(57)【要約】本発明は、情報層（1）を有するデータ担体に関し、情報層自体は、光源による照射の際に、第1の光信号と第2の光信号を供給することのできる特定領域（4）を有する。前記データ担体はさらに、第2の光信号によって照射された際に、電気信号を供給することのできる追加層（2）を有し、前記電気信号は所定のパターンに対応する。第1の光信号と電気信号の組み合わせにより、暗号キーが形成され、該暗号キーは、情報層に含まれる暗号化データを解読する際に必要となる。本発明は特に、再生専用メモリ型の光ディスクに保管されたデータの読み出しに関する。
2006524403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源による照射の際に、第1の光信号と第2の光信号を供給することのできる特定領域を有する情報層と、
前記第2の光信号によって照射された際に、電気信号を供給することのできるパターン化された追加層であって、前記電気信号は所定のパターンに対応するところの追加層と、
を有するデータ担体であって、
前記第1の光信号と前記電気信号の組み合わせにより、暗号キーが形成され、該暗号キーは、前記情報層に含まれる暗号化データを解読する際に必要となる、データ担体。
【請求項２】
前記所定のパターンは、前記追加層の活性領域および不活性領域の区画化によって得られることを特徴とする請求項1に記載のデータ担体。
【請求項３】
前記追加層は、電極を有し、該電極の一つが区画化されて前記所定のパターンが得られることを特徴とする請求項1に記載のデータ担体。
【請求項４】
前記特定領域は、前記情報層の初期化領域に含まれることを特徴とする請求項1に記載のデータ担体。
【請求項５】
前記追加層は、熱電性の層であることを特徴とする請求項1に記載のデータ担体。
【請求項６】
前記追加層は、光電性の層であることを特徴とする請求項1に記載のデータ担体。
【請求項７】
前記光電性の層は、アモルファスシリコンで構成されることを特徴とする請求項6に記載のデータ担体。
【請求項８】
前記光電性の層は、光電性二硫化タングステンで構成されることを特徴とする請求項6に記載のデータ担体。
【請求項９】
請求項1に記載のデータ担体を読み出す装置であって、
前記情報層の前記特定領域によって供給される前記第1の光信号を読み出す手段と、
前記追加層によって供給される前記電気信号を読み出す手段と、
前記第1の光信号と前記電気信号の組み合わせから、暗号キーを算定する手段と、
前記暗号キーにより、前記データ担体に含まれる暗号データを解読する手段と、
を有する装置。
【請求項１０】
請求項1に記載のデータ担体を読み出す方法であって、
前記情報層の前記特定領域によって供給される前記第1の光信号を読み出すステップと、
前記追加層によって供給される前記電気信号を読み出すステップと、
前記第1の光信号と前記電気信号の組み合わせから、暗号キーを算定するステップと、
前記暗号キーにより、前記データ担体に含まれる暗号データを解読するステップと、
を有する方法。
【請求項１１】
請求項1に記載のデータ担体に情報を記録する装置であって、
前記情報層の前記特定領域によって供給される前記第1の光信号を読み出す手段と、
前記追加層によって供給される前記電気信号を読み出す手段と、
前記第1の光信号と前記電気信号の組み合わせから、暗号キーを算定する手段と、
前記暗号キーに基づいて、情報を暗号化する手段と、
前記データ担体に前記暗号化された情報を保管する手段と、
を有する装置。
【請求項１２】
請求項1に記載のデータ担体に情報を記録する方法であって、
前記情報層の前記特定領域によって供給される前記第1の光信号を読み出すステップと、
前記追加層によって供給される前記電気信号を読み出すステップと、
前記第1の光信号と前記電気信号の組み合わせから、暗号キーを算定するステップと、
前記暗号キーに基づいて、情報を暗号化するステップと、
前記データ担体に前記暗号化された情報を保管するステップと、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ担体に関する。
【０００２】
本発明はさらに、そのようなデータ担体を読み出す方法および装置に関する。
【０００３】
本発明は特に、再生専用メモリROM形式の小型フォーマット光ディスクSFFOまたはブルーレイディスク等のような光ディスクに保管されたデータの読み出し技術に関する。
【背景技術】
【０００４】
現在まで、オリジナルデータ担体と同一のコピー品の製作が比較的簡単になされてきた。特にオリジナル光データ担体の場合、複製技術の利用のみで、簡単に複製ができる。
【０００５】
そのような光データ担体の偽造コピーによって、技術所有者やコンテンツ配給業者のライセンス料収入の減少という大きな問題が生じている。
【０００６】
前記コピーを防止するいくつかの方法が既に実行されている。例えば、国際公開第WO00/14734号パンフレットには、元データとセキュリティデータとが2層に分けて収容される光データ担体が示されている。この例では、放射線ビームは、光データ担体のデータ記憶面の方に導かれ、反射される信号は電気信号に変換される。前記信号は、光データ担体に担持されている元データおよびセキュリティデータの存在を認識するように処理される。通常、適切なセキュリティデータの検出がされたときのみ、元データの出力が可能となる。
【０００７】
この従来技術によれば、データの読み出しは光学的に行われ、反射光信号は、光データ担体の外部で電気信号に変換される。その結果、この方法では、光信号を電気信号に変換する特殊なモジュールが必要となるため、装置がより複雑で高額なものとなってしまう。さらに、前記方法では、ハッカーがセキュリティデータにアクセスすることを完全に回避することはできず、偽像コピーを得ることは難しいものの、そのようなコピーが行われる可能性は残る。
【特許文献１】国際公開第WO00/14734号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、従来の方法に比べてあまり複雑ではなく、コピーすることがより難しいデータ担体を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題のため、本発明によるデータ担体は、光源による照射の際に、第1の光信号と第2の光信号を供給することのできる特定領域を有する情報層と、前記第2の光信号によって照射された際に、電気信号を供給することのできるパターン化された追加層であって、前記電気信号は所定のパターンに対応するところの追加層とを有し、前記第1の光信号と前記電気信号の組み合わせにより、暗号キーが形成され、該暗号キーは、前記情報層に含まれる暗号化データを解読する際に必要となる。
【００１０】
本発明は、光電効果またはそれと同等の効果に基づくものである。これはハードウェアに関連する解決手段であり、違法コピーを防止するには極めて有効である。実際には、電気信号と光信号を組み合わせることで完成する暗号キーが提供され、担体に収容されたデータにアクセスするには、この暗号キーが必要となる。従ってハッカーが、違法複製ディスク上で電気信号をコピーすることは極めて難しい。また前記電気信号が得られなければ、暗号キーを得ることができないため、結果的に、違法複製ディスクには光信号情報のみが収容され、このディスクは読み出すことができず、役に立たない。さらに、本発明によるデータ担体は、製作が容易で低コストである。
【００１１】
本発明の実施例では、追加層の活性領域および不活性領域の区画化によって、所定のパターンが得られる。別の実施例では、追加層は複数の電極を有し、電極の一つが区画化されて、所定のパターンが得られる。別の実施例では、前記特定領域が情報層の初期化領域に含まれる。追加層は、熱電性の層であっても良く、光電性の層であっても良い。該光電性の層は、アモルファスシリコンまたは光電性二硫化タングステンで構成することができる。
【００１２】
本発明はさらに、そのようなデータ担体を読み出す方法および装置に関する。前記読み出す装置は、前記情報層の前記特定領域によって供給される前記第1の光信号を読み出す手段と、前記追加層によって供給される前記電気信号を読み出す手段と、前記第1の光信号と前記電気信号の組み合わせから、暗号キーを算定する手段と、前記暗号キーにより、前記データ担体に含まれる暗号データを解読する手段とを有する。
【００１３】
本発明はさらに、そのようなデータ担体に情報を記録する方法および装置に関する。前記記録する装置は、前記情報層の前記特定領域によって供給される前記第1の光信号を読み出す手段と、前記追加層によって供給される前記電気信号を読み出す手段と、前記第1の光信号と前記電気信号の組み合わせから、暗号キーを算定する手段と、前記暗号キーに基づいて、情報を暗号化する手段と、前記データ担体に前記暗号化された情報を保管する手段とを有する。
【００１４】
本発明のこれらのおよび他の態様は、以下の実施例の記載を参照することで、より明確になろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を、一例として添付図面を参照して、以下に詳細に示す。
【００１６】
以下の説明では、光ディスクを例に本発明を説明するが、当業者には、本発明が別の種類のデータ担体、例えば磁気ディスク等にも利用できることは明らかである。
【００１７】
光ディスクは、例えばROM型である。本発明は、前記ROMディスクの内容物の大量コピーを防止する場合、特に有益である。しかしながら、当業者には、本発明が他の光ディスク、例えば書き換え可能型RWまたは追記型Rの光ディスクにも利用できることは明らかである。この場合、ユーザーは、個人データをコピーから守ることを選択できる。
【００１８】
従来の光ディスクは、標準的な情報層を有し、この情報層は、テキスト、音声またはビデオのようなマルチメディアデータを有する。そのような従来の光ディスクでは、前記データの違法コピーを防止できない。本発明の目的は、この違法コピーを防止する簡便で低コストの解決法を提案することである。
【００１９】
このため前記発明では、小型フォーマット光SFFOディスクまたはブルーレイディスクのような、光データ記憶方式の新世代ディスクは、光信号が照射された際、電気信号を供給するパターン化された追加層を備える。前記追加層は、以降に示すような光電効果、熱電効果または他の適当な効果に基づいて機能する。熱電効果が利用される場合、光源からの照射により生じた熱によって発生する熱電流が、以下に示す方法と同じ方法によって検出される。
【００２０】
図1には、本発明によるデータ担体の実施例の概略透視図を示す。
【００２１】
光ディスク10は、光信号を供給する情報層1を有する。光信号は、光ピックアップユニットOPU（示されていない）によって、例えば上部から読み出される。本発明では、情報層は、例えば、所定の暗号キーで暗号化されたデータ内容物を有する。
【００２２】
光ディスクは、さらに光電性の層2を有する。この追加層は、光電効果に基づいて機能し、レーザーのような光源で照射された際に、電気信号を発生する。電気信号は、以降に示すように、本発明による特殊な装置で読み出される。前記光電性の層は、図1に示すような内部層とすることができ、あるいは情報層とは反対側に設けられた外部層としても良い。
【００２３】
ディスクの回転軸3は、ディスク内の孔に一致する。情報層1の特定領域4は、光電性の層2に到達する光信号の変調に利用される。特定領域は、例えば、光ディスクの初期化領域（すなわち、ディスクが光ディスクドライブに挿入されたときに、読み出されるディスク領域）である。
【００２４】
変調された電気信号と光信号は、両者の相対時間挙動を考慮して一体化され、光ディスクの内容物にアクセスするための所定の暗号キーが形成される。
【００２５】
この電気信号を対応するディスク情報とともに読み出すことは、比較的簡単である。しかしハッカーが、この電気信号を別のディスク上にコピーすることはほとんど不可能であり、想定されるそのような複製ディスクのエンドユーザーは、この信号がなければ、ディスクの内容物を読み出すことはできない。さらに情報が損壊してしまうため、リバースエンジニアリングは不可能である。
【００２６】
図2には、本発明によるデータ担体の実施例の断面概略図を示す。
【００２７】
光ディスク再生機は、光電性の層から供給される電気信号9を読み出す必要がある。このため、いくつかの電極が必要となる。光ディスクは、上部電極5を有し、この電極はレーザー光に対して透明である必要がある。前記電極は、例えばインジウムスズ酸化物ITO膜で構成される。前記ディスクはさらに、底部電極6を有し、この電極は、例えばAlで構成され、仕事関数の低いLiFまたはCaFのような材料でコーティングされることが好ましい。光ピックアップユニットOPUは、ここでは情報層に焦点化されたレーザー7を有する。
【００２８】
図3には、図2のデータ担体の実施例をより詳細に示す。
【００２９】
前記光ディスクは、情報層1の特定領域4を有し、この領域は、反射光信号4aおよび透過光信号4bを生じ、いずれかの信号は、照合光信号8となる。前記照合光信号8の形状は、図3に示すように、情報層1の特定領域4の構造に依存する。前記構造は、光源によって供給される光を、反射Rまたは透過Tするように適合されている。
【００３０】
光ディスクは、光電性の層2を有し、この層は、光信号を構成しない情報層からの信号によって照射された際に、所定のパターンに対応した電気信号9を供給することができる。
【００３１】
本発明の第1の実施例では、光電性の層2は、前記層を活性処理または不活性処理を用いて区画化することにより、パターン化される。光信号で照射された際には、この区画化の効果により、所定のパターンに対応した電気信号9が生じる。
【００３２】
所定のパターンは、例えばディスクの製造段階時に、酸化環境でのUV照射によるパターン化によって、光電性の層に書き込まれる。図4には、そのプロセスの化学反応を示す。この過程は、白色化とも呼ばれる。そのような高分子の光酸化によって、局部的に高分子を損壊または不活性化させることができる。この結果、局部的に高オーム抵抗が生じ、照射条件でいかなる光電流も生じなくなる。
【００３３】
あるいは、電極をパターン化することもできる。例えば、シリコン上の金属薄膜を、金属電極として作用するように用いることもできる。局部加熱後または照射後に、シリサイドが形成される。前記シリサイドは、通常高抵抗または半導体挙動を示すという特徴を有する。別の方法では、電極の上部または底部のいずれかにピンホールが形成され、これには、製作容易性の観点から、例えばポリ−3，4−エチレンジオキシチオフェン）PEDOT電極が用いられる。
【００３４】
別の実施例では、上述の2実施例が組み合わされる。すなわち、光電性の層2は活性領域2aおよび不活性領域2bに区画化され、一つの電極がセグメント6aおよび6bに区画化される。図3には、そのような組み合わせで得られる電気信号9を示す。
【００３５】
図3の例では、照合光信号8は反射信号4aであり、電気信号9は、透過信号4bから得られる。ただし、透過構造で照合光信号を読み出すようにもできることは、当業者には明らかである。すなわち照合光信号8を透過信号4bとして、反射による光電信号を検出し、電気信号9を反射信号4aから得るようにすることもできる。
【００３６】
光電性の層は、太陽電池に用いられる既存の材料およびスタックを組み合わせて構成することができる。例えば、I.  Garnerの「コミュニケーションズ−インターナショナル」、16巻、3号、73（1989年）には、アモルファスシリコンが示されている。
【００３７】
光電性の層は、C.  Balif、M.  Regula、F.  Levyの「太陽エネルギー材料および太陽電池」、57、189（1999年）に示されているように、光電性二硫化タングステンWS2で構成することも可能であり、銅、インジウムまたはガリウムのセレン化物、二硫化カドミウム、二セレン化カドミウム、砒素化ガリウム、砒素化アルミニウムガリウムで構成することもできる。
【００３８】
光電性の層は、共役高分子系の有機太陽電池材料で構成することも可能である。例えば、S.  E.  Shaheen、C.  J.  Brabec、N.  S.  Sariciftci、F.  Pandinger、T.  Fromherz、J.  C.  Hummelenの「2.5％効率の有機プラスチック太陽電池」、Applied  Physics  Letters、78巻、6号、841（2001年）に示されている共役高分子／メタノフラーレンがあり、あるいは共役高分子／共役高分子、共役高分子／有機分子、有機分子／有機分子、共役高分子／無機酸化物、セレン化物および硫化物、有機分子／無機酸化物、セレン化物および硫化物などがある。
【００３９】
光電性の層は、E.  KymanskisらのApplied  Physics  Letters、80巻、1号、112（2002年）に示されているカーボンナノチューブ系の材料あるいはナノワイヤにすることもできるが、特にカーボンナノチューブまたは金属酸化物ナノチューブが好ましい。
【００４０】
太陽電池としてこれらの材料を用いた場合の効率は、太陽スペクトルがブロードであるため、比較的低い。しかしながら、本発明は、将来世代の光記憶装置に関し、この光記憶装置には、ブルーレイディスクのような405nm程度の比較的短い波長が用いられることが予想され、適切な色素材料を用いることにより、量子効率は60％に達し得る。
【００４１】
従来のデータ担体を読み出す再生機では、本発明によるデータ担体の読み出しをすることはできない。前記担体ではデータが暗号化されているためである。従って本発明による装置は、
情報層1の特定領域4によって供給される光信号8を読み出す手段と、
追加層2によって供給される電気信号9を読み出す手段と
光信号と電気信号の組み合わせから、暗号キーを算定する手段と、
前記暗号キーにより、データ担体に含まれる暗号化データを解読する手段と、
を有する。
【００４２】
算定する手段は、例えば、光信号と電気信号の相関関数を算出するように適合され、暗号キーを得ることができる。
【００４３】
そのような装置は、従来のディスク、すなわち暗号化されていないディスクも読むことができることに留意する必要がある。これは、暗号キーが検出されなかった際には、ディスクが非暗号化ディスクとして読み出されることを意味する。
【００４４】
また、光信号、電気信号および暗号キーは、デジタルであってもアナログであっても良いことに留意する必要がある。
【００４５】
そのようなデータ担体を読み出す装置は、結果的に、関連する光電構造部からデータ担体に含まれる特徴的情報を特定するように適合され、その特徴的情報から暗号キーが得られ、データ担体に記録されたユーザー情報が解読される。
【００４６】
オリジナルデータ担体を複製しようとした場合、すなわち、例えばROMディスクのようなオリジナルデータ担体に含まれるユーザー情報を第2のデータ担体に複製しようとした場合、レコーダーは第2のデータ担体上に、オリジナルデータ担体に含まれる特徴的情報を記録することはできない。オリジナルデータ担体に含まれる特徴的情報を得るには、ユーザー情報を解読する必要があるからである。結果的に、第2のデータ担体に含まれるユーザー情報は、解読されず、再生することができない。
【００４７】
ただし本発明によるデータ担体は、実際上、ユーザー情報を含む必要はなく、データ担体は、例えばRWまたはRディスクのような記録式のデータ担体とすることができる。そのような記録式のデータ担体のレコーダーは、結果的に、関連する光電構造部から特徴的情報を特定するように適合され、前記特徴的情報を用いることにより、これに応じて記録用ユーザー情報が暗号化され、暗号化されたユーザー情報が記録される。
【００４８】
特許請求の範囲のいかなる参照符号も、請求項を限定するものと解してはならない。「有する」という動詞およびその変化形は、請求項に記載されているステップや素子以外の他のステップや素子の存在を否定するものではないことは明らかである。素子またはステップの前の「一つの」という言葉は、そのような素子またはステップが複数存在することを否定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明によるデータ担体の実施例の概略透視図である。
【図２】本発明によるデータ担体の実施例の断面概略図である。
【図３】本発明の図2に示すデータ担体の詳細断面図である。
【図４】本発明によるデータ担体を製作する際の、高分子の光酸化を表す化学反応式である。
【図１】
2006524403.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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