JPH11507156A - 光データ記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 データ担持媒体はデータ担持構造を有する蛍光層を具えている。該蛍光層は高分子ベース材料の中に埋め込まれた蛍光染料分子を含んでいる。データ担持構造を創造するのにレーザービームを使用することにより、データ担持構造が蛍光励起放射線で照射された場合に、このデータ担持構造は未使用の蛍光層の対応領域に比して低い蛍光性を持つようになる。レーザービームを変調することによって、各データ担持構造に複数のビットを記憶することが可能となり、その結果、マルチレベルコードの特定のレベルの値に対応するデータの値が記憶される。記憶されたデータは、データ担持構造の蛍光染料分子の蛍光励起によって読み取られる。この蛍光は検出器で検出されるが、検出された蛍光の強度は記憶された。

Description

【発明の詳細な説明】 光データ記憶装置 本発明は、基体上に配置された蛍光層を備えるデータ担持媒体（data carring medium）に関し、ここで、複数のデータ担持構造（data carring structures） は、その表面又はその表面から前記基体の方に向かって該蛍光層に設けられてお り、また、該複数のデータ担持構造は、直線状又は曲線状経路に沿って、又はマ トリックスを形成するように行と列をなして設けられている。また本発明は、デ ータ担持媒体にデータ担持構造を創製する方法に関する。更に、本発明は、請求 の範囲第８項に記載されているような追加データ担持媒体と共に、該追加データ 担持媒体に追加データ担持構造を創製する方法に関する。最後に、本発明は、追 加データ担持媒体のデータ担持構造内に、蛍光励起を創製し、検出する方法に関 する。 更に詳しくは、本発明は、強く集中されたレーザービーム等の高強度の光パル スによって薄い層に情報を書き込むＷＯＲＭタイプ（Write Once，Read Many ti mes;一度書き込むと何遍でも読み出せる）のデジタル型の光データ記憶媒体（op tical data storage media）に関する。この層にデータが書き込まれると、該層 は元の状態に戻れなくなり、その物理的状態に更に影響を与えることのない弱い 光ビームによって多数回の読み取りが可能となる。これに関する周知の手段は、 薄い金属、平坦なガラス、プラスチック表面、光吸収染料を含有する薄いポリマ ーフィルムなどである。殆どの場合、この層は反射層又は保護層等の他の層の間 に設けられる。この層は、強力な書き込み用光パルスによって変化を受けて情報 を記憶し、媒体中に実際のデータ記憶層を構成する。 最近の光記憶技術の殆どは、データ記憶層又はそれに接している周囲（imme-d iate surroundings）に書き込まれたマーク間の反射コントラスト（reflective contrast）に専ら基づくものである。集中したレーザービームがデータ記憶層に 沿って移動し、これに書き込まれたマークを通過する際に反射されたレーザー光 の強度の変化が記録される。典型的なマークは、０．５乃至０．７μｍの寸法の 小さな円形又は細長いくぼみ（pits）の形をしている。反射に基づく光データ記 憶媒体（optical data storage media）は、通常、強反射層、例えば、多層構造 のアルミ蒸着層を使用しており、このデータ記憶層（data storage layer）は、 反射される媒体に入射する光の量を調整する。 データ記憶媒体を透過した後に検出される光の透過コントラスト（transmis-s ion contrast）に基づくデータ記憶媒体も公知である。この場合、データ記憶層 は、未知の条件では、低い光透過能を有するが、強力な書き込みビームで形成さ れた書き込みマークにおいては、透明性が高くなっている。逆に、このデータ記 憶媒体は、書き込みマークにおいて、透明から不透明に転換されるようにできる 。 コントラストが、誘発発光（stimulated light emission）に基づくデータ記 憶媒体が開発下にあることも公知である。データを読み取る際には、一以上の光 ビームがデータ記憶媒体を走査し、この媒体が以前に書き込み段階でどのように 処理されたかに応じた強度の発光で反応を示す。放出される光のエネルギーは、 データ記憶層内の高エネルギー状態における捕獲電子の解放、又は、走査光ビー ムの下降変換の何れかによって生じたものである。ホログラフ式データ記憶媒体 は、容積と層の双方にデータを記憶することで提案されている。これに関連して 、重要なコントラストの機構は、屈折率の光誘導変化（light-induced altera-t ion）である。 しかし、市場で入手可能な最近の光データ記憶媒体の殆どは、次のカテゴリー の一つに基づくＷＯＲＭタイプのデータ記憶層を基礎に作製されている。 １） 吸収性又は反射性の薄いフィルムの孔形成においては、孔は金属フィル ムの融蝕（ablation）や溶融によって形成される。このデータ記憶層は、下に置 く反射層無しで使用でき、孔が形成された後に孔を通過した光が内部のデータ記 憶層の中又は背後で消失するときに、コントラストを生じ、強く反射する背景上 に暗いマークを記録することが可能になり、このマークは反射によって読み取ら れる。このタイプのデータ記憶媒体は、データ記憶層にデータが書き込まれる前 には、比較的小量の光しかデータ記憶層を通過できない場合に、透過によりデー タを読み取るのに適している。 ２） 高分子フィルムの熱誘導点触（heat-induced pitting）の形成等におけ るマス運搬（mass transport）による輪郭マーク（trographical mark）の形成 は知られている。書き込みに当たって、強力なパルスが集中光により高分子フィ ルムに吸収され、局部的な加熱を生じ、高分子材料がこの加熱領域から運び出さ れる。このマス運搬に係わる物理的プロセスは、通常、熱可塑性の変形（thermo plastic deformation）であり、或る場合には蒸発や融蝕があるかもしれない。 この結果、くぼみが形成され、その寸法と形状は、光ビームの焦点の大きさ、高 分子フィルムの吸収効率、暴露時間、データ記憶層の書き込み領域における物質 の熱拡散及び該物質の転送パラメーターによって決まる。高分子層を通過し、下 地反射層で反射され、高分子フィルムを経て戻ってきた入射光に対する全反射係 数を記録することによって、媒体からデータが読み取られる。所望の光吸収性を 得るために、この高分子フィルムは、通常、染料で処理されている。 ３） 同様の性質を有する他のデータ記憶媒体も公知であり、このデータ記憶 層の吸収又は反射の性質は、透明なベース材料に、この目的に適した粒子を埋め 込むことによって変更され、又は、データ記憶層の表面は、強力な集中レーザー ビームによって誘導される熱的プロセスにより、局部的に影響が与えられ、した がって、照射点の表面がより平滑に且つより反射し易くなっている。 光データ記憶媒体の開発においては、一般的に、データ密度が徐々に高くなる 傾向にある。 従って、本発明の一つの目的は、書き込むマークを実質的に小さくすることに よって、データ記憶層のより大きい記憶密度を可能とする光データ記憶媒体を得 ることにある。その必要条件は、０．４μｍより小さく且つ読み取り易い書き込 みマーク即ちデータを担持する構造を創造可能にすることによって得られ、した がってデータ記憶層は０．１μｍより大きな粒子即ち輪郭構造（trographical s tructures）を持ってはならない。これは、高い空間的解像度を得ると共に、短 い書き込みパルス時間を使用してこれに対応する短い熱拡散長さを得るために、 データ記憶層の感度が、短いパルス時間の光を使用できるように、充分に高くし なければならないことを意図している。 本発明の第２の目的は、データ担持構造即ち書き込みマークの高密度パターン を有するデータ記憶層を提供して、高いデータ密度を得ることにある。これは、 転送される物質が、隣接するデータ担持構造により占められた領域内に入らない ような方法で堆積されない限り、物質輸送（material transport）に基づくデー タ担持構造が使用できないことを意味している。 本発明の別の目的は、同じ場所に幾つかのビツト、即ち各書き込みマーク又は データ担持構造に幾つものビットが記憶できるデータ記憶媒体を提供することに ある。通常、正常の状態は、従来の記憶媒体における書き込みマーク即ちデータ 担持構造が、読み取りの際に、二進数の０又は二進数の１に対応する二つの可能 な状態の一つの書き込みマークを有していることである。このデータ記憶層の反 射率又は透過率が通常通りに測定され、簡単な決定しきい値（simple decision threshold）は、この層のデータ担持構造の場所が書き込みレーザーパルスに露 光されたか否かを決定する。かくして、本発明の特別な目的は、１ビットより多 くを記憶できるデータ担持構造、特にグレースケール（grey scale）を符号化（ コーディング）が可能なデータ担持構造を提供し、現在知られている光データ記 憶媒体に関して、実質的にデータ記憶密度を増加させることにある。この点に関 しては、４ビットに対応する１６のグレースケールのレベルを使用することが可 能であると主張するオプテクス社（Optex Inc.）の開発したマルチレベル記憶層 の電子捕獲により実験が行われたことを挙げることができる。この媒体は、書き 込みの際に捕獲された電子から蛍光を生起させることによって読み取られ、その 可能性は、該蛍光の強度をモニターすることによってマルチレベルのコードを記 憶することから発生する。 最後に、本発明の目的は、データ記憶層に書き込みに使用される光の入射角を 変えることによって、データ記憶層の焦点の位置が変えられ、このようにして、 データ記憶構造の高密度パターンの形成を可能にさせるデータ記憶媒体を提供し 、前記光の入射角は、例えば、ノルウェー特許出願（NO-PS）ＮＯ．９０−０４ ４３に開示されているように、データ記憶媒体の表面に設けられた微小レンズに よって、アドレス指定可能な入射角である。 前述の及びその他の本発明の目的は、データ担持媒体を有する本発明により達 成される。該データ担持媒体は、前記蛍光層が、基本的に透明高分子のベース材 料中に埋め込まれた蛍光染料分子を有し、前記各データ担持構造は、データ担持 構造が蛍光励起用放射線で照射されたときに、データ担持構造から放射され、該 担持構造が表しているデータ（datum）の値に応じる、蛍光についての消光の特 定の度合い（degree of quenching for fluorescence）を有し、該蛍光の消光の 度合いは、その表面積が蛍光層の表面のデータ担持構造の面積と等しい領域の未 使用の蛍光層から放射される蛍光に関連していることを特徴としており、又は、 該データ担持媒体は、前記蛍光層が基本的に透明高分子のベース材料中に埋め込 まれた蛍光染料分子を有し、前記各データ担持構造は、データ担持構造が蛍光励 起用放射線で照射されたときに、データ担持構造から放射され、該担持構造が表 しているデータの値に応じた、蛍光についての消光の特定の度合いを有し、デー タ担持構造が表しているデータ（datum）は、予定のマルチレベルコードの中の 特定のレベルに対応し、各レベルは、該蛍光についての消光の特定の度合いに対 応しており、該蛍光の消光の度合いは、その表面積が蛍光層の表面のデータ担持 構造の面積と等しい領域の未使用の蛍光層から放射される蛍光に関連しているこ とを特徴としており、又は、前述の及びその他の本発明の目的は、一緒の方法を 有する本発明により達成されるが、該方法は、レーザービームを蛍光層上の一点 に向け、蛍光層のこの点にデータ担持構造を形成するようにスポットに晒し、該 データ担持構造が、蛍光層及び／又は該蛍光層中に配置された蛍光染料分子と他 の分子に対する光誘導作用（photo-induced influence）によって作り出し、こ れによって、データ担持構造が、これが蛍光励起放射線（fluores-cence exciti ng radiation）によって照射されたときに、このデータ担持構造から放射される 蛍光についての特定の度合いの消光（a specific degree of quenching for flu orescence）を獲得し、この蛍光についての消光の度合いは、その表面積が蛍光 層の表面のデータ担持構造の面積と等しい領域における未使用の蛍光層から放射 される蛍光に関するものであることを特徴としており、又は、該方法は、レーザ ービームを蛍光層上の一点に向け、所定のマルチレベルコードの各レベルに対応 する多数の変調段階を含む所定の変調プロセスによって該レーザービームを変調 し、蛍光層上の前記点を変調レーザービームで照射し、蛍光層の前記点にデータ 担持構造を形成し、該データ担持構造は、蛍光層及び／又は該蛍光層中に配置さ れた蛍光染料分子及びその他の分子に対する光誘導作用によって作られ、これに よって、照射を受けた後、データ担持構造が、レーザービームの変調により、デ ータ担持構造が蛍光励起放射線の照射を受けたときに、放射される蛍光について の特定の度合いの消光を獲得し、ここで蛍光についての消光の度合いは、データ 担持構造の変調放射線により割り当てられたデータの値に対応するものであり、 このデータは所定のマルチレベルコードの特定のレベル値に対応するものである ことを特徴としている。 最後に、本発明により提供される方法は、本発明のデータ担持媒体の一つを読 み取るのに使用される方法であって、光ビームをデータ担持構造の方に向け、こ の光ビームの波長をデータ担持構造中の蛍光染料分子のスペクトル応答に同調さ せ、データ担持構造から放射される蛍光を、データ担持媒体から離れてその上方 又は下方に設置された検出器で検出し、検出された蛍光の強度は、データ担持構 造に特定されたデータに対応し、該データは所定のマルチレベルコードの一つの レベルを表していることを特徴とする。 本発明を添付の図面を参照して更に詳細に説明する 図１は、本発明のデータ担持媒体の概略の断面図である。 図２ａ，ｂは、このデータ担持媒体中でのデータ担持構造の発生を図式的に示 した断面図である。 図３ａ，ｂは、このデータ担持媒体中での第２のデータ担持構造の発生を図式 的に示した断面図である。 図４ａ，ｂは、このデータ担持媒体中での第３のデータ担持構造の発生を図式 的に示した断面図である。 図５は、本発明のデータ担持媒体の一実施例の概略の断面図である。 図６は、本発明のデータ担持構造における数個のビットの記憶を示す概略の断 面図である。 図７は、本発明の第２のデータ担持構造における数個のビットの記憶を示す概 略の断面図である。 図８は、本発明のデータ担持媒体の更に現実的な実施例についての概略の断面 図である。 図９は、本発明のデータ担持媒体からデータを読み取る原理を図式的にに示す ずである。 図１は、基体２上に配置された蛍光層１を具えたデータ担持媒体を示す。この 蛍光層において、その表面内又は該表面から基体の方へ向かって、符号３で示す 基体のデータ担持構造が設けられている。この媒体を上から見た場合、データ担 持構造３は、直線状又は曲線状の経路に配置可能であり、例えばＣＤディスク等 のように螺旋状に、又は行と列をなしてマトリックス状に配置可能であることを 理解されるべきである。 蛍光層１は、例えば、変性ポリメチルメタクリレート（ＭＰＭＭＡ）等の透明 な高分子ベース材料に埋め込まれた染料分子４（図２）を含んでいる。この染料 分子４は、例えばローダミン分子等である。各データ担持構造３は、蛍光励起放 射線（図６）が照射されたときに、データ担持構造３から放射される蛍光につい ての消光の特定の度合い（degree of quenching for fluorescence）を有してい る。この蛍光についての消光の度合いは、未使用の蛍光層即ちデータ担持構造を 持たず且つデータ担持構造３を創造するためのレーザー光を照射されたことのな い層によって放射される蛍光に関連する。例えば、そのような場合における蛍光 の消光の度合いは、蛍光層１の表面におけるデータ担持構造３の面積に等しい表 面積を有する未使用の蛍光層の領域に関連することができる。データ担持構造３ から放射される蛍光についての消光の度合いは、データ担持構造に記憶されたデ ータの値を示す。 例えば、図１において、各データ担持構造３が二進数の０又は二進数の１を表 すことができ、又は各データ担持構造同士の間の間隔が二進数０又は１を表すこ とができ、この間隔から放出される蛍光が当然に未使用の蛍光層１から放出され る蛍光となる。 特定の度合いの消光（specific degree of quenching）は、データ担持構造に 、幾つかのやり方で特定することができる。図２ａ，ｂに示すように、書き込み パルス即ちレーザー光のビームを蛍光層１に入射して（図２ａ）、該蛍光層にお いて材料が軟化及び溶融し、この層にくぼみの形のデータ担持構造３を形成させ る（図２ｂ）。このプロセスは、熱変形、融蝕、又はその他の熱誘導輸送プロセ ス（heat-induced transport process）である。蛍光層が蛍光励起放射線に照射 されると、くぼみ即ちデータ担持構造３は、蛍光層１の周囲の部分よりも低い蛍 光を発し、この蛍光についての消光の度合いは、実質的に熱誘導のくぼみの寸法 、例えば深さと直径によって決められる。 この蛍光層１の蛍光は、例えば図３ａ，ｂにおけるように、蛍光層１の表面に レーザー光のビームを向けたり、また少なくとも一部の蛍光染料分子４を、点線 で示されたデータ担持構造３の外に移動させたりして（図３ａ）、分子レベルで も調整することができる。こうして、図３ｂに示されたように、僅かな染料分子 ４が、データ担持構造３に残り、該構造３から放射される蛍光の強度をこれに対 応して弱められ、それに蛍光についての特定の度合いの消光を得ることができる 。この消光の度合いは、蛍光がレーザービームによって調整される前と後におけ るデータ担持構造３内の蛍光染料分子の数の比率によって実質的に求められる。 図４ａ，ｂは、図で白い丸で表された蛍光染料分子４と×印の丸で表された試 薬分子５との化学反応によって蛍光層１内にデータ担持構造３がどのようにして 形成されるかを示している。図４ｂに示されるように、蛍光層１内の一部の分子 は、染料分子４と試薬分子５との反応生成物６（黒丸で表されている）となるが 、該反応生成物の分子６は照射されても蛍光を生じないので、データ担持構造が 得られる。このようにして生成されたデータ担持構造３は、蛍光の調整後に、デ ータ担持構造に残留した蛍光染料分子４の数によって決められた蛍光についての 消光の度合いを獲得する。レーザー光の照射によって、染料分子４は試薬分子と 化学的に反応する。レーザー光の照射によって開始することができる他の多くの 化学的プロセスが当業者によく知られており、その中の一つは、ラジカル生成、 染料分子のスプリッティング、染料分子の転位反応、又は染料分子と他の分子と の化学的反応等によって蛍光の消光を得ることが可能である。これに関しては、 ディ．エイ．グロモヴ外著「エフィシェント プラスチック−ホストダイレーザ ーズ」（D.A．Gromov et al，"Efficient Plastic-Host Dye-Lasers"）Ｊ．Ｏｐ ｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ.，ｖｏｌ．２，Ｎｏ．７，第１０２８−１００３１頁（１９ ８５年７月）を参照のこと。 本発明によれば、蛍光についての消光の度合いが、データ担持構造に特定され ているデータ（datum）の値に対応しているデータ担持構造３を創造することが でき、前記データは、所定のマルチレベルコードの特定のレベルの値に対応して いる。前述した通り、蛍光についての消光の度合いは、蛍光層１のデータ担持構 造３の面積に対応する領域の未使用の蛍光層から放射される蛍光に適用される。 したがって、一つの同一のデータ担持構造に数個のビットを記憶することが可能 になる。例えば、蛍光についての二つの異なった度合いの消光を使用し、一方の 消光の度合いを二進数の０に対応させ、他方の消光の度合いを二進数の１に対応 させれば、二進コードを与えることができる。四つの異なった度合いの消光をを 使用すれば、２ビットを記憶することができる。しかし、更に多くのレベルを有 するコードを採用することができ、例えば１０２４のレベルを有するコードを各 データ担持構造に割り当てることによって、少なくとも理論的には１０ビットま でを記憶するさせることが可能であり、優れたグレースケールコードを得ること ができる。したがって、反射／非反射領域に基づいて、各データ担持構造に表現 された１又は０の何れかによる表現のＷＯＲＭタイプの従来型光記憶システムに 関して、例えば、１０のファクターによって一つ又は同一のデータ担持構造に、 ０−１０２３の数を記憶させることができ、データ密度を増加させることが可能 になる。データ担持構造をマルチレベルのコードに割り当てるには、図２−４に 示されたのと同じ方法を採用することができる。図２のデータ担持構造３のデー タの値は、データ担持構造即ちくぼみのサイズによって与えられ、図３において は、データ担持構造に残存している染料分子４の数によって与えられ、図４にお いては、試薬分子５との化学反応が行われずに蛍光発生能力が失われなかった染 料分子５の数によって与えられる。 データの値として所定のマルチレベルコードの一つのレベルに対応する値を記 憶したデータ担持構造３を生成する本発明の方法においては、レーザービームは 、所定のマルチレベルコードのレベルに対応する多数の変調段階を含む所定の変 調プロセスによって変調される。特定の変調値を与えられたレーザービームによ ってデータ担持構造３を形成することによって、該データ担持構造は対応する度 合いの消光を持ち、その結果、蛍光励起放射線を照射された場合に、データ担持 構造からこれに割り当てられたデータの値に対応する蛍光が生じる。このデータ の値は、データ担持構造を創成するレーザービームのための所定の変調値を採用 することによって得られたものである。このデータ担持構造３を創成することに よって、データビームを多数のパラメーターに関して変調することができる。こ のデータ担持構造３を生成することによって、レーザービームを多数のパラメー ターに関して変調することができる。この変調はパルスのパラメーターを変える ことによって得られ、変調値は、データ担持構造３が創成される際に該データ担 持構造に割り当てられたデータの値であって、所定のマルチレベルコードの特定 のレベルを表すデータの値に比例したものである。 図５に示すように、蛍光層１の表面には良好な放射線吸収性を有する不透明層 ７であって、データ担持構造３の生成の際にレーザー光が照射されると消失する 不透明層が設けられることが好ましい。 図６は熱に起因する異なるサイズのくぼみの形状をしたデータ担持構造３₁− ３₄を模式的に示す。このデータ担持構造３₁−３₄はこの順序で四つのレベルを 有するコードを表し、それぞれが２ビットを記憶可能である。例えば、ここでは 、３₁は二進数１１即ち３を表し、３₄は０を表している。 図７は図６に示したものと同じ配置を示すが、各データ担持構造３，３₁−３₄ のレベルは、創造されたデータ担持構造内の蛍光染料分子４の数によって決めら れている。所定のマルチレベルコードの特定のレベルに対応する所望の数は、デ ータ担持構造３₁から染料分子４を外に移動させるか、又は染料分子４を他の分 子と反応させて非蛍光反応生成物を形成するかのいずれかによって得ることが可 能である。図７においては、データ担持構造３₁は模式的に２個の染料分子４で 表され、二進数１１即ち３が割り当てられ、データ担持構造３₄は模式的に８個 の染料で表され、値０が割り当てられている。同様に、冷却蛍光はデータ担持構 造３₁からデータ担持構造３₄まで、採用されたコードの四つのレベルに従って下 降し、そしてデータ担持構造３はそれぞれ２ビットまでを記憶することができる 。勿論、図６と７は純粋に模式的なものであって、本発明のデータ記憶の原理を 説明することのみを意図したものであり、物理的な現実性（分子の数等）とは全 く異なっていることを理解すべきである。 図８は、本発明のデータ担持媒体の更に実用的な実施例を示す。前に述べたよ うに、図示しない染料分子４で処理された蛍光層１の上には、蛍光層から放射さ れる蛍光放射線と蛍光を生起するのに使用される放射線との両者に対して不透明 な熱吸収層７が設けられている。しかし、この不透明層７は、下地のデータ担持 構造３を創造するのに使用される放射線が吸収された地点では消失するか、又は 透明となる。蛍光層１は、データ担持構造３から放出される蛍光放射線に対して は、高い透過性を有する透明基体２の上に配置されている。図８に示すように、 データ担持媒体の表面に、光活性構造体（optically active structures）１０₁ −１０₄を設けることが好ましい。図８では、これらの光活性構造体は、透明隔 離層８の上に載せられた結合層９に部分的に埋め込まれた微小レンズ１０₁−１ ０₄として示されている。不透明層７は、ここでは隔離層８と蛍光層１との間に 配置されて示されている。この不透明層７は蛍光励起光の影響を受けないので、 記憶されたデータを読み取る際にデータ担持媒体に高いノイズ不感性を与える等 、データ担持構造３に記憶されたデータの読み取りに関して有用ではあるが、場 合によってはこれを省略してもよい。微小レンズ１０₁−１０₄は前述のノルウェ ー特許出願ＮＯ．９０−０４４３に詳細に述べられているように、単層に分散し たボールによって形成されている。この微小レンズ１０₁−１０₄は、個々のデー タ担持構造とのはっきりとした対応を持って光学的且つ幾何学的に配置されてい る。しかしながら、実際には、微小レンズの寸法に比べて一つのデータ担持構造 ３の大きさは１μｍ以下と非常に小さいので、数十μｍの直径を有する個々の微 小レンズ１０が、多数の、例えば数千個のデータ担持構造に対して割り当てられ る。 微小レンズ等の屈折構造形式の光活性構造体を使用する代わりに、本出願人が 同時に提出したノルウェー特許出願ＮＯ．ｘｘ−ｘｘｘｘｘに詳細に述べられて いるような、回折構造形式を用いてもよい。図８に示された微小レンズ１０₁− １０₄と回折的光構造体の両者を使用すれば、入射光のビームを、それがデータ 担持構造３を生成するためのレーザー光であろうと又はデータ担持構造３に蛍光 を励起するための光であろうと、蛍光層１の特定地点に集中させてそこにデータ 担持構造３を創造したり、又はデータ担持構造３上に集中させてそこに記憶され ているデータの値を読み取るための蛍光を生起させることができる。異なる入射 角θを有する数種類の光ビームを同時に使用して、これを微小レンズ１０即ち光 活性構造体を通過させれば、個々の光ビームは互いに別々に変調されるので、こ れによってデータ担持構造を並列して生成することができる。同様に、同じ入射 角θを有する複数の光ビームを使用してデータ担持構造３に蛍光を生起させるこ とによって、使用された光ビームの数に対応したデータ担持構造の平行読み取り が可能となる。しかし、これらの詳細は、本発明の範囲外のことであり、前述の 同時出願されたノルウェー特許出願に詳細に述べられている。本発明によれば、 記憶されたデータを読み取る際には、データ担持構造に蛍光を励起させ、これを 検出する方法が採用されている。図８には、これも示されている。入射角θを有 する光ビームが微小レンズ１０₂に入り、一つのデータ担持構造３₂₂に集中して いる。この蛍光を励起する光ビームは、データ担持構造３内の蛍光染料分子４に スペクトル応答を生じさせるように同調された波長を持っている必要がある。励 起によって発生しデータ担持構造から放出される蛍光は、データ担持構造から一 定の距離を隔ててその上又は下に設置された検出器１１によって検出される。図 ８，９には、放出された蛍光がどのようにしてデータ担持構造から出て行き、透 明基体２を通過するかが示されている。この例においては検出器１１は透明基体 ２の下方に位置している。検出された蛍光の強度は、データ担持構造に割り当て られたデータの値に対応し、該データは所定のマルチレベルコードのレベルの一 つを表している。しかし、蛍光検出器１１’をデータ担持媒体の上方に設けては ならない理由はなく、その場合には、データ担持構造３から放出された蛍光光線 は光活性構造体即ち微小レンズ１０を通過し、それによって例えば光学的検出器 １１’の検出エレメントの上に収斂する。 記憶されたデータの読み取り、即ちデータ担持構造から放射される蛍光の検出 に関しては、所定のマルチレベルコードの個々のレベルの値を順次に表している データ担持基準構造（data carrying reference structures）に対して同時に読 み取りを行って、読み取り値の校正即ちコントロールを行うことが望ましい。こ れらの基準構造は光活性構造体の一つに割り当てられたデータ担持構造の数の中 に含まれていることが望ましく、これに関しては、図６と７を参照されたい。こ こでは、図示のデータ担持構造は四つのレベルを有するコードのための基準構造 を表し、このデータ担持構造３₁−３₄はこの四レベルのコードの各段階を順番に 表し、各データ担持構造には２ビットまでの記憶が可能である。 本発明のデータ担持媒体に、データ担持構造３を生成する本発明の方法を適用 すれば、非常に小さいデータ担持構造が得られる。なぜならば、蛍光層１に均一 に分散した染料分子４が、最終的には染料分子同士の間の距離とその寸法によっ てのみ規定される空間的な構造を与えるからである。他の因子によってデータ担 持構造のサイズの縮小に寄与したり、蛍光層に影響を与えることが可能であるが 、これはあまり好ましくない。例えば、染料分子の集団化や結晶化によって蛍光 層に粒状構造を与えることができるが、蛍光層に充分な蛍光強度を得るのに染料 分子を高濃度にする必要がある場合には、問題を生じる。 熱的プロセスによって蛍光の消光を得る場合、データ担持構造を形成する際に 発生する高温範囲の領域が厳しいものとなる。この温度範囲は、パルス時間と蛍 光層及び基体の熱移転パラメーターに応じて、直接に照射された容積の外側にま で広がることがある。データ担持構造の形成の際に強い照射を受けた蛍光層の容 積内のみで蛍光の消光が行われる場合、即ち、データ担持構造の容積内の熱拡散 が外に広がらない場合であっても、厚い蛍光層を用いて充分に光を吸収し、デー タ担持構造のための場所を小さくする必要がある。 上に述べたように、本発明のデータ担持構造３の形成に際し、蛍光の消光を得 るためには多くの異なったプロセスがあり、その際に個々の染料分子４は長距離 にわたる物質転送なしに、その場で影響を受ける。例えば、書き込みビームの焦 点領域（focal area）の局部的加熱等の多くのプロセスによって分子レベルでの 物質輸送（material transport）が行われる。前述のように、これらのプロセス にはラジカル生成、スプリッティング、再転位、又は高分子のベース材料内の隣 接する分子との化学反応等が含まれている。本発明は、コントラスト形成機構よ りも大きな領域にわたっての物質転送によるものではないので、熱可塑化変形に よる書き込みの場合とは状況が異なっている。このように、実質的な物質の流れ が生じないので、隣接するデータ担持構造同士のオーバーラップの問題が起こら ず、したがって、本発明においては非常に高密度のパターンを形成可能である。 高分子ベース材料中に固定された染料からの蛍光は、強い照明を受けることに よって多くの段階で種々の程度に蛍光の消光が可能であることは、例えば前述の ディ．エイ．グロモフ外（D.A．Gromov et al.）の論文等に詳しく記載されてい る。本発明においては、データ担持構造の創造とデータの書き込みの際に、光放 射線の強度とエネルギーを適宜にコントロールすることによって、蛍光層１のデ ータ担持構造３のマルチレベルのコード化が行われる。読み取りの際にデータ担 持構造から蛍光を発生させてデータ担持構造のマルチビット状態を示すために、 うまく選ばれた光パルスを用いて、データの読み取りに際してデータ担持構造か らの残存蛍光を定量化することが可能である。 本発明によれば、例えば入射光の強度とパルスエネルギーを変調することによ って、蛍光を冷却することができる。書き込みビームのために選ばれた変調パラ メーター同士の間の関係は、直線的、非直線的又はしきい値依存的な場合もある 。しきい値依存的な例の一つとして、光の吸収による局部的な加熱によって蛍光 の消光を行う場合には、蛍光層１の高分子ベース材料のガラス転位点等のしきい 値温度に達するまでは、蛍光の消光は行われない。したがって、本発明によって データ担持構造３のマルチレベルコード化を実行する場合、データ担持構造を生 成するためのパラメーターの選択は経験的な特別なデータに基づくことが多い。 データ担持構造３のマルチレベルコードを使用して得ることのできるレベルの 数は、その創造に使用される装置によって決まり、このことは、書き込み及び読 み取り速度の両方に留意すると共に、データ記憶媒体のデータ記憶密度と装置並 びにデータ記憶媒体のコストにも留意しなければならないことを意味する。 どれだけの数のマルチレベルコードのレベルが得られるかと云う例として、一 連の光パルスによるポリメチレンメタクリレートに埋め込まれたキサンテン染料 の蛍光の消光の実験を挙げる。すべての蛍光が一つのパルスで消光される非常に 高いレベルから、露光レベルを低い方に変化させた。特定の蛍光消光を得るのに 必要なパルスの数は露光レベルと関連していることが再現性を以て観察された。 これに関しては、前述のディ．エイ．グロモフ外（D.A．Gromov et al.）の論文 を参照されたい。これらの結果によれば、マルチレベルコード化し得る段階の最 大数は、１００〜２０００の範囲にあり、即ち本発明の各データ記憶構造３には 約５−１０ビットを記憶可能である。比較として、これも蛍光に基づく、特に関 連の深い電子捕捉による前述の光データ記憶（ＥＴＯＭ）を参照する。使用する 材料と記憶原理は本発明のそれと全く異なってはいるが、装置と蛍光の検出に関 する基礎的な条件は同様である。前述したように、ＥＴＯＭからの読み取りは１ ３のレベルで行われ、市販のバージョンにおいては１６レベル即ち４ビットの記 憶が可能と称されている。 本発明のデータ記憶媒体のデータ担持構造３からデータを読み取る場合、蛍光 層はデータ担持構造に対して異なる箇所において比較的弱い光ビームの照射を受 け、それによってデータ担持構造に蛍光が生じる。データ担持構造即ち蛍光層を 、入射蛍光励起光によって異なる方向から照射しても、データ担持構造から放出 される蛍光光線はいずれの場合においても等方的に放射される（図９参照）。デ ータ担持構造からの全ての蛍光放出の中の比較的小さい部分しか検出システムを 指向していないけれども、第１近似において、この部分はデータ担持構造の全て の位置と露光方向に対して同一である。これは、データ担持媒体の背面からの反 射光や透過光も含んでおり、ここですべてのデータ担持構造から放出される蛍光 光線は角度的な強度に関して同じ分布を持っている。可変反射又は全反射に伴う 問題の解決は、蛍光に基づくデータ担持構造の使用の際の重要な態様である。 データ担持構造の生成とそれから放射される蛍光の検出は、二つの異なる波長 域で行われるので、蛍光層１の間から漏れる直接放射とこの光のデータ担持媒体 の内側への仮の反射とを除去することができる。これは蛍光放射の検出器１１の 上に設けられたフィルターを用いること及び／又はデータ担持媒体の基体２をス ペクトルに適合する非蛍光染料で処理することによって達成される。検出波長の クロストーク(crosstalk)は基体に吸収させることによって減少可能であり、こ れにより、基体の厚さよりはるかに大きい距離にわたって伝播する蛍光光線が実 質的に皆無となる。更に、蛍光層の上に不透明層７を設ければ、光活性構造体１ ０を介して収斂させて蛍光光線の検出を行う際に、蛍光層の境界面での反射を吸 収し、又は隣接するデータ担持構造からの反射又は散乱蛍光光線をマスクするこ とによって、本発明のデータ記憶媒体のノイズに対する不感性を高くするのに役 立つ。 本発明のデータ記憶媒体に使用される薄い蛍光層２を製造するには、例えばク マリン、キサンテン、オキサジン染料等の種々の染料、及び熱硬化性高分子又は 熱可塑性高分子等の硬いベース材料を使うことができる。染料をベース材料中に 溶解した後、後者が硬化する前に、スピンコーティング、静電スプレーコーティ ング、ナイフコーティング、メニスカスコーティング等の薄いフィルム用の種々 のコーティングプロセスを前記層に施すことができる。良好なデータ担持構造３ の鮮明度を得るためには、層の厚さは１μｍ未満にする必要があり、データのマ ルチレベルコード化を採用する場合には、染料濃度と層厚さとは非常に精密に制 御されなければならない。これは、たとえ球形の微小レンズ及びこれに対応する 湾曲した蛍光層と同心的に湾曲した間隔層が使用されるような場合でも、今日の 大量生産技術を以てすればなし得る範疇のものである。 これの具体的な例として前述のディ．エイ．グロモフ外（D.A．Gromov et al. ）の論文に記載された染料／高分子の系を引用すると、ローダミン６g が変性ポ リメチルメタクリレート（ＭＰＭＭＡ）のベース材料に埋め込まれた。ローダミ ン６g の塩化物が波長５３０ｎｍのレーザー光の５０ｎｓパルスで照射されると 、蛍光は１Ｊ／ｃｍ²（１０ｎＪ／μｍ²に相当）の強度の１８０回のパルスによ って完全に冷却された。強度を１．６Ｊ／ｃｍ²（１６ｎＪ／ｃｍ²に相当）に増 加すると、１回のパルスで完全に蛍光が冷却された。これは、０．２５μｍ２に 収斂した４００ｎｓのパルス長の１０ｍＷのレーザー出力に相当する。これらの パラメーターは、現在、従来型の光データ記憶で使用されているものに近い。 最後に、本発明のデータ記憶媒体が図８に示すハイブリッド層の形に構成され る場合、蛍光の消光が不可能な箇所にも染料／高分子の系を使用することができ る。蛍光層４の上に配置された基本的に不透明な層５、例えば孔形成金属層によ って、光は蛍光層まで到達せず、書き込みプロセスの際に不透明層が影響を受け る領域から離れている。読み取りの際には、蛍光は不透明層に形成された開口部 を通じてのみ励起される。コントロールされた蛍光の励起に基づくこの方法は、 検出を行う際の波長の範囲では蛍光を生じないが、照射によって二進数０又は１ に対応する不透明状態又は完全に透過性の状態になる書き込み可能な層の使用を 可能にする。この層は、透過度（吸収度）が数段階に変化するように照射され、 蛍光層の各データ担持構造に１ビットより多いビットを記憶することができる。 四段階の透過レベルであれば、２ビットの記憶が可能である。このことは、この データ担持媒体を実用化する場合に材料の選択に多くの可能性が広がることを意 味している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基体上に配置された蛍光層を具え、該蛍光層にはその表面又は該表面から前 記基体の方に向かってデータ担持構造が設けられ、該データ担持構造は、直線状 又は曲線状経路に、又は該データ担持構造がマトリックスを形成するように行と 列をなして設けられているデータ担持媒体であって、 前記蛍光層は基本的に透明高分子のベース材料中に埋め込まれた蛍光染料分子 を有し、前記各データ担持構造は、該データ担持構造が蛍光励起用放射線で照射 されたときに、該データ担持構造から放射され、データの値に応じた、蛍光につ いての消光の特定の度合いを有し、ここで蛍光についての消光の度合いは、その 表面積が蛍光層の表面のデータ担持構造の面積と等しい領域の未使用の蛍光層か ら放射される蛍光に関連していることを特徴とするデータ担持媒体。 ２．その消光の度合いによる各データ担持構造が、二進数の０又は二進数の１を 表し、各データ担持構造同士の間隔が、同様に、未使用の蛍光層から放射される 蛍光により、二進数の１又は二進数の０を表すことを特徴とする請求項１に記載 のデータ担持媒体。 ３．データ担持構造が、蛍光層の光誘導くぼみであり、該データ担持構造は前記 光誘導くぼみの形状によって実質的に決まる蛍光についての消光の度合いを有し ていることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ担持媒体。 ４．データ担持構造が、蛍光層の蛍光変調領域であり、この蛍光変調は、基本的 に蛍光性を有する染料分子の少なくとも一部をデータ担持構造の外に移動させる ことによって形成され、その結果として、蛍光変調の程度が蛍光変調の前後にお けるデータ担持構造のための領域内の蛍光染料分子の数の比に対応するものとな り、これによって、データ担持構造は、蛍光変調後にデータ担持構造内に残存し ている染料分子の数によって実質的に決められた蛍光についての消光の度合いを 得ることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ担持媒体。 ５．データ担持構造が蛍光層の蛍光変調領域であり、この蛍光変調は、基本的に 蛍光性を有する染料分子の少なくとも一部を化学変化によって形成され、その結 果として、それらは非蛍光（no longer fluoresce）となり、蛍光変調の程度 が、蛍光変調の前後におけるデータ担持構造のための領域内の蛍光染料分子の数 の比に対応しており、これによって、データ担持構造は、蛍光変調された後にデ ータ担持構造内に残存している染料分子の数によって実質的に決められる蛍光に ついての消光の度合いを得ることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ担 持媒体。 ６．化学変化を生じた非蛍光染料分子が、前記基本的蛍光染料分子とベース材料 中に存在する付加的な分子との間の反応生成物であり、該分子は蛍光媒体による コントロールされた外部からの物理的な影響の下に染料分子と化学反応を生じる ことを特徴とする請求項５に記載のデータ担持媒体。 ７．データ担持媒体にデータ担持構造を発生させる方法であって、 レーザービームを蛍光層上の一点に向け、蛍光層のこの点にデータ担持構造が 形成されるような方法で該点を照射し、該データ担持構造が、蛍光層及び／又は 該蛍光層中の蛍光染料分子と他の分子に対する熱的影響によって形成され、これ によって、該データ担持構造が、該データ担持構造が蛍光励起放射線によって照 射された解きに、このデータ担持構造から放射される、蛍光についての消光の特 定の度合いを獲得し、ここで蛍光についての消光の度合いは、その表面積が蛍光 層の表面のデータ担持構造の面積と等しい領域の未使用の蛍光層から放射される 蛍光に関連していることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載のデータ 担持媒体にデータ担持構造を発生させる方法。 ８．基体上に配置された蛍光層を具え、該蛍光層にはその表面内又は該表面から 前記基体の方に向かってデータ担持構造が設けられ、該データ担持構造は、直線 状又は曲線状経路に、又はデータ担持構造がマトリックスを形成するように行と 列をなして設けられているデータ担持媒体であって、 前記蛍光層は、基本的に透明高分子のベース材料中に埋め込まれた蛍光染料分 子を有し、前記各データ担持構造は、該データ担持構造が蛍光励起用放射線で照 射されたときに、データ担持構造から放射される、該担持構造が表しているデー タの値に応じた、蛍光についての消光の特定の度合いを有し、ここで、データ担 持構造が表しているデータの値は、所定のマルチレベルコードの中の特定のレベ ルに対応しているのを表現しており、各レベルはそれぞれ蛍光についての消光の 特定の度合いに対応しており、蛍光についての消光の度合いは、その表面積が蛍 光層の表面のデータ担持構造の面積と等しい領域の未使用の蛍光層から放射され る蛍光に関連することを特徴とするデータ担持媒体。 ９．マルチレベルコードが２価又は二進コードであることを特徴とする請求項８ に記載のデータ担持媒体。 １０．マルチレベルコードがグレースケールコードであることを特徴とする請求 項８に記載のデータ担持媒体。 １１．データ担持構造が蛍光層の光誘導くぼみ（photo-induced pit）であり、 その結果として、該データ担持構造は、前記光誘導くぼみの形状によって実質的 に決められた蛍光についての消光の度合いを有していることを特徴とする請求項 ８に記載のデータ担持媒体。 １２．データ担持構造が蛍光層の蛍光変調領域であり、この蛍光変調は、基本的 に、蛍光染料分子（fluorescent dye molecules）の少なくとも一部を、データ 担持構造の外へ移動させることによって形成され、その結果、蛍光変調の程度は 、蛍光変調の前後におけるデータ担持構造の領域内の蛍光染料分子の数の比に対 応するものであり、これによって、データ担持構造は、蛍光変調後（after the fluorescence modification）に、データ担持構造内に残存している染料分子の 数によって実質的に決められた蛍光についての消光の度合いを得ることを特徴と する請求項８に記載のデータ担持媒体。 １３．データ担持構造が、蛍光媒体の蛍光変調した層であり、この蛍光変調は、 基本的に蛍光性を有する染料分子の少なくとも一部を化学変化によって形成され 、その結果、それらは非蛍光となり、蛍光変調の程度が、蛍光変調の前後におけ るデータ担持構造の領域内の蛍光染料分子の数の比に対応しており、これによっ て、データ担持構造は、蛍光変調後に、データ担持構造内に残存している染料分 子の数によって実質的に決められた蛍光についての消光の度合いを得ることを特 徴とする請求項８に記載のデータ担持媒体。 １４．化学的に変化した非蛍光染料分子が、前記基本的蛍光染料分子とベース材 料中に存在する付加的な分子との間の反応生成物であり、該分子は、蛍光媒体に よるコントロールされた外部からの物理的な影響の下に、染料分子と化学反応 することを特徴とする請求項１３に記載のデータ担持媒体。 １５．高分子ベース材料がポリメチルメタクリレート等の熱硬化性高分子又は熱 可塑性高分子から選ばれたものであることを特徴とする請求項８−１４のいずれ か１項に記載のデータ担持媒体。 １６．染料分子がクマリン類、キサンテン類、又はオキサジン類に属する染料分 子から選ばれたものであることを特徴とする請求項８−１４のいずれか１項に記 載のデータ担持媒体。 １７．蛍光層の表面に、該蛍光層から放出される蛍光と蛍光励起放射線の両方に 対して不透明である放射−吸収層が設けられていることを特徴とする請求項８− １４のいずれか１項に記載のデータ担持媒体。 １８．基体が、データ担持構造から放射される蛍光に関して高い透過性を有する ことを特徴とする請求項８−１４のいずれか１項に記載のデータ担持媒体。 １９．データ担持構造の序列（sequence）、行、列が、連続した順番に、要求し たマルチレベルコード（stipulated multilevel corde）の各個々のレベルの値 を表している、一又はそれ以上の基準構造（reference structures）を有してい ることを特徴とする請求項８に記載のデータ担持媒体。 ２０．蛍光層又は不透明な放射−吸収層の表面に、光活性構造が設けられている ことを特徴とする請求項８又は１７に記載のデータ担持媒体。 ２１．光活性構造が屈折構造（refractive structures）であり、一つ以上のデ ータ担持構造に明確に対応して光学的及び幾何学的に配置されていることを特徴 とする請求項２０に記載のデータ担持媒体。 ２２．光活性構造が、蛍光層又は該蛍光層の上に設けられた熱吸収層を覆って形 成された取付け層に部分的に埋め込まれている微小レンズであることを特徴とす る請求項２１に記載のデータ担持媒体。 ２３．光活性構造が回折構造（diffractive structures）であり、一つ以上のデ ータ担持構造に明確に対応して光学的及び幾何学的に配置されていることを特徴 とする請求項８に記載のデータ担持媒体。 ２４．レーザービームを蛍光層上の一点に向け、所定のマルチレベルコードの複 数のレベルに対応する多数の変調段階を含む所定の変調手順によって該レーザ ービームを変調し、蛍光層上の前記点に変調レーザービームを照射して、蛍光層 の前記点にデータ担持構造を形成し、該データ担持構造は、蛍光層及び／又は該 蛍光層中に設けられた蛍光染料分子及びその他の分子による、熱的影響によって 作られ、これによって、照射を受けた後、データ担持構造は、レーザービームの 変調により、データ担持構造が蛍光励起放射線の照射を受けたときに、データ担 持構造から放射される蛍光についての所定の度合いの消光を獲得し、ここで蛍光 についての消光の度合いは、データ担持構造の変調放射線に割り当てられたデー タの値に対応するものであり、このデータの値は所定のマルチレベルコードの特 定のレベルの値に対応するものであることを特徴とする請求項８−２３のいずれ か１項に記載のデータ担持媒体にデータ担持構造を作り出す方法。 ２５．レーザービームが、次のパラメーター、即ち、放射線のパルス時間、パル ス長、パルス振幅、又はパルス周波数の中の一つに関して変調され、この変調値 は、データ担持構造の発生によってそれに割り当てられ、また要求されるマルチ レベルコードの特定レベルを表すデータの値で、通約できる（commensurable） ように選ばれることを特徴とする請求項２４に記載の方法。 ２６．光ビームをデータ担持構造の方に向け、この光ビームの波長をデータ担持 構造中の蛍光染料分子のスペクトル応答に同調させ、データ担持構造から放射さ れる蛍光を、データ担持媒体から離れてその上方又は下方に設置された検出器で 検出し、ここで、検出された蛍光の強度は、データ担持構造に割り当てられてい るデータの値に対応し、該データの値は所定のマルチレベルコードの一つのレベ ルを表していることを特徴とする請求項８−２３のいずれか１項に記載のデータ 担持媒体に蛍光を励起させてこれを検出する方法方法。 ２７．データ担持構造から放射され、検出された蛍光を、要求されるマルチレベ ルコードの各個別レベルの値を連続した順番で表している一つ以上の参照構造（ reference structure）の励起によって放射された蛍光に対し調べることを特徴 とする請求項２６に記載の方法。