(57)【要約】【課題】記録精度の向上を図ること。【解決手段】光記録装置１００は、液晶セルを用いた空間光変調器１１０により変調した信号光と参照光とを光情報記録媒体１１８に照射することで光情報記録媒体１１８に情報を記録する。また、光記録装置１００は、光情報記録媒体１１８に参照光を照射することで得られる再生光を撮像素子１２１によって電気信号に変換する。調整部１２２は、空間光変調器１１０の温度を調整する。記憶部１２４は、調整部１２２の制御条件と、撮像素子１２１によって得られた電気信号と、に基づいて選択された制御条件を記憶する。制御部１２３は、記憶部１２４によって記憶された制御条件により調整部１２２を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルを用いた空間光変調器により変調した信号光を光情報記録媒体に照射することで前記光情報記録媒体に情報を記録し、前記光情報記録媒体に参照光を照射することで得られる再生光を撮像素子によって電気信号に変換する光記録装置であって、
前記空間光変調器の温度を調整する調整部と、
前記調整部の制御条件と、前記撮像素子によって得られた前記電気信号と、に基づいて選択された前記制御条件を記憶する記憶部と、
前記記憶部によって記憶された前記制御条件により前記調整部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする光記録装置。
【請求項２】
前記調整部は、入力された制御信号に応じて前記空間光変調器の温度を調整し、
前記制御条件は、前記調整部へ入力された前記制御信号であり、
前記制御部は、前記記憶部によって記憶された前記制御信号を前記調整部へ入力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光記録装置。
【請求項３】
前記空間光変調器の温度を測定する測定部を備え、
前記制御条件は、前記調整部の制御における前記温度の目標値であり、
前記制御部は、前記測定部によって測定される前記温度が、前記記憶部によって記憶された前記温度に近づくように前記調整部を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光記録装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記制御条件を切り替えながら監視した前記電気信号に基づいて選択した前記制御条件を前記記憶部に記憶させる処理を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光記録装置。
【請求項５】
前記制御部は、自装置の起動時に前記処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の光記録装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記情報の記録または再生の外部から自装置への要求がない場合に前記処理を行うことを特徴とする請求項４または５に記載の光記録装置。
【請求項７】
前記液晶セルは、強誘電性液晶セルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体に情報を記録する光記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光情報記録媒体に参照光と信号光を照射してホログラムを形成することで情報信号を記録し、あるいは光情報記録媒体のホログラムに参照光を照射することで情報信号を再生するホログラム用光ピックアップ装置が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。また、ホログラム用光ピックアップ装置などに利用可能な空間光変調器として、液晶セルを用いるＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ：液晶オンシリコン）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５１０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、たとえば液晶セルを用いた空間光変調器の取付精度、ロットばらつき、温度変動などの要因により、空間光変調器のコントラストが低くなる場合があり、光情報記録媒体に対する情報の記録精度が低くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、記録精度の向上を図ることができる光記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる光記録装置は、液晶セルを用いた空間光変調器により変調した信号光を光情報記録媒体に照射することで前記光情報記録媒体に情報を記録し、前記光情報記録媒体に参照光を照射することで得られる再生光を撮像素子によって電気信号に変換する光記録装置であって、前記空間光変調器の温度を調整する調整部と、前記調整部の制御条件と、前記撮像素子によって得られた前記電気信号と、に基づいて選択された前記制御条件を記憶する記憶部と、前記記憶部によって記憶された前記制御条件により前記調整部を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
これにより、光情報記録媒体からの情報の再生に用いられる撮像素子を用いて選択された制御条件によって空間光変調器の温度を制御し、空間光変調器のコントラストの向上を図ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、記録精度の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態にかかる光記録装置の一例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、空間光変調器の一部の断面の一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示した空間光変調器における光の一例を示す図である。
【図３】図３は、強誘電性液晶を用いた液晶セルの液晶分子状態の一例を示す図である。
【図４】図４は、強誘電性液晶層の液晶分子状態と入射偏光方向との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、制御部の構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、制御部による制御信号の選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態にかかる光記録装置の変形例を示す図である。
【図８】図８は、変形例にかかる制御部の一例を示す図である。
【図９】図９は、制御部による目標温度の選択処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明にかかる光記録装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態）
（実施の形態にかかる光記録装置）
図１は、実施の形態にかかる光記録装置の一例を示す図である。実施の形態にかかる光記録装置１００は、光源１０１と、コリメートレンズ１０２と、偏光可変素子１０３と、ＰＢＳプリズム１０４と、ビームエキスパンダ１０６と、位相マスク１０７と、リレーレンズ１０８と、ＰＢＳプリズム１０９と、空間光変調器１１０と、リレーレンズ１１１と、空間フィルタ１１２と、対物レンズ１１３と、ミラー１１４と、ミラー１１５と、ガルバノミラー１１６と、スキャナレンズ１１７と、光情報記録媒体１１８と、１／４波長板１１９と、ガルバノミラー１２０と、撮像素子１２１と、調整部１２２と、制御部１２３と、記憶部１２４と、を備える。
【００１２】
光記録装置１００は、空間光変調器１１０により空間的に変調した信号光と、参照光とを光情報記録媒体１１８に照射することで光情報記録媒体１１８に情報を記録する。また、光記録装置１００は、光情報記録媒体１１８に参照光を照射することで得られる再生光を撮像素子１２１によって電気信号に変換することで情報を読み出す。
【００１３】
光源１０１は、光ビームをコリメートレンズ１０２へ出射する。光源１０１から出射される光ビームは、たとえば所定の直線偏光の連続光とすることができる。光源１０１には、たとえばＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：レーザダイオード）を用いることができる。コリメートレンズ１０２は、光源１０１から出射された光ビームを所定のビーム径の光ビームにコリメートし、コリメートした光ビームを偏光可変素子１０３へ出射する。
【００１４】
偏光可変素子１０３およびＰＢＳプリズム１０４は、制御部１２３から供給される駆動電圧に応じて、空間光変調器１１０から光情報記録媒体１１８への信号光の照射を制御するシャッタ部１０５を構成する。
【００１５】
偏光可変素子１０３は、制御部１２３から供給される駆動電圧に応じて、コリメートレンズ１０２から出射される光ビームの偏光状態を調整する。たとえば、偏光可変素子１０３は、光情報記録媒体１１８への情報の記録時には、光ビームの偏光状態を、Ｐ偏光およびＳ偏光を含む偏光状態とする。
【００１６】
また、偏光可変素子１０３は、光情報記録媒体１１８からの情報の再生時には、光ビームの偏光状態をＳ偏光とする。偏光可変素子１０３は、偏光状態を調整した光ビームをＰＢＳプリズム１０４へ出射する。偏光可変素子１０３には、たとえば液晶セルを用いることができる。液晶セルには、たとえばＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ：強誘電性液晶）を用いることができる。
【００１７】
ＰＢＳプリズム１０４は、偏光可変素子１０３から出射されたＰ偏光の光ビームを透過させて、信号光としてビームエキスパンダ１０６へ出射するＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒｓ：偏光ビームスプリッタ）である。また、ＰＢＳプリズム１０４は、偏光可変素子１０３から出射されたＳ偏光の光ビームを反射させて、参照光としてミラー１１４へ出射する。これにより、光情報記録媒体１１８への情報の記録時には、Ｐ偏光の信号光がビームエキスパンダ１０６へ出射され、Ｓ偏光の参照光がミラー１１４へ出射される。また、光情報記録媒体１１８からの情報の再生時には、Ｓ偏光の参照光がミラー１１４へ出射される。
【００１８】
ビームエキスパンダ１０６は、ＰＢＳプリズム１０４から出射された信号光のビーム経を所定のビーム経に拡張し、ビーム経を拡張した信号光を位相マスク１０７へ出射する。ビームエキスパンダ１０６から位相マスク１０７へ出射された信号光は、位相マスク１０７およびリレーレンズ１０８を介してＰＢＳプリズム１０９へ出射される。
【００１９】
ＰＢＳプリズム１０９は、リレーレンズ１０８から出射されたＰ偏光の信号光を透過させて空間光変調器１１０へ出射する。また、ＰＢＳプリズム１０９は、空間光変調器１１０から出射された信号光を反射させてリレーレンズ１１１へ出射する。ＰＢＳプリズム１０９からリレーレンズ１１１へ出射された信号光は、リレーレンズ１１１、空間フィルタ１１２の開口部および対物レンズ１１３を介して光情報記録媒体１１８へ出射される。
【００２０】
空間光変調器１１０は、液晶セルを用いた空間光変調器であって、ＰＢＳプリズム１０９から出射された信号光を変調情報に基づいて空間的に変調する。たとえば、空間光変調器１１０は、制御部１２３から書き込まれた２次元画像データ（変調情報）に基づく変調を行う。そして、空間光変調器１１０は、変調した信号光をＰＢＳプリズム１０９へ出射する。空間光変調器１１０には、たとえば強誘電性液晶セルを用いたＬＣＯＳを用いることができる（たとえば図２Ａ，図２Ｂ参照）。
【００２１】
ＰＢＳプリズム１０４からミラー１１４へ出射された参照光は、ミラー１１４，１１５を介してガルバノミラー１１６へ出射される。ガルバノミラー１１６は、ミラー１１５から出射された参照光を可変の角度で反射させてスキャナレンズ１１７へ出射する。ガルバノミラー１１６の角度制御は、たとえば制御部１２３によって行うことができる。スキャナレンズ１１７は、ガルバノミラー１１６から出射された参照光を光情報記録媒体１１８へ出射する。
【００２２】
光情報記録媒体１１８には、たとえば、ニオブ酸リチウムなどのフォトリフラクティブ結晶や、感光性樹脂材料（フォトポリマ）など、各種の光情報記録媒体を用いることができる。また、光情報記録媒体１１８は、たとえば制御部１２３からの制御によって変位可能であってもよい。
【００２３】
情報の記録時において、光情報記録媒体１１８には、対物レンズ１１３から出射された信号光と、スキャナレンズ１１７から出射された参照光と、が互いに重ねあうように入射する。これにより、光情報記録媒体１１８に干渉縞パターンが形成され、光情報記録媒体１１８は形成された干渉縞パターンをホログラムとして記録する。また、ガルバノミラー１１６の角度制御により、光情報記録媒体１１８に対する参照光の入射角度を変化させることで角度多重記録を行うことができる。本実施の形態では、このホログラムを「ページ」と呼び、ページが角度多重化されている記録領域のことを「ブック」と呼ぶ。
【００２４】
情報の再生時において、光情報記録媒体１１８には、スキャナレンズ１１７から出射された参照光が入射する。１／４波長板１１９は、スキャナレンズ１１７から出射され光情報記録媒体１１８を透過した参照光を通過させてガルバノミラー１２０へ出射する。
【００２５】
ガルバノミラー１２０は、１／４波長板１１９から出射された参照光を可変の角度で反射させる。ガルバノミラー１２０の角度制御は、たとえば制御部１２３によって行うことができる。このとき、ガルバノミラー１２０の角度制御がガルバノミラー１１６の角度制御と連動して行われることで、ガルバノミラー１２０において参照光が略垂直に反射し、参照光が１／４波長板１１９へ折り返される。
【００２６】
したがって、スキャナレンズ１１７から出射され光情報記録媒体１１８を透過した参照光は、１／４波長板１１９を２回通過することによってＳ偏光からＰ偏光に変換され、光情報記録媒体１１８へ出射される。これにより、光情報記録媒体１１８に記録された情報に応じた再生光がＰ偏光の回折光として対物レンズ１１３へ出射される。
【００２７】
光情報記録媒体１１８から対物レンズ１１３へ出射された再生光は、対物レンズ１１３およびリレーレンズ１１１を介してＰＢＳプリズム１０９へ出射される。このとき、リレーレンズ１１１の間の空間フィルタ１１２の開口部によって、再生対象ブックからの回折光である再生光のみがＰＢＳプリズム１０９へ透過する。
【００２８】
ＰＢＳプリズム１０９は、リレーレンズ１１１から出射されたＰ偏光の再生光を透過させて撮像素子１２１へ出射する。
【００２９】
撮像素子１２１は、ＰＢＳプリズム１０９から出射された再生光を電気信号に変換する。これにより、光情報記録媒体１１８に記録された情報を示す電気信号が得られる。撮像素子１２１は、変換した電気信号を制御部１２３へ出力する。撮像素子１２１には、たとえばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）などの固体撮像素子を用いることができる。
【００３０】
調整部１２２は、制御部１２３から入力される制御信号に応じて空間光変調器１１０の温度を調整する。たとえば調整部１２２は空間光変調器１１０の近傍に設けられる。また、調整部１２２には、たとえばペルチェ素子、ヒータ、送風機やこれらの組み合わせなど各種の温度調整装置を用いることができる。
【００３１】
制御部１２３は、光情報記録媒体１１８への情報の記録時や光情報記録媒体１１８からの情報の再生時において、空間光変調器１１０、シャッタ部１０５、調整部１２２などの制御を行う。
【００３２】
たとえば、制御部１２３は、光情報記録媒体１１８への情報の記録時に、記録対象の情報（変調情報）を空間光変調器１１０に書き込むとともに、ＰＢＳプリズム１０４から信号光および参照光が出射されるように、偏光可変素子１０３に駆動電圧を供給する。ただし、制御部１２３は、光情報記録媒体１１８に対する情報の記録時であっても、空間光変調器１１０に対する情報の書き込み時には、ＰＢＳプリズム１０４から信号光が出射されないように、偏光可変素子１０３に駆動電圧を供給する。
【００３３】
また、制御部１２３は、光情報記録媒体１１８からの情報の再生時に、ＰＢＳプリズム１０４から参照光のみが出射されるように、偏光可変素子１０３に駆動電圧を供給する。
【００３４】
また、制御部１２３は、光情報記録媒体１１８への情報の記録時に、ガルバノミラー１１６の角度制御を行うことで、記録対象のブックなどを制御する。また、制御部１２３は、光情報記録媒体１１８からの情報の再生時に、ガルバノミラー１１６，１２０の角度制御を行うことで、再生対象のブックなどを制御する。なお、図１においては、制御部１２３とガルバノミラー１１６，１２０との接続関係は図示を省略している。また、制御部１２３は、対物レンズ１１３に対する光情報記録媒体１１８の位置を変化させることによって、記録対象のブックの移動を行ってもよい。
【００３５】
記憶部１２４は、制御部１２３による調整部１２２の制御条件を記憶する。この制御条件は、制御部１２３による調整部１２２の制御条件と、撮像素子１２１によって得られた電気信号と、に基づいて選択された制御条件である。図１に示す例では、制御条件は、制御部１２３から調整部１２２へ入力される制御信号（たとえば制御電圧）であるとする。この場合に、記憶部１２４は、制御信号を直接的または間接的に示す値を記憶する。記憶部１２４には、たとえば各種の不揮発性メモリを用いることができる。また、記憶部１２４には各種の揮発性メモリを用いることもできる。
【００３６】
制御部１２３は、記憶部１２４に記憶された制御条件に基づいて空間光変調器１１０の温度を制御する。図１に示す例では、制御部１２３は、記憶部１２４に記憶された制御信号を調整部１２２へ入力することによって空間光変調器１１０の温度を制御する。また、制御部１２３は、調整部１２２への制御信号を切り替えながら監視した撮像素子１２１からの電気信号に基づいて制御信号を選択し、選択した制御信号を記憶部１２４に記憶させる処理を行ってもよい。制御部１２３による制御信号を選択する処理については後述する（たとえば図６参照）。
【００３７】
（空間光変調器の一部の断面）
図２Ａは、空間光変調器の一部の断面の一例を示す図である。図１に示した空間光変調器１１０は、たとえば、図２Ａに示す反射型ＬＣＯＳ２００によって実現することができる。反射型ＬＣＯＳ２００は、透明電極基板２１０と、強誘電性液晶層２２０と、反射電極２３１〜２３３と、シリコン酸化膜層２４０と、反射部材である遮光層２５１〜２５４と、シリコン酸化膜層２６０と、トランジスタ２７１〜２７３と、シリコン層２８０と、コンタクトホール２９１〜２９３と、ビア２９４〜２９６と、を備える。ここで、シリコン酸化膜層２４０，２６０と、シリコン層２８０とで、シリコン基板を構成する。
【００３８】
反射型ＬＣＯＳ２００は、反射電極２３１〜２３３が設けられたシリコン酸化膜層２４０と透明電極基板２１０との間に強誘電性液晶層２２０が挟まれ、透明電極基板２１０および強誘電性液晶層２２０を透過した光を反射電極２３１〜２３３によって反射させて透明電極基板２１０から出射する反射型液晶光学素子である。
【００３９】
透明電極基板２１０は、たとえばガラス基板と透明電極を重ねることにより形成することができる。透明電極は、たとえばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）によって形成することができる。この場合は、たとえばガラス基板にＩＴＯをコーティングすることによって透明電極基板２１０を形成することができる。透明電極基板２１０には、たとえば反射型ＬＣＯＳ２００の制御基板から電圧が印加される。
【００４０】
強誘電性液晶層２２０は、透明電極基板２１０と反射電極２３１〜２３３との間に設けられ、２つの安定状態を持つ液晶層である。強誘電性液晶層２２０は、透明電極基板２１０と反射電極２３１〜２３３との間に印加される電圧に応じて液晶配向が変化する。
【００４１】
反射電極２３１〜２３３は、光を反射させる反射型の画素電極である。反射電極２３１〜２３３は、たとえば等間隔に、かつ間隙を有するようにシリコン酸化膜層２４０に配置される。反射電極２３１〜２３３は、たとえばアルミニウムによって形成することができる。
【００４２】
図２Ａでは反射型ＬＣＯＳ２００の一部のみを図示しているため、反射電極としては反射電極２３１〜２３３のみを図示しているが、反射型ＬＣＯＳ２００はさらに多くの反射電極を有していてもよい。また、図２Ａでは２次元方向に並んだ反射電極２３１〜２３３のみを図示しているが、反射型ＬＣＯＳ２００の各反射電極はシリコン酸化膜層２４０に対して２次元方向に（すなわちマトリクス状に）配置される。
【００４３】
シリコン酸化膜層２４０は、反射電極２３１〜２３３と遮光層２５１〜２５４との間に設けられるＳｉＯ2（二酸化ケイ素）の層である。シリコン酸化膜層２４０には、シリコン酸化膜層２４０を貫通し、反射電極２３１〜２３３とコンタクトホール２９１〜２９３とを接続するビア２９４〜２９６が設けられている。
【００４４】
遮光層２５１〜２５４は、シリコン酸化膜層２４０からシリコン酸化膜層２６０への光を遮光する遮光層である。また、遮光層２５１〜２５４は、強誘電性液晶層２２０を透過した光のうちの反射電極２３１〜２３３の間隙を通過した光を反射させる反射部材である。遮光層２５１〜２５４は、たとえばアルミニウムによって形成することができる。
【００４５】
図２Ａでは反射型ＬＣＯＳ２００の一部のみを図示しているため、遮光層としては遮光層２５１〜２５４のみを図示しているが、反射型ＬＣＯＳ２００はさらに多くの遮光層を有していてもよい。また、図２Ａでは２次元方向に並んだ遮光層２５１〜２５４のみを図示しているが、反射型ＬＣＯＳ２００の各遮光層はシリコン酸化膜層２４０に対して２次元方向に配置される。
【００４６】
シリコン酸化膜層２６０は、遮光層２５１〜２５４とシリコン層２８０との間に設けられるＳｉＯ2（二酸化ケイ素）の層である。シリコン酸化膜層２６０には、シリコン酸化膜層２６０を貫通し、ビア２９４〜２９６とトランジスタ２７１〜２７３とを接続するコンタクトホール２９１〜２９３が設けられている。
【００４７】
シリコン層２８０にはトランジスタ２７１〜２７３が設けられている。トランジスタ２７１〜２７３は、それぞれコンタクトホール２９１〜２９３およびビア２９４〜２９６を介して反射電極２３１〜２３３へ電圧を印加する。
【００４８】
図２Ａでは反射型ＬＣＯＳ２００の一部のみを図示しているため、トランジスタとしてはトランジスタ２７１〜２７３のみを図示しているが、反射型ＬＣＯＳ２００は反射電極に対応するトランジスタを有する。また、図２Ａでは２次元方向に並んだトランジスタ２７１〜２７３のみを図示しているが、反射型ＬＣＯＳ２００の各トランジスタは各反射電極に対応してシリコン酸化膜層２４０に対して２次元方向に配置される。
【００４９】
（空間光変調器における光）
図２Ｂは、図２Ａに示した空間光変調器における光の一例を示す図である。図２Ｂにおいて、図２Ａに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。反射型ＬＣＯＳ２００には、たとえば透明電極基板２１０から垂直に光が入射する。反射型ＬＣＯＳ２００へ入射する光は、たとえばレーザ光源によって発振された単一波長のレーザ光である。
【００５０】
図２Ｂに示す光２０１〜２０３は、反射型ＬＣＯＳ２００へ入射して強誘電性液晶層２２０を透過した光のうちのそれぞれ反射電極２３１〜２３３へ入射する各光である。光２０１〜２０３は、それぞれ反射電極２３１〜２３３において反射し、強誘電性液晶層２２０を透過して透明電極基板２１０から出射される。また、トランジスタ２７１〜２７３によって反射電極２３１〜２３３へ印加される各電圧によって、強誘電性液晶層２２０において光２０１〜２０３が透過する各部分の液晶配向が変化する。
【００５１】
このため、トランジスタ２７１〜２７３によって反射電極２３１〜２３３へ印加される各電圧に応じて光２０１〜２０３が変調され、変調された光２０１〜２０３が透明電極基板２１０から出射される。
【００５２】
なお、図２Ａ，図２Ｂにおける各部の縮尺は、実際の寸法と異なって図示されている。
【００５３】
（強誘電性液晶を用いた液晶セルの液晶分子状態）
図３は、強誘電性液晶を用いた液晶セルの液晶分子状態の一例を示す図である。図３に示すスイッチング状態３１１〜３１３の液晶分子状態３０１，３０２は、図２Ａ，図２Ｂに示した反射型ＬＣＯＳ２００の強誘電性液晶層２２０における液晶分子の２つの安定状態である。反射型ＬＣＯＳ２００は、制御部１２３から供給される駆動電圧に応じて、液晶分子状態３０１，３０２を相互に切り替える。これにより、反射型ＬＣＯＳ２００を透過した光（信号光）の偏光状態が切り替わる。
【００５４】
スイッチング角θは、液晶分子状態３０１，３０２における分子長軸方向の角度差である。制御部１２３は、駆動電圧によって、液晶分子状態３０１，３０２の切り替えを行う。このとき、光情報記録媒体１１８へ照射される信号光のコントラストは、たとえばスイッチング角θが４５度である場合に最大となる。
【００５５】
スイッチング状態３１１〜３１３は、それぞれ空間光変調器１１０（強誘電性液晶層２２０）の温度がＴ０〜Ｔ２（Ｔ０＜Ｔ１＜Ｔ２）である場合の液晶分子状態３０１，３０２を示している。スイッチング状態３１１〜３１３に示すように、空間光変調器１１０の温度によって、強誘電性液晶層２２０の液晶分子状態３０１，３０２が変化する。
【００５６】
（強誘電性液晶層の液晶分子状態と入射偏光方向との関係）
図４は、強誘電性液晶層の液晶分子状態と入射偏光方向との関係の一例を示す図である。図４に示す入射偏光方向４０１は、反射型ＬＣＯＳ２００へ入射する光の偏光方向である。反射型ＬＣＯＳ２００は、強誘電性液晶層２２０の液晶分子状態３０１，３０２のうちのいずれか（図４に示す例では液晶分子状態３０１）の分子長軸方向が入射偏光方向４０１と平行になるように設けられることで、最大のコントラストを得ることができる。
【００５７】
しかし、たとえば反射型ＬＣＯＳ２００の取付精度やロットばらつきによっては、液晶分子状態３０１の分子長軸方向と入射偏光方向４０１とが平行にならない場合がある。また、図３に示したように、液晶分子状態３０１，３０２は反射型ＬＣＯＳ２００の温度によって変化するため、反射型ＬＣＯＳ２００の取付精度が高くロットばらつきが小さくても、液晶分子状態３０１の分子長軸方向と入射偏光方向４０１とが平行にならなくなる場合もある。
【００５８】
これに対して、制御部１２３は、撮像素子１２１によって得られた電気信号に基づく制御条件に基づいて反射型ＬＣＯＳ２００の温度を制御することで、液晶分子状態３０１の分子長軸方向と入射偏光方向４０１とを平行に保つ。これにより、反射型ＬＣＯＳ２００の取付精度が低くても、反射型ＬＣＯＳ２００の温度の制御によって液晶分子状態３０１の分子長軸方向と入射偏光方向４０１とを平行にすることができる。また、たとえば光記録装置１００の装置温度などの変動があっても、液晶分子状態３０１の分子長軸方向と入射偏光方向４０１とを平行に保つことができる。
【００５９】
（制御部の構成）
図５は、制御部の構成の一例を示す図である。図１に示した制御部１２３は、たとえば、図５に示すように、制御回路５０１と、波形生成回路５０２と、駆動回路５０３と、画像解析回路５０４と、を備える。
【００６０】
制御部１２３は、空間光変調器１１０への変調情報（２次元画像データ）の書き込みや、シャッタ部１０５へ供給する駆動電圧や、調整部１２２などの制御を行う。また、図示しないが、制御部１２３は、ガルバノミラー１１６，１２０の角度制御や、光情報記録媒体１１８の移動などの制御を行ってもよい。
【００６１】
たとえば、制御回路５０１は、偏光可変素子１０３の駆動電圧の波形パターンを示す信号を波形生成回路５０２へ出力する。波形生成回路５０２は、制御回路５０１から出力された信号に基づく電圧波形の波形信号を生成し、生成した波形信号を駆動回路５０３へ出力する。駆動回路５０３は、波形生成回路５０２から出力された波形信号に基づく駆動波形を偏光可変素子１０３へ供給する。また、制御回路５０１は、記憶部１２４に記憶された制御信号を調整部１２２へ出力する。
【００６２】
画像解析回路５０４は、制御部１２３による調整部１２２の制御条件（たとえば制御信号）を選択する処理において、撮像素子１２１から出力された電気信号が示す画像情報を解析する。たとえば、画像解析回路５０４は、撮像素子１２１から出力された電気信号に基づく、光情報記録媒体１１８に対する情報の記録精度（たとえばコントラスト）の評価値を算出する。
【００６３】
本実施の形態において、評価値は、記録精度（たとえばコントラスト）が高いほど高くなる値であるとする。ただし、評価値は、記録精度（たとえばコントラスト）が高いほど低くなる値であってもよい。画像解析回路５０４は、算出した評価値を制御回路５０１へ出力する。画像解析回路５０４による評価値の算出については後述する。
【００６４】
制御回路５０１、波形生成回路５０２、駆動回路５０３は、たとえば、１つまたは複数のマイクロコンピュータやカスタムＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などによって実現することができる。また、波形生成回路５０２には電源が含まれていてもよい。画像解析回路５０４は、たとえば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの集積回路によって実現することができる。ただし、制御部１２３の各部のハードウェア構成はこれらに限らず、各種のハードウェア構成とすることができる。
【００６５】
また、制御回路５０１の機能のうちの、たとえば調整部１２２の制御に関しては、制御回路５０１とは別の制御回路によって行うようにしてもよい。この場合は、画像解析回路５０４は、調整部１２２の制御を行う制御回路へ、算出した評価値を出力する。
【００６６】
（制御部による制御信号の選択処理）
図６は、制御部による制御信号の選択処理の一例を示すフローチャートである。制御部１２３は、たとえば光記録装置１００の起動時や非運用時に、たとえば図６に示す制御信号（制御条件）の選択処理を行う。光記録装置１００の非運用時とは、たとえば光記録装置１００（自装置）に対する外部からの記録（書き込み）要求や再生（読み出し）要求がない状態であり、光記録装置１００のアイドル時などである。
【００６７】
まず、制御部１２３は、制御信号の候補のインデックスを示すｋを初期化（ｋ＝１）する（ステップＳ６０１）。つぎに、制御部１２３は、調整部１２２への制御信号をＶｋに設定する（ステップＳ６０２）。つぎに、制御部１２３は、一定時間待機する（ステップＳ６０３）。ステップＳ６０３による待機時間は、たとえば、ステップＳ６０２によって設定した制御信号が空間光変調器１１０の温度に反映されるのに十分な時間とする。
【００６８】
つぎに、制御部１２３は、光情報記録媒体１１８への所定データの記録処理を行う（ステップＳ６０４）。所定データは、たとえば既知のパターンデータである。つぎに、制御部１２３は、ステップＳ６０４の記録処理によって光情報記録媒体１１８に記録した所定データの再生処理を行う（ステップＳ６０５）。つぎに、制御部１２３は、ステップＳ６０５により得られた撮像素子１２１からの電気信号に基づく、光情報記録媒体１１８に対する情報の記録精度の評価値を算出する（ステップＳ６０６）。
【００６９】
つぎに、制御部１２３は、ｋがｎに達しているか否かを判断する（ステップＳ６０７）。ｎは、制御信号の候補のインデックスの最大値である。ｋがｎに達していない場合（ステップＳ６０７：Ｎｏ）は、制御部１２３は、ｋをインクリメント（ｋ＝ｋ＋１）し（ステップＳ６０８）、ステップＳ６０２へ戻る。
【００７０】
ステップＳ６０７において、ｋがｎに達している場合（ステップＳ６０７：Ｙｅｓ）は、制御部１２３は、ステップＳ６０２によって設定した制御信号の候補のうちの、ステップＳ６０６によって算出した評価値が最も高い制御信号を選択する（ステップＳ６０９）。なお、記録精度が高いほど評価値が低くなる場合は、ステップＳ６０９において、制御部１２３は、評価値が最も低い制御信号を選択する。つぎに、制御部１２３は、ステップＳ６０９によって選択した制御信号を記憶部１２４に記憶させ（ステップＳ６１０）、一連の選択処理を終了する。
【００７１】
このように、制御部１２３は、調整部１２２への制御信号を切り替えながら監視した撮像素子１２１からの電気信号に基づいて調整部１２２への制御信号を選択し、選択した制御信号を記憶部１２４に記憶させる。
【００７２】
たとえば、制御部１２３は、調整部１２２への制御信号を切り替えながら、光情報記録媒体１１８に所定データを記録する。そして、制御部１２３は、光情報記録媒体１１８に記録した所定データの再生光を撮像素子１２１によって変換した電気信号に基づく制御信号ごとの評価値に基づいて制御信号を選択する。
【００７３】
また、制御部１２３は、たとえばステップＳ６０９で選択した制御信号と、選択した制御信号を微小量増減した各制御信号と、を候補としてさらにステップＳ６０１〜Ｓ６０８を行うことで、より評価値が高くなる制御信号を選択する追い込み処理を行ってもよい。
【００７４】
また、制御信号Ｖｋがインデックスｋの増加に対して単調増加または単調減少する制御信号であり、制御信号の変化に対して空間光変調器１１０の温度が単調増加または単調減少する場合、すなわち、インデックスｋの増加に対して空間光変調器１１０の温度が単調増加または単調減少する場合は、インデックスｋの増加に対して評価値は極大値を有すると考えられる。このため、制御部１２３は、評価値の極大値を検出した場合は、ｋがｎに達していなくてもステップＳ６０８へ移行するようにしてもよい。これにより、制御信号の選択処理の時間短縮や消費電力の低減を図ることができる。
【００７５】
たとえば、制御部１２３は、光記録装置１００の初回の起動時のみに図６に示した処理を行うことで、空間光変調器１１０の取付精度やロットばらつきに応じた適切な制御信号を選択することができる。この場合は、記憶部１２４を不揮発性メモリとする。これにより、光記録装置１００の次回の起動時以降は図６に示した処理を行わなくてもよいため、消費電力の低減を図ることができる。
【００７６】
また、制御部１２３は、光記録装置１００の起動の都度、図６に示した処理を行ってもよい。これにより、たとえば、空間光変調器１１０の温度と空間光変調器１１０の液晶分子状態３０１，３０２との関係が空間光変調器１１０の経年変化などによって変化しても、その都度、適切な制御信号を選択することができる。
【００７７】
また、制御部１２３は、光記録装置１００のアイドル時などの非運用時に、図６に示した処理を行ってもよい。これにより、たとえば、空間光変調器１１０の温度と空間光変調器１１０の液晶分子状態３０１，３０２との関係が空間光変調器１１０の経年変化などによって変化しても、その都度、適切な制御信号を選択することができる。
【００７８】
（評価値の算出）
図６に示したステップＳ６０６における評価値の算出について説明する。ステップＳ６０６において、制御部１２３は、たとえば、ステップＳ６０５の再生処理によって得られた再生光について、撮像素子による電気信号を取得する。なお、再生処理によって得られる電気信号は、たとえば時間的に連続した画像情報である。この場合に、制御部１２３は、たとえば画像全体の平均的な輝度の時間変化を示す画像情報を取得してもよいし、画像の一部の平均的な輝度の時間変化を示す画像情報を取得してもよい。また、制御部１２３は、ある時点の画像全体の画像情報を取得してもよいし、ある時点の画像の一部（複数画素）の画像情報を取得してもよい。
【００７９】
そして、制御部１２３は、取得した画像情報のデータと、ステップＳ６０４によって光情報記録媒体１１８に記憶した所定データに応じた理想的な画像情報と、を比較し、比較した各画像情報が近いほど高い評価値を算出する。各画像情報の比較には、たとえばパターンマッチングなどの画像処理による比較を用いることができる。
【００８０】
または、制御部１２３は、ステップＳ６０５の再生処理によって得られた電気信号を復号した画像情報のデータと、ステップＳ６０４によって記録した所定データと、を比較し、比較した各データが近いほど高い評価値を算出してもよい。ただし、制御部１２３による評価値の算出方法は、これらに限らず、各種の算出方法を用いることができる。
【００８１】
（実施の形態にかかる光記録装置の変形例）
図７は、実施の形態にかかる光記録装置の変形例を示す図である。図７において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図７に示すように、光記録装置１００は、図１に示した構成に加えて測定部７０１を備えていてもよい。測定部７０１には、たとえば半導体センサなど各種の測定部を用いることができる。
【００８２】
測定部７０１は、空間光変調器１１０の温度を測定する。たとえば、測定部７０１は、空間光変調器１１０（液晶セル）の温度を直接的または間接的に測定可能な位置に設けられる。測定部７０１は、測定した温度を制御部１２３へ通知する。なお、測定部７０１から通知される温度は、たとえば摂氏温度目盛や華氏温度目盛によって表される数値に限らず、温度に応じて変化する信号であればよい。
【００８３】
この場合に、記憶部１２４に記憶される制御条件は、制御部１２３から調整部１２２へ入力する制御信号の制御における、測定部７０１によって測定された温度の目標値（目標温度）とすることができる。この場合に、記憶部１２４は、目標温度を直接的または間接的に示す値を記憶する。制御部１２３は、測定部７０１から通知される温度が、記憶部１２４によって記憶された温度に近づくように調整部１２２への制御信号を制御することで、空間光変調器１１０の温度を調整する。
【００８４】
（変形例にかかる制御部）
図８は、変形例にかかる制御部の一例を示す図である。図８において、図５に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図７に示した制御部１２３は、たとえば、図８に示す制御部１２３によって実現することができる。制御回路５０１は、測定部７０１から通知される温度が、記憶部１２４に記憶された温度に近づくように、調整部１２２へ出力する制御信号を変化させる。
【００８５】
これにより、調整部１２２へ出力する制御信号と、空間光変調器１１０の温度と、の対応関係が変動しても、液晶分子状態３０１の分子長軸方向と入射偏光方向４０１とが平行になり、空間光変調器１１０のコントラストが高くなる状態を維持することができる。この対応関係の変動は、たとえば、光記録装置１００の装置温度などの変動や、調整部１２２の経年変化などによって生じる。
【００８６】
（制御部による目標温度の選択処理）
図９は、制御部による目標温度の選択処理の一例を示すフローチャートである。図７に示した制御部１２３は、たとえば光記録装置１００の起動時や非運用時に、たとえば図９に示す目標温度（制御条件）の選択処理を行う。
【００８７】
まず、制御部１２３は、目標温度の候補のインデックスを示すｋを初期化（ｋ＝１）する（ステップＳ９０１）。つぎに、制御部１２３は、調整部１２２への制御信号の制御における、測定部７０１によって測定される温度の目標値（目標温度）をＴｋに設定する（ステップＳ９０２）。つぎに、制御部１２３は、一定時間待機する（ステップＳ９０３）。ステップＳ９０３による待機時間は、たとえば、ステップＳ９０２によって設定した目標温度が空間光変調器１１０の温度に反映されるのに十分な時間とする。
【００８８】
図９に示すステップＳ９０４〜Ｓ９０８は、図６に示したステップＳ６０４〜Ｓ６０８と同様である。ステップＳ９０７において、ｋがｎに達している場合（ステップＳ９０７：Ｙｅｓ）は、制御部１２３は、ステップＳ９０２によって設定した目標温度の候補のうちの、ステップＳ９０６によって算出した評価値が最も高い目標温度を選択する（ステップＳ９０９）。なお、記録精度が高いほど評価値が低くなる場合は、ステップＳ９０９において、制御部１２３は、評価値が最も低い目標温度を選択する。つぎに、制御部１２３は、ステップＳ９０９によって選択した目標温度を記憶部１２４に記憶させ（ステップＳ９１０）、一連の選択処理を終了する。
【００８９】
このように、制御部１２３は、調整部１２２の制御信号の制御における目標温度を切り替えながら監視した撮像素子１２１からの電気信号に基づいて目標温度を選択し、選択した目標温度を記憶部１２４に記憶させる。
【００９０】
たとえば、制御部１２３は、調整部１２２の制御信号の制御における目標温度を切り替えながら、光情報記録媒体１１８に所定データを記録する。そして、制御部１２３は、光情報記録媒体１１８に記録した所定データの再生光を撮像素子１２１によって変換した電気信号に基づく目標温度ごとの評価値に基づいて目標温度を選択する。
【００９１】
また、制御部１２３は、たとえばステップＳ９０９で選択した目標温度と、選択した目標温度を微小量増減した各目標温度と、を候補としてさらにステップＳ９０１〜Ｓ９０８を行うことで、より評価値が高くなる目標温度を選択する追い込み処理を行ってもよい。
【００９２】
また、目標温度Ｔｋがインデックスｋの増加に対して単調増加または単調減少する目標温度である場合は、インデックスｋの増加に対して評価値は極大値を有すると考えられる。このため、制御部１２３は、評価値の極大値を検出した場合は、ｋがｎに達していなくてもステップＳ９０８へ移行するようにしてもよい。これにより、目標温度の選択処理の時間短縮や消費電力の低減を図ることができる。
【００９３】
たとえば、制御部１２３は、光記録装置１００の初回の起動時のみに図９に示した処理を行うことで、空間光変調器１１０の取付精度やロットばらつきに応じた適切な目標温度を選択することができる。この場合は、記憶部１２４を不揮発性メモリとする。これにより、光記録装置１００の次回の起動時以降は図９に示した処理を行わなくてもよいため、消費電力の低減を図ることができる。
【００９４】
また、制御部１２３は、光記録装置１００の起動の都度、図９に示した処理を行ってもよい。これにより、たとえば、空間光変調器１１０の温度と空間光変調器１１０の液晶分子状態３０１，３０２との関係が空間光変調器１１０の経年変化などによって変化しても、その都度、適切な目標温度を選択することができる。
【００９５】
また、制御部１２３は、光記録装置１００のアイドル時などの非運用時に、図９に示した処理を行ってもよい。これにより、たとえば、空間光変調器１１０の温度と空間光変調器１１０の液晶分子状態３０１，３０２との関係が空間光変調器１１０の経年変化などによって変化しても、その都度、適切な目標温度を選択することができる。
【００９６】
以上説明したように、光記録装置１００によれば、撮像素子１２１によって得られた電気信号に基づく制御条件により、空間光変調器１１０の温度を調整する調整部１２２を制御することで、空間光変調器１１０のコントラストの向上を図ることができる。このため、記録精度の向上を図ることができる。
【００９７】
また、光情報記録媒体１１８に記録された情報の再生に用いられる撮像素子１２１を用いて制御条件の評価値を算出することができる。このため、たとえば空間光変調器１１０の特性をモニタするモニタ部などを別途設けなくても、調整部１２２の制御条件を選択することができる。また、光情報記録媒体１１８からの情報の再生結果に基づく評価値を算出することができるため、実際の記録精度が高くなる調整部１２２の制御条件を選択することができる。
【００９８】
また、光記録装置１００の起動時や非運用時に制御条件の選択動作を行うことで、光情報記録媒体１１８に記録された情報の再生に用いられる撮像素子１２１を用いても、光記録装置１００の運用への影響を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上のように、本発明にかかる光記録装置は、光情報記録媒体に情報を記録する光記録装置に有用であり、特に、光情報記録媒体に参照光と信号光とを照射してホログラムを形成することで情報信号を記録し、あるいは光情報記録媒体のホログラムに参照光を照射することで情報信号を再生するホログラム用ピックアップ装置に適している。
【符号の説明】
【０１００】
１００  光記録装置
１０１  光源
１０２  コリメートレンズ
１０３  偏光可変素子
１０４，１０９  ＰＢＳプリズム
１０５  シャッタ部
１０６  ビームエキスパンダ
１０７  位相マスク
１０８，１１１  リレーレンズ
１１０  空間光変調器
１１２  空間フィルタ
１１３  対物レンズ
１１４，１１５  ミラー
１１６，１２０  ガルバノミラー
１１７  スキャナレンズ
１１８  光情報記録媒体
１１９  １／４波長板
１２１  撮像素子
１２２  調整部
１２３  制御部
１２４  記憶部
２００  反射型ＬＣＯＳ
２１０  透明電極基板
２２０  強誘電性液晶層
２３１〜２３３  反射電極
２４０，２６０  シリコン酸化膜層
２５１〜２５４  遮光層
２７１〜２７３  トランジスタ
２８０  シリコン層
２９１〜２９３  コンタクトホール
２９４〜２９６  ビア
３０１，３０２  液晶分子状態
３１１〜３１３  スイッチング状態
４０１  入射偏光方向
５０１  制御回路
５０２  波形生成回路
５０３  駆動回路
５０４  画像解析回路
７０１  測定部
【図１】
2015185190.tif 000003
【図２Ａ】
2015185190.tif 000004
【図２Ｂ】
2015185190.tif 000005
【図３】
2015185190.tif 000006
【図４】
2015185190.tif 000007
【図５】
2015185190.tif 000008
【図６】
2015185190.tif 000009
【図７】
2015185190.tif 000010
【図８】
2015185190.tif 000011
【図９】
2015185190.tif 000012