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Die
Erfindung betrifft einen Informationsträger, der mit einer Speichereinheit,
einer integrierten Schaltung und einem ersten Kopplungselement für die Übertragung
von Daten zwischen einer Basisstation und der integrierten Schaltung
versehen ist.
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Die
Erfindung bezieht sich darüber
hinaus auf ein System aus einem Informationsträger und einem Gerät, wobei
dieser Informationsträger
mit einer Speichereinheit, einer integrierten Schaltung und einem
ersten Kopplungselement versehen ist, während das genannte Gerät mit einer
Basisstation für die Übertragung
von Daten von und zu der integrierten Schaltung des Informationsträgers und
mit einer Einrichtung zum Auslesen von Information aus der Speichereinheit
des Informationsträgers
versehen ist.
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Die
Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Herstellen
eines Informationsträgers.
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Ein
derartiges Verfahren, ein derartiger Informationsträger und
ein derartiges System sind aus DE-A 196 16 819 bekannt. Dieser Stand
der Technik wird auch im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4 anerkannt. Der
bekannte Informationsträger
hat die Form einer CD und besteht aus drei Schichten: einer Schicht,
die die Information trägt
und in der sich die Speichereinheit und die integrierte Schaltung
befinden, einer Metallschicht und einer Schutzschicht. Das erste
Kopplungselement kann von der Metallschicht gebildet werden, mit
der die integrierte Schaltung dann in Kontakt ist. Das erste Kopplungselement
kann sich auch auf der integrierten Schaltung befinden, die im Weiteren
auch als IC bezeichnet werden soll. Übertragung von Daten zu der
Basisstation erfolgt durch das erste Kopplungselement hindurch mittels
induktiver oder kapazitiver Kopplung.
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Ein
Nachteil des bekannten Informationsträgers ist, dass die Übertragung
von Energie und die von Daten nicht integriert sind, wenn die Datenübertragung
durch kapazitive Kopplung erfolgt. Der bekannte Informationsträger umfasst
eine gesonderte Einrichtung für
die Energiezufuhr zu dem IC. Diese Einrichtung ist eine Batterie
oder ein zweites Kopplungselement, wie z.B. eine Spule oder eine
zweite Kondensatorplatte. Da der IC und die Einrichtung miteinander
verbunden werden müssen,
ist der Aufbau des Informati onsträgers, der durch kapazitive
Kopplung mit der Basisstation verbunden ist, kompliziert. Das macht
wird die Verwendung einer kapazitiven Kopplung zum Schutz von in
der Speichereinheit des Informationsträgers gespeicherter Information
kostspielig.
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Die
Erfindung wird in den Ansprüchen
1 und 4 dargelegt.
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In
dem erfindungsgemäßen Informationsträger ist
der IC über
ein erstes und ein zweites Kopplungselement mit der Basisstation
verbunden. Es zeigte sich, dass das erste und das zweite Kopplungselement
sowohl mit der Basisstation als auch mit der integrierten Schaltung über kapazitive
Kopplung gekoppelt werden können.
Es kann jedoch vorteilhaft sein, zwischen der integrierten Schaltung
und dem zweiten Kopplungselement eine elektrisch leitfähige Verbindung
zu erzeugen; beispielsweise infolge eines Herstellungsverfahrens,
bei dem die ICs auf ein leitfähiges
Substrat platziert werden, das mit einer Schicht aus elektrisch
leitfähigem
Klebstoff versehen ist. Es kann auch vorteilhaft sein, die Kopplung
zwischen den Kopplungselementen und der Basisstation induktiv oder
elektromagnetisch auszuführen.
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Da
die Kopplung zwischen dem IC und den Kopplungselementen in dem erfindungsgemäßen Informationsträger kontaktlos
sein kann, befinden sich zwischen diesen Elementen keine Drahtverbindungen.
Daher hat der mit der Speichereinheit und dem IC versehene Informationsträger einen
nicht oder nahezu nicht komplizierten Aufbau aus Bauteilen. Somit braucht
der IC nicht in einer genau definierten Position platziert zu werden.
Strukturieren einer elektrischen isolierenden Schicht zum Anbringen
der direkten Kontaktverbindungen ist nicht notwendig. Der Vorteil
hiervon ist, dass dies zu einer erheblichen Kosteneinsparung führt. Der
Zusammenbau solcher Verbindungen ist nämlich ein teurer Schritt bei
der Herstellung. Zusätzlich
sind Drahtverbindungen im Allgemeinen anfällige Komponenten. Wenn sie
nicht vorhanden sind, werden Ausschuss und Fehlfunktionen vermieden.
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Während nach
dem Stand der Technik behauptet worden ist, dass bei kapazitiver
Kopplung keine gleichzeitige Übertragung
von Daten und Energie möglich
ist, wird dies bei dem erfindungsgemäßen Informationsträger tatsächlich realisiert.
Den Kopplungselementen und damit dem IC werden von der Basisstation
eine Spannung und ein Strom zugeführt. Spannung und Strom können die
gleiche Frequenz haben, aber dies ist nicht notwendigerweise der
Fall. Vorzugsweise hat der Strom eine niedrigere Frequenz. Der IC
enthält
einen Speicher mit einem Code, der vorzugsweise aus einem Anfangsbit,
einer Anzahl von Datenbits, die als „1" oder "0" programmiert
sein können,
und einer Anzahl von Stoppbits besteht. Auf Grund eines seriellen
Auslesen des Codes benötigt
der IC eine gewisse Menge Strom. Die Daten sind in dieser veränderlichen
Stromnachfrage enthalten. Es ist auch möglich, dass Daten bereits in dem
von der Basisstation an den IC gelieferten Strom vorhanden sind.
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Bei
einer günstigen
Ausführungsform
sind die Kopplungselemente mittels kapazitiver Kopplung mit der
Basisstation gekoppelt. In dieser Ausführungsform umfassen die Kopplungselemente
je eine elektrisch leitfähige
Platte und die Basisstation umfasst zumindest zwei elektrisch leitfähige Platten. Diese
Platten bilden zusammen mit dem dazwischen liegenden Dielektrikum,
das zumindest teilweise durch Luft gebildet wird, Kondensatoren.
Es zeigte sich, dass ein Kondensator mit einer Kapazität in der Größenordnung
von 1 pF für
die Übertragung
von Energie bei einer Frequenz von 125 kHz ausreichend ist. Wenn
die leitfähige
Platte eine Oberfläche
von ungefähr
12 × 10–4 m2 aufweist, beträgt der Abstand zwischen der
leitfähigen
Platte der Basisstation und der des Kopplungselementes ungefähr 1 cm.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Informationsträgers sind
das erste und das zweite Kopplungselement mittels induktiver Kopplung
mit der Basisstation gekoppelt, wofür das erste Kopplungselement
zumindest teilweise spiralförmig
ist und das zweite Kopplungselement mit dem ersten elektrisch verbunden
ist. Die elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten
Kopplungselement wird beispielsweise in Form einer kapazitiven Kopplung
realisiert. Es ist ein Vorteil der Ausführungsform, dass Kopplung mit der
Basisstation über
einen Abstand erfolgen kann, der normalerweise größer ist
als im Fall von kapazitiver Kopplung.
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Die
zumindest teilweise kapazitive Kopplung zwischen dem IC und dem
ersten und dem zweiten Kopplungselement wird vorzugsweise beim Vorhandensein
von zwei leitfähigen
Platten in dem IC und einer leitfähigen Platte in jedem der Kopplungselemente
realisiert. Diese Platten sind so positioniert, dass bei senkrechter
Projektion von einer der Platten in dem IC auf die Platte eines
der Kopplungselemente Überlappung
auftritt. Die leitfähigen
Platten können als
elektrisch leitfähiges
Material unter anderem ein Metall umfassen, wie z.B. Kupfer oder
Aluminium, einen Halbleiter wie z.B. Silicium, eine leitfähige Tinte oder
ein leitfähiges
Polymer.
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Vorzugsweise
werden das erste und das zweite Kopplungselement je durch eine leitfähige Platte
gebildet, die eventuell strukturiert sein kann. Vorzugsweise ist
diese Platte größer als
die leitfähige Platte
des IC, sodass die Basisstation und das Kopplungs element in genügendem Abstand
gekoppelt werden können.
Die Platte kann unterschiedliche Formen haben: beispielsweise kreisförmig, ringförmig, rechteckig,
sowohl quadratisch als auch länglich oder
aus verschiedenen Formen zusammengesetzt.
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Vorzugsweise
enthält
die integrierte Schaltung Daten und kann sie Daten verarbeiten,
ohne die kein oder kein korrektes Verarbeiten der in der Speichereinheit
gespeicherten Information möglich
ist. Der IC umfasst hierzu einen Mikroprozessor, mit dem Algorithmen
ausgeführt
werden können,
und einen Speicher, auf dem Sicherheitsstrukturen und zugehörige Codes
vorgesehen sind. Hierdurch wird ein Kopier- und Abspielschutz für Software
und digital codierte Information, wie z.B. Bilder und Musik, realisiert
und eine Zugriffsberechtigungsprüfung
zur Information erreicht. Sicherheitsstrukturen und zugehörige Codes
sind für
den Fachkundigen auf dem Gebiet von Kopierschutz bekannt. Alternativ
kann der IC zur Speicherung von Daten aufgebaut sein, beispielsweise
zum Speichern von Zwischenergebnissen, wie z.B. einem Inhaltsverzeichnis,
um die Reihenfolge der Stücke
und die Zugriffssteuerung zu bestimmen.
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Es
ist möglich,
dass der Informationsträger mehr
als einen IC umfasst. Ein Grund, mehrere ICs auf einem einzigen
Informationsträger
vorzusehen, ist beispielsweise, dass die ICs unterschiedliche Funktionen
ausfuhren, wobei der eine IC einen elektrisch programmierbaren Speicher
und der andere IC einen vorprogrammierten Speicher umfasst.
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Die
Speichereinheit in dem erfindungsgemäßen Informationsträger kann
auf verschiedene Weisen realisiert werden. Die Speichereinheit kann
magnetisch auslesbar sein. Beispiele hierfür sind Festplatten und Magnetbänder. Die
Speichereinheit kann elektronisch auslesbar sein. Beispiele hierfür sind nichtflüchtige Speicher,
wie z.B. EEPROM, Flash-Speicher und MRAM.
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Bei
einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Informationsträgers ist
der Informationsträger
als Scheibe ausgeführt
und die in der Speichereinheit gespeicherte Information ist optisch
auslesbar. Der Informationsträger
ist beispielsweise eine CD, die wieder beschreibbar sein kann, eine CD-ROM
oder eine DVD, die gegebenenfalls beschreibbar sein kann. Besonders
bei solchen Informationsträgern
ist es wünschenswert,
einen IC in dem Informationsträger
zu integrieren. Hierdurch wird ein Kopier- und Abspielschutz für Software
und digital codierte Information, wie z.B. Bilder und Musik, realisiert
oder kann der Zugriff zur Information kontrolliert werden. Auch
kann der IC zur Speicherung von Daten ausgeführt sein, beispielsweise zum
Speichern von Zwischenergebnis sen, wie z.B. einem Inhaltsverzeichnis,
um die Reihenfolge der Stücke
und die Zugriffssteuerung zu bestimmen.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
umfasst die Scheibe:
- – eine informationstragende
Schicht, die mit der Speichereinheit versehen ist,
- – eine
Metallschicht, die als eines der Kopplungselemente dient,
- – eine
Schutzschicht aus elektrisch isolierendem Material und
- – eine
Schicht aus elektrisch isolierendem Material, die als das andere
Kopplungselement dient, welche Schicht von der Metallschicht elektrisch isoliert
ist, wobei die integrierte Schaltung sich zwischen dem ersten und
dem zweiten Kopplungselement befindet.
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Bei
dieser Ausführungsform
befindet sich der IC in der Schicht aus elektrisch isolierendem
Material, die mit der Speichereinheit versehen ist, oder in der
Schutzschicht. Die zwei leitfähigen
Platten des IC befinden sich bei dieser Ausführungsform auf zwei voneinander
abgewandten Seiten des IC. Eine dieser Seiten ist der Metallschicht
zugewandt, die andere Seite ist der Schicht aus elektrisch leitfähigem Material
zugewandt. Ein Vorteil der Ausführungsform
ist, dass die leitfähigen
Platten die betreffenden Seiten des IC vollständig abdecken können. Dies
erhöht
den Kapazitätswert
der kapazitiven Kopplung. Vorzugsweise ist die eine Seite die Unterseite
des IC und die andere Seite die Oberseite und hat der IC ein Substrat
aus dotiertem Silicium, das gleichzeitig die leitfähige Platte
an der Unterseite bildet.
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Ein
weiterer Vorteil der Ausführungsform
ist, dass der IC von der Schicht, in der er sich befindet, umhüllt wird.
Eine gesonderte Umhüllung
ist daher nicht notwendig. Vorzugsweise wird der IC bereits während der
Herstellung der Scheibe angebracht, indem der IC in eine Spritzgussform
platziert wird. Die Schicht wird anschließend in die Form gegossen,
sodass der IC in der Schicht integriert wird. Darüber hinaus
bildet die Metallschicht bei dieser Ausführungsform das erste Kopplungselement.
Diese Metallschicht ist eine Standardkomponente einer Scheibe mit
einer optisch auslesbaren Speichereinheit. Das zweite Kopplungselement
liegt an der Seite der Schicht, die die Speichereinheit aufweist,
oder der Schutzschicht, je nach der Position des IC. Dieses zweite
Kopplungselement und der IC befinden sich vorzugsweise nahe dem
Zentrum der Scheibe, um ein Loch herum, das normalerweise sowieso
vorhanden ist.
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Bei
einer speziellen Ausführungsform
ist die Scheibe mit einem Innen-, einem Zwischen- und einem Außenring
versehen, wobei die Ringe konzentrisch sind. Die Metallschicht liegt
dann in dem Innen- und dem Außenring
und die Schicht aus elektrisch leitfähigem Material in dem Innen-
und dem Zwischenring. Diese Ausführungsform
ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einer senkrechten Projektion der
Schicht aus elektrisch leitfähigem
Material auf die Metallschicht die Schichten großenteils nebeneinander liegen.
Der Vorteil hiervon äußert sich
im Aufbau der Basisstation. Wenn die Kopplung zwischen Kopplungselementen
und der Basisstation kapazitiv ist, umfasst die Basisstation zwei
Kondensatorplatten. Da die Schichten großenteils nebeneinander liegen,
können
die zwei Kondensatorplatten nebeneinander – oder als zwei konzentrische
Ringe umeinander herum – in
der Basisstation platziert werden statt einander gegenüber.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
umfasst die Scheibe einen Innenring und einen Außenring aus leitfähigem Material,
wobei der Innenring eines der Kopplungselemente ist, während der
Außenring
das andere Kopplungselement ist. Darüber hinaus liegen die zwei
leitfähigen
Platten des IC zumindest an der Seite des der Metallschicht zugewandten IC
nebeneinander. Um die Positionierung des IC zu vereinfachen, ist
es vorteilhaft, die leitfähigen
Platten als U-förmige
Platten auszuführen, ähnlich dem
Aufbau von SMD-Kontakten. Die Kopplungselemente dieser Scheibe können auch
mit Hilfe von zwei Kondensatorplatten ausgelesen werden, die in
der Basisstation nebeneinander oder als zwei konzentrische Ringe
umeinander herum positioniert sind. Vorzugsweise werden der Innenring
und der Außenring
durch eine strukturierte Metallschicht geformt. Die Metallschicht
ist beispielsweise durch das Vorhandensein einer kreisförmigen Rille
strukturiert.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
ist das leitfähige
Material eine leitfähige
Tinte. Diese leitfähige
Tinte kann in einfacher Weise durch Aufdrucken aufgebracht werden.
Alternativ kann die leitfähige Tinte
als Komponente eines Mehrschichtenstapels aufgebracht werden, der
ein Substrat aus elektrisch isolierendem Material, der leitfähigen Tinte
und einer Klebstoffschicht umfasst. Ein solcher Mehrschichtenstapel
wird vorzugsweise in Form eines Aufklebers aufgebracht. Sobald dieser
Aufkleber, vorzugsweise in Form eines Ringes, auf die Scheibe aufgebracht worden
ist, ist das zweite Kopplungselement automatisch durch das Substrat
geschützt.
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Bei
einem System ist die in dem Informationsträger gespeicherte Information
durch einen Identifikationscode geschützt, der in einem Speicher
des IC gespeichert ist, und das System arbeitet mit kapazitiver
Kopplung. Das System umfasst den Informationsträger nach Anspruch 4.
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Der
Identifikationscode kann hinsichtlich der gesamten oder Teilen der
Information der Speichereinheit des Informationsträgers überprüft werden. Vorzugsweise
ist in der Speichereinheit eine Verifikationsroutine gespeichert.
Alternativ oder zusätzlich umfasst
das Gerät
die Verifikationsroutine, beispielsweise in der Basisstation. Ein
in der Basisstation oder alternativ im IC enthaltener Prozessor
sorgt für
das Ablaufen der Verifikationsroutine und überprüft den Identifikationscode.
Der Prozessor blockiert den Zugriff auf die Speichereinheit, sofern
nicht der Speicher des IC den korrekten Code enthält. Ohne
begleitende Kopie des Identifikationscodes in dem Speicher des IC
sind somit illegale Kopien der Information in der Speichereinheit
in hohem Maße
nutzlos. Es ist somit möglich,
auch ICs, die keine Software, sondern beispielsweise Musik enthalten,
gegen illegales Kopieren zu schützen.
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Vorzugsweise
ist zumindest ein Teil des Speichers des IC nur einmal programmierbar,
sodass der Identifikationscode von einem Benutzer des Informationsträgers nicht
versehentlich oder absichtlich geändert werden kann. Auch kann
der Speicher des IC elektronisch programmierbar sein, beispielsweise
ein EEPROM. In diesem Falle kann die Verifikationsroutine den Identifikationscode
in regelmäßigen Zeitabständen auf
Basis von Befehlen in der Speichereinheit des Informationsträgers anpassen, um
einem unberechtigten Einsehen des Identifikationscodes entgegenzuwirken.
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Vorzugsweise
ist das zweite Kopplungselement auch kapazitiv mit der integrierten
Schaltung gekoppelt. Ein weiterer Vorzug ist, dass der Informationsträger als
Scheibe ausgeführt
ist und dass die in der Speichereinheit gespeicherte Information
optisch auslesbar ist.
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Diese
und andere Aspekte des Informationsträgers, des Gerätes, des
Systems und des erfindungsgemäßen Substrats
sollen im Weiteren anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht einer ersten Ausführungsform des Informationsträgers;
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2 eine
schematische Querschnittansicht der ersten Ausführungsform entlang der Linie
X-X in 1;
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3 eine
schematische Querschnittansicht einer zweiten Ausführungsform
des Informationsträgers;
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4 eine
schematische Querschnittansicht einer dritten Ausführungsform
des Informationsträgers;
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5 ein
Schaltbild einer ersten Ausführungsform
des Systems;
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6 ein
Schaltbild einer zweiten Ausführungsform
des Systems;
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7 eine
schematische Querschnittansicht einer ersten Ausführungsform
des Gerätes,
in dem sich der Informationsträger
befindet;
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8 eine
schematische Querschnittansicht einer zweiten Ausführungsform
des Gerätes,
in dem sich der Informationsträger
befindet;
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9 eine
schematische Draufsicht des Substrats und
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10 ein
Schaltbild der integrierten Schaltung in dem Informationsträger.
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Die
Zeichnung ist schematisch und nicht maßstabsgetreu und entsprechende
Komponenten haben gleiche Bezugszeichen. Für den Fachmann wird deutlich
sein, dass andere gleichwertige Ausführungsformen der Erfindung
möglich
sind, ohne von der Erfindung in den angefügten Ansprüchen abzuweichen. Daher werden
die folgenden Ausführungsformen
anhand eines Informationsträgers
mit einer Speichereinheit beschrieben, der nur lesbar ist, wie z.B.
eine CD oder eine CD-ROM. Es wird deutlich sein, dass die Prinzipien
der Erfindung auf andere rotierende Informationsträger wie
z.B. eine CD-R, DVD, DVD-R, CD-I und andere bekannte Informationsträger, in
denen Information mittels optischer, elektronischer, mechanischer
oder magnetischer Verfahren gespeichert ist, angewendet werden können.
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1 zeigt
den erfindungsgemäßen Informationsträger 1,
der in diesem Beispiel eine Scheibe mit einer optisch auslesbaren
Speichereinheit 9 ist. Der Informationsträger 1 ist
mit einem Loch 5 versehen, das zentral in der Scheibe liegt,
und mit einer integrierten Schaltung (IC) 10.
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2 ist
eine schematische Querschnittansicht des Informationsträgers 1 entlang
der Linie X-X in 1. Die integrierte Schaltung 10 ist
mit einer leitfähigen
Platte 11 an der Oberseite und einer leitfähigen Platte 12 an
der Unterseite versehen. Dazwischen befinden sich IC-Elemente 13,
wie z.B. ein Speicher und ein Prozessor. Die Scheibe umfasst eine
Anzahl von Schichten, d.h. die Schutzschicht 2, die informationstragende
Schicht 3 aus elektrisch isolierendem Material, die mit
der Speichereinheit 9 versehen ist, die Metallschicht 4 und
den Stapel 20, der ein Substrat 21, eine Schicht 22 aus
elektrisch leitendem Material und die Klebstoffschicht 23 umfasst. Der
Stapel 20 ist mit der informations tragenden Schicht 3 in
Kontakt, während
die Metallschicht 4 zwischen der Schutzschicht 2 und
der Informationsschicht 3 liegt. In diesem Beispiel ist
die Metallschicht 4 gleichzeitig das zweite Kopplungselement 32 des Informationsträgers 10,
aber dies ist nicht notwendigerweise der Fall. Eine gesonderte Schicht
kann vorhanden sein, um das zweite Kopplungselement 32 zu bilden.
Die Schicht 22 aus elektrisch leitendem Material bildet
gleichzeitig das erste Kopplungselement 31.
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Die Übertragung
von Daten und Energie zwischen dem IC 10 und einer Basisstation 50 – in 7 gezeigt – erfolgt
folgendermaßen,
wie auch in dem Schaltbild von 5 gezeigt
wird. Daten und Energie werden von der Basisstation 50 über die
Kondensatorplatte 54 dem ersten Kopplungselement 31 zugeführt. Diese
Zufuhr erfolgt in Form von Strom und Spannung. Der Strom hat vorzugsweise
eine niedrigere Frequenz als die Spannung, aber dies ist nicht notwendigerweise
der Fall. Die Daten und die Energie werden durch dieses Kopplungselement
weiter zur leitfähigen
Platte 11 des IC 10 geleitet. Nachdem die Daten
durch die IC-Elemente 13 verarbeitet und eventuell gespeichert
worden sind, erfolgt eine Übertragung
der verarbeiteten Daten mit der verbleibenden Energie von der leitfähigen Platte 12 des
IC zum zweiten Kopplungselement 32. Die Daten und die Energie
werden durch dieses Kopplungselement 32 weiter zur zweiten
Kondensatorplatte 55 der Basisstation 50 geleitet.
Dieser Prozess nutzt Wechselstrom, wie dem Fachkundigen bekannt
ist. Die Übertragungskapazität wird durch
das Verhältnis
der Oberfläche
des Kopplungselementes zum Abstand von der Basisstation 50 begrenzt.
Wenn eine Frequenz von 125 kHz für
den Strom beibehalten wird, ergibt sich die minimale Kapazität des zwischen
dem ersten Kopplungselement und der Basisstation 50 gebildeten
Kondensators zu 1 pF. Wenn das erste Kopplungselement 31 eine
Oberfläche
von 13 cm2 hat, kann der Abstand zur Basisstation 50 1
cm betragen. Dieser Abstand erwies sich als zufriedenstellend.
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3 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform
des Informationsträgers 1.
Hierin befindet sich der IC 10 in der Schutzschicht 2.
Die Schicht aus leitfähigem
Material 22 ist in diesem Beispiel mit der Schutzschicht 2 in Kontakt.
Die Schicht aus leitfähigem
Material 22 wird in diesem Fall vorzugsweise mittels einer
Drucktechnik aufgebracht. Der Informationsträger in der Ausführungsform
kann in einen Innenring, einen Zwischenring und einen Außenring
unterteilt werden. Die Metallschicht 4 – und somit das zweite Kopplungselement 32 – befindet
sich hierbei in dem Zwischen- und dem Außenring. Die Schicht aus leitfähigem Material 22 – und somit
das erste Kopplungselement 31 – befindet sich in dem Innen-
und dem Zwischenring.
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Der
in 3 gezeigte Informationsträger kann auch in einem System
verwendet werden, in dem das erste Kopplungselement 31 induktiv
mit der Basisstation 50 gekoppelt ist. Das Schaltbild dieses Systems
wird in 6 gezeigt. Das erste Kopplungselement 31 ist
hier spiralförmig
und hat gegenüber der
Kondensatorplatte 11 und gegenüber dem zweiten Kopplungselement 32 einen
plattenförmigen
Abschnitt. Das zweite Kopplungselement 32 dient in diesem
System als Zwischenstück
zwischen der zweiten leitfähigen
Platte des IC 12 und dem ersten Kopplungselement 31.
Das zweite Kopplungselement 32 ist über das erste Kopplungselement 31 mit
der Basisstation ohne direkten physikalischen Kontakt gekoppelt.
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4 ist
eine schematische Querschnittansicht einer dritten Ausführungsform
des Informationsträgers 1.
Das erste 31 und das zweite Kopplungselement 32 sind
hier beide in der strukturierten Metallschicht 4 realisiert,
die einen Innen- und einen Außenring
umfasst. Der IC 10 ist mit leitfähigen Platten 11, 12 versehen,
die für
die kapazitive Kopplung des IC 10 mit den zwei Kopplungselementen 31 und 32 als
SMD-Kontakte ausgeführt
sind.
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7 ist
eine schematische Querschnittansicht einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gerätes 40,
in dem der Informationsträger 1 angeordnet
ist. Das Gerät 40 und
der Informationsträger 1 bilden
das System, dessen Ersatzschaltbild in 5 gezeigt
wird. Das Gerät 40 ist
im Prinzip für jede
der drei Ausführungsformen
des Informationsträgers 1,
wie in 1, 2 und 3 gezeigt,
geeignet.
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Das
Gerät 40 umfasst
eine Basisstation 50, eine Einrichtung 60 zum
Lesen von Information aus der Speichereinheit 9 des Informationsträgers 1 und mechanische
Bauteile. Das Gerät 40 umfasst
einen Trägerkörper 51,
der eine Oberfläche 58 hat.
Das Gerät 40 umfasst
auch einen Andruckkörper 52,
der mit einem Elektromotor 53 verbunden ist und dafür sorgt, dass
der Informationsträger 1 um
eine Achse 70 dreht, wie dem Fachkundigen bekannt ist.
Alternativ kann der Andruckkörper 52 als
Träger
wirken oder umgekehrt, wie der Fachkundige begreifen wird. Wenn
sich in dem Gerät 40 ein
Informationsträger 1 befindet,
werden der Trägerkörper 51 und
der Andruckkörper 52 in
entgegengesetzter Richtung gegen den Informationsträger 1 drücken, sodass
letzterer in dem Gerät 40 in
einer stabilen Lage liegen wird. Der Andruckkörper 52 hat eine Oberfläche 59.
Die Oberflächen 58 und 59 sind
einander direkt zugewandt, wenn sich in dem Gerät 40 kein Informationsträger befindet.
Die Einrichtung 60 zum Auslesen von Information umfasst
einen optischen Kopf 61, der dem Fachkundigen bekannt ist
und der von einer Steuereinheit 62 gesteuert wird.
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An
der Oberfläche 58 des
Trägerkörpers 51 befindet
sich eine erste Kondensatorplatte 54 der Basisstation 50.
Diese Kondensatorplatte 54 bewirkt – in dieser Ausführungsform – eine kapazitive
Kopplung mit dem ersten Kopplungselement 31 des Informationsträgers 1.
An der Oberfläche 59 des
Andruckkörpers 52 befindet
sich eine zweite Kondensatorplatte 55 der Basisstation 50.
Diese Kondensatorplatte 55 bewirkt eine kapazitive Kopplung – in dieser
Ausführungsform – mit dem
zweiten Kopplungselement 32 des Informationsträgers 1.
Die erste Kondensatorplatte 54 ist mittels einer leitfähigen Verbindung 57 entlang
dem Seitenrand des Informationsträgers 1, falls vorhanden,
mit der Speise- und Ausleseeinheit 56 der Basisstation 50 verbunden.
Die zweite Kondensatorplatte 55 ist auch mit dieser Einheit
verbunden, sodass ein elektrischer Schaltkreis erzeugt wird.
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8 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform
des Gerätes 40, in
dem sich der Informationsträger 1,
in einer seiner dargestellten Ausführungsformen, befindet. Der Deutlichkeit
halber sind in dem Gerät 40 nur
die Komponente der Basisstation 50 dargestellt. Die erste 54 und
die zweite Kondensatorplatte 55 liegen in dieser Ausführungsform
beide in dem Trägerkörper 51 statt auf
beiden Seiten des Informationsträgers 1.
Die Kondensatorplatten 54, 55 haben die Form von
konzentrischen Ringen.
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9 ist
eine schematische Draufsicht des Stapels 20. Dieser Stapel 20 umfasst
ein Substrat 21, eine Schicht aus leitfähiger Tinte 22 und
eine Klebstoffschicht 23. Der Stapel ist weiterhin mit
einem Loch 25 versehen. Hierdurch ist das Substrat 21 geeignet,
um an einem scheibenförmigen
Informationsträger
befestigt zu werden, der mit einem zentral in dem Informationsträger liegenden
Loch 5 versehen ist, das einen Durchmesser aufweist. Das
Loch 25 in dem Substrat 21 hat dann einen Durchmesser,
der zumindest gleich dem Durchmesser des Loches 5 in dem
Informationsträger 1 ist.
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10 ist
ein Ersatzschaltbild von IC 10. Der IC 10 umfasst
zusätzlich
zu dem ersten und dem zweiten Kopplungselement 11, 12 Elemente 13.
Diese Elemente 13 sind zumindest eine erste Diode 14, eine
zweite Diode 15, ein Ausgangstransistor 16 und eine
weitere Schaltung 17, die den Speicher umfasst. Die zweite
Diode 15 ist hier mit der Schaltung der anderen Elemente
in Reihe geschaltet. Der Ausgangstransistor 16 und die
weitere Schaltung 17 sind auch in Reihe geschaltet. Die
weitere Schaltung 17 hat einen Ausgang 18, der
den Transistor 16 steuert. Die erste Diode 14 und
der Ausgangstransistor 16 können zu einem einzelnen Element
integriert werden oder durch ein solches ersetzt werden. Andere
Abwandlungen des IC 10 sind ebenso möglich, wie für den Fachkundigen
deutlich sein wird.