专利名称：信息存储装置和存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息存储装置，特别是涉及适合于三维地存储信息的存
储装置。
背景技术：
处理图像和声音等数字信息的装置的高性能化急速发展，伴随 与此，存储数字信息的信息存储装置也显著进步。作为代表的信息
存储装置，有半导体存储器(Semiconductor Memory)、硬盘(A Hard Disk)、光盘(An Optical Disk )等。这些基本上是将存储信息的要 素配置为二维状，此前主要是由于微细加工技术的进步，高集成化 和低成本化得到了发展。但是，加工技术的微细化也渐渐变得困难 起来，可以说今后很难像以前那样使高集成化和低成本化急速发展。
作为解决该问题的一个方法，可以考虑存储要素不是二维配置， 而是三维配置。该例子记载于以下的文献中。
在专利文献1中记载有多层层叠平面型光波导(Planer Optical Waveguide)的多层波导型再现专用存储卡。
在专利文献2中记载有将圆柱状的玻璃或塑料作为记录介质使 用，使用计算机X射线断层摄影术(Computer tomography Technology)来读取信息的存储装置。
另外，在非专利文献1的第8章中记载有关于计算机X射线断 层摄影术的原理的详细情况。
此外，在专利文献3的图6中记载有巻起薄片状的介质使其成 为圆柱状的存储介质的形状。日本特开平11-337756号公报日本特开平06-076374号公报[专利文献3]日本特开2006-31894号公报 f-夕/P 匕。夕于亇一 7。口ir、乂y夕、、口一ify x少卜、力一夕著、7力f $ 、乂夕7。k7出版、第8章、353~430页(Digital Picture Processing, Second Edition, Volume 1, Azrlel Rosenfeld, and Avinash c. Kak, Academic Pressing Inc. , section8, p.353~430 )
发明内容
在专利文献l中记载将平面型光波导重叠多层的多层波导型再现专 用存储卡的例子，各层的侧面对于波导平面的法线(A Normal)以45 度的倾斜相交。此外，从上述法线观察，各层的上述相交面不重叠地错 开。因此，从上述法线一侧(层叠的波导平面的上面)，如果对想要选 择的层的相交面照射光，在相交面光反射而选择的层的波导平面入射 光。在选择的波导平面入射的光由在波导中形成的凹凸散射 (Dispersion)。使用二维光敏元件将该散射光的发生位置作为二维图 案读取。在该方式中，通过使透镜的焦点与选择的相交面一致，能读取 来自选择的层的散射光的图案。
但是，如果选择离光敏元件(A Light-sensor Device)远的层，上述 散射光就通过不选择的层，所以也发生非选择层的光的吸收或在凹凸的 散射。该散射在层数少时，其影响不太有问题，但是如果层的数量增加， 由于上述光的吸收，来自选择的层的散射光的强度就减少，而非选择层 的光的散射的影响增大。因此，光敏元件的SN比下降，有可能无法读 出信号。
此外，在专利文献2中记载使用圓柱状的玻璃或塑料的介质的实施 例。记载在该介质的内部，三维地设置光的透射率(Transmissivity)不 同的小分区，由此存储信息。关于怎样使上述小分区的光的透射率变化， 即怎样写入信息，未看到具体的记述，但是，关于读出记载以下的方法。
在圓柱状介质的直径方向上入射激光束，利用在相反一侧的受光部 测定其强度。然后，使圆柱状介质绕其中心轴旋转，测定透射率。这里， 中心轴是指通过圆柱状介质的圆的中心的轴。根据上述一次旋转中测定的透射光的数据，通过计算处理，求出在截面圆上分布的各小区域的透 射率。说明一边将圆柱在上述旋转轴方向移动， 一边进行该作业，读取 在圆柱内部存储的信息。在专利文献2的实施例中，激光束在圆柱的直
径方向入射，所以不产生增大圓柱的旋转轴方向的长度时信号的SN比 下降的问题。
但是，在该文献中记载的实施例的结构中，无法通过计算，求出在 截面圆内部分布的全部小区域的透射率。其原因在于，在圆柱的直径方 向配置激光束的发光部、受光部。即使将圆柱旋转一次，也只测定直径 方向的透射率。如所知道的那样，在通过计算，求出截面结构的计算机 X射线断层摄影术中，不仅需要通过中心的直径方向的线的信息，也需 要与它平行的多个线的透射率。因此，在专利文献2的结构中，无法正 确读取在圆柱状介质分布为三维的数据。关于计算机X射线断层摄影术 的原理，在非专利文献1的第8章中记载。
另外，虽然在专利文献2中未记载，但是为了根据上述计算机X射 线断层摄影术而求出截面结构，也考虑从圓柱状介质的中心错开，入射 激光束。
但是，在专利文献2的结构中，即使要用计算机X射线断层摄影术 测定必要的直径和平行的光线的透射率，介质是圆柱状并且入射光是激 光束，所以，如果在从中心离开的地方入射激光束，由于光的折射，在 圆柱的表面光路(LightPath)弯曲较大，有可能无法取得正确的信息。
从以上可知，专利文献2中记载的实施例或能容易类推的范围中， 应用计算机X射线断层摄影术，有可能无法取得正确的截面信息。在专 利文献2中未示出在记录介质中写入数据的方法。
本发明是鉴于这样的问题而提出的，根据本说明书的记述和附图，
本发明的上述和其他目的和新的特征将得以明确。
如下简单说明在本申请中描述的发明中代表性的发明的概要。
首先，第一，具备包含光源的照明单元；包含存储介质的存储 单元，该存储介质具有配置有多个存储单元的存储区域，该存储单 元根据从上述照明单元照射的光线的透射率或接收从上述照明单元照射的光线时的发光特性的不同而存储数据；具有拍摄通过存储介质 入射的光线的摄像元件的读出单元；以及分析由读出单元拍摄的数据的 运算单元，从照明单元照射的光线在存储介质，具有在连接照明单元和 读出单元的第 一 轴以及垂直于存储介质的旋转轴的第三轴方向覆盖存 储区的面积。
此外，具备包含光源的照明单元；包含存储介质的存储单元， 该存储介质具有配置有多个存储单元的存储区域，该存储单元根据 从上述照明单元照射的光线的透射率或接收从上述照明单元照射的 光线时的发光特性的不同而存储数据；具有拍摄通过存储介质输入的 光线的摄像元件的读出单元；以及分析由读出单元拍摄的数据的运算单 元，从照明单元照射的光线的存储介质的第三轴方向的面积比存储介质 的第三轴方向的尺寸小，存储介质的旋转轴从存储介质的第 一轴和第三 轴的平面的中心轴偏移。
作为存储介质，具备形成根据从外部照射的光线的透射率或接受从 上述外部照射的光线时的发光特性的不同而存储数据的多个存储单元 的多个平板，并且层叠多个平板。
通过参照用于具体实施方式
，其他解决方法将会变得清楚。
简单说明由本申请中描述的发明中代表性的部分取得的效果，能实 现大容量的信息存储装置。
图1是表示本发明信息存储装置的实施例1的框图。
图2是表示本发明信息存储装置的实施例1的主要构成要素的立体图。
图3是表示本发明信息存储装置的实施例2的框图。
图4是表示本发明信息存储装置的实施例2的主要构成要素的立体图。
图5是表示用于本发明的存储介质的结构的实施例1。 图6是表示用于本发明的存储介质的结构的实施例2。 图7是表示本发明信息存储装置的实施例3的立体图。图8是表示本发明信息存储装置的实施例3的平面图。
图9是表示本发明信息存储装置的实施例4的立体图。
图10是表示本发明信息存储装置的实施例4的平面图。
图11是表示本发明信息存储装置的实施例5的立体图。
图12是表示本发明信息存储装置的实施例5的平面图。
图13是表示本发明信息存储装置的实施例6的立体图。
图14是表示本发明信息存储装置的实施例6的平面图。
图15是表示用于本发明的存储介质的结构的实施例3。
图16是表示用于本发明的存储介质的内容的实施例1。
图17是表示用于本发明的存储介质的结构的实施例4。
图18是在电视遥控器中内置本发明的信息存储装置时的实施例。
具体实施例方式
下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。在用于说明实施方式 的全部附图中，作为原则，对相同的构件付与相同的编码，省略重复的 说明。此外，本发明的附图和说明以为了明确理解本发明所需的要素的 目的而进行简化，同时为了简明，将认为众所周知的其他要素排除在外。 本领域技术人员应该理解为了实施本发明，未图示的其他要素是希望 的，或者是必要的。但是，这样的要素在该技术中虽然是众所周知的， 但并不帮助更良好地理解本发明，因此在本说明书中不提供这样的要素 的说明。
图1和图2表示本发明的信息存储装置的实施例1。图1表示本实 施例的主要部件(以下称作单元)的框图。图2表示具体结构例的立体 图。另外，图2的y轴是从照明单元LU向读出单元RU的轴，x轴是 垂直于纸面的轴。以下在没有特别说明的情况下，都是同样的。
在图1中，MU是存储单元，在由三维地址划分的区域中存储光的 透射率不同的数据。LU是照明单元，RU是读出单元。由照明单元LU 对上述存储单元MU照射光，由读出单元RU拍摄计算机X射线断层摄 影术的计算所需的投影像(A Projection Image) 。 CU是控制单元，控 制MU中的存储介质的旋转和上下移动等。PU是运算单元，根据从读出单元RU提供的投影像的数据中，基于计算机X射线断层摄影术的原 理，进行信号处理，计算存储单元MU中记录的数据的配置和其值。在 本实施例中，当从外部对运算单元PU输入三维的地址范围ADD和指 令CMD时，控制单元CU控制照明单元LU、存储单元MU、读出单元 RU,由此，如后述那样，用读出单元RU拍摄多个投影像，按照计算机 X射线断层摄影术的原理，通过计算求出相当于所输入的地址范围的存 储单元MU内部数据的值，并进行输出。本框图中所示的箭头表示上述 各块之间的数据和控制信号等的流。
使用图2说明具体的工作。本图将上述多个单元中的CU和PU以 外的部分的结构例作为立体图而表示。本实施例的特征在于，不仅能利 用在人体等的X射线断层摄影术中使用的X射线，还能利用紫外线或 具有比其波长更长的安全的光。首先，由圆柱状透明材料构成的存储介 质MM插入在长方体状的透明的支承介质SM中形成的通孔内。该部分 相当于存储单元MU。作为上述支承介质SM和存储介质MM的材料， 例如能使用透明的塑料等有机物质或玻璃。它们对较宽波长的光具有高 的透射率，所以适合于使用光的本实施例。塑料轻，比玻璃耐沖击性更 优异，但是长期的保存性一般是玻璃优异，所以可以按照使用条件来选 择。另外，在玻璃中，石英玻璃的热膨胀系数小，在从红外线到紫外线 的较宽的波长区域中，透射率高。因此，难以发生伴随着温度变化的膨 胀引起的读取错误，另外还能承受火灾等急剧的温度变化。因此，适合 作为本发明的支承介质SM和存储介质MM的材料。
这里，存储介质MM内部的圆柱状的区域MA是存储区域，多个 微小的区域呈三维状分布。后面将描述关于上述微小区域的空间分布的 实施例。上述微小区域的相对的坐标相当于作为存储装置的地址，微小 区域的光透射率的大小相当于^t据的"0"和"1"。在这里为了简单而 以"0"和"1"的2值进行说明，但是读出单元RU的动态范围足够宽 等时，当然也可以为多值。即用读出单元RU的摄像元件拍摄的投影像 的像素的浓淡即使考虑到偏差等也能充分区别时，通过将该浓淡与数据 对应，能变为多值。这时，能存储的数据量增加。
ii上述的照明单元LU如图2所示，由读出用点光源RLS和视准透镜 CL构成。读出用点光源RLS(A Point Light Source)放在视准透镜CL ( A Collimator Lens)的焦点的位置。由此，从视准透镜射出平行光，能拍 摄计算机X射线断层摄影术所需的像。另外，由图可知，上述平行光是 具有视准透镜的尺寸的直径的圆筒状的光线，与连接视准透镜的焦点和 中心的光轴(y轴)平行，垂直于图的z-x平面。该光线垂直入射到支 承介质SM的侧面中与视准透镜相对的面(与z-x平面平行的面)。
读出用点光源RLS在开微小的孔(针孔)的遮蔽物中容纳发光体。 根据需要，也可以内置用于聚焦来自发光体的光线的透镜。作为发光体， 使用包含适合于识别微小区域的光的透射率的波长的发光体。另外，作 为发光体，利用发出多个波长的光的发光体时，根据不需要的波长而拍 摄投影像时，有可能透镜的色差(A Chromatic Aberration)等成为问题。 这时，根据需要，作为视准透镜CL,利用修正色差的消色差透镜(An Acromart Lens )或高度消色透4竟(An Apochromat Lens )等,或者安装 切断照明单元LU或读出单元RU中不需要的波长的光的滤光器即可。 另外，作为视准透镜，为了根据需要而修正色差以外的像差，也可以利 用非球面的透镜，或者使用由多个透镜构成的透镜系统。
如上述那样由照明单元生成的平行光如图所示，入射到支承介质 SM的侧面，然后经过存储介质MM,从SM的相反一侧的侧面射出， 输入摄像芯片CH。由此，能拍摄存储介质MM内部的存储区MA的投 影像PJ的一个。
另夕卜，这时，对摄像芯片CH射入的是通过存储区MA而来的平行 光。这里，支承介质SM由棱柱(在本实施例中，为长方体)构成，一 个侧面成为与z-x平面平行的面，所以从上述视准透镜CL射出的平行 光能不折射地原封不动传递给存储介质MM。此外，为了减少该部分的 折射的影响，只要对旋转没有障碍，支承介质SM和存储介质MM的间 隙可以减小。在支承介质SM和存储介质MM中，如果光透射的曲面曲 率(Curvature)尽可能小地设计时，光和曲面所成的角度就接近直角， 在减小折射(Refraction)的影响，或者减小像差(Aberration)的影响上具有效果。进而，在该间隙填充接近支承介质SM和存储介质MM的 材料的折射率的油等流体(AFluid)对减小曲面损伤或表面精度不足、 或表面折射的影响上具有效果。即如果与支承介质SM的折射率和空气 的折射率之差的绝对值相比，支承介质SM的折射率和流体折射率之差 的绝对值小，并且与存储介质MM的折射率和空气折射率之差的绝对 值相比，存储介质MM的折射率和流体的折射率之差的绝对值小，则 能减小折射的影响。
此外，通过将圓柱用于存储介质MM,能使支承介质SM和存储介 质MM之间的间隙在所有位置都为一定。即为了使存储介质MM旋转， 当使用圆柱以外的介质作为存储介质时，需要根据存储介质的旋转半径 最大的部分来设置支承介质SM的孔，在其他部分产生大的间隙。因此， 通过使存储介质MM为圆柱，能减小支承介质SM和存储介质MM之 间的间隙。
接着， 一边以旋转轴RA为中心使存储介质MM —点一点旋转，一 边拍摄投影像。这样通过使存储介质MM旋转一次，来收集X射线断 层摄影术的计算所需的数据。在本实施例中，拍摄基于平行光的投影像， 所以用简单的X射线断层摄影术计算，就能求出存储区MA内部的数据。
进而在本实施例中，存储区MA的投影像纳入摄像芯片中，所以不 用使存储介质MM上下移动。该结构在小型的存储介质时，控制单元 的结构可以简单化。作为MA,使用RA轴(z方向)长的MA时，当 然也可以进行存储介质的RA轴方向的移动。这里，作为摄像芯片，利 用排列二维的像素得到的摄像芯片，所以一次的移动量可以移动纳入摄 像芯片的z方向的像素的距离。
另外，在图1和图2中，使用点光源作为RLS,对圆形的视准透镜 CL入射来自那里的光，取得平行光。此外，用二维的摄像芯片CH拍 摄基于上述光的MA的投影像。但是，本发明并不局限于此。例如，与 读出时间相比，将成本优先时，可以使用在z轴方向薄的透镜和一维的 线传感器型的摄像芯片，每旋转1次就一边沿着RA轴移动存储介质一边拍摄。此外，将在z方向延伸的狭缝状光源作为RLS使用，对视准透 镜CL使用在z方向延伸的柱面透镜，能产生平行光。需要在z方向上 长的平行光时，与使用圆形的大型透镜相比，这有时能用少的费用完成。
如上所述，如果能取得存储区MA的旋转投影像，根据上述非专利 文献1中记载的计算机X射线断层摄影术的原理，能计算存储介质的截 面形状，即存储单元的分布。另外，该计算由运算单元PU进行。根据 旋转投影像计算截面像的原理众所周知，所以省略，是称作反氡变换 (Reverse Radon Conversion)或者背投影(Back Projection)、或者对其 进行了改良的滤波背投影(Filtered Back Projection)等的计算法。
另外，在上述实施例中，存储区MA整体的投影像纳入摄像元件， 所以如果取得一次旋转的数据，能计算MA的任意的Z截面。但是，根 据情况，有可能存在只需要MA中的z方向的一部分区域的存储单元的 分布信息的情形。在这样的情况时，当然可以只保存z方向的全部区域 的旋转投影像的数据中光透射想要数据的区域的数据。
以上，使用图1和图2说明了能读取在存储介质中三维配置的数据 的信息存储装置的实施例。由此，只使存储介质MM旋转1次，就能读 取三维的数据。因此，与以往的信息存储装置即硬盘或数字视盘、光盘 等相比，不使用微细化技术就能生成大容量的信息存储装置。因此，不 使用在已存在的二维的半导体存储器中使用的复杂的布线或制造工序， 就能在固体中三维地写入或读出数据。此外，没必要使介质高速旋转， 所以与硬盘或光盘比较，能简化驱动装置，削减其耗电。进而在本发明 中，从记录介质的侧面进行数据的写入或读出，所以不会发生在专利文 献1中增加层数时产生的SN比下降而能增加圓柱的高度。
此外，平行光的X方向的尺寸在存储区MA的X方向的尺寸以上， 所以能同时取得位于圆柱状介质内部的存储区的直径方向和与其平行 的多个位置的透射率。因此，不会如专利文献2那样，计算机X射线断 层摄影术所需的数据不足。
由视准透镜形成的平行光线入射到支承介质SM的与Z-X平面平行 的侧面，所以能减小入射光的折射的影响。使用图3和图4，说明本发明的实施例2。图1、图2中说明的实施 例是读出专用，而本实施例的特征是还具有写入功能。如果以数字视盘 (Digital Video Disk)为例，实施例1是再现专用的装置。而在实施例 2中，构成能进行数据的写入，用户个人能进行电影等的记录的再现、
录像装置。
图3表示本实施例的主要单元的框图，图4表示具体的结构例的立 体图。比较图3和图1可知，本实施例是对图1的实施例加上写入单元 WU。写入单元WU对存储单元MU写入数据。
使用图4，说明具体的工作。关于读出工作，与图1和图2中说明 的实施例同样，所以省略，只说明写入工作。图4中，WLS是是写入 用光源，OL是物镜(An Object Lens )。它们构成框图的写入单元WU。 从WLS发出的光由物镜OL聚光，在存储区MA内部聚焦，在相应的 小区域发生热变性(HeatDenatumtion)。由此进行数据的写入。另夕卜， 为了选择三维地配置的小区域，首先将物镜OL相对于写入用光源WLS 前后移动，^v而能^f吏焦点在连4妾光源WLS和物4竟OL中心的方向移动。 通过组合它和使存储介质MM绕Ra ( z轴)旋转的运动，能使焦点在 图的xy平面上移动。将存储介质MM在旋转轴RA方向移动，能使焦 点在z轴方向移动。通过它们的组合，能在存储区MA内部的所希望的 位置产生光的焦点，在其附近发生热变性。另外，控制单元CU按照从 外部输入的指令CMD、地址ADD和数据DATA,进行它们的控制。
作为写入用光源WLS，如果使用激光等强力的光源以短时间的曝 光进行写入，就能在微小区域局部发生热变性，使更高密度的数据记录 成为可能。另外，还考虑进行数据的写入时，如果在写入用光线的路线 上具有已经发生热变性的区域，由于光的强度减弱等原因，有时无法充 分进行写入。这时，通过选择从焦点位置将物镜计算在内的角度大即 NA更大的透镜，或者从接近旋转轴的地方进行数据的写入，能緩和或 解决上述问题。
本实施例具有写入功能和读取功能。利用其能进行写入检查。例如， 在数据的写入后，用读取功能检查写入数据，用于写入的热变性不充分时，能再次进行写入。此外，在存储区MA以外的地方进行定位的标记， 对其进行读取，能预先验证写入时的坐标和读出时的坐标的偏移。根据 该验证结果，运算单元PU进行计算，能避免读出用的视准透镜CL、 写入用的物镜OL的像差、例如歪曲像差(Distortion Aberration)等的 影响引起的错误工作。
在上述图4的实施例中，通过写入用光源WLS、物镜OL,进行从 垂直于旋转轴RA的方向的写入。但是，本发明并不局限于此，例如也 能从平行于旋转轴RA的方向进行写入。这时，从平面状的存储介质 MM的上表面或下表面入射用于写入的光线。这时，通过移动物镜OL 而使焦点在RA方向移动，并在垂直于RA的平面上二维地使WLS和 OL移动，从而能对存储介质MM内部写入三维图案。这样就具有在安 装读出所需的装置和写入所需的装置时，彼此不干涉地容易安装的优 点。
另外，在以下的实施例中，虽然未特别描述写入单元的结构，但是 当然能在读出单元以外还设置与上述图4的实施例同样的基于激光器 等的写入单元。
下面，使用图5和图6说明关于存储数据的小区域CELL的配置的 实施例。以下，为了将CELL简单化而称作存储单元。如此前描述的那 样，上述小区域即存储单元CELL在存储区MA的内部三维地配置。
图5是与此前说明的实施例的图同样使存储区MA的形状成为圆柱 状时的实施例，图6是在存储区MA，在圓柱的中心部分设置没有存储 单元的部分的实施例。此外，在数据的写入或读出工作上，如果方便， 能进行变为四棱柱等的各种变形。如果存储区MA的形状为四棱柱，用 x、 y、 z的直角坐标表示MA的写入数据的坐标时，就具有难以出现尾 数，处理变得方便的优点。
在图5和图6中，(b)和(c)的图表示MA的截面MAi平面的 存储单元的配置的实施例。该截面MAi是垂直于连接圆柱状的存储介 质MM的两端的圓的中心的轴的平面。这里，在图中，示出白的圈和 黑的圏，但是它们都表示存储单元。白的圏是光透射率高的存储单元，
16表示数据'T，，黑的圏是光透射率低的存储单元，表示数据"0"。这 里，为了方便而假定上述的对应，但是光透射率的大小和数据"1"和
"0"的对应也可以相反。/人该截面图可知，存储单元;f皮此间以具有某
程度的距离而形成。图中虽然未图示，但是在垂直于该截面的方向，存 储单元彼此间隔开距离而形成。上述存储单元的距离为了不会由于光的
干涉的影响造成读取变得困难，至少为读取中使用的光的波长的2倍以 上的距离。另外，存储单元彼此的间隔也可以根据方向而变更。例如如 果z方向的存储单元的间隔比xy平面的存储单元的间隔更大，通过比 较多个旋转角度的存储单元的投影像，就容易判别存储介质MM从旋 转轴倾斜而被安装。因此，在读取工作之前修正存储介质MM的安装 角度，或者进行读取后，能通过计算，进行基于倾斜的读取坐标的修正。
另外，透射率的大小是相对的，并不意味着白的位置透射率为 100%,黑的位置透射率为0%。考虑投影时的截面的透射率的范围、摄 像元件的动态范围、存储单元以外的介质的透射率等，在0 100%之间 决定各存储单元的透射率即可。但是，根据计算机X射线断层摄影术进 行投影像的拍摄时，如果具有透射率为0%的存储单元，根据存储介质 MM的旋转角度，有时无法取得由该存储单元隐蔽的存储单元信息。因 此，希望一个存储单元的透射率低的值不是极端低的值。
在图5中存储单元分布到存储区的中心，而在图6中中心处不存在 存储单元。如图5那样，直到中心分布存储单元时，在单位体积的存储 容量的方面是有利的。但是，根据存储单元的透射率或密度，分布直到 中心时，有时无法充分取得透射中心部分的光的强度，读取误差增大。 这时，如果如图6那样只在周边部分分布存储单元，就能减小透射存储 区MA的周边和中心部分的光强度的差，能避免读取时的动态范围不 足，误差增大。
使用图5和图6的(b)和(c)的图，说明关于存储单元组的配置 的实施例。图5(b)和图6(b)是从截面MAi的中心以放射状配置存 储单元的实施例。根据该排列，写入时，可以用一定的角速度使存储介 质MM旋转。因此，具有控制单元CU的驱动机构能简单实现的优点。但是，在存储区MA内部，越远离中心，存储单元的密度越低，所以单
位体积的存储单元的数量也是越靠外周部，越下降。当其成为问题时，
还能使用图5 (c)和图6 (c)的实施例。它们是沿着同心圓的存储单 元的线密度与离中心的距离无关而为一定的实施例。因此，能避免越远 离中心，存储单元的密度越下降的问题。存储单元在截面MAi上配置 在同心圆上，所以如图4那样，用物镜OL将激光聚光，写入时，将透 镜的位置保持一定，使记录单元旋转，能进行同心圓上的多个存储单元 的写入。在上述图5 (c)和图6 (c)的实施例中，在数据的写入时， 以从MA的旋转中心离开的同心圆状写入时，与接近旋转中心时相比， 将存储介质MM的旋转速度变为低速，能使写入单元的激光脉冲的照 射时间间隔变为一定。
另夕卜，在上述说明的图5和图6中，为了容易理解，存储单元的尺 寸描绘得大。因此，在图中，截面内部的存储单元的数量小到50个左 右，但是实际上，用图4等的写入单元WU聚焦激光的点，存储单元的 尺寸能变为微米级或其以下。因此，例如存储单元彼此的距离为10pm, 存储区MA的截面的直径为20mm时，截面MAi内的存储单元数超过3 百万个。这时，MA的垂直于截面MAi的方向的尺寸和存储单元彼此的 距离与上述相同时，与截面MAi正交的直线上的存储单元的层数变为 大致2000。因此，在存储区整体，存储单元的数量变为上述的大致2000 倍，能记录6Gbit的存储器容量。
另外，这里，用透射率高的区域和透射率低的区域的2个值表示信 息，所以存储单元的信息是l位，但是如上所述，也能用多个值表示多 位的数据。这时，存储容量进一步增加。例如，如果是16值，各存储 单元就成为4位，所以成为24Gbit的存储容量。尽管存储单元彼此的 距离即间隔大到10jim也能进行这样大容量的记录，这是三维记录的大 的优点。
顺便说一下，在半导体存储器中，使用0.1微米或其以下的加工技 术，终于实现1 Gbit程度的存储容量。此外，在DVD中，在直径约12cm (120mm)的盘上，以最小大约400nm左右的间隔记录信息。这时的容量在最新的产品中是4G字节。根据该计算可知，如果如上述实施例
那样三维地配置存储单元，就不依赖微细加工，能实现大容量的信息存
储装置。存储单元在形成存储单元MU的介质内部密闭，所以能期待长 期的信息保存。
先前在图1~图4中说明的实施例中，以为了读出数据而使用紫外 线或可见光或红外线等为前提。该波长区域的光与波长更短的X射线相 比，具有对人体的安全性高的优点。但是，X射线断层摄影术在医疗领 域广泛使用，所以只要能确保使用场所的安全，在本发明的信息存储装 置中就能利用。
图7和图8表示利用X射线进行圆柱状存储介质MM内部的存储 数据读取的一个实施例的原理。图7表示立体图，图8表示从z方向观 察的平面图。基本上与上述实施例相同，但是，X射线波长极短，所以 视准透镜的制作是困难的。因此，如图7所示，制作从X射线源扩展为 扇形的X射线，不通过支承介质SM而直接入射到存储介质MM。 X射 线直行性强，所以入射的X射线，保持原样地呈直线状从存储介质MM 透射出去。用摄像芯片CH拍摄该x射线。这里，图7的x射线在xy 平面以扇形扩展，但在z方向薄。因此，沿着z方向即RA轴，将存储 介质MM移动到存储所希望的数据的场所，在那里取得一次旋转的投 影像，读取该截面的数据。
作为摄像芯片，可以使用线状的摄像芯片，即所谓的X射线用的线 传感器。另外，透射记录介质MM的X射线不是平行光线，所以计算 处理稍微变得复杂。但是，关于该方法，作为使用X射线扇形光束的X 射线断层摄影术是众所周知的，所以省略细节，但是记载于例如上述的 非专利文献l中。另外，扇形的X射线的扩展重要的是具有能内包存储 区MA的截面的尺寸。作为本实施例的优点，例举X射线透射率高， 所以存储介质MM的选择分支增加。
此外，X射线直行性强，所以能省略防止圆柱状存储介质MM引起 的折射的部件。因此，没必要如上述图2和图4那样，使用支承介质 SM来补偿存储介质MM的折射的影响。作为结果，在本实施例中，支承介质SM的材料的选择分支也扩大，容易提高装置的坚固性。
另夕卜，在使用图7和图8说明的实施例中，增大存储区MA时，有 必要根据其而增大摄像芯片CH的宽度。从成本方面看，有时它成为问 题。这时，对各封装PKG设置在图示的x方向使摄像芯片CH移动的 功能，分几次拍摄即可。或者还能使用图9和图IO所示的一个实施例。
图9表示实施例的立体图，图IO表示从Z方向观察的平面图。本 实施例是与图7和图8中说明的实施例同样，利用X射线的实施例，但 是为适合于存储区MA的直径比摄像芯片的x方向的宽度更大时的实施 例。本实施例的特征在于，通过将存储介质MM旋转1次，只读出介质 中的存储区MA的一部分的区域。
在本实施例中，从图可知，不是以存储区MA的中心轴作为旋转轴 RA,而是以将相当于它的一部分的子存储区MAS的中心轴作为旋转轴 RA。扇形的X射线束覆盖上述子存储区MAS，到达摄像芯片CH。在 本实施例中，以子存储区MAS的中心轴为旋转轴，所以只取得以存储 区MA的中心轴为旋转轴时取得的信息中关于上述子存储区MAS的信 息。因此，通过使存储介质MM旋转1次，能计算子存储区MAS的截 面信息。此外，通过存储介质MM向z方向的移动和将旋转轴变更到任 意的地方，能利用存储介质MM的任意地方的数据。
以上使用图7 图10,说明利用X射线的实施例。如上所述，在这 些实施例中，在支承介质SM中，没必要使光透射，所以没必要准备光 学上均质的材料，形成在支承介质SM中插入存储介质MM的精密的孔。 但是，X射线对人体有害，所以适合于取得能对人体采取安全措施的设 置场所的情形。另外，使用上述X射线时，作为存储单元，有必要使用 X射线的透射率与构成存储介质MM的物质不同的物质。因此，作为存 储单元，有效的是使用包含钓或钡或碘等的物质。上述物质具有X射线 难以透射的性质。因此，在数据"0"的存储单元的位置有选择地放置 上述物质，用X射线的吸收率的不同能识别数据的'T'和"0"。
以下说明的实施例是使用X射线以外的安全的光，没必要使光透射 支承介质SM的实施例。图ll表示立体图，图12表示从z方向观察的
20平面图。在本实施例中，不是如图2的实施例那样使视准透镜CL和支 承介质SM具有使透射存储区MA部分的光变为平行光线的功能，而是 用圓柱状的存储介质MM本身来代用。
从图11和图12可知，从狭缝光源出来的光直接到达圆柱状的存储 介质MM。存储介质MM是一种柱面透4竟，所以通过适当i殳定狭缝光 源RLS和存储介质的距离，能将通过存储介质内部的光线变为平行光 束。而如果出了存储介质MM，光线就会聚，然后再发散。这里，是狭 缝光源，所以即使说会聚也成为在z方向延伸的直线。如果在会聚后的 适当的地方插入圆柱状的视准透镜，透射存储区MA的光就再变为平行 光束，能对摄像芯片CH投影。另外，需要注意如果视准透镜的插入位 置在光线会聚之后，则投影像左右(x方向)变得颠倒。为了避免左右 颠倒，可以在光线会聚之前加入视准透镜，但是这时，投影像比实际的 存储区MA更小。可以从摄影元件的尺寸或装置整体的尺寸，决定选择 哪个。当然，如果在后者中再追加修正透镜系统，也能扩大该影像的尺 寸。
如上所述，在本实施例中，没必要为了补偿存储介质MM内部的折 射，使光透射支承介质SM。因此，作为支承介质SM，没必要准备光 学上均质的材料以光学上没有问题的高精度开孔。该优点是在上述使用 X射线的实施例中也能取得的优点，但是在本实施例中，不利用X射线， 所以能更安全地构成信息存储装置。另外，在上述图11和图12中说明 的实施例中，利用圆柱状的存储介质MM的透镜作用，但是这时，考 虑如果直到接近圓柱的周边的部分作为存储区MA使用，球面像差 (Spherical Aberration)或色差(A Chromatic Aberration)等的影响就增 大，在投影像的拍摄中出现不良影响。这时，与存储介质MM的直径 相比，将存储区MA的直径设定得更小，在圆柱的前后的光路中插入修 正像差的透镜，或者在单色光源的规格或光路中放置窄带通滤波器等， 就能减小该影响。
如前所述，本发明的数据的读出是基于计算机X射线断层摄影术， 是以对存储介质MM照射光，从透射MM内部的存4诸区MA的光取得MA的投影像为基础的。如上所述，在存储区MA的内部，存储单元三 维地分布，由此透射MA的光量变化。这时，存储单元的尺寸或间隔如 果是接近使用的光的波长的尺寸，在存储区MA内部，在存储单元散射 的光的量就增大。结果，对于作为投影像而想观测的数据，噪声有可能 增大。这时，有效的是利用工程上的掩模(An Optical Mask)或刃状物 (Knife-edge)。
在图11和图12中说明的实施例中，4吏用图13和图14,说明应用 光学的掩模的实施例。本实施例的结构与图11和图12中说明的实施例 几乎相同，所以省略立体图，在图13只表示从z方向观察的平面图。
图13的特征在于，通过在透射存储介质MM后会聚的位置插入掩 模MASK，光线被分成平行透射记录介质的光线、和在内部散射或折射 后射出的光。另外，这里所说的掩^^莫是将所观测波长的光透射部分和不 透射部分作为所希望的图案而形成的平面状的部件。当为筒单的图案 时，通过单独或组合2个使所谓的端变得如刀那样锐利的刃状物也能代 用，但是为了将说明变得简单，这里使用掩模说明。
使用图14的(a)和(b)所示的掩模图案，说明图13的原理。另 外，在本实施例中，如此前的实施例那样，^M吏存々者介质MM旋转1 次对于各种角度的存储区的投影像,使用计算机X射线断层摄影术的原 理，读出三维的数据。这里，使用图13，只说明如何通过上述掩模进行 制造并拍摄SN比率高的投影像。
如果光路上没有散射或异常的折射，且能忽略透镜的像差，则从图 13的狭缝光源(A Slit Source of Light) RLS出来的光对存储介质MM 入射，成为平行光，透射存储区MA后，从存储介质MM出去。然后， 通过MM的凸透镜作用，聚光为狭缝状。这里，将该位置记载为聚光 线(A Focusing Line) FL。在上述中，狭缝光源RLS和存储介质MM 的旋转轴RA的距离与从RA到聚光线FL的距离相等。在光路的中途， 如果具有存储单元或尘埃等引起的散射或异常的折射，在上述理想的聚 光线FL集中的光就减少。将不在聚光线FL集中的光在这里称作杂散 光。图14的(a)所示的掩模MASK1 、图14的(b )所示的掩模MASK2 都是成为狭缝状的掩模。MASK1在中心部的宽度AW1的白的狭缝部 分，拍摄的波长的光的透射率高，在此外的黑的部分，几乎不透射。而 在MASK2,在中心部的宽度AW2的黑的狭缝部分，拍摄的波长的光 几乎不透射，在此外的白的部分，透射率高。上述掩模中，如果在光的 聚光线FL的位置设置MASK1，就容易理解不通过AW1的宽度的杂散 光不到达摄像元件。因此，通过适当调整AW1的宽度，与本想拍摄的 光的量相比，能减少杂散光的量，提高SN比。当然也可以隔开AW1 的间隔，设置2个刃状物，构成本掩才莫。
在上述MASK1下工夫，使其通过切断杂散光取得高的SN比率。 在图14的(b )的掩模MASK2中，相反取出杂散光，能提高SN比率。 在掩模MASK2中，中心部透射率j氐，周边变高。因此，如果在聚光线 FL的附近设置它，就能拍撮杂散光。预先没有掩模而进行拍摄，从其 减去MASK2的拍摄结果，就能减少杂散光的影响。该方法在作为掩模 与MASK1相比更容易生成MASK2时是有效的。另外，考虑在上述中， 如果从没有掩模而拍摄的数据中减去用MASK2拍摄的数据，基于掩模 的光的吸收等掩模的有无引起的影响成为问题。想取消这样的影响时， 代替没有掩模的拍摄，可以用跨整个面与MASK2的周边部分光的透射 特性相同的掩模拍摄。
另外，由于作为存储介质MM的透镜的像差或狭缝光源RLS的宽 度、或者设置误差等，即使没有杂散光，聚光线FL也不成为理想的直 线。因此，根据聚光状况或杂散光的状况，AW1或AW2的宽度或掩 模的设置场所可以调整为最佳的位置。此外，如果掩模上的透射率的变 化过于急剧，在该部分，有可能强烈出现光的散射，成为拍摄的噪声。 这时，如果不台阶状地变化，具有边界的变化率变緩和的效果。
如前所述，存储单元在存储介质MM内部的存储区MA三维地配 置。如上所述，作为其制造方法，例如有如下方法，通过激光在存储介 质MM的内部的存储区MA部分形成微小的裂缝，在存储介质MM，通过激光的照射，在存储区MA内部的各微小区域发生变性。
本发明的存储介质的生成方法并不局限于此，例如能列举图15所 示的实施例。如图15的(a)所示，预先准备圓盘状的存储介质的切片 MMi (平板)，如图15的(b)那样，多层层叠，生成三维状的存储介 质MM。 4艮据该实施例，能在各切片MMi预先写入H据后，作为MM 进行组装。例如，用红外线透射的硅等晶片生成切片MMi,在切片MMi 的所希望的存储单元的位置开通孔，嵌入与晶片材料相比红外线更难透 射的材料后，对其进行层叠并接合，也能生成存储介质MM。在本实施 例中，在各切片写入数据，所以大量生成时能降低价格。
另外，层叠上述切片时，如果在切片和切片之间隔着遮蔽杂散光的 遮光材料层叠，就具有在读取时能防止光，读取能更正确地进行的优点。
接着使用图16,说明关于存储区MA的数据的结构的实施例。本 实施例不仅在存储区MA存储数据，还存储对准标记(A Laying Upon Mark)或元数据(Meta Data)等信息。在本实施例中，将存储区MA 划分为4个部分。即MA-MARK1、MA-META、MA-DATA、MA-MARK2。 各部分根据需要由多个层构成。MA-MARK1是第一对准标记区。 MA-META是元数据区，MA-DATA是数据区，MA-MARK2是第二对 准标记区。虽然未图示，但是这四个区域如果在边界部分设置1层~数 层的不具有数据的区域，边界就变得明确，处理时的错误就减少。对准 标记区MA-MARK1、 MA-MARK2是记录用于4企测使存储介质旋转， 或者根据需要上下移动时的旋转角或移动量的标记。不仅是旋转或上下 移动的原点的标记，还写入数层的测试图案等用于更正确进行读取的数 据。使存储介质MM旋转或上下移动时，将来自这些标记的信息反馈 给伺服电机等驱动系统，能进行正确的工作。
另外，在测试图案中，可以记录整个面成为"1"的层和整个面成 为"0"的层等有利于设定读取时刻的信号量的动态范围的图案等。通 过观察这些测试图案的劣化，能预测介质的寿命。
设置2个对准标记区是因为在存储区的两端修正写入时的坐标的偏 移、读出时刻的透镜的像差的影响，从而能减少错误工作的确立。根据需要，当然可以多重设置。另外，对准标记也可以在存储介质MM的
内部设置，但是为了容易识别，也可以在存储介质的表面刻印，用对准 标记识别专用的透镜或摄像元件识别它。特别是如果用于控制旋转角度 的标记在存储介质的表面或表面附近设置，标记彼此的距离就增大，所 以精度提高。
元数据区MA-META是不仅记录数据区MA-DATA中记录的数据 的作者或标题等概要，还记录关于从用计算机X射线断层摄影术求出的 位列复原原来的数据所需的编码形式(ACode)、或者错误收集(Error Collection)或压缩方法(A Compression Method)等的信息的部分。该 部分的信息为了在长时间的数据保存后不会无法读出，根据需要而成为 简单的编码形式，或者是从位列能直接辨认意思的形式。如果这样，在 基于计算机X射线断层摄影术的截面图像的构成成功时，能辨认元数 据，所以数十年、数百年的长期保存后，也能避免因为数据部分的编码 形式不明，无法读取数据的情况。
图17是在取得基于计算机X射线断层摄影术的截面图像时，能简 单辨认在那里存储的数据的内容的数据图案的实施例。如上所述，不仅 适合于元数据的存储，在数百年的长期的数据保存时，也能降低数据以 该形式保存时无法辨认的风险。
「 如图17的(a)所示，这里，存储区MA的形状为长方体。如果这 样，取得一个截面图像时，就能作为如同在1页的纸上印刷的文章处理， 所以具有容易直观地判断的特长。
图17的(b)所示的数据形式用7个短的直线表示一个字母数字。 由图可知，它是基于液晶(A Liquid Crystal Display)或基于LED (A Light-emitting Diode Display)的显示中经常4吏用的文字形式，所以省略 细节，但是，例如表示8时可以使用全部的边，如果不使用最下的边， 就能表示文字A。在图中，使用短的直线，但是能用在8的字排列的7 个点表现1个字母数字的形状。如果如图那样隔开文字和文字的间隔， 就容易从断层图像再现字母数字。
图17的(c)是使用盲人用(A Blind Persons Use)的点字(Braille)的实施例。它是用6个点表现的一种表音文字(A Phonogram)。因为 是6个点，所以数据量稍微减少。此外，为了表示文字，还能使用一般 的1字节编码或2字节编码。虽然从上述图17的(b) 、 (c)的实施 例不会直观地知道，但是一般普及，所以即使进行长期的保存能辨认的
概率也高。
另外，关于相片或图面，也可使用压缩编码，但是使用位图(A Bitmap )时数据量增加，但是辨认变得容易，所以根据目的而分开使用。 在元数据部表示能直观地辨认的数据形式和数据的保存中使用的数据 编码的对应的作法对长期的数据保存是有用的。
本发明的信息存储装置能嵌入各种系统中。图18是在电视中嵌入 的实施例。图中表示广播节目、放映记录的图像的电视TV、控制它们 的遥控器RC。在遥控器RC嵌入本发明的信息存储系统MSYS。打开 图示的盖CV,在上述信息存储系统MSYS的插入口 HL插入存储介质 模块MM-MOJ,在旋转螺栓部BOLT固定，关闭盖CV。接着，操作遥 控器RC就通过内部的信息存储系统MSYS,根据本发明，进行存储介 质模块MM-MOJ中存储的数据的读取。然后，其结果传送给电视TV, 通过图像、声音能观赏。当然，通过附加图4所示的写入装置，还能附 加录像功能。这里，表示在遥控器RC内置的实施例，但是当然也可以 嵌入电视TV—侧。在遥控器RC内嵌入时，具有在更换存储介质时没 必要走到电视机TV之处的优点。而在电视TV内嵌入时，由于嵌入大 型的信息存储装置，所以能够以一个存储介质进行长时间的再现、录像。
如上所述，在本发明中，数据封印在存储介质MM中。读出能以非 接触进行。即根据本发明，数据部分不直接与空气接触。因此，如果在 遮蔽光的盒子中保存，以通常的温度或湿度，不会失去数据。万一表面 产生损伤，或者有霉等引起的侵蚀，通过研磨该部分，就能读出信息。 因此，本发明的信息存储装置适合于将贵重的影像或文献或文化财产的 数据作为数字数据，跨非常长的期间保管。现在，在书或文件的长期保 存中，主要使用缩影胶片，但是它是复制的模拟数据，而且是黑白2值。 光盘或硬盘或半导体存储器等能以高密度存储数字数据，但是，寿命远达不到缩影胶片(据说是500年以上)。本发明不仅是基于三维存储的 高密度存储的特长，还具有此前没有的能够长期保存数字数据的的特长。
以上，说明具体的实施例说明本发明，但是本发明并不局限于此， 当然能进行各种变形。此外，在图中，透镜的曲率(Curvature)或各部 的尺寸等为了容易明白而简单化，或者也具有不描画的部分，但是如果 具有通常的工程的知识，从上述实施例的图和文章，就根据本发明的宗 旨，设计为适当的值。
最后，描述实际设计本发明的信息存储装置时的主意的变化或应该 注意的事项。
首先是存储介质MM的形状，在上述实施例中使用圆柱。但是，根 据设计的情况，也能变为长方体或多棱柱。这时，与圆柱相比，具有放 在桌上等时更难以转动的优点。使用X射线时，X射线的直行性强，所 以存储介质MM的形状在某程度上能自由形成，但是在使用X射线以 外的实施例中，作为存储介质MM，能采用圓柱以外的形状。
例如，在图11的实施例中，为了实现这样的变化，可以在图中的 圆柱状的存储介质MM设置多棱柱状的孔。如果这样，就能将多棱柱 的MM插入上述孔中^f吏用。
另外，如上述图2、图4或者上述多边形的例子那样，从旁边对在 孔中插入存储介质的部分照射光的结构时，有时产生边界的反射或精度 不足引起的图像的紊乱。为了减轻它，用具有接近介质的折射率的折射 率的油状的液体充满边界即可。如果这样，面的精度不足或损伤的影响 就减小。
另外，在上述图15所示的实施例中，层叠切片状的介质作为存储 介质。但是此外，还能变为各种形状。例如，在专利文献3的图6中记 载巻起薄片状的介质，变为圆柱状的存储介质的形状，但是这样的形式 也能在本发明的存储介质MM中应用。这时，能预先在二维的薄片上 的状态下进行写入，所以具有能容易写入的优点。
接着是存储介质MM的材料，但是当然可以是玻璃以外的有机物或金属、半导体和它们的化合物。基本上，可以从具有使读出和写入时利 用的各波长的光透射的性质的材料中，考虑机械强度和耐久性而决定。 例如，使用红外线时，不使用玻璃而使用硅。
下面，描述对透镜的像差的对策。在上述实施例的图中，为了容易 理解，将读出用的视准透镜和写入用的物镜等描绘为单一的透镜。但是，
透镜的像差成为问题时，不是单一的透镜，当然组合形状或材料不同的
透镜来修正像差。此外，如图11~图13那样，将圆柱状的存储介质MM 作为视准透镜使用时，在存储介质MM的中心附近配置存储区MA,能 避免使用透射圆柱的周边部的光。由此，能在某种程度上抑制球面像差等。
另外，在上述的实施例中，有在光源和存储单元MU之间或者存储 单元MU和摄像芯片CH之间利用透镜的。此外，记载在图4中说明的 写入单元WU中，激光是细的光束，所以可以使用透镜。当然它们不是 透镜，利用在玻璃的表面蒸镀金属膜的反射镜(A Reflecting Mirror), 也能实现。作为金属膜通常使用铝，但是处理红外线时，使用对红外线 的反射率高的金，按照利用的光的波长，蒸镀适当的金属膜，如果需要， 为了保护薄的金属膜，还可以蒸镀二氧化硅(Si02)等保护层。进行各 说明，但是为反射镜时，如上述透镜那样，进行根据需要而使用表面为 凹面或凸面的反使镜、圆形或棒状的反使镜，或者利用平面镜将光路折 返减小装置的尺寸等各种变形。另外，在反射镜中，原理上没有色差， 所以光源的光不是单色光时，也能消除色差的影响。因此，作为光源， 使用白色的光源，或者使用包含多个波长的光的光源时，与使用透镜时 相比，具有能廉价地实现的优点。另外，作为视准透镜使用凹面镜时， 有必要利用截面严格地成为抛物线的所谓抛物面镜。但是，使用与口径 相比焦距更长的抛物面镜时，如果用球面镜代替，制造就容易，能更廉 价地实现。
下面，触及在读出单元中利用的光源。如果是包含利用的波长的 光的光源，就可以使用一般的白炽灯泡或发光二极管，也可以使用容易 取得更强的光的氙气灯、水银灯等。需要红外线或紫外线或X射线时，当然选择与它相称的光源。另外，如果能照射在x方向完全覆盖存储介 质MM的光线，就可以使用激光器。
在上述实施例中，前提是在存储区MA中存在多个称作存储单元 的小区域，用该部分的光的透射率的大小表示数据。为了使小区域的光 的透射率变化，有在该部分整体发生热等的变性的方法，但是也可以在 小区域的内部生成多个不透射光的微小的点，控制小区域整体的透射 率。作为这样的"点"，有用玻璃生成存储介质MM，用激光制作微小 的裂缝(裂紋)的方法。或者，也可以使用由热引起变性的称作相变材 料的物质群。在这些物质中，可以选择由于热而透射性等光学性质变化 的物质。此外，在计算机X射线断层摄影术中，可以取得投影像，所以 可以取得沿着通过存储区MA的光路的光量的积分值。因此，不仅简单 利用透射率，例如在存储区MA中预先均匀地混入引起磷光 (Phosphorescence)等发光现象的物质，在读出时进行发光所需的激励， 例如激光照射或电压施加等，取得基于存储区MA的发光的投影像，从 而能与透射光同样应用计算机X射线断层摄影术。另外，如图4的实施 例那样，将激光聚光到所希望的存储单元部分，用热使发光物质变性， 使发光特性恶化，从而能进行写入。即用发光强度受到恶化而下降的物 质和没有恶化的物质能表现1位。引起发光的材料能使用金属氧化物 等。
在本发明的实施例中，说明为了计算机X射线断层摄影术的计 算，使存储介质MM至少旋转1次。但是，增加转速进行多次拍摄，能 提高拍摄数据的SN比率。另外，在1次旋转中，如果一边变更非常细 致的角度一边拍摄，有时难以提高旋转的精度。这时，使用以一定速度 旋转的电机，适当调整旋转速度和拍摄间隔，就能通过多次旋转中拍摄 的数据，拍摄角度微小地不同的投影像。
如上所述，根据本发明，能期待数据的长期保存。这是因为如上 所述，数据存储区MA在存储介质MM中密闭。如果进一步延伸该特 性，保存记录介质时，附加遮蔽光的盖，或者在存储介质的表面进行镀 膜，切断读出中使用的光以外的光等方法是有效的。
29此外，为了提高读取时的SN比，当然能应用为了遮蔽外来光而 在容器中容纳装置，或者为了杂散光不进入摄像元件，设置光阑(An Aperture)或狭缝的方法，但是，如果并用闪光光源(Blinking Light Source),就能进一步提高SN比。拍摄某旋转角度的投影像时，以一 定的周期截断(Chopping)读出用点光源RLS，与其同步，使摄像元件 的快门工作，进行多重曝光，将投影像积分。如果这样，就能大幅减小 以与读取用光源不同的周期变化的杂散光的影响。在切断光源的状态
下，取得摄像元件的所谓黑噪声，如果进行减法，就能几乎也除去直流 噪声的影响，SN比高的读取成为可能。
实施例表示使用X射线的读取的例子。但是，也能使用电子射线 等粒子射线。这时，波长短，所以能读取微小的结构，能使存储单元变 得更微细，能提高记录密度。
此外，如果应用螺旋扫描(helical scan)等主要在人体的图像诊 断中开发的高速的摄像方法，当然对高速进行比摄像元件更大的存储区 的读取是有用的。
另外，在本发明中，再现音乐或影像或小说的朗读等串行数据时， 以下的方法是有效的。第一方法是使存储介质MM旋转1次，将全部的 投影像的数据取入半导体存储装置等， 一边改变Z坐标的值， 一边再现 关于z方向的切片截面的数据的方法。另一个方法是用一次的拍摄，只 取入一个z坐标的值的切片数据，从拍摄结束的切片数据按顺序再现下 去的方法。前者如果能准备存储1次旋转的拍摄数据的存储元件，存储 介质的旋转以l次旋转就可以，所以具有驱动器的电力少的优点。后者 在1次旋转中只拍摄一个切片，所以整体的再现时，切片数的旋转成为 必要，只需要存储今后拍摄的切片数据、上次拍摄的切片数据这2切片 的拍摄数据的存储元件即可，所以具有装置的成本便宜的优点。
以上，根据实施方式，具体说明由本发明者形成的发明，但是本 发明并不局限于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围中，能进行各种 变更。
工业可利用性本发明的信息存储装置能提高基于三维配置存储单元的存储密度。
此外，在存储介质MM内部封印存储区MA,所以能长期存储数字数据。
权利要求
1. 一种信息存储装置，其特征在于，包括包含光源的照明单元；包含存储介质的存储单元，该存储介质具有配置有多个存储单元的存储区域，该多个存储单元根据从上述照明单元照射的光线的透射率或接收从上述照明单元照射的光线时的发光特性的不同而存储数据；具有拍摄通过上述存储介质而入射的光线的摄像元件的读出单元；以及解析由上述读出单元所拍摄的数据的运算单元，从上述照明单元照射的光线在上述存储介质中具有在连接上述照明单元和上述读出单元的第一轴和垂直于上述存储介质的旋转轴的第三轴方向上覆盖上述存储区的面积。
2. 根据权利要求1所述的信息存储装置，其特征在于 从上述照明单元照射的光线在上述存储介质中是平行于上述第一轴的光线。
3. 根据权利要求2所述的信息存储装置，其特征在于 上述照明单元在上述光源和上述存储单元之间具有视准透镜； 上述视准透镜使从上述光源照射的光线成为平行于上述第一轴的光线。
4. 根据权利要求1所述的信息存储装置，其特征在于 上述存储介质是在上述存储介质的旋转轴方向上具有高度的圆柱。
5. 根据权利要求4所述的信息存储装置，其特征在于 上述存储单元还包含具有用于配置上述存储介质的孔的支承介质，上述支承介质是具有平行于上述旋转轴和上述第三轴的面的棱柱。
6. 根据权利要求5所述的信息存储装置，其特征在于上述存储单元在上述存储介质和上述支承介质之间具有流体；上述支承介质和上述流体的折射率之差的绝对值小于上述支承介质的折射率和空气的折射率之差的绝对值，并且，上述存储介质 的折射率和上述流体的折射率之差的绝对值小于上述存储介质的折射率和空气的折射率之差的绝对值。
7. 根据权利要求1所述的信息存储装置，其特征在于 上述存储介质的从上述照明单元照射的光线的上述旋转轴方向的尺寸比在上述旋转轴方向上配置有上述多个存储单元的区域小， 上述存储介质沿上述旋转轴方向移动。
8. 根据权利要求1所述的信息存储装置，其特征在于 上述信息存储装置还具有用于对上述多个存储单元写入信息的写入单元，上述写入单元包含照射激光的光源和控制上述激光的焦点的透镜。
9. 根据权利要求1所述的信息存储装置，其特征在于 从上述照明单元照射的光线具有紫外线的波长或比紫外线更长的波长。
10. 根据权利要求1所述的信息存储装置，其特征在于 从上述照明单元照射的光线是X射线。
11. 根据权利要求1所述的信息存储装置，其特征在于 上述存储介质是在上述旋转方向上具有高度的圆柱， 在上述存储单元和上述读出单元之间还具有使通过上述存储介质而照射的光线成为平行于上述第一轴的光线的视准透镜。
12. 根据权利要求1所述的信息存储装置，其特征在于上述存储介质是在上述旋转方向上具有高度的圆柱， 上述读出单元具有遮蔽通过上述存储介质而照射的光线的一部分的掩模。
13. 根据权利要求1所述的信息存储装置，其特征在于使配置在上述第一轴和第三轴的平面上的图案在上述旋转轴方 向上层叠来三维配置上述多个存储单元。
14. 根据权利要求13所述的信息存储装置，其特征在于 上述存储介质是在上述旋转方向上具有高度的圓柱，上述多个存储单元以从上述圆柱的中心开始进行延伸的放射线 状被配置在上述第一轴和第三轴的平面上。
15. 根据权利要求13所述的信息存储装置，其特征在于 上述存储介质是在上述旋转方向上具有高度的圓柱，上述多个存储单元以将上述圆柱的中心作为中心的同心圆状而 被配置在上述第一轴和第三轴的平面上。
16. 根据权利要求13所述的信息存储装置，其特征在于上述多个存储单元各自的间隔是从上述照明单元照射的光线的 波长的2倍以上。
17. 根据权利要求13所述的信息存储装置，其特征在于 上述多个存储单元在上述旋转轴方向的间隔比在上述第一轴和第三轴的平面上的各个间隔大。
18. —种信息存储装置，其特征在于，包括 包含光源的照明单元；包含存储介质的存储单元，该存储介质具有配置有多个存储单元 的存储区域，该多个存储单元根据从上述照明单元照射的光线的透 射率或接收从上述照明单元照射的光线时的发光特性的不同而存储 数据；具有拍摄通过上述存储介质而入射的光线的摄像元件的读出单 元；以及分析由上述读出单元拍摄的数据的运算单元，从上述照明单元照射的光线在上述存储介质的第三轴方向的面 积比上述存储介质的第三轴方向的尺寸小，上述存储介质的旋转轴从上述存储介质的第 一轴和第三轴的平 面的中心轴偏移。
19. 根据权利要求18所述的信息存储装置，其特征在于 上述光线是X射线。
20. —种存储介质，其特征在于具有形成根据从外部照射的光线的透射率或接受从上述外部照 射的光线时的发光特性的不同而存储数据的多个存储单元的多个平 板，并层叠上述多个平板。
21. 根据权利要求20所述的存储介质，其特征在于 上述多个平板是圆，上述多个存储单元从上述圆的中心形成放射线状。
22. 根据权利要求20所述的存储介质，其特征在于 上述多个平板是圆，上述多个存储单元形成在以上述圆的中心为中心的同心圆上。
23. 根据权利要求20所述的存储介质，其特征在于 在上述多个平板之间分别设置有具有比构成上述多个平板的物质的光透射率更小的光透射率的遮光材料。
全文摘要
本发明提供一种信息存储装置和记录介质，一边使存储区MA在z轴的周围一点一点旋转，一边从与z轴正交的方向对存储区MA照射平行光线，拍摄存储区的投影像。这时，照射的光线具有至少覆盖存储区的xy平面方向的尺寸。根据上述投影像，根据计算机X射线断层摄影术的原理，在运算单元PU通过计算，求出三维分布的小区域的数据和地址。数据的写入将用放在存储区的外部的透镜OL聚光的激光照射所希望的小区域，在相应的小区域内部发生热引起的变性，从而对光的透射率或发光特性施加变化。在将存储信息的小区域配置为x、y、z方向的三维状的信息存储装置中，防止伴随着z方向的存储区的扩大的读出信号的SN比的下降，并且提供一种写入部件。
文档编号G11B7/00GK101425299SQ200810170700
公开日2009年5月6日 申请日期2008年10月30日 优先权日2007年11月1日
发明者关口知纪, 前田武志, 广常朱美, 新谷俊通, 渡部隆夫 申请人:株式会社日立制作所