(57)【要約】本発明は、光学特性が２つの電極間に印加された電位差に依存する複数の情報層を有する情報担体をスキャンする光スキャン装置に関する。該光スキャン装置は、前記光スキャン装置は前記情報担体を受ける手段（３０１）を有する回転部（３０１、３０５）を有する。前記受ける手段は前記電極を接続する複数のコンタクト（３１１−３１８）を有する。さらに、複数のレシーバ（３２１−３２４）を有し、各レシーバは１つの情報層と対応する。前記光スキャン装置は選択された情報層に対応する前記レシーバにエネルギーを転送するように構成されたエネルギー源（３００）を有する。前記回転部は、前記選択された情報層に対応する前記電極に接続された前記コンタクト間に電位差を印加する手段を有する。
2006527451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学特性が２つの電極間に印加された電位差に依存する複数の情報層を有する情報担体をスキャンする光スキャン装置であって、
前記光スキャン装置は前記情報担体を受ける手段を有する回転部を有し、
前記受ける手段は前記電極を接続する複数のコンタクトと、複数のレシーバとを有し、
各レシーバは１つの情報層と対応し、
前記光スキャン装置は選択された情報層に対応する前記レシーバにエネルギーを転送するように構成されたエネルギー源を有し、
前記回転部は、前記選択された情報層に対応する前記電極に接続された前記コンタクト間に電位差を印加する手段を有することを特徴とする光スキャン装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光スキャン装置であって、
前記電位差を印加する手段は、前記２つのコンタクト間に前記転送されたエネルギーに対応する電位差を印加するように構成されていることを特徴とする光スキャン装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光スキャン装置であって、
前記回転部にマウントされたインダクションコイルと、
誘導電流を流すために前記インダクションコイルに磁束を印加する手段と、をさらに有し、
前記電位差を印加する手段は、前記２つのコンタクト間に前記誘導電流に対応した電位差を印加するように構成されたことを特徴とする光スキャン装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光スキャン装置であって、
前記エネルギー源は少なくとも１つの放射光源であり、
前記レシーバは光検出器であることを特徴とする光スキャン装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光スキャン装置であって、
前記放射光源は、前記情報担体をスキャンするために使用される放射光源であることを特徴とする光スキャン装置。
【請求項６】
請求項４に記載の光スキャン装置であって、
前記放射光源は、パワーピリオドの間、パルスジェネレータによりパワーを供給され、
前記パワーピリオドは前記回転部の回転周期の整数倍であることを特徴とする光スキャン装置。
【請求項７】
請求項４に記載の光スキャン装置であって、
前記光検出器は円形に配置され、
前記エネルギー源は円形に配置された複数の放射光源を有し、
前記放射光源は、前記選択された情報層に対応する光検出器が前記回転部の１回転の間に前記放射光源すべてにより続けて照射されるように発光されることを特徴とする光スキャン装置。
【請求項８】
請求項１に記載の光スキャン装置であって、
前記レシーバは導電リングであり、
前記エネルギー源は少なくとも１つの導電リングにコンタクトするように構成された少なくとも１つの導電ブラシを有することを特徴とする光スキャン装置。
【請求項９】
請求項８に記載の光スキャン装置であって、
導電リングは導電流体を有することを特徴とする光スキャン装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の光スキャン装置であって、
前記レシーバは１次導体であり、
前記エネルギー源は少なくとも１つの２次導体であり、
前記２次導体と１次導体間のエネルギー転送は容量性カップリングにより実現されることを特徴とする光スキャン装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の光スキャン装置であって、
前記レシーバはインダクションコイルであって、
前記エネルギー源は少なくとも１つの電磁部を有し、
前記電磁部とインダクションコイルとの間のエネルギー転送は誘導性カップリングにより実現されることを特徴とする光スキャン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層情報担体をスキャンする光スキャン装置に関する。
【０００２】
本発明は、特に、光データ記憶及び多層光ディスクとの間でデータを読み書きする光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の光スキャン装置は、通常、DVD（デジタルバーサタイルディスク）等のディスクをスキャンするまえに設置するクランパーを有する。光スキャン装置は、そのクランパーと情報担体を回転するための回転モータを有する。回転する情報担体は、らせん形のトラックに書き込まれた情報を読み出し、またはらせん形のグルーブに情報を書き込むために、光ビームによりスキャンされる。2003年2月27日に出願された欧州特許出願第03290470.8号、第03290471.6号、及び第03290473.2号は、光学特性が２つの電極間に加えられた電位差に依存する複数の情報層を有する情報担体について記載している。このような情報担体は、比較的多数の情報層を有してもよい。実際、情報層に加える電位差を適当に選択することにより、情報担体の情報層の１つに光ビームによるスキャンに好適な光学特性を持たせ、他の情報層はその光ビームの波長に対し透過性であり、スキャンする情報層のスキャンを妨害しないようにすることができる。これらの特許出願は、ROM、WORM、及びRW情報担体について記載している（ROMは読み出し専用メモリ、WORMはライトワンスリードメニー、RWはリライタブルをそれぞれ表す）。以下の記載において、「スキャン」とは情報担体との間のデータの読み書きのいずれかを意味する。
【０００４】
上記の情報担体の実施例を図１ａ及び１ｂに示したが、これは欧州特許出願第03290470.8号に記載された情報担体に相当するものである。
【０００５】
上記の情報担体は、第１情報層１１、第１電極層１２、第１対向電極層１３、スペーサ層１４、第２情報層１５、第２電極層１６、及び第２対向電極層１７を有する。上記の情報担体は、２つより多い情報層を有する。例えば、上記の情報担体は、１０、２０、もしくは１００、またはそれ以上の情報層を有していてもよい。例えば、図１ｂには、６つの情報層を有する情報担体が示されている。上記の情報担体は、光学特性が電位差によっては変化しない情報層を有していてもよい。例えば、情報担体は、情報担体中の最後の情報層として使用される、ROM情報層、WORM情報層、またはスイッチ可能ではない光学特性を有するRW情報層を有していてもよい。このことは、BD規格（BDはブルーレイディスクを示す）に基づく情報担体で特に有用である。
【０００６】
情報層１１と１５はピットとランドを有する。このピットとランドは、エンボス加工及び印刷等の従来技術により作ることができる。
【０００７】
この情報担体は、波長１を有する光学ビームによりスキャンすることを想定している。第１電極層１２、第２電極層１６、第１対向電極層１３、第２対向電極層１７及びスペーサ層１４は、光ビームと相互作用しないように、波長１に対して透過性であるか、または少なくとも吸収が非常に小さいように選択される。
【０００８】
図１ａと１ｂの実施例において、第１及び第２情報層１１と１５はエレクトロクロミック材料を有する。上記の特許出願には、液晶材料を有する情報層を有する他の情報担体が記載されている。
【０００９】
エレクトロクロミック材料は、電子の吸収または放出により変化する光学特性を有する材料である。エレクトロクロミック材料は、当業者が知っている。例えば、1995年に出版されたPaul  M.S.  Monk等による「エレクトロクロミズム：基礎と応用」にはエレクトロクロミック材料の特性が記載されている。好ましくは、上記の情報担体で使用されるエレクトロクロミック材料は、PEDTまたはPEDOTとも呼ばれるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）等のチオフェン誘導体であり、例えば、Advanced  Materials2000,  12,  No.7で発行されたL.Bert  Goenendaal等による、「ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）及びその誘導体：過去、現在そして未来」に記載されている。
【００１０】
図１ａの実施例において、第１及び第２情報層１１と１５のエレクトロクロミック材料は同じものであり、低減状態及び酸化状態を有する。エレクトロクロミック材料は、波長１に対して低減状態では吸収率と反射率が高く、酸化状態では吸収率と反射率が低いものが選ばれる。
【００１１】
第１情報層１１をスキャンして情報を読み出す時、第１情報層と第１対向電極の間に電位差V1（第１情報層の方が第１対向電極１３より電位が高い）を加える。第１情報層１１から第１対向電極１３に電流が流れ、電子は第１対向電極１３から第１情報層１１に向けて流れる。エレクトロクロミック材料は電子を吸収し、低減状態になる。電気的に中性となるため、第１電極層１２からの正イオンが第１情報層１１に吸収されるか、または負イオンが第１情報層１１により放出され、第１電極１２からの負イオンが第１対向電極１３により吸収されるか、正イオンが第１対向電極１３により放出される。このように、第１対向電極はイオン受容的及び放出的電極である。電位差V1は、印加された時に第１情報層１１の吸収率及び反射率が波長１で相対的に高くなるように選択される。
【００１２】
そして、第１情報層１１の吸収率と反射率が高い場合、CD-ROM等の読み出しに使用される相（phase）差異読み出し原理等の従来の読み出し方法を用いて、あるいは、マークと非マークの間の反射率または吸収率の差異により、この情報層から情報を読み出すことができる。
【００１３】
一旦、第１情報層１１の情報を読み出すと、第２情報層１５をスキャンする。まず、第１情報層１１と第１対向電極１３の間に電位差-V1を加えることにより、第１の情報層１１を透過性にする。電位差-V1はV1に対して逆の電位差である。その結果、第１情報層１１のエレクトロクロミック材料が酸化され、波長１に対して吸収率及び反射率が低くなる。その後、第２情報層１５と第２対向電極１７の間に電位差V2を印加することにより、第２情報層１５を吸収性にする。この実施例において、V2はV1と等しいが、その理由は、第１と第２情報スタックが同じエレクトロクロミック材料を有するからである。
【００１４】
一旦、第２情報層１５の吸収率が高くなると、この情報層から情報を読み出すことができる。第１情報層１１は情報の読み出しを妨害しないが、その理由は第１情報層１１が透過性だからである。その結果、１つの情報層だけをアドレスすることができ、その他の情報層は透過性であるか、または吸収率及び反射率が低くなる。情報層と異なる情報スタックの対向電極との間に好適な電位差を印加することにより、所望の層をアドレスすることができる。
【００１５】
このように、情報層は、２つの電極間に印加された電位差に依存する光学特性を有する。図１ａと図１ｂの場合、２つの電極は、情報層と対向電極である。他の場合として、情報層を２つの電極の間に置くこともできる。
【００１６】
結果として、上記情報層に電位差を印加しなければならない。これは、スキャン中に情報担体が回転する従来の光スキャン装置では不可能である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の目的の１つは、光学特性が２つの電極間に印加された電位差に依存する複数の情報層を有する情報担体をスキャンすることができる光スキャン装置を提供することである。
【００１８】
このため、本発明は、光学特性が２つの電極間に印加された電位差に依存する複数の情報層を有する情報担体をスキャンする光スキャン装置であって、前記光スキャン装置は前記情報担体を受ける手段を有する回転部を有し、前記受ける手段は前記電極を接続する複数のコンタクトと、複数のレシーバとを有し、各レシーバは１つの情報層と対応し、前記光スキャン装置は選択された情報層に対応する前記レシーバにエネルギーを転送するように構成されたエネルギー源を有し、前記回転部は、前記選択された情報層に対応する前記電極に接続された前記コンタクト間に電位差を印加する手段を有することを特徴とする光スキャン装置を提案する。
【００１９】
本発明によると、情報担体は回転部に固定される。回転部は、電極が接続される複数のコンタクトを有する。スキャン中に回転部と情報担体が回転するので、光スキャン装置の固定部に接続されたワイヤにより情報層に電位差を印加することはできない。結果として、回転部が電位差を印加する手段を有することとなる。電位差を印加して光学特性を変化させる情報層を選択するために、回転部で複数のレシーバを使用する。各レシーバは１つの情報層に対応する。情報層を選択すると、光スキャン装置の固定部にあるエネルギー源により、選択された情報層に対応するレシーバにエネルギーを転送する。固定部の回路により、選択された情報層に対応するレシーバにエネルギーを転送するようにエネルギー源を制御可能である。結果として、光スキャン装置の固定部と情報担体の間でワイヤは使用しないので、情報担体は自由に回転できる。
【００２０】
好ましくは、前記電位差を印加する手段は、前記２つのコンタクト間に前記転送されたエネルギーに対応する電位差を印加するように構成されている。このように、情報層に印加される電位差はエネルギー源により供給される。これには、回転部に外部エネルギー源が必要ないという利点があり、回転部の製造プロセスが簡単になる。
【００２１】
有利にも、該光スキャン装置は、前記回転部にマウントされたインダクションコイルと、誘導電流を流すために前記インダクションコイルに磁束を印加する手段と、をさらに有し、前記電位差を印加する手段は、前記２つのコンタクト間に前記誘導電流に対応した電位差を印加するように構成されている。この場合、回転部にマウントされたインダクションコイルは、電位差を印加するのに必要な電気的エネルギーを供給する。この場合、レシーバは、電位差を印加しなければならない情報層を選択するためだけに使用される。情報層に印加される電位差はインダクションコイルにより供給される。これによりパワーを節約することができるが、その理由は、情報層を選択するのに必要なエネルギーは、この情報層に電位差を印加するために必要なエネルギーより小さいからである。あるいは、回転部でバッテリを使用し、そのバッテリを再充電するためにインダクションコイルを使用する。
【００２２】
本発明の第１実施形態において、前記エネルギー源は少なくとも１つの放射光源であり、前記レシーバは光検出器である。好ましくは、前記放射光源は、前記情報担体をスキャンするために使用される放射光源である。この場合、情報担体をスキャンし、選択された情報層に対応するレシーバにエネルギーを転送するために、同じ放射光源を使用する。これにより、放射光源が１つだけで済むので、光スキャン装置が簡単になる。
【００２３】
あるいは、前記放射光源は、パワーピリオドの間、パルスジェネレータによりパワーを供給され、前記パワーピリオドは前記回転部の回転周期の整数倍である。前記放射光源は、前記情報担体をスキャンするために使用される放射光源であってもよいし、外部放射光源でもよい。同じ光検出器に放射光を送るために、回転部が１回転した時、または回転部の２ないし３回転ごとに１回発光させる。このように、選択された情報層に対応する光検出器のみが、放射光源により放射された放射光を受ける。
【００２４】
好ましくは、前記光検出器は円形に配置され、前記エネルギー源は円形に配置された複数の放射光源を有し、前記放射光源は、前記選択された情報層に対応する光検出器が前記回転部の１回転の間に前記放射光源すべてにより続けて照射されるように発光される。この構成により、クランパーの回転中に連続的に光検出器にエネルギーを転送することができる。結果として、連続的に照射された光検出器に対応する選択された情報層の光学特性を変化させるために、適当なコンタクトの間に電位差を連続的に印加することができる。よって、選択された情報層の光学特性の変化は比較的素早い。
【００２５】
本発明の第２の実施形態において、前記レシーバは導電リングであり、前記エネルギー源は少なくとも１つの導電リングにコンタクトするように構成された少なくとも１つの導電ブラシを有する。この実施形態によると、電気的コンタクトは固定部と回転部間のエネルギー転送に使用される。これはスリップコンタクトにより実現することができる。好ましくは、導電リングは導電流体を有する。このような導電流体は、固定ブラシまたは電極とコンタクトしながら、回転部を容易に回転させることができる。
【００２６】
本発明の第３の実施形態によると、前記レシーバは１次導体であり、前記エネルギー源は少なくとも１つの２次導体であり、前記２次導体と１次導体間のエネルギー転送は容量性カップリングにより実現される。
【００２７】
本発明の第４の実施形態によると、前記レシーバはインダクションコイルであって、前記エネルギー源は少なくとも１つの電磁部を有し、前記電磁部とインダクションコイルとの間のエネルギー転送は誘導性カップリングにより実現される。
【００２８】
本発明の上記その他の態様は以下に説明する実施形態を参照して明らかとなり、詳しく説明する。
【００２９】
添付した図面を参照して実施例により本発明を以下により詳しく説明する。
【００３０】
〔発明の詳細な説明〕
図２に、本発明による回転部及び情報担体を示した。クランパー２０２は、情報担体２０１を受けて固定するように構成されている。クランパー２０２は回転軸２０９にマウントされており、その回転軸２０９は回転モータに接続されているが、図２には示さない。クランパー２０２及び回転軸２０９は回転部を形成する。
【００３１】
情報担体２０１は複数の電極２０３、２０４等を有する。その電極の光学特性は、２つの電極間に印加された電位差に依存する。図２の実施例において、情報担体２０１の内側にあたる一部のみが表されている。情報層は、図１に示したように、電極であっても、２つの電極間にある情報層であってもよい。
【００３２】
クランパーはコンタクト２０７、２０８等を有し、そのコンタクトは情報担体２０１の電極と接続するように構成されている。この実施例において、第１電極２０３は第１コネクションを有し、その第１コネクションは第１コンタクト２０７に接続されている。第２電極２０４は第２コネクション２０６を有し、その第２コネクションは第２コンタクト２０８に接続されている。
【００３３】
以下の図を参照して詳細に説明するように、クランパー２０２のコンタクトは２つのコンタクト間に電位差を印加する手段に接続され、その印加手段は回転部に含まれる。
【００３４】
図２の実施例において、クランパー２０２は階段状になっており、電極をクランパーのコンタクトに接続させる。クランパー２０２は他の形でもよく、例えば、リング状の表面を有し、その表面上の円内にコンタクトが配置されていてもよい。この場合、情報担体はその内側領域の表面上の円内に配置されたコネクションを有し、そのコネクションが情報担体の電極に接続される。以下の説明では、図２に示したクランパー等に関して本発明を説明する。もちろん、本発明は、情報担体の電極を接続できるコンタクトを有する限り、いかなるクランパーにも適用できる。
【００３５】
図３に本発明による光スキャン装置を示した。この光スキャン装置は、クランパー３０１とエネルギー源３００を有する。クランパー３０１は回転軸３０５にマウントされ、その回転軸は回転モータに接続されている。クランパー３０１と回転軸は回転部を構成する。エネルギー源３００は光スキャン装置に固定されている。クランパー３０１は８個のコンタクト３１１ないし３１８を有する。回転部は４個のレシーバ３２１ないし３２４を有し、そのレシーバはこの実施例では回転軸３０５にマウントされている。エネルギー源３００は、ジェネレータ３４１及び４個のエネルギー転送手段３３１ないし３３４を有する。ジェネレータ３４１は転送手段３３１ないし３３４の１つにエネルギーを送るためにスイッチを制御する。
【００３６】
各レシーバは１つの情報層に対応する。以下に示す実施例においては、情報担体は４つの情報層を有する。第１情報層はコンタクト３１７と３１８に接続された電極の間にあり、
第２情報層はコンタクト３１５と３１６に接続された電極の間にあり、第３情報層はコンタクト３１３と３１４に接続された電極の間にあり、第４情報層はコンタクト３１１と３１２に接続された電極の間にある。第１レシーバ３２１は第１情報層に対応し、第２レシーバ３２２は第２情報層に対応し、以下同様である。第３情報層が選択されたと仮定する。すなわち、第３情報層の光学特性を変化させるため、コンタクト３１３と３１４の間に電位差を印加しなければならない。ジェネレータ３４１は、エネルギー転送手段３３３に接続されたスイッチをオンにし、そのエネルギー転送手段３３３にエネルギーが送られ、そのエネルギーが第３レシーバ３２３に送られるようにする。よって、エネルギー源３００は、選択された情報層に対応するレシーバにエネルギーを転送するように構成されている。転送すべきエネルギー量は、情報層の光学特性を変化させるために必要な時間と電位差に依存する。情報層の光学特性は、情報担体の構造とその情報担体で使用されている材料に依存する。
【００３７】
そして、図３に示したように、選択された情報層に対応するコンタクト間に電位差を印加するために、転送されたエネルギーを使用することができる。この場合、電位差を印加する手段は回転部のレシーバに接続されたワイヤである。
【００３８】
回転部は、回転部にマウントされたバッテリー等である電位差を印加する付加的手段を有していてもよい。この場合、転送されたエネルギーは、どの情報層が選択されたかを知るためにだけ使用される。回転部は回路を有し、その回路は、エネルギーが転送されたレシーバの関数として、電位差を印加するコンタクトを選択するように構成されている。この回路はトランジスタ等のスイッチを制御し、選択されたコンタクト間に電位差を印加する。
【００３９】
これにより、固定部のパワー消費を減らすことができる。このレシーバに対応する情報層が選択されたことを回転部の回路が検知できるように、少量のエネルギーをレシーバに転送すればよいからである。
【００４０】
図４は、クランパーにマウントされたインダクションコイルを有する、本発明の有利な実施形態による、光スキャン装置を示す図である。クランパー３０１には、インダクションコイル４０１がマウントされている。光スキャン装置は固定磁石４０２をさらに有し、その磁石４０２は磁場Bを生成する。情報担体のスキャン中にクランパー３０１は回転する。結果として、インダクションコイル４０１内の磁場により生成された磁束が変化し、インダクションコイル４０１に誘導電流が流れる。この誘導電流は回路４０３により用いられる。回路４０３は、選択された情報層に対応する２つのコンタクト間に誘導電流を供給する。この場合、回転部にバッテリーは必要ない。あるいは、バッテリーはクランパー３０１で使用され、誘導電流はそのバッテリーを再充電するために使用される。
【００４１】
図５ａと図５ｂに、本発明の第１実施形態による第１の光スキャン装置を示した。この光スキャン装置は、回転軸３０５にマウントされたクランパー３０１と、第１、第２、第３、及び第４の放射光源５０５ないし５０８を有する。クランパー３０１は、８個のコンタクト３１１ないし３１８と、第１、第２、第３、及び第４の光検出器５０１ないし５０４を有する。図５ｂは、図５ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。放射光源５０５ないし５０８は、例えば、レーザまたはLED（発光ダイオード）である。光検出器５０１ないし５０４は、例えばフォトダイオードである。
【００４２】
光スキャン装置は、放射光源５０５ないし５０８にエネルギーを送るように構成されたジェネレータ３４１を有する。そのエネルギーを受けた放射光源は放射光を放射する。ジェネレータ３４１及びエネルギーを送る放射光源を選択するために使用されるスイッチは、図５ａには示していない。
【００４３】
以下に説明する実施例は、図３に示した実施例と同様である。第１情報層の光学特性を変化させる時、すなわち、第１情報層が選択された時、第１放射光源５０５を発光させ、すなわち、この第１放射光源５０５にエネルギーを送る。第１放射光源５０５は放射光を放射し、その放射光は第１光検出器５０１に吸収される。この放射光が電流に変換され、第１光検出器５０１のポール間に電位差が生成される。結果として、コンタクト３１７と３１８の間に電位差が印加され、第１情報層の光学特性が変化する。第２情報層を選択した時、第２放射光源５０６を発光させる。以下同様である。
【００４４】
放射光源は連続的に放射光を放射することができる。この場合、その放射光は、対応する光検出器が照射された時のみ、電流に変換される。この実施例においては、光検出器はクランパー３０１の１回転につき１度照射される。照射される時間はその光検出器の面積に依存する。パワーを省くために、光検出器が放射光源の上にある時だけ、放射光を放射することができる。これは、パワーピリオドの間、パルスジェネレータにより放射光源にパワーを供給することにより達成することができる。パワーピリオドは、クランパー３０１の回転周期の整数倍である。例えば、パワーピリオドがクランパー３０１の回転周期と同じである場合、光検出器はクランパー３０１の１回転につき１度照射される。パワーピリオドがクランパー３０１の回転周期の２倍であるとき、光検出器はクランパー３０１の２回転ごとに１回照射される。
【００４５】
第１、第２、第３、及び第４の放射光源５０５ないし５０８の替わりに、並進運動可能な放射光源を用いてもよい。その並進運動可能な放射光源は、第１、第２、第３、または第４の光検出器５０１ないし５０４いずれかの前に置くことができる。ジェネレータ３４１は、その並進運動可能な放射光源の位置を制御するように構成される。第１情報層が選択された時、ジェネレータ３４１は、並進運動可能な放射光源を第１光検出器５０１の前に置き、その並進運動可能な放射光源にエネルギーを供給する。
【００４６】
後者の場合、エネルギー源は情報担体に対して並進運動可能である。しかし、エネルギー源が適当な光検出器にエネルギーを転送している時は、そのエネルギー源は一定の位置に留まる。結果として、「固定部」という表現は完全に固定された部分ではなく、回転部が回転している間固定できる部分、すなわち、回転部とともに回転しない部分と解釈すべきである。
【００４７】
図６は、放射光源が情報担体をスキャンするために用いられる放射光源である、本発明の第１実施形態による光スキャン装置を示す図である。光スキャン装置は、レーザ源６０１と対物レンズ６０２を有する。レーザ源６０１は光ビームを生成し、その光ビームは対物レンズ６０２によりスキャンされる情報層にフォーカスされる。
【００４８】
この実施形態において、レーザ源６０１は、選択された情報層に対応する光検出器にエネルギーを転送するためにも使用される。実際、レーザ源６０１は、光ピックアップ部の一部であり、その光ピックアップ部は情報担体に対して並進運動可能である。よって、レーザ源６０１は、図４の４つの放射光源５０５ないし５０８を代替するために使用される。第１情報層が選択された時、放射光源６０１は第１光検出器５０１の前に置かれ、放射光を放射する。第２情報層が選択された時、放射光源６０１は第２光検出器５０２の前に置かれる。以下同様である。光検出器に適当量のエネルギーが転送されると、レーザ源６０１を並進運動させて、情報担体をスキャンさせる。転送すべきエネルギー量は、他にもあるが、情報担体で使用された材料特性及び回転部の構造に依存する。例えば、図３と図４を参照して説明したように、回転部がバッテリーをさらに有する場合、転送する必要があるエネルギー量は比較的少ない。
【００４９】
放射光源６０１により放射された放射光は、対物レンズ６０２またはその他のレンズにより、光検出器にフォーカスされてもよい。放射光をそのまま光検出器に送ることもできる。
【００５０】
図７ａは、本発明の第１実施形態による第２の光スキャン装置を示す図である。図７ｂは、図７ａに示した光スキャン装置を視点Pから見たところである。この光スキャン装置は、回転軸３０５にマウントされたクランパー３０１と、放射光源７０５を有する。クランパーは８個の光検出器７０１ａ、７０１ｂ、７０２ａ、７０２ｂ、７０３ａ、７０３ｂ、７０４ａ、及び７０４ｂを有する。光検出器は、クランパー３０１の底面に円形に配置される。
【００５１】
この実施形態において、放射光源７０５は、例えばレーザダイオードまたはLEDである。あるいは、放射光源７０５は、情報担体をスキャンするために用いるレーザ源であってもよい。
【００５２】
以下に説明する実施例は、図３に示した実施例と同じである。コンタクト３１１と３１２は、光検出器７０４ａのポールに接続されている。コンタクト３１３と３１４は、光検出器７０３ａのポールに接続されている。コンタクト３１５と３１６は、光検出器７０２ａのポールに接続されている。コンタクト３１７と３１８は、光検出器７０１ａのポールに接続されている。
【００５３】
第１情報層が選択された時、光検出器７０１ａは放射光源７０５により照射される。放射光源７０５に対する光検出器７０１の位置は、クランパー３０１に含まれる回転速度計（tacho）により決められる。ほとんどの光スキャン装置はそのような回転速度計を有する。光スキャン装置が回転速度計を有していない場合、クランパー３０１の基準点を示す同期パターンをクランパー３０１に与える。この基準点に対する光検出器の位置を、回転部の角速度とともに、知ることができる。同期パターンを光ピックアップ部により検出する。よって、光検出器７０１ａの位置を容易に決めることができる。
【００５４】
放射光源７０５は、パワーピリオドの間、パルスジェネレータによりパワーを供給される。そのパワーピリオドは、回転部の回転周期の整数倍である。結果として、情報担体が回転する時、光検出器７０１ａのみが照射される。そして、その放射光は電流に変換され、第１光検出器７０１ａのポール間に電位差が生成される。結果として、コンタクト３１７と３１８の間に電位差が印加され、第１情報層の光学特性が変化する。
【００５５】
第２情報層が選択されている時、光検出器７０２ａが放射光源７０５により照射される。これは、光検出器７０１ａと７０２ａの間の角度に対応する時間、放射光の放射を遅らせることによりなされる。図７ａと７ｂに示した実施例において、この角度は９０°である。そしてパワーピリオドの間、パルスジェネレータにより放射光源にパワーを供給する。パワーピリオドは回転部の回転周期の整数倍である。
【００５６】
図７ａと図７ｂの実施例において、クランパー３０１は、４つの別の光検出器７０１ｂないし７０４ｂを有する。光検出器７０１ｂは第１情報層に対応する。光検出器７０２ｂは第２情報層に対応する。光検出器７０３ｂは第３情報層に対応する。光検出器７０４ｂは第４情報層に対応する。コンタクト３１１と３１２は、光検出器７０４ｂのポールに接続されている。コンタクト３１３と３１４は、光検出器７０３ｂのポールに接続されている。コンタクト３１５と３１６は、光検出器７０２ｂのポールに接続されている。コンタクト３１７と３１８は、光検出器７０１ｂのポールに接続されている。しかし、光検出器７０１ｂないし７０４ｂの極性は、光検出器７０１ａないし７０４ａの極性と比較して反転している。これは、例えば、光検出器７０１ｂが照射されている時にコンタクト３１７と３１８間に印加される電位差が、光検出器７０１ａが照射されている時にコンタクト３１７と３１８間に印加される電位差と比較して逆電位差であることを意味する。これにより、情報担体の電極間に正と負の電位差を印加することができる。実際、これが必要となる場合があるが、それは、光学特性が２つの電極間に印加された電位差に依存する複数の情報層を有する情報担体の場合、所望の光学特性変化に応じて、印加する電位差を変えなければならない場合もあるからである。例えば、情報層を吸収性及び反射性にするため正の電位差を印加する必要があり、情報層を透過性とするため負の電位差を印加する必要があるからである。
【００５７】
図８ａ、８ｂ、及び８ｃに、本発明の第１の実施形態による第３の光スキャン装置を示した。図８ｂは、図８ａのクランパー３０１の底面図であり、図８ｃは、図８ａのエネルギー源の上面図である。この光スキャン装置は、回転軸３０５にマウントされたクランパー３０１と、円形に配置された一組の放射光源８０１ないし８０８を有するエネルギー源とを有する。クランパーは、４つの光検出器７０１ａ、７０２ａ、７０３ａ、及び７０４ａを有する。光検出器は、クランパー３０１の底面に円形に配置されている。
【００５８】
以下に説明する実施例は、図７で説明した実施例と同様である。第２情報層を選択するために、光検出器７０２ａの下に位置する放射光源が放射光を放射する。クランパーが図８ｂに示した位置に対応する位置にいる場合、放射光源８０１が放射光を放射する。結果として、上述の通り、コンタクト３１５と３１６の間に電位差が印加される。しかし、クランパー３０１は回転しているので、クランパーの回転数によって決まる時間の後、光検出器７０２ａは放射光源８０１により照射された領域を出る。照射された領域は図８ｂ中に点線で示した。光検出器７０２ａが放射光源８０１により照射された領域を出ると、クランパー３０１の回転に関して放射光源８０１に隣接する放射光源を発光させ、放射光源８０１は放射光の放射を停止する。この実施例において、クランパー３０１の回転方向が時計回りである場合、放射光源８０８を発光させる。これは、クランパー３０１の回転全体を通して繰り返され、１回転すると、放射光源８０１を再度発光させる。これは、放射光源８０１ないし８０８を制御して、クランパー３０１の回転と同期した時間遅れをもって放射光源を発光させるパルスジェネレータにより実現できる。
【００５９】
結果として、選択される情報層に対応する光検出器は、クランパーが１回転する間に、すべての放射光源により順次照射される。よって、クランパーの回転全体にわたって光検出器に電流が流れる。隣接する放射光源が多少重なっている場合も、光検出器に連続的電流を得ることができる。その結果、対応する情報層の光学特性の変化スピードは、光検出器に生成された電流に依存するので、図８ａないし８ｃの光スキャン装置により光学特性を素早く変化させることができる。
【００６０】
図９ａは、本発明の第２の実施形態による第１の光スキャン装置を示す図である。上記光スキャン装置は、第１、第２、第３、第４、及び第５の導電リング９２１ないし９２５と、第１、第２、第３、第４、及び第５のブラシ９３１ないし９３５と、ジェネレータ３４１とを有する。図９ｂは、図９ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。
【００６１】
ブラシは例えばカーボンブラシである。導電リングとカーボンブラシ、例えば、第１導電リング９２１と第１ブラシ９３１は、スリップコンタクトを形成する。スリップコンタクトは、1983年8月9日に付与された米国特許第4,398,113号に記載されている。ブラシ９３１ではなく、第１導電リング９２１に対して固定され、第１導電リング９２１と電気的接触をしている他の導電リングを用いることもできる。これを達成するため、２つの導電リング間にボールベアリングを使用することもできる。ボールベアリングは、導電オイルまたはグリースにより潤滑される。導電オイルまたはグリースには、カーボン粒子、金属粒子、または導電ポリマー等の電気的導電性粒子を含む。
【００６２】
第１ブラシ９３１は、第１導電リング９２１と電気的に接触している。第２ブラシ９３２は、第２導電リング９２２と電気的に接触している。以下同様である。第５ブラシ９３５は、ジェネレータ３４１のグランドと接続されており、第１、第３、第５、及び第７コンタクト３１１、３１３、３１５、及び３１７は、第５導電リング９２５と接続されている。
【００６３】
第１情報層が選択されたとき、ジェネレータ３４１は第１ブラシ９３１に対応するスイッチ切り替えて、その第１ブラシ９３１にエネルギーを送る。これは、第１ブラシ９３１とグランドの間に電位差が印加されることを意味する。結果として、コンタクト３１８と３１７の間に電位差が印加され、第１情報層の光学特性が変化する。
【００６４】
第１、第２、第３、及び第４ブラシ９３１ないし９３４に替えて、第１、第２、第３、及び第４導電リング９２１ないし９２４のいずれかと電気的接触できる、並進運動可能ブラシを使用してもよい。ジェネレータ３４１は、その並進移動可能ブラシの位置を制御するように構成される。第１情報層が選択されたとき、ジェネレータ３４１は並進運動可能ブラシを第１導電リング９２１と電気的に接触させ、その並進運動可能ブラシにエネルギーを送る。
【００６５】
図１０ａは、本発明の第２の実施形態による、第２の光スキャン装置を示す図である。図１０ｂは、図１０ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。この光スキャン装置は、図９ａと９ｂに示した光スキャン装置と同じ構成要素を有するが、導電リング９２１ないし９２５が、回転軸３０５ではなく、クランパー３０１にマウントされている。導電リング９２１ないし９２５は異なる直径を有し、クランパーの同一面上にマウントすることができる。
【００６６】
上記の光スキャン装置の機能は、図９ａと９ｂで説明した機能と同じである。第１、第２、第３、及び第４ブラシ９３１ないし９３４に替えて、第１、第２、第３、及び第４導電リング９２１ないし９２４のいずれかと電気的接触できる、並進運動可能ブラシを使用してもよい。ジェネレータ３４１は、その並進移動可能ブラシの位置を制御するように構成される。
【００６７】
図１１は、図９ａと９ｂの光スキャン装置の好ましい実施形態を示す図である。便宜上、第１導電リング９２１と第１ブラシ９３１に対応する、導電リングとブラシまたは電極を１つだけ示した。この好ましい実施形態において、図９ａと９ｂの他の導電リングとブラシは、図１１に示した導電リングとブラシと同一である。
【００６８】
この好ましい実施形態において、導電リング９２１は導電流体１１０４によりできている。導電流体は孤立部１１０１に封入されている。その孤立部は光スキャン装置に固定されている。孤立部１１０１に対して回転軸３０５が回転できるように、シーリングリング１１０５が使われている。
【００６９】
電極１１０２は導電流体１１０４に接触しており、スイッチを介してジェネレータ３４１（図１１には図示せず）と接続されている。第１情報層が選択されたとき、このスイッチがオンに切り替えられ、電極１１０２とグランド間に電位差が印加される。電極１１０２は、導電流体１１０４と電気的に接触しており、その導電流体はコンタクト３１８と接続されているので、コンタクト３１７と３１８の間に電位差が印加される。導電流体１１０４は、導電性の流体、金属粒子またはカーボン粒子を有する流体媒体のサスペンションである。例えば、マトリクス中に銅粒子が組み込まれたポリマーマトリクスを導電流体１１０４として使用することができる。
【００７０】
図１２ａは、本発明の第３実施形態による光スキャン装置を示す図である。この実施形態において、光スキャン装置は、第１、第２、第３、及び第４の１次導電体１２２１ないし１２２４と、第１、第２、第３、及び第４の２次導電体１２３１ないし１２３４を有する。２次導電体１２３１ないし１２３４は２つのポールを有し、一方はグランドに接続され（図１２ａには図示せず）、他方はスイッチを介してジェネレータ３４１に接続されている。１次導電体１２２１ないし１２２４は回転軸３０５にマウントされ、２次導電体１２３１ないし１２３４は光スキャン装置の固定部である。１次導電体と２次導電体の間には絶縁体がある。よって、光スキャン装置は４つの絶縁体１２４１ないし１２４４を有する。絶縁体は、例えば、空気、または絶縁オイルの薄膜である。１次導電体、絶縁体、２次導体は容量性リングを形成する。図１２ｂは、図１２ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。
【００７１】
第１の１次導電体１２２１は２つのポールを有し、一方はコンタクト３１８に接続され、他方はコンタクト３１７に接続されている。第２の１次導電体１２２２も２つのポールを有し、一方はコンタクト３１６に接続され、他方はコンタクト３１５に接続されている。以下同様である。
【００７２】
第１情報層が選択されたとき、ジェネレータ３４１は、第１の２次導電体１２３１に対応するスイッチをオンに切り替え、第１の２次導電体１２３１のポールの間に電位差を印加する。ポールは、第１の２次導電体１２３１と第１の１次導電体１２２１の間には容量結合が起きるように配置されている。結果として、第１の１次導電体１２２１にエネルギーが送られ、第１の１次導電体１２２１により受けられる。第１の１次導電体１２２１のポール間に電位差が印加される。よって、コンタクト３１８と３１７の間に電位差が印加され、第１情報層の光学特性が変化する。
【００７３】
容量結合は、２次導電体１２３１ないし１２３４と１次導電体１２２１ないし１２２４の間の接触を必要とせず、固定部と回転部間でエネルギー転送を要する本発明による光スキャン装置に容易に実装することができる。
【００７４】
第１、第２、第３、及び第４の２次導電体１２３１ないし１２３４の替わりに、並進運動可能な２次導電体を使用してもよい。この並進運動可能な２次導電体は、第１、第２、第３、または第４の１次導電体１２２１ないし１２２４のいずれかと容量性カップリングが生じるように配置されている。ジェネレータ３４１は、その並進運動可能２次導電体の位置を制御するように構成されている。第１情報層が選択されたとき、ジェネレータ３４１は第１導電リング１２２１の周りに並進運動可能２次導電体を置き、その並進運動可能２次導電体にエネルギーを送る。
【００７５】
図１３は、本発明の第４実施形態による光スキャン装置を示す図である。この実施形態において、レシーバはインダクションコイルであり、エネルギー源はジェネレータ３４１と電磁部を有する。電磁部とインダクションコイル間のエネルギー転送は誘導性カップリングにより実現される。便宜上、インダクションコイル１３２１と電磁部１３３１を１つづつだけ示した。光スキャン装置は３つの電磁部と３つのインダクションコイルを有し、各々は１つの情報層に対応している。
【００７６】
インダクションコイル１３２１は、回転軸にマウントされている。電磁部１３３１は光スキャン装置の固定部である。電磁部１３３１はスイッチを介してジェネレータ３４１に接続されているので、電磁部１３３１に電位差が印加されたとき磁場が発生する。
【００７７】
第１情報層が選択されたとき、ジェネレータ３４１は電磁部１３３１に対応するスイッチをオンに切り替え、別の電位差をその電磁部１３３１に印加する。電磁部１３３１は、この別の電位差を別の磁場に変換する。この別の磁場は、インダクションコイル１３２１を通して磁束を変化させ、そのインダクションコイル１３２１内に誘導電流を生成する。この誘導電流はコンタクト３１７と３１８の間に印加される。結果として、そのコンタクト３１７と３１８の間に電位差が印加され、第１情報層の光学特性が変化する。
【００７８】
この実施形態において、インダクションコイル１３２１の回転は何の役割も果たさない。誘導電流はインダクションコイル１３２１内の磁束の変化により発生し、その変化は別の磁場によるものだからである。結果として、転送されるエネルギーは回転部の回転スピードには依存せず、これは利点である。
【００７９】
４つの電磁部に替えて、並進運動可能な電磁部を用いてもよい。この電磁部は、選択された情報層に対応するインダクションコイル内に別の磁場を発生するように構成される。ジェネレータ３４１は、その並進運動可能電磁部の位置を制御するように構成される。
【００８０】
クレーム中の参照符号はそのクレームを限定するものと解釈してはならない。言うまでもなく、「有する」という動詞を使用しても、クレームに記載した構成要素以外の構成要素の存在を排除するものではない。「１つの」構成要素といっても、その構成要素が複数存在することを排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による、光スキャン装置とともに使用する情報担体を示す図である。
【図２】本発明による、回転部及び情報担体を示す図である。
【図３】本発明による、光スキャン装置を示す図である。
【図４】本発明の有利な実施形態による光スキャン装置を示す図である。
【図５ａ】本発明の第１実施形態による第１の光スキャン装置を示す図である。
【図５ｂ】図５ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。
【図６】図５ａの光スキャン装置の好ましい実施形態を示す図である。
【図７ａ】本発明の第１の実施形態による第２の光スキャン装置を示す図である。
【図７ｂ】図７ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。
【図８ａ】本発明の第１の実施形態による第３の光スキャン装置を示す図である。
【図８ｂ】図８ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。
【図９ａ】本発明の第２の実施形態による第１の光スキャン装置を示す図である。
【図９ｂ】図９ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。
【図１０ａ】本発明の第２の実施形態による第２の光スキャン装置を示す図である。
【図１０ｂ】図１０ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。
【図１１】図９ａの光スキャン装置の好ましい実施形態を示す図である。
【図１２ａ】本発明の第３の実施形態による光スキャン装置を示す図である。
【図１２ｂ】図１２ａの光スキャン装置を視点Pから見たところである。
【図１３】本発明の第４の実施形態による光スキャン装置を示す図である。
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図１１】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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2006527451.tif 000017
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