JP3964276B2 - センサモジュール、光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセンサモジュール、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、光ピックアップ装置に用いられるセンサモジュール、情報記録媒体の記録面に光を照射し、該記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ（以下「パソコン」と略述する）は、その機能が向上するに伴い、音楽や映像といったＡＶ（Audio-Visual）情報を取り扱うことが可能となってきた。これらＡＶ情報の情報量は非常に大きいために、情報記録媒体としてＣＤ（compact disc）やＤＶＤ（digital versatile disc）などの大容量の光ディスクが注目されるようになり、その低価格化とともに、光ディスクをアクセスするためのドライブ装置として光ディスク装置がパソコンの周辺機器の一つとして普及するようになった。
【０００３】
光ディスク装置では、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された光ディスクなどの情報記録媒体の記録面にレーザ光を照射して情報の記録又は消去を行い、記録面からの反射光に基づいて情報の再生などを行っている。そして、光ディスク装置は、記録面にレーザ光を照射して光スポットを形成するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置として光ピックアップ装置を備えている。
【０００４】
一般的に光ピックアップ装置は、対物レンズを含み、光源から出射される光束を記録面に導くとともに、記録面で反射された戻り光束を所定の受光位置まで導く光学系、及び受光位置に配置された受光素子などを備えている。この受光素子からは、記録面に記録されているデータの再生情報だけでなく、光ピックアップ装置自体及び対物レンズの位置制御に必要な情報（サーボ情報）などを含む信号が出力される。そして、光ディスク装置は、受光素子からの出力信号に基づいて、記録面の所定位置に所定形状の光スポットが形成されるように各種サーボ制御を行っている。
【０００５】
通常光ピックアップ装置の光学系には、戻り光束を受光素子の受光方向に分岐するための分岐光学素子が含まれている。この分岐光学素子としては、分岐作用が入射する光束の偏光方向に依存しない無偏光性分岐光学素子と、入射する光束の偏光方向に応じて分岐作用が異なる偏光性分岐光学素子とがある。分岐光学素子が往路と復路の共通光路上に配置される場合に、無偏光性分岐光学素子では、光源から出射された光束もその一部が分岐されるため、記録面に照射される光量が減少し、高速記録への対応が困難となる。そこで、高速記録に対応した光ピックアップ装置では、分岐光学素子として偏光性分岐光学素子が多く用いられている。この場合には、光源から出射される光束の偏光方向に対して、例えばλ／４板などを用いて戻り光束の偏光方向をほぼ９０度変更することにより、光源から出射された光束の殆どが偏光性分岐光学素子を透過し、戻り光束の大部分が偏光性分岐光学素子で分岐されるようにすることができる。すなわち、光利用効率が向上し、高速記録への対応が可能となる。
【０００６】
また、一般に情報記録媒体では、透明の基板上に記録面が形成されており、対物レンズからの光束はその基板を通過して記録面に集光されるようになっている。情報記録媒体は通常樹脂成形品であり、その大部分は生産性の点から、成形品と類似した形状のキャビティを有する成形用型（通常は金型）に溶融状態の樹脂を加圧しながら注入する射出成形法及びそれに類似する方法により製造されている。成形品が情報記録媒体のような円盤形状の場合には、キャビティの中央部（情報記録媒体の回転中心部分に対応する部分）にダイレクトゲート（注入口）を持つラジアルフロータイプの成形用型を用いた成形方式が通常採用され、溶融樹脂はダイレクトゲートを介してキャビティの中央部から外周部に向かって流れていく。キャビティ内に注入された樹脂は、その温度及び冷却速度が一様ではないために、成形品に内部応力が残留したり、樹脂の密度が不均一となることがある。そこで、上記のようにして製造された情報記録媒体は光学的位相差（複屈折）を有する場合がある。例えば常光線に対する屈折率（常光線屈折率）と異常光線に対する屈折率（異常光線屈折率）とが異なる場合がある。このような光学的位相差を有する情報記録媒体を、偏光性分岐光学素子が用いられている光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置でアクセスすると、偏光性分岐光学素子に入射する戻り光束には、予定していた偏光方向とは異なる偏光方向の成分が含まれることとなる。このために、偏光性分岐光学素子で分岐される戻り光束の光量が減少し、その結果受光素子から出力される信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比が低下するという不都合があった。そして、最悪の場合には、光源から出射された光束と偏光性分岐光学素子に入射する戻り光束とで偏光方向が互いにほぼ一致し、偏光性分岐光学素子に入射する戻り光束の殆どは分岐されず光源に戻ることとなる。その結果受光素子での受光量は殆ど０となり、ウォブル信号やサーボ信号の検出が不可能となる。
【０００７】
さらに、情報記録媒体は複数のメーカーから供給されており、同一種類の情報記録媒体であっても、メーカーによって光学的位相差の状況がそれぞれ異なっている。また、１枚の情報記録媒体においても情報記録媒体の回転中心からの距離によって光学的位相差の状況は異なっている。このような情報記録媒体を偏光性分岐光学素子が用いられている光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置でアクセスすると、情報記録媒体の回転中心からの距離によって受光素子での戻り光束の受光量が大きく変化し、その結果受光素子から出力される信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比が不安定になるという不都合もあった。また、情報記録媒体の温度変化によっても光学的位相差は変化するため、アクセス時にリアルタイムで光学的位相差を検出する必要がある。
【０００８】
そこで、例えば特開２０００−２６８３９８号公報（以下「第１の公知例」という）には、液晶パネルを用いて情報記録媒体の複屈折を補償する光ピックアップ装置が開示されている。この光ピックアップ装置は、戻り光束の振幅に基づいて情報記録媒体の複屈折に関する情報（以下「複屈折情報」と略述する）を求め、その結果に基づいて、液晶パネルを構成する液晶層内の液晶分子の配向方向を制御し、入射する光束に情報記録媒体の複屈折を打ち消すための光学的位相差を付与している。
【０００９】
また、特にＤＶＤのような高密度で大容量の情報記録媒体に対して情報の記録及び再生を行う場合には、記録面に微小な光スポットを形成するためにＣＤよりも短波長の光束を出射する光源及び高い開口数（Ｎ.Ａ.）の対物レンズなどを備えたピックアップ装置を搭載した光ディスク装置が用いられる。この際に、例えば情報記録媒体のそりや偏重心などにより、記録面が対物レンズの光軸に垂直な平面に対して傾くと、その傾きに起因してコマ収差成分を含む波面収差が発生し易くなり、サイドローブの発生などにより記録面に所定の光スポットを形成することが困難となる。それらは、再生時のクロストークや記録時のピークパワーの低下などの一因となり、再生品質及び記録品質が著しく劣化するおそれがあった。そこで、一般的にＤＶＤ用の光ディスク装置には、情報記録媒体の傾きに関する情報（以下「傾き情報」と略述する）を電気信号として検出するためのチルトセンサが個別に配置されている。そして、このチルトセンサでの検出結果に基づいて、光ピックアップ装置のシークレールの傾斜を制御して情報記録媒体の傾きを補正していた。しかしながら、ノート型パソコンなどの小型情報機器にもＤＶＤ用の光ディスク装置を搭載することが望まれるようになると、上記のシークレールのような可動機構を用いた傾き補正方式は、光ディスク装置の小型化を実現するための障害の一つとなっていた。
【００１０】
そこで、例えば特開平９−１２８７８５号公報（以下、「第２の公知例」という）には、光ピックアップ装置の光路上に波面収差に含まれるコマ収差成分を補正するための液晶パネルを配置した光ピックアップ装置が開示されている。この光ピックアップ装置は、液晶パネルを複数の領域に分割するとともに、チルトセンサからの出力信号に基づいて、液晶パネルの領域毎に屈折率を調整し、コマ収差成分を打ち消している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
情報記録媒体に対するアクセスを高速度で精度良く行うには、記録面の所定位置に所定形状の光スポットを精度良く形成するとともに、光ピックアップ装置自体及び対物レンズの位置制御に必要な情報などを精度良く求める必要がある。
【００１２】
しかしながら、上述した第１の公知例では、複屈折情報のみを検出しているために、傾き情報を検出するには新たに傾き情報を検出するための検出装置が必要となる。また、上述した第２の公知例では、傾き情報のみを検出しているために、複屈折情報を検出するには新たに複屈折情報を検出するための検出装置が必要となる。このように、傾き情報を検出するための検出装置と複屈折情報を検出するための検出装置とをそれぞれ個別に配置することは、光ピックアップ装置の大型化を招くとともに、部品点数の増加によるコスト上昇、信号線の増加による作業の複雑化などが生じるという不都合があった。
【００１３】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒体の光学的位相差及び傾きに関する情報を含む信号を精度良く出力することができるセンサモジュール及び光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の第２の目的は、情報記録媒体への高速度でのアクセスを精度良く安定して行うことができる光ディスク装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、光ピックアップ装置に用いられるセンサモジュールであって、第１の光源と；前記第１の光源から出射された光束を情報記録媒体の記録面に向けて照射する第１の光学素子と；前記第１の光源から出射され前記第１の光学素子に向かう光束の一部が入射される偏光素子と；前記偏光素子を介して前記記録面に向けて照射された光束の前記記録面からの戻り光束のうち、再度前記偏光素子を透過した戻り光束を受光する第１の光検出器と；前記偏光素子を介することなく前記記録面に向けて照射された光束の前記記録面からの戻り光束を受光する複数の受光素子を含む第２の光検出器と；を備えるセンサモジュールである。
【００１６】
これによれば、第１の光源から出射された光束は、その一部が偏光素子に入射し、所定の偏光方向の成分のみが透過する。そして、偏光素子を透過した光束は第１の光学素子を介して記録面に向けて照射される。この光束は情報記録媒体の記録面で反射され、戻り光束として第１の光学素子を介して偏光素子に入射する。偏光素子では戻り光束に含まれる所定の偏光方向の成分のみが透過し、第１の光検出器で受光される。そこで、例えば情報記録媒体に光学的位相差が存在すると、戻り光束には情報記録媒体の光学的位相差の大きさに応じて所定の偏光方向以外の成分が含まれることとなる。これにより、情報記録媒体に光学的位相差がない場合に比べて偏光素子を透過できる戻り光束の光量は減少し、第１の光検出器での受光量が減少する。すなわち、第１の光検出器からの出力信号は情報記録媒体の光学的位相差に関する情報を含むこととなる。
【００１７】
また、第１の光源から出射され、偏光素子に入射しない光束は、そのまま第１の光学素子を介して記録面に向けて照射される。この光束は情報記録媒体の記録面で反射され、第１の光学素子を介して第２の光検出器を構成する複数の受光素子で受光される。そこで、例えば第２の光検出器を構成する２つ受光素子が記録面内の特定方向に対応する方向にほぼ隣接して配置されている場合に、第１の光学素子の光軸と特定方向とのなす角度が変化すると、その角度変化に応じて２つの受光素子での受光量の差が変化する。すなわち、第２の光検出器からの出力信号は情報記録媒体の傾きに関する情報を含むこととなる。
【００１８】
従って、請求項１に記載の発明によると、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒体の光学的位相差及び情報記録媒体の傾きに関する情報を含む信号を精度良く出力することが可能となる。
【００１９】
この場合において、請求項２に記載のセンサモジュールの如く、前記第１の光学素子は、前記第１の光源から出射された光束を略平行光として前記記録面に向けて照射することとすることができる。
【００２０】
上記請求項１及び２に記載の各センサモジュールにおいて、請求項３に記載のセンサモジュールの如く、前記偏光素子と前記第１の光学素子との間に配置され、通過する光束に１／８波長の光学的位相差を付与する第２の光学素子を更に備えることとすることができる。かかる場合には、第２の光学素子がない場合に比べて情報記録媒体の光学的位相差の変化に対する第１の光検出器での受光量変化が大きくなり、情報記録媒体の光学的位相差に関する情報を感度良く出力することが可能となる。また、情報記録媒体に光学的位相差がない場合の第１の光検出器での受光量を基準受光量とし、情報記録媒体に光学的位相差がある場合の第１の光検出器での受光量と基準受光量との大小関係を求めることによって光学的位相差における遅相軸方向を知ることも可能である。
【００２１】
上記請求項１〜３に記載の各センサモジュールにおいて、請求項３に記載のセンサモジュールの如く、前記第１の光源と前記第１の光検出器と前記第２の光検出器とが同一の基板上に配置されていることとすることができる。かかる場合には、センサモジュールの小型化を促進することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された情報記録媒体の記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサモジュールと；前記情報記録媒体に対応した波長の光束を出射する第２の光源と；前記第２の光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズを含み、前記記録面で反射され前記対物レンズを介した戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と；前記受光位置に配置された第３の光検出器と；を備える光ピックアップ装置である。
【００２３】
これによれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサモジュールを備えていることから、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒体の光学的位相差及び情報記録媒体の傾きに関する情報を含む信号を精度良く出力することが可能となる。
【００２４】
この場合において、請求項６に記載の光ピックアップ装置の如く、前記第１の光検出器からの出力信号と前記第２の光検出器からの出力信号とに基づいて、前記情報記録媒体の光学的位相差及び前記対物レンズに対する前記情報記録媒体の傾きに関する情報を検出する検出手段を更に備えることとすることができる。
【００２５】
この場合において、請求項７に記載の光ピックアップ装置の如く、前記検出手段は、前記第１の光検出器からの出力信号と前記第２の光検出器からの出力信号との差信号に基づいて、前記光学的位相差に関する情報を検出することとすることができる。あるいは、請求項８に記載の光ピックアップ装置の如く、前記検出手段は、前記第２の光検出器からの出力信号に対する前記第１の光検出器からの出力信号の割合に基づいて、前記光学的位相差に関する情報を検出することとすることができる。
【００２６】
上記請求項６〜８に記載の各光ピックアップ装置において、請求項９に記載の光ピックアップ装置の如く、前記第２の光検出器が第１の受光素子と第２の受光素子とに分割された２分割受光素子を含む場合には、前記検出手段は、前記第１の受光素子からの出力信号と前記第２の受光素子からの出力信号との差信号に基づいて、前記傾きに関する情報を検出することとすることができる。
【００２７】
この場合において、請求項１０に記載の光ピックアップ装置の如く、前記２分割受光素子が前記情報記録媒体のトラックの接線方向に対応する方向の分割線によって分割されている場合には、前記検出手段は、前記情報記録媒体のトラックの接線方向に直交する方向の傾きに関する情報を検出することとすることができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、情報記録媒体に対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、請求項５に記載の光ピックアップ装置と；前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報記録媒体の光学的位相差及び前記対物レンズに対する前記情報記録媒体の傾きに関する情報を検出する検出手段と；前記検出手段での検出結果に基づいて前記情報記録媒体の光学的位相差及び前記対物レンズに対する前記情報記録媒体の傾きを補正する補正手段と；前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置である。
【００２９】
これによれば、請求項５に記載の光ピックアップ装置が用いられ、検出手段により光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、情報記録媒体の光学的位相差及び傾きに関する情報が精度良く検出される。そして、これらの検出結果に基づいて補正手段により情報記録媒体の光学的位相差及び傾きが補正されるために、情報記録媒体の記録面に所定の光スポットを正確に形成することができる。従って、結果として情報記録媒体への高速度での情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を含むアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。
【００３０】
この場合において、請求項１２に記載の光ディスク装置の如く、前記検出手段は、前記第１の光検出器からの出力信号と前記第２の光検出器からの出力信号との差信号に基づいて、前記光学的位相差に関する情報を検出することとすることができる。あるいは、請求項１３に記載の光ディスク装置の如く、前記検出手段は、前記第２の光検出器からの出力信号に対する前記第１の光検出器からの出力信号の割合に基づいて、前記光学的位相差に関する情報を検出することとすることができる。
【００３１】
上記請求項１１〜１３に記載の各光ディスク装置において、請求項１４に記載の光ディスク装置の如く、前記第２の光検出器が第１の受光素子と第２の受光素子とに分割された２分割受光素子を含む場合には、前記検出手段は、前記第１の受光素子からの出力信号と前記第２の受光素子からの出力信号との差信号に基づいて、前記傾きに関する情報を検出することとすることができる。
【００３２】
この場合において、請求項１５に記載の光ディスク装置の如く、前記２分割受光素子が前記情報記録媒体のトラックの接線方向に対応する方向の分割線によって分割されている場合には、前記検出手段は、前記情報記録媒体のトラックの接線方向に直交する方向の傾きに関する情報を検出することとすることができる。
【００３３】
請求項１６に記載の発明は、情報記録媒体に対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と；前記検出手段での検出結果に基づいて前記情報記録媒体の光学的位相差及び前記対物レンズに対する前記情報記録媒体の傾きを補正する補正手段と；前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置である。
【００３４】
これによれば、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置が用いられることにより、情報記録媒体の光学的位相差及び対物レンズに対する情報記録媒体の傾きに関する情報が精度良く検出される。そして、それらの検出結果に基づいて補正手段により情報記録媒体の光学的位相差及び傾きが補正されるため、情報記録媒体の記録面に所定の光スポットを正確に形成することができる。従って、結果として情報記録媒体への高速度での情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を含むアクセスを精度良く安定して行うことが可能となる。
【００３５】
上記請求項１１〜１６に記載の各光ディスク装置において、請求項１７に記載の光ディスク装置の如く、前記偏光素子は、前記情報記録媒体のトラックの接線方向に対応する方向とほぼ角度４５°をなす方向を偏光方向とする光束を選択的に透過させることとすることができる。ここで、「角度」とは、方向と方向とが成す角の大きさを意味し、その角度方向（正負）までは含まない概念である。本明細書では、かかる概念として、「角度」という語彙を用いるものとする。
【００３６】
上記請求項１１〜１７に記載の各光ディスク装置において、請求項１８に記載の光ディスク装置の如く、前記偏光素子に入射する光束は、前記第１の光源から出射された光束を前記情報記録媒体のトラックの接線方向に直交する方向に対応する方向の分割線によって２分割したときの一方の光束であることとすることができる。
【００３７】
上記請求項１１〜１８に記載の各光ディスク装置において、請求項１９に記載の光ディスク装置の如く、前記第１の光源から出射された光束及び前記第２の光源から出射された光束は、前記情報記録媒体の回転中心からの距離が互いにほぼ等しい位置にそれぞれ照射されることとすることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００３９】
図１には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００４０】
この図１に示される光ディスク装置２０は、情報記録媒体としての光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、レーザコントロール回路２４、エンコーダ２５、ドライバ２７、再生信号処理回路２８、サーボコントローラ３３、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、ＲＯＭ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００４１】
前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５のスパイラル状又は同心円状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射するとともに、記録面からの反射光を受光するための装置である。なお、この光ピックアップ装置２３の構成等については後に詳述する。
【００４２】
前記再生信号処理回路２８は、光ピックアップ装置２３からの出力信号に基づいてウォブル信号、ＲＦ信号及びサーボ信号（フォーカスエラー信号、トラックエラー信号）などを検出する。そして、再生信号処理回路２８はウォブル信号からアドレス情報及び同期信号等を抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５に出力される。さらに、再生信号処理回路２８はＲＦ信号に対して誤り訂正処理等を行なった後、バッファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３４に格納する。また、サーボ信号は再生信号処理回路２８からサーボコントローラ３３に出力される。
【００４３】
前記サーボコントローラ３３は、再生信号処理回路２８からのサーボ信号及び光ピックアップ装置２３からの後述する検出信号に基づいて光ピックアップ装置２３を制御する各種制御信号を生成し、ドライバ２７に出力する。
【００４４】
前記バッファマネージャ３７は、バッファＲＡＭ３４へのデータの入出力を管理し、蓄積されたデータ量が所定の値になるとＣＰＵ４０に通知する。
【００４５】
前記ドライバ２７は、サーボコントローラ３３からの制御信号及びＣＰＵ４０の指示に基づいて、光ピックアップ装置２３及びスピンドルモータ２２を制御する。
【００４６】
前記エンコーダ２５は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されているデータをバッファマネージャ３７を介して取り出し、エラー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への書き込みデータを作成するとともに、再生信号処理回路２８からの同期信号に同期して、書き込みデータをレーザコントロール回路２４に出力する。
【００４７】
前記レーザコントロール回路２４は、エンコーダ２５からの書き込みデータ及びＣＰＵ４０の指示に基づいて、光ピックアップ装置２３から出射されるレーザ光の出力を制御する。
【００４８】
前記インターフェース３８は、ホスト（例えばパソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）及びＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）等の標準インターフェースに準拠している。
【００４９】
前記ＲＯＭ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述されたプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ３９に格納されているプログラムに従って上記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を一時的にＲＡＭ４１に保存する。
【００５０】
次に、前記光ピックアップ装置２３の構成等について図２に基づいて説明する。
【００５１】
光ピックアップ装置２３は、図２に示されるように、光源ユニット５１、コリメートレンズ５２、偏光ビームスプリッタ５４、検出レンズ５８、第３の光検出器としての受光器５９、立ち上げミラー７１、第１の液晶素子７２、λ／４板５５、第２の液晶素子７３、対物レンズ６０、センサモジュール８０、チルト・位相差検出回路８８及び駆動系（フォーカシングアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及びシークモータ（いずれも図示省略））などを備えている。
【００５２】
前記光源ユニット５１は、所定の波長の光束を発光する第２の光源としての半導体レーザ（図示省略）を含んで構成されている。なお、光源ユニット５１から出射される光束の最大強度出射方向を＋Ｘ方向とする。また、本実施形態では、一例として光源ユニット５１からは偏光ビームスプリッタ５４の入射面に平行な偏光（Ｐ偏光）の光束が出射されるものとする。そして、この光源ユニット５１の＋Ｘ側には、前記コリメートレンズ５２が配置され、光源ユニット５１から出射された光束を略平行光とする。
【００５３】
前記偏光ビームスプリッタ５４は、コリメートレンズ５２の＋Ｘ側に配置されている。この偏光ビームスプリッタ５４は、入射する光束の偏光方向に応じてその反射率が異なっている。本実施形態では、一例としてＰ偏光の光束に対する反射率は小さく、Ｓ偏光の光束に対する反射率は大きくなるように偏光ビームスプリッタ５４が設定されているものする。すなわち、光源ユニット５１から出射された光束の大部分は偏光ビームスプリッタ５４を透過することができる。また、光ディスク１５の記録面で反射し、対物レンズ６０を介した戻り光束に含まれるＳ偏光成分は偏光ビームスプリッタ５４で−Ｚ側に反射され、Ｐ偏光成分は偏光ビームスプリッタ５４を透過する。この偏光ビームスプリッタ５４の＋Ｘ側には、前記立ち上げミラー７１が配置され、偏光ビームスプリッタ５４を透過した光束を＋Ｚ方向に反射するとともに、対物レンズ６０を介した戻り光束を−Ｘ方向に反射する。
【００５４】
立ち上げミラー７１の＋Ｚ側には、光ディスク１５の傾きに起因して発生する波面収差に含まれるコマ収差成分を補正するための前記第１の液晶素子７２が配置されている。この第１の液晶素子７２は複数の部分領域から構成されており、各部分領域にはドライバ２７から電圧がそれぞれ印加されるようになっている。すなわち、ドライバ２７からの印加電圧によって第１の液晶素子７２の屈折率分布が制御される。
【００５５】
第１の液晶素子７２の＋Ｚ側には前記λ／４板５５が配置され、そのλ／４板５５の＋Ｚ側には、光ディスク１５の光学的位相差を補正するための前記第２の液晶素子７３が配置されている。第２の液晶素子７３にはドライバ２７から電圧が印加され、その印加電圧に応じて第２の液晶素子７３の屈折率が変化する。この第２の液晶素子７３の＋Ｚ側には、前記対物レンズ６０が配置されている。
【００５６】
前記センサモジュール８０は、受発光モジュール８１、偏光素子としての偏光光学素子８２及び第１の光学素子としてのコリメートレンズ８３などを備えている。
【００５７】
前記受発光モジュール８１は、一例として図３に示されるように、光ディスク１５の光学的位相差及び傾きに関する情報を検出するための光束を発光する第１の光源としてのＬＥＤ８５、及び該ＬＥＤ８５で発光され記録面で反射された戻り光束を受光する受光器８６を含んで構成されている。また、ＬＥＤ８５及び受光器８６は共通の基板８４上の所定位置にそれぞれ配置されている。そして、受発光モジュール８１から＋Ｚ方向に光束が出射されるように基板８４は配置されている。
【００５８】
前記コリメートレンズ８３は、受発光モジュール８１の＋Ｚ側に配置され、受発光モジュール８１から出射された光束を略平行光とし記録面に向けて照射する。
【００５９】
前記偏光光学素子８２は、受発光モジュール８１から出射されコリメートレンズ８３に入射する光束のうち、ほぼ半分の光束（ここでは、図２における紙面左半分の光束、以下「第１の光束」という）が入射するように配置されている。そして、偏光光学素子８２は、この第１の光束に含まれる所定の直線偏光成分を選択的に透過させる。偏光光学素子８２を透過した第１の光束はコリメートレンズ８３に入射する。記録面で反射された第１の光束の戻り光束は、コリメートレンズ８３を介して再度偏光素子８２に入射する。なお、受発光モジュール８１から出射され、偏光光学素子８２に入射しない光束（ここでは、図２における紙面右半分の光束、以下「第２の光束」という）は、そのままコリメートレンズ８３に入射する。また、本実施形態では、一例として第１の光束と第２の光束との境界線の方向（ここでは、Ｙ軸方向）は、トラックの接線方向（以下「タンジェンシャル方向」ともいう）に直交する方向（以下「ラジアル方向」ともいう）に対応する方向とほぼ一致しているものとする。
【００６０】
一般に光ディスクの内周側（回転中心に近い領域）では、一例として図４（Ａ）に示されるように、遅相軸方向すなわち最大屈折率方向はラジアル方向（Ｒ方向）であり、ラジアル方向の屈折率ｎｒ＞タンジェンシャル方向（Ｔ方向）の屈折率ｎｔとなる。一方光ディスクの外周側では、一例として図４（Ｂ）に示されるように、遅相軸方向はタンジェンシャル方向であり、ｎｒ＜ｎｔとなる。従って、一例として図５に示されるように、回転中心からの距離によって光ディスクの光学的位相差は異なっている。ここでは、遅相軸方向がラジアル方向の場合を正、遅相軸方向がタンジェンシャル方向の場合を負としている。そこで、本実施形態では、一例として偏光方向がラジアル方向に対応する方向に対してほぼ角度４５°となるように偏光光学素子８２の透過軸又は吸収軸が配置されている。これにより、光ディスクに光学的位相差が存在する場合には、偏光光学素子８２を透過した直線偏光の第１の光束は、その光ディスクの基板を通過することにより、その光学的位相差の大きさに応じた楕円偏光となる。
【００６１】
偏光光学素子８２には、一例としてＰＶＡ（ポリビニルアルコール）のフィルムにヨウ素を含浸させて延伸し、その両面に保護用のＴＡＣフィルムを貼り合わせて作製された偏光板などを用いることができる。
【００６２】
前記受光器８６は、一例として図６に示されるように、その受光領域がラジアル方向に対応する方向（ここではＹ軸方向）の分割線によって２分割され、その分割線の＋Ｘ側の領域が更にタンジェンシャル方向に対応する方向（ここではＸ軸方向）の分割線によって２分割されている。すなわち、３つの分割受光素子８６ａ，８６ｂ，８６ｃから構成されている。そして、偏光光学素子８２を介した戻り光束は第１の光検出器としての分割受光素子８６ａで受光され、偏光光学素子８２を介さない戻り光束は第２の光検出器としての分割受光素子８６ｂ，８６ｃで受光される。
【００６３】
《光ディスクの傾きに関する情報の検出》
ここでは、ラジアル方向の傾き（以下「ラジアルチルト」ともいう）に関する情報（ラジアルチルト情報）の検出について説明する。
【００６４】
ラジアルチルト情報は、分割受光素子８６ｂからの出力信号と分割受光素子８６ｃからの出力信号とに基づいて検出することができる。ここで、ラジアルチルトが極めて小さい場合には、図６に示されるように、分割受光素子８６ｂでの受光量と分割受光素子８６ｃでの受光量とが互いにほぼ等しくなるように基板８４を配置すると、ラジアルチルトが大きくなるにつれて、例えば図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、戻り光束の受光位置がＹ軸方向にシフトし、分割受光素子８６ｂでの受光量と分割受光素子８６ｃでの受光量とが互いに異なるようになる。受光位置のシフト量はラジアルチルトの大きさに比例するために、分割受光素子８６ｂからの出力信号と分割受光素子８６ｃからの出力信号との差分からラジアルチルトの大きさに関する情報を求めることができる。また、各分割受光素子からの出力信号の大小関係からラジアルチルトの方向に関する情報を求めることができる。
【００６５】
《光ディスクの光学的位相差に関する情報の検出》
次に、光ディスクの光学的位相差に関する情報の検出について説明する。
【００６６】
受発光モジュール８１から出射され偏光光学素子８２に入射した光束は、透過軸方向を偏光方向とする所定の直線偏光成分のみが偏光光学素子８２を透過し、コリメートレンズ８３を介して記録面に向けて照射される。光ディスク１５の光学的位相差が極めて小さい場合には、この直線偏光の光束は光ディスク１５の基板を通過中に偏光方向が変わることなく、そのまま記録面に到達する。記録面で反射した光束は直線偏光のままコリメートレンズ８３を介して偏光光学素子８２に入射し、その殆どが偏光光学素子８２を透過して分割受光素子８６ａで受光される。
【００６７】
一方、光ディスク１５の光学的位相差が大きい場合には、上記直線偏光の光束は光ディスク１５の基板を通過中にその偏光方向が変化し、光学的位相差の大きさに対応した楕円度の楕円偏光となって記録面に到達する。記録面で反射した光束は再度光ディスク１５の基板を通過中にその偏光方向が変化し、更に楕円度の大きな楕円偏光となって偏光光学素子８２に入射する。偏光光学素子８２では、戻り光束に含まれる所定の直線偏光成分のみが透過し、分割受光素子８６ａで受光される。すなわち、一例として図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、光ディスク１５の光学的位相差の大きさに対応して分割受光素子８６ａでの受光量が減少する。従って、一例として図９に示されるように、分割受光素子８６ａでの受光量の減少量から光ディスク１５の光学的位相差に関する情報を求めることができる。
【００６８】
そこで前記チルト・位相差検出回路８８は、例えば図１０に示されるように、Ｉ−Ｖ変換回路８８ａ、第１の減算器８８ｂ、加算器８８ｃ、除算器８８ｄ、及び第２の減算器８８ｅなどから構成されている。前記Ｉ−Ｖ変換回路８８ａは、分割受光素子８６ａからの出力信号（電流信号）を信号Ｓ８６ａ（電圧信号）に変換し、分割受光素子８６ｂからの出力信号（電流信号）を信号Ｓ８６ｂ（電圧信号）に変換し、分割受光素子８６ｃからの出力信号（電流信号）を信号Ｓ８６ｃ（電圧信号）に変換する。前記第１の減算器８８ｂは信号Ｓ８６ｂと信号Ｓ８６ｃとの差信号を求め、前記加算器８８ｃは信号Ｓ８６ｂと信号Ｓ８６ｃとの和信号を求める。前記除算器８８ｄは第１の減算器８８ｂからの出力信号Ｓ８８ｂを加算器８８ｃからの出力信号Ｓ８８ｃで除算する。この除算器８８ｄでの演算結果はチルト検出信号としてサーボコントローラ３３に出力される。前記第２の減算器８８ｅは信号Ｓ８６ａと加算器８８ｃからの出力信号Ｓ８８ｃとの差信号を求める。この第２の減算器８８ｅでの演算結果は位相差検出信号としてサーボコントローラ３３に出力される。すなわち、次の（１）式に基づいてチルト検出信号ＳＴを、次の（２）式に基づいて位相差検出信号ＳＰを求める。
【００６９】
ST=(S86b-S86c)/(S86b+S86c) ……（１）
【００７０】
SP=S86a-(S86b+S86c) ……（２）
【００７１】
位相差検出信号と光ディスク１５の光学的位相差に起因する偏光方向の変化との相関関係は、実験等によって予め求められている。サーボコントローラ３３では、その相関関係に基づいて、第２の液晶素子７３に印加する電圧を算出し、ドライバ２７に出力する。これによって、第２の液晶素子７３を通過する光束の偏光方向は、光ディスク１５の基板通過による偏光方向の変化を打ち消すように変化する。また、チルト検出信号と光ディスク１５のラジアルチルトに起因するコマ収差成分との相関関係は、実験等によって予め求められている。サーボコントローラ３３では、その相関関係に基づいて、第１の液晶素子７２に印加する電圧を算出し、ドライバ２７に出力する。これによって、第１の液晶素子７２を通過する光束は、ラジアルチルトに起因するコマ収差成分を打ち消すような波面収差を生じる。
【００７２】
なお、対物レンズ６０を介して照射される光束と、コリメートレンズ８３を介して照射される光束とは、互いに光ディスク１５の回転中心からほぼ等距離の位置に照射されるように設定されている。
【００７３】
上記のように構成される光ピックアップ装置２３の作用を説明する。なお、ここでは便宜上、光ディスクの光学的位相差が極めて小さい場合には、分割受光素子８６ａでの受光量と、分割受光素子８６ｂでの受光量と分割受光素子８６ｃでの受光量との合計受光量とがほぼ等しくなるように設定されているものとする。また、ラジアルチルトが極めて小さい場合には、分割受光素子８６ｂでの受光量と分割受光素子８６ｃでの受光量とがほぼ等しくなるように設定されているものとする。
【００７４】
《光ディスクの光学的位相差及びラジアルチルトが極めて小さい場合》
先ず光ディスク１５の光学的位相差及びラジアルチルトが極めて小さい場合について説明する。なお、第１の液晶素子７２及び第２の液晶素子７３の印加電圧は０Ｖであるものとする。
【００７５】
光源ユニット５１から＋Ｘ方向に出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光束は、コリメートレンズ５２で略平行光となった後、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、立ち上げミラー７１で＋Ｚ方向に反射される。この光束は第１の液晶素子７２を透過し、λ／４板５５で円偏光に変換された後、第２の液晶素子７３を透過し、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。光ディスク１５に照射された光束は、光学的位相差が極めて小さいため、基板を透過する際に偏光方向が変化することなく記録面に集光される。また、ラジアルチルトが極めて小さいため、所定形状の光スポットが記録面の所定位置に形成される。
【００７６】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの円偏光の光束となる。この戻り光束は光ディスク１５の基板をそのまま透過し対物レンズ６０に入射する。対物レンズ６０で再び略平行光とされた戻り光束は、第２の液晶素子７３を透過し、λ／４板５５で直線偏光（ここではＳ偏光）に変換される。そして、直線偏光に変換された光束は、第１の液晶素子７２を透過し、立ち上げミラー７１で−Ｘ方向に反射され、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００７７】
偏光ビームスプリッタ５４に入射した戻り光束は、その殆どが−Ｚ方向に反射され、検出レンズ５８を介して受光器５９で受光される。受光器５９を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ再生信号処理回路２８に出力する。
【００７８】
また、センサモジュール８０の各分割受光素子は、前述の如くして光ディスク１５の光学的位相差及びラジアルチルトに関する情報を含む信号をチルト・位相差検出回路８８に出力する。
【００７９】
チルト・位相差検出回路８８は、センサモジュール８０の各分割受光素子からの出力信号に基づいて位相差検出信号とチルト検出信号を検出し、サーボコントローラ３３に出力する。ここでは、信号Ｓ８６ａと加算器８８ｃからの出力信号Ｓ８８ｃとはほぼ等しくなり、第２の減算器８８ｅの出力信号は殆ど０となる。すなわち、位相差検出信号は０となる。また、信号Ｓ８６ｂと信号Ｓ８６ｃとはほぼ等しくなり、第１の減算器８８ｂの出力信号Ｓ８８ｂは殆ど０となる。すなわち、チルト検出信号も０となる。従って、第１の液晶素子７２及び第２の液晶素子７３の印加電圧は０Ｖのままとなる。
【００８０】
《光ディスクの光学的位相差及びラジアルチルトが大きい場合》
次に光ディスクの光学的位相差及びラジアルチルトが大きい場合について説明する。なお、第１の液晶素子７２及び第２の液晶素子７３の印加電圧は０Ｖであるものとする。
【００８１】
光源ユニット５１から＋Ｘ方向に出射された直線偏光（ここではＰ偏光）の光束は、コリメートレンズ５２で略平行光となった後、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。この光束の大部分は偏光ビームスプリッタ５４をそのまま透過し、立ち上げミラー７１で＋Ｚ方向に反射される。この光束は第１の液晶素子７２を透過し、λ／４板５５で直線偏光から円偏光に変換された後、第２の液晶素子７３を透過し、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際に偏光方向が変化し、楕円偏光となって記録面に集光される。また、ラジアルチルトが大きいため、所定位置からずれた位置に適正形状とは異なる形状の光スポットが形成される。
【００８２】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、往路とは反対回りの楕円偏光の光束となる。この戻り光束は基板を透過する際に再度偏光方向が変化し、楕円度の大きな楕円偏光となって対物レンズ６０に入射する。対物レンズ６０で再び略平行光とされた戻り光束は、λ／４板５５で楕円度が異なる楕円偏光となる。この楕円偏光の戻り光束は、立ち上げミラー７１で−Ｘ方向に反射され、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
【００８３】
偏光ビームスプリッタ５４に入射した戻り光束に含まれるＳ偏光成分は、−Ｚ方向に反射され、検出レンズ５８を介して受光器５９で受光される。受光器５９を構成する各受光素子は、受光量に応じた信号をそれぞれ再生信号処理回路２８に出力する。一方、偏光ビームスプリッタ５４に入射した戻り光束に含まれるＰ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ５４を透過して光源ユニット５１に入射する。
【００８４】
また、センサモジュール８０の各分割受光素子は、前述の如くして光ディスク１５の光学的位相差及びラジアルチルトに関する情報を含む信号をチルト・位相差検出回路８８に出力する。
【００８５】
チルト・位相差検出回路８８は、センサモジュール８０の各分割受光素子からの出力信号に基づいて位相差検出信号とチルト検出信号を検出し、サーボコントローラ３３に出力する。ここでは、信号Ｓ８６ａは加算器８４ｃからの出力信号Ｓ８４ｃよりも小さくなり、第２の減算器８４ｅの出力信号は０とはならない。すなわち、位相差検出信号は０ではない。また、信号Ｓ８６ｂと信号Ｓ８６ｃとは等しくないため、第１の減算器８８ｂの出力信号Ｓ８８ｂは０とはならない。すなわち、チルト検出信号も０ではない。従って、第１の液晶素子７２にはチルト検出信号に基づいてサーボコントローラ３３で算出された電圧がドライバ２７を介して印加されることとなる。また、第２の液晶素子７３には位相差検出信号に基づいてサーボコントローラ３３で算出された電圧がドライバ２７を介して印加されることとなる。
【００８６】
これによって、記録面にはコマ収差成分が極めて小さい円偏光の光束が照射され、記録面の所定位置に所定形状の光スポットが形成される。また、偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束の殆どはＳ偏光となり、戻り光束の殆どが受光器５９で受光される。
【００８７】
《記録処理》
次に、前述の光ディスク装置２０を用いて、光ディスク１５にデータを記録する場合の処理動作について簡単に説明する。
【００８８】
ＣＰＵ４０は、ホストから記録要求のコマンドを受信すると、指定された記録速度に基づいてスピンドルモータ２２の回転を制御するための制御信号をドライバ２７に出力するとともに、ホストから記録要求のコマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。また、ＣＰＵ４０は、ホストから受信したデータをバッファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３４に蓄積する。
【００８９】
チルト・位相差検出回路８８は、前述の如くしてチルト検出信号及び位相差検出信号を求め、サーボコントローラ３３に出力する。サーボコントローラ３３は各検出信号に基づいて、ドライバ２７を介して第１の液晶素子７２及び第２の液晶素子７３の印加電圧を調整する。すなわち、チルト・位相差補正が行われる。光ディスク１５の回転が所定の線速度に達すると、再生信号処理回路２８は受光器５９からの出力信号に基づいてトラックエラー信号及びフォーカスエラー信号を検出し、サーボコントローラ３３に出力する。
【００９０】
サーボコントローラ３３は、トラックエラー信号に基づいて、ドライバ２７を介して光ピックアップ装置２３のトラッキングアクチュエータを駆動し、トラックずれを補正する。また、サーボコントローラ３３は、フォーカスエラー信号に基づいて、ドライバ２７を介して光ピックアップ装置２３のフォーカシングアクチュエータを駆動し、フォーカスずれを補正する。すなわち、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。
【００９１】
また、再生信号処理回路２８は、受光器５９からの出力信号に基づいてアドレス情報を取得し、ＣＰＵ４０に通知する。そして、ＣＰＵ４０は、アドレス情報に基づいて、指定された書き込み開始地点に光ピックアップ装置２３が位置するように光ピックアップ装置２３のシークモータを制御する信号をドライバ２７に出力する。
【００９２】
ＣＰＵ４０は、バッファマネージャ３７からバッファＲＡＭ３４に蓄積されたデータ量が所定の量を超えたとの通知を受けると、エンコーダ２５に書き込みデータの作成を指示する。また、ＣＰＵ４０は、アドレス情報に基づいて、光ピックアップ装置２３の位置が書き込み開始地点であると判断すると、エンコーダ２５に通知する。そして、エンコーダ２５は、レーザコントロール回路２４及び光ピックアップ装置２３を介して、書き込みデータを光ディスク１５に記録する。
【００９３】
《再生処理》
続いて前述した光ディスク装置２０を用いて、光ディスク１５に記録されているデータを再生する場合の処理動作について簡単に説明する。
【００９４】
ＣＰＵ４０は、ホストから再生要求のコマンドを受信すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ２２の回転を制御するための制御信号をドライバ２７に出力するとともに、ホストから再生要求のコマンドを受信した旨を再生信号処理回路２８に通知する。そして、上記記録処理の場合と同様にして、チルト・位相差補正、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、再生信号処理回路２８は、上記記録処理の場合と同様にアドレス情報を検出し、ＣＰＵ４０に通知する。
【００９５】
ＣＰＵ４０は、アドレス情報に基づいて、指定された読み込み開始地点に光ピックアップ装置２３が位置するようにシークモータを制御する信号をドライバ２７に出力する。ＣＰＵ４０は、アドレス情報に基づいて、光ピックアップ装置２３の位置が読み込み開始地点であると判断すると、再生信号処理回路２８に通知する。
【００９６】
そして、再生信号処理回路２８は、光ピックアップ装置２３の出力信号に基づいてＲＦ信号を検出し、誤り訂正処理等を行った後、バッファＲＡＭ３４に蓄積する。バッファマネージャ３７は、バッファＲＡＭ３４に蓄積された再生データがセクタデータとして揃ったときに、インターフェース３８を介してホストに転送する。
【００９７】
なお、記録処理及び再生処理が終了するまで、前述したチルト・位相差補正、トラッキング制御及びフォーカス制御が随時行われる。
【００９８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光ディスク装置２０では、再生信号処理回路２８と、ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログラムとによって処理装置が実現されている。なお、上記実施形態において、ＣＰＵ４０によるプログラムに従う処理によって実現した処理装置の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは処理装置の全てをハードウェアによって構成することとしても良い。また、チルト・位相差検出回路８８によって光ピックアップ装置の検出手段が実現されている。さらに、第１の液晶素子７２と第２の液晶素子７３によって光ディスク装置の補正手段が実現されている。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態に係るセンサモジュール及び光ピックアップ装置によると、ＬＥＤ８５から出射された光束は、その一部が偏光光学素子８２に入射し、所定の偏光方向の成分のみが透過する。そして、偏光光学素子８２を透過した光束は、コリメートレンズ８３を介して記録面に向けて照射される。この光束は記録面で反射し、戻り光束としてコリメートレンズ８３を介して偏光光学素子８２に入射する。偏光光学素子８２では戻り光束に含まれる所定の偏光方向の成分のみが透過され、分割受光素子８６ａで受光される。そこで、光ディスク１５に光学的位相差が存在する場合には、その光学的位相差の大きさに応じて光ディスク１５の基板を通過する光束の偏光状態が変化し、戻り光束には所定の偏光方向以外の成分が含まれることとなる。これにより、偏光光学素子８２を透過する戻り光束の光量は減少し、分割受光素子８６ａでの受光量が減少する。すなわち、分割受光素子８６ａからの出力信号は光ディスク１５の光学的位相差に関する情報を含むこととなる。また、ＬＥＤ８５から出射され、偏光光学素子８２に入射しない光束は、そのままコリメートレンズ８３を介して記録面に向けて照射される。この光束は記録面で反射し、コリメートレンズ８３を介して分割受光素子８６ｂ，８６ｃで受光される。そこで、光ディスク１５にラジアルチルトが存在する場合には、そのラジアルチルトの大きさ及び方向に応じてラジアル方向に対応する方向に戻り光束の受光位置がシフトし、分割受光素子８６ｂ，８６ｃでの受光量の差が変化する。すなわち、分割受光素子８６ｂ，８６ｃからの出力信号は光ディスク１５のラジアルチルトに関する情報を含むこととなる。従って、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒体の光学的位相差及び傾きに関する情報を含む信号を精度良く出力することが可能となる。
【０１００】
また、本実施形態に係る光ディスク装置によると、所定の光スポットが精度良く安定して記録面に形成されるため、例えば、検出光量の低下、隣接トラックの干渉、及び符号間の干渉などによる受光器５９から出力される信号の劣化を防止することができる。すなわち、再生信号、ウォブル信号及びサーボ信号を精度良く安定して検出することができる。また、情報の記録の際には、規格外の記録マークの形成、書き込みパワーの不足、及び記録マークの形成不全などの発生を防止することができる。すなわち、記録品質に優れた記録を行うことができる。従って、情報記録媒体への高速度でのアクセスを安定して行うことが可能となる。さらに、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化によって、光ディスク装置自体の小型化及び消費電力の低減も促進することができ、例えば携帯用として用いられる場合には、持ち運びが容易になるとともに、長時間の使用が可能となる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、上記（２）式に基づいて位相差検出信号を求める場合について説明したが、これに限らず、例えば次の（３）式に基づいて位相差検出信号ＳＰを求めても良い。
【０１０２】
SP={S86a-(S86b+S86c)}/(S86a+S86b+S86c) ……（３）
【０１０３】
この場合には、チルト・位相差検出回路８８の代わりに、図１１に示されるように、信号Ｓ８６ａと信号Ｓ８６ｂと信号Ｓ８６ｃとを加算する加算器８８ｆ、及び第２の減算器８８ｅからの出力信号Ｓ８８ｅを加算器８８ｆからの出力信号Ｓ８８ｆで除算する除算器８８ｇが付加されたチルト・位相差検出回路８８’が用いられることとなる。そして除算器８８ｇでの演算結果が位相差検出信号としてサーボコントローラ３３に出力される。
【０１０４】
また、上記（３）式の変形例として、次の（４）式あるいは（５）式に基づいて位相差検出信号ＳＰを求めても良い。
【０１０５】
SP={S86a-(S86b+S86c)}/(S86b+S86c) ……（４）
【０１０６】
SP=S86a/(S86b+S86c) ……（５）
【０１０７】
また、一例として図１２に示されるように、ＣＰＵによってチルト検出信号及び位相差検出信号を求めるチルト・位相差検出回路８８’’を用いても良い。この場合には、チルト・位相差検出回路８８における演算部８８ｂ〜８８ｅの代わりに、マルチプレクサ８８ｈ、ＡＤ変換器８８ｉ及びＣＰＵ８８ｊが用いられる。マルチプレクサ８８ｈは、ＣＰＵ８８ｊの指示によりほぼ一定間隔でＳ８６ａ、Ｓ８６ｂ及びＳ８６ｃを順に出力する。ＡＤ変換器８８ｉは、マルチプレクサ８８ｈからの出力信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。ＣＰＵ８８ｊは、ＡＤ変換器８８ｉからのデジタル信号に基づいてチルト検出信号及び位相差検出信号を求める。ここでは、ラジアル方向における傾き及び光学的位相差を求めているために、サンプリング間隔は秒単位でよく、ハードウェアの動作速度や信号処理速度の制約を受けることはない。なお、ＣＰＵ８８ｊでは上記（１）式及び（２）式（又は（３）式〜（５）式のいずれか）と同様な演算処理が行われる。ここで、多チャンネルに対応したＡＤ変換器を用いればマルチプレクサ８８ｈは不要となる。また、ＣＰＵ８８ｊの処理をＣＰＵ４０が行っても良い。そして、この場合に、ＡＤ変換器８８ｉでの処理をＣＰＵ４０に付加されているＡＤ変換器（図示省略）で行っても良い。これにより、部品点数が減少し、コスト削減を促進することができる。
【０１０８】
また、一例として図１３に示されるように、センサモジュール８０に代えて、偏光光学素子８２とコリメートレンズ８３との間に、通過する光束に１／８波長の光学的位相差を付与する第２の光学素子としての波長板８７を更に備えたセンサモジュール８０’を用いても良い。これにより、一例として図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示されるように、上記実施形態（図８（Ａ）及び図８（Ｂ）参照）よりも受光量の変化が大きくなる。すなわち、光ディスクの光学的位相差に応じて受光量が大きく増減するので上記実施形態よりも高感度で光ディスクの光学的位相差に関する情報を求めることができる。また、一例として図１５に示されるように、受光量は光学的位相差の主軸の方向に応じて増減するため、上記実施形態（図９参照）と異なり、光ディスクの遅相軸方向（ラジアル方向もしくはタンジェンシャル方向）を検出することも可能となる。
【０１０９】
なお、上記実施形態では、チルト・位相差検出回路が光ピックアップ装置に設けられた場合について説明したが、これに限らず、例えばチルト・位相差検出回路と同様な回路を再生信号処理回路２８に付与しても良い。この場合にはチルト検出信号及び位相差検出信号は再生信号処理回路２８からサーボコントローラ３３に出力されることとなる。
【０１１０】
なお、上記実施形態では、光源が１つの場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば波長が４０５ｎｍの光束を出射する光源、波長が６５０ｎｍの光束を出射する光源及び波長が７８０ｎｍの光束を出射する光源のうち少なくとも２つの光源を備えていても良い。
【０１１１】
また、上記実施形態に係る光ディスク装置は、ホストと同一の筐体内に配置される、いわゆる内蔵タイプであっても良いし、ホストとは別の筐体内に配置される、いわゆる外付けタイプであっても良い。
【０１１２】
また、上記実施形態では、光ディスクとして、ＣＤ、ＤＶＤ及び光磁気ディスクなど、光を利用して情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が行われる情報記録媒体を用いることができる。
【０１１３】
なお、上記実施形態では、情報の記録及び再生が可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち少なくとも再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
【０１１４】
また、上記実施形態では、戻り光束を分岐するための分岐光学素子として偏光ビームスプリッタを用いる場合について説明したが、これに限らず、例えば偏光ホログラム素子を用いても良い。これにより、光ピックアップ装置の小型化を促進することができる。
【０１１５】
なお、上記実施形態では、ラジアルチルトに関する情報を求める場合について説明したが、これに限らず、タンジェンシャルチルトに関する情報、あるいはラジアルチルト及びタンジェンシャルチルトの両方に関する情報を求めても良い。但し、この場合には、求める情報に応じて受光器の構成、各分割受光素子の配置などが異なってくる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るセンサモジュール及び光ピックアップ装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、情報記録媒体の光学的位相差及び傾きに関する情報を含む信号を精度良く出力することができるという効果がある。
【０１１７】
また、本発明に係る光ディスク装置によれば、情報記録媒体への高速度でのアクセスを精度良く安定して行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る光ピックアップ装置の構成を説明するための図である。
【図３】図２におけるセンサモジュール８０の構成を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）は遅相軸方向がラジアル方向の場合を説明するための図であり、図４（Ｂ）は遅相軸方向がタンジェンシャル方向の場合を説明するための図である。
【図５】光ディスクにおける光学的位相差の発生状況の一例を説明するための図である。
【図６】図３における受光器８６の構成を説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれラジアルチルトによる受光位置のシフトを説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、それぞれ図２の光ピックアップ装置を用いて光ディスクをアクセスした際の、光学的位相差と受光量との関係を説明するための図である。
【図９】センサモジュール８０を用いた場合の受光量の減少量と光学的位相差との関係を説明するための図である。
【図１０】図２におけるチルト・位相差検出回路８８の詳細を説明するための図である。
【図１１】チルト・位相差検出回路の変形例（その１）を説明するための図である。
【図１２】チルト・位相差検出回路の変形例（その２）を説明するための図である。
【図１３】通過する光束に１／８波長の光学的位相差を付与する波長板を更に備えたセンサモジュール８０’を用いた光ピックアップ装置を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、それぞれ図１３の光ピックアップ装置を用いて光ディスクをアクセスした際の、光学的位相差と受光量との関係を説明するための図である。
【図１５】センサモジュール８０’を用いた場合の受光量の減少量と光学的位相差との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１５…光ディスク（情報記録媒体）、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置、２８…再生信号処理回路（処理装置の一部）、４０…ＣＰＵ（処理装置の一部）、５９…受光器（第３の光検出器）、６０…対物レンズ、７２…第１の液晶素子（補正手段の一部）、７３…第２の液晶素子（補正手段の一部）、８０，８０’…センサモジュール、８２…偏光光学素子（偏光素子）、８３…コリメートレンズ（第１の光学素子）、８４…基板、８５…ＬＥＤ（第１の光源）、８６ａ…分割受光素子（第１の光検出器）、８６ｂ，８６ｃ…分割受光素子（第２の光検出器）、８７…波長板（第２の光学素子）、８８，８８’，８８’’…チルト・位相差検出回路（検出手段）。

Claims (19)

1. 光ピックアップ装置に用いられるセンサモジュールであって、
   第１の光源と；
   前記第１の光源から出射された光束を情報記録媒体の記録面に向けて照射する第１の光学素子と；
   前記第１の光源から出射され前記第１の光学素子に向かう光束の一部が入射される偏光素子と；
   前記偏光素子を介して前記記録面に向けて照射された光束の前記記録面からの戻り光束のうち、再度前記偏光素子を透過した戻り光束を受光する第１の光検出器と；
   前記偏光素子を介することなく前記記録面に向けて照射された光束の前記記録面からの戻り光束を受光する複数の受光素子を含む第２の光検出器と；を備えるセンサモジュール。
2. 前記第１の光学素子は、前記第１の光源から出射された光束を略平行光として前記記録面に向けて照射することを特徴とする請求項１に記載のセンサモジュール。
3. 前記偏光素子と前記第１の光学素子との間に配置され、通過する光束に１／８波長の光学的位相差を付与する第２の光学素子を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサモジュール。
4. 前記第１の光源と前記第１の光検出器と前記第２の光検出器とが同一の基板上に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサモジュール。
5. スパイラル状又は同心円状のトラックが形成された情報記録媒体の記録面に光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピックアップ装置であって、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサモジュールと；
   前記情報記録媒体に対応した波長の光束を出射する第２の光源と；
   前記第２の光源から出射される光束を前記記録面に集光する対物レンズを含み、前記記録面で反射され前記対物レンズを介した戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と；
   前記受光位置に配置された第３の光検出器と；を備える光ピックアップ装置。
6. 前記第１の光検出器からの出力信号と前記第２の光検出器からの出力信号とに基づいて、前記情報記録媒体の光学的位相差及び前記対物レンズに対する前記情報記録媒体の傾きに関する情報を検出する検出手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
7. 前記検出手段は、前記第１の光検出器からの出力信号と前記第２の光検出器からの出力信号との差信号に基づいて、前記光学的位相差に関する情報を検出することを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
8. 前記検出手段は、前記第２の光検出器からの出力信号に対する前記第１の光検出器からの出力信号の割合に基づいて、前記光学的位相差に関する情報を検出することを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
9. 前記第２の光検出器は、第１の受光素子と第２の受光素子とに分割された２分割受光素子を含み、
   前記検出手段は、前記第１の受光素子からの出力信号と前記第２の受光素子からの出力信号との差信号に基づいて、前記傾きに関する情報を検出することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
10. 前記２分割受光素子は、前記情報記録媒体のトラックの接線方向に対応する方向の分割線によって分割され、
    前記検出手段は、前記情報記録媒体のトラックの接線方向に直交する方向の傾きに関する情報を検出することを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
11. 情報記録媒体に対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、
    請求項５に記載の光ピックアップ装置と；
    前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報記録媒体の光学的位相差及び前記対物レンズに対する前記情報記録媒体の傾きに関する情報を検出する検出手段と；
    前記検出手段での検出結果に基づいて前記情報記録媒体の光学的位相差及び前記対物レンズに対する前記情報記録媒体の傾きを補正する補正手段と；
    前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置。
12. 前記検出手段は、前記第１の光検出器からの出力信号と前記第２の光検出器からの出力信号との差信号に基づいて、前記光学的位相差に関する情報を検出することを特徴とする請求項１１に記載の光ディスク装置。
13. 前記検出手段は、前記第２の光検出器からの出力信号に対する前記第１の光検出器からの出力信号の割合に基づいて、前記光学的位相差に関する情報を検出することを特徴とする請求項１１に記載の光ディスク装置。
14. 前記第２の光検出器は、第１の受光素子と第２の受光素子とに分割された２分割受光素子を含み、
    前記検出手段は、前記第１の受光素子からの出力信号と前記第２の受光素子からの出力信号との差信号に基づいて、前記傾きに関する情報を検出することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の光ディスク装置。
15. 前記２分割受光素子は、前記情報記録媒体のトラックの接線方向に対応する方向の分割線によって分割され、
    前記検出手段は、前記情報記録媒体のトラックの接線方向に直交する方向の傾きに関する情報を検出することを特徴とする請求項１４に記載の光ディスク装置。
16. 情報記録媒体に対して、情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、
    請求項６〜１０のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置と；
    前記検出手段での検出結果に基づいて前記情報記録媒体の光学的位相差及び前記対物レンズに対する前記情報記録媒体の傾きを補正する補正手段と；
    前記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう処理装置と；を備える光ディスク装置。
17. 前記偏光素子は、前記情報記録媒体のトラックの接線方向に対応する方向とほぼ角度４５°をなす方向を偏光方向とする光束を選択的に透過させることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の光ディスク装置。
18. 前記偏光素子に入射する光束は、前記第１の光源から出射された光束を前記情報記録媒体のトラックの接線方向に直交する方向に対応する方向の分割線によって２分割したときの一方の光束であることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の光ディスク装置。
19. 前記第１の光源から出射された光束及び前記第２の光源から出射された光束は、前記情報記録媒体の回転中心からの距離が互いにほぼ等しい位置にそれぞれ照射されることを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の光ディスク装置。

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