專利名稱：包含芯片的光盤拷貝保護的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有用于存儲信息的第一區(qū)域、和第二區(qū)域的記錄載體，該第二區(qū)域包含一個集成電路。
本發(fā)明還涉及一種制造該記錄載體的方法、一個用于保護在該記錄載體上的信息的系統(tǒng)、一個用于讀取該記錄載體的設備、和一個集成電路。
在開頭段落中描述的這種類型的記錄載體是已知的，特別地，參見美國專利US5,862,117。這個文檔公開了一種具有一塊芯片的光盤，其中該光盤具有一個和芯片通信、用于在該芯片和一個位于光盤播放器的接收器之間進行通信的天線。除了芯片和天線之外，該光盤還具有用于連接多圈線圈到該芯片的連接。這使得光盤的制作變得復雜和昂貴。
本發(fā)明的一個目的是實現(xiàn)一種簡單的和便宜的記錄載體、例如光學記錄載體的拷貝保護。
依據(jù)本發(fā)明，因此記錄載體的特征在于用于傳輸附加信息的傳輸裝置和用于接收一個用于集成電路電源供應的電源信號的接收裝置被集成到該集成電路中，其中該接收裝置包含一個光敏傳感器，例如，一個光電二極管。通過在一個集成電路(也稱為芯片)中集成傳輸裝置和接收裝置，有可能以一種相對便宜的方式制造記錄載體，因為不需要在該集成電路的不同部件之間建立單獨的連接。通過在集成電路中包括一個光電二極管，有可能借助于一個外加電源信號向這個電路提供電源。因為不需要提供一個單獨的電源，所以這種方法也提供了制造一個相對便宜集成電路的可能性。
發(fā)明者已經(jīng)意識到有可能用一個光敏傳感器、例如一個光電二極管裝備集成電路而不影響該集成電路的操作。實際上，眾所周知當光入射在一個集成電路上時，會產(chǎn)生可能影響該集成電路操作的寄生電流。如果集成電路包含一個存儲器及/或處理器的話，則這尤其適用。用于形成集成電路的適當材料是GaAs、SiGe或者SiEr。本領域技術人員因此將試圖阻止光入射到一個包含存儲器及/或處理器的集成電路上，更不用說它們將包括一個光敏傳感器了。
依據(jù)本發(fā)明的記錄載體的另一個實施例的特征在于接收裝置也適合于接收附加的信息。有可能以這樣的方式調(diào)制該電源信號，即使這個信號可以既用作供應電源到該集成電路又可用作傳輸例如用于拷貝保護措施的附加信息。
依據(jù)本發(fā)明的記錄載體的另一個實施例的特征在于該集成電路是可非接觸讀取的。因為該集成電路是可非接觸讀取的，所以有可能以一種更靈活的方式實現(xiàn)包含一個設備和一個記錄載體、用于保護在該記錄載體上的信息的系統(tǒng)。實際上，這樣一個系統(tǒng)為定位存在于該設備中的以及在該記錄載體上的傳輸裝置和接收裝置提供了更多的自由度。此外，這樣一個系統(tǒng)還提供了把該集成電路固定到記錄載體上而不致這個記錄載體具有用于這個目的的觸點的可能性，如同這個情況，例如，在該集成電路和一個讀取設備之間的電容耦合中，其中該記錄載體形成該電容耦合的一部分。
依據(jù)本發(fā)明的記錄載體的一個進一步實施例的特征在于該集成電路包含用于產(chǎn)生一個以第一頻率操作的第一通信信道的裝置，以及用于產(chǎn)生一個以第二頻率操作的第二通信信道的裝置，該第一頻率實質(zhì)上不等于第二頻率。因為該通信信道實質(zhì)上在頻率中是去耦的，例如，因為第一頻率是在一個光頻范圍中(例如，借助于一個LED和光敏傳感器、例如一個LED實現(xiàn)；例如，在一個800nm波長、375THz的頻率處的光電二極管)，而且第二頻率是在一個射頻范圍中(例如，借助于一個無線接收機和一個無線發(fā)送器實現(xiàn)；例如，在一個0.5-2GHz的頻率范圍中)，去耦該通信信號以便能夠減少或者避免干擾。因為通信信號被去耦了，所以還有可能以一種更簡單的方式實現(xiàn)發(fā)送器和接收器。
依據(jù)本發(fā)明的記錄載體的一個進一步實施例的特征在于，附加信息包含一個用于擾頻及/或去擾頻該信息的密鑰。該密鑰使得擾頻保存在在該記錄載體的第一個區(qū)域中的信息和去擾頻保存在第一區(qū)域中的信息成為可能。有可能在第一通信信道中，例如在一個光頻范圍中(例如，借助于LED和光敏傳感器實現(xiàn))、在該信號上調(diào)制存在于附加信息中的密鑰信息，以便實現(xiàn)用于保護保存在該記錄載體上的第一區(qū)域中的信息的拷貝保護。因為借助于LED/光敏傳感器組合實現(xiàn)能量到該集成電路的傳輸，所以不再需要在該記錄載體或者集成電路上結(jié)合附加的電源裝置(例如，電池)。
本發(fā)明進一步，尤其是，涉及一種用于在一個記錄載體上保護信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個用于讀取在該記錄載體上的信息和/或?qū)懭胄畔⒌皆撚涗涊d體上的設備，以及記錄載體，該設備和記錄載體包含用于發(fā)送與接收附加信息的傳輸裝置和接收裝置，而且其特征在于，該記錄載體的傳輸裝置和接收裝置被集成到一個集成電路中。
依據(jù)本發(fā)明的這個系統(tǒng)的一個實施例的特征在于，該集成電路包含用于產(chǎn)生一個以第一頻率操作的第一通信信道的裝置，以及用于產(chǎn)生一個以第二頻率操作的第二通信信道的裝置，該第一頻率實質(zhì)上不等于第二頻率。這提供了使用在一個光頻范圍(例如，借助于在該設備上存在的一個大功率LED、和一個光敏傳感器，例如，在該集成電路上存在的一個光電二極管，來實現(xiàn))內(nèi)操作的第一通信信道用于該集成電路的電源供應和在該設備和記錄載體之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)目赡苄浴?br> 從現(xiàn)有技術中可知具有集成電路或者芯片的光盤。德國專利DE19506313A1公開了一個具有一個芯片的光盤，其中該芯片所需要的能量通過在該光盤播放器的驅(qū)動機構(gòu)中的一個設備提供。該光盤具有串聯(lián)布置的光電二極管和LED，其中二者都和芯片進行通信。該設備也具有一個串聯(lián)連接的光電二極管和一個LED。能量供應和在該芯片和設備之間的通信能夠通過光電二極管和LED得到保障。因為除了芯片之外，光盤也包含一串聯(lián)連接的光電二極管和一個LED，所以所有光盤的制作將是更復雜和更昂貴的。
美國專利5,652,838公開了一個具有一個芯片的CD-ROM，其中該CD-ROM包含光敏傳感器。該CD-ROM還包含用于該芯片電源供應的電池。因為除了芯片和電池之外，CD-ROM還包含多個用于連接這些傳感器到芯片的光敏傳感器和連接，光盤的制作將是更復雜和更昂貴的。
參考在下文中描述的實施例，這些發(fā)明的這些方面及其他方面將變得明顯以及被解釋明白。
在附圖中

圖1圖解地顯示了依據(jù)本發(fā)明的一個記錄載體，圖2圖解地顯示了依據(jù)本發(fā)明的一個讀取設備，圖3顯示了依據(jù)本發(fā)明的一個系統(tǒng)的一個實施例。
在不同圖中的相應單元具有相同的參考數(shù)字。
圖1顯示了一個可以包括信息、具有一個中心孔2和一個軌跡3的同軸記錄載體1。軌跡3以一種螺旋或者同心模式布置并且包含一個用于存儲信息的第一區(qū)域。在該記錄載體1上還存在一個第二區(qū)域4，該第二區(qū)域包含一個具有用于發(fā)送與接收附加信息的傳輸裝置和接收裝置的集成電路。對于適當?shù)膫鬏斞b置和接收裝置，參見圖3和它的說明。
圖2顯示了一個適合于讀取該記錄載體1的設備6。設備6具有用于旋轉(zhuǎn)記錄載體1的驅(qū)動裝置26、和一個用于讀取在該記錄載體上的軌跡3的讀取磁頭27。讀取磁頭27包含一種已知類型的光學系統(tǒng)，用于產(chǎn)生一個借助于一個光線29焦距在該記錄載體軌跡上的光點28，其中光線29由諸如用于對準該光線的準直透鏡39和用于聚焦該光線的物鏡40的光學元件來引導。這個光線29由一個放射源41，例如一個具有波長780nm和光強為3mW的紅外激光器二極管，產(chǎn)生。讀取磁頭27進一步包含一個用于把光線29聚焦在記錄載體上的傳動器、以及一個用于沿在該軌跡中心的徑向精細定位光點28的跟蹤傳動器30。借助于激光束跟隨該軌跡也可能受到改變物鏡40位置的影響。在已經(jīng)由該記錄載體反射之后，光線29由一種已知類型的檢測器42、例如一種象限檢測器檢測，并且產(chǎn)生諸如，例如一個讀信號、一個軌跡跟蹤錯誤信號和一個聚焦錯誤信號，的檢測器信號31。使用可以由，例如，一個分光立方體43、一個偏振分光立方體、一個薄膜或者一個減速器組成。設備6具有和讀取磁頭27相連、用于從讀取磁頭27接收跟蹤錯誤信號以及用于控制該跟蹤傳動器30的跟蹤裝置32。在讀取期間，該讀取信號在讀取裝置34中為轉(zhuǎn)換成為輸出信息，其由箭頭33表示。讀取裝置34包括，例如一個用于把檢測到的通道字轉(zhuǎn)換成為源字的信道解碼器，以及一個用于校正存在于該讀取信號中的錯誤的錯誤校正器。設備6進一步包含用于沿該軌跡的徑向粗定位讀取磁頭27的定位裝置36，和一個用于從一個控制計算機系統(tǒng)或者從一個用戶接收命令、以及用于借助于控制線38控制該設備的系統(tǒng)控制單元37，該控制線38例如是一條連接到驅(qū)動裝置26、定位裝置36、跟蹤裝置32和讀取裝置34的系統(tǒng)總線。為此，系統(tǒng)控制單元37包含一個控制電路，例如，用于執(zhí)行如下所述的過程的微處理器、程序存儲器和控制門。系統(tǒng)控制單元37也可以以在邏輯電路中的一個狀態(tài)機實現(xiàn)。
設備6進一步包含用于接收和傳輸保存在集成電路中的附加信息的接收和傳輸裝置5，其中該集成電路存在于在記錄載體1上的第二區(qū)域4中。在一個最佳實施例中，這個附加信息包含一個用于擾頻及/或去擾頻該信息的密鑰。這個去擾頻的密鑰被添加到去擾頻裝置35中。擾頻的輸出信息33隨后在這些去擾頻裝置中去擾頻并且隨后傳遞出，其由箭頭44表示。這個去擾頻的信息可以包括，例如可以在一個適當裝置上顯示的音頻或者視頻信息。應當注意到術語信息擾頻和去擾頻也被理解為是意指加密和解密。實際上，對于本領域技術人員來說顯然在擾頻和加密信息之間沒有基本的區(qū)別。在這個實施例中，該信息首先在讀取裝置34中被轉(zhuǎn)換成為源字和進行錯誤修正，并且隨后在去擾頻裝置35中進行去擾頻。然而，本發(fā)明不局限于這個順序。本領域技術人員將會理解這個順序還能夠被顛倒。對于適當?shù)膫鬏斞b置和接收裝置，參見圖3和它的說明。在一個依據(jù)本發(fā)明設備的最佳實施例中，該設備還包含用于在該記錄載體1上提供光學上可讀取信號的寫入裝置。在這種情況下，記錄載體當然必須是一個可寫的記錄載體，諸如，例如一個CD-R光盤或者一個DVD+RW光盤。
在依據(jù)本發(fā)明設備的這個實施例中，該設備包含用于檢測表示在記錄載體1上的信息的光學上可讀信號的檢測裝置(諸如，例如，檢測器42和讀取裝置34)。在依據(jù)本發(fā)明的設備另一個實施例中，該設備僅僅包含用于讀取和接收保存在集成電路中的附加信息的接收和傳輸裝置5，其中該集成電路存在于在記錄載體1上的第二區(qū)域4。在這種情況下，記錄載體上的信息將必須由一個單獨的設備檢測。
圖3顯示了依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個實施例。在這個實施例中，經(jīng)由一個存在于設備6的接收和傳輸裝置5中的發(fā)光二極管(LED)7，發(fā)生能量8和數(shù)據(jù)9到存在于記錄載體1上的集成電路4′的光傳輸。來自LED 7的光由在集成電路4′上的光電二極管12收集。從來自光電二極管12的信號13中獲得用于在記錄載體上的集成電路的電源供應的能量。信號13還施加到檢測器10。該檢測器適合于從設備接收附加的信息。這個附加信息在一個拷貝保護算法14中使用。在一個最佳實施例中，在該接收的附加信息的影響下，這個拷貝保護算法被使用用來產(chǎn)生一個用于去擾頻在該記錄載體上的信息的去擾頻密鑰。這個去擾頻密鑰隨后可以應用于一個無線發(fā)送機11，該無線發(fā)送機11隨后能夠通過天線15傳輸這個密鑰到設備6。該設備包含一個用于通過天線16接收該密鑰的無線接收機17。這個密鑰隨后可以施加到一個存在于在接收和傳輸裝置5中的拷貝保護算法18。該密鑰隨后可以施加到從記錄載體中去擾頻該信息的去擾頻裝置35。
因為在第二區(qū)域4中的傳輸裝置和接收裝置被集成到集成電路4′中，而且因此不需要在設備6上存在的外部觸點，這是因為進行在設備和記錄載體1之間的通信不需要觸點，所以能夠減小生產(chǎn)成本而且能夠簡化生產(chǎn)。這個實施例具有這樣的進一步優(yōu)點，即還能夠當磁盤在運行時、即旋轉(zhuǎn)時，建立在集成電路和設備之間的通信。這個實施例具有這樣的進一步優(yōu)點，即傳輸用于該集成電路電源供應的能量(在這種情況下借助于LED 7和光電二極管12)看起來是相對簡單的，無論如何比借助于一個無線發(fā)送機/接收機組合的能量傳遞更簡單。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在該芯片上結(jié)合無線發(fā)送機11，就能量損耗方面比結(jié)合一個光源例如LED要更加有利。
如同在上文中已經(jīng)解釋的那樣，經(jīng)由一個在要被保護的媒體(記錄載體1)和固定事物(讀取設備6)之間的雙向通信信道交換信息以便實現(xiàn)在記錄載體上的情報的拷貝保護。借助于在兩側(cè)都可得到的拷貝保護算法14和18，這個通信信道是安全的，隨后該去擾頻密鑰安全地從記錄載體傳遞到該設備。這樣一種具有記錄載體的雙向信道因此可以通過把一個集成電路包含到一個記錄載體中、以及通過由固定事物與這個集成電路進行通信來實現(xiàn)。例如，借助于高功率的LED經(jīng)由一個光信道從這個固定事物、例如光盤播放器的播放設備或者寫入設備向在光盤中或在光盤上的集成電路發(fā)送所需能量。由解碼器拷貝保護算法在這個信號上調(diào)制附加的信息。這個附加信息被應用到在集成電路上的檢測器10。這個檢測器檢測隨后在拷貝保護算法14中處理的附加信息。隨后以一種安全的方式(例如，通過用存在于該設備中的一個密鑰、例如私有密鑰擾頻去擾頻密鑰)經(jīng)由一個高頻的無線電信號把去擾頻密鑰傳輸給設備6中的接收和傳輸裝置5。這些裝置包括具有天線16的無線電接收機17，它檢測這個信號并且其傳遞到拷貝保護算法18。
從上文中可看出，顯然依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)具有以下優(yōu)點-由于缺少外部連接，所以它能夠以低成本實現(xiàn)；-它能夠被很容易地使用在光記錄載體中，而不使記錄載體的制造變復雜；-以上面所描述的方式在現(xiàn)有讀取設備中的簡單改變提供了通信的可能性。
本發(fā)明進一步涉及一種用于制造一個記錄載體的方法。這種方法包含以下步驟-接收信息(在這個步驟中，接收將要被提供在記錄載體上的信息；這個信息由通過以預定方式借助于一個信道代碼編碼源字獲得的信道字表示，例如，被用在CD音頻中的信道代碼EFM、或被用在DVD中的信道代碼EFM+)；-提供在記錄載體上的信息(在這個步驟中，在記錄載體、例如如結(jié)合圖1描述的記錄載體1上提供信息)；-在記錄載體上提供一個集成電路，其中集成電路包含用于傳輸和接收附加信息的傳輸裝置和接收裝置(在這個步驟中，記錄載體具有一個集成電路；如上所述，這提供了以相對便宜的方式實現(xiàn)一個記錄載體的可能性，而且通過使用在集成電路中的附加信息，有可能保護在記錄載體上的信息避免不需要的拷貝)。
雖然已經(jīng)結(jié)合如上所述的實施例闡明了本發(fā)明，但是顯然做為選擇其它實施例也可以被用于實現(xiàn)相同目的。本發(fā)明不局限于LED作為光源，而是還可以和作為光源的激光器乃至日光一起使用。例如，記錄載體不局限于諸如CD盤、或者DVD盤之類的光記錄載體。本發(fā)明可以被用于任何類型的記錄載體。因此，讀取設備也不局限于用于讀取光記錄載體的讀取設備。本發(fā)明還可以用于汽車鑰匙、信用卡、標識標記、和其中設備用戶的標識起作用、而且這些設備包括一個用于存儲將要被防止未授權拷貝的信息的區(qū)域的各種設備。
此外，本發(fā)明被認為是存在于各自和每個新穎的特征和/或各自和每個特征的組合中。
權利要求
1.一種具有用于存儲信息的第一區(qū)域(3)、和第二區(qū)域(4)的記錄載體(1)，第二區(qū)域包含一個集成電路(4′)，其特征在于用于傳輸附加信息的傳輸裝置(11，15)和用于接收一個用于集成電路電源供應的電源信號的接收裝置(10，12)被集成到集成電路中，接收裝置包含一個光敏傳感器，例如光電二極管(12)。
2.如權利要求1所述的記錄載體，其特征在于接收裝置(10，12)還適于接收附加信息。
3.如權利要求1或者2所述的記錄載體，其特征在于集成電路(4′)是可非接觸讀取的。
4.如權利要求1、2或者3所述的記錄載體，其特征在于集成電路(4′)包含用于產(chǎn)生一個以第一頻率操作的第一通信信道的裝置(12)，以及用于產(chǎn)生一個以第二頻率操作的第二通信信道的裝置(15)，該第一頻率實質(zhì)上不等于第二頻率。
5.如權利要求1、2、3或者4所述的記錄載體，其特征在于附加信息包含一個用于擾頻和/或去擾頻信息的密鑰。
6.如權利要求5所述的記錄載體，其特征在于集成電路包含一個在其中存儲了附加信息的存儲器。
7.如權利要求1所述的記錄載體，其特征在于記錄載體是一個預先記錄的記錄載體。
8.如權利要求4所述的記錄載體，其特征在于第一頻率在一個光頻率范圍內(nèi)，而第二頻率在一個射頻范圍內(nèi)。
9.一種制造一個記錄載體(1)的方法，該方法包含以下步驟a.接收信息；b.在記錄載體(1)上提供信息；c.在記錄載體(1)提供一個集成電路(4′)，該集成電路包含用于傳輸附加信息的傳輸裝置(11，15)和用于接收一個用于集成電路電源供應的電源信號的接收裝置(10，12)，該接收裝置包含一個光敏傳感器、例如光電二極管(12)。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于接收裝置(10，12)還適于接收附加信息。
11.如權利要求9或者10所述的方法，其特征在于該方法進一步包含以下步驟d.在集成電路中提供附加信息。
12.一種用于保護在一個記錄載體(1)上的信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個用于在記錄載體上讀取和/或?qū)懭胄畔⒌脑O備(6)，和記錄載體(1)，該設備包含用于傳輸和接收附加信息的傳輸裝置(7)和接收裝置(16)，記錄載體包含用于傳輸附加信息的傳輸裝置(11，15)、和用于接收一個用于集成電路電源供應的電源信號的接收裝置(10，12)，其特征在于記錄載體的傳輸裝置(11，15)和接收裝置(10，12)被集成到一個集成電路(4′)中，而且記錄載體中的接收裝置(10，12)包含一個光敏傳感器、例如光電二極管(12)。
13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于記錄載體中的接收裝置(10，12)還適于接收附加信息。
14.如權利要求12或者13所述的系統(tǒng)，其特征在于集成電路是可非接觸讀取的。
15.如權利要求12、13或者14所述的系統(tǒng)，其特征在于集成電路(4′)包含用于產(chǎn)生一個以第一頻率操作的第一通信信道的裝置(12)，以及用于產(chǎn)生一個以第二頻率操作的第二通信信道的裝置(15)，該第一頻率實質(zhì)上不等于第二頻率。
16.如權利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于該設備包含一個光傳輸機、例如LED(7)，和一個無線電接收機(17)，而且集成電路(4′)包含一個光敏傳感器、例如光電二極管(12)，和一個無線電傳輸機(11)。
17.如權利要求15或者16所述的系統(tǒng)，其特征在于第一通信信道適于集成電路的電源供應以及數(shù)據(jù)傳輸。
18.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于附加信息包含一種用于安全防護通信信道的加密算法。
19.一種用于讀取一個如權利要求1到8中任何一個所述的記錄載體(1)的設備，其中設備(6)包含用于檢測表示該信息的光學可讀取信號的檢測裝置(42)，以及用于讀取和接收保存在集成電路(4′)中的附加信息的接收裝置(16)和傳輸裝置(7)。
20.如權利要求19所述的設備，其特征在于該設備包含用于產(chǎn)生一個以第一頻率操作的第一通信信道的裝置(7)，以及用于產(chǎn)生一個以第二頻率操作的第二通信信道的裝置(16)，該第一頻率實質(zhì)上不等于第二頻率。
21.如權利要求19或者20所述的設備，其特征在于設備包含用于在一個可記錄的記錄載體上提供光學可讀取的信號的寫入裝置。
22.一種用于讀取存在于在如權利要求1到8中任何一個所述的記錄載體上的集成電路中的附加信息的設備，其特征在于該設備包含用于讀取和接收保存在集成電路(4′)中的附加信息的接收裝置(16)和傳輸裝置(7)。
23.一種集成電路，包含用于傳輸附加信息的傳輸裝置(11，15)，和用于接收一個用于集成電路電源供應的電源信號的接收裝置(10，12)，該接收裝置包含一個光敏傳感器、例如光電二極管(12)。
24.如權利要求23所述的集成電路，其特征在于接收裝置(10，12)還適于接收附加信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有用于存儲信息的第一區(qū)域(3)和包含一個集成電路(4′)的第二區(qū)域(4)的記錄載體。這個集成電路包含用于傳輸附加信息的裝置，和用于接收一個用于集成電路電源供應的信號的裝置。接收裝置包括一個光電二極管。在一個最佳實施例中，接收裝置還適于接收附加信息。本發(fā)明還涉及一種制造一個記錄載體的方法，一個用于讀取該記錄載體的設備，一個包含該設備、一個記錄載體、和一個集成電路的系統(tǒng)。
文檔編號G06F21/80GK1447970SQ01814436
公開日2003年10月8日 申請日期2001年8月13日 優(yōu)先權日2000年8月24日
發(fā)明者J·A·H·M·卡爾曼, C·M·哈特 申請人:皇家菲利浦電子有限公司