WO2010098016A1 - 光ディスクのbca記録装置、光ディスク再生装置、及び記録型光ディスク - Google Patents

光ディスクのbca記録装置、光ディスク再生装置、及び記録型光ディスク Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an optical disc for recording video and audio content data, and more particularly to a BCA recording device provided on the inner periphery of a recordable optical disc.
  • a track structure is provided on the BCA recording surface, and the BCA mark is recorded by scanning the light beam spot for recording the BCA mark on the track in the same manner as the user data recording. You may make it do.
  • a structure showing precise position information is arranged in the circumferential direction of the track. In this case, before the track structure can be detected by recording the BCA code, the BCA mark is recorded first.

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Abstract

 本発明は、海賊版の作成を防止するため、複製が困難なBCAの記録方法を提供することを目的とする。本発明に係る光ディスクのBCA記録装置は、光ディスクのBCAに当該光ディスク固有の識別情報を記録するBCA記録装置であって、上記識別情報を表すBCAマーク信号およびBCAコード信号を生成するBCAデータ生成部と、上記BCAマーク信号に基づいて、上記光ディスクのBCAの記録膜にマークを記録して当該記録膜の反射率を部分的に変化させることによりBCAマークを作成するBCAマーク生成部と、上記BCAコード信号に基づいて、上記BCAの記録膜を部分的に除去することによりBCAコードを作成するBCAコード作成部と、を備えたことものである。

Description

光ディスクのBCA記録装置、光ディスク再生装置、及び記録型光ディスク
 本発明は、映像や音声のコンテンツデータを記録するための光ディスクに関するものであり、特に、記録型光ディスクの内周に設けられるBCAの記録装置等に関する。
 映像コンテンツを収録した情報記録媒体では、コンテンツ提供者の著作権を保護するため、コンテンツの不正な複製や不正な利用を防止する仕組みが求められる。そのため、DVDではディスク固有のID番号を記録し、当該ID番号を使ってコンテンツデータを暗号化する技術が適用されている。
 ディスク固有のID番号を記録する方法として、再生専用のROMディスク内周側にバーコードを配置する領域を設け、完成したROMディスクに対してレーザトリミングによって反射膜の一部を除去し、バーコードを形成する技術が提案されている(特許文献1参照)。このバーコードが形成された領域はBCA(Burst Cutting Area)と呼ばれる。このBCAの不正な複製を防止するため、BCAを形成する各マークの位置を許容範囲内で変化させてシークレット情報を埋め込む技術や(特許文献2参照)、ディスクを変性させてBCAの記録を不可能にする技術(特許文献3参照)が考案されている。
 近年、ネットワークを介してコンテンツを配信し、ユーザ側で記録型光ディスクに受信したコンテンツを記録する方式が実用化されている。ここで利用される記録型光ディスクにおいても、BCAを利用してディスク固有のID番号が記録され、受信したコンテンツデータは、ディスク固有のID番号を使って暗号化してからディスクに記録される。これにより、記録後にディスクに書かれたコンテンツデータをそのまま別のディスクにコピーしても、ID番号の異なるディスクでは暗号が正しく復号できないため、不正に複製されたディスクの再生を防止することができる。
 しかし、BCAの記録が容易であれば、BCAがコピーされるリスクが残る。BCAが複製されると、コンテンツデータがビット対ビットでコピーされた場合に、複製されたBCAに記録されたID番号によって正常な再生が可能になる。したがって、BCAの複製が容易に可能な場合、例えば、ユーザデータ記録用の光ヘッドを用いて可能な場合、海賊版の製造が容易となるリスクが高い。不正に複製された海賊版ディスクは、元のディスクと全く同一内容のクローンディスクになるため、正規に書込まれた本物と見分けがつかず、著作権保護技術によって再生を防止することができない。
 海賊版の製造を防止するため、BCAの記録が困難な特殊な装置を適用することが考えられる。こうした特殊な装置は、再生専用型光ディスクと同様に、高出力のレーザトリミングによって記録膜の一部を除去する。しかし、このように、記録膜の一部を除去することによってBCAに識別情報を記録するようにしても、BCAの記録マークで反射率が低下する反射率低下型の記録膜を使用した記録型光ディスクでは、記録マーク部分でも反射率が低下する。図6は反射率低下型の記録膜を使用した記録型光ディスクのBCAの反射率分布を示す図である。この場合、記録マーク、及び記録膜を除去した部分の反射率がともに低下するので、再生信号レベルによって、記録マークと記録膜を除去した部分の判別ができない。このため、記録マークによって、記録膜を除去して形成したBCAパターンを模することが可能であり、海賊版の製造を防ぐことは困難であった。
特開2006-294247号公報 特開2005-228437号公報 特開2002-133726号公報
 本発明は、海賊版の作成を防止するため、複製が困難なBCAの記録方法を提供することを目的とする。
 本発明に係る光ディスクのBCA記録装置は、光ディスクのBCAに当該光ディスク固有の識別情報を記録するBCA記録装置であって、
上記識別情報を表すBCAマーク信号およびBCAコード信号を生成するBCAデータ生成部と、
上記BCAマーク信号に基づいて、上記光ディスクのBCAの記録膜にマークを記録して当該記録膜の反射率を部分的に変化させることによりBCAマークを作成するBCAマーク生成部と、
上記BCAコード信号に基づいて、上記BCAの記録膜を部分的に除去することによりBCAコードを作成するBCAコード作成部と、を備えたことものである。
 本発明に係る光ディスクのBCA記録装置は、BCAの記録膜の反射率を部分的に変化させることにより形成されるBCAマークと、BCAの記録膜を部分的に除去することにより形成されるBCAコードによって光ディスク固有の識別情報をBCAに記録するので、BCAの複製が困難となり、海賊版等の不正な複製ディスクの製造を防止することができる。
本発明の一実施形態に係るBCA記録装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る記録型光ディスクにおけるBCAの反射率分布の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る記録型光ディスクの再生装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る記録型光ディスクにおけるBCAの再生信号を示す図である。 本発明の一実施形態に係るBCAマークとBCAコードの配置方式について説明するための図である。 反射率低下型の記録膜を用いた記録型光ディスクにおけるBCAの反射率分布の一例を示す図である。
1 記録型光ディスク、2 データ領域、3 BCA、11 BCAデータ生成手段、12 BCAマーク信号、13 BCAコード信号、14 BCA再生信号、15 BCA再生データ信号、20 BCAマーク記録手段、21 第1の記録信号変調手段、22 第1の光ヘッド、23 第1のレーザ光源、24 第1の光学系、25 第1の光ビーム、30 BCAコード記録手段、31 第2の記録信号変調手段、32 第2の光ヘッド、33 第2のレーザ光源、34 第2の光学系、35 第2の光ビーム、40 BCA再生手段、41 第3の光ヘッド、43 第3のレーザ光源、44 第3の光学系、45 第3の光ビーム、46 光検出器、47 再生信号検出手段、48 BCAデータ判定手段、
実施の形態1
 図1に、本発明に係るBCA記録装置の一実施形態を示す。図1に示すBCA記録装置は、記録型光ディスク1を図示しないディスクモータによって回転させ、ディスク固有の識別情報をBCA3に書込む。記録型光ディスク1のBCA3は、データ領域2よりも内側の最内周部に円環状に配置される。
 本実施の形態に係る記録型光ディスク1の記録膜は、記録マーク部分の反射率が上昇する反射率上昇型の材料を使用する。BCA3に適切な記録パワーでマークを書込むと、そのマーク部分を再生する時の反射光強度は記録前、すなわち未記録部分よりも増大する。ここで、BCA3に書込まれたマーク部分をBCAマークと称する。また、BCA3に一定以上の過大な記録パワーを照射すると、記録膜が焼き取られて反射率が低下し、その部分を再生する時の反射光強度は記録する前よりも低下する。こうしてBCA3に書込まれた部分をBCAコードと称する。記録膜を焼き取るには、通常のデータの記録を行うレーザパワーに比べて多大なパワーを要するので、専用の高出力のレーザ光源を備えた光ヘッドを用いる。
 このように、BCAマークとBCAコードとを組み合わせてBCA3の反射率を変調することで、その反射率変調パターンによって、ディスク固有の識別情報を表現することができる。BCA3は幅1mm程度の円環形状を有し、BCAマークおよびBCAコードの各々の部分は、ディスクの径方向に放射状に伸びる直線、または、細い扇形の形状を有する。
 上記の通り、本発明に係るBCA記録装置においては、ディスク固有の識別情報を、BCAマークとBCAコードによって表現する。BCAデータ生成手段11は、各ディスクについて、BCAマークとBCAコードによって表されるディスク固有の識別情報に対応するBCAデータを生成する。当該識別情報は、記録型光ディスク1をディスク毎に判別可能とするもので、ディスク固有の番号、製造者や製造所を示す番号、流通者や流通経路を示す番号、記録するコンテンツの提供者やコンテンツの内容に関わる情報等を含んで構成される。
 BCAデータ生成手段11は、BCAデータに基づいて、BCAマークを記録するためのBCAマーク信号12をBCAマーク記録手段20に出力し、BCAコードを記録するためのBCAコード信号13をBCAコード記録手段30に出力する。
 BCAマーク記録手段20の第1の記録信号変調手段21は、BCAマーク信号12を受けて、BCA3にBCAマークを書込むための記録パワーを制御する信号を生成し、第1の光ヘッド22に出力する。第1の光ヘッド22は、入力された制御信号に基づいて、第1のレーザ光源23の出力パワーを制御する。レーザ光源23の出力光は、第1の光学系24を介して記録型光ディスク1上に集光される。
 同様に、BCAコード記録手段30の第2の記録信号変調手段31はBCAコード信号13を受けて、BCA3にBCAコードを書込むための記録パワーを制御する信号を生成し、第2の光ヘッド32に出力する。第2の光ヘッド32は、入力された制御信号に基づいて、第2のレーザ光源33の出力パワーを制御する。レーザ光源33の出力光は、第2の光学系34を介して記録型光ディスク1上に集光される。
 なお、図1に示すBCA記録装置においては、BCAマーク記録手段20とBCAコード記録手段30を、記録型光ディスク1の上で対向するよう配置しているが、実際の配置はこれに限るものではない。
 図2は、図1に示すBCA記録装置によって記録されるBCA3の反射率分布の一例を示す図である。図2(a)および(b)は反射率上昇型の記録膜を使用した記録型ディスクに記録したBCAマークおよびBCAコードの反射率分布をそれぞれ示している。図2(c)はBCAマークとBCAコードを用いて記録されたBCA3の反射率分布であり、ディスク固有の識別情報を示している。
 反射率上昇型の記録膜の場合、図2(a)に示すように、記録マークを形成するBCAマークの部分は、反射率が上昇するので反射光強度は高くなる。一方、図2(b)に示すように、記録膜を焼き取るBCAコードの部分は、反射率が低下するので反射光強度は低くなる。したがって、再生信号レベルから、BCAマークおよびBCAコードを判別することができる。すなわち、再生装置において、図2(c)に示すように、BCAマークおよびBCAコードを用いて記録された識別情報を判別することができる。
 図2(c)に示すように、本発明に係るBCA記録装置は、未記録部分より反射率が上昇するBCAマークと、未記録部分より反射率が低下するBCAコードとを用いてディスク固有の識別情報を表す。したがって、記録膜を焼き取って形成したBCAを、反射率低下型の記録膜を用いたディスクにおいて、記録マークにより摸することが不可能となる。したがって、BCAの複製が困難となり、不正な複製ディスクの製造を防止することが可能となる。
 以上において説明したBCA記録装置は、マーク部分の反射率が上昇する反射率上昇型の記録型ディスクに対し、BCAの記録を行う。しかし、マーク部分の反射率と、記録膜を除去して反射率を低下させた部分の反射率とが明確に識別できるのであれば、反射率低下型の記録型光ディスクに対し、本発明に係るBCA記録装置を適用することも可能である。すなわち、マーク部分の反射率よりも記録膜を除去して反射率を低下させた部分の反射率の方が低い場合、あるいは高い場合であって、これらの反射率の差が判別できる場合である。
 また、BCAコードとBCAマークを用いてBCAの記録を行うことにより、従来に比べて飛躍的に大容量のデータをBCAに収録することが可能になる。これにより、ディスクの識別情報のサイズを大幅に増加させることも可能となる。こうしたデータ量の大きい識別情報は、BCAの不正複製防止以外の用途に適用することができる。
実施の形態2
 図3は、実施の形態1に係るBCA記録装置によってBCAが記録された記録型光ディスク1を再生する再生装置の構成を示す図である。図3に示す再生装置は、記録型光ディスク1を図示しないディスクモータによって回転し、BCA再生手段40に設けられる第3の光ヘッド41をBCA3にアクセスし、BCA3に記録された情報を再生する。
 第3の光ヘッド41は、第3のレーザ光源43が出力した再生用のレーザ光を第3の光学系44によって記録型光ディスク1のBCA3上に集光し、反射光を第3の光学系44を介して光検出器46で受光する。光検出器46により検出されたBCA再生信号14は再生信号検出手段47に送られる。再生信号検出手段47は、BCA再生信号15からBCAマークとBCAコードを判別して、BCAデータ信号15を生成する。BCAデータ信号15は、BCAマークとBCAコードからなるディスク固有の識別情報を表すBCAデータの再生信号であり、BCAデータ判定手段48に送られる。
 再生信号検出手段47は、BCA再生データ信号14からディスク固有の識別情報を検出する。また、BCAデータ判定手段48は、検出された識別情報が正規の識別情報であると判定した場合に限り、記録型光ディスク1の再生等を続ける。このように、光ディスクが正規版ディスクか海賊版ディスクかの識別を行い、不正な複製ディスクの場合は再生を禁止することにより、コンテンツの著作権を実効的に保護することができる。
 図4に、本発明に係るBCA記録装置によって記録されたBCA再生信号を示す。図4に示すBCA再生信号は再生信号検出手段47に入力される。図4において、ImはBCAマーク記録部の反射光強度、Isは未記録部の反射光強度、IcはBCAコード記録部の反射光強度である。反射光強度はImが最も高く、Icが最も低く、Isがこれらの中間となる。
 再生信号検出手段47は、図4に示すように、BCAマークおよびBCAコードをそれぞれ検出するための2つの判定レベルI+およびI-を設定し、再生信号レベルがI+以上の部分をBCAマーク、I-以下の部分をBCAコード、I-以上かつI+以下の部分を未記録部と判定する。これにより、BCAマークとBCAコードをそれぞれ独立して判別することで、ディスク固有の識別情報を正確に検出することができる。
実施の形態3
 本発明に係るBCA記録装置を用いてBCAを記録した記録型光ディスクを再生する場合、BCAマークとBCAコードを正確に判別する必要がある。BCAマークとBCAコードが正確に判別できなければ、ディスク固有の識別情報を検出することができず、当該光ディスクに記録されたコンテンツを再生することができない。特に、BCAコードは記録膜を除去して形成するため、BCAコードを形成した部分にBCAマークを重ね書きすることはできない。したがって、BCAマークとBCAコードは、再生時に誤判定のないような位置関係で配置される必要がある。
BCAコードは高出力のレーザ光源で記録膜を除去することにより記録するので、BCAコードの記録密度は、記録マークを用いたデータ記録の記録密度より低い。例えば、DVDにおいて、通常、最小の記録マーク長は約0.4μmであるのに対し、BCAコードの長さは約10μmであり、BCAコードの長さは記録マーク長のおよそ25倍である。この関係は、ブルーレイディスクにおいても大きく変わらない。このように、記録マークにより形成されるBCAマークは通常のデータと同様の高密度記録が可能である。
上述のBCAマークおよびBCAコードの特性を考慮した、両者の配置方式について以下に説明する。図5は、BCAマークとBCAコードの配置方式について説明するための図である。図5において、BCAコードの符号化方式は位相変調方式を適用している。ここで、BCAコードの最小単位長はBCAコード1ビット分の情報を示し、「0」を示す単位セルではセル中央で反射率が低下し、「1」を示す単位セルではセルの中央で反射率が上昇する。すなわち、「0」を示す単位セルにおいては、後半部分において記録膜が除去され、「1」を示す単位セルにおいては、後半部分において記録膜が除去される。図5に示すBCAコードは、「1」、「0」、「0」、「1」のビットを表しており、このBCAコードにBCAマークが重ね書される。
 図5において、BCAマークの符号化方式はレベル変調方式を適用している。ここで、BCAマークの最小単位長はBCAマーク1ビット分の情報を示し、所定数のBCAマークのビットをBCAマークの情報単位とする。図5に示す例では、BCAマークの情報単位は、20ビットのBCAマークから構成される。同図に示すように、「0」を示すBCAマークの反射率レベルはIs、「1」を示すBCAマークの反射率レベルはImとなるよう、ビットの値と反射率レベルを対応させる。図5において、最初のBCAマークの情報単位は、「10001110110010010110」のビット値を示している。
 図5に示すBCAコードの位相変調方式では、記録膜が存在する反射率レベルがIsの部分と、記録膜を除去した反射率レベルがIcの部分の比率が、常に50%となる。すなわち、単位セルの前半・後半のいずれか一方に記録膜が存在する。これは、記録膜を除去して反射率を低下させた部分の比率が過大になると反射光量が不足し、光ディスクを再生するための光ビームのスポットをディスク面上にサーボ制御し続けることが困難になるためである。したがって、位相変調方式以外の他の変調方式を適用する場合にも、所定の反射光量を確保できるよう反射率レベルの比率を調整する必要がある。
 図5に示すように、BCAマークは、BCAコードの単位セルに一致させて、BCAマークの情報単位を2回繰り返し記録するようにした。これにより、単位セルの前半・後半のいずれか一方にBCAマークの情報単位の全体を確実に記録することができる。この際、BCAコードの記録膜が除去された部分にBCAマークが重ねて記録されることを避けるため、BCAマークの各情報単位の前後に必要なマージンを設けてもよい。
 実施の形態1において説明したBCA記録装置は、記録型ディスク1を低速で回転しながら、BCAマークおよびBCAコードとする各々の部分に記録用の光ビームをディスク半径方向に走査することにより、BCA3にBCAデータを記録する。記録型光ディスク1のBCA3の記録面は平坦なミラー面になっており、ユーザデータ領域に設けられる記録トラック構造を有していない。このため、BCA記録においては、ディスク面に照射される光ビームスポット位置の制御精度は、ディスクを回転させるモータ等の機構の精度、光ヘッドをディスク半径方向に送る機構の精度、および光ヘッドの光学系による光ビーム集光位置制御の精度に依存する。したがって、BCAマークとBCAコードの配置、特に、BCAマークの各情報単位の前後に必要なマージンの長さは、こうしたBCA記録装置の精度を考慮して設計する。
 以上のようにBCAマークとBCAコードを配置することにより、BCAマークとBCAコードの各々のビット情報を確実に記録し、再生することができる。ここでは、BCAマークの符号化方式としてレベル変調方式を適用したが、NRZI変調方式を適用してもよい。また、BCAマークとBCAコードの記録順序として、BCAコードを先に記録するものと説明したが、BCAマーク記録手段20とBCAコード記録手段30の制御特性に応じて、BCAマークを先に書くようにしてもよい。BCAマークとBCAコードのどちらを先に記録するかは、装置の特性に応じ、適宜選択すればよい。
 さらに、BCAマークをより高密度に記録するために、BCA記録面にトラック構造を設け、ユーザデータの記録と同様に、BCAマーク記録用の光ビームスポットをトラック上に走査させてBCAマークを記録するようにしてもよい。この場合、トラックに記録されるBCAマークの位置を半径方向で揃える必要があるため、トラックの周方向に精密な位置情報を示す構造を配置する。この場合は、BCAコードの記録によりトラック構造の検出ができなくなる前に、BCAマークを先に記録する。

Claims (9)

  1. 光ディスクのBCAに当該光ディスク固有の識別情報を記録するBCA記録装置であって、
    上記識別情報を表すBCAマーク信号およびBCAコード信号を生成するBCAデータ生成部と、
    上記BCAマーク信号に基づいて、上記光ディスクのBCAの記録膜にマークを記録して当該記録膜の反射率を部分的に変化させることによりBCAマークを作成するBCAマーク生成部と、
    上記BCAコード信号に基づいて、上記BCAの記録膜を部分的に除去することによりBCAコードを作成するBCAコード作成部と、
    を備えたことを特徴とするBCA記録装置。
  2. 上記BCAマーク生成部は、上記BCAの記録膜にレーザ光を照射してマークを形成するための第1の光源を有し、
    上記BCAコード生成部は、上記BCAの記録膜にレーザ光を照射して当該記録膜を除去するための第2の光源を有することを特徴とする請求項1に記載のBCA記録装置。
  3. 光ディスクのBCAに当該光ディスク固有の識別情報を記録するBCA記録方法であって、
    上記識別情報を表すBCAマーク信号およびBCAコード信号を生成する工程と、
    上記BCAマーク信号に基づいて、上記光ディスクのBCAの記録膜にマークを記録して当該記録膜の反射率を部分的に変化させることによりBCAマークを作成する工程と、
    上記BCAコード信号に基づいて、上記BCAの記録膜を部分的に除去することによりBCAコードを作成する工程と、
    を備えたことを特徴とするBCA記録方法。
  4. 内周部に固有の識別情報が記録されたBCAを有する記録型光ディスクであって、
    上記識別情報は、BCAの記録膜にマークを記録して反射率を部分的に変化させることにより形成されるBCAマーク、および当該BCAの記録膜を部分的に除去することにより形成されるBCAコードによって表されることを特徴とする記録型光ディスク。
  5. 上記BCAの記録膜の反射率、上記BCAマークにおけるマーク部分の反射率、および記録膜を除去した部分の反射率はそれぞれ異なることを特徴とする請求項4に記載の記録型光ディスク。
  6. 請求項4または5に記載の記録型光ディスクを再生する光ディスク再生装置であって、
    上記記録型光ディスクのBCAに照射したレーザ光の反射光を受光し、当該反射光に基づいてBCA再生信号を生成する光検出器と、
    上記BCA再生信号から、上記BCAマークに対応する信号、および上記BCAコードに対応する信号をそれぞれ独立して検出することにより、上記記録型光ディスク固有の識別情報を検出する再生信号検出部と、
    を備えたことを特徴とする光ディスク再生装置。
  7. 上記再生信号検出部は、BCAマークに対応する信号を検出するための第1の判定レベル、およびBCAコードに対応する信号を検出するための第2の判定レベルを有し、上記BCA再生信号を、上記第1および上記第2の判定レベルと比較することにより、上記識別情報を検出することを特徴とする請求項6に記載の光ディスク再生装置。
  8. 請求項4または5に記載の記録型光ディスクを再生する光ディスク再生方法であって、
    上記記録型光ディスクのBCAに照射したレーザ光の反射光を受光し、当該反射光に基づいてBCA再生信号を生成する工程と、
    上記BCA再生信号から、上記BCAマークに対応する信号、および上記BCAコードに対応する信号をそれぞれ独立して検出することにより、上記記録型光ディスク固有の識別情報を検出する工程と、
    を備えたことを特徴とする光ディスク再生方法。
  9. BCAマークに対応する信号を検出するための第1の判定レベル、およびBCAコードに対応する信号を検出するための第2の判定レベルを設定し、上記BCA再生信号を、上記第1および上記第2の判定レベルと比較することにより、上記識別情報を検出することを特徴とする請求項8に記載の光ディスク再生方法。
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