JP6144640B2 - 光記録装置 - Google Patents

Description

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。

従来、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、このホログラム用光ピックアップ装置などにおいて、空間光変調器に対する変調情報の書き込み時に、光情報記録媒体へ信号光が照射されないようにシャッタを設ける構成が知られている。

特開２０１３−２５１０２５号公報

しかしながら、上述した従来技術では、たとえばシャッタへ供給される駆動電圧に対するシャッタの応答速度やコントラストの特性が温度等により変動すると、光情報記録媒体に対する情報の記録性能が低くなるという問題がある。記録性能には、たとえば、記録の精度や速度が含まれる。

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、記録性能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。

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、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、供給される駆動電圧に応じて、前記空間光変調器から前記光情報記録媒体への信号光の照射を制御するシャッタ部と、前記シャッタ部に供給された前記駆動電圧の波形パターンと、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波形パターン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波形パターンの駆動電圧を前記シャッタ部に供給する制御部と、を備える。

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波形パターンの駆動電圧をシャッタ部に供給し、シャッタ部の応答速度およびコントラストの向上を図ることができる。

本発明の一側面によれば、記録性能の向上を図ることができるという効果を奏する。

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２は、強誘電性液晶を用いた偏光可変素子の一例を示す図である。 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４Ａは、駆動電圧の波形の一例を示す図である。 図４Ｂは、駆動電圧の波形に対応する透過率の変化の一例を示す図である。 図５は、制御部の構成の一例を示す図である。 図６は、波形生成回路の一例を示す図である。 図７は、駆動電圧の波形パターンの候補の一例を示す図である。 図８は、記録時の制御部による処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、制御部による波形パターンの選択処理の一例を示すフローチャートである。 図１０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。

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。

（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、制御部１２２と、記憶部１２３と、を備える。

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。

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。

偏光可変素子１０３およびＰＢＳプリズム１０４は、制御部１２２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。

偏光可変素子１０３は、制御部１２２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。

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（たとえば図２参照）。

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。

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。

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。

空間光変調器１１０は、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１２２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ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ：液晶オンシリコン）を用いることができる。また、空間光変調器１１０には、マイクロデバイスミラーなどのＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ：微小電気機械素子）デバイスを用いてもよい。

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１２２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。

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１２２からの制御によって変位可能であってもよい。

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。

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。

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１２２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。

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。

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。

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。

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１２２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。

制御部１２２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やシャッタ部１０５などの制御を行う。

たとえば、制御部１２２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１２２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。

また、制御部１２２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。

また、制御部１２２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１２２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１２２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１２２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。

記憶部１２３は、偏光可変素子１０３（シャッタ部１０５）に供給される駆動電圧の波形パターンを記憶する。この波形パターンは、偏光可変素子１０３に供給された駆動電圧の波形パターンと、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波形パターンである。記憶部１２３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１２３には各種の揮発性メモリを用いることもできる。

制御部１２２は、記憶部１２３に記憶された波形パターンの駆動電圧を偏光可変素子１０３（シャッタ部１０５）に供給する。また、制御部１２２は、偏光可変素子１０３に供給された駆動電圧の波形パターンと、撮像素子１２１によって得られた電気信号と、に基づいて波形パターンを選択し、選択した波形パターンを記憶部１２３に記憶させる処理を行ってもよい。制御部１２２による波形パターンを選択する処理については後述する（たとえば図９参照）。

偏光可変素子１０３およびＰＢＳプリズム１０４によってシャッタ部１０５を構成する場合について説明したが、シャッタ部１０５は、これに限らず、光記録装置１００としての運用が可能な範囲で、制御部１２２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ものであればよい。

（強誘電性液晶を用いた偏光可変素子）
図２は、強誘電性液晶を用いた偏光可変素子の一例を示す図である。図１に示した偏光可変素子１０３には、たとえば図２に示す液晶セル２００を用いることができる。液晶セル２００は、強誘電性液晶層２１０と、ガラス基板２２１，２２２と、共通電極２３０と、信号電極２４０と、シール材２５０と、配向膜２６１，２６２と、を備える強誘電性液晶セル（液晶モジュール）である。

ガラス基板２２１，２２２は、強誘電性液晶層２１０を挟持する一対のガラス基板である。ガラス基板２２１，２２２はシール材２５０によって固着されている。また、ガラス基板２２１，２２２の対向面には透明電極である駆動電極としての共通電極２３０および信号電極２４０が設けられており、その上に配向膜２６１，２６２が設けられている。Ｌｔは液晶セル２００を透過する光ビームである。

（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に示す液晶分子状態３０１，３０２は、図２に示した液晶セル２００の強誘電性液晶層２１０に電圧が印加された場合における液晶分子の２つの安定状態である。

液晶セル２００は、制御部１２２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、液晶セル２００を透過した光ビームの偏光状態が切り替わり、シャッタ部１０５（偏光可変素子１０３およびＰＢＳプリズム１０４）から空間光変調器１１０への信号光の透過率が切り替わる。このため、空間光変調器１１０から光情報記録媒体１１８への信号光の透過率が切り替わる。

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１２２は、液晶分子状態３０１，３０２の切り替えによりシャッタ部１０５から空間光変調器１１０への信号光のオン／オフを切り替える。これにより、光情報記録媒体１１８へ照射される信号光のオン／オフが切り替わる。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。

（駆動電圧の波形）
図４Ａは、駆動電圧の波形の一例を示す図である。図４Ａにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は駆動電圧を示す。図４Ａに示す駆動電圧波形４１１は、制御部１２２から偏光可変素子１０３へ供給される駆動電圧の波形である。駆動電圧波形４１１は、たとえば期間４０１〜４０４の４期間の駆動波形とすることができる。期間４０１〜４０４における電圧をそれぞれ電圧Ｖ１〜Ｖ４とする。

たとえば、期間４０１，４０２は、シャッタ部１０５から空間光変調器１１０への信号光をオンにする期間である。また、期間４０３，４０４は、シャッタ部１０５から空間光変調器１１０への信号光をオフにする期間である。

たとえば、制御部１２２は、シャッタ部１０５から空間光変調器１１０への信号光をオンにする期間において、偏光可変素子１０３への駆動電圧をまず電圧Ｖ１（期間４０１）にし、次いで電圧Ｖ２（期間４０２）にする。電圧Ｖ１は電圧Ｖ２より高い電圧である。

また、制御部１２２は、シャッタ部１０５から空間光変調器１１０への信号光をオフにする期間において、偏光可変素子１０３への駆動電圧をまず電圧Ｖ３（期間４０３）にし、次いで電圧Ｖ４（期間４０４）にする。電圧Ｖ４は電圧Ｖ２より低い電圧である。また、電圧Ｖ３は電圧Ｖ４より低い電圧である。

電圧Ｖ３は、たとえば正の電圧である電圧Ｖ１を正負反転した負の電圧（＝−Ｖ１）とすることができる。また、電圧Ｖ４は、たとえば正の電圧である電圧Ｖ２を正負反転した負の電圧（＝−Ｖ２）とすることができる。この場合は、駆動電圧波形４１１のパターンは、たとえば電圧Ｖ１，Ｖ２のみの組み合わせとすることができる。その場合は、電圧Ｖ１は電圧Ｖ２より絶対値が大きい電圧であり、電圧Ｖ３は電圧Ｖ４より絶対値が大きい電圧となる。また、たとえば期間４０１，４０３の各長さは同一とすることができる。

（駆動電圧の波形に対応する透過率の変化）
図４Ｂは、駆動電圧の波形に対応する透過率の変化の一例を示す図である。図４Ｂにおいて、横軸は図４Ａと同じ時間を示し、縦軸は空間光変調器１１０への信号光のシャッタ部１０５における透過率を示す。図４Ｂに示す透過率特性４２１は、図４Ａに示した駆動電圧波形４１１に対応する、空間光変調器１１０への信号光のシャッタ部１０５における透過率特性である。

上述した駆動電圧の立ち上がり部分の高電圧により、期間４０１における透過率の立ち上がりまでの応答速度を速くすることができる。また、上述した駆動電圧の立ち下がり部分の高電圧により、期間４０３における透過率の立ち下がりまでの応答速度を速くすることができる。

このとき、期間４０１，４０３における電圧Ｖ１，Ｖ３とパルス幅は、偏光可変素子１０３の液晶分子のスイッチングの応答速度に寄与する。また、期間４０２，４０４における電圧Ｖ２，Ｖ４は、シャッタ部１０５のコントラストに寄与する。シャッタ部１０５のコントラストは、明透過量と暗透過量との比である。

したがって、駆動電圧波形４１１の電圧Ｖ１〜Ｖ４の調整により、シャッタ部１０５（偏光可変素子１０３）の応答速度およびコントラストを向上させることができる。これにより、空間光変調器１１０における変調情報の書き換え時の光情報記録媒体１１８への信号光の遮断と、光情報記録媒体１１８への記録時の光情報記録媒体１１８への信号光の照射と、を精度よく行い、光情報記録媒体１１８への記録精度の向上を図ることができる。また、シャッタ部１０５における応答速度の向上により、光情報記録媒体１１８への記録速度の向上を図ることができる。

図４Ａ，図４Ｂに示した駆動電圧の波形パターンに対するシャッタ部１０５の応答速度やコントラストの特性は、たとえばシャッタ部１０５の温度などによって変動する。

（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１２２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。

制御部１２２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などの制御を行う。また、図示しないが、制御部１２２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。

たとえば、制御回路５０１は、記憶部１２３に記憶された波形パターンを読み出す。ここでは、Ｖ３＝−Ｖ１、Ｖ４＝−Ｖ２とし、駆動電圧波形４１１のパターンが電圧Ｖ１，Ｖ２の組み合わせとして記憶部１２３に記憶されているものとする。

制御回路５０１は、読み出した波形パターンの電圧Ｖ１を示すデジタルの制御信号Ｄ１と、読み出した波形パターンの電圧Ｖ２を示すデジタルの制御信号Ｄ２と、を波形生成回路５０２へ出力する。また、制御回路５０１は、たとえば期間４０１〜４０４の各長さを示すデジタルの制御信号Ｄ３を波形生成回路５０２へ出力する。制御信号Ｄ３は、たとえばあらかじめ設定された信号とすることができる。

波形生成回路５０２は、制御回路５０１から出力された制御信号Ｄ１〜Ｄ３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。波形生成回路５０２の構成については後述する（たとえば図６参照）。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電圧を偏光可変素子１０３へ供給する。

画像解析回路５０４は、駆動電圧の波形パターン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。

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。

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１２２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。

（波形生成回路）
図６は、波形生成回路の一例を示す図である。図５に示した波形生成回路５０２は、たとえば、図６に示すように、基準電源６１０と、Ｄ／Ａ回路６２１，６２２と、タイミング生成回路６３０と、反転回路６４１，６４２と、切替回路６５０と、を備える。基準電源６１０は、所定の基準電圧ＶＲをＤ／Ａ回路６２１，６２２へ出力する。

Ｄ／Ａ回路６２１は、制御回路５０１から出力された制御信号Ｄ１を、基準電源６１０からの基準電圧ＶＲに基づいてアナログ情報に変換するデジタルアナログ変換器である。Ｄ／Ａ回路６２１は、デジタルアナログ変換により得られたアナログ情報の正の電圧Ｖ１を反転回路６４１および切替回路６５０へ出力する。この電圧Ｖ１は、たとえば図４Ａに示した駆動電圧波形４１１の期間４０１における電圧Ｖ１となる。

Ｄ／Ａ回路６２２は、制御回路５０１から出力された制御信号Ｄ２を、基準電源６１０からの基準電圧ＶＲに基づいてアナログ情報に変換するデジタルアナログ変換器である。Ｄ／Ａ回路６２２は、デジタルアナログ変換により得られたアナログ情報の正の電圧Ｖ２を反転回路６４２および切替回路６５０へ出力する。この電圧Ｖ２は、たとえば図４Ａに示した駆動電圧波形４１１の期間４０２における電圧Ｖ２となる。

反転回路６４１は、Ｄ／Ａ回路６２１から出力された電圧Ｖ１の電圧極性を反転した負の電圧Ｖ３を切替回路６５０へ出力する。この電圧Ｖ３は、たとえば図４Ａに示した駆動電圧波形４１１の期間４０３における電圧Ｖ３となる。

反転回路６４２は、Ｄ／Ａ回路６２２から出力された電圧Ｖ２の電圧極性を反転した負の電圧Ｖ４を切替回路６５０へ出力する。この電圧Ｖ４は、たとえば図４Ａに示した駆動電圧波形４１１の期間４０４における電圧Ｖ４となる。

タイミング生成回路６３０は、制御回路５０１から出力された制御信号Ｄ３に基づくタイミング信号を切替回路６５０へ出力する。このタイミング信号は、たとえば図４Ａに示した駆動電圧波形４１１の期間４０１〜４０４の各長さを決定する信号となる。

切替回路６５０には、Ｄ／Ａ回路６２１，６２２から出力された電圧Ｖ１，Ｖ２と、反転回路６４１，６４２から出力された電圧Ｖ３，Ｖ４と、タイミング生成回路６３０から出力されたタイミング信号と、が入力される。切替回路６５０は、入力された電圧Ｖ１〜Ｖ４をタイミング信号に応じて切り替えて、波形信号として駆動回路５０３へ出力する。

（駆動電圧の波形パターンの候補）
図７は、駆動電圧の波形パターンの候補の一例を示す図である。制御部１２２は、偏光可変素子１０３へ供給する駆動電圧の波形パターンの候補として、たとえばテーブル７００を記憶している。テーブル７００は、波形パターンの候補Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎを含む。また、候補Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｎのそれぞれは、電圧Ｖ１，Ｖ２の組み合わせと対応付けられている。なお、テーブル７００は、記憶部１２３などの制御部１２２の外部のメモリに記憶されていてもよい。

（記録時の制御部による処理）
図８は、記録時の制御部による処理の一例を示すフローチャートである。制御部１２２は、光情報記録媒体１１８への情報の記録時に、たとえば図８に示す各ステップを行う。まず、制御部１２２は、記憶部１２３に記憶された波形パターン（Ｖ１，Ｖ２）を読み出す（ステップＳ８０１）。

つぎに、制御部１２２は、偏光可変素子１０３に駆動電圧として電圧Ｖ３，Ｖ４を順次供給することで、シャッタ部１０５を閉じる（ステップＳ８０２）。これにより、シャッタ部１０５から空間光変調器１１０への信号光がオフになり、光情報記録媒体１１８への信号光の照射がなくなる。電圧Ｖ３，Ｖ４は、たとえばステップＳ８０１によって読み出した電圧Ｖ１，Ｖ２を正負反転した電圧である。

つぎに、制御部１２２は、空間光変調器１１０に対して記録対象の情報（変調情報）の書き込みを行う（ステップＳ８０３）。これにより、空間光変調器１１０における変調状態が切り替わる。このとき、ステップＳ８０２によってシャッタ部１０５が閉じているため、空間光変調器１１０における変調状態の切り替わりによって光情報記録媒体１１８へ記録される情報が乱れることを回避することができる。

つぎに、制御部１２２は、偏光可変素子１０３に対して駆動電圧として電圧Ｖ１，Ｖ２を順次供給することで、シャッタ部１０５を開く（ステップＳ８０４）。電圧Ｖ１，Ｖ２は、ステップＳ８０１によって読み出した電圧Ｖ１，Ｖ２である。これにより、シャッタ部１０５から空間光変調器１１０への信号光がオンになり、空間光変調器１１０からの信号光が光情報記録媒体１１８へ照射される。このため、ステップＳ８０３によって書き込んだ情報の光情報記録媒体１１８への記録が行われる。

つぎに、制御部１２２は、記録対象のすべての情報を記録したか否かを判断する（ステップＳ８０５）。すべての情報を記録していない場合（ステップＳ８０５：Ｎｏ）は、制御部１２２は、ステップＳ８０２へ戻る。すべての情報を記録した場合（ステップＳ８０５：Ｙｅｓ）は、制御部１２２は、一連の処理を終了する。

なお、ここでは図７に示したように波形パターンが電圧Ｖ１，Ｖ２の組み合わせとして記憶部１２３に記憶されている場合について説明した。これに対して、波形パターンが電圧Ｖ１〜Ｖ４の組み合わせとして記憶部１２３に記憶されている場合は、ステップＳ８０１において、制御部１２２は、波形パターンとして電圧Ｖ１〜Ｖ４を読み出す。

（制御部による波形パターンの選択処理）
図９は、制御部による波形パターンの選択処理の一例を示すフローチャートである。制御部１２２は、たとえば光記録装置１００の非運用時に、たとえば図９に示す波形パターンの選択処理を行う。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。

まず、制御部１２２は、波形パターン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１２２は、偏光可変素子１０３へ供給する駆動電圧の波形パターンをＰｋに設定する（ステップＳ９０２）。Ｐｋは、たとえば図７に示した波形パターンＰ１，Ｐ２，…，Ｐｎのうちのｋ番目の波形パターンである。

つぎに、制御部１２２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Ｓ９０３）。ステップＳ９０３の記録処理には、たとえば図８に示したステップＳ８０２〜Ｓ８０５を用いることができる。ただし、ステップＳ８０２，Ｓ８０４で用いるＶ１〜Ｖ４は、ステップＳ９０２によって設定したＰｋに基づくＶ１〜Ｖ４とする。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１２２は、ステップＳ９０３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Ｓ９０４）。つぎに、制御部１２２は、ステップＳ９０４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Ｓ９０５）。

つぎに、制御部１２２は、ｋがｎに達しているか否かを判断する（ステップＳ９０６）。ｎは、波形パターン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Ｓ９０６：Ｎｏ）は、制御部１２２は、ｋをインクリメント（ｋ＝ｋ＋１）し（ステップＳ９０７）、ステップＳ９０２へ戻る。

ステップＳ９０６において、ｋがｎに達している場合（ステップＳ９０６：Ｙｅｓ）は、制御部１２２は、ステップＳ９０２によって設定した波形パターンの候補のうちの、ステップＳ９０５によって算出した評価値が最も高い波形パターンを選択する（ステップＳ９０８）。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Ｓ９０８において、制御部１２２は、評価値が最も低い波形パターンを選択する。つぎに、制御部１２２は、ステップＳ９０８によって選択した波形パターンを記憶部１２３に記憶させ（ステップＳ９０９）、一連の選択処理を終了する。

このように、制御部１２２は、シャッタ部１０５に供給する駆動電圧の波形パターン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波形パターンを選択し、選択した波形パターンを記憶部１２３に記憶させる。

たとえば、制御部１２２は、シャッタ部１０５に供給する駆動電圧の波形パターンを切り替えながら、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１２２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波形パターンごとの評価値に基づいて波形パターンを選択する。

（評価値の算出）
図９に示したステップＳ９０５において、制御部１２２は、たとえば、ステップＳ９０４の再生処理によって得られた電気信号の波形を取得する。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１２２は、たとえば画像全体の平均的な輝度の時間変化を示す波形を取得してもよいし、画像の一部の輝度の時間変化を示す波形を取得してもよい。

そして、制御部１２２は、取得した波形と、ステップＳ９０３によって記録した所定データに応じた理想的な波形（たとえば矩形波）と、を比較して両者が近いほど高い評価値を算出する。各波形の比較には、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。

または、制御部１２２は、ステップＳ９０４の再生処理によって得られた電気信号を復号したデータと、ステップＳ９０３によって記録した所定データと、を比較して両者が近いほど高い評価値を算出してもよい。ただし、制御部１２２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。

（実施の形態にかかる光記録装置の変形例）
図１０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１０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１０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温度測定部１００１を備えていてもよい。温度測定部１００１にはたとえば半導体センサを用いることができる。

温度測定部１００１は、シャッタ部１０５の温度を測定する。たとえば、温度測定部１００１は、シャッタ部１０５における偏光可変素子１０３（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。温度測定部１００１は、測定した温度を制御部１２２へ通知する。なお、温度測定部１００１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。

制御部１２２は、光記録装置１００の非運用時において、温度測定部１００１から通知される温度の変動を検出した場合に上述した波形パターンを選択する処理（たとえば図９参照）を行ってもよい。これにより、温度の変動により、駆動電圧の波形パターンに対する偏光可変素子１０３（液晶セル）の応答速度やコントラストの特性が変化した場合に、適切な波形パターンを新たに選択することができる。

一方、制御部１２２は、光記録装置１００の非運用時であっても、温度測定部１００１から通知される温度の変動を検出しない場合には上述した波形パターンを選択する処理を行わない。これにより、駆動電圧の波形パターンに対する偏光可変素子１０３（液晶セル）の応答速度やコントラストの特性が変化しないにも関わらず波形パターンを新たに選択する処理を行うことを回避し、処理量や消費電力の低減を図ることができる。

温度の変動の検出は、一例としては、現在の温度と、上述した波形パターンを選択する処理（たとえば図９参照）によって波形パターンを最後に選択したときの温度と、の差を算出し、算出した差を閾値と比較することによって行うことができる。

さらに、制御部１２２は、波形パターンを選択する処理によって選択した波形パターンを、その時に温度測定部１００１から通知された温度と対応付けて記憶部１２３に記憶させてもよい。そして、制御部１２２は、温度測定部１００１から通知される温度の変動を検出した場合に、温度測定部１００１から通知された温度に対応する波形パターンが記憶部１２３に記憶されている場合は、その波形パターンの駆動電圧を供給する。この場合に、制御部１２２は、波形パターンを新たに選択する処理を行わなくてもよい。これにより、処理量や消費電力の低減を図ることができる。

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波形パターンの駆動電圧をシャッタ部１０５に供給することで、シャッタ部１０５の応答速度およびコントラストの向上を図ることができる。このため、記録性能の向上を図ることができる。

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を用いて駆動電圧の波形パターンの評価値を算出することができる。このため、たとえばシャッタ部１０５の特性をモニタするモニタ部などを別途設けなくても、駆動電圧の波形パターン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波形パターンを選択することができる。

また、光記録装置１００のアイドル時などの非運用時に波形パターン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。

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。

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 制御部
１２３ 記憶部
２００ 液晶セル
２１０ 強誘電性液晶層
２２１，２２２ ガラス基板
２３０ 共通電極
２４０ 信号電極
２５０ シール材
２６１，２６２ 配向膜
３０１，３０２ 液晶分子状態
４０１〜４０４ 期間
４１１ 駆動電圧波形
４２１ 透過率特性
５０１ 制御回路
５０２ 波形生成回路
５０３ 駆動回路
５０４ 画像解析回路
６１０ 基準電源
６２１，６２２ Ｄ／Ａ回路
６３０ タイミング生成回路
６４１，６４２ 反転回路
６５０ 切替回路
７００ テーブル
１００１ 温度測定部

Claims (8)

1. 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、
   供給される駆動電圧に応じて、前記空間光変調器から前記光情報記録媒体への信号光の照射を制御するシャッタ部と、
   前記シャッタ部に供給された前記駆動電圧の波形パターンと、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波形パターン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波形パターンの駆動電圧を前記シャッタ部に供給する制御部と、
   を備えることを特徴とする光記録装置。
2. 前記制御部は、前記光情報記録媒体への前記情報の記録時に前記信号光を前記光情報記録媒体に照射させ、前記空間光変調器に対する前記情報の書き込み時に前記信号光を前記光情報記録媒体に照射させないように前記駆動電圧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。
3. 前記制御部は、前記シャッタ部に供給する前記駆動電圧の波形パターン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波形パターン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または２に記載の光記録装置。
4. 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３に記載の光記録装置。
5. 前記シャッタ部の温度を測定する測定部を備え、
   前記制御部は、前記測定部によって測定された温度の変動を検出した場合に前記処理を行う、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の光記録装置。
6. 前記制御部は、
   前記処理において、前記測定部によって測定された温度と対応付けて前記選択した波形パターンを前記記憶部に記憶させ、
   前記変動を検出した場合に、前記測定部によって測定された温度に対応する前記波形パターンが前記記憶部に記憶されている場合は、前記処理を行わず、前記温度に対応する前記波形パターンの駆動電圧を前記シャッタ部に供給する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の光記録装置。
7. 前記シャッタ部は、前記駆動電圧が供給される液晶セルを用いたシャッタ部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。
8. 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７に記載の光記録装置。

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