专利名称：包含芯片的光盘拷贝保护的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有用于存储信息的第一区域、和第二区域的记录载体，该第二区域包含一个集成电路。
本发明还涉及一种制造该记录载体的方法、一个用于保护在该记录载体上的信息的系统、一个用于读取该记录载体的设备、和一个集成电路。
在开头段落中描述的这种类型的记录载体是已知的，特别地，参见美国专利US5,862,117。这个文档公开了一种具有一块芯片的光盘，其中该光盘具有一个和芯片通信、用于在该芯片和一个位于光盘播放器的接收器之间进行通信的天线。除了芯片和天线之外，该光盘还具有用于连接多圈线圈到该芯片的连接。这使得光盘的制作变得复杂和昂贵。
本发明的一个目的是实现一种简单的和便宜的记录载体、例如光学记录载体的拷贝保护。
依据本发明，因此记录载体的特征在于用于传输附加信息的传输装置和用于接收一个用于集成电路电源供应的电源信号的接收装置被集成到该集成电路中，其中该接收装置包含一个光敏传感器，例如，一个光电二极管。通过在一个集成电路(也称为芯片)中集成传输装置和接收装置，有可能以一种相对便宜的方式制造记录载体，因为不需要在该集成电路的不同部件之间建立单独的连接。通过在集成电路中包括一个光电二极管，有可能借助于一个外加电源信号向这个电路提供电源。因为不需要提供一个单独的电源，所以这种方法也提供了制造一个相对便宜集成电路的可能性。
发明者已经意识到有可能用一个光敏传感器、例如一个光电二极管装备集成电路而不影响该集成电路的操作。实际上，众所周知当光入射在一个集成电路上时，会产生可能影响该集成电路操作的寄生电流。如果集成电路包含一个存储器及/或处理器的话，则这尤其适用。用于形成集成电路的适当材料是GaAs、SiGe或者SiEr。本领域技术人员因此将试图阻止光入射到一个包含存储器及/或处理器的集成电路上，更不用说它们将包括一个光敏传感器了。
依据本发明的记录载体的另一个实施例的特征在于接收装置也适合于接收附加的信息。有可能以这样的方式调制该电源信号，即使这个信号可以既用作供应电源到该集成电路又可用作传输例如用于拷贝保护措施的附加信息。
依据本发明的记录载体的另一个实施例的特征在于该集成电路是可非接触读取的。因为该集成电路是可非接触读取的，所以有可能以一种更灵活的方式实现包含一个设备和一个记录载体、用于保护在该记录载体上的信息的系统。实际上，这样一个系统为定位存在于该设备中的以及在该记录载体上的传输装置和接收装置提供了更多的自由度。此外，这样一个系统还提供了把该集成电路固定到记录载体上而不致这个记录载体具有用于这个目的的触点的可能性，如同这个情况，例如，在该集成电路和一个读取设备之间的电容耦合中，其中该记录载体形成该电容耦合的一部分。
依据本发明的记录载体的一个进一步实施例的特征在于该集成电路包含用于产生一个以第一频率操作的第一通信信道的装置，以及用于产生一个以第二频率操作的第二通信信道的装置，该第一频率实质上不等于第二频率。因为该通信信道实质上在频率中是去耦的，例如，因为第一频率是在一个光频范围中(例如，借助于一个LED和光敏传感器、例如一个LED实现；例如，在一个800nm波长、375THz的频率处的光电二极管)，而且第二频率是在一个射频范围中(例如，借助于一个无线接收机和一个无线发送器实现；例如，在一个0.5-2GHz的频率范围中)，去耦该通信信号以便能够减少或者避免干扰。因为通信信号被去耦了，所以还有可能以一种更简单的方式实现发送器和接收器。
依据本发明的记录载体的一个进一步实施例的特征在于，附加信息包含一个用于扰频及/或去扰频该信息的密钥。该密钥使得扰频保存在在该记录载体的第一个区域中的信息和去扰频保存在第一区域中的信息成为可能。有可能在第一通信信道中，例如在一个光频范围中(例如，借助于LED和光敏传感器实现)、在该信号上调制存在于附加信息中的密钥信息，以便实现用于保护保存在该记录载体上的第一区域中的信息的拷贝保护。因为借助于LED/光敏传感器组合实现能量到该集成电路的传输，所以不再需要在该记录载体或者集成电路上结合附加的电源装置(例如，电池)。
本发明进一步，尤其是，涉及一种用于在一个记录载体上保护信息的系统，该系统包含一个用于读取在该记录载体上的信息和/或写入信息到该记录载体上的设备，以及记录载体，该设备和记录载体包含用于发送与接收附加信息的传输装置和接收装置，而且其特征在于，该记录载体的传输装置和接收装置被集成到一个集成电路中。
依据本发明的这个系统的一个实施例的特征在于，该集成电路包含用于产生一个以第一频率操作的第一通信信道的装置，以及用于产生一个以第二频率操作的第二通信信道的装置，该第一频率实质上不等于第二频率。这提供了使用在一个光频范围(例如，借助于在该设备上存在的一个大功率LED、和一个光敏传感器，例如，在该集成电路上存在的一个光电二极管，来实现)内操作的第一通信信道用于该集成电路的电源供应和在该设备和记录载体之间的数据传输的可能性。
从现有技术中可知具有集成电路或者芯片的光盘。德国专利DE19506313A1公开了一个具有一个芯片的光盘，其中该芯片所需要的能量通过在该光盘播放器的驱动机构中的一个设备提供。该光盘具有串联布置的光电二极管和LED，其中二者都和芯片进行通信。该设备也具有一个串联连接的光电二极管和一个LED。能量供应和在该芯片和设备之间的通信能够通过光电二极管和LED得到保障。因为除了芯片之外，光盘也包含一串联连接的光电二极管和一个LED，所以所有光盘的制作将是更复杂和更昂贵的。
美国专利5,652,838公开了一个具有一个芯片的CD-ROM，其中该CD-ROM包含光敏传感器。该CD-ROM还包含用于该芯片电源供应的电池。因为除了芯片和电池之外，CD-ROM还包含多个用于连接这些传感器到芯片的光敏传感器和连接，光盘的制作将是更复杂和更昂贵的。
参考在下文中描述的实施例，这些发明的这些方面及其他方面将变得明显以及被解释明白。
在附图中
图1图解地显示了依据本发明的一个记录载体，图2图解地显示了依据本发明的一个读取设备，图3显示了依据本发明的一个系统的一个实施例。
在不同图中的相应单元具有相同的参考数字。
图1显示了一个可以包括信息、具有一个中心孔2和一个轨迹3的同轴记录载体1。轨迹3以一种螺旋或者同心模式布置并且包含一个用于存储信息的第一区域。在该记录载体1上还存在一个第二区域4，该第二区域包含一个具有用于发送与接收附加信息的传输装置和接收装置的集成电路。对于适当的传输装置和接收装置，参见图3和它的说明。
图2显示了一个适合于读取该记录载体1的设备6。设备6具有用于旋转记录载体1的驱动装置26、和一个用于读取在该记录载体上的轨迹3的读取磁头27。读取磁头27包含一种已知类型的光学系统，用于产生一个借助于一个光线29焦距在该记录载体轨迹上的光点28，其中光线29由诸如用于对准该光线的准直透镜39和用于聚焦该光线的物镜40的光学元件来引导。这个光线29由一个放射源41，例如一个具有波长780nm和光强为3mW的红外激光器二极管，产生。读取磁头27进一步包含一个用于把光线29聚焦在记录载体上的传动器、以及一个用于沿在该轨迹中心的径向精细定位光点28的跟踪传动器30。借助于激光束跟随该轨迹也可能受到改变物镜40位置的影响。在已经由该记录载体反射之后，光线29由一种已知类型的检测器42、例如一种象限检测器检测，并且产生诸如，例如一个读信号、一个轨迹跟踪错误信号和一个聚焦错误信号，的检测器信号31。使用可以由，例如，一个分光立方体43、一个偏振分光立方体、一个薄膜或者一个减速器组成。设备6具有和读取磁头27相连、用于从读取磁头27接收跟踪错误信号以及用于控制该跟踪传动器30的跟踪装置32。在读取期间，该读取信号在读取装置34中为转换成为输出信息，其由箭头33表示。读取装置34包括，例如一个用于把检测到的通道字转换成为源字的信道解码器，以及一个用于校正存在于该读取信号中的错误的错误校正器。设备6进一步包含用于沿该轨迹的径向粗定位读取磁头27的定位装置36，和一个用于从一个控制计算机系统或者从一个用户接收命令、以及用于借助于控制线38控制该设备的系统控制单元37，该控制线38例如是一条连接到驱动装置26、定位装置36、跟踪装置32和读取装置34的系统总线。为此，系统控制单元37包含一个控制电路，例如，用于执行如下所述的过程的微处理器、程序存储器和控制门。系统控制单元37也可以以在逻辑电路中的一个状态机实现。
设备6进一步包含用于接收和传输保存在集成电路中的附加信息的接收和传输装置5，其中该集成电路存在于在记录载体1上的第二区域4中。在一个最佳实施例中，这个附加信息包含一个用于扰频及/或去扰频该信息的密钥。这个去扰频的密钥被添加到去扰频装置35中。扰频的输出信息33随后在这些去扰频装置中去扰频并且随后传递出，其由箭头44表示。这个去扰频的信息可以包括，例如可以在一个适当装置上显示的音频或者视频信息。应当注意到术语信息扰频和去扰频也被理解为是意指加密和解密。实际上，对于本领域技术人员来说显然在扰频和加密信息之间没有基本的区别。在这个实施例中，该信息首先在读取装置34中被转换成为源字和进行错误修正，并且随后在去扰频装置35中进行去扰频。然而，本发明不局限于这个顺序。本领域技术人员将会理解这个顺序还能够被颠倒。对于适当的传输装置和接收装置，参见图3和它的说明。在一个依据本发明设备的最佳实施例中，该设备还包含用于在该记录载体1上提供光学上可读取信号的写入装置。在这种情况下，记录载体当然必须是一个可写的记录载体，诸如，例如一个CD-R光盘或者一个DVD+RW光盘。
在依据本发明设备的这个实施例中，该设备包含用于检测表示在记录载体1上的信息的光学上可读信号的检测装置(诸如，例如，检测器42和读取装置34)。在依据本发明的设备另一个实施例中，该设备仅仅包含用于读取和接收保存在集成电路中的附加信息的接收和传输装置5，其中该集成电路存在于在记录载体1上的第二区域4。在这种情况下，记录载体上的信息将必须由一个单独的设备检测。
图3显示了依据本发明的系统的一个实施例。在这个实施例中，经由一个存在于设备6的接收和传输装置5中的发光二极管(LED)7，发生能量8和数据9到存在于记录载体1上的集成电路4′的光传输。来自LED 7的光由在集成电路4′上的光电二极管12收集。从来自光电二极管12的信号13中获得用于在记录载体上的集成电路的电源供应的能量。信号13还施加到检测器10。该检测器适合于从设备接收附加的信息。这个附加信息在一个拷贝保护算法14中使用。在一个最佳实施例中，在该接收的附加信息的影响下，这个拷贝保护算法被使用用来产生一个用于去扰频在该记录载体上的信息的去扰频密钥。这个去扰频密钥随后可以应用于一个无线发送机11，该无线发送机11随后能够通过天线15传输这个密钥到设备6。该设备包含一个用于通过天线16接收该密钥的无线接收机17。这个密钥随后可以施加到一个存在于在接收和传输装置5中的拷贝保护算法18。该密钥随后可以施加到从记录载体中去扰频该信息的去扰频装置35。
因为在第二区域4中的传输装置和接收装置被集成到集成电路4′中，而且因此不需要在设备6上存在的外部触点，这是因为进行在设备和记录载体1之间的通信不需要触点，所以能够减小生产成本而且能够简化生产。这个实施例具有这样的进一步优点，即还能够当磁盘在运行时、即旋转时，建立在集成电路和设备之间的通信。这个实施例具有这样的进一步优点，即传输用于该集成电路电源供应的能量(在这种情况下借助于LED 7和光电二极管12)看起来是相对简单的，无论如何比借助于一个无线发送机/接收机组合的能量传递更简单。还已经发现在该芯片上结合无线发送机11，就能量损耗方面比结合一个光源例如LED要更加有利。
如同在上文中已经解释的那样，经由一个在要被保护的媒体(记录载体1)和固定事物(读取设备6)之间的双向通信信道交换信息以便实现在记录载体上的情报的拷贝保护。借助于在两侧都可得到的拷贝保护算法14和18，这个通信信道是安全的，随后该去扰频密钥安全地从记录载体传递到该设备。这样一种具有记录载体的双向信道因此可以通过把一个集成电路包含到一个记录载体中、以及通过由固定事物与这个集成电路进行通信来实现。例如，借助于高功率的LED经由一个光信道从这个固定事物、例如光盘播放器的播放设备或者写入设备向在光盘中或在光盘上的集成电路发送所需能量。由解码器拷贝保护算法在这个信号上调制附加的信息。这个附加信息被应用到在集成电路上的检测器10。这个检测器检测随后在拷贝保护算法14中处理的附加信息。随后以一种安全的方式(例如，通过用存在于该设备中的一个密钥、例如私有密钥扰频去扰频密钥)经由一个高频的无线电信号把去扰频密钥传输给设备6中的接收和传输装置5。这些装置包括具有天线16的无线电接收机17，它检测这个信号并且其传递到拷贝保护算法18。
从上文中可看出，显然依据本发明的系统具有以下优点-由于缺少外部连接，所以它能够以低成本实现；-它能够被很容易地使用在光记录载体中，而不使记录载体的制造变复杂；-以上面所描述的方式在现有读取设备中的简单改变提供了通信的可能性。
本发明进一步涉及一种用于制造一个记录载体的方法。这种方法包含以下步骤-接收信息(在这个步骤中，接收将要被提供在记录载体上的信息；这个信息由通过以预定方式借助于一个信道代码编码源字获得的信道字表示，例如，被用在CD音频中的信道代码EFM、或被用在DVD中的信道代码EFM+)；-提供在记录载体上的信息(在这个步骤中，在记录载体、例如如结合图1描述的记录载体1上提供信息)；-在记录载体上提供一个集成电路，其中集成电路包含用于传输和接收附加信息的传输装置和接收装置(在这个步骤中，记录载体具有一个集成电路；如上所述，这提供了以相对便宜的方式实现一个记录载体的可能性，而且通过使用在集成电路中的附加信息，有可能保护在记录载体上的信息避免不需要的拷贝)。
虽然已经结合如上所述的实施例阐明了本发明，但是显然做为选择其它实施例也可以被用于实现相同目的。本发明不局限于LED作为光源，而是还可以和作为光源的激光器乃至日光一起使用。例如，记录载体不局限于诸如CD盘、或者DVD盘之类的光记录载体。本发明可以被用于任何类型的记录载体。因此，读取设备也不局限于用于读取光记录载体的读取设备。本发明还可以用于汽车钥匙、信用卡、标识标记、和其中设备用户的标识起作用、而且这些设备包括一个用于存储将要被防止未授权拷贝的信息的区域的各种设备。
此外，本发明被认为是存在于各自和每个新颖的特征和/或各自和每个特征的组合中。
权利要求
1.一种具有用于存储信息的第一区域(3)、和第二区域(4)的记录载体(1)，第二区域包含一个集成电路(4′)，其特征在于用于传输附加信息的传输装置(11，15)和用于接收一个用于集成电路电源供应的电源信号的接收装置(10，12)被集成到集成电路中，接收装置包含一个光敏传感器，例如光电二极管(12)。
2.如权利要求1所述的记录载体，其特征在于接收装置(10，12)还适于接收附加信息。
3.如权利要求1或者2所述的记录载体，其特征在于集成电路(4′)是可非接触读取的。
4.如权利要求1、2或者3所述的记录载体，其特征在于集成电路(4′)包含用于产生一个以第一频率操作的第一通信信道的装置(12)，以及用于产生一个以第二频率操作的第二通信信道的装置(15)，该第一频率实质上不等于第二频率。
5.如权利要求1、2、3或者4所述的记录载体，其特征在于附加信息包含一个用于扰频和/或去扰频信息的密钥。
6.如权利要求5所述的记录载体，其特征在于集成电路包含一个在其中存储了附加信息的存储器。
7.如权利要求1所述的记录载体，其特征在于记录载体是一个预先记录的记录载体。
8.如权利要求4所述的记录载体，其特征在于第一频率在一个光频率范围内，而第二频率在一个射频范围内。
9.一种制造一个记录载体(1)的方法，该方法包含以下步骤a.接收信息；b.在记录载体(1)上提供信息；c.在记录载体(1)提供一个集成电路(4′)，该集成电路包含用于传输附加信息的传输装置(11，15)和用于接收一个用于集成电路电源供应的电源信号的接收装置(10，12)，该接收装置包含一个光敏传感器、例如光电二极管(12)。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于接收装置(10，12)还适于接收附加信息。
11.如权利要求9或者10所述的方法，其特征在于该方法进一步包含以下步骤d.在集成电路中提供附加信息。
12.一种用于保护在一个记录载体(1)上的信息的系统，该系统包含一个用于在记录载体上读取和/或写入信息的设备(6)，和记录载体(1)，该设备包含用于传输和接收附加信息的传输装置(7)和接收装置(16)，记录载体包含用于传输附加信息的传输装置(11，15)、和用于接收一个用于集成电路电源供应的电源信号的接收装置(10，12)，其特征在于记录载体的传输装置(11，15)和接收装置(10，12)被集成到一个集成电路(4′)中，而且记录载体中的接收装置(10，12)包含一个光敏传感器、例如光电二极管(12)。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于记录载体中的接收装置(10，12)还适于接收附加信息。
14.如权利要求12或者13所述的系统，其特征在于集成电路是可非接触读取的。
15.如权利要求12、13或者14所述的系统，其特征在于集成电路(4′)包含用于产生一个以第一频率操作的第一通信信道的装置(12)，以及用于产生一个以第二频率操作的第二通信信道的装置(15)，该第一频率实质上不等于第二频率。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于该设备包含一个光传输机、例如LED(7)，和一个无线电接收机(17)，而且集成电路(4′)包含一个光敏传感器、例如光电二极管(12)，和一个无线电传输机(11)。
17.如权利要求15或者16所述的系统，其特征在于第一通信信道适于集成电路的电源供应以及数据传输。
18.如权利要求12所述的系统，其特征在于附加信息包含一种用于安全防护通信信道的加密算法。
19.一种用于读取一个如权利要求1到8中任何一个所述的记录载体(1)的设备，其中设备(6)包含用于检测表示该信息的光学可读取信号的检测装置(42)，以及用于读取和接收保存在集成电路(4′)中的附加信息的接收装置(16)和传输装置(7)。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于该设备包含用于产生一个以第一频率操作的第一通信信道的装置(7)，以及用于产生一个以第二频率操作的第二通信信道的装置(16)，该第一频率实质上不等于第二频率。
21.如权利要求19或者20所述的设备，其特征在于设备包含用于在一个可记录的记录载体上提供光学可读取的信号的写入装置。
22.一种用于读取存在于在如权利要求1到8中任何一个所述的记录载体上的集成电路中的附加信息的设备，其特征在于该设备包含用于读取和接收保存在集成电路(4′)中的附加信息的接收装置(16)和传输装置(7)。
23.一种集成电路，包含用于传输附加信息的传输装置(11，15)，和用于接收一个用于集成电路电源供应的电源信号的接收装置(10，12)，该接收装置包含一个光敏传感器、例如光电二极管(12)。
24.如权利要求23所述的集成电路，其特征在于接收装置(10，12)还适于接收附加信息。
全文摘要
本发明涉及一种具有用于存储信息的第一区域(3)和包含一个集成电路(4′)的第二区域(4)的记录载体。这个集成电路包含用于传输附加信息的装置，和用于接收一个用于集成电路电源供应的信号的装置。接收装置包括一个光电二极管。在一个最佳实施例中，接收装置还适于接收附加信息。本发明还涉及一种制造一个记录载体的方法，一个用于读取该记录载体的设备，一个包含该设备、一个记录载体、和一个集成电路的系统。
文档编号G06F21/80GK1447970SQ01814436
公开日2003年10月8日 申请日期2001年8月13日 优先权日2000年8月24日
发明者J·A·H·M·卡尔曼, C·M·哈特 申请人:皇家菲利浦电子有限公司