(57)【要約】本発明は、光学的性質が二つの電極（５３１、５３２）の間に印加される電位差に依存する少なくとも一つの情報層を有する情報担体に関する。情報担体は、どの情報層が選択されたかについての情報を有する信号を生成する手段を有する光スキャン装置によってスキャンされることを意図されている。この信号を受信する手段（５１）と、この信号を復号する手段（５２１）と、選択された情報層に対応する電極間に電位差を印加する手段（５２２〜５２４）とを有する。
2007516545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的性質が二つの電極間に印加される電位差に依存する少なくとも一つの情報層を有する情報担体であって、選択された情報層についての情報を有する信号を生成する手段を有する光スキャン装置によってスキャンされることを意図されており、該信号を受信する手段と、該信号を復号する手段と、選択された情報層に対応する電極間に電位差を印加する手段とを有することを特徴とする情報担体。
【請求項２】
電位差を印加するための前記手段がバッテリーを有することを特徴とする、請求項１記載の情報担体。
【請求項３】
光スキャン装置内に位置する磁束印加手段と協力して誘導電流を生成するための誘導コイルをさらに有しており、前記電位差印加手段が前記誘導電流に対応する電位差を前記二つの電極間に印加するよう適応されていることを特徴とする、請求項１記載の情報担体。
【請求項４】
前記受信手段が光スキャン装置内に位置する放射源からの放射を受信するための光感応検出器を有することを特徴とする、請求項１記載の情報担体。
【請求項５】
前記受信手段が誘導コイルを有しており、該誘導コイルが光スキャン装置内に位置する電磁手段と協力して該誘導コイルの内部に前記信号に対応する誘導電流を生成するためのものであることを特徴とする、請求項１記載の情報担体。
【請求項６】
前記受信手段が一次導体を有しており、該一次導体が、光スキャン装置内に位置しており容量性結合によって該一次導体に前記信号を転送するよう適応されている二次導体と協力するためのものであることを特徴とする、請求項１記載の情報担体。
【請求項７】
前記受信手段が光スキャン装置内に位置するＲＦ送信器からのＲＦ信号を受信するためのＲＦ受信器を有することを特徴とする、請求項１記載の情報担体。
【請求項８】
前記受信手段が光スキャン装置の回転部分の接続を接続するために適応されている少なくとも一つの電気的接点を有することを特徴とする、請求項１記載の情報担体。
【請求項９】
選択された情報層についての情報を有する信号を復号するための前記手段が、前記信号中の一意的な鍵またはパスワードの存在を必要とすることを特徴とする、請求項１記載の情報担体。
【請求項１０】
請求項１記載の情報担体、および、該情報担体を受け入れるための手段を有する回転部分と選択された情報層についての情報を有する信号を生成するための手段を有する固定部分とを有している光スキャン装置、を有することを特徴とする、情報をスキャンするためのシステム。
【請求項１１】
前記回転部分が、前記信号を受信して当該情報担体の電気的接点を接続するよう適応された接続に前記信号を送信するための手段を有することを特徴とする、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
選択された情報層についての情報を有する信号を復号するための前記手段が、前記信号中の一意的な鍵またはパスワードの存在を必要とし、前記生成手段が前記鍵またはパスワードを有する信号を生成するよう適応されていることを特徴とする、請求項１０記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの情報層を有する情報担体に関するものである。
【０００２】
本発明はまた、情報をスキャンするためのシステムにも関する。
【０００３】
本発明は特に光データ記憶ならびに、多層光ディスクからデータを読み込み、および／または多層光ディスクにデータを記録するための光ディスク装置に関連する。
【背景技術】
【０００４】
光記録の分野において、情報担体の容量を増すことが潮流となっている。データ容量を増すための、あるすでに研究された方法は、当該情報担体において複数の情報層を使用することである。たとえば、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）は二つの情報層を含むことができる。情報層への情報の記録や情報層からの情報の読み出しは、局所的な屈折率の変動または表面の凹凸構造の存在を使って光ビームによって行われる。
【０００５】
しかし、そのような情報担体における情報層の数は限られている。まず、光ビームの光強度は対象とする追加的な層が増えるごとに減少する。実際、ある層を対象とするために光ビームが多くの層を通過しなければならない場合、対象としない層においても相互作用が起こり、光ビームの強度を低下させてしまう。さらに、対象としない層に書き込まれた情報パターンの局所的な屈折率変動は通過する光ビームの屈折および散乱を引き起こし、読み書きの劣化につながる。
【０００６】
よって、従来の光データ記憶技術は多層情報担体、特に４層以上を含む情報担体には好適でない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
より多くの層を有することのできる情報担体を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のため、本発明は、光学的性質が二つの電極間に印加される電位差に依存する少なくとも一つの情報層を有する情報担体であって、どの情報層が選択されたかについての情報を有する信号を生成する手段を有する光スキャン装置によってスキャンされることを意図されており、該信号を受信する手段と、該信号を復号する手段と、選択された情報層に対応する電極間に電位差を印加する手段とを有することを特徴とする情報担体、を提案する。
【０００９】
本発明によれば、情報層の光学的性質は電位差を印加することによって切り換えることができる。よって、適切な電位差を印加することによって、光ビームを使ってこの光ビームと相互作用するのにふさわしい光学的性質をもつ一つの層をスキャンすることができる。その際、他の層の光学的性質は、それら対象とされない層と当該光ビームとの間の相互作用が低下するように選ばれる。結果として、層の数を増やすことができる。スキャン中、当該情報担体が回転するので、光情報層への電位差の印加は、スキャン装置の固定部品に接続された導線によることはできない。そのため、当該情報担体は、電位差を印加するための手段を有する。光スキャン装置によってある情報層が選択されたとき、その光学的性質を変化させるために、光スキャン装置において生成手段が使用され、それにより選択された情報層についての情報を有する信号が生成される。当該情報担体はその信号を受信するための手段を有している。ひとたびその信号が受信されたら、情報担体において復号され、選択された情報層についての情報が印加手段に送られる。この印加手段が選択された情報層に対応する電極間に電位差を印加する。結果として、光スキャン装置の固定部品と情報担体との間で配線を使うことはなく、よって情報担体は自由に回転できる。
【００１０】
さらに、情報担体は前記信号を復号する手段および選択された情報層の光学的性質を切り換える手段を有しているので、情報担体にデジタル著作権管理のような他の機能を追加することも可能である。これについてはのちにより詳細に説明する。結果として、コンテンツ保護の問題を、本発明に基づく情報担体およびシステムを使うことで解決することができる。よって、本発明はまた、情報層が一層だけの情報担体についても有益である。
【００１１】
有利には、当該情報担体は、光スキャン装置内に位置する磁束印加手段と協力して誘導電流を生成するための誘導コイルを有しており、前記電位差印加手段はこの誘導電流に対応する電位差を前記二つの電極間に印加するよう適応されている。この場合、情報担体に設けられている誘導コイルが電位差を印加するのに必要なエネルギーを提供する。よって、情報担体の回転がこの誘導コイルにより電流に変換されるので、情報担体内には電源は必要とされない。あるいはまた、バッテリーを使用し、前記誘導コイルはそのバッテリーを再充電するのに使われる。
【００１２】
本発明の第一の実施形態では、前記受信手段は光スキャン装置内に位置する放射源からの放射を受信するための光感応検出器を有している。
【００１３】
本発明の第二の実施形態では、前記受信手段は光スキャン装置内に位置する電磁手段と協力して自己の内部に誘導電流を生成し、該誘導電流が前記信号に対応するような誘導コイルを有している。
【００１４】
本発明の第三の実施形態では、前記受信手段は一次導体を有しており、該一次導体は、光スキャン装置内に位置しており容量性結合によって該一次導体に前記信号を転送するよう適応されている二次導体と協力する。
【００１５】
本発明の第四の実施形態では、前記受信手段は光スキャン装置内に位置するＲＦ送信器からのＲＦ信号を受信するためのＲＦ受信器である。
【００１６】
本発明の第五の実施形態では、前記受信手段は光スキャン装置の回転部分の接続を接続するために適応されている少なくとも一つの電気的接点を有する。この実施形態によれば、選択された情報層についての情報を有する前記信号は、まず光スキャン装置の回転部分において受信される。該回転部分は、光スキャン装置内で使われる生成手段に応じて光感応検出器、導体、誘導コイルまたはＲＦ受信器などである前記信号を受信する手段を有している。この受信信号は次いで、情報担体の電気的接点に接続された接続を通じて情報担体に送られる。この場合、情報担体が光感応検出器、導体、誘導コイルまたはＲＦ受信器を必要としないため、情報担体の製造工程が単純化される。さらに、これにより、光スキャン装置において使われる生成手段が何であっても、情報担体は該光スキャン装置と互換になる。
【００１７】
本発明はまた、これまで述べてきた情報担体、および、該情報担体を受け入れるための手段を有する回転部分と選択された情報層についての情報を有する信号を生成するための手段を有する固定部分とを有している光スキャン装置、を有するシステムにも関する。
【００１８】
好ましくは、前記回転部分は、前記信号を受信し、当該情報担体の電気的接点を接続するよう適応された接続に前記信号を送信するための手段を有する。
【００１９】
これらのことを含む本発明のさまざまな側面は、以下に記載される実施形態を参照することで明らかとなり、明快に説明されることであろう。
【００２０】
本発明についてこれから、例として付属の図面を参照しつつより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に基づく第一のＲＯＭ情報担体が図１のａに描かれている。そのような情報担体は、第一の情報層１１、第一の電解質層１２、第一の対向電極１３、仕切り層１４、第二の情報層１５、第二の電解質層１６、第二の対向電極１７を有している。そのような情報担体は３層以上の情報層を有していてもよい。たとえば、そのような情報担体は１０、２０あるいは１００まで、あるいはそれ以上の情報層を有していてもよい。たとえば、図１のｂには６層の情報層を有する情報担体が描かれている。そのような情報担体は、光学的性質が電位差によって変更できない情報層を有していてもよい。たとえば、該情報担体は、切り換え不能な光学的性質をもつＲＯＭ、ＷＯＲＭまたはＲＷ情報層を有することができる。こうした情報層は該情報担体における最後の情報層として使用される。これはＢＤ標準（ＢＤはブルーレイディスクの略）を実装する情報担体においてとりわけ有用である。
【００２２】
情報層１１および１５はピットとランドを有している。これらは凹凸形成や印刷といった従来技術によって実現される。
【００２３】
この情報担体は波長ｌを有する光ビームによってスキャンされることが意図されている。第一および第二の電解質層１２，１６、第一および第二の対向電極１３，１７、そして仕切り層１４は、光ビームと相互作用しないよう、波長ｌにおいて透明か、あるいは少なくともこの波長での吸収が非常に小さくなるかするよう選ばれている。
【００２４】
図１のａおよびｂの例では、第一および第二の情報層１１および１５はエレクトロクロミック材料からなる。情報スタックにおいては、光学的性質が電位差によって切り換えられる他の材料を使うこともできる。別の例が図２に描かれている。
【００２５】
エレクトロクロミック材料は電子の獲得または損失の結果として光学的性質が変化することのできる材料である。エレクトロクロミック材料は当業者には既知のものである。たとえば、ポール・Ｍ・Ｓ・モンク他著で１９９５年刊行の『エレクトロクロミズム：基礎と応用』という刊行物はエレクトロクロミック材料の性質を記載している。好ましくは、ここでの情報担体において使われるエレクトロクロミック材料は、ポリ（3,4-エチレンジオキシチオフェン）のようなチオフェン誘導体である。これはＰＥＤＴまたはＰＥＤＯＴとも呼ばれ、たとえばＬ・ベルト・フーネンダール他著で２０００年１２月の『アドバンスト・マテリアルズ』第７号で刊行されている「ポリ（3,4-エチレンジオキシチオフェン）およびその誘導体：過去、現在、未来」において記載されている。
【００２６】
図１ａの例では、第一および第二の情報層１１、１５のエレクトロクロミック材料は同一であり、還元状態および酸化状態をもつ。エレクトロクロミック材料は、還元状態にあるときには波長ｌで高い吸収および反射を有し、酸化状態にあるときには波長ｌで低い吸収および反射を有するよう選ばれる。
【００２７】
第一の情報層１１から情報を読み出すためにこの第一の情報層１１をスキャンする際、第一の情報層１１と第一の対向電極１３との間に電位差Ｖ１が印加される。第一の情報層１１が第一の対向電極１３より高電位である。電流は第一の情報層１１から第一の対向電極１３に向けて流れ、電子は第一の対向電極１３から第一の情報層１１に向けて流れる。電子はエレクトロクロミック材料によって吸収され、それによりエレクトロクロミック材料は還元される。電気的中性のため、第一の電解質層１２からの陽イオンが第一の情報層１１によって吸収されるか、該第一の情報層１１から陰イオンが放逐されるかし、また第一の電解質層１２からの陰イオンが第一の対向電極１３によって吸収されるか該第一の対向電極１３によって陽イオンが放逐されるかする。よって、第一の対向電極はイオン受容・供与電極である。電位差Ｖ１は、印加されると第一の情報層１１の吸収および反射が波長ｌにおいて比較的高くなるよう選ばれる。
【００２８】
その場合、ひとたび第一の情報層１１の吸収および反射が高くなると、この情報層から情報を読み出すことができる。読み出しには、たとえばＣＤ−ＲＯＭの読み出しに使われる位相差読み出し原理のような従来の読み出し技術を使うのでもよいし、あるいはマークと非マークとの間の反射または吸収の差によってでもよい。
【００２９】
ひとたび第一の情報層１１の情報が読み出されたら、第二の情報層１５がスキャンされる。まず、第一の情報層１１と第一の対向電極１３との間に電位差−Ｖ１を印加することによって第一の情報層１１が透明にされる。この電位差はＶ１に比べて逆の電位差である。この結果、第一の情報層１１のエレクトロクロミック材料は酸化され、酸化状態となったエレクトロクロミック材料は波長ｌで低い吸収および反射をもつことになる。次いで、第二の情報層１５と第二の対向電極１７との間に電位差Ｖ２を印加することによって第二の情報層１５の吸収が高められる。この例では、第一および第二の情報スタックは同じエレクトロクロミック材料でできているので、Ｖ２はＶ１に等しい。
【００３０】
ひとたび第二の情報層１５の吸収および反射が高くなると、この情報層から情報が読み出せる。第一の情報層１１は透明にされるので第一の情報層１１が情報の読み出しを乱すことはない。結果として、一情報層だけを対象とし、当該情報担体の残りの部分は透明か、低吸収・低反射となるようにすることが可能となる。所望の層を対象とするのは、さまざまな情報スタックの情報層と対向電極との間に適切な電位差を印加することによって実現される。
【００３１】
情報層はこのようにして二つの電極の間に印加される電位差に依存する光学的性質をもつ。図１のａおよびｂの場合、二つの電極は当該情報層と対向電極であった。他の場合には、情報層を二つの電極の間に置くこともできる。結果として、そのような情報担体に電位差が印加される必要がある。図５から図１２は情報担体における選択された情報層にどのようにして電位差が印加されるかを本発明に基づいて記述する。
本発明に基づく第二のＲＯＭ情報担体が図２に描かれている。そのような情報担体は、第一、第二、第三、第四の電極２１，２３、２５、２７、第一および第二の情報層２２、２６、仕切り層２４を有している。第一の電極２１、第一の情報層２２、第二の電極２３が第一の情報スタックをなし、第三の電極２５、第二の情報層２６、第四の電極２７が第二の情報スタックをなす。二つの情報スタックは仕切り層２４によって分離されている。
【００３２】
情報スタックの情報層は適切な電位差が当該情報スタックの電極間に印加されたときに初期配向に対して回転されることができるような分子を有している。電極間に電位差が印加されたときに所与の方向に向けて向きを変える能力を有する分子は、たとえば、液晶分子である。そのような液晶分子は、たとえば、ピーター・Ｊ・コリングズ、ジェイ・Ｓ・ペーテル著『液晶研究ハンドブック』、オクスフォード大学出版局、ニューヨーク、１９９７年、に記載されている。たとえば、第一および第二の電極２１、２３の間に適切な電位差が印加されると、第一および第二の電極２１、２３に実質直交する方向の電場が生成される。この電場がかけられると、第一の情報層２２の液晶分子は電場の方向を向く。
【００３３】
第一および第二の電極２１，２３の間に電位差が印加されていないときは、第一の情報層２２の液晶分子はランダムな方向を向いており、第一の情報層２２は波長ｌにおいて実質透明である。第一および第二の電極２１，２３の間に適切な電位差が印加されると、第一の情報層２２の液晶分子が該電位差によって生成された電場の方向を向き、その結果として第一の情報層２２は波長ｌで吸収および反射があるようになる。これは屈折率の変化の結果であり、その屈折率変化は第一の情報層２２の液晶分子が配向しなおした結果である。
【００３４】
この第二のＲＯＭ情報担体において使われる分子は、二つの電極間に印加される電位差によって生成される電流の方向に向く電荷を帯びた置換基を有する分子であってもよい。そのような分子の例はイオノマーあるいはポリマー電解質である。ポリマー電解質あるいはイオノマーは、イオン含有ポリマーからなり、ペンダント基としての、あるいは主鎖に組み込まれた比較的少数のイオン性のモノマー単位をもつポリマー骨格を有している。たいていの場合、部分的または完全に陽イオンによって中和されたカルボン酸、スルホン酸またはリン酸をもつ構造が使われる。これらの材料は、たとえば、Ｌ・ホリデイ著『イオン性ポリマー』、アプライド・サイエンス・パブリッシャーズ、ロンドン、１９７５年、において記載されている。これらの材料の具体例としては、たとえば、ポリ（2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸）、ポリ（エチレンスルホン酸）、ポリ（スチレンスルホン酸）およびポリ（エチレンコメチルアクリル酸）のような共重合体の亜鉛塩もしくはナトリウム塩がある。
【００３５】
第一の情報層２２から情報を読み出すためにこの第一の情報層２２が選択されると、第一および第二の電極２１、２３の間に電位差Ｖ１が印加される。こうして第一および第二の電極２１、２３の間に電場が生成される。こうして、第一の情報層２２の液晶分子がこの電場の方向、すなわち第一および第二の電極２１、２３に実質直交する方向を向く。結果として、第一の情報層２２は波長ｌにおいて吸収および反射をもつようになる。
【００３６】
電位差Ｖ１は、印加されると第一の情報層２２の吸収および反射が波長ｌにおいて比較的高くなるよう選ばれる。電位差Ｖ１は波長ｌ、液晶分子の化学構造、第一の情報層２２の層厚および第一および第二の電極２１、２３に依存する。第一および第二の電極２１、２３として使うことのできる材料の例は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物［Indium  Tin  Oxide］）、ＰＥＤＯＴ（ポリ（3,4-エチレンジオキシチオフェン））またはＰＰＶ（ポリ（フェニレンビニレン））である。
【００３７】
そして、ひとたび第一の情報層２２の吸収および反射が高くなると、この情報層から従来の読み出し技術を使って情報を読み出すことができる。
【００３８】
ひとたび第一の情報層２２の情報が読み出されたら、第二の情報層２６がスキャンされる。まず、電位差Ｖ１を除去することによって第一の情報層２２が透明にされる。第一および第二の電極２１、２３の間の電場が消え、液晶分子は最初の向きを変えて元の配向に戻り、こうして第一の情報層２２は透明になる。
【００３９】
次いで、第三および第四の電極２５、２７の間の電位差Ｖ２を印加することによって第二の情報層２６の吸収および反射が高められる。この例では、第一および第二の情報スタックは同じ液晶分子でできているので、Ｖ２はＶ１に等しい。第一および第二の情報層２２および２６において、所与の方向を向く性質をもつ異なる分子が使われている場合には、Ｖ２はＶ１とは異なることもある。また、情報層２２および２６の層厚が異なる場合にも異なる電位差が必要となることがある。
【００４０】
そして、ひとたび第二の情報層２６が吸収および反射をもつようになると、この第二の情報層２６から情報が読み出せる。第一の情報層２２は透明にされるので第一の情報層２２が情報の読み出しを乱すことはない。結果として、一情報層だけを対象とし、当該情報担体の残りの部分は透明にすることが可能となる。所望の層を対象とするのは、さまざまな情報スタックの電極間に適切な電位差を印加することによって実現される。
図３は、本発明に基づくＷＯＲＭ（Write  Once  Read  Many［ライトワンス］）情報担体を示している。この情報担体は、第一の情報層３１、第一の電解質層３２、第一の対向電極３３、仕切り層３４、第二の情報層３５、第二の電解質層３６、第二の対向電極３７を有している。第一の情報層３１、第一の電解質層３２、第一の対向電極３３が第一の情報スタックをなし、第二の情報層３５、第二の電解質層３６、第二の対向電極３７が第二の情報スタックをなす。二つの情報スタックは仕切り層３４によって分離されている。
【００４１】
第一および第二の情報層３１、３５は、電子を獲得したり放出したりできる性質をもつエレクトロクロミック材料からなる。その性質は波長ｌの光ビームによって局所的に低下させることができる。エレクトロクロミック材料の電子を獲得したり放出したりする性質を局所的に低下させるためには、比較的高出力の光ビームが必要とされる。その高出力は材料中に吸収されてその材料の性質を、たとえば融解、アニーリング、光化学反応、熱損傷または劣化によって変化させる。情報担体に情報を書き込む際にはこの比較的高出力が使われるのに対し、読み出しの際にはより小さな出力が用いられる。小出力とは、エレクトロクロミック材料が電子を獲得したり放出したりする性質を低下させることのできない程度である。
【００４２】
第一の情報層３１に情報を書き込むには、前記の比較的高出力の光ビームは第一の情報層３１に焦点を結ばされる。マークを書き込むためにエレクトロクロミック材料が電子を獲得したり放出したりする性質を局所的に低下させるためである。図３では、エレクトロクロミック材料が電子を獲得したり放出したりする性質が局所的に低下させられている部分であるマークは点線で表されている。情報層におけるマークの深さは光ビームの出力を変化させることによって、あるいは光ビームがマーク上に焦点を結ぶ時間の長さを変化させることによって選ぶことができる。異なる深さのマークをもつことで多レベル記録が可能になる。単一レベル記録においては、典型的には二通りの反射状態すなわち反射レベルが使われるのに対し、多レベル記録ではデータを表すためにより多くの反射レベルが定義される。
【００４３】
第二の情報層３５に情報を書き込むためには、前記比較的高出力をもつ光ビームが第二の情報層３５に焦点を結ばされる。マークを書き込むためにエレクトロクロミック材料が電子を獲得したり放出したりする性質を局所的に低下させるためである。
【００４４】
情報を書き込む必要のある情報層は、前記の比較的高出力の光ビームの焦点を当てる前に吸収性にされるようにしてもよい。これは前記の比較的高出力の光ビームの吸収を改善し、その結果、エレクトロクロミック材料が電子を獲得したり放出したりする性質の低下が大きくなる。
【００４５】
第一の情報層３１から情報を読み出すためには、第一の情報層３１と第一の対向電極３３との間に適切な電圧Ｖ１を印加することによってこの第一の情報層３１が波長ｌで吸収および反射をもつようにされる。第一の情報層３１は吸収および反射をもつようになるが、マークが書き込まれた部分はそうならない。これらのマークが電子を獲得したり放出したりする性質は、これらのマークのエレクトロクロミック材料の還元を起こすには小さすぎるからである。よって、第一の情報層３１におけるマークおよび非マーク領域の間の吸収および反射の差が、第一の情報層３１から情報を読み出すために使われる。
【００４６】
第二の情報層３５から情報を読み出すためには、第一の情報層３１と第一の対向電極３３との間に逆電圧−Ｖ１を印加することによって第一の情報層３１が透明にされる。よって、第一の情報層３１全体がマークも含めて透明になる。よって、第一の情報層３１が第二の情報層３５のスキャンを乱すことはない。その際には、第二の情報層３５と第二の対向電極３７との間に、適切な電圧Ｖ２――第一および第二の情報層３１および３５のエレクトロクロミック材料が同じであればこれはＶ１に等しい――を印加することによって波長ｌで第二の情報層３５の吸収および反射が高められる。第二の情報層３５は吸収および反射をもつようになるが、マークが書き込まれた部分はそうならない。これで第二の情報層３５から情報が読み出せる。
【００４７】
図４は、本発明に基づくＲＷ（ReWritable［書き換え可能］）情報担体を示している。この情報担体は、第一の情報層４１、第一の電解質層４２、第一の対向電極４３、仕切り層４４、第二の情報層４５、第二の電解質層４６、第二の対向電極４７を有している。第一の情報層４１、第一の電解質層４２、第一の対向電極４３が第一の情報スタックをなし、第二の情報層４５、第二の電解質層４６、第二の対向電極４７が第二の情報スタックをなす。二つの情報スタックは仕切り層４４によって分離されている。
【００４８】
第一および第二の電解質層４２および４６は温度依存の易動度閾値をもつ。これは、この閾値より下では、これらの電解質層内のイオンの易動度が小さく、この閾値より上ではイオン易動度が大きいということを意味している。そのような電解質層の例は、好適なガラス転移をもつポリマー基質、集合形と自由形の間の好適な温度依存平衡を示す非共有結合の集合体、あるいは比較的強い温度依存粘性をもつポリマー基質である。
【００４９】
第一の情報層４１にマークを書き込むためには、光ビームはそのマークに焦点を結ばされる。このマークの下の電解質層は加熱され、このマークの下の電解質層の温度が易動度閾値を超える。第一の情報層４１と第一の対向電極４３との間に適切な電位差Ｖ１が印加される。光ビームの焦点が当てられなかった部分ではイオン易動度は小さいので、エレクトロクロミック過程はイオン易動度が高いところ、すなわちマークを書き込むべき部分でのみ起こる。結果として、第一の情報層４１は光ビームの焦点が当てられたところでのみ吸収および反射をもつようになり、この光ビームが焦点を当てられたところにマークが書き込まれる。次いで、第一の情報層４１に別のマークを書き込むためには、この別のマークを書き込むべき場所に光ビームの焦点を結ばせる。次いで、電位差Ｖ１が切られると、書き込まれたマークは、エレクトロクロミック材料の双安定性のため、吸収および反射をもったまま残る。第二の情報層４５にマークを書き込むためにも同じ過程が繰り返される。
【００５０】
電解質層は、前記の温度依存易動度閾値よりも低い分解温度をもつよう選ばれる。その場合、情報層が書き込み中に劣化されることはない。これは、書き込み過程が可逆であることを意味している。
【００５１】
第一の情報層４１から情報を読み出すためには、光ビームはこの情報層に焦点を結ばされ、マークおよび非マーク領域の間の吸収および反射の差が読み出しに使われる。マークは電位差の印加がなくても吸収性と反射性を保つので、第一の情報層４１と第一の対向電極４３との間には電位差は必要とされない。第二の情報層４５から情報を読み出すためには同じプロセスが繰り返される。
【００５２】
この情報担体の情報層に書き込まれた情報は消去することができ、これらの情報層には情報を再書き込みすることができる。第一の情報層４１に書き込まれた情報を消去するためには、この第一の情報層４１を比較的高出力の光ビームによってスキャンする。第一の電解質層４２が加熱され、第一の電解質層４２の温度が易動度閾値を超える。第一の情報層４１と第一の対向電極４３との間に電位差−Ｖ１が印加される。結果として、書き込まれたマークは酸化され、よって透明になる。第一の情報層４１全体がこうして透明になり、それにより、この第一の情報層４１に上述したようにしてマークを再書き込みすることができるようになる。第二の情報層４５に書き込まれた情報を消去するためには同じプロセスが繰り返される。
図５は、本発明に基づく情報担体を示している。この情報担体は中心孔５０、受信手段５１、アドレッシング手段５２および８つの電極５３１ないし５３８を有している。アドレッシング手段５２は復号手段および印加手段を有しているが、詳細は図６で述べる。図５では当該情報担体の半分のみを示している。この情報担体は光スキャン装置によってスキャンされることが意図されている。たとえば、この情報担体は中心孔５０によって光スキャン装置の固定器（clamper）に装着される。
【００５３】
以下に述べる例では、情報担体は４つの情報層を有する。第一の情報層は電極５３１と５３２の間に、第二の情報層は電極５３３と５３４の間に、第三の情報層は電極５３５と５３６の間に、第四の情報層は電極５３７と５３８の間に位置する。
【００５４】
受信手段５１は、光学的性質を変える必要のある選択された情報層についての情報を有する信号を受信するよう適応されている。この信号中にはたとえば、選択された情報層の識別情報がエンコードされている。選択された情報層の識別情報の代わりに、この信号は電位差を印加する必要のある電極の識別情報を有していてもよい。選択された情報層の識別情報は電位差を印加する必要のある電極の識別情報から引き出せるので、これは等価である。この信号は、選択された情報層の光学的性質を変えるために二電極間に印加する必要のある電位差の大きさなど、さらなる情報を有することもある。
【００５５】
この信号は、たとえば選択された情報層についての情報に従って変調された変調信号である。パルス変調、アナログもしくはデジタルの周波数変調、振幅変調または位相変調といったさまざまな種類の変調を使うことができる。
【００５６】
受信された信号はアドレッシング手段５２に与えられる。アドレッシング手段５２は前記信号に含まれていた情報に対応する情報層の光学的性質を変化させるために二つの電極間に電位差を印加するよう適応されている。
【００５７】
アドレッシング手段５２は図６に描かれている。アドレッシング手段５２は復号手段５２１、スイッチ制御手段５２２、エネルギー源５２３、電圧制御手段５２４を有している。アドレッシング手段５２はさらに、所与の電極５３１ないし５３８にそれぞれ対応するスイッチを有している。スイッチ制御手段５２２、エネルギー源５２３、電圧制御手段５２４およびこれらのスイッチが印加手段をなす。復号手段５２１、スイッチ制御手段５２２、電圧制御手段５２４はエネルギー源５２３によって電力を与えられる。
【００５８】
選択された情報層についての情報を有する信号は受信手段５１によって受信される。受信された信号は次いで復号手段５２１によって復号され、すると該復号手段５２１が選択された情報層に対応する識別情報を出力する。復号手段５２１は、二つの接点間に印加する必要のある電位差の大きさといったさらなる情報を与えてもよい。前記識別情報に基づいて、スイッチ制御手段５２２がスイッチを制御し、選択された情報層に対応する電極間に電位差が印加されるようにする。たとえば、選択された情報層が第一の情報層であるとすると、スイッチ制御手段５２２は電極５３１および５３２に対応するスイッチをオンにする。すると電極５３１および５３２の間に電位差が印加され、対応する情報層の光学的性質が変化させられる。
【００５９】
二つの電極の間に印加される電位差は電圧制御手段５２４によって制御される。実際には、前述したように、光学的性質の所望の変化に応じて異なる電位差を印加する必要がある。たとえば、情報層に吸収性・反射性を与えるには正の電位差を印加する必要があり、透明にするには負の電位差を印加する必要があるなどである。
【００６０】
エネルギー源５２３はバッテリーであることができる。このバッテリーは再充電可能であってもよい。再充電はたとえば、当該情報担体をスキャンするために使われる放射源もしくは光スキャン装置内に設けられた追加的なＬＥＤ（ＬＥＤはLight  Emitting  Diode［発光ダイオード］の略）のような別の光源によって照射されるフォトダイオードから、あるいは図７に示すように当該情報担体に設けられた誘導コイルから行うことができる。
【００６１】
あるいはまた、印加手段が、受信した信号に従った電位差を電極間に印加するよう適応されていることもできる。この場合、エネルギー源５２３は整流器のような電力変換器である。受信信号の一部は復号手段５２１によって復号され、別の一部はエネルギー源５２３に送られ、該エネルギー源がこの信号を適切な電圧および電流に変換する。
【００６２】
エネルギー源５２３はまた、再充電可能なバッテリーと電力変換器との組み合わせであってもよい。この場合、受信信号の一部は電力に変換され、その電力がバッテリーの再充電に使われる。
図７は、本発明の有利な実施形態に基づく、誘導コイルが取り付けられた情報担体を示している。当該情報担体は誘導コイル７１が取り付けられている。光スキャン装置は、磁場Ｂを生成する固定磁石７２をさらに有している。当該情報担体のスキャン中、当該情報担体は回転する。結果として、誘導コイル７１の内部に生成される磁束が変動し、該誘導コイル７１に誘導電流が発生する。この誘導電流はアドレッシング手段５２によって使われる。アドレッシング手段５２はこの誘導電流を選択された情報層に対応する二つの電極の間に供給する。この場合、バッテリーは必要とされない。あるいはまた、当該情報担体内でバッテリーを使用することもでき、その場合、誘導電流はそのバッテリーを再充電するために使われる。
【００６３】
図８は、本発明の第一の実施形態に基づく情報担体を示している。この実施形態では、受信手段は光感応検出器８１を有している。光感応検出器は、光スキャン装置内に位置する放射源８０によって生成される信号を受信するよう適応されている。たとえば、放射源８０はレーザーまたはＬＥＤである。放射源８０は当該情報担体をスキャンするために使われる放射源でもよい。
【００６４】
放射源８０は、選択された情報層についての情報を有する放射、たとえばパルス変調された放射を生成する。光感応検出器８１はこの放射を受信し、この放射を信号に変換する。この信号がアドレッシング手段５２に送られる。
【００６５】
図８の例では、光感応検出器８１は放射源８０によって常時照射されているのではない。実際には、光感応検出器８１はある面積をもって当該情報担体上に位置しており、当該情報担体のスキャンの間回転する。光感応検出器８１の直径が１ミリメートルであるとすると、当該情報担体が１０メートル毎秒の線速度で回転しているならば、当該情報担体の回転あたり約0.1ミリ秒の間照射されることになる。前記の線速度は、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤまたはＢＤ（ブルーレイディスク）プレーヤーのような従来の光スキャン装置において通常使用される線速度に対応するものである。この0.1ミリ秒の時間の間に、光感応検出器８１は選択された情報層についての情報を受信しなければならない。当該情報担体が１００層の情報層を有している場合、これらの情報層についての情報をエンコードするのに必要なパルスは１００より少ないので、数マイクロ秒の長さのパルスを使うことができる。これは放射源８０として使われる従来式のＬＥＤまたはレーザーを用いて容易に実現できる。
【実施例１】
【００６６】
図９は、本発明の第二の実施形態に基づく情報担体を示している。この実施形態では、当該情報担体は誘導コイル９３を有している。この誘導コイルは、光スキャン装置内に位置する電磁手段９２と協力するよう適応されている。当該情報担体は固定器９０上に装着されており、該固定器９０は回転軸９４上に装着されており、該回転軸９４は回転モーターに接続されている。
【００６７】
前記電磁手段９２は生成器９１に接続されている。この電磁手段９２および生成器９１が生成手段をなす。これは光スキャン装置内に固定されている。生成器９１は選択された情報層についての情報を有する信号を生成する。たとえば、変調された信号が生成される。電磁手段９２はこの信号を変調された磁場に変換する。結果として、誘導コイル９３に誘導電流が生じる。その誘導電流は変調されており、生成器９１によって生成された変調信号に対応するものになっている。よって、誘導コイル９３は生成器９１によって生成された信号を受信するよう適応されている。受信信号は次いでアドレッシング手段５２に送信される。この実施形態では、誘導コイル９３の回転は何の役割も果たしていない。誘導電流は誘導コイル９３内の磁束の変動によって生じ、その変動は変調された磁場によるものだからである。結果として、受信信号は回転部分の回転速度に依存せず、これは利点となる。
【実施例２】
【００６８】
図１０は、本発明の第三の実施形態に基づく情報担体を示している。この実施形態では、当該情報担体は第一の一次導体１０１および第二の一次導体１０２を有している。第一および第二の一次導体１０１、１０２はたとえば同心円の部分をなす。第一および第二の一次導体１０１、１０２は、光スキャン装置内に位置する第一および第二の二次導体１０３、１０４と協力するよう適応されている。第一および第二の二次導体１０３、１０４もたとえば同心円の部分をなす。それはたとえば半円であり、光スキャン装置内で利用可能なスペースに依存する。第一および第二の二次導体１０３、１０４は、変調信号を生成するよう適応された生成器１０５に接続されている。
【００６９】
ある情報層が選択されると、生成器１０５が選択された情報層についての情報を有する信号を生成する。この信号は第一および第二の二次導体１０３、１０４の間に印加される。これらの導体は、第一の一次導体１０１と第一の二次導体１０３の間、そして第二の一次導体１０２と第二の二次導体１０４の間で容量性結合が生じるように配置されている。結果として、第一および第二の一次導体１０１および１０２の間に信号が印加される。受信信号は次いでアドレッシング手段５２に送られる。
【実施例３】
【００７０】
図１１は、本発明の第四の実施形態に基づく情報担体を示している。この実施形態では、当該情報担体は、光スキャン装置内に位置するＲＦ送信器１１１からの信号を受信するためのＲＦ（Radio  Frequency［無線周波］）受信器１１１を有している。ある情報層が選択されると、このＲＦ送信器１１０が該選択された情報層についての情報を有するＲＦ信号を生成し、送信する。この信号が、好ましくは円形アンテナのようなアンテナを有するＲＦ受信器１１１によって受信される。受信信号は次いでアドレッシング手段５２に送られる。
【実施例４】
【００７１】
図１２は、本発明の第五の実施形態に基づく情報担体を示している。この実施形態では、当該情報担体の受信手段は、第一の電気的接点１２３および第二の電気的接点１２５を有している。光スキャン装置は固定器９０を有しており、これはスキャン中回転し、当該情報担体を受け入れるよう適応されている。固定器９０は第一の接続１２２および第二の接続１２４を有している。当該情報担体が固定器９０上に装着されると、第一の電気的接点１２３が第一の接続１２２に接続され、第二の電気的接点１２５が第二の接続１２４に接続される。
【００７２】
光スキャン装置は選択された情報層についての情報を有する信号を生成するための手段１２０を有している。固定器９０は、該信号を受信するための手段１２１をさらに有している。たとえば、生成手段１２０は放射源を有し、受信手段１２１は光感応検出器を有する。ＲＦ送信器およびＲＦ受信器といった他の例も可能である。受信手段１２１は第一および第二の接続１２２、１２４に接続されている。よって、受信された信号は第一および第二の電気的接点１２３、１２５の間に印加される。これらの電気的接点はそれぞれ第一のおよび第二の接続１２２、１２４に接続されている。第一および第二の電気的接点１２３、１２５はアドレッシング手段５２に接続されている。このアドレッシング手段５２が選択された情報層に対応する電極の間に電位差を印加する。
【００７３】
このような情報層は固定器９０との電流接点が一つか二つあるだけでよい。よって、これらの電気的接点の面積は比較的大きくすることができ、図１２に示したシステムの機能は、塵や機械的公差による接触不良によって影響されることがない。
【実施例５】
【００７４】
本発明に基づく情報担体におけるアドレッシング手段５２が他の機能を有していてもよいことが認識されるはずである。アドレッシング手段５２はたとえば、デジタル著作権管理（DRM:  Digital  Rights  Management）アーキテクチャの一部であってもよい。これにより、当該データ担体上のデータを、望ましくない読み出し、削除または上書きについて保護することが可能となる。
【００７５】
そのようなコンテンツ保護を達成する一つの方法は、選択された情報層についての情報を有する信号をアドレッシング手段５２においてのみ復号できるよう鍵によって保護することである。実際、上述したように、これらの情報層の読み取りや書き込みのためには当該情報層の光学的性質を切り換える必要がある。選択された情報層についての情報を有する信号が復号できなければ、当該情報担体は正しく読んだり書き込みをしたりできない。
【００７６】
アドレッシング手段５２は、選択された情報層についての情報を有する信号の復号にはその信号中に一意的な鍵またはパスワードの存在が必要とされるようにプログラムされる。この鍵はたとえば当該情報担体とは別個にユーザーに配布される。ユーザーが当該情報担体をスキャンしたければ、光スキャン装置にこの鍵を与える必要がある。権限のないユーザーがこの情報担体をスキャンしたいが鍵をもっていない場合、光スキャン装置に鍵を与えることができず、結果としてアドレッシング手段５２は前記信号を復号することができない。あるいはまた、鍵またはパスワードは光スキャン装置内に存在していてもよい。この場合、前記鍵をもたない光スキャン装置によって当該情報担体をスキャンしようとしてもスキャンは不可能である。
【００７７】
情報層が一層しかない情報担体についてのそのようなコンテンツ保護の例についてこれから述べる。ユーザーがそのような情報担体を買ったとき、その情報層は透明であり、スキャンできない。よって、スキャンを可能にするためにはこの情報層の光学的性質を切り換える必要がある。ユーザーが必要な鍵をもっていない場合には、よって光学的性質の切り換えができず、当該情報担体はスキャンできない。
【００７８】
これは多層情報担体にもあてはまる。たとえば、全情報層を透明にすることもできるし、全情報層を吸収性または反射性にすることもできる。そうすればほとんどの層のスキャンは不可能となる。ユーザーが必要な鍵をもっていなければ、情報層の光学的性質を切り換えることはできない。
【００７９】
そのようなコンテンツ保護を実現するもう一つの、より安全な方法は、データをエンコードし、エンコードされたデータをさまざまな情報層に入れることである。そうすれば、当該情報担体の正しいスキャンを実現するためには所定の順序で情報層をアドレッシングする必要がある。情報層を正しい順序でアドレッシングすることによって前記データの復号を可能にするのは鍵だけである。この鍵はたとえば当該情報担体とは別個にユーザーに配布される。ユーザーはこの鍵を光スキャン装置に与え、光スキャン装置がその鍵をアドレッシング手段５２に送る。
【００８０】
光スキャン装置と情報担体との間に双方向通信チャネルを実装することによって、たとえば安全な認証チャネル（SAC:  Secure  Authenticated  Channel）などを使ったより洗練されたセキュリティ方式が可能になる。たとえば、情報担体上のデータにスクランブルをかけ、スクランブル解除鍵だけが光スキャン装置内で前記データを復号することを可能にするといった具合である。このスクランブル解除鍵はたとえば、アドレッシング手段５２に組み込まれたＲＦ送信器によってアドレッシング手段５２により光スキャン装置に送られる。
請求項に参照符号があったとしてもそれは当該請求項を限定するものと解釈すべきではない。動詞「有する」およびその活用形の使用は請求項において規定されている以外の他の何らかの要素の存在を排除するものではないことは明らかであろう。要素の単数形の表現はそのような要素の複数の存在を排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】ａおよびｂは、本発明に基づく第一のＲＯＭ情報担体を示す図である。
【図２】本発明に基づく第二のＲＯＭ情報担体情報担体を示す図である。
【図３】本発明に基づくＷＯＲＭ情報担体を示す図である。
【図４】本発明に基づくＲＷ情報担体を示す図である。
【図５】本発明に基づく情報担体を示す図である。
【図６】図５の情報担体の機能を示すブロック図である。
【図７】本発明のある有利な実施形態に基づく情報担体を示す図である。
【図８】本発明の第一の実施形態に基づく情報担体を示す図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に基づく情報担体を示す図である。
【図１０】本発明の第三の実施形態に基づく情報担体を示す図である。
【図１１】本発明の第四の実施形態に基づく情報担体を示す図である。
【図１２】本発明の第五の実施形態に基づく情報担体を示す図である。
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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2007516545.tif 000015
2007516545.tif 000016