JP2005071575A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

【課題】 ＩＣタグやＲＦタグと呼ばれる通信機能付き小型メモリ装置の広い配置領域を確保する。
【解決手段】 例えばＢＤ（青色レーザディスク）のように、カバー層側から光学的読み取りを行うディスクにおいて、光学的読み取り面とは反対側の基板上あるいは基板中に通信機能付き小型メモリ装置を構成するＩＣメモリチップとアンテナコイルを配置したチップオン光ディスクを提供するものである。この光ディスクでは、ディスクのカバー層側が光学的読み取り面であるため、基板側にはＩＣメモリチップとアンテナコイルを広い範囲にわたって配置可能である。また、ＩＣメモリチップとアンテナコイルを設ける方法としては、これらを１枚のラベル内に設け、このラベルをディスクのカバー層上に貼り付けるような構造を採用してもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、いわゆるＩＣタグやＲＦタグと呼ばれる無線機能を備えた微小ＩＣメモリチップを搭載し、この微小ＩＣメモリチップに各種データを格納して読み取れるようにした光ディスクに関する。

近年、無線機能を備えた微小ＩＣメモリチップが各種実用化されており、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）といった光ディスクにおいても、このような微小ＩＣメモリチップと通信用のアンテナコイルを搭載し、これに各種の管理用データ等を格納して種々の用途に応用することが提案されている。
このような微小ＩＣメモリチップの用途としては、例えば、ディスクに固有のＩＤを持たせることにより、ディスクの管理、盗難防止などに役立てたり、あるいは、書き込み可能なメモリを持たせて各種の情報を適宜に記録可能とすることにより、コンテンツ、データ、ファイルの課金、権利情報などを保持できるようにすることも可能である。さらに、秘密鍵を持もたせることにより、ＣＰＵ等の処理回路によってＰＫＩ等による認証を可能とし、正当と認められた相手のみに暗号化されたコンテンツ、データ、ファイルの復号鍵を供給したり、課金、権利情報の更新を許すなどのセキュリティ機能を持たせることが可能となる。
したがって、このようなＩＣメモリチップによる情報が光ディスクと分離していると、データ、コンテンツとの対応がとりにくいので、ＩＣメモリチップを光ディスクと一体化することが望ましい。

そこでまず、このような微小ＩＣメモリチップをＣＤに一体に搭載した従来例について説明する（例えば、特許文献１参照）。
図７は従来のＣＤの構成を示す平面図及び断面図であり、図８は図７に示したＣＤに微小ＩＣメモリチップとアンテナコイルの搭載例を示す平面図及び断面図である。
図７（Ｂ）に示すように、このＣＤ１００は、ポリカーボネイト等による透明基板１１０の上面にピット列等による信号記録面１１１が形成され、この上にアルミニウム等による反射膜１２０が形成されている。そして、この反射膜１２０上に樹脂製の保護膜１３０が形成されている。
また、ＣＤ１００の中央にはディスクチャック（図示せず）が嵌合するセンター部１４０が設けられている。なお、ＣＤ１００の板厚は、例えば全体で１．２ｍｍ程度の値に規定されている。
そして、このようなＣＤ１００では、透明基板１１０側から光ビーム１６０が照射され、反射膜１２０からの反射光によってピット列が読み取られる。

このようなＣＤ１００に、上述したＩＣメモリチップとアンテナコイルを設ける場合、透明基板１１０の光が透過する記録領域内には設けることは困難であり、また、反射膜１２０や保護膜１３０は膜厚が小さいので、これらの膜中に埋め込むことも困難であることから、例えば図８に示すように、センター部１４０のディスク再生面と反対側の面に設けるようにしている。すなわち、図８の例では、センター部１４０のディスク再生面と反対側の面上に、微小ＩＣメモリチップ１７０が設けられ、この微小ＩＣメモリチップ１７０を通ってセンター部１４０の内周に沿って環状にアンテナコイル１８０が配置されている。
したがって、このＣＤ１００では、図８（Ｂ）における下面側がディスク再生面１００Ａ、上面側がチップ再生面１００Ｂとなっている。

次に、同様の微小ＩＣメモリチップをＤＶＤに一体に搭載した従来例について説明する（例えば、特許文献２参照）。
図９は従来のＤＶＤの構成を示す平面図及び断面図であり、図１０は図９に示したＤＶＤに微小ＩＣメモリチップとアンテナコイルの搭載例を示す平面図及び断面図である。
図９（Ｂ）に示すように、このＤＶＤ２００は、ポリカーボネイト等による２枚の透明基板２１０、２２０の間に接着性樹脂による接着層２３０を挟んだ構造を有し、透明基板２１０、２２０の内面側にそれぞれピット列等による信号記録面２１１、２２１が形成され、この上にアルミニウム等による反射膜２４０、２５０が形成されている。
なお、ＤＶＤ２００の板厚は、例えば全体で１．２ｍｍ程度の値に規定されている。

そして、このようなＤＶＤ２００では、両側の透明基板２１０、２２０側から光ビーム２８０が照射され、反射膜２４０、２５０からの反射光によってピット列が読み取られる。
このようなＤＶＤ２００に、上述したＩＣメモリチップとアンテナコイルを設ける場合、情報の記録領域内に設けることは困難であり、また、ＣＤ１００のようなセンター部を持たない構造であるので、例えば図１０に示すように、ディスク中央の透明基板２１０、２２０の接合部に埋め込むような状態で設けている。すなわち、このＤＶＤ２００の中心部近傍に微小ＩＣメモリチップ２９０が設けられ、この微小ＩＣメモリチップ２９０を通ってＤＶＤ２００に対して同心構造を有する環状のアンテナコイル３００が配置されている。
したがって、このＤＶＤ２００では、図１０（Ｂ）における下面側がディスク再生面２００Ａ、上面側がチップ再生面２００Ｂとなっている。
特開２００１−２１００５７号公報 特開平９−２４５３８１号公報

したがって、従来の光ディスクでは、ＩＣメモリチップやアンテナコイルを設ける場合に、光透過領域の関係や膜厚の条件等から、極めて限られた領域を選んで配置する必要があり、素子の大きさや機能的な制約を受けることが多く、設計や製造の点からも不利であるという問題があった。
そこで本発明の目的は、ＩＣタグやＲＦタグと呼ばれる通信機能付き小型メモリ装置の広い配置領域を確保することができ、設計や製造が容易で機能の向上を達成できる光ディスクを提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明にかかる光ディスクは、第１面に信号読み取り面を有する基板と、前記基板の信号読み取り面に設けられた反射層と、前記反射層上に設けられたカバー層とを有し、前記基板の信号読み取り面と反対側に通信機能付きの小型メモリ装置を設けたことを特徴とする。

このような本発明の光ディスクによれば、基板の信号読み取り面側に反射層とカバー層と設けて信号の読み取りを行なうディスク構造において、基板の信号読み取り面と反対側に通信機能付きの小型メモリ装置を設けたことから、記録領域の範囲等を気にすることなく、通信機能付き小型メモリ装置の広い配置領域を確保することができ、光ディスクの設計や製造が容易で機能の向上を達成できる。

本発明の実施の形態は、例えばＢＤ（青色レーザディスク）のように、カバー層側から光学的読み取りを行うディスクにおいて、光学的読み取り面とは反対側の基板上あるいは基板中に通信機能付き小型メモリ装置を構成するＩＣメモリチップとアンテナコイルを配置したチップオン光ディスクを提供するものである。この光ディスクでは、ディスクのカバー層側が光学的読み取り面であるため、基板側にはＩＣメモリチップとアンテナコイルを広い範囲にわたって配置可能である。
なお、基板は単なる土台と言えるものであり、例えばＢＤの場合、１．１ｍｍの厚さがある。よって、ディスク厚や重量などの規格を満たしていれば、基板上や基板中を加工しても良く、ＩＣメモリチップとアンテナコイルを自在に配置できる。
また、ＩＣメモリチップとアンテナコイルを設ける方法としては、これらを１枚のラベル内に設け、このラベルをディスクの光学読み取り面と反対側の基板上に貼り付けるような構造を採用してもよい。

図１は本発明の実施例１によるＩＣメモリチップとアンテナコイルを設けたＢＤの構成を示す平面図及び断面図である。
図１に示すように、本実施例１のＢＤ４００は、ポリカーボネイト等による基板４１０の下面（第１面）にピット列等による信号記録面４１１が形成され、この上にアルミニウム等の層からなる反射膜４２０が形成されている。そして、この反射膜４２０上に透明樹脂製のカバー層４３０が形成されている。
また、ＢＤ４００の中央にはディスクチャック（図示せず）が嵌合するセンター部４４０が設けられている。なお、ＢＤ４００の板厚は、例えば全体で１．２ｍｍ程度の値に規定されており、基板４１０の厚さは１．１ｍｍ、カバー層４３０の厚さは０．１ｍｍとなっている。
また、このＢＤ４００では、カバー層４３０側から光ビーム４５０が照射され、反射膜４２０からの反射光によってピット列が読み取られる。

そして、このＢＤ４００では、基板４１０の上面（第２面）側に通信機能付き小型メモリ装置を構成する微小ＩＣメモリチップ４６０と、この微小ＩＣメモリチップ４６０に接続されるアンテナコイル４７０が埋め込み構造で配置されている。
したがって、このＢＤ４００では、図１（Ｂ）における下面（第１面）側がディスク再生面４００Ａ、上面（第２面）側がチップ再生面４００Ｂとなっている。
そして、図示のように、微小ＩＣメモリチップ４６０は、信号記録面４１１の信号記録領域に対応する背面領域に設けられており、アンテナコイル４７０は、ＢＤ４００と同心状で、かつ、ＢＤ４００のほぼ半分の半径を有する環状に設けられている。すなわち、このアンテナコイル４７０の半径は、図８や図１０に示した従来例のアンテナコイルに比較して大径に形成され、通信機能の高いものとなっている。これにより、高周波の微弱信号や電力用の電波を受信する上で十分な機能を得ることができる。
なお、本例では、微小ＩＣメモリチップ４６０とアンテナコイル４７０の両方を基板４１０の内部に埋め込んだ構造としたが、微小ＩＣメモリチップ４６０とアンテナコイル４７０の両方、または、いずれか一方を、凹凸形状の許容される範囲内で基板４１０の上面に装着した構造であってもよい。また、アンテナコイル４７０の形状は図示のような１ターン形状に限らない。

また、通信機能付き小型メモリ装置の機能としては、メモリＩＣに格納された情報をディスクドライブにかけなくても読み出せることが望ましく、またディスク上のデータは不正なディスクドライブを用いるなどの何らかの方法で読み取られてしまうことが多いため、十分な秘匿性を持たせることが必要である。すなわち、ディスク上に記録されたデータは、本当に秘匿性の高い情報とは言えない。そこで、本例の小型メモリ装置では、情報を保護するために暗号化した鍵情報を蓄えるメモリと、外部との相互認証するためのＣＰＵと、外部との通信を行ない、ＩＣの動作に必要な電力を得るためのアナログ回路が内蔵されたデバイス構成を有するものとする。なお、以上の構成を有するものであれば、ＩＣ以外の素子で構成することも可能である。
また、ディスクはカートリッジ等に入っているとは限らず、再生装置にどのように（どのような角度で）チャッキングされるかもわからず、また装置内では回転するから、外部とは非接触で通信し、またこれらに必要とする電力を得るために、アンテナコイル４７０を具備している。

図２は本発明の実施例２によるＩＣメモリチップとアンテナコイルを設けたＢＤの構成を示す平面図及び断面図である。
図２に示すように、本実施例２のＢＤ５００は、図１に示す例と同様に、基板５１０の下面（第１面）にピット列等による信号記録面５１１が形成され、この上にアルミニウム等による反射膜５２０が形成されている。そして、この反射膜５２０上に透明樹脂製のカバー層５３０が形成されている。また、ＢＤ５００の中央にはセンター部５４０が設けられている。
また、このＢＤ５００では、カバー層５３０側から光ビーム５５０が照射され、反射膜５２０からの反射光によってピット列が読み取られる。

そして、このＢＤ５００では、基板５１０の上面（第２面）側に樹脂製のラベル５８０が貼り付けられており、このラベル５８０内に封止された状態で通信機能付き小型メモリ装置を構成する微小ＩＣメモリチップ５６０と、この微小ＩＣメモリチップ５６０に接続されるアンテナコイル５７０が埋め込み構造で配置されている。
したがって、このＢＤ５００では、図２（Ｂ）における下面（第１面）側がディスク再生面５００Ａ、上面（第２面）側がチップ再生面５００Ｂとなっている。 そして、図示のように、ラベル５８０内の微小ＩＣメモリチップ５６０は、信号記録面５１１の信号記録領域に対応する背面領域に設けられており、アンテナコイル５７０は、ＢＤ５００と同心状で、かつ、ＢＤ５００のほぼ半分の半径を有する環状に設けられている。すなわち、このアンテナコイル５７０も図１に示した例と同様に、図８や図１０に示した従来例のアンテナコイルに比較して大径に形成され、通信機能の高いものとなっている。これにより、高周波の微弱信号や電力用の電波を受信する上で十分な機能を得ることができる。
また、基板５１０の板厚はラベル５８０の膜厚を含んで１．１ｍｍとなっており、規格の範囲に収められている。

図３は微小ＩＣメモリチップ５６０とアンテナコイル５７０を設けたラベル５８０を基板５１０に貼り付ける際の様子を示す断面図である。例えば、接着剤あるいは温度条件が許す場合には熱溶着によってラベル５８０を基板５１０に貼り付け固定する。

なお、実施例２では、微小ＩＣメモリチップ５６０とアンテナコイル５７０の両方をラベル５８０に設けた例を示したが、その何れか一方をラベルに設け、他方を基板に設けるような構成も可能である。
図４は微小ＩＣメモリチップを基板に埋め込み、アンテナコイルをラベルに設けた例を示している。なお、図２に示す例と共通の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。

また、例えば図２に示す例で、アンテナコイルによる無線通信が反射膜５２０の影響を受けて良好に機能しない場合も考えられる。そこで、例えばラベル５８０と基板５１０の間に高透磁率シートを介在させて、反射膜５２０の無線への影響を回避する方法を用いることが有効である。
図５はその具体例を示しており、図示のように、ラベル５８０と基板５１０の間にアンテナコイル５７０の領域に対応した高透磁率シート５９０を介在させ、反射膜５２０の無線への影響を回避している。高透磁率シート材としては、例えば軟磁性粉末プラスチックが所定の割合で配合されたコンポジット材を薄いフィルム状に形成したものが用いられる。また、高透磁率シート５９０のアンテナコイルと接触する表面に図示しない絶縁層を設けることによって透磁率を更に高めることができる。なお、図２に示す例と共通の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。

図６は他の具体例を示しており、図５で用いた高透磁率シート５９０の代わりに、基板５１０の少なくとも一部を高透磁率材料６００によって形成する。成形方法としては、例えば基板５１０を２色成形することによってポリカーボネイトなどの合成樹脂からなる基板５１０の内部を高透磁率材料で充填する。これによって、図５に示した高透磁率シート５９０と同様に反射膜５２０の無線への影響を抑制する。本例では高透磁率材料がポリカーボネイトで覆われているため、このポリカーボネイトがアンテナコイルとの間の絶縁層の役割をする。更に、本例ではシート材を貼着することがないので剥れる虞も無い。
以上の例は、カバー層側が光学的読み取り面である光ディスクとしてＢＤを例に説明したが、本発明はカバー層側が光学的読み取り面である他の光ディスクに同様に適用できるものである。また、本発明は上述した再生専用の光ディスクに限らず、記録可能な光ディスクにも同様に適用できるものである。この場合、反射膜は記録層（例えば反射膜に記録層が重ねられている）を含み、各種の方式によってデータの記録が可能となる。なお、一般的に記録可能なディスクでは基板にデータ用のピット列は存在しないが、グルーブやアドレス用ピットなどは存在するものである。

以上のような本例の光ディスクでは、ＩＣメモリチップとアンテナコイルを配置する領域の制限が非常に緩くなるので、設計や製造が容易となり、信頼性の向上や製造コストの低減を図ることが可能となる。
また、面積的な制限が緩いということは、大きなアンテナコイル（半径や巻き数）を構成できることになり、通信効率、電力効率を向上でき、大量で高速なデータ処理が可能となる。
また、厚み的な制限が緩いことにより、アンテナコイルの反射膜（金属）からの距離を離すことができることになり、アンテナコイルの材質を選ぶ点などで選択肢が増える。これも信頼性の向上、製造コストの低減、通信効率、電力効率の向上に寄与するものである。

本発明の実施例１による光ディスク（ＢＤ）の構造を示す説明図である。 本発明の実施例２による光ディスク（ＢＤ）の構造を示す説明図である。 図２に示す光ディスクにおけるラベルの貼り付け作業の様子を示す説明図である。 本発明の実施例３による光ディスク（ＢＤ）の構造を示す説明図である。 本発明の実施例４による光ディスク（ＢＤ）の構造を示す説明図である。 本発明の実施例５による光ディスク（ＢＤ）の構造を示す説明図である。 従来のＣＤの構造を示す説明図である。 図７に示すＣＤにＩＣメモリチップとアンテナコイルを設けた場合の構造を示す説明図である。 従来のＤＶＤの構造を示す説明図である。 図９に示すＤＶＤにＩＣメモリチップとアンテナコイルを設けた場合の構造を示す説明図である。

符号の説明

４００……ＢＤ、４１０……基板、４１１……信号記録面、４２０……反射膜、４３０……カバー層、４４０……センター部、４５０……光ビーム、４６０……微小ＩＣメモリチップ、４７０……アンテナコイル。

Claims (13)

1. 第１面に信号読み取り面を有する基板と、前記基板の信号読み取り面に設けられた反射層と、前記反射層上に設けられたカバー層とを有し、
   前記基板の信号読み取り面と反対側に通信機能付きの小型メモリ装置を設けた、
   ことを特徴とする光ディスク。
2. 前記通信機能付きの小型メモリ装置はＩＣチップとアンテナコイルとを有することを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
3. 前記通信機能付きの小型メモリ装置は前記基板における信号の記録領域に対応する領域に配置されていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
4. 前記ＩＣチップとアンテナコイルの少なくとも一方が前記基板の内部に埋め込まれていることを特徴とする請求項２記載の光ディスク。
5. 前記ＩＣチップとアンテナコイルの少なくとも一方が前記基板の第１面と反対の第２面上に装着されていることを特徴とする請求項２記載の光ディスク。
6. 前記ＩＣチップが前記基板の内部に埋め込まれ、前記アンテナコイルが前記基板の第１面の反対の第２面上に装着されていることを特徴とする請求項２記載の光ディスク。
7. 前記基板の第１面と反対の第２面上に通信機能付きの小型メモリ装置を有するラベルを貼付したことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
8. 前記通信機能付きの小型メモリ装置はＩＣチップとアンテナコイルとを有することを特徴とする請求項７記載の光ディスク。
9. 前記ラベルと前記基板との間に、前記アンテナコイルの領域に対応して設けられた高透磁率シートを有することを特徴とする請求項８記載の光ディスク。
10. 前記基板の一部が高透磁率材料によって形成されてなることを特徴とする請求項８記載の光ディスク。
11. 前記ＩＣチップとアンテナコイルの少なくとも一方が前記ラベルに設けられたことを特徴とする請求項８記載の光ディスク。
12. 前記ＩＣチップが前記基板の内部に埋め込まれ、前記アンテナコイルが前記ラベルに設けられたことを特徴とする請求項８記載の光ディスク。
13. 前記反射層は信号書き込み可能な記録膜を含むことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。

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