(57)【要約】      （修正有）【課題】多層記録を実現する記録媒体を提供する。【解決手段】記録媒体においては、互いに対向して配置されている第１及び第２の電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ間に透明状態及び着色状態の一方に遷移する記録層２Ａ，２Ｂ，２Ｃが設けられ、第１及び第２の電気伝導層が電気抵抗体７Ａ，７Ｂ，７Ｃで電気機械的に連結されている。この電気抵抗体は、外部から非接触で高抵抗及び低抵抗の一方に切り替えられる。電気抵抗体が高抵抗に切り替えられて第１及び第２の電気伝導層が絶縁された状態で、第１及び第２の電気伝導層間に電圧が印加され、記録層が着色される。この状態で光ビームが着色領域に照射されて記録マークが記録層に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から非接触で高抵抗及び低抵抗の一方に切り替えられる電気抵抗体と、
互いに対向して配置され、前記電気抵抗体が低抵抗であるときに電気的に接続され、前記電気抵抗体が高抵抗にあるときに実質的に互いに絶縁される第１及び第２の電気伝導層と、
この第１及び第２の電気伝導層間に設けられ、前記第１及び第２の電気伝導層が絶縁された状態で、前記第１及び第２の電気伝導層間に印加される電圧に応じて透明状態及び着色状態の一方に遷移し、光ビームで記録マークが着色状態の領域に形成される記録層と、
を具備することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
外部から非接触で高抵抗及び低抵抗の一方に夫々独立に切り替えられる第１及び第２の電気抵抗体と、
互いに対向して配置され、前記第１の電気抵抗体が低抵抗であるときに前記第１の抵抗体に電気的に接続され、前記第１の電気抵抗体が高抵抗にあるときに実質的に前記第１の抵抗体に対して絶縁される第１及び第２の電気伝導層と、
前記第２の電気伝導層に対向して配置され、前記第２の電気抵抗体が低抵抗であるときに前記第２の電気伝導層に電気的に接続され、前記第２の電気抵抗体が高抵抗にあるときに実質的に前記第２の電気伝導層に対して絶縁される第３の電気伝導層と、
この第１及び第２の電気伝導層間に設けられ、前記第１及び第２の電気伝導層が絶縁された状態で、前記第１及び第２の電気伝導層間に印加される電圧に応じて透明状態及び着色状態の一方に遷移し、光ビームで記録マークが着色状態の領域に形成される第１の記録層と、
前記第２及び第３の電気伝導層間に設けられ、前記第２及び第３の電気伝導層が絶縁された状態で、前記第２及び第３の電気伝導層間に印加される電圧に応じて透明状態及び着色状態の一方に遷移し、光ビームで記録マークが着色状態の領域に形成される第２の記録層と、
を具備することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項３】
前記電気抵抗体は、光ビームの照射、磁束の付与又は加熱によって、高抵抗及び低抵抗の一方から他方に切り替えられることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記第１及び第２の電気抵抗体は、前記光ビーム、前記磁束又は前記熱を発生する発生源との間の相対的な移動路に沿って配置されることを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記電気抵抗体は、光ビームの照射によって、高抵抗及び低抵抗の一方から他方に切り替えられ、前記電気抵抗体を通過した光ビームを吸収する吸収膜を更に具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記情報記録媒体が円板または回転体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記電気抵抗体が前記情報記録媒体の情報記録部位よりも内周側または外周側に配置されることを特徴とする請求項６に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記電圧を発生する為のコイルを更に具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記コイルの巻線が前記情報記録媒体の回転中心軸を内包するように巻かれていることを特徴とする請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記情報記録媒体が円板または回転体であり、前記コイルの巻線が前記情報記録媒体の回転中心軸の周囲に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記電気伝導層が複数の部分に分離され、独立に電圧が印加されることを特徴とする請求項1又は２に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記電気伝導層に接続される媒体電極が前記情報記録媒体の表面に露出されることを特徴とする請求項1又は２に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記記録層は、その記録材料の屈折率をｎ、その厚さをｄ、光の波長をλとすると、
【数１】
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であることをとする請求項1又は２に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記電気伝導層間には、前記記録層及び他の層から構成され、その各層の厚さをｄ（ｉ）、前記電気伝導層の間隔をＤ、その層数をＮ−１、各層の材料ｉの屈折率をｎ（ｉ）、前記電気伝導層の屈折率をｎ（Ｎ）、その厚さをｄ（Ｎ）とし、光の波長をλとすると、
【数２】
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が自然数であることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記記録層は、エレクトロクロミック材料を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
外部から非接触で高抵抗及び低抵抗の一方に切り替えられる電気抵抗体、互いに対向して配置され、前記電気抵抗体が低抵抗であるときに電気的に接続され、前記電気抵抗体が高抵抗にあるときに実質的に互いに絶縁される第１及び第２の電気伝導層、及びこの第１及び第２の電気伝導層間に設けられ、透明状態及び着色状態の一方に遷移する記録層を具備する情報記録媒体と、
前記電気抵抗層を高抵抗として前記第１及び第２の電気伝導層を絶縁された状態として、前記第１及び第２の電気伝導層間に電圧を印加して前記記録層を前記着色状態に遷移させる電圧供給部と、
光ビームを前記記録層に向けて前記着色状態の領域に記録マークを形成するピックアップヘッドと、
を具備することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１７】
光ビーム或いは磁束を発生するスイッチング素子であって、この光ビーム或いは磁束を前記電気抵抗体に向けて非接触で高抵抗及び低抵抗の一方に切り替えるスイッチング素子を更に具備することを特徴とする請求項１６の情報記録再生装置。
【請求項１８】
前記情報記録媒体と前記スイッチング素子とを相対的に移動させる移動機構と、
この相対的移動に同期して前記スイッチング素子を附勢する附勢回路と、
を更に具備することを特徴とする請求項１６の情報記録再生装置。
【請求項１９】
前記記録媒体をその回転中心軸周りに回転させる機構とを更に具備することを特徴とする請求項１６の情報記録再生装置。
【請求項２０】
前記情報記録媒体は、第１及び第２の電気伝導層に電気的に接続されるコイルを備え、
前記電圧供給部は、前記コイルに磁束を供給して誘導起電力を生じさせる電磁石を更に具備することを特徴とする請求項１６の情報記録再生装置。
【請求項２１】
前記情報記録媒体は、第１及び第２の電気伝導層に電気的に接続されるコイルを備え、
前記電圧供給部は、前記コイルに磁束を供給して誘導起電力を生じさせる永久磁石を更に具備することを特徴とする請求項１６の情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光記録媒体及び光学的記録装置に係り、特に、多層の光記録層を備えた記録媒体及びこの多層の光記録媒体に情報を記録する光学的記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ及びＤＶＤに代表されるような光記録媒体及びこの光記録媒体に情報を記録する光学的情報記録装置が広く普及し、この光記録媒体及び光学的記録装置は、デスクトップ型ＰＣ、ノート型ＰＣ、車載システム、或いは、ビデオレコーダなど様々な分野で利用されている。このように光記録媒体及びその光学的情報記録装置が普及され、また、その用途が拡大され、周辺技術の進歩に伴い、１枚の光記録媒体に記録可能な記録容量も増加の一途を辿りつつある。ＣＤが約７００ＭＢであるのに対してＤＶＤでは、４．７ＧＢ、現在開発中の次世代ＤＶＤでは、２０ＧＢを越える容量が実現されると予想される。従来、このような記録容量の増加は、単位面積当たりの記録密度の増加により達成され、また、この記録容量の増加は、主として半導体レーザーの短波長化及び対物レンズのＮＡ（開口数）の高ＮＡ化により実現されている。レーザーから出射される光の波長をλとすると、レーザー光のスポットサイズは、λ／ＮＡに比例するという原理に基づいて記録容量の増加が実現される。例えば、ＤＶＤでは、λ＝６６０ｎｍのレーザー及びＮＡ＝０．６の対物レンズが用いられているが、次世代ＤＶＤでは、λ＝４０５ｎｍのレーザー、ＮＡ＝０．６５或いは０．８５の対物レンズが用いられると予想され、スポットサイズが概略１／２に縮小される。単純には、更に、短波長化及び高ＮＡ化を進めれば、記録密度を高めることができるはずであるが、現実には、これまで以上の短波長化及び高ＮＡ化による記録密度の向上は困難であると一般的に考えられている。これは、これまで以上の短波長に適応した光学材料・光学部品の開発が難しく、チルト（傾き）に対するマージンが急激に厳しくなること等の様々な理由に基づいている。
【０００３】
短波長化及び高ＮＡ化による記録密度向上の他にも、例えば、多層記録技術、多値記録技術、光学的超解像技術、或いは、３次元記録技術を利用した記録密度向上が検討されている。多層記録技術は、記録層を厚さ方向に積層することにより、層数倍の記録容量を実現するもので、現在は、ＤＶＤ等で２層媒体が実用化されている。多値記録技術は、記録マークの長さ及び幅等を多段階に制御することにより記録マークに３値レベル以上の情報を含ませる技術である。光学的超解像技術は、スポットサイズよりも小さなマークを記録再生することを可能とする技術であり、所謂、スーパーレンズと呼ばれる方式等、スポットをさらに微小化するためのマスク層を備えることにより、記録密度の向上を目指している。３次元記録技術は、ホログラフィに代表される体積記録技術であり、従来の平面内の２次元的な記録だけではなく、厚さ方向も加えた３次元的に記録するもので、記録密度の飛躍的な向上と、ホログラフィの場合には、データ転送速度の大幅な向上をも目指している。
【０００４】
これらの技術のうち、多層記録技術に関して、非文献１において、透明な電気伝導層の間にエレクトロクロミック（以下、単にＥＣと称する。）材料の層を挿入することにより、ＤＶＤと同様の光学系を使用しつつ、５層以上の多層化を実現する可能性が紹介されている。ＥＣ材料は、電流を流す向きに応じて光学吸収の性質が可逆的に変化する材料であり、このＥＣ材料は、この可逆性と光学吸収の性質が変化した後は、電流を取り除いても、光学的性質が保持される所謂メモリ効果とを備えている。
【０００５】
従来の多層記録では、各記録層の透過率を選択的にコントロールすることができなかったため、記録・再生時に目的の記録層を選択するためには、レーザービームの焦点を厚さ方向に移動させるしか方法がなく、厚さ方向の分解能等の点から記録層の間隔を数十μｍ程度に広く取る必要がある。また、各層の透過率を充分に低くできないためレーザービームの強度が弱くなってしまうなどの理由から、現実的には、３層以上の実用化が困難である問題がある。これらに対して、ＥＣ材料を用いた多層化では以下のような方法をとることでこれらの問題を解決できるとしている。
【０００６】
まず、記録層の選択は、電流を流す電気伝導層の選択により達成できる。即ち、記録層としてＥＣ材料を用い、記録層の上下に透明な電気伝導層が配置され、これら電気伝導層及び記録層が複数積層された媒体に対し、一対の電気伝導層間にのみ電流を流すと、その間にある記録層のみが着色され、光を吸収するようになる。これ以外の記録層及び電気伝導層等は、すべて透明であるため、記録・再生には、影響を及ぼさないこととなる。また、電流を取り除いても、着色された状態は、保存され、記録層は、所謂メモリ効果を有することとなる。
【０００７】
次に、記録は、選択されて着色された記録層に強いレーザー光を照射して加熱することで達成できる。照射された部分は、発熱により消色され、記録マークとなる。この記録マークは、電流によらず透明のまま固定されるため、記録層が選択された場合のみ記録マークとして機能し、記録層が選択されずに透明である場合には、他の記録層の記録・再生には影響を及ぼさない。
【０００８】
また、再生時には、一つの記録層のみに電流が流されて記録層が着色される。着色された記録層においても、記録マークの部分は、着色されずに透明のまま残るため、記録マークとその他の部分との反射率又は透過率の差によって情報を読み取ることができる。
【０００９】
選択された記録層以外は、透明で記録・再生に影響を及ぼさないため、記録層の間隔を従来よりも大幅に狭くすることができ、しかも、３層以上の多層化が比較的容易に実現できる。なお、非文献１には、電気伝導層の間隔は、２００ｎｍ以下、記録層への印加電圧は±２．０Ｖであると記載されている。
【非特許文献１】K. Kojima and M. Terao, 'Proposal of Multi-Information-Layer Electrically Selectable Optical Disk (ESD) using the Same Optics as DVD', WC5, ODS 2003, 15-17.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、ＥＣ材料を用いた多層化には、以下のような解決すべき課題がある。即ち、回転する光記録媒体に如何にして電流を与えるかという課題、電流を加える記録層をいかにして選択する（スイッチングする）かという課題、また、電流の極性を如何にして反転させるかという課題がある。これらの課題に対して、非文献１においては、記録層の数をｎとして、ｎ＋１極の電極を媒体中心部より取り出し、それらの電極と回転軸をバネ接点で電気的に接続し、回転軸には、ボールベアリング介して電流を与えるという方法が提示されている。しかしながら、このような方法では、媒体に多数の電極が露出し、取り扱い等に支障の生じる恐れがある。
【００１１】
この発明は、上述したような事情に鑑みなされたものであって、その目的は、多層記録を実現する記録媒体及び及び光学的記録装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明によれば、
外部から非接触で高抵抗及び低抵抗の一方に切り替えられる電気抵抗体と、
互いに対向して配置され、前記電気抵抗体が低抵抗であるときに電気的に接続され、前記電気抵抗体が高抵抗にあるときに実質的に互いに絶縁される第１及び第２の電気伝導層と、
この第１及び第２の電気伝導層間に設けられ、前記第１及び第２の電気伝導層が絶縁された状態で、前記第１及び第２の電気伝導層間に印加される電圧に応じて透明状態及び着色状態の一方に遷移し、光ビームで記録マークが着色状態の領域に形成される記録層と、
を具備することを特徴とする情報記録媒体が提供される。
【００１３】
また、この発明によれば、
外部から非接触で高抵抗及び低抵抗の一方に夫々独立に切り替えられる第１及び第２の電気抵抗体と、
互いに対向して配置され、前記第１の電気抵抗体が低抵抗であるときに前記第１の抵抗体に電気的に接続され、前記第１の電気抵抗体が高抵抗にあるときに実質的に前記第１の抵抗体に対して絶縁される第１及び第２の電気伝導層と、
前記第２の電気伝導層に対向して配置され、前記第２の電気抵抗体が低抵抗であるときに前記第２の電気伝導層に電気的に接続され、前記第２の電気抵抗体が高抵抗にあるときに実質的に前記第２の電気伝導層に対して絶縁される第３の電気伝導層と、
この第１及び第２の電気伝導層間に設けられ、前記第１及び第２の電気伝導層が絶縁された状態で、前記第１及び第２の電気伝導層間に印加される電圧に応じて透明状態及び着色状態の一方に遷移し、光ビームで記録マークが着色状態の領域に形成される第１の記録層と、
前記第２及び第３の電気伝導層間に設けられ、前記第２及び第３の電気伝導層が絶縁された状態で、前記第２及び第３の電気伝導層間に印加される電圧に応じて透明状態及び着色状態の一方に遷移し、光ビームで記録マークが着色状態の領域に形成される第２の記録層と、
を具備することを特徴とする情報記録媒体が提供される。
【００１４】
更にまた、この発明によれば、
外部から非接触で高抵抗及び低抵抗の一方に切り替えられる電気抵抗体、互いに対向して配置され、前記電気抵抗体が低抵抗であるときに電気的に接続され、前記電気抵抗体が高抵抗にあるときに実質的に互いに絶縁される第１及び第２の電気伝導層、及びこの第１及び第２の電気伝導層間に設けられ、透明状態及び着色状態の一方に遷移する記録層を具備する情報記録媒体と、
前記電気抵抗層を高抵抗として前記第１及び第２の電気伝導層を絶縁された状態として、前記第１及び第２の電気伝導層間に電圧を印加して前記記録層を前記着色状態に遷移させる電圧供給部と、
光ビームを前記記録層に向けて前記着色状態の領域に記録マークを形成するピックアップヘッドと、
を具備することを特徴とする情報記録再生装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の光記録媒体及び光学的記録装置によれば、媒体表面に露出する電極の数を必要としないか、或いは最小限とした上で、多層記録再生が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態に係る多層記録媒体及びその多層記録媒体に情報を記録する光学的記録装置について説明する。これらの実施の形態は本発明を限定するものではなく、また、参照される図面においては、説明の簡略化のために寸法の正確さは考慮しておらず、また、細部は省略してある旨を注意されたい。
【００１７】
図１は、この発明の実施の形態に係る光学的記録装置を概念的に示す模式図である。
【００１８】
図１に示されるように記録媒体１０は、その中心軸が回転中心の軸４に定められている。記録媒体１０は、コイルがその内に配置されているコイル内蔵部８、この内蔵部８上に電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄ間及び円盤状記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが交互に積層された積層構造を有している。即ち、この積層構造においては、電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄ間に各記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが夫々配置され、また、電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄ間には、電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃが配置され、図２に示されるように電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄが電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを介して電気的に直列接続されている。電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、夫々対応する円盤状記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃの外周に埋設され、回転軸４に平行な直線上に一列には配置されず、回転方向１２に沿って所定の間隔を開けて配置されている。また、コイル内蔵部８内のコイルの両端は、直列接続された電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄの両端に接続されている。記録媒体１０及びコイル内蔵部８は、スピンドル及び回転モータを含む回転機構５０によって回転可能に装置内に保持されている。この回転機構５０は、制御部５８によって制御され、記録媒体１０及びコイル内蔵部８が所定の回転速度で回転制御される。
【００１９】
この記録媒体１０上には、レーザービームを円盤状記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに照射するピックアップヘッド１４が配置され、電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを導通及び非道通にさせる光源或いは微小磁石等の非接触スイッチング素子１６が記録媒体１０の回転時に電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに次々に対向されるように配置されている。スイッチング素子１６は、スイッチング素子駆動回路５４に接続され、制御部５８によってこのスイッチング素子駆動回路５４がスイッチング素子１６を所定のタイミングで附勢してスイッチング素子１６から光ビーム或いは磁束が発生される。また、光ピックアップ１４は、光ピックアップ駆動回路５２に接続され、制御部５８によってこの光ピックアップ１４が再生モード或いは記録モードに設定され、再生モード及び記録モードに応じて光ピックアップ１４から再生用のレーザー光或いは記録用のレーザー光が発生される。また、光ピックアップ１４は、光ピックアップ駆動回路５２によってフォーカス制御並びにトラッキング制御されて、光ピックアップ１４からのレーザー光が目的とする記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃにフォーカスされ、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ上のトラッキングガイドに沿ってレーザー光がガイドされて目的とする記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが検索される。記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃにウォブルが設けられている場合には、制御部５８において、光ピックアップ１４からの信号からウォブル信号が分離され、ウォブル信号からクロック信号或いはアドレス信号が分離される。
【００２０】
スイッチング素子１６が光源であれば、スイッチング素子１６と１つの電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃとが対向されたタイミングでスイッチング素子１６が附勢されてスイッチング素子１６から１つの電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに光ビームが照射される。この光ビームによって電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの抵抗値が変化され、目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに抵抗値に応じた電圧が印加される。スイッチング素子１６が微小磁石にあっても、スイッチング素子１６と１つの電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃとが対向されたタイミングで磁石からの磁束が電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに磁束が与えられて電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの抵抗が同様に変化され、目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに抵抗値に応じた電圧が印加される。ここで、光ピックアップヘッド１４からのレーザー光は、目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃにフォーカスされ、その目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃがレーザー光で検索され、記録モードでは、このレーザー光で情報が目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに書き込まれ、また、再生モードでは、このレーザー光で目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃから情報が書き出される。
【００２１】
また、コイル内蔵部８の下方には、コイル内蔵部８内のコイルを励磁して誘導起電力を生じさせるための電磁石或いは永久磁石１８が配置されている。
【００２２】
図１に示される記録媒体１０のディメンションの一例について説明すれば、円盤状記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが夫々現行のＤＶＤと同じ大きさであるとすると、円盤状記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及びコイル内蔵部８を含む記録体１０は、厚さが１．２ｍｍ、直径が１２０ｍｍの円板で、最内周の開口部分１５の直径（所謂クランプ領域の内径）は、１５ｍｍとなる。また、所謂、８ｃｍＤＶＤといわれる媒体と同じとすると、円盤状記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、厚さが１．２ｍｍ、直径が８０ｍｍの円板で、最内周の開口部分の直径は１５ｍｍとなる。明らかなように、記録媒体１０は、このようなディメンションに限らず、これ以外の大きさ・形状でも良い。尚、媒体及び装置について、特に言及していない事項については、現行ＤＶＤと同じものとする。媒体１０は、回転中心軸４の周りに回転し、ピックアップヘッド１４から照射されるレーザー光により後に詳述するように情報が記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに記録され、また、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃから再生される。
【００２３】
図１においては、３層の記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが設けられているが、実施の形態によっては１層でも良く、１００層でも良い。記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが積層された情報記録部分２０とコイル内蔵部分８の間に反射層２２が設けられても良い。また、通常は、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃを傷などから保護するため、記録媒体１０の上面にカバー層（図示せず）が設けられることが好ましい。
【００２４】
図３には、１つの記録層２Ａが設けられたディスクの内部構造の一例が示されている。他の記録層を設けたディスクの内部も同様の構造が採用される。図３に示される構造では、記録層２Ａとして電流を流すことで電流の向きに応じて着色と消色の状態を可逆的に変化させることのできるＥＣ（エレクトロクロミック）材料及び電解質材料の組み合わせが用いられる。即ち、電気伝導層６Ａ、６Ｂ間には、エレクトロクロミック材料の層２Ａ−１及びこのエレクトロクロミック層２Ａ−１上に電解質層２Ａ−２が積層されて記録層２Ａが構成されている。記録層２Ａの内周側には、円筒状のスピンドル部１９が設けられ、記録層２Ａの内周側がこのスピンドル部１９に接触されている。尚、このスピンドル部１９には、垂直方向（回転軸に沿った方向）での電気的な接続をするための配線が設けられている。
【００２５】
また、図３に示されるように記録層２Ａの外周側には、リング状の絶縁層２１が電気伝導層６Ａ、６Ｂ間に狭持されるように設けられ、この絶縁層２１中に既に説明した電気抵抗体７Ａが埋設されている。即ち、電気抵抗体７Ａは、電気的に外部に接触されることを阻止する為に絶縁層２１Ａ、２１Ｂ中に狭持されるように絶縁層２１中に埋設されている。図３に示されるディスク構造では、その内部からの熱を放熱する為に絶縁層２１の外周は、熱伝導体層２３で覆われている。
【００２６】
ＥＣ（エレクトロクロミック）材料として無機系では、酸化タングステン（WO3）と電解質中のカチオン（Hイオン、Liイオン、Naイオン、Znイオンなど）の組み合わせが代表的であるが、タングステンの替わりに他の遷移金属（チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、レニウム、オスミウム、イリジウムなど）やインジウム、スズ、プラセオジム、サマリウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ルテチウムなどもＥＣ特性を示すことがわかっている。また、その他にも例として、ルテシウム−ジフタロシアニン錯体、コバルト−ピリジノポルフィラジン錯体、或いは、プルシアンブルー（Fe4(FeCN6)3）等を挙げることができる。また有機系では、希土類ジフタロシアニン、色素ペンダント型ポリマー（ＴＴＦポリマー、ピラゾリンポリマーなど）、ポリマーコンプレックス（ビオロゲンポリマーなど）、電解重合ポリマー（ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなど）、ビオロゲン誘導体（ヘプチルビオロゲンなど）、ビピリジン錯体（コバルトビピリジンなど）、有機色素（キノン系、スチリル系、ピラゾリン系、フルオレン系、ジフェニルアミン系、ベルダジルなど）、或いは、米国H.C.Starck社のBaytron Pなどを挙げることができる。
【００２７】
電解質材料は、液体、半固体（高分子）、固体に分類できるが、安定性や応答性等の点から固体が望ましい。固体には、Ｈイオンを可動イオンとする誘導体（ＭｇＦ２，ＣａＦ２，ＳｉＯ，ＺｒＯ２，Ｔａ２Ｏ５，Ｃｒ２Ｏ３，ＬｉＦ等）、Ｎａイオン、Ｌｉイオン、Ａｇイオン等を可動イオンとする固体電解質（Ｎａ−β−Ａｌ２Ｏ３，Ｎａ１＋ｘＺｒ２ＳｉｘＰ３−ｘＯ１２，ＬｉＮ，ＬｉＩ，Ｌｉ２ＷＯ４，ＲｂＡｇ４Ｉ５等）を挙げることができる。
【００２８】
電気伝導層６Ａ，６Ｂには、透明電極が用いられ、一般にはＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）、或いは、酸化スズ（ＳｎＯ２）が良く知られているが、その他にも、ＺｎＯ系、Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｉｎ４ＳｎＯ１２、ＩｎＧａＺｎＯ４、ＴｉＮなどを挙げることができる。
【００２９】
電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、電圧を印加する記録層を選択するためのスイッチの役割を有し、図２に示すように、最上位及び最下位の電気伝導層６Ａ，６Ｃにコイル（図示せず）から電圧が印加され、その間に直列に電気伝導層６Ｂと電気抵抗体７Ｂ、７Ｃが接続されている。通常、すべての電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、その抵抗値が低い状態、或いは導通状態とした上で、選択された一つの電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃのみを高抵抗、或いは、切断の状態とすればその間の記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃのみを選択して電圧を印加することができ、その記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃのみを着色或いは消色することができる。
【００３０】
電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの材料には、外部からの光または熱または磁気などによりその抵抗値を大きく変化させることができ、かつ、変化の回数によってその特性に変化が少ない（寿命が長い）ものが望ましく、例えば、カルコゲナイド半導体に代表される相変化材料（ＧａＳｂ，ＩｎＳｂ，ＩｎＳｅ，ＳｂＴｅ，ＧｅＴｅ，ＡｓＳｂＴｅ，ＧｅＳｂＴｅ，ＩｎＳｂＴｅ，ＧａＳｅＴｅ，ＳｎＳｂＴｅ，ＩｎＳｂＧｅ，ＡｇＩｎＳｂＴｅ，ＧｅＳｎＳｂＴｅ，ＧｅＳｂＳｅＴｅ，ＴｅＧｅＳｂＳ等）や、フォトダイオード、フォトトランジスタ、ＣｄＳ，ＰｄＳ，太陽電池などの光センサ、ボロメータ、熱電対、サーミスタなどの熱センサ、ホール素子、ＭＲ素子などの磁気センサ、或いはこれらとトランジスタ等電気回路との組み合わせなどを挙げることができる。さらに望ましくは、外部からの光などを遮断してもその抵抗値を保持することのできる材料であれば、記録層の着色或いは消色に必要な時間すべてにわたって外部からの光などを与え続けなくともすむため、システムの構成の面でも、消費電力の面でも、有利である。例えば、前記相変化材料はこの特性を有する材料の一つである。相変化材料は温度変化の仕方により結晶状態と非晶質状態が切り換わり、結晶状態の抵抗値を非晶質状態の抵抗値よりも低く、組成の調整によっては例えば比にして約１／１０３とすることが可能である。相変化材料にレーザー光などを照射して、融点を超えるまで加熱すれば冷却後に非晶質状態（高抵抗）となり、また、結晶化温度（１００℃〜３００℃程度）より高く融点よりも低い温度で一定時間を経過すれば結晶状態（低抵抗）となるため、レーザー光の照射を停止した後も、その抵抗値を保持することができる。
【００３１】
更に、図１に示されるように、電気抵抗体を円周上にずらして配置すれば、外部光源の発光のタイミングをコントロールすることで、電気抵抗体を一つだけ選択してその抵抗値を変化させることが可能である。また、電気抵抗体を回転中心軸からの距離（半径位置）を変えて配置し、外部光源の半径位置を移動させて発光することでも、同様の目的を達することができる。但し、いずれにしても、配置されたそれぞれの電気抵抗体の断面積及び厚さは、抵抗値を均一とするため、同等にすることが望ましい。また、電気抵抗体の一部分に電気的なスペーサー（導通体）を挿入することにより、電気抵抗体の厚さを調整し、電気抵抗体の抵抗値を所望のものとすることができる。
【００３２】
図３に示す構造では、１対の電気伝導層６Ａ、６Ｂに狭持されて電解質及びＥＣ材料から成る記録層２Ａが設けられ、外周部分は電気絶縁体２１と熱伝導体２３が取り巻いている。電気絶縁体２３は、記録層２Ａと電気抵抗体２１、或いは、熱伝導体２３を電気的に分離し、熱伝導体２３は、電気抵抗体２１の冷却速度を調整し、相変化を適切かつ安定して生じさせるためにある。熱伝導体２３の更に外周にポリカーボネート樹脂などの保護材を設けても良い。また、電気抵抗体７Ａの下部に光吸収膜２５を用意すれば、レーザー光の吸収率を高めて電気抵抗体７Ａを効率良く加熱することができる。
【００３３】
記録層２Ａにおいて、記録材料の厚さｄは、屈折率をｎ、光の波長をλとして、
【数３】
2005293661.tif 000003
【００３４】
であることが望ましい。これは、記録材料に厚さｄの記録マークが形成され、この記録マークを再生する場合、再生信号の変調度が
【数４】
2005293661.tif 000004
【００３５】
で最大となるという条件に基づいている。またさらに、電気伝導層や記録層の厚さは、透過光の位相を考慮して、
【数５】
2005293661.tif 000005
【００３６】
が自然数となるように設定するのが望ましい。
【００３７】
尚、ここで、光の波長をλ、電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃの間隔をＤ、電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ間にはさまれる材料の層数をＮ−１、材料ｉの屈折率をｎ（ｉ）、厚さをｄ（ｉ）、電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃの屈折率をｎ（Ｎ）、厚さをｄ（Ｎ）とおいており、
【数６】
2005293661.tif 000006
【００３８】
を満足する。このようにすることによって、透過光の位相の条件がすべての層で同一となる。
【００３９】
記録媒体１０のコイル内蔵部分８には、図４或いは図５に示されるような配置でコイル１１が内蔵される。図４に示す配置では、コイル１１が回転中心軸を内包するようにスパイラル状に巻かれている。このようなコイル配置では、記録媒体１０の外部の回転中心軸付近に電磁石２８を設けることにより、コイル１１に誘導起電力を生じさせることができる。コイル１１の数は、１つでも良いし、複数のコイル１１Ａ、１１Ｂを厚さ方向に積層して図６に示すように配線しても良い。図６に示される記録媒体１０においては、４層の記録層２Ａ〜２Ｄが設けられ、これらの記
録層２Ａ〜２Ｄが電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅの間に配置されている。このような構造において、コイル１１Ａ、１１Ｂが電気伝導層６Ａ、６Ｃ及び電気伝導層６Ｃ、６Ｅに接続され、コイル１１Ａ、１１Ｂを電源とする２つの閉回路が形成されている。即ち、電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃが電気抵抗体７Ａ、７Ｂを介して直列に接続されてコイル１１Ａに接続され、また、電気伝導層６Ｃ、６Ｄ、６Ｅが電気抵抗体７Ｃ、７Ｄを介して直列に接続されてコイル１１Ｂに接続されている。
【００４０】
複数のコイル１１Ａ、１１Ｂが設けられる場合には、記録層２Ａ〜２Ｄに印加される電圧にばらつきが生じないようにするため、記録層２Ａ〜２Ｄの数の約数と同数にしてコイル１つあたりの記録層数が一定となるようにするとともに、コイル１１Ａ、１１Ｂの形状をすべて同じにすることが望ましい。図５に示すように、コイル１１の中心が回転中心軸４の周りに配置されてコイル１１が回転中心軸を内包しないように巻かれている場合は、電磁石に代えて永久磁石を用いることもできるが、望ましくは、同一形状のコイル１１を記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの数と同一か、或いは、自然数倍だけ用意し、電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃ，７Ｄが円周上に配置される角度間隔と同じ間隔でコイル１１も配置されれば、電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃ，７Ｄの切り換えのタイミングと誘導起電力発生のタイミングとを位相を合わせて適切に行うことができる。
【００４１】
電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃ，７Ｄが相変化材料の場合には、相変化に必要な加熱をピックアップヘッドからのレーザー光が照射されて加熱されても良い、或いは、別途レーザー光源が設けられても良い。電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃ，７Ｄは、１μｍ角〜１ｍｍ角程度の断面積にすることができるので、記録マークの大きさと同等とすることも、はるかに大きくすることもでき、別途レーザー光源を設けた場合にも、高精度な光学部品或いは制御手段を用意する必要はないし、半導体レーザーではなく、発光ダイオードなどの安価な部品を利用することもできる。電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃ，７Ｄが前記磁気センサの場合にも、微小な電磁石をピックアップヘッドに含有して用いても良いし、別途新たに設けても良い。記録媒体１０のコイル内蔵部分８の表面にはラベルの添付や印刷などを行うこともできるし、さらに、コイル内蔵部分８は透明であっても不透明であっても良い。特に、コイル内蔵部分８の外周部分が透明の場合には、前記レーザー光源の設置場所を、ピックアップヘッドに対して媒体をはさんで反対側にすることができる。
【００４２】
記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの着色・消色による選択は、ユーザーが行えるようにしても良いが、ユーザーが行えないようにして、貸し出し時或いは販売時に店頭においてのみ行えるようにすれば、数〜百枚程度の再生専用媒体を１枚でまかなえるため、保管スペースの削減に有効である。また、ＥＣ材料によっては、メモリ効果の期間を数日〜数年に設定することができるため、返却不要の貸し出し用媒体としての利用も可能である。これらの場合、ユーザーの使用する記録再生装置には、外部電磁石などの特殊な付加部品を必要とせず、現行ＤＶＤの記録再生装置と同等の装置で対応することができる。
【００４３】
図７に示すように、ディスク構造の内周側と外周側を絶縁層２１Ｃで分離して電気伝導層６Ａを伝導層部分６Ａ―１、６Ａ−２に電気的に分離し、また、記録層２ＡをＥＣ部２Ａ−１Ａ並びに電解質部２Ａ−２Ａから構成される第１の記録層部分２Ａ−１及びＥＣ部２Ａ−１Ｂ並びに電解質部２Ａ−２Ｂから構成される第２の記録層部分２Ａ−２に電気的に分離しても良い。図７に示される構造では、内周側と外周側に２つに分離しているが、２以上の複数に分離しても良いことは明らかである。図７に示すように複数部分に記録層２Ａを分離することによって、既に記録または再生の終了した領域の記録層部分を消色し、次に記録または再生するの記録層部分を予測して事前に着色しておくことが可能となる。このような分離構造を採用することによって、着色及び消色の待ち時間を短縮することができるようになる。但し、図７に示すように分離する為の境界は、電気的に絶縁し、電気抵抗体及びコイルなども分離した回路とすることが望ましい。
【００４４】
情報の記録または再生は、着色された記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに対して実施される。記録は、選択されて着色された記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに強いレーザー光を照射し加熱することで達成できる。即ち、光ピックアップ１４でターゲットとされた１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄにレーザーがフォーカスされ、このフォーカスされたレーザーが照射された部分は、発熱により消色され、記録マークとなる。この記録マークは、印加される電流にかかわらず透明のまま固定されるため、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが選択された場合のみ記録マークとして機能し、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄが選択されずに透明である場合には、他の記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの記録・再生には影響を及ぼさないこととなる。記録時のレーザー光の照射は、一定強度の連続照射ではなく、熱の広がりを考慮したパルス列とすることが望ましい。再生は、着色された記録層の記録マークの部分は着色されずに残るため、記録マークとその他の部分との反射率または透過率の差によって読み取ることができる。着色されていない記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ及び電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ等はすべて透明であるため、記録・再生には影響を及ぼさないこととなる。記録・再生の終了した後は、逆極性の電流を流すことにより記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを透明に戻すことができる。
【００４５】
以上のような記録及び再生の方法は追記型媒体としてのものであり、フォーカス、或いは、トラッキングの制御、又は、クロック信号或いはアドレス信号の取得などのためには、図８に示すような凹凸のある所謂、ランド・グルーブ構造や一定周期で蛇行した所謂、ウォブルを有することが望ましい。即ち、記録層２Ａ上にランド３０及びグルーブ３２を形成してレーザー光でのトラッキングを実現するとともにランド３０及びグルーブ３２の両方に情報を書き込み可能として記録密度を高めることができ、また、ランド３０及びグルーブ３２を蛇行させるウォブル構造３４を採用しこのウォブル構造の周期を読み出したウォブル信号を抽出することによってクロック信号或いはアドレス信号をこのウォブル信号から取り出すことができる。
【００４６】
更に、アドレス情報を予め記録媒体１０に埋め込んだり、再生専用媒体として情報を記録したりするため穴、所謂ピット３６を、図９に示すように記録層２Ａに設けることも可能である。ピット３６を透明な材料で形成し、その周囲にＥＣ材料を配置することで、記録層２Ａの着色時には、ピット３６を記録マークとして機能させることができる。再生専用媒体では逆に、ピット３６にＥＣ材料を配置し、その周囲に透明材料を形成することでも、同様の目的を達することができる。尚、いずれの場合でも、ピット３６の高さは、ＥＣ材料の厚さと同一かそれ以上とすることが再生信号の変調度を大きくするなどの点から好ましいが、いかなる場合にも必ず達成すべき条件というわけではない。
【００４７】
図１に示される光記録装置では、一例として次のような手順で情報が各記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに記録される。記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃへの情報の記録及び消去は、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃへの着色及び消色に対応し、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、以下のようにして着色され、また、その着色が消去される。
【００４８】
図１０に示すように電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを附勢するスイッチング素子１６の位置を基準として、着目する電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの回転方向に沿う回転角Φは、記録媒体１０の回転とともに変化される。即ち、記録媒体１０の回転に伴い、回転角Φは、図１１（ａ）に示すように０°〜３６０°の間を周期的に変化される。ここで、この回転角Φに位相に合わせて電磁石１８に交流電圧が印加されると、この電磁石１８が励磁されて交番磁界が発生されて図４に示されるコイル１１に図１１（ｂ）に示される波形の誘導電力が発生される。即ち、図１１（ｂ）に示される誘導電力は、記録媒体１０が２回転されると、１周期される誘導電力が発生され、しかも、外部光源としてのスイッチング素子１６が電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに対向される際に、誘導電力波形が０Ｖを通過するように設定される。
【００４９】
尚、図１１（ｂ）に示される波形においては、誘導起電力の周期が回転周期の２倍としているが、誘導起電力の周期が回転周期の自然数倍、望ましくは、偶数倍であれば、同様の目的を達することができる。
【００５０】
スイッチング素子１６としての光源は、図１１（ｃ）に示すように一回転毎に附勢される。但し、スイッチング素子１６としての光源からの照射パワーは、１回転ごとに第１及び第２レベルＨ１、Ｈ２に切り換えられて電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの抵抗値が変化される。即ち、タイミングｔ１に達する直前にスイッチング素子１６としての光源から第１レベルＨ１の光ビームが目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに照射されると、図１１（ｄ）に示されるように、この電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの状態が結晶状態から非晶質状態に変化される。従って、図１１（ｅ）に示すように目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの抵抗値が高抵抗となり、目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃで互いに接続されている電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ間が切断され、図１１（ｆ）に示すようにその間の記録層に２Ａ、２Ｂ、２Ｃに電圧が印加される。例えば、電気抵抗体７Ａの抵抗値が高抵抗となると、この電気抵抗体７Ａを介して互いに接続されている電気伝導層６Ａ、６Ｂが電気的に分離される。従って、電気伝導層６Ａ、６Ｃに印加されているコイル内蔵部８からの誘導電圧は、低抵抗に維持された電気抵抗体７Ｂ、７Ｃ及び電気伝導層６Ｃを介して電気伝導層６Ａ、６Ｂに印加される。従って、電気伝導層６Ａ、６Ｂ間の記録層２Ａに図１１（ｆ）に示される電圧が印加され、記録層２Ａのエレクトロクロミック層２Ａが着色される。記録層２Ａのエレクトロクロミック層２Ａ―１の着色は、電解質層２Ａ−２によって維持され、周期的に記録層２Ａに電圧を印加することによって十分にエレクトロクロミック層２Ａ―１が着色され、また、その着色状態が電解質層２Ａ−２によって維持される。
【００５１】
また、タイミングｔ２に達する直前にスイッチング素子１６としての光源から第１レベルよりも低い第２レベルＨ２の光ビーム、例えば、レーザー光が目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに照射されると、図１１（ｄ）に示されるように、この電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの状態が非晶質状態から結晶状態に変化される。従って、図１１（ｅ）に示すように目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの抵抗値が低抵抗となり、目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃで互いに接続されている電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃが互いに電気的に直列接続され、図１１（ｆ）に示すようにその間の記録層に２Ａ、２Ｂ、２Ｃには、電圧が印加されなくなる。例えば、電気抵抗体７Ａの抵抗値が高抵抗から低抵抗となると、この電気抵抗体７Ａによって切断されていた電気伝導層６Ａ、６Ｂが低抵抗の電気抵抗体７Ａによって電気的に接続される。従って、電気伝導層６Ａ、６Ｃに印加されているコイル内蔵部８からの誘導電圧は、低抵抗に維持された電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃの直列接続回路に印加されるにすぎなくなる。従って、電気伝導層６Ａ、６Ｂ間の記録層２Ａには、図１１（ｆ）に示されるように電圧が印加されなくなり、期間ｔ２−ｔ３の間においては、着色が促進されず、期間ｔ１―ｔ２の間に着色された状態に、記録層２Ａが電解質層２Ａ−２によって維持される。
【００５２】
同様に、タイミングｔ３に達する直前にスイッチング素子１６から第１レベルＨ１の光ビームが目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに照射されると、図１１（ｄ）に示されるように、この電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの状態が結晶状態から非晶質状態に変化される。従って、図１１（ｅ）に示すように目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの抵抗値が高抵抗となり、目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃで互いに接続されている電気伝導層６Ａ、６Ｂ、６Ｃ間が再び切断され、図１１（ｆ）に示すようにその間の記録層に２Ａ、２Ｂ、２Ｃに電圧が印加される。例えば、電気抵抗体７Ａの抵抗値が高抵抗となると、この電気抵抗体７Ａを介して互いに接続されている電気伝導層６Ａ、６Ｂが再び電気的に分離される。従って、電気伝導層６Ａ、６Ｃに印加されているコイル内蔵部８からの誘導電圧は、低抵抗に維持された電気抵抗体７Ｂ、７Ｃ及び電気伝導層６Ｃを介して電気伝導層６Ａ、６Ｂに印加される。従って、電気伝導層６Ａ、６Ｂ間の記録層２Ａに図１１（ｆ）に示される電圧が印加され、記録層２Ａのエレクトロクロミック層２Ａが再び着色される。記録層２Ａのエレクトロクロミック層２Ａ―１の着色は、電解質層２Ａ−２によって維持され、このように周期的に記録層２Ａに電圧を印加することによって十分にエレクトロクロミック層２Ａ―１の着色が促進され、また、その着色状態が電解質層２Ａ−２によって維持される。
【００５３】
上述した着色工程において、電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの抵抗値が１回転ごとに高抵抗と低抵抗を繰り返すようになるが、高抵抗と低抵抗との抵抗比を１０３以上とすることができる。従って、高抵抗に維持された期間のみ記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに電圧を印加することができ、低抵抗に維持された期間には、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃには、ほとんど電圧を印加させないことができる。
【００５４】
記録モード時には、上述した着色工程を維持したまま、光ピックアップヘッド１４から記録用のレーザー光が発生され、目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃにフォーカスされる。この記録用のレーザー光の照射でエレクトロクロミック層２Ａ―１の着色が脱色されて透明に変化され、記録マークがエレクトロクロミック層２Ａ―１に形成される。この透明な記録マークは、周期的に記録層２Ａに電圧が印加され記録層２Ａに逆電圧が印加されて記録層２Ａが消色されても消去されずに、そのままに維持される。
【００５５】
周期的に記録層２Ａに逆電圧が印加されると、この記録層２Ａのエレクトロクロミック層２Ａ―１の着色は、消失されるが、再び周期的に記録層２Ａに電圧が印加されると、この記録層２Ａのエレクトロクロミック層２Ａ―１は、着色され、情報が記録用レーザー光で書き込まれた記録マークは、着色された領域中に透明なマークとして出現される。従って、再生モード時には、上述した着色工程を維持した状態で記録マークを読み取ることができる。即ち、再生モード時には、目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに電圧を印加して着色した状態で、光ピックアップヘッド１４から記録用のレーザー光よりもパワーの小さい再生用のレーザー光が発生され、目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃにフォーカスされる。この再生用のレーザー光がエレクトロクロミック層２Ａ―１の着色領域及び透明マークに照射されると、再生用のレーザー光は、着色領域及び透明マークによって強度変調される。この強度変調された再生用のレーザー光が光ピックアップヘッド１４に戻され、光ピックアップヘッド１４において強度変調された再生用のレーザー光が検出されることによって再生信号に変換される。
【００５６】
目的とする１つの記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃを消色するには、スイッチング素子１６としての光源からの照射のタイミングを１回転分に相当する位相だけずらして記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに逆電圧を印加することによって実現することができる。即ち、図１２（ａ）に示すように記録媒体１０を回転している状態において、図１２（ｂ）に示されるように図１１（ｂ）とは、位相が１８０度異なるタイミングでスイッチング素子１６が附勢される。図１２（ｃ）に示されるスイッチング素子１６が附勢されタイミングｔ１０では、図１１（ｂ）に示される誘導電力とは、異なり誘導起電力は、逆電圧に移行される。従って、図１２（ｄ）に示すように期間ｔ１０―ｔ１２において、この電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃが結晶状態から非晶質状態に変化されると、図１２（ｅ）に示すように目的とする電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの抵抗値が高抵抗に変化される。従って、図１２（ｆ）に示すように目的とする記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに逆電圧が印加され、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが消色される。即ち、逆電圧の記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃへの印加によって記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃのエレクトロクロミック層２Ａが消色され、記録モード時に形成された記録マークを含めて透明となる。図１１を参照して説明したと同様に逆電圧を周期的に印加することによって確実に記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが消色される。このような逆電圧の印加を消色の終了するまで続けることで、記録層の消色が達せられる。
【００５７】
以上の動作を図１３に示されるフローチャートを参照して説明すると、記録モード時には、ステップＳ１０に示すように電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃにスイッチング素子１６としての光源からレーザー光が照射され、ステップＳ１２に示すように目的とする記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが着色される。記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが着色された状態で、ステップＳ１３に示すように光ピックアップ１４からのレーザー光で情報が記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに記録され、或いは、記録層に２Ａ、２Ｂ、２Ｃから情報が再生される。ステップＳ１４に示すように記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃを消色するには、図１２に示すように図１１とは異なるタイミングで電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃにスイッチング素子１６としての光源からレーザー光が照射され、目的とする記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに逆電圧が印加されてステップＳ１５に示すように記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが消色され、形成した記録マークを含めて透明となる。
【００５８】
図１３に示すように、情報の記録または再生の前後にこのような着色及び消色の手順が繰り返えされることとなる。即ち、始めに、図１１に示されるタイミングで記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが着色された後に、情報の記録又は情報の再生がなされ、その後、図１２に示すタイミング（高パワーと低パワーが１回転分ずれたタイミング）で記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃが消色され、すべての層が透明な状態に復旧される。
【００５９】
尚、図５に示されたコイル１１の配置と外部の永久磁石１８とが組み合わされた場合には、対象となる記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃに接続されたコイル１１と永久磁石１８が重なる時に回転角Φ＝０°となるように設定する。このような配置においては、より好ましくは、回転角Φ＝１８０°の位置に電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを追加することにより、同様の目的を達することができる。永久磁石１８に代えて電磁石１８を組み合わせた場合には、電磁石１８に加える交流の制御により、電気抵抗体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの追加を省略することができる。
【００６０】
図１４及び図１５を参照して、この発明の他の実施形態に係る光記録装置を説明する。図１４及び図１５に示される記録媒体１０においては、記録層２Ａ、２Ｂ、２Ｃなどの構成は前述の構成と同様であるので、同一部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６１】
図１４及び図１５に示される記録媒体１０は、いずれも記録媒体１０がコイル１１を内蔵せず、電力供給のために記録媒体１０の内表面側に１対の電極６２、６４が設けられている。図１４に示される構造では、媒体電極６２は、回転軸のクランプ装置６６で挟み込まれるスピンドル部１９内を延出され、最上位の電気伝導層６Ａに接続され、また、媒体電極６４は、最下位の電気伝導層６Ｄに接続されている。両媒体電極６２、６４は、記録媒体１０の下面又は最内周開口部の内壁にまで延出されて端子として露出されている。また、図１５に示される構造では、媒体電極６２、６４は、夫々回転軸のクランプ装置６６で挟み込まれる中空状のスピンドル部１９の内表面を延出され、最上位の電気伝導層６Ａ及び最下位の電気伝導層６Ｄに接続されている。両媒体電極６２、６４は、同様に記録媒体１０の下面又は最内周開口部の内壁にまで延出されて端子として露出されている。
【００６２】
図１４及び図１５の構造においては、媒体電極６２、６４の端子は、回転軸のクランプ装置６６に設けられた板バネなどの装置電極と接続されている。媒体電極６２、６４と装置電極６６のずれを防止するため、記録媒体１０にノッチ等の位置あわせ手段を設けることが望ましい。
【００６３】
尚、図１４及び図１５の構造においては、記録媒体１０は、円筒筒状のハウジング７０内に収納され、このハウジング７０の光源側開口部がカバー層７１で覆われ、光源とは反対側の開口部が反射層をその内面に有するカバー層７２で覆われている。カバー層７２に反射層を設けることによって最下位の記録層２Ｄでの書き込み時におけるレーザー光の減衰を補うことができ、確実に記録層２Ｄでの書き込みを実現することができる。
【００６４】
クランプ装置６６の回転軸への電力供給は、図１６に示すようにベアリング、或いは、ブラシ８０、又は、コイル８２等の回転用接続端子を介して実現される。ベアリング、或いは、ブラシ８０に対しては、クランプ装置６６の回転軸にベアリング、或いは、ブラシ８０が接触される電力供給用電極８１が設けられ、電力供給用電極８１は、媒体電極６２、６４の端子に接触されるべき装置側端子８６、８７に接続される。また、回転用接続端子としてコイル８２が採用される場合には、更に、回転軸外に電磁石或いは永久磁石８４が用意され、電磁石或いは永久磁石８４によってコイル８２に誘導起電力が発生される。
【００６５】
電力供給用電極８１或いはコイル８２に供給された電力は、前述したタイミングが達せられるように、周波数変換回路８８によって周波数と位相とが調整されても良く、図５に示されたコイル１１を使用する場合と同様にコイル８２と電磁石または永久磁石８４の組み合わせが採用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の一実施の形態に係る光学的記録装置における記録媒体の外観及びその装置のブロックを概略的に示す斜視ブロック図である。
【図２】図１に示された記録媒体の電気的接続を概略的に示す模式図である。
【図３】図１に示された記録媒体内のディスク構造を概略的に示す断面図である。
【図４】図１に示されたコイル内蔵部分内におけるコイルの配置を概略的に示す平面図である。
【図５】図１に示されたコイル内蔵部分内における他のコイル配置を概略的に示す平面図である。
【図６】図１に示された記録媒体において、図５に示されたコイル配置に対応する電気的接続を概略的に示す模式図である。
【図７】図１に示された記録媒体内のディスク構造の他の実施の形態を概略的に示す断面図である。
【図８】図１に示された記録媒体内の記録層の構造の一例を概略的に示す斜視破断断面図である。
【図９】図１に示された記録媒体内のディスク構造の更に他の実施の形態を概略的に示す断面図である。
【図１０】図１に示された記録媒体におけるスイッチング素子と電気抵抗体の配置関係を概略的に示す平面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｆ）は、図１に示された光学的記録装置における記録及び再生を開始する前の記録層の着色に必要な動作を説明する為の動作タイミング及び信号波形を示すタイミングチャートである。
【図１２】（ａ）〜（ｆ）は、同様に図１に示された光学的記録装置における記録及び再生を終了したのちの記録層の消色に必要な動作を説明する為の動作タイミング及び信号波形を示すタイミングチャートである。
【図１３】図１に示された光学的記録装置における動作フローを示すフローチャートである。
【図１４】図１に示された光学的記録装置の変形実施例を概略的に示す断面図である。
【図１５】図１に示された光学的記録装置の他の変形実施例を概略的に示す断面図である。
【図１６】図１４及び図１５に示した光学的記録装置における電力供給部を概略的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ．．．記録層、４．．．回転中心の軸、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄ．．．電気伝導層、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ．．．電気抵抗体、８．．．コイル内蔵部、１０．．．記録媒体、１４．．．光ピックアップ、１６．．．スイッチング素子、１９．．．スピンドル部、２１．．．電気抵抗体、２１Ａ、２１Ｂ．．．絶縁層、２３．．．熱伝導層、３６．．．ピット、５０．．．回転機構、５４．．．スイッチング素子駆動回路、５８．．．制御部、８８．．．周波数変換回路
【図１】
2005293661.tif 000009
【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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