用于避免从记录介质进行数字盗版的紫外线激活系统.pdf

一种光介质盗版保护方法和系统，采用对紫外线敏感的状态改变材料，该材料能够在用253+/-25nm到365+/-25nm之间的波长激活时改变状态，状态改变材料与数字数据标记相结合，其中当状态改变材料被紫外线辐射激活以改变状态时，光介质从不可读转换到可读的条件，或者从不太可读转换到更为可读的条件。

1.  一种用于数字记录介质的盗版保护的方法，包括：
得到被包装在聚合物外壳中的数字记录介质，所述数字记录介质包括与表示有效或错误状态的数字数据标记相结合的、对紫外线敏感的状态改变材料，所述状态改变材料以这样的方式与所述数字数据标记相结合，使得在由253+/-25nm到365+/-25nm之间的紫外线波长激活状态改变材料时，由读取器读出的相关的数字数据标记作为另一个有效或错误状态、或者作为另一个读取状态被读取，并且其中数字数据状态的改变允许由读取器从数字记录介质读出更多的信息；
把波长在253+/-25nm到365+/-25nm之间的紫外线辐射穿过所述包装外壳引导到数字记录介质。

2.  权利要求1的方法，其中聚合物外壳包装包括聚丙烯。

3.  权利要求1的方法，其中聚合物外壳包装包括聚乙烯。

4.  权利要求2的方法，其中聚合物外壳包装用聚合物薄膜包裹，并且紫外线辐射被引导穿过聚合物薄膜和聚合物外壳包装。

5.  权利要求4的方法，其中聚合物薄膜是从包含以下材料的一个或多个组中选择的：聚乙烯、玻璃纸、和聚丙烯。

6.  一种用于数字记录介质的盗版保护的系统，所述系统包括：
被包装在聚合物外壳中的数字记录介质，所述数字记录介质包括与表示有效或错误状态的数字数据标记相结合的、对紫外线敏感的状态改变材料，所述状态改变材料以下述方式与所述数字数据标记相结合，使得在由253+/-25nm到365+/-25nm之间的紫外线波长激活状态改变材料时，由读取器读出的相关的数字数据标记作为另一个有效或错误状态、或者作为另一个读取状态被读取，其中数字数据状态的改变允许由读取器从数字记录介质读出更多的信息；以及
发射253+/-25nm到365+/-25nm之间的波长的紫外线辐射发射器，能够把这样的波发射到被包装的数字记录介质。

7.  权利要求6的系统，其中所述聚合物外壳包装包括聚丙烯。

8.  权利要求6的系统，其中所述聚合物外壳包装包括聚乙烯。

9.  权利要求7的系统，其中所述聚合物外壳包装用聚合物薄膜包裹。

10.  权利要求9的系统，其中所述聚合物薄膜是从包含以下材料的一个或多个组中选择的：聚乙烯、玻璃纸、和聚丙烯。

用于避免从记录介质进行数字盗版的紫外线激活系统
相关申请
本申请要求2005年4月18日提交的美国临时专利申请No.60/672265、2005年4月21日提交的60/67345、以及2005年9月8日提交的60/715071的优先权，这些专利申请的公开内容整体在此引入作为参考，在适当的场合下用于指导附加的或作为替代的细节、特征和/或技术背景，并从每个专利申请要求优先权。
技术领域
本发明总体上涉及对于存储有可由读取器读出的信息的可传递介质的保护，以避免发行链上的任意环节的盗版。
背景技术
诸如可视和可听的数字数据那样的软件及其它形式的内容数据的开发代表了时间和金钱的大量投入。这样的内容数据通常以数字形式被存储在可传递的存储介质中，然后再把它们销售给购买者。不幸的是，对于大多数常规的可传递记录介质来说，有可能在其发行链的任意环节从可传递的存储介质提取数据。此外，在给定了记录介质的传递能力的情况下，从发行链秘密地移动介质通常也是很容易的。
可传递的记录介质特别易于受到商店偷窃和发行链内部的盗窃。在销售点的商店偷窃和在发行链内的盗窃是很大的问题，有害地影响了经销商和消费者。据估计，对于所有商品的商店偷窃，零售商的损失每年在100和120亿美元之间，并花费了额外的70到100亿美元在防止商店偷窃的措施上，包括防止商店偷窃的安全设备和人员。为了补偿商店偷窃和发行链内盗窃的花费，销售商把这些花费以商品的更高的价格的形式转移给消费者。据估计，在美国，每个家庭仅仅由于商店偷窃对商品增加的零售价格每年就要支付给零售商约200美元。
由于未经许可地取走产品造成在供应链上的损失也是很平常的事。据估计，在某些领域损失的百分比可达到百分之三十。
已经采取了许多尝试来解决对可传递记录介质上的内容数据的盗版。在一种方法中，在内容数据中设置序列号，以允许跟踪添加了序列号的内容数据的未经授权的拷贝。这种方法的问题在于，它需要外部强制力来跟踪非法拷贝，并且在物品不是与特定人员相关联时是很少使用的。此外，许多这样的系统的攻击者发现很容易找到和擦除序列号。
为了阻止商店偷窃和发行链盗窃，某些实体利用了电子物品监管(EAS)系统，它包括被附着到每个购买物品上的应答器标签(RFID等)。对于可传递的记录介质，这样的应答器标签典型地与包围该介质的包装相关联。EAS系统还包括被放置在出口处的一个或多个电子读取器，用来检测应答器标签。当物品被购买或者以授权方式从发行链被取下时，应答器标签从物品上取下或失效，并且商品可以通过读取器而不发出报警声。当有人试图未经授权地取走物品时，读取器检测到应答器标签没有从物品上被取下或失效，并发出报警声。
由于可传递的记录介质常常是很小的并且容易被隐藏，仅仅通过把想要的记录介质从它的包装上取下、隐藏该介质、然后隐蔽地取走该介质，就能很容易地对付EAS系统。在介质被取走后，其上的数据通常可以容易地被复制。由于一些原因排除了把RFID直接放置在数字记录介质的方案，这些原因包括记录介质的成本、以某种方式放置RFID以提供通过包装进行读取的困难、以及由这种系统所采用的射频没有被批准在飞行过程中使用。
在商品的经销商允许顾客或发行者即使在没有购买凭证时也能自由返还商品的情况下，如果被返还的商品由销售点所运送，也可能发生偷窃。某些人以较低的销售价格购买商品或偷窃这样的商品，然后把该商品返还给同一个经销商或其他经销商以更换或退款，声称已支付该商品的全价。对于数字记录介质，可能在数字记录介质的内容被下载后提出退款请求。如果经销商全价退款，则经销商除了处理返还商品的开销以外还损失了超过购买价格的数额。
用于防止盗版的一个特别有用的方法是与在介质上的一个或多个数字数据标记相结合，在可传递的数字记录介质上引入状态可变的材料，这样，当所述状态改变材料被激活时数字数据标记的读取被改变，状态改变发生在发行链上所希望的环节处，诸如在销售时，以使得数字记录介质从由数字读取器不可读或半可读的状态转换到完全可读或更为可读的状态。虽然这种方法提供了很大的希望，但由于包围大多数数字介质的包装，在引起状态改变时会遇到困难。这样的包装可包括用透明薄膜包裹的聚丙烯外壳，该透明薄膜例如可包括聚乙烯、玻璃纸、或聚丙烯薄膜。把数字记录介质从它的包装中取出、对于与介质有关的状态改变材料进行感应以引起状态改变、以及然后把介质重新放回包装中，这在许多零售点销售时是不实际的。所以，需要一种引起状态改变而不需要把数字介质从包装中取出的改进的技术。
定义
“数字数据标记”：在数字记录介质上对应于一次数字数据读取的标记。这种标记包括在光记录介质上的光学凹坑和凸起、在软盘上的电磁改变的部分、对于数字读取而改变的记录染色、代表数据读取的穿孔标记。
“数字读取器”：任何能够检测和读出存储在数字记录介质上的数字信息的设备。
“数字记录介质”：能够以数字形式在其上存储信息的任何几何形状(不一定是圆形)的介质。数字记录介质包括但不限于CD、DVD、HD-DVD、电磁带和盘片、快闪驱动和光介质。被存储在介质上的信息可包括但不限于软件程序、软件数据、音频文件和视频文件。
“光激活状态改变材料”：在把光的波长或子波长、或者把光能施加到材料上后改变可测量的状态函数的状态改变材料。
“光介质”：能够存储可以由光读取器读取的标记或内容的任何几何形状(不一定是圆形)的介质。
“光读取器”：用于读出光介质的读取器(如下面定义的)。
“永久状态改变材料”：一旦在把能量施加到材料后被激活成改变可测量的状态函数、永久地或在延长的时间间隔内处在这样的状态下的状态改变材料。
“快速状态改变材料”：在由激活源激活后在小于1分钟内从第一状态改变到第二状态的状态改变材料，这两种状态可由读取器进行区分。
“读取器”：用于读出在记录介质上的数据的设备。所谓“读取器”是指包括但不限于播放器。例如CD和DVD播放器。
“声音激活状态改变材料”：在把声音能量施加到材料后使得材料的可测量特性发生改变的状态改变材料。
“状态改变材料”：通过把能量施加到材料上进行材料激活，使得材料的可测量的特性发生改变的材料。所谓“状态改变材料”是指包括但不限于在把能量施加到材料后光学状态(例如不透明性和/或颜色)发生改变的材料，在把能量施加到材料后电磁状态(例如导电状态)发生改变的材料，以及在把能量施加到材料后物理状态(例如结晶到非结晶结构)发生改变的材料。
“临时状态改变材料”：一旦在把能量施加到材料后被激活以改变材料的可测量特性，并在小于一年的时间间隔内处在这样的状态下的状态改变材料。
“瞬时状态改变材料”：一旦在短的时间间隔(几分钟或更少的时间)中自发地激活以改变材料的可测量特性，并失去可测量特性中的这种改变的状态改变材料。它包括但不限于在施加能量后从第一状态转移到第二状态、并在不施加能量时回到第一状态的材料。
“可传递的数字记录介质”：能够用手从一个位置传递到另一个位置的相对较小的介质。它包括但不限于光盘、软盘、闪存驱动器。
对于公开内容的其余部分，应当理解的是，希望使用如上所定义的术语，不管这样的术语是否是初次使用。
发明内容
本发明规定了通过施加以253+/-25nm到365+/-25nm的波长发射的紫外线光源而激活在读取器上可读的、盗版保护的可传递记录介质。在一个特定的实施例中，提供了在数字读取器上可读的、盗版保护的数字记录介质。
CD和DVD塑料盒可包括许多材料，尤其是包括聚丙烯，以及可以有从透明到黑色的各种颜色。
在本发明的一个实施例中，提供了可传递的记录介质，在其上加入了与其上的数据标记相结合的、对紫外线敏感的状态改变材料，使得当对紫外线敏感的状态改变材料处在第一状态而不是第二状态时阻止对标记的读取。在一个数字实施例中，对紫外线敏感的状态改变材料与介质上的一个或多个数字数据标记相结合，使得当所述状态改变材料由紫外光激活时数字数据标记的读取被改变。该状态改变可以在发行链上所希望的一个环节处(诸如在销售时)被引起，使得记录介质从由数字读取器不可读或半可读的状态转换到完全可读或更为可读的状态。通过施加例如由汞光源产生的约253+/-25nm到约365+/-25nm的波长范围内的紫外光，当这种介质被贮存在标准地用于包装CD和DVD盘的聚合物包装中时，诸如但不限于丙烯酸和聚乙烯，可以引起与数字记录介质相结合的对紫外线敏感的状态改变材料的改变，而不需要打开介质的包装。在本发明的一方面，盒子不是黑色的，即，不是趋于吸收大多数波长的颜色。
太阳光可能没有很多在约253+/-25nm到约365+/-25nm的波长范围或其中的子范围内的紫外光。所以，设计用这样的波长将介质激活到读取或半读取状态可能是有利的：即它避免被周围环境所激活，而是当实际上许可激活时(诸如在零售后)才被激活。
在一个实施例中，可传递记录介质受到保护以防止盗窃或把数字记录介质非法移入或移出发行链，使得在状态改变材料被激活到对于这样的读取是必要的状态之前，介质是不可读的或不能完全读取。对于数字记录介质，与状态改变材料相结合的一个或多个数字数据标记可能是非标称的或是特殊的(即，在物理结构上是标称的但与材料、周围环境等等有关，这些又是与标准数据标记无关的)，使得可传递的数字记录介质是不可读的或对于某些信息不可读。当选择状态改变材料使得当状态改变材料被激活时，与该材料相结合的非标称/特殊的标记不再阻止读取介质上的数字数据。
具体实施方式
本发明规定了通过把紫外光状态改变材料施加到可传递记录介质上以使得在激活对紫外线敏感的光改变材料之前阻止读取介质而对存储有信息的可传递介质进行保护，以避免发行链上任意环节的盗版。
保护可以通过允许由应用紫外线能量源使得记录介质的数据读取从有限的数据读取改变到更为完全的数据读取。在数字记录介质中，状态改变材料可以与数字数据标记相结合，使得在材料的状态改变时，一个或多个相关的数字数据标记的数据读取被改变。状态改变材料，尤其是材料类型方面，可以是临时状态改变材料、瞬时状态改变材料、永久状态改变材料、快速状态改变材料、光激活状态改变材料、和/或声音激活状态改变材料。
状态改变材料的外部激活优选地可以通过产生在紫外线范围、尤其是在253+/-25nm到约365+/-25nm之间的电磁波的能量源，即通过引起由读取器可读的、可测量的状态改变并使得与它有关的数据标记改变读取或读取状态(例如，从不可读到可读)的任何能量源。
在关于数字记录介质的实施例中，一个或多个数字数据标记的读取通过将状态改变材料激活到不同的状态(例如，对于光记录介质的光状态的改变，或对于电磁记录介质的电磁状态的改变)而被改变。一个或多个数字数据标记可以与状态改变材料相结合。可以使用一种以上的材料，每种材料对相同的紫外线波长、不同的紫外线波长、或这样的紫外线波长及其它的能量激活源(诸如另一种波长)发生反应。这样的结合可以是有选择性的，诸如状态改变材料仅仅与在数字记录介质上的某些数字数据标记相结合，或者状态改变材料可以与大多数、全部、或几乎全部数字数据标记相结合。
在一个实施例中，公开了一种用于数字记录介质的盗版保护的方法，包括：得到被包装在聚合物外壳内的数字记录介质，该数字记录介质包括与表示有效或错误的读取状态的数字数据标记相结合的、对紫外线敏感的状态改变材料，状态改变材料与数字数据标记相结合，使得在由在253+/-25nm到365+/-25nm之间的紫外线波长激活状态改变材料时，由读取器读出的相关数字数据标记作为另一个有效或错误的状态、或者另一个读出状态被读取，并且其中数字数据状态的改变允许更多的信息由读取器从数字记录介质中读出；并将253+/-25nm到365+/-25nm之间波长的紫外线辐射穿过包装外壳指向数字记录介质。
在另一个实施例中，公开了其中聚合物外壳包装包括丙烯酸的系统。
读出改变可以仅针对特定标记来完成，这些标记例如基于在标记之间的物理差别(例如与标称和非标称标记相结合的状态改变材料)、在与这样的特殊的标记有关的周围环境中的差别(例如与整个记录介质的数字数据标记相比较时，在特殊的标记的区域中存在或失去的化合物)、或者对于某些特定波长或能量传输的选择性响应(例如某些区域可包括由253+/-25nm到365+/-25nm范围内的波长激活的对紫外线敏感的状态改变材料，这是与在其它区域中发现的对紫外线敏感的状态改变材料不同的)。对于数字记录介质，标记可以是代表在光记录介质上引入的数据的凹坑和/或凸起，或者诸如在电磁记录介质上的电磁像差那样的其它数字数据标记。
在一种特定的数字记录介质的实施例中，状态改变材料与一种数字数据标记相结合，这种数字数据标记不是对于记录介质的标称数字数据标记。例如，数字数据标记可以是凹坑和/或凸起，它对于光盘格式不是标称的(标准的)。在这样的实施例中的非标称数字数据标记例如借助于与介质有关的误差校正算法，或者借助于与介质或读取器有关的软件或固件，使得光盘整个或局部不可读。与这样的非标称数字数据标记有关的状态改变材料可被选择用来在状态改变材料的状态改变时造成阻挡读取(整个或局部)这样的非标称数字数据标记的读取的改变，以使得记录介质可以整个或局部被读取(例如，通过允许校正由误差校正算法所读取的数据)。非标称数字数据标记可代表或造成错误读取或有效读取。例如，当非标称数字数据标记代表或造成错误读取时，与其相结合的状态改变材料可被选择用来产生有效的读出或不同的错误状态，这对于光介质整个读取是必需的。此外，例如，当非标识数字数据标记代表或造成有效的数据读取时，状态改变材料可被选择用来使得何时激活通常对于介质的读取所必需的另一个有效状态或错误状态。介质整个读取可以是在被存储在介质上的软件程序的控制下，在读取器的硬件中、在与读取器有关的硬件或软件中，或者可以是与被读取的特定介质有关的误差校正算法的功能(诸如光盘校正算法)。
在另一个实施例中，记录介质被工程化为在初始状态下不可播放的，或者由读取器从介质中可读出的数字信息量是有限的。状态改变材料的激活对于介质的读取或完全读取是必需的。
在数字记录介质实施例中，在存在光状态改变材料的情形下，发现独特的凹坑和/或凸起，其在读取介质时引起不可校正的错误状态。当状态改变材料被例如但不限于诸如光源或声源那样的适当能量源激活时，独特的凹坑或凸起的读取可被改变，以使得不可校正的错误状态改变到允许介质被读取的有效状态。
使得数字记录介质不被读取的数字数据标记也可以是有效的状态，它可以提供模糊的或清晰的读取，因为与读取器或盘有关的一种或多种算法禁止读取数字记录介质(或数字记录介质的一部分)。状态改变材料的激活可使得这样的有效状态变换成另一种有效状态或错误状态，由于与读取器系统或介质或固件/硬件建立有关的算法，这对于完全读取介质(或部分介质)是必需的。同样地，由于这样的算法或固件/硬件建立，尽管数字数据标记可能是错误状态，但仅仅在另一个错误状态或有效状态在激活状态改变材料时被产生。
在一个数字数据记录介质实施例中，数字数据记录介质包括数字数据标记，它造成错误数据读取，禁止介质被读取或部分介质被读取。当记录介质暴露在用于变换状态改变材料的适当的能量源之下时，数据读取被改变到有效的状态，允许读出记录介质。
在一个实施例中，状态改变材料被旋转涂层或放置在整个数字记录介质上，并且材料被选择为使得它不影响标称数字数据标记的读取，而只影响特殊的数字数据标记。不同的旋转涂层速度可以被用在旋转涂层的点上(诸如，例如施加600RPM，停止在2000RPM，以及关断旋转5000RPM)。特殊数字数据标记在结构上可以与数字记录介质上的其它数字数据标记不同(例如，不同的尺度和/或形状和/或制造的凹坑)，或者这样的特殊数字数据标记可以与对于其它数字数据标记没有找到的一种或多种材料相结合，或者可以是与其它的数字数据标记(即，不是特殊的数字数据标记)有关的失去的一种或多种材料。例如，特殊的数字数据标记可能与氧化物清除器无关，该氧化物清除器是与状态改变材料相结合的其它数字数据标记有关的。这样的氧化物清除器可以使得状态改变材料快速变换回它的原先的状态，而缺乏这样的氧化物清除器可能使得状态改变材料永久或在相当长的时间间隔内保持在激活状态。状态改变材料可以改变为允许在数字介质上读取所有的标称的数字数据标记，除了那些特殊的数字数据标记之外(它可以是“阻止读取数字数据标记”，它是在读取器上阻止介质读取的标记)，虽然它们可以具有与其它标称数字数据标记相同的结构，但缺乏在它们的环境中对于在状态改变材料中适当的状态改变所必需的或对于保持激活的状态改变一段想要的时间间隔所必需的一种或多种材料。因此，对于特殊的数字数据标记，在数字记录介质上的工程化的子结构(非标称数字数据标记)可能不需要实现本发明的这种实施例。
状态改变材料可选地(或与旋转涂覆相组合，或放置在记录介质的一个表面上)可被包括在适当的数字记录介质中。例如，记录染色可以被混合到将被用来制造数字记录介质的聚碳酸酯球中。
状态改变材料，诸如量子染色，可以与在数字记录介质上所有的或几乎所有的数字数据标记相关联地被放置。状态改变材料可被选择为使得与这样的标记相关联，即数字记录介质不能被读取，但在激活后状态改变允许读取数字记录介质。
状态改变材料在一个实施例中可以影响例如光介质上的反射或折射。
在一种应用中，数据记录介质被放置在包装中，该包装包括聚丙烯和/或聚乙烯，或者紫外线波长穿过其发射的其它材料。对紫外线敏感的状态改变材料被选择为对于在给定所选的发射源以预期的能量水平传递穿过包装的、在253+/-25nm到365+/-25nm的范围内的紫外光敏感，诸如Amray的情形。在材料激活后，数字数据标记读取以一种必要的方式被改变(错误改变到有效，有效改变到有效，有效改变到错误，错误改变到错误，可读的改变到不可读的，反之亦然)，假设给定了软件控制或误差校正算法，以更可靠的方式或完全允许介质读取或固件/硬件建立。
当采用对紫外线敏感的状态改变材料来进行盗版保护时，通过在检查时用正确的紫外线频率有选择地激活，最初不可读的记录介质可变为可读的。状态改变材料的激活可牵涉到253+/-25nm到365+/-25nm的范围内的单个或多个紫外线波长。例如，激活可以使得处在错误状态或不可读状态的光盘成为正确地播放的、处在有效状态或可读状态下的光盘。
对于这样的数字记录介质的零售目的，激活通常最好是永久的和非可逆的。
通过在这样的紫外线波长范围内有意的激活，数字记录介质可被设计成在太阳光下不被激活或不容易被激活。状态改变材料的选择可以考虑最小激活时间(例如，在零售设置时，激活最好可以小于1分钟)、材料的成本(它最好可以很少地加到产品的总成本上)、以及它对于数字记录介质的长期性能的影响(它可被最小化，除非希望介质在将来的时间帧上性能恶化)。在给定发射源和它的能量后，可以选择状态改变材料，以允许一次激活多个/堆叠的/分层的光盘。
可能希望从制造到零售终端的保护。如果激活是在这个时候执行的话，激活最好是简单的和在零售设置时可靠的。可能优选的是，记录介质不容易被反向工程化(例如，很难重现状态改变材料的化学特性或替代状态改变材料)。在一个有用的零售情况下，在零售之前不激活供应链中的记录介质，并且在检验时的激活机制可以被设计成很难检测或反向工程化。
当在记录介质上采用特殊的或非标称的数字数据标记时，其可能是唯一的，可以采用特殊的或非标称的数字数据标记，以进行跟踪和寻迹、以及数字记录介质的认证，因此可用来代替RFID和其它这样的标签。
状态改变材料或特殊的或非标称的数字数据标记可以专门地放置。例如，当使用非标称凹坑时，它们可以放置在前导区域，帮助把光波集中和聚焦到激活区域。状态改变材料可以在记录介质制造期间或之后被放置。例如，状态改变材料可以在金属化和接合之前被放置在铸模部件上，或者可以在数字记录介质制造期间在溅射镀膜中被加到数字记录介质上。
记录介质例如可以是光盘(如CD、DVD、DVD-R、Blu-Ray)、磁带、软盘等等。记录介质可以存储数字和/或模拟形式的数据。
激活可以是在发行链或制造链上的任意环节，诸如在零售点。激活可以在传递给购买者之前通过在指定频谱范围的紫外线辐射进行，还可能需要其它激活后的发行，诸如在家中允许购买者读取所有的或一部分数据。例如，进一步的激活可以通过进入到网站，以确定对于激活数字记录介质所需的口令或其它信息。类似地，除了通过紫外线源激活以外，激活可以通过网站进入到发行链或制造链中的任意环节。
举例
可以取标准CD塑料盒的UV光谱。代表性塑料盒可以显示在253.7nm处的微弱的吸收，在365.0nm处80％的吸收，以及在296.7nm处约50％的吸收。
关于优选实施例的陈述
虽然本发明是针对优选实施例描述的，但本领域技术人员很容易理解，可以对于本发明做出各种改变和/或修改，而不会背离如由所附权利要求限定的本发明的主旨或范围。这里所结合的所有文献在此引用以供参考，在适当的场合下用于指导附加的或替换的细节、特征和/或技术背景。