JPH07506448A - 光学ランダムアクセスメモリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

光学ランダムアクセスメモリ 発明の背景 本発明は光の変化特質として記憶された大量のデジタルデータを光学素材上に光 学的に記憶及び検出し、迅速なランダムアクセス検索を提供する方法と装置に関 するものである。 機械的な運動がなくても光学的なアドレス割り当てを介してアクセスすることが でき、素材のフィルムあるいは薄い層の光修正特質により記憶され大量のデジタ ルデータを有するこの種の光学記憶装置はすでに提案されているが、幅広い商業 的な応用までには至っていない。そのような光学的に記録し／検索する技術への 関心は、大量なデータをより迅速に検索できるその予測能力に起因する。この予 想能力は光学ディスクのような既存の電気光学装置やテープや磁気ディスクのよ うな磁気記憶装置等、記録媒体の相対運動を必要とするものすべてが現在可能と する検索データ量及び速度を上回る。 例えば、光学ディスク記憶装置の場合では、シリアル形式で出力されたデータを 検索するためにはその記録素材を回転させ、読み取りヘッドを放射状に動かす必 要がある。高速でのデータのアドレス割り当てや近代的コンピュータの他のデー タ処理動作を行うためには、データの順次アクセスは一般にデータプロセッサの バッファあるいは半導体のランダムアクセスメモリへの移動が必要となる。半導 体のＲＯＭとＲＡＭはめられた比較的高速度のアクセスを提供できるが、比較的 大きなデータ容量に拡張された時はそのような装置にかかるコスト、サイズ、熱 消耗の面で応用に限界がある。 この発明を主題とした種類の比較的容量の大きい記憶装置とその迅速なアクセス を表現しようとする努力の例が下記の特許明細書に論述されている。ジェームズ 　Ｔ。 ラッスルによる二つの特許、光学スキャナを含むデジタル情報とプレイバックシ ステムの写真記録（米国特許３゜８０６．６４３）並びに光学スキャナ（米国特 許３゜８８５．０９４号）、その他、複合レンズアレイを利用した高密度光学記 憶方法（米国特許３，８９８．００５号）、光学的大量記憶装置（米国特許３， ９９６，５７０号）、読み取り専用記憶装置（米国特許３，６５６゜１２０号） 、光学記憶装置（米国特許３，６７６．８６４号）、高密度光学記憶装置の読み 取りのために複合レンズアレイを利用した方法（米国特許３，８９９，７７８号 ）、光学記憶／検出システム（米国特許３，７６５゜７４９号）、高密度ブロッ ク指向の半導体光学記憶装置（米国特許４，６６３．７３８号）である。これら のシステムの幾つかには、前述したこの発明目標に達する試みは見られるものの 、１〜２点においてそこまで達せず、これらのシステムは劣る。 例えば、上記に提案されたシステムの幾っかには、役に立つデータ密度を検出す るために必要な解像度を提供できないレンズあるいはその他の光学構造が含まれ ている。これら前述のレンズシステムによるデータ像の光学的解像度はその他の 記憶方法に匹敵する十分なデータ密度とデータ率を提供することができない。そ の他の分野で利用されている幾つかのレンズシステム例えば、顕微鏡の対物レン ズは、必要とされる解像度が理論的には可能であるが、そのようなレンズの組み 合わせは密に詰まったデータフィールドの中に記憶されたデータの読み取りには 全く適さない。既存の設計で遭遇する別の困難は、データフィルムあるいは層、 レンズアセンブリ、そして光学データを電気信号へ変換させる光学センサとの間 の機械的な関係から起こる温度とその他の物理的妨害による実際の影響である。 例えばこの種の光学記憶装置では、仮に中密度でも、その熱膨張効果が光学デー タ像と読み取りセンサの間で大幅に間違った位置決めを生じることになる。類似 した困難は、記録過程とその後の読み取り動作の間に必要となる位置決めでも遭 遇される。この機能の障害となる、高密度の光学構成部分の誤った位置決めは重 大なデータエラーを生じる原因となり、データの完全喪失も起こりかねない。 それゆえ、この発明の目的はランダムアクセス能力を持ち、テープやコンパクト ディスクの記憶装置機能と匹敵するほどの、あるいは更に小さいコンパクトな寸 法で、しかも半導体のランダムアクセスメモリがプロセッサのデータバスへ及び そこからデータを移動するのと同じ方法でデータ処理器の機能を果たす光学的大 量記憶装置を提供することである。 発明の概要 データは、変更可能な伝導性、反射性、偏光、及び／又は位相などによって光を 選択式に変化させることができる光学データ層内に記憶される。伝導可能なデー タ層の場合、データビットは薄い素材の層上に透明はスポット（地点）として記 憶され、制御可能な光源によって照射される。映し出すレンズレットのアレイが 、光のセンサアレイ上に照射されたデータを光学的に拡大した像を投影する。デ ータ層は複数の領域あるいは小さい区画（ページと呼ばれる）に従って構成され 、各データページを選択式に照射することにより、レンズレットの一つが光のセ ンサアレイ上にそのデータを結像する。送信されたページデータは、この場合デ ータ層上の透明なビットの位置を通過した光であるが、配置された光センサ中の 異なる光センサに達し、よって電気データ信号の方法で２進のビットのパターン を出力する。データ層上のデータ領域（ページ）の別なデータ領域を選択式に順 次照射することにより、対応したレンズレットによって対応した別なデータパタ ーンが同じ感光アレイの上に結像される。それにより、多くのデータページを共 通の感光アレイの結像面上に電気光学速度で多重化することが可能となる。 下記の詳細説明で更に詳しく説明するが、この発明のデータ記ｔａ／検索システ ムは、読み取り専用装置、書き込み専用装置、読み取り／書き込み機構の中に具 体化されている。この発明の望ましい方法は、素材の異なる層をまさにサンドイ ッチのようにして、データ層とレンズレットアレイを結合構造単位あるいはカー ドとして製作して、それによってこれらの構成素子の光学的距離と位置決めを固 定することである。この結合されたデータ／レンズカード構造がデータ層とレン ズレットの間の熱膨張差の光学的悪影響を最小限に押え、非常に高密度なデータ パターンを可能にする。このサンドイツチ化されたデータとレンズレットのカー ド構造のその他の特徴は、レンズレッドと隣接する空間内のデータ層を、空気と レンズレッドに対して選択された特定の屈折率を持った透明素材内に浸すことで あり、それはデータ層から発散されるデータ像光線の発散角度を制御しながら、 レンズレットの第１表面にて屈折力を発揮させるためである。この侵入素材もで きれば、下記にもっと詳しく述べる透明なポリマーでできた構造接合層である。 この結果生じる構造は比較的低い単価で組立てられるが、データの非常に高密度 な、コンパクトな配置にもかがゎらず、共通の感光アレイ上にデータ像を忠実に 形成するために必要とされる結像力を獲得する効果的な方法を提供する。 レンズレットアレイのこの望ましい形の更にもう一つの特徴は、結像されるべき 非常に小さくかつ高密度のデータ区画の光学的解像力を高めるために、データ層 に隣接された各レンズレッドの第１表面が非球面的に輪郭付けられていることで ある。透明な侵入／結合層を一緒にしたデータ層とレンズレットアレイの作成費 用は、製作可能な費用であり、取り替え可能なデータカードとして効果的に有効 に利用できる。 更にこの発明の書き込み専用と読み取り／書き込みアセンブリの望ましい形に関 しては、固定レンズレットアレイを通じてデータを記録するために、書き取りシ ステムでは結合データレンズレット構造が空白のデータカードとして用いられる 。こうして記録データパターンは、各レンズレッドによって記録媒体の選択され たデータ層ページの上に投影され凝縮される。 この発明の望ましい構造のもう一つの点は、データとレンズレットの接近した狭 い間隔のため近接ページからデータ像光線が重なり合う環境の中で、レンズレッ ト光学素子が生じる光学的収差を修正するためにデータ層と反対側の屈折レンズ レッド表面に近接して回折修正器を配置することである。回折格子あるいはホロ グラフ式光学素子の方式を取るかもしれないこの回折修正器は、ホログラフの小 環又は光学修正格子で形成され、実質上対応するレンズレッドの光学軸上にそれ ぞれの中心が並び、小環半径が大きくなるにつれて重複する部分がある。その結 果、各レンズレッドを去る光学的光線の束は、光学的収差の諸形態の影響を最低 限にとどめる方法で回折される。それゆえ接近して詰められた複合レンズレット 構成にもかかわらず、感光面に到達するデータ像の歪みは最小限で鮮明である。 この発明の望ましい構造では、回折修正器の背後にはレンズレットアレイ全体を 包み込む単一共通アパチャを有するフィールドレンズがあり、異なるデータペー ジの像に関連した光の諸兄線を感光アレイの共通結像読み取り面上に屈曲させる 機能を持つ。 データ層、レンズアレイ、そして協同感光アレイに関して望まれるもう一点は、 データページを六角形に形作り、連結した細胞のように詰まった形状で配置する ことである。それぞれの細胞の中で、データビットが直交行／列のような適切な 形で配列される。レンズレットの屈折素子もまたデータページに従ってできれば 細胞のような形になっている。個別に選択できるデータページの六角形細胞の形 を補助するためには、一致した形ではあるが、それよりかなり大きい六角形フィ ールド中の結像データ面上にセンササイトを配置することである。投影されたデ ータビットの像が、六角形の検出面のフィールドを満たし、各レンズレッド間隔 及び回折修正光学素子の間隔は狭いので、それら各々の素子をより効果的に利用 する。 データ領域もしくはページとセンサアレイのこの望ましい細胞的構成に関して、 個別に励起可能な光源はできれば同様に六角形の細胞パターンで形成される。こ の光源はそれはダイオードエミッタ、あるいはレーザーかＬＥＤ、又はその他の 半導体が制御可能装置かも知れない。各光源はそれに関した六角形データ領域も しくはページと実質的に同じ形及び構成である。光源アレイの望ましい構成は、 六角形の各光源細胞の中に同時発生的に励起された複数の１を導体のエミッタを 盛り込み、それによりデータ層を遠くの感光アレイ上に結像するために最適の照 明エネルギーと到達範囲を生み出す。 この発明の望ましい構成と代用可能な書き込み／読み取り構成の数例を開示する 。望ましい構成では、読み取り専用のアセンブリは副書き込みアセンブリが追加 できるよう改造された。この改造は光源とライトバルブを記録もしくは構成する データページのアセンブリを調整するために光学読み取り行路上の対角線のビー ムスプリッタを使用し、記録データ像をレンズレッドの入射＠（データ層の反対 側）の中に注入するために、読み取り光学通路の横に取付けられた読み取り光学 素子を使用して行われる。記録中、空のデータ／レンズレットカードがアセンブ リに取付けられる。書き込みもしくは記録用光源アレイは、書き込み結像レンズ から予め決められた距離を隔てて配置される。これによって、データ光のパター ンを含むページ全体は、データのパターンを構成するために「オーブン」又は「 クローズ」の状態にある制御可能なライトバルブの壁を通過して投影される。結 果的に得られる照射されたデータページはライトバルブによって構成されている 。そのデータページは、次に読み取り光学装置の通路にある対角ビームスプリッ タに向けて送信され反射される。そのため、投影された書き込み像はこの時、前 述したようにフィールドレンズ、回折修正器、レンズアレイを含む光学通路内に 現われ、凝縮されて、空白のデータ層上に記録される。 データ記録は熱、光化学あるいはエネルギーによる記坊、技術によってなされる かも知れない。例えば、テルルのようなよく知られた金属製のフィルムや銀ハロ ゲン化物のような光化学フィルム、ジアゾ基、染料ポリマーのようなその他の光 学データ記憶処理技術や磁気光学がこの記録作用のために利用される。データ／ レノズレ・ソトカードを通して記録されるこの主要利点は、レンズシステムの固 有の性質により、幾何学的歪みが実質的に除去されることである。また、この記 録過程は光学の読み取り結像過程の全く逆であるゆえ、最適な位置決め、熱の持 続性、確実性が獲得される。 書き込み／読み取りアセンブリの代案が開示されているが、それには前述した望 ましい具体例の変形が含まれており、この変形では反射光度２Ｊ器が記録光学装 置の副アセンブリ中のライトバルブに取って代わっている。 書き込み／読み取りシステムのもう一つの代用具体例は、記録光学とベージコン ポーザをハウジングの側壁あるいは横にある副アセンブリの中に配置することで ある。 ただし、この場合データページの構成に応じて配列された記録光源一式を利用し ながらなされる。光源は記録されることになっている各ページのためにめられた データパターンに従い励起される。総合的にフィールドレンズとしての機能を果 たすマイクロレンズのアレイを配列するために電気機械のムーバ−あるいはサー ボ機構が利用されるが、それはビームスプリッタとフィールドレンズを通してレ ンズレッド中の特定のルンズレットへと記録光エネルギーを最大化するために構 成されたデータページの光源の光線束を制御しながら方向づけるためである。こ のレンズレット中の特定のルンズレッドは次に、記録するために構成されたデー タページを凝縮しデータ層の上に結像する。この具体例ではＬＣＤアレイのよう な複数の先シャッタは、−回につき単一レンズレット専用の光学通路のみを開き 、漂遊する光線が隣接のレンズレッドに入るのを遮断するためにレンズアレイの 前に差し込まれるのが好ましい。 読み取り専用と書き込み／読み取りアセンブリでは、センサアレイはできれば投 影されたデータページのパターンで配置された電荷結合素子（ＣＣＤ）の一層に よって提供される。それがデータ光像に電荷結合データを生み出させ、電荷結合 装置の感光性素子の下に位置づけられたデータパケットレジスタへ出力される。 別な方法として、ＰＩＮ型のダイオードのようなフォトダイオードのアレイを含 むその他の出力センサアレイが利用されるかもしれない。 この発明で説明されたアセンブリのもう一つの望ましい特徴は、例えば、出力ビ ツト信号がｒＯＪがら「１」へ変わるように、バイナリの状態を切り替えるため にそれぞれの感光センササイトを誘発する光のスレッショルドを適応（変化）さ せる方法を提供することである。このように適応されたスレッショルドの望まし い形は、隣のセンササイトで検知された光に応じてスレッショルドを切り替える それぞれのセンサを多様に偏らせる交差接合されたバイアス抵抗器の回路網であ る。バイアス抵抗器は対象センササイトに近接度によって加重される。 特定の応用に望ましい本発明のもう一つの方法では、エミッタと感光素子を組み 合わせを利用しており、これらのエミッタと感光素子は読み取り像を受信する同 一面上に点在している。センサがこのようなデータ像を読み取る。記録されるべ きデータページを構成するためには、センサ面上のエミッタが書き込みモードで 使われる。このとき構成されたページは、データ層の選択されたページ上にデー タを書き込むために、（読み取りから逆の順で）光学装置経路を戻り、結像され る。データ層のページの選択において、選択されなかったページを仕切るために は行路上の光遮断シャッターが使用される。 それゆえ、この発明が、最も高速度の半導体のＲＡＭとＲＯＭに近付くか、ある いはそれをも越えることができるかもしれないランダムアクセス速度を持つ膨大 なデータ記憶装置能力を提供できる事実が明確である。更に、この発明のデータ 出力能力を組織することにより、非常に大量のデータワードを、単一クロック時 間のように実質上瞬間的にアクセスすることが可能である。感光素子上に結像さ れる時、いかなる時点でもページがらそのページの全てのデータを出力するよう に、全データページかアレイを条件付けるので、出力ワードの大きさはセンサア レイ中のビット数とセンサアレイと協力するアドレス電子装置によってのみ限定 される。データの行と列（各データ行／列は約１，０００ビツトぐらいかも知れ ない）に沿ってアレイ自体に間合せするため、この発明のシステムは約１０００ ビツトのデータワード、あるいは必要に応じて選択した部分（これはまた必要に 応じて変更可能な部分でもある）を出力することができる。そのような比較的大 きな出力ワードが可能なため、この発明には重要な応用方法が生まれ、それには コンピュータグラフィックや、コンピュータを基礎とした産業システムの「相関 エンジン」、そしてその他のコンピユータ化されたシステム、あるいはデジタル を基礎としたシステムへの応用が含まれる。 この発明の上記の特徴、目標、利点及びその他は、当業者には次の詳細説明と補 足図から明確になるであろう。 図面の簡単な説明 図１はこの発明の書き込み／読み取りアセンブリを部分的に切断した等ａｌｌ投 影図で、光学ランダムアクセスメモリの様々な電気／光学構成素子用のハウジン グを示す。 図２は図１の光学記憶装置の立面の完全断面図である。 図３ａはこの発明に従った読み取り専用記憶装置の具体例の立面断面図である。 図３ｂは接続プリント回路インターフェースとモジュール支持板を通って取付け られ、電子工学的に結合された複合光学メモリモジュールの望ましい具体例の等 側投影図である。 図４は読み取り中にデータ領域（ページ）を結像するため、個別に切り替え可能 な光源の配置を回路図で示し、連結した六角形細胞のような光源の配置を示した 平面図である。 図５は図４と類似した平面図で、データ層のレイアウトを示し、図５−１はｌ１ ｌ−データページ内のデータビットの行と列の直交アレイを描いた層の六角形デ ータページの一つを引き伸ばしたものを示す。 図６は図４、図５と類似した平面図で、図５に示された六角形のデータ層パター ンとレンズレッド対ページ登図７は詳細説明で更に詳しく説明されている各レン ズレッドによって投影された像光線を光学的に調整、修正するために、データ層 の反対側のレンズレットアレイの横に配置された回折修正器の平面図であり、図 ７−１は修正器の一部分を拡大した拡大図である。 図８は図４のレンズレットから出るデータページ像光線の全体のフィールドを包 み込み、そのような像光線を共通センサ面に送信する長方形のフィールドレンズ の平面図である。 図９は結像検出面の感光素子の配置を回路図的に説明した示した平面図であるが 、図面上大幅に減少された密度で示されている。 図１０ａは取り替え可能なデータ記憶装置カードあるいはユニットとして利用で きるデータ層とレンズレットアレイの結合構造の断面である。 図１０ｂは図１０ａのレンズレットとデータ層の拡大断面図である。 図１０ｃは図１０ａと類似した別の断面であり、複数の読み込み光源（この例で は一組になったＬＥＤ）と向かい合った狭い間隔で登録地に取付けられたデータ 層とレンズレット構造の配置を示し、図１から図３のアセンブリのための読み取 り照明の役割を果たす。 図１１は図１から図３の具体例中の特定の構成要素の光学特徴回路図であり、デ ータ層の面から出て、侵入ポリマー層を通り抜け、更にぴったりと重なり合うレ ンズレットと、そして２個の表面回折修正器を通る光線を示す。　図１２は図１ １に類似した図式図であるが、回折修正器の光学処理によって一対の隣接するデ ータ層のデータページとその関連レンズレッドからの様々なデータビット光線の 重なりを示す。 図１３はデータ／レンズ整合構造、回折修正器、フィールドレンズと感光アレイ を含むこの発明の幾つかの主要構成素子の配置と関係の拡大回路図であり、様々 な光学構成素子を通ってセンサアレイ上に拡大結像されるデータ層からのデータ ビット光線の光学行路を示す。 図１４ａと図１４ｂはそれぞれ、図１〜３の記憶装置に関連したデータ読み取り アドレスと電子制御装置、データ書き込みアドレスと制御のブロック線図である 。 図１５ａ１図１５ｂ、図１５ｃはセンサアレイと関連電子装置の望ましい具体例 の様々な構造上の回路概略図である。 図１６ａ１図１６ｂ１図１６ｃは図１〜２の書き込み／読み取り記憶装置のデー タ書き込み副システムの様々な構造上の構成素子を示す。 図１７は図２と類似した断面図の書き込み／読み取りシステムのもう一つの具体 例であり、上記に簡単に説明した素子を同様の素子を多く使用しているが、書き 込み（記録）モードの間、データページを構成するために反射的光変調器を倫え ている。 図１８は図２と図１７に類似した書き込み／読み゛取りシステムの断面図の具体 例であるが、その中では選択的に加圧されたデータ記録光のアレイ上にページを 構成し、その構成されたページをデータ層の上にマイクロレンズのアレイと個別 に選択できるＬＣＤ光シヤツターを通って結像し、最適な記録先結像のためにマ イクロレンズアレイを多様に配置するために電気機械ムーバー一式を利用するこ とでデータページが記憶される。 図１９は図１８の具体例の書き込みモードで使われるマイクロレンズと関連電子 機械ムーバ−の平面図である。 図２０は図１９と類似したもう一つの平面図であり、大幅な減少密度で表された 図１８のシステムの書き込み動作中に構成されたデータのパターンを示す。 図２１は図１３に類似した読み取りデータのもう一つの具体例を示すが、屈折フ ィールドレンズが除去されてしまい、フィールドレンズとして修正及び機能を果 たす修正屈折素子に取って代わられ、結像光線を曲げる機能を果たす。 図２２はフィールドレンズを有するが、回折修正器は含まない更にもう一つの具 体例である。 図２３は別の書き込み／余地具体例の断面図であり、読み取り像データが検出さ れるのと同じ面で記録データページを構成するために読み取り像面の共通の基質 上に点ζ［された感光素子とフォトエミッタの合成物を有する。 図２４ａと図２４ｂは図２３の別の具体例の結合感光素子とエミッタアレイの回 路レイアウトの断面平面図であり、その中で、図２４ｂは図２４ａに示された多 くのサイトの一つの合成センサ／エミッタサイトの拡大平面図であり、適用スレ ッショルド回路網と共通大型集積回路に集積された相互接続リード線を例示する 。 図２４ｃは図２３、図２４８１図２４ｂの具体例のＬＳ１回路上でそれぞれのセ ンササイトに集積された適用スレッショルド回路網の回路である。 図２５は図１１と類似した図１から図３の具体例に使われるもう一つの光学シス テムの回路図であり、図１から図３では、レンズシステムの合成屈折回折表面は 色修正異常レンズが差し挟まれた第１と第２の回折表面のシステムによって取り 替えられる。 図２６は図２５のレンズシステムの拡大回路図であり、その望ましい構成の中で フレネルの素子としての異常色修正レンズを示す。 図２７は図２５と図２６に示された別の具体例の光学システムの全体回路図であ り、データ層、第１回折表面、異常レンズ素子、第２回折表面、モして遠位検知 面上にデータを結像するフィールドレンズを示す。 図２８は図２７に類似した図で、レンズシステムの第２回折表面がフィールドレ ンズの第１回折表面上に置かれるという光学システムのもう一つの具体例を示す 。 図２９は図２７と図２８に類似した図で、光学システムの更にもう一つの具体例 を示し、回折フィールドレンズを含む全面的回折表面を使い、レンズシステムの 対物レンズを形成する第１回折表面と第２回折表面の間の色修正異常レンズ素子 を組み入れている。 図３０は図２６と類似した図であり、色修正異常素子を含む全面的回折レンズシ ステムを示し、更に機能の記録と読み取りのためにそれぞれのデータページへ、 及びデータページから光線を遮断するためのシャッターＬＣＤ層を組み入れてい る。 図３１は図３０の全面的回折シャッターレンズシステムの縮小規模の全体回路図 であり、この図では遠位検知平面上のデータビットの結像を示す。 図３２は図２５から図３１の具体例で異常レンズを形成するために使われる適切 な染料の波長に関する屈折率のグラフである。 図３３は色修正異常レンズのレンズ規定を計算するたに使われる光学方程式であ る。 図３４は上記の具体例の図１２に類似した模式図であり、結合された屈折／回折 レンズシステムの別の構成を有する。このシステムでは、第１対物レンズ表面は 、色修正異常レンズ領域により起こり、その上に形造られた回折表面、そして第 ２回折表面を持つ結合曲線屈折素子である。 図３５は上記の図１３に類似したレンズ構成素子の配置の拡大概要図であり、差 し込まれた縦屈折タイプの可変屈折率分布形レンズと一連の回折表面を通ってデ ータを結像するための別な対物レンズシステムを表わしている。 図３６は上記の図３５の具体例に類似したレンズ構成素子の配置の拡大回路図で あり、差し込まれた放射可変タイプの可変屈折率分布形レンズ構成素子と一連の 回折表面を通ってデータを結像するための別な対物レンズシステムを表わしてい る。 図３７は読み取り専用構成内の光学データカード読み取りと、あるいは書き込み 装置の等測投影図である。 図３８は図３７に示された具体例の内部構成素子の等測投影図である。 図３９は図３８に示された構成素子の側面立面図である。 図４０は読み取り／書き込み構成内の図３７の装置のもう一つの具体例である。 図４１は図４０の読み取り／書き込み構成内で使われる反射層を備えたデータカ ードの切断側面図である。 図４２Ａは図３８のそれと類似した切断等測投影図であるが、各チャプターが全 チャプター光源によって照射されるという複数のデータチャプターを表わしてい る。 図４２ｂは読み取り／＠き込み構成内に示された図４２Ａのもう一つの具体例で ある。 図４３は図４２Ａの具体例の前方立面図である。 図４４はキヤロセル（ｃａｒｏｕｓｅｌ）データカード読み取り器を特徴とした 具体例の等７１１投影図である。 図４５は図４４の具体例の部分的切断側両立面図である。 図４６は連続動作データテープ読み取り器の平面図である。 図４７は線４７−４７に添って示された図４６の具体例の断面図である。 図４８は索引付きデータテープ読み取り器の平面図である。 図４９は光学データのページに関する基準印を表している。 図５０は光学データのチャプター１つを読み取るための光学メモリモジュールの 切断側両立面図である。 図５１は図５０のモジュールの切断平面図である。 図５２Ａから図５２Ｅはワックスあるいはポリマーで満たしたシース（空間電荷 領域）を使った記録調整器の諸図である。 図５３Ａと図５３Ｂはソレノイドを使った記録調整器の図である。 図５４Ａと図５４Ｂはレファレンス照合表面に対して光学データの単一チャブタ −を傾けるためにスプリングを使った光学メモリモジュールの切断側面平面図で ある。 図５５は光学データチャプターの３×３７レイの平面図である。 図５６と図５７は図５５のアレイのもう一つの具体例である。 図５８はゲームプレイヤーユニット中に挿入されたゲームカートリッジ内に組立 てられた光学データチャプターのアレイの側面立面断面図である。 図５９は図５８のゲームカートリッジの後方立面断面図である。 図６０Ａは図１８に類似した垂直断面図であり、別の書き込み／読み取りの具体 例を示す。その中では電子機械的に動かれたマイクロフィールド・レンズアレイ は、データを書き込むために記録媒体の上に各ページを選択するために構成され た各データページから光を送信するために動的超音波レンズモジュールと固定マ イクロフィールド・レンズアレイによって取り替えられる。 図６０Ｂ、図６０Ｃ１図６０Ｄはそれぞれ、超音波レンズモジュールの前方立面 図、超音波レンズモジュールのための電子制御のブロック線図、レンズモジュー ル内に放たれた超音波の関係位相の波形成図である。 図６１Ａと図６１８は図６１Ｂの拡大断面等測投影図に示された複数のページＬ ＣＤシャッターモジュールと複数のページ光源の選択式調整動作によりセンサア レイ上に照射し結像されるデータページを選択するためのもう一つの具体例であ る。 図６２はセンサアレイの上に結像するとき、１ページの選択性を獲得しながら、 数多くのＬＣＤ源の上に保存する目的で、複数のＬＣＤシャッター付きページを 照射するための楕円ＬＥＤ光誘導装置を結合したもう一つの具体例である。 図６３は図６２に類似した等測投影図で、ＬＥＤ光誘導装置のもう一つの形と図 ６２に示された種類のシャッター付きページのアセンブリを示す。 図６４は図６２と図６３に類似した別の等測投影図で、更にもう一つの具体例を 示すが、そこでは各ＬＥＤの光誘導装置が配列されたページの半行を照射し、Ｌ ＣＤシャッターアセンブリがページの２列、（一つはＬＥＤ光誘導装置一式のみ を持った登録列）を開けるための命令に応答する。 図６５Ａと図６５Ｂはそれぞれ、もう一つの具体例の垂直横断図と角度のある光 源とＨＯＥｓ　（ホログラフ式角度フィルタ）を使って各データページを準多重 化するための拡大断面である。それにより一部のみ、この場合、全データページ の四分円がセンサアレイ上に選択式に結像される。 図６５Ｃと図６５Ｄは、ＨＯＥフィルタと結合された角度のある光源が全データ ページの選択された四分円をセンサアレイ上にどのように照射するかを図式で示 す。 図６６Ａ１図６６Ｂ１図６６Ｃは、上記の図６５Ｂ１図６５Ｃ１図６５Ｄの具体 例と機能的に類似した結果を得るために相応する色ろ過と色光源を使フたもう一 つの具体例を示す。 図６７Ａ１図６７Ｂは、それぞれ、読み取り専用の具体例の中で使われるホログ ラフ式ビームスプリッタの等側投影切断と等Δ−ｊ投影図である。その中では、 選択されたページからのデータ、つまり与えられた読み取りモジュールのどれか 一つからのデータを共通読み取りセンサアレイの上に結像するために、別の読み 取りモジュールを形成する複数のデータチャプターが立方体のアセンブリの横と 上部に選択的に配置される。 図６８はセンサアレイからのバイナリのデータを読み取るための別のデータ出力 処理回路のブロック線図である。 図６９Ａ１図６９Ｂ、図６９Ｃは読み取りの確信性をより高めるためにセンサビ ットの分離を増やす目的で、センサアレイ２７を形成する感光性構成素子が交代 色及び／又は偏向フィルタによって覆われるもう一つの具体例を示す。 図７０はセンサ構成素子上のデータ像光線を再び焦点に集めて集中させるために 、マイクロ焦点の平面レンズアレイによって覆われるセンサアレイの拡大横断面 図である。 図７１はセンサアレイ上のデータビット間隔像の一貫性を高めるためにセンサア レイの上に位置づけられたもう一つのフィールドフラットナーレンズを構成する 光学システムの模式図である。 図７２Ａ１図７２Ｂ１図７２０１図７２Ｄは、それぞれ、センサ集積回路（ＩＣ ）のレイアウト、一つのセンサビットの拡大レイアウト、単一ビット検知の巨大 拡大ＩＣレイアウトと論理、単一センサ細胞の探知器の回路図７３Ａ１図７３Ｂ １図７３Ｃは、それぞれ、検出されるデータの典型的配列の上部平面図であり、 その中ではビットＡの情報が確信性のために四つのセンサ四分円と構成素子をカ バーし、ビットＢとして例示されたバックグラウンド情報によって取り囲まれる 。図７３Ｂはセンサアレイで開発された未露光信号単一出力から処理されたデー タＡ（情報）とその周りのデータＢ（バックグラウンド）の信号操作器の流作業 図である。 図７３Ｃは図７３Ｂの信号処理で使われる図７３−１で拡大されたコーナー基準 を持つデータ像の上部平面図である。 詳　細　記　述 図１及び図２に当発明に従ったより望ましい形の光学読み取り専用記憶装置１０ の書き込み／読み取り構成を示した。これには標準の多角形ハウジング１１があ り、この場合上壁１１ａと底壁１１ｂ１向かい合った横壁１１ｃと１１ｄ、及び 前壁１１ｅと後壁１１ｆが含まれる。発明上重大ではないが、この具体例ではハ ウジング１１はほぼ同寸法の正方形の右室と左室に２等分されている。図２に示 されたこの右室には、ハウジングの右側の底壁１１ｂの隣に配置された感光性ア レイにデータ像を映写してデータを読み取る電子及び光学構成装置が備わってい る。ハウジング１１の左室には電子構成装置と光源、及び右側の室に位置づけら れた層もしくは空白のデータフィルム上にデータ像を構成し記録する機能を果た すその他の光学部品が備わっている。これについては更に詳しく下記に述べる。 読み取り用構成装置 図１並びに図２に図示した書き込み／読み取り結合システムの構成及び動作を理 解しやすくするために、ここでは先ずデータの読み取りに使われるシステムの素 子のみを記述する。その後書き込み（又は記録）素子を紹介し説明する。従って 、２等分されたハウジング１１の右側に関してであるが、上部ハウジング壁１１ ａに隣接して光源ドライバアレイ１３がある。この光源ドライバアレイは集積回 路中に形成されており、読み取り光源１５の機能を果たす光電子放出半導体素子 のアレイと図示しないミクロリード線で連結されている。詰めて配置された密集 した光のパターン中で光源を固定するために、光源１５は回路基板もしくはその 他の集積構成装置に取付けられる。このパターンについては後に図４と関連づけ て更に詳しく述べる。光源１５に平行して直下にある単一のデータ／レンズカー ド構造１７は、複数データページもしくは領域形式に整理したバイナリの情報ビ ットをデータ層１９に記憶するため、取り外しができるように配置される。補充 レンズアレイ２１は層１９に結合されており、マルチビットデータ領域もしくは ページと共に固定された精密な光学的位置決めに配置される複数のレンズレッド を備えている。単一データ／レンズ構造１７は、結合装置として製作される。こ れはレンズレ・ノドのアレイ２１がデータ層１９との空間的関係を維持して固定 されるためであり、よって構造１７は光学記憶装置１０のハウジング１１からユ ニットとして簡単に取り外すことができる。 データ／レンズ構造１７から放射される光像光線の解像度をより改善するには、 はぼ平たい形をした回折修正器２３をレンズアレイ２１の第２表面に隣接した場 所に位置づける。即ち、データ層と第ルンズ表面の反対側である。回折修正器２ ３に続き、データ層１９とレンズアレイ２１から光［１５の放射で映写されたデ ータ像は、更にフィールドレンズ２５によって再度方向づけられる。 このフィールドレンズ２５には、ハウジング１１内の右室の全奥行き及び幅を包 囲できるだけの口径がある。よってこの具体例中のフィールドレンズ２５の外形 は、図８に最もはっきり図示されているように大抵正方形である。この点を除け ば、フィールドレンズ２５は従来の球形もしくは平坦な光学的表面を備えている 。この点については本書類中で更に詳しく述べる。 前述した光学記憶装置１０の読み取り機能を果たす素子は通常ハウジング１１右 室の上部３分の１を占有する。 フィールドレンズ２５の下には開口部があり、これによってデータ像光線の光学 的収斂が可能となる。そしてこのデータ像光線は光学的に収斂されると、上向き に面している、センサアレイ２７の共通結像面に結像する。 このより望ましい具体例中のアレイ２７上に映写されたデータ像は図９に示され るように六角形で、これは層１９上の結像を行うデータページ及び光源と光学装 置に合わせるためである。しかしセンサアレイ２７その物は実質上長方形でも良 く、これに関してはいっそ正方形であっても構わない。センサアレイ２７の下に 取付けられるのはセンサインターフェース回路２９である。 センサインターフェース回路２９は、図示されたセンサアレイ２７の補助を行い 、その隣接下層部に設置できるように、類似した厚みと長方形の外枠を備えた集 積回路もしくはプリント回路ウェハとして製作するのが望ましい。フィールドレ ンズ２５とセンサアレイ２７の間に存在する空間では、レンズレットアレイ２１ が結像を拡大するが、この具体例中では実質上立方体のビームスプリッタ３１が この空間を占有する。当光学記憶装置１ｏの書き込み（記録）機能との協調のた め、このビームスプリッタ３１はビームを分割する斜行面３１ａを有する。 光学記憶装置１０では構成済みの記録ページがハウジング１１の左室内で作成さ れ、逆順序を経て映写される。 これについては後に更に詳しく述べる。 従って作動中、選択された光源１５のセルに加圧してデータ層１９上に選択され たバイナリのデータ単一ぺ一ジは、通常図９に示した形のデータ像を発生する（ 但し図面上、ここでは大幅に低減した密度で描写されている）。結像は大ざっば に言えば六角形で、センサアレイ２７の上部表面の結像面を満たす。単一データ ページ内の各データビットは、ここでは図５にあるように、間隔の狭い行と列を なすように、かつ高解像度の光学フィルムやその他の記録媒体を効果的に使用す る密度で配置される。他の記録媒体とは光化学フィルムを始めとし、それのみに 限られない。多種の記憶装置と競合性のある記憶装置にするため、データビット の範囲は２．２５〜０．５ミクロン内で、しかも中心から中心を計った間隔もま たその範囲内でなければならない。各データページは、各データビットの量によ って作成される。データビットは収集して、図５に示されたように単一の六角形 セルヘ一まとめにすることができる。そして、望ましい密度の範囲、即ち１平方 センチメートル辺り２ｘ１０７〜４×１０　ビットの範囲において、約１０６　 （１メガバイト）のデータページ（もしくは領域）は、有益な量であることが判 明した。その理由はこの範囲内でデータ像が造られるが、拡大後のそのデータ像 がセンサアレイ２７の感光素子によって確実に検知できるからである。 この場合当具体側は、約２０〜３０倍の様々なレンズのアセンブリを通して光学 的拡大を行う。従って、拡大を２５倍とすると、センサアレイ２７上に投射され た結像素子の間隔はおおよそ２５ミクロンで、この具体例では１ペ一ジ分のデー タを有する六角形のセルには１ペ一ジ辺り百方のデータビットが含まれており、 これらのデータビットはアレイ２７中のそれに相当する数の感光素子上に結像さ れることになる。しかしここでは、結像されたページからの光点（スポット）で 表されるかもしれない各データビットが、データが「１」ビットが「ｏ」ビット かに応じて、センサアレイ２７の感光素子に伝導させたり、させなかったりする ことが分かるであろう。異なる構造のデータ層１９を利用することもできるが、 現在の望ましい具体例においては、データ層１９は伝導的マスクもしくはフィル ムであり、その中では２進の「１」ビットは伝導を意味する一方、２進のｒＯＪ ビットは不伝導、即ち光遮へいを意味する。 従って、例えば１ミクロンビットのサイズでは１ペ一ジ辺り１百万ビツトのデー タが含まれるデータページが何百とある中、光学記憶装置１ｏの読み取り素子及 びその動作は各ページへのアクセスを可能にすることが解る。 センサアレイ２７からのデータ読み取りに関しては、後に図１４ｂ１図１５ａ１ 図１５ｂ１図１５ｃに関連づけて更に詳しく述べる。１つのＬＥＤのセルもしく はレーザーダイオード光源１５を励起することによってデータ層１９上の単一デ ータページを選択するが、それによって１０６ビツトのページ全体が、センサア レイ２７と結合した集積回路２９にて、典型的な電子光学的切り替え速度で入手 可能となる。典型的な電子光学的切り替え速度とは５０ナノ秒以下である。ペー ジ全体の中で異なる部分を構成するデータ文字に、例えばページ上のデータの行 や列等のアドレス割り当てをしてもよい。また全ページを出力してもよい。アク セスしたページ内のデータの各行もしくは各列には最高１０００データビツトま で含まれるかもしれない。よって、このような非常に長いビット文字の検索速度 を光学記憶装置１０の能力内で速める。寸法に関しては、センサアレイ２７上に 結像された１百万（１０８）ビットのページは六角形で、その面積は約６．５平 方センチメートル、あるいは１平方インチである。同様に前述したが、１平方セ ンチメートル辺り２×１０〜４Ｘ１０８ビットという望ましい密度の範囲では、 ６．５平方センチメートル（約１平方インチ）の面積内には最高６４０区画もし くはデータページが含まれている。そのような区画又はデータページの一つは、 電子光学及び電子アドレス装置の高速切り替え機能によりほとんど瞬間的に（５ ０ナノ秒以下で）選択並びに検索が可能である。結果として、複数データページ ビットは、読み取り光ｉｌ！！１５の電子切り替えによってセンサアレイ２７の 結像面上へと多重化される。（バッファ記憶装置を介せず）直接プロセッサデー タバスへ送る場合、出力データは前述した形式で取り出し可能である。 光学記憶装置１０の読み取り機能の構造及び動作については、図３に示された単 独の読み取り専用システム及びそれに付随する電子光学関係構成装置（図４〜図 １５）と共に後に更に詳しく述べる。図３にある読み取り専用システム中で別に 利用されているこれらの読み取り機能装置は、介入ビームスプリッタ３１を除け ば、図１及び図２に示された書き込み／読み取り併用光学記憶装置１０の読み取 り素子に相当することが分るであろう。 記録構成装置 また図１及び図２を参照するが、光学記憶装置１０の書き込みあるいは記録機能 は、主にハウジング１１の左室に配備された構成装置から成り立つ。これらの構 成装置とは実質上２等分されたハウジング１１の１室、即ち前記した光学記憶装 置１０の読み取り専用光学装置の一方に配置されているページ照射用光源３３、 光源結像レンズ３５及びＬＣＤライトバルブ３７を指す。データ層１９上のペー ジ配列を補う構成に従って配列されたＬＥＤもしくはレーザーダイオード等の光 放出器のアレイが記録光源３３のモジュールを形成する。当具体例においては、 図５に示したように、このページのパターンは六角形のセル形である。光Ｒ３３ の各素子はよって、記憶装置１０の光学的行路内に位置づけられている。これは 「オーブン」又は「クローズ」の状況要因によってデータ層１９の単一ページ上 でデータビットを含む完全なページを構成するライトバルブ３７の全表面上にレ ンズ３５が光を結像できるようにするためである。更に精密に言うならば、記録 する結像はビームスプリッタ３１に付随する、ビームを分割する斜行面３１ａに て反射され、その次に（読み取りモードの場合とは）逆の順に光学的過程を経て 集結される。この作用は、フィールドレンズ２５、回折修正器２３及び記録され るべき選択済みデータページに関連のあるレンズアレイ２１のレンズレットの一 つによって果たされる。光源３３のパターンの幾何学的光学的配置は、それが各 々個別に励起された時、選択された層１９をページ上にライトバルブ３７が構成 したデータを記録することを可能にする。 光源３３の相対寸法はどちらかと言えば、層１９のページやアレイ２１のレンズ レットと比較して、以外に小さいことをここに言及する。結像過程は源泉結像レ ンズ３５を通して像の拡大に変化をつけるので、光［３３の寸法はデータ層１９ 上のページのアレイと異なることもある。本来望まれる具体例では、光源３３を 集合的素子と見做しても個別の光素子と見做しても、光［３３の寸法はデータ層 １９上のデータアレイのページの半分である。２倍の拡大は、照射する記録光線 を拡張するため源泉結像レンズ３５によってなされる。記録光線は次にライトバ ルブ３７によってハウジング１１の右室へと通過させられる。次にビームスプリ ッタ３１は、記録をするため、データ像がレンズアレイ２１の結像集結瞳孔内を 通過してデータ層１９の而に当たるよう上方へ偏向する。 ライトバルブ３７には、データを構成するレジスタ（図１４ａ膠照）と接続した 液体水晶装置（ＬＣＤ）シャッターが望ましい。記録されたビットが伝導的であ るか不伝導的であるかに応して、このレジスタがシャッターをｙＳ節する。ある いは、ライトバルブ３７は強誘電性シャッター、もしくは光を変化させ層１９上 のデータ像を固定するその他の装置でもよい。ライトバルブ３７は集合的に、デ ータビットを含む完全な１ページを作成するので、この具体例中では、１０６百 万のライトバルブが存在し、それらはＬＣＤシャッター集積ウェハ上に製作され ている。このＬＣＤシャッター集積ウェハ自体は図示されているように、ハウジ ング１１内の組立式の層として設置されている。記録及び読み取りにおいて同等 の対象物−結像間の寸法関係を維持するため、記録及び読み取り行路の有効距離 は同等でなければならない。 図１及び図２に示された光学記憶装置１０の操作において、当システムは書き込 み（記ｔａ）並びに読み取り（データのアクセス）動作両方に使用できることが 分る。 従って、レンズ３５の結像光学装置、フィールドレンズ２５、回折修正器２３及 び複合レンズ２１を含む光学記憶装置１０の記憶機能は、集光器的機能を果たす 源泉結像レンズ３５を用いて、ライトバルブ３７内にて構成されたデータ像の寸 法を（写真術の拡大法則と同様の法則を逆に、即ち縮小するように用いて）縮小 する。記録されるべきデータ光線はアレイ２１中の一レンズレットの瞳孔の入口 に広がる。そこでデータのパターンは更に凝縮される。次に層１９を形成するデ ータ層上へと結像され、そこでデータはシルバーハロゲン化物やジアゾ基及び／ 又はその他の光学的記録処理技術によって記録される。データ層１９が印刷用紙 の役目を果たす一方、ライトバルブ３７はデータページを作成するために選択的 に「オーブン」又は「クローズ」され、写真拡大器内の陰画（ネガ）に当たる機 能を果たす。図１及び図２に図示された光学記憶装置１０の構成の代案として、 構造カード１７のデータ層１９を伝導的性質から反射的性質に改造することによ ってデータ読み取り機能を造ることもできる。そうすると前述した記録光の機能 はもちろん、読み取りモード中には読み取り光源１５の代わりに多重化された読 み取り光源の機能をも果たす光源３３と関連させて反射的記録を使用することが できる。そのような場合、読み取り中には光源３３内で選択された光源がＯＮに なる。それによって、照射源は層１９上の反射データの選択ページへと方向づけ られ、そこで反射され、ビームスプリッタ３１のビームスプリッタ面３１ａを通 過してセンサアレイ２７へと送り戻される。反射された結像はそこでインターフ ェース回路２９を用いてアレイ２７ヘアドレス割り当てをすることによって出力 される。 読み取り専用記憶装置 図３ａは、データ層１９上に記録されたデータ検索に使用される読み取り専用光 学記憶装置１２の望ましい形態を図示する。更に厳密にはこの検索されるデータ は、光学記憶装置１０に関して前記したデータ書き込み技術を用いてデータ／レ ンズアレイカード１７に記憶されたデータ、もしくはその他の記録処理やコンタ クト印刷のような大量コピー技術等の再生処理を介して準備されたデータである 。従って読み取り専用光学記憶装置１２を使用して、データ／レンズアレイカー ド１７は、光学記憶装置１０のハウジング１１に類似した（しかしこの場合、書 き込み／読み取りハウジングの右室のみから成り立つ）光学記憶ハウジング１４ 内に取付けられる。読み取り電子装置及び光学構成装置の配置を利用して、読み 取り専用光学記憶装置１２は光源ドライバ１３及び光源１５、データ層１９、カ ード１７を構成するレンズアレイ２５、回折修ＩＬ器２３、及びフィールドレン ズ２５を有する。ここに言及する読み取り電子装置及び光学記憶装置の配置は、 実質上読み取り／書き込み光学記憶装置１０の読み取り部分と同じ配置である。 また、読み取り専用光学記憶装置１２が有する上記の素子は全て、すでに図示し たように光学記憶装置ハウジング１４の上部、土壁１４ａに近い位置に、前面と 前面が接触すると言ってもよいほどに、比較的間隔の狭い層形式で配列されてい る。同様にセンサアレイ２７は関連のあるセンサインターフェース回路２９と共 にハウジング１４の底１４ｂに隣接して取付けられる。この形式の発明では、読 み取りデータ像は配列された光源１５を多重化することによって、データ層１９ の各ページから検索される。そうすると読み取り動作に関して前述したように、 結像はセンサアレイ２７の結像面へと投影される。 図９に示したようなデータのパターンで整理されたアレイ２７上の個別のセンサ サイトは、データビットに従って点灯もしくは消灯のいづれかの状態にあるわけ で、相対するセンサ素子はアドレス割り当てが実行されると、「１」もしくは「 ０」の出力をするよう条件付けられている。同じく前述されたように、関連した センサインターフェース回路２９を介してセンサアレイ２７から取り出せる出力 データのデータ率は非常に高い率であり、各列ワードもしくは行ワード当り約１ ，０００ビツトのオーダて列ワード及び行ワードの全てが１ｌｊ−クロック時間 でパラレル形式で検索できる。あるいは、アレイ２７と回路２９の高速ランダム アクセス式アドレス割り付けによって各個別のビットもしくは部分的ワードを検 索でき、コンパクトディスク及び、テープや磁気ディスクのような磁気記憶装置 などを含む他種光学記憶装置に典型的な低速度シリアル式読み取り機能の限界に 影響されることはない。　光学記憶装置１０及び１２の光源１５は、図４並びに 図１０ｃに示された六角形セル４３のパターンで配列され、また各データページ につき必要とされる照射光の照度が得られるように各セルは光電子放出ダイオー ド４１一式によって構成されるのが望ましい。従ってデータ読み取り中、図１４ ｂに示された多重化データ検索回路が、感光アレイの条件付けに十分な読み取り （時間的）間隔を取るために特定のセル内の発光ダイオード４１を全て始動させ て、光源１５の各セルを作動させる。 ダイオード４１には発光力のより優れるレーザーダイオードが望ましいが、多（ の適用方法ではＬＥＤダイオードを使用してもよい。 ダイオード４１の発光面、即ちセル４３は、図１００に示すように発光インター フェース面４４上に位置づける。データ／レンズアレイカード１７が存在するの はこのインターフェース面４４の部分てあり、光源に近く、インターフェース４ ４に隣接したデータ層１９と一緒に設置されている。光学記憶装置１０と１２の 望ましい構造では、カード１７は取り替え可能である。ハウジング１４の前壁（ 図３ｂ参照）の差し込み口を通って、横向きにカードを滑らかに出し入れできる ようなガイドを組み込むことによって、異なるデータを有するカードを迅速に交 換することができる。一方、光源ドライバ１３及びセンサアレイ２７、そのイン ターフェース回路２９は全て、光学記憶装置１０のハウジング１１内と光学記憶 装置１２のハウジング１４内にしっかりと固定されており、通常取り替えは不可 能である。 図３ｂは、読み取り専用記憶装置１２の複数のモジュールを示しており、図３ａ の読み取り専用光学記憶装置の一つ一つが各読み取り専用記憶装置１２モジユー ルを形成する。これらは差し込み式メモリボード上に取付けられるが、そのメモ リボードには複合リード伝導線でドライバ回路及び記憶モジュールインターフェ ース回路を接続したエツジコネクタ４２を備えている。各記憶装置モジュール１ ２はフロントカード取付は用スロット４６を有し、このスロットは精密にカード を位置づけるエツジガイド４８（図３ａ参照）用で、前述した取り替え可能なデ ータレンズカード１７を受け入れることができる。 さてデータ／レンズカード１７の製作について、厳密にはアレイ２１のレンズレ ットの建設は、図１０ａ〜図１ｏｅ、図１１、図１２及び図１３と関連づけて論 述することにする。アレイ２１のレンズレットを構成するには、図５に示したデ ータページの構造を考慮する必要がある。もちろん隣接ページ中のデータ間で干 渉（クロストーク）が生じるのを防ぐために、層１９のデータページ間に何らか の空間が必要である。レンズは一般的に軸に対して対称的であるからして、最高 の結像力は円形であり、よってビットのアレイが四角であれば、それは最適とは 言えない。即ちレンズの面造りや製作費等、ある屈折レンズには特定の複雑性が あるが、最高解像度に達する結像をする最大円形面積が存在し、他のパラメータ が一定に保たれたとすれば、この円形の半径（視界）が大きくなればレンズの費 用及び複雑度は極端に上昇する。 アレイ２１中の各々の副レンズシステムの最も効率の高い使用方法は、データア レイ、即ちデータ層１９のページを円形にすることで、そうすると各データフィ ールドの直径が利用するレンズの結像力を最も有効に利用することができる。し かしレンズ及びデータ区画が、行と列を使った標準の配列で整理された場合、円 形データ領域間でかなりの領域が６角において失われる。 これに留意すれば、当発明を具体化するには、密に詰まったセルのパターンでデ ータ層１９の各ページ４７を作成するのが望ましい。この場合各セルは図５には っきりと図示されているように六角形である。図５に単一セルページ４７′の一 部を拡大して図示したように、実質上データビットが均一な密度で各セルを満た している。 データページ４７のセル構造は、最高密度のデータを受け入れ、レンズの円形構 造の効率的な利用を促す役割を果たす。データページの外形は六角形であり、そ のような構造で、そのように配列されたデータページを供給するには光源１５の 光源セル４３の望ましい形も六角形となる。 データページ４７の構成が望ましく、光照射源セル４３、アレイ２１のレンズレ ット５１及びセンサアレイ２７上に投影されたデータ像が揃った場合、単一デー タページには１百万ビツトが含まれており、各ビットは約１ミクロンの大きさで 、６４０ページに渡って構成される。各ページの直径は約０．８〜１．０ミリメ ートルで、データ／レンズカード１７のＩＶＸ、′５りの総記憶容量は（１バイ ト当り８ビットワードとすれば）６４０メガバイト及び８０メガバイトである。 レンズ（Ｒ造 層１９上の要求されたサイズ及び密度のデータビットの解像についてであるが、 ここで言及するのは即ち２．２５〜０．５ミクロンで、できれば１ミクロンが望 ましく、データビットの密度は１平方センチメートル当り２×１０７〜４　Ｘ　 １０”ビットである。このデータビットを解像するためには、アレイ２１の各副 レンズシステムの開口数（Ｎ　Ａ）は約０．３５〜０．６と比較的大きくなけれ ばならず、ビットのサイズ１ミクロンに対して０．６に近いのが望ましい。レン ズレッドの焦点距離は１．０ミリメートル以下であるべきで、第ルンズ表面とデ ータ層の間隔も同じ＜１．Ｃｌミリメートル以下であるべきである。そのような ＮＡ値は通常、多数の素子を備えた顕＠鏡の対物レンズにのみ見られる。コンノ くクトディスクの読み取りヘッドは、強力なレンズを使用しているが、当発明本 望の具体例が要求する大量のメガビット単位のデータ解像と比較すれば、１ビツ トずつ分解する必要しかない。既知のコンパクトディスク対物レンズ設計を使用 したのでは、密に記憶された層１９の小さいデータビットを解像するのに十分な 分解能力を発揮させることはできない。更に、高密度の顕微鏡に使用されている 多重素子対物レンズを直接採用するのは実用的ではない。費用はもちろんのこと ながら、Ｉ？！１９上のデータページ４７の間隔は狭く、密に詰まっているので 、そのようなレンズアセンブリの物理的寸法及び縦のスペース必要条件がその採 用を非実用的にする。 よって、望ましい具体例に従ってレンズアレイ２１の各レンズレットを設＝１す るには、データ／レンズ／カード１７は、ぎっしり詰まったアレイ２１内に造形 もしくは形成されたレンズレットの光学的輪郭表面が備わったレンズ用ガラスの １枚層から構成される。データ層１９の近くに位置するアレイ２１の各レンズレ ット５１の第１能動レンズ表面５２はページ４７のデータフィールドの直径とほ ぼ同一範囲の距離にある。この点に関しては図１０ｂと図１１に最も明解に図示 されている。これらの図では、アレイ２１の副システムとして示されている単一 レンズレット５１には第１能動レンズ表面５２（Ｓｌ）があり、これはレンズレ ット（及び関連したデータページ）の視界直径０．８〜１ミリメートルの１０分 の１から４分の３の間隔Ｓで位置づけられている。レンズレット５１の表面５２ をこのように近距離内で光学的にデータ層１９と連結すると、第１表面５２上の 様々の位置で各レンズレットの表面５２に当る光源１５の一つによって照射され た時、マスクの各データビットは結像光線を形成することができる。これは図１ １及び図１２の光学光線のパターンで図解した。ここでは極端なデータビット５ ３ａと５３ｃが（中間ビット５３ｂの反対側にて）違った輪郭で表面５２を横断 する光線を形成することが示されている。次に、データページ４７の直径及びレ ンズレット５１の視界は実質上同じで、レンズレット５１の第１表面５２（Ｓ２ ）は非球面性を協調して造られている。表面５２を球面的に輪郭付けすることに よって、この表面は種々のデータポイント５３ａ。 ５３ｂ及び５３ｃから光線の束の処理をする独自の光学的処理機能を備える。レ ンズ表面とデータ層１９には狭い間隔しかないことと、レンズの直径が実質上解 像されるページ４７の直径と同じであるために生じる比較的大きな視界角度を調 整するためにこの独自の光学的処理が必要である。 第３に、各ビットを解像するの゛に必要なデータビット光線の角度を作るため、 空気より大きい屈折率を有したレンズｉ＆　Ｂ剤もしくは透明なポリマー（例、 プラスチック）のようなスペース層５５がデータ層１９とレンズレット５１の表 面５２の間にある光学的スペースを満たしている。またこの屈折率は、第ルンズ 表面５２を限定できるよう、レンズレット材（ガラス製が望ましい）の屈折率と は異なる。例えば屈折率が１．７５のガラスは、プラスチックには典型的な屈折 率１．５のポリマーであれば、協同に機能を果たす。更にプラスチック製スペー ス層５５は、層１９上のデータフィールドを適切な屈折指数のある材料に浸ける だけではな（、データ層１９に相対関係のあるレンズレットの光学的スペース層 を固定する結合部としての機能も果たす。よって、プラスチックのスペース層５ ５の厚みＳは、レンズ及びデータフィールドの直径より短い。例えば、スペース 層５５の製作ではスピンコーティングをしてもよい。アレイ２１のレンズレット は、片面が円形非球面的に輪郭つけられた、比較的屈折率の高い１枚ガラスで形 成されるのが望ましい。この片面が第ルンズ表面５２を形成することになる。レ ンズ用ガラス層の第２表面は、レンズレット５１の？Ｕ数の第２レンズ表面５４ 　（Ｓ２）を導入して形成される。ここに言及されるレンズレット５１は実質上 球状凸型で、非球状第１表面５２　（Ｓ２）と軸上光学的に一直線を成す。光学 軸に添った各レンズレット５１の厚み、よってガラス層のおおよその厚みはデー タページのフィールドの直径とほぼ同一寸法であり、即ち０．８〜１ミリメート ルである。 第４に、レンズレットの中心から中心を計った間隔は、データページ４７の中心 から中心を計った時の間隔と同一である。と言うことは、幾何学的制限があるた め、各レンズレット５１の第２光学表面５４　（Ｓ２）は効率の良い開口絞りと なることを意味する。第ルンズ表面５２及び第２レンズ表面５４の相互作用は、 装置の主要な光学的結像力及び光学的収差修正力を供給する。 前述したようにスペース層５５は、データ層及びレンズアレイ層間の光学的スペ ースを結合及び固定する。 よって、熱膨張差、及び位置決めの誤差や光学装置の照準誤差などを生じるその 他の原因は、光学的感知力が最高の位置では最小限に留められる。データ／レン ズカード１７として機能を果たすこの結果として生まれたサンドイッチ式構造は 、この時点で光学記憶装置１０内の書き込み及び読み取り用装置として使用可能 であり、又は一度記憶装置１０内で記録された後には、光学記憶装置１２中の読 み取り専用カードとして使用可能である。 結果として得られるデータ像は、図１１に示すようにレンズレット５１の第２表 面５４から感光性アレイ２７上へと直接投射してもよい。しかし当発明の望まし い型に応じて、レンズレッド５１の第２表面５４から出る光学像は、第３　（Ｓ ３）光学表面６２及び第４　（Ｓ４）光学表面６４が備わった回折修正器２３を 介して更に精製される。 図１１及び図１２が光学記憶装置１０及び光学記憶装置１２中に使用された付加 的光学修正器を明確に図示する。この付加的光学修正器は、光学システム内のデ ータページから投射された結像内の残留収差を修正する機能を果たす。アレイ２ １中の隣接レンズレット５１から放射される光線はこの光学システム内で重なる 。この発明の具体例では、重なる回折的小環のある回折修正器２３を使用するこ とによって、隣接のデータページから放射される重なり合う光線を処理するため の付加的修正表面を造る。屈折レンズレット表面５４から出る結像光線のための 効率的な開口絞りの向こう側では、隣接データページは同じ拡張スペースに入り 、修正器２３内の重なり凸う光学的回折装置が光学的変化手段を提供する。よっ て各ページ結像の統合性を維持しながら、お互いに絡み合った結像光線の収差が 修正される。 回折修正器２３は幾重にもあるほぼ円形の小環を備えた回折的格子でもよく、又 は図７の５９′の拡大図内に示される格子５つでもよい。どちらにしても、この 修正器２３は、図１１及び図１２に最も明確に示されているレンズレッドの第２ 屈折表面から放射される光学データ像光線を修正するための第３表面（Ｓ３）６ ２と第４表面（Ｓ４）６４を作り出す。更に詳しくは図１２を参照するが、デー タ層１９内の隣接するデータページｎ及びｎ＋１によって、結像光線（実線１本 、その他は点線）はアレイ２１中の隣接するレンズレット５１の第２表面５４　 （Ｓ２）の後で重なる。回折的格子６２（Ｓ３）と６４　（Ｓ４）の代用案は、 格子板の代わりに回折修正器２３の機能を果たすホログラフ板を使用することで ある。 ホログラフ板は、図７に示した格子中の小環のパターン５つに類似させて、既知 の処理方法を利用して写真板上の光障害像によって形成される。 結像面のフィールド湾曲を減少するために副レンズシステムの第１表面（Ｓｌ） に隣接したレンズレットに面した少し凹状になった湾曲面上に各個別のデータ区 画（ページ）を配置することによってデータの結像はより改善される。レンズレ ットに面した少し凹状になった湾曲面上に配置された各個別のデータ区画につい ては図１０ｂを参照。この輪郭形成の例は、次の表に示す。データ層１９では対 物表面であるため、５ＲＦ−０においては非平坦表面となる。このような場合、 データページの輪郭形成は、データ層感光乳液もしくはフィルムを形成する以前 に、接合層５５を加圧成形し、各ページの位置に凸型もしくはさざ波部分をつけ て形成される。あるいは、平坦データページには、平坦フィールドのデータ用に 調整するため構成し直した光学装置を用いてもよい。 レンズ仕様 レンズシステムの構成部分である屈折レンズレット５ルンズは、強力な球形第１ 表面５２（Ｓｌ）及びかなり球形ではあるが完全な球形ではない第２表面５４（ Ｓｌ）を備え、その背後に間隔をあけて第３回折表面６２（Ｓ３）と第４回折表 面６４　（Ｓ４）が配置されている。このような屈折レンズレッドを備えたレン ズシステムは、望ましい対物レンズの副システムを構成する。 球形、コマ、歪み、非点収差、及びフィールド湾曲などの光学的収差の修正機能 を備えたこの具体例では、よって最低４つの表面が生まれる。そのようなレンズ 構造は、かなり高解像度を要する２、２５ミクロンもしくはそれより小さいデー タビットでも結像する能力を備えている。 この副レンズシステムの素子の製作に関しては、光学的仕様の例をいくつか挙げ た。各対象表面及び主要表面Ｓ１、Ｓｌ、Ｓ３、Ｓ４、及び球形フィールドレン ズの付加表面Ｓ５と８６、そして５ＲＦ−０におけるデータ層の輪郭、まず第１ 例は下記の表１に示されており。望ましい具体例のレンズシステムの例で、フィ ールドレンズ２５を含む。この表１では最初の１組のデータは球形輪郭のデータ で、第２のデータは非球形の数値を表す。 表　１ フィールドレンズを使用したレンズシステムレンズのデータ、中白外の場合二 ＳＲＦ　半径　厚み　開口半径　ガラス０　１．６５０７　０Ｊ４０００　０． ４００００　１．５１０２１１　−　１．０Ｇ７７　０．４８０００　１．７３ ０２　−１．１４７８４　０．５６２０９　０．４１１０００　ＡｌＲ３１，０ ００００１，０００００ＬＡＳＦ９４　１．０００００　２．００００ＯＡｌＲ ５２９，７２３５８５，０００００１４，０００００１，／１ｓＦ９６　１ｇ９ ．１４８２４　２７．０００００　１４．００００ＯＡｌＲ７−−１２，０００ ００ＩＭＡＧＥ ＳＲＦによる非球形データ： Ｉ　ＰＩ　Ｏ，４１８６８Ｒ２−４，１５５６５Ｒ３３８，３７１８５Ｒ４−３ ７５，７４２６７Ｐ５　２Ｂ１．０９１４５　Ｒ６１，１３７２Ｅ＋０４　Ｒ７ −４，２７３３Ｅ＋０４２　ＣＣ−０，７９４１８ Ｐｌ　Ｏ，０４６６６Ｒ２−０，２２６００Ｒ３１，４８７６９Ｒ４−１３，０ ２２８５Ｐ５　５８．５２９８６　Ｒ６−１３５，０９４３７Ｒ７１２４，０９ ３９１３ＤＦＸ　Ｃ０ＥＦ： Ｓｌ　−０，０００１８Ｓｌ　０．００１１ｉ８３　Ｓ３　−０．２６３ｅｌ　 Ｓ４　０．０００１４Ｓ５　−０．２Ｂ２７２　５ｌｌｉ　Ｏ，０００２０Ｓ７ 　−０．０００７３　Ｓ８　０．０００４１Ｓ９　−０．０００５８ ４　ＤＦＲＣ０ＥＦ： Ｓｌ　Ｏ，０４１２４Ｓｌ　０．０１７３２　Ｓ３　０．０８３３３　８４　− ０．１２８０４Ｓ５　−０．０１９４３　Ｓ６　０．２４１０８　Ｓ７　−０． １３２１２　Ｓ８　−０．１７５９５Ｓ９　０．１２６４３　ＳＩＯＯ，１５０ ３８Ｓｌｌ　−０，１８００１Ｓ１２　０．０５１３８レンズのデータ、軸上の 場合： ＳＲＦ　半径　厚み　開口半径　ガラス０　１．６５０７　０．３４０００　０ ．４００００　１．５１０２１１　−　１．０Ｇ７７　０．４８０００　１．７ ３０２　−１．１４７８４　０．５Ｂ２０９　ｏＪｏｏｏｏ　ＡｌＲ３１，００ ０００１，０００００ＬＡＳＦ９４１゜０００００　２．００００ＯＡｌＲ５２ ９，７２３５８５，０００００１４，０００００ＬＡＳＦ９６　１８９．１４８ ２４　２７．０００００　１４．００００ＯＡｌＲ７−−　１２．０００００　 １ＭＡＧＥＳＦＲによる非球形データ： Ｉ　ＰＩ　Ｏ，４１８６８Ｒ２−４，１５５Ｇ５　Ｒ３３８，３７１［ｉ５　Ｒ ４−３７５，７４２６７Ｐ５　２Ｇ１．０９１４５　Ｐｈｉ　１．１３７２Ｅ− ０４Ｒ７−４，２７３３Ｃ＋０４２　０Ｃ−０，７９４１８ Ｐ１　ロ、０４８８８　Ｒ２−０，２２８００Ｒ３１，４８７８９Ｒ４−１３， ０２２８５Ｐ５　５８．５２９６Ｇ　Ｒ６−１３５，０９４３７Ｒ７１２４，０ ９３９１３ＤＦＸ　Ｃ０ＥＦ： ・ＳＬ　５．９７５９Ｅ−０５Ｓｌ　−０，０００１８Ｓ３　−０．２８９ＢＩ 　Ｓ４　３．０２２９Ｅ−０５Ｓ５　−０．２８９５８　ＳＯＯ，０００１２５ ７−７，５２１６Ｅ−０５Ｓ８　０．０００３７Ｓ９　１．０４５８Ｅ−０５ ４ＤＦＲＣ０ＥＦ： Ｓｌ　Ｏ，０６９３２Ｓｌ　０．０２５７Ｂ　Ｓ３　０．０７３８４　８４　− ０．１５９７Ｏ８５０，２３０１３ＳＯ−０Ｊ２Ｇ９３　Ｓ７　０．２９２７４ 　Ｓｌｌ　０．０８３８８Ｓ９　−０４２８ｇ１　ＳＩＯ０，０５３６３Ｓｌｌ 　Ｏ，１７９２７Ｓ１２　−０．０８４６９具体例の代案の一つとして挙げるが 、図２１に示したように、回折素子内にフィールドレンズ機能を導入した時の球 形及び非球形データを表２にまとめる。 表　２ フィールドレンズ無しのレンズシステムレンズのデータ、軸外の場合 ＳＲＰ　半径　厚み　開口半径　ガラス０　１．６３＋＋８３　０．４６８５８ 　０．４００００　１．５１０２１１　−　１．０６７７０　０．４８０００　 １．７３０２　−１．０８９１２　０．６５６９６　０．４１１０００　ＡｌＲ ３−１，７１８４９１，０００００ＬＡＳＰ９４　−　３３．０００００　２． ０００００　ＡｌＲ５−１２，０００００ＩＭＡＧＥ ＳＲＦによる非球形データ： Ｉ　ＰＩ　−０，０２８９４Ｐ２　−１．３４８１３　Ｐ３　５．７０１５４　 Ｐ４　−７１１．１２９０７Ｐ５　１７８．５［１７０７ＰＩ３　２３２９．４ ４４４２　Ｐ７．　−１．７７００Ｅ＋０４　Ｐ８３．４０２６Ｅ＋０４２　Ｃ Ｇ　−０，４８７１１ ＰＬ　−０，０１０４１Ｐ２　−０．０Ｂ９３４　Ｐ３　０．１３０７１　Ｐ４ 　−０．９８３８０Ｐ５　３．４１７７９　Ｐ８　−１４．０３２３６　Ｐ７　 ５７．２７５８４　Ｐ８−１３８．０９１４４Ｐ９　１３２．０８８８８ ３　ＤＦＲＣ０ＥＦ： ＳＬ　−０，０７５２５Ｓ２　−０．０２７２４　Ｓ３　０．０１７８７　８４ 　−０．０１８１７８５　−０．００４６Ｂ　ＳＯ０，０２４０２Ｓ７　０．０ ０２４６　３８　−０．０２１２５３９　−０．０１５７８　ＳＩＯ０，０１５ １１Ｓｌｌ　Ｏ，０３２５９Ｓ１２　−０．０２９１Ｓｌｌ　−０，０００９９ Ｓ１４　０．００４１９４　ＤＰＸＣＯＥＰ： Ｓｌ　−３，２Ｂ８７Ｅ−０５Ｓ２　０．１５９２７　Ｓ３　−０．０１１１１ ８２８４　−２．３３０５Ｂ−０５８５−０，０８０１３０８６−８，７７８２ Ｂ−０５Ｓ７　０．０００４４　Ｓ１１　５．９４０４Ｂ−０５８９０，０００ ３９ＳＩＯＯ，０１５７１５１１−３，９５５３Ｂ−０５ＳＬ２　０．０３１３ ７Ｓ１３　９．８９３９Ｂ−０８３１４０，０１５６５ＳＬ５　２．０５５７１ Ｅ−０５ＳｌＢ　−２，４７５３Ｅ−０５レンズのデータ、争吐の場合： Ｓｌ？Ｆ　半径　厚み　開口半径　ガラス０　１．６３８８３　０．４６８５Ｂ 　０．４００００　１．５１０２１１　−　１．０Ｇ７７０　０．４８０００　 １．７３０２　−１．０８９１２　０．６５６９６　０．４８０００　ＡｌＲ３ −１，７１８４９１，０００００ＬＡＳＰ９４　−　３３．０００００　２．０ ０００ＯＡｌＲ５−１２，０００００ＩＭＡＧＥ ＳＲＦによる非球形データ： ｌ　ＰＩ　−０，０２８９４Ｐ２　−１．３４８１３　Ｐ３　５．７０１５４　 Ｐ４　−７８．１２９０７Ｐ５　１７８．５６７０７　Ｐａ　２３２９．４４４ ４２　Ｐ７　−１．７７００Ｂ＋０４　Ｐ８３．４０２８Ｂ＋０４２　ＣＣ−０ ，４８７１１ ＰＬ　−０，０１０４１Ｐ２　−０．０６９３４　Ｐ３　０．１３０７Ｌ　Ｐ４ 　−０．９８３８０Ｐ５　３．４１７７９　Ｐ６　−１４．０３２３Ｂ　Ｐ７　 ５７．２７５８４　Ｐ８−１３８．０９１４４Ｐ９　１３２．０８８８８ ３　ＤＦＲＣＯＥＰ： ＳＬ　−０，１５８１３５８２０，００２５７８３−０，２５１９４８４１，２ １ｉ０７０Ｓ５　−２．８６４０７　ＳＯ２Ｊ７７２９Ｓ７　１．３８２９９　 ９８　−２．３８８２９９９　−１．４８０３３　ＳＬＯ１，２０３１５ＳＬｌ 　２．２５３１０　Ｓ１２　０．１７１９０Ｓ１３　−２．４４３２９　８１４ 　−０．０３４９７　８１５　０．８０１２３４　ＤＦＲＣ０ＥＦ： ＳＬ　−０，０１０７Ｂ　Ｓ２　Ｑ、０３０５２Ｓ３　−０．０４４０７　８４ 　０．１２３６２Ｓ５　−０．１［１７６７ＳＳ　Ｇ、０７９３１Ｓ７　０．０ ４１９８　Ｓ８　−０．０３４４５Ｓ９　−０．０２２３３　ＳＩＧ　Ｏ，００ ８８１ＳＬ１　０．０１２７３　５１２３．４６３２Ｅ−０５Ｓ１３　−０．０ ０８７３　Ｓ１４　０．００２０３修正器２３の回折格子のデータも含まれたこ れらの球形及び非球形レンズデータを計算しながら、既知の光学的設計基準を用 いてレンズの使用を設定することができる。 従来では、非球形表面もしくは回折表面を持ったレンズに関しては幕級数を用い て説明がなされた。しかし今回の場合、非球形面は全て軸に対して対称的であり 、表面の垂下部分、即ち光学軸上の表面点の位置は、軸からの距離Ｒの関数とし て次のように算出される：（方程式１） この２Ｍ係数はレンズ仕様中に規定される。文字Ｃは表面の基本的曲率を、Ｋは 表面の円錐定数を表す。 回折表面も似た方程式で表すことができ、この方程式にはレンズ表面上の位置の 関数として光の相対的位相値が与えられている。この場合、軸に対して対照的な 表面（Ｄ　Ｆ　Ｒ）と−膜表面（Ｄ　Ｆ　Ｘ）両方が用いられる。対照的な場合 には位相数値が下記の式によって与えられる＝（方程式２） レンズ仕様にて規定されるのがこのＳＮ係数である。 −膜表面の場合は、関係に基づいて計算され、数学的にやや複雑になる。 ｉ＝１／２　［（ｊ＋ｋ）　２＋ｊ＋３ｋｌ（方程式３） ％式％ 書き込みモード用電子制御装置を図１４ａに、読み取りモード用電子制御装置を 図１４ｂに示した。 図１４ａでは、図１６ｃに描写したＬＣＤ素子のアレイが、この具体例の各デー タページを構成するライトバルブ３７（図１及び図２参照）を提供する。ライト バルブ３７はアドレスバス１０３に連結されたアドレスインターフェース１０１ によって、アドレスバッファ１０５とＬＣＤライトバルブ３７に直結された行選 択スイッチ１０７を通じて１行毎にアドレス割り当てされる。各ライトバルブ３ ７の状態を制御することによって、データを含む各ページは構成されるため、特 定のデータページを設定するバス１０３のアドレスの一部は、Ｘデコーダ１１３ に接続された光源選択バス１０９及びＹデコーダ１１５に接続された光源選択バ ス１１１を介して伝達される。次にこれらは選択された記録光源３３を作動する ように接続されている。その内のソースの一つは、記録可能なデータ層１９上の 単一データページを点灯するために適切なＸＹ位置に配置されている。又データ ワード及びワード総数信号がバス１０３から得られる。このワード総数信号はバ スインターフェースを介してワードアセンブリレジスタ１１７及びタイミング・ シーケンス制御装置１１９へ送られる。タイミング・シーケンス制御装置１１９ は、「ロードアセンブリされた行」　「行増分」「パルス光源」及び「終了」の シーケンス信号及びクロックアセンブリレジスタ１１７を備えた従来のシーケン ス装置である。このシーケンス信号は、ライトバルブ３７にて構成されたデータ を含む各ページを順次ロード及びフラッシュするため、行選択スイッチ１０７及 び記録ライトバルブ３３と共同して作動する。データ層１９上へ光源３３を通過 して結像された光の照度は、使用された光源３３の種類及び継続時間と各ソース に適用された出力に影響される。レーザーダイオードの場合、対物レンズ光学装 置を通って、シルバー・ハロゲン化物、染色ポリマーもしくは薄いテルル化物（ Ｔｅ）のフィルムから作られたデータ層１９へと集光された後、パターンを結像 するのに十分な光エネルギーが生じる。テルル化物（Ｔｅ）のフィルムまたはそ の他の材料は追加型光デイスク装置（Ｗ　ＯＲＦｖｌ　＞で知られている。 データ層は、前述の記録過程を使ったり、大量コピーされたデータカードの読み 取り過程など、複数のデータページに一度書き込みがなされると、図１４ｂに示 した様なアドレス割り当て制御装置が使用される。このためデータバス１２１か らのアドレスデータは、センサアレイ２７上に像が形成された後、特定のデータ 行を選択するために、アドレスバッファ１２５と通じてインターフェースバス１ ２３によって接続される。これは、行選択スイッチ１２７の作動によって行われ る。選択されたデータページを点灯する時には、バス１２１がら使用可能なアド レスは、ページアドレスデータを有する。これは、センサアレイ２７上へ結像す る目的でデータの単一べ一ジを点灯するため、Ｘデコード１３５とＹデコード１ ３７に光源１５から特定の光源を一つを選択させるＸデーコドバス１３１及びＹ デコードバス１３３を通じて給送されるページアドレスデータである。タイミン グ・シーケンス制御装置に類似したタイミング制御装置１３９はすでに既知の方 法で、次の信号を発する：　［パルスＬＥＤＪとして見極められるタイミング制 御信号の順次（ページ光源１５を制御する）；「パルスＣＣＤ行」（？ｌＳｌＳ 全結合素子センサアレイ２フデータの読み取りを制御する）；「ゲートＭＵＸＪ 　（センサアレイから出力マルチプレクサを制御する）；「データ準備完了」（ データ出力マルチブレフサがらデータの準備完了を告げ、データユーザーバスと インターフェースを取る）。 図１５ａ−ｃを用いて下記に更に詳しく述べるが、センサアレイ２７からのデー タ出力は、バッファレジスタ１４１およびマルチプレクサ１４３、そしてバスと のインターフェース１４５及び出力データバス１４７を介し図１５ａは、大規模 集結回路（ＬＳＩ）中に形成された従来の電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイが供給 する感光要素を利用したより望ましいセンサアレイ２７とインターフェース回路 機構２９を図示する。ｒ１９７４Ｗｅｓｔｅｒｎ　ＥＩｅｃｔｒｏｎ、ｓｈｏｗ 　ａｎｄ　Ｃｏｎｖ、Ｔｃｃｈ、Ｐａｐｅｒｓ　−１８巻、９月１０〜１３日、 ｐｐ、２／１−２／２０Ｊ記載の「′ｒ１荷結全結合素子ＣＤ）−概要」と称さ れたウォルタ−Ｇ。 コツツキ−の記事の中で紹介された構成を始め、ビデオ画像結像分野で活用され ている数多くのＣＣＤ設計であればどれでも適当である。センサアレイ２７上に 結像されたデータのパターンによって、ｒｏ　ＮＪ　（１）もしくはｒＯＦＦＪ 　（０）という単一データピットに相当する光結像データを受信するように各セ ンササイトは位置づけられている。アレイ２７を形成するＣＣＤウェハの下層電 荷記憶装置領域内にて、電荷結合素子は電荷レベル（上層感光素子２７ａ上の光 の照度の強弱に該当する）を受信し、結像データのレベルを記憶する。次にデー タに参目当するこの信号のレベルは削除され、図１５８並びに図１５ｂと図１５ ｃに図示されている出力電子回路中のスレッンヨルド検出演算を経て２進の「１ 」と「０」に変換される。 従って図１５ａでは、アレイ２７は行選択スイッチ１２７から行選択データを受 信し、記憶された結像の各行からアナログ・バッファレジスタ１４１に電荷レベ ルを示すデータをダンプする。従来のＣＣＤでは、図示されているシリアル出力 増幅器を利用するなどして、アナログ・バッファレジスタ１４１は通常シリアル 形式で出力する。なるべくなら結像データに相当する電荷レベルのデータは、ア レイ２７の各列に対して一つずつ複数のパラレル式出力増幅器１５３を介してパ ラレル式でバッファレジスタ１４１から取り出す。バッファレジスタ１４１から 出力増幅器１５３を経て、まだこの時点ではアナログ形式の電荷レベルのデータ は、なるべくなら１６１として示されている複数の適用スレショルドネットワー クを導入したインターフェース回路１４５によってバイナリのデータに変換する 。各適用スレショルドネットワーク１６１は、入射オーバーラツプまたはフリン ジ光の量によってセンササイト・スレショルドを自動的に調整する機能を果たす 。入射オーバーラツプまたはフリンジ光とは、即ち隣接するセンササイトに向け られたのに部分的に対象となるセンササイトに投射される光のことを意味する。 センササイトに対して、回路１４５はスレッショルドを越える場合「１」の信号 を出力し、スレッショルド以下の場合は「０」ビットを出力する。図１５ｂはネ ットワーク１６１を図示しており、一番中心部の適用スレッショルド・ネットワ ーク１６１ｂが付随している。この部分は図面上、対象とされるサイト、即ち当 該サイトと対応し、電荷レベル信号をセンサアレイのバッファレジスタ１４１（ 図１５ｃ参照）からマルチプレクサ１７３を経て受信する振幅／サンプル（Ａ／ Ｓ）回路１７１を含む。Ａ／Ｓ回路１７１はアレイ２７中のセンササイトの一つ を照射する光エネルギー二に相当する信号レベルをコンパレータ１７７の加算入 力部に接続されている信号ノード１７５に出力する。ノード１７５もこれと同等 レベルの信号を外部発信する。相互接続的加重加算レジスタ１７９が左隣のネッ トワーク１６１ａへ、もう一方の加重加算レジスタ１８１が右隣のネットワーク １６１ｃへ送られる実例にあるように、ノード１７５は回路１４５のネットワー ク内にある縦に隣接したネットワーク１６１ａと１６１ｂへと外部発信する。更 にコンパレータ１７７では減算ノード１８３は加重加算レジスタ信号のレベルを 隣接する各ノードがら受信する。 そのような隣接ノードは８つ存在し、即ち図面に示されたようにレジスタ１９１ ．１９２．１９３．１９４．１９５．１９６．１９７．１９８である。この具体 例では、センササイトの上下に隣接する行からレベル制御信号を供給するために 回路１７１に相当するＡ／Ｓ回路の最下行と最下行が必要とされるが、コンパレ ータ１７７が提供する比較機能は適用スレッショルド・ネットワーク１６１ａと １６１ｂと１６１０の中間の行内にてのみ必要とされることが認められた。コン パレータ１７７では切り替えスレッショルドを：Ａ整するために、隣接するセン サから得られる比例減衰させた光信号レベルの合計を減算ノード１８３にてノー ド１７５の主要サイト信号から減算する。特定のセンサに照射する光の照度並び にノード１７５にて電圧量として表示される照度がコンパレータ１７７の調整済 みスレッショルドを越える場合、コンピュータは２進の「１」を出力する。適用 スレッショルド調整は減算ノード１８３にて加重信号を集合的に減算して行われ 、その後ストロ−ブライン１４９ヘストロープ信号が送られる時点でユーザーバ ス１４７へ「１」もしくは「０」の出力がなされる。従って照射された隣接のセ ンササイトからセンサアレ、イに侵入するオーバーラツプした光の量によって適 用スレッショルドは定められる。これにより、アレイ２７が真の先データと隣接 センサに照射されたデータから起こるオーバーラツプした光を判別する場合にお いてその信頼性が著しく改善される。相互接続的レジスタは次のいづれがの方法 で加重される＝　（Ａ）真横もしくは真上、真下に位置する近隣のセンササイト からの加重、即ちレジスタ１９１．１９３．１９５と１９８の重み。もしくはＣ Ｂ）各色に隣接した位置にあるレジスタ１９２．１９４．１９６と１９８の重み 。この場合のレジスタはやや離れて位置しており、光の照度は距離が伸びるにつ れて減退するため、これらのレジスタの重みは低い。これらの加重レジスタの実 際値は、実際に様々なパターンのデータをセンサアレイ上に結像し、レジスタ値 を最善選択度になるまで調整しながら定める。 複数ある適用スレッショルド検出回路１６１の一回路を詳細に図示したものが図 １５ｃである。各回路１６１は、サンプルゲート１７１ａとリセットゲート１７ １ｂ。 サンプル保留キャパシタ１７１ｃを有し、ノード１７５にてサンプリングされた 振幅信号を出す出力ドライバ１７１ｄから成り立つＡ／Ｓ回路１７１が含まれて いる。 レジスタ１７９及び１８１は隣接のネットワーク１６１（図１５ｂ参照）へこの レベル信号の比例加重量を伝達する。コンパレータ１７７も同様に、加算接合部 １７７ａ１減算接合部１７７ｂ及びストローブ出力ゲート１７７ｃを含む。ＡＮ Ｄゲートとして表示されている出力ゲート１７７Ｃには、シュミット・トリガを 代用してもよい。正数加算接合部１７７ａは、Ａ／Ｓ回路１７１がノード１７５ て出したのと同じ出力レベル信号を受信し、隣接ノードから減算ノード１８７へ と伝達された入力データの和がその信号のレベルから減算され、その結果は図１ ５ｂ中のストロボ線１４９に相当するストローブリード線１７７ｄヘストロボ信 号出力が送られた時点で、ゲート１７７ｃを経て出力される。ネットワークノー ド１６２中のもう一つのＡ／Ｓ回路１７２を図１５ｃに図解する。この場合のネ ットワーク１６２は、図１５ｂに示されるように真上の行に位置づけられたセン ササイトと結合している。図１５ｂに示されるように適用スレッシシルト・ネッ トワーク１６１ｂのスレッショルドを調整するために、８つの相対的レベルの１ つをコンパレータ１７７のノード１８７に伝達する加重（Ａ）レジスタ出力の一 つを有する。 具体例の代案 前述した具体例は書き込み及び／もしくは読み取り光データ用により望ましい装 置及び方法を論述したもので、データ層１平方インチ辺り６２５メガバイトの割 合という非常な高密度で記録し、多量に高速でワード検索するのに光学的方法で 各ページ単一に選択できるよう、複数のページに渡って構成がなされている装置 である。 上記のより望まれる特殊構造の例を用いて発表した当発明の範囲内において考え うる数多くの構成部品及び設計詳細部の代用品／代案を検討する。例えば図１７ は、上記の記憶装置１０（図１及び図２参照）より構成を小型化させた書き込み ／読み取り光記憶装置２１０の代案の一例である。 従って図１７の記憶装置２１０は、前述の書き込み／読み取り具体例と同じ素子 を数多く取り入れたハウジング２１１を備えた小型の書き込み／読み取りモジュ ール上に設置されているが、記録結像パターンを形成するためにここでは反射光 変調器２１７を使用している。光変調器２１７は四分の一波長板２１つと、偏光 ビームスプリッタ２２３の光軸の一本と列をなす光源結像レンズ２２１と一緒に 設置されており、この際ビームスブリッタ２２３は記憶装置１０のビームスプリ ッタ３１と同様に、読み取り光学素子とセンサアレイの中間にあるハウジング２ １１の中に位置づけられている。ハウジング２１１の反対側に、ビームスプリッ タ２２３の光軸と平行し列をなすのは、図１に示された記憶装置１０中の光源３ ３に取って代わった記録光源２２５のアレイである。 記憶装置中のその他の素子は記憶装置１０と同じで、光源ドライバ１３′、光源 １５′、データ層１９′、複数のレンズアレイ２１′を含み、これらが集合して データレンズカード１７′、回折修正器２３′、フィールドレンズ２５′、セン サアレイ２７′及びセンサインターフェース回路機構２９′を形成する。偏光ビ ームスプリッタ２２３はビームスブリット斜行面２２７を有し、この場合のビー ムスプリッタは偏光装置であり、よって光［２２５が発光した光は光線がビーム スプリッタを通過すると同時に偏光される。その光線は次に変調器によって反射 される。記憶装置２１０の光学記録過程は、記録されるデータの結像は斜行面２ ２７によって上方へ逸らせ、フィールドレンズ２５′、修正器２３′、アレイ２ １′を通して記録可能データ層１９′へと偏光される以前にレンズを２度通過す るため光源結像レンズ２２１の強さは図１と２のレンズ３５の２分の１でよいこ とを除けば、前述した記憶装置１０の記録過程に類似する。 ミクロ機械加工した鏡のアレイによって反射光変調器２１７を設けてもよいが、 製作の経済性を考慮すれば、データのページを作成するのに各ＬＣＤサイトを個 別に制御できるようにし、映写レンズ２２１とビームスプリッタ２２３の方向へ 像を反射し直すためにＬＣＤページコンポーザの背後に低いロスミラーを利用し た従来のＬＣＤアレイの使用がより望ましい。ビームスプリッタ２２３の使用に よって光エネルギーの損失が最小限になるが、その代わりスプリッタ２２３の反 射板２２７を通じて偏光感覚を維持するためには変調器２１７と映写レンズ２２ １の間に４分の１波長板２１９の使用が必要となる。記憶装置１０と同様、１ペ 一ジ分のデータをそれぞれに相当するデータ層り９′上のページサイトに記録す るため、各光源２２５は選択式に励起される。光源結像レンズ２２１など様々な 光学装置と一緒にハウジング２１１の横にあるアレイ中の各ソースの配向は、結 像を適切なレンズレットへ、そして最終的にデータ層り９′上のページサイトへ と方向づけ集光する役目を果たす。 図１７に示された記憶装置２１０の変形は、反照的データ層１９′の使用、もし くは上部に反射面をつけた伝達データ層１９′の使用を可能にするであろう。よ ってこれは、記録及び／もしくは読み取りの二重目的に光源２２５を活用するこ とにより、読み取り光源１５′の代りとなる。読み取りモード中は、各々の光源 ２２５をそれぞれ単独にＯＮにしたり、記録スレッショルド以下の電力のレベル でパルスさせたりする。そして反射光変調″Ｗ２１７は全部、侵入する全ての光 を反射するように設置され、侵入した光はアレイ２１′のレンズレットの一つに 当たるように集光される。その結果、層１９′にて反射記録装置に光を反射させ ることになり、その後センサアレイ２７′上にてデータ結像するために光を下方 へ方向づけ、ビームスプリッタ２２３を通過させることになる。 書き込み／読み取りシステムの具体例を更にもう一つ図１８に記憶装置２１２と 称して図示する。この具体例では書き込みモードは、記録光源２５１のアレイに よって実現される。この記録先源２５１のアレイは、データを含む６ページを作 成するためにデータフィールドのパターンにあわせて配列されている。ここでは 光ＩＮ！？ｆ２１５は、ドライブ回路機構モジュール２５３の１面に設置されて おり、ドライブ回路機構モジュール２５３では光源２５１のアレイも回路機構２ ５３も両方とも、ビームスプリッタ３１′に隣接するハウジングの横壁の一つに 平行したハウジング２５５内に配置されたプリント回路カードやプリント基板と 同様に平面構造である。フィールドレンズの機能を果たすマイクロレンズ２５７ のアレイがビームスプリッタ３１′と記録光源２５１の間にあり、それはレンズ アレイ２１′を通過してデータ層１９′の予め選択されたデータページ・サイト 上に記録光線を造る像の位置調整を行う８つの電気機械的ＸＳＹムーバ−（可動 装置）のセット中に保持されている。ムーバ−２５９の詳細を図１９に図示する 。図解されているように光線源がデータ層り９′上の精密に記憶できる位置へと 像を移動するためアレイ面のＸ及びＹ並進運動を実行することができるよう、こ れら８つのムーバ−はフィールドレンズのアレイ２５７の４隅において２つずつ 一対をなして配置される。ムーバ−２５９は従来の電磁気変換器［例、可動磁石 装置］であるが、これ以外にも、位置を定める電気信号を動きに変換することの できる適切な既存の変換装置を利用してもよい。記録光源２５１上に作成された データを含む各ページの記録をする前に、光学装置の準備に必要とされるこれら のムーバ−の電磁気操作速度は比較的遅い。ＬＣＤもしくはその他のライトバル ブタイプのシャッター２６０がレンズレットを厳選する。即ち記録されるべきで ないデータページの選抜を行う。 図２１は回路構成を表すもう一つの具体例である。ここではデータはデータ／レ ンズシステムから回折修正器を通過して、フィールドレンズを介することなく直 接センサアレイ上に結像される。この具体例では、例えば表２に示されているよ うに、レンズレットの光学的表面４面と回折修正器は、上記の図１３で図示され 表１に定められた具体例中に含まれていたが今回省かれたフイールドレンズが行 っていた光学的結像と匹敵する機能を果たすよう指示されている。図２２は更に 別の具体例で、図式で表現しである。ここではデータはフィールドレンズを通過 して結像するデータ／レンズシステムを描写した。 特定の応用法においては容認できうるかも知れないが低密度の結果を生じる回折 修正器は排除した。この図２２の具体例にある高密度タイプは、特殊な応用によ っては解像度を改善するのに必要とされるなお一層の光学的収差修正をするため 、フィールドレンズの一面もしくは両面上に回折格子を備えている。 図２３は古き込み／読み取り記憶装置の代案の一例を示す。この例では共通面上 に一緒に並べて点在されたセンサとエミッタの両方を組み入れるためセンサアレ イが改造された。従って、同一面は検出するため結像されたデータの受信を行い 、更に点在するエミッタの選択的駆動操作により記録データを作成するために対 物面の機能も果たす。作成された記録ページはその後、選択された記録ページへ の書き込み（記録）の場合とは逆の集光方法で読み取り結像時と同じ光学装置を 通ってデータ層へと結像しなおされる。 図２３に関連して論述した記憶装置３１０中のエミッターアレイ３１５及び複合 センサとして使用するために製作された大規模集積回路（ＬＳＩ）の諸部分を示 すのが図２４８１図２４ｂ及び図２４ｃである。従って図２４ａにあるように、 データ層１９′の各ページもしくは領域のためにアレイ３１５で結像されたか、 発生したビット数と一致するような装置の数Ｓが存在すると全てに伝達が行くよ うに配置されたセンサ／エミッター装置３１５′の複数機能性をアレイ３１５は 有する。そのようなセンサ／エミッター装置３１５′各々には、結像された光の 一部はセンサの領域内から外れるが、装置３１５′に結像された先ビットがセン サ３２１に当たるようにほぼ平置された並列センサ３２１とエミッター３２３が 備わっている。同様に、エミッター３２３が各装置３１５′にて加圧される書き 込み操作中、この場合やや小さい発光表面から発光された光は、装置３１５′の 全体領域内で十分に検知することができ、よってその特定のアレイ位置で光源結 像ビットを造る。センサ３２１並びにエミッター３２３を形成する半導体領域に 加えて、各装置３１５′は統合された適用スレッショルド回路、及び３１５′に 対応する隣接装置内の対照となるセンサとの相互接続部品を有する。ここでは図 ２４ａに図面的に図示したドレインフォロア３３１を始め、差動増幅器３３３、 ＡＮＤゲート３３５及び加重レジスタ３３７を含む。この具体例ではセンサ２１ ２は、その特定のセンサ装置の切り替えスレッショルドを側近もしくは隣接する センサに照射された光の量に応じて変更できる個別の適用スレッンヨルド回路を 有する。適用スレッショルド回路の動作はアレイ３１５上の各センササイトの動 作と統合されており、それと共に副機能を果たすことを除けば、この理論及び動 作は図１５ａ〜１５ｅに示された具体例と共に論述された適用スレッショルドセ ンサと類似する。図２４ｂを参照するが、センサ／エミッター装置３１５の部分 的拡大図が図式／図解的に描かれている。これはセンサ３２１をダイオード３２ １ａとして定めるためで、描かれている不同な多角形面３２１ｂは回路図に示さ れているＰＩＮダイオード３２１ａの１電極を形成する半導体物質の表面を表す 。ここでのダイオードはＰＩＮ型のダイオードであるがＣＩＤ（電荷注入ダイオ ード）やその他の感光性素子でもよい。ダイオード３２１ａの陰極は、図示され ているようにＭＯＳドレインフォロア３３１に接続されている。（ＭＯＳドレイ ンフォロア３３１は、前記の図１５ｃ中のＭＯＳドレインフォロア１６２に相当 する。）ドレインフォロア３３１の出力ブタ−はその後、（前記した第１５ｃ図 中の差動増幅器１７７と対照的な）差動増幅器３３３に送り込まれる。この差動 増幅器３３３は、センサ３２１上に投じるデータ光を生しるためにスレッショル ド比較を行い、ＡＮＤゲート３３５を通してデータを出力する。 ダイオード３３５出力に対応して差動増幅器３３３のスレツシヨルドの切り替え を実現する適用スレッショルド動作は、図１５Ｃとの関連で記述した加重レジス タＡとＢの動作に類似した方法で、隣接センササイトから差動増幅器３３３へ入 力信号を送り込む加重レジスタ３３７のネットワークによって行われる。 この具体例では、アレイの各装置３１５′　も半導体形態のダイオードエミッタ ー３２３の光源を有する。図式的及び図解的に表現されたエミッター３２３は、 エミッター３２３を形成する発光性ダイオード３２３ａ及び、ダイオード３２３ ａの電極を構成するランド部分３２３ｂとを含む。ダイオード３２３ａは光源を 形成し、光電子放出が起こる場所である。各装置３１５′の面積は、この具体例 では、実質的には０．０３ＸＯ，０３平方ミリメートルで、図２４ａに示された ように、１００ＯＸ１０００配列がアレイ３１５全体の構造であり、即ち合計１ ０６個のそのような装置からアレイ３１５全体は構成される。 図２４ｃを参照するが、センサ及びその関連適用スレッショルド回路、並びに個 別ソースもしくはエミッター回路の図式的図解である。これには、読み取りサイ クル中のフォロアー３３１の信号の記憶を削除するために、ＰＩＮ型のダイオー ドセンサ３２１ａが含まれ、その陰極はＭＯＳドレインフォロア３３１とＭＯＳ リセット装置３３７に接続されている。ドレインフォロア３３１の出力データは 、差動増幅器３３３の入力装置３３３ａへと送り込まれる。差動増幅器３３３の 入力装置３３３ａへと出力信号を送り込むほかに、フォロアー３３１はその特定 のセンサの出力信号も上記のアレイの隣接センサ装置に配置されているＡ加重レ ジスタ３３７とＢ加重レジスタ３３７へ送る。同様に、ＰＩＮダイオードセンサ ３２１ａの出力に対して、フォロアー３３１を介して反応する時に、増幅器３３ ３のスレッショルド切り替えを適合させるか又は調節するために、差動増幅器３ ３３への比較人力３３３ｂは加重光検出信号を隣接センササイトから加重レジス タ３３７を介して受信する。従って差動増幅器３３３の出力には、切り替えられ た適用スレッショルド出力信号が含まれており、この出力信号はストロボ付きＡ ＮＤゲート３３５を介して、その特定センササイトの出力ビツト信号を表すユー ザーバス・マルチプレクサへと流される。 図式上センサから独立した回路として表された光電子放出源またはダイオード３ ２３ａは、アレイ３１５の特定のビットが記録モード用に照射された時にはいつ でも励起されるように、図解にもあるようにＸとＹアドレスまたは選択されたリ ード線と交わって接続される。 図２４ａ、図２４ｂ並びに図２４ｃに示されたように、複合センサとエミッター アレイ３１５の代用装置として、各アレイ装置３１５′からソースもしくは光エ ミツタ−３２３を排除することによって、類似のＬＳＩ回路を検出専用アレイと して使用してもよい。この場合、図２４ａと図２４ｂに示されているように、そ もそもはソース３２３が占領するはずの下部空間に適用センサ回路部品を移動す ることによって、センサ面積３２１ｂを普通の長方形に拡大することができる。 それ以外は、図２４ｃに示されるアレイのセンサ部分の回路、及びこのＬＳＩ回 路の平面図に示される素子の基本配置は変わらずである。図２４ａ１図２４ｂ並 びに図２４ｃ中のアレイ３１５の具体例の変形は、ダイオード３２１ａまたはダ イオード３２３ａいずれかの変形を用いて、同一物理素子でありながらセンサと エミッターとしての２重機能を果たす単一半導体素子を各サイトに備えた物であ る。読み取り時には、共通素子はセンサーとして作動し、書き込み時には、素子 はエミッターとして駆動しページコンボーザの１ビツトを出す。 ここでは特定の具体例のみが紹介されたが、その他の同等な方法や手順の代用な ど発明の趣旨から逸れずして、こに公開された装置や方法、手順に加えることの できる変更及び改造が多々あることは優れた技術を身に付けた者にはいたって明 白である。例えば、前述でより望ましいとした屈折レンズ及び回折レンズの副シ ステム（屈折及び回折レンズの全システム及び異なった屈折と回折表面の組み合 わせ方を含む）の代わりに他の光学装置を使用してもよい。より望ましい形態の レンズアレイ２１に関しては、前記したように、屈折用レンズレットには一枚の ガラスもしくはガラスの層が使用されるが、他の代案例では個別に作成されたレ ンズレットを適当な接合ポリマー製接合マトリックスによってばらばらにならな いように−まとめにした詰まった配列のアレイに取付けたものを代用してもよい 。センサアレイも同様に、例えばデータ像の光がＲＡＭ記憶素子中の半導体接続 部に当たるように透明な物質で上部を覆った改造ＤＲＡＭアレイのような異なっ た構成を用いてもよい。またはダイオードなどの半導体感光性素子のアレイをＤ ＲＡＭアレイの上に重ね、そして感光性のある一番上の層から下層のＤＲＡ　Ｍ 中にある、各センササイトの記憶素子ヘメタライゼーションにより光ダイオード 出力を結合する方法で行ってもよい。結像されたデータがその後、従来のアドレ ス回路を活用してＤＲＡＭから出力される。 図２５を参照するが、当発明の代案的具体例を示す。 ここでは図１１にある装置内に使用された屈折レンズ表面に取って代わって、回 折表面が使用されており、色消し光学装置を導入した。この色修正を行う、また 言い換えれば色消し回折のレンズシステム４００では、データ層１９からの結像 光線は第１番目の回折表面４０２を通過し、次に回折表面にて生じる色収差を修 正する異常レンズもしくは幻影レンズ４０４を通過し、そして第２の回折表面４ ０６を通過するとそこから結像光線はフィールドレンズ（図２５には示されてい ない）へと延長される。このように構成されたレンズシステムには、かなりの平 面フィールドを実現し、しかも小振りな寸法で軽量な回折対物システムであると いう利点がある。例えばレーザーダイオードが出すような細帯域の光源が利用さ れる応用法においては、色修正要素の機能のみを果たす異常または幻影レンズ４ ０４を省くことができる。しかし、レーザーダイオードでは費用がかかり過ぎる と判断されるシステムでは、ＬＥＤやその他の種類の光源は幅広の光帯を発する 。強力な回折表面４０２及び４０６と相互作用する異なる光源波長によって、結 像に望ましくない収差もしくは歪曲が生じることがある。その理由は、回折素子 を通過する光線が溝空間と光の波長との相互作用　、により「屈曲」　（実質上 、回折）するからである。回折の角度は、主に波長の作用によるものである。そ れに対して屈折レンズの色収差は、２次的作用である周波数による屈折レンズ指 数の変化が原因である。 回折要素の色修正は、屈折要素と組合わせて行うのが模範的な方法である。これ は屈折及び回折要素はお互いに反対方向に働く作用だらかである。しかし残念な ことに、屈折作用は回折作用よりかなり小さいため、修正する光学装置システム 中の回折素子の機能は屈折素子が補え切れない部分を修正するだけに留め、シス テムの屈折力のほとんどは屈折レンズに備わっていなければならない。数多くの 場合、特にシステムのｆ数値が大きく、及び／又はフィールドが狭い場合にはこ れが良い仕組みである。 しかし上に解説したように、この発明の光学システムには比較的小さいｆ数値と 比較的広いフィールドが備わっている。この環境内で回折素子の色収差を単独で 修正できる程に屈折レンズが強力になると、フィールドは許容範囲を越えて湾曲 するかも知れない。 明らかにこの問題解消方法は、前記したように、データページを結像するには非 常に細い帯域幅の光源を使用して、色影響を避けることである。ダイオードレー ザ−１もしくはマルチモードレーザーでも十分である。選んだ圧力とガスによる が、プラズマランプでも十分であるかも知れない。インターフェースフィルタと 組み合わされた場合、ＬＥＤは帯域幅を狭める機能を果たすが、そうすると必要 な強度が損なわれる。ここに記述したその他の装置では、費用がかかり過ぎるか 、強度を欠くかのどちらかである。 この具体例の目的は、回折レンズシステムの色収差修正の新方法を提供すること である。珍しい特色としては、１つもしくは複数の屈折表面をシステム内に組み 込んでいることである。この場合はその表面が２つの物質のインターフェースと なり、結果覆い隠された屈折表面となる。２つの物質が選択されたのは、中間波 長において屈折率が両方とも同じであるようにするためであるが、分散は異なる 。即ち、中間波長以外の波長では屈折率に違いが生じるのに対して、中間波長（ もしくはその他に選択された波長）では、レンズは全く何の影響も及ぼさず、そ こに存在しないも同様であるからして、これは「幻影（幽霊）」　レンズと言え る。レンズは中間波長もしくはその他に選択された波長以外の波長においては効 果的で、レンズの選択された方の面上の波長に対しては正のレンズとしての役目 を果たし、反対側では負のレンズとなる。 どちらが正でどちらが負になるかは、表面曲率の符号及びどちらの物質により大 きな分散力が備わっているかによる。この方法でレンズは主に色収差の修正を行 い、フィールドの平滑性やその他の収差への影響は最小限である。極端な波長に おいては、色以外の影響が発生するが、それは微々たるものでこの具体例の中で は無視できる範囲である。 狭い波長域内にて指数の変化を出すことができるだけ高い分散力のあるガラスま たはプラスチックを選択する時は、次の手順でなされる。例えば、中間波長が０ ．６４５ミクロンのＬＥＤの帯域幅は約０．０２ミクロンである。これが半極隔 部分における全幅となるはずである。 光源を考慮すれば、（レーザーは含まず）これは狭い波長範囲である。普通のガ ラスの指数はこの範囲内では十分に変化しない。 透明な物質の中で指数が変化するそもそちの理由は、赤外線と紫外線内の吸収帯 域によるものである。いかなるシステムにおいても狭振に近づくにつれ、フェー ズが急速に変化するのは自然現象である。光学的システムの分野では、自然現象 は吸収帯域に近づくにつれ起こる指数の変化によって明らかである。エツジ部分 まで波長が上がるにつれて、指数は常に減少する。エツジの向こう側では、指数 は急により高い数値へ上がるが、波長が引き続き上がるにつれて指数は下がり続 ける。帯域のエツジ部分では反対勾配（スロープ）に非常に急な変化が見られる が、この点が最高吸収点であり、かつ分散は非常に観察し難い。この影響に関し ては、はとんどの物理光学関係図書に述べられている。例としてはジエンキンズ とホワイト著作のｒ　Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ　ｏｆＯｐｔｌｃｓＪ第２版、 ４６６ページ、もしくはＲ，Ｗ、　ウッド著作のｒ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　０ｐｔ ｉｃｓ　Ｊ第３版、第１５章の「異常分散の章」が挙げられる。 図２５の幻影レンズもしくは異常レンズの実用過程は、プラスチック（もしくは 代用品としてガラスでもよい）内での染料（ｄｙｅ　）溶解を意味し、この場合 染料帯域幅のエツジは光源波長に近い。エツジは上端でも下端でもよいが、この 具体例のために染料はソースの短い波長側に入るように選択する。上記で選ばれ たＬＥＤと共に使用するので、染料は緑色吸収染料であり、そうすると赤もしく は紫つぼい色が表れる。染料は吸収するので、染色した物質の厚さは比較的薄く 保たれなければならない。 非常に薄い層でも用を足すので、これは光学的問題ではないが、特定のシステム 内では余りにも薄い層は構造上の問題となりかねないであろう。図２５は、全面 的回折的なシステムの一例で、色誤差を除けば非常に良い特長を備えている。回 折レンズ４０２と４０６の間のプラスチックにはめ込まれた平凸幻影レンズ４０ ４の追加は、非常に効果的に色収差を修正する。最もはっきりと図２６に示され ているように、フレネル（Ｐｒｅｓ口ｅｌ　）型のレンズが望ましい。それは吸 収の損失が最小限に留められるからである。このレンズにあわせて選んだ分散は 無理なく実現可能であると考えられる。 例えば図３２のグラフでは、ナイトロソディメンチラナリン（Ｎｉｔｒｏｓｏｄ ｌｍｅｎｔｈｙｌａｎａｌｌｎｃ　）と呼ばれる染料の指数を波長との関数グラ フ上に線で示した。ｒＸＪの印はウッドの教科書、５０８ページに挙げられた実 験データ、スブラより引用した。異常分散理論に基づけば、一本の曲線グラフは 最高の一致を表している。（例：ボーンとウルツ著作の「光学の原則」バーガモ ン出版、第６版、９２ページ、方式３１参照）。図３３は単−光吸収線（帯）関 する波長λの関数としての屈折率ｅの方程式を示す。ｐ（実際はｎ垂である）に 対して解かれた修正された方程式、およびページ９２（ポーン、ウルツ）のボト ムで示唆されたように散逸項が付加された。項１は吸収帯中心の波長λは可変で ある。しかし、それは完璧な一致ではない。その主因は、現実には典型的なソリ ッドの中には吸収線は数本存在するのに対して、方程式は単一吸収線を前提とし ているからである。更に、特に赤外線の中には簡略化された方程式のなかには考 慮されていないその他の帯域があるかも知れないからである。しかし図３２の直 線は、幻影レンズ４０４が機能を果たすのに必要とされる分散を表している。波 長が約０゜６８ミクロンから０．５８ミクロンの範囲であれば、ここに使用され た特定の染料は十分に適当であるという事実は留意されるべきである。もっと短 い波長においては分散は更に大きくなるが、もっと重大な影響が吸収面に及び始 める。 図２８を参照するが、ここでは図２５〜２７の具体例の変形を図示した。この変 形例では、第２回折表面４０６′をデータレンズカードからフィールドレンズ２ ５の第１表面へと移動した。色修正用の異常または幻影レンズ素子４０４は、デ ータレンズカードを形成するよう第１回折表面４０２とデータ層１９に接合され たプラスチック物質内にはめ込まれたままである。 図２９を参照するが、色修正のための異常レンズもしくは幻影レンズの具体例の ひとつで、データ及び対物レンズ素子をカード（図２５〜２７の具体例にあるカ ード同様）の形式で備えたシステムの中に組み込まれているが、屈折フィールド レンズの代わりに全回折フィールドレンズ・システムが使用されている。この全 回折フィールドレンズシステムは、回折フィールドレンズ表面４１０及びもう一 つ別の回折フィールドレンズ表面４１２とで構成されており、光学プラスチック 製のスペーサー材がこの２つのレンズを隔てている。対物レンズ及びフィールド レンズどちらにしても、この全回折システムの利点は、システムの小型化を更に 一歩進めることである。 図３０及び図３１は、異常もしくは幻影レンズ４０４を含む全回折レンズシステ ムの具体例を表している。これも又フレネル形式で、偏光層を備えた介入ＬＣＤ ページシャッター素子４１５と組み合わされており、第１対物回折素子４０２′ の近くに配置されている。この具体例では、データレンズカードはデータ層１９ と光学的接合プラスチックから成り立つ。この光学的接合プラスチック上には、 図示されているように、第１対物回折表面４０２′が形成されており、その背後 に４２０に見られるように空間が設けられておりＬＣＤシャッターとレンズ素子 から成り立つ次のシステムから隔てられている。 この次のシステムには、シャッターＬＣＤ４１５、色修正用異常素子４０４’　 、第２回折対物素子４０６’、そして第１及び第２フィールド回折素子４１０と ４１２が含まれており、図に示されているようにこれら全てはブれている。ＬＣ Ｄシャッター４１５は、隣接ページからの光線が重ならない部分に配置されてい る。即ちＬＣＤ４１５は第１回折表面４０２′の隣に位置づけられている。この レンズシステムで２つの対物回折素子４０２′と４０６′を使用する場合、ＬＣ Ｄシャッター素子は必ず第１回折素子の背後に配置されなければならない。これ は単一ページシャッターが隣接ページからの光線を通過させたり、遮ったりして 結像を歪めるのを防ぐためである。そのため、データ層１９′と第１回折素子４ ０２′のみから成り立つデータレンズカードを造るのが効率的である。シャッタ ーＬＣＤ４１５及び色修正用異常レンズ素子４０４′、第２回折層４０６’、フ ィールド回折レンズ４１０と４１２は便利良く一つのユニットとして接合されて いる。第２回折フィールド素子４１２とセンサアレイの間には、空間もしくは光 学プラスチック固体のどちらを利用してもよい。 図３４を参照するが、これも又レンズシステムの具体例の一つである。この具体 例では、４３０に図示されているように第１対物レンズ素子は屈折表面と回折表 面の複合物である。この複合屈折回折素子４３０と第２回折表面４０６′の間に 異常もしくは色修正幻影レンズ領域４０４′が存在する。対物結像力の一部を第 ２回折表面からこの複合表面４３０の屈折機能へと移動することによって、回折 格子はやや荒くてもよくなるので、結果的に製作がしやすい。また２次的に、色 修正もしくは色消し量も低減され、結果的に異常または幻影レンズ領域４０４′ の仕様厳密さもやや軽減される。ということは、より多種のドープ材や染料の選 択が許されることを意味する。これらの選択を行う上で、フィールドの歪曲を最 小限に留めるために、屈折力を比較的小さく保つことが図３５を参照するが、多 重化されたデータページの結像の対物レンズシステムを示す具体例の一つである 。この具体例では、データレンズカード４２５として、データ層１９に接合され た勾配指数レンズシステム４５０が使用されている。複合カード４５２は第１回 折レンズ表面もしくは素子４５４を有し、その後には第２回折レンズ表面もしく は素子４５６が配置されている。従って、両方の回折素子は４５８及び４６０に 示されている介入光学プラスチック面に見られる屈折率分布形レンズの効果を受 けて強化される。この屈折率分布形レンズまたはＧＲＩＮレンズの利点は、弱い レンズにも同じ総体的結像力を発揮させることで、よって回折素子の必要条件も やや軽減される点である。言い換えれば、レンズシステムの結像力の一部が回折 素子から別種の光学レンズ素子、即ちカード４５２中に使われているレンズシス テム４５０の屈折率分布形レンズ領域４５８及び４６０へと移動される。簡略化 されたＧＲＩＮレンズはこの場合、物質の屈折率をレンズ光軸に沿って、データ 層からフィールドレンズとセンサに向けて、即ちレンズ光軸に添って変更するこ とによって作成される。回折素子とデータ層の間にあるベースプラスチックもし くはガラス製物質を使用し、光学物質の屈折率を縦に（軸方向に）データ層から フィールドレンズに向けて増加することによって、屈折レンズ素子と機能的に同 質の光学効果が実現される。この場合、この装置は屈折率がより高い光学プラス チックの層を組み立てて製作するが、その方法として標準材料を選んでもよいし 、積層化した材料を厳選的にドープしてもよい。 変形例としてＧＲＩＮレンズの構成を使用してもよい。この場合、屈折率は半径 の関数として変化する。実際、放射状ＧＲＩＮを使って造られたレンズは良く知 られており、幅広く使用されている。その理由は、このレンズの光学的効果が従 来の球形屈折レンズ素子とより類似しているからである。よって図３６に示した 具体例は、第３５図の縦型ＣＩ？ＩＮの代用となるレンズシステムで、放射勾配 変形を用いている。当該発明の構成部品の一つとして縦型（図３５）ＧＲＩＮレ ンズ及び放射状（図３６）ＧＲＩＮレンズを製作するには、次の注意が必要とさ れる。 屈折率分布形レンズ（ＧＲＩＮレンズ）は光学素子の一つであり、レンズ材料の 屈折率は距離の関数であり、共に変化する。レンズ本体としてはすでに知られて いるＧＲＩＮレンズが一種あり、それは直円柱の形をした機器で、屈折率が半径 の関数となって変化する。半径の逆二乗法則に従い指数が下がれば、シリンダー は標準の正の球状レンズと同様の機能を果たすことが解った。ＧＲＩＮレンズ力 の強弱は、屈折率の総変化（比例率の数値）及びシリンダーの長さと直径による 。 既知のＧＲＩＮレンズは現在ガラス製である。使用されるガラスは２つ以上の物 質の混合によって造られており、少なくともその材料の一つは他方と比べて、試 剤中で溶解しやすい材料である。ガラスのシリンダーを浸入液体に浸けるのが従 来の技術である。そうすると、距離の逆二乗関数の法則に従って、構成要素の１ つが除去される。 この方法で適切な屈折率が半径方向に分布したＧＲＩＮレンズが出来上がる。 あるいは私の新奇的な開発の具体例に従って、光路の軸に添って勾配を作り、そ うすると従来のレンズ素子に似た光学的力が与えられる。この例は図２５内に使 用されている。 そのようなレンズのより望ましい製作方法は、プラスチックのベース材に染料を 拡散させる方法である。光学システム内の作動中の波長に対する染料吸収帯域の 位置によって、染料はベース指数を上下する。 屈折率を半径方向に分布させる場合、素子を作る方法は２種類ある。第１の方法 は、プラスチック製のシリンダーをプラスチックの性質の合致した溶解水に溶か した染料に浸ける方法である。更に何も手を加えないでも、染料はプラスチック 内へと逆二乗法則に乗っ取って拡散する。この場合、（正のレンズには）シリン ダーの表面状における指数は低い方が望ましい。よって、吸収帯域の波長が作動 している波帯より長くなるように染料を選択する。 あるいは屈折率を半径方向に分布させるには、シリンダーの比較的薄い部分に拡 散させることもできる。そうするには、横断面に切った筒状部分の表面上に染料 ／溶解水を塗るか印刷し、上記に述べたように、プラスチック内へ拡散させる。 この過程はクツキーに砂糖衣を塗る作業に似ている。染料は放射状かつ軸方向に 拡散するので、横断面は必要とされる屈折率（指数）の変化に比例して薄くなけ ればならない。即ちクツキーは薄くなければならない。 外側の半径の指数を減少するか、中心部分の指数を増加して正のレンズを造るこ とも可能である。その選択は人手できる染料による。 一方、縦の勾配が望まれる場合に必要とされるのは、シリンダーの切断面を均一 に塗ることだけである。染料は同様にプラスチック内へと拡散していく。この製 作過程にはどちらかと言えばもっと融通性があり、留意しなければいけないパタ ーンもなく、染料によりけりで拡散はどちら側から始めてもよい。 ＧＲＩＮレンズの設計に使用してもよい光線トレースプログラムでは、指数は２ つの幕級数をでもって指定されており、この場合の独立した変数の一つは半径で あり、他方は（光の進行方向の）軸の距離である：ｎ（ｒ、ｚ）＝ｎ　＋ｎ　ｚ ＋ｎ　ｚ　＋ｎ　ｚ　＋−−−＋ｎ　ｒ”＋ｎ　ｒ’＋ｎ　ｒ６＝−０ｚｌ　ｚ ２　ｚ３　ｒｌ　ｒ２　ｒ３基本関連作動機構 分離ソースとセンサ： 図３７は、単一データカード５１２の読み取り専用形態に適用する光学データカ ードの読み取りおよび／または書き込み装置５１０（Ｒ／Ｗ装置）の型式による 別の具体例を示す。Ｒ／Ｗ装置５１０は、カード５１２をＲ／Ｗ装置５１０に呼 び込むためのスロット５１４を有する。図３８は、Ｒ／Ｗ装置５１０の内部機構 に全体を書き込まれたカード５１２を図示する。カード５１２は移動ローラーに よってつかまれている；上部ローラー５１６ａと５１８ｂは、下部ローラー５１ ６ｂと５１８ｂとは連動している。このローラーの組み合わせは、カード５１２ を“Ａ”の方向に前後に移動させる。 ヨーク５２０は、ステッパモーター５２４で駆動されるワーム軸５２２によって “Ｂｏの方向に移動させるように規制されている。ヨーク５２０は、支持車輪５ ２８の上に取付けられた支持レール５２６によって支持されている。ここで図３ ９を参照するが、ヨーク５２０は上部アーム５３０と下部アーム５３２とを有す る。アーム５３０はその端末部に光源機能５３４を有し、一方下部アーム５３２ はその端末部にセンサ機能５３６を有する。 カード５１２と光源／センサ機能５３４および５３６との関係位置は、この目的 のみならず、ここに述べるこの発明によって追加された諸特徴のために、通常の 装置と方法によって制御される。 単一ページソース： 更に図３９を参照する。一つの望ましい具体例では、光源機能５３４はカード５ １２上のデータの単一ページを照射する単一光源５３７である。センサ機能５３ ６は、単一光源５３７からの光線を受けるセンサアレイ５３８の具体例である。 反射データ層を有する単一ページ： 前項で記述した具体例の変形を図４０に示す。ここでは光束分離器５４１をつけ た読み／書きモジュール５４０が下部アームの端末部に位置している。モジュー ル５４０は、データカード５１２を反射層ならびにセンサアレイ５３８によって 読み取りおよび／または書き込むのに必要な光源を装着している。図４１は、デ ータ層５４６の背後にある反射層５４４を図示しているカード５１２の一部分を 示す。読み／書きモジュール５４０の適用によって上部アーム５３０が必要なく なる。 複合チャプタ： すぐ前に記述した単一カードを読む両方の方法は、図４２Ａおよび４２Ｂで描写 した複合カードまたはチャプタ５１２を示す１列のデータを供給しているＲ／Ｗ 装置５１０に適用できる。望ましい的具体例においては、光源機能５３４は図４ ３に示す全チャプタ光源５４８がよく、これは単一ページを照明するように選択 して制御することもできる。これに代わって、ある適用例では読み／書きモジュ ール５４０を使用することもでき、これによって図４２Ｂに示す上方全チャプタ 光源が不必要になる。 キヤロセル（ｃａｒｏｕｓａｌ）　： 他の望ましい的具体例においてはＲ／Ｗ装置５１０を図４４に示す回転式データ カード読み取り装置５５０に適用する。キヤロセル５５２は複数のデータカード ５１２を蓄積する。図４５に示すようにキャロセルリーダ５５０の上部にはＲ／ Ｗ装置５１０が組み込まれている。キャロセルリーダ５５０の下部にはデータカ ード伝送機能５５３とキヤロセル回転機能５５４が内蔵されている。伝送機能５ ５３は示されているような簡単なラックと歯車の装置でよく、カードをローラー ５１６がっかめる位置まで持ち上げ、ロラー５１８のグリップの中まで更に転送 し、所要の読み取り又は書き込みがなされるように作動させる。別の具体例とし て、図示されていなか、下までさがることのできるキャロセルリーダ５５０の上 部の転送機能を適用して、データカードをローラー５１６に接触するまで持ち上 げるようにすることによって、全体のハウジングの大きさを更に小型にできるよ うになる。 データカードの回折下面 図３７に示されたローラーを使用したＲ／Ｗ装置を適用した上述の全ての具体例 では、データカード５１２の別の構造として、図３９に示すように、カード５１ ２の下面に下がっているレンズレット５１１の位置に回折層を組み入れる。平坦 な回折面を組み入れる利点は、凹凸のあるレンズレット面に反して、カード５１ ２をローラー５１６ａ、ｂおよび５１８ａ、ｂを通じて翻訳する場合の円滑さを 増進できること、並びに光源とセンサの幾何学的関係を正しく維持できることに ある。 連続又は索引付きデータテープの関連作動：他の望ましい的具体例としては、デ ータ層を支持している連続テープのような媒体と通信光源およびセンサとの間の 連続的関連作動を可能にする。図４６は、データテープ５６０のデータページ５ ６２の各列を示している部分を上方から見た描写である。ローラー５６４ａ、ｂ および５６６ａ、ｂの組み合わせは、データテープを断面の示すように読み取り モジュール５６８を通じて送り込むのを助け、データテープが“Ｃｏの方向にモ ジュールを通過するとき平坦さを保つのに役立つ。光源帯５７０はモジュール５ ６８の最上部に、データテープ側端の通常の方向“Ｄ″に対して斜行角アルファ で取付けられている。斜行角アルファは、光源帯５７０が、データページ列の最 初のページから隣の列の反対の端のデータページまで行き渡るように選定される 。モジュール５６８の前側面の断面を図４７に示す。データテープ５６０の下は フィールドレンズ・ストリップ５７２とセンサアレイ５３８である。この具体例 では、レンズトリップ５７２は光源５７０と同じ斜行角で斜に取付けられている 。データテープ５６０の読み取りは、データテープの転送の方向によって左から 右又はその逆方向に連続的に、光源帯５７０の中にある複合個別光源によって行 なわれる。継続的に動いているデータテープの読み取りは、データページ・アレ イを光学要素と反対に斜行させて行なうことができる。光学要素を、図４８に示 したテープ転送の方向に直交するように維持することによって、テープは索引さ れ、またデータページ列全体を一時に読み取ることができ、続いて次の列が読み 取れるように移ってゆき、更に続けられる。 別の具体例では、読み／書きモジュール５４０（上述され、図４０および４３に 示されている）を使ってデータをデータテープ５６０に記録できるようにする。 しかしこの具体例では、通常一時には単一列のデータページのみが書き込まれる 。 テープの同調： 上述のデータテープ具体例、連続または索引の何れの場合でも、読み取り機構に よるテープ上でのデータページの同調は、数種の方法の何れかによって達成でき る。 複合閃光索引； 望ましい具体例の一つでは、テープ駆動システムがテープを次の読み取りのため のほぼ正しい位置に転送し終わった後に、センサアレイが基準データマーク像（ 基準データマークについては図４９に関連して後述する）を見ている間、光源５ ７０を高頻度て閃滅させる。テープ駆動システムは、次のデータページの位置が 適正に判別できるだけの正確なデータ全体の割合で作動するように制御される。 複合閃光の手法を次に述べる。 データテーブンステムがＴＶ用に設計されていると仮定すれば、要求されるデー タ速度は、“正常”のコンプレッションに対して約２５メガバイト／秒である。 またデータテープが１６ミリ

【１】と仮定すると、データページの直径は１ミリ で、１ページ１メガバイトのデータが１０００ビツトｘｌｏｏｏビツトのアレイ に蓄積され、これはデータページ・アレイ当たり２５メガバイトとなる。その場 合推奨データ速度２５メガバイト／秒に対し１．６ミリ／秒のテープ転送、すな わち毎秒１６００列のビットを翻訳するための毎秒１，６デ一タページ列の読み 取りが必要となる。毎秒６４００回の閃光による光源の発光によれば、データの 読み取りを正確な読み取りに十分な１／４ビット以内に調整できる。上述のとお り全テープの位置が正確な読み取りに適当な正しさで分かっているので、テープ がデータページの次の列に索引する前に約０．６秒間停止する位置の約５％以内 にあるとき、基準マークを探すために光源は発光を開始しさえすればよい。 連続転送テープに対しては、読み取り操作の索引は各データページ毎に行なわね ばならない。上述のとおり、光源もデータページ列も連続転送装置の中で斜に取 付けられている。光源の発光および基準マークを探す操作は、上述の通りこの形 態で繰り返される。 この手法をＴＶに適用すると、上述した例のデータ速度は次のようになる。繰り 返すが概ね２５　Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、が要求される。各データページはＩ　Ｍｂ ｌｔを入れるので、毎秒２５ページ読み取られる。データ列または光源は１ベー ジの直径（１ミリ）だけ斜になっており、また各テープは１６ページ（１６ミリ ）の巾があるので、２５メガバイトのデータを読み取るためにはテープは１．５ ６ベージの直径（１，５６ミリ）だけ進めねばならない。テープを進めるこの速 度は、また１５６０列のビットを翻訳することになる。約６２５０１１ｚの閃光 頻度は、１データページを正確に読み取るのにこれまた十分な約１／４ビツトの 索引操作に適する。 分離型検波器 別の望ましい具体例では、索引マーク記録をデータテープの端面に読み取る分離 型検波器を使用する。マークはデータページの列、または斜行配置された個別の データページの何れかの位置に対応する。この索引マークセンサは約１／４ビツ ト（１７４ミクロン）の精度がある。 マーク検出器によって起こされた電圧を利用した通常のフィードバック機構が読 み取り作用を制御する。これに代わる方法としては、二つの検出器を使用してマ ーク間の均衡を記録すれば、索引マークを３ないし４ミクロン程度に大きくする ことが可能となる。 また複合閃光によれば、データページの端末に索引マークを付ける利点を利用し て、検出器（単、複数）がページ基準を到達直前に信号することができ、少ない 回数の閃光だけで間に合うようになる。 基準データマーク： 基準データマークは数種の目的のために使われるが、その一つは既に記録された 基準データマークが存在する場合は読み取りのためまたは書き込みの事前に位置 決めを調整することにあり、その調整は各所で説明した電子的または／および機 械的方法によってデータテープの同調のために行なわれる。基準データマークは あらかじめ記録するか、あるいはデータページが記録されると同時点に記録され る。基準データマーク５８０の望ましい形態の一つを、図４９の単一データカー ド上に示す。 低速位置決め： 望ましい具体例では、機械的調整手段を適用して光源、データ媒体および当発明 のセンサ列要素の間の必要な光学的位置決めを行なうことができる。位置決め調 整機能の典型的方法を図５０に示す。図５０の具体例では位置決め調整機構６０ ０を読み取り専用光学メモリモジュール６０２の上端の位置に示す。光学データ カード（チャプタ）６０４を、全チャプタ光源６０８の高さにスプリング６０６ によって支持されているところを示す。図５１は、図５０のモジュール１０を上 方から見た図で、位置決め調整機構６００をデータカード６０４のほぼ角の位置 に示す。位置決め調整機構６００は通常のフィードバック・ループ（示されるで いない）を通じて、光学的位置決めの位置によって直交軸“Ｘ”または“Ｙ゛に 沿ってチャプタ６０４を押すように制御されている。さらにチャプタ６０４は、 Ｆｌ、Ｆ２、Ｆ３およびＦ４を作った力のベクタがチャプタ６０４の中心を通っ ては作用しないので、調整機構６００によってベータ角に従つて設定角度に規制 することができる。 図５２Ａは、位置決め調整機構６００の望ましい形式の一つを図示する。この装 置はその中心軸“Ａ”に対して対称形で、柔軟な鞘６１２に収められた抵抗加熱 素子６１０をもっている。鞘の内部の空間はセントワックスＪのような蝋か、結 晶体から液体に変化する過程の係数が知られているポリマーが詰まっている。位 相が変化する過程では、鞘は仮想線の示す所の従って膨張する。膨張する鞘は、 図５１に示され、上述したチャプタ６０４の端末の上に支持される。図５２に示 した具体例の別の方法の側面図を図５２８１上方からの図を図５２Ｃに示す。空 間の制限と適用の形式（後述する）によっては、この方法が望ましい。図５２の 上方からの図と、図５２Ｅの側面図で示される別方法は、追加要素として調整器 ６００の拡張を元来一方向だけに許容するように設計した孔のあいた仕切り板６ １４を使い、それによって力と運動を望ましい方向に集中させる。 他の望ましい具体例は図５３Ａの側面図と図５３Ｂの上方から一部分を見た図に 示す。調整器６００はソレノイドコイル６１６と翻訳コアを具体例とする。コア ６１８の丸型端６２０は、ソレノイドが作動したときチャプタ６０４の傘型端末 ６２２の上を押す。チャプタ６０４の面上に作用している通常力“Ｎ″の分力Ｎ 　ｌ）によって、所要の直角および角度をもった位置決めが行なわれる。 上述の蝋充填具体例またはソレノイド具体例に代わる具体例としては、位置決め に必要なカを出す膨張係数の分かっている加熱した重合金属帯またはピエゾ電気 素子の堆積物がある。 他の具体例としては、調整器がセンサ列のデータカードに対する関係位置を調整 することによって位置決めさせる、または調整器をデータテープを連続的に転送 し又は索引するための誘導機能として働かせることもできる。 単一チャブタ固定位置決め 位置決め調整器を単一チャブタの位置を転移させるのに利用する他の具体例は、 チャプタを接触させる精密参照面をもったモジュールを作り出すことである。図 ５４Ａおよび５４Ｂはこのような具体例を示す。図５４Ａは、上方加力スプリン グ６２４によって全チャプタ光源６０８に対する位置まで持ち上げられたチャプ タ６０４を示している読み取り専用モジュール６０２の部分断面側面図である。 図５４Ｂはモジュール６００の上からの断面を前方参照面６２６と側方参照面６ ２８とともに示す。側方スプリング６３０はチャプタ６０４を側方参照面に対し て、一方後方スプリング６３２はチャプタを前方参照面６２６に対して傾斜させ る。 これらのモジュールは、ポリマー又は金属充填の精密塑造によって製作できる。 別方法としては、粗造の塑造または鋳造部品を機械加工して精密参照面を作るこ ともできる。 固体立方体 チャプタが置き換え可能で、モジュールは何等かの位置決め機能をもつ上述のモ ジュールの更に別の方法としては、ポリマー又は適当な光学材料でできた機能モ ジュールの素子を単に打てばよい。このようなモジュールは、しばしば使用する がコンピューター稼働のシステム等では代用できない型式のソフトウェア−を永 久に保存するのに使用することもできる。 ゲームカートリッジ： 他の具体例では、データカードのアレイ又はチャプタ６０４をアレイ６３４の中 に使うことで、その１例を図５５の平面図に示す。チャプタアレイの他の変形を 図５６および図５７に示す。これらについては以下に更に詳述する。 アレイ６３４の望ましい具体例は、ビデオゲームに使用されるものと同様の型式 のカートリッジの中に使われる。カートリッジ６３６は、ゲームプレーヤユニッ ト６３８に装着されているものを図５８の側方断面立面図に示す。カートリッジ ６３６は、上部、底部、側部および前部のケースで構成される。カートリッジの 背面には、通常ＶＣＲカセットについているものと同様なｎ（示されていない） がついている。アレイ６３４は、カートリッジの前方および側方の壁に取付けら れている弾力性支持部材６４２でカートリッジ６３６の内部につり下げられてい る。迫台６４２は、ケース６４０の一部分として塑造されケースの上端から下方 に向けて取付けられている。 ゲームプレーヤユニット６３８は、ビデオの画像表示装置その他通常の要素に加 えて、フィールドレンズ６４６のプレーヤセンサアレイ６４４およびセンサアレ イを含む。プレーヤセンサアレイは、カートリッジ６３６の内部でチャプタアレ イ６３４の下方に収まるよう、プレーヤーユニット６３８の内部に片持ちで取付 けられている。プレーヤーユニットはまた全チャプタ光源をもつ光源アレイ６５ ０を含んでいる。光源アレイはプレーヤーユニットの内部に内蔵されているチャ プタアレイの上方の位置に片持ちで弾性をもって取付けられている。光源アレイ ６５０の上端にリビングヒンジ６５２で取付けられているのは加圧棒６５４であ る。加圧棒は突き棒６５６と共同で作用するように結合されている。図５９は、 加圧棒６５４を全開のカートリッジの後方から見た図である。光源アレイ６５０ から下方に垂れ下がっているのは複数の位置決めビン６５８で、これは位置決め 孔６６２に嵌合し、また同じく垂れ下がっているのは斜角のチャプタ縁部６７２ に接続する複数の位置決めスプリング６６０である。 図５８はゲームプレーヤーユニットに全体を挿入きれレーヤーユニットに挿入す る前に、光源アレイ６５０を、スプリングのような斜行機能６６４で上方に斜行 させる。 挿入に際し、ケース上面の前縁が突き棒６５６のフランジ６６６に接触する。突 き棒が後方に突かれるに従って、加圧棒は上がり初め、突出部６６８が迫台６４ ２に接触する。更に挿入されると、加圧棒はリビングヒンジ６５２が垂直の位置 になるよう一層回転し、光源アレイ６５０を下方に押し下げて、チャプタアレイ ６３４を、それとプレーヤーセンサアレイ６４４の間に挟み込むようにする。光 源アレイの下方への移動に合わせて、位置決めビン６５８をチャプタアレイの中 の位置決めノツチ６７０（図５５．５６および５７に示す）によって位置決め孔 ６６２の中に進め、また位置決めスプリング６６０を斜角チャプタ縁部６７２に 接触させる。 ここで図５５を参照する。アレイ６３４の位置決めは次のように行なわれる。個 別のチャプタ６０４は弾力機能６７４によって他のチャプタの縁部に弾力的に結 合される。弾力的結合のためチャプタ間の小移動ができるので、各チャプタと、 関連する光源、レンズ、およびセンサアレイとの間の適切な位置決めができる。 次に下方左手角のチャプタ“Ａ“と、対応する位置決めスプリング″Ｂ″および 位置決めビン“Ｃｏと“Ｄ”を参照する。 カートリッジをゲームブレーイング・ユニットに挿入する間、位置決めスプリン グＢの一部が斜角チャプタ縁部６７２に対して垂直力“Ｎ”をかける。垂直力“ Ｎｏの“Ｘ”および“Ｙ”方向の直交分力が、チャプタ“Ａ。 を位置決めビン“Ｄ゛の方に規制し、チャプタ“八”の直交位置決めを設定する 。同様に“Ｙ”方向に受けられた垂直力“Ｎ”の分力が、チャプタ“Ａ″を、そ の平面内で角度が変わるのを防ぐ位置決めビン“Ｃｏに対して規制する。 アレイ６３４の中の各チャプタ６０４は上記に述べたと同じ方法で位置決めされ る。単一位置決めスプリング６６０は、アレイ内の位置に応じて複合チャプタに 垂直力を与えることができる。位置決めスプリングが出す垂直力は、各チャプタ をあらかじめ挿入された相互の位置に復元する弾性機能の傾向を押さえるのに十 分である。 図５６．５７はアレイ６３４の別の具体例で、チャプタの別の幾何学的位置、位 置決めスプリングの形態および位置決めスプリングとビンの配置を示す。位置決 めスプリングは、シリコンゴムにような、弾力性があって非永久的に変形する材 料で成形することもでき、これは斜角チャプタ縁部に接触させた場合適当な抵抗 を出すのに十分な通常力を生じる。 図５８に戻るが、別の具体例のカートリッジは、アレイ６３４上に半導体素子６ ７６をもっている。このような素子は、チャプタアレイの分離部分の機能と能力 を規制することができる。この機能と能力には、読み取り専用、読み取りと書き 込み又は消去機能、ならびに処理、プロセッシング拳パラメータ、確定コード、 電子製造番号、ＩＤコードないし同種のものが含まれる。 他の望ましい具体例では、センサアレイ６４８の調整位置を、位置決め調整機能 ６００（上述）によって行なう。この具体例によれば、チャプタの寸法、位置決 めビンの配置と大きさのような、相互に影響する位置決め要素の公差に一層広い 範囲を許容する。 記録／′＠き取り具体例の代案 光データの記録ページをデータレイヤーの特定ページに差し向けるもう一つの装 置と方法につき、図６０Ａから６０Ｃに説明しである。この案では、図１８に示 されているようにマイクロフィールドのレンズアレイのため機械的ムーバの代わ りに超音波レンズアレイを使用するもので、システムの光記録強度は従来どおり 提供されるものである。本具体例の望ましいフオームではＬＣＤシャッターは維 持されているが、ある種の適用例ではシャッターを省き超音波レンズの特定光ガ イダンスのみ利用することができる。 従って、図６０については、書き込み／読み取りあるいは書き込み専用メモリ７ １２は、図１８で上記書き込み／読み取りシステムに描写されているメモリ２１ ２に類似した立方体があるように示されているが、ここではその具体例のムーバ ２５９を置き換え、動的超音波レンズモジュール７１５が使用されている様子が 正両立面図６０Ｂでよく示されている。超音波レンズモジュール７１５と光源記 録２５１′を含むデータページコンボーザの間には図１８の具体例にあるマイク ロフィールドレンズアレイ２５７に類似した固定フィールドレンズ７１８の配列 がある。しかし、図６０Ａの具体例では、これらのフィールドレンズは固定され 、超音波レンズモジュール７１５が記録光を記録ビットＦＡ２５１′からデータ レイヤー１９′の特定ページに、選択しながら導く。 ある適用例では、超音波レンズがライト方角機能の全てを果たすため、固定フィ ールドレンズ７１８は省略できる。 超音波光学の理論によると、超音波の縦（すなわち圧縮）パルスがガラスプレー ト７２０の端に注入され、圧縮部分でガラスの密度が大幅に増加するので、屈折 指数が増加する。稀薄部分では、密度が減少し屈折指数も減少する。発進された 超音波のパルスを適切に形付けることで、圧縮状態が正レンズを形成する。また 稀薄部を利用すれば、レンズは負となる。もちろんレンズは時／位置で移動する 。すなわち動的なもので、ガラスを通る超音波はレンズの要望される動きと一致 しなければならない。 連続する超音圧弦波は、エツジ変換器によりガラスプレート７２０のＸとＹの両 軸に沿って導入される。（図６０Ｂ参照）ガラスプレートは記録ａｌＸ２５１’ のページコンボーザとして使われるレーザダイオードの配列に隣接して配置され る。固定フィールドレンズの配列が光源２５１′とガラスプレート７２０の間に 配置される。正弦波は静置波ではなく、超音波吸収体７３４及び７３６により反 対側の端で吸収される（図６０Ｂ）。どの瞬間でも、グラスプレートの多くの点 で圧縮状態が交差する。 その点において２つの音波が近似球状正レンズを規定する。 変換器７３０．７３２の超音波周波数は、ガラスの圧縮部分の波長が源泉のピッ チと統合一致するよう選ばれ、圧縮が正しい位置の時に、記録光源がパルスする 。正レンズと正レンズの間には負レンズが存在することに注目せよ。記録光の波 長がピッチと同等であることで、超音波で作られたレンズの直径はピッチの１／ ２である。記録源２５１′からの源泉ビームの直径がガラスプレートの部分でピ ッチの１／２より大きいため、超音波波長はむしろ２倍の（あるいは整数倍数大 きい）方がよい。２倍大きい時は、源泉隣接部は負レンズとなるので、ガラスプ レート７２０内の正レンズと一致されるため、源泉２５１′を交互にパルスさせ る必要がある。 レンズ後のビームの方角は、源泉の中心に対するレンズの中心の位置による。原 始光のパルスを若干早くしたり遅らせたりするタイミングにより（あるいは超音 波の位相をずらすことで）、原始光ビットを選択ページに位置づけるようビーム の方角を調整する。 さらに、これは平面システムであるので源泉のタイミングを変える事で、ビーム はデータカードを対角線上に動く。記録ビットの位置づけを制御するためビーム を平面状に掃射するためには、位相１つとタイミングを変えるか、常時源泉のタ イミングを変えながら両方の位相を変える必要がある。本具体例では、図６０Ｃ が示すように、位相を１つの変換器７３２に変え、記録光ストローブのタイミン グを変化させた。 本システムの目的は、各源泉からの光を要求されるページのマイクロレンズに差 し向けることである。従って、各原始ビームはそれぞれ異なった角度でなくては ならない。このために、波長が原始ピッチより若干小さくなるように調整される のである。 ガラス内の波長はガラスの温度の機能によるものである。従って、ビームの方角 は容易に制御できる位相とタイミングだけでなく温度に依存する。この温度変化 を制御する方法はいくつかあるが、下記の公開フィードバック７５６が含まれる 。代案としては、ガラスの温度はオーブンやその他の既知のエレクトロニック・ コンポーネント用に設計された温度規制モジュール等で制御できる。 温度が計られ、分析あるいは経験依存関係によって位相が調整される。ＬＥＤ読 み取り光源を光探知器として使うこともできる。後者の場合は、データマスクの 光強度を参考値及び最も隣接するデータページの強度と比較する。双方の超音波 ドライブ回路の位相と周波数が、要望されるデータページにおける強度を最大に するようフィードバックによって調整される。 例として、原始ピッチを３０マイクロンとし、速度４０００　ｍ　／　ｓのガラ スを使用する。そして波長６０マイクロンを要求するとする。超音波変換器を原 動している正弦の周波数は、１５ナノ秒間６６．６Ｍｈｚである。 タイミングか位相調整の最大全範囲はその半分、７．５ナノ秒で、レンズの時幅 に相応している。そして、超音波の強度により設定されるレンズの強度は、最大 限の光学力を与えるため調整される。 コントロールエンド超音波ドライブエレクトロニクスは図６０Ｃに示されており 、第一次正弦波を発生する発振源７５０が含まれている。この第一次正弦波は発 生後アンプ７５２を通って、Ｘ軸度換器７３０を一致するネットワーク７５４に 駆動する。フィードバック７５６は、変換器７３０の反対側にあるガラス上の音 響センサ（変換器）に反応し、ガラス内の要望される波長を確立するために発振 器７５０の基本周波数を制御する。すなわち、ガラスの端で特定の位相を要求す る。発振源正弦波源７５０から読み取ったと同じ基本周波数が、図示されている ように位相移動装置７６０、初期設定０Ｎ１０ＦＦスイツチ、アンプ７６４に送 り込まれ、変換器７３２のＹ軸を一致するネットワーク７４６に駆動する。スイ ッチ７６２は通常ＯＦＦになっており、フィードバック７５６がＸ軸音波のみに 反応して回路を較正するか初期設定する。スイッチはレジスタ７７０内のデータ により作動されてＯＮになり、遅延回路７７４後ＯＦＦになって、超音波がガラ スプレートに満たされるようにする。 下記の説明するように、この遅延作動シグナルによりゲート７７６が遅延位相の 移動した発振パルスによりストローブできるようにする。位相移動装置７６０は 、レンズの位置を決定する一次回路の一つで、その位置決定により記録光ビット を要望ページに方向づける。これはアドレッシング機構を通じて達成でき、それ にはアドレスビットを含むレジスター７７０にページアドレスを送り込み、ビッ トがデジタル対アナログ変換器を通じて働き、アドレスに従って位相移動装置７ ６０に希望する位相移動を供給することで先決ページに方向づけレンズのタイミ ングを提供する。同様に、レジスター７７０のアドレスがスイッチ７６２をＯＮ に作動し、光源ストローブゲート７７６に遅延使用可能な理論レベルを提供する 。また、遅延７７４により、データが記録された後スイッチ７６２がＯＦＦにな り再初期設定を可能とする。ゲート７７６のタイミングパルスは、固定遅延を通 じて主正弦音波発振器７５０から取られる。（図６０Ｄの音波形態の位相が、Ｘ 軸変換器を駆動しているマスター発振音波に比ベグラス／マイナス６０度移動し ているのを参照）従って、探知されたマスター正弦波形はもう一つの固定遅延７ ８２を通じてライン７８０に送り込まれ、さらに制御された時間位相移動７８４ を通り、それが発電機７８６のパルスを引き起こしてゲート７７６にストローブ あるいは出カッ、クルスをｍ　（Ｒし、それに応えてレンズアドレスに関わる光 源にストローブを促す。位相移動７８４のタイミングはデジタル対アナログ変換 器７８８を通じて制御され、位相移動装置７６０を制御するデジタル対アナログ 変換器７７２のアドレッシングと同様にレジスタ７７０によりアドレスされる。 バス７９０のデータは、ページコンポーザ光源に送り込まれ、記録される特定の 光源ビッツがページコンポーザに照明されるようにする。レジスタ７７０被呼低 力読み取りからの出力がＬＥＤフィードバック機能、及び／あるいはその他の具 体例では上記説明のごとく反映表面がデータの背後に提供される場合は（普通の 書き込みモードではなく）データ読み取りのために低力を選択するので、普通の ＬＥＤ読み取り光源の必要がなくなる。 光源の多重化 図１−２４で示されている光学メモリの具体例では、各ページにそのページのデ ータを読み取るための対応ＬＥＤ光源（あるいはグループになった源泉が合体し て駆動され）がある。 図６１Ａ、６１Ｂ、６２−６４は、低コストの適用のため使用可能なページの数 を犠牲にすることなく光源の数を節約するための他の具体例を図示している。 当発明の一局面では、これは光源を読み取りＬＣＤシャッターか他の光の弁によ る調整あるいは方角機能と共に多重化する二ζで達成されている。概括的な機構 は、一つの光源が数個のデータページに対し選択的に働くことである。 図６１Ａと６１Ｂの具体例では、各光源が（例えば源泉８００−８０５）４ペー ジの２×２７レイを照明するよう配列されており、図６１Ａにソース８０４が４ ページの配列の一つを照明している様子が良く示されている。 液晶シャッター（ＬＣＳ）８１０のマトリクスがデータページの平面の近くに位 置している。ＬＣＳはページ平面のどちら側でも良いが、この具体例ではソース ８００−８０５に隣接する側にある。ＬＣＳアレイの各素子はソースで照明２× ２ベージアレイと同等のサイズであるが、ＸとＹ両方に１ページ相殺している。 と言うことは、ＬＣＳの各正方形素子は、ドライバ８２２からのＬＳＣ制御リー ドにより示されるごとく、特定源泉により照明されている４ページのうち１ペー ジのみを通じて光を制御てきる。ソース８０４がドライバ８２４によりＯＮ　ｌ ニーなっている時は、制御リード８２０により開かれたＬＣＳが共通センサ上で 読み取るため４ページのうち１ページを選択する。 この配置によりソースの数が因数４の割合で減少する。 そして、もしＬＣＳの一つおきの素子がＯＮ　（ＸとＹ両方）の場合は、ＬＣＳ の特定の設定で光源を順番配列することのみにおいて、全データの１／４が１ペ ージづつ呼び出せる。残りの３／４データページには同じ源泉により呼び出せる が、それはＬＣＳの「チェッカーボード」がＸかＹあるいは双方へ１素子移動し た後可能である。 ？ｌえば、１チヤプターに５０Ｘ５０ページあるとすると、ページ／ソースのベ ースでは２５００のソースが必要である。本具体例では、６２５のソースを必要 とするのみである。 図６２の具体例では、ＬＥＤのような各光源は光、＜イブか光ガイド８３０に繋 がっている。各ガイドはここではだいたい形態状だ円形の半分の平たいウェー７ １で、ソースが焦点にきており、だ円形の切頭の部分はデータページのコラムと 一致する。外部表面はアルミ化（反射する）されているので、切頭面に効率的に 光を分配する。 ガイド８３０−１−−−ｎの厚みは１ページと等しく、だ円形の光に満ちた面は １チツプターのページのコラムの長さと等しいのである。ガイドの切頭面とペー ジとの間にはＬＣ３８Ｂ２−組があり、ＬＣＳの各素子は１ページの幅でページ の全列の長さと等しい。一時に１素子のみＯＮとなる。５０Ｘ５０ページアレイ の例では、源泉５０及びＬＣＳ素子５０が必要となる。１組のＬＣＳアレイて５ ０ページが呼び出せる。 図６３の具体例では、８４０−１．８４０−２から８４０−ｎまでのガイドは２ ページの幅で各ＬＣＳアレイの素子は幅１ページ、長さ２ページであり（２ペ一 ジ幅のガイドの場合）、ガイドが１ペ一ジ分重複する。 ＬＣＳの素子は全コラムにそって一つおきに電線で繋がれており、偶数か奇数分 の素子が常にＯＮとなっている。 これが一時に２列づつ選択する。特定の列はＬＥＤ源により選択される。コラム は別々に選択されるため、一時に１つのコラムのみが開いたシャッターを有する 。１チヤプターに５０Ｘ５０ある場合は、２５の光源と２５のガイドがあること になる。１組のＬＣＳでシステムはソースの順番配列により２５ページが呼び出 せる。 他の例図６４では、ガイド８５０Ａ、８５０Ｂがソース数の増加に反比例してチ ャプターの寸法の１／２である（しかし１／３．１／４ｅｔｃ、となりうる）。 利点はページ数の増加の２倍（あるいは３倍、４倍ｅｔｃ、）の数が１組のＬＣ ５８５２で取り出せることである。各ガイドのグループにおいてＬＣＳの素子１ つのみがＯＮ（開）となる。 上記光ガイドに代わる方法としては、ホログラフビーム分配素子で置き換えるこ とができると知られている。 そのような素子は本質的には１組の回折格子で、いろいろな方位角度と周期で設 定されている。素子に向けられた（細幅の）光ビーム（［）は回折格子の数と同 数のサブビームに分けられ、各サブビームが特定位置に向けられる。ここでの適 用はＬＣ５素子のマトリクスを前と同様データページの近くに当てることである 。 しかしながら、ホログラフ分配器からのビーム出力のため、素子のバタンか若干 任意的になるので、製造の簡素化のため選択され得る。例えばパタンは５×５と なり得る。この場合、上記チャプターでは各素子が２５００／２５−１００ペー ジにおよぶ。さて、各読み取り光源の回折格子が２５となるので、各ソースは各 ＬＣＳ素子領域の１特定ページに光を向けることになる。しかし一時に素子１つ のみがＯＮとなるので、特定のソースは特定ページ１ページのみ照明することに なる。ソースを順番配列することて、ＬＣ３を変えることなく２５ページを読み 取ることができる。 上記多数ガイド及びホログラフの例では、各ページに近い回折素子は、ビームを さらに適切なページに方向づけるため望ましい特長である。 データページの卓子重化 図６５Ａ−６６Ｃに関し、読み取り光学メモリの具体例は図３Ａにある上記説明 の読み取りメモリと同じように提供されている。そこでは、多数読み取り光源は 修正されて選択的に照明するため、下層のセンサアレイへ全データページの部分 を読み取る。従って図６５Ａ及び６５Ｂに示される具体例では、読み取り光Ｒ８ ６０は、図６５Ａ及び６５Ｄで良く示されているごとく放射の指定角度で１グル ープにつき４の割合で配置されており、ホログラフ回折格子配列と組み合わされ て、光源８６０の角度に反応するＨＯＥ　（ホログラフ光学素子）８６２がデー タページの４分区のうちの１つが下層のセンサアレイ２７に結像するよう働きか ける。ＨＯＥアレイ８６２はレンズシステムの第一表面のすぐ前か後に位置づけ でき、またこの場合では図示のごとくレンズアレイ２１の第一と第二の屈折表面 の間に位置づけされている。 本具体例では、個々の光源８６０ａ、８６０ｂ、８６０ｃ１は１グループにつき ４つづつ配列され、４つづつの各グループはデータ層の１ページに相応し、図６ ５Ｃ及び６５Ｄに良く図示されているがごとく中心軸に向けて放射の角度が内側 に傾斜している。各ソース８６０の図６５Ｂに示されているごとく、中心光学軸 に対する角度Ａは、各ページでデータ層１９により形成された結像光線を移動す るためにページレンズシステムを通じＨＯＥ８６２と相互作用するので、図６５ Ｃと６５Ｄで良く示されているごとくデータページの一部はセンサアレイ２７上 を選択的に移動する。従って、図６５Ｃにおいて、ＬＥＤにより提供され得る角 度を設定された源泉８６０ａ４つのうち１つがＯＮになる。ソース８６０ａから の結像光は事実、全関連ページのためにデータ光線を拾いだす。しかし、データ ページの４分区ＩＡのみがセンサアレイ２７に結像され、残りのデータページ４ 分区Ｂ１Ｃ，Ｄ、は、ソース８６０ａに照明されるがアレイ２７の感知領域の外 部へ移動される。故に、データページの１／４がセンサアレイ２７上に読み取ら れ、アレイ２７のサイズ必要条件をデータページ８６５の４つの４分区全体に含 まれているセンサビッツ数の１／４に減少する。 比較として図６５Ｄでは、４つのソースのうちの他の１つ８６０ｂがＯＮになっ ており、同じデータページ８６５が照明されている。しかし、ソース８６０ｂの 角度とＨＯＥ８６２の配列の相互作用により、ページ８６５の４分区がこの時点 でセンサアレイ２７に結像し、主要具体例に関連して上記説明した過程に従って 読み取られる。メモリの全体的な密度増加は達成されないが、ある種の適用では センサアレイ２７の全体的サイズの重要な減少があり、データ層１９の記録され たページのサイズと密度を維持することができる。 図６６Ａでは、図６５Ａの光学メモリに類似した代案の具体例が示されているが 、ここでは４つの光［８７０ａ、ｂ、ｃＳｄのグループはそれぞれ異色の光源が 同等の広幅な波長で異色なフィルタにより拡大されており、第一と第二回折レン ズ素子８７７と８７９の間に挾まれた色彩選択ＨＯＥ８７２と組み合わされる。 例えば、光源８７０ａ、ｂ、ｃ、ｄは黄、グリシ、赤、赤外線に近い色のＬＥＤ 機器で提供され、機器はカリフォルニア州パルアルド所在のヒユーレット・パラ カード社のような製造会社から入手可能である。アレイ８７２にあるＨＯＥ回折 素子は、ソース波長の機能としてデータ像を運ぶ光線を移動１、図６６Ｂと６６ Ｃで良く示されているごとく、全データページ８７５の異なる４分区をセンサア レイ２７に選択的に読み取ることを達成する。図６６Ｂでは色彩源８７０ｄはデ ータページ８７５の４分区りをセンサアレイ２７に結像するためＨＯＥアレイ８ ７２を通じ作用する。６６Ｃではソース８７０Ｃがアレイ２７　＋１：　４分区 Ｃを結像し、データページ８７５の残りの４分区は図示のようにアレイ２７の外 部へ移動され図６７Ａと６７Ｂに示されている具体例では、多数読み取りモジュ ールメモリ８９０が図３Ａと上記説明で示されているごとく上記読み取りメモリ の本質的に立方形のような構成で形成提供されているが、ここでは個別の完全に 実現された読み取りモジュールＲ１、Ｒ２、Ｒ３が、今では多数方向ホログラム のビーム分離器８９２により占領されている中央像拡大領域上部と、この場合で は両側面に配列されている。ビーム分離器８９２は本質的には普通の多角形であ るが、ここでは立方形になっており、その中で多数の個別な読み取りモジュール Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３からデータが読み取られ、共同センサアレイ２７に向けられる 。各モジュールＲ１、Ｒ２、Ｒ３はＲ１の断面図の構成に似ており、光源ドライ バ１３、光源１５、データ層１９、レンズアレイ２１、回折修正器２３及びフィ ールドレンズ２５が含まれている。 ホログラムのビーム分離器８９２は複合あるいは多数方向ビーム分離器機能を有 しており、側面読み取りモジュールＲ２とＲ３のための分割平面８９２−２と８ ９２−３により図示されている（読み取りモジュールＲ１からの像がセンサアレ イ２７上へとビーム分離器８９２を通過している）。図示のごと＜Ｒ２とＲ３の 読み取られた像は９０度曲げられてセンサアレイ２７上に送られるので、同じセ ンサアレイ２７は別のセンサモジュールを必要とすることなく多数読み取りモジ ュールＲ１、Ｒ２、Ｒ３のうちの１つからのどの選択照明されたページからもデ ータを読み取ることができる。 多方向ホログラム分離器８９２を製作するに当たって、分離面８９２−２と８９ ２−３で規定された光線分離器の個別の節を成形するのにフォトポリマー材料が 使われ、それ自体知られているホログラフ露出手法でこれらの節が成形された後 、立方形の分離器８９２の個別の節片は接着により再組み立てされる。分離面を 成形するため材料を露出するのに、各面は同一波長のソースがらの合成された参 照光線と仮想光線で照明され、各面はオペレイティング・ホログラムで成形され て、読み込みモジュールＲ１、Ｒ２及びＲ３の各々から読み込みデータ像を作り 、センサアレイ２７上に再構成される。 色による密度増加 データ記録はまた、合成層１９を形成する負のカラーフィルタ材料の２又はそれ 以上の層で構成することができる。データは各層の透明な点からなる。層は通常 薄いものと想定されており、各々の色に対する焦点面はかなり一致している。異 なった色に対する光源が読み取り及び記録に用いられる。これによって各層は、 収納密度を大幅に増加してデータを内蔵する。 このような別の具体例では、縦方向の球面収差が全くないレンズシステムを作る ことは難しい。即ち像の倍率は波長の第２次機能である。倍率の０．１％のずれ は、データ像とセンサアレイ間の１ビツトの不釣り合いを意味し得る。 解決策の第１の方法は、図１に関連して上に述べたレンズ（又はレンズ相当物） を通して記録する方法を使うことで、読み返しは自動的に倍率を修正される。し かしレンズシステムが異なった要素で作られる場合は、焦点距離は波長に反比例 する。多色システムでは、選定された波長は、例えば０．８から０．４ミクロン の範囲、２のファクターであり得る。このような波長のずれは像をゆがめること がある。 解決の第２の方法は、一つ以上の回折素子を作り、これによってデータマスクに 使ったものと同じ染料を使ったレンズシステムを２要素で構成する。即ち、回折 素子は吸収型（例えば旧来のゾーンプレイド）でよく、回折部品は負の色染料で 作られる。要点は、素子を染料で吸収される波長にのみ効果があるようにする。 従って、数個の素子を一緒に重ね合わせ、その一つづつが使われる各々の色に対 応し、各素子がそれぞれの特定の色に正しく焦点を合わせるように設計する。こ の対策の不利な点は、吸収型回折素子は効率が悪く、強い光源か、センサの認識 時間を長くする必要がある。しかしこれは、高密度が要求され、速度は決定的で ない応用には許容できる。 深度による密度増加 再び前と同様であるが、この別の具体例は、レンズシステムの焦点深度よりかな り大きな空間で隔離された多数データ層を用いる。異なったデータ層は、焦点を ずらせて選定される。以前の技術では、この焦点のずれは機械的、即ち対物レン ズ（１個のみであった）を所要の層内て動かして焦点を合わせた。この作動は色 の選定によって増強できる。現在のアレイシステムでは、問題はいかに正しいデ ータ層を選定するかである。機械装置及び／又は光線分離器はこの適用には不利 で、望ましくない。 データ層の選定には有色ソースを使うことが望ましい。 光学システムは、長さ方向の色収差は完全には修正されないように構成される。 このことは、レンズシステムの焦点距離は波長によって変わることを意味する。 適正な設計によれば、レンズは各個別のデータ面を、色を基準として単一のセン サの上に焦点を合わせる。このシステムは多色記録システムとは異なり、データ 面が単一色で、多分陰画となっている。すなわちビットは不透明、周囲は透明で 、数（３−６）ミクロンだけ離しである。 偏光による密度増加 データの照明には、正しい角度による偏光をもった２つの光源を使用する。２つ のデータ面は、同じく正しい角度に設定された偏光材料で構成する。ビットはこ の材料の孔で形成される。この手法は２つのデータ面のみに適用できる。 図６８には、センサとレジスタアレイ２７の別の具体例が図示されており、これ は像密度を犠牲にして読み取りの信頼度を改善する。具体的には、このセンサと レジスタアレイ２７は、センサ素子の行の間に間隙を作って、−寸法の像の重な りを避け、出力データは共通列の隣接する素子から、隣りビットの重合した光を 取り去る簡単な処理回路９５０によって処理する。処理回路９５０は、一つの寸 法、ここではアレイ２７の行の間を意味するが、その間隙を増加して、並列−直 列位置決め機構１４１からの連続データストリーム出力に働いて、記号内干渉（ ＩＳＩ）を修正する。図示した具体例では、センサとレジスタアレイ２７は、図 １５Ａに関連して上述したものと同じアレイを使い、記録からのデータは他のセ ンサアレイは必要と廿ず、介在する列を迂回して代用列のみに貯蔵され、望まし い行間間隙を設定する。これに代わって、具体例図６８に示されたセンサと位置 決めアレイを、特に行の間に空白ができるように作り、この空白の間隔を現在の 具体例で存在するセンサ素子の全間隔より稍小さく、但し隣接するデータ行との イメージクロストークを実質的に除去するのに十分な行間の間隔となるようにす ることもできる。各行のデータを処理し、従ってイメージトークを減少し、デー タをレジスタ機能１４１から直列的に移出して、それぞれ１ビツトの遅れを作ら れている先行及び後続除去回路９５１及び９５２と、図示されている加算接点９ ５３に接続する減衰抵抗器Ｒとインバータを含む処理サーキット９５０の中に変 位する。 センサ１こ結１象したデータとレジスタアレイは、アレイを通して直列的に下方 に転移し、並列−直列レジスタ機能１４１の中に移る。続いて外に転送してレジ スタ機能１４１から処理回路９５０に移り、先行及び後続データビットは、加算 接点９５３で１ビット遅れの接点にある中心又は望ましいデータビットとともに 控除される。従って先行及び後続センサの生データ記号は、リード９５４の出力 である直列データを修正している望ましいデータビットから控除され、それ以降 のデータ処理に送られる。減衰抵抗器Ｒは先行及び後続データの小数部分のみの 控除が行われるように選定され、これによってデータビットが、アレイ２７上の センサに重なっている光像の縁部の重なりを打ち消すようにする。例えば、先行 及び後続データの全振幅の１０パーセントの値を控除するようにすれば適当であ る。 データスポット・オーバーラツプのカラー及び／又は偏光フィルタリング 図６９Ａ、６９Ｂ、及び６９Ｃは、センサセル間の混線を削減することにより信 頼性を高める本発明の具体例として、アレイ２７上の隣接するセンサセルの偏光 及び／又はカラーフィルタリングの様々な形式を示している。 ゆえに図６９Ａは、同様の偏光又はカラーフィルタが行と列よりも長いセル間の 距離にあたる対角線に沿って配置された２つのフィルタの概略を図示している。 この２つのフィルタアセンブリは、この場合、円いフィルタの中心が各センサセ ルの中心に一致するよう、フィルタアレイ１００２をアレイ２７のセンササイト に重ねることにより構成されている。この方法での２つのフィルタスクリーニン グは、交互偏光、あるいは色の異なる２つのフィルタを使用して行うことができ る。このアセンブリでデータを読み取るため、各ページは、異なる偏光の、ある いは異なる色の順次に駆動される２つのソースにより照光され、アレイ２７のセ ンサは、各ソースフラッシュと同時に読み取られる。２つのフィルタアレイ１０ ０２の偏光の場合、２タイプの偏光器は９０度離れており、それぞれに対応する 光源は、同軸に９０度、あるいは直交偏光となる。 図６９Ｂ及び６９Ｃは、異なる色のフィルタを図示しており、図６９Ｂのアレイ １００４の３色フィルタバージョン、アレイ１００６の４色フィルタを含み、い ずれも６９Ｃに示される同様のフィルタ素子をさらに分離するための複数色であ る。３フイルタ及び４フイルタバージヨンである１００４及び１００６は、対応 する数の色付き光源を連続してフラッシュさせ、２つのフィルタアセンブリに関 し述べたように、それに引き続くデータの同時読み取りを必要とする。 焦点面レンズアレイ 図７０のアセンブリは、結像光学からのデータ光線がセンサアレイ２７の素子上 へ方向づけられるされる精度を向上させることを図示している。データ光の光線 が、通常は普通でない角度でセンサ面に当たり、光線が幾らか回折又は分散する 傾向にあるため、このアセンブリは、１０１２に示され、センサ結像面に平らな 光学プラスチックあるいは透明スペーサ１０１４の成形工程により形付けられた 単一面屈折レンズ素子アレイにより構成される焦点面アレイ１０１０を持つ。図 ７０に図示されるように、各データビットに関連する光線の束は、再結像された ビットがセンサ素子に直角に、しかも焦点面レンズアレイ１０１０を用いない時 よりも鮮鋭に当たるよう、屈折面素子１０１２により再結像される。素子１０１ ２の焦点距離は、レンズ輪郭の中心から中心への間隔に類似、つまり前述のよう にセンサ素子同様の間隔のため、比較的短い、プラスチックあるいは普通ガラス でもよい透明光スペーサ１０１０の厚みは、１０１２レンズ表面の中心から中心 の間隔の約３〜４倍である。但し、同間隔は使用されるスペーサの素材により変 化する。この焦点面アレイの利点の一つは、各センサ素子をより小型化すること ができ、「信号対ノイズ」を改善し、オンサイト処理素子のための隣接素子間の スペースにゆとりができることである。 センサ面にあるフィールドフラットナーレンズ図７１は、前述の図１３同様、光 学システムを示しているが、図示されているようにアレイ２７のセンサ面に取付 けられた平凹フィールドフラットナーレンズ１０２０が追加されている。また、 このアセンブリには、図２５に関連し説明されている全回折レンズシステムを利 用できる全回折アレイ１０２２　（１データページのみに示される）による比較 的強力な結像光学素子がある。 フィールドレンズ２５は、屈折素子のままである。フィールドフラットナーレン ズ１０２２の利点は、結像光学に要求される平らなイメージフィールドをつくる ための必要事項を少なくし、そのため結像光学装置の製造コストも低下すること である。 図７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ，及び７２Ｄに関し、センサの代替構成が大規模集積 回路センサアレイ１０５０として７２Ａに示されており、各センササイト又はセ ルは、別個に７２Ｂにセル１０５０’　として拡大図示されている。アレイ１０ ５０中のセルの数は、光学メモリのデータ記憶容量の希望容量と解像度の仕様に より変更される。 しかし、具体例の１つとして、ＩＣセンサセル１０５０’の５１２Ｘ５１２アレ イがセンサチップ上に形成されている。図７２Ｂにある各セル１０５０’　は、 図７２Ｃで更に拡大、濃淡を付けたＩＣ位相レイアウトで示されており、対応す る概略図が図７２Ｄにセル図１０５０’として示されている。各セル１０５０’ 　は、矩形のほぼ中心にある、方形セルサイトの約４分３のを占めるフォトダイ オードＰＤ１部分（図で模様を書き込んだ部分）に於いて、光データを受ける。 種々の入力、出力メタライゼーションだけでなく、ＦＥＴトランジスタゲートを 含む、これ以外の素子は、図７２Ｄの概略図１０５０″同様の参照番号により、 図７２Ｃに示されている。ゆえに、ＦＥＴゲートはｑｌ、ｑ２、ｑ３、ｑ４とし 、種々の入力供給と出力Ｖｄｄ、、ｒｓｔｎ　（リセット）、ｅｎｓ　（使用可 能サイド、ｅｎａｂｌｅ　５ｉｄｅ）、ｅｎｃ（使用センターく中間部分〉、ｅ ｎａｂｌｅ　ｃｅｎｔｅｒ）、ｇｎｄ（グラウンド）、サイド及びセンター出力 も同様の表記である。本書で説明されているように、サイドとセンター出力は、 それぞれｅｎｓあるいはｅｎｃにより使用可能となっている場合、下記に説明す る方法で修正及び処理されたバイナリのデータを開発するため、これらの信号の オフサイト処理に使用される２つの分離された出力により、未使用の信号情報と して検出光信号をアナログ形式で発生する。この代わりに、処理はＩＣマトリッ クスでオンサイト、あるいはＩＣセンサモジュールチップのエツジに添って行な うことができる。 センサ１０５０及び関連信号処理は、データ像の焦点面にあるセンサから情報を 読み取るために、各ビットをどこで捜すかを決めた後、ビット値が（１）である か（０）であるかを決定する。理想的には、センサモジュールは自動的にデータ 像にモジュール自体を一直線上に配置し、ビット間のシンボル間光学干渉を抑制 し、光学情報をデジタルの（１）と（０）に量子化する。このアセンブリの場合 、センサ１０５０は偽結像を防ぐために、像を識別しようとするため、２倍のビ ット密度あるいはサイズを使用する。このため、各公称光学データスポット用に ４つのセンサセル１０５０’の２×２７レイを使用する。 最初の像は、下記に詳細を記すピーク検出器により、確認されているエリアで基 準データあるいはデータ像の特別な印を探索しながら見つける。これらのピーク 基準値が確認されると、一つのセンサセル内の像のオフセットどねじれ（回転） が判明する。これにより、システムは希望するスポット（あるいはビット）を自 在に捜すことが可能となる。特定のアドレスのビット値をめたい場合、プロセッ サ（図７３Ｂを参照）はプログラムされたアドレスに有効オフセット値を加算し 、センサ面に於ける適切なデータレベルを調べる。 ビット間の光学干渉を抑制するために、プロセッサはめる情報を含むイメージビ ットを調べるだけでなく、近接のビット値も検討する。光学スポットスプレッド 及び近接イメージビットの方向性により、対象ビットからそれぞれのイメージビ ットの割合が減算される。 このアナログ値を量子化し、バイナリのデータに変換するため、スレッショルド を設定する。同関数は、調べられているセルサイトの領域にあるピーク電流値か ら得る。そしてこの値は最大値で（１）、最低値は（０）である事実が分かって いるため、中心の電流値が判明し、それに基づき決定をする。コード化の形式に より、近接に（１）、（０）があることを確認できる。これにより、プロセッサ はデータ像全体の強さの変化を補い、環境に基づき各ビットのために最良の決定 を行なうことができ、最高の「信号対ノイズ」率を得ることができる。この技術 に使用される、アレイの基礎ユニットセルテアル、基礎センサセルの例が図７２ Ｄの回路図に示されている。 回路１０５０’は、フォトダイオードの光子を集め、処理用電流を発生させる機 能を持つ。 フォトダイオードＰＤＩは、通常トランジスタのＮ−Ｍ２Ｓ種のソース及びドレ イン・インブラントに使われている、ＩＣ基板へのＮ＋拡散で構成されている。 このダイオードは、空乏領域容量を最大限にするため、電源の電圧Ｖｄｄと同量 を逆バイアスしている。ダイオードの表面に当たる光子の一部は、空乏領域を通 過し、格子に衝撃を与え、電子穴のベアを発生させる。空乏領域界がある場合、 一対の電子穴は再結合せず光電流となる。 この電流はｑ２のゲートコンデンサで統合され、露出の強さと時間の長さに比例 するゲート電圧を発生させる。 ｑ２は印加ゲート電圧と共に、供給電圧から電流を伝導し通過させる。 ビット値を検出するために、ｑ３（中間）あるいはｑ４（サイド）のどちらがか 正電圧でＯＮになる。これらの装置は、ｑ２の光比例／　ｐｈｏｔｏ−ｐｒｏｐ ｏｒＮｏｎａｌの電流電位を２つの検出バスのどちらが一方に使用可能とするた めスイッチとして作動する。プロセッサがこの特定ビットがサイド値であるか、 あるいは中間値であるが決定することにより、使用可能ラインのどちらがＯＮに なるかが決定される（サイドはｅｎｓ、中間はｅｎｃ）。検出が終了すると、ｑ ２のゲートを放電、フォトダイオードの空乏領域を完全に再設定し、使用可能Ｆ ＥＴはＯＦＦになり、ｒｓｔｎ信号は大地電位となる。この作業が終了すると、 ｒｓ　ｔｎラインは供給電圧に戻され、再露出発生の可能性がある。 センサプロセッサ 図７３Ａ、７３Ｂに関し、センサプロセッサ素子は、外界とデータのインターフ ェイスを行なう。プロセッサは、パラレル式デジタルデータバス上に取付けられ ており、通常の記憶装置（例、ＲＡＭ、ＲＯＭ又はディスクドライブ）のように システムＣＰＵと対話する。システムＣＰＵが、アドレスと適切な制御信号を提 供しデータを要求すると、プロセッサが作動を開始する。先ず、判明している初 期状態に全センサセルを有効に放出し、古いデータアレイを消去し、１０６２に おいて初期化を行なう。この後、プロセッサ１０６０は光源を作動させて、記憶 にある関連データページを照光する。これによりセンサはデータにさらされ、こ の時点で電気的に情報にアクセスすることが可能となる。 オペレーションの次の段階では、プロセッサはデータが結像しているセンサ上の 正確な位置を決定することにより、１０６４で同期させる。これは、機能公差（ 読み取り装置に取付けられる各媒体には、新しく任意に決定された整列がなされ る）が原因で発生したであろう機械的なミスアライメントの原因を明らかにする ためである。 これは、プロセッサが、数カ所から判明している基準データのセンサアドレスを 返送するピーク検出器の作動を開始して行なう。これがシステムＣＰＵにより提 供されるワードアドレスの修正に使用される相対アドレス情報をプロセッサに与 えるため、正確なセンサデータ位置へのアクセスが得られる。 この時点で、ページデータを得ることができる。相対アドレスはプロセッサから センサに提供され、センサがらのアナログ情報は、センサのサイドにあるぶれ除 去とスレッショルド回路に入力される。この機能により、ビット間の干渉は全て 除去され、その後ある箇所に１が含まれるか、０が含まれるかが決定される。こ のように、プロセッサはワードをデジタル形式で作る。これらの段階を経て、プ ロセッサはデータバスを通してデータをシステムＣＰＵに送ることができる。同 一ページにある別のワードがシステムＣＰＵによりめられている場合、プロセッ サはセンサを再度新しいデータパッチ（ページ）にさらすことなく、単にめるセ ンサ位置にアクセスする。新しいページにあるアドレスは、センサをクリアし、 新しいデータパッチをセンサに結像することを必要とする。 ピーク検出 結像は、判明している領域でデータ像にある基準の印を探索するピーク検出器に より整列される。これらのピーク値の位置が確認されると、像のオフセットと回 転が一つのセンサセル内で分かる。これにより同装置は、それが選択する特定の スポット（又はビット）の位置を全て見つけることが可能となる。ある特定のア ドレスのビット値をめる場合、プロセッサはプログラムされたアドレスに有効オ フセット値を加算し、適切なビットを調べることができる。結像の回転は小さい ため、角度計算は全て、三角関数演算でなく、線形総和となる。これは小文字の Ｘは、５ｉｎ（ｘ）＝ｘであるからである。このように、オフセットと回転は共 に、結像全体で異なるオフセットアドレスを原因とする（回転角度による）。 アルゴリズム ビット間の光学干渉を抑制するため、プロセッサはめる情報を含むビットを調べ るだけではなく、近接するビット値も検討しなくてはならない。近接ビットの光 学的な広がりと方向性により、それぞれのビットの割合を対象ビットから減算す る。これは例えば加重電圧総和、充電総和、又は電流総和といった幾っがの方法 でできる。 本書では、電流総和について述べる。ビット値がランダムアクセスで電流として 使えると仮定すると、プロセッサは中間ビット（求める情報を含むビット）を使 用可能にし、周辺（サイド）のビット値の一部をそれがら減算することができる 。これは、トランスインピーダンス増幅器構成あるいは簡単な電流鏡を使い行な うことができる。光学干渉がない場合、この差異が実ビット電流を発生させる。 １つのビットを評価するために、幾っがのビットにアクセスすることが必要なた め、この演算は固有的にパラレル形式であり、この技術はワード全体に適用でき る。又、この方法はワード読み取り時に適用されるのが最良であり、これはアク セス時間を早めるために幸いである。実際には、一度に３つのワードがパラレル 式読み取りラインによりアクセスされる。これにより、シンボル間干渉抑止アル ゴリズムに必要な入力を形成し、各ビットのローカル近傍を作ることが可能とな る。 意思決定 ぶれを排除したアナログ情報により、プロセッサはビットが１を含むか０を含む かを決定しなくてはならない。 信号を量子化するためスレッショルドを設定しなくてはならない。この関数は、 識別しようとするビットの領域におけるピーク電流値を見て決定される。最高値 が分がっており（且つこの値が１であること）、最小値は０であることが分かっ ていることから、中間電流値が判明し、これに基づき意思決定がされる。コード 化の形式により１および０が近接していることを確認できる。これにより、プロ セッサは結像全体の強さの変化を補うことができ、環境に基づき各ビットのため の最良の決定を行なうことができ、最良の「信号対ノイズｊ率を得ることができ る。この技術に利用できる基礎ビットセルの例を以下に示す。 本アセンブリに示される相互接続機構の根拠は、アルゴリズムの本質を考えると 最も理解しやすい。対象ビットの周辺ビット全てが評価されなくてはならないの で、これらの情報もセンサアレイのエツジに送られなくてはならない。垂直方向 に関して考えると（センサビットアレイの下にアルゴリズム回路がある請求める ビットの上下左右にあるビット値は、近傍を構成する３×３ビツトアレイの隅に ある値以外にも使用できる状態でなくてはならない。これを最低限の相互接続で 行なうには、アルゴリズム評価に同一インパクトをもつ中間ビットの上下の値を 考える。ゆえに、両値を総和してもよく、それぞれの寄与の重みの影響を処理に おいて考慮することができる。この機構に於ける総和は、単に電流であるため、 ２つのビットの情報を得るには単一の相互接続ラインで十分である。この理由か ら「サイドビット」の名称と「使用可能サイド」のための信号名ｒｅｎｓＪが付 けられた。中間ビットは、独自の方法で出されなくてはならず、その使用可能信 号名、ｅｎｃ　（使用可能センターく中間部分〉）に反映されているように、２ 番目のラインが必要である。こういったアルゴリズムの特徴が真でなければ、必 要な情報をめるには３本のラインが必要となるが、これは光学的捕獲面積が挟ま り、センサチップの歩留まりを低下させる。 概要としては以下がプロセッサの理論である。光ぼけと誤整列をモデルにした有 効線形不変空間システムを通過した二次元のランダムデータソースＩを想定する 。データは、１ボートと呼ぶ。ユニットの長さＴにつきシンボル１のボードレー トでコード化される。但し、各シンボルは２Ｘ２のグリッド上で読み取られ、ボ ードレートが２倍となるため、入力は各次元で単一反復で２倍のボードレートで 入力されているもと理論上見做す。このため、問題を単一のサンプルレート、２ ／Ｔと簡潔にできる。空間周波数領域の偽信号を排除するため、増大したサンプ ルレートはシステムの性能にとって極めて重要である。偽信号の排除は、誤整列 （ミスアライメント）を軽減するために必要である。 開式の空間インパルス応答りが誤整列と共にサンプルされ、研究所でのテストで 測定をした後に、判明しているものとして仮定することができる。これらのテス トでは、２×２のグリッド上で読み取られた単−人力データシンボルは、Ｌ−６ のＬＸＬのグリッドに入ることが分かっている。 必要なフィルタリングは、再度整列又は補間（ＩＮＴ）、等化（ＥＱ）、及び整 合フィルタリング（ＭＦ）の３ステツプに分けられる。各フィルタの役割を手足 に説明する。 補間は、入力マスクのオフセット及び回転を修正するために必要である。これは 線形プロセス（Ｌ）であるが、空間変化（ＳＶ）は、オフセットのみの場合には 修正補間は空間変化であるため、回転を原因とする。データ通信ではオフセット 問題は普遍的な問題であり、シンボルタイミングエラーといわれる。回転効果に 相当するものは一次元データ通信にはない。 等化、又はぶれ（かすみ）排除もしくはパルスシャープニングは、ぶれの影響を 除去する線形フィルタ（Ｌ）から構成されている。ぶれが空間不変化（Ｓ　Ｉ） である場合、フィルタリングも同様である。ぶれ関数、又は光学インパルス応答 がテストを通して事前に判明している場合、逆フィルタを事前に合成することが でき、位置により変化しない。最適ＬＳＩフィルタは、システムのノイズレベル 及びぶれ応答次第であり、誤整列は補われたと仮定する。 整合フィルタリングは、ランダムガウスノイズの対処に使用される信号処理技術 である。実際、データ値全てを支持する画素のみに作用する重量総和フィルタで あり、研究所でのテストに乱づき、２Ｘ２のグリッドとなる。 このフィルタはＬＳＩであり、等化器で縦続することが可能である。ゆえにＥＱ とＭＦは、機能は異なるものの、有効な単一フィルタである。ＭＦは、ボードレ ートで読み取られ、スライスあるいはデータシンボル値のハードシンボルの決定 を行なうためスレッショルドに比較される。このデータはＦＥＣ（順方向エラー 修正）コード化でき、ハード決定（ｈａｒｄ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ）は必要に応じ てオフチップ・ディンターリーバ（ｏｆｆ−ｃｈｉｐ　ｄａ−１ｎｔｃｒｌｅａ ｖｃｒ）及びＦＥＣデコーダに送ることができる。 ここまでは情報検索プロセスの基本素子である初期化、同期及び補間、等化、及 び整合フィルタリングについて述べた。処理の複雑性を軽減するため、簡素化し たが、有効なシステムが開発され７３Ａ、７３Ｂ、およ図７３０に関連し説明さ れている。 検索システムは、位置決めの誤り及びねじれ（回転）により、新しいマスクが挿 入される度に再度同期することを強制される。このプロセスを補佐するため、機 械登録システムのマスク上に基準データあるいは印付けが前述のように載せられ 、図７３Ｃにも示されており、その独自なサインと具体的でない位置により容易 に確認できる。基本的には、これらは各ページの隅にあるデータアレイ１０５９ である。しかし、マスク上の中心に大きな十字形等でデータに埋め込むことも可 能である。水平、及び垂直のオフセットを読み取ることにより、１０６４におけ る位置決めの誤りを確認し、これらの基準線の傾斜を読み取り回転を確認する。 必要な三角関数の計算、乗算、加算により、情報ビットＡ周辺の画素のグループ が検索される（図７３Ａ参照）。回転による漸進的ねじれのため、近接の強さの １０６６における補間は、１つのデータビット以下のオフセット修正に使用され る。これは、図７３Ｂの流作業図に示されるように、読み取り後の近接ビットの 基準化と加算を必要とする。 この時点で、グループＡ周辺のデータビットのぶれ値を得たことになる。事実、 この意思決定には遠方データビットのみから構成される。一般プロセスに於ける 次のステップは、汎用プロセスで述べたぶれ排除あるいは等化である。実際には 、図７３Ｂにある「ビット検出」１０６８とよばれる臨機応変なアルゴリズムを 開発するため、等化を整合フィルタリング及びスレッショルド決めと結合させる 。 実行されたアルゴリズム１０６８は、理想等化に近付けるための慎重な近似に基 づいている。図７３Ａにある°Ａ°と記されたビットは総和され、読み取り後に 入力マスクが４：１でオーバーサンプルされ、整合フィルタとなる。ノイズのな い環境での理想処理は、ＭＦが等化器又は逆フィルタにより継続されることであ る。Ａにあるビットの総計が°Ｂ゛とされた近接ビットの強さの総計に比較され ている、図７３Ｂの最終ブロック１０６８に示されるように、このフィルタリン グ機構の近似に成功した。これらのビットは更に係数“ｔ”により理想的なフィ ルタリング機構を適切に近似するために測定される。この後データは、スレッシ ョルド決定を通過し、決定ブロック１０７０の結果は対応するアドレスにおいて （１）又は（０）である。このデータ読み取りプロセスはここで完了し、データ はシステムＣＰＵに送られる。 後に明らかになるように、読み取り光源の利用を含み、更にこれ以上の具体例が 本発明の範囲に入り、種々のタイプの１つでありえる。必要条件は、帯域幅が比 較的狭く、高速でＯＮ、０ＦＦＬ、実際の応用方法では耐久性があるべきである 。大半の応用方法には、速度が望まれるためハイパワーといった高光子束も望ま しい。レーザーダイオードが最良であり、最高速システムには必要とされるもの の、最も高価である。ＬＥＤを使ってもよく、モノリシックアレイとして作られ たものが望ましい。コンピュータディスプレイに現在使われているようなプラズ マ又はエレクトロルミネセントアレイは、現在では各素子はＬＥＤはどのパワー がないものの、有効である。 プロトタイプとして現在ある電解放出光源アレイもまた代替である。光素子は、 当該源泉とページ間のシャッタアレイのついた単一源泉から構成できる。図２４ ａ１及び２４ｂにあるアセンブリでは、ＩＣ上の光源素子は、フォトセンサと共 に、ＧａＡｓ源泉よりもシリコンを基剤にしたセンサにより集積力をつけるフィ ラメントタイプのシリコンでもよい。 書き込み／読み取りの代替実行のアセンブリには、読み取りに使われるものとは 異なる波長を記録に使うことができる。特に、青色の記録光などの短い波長は回 折が少ないのでより小さなスポットを作ることが可能となる。 また、光ポリマー、ジアゾ基素材、及びエネルギー蓄積結晶など、望ましい記録 素材で短い波長にのみ高感度を持つものがある。 前述のバイナリのデータ記憶に代わり、パターン、写真等の大量なアナログ画を 記憶するためにもシステムを使うことができ、各々ランダムで高速検索ができる 。各ページ部分は少なくとも１つの写真あるいはパターンを含む。ページソース が起動されると、画像がセンサアレイに送られる。アレイの各センサが画素など の１つの画素子を検知する。センサアレイは、ＴＶセンサと同一方法で各画素の アナログ出力を行なう。但し、画素はランダム、あるいは非ＴＶ標準率でアドレ スを指定される場合がある。これらのデータは、この後、別のプロセッサの他デ ータと比較又は相互関連することができる。 ＦＩＧ、１ ；Ｖ、＞ 況 ＦＩＧ、３ａ １、、＋２ ＼　−一舶一ゴー４．１゜ 浄書（内容に変更なし） Ｆ［Ｇ、１３ ンＴＩ占（内容に変更なし） 浄岨内容に変更なし） １否（内容に変界なし） 特表平７−５０６４４８　（４９） 宿 １ト １ト ＦＩＧ、３６ ＦＩＧ、　５４Ｂ ＦＩＧ、５５ 浄書（内容に変更なし） ６・Ｔ（内容（二変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、６５Ａ ＦＩＧ、６６Ａ ＦＩＧ、６６８　８７０ ｑし ８７０ｃ　％＼゛＼＼＼゛＼＼ぐ＼゛＼゛＼１＼＼＼＼＼　８２７８７２　、’ 　ｊ、Ｘ、’ｓ＼　８７９、、、７い゛（、又、 くてＺ７−念＼ン。＼＼ ２〜＼ ２、°　２ 浄書（内容に変更なし） ４個のフィルタ 手　続　補　正　書　く方式） フロントページの続き （８１）指定回　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。 ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＳＮ、　ＴＤ。 ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ。 Ｃ３，ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、 ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎ。 、　ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、　ＳＤ、　ＳＥ、　ＵＳ

Claims (121)

【特許請求の範囲】
1. １．特性を変化させ、各々がデータのビット（Ｂ）を記憶する能力をもつ復数の 並列データ領域（Ｐ）にまとめ、光としてデータを記憶するための光学データ手 段と、 前記光学データ手段の個々の前記データ領域の少なくとも１つを選択的に照光す るための制御可能な光源手段と、 像の解像力が視界全体で実質的に均一であり、前記データ手段と自身から間隔が おかれた共通の結像面に結像するために、各々成形され、前記並列データ頭載の １つと一定の距離におかれ、光学的に位置決めされる並列された複数のレンズレ ットを持つデータ結像レンズ手段と、照光されたデータ領域に対応する光イメー ジとしてのデータを検知するため前記イメージ面に配置された複数の並列光学セ ンサ（Ｓ）をもつセンサ手段と、照光され、結像したデータ領域の前記データに 相当するデータ信号を出力するため、前記センサ手段に結合されたデータ信号出 力手段と、 を備えている光学データシステム。
2. ２．複数の前記並列レンズレット各々による各データ領域の結像の逸脱を修正す る回折手段を含み、更に前記センサ手段と前記レンズ手段の間に配列された光学 手段を含む請求項１のシステム。
3. ３．前記レンズ手段の複数の前記レンズレットが、光学素材の継続層の輪郭づけ られた屈折表面、更に、前記センサ手段と前記レンズ手段の間に配置された光学 手段、そして、前記レンズレットからのデータ像に相当する光線を選択的に修正 する回折手段と、異なるレンズレットから前記回折手段を通して光のパターンを 前記結像面に結像させるよう方向づけを行なうフィールドレンズ手段とを含む請 求項１記載のシステム。
4. ４．前記回折手段は各々が、複数の前記並列レンズレットの各々と光学軸で一直 線に並ぶよう配列された複数の重なり合う格子パターンを備えている請求項２の システム。
5. ５．前記光学手段の前記回折手段が、複数の前記並列レンズレットの各々と光学 軸で一直線上に並ぶよう、複数のホログラフ的像修正パターンを持つホログラフ 式手段を含む請求項２のシステム。
6. ６．更に、前記光学手段が、異なる前記データ領域とレンズレットから発生する 光線パターンを、前記センサ手段を含む前記共通結像面上に曲げるため、前記回 折手段と前記センサ手段の間に配置されたフィールドレンズを含む請求項２のシ ステム。
7. ７．前記レンズレットの各々が０．３５から０．６までの開口数を持ち、前記デ ータ領域の１つの面積に実質的に等しい視界を持つ請求項１のシステム。
8. ８．前記各レンズレットが、少なくとも１つの機能的な非球面光学素子から構成 される請求項１のシステム。
9. ９．前記レンズレットの各々の前記非球面が、前記データ手段に近接配置される 請求項８のシステム。
10. １０．前記データ手段と前記レンズ手段が、両者間の光学位置決めを維持するた め、統一層構造として形成される請求項１のシステム。
11. １１．前記データ手段の統一層構造と前記レンズ手段が、その上に並列された前 記データ領域を持つデータ層、その上に前記ヂーク領域の登録領域に光軸を一直 線をなすように配列した並列レンズ面輪郭アレイとして成形した復数の前記レン ズレットを持つレンズレット層、そして前記データ層と前記レンズレット層の間 に配置された透明スペーサ層を含む請求項１０のシステム。
12. １２．前記透明スペーサ層が、結像彼の発散角度を空気あるいは自由空間のそれ に比例して低下させるために、前記データ層の前記データを光学的に浸す請求項 １１のシステム。
13. １３．前記透明スペーサ層に近接する前記レンズレットの前記レンズ面の輪郭が 、一直線をなすように配列されたデータ領域のデータフィールド全体に実質的に 均一な解像を提供するために非球面である請求項１のシステム。
14. １４．前記データ領域の各々が、前記透明スペーサ層に向けて形状を持ち、前記 レンズレット層が実質的に球面である前記透明スペーサから反対にある前記レン ズレットの第２の光学レンズ面を待つ請求項１３のシステム。
15. １５．２番目の前記レンズ面が実質的には球面上に事前決定された非球面要素を 持つ請求項１４のシステム。
16. １６．更に、前記センサ手段に関連する前記データ手段の前記統一層構造と前記 レンズ手段を受信し自由に送信できるように保有することにより、前記統一構造 を取り除き、異なるデータを記憶する同様の構造に置換することができる構造手 段を含む請求項１０のシステム。
17. １７．前記センサ手段が、結像の拡大スケールで前記データ手段の前記データ領 域の１つに於いてデータを補足するパターンに配列された複数のセンサ素子を含 む請求項１のシステム。
18. １８．前記データ手段上の前記データ領域が、密に詰めて並列されたセルに配列 され、センサ手段が前記共通結像面を形成し、前記データ領域の１つとほぼ同形 で、しかしそれよりも大きい単一セル形の周辺を持つ複数の前記センサ素子を持 つ請求項１のシステム。
19. １９．六角形に相似する前記セルを含む請求項１８のシステム。
20. ２０．前記制御可能な光源手段が、並列された半導体光発生素子のアレイを含む 請求項１のシステム。
21. ２１．前記光発生素子が、それぞれ異なる前記データ領域の照光のためグループ に分けられた請求項２０のシステム。
22. ２２．前記半導体光発生素子の各グループが、アレイ中に通常六角形のセルを持 ち、前記データ手段の個々の前記データ領域の対応する１つの領域を照光するた め六角形光片を発生させる各前記グループを選択的に生かす手段を持つ請求項２ ０のシステム。
23. ２３．各グループが複数の素子を持ち、選択された別個のデータ領域を照光する ため集合的に生かされるよう、前記データ手段の別個のデータ領域と登録にある グループとして配置された複数の素子グループに整頓された半導体光発生素子の アレイから構成される前記制御可能な光源手段を含む請求項１のシステム。
24. ２４．前記複数の半導体発生素子は発光ダイオードを含む請求項２３のシステム 。
25. ２５．前記複数の半導体光発生素子はレーザーダイオードを含む請求項２３のシ ステム。
26. ２６．前記データ手段が光透過データ手段である請求項１のシステム。
27. ２７．前記データ手段が光反射データ手段である請求項１のシステム。
28. ２８．前記データ手段が光を偏光するデータ手段である請求項１のシステム。
29. ２９．前記光偏光データ手段が磁気光学データ手段である請求項２８のシステム 。
30. ３０．前記データビットの直径が２．２５ミクロン以下であり、一平方センチメ ートル辺り２Х１０７あるいはそれ以上の密度で記憶される請求項１の光学シス テム。
31. ３１．各前記データ領域が、Ｂ（≧１０６）ビットと復数（Ｓ個）の並列センサ を記憶し、各データ領域に記憶されたデータのビットＢはｓ≧Ｂの関係を持つ請 求項３０の光学システム。
32. ３２．前記データビットＢがＢ≧１０６と定義され、前記複数データ領域ｐが、 １００メガビットあるいはそれ以上のシステムデータ能力に対しｐ≧１００であ る請求項１の光学システム。
33. ３３．前記光データ手段が、実質的に約６．５ｃｍ２に等しい平面を持つデータ 支持手段を含む請求項３０の光学システム。
34. ３４．各前記レンズレットが、実質的に１．０ｍｍ又はそれ以下の有効焦点距離 を持ち、その第１面は、前記データ手段から実質的に０．６ｍｍ又はそれ以下に 配置される請求項１の光学システム。
35. ３５．前記データ領域が、その部分全体にｄの次元を持ち、各前記レンズレット の第１面が前記データ手段から１／１０ｄら３／４ｄ以内にあり、前記センサが 配置されている前記イメージ面が前記レンズレットからｄ以上の距離に配置され る請求項３４の光学システム。
36. ３６．前記センサ手段は、前記共通イメージ面を持つ集積回路構造に作られた半 導体センサ素子のアレイ、及び近接のセンサ素子上での光の受信に対応し、各前 記センサ素子において、データ像に可変かつ適用光検出スレシヨルド与える複数 の適用スレッショルド検出回路手段を含む請求項１の光学データシステム。
37. ３７．半導体センサ素子のアレイが、複数の電荷結合装置を含む請求項３６の光 学データシステム。
38. ３８．半導体センサ素子のアレイが、少なくとも１つのＰＩＮダイオードを含む 請求項３６の光学データシステム。
39. ３９．更に、可変且つ適用光検出スレッショルドを各前記センサ上に投射される データ像に提供するための適用スレッショルド検出回路手段を含む請求項１の光 学データシステム。
40. ４０．１平方ミクロン当り約１ビットの密度を持つ特性を変化させ、データビッ トのフィールドを記憶するよう、それぞれ適応された復数の並列データ領域にま とめることにより、データを光として記憶する光学データ手段と、 前記光学データ手段の前記データ領域の少なくとも１つを選択的に照光するため の制御可能光源手段と、約１ミクロンあるいはそれ以下で対象を解像するよう構 成された複数の並列レンズレットを持ち、各々前記並列データ領域の１つに隣接 し、前記データ手段とレンズ手段から一定距離をおいた共通結像面上にビットフ ィールドの像を作るために光学的に位置決めされたレンズ手段と、 前記データ領域の照光された１つあるいはそれ以上の前記データを光のイメージ として検知するため、前記結像面に配置された複数の並列光センサを持つセンサ 手段と、 照光され、結像したデータ領域の前記データに当たるデータ信号を出力するため 、前記センサ手段に結合されたデータ信号出力手段と、 を含む光学データシステム。
41. ４１．実質的に平面データ記憶構造上で特性を変化させ、密に詰めて並列された セルのアレイにまとめ、各セルがデータを記憶するよう適応された、データを光 として記憶する光学データ手段と、 前記光学データ手段の少なくとも１つの前記セルを選択的に照光するための制御 可能光源手段と、各前記レンズの副システムが、前記セルの１つに近接且つ光学 登録されており、対応する前記データ記憶構造にある近接セル間の距離に実質的 に等しい近接のレンズの副システムに比例する中心から中心への距離を持つよう 配置された並列レンズの副システムアレイを持ち、前記レンズの副システムが０ ．３５から０．６までの開口数、そして共通結像面に前記セルのデータ像を作る ため登録される前記セルの面積に実質的に等しい視域を持つデータ結像光学手段 と、 照光された前記セルから結像される光としてデータを検知するため前記共通イメ ージ面に配列された複数の並列光センサを持つセンサ手段と、 を含む光学データシステム。
42. ４２．各前記レンズの副システムが、前記レンズの副システムの中心から中心へ の距離より短い距離ｄに位置する屈折面を少なくとも１つ持つ請求項４１の光学 データシステム。
43. ４３．１つの前記屈折面が非球面である請求項４２の光学データシステム。
44. ４４．各前記レンズの副システムが、少なくとも１つの前記セルからｄより長い 距離にある回折面を持ち、近接セルから重なるデータ像線が前記屈折面を通過し た後に、重なる回折部分により回折的に変化される、重なる回折部分を持つ請求 項４２の光学データシステム。
45. ４５．各前記レンズの副システムが、前記セルの内登録セルから前もって決めら れた距離に光学ストップを持ち、各前記レンズの副システムは、前記セル内の登 録セルと前記ストップの間に少なくとも１つの屈折手段を持ち、前記セルから前 記ストップよりも離れた距離に少なくとも１つの回折手段を持つ請求項４１の光 学データシステム。
46. ４６．回折手段が、近接セルからの重なるデータ像線が異なった、しかし重なる 回折パターンにより回折的に修正されるよう、各パターンは各前記レンズの副シ ステムの視界よりも大きい面積を包含する復数の重なる回折パターンを含む請求 項４５の光学データシステム。
47. ４７．回折手段が格子を含む請求項４４の光学データシステム。
48. ４８．回折手段がホログラフ式パターンを含む請求項４４の光学データシステム 。
49. ４９．１平方センチメートル辺り約１０７から１０８ビットの密度を持つ特性を 変化させ、前記密度でビットフィールド（Ｂ）を記憶するための大きさに合わせ 複数の（ｐ）並列データ領域にまとめ、データを光として記憶する光学データ手 段と、 前記光学データ手段の少なくとも１つの前記データ領域を選択的に照光するため の制御可能光源手段と、それぞれ前記（ｐ）並列データ領域の１つと光学的位置 決めで配置され、データの前記ビットフィールド（Ｂ）を、前記データ手段とレ ンズ手段から一定距離にある共通結像面上に結像するため、実質的に前記領域全 体に均一な前記密度で解像すべく成形された複数の並列レンズレットを待つレン ズ手段と、 前記データ領域の照光された１つあるいはそれ以上の領域のデータの前記ビット （Ｂ）フィールドを光イメージとして検知するため前記結像面に配置された複数 の並列光センサを持つセンサ手段と、 データの前記ビットフィールド（Ｂ）に相当するデータ信号を出力するため前記 センサ手段に結合されたデータ信号出力手段と、 を含む光学データシステム。
50. ５０．特性を変化させ、それぞれデータビットを記憶する能力を持つ複数の並列 データ領域にまとめ、データを光として記憶する光学データ手段と、前記光デー タ手段の少なくとも１つの前記データ領域を選択的に照光するための制御可能な 半導体光発生手段と、 各々少なくとも機能的な非球面を持ち、前記データ手段とレンズ手段から一定距 離を置いた共通イメージ面上にイメージをつくるため、イメージ解像力がデータ 領域の視界全体に実質的に均一であるよう、前記並列データ領域の１つに近接且 つ光学的位置決めで配置された複数の並列レンズレットを持つデータ結像レンズ 手段と、照光されたデータ領域に対応する光のイメージとしてデータを検知する ため、前記共通結像面に配置された複数の並列半導体の光センサを持つセンサ手 段と、照光され、結像したデータ領域の前記記憶データビットを選択した一部に 相当するデータ信号を出力するため前記センサ手段に結合されたデータ信号出力 手段と、を含む光学データシステム。
51. ５１．読み取り光源アレイ手段と、 照光されるために前記読み取り光源アレイ手段に近接して配置される光学データ 記録手段と、前記光学データ記録手段に近接して配置された、実質的に同様の複 数のレンズレットからなるレンズ構造を有するレンズアレイ手段であって、前記 レンズレットの各々が前記読み取り光源手段によって照光される前記光学データ 記録手段の一部の末端像を形成するレンズアレイ手段と、 前記読み取り光源手段によって照光される前記光学データ記録手段の前記部分の 像を受けるように配置され、出力データに対する前記像に応答する光検出手段と 、記録光データパターンを生成し、かつ前記光学データ記録手段上に、前記デー タパターンを記憶するために結像する記録光データ作成手段と、 を備えている光学データ記録及び検索システム。
52. ５２．読み取りモードと記録モードを有し、更に読み取りモード時には読み取り データを、前記レンズアレイ手段及び自身を介して前記光検出アレイ手段上に連 続して結像させ、記録モード時には前記記緑光データ作成手段によって化成され た前記記録光パターンを、自身及び前記レンズアレイ手段を介して前記光学デー タ記録手段上に連続して結像させるビームスプリッタ手段を備えている請求項５ １の光学データ記録及び検索システム。
53. ５３．前記記録光データ作成手段は、制御可能なライトバルブアレイ手段と、そ の記録像が記憶のために前記光学データ記録上に向くように、前記ライトバルブ アレイ手段を照光することによって前記記録光データパターンを発生する記録光 エミッタ手段と、を含む請求項５１記載の光学データ記録及び検索システム。
54. ５４．前記記録光エミッタ手段は、前記レンズレットの内の分離された１つのレ ンズレットを介して前記光学データ記録手段の関連部分上に結像させるために選 択的に励起された記録光源のアレイを含み、更に、前記選択的に励起された記録 光源のアレイと前記制御可能なライトバルブ手段との間に配置された記録像レン ズ手段を含む、請求項５３の光学データ記録及び検索システム。
55. ５５．前記記録光データ作成手段はデータパターン内に配列された制御可能な反 射光変調手段と、前記反射光変調手段を照光することによて前記記録光データパ ターンを発生させて反射された記録像を生じさせる記録光手段と、 前記反射された記録像を、選択されたレンズレットを介して前記光学データ記録 手段の関連部分上に向ける光学手段と、 を含む請求項５１の光学データ記緑及び検索システム。
56. ５６．前記記録光データ作成手段は前記光検出アレイ手段と実質に同一平面内に 配置された光源素子のアレイを含み、更に前記レンズアレイ手段に近接して配置 され、前記光源素子のアレイによって作成される前記記録光データパターンを、 前記レンズレットの内の選択された１つ以上レンズレットを介して前記光学デー タ記録手段の部分または関連部分上に送信する光シャッタ手段を含む、請求項５ １の光学データ記録及び検索システム。
57. ５７．前記記緑光源素子のアレイと前記光検出アレイ手段は半導体装置を含む請 求項５６の光学データ記緑及び検索システム。
58. ５８．前記記録光源素子のアレイと前記光検出アレイ手段は共通の回路ボード上 に載置される請求項５６の光学データ記録及び検索システム。
59. ５９．前記共通の回路ボードは大規模集積回路である請求項５８の光学データ記 録記録及び検索システム。
60. ６０．前記光検出アレイ手段は半導体装置であり、前記記録光データ作成手段は 、光発生器として前記半導体装置を動作させる手段を含む請求項５１の光学デー タ記録及び検索システム。
61. ６１．前記データ手段の選択された領域から記録光データパターンを選択的にブ ロックする制御可能な光シヤツタ手段を更に備えた請求項５１の光学データ記録 及び検索システム。
62. ６２．前記記録光データ作成手段は前記データ記録手段上でデータパターンを補 うパターンとして配列された複数の記録光エミッタを有する請求項５１の光学デ ータ記緑及び検索システム。
63. ６３．前記記録光データ作成手段はマイクロレンズのアレイと、これに隣接した 記録光源手段のアレイとを有し、この記録光源手段のアレイは記録光パターンを 、前記レンズアレイ手段を介して前記データ記録手段上に結像する、請求項５１ の光学データ記録及び検索システム。
64. ６４．光パターン制御装置を選択的に操作することによって記録光データパター ンを作成する段階と、レンズアイの複数のレンズレットの１つを介して光データ 記録領域上に前記記録光データパターンの記録像を光学的に形成する段階と、 前記光データ記録上に形成された記録像を記憶する段階と、 前記記録像を記憶している前記領域に照光することによって前記光データ記録を 読み取る段階と、を備え、前記領域は前腹数のレンズレットの１つとともに位置 決めされる、光学データを記録及び読み取る方法。
65. ６５．前記読み取る段階は前記光データ記録の照光の照光領域を、前記記録像が 前記光データ記緑の前記領域上に形成される、レンズアレイの複数のレンズレッ トの１つを用いて光センサアレイ上に結像させる段階を含む請求項６４の方法。
66. ６６．光学的に記録像を形成する段階の前に透明な結合材を用いて前記光データ 記録を前記複数のレンズレットに物理的に結合させる段階を更に含む請求項６５ の方法。
67. ６７．前記光学的に記録像を形成する段階の前に前記光データ記録と前記レンズ アレイの間に配置された透明な材質内に前記光データ記録を浸入させる段階を含 む請求項６５の方法。
68. ６８．記録される変更可能なデータのパターンを形成する記録光データ作成手段 と、 各々がデータ像を記憶するために復数の分離されたデータ記憶領域を有するデー タ記憶手段と、前記データ記憶手段に近接して配置され、かつレンズ構造内に配 列された複数の同類のレンズレットを有し、各分離されたレンズレットは前記デ ータ記憶手段の前記領域の分離されるものとも光学的に位置決めされる、レンズ アレイ手段と、 前記記録光データ作成手段によって生成された複合データ光パクーシを、前記多 重レンズアレイ手段によって前記記憶領域の分離され、選択された１つの領域上 に結像させる光選択手段と、 を備えている光学データ記録システム。
69. ６９．前記光選択手段は、前記データ記憶手段の前記複数の領域の選択された１ つ以上の領域を除いて記録光データをブロックする制御可能な光学手段を備えて いる請求項６８の光学データ記録システム。
70. ７０．前記記録光データ作成手段は、前記データ記憶手段上に分離されるデータ 記憶領域の各々を補うパターンに配列された複数の記録光エミッタを含む、請求 項６８記載の光学データ記録システム。
71. ７１．前記記録光データ作成手段は、マイクロレンズアレイと記録光エミッタ素 子の隣接アレイとを有し、前記マイクロレンズアレイは前記記録光エミッタ素子 のアレイ上に合成された記録光データを前記レンズアレイの前記レンズレットの １つに向かわせ、それによって前記データ記憶手段の前記複数のデータ領域の１ つの領域上に結像させる、請求項６８の光学データ記録システム。
72. ７２．読み収りモードと記録モードを有し、更に読み取りモード時には読み取り データを自身と前記レンズアレイ手段を介して結像させるビームスプリッタ手段 と、記録モード時には前記記録光データ作成手段によって生成された前記記録光 パターンを、前記ビームスプリッタ手段と前記レンズアレイ手段を介して前記光 データ記録手段上に結像させる請求項６８の光学データ記録システム。
73. ７３．前記記録光データ作成手段は、制御可能なライトバルブアレイ手段と、こ のライトバルブアレイ手段を照射することにより前記記録光データパターンを生 成する記録光発光手段と、より構成され、その記録画像は非保存のための前記光 データ記録手段上に表示されていることを特徴とする請求項６８の光学データ記 録システム。
74. ７４．前記記録光エミッタ手段は、選択的に発光させられる記録光源の列により 構成され、その各々は前記光データ記録手段の記録部上の前記レンズレットの分 離された夫々を介してデータを写し出すと共に、さらに前記選択的に発光させら れる記緑光源の前記列と前記制御可能なライトバルブアレイ手段との間に配置さ れた記録画像レンズ手段により構成されていることを特徴とする請求項６８の光 学データ記録システム。
75. ７５．前記記録光データ作成手段は、データパターン内に配列された制御可能な 反射光変調器と、前記制御可能な反射光変調器を発光させることにより前記記録 光データパターンを生成し、これによりその反射された記録画像を表示させる記 録光手段と、前記光データ記録手段の記録部上の選択されたレンズレットを介し て前記反射された記録画像を表示する光学手段と、より構成された請求項６８の 光学データ記録システム。
76. ７６．前記光センサアレイ手段は、複数の半導体装置より構成され、かつ、前記 記録光データ作成手段は複数の光源としての前記半導体装置を駆動する手段によ り構成されている請求項６８の光学データ記録システム。
77. ７７．前記データ手段の選択された領域から記録光データパターンを選択的に閉 鎖するための制御可能な光シャッタ手段を更に備えている請求項６８の光学デー タ記録システム。
78. ７８．前記記録光データ作成手段は、前記データ手段上に格納されるべきデータ パターンを補捉するパターン内に配列された複数の記録光エミッタを備えている 請求項６８の光学データ記録システム。
79. ７９．前記記録光データ作成手段は、マイクロレンズ列と、これに隣接し、かつ 前記マイクロレンズ列及び前記ビームスプリッタ手段を介して前記データの記録 光生成手段の列と、を備えている請求項７２の光学データ記録再生システム。
80. ８０．特性を変化させ、複数の別個データ領域にまとめ、データを光として記憶 するためのデータ層と、各レンズレットが、前記データ領域の１つに関連する光 学データを結像するために配置されるよう、それぞれ前記データ領域の１つに並 ぶように配列された光学視域を持つ前記データ層と各レンズレットに近接する複 数のレンズレットを含むレンズアレイと、 前記データ層を構造ユニットを形成するため前記レンズアレイに光学的に結合し 、機械的に固定するため、前記データ層と前記レンズアレイの間に配置された構 造手段と、 を含む光学データシステムのための光学データ及びレンズ構造。
81. ８１．前記構造手段が接合材の透明光学層を含む請求項８０の光学データ及びレ ンズ構造。
82. ８２．最初の前記層と前記レンズアレイから反対の、前記データ層の側面に接続 された追加層を更に含む請求項８０の光学データ及びレンズ構造。
83. ８３．データを照光する光が、前記データ層を照光するため外部光源から透過す ることのできる、透明保護カバー材である前記追加層を含む請求項８１の光学デ ータ及びレンズ構造。
84. ８４．前記レンズアレイを通して前記データ層を照光する光が、反射データ像を 形成するため前記レンズアレイに反射されるよう、前記追加層が反射機能を持つ 請求項８１の光学データ及びレンズ構造。
85. ８５．各々が第１、第２の光学面を持ち、そのうち少なくとも１つが実質的に非 球面である前記レンズレットを含む請求項８０の光学データ及びレンズ構造。
86. ８６．前記データ領域に於ける前記データ層が、前記レンズレットの整列させた 物と光学的に共作動する光学的輪郭を持ち、遠位イメージ面にデータを結像する 請求項８０の光学データ及びレンズ構造。
87. ８７．光学データ記憶媒体に近接するよう適応された第１面を有するとともに、 第２面を持つデータ結像レンズ手段を備え、前記第１面はそれに近接するデータ フィールドの異なる場所からのデータ像光線を選択的に変化できるよう、実質的 に非球面規定があり、前記第２面には、前記第１面に比べ、比較的高い球面規定 がある、データ記憶媒体に関する光学データ読み取り及び／又は書き込みのため の光字データレンズシステム。
88. ８８．前記レンズ手段の前記第２面が実質的に球面であるが、前記レンズ手段の 前記表面を透過するデータ像光線の逸脱を修正するため、事前決定された非球面 内容を規定中に持つ請求項８７の光学データレンズシステム。
89. ８９．前記レンズ手段の前記第１面が屈折機能を持ち、更に、前記レンズ手段の 前記第１面と光学データ記憶媒体の間に形成された光学的浸入層を含み、前記第 １面に於ける前記レンズ手段のそれとは実質的に異なる屈折率を持つ請求項８７ の光学データレンズシステム。
90. ９０．前記レンズ手段の前記第２面もまた屈折機能を持ち、更に、前記第１面と 第２面の間にガラス材を含み、空気よりも大きい屈折率を持つ透明ポリマーを含 む前記浸入層を含む請求項８９の光学データレンズシステム。
91. ９１．前記レンズ手段が屈折機能を持ち、前記第１、第２面により固定されたガ ラス材からできており、更に、前記システムは、前記第１面に近接する特性を変 化させ、光学データを光として記憶するためのデータ媒体層と、前記レンズ手段 に前記データ記憶層を接続する前記第１面と前記データ記憶層の間に配置された 透明浸入及び接続層とを含み、空気よりも大きく、前記ガラス材よりもかなり小 さい屈折率を持つ請求項８７の光学データレンズシステム。
92. ９２．更に、前記レンズ手段が前記第２面から一定距離を置いた箇所に配置され た第３面を含み、前記第１、第２、第３面は全て屈折機能を持つ請求項８７の光 学データレンズシステム。
93. ９３．更に、前記レンズ手段が前記第３面から一定距離を置いた箇所に配置され た第４面を含み、前記第４面が屈折機能を持つ請求項９２の光学データレンズシ ステム。
94. ９４．データ結像レンズ手段が、各前記レンズレットが実質的に非球面規定を持 つ前記第１面、及び比較的高い球面規定を持つ第２面を持ち、複数のレンズレッ トが各々前記レンズレットの視域にある記憶媒体の光学データに協力する、実質 的に平坦なアレイに並列された複数のレンズレットを含む請求項８７の光学デー タレンズシステム。
95. ９５．結像データを受信するために配置された固体光センサ素子アレイと、 近接ずるセンサ素子上での光受信に応答し、可変、適用光検出スレッショルドを 各センサ素子に於いてデータに提供する複数の適用スレッショルド検出回路手段 と、を含む検出面上に結像された光学データを検知するための光学データセンサ 。
96. ９６．光素子アレイが複数の電荷結合装置を含む請求項９５の光学データセンサ 。
97. ９７．光センサ素子アレイがフォト検知ダイオードを含む請求項９５の光学デー タセンサ。
98. ９８．前記フォト検知ダイオードの少なくとも１つがＰＩＮダイオードである請 求項９７の光学データセンサ。
99. ９９．更に、実質的に前記光センサ素子と並列に配置された複数の半導体光エミ ッタ、及び前記光エミッタを選択的に生かすための手段を含む請求項９５の光学 データセンサ。
100. １００．複数の前記適応シュレッショルド検出回路手段が、各前記可変レベル比 較器に於けるスレッショルド検知レベルを変えるため、前記センサ素子の前記副 グループに投射される光量の関数として、検出出力信号を前記センサ素子の事前 決定された副グループから受け取るため接続された可変レベルコンパレータ手段 を含む請求項９５の光学データセンサ。
101. １０１．前記半導体光センサ素子アレイと前記適合スレッショルド検出回路手段 が、集積固体回路として構成される請求項９５の光学データセンサ。
102. １０２．感光性素子のアレイ上にデータパターンの光のイメージを形成する段階 と、 前記パターン中の光で、前記素子上に投射された光が事前決定された強さのスレ ッショルドを持つときに、各素子がデータを出力する段階と、 前記素子の１つに近接する素子に投射された光に応じ、前記強さのスレッショル ドを変化する段階と、を備えている検出面に結像される光学データの検出法。
103. １０３．前記データ結像手段が、関連データ領域を結像するため各前記レンズレ ットのために少なくとも１つの回折素子、及び結像光線を無色にする異常レンズ 手段を少なくとも１つ含む請求項１のシステム。
104. １０４．前記異常レンズ手段が、屈折素子における分散により発生する色の逸脱 を削除するために事前に選択され、異常分散する染料により形成される、埋め込 まれた屈折面を含む光学媒体を含む請求項１０３のシステム。
105. １０５．前記異常レンズ手段がフレネルのレンズ配置である請求項１０３のシス テム。
106. １０６．関連データ領域を結像するため、前記データ結像手段が各レンズレット に、少なくとも１つの屈折素子を含み、波長機能として屈折率に事前決定された 急変化を示す光学材を埋め込んだ光学媒体により特徴づけられる異常レンズを少 なくとも１つ含む請求項１のシステム。
107. １０７．前記データ結像手段が各レンズレットに、関連データ領域の結像のため 少なくとも１つの回折素子を含み、少なくとも２つの光学媒体により形成され、 事前決定され、且つ選択可能な純分散を示し、前記レンズにより発生する光学パ ワーが色の逸脱のみにかなり影響する異常レンズを少なくとも１つ含む請求項１ のシステム。
108. １０８．各レンズレットに、前記データ結像手段が関連データ領域の結像のため に回折素子を少なくとも１つ含み、屈折率分布形レンズ手段を最低１つ含む請求 項１のシステム。
109. １０９．前記屈折率分布形レンズ手段が、光学軸の屈折率を縦方向に変動させる 、異常分散染料の勾配により形成される請求項１のシステム。
110. １１０．前記屈折率分布形レンズ手段が、光学軸の屈折率を放射状に変動させる 、異常分散染料の勾配により形成される請求項１のシステム。
111. １１１．前記適用スレッショルド検出回路手段が、単一光イメージビットを検出 するため複数のセンサセルがグループに分けられた副アレイを持つ集積回路セン サアレイ、及び前記光イメージビットからデータビットを検出するための検出処 理手段を含む請求項３９の光学データシステム。
112. １１２．各前記データ領域は、前記センサ手段上に光のイメージを登緑するため 、領域上に記憶された基準データを持ち、 前記適応スレッショルド検出回路は、前記基準データを読み取るための処理手段 と、前記基準データに従い前記検出手段からデータ読み取りを適応する前記デー タ信号出力手段のアドレス指定制御を含む請求項３９の光学データシステム。
113. １１３．更に、各前記領域の一部を選択的に前記センサ手段上に結像できるよう 、前記データ領域の各々からデータを準多重化する手段を含む請求項１の光学デ ータシステム。
114. １１４．更に、前記センサ手段上に投射される前記光イメージの球面逸脱を修正 するフィールドフラットナーレンズ手段を含む請求項１の光学データシステム。
115. １１５．更に、前記検出手段上に各結像データ領域の焦点を再度合わせるため、 復数の前記並列レンズレットに続き、前記検出手段に近接する焦点面レンズアレ イを含む請求項１の光学データシステム。
116. １１６．前記記録光データ作成手段は、前記データパターンを、制御可能に操作 し、かつ前記光データ記録上に結像させる超音波レンズ手段を含む請求項５１の 光学データ記録及び検索システム。
117. １１７．制御可能な光源手段が、前記データ領域のサブセットを共に照光するた め、光ガイド手段を少なくとも１つ含み、前記データ領域の前記サブセットの全 てではなく一定の像の光を閉ざすため、前記光ガイドと前記センサ手段間のデー タ像経路に配置された電気制御可能なシャッター手段を含む請求項１の光学デー タシステム。
118. １１８．そのうえに並列データ領域のある少なくとも１つの光学データ記憶媒体 と、 前記データ記憶媒体上のデータ領域を選択的に照光するための制御可能な光源手 段と、 共通イメージ面上にある関連データ領域の像を形成するよう形づけられ、記置さ れる前記データ記憶媒体に近接する復数の並列レンズレットを持つデータ結像レ ンズ手段と、 データを、照光されたデータ領域に対応する光のイメージとして検知するため、 前記共通結像面に配置された複数の並列光センサを持ち、前記光学データ記憶媒 体の相対位置、前記制御可能光源手段、前記データ結像レンズ手段、及び前記検 出手段が、実質的に並行面で制御移動のできる検出手段と、 を含む光学データ読み取りシステム。
119. １１９．その上に並列データ領域のある実質的に平面の光学データ記憶媒体であ って、それの占める最初の平面部分では、前記媒体は制御移動が可能である光学 データ記憶媒体と、 前記側面から一定距離にある共通結像面上に関連データ領域の像を形成するよう 形づけられ配置された、前記データ記憶媒体の最初の側面に近接する複数の並列 レンズレットと、 前記データ記憶媒体のデータ領域を選択的に照光するための制御可能な光源手段 であって、前記第１面に並行な第２面内で制御移動が可能である光源手段と、前 記検出手段が前記光源手段に協動接続される、照光されたデータ領域に対応する データを光のイメージとして検知するため前記共通結像面に配置された、複数の 並列光センサを持つ実質的に平面であるセンサと、を含む光学データ読み取りシ ステム。
120. １２０．特性を変化させ、それぞれデータビット（Ｂ）を記憶する能力を持つ復 数の（ｐ）並列データ領域にまとめ、データを光として記憶するための光学デー タ手段であって、平面を定義づける光学データ手段と、前記光学データ手段の別 個のデータ領域の最低１つを選択的に照光するための制御可能な光源と、前記デ ータ手段とレンズ手段から一定距離をおいた共通結像表面上に結像するため、デ ータ領域の視界全体にイメージ解像力が均一であるよう、各々前記並列データ領 域の１つに近接し、且つ光学的位置決めで形づけられ、配置された複数の並列レ ンズレットを持つデータ結像レンズ手段と、 照光されたデータ領域に対応するデータを光のイメージとして検知するため、前 記結像面に配置された複数の（Ｓ）並列光センサを待つ検出手段と、照光され、 結像したデータ領域の前記データに相当するデータ信号を出力するため、前記検 出手段に結合されたデータ信号出力手段と、 前記光のイメージと前記検出手段の光学的位置決めを維持し、前記平面内で前記 光学データ手段の位置を調整するため、制御信号により制御される位置決め調整 手段と、 を含む光学データシステム
121. １２１．その上に並列データ領域を有する、実質的には平面光学データ記憶媒体 のデータアレイを内部に吊っているハウジングを含むカートリッジと、前記デー タアレイの第２側面からデータ領域を選択的に照光するための制御可能な光源手 段と、データを照光されたデータ領域に対応する光のイメージとして検知するた めに、共通結像面上に配置された複数の並列光源を有する実質的に平らな検出手 段の検出アレイとを備えた読取りユニットと、 前記データアレイと、前記光源手段及び前記検出アレイの間の複数のレンズレッ トとをクランプするために、前記読取りユニット内に配置された位置決め手段を 含むクランプ手段と、 を備え、前記データアレイは前記第１側面から一定距離をおいた前記共通結像面 上に関連データ領域の像を形成するよう形づけられる、前記第１側面に近接する 複数の並列レンズレットを含み、前記光源手段は前記データアレイに平行な平面 内で前記読取りユニットによって支持され、前記検出手段は前記データアレイに 平行な平面内で前記読取りユニットによって支持されている、光学データカート リッジ読取りシステム。