使光学介质上的内容能够选择性回放的制作方法

专利名称：使光学介质上的内容能够选择性回放的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及特征允许系统，更具体而言，涉及用于选择性防止 未经授权使用诸如光学和电子装置的装置以及数据存储介质的方法。
背景技术：
用于防止未经授权使用某装置特征的系统在包括认证、防盗版和防复 制应用的各种需求应用中得到采用。这样的系统尤其可应用到数据存储介 质，在数据存储介质中，未经授权回放和复制数据存储介质内容比较普 遍。数据存储介质的示例包括但不限于紧密盘(CD)、数字视频盘 (DVD)、蓝光盘、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、安全数字 (SD)卡、硬盘、任意存取存储器(RAM)和互补金属氧化硅(CMOS) 存储器。这种数据存储介质经常在包括智能卡、桌上型计算机、摄像机、 CD和DVD播放器等的各种装置中采用。传统地，为了防止未授权使用装置，诸如播放盗版的CD或者DVD， 经常采用特定的封装。封装的体积通常较大，并且封装可以包含购买时使 其失效的无线射频识别标签(RFID) 。 RFID的失效还使报警触发功能失 效，而报警触发功能会在顾客离开诸如商店的商品出口时发出警报。遗憾地是，小偷会轻易注意到并除去该标签。而且，该封装和相关联 的RFID标签会增加制造成本，并即使在失效之后还会发出不需要的无线 射频。可选地，使CD或者DVD涂覆有特定的墨水，该墨水在暴露于氧时 逐渐变黑，最终使CD或者DVD不能播放或者可复制。遗憾地是，使用 该墨水或者色素限制了对该装置的合法使用。传统地，使用该墨水和色素 经常被限制到装置出租应用。而且，这种墨水和色素通常不能够防止一旦该盘被购买或者出租后该盘的内容被复制。 发明内容本发明的优选实施例实施用于选择性禁止未授权使用光盘的系统。在 具体的实施中，系统防止未授权播放和复制光盘。该系统包括通过光盘的 凹坑结构进行编码的第一组数据。读取系统包括读取激光器，并适于当第 一组数据暴露于读取系统时读取第一组数据。第一材料位于盘上或者盘 内，并响应于诸如超声的第一预定能量永久地改变对来自读取激光器的激 光的透明度。第二材料位于盘上或者盘内，并响应于诸如来自读取激光器 的能量的第二预定能量暂时改变对激光的透明度。第一材料和第二材料的 透明度的改变选择性地改变读取系统对第一组数据的可访问性。该系统还 包括基于读取系统对第一数据的可访问性可由读取系统执行的用于读取系 统能够或者不能够读取、播放和/或复制光盘的指令。第一材料可以在购买该盘时诸如通过产生第一预定能量的装置而启 动。盗版的光盘直到通过设计产生第一预定能量的特定设备才可工作。第 二材料可以被读取激光器充分地改变以使在诸如用户试图高速复制光盘时 光盘不能够工作或者锁定读取系统。第二材料可以被构造成使得第一材料 的透明度的改变不会在诸如光盘低速播放时使光盘不工作或者锁定读取系 统。第一组数据可以包括当光盘缺少第二材料时使光盘或者读取系统不工 作的指令。在图示的实施例中，该系统实施用于选择性能够播放或者复制来自数 据存储介质的内容的系统。该系统包括设置在数据存储介质上或者数据存 储介质中的第一材料。第二光学瞬态材料设置在数据存储介质上或者数据 存储介质中。第一机构釆用第一材料和第二材料以选择性禁止播放或者复 制该内容。因而，本发明实施例可以防止未授权播放和复制来自诸如CD-ROM 或者DVD的光盘的内容。这阻止了物理盗版光盘和阻止了复制和散布内 容而发生的内容盗版。使用第一和第二材料可以如下文更充分所论述分别 通过Dye System 351和Dye System 349来实施，并可以降低与传统的安全封装相关联的成本。


图1示出了用于选择性禁止未授权使用采用了两个能量灵敏材料的根 据本发明第一实施例的光盘的系统。图2示出了图l的光盘的横截面。图3示出了根据本发明第二实施例图1的系统的可选实施例，其在光 盘上的预定的位置采用能量灵敏材料。图4示出图3的光盘的横截面，其中将具有瞬态光学属性的能量灵敏材料选择性设置在光盘的凹坑上，由此影响凹坑被附随的读取器读取的方 式。图5示出了根据本发明第三实施例具有附随能量灵敏材料的光盘的横 截面，其中能量灵敏材料以预定的图案设置在光盘的凹坑和平面上。 图6示出了适用于图l-4的实施例的第一方法的流程图。 图7示出了适用于图l-4的实施例的第二方法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及于2006年4月26日提交的题为SYSTEM AND METHOD FOR SELECTIVELY ENABLING OR DISABLING AN OPTICAL DEVICE 的共同待审美国专利申请序号No. 11/410,478，在此处出于所有目的通过 引用来结合该专利，如同在本申请中对其全文进行了阐述。为了清楚起见，各种公知的部件(诸如计算机、电源、制盘设备、盘 驱动电动机等)已经在附图中省略了。但是，受到本教导的本领域技术人 员将知道实施哪个部件和如何实施这些部件以满足给定应用的需要。图1示出了根据本发明第一实施例用于选择性禁止未经授权使用光盘 12的系统10，其采用两种能量灵敏(energy-sensitive)材料14， 16。系统 IO还包括用于启动第一能量灵敏材料14的启动系统和用于读取盘12的螺 旋轨道22以选择性启动第二能量灵敏材料16的读取系统。为了图示目 的，第二能量灵敏材料16示出为围绕盘12的外部同心设置。在本具体实施例中，能量灵敏材料14， 16都设置在盘12的读取表面附近，这将下文更充分地进行描述。诸如光盘12的光盘的读取表面可以是读取系统的激光穿过以观测通过该光盘存储的数据的盘的表面。读取系统20还包括与盘驱动控制器24进行通信的读取激光器系统 22。盘驱动控制器24与授权软件26和盘锁定软件28通信，授权软件26 和盘锁定软件28在第一能量灵敏材料14己经被启动系统18启动时并且在 将盘12插入到读取系统20之后自动地装载到读取系统20的存储器30。 读取系统20可以在不脱离本发明的范围的情况下通过传统的盘播放器、 复制器和/或写入器来实施。驱动控制器24可以包括控制运算法则和附随的用于控制读取激光器 系统22的致动器。读取激光器系统18可以包括一个或者多个光学拾取 器、数字到模拟转换器(DAC)、放大器等。诸如读取系统20的盘读取 器可以是适于从盘存取信息的任何装置。因而，出于本发明的各种目的， 盘复制器和盘播放器还可以认为是盘读取器。光学盘12没有按比例示出，并包括螺旋轨道14，在轨道14上策略性 地形成凹坑以对在适合启动能量灵敏材料14， 16时可由读取系统20读取 的信息进行编码。读取激光器系统18产生读取激光束32，其反射离开轨 道34中所包括的图案化的凹坑和平面(land) 34。反射光的图案可以由读 取系统20或者附随的计算机采用来对通过凹坑和平面34进行编码的信息 进行解码。为了图示目的，光盘12示出还包括二进制位组截断区域 (burst cutting area) 36，其可以包括轨道22中包含了内容保护代码的部 分。代码可以是任何硬件或者软件的指令。处于此处论述的目的，凹坑可以表示在诸如盘12的光盘的层中的凹 部，从而对来自诸如激光束32的读取激光束的光吸收和/或破坏性干涉。 平面可以表示相同的层中对来自读取激光束的光进行发射的部分。实施光 盘的凹坑和平面的层可以由诸如铝的金属制成。诸如能量灵敏墨水、染料或者色素的能量灵敏材料可以是响应于施加 诸如光能、振动能量或者声能的能量而改变颜色或者透明度的属性的材 料。光能可以是电磁光谱在紫外线和无线射频之间(包括紫外线和无线射频)的部分内的任何能量。材料对某能量束的透射率可以是确定多少来自能量束的能量透射穿过 材料的材料属性。例如，透明材料具有高的透射率，而不透明或者反射材 料可以没有透射率或者具有经改变的透射率。光学装置可以是采用光能以根据需要起作用的任何装置或者介质。光 盘可以是采用来存储、提供和/或诸如响应于选择性施加诸如光能的电磁能 量而管理数据的任何光学装置。光盘可以采用诸如光能的电磁能量束，以 从光盘读取数据和/或者将数据写入光盘。光盘的示例包括但不限于数字视频盘(DVD)、紧密盘(CD) 、 CD可记录(CDR)介质、CD读/写 (CDRW)介质、蓝光盘、高密度(HD)盘、光学存储卡、信用卡、用 户识别模块(SIM)卡等。束产生装置可以是能够产生诸如超声波、红外 线或者激光能量束的能量束的任何装置。可以任何适合的物理效应在光学介质上存储数据，并可以以任何数据 形式来组织。例如，传统的DVD使用凹坑和平面的物理结构来产生转化 成数据的可读取效应。该数据根据DVD格式/标识许可公司公布的标准来 组织。应该清楚的是，可以采用表示介质中的信息的任何适合的方式和该 信息的任何希望的格式。介质可以是任何形状(例如不必为盘形)，并且 从介质读取数据的各种方法也是可行的。例如，可以使用多束、全息图形 方法等。可以使用各种类型的能量来读取或者产生材料的变化。例如，可 以采用电磁、声、振动等类型的能量。防盗系统可以是任何设备。软件、硬件、能量束、指令或者能够禁止 盗版或者以其它方式旨在减小、禁止或者防止对任何属性的盗版的组合。在操作中，启动系统18产生启动能量束38。根据第一能量灵敏材料 14的类型选择启动能量束38的特性。在起初的不透明状态下，第一能量 灵敏材料14足够厚来阻挡或者干涉读取激光束32，以防止读取系统20读 取光盘12。当第一能量灵敏材料14在透明状态下时，读取激光束32可以 足够穿透第一能量灵敏材料14以使读取系统20能够读取轨道22。读取系 统20可以通过CD-ROM驱动器、DVD播放器等来实施。在实践中，启动 系统18采用启动能量束38以根据需要选择性改变第一能量灵敏材料14的透明度以启动光盘12。用户可以控制启动系统18。可选地，启动系统18是被自动控制的。例如，用户可以在购买时通过启动系统18启动光盘12。可选地，启动系 统18可以被诸如现金出纳机的另一装置在商品出口处响应于支付光盘12 而被自动地控制。根据用来实施能量敏感材料14的材料的类型来选择启动能量束38的 特性。例如，第一能量灵敏材料14可以响应于某个波长或者强度的光而 被启动(即，变白)或者变透明。启动系统18产生具有足以启动第一能 量灵敏材料14的所需波长和/或者强度特性的启动能量束38。第一能量灵敏材料14可以在不脱离本发明的范围的情况下容易地通 过各种类型的染料、墨水或者色素(诸如，含氮的墨水，或者来自Veriloc LLC (Uniloc USA和Verification Technologies, Inc.之间的合资企业)的 Dye 351族产品)来实施。其它适合材料包括易于获得的CD-R和DVD-R 记录染料，包括青色素和酞菁含氮染料，这些材料除了对在特定的波长和 强度下的光学性能降低反应之外还对紫外线性能降低反应。第一能量灵敏材料14和第二能量灵敏材料16可以通过一个或者多个 公知的技术(诸如旋转涂覆、溅色涂覆、光罩法等)沉积在光盘12上。 受到本技术教导的本领域技术人员可以在没有不适当的实验的情况下确定 适合的技术以满足给定应用的需要。第一能量灵敏材料14位于光盘12的读取表面附近，并通过在启动系 统18启动光盘12之前阻止播放、复制或者以其它方式读取来自光盘12的 内容而用作防偷窃机构。在启动系统18启动第一能量灵敏材料14之后， 第二能量灵敏材料16可以暴露到读取系统20的读取激光束32。出于本论 述的目的，诸如读取系统20的盘读取器可以是能够存取来自诸如光盘12 的盘的信息。因而，盘复制器和盘播放器也是盘读取器。在本具体实施例中，第二感光材料16用作防复制材料(即，防止光 盘12被复制的材料)，这将在下文更充分地描述。可选地，第二感光材 料16还可以用作防播放或者防读取材料，用于防止当盘12未被认证时播 放或者读取来自盘12的某些内容。第二能量灵敏材料16是感光材料。出于本论述的目的，感光材料可 以是具有诸如透明度、反射率或者不透明度并响应于施加预定的光能而变 化的属性的材料。例如，在本具体实施例中，由启动束38表示的光能将 第一感光材料从非透明或者不透明改变到透明。如果该能量被吸收或者以 其它的方式被阻止通过材料或者阻止从该材料反射，则材料可以说是对某 种能量(诸如撞击材料的具有某波长的光能)不透明或者非透明。如果光 能在没有被基本发射、吸收的情况下通过材料，则材料可以说对光能透 明。第二能量灵敏材料16是光学瞬态材料。出于本论述的目的，光学瞬态材料包括具有能够被触发(例如，被能量)瞬态变化的光学属性(例 如，透明度、反射率、折射率、不透明度和吸收率等)的任何材料。类似 地，瞬态光学属性可以是瞬态变化的任何光学属性。在示例性操作情况下，在第一材料14被启动系统18启动之后(诸如 在购买光盘12时)，用户将光盘12插入读取系统20中。存储在二进制位 组截断区域36上的授权软件和盘锁定软件自动地装载到读取系统20的存 储器30中。可选地，读取系统20被指令运行来自光盘12的授权软件26 和盘锁定软件28。出于本论述的目的，授权软件或者授权代码可以是由计算机或者诸如 盘驱动控制器24中的处理器的其它处理器执行的任何代码，当数据存储 介质插入到装置中，或者可以靠近诸如读取系统20的读取系统，设计成 读取数据装置介质。盘锁定软件或者代码可以是可以防止读取器读取数据 存储介质的任何代码。授权软件26然后诸如通过盘驱动控制器24所包括的处理器由读取系 统20执行。授权软件26包括使读取系统20试图从盘12与第二能量灵敏 材料16相对应或者与其相邻的部分读取数据。授权软件26可以使读取系 统20试图多次读取轨道22在第二能量灵敏材料16下方的部分。在一定次 数的读取努力之后，读取激光束32使第二能量灵敏材料16变白，由此将 轨道中不同的数据暴露在第二能量灵敏材料16之下。授权软件26然后观 测读取系统20在不同读取努力中所获得的结果的变化。如果结果变化与从认证盘的预期的一致，则授权软件26认为盘12是经过认证的。属于认证盘预期的信息可以存储在授权软件26中。可选地，此信息可以以通过 第二材料16形成的图案存储。如果授权软件26没有观测到从试图读取与第二能量灵敏材料16的相 对应的盘区域的结果的适合的变化，则光盘认为是未认证的。授权软件26 然后可以造成盘12的预定运动，或者读取激光束32或者可以造成由盘锁 定软件28所检测的另一动作。盘锁定软件28然后锁定盘12，由此防止未 授权地播放或者复制来自未认证的盘12的内容。授权软件26可以包括供读取系统20在文件之间跳越的指令。指令可 以设置用于特定的头部运动或者由于存在指令和第二能量灵敏材料16驱 动速度的变化。如果没有检测到预定位置处的适合运动，则盘锁定软件28 可以包括期望该运动并锁定读取系统20的代码。当用户试图复制认证盘时，在复制操作过程中发生盘旋转速率较高， 这会导致第二能量灵敏材料16以预定的方法变化。这种变化可以暴露触 发盘锁定软件28的附加的授权代码，由此防止以高速对盘12进行复制。 即使低速对盘进行复制，对盘的复制在光盘12的特定位置处没有第二能 量灵敏材料16的情况下结果不能播放。所需的授权软件26和盘锁定软件28可以由受到本教导的本领域技术 人员在不需要适合的实验的情况下研发。例如，技术人员可以在不脱离本 发明的范围的情况下采用预先存在的盘锁定软件。因而，当盘12没有首先被启动时系统20可以禁止播放来自盘12的内 容；可以防止以高速对来自光盘12的内容仅需里复制；并且可以防止播 放或者复制未认证的光盘。这样的能力通过策略性地使用第一材料14和 第二材料15并组合授权软件26和盘锁定软件28而实现。可以在不脱离本发明范围的情况下省略系统10的这些部件中的一个 或者多个。例如，在可选的实施例中，省略授权软件26和盘锁定软件 28。而且，第一能量灵敏材料14用第二能量灵敏材料16替换，然后将其 覆盖光盘12的读取表面。在此实施例中，第二能量灵敏材料16是透光 的，并且在足够数量的光子在给定的时间段内撞击材料的给定区域时从透明改变为不透明。选择第二能量灵敏材料16变成不透明的速率，使得以 低速(诸如IX速度)读取盘12不会使第二能量灵敏材料16变成不透明。然而，以高速读取光盘12将使来自读取激光束32的足够的光子撞击 第二能量灵敏材料16，由此使其变黑，由此防止以高速对光盘12进行复 帝ij，但是能够以低速对盘进行播放。可以采用附加的机构来防止以低速对 光盘12进行复制。此可选的实施例容易适用于各种应用，例如暂时播放应用。例如，可 以调节第二能量灵敏材料16，使得在第二能量灵敏材料16暂时变化之前 在给定的时间间隔期间仅仅以预定数量的次数对光盘进行播放来禁止对光 盘进一步播放。因而，能量灵敏材料16本身可以适于允许预定数量的连续播放。可 选地，能量灵敏材料16诸如由于连续重复播放而引起的变化可以使盘软 件的启动，从而进一步不能够播放附随的光盘。第一能量灵敏材料14可以在不脱离本发明的范围的情况下用另一类 型对光能不灵敏的材料替换。例如，第一能量灵敏材料14可以是另一类 型的能量灵敏材料，诸如对超声或者另一类型的能量灵敏的材料、能量灵 敏材料可以是具有响应于施加预定的能量而变化的属性的任何材料。尽管本实施例采用了感光材料14， 16，代替感光材料或者附加于感光 材料，在不脱离本发明范围的情况下在各种实施例中还可以采用其它类型 的能量灵敏材料。例如，某种墨水或者染料可以响应于非光能的能量，诸 如振动能量和/或者超声。此外，尽管将感光材料14， 16描述为非透明或者透明，但是其它的 变化也是可行的，诸如半非透明和足以使读取系统20读取光盘12的透 明。可选地， 一个或者多个感光材料14， 16可以局部反射，或者可以具 有这样的特定材料，当没有启动该材料时，该材料使读取激光系统20在 读取轨道22不工作。图2示出了图1的系统10的光盘12的横截面。在此实施例中，第一 能量灵敏材料14与第二能量灵敏材料16重叠。材料14， 16都涂覆在读取 激光束38所经过的透明聚碳酸酯层50的表面上。光盘12示出包括读取表面60、透明聚碳酸酯层50、具有凹坑和平面34并位于透明层50上的金属层62、和可以由各种材料(诸如丙烯酸或者 其它盘漆)的制成的背衬层64。除了由能量灵敏材料14， 16形成的层之 外，还可以将一个或者多个保护层(诸如漆层)加到读取表面60。在操作中，启动系统18将启动能量束38施加到光盘12，由此通过使 得第一能量灵敏材料14从非透明变成透明而启动该材料14。随后，读取 系统20采用读取激光器20以试图读取凹坑和平面34 (其示出包括单独的 凹坑52和平面54)。如果读取激光束38在某个期间撞击第二能量灵敏材料16或者以给定 的间隔撞击材料16达某个次数，第二能量灵敏材料16变成透明，使得读 取系统20能够通过反射束56读取凹坑和平面34。可以认为当诸如读取系统20的盘驱动器以第一速率读取光盘12时， 第二能量灵敏材料16具有第一光学特性(诸如不透明度)。当由读取系 统20 (即盘)以第二速率读取光盘12时，第二能量灵敏材料16具有第二 光学特性(诸如透明性)。可以认为授权软件26和盘锁定软件28包括一个或者多个基于第一光 学特性或者第二光学特性禁止从光盘12读取数据的指令。采用能量灵敏材料14， 16以选择性影响怎样读取或者复制光盘12。 例如，为了认证该盘，读取系统20可以试图读取凹坑和平面，以期望在 第一次努力中没有检测到凹坑和平面34。读取系统20可以试图多次读取 凹坑和平面34，直到第二能量灵敏材料16变成透明，从而露出凹坑和平 面34。随后，装载到读取系统20的授权软件基于盘12的行为或者盘的行 为和所得到的在凹坑和平面34中编码的源数据(underlying data)来确认 盘12被认证。第二能量灵敏材料16然后在光盘12已经被认证之后返回到原始状 态。这使得光盘12能够再被认证。图3示出了根据本发明第二实施例图1的系统10的可选的实施例 70，其在盘72的预定位置处采用能量灵敏材料76。不同于图1的光盘 12，图3的光盘72没有第一能量灵敏材料14，而是包括替代的能量灵敏材料76。而且，能量灵敏材料76位于盘72上的不同位置处。此外，代替被结合在盘72的读取表面附近，能量灵敏材料76设置在 盘72的透明部分78之后的凹坑和平面上或者凹坑和平面附近，这将在下 文更充分地论述。图1的授权软件26用图3的认证和锁定软件80替换。 认证和锁定软件80自动地从盘72装载，并在盘72插入读取系统20时被 读取系统20运行。认证和锁定软件80的功能类似于图1的授权软件26和盘锁定软件 28，仅仅有一些不同。认证和锁定软件80适于读取不同的与能量灵敏材 料76的位置相对应的位置。而且，软件80适于读取能量灵敏材料76本身 的图案；轨道22和附随的图案化能量灵敏材料76组合得到的图案；和当 能量灵敏材料76变透明时轨道22中的源数据。各种图案可以表示不同类 型的信息。因而，盘72的一个区域可以包含不同类型的信息，其中一些 信息存储或者保持在能量灵敏材料的图案中和/或者在能量灵敏材料76所 具有的属性中。例如，能量灵敏材料76可以包括各种瞬态光学属性不同 的子区域。可以将这些属性中的差异进行图案化以产生所需的信息。在一个操作情况下，能量灵敏材料76构造成当读取系统20起初读取 时产生错误，并在对与能量灵敏材料相对应的区域进行预定次数的读取之 后提供有效数据。从错误状态到有效状态的过渡可以被认证和锁定软件80 使用来认证盘72。可选地，从与能量灵敏材料76对应的区域读取的数据 可以起初有效，然后过渡到无效，或者数据可以起初有效然后过渡到另一 组有效数据。可以调节这些过渡以满足给定应用的需要。出于本论述的目的，术语认证意思是验证信息。例如，当认证诸如盘 72的盘时，系统70验证信息，诸如由于在盘72上设置预定的能量灵敏材 料76而受影响的信息。此信息向认证和锁定软件80指示盘72是否是授权 盘。如果盘72被授权(即认证)，认证和锁定软件80允许读取系统20播 放盘72，但是不允许复制盘72。可选地，认证和锁定软件80取决于能量 灵敏材料76的行为和与能量灵敏材料76相对应的区域的关联的数据来选 择性使非播放或者复制的其它特征和功能能够实现或者不能实现。授权代码(诸如认证和锁定软件80)可以包括用于使读取系统20的读取激光32从光盘72的预定区域76区域(材料76将要设置在光盘72上 或者在光盘72中)，并当该材料设置在光盘72上或者光盘72中的预定区 域时提供第一信号，并当该材料没有设置在光盘72上或者光盘72中的预 定区域时提供第二信号。读取系统20的控制器24适于使读取系统20具有第一行为(诸如，能 够响应于第一信号而播放光盘72)，和第二行为(诸如响应于第二信号阻 止播放光盘72)。第一行为可以包括在存储在光盘72的文件之间跳读或者以预定的速 率在光盘72上旋转的读取激光32。认证和锁定软件80所包括的盘锁定代 码可以包括响应于对第二行为的检测锁定光盘72的指令。当阻止附随的 读取系统读取光盘时可以说光盘被锁定。光学瞬态能量灵敏材料可以包括其中编码的信息。在一个实施例中， 该信息适于使盘读取系统20 (其可以用作盘播放器和/或者复制器)能够 播放来自光盘的内容和阻止复制来自光盘72的内容。系统70可以认为是用于选择性能够读取、播放或者复制光盘72的系 统。在此情况下，系统70包括用于观测光盘72上或者光盘72中的预定区 域76以验证某个材料76的存在并响应于此提供信号的第一机构20， 30。 第二机构响应于该信号选择性阻止读取、播放或者复制该光盘。认证和锁定软件80还可以包括一个或者多个指令，其用于当认证和 锁定软件80判定该光盘没有认证时，限制使用存储在光盘72上或者光盘 72中的数据的一个或者多个部分。用于限制使用的指令可以包括用于阻止对数据的一个或者多个部分进行复制或者播放的指令。能量灵敏材料76可以通过从Veriloc LLC (Uniloc USA和Verificatoin Technologiea, Inc.之间的合资企业)购买的Dye System 349 family产品中 一个来实施。适合的Dye System 349染料可以由以下制成，例如1. 将以下成分混合，并搁置一夜36.4羟基甲基丙烯酸乙酯 (HEMA)或者聚甲基丙烯酸甲酯异丁烯酸酯(PMMA) ， 230ml的含甲氧基的丙醇，7.5克的Bis Tris和3.75克的亚甲基蓝染料；2. 对得到的混合物通过1.5mm的真空过滤进行预过滤；并且3.用Durapore 0.22pm过滤器顶部上的夹持系统1.5mm过滤器对得到 的混合物进行过滤。应该清楚的是，可以对以上步骤进行修改，可以将歩骤加到这些步 骤，或者从这些步骤中减去步骤，并且还可以产生适合的材料。尽管图3的盘72示出没有第一能量灵敏材料和附随的启动系统，但 是在不脱离本发明范围的情况下图3的实施例可以包括它们。图4示出图3的光盘70的横截面，其中，将具有瞬态光学属性的能量 灵敏材料选择性地设置在盘70的凹坑上方，由此影响附随的读取系统读 取盘凹坑和平面34的方式。光学瞬态能量灵敏材料76通过溅射涂覆沉积在透明的聚碳酸酯层50 上，聚碳酸酯层50已经被图案化以具有凹坑和平面34。随后，将材料层 72沉积、涂覆或者以其它的方式扩散在能量灵敏材料76上。接着，保护 漆64 (诸如，丙烯酸漆)涂到金属层62的上面。在操作中，来自读取系统的读取激光束38使光学瞬态能量灵敏材料 76的透明度或者另一光学属性暂时变化。这些暂时变化被从盘72自动装 载到读取系统20的软件利用以对盘72进行认证和使某功能(诸如可播放 性)选择性能够实现或者不能够实现。尽管此处所论述的实施例主要用来选择性能够播放盘的内容和不能复 制盘的内容，其它实施例也是可行的。例如，可以在不脱离本发明范围的 情况下采用此处公开的原理来控制其它功能，诸如此处在盘72上的软件 的功能。光学瞬态能量灵敏材料76在本实施例中起初是非透明的，然后响应 于预定地暴露于读取激光38而变成暂时透明。然而，光学瞬态能量灵敏 材料76可以在不脱离本发明的范围的情况下起初为透明，然后随着一定 程度上暴露于读取激光束38而暂时变得不透明。而且，图1-2和图3-4的实施例可以在不脱离本发明范围的情况下以 各种方法来组合。例如，在一些应用中，光学瞬态材料76可以位于盘72 的输入表面60，并且图1的第一能量灵敏材料14可以定位成与金属层62 相邻。图5示出了根据本发明第三实施例第三光盘92的横截面，其中附随的光学瞬态能量灵敏材料96以预定的图案设置在第三光盘92的凹坑和平 面34上。第三盘92包括第一能量灵敏材料14，其旋转涂覆在透明的聚碳酸酯 材料50的与金属层62相对的一侧上。启动系统18采用附随能量束38以 启动第一能量灵敏材料14，将材料14从起初非透明状态过渡到透明状 态。在盘92启动之后，读取系统20可以采用读取激光束38以试图读取凹 坑和平面34。然而，策略性定位的光学瞬态能量灵敏材料96的存在使读 取系统20起初读取第一组数据，随后在光学瞬态能量灵敏材料96变白 (即，被读取激光器38变成透明)之后读取第二组数据。当读取第一组 数据时，能量灵敏材料96的不透明度可以使平面作为凹坑出现在读取系 统20中。可选地，光学瞬态能量灵敏材料96是起初使凹坑作为平面出现 的紫铜色的反射材料。由读取系统20从盘92的相同区域以不同次数读取的数据的差异被装 载到读取系统20的软件利用以便于盘认证、可播放性等。在制造盘92过程中可以应用选择性沉积的光学瞬态材料96。可以采 用使用光阻或者其它技术的传统光罩处理来沉积光学瞬态材料96。光学瞬态能量灵敏材料96所具有的图案可以影响通过凹坑和平面结 构34形成的源数据被读取的方式的变化。源数据可以表示软件。在此情 况下，当预定量和/或类型的能量施加到材料96时，策略性地使用光学瞬 态能量灵敏材料96导致从盘92读取的软件的暂时变化。在本实施例中， 导致软件的暂时变化的预定量和/或类型的能量由读取激光束38提供。因 而，材料96具有可以用来随时间改变对凹坑或者平面的读取属性。附加信息可以存储在选择性地布置能量灵敏材料96所得到的图案 中，并且一般不能够被盘复制器复制到第二盘，盘复制器适于仅仅通过读 取和复制光盘的凹坑和平面来复制数据。注意，在本发明的各种实施例中可以在施加最终的漆保护涂层之前依 次以旋转涂覆施加，各种能量灵敏材料(诸如材料14和96)。可以在旋转涂覆中一起施加这些材料；可以在金属层62之前溅射涂覆和施加这些材料；在外漆涂层之前溅射涂覆和施加这些材料；在金属化过程中溅射涂 覆和施加这些材料；用光罩进行溅射涂覆以策略性定位这些材料；通过光 罩将这些材料布置在导入区(lead-in area)和/或者盘二进制位组截断区域 等。本领域的技术人员将知道在哪里和如何应用这些材料以满足给定应用 的需要。受到本教导的本领域技术人员可以易于在没有不适合的实验的情况下 制造或者定购已制造的此处公开的各种实施例。图6示出了适用于图1-4的实施例的第一方法100的流程图。方法 100包括第一步骤102，其中光盘插入光盘驱动器中。在第二步骤104中，光盘所包括的代码自动引导盘驱动器读取光盘上 的预定位置，由此获得第一结果。位置可以是例如与图3的光学瞬态能量 灵敏材料76相对应的位置。在第三步骤106中，代码引导光盘一次或者更多附加次数读取预定位 置，此后该区域在读取时产生第二结果。第四步骤108包括将第一结果和第二结果，并响应于此提供信号。代 码采用该信号以选择性使得盘的某种用途或者功能能够实施或者不能够实 施例。出于本论述的目的，术语盘的"功能"可以是与盘关联的任何能力 或者特征。功能性示例包括播放和复制能力和特征和由盘所包括的软件功 能所提供的能力。图7示出了适用于图l-4实施例的第二方法120的流程图。第二方法 120包括第一步骤122，其中通过光盘的凹坑结构对第一组数据进行编 码。可以采用读取系统的读取激光以试图读取第一组数据。在第二歩骤126中，第二材料定位在盘上或者盘内。第二材料响应于 第二预定能量(诸如预定频率和持续时间的超声或者激光)暂时改变透明 度。在第三步骤126，第二材料定位在盘上或者盘内。第二材料响应于第 二预定的能量(诸如特定持续时间和/或者频率的来自读取激光器的光)暂 时变化透明度。第二材料透明度的变化影响读取系统对第一组数据的可访问性。第四步骤128包括基于读取系统对第一组数据的可访问性来执行用于使与光盘相关联的预定的功能能够实施或者不能实施的代码。图6和图7的方法100， 120的各种步骤可以在不脱离本发明范围的情 况下互换或者省略。例如，图7的方法120的第二步骤124可以在一些实 施中省略。尽管此处的实施例的论述主要是关于用于影响光盘的功能性(诸如可 播放性)的系统，但是本发明不限于此。例如，本发明的实施例可以在不 脱离本发明范围的情况下适于其它类型的存储介质。 一般，附加材料可以 添加到实质上任何电子或者光学数据存储介质，以选择性影响根据本发明 实施例的存储介质的功能。出于论述的目的，数据存储介质可以是能够存 储信息的任何介质、材料或者装置。取决于为本发明实施例选择的材料，光启动可以是永久的和不可逆 的。在一些应用中，优选不可逆的墨水，但是在其它应用中(诸如租赁应 用)，可以优选可逆墨水。 一些墨水或者材料的透明度可以通过施加预定 的能量而可逆。用于诸如通过使材料对特定频率的电磁能量透明或者不透明来启动适 合的染料、色素或者其它材料的准确的方法一般是特定应用的。启动可以 通过外部来源(诸如外部光源、振动系统、超声系统等)来实施。 一般， 所需材料启动时间也是特定应用的。然而，在此处公开的实施例中，启动 时间一般小于一分钟。本发明的各种实施例可以为各种光学产品(诸如CD和DVD)的制造 商提供重要的能力和特征。这种能力和特征可以包括在销售点处简单和可 靠的一次启动；暴露于二十四小时直接的阳光将不启动光学装置；启动时 间不小于一分钟；同时启动多个光学装置(诸如堆叠或者分层的盘)；通 过产品封装启动，包括产品箱；可以以最有效的成本来实施；可以难以进 行反向工程并且可以不恶化附随的光学装置的长期性能。本领域的技术人员在没有不适当的实验的情况下构造适合的材料和相 关联的以选择性改变材料的化学性质来影响透明度。用于引起材料化学性质的变化的传统系统可以在不脱离本发明范围的情况下适用于本发明的实 施例。尽管对此处公开的一些实施例的论述主要是关于一次启动、暂时启动 和对光盘进行认证以防止或者阻止对光盘或者其它装置盗版或者其它未授 权使用，本发明不限于此。例如，可以采用不同材料或者其组合以使得对 于给定的能量灵敏层能够进行多状态变化，由此允许对光学装置或者其它 数据存储介质进行多个启动和关闭。多个启动和关闭可以在出租应用或者 采样应用(诸如电影出租或者音乐采样)中尤其重要，在出租应用或者采样应用中光学装置可以需要重复的启动和关闭。尽管本发明一些实施例的论述是关于用于禁止对光盘盗版或者未授权复制相关内容的系统和方法，其它使用和特征也是可行的。此处论述的各 种实施例对本发明仅仅是图示性的而不是限制性。例如，可以采用根据本 教导的能量灵敏材料来防止对此处在磁盘或者其它类型的数据存储介质上 的内容进行版权侵权。尽管本发明的处理可以设置为单个实体(诸如在诸如读取系统20的 单个机器上执行的软件)，这种软件可以易于在多个机器上执行。即，给 定的软件程序可以有多个情况，单个程序可以在两个或者更多个处理器上 在分配的处理环境中执行，单个程序的各部分可以在不同的物理机器上执 行等。在此处的描述中，提供了许多具体的细节(诸如各部件和/各方法的示 例)以提供对本发明各实施例的彻底的理解。然而，相关技术领域中技术 人员将认识到在没有一个或者多个具体细节的情况下，或者在具有其它设 备、系统、组件、方法、部件、材料、部分和/或等的情况下能够实施例本 发明的实施例。在其它情况下，公知的结构、材料或者操作没有详细地具 体示出以避免使本发明的实施例的各个方面不清楚。出于本发明各实施例的目的，"机器可读介质"或者"计算机可读介 质"可以是可以包含、存储、通信、传播或者运输被指令执行系统、设 备、系统或者装置使用或者与其连接的程序的任何介质。计算机可读介质 可以以示例的方式而不是限制的方式为电子、磁性、光学、电磁、红外线或者半导体系统、设备、系统、装置、传播介质或者计算机存储器。"处理器"或者"处理"包括处理数据、信号或者其它信息的任何 人、硬件和/或软件系统、机构或者部件。处理器可以包括具有通用的中央 处理单元、多处理单元、用于实现功能的专用电路系统或者其它系统。处 理不必限制到地理位置，或者具有暂时的限制。例如，处理器可以执行 "实时"、"离线"、"批处理模式"等来执行其功能。处理的各部分可 以在不同时间和不同位置由不同(或者相同)的处理系统来执行。计算机 可以是与存储器通信的任何处理器。在整个说明书中对"一个实施例"、"实施例"或者"特定实施例" 的参照意思是与该实施例相关联描述的特定特征、结构或者特性包括在本 发明的至少一个实施例，而不必包括在所有实施例中。因而，短语"在一 个实施例中"、"在实施例中"或者"在具体的实施例中"出现在整个说 明书中的各个位置未必是指相同的实施例。而且，本发明的任何特定实施 例的特定特征、结构或者特性可以以任何适合的方式与一个或者多个其它 实施例组合。要理解到，此处描述和图示的本发明的实施例根据此处的教 导进行其它变化和修改是可行的，并被认为是本发明的精神和范围的一部 分。此外，附图/图中任何信号箭头应该理解到示例性而不是限制性，除非 做了具体的注解。而且，此处所用的术语"或者"意在表示"和/或者"， 除非以其它方式做了说明。在预见术语使分开或者组合的能力不清楚的情 况下，要注意考虑各部件或者各步骤的组合。如在此处的说明书和之后的整个权利要求书中使用，"一"、"该" 和"这"包括多个参照，除非上下文清楚地另有所指。而且，如在此处的 说明书和之后的整个权利要求书中使用，"在......中"的意思包括"在......中"和"在......上"，除非上下文清楚地另有所指。本发明的图示实施例的前述描述包括在摘要、本发明的技术领域、名 称或者发明内容中所描述的，并不意在详尽的或者将本发明限制在此处公 开的精确的形式。尽管此处仅仅出于图示目的描述了本发明的具体的实施 例或者示例，如相关现有技术领域中的技术人员将认识或者理解到，各种等同的修改在本发明的精神和范围内是可行的。如所指出，可以根据对本 发明的图示实施例的前述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改包 括在本发明的精神和范围内。因而，尽管此处己经参照本发明的具体实施例描述了本发明，但是在 前述公开也意在包括一定范围的修改、各种变化和替换，并且将理解到一 些情况下，可以在不脱离所阐述的本发明的范围和精神的情况下不相应地 使用其它特征来采用本发明各实施例的一些特征。因而，可以进行许多修 改以将具体的情况或者材料适用于本发明的必要的范围和精神。本发明意 在不被限制到在之后的权利要求书中所使用的术语和/或者限制到作为执行 本发明可想到的最佳方式所公开的具体实施例，但是本发明将包括任何和 所有落在权利要求的范围内的实施例和等同物。本发明主张于2005年8月24日提交的题为ANTI-SHRINK-COPY PROTECTION PRODUCT的美国临时专利申请序号No. 60/711,178的优先 权，该专利通过引用包含于此，如同出于所有目的其全文在本申请中得到 阐述。
权利要求
1.一种用于禁止未授权使用光盘的系统，所述系统包括通过所述光盘的凹坑结构编码的第一数据；适于通过使用至少一束激光读取所述第一数据的读取系统；第一材料，其位于所述盘上或者位于所述盘内，其中，所述第一材料适于响应于第一预定能量改变对激光的透射率；第二材料，其位于所述盘上或者位于所述盘内，其中，所述第二材料适于响应于第二预定能量暂时改变对激光的透射率，其中，所述第一材料和所述第二材料的透射率的变化选择性地改变所述读取系统对所述第一数据的可访问性；以及指令，用于基于所述读取系统对所述第一数据的所述可访问性而使与所述光盘相关联的预定功能能够实现或者不能实现。
2. 根据权利要求1所述的系统，还包括用于在所述激光改变所述第二材料的透射率之前将所述第一预定能量 施加到所述第一材料的第一装置。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一材料适于响应于所述 第一预定能量永久地改变透明度。
4. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一预定能量包括超声。
5. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二预定能量包括来自盘 读取器的读取激光的光能。
6. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述预定功能包括播放来自 所述光盘的内容。
7. 根据权利要求1所述的系统，其中，所述预定功能包括复制来自 所述光盘的内容。
8. —种用于选择性禁止或者允许使用数据存储介质的系统，所述系统 包括与所述数据存储介质相邻的材料，所述材料的特征在于响应于一定能第一材料，其位于所述盘上或者位于所述盘内， 适于响应于第一预定能量改变对激光的透射率；第二材料，其位于所述盘上或者位于所述盘内， 适于响应于第二预定能量暂时改变对激光的透射率，量的施加而从第一状态暂时改变到第二状态的属性； 通过所述数据存储介质存储的数据；以及用于基于所述材料的所述属性选择性影响所述数据的读取的第一装置。
9. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述材料位于所述数据存储介 质上。
10. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述材料接近所述数据存储 介质。
11. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述材料处在所述数据存储 介质内。
12. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述数据存储介质包括光
13. 根据权利要求12所述的系统，其中，当盘驱动器以第一速率读取 所述光盘时所述材料显示第一光学特性，并且其中当所述盘驱动器以第二 速率读取所述光盘时所述材料显示第二光学特性。
14. 根据权利要求13所述的系统，其中所述第一装置包括 一个或者多个指令，所述指令基于所述第一光学特性或者所述第二光学特性禁止从所述光盘读取数据。
15. 根据权利要求14所述的系统，其中，所述第一光学特性是不透明 度，并且所述第二光学特性是透明度。
16. 根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一装置包括授权代码。
17. 根据权利要求16所述的系统，其中所述授权代码包括指令，其用于使得读取系统的读取激光从所述光盘的待将所述材料设 置在其上或其中的预定区域进行读取，并当所述材料于所述预定区域处设 置在所述光盘上或者所述光盘中时提供第一信号，并且当所述材料未于所 述预定区域处设置在所述光盘上或者所述光盘中时提供第二信号。
18. 根据权利要求17所述的系统，其中，所述读取系统的控制器适于 使所述读取系统响应于所述第一信号而显示第一行为，响应于所述第二信号显示第二行为。
19. 根据权利要求18所述的系统，其中，所述第一行为包括所述读 取激光在存储在所述光盘上的文件之间跳读。
20. 根据权利要求18所述的系统，其中，所述第一行为包括 与预定的速率旋转所述光盘。
21. 根据权利要求18所述的系统，还包括 盘锁定代码，其适于响应于所述第二行为来锁定所述光盘。
22. —种用于选择性能够播放或者复制来自数据存储介质的内容的系统，所述系统包括第一材料，其设置在所述数据存储介质上或者在所述数据存储介质中；第二光学瞬态材料，其设置在所述数据存储介质上或者所述数据存储介质中；以及第一装置，用于采用所述第一材料和所述第二材料以选择性禁止播放 或者复制所述内容。
23. —种用于选择性能够读取、播放或者复制光盘的系统，所述系统包括第一装置，其用于观测所述光盘上或者所述光盘中的预定区域以验证特定材料的存在，并响应于此提供信号；以及第二装置，其用于响应于所述信号而选择性防止读取、播放或者复制 所述光盘。
24. 根据权利要求23所述的系统，其中，所述特定材料包括 显示在施加预定能量之后变化的瞬态光学属性的材料。
25. 根据权利要求24所述的系统，其中，所述预定能量包括施加到所述材料的激光。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述瞬态光学属性的变化影 响对通过所述光盘存储的数据的可读性或者可播放性。
27. —种用于选择性能够实现光盘的特定用途的方法，所述方法包括自动采用来自光盘的特定代码以引导附随光盘驱动器读取所述光盘上的预定位置，并获得第一结果；在预定延迟之后引导所述光盘驱动器读取所述预定位置一个或者多次，由此产生第二结果；将所述第一结果与所述第二结果进行比较，并响应于此提供信号；并且基于所述信号能够实现对所述光盘的所述特定用途。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中，所述特定用途包括 播放或者复制存储在所述光盘中或者所述光盘上的内容。
29. —种用于选择性禁止或者允许使用数据存储介质的系统，所述系 统包括第一材料，其位于所述数据存储介质中或者所述数据存储介质上，所述第一材料适于暂时改变读取系统读取光盘中的凹坑的方式；以及第一机构，其响应于所述改变，并适于选择性影响对通过所述数据存 储介质存储的数据的播放和/或者复制。
30. 根据权利要求29所述的系统，其中，所述数据存储介质包括光為:o
31. 根据权利要求30所述的系统，其中，所述第一材料包括；光学瞬 态材料。
32. —种光盘，其可以使用预定的时间段，所述光盘包括 通过所述光盘中的凹坑存储的数据；以及选择性设置在所述光盘上或者所述光盘中的材料，所述材料具有响应 于来自与所述读取系统关联的读取激光的预定照射量而从第一状态暂时改 变到第二状态的属性。
33. —种光盘，包括第一材料，其设置在所述盘上或者所述盘中，所述盘具有表示第一数 据的图案化的凹坑结构；以及第二材料，其设置在所述盘上或者所述盘中，所述材料存储第二数据。
34. 根据权利要求33所述的光盘，其中，所述第二材料包括感光材料。
35. 根据权利要求33所述的光盘，其中，所述第二材料包括响应于振 动能量而改变对所述图案化凹坑结构的读取的材料。
36. 根据权利要求33所述的光盘，其中，所述第二材料包括响应于电 磁能量而改变对所述图案化凹坑结构的读取的材料。
37. 根据权利要求34所述的光盘，其中，所述第二材料包括 光学瞬态染料、色素或者墨水。
38. 根据权利要求34所述的光盘，其中，所述第二材料以预定的图案 设置在所述光盘上或者所述光盘中，所述预定的图案表示所述第二数据的 一部分或者全部。
39. 根据权利要求34所述的光盘，其中，所述材料的一个或者多个属 性表示所述第二数据的一部分或者全部。
40. 根据权利要求39所述的光盘，其中，所述第二数据包括 用于判定所述光盘是否被认证的认证信息。
41. 一种用于选择性禁止复制来自光盘的内容的方法，所述方法包括将光学瞬态材料布置在所述盘的预定区域上；并且 使所述盘上包含启动软件，所述启动软件适于观测所述盘的与所述光 学瞬态材料相关联的区域。
42. 根据权利要求41所述的方法，其中，所述启动软件适于以预定的速率旋转所述盘，并观测所述盘的预定区域。
43. 根据权利要求42所述的方法，其中，对软件的所述启动适于观测处于所述预定区域的所述数据，并基于所述数据选择性地禁止复制所述盈:。
44. 根据权利要求43所述的方法，其中，所述数据基于所述光学瞬态 材料的瞬态光学属性而变化。
全文摘要
本发明公开一种用于选择性禁止未授权使用光盘的系统。在图示的实施例中，该系统执行光盘装置播放防止系统和复制防止系统。该系统包括第一组数据，第一组数据是通过光盘的凹坑结构被编码的。诸如盘驱动器的读取系统包括读取激光器，并适于读取第一组数据。第一材料定位在盘上或者盘内，并响应于第一预定能量改变对来自读取激光器的激光的透射率。第二材料定位在盘上或者盘内，并响应于诸如来自读取激光器的能量的第二预定能量暂时改变对激光的透射率。第一材料和第二材料的透射率的变化改变读取系统对第一组数据的可访问性。该系统还包括可由基于读取系统对第一数据的可访问性的读取系统执行的用于读取系统能够或者不能读取、播放和/或者复制光盘的指令。
文档编号G06F12/00GK101278266SQ200680031056
公开日2008年10月1日 申请日期2006年8月23日 优先权日2005年8月24日
发明者托尼·纽, 理查德·塞林弗伦德 申请人:索尼达德克美国有限公司;韦里洛克有限公司