特許 6456800 液晶シャッタ、制御方法および光学装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6456800

(24)【登録日】2018年12月28日

(45)【発行日】2019年1月23日

(54)【発明の名称】液晶シャッタ、制御方法および光学装置

(51)【国際特許分類】

   G11B 7/135 20120101AFI20190110BHJP

   G11B 7/0065 20060101ALI20190110BHJP

【ＦＩ】

   G11B7/135

   G11B7/0065

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-178975(P2015-178975)

(22)【出願日】2015年9月10日

(65)【公開番号】特開2017-54568(P2017-54568A)

(43)【公開日】2017年3月16日

【審査請求日】2018年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104190

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 昭徳

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 慎也

【審査官】 中野 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２０３４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１６２２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０９１５７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１９６８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１２８７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０１２９１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−２９０４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８５８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２０１１５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ７／１３５

Ｇ１１Ｂ ７／００６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照射されたレーザ光を透過させ、供給される駆動電圧に応じて液晶の分子軸方向が変化する液晶セルと、
前記液晶セルを透過した前記レーザ光のうち所定方向の偏光成分のみを所定箇所へ出射する偏光子と、
前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間に応じて、前記液晶セルおよび前記偏光子の少なくともいずれかの回転角度を制御する回転制御部と、
を備えることを特徴とする液晶シャッタ。

【請求項2】

前記液晶セルまたは前記偏光子の前記レーザ光が透過する領域の中心を回転中心として前記回転角度を制御することを特徴とする請求項１に記載の液晶シャッタ。

【請求項3】

前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間と、前記液晶セルおよび前記偏光子の少なくともいずれかの回転角度の制御値と、を対応付ける対応情報を記憶する記憶部を備え、
前記回転制御部は、前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間と、前記記憶部に記憶された前記対応情報と、に基づいて前記液晶セルおよび前記偏光子の少なくともいずれかの回転角度を制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶シャッタ。

【請求項4】

前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間に応じて、前記液晶セルへ供給される前記駆動電圧の振幅を制御する電圧制御部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の液晶シャッタ。

【請求項5】

前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間と、前記駆動電圧の振幅の制御値と、を対応付ける対応情報を記憶する記憶部を備え、
前記電圧制御部は、前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間と、前記記憶部に記憶された前記対応情報と、に基づいて前記駆動電圧の振幅を制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載の液晶シャッタ。

【請求項6】

前記液晶セルは、強誘電性液晶を用いた液晶セルであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の液晶シャッタ。

【請求項7】

前記液晶セルは、前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間に応じて配向角度が一定方向に変化し、
前記回転制御部は、前記一定方向とは反対方向に前記液晶セルを回転させる制御と、前記一定方向に前記偏光子を回転させる制御と、の少なくともいずれかを行う、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の液晶シャッタ。

【請求項8】

照射されたレーザ光を透過させ、供給される駆動電圧に応じて液晶の分子軸方向が変化する液晶セルと、前記液晶セルを透過した前記レーザ光のうち所定方向の偏光成分のみを所定箇所へ出射する偏光子と、を備える液晶シャッタの制御方法であって、
前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間を測定し、
測定した前記時間に応じて、前記液晶セルおよび前記偏光子の少なくともいずれかの回転角度を制御する、
ことを特徴とする制御方法。

【請求項9】

レーザ光を照射するレーザ光源と、
前記レーザ光源によって照射された前記レーザ光を透過させ、供給される駆動電圧に応じて液晶の分子軸方向が変化する液晶セルと、
前記液晶セルを透過した前記レーザ光のうち所定方向の偏光成分のみを所定箇所へ出射する偏光子と、
前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間に応じて、前記レーザ光源の回転角度、または前記レーザ光源および前記偏光子の回転角度を制御する回転制御部と、
を備えることを特徴とする光学装置。

【請求項10】

レーザ光を照射するレーザ光源と、前記レーザ光源によって照射された前記レーザ光を透過させ、供給される駆動電圧に応じて液晶の分子軸方向が変化する液晶セルと、前記液晶セルを透過した前記レーザ光のうち所定方向の偏光成分のみを所定箇所へ出射する偏光子と、を備える光学装置の制御方法であって、
前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間を測定し、
測定した前記時間に応じて、前記レーザ光源の回転角度、または前記レーザ光源および前記偏光子の回転角度を制御する、
ことを特徴とする制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶シャッタ、制御方法および光学装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ホログラムを利用した光記録再生装置において、光情報記録媒体へのレーザ光の出射の制御に液晶シャッタを用いる構成が知られている。また、従来、ホログラムを利用した光記録再生装置において、レーザ光が遮光部の第１の領域から第２の領域に照射されるよう、遮光部とレーザ光を相対的に移動させる構成が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。

【0003】

また、従来、レーザ液晶マーカにおいて、刻印精度を維持するために液晶の劣化度に則して印加電圧を制御する構成が知られている（たとえば、下記特許文献２参照。）。また、従来、液晶表示装置において、検出した液晶の応答速度に基づいて、映像データ強調回路で得られた強調データを補正し、この補正値を用いて映像データを表示する構成が知られている（たとえば、下記特許文献３参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−２０３４８７号公報

【特許文献2】特開平６−３９５７７号公報

【特許文献3】特開２００７−２７９３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述した従来技術では、液晶シャッタにレーザ光を長期間照射すると、液晶シャッタの液晶セルが劣化し、コントラストや光利用効率などの液晶シャッタの光学特性が低下するという問題がある。

【0006】

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、長期間のレーザ照射による光学特性の低下を抑制することができる液晶シャッタ、制御方法および光学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】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる液晶シャッタは、照射されたレーザ光を透過させ、供給される駆動電圧に応じて液晶の分子軸方向が変化する液晶セルと、前記液晶セルを透過した前記レーザ光のうち所定方向の偏光成分のみを所定箇所へ出射する偏光子と、前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間に応じて、前記液晶セルおよび前記偏光子の少なくともいずれかの回転角度を制御する回転制御部と、を備える。

【0008】

また、本発明にかかる光学装置は、レーザ光を照射するレーザ光源と、前記レーザ光源によって照射された前記レーザ光を透過させ、供給される駆動電圧に応じて液晶の分子軸方向が変化する液晶セルと、前記液晶セルを透過した前記レーザ光のうち所定方向の偏光成分のみを所定箇所へ出射する偏光子と、前記液晶セルへ前記レーザ光が照射された時間に応じて、前記レーザ光源の回転角度、または前記レーザ光源および前記偏光子の回転角度を制御する回転制御部と、を備える。

【0009】

これにより、液晶セルへの長期間のレーザ光の照射による液晶セルのコーン角のズレを補償することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一側面によれば、長期間のレーザ照射による光学特性の低下を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施の形態にかかる液晶シャッタの一例を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態にかかる液晶シャッタの液晶セルの一例を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態にかかる液晶シャッタを適用した光記録装置の一例を示す図である。

【図4】図４は、実施の形態にかかる液晶セルにおける耐光性の試験結果を示す対数グラフである。

【図5】図５は、実施の形態におけるレーザ光の照射時間と液晶セルの分子軸のズレ角度との関係の一例を示すグラフである。

【図6】図６は、実施の形態にかかるレーザ照射時間の蓄積量と回転角度の制御値との対応情報の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施の形態にかかる液晶セルのコーン角の時間変化の一例を示す図である。

【図8】図８は、実施の形態にかかる液晶セルのコーン角のズレの補償の一例を示す図である。

【図9】図９は、実施の形態にかかる液晶シャッタの他の例を示す図である。

【図10】図１０は、実施の形態にかかる液晶セルにおける光学応答波形の一例を示すグラフである。

【図11】図１１は、実施の形態におけるレーザ光の照射時間と液晶セルの最適電圧値との関係の一例を示すグラフである。

【図12】図１２は、実施の形態にかかるレーザ照射時間と駆動電圧値補正量との対応情報の一例を示す図である。

【図13】図１３は、実施の形態にかかる液晶シャッタのさらに他の例を示す図である。

【図14】図１４は、実施の形態にかかる光学装置の一例を示す図である。

【図15】図１５は、実施の形態にかかる液晶シャッタにおける光学特性の向上の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に図面を参照して、本発明にかかる液晶シャッタ、制御方法および光学装置の実施の形態を詳細に説明する。

【0013】

（実施の形態）
（実施の形態にかかる液晶シャッタ）
図１は、実施の形態にかかる液晶シャッタの一例を示す図である。以下の説明では液晶材料にＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ：強誘電性液晶）を用いた例として説明する。図１に示すように、実施の形態にかかる液晶シャッタ１００は、液晶セル１１０と、偏光子１２０と、を備える。液晶シャッタ１００は、たとえば、液晶シャッタ１００へ照射されたレーザ光の、液晶シャッタ１００の後段の所定箇所への出射を制御するシャッタである。液晶シャッタ１００へ照射されるレーザ光は、たとえば直線偏光のレーザ光である。偏光方向１０１は、液晶シャッタ１００へ照射されるレーザ光の偏光方向である。偏光方向１０１は、図１に示す例では直線偏光であるが、円偏光、楕円偏光、またはこれらが混合した偏光であってもよい。

【0014】

液晶セル１１０は、照射されたレーザ光を透過させて偏光子１２０へ出射する。ＦＰＣ１１１は、液晶セル１１０の電極に接続されたＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：フレキシブルプリント基板）である。液晶セル１１０は、ＦＰＣ１１１を介して液晶セル１１０へ供給される駆動電圧に応じて液晶の分子軸方向（液晶分子の長軸方向）が変化する偏光切り替え素子である。したがって、液晶セル１１０へ供給される駆動電圧に応じて、液晶セル１１０を透過するレーザ光に与えられる位相差が変化する。液晶の分子軸方向は、液晶分子の長軸方向（ダイレクタ方向）である。

【0015】

ラビング方向１１２は、液晶セル１１０に対して行われたラビングの方向である。図１に示す例では、ラビング方向１１２と偏光方向１０１との間の角度１１３は１１４°である。コーン角１１４は、液晶セル１１０へ供給される駆動電圧の変化によって液晶セル１１０の液晶の分子軸方向が変化する範囲（配向角度）である。図１に示す例では、コーン角１１４は、本実施形態では４５°であり、図１で図示するように、偏光方向１０１に対して９０°から１３５°の範囲に位置する構成となっている。

【0016】

液晶セル１１０のコーン角１１４は、液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間に応じて変化する。コーン角変化方向１１５は、液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間に応じてコーン角１１４が変化する方向（一定方向）を示す。コーン角１１４の時間変化については後述する（たとえば図７参照）。

【0017】

偏光子１２０は、液晶セル１１０を透過して出射されたレーザ光のうち所定方向の偏光成分のみを上述の所定箇所へ出射する。したがって、液晶セル１１０における液晶の分子軸方向の変化に応じて、上述した所定箇所へのレーザ光の出射を制御することができる。偏光子１２０は、たとえば、スリットによって実現される偏光板や、偏光状態に応じて光を分離するＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒｓ：偏光ビームスプリッタ）などである。

【0018】

回転制御部１３０は、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量を測定する。たとえば、回転制御部１３０は、液晶セル１１０へ照射されるレーザ光を出射するレーザ装置の駆動時間の蓄積量を測定する。

【0019】

そして、回転制御部１３０は、測定した時間の蓄積量に応じて液晶セル１１０の回転角度（回転角）を制御する。この回転角度は、たとえば液晶セル１１０におけるレーザ光の透過方向を軸（回転中心）とする液晶セル１１０の回転の角度である。たとえば、この回転角度は、液晶セル１１０におけるレーザ光の透過領域の中心を軸とする液晶セル１１０の回転の角度とすることができる。これにより、液晶セル１１０におけるレーザ光が透過する位置を変えずに液晶セル１１０の回転角度を制御し、液晶セル１１０を透過するレーザ光の特性の変動を抑制することができる。回転方向１３１は、回転制御部１３０が液晶セル１１０を回転させる方向である。回転方向１３１は、コーン角変化方向１１５に対してほぼ反対の方向である。

【0020】

たとえば、回転制御部１３０は、液晶セル１１０を回転させるアクチュエータを制御することによって液晶セル１１０の回転角度を制御する。なお、液晶セル１１０の回転軸は、レーザ光と平行であれば、レーザ光に対してずれていてもよい。すなわち、液晶セル１１０の回転軸（回転中心）は、液晶セル１１０におけるレーザ光の透過領域の中心と異なる軸としてもよい。これにより、液晶セル１１０におけるレーザ光が透過する位置を変えながら液晶セル１１０の回転角度を制御し、レーザ照射による液晶セル１１０の劣化を緩やかにすることができる。

【0021】

記憶部１４０は、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量と、液晶セル１１０の回転角度の制御値と、を対応付ける対応情報を記憶する。回転制御部１３０は、たとえば、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量と、記憶部１４０に記憶された対応情報と、に基づいて液晶セル１１０の回転角度を制御する。記憶部１４０は、たとえば不揮発性メモリによって実現することができる。記憶部１４０が記憶する対応情報については後述する（たとえば図６参照）。

【0022】

液晶セル１１０へのレーザ光の照射時間に応じて液晶セル１１０の回転角度を制御することで、液晶セル１１０へのレーザ光に伴う液晶セル１１０の分子軸方向（コーン角１１４）のズレを補償し、液晶セル１１０の変調特性の劣化を抑制することができる。このため、たとえば液晶シャッタ１００からの出射光のコントラストの低下や、液晶シャッタ１００における光利用効率の低下を抑制することができる。

【0023】

また、液晶セル１１０の回転角度を制御することで、回転角度の制御に伴う、液晶シャッタ１００からの出射光の偏光方向の変化を抑制することができる。このため、液晶シャッタ１００の後段の素子において所定の偏光状態が要求される構成において、後段の素子への影響を抑制することができる。

【0024】

（実施の形態にかかる液晶シャッタの液晶セル）
図２は、実施の形態にかかる液晶シャッタの液晶セルの一例を示す図である。図２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２に示すように、液晶セル１１０は、ＦＰＣ１１１と、液晶層２１０と、透明基板２２１，２２２と、透明電極２３０，２４０と、シール材２５０と、配向膜２６１，２６２と、を備える。

【0025】

透明基板２２１，２２２は、液晶層２１０を挟持する一対の透明基板である。透明基板２２１，２２２には、一例としてはガラス基板を用いることができる。上記の液晶層２１０には、一例として、ＦＬＣを用いたが、液晶層２１０は、ＦＬＣに限らず、たとえばネマティック液晶などであってもよい。

【0026】

透明基板２２１，２２２はシール材２５０によって固着されている。また、透明基板２２１，２２２の各対向面には駆動電極としての透明電極２３０，２４０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。ＦＰＣ１１１は透明電極２４０に接続されている。ＦＰＣ１１１から透明電極２４０に供給される駆動電圧に応じて、液晶層２１０の分子軸方向が変化する。

【0027】

（実施の形態にかかる液晶シャッタを適用した光記録装置）
図３は、実施の形態にかかる液晶シャッタを適用した光記録装置の一例を示す図である。図３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１に示した液晶シャッタ１００は、たとえば図３に示す光記録装置３００に適用することができる。

【0028】

光記録装置３００は、光源３０１と、コリメートレンズ３０２と、液晶セル３０３と、ＰＢＳプリズム３０４と、ビームエキスパンダ３０６と、位相マスク３０７と、リレーレンズ３０８と、ＰＢＳプリズム３０９と、空間光変調器３１０と、リレーレンズ３１１ａ，３１１ｂと、空間フィルタ３１２と、対物レンズ３１３と、ミラー３１４と、ミラー３１５と、ガルバノミラー３１６と、スキャナレンズ３１７と、光情報記録媒体３１８と、１／４波長板３１９と、ガルバノミラー３２０と、撮像素子３２１と、記録制御部３２２と、アクチュエータ３３１と、回転制御部１３０と、記憶部１４０と、を備える。

【0029】

光記録装置３００は、空間光変調器３１０により空間的に変調した信号光を光情報記録媒体３１８に照射することで光情報記録媒体３１８に情報を記録する。また、光記録装置３００は、光情報記録媒体３１８に参照光を照射することで得られる再生光を撮像素子３２１によって電気信号に変換することで情報を読み出す。

【0030】

光源３０１は、光ビームをコリメートレンズ３０２へ出射する。光源３０１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３０１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３０２は、光源３０１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液晶セル３０３へ出射する。

【0031】

液晶セル３０３およびＰＢＳプリズム３０４は、記録制御部３２２から供給される駆動電圧に応じて、空間光変調器３１０から光情報記録媒体３１８への信号光の照射を制御するシャッタ部３０５を構成する。図１に示した液晶シャッタ１００は、たとえばシャッタ部３０５に適用することができる。この場合に、図１に示した液晶セル１１０を液晶セル３０３に適用することができる。また、図１に示した偏光子１２０をＰＢＳプリズム３０４に適用することができる。

【0032】

液晶セル３０３は、記録制御部３２２から供給される駆動電圧に応じて、コリメートレンズ３０２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、液晶セル３０３は、光情報記録媒体３１８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。

【0033】

また、液晶セル３０３は、光情報記録媒体３１８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。液晶セル３０３は、偏光状態を調整した光ビームをＰＢＳプリズム３０４へ出射する。液晶セル３０３には、たとえばＦＬＣを用いることができる（たとえば図２参照）。

【0034】

ＰＢＳプリズム３０４は、液晶セル３０３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３０６へ出射するＰＢＳである。また、ＰＢＳプリズム３０４は、液晶セル３０３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３１４へ出射する。これにより、光情報記録媒体３１８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３０６へ出射される。また、光情報記録媒体３１８からの情報の再生時には、Ｓ偏光の参照光がミラー３１４へ出射される。

【0035】

ビームエキスパンダ３０６は、ＰＢＳプリズム３０４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３０７へ出射する。ビームエキスパンダ３０６から位相マスク３０７へ出射された信号光は、位相マスク３０７およびリレーレンズ３０８を介してＰＢＳプリズム３０９へ出射される。

【0036】

ＰＢＳプリズム３０９は、リレーレンズ３０８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３１０へ出射する。また、ＰＢＳプリズム３０９は、空間光変調器３１０から出射された信号光を反射させてリレーレンズ３１１ａへ出射する。ＰＢＳプリズム３０９からリレーレンズ３１１ａへ出射された信号光は、リレーレンズ３１１ａ、空間フィルタ３１２の開口部、リレーレンズ３１１ｂおよび対物レンズ３１３を介して光情報記録媒体３１８へ出射される。

【0037】

空間光変調器３１０は、ＰＢＳプリズム３０９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３１０は、記録制御部３２２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３１０は、変調した信号光をＰＢＳプリズム３０９へ出射する。

【0038】

空間光変調器３１０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３１０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。

【0039】

ＰＢＳプリズム３０４からミラー３１４へ出射された参照光は、ミラー３１４，３１５を介してガルバノミラー３１６へ出射される。ガルバノミラー３１６は、ミラー３１５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３１７へ出射する。ガルバノミラー３１６の角度制御は、たとえば記録制御部３２２によって行うことができる。スキャナレンズ３１７は、ガルバノミラー３１６から出射された参照光を光情報記録媒体３１８へ出射する。

【0040】

光情報記録媒体３１８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３１８は、たとえば記録制御部３２２からの制御によって変位可能であってもよい。

【0041】

情報の記録時において、光情報記録媒体３１８には、対物レンズ３１３から出射された信号光と、スキャナレンズ３１７から出射された参照光と、が互いに重なりあうように入射する。これにより、光情報記録媒体３１８に干渉縞パターンが形成され、光情報記録媒体３１８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３１６の角度制御により、光情報記録媒体３１８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。

【0042】

情報の再生時において、光情報記録媒体３１８には、スキャナレンズ３１７から出射された参照光が入射する。１／４波長板３１９は、スキャナレンズ３１７から出射され光情報記録媒体３１８を透過した参照光を通過させてガルバノミラー３２０へ出射する。

【0043】

ガルバノミラー３２０は、１／４波長板３１９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３２０の角度制御は、たとえば記録制御部３２２によって行うことができる。このとき、ガルバノミラー３２０の角度制御がガルバノミラー３１６の角度制御と連動して行われることで、ガルバノミラー３２０において参照光が略垂直に反射し、参照光が１／４波長板３１９へ折り返される。

【0044】

したがって、スキャナレンズ３１７から出射され光情報記録媒体３１８を透過した参照光は、１／４波長板３１９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３１８へ出射される。これにより、光情報記録媒体３１８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３１３へ出射される。

【0045】

光情報記録媒体３１８から対物レンズ３１３へ出射された再生光は、リレーレンズ３１１ｂ、空間フィルタ３１２およびリレーレンズ３１１ａを介してＰＢＳプリズム３０９へ出射される。このとき、リレーレンズ３１１ａ，３１１ｂの間の空間フィルタ３１２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３０９へ透過する。

【0046】

ＰＢＳプリズム３０９は、リレーレンズ３１１ａ，３１１ｂから出射されたＰ偏光の再生光を透過させて撮像素子３２１へ出射する。

【0047】

撮像素子３２１は、ＰＢＳプリズム３０９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３１８に記録された情報を示す電気信号が得られる。撮像素子３２１は、変換した電気信号を記録制御部３２２へ出力する。撮像素子３２１には、たとえばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）等の固体撮像素子を用いることができる。

【0048】

記録制御部３２２は、光情報記録媒体３１８への情報の記録時や光情報記録媒体３１８からの情報の再生時において、空間光変調器３１０やシャッタ部３０５などの制御を行う。たとえば、記録制御部３２２は、光情報記録媒体３１８からの情報の再生時に、ＰＢＳプリズム３０４から参照光のみが出射されるように、液晶セル３０３に駆動電圧を供給する。また、記録制御部３２２は、光情報記録媒体３１８からの情報の再生時に、撮像素子３２１から出力された電気信号を再生データとして外部へ出力する。

【0049】

また、記録制御部３２２は、光情報記録媒体３１８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３１０に書き込むとともに、ＰＢＳプリズム３０４から信号光および参照光が出射されるように、液晶セル３０３に駆動電圧を供給する。ただし、記録制御部３２２は、光情報記録媒体３１８に対する情報の記録時であっても、空間光変調器３１０に対する情報の書き込み時には、ＰＢＳプリズム３０４から信号光が出射されないように、液晶セル３０３に駆動電圧を供給する。

【0050】

また、記録制御部３２２は、光情報記録媒体３１８への情報の記録時に、ガルバノミラー３１６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、記録制御部３２２は、光情報記録媒体３１８からの情報の再生時に、ガルバノミラー３１６，３２０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３においては、記録制御部３２２とガルバノミラー３１６，３２０との接続関係は図示を省略している。また、記録制御部３２２は、対物レンズ３１３に対する光情報記録媒体３１８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。

【0051】

アクチュエータ３３１は、回転制御部１３０からの制御によって液晶セル１１０を回転させるアクチュエータである。アクチュエータ３３１には、モータなどの各種のアクチュエータを用いることができる。

【0052】

液晶シャッタ１００を光記録装置３００に適用することにより、シャッタ部３０５における長期間のレーザ照射による光学特性（コントラストや光利用効率）の低下を抑制することができる。光情報記録媒体３１８への情報の記録および光情報記録媒体３１８からの情報の再生における精度の低下を抑制することができる。

【0053】

（実施の形態にかかる液晶セルにおける耐光性の試験結果）
図４は、実施の形態にかかる液晶セルにおける耐光性の試験結果を示す対数グラフである。図４において、横軸は、液晶セル１１０に対するレーザ光の照射パワー［ｍＷ／ｍｍ＾２］を示す。また、図４において、縦軸は、液晶セル１１０に対してレーザ光の照射を開始してから液晶セル１１０の劣化が始まるまでの時間［Ｈ］を示す。図４の結果はレーザの波長λ＝４０５ｎｍを照射した場合の劣化をプロットした場合の一例である。

【0054】

ターゲット４０１は、液晶セル１１０に対するレーザ光の照射パワーと、液晶セル１１０に対してレーザ光の照射を開始してから液晶セル１１０の劣化が始まるまでの時間と、の仕様値の一例である。液晶セル１１０の劣化とは、たとえば上述したコーン角１１４の変化である。

【0055】

プロット点４１１，４１２は、液晶セル１１０に対するレーザ光の複数の照射パワーについて、液晶セル１１０に対してレーザ光の照射を開始してから液晶セル１１０の劣化が始まるまでの時間を計測した結果である。直線４１０は、プロット点４１１，４１２を含む直線である。

【0056】

液晶セル１１０に対するレーザ光の照射パワーと、液晶セル１１０に対してレーザ光の照射を開始してから液晶セル１１０の劣化が始まるまでの時間と、の関係は対数グラフにおいて直線４１０のように近似できることを実験により経験的に見出している。すなわち、液晶セル１１０に対するレーザ光の照射パワーが大きいほど、液晶セル１１０に対してレーザ光の照射を開始してから液晶セル１１０の劣化が始まるまでの時間が短くなる。また、直線４１０の傾きや切片は、液晶セル１１０の液晶材料やレーザ光照射時の温度、レーザ光の波長などによって異なる。

【0057】

（実施の形態におけるレーザ光の照射時間と液晶セルの分子軸のズレ角度との関係）
図５は、実施の形態におけるレーザ光の照射時間と液晶セルの分子軸のズレ角度との関係の一例を示すグラフである。図５において、横軸は液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間［Ｈ］を示し、縦軸は液晶セル１１０の分子軸のズレ角度［ｒａｄ］を示す。分子軸のズレ角度は、たとえば上述したコーン角１１４の中心軸のラビング方向１１２からのズレの角度である。ズレ角度特性５１０は、液晶セル１１０へのレーザ光の照射時間に対する液晶セル１１０の分子軸のズレ角度の特性を示す。

【0058】

ズレ角度特性５１０に示すように、液晶セル１１０の分子軸のズレ角度は、レーザ光の照射を開始してからある程度の時間が経過してから発生する。図５に示す例では、液晶セル１１０の分子軸のズレ角度は、時刻ｔ１１から発生し、時間の経過に比例して大きくなる。また、時刻ｔ１１より後の時刻ｔ１２から、時間の経過に伴う液晶セル１１０の分子軸のズレ角度の増加は小さくなっている。たとえば、従来技術においては、レーザ光の照射を開始してから時刻ｔ１１の付近までの期間がライフタイム（寿命）となっていた。

【0059】

（実施の形態にかかるレーザ照射時間の蓄積量と回転角度の制御値との対応情報）
図６は、実施の形態にかかるレーザ照射時間の蓄積量と回転角度の制御値との対応情報の一例を示す図である。図１に示した記憶部１４０には、たとえば図６に示す対応情報６００が記憶される。対応情報６００は、レーザ光の照射時間［Ｈ］と、液晶セル１１０の回転角度補正量［ｒａｄ］と、を対応付ける情報である。

【0060】

レーザ光の照射時間（Ｔ１，Ｔ２，…）は、液晶セル１１０にレーザ光を照射した時間の蓄積量である。回転角度補正量（Δθ１，Δθ２，…）は、回転制御部１３０による液晶セル１１０の回転角度の初期値からの補正量である。回転制御部１３０による液晶セル１１０の回転角度の初期値は、たとえば、液晶セル１１０の個体ごとに設定されてもよいし、液晶セル１１０の設計に応じて一律に設定されてもよい。

【0061】

回転制御部１３０は、たとえば、レーザ光の照射時間に対応する回転角度補正量を対応情報６００から取得する。そして、回転制御部１３０は、液晶セル１１０を、取得した回転角度補正量だけ回転させる制御を行う。

【0062】

対応情報６００は、たとえば図５に示したズレ角度特性５１０に応じて作成することができる。たとえば、対応情報６００において、図５に示した時刻ｔ１１までのレーザ光の照射時間には、回転角度補正量として０［ｒａｄ］が対応付けられる。また、対応情報６００において、図５に示した時刻ｔ１１以降のレーザ光の照射時間には、レーザ光の照射時間が長くなるほど大きな回転角度補正量が対応付けられる。これにより、液晶セル１１０の分子軸のズレ角度の増加に応じて、このズレとは反対方向に液晶セル１１０を回転させ、液晶セル１１０の分子軸のズレ角度を補償することができる。

【0063】

また、図６に示した例では、対応情報６００がレーザ光の照射時間と液晶セル１１０の回転角度補正量とを対応付ける情報である場合について説明したが、対応情報６００の形態はこのような形態に限らない。たとえば、対応情報６００は、レーザ光の照射時間と液晶セル１１０の回転角度（目標角度）とを対応付ける情報であってもよい。

【0064】

また、対応情報６００は、レーザ光の照射時間と液晶セル１１０の回転角度の制御パラメータ（たとえばアクチュエータ３３１の制御パラメータ）と、を対応付ける情報であってもよい。すなわち、対応情報６００は、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量と、液晶セル１１０の回転角度の制御値と、を対応付ける対応情報であればよい。また、対応情報６００は、図６に示したようなテーブルではなく、レーザ光の照射時間から液晶セル１１０の回転角度の制御値を導出可能な関数等であってもよい。

【0065】

このように、レーザ光の照射時間に対する液晶の分子軸方向のズレ量を見積もっておくことで、液晶シャッタ１００の使用時間に合わせて、液晶セル１１０を回転させてコントラストが出る角度に調整することができる。

【0066】

（実施の形態にかかる液晶セルのコーン角の時間変化）
図７は、実施の形態にかかる液晶セルのコーン角の時間変化の一例を示す図である。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５においては、分子軸のずれ角度は数度であったが、図７では、分かりやすくするため、発生したずれ角度を大きく誇張して説明している。図７に示す状態７０１〜７０３は、液晶セル１１０のコーン角１１４の時間経過に伴う各状態である。状態７０１は、液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間が短く（照射量 少）、コーン角１１４のズレが発生していない状態である。

【0067】

状態７０２は、状態７０１よりも液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間が長くなり（照射量 中）、コーン角１１４のズレが発生している状態である。状態７０３は、状態７０２よりも液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間が長くなり（照射量 多）、コーン角１１４のズレが大きくなっている状態である。

【0068】

状態７０１〜７０３に示すように、コーン角１１４のずれは、時間の経過とともに大きくなる。したがって、仮に回転制御部１３０による回転角度の制御を行わないとすると（回転角度制御無し）、液晶セル１１０へ入射するレーザ光の偏光方向１０１と、液晶セル１１０の液晶の分子軸方向と、の関係が時間の経過とともに変化し、液晶セル１１０によるレーザ光の変調特性が劣化する。このため、たとえば液晶シャッタ１００からの出射光のコントラストや、液晶シャッタ１００における光利用効率が低下する。

【0069】

（実施の形態にかかる液晶セルのコーン角のズレの補償）
図８は、実施の形態にかかる液晶セルのコーン角のズレの補償の一例を示す図である。図８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８に示す状態８０１〜８０３は、それぞれ図７に示した状態７０１〜７０３に対応するが、回転制御部１３０によって液晶セル１１０の回転角度の制御を行っている点（回転角度制御有り）が状態７０１〜７０３と異なる。

【0070】

すなわち、回転制御部１３０は、コーン角１１４のズレの大きさに応じて、コーン角１１４のズレとは反対方向に液晶セル１１０を回転させることで、液晶セル１１０へ入射するレーザ光の偏光方向１０１と、液晶セル１１０の液晶の分子軸方向と、の関係を一定にすることができる。すなわち、レーザ光の照射に伴うコーン角１１４のズレを補償することができる。これにより、液晶セル１１０によるレーザ光の変調特性の劣化を抑制することができる。このため、たとえば液晶シャッタ１００からの出射光のコントラストの低下や、液晶シャッタ１００における光利用効率の低下を抑制することができる。

【0071】

（実施の形態にかかる液晶シャッタの他の例）
図９は、実施の形態にかかる液晶シャッタの他の例を示す図である。図９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９に示すように、実施の形態にかかる液晶シャッタ１００は、図１に示した構成に加えて、電圧制御部９１０および記憶部９２０を備えていてもよい。

【0072】

電圧制御部９１０は、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量に応じて、液晶セル１１０へ供給される駆動電圧の振幅を制御する。液晶セル１１０へ供給される駆動電圧の振幅は、一例としては、ＦＰＣ１１１を介して図２に示した透明電極２４０へ供給される駆動電圧の振幅である。

【0073】

記憶部９２０は、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量と、液晶セル１１０へ供給する駆動電圧の振幅の制御値と、を対応付ける対応情報を記憶する。電圧制御部９１０は、たとえば、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量と、記憶部９２０に記憶された対応情報と、に基づいて液晶セル１１０へ供給する駆動電圧の振幅を制御する。記憶部９２０は、たとえば不揮発性メモリによって実現することができる。また、記憶部９２０は、記憶部１４０とは別のメモリによって実現されてもよいし、記憶部１４０とともに１つのメモリによって実現されてもよい。記憶部９２０が記憶する対応情報については後述する（たとえば図１２参照）。

【0074】

（実施の形態にかかる液晶セルにおける光学応答波形）
図１０は、実施の形態にかかる液晶セルにおける光学応答波形の一例を示すグラフである。図１０において、横軸は時間［μｓ］を示し、縦軸は液晶セル１１０の光学応答を示す。液晶セル１１０の光学応答は、たとえば液晶シャッタ１００からの出射光のパワーである。光学応答波形１００１〜１００３のそれぞれは、液晶セル１１０へ供給する駆動電圧の振幅を一定にした場合における、液晶セル１１０の光学応答の時間変化を示す。

【0075】

光学応答波形１００１は、液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間が短い状態（照射量 少）における液晶セル１１０の光学応答波形である。光学応答波形１００２は、光学応答波形１００１の例よりも液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間が長くなった状態（照射量 中）における液晶セル１１０の光学応答波形である。光学応答波形１００３は、光学応答波形１００２の例よりも液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間が長くなった状態（照射量 多）における液晶セル１１０の光学応答波形である。

【0076】

光学応答波形１００１〜１００３に示すように、液晶セル１１０に対するレーザ照射の時間が長くなるほど、液晶セル１１０の光学応答が遅く（時定数が大きく）なる。このため、たとえば液晶シャッタ１００によるオン／オフの切り替えの応答速度が遅くなる。

【0077】

（実施の形態におけるレーザ光の照射時間と液晶セルの最適電圧値との関係）
図１１は、実施の形態におけるレーザ光の照射時間と液晶セルの最適電圧値との関係の一例を示すグラフである。図１１において、横軸は液晶セル１１０に対するレーザ光の照射時間［Ｈ］を示し、縦軸は液晶セル１１０の最適電圧値［Ｖ］を示す。液晶セル１１０の最適電圧値は、たとえば、液晶セル１１０の光学応答が十分に速く、かつ液晶セル１１０の光学応答が過剰とならない（たとえば光学応答波形のエッジが強調され過ぎない）ような、液晶セル１１０へ供給される駆動電圧の振幅である。関係１１１０は、液晶セル１１０へのレーザ光の照射時間と、液晶セル１１０の最適電圧値と、の間の関係を示す。

【0078】

関係１１１０に示すように、液晶セル１１０の最適電圧値は、レーザ光の照射を開始してからある程度の時間が経過した時刻ｔ２１まではほぼ一定である。これは、液晶セル１１０に対するレーザ照射を開始してからしばらくの期間においては液晶セル１１０の光学応答の時定数がほぼ一定であるためである。

【0079】

また、液晶セル１１０の最適電圧値は、時刻ｔ２１以降は時間の経過に比例して大きくなる。また、図１１に示す例では、時刻ｔ２１より後の時刻ｔ２２から、時間の経過に伴う液晶セル１１０の最適電圧値の増加は大きくなっている。従来技術においては、時刻ｔ２１以降は、たとえば図１０に示した光学応答波形１００２，１００３のように液晶セル１１０の光学応答が劣化していた。

【0080】

（実施の形態にかかるレーザ照射時間と駆動電圧値補正量との対応情報）
図１２は、実施の形態にかかるレーザ照射時間と駆動電圧値補正量との対応情報の一例を示す図である。図９に示した記憶部９２０には、たとえば図１２に示す対応情報１２００が記憶される。対応情報１２００は、レーザ光の照射時間［Ｈ］と、液晶セル１１０の駆動電圧値補正量［Ｖ］と、を対応付ける情報である。

【0081】

レーザ光の照射時間（Ｔ１，Ｔ２，…）は、液晶セル１１０にレーザ光を照射した時間の蓄積量である。駆動電圧値補正量（ΔＶ１，ΔＶ２，…）は、電圧制御部９１０による液晶セル１１０への駆動電圧の振幅の初期値からの補正量である。電圧制御部９１０による液晶セル１１０への駆動電圧の振幅の初期値は、たとえば、液晶セル１１０の個体ごとに設定されてもよいし、液晶セル１１０の設計に応じて一律に設定されてもよい。

【0082】

電圧制御部９１０は、たとえば、レーザ光の照射時間に対応する駆動電圧値補正量を対応情報１２００から取得する。そして、電圧制御部９１０は、液晶セル１１０へ供給される駆動電圧の振幅を、取得した駆動電圧値補正量だけ変化させる制御を行う。

【0083】

対応情報１２００は、たとえば図１１に示した関係１１１０に応じて作成することができる。たとえば、対応情報１２００において、図１１に示した時刻ｔ２１までのレーザ光の照射時間には、駆動電圧値補正量として０［Ｖ］が対応付けられる。また、対応情報１２００において、図１１に示した時刻ｔ２１以降のレーザ光の照射時間には、レーザ光の照射時間が長くなるほど大きな駆動電圧値補正量が対応付けられる。これにより、液晶セル１１０の光学応答速度の低下に応じて、液晶セル１１０へ供給される駆動電圧の振幅を増加させ、液晶セル１１０の光学応答速度の低下を補償することができる。

【0084】

また、図１２に示した例では、対応情報１２００がレーザ光の照射時間と液晶セル１１０の駆動電圧値補正量とを対応付ける情報である場合について説明したが、対応情報１２００の形態はこのような形態に限らない。たとえば、対応情報１２００は、レーザ光の照射時間と液晶セル１１０の駆動電圧の振幅の目標値とを対応付ける情報であってもよい。

【0085】

また、対応情報１２００は、レーザ光の照射時間と液晶セル１１０の駆動電圧の振幅の制御パラメータ（たとえば液晶セル１１０の駆動回路へ入力する指示信号の値）と、を対応付ける情報であってもよい。すなわち、対応情報１２００は、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量と、液晶セル１１０の駆動電圧の振幅の制御値と、を対応付ける対応情報であればよい。また、対応情報１２００は、図１２に示したようなテーブルではなく、レーザ光の照射時間から液晶セル１１０の駆動電圧の振幅の制御値を導出可能な関数等であってもよい。

【0086】

このように、レーザ光の照射時間に対する最適電圧値を見積もっておくことで、液晶シャッタ１００の使用時間に合わせて、液晶シャッタ１００の応答波形の時定数が小さくなるように駆動電圧の振幅を適時変化させることができる。

【0087】

（実施の形態にかかる液晶シャッタのさらに他の例）
図１３は、実施の形態にかかる液晶シャッタのさらに他の例を示す図である。図１３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１３に示すように、回転制御部１３０は、液晶セル１１０ではなく偏光子１２０の回転角度を制御するようにしてもよい。

【0088】

たとえば、回転制御部１３０は、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量に応じて偏光子１２０の回転角度を制御する。この回転角度は、たとえば偏光子１２０におけるレーザ光の透過方向を軸とする偏光子１２０の回転の角度である。たとえば、この回転角度は、偏光子１２０におけるレーザ光の透過領域の中心を軸とする偏光子１２０の回転の角度とすることができる。これにより、偏光子１２０におけるレーザ光が透過する位置を変えずに偏光子１２０の回転角度を制御し、偏光子１２０を透過するレーザ光の特性の変動を抑制することができる。回転方向１３０１は、回転制御部１３０が偏光子１２０を回転させる方向である。回転方向１３０１は、コーン角変化方向１１５とほぼ同じ方向である。

【0089】

たとえば、回転制御部１３０は、偏光子１２０を回転させるアクチュエータを制御することによって偏光子１２０の回転角度を制御する。なお、偏光子１２０の回転軸は、レーザ光と平行であれば、レーザ光に対してずれていてもよい。

【0090】

このように、液晶セル１１０へのレーザ光の照射時間に応じて偏光子１２０の回転角度を制御する構成によっても、液晶セル１１０へのレーザ光に伴う液晶セル１１０の分子軸方向（コーン角１１４）のズレを補償し、液晶シャッタ１００からの出射光のコントラストの低下や、液晶シャッタ１００における光利用効率の低下を抑制することができる。また、一般的に、偏光子１２０は液晶セル１１０より軽量な素子である。また、一般的に、偏光子１２０は、液晶セル１１０におけるＦＰＣ１１１のような、他の素子と接続するための配線を有していない。このため、偏光子１２０の回転角度を制御する構成とすることで、回転角度を制御するアクチュエータを簡易化することができる。

【0091】

また、回転制御部１３０は、液晶セル１１０および偏光子１２０の各回転角度を制御するようにしてもよい。これにより、たとえば液晶セル１１０および偏光子１２０のいずれかの回転角度のみを制御する構成に比べて、回転角度の制御量を少なくすることができる。このため、液晶シャッタ１００の設計の自由度を向上させることができる。

【0092】

すなわち、回転制御部１３０は、液晶セル１１０および偏光子１２０の少なくともいずれかの回転角度を制御することにより、液晶セル１１０の回転角度と、偏光子１２０の回転角度と、の間の相対的な関係を変化させる構成とすればよい。

【0093】

（実施の形態にかかる光学装置）
図１４は、実施の形態にかかる光学装置の一例を示す図である。図１４において、図１３と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図１４に示すように、実施の形態にかかる光学装置１４００は、図１３に示した液晶シャッタ１００の構成に加えて、液晶セル１１０へレーザ光を出射するレーザ光源１４１０を含む。回転制御部１３０は、レーザ光源１４１０および偏光子１２０の回転角度を制御する。

【0094】

たとえば、回転制御部１３０は、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量に応じてレーザ光源１４１０および偏光子１２０の回転角度を制御する。この回転角度は、たとえばレーザ光源１４１０が出射するレーザ光の進行方向を軸とするレーザ光源１４１０および偏光子１２０の回転の角度である。たとえば、この回転角度は、レーザ光源１４１０が出射するレーザ光の進行領域の中心を軸とするレーザ光源１４１０および偏光子１２０の回転の角度とすることができる。これにより、液晶セル１１０におけるレーザ光が透過する位置を変えずにレーザ光源１４１０および偏光子１２０の回転角度を制御し、液晶セル１１０を透過するレーザ光の特性の変動を抑制することができる。回転方向１４０１は、回転制御部１３０が光学装置１４００を回転させる方向である。回転方向１３０１は、コーン角変化方向１１５とほぼ同じ方向である。

【0095】

たとえば、回転制御部１３０は、レーザ光源１４１０を回転させるアクチュエータを制御することによってレーザ光源１４１０の回転角度を制御する。レーザ光源１４１０を回転させるアクチュエータは、偏光子１２０を回転させるアクチュエータと共通であってもよいし、偏光子１２０を回転させるアクチュエータと異なるアクチュエータであってもよい。なお、レーザ光源１４１０の回転軸は、レーザ光と平行であれば、レーザ光に対してずれていてもよい。すなわち、レーザ光源１４１０および偏光子１２０の回転軸は、レーザ光源１４１０が出射するレーザ光の進行領域の中心と異なる軸としてもよい。これにより、液晶セル１１０におけるレーザ光が透過する位置を変えながらレーザ光源１４１０および偏光子１２０の回転角度を制御し、レーザ照射による液晶セル１１０の劣化を緩やかにすることができる。また、たとえば、回転制御部１３０は、コーン角１１４の変化に応じて、レーザ光源１４１０および偏光子１２０の回転角度を同じ回転量で制御する。

【0096】

このように、液晶セル１１０へのレーザ光の照射時間に応じてレーザ光源１４１０および偏光子１２０の回転角度を制御する構成によっても、液晶セル１１０へのレーザ光に伴う液晶セル１１０の分子軸方向（コーン角１１４）のズレを補償し、光学装置１４００からの出射光のコントラストの低下や、光学装置１４００における光利用効率の低下を抑制することができる。また、レーザ光源１４１０の回転角度を制御することにより、液晶セル１１０へ入射するレーザ光の偏光方向１０１が直線偏光であっても、光学装置１４００からの出射光のコントラストの低下や、光学装置１４００における光利用効率の低下を抑制することができる。

【0097】

また、回転制御部１３０は、レーザ光源１４１０、液晶セル１１０および偏光子１２０の各回転角度を制御するようにしてもよい。これにより、たとえば、液晶セル１１０と、レーザ光源１４１０および偏光子１２０と、のいずれかの回転角度のみを制御する構成に比べて、回転角度の制御量を少なくすることができる。このため、光学装置１４００の設計の自由度を向上させることができる。

【0098】

また、回転制御部１３０は、液晶セル１１０へのレーザ光の照射時間に応じて、レーザ光源１４１０の回転角度を制御し、偏光子１２０の回転角度は制御しない構成としてもよい。このような構成によっても、液晶セル１１０へのレーザ光に伴う液晶セル１１０の分子軸方向（コーン角１１４）のズレを補償し、光学装置１４００からの出射光のコントラストの低下や、光学装置１４００における光利用効率の低下を抑制することができる。また、レーザ光源１４１０の回転角度を制御することにより、液晶セル１１０へ入射するレーザ光の偏光方向１０１が直線偏光であっても、光学装置１４００からの出射光のコントラストの低下や、光学装置１４００における光利用効率の低下を抑制することができる。

【0099】

（実施の形態にかかる液晶シャッタにおける光学特性の向上）
図１５は、実施の形態にかかる液晶シャッタにおける光学特性の向上の一例を示す図である。図１５に示すテーブル１５００は、液晶セル１１０への波長λ＝４０５ｎｍのレーザ光の照射時間ごとに、補償前コントラストおよび補償後コントラストを示している。図１５に示す例では、図９に示した液晶シャッタ１００において、液晶セル１１０へのレーザ光の照射パワーを３０［ｍＷ／ｍｍ＾２］とした場合について説明する。

【0100】

補償前コントラストは、回転制御部１３０による回転角度の制御および電圧制御部９１０による駆動電圧の振幅の制御を行わなかった場合における液晶シャッタ１００からの出射光のコントラストの測定結果を参考として示している。

【0101】

補償後コントラストは、回転制御部１３０による回転角度の制御および電圧制御部９１０による駆動電圧の振幅の制御を行った場合における液晶シャッタ１００からの出射光のコントラストの測定結果を示している。

【0102】

テーブル１５００に示すように、回転制御部１３０による回転角度の制御および電圧制御部９１０による駆動電圧の振幅の制御を行うことで、液晶セル１１０にレーザ光を照射した状態における時間経過に伴うコントラストの低下を抑制することができる。

【0103】

なお、液晶セル１１０へのレーザ光の照射時間が１４０［Ｈ］になると、液晶セル１１０の劣化により、駆動電圧に対して液晶セル１１０がほぼ応答しなくなり、補償前コントラストおよび補償後コントラストのいずれにおいても使用不可の状態となっている。

【0104】

また、図１５においては液晶シャッタ１００における光学特性の向上の一例として液晶シャッタ１００からの出射光のコントラストの向上について説明したが、回転制御部１３０による回転角度の制御および電圧制御部９１０による駆動電圧の振幅の制御を行うことで、液晶シャッタ１００における光利用効率も向上させることができる。

【0105】

このように、実施の形態にかかる液晶シャッタ１００によれば、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量に応じて、液晶セル１１０および偏光子１２０の少なくともいずれかの回転角度を制御することができる。これにより、液晶セル１１０への長期間のレーザ光の照射による液晶セル１１０のコーン角１１４のズレを補償し、液晶シャッタ１００からの出射光のコントラストの低下や、液晶シャッタ１００における光利用効率の低下を抑制することができる。

【0106】

したがって、液晶シャッタ１００の実質的なライフタイムを長くすることができる。また、たとえば液晶セルの複数箇所を切り替えて用いる構成と比べて、液晶セルにおけるレーザを照射可能な領域の面積を小さくし、装置の小型化を図ることができる。また、液晶シャッタ１００において液晶セル１１０の複数箇所を切り替えて用いる構成とすれば、液晶シャッタ１００の実質的なライフタイムをより長くすることができる。

【0107】

また、実施の形態にかかる液晶シャッタ１００によれば、液晶セル１１０へレーザ光が照射された時間の蓄積量に応じて、液晶セル１１０へ供給される駆動電圧の振幅を制御することができる。これにより、液晶セル１１０へのレーザ光の照射による液晶シャッタ１００の光学応答速度の低下を抑制することができる。

【0108】

以上説明したように、液晶シャッタ、制御方法および光学装置によれば、長期間のレーザ照射による光学特性の低下を抑制することができる。

【産業上の利用可能性】

【0109】

以上のように、本発明にかかる液晶シャッタ、制御方法および光学装置は、レーザ光の所定箇所への出射を制御する液晶シャッタに有用であり、特に、光情報記録媒体へのレーザ光の出射を制御する光記録装置に適している。

【符号の説明】

【0110】

１００ 液晶シャッタ
１０１ 偏光方向
１１０，３０３ 液晶セル
１１１ ＦＰＣ
１１２ ラビング方向
１１３ 角度
１１４ コーン角
１１５ コーン角変化方向
１２０ 偏光子
１３０ 回転制御部
１３１，１３０１，１４０１ 回転方向
１４０，９２０ 記憶部
２１０ 液晶層
２２１，２２２ 透明基板
２３０，２４０ 透明電極
２５０ シール材
２６１，２６２ 配向膜
３００ 光記録装置
３０１ 光源
３０２ コリメートレンズ
３０４，３０９ ＰＢＳプリズム
３０５ シャッタ部
３０６ ビームエキスパンダ
３０７ 位相マスク
３０８，３１１ａ，３１１ｂ リレーレンズ
３１０ 空間光変調器
３１２ 空間フィルタ
３１３ 対物レンズ
３１４，３１５ ミラー
３１６，３２０ ガルバノミラー
３１７ スキャナレンズ
３１８ 光情報記録媒体
３１９ １／４波長板
３２１ 撮像素子
３２２ 記録制御部
３３１ アクチュエータ
４０１ ターゲット
５１０ ズレ角度特性
６００，１２００ 対応情報
９１０ 電圧制御部
１００１〜１００３ 光学応答波形
１４００ 光学装置
１４１０ レーザ光源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】