(57)【要約】      （修正有）【課題】高速記録、高密度記録を達成する複数の記録膜を有する(超多層)光ディスクの所定の層に、複雑な機構を設けずに容易に電圧を印加し、大きな電流を流す方法及び装置を提供する。【解決手段】複数の記録膜を有する光ディスクの所定の層に電歪公転子を経て電圧を印加する。電歪公転子には回転軸に接する側面に電圧伝達の為の導体部分を設けてある。従来の電圧印加部品であるスリップリング・ボールベアリングは摺動または転がりによる磨耗・劣化の影響が懸念されているが、電歪公転子は電歪公転子自体は回転しないため耐久性が高い。多数の層選択が必要になるときには、回転軸に接する側面に層と同じ数だけの導体部分を設ければ良いため、従来手法に比べ装置の薄型化が可能である。【選択図】図８
2006107606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体を回転させるための回転体と、
前記回転体の表面に接することで前記回転体を回転させる電歪公転子と、
前記回転体に電圧を印加するための電源とを有し、
前記電源は、前記電歪公転子と前記回転体との接触部位を介して前記回転体に電圧を印加することを特徴とする情報記録装置。
【請求項２】
前記情報記録再生装置は複数の前記電歪公転子を有し、
複数の前記電歪公転子に対して、略同一周波数で位相が異なる電圧が印加されることを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
【請求項３】
前記電歪公転子は、前記回転体の回転速度が所定の範囲内にある時以外は前記回転体に非接触とし、
前記回転体の回転速度が所定の範囲内にある時に前記回転体に接触させることを特徴とする請求項３記載の情報記録装置。
【請求項４】
前記電歪公転子には、前記接触部位を介して前記回転体に電圧を印加するための導体部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
【請求項５】
前記回転体に印加された電圧は、前記回転体を介して前記情報記録媒体に印加されることを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
【請求項６】
前記情報記録媒体は、第一の電極と第一のエレクトロクロミック記録層と第二の電極と第二のエレクトロクロミック記録層と第三の電極とを有し、
前記電源は前記回転体を介して、前記第一、第二の電極、または前記第二、第三の電極に電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
【請求項７】
前記回転体を回転させるための駆動装置を有することを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
【請求項８】
前記電歪公転子の温度を制御する温度制御装置を有することを特徴とする請求項１記載の情報記録再生装置。
【請求項９】
情報記録媒体を回転させる第一のステップと、
前記情報記録媒体に電圧を印加する第二のステップとを有し、
前記第一のステップは、前記情報記録媒体を回転させるための回転体に対して、前記回転体の表面に接することで前記回転体を回転させる電歪公転子を接触させることにより行われ、
前記第二のステップは、前記電歪公転子と前記回転体との接触部位を介して前記回転体に電圧を印加し、前記回転体に印加された電圧を前記情報記録媒体に印加することにより行われることを特徴とする情報記録方法。
【請求項１０】
前記情報記録媒体は、第一の電極と第一のエレクトロクロミック記録層と第二の電極と第二のエレクトロクロミック記録層と第三の電極とを有し、
前記回転体を介して、前記第一、第二の電極、または前記第二、第三の電極に電圧を印加することを特徴とする請求項９記載の情報記録方法。
【請求項１１】
回転体と、
前記回転体の表面に接することで前記回転体を回転させる電歪公転子と、
前記回転体に電圧を印加するための電源とを有し、
前記電源は、前記電歪公転子と前記回転体との接触部位を介して前記回転体に電圧を印加することを特徴とする給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いて媒体に情報を記録する情報記録装置、情報記録方法、および給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクでは、記録媒体（ディスク）を記録再生装置から外せることと、記録媒体が安価であることが大きな特長になっている。従って光ディスク装置では、この特徴を失わずに高速・高密度化するのが望ましい。
【０００３】
記録膜に光を照射して情報を記録する原理は種々知られているが、有機材料を記録層とした光ディスクで実用化しているものには、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒが有る。これらは、記録光源の波長に吸収を有する色素を含む記録層と、それに接する基板表面をレーザー照射で変質させて記録を行う。また、膜材料の相変化（相転移、相変態とも呼ばれる）など、熱による原子配列変化を利用するものは多数回書換え可能な情報記録媒体が得られるという長所を持つ。これら相変化光ディスクの場合の基本構成は基板上に保護層、Ｇｅ-Ｓｂ-Ｔｅ系等の記録膜、保護層、反射層という構成からなる。相変化光ディスクでは記録膜が４層までの多層のものを開発中であることが報告されている。しかし従来の多層記録媒体で、３層以上では各層の透過率と記録感度とがトレードオフの関係にあり、再生信号品質か記録感度か、どちらかが犠牲にならざるを得なかった。また、隣接する層に記録されている情報の悪影響（層間クロストーク）を受けないように層間隔を約２０ミクロン以上にする必要があり、層数を多くすると記録媒体作製が困難であった。
【０００４】
特許文献１（特開平２００３―３４６３７８）には電圧によって層を選択する方式のエレクトロクロミック材料を用いた光ディスクが述べられている。
上記の、電圧による層選択方式の光ディスクは、記録層の層数を非常に多くすることができるという長所が有る。静止部分から回転軸へ電圧を伝達する電圧伝達機構としては、非接触で伝達できるものが望ましい。しかし、エレクトロクロミック現象を光ディスクに利用する場合、数１０ｍＡ以上の電流を流すことが短時間での着色には必要であるため、非接触方式である半導体レーザや発光ダイオードと太陽電池などの光検出器との組合わせや、コイルの組合わせでは、小さな体積にするのが難しい。一方、接触して電圧を伝達するタイプでは、スリップリングの場合は磨耗が起きるので回転速度と寿命に制約が有って用途が制限され、液体の水銀溜まりを用いるものでは水銀を密閉するためにトルクが大きくなってしまい貫通する回転軸を設けることが難しいため、複数個を直列に配置して用いることが困難で、用途が制限される。
【０００５】
また非特許文献１（Technical Digest of ISOM2003 E06 (2003)- M.Terao and K.Kojima）では電圧を供給する手段として、転がり部品が提案されている。この転がり部品は、球、円柱、円筒、またはそれに近い形状で、回転軸のこれらを取り付ける部分より小さな直径の回転できる部品がより好ましく、これらを用いた電圧伝達手段を設けている。もちろんこれらの手段により、回転軸を経て記録媒体に電流も供給できる。このような手段としてボールベアリングがある。ボールベアリングの場合は回転する内輪と静止状態の外輪の間に複数の球体または円柱が有って回転することによって摩擦を減らしているが、外輪から内輪への電気的導通は時々しか起こらない。
【０００６】
それでも記録媒体が大きな電気容量を持っている場合は徐々に電圧がかかるが、電圧上昇を滑らかに速く行うには、ボールベアリングに用いる潤滑材1を導電性にするのが望ましい。導電性にするのは固体潤滑材でもグリース状の潤滑材でもよい。ＡｇやＣ（カーボン）の微粒子を混合することにより、ほぼ常時導通するようにすることができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平２００３―３４６３７８号
【０００８】
【非特許文献１】Technical Digest of ISOM2003 E06 (2003)- M.Terao and K.Kojima
【非特許文献２】超音波モータの回転数と回転むら制御, 電気学会回転機研究会資料 RM 90-83 pp.41-49 (1990-10) ： 熊田、鄭、小貫
【非特許文献３】電歪公転子について, 電気学会電子デバイス研究会資料 EDD-98-63 p.27-32 (1998-3) ： 熊田
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ボールベアリングでは、１電極あたりの高さがボールの大きさで制約されるので、ディスクの面方向に薄型にするのが難しい。また応答性を高める潤滑剤が経時劣化することにより、動作安定性が損なわれることが懸念される。
本発明の目的はこれらの問題点を解決し、安定な大容量高速記録を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題点を解決するための本発明の構成を以下に述べる。
本願発明は、上記スリップリングや、ボールベアリングに代えて、電歪公転子を用いたことを特徴とする。具体的には情報記録媒体を回転させるための回転体に対して、回転体を回転させる電歪公転子を接触させ、前記電歪公転子と前記回転体との接触部位を介して前記回転体に電圧を印加する。
【００１１】
電歪公転子は以下で述べるように、従来のスリップリングや、ボールベアリングと比較して磨耗が少ないという効果がある。また、電歪公転子の回転体との接触部位に、複数の導体部分を設けることで、複数の電極に電圧を印加する場合でも、従来と比較して小型化できる。以下、詳細に説明する。
【００１２】
複数個の電歪公転子に、同じ周波数で位相が異なる電圧が印加され、それぞれが異なるタイミングで回転体に接触して電圧を伝達すれば、電歪公転子が回転体に接触するタイミングが増え、電歪公転子を回転させる速度を落とすことができるため、電力を減らすことができる。
【００１３】
情報記録方法としては、回転体と、その表面の一部に周期的に接する１個または複数個の電歪公転子と、電歪公転子を公転駆動するための電源と、電歪公転子を経て回転体に電圧を印加するための回転しない電源とを少なくとも用い、回転体が情報記録ディスクを回転させるための回転体であり、情報の記録または読み出し時に、上記回転体に電圧を印加するための回転しない電源から、電歪公転子上の電極、回転体上の電極を経て情報記録ディスクに電圧が印加されることを特徴とする情報記録方法である。
前記電歪公転子は、回転体の回転速度が所定の範囲内にある時以外は回転体に非接触とし、回転体の回転速度が所定の範囲内にある時回転体に接触させるのが特に好ましい。
【００１４】
記録媒体も含めて具体的に述べると、
１層、より好ましくは複数層の記録層を有する媒体を設置するステップと、
回転体の周囲に配置した電歪公転子を介し、
前記回転体を通じて前記複数の記録層のうちの所定の記録層に給電するステップと、
前記の所定の記録層に情報を記録または情報を読出しするステップとを有する情報記録方法である。
前記回転体と接する前記電歪公転子は、露出する導体部分が複数あり、
前記所定の記録層への電流の供給は、複数の露出する導体部分のうち所定の導体対を選択して行われる。
前記媒体は、ＲＯＭ型と、Ｒ（追記）型または書き換え型の混在した媒体であればさらに好ましい。
【００１５】
情報記録再生装置としては、記録・再生装置の静止部分から回転するディスクに電圧を供給するため、回転軸、またはその近傍に電歪公転子を配置する。電歪公転子を用いることにより、回転軸が回転している状況下において電歪公転子を押し付けても電歪公転子自身ほとんど摩擦無く静止しているため、磨耗の影響が少ない導電路を形成することが可能である。また記録層の層数が非常に多い層選択式の光ディスクにおいて、電歪公転子は１つの電歪公転子の回転軸に接する箇所に記録層の層数と同じ数だけの導体部分を設ければ良いため、装置の薄型化が容易である。
【００１６】
電歪公転子とは超音波振動子のひとつであり、特定の高周波電圧(超音波)を与えることによって圧電セラミックが伸び縮みする(ふくらむ・へこむ)電歪と呼ばれる現象を利用したモーターである。このステータを回転軸に押し当てると、ステータの偏心運動(公転)は回転軸との接触部の摩擦によって回転力として伝えられ、回転軸を回転させることができる。
【００１７】
電歪公転子の１例として図１に平面図を示したような、穴あき円板もしくは円筒状の形状のものを示す。ステータである円板・円筒の表および／または裏に設けられた圧電セラミック１には複数の電極２が形成されており、各電極には対向する電極の電圧が互いに逆極性になるように電源３より高周波電圧が印加される。
【００１８】
電歪公転子における回転力の発生原理を図２で示すように２相４極のステータを用いて説明する。円柱型の電歪公転子４は、表裏面の２相それぞれが４分割され各分割されたエリアに電極２が設けられており、各電極２は電源３より電圧を印加され駆動する。このとき図３（I）及び図３（II）に示すように電極にp/2位相差の電圧ＶＡ、ＶＢを印加すると、印加電圧の極性により、圧電セラミックのステータの1/4周辺部は圧縮力、その対向部は伸長力を受ける。このとき図３（III）に示すように、円板は真円より僅かに変形し、印加電圧の位相変化に伴い偏心運動を起こす。このステータを回転軸に押し当てることにより、ステータの偏心運動(公転)は回転軸との接触部の摩擦によって回転力として伝えられ、回転軸を回転させることが可能である。
この電歪公転子の理論的な最大回転数 n0 、最大起動トルク Tm 、出力 P0 はそれぞれ次のように表すことができる。
【００１９】
【数１】
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【００２０】
ただし、ra  ：   ステータの半径 (cm)
ｔ  ：   ステータの厚み (cm)
r  ：   ステータの密度 (g/cm3)
a0  ：   ステータの公転半径 (cm)
m  ：   接触部の摩擦係数
V0：   印加電圧 (V)
fr  ：   共振周波数 (Hz)
C  ：  縦波の音速 (=tfr) (cm/s)
e31  ：  圧電定数 (d31) と 弾性定数 (Y11) の積による定数 (Kg/cm・V)
T  ：  定常トルク (<Tm) (Kgf・cm)
N  ：  定常回転数 (<n0) (rps)
回転数はステータの半径に反比例し、印加電圧、公転半径、共振周波数等に比例する。オーダについて述べると、数10mmφ、数mm厚のステ−タでも通常、公転半径は1μm程の微小な変化であるが、共振周波数は100kHz程度が容易なので、数10gf・cmのトルクと数100rpm程度の回転数を低慣性で得ることが可能である。
【００２１】
なお電歪公転子に電圧を印加時に回転軸を回転させる原理は次のとおりである。電歪公転子が回転軸方向にふくらんだ時回転軸に接触し、ふくらみの位置が移動（ふくらみの公転）すると公転子の表面の原子もその方向に僅かに移動するので回転軸を回す力が生じる。ふくらみがさらに移動するとふくらみの方向が回転軸方向ではなくなり、逆に回転軸に近い場所はへこむようになって電歪公転子の表面は回転軸から離れ、表面の原子は徐々に元の位置に戻る。ふくらみが１回転して回転軸の方向に再び近づくと表面の原子は回転軸の回転と逆方向に少し動き、次に再び回転軸に近づきながら回転軸の回転方向に移動し始め、回転軸に接触する。以上の過程が繰り返される。１回の公転で電歪公転子の表面が回転軸を押して移動する距離は僅かであるが、公転の周波数は回転軸の回転周波数より４桁程度高い周波数であるから、この運動が高速で繰り返され、回転軸を所定の回転数で回転させることができる。本発明ではこの性質を利用し、磨耗の影響がほとんど無い導電路形成が可能である。
【００２２】
なお、非特許文献２（超音波モータの回転数と回転むら制御, 電気学会回転機研究会資料 RM 90-83 pp.41-49 (1990-10) ： 熊田、鄭、小貫）を参考文献としてあげる。
電歪公転子の周辺には公転トルクが発生するので、回転軸に圧着すると、圧着された回転軸が自転する。回転軸を電歪公転子周面の１箇所だけに圧着して回転すると、特定の１点または数点だけが回転軸と接して磨耗する。
【００２３】
そこで回転軸が回転しながら、電歪公転子の全周面と接するように、回転軸と電歪公転子の中心軸を平行に配置して、電歪公転子が回転するように設計することにより、局所的な損傷を防ぐことができる。
【００２４】
電歪公転子は孔あき円板、円筒等の形状をした圧電セラミックスで構成されている。電歪公転子には圧電セラミックスとして公知の材料、例えばニオブ酸リチウム(ＬｉＮｂＯ３)等が使用できる。なお圧電セラミックスを用いた簡単な構造の単一素子であるため、小型化が容易である。最小外径は４ｍｍ程度にすることができる。
【００２５】
電歪公転子の回転方向は、４等分割電極間の組合せを変えることで制御可能である。
電歪公転子の公転トルクの回転には、右回りか左回りかの向きがある。電歪公転子は外観上まったく対称的であり、穴あき円板型のものでは表裏の区別がない。円筒型のものでは上下の区別が無い。各々の素子の回転の向きは素子作製段階で一意的に決まっており、単相で励振する限りは固有の向きにしか回転することができない。
【００２６】
ここで１例として図４に示したように２相４極のステータを取り上げる。表裏両面の電極を４等分割し、その第１象限から第４象限まで、表面の電極をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと名付け、裏面の電極をＡ'、Ｂ'、Ｃ'、Ｄ'と名付ける。これらのＡとＣ'、 ＢとＤ'、 ＣとＡ'、ＤとＢ'とをお互いに接続した４組に分ける。この状態でＡ組とＢ組、Ｃ組とＤ組とをそれぞれ接続した２対間に電源３から励振電圧を印加すると、いずれかの向きの公転トルクが発生する。
【００２７】
次にＡ組とＤ組、Ｂ組とＣ組とを対にした２対に変えると、回転の向きが逆になる。すなわち、回転方向切り替えスイッチ５を用い４等分割電極間の組合せを変えることによって、回転の向きを変えることができる。具体的にはＡ組とＣ組は固定しておき、Ｂ組とＤ組間の電圧の極性をスイッチすれば良い。
なお、非特許文献３（電歪公転子について, 電気学会電子デバイス研究会資料 EDD-98-63 p.27-32 (1998-3) ： 熊田）を参考文献としてあげる。
【００２８】
図５に示したようにディスク回転モーターの回転軸９または回転軸に取付けられたディスク受け部品６の、ディスク中心穴に近い部分に複数のバネ内蔵ピン電極８が配置され、同心円目印または同心円電極７のようなディスク取り付け時にディスクの中心穴近傍の所定の各電極と相対するように位置決めする手段、および電歪公転子に設けられた導体部分とディスク側電極が直接または他のものを介して間接的に導通する手段とを設ける。これによって、各電極に所定の電圧を印加することができる。ディスク側の電極は放射状でも同心円状でもよい。
【００２９】
そして、ディスクの電極が放射状の場合、所定の電極に所定の電圧をかけるのに回転軸・ディスク受けとの位置合わせが必要になるので、図６に示したように電歪公転子に設けられた導体部分との接触部（回転軸に水平な方向のみを１４，１５，１６に示した）が付加されているディスク回転モーターの回転軸１７または回転軸に取付けられたディスク受け部品の側面の円周方向の少なくとも１ヶ所に、上下方向にテーパーの付いた突起または凹部１０が設けられているようにすれば、ディスクの回転方向の位置決めができて多層の電極に正確に給電することができる。なお、１１，１２，１３（回転軸に垂直な方向）はディスクへの電圧伝達手段である。
給電は電源から電歪公転子に設けられた導体部分を介し、電歪公転子の導体部分との接触部、電圧伝達手段を経て、ディスク受け部品に設けられた複数の電極から載置されたディスクへと行われる。
【００３０】
電歪公転子には、回転軸に設けられた電圧伝達手段に接触する箇所に導体部分が設けられている。導体部分としては、導電性の高いＣｕをはじめ多くの金属膜が使用できる。
例えば接触部分以外の箇所にマスクをしておき、Ａｕを抵抗加熱蒸着することにより平滑な導体部分を形成することが可能である。また異なる金属に代表される導電体材料を用いたり、スパッタリングもしくはスプレー等という別な手段を用いたりすることで導体部分を形成してもよい。
【００３１】
また金属に限らず、導電性高分子でも良い。導電性高分子では射出成形法に代表されるようなプラスチックの持つ成形性の高い特徴を活かし、様々な形状の導体部分の形成を容易に行うことができる。
電歪公転子の駆動力は、電歪公転子に設けられた圧着箇所である導体部分と回転軸の界面の摩擦力に依存する。安定した駆動力を得る為には、電歪公転子が回転軸に垂直に接地し、接している界面の面内摩擦力は均一でなくてはならない。
【００３２】
具体的には、図７に示したように１つまたは２つ以上の複数のバネ１８またはゴムで電歪公転子４を垂直に回転軸１７に押し当てる。この状態を保持したままネジ１９等により電歪公転子押え２０を用いて電歪公転子４を固定すると、ある特定のバネのバランスが崩れたとしても、複数のバネを用いているため力量差により元に戻ろうとする復元力が働き、バランス状態に戻ることができ安定した駆動力を得ることができる。
回転軸との圧着性を高める為に、導体部分の下地としてクッション性のある材料を用いるとなお良い。クッション性のある材料として、例えばプラスチックゴムがある。またバネ以外にもネジ、ベアリング等を用いて電歪公転子を回転軸に押し当てても良い。
【００３３】
図８に示したように円筒型の電歪公転子２６の側面に導体部分２９を設け、この導体部分を回転軸２２に密着させる。このとき電圧入力２７から供給された電流は導線２８を通り、導体部分２９を介し、回転軸へと導通する。回転軸は図４で示したように電圧供給手段を設けており、ディスク受け部分２３に備え付けられた複数の電極からディスク２４へと給電が行われる。
【００３４】
図９に示したように、電歪公転子を用いた場合、抵抗負荷でも、約５％の変動は有るものの安定した電圧伝達が行うことができた。ディスクは大きなコンデンサーの特性を持つので、平滑な電流が期待できる。
電歪公転子は超音波モータとも呼ばれ、素子の固有振動数は超音波領域(20[kHz]以上)である。この固有振動数は情報記録再生装置で用いられるＡＦ（オートフォーカス）やトラッキングサーボ等で用いる信号の周波数に比べ非常に高い。
このため電歪公転子はＡＦ（オートフォーカス）やトラッキングサーボ等に悪影響を与えない。
【００３５】
円筒型の電歪公転子は３Ｄアクチュエータ用圧電共振子として動作させることが可能である。励振条件を変えることにより円周方向と軸長方向の両方向に結合する立体公転モードが励振でき、様々なトルクが発生する。
発生する３次元トルクを回転軸の方向で分類すると、回転軸が径方向のＲトルク、円周方向のＳトルク、軸方向のＡＸトルクとなる。具体的には、両端面ではＲトルクとＳトルク、内外周ではＡＸトルクとＳトルクがある。
【００３６】
本発明では、トルクの向きと回転軸の回転の向きが一致していればトルクの種類は問わないため、図１０から図１２に示したような電歪公転子の配置にしても良い。このとき新たに必要とされる部品はなく、図８と同じく、モーター２１、回転軸２２、ディスク受け部分２３、ディスク２４、記録層２５、電歪公転子２６、電圧入力２７、導線２８、導体部分２９、ディスク押え３０より構成される。
【００３７】
本発明で記す回転体はその一部が回転軸であって、回転軸は、回転するシャフトに限るものではない。シャフトに固定され、同様のトルクを受け回転運動する箇所は、回転軸と見なすことができる。例えば、図８におけるディスク受け部分２３、ディスク押さえ部分３０も回転軸と見ることもできる。
例えばディスク受け部品を回転軸とみなし、図１３及び図１４に示したように電歪公転子２６を配置すれば、ディスクの面方向に薄型化した情報記録装置を作製が可能である。
【００３８】
またシャフト上側のディスクの押さえ部分から電歪公転子を押し当てることも可能である。これは図７で示したようにシャフトの下部から電歪公転子を押し当てるときと同様のトルクが発生する。また電歪公転子をディスク押え部分と見なし、直接ディスクに設けられた電極に給電しても良い。
【００３９】
電歪公転子は複数個存在しても良い。
例えば複数の電歪公転子の駆動パルスを同期させ、それぞれのパルスの位相を違うものにする。このとき各々の電歪公転子から異なるタイミングで回転軸に給電が行われるため、それぞれのパルスの位相を制御することにより継続的な給電が可能である。
直径の異なる電歪公転子を用いても同様に継続的な給電が可能である。電歪公転子の回転数は電歪公転子の半径(直径)に比例する為、回転数が異なることにより各々の電歪公転子から異なるタイミングで回転軸に給電が行われる。この時も電歪公転子の直径を制御することにより同様に継続的な給電が可能である。
【００４０】
電歪公転子は、ディスクを回転させる動力源としても利用可能である。
このとき電磁モーターに比べ小型の電歪公転子はトルクが小さくなるため、ディスク回転開始時には電磁モーターであるディスク回転モーターを用いた方が良い。構造が簡単であり部品点数が少ない電歪公転子は小型化が容易であるが、小型モーターは回転数が大きい反面トルクはそれに応じて減少してしまう。一方でディスク回転開始時に大きなトルクが必要な電磁モーターは、回転開始後に回転数を上げていくに従ってそのモーターの大きさの為消費電力も大きくなってしまう。
【００４１】
そこでディスク回転後に電歪公転子に駆動を切り替えることにより、情報記録装置の省電力化が可能である。また電歪公転子は電磁モーターとは異なり動力源自体が回転はしない為、高速回転時に静粛という長所がある。
複数の電歪公転子を同時に駆動させることによりディスク回転モーター使用時と同等のトルクを得ることができ、電歪公転子のみでのディスク回転が可能である。
【００４２】
また回転軸を回すのではなく、電歪公転子を回転軸とみなし直接ディスクを回転させることもできる。このとき回転軸を回すのに比べ必要とされるトルクを低減することができ、電歪公転子のみでのディスク回転が可能となる。
情報記録再生装置における記録再生の高速化は、単位時間当たりの情報記録再生量を増加させることにより実現できる。そこでディスクの回転速度を向上させるために回転軸を高速回転させる必要がある。
電歪公転子を用い回転軸を高速回転させるためには、圧着箇所の回転軸半径を小さくすれば良い。圧着箇所の回転軸半径が大きくなると、回転軸を一周させるためにより大きな電歪公転子の表面移動量が必要となるため、回転速度は遅くなってしまう。
【００４３】
また電磁モーターで起動後はトルクを必要としないのでギアを用いて高速化することも可能である。直接回転軸に電歪公転子を圧着させるのではなく、ギアを間に挟むことで、回転軸の回転速度を変化させることができる。このとき、ギアの歯の側面に電歪公転子の導体部分と同じ様に高さ方向に複数の電極を形成することにより、給電機構も備えることができる。
ギアを用いるときに、予め複数のギアを用意しておき、スイッチ等を用いてギアを切り替えることにより、電歪公転子を用いた回転数可変が可能である。
【００４４】
一般的に電磁モーターでは出力トルク、回転数が入力電流の値によって変化させることができるが、電歪公転子は動力源である超音波振動が共振周波数となるため電流値が一定となり決まったトルク、回転数しか取り出すことしかできない。また共振周波数は一般に温度と共に変化する為、電歪公転子は一般的に温度変化に弱いといわれている。そのため従来の電歪公転子は入力電圧・電流をフィードバックし、通常動作内における温度変動により変化した入力電流値を常に一定に保つことにより安定化している。
【００４５】
電歪公転子に積極的な温度制御を行うことにより回転数変化が可能である。微小な温度変化による共振周波数はフィードバックにより安定化し、それとは別に電歪公転子の温度を大きく可変させることにより、電歪公転子の回転数を変化することが可能である。共振周波数の整数倍の周波数は共振可能であるため、周波数を整数倍で切り換えることができる。
【００４６】
媒体としては、複数の記録層を有するものを用いる。具体的には、図１５に示したように、基板３３上にまず薄いアルミ反射層３２を積層する。さらに下から順に第１の電極、エレクトロクロミック記録層（電解質層や両層の界面のイオン透過制御層を含めてこう呼ぶ）、第２の電極（透明電極）にて構成される積層３１を１セットとし、これを複数層重ねることで複数の記録層が形成できる。記録層を挟む電極間に１方向の電圧を印加すると記録用あるいは読み出し用レーザー光の吸収率が増大するようにするのが好ましい。これにより任意の層だけ光吸収し、他の層はほとんど光吸収が無いようにできる。これにより、他の層の干渉が無いので２層以上を絞込みレンズの焦点深度内に配置することもでき、従来の複数層ディスクより多層・大容量化できる。もちろん、一部の層が焦点深度内に入らず、焦点位置を動かして記録・再生してもよい。その場合、多層積層するとアドレス情報を表わすピットや溝が変形する場合が有るが、場合によってはピットや溝を転写した層を再度設けることにより、移動した焦点位置で焦点深度内の少なくとも一部の層のアドレスが読めるようにしておく。２レーザービームの光ヘッドを用いることができる場合は、１本の光ビームを反射層に焦点合わせし、ビームスポットのディスク面内方向の相対位置を固定して他方のビームを他の層に焦点合わせするのが良い。
【００４７】
エレクトロクロミック材料としては、例えば酸化タングステン、チオフェン系有機分子の重合体などが挙げられる。また、エレクトロクロミック記録層とは、電解質部分を含む場合がある他、電圧印加（電流が流れる）によって直接発色する（吸収スペクトルが変化する）材料の層という通常の定義のほかに、電圧印加(電流が流れる)によって発光する領域とその光を受けて発色または消色する領域を有する層も含むものとする。
【００４８】
そして記録の際は、記録媒体の感度は印加電圧により調節できる。記録媒体の複数の電極対に対し、少なくとも２対同時に、あるいはパルス的に順次繰返し電圧を印加しても良い。これは、低い維持電圧を印加しておかないと色が変化する材料を用いた場合に必要となる。
そして記録層を複数有する記録媒体を用い、多くの電極対間に電圧を印加するが、記録または、消去、または読出し時に、それらを行う層の両側の電極間だけに他の電極間とは異なった電圧を印加するようにしても良い。
【００４９】
本発明は２．６ＧＢ  ＤＶＤ−ＲＡＭの規格以上の記録密度（トラックピッチ、ビットピッチ）の場合に特に有用であり，４．７ＧＢ  ＤＶＤ−ＲＡＭの規格以上の記録密度の場合にはさらに有用である。光源の波長が６６０ｎｍ付近でない場合や、集光レンズの開口数（ＮＡ）が０．６でない場合は、これらから半径方向，円周方向ともに波長比、ＮＡ比で換算した記録密度以上で特に有用である。
【００５０】
なお、本発明では、基板の凹部で溝となっている部分をグルーブと呼ぶ。グルーブとグルーブの間をランドと呼ぶ。光が基板を通して膜に入射する場合は、入射側から見てグルーブは凸に見える。一方、光を基板と反対の側から入射させる場合は、入射側から見て凸となっている側がランドとなる。ランドとグルーブの一方だけに記録する、いわゆるイングルーブ記録の場合、光入射が基板側からの場合も基板と反対側からの場合も光入射側から見て凸部に記録した方が記録特性が良い場合が多いが、大きな差ではないので光入射側から見て凹部に記録しても良い。
【発明の効果】
【００５１】
本発明の情報記録再生装置、情報記録再生方法では、回転体の複数の電極間に電圧を印加して電流を流す場合でも、従来より小型、長寿命化が可能である。
【実施例１】
【００５２】
(装置構成)
図８に示すようにモーター２１の回転軸２２の側面のディスクがセットされる高さの部分には、３層までに対応できるように４個の導体部分２９が円柱側面に設けられた円柱型のニオブ酸リチウムより成る電歪公転子２６が配置されており、モーター２１を起動させた後に、図７に示したようにネジ１９を別の電磁モーターの駆動力で回すことにより電歪公転子押え２０を回転軸の方へ近づけることにより、円柱型の電歪公転子２６を回転軸へお互いの回転軸が平行となるように圧着させた。なお、本実施例では３層までに対応できるように４個の導体部分が設けられているが、多層記録媒体の層数に応じて導体部分の個数を変化できることはいうまでもない。
【００５３】
なお導体部分２９は、電歪公転子の表面に非常に薄い合成ゴム層を被覆した後、４個の導体部分以外の箇所にマスクを施した状態で円筒型の電歪公転子にＡｕを蒸着することにより形成した。合成ゴム層は電歪公転子の表面側の駆動電極と回転軸への電圧伝達のための導体とが電気的にショートするのを防ぐためと、電極間の接触面積を増し、滑りや表面凹凸の磨耗を防ぐためにコーティングした。
導線２８は電歪公転子２６に備えられた導体部分２９に固定されており、圧着した導体部分は図６に示したように回転軸１７に備えられた電流供給手段（１１,１２,１３）へ接触する。このときの電歪公転子から回転軸への電圧の印加状況を図１６に示した。
【００５４】
図１７に示すように反射層兼電極と上記透明電極には、それぞれの最内周部に引き出し電極を設け、この引出し電極はディスク最内周部まで達しており、ディスクは図の状態から上下を反転させて回転軸４５に取り付ける。回転軸のディスク受け部分４６にはディスクの電極に対応する位置に上下方向に少しバネ性がある導電性ゴム３７を挟んだ複数の金属電極３６・３８があり、ディスクの各電極３４に接触する。ディスクはディスク押さえ４７用いて、ディスク受け上に固定される。
【００５５】
また、回転軸４５の円周上の一ヵ所では上下方向にテーパーのついた突起または凹部があり、ディスクの中心穴の一ヵ所の凹部または凸部とのはめ合いで位置決めでき、所定の電極同士が接触する。
これによりモーター４０を駆動させたディスク回転時に、電圧入力４２より回転軸に接した電歪振動子４１の導体部分４３、電圧供給手段４４、装置内の導線３９、記録装置の回路基板層からディスク内電極３４を経由し、ディスク各層に設けられた透明電極３５を通してディスク全体に給電が行われる。
【００５６】
図１６に電流の測定方法を示したように電流は５ｍｓ程度の周期でやや不規則に５％程度変動しているが、記録媒体自身が大きなコンデンサーとなっているため、実際に電極間にかかる電圧は変動が少なく、良好な電圧印加が行えた。５ボルトの正または負の電圧印加により、着色も消色も１秒以内で可能であった。また長時間の装置駆動においても電圧印加の変動は生じなかった。
【００５７】
（媒体構成、製法）
図１５に示したように、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍで表面にトラックピッチが０．７４ミクロンで深さ６０ｎｍ、溝幅０.３５ミクロンのイングルーブ記録用のトラッキング用の溝を有し、アドレス情報を上記溝のウォブルとして有するポリカーボネート基板上に、Ａｇ９４Ｐｄ４Ｃｕ２半透明反射層、ＩＴＯ透明電極、エレクトロクロミック材料層、イオン通過制御層、固体電解質層、ＩＴＯ透明電極、あとは層から層までの積層を２回繰返し積層した。最後に紫外線硬化樹脂層を塗布によって形成した。
基板表面の凹凸は溝ではなく、情報を持ったピット列として、ＲＯＭ層とするのも好ましい。ＲＯＭ層の凹凸はバイアス電圧をかけながら例えばＳｉＯ２のダミー層を形成することによって平滑化し、記録層では凹凸による障害が起きないようにすることができる。この場合は、ＲＯＭ層に対するトラッキングは、通常ＲＯＭディスクに対して行われるＤＰＤ（ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｈａｓｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式を採用した。他の公知の方式を用いても良い。
【００５８】
エレクトロクロミック材料層では発色材料としてポリチオフェン系材料を用いた。この上にイオン通過制御層を介して固体電解質材料を積層する。イオン通過制御層は、レーザー光照射によってイオンの通過が困難になる層であって、エレクトロクロミック層の熱による変化とともに着色能が失われた記録状態を保持する役割を果たす。エレクトロクロミック記録層は塗布によって形成するので、基板のランド部では膜厚が薄くなり、グルーブ部では厚くなる。エレクトロクロミック材料層は上下の電極間に電圧をかけることによって発色する。各層が塗布またはスパッタリングによって形成されており、光は上方から入射させる。
【００５９】
エレクトロクロミック材料層に用いる材料としては、ＷＯ３、チオフェン系有機物のオリゴマーやポリマーなどの有機材料が使用可能である。特に、導電性有機材料が好ましい。レーザーの波長は６６０ｎｍとし、トラックピッチは０.６μｍとした。チオフェンの重合体は真空蒸着または電解重合によって形成する。電解重合では、モノマーとしてはチオフェン誘導体であるポリ(３−メチルチオフェン)を用い、支持電解質としてＬｉＢＦ４，溶媒としてベンゾニトリルを用いる。
【００６０】
層構成は、アクリル系紫外線硬化樹脂にＬｉトリフレート（正式名Ｌｉトリフロロメタンスルフォネート,Li trifluorometanesulfonate：ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ）と可塑剤を混合した材料の固体電解質層、およびＰＥＤＴ／ＰＳＳの層、すなわちpoly(3,4 etylenedioxythiophene)とpoly(stylene sulfonate) との混合材料よりなる電子活性導電性ポリマー発色材料層の２層である。
【００６１】
このような有機材料層を用いる場合のメリットは、導電性が有り、導電率は温度上昇とともに高くなり、また、光導電性も持たせることができるのでフォトキャリアーを電界によって加速し、温度上昇により記録感度を高めることができること、ＷＯ３のように発色消色に膜中への水分（プロトン）の出入りを必要としないことである。着色はＬｉなどのイオンが分子近傍に移動することにより、分子中に電子が与えられて光で励起状態にできるようになることによって起こる。
【００６２】
さらにこの上に直径１２０ｍｍ厚さ０.６ｍｍのポリカーボネート基板を貼り付けた。この基板の内周部には張り合わせの内側と外側にディスクの電極数に対応した数の電極が有り、内側と外側の面の対応する電極は基板を貫通する金属線で接続されている。内側の電極と製膜した基板の表面の内周に引き出された各電極とは、導電性ゴムシートとその両面に塗った導電性接着剤によって電気的に接続した。導電性ゴムシートは、その弾力性によって透明電極の剥離などの損傷を防ぐ効果が有る。光はこの張り合せ基板側から入射させた。真空製膜で形成する無機材料層の場合、エレクトロクロミック記録層は３層または２層より成り、３層の場合、例えば酸化発色型第１発色層であるＩｒＯｘまたはＮｉＯｘ（ｘは１未満の正の数）の層７０ｎｍ，固体電解質層であるＴａ２Ｏ５の層１５０ｎｍ，還元発色型第２発色層であるＷＯ３の層１００ｎｍの３層、２層の場合、例えばＣｒ２Ｏ３より成るＯＨイオン貯蔵層１００ｎｍ、ＷＯ３より成る発色材料層１００ｎｍの２層である。
【００６３】
なお、光入射側から最も遠い透明電極の代わりにＷ−Ｔｉなどの金属電極を用いてもよい。エレクトロクロミック記録層を塗布によって形成する場合、積層によって少しずつグルーブが埋まり、記録層の両側の電極間距離はランド部の方がグルーブ部より近い。
記録または読出しをしたい記録層の両側の透明電極に電圧を印加すると、その層だけが着色し、レーザー光を吸収、反射するようになるので、波長６６０ｎｍのレーザー光を照射すると選択的に情報の記録や読出しができる。
【００６４】
（電圧印加方法）
パルス電源は下記の仕様とした。
１．３層（４電極）の記録媒体の各層にプラス（着色）、マイナス（消色）の電圧がかけられる。層ごとに着色・消色を選択でき（全層着色も可能）、電圧はプラス、マイナス別々に設定可能。
２．電圧をかけていない時の電極間はオープン状態とする（電源側を見た時、抵抗1ＭΩ以上）。
３．最大電圧は両極性とも２０Ｖとする。 精度は０.１Ｖで設定可能とする。
４．最大電流は３００ｍＡとする。
５．着色、消色電圧はトリガー後パルス状印加で、パルス幅 ０.１秒から１秒の範囲、パルス間隔 ０.１秒から１秒の範囲で設定可能とし、１回から１００回までの範囲の回数と無限繰返しを設定可能とする。
６．新規着色層にプラス電圧を印加して発色させている間にも、他の層に間歇的に順次（各層に対し1秒から１０秒に１回（周期を設定可能）） 着色または消色維持用電圧パルス（パルス幅０.１秒から１０秒の範囲で別途設定可能）を印加して着色・消色を維持する。
なお、上記ディスク部材の膜表面には紫外線硬化樹脂を塗布して、同じ形状のもう一枚の基板と貼り合わせ、ディスク状情報記録媒体を得た。
【００６５】
（記録・消去・再生）
上記記録媒体に対して、情報の記録再生を行った。
記録方法としては、記録媒体の種類によって追記型記録と、書き換え型記録を選択する。追記型記録は、記録層にレーザ光の照射によりほとんど不可逆的な変化を起こさせて記録するもので、ＤＶＤ−Ｒなどの公知の追記型光ディスク装置の記録波形と同様なレーザ光変調波形によって記録する。書き換え型記録では、例えばＷＯ３のエレクトロクロミック層に結晶−非晶質間の相変化を起こさせて記録する。記録波形は、公知のＤＶＤ−ＲＡＭ，あるいはＤＶＤ−ＲＷディスクへの記録波形と同様とする。読み出しには、ＷＯ３などの無機エレクトロクロミック材料膜は結晶状態では非晶質状態よりエレクトロクロミック着色速度が大幅に遅くなることを利用する。記録した層に電圧印加後、透明電極の面抵抗によって着色は内周部から外周部に進行するので、読み出しを行う記録トラック周辺の非晶質領域だけが着色したタイミングで読み出しを行うよう制御する。記録は一旦当該記録トラック全体を非晶質状態にしてから行えば問題無いが、オーバーライトするときには、記録マークと、それ以外の部分の光吸収率の差が記録マーク歪の原因となる。
【００６６】
これを避けて忠実な記録を行うため、着色電圧の印加を早めに開始し、オーバーライトする記録トラック周辺の、着色が遅い結晶領域もほぼ着色したタイミングでオーバーライトするのが特に好ましい。この方法は、本発明の電圧伝達方式を用いた記録・再生方法、あるいは装置の場合に限らず、一般のエレクトロクロミック材料を記録層に用いた光ディスク装置に対して有効である。以下に図１８を用いて、本情報記録再生の動作を説明する。まず、記録再生を行う際のモーター制御方法としては、記録再生を行うゾーン毎にディスクの線速度を一定とするＺＣＬＶ  （Ｚｏｎｅｄ  Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅlｏｃｉｔｙ）方式を採用したものについて述べる。この場合、ディスク回転モーターの回転数がディスク半径方向の位置によって変わるため、電歪公転子の実効的な公転速度も変える必要が有る。駆動パルスのデューティー比を変えることによって、実効的な公転速度を変えた。デューティー比を広範囲に変えられるようにすれば、回転速度が上がってから電歪公転子を回転体に押し付けるのではなく、最初から押し付けたままにしておくことができる。
【００６７】
記録装置外部からの情報は８ビットを１単位として、８−１６変調器１８−８に伝送される。情報記録媒体（以下、光ディスクと呼ぶ）１８−１上に情報を記録する際には、情報８ビットを１６ビットに変換する変調方式、いわゆる８−１６変調方式を用い記録が行われた。この変調方式では媒体上に、８ビットの情報に対応させた３Ｔ〜１４Ｔのマーク長の情報の記録を行っている。図中の８−１６変調器１８−８はこの変調を行っている。なお、ここでＴとは情報記録時のクロックの周期を表している。ディスクは光スポットとの相対速度が１５ｍ／ｓの線速度となるよう回転させた。
８−１６変調器１８−８により変換された３Ｔ〜１４Ｔのデジタル信号は記録波形発生回路１８−６に転送され、マルチパルス記録波形が生成される。
【００６８】
上記記録波形発生回路内において、３Ｔ〜１４Ｔの信号を時系列的に交互に「０」と「１」に対応させるようにしている。また、上記記録波形発生回路１８−６内は、マーク部を形成するための一連の高パワーパルス列を形成する際に、マーク部の前後のスペース部の長さに応じてマルチパルス波形の先頭パルス幅と最後尾のパルス幅を変化させる方式（適応型記録波形制御）に対応したマルチパルス波形テーブルを有しており、これによりマーク間に発生するマーク間熱干渉の影響を極力排除できるマルチパルス記録波形を発生している。
【００６９】
記録波形発生回路１８−６により生成された記録波形は、レーザー駆動回路１８−７に転送され、レーザー駆動回路１８−７はこの記録波形をもとに、光ヘッド１８−３内の半導体レーザーを発光させる。
本記録装置に搭載された光ヘッド１８−３には、情報記録用のレーザービームとして光波長６６０ｎｍの半導体レーザーが使用されている。また、このレーザー光をレンズＮＡ０．６５の対物レンズにより上記光ディスク１８−１の記録層上に絞り込み、レーザービームを照射することにより情報の記録を行った。
【００７０】
上記のような記録原理であるから、同一、または別々の記録トラックに、単一の光ヘッドからまたは複数の光ヘッドから複数の光スポットを形成し、同時に記録することも容易に行える。
また、本記録装置はグルーブとランドのうちランドに情報を記録する方式（いわゆるイングルーブ記録方式の変則版）に対応している。
【００７１】
記録された情報の再生も上記光ヘッドを用いて行った。所定の層に電圧印加して着色させ、レーザービームを記録されたマーク上に照射し、マークとマーク以外の部分からの反射光を検出することにより、再生信号を得る。マーク部分ではレーザー光照射により着色機能が失われて色が薄いため、再生信号を得ることができる。本実施例では、レーザー光照射によってエレクトロクロミック材料として用いたポリチオフェンの化学結合が部分的に切れ、分子量が小さくなることによって着色しにくくなったものと推定された。エレクトロクロミック材料層と固体電解質層との間にイオンの移動を制御するイオン通過制御層を追加すると、レーザー照射部分でこのイオン通過制御層がＬｉなどのイオンを通さなくなるために着色しなくなるようにすることもできる。イオン通過制御層としては有機材料と無機材料が考えられ、例えば無機材料では、Ｉｎ２Ｏ３とＺｎの低酸化物ＺｎＯｘ（ｘは０．５以上０．９以下）との組合せを用いる。
【００７２】
Ｉｎ２Ｏ３は比較的大きな結晶格子を有するのでＬｉイオンの通過が容易であるが、レーザー光照射によりＺｎがＩｎ２Ｏ３内に拡散すると目詰まりしてＬｉの通過が抑制される。これは昇温によるインターカレーションの促進と見ることもできる。Ｉｎ２Ｏ３は２から１０モル％のＳｎＯ２を添加すれば良好な透明電極となるので、真空管のグリッドのようにこの層も電極と考え、印加する電圧によってイオンの流れを促進、または抑制することも可能である。一方、逆に色が濃くなることによって記録することも可能である。ただしこの場合、隣接層への記録・再生の障害とならないために逆電圧印加時にはマーク部分も消色する必要が有る。
【００７３】
この再生信号の振幅をプリアンプ回路により増大させ、１８−１６復調器１８−１０では１６ビット毎に８ビットの情報に変換する。以上の動作により、記録されたマークの再生が完了する。
以上の条件でマークエッジ記録を行った場合、最短マークである３Ｔマークのマーク長は約０．２０μｍ、最長マークである１４Ｔマークのマーク長は約１．９６μｍとなる。記録信号には、情報信号の始端部、終端部に４Ｔマークと４Ｔスペースの繰り返しのダミーデータが含まれている。始端部にはＶＦＯも含まれている。
【００７４】
（マークエッジ記録）
高密度記録が実現できるマークエッジ記録方式を採用した。マークエッジ記録とは、記録膜に形成する記録マークの両端の位置をディジタルデータの１に対応させるもので、これにより、最短記録マークの長さを基準クロック１個でなく２〜３個分に対応させて高密度化することもできる。
【００７５】
（透明電極）
透明電極の材料としては、（Ｉｎ２Ｏ３）ｘ（ＳｎＯ２）１−ｘの組成で、ｘが５％から９９％の範囲の材料、抵抗値の面でより好ましくは、ｘが９０％から９８％の範囲の材料、これにモル％で５０％以下のＳｉＯ２を添加したもの、ＳｎＯ２にモル％で２から５％のＳｂ２Ｏ３などの他の酸化物を添加したもの、などの既知の透明電極材料、および実施例２で詳しく述べるポリチオフェン、ポリアセチレンなどの導電性有機材料が使用可能である。
【００７６】
（基板）
本実施例では、表面に直接、トラッキング用の溝を有するポリカーボネート基板を用いているが、トラッキング用の溝を有する基板とは、基板表面全面または一部に、記録・再生波長をλとしたとき、λ／１５ｎ（ｎは基板材料の屈折率）以上の深さの溝を持つ基板である。溝は一周で連続的に形成されていても、途中分割されていてもよい。溝深さが約λ／１２ｎの時、トラッキングとノイズのバランスの面で好ましいことがわかった。また、その溝幅は場所により異なっていてもよい。溝部とランド部の両方に記録・再生が行えるフォーマットを有する基板でも、どちらか一方に記録を行うフォーマットの基板でも良い。グルーブのみに記録するタイプでは、トラックピッチが波長／絞込みレンズのＮＡの０.７倍付近、グルーブ幅がその１／２付近のものが好ましい。
【００７７】
記録はレーザー光、および／または電流の作用によって、膜のエレクトロクロミック作用を失わせ、電圧を印加しても発色しない、あるいは記録前と異なる吸収スペクトルを持つようにして行う。透明電極から透明電極までの光学的膜厚が読み出し光の波長に対してほぼ１波長分になるようにすると、どの記録層も光学的に等価となるので好ましい。
【００７８】
電圧印加を複数層に同時に、あるいは順次行って記録時、および／または再生時に複数層が発色するようにしても良い。各層の透明電極から透明電極までの厚さを絞込みレンズの焦点深度程度の厚さにし、光吸収係数が奥の層ほど大きくなるように発色させると焦点位置を深さ方向に振って高密度記録するのに好都合である。また、各層の膜厚をもう少し薄くすると、ボリュームホログラム記録などに有利である。各層の光吸収係数をほぼ同じにして膜厚は薄くし、高パワー照射では奥の層まで、低パワー照射では入射側に近い層だけが記録されるようにして多値記録してもよい。
【００７９】
本実施例の変形として、磁気ディスク記録媒体に対して電圧印加を行ってもよい。この場合は基板はガラス基板となる。磁気ディスク記録媒体では、例えば磁気記録層と重ねて設けた例えばＺｎＴｅ系材料などの光伝導体層への電圧印加により、光照射によって光電流により、光アシスト磁気記録の昇温を容易にする効果が有る。
本発明では電歪公転子の駆動電圧を、回転体への給電に用いても良い。例えば磁気ディスクにおける光アシスト磁気記録の昇温に応用する場合、ＤＣ電圧印加が好ましい。そこで駆動電圧は非常に高周波であるが、ＤＣ電圧と重畳した電圧を電歪公転子への駆動電圧とすることで実現できる。
【実施例２】
【００８０】
媒体構成及び測定手段は実施例１と同様であるが、図１０に示したような電歪公転子の配置を行った。
図１１に示すようにモーター２１の回転軸２２の底面の部分には、３層までに対応できるように４個の導体部分２９が円柱上面に設けられた円柱型の電歪公転子２６が配置されており、モーター２１を起動させた後に、図７に示すように、ネジ１９を回すことにより電歪公転子押え２０を回転軸の方へ近づけた。これにより図１１に示すように、円柱型の電歪公転子２６の上面と回転軸２２の底面を圧着させた。導線２８は電歪公転子２６に備えられた導体部分２９に固定されており、圧着した導体部分は回転軸に備えられた電圧伝達手段へ接触する。
【００８１】
このとき４個の導体部分及び回転軸の底面に設けられた電圧伝達手段１は、導体部分及び電圧伝達手段部分以外の箇所にマスクを施した状態で円周状にＣｒをそれぞれ円筒型の電歪公転子及び回転軸にスパッタリングすることにより形成した。
電流は５ｍｓ程度の周期でやや不規則に５％程度変動しているが、良好な電圧印加が行えた。５ボルトの正または負の電圧印加により、着色も消色も１秒以内で可能であった。また長時間で装置を駆動させても電圧印加の変動は生じなかった。
【実施例３】
【００８２】
媒体構成及び測定手段は実施例１と同様であるが、図１９に示したような電歪公転子の配置を行った。
図１９に示すようにモーター２１の回転軸２２の側面のディスクがセットされる高さの部分には、３層までに対応できるように４個の導体部分２９が円柱側面に設けられた円柱型の電歪公転子２６が２つ配置されており、モーター２１を起動させた後にネジ１９を回すことにより電歪公転子押え２０をディスク受け部分２３の方へ近づけることにより、円柱型の電歪公転子２６をディスク受け部分へお互いの回転軸方向が一致するように圧着させた。
【００８３】
なお導体部分は、それぞれの４個の導体部分以外の箇所にマスクを施した状態で円筒型の電歪公転子にＡｕを蒸着することにより形成した。導線２８は電歪公転子に備えられた導体部分に固定されており、この導体部分は図２０に示したようにディスク受け部分に備えられた電歪公転子の導体部分との接触部（１４,１５,１６）に圧着される。
電歪公転子２６は図２１に示すように、電歪公転子が非対称励振によりディスク受け部分接触する周期が一致しないよう、同一の電圧入力２７と接続した。
【００８４】
電歪公転子は３個以上用いても良い。
非対称励振の周期を同期させることにより、大きなトルクを得ることが可能である。これによりモーターなしでの装置設計も可能となる。
また、それぞれの電歪公転子の非対称励振の周期を一致させなければ継続的にディスク受け部分への給電が可能となる。この場合複数の電歪公転子を用いることによりひとつひとつの電歪公転子の磨耗・劣化の影響を軽減できるため、装置の高耐久化には好都合である。
【００８５】
電流は５ｍｓ程度の周期でやや不規則に１０％程度変動しているが、良好な電圧印加が行えた。５ボルトの正または負の電圧印加により、着色も消色も１秒以内で可能であった。また長時間で装置を駆動させても電圧印加の変動は生じなかった。
さら図７及び図１０で示した装置構成に比べ装置をスリム化できた。
【実施例４】
【００８６】
なお、回転体はその回転対象を情報記録媒体に限るものではない。例えば、回転体上部に電熱線を設けた構成を用いることにより、回転・加熱行程を行う製膜装置や円板型加工食品調理装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】電歪公転子の立体図。
【図２】電歪公転子の平面図。
【図３】電歪公転子の回転機構模を示す図。
【図４】回転方向を切り替えることが可能な回路を備えた電歪公転子の立体図。
【図５】多層ディスク記録再生装置のディスク受け部分のバネ入りピン電極の配置を示す図。
【図６】電歪公転子が圧着されるディスク回転モーターの回転軸。
【図７】電歪公転子を回転軸に安定に圧着させる機構を示す図。
【図８】回転モーターの回転軸にディスクがセットされた時の図。
【図９】電歪公転子を用いたときの、電圧伝達を示す図。
【図１０】電歪公転子の内径側面部のトルクを利用したときの、ディスク回転機構を示す図。
【図１１】実施例の回転軸と平行に配置した電歪公転子の上面のトルクを利用したときの、ディスク回転機構を示す図。
【図１２】回転軸と垂直に配置した電歪公転子の上面のトルクを利用したときの、ディスク回転機構を示す図。
【図１３】ディスク受け部分の外周に電歪公転子を配置したときの、電歪公転子の外径側面部のトルクを利用したディスク回転機構を示す図。
【図１４】ディスク受け部分の外周に電歪公転子を配置したときの、電歪公転子の内径側面部のトルクを利用したディスク回転機構を示す図。
【図１５】本実施例の記録媒体構造を示す断面図。
【図１６】電歪公転子を用いたときの、電流測定を示す図。
【図１７】実施例の多層ディスク記録再生装置のディスク取り付け部分付近の回転軸中心線を通る面での断面構造を示す図。
【図１８】記録再生装置の構成を示す図。
【図１９】実施例のディスク受け部分の外周に複数の電歪公転子を配置したときの、電歪公転子の外径側面部のトルクを利用したディスク回転機構を示す図。
【図２０】ディスク受けに給電するときの、ディスク受け部分のバネ入りピン電極の配置を示す図。
【図２１】複数の電歪公転子による、継続的な給電機構を示す図。
【符号の説明】
【００８８】
１： 圧電セラミックス
２： 電極
３： 電源
４： 電歪公転子
５： 回転方向切り替えスイッチ
６：  ディスク受け
７：  同心円目印または同心円電極
８： バネ内蔵ピン電極
９： 回転軸
１０： テーパーの付いた突起または凹部
１１，１２，１３：  ディスクへの電圧伝達手段
１４，１５，１６：  電歪公転子の導体部分との接触部
１７： 回転軸
１８： バネ
１９： ネジ
２０： 電歪公転子押え
２１： モーター
２２： 回転軸
２３： ディスク受け部分
２４： ディスク
２５： 記録層
２６： 電歪公転子
２７： 電圧入力
２８： 導線
２９： 導体部分
３０： ディスク押え
３１： 第１の電極、エレクトロクロミック材料層、第２の電極（透明電極）の積層
３２： 反射層
３３：  基板
３４： ディスク内電極
３５： 透明電極
３６： ディスク接触上部金属電極
３７： 導電性ゴム
３８： 導線接続下部金属電極
３９： 導線
４０： モーター
４１： 電歪公転子
４２： 電圧入力
４３： 導体部分
４４： 電圧供給手段
４５： 回転軸
４６： ディスク受け
４７： ディスク押さえ
Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ：２相４極ステータに設けられた上面電極
Ａ’・Ｂ’・Ｃ’・Ｄ’’：２相４極ステータに設けられた下面電極。
【図１】
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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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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