(57)【要約】【課題】  複数の記録層を備えた光ディスク及びその駆動装置並びに光ディスク駆動方法において、選択した記録層に電圧を安定して印加することができ、より信頼性の高い光ディスク及びその駆動装置並びに光ディスク駆動方法を提供する。【解決手段】  光ディスクを回転駆動させることにより電圧を発生させる起電手段と、光ディスクの回転駆動中に外部と通信を行う通信手段とを備えた光ディスクを提供することにより、光ディスクに給電する電極端子を露出させずに駆動することができ、信頼度の高い光ディスク及びその駆動装置並びに光ディスク駆動方法を提供することができる。【選択図】  図１
2006185546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクであって、
上記光ディスクを回転駆動させることにより電圧を発生させる起電手段、及び、上記光ディスクの回転駆動中に外部と通信を行う通信手段のうち少なくとも一方の手段を備えた光ディスク。
【請求項２】
さらに、複数の記録層と、該複数の記録層から所望の記録層を選択する選択手段とを備えた請求項１に記載の光ディスク。
【請求項３】
さらに、上記起電手段により発生した電圧を上記所望の記録層に印加する電圧印加手段を備えた請求項２に記載の光ディスク。
【請求項４】
さらに、上記光ディスクの回転駆動中に上記起電手段により発生した電圧を整流する整流回路を備えた請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ディスク。
【請求項５】
上記起電手段が、電磁誘導により電圧を発生させる起電素子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ディスク。
【請求項６】
上記起電素子が起電用コイルであることを特徴とする請求項５に記載の光ディスク。
【請求項７】
上記起電素子を複数備えることを特徴とする請求項５または６に記載の光ディスク。
【請求項８】
上記通信手段が、通信用コイルであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ディスク。
【請求項９】
上記通信手段が、上記起電用コイルであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の光ディスク。
【請求項１０】
さらに、複数の記録層と、上記光ディスクの回転駆動中に上記起電手段により発生した電圧を所定レベルの定電圧に変換する電源回路と、上記通信手段で得られた情報に基いて上記電源回路の出力電圧を設定する設定回路と、上記通信手段で得られた情報に基いて上記複数の記録層から所望の記録層を選択し、該選択された記録層に上記出力電圧を供給する供給回路とを備える請求項１に記載の光ディスク。
【請求項１１】
請求項６に記載の光ディスクの駆動装置であって、
装着された光ディスクの外周部周辺に磁石または電磁コイルを備える駆動装置。
【請求項１２】
電磁誘導を利用して電圧を発生する起電手段と、外部と通信を行う通信手段とを備えた光ディスクを駆動する装置であって、
装着された光ディスクの外周部周辺に磁石または電磁コイルを備える駆動装置。
【請求項１３】
上記磁石または電磁コイルを複数備える請求項１１または１２に記載に駆動装置。
【請求項１４】
さらに、装着された光ディスクの外周部周辺に通信用コイルを備える請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項１５】
請求項４に記載の光ディスクの駆動方法であって、
上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させることと、
上記発生した電圧を整流することと、
上記光ディスクの外部と通信を行うことと、
上記通信で得られた情報に基いて上記複数の記録層から所望の記録層を選択することと、
上記整流された電圧を上記所望の記録層に印加することとを含む駆動方法。
【請求項１６】
請求項８に記載の光ディスクの駆動方法であって、
上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させること、及び、上記光ディスクの回転に同期して上記光ディスクの外部と通信を行うことのうち少なくとも一方を行うことと、
上記複数の記録層から所望の記録層を選択することと、
所定レベルの電圧を上記所望の記録層に印加することとを含む駆動方法。
【請求項１７】
請求項９に記載の光ディスクの駆動方法であって、
上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させること、及び、上記起電用コイルを用いて上記光ディスクの外部と通信を行うことのうち少なくとも一方を行うことと、
上記複数の記録層から所望の記録層を選択することと、
所定レベルの電圧を上記所望の記録層に印加することとを含む駆動方法。
【請求項１８】
電磁誘導により電圧を発生する起電手段及び外部と通信を行う通信手段のうち少なくとも一方の手段と、複数の記録層とを備えた光ディスクを駆動する方法であって、
上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させること、及び、上記光ディスクの回転駆動中に上記光ディスクの外部と通信を行うことのうち少なくとも一方を行うことと、
所望の記録層に所定レベルの電圧を印加することとを含む駆動方法。
【請求項１９】
請求項３に記載の光ディスクの記録層選択方法であって、
上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させること、及び、上記光ディスクの外部と通信を行うことのうち少なくとも一方を行うことと、
上記複数の記録層から所望の記録層を選択することと、
上記選択された記録層に所定レベルの電圧を印加することとを含む記録層選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク及びその駆動装置並びに駆動方法に関し、より詳細には、大容量の情報記録が可能な複数の記録層を有する光ディスク及びその駆動装置並びに駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの分野では、光ディスクの高密度化に伴いトラックフォーマットの構造が複雑になっている。また、光ディスクの高密度化に伴い、例えば、従来の単層の記録層構造に加え、記録層を２層化または４層化することが提案されている。しかしながら、記録層を多層化した場合には、記録光の入射面から遠い記録層には充分な光量の記録光が到達し難いという光透過の問題があった。また、記録層を多層化した場合には、入射面に近い手前の記録層では充分な光量が得られるが、その記録層からの光の反射や記録層の透過率等の制限により、次の記録層に到達する記録光の光量が決まってしまう。一方、記録光の入射面から遠い記録層に情報を記録するために過大な光量を照射すると、記録光の入射面に近い手前の記録層にダメージを与えることになる。それゆえ、記録層を多層化した光ディスクでは、記録に要する照射光量はある所定の範囲で制御することが要求される。このように、記録層を多層構造にした光ディスクでは多くの技術的課題を有していた。
【０００３】
上述のように光ディスク分野では、記録層の多層化には限界があり、実質的には４層以上に多層化された記録層を有する光ディスクの記録再生は困難であった。この課題を解決し、記録層の多層化を推進する方法として、エレクトロクロミック材料で形成された記録層の上下に電極膜を設けた光ディスクが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この光ディスクでは、エレクトロクロミック材料で形成された記録層に、その上下に設けられた電極膜を介して電圧を印加すると記録層のレーザ光に対する吸収率が増減する性質を利用している。多層化された記録層のうち、記録または再生として使用する記録層に電極膜を介して電圧を印加すると記録層のレーザ光の吸収率が増大し、選択されていない他の記録層の吸収率より大きくなる。それゆえ、電圧を印加した記録層に情報を選択的に記録再生することができる。また、選択されていない（電圧が印加されていない）他の記録層は選択した記録層より吸収率が小さくなるので、これらの記録層を通過する記録光の減衰も小さく抑えられ、選択外の記録層に対して記録光によるダメージも小さくなる。さらに、選択外の記録層からの反射光も少なくなるので、フォーカス検出信号やトラッキング検出信号に対する外乱が少なくなり、安定したフォーカスサーボやトラッキングサーボを実行することができる。
【０００４】
また、特許文献１の光ディスクでは、光ディスク内に選択する記録層に電界を印加するための電極が設けられ、さらにその電極から光ディスク最内周部まで配線し、その先端に配線端子が設けられている。また、特許文献１では、そのような構造の光ディスクに対応して、光ディスクを記録再生装置に装着した際に光ディスクの配線端子に機械的に接触する電極がディスク回転軸に形成された記録再生装置が提案されている。この記録再生装置では、光ディスクを回転させながら選択する記録層に給電できるように、記録層数に相当する数の電極がディスク回転軸に設けられている。
【０００５】
また、電圧の印加にともない光吸収スペクトルが変化する強磁性磁気光学材料を多層化した光ディスクが提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の光ディスクもまた、記録層に電圧を印加することにより記録層の吸収率を制御して情報の記録再生を行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４６３７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１８３９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の公知例のように、記録層を多層化した光ディスクでは、情報の記録再生時に選択する記録層への電圧印加は、光ディスク外部からの印加が想定される。しかしながら、このような光ディスクにおいて、たとえ、記録層が１０層、２０層、・・・１００層と多層化され、記録に必要なレーザ光強度が選択した記録層に供給できる記録膜特性が得られたとしても、選択した記録層に給電する手段がなければ多層化した光ディスクに情報を記録再生することができない。
【０００８】
また、上述のように、特許文献１に示されている記録再生装置では、光ディスクを回転させながら選択する記録層に給電できるように記録層の数に相当する数の電極がスピンドルの回転軸に設けられる。しかしながら、この方法では、選択する記録層に確実に電圧印加ができる反面、記録層の数が多くなるにつれて、電極の数も増えるため、スピンドルの回転軸に設置できる電極の数に物理的な限界が生じる懸念がある。また、スピンドルに設けられた電極が回転時にも安定して光ディスクに設けられた配線端子と機械的に接触するためには、振動等を考慮してある程度大きな電極面積と接触圧を確保しなければならない。しかしながら、スピンドルの回転軸と光ディスクとの接触に使用できる接触面は限られているので、スピンドルの回転軸に設けられた接触面の電極配置如何で記録層の数が制限される恐れもある。
【０００９】
さらに、特許文献１で提案されているような記録再生装置では、光ディスクに形成された電極（配線端子）とスピンドルの回転軸に設けられた電極の接触面は常に電気的に活性な状況でなければならず、電極の表面酸化やゴミ付着には注意が必要である。それゆえ、光ディスクの使用環境は限定され、湿度が低く亜硫酸ガス等の少ない清純な環境でないと信頼性のある運用は困難になる恐れがある。
【００１０】
また、上述の特許文献２には、情報記録の際に所望の記録層に選択的に電界を印加するための電気回路を有することが開示されているが、光ディスクの回転駆動中にどのようにして選択した記録層に電圧を印加するかといった方法については具体的に開示されていない。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複数の記録層を備えた光ディスクにおいて、選択した記録層に電圧を安定して印加することのできる新たな手段を備えた光ディスク及びその駆動装置並びに光ディスク駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様に従えば、光ディスクであって、上記光ディスクを回転駆動させることにより電圧を発生させる起電手段、及び、上記光ディスクの回転駆動中に外部と通信を行う通信手段のうち少なくとも一方の手段を備えた光ディスクが提供される。
【００１３】
本発明の光ディスクでは、さらに、複数の記録層と、該複数の記録層から所望の記録層を選択する選択手段とを備えることが好ましい。
【００１４】
本発明の光ディスクでは、さらに、上記起電手段により発生した電圧を上記所望の記録層に印加する電圧印加手段を備えることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の光ディスクでは、さらに、上記光ディスクの回転駆動中に上記起電手段により発生した電圧を整流する整流回路を備えることが好ましい。
【００１６】
本発明の光ディスクでは、上記起電手段が、電磁誘導により電圧を発生させる起電素子であることが好ましく、特に、上記起電素子が起電用コイルであることが好ましい。また、本発明の光ディスクでは、上記起電素子を複数備えることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の光ディスクでは、上記通信手段が、通信用コイルであっても良いし、上記起電用コイルであっても良い。
【００１８】
本発明の光ディスクでは、さらに、複数の記録層と、上記光ディスクの回転駆動中に上記起電手段により発生した電圧を所定レベルの定電圧に変換する電源回路と、上記通信手段で得られた情報に基いて上記電源回路の出力電圧を設定する設定回路と、上記通信手段で得られた情報に基いて上記複数の記録層から所望の記録層を選択し、該選択された記録層に上記出力電圧を供給する供給回路とを備えることが好ましい。
【００１９】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様に従う光ディスクの駆動装置であって、装着された光ディスクの外周部周辺に磁石または電磁コイルを備える駆動装置が提供される。
【００２０】
本発明の第３の態様に従えば、電磁誘導を利用して電圧を発生する起電手段と、外部と通信を行う通信手段とを備えた光ディスクを駆動する装置であって、装着された光ディスクの外周部周辺に磁石または電磁コイルを備える駆動装置が提供される。
【００２１】
本発明の第２及び第３の態様に従う光ディスク駆動装置では、上記磁石または電磁コイルを複数備えることが好ましい。
【００２２】
本発明の第２及び第３の態様に従う光ディスク駆動装置では、さらに、装着された光ディスクの外周部周辺に通信用コイルを備えることが好ましい。
【００２３】
まず、本発明の光ディスク及びその駆動装置の構成について簡単に説明する。本発明の光ディスクでは、光ディスクを回転駆動させることにより電圧を発生する起電手段を備えており、情報の記録再生時に複数の記録層から選択された記録層に印加する電圧、及び、選択する記録層に関する情報を外部から通信で得るための通信手段の動作電力は、この起電手段により供給される。回転運動から電力を得る方法としては、電磁誘導を利用することが好ましい。電磁誘導を利用して電圧を発生させる起電素子を備えた光ディスク及びその駆動装置の一例を図１に示す。図１は、本発明の光ディスクを本発明の光ディスク駆動装置に装着した際の光ディスクの外周部付近の概略構成を示した図である。
【００２４】
図１に示す光ディスク１００は、複数の記録層を有する光ディスクであり（図２参照）、図１の光ディスク１００の外周部９近傍には、複数の誘導コイル１（起電手段）と、複数の誘導コイル１の出力端子にそれぞれ接続された複数の整流回路２と、複数の整流回路２で整流された電圧をリップルの少ない安定した定電圧に変換する安定化電源回路３（電圧印加手段）と、外部から選択する記録層に関する情報等を受信する通信回路４と、情報の記録再生時に所定の電圧を所望の記録層に供給するための選択信号分配回路７（選択手段）と、各記録層に電圧を印加する一対の電極膜に接続されている一対の電極端子８とが設けられている。また、図１の光ディスク１００では、複数の誘導コイル１は光ディスク１００の外周部９近傍の一部に周方向に沿って局在して設けられている。通信回路４は、図１に示すように、主に通信コイル６（通信手段）及び受信回路５からなり、受信回路５では、通信コイル６で得られた信号に基いて、選択する記録層や印加する電圧に関する情報等を再生する。
【００２５】
また、図１に示す本発明の光ディスク駆動装置では、図１に示すように、装着された光ディスク１００の周囲には、光ディスク１００の外周部９に沿うように複数の起電用マグネット１０が設けられている。また、図１の例では、これらの複数の起電用マグネット１０は、光ディスク１００の外周部９端面に対向する位置に設けられている。なお、起電用マグネット１０としては永久磁石または電磁磁石を用いることができる。また、本発明の光ディスク駆動装置では、光ディスクの外周部周辺に通信用コイルを設けても良い。この場合、駆動装置側の通信用コイルと光ディスク内部に設けられた通信コイルとの間で、光ディスクの回転に同期して通信する必要がある。
【００２６】
図１に示すような構成の光ディスク１００を光ディスク駆動装置２００に装着して回転駆動させると、光ディスク１００の外周部９周辺には複数の起電用マグネット１０が配置されているので、光ディスク１００の相対速度により光ディスク１００内部に設けられた複数の誘導コイル１に電磁誘導により電流が生じる。そして、電磁誘導により生じたこの起電力は、情報の記録再生時に選択される記録層に印加する電圧、及び、選択する記録層に関する情報を外部から通信で得るための通信回路４の動作電力に用いられる。
【００２７】
なお、本発明の光ディスクでは、光ディスクの回転駆動により発生する起電力を大きくするために、図１に示すように、光ディスク１００の外周部９に誘導コイル１を複数配置することが好ましい。また、安定した電位を確保するために、図１に示すように、駆動装置２００には光ディスク１００の外周部９周辺に複数の起電用磁石または電磁コイルを設けることが好ましい。また、図１の例に示すように安定化電源回路３を設けた場合には、リップルの少ないより安定した所定レベルの電圧を通信回路４及び選択信号分配回路７に供給することができる。なお、通信回路もまた回転駆動により得られた起電力を使用し、必要に応じて各記録層に電力を分配することも可能である。
【００２８】
本発明の第４の態様に従えば、第１の態様に従う光ディスクの駆動方法であって、上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させることと、上記発生した電圧を整流することと、上記光ディスクの外部と通信を行うことと、上記通信で得られた情報に基いて上記複数の記録層から所望の記録層を選択することと、上記整流された電圧を上記所望の記録層に印加することとを含む駆動方法が提供される。
【００２９】
本発明の第５の態様に従えば、第１の態様に従う光ディスクの駆動方法であって、上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させること、及び、上記光ディスクの回転に同期して上記光ディスクの外部と通信を行うことのうち少なくとも一方を行うことと、上記複数の記録層から所望の記録層を選択することと、所定レベルの電圧を上記所望の記録層に印加することとを含む駆動方法が提供される。
【００３０】
本発明の第６の態様に従えば、第１の態様に従う光ディスクの駆動方法であって、上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させること、及び、上記起電用コイルを用いて上記光ディスクの外部と通信を行うことのうち少なくとも一方を行うことと、上記複数の記録層から所望の記録層を選択することと、所定レベルの電圧を上記所望の記録層に印加することとを含む駆動方法が提供される。
【００３１】
本発明の第７の態様に従えば、電磁誘導により電圧を発生する起電手段及び外部と通信を行う通信手段のうち少なくとも一方の手段と、複数の記録層とを備えた光ディスクを駆動する方法であって、上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させること、及び、上記光ディスクの回転駆動中に上記光ディスクの外部と通信を行うことのうち少なくとも一方を行うことと、所望の記録層に所定レベルの電圧を印加することとを含む駆動方法が提供される。
【００３２】
本発明の第８の態様に従えば、第１の態様に従う光ディスクの記録層選択方法であって、上記光ディスクを回転駆動させて電圧を発生させること、及び、上記光ディスクの外部と通信を行うことのうち少なくとも一方を行うことと、上記複数の記録層から所望の記録層を選択することと、上記選択された記録層に所定レベルの電圧を印加することとを含む記録層選択方法が提供される。
【００３３】
次に、本発明の光ディスクの駆動方法の一例について図１を用いて説明する。まず、本発明の光ディスク１００を、図１に示すように、光ディスク駆動装置２００に装着して回転駆動させる。この際、光ディスク１００の外周部９周辺には複数の起電用マグネット１０が配置されているので、光ディスク１００の相対速度により光ディスク１００内部に設けられた複数の誘導コイル１に電磁誘導により電流が生じる。次いで、複数の誘導コイル１で発生した電流をそれぞれ複数の整流回路２により整流してＤＣ電圧を得る。このＤＣ電圧は、誘導コイル及び起電用マグネットの配置状況によりリップルのある電位となるため、安定化電源回路３を通して一定レベルのＤＣ電圧に変換される。この定電圧は通信回路４や選択信号分配回路７に供給される。すなわち、図１に示す本発明の光ディスク１００では、所望の記録層に印加される電圧や通信回路４に用いられる電力は外部からではなく、光ディスク内部に設けられた複数の誘導コイル１から供給される。
【００３４】
次いで、通信回路４は、光ディスク１００の回転運動から得られた電力を使用して、記録層の選択情報等を光ディスク外部から得るための通信動作を行う。なお、通信の際に得られる選択情報には、選択する記録層の情報のみならず、選択した記録層に印加する電圧値等の情報も含まれる。次いで、通信回路４により得られた選択情報は、通信回路４に含まれる受信回路５から選択信号分配回路７に入力される。また、通信回路４に含まれる受信回路５は、図１に示すように安定化電源回路３にも接続されており、選択する記録層に印加する電圧値の情報が受信回路５から安定化電源回路３に入力される。次いで、受信回路５からの入力情報に基いて、安定化電源回路３の出力電圧が設定され、所定の出力電圧が選択信号分配回路７に出力される。次いで、選択信号分配回路７は、受信回路５から入力された選択情報に基いて、所定の一対の電極端子８を介して選択された記録層に安定化電源回路３から出力された所定の電圧を印加する。次いで、選択された記録層に電圧を印加した状態で、光ディスク１００にレーザ光を照射して情報の記録再生を行う。
【００３５】
なお、選択した記録層に供給する電圧の値は、記録層を形成するエレクトロクロミック材料の特性に応じて適宜電圧設定する必要がある。また、必要に応じて選択した記録層以外の記録層にもバイアス電圧を供給する必要がある場合もある。また、記録層に供給する電圧の形態はＤＣ電圧であっても良いし、パルス電圧を供給する形態であっても良い。また、これらの供給形態を組み合わせた電圧の形態で供給しても良い。これらの電圧の設定情報は、通信回路を介して得られる外部からの管理情報に従って設定することが可能である。
【００３６】
また、図１の例では、通信コイルを用いて外部と無線通信を行い、記録再生動作に必要な情報を得る例を説明したが、本発明はこれに限定されない。特許文献１のように、光ディスク駆動装置のスピンドルの回転軸に通信用電極を設け、その通信用電極と、光ディスクの受信回路の入力端子とを機械的に接触させて外部と有線通信を行い、記録再生動作に必要な情報を得ても良い。さらに、図１の例では、光ディスク内に設けられた誘導コイルを用い電磁誘導を利用して電力を発生させているが、本発明はこれに限定されない。光ディスク駆動装置のスピンドルの回転軸に電力供給用電極を設け、その電力供給用電極と、光ディスクに設けられた各回路の電極端子とを機械的に接触させて電力を供給しても良い。すなわち、本発明の光ディスクでは、光ディスク内に起電手段及び通信手段の両方を設けても良いし、光ディスク内に起電手段または通信手段のいずれか一方の手段のみを設け、他方の手段を光ディスク内に設けてなくても良い。これらの起電手段及び通信手段の組み合わせは任意であり、いずれの場合においても、複数の記録層から所望の記録層を選択するという目的は達成される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の光ディスク及びその駆動装置では、上述のように、光ディスクを回転駆動させた際に電磁誘導により電圧を発生させることができる。そして、発生した電圧は、所望の記録層に印加する電圧に利用するだけでなく、記録層を選択するために必要な情報（選択記録層のインデックス情報や印加する電圧及びその形態などの情報）を外部と通信して得るための通信回路の電源としても利用する。それゆえ、本発明の光ディスク及びその駆動装置によれば、複数の記録層から記録再生に使用する記録層を選択するにあたって、光ディスクへの供給電力を、特許文献１に記載の駆動装置のように外部から機械的な電極接触により得る必要がないので、電極の汚れや接触不良等の障害を排除することが可能になり、より信頼性の高い光ディスク駆動システムを構築することができる。
【００３８】
また、本発明の光ディスク及びその駆動装置において、図１に示すように、外部から通信により得られた情報に基いて記録層の選択を行う選択信号分配回路（選択回路）を光ディスク内部に設けた場合には、特許文献１の光ディスクのように外部と機械的に接触させて記録層を選択するための電極を多数設ける必要がなくなり、記録層の層数が多数になっても電極の実装上の制限が無くなる。また、そのような光ディスク及びその駆動装置では、光ディスク内部に設けられた外部と無接点の選択回路を用いて多数の記録層の中から所定の記録層を選択することができるので、記録層を構成する各層への電位制御が高速かつ信頼性良く実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に、本発明の光ディスク及びその駆動装置並びに駆動方法について実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【実施例】
【００４０】
この例の光ディスク及びその駆動装置の概略構成図を図１に示した。図１は、この例の光ディスクを駆動装置に装着した際の光ディスク外周部の一部及びその周辺の駆動装置の概略構成を示した図である。
【００４１】
［光ディスクの構成］
この例の光ディスク１００は、後述するように、複数の記録層と、各記録層の上下面を挟み込むように設けられた一対の電極層と備える光ディスクであり、情報の記録再生時に、所望の記録層を挟み込む一対の電極層に電圧を印加することにより、所望の記録層の吸収率を変化させて情報の記録再生を行う光ディスクである（図２参照）。この光ディスク１００内の外周部９近傍の一部には、図１に示すように、複数の誘導コイル１（起電用コイル）と、複数の誘導コイル１の出力端子にそれぞれ接続された複数の整流回路２と、複数の整流回路２の出力端子に接続された安定化電源回路３と、光ディスク１００の外部と通信を行う通信回路４と、通信回路４で得られた情報に基いて所望の記録層に所定の電圧を印加する選択信号分配回路７と、記録層の上下面にそれぞれ設けられた一対の電極層に接続されている一対の電極端子８とが設けられている。なお、この例では、一対の電極端子８の数は、記録層の数と同じ数だけ設けた。これらの構成素子及び回路は、光ディスク１００の外周部９近傍の領域に埋め込まれて設けられている。
【００４２】
誘導コイル１としては、例えば、空心コイルの中心部にフェライトや鉄のような透磁率の高い材料を通して、実効的にインダクタンスを増大させて小型化したコイルを用いることができる。後述するように、本発明では、光ディスク１００を回転駆動させて電磁誘導により誘導コイル１に起電力が発生するが、この際、光ディスク１００の回転方向や、光ディスク１００の誘導コイル１と光ディスク駆動装置２００に設けられた起電用マグネット１０との相対位置関係により、誘導コイル１に発生する電流方向は異なる。しかしながら、情報の記録再生時に選択する所望の記録層に印加する際に必要な電圧はＤＣ電圧であるので、電磁誘導により誘導コイル１により発生した電流を整流する必要がある。そこで、この例では、図１に示すように、誘導コイル１で発生した電圧を整流するための整流回路２を設けた。
【００４３】
整流回路２は、等価的に、図１に示すように、２つのダイオードから構成され、誘導コイル１の中点１ｂを基準として、誘導コイル１の両端１ａ及び１ｃを整流回路の２つのダイオードにそれぞれ接続して、誘導コイル１で発生した電流を整流した。
【００４４】
安定化電源回路３は、図１に示すように、複数の整流回路２の出力端子と複数の誘導コイルの中点１ｂとに接続されている。安定化電源回路３は、ＤＣ−ＤＣコンバータとして動作する回路である。安定化電源回路３は、例えば、１〜２Ｖの起電圧を５〜２０Ｖに昇圧し、記録膜の反射率を充分変化させる電圧を出力することができる回路である。なお、昇圧回路としては集積化したレギュレータを用いることが好ましく、その場合には小型化を図ることができる。
【００４５】
安定化電源回路３には、整流回路２で整流されたＤＣ電圧が入力される。ただし、安定化電源回路３に入力されるＤＣ電圧は低い電圧であり、変動分の多い電圧である。安定化電源回路３では、記録層を選択するのに必要な電圧を設定するが、必要に応じてその設定電圧を昇圧・降圧する。また、この例では、安定化電源回路３では、選択信号分配回路７に電力を供給するだけでなく、光ディスク１００の外部と通信するための通信回路４にも電力を供給する。すなわち、この例では、光ディスク１００が回転している間であれば通信機能が働き、外部からの情報を受信することが可能になり、必要に応じて記録層の選択を行うことができる。なお、受信回路５を含む通信回路４に供給する電源電圧は、選択信号分配回路７に供給する記録層の選択電位とは異なり、常時安定した動作電圧を供給する必要があり、通信回路４に応じて、３．３Ｖ、５Ｖ、１２Ｖ等の必要な安定電圧が適宜供給される。
【００４６】
通信回路４は、図１に示すように、主に受信回路５（設定回路）と、通信コイル６（通信手段）とから構成される。なお、通信方法としては、光ディスクの回転数と誘導コイルの個数及び配置により決まる搬送波（キャリア）のスペクトル拡散範囲から外れた領域、例えば、数１００ｋＨｚのキャリアを用いたＡＭ，ＦＭ等の変調による通信方法を用いることができる。また、通信コイル６としては、空心コイルを用いることが好ましく、その場合には、キャリアの周波数を高くすることにより、そのサイズを小型化することができる。
【００４７】
通信回路４では、光ディスク１００の外部から、情報の記録再生時に選択する記録層の情報等（以下、記録層選択信号という）を受信する回路である。ただし、この例では、通信回路４で得られる記録層選択信号には、どの記録層において記録再生動作を行うかという情報だけではなく、選択する記録層に印加する電位についての情報も含まれていても良い。なお、この例では、記録層選択信号を受信する通信コイル６を誘導コイル１とは別に設けたが、本発明はこれに限定されず、誘導コイル１を通信コイルとして兼用しても良い。ただし、誘導コイル１は起電力を効率よく発生させるのが目的であるので、コイルの巻数は多くなり大きくなる。一方、通信に用いる搬送波は、光ディスク１００の回転駆動より速く動作させる必要があるので通信コイル６は小さい方が好ましい。誘導コイル１を通信コイルとして兼用した場合には、通信キャリアを分離する必要がある。また、この場合には効率が落ちることもある。通信効率を上げ、通信を高速化するためには通信専用コイル６を小さくして通信搬送波（キャリア）を高める必要がある。なお、この場合には、光ディスク駆動装置２００側にも通信専用コイルを設ける必要がある。
【００４８】
また、通信回路４中の受信回路５は、どの記録層において記録再生動作を行うかという情報を選択信号分配回路７に入力するとともに、安定化電源回路３から選択信号分配回路７を介して所望の記録層に印加する最適な電極間電位の設定情報を安定化電源回路３に入力する。安定化電源回路３は、図１に示すように、通信回路４内の受信回路５に接続されており、ＤＣ-ＤＣコンバータである安定化電源回路３の出力電圧は受信回路５から入力された情報に応じて設定することができる。
【００４９】
選択信号分配回路７は、情報の記録再生時に選択された記録層に所定の電圧を印加するための回路である。選択信号分配回路７は、図１に示すように、電極端子８を構成する制御端子８ａ及び給電端子８ｂを介して記録層に電位を与える電極層に接続されている。選択信号分配回路７では、情報の記録再生時に通信回路４で得られえた記録層選択信号の情報に基いて、安定化電源回路３で設定された出力電圧をスイッチマトリックスにより所望の記録層に供給する。選択信号分配回路７は、例えば、ＦＥＴ，ダイオード，トランジスタ等を組み合わせた回路であり、必ず記録層を挟む一対の電極層（エレクトロクロミック層）に電圧が印加されるように設定される。なお、印加電圧は記録層を選択する前に設定され、直前に電圧を印加していた記録層を選択から解除した後、所定の設定時間内で切替えられる。従って、意図しない電圧が記録層に印加されることはない。また、選択した記録層以外の記録層にも所定の一定電圧を常時印加する場合もある。
【００５０】
次に、この例の光ディスク１００の膜構成について説明する。図１中の複数組の電極端子８付近の領域（破線で囲まれた領域Ａ）における光ディスク１００の概略断面図を図２に示した。なお、ここでは、図１中の電極端子と記録層との構成上の関係の説明を簡略化するために、記録層は２層構造として説明するが、本発明はこれに限定されず、記録層を３層以上に多層化しても良い。図２（ｂ）は、図１中の破線部Ａを拡大した図であり、図２（ａ）は図２（ｂ）中の一点鎖線Ｂ−Ｂ断面であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）中のＣ−Ｃ断面である。
【００５１】
この例の光ディスク１００は、図２（ｃ）に示すように、ポリカボネード（ＰＣ）製の基板１１上に、樹脂層１２、第１情報層１３及び第２情報層１４を順次積層した構造である。この例では、樹脂層１２は、図示していないトラッキング用案内溝を転写するための層であり、光ディスクのアクセスサーボに必要なパターンを形成するための層である。それゆえ、基板１１に成形によりアクセスサーボに必要なパターンが形成されている場合には、必ずしも必要ではない。すなわち、この例の光ディスク１００では基板１１側からレーザ光を入射するタイプ（基板入射型）の光ディスクであるが、本発明はこれに限定されない。
【００５２】
第１情報層１３は、図１に示すように、樹脂層１２側から、下部電極層１３ａ、記録層１３ｂ、上部電極層１３ｃ及び絶縁層１３ｄを順次形成した構造になっている。すなわち、第１情報層１３は、記録層１３ｂを一対の電極膜（下部電極層１３ａ及び上部電極層１３ｂ）で挟み込んだ構造になっている。記録層１３ｂとしては、チオフェン系有機分子の重合体、あるいは無機エレクトロクロミック材料を用い、下部電極層１３ａ及び上部電極層１３ｃとしてはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）透明電極を用いた。記録層を挟む透明電極に電位を印加するとエレクトロクロミック材料で形成された記録層の透過率が変化する。また、絶縁層１３ｄとしてはＺｎＳ−ＳｉＯ２膜を用い、図２（ｃ）に示すように、上部電極層１３ｃの上部及び積層膜１３ａ〜１３ｃの外周側側面を覆うように形成した。第２情報層１４も第１情報層１３と同様の構成とした。
【００５３】
また、この例では、図２（ａ）に示すように、第２情報層１４上（入射光面とは反対の面）に、各情報層内の一対の電極層にそれぞれ接続された一対の給電端子（例えば、図２（ｂ）中の１６ａ，１６ｃ）及び一対の制御端子（例えば、図２（ｂ）中の１６ｂ，１６ｄ）を設けた。なお、本願明細書では、図２（ａ）に示すように、複数の電極層にそれぞれ接続されている複数の給電端子並びに複数の制御端子が集められている第２情報層１４上の層を配線層という。配線層では、通信で得られた記録層選択信号に従って所定の一対の制御端子に所定の電圧が印加される。制御端子及び給電端子等の配線は導電性薄膜により形成される。配線層のパターンはマスクを用いたスパッタリング成膜で形成しても良いし、また、導電層を第２情報層１４上に一度成膜してからエッチングプロセスで配線層のパターンを形成しても良い。
【００５４】
なお、この例では、各情報層内の一対の電極層にそれぞれ接続される一対の給電端子（例えば、図２（ｂ）中の給電端子１６ａと１６ｃ）が、情報層間で互いに重ならないように配線層の中で配置されている。具体的には、図２（ｂ）に示すように、第１情報層１３内の一対の電極層に接続されている給電端子１６ａ及び１６ｃが、第２情報層１４内の一対の電極層に接続されている給電端子１７ａ及び１７ｃと同じ半径位置に並ばないように配置されている。これは配置上の問題であり、後述するスルーホールの位置を周方向に順次ずらすことにより、給電端子の位置を周方向にずらして配置することも可能である。なお、上述の給電端子の配置方法を組み合わせても良く、その場合には、配線のための半径方向の領域をより小さくすることが可能になる。また、配線層内の制御端子（図２（ａ）中の端子１６ｂ、１６ｄ、１７ｂ及び１７ｄ）は、図２（ａ）に示すように、同じ半径位置に配置され、それぞれ並列に選択信号分配回路７の出力端子に接続されている。
【００５５】
また、各情報層内の上部電極層及び下部電極層に電位を与えるためには、配線層内の給電端子と情報層内の上部電極層及び下部電極層を配線する必要がある。この例では、図２（ａ）に示すように、情報層内の上部電極層及び下部電極層と、それらの電極層に対応する配線層内の一対の給電端子とをスルーホールにより接続した。具体的には、図２（ａ）に示すように、第２情報層１４内の上部電極層１４ｃと、配線層内の給電端子１７ｃとをスルーホール１８を介して接続した。また、図２（ａ）に示すように、第１情報層１３内の上部電極層１３ｃと、配線層内の給電端子１６ｃとをスルーホール１９を介して接続した。また、図示していないが、同様にして、第１情報層１３内の下部電極層１３ａと、配線層内の給電端子１６ａとをスルーホールを介して接続し、第２情報層１４内の下部電極層１４ａと、配線層内の給電端子１７ａとをスルーホールを介して接続した。
【００５６】
このように、この例の光ディスクの配線層には、情報層内の上部電極層及び下部電極層にそれぞれスルーホールを介して接続されている一対の給電端子並びに一対の制御端子が集められている。なお、スルーホール及び電極端子の数は、図２（ｂ）に示すように、各情報層に対して必ず一対以上は必要であり、必要に応じて、各情報層に対して複数対のスルーホールを分散させて設けても良い。この場合には、各情報層内の透明電極に平均化した給電が可能になる。なお、この例では、上述のように、電極端子及びスルーホールを介して選択信号分配回路と各電極層とを配線する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、電極層の一部を露出して、その露出部分をメタライズすることにより選択信号分配回路と各電極層とを配線しても良い。例えば、電極層の一部を平面的に露出して、その露出部分のメタライズ処理で層間配線を行うことが可能である。ただし、この場合には、電極層の露出面積は記録層の層数に比例して増加するため、スルーホールのように微小な面積で配線を実現するための工夫が必要になる。
【００５７】
［光ディスク駆動装置の構成］
この例の光ディスク駆動装置２００には、図１に示すように、装着された光ディスク１００の外周部９の周辺に、光ディスク１００の外周部９に沿って均一間隔で複数の起電用マグネット１０を設けた。この例では、図１に示すように、光ディスク１００の外周部９端面に対向する位置、すなわち、装着された光ディスク１００とほぼ同じ高さ（面一の高さ）となるような位置に起電用マグネット１０を配置した。起電用マグネット１０としては、永久磁石を用いても良いし、電磁石を用いても良い。また、起電用コイル１０の数は光ディスク１００内部に設けられた誘導コイル１の数に合わせる必要は無く、必要に応じて適宜増減できる。それ以外の光ディスク駆動装置２００の構成は、記録層を多層化した光ディスクを駆動するために用いられる従来の光ディスク駆動装置と同様の構成であるので、ここでは、説明を省略する。
【００５８】
この例では、図１に示すように、複数の誘導コイル１を光ディスク１００の外周部９近傍の一部の領域に局在的に配置し、光ディスク１００の外周部９周辺には複数の起電用マグネット１０を光ディスク１００の外周部９に沿って均一間隔で配置した。それゆえ、この例の光ディスク１００を光ディスク駆動装置２００に装着して回転駆動させると、電磁誘導により誘導コイル１に起電力が発生する。
【００５９】
この例では、図１に示すように、光ディスク１には複数の誘導コイル１を設け、光ディスク駆動装置２００には複数の起電用マグネット１０を配置したが、その数はそれぞれ必要に応じて適宜設定される。但し、光ディスク１の誘導コイル１及び光ディスク駆動装置２００の起電用マグネット１０の数が多くなるほど、電磁誘導により誘導コイル１に発生する起電力が増大し、発生した電圧を整流回路２で整流した後の電圧のリップル発生を抑圧できる効果がある。
【００６０】
［光ディスクの駆動方法］
次に、この例の光ディスクの駆動方法を図１を用いて説明する。まず、光ディスク１００を光ディスク駆動装置２００のスピンドルに装着して、所定の回転数で回転駆動する。光ディスク駆動装置２００の光ディスク１００の外周部９の周囲には、図１に示すように、複数の起電用マグネット１０を光ディスク１００の外周部に沿って均一に設けているので、光ディスク１００を回転駆動させると、電磁誘導により、光ディスク１００内の誘導コイル１に電流が流れる。複数の誘導コイル１で発生した電力は、それぞれ複数の整流回路２に入力されて整流されＤＣ電圧に変換される。
【００６１】
次いで、複数の整流回路２で整流されたＤＣ電圧は安定化電源回路３に入力される。安定化電源回路３は、入力された整流電圧をリップルの少ない安定した所定レベルのＤＣ電圧に変換し、所定の電源電圧を通信回路４に供給する。これにより、通信回路４が動作可能になり、光ディスク１００の外部と通信可能になる。
【００６２】
次いで、通信コイル６を介して、外部から記録層選択信号を受信し、受信回路５で再生する。次いで、得られた記録層選択信号に含まれる選択する記録層の情報を選択信号分配回路７に入力する。また、この際、選択する記録層へ印加する電圧の情報を安定化電源回路３に入力して、安定化電源回路３から選択信号分配回路７に供給される出力電圧を設定する。次いで、安定化電源回路３で設定された所定のＤＣ電圧が選択信号分配回路７に出力される。次いで、受信回路５から選択信号分配回路７に入力された選択する記録層の情報に基いて、選択信号分配回路７は、安定化電源回路３から出力された設定電圧を、所定の一対の電極端子８を介して選択した記録層を挟み込む一対の電極層に印加する。
【００６３】
次いで、選択した記録層に所定の電圧を印加した状態で、所定の波長及び出力を有するレーザ光を光ディスクに照射して、選択した記録層に情報を記録または再生する。なお、この例の光ディスクでは、記録層をエレクトロクロミック材料で形成しているので、情報の記録再生時には、電圧が印加されている所望の記録層内の記録層の透過率が変化し、選択された記録層にのみ情報を記録または再生することができる。
【００６４】
上記実施例では、選択した記録層に係る電極層にのみ電圧印加する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。選択した記録層以外の記録層に対しても、選択した記録層に印加した電圧とは異なる電気信号を印加する場合もある。これは、選択した記録層以外の記録層に対して印加する電界を零にしてしまうと情報の記録再生動作の最適化が図れない場合であって、この場合には選択した記録層に印加した電圧より低い電圧を選択した記録層以外の記録層に印加する必要がある。この場合、選択した記録層以外の記録層には平均的に低い電圧が与えられれば良いので、パルス的な電圧を印加しても良い。このように、光ディスクの情報の記録再生時に各記録層にどのような電圧をそれぞれ印加するかということは、安定化電源回路と選択信号分配回路の設計的な内容であり、状況に応じて適宜調整可能である。
【００６５】
上記実施例では、図１に示すように、複数の誘導コイル１を光ディスク１００の外周部９の一部に局在させて配置した例を説明したが、本発明はこれに限定されず、複数の誘導コイル１を光ディスク１００の外周部９全周に渡って均一に配置しても良い。なお、光ディスク駆動装置２００の起電用マグネット１０を局在させて配置した場合には、誘導コイル１に発生した電圧にリップルが発生し易くなるので、光ディスク駆動装置２００の起電用マグネット１０は、図１に示すように、光ディスク１００の外周の全周に渡って均一に配置することが好ましい。
【００６６】
上記実施例では、光ディスク内に起電手段（誘導コイル１）と通信手段（通信コイル６）とを備える光ディスクを説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明においては、起電手段を備えるが、通信手段を備えない構成の光ディスクとしても良い。その場合には、例えば、特許文献１のように、光ディスク駆動装置のスピンドルの回転軸に通信用電極を設け、その通信用電極と、光ディスクの受信回路の入力端子とを機械的に接触させて有線通信で外部との通信を行っても良い。また、本発明においては、通信手段を備えるが、起電手段を備えない構成の光ディスクとしても良い。この場合には、例えば、光ディスク駆動装置のスピンドルの回転軸に電力供給用電極を設け、その電力供給用電極と、光ディスクに設けられた各回路の入力電極端子とを機械的に接触させて電力を供給しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の光ディスクでは、外部と通信を行って情報を取得し、その情報に基いて複数の記録層から所望の記録層を選択して電圧を印加する際に、通信に必要な電力及び記録層に印加する電力を供給する起電手段、または、通信手段が、光ディスク内部に設けられている（図１の例では誘導コイルまたは通信コイル）。それゆえ、外部から機械的な電極接触により電力供給または通信を行う必要がないので、より信頼性の高い光ディスク駆動システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、本発明の光ディスク及びその駆動装置の概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の光ディスクにおける膜構造の概略を示す図であり、図２（ａ）は図２（ｂ）中のＢ−Ｂ断面図であり、図２（ｂ）は図１中の破線部Ａの拡大図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）中のＣ−Ｃ断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  誘導コイル
２  整流回路
３  安定化電源回路
４  通信回路
５  受信回路
６  通信コイル
７  選択信号分配回路
８  電極端子
１０  起電用マグネット
１００  光ディスク
２００  光ディスク駆動装置
【図１】
2006185546.tif 000003
【図２】
2006185546.tif 000004