專利名稱：在緊固區和信息區之間設有過渡區域的信息載體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種信息載體，在該信息載體上規定了緊固區(clamping area)和信息區，所述信息載體配備有一個金屬層、一個集成電路和一個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和信息區之間的區域內。
本發明還涉及一種系統，其包括一個信息載體，在該信息載體上規定了緊固區和信息區，所述信息載體配備有一個金屬層、一個集成電路和一個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和信息區之間的區域內；該系統還包括一個配備有通信裝置的設備，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品；·規定信息區和緊固區；以及·在合成樹脂模制產品上設置至少一個金屬層。
現今市場上有許多信息載體，其中數據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和存檔相當大數量的數據，例如數字照片、電影和音樂專輯。到現在在消費市場上可獲得足夠數量的設備使個人能夠創建其自己的CD編輯，而且能夠復制現有的CD、CD-ROM或DVD-ROM盤。CD上的數據、即數字文件通常由版權保護。對于所出售的每張CD，版權費一般被支付給在相關信息載體上存儲的數字作品的擁有者。非法復制和發行這些數字作品導致例如藝術家、制作人和軟件開發者失去很多收入。數字媒體出版商發出警告以抵制對這些受版權保護的產品的非法復制。
被設計作為上述復制問題的解決方案的系統之一是借助于編碼密鑰來對數字作品進行編碼以及附加數字用戶權。數字用戶權例如對CD可以被復制的最大次數或CD可以被重放的最大次數施加限制。在沒有正確的用戶權和解碼密鑰的情況下，不能在適合進行復制的裝置上復制數字作品。
在購買時，解碼密鑰和用戶權與數字作品一起被提供。這些密鑰和用戶權可以存儲在信息載體的信道抖顫(wobble)中，從而使得復制密鑰是不可能的。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數字作品的解碼密鑰和用戶權存儲在單獨的存儲器中，該存儲器被固定在信息載體上。該單獨的存儲器例如是一個集成電路，其能經由通信裝置與信息載體的播放器進行通信，以便發送正確的解碼密鑰。集成電路中的信息專用于存儲在信息載體上的數字作品。
從美國專利US 6373799中獲知了這樣的系統，其中集成電路或芯片設置在信息載體上，其目的用于存儲獨立于實際信息的附加信息，例如用戶權。該芯片配備有電磁接收機裝置，用于獲得芯片工作所需的能量。此外，電磁發射機和接收機裝置位于信息載體的芯片上，以便使芯片和重放設備之間的通信成為可能。重放設備也相應地具有集成電路(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是芯片和存在于重放設備中的讀出IC之間的通信不是最佳的。
本發明的目的是提供一種促進芯片和讀出IC之間的良好通信的信息載體。
該目的通過以下方式實現，即緊固區和信息區之間的區域至少部分地沒有金屬層。
本發明基于以下認識，即配備有金屬層的信息載體在隨時間變化的電磁場中旋轉，因此在金屬層中出現所謂的渦流。電流傳導天線產生磁場。根據法拉第定律，磁通量的變化產生電場。該電場也是在信息載體的金屬層中感生。這導致金屬中的自由載荷子沿電場的方向的移動。以這種方式產生環流，即渦流。所述電流在相反的方向上產生磁場(楞次定律)，結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，以便不會產生渦流。
本發明的信息載體的一種實施方式的特征在于，處于緊固區與信息區之間的區域內的金屬層在所述區域的整個寬度上設置有至少一個凹槽。
如果提供可視信息(例如廠商的標志)，則還可以在該金屬層中設置某種圖案，或者為金屬設置凹槽，以便中斷其中可能出現渦流的路徑。
所述系統的特征在于，緊固區和信息區之間的區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用一個延伸至信息區的內掩膜，以便使緊固區和信息區之間的區域保持至少部分地沒有金屬層。
下面將參考附圖更詳細地說明根據本發明的信息載體、系統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施方式的示意性橫截面圖，圖4是信息載體的第二實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施方式的示意性橫截面圖，圖6是包括一個信息載體和一個設備的系統的一個實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步驟的示意性側視圖。
附圖是示意性的而不是按比例繪制的，并且相應的部件具有相同的附圖標記。此外，在可應用的情況下，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。對本領域的普通技術人員來說清楚的是，在不背離本發明的本質的情況下本發明的替代的但等效的實施方式是可能的，并且本發明的范圍僅由權利要求來限定。因此，下述實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，本發明的原理可以同樣很好地應用于其它旋轉信息載體(例如CD-R、CD、DVD+RW、CD-I)和光信息載體系列的其他成員。對本領域的普通技術人員來說還顯而易見的是下文給出的對重放設備的實施方式的說明同樣可應用于在光存儲單元上寫入的記錄設備。
圖1示出了本發明的信息載體，在該實例中該信息載體是具有光學可讀存儲單元的盤片。信息載體1設有一個位于盤片中心的中心孔11。在該信息載體1上規定了幾個區，此外每個區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物體之間的緊固區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和旋轉。這將在下文中討論系統時更詳細地描述。此外，在盤片上規定了信息區13，在該信息區存在光學可讀存儲單元。該存儲單元包括以螺旋形或同心模式布置的軌道。可以借助對本領域的普通技術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生的光束聚焦的光學系統。光學存儲單元由若干層組成，其中有聚碳酸酯層和金屬層。在緊固區12和信息區13之間存在過渡區域14。該過渡區域14也是用現有技術中的聚碳酸酯層和金屬層構成。該過渡區域14在下文中用CiD區表示。
光學信息載體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區域中所示的芯片和天線的信息載體的一個實施方式。該天線優選地為線圈天線。該天線總是位于Cid區域內。至于芯片的位置，卻沒有限制，例如可以將芯片置于信息區內，但Cid區域是優選的。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。
芯片提供了存儲信息的可能性。該信息例如可以是用于對以編碼形式存儲在信息載體上的數字作品進行解碼的解碼密鑰。通過在單獨的存儲器中而不是在信息載體本身上提供解碼密鑰，使信息載體上的數字作品的非法復制和發行變得更困難。利用芯片中的存儲容量的另一個實例是內容表的存儲。在數字作品包括例如多個音樂專輯的情況下，該內容表可以包括存儲在信息載體上的所有樂曲號的標題和表演藝術家。于是例如可以讀出芯片中的該信息并在屏幕上顯示。
該芯片和天線能夠實現與連接到重放設備中的讀出IC上的另一個天線的電磁耦合，如在討論系統時將更詳細地說明。
為了促進盤片上的芯片和讀出IC之間的通信，在Cid區域內不存在金屬層。在圖1中的信息載體的一個實施方式的俯視圖中，用陰影線示出了金屬層。因為在天線附近沒有金屬層，所以不會出現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施方式的示意性橫截面圖。該實施方式中的光學信息載體是DVD形式的。如本領域中的普通技術人員所知，該盤片的分層結構是這樣的，以致在聚碳酸酯層上形成凹點(pit)和平面(land)。在這些凹點和平面中對二進制數據進行編碼。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被設置在這些層的上面，用于獲得附加的強度和保護。
天線22位于Cid區域14內并且被設置在盤片上面。盡管該實施方式由于光學信息載體的生產工藝的調整相對簡單而是優選的，但替代地可以將天線設置在盤片的多層之間。然后通過以下方式使天線成形，即噴濺連續的金屬層，從該金屬層中借助激光技術切割出天線金屬線。可以例如借助粘著劑在盤片上面提供天線。導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。這些導電線形成天線并且直接連接到信息載體上的芯片上。如對本領域的普通技術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，也即從其讀取光學存儲單元的那一面。
金屬層32存在于信息區內而不是Cid區域內。這促進了芯片和讀出IC之間的通信。由于沒有金屬層位于天線附近，所以不會出現干擾電磁耦合的渦流。
如本領域中的普通技術人員所理解的，同一原理可應用于其他光學信息載體系列，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施方式的示意性俯視圖。在該實施方式中，發射金屬層存在于Cid區域內，但其在Cid區域的整個長度上具有間斷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施方式的示意性橫截面圖。天線22位于在Cid區域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區域中被中斷并且在該區域的整個長度上不存在金屬。金屬層中的間斷41的寬度不重要。在目前情況下可能出現渦流的路徑已被斷開，因此在本發明的該實施方式中排除了在Cid區域中出現渦流。
圖6是包括該信息載體和一個設備的系統的一個實施方式的示意性橫截面圖。該設備尤其包括讀取裝置(未示出)，例如用于從光學存儲單元讀出信息的讀取頭。該設備此外還包括一個載體支承件(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并且可以圍繞載體支承件的軸旋轉。此外，該設備包括電動機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在設備中旋轉，如本領域中的普通技術人員所知的那樣。
該設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。該設備的通信裝置包括一個讀出IC 65和另一個天線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，這相當于約22米的電磁波波長。由于兩個天線之間的距離比22米小許多倍，因此所有的都可以被認為是磁通量。設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。
該設備的通信裝置的天線66優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。尤其當信息載體在該設備中并且信息載體的光學存儲單元正被讀出時，必須實現該耦合。如圖6所示，該設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。對本領域的普通技術人員來說清楚的是，替代的實施方式也是可能的。
金屬層32存在于信息區內而不是存在于CiD區域內。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，所以不會出現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備的通信裝置的電路圖。如本領域的普通技術人員所知的，通過第一線圈的隨時間變化的電流將產生也隨時間變化的磁通量。感應定律規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生的磁通量，則在第二線圈中也將感生電壓。
由于相互感應，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備中的讀出IC之間進行通信。
如果要制造本發明實施方式之一中的信息載體，則需要在制造工藝中進行調整。用一種本領域的普通技術人員已知的方式按照制造光學信息載體的方法制造合成樹脂模制產品。該合成樹脂模制產品包括存儲信息的凹點和平面。在該模制產品上設置具有反射特性的金屬層。對本領域的普通技術人員來說，金屬層的設置是已知的工藝。通過噴濺機82為合成樹脂模制產品提供金屬。如圖8所示，所述金屬83被噴濺在模制產品上。
如果合成樹脂模制產品上的特定區域將不設置該金屬層，則例如在該模制產生上設置一個掩膜。用這種方式可以規定信息載體的不同區域，其中為不同區域給定不同的物理特性。
為制造本發明的信息載體，這樣使用延伸至信息區13的內掩膜81，以使得緊固區12和信息區13之間的區域14保持至少部分地沒有任何金屬層83、32。
代替設置一個掩模，可以替代地這樣控制噴濺機82，以便設定最大和最小的噴濺角。也可以用這種方式為特定區設置金屬層。
權利要求
1.一種在其上規定一個緊固區和一個信息區的信息載體，所述信息載體配備有一個金屬層、一個集成電路和一個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和信息區之間的區域內，其特征在于，所述緊固區和所述信息區之間的區域至少部分地沒有所述金屬層。
2.如權利要求2所述的信息載體1，其特征在于，在所述緊固區與所述信息區之間的區域內的金屬層在所述區域的整個寬度上設置有至少一個凹槽。
3.一種包括一個在其上規定一個緊固區和一個信息區的信息載體的系統，所述信息載體配備有一個金屬層、一個集成電路和一個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和信息區之間的區域內；該系統還包括一個配備有通信裝置的設備，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，所述緊固區和所述信息區之間的區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品；·規定信息區和緊固區；以及·在所述合成樹脂模制產品上設置至少一個金屬層，其特征在于，該方法還包括以下步驟·應用一個延伸至所述信息區的內掩膜，以便使所述緊固區和所述信息區之間的區域保持至少部分地沒有金屬層。
全文摘要
一種信息載體，在該信息載體上規定一個緊固區(12)和一個信息區(13)，該信息載體具有一個集成電路和一個耦合到該集成電路上的天線(22)。該天線被置于緊固區和信息區之間的區域內。盤片還具有其中存儲信息的金屬層和聚碳酸酯層。為了改進盤片上的集成電路與所述設備之間的通信，信息載體在天線區域、即信息區和緊固區之間的區域內沒有金屬層。利用這種方法，不可能出現渦流。
文檔編號G06F21/10GK1666281SQ03816078
公開日2005年9月7日 申請日期2003年6月27日 優先權日2002年7月8日
發明者J·A·H·M·卡爾曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司