JP2000285636A

JP2000285636A - 光ディスクシステム

Info

Publication number: JP2000285636A
Application number: JP11093683A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yusa; 敦遊佐; Toshiaki Yasui; 俊明泰井; Yoshito Tanaka; 義人田中; Fumiyuki Inose; 文之猪瀬; Tetsushi Kawamura; 哲士川村
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】読み出し専用の光ディスクにおいてディスク
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】光ディ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、ディスクドライブ
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ィ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ィスク円盤とドライブ装置の
双方を含む光ディスクシステムに関し、さらに詳細には
光ディスク本体の一部に半導体チップ等よりなる電子回
路を不可分的に埋め込んだ該光ディスク用の基板形状お
よびその光ディスクの製造方法に関し、ディスクの回転
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、読み出し専用ディスクの欠点を補った光ディスクシ
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、流通段階及び／或いは使用状態の情報制御に
利用する光ディ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ィ
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ィスクのカートリッジや
ディ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、とくにディス
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、ディスクに埋め込む
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】例えば、ＣＤは中心にφ15のスピンドル挿
入孔があり、その外側のφ26〜φ33はクランプエリアで
ある。更に、φ４４.7〜φ118が情報記録領域である。
ディスク本体に埋め込み可能な部位は、クランプエリア
と情報記録領域の間のφ33〜φ44.7と情報記録領域の外
側φ118〜φ120とがある。情報記録領域の外側は幅１ｍ
ｍ程度のスペースしか取れない。また情報記録領域の外
側φ118〜φ120に凹部を設けチップを埋め込んで高速回
転させるとディスクにインバランスが生じる恐れがあ
る。一方、情報記録領域の内周であるクランプエリアと
情報記録領域の間は、情報記録領域の外側φ118〜φ120
に比べ大きなスペースが取れる。また、このクランプエ
リアと情報記録領域の間には、スタックリブと呼ばれる
断面形状が三角錐状の突起がφ35〜φ39にかけて設ける
ことがある。このスタックリブ形状の裏面に凹部を設け
ると比較的深い凹部を形成することができる。

【０００６】また、凹部を深くすると、基板の射出成形
時に樹脂の流動性を低下させ、転写不良等を誘発する恐
れがある。また、凹部を深くすると、基板の剛性が低下
する恐れがおあるので、凹部の深さに関しては基板の厚
みおよび射出成形時の条件とを総合的に判断し決めるこ
ととなる。

【０００７】カートリッジに組み込まれていないＣＤ等
を取り扱いしている時、誤って落下および周囲と衝突す
ることを考慮すると、情報記録領域の外側は情報記録領
域の内側に比べて衝撃を受けやすい。情報記録領域ま
た、光ディスク本体とは別部材の例えばスペーサー、ハ
ブ等を採用すると、光ディスク本体の検査合格後に電子
回路が埋め込まれた該スペーサー、ハブ等を光ディスク
に貼り合わせることができるので、生産性が向上でき
る。

【０００８】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ィスクに応
用しようとすると、大きな結合コイルではディスクへの
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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】光ディスク本体に埋め
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。

【００１０】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、かつその厚みが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。

【００１１】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は光ディ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、ディスクドラ
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ィスクシステム、
該光ディスクシステム用の該電子回路を不可分に埋め込
む凹部を具備する光ディスクおよびその光ディスクの製
造方法を提供することである。

【００１２】また本発明はディスク内のメモリに書き込
むべき内容として、ディ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
用されるディスクの正規性を確認し、あるいは暗号化さ
れたディ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。

【００１３】これとは別にドライブ装置に初めてディス
クを装着する際、ドライブのシリアル番号のような固有
情報をディスク内に埋め込まれた電子回路に書き込み、
正規ユーザのドライブ装置にのみ限定したアクセス権を
与えることにより、ディ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ことも可能であ
る。すなわち、ディスクに埋め込む電子回路を予め作製
したガ該電子回路を埋め込むための凹みを形成したドー
ナツ状スペーサに電子回路を埋め込み、紫外線硬化型保
護樹脂で封止したものをディスクに接着する。このスペ
ーサに埋め込む電子回路の数を変更することにより、電
子回路に記録された固有情報と正規ユーザのドライブ装
置の固有情報の一致を確認し、販売時に記録された暗号
解読鍵情報をドライブ装置に転送することで、不正なア
クセスを制限する手段を提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、CD-ROM
などの光ディ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ィスク本来の機能を阻害しな
いように光ディスク本体の内周部に埋め込み可能な凹部
を具備する光ディスク用う基板からなる光ディスクに該
電子回路を配置し、或いは規格で定められたディスク厚
みの範囲内で予め電子回路を埋め込んだドーナツ状スペ
ーサと接着、又はDVD-ROMのように電子回路を埋め込ん
だダミー基板と接着し、ドライブ装置の光ピックアップ
ヘッドと対向する位置に対応する電磁結合コイルを設け
てディ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、読み出し専用ディスクの
欠点を補ったことを特徴とする光ディスクシステムが提
供される。

【００１５】

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

【００１６】（実施例１）図１は本発明に従う光ディス
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などの光ディスク本体、１１０は
その光入射面、１１１はその情報記録面である。１１２
はディスクを重ねた際に空隙を作るための突起で光入射
面に凸に情報記録面に凹になっている。１０１は情報記
録領域の内側でかつスタックリブと称する突起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。

【００１７】２００は光ディスク本体を回転させるため
のモータ、２０１はターンテーブル、２０２はスピンド
ルであり光ディ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、光ディスク１００の光入射面
110を介して情報記録面111に光ビームをフォーカスして
信号を読み取る。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ことで、光ディスクの所
望の部位が位置する半径の位置にアクセスし、更に光ピ
ックアップ210にてフォーカスする。光ピックアップ２
１０の出力はその後の光電変換手段をへて電気信号とし
て通常のディスク機能として利用される。

【００１８】３０１は光ディスクに内蔵された電子回路
１０１に対向しドライブ側に設けられたコイルであり、
その形状は光ディスクの周方向に半円形に作られ光ディ
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。光ディスクの半回転の時間は、通常５０
ms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。光ディスクの全周型にする事も可能で、このときは
常時通信が可能となる。

【００１９】さらに回路の情報を読み取るときには光デ
ィ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、メモリとドライブとの交信は通常光
ディスクのアクセス時には行われないので、この手段に
よっても光ディスクの機能は低下しない。

【００２０】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
ないため例えば光ディスクドライブの蓋などに実装して
光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。

【００２１】上記の構造により光ディスクの読み出し専
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。

【００２２】なお、光ディスクに内蔵された電子回路１
０１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
３０５と接続することにより省略することが出来る。

【００２３】図２は本発明に従う光ディスクシステムの
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。該凹部は光ディ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。１．5mm厚の光ディスクの場
合、０．７mm程度に設計する。

【００２４】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。

【００２５】次に、実施例１に用いる光ディスクの電子
回路101は光ディスク基板に設けられた凹部以外に、ス
ペーサー、ハブ等の別部材に凹部に不可分に埋め込んだ
後、光ディスクに取り付けることも可能である。また電
子回路101を埋め込んだ光ディスクは単板構造でも、貼
合せ構造のどちらでも可能である。貼合せ構造のときは
表面と裏面の種類または構造が異なったものを採用する
ことも可能である。また、光ディスクに電子回路を埋め
込む前に光ディスクと電子回路との合否検査が出来るの
で、電子回路埋め込み後の不良を低減でき、生産性が向
上できる。また電子回路は凹部に不可分に埋め込まれて
いるので、該電子回路を凹部から取り外そうとすると、
電子回路は壊れてしまうので、電子回路の複製はできな
くなる。以下、本光ディスクシステムに用いる光ディス
クの具体的な例を示す。

【００２６】（媒体例１）同一形状の単板基板を貼合
せ、その中の特定の位置にチップを実装する構成とした
ディスク断面形状の具体例を図3にを示す。チップを実
装する光ディスク基板の材料としては安価であり生産性
に優れているという観点より射出成形プラスチック材料
が望ましい。プラスチック材料としては例えばポリカー
ボネート、ポリメチルメタクリレート、非晶質ポリオレ
フイン等が挙げられるが本実施例においてはポリカーボ
ネートを用いた。

【００２７】各単板ディスクの基板の厚みｔは記録密度
を高くする観点から１．０ｍｍ以内、製品強度を維持す
る目的より０．４ｍｍ以上とすることが望ましい。ディ
スクにおけるデ−タ記録領域は片側のみでもよいし両方
に設けられていてもよい。

【００２８】Ｂが2ｍｍ以上基板厚みｔが０．6ｍｍ以下
の場合、基板強度が低下しないよう、図４に示すように
チップ実装部のみ幅広としそれ以外でのリング状溝を狭
くすることもできる。これによりディスク周方向へのチ
ップがたつきを規制することもできる。

【００２９】図3に示す実施例ともに凹部はスタンパ内
径を押さえる金型部材で構成されることが望ましい。ま
たチップは紫外線硬化樹脂等により接着固定されていて
もよい。

【００３０】本例の光ディスク用の基板を製造するため
に用いた金型の要部断面構造を図4−１に示す。溶融樹
脂を転写し基板の情報面を形成するスタンパ５０３の内
径部は内周スタンパ押さえ５０１、外径部は外周スタン
パ押さえ５０２により保持されているが、外周を押さえ
る方法は真空吸引方法など任意である。図4−２はスタ
ンパ内周押さえ501とスタンパ503の斜視図であるが、ス
タンパは内径打ち抜き後に０．２×０．２ｍｍの方形の
切り欠き５０４を設けた。またスタンパ内周押さえの爪
下には０．２×０．２の突起４０１を設けスタンパの切
り欠き５０４が入り込む形とした。スタンパ押さえ外径
面はＤ、スタンパ爪下にあるスタンパ内径面はＣ、スタ
ンパ押さえの突起とスタンパ切り欠きの勘合面がＣ‘で
ある。図4―３は図4―２を上からみた平面図であり、ス
タンパ押さえ爪によりスタンパが押さえられる箇所を斜
線５０６で示した。

【００３１】スタンパの切り欠き401は情報面における
任意の信号505との距離５０７が２０μｍ以内の誤差に
なるよう設けられている。スタンパにおける任意の信号
位置はシステムが電気回路との相対的な位置関係を判定
するのに必要な精度で設けられており信号505にはアド
レス信号等のプリピット信号を用いる。またスタンパ押
さえ上面には爪より内径側に突起４０２が設けられてい
る。成形基板の内周部における断面斜視図を図4―４に
示すがスタンパ押さえの突起402は成形基板では凹部４
０３となり電気回路が実装される箇所になる。突起の大
きさは実装される電気回路の大きさにより任意に決めら
れる。本実施例においては突起４０２をスタンパ押さえ
内径面Ａまで設けた構造にした。またスタンパにおける
任意の信号505と電気回路の相対的位置ずれが小さくな
るので凹部４０３と電気回路のクリアランスは狭い程望
ましく圧入にしてもよい。本実施例においては径方向、
周方向ともに１０±１０μｍのクリアランスとした。

【００３２】なおスタンパ押さえ上面の突起４０２が成
形時、樹脂の周方向における流動均一性を阻害する恐れ
があるが、突起より内側の突起がない箇所に別の突起を
設けることにより上記問題を緩和することができる。こ
の例を成形基板の断面斜視図により図4−５に示した。

【００３３】本実施例の金型用い０．６ｍｍ厚でＤＶＤ
―ＲＯＭフォーマット入りの成形基板を作製した。２枚
の基板における凹部の位置をあわせその中に電気回路を
実装し貼り合せた。電気回路とプリピット信号における
任意の距離507を測定したところ誤差は１００μｍ以内
になることを確認した。スタンパ取付けや成形ショット
間における変動も１００μｍ以内であった。

【００３４】一方、従来技術における金型構成や基板形
状について、金型の断面構成図を図12-1、スタンパ内周
押さえとスタンパの斜視図を図12-2、平面図を図12-3、
基板断面斜視図を図12-4に示す。スタンパにおける任意
の位置とスタンパ内周押さえにおける任意の位置を目算
により方向を併せて金型に取付け成形した。しかし、取
付け毎に5ｍｍ程度の変動が生じた。

【００３５】また、チップを実装する空きスペースであ
る凹部は図5のように幅Ｂ、深さｂからなるリング状溝
とすることができる。この場合径方向幅Ｂは1.5ｍｍ以
上となり深さｂは2/3ｔ以下となる。また幅Ｂを広くし
実装するチップを大型にすることもできるが、Ｂが2ｍ
ｍ以上基板厚みｔが０．6ｍｍ以下の場合基板強度が弱
くなり射出成形時にうねりが生じるため貼り合わせ面と
は反対にスタックリブであるリング状突起112を設け、
強度を補うことが必要となる。突起の高さａは1/2ｂ以
上であり、また幅Ａが０．５ｍｍ以下になるよう凹部と
の径方向における位置関係を設定する必要がある。本実
施例においては突起を凹部より内径側に設けたが、外側
に設けてもよい。

【００３６】（媒体例２）次に本発明における光ディス
クとして異なる形状の単板基板を貼り合わせその中にチ
ップを実装する形態とした。具体例とし図6、図7、図
8、図9にディスク断面形状を示す。チップを実装する貼
り合わせられた両基板材料は同じでも異なっていてもよ
いが、本実施例においては両基板材料ともにポリカーボ
ネートを用いた。

【００３７】また両基板の信号領域における厚みは同じ
でもよいし異なっていてもよい。ディスクにおけるデ−
タ記録領域は片側のみでもよいし両方に設けられていて
もよい。デ−タが設けられたディスク厚みｔは記録密度
を高くする観点から１．０ｍｍ以内、製品強度を維持す
る目的より０．４ｍｍ以上とすることが望ましい。

【００３８】本実施例においては貼り合わせられたディ
スクの片側基板のみにチップを実装する凹部を設ける
か、両ディスクの内径を変え貼り合わせの際生じる溝に
チップを実装する構成とした。前者の具体例を図6、7、
8後者は図9に示した。

【００３９】前者の場合基板に設けられる凹部形状は幅
Ｂ、深さｂからなるリング状もしくは半リング状のもの
とすることができる。凹部の径方向幅Ｂは1.5ｍｍ以上
となり深さｂは0.3ｍｍ以上となる。凹部が基板途中に
ありその深さｂが1/2ｔ以上の場合、図6のように基板強
度の低下を防ぐため1/2ｂ以上の厚みａを有したリング
状凸部を設けることができる。また凹部が基板内径にあ
る場合、図7、図8に示すように基板に段差を設けること
ができる。このようにチップが貼り合わせディスク内径
部に有する場合、ディスク貼り合わせ後チップを実装す
ることができる。これによりディスクの品質判定をした
後、チップを実装することができるので製造コストを安
価にすることができる。

【００４０】（媒体例３）さらに本発明におけるディス
ク形態として、記録デ−タ領域は単板基板によりなりチ
ップはスペ−サと該基板間に実装される構成とした。具
体例として図10、図11にディスク断面形状を示す。チッ
プを実装する光ディスク基板とスペ−サ−の材料は同じ
プラスチック材料であることが望ましいが本実施例にお
いては両材料ともポリカーボネートを用いた。光ディス
クの情報記録領域における厚みｔは0.6ｍｍ以上の必要
があるが、本実施例においては1.2ｍｍとした。またス
ペ−サ−が挿入される薄肉部ｔ1の厚みは0.4ｍｍ以上の
必要があるが本実施例においては0.8ｍｍとした。図10
はスペ−サ−の凹部に、図11は基板の凹部にチップを実
装した例であり凹部深さｂは0.3ｍｍ以上の必要があ
る。また凹部は基板およびスペ−サ−の両方に設けても
よい。基板の凹部はスタンパを押さえる金型部材により
形成することができる。

【００４１】（媒体例４）また、図1３ａに示すような
断面形状の鏡面601を有するCD-ROM基板成形用ディスク
成形金型600にCD-ROMスタンパ602を装着し、射出成形に
より図1３ｂに示すような断面形状のCD-ROMディスク基
板604を作製する。次に前記CD-ROMディスク基板のスタ
ンパのピットパターンが転写された面605のスタンパ押
え603によって形成されたリング状溝606より外側にスパ
ッタ法によりアルミニウム反射膜607を４０ｎｍから６
０ｎｍの厚みで設け、その上に紫外線硬化型保護樹脂60
8を６μｍから１２μｍの厚みで塗布し、紫外線照射に
より前記樹脂を硬化せしめる。更に、必要に応じて前記
保護膜の上に紫外線硬化型インクでレーベルを印刷し、
紫外線照射で硬化せしめる。

【００４２】上記のディスクとは別に前記CD-ROM基板の
鏡面側内周部の凹み609の外径より僅かに小さい外径と
ディスク中心孔と同一か僅かに大きい厚さ0.6mmから0.8
mmのドーナツ状スペーサ610を射出成形によって作製す
る。スペーサには孔中心に対して回転対称な位置に3mm
×3mm角で深さ0.3mmから0.6mmの凹み611が形成されるよ
うに金型は製作されている。成形された樹脂スペーサは
材料的にはCD-ROMディスク基板と同じ材質が望ましいが
これに限定されるものではない。また成形後に熱処理を
施し、成形時の残留歪を開放した方が望ましい。十分に
冷却されたスペーサの凹みに半導体チップ612を入れた
後、紫外線硬化型保護樹脂を注入、紫外線照射により硬
化し、チップを封止せしめる。

【００４３】図１４ｂに示す様に、チップを埋め込んだ
ドーナツ状スペーサのチップの電磁結合で通信する回路
が設けられた面と対向する側のスペーサ面に紫外線硬化
型接着剤を塗布し、前記CD-ROMディスク基板の鏡面側凹
みに貼合せ、紫外線照射により硬化せしめる。

【００４４】以上はＣＤ−ＲＯＭの場合であるが、図14
Ｃに示す様に、DVD-ROMディスクにおいても情報が記録
されていないダミー基板613側の情報記録領域の内径相
当部より内側の厚みを0.6mmから0.8mmにし、中心孔直径
φ15mmからφ23mm或いはφ33mmからφ39mmリング状領域
の回転対称位置にmm×3mm角で深さ0.3mmから0.6mmの凹
みを形成し、情報が記録されたディスク基板614と接着
後、この凹みに半導体チップを埋め込み樹脂で封止する
ことで同じ効果が得られる。

【００４５】（媒体例５）第15図に半導体チップを実装
する部分の光ディスク100の断面図を示す。第15図にお
いて、光ディスク中心孔701の最内周部で記録面側111に
半導体チップ101を固定する段部702を設ける。この段部
702の光ディスク中心孔側には、半導体チップ101の半径
方向の位置を規制する断面形状が凸部からなるのリブ70
3を設け、リブ703の高さは記録面と同じか、低い構造と
する。

【００４６】また、半導体チップ101の円周方向の位置
を規制するために、半導体チップ101と接触する前記リ
ブ703側、記録面部側111、またはいずれか一方側に凹部
704を設ける。段部702の記録面側111と反対側の面705は
光ディスク基板100の厚さを得るために凸部706を設け、
リブ703の光ディスク中心孔701側の内面側をスピンドル
202の基準孔とする。

【００４７】第16図は、半導体チップ101を光ディスク1
00に実装した図を示す。半導体チップ101を段部702に設
けた前記凹部704に挿入して固定するが、さらにチップ
の底面側、または上面側またはチップの側面側でＵＶ樹
脂等で段部702に接着固定してもよい。

【００４８】また、第17図に示すように円周状の段部70
2に半導体チップ101を１個、または複数個設けてもよ
い。複数個の場合は、円周に対して対称に配置し、光デ
ィスク回転によるインバランスの影響がないようにす
る。

【００４９】また、上記半導体チップ101を内臓する上
記段部702、リブ部703、凸部706は光ディスク基板100と
は一体成型品であるが、別部材にしてもよい。

【００５０】第18図はＣＤの様な片面光ディスクの場合
の半導体チップ101の実装要部の拡大図を示す。片面光
ディスクの場合、半導体チップ101の高さは光ディスク
の記録面111よりも突出しないように段部702の深さを設
定する。

【００５１】上記第15図、第16図、第17図および第18図
記載の光ディスクは片面光ディスクの場合であるが、第
19図に示すように同一形状の上記光ディスク100を貼り
合わせた両面光ディスクに適用してもよい。両面光ディ
スクの場合、半導体チップ101を片方光ディスク707の段
部分702で接着固定し、他方光ディスク708の段部の底部
709とは接触固定しないようにした段部の深さとし、光
ディスク記録面部分111で両光ディスク707、708を接着
貼り合わせる。また上記リブ703、710は記録面側111の
基板高さより低いため、両光ディスク707、708を貼り合
わせたたとき、両方のリブが接触干渉することもない。

【００５２】（実施例２）本実施形態は本システムの応
用に関する。ディスクを最初にドライブに挿入するとデ
ィ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ィ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。

【００５３】（実施例３）本実施形態も本システムの応
用に関する。ディ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。このようなディ
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。

【００５４】（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ィスク本体
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。

【００５５】（実施例５）本実施例では、半導体チップ
を４つ埋め込んだDVD-ROM光ディスクの場合について説
明する。DVD-ROMディスクには暗号化されたデータベー
スの検索ソフトが記録されており、販売時に専用ドライ
ブ装置により暗号解読鍵情報がチップ１に記録される。
これを購入したユーザが自宅のパソコンの電磁結合によ
る通信機能を付属したDVD-ROMドライブ装置に装着する
とチップ２にドライブ装置の固有情報が記録される。次
に、オフィスにあるデータベースに連結した検索用パソ
コンのDVD-ROMドライブ装置１にこのDVD-ROMディスクを
装着するとチップ３にドライブ装置の固有情報が記録さ
れる。さらにサブの検索用パソコンのDVD-ROMドライブ
装置２に装着するとチップ４に記録される。このDVD-RO
Mディスクを別のDVD-ROMドライブ装置３に装着するとア
クセスが拒否され、モニタ上に警告が表示される。

【００５６】一方、自宅から通信回線でオフィスのDVD-
ROMドライブ装置１に接続するパソコンにアクセスによ
り固有情報を送信し、確認されるとデータベースへのア
クセスが可能になる。

【００５７】（実施例６）本実施例では、チップ２個を
埋め込んだ対戦型ゲームソフトを記録したCD-ROMディス
クの場合について説明する。ゲーム専用CD-ROMドライブ
装置１、２の順にCD-ROMディスクを装着し、それぞれの
固有情報がチップ１および２に記録される。ゲームソフ
トの起動情報は暗号化されているが、解読鍵情報はゲー
ム専用CD-ROMドライブ装置に既に記録されている。２台
のゲーム専用ドライブ装置を通信ケーブルで接続し、い
ずれか一方のドライブ装置にゲームソフトを記録したCD
-ROMディスクを装着し、ソフトを起動させる。ディスク
に記録された固有情報を読み取り、正規ユーザであるこ
とが確認されるとゲームが開始される。登録されたゲー
ム専用CD-ROMドライブ装置以外の装置が接続されている
場合はゲームソフトは起動しない。登録台数はCD-ROMデ
ィスクに埋め込むチップ数によって自由に設定できる。

【００５８】以上、本発明の光ディ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。

【００５９】また上記実施形態では裸のディスクで説明
したがカートリッジに入れられたディスクについても同
様に実施できる。

【００６０】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。

【００６１】

【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などの光ディ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ィスク本来の機能
を阻害しないようにディスク本体の内周部に埋め込み或
いは別部品としてモールドした後接着し、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ィスク本
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、読み出し専用ディスクの欠点を補った
ことを特徴とする光ディスクシステムが提供される。

【００６２】また本発明によればディスク内のメモリに
書き込むべき内容として、ディ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、使用されるディスクの正規性を確認し、あるいは暗
号化されたディ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】本発明に従う光ディスクシステムの構成を示す
説明図である。

【図２】本発明に従う光ディスクシステムの構成の一部
を示す拡大図である。

【図３】本発明の（媒体例１）に従う同じ種類に基板を
貼合せた光ディスク本体に半導体チップを埋め込んだ実
施例を示す。

【図４】本発明の（媒体例１）に従う同じ種類に基板を
貼合せた光ディスク本体に半導体チップを埋め込む凹部
を持つ光ディスク基板を作製する際に用いる射出成形機
とその金型および成形された基板の凹部を示す。

【図５】本発明の（媒体例２）に従う異なる種類に基板
を貼合せた光ディスク本体に半導体チップを埋め込んだ
実施例を示す。

【図６】本発明の（媒体例２）に従う異なる種類に基板
を貼合せた光ディスク本体に半導体チップを埋め込んだ
実施例を示す。

【図７】本発明の（媒体例２）に従う異なる種類に基板
を貼合せた光ディスク本体に半導体チップを埋め込んだ
実施例を示す。

【図８】本発明の（媒体例２）に従う異なる種類に基板
を貼合せた光ディスク本体に半導体チップを埋め込んだ
実施例を示す。

【図９】本発明の（媒体例２）に従う異なる種類に基板
を貼合せた光ディスク本体に半導体チップを埋め込んだ
実施例を示す。

【図１０】本発明の（媒体例３）に従う別部材を貼合
せ、光ディスク本体に半導体チップを埋め込んだ実施例
を示す。

【図１１】本発明の（媒体例３）に従う別部材を貼合
せ、光ディスク本体に半導体チップを埋め込んだ実施例
を示す。

【図１２】本発明の（媒体例１）と比較する光ディスク
を成形する射出成形機とその金型および成形された基板
を示す。

【図１３】本発明の（媒体例４）に従う光ディスク本体
に半導体チップを埋め込む凹部を持つ光ディスク基板を
作製する際に用いる射出成形機とその金型および成形さ
れた基板の凹部を示す。

【図１４】本発明の（媒体例４）に従う従う異なる種類
に基板を貼合せた光ディスク本体に半導体チップを凹部
に埋め込んだ光ディスクを示す。

【図１５】本発明の（媒体例5）に従う光ディスク本体
に半導体チップを凹部に埋め込んだ光ディスクのを示
す。

【図１６】本発明の（媒体例５）に従う光ディスク本体
に半導体チップを凹部に埋め込んだ光ディスクを示す。

【図１７】本発明の（媒体例５）に従う光ディスク本体
に半導体チップ埋め込んだ凹部を複数個設けた光ディス
クを示す。

【図１８】本発明の（媒体例５）に従う光ディスク本体
に半導体チップを凹部に埋め込んだ光ディスクを示す。

【図１９】本発明の（媒体例５）に従う同じ種類に基板
を貼合せた光ディスク本体に半導体チップを凹部に埋め
込んだ光ディスクを示す。

【符号の説明】

１００光ディスク本体１０１半導体チップ１０２樹脂１０３ゲート１０４樹脂の流動経路１１０ディスクの情報面１１１ディスクの裏面１１２ディスクの突起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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中義人大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者猪瀬文之大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者川村哲士大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内Ｆターム(参考） 5B035 AA00 AA13 BB09 CA01 CA23 5D029 PA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディ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ィスクシステムにおいて、デ
ィスク本体の情報トラックの内側の部分に非接触的電磁
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
回路が埋め込まれえ、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
手段を通じてディ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ィスクシステム。
【請求項２】ディスク本体に電気回路をディスク本体
の成形時に埋め込む場所として、形成した凹部に埋め込
んだことを特徴とする請求項１記載の光ディスクシステ
ム。
【請求項３】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記載の光ディスクシステム。
【請求項４】ディ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
半導体チップは電磁結合手段を有する面を外側にしてデ
ィスクに埋め込まれたことを特徴とする請求項１記載の
光ディスクシステム。
【請求項５】ディスクに電子回路を埋め込むための凹
部はディスク成形時に同時に形成され、その深さがディ
スクの射出成形時にディ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記載の光ディス
クシステム。
【請求項６】ディ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ィ
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記載の光ディスクシステ
ム。
【請求項７】ディ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記載の光ディスクシステム。
【請求項８】ディスク中の半導体メモリと交信する時
はディ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記載の光ディスクシス
テム。
【請求項９】ディスクの使用開始時に書き込む情報が
ディ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記載の光ディスクシステム。
【請求項１０】ディスクの使用開始時にドライブ側か
らディスク本体の半導体チップに情報を書き込み、次回
以降に該ディ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ィ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記載の光ディスクシス
テム。
【請求項１１】ディ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
１0記載の光ディスクシステム。
【請求項１２】ディスクの内容が暗号化されており、
ディ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１0記載の光ディスクシステム。
【請求項１３】ディスク内蔵の半導体チップの記憶内
容である鍵情報はディ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１0記載の光ディスクシステム。
【請求項１４】ディスクを駆動するドライブ装置のス
ピンドル面と接するディスク面と対向する面のクランピ
ング領域の外側或いは内側に半導体チップをモールドし
たスペーサを接着したことを特徴とする請求項１記載の
光ディスクシステム。
【請求項１５】ディスクを駆動するドライブ装置のス
ピンドル面と接するディスク面と対向する面にクランピ
ング領域の外側或いは内側に半導体チップを埋め込むた
めの凹みを設けたダミー基板に半導体チップを前記凹み
に埋め込み、前記光ディスクと貼合せたことを特徴とす
る請求項１記載の光ディスクシステム。
【請求項１６】複数個の半導体チップを埋め込んだ光
ディスクを駆動するドライブ装置のシリアル番号を前記
ディスク装着時に順位を決めてある半導体チップに消去
不可の信号と共に記録せしめ、通信による複数のドライ
ブ装置間のアクセスを前記ディスクに記録されたシリア
ル番号のドライブ装置にのみ通信が可能となるようにし
たことを特徴する請求項１記載の光ディスクシステム。
【請求項１７】凹部に埋め込まれた電気回路と任意の
プリピット信号との距離誤差が、５００μｍ以内に調整
されていることを特徴とした請求項２記載の光ディスク
システム
【請求項１８】電気回路を埋め込む場所である凹部が
金型部材であるスタンパ内周押さえより形成され該凹部
は電気回路を周方向および径方向へのがたつきを抑制す
る働きを有する形状であることを特徴とした請求項17記
載の光ディスクシステム。
【請求項１９】スタンパと内周スタンパ押さえにおけ
る周方向のがたを５０μｍ以内に規制しながら射出成形
された成形基板を用いたことを特徴とした請求項17乃至
18記載の光ディスクシステム。