專利名稱：帶有禁讀劑的機器可讀光盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及所有類型的機器可讀光盤，例如包括數(shù)字光盤如激光唱盤(CD)、數(shù)字視盤(DVD)、CDROM、以及諸如此類的光盤。
普通光盤作為數(shù)字信息，包括音樂、影像、和數(shù)據(jù)的一種低成本、可靠的存儲媒體而被廣泛接受。光盤的一個傳統(tǒng)的優(yōu)點就是它們的使用壽命很長。
但是，在某些情況下，普通光盤的長壽命會表現(xiàn)為一種缺點。例如，如果只在有限時期內(nèi)，例如娛樂租借期內(nèi)，提供音樂、電影或軟件，則租借期滿時必須收回原本光盤。
因此需要提供一種改進的機器可讀光盤，這種光盤在租借期滿后可以無需返還。
發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明的第一方面，包含機器可讀的信息編碼特征的光盤具有附著在光盤上可釋放的一阻擋層。該阻擋層用于防止機器讀取光盤。在光盤中含有一種禁讀劑，去掉所說阻擋層即可激活所說禁讀劑。這種禁讀劑在激活之后就發(fā)揮作用，將光盤改變?yōu)榻棺x取的。阻擋層和禁讀劑兩者都可以采取許多種形式，如在下文中舉例說明的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在具有機器可讀的信息編碼特征的一種光盤中包含一種禁讀劑，這種禁讀劑通過機器讀取該光盤而激活。在激活之后，這種禁讀劑就可以將光盤改變?yōu)榻x光盤。在另一個實施例中，禁讀劑可以由在機器讀取光盤過程中入射到光盤上的光輻射激活，或者由在機器讀取光盤過程中光盤的旋轉(zhuǎn)激活。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供了用于禁止讀取光盤的一種方法。根據(jù)這種方法，提供一種光盤，該光盤包含機器可讀的信息編碼特征和一種禁讀劑。這種禁讀劑由光輻射激活，并且在激活后，將光盤改變?yōu)榻棺x取狀態(tài)。提供用于讀取所說光盤的一種讀取裝置，這種讀取裝置包括一個光輻射源。根據(jù)本發(fā)明的這種方法，用所說讀取裝置讀取所說光盤，同時利用來自所說光源的光輻射激活所說禁讀劑。激活所說禁讀劑的所說光輻射源可以是構(gòu)成讀取裝置的光輻射源，或者是與所說讀取光源不同的另一個光源。
附圖簡介

圖1至圖3為適用于本發(fā)明實施例中的三種阻擋層的局部剖圖。
圖4、5、6、7和8為分別結(jié)合了本發(fā)明的第一、第二、第三、第四、和第五優(yōu)選實施例的光盤的局部剖圖。
圖9和圖10為分別結(jié)合了本發(fā)明的第六和第七優(yōu)選實施例的光盤的平面圖。
圖11和圖12為分別結(jié)合了本發(fā)明的第八和第九優(yōu)選實施例的光盤的局部剖圖。
圖13為結(jié)合了本發(fā)明的第十優(yōu)選實施例的光盤的平面圖。
圖14和圖15為結(jié)合了應(yīng)用原電池的本發(fā)明實施例的光盤的局部剖圖。
圖16為現(xiàn)有技術(shù)激光唱盤的局部剖圖。
圖17為包含一個儲層的光盤局部剖圖。
目前優(yōu)選實施例的詳細描述本發(fā)明可以以多種不同方式實施，以下內(nèi)容介紹本發(fā)明的一些選擇的實施例。這些實施例僅僅作為示例，而不是本發(fā)明可能實施方式的一種窮舉。一般來說，下面所述的實施例可以分為兩組。第一組使用一阻擋層來防止禁讀劑的過早激活，而第二組不使用這樣的阻擋層。
總的來說，本發(fā)明可以用于包含機器可讀的信息編碼特征的各種各樣的光盤。圖16非常示意地表示了一種光盤，例如現(xiàn)有技術(shù)的激光唱盤的剖面視圖。圖16與其它附圖一樣，不是按照正確比例繪制的；為了便于說明，將選定的特征放大表示了。圖16中所示的光盤包括一個襯底10，其上形成有信息編碼特征例如凹坑12的陣列。形成所說信息編碼特征12的表面上覆蓋有一反射層14，該反射層可以由例如鋁膜構(gòu)成。反射層14之上又覆蓋有保護層16，該保護層保護所說反射層14不被氧化和遭受物理損壞。沿箭頭18方向的讀取光束入射到與信息編碼特征12相反一側(cè)的襯底10表面上。該讀取光束穿過襯底10，被反射層14反射，然后穿出襯底10，進入檢測部分。上述特征10-18完全是常規(guī)技術(shù)特征。如在本申請中所使用的含義，術(shù)語“信息編碼特征”是廣義的，包括所有可能的這類特征，而不考慮特定的編碼機制或所使用的讀取光束作用機制。使用阻擋層的實施例下述的本發(fā)明實施例使用阻擋層來防止在去掉阻擋層之前激活禁讀劑。圖1-3表示可以使用的三種不同類型的阻擋層。在圖1-3中，參照標(biāo)號20用于表示光盤，在所說光盤的上表面沿圖中所示取向包含信息編碼特征22。在圖1所示實施例中，在帶有信息編碼特征22的光盤20表面相鄰處附著有可去除的一層阻擋層24(例如利用一種適合的粘結(jié)劑)。在圖2所示的實施例中，阻擋層26可去除地附著在光盤20上與帶有信息編碼特征22的表面相反的表面上。在圖3所示的實施例中，阻擋層28構(gòu)成一個封閉包裝層，將光盤20完全密封，使之不接觸環(huán)境氧氣和濕氣。在這種情況下，無需將阻擋層28粘結(jié)到光盤20上。如在本申請中所使用的含義，可去除地結(jié)合在光盤上的阻擋層可以如圖1和圖2所示用粘結(jié)劑粘合，可以如圖3所示通過包封結(jié)合，或者以在去除阻擋層之前能夠?qū)⒆钃鯇优c光盤可靠地結(jié)合在一起的任何其它方式實現(xiàn)。
如在下文中所指出的，禁讀劑可以采用多種形式，可以在光盤20的許多不同位置施加。根據(jù)所使用的禁讀劑及其施用位置，可以選擇阻擋層24、26、28的適合位置和物理、化學(xué)特性。
并不必須要求在所有應(yīng)用中阻擋層都覆蓋光盤20的整個表面。如果禁讀劑設(shè)置在光盤的特定部位，則阻擋層可以僅僅覆蓋與該部位相鄰并對齊的區(qū)域。可取的是，該阻擋層在被去除之前能夠防止機器讀取該光盤。通過受控退化反射層性能破壞光盤可讀性的禁讀劑第一種類型的禁讀劑將光學(xué)可讀光盤的反射層破壞到編碼數(shù)據(jù)變?yōu)闊o法使用的程度。通過在初次使用光盤之后，或者在去除阻擋層之后的已知時間破壞光盤的可讀性，可以限制和控制光盤的實際使用壽命。
通常用于光盤中的反射層是由金屬鋁薄膜構(gòu)成的。這種鋁膜暴露在氧化環(huán)境中就會被腐蝕，使得這層鋁膜不再具有足以支持光學(xué)讀取光盤的反射性。例如，大氣中的氧氣和水分對于這種鋁膜來說就可以形成適合的氧化環(huán)境。鋁膜腐蝕的速率和時間可以利用幾種方式加以控制，其中包括控制氧化物的濃度，控制溶液pH值，引入不同的金屬溫差電偶，和引入化學(xué)物控制鋁的可溶性。例如，在以大氣中氧氣作為氧化劑的情況下，可以在鋁膜之上覆蓋一層多孔聚合物膜，以便為大氣中的濕氣和氧氣遷移到鋁膜上提供已知的滲透率特性。這樣，阻擋層，例如圖1所示的阻擋層24或圖3所示的阻擋層28，就可以防止在初次讀取光盤時去除阻擋層之前發(fā)生腐蝕。
光學(xué)可讀光盤的一個重要特征就是使用上述的反射層14將來自查詢光源的光束反射到檢測器中，所說光源通常是主波長在可見光區(qū)域的一臺激光器。所說反射層14一般多由通過濺射非常薄的薄膜而沉積在信息編碼特征層上的金屬鋁構(gòu)成。在普通光盤中這層薄膜大約有55納米厚。
普通反射層會發(fā)生腐蝕反應(yīng)，包括金屬鋁氧化反應(yīng)和其后形成鋁化合物例如不具有反射性的氫氧基鹽Al---Al+3+3e-(氧化)Al+3O+3OH----Al(OH)3(化合物形成)。鋁金屬的氧化反應(yīng)與一個還原反應(yīng)平衡，例如O2+2H2O+2e----4OH-(在中性或堿性溶液中)2H++2e----H2(在酸性溶液中)。腐蝕反應(yīng)通常要求在鋁表面上設(shè)置一層電解質(zhì)膜，以形成鋁表面上氧化和還原點之間的一條離子路徑。在使用大氣中氧氣的例子中，表面上的水膜或水層就是一種適合的電解質(zhì)。腐蝕速率受到以下因素的影響，例如氧化物數(shù)量多少的影響(例如氧氣或水合氫離子H+)，加入可溶性鹽以影響所說電解質(zhì)的導(dǎo)電性，加入氯化物以改變通常為保護性的鋁氧化膜的穩(wěn)定性，加入pH緩沖劑以影響通常為保護性的鋁氧化層的穩(wěn)定性或者影響所說還原反應(yīng)、或者加入絡(luò)合劑以溶解保護性鋁氧化層或者將鋁腐蝕產(chǎn)物保持在溶液中?？梢杂幸獾貙⑦@種鹽和其它絡(luò)合劑添加在與鋁層相鄰的物質(zhì)層中。在這層物質(zhì)中加入吸濕性物質(zhì)和潮解鹽還可以有助于其后在腐蝕反應(yīng)點吸收大氣中的水分作為液體水溶液。吸濕性材料或鹽有效地降低了鋁表面的露點，液體膜形成在金屬表面的相對濕度。
氯化銅和三氯化鐵是可以結(jié)合到與鋁層相鄰的電解質(zhì)層中以加速鋁的腐蝕過程的氧化劑的特例。這些材料具有若干優(yōu)點。如果氧化的金屬陽離子在氧化反應(yīng)中還原為金屬態(tài)，則沉積到鋁表面上的產(chǎn)物金屬(例如銅或鐵)就會形成局部陰極，這些陰極會加快相鄰區(qū)域中鋁的腐蝕。如果氧化的金屬陽離子沒有完全還原為金屬態(tài)，則亞銅或亞鐵化合物會與氧氣發(fā)生反應(yīng)以恢復(fù)溶液的氧化能力。
圖4表示本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，其中包括如上所述的襯底10和反射層14。在這種情況下，電解質(zhì)層30施加在反射層14鄰近處。電解質(zhì)層30包含有助于腐蝕反應(yīng)的物質(zhì)，例如潮解鹽、pH緩沖劑、鋁的絡(luò)合劑，以及諸如此類的物質(zhì)。在電解質(zhì)層30之上又覆蓋有可透過環(huán)境中水分和氧氣的一種物質(zhì)的外層32。滲透層32起初由上述的阻擋層24覆蓋。阻擋層24防止氧氣和水分在存儲和運輸過程中進入滲透層32。當(dāng)一個使用者希望由圖4所示的光盤中讀取信息時，該使用者去掉阻擋層24。然后大氣中的氧氣和水分以受控速率擴散透過滲透層32。水蒸氣可以被例如電解質(zhì)層30中的吸濕性物質(zhì)吸收，其后在上述的鋁腐蝕反應(yīng)中起促進作用。
根據(jù)鋁的典型腐蝕速率，并假定反射層厚度為55納米，則根據(jù)水分含量、電解質(zhì)層30和滲透層32的各種參數(shù)在例如去掉阻擋層24之后1到100小時時間內(nèi)反射層就可以退化到足以防止機器讀取光盤的程度。
表1表示腐蝕速率icorr、鋁膜剝離速率L、和腐蝕掉55納米鋁膜所需時間t(55nm)之間的關(guān)系。在表1中，L是根據(jù)法拉第定律估算的。
表1

如果需要的話，可以設(shè)置更為惰性的金屬膜或物質(zhì)(例如銅或銀金屬，或者石墨)與鋁反射層14和包含上述氧或其它適合的氧化物的電解質(zhì)層30形成電接觸。在這種情況下，由于存在更為惰性的元素，鍍鋅偶會比沒有這種輔助的更為惰性元素時更加迅速和直接地腐蝕鋁反射層14。
此外，如果需要的話，可以用這樣一種方式濺射鍍覆反射層14，使得反射層14本身包含更為惰性的元素例如銅。由于在更為惰性元素所在位置形成局部陰極，因此鋁合金膜比純鋁膜具有更高的腐蝕速率。
圖14為包括一鋁層82和一銅層84的一個光盤80的示意圖，所說鋁層和銅層之間由電解質(zhì)層86分開。金屬層82、84可以用于例如普通的雙面DVD以編碼信息，銅層84對于常規(guī)讀取來說具有足夠的反射性。金屬層82、84以任何常規(guī)方式，例如通過金屬箔88或?qū)щ娔z(例如填充有石墨、銀或銅顆粒的環(huán)氧樹脂)實現(xiàn)電連接。三層82、84、86和箔88構(gòu)成一個原電池，其中鋁層82為陽極，它相對于更為惰性的金屬被腐蝕。電解質(zhì)層86形成金屬層82、84之間的離子路徑，而箔88提供電連接。
圖15表示與圖14所示光盤80相似的一張光盤80’。在圖15中使用最初的參照標(biāo)號表示與圖14中82-88部分對應(yīng)的各個部分。在圖15中，銅層84’的面積大于鋁層82’的面積以增大鋁腐蝕速率。此外，在銅層84’和相鄰的聚碳酸酯層92’形成有開口90’以進一步增大鋁腐蝕速率?？扇〉氖?，開口90’位于光盤80’不包含存儲信息的區(qū)域中，例如光盤80’的中央?yún)^(qū)域。
如圖5所示，并非在所有的實施例中都必須使用大氣中的氧氣和水分作為氧化物。例如，如圖5所示，可以在阻擋層24與滲透層36之間形成若干微型膠囊34。這些微型膠囊可以包含任何適合的氧化物和電解質(zhì)。在這個例子中，去除阻擋層24至少使一些膠囊34破裂，從而將電解質(zhì)和氧化劑釋放到滲透層36中。電解質(zhì)和氧化劑遷移通過滲透層36，與反射層14接觸，以開始受控腐蝕過程。這個實施例對于大氣中水分存在的敏感性小于圖4所示實施例。
從以上所述可以清楚，禁讀劑可以采用許多形式，包括電解質(zhì)、氧化物、比反射層金屬更為惰性的各種元素、和滲透膜，所說滲透膜<p>實施例57至59-向PET共聚物(Shinpet 5015w)中添加環(huán)戊烷-1，2，3，4-四羧酸二酐(CPTDA)、季戊四醇和催化劑的效果-SSE中進行改性


表1b鹽混合物

當(dāng)在環(huán)境條件下將氯化鋰施加在光盤鋁表面上時，在30分鐘內(nèi)在鹽團上形成水滴；用KAc需要3小時。用氯化鋰形成的水滴可以用肉眼清楚地看到；用KAc形成的水滴使用放大鏡可以觀察到。在這些樣品放置過夜后，粘有氯化鋰的鋁層已經(jīng)部分腐蝕，而粘有Kac的鋁層仍然保持原樣。
測試還表明氫氧化鉀高度吸濕的，并且在所有狀態(tài)下都會腐蝕光盤。在現(xiàn)有設(shè)備的限制范圍內(nèi)，在最干燥的狀態(tài)下，氫氧化鉀在所有測試中都腐蝕鋁表面。保持在氫氧化鉀中的水分足以腐蝕鋁表面，即使是使用手套袋施加氫氧化鉀，并將樣品保存在干燥器中也是如此。
在20％相對濕度下，氯化鋰(單獨使用和在混合物中)在光盤表面不斷地形成水滴，并侵蝕鋁層。在相對濕度為8.5％的干燥器中，沒有形成可見的水滴，與表中數(shù)值相符。
磷酸三鈉本身施加到光盤表面上不會腐蝕鋁，即使在環(huán)境條件下也是如此。磷酸三鈉的吸濕性不足以形成侵蝕性的電解液膜。但是，當(dāng)在20％的相對濕度下與氯化鋰結(jié)合使用時，吸收足夠的水分形成一種侵蝕性溶液，這種溶液腐蝕鋁。氯化鋰和磷酸三鈉的混合物在8.5％相對濕度的干燥器中對鋁沒有腐蝕性(經(jīng)過四天之后沒有破損)。
這些測試表明腐蝕過程可以通過將環(huán)境濕氣下降到至少20％相對濕度來啟動，根據(jù)氯化鋰的公布值或者可以下降到15％。其它鹽或較為干燥的氫氧化鉀甚至可以使?jié)穸冉档酶?。通過吸收讀取光束光輻射激活的禁讀劑數(shù)字視盤(DVD)格式使用納米激光從光盤中讀取信息。如果這種讀取光束被顯著吸收，則從光盤返回的信號就會衰減。通過在光盤中包含一種吸光物質(zhì)，就能夠使讀取信號衰減到足以防止光盤被讀取。可取的是，這種吸光物質(zhì)強烈地吸收讀取光束波長的光。許多化合物吸收650納米的光，它們通常呈藍色或綠色。
為了使光盤在其第一次使用時可以讀取，這種吸光物質(zhì)起初對于讀取光束波長的光沒有吸收性。經(jīng)過一段時間，例如24小時，這種吸光物質(zhì)在某些環(huán)境因素刺激下變?yōu)閷ψx取光束波長的光具有吸收性。一種方法是最初是無色的化合物作為吸光物質(zhì)，但是這種物質(zhì)暴露在大氣中的氧氣中或者其它氧化物中時會氧化變成有顏色的一種新的化合物。已知許多化合物具有這種特性。圖2中給出四種特別適用的化合物(按照它們的氧化形式)。
表2化合物 色彩指數(shù)靛胭脂紅 73015亞甲藍 52015勞氏紫 52000倍花青 51030在光盤中沿著讀取激光束的路徑的某處包含了吸光物質(zhì)的無色前體。例如可以將無色前體化合在構(gòu)成襯底10的材料(通常為聚碳酸酯)中，或者可以將無色前體包含在襯底10表面的覆層中。
可取的是，大氣中氧氣到達無色前體的速率是受到控制的，以能夠在去除阻擋層之后選定時間將光盤變?yōu)椴豢勺x的。應(yīng)當(dāng)選擇氧氣到達無色前體的速率，使得至少在產(chǎn)生足夠的顏色使光盤變?yōu)椴豢勺x的之前能夠讀取光盤。氧氣到達無色前體的速率應(yīng)當(dāng)足夠高以確保光盤在所需的時間內(nèi)變?yōu)椴豢勺x的(例如4至24小時)?？梢允褂酶鞣N方法控制氧氣到達無色前體的速率。如果吸光化合物包含在襯底10本體內(nèi)，可以將吸光化合物的量調(diào)整為對于該應(yīng)用適合的量；較高的含量會導(dǎo)致影像較快地混暗。通過降低襯底中吸光化合物的濃度，或者通過在襯底上施加一個外覆層作為半透氧的阻擋層可以降低吸光化合物變?yōu)槲兆x取光束的速率。
或者，可以如圖6所示將吸光化合物包含在襯底10表面的層38中。在這種情況下可以通過選擇一種基質(zhì)例如適合的聚合物用作具有適合阻擋層特性的吸光化合物層來控制氧化反應(yīng)的速率?；蛘?，可以在該吸光層之上施加另一覆蓋層，這個附加層可以用作半透氧阻擋層，使氧氣以所需的速率到達吸光層。
如圖6所示，使用一個阻擋層26來保護吸光層38在存儲和運輸過程中不受大氣中氧氣的影響。該阻擋層還可以采取氣密包裝形式，如圖3所示。通過改變光盤的物理尺寸激活的禁讀劑本發(fā)明的某些實施例使用在激活時改變其物理尺寸的一種禁讀劑。超吸收聚合物就是這樣一種物質(zhì)，例如包含羧基或乙醇部分的聚合物或共聚物。例如，利用丙烯酸、甲基丙烯酸、異丁烯酸乙烯基乙酸酯、淀粉乙基丙烯酸酯、淀粉丙烯腈、羧甲基纖維素、乙烯化氧、乙烯醇、丙烯酰胺和諸如此類化合物的交聯(lián)聚合物或共聚物可以構(gòu)成一種吸水樹脂。
可以以多種方式使用這類物質(zhì)，以使光盤變?yōu)椴豢勺x的，例如用作吸收環(huán)境水分的物質(zhì)。這種水分吸收導(dǎo)致物質(zhì)體積的改變，這種體積改變可以與下述效應(yīng)中任何一種結(jié)合以防止讀取光盤分層、折射率改變、或者旋光特性的改變。
例如，如圖7所示，可以在兩個數(shù)字視盤襯底40之間設(shè)置一超吸收層42。然后用與以上圖3所示相似的密封阻擋層28保護整個數(shù)字視盤。當(dāng)去掉阻擋層28時，環(huán)境中的水分可以逐漸到達超吸收層42。由于該超吸收層吸收了水分，其體積將要增大，從而引起數(shù)字視盤分層，并防止再繼續(xù)讀取光盤。
在圖8所示示例中，在數(shù)字視盤40的可讀表面上形成有一超吸收層44，并用一阻擋層26保護該超吸收層。當(dāng)去掉阻擋層26時，該超吸收層44將吸收環(huán)境水分并增大體積。這種體積的增大引起材料折射率的明顯改變，從而使得該數(shù)字視盤不再可讀。
如圖9所示，超吸收層48可以設(shè)置為部分或者完全圍繞數(shù)字視盤40的主軸孔46。在使用之前該超吸收層48受到阻擋層(在圖9中未示出)的保護。當(dāng)去掉阻擋層時，環(huán)境水分將使該超吸收層逐漸膨脹。如果該超吸收層48按照如圖9所示方式設(shè)置，則可能使主軸孔46呈現(xiàn)偏心位置，從而使光盤變?yōu)椴豢勺x的。或者，如果該超吸收層48基本圍繞主軸孔46延伸，則該超吸收層48可能會膨脹到使主軸孔46太小以致于無法安放到讀取裝置的主軸上。
圖10表示另一個實施例，其中超吸收層50設(shè)置在數(shù)字視盤40的外邊緣附近。與以往一樣，最初該超吸收層50受到阻擋層的保護(在圖10中未示出)。當(dāng)去除阻擋層之后，該超吸收層50吸收大氣中的水分，從而使光盤變?yōu)橥耆牟黄胶?，無法進行可靠的讀取。
在上述的所有實施例中，可以通過在超吸收層的露出表面上設(shè)置一半滲透阻擋層改變該超吸收層吸收水分的速率。這個阻擋層可以調(diào)整環(huán)境水分擴散到超吸收層的速率，其以這種方式控制在去除阻擋層之后光盤可讀的時間長短。通過使讀取光束散射激活的禁讀劑如上所述，通常使用激光作為光盤的讀取光束。如果讀取光束發(fā)生散射或者由于其它原因顯著衰減，則不能準(zhǔn)確地讀取光盤。例如，如圖11所示，數(shù)字視盤40可以具有包含一種物質(zhì)例如一種溶劑的一層52，所說物質(zhì)可以改變數(shù)字視盤40上相鄰部分的光學(xué)特性。例如，已知聚碳酸酯暴露在溶劑中會產(chǎn)生裂紋，即形成一層漫散射不透明膜，這層膜會散射讀取光束。適用的溶劑包括有機液體或蒸氣，例如丙酮、二甲苯和諸如此類的物質(zhì)。根據(jù)溶劑濃度和暴露時間的不同，可以獲得失去透明性的各種速率。除聚碳酸酯以外的其它覆層可以呈現(xiàn)同樣有效的特性，即在溶解于一種有機溶劑中之后，當(dāng)溶劑蒸發(fā)或失去時會沉積在光盤的表面上。這種再沉積過程還可以包括玻璃質(zhì)覆層的再結(jié)晶過程。這種再沉積導(dǎo)致透明性降低，從而使光盤表面的可讀性降低。圖10所示的層52可以包括微型膠囊珠粒，在去除相鄰的阻擋層26時它們會破裂。包括不帶有阻擋層的禁讀劑的實施例如上文所指出的，并非在所有的實施例中都必須包括阻擋層。而是，在某些實施例中，正是讀取光盤本身激活了禁讀劑。例如，與光盤讀取相關(guān)的光輻射，或者與光盤讀取相關(guān)的旋轉(zhuǎn)都能夠激活禁讀劑。
如圖12所示，一個這樣的實施例包括一個光盤54，其包括鄰近一個表面的一層禁讀劑56。在這種情況下，該禁讀劑56是一種光敏物質(zhì)，這種物質(zhì)在被適合的光輻射激活時，其光學(xué)或物理特性會發(fā)生適當(dāng)?shù)母淖?，從而禁止再讀取光盤。這種光敏物質(zhì)也可以彌散在光盤主體中，并且在暴露于適合的光輻射中時對于讀取光束波長的光可以從清楚變?yōu)椴煌该?。如圖12所示，光盤54安裝在一個讀取裝置58中。所說讀取裝置58包括一個第一光源，例如一個激光器60，該激光器將讀取光束62射向光盤54。從光盤54返回的輻射由一個檢測器64以常規(guī)方式檢測。在這個實施例中，所說讀取裝置54還包括一個第二光源66。該第二光源66破壞或降低了讀取光盤所需的光傳輸特性或光反射特性。該第二光源66可以是一種常規(guī)光源例如高壓電弧燈、白熾燈、熒光燈、或激光器。當(dāng)讀取光盤54時，從第二光源62發(fā)出的輻射與禁讀劑發(fā)生作用，以禁止繼續(xù)讀取光盤54的這個部分。所說第二光源62這樣設(shè)置，使得第二光源在光盤54被讀取光束62讀取之前不會照射光盤54的任何部分。
在另一個實施例中，讀取光束62本身可以激活禁讀劑56的光學(xué)特性改變，從而可以免除對第二光源62的需要。
或者，當(dāng)使用第二光源62時，可以消除對于單獨的禁讀劑56的需要。在這種情況下，第二光源66可以是例如聚焦在光盤表面上的一個無源q開關(guān)的微芯片激光器。這種激光器的作用是通過燒蝕光盤讀取表面產(chǎn)生散射中心。這些散射中心降低了光盤對于讀取光束62的光學(xué)傳輸特性。
在兩種情況下，該第二光源66應(yīng)當(dāng)是以防止消費者竄改的方式聯(lián)鎖的，并且應(yīng)當(dāng)以不干擾對光盤的初次讀取的方式進行跟蹤。當(dāng)所說第二光源62具有足夠強度以提供上述的燒蝕作用時，則幾乎在光盤上信息被讀取之后立即便拒絕再次讀取。
圖13表示具有由讀取光盤動作激活的一種禁讀劑的另一個實施例。在這種情況下，光盤72包括其中包含一種禁讀劑例如一種適合的溶劑的一個儲層72。該儲層72包括一個開口74。當(dāng)光盤第一次旋轉(zhuǎn)以被讀取時，溶劑通過開口74流出儲層72，并以這種方式將少量的溶劑釋放到光盤上。如上所述，這種溶劑會降低光盤的光學(xué)特性以在溶劑離開儲層之后預(yù)定時間阻止讀取光盤。作為一個例子，儲層72可以形成在兩條同心環(huán)邊緣之間的區(qū)域內(nèi)，與現(xiàn)在光盤中通常使用的層疊環(huán)相似。其它實施例圖17表示具有如上所述儲層102的一種光盤100的剖面視圖。一條或多條毛細管粗細的通道104沿徑向取向以使適合的禁讀劑(例如如上所述的一種溶劑或者腐蝕劑)從所說儲層102徑向向外流到光盤借助于信息編碼特征保存信息的區(qū)域。所說儲層102和通道104由形成一排出口110、112的一個硅酮膜108封閉。在這個示例中，出口110、112為針孔形狀。所說硅酮膜108之上覆蓋有由聚碳酸酯層114，其上形成的開口116和118分別與開口110、112對齊。
一個可剝離的標(biāo)簽120用一種適合的粘膠可去除地固定在聚碳酸酯層14上。這個可剝離標(biāo)簽122帶有便于去除標(biāo)簽的一個短小突出部122和一個凸起124。該凸起124穿過聚碳酸酯層114中的一個開口，并將所說硅酮膜108壓入通道104中以形成阻止禁讀劑從儲層102徑向向外流動的一個機械閥。隨意地，通道104還可以包括由可被禁讀劑溶解的一種物質(zhì)形成的一個閥元件106。例如，在禁讀劑對于鋁具有腐蝕性的情況下可以使用鋁制的一個閥元件106?？扇〉氖?，儲層102包括用棉或微纖維制成的將液體保留在儲層102中的細芯103。通道104的截面直徑可以為0.02英寸。
可取的是，所說可剝離標(biāo)簽120的大小應(yīng)使得為了可以讀取光盤100必須去掉該標(biāo)簽。在去掉標(biāo)簽120時，開口110、112打開，凸起124去掉。這使得硅酮膜108向上松弛，從而打開通道104。當(dāng)光盤100在讀取操作過程中旋轉(zhuǎn)時，離心力使得儲層102中的禁讀劑經(jīng)由通道104徑向向外流到光盤100的信息編碼區(qū)域。
在某些實施例中，可以選擇禁讀劑，以在禁讀劑接觸光盤上的信息記錄區(qū)之后選定時間之前不會干擾光盤100的正常讀取。作為一種變化實施例，當(dāng)使用任選的閥元件106時，閥元件106防止了在所說閥元件106被禁讀劑溶解之前禁讀劑到達光盤100的信息記錄區(qū)。按照這種方式，塞子106可以定時將禁讀劑釋放到光盤的信息記錄區(qū)。
測試表明，光盤的雙程傳輸在出現(xiàn)大量讀取錯誤之前必須下降到原始值的45％，在光盤變成不可讀取之前下降到原始值的大約30％。結(jié)論上述光盤具有較短的有效壽命，或者限定了光盤播放的次數(shù)(例如一次、兩次或者多次)，或者限制了光盤發(fā)售之后的流通時間(例如，在光盤售出或者出租之后，在消費者打開包裝之后、或者在將光盤插入光盤播放器之后選定小時)。光盤的有效壽命可以響應(yīng)讀取光盤、打開光盤、或者旋轉(zhuǎn)光盤而受到限制。上文中已經(jīng)介紹了限制光盤有效壽命的各種方法，包括物理方法、化學(xué)方法、和電化學(xué)方法。物理方法包括空氣或者空氣成分如氧氣的彌散，導(dǎo)致物理和/或化學(xué)效應(yīng)；使用光學(xué)激活引起光盤的物理變化；或者使用物理力或與旋轉(zhuǎn)光盤或去除標(biāo)簽相關(guān)的作用力的去除作用引起光盤的物理變化?；瘜W(xué)方法包括光盤的一層物質(zhì)與當(dāng)打開包裝時或者銷售商售出時施加的一種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。電的或電化學(xué)方法包括使用一種電化學(xué)激活系統(tǒng)來加速腐蝕。
從以上的描述中應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明可以以各種方式實施。阻擋層可以采取光盤表面的疊層或補片結(jié)構(gòu)，或者是密封膠囊結(jié)構(gòu)。在某些情況下不需要阻擋層。禁讀劑可以采用多種形式，包括改變反射層，或光盤的各個其它部分光學(xué)或物理特性的形式。禁讀劑可以使用微型膠囊封裝的材料，包含在光盤選定區(qū)域之上的覆蓋中的材料，或者結(jié)合到光盤其它部分中的材料。禁讀劑可以在光盤的整個信息編碼表面上延伸，或者可以限定在選定區(qū)域，例如編碼索引或其它引導(dǎo)信息的區(qū)域。
所以應(yīng)當(dāng)清楚地理解，以上的詳細描述只是說明性的，而并非限定性的。只有下述的權(quán)利要求，包括所有等效置換物，可以用于限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.在包括機器可讀的信息編碼特征的一種光盤中，所說改進包括可去除地附著在所說光盤上的一阻擋層，所說阻擋層用于防止對所說信息編碼特征的機器讀取；和一種禁讀劑，其包括在所說光盤中，可以通過去除所說阻擋層激活，所說禁讀劑在激活之后就將光盤改變?yōu)榻棺x取光盤的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其特征在于所說光盤包括一個第一表面，其中所說特征與所說第一表面相鄰，而所說禁讀劑與所說特征相鄰，所說阻擋層與所說禁讀劑相鄰。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其特征在于所說光盤包括一透明層，用于向所說特征傳輸光束，所說禁讀劑包含在所說透明層中或與之相鄰，所說阻擋層包括與所說透明層相鄰的一層。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其特征在于所說光盤包括一層反射膜，所說禁讀劑包括設(shè)置在所說反射膜中或與之相鄰的一種腐蝕增強劑。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)明，其特征在于所說禁讀劑在激活之后增強對所說光束的散射。
6.如權(quán)利要求3所述的發(fā)明，其特征在于所說禁讀劑在激活之后吸收所說光束。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其特征在于所說禁讀劑在激活之后改變所說光盤的物理尺寸。
8.在包括機器可讀信息編碼特征的一種光盤中，所說改進包括一種禁讀劑，包含在所說光盤中，通過讀取所說光盤激活，所說禁讀劑在激活之后將所說光盤改變?yōu)榻棺x取光盤狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)明，其特征在于所說禁讀劑是由在機器讀取所說光盤構(gòu)成中由輸入到所說光盤上的光輻射激活的。
10.如權(quán)利要求8所述的發(fā)明，其特征在于所說禁讀劑是通過在機器讀取過程中旋轉(zhuǎn)所說光盤激活的。
11.如權(quán)利要求8所述的發(fā)明，其特征在于它還包括位于所說光盤上包含所說禁讀劑的一個儲層，當(dāng)所說光盤在機器讀取過程中旋轉(zhuǎn)時所說儲層釋放所說禁讀劑。
12.用于禁止讀取光盤的一種方法，該方法包括以下步驟(a)提供包括機器可讀的信息編碼特征的一個光盤、和一種禁讀劑，所說禁讀劑由光輻射激活，并且在激活之后將所說光盤改變?yōu)榻棺x取狀態(tài)；(b)提供可以讀取所說光盤的一個讀取裝置，所說讀取裝置包括一個光輻射源；和(c)用所說讀取裝置讀取所說光盤，同時用所說光源的光輻射激活所說禁讀劑。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于在步驟(b)中提供的所說讀取裝置除了所說的光輻射源以外，還包括另一個讀取光束源。
14.用于禁止讀取光盤的一種方法，該方法包括以下步驟(a)提供包括機器可讀的信息編碼特征的一個光盤、和一種禁讀劑，所說禁讀劑由光輻射激活，在激活之后，將所說光盤改變?yōu)榻棺x取狀態(tài)；(b)提供用于讀取所說光盤的一個讀取裝置，所說讀取裝置包括第一和第二光輻射源；和(c)用所說第一源讀取所說光盤，同時用所說第二源激活所說禁讀劑。
15.用于禁止讀取光盤的一種方法，該方法包括以下步驟(a)提供包括機器可讀的信息編碼特征的一個光盤，和一種禁讀劑，所說禁讀劑由光輻射激活，在激活之后，將所說光盤改變?yōu)榻棺x取狀態(tài)；(b)提供用于讀取所說光盤的一個讀取裝置，所說讀取裝置包括一個光輻射源；和(c)用所說光輻射源讀取所說光盤，同時用該輻射源的光輻射激活所說禁讀劑。
16.在包括機器可讀的信息編碼特征的一種光盤中，所說改進包括包括在所說光盤中的一個儲層；與所說儲層相連的一個通道，所說光盤的一部分包括所說的信息編碼特征；和一種禁讀劑，包含在所說儲層中，并由機器讀取所說光盤而激活，所說禁讀劑在激活之后，將所說光盤改變?yōu)榻棺x取狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)明，其特征在于所說通道包括一個閥。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)明，其特征在于所說閥由可溶解在所說禁讀劑中的一個閥元件構(gòu)成。
19.如權(quán)利要求17所述的發(fā)明，其特征在于所說閥由一個機械閥構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求16所述的發(fā)明，其特征在于包括設(shè)置在所說儲層中的細芯。
21.如權(quán)利要求16所述的發(fā)明，其特征在于它還包括至少一個與所說通道連通的開口。
全文摘要
一種包含機器可讀信息編碼特征(22)的光盤(20)具有附著在光盤上的阻擋層。該阻擋層(24)用于防止機器讀取所說特征。在光盤中包含一種禁讀劑(14,34),這種禁讀劑可以由去除所說阻擋層激活,并且在激活之后一定時間,將光盤改變?yōu)榻棺x取的狀態(tài)?；蛘?可以取消阻擋層,利用初次讀取光盤來激活禁讀劑,例如將光盤露在讀取光盤的光輻射之下,或者旋轉(zhuǎn)光盤。
文檔編號G11B20/00GK1246195SQ97199800
公開日2000年3月1日 申請日期1997年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月16日
發(fā)明者P·E·羅爾豪斯, J·R·鮑威爾, E·J·卡爾森, D·J·埃恩托特, I·C·溫克勒, C·J·馬莫, J·R·瓦倫丁 申請人:奎克索特公司