JP5746606B2 - ホログラム再生方法、装置およびホログラム記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、ホログラム再生方法、装置およびホログラム記録再生装置に関し、特に、ホログラム記録媒体に記録されたページデータ（例えば大容量の保存用アーカイブデータ）を再生する際に、偏光を用いて光束の分離を図り得る、ホログラム再生方法、装置およびホログラム記録再生装置に関する。

ホログラム記録再生システム（ホログラフィックメモリー記録再生システム）では、一般に、デジタルデータを担持した信号光を参照光とともにホログラム記録媒体に同時に照射し、ホログラム記録媒体中に形成される干渉縞を光記録媒体に書き込むことによって、該デジタルデータを記録する。一方、デジタルデータが記録されたホログラム記録媒体に参照光を照射すると、ホログラム記録媒体中に書き込まれた干渉縞により光の回折が生じて、上記信号光が担持していたデジタルデータを再生することができる。

ここで、現在用いられているホログラム記録再生システムの一例について図６および図７を参照しながら簡単に説明する。

まず、ホログラム記録から説明する。記録時の光路を図６に示すホログラム記録再生システムでは、レーザ光源１０１から出力され、シャッタ１０２を通過したレーザ光（ここではＳ偏光（縦偏光））が１／２波長板１０３によって４５度偏光となるように振動面を回転させられた後、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１０４にてＰ偏光およびＳ偏光とに分けられる。Ｐ偏光はＰＢＳ１０４を透過後、シャッタ１０５を通過する。その後、反射型液晶素子等からなるＳＬＭ（空間光変調素子）１０７上に照射される。この照射された光は、ＳＬＭ１０７の素子面に映出された白と黒のビットパターンによる２次元画像のデジタルデータを担持されるとともに、Ｓ偏光に変換されて（実際には、白表示とされた素子からの光がＳ偏光に変換される）反射され、信号光としてＰＢＳ１０６に戻る。このＳＬＭ１０７から戻った信号光は、ＰＢＳ１０６により反射され、ＦＴ（フーリエ変換）レンズ１０８を介してホログラム記録媒体１０９上に照射される。

一方、ＰＢＳ１０４によって反射されたＳ偏光（参照光）は１／２波長板１１３を通過するが、ここでは、１／２波長板１１３の光透過容易軸とビームの振動面（偏光軸）を合わせておき、ビームの振動面は回転させないようにする。この後参照光は、ＰＢＳ１１２、ミラー１１６、ガルバノミラー１１７で順次反射され、リレーレンズ１１８を通過後、ホログラム記録媒体１０９上に照射される。このようにしてホログラム記録媒体１０９上に照射された参照光と信号光はいずれもＳ偏光とされているので、このホログラム記録媒体１０９上で干渉して干渉縞が形成され、該干渉縞がホログラム記録媒体１０９に書き込まれることになる。

次にホログラム再生について図７を用いて説明する。

記録時と同様にＰＢＳ１０４を透過したＰ偏光はシャッタ１０５により遮光される。一方、ＰＢＳ１０４において反射されたＳ偏光は、１／２波長板１１３を透過することによって、振動面が９０度回転して、Ｐ偏光に変換される。この変換されたＰ偏光はＰＢＳ１１２を通過後、ガルバノミラー１１１によって反射され、リレーレンズ１１０を通過後ホログラム記録媒体１０９に入射する。この参照光は、ホログラム記録媒体１０９に記録されている干渉縞によって回折されて再生光を出力する。この再生光（Ｐ偏光）はＦＴ（フーリエ変換）レンズ１０８によって逆変換された後、ＰＢＳ１０６を通過して２次元撮像素子１１４で撮像される。これにより、ホログラム記録に係るデジタルデータが復元されることになる。

ところで、ホログラム記録再生システムにおいては、ホログラム記録媒体１０９に記録されている干渉縞により回折されて出射された光を情報光として撮像するようにしているため、ＳＮ（信号対雑音強度）比が悪いといった問題がある。また、撮像素子であるＣＭＯＳやＣＣＤ等においては、隣接画素からの漏れ電流による混色が問題となっている。通常のＣＭＯＳでは、４６％もの混色値を示している場合がある（下記非特許文献１：映像情報メディア学会誌Vol.64, No.3, pp.343-346(2010).参照）。

一般に、混色現象はＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の低下をきたし、特にホログラム記録においては隣接画素への光電流の漏れはデータの誤りを引き起こすため、改善すべき重要事項とされている。

このような問題に対して、下記特許文献１に記載された技術においては、パーシャルレスポンスを使用して、読み出し信号処理を行うことにより再生データを復元するようにしている。

特開２００７−３１７２４６号公報

映像情報メディア学会誌Vol. 64, No. 3, pp. 343-346(2010)

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術によっても、元の信号を改善する処理を行っているわけではないので、ＳＮ比の低下についてまで元に戻すことはできない。このため、混色の問題を解決するのと同時に、抜本的にＳＮ比の向上を図り得る技術が求められていた。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ホログラム記録媒体の情報再生時に発生する混色の低減、および取得画像のＳＮ比の向上を図ることができるホログラム再生方法、装置およびホログラム記録再生装置を提供することを目的とするものである。

本発明のホログラム再生方法は、ページデータが干渉情報として記録されてなるホログラム記録媒体からのデータ再生光を、撮像素子により読み取ってデータ再生するホログラム再生方法において、
Ｐ偏光成分が容易に透過する第１の偏光子と、該第１の偏光子とは光透過容易軸が直交し、Ｓ偏光成分が容易に透過する第２の偏光子とを、交互に組み合わせて市松模様状に構成した複合偏光子素子を、各々の該偏光子が前記撮像素子の各画素と対応するように該撮像素子の光入射側に配設されてなる偏光子付き撮像素子、をホログラム再生の光路内に２つ配置し、
前記データ再生光のうちのＰ偏光成分が前記偏光子付き撮像素子の一方に入射するように、また、前記データ再生光のうちのＳ偏光成分が前記偏光子付き撮像素子の他方に入射するようにし、該一方の偏光子付き撮像素子により撮像されたＰ偏光成分情報と、該他方の偏光子付き撮像素子により撮像されたＳ偏光成分情報と、を演算してホログラム再生データを得ることを特徴とするものである。

また、前記演算は、例えば、２つの前記偏光子付き撮像素子により得られたページデータ情報同士の差算であってもよいし、加算であってもよい。

また、本発明のホログラム再生装置は、ページデータが干渉情報として記録されてなるホログラム記録媒体からのデータ再生光を、撮像素子により読み取ってデータ再生するホログラム再生装置において、
前記ホログラム記録媒体に対し、記録時参照光と同一の入射角度で再生時参照光を照射する再生時参照光照射光学系と、
前記再生時参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から回折光として出力されたデータ再生光をＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離する偏光成分分離手段と、
該偏光成分分離手段により分離されたＰ偏光成分を照射される第１の偏光子付き撮像素子、および該偏光成分分離手段により分離されたＳ偏光成分を照射される第２の偏光子付き撮像素子と、
前記第１の偏光子付き撮像素子からのＰ偏光成分情報、および前記第２の偏光子付き撮像素子からのＳ偏光成分情報を演算してホログラム再生データを得る演算手段とからなり、
前記第１および第２の偏光子付き撮像素子は、いずれも、Ｐ偏光成分が容易に透過する第１の偏光子と、該第１の偏光子とは光透過容易軸が直交し、Ｓ偏光成分が容易に透過する第２の偏光子とを、交互に組み合わせて市松模様状に構成した複合偏光子素子を、各々の各該偏光子が前記撮像素子の各画素と対応するように該撮像素子の光入射側に配設されてなることを特徴とするものである。

さらに、本発明のホログラム記録再生装置は、データ表示用のライトバルブに表示されたページデータを担持した信号光と、基準となる記録時参照光とを干渉させてホログラム記録媒体に該ページデータ情報を干渉情報として記録するホログラム記録部と、該ホログラム記録媒体に対し、前記記録時参照光と対応する入射角度で再生時参照光を照射させて、前記ページデータ情報を担持した回折光としてデータ再生光を出力せしめるホログラム再生部とを備えたホログラム記録再生装置において、
前記ホログラム記録媒体からの前記データ再生光をＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離する偏光成分分離手段と、
該偏光成分分離手段により分離されたＰ偏光成分を照射される第１の偏光子付き撮像素子、および該偏光成分分離手段により分離されたＳ偏光成分を照射される第２の偏光子付き撮像素子と、
前記第１の偏光子付き撮像素子からのＰ偏光成分情報と、前記第２の偏光子付き撮像素子からのＳ偏光成分情報とを演算してホログラム再生データを得る演算手段とを備え、
前記第１および第２の偏光子付き撮像素子は、いずれも、Ｐ偏光成分が容易に透過する第１の偏光子と、該第１の偏光子とは光透過容易軸が直交し、Ｓ偏光成分が容易に透過する第２の偏光子とを、交互に組み合わせて市松模様状に構成した複合偏光子素子を、各該偏光子が前記撮像素子の各画素と対応するように該撮像素子の光入射側に配設されてなることを特徴とするものである。また、この場合、ホログラム記録時において前記ライトバルブが配設される所定位置に、ホログラム再生時において前記第１および第２の偏光子付き撮像素子のいずれか一方を配設するライトバルブ／撮像素子位置切替手段を備えてなることが好ましい。

また、上記「偏光子付き撮像素子」において、上記複合偏光子素子と、上記撮像素子とは密に接して接着されるようにしてもよいし、互いにスペースを空けて配されるようにしてもよいが、要は、上記複合偏光子素子を構成する偏光子の１要素を通過した光線が、上記撮像素子の対応する１画素に入射し得るような配設位置とされていればよい。

また、上記「複合偏光子素子」は、１画素に対応する偏光子要素が連続して設けられている連続体を称するものであってもよいし、１画素に対応する偏光子要素が互いに独立して設けられているもの全体であってもよい。

また、上記「記録時参照光と対応する入射角度」とは、記録時参照光と同様の角度で入射する場合と、記録時参照光とは180度反転して入射する場合（位相共役型の場合）の両者を含むものとする。

本発明のホログラム再生方法、装置およびホログラム記録再生装置においては、Ｐ偏光成分が容易に透過する第１の偏光子と、該第１の偏光子とは光透過容易軸が直交し、Ｓ偏光成分が容易に透過する第２の偏光子とを、交互に組み合わせて市松模様状に構成した複合偏光子素子を、各該偏光子が前記撮像素子の各画素と対応するように該撮像素子の光入射側に配設されてなる偏光子付き撮像素子、をホログラム再生の光路内に２つ配置し、
前記データ再生光のうちのＰ偏光成分が前記偏光子付き撮像素子の一方に入射するように、また、前記データ再生光のうちのＳ偏光成分が前記偏光子付き撮像素子の他方に入射するようにし、該一方の偏光子付き撮像素子により撮像されたＰ偏光成分情報と、該他方の偏光子付き撮像素子により撮像されたＳ偏光成分情報と、を演算してホログラム再生データを得るようにしている。

すなわち、上記複合偏光子素子は、Ｐ偏光成分が容易に透過する第１の偏光子と、Ｓ偏光成分が容易に透過する第２の偏光子とを、交互に組み合わせて市松模様状に構成しているから、Ｐ偏光のみが照射される第１の偏光子付き撮像素子により得られた偏光成分情報と、Ｓ偏光のみが照射される第２の偏光子付き撮像素子により得られた偏光成分情報は、各々縦方向および横方向に互いに交互に配された画素位置に対応したものとなる。

そして、これら２つの偏光子付き撮像素子により得られた偏光成分情報を組み合わせると１枚のページデータの全体情報を得ることができる。その一方、各々の撮像素子で得られる情報自体は１つ置きの画素で受光される情報であるので、データ再生光が回折光であるホログラム再生においても、混色によるＭＴＦの劣化の改善および取得画像のＳＮ比の向上を図ることができ、ひいてはホログラム再生の誤り率の低減を図ることができる。

これにより、ホログラムの大容量化や高速データ再生を促進することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るホログラム記録再生装置（ホログラム再生装置）を示す概略図である。 図１に示す偏光子付撮像素子の複合偏光子素子を説明するための図である。 実施例１の効果を説明するための、記録画像、再生画像およびヒストグラムを示す図である（ノイズ＞混色の場合）。 実施例２の効果を説明するための、記録画像、再生画像およびヒストグラムを示す図である（ノイズ＜混色の場合）。 本実施形態装置の変形例を示す概略図である。 従来技術に係るホログラム記録再生装置を示す概略図である（太線は情報記録光学系）。 従来技術に係るホログラム記録再生装置を示す概略図である（太線は情報再生光学系）。

以下、本発明の実施形態に係るホログラム記録再生方法および装置を図面を参照しつつ説明する。なお、本願明細書においてホログラム再生方法あるいはホログラム再生装置と称するときは、少なくとも、下記情報再生機能を備えたものを意味するものとし、下記情報記録機能を併せ有するものも、本発明におけるホログラム再生方法あるいはホログラム再生装置に含まれるものとする。

本実施形態に係るホログラム記録再生装置は、記録時において、２次元のページデータを担持した信号光と参照光とを干渉させ、得られた干渉情報をホログラム記録媒体に記録し、また、再生時において、Ｐ偏光成分が容易に透過する第１の偏光子２５ａ（図２（ａ）参照）と、Ｓ偏光成分が容易に透過する第２の偏光子２５ｂ（図２（ａ）参照）とを、交互に組み合わせて市松模様状に構成した複合偏光子素子２５（図２（ａ）参照）を、撮像素子の光入射側に配設されてなる偏光子付き撮像素子１９、２０（図１参照）、を２つ配置し、再生光のうちのＰ偏光成分が偏光子付き撮像素子１９、２０の一方に入射するように、また、再生光のうちのＳ偏光成分が偏光子付き撮像素子１９、２０の他方に入射するようにし、一方の偏光子付き撮像素子１９、２０により撮像されたＰ偏光成分情報と、他方の偏光子付き撮像素子２０，１９により撮像されたＳ偏光成分情報と、を演算してホログラム再生データを得るようにしている。

すなわち、図１に示す本実施形態に係るホログラム記録再生装置は、図６、７に示す従来のホログラム記録再生装置に対し、ＰＢＳ６で分離されたＰ偏光およびＳ偏光のうち一方が偏光子付２次元撮像素子１９に、他方が偏光子付２次元撮像素子２０に照射され、それぞれの撮像素子１９、２０からの出力結果を演算装置１５において演算して１枚のページデータ全体を再生する点が特徴とされている。また、１／２波長板２２を有している点も、図６、７のものと異なっている。なお、図１に示すホログラム記録再生装置の各部材のうち、図６、図７のホログラム記録再生装置と同一機能を有する部材については、図６、図７の部材の符号から１００を引いた符号を付し、詳しい説明は省略する。

すなわち、１/２波長板１３を透過し、ＰＢＳ１２を透過した参照光（Ｐ偏光）は１／２波長板２２で光透過容易軸の方向が４５度傾いた状態とされ、ホログラム記録媒体９に入射する。この参照光の入射に応じ、このホログラム記録媒体９に記録された干渉縞により回折されて生じた再生光は、ＦＴレンズ８で逆フーリエ変換されて、ＰＢＳ６に入射する。この再生光は振動面の方向が４５度傾いているので、このＰＢＳ６でＰ偏光とＳ偏光に分離される。透過したＰ偏光はそのまま偏光子付２次元撮像素子１９に入射する。反射されたＳ偏光は取り外し可能な反射ミラー２１（記録時にはこのミラーを取り外すまたは移動させる）で反射され、偏光子付２次元撮像素子２０に入射する。

この後、偏光子付２次元撮像素子１９および偏光子付２次元撮像素子２０からの出力データが演算装置１５において演算され、１枚のページデータが再生される。

以下、これら偏光子付２次元撮像素子１９，２０について図２(a)を用いて説明する。

ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子の各画素に対応させて、各々偏光子が設けられており（本実施形態では接着されており）、図２（ａ）に示す如く、その偏光子の光透過容易軸の方向が、図中で複合偏光子素子の縦方向および横方向のいずれの方向においても、交互に入れ替わるように構成されて、市松模様のような配置となっている。このように構成された偏光子付２次元撮像素子１９、２０に横方向の直線偏光（ここではＰ偏光）を入射したときに偏光子付２次元撮像素子１９により得られる画像を図２（ｂ）に、縦方向の直線偏光（ここではＳ偏光）を入射したときに偏光子付２次元撮像素子２０により得られる画像を図２（ｃ）に示す。偏光子の光透過容易軸は画素毎に交互に異なっている（透過させる偏光成分が異なっている）ので、全面に亘って白画像用の光を入射すると、入射光の振動面の方向と偏光子の光透過容易軸の方向とが揃った位置に対応した画素において白画像を表わすものとなり、その余の画素において黒画像を表わすものとなり、各々の全体画像としては、図２（ｂ）や図２（ｃ）に示すように、白と黒の市松模様となる。

以下、上記実施形態の構成によって、ＳＮ比が向上し、混色が低減される、ことを数式を用いて説明する。

図１に示すように、ホログラム再生光路内に偏光子付２次元撮像素子１９、２０が２つ用いられているが、これら２つの偏光子付２次元撮像素子１９、２０に各々入射する光は、参照光の時点であらかじめ１／２波長板２２を透過して、振動面の方向が４５度傾くように設定され、これがＰＢＳ６においてＰ偏光とＳ偏光の２つの光に分離されたものである。

ここで、偏光子付２次元撮像素子１９、２０において再生される理想状態の再生信号（ノイズや混色がない状態の信号）をＡ（ｘ、ｙ）とおき(なお、ｘ,ｙは画素の位置を示す番号；1000×1000画素の2次元撮像素子を使用した場合ｘ=1〜1000, ｙ=1〜1000となる。)、光によるノイズをＮ_ｓｙｎとし、その他暗電流ノイズ等の各々の撮像素子に起因するノイズをそれぞれＮ_１９、Ｎ_２０とし、混色による光電流のもれの関数をＢとし、図２（ｂ）、（ｃ）に示す市松模様を表わすフィルタ係数(白を１、黒を０とする)をＦ_１９（ｘ、ｙ）、Ｆ_２０（ｘ、ｙ）としたとき、撮像される偏光子付２次元撮像素子１９で撮像される画像の元信号Ａ_Ｓ（ｘ、ｙ）、および偏光子付２次元撮像素子２０で撮像される画像の元信号Ａ_Ｐ（ｘ、ｙ）はそれぞれ下式（１）、（２）で表される。

ここで、再生信号Ａ_ｒ（ｘ、ｙ）を得るための演算を行う際には、以下の如く、２つの状態（実施例１および実施例２）に場合分けをし、場合分けをした各々に応じた演算を行う。

なお、以下では説明の簡単化のため、図２（ｂ）、（ｃ）の左上の画素（ｘ＝１、ｙ＝１の画素）を代表として説明する。

＜実施例１＞ ノイズ＞混色の場合
F₁₉（1,1）=0，F₂₀（1,1）=1となるので、上式（１）、（２）は各々下式（３）、（４）となり、再生信号Ａ_ｒ（ｘ、ｙ）は、コンボリューションの分配則により下式（５）によって表される。

上式（５）から明らかなように、各偏光子付２次元撮像素子１９、２０で撮像される同相ノイズ同士の低減を図ることができる。なお、信号強度は半分となるが、ホログラム記録においては、入射光量を増やすことが容易であるので、問題とはならない。

＜結果＞
実施例１による結果を図３に示す。また、本実施例によって再生した場合のＳＮ比と、記録画像r_inおよび再生画像r_outの差分の絶対値|r_in-r_out|(値が小さいほど元画像に近い)とをそれぞれ下記表１に示す。なお、本実施例方法との比較値として、通常方法（図６、７に示す方法）によって再生した場合のＳＮ比と、絶対値|r_in-r_out|も下記表１に示した。

図３および表１から明らかなように、実施例１のものでは、通常方法に比べて、ＳＮ比を向上させることができ、再生画像を記録画像に近い状態とすることができた。また、ヒストグラムから明らかなように、通常方法に比べて、白黒の分離が良好となった。

表１から明らかなように、本実施例方法を用いた場合には、ＳＮ比で３ｄＢ、|r_in-r_out|で２６％の改善結果が得られた。

＜実施例２＞ ノイズ＜混色の場合
上記（３）式は理想状態（ノイズや混色がない状態）では０となるので、この条件を当てはめると下式（６）で表され、これにより再生信号Ａ_ｒ（ｘ、ｙ）は下式（７）で表されることとなる。

上式（７）においてA_ＳとA_Ｐを加算している理由は、画素毎に、A_ＳとA_Ｐのどちらが０になるかが異なるので、A_Ｓ＋A_Ｐとすることで、全画素についての一括計算を可能とするためである。

また、上式（７）には混色を表すＢが残っているが、実際には隣接する画素からの混色が大きな影響を与えるのであり、本実施形態方法によれば、隣接する画素からの混色を抑えることができることから、上式（７）中にＢが残っていても問題は生じない。

＜結果＞
この実施例２による結果を図４に示す。また、本実施例によって再生した場合のＳＮ比と、記録画像r_inおよび再生画像r_outの差分の絶対値|r_in-r_out|(値が小さいほど元画像に近い)とをそれぞれ下記表２に示す。なお、本実施例方法との比較値として、通常方法（図６、７に示す方法）によって再生した場合のＳＮ比と、絶対値|r_in-r_out|も下記表２に示した。

図４および表２から明らかなように、通常方法に比べて、ＳＮ比を向上させることができ、再生画像を記録画像に近い状態とすることができた。また、ヒストグラムから明らかなように、通常方法に比べて、白黒の分離が良好となった。

表２から明らかなように、本実施例方法を用いた場合には、ＳＮ比で２．４ｄＢ、|r_in-r_out|で１３％の改善結果が得られた。

なお、上記２つの実施例１、２は、それぞれ単独に用いることのほか、両方の実施例１、２を行なって、より良い結果が得られた実施例を選択したり、両方の実施例で得られた結果（計算値）を互いに加算する等の手法を採用することも可能である。

本発明のホログラム再生方法、装置およびホログラム記録再生装置としては、上記実施形態のものに限られるものではなく、種々の態様の変更が可能である。

例えば、ホログラム記録時においてＳＬＭ（ライトバルブ）７が配設される所定位置に、ホログラム再生時において第１および第２偏光子付き撮像素子１９、２０のいずれか一方を配設するライトバルブ／撮像素子位置切替手段を設けるようにしてもよい。すなわち、図５に示すように、ＰＢＳ６で反射された偏光成分（Ｐ偏光またはＳ偏光）が、記録時においてはＳＬＭ７に照射されるように、他方、再生時には第２偏光子付き撮像素子２０に照射されるように、ＳＬＭ７と第２偏光子付き撮像素子２０を搭載した載設板３０をレール３１上で矢印Ｐ方向に移動させるようにしてもよい。これにより、図１に示す反射ミラー２１が不要となる。

また、２次元偏光子付撮像素子の各偏光子としては金属膜や誘電体膜、有機膜等を使用することができ、その膜をＦＩＢ（フォーカスドイオンビーム）やＵＶ（紫外）光等で露光し、パターンニングすることにより、形成することができる。

なお、本例では、ｘ＝１、ｙ＝１の光透過容易軸をＳ偏光透過方向、一方、その隣接画素の光透過容易軸をＰ偏光透過方向としているが、勿論、その逆、つまりｘ＝１、ｙ＝１の光透過容易軸をＰ偏光透過方向、一方、その隣接画素の光透過容易軸をＳ偏光透過方向となるような市松模様形態とすることも可能である。

また、本発明においては、２つの撮像素子の各々に対して、Ｐ偏光透過型偏光子とＳ偏光透過型偏光子とを交互に、市松模様状に配置し、一方の撮像素子には再生光のＰ偏光を、他方の撮像素子には再生光のＳ偏光を各々照射するようにしているが、このような思想を応用すれば、一方の撮像素子においては、Ｐ偏光透過型偏光子に替えて透光部（何も配さない場合を含む）を、Ｓ偏光透過型偏光子に替えて遮光部を各々設け、他方の撮像素子においては、Ｐ偏光透過型偏光子に替えて遮光部を、Ｓ偏光透過型偏光子に替えて透光部（何も配さない場合を含む）を各々設け、各々の撮像素子に再生光を照射するシステムを構築することができる。

さらに、偏光子付２次元撮像素子１９のみを使用する（偏光子付２次元撮像素子２０は使用せず）とともに、ＰＢＳ６を再生時には取り外し、１／２波長板２２を所定角度だけ回転させることにより、初回の撮影時にはＰ偏光により、一方、２回目の撮影時にはＳ偏光により、各々時分割撮影する方法を採用することもできる。

１，１０１ レーザ光源
２，５，１０２，１０５ シャッタ
３，１３，２２，１０３，１１３ １/２波長板
４，６，１２，１０４，１０６，１１２ ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）
７，１０７ ＳＬＭ（空間光変調素子）
８，１０８ ＦＴレンズ
９，１０９ ホログラム記録媒体
１０，１８，１１０，１１８ リレーレンズ
１１，１７，１１１，１１７ ガルバノミラー
１５，１１５ 演算装置
１６，１１６ ミラー
１９，２０ 偏光子付２次元撮像素子
２１ 反射ミラー
３０ 載設板
３１ レール
１１４ ２次元撮像素子

Claims (6)

1. ページデータが干渉情報として記録されてなるホログラム記録媒体からのデータ再生光を、撮像素子により読み取ってデータ再生するホログラム再生方法において、
   Ｐ偏光成分が容易に透過する第１の偏光子と、該第１の偏光子とは光透過容易軸が直交し、Ｓ偏光成分が容易に透過する第２の偏光子とを、交互に組み合わせて市松模様状に構成した複合偏光子素子を、各々の該偏光子が前記撮像素子の各画素と対応するように該撮像素子の光入射側に配設されてなる偏光子付き撮像素子、をホログラム再生の光路内に２つ配置し、
   前記データ再生光のうちのＰ偏光成分が前記偏光子付き撮像素子の一方に入射するように、また、前記データ再生光のうちのＳ偏光成分が前記偏光子付き撮像素子の他方に入射するようにし、該一方の偏光子付き撮像素子により撮像されたＰ偏光成分情報と、該他方の偏光子付き撮像素子により撮像されたＳ偏光成分情報と、を演算してホログラム再生データを得ることを特徴とするホログラム再生方法。
2. 前記演算は、２つの前記偏光子付き撮像素子により得られたページデータ情報同士の差算であることを特徴とする請求項１記載のホログラム再生方法。
3. 前記演算は、２つの前記偏光子付き撮像素子により得られたページデータ情報同士の加算であることを特徴とする請求項１記載のホログラム再生方法。
4. ページデータが干渉情報として記録されてなるホログラム記録媒体からのデータ再生光を、撮像素子により読み取ってデータ再生するホログラム再生装置において、
   前記ホログラム記録媒体に対し、記録時参照光と同一の入射角度で再生時参照光を照射する再生時参照光照射光学系と、
   前記再生時参照光の照射により前記ホログラム記録媒体から回折光として出力されたデータ再生光をＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離する偏光成分分離手段と、
   該偏光成分分離手段により分離されたＰ偏光成分を照射される第１の偏光子付き撮像素子、および該偏光成分分離手段により分離されたＳ偏光成分を照射される第２の偏光子付き撮像素子と、
   前記第１の偏光子付き撮像素子からのＰ偏光成分情報、および前記第２の偏光子付き撮像素子からのＳ偏光成分情報を演算してホログラム再生データを得る演算手段とからなり、
   前記第１および第２の偏光子付き撮像素子は、いずれも、Ｐ偏光成分が容易に透過する第１の偏光子と、該第１の偏光子とは光透過容易軸が直交し、Ｓ偏光成分が容易に透過する第２の偏光子とを、交互に組み合わせて市松模様状に構成した複合偏光子素子を、各々の該偏光子が前記撮像素子の各画素と対応するように該撮像素子の光入射側に配設されてなることを特徴とするホログラム再生装置。
5. データ表示用のライトバルブに表示されたページデータを担持した信号光と、基準となる記録時参照光とを干渉させてホログラム記録媒体に該ページデータ情報を干渉情報として記録するホログラム記録部と、該ホログラム記録媒体に対し、前記記録時参照光と対応する入射角度で再生時参照光を照射させて、前記ページデータ情報を担持した回折光としてデータ再生光を出力せしめるホログラム再生部とを備えたホログラム記録再生装置において、
   前記ホログラム記録媒体からの前記データ再生光をＰ偏光成分とＳ偏光成分に分解する偏光成分分離手段と、
   該偏光成分分離手段により分離されたＰ偏光成分を照射される第１の偏光子付き撮像素子、および該偏光成分分離手段により分離されたＳ偏光成分を照射される第２の偏光子付き撮像素子と、
   前記第１の偏光子付き撮像素子からのＰ偏光成分情報と、前記第２の偏光子付き撮像素子からのＳ偏光成分情報とを演算してホログラム再生データを得る演算手段とを備え、
   前記第１および第２の偏光子付き撮像素子は、いずれも、Ｐ偏光成分が容易に透過する第１の偏光子と、該第１の偏光子とは光透過容易軸が直交し、Ｓ偏光成分が容易に透過する第２の偏光子とを、交互に組み合わせて市松模様状に構成した複合偏光子素子を、各該偏光子が前記撮像素子の各画素と対応するように該撮像素子の光入射側に配設されてなることを特徴とするホログラム記録再生装置。
6. ホログラム記録時において前記ライトバルブが配設される所定位置に、ホログラム再生時において前記第１および第２偏光子付き撮像素子のいずれか一方を配設するライトバルブ／撮像素子位置切替手段を備えてなることを特徴とする請求項５記載のホログラム記録再生装置。