JP2011187118A - 光ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクに記録された情報の再生精度を高め得る。
【解決手段】光ピックアップ７は、光ビームＬ１を信号光ビームＬｓｉｇ１と参照光ビームＬｒｅｆ１とに分離し、光ディスク１００において反射した反射信号光ビームＬｓｉｇ１を無偏光ビームスプリッタ１７に入射させる。また音響光学変調器１８は、参照光ビームＬｒｅｆ１の周波数を変調して変調参照光ビームＬｒｅｆ２を生成する。続いて光路長調整部２０は、信号光路長ＬＰｓｉｇと参照光路長ＬＰｒｅｆとの光路長差が光ビームＬ１の可干渉距離以下になるよう参照光路長ＬＰｒｅｆを調整する。さらに光ピックアップ７は、変調参照光ビームＬｒｅｆ２と反射信号光ビームＬｓｉｇ２とを無偏光ビームスプリッタ１７において合波して合成光ビームＬｍｕｌを生成し、検出器２１により受光して受光信号を生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は光ピックアップ及び光ディスク装置に関し、例えば光ディスクに対し情報を記録し、また当該光ディスクから情報を再生する光ディスク装置に適用して好適なものである。

従来、光ディスク装置においては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等、光ディスクに対して光ビームを照射し、その反射光を読み取ることにより情報を再生するようになされたものが広く普及している。

かかる光ディスク装置では、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報を光ディスクに記録するようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また１枚の光ディスクに記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光ディスクのさらなる大容量化が求められている。

そこで光ディスク装置のなかには、複数層の記録層を有する多層光ディスクに対して情報を記録することにより、光ディスクの大容量化を図ったものが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００７−３０５２５４公報

ところでこのような多層光ディスクの場合、一層のみの記録層を有する光ディスクと比較して記録層の反射率が低下するため、光ディスクから反射される反射光の光強度が低下してしまう。このため光ディスク装置においては、光ディスクに記録された情報の再生精度が低下してしまう恐れがあるという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、光ディスクに記録された情報の再生精度を高め得る光ピックアップ及び光ディスク装置を提案しようとするものである。

かかる問題を解決するため本発明の光ピックアップにおいては、光ビームを出射する光源と、光ビームを互いに異なる方向へ進行する信号光ビームと参照光ビームとに分離する光分離部と、信号光ビームを光ディスクの記録層に集光する対物レンズと、参照光ビームを所定の変調周波数だけ変調する周波数変調部と、参照光ビームと、記録層により反射された信号光ビームとを合波し合成光ビームを生成する光合成素子と、信号光ビームにおける光分離部から光合成素子までの光路長である信号光路長と、参照光ビームにおける光分離部から光合成素子までの光路長である参照光路長との光路長差を、光源から出射された光ビームにおける可干渉距離以下に抑えるよう参照光路長を調整する光路長調整部と、合成光ビームを受光して受光信号を生成する検出器とを設けるようにした。

この光ピックアップにおいて、合成光ビームには、光ディスクから反射され当該光ディスクに記録された情報が含まれた信号光ビームと、当該信号光ビームよりも光強度が高い参照光ビームとが現れ、これらが干渉する。これにより光ピックアップは、光ディスクから反射された光ビームの信号光強度を増大させて検出することができる。

また本発明の光ディスク装置においては、光ビームを出射する光源と、光ビームを互いに異なる方向へ進行する信号光ビームと参照光ビームとに分離する光分離部と、信号光ビームを光ディスクの記録層に集光する対物レンズと、対物レンズを光ディスクに離接する方向であるフォーカス方向へ移動させるレンズ移動部と、参照光ビームを所定の変調周波数だけ変調する周波数変調部と、参照光ビームと、記録層により反射された信号光ビームとを合波し合成光ビームを生成する光合成素子と、信号光ビームにおける光分離部から光合成素子までの光路長である信号光路長と、参照光ビームにおける光分離部から光合成素子までの光路長である参照光路長との光路長差を、光源から出射された光ビームにおける可干渉距離以下に抑えるよう参照光路長を調整する光路長調整部と、合成光ビームを受光して受光信号を生成する検出器と、フォーカス方向に関する対物レンズの記録層に対する焦点のずれ量を表すフォーカスエラー信号を受光信号に基づき生成する生成信号処理部と、フォーカスエラー信号に基づきレンズ移動部を介して対物レンズをフォーカス方向へ移動させ、対物レンズの焦点を記録層に合わせる駆動制御部とを設けるようにした。

この光ディスク装置において、合成光ビームには、光ディスクから反射され当該光ディスクに記録された情報が含まれた信号光ビームと、当該信号光ビームよりも光強度が高い参照光ビームとが現れ、これらが干渉する。これにより光ディスク装置は、光ディスクから反射された光ビームの信号光強度を増大させて検出することができる。

本発明によれば、光ディスクから反射され当該光ディスクに記録された情報が含まれた信号光ビームと、当該信号光ビームよりも光強度が高い参照光ビームとが合成光ビームに現れ、これらが干渉する。これにより光ディスクから反射された光ビームの信号光強度を増大させて検出することができ、かくして光ディスクに記録された情報の再生精度を高め得る光ピックアップ及び光ディスク装置を実現できる。

光ディスク装置の構成を示す略線図である。 第１の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。 光ディスクの構成を示す略線図である。 信号光路長及び参照光路長を示す略線図である。 音響光学変調器の構成を示す略線図である。 音響光学変調器による参照光ビームの周波数変調を示す略線図である。 第１及び第２の実施の形態による光路長調整部の構成を示す略線図である。 光ビームの強度を示す略線図である。 反射信号光ビーム及びビート信号の周波数特性を示す略線図である。 第２の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。 合成光ビームの偏光方向を示す略線図である。 第３の実施の形態による光ピックアップの構成を示す略線図である。 第３の実施の形態による光路長調整部の構成を示す略線図である。

以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（合波する際ハーフミラーを用いる例）
２．第２の実施の形態（合成光ビームの差動検出を行う例）
３．第３の実施の形態（光路長調整部として1枚のミラーを用いる例）
４．他の実施の形態

＜１．第１の実施の形態＞
［１−１．光ディスク装置の構成］
図１に示すように、光ディスク装置１は統括制御部２を中心に構成されており、光ディスク１００に対し情報を記録し、また当該光ディスク１００から情報を再生し得るようになされている。

光ディスク１００は、例えば４層の記録層Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２及びＹ３（以下、これらをまとめて記録層Ｙとも呼ぶ）を有している。また光ディスク１００は、記録層Ｙにおいて、螺旋状又は同心円状のトラック溝が形成されており、当該トラック溝に沿って情報が記録されるようになされている。

統括制御部２は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)と、各種プログラム等が格納されるＲＯＭ(Read Only Memory)と、当該ＣＰＵのワークメモリとして用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)とによって構成されている。

統括制御部２は、光ディスク１００から情報を再生する場合、駆動制御部３を介してスピンドルモータ５を回転駆動させ、ターンテーブル５Ｔに載置された光ディスク１００を所望の速度で回転させる。

また統括制御部２は、駆動制御部３を介してスレッドモータ６を駆動させることにより、光ピックアップ７を移動軸に沿ってトラッキング方向、すなわち光ディスク１００の内周側又は外周側へ向かう方向へ移動させるようになされている。

光ピックアップ７は、対物レンズ８や２次元アクチュエータ９等の複数の部品が取り付けられており、統括制御部２の制御に基づいて光ディスク１００へ光ビームを照射するようになされている。

因みに統括制御部２は、光ディスク１００に光ビームを照射する場合、記録層Ｙ０〜Ｙ３のうち情報を読み出す対象とする記録層Ｙ、すなわち光ビームの焦点を合わせるべき記録層Ｙを対象記録層ＹＴとして選定するようになされている。

駆動制御部３は、統括制御部２から対象記録層ＹＴの通知を受け、当該対象記録層ＹＴに光ビームの焦点を合わせるようになされている。

また光ピックアップ７は、光ビームが光ディスク１００により反射されてなる反射光ビームを受光し、その受光結果に応じた受光信号を生成して信号処理部４へ供給するようになされている。

信号処理部４は、供給された受光信号を用いた所定の演算処理を行うことによりフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号をそれぞれ生成し、これらを駆動制御部３へ供給する。

駆動制御部３は、供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を基に、対物レンズ８を駆動するための駆動信号を生成し、これを光ピックアップ７の２次元アクチュエータ９へ供給する。

光ピックアップ７の２次元アクチュエータ９は、この駆動信号に基づいて対物レンズ８のフォーカス制御及びトラッキング制御等を行い、当該対物レンズ８により集光される光ビームの焦点位置を調整するようになされている。

信号処理部４は、受光信号に対し所定の演算処理、復調処理及び復号化処理等を施すことにより、光ディスク１００に記録されている情報を再生し得るようになされている。

また統括制御部２は、光ディスク１００に情報を記録する場合、図示しない外部機器等から記録すべき情報を受け付け、これを信号処理部４へ供給する。信号処理部４は、当該情報に対し所定の符号化処理や変調処理等を施すことにより記録用信号を生成し、これを光ピックアップ７へ供給する。

光ピックアップ７は、光ビームを記録用の強度とすると共に記録用信号に応じて変調させることにより、記録用信号に応じた記録マークを形成していく。例えば光ディスク１００がＢＤ−ＲＥ（Blu-ray Disc-Rewritable）と同様の記録方式である場合、光ピックアップ７は、記録すべき情報が変調された所定の長さだけ、記録層を形成する材料をトラック溝に沿って局所的に相変化させることにより記録マークを形成する。

これにより光ディスク１００のそれぞれの記録層Ｙには、記録すべき情報が信号処理部４により変調され、ＲＯＭパターンとして記録される。

このように光ディスク装置１は、光ディスク１００に対し光ピックアップ７から光ビームを照射させ、その反射光を基にフォーカス制御及びトラッキング制御を行いながら、情報の再生処理や記録処理を行い得るようになされている。

［１−２．光ピックアップの構成］
光ディスク１００に記録されている情報を再生する際、図２に示す光ピックアップ７においてレーザダイオード１０は、波長約４０５［ｎｍ］の青色レーザ光でなる光ビームＬ１を射出し、コリメータレンズ１１へ入射させる。

コリメータレンズ１１は光ビームＬ１を発散光から平行光に変換して、アナモプリズム１２により強度分布を成形し１／２波長板１３へ入射させる。

このとき光ビームＬ１は１／２波長板１３により直線偏光の偏光方向が所定角度回転された後、偏光ビームスプリッタ１４へ入射される。

偏光ビームスプリッタ１４は、反射透過面１４Ｓにおいて、光ビームの偏光方向に応じて異なる割合で当該光ビームを反射又は透過するようになされている。例えば反射透過面１４Ｓは、Ｓ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で反射すると共にＰ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で透過させるようになされている。以下では、光ビームの電場ベクトルの振動方向が図２における紙面に平行な場合をＰ偏光、紙面に垂直な場合をＳ偏光と呼ぶ。

実際上、偏光ビームスプリッタ１４は、光ビームＬ１のうちＳ偏光の成分を反射透過面１４Ｓによりほぼ１００％の割合で反射すると共にＰ偏光の成分を透過させる。以下では、反射透過面１４Ｓにより反射された光ビームＬ１を参照光ビームＬｒｅｆ１、反射透過面１４Ｓを透過した光ビームＬ１を信号光ビームＬｓｉｇ１と呼ぶ。また以下では、１／２波長板１３及び偏光ビームスプリッタ１４を光分離部２２とも呼ぶ。

光分離部２２においては、１／２波長板１３により回転させる光ビームＬ１の偏光方向の回転角度と、偏光ビームスプリッタ１４の反射透過面１４Ｓにおける光ビームＬ１の偏光方向に対する反射／透過の割合を調整することで、信号光ビームＬｓｉｇ１と参照光ビームＬｒｅｆ１との光強度比を設定し得るようになされている。

偏光ビームスプリッタ１４を透過した信号光ビームＬｓｉｇ１は偏光ビームスプリッタ１５へ入射する。

偏光ビームスプリッタ１５の反射透過面１５Ｓは、Ｓ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で反射すると共にＰ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で透過させるようになされている。実際上偏光ビームスプリッタ１５は、Ｐ偏光でなる信号光ビームＬｓｉｇ１を反射透過面１５Ｓにおいてそのまま透過させ、１／４波長板１６により直線偏光（Ｐ偏光）から円偏光（右円偏光）に変換させた上で、対物レンズ８へ入射させる。

図３に示す対物レンズ８は、信号光ビームＬｓｉｇ１を集光し、光ディスク１００における対象記録層ＹＴの目標位置に照射する。

信号光ビームＬｓｉｇ１の周波数は、対象記録層ＹＴの目標位置におけるＲＯＭパターンの周波数に応じて変調され、反射される。

また光ディスク１００は、記録層Ｙ０〜Ｙ３における反射率が低く、例えば５［％］となっている。このため光ディスク１００に入射される信号光ビームＬｓｉｇ１は、対象記録層ＹＴにより反射され、その光強度が５［％］となる。

図２に示すように対物レンズ８は、２次元アクチュエータ９と一体に構成されている。２次元アクチュエータ９は駆動制御部３の制御により、対物レンズ８をフォーカス方向及びトラッキング方向の２次元方向へ駆動し得るようになされている。

ところで光ディスク装置１（図１）では、回転する光ディスク１００において面ブレ等が発生する可能性があるため、光ピックアップ７に対する光ディスク１００の目標位置が変動する場合がある。

このため光ディスク装置１において、駆動制御部３は信号処理部４からフォーカスエラー信号を供給され、当該フォーカスエラー信号に基づき対物レンズ８をフォーカス方向に移動させることにより、信号光ビームＬｓｉｇ１の焦点を光ディスク１００の目標位置に追従させるようになされている。

信号光ビームＬｓｉｇ１は光ディスク１００の対象記録層ＹＴで反射されることにより、左円偏光でなる反射信号光ビームＬｓｉｇ２となり、対物レンズ８を介して１／４波長板１６に入射される。

１／４波長板１６は反射信号光ビームＬｓｉｇ２を円偏光（左円偏光）から直線偏光（Ｓ偏光）に変換させた上で、偏光ビームスプリッタ１５へ入射させる。

偏光ビームスプリッタ１５は、反射透過面１５Ｓにおいて反射信号光ビームＬｓｉｇ２を反射し、無偏光ビームスプリッタ１７へ入射させる。

ここで、図２の光ピックアップ７の構成の一部を図４に示すように、偏光ビームスプリッタ１４の反射透過面１４Ｓにおいて信号光ビームＬｓｉｇ１が出射される点を始点Ｐｓｉｇ１とする。また、無偏光ビームスプリッタ１７の反射透過面１７Ｓにおいて反射信号光ビームＬｓｉｇ２が入射する点を終点Ｐｓｉｇ２とする。

以下では、始点Ｐｓｉｇ１から終点Ｐｓｉｇ２までの光学的距離を示す光路長を、信号光路長ＬＰｓｉｇと呼ぶ。

一方、図２に示した偏光ビームスプリッタ１４により反射された参照光ビームＬｒｅｆ１は、音響光学変調器１８へ入射する。

図５に示すように音響光学変調器１８は、ドライバ３０、トランデューサ３１及び音響光学媒体３２により構成されている。

ドライバ３０は、駆動制御部３（図２）の制御により超音波３３を発生させるようになされている。このとき超音波３３は、トランデューサ３１により励振され、音響光学媒体３２内部に周波数屈折率分布を形成する。

参照光ビームＬｒｅｆ１は、周波数屈折率分布が形成された音響光学媒体３２に所定の入射角で入射する。このとき、ブラッグ回折により０次回折光、１次回折光、２次回折光…が発生する。因みに図５においては２次以上の回折光を省略している。

本実施の形態においては、１次回折光が変調参照光ビームＬｒｅｆ２としてミラー１９（図２）へ入射するようになされている。

このとき音響光学変調器１８へ入射された周波数ｎ［Ｈｚ］でなる参照光ビームＬｒｅｆ１は、図６に示すように、ブラッグ回折によりΔｎ［Ｈｚ］（例えば２００［ＭＨｚ］）だけ変調される。このため音響光学変調器１８から出射された変調参照光ビームＬｒｅｆ２の周波数は、ｎ＋Δｎ［Ｈｚ］となる。

このように音響光学変調器１８は、入射された参照光ビームＬｒｅｆ１の周波数を＋Δｎ［Ｈｚ］シフト（すなわち変調）させ、変調参照光ビームＬｒｅｆ２としてミラー１９に照射するようになされている。

図２に示したように、変調参照光ビームＬｒｅｆ２はミラー１９により反射され、光路長調整部２０により光路長を調整されて（詳しくは後述する）上述した無偏光ビームスプリッタ１７へ入射する。

ここで、図４に示すように、偏光ビームスプリッタ１４の反射透過面１４Ｓにおいて参照光ビームＬｒｅｆ１が出射される点を始点Ｐｒｅｆ１とし、無偏光ビームスプリッタ１７の反射透過面１７Ｓにおいて変調参照光ビームＬｒｅｆ２が入射する点を終点Ｐｒｅｆ２とする。

以下では、始点Ｐｒｅｆ１から終点Ｐｒｅｆ２までの光学的距離を示す光路長を、参照光路長ＬＰｒｅｆと呼ぶ。

光路長調整部２０は、図７（Ａ）に示すようにミラー４０、４１、４２及び４３と、１次元アクチュエータ４４とにより構成されている。ミラー１９（図２）から入射した変調参照光ビームＬｒｅｆ２は、ミラー４０、４１、４２及び４３により順次反射され、光路長調整部２０から出射される。

ミラー４１及び４２は、１次元アクチュエータ４４と一体に構成されている。１次元アクチュエータ４４は、駆動制御部３（図２）の制御により、図７（Ｂ）に示すようにミラー４１及び４２を１次元方向に駆動し得るようになされている。

上述したように、光ディスク１００においては、面ブレ等が発生する場合がある。当該面ブレが発生した場合、光ピックアップ７と光ディスク１００との間隔が変化するため、信号光路長ＬＰｓｉｇ（図４）は変化することとなる。

実際上信号処理部４は、検出器２１から送出された受光信号に応じてフォーカスエラー信号を生成し、駆動制御部３へ供給する。

このフォーカスエラー信号は、光ピックアップ７と光ディスク１００の目標位置との距離に応じて変化することとなる。このためフォーカスエラー信号の変化と信号光路長ＬＰｓｉｇの変化とは関係付けられることとなる。

駆動制御部３は、当該フォーカスエラー信号に基づき光路長調整部２０の１次元アクチュエータ４４を制御し、面ブレに追従してミラー４１及び４２を駆動する。これにより光路長調整部２０は、参照光路長ＬＰｒｅｆ（図４）を変化させ、当該参照光路長ＬＰｒｅｆと信号光路長ＬＰｓｉｇとの光路長差を、光ビームＬ１の可干渉距離（コヒーレンス長）以内に収めるようになされている。

無偏光ビームスプリッタ１７（図２）はハーフミラーでなり、光路長を調整された変調参照光ビームＬｒｅｆ２を反射透過面１７Ｓにより５０％の割合で反射すると共に残りの５０％を透過させる。

また無偏光ビームスプリッタ１７は、反射信号光ビームＬｓｉｇ２を反射透過面１７Ｓにより５０％の割合で反射すると共に残りの５０％を透過させる。

無偏光ビームスプリッタ１７においては、反射透過面１７Ｓにより透過された反射信号光ビームＬｓｉｇ２と、当該反射透過面１７Ｓにより反射された変調参照光ビームＬｒｅｆ２とが合波され、合成光ビームＬｍｕｌとして検出器２１に照射される。

このとき、反射信号光ビームＬｓｉｇ２と変調参照光ビームＬｒｅｆ２とが干渉する。これにより、検出器２１は、上述した音響光学変調器１８における変調周波数であるΔｎ［Ｈｚ］の周波数を有するビートを検出する（詳しくは後述する）。

検出器２１は合成光ビームＬｍｕｌを受光し、このとき検出した光強度に応じて受光信号を生成して信号処理部４へ送出する。信号処理部４は供給された受光信号に基づき、光ディスク１００に記録された情報を再生する。

［１−３．光ビームの強度特性］
次に光ビームの強度特性について説明する。まず、無偏光ビームスプリッタ１７に入射する反射信号光ビームＬｓｉｇ２は、図８（Ａ）に示すように光強度Ｉｓｉｇでなる信号波形となっている。当該信号波形の光強度は、反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号強度を示したものともいえる。また当該反射信号光ビームＬｓｉｇ２には、光ディスク１００に記録された情報が含まれており、光強度Ｉｓｉｇは低いものとなっている。

また、合成光ビームＬｍｕｌに含まれる反射信号光ビームＬｓｉｇ２の電場は、式（１）に示す電場Ｅｓｉｇ１となる。式（１）において、無偏光ビームスプリッタ１７に入射する反射信号光ビームＬｓｉｇ２の電場振幅の絶対値が電場Ｅｓｉｇとして示されている。また、時間を時間ｔ、反射透過面１７Ｓによる反射率を反射率Ｒ、レーザダイオード１０から射出された光ビームＬ１の周波数を周波数ｎとする。ここで、上述した光強度Ｉｓｉｇは電場Ｅｓｉｇの自乗により示される。

さらに、合成光ビームＬｍｕｌに含まれる変調参照光ビームＬｒｅｆ２の電場は、式（２）に示す電場Ｅｒｅｆ１となる。式（２）において、無偏光ビームスプリッタ１７に入射する変調参照光ビームＬｒｅｆ２の電場振幅の絶対値が電場Ｅｒｅｆとして示されている。また、音響光学変調器１８における変調周波数を周波数Δｎ、参照光路長ＬＰｒｅｆと信号光路長ＬＰｓｉｇとの光路長差から生じる位相差を位相ΔΦとする。

このとき検出器２１において検出される合成光ビームＬｍｕｌの信号波形を図８（Ｃ）に示す。当該信号波形の光強度は、合成光ビームＬｍｕｌの信号強度を示したものともいえる。

合成光ビームＬｍｕｌの信号波形には、光ディスク１００に記録された情報が含まれた反射信号光ビームＬｓｉｇ２が現れている。また合成光ビームＬｍｕｌの信号波形には、反射信号光ビームＬｓｉｇ２よりも光強度が高い変調参照光ビームＬｒｅｆ２の光強度が現れている。

合成光ビームＬｍｕｌは、式（３）に示す光強度Ｉでなる信号波形となっている。式（３）において、無偏光ビームスプリッタ１７に入射する変調参照光ビームＬｒｅｆ２の光強度を光強度Ｉｒｅｆとする。光強度Ｉｒｅｆは電場Ｅｒｅｆの自乗により示される。

（３）式における第１項（（１−Ｒ）・Ｉｓｉｇ＋Ｒ・Ｉｒｅｆ）は、図８（Ｃ）に示すように合成光ビームＬｍｕｌの信号波形におけるオフセットを示している。また第２項（２（（１−Ｒ）・Ｒ）^1/2（Ｉｓｉｇ・Ｉｒｅｆ）^1/2・ｃｏｓ（２πΔｎｔ＋ΔΦ）は、光ディスク１００に記録された情報を含む、周波数Δｎ（すなわち音響光学変調器１８における変調周波数）のビート信号を表している。

本実施の形態において、第２項におけるビート信号の周波数Δｎは位相ΔΦの変化量に比べて十分に大きいため、位相ΔΦは無視することができる。

信号処理部４は、検出器２１により検出された合成光ビームＬｍｕｌを包絡線検波し、図８（Ｄ）に示す検波後信号Ｓｍｕｌ＿ｅの信号波形を得る。

検波後信号Ｓｍｕｌ＿ｅの信号強度（２（（１−Ｒ）・Ｒ）^1/2（Ｉｓｉｇ・Ｉｒｅｆ）^1/2）と、反射信号光ビームＬｓｉｇ２（図８（Ａ））の光強度（すなわち信号強度）Ｉｓｉｇとを比較すると、検波後信号Ｓｍｕｌ＿ｅは反射信号光ビームＬｓｉｇ２を（２（（１−Ｒ）・Ｒ）^1/2・（Ｉｒｅｆ／Ｉｓｉｇ）^1/2）倍だけ増幅したものとなる。すなわち、検波後信号Ｓｍｕｌ＿ｅの、反射信号光ビームＬｓｉｇ２に対する信号増幅率Ａ１は２（（１−Ｒ）・Ｒ）^1/2・（Ｉｒｅｆ／Ｉｓｉｇ）^1/2となる。

ここで例えば反射率Ｒを１／２とした場合、（３）式の第１項における反射率Ｒに１／２を代入することにより、合成光ビームＬｍｕｌ（図８（Ｃ））のオフセットは（Ｉｓｉｇ＋Ｉｒｅｆ）／２となる。また、上述した信号増幅率Ａ１は式（４）により表される。

因みに、仮に光ディスク１００の代わりにミラーを用いた場合、光検出器２１は図８（Ｂ）に示す合成光ビームＬｍｕｌ２を検出する。合成光ビームＬｍｕｌ２は変調周波数Δｎの周波数を有するが、当該合成光ビームＬｍｕｌ２を包絡線検波した場合、信号強度は一定となる。

ここで無偏光ビームスプリッタ１７（図２）へ入射する光ビームについて着目し、例えば反射信号光ビームＬｓｉｇ２の光強度Ｉｓｉｇを１、変調参照光ビームＬｒｅｆ２の光強度Ｉｒｅｆを１００とした場合を想定する。このとき信号増幅率Ａ１は、式（４）より１０倍となる。すなわち検出器２１は、反射信号光ビームＬｓｉｇ２の光強度Ｉｒｅｆが１０倍された信号波形を検出することとなる。

このように光ディスク装置１においては、微弱な反射信号光ビームＬｓｉｇ２が、変調参照光ビームＬｒｅｆ２の光強度Ｉｒｅｆに応じて増幅されることとなる。

またここで光分離部２２から出射される光ビームについて着目し、例えば信号光ビームＬｓｉｇ１の光強度を２０、参照光ビームＬｒｅｆ１の光強度を１００となるように、１／２波長板１３における偏光方向の回転角度と偏光ビームスプリッタ１４における光ビームの偏光方向（Ｐ偏光、Ｓ偏光）に対する透過／反射割合を調整した場合を想定する。

ここで、光ディスク１００の対象記録層ＹＴの反射率が５［％］の場合、信号光ビームＬｓｉｇ１が対象記録層ＹＴにより反射されて反射信号光ビームＬｓｉｇ２となったときの光強度Ｉｓｉｇは１となる。

このため上述したように反射信号光ビームＬｓｉｇ２の光強度Ｉｓｉｇが１、変調参照光ビームＬｒｅｆ２の光強度Ｉｒｅｆが１００となり、信号増幅率Ａ１は式（４）より１０倍となる。すなわち検出器２１は、反射信号光ビームＬｓｉｇ２の光強度Ｉｒｅｆが１０倍された信号波形を検出することとなる。

また１／２波長板１３における偏光方向の回転角度と偏光ビームスプリッタ１４における光ビームの偏光方向に対する透過／反射割合を変化させ、例えば信号光ビームＬｓｉｇ１の光強度を２０よりも低くすると、それに応じて反射信号光ビームＬｓｉｇ２の光強度Ｉｓｉｇは１よりも低くなる。それと共に参照光ビームＬｒｅｆ１の光強度を１００よりも高くすると、変調参照光ビームＬｒｅｆ２の光強度Ｉｒｅｆも同様に１００よりも高くなる。このため式（４）より、信号増幅率Ａ１はさらに高くなる。

このように光ピックアップ７においては、１／２波長板１３における偏光方向の回転角度と偏光ビームスプリッタ１４における光ビームの偏光方向（Ｐ偏光、Ｓ偏光）に対する透過／反射割合を調整することにより、反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号増幅率Ａ１を設定することができる。

ところで図９に示すように、反射信号光ビームＬｓｉｇ２により示される、光ディスク１００に記録されたＲＯＭパターンに含まれる信号の周波数（すなわち光ディスク１００に記録された情報を再生した際の信号に含まれる周波数）の最大値をＮｓ［Ｈｚ］とする。このとき、ビート信号の周波数Δｎ（すなわち音響光学変調器１８における変調周波数）は２Ｎｓ［Ｈｚ］よりも高く設定されている。

このように反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号波形が有する周波数の２倍以上の周波数で標本化することにより（すなわちサンプリング定理）、検出器２１は反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号波形を精度良く検出できる。このため、信号処理部４は光ディスク１００に記録された情報を精度良く再生することができる。

ここで仮に、音響光学変調器１８により参照光ビームＬｒｅｆ１の周波数を変調せずに、無偏光ビームスプリッタ１７において反射信号光ビームＬｓｉｇ２と合波した場合について検討する。

この場合、検出器２１は式（５）に示す光強度でなる合成光ビームＬｍｕｌを検出する。式（５）は上述した式（３）と比較して、第２項におけるｃｏｓｉｎｅの２πΔｎｔがなくなり、位相ΔΦのみによりｃｏｓｉｎｅの位相が示されている。

このため、式（５）においては位相ΔΦが０［度］であるとき最大の光強度が得られるが、位相ΔΦが０［度］からずれていくと光強度が低下していき、９０［度］になると完全に光強度が０になってしまう。

上述したように、位相ΔΦは参照光路長ＬＰｒｅｆと信号光路長ＬＰｓｉｇとの光路長差から生じる位相差である。よって、音響光学変調器１８により参照光ビームＬｒｅｆ１の周波数を変調しない場合、参照光路長ＬＰｒｅｆを信号光路長ＬＰｓｉｇに合わせるためには、光路長調整部２０において極めて細かい光路長の調整が必要となる。

これに対し本実施の形態においては、式（３）に示したように、光強度Ｉには位相ΔΦの変化量よりも十分に大きい周波数Δｎが含まれている。

このため式（３）においては、参照光路長ＬＰｒｅｆと信号光路長ＬＰｓｉｇとの光路長差から生じる位相差である位相ΔΦの変化量を無視することができる。

すなわち光ピックアップ７においては、音響光学変調器１８による変調周波数（Δｎ［Ｈｚ］）の信号波形を搬送波として光ディスク１００からの反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号波形に合成することにより、変調周波数Δｎよりも小さい周波数変動である、光ディスク１００の面ブレに起因する光路長差を無視することができるようになされている。

以上のように光ピックアップ７においては、反射信号光ビームＬｓｉｇ２と、当該反射信号光ビームＬｓｉｇ２よりも高い光強度を有する変調参照光ビームＬｒｅｆ２とを合波し干渉させることによりビート信号を検出する。これにより光ピックアップ７は、微弱な反射信号光ビームＬｓｉｇ２を増幅し、高い信号強度を得るようになされている。

［１−４．動作及び効果］
以上の構成において光ピックアップ７は、光ビームＬ１を信号光ビームＬｓｉｇ１と参照光ビームＬｒｅｆ１とに分離し、光ディスク１００において反射した反射信号光ビームＬｓｉｇ２を無偏光ビームスプリッタ１７に入射させる。

また音響光学変調器１８は、参照光ビームＬｒｅｆ１の周波数を変調して変調参照光ビームＬｒｅｆ２を生成する。

続いて光路長調整部２０は、信号光路長ＬＰｓｉｇと参照光路長ＬＰｒｅｆとの光路長差が光ビームＬ１の可干渉距離以下になるよう参照光路長ＬＰｒｅｆを調整する。

さらに光ピックアップ７は、変調参照光ビームＬｒｅｆ２と反射信号光ビームＬｓｉｇ２とを無偏光ビームスプリッタ１７において合波して合成光ビームＬｍｕｌを生成し、検出器２１により受光する。

合成光ビームＬｍｕｌは、反射信号光ビームＬｓｉｇ２と、当該反射信号光ビームＬｓｉｇ２よりも光強度が高い変調参照光ビームＬｒｅｆ２の光強度とが現れている。

すなわち合成光ビームＬｍｕｌは、光ディスク１００に記録された情報を含むと共に、反射信号光ビームＬｓｉｇ２の光強度が増幅されたものとなる。

このため光ピックアップ７は、検出器２１において検出する、光ディスク１００から反射された反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号強度を増大させることができる。

また音響光学変調器１８は、光ディスク１００に記録されているＲＯＭパターンに含まれる信号における最大周波数の２倍以上の周波数だけ参照光ビームＬｒｅｆ１の周波数をシフトするようにした。このため光ピックアップ７は、光ディスク１００に記録された情報を精度良く再生することができる。

さらに光路長調整部２０は、光ディスク１００の面ブレに追従して参照光路長ＬＰｒｅｆを調整するようにした。このため光ピックアップ７は、光ディスク１００に面ブレが発生することにより信号光路長ＬＰｓｉｇが変化することがあっても、光ディスク１００に記録された情報を精度良く再生することができる。

ところで信号光ビームと参照光ビームとを干渉させ、光ディスクに記録された情報を再生する方法として、ホモダイン検出方式を用いた光ディスク装置も考えられる（例えば特開２００８−２４４３７３）。

しかしながらこのような光ディスク装置の場合、信号光路長と参照光路長との光路長差を光ビームの可干渉距離以内に収めると共に、さらに信号光ビームと参照光ビームとの光路長の位相差を０［度］に近づけるよう光路長差を調整しなれば、精度良く情報を再生することはできない。

これに対し本実施の形態による光ディスク装置１では、上述したように音響光学変調器１８による変調周波数（Δｎ［Ｈｚ］）の信号波形を搬送波として光ディスク１００からの反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号波形に合成する。

このため光ディスク装置１では、変調周波数Δｎよりも小さい周波数変動である光ディスク１００の面ブレに起因する、信号光路長ＬＰｓｉｇと参照光路長ＬＰｒｅｆとの位相差を無視することができる。

これにより光ディスク装置１では、信号光路長ＬＰｓｉｇと参照光路長ＬＰｒｅｆとの光路長差を光ビームＬ１の可干渉距離内に収めるだけで済み、信号光路長ＬＰｓｉｇと参照光路長ＬＰｒｅｆとの位相差を０［度］に近づける必要がないため、参照光路長ＬＰｒｅｆの調整処理を極めて格段に簡略化することができる。

例えば、光ディスク装置１において信号光路長ＬＰｓｉｇと参照光路長ＬＰｒｅｆとの光路長差を光ビームＬ１の可干渉距離内に収めるためには、参照光路長ＬＰｒｅｆの光路長を０．１［ｍｍ］オーダで調整するだけで済む。

これに対し、ホモダイン検出方式を用いた光ディスク装置において信号光路長と参照光路長との位相差０［度］に近づけるよう調整するためには、参照光路長の光路長を１００［ｎｍ］オーダで調整しなければならず、極めて細かい調整が必要となる。

また、そのような光路長の微調整をする必要があるという問題を解決するため、ホモダイン検出方式を用いた光ディスク装置において、参照光ビームと信号光ビームとの位相関係が９０［度］ずつずれた４種類の干渉状態の検出器出力を同時に得て演算することにより、光路長調整を簡略化することも考えられる（例えば特開２００８−６５９６１）。

しかしながらこの場合複数の干渉状態を同時に検出するために多数の検出器を光ピックアップ内部に設ける必要があり、部品点数が増大し構成が複雑化してしまう。

これに対し本実施の形態による光ディスク装置１の場合、検出器の数量を抑えたまま、高精度な情報の再生を行うことができる。

以上の構成によれば光ピックアップ７は、光ビームＬ１を信号光ビームＬｓｉｇ１と参照光ビームＬｒｅｆ１とに分離し、光ディスク１００において反射した反射信号光ビームＬｓｉｇ１を無偏光ビームスプリッタ１７に入射させる。また音響光学変調器１８は、参照光ビームＬｒｅｆ１の周波数を変調して変調参照光ビームＬｒｅｆ２を生成する。続いて光路長調整部２０は、信号光路長ＬＰｓｉｇと参照光路長ＬＰｒｅｆとの光路長差が光ビームＬ１の可干渉距離以下になるよう参照光路長ＬＰｒｅｆを調整する。さらに光ピックアップ７は、変調参照光ビームＬｒｅｆ２と反射信号光ビームＬｓｉｇ２とを無偏光ビームスプリッタ１７において合波して合成光ビームＬｍｕｌを生成し、検出器２１により受光して受光信号を生成する。これにより光ピックアップ７は、光ディスク１００から反射された反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号強度を増大させることができる。

＜２．第２の実施の形態＞
［２−１．光ピックアップの構成］
図１０に示す第２の実施の形態による光ピックアップ１０７は、第１の実施の形態による光ピックアップ７（図２）と比較して全体としては類似しているものの、一部の構成が異なっている。

光ピックアップ１０７は、光ピックアップ７における無偏光ビームスプリッタ１７に代えて偏光ビームスプリッタ１１１が設けられている。

また光ピックアップ１０７は、偏光ビームスプリッタ１１１と偏光ビームスプリッタ１５との間に１／２波長板１１０が設けられている。

さらに光ピックアップ１０７は、検出器２１に代えて検出器１１４及び１１５が設けられ、当該検出器１１４及び１１５と偏光ビームスプリッタ１１１との間に１／２波長板１１２が設けられている。

レーザダイオード１０から射出された光ビームＬ１は、コリメータレンズ１１、アナモプリズム１２、１／２波長板１３を介した後偏光ビームスプリッタ１４に入射する。

偏光ビームスプリッタ１４を透過した信号光ビームＬｓｉｇ１は、偏光ビームスプリッタ１５、１／４波長板１６及び対物レンズ８を介して光ディスク１００の対象記録層ＹＴに入射する。

光ディスク１００により反射された反射信号光ビームＬｓｉｇ２は、対物レンズ８、１／４波長板１６、偏光ビームスプリッタ１５を介して１／２波長板１１０に入射する。

１／２波長板１１０は、反射信号光ビームＬｓｉｇ２の偏光方向を回転させることによりＳ偏光からＰ偏光へ変換し、偏光ビームスプリッタ１１１に入射させる。

一方偏光ビームスプリッタ１４により反射された参照光ビームＬｒｅｆ１は、音響光学変調器１８により周波数変調されて変調参照光ビームＬｒｅｆ２となり、ミラー１９と光路長調整部２０とを介して偏光ビームスプリッタ１１１に入射する。

偏光ビームスプリッタ１１１の反射透過面１１１Ｓは、Ｐ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で透過させると共にＳ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で反射するようになされている。

実際上偏光ビームスプリッタ１１１は、Ｐ偏光でなる反射信号光ビームＬｓｉｇ２を反射透過面１１１Ｓにより透過させると共にＳ偏光でなる変調参照光ビームＬｒｅｆ２を反射することにより合波し、合成光ビームＬｍｕｌとして１／２波長板１１２に入射させる。

合成光ビームＬｍｕｌに含まれる反射信号光ビームＬｓｉｇ２の電場Ｅｓｉｇ１と変調参照光ビームＬｒｅｆ２の電場Ｅｒｅｆ１とは、図１１（Ａ）に示すように、光軸方向から見た際の偏光方向が互いに９０［度］ずれている。

因みに図１１においては、ｘ方向及びその反対方向がＰ偏光方向に対応し、ｙ方向及びその反対方向がＳ偏光方向に対応している。

１／２波長板１１２（図１０）は、合成光ビームＬｍｕｌの直線偏光の偏光方向を図１１（Ｂ）に示すように４５［度］回転させた後、偏光ビームスプリッタ１１３へ入射させる。

偏光ビームスプリッタ１１３の反射透過面１１３Ｓは、Ｐ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で透過させると共にＳ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で反射するようになされている。

実際上偏光ビームスプリッタ１１３は、合成光ビームＬｍｕｌにおけるＰ偏光成分を反射透過面１１３Ｓにおいてそのまま透過させ、検出器１１４に照射する。

このとき、合成光ビームＬｍｕｌに含まれる反射信号光ビームＬｓｉｇ２のＰ偏光成分と変調参照光ビームＬｒｅｆ２のＰ偏光成分とが干渉する。これにより検出器１１４は、
音響光学変調器１８における変調周波数である周波数Δｎ［Ｈｚ］を有するビートを検出し、このとき検出した光強度に応じて受光信号を生成し、信号処理部４へ送出する。

一方偏光ビームスプリッタ１１３は、合成光ビームＬｍｕｌにおけるＳ偏光成分を反射透過面１１３Ｓにおいて反射し、検出器１１５に照射する。

このとき、合成光ビームＬｍｕｌに含まれる反射信号光ビームＬｓｉｇ２のＳ偏光成分と変調参照光ビームＬｒｅｆ２のＳ偏光成分とが干渉する。これにより検出器１１５は、
周波数Δｎ［Ｈｚ］を有するビートを検出し、このとき検出した光強度に応じて受光信号を生成し、信号処理部４へ送出する。

信号処理部４は検出器１１４及び１１５から供給された受光信号の差動を算出することにより、光ディスク１００に記録された情報を再生する（詳しくは後述する）。

［２−２．光ビームの強度特性］
次に光ビームの強度特性について説明する。第２の実施の形態による光ピックアップ１０７における光ビームの強度特性は、上述した第１の実施の形態による光ピックアップ７とは一部が異なっている。

図１１（Ａ）に示した、偏光ビームスプリッタ１１１から出射された直後の合成光ビームＬｍｕｌに含まれる反射信号光ビームＬｓｉｇ２の電場は、式（１）において（１−Ｒ）^1/2＝１とすると、式（６）に示す電場Ｅｓｉｇ１となる。

また図１１（Ａ）に示した、偏光ビームスプリッタ１１１から出射された直後の合成光ビームＬｍｕｌに含まれる変調参照光ビームＬｒｅｆ２の電場は、式（２）においてＲ^1/2＝１とすると、式（７）に示す電場Ｅｒｅｆ１となる。

続いて、図１１（Ｂ）に示した、１／２波長板１１２により４５［度］回転された合成光ビームＬｍｕｌにおける反射信号光ビームＬｓｉｇ２のｘ方向成分の電場は、式（８）に示す電場Ｅｓｉｇ１＿ｘとなる。

同様に、合成光ビームＬｍｕｌにおける反射信号光ビームＬｓｉｇ２のｙ方向成分の電場は、式（９）に示す電場Ｅｓｉｇ１＿ｙとなる。

さらに合成光ビームＬｍｕｌにおける変調参照光ビームＬｒｅｆ２のｘ方向成分及びｙ方向の電場は、それぞれ式（１０）及び式（１１）に示す電場Ｅｒｅｆ１＿ｘ及び電場Ｅｒｅｆ１＿ｙとなる。

式（１１）に示した電場Ｅｒｅｆ１＿ｙは、図１１（Ｂ）からも明らかなように、負の値となっている。

このとき検出器１１４において検出される、合成光ビームＬｍｕｌにおけるＰ偏光成分の光強度は、式（１２）に示す光強度Ｉ１となる。式（１２）においては、偏光ビームスプリッタ１１１に入射する反射信号光ビームＬｓｉｇ２の光強度を光強度Ｉｓｉｇとし、当該光強度Ｉｓｉｇは電場Ｅｓｉｇの自乗により示される。また偏光ビームスプリッタ１１１に入射する変調参照光ビームＬｒｅｆ２の光強度を光強度Ｉｒｅｆとし、当該光強度Ｉｒｅｆは電場Ｅｒｅｆの自乗により示される。

式（１２）における第２項（Ｉｓｉｇ・Ｉｒｅｆ）^1/2・ｃｏｓ（２πΔｎｔ＋ΔΦ））は、光ディスク１００に記録された情報を含む周波数Δｎのビート信号を表している。

また検出器１１５において検出される、合成光ビームＬｍｕｌにおけるＳ偏光成分の光強度は、式（１３）に示す光強度Ｉ２となる。

さらに、信号処理部４において光強度Ｉ１と光強度Ｉ２との差動を算出し、式（１４）に示す光強度Ｉ３が得られる。

式（１４）においては、式（１２）及び式（１３）の第１項であり、オフセットを示す（Ｉｓｉｇ＋Ｉｒｅｆ）／２が打ち消されている。

また偏光ビームスプリッタ１１１に入射する反射信号光ビームＬｓｉｇ２の光強度である光強度Ｉｓｉｇと、式（１４）に示した光強度Ｉ３とを比較すると、当該光強度Ｉ３は、光強度Ｉｓｉｇを（２×（Ｉｒｅｆ／Ｉｓｉｇ）^1/2）倍だけ増幅したものとなっている。すなわち、信号処理部４により算出された光強度Ｉ３の、反射信号光ビームＬｓｉｇ２に対する信号増幅率Ａ２は式（１５）により表される。

この信号増幅率Ａ２は、上述した第１の実施の形態における光ピックアップ７による信号増幅率Ａ１（式（４））と比べて２倍となっている。

このように第２の実施の形態による光ピックアップ１０７は、光ピックアップ７と比較して、さらに反射信号光ビームＬｓｉｇ２を増幅することができる。

［２−３．動作及び効果］
以上の構成において光ピックアップ１０７は、光ディスク１００において反射した反射信号光ビームＬｓｉｇ１を、１／２波長板１１０によりＳ偏光からＰ偏光へ変換し偏光ビームスプリッタ１１１に入射させる。

また光ピックアップ１０７は、Ｓ偏光でなる変調参照光ビームＬｒｅｆ２とＰ偏光でなる反射信号光ビームＬｓｉｇ２とを偏光ビームスプリッタ１１１において合波して合成光ビームＬｍｕｌを生成し、１／２波長板１１２により偏光方向を４５［度］回転させて偏光ビームスプリッタ１１３に入射させる。

さらに光ピックアップ１０７は合成光ビームＬｍｕｌに含まれる反射信号光ビームＬｓｉｇ２及び変調参照光ビームＬｒｅｆ２のｘ方向成分を検出器１１４により、ｙ方向成分を検出器１１５により検出する。

続いて信号処理部４は、検出器１１４及び１１５から供給された受光信号の差動を算出することにより、光ディスク１００に記録された情報を再生する。

このため光ピックアップ１０７は、光ピックアップ７（図２）における無偏光ビームスプリッタ１７のように反射信号光ビームＬｓｉｇ２と変調参照光ビームＬｒｅｆ２との光量を無駄にすることなく、偏光ビームスプリッタ１１１により合波することができる。このため光ピックアップ１０７は光ピックアップ７と比較して、反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号増幅率をさらに高めることができる。

これにより光ピックアップ１０７は、光ディスク１００から反射された反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号強度をさらに増大させることができる。

本実施の形態においては、１／２波長板１１２により合成光ビームＬｍｕｌの偏光方向が４５［度］回転されているため、図１１（Ｂ）に示した合成光ビームＬｍｕｌに含まれる反射信号光ビームＬｓｉｇ２のｙ方向成分の電場Ｅｒｅｆ１＿ｙは、式（１１）に示したように負の値となる。このため式（１３）に示した光強度Ｉ２における第２項は負の値となる。

このため式（１４）に示したように光強度Ｉ１から光強度Ｉ２を減算すると、式（１２）の第２項であるビート信号と、式（１３）の第２項であるビート信号とが足し合わされる。これにより光ピックアップ１０７は、より高い光強度を持つビート信号を検出することができる。

以上の構成によれば光ピックアップ１０７は、合成光ビームＬｍｕｌに含まれる反射信号光ビームＬｓｉｇ２及び変調参照光ビームＬｒｅｆ２のｘ方向成分を検出器１１４により、ｙ方向成分を検出器１１５により検出する。さらに信号処理部４は、検出器１１４及び１１５から供給された受光信号の差動を算出することにより、光ディスク１００に記録された情報を再生する。

これにより光ピックアップ１０７は、反射信号光ビームＬｓｉｇ２と変調参照光ビームＬｒｅｆ２との光量を無駄にすることなく合波することができるため、光ディスク１００から反射された反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号強度をさらに増大された信号を信号処理部４により算出することができる。

＜３．第３の実施の形態＞
［３−１．光ピックアップの構成］
図１２に示す第３の実施の形態による光ピックアップ２０７は、第２の実施の形態による光ピックアップ１０７（図１０）と比較して全体としては類似しているものの、一部の構成が異なっている。

光ピックアップ２０７は、光ピックアップ１０７における光路長調整部２０に代えて光路長調整部２２０が設けられている。

また光ピックアップ２０７は、光ピックアップ１０７の偏光ビームスプリッタ１１１に代えて偏光ビームスプリッタ２１１が設けられていると共に、１／２波長板１１０が削除されている。

さらに光ピックアップ２０７は、ミラー１９に代えて偏光ビームスプリッタ２１６及び１／４波長板２１７が設けられている。

偏光ビームスプリッタ２１６の反射透過面２１６Ｓは、Ｓ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で反射すると共にＰ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で透過させるようになされている。

実際上偏光ビームスプリッタ２１６は、音響光学変調器１８から入射された変調参照光ビームＬｒｅｆ２を反射透過面２１６Ｓにおいて反射し、１／４波長板２１７により直線偏光（Ｓ偏光）から円偏光（左円偏光）に変換させた上で、光路長調整部２２０へ入射させる。

図１３に示すように、光路長調整部２２０はミラー２４０と当該ミラー２４０を駆動する１次元アクチュエータ２４４とにより構成されている。

実際上１次元アクチュエータ２４４は、駆動制御部３（図１２）の制御に基づき図１３に示すようにミラー２４０を光ディスク１００の面ブレに追従させて１次元方向に駆動することにより、参照光路長ＬＰｒｅｆを調整するようになされている。

変調参照光ビームＬｒｅｆ２はミラー２４０により反射され、左円偏光から右円偏光に変更されて光路長調整部２２０から１／４波長板２１７（図１２）に入射される。

１／４波長板２１７は、光路長を調整された変調参照光ビームＬｒｅｆ２を円偏光（右円偏光）から直線偏光（Ｐ偏光）に変換させた上で、偏光ビームスプリッタ２１６へ入射させる。

偏光ビームスプリッタ２１６は、Ｐ偏光でなる変調参照光ビームＬｒｅｆ２を反射透過面２１６Ｓにおいてそのまま透過させ、偏光ビームスプリッタ２１１へ入射させる。

偏光ビームスプリッタ２１１の反射透過面２１１Ｓは、Ｓ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で反射すると共にＰ偏光の光ビームをほぼ１００％の割合で透過させるようになされている。

実際上偏光ビームスプリッタ２１１は、Ｓ偏光でなる反射信号光ビームＬｓｉｇ２を反射透過面２１１Ｓにおいて反射すると共にＰ偏光でなる変調参照光ビームＬｒｅｆ２を透過させることにより合波し、１／２波長板１１２に入射させる。

以降、光ピックアップ２０７は光ピックアップ１０７（図１０）と同様の処理を行うことにより、光ディスク１００に記録された情報の再生信号を生成する。

［３−２．動作及び効果］
以上の構成において光ピックアップ２０７は、光ビームＬ１を信号光ビームＬｓｉｇ１と参照光ビームＬｒｅｆ１とに分離し、光ディスク１００において反射した反射信号光ビームＬｓｉｇ２を偏光ビームスプリッタ２１１に入射させる。

また光路長調整部２２０においては、１次元アクチュエータ２４４が１枚のミラー２４０を駆動することにより、参照光路長ＬＰｒｅｆを調整する。

このため光ピックアップ２０７は、光路長調整部２２０に用いるミラーの数量を減少させることができ、構成を簡素化することができる。

偏光ビームスプリッタ２１１は、反射信号光ビームＬｓｉｇ２と、参照光路長ＬＰｒｅｆを調整された変調参照光ビームＬｒｅｆ２とを合波して合成光ビームＬｍｕｌを生成する。

続いて光ピックアップ２０７は、第２の実施の形態と同様の処理を施し、光ディスク１００に記録された情報を再生する。

これにより光ピックアップ２０７は、簡素な構成により、光ディスク１００から反射された反射信号光ビームＬｓｉｇ２の信号強度をさらに増大させることができる。

＜４．他の実施の形態＞
なお上述した実施の形態においては、複数の記録層を有し、記録層を形成する材料をトラック溝に沿って局所的に相変化させることにより記録マークが形成される記録形式でなる光ディスク１００に対し本発明を適用する場合について述べた。

本発明はこれに限らず、例えば単数の記録層でなる光ディスクに対して本発明を適用しても良い。また、記録層内部にホログラムが形成されることにより情報が記録されたマイクロホログラム形式の光ディスクや、記録層内部に空孔が形成されることにより情報が記録されたマイクロリフレクタ形式の光ディスクなど、種々の記録形式でなる光ディスクに対して本発明を適用して良い。

この場合、光ビームに対する反射率が低い光ディスクほど本発明の効果を顕著に奏する。また光ディスクの反射率が低くない場合であっても、例えばレーザダイオードからの光ビームの光強度が低い場合など、結果的に検出器において検出される光ビームの光強度が低くなってしまう場合においても本発明の効果を奏する。

また上述した実施の形態においては、光分離部２２における１／２波長板１３及び偏光ビームスプリッタ１４により、信号光ビームＬｓｉｇ１と参照光ビームＬｒｅｆ１との光強度比を調整する場合について述べた。

本発明はこれに限らず、１／２波長板１３を省略し、レーザダイオード１０の光ピックアップ７に対する取り付け角度を調整することにより、光ビームＬ１の偏光方向の回転角度を調整し、信号光ビームＬｓｉｇ１と参照光ビームＬｒｅｆ１との光強度比を設定しても良い。

また上述した実施の形態においては、音響光学変調器１８により参照光ビームＬｒｅｆ１の周波数を高い周波数（＋Δｎ［Ｈｚ］）へ変調させる場合について述べた。

本発明はこれに限らず、参照光ビームＬｒｅｆ１の周波数を低い周波数（−Δｎ［Ｈｚ］）へ変調してもよく、光ディスク１００のＲＯＭパターンに含まれる信号の最大周波数の２倍以上であれば種々の周波数へ変調することができる。但しこの場合、音響光学変調器１８における変調周波数に対応し、ビート信号を検出可能な検出器を用いる必要がある。

さらに上述した実施の形態においては、音響光学変調器１８から出射された変調参照光ビームＬｒｅｆ２の光路長を光路長調整部２０により調整する場合について述べた。

本発明はこれに限らず、偏光ビームスプリッタ１４から出射された参照光ビームＬｒｅｆ１の光路長を光路長調整部２０により調整した後に音響光学変調器１８に入射するようにしても良い。

また光路長調整部２０は、信号光ビームＬｓｉｇ１又は反射信号光ビームＬｓｉｇ２の光路中に設けられ、信号光路長ＬＰｓｉｇを調整するようにしても良い。

要は音響光学変調器１８は、信号光ビームＬｓｉｇ１、反射信号光ビームＬｓｉｇ２、参照光ビームＬｒｅｆ１又は変調参照光ビームＬｒｅｆ２のいずれかの光路中に設けられ、信号光路長ＬＰｓｉｇと参照光路長ＬＰｒｅｆとの光路長差を光ビームＬ１の可干渉距離以内に収めることができれば良い。

さらに上述した実施の形態においては、フォーカスエラー信号に基づき光路長調整部２０を制御する場合について述べた。本発明はこれに限らず、フォーカスエラー信号に連動せずに光路長調整部２０を制御するようにしても良い。

さらに上述した実施の形態においては、レーザダイオード１０から射出する光ビームＬ１の波長を４０５［ｎｍ］とする場合について述べた。本発明はこれに限らず、光ディスク１００に対応した任意の波長でなる光ビームを出射するようにして良い。

さらに上述した第１及び第２の実施の形態による光路長調整部２０においては、４枚のミラー４０、４１、４２及び４３を設けて、そのうちミラー４１及び４２を移動させることにより、参照光路長ＬＰｒｅｆを調整する場合について述べた。

また上述した第３の実施の形態による光路長調整部２２０においては、１枚のミラー２４０を設けて、当該ミラー２４０を移動させることにより、参照光路長ＬＰｒｅｆを調整する場合について述べた。

本発明はこれに限らず、１枚以上のミラーを設けそれら１枚以上のミラーを移動させるなど、種々の方法により参照光路長ＬＰｒｅｆを調整して良い。

さらに上述した実施の形態においては、光源としてのレーザダイオード１０と、光分離部としての光分離部２２と、対物レンズとしての対物レンズ８と、周波数変調部としての音響光学変調器１８と、光合成素子としての無偏光ビームスプリッタ１７、偏光ビームスプリッタ１１１又は２１１と、光路長調整部としての光路長調整部２０又は２２０と、検出器としての検出器２１又は、検出器１１４及び１１５とによって光ピックアップとしての光ピックアップ７、１０７又は２０７を構成する場合について述べた。

本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる光源と、光分離部と、対物レンズと、周波数変調部と、光合成素子と、光路長調整部と、検出器とによって光ピックアップを構成するようにしても良い。

本発明は、種々の情報を記録し、また再生する種々の方式に対応する光ディスク装置でも利用できる。

１……光ディスク装置、２……統括制御部、３……駆動制御部、４……信号処理部、５……スピンドルモータ、５Ｔ……ターンテーブル、６……スレッドモータ、７、１０７、２０７……光ピックアップ、８……対物レンズ、９……２次元アクチュエータ、１０……レーザダイオード、１１……コリメータレンズ、１２……アナモプリズム、１３、１１０、１１２……１／２波長板、１４、１５、１１１、１１３、２１１、２１６……偏光ビームスプリッタ、１６、２１７……１／４波長板、１７……無偏光ビームスプリッタ、１８……音響光学変調器、１９、４０、４１、４２、４３、２４０……ミラー、２０、２２０……光路長調整部、２１、１１４、１１５……検出器、２２……光分離部、３０……ドライバ、３１……トランデューサ、３２……音響光学媒体、３３……超音波、４４、２４４……１次元アクチュエータ、Ｌ１……光ビーム、Ｌｓｉｇ１……信号光ビーム、Ｌｓｉｇ２……反射信号光ビーム、Ｌｒｅｆ１……参照光ビーム、Ｌｒｅｆ２……変調参照光ビーム、Ｌｍｕｌ……合成光ビーム、１００……光ディスク、Ｙ０〜Ｙ３……記録層、ＹＴ……対象記録層、ＬＰｓｉｇ……信号光路長、ＬＰｒｅｆ……参照光路長。

Claims (6)

1. 光ビームを出射する光源と、
   上記光ビームを互いに異なる方向へ進行する信号光ビームと参照光ビームとに分離する光分離部と、
   上記信号光ビームを光ディスクの記録層に集光する対物レンズと、
   上記参照光ビームを所定の変調周波数だけ変調する周波数変調部と、
   上記参照光ビームと、上記記録層により反射された上記信号光ビームとを合波し合成光ビームを生成する光合成素子と、
   上記信号光ビームにおける上記光分離部から上記光合成素子までの光路長である信号光路長と、上記参照光ビームにおける上記光分離部から上記光合成素子までの光路長である参照光路長との光路長差を、上記光源から出射された上記光ビームにおける可干渉距離以下に抑えるよう上記参照光路長を調整する光路長調整部と、
   上記合成光ビームを受光して受光信号を生成する検出器と
   を有する光ピックアップ。
2. 上記対物レンズを上記光ディスクに離接する方向へ移動させるレンズ移動部をさらに有し、
   上記光路長調整部は、上記参照光ビームの光路中に設けられ、上記対物レンズの移動量に基づいて上記参照光路長を調整する
   請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 上記周波数変調部における上記変調周波数は、
   上記光ディスクに記録された情報を再生した際の信号に含まれる最大の周波数の２倍以上である
   請求項１に記載の光ピックアップ。
4. 複数の上記検出器である第１検出器及び第２検出器と、
   光ビームの光軸に対する偏光方向に応じた割合で当該光ビームを透過又は反射する偏光ビームスプリッタと
   をさらに有し、
   上記光合成素子は、上記光軸に対する偏光方向が互いに異なる上記信号光ビームと上記参照光ビームとを合波し上記合成光ビームを生成して上記偏光ビームスプリッタに入射させ、
   上記偏光ビームスプリッタは、上記合成光ビームに含まれる上記信号光ビームと上記参照光ビームとを、偏光方向に応じた割合で互いに異なる方向へ進行する第１検出ビームと第２検出ビームとに分離し、
   上記第１検出器は、上記第１検出ビームを受光して第１受光信号を生成し、
   上記第２検出器は、上記第２検出ビームを受光して第２受光信号を生成し、
   所定の信号処理部により上記第１受光信号と上記第２受光信号との差動を算出し上記記録層に記録された情報を再生する
   請求項１に記載の光ピックアップ。
5. 上記光分離部は、
   上記光源から出射された上記光ビームの光軸に対する偏光方向を変更する偏光方向変換素子と、
   偏光方向が変更された上記光ビームが入射され、当該光ビームの光軸に対する偏光方向に応じた割合で当該光ビームを上記参照光ビームと上記信号光ビームとに分離する光分離部偏光ビームスプリッタと
   を有する請求項１に記載の光ピックアップ。
6. 光ビームを出射する光源と、
   上記光ビームを互いに異なる方向へ進行する信号光ビームと参照光ビームとに分離する光分離部と、
   上記信号光ビームを光ディスクの記録層に集光する対物レンズと、
   上記対物レンズを上記光ディスクに離接する方向であるフォーカス方向へ移動させるレンズ移動部と、
   上記参照光ビームを所定の変調周波数だけ変調する周波数変調部と、
   上記参照光ビームと、上記記録層により反射された上記信号光ビームとを合波し合成光ビームを生成する光合成素子と、
   上記信号光ビームにおける上記光分離部から上記光合成素子までの光路長である信号光路長と、上記参照光ビームにおける上記光分離部から上記光合成素子までの光路長である参照光路長との光路長差を、上記光源から出射された上記光ビームにおける可干渉距離以下に抑えるよう上記参照光路長を調整する光路長調整部と、
   上記合成光ビームを受光して受光信号を生成する検出器と、
   上記フォーカス方向に関する上記対物レンズの上記記録層に対する焦点のずれ量を表すフォーカスエラー信号を上記受光信号に基づき生成する信号処理部と、
   上記フォーカスエラー信号に基づき上記レンズ移動部を介して上記対物レンズを上記フォーカス方向へ移動させ、上記対物レンズの焦点を上記記録層に合わせる駆動制御部と
   を有する光ディスク装置。

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