JP6312417B2 - 光情報再生方法、光情報再生装置、及び光情報記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、光情報再生方法、光情報再生装置、及び光情報記録媒体に関する。

近年、高度情報化社会の進展によって、多種多様なデータがやり取りされるようになり、例えば、２０１０年の世界のデータ量は、約１ＺＢ〔ゼタバイト〕（＝１０００ＥＢ〔エクサバイト〕＝１０²¹Ｂ）と言われている。これに伴い、数十ＥＢという多量のデータがデータセンタに保存されている。このデータ量は、今後急速に増え続け、１０年後には数百ＥＢ以上に達するとの予測もある。そのため、超大容量、超高速のデータストレージシステムが求められている。

このような超大容量、超高速のデータストレージシステムに対応すべく、これまで、種々の記録媒体が開発されてきたが、従来の半導体メモリや光ディスクの延長線上では限界がある。
まず、長期間の保存に適した記録媒体としては、保存に電力を必要とせず、かつ長寿命であることが求められる。この点において、光ディスクを超大容量化、超高速化したものを開発することが望ましいと言える。しかし、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等、既存の光ディスクは、多数のビットデータが、ピットとして２次元的に配置されており、これらのビットデータを時系列的に一つ一つ読み取ることにより、記録情報を再生することとなる。つまり、１パルスの光照射ごとに１ビットのデータを再生することとなる。それゆえ、記録できるデータ量が限られてしまい、また再生速度も限界がある。

そこで、光ディスクへの記録データの向上を図るために、２次元ページデータをホログラム記録することにより、大量のデータの保存を可能とする技術が開発されてきた（例えば特許文献１）。これにより、１パルスの参照光の照射により、２次元的に配列された多数のビットデータを再生することができる。それゆえ、データ記録量及びデータ再生速度を向上させることができる。
また、２次元ページデータを光ディスク上に多重記録することで、さらにデータ記録量を向上させる技術も開発されている（例えば特許文献２）。

さらに、２次元に配列した各データ点に複数の光の位相情報を乗せてホログラム記録した位相多値記録方法が提案されている（特許文献３）。この記録方法により記録されたホログラムを、多ビットの情報を持った点が２次元配列された２次元空間光として再生することができるようにすることにより、さらに記録データ量を向上させることができる。

特開平６−３３３２３３号公報 特開２０００−２６８３８０号公報 特開２００３−１７８４６０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の光情報記録再生技術は、ビットデータを２次元的に配列したページデータを記録しているにすぎないため、記録できるデータ量を飛躍的に向上させることは困難である。また、特許文献２の技術のように、光ディスクの記録層に複数の２次元ページデータが多重に記録されていても、データを読み出すにあたっては、２次元ページデータを１ページごとに空間光として再生して、１ページごとに読み取る必要がある。それゆえ、大量のデータを高速で再生することには限界がある。

また、上記特許文献３に記載の光情報記録再生技術についても、位相で変調して多値記録できるビット数は限られ、記録容量及び再生速度には限界がある。
したがって、これまでの技術では、超大容量、超高速のデータストレージシステムに対応することが困難である。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、超大容量、超高速のデータストレージシステムに対応することができる光情報再生方法、光情報再生装置、光情報記録媒体を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、干渉パターンが記録された光情報記録媒体から記録情報を再生する光情報再生方法であって、
上記光情報記録媒体には、多数のビットデータを３次元的に配列してなる３次元データモデルが、上記干渉パターンとしてホログラム記録されており、
上記光情報記録媒体に再生用参照光を照射することにより、再生用空間に、上記３次元データモデルを再現した３次元空間光を再生し、
該３次元空間光を、異なる複数の方向から撮影し、その撮影画像から上記３次元データモデルの各ビットデータを算出し、該ビットデータからなる上記記録情報を再生することを特徴とする光情報再生方法にある。

本発明の他の態様は、干渉パターンが記録された光情報記録媒体から記録情報を再生する光情報再生装置であって、
上記光情報記録媒体には、多数のビットデータを３次元的に配列してなる３次元データモデルが、上記干渉パターンとしてホログラム記録されており、
上記光情報記録媒体に再生用参照光を照射することにより、再生用空間に、上記３次元データモデルを再現した３次元空間光を再生する再生光学系と、
該３次元空間光を、異なる複数の方向から撮影する撮影手段と、
該撮影手段によって撮影された撮影画像から上記３次元データモデルの各ビットデータを算出するデータ算出手段と、
該データ算出手段によって得られた上記ビットデータからなる上記記録情報を出力するデータ出力手段と、を有することを特徴とする光情報再生装置にある。

本発明のさらに他の態様は、多数のビットデータを３次元的に配列してなる３次元データモデルが、干渉パターンとしてホログラム記録された光情報記録媒体であって、
再生用参照光が照射されることにより、上記３次元データモデルを再現した３次元空間光が、上記光情報記録媒体から離れた空間に再生されるよう構成されていることを特徴とする光情報記録媒体にある。

上記光情報再生方法においては、光情報記録媒体に再生用参照光を照射することにより、再生用空間に、３次元データモデルを再現した３次元空間光を再生する。そして、この３次元空間光を、異なる複数の方向から撮影し、その撮影画像から上記３次元データモデルの各ビットデータを算出し、該ビットデータからなる記録情報を再生する。それゆえ、３次元に配列した多数のビットデータを、一度に再生することができる。つまり、１パルスの再生用参照光の照射によって、３次元データモデルに含まれる多数のビットデータを一度に読み取り再生することができる。３次元データモデルは、ビットデータを３次元的に配列したものであるため、１次元あるいは２次元に配列されたビットデータのデータモデルとは異なり、大量のデータを含ませることができる。それゆえ、上記光情報再生方法によれば、大量のデータを高速で読み取ることができる。その結果、上記光情報再生方法を利用することにより、超大容量、超高速のデータストレージシステムを構築することができる。

また、上記光情報再生装置は、上記の再生光学系と撮影手段とデータ算出手段とデータ出力手段とを有する。これにより、上述の光情報再生方法を実現することができる。
また、上記光情報記録媒体は、上記光情報再生方法によって、そこに記録された記録情報を大量に高速にて読み出すことができる。換言すれば、上記光情報記録媒体によれば、高速で読み出すことができる状態で、大量の情報を保存しておくことができる。

以上のごとく、本発明によれば、超大容量、超高速のデータストレージシステムに対応することができる光情報再生方法、光情報再生装置、及び光情報記録媒体を提供することができる。

実施例１における、光情報再生方法の概要を示す説明図。 実施例１における、光情報再生装置のデータ算出手段による処理の概要を示す説明図。 実施例１における、光情報記録媒体への情報の記録手順の概要を示す説明図。 実施例１における、光情報記録媒体へ干渉パターンを記録する記録光学系の概要を示す説明図。 実験例における、単純立方格子状の３次元データモデルの斜視図。 実験例における、体心立方格子状の３次元データモデルの斜視図。 実験例における、面心立方格子状の３次元データモデルの斜視図。 実験例における、光情報再生方法の概要を示す説明図。 実験例における、単純立方格子状の３次元空間光の（ａ）正面画像、（ｂ）斜視画像。 実験例における、体心立方格子状の３次元空間光の（ａ）正面画像、（ｂ）斜視画像。 実験例における、面心立方格子状の３次元空間光の（ａ）正面画像、（ｂ）斜視画像。 実施例２における、光情報再生方法の概要を示す説明図。 実施例３における、光情報再生方法の概要を示す説明図。 実施例３における、一つの撮影手段によって得られる撮影画像の説明図。 実施例４における、光情報再生方法の概要を示す説明図。

上記光情報記録媒体に記録された干渉パターンは、３次元データモデルの情報光と記録用参照光とを実際に記録媒体上で干渉させることによって記録することもできるし、計算機ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）のように計算によって得た干渉パターンを記録媒体上に記録することによって形成することもできる。

上記光情報再生方法において、上記再生用空間には、光散乱体を配置し、該光散乱体に上記３次元空間光を再生することが好ましい。この場合には、再生された３次元空間光を、あらゆる方向から撮影することが可能となる。つまり、上記光散乱体を用いずに、通常の空気中に３次元空間光を再生することもできるが、この３次元空間光を観察できる視野角は限られてしまう。したがって、この視野角の範囲で、異なる複数の方向から３次元空間光を撮影せざるを得ず、３次元空間光によって再現された３次元データモデルの各ビットデータを正確に読み取り難い場合も考えられる。これに対し、上記光散乱体において３次元空間光を再生することで、効果的に複数の方向（複数の光軸）から撮影することができ、３次元データモデルに含まれる多数のビットデータを正確に読み取り、膨大な記録情報を正確に再生することが可能となる。

また、上記光情報再生装置において、上記再生用空間には、光散乱体が配置され、該光散乱体に上記３次元空間光を再生することができるよう構成されていることが好ましい。これにより、上述のように、所望の複数の方向から３次元空間光を撮影することが可能となり、多数のビットデータからなる記録情報を正確に再生することができる。

上記光散乱体としては、例えば、透明ガラス中に多数の細かいパーティクルが不純物として散在した散乱体を用いることができる。この場合、パーティクルの大きさや分散間隔は、３次元空間光における一つのビットデータに対応する点よりも充分に小さいものとする。その他、光散乱体としては、例えば、蛍光ガラス等を用いることができる。

また、上記光情報記録媒体は、磁気光学効果を利用して情報を記録可能な磁気光学体からなることが好ましい。この場合には、長期にわたって安定してデータを保存することが可能となる。上記磁気光学体としては、例えば、多結晶磁性ガーネット膜を用いることができる。ただし、光情報記録媒体は、これに限られるものではなく、例えば、フォトポリマーを用いることもできるし、或いは、フォトニック結晶を用いることもできる。

（実施例１）
上記光情報再生方法、光情報再生装置、及び光情報記録媒体の実施例につき、図１〜図４を用いて説明する。
本例の光情報再生方法は、図１に示すごとく、干渉パターンＭが記録された光情報記録媒体２から記録情報を再生する方法である。
光情報記録媒体２には、多数のビットデータを３次元的に配列してなる３次元データモデル１１（図３参照）が、干渉パターンＭとしてホログラム記録されている。

図１に示すごとく、光情報記録媒体２に再生用参照光Ｒを照射することにより、再生用空間に、３次元データモデル１１を再現した３次元空間光１１０を再生する。
３次元空間光１１０を、異なる複数の方向から撮影し、その撮影画像から３次元データモデル１１の各ビットデータを算出し、該ビットデータからなる記録情報を再生する。

上記の光情報再生方法を実現する装置として、本例の光情報再生装置１は、図１に示すごとく、再生光学系３０と撮影手段４１とデータ算出手段４２とデータ出力手段４３とを有する。
再生光学系３０は、光情報記録媒体２に再生用参照光Ｒを照射することにより、再生用空間に、３次元データモデル１１を再現した３次元空間光１１０を再生する。
撮影手段４１は、３次元空間光１１０を、異なる複数の方向から撮影する。
データ算出手段４２は、撮影手段４１によって撮影された撮影画像から３次元データモデル１１の各ビットデータを算出する。
データ出力手段４３は、データ算出手段４２によって得られたビットデータからなる記録情報を出力する。

再生光学系３０は、再生用参照光Ｒを生成するための参照光生成手段３を有する。
本例において、撮影手段４１は、複数配置されており、互いの光軸が非平行となるように配置されている。つまり、３次元空間光１１０を異なる複数の角度方向から撮影することができるように配置されている。撮影手段４１は、例えばＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサ等によって構成することができる。

図３に示すごとく、３次元データモデル１１は、ビットデータを３次元的に配列したモデルであり、ビットデータの「１」、「０」の情報を、例えば、点１１ｐの有無によって表現したモデルである。つまり、３次元空間中において、３次元的に区分された各領域に、点１１ｐが存在するか否かによって、多数のビットデータを表している。そして、これを３次元空間光１１０として再現したとき、ビットデータの「１」が存在する区域が輝点１１Ｐとなる。このように、３次元データモデル１１は、多数のビットデータ（例えば「００１０００１０・・・・」）を、３次元的に表現しており、３次元空間光１１０はこれを３次元立体像として再現することができる。

本例において、光情報記録媒体２には、多結晶磁性ガーネット膜を用いることができる。すなわち、光情報記録媒体２としての光ディスクの記録層は、多結晶磁性ガーネット膜により構成されており、この記録層に、干渉パターンＭが形成されている。光情報記録媒体２の記録層には、干渉パターンＭが２次元的に多数形成されている。なお、図１においては、１つの干渉パターンＭのみを表現して描いてある。各干渉パターンＭに再生用参照光Ｒが照射されることにより、それぞれの干渉パターンＭに応じた３次元空間光１１０が再生用空間に再生される。そして、光情報記録媒体２にホログラム記録された多数の干渉パターンＭを、順次３次元空間光１１０として再生し、再生された３次元空間光１１０を、撮影手段４１によって順次撮影すると共に、データ算出手段４２及びデータ出力手段４３によって多数のビットデータを読み取って、記録情報を再生する。

ここで、一つの干渉パターンＭに対して、再生用参照光Ｒを１パルス照射することにより、一つの３次元空間光１１０が再生される。そして、この３次元再生光１１０には多数のビットデータ「１」に対応する多数の輝点が存在する。各輝点を、光軸が異なる複数の撮影手段４１によって撮影することにより、異なる撮影画像が得られる。この異なる２つの撮影画像から、データ算出手段４２が各輝点に対応する各ビットデータを算出する。データ出力手段４３がこれらのビットデータからなる記録情報を再生出力する。
一つの干渉パターンＭに対して行われる、この一連の工程は、光情報記録媒体２にホログラム記録された多数の干渉パターンＭに対して、順次高速で連続的に行われる。これによって、膨大なビットデータからなる大量の記録情報が、超高速にて再生される。

なお、複数の干渉パターンＭに対して再生用参照光Ｒを一度に照射して、複数の３次元空間光１１０を一度に再生し、これらを一度に撮影し、データ出力することも可能である。

また、本例においては、再生用空間には、特に光散乱体等を配置することもなく、空気中に３次元空間光１１０を結像させる。そして、撮影手段４１は、３次元空間光１１０が結像される空間（再生用空間）に向かって光軸を合わせて配置してある。なお、この場合、３次元空間光１１０は、全方位から観察できるわけではなく、観察できる角度はある程度制限される。その観察できる視野角は、３０度程度とすることができる。この約３０度の視野角内に、複数の撮影手段４１の光軸を配置している。

光情報記録媒体２への情報の記録は、例えば、次のようにして行うことができる。
まず、図３に示すごとく、記録したい情報を構成する多数のビットデータを、３次元データモデル１１に変換する。そして、この３次元データモデル１１を、干渉パターンＭに変換する。この干渉パターンＭを、光情報記録媒体２にホログラム記録する。

記録すべき干渉パターンＭは、計算によって作成することができる。つまり、記録すべき一群のビットデータを３次元的に配列した３次元データモデル１１が、３次元空間光１１０として再生されるような干渉パターンＭを、計算によって作成する。

そして、光情報記録媒体２への干渉パターンＭのホログラム記録には、図４に示すごとく、光情報記録媒体２と、空間光変調器（ＳＬＭ）５１と、両者の間に配置した一対の倍率調整レンズ５２、５３とを有する記録光学系を用いる。空間光変調器５１には、記録すべき干渉パターンＭと相似形に拡大した状態のパターン（拡大干渉パターンＭ０）を表示させる。そして、この空間光変調器５１に光を入射させて変調させる。変調された記録光は、一対の倍率調整レンズ５２、５３を通り、光情報記録媒体２に照射される。これにより、光情報記録媒体２における記録層に、干渉パターンＭが記録される。

このような記録方法によって干渉パターンＭをホログラム記録された光情報記録媒体２から、３次元空間光１１０を再生するにあたっては、再生光学系３０において対物レンズを必要としない。すなわち、図１に示すごとく、再生用参照光Ｒを干渉パターンＭに照射して得られる回折光は、対物レンズ等を通すことなく、再生用空間に３次元空間光１１０を結像する。それゆえ、再生光学系３０を簡素化することができるという利点もある。

また、光情報記録媒体２への干渉パターンＭの記録は、上記の記録光学系（図４）を用いずに、以下のような方法によって行うこともできる。つまり、計算機ホログラムの手法により、３次元データモデル１１を再現する３次元空間光１１０を再生できる干渉パターンＭを計算によって得る。そして、この干渉パターンＭを、レーザ光によって、そのまま、光情報記録媒体２の記録層に記録する。
その他、干渉パターンＭが適切に記録できれば、光情報記録媒体２への記録方法は、特に限定されるものではない。

また、上述の空間光変調器５１は、強度変調式であっても、位相変調式であってもよい。また、空間光変調器５１における光変調素子として、フォトニック結晶を用いることもできる。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記光情報再生方法においては、光情報記録媒体２に再生用参照光Ｒを照射することにより、再生用空間に、３次元データモデル１１を再現した３次元空間光１１０を再生する。そして、この３次元空間光１１０を、異なる複数の方向から撮影し、その撮影画像から３次元データモデル１１の各ビットデータを算出し、該ビットデータからなる記録情報を再生する。それゆえ、３次元に配列した多数のビットデータを、一度に再生することができる。つまり、１パルスの再生用参照光Ｒの照射によって、３次元データモデル１１に含まれる多数のビットデータを一度に読み取り再生することができる。３次元データモデル１１は、ビットデータを３次元的に配列したものであるため、１次元あるいは２次元に配列されたビットデータのデータモデルとは異なり、大量のデータを含ませることができる。それゆえ、上記光情報再生方法によれば、大量のデータを高速で読み取ることができる。その結果、上記光情報再生方法を利用することにより、超大容量、超高速のデータストレージシステムを構築することができる。

また、上記光情報再生装置１は、再生光学系３０と撮影手段４１とデータ算出手段４２とデータ出力手段４３とを有する。これにより、上述の光情報再生方法を実現することができる。
また、上記光情報記録媒体２は、光情報再生方法によって、そこに記録された記録情報を大量に高速にて読み出すことができる。換言すれば、上記光情報記録媒体２によれば、高速で読み出すことができる状態で、大量の情報を保存しておくことができる。

以上のごとく、本例によれば、超大容量、超高速のデータストレージシステムに対応することができる光情報再生方法、光情報再生装置、及び光情報記録媒体を提供することができる。

（実験例）
本例は、図５〜図１１に示すごとく、光情報再生方法の原理実証を行った実験例である。
すなわち、まず、３次元データモデルとして、図５に示す単純立方格子状の３次元データモデル１１ａと、図６に示す体心立方格子状の３次元データモデル１１ｄと、図７に示す面心立方格子状の３次元データモデル１１ｃとを作成する。これらの３次元データモデル１１は、複数の球状のデータ点と、これらを繋ぐ複数の補助線とからなる。データ点の半径は５ピクセルである。格子の各辺を構成する補助線の長さは２００ピクセルであり、太さは１ピクセルである。ここで、１ピクセルは、撮影手段４１の１画素に相当し、１３．６μｍとしている。なお、本例において、撮影手段４１にはＣＭＯＳを用いた。

これらの３次元データモデル１１を、干渉パターンＭとして光情報記録媒体２に記録した。記録方法としては、本例においては、コリニア式ホログラフィを用いた。なお、３次元データモデル１１及び干渉パターンＭは、コンピュータ上で得たものである。
そして、図８に示すごとく、光情報記録媒体２に記録された干渉パターンＭに再生用参照光Ｒを照射して、３次元データモデル１１を再現した３次元空間光１１０を、再生用空間に再生した。このとき用いる光情報再生装置１０１は、実施例１とほぼ同様の構成を有するが、再生用参照光Ｒを、記録面に対して垂直に照射する点が異なる。そのために、再生用空間と光情報記録媒体２との間に、ハーフミラー３１を配置している。

これにより、再生用空間に結像した３次元空間光１１０を、光軸の異なる２つの撮影手段４１によって撮影した。その撮影画像を、図９〜図１１に示す。図９（ａ）、（ｂ）の撮影画像が、単純立方格子状の３次元データモデル１１ａ（図５）を再現した３次元空間光１１０の撮影画像である。図１０（ａ）、（ｂ）の撮影画像が、体心立方格子状の３次元データモデル１１ｂ（図６）を再現した３次元空間光１１０の撮影画像である。図１１（ａ）、（ｂ）の撮影画像が、面心立方格子状の３次元データモデル１１ｃ（図７）を再現した３次元空間光１１０の撮影画像である。また、図９（ａ）、図１０（ａ）、図１１（ａ）が、立方格子の一面の法線方向に略一致する方向から撮影した撮影画像（以下、適宜「正面画像」という。）である。図９（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）が、立方格子の一面の法線方向に対して斜め（上方及び右方に約１０°傾斜）の方向から撮影した撮影画像（以下、適宜「斜方画像」という。）である。

図９〜図１１から分かるように、３次元データモデル１１（図５、図６、図７）を再現した３次元空間光１１０が、すべてのデータ点及び補助線に対応して、立体的に再現されていることが分かる。そして、３次元空間光１１０の正面画像（図９（ａ）、図１０（ａ）、図１１（ａ））と斜方画像（図９（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１（ｂ））とを得ることができた。したがって、これらの撮影画像４１から、データ算出手段４２及びデータ出力手段４３を用いれば、３次元データモデル１１の有する大量の記録情報を一度に読み取り、再生することができる。

（実施例２）
本例は、図１２に示すごとく、再生用空間に光散乱体３２を配置した光情報再生装置１０２の例である。
そして、光散乱体３２に３次元空間光１１０を再生する。
光散乱体３２としては、例えば、透明ガラス中に多数の細かいパーティクルが不純物として散在した散乱体を用いることができる。この場合、パーティクルの大きさや分散間隔は、３次元空間光１１０における一つのビットデータに対応する点よりも充分に小さいものとする。

本例において、光散乱体３２は、円柱形状を有し、その軸方向が光情報記録媒体２の法線方向となるように配置されている。そして、撮影手段４１は、光散乱体３２に対して、互いに直交する３つの光軸から、３次元空間光１１０を撮影することができるように、３台配置されている。
なお、光散乱体３２としては、例えば、蛍光ガラス等を用いることもできる。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

本例の場合には、光散乱体３２において３次元空間光１１０を再生するため、再生された３次元空間光１１０を、あらゆる方向から撮影することが可能となる。つまり、上記光散乱体３２を用いずに、通常の空気中に３次元空間光１１０を再生することもできるが、この３次元空間光１１０を観察できる視野角は限られてしまう。したがって、この視野角の範囲で、異なる複数の方向から３次元空間光１１０を撮影せざるを得ず、３次元空間光１１０によって再現された３次元データモデル１１の各ビットデータを正確に読み取り難い場合も考えられる。これに対し、光散乱体３２において３次元空間光１１０を再生することで、効果的に複数の方向（複数の光軸）から撮影することができる。つまり、上記のように、互いに直交する３方向から、３次元空間光１１０を撮影することも可能となる。これにより、３次元データモデル１１に含まれる多数のビットデータ１１０を正確に読み取り、膨大な記録情報を正確に再生することが可能となる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図１３、図１４に示すごとく、一つの撮影手段４１によって、３次元空間光１１０を複数の方向から撮影することができるよう構成した光情報再生装置１０３の例である。
図１３に示すごとく、光情報記録媒体２に対向配置された光散乱体３２（再生用空間）に対して、光情報記録媒体２と光散乱体３２との対向方向に直交する方向に、反射ミラー３３が隣接配置されている。なお、以下において、光情報記録媒体２と光散乱体３２との対向方向を、適宜Ｚ方向といい、光情報記録媒体２に対して光散乱体３２の位置する側を上方、その反対を下方として、適宜説明する。ただし、これは便宜的なものであり、特に上下関係を限定するものではない。

反射ミラー３３は、三角柱形状を有する透明ガラスの斜面にアルミニウムを蒸着して反射面３３１を形成してなる。図１４に示すごとく、本例において、反射ミラー３３は、光散乱体３２の周囲に４個配置されている。ただし、この個数は、特に限定されるものではない。

また、光散乱体３２及び反射ミラー３３の上方に、撮影手段４１を配置している。撮影手段４１の光軸はＺ方向の下方を向いている。また、撮影手段４１と光散乱体３２との間に、透明ガラス等からなる光学距離調整手段３４が配置されている。そして、本例においては、光情報記録媒体２の下方から、再生用参照光Ｒを照射して、干渉パターンＭを透過させた透過回折光によって、光散乱体３２（再生用空間）に３次元空間光１１０を結像させる。

上述の再生光学系３０により、光散乱体３２中に結像した３次元空間光１１０が散乱して進む光のうち、光散乱体３２における側面から出射した光Ｌ１が、反射ミラー３３によって上方へ進む。また、光散乱体３２の上面から出射した光Ｌ２も上方へ進む。ここで、光散乱体３２の上面から上方へ出射した光Ｌ２は光学距離調整手段３４を透過することにより、反射ミラー３３にて進路を変えられた光Ｌ１との間の光学距離が合うように、調整される。

これにより、撮影手段４１によって撮影される撮影画像は、図１４に示すごとく、３次元空間光１１０を、異なる５方向からそれぞれ観察される５つの画像１２１、１２２、１２３、１２４、１２５の集合体となる。つまり、一つの撮影手段４１によって、３次元空間光１１０を異なる複数の方向から撮影した撮影画像を得ることができる。

その他は、実施例２と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１又は２において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１又は２と同様の構成要素等を表す。

本例の場合には、撮影手段４１を一つとすることが可能となるため、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。その他、実施例２と同様の作用効果を有する。

（実施例４）
本例は、図１５に示すごとく、反射型のホログラム再生により３次元空間光１１０を光散乱体３２中に再生する光情報再生装置１０４の例である。
本例の光情報再生装置１０４の基本構成は、実施例３に示した光情報再生装置１０３と同様であるが、光学距離調整手段３４がハーフミラー３４０を兼ねた構成となっている。そして、このハーフミラー３４０に対して側方から再生用参照光Ｒを入射して、該再生用参照光Ｒの向きを下方へ向けることにより、光情報記録媒体２の干渉パターンＭに対して上方から再生用参照光Ｒを照射する。これにより、光散乱体３２内に、３次元空間光１１０を結像させる。
なお、本例の場合、光情報記録媒体２への干渉パターンＭの記録は、コリニア式ホログラフィを用いて行うことができる。

その他は、実施例３と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例３において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例３と同様の構成要素等を表す。

本例の場合にも、撮影手段４１を一つとすることが可能となるため、比較的低コストにて光情報再生装置１０４を提供することができる。その他、実施例３と同様の作用効果を有する。

１、１０１、１０２、１０３、１０４ 光情報再生装置
１１ ３次元データモデル
１１０ ３次元空間光
２ 光情報記録媒体
３ 参照光生成手段
３０ 再生光学系
４１ 撮像手段
４２ データ算出手段
４３ データ出力手段
Ｍ 干渉パターン
Ｒ 再生用参照光

Claims (5)

1. 干渉パターンが記録された光情報記録媒体から記録情報を再生する光情報再生方法であって、
   上記光情報記録媒体には、多数のビットデータを３次元的に配列してなり、立方格子状に形成される３次元データモデルが、上記干渉パターンとしてホログラム記録されており、
   上記光情報記録媒体に再生用参照光を照射することにより、再生用空間に、上記３次元データモデルを再現した立方格子状の３次元空間光を再生し、
   該３次元空間光を、前記立方格子の一面の法線方向に略一致する方向、および該法線方向に対して斜め方向から撮影し、その撮影画像から上記３次元データモデルの各ビットデータを算出し、該ビットデータからなる上記記録情報を再生することを特徴とする光情報再生方法。
2. 上記再生用空間には、円柱状の光散乱体を配置し、該光散乱体に上記３次元空間光を再生し、該光散乱体に対して直交する３つの光軸から上記３次元空間光を撮影することを特徴とする請求項１に記載の光情報再生方法。
3. 干渉パターンが記録された光情報記録媒体から記録情報を再生する光情報再生装置であって、
   上記光情報記録媒体には、多数のビットデータを３次元的に配列してなり、立方格子状に形成される３次元データモデルが、上記干渉パターンとしてホログラム記録されており、
   上記光情報記録媒体に再生用参照光を照射することにより、再生用空間に、上記３次元データモデルを再現した立方格子状の３次元空間光を再生する再生光学系と、
   該３次元空間光を、前記立方格子の一面の法線方向に略一致する方向、および該法線方向に対して斜め方向から撮影する撮影手段と、
   該撮影手段によって撮影された撮影画像から上記３次元データモデルの各ビットデータを算出するデータ算出手段と、
   該データ算出手段によって得られた上記ビットデータからなる上記記録情報を出力するデータ出力手段と、を有することを特徴とする光情報再生装置。
4. 上記再生用空間には、円柱状の光散乱体が配置され、該光散乱体に上記３次元空間光を再生し、上記撮影手段は、上記光散乱体に対して直交する３つの光軸から上記３次元空間光を撮影することができるよう構成されていることを特徴とする請求項３に記載の光情報再生装置。
5. 多数のビットデータを３次元的に配列してなり、複数の球状のデータ点とこれらを繋ぐ複数の補助線とで形成される立方格子状の３次元データモデルが、干渉パターンとしてホログラム記録された光情報記録媒体であって、
   再生用参照光が照射されることにより、上記立方格子状を構成するデータ点および補助線からなる３次元データモデルを再現した３次元空間光が、上記光情報記録媒体から離れた空間に再生されるよう構成されていることを特徴とする光情報記録媒体。