專利名稱：在緊固區(qū)和信息區(qū)之間設(shè)有過渡區(qū)域的信息載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息載體，在該信息載體上規(guī)定了緊固區(qū)(clamping area)和信息區(qū)，所述信息載體配備有一個(gè)金屬層、一個(gè)集成電路和一個(gè)與該集成電路連接的天線，該天線被置于該信息載體的緊固區(qū)和信息區(qū)之間的區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明還涉及一種系統(tǒng)，其包括一個(gè)信息載體，在該信息載體上規(guī)定了緊固區(qū)和信息區(qū)，所述信息載體配備有一個(gè)金屬層、一個(gè)集成電路和一個(gè)與該集成電路連接的天線，該天線被置于該信息載體的緊固區(qū)和信息區(qū)之間的區(qū)域內(nèi)；該系統(tǒng)還包括一個(gè)配備有通信裝置的設(shè)備，該通信裝置用于建立與信息載體上的天線的電磁耦合。
此外，本發(fā)明還涉及一種制造信息載體的方法，包括以下步驟·制造用于信息載體的合成樹脂模制產(chǎn)品；·規(guī)定信息區(qū)和緊固區(qū)；以及·在合成樹脂模制產(chǎn)品上設(shè)置至少一個(gè)金屬層。
現(xiàn)今市場上有許多信息載體，其中數(shù)據(jù)可以分布在該信息載體上。目前，這些信息載體通常是例如CD、CD-ROM或DVD-ROM等的光盤。這些盤片可以被用于以簡單的方式存儲(chǔ)和存檔相當(dāng)大數(shù)量的數(shù)據(jù)，例如數(shù)字照片、電影和音樂專輯。到現(xiàn)在在消費(fèi)市場上可獲得足夠數(shù)量的設(shè)備使個(gè)人能夠創(chuàng)建其自己的CD編輯，而且能夠復(fù)制現(xiàn)有的CD、CD-ROM或DVD-ROM盤。CD上的數(shù)據(jù)、即數(shù)字文件通常由版權(quán)保護(hù)。對(duì)于所出售的每張CD，版權(quán)費(fèi)一般被支付給在相關(guān)信息載體上存儲(chǔ)的數(shù)字作品的擁有者。非法復(fù)制和發(fā)行這些數(shù)字作品導(dǎo)致例如藝術(shù)家、制作人和軟件開發(fā)者失去很多收入。數(shù)字媒體出版商發(fā)出警告以抵制對(duì)這些受版權(quán)保護(hù)的產(chǎn)品的非法復(fù)制。
被設(shè)計(jì)作為上述復(fù)制問題的解決方案的系統(tǒng)之一是借助于編碼密鑰來對(duì)數(shù)字作品進(jìn)行編碼以及附加數(shù)字用戶權(quán)。數(shù)字用戶權(quán)例如對(duì)CD可以被復(fù)制的最大次數(shù)或CD可以被重放的最大次數(shù)施加限制。在沒有正確的用戶權(quán)和解碼密鑰的情況下，不能在適合進(jìn)行復(fù)制的裝置上復(fù)制數(shù)字作品。
在購買時(shí)，解碼密鑰和用戶權(quán)與數(shù)字作品一起被提供。這些密鑰和用戶權(quán)可以存儲(chǔ)在信息載體的信道抖顫(wobble)中，從而使得復(fù)制密鑰是不可能的。還可以把這些密鑰隱藏在所謂的信息載體隱藏信道中。
日益被考慮的另一種可能性是把針對(duì)數(shù)字作品的解碼密鑰和用戶權(quán)存儲(chǔ)在單獨(dú)的存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器被固定在信息載體上。該單獨(dú)的存儲(chǔ)器例如是一個(gè)集成電路，其能經(jīng)由通信裝置與信息載體的播放器進(jìn)行通信，以便發(fā)送正確的解碼密鑰。集成電路中的信息專用于存儲(chǔ)在信息載體上的數(shù)字作品。
從美國專利US 6373799中獲知了這樣的系統(tǒng)，其中集成電路或芯片設(shè)置在信息載體上，其目的用于存儲(chǔ)獨(dú)立于實(shí)際信息的附加信息，例如用戶權(quán)。該芯片配備有電磁接收機(jī)裝置，用于獲得芯片工作所需的能量。此外，電磁發(fā)射機(jī)和接收機(jī)裝置位于信息載體的芯片上，以便使芯片和重放設(shè)備之間的通信成為可能。重放設(shè)備也相應(yīng)地具有集成電路(讀出IC)，該集成電路具有使該通信成為可能的天線。
已知的信息載體的缺點(diǎn)是芯片和存在于重放設(shè)備中的讀出IC之間的通信不是最佳的。
本發(fā)明的目的是提供一種促進(jìn)芯片和讀出IC之間的良好通信的信息載體。
該目的通過以下方式實(shí)現(xiàn)，即緊固區(qū)和信息區(qū)之間的區(qū)域至少部分地沒有金屬層。
本發(fā)明基于以下認(rèn)識(shí)，即配備有金屬層的信息載體在隨時(shí)間變化的電磁場中旋轉(zhuǎn)，因此在金屬層中出現(xiàn)所謂的渦流。電流傳導(dǎo)天線產(chǎn)生磁場。根據(jù)法拉第定律，磁通量的變化產(chǎn)生電場。該電場也是在信息載體的金屬層中感生。這導(dǎo)致金屬中的自由載荷子沿電場的方向的移動(dòng)。以這種方式產(chǎn)生環(huán)流，即渦流。所述電流在相反的方向上產(chǎn)生磁場(楞次定律)，結(jié)果是總磁通量明顯減少。
因此，這些渦流將不利地影響芯片和讀出IC之間的通信。這可以通過以下方式來避免，即在耦合到芯片上的天線的層面(level)上從信息載體上去除金屬層，以便不會(huì)產(chǎn)生渦流。
本發(fā)明的信息載體的一種實(shí)施方式的特征在于，處于緊固區(qū)與信息區(qū)之間的區(qū)域內(nèi)的金屬層在所述區(qū)域的整個(gè)寬度上設(shè)置有至少一個(gè)凹槽。
如果提供可視信息(例如廠商的標(biāo)志)，則還可以在該金屬層中設(shè)置某種圖案，或者為金屬設(shè)置凹槽，以便中斷其中可能出現(xiàn)渦流的路徑。
所述系統(tǒng)的特征在于，緊固區(qū)和信息區(qū)之間的區(qū)域至少部分地沒有金屬層。
所述方法的特征在于，該方法還包括以下步驟應(yīng)用一個(gè)延伸至信息區(qū)的內(nèi)掩膜，以便使緊固區(qū)和信息區(qū)之間的區(qū)域保持至少部分地沒有金屬層。
下面將參考附圖更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明的信息載體、系統(tǒng)和方法的這樣和其他方面，其中

圖1是信息載體的示意性俯視圖，圖2也是信息載體的第一實(shí)施方式的示意性俯視圖，圖3是沿著圖1中的線III-III的信息載體的第一實(shí)施方式的示意性橫截面圖，圖4是信息載體的第二實(shí)施方式的示意性俯視圖，圖5是沿著圖4中的線V-V的信息載體的第二實(shí)施方式的示意性橫截面圖，圖6是包括一個(gè)信息載體和一個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的示意性橫截面圖，圖7是信息載體上的芯片和天線以及所述設(shè)備的通信裝置的電路圖，以及圖8是表示所述方法中的一個(gè)步驟的示意性側(cè)視圖。
附圖是示意性的而不是按比例繪制的，并且相應(yīng)的部件具有相同的附圖標(biāo)記。此外，在可應(yīng)用的情況下，為了清楚起見，在附圖中沒有必要精確地畫出部件相互的尺寸比。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說清楚的是，在不背離本發(fā)明的本質(zhì)的情況下本發(fā)明的替代的但等效的實(shí)施方式是可能的，并且本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求來限定。因此，下述實(shí)施方式涉及一種具有集成電路的信息載體，例如DVD。顯而易見的是，本發(fā)明的原理可以同樣很好地應(yīng)用于其它旋轉(zhuǎn)信息載體(例如CD-R、CD、DVD+RW、CD-I)和光信息載體系列的其他成員。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說還顯而易見的是下文給出的對(duì)重放設(shè)備的實(shí)施方式的說明同樣可應(yīng)用于在光存儲(chǔ)單元上寫入的記錄設(shè)備。
圖1示出了本發(fā)明的信息載體，在該實(shí)例中該信息載體是具有光學(xué)可讀存儲(chǔ)單元的盤片。信息載體1設(shè)有一個(gè)位于盤片中心的中心孔11。在該信息載體1上規(guī)定了幾個(gè)區(qū)，此外每個(gè)區(qū)可以例如具有不同的物理特性。該盤片包括用于把盤片夾緊在兩個(gè)物體之間的緊固區(qū)12。該夾緊使盤片可以以無接觸的方式圍繞盤片的中心移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。這將在下文中討論系統(tǒng)時(shí)更詳細(xì)地描述。此外，在盤片上規(guī)定了信息區(qū)13，在該信息區(qū)存在光學(xué)可讀存儲(chǔ)單元。該存儲(chǔ)單元包括以螺旋形或同心模式布置的軌道?？梢越柚鷮?duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言已知的讀取頭來讀信息載體上的軌道。該讀取頭尤其包括用于使例如由激光二極管產(chǎn)生的光束聚焦的光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)存儲(chǔ)單元由若干層組成，其中有聚碳酸酯層和金屬層。在緊固區(qū)12和信息區(qū)13之間存在過渡區(qū)域14。該過渡區(qū)域14也是用現(xiàn)有技術(shù)中的聚碳酸酯層和金屬層構(gòu)成。該過渡區(qū)域14在下文中用CiD區(qū)表示。
光學(xué)信息載體1此外還包括集成電路21和連接到該集成電路(下文中表示為芯片)21上的天線22。在圖2中可以看到具有在Cid區(qū)域中所示的芯片和天線的信息載體的一個(gè)實(shí)施方式。該天線優(yōu)選地為線圈天線。該天線總是位于Cid區(qū)域內(nèi)。至于芯片的位置，卻沒有限制，例如可以將芯片置于信息區(qū)內(nèi)，但Cid區(qū)域是優(yōu)選的。該芯片例如是由Philips Electronics N.V.制造的MiFare RFID芯片，并且在JohnWiley&Sons出版的、Klaus Finkenzeller撰寫的RFID HANDBOOK的第282頁中也描述了該芯片。
芯片提供了存儲(chǔ)信息的可能性。該信息例如可以是用于對(duì)以編碼形式存儲(chǔ)在信息載體上的數(shù)字作品進(jìn)行解碼的解碼密鑰。通過在單獨(dú)的存儲(chǔ)器中而不是在信息載體本身上提供解碼密鑰，使信息載體上的數(shù)字作品的非法復(fù)制和發(fā)行變得更困難。利用芯片中的存儲(chǔ)容量的另一個(gè)實(shí)例是內(nèi)容表的存儲(chǔ)。在數(shù)字作品包括例如多個(gè)音樂專輯的情況下，該內(nèi)容表可以包括存儲(chǔ)在信息載體上的所有樂曲號(hào)的標(biāo)題和表演藝術(shù)家。于是例如可以讀出芯片中的該信息并在屏幕上顯示。
該芯片和天線能夠?qū)崿F(xiàn)與連接到重放設(shè)備中的讀出IC上的另一個(gè)天線的電磁耦合，如在討論系統(tǒng)時(shí)將更詳細(xì)地說明。
為了促進(jìn)盤片上的芯片和讀出IC之間的通信，在Cid區(qū)域內(nèi)不存在金屬層。在圖1中的信息載體的一個(gè)實(shí)施方式的俯視圖中，用陰影線示出了金屬層。因?yàn)樵谔炀€附近沒有金屬層，所以不會(huì)出現(xiàn)干擾電磁耦合的渦流。
圖3是在圖1中的線III-III上所取的信息載體的第一實(shí)施方式的示意性橫截面圖。該實(shí)施方式中的光學(xué)信息載體是DVD形式的。如本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所知，該盤片的分層結(jié)構(gòu)是這樣的，以致在聚碳酸酯層上形成凹點(diǎn)(pit)和平面(land)。在這些凹點(diǎn)和平面中對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。反射金屬層32覆蓋在該聚碳酸酯層上。該多層組合具有0.6毫米的厚度。附加的聚碳酸酯層33被設(shè)置在這些層的上面，用于獲得附加的強(qiáng)度和保護(hù)。
天線22位于Cid區(qū)域14內(nèi)并且被設(shè)置在盤片上面。盡管該實(shí)施方式由于光學(xué)信息載體的生產(chǎn)工藝的調(diào)整相對(duì)簡單而是優(yōu)選的，但替代地可以將天線設(shè)置在盤片的多層之間。然后通過以下方式使天線成形，即噴濺連續(xù)的金屬層，從該金屬層中借助激光技術(shù)切割出天線金屬線?？梢岳缃柚持鴦┰诒P片上面提供天線。導(dǎo)電電流線以盤繞的方式位于粘接層上，然而被固定在盤片上。這些導(dǎo)電線形成天線并且直接連接到信息載體上的芯片上。如對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言顯而易見的是，天線可以替代地被固定在信息載體的底面，也即從其讀取光學(xué)存儲(chǔ)單元的那一面。
金屬層32存在于信息區(qū)內(nèi)而不是Cid區(qū)域內(nèi)。這促進(jìn)了芯片和讀出IC之間的通信。由于沒有金屬層位于天線附近，所以不會(huì)出現(xiàn)干擾電磁耦合的渦流。
如本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所理解的，同一原理可應(yīng)用于其他光學(xué)信息載體系列，例如CD系列和DVR系列，其中金屬層在盤片中的不同層面上。
圖4是信息載體的第二實(shí)施方式的示意性俯視圖。在該實(shí)施方式中，發(fā)射金屬層存在于Cid區(qū)域內(nèi)，但其在Cid區(qū)域的整個(gè)長度上具有間斷41。在金屬層中不再有閉合電路。因此，不可能由于包括金屬層的變化的磁場而在金屬層中出現(xiàn)渦流。
圖5是在圖4中的線V-V上所取的信息載體的第二實(shí)施方式的示意性橫截面圖。天線22位于在Cid區(qū)域14中信息載體的上面。從圖中可以很明顯地看出金屬層32在Cid區(qū)域中被中斷并且在該區(qū)域的整個(gè)長度上不存在金屬。金屬層中的間斷41的寬度不重要。在目前情況下可能出現(xiàn)渦流的路徑已被斷開，因此在本發(fā)明的該實(shí)施方式中排除了在Cid區(qū)域中出現(xiàn)渦流。
圖6是包括該信息載體和一個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的示意性橫截面圖。該設(shè)備尤其包括讀取裝置(未示出)，例如用于從光學(xué)存儲(chǔ)單元讀出信息的讀取頭。該設(shè)備此外還包括一個(gè)載體支承件(carrier body)61，信息載體1可以被放置在該載體支承件上。接著一個(gè)按壓件(pressure body)62被固定在信息載體1上，以便夾緊該信息載體。該載體支承件具有一個(gè)通過信息載體1的中心孔的軸。該按壓件被固定在該載體支承件的軸上。因此，在這種配置中，信息載體位于載體支承件61和按壓件62之間。信息載體在信息載體的緊固區(qū)中與載體支承件和按壓件接觸。按壓件被置于橋63中，在該橋中其可以朝載體支承件的方向自由移動(dòng)并且可以圍繞載體支承件的軸旋轉(zhuǎn)。此外，該設(shè)備包括電動(dòng)機(jī)64，其被固定在載體支承件上，并且被這樣布置，以使得信息載體1在設(shè)備中旋轉(zhuǎn)，如本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所知的那樣。
該設(shè)備還包括用于建立與信息載體1的電磁耦合的通信裝置，該信息載體1配備有如上所述的以及如圖2所示的天線和芯片。該設(shè)備的通信裝置包括一個(gè)讀出IC 65和另一個(gè)天線66。該讀出IC例如是由Philips Electronics N.V.制造的MiFare RFID，并且在所引用的由Klaus Finkenzeller撰寫的RFID HANDBOOK中也描述了該芯片。該讀取器IC在13.56MHz下工作，這相當(dāng)于約22米的電磁波波長。由于兩個(gè)天線之間的距離比22米小許多倍，因此所有的都可以被認(rèn)為是磁通量。設(shè)備中通信裝置的天線66被連接到讀取器IC上并且具有線圈類型的特征或同心特征。
該設(shè)備的通信裝置的天線66優(yōu)選地被垂直地布置在信息載體上的天線的上方，以便獲得最佳的耦合。尤其當(dāng)信息載體在該設(shè)備中并且信息載體的光學(xué)存儲(chǔ)單元正被讀出時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)該耦合。如圖6所示，該設(shè)備中的天線可以在信息載體上的天線的上方被垂直地固定到例如橋63上。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說清楚的是，替代的實(shí)施方式也是可能的。
金屬層32存在于信息區(qū)內(nèi)而不是存在于CiD區(qū)域內(nèi)。這有助于芯片和讀出IC之間的通信。由于在天線附近不存在金屬層，所以不會(huì)出現(xiàn)干擾電磁耦合的渦流。
圖7是信息載體上的芯片和天線以及所述設(shè)備的通信裝置的電路圖。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所知的，通過第一線圈的隨時(shí)間變化的電流將產(chǎn)生也隨時(shí)間變化的磁通量。感應(yīng)定律規(guī)定在第一線圈中將感生電壓，并且如果第二線圈包括一部分所產(chǎn)生的磁通量，則在第二線圈中也將感生電壓。
由于相互感應(yīng)，連接到讀出IC 65上的天線66中的變化的磁通量在連接到信息載體1上的芯片21上的天線中感生電壓。因此可以借助于電磁耦合在信息載體上的芯片和設(shè)備中的讀出IC之間進(jìn)行通信。
如果要制造本發(fā)明實(shí)施方式之一中的信息載體，則需要在制造工藝中進(jìn)行調(diào)整。用一種本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的方式按照制造光學(xué)信息載體的方法制造合成樹脂模制產(chǎn)品。該合成樹脂模制產(chǎn)品包括存儲(chǔ)信息的凹點(diǎn)和平面。在該模制產(chǎn)品上設(shè)置具有反射特性的金屬層。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，金屬層的設(shè)置是已知的工藝。通過噴濺機(jī)82為合成樹脂模制產(chǎn)品提供金屬。如圖8所示，所述金屬83被噴濺在模制產(chǎn)品上。
如果合成樹脂模制產(chǎn)品上的特定區(qū)域?qū)⒉辉O(shè)置該金屬層，則例如在該模制產(chǎn)生上設(shè)置一個(gè)掩膜。用這種方式可以規(guī)定信息載體的不同區(qū)域，其中為不同區(qū)域給定不同的物理特性。
為制造本發(fā)明的信息載體，這樣使用延伸至信息區(qū)13的內(nèi)掩膜81，以使得緊固區(qū)12和信息區(qū)13之間的區(qū)域14保持至少部分地沒有任何金屬層83、32。
代替設(shè)置一個(gè)掩模，可以替代地這樣控制噴濺機(jī)82，以便設(shè)定最大和最小的噴濺角。也可以用這種方式為特定區(qū)設(shè)置金屬層。
權(quán)利要求
1.一種在其上規(guī)定一個(gè)緊固區(qū)和一個(gè)信息區(qū)的信息載體，所述信息載體配備有一個(gè)金屬層、一個(gè)集成電路和一個(gè)與所述集成電路連接的天線，所述天線被置于所述信息載體的緊固區(qū)和信息區(qū)之間的區(qū)域內(nèi)，其特征在于，所述緊固區(qū)和所述信息區(qū)之間的區(qū)域至少部分地沒有所述金屬層。
2.如權(quán)利要求2所述的信息載體1，其特征在于，在所述緊固區(qū)與所述信息區(qū)之間的區(qū)域內(nèi)的金屬層在所述區(qū)域的整個(gè)寬度上設(shè)置有至少一個(gè)凹槽。
3.一種包括一個(gè)在其上規(guī)定一個(gè)緊固區(qū)和一個(gè)信息區(qū)的信息載體的系統(tǒng)，所述信息載體配備有一個(gè)金屬層、一個(gè)集成電路和一個(gè)與所述集成電路連接的天線，所述天線被置于所述信息載體的緊固區(qū)和信息區(qū)之間的區(qū)域內(nèi)；該系統(tǒng)還包括一個(gè)配備有通信裝置的設(shè)備，所述通信裝置用于建立與所述信息載體上的天線的電磁耦合，其特征在于，所述緊固區(qū)和所述信息區(qū)之間的區(qū)域至少部分地沒有所述金屬層。
4.一種制造信息載體的方法，包括以下步驟·制造用于信息載體的合成樹脂模制產(chǎn)品；·規(guī)定信息區(qū)和緊固區(qū)；以及·在所述合成樹脂模制產(chǎn)品上設(shè)置至少一個(gè)金屬層，其特征在于，該方法還包括以下步驟·應(yīng)用一個(gè)延伸至所述信息區(qū)的內(nèi)掩膜，以便使所述緊固區(qū)和所述信息區(qū)之間的區(qū)域保持至少部分地沒有金屬層。
全文摘要
一種信息載體，在該信息載體上規(guī)定一個(gè)緊固區(qū)(12)和一個(gè)信息區(qū)(13)，該信息載體具有一個(gè)集成電路和一個(gè)耦合到該集成電路上的天線(22)。該天線被置于緊固區(qū)和信息區(qū)之間的區(qū)域內(nèi)。盤片還具有其中存儲(chǔ)信息的金屬層和聚碳酸酯層。為了改進(jìn)盤片上的集成電路與所述設(shè)備之間的通信，信息載體在天線區(qū)域、即信息區(qū)和緊固區(qū)之間的區(qū)域內(nèi)沒有金屬層。利用這種方法，不可能出現(xiàn)渦流。
文檔編號(hào)G06F21/10GK1666281SQ03816078
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
發(fā)明者J·A·H·M·卡爾曼 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司