(57)【要約】【課題】  読み出し回数に制限を設けた記憶装置を提供すること。【解決手段】  本発明の実施形態によれば記憶装置（４２／１４２）が得られる。一実施形態において、記憶装置（４２／１４２）は、磁気メモリ（１２０）および制御回路（１６０）を備える。制御回路（１６０）は、磁気メモリ（１２０）から選択されたデータを特定回数だけ転送し、前記選択されたデータを特定回数だけ転送した後は、磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータのそれ以上の転送を規制するように構成される。【選択図】図６
2005182799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気メモリ（１２０）と、
前記磁気メモリ（１２０）から選択されたデータを特定回数だけ転送し、前記磁気メモリ（１２０）から前記選択されたデータを前記特定回数だけ転送した後は、前記磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータの転送を規制するように構成された制御回路（１６０）と、
からなる記憶装置（４２／１４２）。
【請求項２】
前記制御回路（１６０）によって前記選択されたデータが転送される前記特定回数は、１および１よりも大きい分数からなるグループのうちの１つである、請求項１に記載の記憶装置（４２／１４２）。
【請求項３】
前記磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータの転送を規制するために、前記制御回路（１６０）は、前記磁気メモリ（１２０）から前記選択されたデータのうちの少なくとも一部分を消去すること、前記選択されたデータのインデックスエントリを消去すること、入出力回路（１６８）を使用不能にすること、および前記磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータの転送を規制するように構成されたヒューズ（１８２）をプログラムすることからなるグループのうちの少なくとも１つを実行するように構成される、請求項１に記載の記憶装置（４２／１４２）。
【請求項４】
前記制御回路（１６０）は、前記選択されたデータのデータカウントを記憶していて、前記磁気メモリ（１２０）から転送された前記選択されたデータの転送カウントを取得し、該転送カウントを前記選択されたデータの前記データカウントと比較して比較結果を得て、該比較結果に応じて前記磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータの転送を規制するように構成される、請求項１に記載の記憶装置（４２／１４２）。
【請求項５】
前記制御回路（１６０）は、前記磁気メモリ（１２０）から転送された前記選択されたデータの量を示す状態を不揮発性メモリにプログラムし、該不揮発性メモリから前記状態を読み出し、前記不揮発性メモリから読み出した前記状態に基づいて前記磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータの転送を規制するように構成される、請求項１に記載の記憶装置（４２／１４２）。
【請求項６】
磁気メモリ（１２０）からの素材の配布を制限する方法であって、
前記磁気メモリ（１２０）から選択されたデータを特定回数だけ転送するステップと、
前記磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータを前記特定回数だけ転送した後、前記磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータの前記転送を規制するステップと、
からなる方法。
【請求項７】
前記転送を規制するステップは、
前記選択されたデータのデータカウントを記憶するステップと、
前記磁気メモリ（１２０）から転送された前記選択されたデータの転送カウントを取得するステップと、
前記転送カウントと前記データカウントを比較して比較結果を得るステップと、
前記比較結果に基づいて前記磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータの転送を規制するステップと、
前記磁気メモリ（１２０）から前記選択されたデータの一部を消去すること、前記選択されたデータに対応するインデックスエントリを消去すること、前記選択されたデータを転送しようとしたときに入出力回路（１６８）を使用不能にすること、およびヒューズをプログラムして前記磁気メモリ（１２０）からの前記選択されたデータの転送を無効にすることからなるグループのうちの少なくとも１つを実行するステップと、
からなる請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記磁気メモリ（１２０）から転送された前記選択されたデータの量を示す状態を不揮発性メモリにプログラムするステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記転送を規制するステップは、
前記不揮発性メモリから前記状態を読み出すステップと、
前記不揮発性メモリから読み出した前記状態に基づいて前記磁気メモリ（１２０）からの前記データの転送を規制するステップと、
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記転送を規制するステップは、
前記不揮発性メモリから前記状態を読み出すステップと、
前記不揮発性メモリから読み出した前記状態に基づいて入出力回路（１６８）を使用不能にするステップと、
を含む、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記憶装置に関し、詳しくは読出し回数を制限する制御回路を備えた記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
不揮発性記憶装置は様々な種類の素材の記憶に使用される。例えば、ＣＤやＤＶＤには、映画、音楽、本、ソフトウェアプログラムなどの素材が記憶される。そうした用途において、ＣＤやＤＶＤは通常、製造施設でプログラムされ、中間業者に配布され、顧客へと配布される。小売店やビデオレンタル店などの中間業者は、プログラムされたデバイスを家庭用として顧客に販売および／またはレンタルしている。
【０００３】
顧客は、ＣＤやＤＶＤをレンタル店から低料金で借りることによって、それらを購入する料金を払わずに済ませている。レンタルの場合、顧客はデバイスをレンタル店まで取りに行く必要があり、レンタルは店の営業時間内に済ませなければならない。また、顧客は、遅滞料の支払いを避けるために、レンタルしたデバイスを特定の日数内に店に返却しなければならない。
【０００４】
ＣＤやＤＶＤに記憶された素材の製作者や中間業者は、延滞料金を課すことによって、素材の配布制限を維持している。延滞料金は、プログラムされたデバイスを購入するコストよりも高い場合がある。中間業者や制作者は、配布制限を課すことによって、素材の使用料の一部を受け取れるようにしている。
【０００５】
ＣＤやＤＶＤの読み出し装置および再生装置は、記憶装置を装填および取り出しするためのモータおよび機構を含む。記憶装置を読み出すとき、モータは記憶装置を高速度で回転させる。このモータおよび機構は可動部品を含み、可動部品は信頼性問題を引き起こすことがある。また、モータおよび機構は、読み出し装置や再生装置の大きさを増大させ、電力要件を増大させるので、ＣＤやＤＶＤを携帯用途に適さないものする。さらに、ＣＤやＤＶＤの大きさが大きくなると、多数のデバイスを輸送することも困難になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的の１つは、読出し回数に制限を設けた記憶装置を提供することである。本発明の他の目的は、記憶装置からの読出し回数を制限する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、記憶装置が得られる。一実施形態において、記憶装置は、磁気メモリと制御回路とを含む。制御回路は、磁気メモリから選択されたデータを特定回数だけ転送し、該磁気メモリから前記選択されたデータを特定回数だけ転送した後は、該磁気メモリからの前記選択されたデータの転送を規制するように構成される。
【０００８】
本発明の実施形態は、添付の図面を参照するとさらに良く理解できる。図面の要素は、必ずしも同じ比率で拡大縮小されてはいない。同じ参照符号は、対応する同様の部品であることを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態による記憶装置４２を利用したメディア配布システム４０を示す図である。配布システム４０は、記憶装置４２、プログラミングセンター４４、映像再生装置４６、音声再生装置４８、およびコンピュータ５０を含む。図を単純化するために、図面には、配布システム４０の少数の構成要素しか描いていない。実際には、任意数の適当な構成要素が使用される。
【００１０】
プログラミングセンター４４は、デジタル素材（デジタルデータ）を記憶装置４２にダウンロードする。ダウンロードされるデータは、映画、音楽、本、およびソフトウェアプログラム等のような任意のデータであってよい。例えば、ダウンロードデータは、テストとして学生に配布されるソフトウェアプログラムのようなデジタル素材であってよい。記憶装置４２は、そのデータを磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）などの磁気メモリに記憶し、そのデータを記憶装置４２から特定回数（例えば少なくとも１回）だけ転送するように構成される。記憶装置４２は、記憶装置４２からのそれ以上のデータ転送を規制する。一構成において、記憶装置４２は、記憶装置４２から２回目のデータ転送を防止するように構成される。データ転送を規制することにより、デジタル素材の配布制限を維持することができる。
【００１１】
一実施形態において、記憶装置４２は、高密度で低消費電力のＭＲＡＭを含む小型カード形ユニットである。ＭＲＡＭは、読み出しまたは再生のためのデジタル素材を記憶する。ＭＲＡＭに接続された制御回路は、ＭＲＡＭおよび記憶装置４２から映像再生装置４６、音声再生装置４８、コンピュータ５０などの読み出し装置や再生装置へのデータ転送を規制する。読み出し装置および再生装置４６、４８、５０は、記憶装置４２を読み出すための通信インタフェースを有し、装填機構やモータは有しない。一構成において、読み出し装置および再生装置４６、４８、５０は、低消費電力の小型装置であってよい。記憶装置４２、並びに読み出し装置および再生装置４６、４８、５０のサイズが小さく消費電力も少ないため、記憶装置４２は携帯に適している。
【００１２】
プログラミングセンター４４は、プログラミングステーション５２と中央データベース５４とを含む。プログラミングステーション５２は、外部バス５６を介して中央データベース５４に電気的に接続される。中央データベース５４は、デジタル素材と、メディア配布システム４０を使用する顧客のアカウント情報とを格納している。プログラミングステーション５２は、中央データベース５４からデジタル素材をダウンロードし、その素材を記憶装置４２を記憶する。
【００１３】
実際には、メディア配布システム４０は、中央データベース５４と通信するプログラミングステーション５２のような多数のステーションを有する。他の実施形態において、プログラミングステーション４４は、任意の適当なサイズおよび数のローカルデータベースと通信する場合もある。
【００１４】
プログラミングステーション４４は、表示装置５８、キーパッド６０、およびカードスロット６２を有する。顧客は、記憶装置４２にダウンロードするデジタル素材を表示装置５８およびキーパッド６０を用いて選択する。顧客は、キーパッド６０を操作して表示装置５８に表示されたメニューやリストをスクロールさせる。カードスロット６２は、ダウンロード時に記憶装置４２を受け入れるように構成される。
【００１５】
操作の際、顧客は、アクセスコードを入力することによってプログラミングステーション５２とのセッションを開始する。アクセスコードは、アカウント番号や、中央データベース５５に格納された顧客のアカウント情報などに添付される。プログラミングステーション５２は、顧客のアカウントが最新のものであることを確認した後、記憶装置４２にダウンロードする素材を選択させるための次の画面を表示装置５８に表示する。顧客のアカウントが最新のものではなかった場合、素材をダウンロードすることなく、トランザクションは終了する。顧客のアカウントが最新のものであった場合、顧客はダウンロードしたい素材を選択し、記憶装置４２をカードスロット６２に差し込み、選択したデータを記憶装置４２にダウンロードする。このプロセスは、顧客が素材の選択およびダウンロードを完了するまで続けられる。
【００１６】
記憶装置４２は、映像再生装置４６、音声再生装置４８、およびコンピュータ５０を含む様々な読み出し装置または再生装置によって読み出すことができる。映像再生装置４６は、ホームシアター用映像再生装置や携帯用映像再生装置を含む任意のタイプおよびサイズの映像再生装置を意味する。映像再生装置４６は、再生部６４と音声部６６とを含む。再生部６４と音声部６６は、音声通信バス６８によって互いに電気的に接続される。音声部６６は、再生時にデジタル音声信号および／またはアナログ音声信号を受信するように構成される。
【００１７】
再生部６４は、表示装置７０、キーパッド７２、およびカードスロット７４を有する。表示装置７０は処理回路に電気的に接続され、再生したい素材を選択させるためのメニューを表示し、再生時には画像を表示する。メニュー項目や再生したいデータを選択させるために、キーパッド７２が処理回路に電気的に接続される。カードスロット７４は、記憶装置４２を受け入れるように構成される。
【００１８】
操作の際、顧客は、記憶装置４２をカードスロット７４に差し込むことによって映像再生装置４６とのセッションを開始する。顧客は、初期メニューから記憶装置４２に記憶されている素材のリスト表示を選択する。顧客は、キーパッド７２を用いてリストをスクロールさせ、映像再生装置４６で再生したい素材を選択する。顧客は映像再生装置４６に対し、記憶装置４２から選択された素材を読み出して再生すべきことを指示する。映像再生装置４６は、ビデオ画像を表示装置７０に表示するとともに、音声部６６から音声を再生する。映像再生装置４６は、記憶装置４２から選択された素材を読み出した後、デフォルトメニューまたは画像を表示装置７０に表示する。
【００１９】
音声再生装置４８は、デジタルサラウンドサウンドシステム、ステレオシステム、および携帯型再生装置などを含む任意のタイプの音声再生装置を意味する。音声再生装置４８は、表示装置７６、キーパッド７８、およびカードスロット８０を有する。表示装置７６は処理回路に電気的に接続され、記憶装置４２に記憶された素材に関するメニューやリストを表示する。音声再生装置４８で再生したい素材を選択する際にメニューやリストをスクロールさせるために、キーパッド７８が処理回路に電気的に接続される。カードスロット８０は、記憶装置４２を受け入れるように構成される。
【００２０】
操作の際、顧客は、記憶装置に４２をカードスロット８０へ差し込むことによって音声再生装置４８とのセッションを開始する。顧客は音声再生装置４８に対し、記憶装置４２に記憶された素材のリストを表示させるべきことを、キーパッド７８を用いて指示する。次に顧客は、記憶装置４２に記憶されている再生させたい素材を選択する。あるいは顧客は、音声再生装置４８に対し、記憶装置４２に記憶されたすべての素材を再生させるべきことを指示してもよい。音声再生装置４８が記憶装置４２からの素材の読み出しを完了すると、顧客は、カードスロット８０から記憶装置４２を取り出すことができる。
【００２１】
コンピュータ５０は携帯型コンピュータであり、任意のタイプおよびサイズのコンピュータを意味する。コンピュータ５０は、表示装置８２、キーパッド８４、カードスロット８６、およびスピーカ８８を有する。表示装置８２は処理回路に電気的に接続され、記憶装置４２に記憶された素材に関するメニューやリストを表示し、記憶装置４２から再生された画像を表示する。顧客は、キーパッド８４を用いて記憶装置４２から素材を選択することができる。記憶装置４２から読み出した音声を再生するために、スピーカ８８が音声増幅回路に電気的に接続される。カードスロット８６は、記憶装置４２を受け入れるように構成される。
【００２２】
操作の際、顧客は、コンピュータ５０とのセッションを開始し、記憶装置４２をカードスロット８６に差し込む。記憶装置４２がコンピュータ５０によって読み出され、記憶装置４２に記憶された素材のリストが表示される。顧客は、記憶装置４２から読み出したい素材をキーパッド８４および表示装置８２を用いて選択する。コンピュータ５０が素材を読み出した後、記憶装置４２は取り出される。
【００２３】
記憶装置４２は、データを特定回数（例えば１回など）だけ転送するように構成される。記憶装置４２は、データを特定回数だけ転送した後、その記憶装置４２からのデータ転送を規制する。本明細書で使用される「規制」の範囲には、データを特定回数だけ転送した後、データの一部（選択されたデータのうちの一定割合など）の転送を許可するような規制から、データを特定回数だけ転送した後、データの転送を全く許可しないような規制まで含まれる。一実施形態において、記憶装置４２は、データを特定回数だけ転送した後、ＭＲＡＭおよび記憶装置４２からのデータ転送を非破壊的に防止するように構成される。この実施形態の場合、記憶装置４２を再使用することができ、記憶装置４２をプログラミングセンター４４によって再プログラムすることができる。他の実施形態において、記憶装置４２は、データが特定回数だけ転送された後、ＭＲＡＭおよび記憶装置４２からのデータ転送を破壊的に防止するように構成される場合がある。この実施形態の場合、記憶装置４２は、ヒューズと、コントローラに電気的に接続されたヒューズプログラミング回路とを含む。コントローラはヒューズプログラミング回路に対し、ヒューズをプログラムすなわち溶断すべきことを命じ、データ転送を防止すなわち無効にさせる。
【００２４】
図２は、記憶装置４２と通信するように構成された読書き回路９０の一実施形態を示すブロック図である。読書き回路９０は、プログライミングセンター４４、映像再生装置４６、音声再生装置４８、およびコンピュータ５０で使用されるように構成される。読書き回路９０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）９２、表示装置９４、キーパッド９６、ローカルメモリ９８、および記憶装置通信インタフェース１００を有する。表示装置９４、キーパッド９６、および通信インタフェース１００は、プログラミングセンター４４、映像再生装置４６、音声再生装置４８、およびコンピュータ５０で使用される同様の構成要素に対応する。
【００２５】
ＣＰＵ９２は、表示装置バス１０２によって表示装置９４に電気的に接続され、キーパッドバス１０４によってキーパッド９６に電気的に接続される。また、ＣＰＵ９２は、メモリバス１０６によってローカルメモリ９８にも電気的に接続され、外部バス１１２にも電気的に接続される。通信インタフェース１００は電気接点１０８を備え、電気接点１０８は、通信インタフェース１００およびインタフェースバス１１０を通じてＣＰＵ９２に電気的に接続される。電気接点１０８は、記憶装置４２側の対応する電気接点に接続されるように構成される。図示の実施形態において、ＣＰＵ９２はマイクロプロセッサである。他の実施形態において、ＣＰＵ９２はコントローラであってもよく、電気接点１０８は、無線周波数（ＲＦ）インタフェース、赤外線（ＩＲ）インタフェースその他の適当なインタフェースで置き換えてもよい。
【００２６】
ＣＰＵ９２は、プログラミングセンター４４、映像再生装置４６、音声再生装置４８、およびコンピュータ５０のうちのいずれかの機能を選択的に実行するようにプログラムされる。ＣＰＵ９２で使用されるプログラムは、ＣＰＵ９２およびローカルメモリ９８に記憶される。ローカルメモリ９８には、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリと、ＲＡＭなどの揮発性メモリとが含まれる。ＣＰＵ９２は、ローカルメモリ９８からプログラムを読み出し、表示装置９４にメニューを表示する機能、キーパッド９６から入力を受信する機能、記憶装置４２と通信する機能、および外部バス１１２を介して通信する機能などを実行する。
【００２７】
プログラミングセンター４４内のＣＰＵ９２は、顧客と対話してデジタル素材を記憶装置４２にダウンロードするようにプログラムされる。ＣＰＵ９２は、初期メニューを表示装置９４に表示した後、キーパッド９６からの入力を読み取って、デジタル素材にアクセスしてダウンロードするためのメニューを順次表示する。ＣＰＵ９２は、外部バス１１２を介して中央データベース５４と通信してアカウント情報および素材リストにアクセスし、選択されたデータを中央データベース５４からダウンロードする。
【００２８】
操作の際、顧客は、メニュー構造を操作してダウンロードしたい素材を選択し、記憶装置４２を通信インタフェース１００に差し込んで接点１０８に電気的に接触させる。ＣＰＵ９２は、中央データベース５４から外部バス１１２を介して選択された素材をダウンロードする。図示の実施形態の場合、ＣＰＵ９２は、通信バス１１０、通信インタフェース１００、および電気接点１０８を介して、選択された素材を記憶装置４２に直接ダウンロードする。他の実施形態において、ＣＰＵ９２は、選択された素材をローカルメモリ９８にダウンロードしてからそれを記憶装置４２にダウンロードしてもよい。選択された素材のダウンロードが終わった後、ＣＰＵ９２は、ダウンロードが完了したため記憶装置４２を取り外してもよいことを顧客に知らせるメッセージを表示装置９４に表示する。
【００２９】
映像再生装置４６、音声再生装置４８、およびコンピュータ５０において、読書き回路９０は、記憶装置４２を読み出すように構成される。映像再生装置４６内のＣＰＵ９２は、顧客と対話して記憶装置４２からのデジタル素材の読み出しまたは再生を行なうようにプログラムされる。ＣＰＵ９２は、初期メニューを表示装置９４に表示した後、キーパッド９６からの入力を読み取って、デジタル素材を選択させるためのメニューを順次表示する。顧客がキーパッド９６を用いて素材を選択すると、再生が開始される。ＣＰＵ９２は、外部バス１１２を介して映像再生装置４６の音声部６６と通信する。
【００３０】
操作の際、顧客は、記憶装置４２を通信インタフェース１００に差し込んで接点１０８に電気的に接触させる。顧客は、キーパッド９６および表示装置９４を用いて記憶装置４２に記憶された素材を検索し、読み出しまたは再生したい素材を選択する。ＣＰＵ９２は、通信インタフェース１００を介して記憶装置４２と通信し、記憶装置４２から選択された素材を読み出す。ＣＰＵ９２は、記憶装置４２から読み出したデータを処理し、表示装置９４に画像を表示するとともに、音声部６６から音声を再生する。ＣＰＵ９２は、選択された素材を記憶装置４２から再生した後、デフォルトメニューまたはデフォルト画像を表示装置９４に表示する。
【００３１】
音声再生装置４８内のＣＰＵ９２は、顧客と対話して記憶装置４２からデジタル素材の読み出しまたは再生を行なうようにプログラムされる。ＣＰＵ９２は、初期メニューを表示装置９４に表示した後、キーパッド９６からの入力を読み取って、デジタル素材を選択させるためのメニューを順次表示する。顧客がキーパッド９６を用いて素材を選択すると、再生が開始される。ＣＰＵ９２は、外部バス１１２を介して音声増幅回路（図示せず）に音声データを出力する。
【００３２】
操作の際、顧客は、記憶装置４２を通信インタフェース１００に差し込んで接点１０８に電気的に接触させる。ＣＰＵ９２は、記憶装置４２を読み出して、記憶装置４２に記憶された素材をリストにまとめる。このリストは表示装置９４に表示され、顧客はキーパッド９６を用いてリストをスクロールさせ、再生したい素材を選択する。素材が選択された後、ＣＰＵ９２はその素材を記憶装置４２から読み出し、外部バス１１２を介して音声増幅回路に送る。再生が完了すると、ＣＰＵ９２は、デフォルトメニューまたはデフォルト画像を表示装置９４に表示する。
【００３３】
コンピュータ５０内のＣＰＵ９２は、顧客と対話して記憶装置４２からのデジタル素材の読み出しまたは再生を行なうようにプログラムされる。ＣＰＵ９２は、初期メニューを表示装置９４に表示した後、キーパッド９６からの入力を読み取って、デジタル素材を選択させるためのメニューおよびリストを順次表示する。顧客がキーパッド９６を用いて素材を選択すると、再生が開始される。ＣＰＵ９２は、外部バス１１２を介して音声増幅回路（図示せず）およびスピーカ８８に音声データを出力する。
【００３４】
操作の際、顧客は、記憶装置４２を通信インタフェース１００に差し込んで接点１０８に電気的に接触させる。顧客が初期メニューを選択すると、ＣＰＵ９２はその初期メニューを表示装置９４に表示する。顧客は、そのメニューから記憶装置４２に記憶された素材のリストを得て、コンピュータ５０で使用したい素材を選択する。ＣＰＵ９２は、選択された素材を記憶装置４２から読み出し、画像および音声を表示装置９４およびスピーカ８８にそれぞれ出力する。再生が完了すると、ＣＰＵ９２は、デフォルトメニューまたはデフォルト画像を表示装置９４に表示する。
【００３５】
読書き回路９０は、記憶装置４２に対する書き込みまたは読み出しを行なう回路の一実施形態を示したものである。他の実施形態において、読書き回路９０は、記憶装置４２に対する読み込みと書き込みを両方とも行なうように構成される場合がある。その場合、映像再生装置４６、音声再生装置４８、およびコンピュータ５０は、記憶装置４２からの読み出しだけでなく、記憶装置装置４２のプログラムにも使用することができる。記憶装置４２は、記憶装置４２からのデータ転送を規制する。
【００３６】
図３は、記憶装置４２に使用されるＭＲＡＭ装置１２０の一実施形態を示すブロック図である。ＭＲＡＭ１２０は、書き込み回路１２４および読み出し回路（分かりやすくするために描いていない）に電気的に接続された磁気メモリセルアレイ１２２を含む。メモリセルアレイ１２２は、本明細書に記載するような磁気メモリセル１２６を含む。
【００３７】
磁気メモリセル１２６は、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）メモリセルや巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）メモリセルのような様々なタイプのものあってよい。一構成において、磁気メモリセル１２６は、磁化の向きを変更することができる磁性薄膜の層と、磁化の向きが特定方向に固定すなわち「ピン止め」された磁性薄膜の層とを含む。磁化の向きが変更可能な磁性薄膜の層は、センス層またはデータ記憶層と呼ばれる。磁化の向きが固定された磁性薄膜の層は、基準層またはピン止め層と呼ばれる。
【００３８】
メモリセル１２６は、１ビットの情報の磁化の向きとしてセンス層に記憶する。センス層の磁化の向きは、磁化容易軸と呼ばれるセンス層の軸の方向と同じである。磁界を加えると、センス層の磁化の向きは、磁化容易軸に沿って、基準層内の磁化の向きに対して平行または反平行の向きに反転される。メモリセル１２６の抵抗値は、センス層の磁化の向きと基準層の磁化の向きとが、互いに平行であるか逆平行であるかによって異なる。メモリセルの抵抗値は、向きが反平行であるときに最大となり、向きが平行であるときに最小となる。メモリセル１２６の状態は、メモリセル１２６の抵抗値を検出することによって判定することができる。
【００３９】
アレイ１２２内のメモリセル１２６は、ｘ方向に延びる行およびｙ方向に延びる列に、行列状に配置される。説明を簡単にするために、図示のＭＲＡＭ装置１２０には、比較的少数のメモリセル１２６しか描いていない。実際には、任意の適当なサイズのアレイが使用される。
【００４０】
図示の実施形態において、書き込み回路１２４は、行デコーダ１２８ａ〜１２８ｂと、列デコーダ１３０ａ〜１３０ｂとを含む。行デコーダ１２８ａ〜１２８ｂは、ワード線１３２ａ〜１３２ｃに電気的に接続され、列デコーダ１３０ａ〜１３０ｂは、ビット線１３４ａ〜１３４ｃに電気的に接続される。導電性ワード線１３２ａ〜１３２ｃは、アレイ１２２の一方の側の面においてｘ方向に延び、導電性ビット線１３４ａ〜１３４ｃは、アレイ１２２の反対側の面においてｙ方向に延びる。アレイ１２２の各行について１本のワード線１３２が存在し、アレイ１２２の各列について１本のビット線１３４が存在する。メモリセル１２６は、ワード線１３２とビット線１３４の各交点にそれぞれ配置される。
【００４１】
書込み動作の際、行デコーダ１２８ａ〜１２８ｂはワード線１３２ａ〜１３２ｃのうちの１本を選択し、列デコーダ１３０ａ〜１３０ｂはビット線１３４ａ〜１３４ｃのうちの１本を選択して、選択されたワード線１３２ａ〜１３２ｃと選択されたビット線１３４ａ〜１３４ｃの交点に位置するメモリセル１２６の状態を変更する。行デコーダ１２８ａ〜１２８ｂは、選択されたワード線１３２ａ〜１３２ｃに書き込み電流を供給し、選択されたメモリセル１２６の位置に磁界を発生させる。行デコーダ１２８は、書込み電流を行デコーダ１２８ａから行デコーダ１２８ｂへ流してもよいし、それとは逆の方向に流してもよい。列デコーダ１３０ａ〜１３０ｂは、書込み電流を選択されたビット線１３４ａ〜１３４ｃに供給し、選択されたメモリセル１２６の位置に磁界を発生させる。列デコーダ１３０は、書込み電流を列デコーダ１３０ａから列デコーダ１３０ｂへ流してもよいし、それとは逆の方向に流してもよい。他の実施形態において、行デコーダｌ２８ａ〜１２８ｂおよび列デコーダ１３０ａ〜１３０ｂは、電流を一方向にしか供給できない場合がある。図示の実施形態において、書き込み回路１２４によって供給された書き込み電流は、選択されたワード線１３２ａ〜１３２ｃおよび選択されたビット線１３４ａ〜１３４ｃの周りに右手の法則に従って磁界を発生させる。それらの磁界が合成され、選択されたメモリセル１２６の磁化の向きを設定または切り換える。
【００４２】
一実施形態において、ＭＲＡＭ装置１２０は、アレイ１２２の一方の側の面においてｘ方向に延びるセンス導体を有する。それらのセンス導体は、メモリセル１２６の抵抗値を検出するための読み出し回路に電気的に接続される。また、ビット線１３４ａ〜１３４は、アレイ１２２の反対側の面においてｙ方向に延び、読み出し回路に電気的に接続される。
【００４３】
読み出し動作の際、読み出し回路は、１本のセンス導体および１本のビット線１３４ａ〜１３４ｃを選択し、それらの交点にあるメモリセル１２６の抵抗値を検出する。抵抗値を検出する方法としては、様々な方法を使用することができる。図示の実施形態では、センス電流が、センス導体およびメモリセル１２６を通じてビット線１３４ａ〜１３４ｃに供給され、選択されたメモリセル１２６の両端に電圧を発生させる。この電圧を検出して、メモリセル１２６の状態を判定するのに使用する。メモリセル１２６の抵抗値および状態を検出する回路および方法については、２００１年７月１０日に出願された「Ｅｑｕｉ−ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｃｒｏｓｓ  Ｐｏｉｎｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｃｅｌｌ  Ａｒｒａｙｓ」と題する米国特許第６，２５９，６４４号に記載されている。
【００４４】
図４は、アレイ部分の一実施形態を符号１４０で示す図である。アレイ部分１４０は、ワード線１３２ａおよびビット線１３４ａに隣接して交差する磁気メモリセル１２６を含む。ワード線１３２ａは、センス導体１４３、絶縁層１４４、および書き込み導体１４６を含む。メモリセル１２６は、ビット線１３４ａとセンス導体１４３の間に位置する。センス導体１４３と書き込み導体１４６の間には、絶縁層１４４が配置される。
【００４５】
図示の実施形態において、書き込み導体１４６およびビット線１３４ａは、書き込み回路１２４に電気的に接続される。書き込み導体１４６およびビット線１３４ａに流れる書き込み電流は、メモリセル１２６の位置に右手の法則に従って磁界を発生させる。センス導体１４３およびビット線１３４ａは、読み出し回路に電気的に接続される。センス導体１４３およびメモリセル１２６を通じてビット線１３４ａに供給されるセンス電流は、メモリセル１２６の両側に電圧を発生させる。メモリセル１２６両側の電圧は、センス導体１４３およびビット線１３４ａを介して検出される。絶縁層１４４は、読み出し動作および書き込み動作の際に、センス導体１４３およびメモリセル１２６を書き込み導体１４６から分離する。
【００４６】
図５は、ワード線１３２ａおよびビット線１３４ａに隣接して交差するメモリセル１２６の一実施形態を示す図である。メモリセル１２６は、センス層１５０、スペーサ層１５２、および基準層１５４を含む。スペーサ層１５２は、センス層１５０と基準層１５４の間に配置される。センス層１５０の磁化の状態は変更することができ、基準層１５４の磁化の向きはピン止めされている。ワード線１３２ａは、センス導体１４３、絶縁層１４４、および書き込み導体１４６を含む。絶縁層１４４は、センス導体１４３と書き込み導体１４６の間に配置される。センス導体１４３は、メモリセル１２６のセンス層１５０の隣りに配置される。ビット線１３４ａは、メモリセル１２６の基準層１５４の隣りに配置される。一実施形態においてメモリセルはスペーサ層１５２を絶縁障壁層とするスピントンネルデバイスであり、読み出し動作の際にはスペーサ層１５２を通過して電荷が移動する。スペーサ層１５２を通過する電荷の移動は、センス電流をメモリセル１２６に供給したときに発生する。他の実施形態では、メモリセル１２６としてＧＭＲ構造を用いることもできる。その場合、スペーサ層１５２は銅などの導体である。
【００４７】
図６は、本発明の一実施形態による記憶装置４２を示す図である。記憶装置４２は、コントローラ１６０、ＭＲＡＭ１２０、オンボードメモリ１６４、電源回路１６６、オンボード通信インタフェース１６８、およびオンボード電気接点１７０を含む。コントローラ１６０は、ＭＲＡＭメモリバス１７２を介してＭＲＡＭ１２０に電気的に接続される。また、コントローラ１６０は、オンボードメモリバス１７４を介してオンボードメモリ１６４に電気的にも接続される。さらに、コントローラ１６０は、通信インタフェースバス１７６を介して通信インタフェース１６８にも電気的に接続される。電気接点１７０は、通信インタフェース１６８および電源回路１６６に電気的に結合される。
【００４８】
記憶装置４２がプログラミングセンター４４、映像再生装置４６、音声再生装置４８、またはコンピュータ５０のような媒体配布システム４０の選択された構成要素に差し込まれたとき、記憶装置４２はその構成要素に電気的に接続される。記憶装置４２のオンボード電気接点１７０は、読書き回路９０の電気接点１０８に電気的に接続される。この電気的接続は、オスコネクタとメスコネクタの間におけるピン同士の堅固な物理的接触である。
【００４９】
記憶装置４２は、オンボード通信インタフェース１６８およびオンボード電気接点１７０を介し、さらに読書き回路９０の電気接点１０８および通信インタフェース１００を介して、選択された構成要素と通信する。電源回路１６６は、電気接点１７０を介して電力の供給を受け、その電力を記憶装置４２全体に分配する。すなわち、コントローラ１６０、ＭＲＡＭ１２０、オンボードメモリ１６４、および通信インタフェース１６８に分配する。電源回路１６６は、電力をフィルタリングして記憶装置４２に対するノイズの影響を低減するためのキャパシタを有する。他の実施形態において、オンボード通信インタフェース１６８は、無線周波数インタフェースや赤外線インタフェースのようなワイヤレスインタフェースすなわち無接触インタフェースであってもよい。そのような実施形態の場合、電源回路１６６は、容量性結合や誘導性結合のような結合を利用して電力を記憶装置４２に供給するワイヤレス電源として構成される。
【００５０】
図示の実施形態において、コントローラ１６０は、ＭＲＡＭ１２０との間でデータを双方向に転送するようにプログラムされる。コントローラ１６０で使用されるプログラムは、コントローラ１６０およびオンボードメモリ１６４に記憶される。オンボードメモリ１６４には、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリと、ＲＡＭなどの揮発性メモリとが含まれる。コントローラ１６０は、不揮発性メモリからオペレーティングプログラムを読み出し、揮発性メモリを一時記憶装置およびメモ帳として使用する。
【００５１】
既に述べたように、ＭＲＡＭ１２０は、高密度な低消費電力の磁気メモリである。ＭＲＡＭ１２０は大量のデータを記憶することができるため、記憶装置４２は、プログラミングセンター４４から選択されダウンロードされたデジタル素材をＭＲＡＭ１２０に記憶する。図示の実施形態において、コントローラ１６０、ＭＲＡＭ１２０、オンボードメモリ１６４、および通信インタフェース１６８は、回路基板に電気的に接続された個別の集積回路または装置である。他の実施形態において、コントローラ１６０、ＭＲＡＭ１２０、オンボードメモリ１６４、および通信インタフェース１６８は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として一体化してもよい。
【００５２】
コントローラ１６０は、プログラミングセンター４４から素材を転送し、その素材をＭＲＡＭ１２０に記憶するようにプログラムされる。コントローラ１６０は、ＭＲＡＭ１２０に記憶された各素材アイテムについて素材アイテム識別子をインデックスに記憶し、それをオンボードメモリ１６４の不揮発性メモリに記憶する。インデックスエントリと呼ばれる各素材アイテム識別子は、タイトルと、その素材が記憶されたＭＲＡＭ１２０内のアドレスと、そのアイテムのバイト数とを含む。バイト数は、ＭＲＡＭ１２０に記憶されたアイテムのデータカウントと呼ばれる。他の実施形態において、データカウントは、データの１６ビット部分または３２ビット部分の数であってもよい。したがって、データカウントは、８ビットのバイトカウントに限定されない。
【００５３】
読み出し装置４６、４８および再生装置５０は、コントローラ１６０を介してインデックスを読み出し、記憶装置４２に記憶されたアイテムのリストを作成する。再使用可能な記憶装置４２の場合、新たなデータが記憶装置４２にプログラムされるたびにインデックスが更新される。ＭＲＡＭ１２０内の古い素材に関するもののような古いインデックスエントリは上書きされる。
【００５４】
ＭＲＡＭ１２０から素材アイテムを再生または読み出しする間、コントローラ１６０は、選択された素材アイテムに関する転送済みバイト数を転送カウントとしてカウントする。コントローラ１６０は、転送カウントと、その素材アイテムのインデックスエントリから得られたデータカウントとを比較して、比較結果を得る。比較処理の結果、転送カウントがデータカウントを超えた場合、コントローラ１６０は、その素材アイテムが１００％以上転送されたことを示すビットをその選択された素材アイテムのインデックスエントリに設定する。記憶装置４２は、そのビットが設定されるのに応じて、選択されたアイテムのそれ以上の転送を規制する。このビットは、選択されたアイテムに関するＭＲＡＭ１２０からの転送済みデータ量が１００％以上になった状態を示すビットである。
【００５５】
他の実施形態では、ＭＲＡＭ１２０から転送されたデータ量を示すために、もっと複雑な方式を採用することもできる。一実施形態において、コントローラ１６０は、選択されたアイテムに関するＭＲＡＭ１２０からの転送済みデータ量を示す実行中割合を記憶する場合がある。コントローラ１６０は、選択されたアイテムのデータのうちの１２０パーセントや１５０パーセントといった割合が記憶装置４２から読み出された後、ＭＲＡＭ１２０からのデータ転送を無効に、すなわち防止するようにプログラムされる。もっと高い割合に応じて、選択された素材アイテムの特定部分を再び再生したり、再び読み出したりできるようにしてもよい。
【００５６】
図示の実施形態において、コントローラ１６０は、ＭＲＡＭ１２０および記憶装置４２から選択されたアイテムに関する１００パーセント以上のデータが読み出された状態であることを示すビットを設定する。コントローラ１６０は、転送カウントがデータカウントを超えると、選択された素材アイテムがＭＲＡＭ１２０および記憶装置４２から転送されるのを防止する。コントローラ１６０は、そのデータ転送を非破壊的に無効に、すなわち防止するように構成される。データ転送を非破壊的に無効にすることによって、記憶装置４２は、他の素材アイテムの読み出しや、新たなアイテムの書込みに使用することが可能になる。
【００５７】
一構成において、コントローラ１６０は、選択されたアイテムの転送カウントがデータカウントを超えると、データ転送を中止して、そのアイテムのインデックスエントリを消去するようにプログラムされる。その場合、インデックスエントリは、すべて１またはすべて０、あるいは市松模様に上書きされて消去される。消去されたインデックスエントリのアイテム識別子は、読み出し装置および再生装置４６、４８および５０のどのリストにも再使用されない。その場合、記憶装置４２は再使用することができる。消去された古いインデックスエントリは、新たな素材が記憶装置４２に書き込まれるときに上書きされる。
【００５８】
他の構成において、コントローラ１６０は、転送カウントがデータカウントを超えると、データ転送を中止して、ＭＲＡＭ１２０から選択された素材アイテムのデータのうちの一部または全てを消去するようにプログラムされる場合がある。その場合、消去された素材のタイトルがリスト表示されて混乱を招くのを防止するために、その素材のインデックスエントリも消去される。ＭＲＡＭ１２０は１または０または市松模様で上書きされ、ＭＲＡＭ１２０からデータが消去される。ＭＲＡＭ１２０からデータを消去することにより、素材の配布制限レベルは向上する。ＭＲＡＭ１２０からデータを一旦消去すれば、そのデータを簡単に復元することはできない。インデックスエントリおよびＭＲＡＭ１２０を新たなデータで上書きすることにより、記憶装置４２は再使用することができる。
【００５９】
さらに他の構成において、コントローラ１６０は、データ転送を中止して、通信インタフェース１６８に信号を送り、入出力回路を使用不能にするようにプログラムされる場合がある。この構成の場合、コントローラ１６０は、１以上の入力および／または１以上の出力を無効にする。記憶装置４２は読み出し装置や再生装置４６、４８、５０から何らかの信号を受信するように構成され、顧客は記憶装置４２から素材のリストを呼び出して他のアイテムを引き続き選択することができる。この構成の場合、コントローラ１６０は、選択されたアイテムのインデックスエントリを読み出し、先のビットが設定されているか否かを判定する。ビットが設定されていなかった場合、コントローラ１６０は、ＭＲＡＭ１２０および記憶装置４２から引き続きデータを転送する。ビットがセットされていた場合、コントローラ１６０は、エラーメッセージを読み出し装置および再生装置４６、４８、５０に送信する。
【００６０】
上記の構成はそれぞれ、ＭＲＡＭ１２０および記憶装置４２から読み出し装置や再生装置４６、４８、５０へのデータ転送を非破壊的に無効にすることを含む場合がある。そのような構成の場合、電源回路１６６は、コントローラ１６０がビットの設定や情報を消去している間であっても記憶装置４２に電力を供給することができるだけの十分なキャパシタンスを有する。これは、ビットの設定やインデックスエントリの消去が完了する前に人間が記憶装置４２を取り出してしまうことを防止するのに役立つ。
【００６１】
図７は、本発明の一実施形態による記憶装置１４２のもう１つの例を示す図である。記憶装置１４２は、コントローラ１６０、ＭＲＡＭ１２０、オンボードメモリ１６４、電源回路１６６、オンボード通信インタフェース１６８、およびオンボード電気接点１７０を含む。さらに、記憶装置１４２は、ヒューズプログラミング回路１８０およびヒューズ回路１８２を含む。ヒューズ回路１８２は、コントローラ１６０と、入出力回路を含む通信インタフェース１６８との間に電気的に接続される。ヒューズ回路１８２は、ヒューズバス１８４を介してコントローラ１６０に電気的に接続される。ヒューズ回路１８２は、入出力バス１８６を介して通信インタフェース１６８に電気的に接続される。ヒューズプログラミング回路１８０は、プログライミング制御線１８８を介してコントローラ１６０に電気的に接続される。ヒューズプログラミング回路１８０は、ヒューズプログラミング線１９０を介して、ヒューズ回路１８２をプログラム、すなわち溶断するためのヒューズ回路１８２に電気的に接続される。コントローラ１６０は、ＲＡＭバス１７２を介してＭＲＡＭ１２０に電気的に接続され、オンボードメモリバス１７４を介してオンボードメモリ１６４に電気的に接続される。他の実施形態において、ヒューズ回路１８２は、ＭＲＡＭ１２０とコントローラ１６０との間に電気的に接続されてもよい。そのような構成の場合、ＭＲＡＭバス１７２は２つの部分に分割され、ヒューズ回路１８２は２つの部分の間に挿入され、２つの部分に電気的に接続される。
【００６２】
図示の実施形態において、コントローラ１６０は、ＭＲＡＭ１２０に記憶された素材アイテムのインデックスを管理する。前述のように、インデックスは、オンボードメモリ１６４内の不揮発性メモリに記憶される。各インデックスエントリは、ＭＲＡＭ１２０に記憶されたアイテムのデータカウントを含む。コントローラ１６０は、記憶装置４２から転送された選択されたアイテムのデータのバイト数に対応する転送カウントを有する。コントローラ１６０は、選択されたアイテムの転送カウントをそのアイテムのデータカウントと比較して比較結果を得る。転送カウントがデータカウントを超えると、コントローラ１６０は、データ転送を無効にする。
【００６３】
図示の実施形態において、記憶装置１４２は、ＭＲＡＭ１２０および記憶装置１４２からのデータ転送を破壊的に無効にする。コントローラ１６０は、ヒューズプログラミング回路１８０に信号を送り、ヒューズ回路１８２内の１以上のヒューズをプログラム、すなわち溶断するようにプログラムされる。ヒューズ回路１８２は、コントローラ１６０から通信インタフェース１６８へ続くバス線に対して直列に接続された少なくとも１つのヒューズを含むバス回路である。図示の実施形態において、１以上のバス線のそれぞれには、ヒューズが直列に接続される。ヒューズプログラミング回路１８０は、それらのヒューズを溶断することによってＭＲＡＭ１２０および記憶装置１４２から読み出し装置および再生装置４６、４８、５０へのデータ転送を無効にする。ヒューズの溶断により、データ転送は破壊的に無効化される。記憶装置１４２は、ヒューズ回路１８２を交換しない限り再使用することができない。記憶装置１４２を破壊的に使用不能にすると、ダウンロードされた素材に対して維持される管理レベルは向上する。管理レベルをさらに向上させるために、コントローラ１６０は、インデックスエントリおよびＭＲＡＭ１２０を消去するようにプログラムされる。図示の実施形態では、ヒューズ回路１８２を交換することができ、記憶装置１４２は再使用することができる。ただし、インデックスエントリおよびＭＲＡＭの１２０が消去されるため、記憶装置４２にダウンロードされた素材の配布に関する管理レベルは高レベルに維持される。
【００６４】
他の実施形態において、ヒューズ回路１８２は、コントローラ１６０とＭＲＡＭ１２０との間に電気的に接続されてもよい。ＭＲＡＭバス１７２は２つの部分に分割され、ヒューズ回路１８２は２つの部分の間に電気的に接続される。この実施形態では、ＭＲＡＭ１２０とコントローラ１６０との間のデータ転送を破壊的に無効にする。コントローラ１６０は、ＭＲＡＭ１２０を消去した後、ヒューズ回路１８２を溶断してＭＲＡＭ１２０を消去する。インデックスエントリは消去してもしなくてもよい。
【００６５】
記憶装置４２および１４２は、高密度低消費電力のＭＲＡＭ１２０を有する小型カード形ユニットである。記憶装置４２および１４２は、サイズが小さいため運搬が容易である。また、読み出し装置および再生装置４６、４８、５０の消費電力が低減されるため、記憶装置４２および１４２は、携帯に適したものとなっている。記憶装置４２および１４２は、ＭＲＡＭ１２０から同じデータが２回転送されることを無効にして防止することによって、ダウンロードされた素材の配布制限を維持する。さらに、データの電子転送は、ＣＤやＤＶＤのレンタルに比べて、顧客の手間や負担が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態による記憶装置を利用したメディア配布システムの例を示す図である。
【図２】記憶装置と通信するように構成された読書き回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】記憶装置に使用されるＭＲＡＭ装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図４】磁気メモリセルアレイ部分の一実施形態を示す図である。
【図５】ワード線およびビット線に隣接して交差する磁気メモリセルの一実施形態を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による記憶装置の例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による記憶装置のもう１つの例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
４２、１４２  記憶装置
１２０  磁気メモリ
１６０  コントローラ
１６８  入出力回路
１８２  ヒューズ
【図１】
2005182799.tif 000003
【図２】
2005182799.tif 000004
【図３】
2005182799.tif 000005
【図４】
2005182799.tif 000006
【図５】
2005182799.tif 000007
【図６】
2005182799.tif 000008
【図７】
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