Brevet FR2720183A1 — publié le 19951124

Disque à lecture optique avec authentification L'invention concerne un disque à lecture optique muni d'un marquage, notamment pour l'authentification. On connaît déjà des disques à lecture optique, dits "disques compacts", comprenant un substrat apte à contenir de premières informations, fixées selon de premières caractéristiques d'inscription, correspondant à une longueur d'onde de lecture prédéterminée. Les informations codées seront décodées par un dispositif de lecture optique, tel qu'un lecteur de disque compact audio et/ou vidéo. Deux des techniques connues pour réaliser la fixation des informations codées sont la gravure et le pressage. Parmi les procédés utilisés pour mettre en oeuvre ces deux techniques, il sera fait référence à ceux proposés par la Société DIGIPRESS. Ils ont fait l'objet de Demandes de Brevets, et notamment les Demandes européennes dont les numéros de dépôt sont respectivement pour la gravure et le pressage 90403249.7 (EP 0429346 Al) et 93400105.8 (EP 0553013 A1). Dans certains de ces procédés, la fixation des informations est réalisée sur la surface supérieure d'un disque pré-formaté de type WORM (Write Once Read Many) disponible dans le commerce. Ces disques WORM sont constitués d'un substrat sur lequel se trouve pré-gravé un sillon en forme de spirale. Le substrat ainsi pré-gravé est recouvert d'une couche de résine généralement photo ou thermosensible, elle-même recouverte d'une couche de protection. Mais on peut également réaliser la fixation des informations directement sur un substrat en verre n' ayant pas subi de pré-formatage. Par ailleurs, les dispositifs aptes à mettre en oeuvre de tels procédés sont également disponibles dans le commerce. Il est donc relativement aisé de copier les informations contenues sur un disque à lecture optique, afin de réaliser une copie frauduleuse, étant donné qu'il n'existe pas actuellement de dispositif permettant d'identifier rapidement un disque autorisé et protégé par des droits d'auteur, d'une copie non autorisée. La présente invention vient proposer une solution à ce problème. L'invention propose à cet effet un disque à lecture optique du type défini dans l'introduction, dans lequel le substrat est muni de secondes informations fixées selon de secondes caractéristiques d'inscription, choisies distinctes des premières, pour être sans effet à ladite longueur d'onde de lecture prédéterminée. Généralement, le substrat comporte un sillon formant spirale, chaque tour de la spirale étant séparé du tour suivant par un espace formant rive. De façon particulièrement avantageuse, les secondes informations sont fixées dans la rive et/ou dans une partie du sillon. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'inscription des informations s'effectue par procédé de gravure et/ou par pressage, produisant des micro-altérations du substrat formant micro-cuvettes ou micro-saillies. Les secondes informations se distinguent alors des premières par la hauteur des micro-altérations. Il est alors possible de fixer des informations de types différents dans un même sillon. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, une partie au moins de la rive et/ou du sillon est munie d'une partie au moins des secondes informations, lesquelles définissent une empreinte d'authentification, ce qui fournit des substrats pré-marqués. Cette empreinte forme un motif particulier lorsqu'elle est observée par l'oeil. Dans ce mode de réalisation, une couche de résine sensible est ensuite déposée sur le substrat pré-marqué, puis une première couche de protection est déposée sur ladite couche de résine, ce qui fournit un disque pré-formaté et pré-marqué apte à contenir de premières et/ou secondes informations dans son sillon. Cela fournit un substrat gravé. De premières et/ou secondes informations sont ensuite fixées par gravure dans le sillon dudit disque pré-formaté et prémarqué. Dans un second mode de réalisation, les fixations des premières et secondes informations sont réalisées par gravure du sillon puis de la rive, ou inversement, par ajustement de la profondeur de gravure. Cela fournit un substrat gravé. Cette seconde forme de réalisation est préférable à la première forme de réalisation, car elle permet d'une part de limiter notablement le nombre de manipulations du substrat formant le disque, et d'autre part elle offre une meilleure sécurisation. Cependant, elle nécessite une double programmation pour assurer le suivi du sillon et de la rive. Préférentiellement, le sillon est gravé avec une profondeur initiale donnée afin de fixer de premières informations, puis on effectue la gravure de la rive et/ou du sillon avec la profondeur initiale diminuée ou augmentée de quelques dizaines de nanomètres, par exemple de 100 nanomètres, ce qui permet de fixer de secondes informations. Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, les fixations des premières et secondes informations dans le sillon et dans la rive sont réalisées simultanément par pressage du substrat. Cela fournit un substrat pressé. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, après fixation des premières et secondes informations dans le sillon et la rive , une couche métallique réfléchissante est déposée sur le substrat gravé ou pressé, pour reproduire quasiment à l'identique le profil des micro-altérations. Cette couche permet au faisceau laser de lecture de se réfléchir sur le relief des micro-altérations. Enfin, selon une dernière caractéristique de l'invention, une deuxième couche de protection, transparente au spectre visible, est déposée sur ladite couche métallique. Cela autorise la visualisation par l'oeil, et sous un angle donné, de l'empreinte d'authentification. Cette dernière couche permet également de protéger non seulement la couche métallique, mais encore le relief des micro-altérations. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 illustre schématiquement la face supérieure d'un disque de type WORM, ainsi qu'un exemple d'empreinte d'authentification fixée dans la rive; - la figure 2 est une vue en coupe, suivant l'axe X-X de la figure 1, d'une partie du disque après marquage de la rive, selon une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe, suivant l'axe X-X de la figure 1, d'une partie du disque après marquage de la rive et fixation des informations codées dans le sillon; et - la figure 4 est une vue en coupe, suivant l'axe X-X de la figure 1, d'une partie du disque prêt à être décrypté. Les dessins annexés sont, pour l'essentiel, de caractère certain. En conséquence, ils font partie intégrante de la description et pourront non seulement servir à compléter celle-ci, mais aussi contribuer à la définition de l'invention, le cas échéant. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui illustre schématiquement l'allure de la face supérieure d'un disque 1 pré-formaté à lecture optique, de type standard, tels que ceux disponibles dans le commerce et connus sous le nom "WORM" (Write Once Read Many). En fait, ces disques WORM sont constitués d'un substrat transparent en matériau inorganique tel que du verre, lequel est recouvert d'une première couche de résine sensible, ainsi que d'une seconde couche de protection. La face supérieure d'un tel disque 1 comprend un sillon S1 pré-gravé, qui s'enroule sur lui-même en formant une spirale. Ce sillon S1 peut être subdivisé en segments de sillon S1-n, chacun représentant un tour complet du sillon S1. Deux segments de sillon adjacents S1-n et S1-n+l sont séparés par un espace vide formant rive S2 de largeur notablement supérieure à celle du sillon S1. Cette rive S2 forme également une spirale puisqu'elle s'enroule autour des contours externes 2 du sillon S1. Jusqu'à présent, les informations codées étaient gravées ou pressées exclusivement dans le sillon S1 du disque à lecture optique. En effet, le suivi d'un sillon de très petites dimensions, typiquement d'une dizaine de microns, est très délicat. En conséquence, l'homme du métier se garde bien de mettre quoi que ce soit dans la rive S2 formée entre les segments du sillon S1, afin de ne pas perturber le dispositif de lecture optique chargé de lire les premières informations fixées dans ledit sillon S1. De même, l'homme du métier se garde de fixer de secondes informations, du même type ou d'un autre type que les premières informations, dans ce même sillon S1. A l'encontre de ces considérations, le Demandeur a judicieusement remarqué que la rive S2 des disques 1 à lecture optique peut être utilisée pour l'authentification desdits disques 1, en particulier par un marquage dans la rive S2 d'un disque à lecture optique, ledit marquage consistant à fixer de secondes informations de type visuel. Il a observé que ceci peut être obtenu sans compromettre le suivi de sillon par un dispositif de lecture optique. Le Demandeur a également constaté que, sous certaines conditions qui seront expliquées plus loin, le marquage pouvait être réalisé dans le sillon S1 même. Ce marquage peut être réalisé selon les mêmes procédés que ceux utilisés pour la fixation des premières informations dans le sillon S1, à savoir par gravure ou pressage. Le procédé de pressage consiste à partir d'un disque WORM auquel on a préalablement ôté la couche de protection et la couche sensible situées au-dessus du substrat 3. Mais on peut tout aussi bien partir d'un simple substrat de verre. Il ne reste plus alors qu'à appliquer une matrice de pressage sur ledit substrat 3. Le procédé de fabrication d'une telle matrice de pressage pourra par exemple être celui de la Société DIGIPRESS décrit par la Demande de Brevet européen 93400105.8 (EP 0553013 Al). A toutes fins utiles, le procédé de gravure décrit par la Demande de Brevet européen précitée 90403249.7 (EP 429346 Al) de la Société DIGIPRESS, fait partie de la présente description. Selon ce procédé, on enregistre les signaux correspondant aux informations à fixer par activation de la couche sensible à travers le substrat 3 d'un disque WORM. On retire la couche de protection, puis on grave le substrat 3 au travers des zones activées de la couche sensible jouant le rôle de masque de gravure. Cela génère des micro-altérations 4 et 5 dans ledit substrat 3, lesquelles micro-altérations forment microcuvettes ou micro-saillies. On enlève alors le reliquat de cette couche sensible. Pour illustrer une première forme de réalisation de l'invention, on se réfère à la figure 2. Dans cette première forme de réalisation, on effectue seulement un marquage de la rive S2 par gravure ou pressage notamment de micro-cuvettes 4, dans le substrat 3 du disque 1, en des positions préalablement définies, de façon à réaliser une empreinte d'authentification sur une partie au moins de la face supérieure dudit substrat 3. Cela fournit un substrat pré-marqué 3a. La profondeur des micro-cuvettes 4 contenant les secondes informations est choisie en fonction de la profondeur des micro-cuvettes 5 gravées dans le sillon S1 et qui contiennent les premières informations, laquelle profondeur dépend de la longueur d'onde du faisceau laser assurant la lecture optique. En effet, pour qu'une information puisse être lue par un lecteur, il faut que l'onde détectée par ledit lecteur soit déphasée d'une demi-longueur d'onde par rapport à l'onde émise par le laser assurant ladite lecture. Cela veut dire que le trajet que parcourt le faisceau laser entre son lieu d'émission de l'onde et son lieu de détection doit être égal 1/2) fois la longueur d'onde de ladite onde du faisceau laser, n étant un entier strictement supérieur à 1. La longueur d'onde de lecture est fixée par une norme constructeur internationale qui impose alors une profondeur pour les micro-cuvettes 5. Par exemple, dans les disques à lecture optique de type "disques compacts", la longueur d'onde du faisceau laser de lecture, fixée par la norme constructeur internationale, impose une profondeur de micro-cuvette 5 de 120 nanomètres. Dans de tels disques compacts, toute micro-cuvette de profondeur sensiblement différente de 120 nanomètres provoquera un déphasage de l'onde détectée supérieur ou inférieur à une demi-longueur d'onde, et ne sera donc pas considérée par le dispositif de lecture comme une première information. En conséquence, la profondeur des micro-cuvettes 4 d'un disque compact peut être choisie strictement supérieure ou strictement inférieure à 120 nanomètres, par exemple 220 nanomètres ou 20 nanomètres. Plus généralement, tout déphasage différent d'une demilongueur d'onde sera ignoré par le lecteur, et par conséquent, toute micro-cuvette d'une profondeur notablement différente de la norme constructeur sera ignorée par ledit lecteur. On peut donc envisager de fixer de secondes informations à l'intérieur même du sillon S1, à condition que la profondeur de gravure ou de pressage des micro-altérations associées soit notablement supérieure ou inférieure à celle des premières informations. Ces secondes informations peuvent servir également au marquage. Une fois ce marquage réalisé, le substrat pré-marqué 3a est recouvert d'une couche de résine sensible 6, puis d'une première couche de protection 9. Les épaisseurs respectives de ces couches 6 et 9 sont sensiblement égales à celles déposées sur le substrat du disque WORM avant utilisation. Cela fournit un disque pré-formaté et pré-marqué 3d qui pourra être transporté puis traité ultérieurement. Ce disque pré-formaté et pré-marqué 3d est alors prêt à recevoir dans son sillon S1 des informations d'une autre nature que celles relatives au marquage. On se réfère maintenant à la figure 3 qui illustre les seconde et troisième formes de réalisation de l'invention. Comme pour la première forme de réalisation, on part d'un disque WORM. Il faut alors distinguer deux cas, selon que la technique utilisée est la gravure ou le pressage. Dans le cas de la gravure, on fixe dans un premier temps les informations relatives au sillon S1, puis dans un second temps, après changement de la profondeur de gravure, on effectue le marquage de la rive S2. On pourra parfaitement envisager de commencer par effectuer le marquage de la rive S2, puis de fixer les informations relatives au sillon S1. Dans cet exemple de réalisation, on se limite à la fixation de premières informations dans le sillon S1. Cette fixation en série est préférable, car les profondeurs des micro-cuvettes 4 et 5 respectives de la rive S2 et du sillon S1 n'étant pas les mêmes, il est plus simple de graver le sillon S1, puis de graver la rive S2. De façon avantageuse, ces profondeurs diffèrent sensiblement de lOO nanomètres, soit environ 120 nanomètres pour les micro-cuvettes 5 du sillon S1, et environ 20 nanomètres ou 220 nanomètres pour les micro-cuvettes 4 de la rive S2. Ces écarts d'environ 100 nanomètres entre les deux profondeurs de gravure assurent un bon déphasage lors de la lecture, ce qui rend invisible les micro-cuvettes 4 lors de ladite lecture. Dans le cas du pressage, la matrice de pressage contient à la fois l'ensemble des informations relatives au sillon S1 et l'empreinte relative à la rive S2 . La fixation des informations est donc réalisée en une seule étape. On se réfère maintenant à la figure 4, qui illustre les deux dernières étapes de fabrication d'un disque 1 à lecture optique selon l'invention. Ces deux étapes sont communes aux seconde et troisième formes de réalisation de l'invention, ainsi qu'à la première forme de réalisation lorsque les informations sont fixées dans le sillon S1. Elles sont également décrites dans la Demande de Brevet précitée No 90403249.7 (EP 429346 Al). Elles consistent à déposer, après marquage de la rive S2 et fixation des informations dans le sillon S1, sur le substrat gravé 3a ou pressé 3c, une couche métallique réfléchissante 7, puis une seconde couche de protection 8. Le dépôt de ces deux couches est parfaitement connu. La couche métallique réfléchissante 7 pourra être notamment obtenue par évaporation sous vide. Elle a pour but, d'une part, de protéger les micro-cuvettes 4 et 5, tout en reproduisant quasiment leur profil, et, d'autre part, de constituer une surface réfléchissante pour autoriser la réflexion d'un faisceau de lecture chargé de lire les informations fixées dans le sillon S1. De façon avantageuse, le métal utilisé sera de l'or, et l'épaisseur du dépôt sera voisine de 900 nanomètres, pour assurer un revêtement parfaitement homogène. La couche de protection 8 est déposée sur la couche métallique 7, pour améliorer la fiabilité finale du produit. Elle est réalisée par dépôt sous vide d'un matériau transparent au spectre visible, ce qui permet à l'oeil de parfaitement visualiser l'empreinte d'authentification fixée dans la rive S2, lorsque l'angle de visualisation correspond à une direction préférentielle de diffraction à l'intérieur des micro-cuvettes 4. La diffraction des rayons lumineux dans les micro-cuvettes 4 est la caractéristique essentielle qui autorise l'observation de l'empreinte d'authentification. Le Demandeur s'est aperçu que cette diffraction est optimale lorsque la profondeur des micro-cuvettes 4 de la rive S2 vaut environ 20 nanomètres. Le disque ainsi revêtu est alors prêt à être lu par tout dispositif de lecture optique adapté à une telle lecture. Un disque équipé d'un tel marquage pourra être très facilement authentifié. Les copies frauduleuses pourront être rapidement démasquées, puis retirées de la vente. Cependant, l'empreinte d'authentification devra être suffisamment complexe pour interdire sa reproduction frauduleuse. On pourrait par ailleurs envisager de n'autoriser à la vente que des dispositifs aptes à graver des micro-cuvettes d'une profondeur et une seule, et notamment celles devant être fixées dans le sillon. Dans ces conditions, seules les Sociétés ayant payé des droits d'auteur pourraient graver des disques munis d'un pré-marquage, comme ceux proposés par la première forme de réalisation de l'invention, disques qui seraient fabriqués par des entreprises accréditées. On pourrait également prévoir que chaque Société productrice de disques audio et/ou vidéo à lecture optique soit équipée de dispositifs de gravure ou pressage aptes à marquer ses propres produits. Dans ce cas, on pourrait envisager une personnalisation de l'empreinte, soit en fonction de la Marque de la Société, comme c'est déjà le cas pour les cartes bancaires, soit en fonction du produit commercialisé. La description ci-dessus a présenté un exemple de réalisation particulier de l'invention, dans lequel on marque la rive afin de réaliser une empreinte d'authentification, puis on fixe de premières informations dans le sillon. Il est parfaitement envisageable de fixer dans le sillon de secondes informations, d'un type différent ou non des premières informations, par le même procédé de gravure ou pressage. Il suffit pour cela qu'il y ait une différence de profondeur notable (par valeur supérieure ou par valeur inférieure), entre les premières et secondes micro-altérations (c'est-à-dire des micro-cuvettes ou des micro-saillies), de telle sorte que le faisceau laser chargé de la lecture de micro-altérations d'une première profondeur donnée ne puisse pas considérer des micro-altérations d'une seconde profondeur donnée, différente de celles des premières, comme porteuses d'informations. De tels disques pourraient alors être lus par des lecteurs optiques munis de deux sources de lecture de longueurs d'onde différentes. Deux cas sont envisageables. Premièrement, si les secondes informations sont du même type que les premières, cela permet d'augmenter notablement la capacité de stockage d'informations d'un disque. Deuxièmement, si les secondes informations sont d'un type différent des premières informations, notamment des informations d'authentification, cela permet d'interdire ou d'autoriser la lecture des premières informations contenues par le disque. Mais, les secondes informations fixées dans le sillon pourraient également être purement visuelles, en réalisant tout ou partie de l'empreinte d'authentification formant marquage. De même, il pourra être envisagé de réaliser un marquage sur la face supérieure du disque, sur laquelle sont imprimées ou sérigraphiées des informations relatives au contenu du sillon du disque. Un tel marquage pourrait permettre de supprimer les étapes d'impression ou de sérigraphie. Cela permettrai d'abaisser les coûts de revient, tout en assurant directement une protection par marquage. Par ailleurs, les normes internationales imposent que l'on fixe les informations les unes à la suite des autres sur une piste, d'une largeur prédéfinie, formant spirale. L'espace libre formant rive entre deux tours consécutifs de ladite spirale est donc lui-même prédéfini. En conséquence, le marquage ou plus généralement la fixation de secondes informations peut être parfaitement envisagé sur tout autre disque à lecture optique que celui de type WORM pré-formaté. Enfin, la description qui précède ne saurait se limiter à la fixation des secondes informations sous forme de microcuvettes, puisque les procédés de gravure ou de pressage génèrent des micro-altérations qui peuvent être soient des micro-cuvettes, soient des micro-saillies. Revendications 1. Disque à lecture optique, comprenant un substrat (3) apte à contenir de premières informations, fixées selon de premières caractéristiques d'inscription, correspondant à une longueur d'onde de lecture prédéterminée, caractérisé en ce que le substrat (3) est muni de secondes informations fixées selon de secondes caractéristiques d'inscription, choisies distinctes des premières, pour être sans effet à ladite longueur d'onde de lecture prédéterminée. 2. Disque à lecture optique selon la revendication 1, dans lequel le substrat (3) comporte un sillon (S1) formant spirale, chaque tour (S1-i) de la spirale étant séparé du tour suivant (S1-i+1) par un espace formant rive (S2), caractérisé en ce que les secondes informations sont fixées dans la rive (S2) et/ou dans une partie du sillon (S1). 3. Disque à lecture optique selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel l'inscription des informations s'effectue par procédé de gravure et/ou par pressage, produisant des micro-altérations (4, 5) du substrat (3) formant microcuvettes ou micro-saillies, caractérisé en ce que les secondes informations se distinguent des premières par la hauteur des micro-altérations. 4. Disque à lecture optique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une partie au moins de la rive (S2) et/ou du sillon (S1) est munie d'une partie au moins des secondes informations, lesquelles définissent une empreinte d'authentification, ce qui fournit des substrats pré-marqués (3a). 5. Disque à lecture optique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une couche de résine sensible (6), est déposée sur le substrat pré-marqué (3a), et en ce qu'une première couche de protection (9) est déposée sur ladite couche de résine (6), ce qui fournit un disque pré-formaté et pré-marqué (3d) apte à contenir de premières et/ou secondes informations dans son sillon (S1). 6. Disque à lecture optique selon la revendication 5, caractérisé en ce que de premières et/ou secondes informations sont fixées par gravure dans le sillon (S1) dudit disque pré-formaté et pré-marqué (3d), ce qui fournit un substrat gravé (3b). 7. Disque à lecture optique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les fixations des premières et secondes informations sont réalisées par gravure du sillon (S1) puis de la rive (S2), ou inversement, par ajustement de la profondeur de gravure, ce qui fournit un substrat gravé (3b). 8. Disque à lecture optique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les fixations des premières et secondes informations dans le sillon (S1) et dans la rive (S2) sont réalisées simultanément par pressage du substrat (3), ce qui fournit un substrat pressé (3c). 9. Disque à lecture optique selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'après fixation des premières et secondes informations dans le sillon (S1) et la rive (S2), une couche métallique réfléchissante (7) est déposée sur le substrat gravé (3b) ou pressé (3c), pour reproduire quasiment à l'identique le profil des micro-altérations (4, 5). 10. Disque à lecture optique selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une deuxième couche de protection (8), transparente au spectre visible, est déposée sur ladite couche métallique (7), ce qui autorise la visualisation par l'oeil, et sous un angle donné, de l'empreinte d'authentification.