CN1666282A - 配备有通信构件的介质驱动器夹持装置 - Google Patents

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Abstract

一种设备，具有用于与信息载体(1)上的第一天线(22)取得电磁耦合的通信构件，支撑件(61)和用于在轴向夹持所述信息载体的夹持件(62)，用于支撑所述夹持件的桥(63)，和与所述夹持件耦合的第二天线(66)。在与所述第二天线相对的轴向方向上，所述桥的至少一部分不含金属，以防止涡电流。

Description

配备有通信构件的介质驱动器夹持装置
本发明涉及一种设备，该设备配备有用于与信息载体上的天线取得电磁耦合的通信构件，并配备有载体机构和压力机构，所述信息载体可夹持在它们之间，以及所述压力机构能在其中自由移动的桥和与所述通信构件连接的第二天线。
本发明还涉及一种系统，其包括信息载体、集成电路和天线，所述信息载体配备有反射金属层，所述天线与所述集成电路相连接；所述系统还包括一个设备，其配备有用于与信息载体上的天线取得电磁耦合的通信装置，并配备有载体机构和压力机构，所述信息载体可夹持在它们之间，以及所述压力机构能在其中自由移动的桥和与所述通信构件连接的第二天线。
当今在市场有许多种在其上可以分布数据的载体。今天这些信息载体通常是光盘，例如CD、CD-ROM、或DVD-ROM。这些盘可用于以简单的方式集存储和填充比较大数量的数据，例如数字照片、影片和音乐唱片。到目前为止，在消费者市场上可以得到使得个人能够产生他们自己的CD选集、并且还能够对现有CD、CD-ROM或DVD-ROM盘进行拷贝的足够数量的器材。CD上的数据、数字文件通常是受版权保护的。通常要向存储在每个出售的CD的相关信息载体上的数字作品的所有者支付特许权使用费。这些数字作品的非法拷贝和传播具有这样的结果，即例如艺术家、制作者和软件开发者丧失了许多收益。数字媒体出版者发出用于对抗受版权保护的这些项目的非法拷贝的警告。
设计为针对上述拷贝问题的解决方案的系统之一是借助编码密钥对数字作品进行编码并加入数字用户权限。数字用户权限例如对CD能够进行拷贝的最大次数或CD能被重放的最大次数加以限制。在没有正确的用户权限和解码密钥的情况下，则不可能在适于此目的的设备上再现数字作品。
解码密钥和用户权限在购买过程中被连同数字作品一起提供。这些密钥和用户权限可存储在信息载体的摆动(wobble)中，从而密钥的拷贝是不可能的。还能够在信息载体的所谓隐藏通道(hidden-channel)中隐藏这些密钥。
正在逐渐受到关注的另一种可能性是在单独的存储器中存储数字作品的解码密钥和用户权限，所述单独的存储器被固定在所述信息载体上。该单独存储器是例如能够通过通信构件与信息载体的播放器进行通信以便传送正确的解码密钥的集成电路。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 6,044,046中可知这样一种系统，其中在信息载体上配备有集成电路或芯片用于独立于实际信息存储附加信息，例如用户权限。该芯片配备有用于获得该芯片操作所需能量的电磁接收器构件。此外，在信息载体的芯片上还配备有电磁发射和接收构件以便在芯片和重放装置之间提供可能的通信。
提供这种通信的可行性的通信构件存在于所述重放设备中。该设备中的通信构件包括集成电路、所谓的读出IC(read-out IC)和天线。
所述设备还进一步包括光读取构件，其能够从信息载体读取信息。这些已知的光学信息载体系统中的读取构件是由激光源和必需的光学及处理构件形成的。
该已知信息载体的缺点是芯片和存在于重放装置中的IC之间的电磁通信不是最佳的。
本发明的目的是提供一种开头段落中所述种类的设备，该设备能够促进芯片和读出IC之间的良好通信。
本发明的目的是这样获得的，即所述桥在与所述第二天线轴向相对处至少有一部分不含金属。
本发明是基于这样的认识，即在与所述设备中的通信构件的天线邻近的金属桥中会出现涡电流。所述设备配备有用于获得与所述信息载体上的芯片进行电磁耦合的通信构件。
所述通信构件的线圈天线在流过电流时产生磁场。根据法拉第原理磁通量的变化产生电场。在天线之上的金属层中也会感生该电场。这导致金属中的自由电荷载体按照电场的方向移动。以这种方式来产生循环电流，即涡电流。这些电流在相反方向产生一个磁场(楞次定律)，该磁场可使整个磁通量大大降低。
涡电流会不利的影响耦合，因此会影响芯片和读出IC之间的通信。可通过这样的方式来部分地防止，即所述桥的金属层在与天线一层的地方至少被部分的除去，使得在该区域不会再出现涡电流。
开头段落中所述种类的系统的特征在于，所述桥在与所述第二天线一层的地方处至少有一部分不含金属。
根据本发明的装置和系统的这些和其它方面将在下面参考附图进行更详细的说明，其中：
图1为信息载体实施例的示意平面图；
图2为包括信息载体和设备的系统的实施例的示意剖面图；
图3为根据本发明的设备的桥和压力机构的示意剖面图；
图4为沿图3中的线IV-IV截取的桥和压力机构的示意侧剖面图；
图5为沿图3中的线V-V截取的桥和压力机构的示意侧剖面图；
图6为根据本发明的设备的桥和压力机构的实施例的示意平面图；
图7为所述设备和信息载体上的芯片和天线的通信构件的电路示图。
所述各幅图是示意性的而不是按比例绘出的，并且相应的组件被给以相同的附图标记。此外，在可行的情况下，为了清楚的原因，各元件的相互尺寸比例并未必定精确地描绘出。对于本领域技术人员而言，有一点应当是清楚的，在不脱离本发明实质的情况下，本发明的其它可选且等价的实施例是可能实现的，并且本发明的范围仅由权利要求来限定。因此下述的实施例涉及一种带有集成电路的信息载体，例如CD。很显然本发明的原理也可等价地应用于其它旋转信息载体，例如CD-R、DVD、DVD+RW、CD-I和光信息载体的其它家族成员。本领域技术人员还应该清楚下面给出的对重放设备的实施例的说明也可适用于用于对光存储单元进行写入的记录设备。
图1表示能够通过根据本发明的设备进行读出的信息载体。本例中的信息载体是带有光可读存储单元的盘。信息载体1配备有位于盘的中心的中心孔11。此外在信息载体1上定义有若干个区域，这些区域每个都可具有例如不同的物理属性。所述盘包括一个夹持区域12，其用于在两个机构之间夹持所述盘。这种夹持使得盘能够以非接触的方式绕盘的中心移动和旋转。这将在下面讨论系统时进行更加详细的说明。此外，在盘上定义有一个信息区13，光可读存储单元位于其中。该存储单元包括以螺旋或同心模式布置的轨道。能够借助于本领域技术人员已知的读取头来读取信息载体上的轨道。所述读取头特别包括用于聚焦例如由激光二极管产生的光束的光学系统。所述光存储单元是由若干个层堆积而成的，其中包括聚碳酸脂层和金属层。在夹持区12和信息区13之间有过渡区14。过渡区14在现有技术中也是由聚碳酸脂层和金属层构成的。过渡区14此后表示CiD区。
所述光信息载体1还包括集成电路21和与所述集成电路(此后表示为芯片)21连接的天线22。带有在CiD区中示出的芯片和天线的信息载体的实施例可参见图2。所述天线优选的为线圈天线。该天线总是位于CiD区。关于芯片的定位则没有限制，例如，可以将芯片定位在信息区中，但CiD区是优选的。所述芯片例如是由PhilipsElectronics N.V.制造的MiFare RFID芯片，并且在由John Wiley&Sons出版的由Klaus Finkenzeller著的RFID手册第282页中也有所描述。
所述芯片提供了存储信息的可能性。该信息可以是例如用于对以编码形式在信息载体上存储的数字作品进行解码的解码密钥。通过在分开的存储器中提供解码密钥而不是将其提供在信息载体本身上，使得信息载体上的数字作品的非法拷贝和传播变得更加困难。使用所述芯片中的存储容量的另一个例子是存储内容表。在所述数字作品包括例如多个音乐集的情况下，该内容表可包括信息载体上存储的音乐号的所有标题和表演艺术家。然后芯片中的所述信息就可以被读出并显示在屏幕上。
所述芯片和天线能够与连接到重放设备中的读出IC上的另一天线实现电磁耦合，将在下面对系统的讨论中对其做更详细的说明。
为了促进盘上的芯片和读出IC之间的通信，在CiD区中没有金属层。金属层在图1的信息载体实施例的平面图中以阴影线示出。将不会出现与所述电磁耦合相干扰的涡电流，因为在所述天线的附近不存在金属层。
图2为包括所述信息载体和设备的系统实施例的示意剖面图。所述设备除了其它部分之外，包括读取构件(未示出)，例如用于从光存储单元读出信息的读取头。所述设备还包括载体机构61，其上放置有信息载体1。压力机构62被随后固定在信息载体1上以便夹持所述信息载体。所述载体机构具有穿过所述信息载体1的中心孔的轴。所述压力机构被固定在所述载体机构的轴上。因此，在这种结构中，所述信息载体处于载体机构61和压力机构62之间。所述信息载体在所述信息载体的夹持区域与所述载体机构和压力机构产生接触。所述压力机构定位在桥63中，其中压力机构在载体机构的方向上能够自由移动，并且能够绕载体机构的轴旋转。此外，所述设备包括电子马达64，其被固定在所述载体机构上并且被设置为用于使信息载体1在所述设备中旋转，其对于本领域技术人员来说是公知的。
所述设备进一步包括用于建立与信息载体1的电磁耦合的通信构件，所述信息载体配备有如上所述和在图1中示出的天线和芯片。所述设备的通信构件包括读出IC 65和另一天线66。所述读出IC例如是由Philips Electronics N.V.制造的MiFare RFIDReaderIC，并且还在所引用的由Klaus Finkenzeller著的RFID手册中有所描述。该ReaderIC在13.56MHz下工作，该频率对应于近似为22米的电磁波的波长。因为两个天线之间的距离要小于22米许多倍，所以都可以被看作是磁通量。所述设备中的通信构件的天线66与所述ReaderIC相连接并具有线圈形式(coil-type)或同心特征。
所述设备的通信构件的天线66优选地被垂直布置在所述信息载体的天线上面以便获得最佳的耦合。该耦合特别地必须是在所述信息载体在所述设备中并且正在对信息载体的光存储单元进行读出时达成。所述设备中的天线可在图6中所示的信息载体的天线上面被垂直固定于例如桥63。本领域技术人员应该清楚各种替代实施例也是可能的。
图3表示根据本发明的设备的桥和压力机构的实施例。金属桥63支撑压力机构62。通信构件的天线66固定在所述桥的下面。该天线是同心的。所述压力机构在载体机构的轴的轴向上夹持信息载体。在本发明的该实施例中，所述桥配备有凹槽(recess)，从压力机构的轴看过去该凹槽是放射状的。这些凹槽关于天线被轴向的布置。因为出现在天线附近的金属没有闭合路径，所以将不会出现对芯片和读出IC之间的通信有不利影响的涡电流。
图4为沿图3中的线IV-IV截取的桥和压力机构的示意侧剖面图。
图5为沿图3中的线V-V截取的桥和压力机构的示意侧剖面图。
图6为根据本发明的设备的桥和压力机构的实施例的示意平面图。在该实施例中桥被径向凹槽68截断。所述桥在与所述第二天线轴向相对处至少有一部分不含金属。
图7为所述设备和信息载体上的芯片和天线的通信构件的电路示图。如本领域技术人员所公知的，流过第一线圈的根据时间发生变化的电流将产生也根据时间发生变化的磁通量。电感定律表明将在第一线圈中感生电压，但如果第二线圈包括所产生的磁通量的一部分，则也在第二线圈中感生电压。
由于相互的电感，与读出IC65连接的天线66中的变化磁通量在与信息载体上的芯片21相连接的天线22中感生电压。因此借助于电磁耦合能够在信息载体上的芯片和所述设备的读出IC之间进行通信。

Claims (6)

1.一种设备，其配备有用于与信息载体上的天线取得电磁耦合的通信构件，并配备有载体机构和压力机构，所述信息载体可夹持在它们之间，所述压力机构能在其中自由移动的桥，和与所述通信构件耦合的第二天线，该设备的特征在于，所述桥在与所述第二天线轴向相对处至少有一部分不含金属。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少有一部分不含金属的桥的该部分包括至少一个径向遮断。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少有一部分不含金属的桥的该部分包括径向上的槽。
4.一种设备的桥，所述设备包括有用于获得与信息载体上的第一天线进行电磁耦合的通信构件，和与所述通信构件耦合的第二天线，载体机构和用于在轴向夹持所述信息载体的压力机构，所述桥用于支撑所述压力机构，所述桥的特征在于，所述桥在与所述第二天线轴向相对处至少有一部分不含金属。
5.如权利要求4所述的桥，其特征在于，所述至少有一部分不含金属的桥的该部分包括至少一个径向遮断。
6.如权利要求4所述的桥，其特征在于，所述至少有一部分不含金属的桥的该部分包括径向上的槽。
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Open date: 20050907