JP2008192257A - 記録媒体および該記録媒体の記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば記録媒体の記録再生時において、この記録媒体への給電が非接触型で行われながらも、複数の機能素子のうち特定のものに固有の機能を選択的に有効とする。
【解決手段】記録媒体は、固有の有効電圧を超える電圧が印加されることによって固有の機能が有効となる複数の機能素子と、複数の機能素子の夫々と電気的に接続された複数の電圧発生手段を備える。この電圧発生手段は、当該ディスク状の記録媒体が回転される際に回転軸に沿った方向から磁界が選択的に印加されることによって有効電圧を超える電圧を発生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば複数の記録層を有する記録媒体および該記録媒体の記録再生装置の技術分野に関する。

この種の記録媒体を高密度化するうえでは、複数の記録層を積層することが有効な手段の一つである。この際、複数の記録層のうち特定の記録層に対して選択的に記録または再生処理を行えることが好ましい。

このような要望に応えるために、例えば電圧を印加することにより記録再生層を選択できる記録媒体、およびこの記録媒体に対する接触型の給電技術が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、例えば前述の特許文献１に開示されているような接触型の給電では、スピンドルテーブルと記録媒体との間に接点が必要となるため、耐久性や汚れの付着しやすさの観点から好ましくない。したがって、記録媒体に対する非接触型の給電が望まれる。ここで、記録媒体に対する非接触型の給電としては、例えば記録媒体上に配置されたＩＣタグに非接触で給電する技術が提案されている（特許文献２参照）。

特開2006-107606号公報 特開2005-327440号公報

しかしながら、この技術はＩＣタグを用いて記録媒体の個別管理を実現することを目的としたものであり、複数の記録層のうち特定の記録層に対して選択的に記録または再生処理を行えるようには構成されていない。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みてなされたものであり、記録媒体に対する給電が非接触型で行われながらも、複数の記録層のうち特定の記録層に対して選択的に記録または再生処理を行うことが可能な記録媒体および該記録媒体の記録再生装置を提供することを課題とする。

本発明の請求項１に記載の記録媒体は上記課題を解決するために、固有の有効電圧を超える電圧が印加されることによって固有の機能が有効となる複数の機能素子と、前記複数の機能素子の夫々と電気的に接続された複数の電圧発生手段であって、当該ディスク状の記録媒体が回転される際に回転軸に沿った方向から磁界が選択的に印加されることによって前記有効電圧を超える電圧を発生する電圧発生手段とを備える。

本発明の請求項１０に記載の記録再生装置は上記課題を解決するために、請求項１から７の何れか一項に記載のディスク状の記録媒体に対して光学的に情報の記録又は再生を行う記録再生装置であって、前記記録媒体を回転させる回転手段と、前記回転される記録媒体の回転軸に沿った方向に磁界を発生させる磁界発生手段と、前記記録媒体に備わる複数の電圧発生手段のうち所望の機能素子に対応するものに対して前記磁界が選択的に印加されるように、前記磁界発生手段の磁界発生用パルス電圧を印加し、又は前記磁界発生手段を前記記録媒体の半径方向に沿って移動させる制御手段とを備える。

本発明の作用および他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。

以下、発明を実施するための最良の形態としての本発明の実施形態に係る記録媒体および該記録媒体の記録再生装置について順に説明する。

本実施形態に係る記録媒体は上述の課題を解決するために、固有の有効電圧を超える電圧が印加されることによって固有の機能が有効となる複数の機能素子と、前記複数の機能素子の夫々と電気的に接続された複数の電圧発生手段であって、当該ディスク状の記録媒体が回転される際に回転軸に沿った方向から磁界が選択的に印加されることによって前記有効電圧を超える電圧を発生する電圧発生手段とを備える。

本実施形態によれば、当該記録媒体には、複数の機能素子（例えば、記録層や電子回路）が備わる。これら機能素子は、例えば「情報を記録する」或いは「所定の演算を行う」といった固有の機能を有しており、この固有の機能は、エレクトロクロミック材料のように、各機能素子に対して固有の有効電圧を超える電圧が印加されることによって有効となる。当該記録媒体には、上記複数の機能素子の夫々と電気的に接続された複数の電圧発生手段（典型的にはコイルのような導体）も更に備わる。そして、当該ディスク状の記録媒体が回転される際に、この複数の電圧発生手段のうち所望の機能素子と電気的に接続されたものに対して選択的に、回転軸に沿った方向から磁界が印加される。この際、当該記録媒体は回転しているので、印加される磁界と磁界印加対象として選択された電圧発生手段と相対的な位置が変位し、それに伴い、磁界印加対象として選択された電圧発生手段を横切る磁束の密度が時間変化する。このため、電磁誘導の法則（すなわち、磁束が変動する環境下に存在する導体に電圧が生じるという物理法則）により、当該電圧発生手段は前記有効電圧を超える電圧を発生する。したがって、この磁界印加対象として選択された電圧発生手段と電気的に接続された機能素子に、固有の有効電圧を超える電圧が印加されることになり、もって固有の機能が有効となる。このようにして、記録媒体に対する給電が非接触型で行われながらも、複数の機能素子のうち特定のものに固有の機能を選択的に有効とすることが可能となり、上述の課題を解決するに至る。

本実施形態に係る記録媒体の一態様では、前記複数の機能素子は、当該記録媒体の記録層および該記録層を上下両側から挟む電極層の積層構造であり、前記有効電圧を超える電圧が前記電極層に印加されることによって前記記録層に対する記録又は再生が可能な状態になる。

この態様によれば、記録媒体に対する給電が非接触型で行われながらも、複数の記録層のうち特定の記録層に対して選択的に記録または再生処理を行うことが可能となる。

本実施形態に係る記録媒体の他の態様では、前記複数の電圧発生手段は、当該記録媒体の円周方向に沿って配置される。

この態様によれば、記録媒体の回転に同期して外部磁界を変化させることで、所望の電圧発生手段のみに誘導電圧を発生させ、これにより複数の機能素子のうち特定のものに固有の機能を選択的に有効とすることが可能となる。

このように複数の電圧発生手段が円周方向に沿って配置される態様では、前記円周方向に沿って配置される複数の電圧発生手段のうち、基準となるものの位置を示す基準位置マークが光学的に読み取り可能な状態で形成されたガイド層を更に備える。

この態様によれば、記録媒体の回転に同期して外部磁界を変化させる際に、この基準位置マークに基づいて外部磁界を変化させることで、所望の電圧発生手段のみに誘導電圧を発生させることが比較的容易となる。

本実施形態に係る記録媒体の他の態様では、複数の電圧発生手段のうち接続される機能素子が異なるものを当該記録媒体の半径方向に沿って配置されてなる組が複数形成され、該複数の組が記録媒体の中心から放射状に配置される。

この態様によれば、この組に属する電圧発生手段の各々は、接続される機能素子が異なり、これらを当該記録媒体の半径方向に沿って配置される。例えば、第１機能素子に接続される電圧発生手段は外周寄りに、第２機能素子に接続される電圧発生手段は内周寄りに、夫々配置される。そして、これら複数の組が当該記録媒体の中心から放射状に配置される。その結果、複数の電圧発生手段のうち、接続される機能素子が同じものは、当該記録媒体の中心から略同一の距離に配置されることになる。したがって、所望の機能素子に電気的に接続された電圧発生手段に対応する半径位置に磁界を印加するようにして、当該記録媒体を回転させれば、回転に同期して外部磁界を変化させずとも、所望の電圧発生手段のみに誘導電圧を発生させることができる。これにより複数の機能素子のうち特定のものに固有の機能を選択的に有効とすることが可能となる。

本実施形態に係る記録媒体の他の態様では、前記複数の電圧発生手段のうち、当該記録媒体の中心から同一の距離に配置されているものは、同一の機能素子と電気的に接続されている。

この態様によれば、複数の電圧発生手段が当該記録媒体の半径方向に沿って配置されて組を複数形成するという上記態様と同様に、回転に同期して外部磁界を変化させずとも、所望の電圧発生手段のみに誘導電圧を発生させることができる。

本実施形態に係る記録媒体の他の態様では、前記形成された複数の組の外周を取り囲むように配置され、かつ、前記複数の機能素子のうち少なくとも１つ（典型的には、全て）の機能素子と電気的に接続されたバイアス電圧発生手段であって、当該ディスク状の記録媒体が回転される際に回転軸に沿った方向から磁界が選択的に印加されることによって、前記有効電圧を下回る電圧を発生するバイアス電圧発生手段を更に備える。

この態様によれば、バイアス電圧発生手段によって発生させられる電圧をバイアス電圧として、前記有効電圧に足りない分を発生するように、磁界印加対象である電圧発生手段を当該記録媒体の円周若しくは半径方向に沿って配置すればよい。この結果、電圧発生手段が個別に求められる電圧が軽減され（言い換えれば、コイルの巻き数が軽減され）るとともに、機能素子の有効電圧を安定的に確保可能となる。

この１又は複数のバイアス電圧発生手段を備える態様では、当該記録媒体は積層構造であり、前記１又は複数のバイアス電圧発生手段は、前記複数の電圧発生手段と同じ層に存在するとともに、各々が前記複数の電圧発生手段のうち少なくとも１つの電圧発生手段の外周を取り囲むように配置されてもよい。

この態様によれば、当該記録媒体の厚みを抑えつつも、上記バイアス電圧の恩恵を享受できる。

この１又は複数のバイアス電圧発生手段を備える態様では、当該記録媒体は積層構造であり、前記１又は複数のバイアス電圧発生手段は、前記複数の電圧発生手段とは異なる層に存在するようにしてもよい。

この態様によれば、バイアス電圧発生手段および電圧発生手段が同じ層に存在する場合に比べてレイアウト上の制約が軽減されるので、各々について、印加される磁界との好ましい特性（例えば、コイルの巻き数や磁界と交わる面の面積）を調整できる。

本実施形態に係る記録再生装置は上述の課題を解決するために、請求項１から７の何れか一項に記載のディスク状の記録媒体に対して光学的に情報の記録又は再生を行う記録再生装置であって、前記記録媒体を回転させる回転手段と、前記回転される記録媒体の回転軸に沿った方向に磁界を発生させる磁界発生手段と、前記記録媒体に備わる複数の電圧発生手段のうち所望の機能素子に対応するものに対して前記磁界が選択的に印加されるように、前記磁界発生手段の磁界発生用パルス電圧を印加し、又は前記磁界発生手段を前記記録媒体の半径方向に沿って移動させる制御手段とを備える。

本実施形態によれば、当該記録再生装置は、請求項１から７の何れか一項に記載のディスク状の記録媒体に対して光学的に情報の記録又は再生を行う記録再生装置である。そして、この記録媒体が回転手段（例えば、スピンドルモータ）によって回転させられる。そして、磁界発生手段（例えば、電磁石や永久磁石）によって、上述のごとく回転される記録媒体の回転軸に沿った方向に磁界を発生させられる。この回転の際に、記録媒体に備わる複数の電圧発生手段のうち所望の機能素子に対応するものに対して磁界が選択的に印加されるように、制御手段によって磁界発生手段が制御される。具体的には、複数の電圧発生手段が当該記録媒体の円周方向に沿って配置されている場合には、磁界印加対象である電圧発生手段が真下に位置する期間だけ、例えば電磁石からなる磁界発生手段に磁界発生用パルス電圧を印加する。或いは、複数の電圧発生手段のうち、当該記録媒体の中心から同一の距離に配置されているものが同一の機能素子と電気的に接続されている場合には、磁界発生手段を記録媒体の半径方向に沿って移動させる。このようにして、記録媒体に対する給電が非接触型で行われながらも、複数の機能素子のうち特定のものに固有の機能を選択的に有効とすることが可能となり、上述の課題を解決するに至る。

本実施形態に係る記録再生装置の他の態様では、前記制御手段は、前記ディスク状の記録媒体が回転される際に、前記ディスク状の記録媒体の円周方向において、前記所望の機能素子に対応する電圧発生手段が、前記発生させられる磁界の有効範囲を通過する間に、前記発生させられる磁界における磁束量が少なくとも１回は変化するような磁界発生用パルス電圧を、前記磁界発生手段に対して印加する。

この態様によれば、制御手段は、ディスク状の記録媒体が回転される際に、所望の機能素子に対応する電圧発生手段に対して、以下のように磁界が選択的に印加される。すなわち、ディスク状の記録媒体の円周方向において、所望の機能素子に対応する電圧発生手段が、発生させられる磁界の有効範囲を通過する間に、この磁界における磁束量が少なくとも１回は変化するような磁界発生用パルス電圧が、磁界発生手段に対して印加される。これにより、所望の機能素子に対応する電圧発生手段は、前記有効電圧を超える電圧を比較的効率良く発生できる。なお、「発生させられる磁界の有効範囲」とは、発生させられる磁界における磁束量の変化が、電圧発生手段において誘導される電圧に対して十分な影響を与えることのできる空間的な範囲を示している。ここで言う「十分な影響」とは、少なくとも前記有効電圧を超える電圧を発生可能な程度に、という意味である。かかる有効範囲は、厳密には実験あるいはシミュレーションによって予め特定可能であり、簡単には、記録媒体と対向する磁界発生手段の対向面に若干のマージンを考慮した範囲と考えてもよい。

以上、説明したように、本実施形態の記録媒体によれば、機能素子および電圧発生手段を備えるので、また、本実施形態の記録再生装置によれば、回転手段、磁界発生手段、および制御手段を備えるので、記録媒体に対する給電が非接触型で行われながらも、複数の機能素子のうち特定のものに固有の機能を選択的に有効とすることが可能となる。

本実施形態の作用および他の利得は次に説明する実施例から明らかにされよう。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

（１）第１実施例
第１実施例に係る記録媒体、およびその記録および再生が可能な記録再生装置の構成および動作原理について、図１から図３を参照して説明する。第１実施例に係る記録媒体は特に、複数機能に一対一で対応したコイルを設け、これらのコイルに対して磁界を選択的に供給することで実現される機能を切り替えることを特徴とする。

先ず、図１に示すように、本実施例に係る記録媒体１００の記録および再生が可能な記録再生装置１は、スピンドルモータ１１、光ピックアップ（ＯＰＵ：Optical Pick Up）ユニット１２、光ピックアップ１３、スレッド１４、ステッピングモータ１５、ディテクタ５１、ディテクタコントローラ５２、ＯＰＵコントローラ１６、ステッピングコントローラ１７、スピンドルコントローラ１８、磁界発生部４１、磁界コントローラ４２、システムコントローラ３１、およびメモリ３２、を備えている。ここに、図１は、本発明の第１実施例に係る、記録媒体の記録および再生が可能な記録再生装置の基本構成を概念的に示す模式図である。

記録媒体１００は、本発明に係る「記録媒体」の一具体例であり、例えば光ディスクのような円盤状の記録媒体であると共に、その記録層に重なるように形成されたコイルを複数もち、磁界発生部４１により発生させられる外部磁界の変化によって発生する起電力を利用して記録層の記録再生特性を変化させるように構成されている。ここで、上記コイル（例えば、第1記録層選択コイル１１１および第２記録層選択コイル１２１）は、本発明に係る「電圧発生手段」の一具体例であり、上記記録層（例えば、第１記録層１１３および第２記録層１２３）は、本発明に係る「機能素子」の一具体例である。

スピンドルモータ１１は、本発明に係る「回転手段」の一具体例であり、記録媒体１００を回転および停止させるモータである。より詳細には、スピンドルモータ１１は、スピンドルコントローラ１８の制御下で、スピンドルサーボを受けつつ所定速度で記録媒体１００を回転および停止させるように構成されている。

光ピックアップユニット１２は、光ピックアップ１３とスレッド１４とを保持する筐体である。

スレッド１４は、ステッピングモータ１５による駆動力を受けて、光ピックアップユニット１２と共に記録媒体１００の半径方向に移動する。

ステッピングモータ１５は、ステッピングコントローラ１７により印加される電圧に応じて、スレッド１４を記録媒体１００の半径方向に沿って移動させる。

光ピックアップ１３は、記録媒体１００に対するデータの記録および再生を行うために、例えば図示しない半導体レーザ素子、コリメータレンズ、受光素子、対物レンズ、および対物レンズのレンズホルダを複数軸について揺動可能なアクチュエータ１３１等から構成される。光ピックアップ１３は、ステッピングモータ１５によるスレッド１４の移動により、記録媒体１００の半径方向における位置が調整され、更に光ピックアップユニット１２内に設けられるアクチュエータ１３１によりその位置が細かく調整される。つまり、ステッピングモータ１５によるスレッド１４の移動により、光ピックアップ１３の位置が決定され、その後、より高い分解能で可動できるアクチュエータ１３１によりレーザ光ＬＢの照射位置が決定される。この際、スレッド１４の移動精度を高める為に、着磁力の高い2相移動位置のみを使用して移動を行うとよい。そして、光ピックアップ１３は、記録媒体１００に対してレーザ光ＬＢを、再生時には読み取り光として第１のパワーで照射し、記録時には書き込み光として第２のパワーで且つ変調させながら照射する。

ディテクタ５１は、例えば発光素子に発光ダイオードを、受光素子に高感度のフォトトランジスタを使用した、フォトリフレクタである。ディテクタ５１は、ディテクタコントローラ５２の制御下で、記録媒体１００に対して光を照射すると共に、その反射光を受光素子により受光することにより、記録媒体１００のガイド層１０３にあるコイル基準位置マーク１０３１（図２を参照）を検出する。これについては、図２を参照して後述する。なお、コイル基準位置マーク１０３１は、ディテクタ５１に代えて、既存の光ピックアップ１３によって検出することも勿論可能である。この場合、専用の検出装置たるディテクタ５１が不要となるため構成上好ましい。

ＯＰＵコントローラ１６は、例えばレーザダイオードドライバ等を備えており、光ピックアップ１３によるレーザ光ＬＢの照射動作を制御する。具体的には、ＯＰＵコントローラ１６は、システムコントローラ３１による制御の下に、ステッピングコントローラ１７、スピンドルコントローラ１８、ディテクタコントローラ５２と協働しながら、レーザ光ＬＢのパワーや照射タイミング、照射位置等（言い換えれば、光ピックアップ１３の動作）を制御する。

ステッピングコントローラ１７は、ステッピングモータ１５に印加するべき電圧を制御することで、ステッピングモータ１５によるスレッド１４の移動量を制御する。具体的には、ステッピングコントローラ１７は、システムコントローラ３１による制御の下に、ＯＰＵコントローラ１６やスピンドルコントローラ１８と協働しながら、スレッド１４の移動量（言い換えれば、ステッピングモータ１５の動作）を制御する。

スピンドルコントローラ１８は、スピンドルモータ１１による記録媒体１００の回転を制御する。具体的には、スピンドルコントローラ１８は、システムコントローラ３１による制御の下に、ＯＰＵコントローラ１６やステッピングコントローラ１７と協働しながら、記録媒体１００の回転速度や回転角度等（言い換えれば、スピンドルモータ１１の動作）を制御する。

システムコントローラ３１は、メモリ３２と共に、ＯＰＵコントローラ１６、ステッピングコントローラ１７、スピンドルコントローラ１８およびメモリ３２と、データバス２１を介して接続され、ＯＰＵコントローラ１６、ステッピングコントローラ１７およびスピンドルコントローラ１８の夫々に対して制御コマンドを出力することで、記録再生装置１全体の制御を行う。

メモリ３２は、記録再生装置１が動作するためのプログラム（即ち、ファームウェア）が格納されるＲＯＭ領域と、記録再生装置１による動作中に用いられるデータが一時的に格納されるＲＡＭ領域などから構成される。

磁界発生部４１は、本発明に係る「磁界発生手段」の一具体例であり、記録媒体１００の上面もしくは下面から所定間隔を隔てて非接触の状態で設けられ、記録媒体１００内に設けられたコイル（例えば、第1記録層選択コイル１１１および第２記録層選択コイル１２１）と交わるように磁界（言い換えれば、磁束）を発生させる。尚、本実施例においては、図３を用いて後述するように、磁界の発生タイミングを適宜変更させる必要があるので、磁界発生部４１は、永久磁石よりも電磁石である方が好ましい。

磁界コントローラ４２は、本発明に係る「制御手段」の一具体例であり、磁界の発生タイミングを適宜変更させるように、磁界発生部４１に流す電流を制御する。この動作については、図３を参照しながら後述する。

続いて、本発明の第１実施例に係る記録媒体１００の詳細な構成について、図２を参照しながら説明を加える。ここに、図２は、第１実施例に係る、記録媒体の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：選択コイル層の上面図、ｃ：第1記録層選択電極、ｄ：第２記録層選択電極）。

図２（ａ）に示すように、記録媒体１００は、互いに重ねられた第１記録層１１３および第２記録層１２３を少なくとも含む複数の記録層を有する。第１記録層１１３および第２記録層１２３の材質は、例えば、エレクトロクロミック材料のように、記録媒体の中には特定の記録層に電界を加えることで記録再生が可能となるものである。この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（例えば、特開２００３−３４６３７８号公報参照）。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。このように、第１記録層１１３および第２記録層１２３についての記録又は再生が可能か否かは、各記録層に対して、固有の記録層有効電圧閾値を超える電圧が印可されているか否かによって決まる。そこで、第１記録層１１３および第２記録層１２３は夫々、共通電極（具体的には、第１記録層共通電極１１２および第２記録層共通電極１２２）と選択電極（具体的には、第１記録層選択電極１１４および第２記録層選択電極１２４）とによって上下から挟んだ構成としている。各選択電極は、その一端（例えば、内周端）において、対応するコイルの一端と電気的に接続されている。各選択電極は、図２（ｃ）および図２（ｄ）に示すように、対応する記録層を覆うように広がっており、その一端（例えば、外周端）において、対応するコイルの他端と電気的に接続されている。具体的には、第１記録層選択電極１１４は第1記録層選択コイル１１１と、また、第２記録層選択電極１２４は第２記録層選択コイル１２１と夫々電気的に接続されている。各コイルは、図２（ｂ）に示すように、記録媒体１００の円周方向に沿って配置されている。本実施例においては特に、第1記録層選択コイル１１１と第２記録層選択コイル１２１とが交互に配置されている。一般に、コイルには誘導起電力の性質が備わっているので、各コイルを横切る磁束を変化させると、当該コイルに磁束の時間変化に比例した電圧が発生する。この特性を利用して、所望のコイルに電圧を発生させ、共通電極引出線１０１によって電気的に接続された共通電極と、選択電極とに挟まれた所望の記録層に電圧が印可される。

具体的には、図３に示すように、第１記録層１１３または第２記録層１２３のうち、何れか一方の記録層に記録または再生を行うことを希望する場合には、該何れか一方の記録層に対応するコイルが磁界発生部４１の直下にくるときだけ磁界を発生するように、磁界コントローラ４２は、磁界発生部４１に流す電流を制御する。ここに、図３は、第１実施例に係る、ディテクタ出力および磁界発生電圧を示すタイムチャートである（ａ：第1記録層の記録再生を可能とする場合、ｂ：第2記録層の記録再生を可能とする場合）。これにより、前記何れか一方の記録層に対応するコイルに選択的に電圧が発生させられる。なお、ガイド層１０３には、当該記録媒体が特殊な構造である旨の情報が記録されている他、コイル基準位置マーク１０３１が第1記録層選択コイル１１１の位置を示す目印や、各コイルの配置情報として記録されており、これらの情報は、光ピックアップ１３又はディテクタ５１によって読み取り可能である。磁界コントローラ４２は、所望のコイルが磁界発生部４１の直下に居る時間を記録媒体１００の回転速度および各コイルの配置情報によって求め、この時間に対応するような幅のパルスを、磁界発生電圧の駆動信号として、磁界発生部４１に入力する。この際、磁界発生部４１に対する各コイルの相対的な位置は、読み取られたコイル基準位置マーク１０３１によって特定される。そして、上述のようにして発生させられる電圧は交流電圧であり、そのままでは記録層有効電圧閾値を超える場合と超えない場合があるので、ダイオードなどからなる整流平滑部１０２によって直流電圧に変換する。この直流電圧を受けて、対応する記録層の記録再生が可能となるのである。

図４から図７は夫々、記録媒体１００が回転される際に、この記録媒体１００の円周方向において、所望の記録層に対応するコイル（この図の場合、第１記録層選択コイル１２１）と、磁界発生部４１によって発生させられる磁界の有効範囲４０との相対的な位置関係の変化を時間軸（時刻ｔ１〜ｔ９）に沿って示している。また、この位置関係に対応して、有効範囲４０に磁界が発生しているか否かが、ＯＮ（網掛け模様）／ＯＦＦ（無模様）によって示されている。更にその下に、この磁界を発生させるための磁界発生電圧およびディテクタ出力が、図３と同様の観点で示されている。

これら図４から図７の違いは、磁界の印加・消滅タイミング、若しくは、コイル間隔である。以下に説明するように、図４よりも図５から図７の何れかの態様が好ましい。

図４において、記録媒体１００が回転される際に、所望の記録層に対応する第１記録層選択コイル１２１が、磁界の有効範囲４０を通過する様子が示されている（時刻ｔ１〜ｔ９）。具体的には、第１記録層選択コイル１２１の始端が磁界の有効範囲４０に差し掛かった直後に有効範囲４０に磁界が発生し、その終端が通過し終える直前にその磁界が消滅するように磁界発生電圧が制御されている。このとき確かに、磁界における磁束量の変化が生じて第１記録層選択コイル１２１には電圧が誘導されるが、その一方で時刻ｔ２およびｔ８の矢印で示すように、所望の記録層に対応しない第２記録層選択コイル１２１にも電圧が誘導されてしまうため好ましくない。そこで、以下の図５から図７に示す対策を採る。

図５においては、所望の記録層に対応しない第２記録層選択コイル１２１には電圧が誘導されないようにするために、第１記録層選択コイル１２１の始端が磁界の有効範囲４０に差し掛かった後であって、かつ、前の第２記録層選択コイル１２１の終端を通過し終えた後に有効範囲４０に磁界が発生し、第１記録層選択コイル１２１の他端が通過し終える前であって、かつ、後ろの第２記録層選択コイル１２１の始端が磁界の有効範囲４０に差し掛かる前にその磁界が消滅するように磁界発生電圧が制御されている。このように制御すれば、所望の記録層に対応しする選択コイルにだけ電圧が誘導される。

図６においては、図５に示す制御を更に発展させてある。即ち、図６においては、図５で説明した磁界の発生−消滅期間内において、磁界の発生−消滅が更に行われる。つまり、その期間内において、磁束量が複数回変化するように磁界発生電圧が制御されている。この制御によれば、第１記録層選択コイル１２１にて誘導される電圧の頻度が図５のそれに比べて増加するので一層好ましい。

図７においては、コイル間に十分な間隔ｇ（つまり、磁界の有効範囲４０よりも広い間隔）を持たせて配置し、コイルがない間隔ｇを通過する期間で磁界の発生−消滅を切替える。この方式によっても、所望の記録層に対応しない第２記録層選択コイル１２１には電圧が誘導されなくなる。 以上みてきたように、本実施例によると、各記録層に対応する複数のコイルを円周方向にならべ、記録媒体の回転に同期して外部磁界を変化させることで、特定のコイルのみに誘導電流を発生させ、これにより記録再生層の選択を行うことができる。

（２）第２実施例
次に、第２実施例に係る記録再生装置の構成および動作原理について、図８から図１０を参照して説明する。ここで、第２実施例は、各層に対応する複数のコイルを円周方向ではなく半径方向に並べて配置することで、図３のような磁界発生電圧のタイミング調整を不要とすることを特徴とする。これに伴い、ディテクタ５１およびディテクタコントローラ５２も不要となる。尚、図８から図１０において、上述した図１および図２における構成と同様のものについては同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

第２実施例に係る記録再生装置１は、図８のように構成される。ここに、図８は、第２実施例に係る、記録媒体の記録および再生が可能な記録再生装置の基本構成を概念的に示す模式図である。

図８に示すように、記録媒体１００は、第１実施例と異なり、各記録層に対応するコイル、第1記録層選択コイル１１１と第２記録層選択コイル１２１とが半径方向に並べられている。このようなコイルの対が、記録媒体１００の中心から放射状に複数配置されている。この様子を図１０に示す。ここに、図１０は、第２実施例に係る、記録媒体の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。なお、図１０において、第1記録層選択コイル１１１および第２記録層選択コイル１２１に夫々対応する記録層共通電極および記録層選択電極は省略されているが、図２と同様に存在することは勿論である。

図１０において、各コイルの一端は、共通電極引出線１０１によって共通電極へと電気的に接続されている。他端は、第1記録層選択コイル１１１なら第１記録層選択電極１１４と、また、第２記録層選択コイル１２１なら第２記録層選択電極１２４と、夫々電気的に接続されている。

磁界移動アクチュエータ４３は、本発明に係る「制御手段」の一具体例であり、例えばステッピングモータ１５と同様の機構によって、磁界発生部４１を、記録媒体１００の半径方向に移動可能である。ここで、第１記録層１１３に記録または再生を行うことを希望する場合、磁界コントローラ４２は磁界発生部４１を半径方向に移動させて、第1記録層選択コイル１１１と対向するように配置するとよい。他方で、第２記録層１２３に記録または再生を行うことを希望する場合、磁界コントローラ４２は磁界発生部４１を半径方向に移動させて、第２記録層選択コイル１２１と対向するように配置するとよい。この際、磁界発生部４１を一度希望の半径位置に移動させたら、その直下に存在するコイルが第1記録層選択コイル１１１であるか又は第２記録層選択コイル１２１であるかは、記録媒体１００が回転しても不変である。それゆえ、第１実施例で説明した図３のような磁界発生電圧のタイミング調整は不要となり、制御が容易となる。更に、記録媒体１００の半径上にコイルを配置した場合、記録媒体１００自体が回転することでコイルを横切る磁束の変化が生じるので、磁界発生部４１が永久磁石のような固定磁界であっても、コイルに電圧を発生可能となる。

あるいは、第２実施例に係る記録再生装置１は、図９のように構成されてもよい。ここに、図９は、第２実施例の変形例に係る、記録媒体の記録および再生が可能な記録再生装置の基本構成を概念的に示す模式図である。

図９において、磁界発生源としての磁界発生部４１１および磁界発生部４１２が、第1記録層選択コイル１１１および第２記録層選択コイル１２１の各々と対向する位置に予め配置されている。磁界発生部４１１および磁界発生部４１２は共に電磁石であり、そのオン／オフが磁界コントローラ４２の制御下でスイッチ４１３によって切り替えられる。スイッチ４１３は、本発明に係る「制御手段」の一具体例であり、このような構成でも、図１０に示すような記録媒体１００の記録再生層の選択を行うことができる。この際、図８の構成とは異なり磁界発生部４１を移動させる必要がないので、層の切り替え速度が向上する。

以上みてきたように、図８または図９の何れの構成にせよ、半径方向に並べられた複数のコイルのうち何れか一方のみに対して選択的に外部磁界を印加することによって、記録媒体１００の記録再生層の選択を行うことができる。

（３）第３実施例
次に、第３実施例に係る記録再生装置の構成および動作原理について、図１１から図１３を参照して説明する。ここで、第３実施例においては、第２実施例とは異なり、記録媒体１００にバイアスコイル（１１２１）が更に備わるので、記録層の有効電圧を安定的に確保可能となる。尚、図１１において、上述した図１０における構成と同様のものについては同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。

第３実施例に係る記録媒体１００は、図１１のように構成され、そのときの電圧の関係は図１２のようになる。ここに、図１１は、第３実施例に係る、記録媒体の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。図１２は、第３実施例に係る、記録媒体のコイルにおいて発生する電圧と、記録層有効電圧閾値との関係を概念的に示す模式図である。図１３は、第３実施例の変形例に係る、記録媒体の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。

図１１に示すように、記録媒体１００は、第1記録層選択コイル１１１および第２記録層選択コイル１２１に加えて、両選択コイルが配置された選択層と同じ層において、両選択コイルの外周を取り囲むように配置されたバイアスコイル１１２１を更に備える。このバイアスコイル１１２１は、本発明に係る「バイアス電圧発生手段」の一具体例である。この構成によると、図１２に示すように、バイアスコイル１１２１は、外部磁界が何れの記録層に対応する位置に印加されている場合でもバイアス電圧を発生可能であるので、第1記録層選択コイル１１１および第２記録層選択コイル１２１は、対応する記録層の記録層有効電圧閾値Ｖ０とバイアス電圧Ｖｂとの差分を超える電圧Ｖｓを発生させればよい、すなわちそのような電圧Ｖｓが誘導されるような巻き数とすればよいことになる。このようにして、記録層の有効電圧を安定的に確保可能となる。

なお、図１３に示すように、バイアスコイル１１２１は、第1記録層選択コイル１１１および第２記録層選択コイル１２１が配置された選択層とは異なるバイアス層に配置されてもよい。この場合は、両選択コイルの外周を取り囲むようにバイアスコイル１１２１を配置する必要はないので、図１１の場合に比べてレイアウト上の制約が少ない。よって、両選択コイルの巻き数を増加し、あるいは磁界と交わる面を拡大できる。

（４）第４実施例
次に、第４実施例に係る記録再生装置の構成および動作原理について、図１４を参照して説明する。ここで、第４実施例は、上記第３実施例に係るバイアスコイルの考え方を、第１実施例に係る記録媒体１００に適用したものである。なお、第４実施例に係る記録再生装置１は、第１実施例に係るものと同様でよいため説明は省略する。

図１４は、第４実施例に係る、記録媒体の要部を部分的に拡大して示す斜視図である。

図１４に示すように、第４実施例に係る記録媒体１００においては、図１３と同様の考えに基づいて、バイアスコイル１１２１が、第1記録層選択コイル１１１および第２記録層選択コイル１２１が配置された選択層１００１とは異なるバイアス層１００２に配置されている。かかる配置のもと、第１実施例と同様に、所望の記録層に対応するコイルが磁界発生部４１の直下にくるときだけ磁界を発生するように、磁界コントローラ４２は、磁界発生部４１に流す電流を制御する。このように制御すれば、所望の記録層に対応しする選択コイルとその直下に位置するバイアスコイル１１２１にだけ電圧が誘導されるので、第３実施例と同様の効果が得られる。

なお、図１１と同様の考えに基づいて、選択層１００１とバイアス層１００２とを共通層にしてもよいことは勿論である。

以上見てきたように、本実施例に係る記録媒体１００およびその記録再生装置１によると、記録媒体１００に対する給電が非接触型で行われながらも、複数の記録層のうち特定の記録層に対して選択的に記録または再生処理を行うことが可能となる。その結果、記録媒体を一段と高密度化できるので、実践上非常に有利である。

尚、本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う記録媒体および該記録媒体の記録再生装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の第１実施例に係る、記録媒体の記録および再生が可能な記録再生装置の基本構成を概念的に示す模式図である。 第１実施例に係る、記録媒体の基本構成を概念的に示す模式図である。（ａ：断面図、ｂ：選択コイル層の上面図、ｃ：第1記録層選択電極、ｄ：第２記録層選択電極） 第１実施例に係る、ディテクタ出力および磁界発生電圧を示すタイムチャートである。（ａ：第1記録層の記録再生を可能とする場合、ｂ：第2記録層の記録再生を可能とする場合） 比較例に係る、磁界の印加・消滅タイミングとコイル間隔との関係を概念的に的に示す模式図である。 第１実施例に係る、磁界の印加・消滅タイミングとコイル間隔との関係を概念的に的に示す模式図である。 第１実施例に係る、磁界の印加・消滅タイミングとコイル間隔との関係を概念的に的に示す模式図である。 第１実施例に係る、磁界の印加・消滅タイミングとコイル間隔との関係を概念的に的に示す模式図である。 第２実施例に係る、記録媒体の記録および再生が可能な記録再生装置の基本構成を概念的に示す模式図である。 第２実施例の変形例に係る、記録媒体の記録および再生が可能な記録再生装置の基本構成を概念的に示す模式図である。 第２実施例に係る、記録媒体の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。 第３実施例に係る、記録媒体の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。 第３実施例に係る、記録媒体のコイルにおいて発生する電圧と、記録層有効電圧閾値との関係を概念的に示す模式図である。 第３実施例の変形例に係る、記録媒体の基本構成を概念的に示す模式図である（ａ：断面図、ｂ：上面図）。 第４実施例に係る、記録媒体の要部を部分的に拡大して示す斜視図である。

符号の説明

１ 記録再生装置
１００ 記録媒体
１１ スピンドルモータ
１２ 光ピックアップユニット
１３ 光ピックアップ
１４ スレッド
１５ ステッピングモータ
５１ ディテクタ
１６ ＯＰＵコントローラ
１７ ステッピングコントローラ
１８ スピンドルコントローラ
４１ 磁界発生部
４２ 磁界コントローラ
３１ システムコントローラ
３２ メモリ
１１３ 第１記録層
１１４ 第１記録層選択電極
１１１ 第1記録層選択コイル
１２３ 第２記録層
１２４ 第２記録層選択電極
１２１ 第２記録層選択コイル
４３ 磁界移動アクチュエータ
４１３ スイッチ
１１２１ バイアスコイル
１００１ 選択層
１００２ バイアス層

Claims (11)

1. 固有の有効電圧を超える電圧が印加されることによって固有の機能が有効となる複数の機能素子と、
   前記複数の機能素子の夫々と電気的に接続された複数の電圧発生手段であって、当該ディスク状の記録媒体が回転される際に回転軸に沿った方向から磁界が選択的に印加されることによって前記有効電圧を超える電圧を発生する電圧発生手段と
   を備えることを特徴とする記録媒体。
2. 前記複数の機能素子は、当該記録媒体の記録層および該記録層を上下両側から挟む電極層の積層構造であり、前記有効電圧を超える電圧が前記電極層に印加されることによって前記記録層に対する記録又は再生が可能な状態になる
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
3. 前記複数の電圧発生手段は、当該記録媒体の円周方向に沿って配置される
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記録媒体。
4. 前記円周方向に沿って配置される複数の電圧発生手段のうち、基準となるものの位置を示す基準位置マークが光学的に読み取り可能な状態で形成されたガイド層を更に備える
   ことを特徴とする請求項３に記載の記録媒体。
5. 前記複数の電圧発生手段のうち接続される機能素子が異なるものを当該記録媒体の半径方向に沿って配置されてなる組が複数形成され、該複数の組が前記記録媒体の中心から放射状に配置される
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記録媒体。
6. 前記複数の電圧発生手段のうち、当該記録媒体の中心から同一の距離に配置されているものは、同一の機能素子と電気的に接続されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記録媒体。
7. 前記複数の機能素子のうち少なくとも１つの機能素子と電気的に接続された１又は複数のバイアス電圧発生手段であって、当該ディスク状の記録媒体が回転される際に回転軸に沿った方向から磁界が選択的に印加されることによって、前記有効電圧を下回る電圧を発生するバイアス電圧発生手段を更に備える
   ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の記録媒体。
8. 当該記録媒体は積層構造であり、
   前記１又は複数のバイアス電圧発生手段は、前記複数の電圧発生手段と同じ層に存在するとともに、各々が前記複数の電圧発生手段のうち少なくとも１つの電圧発生手段の外周を取り囲むように配置される
   ことを特徴とする請求項７に記載の記録媒体。
9. 当該記録媒体は積層構造であり、
   前記１又は複数のバイアス電圧発生手段は、前記複数の電圧発生手段とは異なる層に存在する
   ことを特徴とする請求項７に記載の記録媒体。
10. 請求項１から９の何れか一項に記載のディスク状の記録媒体に対して光学的に情報の記録又は再生を行う記録再生装置であって、
    前記記録媒体を回転させる回転手段と、
    前記回転される記録媒体の回転軸に沿った方向に磁界を発生させる磁界発生手段と、
    前記記録媒体に備わる複数の電圧発生手段のうち所望の機能素子に対応するものに対して前記磁界が選択的に印加されるように、前記磁界発生手段の磁界発生用パルス電圧を印加し、又は前記磁界発生手段を前記記録媒体の半径方向に沿って移動させる制御手段と
    を備えることを特徴とする記録再生装置。
11. 前記制御手段は、前記ディスク状の記録媒体が回転される際に、前記ディスク状の記録媒体の円周方向において、前記所望の機能素子に対応する電圧発生手段が、前記発生させられる磁界の有効範囲を通過する間に、前記発生させられる磁界における磁束量が少なくとも１回は変化するような磁界発生用パルス電圧を、前記磁界発生手段に対して印加する
    ことを特徴とする請求項８に記載の記録再生装置。

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