JP3120286B2 - 光データ記憶媒体及びその書込み及び読出し方法 - Google Patents

光データ記憶媒体及びその書込み及び読出し方法

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JP3120286B2 JP09503758A JP50375897A JP3120286B2 JP 3120286 B2 JP3120286 B2 JP 3120286B2 JP 09503758 A JP09503758 A JP 09503758A JP 50375897 A JP50375897 A JP 50375897A JP 3120286 B2 JP3120286 B2 JP 3120286B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、実質的に透明な均質ベース材で形成された
光データ記憶区域を有し、該光データ記憶区域の一方の
側に近接して多数の光学的に活性の構造部を有する光デ
ータ記憶媒体に関する。
本発明は、又、請求の範囲第13及び14項に記載された
データ書込み方法、並びに、請求の範囲第17及び18項に
記載されたデータ読出し方法に関する。
更に、本発明は、請求の範囲第19項に記載されたデー
タの並列書込み方法、及び、請求の範囲第20項に記載さ
れたデータの並列読出し方法に関する。
最後に、本発明は、請求の範囲第25項に記載されたデ
ータ読出し方法に関する。
本発明は、回転ディスク、長方形のカード又はシー
ト、ストリップ状のテープ、又はスプルーに巻回された
テープ等の形の光データ記憶媒体に使用することを企図
したものである。
本発明は、特に、本出願人の同時提出のノルウェー特
許出願第 号に記載されているような、データ担持
媒体（データ記憶媒体とも称する）及びそのようなにデ
ータ担持媒体にデータ担持構造部を創生するための方法
に関連して使用することを企図したものである。
背景技術 現行の技術によるデジタル光データ記憶機構において
は、画然と焦点合わせされたレーザービームが回転ディ
スクのようなデータ担持媒体の表面上を規則的に走査
し、レーザービームが該媒体上にエンコードされた微小
ピット又はスポットを通過したときディスクからの反射
光の変化を記録することによってデータ内容を導出する
（読出す）。ピット又はスポットを小さくし間隔を密に
することによってデータ担持構造部を構成するピット又
はスポットは、ディスクの製造時に成形又はプレストレ
スド加工によってディスクに形成することができる。あ
るいは、走査レーザービームを用いて短い強力な光バー
ストにより例えばピットの形のデータ担持構造部をディ
スクに形成することによってデータをディスクにエンコ
ードすることができる。
しかしながら、このような光データ記憶及びアクセス
方法には多くの欠点がある。第１に、レーザービームを
データを保有したトラックに沿って正確に位置づけする
ために極めて正確な光学−機械的装置を必要とし、デー
タを直列的（順次）に読出す。これには、機械的操作上
の制約を伴い、又、ランダムアクセス速度も遅くされ
る。この後者の問題は、多くの用途において特に深刻で
あり、現在、機械的位置づけの迅速化を可能にする軽量
の光学ヘッド構成の開発を目的とした広範な研究が行わ
れている。しかしながら、機械的な方法は、極めて高い
アクセス速度を達成するのには適さず、従って、音響−
光又は電気−光作用に基づく、光ビームのためのアドレ
ス指定方法を開発するための研究に多くの資金が投下さ
れてきた。そのようなアドレス指定方法はコンパクト
な、好ましくは低コストの物理的パッケージの形で具体
化することが可能であると考えられるところから、集積
光学構造が研究者にとって特に関心をもたれてきた。
この現行進行中の研究が最終的に実用可能なハードウ
エアを実現するとしても、記憶された情報に順次にアク
セスするので、又、使用されるトラッキング方法の結果
として、データ転送速度が深刻な問題になると考えられ
る。この問題を回避するために、データを多数の隣接し
たトラックを読み書きする光学ヘッドによって並列的に
転送する多重トラックに関する研究が行われてきた。し
かしながら、この方法では、１つのサーボ制御される光
学ヘッドによって僅か２、３の隣接トラックしかカバー
することができないので、データ転送速度を高めるには
数個の独立してトラッキングするトラッキングヘッドを
必要とする。そのような方法によって達成される読み書
きの並行処理度合は、物理的な、並びに、コスト面での
制約によって大きく制御される。
発明の開示 本発明の目的は、光データ記憶のための現行の技術に
随伴する上述の諸問題、並びに、従来から提案されてい
るいろいろな解決方法の上記問題点を回避することであ
る。
本発明の他の目的は、データ担持媒体の大きなブロッ
ク（群）にアクセスすることを可能にし、機械的運動の
全部又は一部を電子的アドレス指定操作及び電子的論理
操作に代えることである。
本発明の特定的な目的は、多数の、即ち数百ないし数
千の並列チャンネル内の光学的に記憶されたデータを簡
単に読み書きすることを可能にし、場合によっては機械
的な運動を全く伴うことなく、データへ迅速なランダム
アクセスを可能にすることである。
本発明の他の目的は、高いデータ密度を有する安価な
データ担持媒体を提供することである。
本発明の更に他の目的は、多くの用途においてレーザ
ー源を必要とせず、発光ダイオード（LED）のようなイ
ンコヒーレント光エミッタによって代替させることであ
る。
本発明の他の目的は、極めてコンパクトな光学的読み
書きハードウエアの使用を可能にするとともに、ディス
クであれ、カードであれ、テープであれ、データ担持媒
体上のいかなるフォーマットにも整合することを可能に
することである。
本発明の上記諸目的は、前記光学的に活性の構造部
が、光データ記憶区域に入射した光ビームを該記憶区域
内の１つ又はそれ以上の点に焦点合わせさせるように、
及び、又は該１つ又はそれ以上の点から発出された光ビ
ーム又は光放射線を該記憶区域の外部の１点に向け直す
ように配置された回折性光学素子であることを特徴とす
る光データ記憶区域と、請求の範囲第13及び14項の特徴
部分に記載されたデータ書込み方法、並びに、請求の範
囲第17及び18項の特徴部分に記載されたデータ読出し方
法によって達成される。
本発明によるデータの並列書込み方法は、請求の範囲
第19項の特徴部分に記載された要件を有することを特徴
とする。
本発明によるデータの並列読出し方法は、請求の範囲
第20項の特徴部分に記載された要件を有することを特徴
とする。
本発明によるデータ読出し方法は、請求の範囲第25項
の特徴部分に記載されたデータ要件を有することを特徴
とする。
本発明の上記及びその他の目的並びに特徴、及びそれ
らを達成する態様は、以下に添付図を参照して述べる本
発明の実施形態の説明から一層明かになろう。
図面の簡単な説明 図１は、回折性光学素子DOEのマトリックスの形の光
学的に活性の構造部を示す。
図2a及び2bは、本発明に用いられる回折性光学素子DO
E又はゾーンプレートレンズの原理を示す図である。
図3aは、図2bの回折性光学素子DOEの１ゾーンのプロ
ファイル（断面輪郭）を示す図である。
図3b、3c及び3dは、図3aのプロファイルの位相関数を
近似値化又は量子化するためのそれぞれ異なる方法を示
す図である。
図4aは、回折格子とみなされるゾーンプレートレンズ
を示す平面図である。
図4bは、図4aのゾーンプレートレンズの側面図であ
る。
図５は、入射平面波を回折性光学素子によって基材に
焦点合わせする態様を示す図である。
図６は、本発明による光データ記憶媒体の概略断面図
である。
図７は、本発明によるデータの並列書込み方法の概略
説明図である。
図８は、本発明によるデータの並列読出し方法の概略
説明図である。
図9a及び9bは、本発明に従ってレーザービームを同一
平面上に焦点合わせする原理を示す概略説明図である。
図10は、本発明による光データ記憶媒体の数層の記憶
層に並行アクセスするための方法を示す概略説明図であ
る。
発明の実施するための最良の形態 本発明の基本的な特徴は、光データ記憶媒体に多重マ
イクロ（微小）レンズとして機能する回折性光学素子の
形の光学的に活性の構造部を用いることにある。それに
よって、本発明のデータ担持媒体は、機能上、データの
読み書きのために用いられる光を整形し案内する光学系
の一体的一部分となる。かくして、従来の光データ記憶
方法に随伴する多数の制約が排除され、実用的で安価な
ハードウエアで高度の読み書き性能を達成する可能性が
開かれる。
回折性光学素子は、光の屈折又は反射とは異なる回折
に基づくものである。多くの場合、回折性光学素子DOE
は、レンズやプリズム等の慣用の屈折性光学素子の代替
として用いることができ、それによってコスト又はサイ
ズの相当な減少を達成することができる。多くの場合、
回折性光学素子は、屈折性素子より優れた性能（例え
ば、色消し能力）を発揮することができ、屈折又は反射
に基づく慣用の光学素子の用途範囲を超える用途を可能
にすることさえある。
図１は、回折性光学素子DOE又はゾーンプレートレン
ズ（以下、単に「DOE」又は「レンズ」とも称する）の
マトリックスを示す。各DOEは、金型成形、型押し（エ
ンボス）加工、乾式又は湿式蝕刻等の広範囲の方法によ
って製造し複製することができる、慎重に設計されたト
ポグラフィック構造部から成っている。
以下に、所望のデータ記憶容量を得るために、回折性
光学素子DOEを本発明に従って光データ記憶媒体に使用
する態様を説明する。データ記憶容量は、DOEの裏側の
データ担持媒体の基材の不オーバーラップ（オーバーラ
ップしていない）被焦点合わせ区域（焦点合わせされた
区域）又は焦点スポットによって得ることができる最大
密度に依存する。
回折性光学素子DOE又はゾーンプレートレンズの設計
原理が図２に示されている。説明を簡略にするために図
2aに示されたレンズの平面状表面に平行な波面を有する
平面波は下から入射するものと仮定すると、2nπ（ｎπ
は整数）の位相係数は別として、図2aの斜線陰影部分だ
けが、透過波面に影響する。従って、図2bに示されたレ
ンズは、該レンズの２つの異なるゾーンの間に2nの不連
続な位相ジャンプが存在するということは別にして、図
2aのレンズと同じ透過波面を創出する。図2bに示された
ようなレンズは、回折性光学素子DOE又はゾーンプレー
トレンズと称される。このゾーンプレートレンズは、フ
レネルレンズとは、後者の場合製造工程において生じる
不精密のために各ゾーンとゾーンの間に不規則な位相ジ
ャンプが存在するという点で異なる。フレネルレンズで
は、ゾーン間に不規則な位相ジャンプが存在する結果と
して、異なるゾーンから生じる波の面は、焦点区域に建
設的干渉を起さない。従って、フレネルレンズの回折限
界解像力は、ゾーンの幅によって決定されるのに対し
て、ゾーンプレートレンズの回折限界解像力は、レンズ
の直径によって決定される。
図2bに示されたレンズのゾーンの１つの実際のプロフ
ァイル（断面輪郭）が、図3aに示されている。ただし、
実用上は、図3b及び3cに示されるように段付きプロファ
イルを用いる方が容易である場合がある。段付きプロフ
ァイルの段の数は、位相関数のための量子化レベルの数
とみることができる。言うまでもなく、この量子化レベ
ルの数が無限に多くなれば、図3dに示されるような連続
した（無段階の）プロファイルが得られる。光軸上に点
の最適な像を結ばせるためのゾーンプレートレンズの設
計の原理は、波長が整数値であることを別にして、物点
からレンズの各ゾーンを経て像点へ至る光路長を物点と
像点との間の直接光路長と同じにするべきであるという
ことである。
１つのDOE又はゾーンプレートレンズが、図4a及び4b
にそれぞれ上からみた平面図及び側面図で示されてい
る。図から分かるように、ゾーンプレートレンズは、各
々特定の位相と増幅値を有する多数の同心環状開口から
成る。更に、周知のように、ゾーンプレートレンズは、
順次に高い次数の焦点を有しているので、入射エネルギ
ーの一部分だけが所望の像を結ぶ。又、ゾーンプレート
レンズの効率は、位相関数のための量子化レベルの数を
増大させることによって増大させることができることも
周知である。位相関数のための量子化レベルの数を２、
３及び４とした場合、無収差像の主突出部にそれぞれ33
％、57％及び67％の光強度レベルを得ることができるこ
とが判明している。しかしながら、近年、RSIDOと称さ
れる新しいエンコード法が開発された。このエンコード
法は、90％の測定回折効率を達成するといわれている。
その他の点では、ゾーンプレートレンズの１つの欠点
は、大きな色収差を有することである。しかしながら、
照明が比較的単色性である限り、ゾーンプレートレンズ
の構成に用いられる波長に対する照明波長の変更が緩や
かなものであれば、像の品質に大きな劣化をもたらさな
い。一般に、視野は、コマ収差、非点収差及び像面湾曲
によっても制限されるが、収差は、ゾーンプレートレン
ズ又はDOEを球面状表面上に置くことによって回避する
ことができる。
ゾーンプレートレンズ又はDOEの光路は、それを異な
る格子周期を有する回折格子とみなすことによって、そ
して、幾何学的ビームを格子方程式に基づいて構成する
ことによって見出すことができる。図4a及び4bに概略的
に示されたゾーンプレートレンズに関していえば、この
ゾーンプレートレンズは、レンズの縁に向かって減小す
る周期を有する円形の回折格子とみることができる。図
4bに示されたゾーンプレートレンズでは、視野は、入射
幾何学的ビームに、局部的には平面波に連結される。一
時回折に対応する転換幾何学的ビームの方向は、以下の
格子方程式によって求められる。
ここで、λは波長、ｄは格子周期の局部値、θｔは、
格子上の平常の幾何学的ビームと入射幾何学的ビームの
間の角度、θｉは格子上の平常の幾何学的ビームと透過
幾何学的ビームの間の角度である。格子周期ｄはレンズ
の縁に向かって減小しているので、図4bにみられるよう
に外側のビームはレンズの中心に近いビームより大きい
偏向を受ける。格子周期を特定の態様で減小させること
により、すべてのビームを共通の焦点に向けることがで
きる。図4bにおいて水平軸線と垂直軸線とは異なる目盛
で表されていることに留意されたい。
DOEの光路の幾何学的態様が図５に概略的に示されて
いる。空気中で所与の波長λ０を有する単色平面波は、
屈折率ｎを有する平面状基材に当接させて設けられたDO
Eの光軸に対して入射角度θを有する。DOEの直径はＤで
示され、DOEと基材の組合せ体の二次焦点距離はｆで示
されでいる。ｆ値、DOEの直径Ｄ及び基材の屈折率ｎの
いろいろな組合せについて、その最大光強度の２分の１
のところの焦点スポットの全幅（FWHM）は、下記のよう
に求めることができた。FWHMは、光軸上では0.33μｍか
ら0.42μｍの間で変化し、視野の縁のところでは0.70μ
ｍから0.90μｍの間で変化することが判明した。光軸上
の透過光強度は、約0.9であり、視野の縁のところ透過
光強度は、その約1/10であった。このように、DOEのFWH
Mは、ミクロスフェアの形の屈折レンズのものとほぼ同
じであるのに対して、光強度は、DOEの場合は、その視
野の縁に向かって低下する度合が屈折レンズのものより
急激である。しかしながら、直径を一定とした場合、DO
Eは、ｆ値及び基材の屈折率の比較的自由な選択を可能
にするという利点を有する。なぜなら、ｆ値及び屈折率
の値はいずれも回折制限FWHMに影響を与えるからであ
る。DOEのもう１つの利点は、DOEは像面湾曲が無視し得
る程度であることであり、その結果として、DOEの光軸
上の焦点と視野の縁のところの焦点とがほとんど同じ平
面上に位置する。平面状基材に接触したDOEの回折制限
焦点特性を分析したところ、一定の直径を有するDOEの
場合、基材の屈折率に反比例し、基材を含むDOEのｆ値
に比例することが判明している。
最後に、回折性光学素子DOEは大きい分散特性を有し
ており、DOEの焦点距離は光の波長に大いに依存してい
ることに留意されたい。
次に、上述のように設計された回折性光学素子DOE又
はゾーンプレートレンズを用いた本発明によるデータ担
持媒体（以下、単に「データ媒体」とも称する）の構成
を図６を参照して説明する。図６は、データ媒体の一部
の一部分の概略図であり、データ媒体上の回折性光学素
子DOEの稠密マトリックスを示す。各DOEは、小レンズと
して機能し、入射光は、上述したように焦点合わせさ
れ、記憶区域、即ち、情報担持区域に差し向けられる。
情報担持区域は、以下の記載では用語を簡略にするため
に「ビット層」とも称する。情報の各ビットは、ビット
層中の物質が、データに対する照明段階中該ビット層に
入射する光に作用し、あるいはそのような光によって作
用される態様によって表現される。例えば、データ担持
媒体が図６に示されるようなもであるとすると、そのお
もて面のDOEに入射した光は、テルル合金の薄いフィル
ムによって被覆されたDOEの裏面に焦点合わせされる。
テルル合金の薄いフィルムは、ビット層即ち記憶層を構
成し、書込み段階中に短い高強度光パルスに露呈された
スポット以外の区域では低い光透過性を有する。従っ
て、データ担持媒体の、各回折性光学素子DOEに関連し
た部分の情報内容は、ビット層内の１組の光透過性又は
不透過性のビット割当て区域又は構造部によって表現さ
れる。これらの光透過性又は不透過性のビット割当て区
域又は構造部は、伝送中読出されるとき例えば明又は暗
として見える。データ担持媒体中の各データ位置は、書
込み及び読出し中DOEを介して２つの独立した工程でア
クセスすることができる独特のアドレスに関連づけられ
る。データ担持媒体の表面上の所与のDOEの位置は、x,y
座標、例えばデータ担持媒体上の基準原点に対する該DO
Eの色中心の位置によって画定され、ビット層中の、対
応する回折性光学素子DOEに対するスポットの位置は、
この点に焦点合わせされた光の入射方向によって、例え
ば標準極座標θ，φで画定される。従って、完全なアド
レスは、x,y,θ，φとなる。
媒体内にできるだけ高いデータ記憶密度を得るために
は、スポット即ちデータ担持構造部は、できるだけ小さ
くしなければならず、各DOEの下にできるだけ密な間隔
で配置しなければならない。更に、異なる、しかし隣接
したDOEを介してアクセスされるデータ担持構造部の群
と群の間の「デッドゾーン」は、最少限にすべきであ
る。この後者の要件は、各DOEの下の各データ担持構造
部の位置パターンと、該媒体上のDOEの形状及び相対位
置との間に一定の関連性をもたせることを必要とする。
非常に小さいデータ担持構造部又はスポットサイズが、
そのデータ担持構造部より桁違いに（数桁）大きいDOE
によって得られることに留意されたい。更に、広範囲の
異なるサイズのDOEであっても、データ担持構造部の平
均サイズをほぼ同じにすることができ、従って、そのビ
ット層中の局部的データ記憶密度の平均値を同じにする
ことができる。
後者の場合、大きいDOEは、読出し及び書込み中入射
光のための角度アドレス指定位置θ，φをより稠密にす
るように、データ担持構造部の多数の位置に連結すべき
である。最適化された媒体に関連して後述するように、
DOEのサイズを大きくすると、各DOEのための空間的アド
レス指定操作の精度が低下し、そのために、角度座標
θ，φに充填を置かなければならない。
例として挙げれば、2500μ２の面積を占める１つのDO
Eに、通常、上述したような10000個以上のデータ担持構
造部を割当てることができ、そのようなDOEの直径は0.3
〜0.7μとし、θ，φ座標における角度アドレスシフト
を0.5〜1.0゜の細かい分離間隔とすることができる。DO
Eの直線寸法を係数Ｎだけ減小させた（1/Nにした）とす
ると、隣接するデータ担持構造部間の角度分離間隔を同
じ係数だけ増大させなければならず（Ｎ倍にしなければ
ならず）、各DOEに関連するデータ担持構造部の数は、
係数N2だけ減小される（1/N2とされる）。
本発明によるデータ担持媒体のある種の実施形態にお
いては、読み書きを慣用の光記憶媒体の場合と非常に類
似した態様で光と薄いフィルムとの相互作用によって行
うことができる。実際、「１回書込み、多数回読出し」
（WORM）タイプの慣用の媒体及び再書込み可能媒体のた
めに開発されたフィルムをそのまま本発明によるデータ
記憶媒体に用いることができる。本発明と他の既知の技
術との顕著な相違は、光をビット層上へ案内し、焦点合
わせする態様と、その結果として得られる作用効果にあ
るう。
書込み 書込み操作においては、短い強力な光パルスが、指定
された方向θ，φのx,y座標の指定されたDOEに向けて入
射される。書込み工程を迅速にするために、例えば、図
７に示されるように、フラッシュ照明型空間光変調器
（SLM）又はクラスタレーザー（垂直キャビティ面発光
レーザー、VCSEL）によってDOEに関連した幾つかの、あ
るいは、すべての方向に同時に又は順次に迅速にフラッ
シュする。この操作は、機能的には、以下に詳述するよ
うに大型スケール上にへの並列トラックによる書込みに
相当する。各個でに対する書込みビームの整列公差は、
構造的設計と、各用例における性能パラメータに依存す
るが、一般に、従来の光データ記憶方法に適用される公
差よりはるかに大きい。後者の場合、すべての方向に１
μｍ以下のトラッキング（追跡）精度が必要とされうの
に対して、DOEに要求される位置ぎめ公差は、それより
１桁ないし２桁緩やかである。
読出し データ担持媒体の物理的レイアウトが、階層的（x,
y）（θ，φ）アドレス指定方法と相俟って、データの
簡単で高速のランダムアクセス及び転送のための新しい
可能性を開く。厳密に焦点合わせされたレーザービーム
によってビット列をトラックに沿って順次に読出すので
はなく、データ担持媒体から直接大型のデータブロック
をマトリックス検出器上へ作像することによって大規模
な並列読出しを実行することができる。
本発明の一実施形態が図８に示されている。この実施
形態では、入射角θ，φの視準光が同時に多数のDOEに
差向けられ、データ担持媒体上の照明されたDOEの各々
にθ，φアドレスビットの状態をディスプレーさせる。
それらのDOEは、通常、データ担持媒体の表面上に30〜1
00μｍ程度の比較的大きい間隔で隔置されているので、
θ，φビットの状態を図に示されるように各DOE上へ作
像する、視野幅が広く、被写界深度が長い光学素子によ
って容易に解像することができる。これは、一般に、平
面からかなり逸脱した形状の媒体に対してさえも、焦点
合わせサーボなしで可能である。480nmの照明光波長で5
0μｍの物体を解像する光学系の最大被写界深度は、10m
mである。これに対して、ビットパターンをDOEを用いず
に単純な平面状の層に直接作像することによってビット
状態を判定するとすると、ビット間隔が１μｍ未満であ
る場合、ほぼ３μｍの被写界深度を必要とし、マトリッ
クス検出器上への同時作像による大規模な並列読出し
は、たとえ焦点合わせサーボを用いても実際上不可能で
ある。この問題を回避する１つの方法が米国特許第4,74
5,484号に提案されているが、それは、幾つかの距離段
階を経て同時にではなく順次に作像するしかないことを
示している。
視野内のデータ担持媒体中のすべてのアドレス（x,y,
θ1,φ１）において照明下でマトリックス検出器上のθ
1,φ１を保有するビット状態のところに形成された像
は、以後の処理のために読出しデバイスのっ電子系統内
へ転送され、マトリックス検出器は、読出し角度θ2,φ
２での次の読出しサイクルのためにクリアされる。次の
読出しサイクルでは、視野内のすべてのアドレス（x,y,
θ2,φ２）の情報内容を取出す。このようにしてデータ
担持媒体中のすべての所望のアドレスが読出されるまで
サイクルが反復される。
平面状媒体からの上述した角度多重読出し方式は、表
面的には角度多重ホログラフィック記憶に類似してお
り、ある点では、ノルウェー特許出願d90−0443号に記
載されているように光を差向けバーンフィルム上に焦点
合わせする屈折性又は反射性構造に基づいた方式に類似
している。しかしながら、以下に詳述するように、本発
明によるDOEの使用は、従来技術では得られない性能向
上及びコスト削減の点で技術的可能性及び利点を提供す
る。
上述したDOEの原理の説明に関連して、どのようにし
て小さい焦点スポットが得られるかが実証された。焦点
スポットのサイズは、パラメータFWHM（最大光強度の２
分の１のところの焦点スポットの全幅）によって表され
る。ビット層即ち記憶層に焦点合わせさせるのにDOEを
用いる場合、焦点スポット即ちFWHMのサイズが、そのビ
ット層において得られるデータ密度にとって決定的な要
素となる。適切なデータ記憶媒体の設計及び光の波長等
の作動パラメータをコンピュータで計算したところ、焦
点スポットのサイズは、各DOEの下の区域の大きな部分
に亙って回折又は近回折によって制限されることが示さ
れた。特定的な面では、このことは、例えば、適正に構
成された直径50μのDOEは、450nmの波長で照明される
と、ｆ値が１で、基材の屈折率が1.6である場合、0.33
μmFWHMの直径を有する近軸焦点スポット、即ち光軸上
焦点スポットを創出することができることを意味する。
軸はずれ位置では、即ち入射角θ＞０゜では、焦点スポ
ットは、レンズの収差現象によって影響され、θ＝30゜
では、焦点スポットは、0.61μｍにまで増大した。既に
述べたように、像面湾曲は、コマ収差を回避するために
DOEを球面状の表面上に積層しない限り、非常に小さ
い。その場合、像面湾曲を除去するためにDOEの上述し
た光分散特性を利用することができる。
先に述べたように、回折性光学素子を有するデータ担
持媒体は、屈折性又は反射性光学系を用いた場合、今ま
でに類をみない技術的融通性と可能性を提供する。既に
述べたように、このことは、回折性光学素子は、球面状
の屈折性レンズとは異なり、ｆ値並びに基材の屈折率
を、従って、焦点スポットのサイズを選択する完全な自
由度を与えることを意味する。
上述したように、回折性光学素子の顕著な特徴は、そ
の分散能が非常に大きいことである。即ち、回折性レン
ズの焦点距離は、光の波長に大きく依存している。屈折
性レンズの光学的素材は、波長が変化するとともに屈折
率の変化を示し、通常、レンズの焦点距離を可視スペク
トル範囲の上限と下限の間で１％変化させるが、この変
化は、回折性レンズに比べて40〜50倍も大きく、焦点距
離と光の波長との間に反比例の関係がある。これは、技
術的な、又はコスト上の制約により単色光が得られない
用途や、多色光の像を創生する必要がある用途に取って
は明らかな欠点である。本発明においては、単色光を用
いることができ、DOEを有する記憶媒体の波長公差は、
半導体レーザーや発光ダイオードLEDのような適切な光
源に対して適合性を有する。即ち、波長を適正に選択し
変更することによって、基材内の焦点位置を制御された
態様でシフトさせることが可能になる。本発明において
は、この利点を幾つかの点で活用することができる。
像面湾曲の修正 この操作は、図9aに示されている。図9aの例では、ビ
ット層は平面状であるが、単色光の像面は、破線で示さ
れるように球面状表面を形成する。従って、この平面状
ビット層（即ち、データ記憶層）上に創生される焦点ス
ポットは、最適な焦点距離の外に位置するので、拡大し
て形成される。焦点距離は光の波長に依存するので、入
射単色光ビームの波長を入射角の関係として調整するこ
とによりビット層内の焦点を図9bに示されるように位置
づけすることができる。この基本原理は、固定波長の光
源のマトリックスによるか、あるいは、波長調整可能な
光源によって実行することができる。
波長調整による数層のビット層の同時判定 焦点距離は光の波長を調節することによって調整する
ことができるので、データ担持構造部を図10に示される
ように異なる深さの層に形成することが可能になる。そ
のような方式を実用的なものとする基本的要素は、DOE
内の大きな光分散である。異なる層間のクロストークを
回避するためには、それらの層を少くとも距離ｓだけ互
いに分離させなければならない（図10参照）。分離距離
ｓの許容可能な最小限値は、ビット層フィルムの書込み
特性、所要コントラスト及び許容可能なクロストーク度
等の幾つかの要素に依存する。クロストーク度は、各焦
点スポット内のデータ内容が、例えばグレイレベルコー
ディングによって高められているかどうかに依存する。
従って、データ密度と読み書き容量との間の最大限の比
率を得るように設計するに当っては、グレイレベルエン
コーディングと数層のビット層の同時読み書きとの間で
ある程度の妥協が計られる。
図10に示されたビット層の内の下方の層には無視し得
るサイズの焦点スポットを用いることができると仮定し
て、上記の可能性を図10を参照することによって簡単に
判定することができる。上方のビット層を透過する収束
光のための焦点スポットの直径dfは、下式によって近似
値的に与えられる。
ここで、Ｄは、マイクロレンズの直径であり、ｆはそ
の焦点距離である。回折性光学素子DOEの焦点距離は光
波長λに反比例するから、波長の変化率に対して下式が
得られる。
従って、焦点スポットの直径dfは、焦点がずれている
ビット層（図10に示される上方のビット層）中の光強度
が焦点があっているビット層の光強度に対してある係数
だけ減少されるように十分に大きくなければならない。
ビット層での光吸収分を無視し、df＝2.0μｍであると
すると、焦点スポットの直径を0.5μｍにすれば光強度
は16の係数だけ（1/16に）減少するから、下式が得られ
る。
このことは、この特定の例では、４％の波長変化、即
ち、例えば480nmから500nmへの波長の増大を必要とする
ことを意味する。光を可視又は近可視スペクトルの範囲
内に維持するとすると、多数のビット層即ちデータ記憶
層を用いることができる。それらのビット層の各々は、
それぞれに割当てられた波長の光で照明されることによ
ってアドレスされる。例えば、隣接する波長間の分離率
が４％であるとすると、460nm、479nm、498nm、518nm、
539nm、561nm、584nm、608nm、633nm、659nm、686nm、7
14nm、743nm及び773nmの波長の光を用いることができ
る。この例では、データ記憶層が14層あるから、各層の
データ密度が同じであるとすれば、単一のデータ記憶層
に比べて記憶容量が14倍になる。
この多層記憶構想は、ディスク上に２層以上の並列層
にデータを記憶するある種の既知の方式に類似している
ようにみえるが、重要な相違がある。即ち、本発明にお
いては、各層のアドレス指定が、光の波長調整によって
行われるのに対して、既知の方式は、読み書き光学素子
をサーボ制御アクチュエータによって機械的に位置づけ
することに依存している。従って、本発明においては、
機械的な複雑さを回避することができるばかりでなく、
波長調整によるアドレス指定により極めて迅速なランダ
ムアクセスを達成することができる。
多層記憶方式に関して知られている１つの問題は、光
を適切な（目標とする）ビット層即ちデータ記憶層に到
達させるには、光をデータ担持媒体内に伝播させ、介在
する他のビット層を貫通させなければならないことであ
る。光がこの適切なビット層から検出器に向かって伝播
するときも、光の反射によって読出す場合は、同じ介在
ビット層を再度貫通しなければならない。光の透過によ
って読出す場合は、光は、目標ビット層の反対側にある
ビット層（目標ビット層より下側のビット層）を貫通し
なければならない。この問題は、以前にIBMによって取
上げられており、IBMは、データ媒体を光の反射によっ
て読出す場合、各ビット層の反射率を慎重にバランスさ
せることによって実際のシステムにおいて実用可能な積
重層の数は10層であると結論づけている。この点、光の
透過によって読出すデータ媒体の方が、一般に、要件が
厳しくないと考えられる。
本発明による光データ記憶媒体は、厚さ２μｍの10層
のデータ記憶層が全体としてサンドイッチ構造を形成す
るように設計することができる。即ち、中心層の両側に
それぞれ厚さ10μｍのデータ記憶層の積重体が存在する
構成とすることができる。本発明の範囲内において、こ
のようなボリューム内に他のいろいろな積層構造を形成
することができる。
（１）各層は、データ担持構造部を創生する書込みビー
ムによって形成することができる。データ担持構造部と
は、厚さ20μｍの最初は均質なブロック内に複数のビッ
ト層を画定するビット点である。この場合、各データ担
持構造部は、実際上、焦点合わせされた書込みビーム内
の高光強度ボリューム素子に相当する小ボリューム素子
である。
（２）別法として、データ記憶媒体を製造する際、デー
タ記憶媒体内に別々のデータ記憶層から成るサンドイッ
チ構造体を組み入れる方法を用いることもできる。次い
で、各記憶層に、例えば染料分子を埋入することによっ
て、それぞれの記憶層に焦点が最適に合致する光の波長
に整合する特定のスペクトル応答特性を付与することが
できる。例えば、各記憶層に付与される特定のスペクト
ル応答特性は、その記憶層の未書込み状態において狭い
吸収帯（バンド）内で選択的吸収性を有し、書込み済み
スポットでは低吸収性に変化する（漂白する）特性とす
ることができる。それらの吸収帯が幅狭で、オーバーラ
ップしていない場合は、目標とする記憶層以外の他のす
べての記憶層は、当該目標記憶層のための波長の光に対
しては透過性（透明）であるから、コントラスト及びク
ロストークの問題が生じない。
本発明に使用される回折性光学素子についていえば、
そのような素子は、現在、数社から販売されており、し
かも、本発明に使用するのに適した品質及び寸法のもの
が販売されている。
以上の説明から分かるように、回折性光学素子を利用
した本発明による光データ記憶媒体は、真のボリューム
記憶と、記憶区域内のデータへのアクセスを可能にす
る。データは、記憶区域のボリューム内のランダムに選
択された、しかし、独自にアドレス指定可能な位置に記
憶させることができ、あるいは又、記憶区域の各特定の
記憶層内に配列することができる。いずれの場合にも、
記憶されたデータへのアクセスは、ランダムに、かつ、
ボリューム別に実施することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニールセン，ロルフ，モール ノールウェー，エヌ−1532 モス，ヘル フォールガーテ ８ (72)発明者 ナエリンクスルート，トールモード ノールウェー，エヌ−1810 スリツー （番地なし) (56)参考文献 特開 平５−333397（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−259352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−144797（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−67349（ＪＰ，Ｕ) 特表 平７−506448（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11C 11/42 G11C 13/04 G11B 7/00 G11B 7/24 G02B 5/18 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (26)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】透明な均質ベース材で形成された光データ
    記憶区域を有し、該光データ記憶区域の一方の側に近接
    して配置された回折性光学素子（DOE）から成る複数の
    光学的に活性の構造部を有する光データ記憶媒体であっ
    て、該各回折性光学素子（DOE）は、前記光データ記憶
    区域に入射した光ビームを、これから創生される、又は
    既に創生されたデータ担持構造部の独自にアドレス指定
    可能な位置に各々対応する該記憶区域内の１つ又は複数
    の点に焦点合わせするようになされ、及び、又は、該１
    つ又は複数の点から反射された光ビーム又は該１つ又は
    複数の点から発出された光放射線を該記憶区域の外部の
    １点に焦点合わせするようになされおり、 前記複数の回折性光学素子（DOE）は、制御された、段
    階的な位相変化を有することを特徴とする光データ記憶
    媒体。
  2. 【請求項２】前記回折性光学素子（DOE）は、ゾーンプ
    レートレンズであることを特徴とする請求の範囲第１項
    に記載の光データ記憶媒体。
  3. 【請求項３】前記記憶区域は、透明な表面層と透明な基
    材との間に設けられていることを特徴とする請求の範囲
    第１項に記載の光データ記憶媒体。
  4. 【請求項４】前記回折性光学素子（DOE）は、前記表面
    層上に設けられていることを特徴とする請求の範囲第３
    項に記載の光データ記憶媒体。
  5. 【請求項５】前記回折性光学素子（DOE）は、前記表面
    層内に埋設されていることを特徴とする請求の範囲第３
    項に記載の光データ記憶媒体。
  6. 【請求項６】前記回折性光学素子（DOE）は、前記表面
    層と一体に形成されていることを特徴とする請求の範囲
    第３項に記載の光データ記憶媒体。
  7. 【請求項７】前記表面層と前記記憶区域との間に、放射
    エネルギーを吸収することによって破壊自在の不透明な
    層が介設されていることを特徴とする請求の範囲第３項
    に記載の光データ記憶媒体。
  8. 【請求項８】該光データ記憶媒体は、テープ、ディスク
    又はカードの形に形成されており、前記回折性光学素子
    （DOE）は、該テープ、ディスク又はカードの表面上に
    配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記
    載の光データ記憶媒体。
  9. 【請求項９】前記回折性光学素子（DOE）は、行と列に
    配列されて二次元アレーを形成していることを特徴とす
    る請求の範囲第１又は８項に記載の光データ記憶媒体。
  10. 【請求項１０】前記記憶区域は、１つ又は複数の別個の
    記憶平面を形成する１つ又は複数の記憶層から成り、該
    記憶層は、該記憶層の前記ベース材に埋入された蛍光染
    料分子を含み、該各個別の記憶層中の該染料分子は、前
    記回折性光学素子（DOE）によって当該記憶層上に焦点
    合わせされる光ビームの波長に整合するそれぞれ別個の
    スペクトル応答を有することを特徴とする請求の範囲第
    １項に記載の光データ記憶媒体。
  11. 【請求項１１】１つ又はそれ以上の前記記憶層は、部分
    的に反射性又は透過性層であることを特徴とする請求の
    範囲第10項に記載の光データ記憶媒体。
  12. 【請求項１２】前記記憶層は、波長依存性の反射性又は
    透過性層であることを特徴とする請求の範囲第10又は11
    項に記載の光データ記憶媒体。
  13. 【請求項１３】透明な均質ベース材で形成された光デー
    タ記憶区域を有し、該光データ記憶区域の一方の側に近
    接して配置された回折性光学素子（DOE）から成る複数
    の光学的に活性の構造部を有し、該各回折性光学素子
    （DOE）は、前記光データ記憶区域に入射した光ビーム
    を、これから創生される、又は既に創生されたデータ担
    持構造部の独自にアドレス指定可能な位置に各々対応す
    る該記憶区域内の１つ又は複数の点に焦点合わせするよ
    うになされ、及び、又は、該１つ又は複数の点から反射
    された光ビーム又は該１つ又は複数の点から発出された
    光放射線を該記憶区域の外部の１点に焦点合わせするよ
    うになされている光データ記憶媒体にデータを書込む方
    法であって、 前記複数の回折性光学素子に制御された、段階的な位相
    変化を施し、前記光データ記憶媒体上の１つの回折性光
    学素子に１つのレーザービームを差向けて、該レーザー
    ビームを該回折性光学素子（DOE）により前記記憶区域
    中の１つの特定の点に焦点合わせし、それによって、該
    焦点内の該レーザービームから発出されたエネルギーに
    より当該時点では未使用の記憶区域のベース材に物理的
    又は化学的変化を惹起させてデータ担持構造部を創生
    し、その際、該物理的又は化学的変化の度合を、該レー
    ザービームを所定の光変調操作に従って変調させること
    によって決定することにより１つのデータ担持構造部に
    該データ担持構造部のベース材の物理的又は化学的変化
    の度合に対応する値の１つのデータを割当てることを特
    徴とする書込み方法。
  14. 【請求項１４】透明な均質ベース材で形成された光デー
    タ記憶区域を有し、該光データ記憶区域の一方の側に近
    接して配置された回折性光学素子（DOE）から成る複数
    の光学的に活性の構造部を有し、該各回折性光学素子
    （DOE）は、前記光データ記憶区域に入射した光ビーム
    を、これから創生される、又は既に創生されたデータ担
    持構造部の独自にアドレス指定可能な位置に各々対応す
    る該記憶区域内の１つ又は複数の点に焦点合わせするよ
    うになされ、及び、又は、該１つ又は複数の点から反射
    された光ビーム又は該１つ又は複数の点から発出された
    光放射線を該記憶区域の外部の１点に焦点合わせするよ
    うになされている光データ記憶媒体に波長調整自在のレ
    ーザーを用いてデータを書込む方法であって、 前記複数の回折性光学素子に制御された、段階的な位相
    変化を施し、前記光データ記憶媒体上の１つの回折性光
    学素子に１つのレーザービームを差向けて、該レーザー
    ビームの波長を、該レーザービームが該回折性光学素子
    によって前記記憶区域中の１つの特定の点に焦点合わせ
    されるように調整し、それによって、該焦点内の該レー
    ザービームから発出されたエネルギーにより当該時点で
    は未使用の記憶区域のベース材に物理的又は化学的変化
    を惹起させてデータ担持構造部を創生し、その際、該物
    理的又は化学的変化の度合を、該レーザービームを所定
    の光変調操作に従って変調させることによって決定する
    ことにより１つのデータ担持構造部に該データ担持構造
    部のベース材の物理的又は化学的変化の度合に対応する
    値の１つのデータを割当てることを特徴とする書込み方
    法。
  15. 【請求項１５】前記レーザービームの波長を、前記均質
    ベース材内に１つ又は複数のランダム記憶層を画定する
    ような態様に調整することを特徴とする請求の範囲第14
    項に記載の書込み方法。
  16. 【請求項１６】前記レーザービームの波長を、それが前
    記データ担持構造部を創生する１つの特定の記憶層中の
    １点以上に焦点合わせされるような態様に調整すること
    を特徴とする請求の範囲第15項に記載の書込み方法。
  17. 【請求項１７】透明な均質ベース材で形成された光デー
    タ記憶区域を有し、該光データ記憶区域の一方の側に近
    接して配置された回折性光学素子（DOE）から成る複数
    の光学的に活性の構造部を有し、該各回折性光学素子
    （DOE）は、前記光データ記憶区域に入射した光ビーム
    を、これから創生される、又は既に創生されたデータ担
    持構造部の独自にアドレス指定可能な位置に各々対応す
    る該記憶区域内の１つ又は複数の点に焦点合わせするよ
    うになされ、及び、又は、該１つ又は複数の点から反射
    された光ビーム又は該１つ又は複数の点から発出された
    光放射線を該記憶区域の外部の１点に焦点合わせするよ
    うになされた光データ記憶媒体にデータを読出す方法で
    あって、 該光データ記憶媒体は、請求の範囲第13項に記載の方法
    によって創生されたデータ担持構造部を有しており、 前記複数の回折性光学素子に制御された、段階的な位相
    変化を施し、光ビームを前記光データ記憶媒体上の１つ
    の回折性光学素子に差向け、該光ビームを前記記憶区域
    中の１つの特定のデータ担持構造部に焦点合わせし、そ
    れによって、該焦点内の光ビームから発出されたエネル
    ギーにより該データ担持構造部から該データ担持構造部
    に記憶されたデータの値に対応する検出可能な光応答を
    発出させ、該検出可能な光応答を該回折性光学素子によ
    って該光データ記憶媒体の外部に配置された光検出器上
    に焦点合わせすることを特徴とする読出し方法。
  18. 【請求項１８】前記光データ記憶媒体は、前記ベース材
    に埋入された蛍光染料分子を含み、 データを読出すために、該蛍光染料分子に対してスペク
    トル応答するように調整された波長を有する光を用いる
    ことを特徴とする請求の範囲第17項に記載の読出し方
    法。
  19. 【請求項１９】透明な均質ベース材で形成された光デー
    タ記憶区域を有し、該光データ記憶区域の一方の側に近
    接して配置された回折性光学素子（DOE）から成る複数
    の光学的に活性の構造部を有し、該各回折性光学素子
    （DOE）は、前記光データ記憶区域に入射した光ビーム
    を、これから創生される、又は既に創生されたデータ担
    持構造部の独自にアドレス指定可能な位置に各々対応す
    る該記憶区域内の１つ又は複数の点に焦点合わせするよ
    うになされ、及び、又は、該１つ又は複数の点から反射
    された光ビーム又は該１つ又は複数の点から発出された
    光放射線を該記憶区域の外部の１点に焦点合わせするよ
    うになされた光データ記憶媒体にデータを読出す方法で
    あって、 該光データ記憶媒体は、請求の範囲第14〜16項のいずれ
    か１つに記載の方法によって創生されたデータ担持構造
    部を有しており、 前記複数の回折性光学素子に制御された、段階的な位相
    変化を施し、光ビームを前記光データ記憶媒体上の１つ
    の回折性光学素子に差向け、該レーザービームの波長
    を、該レーザービームが該回折性光学素子によって前記
    記憶区域中の１つの特定の点に焦点合わせされるように
    調整し、それによって、該焦点内の該レーザービームか
    ら発出されたエネルギーにより該データ担持構造部から
    該データ担持構造部に記憶されたデータの値に対応する
    検出可能な光応答を発出させ、該検出可能な光応答を該
    回折性光学素子を通して該光データ記憶媒体の外部に配
    置された光検出器上に焦点合わせすることを特徴とする
    読出し方法。
  20. 【請求項２０】前記光データ記憶媒体は、ベース材に埋
    入された蛍光染料分子を有する複数の記憶層から成り、 データを読出すために、各個々の記憶層内の蛍光染料分
    子に対してスペクトル応答するように調整された波長を
    有する光を用いることを特徴とする請求の範囲第19項に
    記載の読出し方法。
  21. 【請求項２１】透明な均質ベース材で形成された光デー
    タ記憶区域を有し、該光データ記憶区域の一方の側に近
    接して配置された回折性光学素子（DOE）から成る複数
    の光学的に活性の構造部を有し、該各回折性光学素子
    （DOE）は、前記光データ記憶区域に入射した光ビーム
    を、これから創生される、又は既に創生されたデータ担
    持構造部の独自にアドレス指定可能な位置に各々対応す
    る該記憶区域内の１つ又は複数の点に焦点合わせするよ
    うになされ、及び、又は、該１つ又は複数の点から反射
    された光ビーム又は該１つ又は複数の点から発出された
    光放射線を該記憶区域の外部の１点に焦点合わせするよ
    うになされた光データ記憶媒体にデータを並列的に書込
    む方法であって、 前記複数の回折性光学素子に制御された、段階的な位相
    変化を施し、２個以上の個別に付勢することができるレ
    ーザー素子から成るレーザーデバイスから発出させた入
    射角の異なる２つ以上のレーザービームを、光学デバイ
    スを介してそれぞれ異なる入射角度で前記光データ記憶
    媒体上の１つの回折性光学素子に差向け、各個々のレー
    ザービームの波長を、該レーザービームが該回折性光学
    素子によって前記記憶区域中の１つの特定の記憶層に対
    応する同一平面上に焦点合わせされるように調整し、そ
    れによって、該各レーザービームから発出されたエネル
    ギーによって該同一平面内の各焦点内の当該時点では未
    使用の記憶層のベース材に物理的又は化学的変化を惹起
    させて該同一平面内にレーザービームの数に対応する数
    のデータ担持構造部を創生し、その際、該物理的又は化
    学的変化の度合を、該レーザービームを所定の光変調操
    作に従って変調させることによって決定することにより
    該各データ担持構造部に該データ担持構造部のベース材
    の物理的又は化学的変化の度合に対応する値の１つのデ
    ータを割当てることを特徴とする並列書込み方法。
  22. 【請求項２２】透明な均質ベース材で形成された光デー
    タ記憶区域を有し、該光データ記憶区域の一方の側に近
    接して配置された回折性光学素子（DOE）から成る複数
    の光学的に活性の構造部を有し、該各回折性光学素子
    （DOE）は、前記光データ記憶区域に入射した光ビーム
    を、これから創生される、又は既に創生されたデータ担
    持構造部の独自にアドレス指定可能な位置に各々対応す
    る該記憶区域内の１つ又は複数の点に焦点合わせするよ
    うになされ、及び、又は、該１つ又は複数の点から反射
    された光ビーム又は該１つ又は複数の点から発出された
    光放射線を該記憶区域の外部の１点に焦点合わせするよ
    うになされた光データ記憶媒体に請求の範囲第14〜16項
    のいずれか１つに記載の書込み方法又は請求の範囲第21
    項に記載の並列書込み方法によって書込まれたデータを
    並列的に読出す方法であって、 前記複数の回折性光学素子に制御された、段階的な位相
    変化を施し、光学デバイスを介して固定又は調整された
    固定波長又は調整自在の波長を有する２つ以上の選択的
    に付勢自在の光源を有する照明装置から２つ以上の光ビ
    ームを前記光データ記憶媒体の１つ又は複数の回折性光
    学素子に差向け、該２つ以上の光ビームをそれぞれ前記
    記憶区域の特定のデータ担持構造部に焦点合わせし、そ
    れによって、該それぞれの焦点内の光ビームから発出さ
    れたエネルギーにより該それぞれのデータ担持構造部か
    ら該それぞれのデータ担持構造部に割当てられたデータ
    の値に対応する検出可能な光応答を発出させ、該検出可
    能な光応答をそれぞれ前記光データ記憶媒体の、前記光
    学デバイスのある側とは反対側に配置された別の光学デ
    バイスを通して光検出器内の光検出素子上に焦点合わせ
    することを特徴とする並列読出し方法。
  23. 【請求項２３】前記照明装置の複数の光源を使用して、
    その使用された光源に対応する複数の光ビームを前記光
    学デバイスを通して前記複数の回折性光学素子に差向
    け、同じ１つの回折性光学素子に割当てられた複数のデ
    ータ担持構造部から検出可能な光応答を並列的に発出さ
    せるために前記個々の光ビームを１つ又は複数の回折性
    光学素子を通して異なる入射角で焦点合わせすることを
    特徴とする請求の範囲第22項に記載の並列読出し方法。
  24. 【請求項２４】前記複数の光源は、マトリックスを形成
    するように前記照明装置に配置されていることを特徴と
    する請求の範囲第23項に記載の並列読出し方法。
  25. 【請求項２５】前記記憶区域内の異なる平面又は記憶層
    に配置された複数のデータ担持構造部から検出可能な光
    応答を並列的に発出させるために、前記照明装置からの
    個々の光ビームを同時に調整して異なる波長とし、それ
    によって、同一の平面又は記憶層のデータ担持構造部に
    記憶されたデータを並列的に読出すと同時に、異なる平
    面又は記憶層のデータ担持構造部に記憶されたデータを
    並列的に読出すことを特徴とする請求の範囲第23項に記
    載の並列読出し方法。
  26. 【請求項２６】データ読出しのために光フィルタを用い
    ることを特徴とする請求の範囲第22項に記載の並列読出
    し方法。
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