图。这里，设控制数据区域41a的轨道间距(trackpitch)Tp1为0.35微米、主信息区域41b的轨道间距Tp2为0.32微米。即，控制数据区域41a的轨道间距Tp1比主信息区域41b的轨道间距Tp2宽。这是为了无论对(1)读取主信息区域41b中记录的信息时的再现信号、(2)读取主信息区域41b中记录的信息时使用的跟踪误差信号、(3)读取控制数据区域41a中记录的信息时的再现信号、(4)读取控制数据区域41a中记录的信息时使用的跟踪误差信号的任一个都可得到良好的质量。
在信号质量的观点上，读取主信息区域41b中记录的信息时的再现信号的质量，在凹坑的截面形成为理想矩形时凹坑的深度为λ/4时最佳。另外，若由相位差法来检测跟踪误差信号，则读取主信息区域41b中记录的信息时所用的跟踪误差信号的质量也在凹坑的深度为λ/4时最佳。另一方面，因为读取控制数据区域41a中记录的信息时的再现信号和读取控制数据区域41a中记录的信息时使用的跟踪误差信号都通过进行差动运算的推挽法来检测，所以在沟的截面形成为理想矩形时沟的深度为λ/8时质量最佳。但是，当将沟深度设定在作为读取主信息区域41b中记录的信息中最佳深度的λ/4时，结果为最差，得不到好的信号。另外，若凹坑的深度比λ/8浅，则因为媒体自身具有的噪声及光源具有的噪声影响显著，所以最好不比λ/8浅。因此，沟及凹坑的深度必需比λ/4浅、比λ/8深，最好为λ/8-λ/5。因为现实中形成的凹坑或沟的截面都不是理想的矩形而具有斜面，所以等效深度比实际深度浅。另外，斜面的影响对由推挽法检测的跟踪误差信号比对读取主信息区域41b中记录信息的信息信号明显。通过使凹坑或沟中具有规定斜面，即使使沟及凹坑的深度为λ/4，也能保证读取主信息区域41b中记录的信息的信息信号和由推挽法检测的跟踪误差信号两个信号的质量高。即，实质上，若等效沟及凹坑深度Md1具有关系
λ/8≤Md1≤λ/4，
则可得到高质量的信号。
图9模式表示凹坑的截面，图9(a)表示将凹坑的截面形成为理想矩形形状的情况，图9(b)表示将凹坑的截面形成为梯形形状的情况。当凹坑幅度为Pt1，凹坑深度为d1时，如图9(a)所示，在凹坑的截面为矩形形状的情况下，凹坑的等效深度Md1为d1原样不变。另一方面，如图9(b)所示，在凹坑的截面为梯形形状的情况下，当设梯形斜面的幅度为Pe1、梯形底面的幅度为Pd1时，等效深度大概为
Md1＝d1×Pe1/Pt1。
另外，有Pt1＝Pd1+2×Pe1。因此，例如当凹坑的底面幅度Pd1为0时，等效深度Md1变为d1/2，即使凹坑的深度d1为λ/4，等效深度Md1变为λ/8，由推挽法检测的跟踪误差信号也可得到大的振幅。不用说，当计算实际深度时，还必需考虑构成光存储媒体的材料的折射率。
另外，在光存储媒体41中，在控制数据区域41a和主信息区域41b的交界处设置由即使不能读取也无妨的沟构成的缓冲区域41c、和凹坑构成的缓冲区域41d。分别设置缓冲区域41c、缓冲区域41d，以便无障碍地读取控制数据区域41a和主信息区域41b的交界处记录的信息，即即使在控制数据区域41a和主信息区域41b的交界也可得到良好的跟踪误差信号。
在本实施例的光存储媒体41中，包含防止复制信息(密钥信息)的光存储媒体信息被记录为在比跟踪伺服频域足够高的频率下调制的摆动(wobbling)信号。因此，即使使用通常的信息记录再现装置来尝试复制光存储媒体41，也无法复制摆动调制的沟，因此不能复制具有防止复制信息的光存储媒体41。从而，有效排除了非法复制。
另外，也可在光存储媒体41中记录也可复制的信息。此时，不必加密主信息区域41b中记录的数据，当然也不必解密用的密钥信息，因此，密钥信息不被记录在控制数据区域41a中。
另外，通过在控制数据区域41a或主信息区域41b中记录可识别是否也可复制主信息区域41b中记录的信息的识别码，从而可有效识别是否可复制的信息。另外，本实施例的光存储媒体41通过使控制数据区域41a的轨道间距Tp1比主信息区域41b的轨道间距Tp2宽，从而，即使在沟深度为λ/5的情况下，推挽法得到的跟踪误差信号的信号质量也好。控制数据区域41a占光存储媒体41整体的比例小于5％，即使稍拓宽轨道间距，记录容量的降低也小于1％，基本上可忽视。
另外，因为主信息区域41b中记录的数据不摆动，所以可提供完全不会增大串音、即不会降低信号质量、可靠性高的光存储媒体。
(实施例2)
图3是表示本发明信息再现装置的结构例的框图。在光存储媒体中使用实施例1中所示的光存储媒体41。光拾取器4向光存储媒体41照射波长λ为400nm的激光，并再现光存储媒体41中记录的信号。传输控制器5使光拾取器4向光存储媒体41的半径方向移动，以在光存储媒体41的任意位置再现信号。光存储媒体电机6使光存储媒体4旋转。第1控制部件7控制光拾取器4、传输控制器5和光存储媒体电机6。放大器8放大光拾取器4读取的信号。
9表示第2控制部件。向该第2控制部件9输入放大器8的输出信号。第2控制部件9根据该信号生成光拾取器4读取光存储媒体41的信号时必需的聚焦误差信号和跟踪误差信号等伺服信号，并将该伺服信号输出到第1控制部件7。
图10表示光拾取器4的构成要素之一的光检测器51和控制部件9的构成要素之一的差动运算部52、53。光拾取器4的构成由于聚焦误差信号及跟踪误差信号检测方式不同而不同，但这里表示向光存储媒体41反射的光束附加象散、并由具有4个感光部51a-51d的光检测器51感光的一般构成的情况。通过由差动运算部52差动运算从感光部51a和51c输出的信号和从感光部51b和51d输出的信号来得到聚焦误差信号。另一方面，通过由差动运算部52差动运算从感光部51a和51d输出的信号和从感光部51b和51c输出的信号来得到跟踪误差信号。聚焦误差信号的检测方式是被称为象散法的公知方式，跟踪误差信号的检测方式是被称为推挽法的公知方式。摆动沟或凹坑与对应于摆动使光拾取器4聚光的光束偏离规定位置一样。因此，通过使用检测跟踪误差信号的部件，可检测通过摆动沟或凹坑记录的信号。即，若是可检测跟踪误差信号的方式，则不限于推挽法，也可将相位差法或3点法等各种方式用于检测摆动信号。在使用推挽法的情况下，因为光拾取器4的光学系统和构成第2控制部件9的跟踪误差信号检测部件可最简单构成，所以可提供廉价的信息再现装置。不用说，聚焦误差信号的检测方式完全不约束本发明，也可使用任何方式。
另外，输入第2控制部件9的信号为模拟信号，但第2控制部件9将该模拟信号数字化(2值化)。另外，第2控制部件9判断是否非法复制光存储媒体41，在判断为非法复制的情况下，从禁止输出部件13发送控制信号，以停止输出信号。
解调部件10分析从光存储媒体41读取的数字化的信号，同时，根据从光存储媒体41的控制数据区域41a读取的密钥信息，解码加密的图像或音乐等数据。从输出部件14输出解码的信号。检测部件11从由第2控制部件9输出的信号中检测地址信号等，并将其输出到系统控制部件12。
系统控制部件12根据从控制数据区域41a读取的光存储媒体信息(物理格式信息及光存储媒体制造信息)来识别光存储媒体，解密再现条件等，控制整个信息再现装置。
在再现光存储媒体41中记录的信息的情况下，根据系统控制部件12的指示，第1控制部件7驱动传输控制器5。结果，传输控制器5使光拾取器4向对应于控制数据区域41a的部位移动。另外，光拾取器4读取控制数据区域41a中记录的光存储媒体信息。根据这些信息，系统控制部件12向第1控制部件7发送指示。根据系统控制部件12的指示，第1控制部件7驱动控制传输控制器5。结果，传输控制器5使光拾取器4移动到主信息区域41b的期望位置，光拾取器4读取光存储媒体41的记录信号(数据信息)。
光存储媒体41不限于原来禁止复制的光存储媒体，在光拾取器4从控制数据区域41a读取的光存储媒体信息中不存在密钥信息的情况下，禁止输出部件13停止输出信号。另外，也可从信息再现装置中排出光存储媒体41。另外，同时也可设置发出表示非法复制的光存储媒体警告的警告部件(未图示)。通过附加禁止输出部件13和警告部件，可强化著作权保护功能。
如实施例1中所述，有时也在光存储媒体41中存储可复制的信息。此时，最好在控制数据区域41a或主信息区域41b中记录表示也可复制主信息区域41b中记录的信息的识别码(可复制识别码)。在使用这种光存储媒体41的情况下，信息再现装置即使在光拾取器4从控制数据区域41a中读取的数据中没有密钥信息，只要能从由该光存储媒体41中读取的信号中检测可复制识别码，则判断为没有非法复制该光存储媒体41，并再现该光存储媒体41。根据该构成，因为不必过度保护不必禁止复制的信息，所以不会损害用户的便利性。
这里说明了信息再现装置，但在光存储媒体具有多个信息记录层、且1个信息记录层为补写型或改写型的情况下，也可是可记录的信息再现装置。
(实施例3)
图4表示光存储媒体42的构成，作为本发明的光存储媒体的另一实施例。主存储媒体42具有两个信息记录层42a和42b，信息记录层42a是再现专用的信息记录层，信息记录层42b是可改写的信息记录层。信息记录层42a、42b都具有控制数据区域42a1、42b1和主信息区域42a2、42b2。信息记录层42a、42b的控制数据区域42a1、42b1都通过相同调制方式摆动沟，来记录包含解密主信息区域中记录的信息用的密钥信息的光存储媒体信息。另外，信息记录层42a、42b的控制数据区域42a1、42b1都记录信息记录层42a的光存储媒体信息和信息记录层42b的光存储媒体信息两者。从而，当要再现光存储媒体42中记录的信息或记录信息时，无论聚焦到哪个信息记录层，都能容易识别光存储媒体42是何种构成。
另一方面，在信息记录层42a的主信息区域42a2中，以凹坑列来记录信息，在信息记录层42b的主信息区域42b2中，形成可得到跟踪误差信号的沟。在主信息区域42b2中形成沟与信息记录层42b是补写型的情况一样。通过在全部再现专用型光存储媒体、可改写型光存储媒体和仅可记录1次的光存储媒体中通用由摆动来记录控制数据区域42a1、42b1中记录的信息时的位置及调制方式，从将光存储媒体插入信息记录再现装置到判断光存储媒体为哪种所需的时间变短，所以能缩短信息记录再现装置能记录再现之前的时间。另外，判断光存储媒体的处理无论是哪种光存储媒体都一样，所以无论是再现专用的信息装置还是可记录再现的信息装置都能通用硬件和软件，从而因为装置的发型及批量生产的成本降低，所以可提供一种廉价的信息装置。不用说，光存储媒体也可具有大于3的信息记录层，另外，信息记录层也可是再现专用型、补写型、可改写型之一。当在主信息区域中形成沟、并由标记列来记录信息的可记录的光存储媒体时，沟及凹坑的深度最好为λ/16-λ/8的范围。理由如下。即，当以标记列来记录信息时，沟的深度越浅，则为了减小沟引起的衍射损耗，增大从标记列得到的信息信号的信号振幅。另一方面，推挽法引起的跟踪误差信号在沟深度为λ/8时最大，当沟深度比λ/8浅时，沟深度越浅，则跟踪误差信号的振幅降低。沟深度为λ/16时的跟踪误差信号强度为沟深度为λ/8时的跟踪误差信号的1/2。跟踪误差信号的信号振幅下降只要小于1/2，则足以允许。因此，若考虑跟踪误差信号和信息信号双方，则沟深度的最佳范围是λ/16-λ/8的范围。
剥去光存储媒体的保护层后、露出凹坑形成部分、在其上电镀、制作母盘、原样冲压、从而非法复制光存储媒体的行为成为问题。相反，通过在上述实施例中说明的光存储媒体中并用特开平2000-76659号公报中公开的条型码，可防止复制。另外，在光存储媒体象本实施例那样具有多个信息记录层的情况下，剥去保护层后、露出凹坑形成部分来复制是非常困难的。
在上述说明中，示例了在信息记录层42a、42b的控制数据区域42a1、42b1中都记录记录信息记录层42a的光存储媒体信息和信息记录层42b的光存储媒体信息两者的构成，但这些光存储媒体信息也可记录在信息记录层42a、42b的至少一方控制数据区域42a1、42b1中。此时，最好将光存储媒体42的基准层设为记录光存储媒体信息的信息记录层。
并且在上述说明中，信息记录层42a、42b的控制数据区域42a1、42b1都以相同的调制方式来摆动沟，从而记录包含解密主信息区域中记录的信息用的密钥信息的光存储媒体信息，但也可不摆动沟。
(实施例4)
图5表示本发明的其它光存储媒体的结构一例。图5放大本实施例的光存储媒体的主信息区域43b与控制数据区域43a的交界附近状态。光存储媒体与实施例1或2中的光存储媒体41一样，具有控制数据区域43a、主信息区域43b和缓冲区域43c。在主信息区域43b中，将存放的信息记录为可经光读取的凹坑列。在控制数据区域43a中，将光存储媒体信息(物理格式信息及光存储媒体制造信息等)记录为可经光读取的凹坑列。另外，在缓冲区域43c中也形成凹坑列。在实施例1的光存储媒体41中，摆动连续的沟来记录控制数据区域43a中记录的信息(光存储媒体信息)，但在本实施例的光存储媒体中，将控制数据区域43a中记录的信息记录为摆动的凹坑列。因为控制数据区域43a中也形成凹坑列，所以可通过相位差法来生成跟踪误差信号，并使用该信号来进行跟踪控制。
由光检测器接受照射在主信息区域43b上的光束，根据总光量(下面称为和信号)来得到主信息区域43b中记录的信息的再现信号。另一方面，通过具有2个感光部的光检测器感光照射的光束，并差动运算从这两个感光部输出的信号(下面称为差动信号)，得到控制数据区域43a中记录的信息的再现信号。通过在控制数据区域43a和主信息区域43b将信息都记录为凹坑列，可减小制作光存储媒体时的成形压力，所以可降低成形机的成本。另外，因为还缩短了成形所需时间，所以可提供廉价的光存储媒体。
这里，主信息区域43b的轨道间距为Tp2为0.32微米，控制数据区域43a的轨道间距为Tp1为0.35微米。另外，当设控制数据区域43a中形成的凹坑幅度为Mw1时，有
Mw1＝0.5×Tp1。
另外，当设主信息区域43b中形成的凹坑幅度为Mw2时，有
Mw2＝0.3×Tp2。
即，控制数据区域43a中形成的凹坑幅度Mw1比主信息区域43b中形成的凹坑幅度Mw2宽。从而，控制数据区域43a中记录的信息、主信息区域43b中记录的信息都能可靠性高地再现。使控制数据区域43a中形成的凹坑幅度Mw1与主信息区域43b中形成的凹坑幅度Mw2不同是因为使用和信号来得到控制数据区域43a中记录的信息的再现信号，使用差动信号得到主信息区域43b中记录的信息的再现信号，所以凹坑幅度的最佳条件不同。另外，控制数据区域43a中形成的凹坑幅度Mw1最好为
0.3×Tp1≤Mw1≤0.7×Tp1。
在通过进行差动运算得到信号的情况下，信号质量在
Mw1＝0.5×Tp1
时最好。另外，因为光存储媒体制作时产生的凹坑幅度Mw1差异引导的信号振幅变动也最小。若在前面的范围内，则可确保实质上良好的信号质量。
另一方面，若主信息区域43b中形成的凹坑幅度Mw2小于0.5×Tp1，则可得到好的信号。
控制数据区域43a、主信息区域43b和缓冲区域43c中形成的凹坑及空间(space)的实效长度最好都以规定周期T为标准，为该周期T的整数倍。周期T例如为0.08微米。用1-7调制来编码主信息区域43b中形成的凹坑及空间，分别具有2T-8T的长度。另一方面，控制数据区域43a中形成的凹坑及空间分别为单一的8T长度。
通过将凹坑及空间分别设为单一的长度，在构成锁相环路的相位比较器的相位比较动作中，不会错误输出无效的相位比较结构。结果，可生成非常稳定的时钟信号。另外，通过将凹坑及空间分别设为单一的长度，可将差动信号输入窄频域的带通滤波器中，并明显降低噪声，所以可增大差动信号的S/N。因此，能可靠性高地再现控制数据区域43a中记录的信息。
另外，控制数据区域43a中形成的凹坑及空间长度ML1在光拾取器的光源波长为λ(例如405nm)、物镜的数值孔径为NA(例如0.85)时，最好关系
ML1≥2×λ/NA
成立。在该关系成立的情况下，在生成时钟信号时，即使不使用均衡器，从凹坑和空间得到的信号的振幅变得足够大，也可得到好的时钟信号，电路规模变小。因此，可提供廉价的信息再现装置。
另外，对于等效凹坑深度Md1而言，若关系
λ/8≤Md1≤λ/4成立，
则可得到高质量的信号。
另外，通过设控制数据区域43a中形成的凹坑及空间长度及摆动周期分别为周期T的整数倍，使用可从凹坑及空间反复生成的时钟信号，可检测摆动调制的控制数据区域43a中记录的信息。凹坑及空间通常可交互形成，所以存在频度比摆动高，因此，可生成稳定的时钟信号，并可靠性高地检测控制数据区域43a中记录的信息。
图6表示控制数据区域43a中记录的摆动凹坑与使用差动信号检测出的数字信号的一例。
在该例中，设1个摆动长度Wob1为16T，在相当于1或0的信息中心，例如存在8T长度的凹坑。即，变为脉冲位置调制。通过变为脉冲位置调制，抖动变强，所以能可靠性高地再现控制数据区域43a中记录的信息。另外，使凹坑摆动必需的转变时间存在于空间的定时中，所以不必高速响应，可使用声光元件等廉价的调制元件，故可提供廉价的光存储媒体。
在本实施例的光存储媒体中，将控制数据区域中记录的信息记录为以足比跟踪伺服频域高的频率调制的摆动信号。因此，即使使用通常的信息记录再现装置来尝试复制光存储媒体，也无法复制摆动调制的沟，因此不能复制光存储媒体。从而，有效排除了非法复制。
这里，控制数据区域43a中形成的凹坑及空间分别为单一的8T长度，但与主信息区域中记录的凹坑一样，也可根据特定的调制规则，形成多种长度的凹坑及空间。此时，因为可使凹坑及空间自身具有信息，所以可实现高容量的光存储媒体。在摆动记录表示是正规制造的光存储媒体或也可再现信息的识别信息、且使凹坑及空间自身具有解码加密后的数据信息用的密钥信息时特别有效。此时，因为可使密钥信息具有高容量信息，所以难以非法分析加密后的数据信息并解码。因此，可提高主信息区域中记录的数据信息的机密性。通过将控制数据区域43a中记录的凹坑及空间的调制规则与主信息区域43b中记录的凹坑及空间的调制规则设为相同，可共同使用解码用电路，并可提高廉价的信息再现装置。
在本实施例中，示例加密主信息区域43b中记录的信息，但也可将加密后的数据信息记录在主信息区域43b中。此时，与实施例1的光存储媒体一样，除物理格式信息及光存储媒体制造信息外，也可将解码加密后的数据信息用的密钥信息作为光存储媒体信息，记录在控制数据区域43a中。另外，再现该光存储媒体用的信息再现装置可与实施例2的信息再现装置一样构成。
(实施例5)
图7表示控制数据区域中记录的摆动凹坑与使用差动信号检测的数字信号的状态，作为实施例4的光存储媒体的变形例。与实施例4所示光存储媒体的不同之处在于，实施例4所示的光存储媒体在相当于1或0的信息中心存在凹坑，而本实施例所示的光存储媒体在相当于1或0的信息的端部存在凹坑。在使用本实施例的光存储媒体的情况下，在相当于1或0的信息的端部的定时采样差动信号，进行1或0的判断，从而，若使连续沟摆动，则可确保同样的S/N。由此，能可靠性高地检测控制数据区域43a中记录的信息。
(实施例6)
图8表示控制数据区域中记录的摆动凹坑与使用差动信号检测的数字信号的状态，作为实施例4的光存储媒体的又一变形例。与实施例4所示光存储媒体的不同之处在于，实施例4所示的光存储媒体中将凹坑及空间分别实质上设为8T的长度，而本实施例的光存储媒体中将凹坑及空间分别实质上设为2T的长度。
凹坑及空间的长度ML1具有ML1≥λ/(2×NA)的关系。此时，可使用重复凹坑及空间得到的信号来生成时钟信号。
另外，1个摆动长度Wob1为16T，摆动总存在情况下的摆动周期为32T。另一方面，因为凹坑及空间的重复周期为4T，所以摆动周期变为重复凹坑及空间的周期的8倍。通过将摆动周期设为重复凹坑及空间的周期的4倍以上，难以受到相邻轨道中形成凹坑或形成空间的影响，能可靠性高地检测控制数据区域43a中记录的信息。
另外，通过将凹坑及空间的重复周期缩短得比摆动的周期短，可向使频率相当于凹坑及空间重复周期的信号通过的窄频域带通滤波器输入差动信号，并明显降低噪声，所以可增大差动信号的S/N。另外，此时，难以受到相邻轨道中形成凹坑或形成空间的影响。因此，能可靠性高地再现控制数据区域43a中记录的信息。
(实施例7)
图11表示作为光拾取器4的构成要素之一的光检测器51和检测跟踪误差信号及摆动信号用构成的示意，作为本发明的信息再现装置的另一变形例。检测跟踪误差信号及摆动信号用构成是控制部件的构成要素的一部分，通过将控制部件9的跟踪误差信号检测部替换为本构成，可构成信息再现装置。这里，通过相位差法来检测跟踪误差信号及摆动信号。加法部54将从感光部51a和51c输出的信号相加，加法部55将从感光部51b和51d输出的信号相加。从加法部54和55输出的信号被输入定时比较部56。定时比较部56输出对应于从光拾取器4照射到光存储媒体41的信息记录层中形成的标记始端及终端上的光束衍射光变化定时的信号。从定时比较部56输出的信号在由低频滤波器57降低跟踪伺服中不要的高频分量后，变为跟踪误差信号。并且，从定时比较部56输出的信号在由累计平均器58进行累计平均后，变为摆动信号。
加法部59将从感光部51a-51d输出的信号相加后，输出到时钟信号生成部60。时钟信号生成部60根据光存储媒体41的信息记录层中形成的标记列，生成时钟信号、帧同步信号、摆动极性信号，输出到累计平均器58。由从时钟信号生成部60输出的信号来控制累计平均器58进行的累计平均。
图12表示光存储媒体4的信息记录层中记录的信息的格式。在信息记录层中交互记录帧同步模式Sync和数据列Data1、Data2、…。通常，相对于数据列为从10字节到1K字节左右，将同步模式设置成从1字节到10字节左右，可避免读取信息时由于位滑动(bit slip)等而产生大量错误。在码变换后，在数据列中记录相当于1或0的数据，分别作为标记或空间。分别以EFM来记录3T-8T长度的标记或空间，以EFMplus来记录3T-14T长度的标记或空间，以1-7pp调制来记录2T-8T长度的标记或空间。EFM是致密盘中使用的码变换方式，EFMplus是DVD中使用的码变换方式，1-7pp是Blu-ray盘中使用的码变换方式。这里，T为基准周期，所谓3T标记是指长度为T的3倍的标记。
在本光存储媒体中，向1个数据列分配1比特的密钥信息。6P1-6P10分别是摆动模式组，如图13的模式表所示，1个摆动模式由6个比特构成。在摆动模式6P1的情况下，若密钥信息的比特为1，则变为000111的状态，若密钥信息的比特为0，则变为111000的状态。即，分配补数。通过分配补数，识别密钥信息的比特是1或0所用的硬件或软件的构成变得非常简单，可提供廉价的信息再现装置。摆动模式6P2-6P10也如图13所示一样。
另外，通过对应于摆动模式的1或0，使摆动相对轨道的中心对称振动，在各摆动模式的范围中实现无DC(DC-free)的特性，所以完全不会对跟踪伺服造成坏影响。另外，通过根据图13的模式表中所示摆动模式来摆动标记列，记录摆动一种的模拟随机模式，故解密的难易度变高，难以非法复制。另外，这里，对1个数据列分配的10个摆动模式6P1-6P10为与同步模式Sync和数据列中记录的数据分别同步的模式。
图12中的数据列Data1的情况是表示密钥信息为1的情况。对应于摆动模式6P1-6P10的状态，摆动信息记录层中记录的标记。模式表示摆动定时的信号波形是波形WB。摆动模式6P1-6P10的1比特长度相当于摆动时钟信号WCLK的1周期。摆动波形在摆动时钟信号WCLK的上升沿定时被施加摆动变化。摆动时钟信号WCLK的1周期最好是基本周期T的数倍-10000倍左右。分别通过码变换方式来约束最短长度，以对跟踪伺服的伺服特性不产生坏影响的范围的条件来约束最长长度。这里，摆动时钟信号WCLK的1周期是基准周期T的100倍。因此，在摆动模式的相当于1比特的长度中存在多个标记和空间。因此，从定时比较部56输出对应于标记个数的多个信号。累计平均器58边根据图13所示摆动模式的规则和从时钟信号生成部60输出的摆动极性信号切换乘积的极性，边累计平均从定时比较部56输出的多个信号。当累计平均器58进行的乘积次数为N时，信噪比仅改善N的平方根。因此，乘积次数多，则读取的密钥信息的可靠性高。对1比特的密钥信息分配几个摆动，可对应于记录的密钥信息的比特数、允许读取的时间、必要的信噪比等来自由设计。若设必需的信噪比一定，则对1比特的密钥信息分配的摆动多，则摆动的振幅可变小，串音的影响变小。因此，不仅在控制数据信息区域中、即使在主信息区域中记录密钥信息，也不会损害主信息区域的信号质量，可记录密钥信息。当设摆动小于轨道间距的1/30时，可完全忽视串音的影响。
图12的格式中表示了连续输入密钥信息的情况，但即使离散输入到信息记录层内也无妨。此时，因为解密的难易度更高，所以更难违法复制。在连续输入密钥信息的情况下，因为读取所需的时间缩短，所以可缩短信息再现装置的用户等待时间。
另外，这里描述了在将1个摆动模式作为6比特的范围下实现无DC的情况，但不特别限制，也可如图14的模式表所示，以4比特实现，或使用更多的比特来实现。
这里，说明了数据列Data2以后所用的摆动模式，但既可记录与数据列Datal中记录的模式相同规则的模式，也可不同。另外，即使在各数据列中仅记录摆动模式6P1等仅使用特定的摆动模式也无妨。所用的摆动模式小，则信息再现装置的构成变简单，则更廉价。另一方面，所用的摆动模式多，则解密困难，更难非法复制。
另外，也可象摆动位移的定时不是标记而是空间时那样，具有多个模式表。通过将摆动位移的定时设为空间时，可难以出现在切割光存储媒体母盘时使光束偏向的调制器性能引起的坏影响，所以可提供一种能可靠性高地读取密钥信息的光存储媒体。
图11所示时钟信号生成部60根据对应于标记及空间列变化的信号，生成读取数据中所用的数据时钟信号DCLK、读取帧同步信号和摆动所用的摆动时钟信号WCLK、摆动极性信号。可生成摆动时钟信号WCLK、摆动极性信号是因为摆动模式使帧同步模式及数据列同步。通过根据对应于标记及空间列变化的信号生成摆动时钟信号WCLK，在摆动的振幅小的情况下或离散记录时，都可生成摆动时钟信号WCLK。另外，通过将摆动时钟信号WCLK的1周期设为数据时钟信号DCLK的整数倍，即使不重新具有锁相环路，也可使用计数器电路来生成摆动时钟信号WCLK，可提供一种可由简单电路构成实现且廉价的信息再现装置。为了使帧同步模式与摆动同步，最好对于1个帧同步模式，摆动为M/2个。另外，对于1个摆动，最好帧同步模式为M/2个。这里，M为自然数。因此，可通过希望的设计来自由设定帧同步模式与摆动的关系。
这里所示由相位差法来检测跟踪误差信号的检测部的构成为一例，不用说，附加延迟部件的构成、或比较从4个感光部中的2个感光部输出的信号变化的定时的构成等由相位差法来检测跟踪误差信号的构成都可适用。
另外，本检测方式在标记列被摆动时特别有效。相位差法是检测由标记衍射的光变化定时的方式，最好将AC耦合的信号输入相位比较器，从而不会受到电或光学产生的偏移影响，能可靠性高地检测信号。
上述各实施例所示的摆动周期、轨道间距、光源的波长、物镜的数值孔径等光学条件是一例，在不脱离本发明精神的范围内，可是各种值。
另外，不对光存储媒体的形状作任何限制，圆盘状或卡状等必要时的各种形状均无妨。
另外，在上述各实施例中，示例了在控制数据区域中通过摆动沟或凹坑来记录包含密钥信息的光存储媒体信息的光存储媒体，但沟或凹坑为凹凸任一都无妨。另外，摆动调制为2值或3值都无妨，因为也不对编码的调制规则作任何限制，所以可适用各种调制规则。
另外，最好在具有多个信息记录层的光存储媒体中，将关于各信息记录层中记录信息用的表面形状如何形成的记录层信息或关于跟踪误差信号极性的信息(下面称为极性信息)作为光存储媒体信息，记录在控制数据区域中。所谓所述记录层信息是表示为了在信息记录层中记录信息而形成的是相对于光入射侧凹或凸的沟或凹或凸的凹坑的哪一个的信息。因此，通过记录极性信息，即使在由推挽法来检测跟踪误差信号的情况下，也能在期望的轨道上进行跟踪动作。在不记录极性信息的情况下，对光存储媒体最初记录信息或进行再现的情况下，因为不知跟踪误差信号的极性，所以当进行跟踪动作时，不知跟踪到轨道上与轨道间的哪里，所以必需学习极性的时间。在将极性信息作为光存储媒体信息记录在控制数据区域的情况下，因为事先判断各层的跟踪误差信号的极性，所以不需要学习极性的时间，可缩短记录或再现信息必需的时间。期望至少将极性信息记录在多个信息记录层中作为基准的层中。具有多个信息记录层的光存储媒体中作为基准的层是处于与该信息记录层在具有单一信息层的光存储媒体中相同位置上的层。即，对于具有单一信息记录层的光存储媒体而言，若设从光入射面到信息记录层的距离为x，则对于具有多个信息记录层的光存储媒体而言，位于距光入射面距离x上的信息记录层变为所述基准层。另外，对于具有多个信息记录层的光存储媒体而言，最好在各信息记录层中记录极性信息。
另外，因为本发明在凹凸之一下形成标记的情况下也可适用，所以在制作光存储媒体时，可自由选择各种方法。从而可提供一种廉价的光存储媒体。
并且，本发明不限于将标记列形成为凹凸凹坑的媒体，也可适用于按照色素的浓淡来形成标记列的光存储媒体。
另外，在由凹或凸的凹坑列将数据记录在主信息区域中的情况下，最好也由凹或凸的凹坑列将信息记录在控制数据区域中。通过都由凹坑列对主信息区域、控制数据区域进行记录，与凹坑与沟混和存在的情况相比，制作光存储媒体时的成形作业非常容易，从而，可提高制作光存储媒体时的合格率，可提供廉价的光存储媒体。另外，此时，通过将记录在控制数据区域中的关于光存储媒体的信息记录为与记录在主信息区域中的信息相同调制方式的凹坑列，从而在再现控制数据区域中记录的信息时可原样共用再现主信息区域中记录的信息时使用的软件，可提供廉价的信息再现装置。另外，最好将光存储媒体的信息作为凹坑列来记录，并通过摆动控制数据区域中记录的凹坑来记录密钥信息。在读取控制数据区域中记录的信息时，可同时读取密钥信息，即，实质上可无需读取密钥信息时必需的时间，所以可提供一种不会约束从将光存储媒体插入信息再现装置到再现光存储媒体中记录的信息所需的时间、且不会产生更多等待时间负担的信息再现装置。也可使用表示是正规制造的光存储媒体或也可再现信息的识别信息等可识别正规光存储媒体或非法复制的光存储媒体的信息来代替密钥信息，同样达到本发明的目的。另外，在适用相位差法并具有完全不妨碍信息再现的格式的光存储媒体的情况下，最好将实质的凹坑深度设为约λ/4。此时，从凹坑列得到的信号抖动最好，另外，由相位差法得到的跟踪误差信号的S/N也最好，结果，得到可靠性高的光存储媒体。
另外，通过使用累计平均器来改善信噪比，不限于相位差法的检测方式，即使推挽法等其它信号检测方式也一样能通过累计平均器来改善信噪比。
(实施例8)
下面，用附图来详细说明本发明的实施例8。下面，示例DVD来作为光存储媒体，但本发明的光存储媒体不限于DVD。
图15是表示本实施例DVD中记录标记位移的原理图。本实施例的DVD是以帧单位来记录主信息的DVD，具有同步码部101和数据部102。在本DVD中，至少在部分帧中，根据位移控制信号使除去同步码部101后的数据部102的记录标记沿径向(半径方向)微量位移(摆动)，来记录副信息。
本实施例的所谓DVD的位移控制信号是在同步码的插入位置通过初始化的伪随机数系列来将副信息频谱扩展的信号。在位移控制信号为“1”的区间中，记录标记仅向盘外周侧位移微小位移量D1。另一方面，在位移控制信号为“0”的区间中，记录标记仅向盘内周侧位移微小位移量D0。
记录标记的位移量最好为5nmp-p(nanometer peak to peak)～20nmp-p的范围。这是因为，通过使记录标记在径向的位移量在这个范围，难以进行SEM(扫描电子显微镜)的观测，并且可以稳定地读出摆动。
使记录标记位移的周期(摆动周期)最好跟随轨道伺服的频带以上的频带。这是因为当跟踪轨道伺服时，不能检测出摆动。例如，如果是16T摆动，则最好为3.75MHz。
并且，最好在各帧中存在整数个摆动。这是因为，能够修正摆动检测的偏移，形成与主信息同步的摆动。
另一方面，因为不对同步码部101等主信息再现中重要的区域实施上述记录标记向轴向的位移，所以即使在记录副信息的情况下，也能将对主信息的读取精度的影响抑制到最小。
另外，在DVD中，对扇区内的第1帧记录主信息再现中重要的ID。
本实施例的DVD不对附加ID的重要帧(例如图15所示帧105)进行向径向的位移。即，由帧单位来控制是否向径向位移。
另外，在根据本实施例的DVD中，因为通过使记录标记向径向微量位移来记录副信息，所以向径向位移的记录标记与相邻轨道的记录标记在再现时彼此受到影响(串音)，可能恶化再现质量。因此，本实施例的DVD通过将记录副信息的区域、即使记录标记向径向微量位移的区域的轨道间距TpA，设为大于不记录副信息的区域、即不使记录标记向径向微量位移的区域的轨道间距TpB，从而解决串音问题。但是，记录标记的径向位移量在小到不发生串音问题的情况下，记录副信息的区域的轨道间距与不记录副信息的区域的轨道间距也可相等。
另外，在本实施例的DVD中，最好设记录标记向径向的位移量小于不向径向位移的通常光盘允许的径向位移量。从而，从记录标记形状来确认有无副信息变得困难，可将机密性更高的信息记录为副信息。
下面，用图16来说明通过记录际记向径向微量位移来对本实施例的DVD记录副信息的格式。
DVD在作为逻辑读取单位的ECC块201内具有16个扇区202。在扇区202内存在具有同步码部203和数据部204的26个帧27。在扇区202内的第1帧(#0)中，向数据部204附加ID205。
在实施例8中，作为一例，说明通过使3个帧的记录标记向径向微量位移来记录1比特副信息的形态。
即，在图16所示实例中，将1比特的保密信息(secure info[0])作为副信息记录在第2-第4帧(#1-#3)的3个帧中的，下面，第23-第25帧(#22-#24)的secure info[7]也一样，在每3个帧中记录1比特的的副信息。这里，示出保密信息作为副信息的实例，但副信息的种类和用户不限于保密信息本身。
为了通过与前后同步码进行比较，判断是扇区内第几个帧来检测再现时的帧错位，同时，还同时检测再现信息的比特错位、字节错位等并补偿，附加记录在同步码部203中的同步码。因此，若同步码的检测精度恶化，则由于不能检测上述再现错位，所以难以将异常再现修正到正常状态。根据本实施例的光盘为了如上所述不使再现质量降低地记录副信息，在同步码部203中不进行记录标记的径向微量位移。即，在主信息再现中重要的同步码部203中不进行记录标记向径向的微量位移，仅对帧内的数据部204的记录标记进行径向的微量位移。
在DVD中，向扇区内的第1帧附加作为扇区识别码的ID205。ID205被用作再现本光盘的再现装置用的光盘内位置信息。因此，若ID205的读取精度恶化，则与同步码读取恶化一样，会严重影响再现精度。因此，本实施例的光盘不对包含ID205的扇区内的第1帧和附加ID205的帧之前的帧(前一扇区的第26帧(帧#25))的记录标记进行向径向的位移。
如上所述，在本实施例的DVD中，在作为附加ID单位的扇区内的所有26帧中除去第1帧及第26帧的24个帧中，以多个帧单位(在本实施例8中每3个帧)记录1比特副信息。即，在本实施例8中，在1扇区内记录8比特的副信息，在1ECC块内记录128比特的副信息。
下面，用图17来说明根据本实施例的DVD中通过使记录标记向径向微量位移来记录副信息的方法。
DVD通过将每8比特记录的信息调制成16比特信息(8-16调制)，同时，以每规定间隔插入同步码，生成通道代码(图17A)。在通常的DVD中，通过NRZI变换通道代码，生成通道信号(图17B)，并通过根据该通道信号来使记录激光器功率变动，在光盘上生成记录标记(图17C)。
在本实施例的DVD中，在位移许可信号(图17D)为“H”期间，发生伪随机数系列(图17E)，通过按照该伪随机数系列使记录标记向内周侧或外周侧微量位移，记录副信息。位移许可信号在各帧中插入同步码期间和各扇区内的第1、第26帧期间变为“L”。另外，在位移许可信号为“L”期间，记录标记不向径向微量位移。
在将副信息比特值记录为[0]的情况下，通过进行上述伪随机数系列(图17E)与副信息[0]的”异”运算，生成位移控制信号(图17F)。根据对该位移控制信号实施PE调制的PE调制位移控制信号(图17G)，使记录标记向径向微量位移。在本实施例8中，使PE调制位移控制信号为“H”的区间的记录标记向光盘外周侧微量位移，使PE调制位移控制信号为“L”的区间的记录标记向光盘内周侧微量位移。从而，在光盘上形成重叠副信息[0]的位移记录标记(图17H)。
另一方面，将副信息比特值记录为[1]的情况也一样，通过进行上述伪随机数系列(图17E)与副信息[1]的”异”运算，生成位移控制信号(图17I)。根据对该位移控制信号实施PE调制的PE调制位移控制信号(图17J)，使记录标记向径向微量位移。在本实施例8中，使PE调制位移控制信号为“H”的区间的记录标记向光盘外周侧微量位移，使PE调制位移控制信号为“L”的区间的记录标记向光盘内周侧微量位移。从而，在光盘上形成重叠副信息[1]的位移记录标记(图17K)。
如上所述，本实施例的DVD记录标记除去生成同步码的记录标记和构成第1、第26帧的记录标记，在将比特值[0]记录为副信息的区间中，根据对以同步码插入位置为基准的伪随机数系列实施PE调制后的PE调制位移控制信号，向径向微量位移。相反，在将比特值[1]记录为副信息的区间中，根据逆转以同步码插入位置为基准的伪随机数系列后实施PE调制后的PE调制位移控制信号，向径向微量位移。
下面，说明本实施例的信息记录装置。另外，这里虽示出将DVD用作光盘的实例，但本发明不限于此。
图18示出本实施例的DVD记录装置的主要块构成。本实施例8的DVD记录装置通过在光盘(DVD)上螺旋状形成可光学读取的记录标记来记录主信息，同时，根据以向主信息的帧单位中插入同步码的定时为基准生成的位移控制信号，通过使上述记录标记向径向微量位移来记录副信息。本DVD记录装置具备定时生成器401、调制器402、随机数发生器403、XOR404、PE调制器405、记录通道406、径向调制器408和记录头407。
定时生成器401生成同步信号、字节时钟、位移控制信号和PE信号。同步信号表示根据作为主信息记录用基准时钟信号的记录时钟来赋予同步码的定时。字节时钟是与字节单位同步的信号，在DVD中，为时钟的16分频。如上所述，位移控制信号是仅在第1和第26帧及附加同步码的定时时才变为“L”的信号。PE信号是在8时钟“H”后重复8时钟“L”的信号。定时生成器401分别向调制器402、随机数发生器403和XOR404输出生成的同步信号，向随机数发生器403输出字节时钟，向径向调制器408输出位移许可信号，向PE调制器405输出PE信号。
同步信号是表示对调制器402调制主信息的结果、在每规定间隔插入同步码的定时的信号，在DVD中是表示从记录帧开头开始32时钟区间的信号。
字节时钟是与记录的主信息的字节单位(16记录时钟大小)同步的时钟信号，在DVD中通过16分频记录时钟来生成。
位移控制信号在DVD中是在通过调制器402插入同步码的定时和记录扇区内的第1和第26帧的区间中变为“Low”、在上述之外的区间中变为“High”的信号。
PE信号是记录的主信息的字节单位(16记录时钟大小)的前8比特为“High”、后8比特为“Low”的信号。
调制器402对记录的主信息的字节(8比特)单位变换为16比特信息(8-16调制)，同时，通过在来自定时生成器401的同步信号为“High”的区间插入同步码来生成通道代码。另外，通过NRZI变换该通道代码，生成通道信号，并输出到记录通道406。
随机数发生器403根据来自定时生成器401的同步信号和字节时钟，生成伪随机数系列。图19表示其详细框图。
本实施例的随机数发生器403由移位寄存器501和XOR502构成。随机数发生器403在同步信号为“High”的区间中，预置秘密存储在本信息记录装置内部的初始值。另一方面，在同步信号为“Low”的区间中，以与来自定时生成器401的主信息字节单位同步的字节时钟的定时输出移位寄存器的LSB，作为1比特伪随机数系列。另外，与此同时，将移位寄存器501从LSB向MSB移位1比特，并使移位寄存器[10]与移位寄存器[14]的排他逻辑或返回到移位寄存器[0]。这样，随机数发生器403对主信息的比特单位发生每1比特地更新的随机数系列，输出到XOR404。
XOR404是算出随机数系列与记录的副信息的排他逻辑或的部分，如图20所示，主要由副信息存储部601、副信息更新部602和排他逻辑或算出部603构成。
副信息存储部601是在作为主信息的逻辑信息单位的每个ECC块中存储记录的副信息(在本发明的实施例8中为128比特)的部分。
副信息更新部602根据来自定时生成器401的同步信号算出记录的扇区位置和帧位置。另外，从副信息存储部601中抽取每个记录1比特副信息的区域(在本实施例中，在图16所示的3帧中记录1比特的形态)中对应于当前扇区位置和帧位置的1比特副信息，输出到”异”算出部603。
如上所述，副信息更新部602在扇区内除去第1和第26帧的所有24帧中，从副信息存储部601中取出每3帧每1比特的副信息。因此，在1扇区中顺序取出8比特的副信息，在1ECC块中顺序取出128比特的副信息。
PE调制器405根据从XOR404输出的位移控制信号和从定时生成器401输出的PE信号生成PE调制位移控制信号，并输出到径向调制器408。本实施例的PE调制器405由”异”门构成。
记录通道406根据来自调制器402的通道信号的[1][0]，生成使在光盘(DVD)410中曝光的记录光束[ON][OFF]的控制信号，输出到记录头407。
记录头407根据来自记录通道的[ON][OFF]信号，通过向光盘410照射记录光束并形成记录标记，记录主信息。
径向调制器408通过控制施加到设置在记录头407附近的电极409上的电压，使从记录头407照射到光盘410的记录光束折射。由此，可使记录标记向径向微量错位后进行记录。如图21所示，径向调制器408由数字摆动信号发生器701、DA变换器702、和LPF703构成。
数字摆动信号发生器701生成来自定时生成器401的位移许可信号和来自PE调制器405的PE调制位移控制信号。另外，生成表示当调制控制信号为“Low”时为“0”电平、当位移许可信号为“High”且PE调制位移控制信号为“High”时为“+”电平、当位移许可信号为“High”且PE调制位移控制信号为“Low”时为“-”电平的3阶段电平的数字摆动信号，并输出到DA变换器702。例如，在数字摆动信号为10比特的情况下，生成16进制的“3FF”作为“+”电平，生成16进制的“200”作为“0”电平，生成16进制的“001”作为“-”电平。
DA变换器702数模变换(DA变换)从数字摆动信号发生器701输出的3阶段的数字摆动信号。DA变换器702生成将输入的“+”电平、“-”电平和“0”电平的数字摆动信号分别变换为+V、-V和接地电平的模拟摆动信号，输出到LPF703。LPF703生成从模拟摆动信号中切出作为噪声分量的高频分量后，生成模拟位移控制信号，并输出到电极409。
如上所述，记录光束对应于施加到电极409上的电压电平，向径向折射。因此，在例如以GND电平为基准的情况下，若向电极施加+V电压，则记录标记向外周向微量位移，若向电极施加-V电压，则记录标记向内周侧微量位移，并形成于光盘410上。
下面，用图22和图23来说明通过本信息记录装置来记录主信息及副信息的动作。图22是表示记录副信息比特值[0]的情况下的动作的时间图，图23是表示记录副信息比特值[1]的情况下的动作的时间图。
在本信息记录装置中，调制器402将记录的主信息以字节单位变换为16比特信息(8-16变换)，生成通道代码(图22A、图23A)。另外，在表示插入来自定时生成器401的同步码定时的同步信号(图22C、图23C)为“High”的区间，在将同步码插入通道代码后，通过NRZI变换，生成通道信号(图22B、图23B)，并输出到记录通道406。
另外，定时生成器401生成在各帧内的同步码部801的区间和除去第1帧和第26帧的区间中变为“High”的位移许可信号(图22D、图23D)，并输出到径向调制器408。
图24是表示上述位移许可信号在扇区内的变化的时间图。位移许可信号是作为对扇区内所有26帧各个记录同步码部801的区间的同步码区间1001、与记录第1帧的区间1002和记录第26帧的区间1003变为“Low”、记录数据区域802的区间1004变为“High”的信号。
在随机数发生器403中，将来自定时生成器401的同步信号(图22C、图23C)的下降沿定时作为初始化定时803，预置秘密存储在内部的初始值，根据来自定时生成器401的字节时钟，每1比特发生随机数系列(图22E、图23E)，并输出到XOR404。在本实施例8中，因为表示对DVD的适用例，所以对对应于主信息1字节的16比特的通道信号单位发生1比特的随机数系列。
在XOR404中，对事先记录的ECC单位存储128比特的副信息，计数来自定时生成器401的同步信号，从而判断当前记录的扇区序号和帧序号，从事先存储的副信息中取出对应的1比特副信息。通过算出取出的1比特副信息(图22F、图23F)与来自随机数发生器403的随机数系列的”异”，生成位移控制信号(图22G、图23G)。
因此，XOR404生成的位移控制信号在记录的副信息比特为“0”的情况下，变为与随机数发生器403发生的随机数系列相同的信号(图22G)。相反，在记录的副信息比特为“1”的情况下，变为与使随机数发生器403发生的随机数系列反转的信号(图23G)同等的信号。
接着，XOR404生成的位移控制信号(图22G、图23G)通过定时生成器401生成的、对每8比特通道信号进行“1”“0”反转的PE信号(图22H、图23H)实施PE调制。结果，得到PE调制位移控制信号(图22I、图23I)，输出到径向调制器408。
径向调制器408根据来自定时生成器401的位移许可信号(图22D、图23D)和来自PE调制器405的PE调制位移控制信号(图22I、图23I)，生成具有3种电平(GND电平、+V电平、-V电平)的模拟位移控制信号(图22J、图23J)。模拟位移控制信号在PE调制位移控制信号为“1”期间变为+V电平，在“0”期间变为-V电平。通过将上述模拟位移控制信号输出到电极409，使光束折射，从而以向电极施加GND电平的电压情况下从记录头407照射的记录光束形成的光斑位置为基准，在模拟位移信号为+V电平的情况下向光盘外周侧位移Δd形成光斑，在为-V电平的情况下向光盘内周侧位移Δd形成光斑。由此，对于同步码、除去第1帧和第26帧的记录标记，可在光盘上形成向外周侧径向微量位移Δd、向内周侧径向微量位移Δd的记录标记(图22K、图23K)。
因此，根据本实施例的信息记录装置中，若记录副信息[0]和副信息[1]的通道信号相同，则记录副信息[0]的记录标记与记录副信息[1]的记录标记在光盘上形成为以记录标记中心线为基准并反转的形状。
下面，说明再现记录标记在盘上形成螺旋状的DVD的装置，作为从本发明的光存储媒体中现时再现主信息和副信息的信息再现装置的具体例。本发明的再现装置不限于此例。
图25是表示本实施例的信息再现装置主要块的框图。本实施例的信息再现装置具备再现头1101、再现通道1102、时钟抽取器1103、再现信号处理电路1104、随机数发生器1105、PE调制器1106、TE信号AD变换器1107和副信息检测器1108。
再现头1101向光盘1109上的记录标记聚光并照射光束，由光检测器将其反射光变换为电信号，从而生成作为由记录标记记录的信息再现信号的RF信号，并输出到再现通道1102。同时，再现头1101生成使光束的中心位置跟踪到螺旋状记录在光盘1109上的记录标记的中心位置的结果的、表示记录标记向径向的相位误差的模拟TE信号，并输出到TE信号AD变换器1107。
图26是表示生成表示记录标记径向位移的TE信号用的主要构成的原理图。
再现头1101通过光学系统1202，使从半导体激光器1201射出的光聚光，将焦点会聚到光盘1109上的记录标记。另外，在光学系统1202中，分离向光盘1109照射的激光束与来自光盘1109的反射光，通过光检测器1203、1204将上述反射光变换为电信号。在外周侧、内周侧，相对记录标记的中心线对称设置光检测器1203、1204。光检测器1203、1204在外周侧或内周侧分别电判断反射光的亮度，所以通过取得光检测器1203与光检测器1204的信号电平之差，可抽取记录标记向径向的位移。
通常，激光束的中心通过跟踪伺服跟踪到记录标记的中心位置，但在记录标记向外周向位移的情况下，光检测器1203感测到的反射光比光检测器1204的高，所以输出“+”电位作为TE信号。另一方面，在记录标记的中心位置向内周侧位移的情况下，光检测器1203感测到的反射光比光检测器1204的低，所以输出“-”电位作为TE信号。另外，以与作为记录标记的模拟读取信号的RF信号相同频域来输出该TE信号。
再现通道1102通过对来自再现头的RF信号进行波形等化或整波，变换为数字读取信号，并输出到时钟抽取器1103和再现信号处理电路1104。
时钟抽取器1103内置PLL(Phase Locked Loop：锁相环)电路，用于从再现通道1102数字化的数字读取信号中抽取与上述数字读取信号同步的时钟信号。另外，在来自后述再现信号处理电路1104的同步信号定时下，通过16分频从PLL电路中抽取的时钟信号，生成与数字读取信号的16比特单位同步的字节时钟、和数字读取信号的16比特单位中前8比特变为“High”、后8比特变为“Low”的PE信号。时钟抽取器1103向再现信号处理电路1104、随机数发生器1105和副信息检测器1108输出字节时钟，向PE调制器1106输出PE信号。
再现信号处理电路1104根据来自再现通道的数字读取信号和来自时钟抽取器1103的时钟，生成表示检测出同步码的同步信号，以上述同步码的检测位置为基准，对数字读取信号16比特单位进行向1字节(8比特)的主信息解调，从而再现主信息。另外，向时钟抽取器1103、随机数发生器1105和副信息检测器1108输出从数字读取信号中检测出同步码结果生成的同步信号。
随机数发生器1105具有与本实施例8的信息记录装置的随机数发生器405相同的功能，在来自再现信号处理电路1104的同步信号的“High”定时，预置秘密存储在内部中的初始值，在来自时钟抽取器1103的字节时钟的定时，每1比特发生随机数系列(相关系列)，输出到PE调制器1106。再现信号处理电路1104根据同步码来判断当前再现扇区内的帧序号，并在检测扇区内的第1帧、第26帧和同步码的区间中生成“Low”的相关检测许可信号，在上述之外的数据部生成“High”的相关检测许可信号，并输出到副信息检测器1108。
PE调制器1106具有与本实施例8的信息记录装置中的PE调制器405相同的功能，由”异”门构成，通过算出来自随机数发生器1105的随机数系列(相关系列)和来自时钟检测器1103的PE信号的”异”，生成PE调制位移控制信号，并输出副信息检测器1108。
TE信号AD变换器1107以来自时钟抽取器1103的时钟定时采样来自再现头1101的TE信号并变换为数字信号。进行AD变换后的数字TE信号被输出到副信息检测器1108。
副信息检测器1108根据来自时钟抽取器1103的字节时钟与来自再现信号处理电路1104的同步信号、相关检测许可信号、和来自PE调制器1106的PE调制相关系列与来自TE信号AD变换器1107的数字TE信号，检测副信息。如图27所示，副信息检测器1108具备选择器1301、副信息更新定时生成器1302、电平积分器1303、和阈值判断器1304。
选择器1301对应于来自PE调制器1106的PE调制相关系列，电平变换由TE信号AD变换器1107输出的数字TE信号，并输出到电平积分器1303。在本实施例8中，数字TE信号在记录标记处于中心位置的情况下为0电平，并且，在记录标记向外周侧位移时为“+”电平，在记录标记向内周侧位移时为“-”电平，并且，取2的补数表现。选择器1301对于该数字TE信号，例如在来自PE调制器1106的PE调制相关系列为“1”的情况下，以“+”电平即“+”电平、“-”电平即“-”电平的不变状态输出到电平积分器1303。相反，在PE调制相关系列为“0”的情况下，以“+”电平反转到“-”电平、“-”电平反转到“+”电平的状态输出到电平积分器1303。
副信息更新定时生成器1302通过计数来自时钟抽取器1103的时钟和来自再现信号处理电路1104的同步信号，算出再现扇区内的帧序号，并在除去扇区内的第1和第26帧的所有24帧内，生成对每3帧单位更新副信息的定时信号，输出到电平积分器1303和阈值判断器1304。
电平积分器1103是算出在来自再现信号处理电路1104的相关检测许可信号为“High”区间中从选择器1301中输出、部分反转的2的补数表现的数字TE信号积分值的部分。
另外，电平积分器1103在从副信息更新定时生成器1302对3帧一次输出的副信息更新定时信号的定时，向阈值判断器1304输出积分结果，同时，清零电平积分器1303内部的积分值(变为零)。
因此，电平积分器1103仅在检测PE调制相关系列为“1”、数字TE信号为“+”电平、或PE调制相关系列为“0”、数字TE信号为“-”电平的情况下，作为积分值向正值连续增加。对称地，仅在检测PE调制相关系列为“1”、数字TE信号为“-”电平、或PE调制相关系列为“0”、数字TE信号为“+”电平的情况下，作为积分值向负值连续减少。
阈值判断器1304在内部存储正的阈值和负的阈值，通过对从电平积分器1303向每3个帧输出的积分值进行上述正负阈值的阈值判断，在存在表示有无副信息的检测标志和副信息的情况下，输出该副信息。
阈值判断器1304的阈值判断处理在从电平积分器1303输出的积分值为大于正的阈值的情况下，输出比特值[0]作为副信息，同时，输出“High”作为检测标志。另外，在积分值为小于负的阈值的情况下，输出比特值[1]作为副信息，同时，对检测标志输出“High”。另一方面，在积分值小于正的阈值、且比负的阈值大的情况(即与正负阈值相比，为0附近的积分值)的情况下，向检测标志输出“Low”，作为不能检测副信息。
下面，说明通过本信息再现装置来再现主信息及副信息时的动作。
图28及图29是通过本信息再现装置再现主信息及副信息时的时间图，图28是检测副信息的比特值[0]的情况，图29是检测副信息的比特值[1]的情况。
本信息再现装置向形成于光盘上的记录际记(图28A、图29A)照射光束，由光检测器将反射光变换为电信号后，由再现通道1102进行数字化，并生成数字读取信号(图28B、图29B)。
另外，根据上述数字读取信号，时钟抽取器1103生成与上述数字读取信号同步的时钟(图28C、图29C)。
再现信号处理电路1104通过从上述数字读取信号中检测同步码来检测同步码部1401，并生成同步信号(图28D、图29D)。
再现信号处理电路1104通过计数扇区内的同步信号来判断当前再现的帧位置，并生成各帧内在除去作为同步码记录区域的同步码部1401和第1帧、第26帧的区间中变为“High”的相关检测许可信号(图28E、图29E)。
因此，如图24所示，可生成在各帧中除去再现同步码部1401的区间(参照图24的区间1001)和再现第1帧、第26帧的区间(参照图24的区间1002、1003)后的区间中变为“High”的信号，作为扇区内的相关检测许可信号。
随机数发生器1105在检测同步信号的定时(初始化定时1403)预置事先秘密存储在内部的初始值，并根据来自时钟抽取器1103的字节时钟(以同步信号为基准，16分频时钟的时钟)，每1比特生成相关系列(图28F、图29F)。
PE调制器1106以从时钟抽取器1103输出的上述同步信号为基准，使用每8比特重复“High”“Low”的PE信号(图28G、图29G)，对来自随机数发生器1105的相关系列实施PE调制。将由此得到的PE调制相关信号(图28H、图29H)输出到副信息检测器1108。
副信息检测器1108根据数字化再现头1101生成的TE信号(图28I、图29I)后的数字TE信号，在来自PE调制器1106的PE调制相关系列(图28H、图29H)为“High”的情况下，原样累计数字TE信号的电平。另外，在PE调制相关系列(图28H、图29H)为“Low”的情况下，将数字TE信号的电平反转后再累计。
副信息检测器1108通过将内部电平积分器1303的累计值(图28J、图29J)与正负阈值相比，判断有无副信息。并且，在存在副信息的情况下，检测该副信息。
图28表示检测副信息比特值[0]的过程。累计值(图28J)向正方向逐渐增加。另一方面，图29表示检测副信息比特值[1]的过程。累计值(图29J)向负方向逐渐减少。
在本实施例8中，在扇区内除去第1帧、第26帧的所有24帧内，对每3帧检测1比特的副信息。图30示出本实施例8中的生成帧与累计值的关系。
在扇区内，通过从第1帧到第26帧连续读取记录标记，再现主信息，同时，在除去第1帧、第26帧的所有24帧内，由副信息更新定时生成器1302对每3帧生成副信息更新定时信号(图30B)。
电平积分器1303通过在输出副信息更新定时之前的区间中进行数字TE信号的电平累计，算出累计值(图30C)，在输出副信息更新定时的定时，将3帧全部的累计值输出到阈值判断器1304，同时，清零电平积分器1303的累计值。另外，在相关检测许可信号(图30A)为“Low”的情况下，保持电平积分器1303的累计值。
如上所述，根据本实施例8，可在通过可光学读取的记录标记记录主信息的光盘中，通过记录标记向径向位移来记录副信息。这种通过向径向位移来记录的信息难以被复制到其它媒体，所以可用于记录在光盘中的数字作品的加密密钥等的记录。
根据本发明的实施例8，即使在记录标记中，补正再现时的比特错位、字节错位、帧错位所必需的同步码部、或在DVD中构成记录扇区ID的扇区内的第1帧等的记录标记，也不向径向位移。从而可将主信息的可靠性下降抑制到最低来记录副信息。
通过使与主信息的同步码同步的记录标记向径向微量位移，可根据主信息的记录格式来记录副信息，所以可在再现主信息的同时再现副信息。
如本发明实施例8所示，通过使径向的位移量小于不记录副信息情况下允许的量，记录副信息的容易判断变困难，可进行机密性更高的信息记录。
另外，如上所述，在将副信息用于著作权保护等的情况下，期望径向的位移量可在TE信号的噪声范围内被检测到。这是因为位移量大，并被明显输出到TE信号的情况下，容易见破向径向位移记录标记。因此，记录标记向径向的位移量最好为由在不向径向位移的通常记录方式的记录标记也能引起的移位量。
(实施例9)
用附图来详细说明本发明的实施例9。
图31是通过记录标记来记录主信息、通过使记录标记向径向微量位移来记录副信息的本实施例的DVD的扇区格式。
本发明实施例9的光盘也与实施例8所示的光盘一样，为在扇区内除去第1帧、第26帧的所有24帧中记录8比特副信息的形态。与实施例8的不同之处在于，不使连续的3帧中具有1比特的副信息，而在具有规则性的不连续的3帧中分割记录副信息。
在本实施例中，如图31所示，按照
(第2帧、第10帧、第18帧)1比特副信息
(第3帧、第11帧、第19帧)1比特副信息
(第4帧、第12帧、第20帧)1比特副信息
(第5帧、第13帧、第21帧)1比特副信息
(第6帧、第14帧、第22帧)1比特副信息
(第7帧、第15帧、第23帧)1比特副信息
(第8帧、第16帧、第24帧)1比特副信息
(第9帧、第17帧、第25帧)1比特副信息
的格式，在扇区内记录8比特的副信息。
图32是表示本发明实施例9的光盘记录标记形成的原理图。
本发明实施例9的光盘调制记录的主信息，并根据NRZI变换通过在帧单位中插入同步码所生成的通道信号(图32A)后的信号，照射记录光束，在光盘上形成螺旋状的记录标记(图32B)，由此记录主信息。
图32B表示记录标记未向径向位移(未记录副信息)的标准记录标记。
另一方面，在通过记录标记向径向微量位移来记录副信息的情况下，根据表示扇区内第1帧及第26帧与插入各帧同步码的区域以外的位移许可信号(图32C)，生成在插入同步码的定时初始化的伪随机数系列(图32D)。
附加副信息的记录标记根据特殊PE调制位移控制信号(图32G、K)，以向内周侧或向外周侧微量位移的状态记录记录标记。对从记录的副信息比特与在插入同步码的定时初始化的伪随机数系列(图32D)的”异”算出的位移控制信号(图32E、I)实施特殊PE调制来得到特殊PE调制位移控制信号。
图32F、J表示将实施例8的实施通常PE调制的PE调制位移控制信号与本实施例的特殊PE调制位移控制信号相比较。
从图32F、J和与位移记录标记(图32H、J)相比可知，控制本实施例的特殊PE调制位移控制信号(图32G、K)，使在形成记录标记的途中不具有向径向的微量位移的变化点。
下面，举例说明DVD记录装置，作为根据本实施例的信息记录装置。本发明的信息记录装置不限于DVD记录装置。
图33是表示根据本实施例的信息记录装置的主要块构成的框图。本信息记录装置通过记录标记来记录主信息，同时，通过在记录标记内不具有径向微量位移变化点地变位来记录副信息。本信息记录装置具备：定时生成器1901、调制器1902、随机数发生器1903、副信息更新器1904、XOR1905、特殊PE调制器1906、记录通道1907、记录头1908和径向调制器1909。
定时生成器1901向调制器1902、随机数发生器1903和副信息更新器1904输出表示在每次记录帧的定时插入同步码的定时的同步信号，同时，生成与主信息的1字节同步的字节时钟，并输出到随机数发生器1903，生成主信息的1字节(16通道比特)中前8比特变为“High”、后8比特变为“Low”的PE信号，并输出到特殊PE调制器1906。
调制器1902对主信息的每个字节进行向16通道比特的信息的调制(8-16调制)，同时，通过在来自定时生成器1901的同步信号的定时插入同步码，生成通道信号后输出到记录通道1907。
随机数发生器1903是具有与实施例8的信息记录装置的随机数发生器403相同功能的块。随机数发生器1903在来自定时生成器1901的同步信号下降沿的定时初始化，与来自定时生成器的字节时钟同步，生成每1比特的随机数系列，输出到XOR1905。
副信息更新部1904在扇区单位中事先存储重叠记录在主信息上的所有副信息比特(8比特)，计数来自定时生成器1901的同步信号，从而生成当前记录的扇区内的帧序号，并如下所示，每1比特地向XOR1905输出副信息。
(第2帧、第10帧、第18帧)1比特第1副信息
(第3帧、第11帧、第19帧)1比特第2副信息
(第4帧、第12帧、第20帧)1比特第3副信息
(第5帧、第13帧、第21帧)1比特第4副信息
(第6帧、第14帧、第22帧)1比特第5副信息
(第7帧、第15帧、第23帧)1比特第6副信息
(第8帧、第16帧、第24帧)1比特第7副信息
(第9帧、第17帧、第25帧)1比特第8副信息
XOR1905由”异”(exclusive OR)门构成，通过算出来自随机数发生器1903的随机数系列和来自副信息更新器1904的1比特副信息的排他“或”(”异”)，生成位移控制信号，并输出到特殊PE调制器1906。
特殊PE调制器1906是根据来自定时生成器1901的PE信号和来自调制器1902的通道信号对来自XOR1905的位移控制信号实施特殊PE调制的块。其详细块构成如图34所示。
本特殊PE调制器1906具备PE调制器2001、边缘判断器2002、距离判断器2003、距离判断器2004、选择器2005、UP/DOWN计数器2006和特殊PE调制位移控制信号生成器2007。
PE调制器2001是具有与实施例8的信息记录装置的PE调制器405相同功能的块。PE调制器2001由”异”门构成，通过算出来自定时发生器1901的PE信号和来自XOR1905的位移控制信号的”排他“或””，生成PE调制位移控制信号，输出到边缘判断器2002。
边缘判断器2002根据来自调制器1902的记录通道信号与来自PE调制器2001的PE调制位移控制信号，生成记录标记内PE调制位移控制信号边缘A、记录标记内PE调制位移控制信号B，并分别输出到距离判断器2003、2004。记录标记内PE调制位移控制信号边缘A表示在表示在光盘上生成记录标记部分的记录通道信号“High”的区间中PE调制位移控制信号的上升沿边缘位置。记录标记内PE调制位移控制信号边缘B表示在记录通道信号“High”的区间中PE调制位移控制信号的下降沿边缘位置。
距离判断器2003根据来自调制器1902的记录通道信号和来自边缘判断器2002的记录标记内PE调制位移控制信号边缘A，算出从记录标记内PE调制位移控制信号边缘A到记录通道信号上升沿的距离A(正)、和从记录标记内PE调制位移控制信号边缘A到记录通道信号下降沿的距离A(负)，输出到选择器2005。
距离判断器2004根据来自调制器1902的记录通道信号和来自边缘判断器2002的记录标记内PE调制位移控制信号边缘B，算出从记录标记内PE调制位移控制信号边缘B到记录通道信号上升沿的距离B(负)、和从记录标记内PE调制位移控制信号边缘B到记录通道信号下降沿的距离B(正)，输出到选择器2005。
选择器2005根据后述UP/DOWN计数器2006的值，在UP/DOWN计数器值为“正”的情况下，将距离A(负)或距离B(负)输出到UP/DOWN计数器2006和特殊PE调制位移控制信号生成器2007，在UP/DOWN计数器值为“负”的情况下，将距离A(正)或距离B(正)输出到UP/DOWN计数器2006和特殊PE调制位移控制信号生成器2007。
UP/DOWN计数器2006由将初始计数器值设为“0”、向上计数距离A(正)和距离B(正)、并向下计数距离A(负)和距离B(负)的计数器构成。
特殊PE调制位移控制信号生成器2007在根据选择器2005选择的距离来选择距离A(正)的情况下，使PE调制位移控制信号的上升沿位置前进距离A(正)，另一方面，在选择距离A(负)的情况下，使PE调制位移控制信号的上升沿位置滞后距离A(负)。另外，在选择距离B(正)的情况下，使PE调制位移控制信号的下降沿位置滞后距离B(正)，另一方面，在选择距离B(负)的情况下，使PE调制位移控制信号的下降沿位置前进距离B(负)。
因此，本特殊PE调制器1906在PE调制来自XOR1905的位移控制信号的同时，在记录标记内不具有变化点，并且，生成“High”“Low”的区间大致相等的特殊PE调制位移控制信号，并输出到径向调制器1907。
图35是表示特殊PE调制器1906的操作的时间图。
图35所示记录通道信号(图35A)和PE调制控制信号(图35B)事先以充足的时间由移位寄存器等边存储边延迟，从而可以进行图示的时间图的控制。
本特殊PE调制器1906生成PE调制位移控制信号的PE调制位移控制信号(图35B)，同时，边缘判断器2002在在光盘上生成记录标记的区间的记录通道(图35A)为“High”的区间中，生成表示PE调制控制信号(图35B)上升沿的记录标记内边缘A(图35C)。另外，在记录通道(图35A)为“High”的区间中，生成表示PE调制控制信号(图35B)下降沿的记录标记内边缘B(图35F)。
距离判断器2003抽取记录标记内从边缘A(图35C)所示位置到记录通道上升沿的距离(时间)，作为距离A(正)(图35D)。另外，抽取记录标记内从边缘A(图35C)所示位置到记录通道下降沿的距离(时间)，作为距离A(负)(图35E)。
同样，距离判断器2004抽取记录标记内从边缘B(图35F)所示位置到记录通道上升沿的距离(时间)，作为距离B(负)(图35G)。另外，抽取记录标记内从边缘B(图35F)所示位置到记录通道下降沿的距离(时间)，作为距离B(负)(图35H)。
图35I表示特殊PE调制器1906的UP/DOWN计数器2006的计数值，图35J表示作为特殊PE调制器1906输出的特殊PE调制位移控制信号。
本特殊PE调制器1906在PE调制位移控制信号的变化点存在于记录通道的“High”区间(存在于记录标记内)的情况下，通过使变化点向记录标记外前进或延迟，生成在记录标记内不具有变化点的特殊PE调制位移控制信号。
作为实例，在图35中，详细说明将PE调制位移控制信号(B)的边缘eg1位移到特别PE调制位移控制信号(J)的eg6的情况。
这里，就记录通道信号(图35A)而言，设在相当于记录基准时钟的8个时钟的记录标记区间内存在PE调制位移控制信号的下降沿eg1。因此，记录标记内边缘B表示eg1的情况。
在由记录标记内边缘B在记录标记内检测下降沿eg1的情况下，生成表示从eg1到记录通道信号上升沿eg11的时间的5个时钟的“5”，作为距离B(负)，另外，生成表示从eg1到记录通道信号下降沿eg12的3个时钟的“3”，作为距离B(正)。
UP/DOWN计数器值(判断计数器值)(图35I)在检测eg1的时刻表示“0”。即，因为判断判断计数器值为“0”，所以选择距离B(负)和距离B(正)中小的距离、即距离B(正)，使eg1位移到延迟3个时钟的位置eg6，同时，将距离B(正)加到UP/DOWN计数器值上。
下面，说明从eg2位移到eg7。
其中，设PE调制控制信号(图35B)的上升沿eg2存在于6个时钟的记录标记内。在记录标记内边缘A处示出其位置。
若通记录标记内边缘A表示记录标记内存在PE调制控制信号的边缘，则抽取表示从eg2到记录通道信号上升沿eg13的距离的2个时钟的“2”作为距离A(正)，另外，抽取表示从eg2到记录通道信号下降沿eg14的距离的4个时钟的“4”作为距离A(负)。
检测eg2的定时下的UP/DOWN计数器值是表示使eg1延迟3个时钟的“3”，即是正值，所以选择距离A(负)，并使eg2位移到延迟距离A(负)的位置eg7，同时，减去距离A(负)，从而更新UP/DOWN计数器值。
同样，检测eg3作为记录标记内的变化点，检测从eg3到记录通道信号上升沿的距离A(正)＝“6”，检测从eg3到记录通道信号下降沿的距离A(正)＝“6”。
检测eg3的定时下的判断计数器值为“-1”，所以选择距离A(正)，将eg3位移到前进6个时钟的位置eg8，并将计数值加上“6”，更新为“5”。
如上所述，特殊PE调制器1906的UP/DOWN计数器2006的值在将11T设为最大记录标记幅度的DVD的情况下，控制在±11之间，同时，可生成在记录标记内不具有变化点的特殊PE调制位移控制信号。
本信息记录装置的记录通道1907根据来自调制器1902的通道信号，调整记录光束的强度或记录光束间隔，并生成对光盘形成记录标记用的记录光束的控制信号，输出到记录头1908。
记录头1908根据来自记录通道1907的记录光束控制信号，向光盘1911照射记录光束，形成记录标记，从而记录主信息。
径向调制器1909具有电极1910，在来自定时生成器1901的位移许可信号为“High”的区间中，根据来自特殊PE调制器1906的PE调制位移控制信号，使电极1910具有“+”电荷或“-”电荷，从而使从记录头1908照射的记录光束向光盘的内周侧或外周侧位移。结果，通过在光盘上的记录标记向内周侧或外周侧位移的状态下进行记录，记录副信息。该部分的基本构成与实施例8的信息记录装置中的径向调制器408相同。
下面，说明本实施例9的信息再现装置。图36是本实施例的信息再现装置主要的框图。本实施例的信息再现装置具备再现头2201、再现通道2202、时钟抽取器2203、再现信号处理电路2204、随机数发生器2205、特殊PE调制器2206、TE信号AD变换器2207和副信息抽取器2208。
再现头2201向光盘2209照射光束，根据反射光生成模拟读取信号，并输出到再现通道2202。另外，再现头2201生成表示记录标记向相对轨道中心位置的内周方向或外周方向的相位误差的模拟TE信号，并输出到TE信号AD变换器2207。
再现通道2202对从再现头2201读取的模拟读取信号边进行放大、边进行波形等化，生成数字读取信号，并输出到时钟抽取器2203和再现信号处理电路2204。
时钟抽取器2203根据来自再现通道2202的数字读取信号，生成与该数字读取信号同步的时钟，并输出到再现信号处理电路2204，同时，生成与上述数字读取信号的字节单位同步的字节时钟，输出到再现信号处理电路2204、随机数发生器2205和副信息抽取器2208。
再现信号处理电路2204从来自再现头2202的数字读取信号中检测同步码部，根据来自时钟抽取器2203的时钟、字节时钟，将16比特的信息变换(在本实施例的DVD情况下8-16调制)为8比特的信息，从而抽取主信息。
随机数发生器2205是具有与本实施例的信息记录装置中的随机数发生器1905相同功能的部分，在来自再现信号处理电路2204的同步信号的定时，预置秘密存储在内部中的初始值，在来自时钟抽取器2203的字节时钟的定时，每1比特发生随机数系列，输出到特殊PE调制器2206。
特殊PE调制器2206是具有与本实施例的信息记录装置中的特殊PE调制器1905相同功能的部分。特殊PE调制器2206对于来自随机数发生器2205的相关系列，通过来自时钟抽取器2203的PE信号和来自再现通道2202的数字读取信号，在再现记录标记的区间中，生成不具有从“High”到“Low”、或从“Low”到“High”的变化点的特殊PE调制相关系列后，输出到副信息检测器2208。
TE信号AD变换器2207根据来自时钟抽取器2203的时钟对来自再现头2201的模拟TE信号进行AD变换，将数字化的数字TE信号输出到副信息检测器2208。
副信息检测器2208根据来自时钟抽取器2203的字节时钟，从来自再现信号处理电路2204的同步信号、来自特殊PE调制器2206的特殊PE调制相关系列和来自TE信号AD变换器2207的数字TE信号中检测副信息。如图37所示，副信息检测器2208主要具备选择器2301、副信息更新定时生成器2302、电平积分器2303、和阈值判断器2304。
选择器2301在来自特殊PE调制器2206的特殊PE调制相关系列方“High”的情况下，将数字TE信号原样输出到电平积分器2203，另外，在特殊PE调制相关系列为“Low”的情况下，反转数字积分值的正负后，输出到电平积分器2203。
副信息更新定时生成器2302从来自再现信号处理电路2304的同步信号和来自时钟抽取器2203的字节时钟中提取再现的帧位置信息，作为帧识别信号输出到电平积分器2303。
电平积分器2303在内部具有8个存储部2302[0]-2303[7]，并根据来自副信息更新定时生成器2302的帧识别信号，按下述对应关系来累计从选择器2301输出的反转或非反转的数字TE信号电平。将由存储部2302[0]-2303[7]累计的数字TE信号电平作为相关值[0]-相关值[7]，输出到阈值判断器2304。
(第2帧、第10帧、第18帧)存储部2303[0]
(第3帧、第11帧、第19帧)存储部2303[1]
(第4帧、第12帧、第20帧)存储部2303[2]
(第5帧、第13帧、第21帧)存储部2303[3]
(第6帧、第14帧、第22帧)存储部2303[4]
(第7帧、第15帧、第23帧)存储部2303[5]
(第8帧、第16帧、第24帧)存储部2303[6]
(第9帧、第17帧、第25帧)存储部2303[7]
积分值2303通过从副信息更新定时生成器2302向每1扇区输出的副信息更新定时信号，清零(变为零)将存储部2302[0]-2303[7]中存储的各TE信号的电平积分值(相关值[0]-相关值[7])输出到阈值判断器2304中的值。
阈值判断器2304通过将在副信息更新定时下从电平积分器2303输出的8个积分值(相关值)与事先存储在内部的正的阈值和负的阈值相比，对1扇区抽取8比特的副信息。
本发明实施例9的光盘按图31所示格式，如
(第2帧、第10帧、第18帧)副信息[0]
(第3帧、第11帧、第19帧)副信息[1]
(第4帧、第12帧、第20帧)副信息[2]
(第5帧、第13帧、第21帧)副信息[3]
(第6帧、第14帧、第22帧)副信息[4]
(第7帧、第15帧、第23帧)副信息[5]
(第8帧、第16帧、第24帧)副信息[6]
(第9帧、第17帧、第25帧)副信息[7]
那样，通过记录标记向径向位移来将8比特的副信息存储在1扇区中。
图38是表示在副信息检测器2208中算出的相关值的原理图。
通常，光盘的再现装置从内周侧向外周侧连续再现具有螺旋状记录的多个帧的扇区。
本信息再现装置通过附加到帧上的同步码来识别1扇区内的所有26帧的帧序号，并由电平积分器2303使用对应于各帧序号的存储部来抽取相关值。
图38A是上述的帧识别信号，对于扇区内除去第1帧和最终帧的24个帧，向电平积分器2303输出
(第2帧、第10帧、第18帧)识别码[0]
(第3帧、第11帧、第19帧)识别码[1]
(第4帧、第12帧、第20帧)识别码[2]
(第5帧、第13帧、第21帧)识别码[3]
(第6帧、第14帧、第22帧)识别码[4]
(第7帧、第15帧、第23帧)识别码[5]
(第8帧、第16帧、第24帧)识别码[6]
(第9帧、第17帧、第25帧)识别码[7]
的识别信号。
电平积分器2303在内部具有8个存储部2303[0]-2303[7]，通过对应于识别码的存储部，积分从选择器2301输出的反转或非反转的数字TE信号电平。
图38B是通过使第2帧、第10帧和第18帧的记录标记向径向微量位移来记录副信息比特[0]的情况，是仅发生特殊PE调制相关系列为“High”且数字TE信号为“正”、或特殊PE调制相关系列为“Low”且数字TE信号为“负”的情况。此时，在第2、10、18帧的区间中，存储部2303[0]的相关值[0]向正方向单调增加。
图38C是通过使第3帧、第11帧和第19帧的记录标记向径向微量位移来记录副信息比特[1]的情况，是仅发生特殊PE调制相关系列为“High”且数字TE信号为“负”、或特殊PE调制相关系列为“Low”且数字TE信号为“正”的情况。此时，在第3、11、19帧的区间中，存储部2303[1]的相关值[1]向负方向单调减少。
如上所述，本发明实施例9的光盘以伴随同步码的帧单位来记录主信息，以由多个帧构成的扇区单位，通过径向的有意位移，将1比特副信息记录在盘上不连续的3帧的记录标记中。从而，即使在存在跨跃多个帧的突发错误的情况下，也可降低记录副信息的3个帧全部消失的危险。
而且，本发明实施例9的信息再现装置对在内部产生了随机数的系列进行在记录标记中不具有变化点的特殊的PE调制。由此，通过径向的微量位移，在记录了副信息的光盘中，因为在记录标记中没有产生向径向的位移，所以可以使得难以发现向径向的位移。
本发明实施例9的信息再现装置可从向不连续的3个帧记录1比特副信息的同时、在记录标记中不向径向位移的光盘中，稳定再现主信息和副信息。
如上所述，因为本实施例的光盘的副信息通过记录标记向径向微量位移来记录，所以难以复制到通常的改写型光盘中。因此，例如也可将复合光盘中记录的内容的解码密钥等作为副信息来记录。或者，以前在DVD等中，也可将通过使用高价且高输出的初始程序的特别记录方式记录的盘识别码作为副信息来记录，可削减制造成本。
另外，在以DVD-ROM为代表的再现专用光盘的情况下，也可考虑将生成盘的标签识别码作为副信息来记录。
在上述实施例8、9中，将信息记录装置和再现装置的随机数系列发生器的随机数系列的初始值秘密存储在内部，也可代之以通过将使用高价且高输出的初始程序的特别记录方式记录的盘识别码作为随机数系列发生器的初始值，也能排除不具有该初始程序的盗版制造商等。
也可使用将实施例8、9的信息记录装置和再现装置的随机数系列发生器的初始值附加到扇区单位上的扇区地址来进行初始化。此时，可以扇区单位设定不同的初始值，并可提高副信息的隐匿性。
在上述实施例8、9中，说明通过连续的3帧或不连续的3帧来记录副信息的形态，但本发明不限于此。例如，跨跃多个帧来记录1比特副信息的光盘和其记录装置或再现装置也全部属于本发明的技术范围。例如，有时通过将1帧分割成多个区间(0-N)，并跨跃多个帧在该0-N的区间中分别算出相关来再现信息。
在上述实施例8、9中，说明将随机数系列发生器的初始值秘密存储在块内部的形态，但本发明不限于此。例如，根据将各光盘的单独识别码用作随机数系列的初始值的形态，也可通过向各光盘媒体固有的径向位移来记录记录标记。
例如，也可使用设备无效化处理的结果输出的密钥信息作为随机数系列的初始值。此时，也能无效化进行副信息记录或再现的设备。
此外，也可是将光盘中记录的地址信息、加密后的内容密钥用作随机数系列初始值的形态。
因为随机数初始值是为了防止副信息由于非法行为盗用中最重要的信息，所以还考虑在设备内部秘密生成初始值。
(实施例10)
用附图来详细说明本发明的实施例10。
实施例10的光盘与上述实施例8、9的相同之处在于通过记录标记来记录主信息，通过使记录标记向径向微量位移(摆动)来记录副信息。另外，与实施例8、9的不同之处在于，使记录标记摆动的各帧的数据部沿轨道方向被分割成随机长度的多个块，每个块中摆动周期都不同。
若记录标记的摆动周期一定，则通过由频谱分析器等观测跟踪错误信号，可较容易检测出摆动周期。若检测摆动周期，则有使用带通滤波器从跟踪错误信号中解密副信息的危险。
相反，在本实施例的光盘中，如上所述，在帧内每个块中摆动周期不同，所以即使由频谱分析器观测，也难以检测摆动周期。由此可防止例如想非法复制的人解密副信息。
这里，参照图39-图41来说明本实施例的信息记录装置的构成和动作。如图39所示，本实施例的信息记录装置除具备输出随机数生成时钟的定时生成器411来取代生成字节时钟的定时生成器401外，与实施例8的信息记录装置构成一样。在本实施例中，向具有与实施例8中说明的块一样功能的块附加与实施例8相同的参照符号，省略其构成和功能或动作的详细说明。后述的实施例10、11也一样。
所有块的摆动周期不需要相互不同，如果能保持摆动周期的非法检测很困难程度的不规则性，则在一部分块中摆动周期相同也可以。
如图40所示，定时生成器411具备随机数生成器411a、加法器411b、倒数计数器411c。对随机数生成器411a设定帧序号，作为随机数系列的初始值。加法器411b将从随机数生成器411a输出的随机数(图40B)与规定的周期下限值相加，并将结果作为预置值(图41C)，输出到倒数计数器411c。另外，在图41的实例中，将周期下限值设为“7”。倒数计数器411c在计数器值变为“0”的时刻将随机数生成时钟(图41D)输出到随机数发生器403，同时，重新设置从加法器411b输出的预置值，开始倒计数(图41E)。
从本实施例的定时生成器411输出的PE信号(图41F)是在从预置倒数计数器411c开始到计数器值变为“0”的区间前半部分变为“Low”，在该区间的后半部分变为“High”的信号。在从预置倒数计数器411c开始到计数器值变为“0”的区间的时钟数为奇数的情况下，“Low”与“High”之一交互长1个时钟。例如图41所示实例中，在最初的15个时钟的区间中，“Low”为7个时钟，“High”为8个时钟，在后面的11个时钟的区间中，“Low”为6个时钟，“High”为5个时钟。另外，例如在之前的奇数帧中“Low”多1个时钟的情况下，在当前的奇数帧中“High”多1个时钟。
因此，在本实施例中，将使记录标记摆动的帧分割成随机长度的多个块，并对这些长度不均匀的每个块生成“Low”与“High”的区间基本相等的PE信号，根据生成的PE信号来生成PE调制位移控制信号。由此，帧内的摆动周期变得随机，即使由频谱分析器进行观测，也难以检测摆动周期。因此，可实现难以解密副信息或非法复制的光盘。
下面说明本实施例10的信息再现装置。图51是表示本实施例的信息再现装置的主要构成的框图。在图51中，向具有与实施例8的信息再现装置(参照图25)一样功能的块附加与实施例8相同的参照符号，省略其详细说明。
如图51所示，本实施例的信息再现装置与实施例8的信息再现装置的不同之处在于，具备定时生成器1411来代替随机数发生器1105和PE调制器1106(参照图25)。
定时生成器1411的内部构成与图39、40所示的定时生成器411大致相同，但与定时生成器411的不同之处在于(1)如图51所示，输入的时钟是由时钟抽取器1103再现的时钟，(2)还输入由再现信号处理电路1104检测的同步信号。定时生成器1411根据这些输入来初始化随机数系列，如实施例8中所述，生成并输出随机数生成时钟。
在实施例8的信息再现装置中，输入到副信息检测器1108中的是PE调制相关系列，但在本实施例的信息再现装置中，输入副信息检测器1108中的是PE信号(图41F)。此外，本实施例的信息再现装置的动作与实施例8的信息再现装置一样。
(实施例11)
使用附图来详细说明本发明的实施例11。
本实施例的光盘与上述实施例8、9的相同之处在于通过记录标记来记录主信息，通过使记录标记向径向微量位移(摆动)来记录副信息。另外，与实施例8、9的光盘的不同之处在于，将使记录标记摆动的帧分割成规定长度的多个块，每个块中使记录标记摆动的周期都不同。
这里，参照图42-图44来说明本实施例的信息记录装置。如图42所示，本实施例的信息记录装置除具备定时生成器421和XOR425来代替定时生成器401和PE调制器405外，其它与实施例8的信息记录装置一样。
定时生成器421不象实施例8的定时生成器401那样生成PE信号，而是生成基准位移信号。XOR425对来自XOR404的位移控制信号和来自定时生成器421的基准位移信号实施”异”运算，将其结果作为位移控制信号，输出到径向调制器408。
如图43所示，本实施例的定时生成器421具有分频器421a、计数器421b、变换表格421c。分频器421a16分频记录时钟(图44A)，由此生成字节时钟(图44B)，并输出到随机数发生器403和计数器421b。计数器421b从初始值“0”开始，每次输入字节时钟，都将值增加1，并输出到变换表格421c。该计数器值表示块序号(图44D)。变换表格421c使用块序号和随机数(图44C)来决定基准位移控制信号(图44E)的周期。图44C的随机数与来自随机数发生器403的随机数系列相同。
例如在图44的实例中，第1时钟(块序号“0”)的基准位移控制信号周期为16T，第2时钟(块序号“1”)的基准位移控制信号周期为8T，第3时钟(块序号“2”)的基准位移控制信号周期为4T。另外，就各块而言，基准位移控制信号为“Low”的区间的长度总和与“High”的区间的长度总和相等。
因此，在本实施例中，将使记录标记摆动的帧分割成规定长度的多个块，并使每个块中使记录标记摆动的周期不同，从而即使由频谱分析器进行观测，也难以检测出摆动周期。因此，可实现难以解密副信息或非法复制的光盘。
下面说明本实施例11的信息再现装置。图52是表示本实施例的信息再现装置的主要构成的框图。在图52中，向具有与实施例10的信息再现装置(参照图51)一样功能的块附加与实施例10相同的参照符号，省略其详细说明。
图52中，1421是定时生成器，与图42、图43所示的定时生成器421的结构基本相同，但与定时生成器421的不同之处在于，(1)如图52所示，输入的时钟是时钟抽取器1103再现的时钟，(2)还输入由再现信号处理电路1104检测的同步信号。另外，本实施例的信息再现装置还具备随机数发生器1422和XOR1423。
在实施例10的信息再现装置中，输入副信息检测器1108中的是PE信号，但在本实施全的信息再现装置中，将由同步信号初始化、并由XOR1423运算由字节时钟更新的随机数系列(来自随机数发生器1422的输出)和从定时生成器1421输出的基准位移信号的结果的位移控制信号输入到副信息检测器1108。此外，本实施例的信息再现装置的动作与实施例10一样。
(实施例12)
使用附图来详细说明本发明的实施例12。
本实施例的光盘与上述实施例8、9的相同之处在于通过记录标记来记录主信息，通过使记录标记向径向微量位移(摆动)来记录副信息。另外，与实施例8、9的光盘的不同之处在于，将使记录标记摆动的帧分割成规定长度的n个(n为大于4的自然数)块，使记录标记摆动的周期对每m个(m为n的1以外的约数)块不同。
这里，参照图45-图47来说明本实施例的信息记录装置。如图45所示，本实施例的信息记录装置除具备定时生成器451和调制信号生成器455来代替定时生成器401和PE调制器405外，其它与实施例8的信息记录装置一样。
在本实施例的信息记录装置中，定时生成器451通过16分频记录时钟(图46A)，生成字节时钟(图46B)，输出到随机数发生器403。随机数发生器403将“0”或“1”的1比特随机数系列(图46C)输出到XOR404。XOR404通过算出应记录在该帧中的1比特副信息(图46D)与来自随机数发生器403的随机数系列的”排他“或””，生成位移控制信号(图46E)，输出到调制信号生成器455。
调制信号生成器455根据位移控制信号，生成调制信号(图46G)，使每个由m个块构成的期间(图46F)中摆动周期不同，并且，各期间内的调制信号“Low”的区间长度的总和与“High”区间的长度总和相等。在图46所示实例中，m为3，n是3的倍数。
图47表示调制信号生成器455的内部构成的一例。图47中，455a是串行-并行变换器，455b是变换表格，455c是并行-串行变换器。
从而，在本实施例中，将使记录标记摆动的帧分割成规定长度的n个(n为大于4的自然数)块，使每m个(m是n的1以外的约数)块中使记录标记摆动的周期不同，从而，即使由频谱分析器观测，也难以检测摆动周期。因此，可实现难以解密副信息或非法复制的光盘。
(实施例13)
如图48所示，本实施例的光盘与实施例8的光盘的相同之处在于对第2-第25帧(#1-#24)的每3个帧，通过使记录标记向径向微量位移(摆动)，记录1比特的副信息。另外，与实施例8的不同之处在于，本实施例的光盘在第1帧(#0)和第26帧(#25)中，通过与第2-第25帧的记录标记的摆动同期不同的周期，记录再现副信息必需的信息。作为再现副信息必需的信息，例如考虑副信息的CRC等，但不限于此。
作为一例，在将第2-第25帧的记录标记的摆动周期设为16T的情况下，考虑通过以8T周期使第1帧(#0)和第26帧(#25)的记录标记摆动，记录副信息的CRC。
从而，对于不记录副信息的帧，通过以与副信息的摆动周期不同的周期使记录标记摆动来记录再现副信息必需的信息，从而若不复制频率不同的16T摆动、8T摆动两者，则不能复制本实施例的光盘。从而，可更确实防止光盘被非法复制。
(实施例14)
本实施例的光盘与实施例8的光盘的相同之处在于通过使记录标记向径向微量位移(摆动)来记录副信息。另外，如图49所示，与实施例8的不同之处在于，本实施例光盘中的记录摆动是通过在副信息的摆动上重叠相位与副信息的摆动不同的虚拟(dummy)摆动来生成的摆动。
从而，通过重叠虚拟摆动，即使由频谱分析器来观测跟踪错误信号，也很难抽取副信息的摆动信号。因此，可实现难以解密副信息或非法复制的光盘。
为了生成这种记录摆动，如图50所示，本实施例的信息记录装置在实施例8的信息记录装置(参照图18)中的PE调制器405与径向调制器408之间设置加法器491。加法器491将PE调制器405的输出与来自虚拟摆动发生器492的虚拟摆动信号相加，可生成图49所示的记录摆动。
通过仅向正规驱动器制造者公开虚拟摆动发生器492中的虚拟摆动的发生方法，可更确实防止非法复制副信息。
在上述实施例8-14中，示例了由记录标记来记录主信息的光盘，所谓[记录标记]包含凹或凸的标记两者。
另外，对于再现实施例8-14的光存储媒体的信息再现装置，如实施例2所述，最好在根据副信息的再现结果判断为光存储媒体不是正规媒体的情况下，采取禁止输出或警告等措施。
发明效果
如上所述，根据本发明，可提供一种不使记录容量降低、可正确识别光存储媒体、并可有效防止伴随着著作权的侵害的违法使用光存储媒体的光存储媒体以及信息记录/再现装置。
本发明是2003年7月1日申请的发明名称为“光存储媒体、信息记录装置及信息再现装置”中国专利申请第03147130.7号的分案申请。
本发明的第2光存储媒体中，通过在控制数据区域中摆动标记列，记录关于该光存储媒体的光存储媒体信息。所谓光存储媒体信息包含物理格式信息和光存储媒体制造信息等。因此，可提供一种光存储媒体，通过使标记列摆动来在控制数据区域中记录光存储媒体信息，可不降低记录容量，并可正确识别各媒体。另外，因为使标记列摆动后进行记录，所以非法将该光存储媒体信息复制到其它光存储媒体中是困难的。
另外，第3光存储媒体通过摆动主信息区域的标记列，可防止非法复制。并且，通过设轨道间距为Tp2时，摆动的位移量的最大振幅小于Tp2/30，可完全忽视串音(クロスト一ク)的影响。
第4光存储媒体通过在多个信息记录层的任一信息记录层的控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息，若访问任一信息记录层的控制数据区域，则可得到关于所有信息记录层的光存储媒体信息。由此，可缩短学习时间。
根据本发明的信息再现装置，通过从控制数据区域中读取使相对于光入射侧凹或凸的沟或标记列摆动后进行记录的光存储媒体信息，可正确识别各媒体。另外，通过使用从光存储媒体信息中检测出的密钥信息来进行信息再现，可有效防止伴随著作权被侵害而违法使用光存储媒体。另外，本发明的信息再现装置不限于再现专用机，不用说，也包含具有记录功能等的装置。
在第1或第2光存储媒体中，记录在所述主信息区域中的信息最好记录为相对于光入射侧凹或凸的标记列。通过将信息都作为标记列来记录在主信息区域和控制数据区域中，可减小制造光存储媒体时的成形压力，这是因为可降低成形机的成本。并且，最好摆动标记列。由此，可确实防止非法复制。
在第2光存储媒体中，记录在所述主信息区域中的标记列最好是相对于光入射侧凹或凸的标记列。
在第2或第3光存储媒体中，当设控制数据区域中的轨道间距为Tp1、标记幅度为Mw1时，最好关系
0.3×Tp1≤Mw1≤0.7×Tp1
成立。这是因为即使在产生标记幅度制作误差的情况下，也可减小对记录的光存储媒体信息的影响。
在第2或第3光存储媒体中，当设记录在控制数据区域中的标记幅度为Mw1、记录在主信息区域中的标记幅度为Mw2时，最好关系
Mw1＞Mw2
成立。这是因为就记录在主信息区域中的信息和记录在控制数据区域中的信息双方都可得到良好的信号。另外，在该构成中，当设主信息区域中的轨道间距为Tp2、标记幅度为Mw2时，最好关系
Mw2＜0.5×Tp2
成立。这是因为即使在产生标记幅度制作误差的情况下，也可减小对再现信号的影响。
在第2或第3光存储媒体中，摆动的位移最好在标记列中的空间的定时进行。通过在空间部分使摆动位移，难以受到刀缘(cutting margin)的影响，可良好地检测信号。并且，最好具有多个微调记录所述标记列的装置的记录动作用的变换表，以将摆动的位移设为标记列中的空间的定时。由此，可适当调整摆动的位移定时，防止抖动恶化。
在第2或第3光存储媒体中，记录在控制数据区域中的信息最好由标记的边缘部表示。这是因为可确保与使连续沟摆动的情况一样的S/N，所以能可靠性高地检测记录在控制数据区域中的信息。另外，在第2光存储媒体中，记录在控制数据区域中的信息最好由标记的中心部表示。这是因为抖动的影响小，能可靠性高地检测出记载在控制数据区域中的信息。
在第2或第3光存储媒体中，最好标记列在特定周期具有再现信息时使用的同步模式，与所述同步模式同步进行摆动。这是因为可根据标记列来生成时钟信号，即使在摆动量小的情况下也可稳定检测信号。
在上述结构中，最好在设1个同步模式的周期为Cy1、摆动周期为Cy2时，关系
Cy2＝Cy1×M/2(M为自然数)、或
Cy1＝Cy2×M/2(M为自然数)
成立。根据该最好结构，可避免位流的影响。另外，在后者的关系成立的情况下，可以同步模式的定时检测信号。
在第2或第3光存储媒体中，当设记录在控制数据区域中的标记长度为ML1、在记录所述标记时照射的光的波长为λ、照射光的光学系统的数值孔径为NA时，最好关系
ML1≥2×λ/NA
成立。这是因为在生成时钟信号时，即使不使用均衡器，也可得到振幅足够大的信号。
在第2或第3光存储媒体中，当设记录在控制数据区域中的标记长度为ML1、在记录所述标记时照射的光的波长为λ、照射光的光学系统的数值孔径为NA时，最好关系
ML1≥λ/(2×NA)
成立。这是因为可使用根据重复标记和空间得到的信号来生成时钟信号。
在第2或第3光存储媒体中，记录在控制数据区域中的标记及空间各自的长度最好以规定的周期T为标准，为该周期T的整数倍。并且，标记及空间最好分别具有单一长度或多种长度。
在第1-3的光存储媒体中，最好是记录在主信息区域中的信息是加密后的数据信息，所述光存储媒体信息包含解码所述数据信息用的密钥信息。根据该结构，可有效防止伴随著作权的侵害而违法使用光存储媒体。另外，最好通过摆动凹或凸的沟或标记列来记录密钥信息。最好由摆动的中心部来表示密钥信息。另外，在第1-第3光存储媒体中，也可代替上述密钥信息，而包含表示是正规制造的光存储媒体或也可再现信息的识别信息。
在第1-3光存储媒体中，摆动周期最好比一对标记和空间的长度长。这是因为可减轻相邻轨道的影响。摆动周期最好大于一对标记和空间长度的4倍。
在第1-3光存储媒体中，摆动周期最好以规定的周期T为标准，为该周期T的整数倍。这是因为可使用可从反复标记和空间生成的时钟信号来检测被摆动调制的光存储媒体信息。
在第1-第3光存储媒体中，当设记录在控制数据区域中的标记或沟的光学深度为Md1、在记录所述标记或沟时照射的光的波长为λ时，最好关系
λ/8≤Md1≤λ/4
成立。这是因为可得到高质量的信号。
在第1-3光存储媒体中，所述控制数据区域中的摆动频率最好是比跟踪伺服频域高的频率。
在第1-3光存储媒体中，摆动最好在跟踪伺服频域内不具有直流分量。这是因为可进行稳定跟踪。
在第1-3光存储媒体中，摆动位移的定时最好是模拟随机的。这是因为译码变得更困难。
在第1-3光存储媒体中，最好对密钥信息的1比特分配多个摆动。这是因为在信号检测时没有直流分量，并可删除低频分量，提高S/N。
在第1-3光存储媒体中，密钥信息最好被离散或连续记录。若离散记录，则有利于提高译码的难易度，若连续记录，则因为读取所需时间缩短，所以有利于减少再现时的用户等待时间。
在第1-3光存储媒体中，在控制数据区域与主信息区域的交界，最好设置具有即使不能读取也无妨的沟或标记的缓冲区域。该沟或标记列最好相对于光入射侧凹或凸。这是因为由此即使在控制数据区域与主信息区域的交界也可得到质量好的跟踪误差信号。
在第1或第2光存储媒体中，最好控制数据区域的轨道间距Tp1与主信息区域的轨道间距Tp2不同。另外，最好控制数据区域的轨道间距Tp1比主信息区域的轨道间距Tp2大。这是因为就控制数据区域和主信息区域两者而言，可得到质量好的再现信号和跟踪误差信号。
第1-3光存储媒体最好具备多个所述信息记录层，在所述多个信息记录层的至少一个信息记录层的主信息区域中记录信息，作为凹或凸的标记列，在所述多个信息记录层的至少一个信息记录层的控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息。从而，若访问所述1个信息记录层，则因为可得到关于所有信息记录层的光存储媒体信息，所以可缩短学习时间。
在所述具备多个信息记录层的第1-第3光存储媒体或第4光存储媒体中，最好在所述多个信息记录层的各控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息。这是因为无论聚焦到哪个信息记录层，都能读取关于所有信息记录层的光存储媒体信息，可正确识别光存储媒体。
在所述具备多个信息记录层的第1-第3光存储媒体或第4光存储媒体中，最好在该光存储媒体的基准层中的控制数据区域中记录关于所有信息记录层的光存储媒体信息。
在所述具备多个信息记录层的第1-第3光存储媒体或第4光存储媒体中，最好在所述多个信息记录层的至少一层中的控制数据区域中记录关于所述多个信息记录层的跟踪误差信号极性的信息。最好将关于所述跟踪误差信号极性的信息记录在该光存储媒体的基准层中的控制数据区域或该光存储媒体的所有信息记录层中的控制数据区域中。这是因为在再现光存储媒体时，可缩短学习跟踪误差信号极性的时间。
在所述具备多个信息记录层的第1-第3光存储媒体或第4光存储媒体中，最好在所述多个信息记录层的至少一层中的控制数据区域中记录关于为了将信息记录在所述多个信息记录层中而形成的表面形状的记录层信息。所谓所述记录层信息是表示对控制数据区域的信息记录形态为对光入射侧凹的沟、凸的沟、凹标记或凸标记之一的信息等。另外，所述记录层信息最好包含关于所述表面形状深度的信息。
第1-第4光存储媒体是具有再现专用型、补写型、和改写型中至少两种信息记录层来作为所述信息记录层的光存储媒体，将所述光存储媒体信息记录在控制数据区域的大致相同半径位置上。该结构有利于在再现光存储媒体时缩短学习跟踪误差信号极性的时间。
所述信息再现装置最好还设置判断部件，根据所述密钥信息检测部件的检测结果，判断是否非法复制了所述光存储媒体；和再现禁止部件，在所述判断部件判断为将再现的光存储媒体被非法复制时，禁止从所述光存储媒体中再现信息。这是因为由此可有效排除非法的复制。
另外，在本发明的信息再现装置中，所述再现禁止部件最好停止从所述解调部件中输出信号。或者，所述再现禁止部件最好从该信息再现装置中排出所述将再现的光存储媒体。并且，最好还具备警告部件，在所述判断部件判断为将再现的光存储媒体被非法复制时，警告该光存储媒体被非法复制。这是因为通过这些结构可更确实排除光存储媒体被非法复制。
本发明的信息再现装置最好使用具有再现专用型、补写型、和改写型中至少两种信息记录层、且以共同的调制方式将所述光存储媒体信息记录在控制数据区域共同位置上的光存储媒体来作为所述光存储媒体。这是因为由此可实现可防止对具有多种类型信息记录层的光存储媒体进行非法复制的信息再现装置。
本发明的信息再现装置在所述密钥信息检测部件未检测到所述密钥信息的情况下，若能根据所述光拾取器从光存储媒体中读取的信号中检测出可复制识别码，则所述判断部件判断为光存储媒体没有被非法复制。这是因为可防止过度保护不必禁止复制的信息，并可确保用户的便利性。
本发明的信息再现装置中用于检测摆动信号的摆动检测部件最好是差动运算部件或相位比较部件。若使用差动运算部件，则可简化检测系统的结构。若使用相位比较部件，则因为不受直流分量的影响，所以可提高可靠性。
本发明的信息再现装置最好使用从多个摆动得到的信号来解调密钥信息。这是因为可提高可靠性。另外，若用于得到密钥信息的摆动数量多，则可减小摆动振幅，减小串音的影响。
本发明的信息再现装置最好累计平均从摆动检测部件输出的信号后，解码密钥信息。另外，乘法次数越多，则越能改善S/N，越能提高读取的密钥信息的可靠性。
本发明的信息再现装置最好使用从标记列得到的信号来生成时钟信号，并使用所述时钟信号来检测密钥信息。这是因为可稳定检测信号。
本发明的信息再现装置最好使用为了解调从标记列得到的信号而从标记列得到的信号来生成时钟信号，并使用所述时钟信号来检测密钥信息。这是因为可简化电路结构。
第5存储媒体中，所述记录标记内最好不存在从外周侧向内周侧的位移或从内周侧向外周侧的位移。
第5存储媒体中，所述记录标记向径向的位移量最好在未记录所述副信息的光存储媒体允许的径向位移量以内。
第5存储媒体中，最好通过使多个所述帧的记录标记向径向微量位移来记录至少所述副信息的1比特。所述多个帧最好是连续配置在所述光存储媒体轨道上的帧群、或以规定间隔离散配置在轨道上的帧群。
第5存储媒体中，在特定帧和/或帧内的特定区域中，最好没有所述径向的微量位移。
第5存储媒体中，通过所述记录标记向径向的微量位移来记录副信息的区域最好是光存储媒体内的导入区域。
第5存储媒体是将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成长度不均的多个块，在所述每个块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，并且，各块内向内周侧位移的记录标记长度与向外周侧位移的记录标记的长度大致相等的权利要求65所述的光存储媒体。并且，最好在所有帧中向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
第5存储媒体中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成规定长度的多个块，在所述每个块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，各块内向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
第5存储媒体中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成规定长度的n个(n为大于4的自然数)块，在每m个(m为n的1以外的约数)所述块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，并且，各块内向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
第5存储媒体中，最好通过使记录标记向外周侧和内周侧位移微量来将再现所述副信息所必需的信息记录在未记录所述副信息的帧中。所谓再现所述副信息必需的信息例如是副信息的纠错码等。
第5存储媒体最好根据使伪信息重叠在所述副信息上的信号来确定向外周侧和内周侧的记录标记位移量。
在本发明的信息记录装置中，最好至少对插入所述帧单位中的同步码不进行向径向的微量位移。
在本发明的信息记录装置中，所述位移控制信号最好是通过在插入所述同步码的定时初始化的伪随机数系列来频谱扩散副信息的信号。
在本发明的信息记录装置中，所述移位控制信号最好进行使所述记录际记向外周侧的位移概率与向内周侧的位移概率大致相等的PE调制。
在本发明的信息记录装置中，所述位移控制信号最好在使所述记录标记向外周侧的位移概率与向内周侧的位移概率大致相等的同时，在形成记录标记的区间中不存在所述位移控制信号的变化点。
在本发明的信息记录装置中，最好以多个帧单位记录至少所述副信息的1比特。所述多个帧最好是连续配置在光存储媒体轨道上的帧群、或以规定间隔离散配置在轨道上的帧群。
在本发明的信息记录装置中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成长度不均的多个块，在所述每个块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，并且，各块内向内周侧位移的记录标记长度与向外周侧位移的记录标记的长度大致相等。
在本发明的信息记录装置中，在所有帧中向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
在本发明的信息记录装置中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成规定长度的多个块，在所述每个块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，各块内向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
在本发明的信息记录装置中，最好将所述帧中未记录所述同步码的部分分割成规定长度的n个(n为大于4的自然数)块，在每m个(m为n的1以外的约数)所述块中，使记录标记向外周侧和内周侧位移微量的周期不同，并且，各块内向内周侧位移的记录标记长度的总和与向外周侧位移的记录标记长度的总和大致相等。
在本发明的信息记录装置中，最好通过使记录标记向外周侧和内周侧位移微量来将再现所述副信息所必需的信息记录在未记录所述副信息的帧中。
在本发明的信息记录装置中，最好根据使伪信息重叠在所述副信息上的信号来确定向外周侧和内周侧的记录标记位移量。
在本发明的第2信息再现装置中，最好通过PE调制在检测所述同步码的定时初始化的模拟随机数系列来生成所述相关系列。
在本发明的第2信息再现装置中，所述相关系列最好在再现所述记录标记的区间中不具有变化点。
在本发明的第2信息再现装置中，最好通过再现多个所述帧来抽取至少1比特所述副信息。
在本发明的第2信息再现装置中，最好不从至少所述帧内的同步码中检测副信息。
下面，参照附图来说明本发明的光存储媒体和信息记录/再现装置的实施例。另外，各图中相同的符号表示相同结构要素或同样的作用、动作。
(实施例1)
图1是表示本发明的光存储媒体的结构一例的图。主存储媒体41具有控制数据区域41a和主信息区域41b。在主信息区域41b中，标记列被记录为凹坑，以便通过光读取加密后的数据信息。另一方面，在控制数据区域41a中，通过对沟槽进行摆频(wobbling)来记录包含解码记录在主信息区域41b中的数据信息用的密钥信息的光存储媒体信息。另外，在光存储媒体信息中，除所述密钥信息外，还包含物理格式信息及光存储媒体制造信息等。
当再现光存储媒体41中记录的信息时的线速度约为5m/s时，摆动频率约为1MHz，以比跟踪伺服频域足够高的频率进行调制。用波长λ为400-420nm、物镜的数值孔径为0.8-0.9的光拾取器(pickup)来读取光存储媒体41中记录的信息。
图2是放大表示光存储媒体41的主信息区域41b与控制数据区域41a的交界附近状态的平面图。这里，设控制数据区域41a的轨道间距(trackpitch)Tp1为0.35微米、主信息区域41b的轨道间距Tp2为0.32微米。即，控制数据区域41a的轨道间距Tp1比主信息区域41b的轨道间距Tp2宽。这是为了无论对(1)读取主信息区域41b中记录的信息时的再现信号、(2)读取主信息区域41b中记录的信息时使用的跟踪误差信号、(3)读取控制数据区域41a中记录的信息时的再现信号、(4)读取控制数据区域41a中记录的信息时使用的跟踪误差信号的任一个都可得到良好的质量。
在信号质量的观点上，读取主信息区域41b中记录的信息时的再现信号的质量，在凹坑的截面形成为理想矩形时凹坑的深度为λ/4时最佳。另外，若由相位差法来检测跟踪误差信号，则读取主信息区域41b中记录的信息时所用的跟踪误差信号的质量也在凹坑的深度为λ/4时最佳。另一方面，因为读取控制数据区域41a中记录的信息时的再现信号和读取控制数据区域41a中记录的信息时使用的跟踪误差信号都通过进行差动运算的推挽法来检测，所以在沟的截面形成为理想矩形时沟的深度为λ/8时质量最佳。但是，当将沟深度设定在作为读取主信息区域41b中记录的信息中最佳深度的λ/4时，结果为最差，得不到好的信号。另外，若凹坑的深度比λ/8浅，则因为媒体自身具有的噪声及光源具有的噪声影响显著，所以最好不比λ/8浅。因此，沟及凹坑的深度必需比λ/4浅、比λ/8深，最好为λ/8-λ/5。因为现实中形成的凹坑或沟的截面都不是理想的矩形而具有斜面，所以等效深度比实际深度浅。另外，斜面的影响对由推挽法检测的跟踪误差信号比对读取主信息区域41b中记录信息的信息信号明显。通过使凹坑或沟中具有规定斜面，即使使沟及凹坑的深度为λ/4，也能保证读取主信息区域41b中记录的信息的信息信号和由推挽法检测的跟踪误差信号两个信号的质量高。即，实质上，若等效沟及凹坑深度Md1具有关系
λ/8≤Md1≤λ/4，
则可得到高质量的信号。
图9模式表示凹坑的截面，图9(a)表示将凹坑的截面形成为理想矩形形状的情况，图9(b)表示将凹坑的截面形成为梯形形状的情况。当凹坑幅度为Pt1，凹坑深度为d1时，如图9(a)所示，在凹坑的截面为矩形形状的情况下，凹坑的等效深度Md1为d1原样不变。另一方面，如图9(b)所示，在凹坑的截面为梯形形状的情况下，当设梯形斜面的幅度为Pe1、梯形底面的幅度为Pd1时，等效深度大概为
Md1＝d1×Pe1/Pt1。
另外，有Pt1＝Pd1+2×Pe1。因此，例如当凹坑的底面幅度Pd1为0时，等效深度Md1变为d1/2，即使凹坑的深度d1为λ/4，等效深度Md1变为λ/8，由推挽法检测的跟踪误差信号也可得到大的振幅。不用说，当计算实际深度时，还必需考虑构成光存储媒体的材料的折射率。
另外，在光存储媒体41中，在控制数据区域41a和主信息区域41b的交界处设置由即使不能读取也无妨的沟构成的缓冲区域41c、和凹坑构成的缓冲区域41d。分别设置缓冲区域41c、缓冲区域41d，以便无障碍地读取控制数据区域41a和主信息区域41b的交界处记录的信息，即即使在控制数据区域41a和主信息区域41b的交界也可得到良好的跟踪误差信号。
在本实施例的光存储媒体41中，包含防止复制信息(密钥信息)的光存储媒体信息被记录为在比跟踪伺服频域足够高的频率下调制的摆动(wobbling)信号。因此，即使使用通常的信息记录再现装置来尝试复制光存储媒体41，也无法复制摆动调制的沟，因此不能复制具有防止复制信息的光存储媒体41。从而，有效排除了非法复制。
另外，也可在光存储媒体41中记录也可复制的信息。此时，不必加密主信息区域41b中记录的数据，当然也不必解密用的密钥信息，因此，密钥信息不被记录在控制数据区域41a中。
另外，通过在控制数据区域41a或主信息区域41b中记录可识别是否也可复制主信息区域41b中记录的信息的识别码，从而可有效识别是否可复制的信息。另外，本实施例的光存储媒体41通过使控制数据区域41a的轨道间距Tp1比主信息区域41b的轨道间距Tp2宽，从而，即使在沟深度为λ/5的情况下，推挽法得到的跟踪误差信号的信号质量也好。控制数据区域41a占光存储媒体41整体的比例小于5％，即使稍拓宽轨道间距，记录容量的降低也小于1％，基本上可忽视。
另外，因为主信息区域41b中记录的数据不摆动，所以可提供完全不会增大串音、即不会降低信号质量、可靠性高的光存储媒体。
(实施例2)
图3是表示本发明信息再现装置的结构例的框图。在光存储媒体中使用实施例1中所示的光存储媒体41。光拾取器4向光存储媒体41照射波长λ为400nm的激光，并再现光存储媒体41中记录的信号。传输控制器5使光拾取器4向光存储媒体41的半径方向移动，以在光存储媒体41的任意位置再现信号。光存储媒体电机6使光存储媒体4旋转。第1控制部件7控制光拾取器4、传输控制器5和光存储媒体电机6。放大器8放大光拾取器4读取的信号。
9表示第2控制部件。向该第2控制部件9输入放大器8的输出信号。第2控制部件9根据该信号生成光拾取器4读取光存储媒体41的信号时必需的聚焦误差信号和跟踪误差信号等伺服信号，并将该伺服信号输出到第1控制部件7。
图10表示光拾取器4的构成要素之一的光检测器51和控制部件9的构成要素之一的差动运算部52、53。光拾取器4的构成由于聚焦误差信号及跟踪误差信号检测方式不同而不同，但这里表示向光存储媒体41反射的光束附加象散、并由具有4个感光部51a-51d的光检测器51感光的一般构成的情况。通过由差动运算部52差动运算从感光部51a和51c输出的信号和从感光部51b和51d输出的信号来得到聚焦误差信号。另一方面，通过由差动运算部52差动运算从感光部51a和51d输出的信号和从感光部51b和51c输出的信号来得到跟踪误差信号。聚焦误差信号的检测方式是被称为象散法的公知方式，跟踪误差信号的检测方式是被称为推挽法的公知方式。摆动沟或凹坑与对应于摆动使光拾取器4聚光的光束偏离规定位置一样。因此，通过使用检测跟踪误差信号的部件，可检测通过摆动沟或凹坑记录的信号。即，若是可检测跟踪误差信号的方式，则不限于推挽法，也可将相位差法或3点法等各种方式用于检测摆动信号。在使用推挽法的情况下，因为光拾取器4的光学系统和构成第2控制部件9的跟踪误差信号检测部件可最简单构成，所以可提供廉价的信息再现装置。不用说，聚焦误差信号的检测方式完全不约束本发明，也可使用任何方式。
另外，输入第2控制部件9的信号为模拟信号，但第2控制部件9将该模拟信号数字化(2值化)。另外，第2控制部件9判断是否非法复制光存储媒体41，在判断为非法复制的情况下，从禁止输出部件13发送控制信号，以停止输出信号。
解调部件10分析从光存储媒体41读取的数字化的信号，同时，根据从光存储媒体41的控制数据区域41a读取的密钥信息，解码加密的图像或音乐等数据。从输出部件14输出解码的信号。检测部件11从由第2控制部件9输出的信号中检测地址信号等，并将其输出到系统控制部件12。
系统控制部件12根据从控制数据区域41a读取的光存储媒体信息(物理格式信息及光存储媒体制造信息)来识别光存储媒体，解密再现条件等，控制整个信息再现装置。
在再现光存储媒体41中记录的信息的情况下，根据系统控制部件12的指示，第1控制部件7驱动传输控制器5。结果，传输控制器5使光拾取器4向对应于控制数据区域41a的部位移动。另外，光拾取器4读取控制数据区域41a中记录的光存储媒体信息。根据这些信息，系统控制部件12向第1控制部件7发送指示。根据系统控制部件12的指示，第1控制部件7驱动控制传输控制器5。结果，传输控制器5使光拾取器4移动到主信息区域41b的期望位置，光拾取器4读取光存储媒体41的记录信号(数据信息)。
光存储媒体41不限于原来禁止复制的光存储媒体，在光拾取器4从控制数据区域41a读取的光存储媒体信息中不存在密钥信息的情况下，禁止输出部件13停止输出信号。另外，也可从信息再现装置中排出光存储媒体41。另外，同时也可设置发出表示非法复制的光存储媒体警告的警告部件(未图示)。通过附加禁止输出部件13和警告部件，可强化著作权保护功能。
如实施例1中所述，有时也在光存储媒体41中存储可复制的信息。此时，最好在控制数据区域41a或主信息区域41b中记录表示也可复制主信息区域41b中记录的信息的识别码(可复制识别码)。在使用这种光存储媒体41的情况下，信息再现装置即使在光拾取器4从控制数据区域41a中读取的数据中没有密钥信息，只要能从由该光存储媒体41中读取的信号中检测可复制识别码，则判断为没有非法复制该光存储媒体41，并再现该光存储媒体41。根据该构成，因为不必过度保护不必禁止复制的信息，所以不会损害用户的便利性。
这里说明了信息再现装置，但在光存储媒体具有多个信息记录层、且1个信息记录层为补写型或改写型的情况下，也可是可记录的信息再现装置。
(实施例3)
图4表示光存储媒体42的构成，作为本发明的光存储媒体的另一实施例。主存储媒体42具有两个信息记录层42a和42b，信息记录层42a是再现专用的信息记录层，信息记录层42b是可改写的信息记录层。信息记录层42a、42b都具有控制数据区域42a1、42b1和主信息区域42a2、42b2。信息记录层42a、42b的控制数据区域42a1、42b1都通过相同调制方式摆动沟，来记录包含解密主信息区域中记录的信息用的密钥信息的光存储媒体信息。另外，信息记录层42a、42b的控制数据区域42a1、42b1都记录信息记录层42a的光存储媒体信息和信息记录层42b的光存储媒体信息两者。从而，当要再现光存储媒体42中记录的信息或记录信息时，无论聚焦到哪个信息记录层，都能容易识别光存储媒体42是何种构成。
另一方面，在信息记录层42a的主信息区域42a2中，以凹坑列来记录信息，在信息记录层42b的主信息区域42b2中，形成可得到跟踪误差信号的沟。在主信息区域42b2中形成沟与信息记录层42b是补写型的情况一样。通过在全部再现专用型光存储媒体、可改写型光存储媒体和仅可记录1次的光存储媒体中通用由摆动来记录控制数据区域42a1、42b1中记录的信息时的位置及调制方式，从将光存储媒体插入信息记录再现装置到判断光存储媒体为哪种所需的时间变短，所以能缩短信息记录再现装置能记录再现之前的时间。另外，判断光存储媒体的处理无论是哪种光存储媒体都一样，所以无论是再现专用的信息装置还是可记录再现的信息装置都能通用硬件和软件，从而因为装置的发型及批量生产的成本降低，所以可提供一种廉价的信息装置。不用说，光存储媒体也可具有大于3的信息记录层，另外，信息记录层也可是再现专用型、补写型、可改写型之一。当在主信息区域中形成沟、并由标记列来记录信息的可记录的光存储媒体时，沟及凹坑的深度最好为λ/16-λ/8的范围。理由如下。即，当以标记列来记录信息时，沟的深度越浅，则为了减小沟引起的衍射损耗，增大从标记列得到的信息信号的信号振幅。另一方面，推挽法引起的跟踪误差信号在沟深度为λ/8时最大，当沟深度比λ/8浅时，沟深度越浅，则跟踪误差信号的振幅降低。沟深度为λ/16时的跟踪误差信号强度为沟深度为λ/8时的跟踪误差信号的1/2。跟踪误差信号的信号振幅下降只要小于1/2，则足以允许。因此，若考虑跟踪误差信号和信息信号双方，则沟深度的最佳范围是λ/16-λ/8的范围。
剥去光存储媒体的保护层后、露出凹坑形成部分、在其上电镀、制作母盘、原样冲压、从而非法复制光存储媒体的行为成为问题。相反，通过在上述实施例中说明的光存储媒体中并用特开平2000-76659号公报中公开的条型码，可防止复制。另外，在光存储媒体象本实施例那样具有多个信息记录层的情况下，剥去保护层后、露出凹坑形成部分来复制是非常困难的。
在上述说明中，示例了在信息记录层42a、42b的控制数据区域42a1、42b1中都记录记录信息记录层42a的光存储媒体信息和信息记录层42b的光存储媒体信息两者的构成，但这些光存储媒体信息也可记录在信息记录层42a、42b的至少一方控制数据区域42a1、42b1中。此时，最好将光存储媒体42的基准层设为记录光存储媒体信息的信息记录层。
并且在上述说明中，信息记录层42a、42b的控制数据区域42a1、42b1都以相同的调制方式来摆动沟，从而记录包含解密主信息区域中记录的信息用的密钥信息的光存储媒体信息，但也可不摆动沟。
(实施例4)
图5表示本发明的其它光存储媒体的结构一例。图5放大本实施例的光存储媒体的主信息区域43b与控制数据区域43a的交界附近状态。光存储媒体与实施例1或2中的光存储媒体41一样，具有控制数据区域43a、主信息区域43b和缓冲区域43c。在主信息区域43b中，将存放的信息记录为可经光读取的凹坑列。在控制数据区域43a中，将光存储媒体信息(物理格式信息及光存储媒体制造信息等)记录为可经光读取的凹坑列。另外，在缓冲区域43c中也形成凹坑列。在实施例1的光存储媒体41中，摆动连续的沟来记录控制数据区域43a中记录的信息(光存储媒体信息)，但在本实施例的光存储媒体中，将控制数据区域43a中记录的信息记录为摆动的凹坑列。因为控制数据区域43a中也形成凹坑列，所以可通过相位差法来生成跟踪误差信号，并使用该信号来进行跟踪控制。
由光检测器接受照射在主信息区域43b上的光束，根据总光量(下面称为和信号)来得到主信息区域43b中记录的信息的再现信号。另一方面，通过具有2个感光部的光检测器感光照射的光束，并差动运算从这两个感光部输出的信号(下面称为差动信号)，得到控制数据区域43a中记录的信息的再现信号。通过在控制数据区域43a和主信息区域43b将信息都记录为凹坑列，可减小制作光存储媒体时的成形压力，所以可降低成形机的成本。另外，因为还缩短了成形所需时间，所以可提供廉价的光存储媒体。
这里，主信息区域43b的轨道间距为Tp2为0.32微米，控制数据区域43a的轨道间距为Tp1为0.35微米。另外，当设控制数据区域43a中形成的凹坑幅度为Mw1时，有
Mw1＝0.5×Tp1。
另外，当设主信息区域43b中形成的凹坑幅度为Mw2时，有
Mw2＝0.3×Tp2。
即，控制数据区域43a中形成的凹坑幅度Mw1比主信息区域43b中形成的凹坑幅度Mw2宽。从而，控制数据区域43a中记录的信息、主信息区域43b中记录的信息都能可靠性高地再现。使控制数据区域43a中形成的凹坑幅度Mw1与主信息区域43b中形成的凹坑幅度Mw2不同是因为使用和信号来得到控制数据区域43a中记录的信息的再现信号，使用差动信号得到主信息区域43b中记录的信息的再现信号，所以凹坑幅度的最佳条件不同。另外，控制数据区域43a中形成的凹坑幅度Mw1最好为
0.3×Tp1≤Mw1≤0.7×Tp1。
在通过进行差动运算得到信号的情况下，信号质量在
Mw1＝0.5×Tp1
时最好。另外，因为光存储媒体制作时产生的凹坑幅度Mw1差异引导的信号振幅变动也最小。若在前面的范围内，则可确保实质上良好的信号质量。
另一方面，若主信息区域43b中形成的凹坑幅度Mw2小于0.5×Tp1，则可得到好的信号。
控制数据区域43a、主信息区域43b和缓冲区域43c中形成的凹坑及空间(space)的实效长度最好都以规定周期T为标准，为该周期T的整数倍。周期T例如为0.08微米。用1-7调制来编码主信息区域43b中形成的凹坑及空间，分别具有2T-8T的长度。另一方面，控制数据区域43a中形成的凹坑及空间分别为单一的8T长度。
通过将凹坑及空间分别设为单一的长度，在构成锁相环路的相位比较器的相位比较动作中，不会错误输出无效的相位比较结构。结果，可生成非常稳定的时钟信号。另外，通过将凹坑及空间分别设为单一的长度，可将差动信号输入窄频域的带通滤波器中，并明显降低噪声，所以可增大差动信号的S/N。因此，能可靠性高地再现控制数据区域43a中记录的信息。
另外，控制数据区域43a中形成的凹坑及空间长度ML1在光拾取器的光源波长为λ(例如405nm)、物镜的数值孔径为NA(例如0.85)时，最好关系
ML1≥2×λ/NA
成立。在该关系成立的情况下，在生成时钟信号时，即使不使用均衡器，从凹坑和空间得到的信号的振幅变得足够大，也可得到好的时钟信号，电路规模变小。因此，可提供廉价的信息再现装置。
另外，对于等效凹坑深度Md1而言，若关系
λ/8≤Md1≤λ/4成立，
则可得到高质量的信号。
另外，通过设控制数据区域43a中形成的凹坑及空间长度及摆动周期分别为周期T的整数倍，使用可从凹坑及空间反复生成的时钟信号，可检测摆动调制的控制数据区域43a中记录的信息。凹坑及空间通常可交互形成，所以存在频度比摆动高，因此，可生成稳定的时钟信号，并可靠性高地检测控制数据区域43a中记录的信息。
图6表示控制数据区域43a中记录的摆动凹坑与使用差动信号检测出的数字信号的一例。
在该例中，设1个摆动长度Wob1为16T，在相当于1或0的信息中心，例如存在8T长度的凹坑。即，变为脉冲位置调制。通过变为脉冲位置调制，抖动变强，所以能可靠性高地再现控制数据区域43a中记录的信息。另外，使凹坑摆动必需的转变时间存在于空间的定时中，所以不必高速响应，可使用声光元件等廉价的调制元件，故可提供廉价的光存储媒体。
在本实施例的光存储媒体中，将控制数据区域中记录的信息记录为以足比跟踪伺服频域高的频率调制的摆动信号。因此，即使使用通常的信息记录再现装置来尝试复制光存储媒体，也无法复制摆动调制的沟，因此不能复制光存储媒体。从而，有效排除了非法复制。
这里，控制数据区域43a中形成的凹坑及空间分别为单一的8T长度，但与主信息区域中记录的凹坑一样，也可根据特定的调制规则，形成多种长度的凹坑及空间。此时，因为可使凹坑及空间自身具有信息，所以可实现高容量的光存储媒体。在摆动记录表示是正规制造的光存储媒体或也可再现信息的识别信息、且使凹坑及空间自身具有解码加密后的数据信息用的密钥信息时特别有效。此时，因为可使密钥信息具有高容量信息，所以难以非法分析加密后的数据信息并解码。因此，可提高主信息区域中记录的数据信息的机密性。通过将控制数据区域43a中记录的凹坑及空间的调制规则与主信息区域43b中记录的凹坑及空间的调制规则设为相同，可共同使用解码用电路，并可提高廉价的信息再现装置。
在本实施例中，示例加密主信息区域43b中记录的信息，但也可将加密后的数据信息记录在主信息区域43b中。此时，与实施例1的光存储媒体一样，除物理格式信息及光存储媒体制造信息外，也可将解码加密后的数据信息用的密钥信息作为光存储媒体信息，记录在控制数据区域43a中。另外，再现该光存储媒体用的信息再现装置可与实施例2的信息再现装置一样构成。
(实施例5)
图7表示控制数据区域中记录的摆动凹坑与使用差动信号检测的数字信号的状态，作为实施例4的光存储媒体的变形例。与实施例4所示光存储媒体的不同之处在于，实施例4所示的光存储媒体在相当于1或0的信息中心存在凹坑，而本实施例所示的光存储媒体在相当于1或0的信息的端部存在凹坑。在使用本实施例的光存储媒体的情况下，在相当于1或0的信息的端部的定时采样差动信号，进行1或0的判断，从而，若使连续沟摆动，则可确保同样的S/N。由此，能可靠性高地检测控制数据区域43a中记录的信息。
(实施例6)
图8表示控制数据区域中记录的摆动凹坑与使用差动信号检测的数字信号的状态，作为实施例4的光存储媒体的又一变形例。与实施例4所示光存储媒体的不同之处在于，实施例4所示的光存储媒体中将凹坑及空间分别实质上设为8T的长度，而本实施例的光存储媒体中将凹坑及空间分别实质上设为2T的长度。
凹坑及空间的长度ML1具有ML1≥λ/(2×NA)的关系。此时，可使用重复凹坑及空间得到的信号来生成时钟信号。
另外，1个摆动长度Wob1为16T，摆动总存在情况下的摆动周期为32T。另一方面，因为凹坑及空间的重复周期为4T，所以摆动周期变为重复凹坑及空间的周期的8倍。通过将摆动周期设为重复凹坑及空间的周期的4倍以上，难以受到相邻轨道中形成凹坑或形成空间的影响，能可靠性高地检测控制数据区域43a中记录的信息。
另外，通过将凹坑及空间的重复周期缩短得比摆动的周期短，可向使频率相当于凹坑及空间重复周期的信号通过的窄频域带通滤波器输入差动信号，并明显降低噪声，所以可增大差动信号的S/N。另外，此时，难以受到相邻轨道中形成凹坑或形成空间的影响。因此，能可靠性高地再现控制数据区域43a中记录的信息。
(实施例7)
图11表示作为光拾取器4的构成要素之一的光检测器51和检测跟踪误差信号及摆动信号用构成的示意，作为本发明的信息再现装置的另一变形例。检测跟踪误差信号及摆动信号用构成是控制部件的构成要素的一部分，通过将控制部件9的跟踪误差信号检测部替换为本构成，可构成信息再现装置。这里，通过相位差法来检测跟踪误差信号及摆动信号。加法部54将从感光部51a和51c输出的信号相加，加法部55将从感光部51b和51d输出的信号相加。从加法部54和55输出的信号被输入定时比较部56。定时比较部56输出对应于从光拾取器4照射到光存储媒体41的信息记录层中形成的标记始端及终端上的光束衍射光变化定时的信号。从定时比较部56输出的信号在由低频滤波器57降低跟踪伺服中不要的高频分量后，变为跟踪误差信号。并且，从定时比较部56输出的信号在由累计平均器58进行累计平均后，变为摆动信号。
加法部59将从感光部51a-51d输出的信号相加后，输出到时钟信号生成部60。时钟信号生成部60根据光存储媒体41的信息记录层中形成的标记列，生成时钟信号、帧同步信号、摆动极性信号，输出到累计平均器58。由从时钟信号生成部60输出的信号来控制累计平均器58进行的累计平均。
图12表示光存储媒体4的信息记录层中记录的信息的格式。在信息记录层中交互记录帧同步模式Sync和数据列Data1、Data2、…。通常，相对于数据列为从10字节到1K字节左右，将同步模式设置成从1字节到10字节左右，可避免读取信息时由于位滑动(bit slip)等而产生大量错误。在码变换后，在数据列中记录相当于1或0的数据，分别作为标记或空间。分别以EFM来记录3T-8T长度的标记或空间，以EFMplus来记录3T-14T长度的标记或空间，以1-7pp调制来记录2T-8T长度的标记或空间。EFM是致密盘中使用的码变换方式，EFMplus是DVD中使用的码变换方式，1-7pp是Blu-ray盘中使用的码变换方式。这里，T为基准周期，所谓3T标记是指长度为T的3倍的标记。
在本光存储媒体中，向1个数据列分配1比特的密钥信息。6P1-6P10分别是摆动模式组，如图13的模式表所示，1个摆动模式由6个比特构成。在摆动模式6P1的情况下，若密钥信息的比特为1，则变为000111的状态，若密钥信息的比特为0，则变为111000的状态。即，分配补数。通过分配补数，识别密钥信息的比特是1或0所用的硬件或软件的构成变得非常简单，可提供廉价的信息再现装置。摆动模式6P2-6P10也如图13所示一样。
另外，通过对应于摆动模式的1或0，使摆动相对轨道的中心对称振动，在各摆动模式的范围中实现无DC(DC-free)的特性，所以完全不会对跟踪伺服造成坏影响。另外，通过根据图13的模式表中所示摆动模式来摆动标记列，记录摆动一种的模拟随机模式，故解密的难易度变高，难以非法复制。另外，这里，对1个数据列分配的10个摆动模式6P1-6P10为与同步模式Sync和数据列中记录的数据分别同步的模式。
图12中的数据列Data1的情况是表示密钥信息为1的情况。对应于摆动模式6P1-6P10的状态，摆动信息记录层中记录的标记。模式表示摆动定时的信号波形是波形WB。摆动模式6P1-6P10的1比特长度相当于摆动时钟信号WCLK的1周期。摆动波形在摆动时钟信号WCLK的上升沿定时被施加摆动变化。摆动时钟信号WCLK的1周期最好是基本周期T的数倍-10000倍左右。分别通过码变换方式来约束最短长度，以对跟踪伺服的伺服特性不产生坏影响的范围的条件来约束最长长度。这里，摆动时钟信号WCLK的1周期是基准周期T的100倍。因此，在摆动模式的相当于1比特的长度中存在多个标记和空间。因此，从定时比较部56输出对应于标记个数的多个信号。累计平均器58边根据图13所示摆动模式的规则和从时钟信号生成部60输出的摆动极性信号切换乘积的极性，边累计平均从定时比较部56输出的多个信号。当累计平均器58进行的乘积次数为N时，信噪比仅改善N的平方根。因此，乘积次数多，则读取的密钥信息的可靠性高。对1比特的密钥信息分配几个摆动，可对应于记录的密钥信息的比特数、允许读取的时间、必要的信噪比等来自由设计。若设必需的信噪比一定，则对1比特的密钥信息分配的摆动多，则摆动的振幅可变小，串音的影响变小。因此，不仅在控制数据信息区域中、即使在主信息区域中记录密钥信息，也不会损害主信息区域的信号质量，可记录密钥信息。当设摆动小于轨道间距的1/30时，可完全忽视串音的影响。
图12的格式中表示了连续输入密钥信息的情况，但即使离散输入到信息记录层内也无妨。此时，因为解密的难易度更高，所以更难违法复制。在连续输入密钥信息的情况下，因为读取所需的时间缩短，所以可缩短信息再现装置的用户等待时间。
另外，这里描述了在将1个摆动模式作为6比特的范围下实现无DC的情况，但不特别限制，也可如图14的模式表所示，以4比特实现，或使用更多的比特来实现。
这里，说明了数据列Data2以后所用的摆动模式，但既可记录与数据列Datal中记录的模式相同规则的模式，也可不同。另外，即使在各数据列中仅记录摆动模式6P1等仅使用特定的摆动模式也无妨。所用的摆动模式小，则信息再现装置的构成变简单，则更廉价。另一方面，所用的摆动模式多，则解密困难，更难非法复制。
另外，也可象摆动位移的定时不是标记而是空间时那样，具有多个模式表。通过将摆动位移的定时设为空间时，可难以出现在切割光存储媒体母盘时使光束偏向的调制器性能引起的坏影响，所以可提供一种能可靠性高地读取密钥信息的光存储媒体。
图11所示时钟信号生成部60根据对应于标记及空间列变化的信号，生成读取数据中所用的数据时钟信号DCLK、读取帧同步信号和摆动所用的摆动时钟信号WCLK、摆动极性信号。可生成摆动时钟信号WCLK、摆动极性信号是因为摆动模式使帧同步模式及数据列同步。通过根据对应于标记及空间列变化的信号生成摆动时钟信号WCLK，在摆动的振幅小的情况下或离散记录时，都可生成摆动时钟信号WCLK。另外，通过将摆动时钟信号WCLK的1周期设为数据时钟信号DCLK的整数倍，即使不重新具有锁相环路，也可使用计数器电路来生成摆动时钟信号WCLK，可提供一种可由简单电路构成实现且廉价的信息再现装置。为了使帧同步模式与摆动同步，最好对于1个帧同步模式，摆动为M/2个。另外，对于1个摆动，最好帧同步模式为M/2个。这里，M为自然数。因此，可通过希望的设计来自由设定帧同步模式与摆动的关系。
这里所示由相位差法来检测跟踪误差信号的检测部的构成为一例，不用说，附加延迟部件的构成、或比较从4个感光部中的2个感光部输出的信号变化的定时的构成等由相位差法来检测跟踪误差信号的构成都可适用。
另外，本检测方式在标记列被摆动时特别有效。相位差法是检测由标记衍射的光变化定时的方式，最好将AC耦合的信号输入相位比较器，从而不会受到电或光学产生的偏移影响，能可靠性高地检测信号。
上述各实施例所示的摆动周期、轨道间距、光源的波长、物镜的数值孔径等光学条件是一例，在不脱离本发明精神的范围内，可是各种值。
另外，不对光存储媒体的形状作任何限制，圆盘状或卡状等必要时的各种形状均无妨。
另外，在上述各实施例中，示例了在控制数据区域中通过摆动沟或凹坑来记录包含密钥信息的光存储媒体信息的光存储媒体，但沟或凹坑为凹凸任一都无妨。另外，摆动调制为2值或3值都无妨，因为也不对编码的调制规则作任何限制，所以可适用各种调制规则。
另外，最好在具有多个信息记录层的光存储媒体中，将关于各信息记录层中记录信息用的表面形状如何形成的记录层信息或关于跟踪误差信号极性的信息(下面称为极性信息)作为光存储媒体信息，记录在控制数据区域中。所谓所述记录层信息是表示为了在信息记录层中记录信息而形成的是相对于光入射侧凹或凸的沟或凹或凸的凹坑的哪一个的信息。因此，通过记录极性信息，即使在由推挽法来检测跟踪误差信号的情况下，也能在期望的轨道上进行跟踪动作。在不记录极性信息的情况下，对光存储媒体最初记录信息或进行再现的情况下，因为不知跟踪误差信号的极性，所以当进行跟踪动作时，不知跟踪到轨道上与轨道间的哪里，所以必需学习极性的时间。在将极性信息作为光存储媒体信息记录在控制数据区域的情况下，因为事先判断各层的跟踪误差信号的极性，所以不需要学习极性的时间，可缩短记录或再现信息必需的时间。期望至少将极性信息记录在多个信息记录层中作为基准的层中。具有多个信息记录层的光存储媒体中作为基准的层是处于与该信息记录层在具有单一信息层的光存储媒体中相同位置上的层。即，对于具有单一信息记录层的光存储媒体而言，若设从光入射面到信息记录层的距离为x，则对于具有多个信息记录层的光存储媒体而言，位于距光入射面距离x上的信息记录层变为所述基准层。另外，对于具有多个信息记录层的光存储媒体而言，最好在各信息记录层中记录极性信息。
另外，因为本发明在凹凸之一下形成标记的情况下也可适用，所以在制作光存储媒体时，可自由选择各种方法。从而可提供一种廉价的光存储媒体。
并且，本发明不限于将标记列形成为凹凸凹坑的媒体，也可适用于按照色素的浓淡来形成标记列的光存储媒体。
另外，在由凹或凸的凹坑列将数据记录在主信息区域中的情况下，最好也由凹或凸的凹坑列将信息记录在控制数据区域中。通过都由凹坑列对主信息区域、控制数据区域进行记录，与凹坑与沟混和存在的情况相比，制作光存储媒体时的成形作业非常容易，从而，可提高制作光存储媒体时的合格率，可提供廉价的光存储媒体。另外，此时，通过将记录在控制数据区域中的关于光存储媒体的信息记录为与记录在主信息区域中的信息相同调制方式的凹坑列，从而在再现控制数据区域中记录的信息时可原样共用再现主信息区域中记录的信息时使用的软件，可提供廉价的信息再现装置。另外，最好将光存储媒体的信息作为凹坑列来记录，并通过摆动控制数据区域中记录的凹坑来记录密钥信息。在读取控制数据区域中记录的信息时，可同时读取密钥信息，即，实质上可无需读取密钥信息时必需的时间，所以可提供一种不会约束从将光存储媒体插入信息再现装置到再现光存储媒体中记录的信息所需的时间、且不会产生更多等待时间负担的信息再现装置。也可使用表示是正规制造的光存储媒体或也可再现信息的识别信息等可识别正规光存储媒体或非法复制的光存储媒体的信息来代替密钥信息，同样达到本发明的目的。另外，在适用相位差法并具有完全不妨碍信息再现的格式的光存储媒体的情况下，最好将实质的凹坑深度设为约λ/4。此时，从凹坑列得到的信号抖动最好，另外，由相位差法得到的跟踪误差信号的S/N也最好，结果，得到可靠性高的光存储媒体。
另外，通过使用累计平均器来改善信噪比，不限于相位差法的检测方式，即使推挽法等其它信号检测方式也一样能通过累计平均器来改善信噪比。
(实施例8)
下面，用附图来详细说明本发明的实施例8。下面，示例DVD来作为光存储媒体，但本发明的光存储媒体不限于DVD。
图15是表示本实施例DVD中记录标记位移的原理图。本实施例的DVD是以帧单位来记录主信息的DVD，具有同步码部101和数据部102。在本DVD中，至少在部分帧中，根据位移控制信号使除去同步码部101后的数据部102的记录标记沿径向(半径方向)微量位移(摆动)，来记录副信息。
本实施例的所谓DVD的位移控制信号是在同步码的插入位置通过初始化的伪随机数系列来将副信息频谱扩展的信号。在位移控制信号为“1”的区间中，记录标记仅向盘外周侧位移微小位移量D1。另一方面，在位移控制信号为“0”的区间中，记录标记仅向盘内周侧位移微小位移量D0。
记录标记的位移量最好为5nmp-p(nanometer peak to peak)～20nmp-p的范围。这是因为，通过使记录标记在径向的位移量在这个范围，难以进行SEM(扫描电子显微镜)的观测，并且可以稳定地读出摆动。
使记录标记位移的周期(摆动周期)最好跟随轨道伺服的频带以上的频带。这是因为当跟踪轨道伺服时，不能检测出摆动。例如，如果是16T摆动，则最好为3.75MHz。
并且，最好在各帧中存在整数个摆动。这是因为，能够修正摆动检测的偏移，形成与主信息同步的摆动。
另一方面，因为不对同步码部101等主信息再现中重要的区域实施上述记录标记向轴向的位移，所以即使在记录副信息的情况下，也能将对主信息的读取精度的影响抑制到最小。
另外，在DVD中，对扇区内的第1帧记录主信息再现中重要的ID。
本实施例的DVD不对附加ID的重要帧(例如图15所示帧105)进行向径向的位移。即，由帧单位来控制是否向径向位移。
另外，在根据本实施例的DVD中，因为通过使记录标记向径向微量位移来记录副信息，所以向径向位移的记录标记与相邻轨道的记录标记在再现时彼此受到影响(串音)，可能恶化再现质量。因此，本实施例的DVD通过将记录副信息的区域、即使记录标记向径向微量位移的区域的轨道间距TpA，设为大于不记录副信息的区域、即不使记录标记向径向微量位移的区域的轨道间距TpB，从而解决串音问题。但是，记录标记的径向位移量在小到不发生串音问题的情况下，记录副信息的区域的轨道间距与不记录副信息的区域的轨道间距也可相等。
另外，在本实施例的DVD中，最好设记录标记向径向的位移量小于不向径向位移的通常光盘允许的径向位移量。从而，从记录标记形状来确认有无副信息变得困难，可将机密性更高的信息记录为副信息。
下面，用图16来说明通过记录际记向径向微量位移来对本实施例的DVD记录副信息的格式。
DVD在作为逻辑读取单位的ECC块201内具有16个扇区202。在扇区202内存在具有同步码部203和数据部204的26个帧27。在扇区202内的第1帧(#0)中，向数据部204附加ID205。
在实施例8中，作为一例，说明通过使3个帧的记录标记向径向微量位移来记录1比特副信息的形态。
即，在图16所示实例中，将1比特的保密信息(secure info[0])作为副信息记录在第2-第4帧(#1-#3)的3个帧中的，下面，第23-第25帧(#22-#24)的secure info[7]也一样，在每3个帧中记录1比特的的副信息。这里，示出保密信息作为副信息的实例，但副信息的种类和用户不限于保密信息本身。
为了通过与前后同步码进行比较，判断是扇区内第几个帧来检测再现时的帧错位，同时，还同时检测再现信息的比特错位、字节错位等并补偿，附加记录在同步码部203中的同步码。因此，若同步码的检测精度恶化，则由于不能检测上述再现错位，所以难以将异常再现修正到正常状态。根据本实施例的光盘为了如上所述不使再现质量降低地记录副信息，在同步码部203中不进行记录标记的径向微量位移。即，在主信息再现中重要的同步码部203中不进行记录标记向径向的微量位移，仅对帧内的数据部204的记录标记进行径向的微量位移。
在DVD中，向扇区内的第1帧附加作为扇区识别码的ID205。ID205被用作再现本光盘的再现装置用的光盘内位置信息。因此，若ID205的读取精度恶化，则与同步码读取恶化一样，会严重影响再现精度。因此，本实施例的光盘不对包含ID205的扇区内的第1帧和附加ID205的帧之前的帧(前一扇区的第26帧(帧#25))的记录标记进行向径向的位移。
如上所述，在本实施例的DVD中，在作为附加ID单位的扇区内的所有26帧中除去第1帧及第26帧的24个帧中，以多个帧单位(在本实施例8中每3个帧)记录1比特副信息。即，在本实施例8中，在1扇区内记录8比特的副信息，在1ECC块内记录128比特的副信息。
下面，用图17来说明根据本实施例的DVD中通过使记录标记向径向微量位移来记录副信息的方法。
DVD通过将每8比特记录的信息调制成16比特信息(8-16调制)，同时，以每规定间隔插入同步码，生成通道代码(图17A)。在通常的DVD中，通过NRZI变换通道代码，生成通道信号(图17B)，并通过根据该通道信号来使记录激光器功率变动，在光盘上生成记录标记(图17C)。
在本实施例的DVD中，在位移许可信号(图17D)为“H”期间，发生伪随机数系列(图17E)，通过按照该伪随机数系列使记录标记向内周侧或外周侧微量位移，记录副信息。位移许可信号在各帧中插入同步码期间和各扇区内的第1、第26帧期间变为“L”。另外，在位移许可信号为“L”期间，记录标记不向径向微量位移。
在将副信息比特值记录为[0]的情况下，通过进行上述伪随机数系列(图17E)与副信息[0]的”异”运算，生成位移控制信号(图17F)。根据对该位移控制信号实施PE调制的PE调制位移控制信号(图17G)，使记录标记向径向微量位移。在本实施例8中，使PE调制位移控制信号为“H”的区间的记录标记向光盘外周侧微量位移，使PE调制位移控制信号为“L”的区间的记录标记向光盘内周侧微量位移。从而，在光盘上形成重叠副信息[0]的位移记录标记(图17H)。
另一方面，将副信息比特值记录为[1]的情况也一样，通过进行上述伪随机数系列(图17E)与副信息[1]的”异”运算，生成位移控制信号(图17I)。根据对该位移控制信号实施PE调制的PE调制位移控制信号(图17J)，使记录标记向径向微量位移。在本实施例8中，使PE调制位移控制信号为“H”的区间的记录标记向光盘外周侧微量位移，使PE调制位移控制信号为“L”的区间的记录标记向光盘内周侧微量位移。从而，在光盘上形成重叠副信息[1]的位移记录标记(图17K)。
如上所述，本实施例的DVD记录标记除去生成同步码的记录标记和构成第1、第26帧的记录标记，在将比特值[0]记录为副信息的区间中，根据对以同步码插入位置为基准的伪随机数系列实施PE调制后的PE调制位移控制信号，向径向微量位移。相反，在将比特值[1]记录为副信息的区间中，根据逆转以同步码插入位置为基准的伪随机数系列后实施PE调制后的PE调制位移控制信号，向径向微量位移。
下面，说明本实施例的信息记录装置。另外，这里虽示出将DVD用作光盘的实例，但本发明不限于此。
图18示出本实施例的DVD记录装置的主要块构成。本实施例8的DVD记录装置通过在光盘(DVD)上螺旋状形成可光学读取的记录标记来记录主信息，同时，根据以向主信息的帧单位中插入同步码的定时为基准生成的位移控制信号，通过使上述记录标记向径向微量位移来记录副信息。本DVD记录装置具备定时生成器401、调制器402、随机数发生器403、XOR404、PE调制器405、记录通道406、径向调制器408和记录头407。
定时生成器401生成同步信号、字节时钟、位移控制信号和PE信号。同步信号表示根据作为主信息记录用基准时钟信号的记录时钟来赋予同步码的定时。字节时钟是与字节单位同步的信号，在DVD中，为时钟的16分频。如上所述，位移控制信号是仅在第1和第26帧及附加同步码的定时时才变为“L”的信号。PE信号是在8时钟“H”后重复8时钟“L”的信号。定时生成器401分别向调制器402、随机数发生器403和XOR404输出生成的同步信号，向随机数发生器403输出字节时钟，向径向调制器408输出位移许可信号，向PE调制器405输出PE信号。
同步信号是表示对调制器402调制主信息的结果、在每规定间隔插入同步码的定时的信号，在DVD中是表示从记录帧开头开始32时钟区间的信号。
字节时钟是与记录的主信息的字节单位(16记录时钟大小)同步的时钟信号，在DVD中通过16分频记录时钟来生成。
位移控制信号在DVD中是在通过调制器402插入同步码的定时和记录扇区内的第1和第26帧的区间中变为“Low”、在上述之外的区间中变为“High”的信号。
PE信号是记录的主信息的字节单位(16记录时钟大小)的前8比特为“High”、后8比特为“Low”的信号。
调制器402对记录的主信息的字节(8比特)单位变换为16比特信息(8-16调制)，同时，通过在来自定时生成器401的同步信号为“High”的区间插入同步码来生成通道代码。另外，通过NRZI变换该通道代码，生成通道信号，并输出到记录通道406。
随机数发生器403根据来自定时生成器401的同步信号和字节时钟，生成伪随机数系列。图19表示其详细框图。
本实施例的随机数发生器403由移位寄存器501和XOR502构成。随机数发生器403在同步信号为“High”的区间中，预置秘密存储在本信息记录装置内部的初始值。另一方面，在同步信号为“Low”的区间中，以与来自定时生成器401的主信息字节单位同步的字节时钟的定时输出移位寄存器的LSB，作为1比特伪随机数系列。另外，与此同时，将移位寄存器501从LSB向MSB移位1比特，并使移位寄存器[10]与移位寄存器[14]的排他逻辑或返回到移位寄存器[0]。这样，随机数发生器403对主信息的比特单位发生每1比特地更新的随机数系列，输出到XOR404。
XOR404是算出随机数系列与记录的副信息的排他逻辑或的部分，如图20所示，主要由副信息存储部601、副信息更新部602和排他逻辑或算出部603构成。
副信息存储部601是在作为主信息的逻辑信息单位的每个ECC块中存储记录的副信息(在本发明的实施例8中为128比特)的部分。
副信息更新部602根据来自定时生成器401的同步信号算出记录的扇区位置和帧位置。另外，从副信息存储部601中抽取每个记录1比特副信息的区域(在本实施例中，在图16所示的3帧中记录1比特的形态)中对应于当前扇区位置和帧位置的1比特副信息，输出到”异”算出部603。
如上所述，副信息更新部602在扇区内除去第1和第26帧的所有24帧中，从副信息存储部601中取出每3帧每1比特的副信息。因此，在1扇区中顺序取出8比特的副信息，在1ECC块中顺序取出128比特的副信息。
PE调制器405根据从XOR404输出的位移控制信号和从定时生成器401输出的PE信号生成PE调制位移控制信号，并输出到径向调制器408。本实施例的PE调制器405由”异”门构成。
记录通道406根据来自调制器402的通道信号的[1][0]，生成使在光盘(DVD)410中曝光的记录光束[ON][OFF]的控制信号，输出到记录头407。
记录头407根据来自记录通道的[ON][OFF]信号，通过向光盘410照射记录光束并形成记录标记，记录主信息。
径向调制器408通过控制施加到设置在记录头407附近的电极409上的电压，使从记录头407照射到光盘410的记录光束折射。由此，可使记录标记向径向微量错位后进行记录。如图21所示，径向调制器408由数字摆动信号发生器701、DA变换器702、和LPF703构成。
数字摆动信号发生器701生成来自定时生成器401的位移许可信号和来自PE调制器405的PE调制位移控制信号。另外，生成表示当调制控制信号为“Low”时为“0”电平、当位移许可信号为“High”且PE调制位移控制信号为“High”时为“+”电平、当位移许可信号为“High”且PE调制位移控制信号为“Low”时为“-”电平的3阶段电平的数字摆动信号，并输出到DA变换器702。例如，在数字摆动信号为10比特的情况下，生成16进制的“3FF”作为“+”电平，生成16进制的“200”作为“0”电平，生成16进制的“001”作为“-”电平。
DA变换器702数模变换(DA变换)从数字摆动信号发生器701输出的3阶段的数字摆动信号。DA变换器702生成将输入的“+”电平、“-”电平和“0”电平的数字摆动信号分别变换为+V、-V和接地电平的模拟摆动信号，输出到LPF703。LPF703生成从模拟摆动信号中切出作为噪声分量的高频分量后，生成模拟位移控制信号，并输出到电极409。
如上所述，记录光束对应于施加到电极409上的电压电平，向径向折射。因此，在例如以GND电平为基准的情况下，若向电极施加+V电压，则记录标记向外周向微量位移，若向电极施加-V电压，则记录标记向内周侧微量位移，并形成于光盘410上。
下面，用图22和图23来说明通过本信息记录装置来记录主信息及副信息的动作。图22是表示记录副信息比特值[0]的情况下的动作的时间图，图23是表示记录副信息比特值[1]的情况下的动作的时间图。
在本信息记录装置中，调制器402将记录的主信息以字节单位变换为16比特信息(8-16变换)，生成通道代码(图22A、图23A)。另外，在表示插入来自定时生成器401的同步码定时的同步信号(图22C、图23C)为“High”的区间，在将同步码插入通道代码后，通过NRZI变换，生成通道信号(图22B、图23B)，并输出到记录通道406。
另外，定时生成器401生成在各帧内的同步码部801的区间和除去第1帧和第26帧的区间中变为“High”的位移许可信号(图22D、图23D)，并输出到径向调制器408。
图24是表示上述位移许可信号在扇区内的变化的时间图。位移许可信号是作为对扇区内所有26帧各个记录同步码部801的区间的同步码区间1001、与记录第1帧的区间1002和记录第26帧的区间1003变为“Low”、记录数据区域802的区间1004变为“High”的信号。
在随机数发生器403中，将来自定时生成器401的同步信号(图22C、图23C)的下降沿定时作为初始化定时803，预置秘密存储在内部的初始值，根据来自定时生成器401的字节时钟，每1比特发生随机数系列(图22E、图23E)，并输出到XOR404。在本实施例8中，因为表示对DVD的适用例，所以对对应于主信息1字节的16比特的通道信号单位发生1比特的随机数系列。
在XOR404中，对事先记录的ECC单位存储128比特的副信息，计数来自定时生成器401的同步信号，从而判断当前记录的扇区序号和帧序号，从事先存储的副信息中取出对应的1比特副信息。通过算出取出的1比特副信息(图22F、图23F)与来自随机数发生器403的随机数系列的”异”，生成位移控制信号(图22G、图23G)。
因此，XOR404生成的位移控制信号在记录的副信息比特为“0”的情况下，变为与随机数发生器403发生的随机数系列相同的信号(图22G)。相反，在记录的副信息比特为“1”的情况下，变为与使随机数发生器403发生的随机数系列反转的信号(图23G)同等的信号。
接着，XOR404生成的位移控制信号(图22G、图23G)通过定时生成器401生成的、对每8比特通道信号进行“1”“0”反转的PE信号(图22H、图23H)实施PE调制。结果，得到PE调制位移控制信号(图22I、图23I)，输出到径向调制器408。
径向调制器408根据来自定时生成器401的位移许可信号(图22D、图23D)和来自PE调制器405的PE调制位移控制信号(图22I、图23I)，生成具有3种电平(GND电平、+V电平、-V电平)的模拟位移控制信号(图22J、图23J)。模拟位移控制信号在PE调制位移控制信号为“1”期间变为+V电平，在“0”期间变为-V电平。通过将上述模拟位移控制信号输出到电极409，使光束折射，从而以向电极施加GND电平的电压情况下从记录头407照射的记录光束形成的光斑位置为基准，在模拟位移信号为+V电平的情况下向光盘外周侧位移Δd形成光斑，在为-V电平的情况下向光盘内周侧位移Δd形成光斑。由此，对于同步码、除去第1帧和第26帧的记录标记，可在光盘上形成向外周侧径向微量位移Δd、向内周侧径向微量位移Δd的记录标记(图22K、图23K)。
因此，根据本实施例的信息记录装置中，若记录副信息[0]和副信息[1]的通道信号相同，则记录副信息[0]的记录标记与记录副信息[1]的记录标记在光盘上形成为以记录标记中心线为基准并反转的形状。
下面，说明再现记录标记在盘上形成螺旋状的DVD的装置，作为从本发明的光存储媒体中现时再现主信息和副信息的信息再现装置的具体例。本发明的再现装置不限于此例。
图25是表示本实施例的信息再现装置主要块的框图。本实施例的信息再现装置具备再现头1101、再现通道1102、时钟抽取器1103、再现信号处理电路1104、随机数发生器1105、PE调制器1106、TE信号AD变换器1107和副信息检测器1108。
再现头1101向光盘1109上的记录标记聚光并照射光束，由光检测器将其反射光变换为电信号，从而生成作为由记录标记记录的信息再现信号的RF信号，并输出到再现通道1102。同时，再现头1101生成使光束的中心位置跟踪到螺旋状记录在光盘1109上的记录标记的中心位置的结果的、表示记录标记向径向的相位误差的模拟TE信号，并输出到TE信号AD变换器1107。
图26是表示生成表示记录标记径向位移的TE信号用的主要构成的原理图。
再现头1101通过光学系统1202，使从半导体激光器1201射出的光聚光，将焦点会聚到光盘1109上的记录标记。另外，在光学系统1202中，分离向光盘1109照射的激光束与来自光盘1109的反射光，通过光检测器1203、1204将上述反射光变换为电信号。在外周侧、内周侧，相对记录标记的中心线对称设置光检测器1203、1204。光检测器1203、1204在外周侧或内周侧分别电判断反射光的亮度，所以通过取得光检测器1203与光检测器1204的信号电平之差，可抽取记录标记向径向的位移。
通常，激光束的中心通过跟踪伺服跟踪到记录标记的中心位置，但在记录标记向外周向位移的情况下，光检测器1203感测到的反射光比光检测器1204的高，所以输出“+”电位作为TE信号。另一方面，在记录标记的中心位置向内周侧位移的情况下，光检测器1203感测到的反射光比光检测器1204的低，所以输出“-”电位作为TE信号。另外，以与作为记录标记的模拟读取信号的RF信号相同频域来输出该TE信号。
再现通道1102通过对来自再现头的RF信号进行波形等化或整波，变换为数字读取信号，并输出到时钟抽取器1103和再现信号处理电路1104。
时钟抽取器1103内置PLL(Phase Locked Loop：锁相环)电路，用于从再现通道1102数字化的数字读取信号中抽取与上述数字读取信号同步的时钟信号。另外，在来自后述再现信号处理电路1104的同步信号定时下，通过16分频从PLL电路中抽取的时钟信号，生成与数字读取信号的16比特单位同步的字节时钟、和数字读取信号的16比特单位中前8比特变为“High”、后8比特变为“Low”的PE信号。时钟抽取器1103向再现信号处理电路1104、随机数发生器1105和副信息检测器1108输出字节时钟，向PE调制器1106输出PE信号。
再现信号处理电路1104根据来自再现通道的数字读取信号和来自时钟抽取器1103的时钟，生成表示检测出同步码的同步信号，以上述同步码的检测位置为基准，对数字读取信号16比特单位进行向1字节(8比特)的主信息解调，从而再现主信息。另外，向时钟抽取器1103、随机数发生器1105和副信息检测器1108输出从数字读取信号中检测出同步码结果生成的同步信号。
随机数发生器1105具有与本实施例8的信息记录装置的随机数发生器405相同的功能，在来自再现信号处理电路1104的同步信号的“High”定时，预置秘密存储在内部中的初始值，在来自时钟抽取器1103的字节时钟的定时，每1比特发生随机数系列(相关系列)，输出到PE调制器1106。再现信号处理电路1104根据同步码来判断当前再现扇区内的帧序号，并在检测扇区内的第1帧、第26帧和同步码的区间中生成“Low”的相关检测许可信号，在上述之外的数据部生成“High”的相关检测许可信号，并输出到副信息检测器1108。
PE调制器1106具有与本实施例8的信息记录装置中的PE调制器405相同的功能，由”异”门构成，通过算出来自随机数发生器1105的随机数系列(相关系列)和来自时钟检测器1103的PE信号的”异”，生成PE调制位移控制信号，并输出副信息检测器1108。
TE信号AD变换器1107以来自时钟抽取器1103的时钟定时采样来自再现头1101的TE信号并变换为数字信号。进行AD变换后的数字TE信号被输出到副信息检测器1108。
副信息检测器1108根据来自时钟抽取器1103的字节时钟与来自再现信号处理电路1104的同步信号、相关检测许可信号、和来自PE调制器1106的PE调制相关系列与来自TE信号AD变换器1107的数字TE信号，检测副信息。如图27所示，副信息检测器1108具备选择器1301、副信息更新定时生成器1302、电平积分器1303、和阈值判断器1304。
选择器1301对应于来自PE调制器1106的PE调制相关系列，电平变换由TE信号AD变换器1107输出的数字TE信号，并输出到电平积分器1303。在本实施例8中，数字TE信号在记录标记处于中心位置的情况下为0电平，并且，在记录标记向外周侧位移时为“+”电平，在记录标记向内周侧位移时为“-”电平，并且，取2的补数表现。选择器1301对于该数字TE信号，例如在来自PE调制器1106的PE调制相关系列为“1”的情况下，以“+”电平即“+”电平、“-”电平即“-”电平的不变状态输出到电平积分器1303。相反，在PE调制相关系列为“0”的情况下，以“+”电平反转到“-”电平、“-”电平反转到“+”电平的状态输出到电平积分器1303。
副信息更新定时生成器1302通过计数来自时钟抽取器1103的时钟和来自再现信号处理电路1104的同步信号，算出再现扇区内的帧序号，并在除去扇区内的第1和第26帧的所有24帧内，生成对每3帧单位更新副信息的定时信号，输出到电平积分器1303和阈值判断器1304。
电平积分器1103是算出在来自再现信号处理电路1104的相关检测许可信号为“High”区间中从选择器1301中输出、部分反转的2的补数表现的数字TE信号积分值的部分。
另外，电平积分器1103在从副信息更新定时生成器1302对3帧一次输出的副信息更新定时信号的定时，向阈值判断器1304输出积分结果，同时，清零电平积分器1303内部的积分值(变为零)。
因此，电平积分器1103仅在检测PE调制相关系列为“1”、数字TE信号为“+”电平、或PE调制相关系列为“0”、数字TE信号为“-”电平的情况下，作为积分值向正值连续增加。对称地，仅在检测PE调制相关系列为“1”、数字TE信号为“-”电平、或PE调制相关系列为“0”、数字TE信号为“+”电平的情况下，作为积分值向负值连续减少。
阈值判断器1304在内部存储正的阈值和负的阈值，通过对从电平积分器1303向每3个帧输出的积分值进行上述正负阈值的阈值判断，在存在表示有无副信息的检测标志和副信息的情况下，输出该副信息。
阈值判断器1304的阈值判断处理在从电平积分器1303输出的积分值为大于正的阈值的情况下，输出比特值[0]作为副信息，同时，输出“High”作为检测标志。另外，在积分值为小于负的阈值的情况下，输出比特值[1]作为副信息，同时，对检测标志输出“High”。另一方面，在积分值小于正的阈值、且比负的阈值大的情况(即与正负阈值相比，为0附近的积分值)的情况下，向检测标志输出“Low”，作为不能检测副信息。
下面，说明通过本信息再现装置来再现主信息及副信息时的动作。
图28及图29是通过本信息再现装置再现主信息及副信息时的时间图，图28是检测副信息的比特值[0]的情况，图29是检测副信息的比特值[1]的情况。
本信息再现装置向形成于光盘上的记录际记(图28A、图29A)照射光束，由光检测器将反射光变换为电信号后，由再现通道1102进行数字化，并生成数字读取信号(图28B、图29B)。
另外，根据上述数字读取信号，时钟抽取器1103生成与上述数字读取信号同步的时钟(图28C、图29C)。
再现信号处理电路1104通过从上述数字读取信号中检测同步码来检测同步码部1401，并生成同步信号(图28D、图29D)。
再现信号处理电路1104通过计数扇区内的同步信号来判断当前再现的帧位置，并生成各帧内在除去作为同步码记录区域的同步码部1401和第1帧、第26帧的区间中变为“High”的相关检测许可信号(图28E、图29E)。
因此，如图24所示，可生成在各帧中除去再现同步码部1401的区间(参照图24的区间1001)和再现第1帧、第26帧的区间(参照图24的区间1002、1003)后的区间中变为“High”的信号，作为扇区内的相关检测许可信号。
随机数发生器1105在检测同步信号的定时(初始化定时1403)预置事先秘密存储在内部的初始值，并根据来自时钟抽取器1103的字节时钟(以同步信号为基准，16分频时钟的时钟)，每1比特生成相关系列(图28F、图29F)。
PE调制器1106以从时钟抽取器1103输出的上述同步信号为基准，使用每8比特重复“High”“Low”的PE信号(图28G、图29G)，对来自随机数发生器1105的相关系列实施PE调制。将由此得到的PE调制相关信号(图28H、图29H)输出到副信息检测器1108。
副信息检测器1108根据数字化再现头1101生成的TE信号(图28I、图29I)后的数字TE信号，在来自PE调制器1106的PE调制相关系列(图28H、图29H)为“High”的情况下，原样累计数字TE信号的电平。另外，在PE调制相关系列(图28H、图29H)为“Low”的情况下，将数字TE信号的电平反转后再累计。
副信息检测器1108通过将内部电平积分器1303的累计值(图28J、图29J)与正负阈值相比，判断有无副信息。并且，在存在副信息的情况下，检测该副信息。
图28表示检测副信息比特值[0]的过程。累计值(图28J)向正方向逐渐增加。另一方面，图29表示检测副信息比特值[1]的过程。累计值(图29J)向负方向逐渐减少。
在本实施例8中，在扇区内除去第1帧、第26帧的所有24帧内，对每3帧检测1比特的副信息。图30示出本实施例8中的生成帧与累计值的关系。
在扇区内，通过从第1帧到第26帧连续读取记录标记，再现主信息，同时，在除去第1帧、第26帧的所有24帧内，由副信息更新定时生成器1302对每3帧生成副信息更新定时信号(图30B)。
电平积分器1303通过在输出副信息更新定时之前的区间中进行数字TE信号的电平累计，算出累计值(图30C)，在输出副信息更新定时的定时，将3帧全部的累计值输出到阈值判断器1304，同时，清零电平积分器1303的累计值。另外，在相关检测许可信号(图30A)为“Low”的情况下，保持电平积分器1303的累计值。
如上所述，根据本实施例8，可在通过可光学读取的记录标记记录主信息的光盘中，通过记录标记向径向位移来记录副信息。这种通过向径向位移来记录的信息难以被复制到其它媒体，所以可用于记录在光盘中的数字作品的加密密钥等的记录。
根据本发明的实施例8，即使在记录标记中，补正再现时的比特错位、字节错位、帧错位所必需的同步码部、或在DVD中构成记录扇区ID的扇区内的第1帧等的记录标记，也不向径向位移。从而可将主信息的可靠性下降抑制到最低来记录副信息。
通过使与主信息的同步码同步的记录标记向径向微量位移，可根据主信息的记录格式来记录副信息，所以可在再现主信息的同时再现副信息。
如本发明实施例8所示，通过使径向的位移量小于不记录副信息情况下允许的量，记录副信息的容易判断变困难，可进行机密性更高的信息记录。
另外，如上所述，在将副信息用于著作权保护等的情况下，期望径向的位移量可在TE信号的噪声范围内被检测到。这是因为位移量大，并被明显输出到TE信号的情况下，容易见破向径向位移记录标记。因此，记录标记向径向的位移量最好为由在不向径向位移的通常记录方式的记录标记也能引起的移位量。
(实施例9)
用附图来详细说明本发明的实施例9。
图31是通过记录标记来记录主信息、通过使记录标记向径向微量位移来记录副信息的本实施例的DVD的扇区格式。
本发明实施例9的光盘也与实施例8所示的光盘一样，为在扇区内除去第1帧、第26帧的所有24帧中记录8比特副信息的形态。与实施例8的不同之处在于，不使连续的3帧中具有1比特的副信息，而在具有规则性的不连续的3帧中分割记录副信息。
在本实施例中，如图31所示，按照
(第2帧、第10帧、第18帧)1比特副信息
(第3帧、第11帧、第19帧)1比特副信息
(第4帧、第12帧、第20帧)1比特副信息
(第5帧、第13帧、第21帧)1比特副信息
(第6帧、第14帧、第22帧)1比特副信息
(第7帧、第15帧、第23帧)1比特副信息
(第8帧、第16帧、第24帧)1比特副信息
(第9帧、第17帧、第25帧)1比特副信息
的格式，在扇区内记录8比特的副信息。
图32是表示本发明实施例9的光盘记录标记形成的原理图。
本发明实施例9的光盘调制记录的主信息，并根据NRZI变换通过在帧单位中插入同步码所生成的通道信号(图32A)后的信号，照射记录光束，在光盘上形成螺旋状的记录标记(图32B)，由此记录主信息。
图32B表示记录标记未向径向位移(未记录副信息)的标准记录标记。
另一方面，在通过记录标记向径向微量位移来记录副信息的情况下，根据表示扇区内第1帧及第26帧与插入各帧同步码的区域以外的位移许可信号(图32C)，生成在插入同步码的定时初始化的伪随机数系列(图32D)。
附加副信息的记录标记根据特殊PE调制位移控制信号(图32G、K)，以向内周侧或向外周侧微量位移的状态记录记录标记。对从记录的副信息比特与在插入同步码的定时初始化的伪随机数系列(图32D)的”异”算出的位移控制信号(图32E、I)实施特殊PE调制来得到特殊PE调制位移控制信号。
图32F、J表示将实施例8的实施通常PE调制的PE调制位移控制信号与本实施例的特殊PE调制位移控制信号相比较。
从图32F、J和与位移记录标记(图32H、J)相比可知，控制本实施例的特殊PE调制位移控制信号(图32G、K)，使在形成记录标记的途中不具有向径向的微量位移的变化点。
下面，举例说明DVD记录装置，作为根据本实施例的信息记录装置。本发明的信息记录装置不限于DVD记录装置。
图33是表示根据本实施例的信息记录装置的主要块构成的框图。本信息记录装置通过记录标记来记录主信息，同时，通过在记录标记内不具有径向微量位移变化点地变位来记录副信息。本信息记录装置具备：定时生成器1901、调制器1902、随机数发生器1903、副信息更新器1904、XOR1905、特殊PE调制器1906、记录通道1907、记录头1908和径向调制器1909。
定时生成器1901向调制器1902、随机数发生器1903和副信息更新器1904输出表示在每次记录帧的定时插入同步码的定时的同步信号，同时，生成与主信息的1字节同步的字节时钟，并输出到随机数发生器1903，生成主信息的1字节(16通道比特)中前8比特变为“High”、后8比特变为“Low”的PE信号，并输出到特殊PE调制器1906。
调制器1902对主信息的每个字节进行向16通道比特的信息的调制(8-16调制)，同时，通过在来自定时生成器1901的同步信号的定时插入同步码，生成通道信号后输出到记录通道1907。
随机数发生器1903是具有与实施例8的信息记录装置的随机数发生器403相同功能的块。随机数发生器1903在来自定时生成器1901的同步信号下降沿的定时初始化，与来自定时生成器的字节时钟同步，生成每1比特的随机数系列，输出到XOR1905。
副信息更新部1904在扇区单位中事先存储重叠记录在主信息上的所有副信息比特(8比特)，计数来自定时生成器1901的同步信号，从而生成当前记录的扇区内的帧序号，并如下所示，每1比特地向XOR1905输出副信息。
(第2帧、第10帧、第18帧)1比特第1副信息
(第3帧、第11帧、第19帧)1比特第2副信息
(第4帧、第12帧、第20帧)1比特第3副信息
(第5帧、第13帧、第21帧)1比特第4副信息
(第6帧、第14帧、第22帧)1比特第5副信息
(第7帧、第15帧、第23帧)1比特第6副信息
(第8帧、第16帧、第24帧)1比特第7副信息
(第9帧、第17帧、第25帧)1比特第8副信息
XOR1905由”异”(exclusive OR)门构成，通过算出来自随机数发生器1903的随机数系列和来自副信息更新器1904的1比特副信息的排他“或”(”异”)，生成位移控制信号，并输出到特殊PE调制器1906。
特殊PE调制器1906是根据来自定时生成器1901的PE信号和来自调制器1902的通道信号对来自XOR1905的位移控制信号实施特殊PE调制的块。其详细块构成如图34所示。
本特殊PE调制器1906具备PE调制器2001、边缘判断器2002、距离判断器2003、距离判断器2004、选择器2005、UP/DOWN计数器2006和特殊PE调制位移控制信号生成器2007。
PE调制器2001是具有与实施例8的信息记录装置的PE调制器405相同功能的块。PE调制器2001由”异”门构成，通过算出来自定时发生器1901的PE信号和来自XOR1905的位移控制信号的”排他“或””，生成PE调制位移控制信号，输出到边缘判断器2002。
边缘判断器2002根据来自调制器1902的记录通道信号与来自PE调制器2001的PE调制位移控制信号，生成记录标记内PE调制位移控制信号边缘A、记录标记内PE调制位移控制信号B，并分别输出到距离判断器2003、2004。记录标记内PE调制位移控制信号边缘A表示在表示在光盘上生成记录标记部分的记录通道信号“High”的区间中PE调制位移控制信号的上升沿边缘位置。记录标记内PE调制位移控制信号边缘B表示在记录通道信号“High”的区间中PE调制位移控制信号的下降沿边缘位置。
距离判断器2003根据来自调制器1902的记录通道信号和来自边缘判断器2002的记录标记内PE调制位移控制信号边缘A，算出从记录标记内PE调制位移控制信号边缘A到记录通道信号上升沿的距离A(正)、和从记录标记内PE调制位移控制信号边缘A到记录通道信号下降沿的距离A(负)，输出到选择器2005。
距离判断器2004根据来自调制器1902的记录通道信号和来自边缘判断器2002的记录标记内PE调制位移控制信号边缘B，算出从记录标记内PE调制位移控制信号边缘B到记录通道信号上升沿的距离B(负)、和从记录标记内PE调制位移控制信号边缘B到记录通道信号下降沿的距离B(正)，输出到选择器2005。
选择器2005根据后述UP/DOWN计数器2006的值，在UP/DOWN计数器值为“正”的情况下，将距离A(负)或距离B(负)输出到UP/DOWN计数器2006和特殊PE调制位移控制信号生成器2007，在UP/DOWN计数器值为“负”的情况下，将距离A(正)或距离B(正)输出到UP/DOWN计数器2006和特殊PE调制位移控制信号生成器2007。
UP/DOWN计数器2006由将初始计数器值设为“0”、向上计数距离A(正)和距离B(正)、并向下计数距离A(负)和距离B(负)的计数器构成。
特殊PE调制位移控制信号生成器2007在根据选择器2005选择的距离来选择距离A(正)的情况下，使PE调制位移控制信号的上升沿位置前进距离A(正)，另一方面，在选择距离A(负)的情况下，使PE调制位移控制信号的上升沿位置滞后距离A(负)。另外，在选择距离B(正)的情况下，使PE调制位移控制信号的下降沿位置滞后距离B(正)，另一方面，在选择距离B(负)的情况下，使PE调制位移控制信号的下降沿位置前进距离B(负)。
因此，本特殊PE调制器1906在PE调制来自XOR1905的位移控制信号的同时，在记录标记内不具有变化点，并且，生成“High”“Low”的区间大致相等的特殊PE调制位移控制信号，并输出到径向调制器1907。
图35是表示特殊PE调制器1906的操作的时间图。
图35所示记录通道信号(图35A)和PE调制控制信号(图35B)事先以充足的时间由移位寄存器等边存储边延迟，从而可以进行图示的时间图的控制。
本特殊PE调制器1906生成PE调制位移控制信号的PE调制位移控制信号(图35B)，同时，边缘判断器2002在在光盘上生成记录标记的区间的记录通道(图35A)为“High”的区间中，生成表示PE调制控制信号(图35B)上升沿的记录标记内边缘A(图35C)。另外，在记录通道(图35A)为“High”的区间中，生成表示PE调制控制信号(图35B)下降沿的记录标记内边缘B(图35F)。
距离判断器2003抽取记录标记内从边缘A(图35C)所示位置到记录通道上升沿的距离(时间)，作为距离A(正)(图35D)。另外，抽取记录标记内从边缘A(图35C)所示位置到记录通道下降沿的距离(时间)，作为距离A(负)(图35E)。
同样，距离判断器2004抽取记录标记内从边缘B(图35F)所示位置到记录通道上升沿的距离(时间)，作为距离B(负)(图35G)。另外，抽取记录标记内从边缘B(图35F)所示位置到记录通道下降沿的距离(时间)，作为距离B(负)(图35H)。
图35I表示特殊PE调制器1906的UP/DOWN计数器2006的计数值，图35J表示作为特殊PE调制器1906输出的特殊PE调制位移控制信号。
本特殊PE调制器1906在PE调制位移控制信号的变化点存在于记录通道的“High”区间(存在于记录标记内)的情况下，通过使变化点向记录标记外前进或延迟，生成在记录标记内不具有变化点的特殊PE调制位移控制信号。
作为实例，在图35中，详细说明将PE调制位移控制信号(B)的边缘eg1位移到特别PE调制位移控制信号(J)的eg6的情况。
这里，就记录通道信号(图35A)而言，设在相当于记录基准时钟的8个时钟的记录标记区间内存在PE调制位移控制信号的下降沿eg1。因此，记录标记内边缘B表示eg1的情况。
在由记录标记内边缘B在记录标记内检测下降沿eg1的情况下，生成表示从eg1到记录通道信号上升沿eg11的时间的5个时钟的“5”，作为距离B(负)，另外，生成表示从eg1到记录通道信号下降沿eg12的3个时钟的“3”，作为距离B(正)。
UP/DOWN计数器值(判断计数器值)(图35I)在检测eg1的时刻表示“0”。即，因为判断判断计数器值为“0”，所以选择距离B(负)和距离B(正)中小的距离、即距离B(正)，使eg1位移到延迟3个时钟的位置eg6，同时，将距离B(正)加到UP/DOWN计数器值上。
下面，说明从eg2位移到eg7。
其中，设PE调制控制信号(图35B)的上升沿eg2存在于6个时钟的记录标记内。在记录标记内边缘A处示出其位置。
若通记录标记内边缘A表示记录标记内存在PE调制控制信号的边缘，则抽取表示从eg2到记录通道信号上升沿eg13的距离的2个时钟的“2”作为距离A(正)，另外，抽取表示从eg2到记录通道信号下降沿eg14的距离的4个时钟的“4”作为距离A(负)。
检测eg2的定时下的UP/DOWN计数器值是表示使eg1延迟3个时钟的“3”，即是正值，所以选择距离A(负)，并使eg2位移到延迟距离A(负)的位置eg7，同时，减去距离A(负)，从而更新UP/DOWN计数器值。
同样，检测eg3作为记录标记内的变化点，检测从eg3到记录通道信号上升沿的距离A(正)＝“6”，检测从eg3到记录通道信号下降沿的距离A(正)＝“6”。
检测eg3的定时下的判断计数器值为“-1”，所以选择距离A(正)，将eg3位移到前进6个时钟的位置eg8，并将计数值加上“6”，更新为“5”。
如上所述，特殊PE调制器1906的UP/DOWN计数器2006的值在将11T设为最大记录标记幅度的DVD的情况下，控制在±11之间，同时，可生成在记录标记内不具有变化点的特殊PE调制位移控制信号。
本信息记录装置的记录通道1907根据来自调制器1902的通道信号，调整记录光束的强度或记录光束间隔，并生成对光盘形成记录标记用的记录光束的控制信号，输出到记录头1908。
记录头1908根据来自记录通道1907的记录光束控制信号，向光盘1911照射记录光束，形成记录标记，从而记录主信息。
径向调制器1909具有电极1910，在来自定时生成器1901的位移许可信号为“High”的区间中，根据来自特殊PE调制器1906的PE调制位移控制信号，使电极1910具有“+”电荷或“-”电荷，从而使从记录头1908照射的记录光束向光盘的内周侧或外周侧位移。结果，通过在光盘上的记录标记向内周侧或外周侧位移的状态下进行记录，记录副信息。该部分的基本构成与实施例8的信息记录装置中的径向调制器408相同。
下面，说明本实施例9的信息再现装置。图36是本实施例的信息再现装置主要的框图。本实施例的信息再现装置具备再现头2201、再现通道2202、时钟抽取器2203、再现信号处理电路2204、随机数发生器2205、特殊PE调制器2206、TE信号AD变换器2207和副信息抽取器2208。
再现头2201向光盘2209照射光束，根据反射光生成模拟读取信号，并输出到再现通道2202。另外，再现头2201生成表示记录标记向相对轨道中心位置的内周方向或外周方向的相位误差的模拟TE信号，并输出到TE信号AD变换器2207。
再现通道2202对从再现头2201读取的模拟读取信号边进行放大、边进行波形等化，生成数字读取信号，并输出到时钟抽取器2203和再现信号处理电路2204。
时钟抽取器2203根据来自再现通道2202的数字读取信号，生成与该数字读取信号同步的时钟，并输出到再现信号处理电路2204，同时，生成与上述数字读取信号的字节单位同步的字节时钟，输出到再现信号处理电路2204、随机数发生器2205和副信息抽取器2208。
再现信号处理电路2204从来自再现头2202的数字读取信号中检测同步码部，根据来自时钟抽取器2203的时钟、字节时钟，将16比特的信息变换(在本实施例的DVD情况下8-16调制)为8比特的信息，从而抽取主信息。
随机数发生器2205是具有与本实施例的信息记录装置中的随机数发生器1905相同功能的部分，在来自再现信号处理电路2204的同步信号的定时，预置秘密存储在内部中的初始值，在来自时钟抽取器2203的字节时钟的定时，每1比特发生随机数系列，输出到特殊PE调制器2206。
特殊PE调制器2206是具有与本实施例的信息记录装置中的特殊PE调制器1905相同功能的部分。特殊PE调制器2206对于来自随机数发生器2205的相关系列，通过来自时钟抽取器2203的PE信号和来自再现通道2202的数字读取信号，在再现记录标记的区间中，生成不具有从“High”到“Low”、或从“Low”到“High”的变化点的特殊PE调制相关系列后，输出到副信息检测器2208。
TE信号AD变换器2207根据来自时钟抽取器2203的时钟对来自再现头2201的模拟TE信号进行AD变换，将数字化的数字TE信号输出到副信息检测器2208。
副信息检测器2208根据来自时钟抽取器2203的字节时钟，从来自再现信号处理电路2204的同步信号、来自特殊PE调制器2206的特殊PE调制相关系列和来自TE信号AD变换器2207的数字TE信号中检测副信息。如图37所示，副信息检测器2208主要具备选择器2301、副信息更新定时生成器2302、电平积分器2303、和阈值判断器2304。
选择器2301在来自特殊PE调制器2206的特殊PE调制相关系列方“High”的情况下，将数字TE信号原样输出到电平积分器2203，另外，在特殊PE调制相关系列为“Low”的情况下，反转数字积分值的正负后，输出到电平积分器2203。
副信息更新定时生成器2302从来自再现信号处理电路2304的同步信号和来自时钟抽取器2203的字节时钟中提取再现的帧位置信息，作为帧识别信号输出到电平积分器2303。
电平积分器2303在内部具有8个存储部2302[0]-2303[7]，并根据来自副信息更新定时生成器2302的帧识别信号，按下述对应关系来累计从选择器2301输出的反转或非反转的数字TE信号电平。将由存储部2302[0]-2303[7]累计的数字TE信号电平作为相关值[0]-相关值[7]，输出到阈值判断器2304。
(第2帧、第10帧、第18帧)存储部2303[0]
(第3帧、第11帧、第19帧)存储部2303[1]
(第4帧、第12帧、第20帧)存储部2303[2]
(第5帧、第13帧、第21帧)存储部2303[3]
(第6帧、第14帧、第22帧)存储部2303[4]
(第7帧、第15帧、第23帧)存储部2303[5]
(第8帧、第16帧、第24帧)存储部2303[6]
(第9帧、第17帧、第25帧)存储部2303[7]
积分值2303通过从副信息更新定时生成器2302向每1扇区输出的副信息更新定时信号，清零(变为零)将存储部2302[0]-2303[7]中存储的各TE信号的电平积分值(相关值[0]-相关值[7])输出到阈值判断器2304中的值。
阈值判断器2304通过将在副信息更新定时下从电平积分器2303输出的8个积分值(相关值)与事先存储在内部的正的阈值和负的阈值相比，对1扇区抽取8比特的副信息。
本发明实施例9的光盘按图31所示格式，如
(第2帧、第10帧、第18帧)副信息[0]
(第3帧、第11帧、第19帧)副信息[1]
(第4帧、第12帧、第20帧)副信息[2]
(第5帧、第13帧、第21帧)副信息[3]
(第6帧、第14帧、第22帧)副信息[4]
(第7帧、第15帧、第23帧)副信息[5]
(第8帧、第16帧、第24帧)副信息[6]
(第9帧、第17帧、第25帧)副信息[7]
那样，通过记录标记向径向位移来将8比特的副信息存储在1扇区中。
图38是表示在副信息检测器2208中算出的相关值的原理图。
通常，光盘的再现装置从内周侧向外周侧连续再现具有螺旋状记录的多个帧的扇区。
本信息再现装置通过附加到帧上的同步码来识别1扇区内的所有26帧的帧序号，并由电平积分器2303使用对应于各帧序号的存储部来抽取相关值。
图38A是上述的帧识别信号，对于扇区内除去第1帧和最终帧的24个帧，向电平积分器2303输出
(第2帧、第10帧、第18帧)识别码[0]
(第3帧、第11帧、第19帧)识别码[1]
(第4帧、第12帧、第20帧)识别码[2]
(第5帧、第13帧、第21帧)识别码[3]
(第6帧、第14帧、第22帧)识别码[4]
(第7帧、第15帧、第23帧)识别码[5]
(第8帧、第16帧、第24帧)识别码[6]
(第9帧、第17帧、第25帧)识别码[7]
的识别信号。
电平积分器2303在内部具有8个存储部2303[0]-2303[7]，通过对应于识别码的存储部，积分从选择器2301输出的反转或非反转的数字TE信号电平。
图38B是通过使第2帧、第10帧和第18帧的记录标记向径向微量位移来记录副信息比特[0]的情况，是仅发生特殊PE调制相关系列为“High”且数字TE信号为“正”、或特殊PE调制相关系列为“Low”且数字TE信号为“负”的情况。此时，在第2、10、18帧的区间中，存储部2303[0]的相关值[0]向正方向单调增加。
图38C是通过使第3帧、第11帧和第19帧的记录标记向径向微量位移来记录副信息比特[1]的情况，是仅发生特殊PE调制相关系列为“High”且数字TE信号为“负”、或特殊PE调制相关系列为“Low”且数字TE信号为“正”的情况。此时，在第3、11、19帧的区间中，存储部2303[1]的相关值[1]向负方向单调减少。
如上所述，本发明实施例9的光盘以伴随同步码的帧单位来记录主信息，以由多个帧构成的扇区单位，通过径向的有意位移，将1比特副信息记录在盘上不连续的3帧的记录标记中。从而，即使在存在跨跃多个帧的突发错误的情况下，也可降低记录副信息的3个帧全部消失的危险。
而且，本发明实施例9的信息再现装置对在内部产生了随机数的系列进行在记录标记中不具有变化点的特殊的PE调制。由此，通过径向的微量位移，在记录了副信息的光盘中，因为在记录标记中没有产生向径向的位移，所以可以使得难以发现向径向的位移。
本发明实施例9的信息再现装置可从向不连续的3个帧记录1比特副信息的同时、在记录标记中不向径向位移的光盘中，稳定再现主信息和副信息。
如上所述，因为本实施例的光盘的副信息通过记录标记向径向微量位移来记录，所以难以复制到通常的改写型光盘中。因此，例如也可将复合光盘中记录的内容的解码密钥等作为副信息来记录。或者，以前在DVD等中，也可将通过使用高价且高输出的初始程序的特别记录方式记录的盘识别码作为副信息来记录，可削减制造成本。
另外，在以DVD-ROM为代表的再现专用光盘的情况下，也可考虑将生成盘的标签识别码作为副信息来记录。
在上述实施例8、9中，将信息记录装置和再现装置的随机数系列发生器的随机数系列的初始值秘密存储在内部，也可代之以通过将使用高价且高输出的初始程序的特别记录方式记录的盘识别码作为随机数系列发生器的初始值，也能排除不具有该初始程序的盗版制造商等。
也可使用将实施例8、9的信息记录装置和再现装置的随机数系列发生器的初始值附加到扇区单位上的扇区地址来进行初始化。此时，可以扇区单位设定不同的初始值，并可提高副信息的隐匿性。
在上述实施例8、9中，说明通过连续的3帧或不连续的3帧来记录副信息的形态，但本发明不限于此。例如，跨跃多个帧来记录1比特副信息的光盘和其记录装置或再现装置也全部属于本发明的技术范围。例如，有时通过将1帧分割成多个区间(0-N)，并跨跃多个帧在该0-N的区间中分别算出相关来再现信息。
在上述实施例8、9中，说明将随机数系列发生器的初始值秘密存储在块内部的形态，但本发明不限于此。例如，根据将各光盘的单独识别码用作随机数系列的初始值的形态，也可通过向各光盘媒体固有的径向位移来记录记录标记。
例如，也可使用设备无效化处理的结果输出的密钥信息作为随机数系列的初始值。此时，也能无效化进行副信息记录或再现的设备。
此外，也可是将光盘中记录的地址信息、加密后的内容密钥用作随机数系列初始值的形态。
因为随机数初始值是为了防止副信息由于非法行为盗用中最重要的信息，所以还考虑在设备内部秘密生成初始值。
(实施例10)
用附图来详细说明本发明的实施例10。
实施例10的光盘与上述实施例8、9的相同之处在于通过记录标记来记录主信息，通过使记录标记向径向微量位移(摆动)来记录副信息。另外，与实施例8、9的不同之处在于，使记录标记摆动的各帧的数据部沿轨道方向被分割成随机长度的多个块，每个块中摆动周期都不同。
若记录标记的摆动周期一定，则通过由频谱分析器等观测跟踪错误信号，可较容易检测出摆动周期。若检测摆动周期，则有使用带通滤波器从跟踪错误信号中解密副信息的危险。
相反，在本实施例的光盘中，如上所述，在帧内每个块中摆动周期不同，所以即使由频谱分析器观测，也难以检测摆动周期。由此可防止例如想非法复制的人解密副信息。
这里，参照图39-图41来说明本实施例的信息记录装置的构成和动作。如图39所示，本实施例的信息记录装置除具备输出随机数生成时钟的定时生成器411来取代生成字节时钟的定时生成器401外，与实施例8的信息记录装置构成一样。在本实施例中，向具有与实施例8中说明的块一样功能的块附加与实施例8相同的参照符号，省略其构成和功能或动作的详细说明。后述的实施例10、11也一样。
所有块的摆动周期不需要相互不同，如果能保持摆动周期的非法检测很困难程度的不规则性，则在一部分块中摆动周期相同也可以。
如图40所示，定时生成器411具备随机数生成器411a、加法器411b、倒数计数器411c。对随机数生成器411a设定帧序号，作为随机数系列的初始值。加法器411b将从随机数生成器411a输出的随机数(图40B)与规定的周期下限值相加，并将结果作为预置值(图41C)，输出到倒数计数器411c。另外，在图41的实例中，将周期下限值设为“7”。倒数计数器411c在计数器值变为“0”的时刻将随机数生成时钟(图41D)输出到随机数发生器403，同时，重新设置从加法器411b输出的预置值，开始倒计数(图41E)。
从本实施例的定时生成器411输出的PE信号(图41F)是在从预置倒数计数器411c开始到计数器值变为“0”的区间前半部分变为“Low”，在该区间的后半部分变为“High”的信号。在从预置倒数计数器411c开始到计数器值变为“0”的区间的时钟数为奇数的情况下，“Low”与“High”之一交互长1个时钟。例如图41所示实例中，在最初的15个时钟的区间中，“Low”为7个时钟，“High”为8个时钟，在后面的11个时钟的区间中，“Low”为6个时钟，“High”为5个时钟。另外，例如在之前的奇数帧中“Low”多1个时钟的情况下，在当前的奇数帧中“High”多1个时钟。
因此，在本实施例中，将使记录标记摆动的帧分割成随机长度的多个块，并对这些长度不均匀的每个块生成“Low”与“High”的区间基本相等的PE信号，根据生成的PE信号来生成PE调制位移控制信号。由此，帧内的摆动周期变得随机，即使由频谱分析器进行观测，也难以检测摆动周期。因此，可实现难以解密副信息或非法复制的光盘。
下面说明本实施例10的信息再现装置。图51是表示本实施例的信息再现装置的主要构成的框图。在图51中，向具有与实施例8的信息再现装置(参照图25)一样功能的块附加与实施例8相同的参照符号，省略其详细说明。
如图51所示，本实施例的信息再现装置与实施例8的信息再现装置的不同之处在于，具备定时生成器1411来代替随机数发生器1105和PE调制器1106(参照图25)。
定时生成器1411的内部构成与图39、40所示的定时生成器411大致相同，但与定时生成器411的不同之处在于(1)如图51所示，输入的时钟是由时钟抽取器1103再现的时钟，(2)还输入由再现信号处理电路1104检测的同步信号。定时生成器1411根据这些输入来初始化随机数系列，如实施例8中所述，生成并输出随机数生成时钟。
在实施例8的信息再现装置中，输入到副信息检测器1108中的是PE调制相关系列，但在本实施例的信息再现装置中，输入副信息检测器1108中的是PE信号(图41F)。此外，本实施例的信息再现装置的动作与实施例8的信息再现装置一样。
(实施例11)
使用附图来详细说明本发明的实施例11。
本实施例的光盘与上述实施例8、9的相同之处在于通过记录标记来记录主信息，通过使记录标记向径向微量位移(摆动)来记录副信息。另外，与实施例8、9的光盘的不同之处在于，将使记录标记摆动的帧分割成规定长度的多个块，每个块中使记录标记摆动的周期都不同。
这里，参照图42-图44来说明本实施例的信息记录装置。如图42所示，本实施例的信息记录装置除具备定时生成器421和XOR425来代替定时生成器401和PE调制器405外，其它与实施例8的信息记录装置一样。
定时生成器421不象实施例8的定时生成器401那样生成PE信号，而是生成基准位移信号。XOR425对来自XOR404的位移控制信号和来自定时生成器421的基准位移信号实施”异”运算，将其结果作为位移控制信号，输出到径向调制器408。
如图43所示，本实施例的定时生成器421具有分频器421a、计数器421b、变换表格421c。分频器421a16分频记录时钟(图44A)，由此生成字节时钟(图44B)，并输出到随机数发生器403和计数器421b。计数器421b从初始值“0”开始，每次输入字节时钟，都将值增加1，并输出到变换表格421c。该计数器值表示块序号(图44D)。变换表格421c使用块序号和随机数(图44C)来决定基准位移控制信号(图44E)的周期。图44C的随机数与来自随机数发生器403的随机数系列相同。
例如在图44的实例中，第1时钟(块序号“0”)的基准位移控制信号周期为16T，第2时钟(块序号“1”)的基准位移控制信号周期为8T，第3时钟(块序号“2”)的基准位移控制信号周期为4T。另外，就各块而言，基准位移控制信号为“Low”的区间的长度总和与“High”的区间的长度总和相等。
因此，在本实施例中，将使记录标记摆动的帧分割成规定长度的多个块，并使每个块中使记录标记摆动的周期不同，从而即使由频谱分析器进行观测，也难以检测出摆动周期。因此，可实现难以解密副信息或非法复制的光盘。
下面说明本实施例11的信息再现装置。图52是表示本实施例的信息再现装置的主要构成的框图。在图52中，向具有与实施例10的信息再现装置(参照图51)一样功能的块附加与实施例10相同的参照符号，省略其详细说明。
图52中，1421是定时生成器，与图42、图43所示的定时生成器421的结构基本相同，但与定时生成器421的不同之处在于，(1)如图52所示，输入的时钟是时钟抽取器1103再现的时钟，(2)还输入由再现信号处理电路1104检测的同步信号。另外，本实施例的信息再现装置还具备随机数发生器1422和XOR1423。
在实施例10的信息再现装置中，输入副信息检测器1108中的是PE信号，但在本实施全的信息再现装置中，将由同步信号初始化、并由XOR1423运算由字节时钟更新的随机数系列(来自随机数发生器1422的输出)和从定时生成器1421输出的基准位移信号的结果的位移控制信号输入到副信息检测器1108。此外，本实施例的信息再现装置的动作与实施例10一样。
(实施例12)
使用附图来详细说明本发明的实施例12。
本实施例的光盘与上述实施例8、9的相同之处在于通过记录标记来记录主信息，通过使记录标记向径向微量位移(摆动)来记录副信息。另外，与实施例8、9的光盘的不同之处在于，将使记录标记摆动的帧分割成规定长度的n个(n为大于4的自然数)块，使记录标记摆动的周期对每m个(m为n的1以外的约数)块不同。
这里，参照图45-图47来说明本实施例的信息记录装置。如图45所示，本实施例的信息记录装置除具备定时生成器451和调制信号生成器455来代替定时生成器401和PE调制器405外，其它与实施例8的信息记录装置一样。
在本实施例的信息记录装置中，定时生成器451通过16分频记录时钟(图46A)，生成字节时钟(图46B)，输出到随机数发生器403。随机数发生器403将“0”或“1”的1比特随机数系列(图46C)输出到XOR404。XOR404通过算出应记录在该帧中的1比特副信息(图46D)与来自随机数发生器403的随机数系列的”排他“或””，生成位移控制信号(图46E)，输出到调制信号生成器455。
调制信号生成器455根据位移控制信号，生成调制信号(图46G)，使每个由m个块构成的期间(图46F)中摆动周期不同，并且，各期间内的调制信号“Low”的区间长度的总和与“High”区间的长度总和相等。在图46所示实例中，m为3，n是3的倍数。
图47表示调制信号生成器455的内部构成的一例。图47中，455a是串行-并行变换器，455b是变换表格，455c是并行-串行变换器。
从而，在本实施例中，将使记录标记摆动的帧分割成规定长度的n个(n为大于4的自然数)块，使每m个(m是n的1以外的约数)块中使记录标记摆动的周期不同，从而，即使由频谱分析器观测，也难以检测摆动周期。因此，可实现难以解密副信息或非法复制的光盘。
(实施例13)
如图48所示，本实施例的光盘与实施例8的光盘的相同之处在于对第2-第25帧(#1-#24)的每3个帧，通过使记录标记向径向微量位移(摆动)，记录1比特的副信息。另外，与实施例8的不同之处在于，本实施例的光盘在第1帧(#0)和第26帧(#25)中，通过与第2-第25帧的记录标记的摆动同期不同的周期，记录再现副信息必需的信息。作为再现副信息必需的信息，例如考虑副信息的CRC等，但不限于此。
作为一例，在将第2-第25帧的记录标记的摆动周期设为16T的情况下，考虑通过以8T周期使第1帧(#0)和第26帧(#25)的记录标记摆动，记录副信息的CRC。
从而，对于不记录副信息的帧，通过以与副信息的摆动周期不同的周期使记录标记摆动来记录再现副信息必需的信息，从而若不复制频率不同的16T摆动、8T摆动两者，则不能复制本实施例的光盘。从而，可更确实防止光盘被非法复制。
(实施例14)
本实施例的光盘与实施例8的光盘的相同之处在于通过使记录标记向径向微量位移(摆动)来记录副信息。另外，如图49所示，与实施例8的不同之处在于，本实施例光盘中的记录摆动是通过在副信息的摆动上重叠相位与副信息的摆动不同的虚拟(dummy)摆动来生成的摆动。
从而，通过重叠虚拟摆动，即使由频谱分析器来观测跟踪错误信号，也很难抽取副信息的摆动信号。因此，可实现难以解密副信息或非法复制的光盘。
为了生成这种记录摆动，如图50所示，本实施例的信息记录装置在实施例8的信息记录装置(参照图18)中的PE调制器405与径向调制器408之间设置加法器491。加法器491将PE调制器405的输出与来自虚拟摆动发生器492的虚拟摆动信号相加，可生成图49所示的记录摆动。
通过仅向正规驱动器制造者公开虚拟摆动发生器492中的虚拟摆动的发生方法，可更确实防止非法复制副信息。
在上述实施例8-14中，示例了由记录标记来记录主信息的光盘，所谓[记录标记]包含凹或凸的标记两者。
另外，对于再现实施例8-14的光存储媒体的信息再现装置，如实施例2所述，最好在根据副信息的再现结果判断为光存储媒体不是正规媒体的情况下，采取禁止输出或警告等措施。
发明效果
如上所述，根据本发明，可提供一种不使记录容量降低、可正确识别光存储媒体、并可有效防止伴随着著作权的侵害的违法使用光存储媒体的光存储媒体以及信息记录/再现装置。
本发明是2003年7月1日申请的发明名称为“光存储媒体、信息记录装置及信息再现装置”中国专利申请第03147130.7号的分案申请。