CN1666281A - 在紧固区和信息区之间设有过渡区域的信息载体 - Google Patents

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Abstract

一种信息载体，在该信息载体上规定一个紧固区(12)和一个信息区(13)，该信息载体具有一个集成电路和一个耦合到该集成电路上的天线(22)。该天线被置于紧固区和信息区之间的区域内。盘片还具有其中存储信息的金属层和聚碳酸酯层。为了改进盘片上的集成电路与所述设备之间的通信，信息载体在天线区域、即信息区和紧固区之间的区域内没有金属层。利用这种方法，不可能出现涡流。

Description

在紧固区和信息区之间设有过渡区域的信息载体
本发明涉及一种信息载体，在该信息载体上规定了紧固区(clamping area)和信息区，所述信息载体配备有一个金属层、一个集成电路和一个与该集成电路连接的天线，该天线被置于该信息载体的紧固区和信息区之间的区域内。
本发明还涉及一种系统，其包括一个信息载体，在该信息载体上规定了紧固区和信息区，所述信息载体配备有一个金属层、一个集成电路和一个与该集成电路连接的天线，该天线被置于该信息载体的紧固区和信息区之间的区域内；该系统还包括一个配备有通信装置的设备，该通信装置用于建立与信息载体上的天线的电磁耦合。
此外，本发明还涉及一种制造信息载体的方法，包括以下步骤：
·制造用于信息载体的合成树脂模制产品；
·规定信息区和紧固区；以及
·在合成树脂模制产品上设置至少一个金属层。
现今市场上有许多信息载体，其中数据可以分布在该信息载体上。目前，这些信息载体通常是例如CD、CD-ROM或DVD-ROM等的光盘。这些盘片可以被用于以简单的方式存储和存档相当大数量的数据，例如数字照片、电影和音乐专辑。到现在在消费市场上可获得足够数量的设备使个人能够创建其自己的CD编辑，而且能够复制现有的CD、CD-ROM或DVD-ROM盘。CD上的数据、即数字文件通常由版权保护。对于所出售的每张CD，版权费一般被支付给在相关信息载体上存储的数字作品的拥有者。非法复制和发行这些数字作品导致例如艺术家、制作人和软件开发者失去很多收入。数字媒体出版商发出警告以抵制对这些受版权保护的产品的非法复制。
被设计作为上述复制问题的解决方案的系统之一是借助于编码密钥来对数字作品进行编码以及附加数字用户权。数字用户权例如对CD可以被复制的最大次数或CD可以被重放的最大次数施加限制。在没有正确的用户权和解码密钥的情况下，不能在适合进行复制的装置上复制数字作品。
在购买时，解码密钥和用户权与数字作品一起被提供。这些密钥和用户权可以存储在信息载体的信道抖颤(wobble)中，从而使得复制密钥是不可能的。还可以把这些密钥隐藏在所谓的信息载体隐藏信道中。
日益被考虑的另一种可能性是把针对数字作品的解码密钥和用户权存储在单独的存储器中，该存储器被固定在信息载体上。该单独的存储器例如是一个集成电路，其能经由通信装置与信息载体的播放器进行通信，以便发送正确的解码密钥。集成电路中的信息专用于存储在信息载体上的数字作品。
从美国专利US 6373799中获知了这样的系统，其中集成电路或芯片设置在信息载体上，其目的用于存储独立于实际信息的附加信息，例如用户权。该芯片配备有电磁接收机装置，用于获得芯片工作所需的能量。此外，电磁发射机和接收机装置位于信息载体的芯片上，以便使芯片和重放设备之间的通信成为可能。重放设备也相应地具有集成电路(读出IC)，该集成电路具有使该通信成为可能的天线。
已知的信息载体的缺点是芯片和存在于重放设备中的读出IC之间的通信不是最佳的。
本发明的目的是提供一种促进芯片和读出IC之间的良好通信的信息载体。
该目的通过以下方式实现，即紧固区和信息区之间的区域至少部分地没有金属层。
本发明基于以下认识，即配备有金属层的信息载体在随时间变化的电磁场中旋转，因此在金属层中出现所谓的涡流。电流传导天线产生磁场。根据法拉第定律，磁通量的变化产生电场。该电场也是在信息载体的金属层中感生。这导致金属中的自由载荷子沿电场的方向的移动。以这种方式产生环流，即涡流。所述电流在相反的方向上产生磁场(楞次定律)，结果是总磁通量明显减少。
因此，这些涡流将不利地影响芯片和读出IC之间的通信。这可以通过以下方式来避免，即在耦合到芯片上的天线的层面(level)上从信息载体上去除金属层，以便不会产生涡流。
本发明的信息载体的一种实施方式的特征在于，处于紧固区与信息区之间的区域内的金属层在所述区域的整个宽度上设置有至少一个凹槽。
如果提供可视信息(例如厂商的标志)，则还可以在该金属层中设置某种图案，或者为金属设置凹槽，以便中断其中可能出现涡流的路径。
所述系统的特征在于，紧固区和信息区之间的区域至少部分地没有金属层。
所述方法的特征在于，该方法还包括以下步骤：应用一个延伸至信息区的内掩膜，以便使紧固区和信息区之间的区域保持至少部分地没有金属层。
下面将参考附图更详细地说明根据本发明的信息载体、系统和方法的这样和其他方面，其中：
图1是信息载体的示意性俯视图，
图2也是信息载体的第一实施方式的示意性俯视图，
图3是沿着图1中的线III-III的信息载体的第一实施方式的示意性横截面图，
图4是信息载体的第二实施方式的示意性俯视图，
图5是沿着图4中的线V-V的信息载体的第二实施方式的示意性横截面图，
图6是包括一个信息载体和一个设备的系统的一个实施方式的示意性横截面图，
图7是信息载体上的芯片和天线以及所述设备的通信装置的电路图，以及
图8是表示所述方法中的一个步骤的示意性侧视图。
附图是示意性的而不是按比例绘制的，并且相应的部件具有相同的附图标记。此外，在可应用的情况下，为了清楚起见，在附图中没有必要精确地画出部件相互的尺寸比。对本领域的普通技术人员来说清楚的是，在不背离本发明的本质的情况下本发明的替代的但等效的实施方式是可能的，并且本发明的范围仅由权利要求来限定。因此，下述实施方式涉及一种具有集成电路的信息载体，例如DVD。显而易见的是，本发明的原理可以同样很好地应用于其它旋转信息载体(例如CD-R、CD、DVD+RW、CD-I)和光信息载体系列的其他成员。对本领域的普通技术人员来说还显而易见的是下文给出的对重放设备的实施方式的说明同样可应用于在光存储单元上写入的记录设备。
图1示出了本发明的信息载体，在该实例中该信息载体是具有光学可读存储单元的盘片。信息载体1设有一个位于盘片中心的中心孔11。在该信息载体1上规定了几个区，此外每个区可以例如具有不同的物理特性。该盘片包括用于把盘片夹紧在两个物体之间的紧固区12。该夹紧使盘片可以以无接触的方式围绕盘片的中心移动和旋转。这将在下文中讨论系统时更详细地描述。此外，在盘片上规定了信息区13，在该信息区存在光学可读存储单元。该存储单元包括以螺旋形或同心模式布置的轨道。可以借助对本领域的普通技术人员而言已知的读取头来读信息载体上的轨道。该读取头尤其包括用于使例如由激光二极管产生的光束聚焦的光学系统。光学存储单元由若干层组成，其中有聚碳酸酯层和金属层。在紧固区12和信息区13之间存在过渡区域14。该过渡区域14也是用现有技术中的聚碳酸酯层和金属层构成。该过渡区域14在下文中用CiD区表示。
光学信息载体1此外还包括集成电路21和连接到该集成电路(下文中表示为芯片)21上的天线22。在图2中可以看到具有在Cid区域中所示的芯片和天线的信息载体的一个实施方式。该天线优选地为线圈天线。该天线总是位于Cid区域内。至于芯片的位置，却没有限制，例如可以将芯片置于信息区内，但Cid区域是优选的。该芯片例如是由Philips Electronics N.V.制造的MiFare RFID芯片，并且在JohnWiley&Sons出版的、Klaus Finkenzeller撰写的RFID HANDBOOK的第282页中也描述了该芯片。
芯片提供了存储信息的可能性。该信息例如可以是用于对以编码形式存储在信息载体上的数字作品进行解码的解码密钥。通过在单独的存储器中而不是在信息载体本身上提供解码密钥，使信息载体上的数字作品的非法复制和发行变得更困难。利用芯片中的存储容量的另一个实例是内容表的存储。在数字作品包括例如多个音乐专辑的情况下，该内容表可以包括存储在信息载体上的所有乐曲号的标题和表演艺术家。于是例如可以读出芯片中的该信息并在屏幕上显示。
该芯片和天线能够实现与连接到重放设备中的读出IC上的另一个天线的电磁耦合，如在讨论系统时将更详细地说明。
为了促进盘片上的芯片和读出IC之间的通信，在Cid区域内不存在金属层。在图1中的信息载体的一个实施方式的俯视图中，用阴影线示出了金属层。因为在天线附近没有金属层，所以不会出现干扰电磁耦合的涡流。
图3是在图1中的线III-III上所取的信息载体的第一实施方式的示意性横截面图。该实施方式中的光学信息载体是DVD形式的。如本领域中的普通技术人员所知，该盘片的分层结构是这样的，以致在聚碳酸酯层上形成凹点(pit)和平面(land)。在这些凹点和平面中对二进制数据进行编码。反射金属层32覆盖在该聚碳酸酯层上。该多层组合具有0.6毫米的厚度。附加的聚碳酸酯层33被设置在这些层的上面，用于获得附加的强度和保护。
天线22位于Cid区域14内并且被设置在盘片上面。尽管该实施方式由于光学信息载体的生产工艺的调整相对简单而是优选的，但替代地可以将天线设置在盘片的多层之间。然后通过以下方式使天线成形，即喷溅连续的金属层，从该金属层中借助激光技术切割出天线金属线。可以例如借助粘着剂在盘片上面提供天线。导电电流线以盘绕的方式位于粘接层上，然而被固定在盘片上。这些导电线形成天线并且直接连接到信息载体上的芯片上。如对本领域的普通技术人员而言显而易见的是，天线可以替代地被固定在信息载体的底面，也即从其读取光学存储单元的那一面。
金属层32存在于信息区内而不是Cid区域内。这促进了芯片和读出IC之间的通信。由于没有金属层位于天线附近，所以不会出现干扰电磁耦合的涡流。
如本领域中的普通技术人员所理解的，同一原理可应用于其他光学信息载体系列，例如CD系列和DVR系列，其中金属层在盘片中的不同层面上。
图4是信息载体的第二实施方式的示意性俯视图。在该实施方式中，发射金属层存在于Cid区域内，但其在Cid区域的整个长度上具有间断41。在金属层中不再有闭合电路。因此，不可能由于包括金属层的变化的磁场而在金属层中出现涡流。
图5是在图4中的线V-V上所取的信息载体的第二实施方式的示意性横截面图。天线22位于在Cid区域14中信息载体的上面。从图中可以很明显地看出金属层32在Cid区域中被中断并且在该区域的整个长度上不存在金属。金属层中的间断41的宽度不重要。在目前情况下可能出现涡流的路径已被断开，因此在本发明的该实施方式中排除了在Cid区域中出现涡流。
图6是包括该信息载体和一个设备的系统的一个实施方式的示意性横截面图。该设备尤其包括读取装置(未示出)，例如用于从光学存储单元读出信息的读取头。该设备此外还包括一个载体支承件(carrier body)61，信息载体1可以被放置在该载体支承件上。接着一个按压件(pressure body)62被固定在信息载体1上，以便夹紧该信息载体。该载体支承件具有一个通过信息载体1的中心孔的轴。该按压件被固定在该载体支承件的轴上。因此，在这种配置中，信息载体位于载体支承件61和按压件62之间。信息载体在信息载体的紧固区中与载体支承件和按压件接触。按压件被置于桥63中，在该桥中其可以朝载体支承件的方向自由移动并且可以围绕载体支承件的轴旋转。此外，该设备包括电动机64，其被固定在载体支承件上，并且被这样布置，以使得信息载体1在设备中旋转，如本领域中的普通技术人员所知的那样。
该设备还包括用于建立与信息载体1的电磁耦合的通信装置，该信息载体1配备有如上所述的以及如图2所示的天线和芯片。该设备的通信装置包括一个读出IC 65和另一个天线66。该读出IC例如是由Philips Electronics N.V.制造的MiFare RFID，并且在所引用的由Klaus Finkenzeller撰写的RFID HANDBOOK中也描述了该芯片。该读取器IC在13.56MHz下工作，这相当于约22米的电磁波波长。由于两个天线之间的距离比22米小许多倍，因此所有的都可以被认为是磁通量。设备中通信装置的天线66被连接到读取器IC上并且具有线圈类型的特征或同心特征。
该设备的通信装置的天线66优选地被垂直地布置在信息载体上的天线的上方，以便获得最佳的耦合。尤其当信息载体在该设备中并且信息载体的光学存储单元正被读出时，必须实现该耦合。如图6所示，该设备中的天线可以在信息载体上的天线的上方被垂直地固定到例如桥63上。对本领域的普通技术人员来说清楚的是，替代的实施方式也是可能的。
金属层32存在于信息区内而不是存在于CiD区域内。这有助于芯片和读出IC之间的通信。由于在天线附近不存在金属层，所以不会出现干扰电磁耦合的涡流。
图7是信息载体上的芯片和天线以及所述设备的通信装置的电路图。如本领域的普通技术人员所知的，通过第一线圈的随时间变化的电流将产生也随时间变化的磁通量。感应定律规定在第一线圈中将感生电压，并且如果第二线圈包括一部分所产生的磁通量，则在第二线圈中也将感生电压。
由于相互感应，连接到读出IC 65上的天线66中的变化的磁通量在连接到信息载体1上的芯片21上的天线中感生电压。因此可以借助于电磁耦合在信息载体上的芯片和设备中的读出IC之间进行通信。
如果要制造本发明实施方式之一中的信息载体，则需要在制造工艺中进行调整。用一种本领域的普通技术人员已知的方式按照制造光学信息载体的方法制造合成树脂模制产品。该合成树脂模制产品包括存储信息的凹点和平面。在该模制产品上设置具有反射特性的金属层。对本领域的普通技术人员来说，金属层的设置是已知的工艺。通过喷溅机82为合成树脂模制产品提供金属。如图8所示，所述金属83被喷溅在模制产品上。
如果合成树脂模制产品上的特定区域将不设置该金属层，则例如在该模制产生上设置一个掩膜。用这种方式可以规定信息载体的不同区域，其中为不同区域给定不同的物理特性。
为制造本发明的信息载体，这样使用延伸至信息区13的内掩膜81，以使得紧固区12和信息区13之间的区域14保持至少部分地没有任何金属层83、32。
代替设置一个掩模，可以替代地这样控制喷溅机82，以便设定最大和最小的喷溅角。也可以用这种方式为特定区设置金属层。

Claims (4)

1.一种在其上规定一个紧固区和一个信息区的信息载体，所述信息载体配备有一个金属层、一个集成电路和一个与所述集成电路连接的天线，所述天线被置于所述信息载体的紧固区和信息区之间的区域内，其特征在于，所述紧固区和所述信息区之间的区域至少部分地没有所述金属层。
2.如权利要求2所述的信息载体1，其特征在于，在所述紧固区与所述信息区之间的区域内的金属层在所述区域的整个宽度上设置有至少一个凹槽。
3.一种包括一个在其上规定一个紧固区和一个信息区的信息载体的系统，所述信息载体配备有一个金属层、一个集成电路和一个与所述集成电路连接的天线，所述天线被置于所述信息载体的紧固区和信息区之间的区域内；该系统还包括一个配备有通信装置的设备，所述通信装置用于建立与所述信息载体上的天线的电磁耦合，其特征在于，所述紧固区和所述信息区之间的区域至少部分地没有所述金属层。
4.一种制造信息载体的方法，包括以下步骤：
·制造用于信息载体的合成树脂模制产品；
·规定信息区和紧固区；以及
·在所述合成树脂模制产品上设置至少一个金属层，
其特征在于，该方法还包括以下步骤：
·应用一个延伸至所述信息区的内掩膜，以便使所述紧固区和所述信息区之间的区域保持至少部分地没有金属层。
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