JP2000222856A - 光デイスクシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 読み出し専用の光デイスクにおいてデイスク
本体に半導体メモリを埋め込んで安価で実用的な補助記
憶機能を実現する。 【解決手段】 光デイスク本体に単一チップとして構成
された電子回路を不可分に埋め込み、デイスクドライブ
側に電磁結合手段を設けて該電子回路と非接触的に結合
し、外部から補助的な情報を該電子回路中の不揮発性メ
モリに書き込めるようにした光デイスクシステムを提供
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報を光信号の形で
記録する読み出し専用光デイスク円盤とドライブ装置の
双方を含む光デイスクシステムに関し、さらに詳細には
光デイスク本体の一部に半導体チップを不可分的に埋め
込んで、デイスクの回転中にもこれに非接触的な記憶書
き込み読み出しを可能にし、読み出し専用デイスクの欠
点を補った光デイスクシステムに関する。また本発明は
該半導体チップに書き込む情報を、流通段階の情報制御
に利用する光デイスクシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】CD-ROMやDVDなどの読み出し専用光デイ
スクはその構造が簡単で安価に生産できるため、ソフト
流通の重要な手段として発達したが、その問題の一つは
製造後に情報が書き込めないことにある。この問題点を
解決するため半導体メモリをデイスクのカートリッジや
デイスク本体に埋め込み少量ながら情報の書き込みを可
能にする方法が提案されている。その例は特開昭63-187
486、特開平8-161790に記載されている。

【０００３】一方、それを実現するに必要な要素技術と
しては、最近は電源がない状態でも記憶を保持する不揮
発性半導体メモリが普及し、また非接触で信号を送受す
る技術についてはICカード分野において信号電力の一部
を動作電源として使用する無電源回路方式も考案されて
いる。その一例は例えば特開昭52-150937に記載されて
いる。

【０００４】上記の方式の問題点は回路、とくにデイス
ク本体に埋め込むべき電子回路が回路本体および結合用
電磁コイルなどを含み大型であり、デイスクに埋め込む
には実用的に困難であり、さらにそのコストが高く、得
られるメリットに比較して高価になることである。特に
結合用コイルは回路の感度の関係で一定の大きさを必要
とするという問題がある。

【０００５】デイスク本体に埋め込める回路の大きさを
実用的に検討するならば、CD-ROMの情報記録面の内側で
突起の外側の部分に実装する場合は最大２．５mmであ
り、突起の内側の部分に実装する場合は５mmくらいが許
容できる限界である。また回路の厚みは厚さ０．６mmの
DVDに埋め込むことを考えると最大でも０．４５mmでな
ければならない。これは通常に提供される半導体ウエハ
よりも薄い。さらに実装上の制限、生産技術上の制限か
ら回路は単一チップで構成され単一の構造体であること
が望ましい。

【０００６】一方、非接触ICカードなどの分野において
は非接触でメモリの読み出し書き込みを行う回路を使用
しているが、電磁結合の手段としてカードサイズのルー
プコイルを使用する。この分野でも小型化のため結合コ
イルを含めた回路全体を単一のチップに搭載するという
考え方が公表されている。その例は特開平1-157896に記
載されている。しかしながらこの技術を光デイスクに応
用しようとすると、大きな結合コイルではデイスクへの
埋め込みが困難であり、一方、コイルをチップに搭載し
て小型化すると結合コイルの効率が下がり、得られる動
作電力が極めて小さくなるという実用上の問題があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光デイスクに埋め込む
回路について従来の回路方式では上記のように回路の大
きさからの制限や、回路の動作電力、動作電圧からの制
限、さらには半導体上に形成すべき電磁結合回路の電気
抵抗の制限などの諸制限により目的のシステムを実現す
る事が出来なかった。

【０００８】しかしながらその後の半導体技術の発達は
極めて低電力で動作する電子回路の設計を可能にした。
また半導体表面に従来のアルミニウム配線に代わり銅配
線を用いかつその厚みを１０μmを越すような大きさに
して配線抵抗を大幅に下げる技術が可能になり、電磁結
合コイルを半導体の表面に形成して、電子回路全体を単
一の機構部品に仕上げることが可能になった。

【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は光デイスク本体に単一チップとして
構成された電子回路を不可分に埋め込み、デイスクドラ
イブ側に電磁結合手段を設けて該電子回路と非接触的に
結合し、外部から補助的な情報を該電子回路中の不揮発
性メモリに書き込めるようにした光デイスクシステムを
提供することである。

【００１０】また本発明はデイスク内のメモリに書き込
むべき内容として、デイスクに含まれる情報の流通を正
常に行うように規制する手段を提供する。すなわち、使
用されるデイスクの正規性を確認し、あるいは暗号化さ
れたデイスク内容を解読する鍵情報を販売時に記録して
販売流通の合理化を図るなどの利便性が提供される。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、CD-ROM
などの光デイスクシステムにおいて、単一の半導体とし
て構成された電子回路をデイスク本来の機能を阻害しな
いようにデイスク本体の内周部に埋め込み、ドライブ側
の対向位置に対応する電磁結合コイルを設けてデイスク
本体内の電子回路と通信し電子回路内のメモリに読み書
きすることにより、読み出し専用デイスクの欠点を補っ
たことを特徴とする光デイスクシステムが提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従う光デイスクシ
ステムの実施形態について説明する。

【００１３】（実施例１）図１は本発明に従う光デイス
クシステムの構成を上面図と側面図により示したもので
ある。１００はCD-ROMなどの光デイスク本体、１１０は
その情報記録面、１１１はその裏面である。１１２はデ
イスクを重ねた際に空隙を作るための突起で情報記録面
に凸に裏面に凹になっている。１０１は情報記録トラッ
クの内側でかつ突起１１２の内側に埋め込まれた電子回
路で外部との通信ならびに内部メモリの読み書きの機能
を有する。

【００１４】２００はデイスク円盤を回転させるための
モータ、２０１はターンテーブル、２０２はスピンドル
でありデイスクの固定機構を内蔵している。２１０は光
ピックアップであり円盤１００上の信号を光ビームで読
み取る。光ピックアップ２１０はガイドレール２１１に
沿って左右に移動する。２１０の出力は通常のデイスク
機能として利用される。

【００１５】３０１はデイスクに内蔵された電子回路１
０１に対向しドライブ側に設けられたコイルであり、そ
の形状は円盤の周方向に半円形に作られデイスクの回転
中にも半周の間は１０１と３０１の間の通信が確保され
る。デイスクの半回転の時間は通常は５０ms程度はある
のでこの時間の間に回路１０１の電源が立ち上がり、情
報を交換する通信を実行する事が可能である。コイルの
周方向の長さは回転数に応じて決められる。全周型にす
る事も可能でこのときは常時通信が可能になる。

【００１６】さらに回路の情報を読み取るときにはデイ
スクの回転を低速に制御して上記の情報交換の時間を確
保する事も容易である。モータは通常、可変速に設計さ
れており、また、メモリとドライブの交信は通常はデイ
スクのアクセス時には行われないので、この手段によっ
てもデイスクの機能は低下しない。

【００１７】３０３は第２の電磁コイルであり、配線３
０２によってコイル３０１に接続される。３０３はまた
対向するコイル３０４を通じて信号をドライブ側電子回
路３０５に、またその逆方向に伝送する。３０１、３０
２、３０３からなるコイルアセンブリは他に接点を有し
ないため例えばデイスクドライブの蓋などに実装してデ
イスクの挿入操作の時に取り除ける構造にすることが可
能である。

【００１８】上記の構造により光デイスクの読み出し専
用信号はピックアップ２１０より、半導体メモリの信号
は電子回路３０５によりコイル３０４、３０３、３０１
と半導体チップの表面に形成されたコイルを通じてそれ
ぞれ利用できる。なお後者の動作に必要なキャリア周波
数は例えば１３．５６MHz、データ速度は２６kb／sであ
る。

【００１９】なお、デイスクに内蔵された電子回路１０
１と非接触で通信を実行するドライブ側に設けられたコ
イル３０１以外のコイル３０３、３０４は、コイルによ
る非接触データ転送とせずに直接ドライブ側電子回路３
０５と接続することにより省略することが出来る。

【００２０】図２は本発明に従う光デイスクシステムの
構成の一部を拡大し、チップの実装の様子を示す。回路
素子１０１は突起１１２の内側の空スペースに設けた凹
部に表面を外に向けて埋め込まれ、樹脂１０２で不可分
に封止されている。該凹部はデイスクの成形の際に同時
に形成されるもので、成形に用いるゲート１０３からみ
て対称の位置に、かつ樹脂の流動１０４を妨げない隙間
を残して成形される。１．６mm厚のデイスクの場合、
０．７mm程度に設計する。

【００２１】また上記凹部を突起１１２の内側に設ける
場合はスペース制限から径方向に５mm以下であり、かつ
ターンテーブル２０１を避けてコイル３０１を配置する
ため凹部を信号面の裏面に成形する。

【００２２】凹部を突起１１２の外側に設ける場合はコ
イル３０１をデイスクの下側に設けられる利点が生じる
が、情報トラックの最内周と突起１１２の間が２．５mm
しかないため、凹部の径方向幅は２mm程度に制限され
る。したがって埋め込む半導体も極めて小型であり、結
合コイルの効率も高いものが必要である。

【００２３】（実施例２）本実施形態は本システムの応
用に関する。デイスクを最初にドライブに挿入するとデ
イスク中のメモリにドライブ固有の情報が書き込まれ
る。ついで後日に再度デイスクを挿入するとドライブは
メモリの中の情報を調べ、情報が一致すれば所定の動作
モードにないり、情報が異常なら停止する。かくて例え
ば契約以外のドライブでソフトを動作させる不正を防止
できる。

【００２４】（実施例３）本実施形態も本システムの応
用に関する。デイスクの内容は複数あり何れも暗号化さ
れており、そのままでは利用できない。このようなデイ
スクを販売する際に、必要な内容のソフトの暗号を解読
する鍵の情報を半導体メモリに書き込んで販売する。こ
れによりソフトの付加価値を販売時に付加することが可
能になり、流通の合理化に有用である。

【００２５】（実施例４）本実施形態もまた本システム
の応用に関する。ゲーム用ソフトにおいてデイスク本体
の半導体メモリにはゲーム中断の際の中間情報を記憶す
る。この情報によりゲーム再開のとき前回中断状態から
始める事が出来る。また毎回の成績点の累計を記録して
楽しむ事が出来る。

【００２６】以上、本発明の光デイスクシステムの実施
形態について具体的に説明してきたが、本発明は上記実
施形態に限定されるものではない。例えば、CD-ROMの例
で説明したがその変形システムにも適用できる事は言う
までもない。

【００２７】また上記実施形態では裸のデイスクで説明
したがカートリッジに入れられたデイスクについても同
様に実施できる。

【００２８】また上記実施形態では方形で平面の半導体
チップを用いるとして説明したが、球形の半導体を用い
ることも可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に従え
ば、CD-ROMなどの光デイスクシステムにおいて、単一の
半導体として構成された電子回路をデイスク本来の機能
を阻害しないようにデイスク本体の内周部に埋め込み、
ドライブ側の対向位置に対応する電磁結合コイルを設け
てデイスク本体内の電子回路と通信し電子回路内のメモ
リに読み書きすることにより、読み出し専用デイスクの
欠点を補ったことを特徴とする光デイスクシステムが提
供される。

【００３０】また本発明によればデイスク内のメモリに
書き込むべき内容として、デイスクに含まれる情報の流
通を正常に行うように規制する手段が提供する。すなわ
ち、使用されるデイスクの正規性を確認し、あるいは暗
号化されたデイスク内容を解読する鍵情報を販売時に記
録して販売流通の合理化を図るなどの利便性が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う光デイスクシステムの構成を示す
説明図である。

【図２】本発明に従う光デイスクシステムの構成の一部
を示す拡大図である。

【符号の説明】

１００ 光デイスク本体 １０１ 半導体チップ １０２ 樹脂 １０３ ゲート １０４ 樹脂の流動経路 １１０ デイスクの情報面 １１１ デイスクの裏面 １１２ デイスクの突起 ２００ モータ ２０１ ターンテーブル ２０２ スピンドル ２１０ 光ピックアップ ２１１ ガイドレール ３０１ 電磁コイル ３０２ 配線 ３０３ 第二の電磁コイル ３０４ 電磁コイル ３０５ 電子回路

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デイスク本体に恒久的に書き込まれた情
   報を光学的に読み取る光デイスクシステムにおいて、デ
   イスク本体の情報トラックの内側の部分に埋め込まれた
   非接触的電磁的通信機能および不揮発性記憶保持機能と
   を有する電気回路を備え、該電気回路全体が単一の半導
   体チップ上に集積されており、ドライブ側には該半導体
   チップに対向する非接触の電磁結合手段を設け、該電磁
   結合手段を通じてデイスク本体に埋め込まれた電気回路
   内のメモリ内容を読み出し或は書き込みするように構成
   したことを特徴とする光デイスクシステム。
2. 【請求項２】 デイスク本体に電気回路を埋め込む場所
   としてデイスク本体の成形時に凹部を形成する構造とし
   たことを特徴とする請求項１記載の光デイスクシステ
   ム。
3. 【請求項３】 電気回路を埋め込む凹部は光情報記録面
   の反対面でかつターンテーブルの上部に設けられたこと
   を特徴とする請求項２記載の光デイスクシステム。
4. 【請求項４】 電気回路を埋め込む凹部は射出成形用の
   ゲートから対称の位置に設けられたことを特徴とする請
   求項２記載の光デイスクシステム。
5. 【請求項５】 デイスク本体に埋め込まれる電気回路を
   形成する半導体チップに含まれる非接触的電磁的通信機
   能のための電磁結合手段は半導体の表面に形成され、該
   半導体チップは表面を外側にしてデイスクに埋め込まれ
   たことを特徴とする請求項１記載の光デイスクシステ
   ム。
6. 【請求項６】 デイスクに電子回路を埋め込むための凹
   部はデイスク成形時に同時に形成され、その深さがデイ
   スクの射出成形時にデイスク材料の流動を妨げないよう
   に構成されたことを特徴とする請求項１記載の光デイス
   クシステム。
7. 【請求項７】 デイスク本体に埋め込む半導体チップは
   方形でありその一辺の長さは２．５mm以下でありチップ
   の厚さは０．４５mm以下であることを特徴とする請求項
   １記載の光デイスクシステム。
8. 【請求項８】 デイスク本体の電磁結合手段に対向する
   ドライブ側の非接触の電磁結合手段は円弧状でありデイ
   スクの回転にさいして長い通信時間を確保するようにし
   たことを特徴とする請求項１記載の光デイスクシステ
   ム。
9. 【請求項９】 デイスク本体の電磁結合手段に対向する
   ドライブ側の非接触の電磁結合手段は第２の電磁結合手
   段に接続され該第２の電磁結合手段を通じて通信を行う
   ことを特徴とする請求項１記載の光デイスクシステム。
10. 【請求項１０】 デイスク中の半導体メモリと交信する
    時はデイスクの回転を低速にし、あるいは対向位置で停
    止させることを特徴とする請求項１記載の光デイスクシ
    ステム。
11. 【請求項１１】 デイスクの使用開始時に書き込む情報
    がデイスクの持主を示すものであることを特徴とする請
    求項１記載の光デイスクシステム。
12. 【請求項１２】 デイスクの使用開始時にドライブ側か
    らデイスク本体の半導体チップに情報を書き込み、次回
    以降に該デイスクを使用する時はこの情報を照合して、
    異常が検知されたときに光デイスクの読み出し動作を停
    止することを特徴とする請求項１記載の光デイスクシス
    テム。
13. 【請求項１３】 デイスクの使用開始時に書き込む情報
    がドライブに固有のものであることを特徴とする請求項
    １２記載の光デイスクシステム。
14. 【請求項１４】 デイスクの内容が暗号化されており、
    デイスク内蔵の半導体チップにはその解読のための鍵情
    報が記憶されており、ドライブ装置は暗号化された情報
    と鍵情報を演算して暗号を解読するものであることを特
    徴とする請求項１２記載の光デイスクシステム。
15. 【請求項１５】 デイスク内蔵の半導体チップの記憶内
    容である鍵情報はデイスクの流通段階で書き込まれるこ
    とを特徴とする請求項１２記載の光デイスクシステム。