JP4155845B2 - 光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は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、情報記録媒体の記録面に光を照射し、その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、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光スポットを形成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、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情報記録媒体の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、情報記録媒体の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（以下「基板」と略述する）上に記録面が形成されており、対物レンズからの光束は基板を透過して記録面に集光されるようになっている。そして、基板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（基板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。
【０００７】
そこで、上記のようにして製造された情報記録媒体の基板は、光学的異方性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）とが異なる複屈折性を有する場合がある。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、メーカーによって基板の複屈折の状況がそれぞれ異なっている。例えばＤＶＤの規格では複屈折は６０ｎｍ以下となっているが、複屈折が１００ｎｍを超える商品が一部市場に出回るようになってきた。このように大きな複屈折性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、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の光学的位相差が９０度からずれてしまうこととなる。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比が低下するおそれがあった。また、偏光性分岐光学素子で分岐されずに光源に戻る光束の光量が増加するため、レーザ光の発振が不安定となり、記録品質の低下、受光素子から出力される信号に含まれるノイズの増加を引き起こすおそれがあった。そして、最悪の場合、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の光学的位相差が０となり、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おそれがあった。この場合には、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。すなわち、情報の記録及び再生ができなくなる。
【０００８】
また、一例として図１５（Ａ）に示されるように、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基板の複屈折の状況は異なっている。この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、一例として図１５（Ｂ）に示されるように、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することとなる。なお、図１５（Ａ）では、トラックの接線方向（タンジェンシャル方向）の屈折率がそれに直交する方向（ラジアル方向）の屈折率よりも小さい場合を正の複屈折としている。
【０００９】
そこで、情報記録媒体の基板における光学的異方性（以下、便宜上「基板異方性」ともいう）を補償するための装置が種々考案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２６８３９８号公報
【特許文献２】
特開２０００−３０６２６２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１及び特許文献２に開示されている装置では、基板異方性を補償するために、戻り光束を受光する受光素子から出力される信号の信号振幅及び信号レベルがほぼ最大となるように補償手段としての液晶への印加電圧を制御している。しかしながら、前記信号振幅及び信号レベルに影響を及ぼす要因には、光源の発光パワー、記録面での反射光量、情報記録媒体の反り、対物レンズのレンズシフトによるオフセットなど種々のものがあり、信号振幅及び信号レベルの最大値が必ずしも一定ではないため、最大値の判断が極めて難しく、十分に基板異方性を補償できないおそれがあった。
【００１２】
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、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含む信号を精度良く安定して出力することができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第２の目的は、情報記録媒体へ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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の観点からすると、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、光源と；前記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と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する光学素子と、前記記録面で反射され前記対物レンズ及び前記光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子とを含む光学系と；前記光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する重畳手段と；前記偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第１の光検出器を含む少なくとも１つの光検出器と、前記交流信号における周期の２分の１の周期で前記第１の光検出器の出力信号を所定時間サンプリングし、前記第１の光検出器の出力信号から前記交流信号の周波数の基本波成分を抽出する基本波抽出手段と、前記基本波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段とを有し、前記光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する位相差信号出力手段と；を備える第１の光ピックアップ装置である。
【００１５】
これによれば、光源から出射された光束は光学素子及び対物レンズを介して情報記録媒体の記録面に集光され、記録面で反射された戻り光束は対物レンズ、光学素子及び偏光性分岐光学素子を介して第１の光検出器で受光される。第１の光学素子には重畳手段により所定の交流信号が重畳された電圧が印加されるため、光学素子に入射する光束には、重畳された交流信号に対応する光学的位相差が付与される。すなわち、第１の光検出器の出力信号には重畳された交流信号による交流成分が含まれることとなる。そして、基本波抽出手段により交流信号における周期の２分の１の周期で第１の光検出器の出力信号が所定時間サンプリングされ、第１の光検出器の出力信号から交流信号の周波数の基本波成分が抽出される。さらに、誤差情報取得手段により基本波抽出手段での抽出結果に基づいて光学的位相差の誤差に関する情報が求められる。例えば情報記録媒体の基板が複屈折性を有する場合には、基板内では方向によって屈折率が異なるために、情報記録媒体に照射された光束は基板を透過する際に光学的位相差が付与され、更に記録面で反射された光束は基板を透過する際に再度光学的位相差が付与される。そして、偏光性分岐光学素子に入射する戻り光束は、予定した偏光方向とは異なる方向の偏光成分、すなわち誤差を含むこととなる。この場合には、基板を透過する際に付与された光学的位相差に応じて第１の光検出器の受光光量に含まれる交流成分が変化する。従って、位相差信号出力手段では、戻り光束における光学的位相差の誤差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。また、情報記録媒体へのアクセスの際に、ほぼリアルタイムで光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力することができるため、情報記録媒体の回転中心からの距離によって基板の複屈折の状況が異なっていても、アクセス位置近傍における光学的位相差の誤差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。従って、結果として大型化及び高コスト化を招くことなく、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などを含む信号を精度良く安定して出力することが可能となる。
【００１８】
この場合において、前記誤差情報取得手段は、前記基本波抽出手段でサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることとすることができる。
【００１９】
この場合において、前記誤差情報取得手段での加算結果が最小値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることとすることができる。
【００２０】
本発明は、第２の観点からすると、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、光源と；前記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と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する光学素子と、前記記録面で反射され前記対物レンズ及び前記光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子とを含む光学系と；前記光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する重畳手段と；前記偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第１の光検出器を含む少なくとも１つの光検出器と、前記交流信号における周期の４分の１の周期で前記第１の光検出器の出力信号を所定時間サンプリングし、前記第１の光検出器の出力信号から前記交流信号の周波数の第２高調波成分を抽出する高調波抽出手段と、前記高調波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段とを有し、前記光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する位相差信号出力手段と；を備える第２の光ピックアップ装置である。
【００２２】
この場合において、前記誤差情報取得手段は、前記高調波抽出手段にてサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることとすることができる。
【００２３】
この場合において、前記誤差情報取得手段での加算結果が最大値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることとすることができる。
【００２４】
本発明は、第３の観点からすると、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、光源と；前記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と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する光学素子と、前記記録面で反射され前記対物レンズ及び前記光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子と、前記偏光性分岐光学素子を透過した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する無偏光性分岐光学素子とを含む光学系と；前記光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する重畳手段と；前記偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第１の光検出器と前記無偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第２の光検出器を有し、前記戻り光束における光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する位相差信号出力手段と；を備える第３の光ピックアップ装置である。
【００２５】
この場合において、前記位相差信号出力手段は、前記第１の光検出器の出力信号と前記第２の光検出器の出力信号との差信号から前記交流信号の周波数の基本波成分を抽出する基本波抽出手段と；前記基本波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段と；を有することとすることができる。
【００２６】
この場合において、前記基本波抽出手段は、前記交流信号における周期の２分の１の周期で前記差信号を所定時間サンプリングすることとすることができる。
【００２７】
この場合において、前記誤差情報取得手段は、前記基本波抽出手段でサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることとすることができる。
【００２８】
この場合において、前記誤差情報取得手段での加算結果が最小値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることとすることができる。
【００２９】
上記第３の光ピックアップ装置において、前記位相差信号出力手段は、前記第１の光検出器の出力信号と前記第２の光検出器の出力信号との差信号から前記交流信号の周波数の第２高調波成分を抽出する高調波抽出手段と；前記高調波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段と；を有することとすることができる。
【００３０】
この場合において、前記高調波抽出手段は、前記交流信号における周期の４分の１の周期で前記差信号を所定時間サンプリングすることとすることができる。
【００３１】
この場合において、前記誤差情報取得手段は、前記高調波抽出手段にてサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることとすることができる。
【００３２】
この場合において、前記誤差情報取得手段での加算結果が最大値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることとすることができる。
【００３３】
上記各光ピックアップ装置において、前記光学素子は、電気光学効果を示す電気光学結晶を含むこととすることができる。
【００３４】
この場合において、前記電気光学結晶は、縦型の電気光学効果を示す結晶であることとすることができる。
【００３５】
この場合において、前記電気光学結晶は、奇数次の電気光学効果を示す結晶であることとすることができる。
【００３６】
この場合において、前記電気光学結晶は、ポッケルス効果を示す結晶であることとすることができる。
【００３７】
この場合において、前記電気光学結晶は、シレナイト構造を有する酸化物の結晶であることとすることができる。
【００３８】
この場合において、前記シレナイト構造を有する酸化物は、Ｂｉ12ＳｉＯ20であることとすることができる。
【００３９】
この場合において、前記電気光学結晶は、単結晶体であることとすることができる。
【００４０】
上記第１〜第３の各光ピックアップ装置において、前記光学素子は、電気光学効果を示す液晶を含むこととすることができる。
【００４１】
本発明は、第４の観点からすると、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、本発明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。
【００４２】
これによれば、本発明の光ピックアップ装置を備えているために、光ピックアップ装置からの出力信号に基づいてサーボ信号などを精度良く安定して検出することができる。従って、結果として情報記録媒体に対する情報の記録、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。
【００４３】
【発明の実施の形態】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成を示すブロック図が示されている。
【００４４】
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、モータドライバ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、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における接続線は、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。また、本第１の実施形態では、一例として光ディスク１５はＤＶＤの規格に準拠した情報記録媒体であるものとする。
【００４５】
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。
【００４６】
光ディスク１５の記録面は所定の厚さの透明な基板上に形成されており、その基板を介して記録面にレーザ光が照射される。
【００４７】
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ＡＤＩＰ（Address In Pregroove）情報及び同期信号等を抽出する。ここで抽出されたＡＤＩＰ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信号に対して復号処理及び誤り訂正処理等を行なった後、再生データとして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、ここで検出されたサーボ信号はサーボコントローラ３３に出力される。
【００４８】
前記サーボコントローラ３３は、再生信号処理回路２８からのフォーカスエラー信号に基づいてフォーカスずれを補正するためのフォーカス制御信号を生成し、トラックエラー信号に基づいてトラックずれを補正するためのトラッキング制御信号を生成する。ここで生成された各制御信号はそれぞれモータドライバ２７に出力される。
【００４９】
前記モータドライバ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の駆動系（図示省略）を駆動する。すなわち、再生信号処理回路２８、サーボコントローラ３３及びモータドライバ２７によってトラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、モータドライバ２７は、ＣＰＵ４０の指示に基づいてスピンドルモータ２２を駆動する。
【００５０】
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。
【００５１】
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、データ変調及びエラー訂正コードの付与などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成するとともに、再生信号処理回路２８からの同期信号に同期して、書き込み信号をレーザコントロール回路２４に出力する。
【００５２】
前記レーザコントロール回路２４は、エンコーダ２５からの書き込み信号及び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パワーを制御する。
【００５３】
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）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００５４】
前記フラッシュメモリ３９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、フラッシュメモリ３９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。
【００５５】
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。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、λ／４板５５、光学素子としての電気光学素子５３、対物レンズ６０、検出レンズ５８、光検出器としての受光器５９、位相差調整回路６１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。
【００５６】
前記光源ユニット５１は、波長が６６０ｎｍの光束を発光する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、本第１の実施形態では、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＋Ｚ方向とする。また、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。
【００５７】
前記コリメートレンズ５２は、光源ユニット５１の＋Ｚ側に配置され、光源ユニット５１から出射された光束を略平行光とする。
【００５８】
前記偏光ビームスプリッタ５４は、コリメートレンズ５２の＋Ｚ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。ここでは、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−Ｘ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＋Ｚ側には、前記λ／４板５５が配置されている。
【００５９】
前記電気光学素子５３は、λ／４板５５の＋Ｚ側に配置されている。この電気光学素子５３の構成等については後述する。電気光学素子５３の＋Ｚ側には、前記対物レンズ６０が配置されている。
【００６０】
前記検出レンズ５８は、偏光ビームスプリッタ５４の−Ｘ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で反射された戻り光束を前記受光器５９の受光面に集光する。この受光器５９は、再生信号処理回路２８にてＲＦ信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを検出するのに最適な信号を出力するための複数の受光素子を含んで構成されている。
【００６１】
前記電気光学素子５３は、一例として図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示されるように、縦型の電気光学効果を示す平板状の電気光学結晶ＥＣと、該電気光学結晶ＥＣの−Ｚ側の面上に形成された電極５３Ａ及び＋Ｚ側の面上に形成された電極５３Ｂとを備えている。各電極は酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）を主成分とし、二酸化スズ（ＳｎＯ2）を１０％程度混ぜた固溶体の透明薄膜（ＩＴＯ膜）で形成されている。従って、入射する光束の殆どは各電極を透過することができる。そして、各電極を介して電気光学結晶ＥＣに電圧が印加されると、電気光学結晶ＥＣ内部にはＺ軸方向に電界が形成される。
【００６２】
本第１の実施形態では、電気光学結晶ＥＣには、一例としてポッケルス効果（縦型の一次の電気光学効果）を示すＢｉ12ＳｉＯ20（ＢＳＯ）の単結晶が用いられる。このＢＳＯはシレナイト構造を有する複合酸化物であり、結晶点群２３に属している。なお、ＢＳＯ単結晶のポッケルス係数γ41は、５×１０-12［ｍ／Ｖ］である。
【００６３】
電気光学結晶ＥＣに電圧が印加されていない場合には、電気光学結晶ＥＣが等方性の媒質であるため、一例として図４（Ａ）に示されるように、Ｘ軸方向の屈折率（ここでは常光線屈折率）ｎｏと、Ｙ軸方向の屈折率（ここでは異常光線屈折率）ｎｅとは互いにほぼ等しくなる。このような場合には、電気光学結晶ＥＣを透過した光束には、その偏光方向に関係なく光学的位相差が付与されることはない。
【００６４】
一方、電気光学結晶ＥＣに各電極を介して電圧が印加されると、電気光学結晶ＥＣの内部でＺ軸方向に一様な電界が発生し、その電界に比例した複屈折が電気光学結晶ＥＣ内部で一様に生じる。すなわち、一例として図４（Ｂ）に示されるように、常光線屈折率ｎｏと異常光線屈折率ｎｅとの間に違いが生じる。このような場合には、電気光学結晶ＥＣを透過した光束には光学的位相差が付与されることとなる。例えばＸ軸方向に対して４５゜傾いた偏光面を持つ直線偏光の光束が入射すると、その光束のＸ軸方向成分は常光線屈折率ｎｏによって電気光学結晶ＥＣの内部での速度が支配され、Ｙ軸方向成分は異常光線屈折率ｎｅによって電気光学結晶ＥＣの内部での速度が支配される。そこで、電気光学結晶ＥＣを透過した光束には、Ｘ軸方向とＹ軸方向に関して光学的位相差が生じることとなり、直線偏光から楕円偏光、円偏光と変化する。また、複屈折が生じた電気光学結晶ＥＣに、直線偏光の光束をＸ軸方向又はＹ軸方向にその偏光面を合わせて入射すると、電気光学結晶ＥＣを通過した光束は楕円偏光となる。
【００６５】
電気光学結晶ＥＣを透過した光束に付与される光学的位相差は電気光学結晶ＥＣにおける複屈折量に対応するため、電気光学結晶ＥＣに印加する電圧の大きさによって、電気光学結晶ＥＣを透過した光束に付与される光学的位相差を制御することが可能となる。
【００６６】
また、電気光学結晶ＥＣがポッケルス効果を示す材料であるために、電気光学結晶ＥＣを透過した光束に付与される光学的位相差Δθzは、次の（１）式で示されるように、電気光学結晶ＥＣに印加される電圧Ｖzに比例する。ここで、λは入射する光束の波長、ｎｏは常光線屈折率である。
【００６７】
Δθz＝２π（ｎｏ）3・γ41・Ｖz／λ ……（１）
【００６８】
すなわち、一例として図５に示されるように、印加電圧と光学的位相差との相関関係は原点を通る直線で示される。ＢＳＯ単結晶の常光線屈折率ｎｏは２．５６であるので、入射する光束の波長λが６６０ｎｍの場合には、位相差Δθzと印加電圧Ｖzとの相関関係を示す直線の傾き（比例定数）は、８×１０-4［Ｖ-1］となる。この場合に、例えばΔθzを半波長、すなわち位相をπだけ変化させるためには、約３．９ｋＶの印加電圧が必要となる。
【００６９】
電気光学結晶は電圧が印加されると分極により光学的異方性を示す。そして、その分極は原子レベルの分極であるため、電圧が印加されてから、それに対応する複屈折を生じるまでの応答時間はナノ秒以下である。しかしながら、平行平板に加工された電気光学結晶に電極を形成した電気光学素子の場合には、電気光学素子の形状に関係するキャパシタンス成分、位相差調整回路６１の出力インピーダンス及び配線のインピーダンスなどの影響により、応答時間が遅延する。そこで、本第１の実施形態では、電気光学結晶の厚みや電極面積を最適化することによってキャパシタンス成分を減少させ、応答時間の遅延を抑制した。
【００７０】
前記位相差調整回路６１は、一例として図６に示されるように、Ｉ−Ｖ変換回路６１ａ、加算回路６１ｂ、交流信号生成回路６１ｃ、基本波成分抽出回路６１ｄ、及び印加電圧設定回路６１ｅなどから構成されている。なお、電極５３Ｂは０[Ｖ]となるように設定しても良い。
【００７１】
前記Ｉ−Ｖ変換回路６１ａは、受光器５９を構成する各受光素子からの出力信号（電流信号）を電圧信号に変換する。前記加算回路６１ｂは、Ｉ−Ｖ変換回路６１ａからの各出力信号を加算する。
【００７２】
前記交流信号生成回路６１ｃは、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、一例として図７に示されるように、次の（２）式で示される交流信号Ｖacを生成する。ここで、Ｖmは振幅、ωは周波数に起因する角速度、ｔは時間である。
【００７３】
Ｖac＝Ｖmcosωt ……（２）
【００７４】
また交流信号生成回路６１ｃは、一例として図７に示されるように、交流信号における周期の２分の１の周期（ここではπ／ω）を有するサンプリング信号Ｓsmpを生成し、基本波成分抽出回路６１ｄに出力する。
【００７５】
図６に戻り、前記基本波成分抽出回路６１ｄは、交流信号生成回路６１ｃからのサンプリング信号Ｓsmpに基づいて、加算回路６１ｂの出力信号Ｓallをサンプリングする。そして、所定の時間内に取得された各サンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算する。そして、その加算結果を基本波信号Ｓbとして印加電圧設定回路６１ｅに出力する。なお、基本波信号Ｓbは前記所定の時間毎に出力される。
【００７６】
前記印加電圧設定回路６１ｅは、基本波成分抽出回路６１ｄからの基本波信号Ｓbが最小値となるように電気光学素子５３に印加する電圧を補正信号として設定する。なお、印加電圧と基本波信号との関係は、予め実験等により求められ、フラッシュメモリ３９に格納されているものとする。また、印加電圧設定回路６１ｅは、補正信号に交流信号生成回路６１ｃの出力信号Ｖacを重畳し、補正信号を変調する。なお、この変調の程度は微弱であり、再生信号処理回路２８で検出される各種信号の検出精度にほとんど影響しない。すなわち、印加電圧設定回路６１ｅから出力される印加電圧は、補正信号成分と交流信号成分とを含むこととなる。
【００７７】
電気光学素子５３で付与される光学的位相差Δθ(t)と、受光器５９の出力信号を規格化した値である、いわゆる検出光量比Ｒf（t）との関係は、次の（３）式で表すことができる。
【００７８】
Ｒf（t）＝（１＋cos２Δθ(t)）／２ ……（３）
【００７９】
また、光学的位相差Δθ(t)は、次の（４）式で表すことができる。ここで、２π・Δｎd／λは補正信号成分による光学的位相差であり、θm・cosωtは交流信号成分による光学的位相差である。この（４）式における、λは光源ユニット５１から出射される光束の波長（ここでは６６０ｎｍ）、Δｎdは光ディスク１５の基板における複屈折、θmは振幅である。
【００８０】
Δθ(t)＝２π・Δｎd／λ＋θm・cosωt ……（４）
【００８１】
例えば、サンプリング時間としてｔ＝２Ｎπ／ωを上記（３）式に代入して計算すると、第１のサンプル値として次の（５）式が得られる。また、次のサンプリング時間としてｔ＝（１＋２Ｎ）π／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第２のサンプル値として次の（６）式が得られる。ここで、Ｎは任意の自然数である。
【００８２】
Rf(2Nπ/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ)cos(2θm) -sin(4πΔnd/λ)sin(2θm))/2 ……（５）
Rf((1+2N)π/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ)cos(2θm) +sin(4πΔnd/λ)sin(2θm))/2 ……（６）
【００８３】
そこで、第２のサンプル値と第１のサンプル値との差Ｒfａとして、次の（７）式が得られる。
【００８４】
Ｒfａ＝sin２θm・sin（４πΔｎd／λ） ……（７）
【００８５】
なお、上記（３）式をフーリエ変換すると、交流信号の周波数の基本波成分Ｒf１として、次の（８）式が得られる。
【００８６】
Ｒf１＝sin２θm・exp（−ｊ４πΔｎd／λ） ……（８）
【００８７】
すなわち、基本波信号Ｓbは上記交流信号の周波数の基本波成分Ｒf１と同等であることがわかる。
【００８８】
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。また、λ／４板５５における遅相軸方向と光ディスク１５における遅相軸方向とは４５°ずれているものとする。
【００８９】
《光ディスクの基板の複屈折量が極めて小さい場合》
先ず光ディスク１５の基板の複屈折量（以下「基板複屈折量」ともいう）が極めて小さい場合について説明する。なお、印加電圧設定回路６１ｅでは補正信号成分は０[Ｖ]であり、交流信号成分Ｖacのみが出力されているものとする。
【００９０】
光源ユニット５１から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で略平行光となり、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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。ここでは補正信号成分が０[Ｖ]であるため、電気光学素子５３に入射した光束は交流信号成分Ｖacに対応する僅かな光学的位相差θm・cosωtのみが付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは基板複屈折量が極めて小さいため、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際に光学的位相差を付与されることなく、記録面に到達する。すなわち、所定形状の光スポットが記録面に形成される。
【００９１】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に光学的位相差を付与されることなく、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、電気光学素子５３で光学的位相差θm・cosωtが付与され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は、直線偏光（ここではＳ偏光）又はほぼ直線偏光であり、その大部分は−Ｘ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位相差調整回路６１及び再生信号処理回路２８に出力する。
【００９２】
位相差調整回路６１では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が極めて小さいため、一例として図８（Ａ）に示されるように、受光器５９の出力信号に含まれる交流成分は、Ｖacにおける周期の２分の１の周期を有するコサイン曲線となる。そこで、基本波信号Ｓbはほぼ０となる。従って、電気光学素子５３に出力される印加電圧に含まれる補正信号成分は０[Ｖ]のままである。
【００９３】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合（光学的位相差の誤差調整なし）》
次に、基板複屈折量が大きい場合について説明する。なお、印加電圧設定回路６１ｅでは補正信号成分は０[Ｖ]であり、交流信号成分Ｖacのみが出力されているものとする。
【００９４】
光源ユニット５１から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で略平行光となり、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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。ここでは補正信号成分が０[Ｖ]であるため、電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差θm・cosωtのみが付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは基板複屈折量が大きいので、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際に光学的位相差（ここではδaとする）が付与される。すなわち、記録面に形成される光スポットの形状が劣化する。
【００９５】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に再度光学的位相差δａが付与され、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電気光学素子５３で光学的位相差θm・cosωtが付与され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は楕円偏光であり、戻り光束に含まれるＳ偏光成分は−Ｘ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位相差調整回路６１及び再生信号処理回路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を透過する。
【００９６】
位相差調整回路６１では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が大きいため、一例として図８（Ｂ）に示されるように、受光器５９の出力信号に含まれる交流成分は、Ｖacにおける周期の２分の１の周期を有するコサイン曲線とＶacにおける周期と同じ周期を有するコサイン曲線とが加算された曲線となる。そこで、基本波信号Ｓbは０とはならない。従って印加電圧設定回路６１ｅでは、基本波信号Ｓbを０にするための補正信号が生成され、その補正信号に交流信号Ｖacが重畳された印加電圧が出力される。これにより、電気光学素子５３では、光学的位相差θm・cosωtとともに、補正信号に対応して光ディスクの複屈折によって付与される光学的位相差（以下「ディスク位相差」ともいう）δａとは逆極性の光学的位相差−δａが付与される。
【００９７】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合（光学的位相差の誤差調整あり）》
上記のようにして設定された電圧（補正信号＋交流信号）が電気光学素子５３に印加されている場合について説明する。
【００９８】
光源ユニット５１から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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。ここでは、上記設定された電圧（補正信号＋交流信号）が印加されているため、電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差（−δａ＋θm・cosωt）が付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは基板複屈折量が大きいので、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際にディスク位相差δａが付与されるが、電気光学素子５３で付与された光学的位相差−δａと相殺される。従って、所定形状の光スポットが記録面に形成される。
【００９９】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に再度ディスク位相差δａが付与され、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光束は電気光学素子５３に入射する。電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差（−δａ＋θm・cosωt）が付与されるため、基板を透過する際に付与されたディスク位相差δａは相殺され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は、直線偏光（ここではＳ偏光）又はほぼ直線偏光であり、その大部分は−Ｘ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位相差調整回路６１及び再生信号処理回路２８に出力する。
【０１００】
位相差調整回路６１では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が大きいが、受光器５９の出力信号に含まれる交流成分は、Ｖacにおける周期の２分の１の周期を有するコサイン曲線となる（図８（Ａ）参照）。従って、基本波信号Ｓbはほぼ０となり、印加電圧設定回路６１ｅでは、現在の補正信号に交流信号Ｖacが重畳された印加電圧が出力される。
【０１０１】
《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にユーザ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。
【０１０２】
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モータドライバ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ユーザデータのバッファＲＡＭ３４への蓄積をバッファマネージャ３７に指示する。
【０１０３】
光ディスク１５の回転が所定の線速度に達すると、前記トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は記録処理が終了するまで随時行われる。
【０１０４】
そして、ＣＰＵ４０は、所定のタイミング毎に再生信号処理回路２８から出力されるＡＤＩＰ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モータドライバ２７に出力する。また、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値を超えたとの通知を受けると、エンコーダ２５に書き込み信号の生成を指示する。
【０１０５】
光ピックアップ装置２３が書き込み開始地点に到達すると、ＣＰＵ４０は位相差調整回路６１に戻り光束における光学的位相差の誤差補正を指示する。これにより、前述の如くして電気光学素子５３に印加する電圧が調整される。電気光学素子５３への印加電圧の調整が終了すると、ＣＰＵ４０はエンコーダ２５に書き込みを許可する。これにより、ユーザデータは、エンコーダ２５、レーザコントロール回路２４及び光ピックアップ装置２３を介して光ディスク１５に書き込まれる。ユーザデータがすべて書き込まれると、所定の終了処理を行った後、記録処理を終了する。
【０１０６】
《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。
【０１０７】
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モータドライバ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。
【０１０８】
光ディスク１５の回転が所定の線速度に達すると、前記トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は再生処理が終了するまで随時行われる。
【０１０９】
ＣＰＵ４０は、所定のタイミング毎に再生信号処理回路２８から出力されるＡＤＩＰ情報に基づいて、読み出し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モータドライバ２７に出力する。そして、光ピックアップ装置２３が読み出し開始地点に到達すると、上記記録処理の場合と同様にして、電気光学素子５３への印加電圧の調整が行われる。印加電圧の調整が終了すると、ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８に通知する。
【０１１０】
そして、再生信号処理回路２８は、前述の如く、受光器５９の出力信号からＲＦ信号を検出し、復号処理及び誤り訂正処理などを行った後、再生データとしてバッファ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。ＣＰＵ４０は、ホストから指定されたユーザデータの再生がすべて終了すると、所定の終了処理を行った後、再生処理を終了する。
【０１１１】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０では、位相差調整回路６１によって重畳手段、位相差信号出力手段及び電圧調整手段が実現されている。また、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。
【０１１２】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、位相差調整回路６１は、電気光学素子５３に印加する電圧に交流信号を重畳するとともに、受光器５９の出力信号に含まれる交流信号の周波数の基本波成分がほぼ０となるように、電気光学素子５３に印加する電圧を調整している。これにより、光ディスクの複屈折に起因する戻り光束における光学的位相差の誤差が精度良く補正され、受光器５９から出力される信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【０１１３】
また、本第１の実施形態によると、基本波抽出手段でサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算することによって、交流信号の周波数の基本波成分を抽出しているため、位相差調整回路６１の構成を単純化することができる。従って、部品コストの低下を促進することができる。
【０１１４】
また、本第１の実施形態によると、電気光学素子５３では屈折率を変更する材料として電気光学結晶が用いられているために、例えば１００ＭＨｚ以上の帯域特性を有する位相差調整回路６１からの補正信号に対しても追随することができ、ほぼリアルタイムで光学的位相差の誤差を補正することが可能となる。そこで、例えばＤＶＤドライブ装置に用いられた場合には、１０倍速程度の回転速度においても完全に追従して光学的位相差の誤差を補正することができる。また、記録面の場所（アドレス）によって複屈折量が異なる光ディスクに対しても精度良く光学的位相差の誤差を補正することが可能となる。
【０１１５】
また、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学素子５３では縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いているために、横型の電気光学効果を示す電気光学結晶（光軸と電界印加方向が垂直）を用いた場合に比べて、電気光学結晶を光軸方向に薄く、面方向に広くすることができる．これにより、光源から対物レンズまでの距離を短くすることが可能となり、各光学部品の配置の自由度が増すとともに、ピックアップ装置を小型化することができる。なお、横型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合には、電界印加方向と光軸方向とが直交しているので、各電極は光路を挟む位置に設置する必要がある。この場合には、各電極間の距離は、当然ながら光路中の光のビーム径より大きくしなければならないため、ビーム径を大きくしようとすると電極間距離が長くなる。一方、縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合には、ビーム径を大きくしようとすると電気光学結晶の面積を大きくするだけで良く、電極間距離（ギャップ長）には影響を及ぼさない。従って、縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合には、通常のハーフハイトの高さのピックアップ装置であっても、ビーム径を大きくとることが可能となり、その結果ワーキングディスタンスを大きくすることができる。
【０１１６】
また、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学素子５３にポッケルス効果を示す電気光学結晶を用いているために、印加電圧と光学的位相差との関係は直線関係となる。また、電圧が印加されていないときには光学的位相差が０、すなわち等方性媒質となる。そこで、印加電圧の正負と光学的位相差の正負とを対応させることができる。従って、印加電圧と光学的位相差とは単純な比例関係を有することとなり、簡単な一次式で示すことができる。これにより、光学的位相差の誤差の補正が容易になり、例えば印加電圧設定回路に汎用の安価なリニアアンプなどを用いることができ、回路の単純化及び低コスト化を図ることができるとともに、補正の高速化を図ることが可能となる。
【０１１７】
また、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学結晶としてシレナイト構造を有する酸化物を用いているために、低い印加電圧で大きな光学的位相差が発生する。従って、位相差調整回路６１に大規模な昇圧回路を必要とせず、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化を促進することができる。
【０１１８】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置によると、再生信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを精度良く安定して検出することができるため、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。
【０１１９】
なお、上記第１の実施形態では、偏光ビームスプリッタ５４を用いて戻り光束を受光器５９側に分岐する場合について説明したが、これに限らず、偏光ビームスプリッタ５４に代えて、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及び軽量化を促進することができる。さらに、この場合に、その偏光ホログラム素子と受光器５９とを一体化しても良い。
【０１２０】
なお、上記第１の実施形態では、重畳される交流信号の周波数の基本波成分を用いて戻り光束における光学的位相差の誤差を検出する場合について説明したが、これに限らず、例えば重畳される交流信号の周波数の第２高調波成分を用いて検出しても良い。この場合には、位相差調整回路６１に代えて、図９に示される位相差調整回路６１’が用いられることとなる。
【０１２１】
位相差調整回路６１’は、Ｉ−Ｖ変換回路６１ａ、加算回路６１ｂ、交流信号生成回路６１ｃ’、第２高調波波成分抽出回路６１ｄ’、及び印加電圧設定回路６１ｅ’などから構成されている。位相差調整回路６１との違いは、交流信号生成回路６１ｃ’、第２高調波波成分抽出回路６１ｄ’、及び印加電圧設定回路６１ｅ’にある。
【０１２２】
前記交流信号生成回路６１ｃ’は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、上記（２）式で示される交流信号Ｖacを生成する。また交流信号生成回路６１ｃ’は、一例として図１０に示されるように、交流信号における周期の４分の１の周期（ここでは、π／２ω）を有するサンプリング信号Ｓsmp’を生成し、第２高調波成分抽出回路６１ｄ’に出力する。
【０１２３】
前記第２高調波成分抽出回路６１ｄ’は、交流信号生成回路６１ｃ’からのサンプリング信号Ｓsmp’に基づいて、加算回路６１ｂの出力信号Ｓallをサンプリングする。そして、所定の時間内に取得された各サンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算する。そして、その加算結果を第２高調波信号Ｓb’として印加電圧設定回路６１ｅ’に出力する。なお、第２高調波信号Ｓb’は前記所定の時間毎に出力される。
【０１２４】
例えば、サンプリング時間としてｔ＝２Ｎπ／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第１のサンプル値として次の（９）式が得られる。ｔ＝（１／２＋２Ｎ）π／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第２のサンプル値として次の（１０）式が得られる。ｔ＝（１＋２Ｎ）π／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第３のサンプル値として次の（１１）式が得られる。ｔ＝（３／２＋２Ｎ）π／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第４のサンプル値として次の（１２）式が得られる。
【０１２５】
Rf(2Nπ/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ+2θm))/2 ……（９）
Rf((1/2+2N)π/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ))/2 ……（１０）
Rf((1+2N)π/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ−2θm))/2 ……（１１）
Rf((3/2+2N)π/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ))/2 ……（１２）
【０１２６】
そこで、第１のサンプル値と第２のサンプル値との差、及び第３のサンプル値と第４のサンプル値との差を加算すると、加算値Ｒfｂとして次の（１３）式が得られる。
【０１２７】
Ｒfｂ＝（１−cos２θm）cos（４πΔｎd／λ） ……（１３）
【０１２８】
なお、上記（３）式をフーリエ変換すると、交流信号の周波数の第２高調波成分Ｒf２は、次の（１４）式で示される。
【０１２９】
Ｒf２＝（１−cos２θm）cos（４πΔｎd／λ） ……（１４）
【０１３０】
すなわち、第２高調波信号Ｓb’は上記交流信号の周波数の第２高調波成分Ｒf２と同等であることがわかる。
【０１３１】
印加電圧設定回路６１ｅ’は、第２高調波信号Ｓb’が最大となるように電気光学素子５３に印加する電圧を補正信号として設定する。なお、印加電圧と第２高調波信号との関係は、予め実験等により求められ、フラッシュメモリ３９に格納されている。また、印加電圧設定回路６１ｅ’は、印加電圧設定回路６１ｅと同様に、補正信号に交流信号生成回路６１ｃ’の出力信号Ｖacを重畳し、補正信号を変調する。
【０１３２】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図１１及び図１２に基づいて説明する。この第２の実施形態は、一例として図１１に示される光ピックアップ装置２３’のように、上記第１の実施形態におけるコリメートレンズ５２と偏光ビームスプリッタ５４との間に無偏光ビームスプリッタ７０を配置した点に特徴を有する。また、光ピックアップ装置２３’には、無偏光ビームスプリッタ７０で反射された戻り光束を集光するための集光レンズ７１と、該集光レンズ７１で集光された戻り光束を受光するための受光器７２とが付与されている。
【０１３３】
そこで、上記第１の実施形態における位相差調整回路６１の代わりに、受光器５９及び受光器７２の各出力信号に基づいて電気光学素子５３の印加電圧を調整する位相差調整回路６２が用いられる。
【０１３４】
なお、その他の光ピックアップ装置及び光ディスク装置の構成などは、上記第１の実施形態と同様である。従って、以下においては、上記第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、上記第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１３５】
位相差調整回路６２は、図１２に示されるように、Ｉ−Ｖ変換回路６２ａ、加算回路６１ｂ、減算器６２ｂ、交流信号生成回路６１ｃ、基本波成分抽出回路６１ｄ、及び印加電圧設定回路６１ｅなどから構成されている。
【０１３６】
Ｉ−Ｖ変換回路６２ａは、受光器５９を構成する各受光素子の出力信号及び受光器７２の出力信号をそれぞれ電圧信号に変換する。減算器６２ｂは、加算回路６１ｂの出力信号ＳallとＩ−Ｖ変換回路６２ａにて電圧信号に変換された受光器７２の出力信号との差信号を求め、基本波成分抽出回路６１ｄに出力する。なお、加算回路６１ｂ、交流信号生成回路６１ｃ、基本波成分抽出回路６１ｄ、及び印加電圧設定回路６１ｅはそれぞれ上記第１の実施形態と同じである。
【０１３７】
上記のようにして構成される光ピックアップ装置２３’の作用を説明する。
【０１３８】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合（光学的位相差の誤差調整なし）》
先ず、基板複屈折量が大きく、印加電圧設定回路６１ｅでは補正信号成分は０[Ｖ]であり、交流信号成分Ｖacのみが出力されている場合について説明する。
【０１３９】
光源ユニット５１から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、無偏光ビームスプリッタ７０に入射する。無偏光ビームスプリッタ７０を透過した光束は、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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。ここでは、補正信号成分が０[Ｖ]であるため、電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差θm・cosωtが付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは、基板複屈折量が大きいので、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際にディスク位相差δａを生じる。すなわち、記録面に形成される光スポットの形状が劣化する。
【０１４０】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に再度ディスク位相差δａを生じ、対物レンズ６０の入射する。対物レンズ６０で再び略平行光とされた光束は電気光学素子５３に入射する。この光束は電気光学素子５３で光学的位相差θm・cosωtが付与され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は楕円偏光であり、戻り光束に含まれるＳ偏光成分は−Ｘ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位相差調整回路６２及び再生信号処理回路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、無偏光ビームスプリッタ７０に入射する。無偏光ビームスプリッタ７０で−Ｘ方向に反射された戻り光束は、検出レンズ７１を介して受光器７２で受光される。受光器７２は受光量に応じた信号を位相差調整回路６２に出力する。
【０１４１】
位相差調整回路６２では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が大きいため、基本波信号Ｓbは０とはならない。そこで印加電圧設定回路６１ｅでは、基本波信号Ｓbを０にするための補正信号が生成され、その補正信号に交流信号Ｖacが重畳された印加電圧が出力される。これにより、電気光学素子５３では、光学的位相差θm・cosωtとともに、ディスク位相差δａとは逆極性の光学的位相差−δａが付与される。
【０１４２】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合（光学的位相差の誤差調整あり）》
次に、上記のようにして設定された電圧（補正信号＋交流信号）が電気光学素子５３に印加されている場合について説明する。
【０１４３】
光源ユニット５１から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、無偏光ビームスプリッタ７０に入射する。無偏光ビームスプリッタ７０を透過した光束は、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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。電気光学素子５３には、上記設定された電圧（補正信号＋交流信号）が印加されているため、電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差（−δａ＋θm・cosωt）が付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは基板複屈折量が大きいので、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際にディスク位相差δａが付与されるが、電気光学素子５３で付与された光学的位相差−δａと相殺される。従って、所定形状の光スポットが記録面に形成される。
【０１４４】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に再度ディスク位相差δａが付与され、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光束は電気光学素子５３に入射する。電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差（−δａ＋θm・cosωt）が付与されるため、基板を透過する際に付与されたディスク位相差δａは相殺され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は、直線偏光（ここではＳ偏光）又はほぼ直線偏光であり、その大部分は−Ｘ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位相差調整回路６１及び再生信号処理回路２８に出力する。なお、光学的位相差θm・cosωtに対応して、若干の戻り光束が偏光ビームスプリッタ５４を透過し、無偏光ビームスプリッタ７０に入射する。無偏光ビームスプリッタ７０で−Ｘ方向に反射された戻り光束は、検出レンズ７１を介して受光器７２で受光される。受光器７２は受光量に応じた信号を位相差調整回路６２に出力する。
【０１４５】
位相差調整回路６２では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が大きいが、基本波信号Ｓbがほぼ０であるため、印加電圧設定回路６１ｅでは、現在の補正信号に交流信号Ｖacが重畳された印加電圧が出力される。
【０１４６】
以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る光ディスク装置２０では、位相差調整回路６２によって重畳手段、位相差信号出力手段及び電圧調整手段が実現されている。また、上記第１の実施形態と同様に、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おり、上記第１の実施形態と同様にして、記録処理及び再生処理が行われる。
【０１４７】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、位相差調整回路６２は、電気光学素子５３に印加する電圧に交流信号を重畳するとともに、受光器５９の出力信号と受光器７２の出力信号との差信号に含まれる基本波成分がほぼ０となるように、電気光学素子５３に印加する電圧を調整している。これにより、ディスク位相差による戻り光束における光学的位相差の誤差が補正され、受光器５９から出力される信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比を向上させることが可能となるため、上記第１の実施形態に係る光ピックアップ装置と同様な効果を得ることができる。なお、ディスク位相差の検出精度は上記第１の実施形態よりも高い。
【０１４８】
また、本第２の実施形態に係る光ディスク装置によると、再生信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを精度良く安定して検出することができるため、前記第１の実施形態に係る光ディスク装置と同様な効果を得ることが可能となる。
【０１４９】
なお、上記第２の実施形態では、重畳される交流信号の基本波成分を用いて戻り光束における光学的位相差の誤差を検出する場合について説明したが、これに限らず、例えば前述したように、重畳される交流信号の周波数の第２高調波成分を用いて検出しても良い。
【０１５０】
なお、上記第２の実施形態では、戻り光束を分岐する分岐光学素子としてビームスプリッタ（偏光ビームスプリッタ５４、無偏光ビームスプリッタ７０）を用いる場合について説明したが、これに限らず、ホログラム素子を用いても良い。例えば、偏光ビームスプリッタ５４に代えて偏光ホログラム素子を、無偏光ビームスプリッタ７０に代えて無偏光ホログラム素子を用いても良い。そして、偏光ホログラム素子と無偏光ホログラム素子とを一体化しても良い。この場合には、偏光ホログラム素子及び無偏光ホログラム素子をそれぞれ個別の基板上に形成した後に、それらを貼り合わせて一体化しても良いが、偏光ホログラム素子及び無偏光ホログラム素子を同一基板の一側及び他側にそれぞれ形成しても良い。また、偏光ホログラム素子、無偏光ホログラム素子、受光器５９、及び受光器７２を一体化しても良い。さらに、それらと半導体レーザとを一体化し、受発光モジュールとしても良い。これにより、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化を促進することができる。また、組み付け時の構成部品の数が減少し、組み付け作業及び調整作業を簡略化することができ、作業コストを削減することが可能となる。なお、偏光ビームスプリッタ５４及び無偏光ビームスプリッタ７０のいずれか一方に代えて、ホログラム素子を用いても良い。
【０１５１】
また、上記各実施形態では、電気光学結晶として、一次の電気光学効果を示す材料を用いる場合について説明したが、これに限らず、例えば一次を除く奇数次の電気光学効果を示す材料であっても良い。一次の電気光学効果を示す材料と同様な効果を得ることができるからである。また、偶数次の電気光学効果を示す材料を用いても良い。但し、電気光学結晶として、高次の電気光学効果を示す材料を用いる場合には、一例として図１３に示されるように、印加電圧と光学的位相差との相関関係は簡単な一次式で示すことができなくなり、電気光学結晶の屈折率分布の制御が複雑化する。
【０１５２】
また、上記各実施形態では、電気光学結晶として、Ｂｉ12ＳｉＯ20（ＢＳＯ）の単結晶を用いる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、縦型の奇数次の電気光学効果を示す材料として、結晶点群３ｍのＬｉＮｂＯ3（ニオブ酸リチウム）、ＬｉＴａＯ3（タンタル酸リチウム）、 結晶点群４２ｍのＮＨ4Ｈ2ＰＯ4（ＡＤＰ：燐酸二水素アンモニウム）、ＫＨ2ＰＯ4（ＫＤＰ：燐酸二水素カリウム）、結晶点群３２のα水晶（ＳｉＯ2）、結晶点群２３のＢｉ12ＧｅＯ20（ＢＧＯ）、結晶点群４３ｍのＺｎＳ、ＺｎＴｅ、Ｂｉ4Ｇｅ3Ｏ12などの中心対称性を持たない電気光学結晶を用いても良い。特に、ＢＧＯは、ＢＳＯと同様に電気光学係数（ポッケルス係数γ41）が１０-12ｍ／Ｖ以上と大きいため、低い印加電圧で大きな位相差を付与することができる。また、電気光学結晶は単結晶に限らず多結晶であっても良い。但し、単結晶のほうが光束の透過率が高くなる。
【０１５３】
なお、上記各実施形態において、電気光学素子５３に代えて、例えば液晶、電歪素子、光弾性素子、ファラデー素子、及びカーセルなどを用いても良い。
【０１５４】
また、上記各実施形態では、各電極が矩形形状（図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）参照）を有する場合について説明したが、これに限らず、例えば図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に示されるように、円形状の電極５３Ａ’及び５３Ｂ’が設けられた電気光学素子５３’を用いても良い。
【０１５５】
また、上記各実施形態では、位相差調整回路の加算回路６１ｂにおいて、受光器５９からの出力信号の全てが加算される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。例えば受光器５９を構成する特定の受光素子からの出力信号を加算信号に代えて用いても良い。
【０１５６】
また、上記各実施形態では、各電極にＩＴＯ膜を用いる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。また、電極の一部分が透明であっても良い。要するに入射光束の大部分が透過可能であれば良い。
【０１５７】
また、上記各実施形態において、電極５３Ｂの代わりにアルミニウム蒸着膜からなる不透明電極を用いても良い。この場合には、電気光学素子は反射型となり、入射光束は電気光学結晶内を往復するため、付与すべき光学的位相差が同じであっても、透明な電極を用いる場合に比べて印加電圧を１／２とすることができる。なお、この場合には、一部の光学部品の配置を変更する必要がある。
【０１５８】
また、上記各実施形態では、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。
【０１５９】
また、上記各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。
【０１６０】
また、上記各実施形態では、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６６０ｎｍ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。
【０１６１】
また、上記各実施形態では、位相差調整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、例えば位相差調整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、再生信号処理回路２８から電気光学素子に印加電圧が供給されることとなる。
【０１６２】
また、上記各実施形態では、アクセス中にフィードバック制御により戻り光束における光学的位相差の誤差を補正する場合について説明したが、これに限らず、例えばディスク位相差があまり変化しない場合などには、予め計測された光学的位相差に基づいて、設定された電圧を電気光学素子に印加し、アクセス中の印加電圧を固定値としても良い。この場合には、位相差調整回路の代わりに所定の電圧を電気光学素子に印加するためのドライバを用いることができる。
【０１６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る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、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含む信号を精度良く安定して出力することができるという効果がある。
【０１６４】
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】本発明の第１の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】図１におけ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３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、それぞれ図２における電気光学素子の構成を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）は電圧が印加されていない場合の電気光学素子における屈折率（常光線屈折率ｎｏ、異常光線屈折率ｎｅ）を説明するための図であり、図４（Ｂ）は電圧が印加されている場合の電気光学素子における屈折率を説明するための図である。
【図５】電気光学素子における印加電圧と光学的位相差との関係を説明するための図である。
【図６】図２における位相差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】図６における交流信号生成回路から出力される交流信号、及びサンプリング信号を説明するための波形図である。
【図８】図８（Ａ）は光ディスクの基板の複屈折が極めて小さいときに、受光器の出力信号に含まれる交流信号成分を説明するための波形図であり、図８（Ｂ）は光ディスクの基板の複屈折が大きいときに、受光器の出力信号に含まれる交流信号成分を説明するための波形図である。
【図９】第２高調波成分を用いる場合の位相差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図１０】図９における交流信号生成回路から出力される交流信号、及びサンプリング信号を説明するための波形図である。
【図１１】第２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１２】図１１における位相差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図１３】電気光学結晶が高次の電気光学効果を示す場合の印加電圧と光学的位相差との関係を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、それぞれ電極の変形例を説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、ＣＤ−ＲＯＭの基板における複屈折の発生状況の一例を説明するための図であり、図１５（Ｂ）は、そのＣＤ−ＲＯＭからの戻り光束のうち光検出器で受光される受光量の一例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、４０…ＣＰＵ（処理装置）、５３，５３'…電気光学素子（光学素子）、５４…偏光ビームスプリッタ（偏光性分岐光学素子）、５９…受光器（第１の光検出器）、６０…対物レンズ、６１，６１’、６２…位相差調整回路（重畳手段、位相差信号出力手段、電圧調整手段）、６１ｄ…基本波成分抽出回路（基本波抽出手段）、６１ｄ’…第２高調波成分抽出回路（高調波抽出手段）、６１ｅ，６１ｅ’…印加電圧設定回路（誤差情報取得手段、重畳手段、電圧調整手段）、７０…無偏光ビームスプリッタ（無偏光性分岐光学素子）、７２…受光器（第２の光検出器）、ＥＣ…電気光学結晶。
【発明の属する技術分野】
本発明は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、情報記録媒体の記録面に光を照射し、その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、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光スポットを形成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、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情報記録媒体の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、情報記録媒体の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（以下「基板」と略述する）上に記録面が形成されており、対物レンズからの光束は基板を透過して記録面に集光されるようになっている。そして、基板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（基板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。
【０００７】
そこで、上記のようにして製造された情報記録媒体の基板は、光学的異方性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）とが異なる複屈折性を有する場合がある。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、メーカーによって基板の複屈折の状況がそれぞれ異なっている。例えばＤＶＤの規格では複屈折は６０ｎｍ以下となっているが、複屈折が１００ｎｍを超える商品が一部市場に出回るようになってきた。このように大きな複屈折性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、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の光学的位相差が９０度からずれてしまうこととなる。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比が低下するおそれがあった。また、偏光性分岐光学素子で分岐されずに光源に戻る光束の光量が増加するため、レーザ光の発振が不安定となり、記録品質の低下、受光素子から出力される信号に含まれるノイズの増加を引き起こすおそれがあった。そして、最悪の場合、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の光学的位相差が０となり、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おそれがあった。この場合には、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。すなわち、情報の記録及び再生ができなくなる。
【０００８】
また、一例として図１５（Ａ）に示されるように、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基板の複屈折の状況は異なっている。この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、一例として図１５（Ｂ）に示されるように、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することとなる。なお、図１５（Ａ）では、トラックの接線方向（タンジェンシャル方向）の屈折率がそれに直交する方向（ラジアル方向）の屈折率よりも小さい場合を正の複屈折としている。
【０００９】
そこで、情報記録媒体の基板における光学的異方性（以下、便宜上「基板異方性」ともいう）を補償するための装置が種々考案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−２６８３９８号公報
【特許文献２】
特開２０００−３０６２６２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１及び特許文献２に開示されている装置では、基板異方性を補償するために、戻り光束を受光する受光素子から出力される信号の信号振幅及び信号レベルがほぼ最大となるように補償手段としての液晶への印加電圧を制御している。しかしながら、前記信号振幅及び信号レベルに影響を及ぼす要因には、光源の発光パワー、記録面での反射光量、情報記録媒体の反り、対物レンズのレンズシフトによるオフセットなど種々のものがあり、信号振幅及び信号レベルの最大値が必ずしも一定ではないため、最大値の判断が極めて難しく、十分に基板異方性を補償できないおそれがあった。
【００１２】
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、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含む信号を精度良く安定して出力することができる光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第２の目的は、情報記録媒体へ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。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の観点からすると、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、光源と；前記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と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する光学素子と、前記記録面で反射され前記対物レンズ及び前記光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子とを含む光学系と；前記光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する重畳手段と；前記偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第１の光検出器を含む少なくとも１つの光検出器と、前記交流信号における周期の２分の１の周期で前記第１の光検出器の出力信号を所定時間サンプリングし、前記第１の光検出器の出力信号から前記交流信号の周波数の基本波成分を抽出する基本波抽出手段と、前記基本波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段とを有し、前記光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する位相差信号出力手段と；を備える第１の光ピックアップ装置である。
【００１５】
これによれば、光源から出射された光束は光学素子及び対物レンズを介して情報記録媒体の記録面に集光され、記録面で反射された戻り光束は対物レンズ、光学素子及び偏光性分岐光学素子を介して第１の光検出器で受光される。第１の光学素子には重畳手段により所定の交流信号が重畳された電圧が印加されるため、光学素子に入射する光束には、重畳された交流信号に対応する光学的位相差が付与される。すなわち、第１の光検出器の出力信号には重畳された交流信号による交流成分が含まれることとなる。そして、基本波抽出手段により交流信号における周期の２分の１の周期で第１の光検出器の出力信号が所定時間サンプリングされ、第１の光検出器の出力信号から交流信号の周波数の基本波成分が抽出される。さらに、誤差情報取得手段により基本波抽出手段での抽出結果に基づいて光学的位相差の誤差に関する情報が求められる。例えば情報記録媒体の基板が複屈折性を有する場合には、基板内では方向によって屈折率が異なるために、情報記録媒体に照射された光束は基板を透過する際に光学的位相差が付与され、更に記録面で反射された光束は基板を透過する際に再度光学的位相差が付与される。そして、偏光性分岐光学素子に入射する戻り光束は、予定した偏光方向とは異なる方向の偏光成分、すなわち誤差を含むこととなる。この場合には、基板を透過する際に付与された光学的位相差に応じて第１の光検出器の受光光量に含まれる交流成分が変化する。従って、位相差信号出力手段では、戻り光束における光学的位相差の誤差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。また、情報記録媒体へのアクセスの際に、ほぼリアルタイムで光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力することができるため、情報記録媒体の回転中心からの距離によって基板の複屈折の状況が異なっていても、アクセス位置近傍における光学的位相差の誤差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。従って、結果として大型化及び高コスト化を招くことなく、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などを含む信号を精度良く安定して出力することが可能となる。
【００１８】
この場合において、前記誤差情報取得手段は、前記基本波抽出手段でサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることとすることができる。
【００１９】
この場合において、前記誤差情報取得手段での加算結果が最小値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることとすることができる。
【００２０】
本発明は、第２の観点からすると、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、光源と；前記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と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する光学素子と、前記記録面で反射され前記対物レンズ及び前記光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子とを含む光学系と；前記光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する重畳手段と；前記偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第１の光検出器を含む少なくとも１つの光検出器と、前記交流信号における周期の４分の１の周期で前記第１の光検出器の出力信号を所定時間サンプリングし、前記第１の光検出器の出力信号から前記交流信号の周波数の第２高調波成分を抽出する高調波抽出手段と、前記高調波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段とを有し、前記光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する位相差信号出力手段と；を備える第２の光ピックアップ装置である。
【００２２】
この場合において、前記誤差情報取得手段は、前記高調波抽出手段にてサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることとすることができる。
【００２３】
この場合において、前記誤差情報取得手段での加算結果が最大値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることとすることができる。
【００２４】
本発明は、第３の観点からすると、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、光源と；前記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と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する光学素子と、前記記録面で反射され前記対物レンズ及び前記光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子と、前記偏光性分岐光学素子を透過した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する無偏光性分岐光学素子とを含む光学系と；前記光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する重畳手段と；前記偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第１の光検出器と前記無偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第２の光検出器を有し、前記戻り光束における光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する位相差信号出力手段と；を備える第３の光ピックアップ装置である。
【００２５】
この場合において、前記位相差信号出力手段は、前記第１の光検出器の出力信号と前記第２の光検出器の出力信号との差信号から前記交流信号の周波数の基本波成分を抽出する基本波抽出手段と；前記基本波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段と；を有することとすることができる。
【００２６】
この場合において、前記基本波抽出手段は、前記交流信号における周期の２分の１の周期で前記差信号を所定時間サンプリングすることとすることができる。
【００２７】
この場合において、前記誤差情報取得手段は、前記基本波抽出手段でサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることとすることができる。
【００２８】
この場合において、前記誤差情報取得手段での加算結果が最小値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることとすることができる。
【００２９】
上記第３の光ピックアップ装置において、前記位相差信号出力手段は、前記第１の光検出器の出力信号と前記第２の光検出器の出力信号との差信号から前記交流信号の周波数の第２高調波成分を抽出する高調波抽出手段と；前記高調波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段と；を有することとすることができる。
【００３０】
この場合において、前記高調波抽出手段は、前記交流信号における周期の４分の１の周期で前記差信号を所定時間サンプリングすることとすることができる。
【００３１】
この場合において、前記誤差情報取得手段は、前記高調波抽出手段にてサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることとすることができる。
【００３２】
この場合において、前記誤差情報取得手段での加算結果が最大値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることとすることができる。
【００３３】
上記各光ピックアップ装置において、前記光学素子は、電気光学効果を示す電気光学結晶を含むこととすることができる。
【００３４】
この場合において、前記電気光学結晶は、縦型の電気光学効果を示す結晶であることとすることができる。
【００３５】
この場合において、前記電気光学結晶は、奇数次の電気光学効果を示す結晶であることとすることができる。
【００３６】
この場合において、前記電気光学結晶は、ポッケルス効果を示す結晶であることとすることができる。
【００３７】
この場合において、前記電気光学結晶は、シレナイト構造を有する酸化物の結晶であることとすることができる。
【００３８】
この場合において、前記シレナイト構造を有する酸化物は、Ｂｉ12ＳｉＯ20であることとすることができる。
【００３９】
この場合において、前記電気光学結晶は、単結晶体であることとすることができる。
【００４０】
上記第１〜第３の各光ピックアップ装置において、前記光学素子は、電気光学効果を示す液晶を含むこととすることができる。
【００４１】
本発明は、第４の観点からすると、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、本発明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。
【００４２】
これによれば、本発明の光ピックアップ装置を備えているために、光ピックアップ装置からの出力信号に基づいてサーボ信号などを精度良く安定して検出することができる。従って、結果として情報記録媒体に対する情報の記録、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。
【００４３】
【発明の実施の形態】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１には、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成を示すブロック図が示されている。
【００４４】
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、モータドライバ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、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における接続線は、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。また、本第１の実施形態では、一例として光ディスク１５はＤＶＤの規格に準拠した情報記録媒体であるものとする。
【００４５】
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。
【００４６】
光ディスク１５の記録面は所定の厚さの透明な基板上に形成されており、その基板を介して記録面にレーザ光が照射される。
【００４７】
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ＡＤＩＰ（Address In Pregroove）情報及び同期信号等を抽出する。ここで抽出されたＡＤＩＰ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信号に対して復号処理及び誤り訂正処理等を行なった後、再生データとして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、ここで検出されたサーボ信号はサーボコントローラ３３に出力される。
【００４８】
前記サーボコントローラ３３は、再生信号処理回路２８からのフォーカスエラー信号に基づいてフォーカスずれを補正するためのフォーカス制御信号を生成し、トラックエラー信号に基づいてトラックずれを補正するためのトラッキング制御信号を生成する。ここで生成された各制御信号はそれぞれモータドライバ２７に出力される。
【００４９】
前記モータドライバ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の駆動系（図示省略）を駆動する。すなわち、再生信号処理回路２８、サーボコントローラ３３及びモータドライバ２７によってトラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。また、モータドライバ２７は、ＣＰＵ４０の指示に基づいてスピンドルモータ２２を駆動する。
【００５０】
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。
【００５１】
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、データ変調及びエラー訂正コードの付与などを行ない、光ディスク１５への書き込み信号を生成するとともに、再生信号処理回路２８からの同期信号に同期して、書き込み信号をレーザコントロール回路２４に出力する。
【００５２】
前記レーザコントロール回路２４は、エンコーダ２５からの書き込み信号及び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パワーを制御する。
【００５３】
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）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００５４】
前記フラッシュメモリ３９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、フラッシュメモリ３９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。
【００５５】
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。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、λ／４板５５、光学素子としての電気光学素子５３、対物レンズ６０、検出レンズ５８、光検出器としての受光器５９、位相差調整回路６１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。
【００５６】
前記光源ユニット５１は、波長が６６０ｎｍの光束を発光する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、本第１の実施形態では、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＋Ｚ方向とする。また、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。
【００５７】
前記コリメートレンズ５２は、光源ユニット５１の＋Ｚ側に配置され、光源ユニット５１から出射された光束を略平行光とする。
【００５８】
前記偏光ビームスプリッタ５４は、コリメートレンズ５２の＋Ｚ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。ここでは、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−Ｘ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＋Ｚ側には、前記λ／４板５５が配置されている。
【００５９】
前記電気光学素子５３は、λ／４板５５の＋Ｚ側に配置されている。この電気光学素子５３の構成等については後述する。電気光学素子５３の＋Ｚ側には、前記対物レンズ６０が配置されている。
【００６０】
前記検出レンズ５８は、偏光ビームスプリッタ５４の−Ｘ側に配置され、偏光ビームスプリッタ５４で反射された戻り光束を前記受光器５９の受光面に集光する。この受光器５９は、再生信号処理回路２８にてＲＦ信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを検出するのに最適な信号を出力するための複数の受光素子を含んで構成されている。
【００６１】
前記電気光学素子５３は、一例として図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示されるように、縦型の電気光学効果を示す平板状の電気光学結晶ＥＣと、該電気光学結晶ＥＣの−Ｚ側の面上に形成された電極５３Ａ及び＋Ｚ側の面上に形成された電極５３Ｂとを備えている。各電極は酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）を主成分とし、二酸化スズ（ＳｎＯ2）を１０％程度混ぜた固溶体の透明薄膜（ＩＴＯ膜）で形成されている。従って、入射する光束の殆どは各電極を透過することができる。そして、各電極を介して電気光学結晶ＥＣに電圧が印加されると、電気光学結晶ＥＣ内部にはＺ軸方向に電界が形成される。
【００６２】
本第１の実施形態では、電気光学結晶ＥＣには、一例としてポッケルス効果（縦型の一次の電気光学効果）を示すＢｉ12ＳｉＯ20（ＢＳＯ）の単結晶が用いられる。このＢＳＯはシレナイト構造を有する複合酸化物であり、結晶点群２３に属している。なお、ＢＳＯ単結晶のポッケルス係数γ41は、５×１０-12［ｍ／Ｖ］である。
【００６３】
電気光学結晶ＥＣに電圧が印加されていない場合には、電気光学結晶ＥＣが等方性の媒質であるため、一例として図４（Ａ）に示されるように、Ｘ軸方向の屈折率（ここでは常光線屈折率）ｎｏと、Ｙ軸方向の屈折率（ここでは異常光線屈折率）ｎｅとは互いにほぼ等しくなる。このような場合には、電気光学結晶ＥＣを透過した光束には、その偏光方向に関係なく光学的位相差が付与されることはない。
【００６４】
一方、電気光学結晶ＥＣに各電極を介して電圧が印加されると、電気光学結晶ＥＣの内部でＺ軸方向に一様な電界が発生し、その電界に比例した複屈折が電気光学結晶ＥＣ内部で一様に生じる。すなわち、一例として図４（Ｂ）に示されるように、常光線屈折率ｎｏと異常光線屈折率ｎｅとの間に違いが生じる。このような場合には、電気光学結晶ＥＣを透過した光束には光学的位相差が付与されることとなる。例えばＸ軸方向に対して４５゜傾いた偏光面を持つ直線偏光の光束が入射すると、その光束のＸ軸方向成分は常光線屈折率ｎｏによって電気光学結晶ＥＣの内部での速度が支配され、Ｙ軸方向成分は異常光線屈折率ｎｅによって電気光学結晶ＥＣの内部での速度が支配される。そこで、電気光学結晶ＥＣを透過した光束には、Ｘ軸方向とＹ軸方向に関して光学的位相差が生じることとなり、直線偏光から楕円偏光、円偏光と変化する。また、複屈折が生じた電気光学結晶ＥＣに、直線偏光の光束をＸ軸方向又はＹ軸方向にその偏光面を合わせて入射すると、電気光学結晶ＥＣを通過した光束は楕円偏光となる。
【００６５】
電気光学結晶ＥＣを透過した光束に付与される光学的位相差は電気光学結晶ＥＣにおける複屈折量に対応するため、電気光学結晶ＥＣに印加する電圧の大きさによって、電気光学結晶ＥＣを透過した光束に付与される光学的位相差を制御することが可能となる。
【００６６】
また、電気光学結晶ＥＣがポッケルス効果を示す材料であるために、電気光学結晶ＥＣを透過した光束に付与される光学的位相差Δθzは、次の（１）式で示されるように、電気光学結晶ＥＣに印加される電圧Ｖzに比例する。ここで、λは入射する光束の波長、ｎｏは常光線屈折率である。
【００６７】
Δθz＝２π（ｎｏ）3・γ41・Ｖz／λ ……（１）
【００６８】
すなわち、一例として図５に示されるように、印加電圧と光学的位相差との相関関係は原点を通る直線で示される。ＢＳＯ単結晶の常光線屈折率ｎｏは２．５６であるので、入射する光束の波長λが６６０ｎｍの場合には、位相差Δθzと印加電圧Ｖzとの相関関係を示す直線の傾き（比例定数）は、８×１０-4［Ｖ-1］となる。この場合に、例えばΔθzを半波長、すなわち位相をπだけ変化させるためには、約３．９ｋＶの印加電圧が必要となる。
【００６９】
電気光学結晶は電圧が印加されると分極により光学的異方性を示す。そして、その分極は原子レベルの分極であるため、電圧が印加されてから、それに対応する複屈折を生じるまでの応答時間はナノ秒以下である。しかしながら、平行平板に加工された電気光学結晶に電極を形成した電気光学素子の場合には、電気光学素子の形状に関係するキャパシタンス成分、位相差調整回路６１の出力インピーダンス及び配線のインピーダンスなどの影響により、応答時間が遅延する。そこで、本第１の実施形態では、電気光学結晶の厚みや電極面積を最適化することによってキャパシタンス成分を減少させ、応答時間の遅延を抑制した。
【００７０】
前記位相差調整回路６１は、一例として図６に示されるように、Ｉ−Ｖ変換回路６１ａ、加算回路６１ｂ、交流信号生成回路６１ｃ、基本波成分抽出回路６１ｄ、及び印加電圧設定回路６１ｅなどから構成されている。なお、電極５３Ｂは０[Ｖ]となるように設定しても良い。
【００７１】
前記Ｉ−Ｖ変換回路６１ａは、受光器５９を構成する各受光素子からの出力信号（電流信号）を電圧信号に変換する。前記加算回路６１ｂは、Ｉ−Ｖ変換回路６１ａからの各出力信号を加算する。
【００７２】
前記交流信号生成回路６１ｃは、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、一例として図７に示されるように、次の（２）式で示される交流信号Ｖacを生成する。ここで、Ｖmは振幅、ωは周波数に起因する角速度、ｔは時間である。
【００７３】
Ｖac＝Ｖmcosωt ……（２）
【００７４】
また交流信号生成回路６１ｃは、一例として図７に示されるように、交流信号における周期の２分の１の周期（ここではπ／ω）を有するサンプリング信号Ｓsmpを生成し、基本波成分抽出回路６１ｄに出力する。
【００７５】
図６に戻り、前記基本波成分抽出回路６１ｄは、交流信号生成回路６１ｃからのサンプリング信号Ｓsmpに基づいて、加算回路６１ｂの出力信号Ｓallをサンプリングする。そして、所定の時間内に取得された各サンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算する。そして、その加算結果を基本波信号Ｓbとして印加電圧設定回路６１ｅに出力する。なお、基本波信号Ｓbは前記所定の時間毎に出力される。
【００７６】
前記印加電圧設定回路６１ｅは、基本波成分抽出回路６１ｄからの基本波信号Ｓbが最小値となるように電気光学素子５３に印加する電圧を補正信号として設定する。なお、印加電圧と基本波信号との関係は、予め実験等により求められ、フラッシュメモリ３９に格納されているものとする。また、印加電圧設定回路６１ｅは、補正信号に交流信号生成回路６１ｃの出力信号Ｖacを重畳し、補正信号を変調する。なお、この変調の程度は微弱であり、再生信号処理回路２８で検出される各種信号の検出精度にほとんど影響しない。すなわち、印加電圧設定回路６１ｅから出力される印加電圧は、補正信号成分と交流信号成分とを含むこととなる。
【００７７】
電気光学素子５３で付与される光学的位相差Δθ(t)と、受光器５９の出力信号を規格化した値である、いわゆる検出光量比Ｒf（t）との関係は、次の（３）式で表すことができる。
【００７８】
Ｒf（t）＝（１＋cos２Δθ(t)）／２ ……（３）
【００７９】
また、光学的位相差Δθ(t)は、次の（４）式で表すことができる。ここで、２π・Δｎd／λは補正信号成分による光学的位相差であり、θm・cosωtは交流信号成分による光学的位相差である。この（４）式における、λは光源ユニット５１から出射される光束の波長（ここでは６６０ｎｍ）、Δｎdは光ディスク１５の基板における複屈折、θmは振幅である。
【００８０】
Δθ(t)＝２π・Δｎd／λ＋θm・cosωt ……（４）
【００８１】
例えば、サンプリング時間としてｔ＝２Ｎπ／ωを上記（３）式に代入して計算すると、第１のサンプル値として次の（５）式が得られる。また、次のサンプリング時間としてｔ＝（１＋２Ｎ）π／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第２のサンプル値として次の（６）式が得られる。ここで、Ｎは任意の自然数である。
【００８２】
Rf(2Nπ/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ)cos(2θm) -sin(4πΔnd/λ)sin(2θm))/2 ……（５）
Rf((1+2N)π/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ)cos(2θm) +sin(4πΔnd/λ)sin(2θm))/2 ……（６）
【００８３】
そこで、第２のサンプル値と第１のサンプル値との差Ｒfａとして、次の（７）式が得られる。
【００８４】
Ｒfａ＝sin２θm・sin（４πΔｎd／λ） ……（７）
【００８５】
なお、上記（３）式をフーリエ変換すると、交流信号の周波数の基本波成分Ｒf１として、次の（８）式が得られる。
【００８６】
Ｒf１＝sin２θm・exp（−ｊ４πΔｎd／λ） ……（８）
【００８７】
すなわち、基本波信号Ｓbは上記交流信号の周波数の基本波成分Ｒf１と同等であることがわかる。
【００８８】
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。また、λ／４板５５における遅相軸方向と光ディスク１５における遅相軸方向とは４５°ずれているものとする。
【００８９】
《光ディスクの基板の複屈折量が極めて小さい場合》
先ず光ディスク１５の基板の複屈折量（以下「基板複屈折量」ともいう）が極めて小さい場合について説明する。なお、印加電圧設定回路６１ｅでは補正信号成分は０[Ｖ]であり、交流信号成分Ｖacのみが出力されているものとする。
【００９０】
光源ユニット５１から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で略平行光となり、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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。ここでは補正信号成分が０[Ｖ]であるため、電気光学素子５３に入射した光束は交流信号成分Ｖacに対応する僅かな光学的位相差θm・cosωtのみが付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは基板複屈折量が極めて小さいため、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際に光学的位相差を付与されることなく、記録面に到達する。すなわち、所定形状の光スポットが記録面に形成される。
【００９１】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に光学的位相差を付与されることなく、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、電気光学素子５３で光学的位相差θm・cosωtが付与され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は、直線偏光（ここではＳ偏光）又はほぼ直線偏光であり、その大部分は−Ｘ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位相差調整回路６１及び再生信号処理回路２８に出力する。
【００９２】
位相差調整回路６１では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が極めて小さいため、一例として図８（Ａ）に示されるように、受光器５９の出力信号に含まれる交流成分は、Ｖacにおける周期の２分の１の周期を有するコサイン曲線となる。そこで、基本波信号Ｓbはほぼ０となる。従って、電気光学素子５３に出力される印加電圧に含まれる補正信号成分は０[Ｖ]のままである。
【００９３】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合（光学的位相差の誤差調整なし）》
次に、基板複屈折量が大きい場合について説明する。なお、印加電圧設定回路６１ｅでは補正信号成分は０[Ｖ]であり、交流信号成分Ｖacのみが出力されているものとする。
【００９４】
光源ユニット５１から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で略平行光となり、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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。ここでは補正信号成分が０[Ｖ]であるため、電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差θm・cosωtのみが付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは基板複屈折量が大きいので、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際に光学的位相差（ここではδaとする）が付与される。すなわち、記録面に形成される光スポットの形状が劣化する。
【００９５】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に再度光学的位相差δａが付与され、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電気光学素子５３で光学的位相差θm・cosωtが付与され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は楕円偏光であり、戻り光束に含まれるＳ偏光成分は−Ｘ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位相差調整回路６１及び再生信号処理回路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を透過する。
【００９６】
位相差調整回路６１では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が大きいため、一例として図８（Ｂ）に示されるように、受光器５９の出力信号に含まれる交流成分は、Ｖacにおける周期の２分の１の周期を有するコサイン曲線とＶacにおける周期と同じ周期を有するコサイン曲線とが加算された曲線となる。そこで、基本波信号Ｓbは０とはならない。従って印加電圧設定回路６１ｅでは、基本波信号Ｓbを０にするための補正信号が生成され、その補正信号に交流信号Ｖacが重畳された印加電圧が出力される。これにより、電気光学素子５３では、光学的位相差θm・cosωtとともに、補正信号に対応して光ディスクの複屈折によって付与される光学的位相差（以下「ディスク位相差」ともいう）δａとは逆極性の光学的位相差−δａが付与される。
【００９７】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合（光学的位相差の誤差調整あり）》
上記のようにして設定された電圧（補正信号＋交流信号）が電気光学素子５３に印加されている場合について説明する。
【００９８】
光源ユニット５１から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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。ここでは、上記設定された電圧（補正信号＋交流信号）が印加されているため、電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差（−δａ＋θm・cosωt）が付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは基板複屈折量が大きいので、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際にディスク位相差δａが付与されるが、電気光学素子５３で付与された光学的位相差−δａと相殺される。従って、所定形状の光スポットが記録面に形成される。
【００９９】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に再度ディスク位相差δａが付与され、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光束は電気光学素子５３に入射する。電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差（−δａ＋θm・cosωt）が付与されるため、基板を透過する際に付与されたディスク位相差δａは相殺され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は、直線偏光（ここではＳ偏光）又はほぼ直線偏光であり、その大部分は−Ｘ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位相差調整回路６１及び再生信号処理回路２８に出力する。
【０１００】
位相差調整回路６１では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が大きいが、受光器５９の出力信号に含まれる交流成分は、Ｖacにおける周期の２分の１の周期を有するコサイン曲線となる（図８（Ａ）参照）。従って、基本波信号Ｓbはほぼ０となり、印加電圧設定回路６１ｅでは、現在の補正信号に交流信号Ｖacが重畳された印加電圧が出力される。
【０１０１】
《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にユーザ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。
【０１０２】
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モータドライバ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ユーザデータのバッファＲＡＭ３４への蓄積をバッファマネージャ３７に指示する。
【０１０３】
光ディスク１５の回転が所定の線速度に達すると、前記トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は記録処理が終了するまで随時行われる。
【０１０４】
そして、ＣＰＵ４０は、所定のタイミング毎に再生信号処理回路２８から出力されるＡＤＩＰ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モータドライバ２７に出力する。また、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値を超えたとの通知を受けると、エンコーダ２５に書き込み信号の生成を指示する。
【０１０５】
光ピックアップ装置２３が書き込み開始地点に到達すると、ＣＰＵ４０は位相差調整回路６１に戻り光束における光学的位相差の誤差補正を指示する。これにより、前述の如くして電気光学素子５３に印加する電圧が調整される。電気光学素子５３への印加電圧の調整が終了すると、ＣＰＵ４０はエンコーダ２５に書き込みを許可する。これにより、ユーザデータは、エンコーダ２５、レーザコントロール回路２４及び光ピックアップ装置２３を介して光ディスク１５に書き込まれる。ユーザデータがすべて書き込まれると、所定の終了処理を行った後、記録処理を終了する。
【０１０６】
《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。
【０１０７】
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モータドライバ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。
【０１０８】
光ディスク１５の回転が所定の線速度に達すると、前記トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。なお、トラッキング制御及びフォーカス制御は再生処理が終了するまで随時行われる。
【０１０９】
ＣＰＵ４０は、所定のタイミング毎に再生信号処理回路２８から出力されるＡＤＩＰ情報に基づいて、読み出し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モータドライバ２７に出力する。そして、光ピックアップ装置２３が読み出し開始地点に到達すると、上記記録処理の場合と同様にして、電気光学素子５３への印加電圧の調整が行われる。印加電圧の調整が終了すると、ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８に通知する。
【０１１０】
そして、再生信号処理回路２８は、前述の如く、受光器５９の出力信号からＲＦ信号を検出し、復号処理及び誤り訂正処理などを行った後、再生データとしてバッファ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。ＣＰＵ４０は、ホストから指定されたユーザデータの再生がすべて終了すると、所定の終了処理を行った後、再生処理を終了する。
【０１１１】
以上の説明から明らかなように、本第１の実施形態に係る光ディスク装置２０では、位相差調整回路６１によって重畳手段、位相差信号出力手段及び電圧調整手段が実現されている。また、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。
【０１１２】
以上説明したように、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、位相差調整回路６１は、電気光学素子５３に印加する電圧に交流信号を重畳するとともに、受光器５９の出力信号に含まれる交流信号の周波数の基本波成分がほぼ０となるように、電気光学素子５３に印加する電圧を調整している。これにより、光ディスクの複屈折に起因する戻り光束における光学的位相差の誤差が精度良く補正され、受光器５９から出力される信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【０１１３】
また、本第１の実施形態によると、基本波抽出手段でサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算することによって、交流信号の周波数の基本波成分を抽出しているため、位相差調整回路６１の構成を単純化することができる。従って、部品コストの低下を促進することができる。
【０１１４】
また、本第１の実施形態によると、電気光学素子５３では屈折率を変更する材料として電気光学結晶が用いられているために、例えば１００ＭＨｚ以上の帯域特性を有する位相差調整回路６１からの補正信号に対しても追随することができ、ほぼリアルタイムで光学的位相差の誤差を補正することが可能となる。そこで、例えばＤＶＤドライブ装置に用いられた場合には、１０倍速程度の回転速度においても完全に追従して光学的位相差の誤差を補正することができる。また、記録面の場所（アドレス）によって複屈折量が異なる光ディスクに対しても精度良く光学的位相差の誤差を補正することが可能となる。
【０１１５】
また、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学素子５３では縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いているために、横型の電気光学効果を示す電気光学結晶（光軸と電界印加方向が垂直）を用いた場合に比べて、電気光学結晶を光軸方向に薄く、面方向に広くすることができる．これにより、光源から対物レンズまでの距離を短くすることが可能となり、各光学部品の配置の自由度が増すとともに、ピックアップ装置を小型化することができる。なお、横型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合には、電界印加方向と光軸方向とが直交しているので、各電極は光路を挟む位置に設置する必要がある。この場合には、各電極間の距離は、当然ながら光路中の光のビーム径より大きくしなければならないため、ビーム径を大きくしようとすると電極間距離が長くなる。一方、縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合には、ビーム径を大きくしようとすると電気光学結晶の面積を大きくするだけで良く、電極間距離（ギャップ長）には影響を及ぼさない。従って、縦型の電気光学効果を示す電気光学結晶を用いた場合には、通常のハーフハイトの高さのピックアップ装置であっても、ビーム径を大きくとることが可能となり、その結果ワーキングディスタンスを大きくすることができる。
【０１１６】
また、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学素子５３にポッケルス効果を示す電気光学結晶を用いているために、印加電圧と光学的位相差との関係は直線関係となる。また、電圧が印加されていないときには光学的位相差が０、すなわち等方性媒質となる。そこで、印加電圧の正負と光学的位相差の正負とを対応させることができる。従って、印加電圧と光学的位相差とは単純な比例関係を有することとなり、簡単な一次式で示すことができる。これにより、光学的位相差の誤差の補正が容易になり、例えば印加電圧設定回路に汎用の安価なリニアアンプなどを用いることができ、回路の単純化及び低コスト化を図ることができるとともに、補正の高速化を図ることが可能となる。
【０１１７】
また、本第１の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、電気光学結晶としてシレナイト構造を有する酸化物を用いているために、低い印加電圧で大きな光学的位相差が発生する。従って、位相差調整回路６１に大規模な昇圧回路を必要とせず、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化を促進することができる。
【０１１８】
また、本第１の実施形態に係る光ディスク装置によると、再生信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを精度良く安定して検出することができるため、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。
【０１１９】
なお、上記第１の実施形態では、偏光ビームスプリッタ５４を用いて戻り光束を受光器５９側に分岐する場合について説明したが、これに限らず、偏光ビームスプリッタ５４に代えて、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及び軽量化を促進することができる。さらに、この場合に、その偏光ホログラム素子と受光器５９とを一体化しても良い。
【０１２０】
なお、上記第１の実施形態では、重畳される交流信号の周波数の基本波成分を用いて戻り光束における光学的位相差の誤差を検出する場合について説明したが、これに限らず、例えば重畳される交流信号の周波数の第２高調波成分を用いて検出しても良い。この場合には、位相差調整回路６１に代えて、図９に示される位相差調整回路６１’が用いられることとなる。
【０１２１】
位相差調整回路６１’は、Ｉ−Ｖ変換回路６１ａ、加算回路６１ｂ、交流信号生成回路６１ｃ’、第２高調波波成分抽出回路６１ｄ’、及び印加電圧設定回路６１ｅ’などから構成されている。位相差調整回路６１との違いは、交流信号生成回路６１ｃ’、第２高調波波成分抽出回路６１ｄ’、及び印加電圧設定回路６１ｅ’にある。
【０１２２】
前記交流信号生成回路６１ｃ’は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、上記（２）式で示される交流信号Ｖacを生成する。また交流信号生成回路６１ｃ’は、一例として図１０に示されるように、交流信号における周期の４分の１の周期（ここでは、π／２ω）を有するサンプリング信号Ｓsmp’を生成し、第２高調波成分抽出回路６１ｄ’に出力する。
【０１２３】
前記第２高調波成分抽出回路６１ｄ’は、交流信号生成回路６１ｃ’からのサンプリング信号Ｓsmp’に基づいて、加算回路６１ｂの出力信号Ｓallをサンプリングする。そして、所定の時間内に取得された各サンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算する。そして、その加算結果を第２高調波信号Ｓb’として印加電圧設定回路６１ｅ’に出力する。なお、第２高調波信号Ｓb’は前記所定の時間毎に出力される。
【０１２４】
例えば、サンプリング時間としてｔ＝２Ｎπ／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第１のサンプル値として次の（９）式が得られる。ｔ＝（１／２＋２Ｎ）π／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第２のサンプル値として次の（１０）式が得られる。ｔ＝（１＋２Ｎ）π／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第３のサンプル値として次の（１１）式が得られる。ｔ＝（３／２＋２Ｎ）π／ωを上記（３）式に代入し計算すると、第４のサンプル値として次の（１２）式が得られる。
【０１２５】
Rf(2Nπ/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ+2θm))/2 ……（９）
Rf((1/2+2N)π/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ))/2 ……（１０）
Rf((1+2N)π/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ−2θm))/2 ……（１１）
Rf((3/2+2N)π/ω)=(1+cos(4πΔnd/λ))/2 ……（１２）
【０１２６】
そこで、第１のサンプル値と第２のサンプル値との差、及び第３のサンプル値と第４のサンプル値との差を加算すると、加算値Ｒfｂとして次の（１３）式が得られる。
【０１２７】
Ｒfｂ＝（１−cos２θm）cos（４πΔｎd／λ） ……（１３）
【０１２８】
なお、上記（３）式をフーリエ変換すると、交流信号の周波数の第２高調波成分Ｒf２は、次の（１４）式で示される。
【０１２９】
Ｒf２＝（１−cos２θm）cos（４πΔｎd／λ） ……（１４）
【０１３０】
すなわち、第２高調波信号Ｓb’は上記交流信号の周波数の第２高調波成分Ｒf２と同等であることがわかる。
【０１３１】
印加電圧設定回路６１ｅ’は、第２高調波信号Ｓb’が最大となるように電気光学素子５３に印加する電圧を補正信号として設定する。なお、印加電圧と第２高調波信号との関係は、予め実験等により求められ、フラッシュメモリ３９に格納されている。また、印加電圧設定回路６１ｅ’は、印加電圧設定回路６１ｅと同様に、補正信号に交流信号生成回路６１ｃ’の出力信号Ｖacを重畳し、補正信号を変調する。
【０１３２】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図１１及び図１２に基づいて説明する。この第２の実施形態は、一例として図１１に示される光ピックアップ装置２３’のように、上記第１の実施形態におけるコリメートレンズ５２と偏光ビームスプリッタ５４との間に無偏光ビームスプリッタ７０を配置した点に特徴を有する。また、光ピックアップ装置２３’には、無偏光ビームスプリッタ７０で反射された戻り光束を集光するための集光レンズ７１と、該集光レンズ７１で集光された戻り光束を受光するための受光器７２とが付与されている。
【０１３３】
そこで、上記第１の実施形態における位相差調整回路６１の代わりに、受光器５９及び受光器７２の各出力信号に基づいて電気光学素子５３の印加電圧を調整する位相差調整回路６２が用いられる。
【０１３４】
なお、その他の光ピックアップ装置及び光ディスク装置の構成などは、上記第１の実施形態と同様である。従って、以下においては、上記第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、上記第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１３５】
位相差調整回路６２は、図１２に示されるように、Ｉ−Ｖ変換回路６２ａ、加算回路６１ｂ、減算器６２ｂ、交流信号生成回路６１ｃ、基本波成分抽出回路６１ｄ、及び印加電圧設定回路６１ｅなどから構成されている。
【０１３６】
Ｉ−Ｖ変換回路６２ａは、受光器５９を構成する各受光素子の出力信号及び受光器７２の出力信号をそれぞれ電圧信号に変換する。減算器６２ｂは、加算回路６１ｂの出力信号ＳallとＩ−Ｖ変換回路６２ａにて電圧信号に変換された受光器７２の出力信号との差信号を求め、基本波成分抽出回路６１ｄに出力する。なお、加算回路６１ｂ、交流信号生成回路６１ｃ、基本波成分抽出回路６１ｄ、及び印加電圧設定回路６１ｅはそれぞれ上記第１の実施形態と同じである。
【０１３７】
上記のようにして構成される光ピックアップ装置２３’の作用を説明する。
【０１３８】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合（光学的位相差の誤差調整なし）》
先ず、基板複屈折量が大きく、印加電圧設定回路６１ｅでは補正信号成分は０[Ｖ]であり、交流信号成分Ｖacのみが出力されている場合について説明する。
【０１３９】
光源ユニット５１から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、無偏光ビームスプリッタ７０に入射する。無偏光ビームスプリッタ７０を透過した光束は、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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。ここでは、補正信号成分が０[Ｖ]であるため、電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差θm・cosωtが付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは、基板複屈折量が大きいので、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際にディスク位相差δａを生じる。すなわち、記録面に形成される光スポットの形状が劣化する。
【０１４０】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に再度ディスク位相差δａを生じ、対物レンズ６０の入射する。対物レンズ６０で再び略平行光とされた光束は電気光学素子５３に入射する。この光束は電気光学素子５３で光学的位相差θm・cosωtが付与され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は楕円偏光であり、戻り光束に含まれるＳ偏光成分は−Ｘ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位相差調整回路６２及び再生信号処理回路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、無偏光ビームスプリッタ７０に入射する。無偏光ビームスプリッタ７０で−Ｘ方向に反射された戻り光束は、検出レンズ７１を介して受光器７２で受光される。受光器７２は受光量に応じた信号を位相差調整回路６２に出力する。
【０１４１】
位相差調整回路６２では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が大きいため、基本波信号Ｓbは０とはならない。そこで印加電圧設定回路６１ｅでは、基本波信号Ｓbを０にするための補正信号が生成され、その補正信号に交流信号Ｖacが重畳された印加電圧が出力される。これにより、電気光学素子５３では、光学的位相差θm・cosωtとともに、ディスク位相差δａとは逆極性の光学的位相差−δａが付与される。
【０１４２】
《光ディスクの基板の複屈折量が大きい場合（光学的位相差の誤差調整あり）》
次に、上記のようにして設定された電圧（補正信号＋交流信号）が電気光学素子５３に印加されている場合について説明する。
【０１４３】
光源ユニット５１から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、無偏光ビームスプリッタ７０に入射する。無偏光ビームスプリッタ７０を透過した光束は、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、λ／４板５５を介して電気光学素子５３に入射する。電気光学素子５３には、上記設定された電圧（補正信号＋交流信号）が印加されているため、電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差（−δａ＋θm・cosωt）が付与され、対物レンズ６０を介して光ディスク１５に照射される。ここでは基板複屈折量が大きいので、光ディスク１５に照射された光束は基板を透過する際にディスク位相差δａが付与されるが、電気光学素子５３で付与された光学的位相差−δａと相殺される。従って、所定形状の光スポットが記録面に形成される。
【０１４４】
光ディスク１５の記録面にて反射した戻り光束は、基板を透過する際に再度ディスク位相差δａが付与され、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光束は電気光学素子５３に入射する。電気光学素子５３に入射した光束は光学的位相差（−δａ＋θm・cosωt）が付与されるため、基板を透過する際に付与されたディスク位相差δａは相殺され、λ／４板５５を介して偏光ビームスプリッタ５４に入射する。偏光ビームスプリッタ５４に入射する戻り光束は、直線偏光（ここではＳ偏光）又はほぼ直線偏光であり、その大部分は−Ｘ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位相差調整回路６１及び再生信号処理回路２８に出力する。なお、光学的位相差θm・cosωtに対応して、若干の戻り光束が偏光ビームスプリッタ５４を透過し、無偏光ビームスプリッタ７０に入射する。無偏光ビームスプリッタ７０で−Ｘ方向に反射された戻り光束は、検出レンズ７１を介して受光器７２で受光される。受光器７２は受光量に応じた信号を位相差調整回路６２に出力する。
【０１４５】
位相差調整回路６２では、前述の如くして基本波信号Ｓbが検出される。ここでは基板複屈折量が大きいが、基本波信号Ｓbがほぼ０であるため、印加電圧設定回路６１ｅでは、現在の補正信号に交流信号Ｖacが重畳された印加電圧が出力される。
【０１４６】
以上の説明から明らかなように、本第２の実施形態に係る光ディスク装置２０では、位相差調整回路６２によって重畳手段、位相差信号出力手段及び電圧調整手段が実現されている。また、上記第１の実施形態と同様に、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おり、上記第１の実施形態と同様にして、記録処理及び再生処理が行われる。
【０１４７】
以上説明したように、本第２の実施形態に係る光ピックアップ装置によると、位相差調整回路６２は、電気光学素子５３に印加する電圧に交流信号を重畳するとともに、受光器５９の出力信号と受光器７２の出力信号との差信号に含まれる基本波成分がほぼ０となるように、電気光学素子５３に印加する電圧を調整している。これにより、ディスク位相差による戻り光束における光学的位相差の誤差が補正され、受光器５９から出力される信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比を向上させることが可能となるため、上記第１の実施形態に係る光ピックアップ装置と同様な効果を得ることができる。なお、ディスク位相差の検出精度は上記第１の実施形態よりも高い。
【０１４８】
また、本第２の実施形態に係る光ディスク装置によると、再生信号、ウォブル信号及びサーボ信号などを精度良く安定して検出することができるため、前記第１の実施形態に係る光ディスク装置と同様な効果を得ることが可能となる。
【０１４９】
なお、上記第２の実施形態では、重畳される交流信号の基本波成分を用いて戻り光束における光学的位相差の誤差を検出する場合について説明したが、これに限らず、例えば前述したように、重畳される交流信号の周波数の第２高調波成分を用いて検出しても良い。
【０１５０】
なお、上記第２の実施形態では、戻り光束を分岐する分岐光学素子としてビームスプリッタ（偏光ビームスプリッタ５４、無偏光ビームスプリッタ７０）を用いる場合について説明したが、これに限らず、ホログラム素子を用いても良い。例えば、偏光ビームスプリッタ５４に代えて偏光ホログラム素子を、無偏光ビームスプリッタ７０に代えて無偏光ホログラム素子を用いても良い。そして、偏光ホログラム素子と無偏光ホログラム素子とを一体化しても良い。この場合には、偏光ホログラム素子及び無偏光ホログラム素子をそれぞれ個別の基板上に形成した後に、それらを貼り合わせて一体化しても良いが、偏光ホログラム素子及び無偏光ホログラム素子を同一基板の一側及び他側にそれぞれ形成しても良い。また、偏光ホログラム素子、無偏光ホログラム素子、受光器５９、及び受光器７２を一体化しても良い。さらに、それらと半導体レーザとを一体化し、受発光モジュールとしても良い。これにより、光ピックアップ装置の小型化及び軽量化を促進することができる。また、組み付け時の構成部品の数が減少し、組み付け作業及び調整作業を簡略化することができ、作業コストを削減することが可能となる。なお、偏光ビームスプリッタ５４及び無偏光ビームスプリッタ７０のいずれか一方に代えて、ホログラム素子を用いても良い。
【０１５１】
また、上記各実施形態では、電気光学結晶として、一次の電気光学効果を示す材料を用いる場合について説明したが、これに限らず、例えば一次を除く奇数次の電気光学効果を示す材料であっても良い。一次の電気光学効果を示す材料と同様な効果を得ることができるからである。また、偶数次の電気光学効果を示す材料を用いても良い。但し、電気光学結晶として、高次の電気光学効果を示す材料を用いる場合には、一例として図１３に示されるように、印加電圧と光学的位相差との相関関係は簡単な一次式で示すことができなくなり、電気光学結晶の屈折率分布の制御が複雑化する。
【０１５２】
また、上記各実施形態では、電気光学結晶として、Ｂｉ12ＳｉＯ20（ＢＳＯ）の単結晶を用いる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、縦型の奇数次の電気光学効果を示す材料として、結晶点群３ｍのＬｉＮｂＯ3（ニオブ酸リチウム）、ＬｉＴａＯ3（タンタル酸リチウム）、 結晶点群４２ｍのＮＨ4Ｈ2ＰＯ4（ＡＤＰ：燐酸二水素アンモニウム）、ＫＨ2ＰＯ4（ＫＤＰ：燐酸二水素カリウム）、結晶点群３２のα水晶（ＳｉＯ2）、結晶点群２３のＢｉ12ＧｅＯ20（ＢＧＯ）、結晶点群４３ｍのＺｎＳ、ＺｎＴｅ、Ｂｉ4Ｇｅ3Ｏ12などの中心対称性を持たない電気光学結晶を用いても良い。特に、ＢＧＯは、ＢＳＯと同様に電気光学係数（ポッケルス係数γ41）が１０-12ｍ／Ｖ以上と大きいため、低い印加電圧で大きな位相差を付与することができる。また、電気光学結晶は単結晶に限らず多結晶であっても良い。但し、単結晶のほうが光束の透過率が高くなる。
【０１５３】
なお、上記各実施形態において、電気光学素子５３に代えて、例えば液晶、電歪素子、光弾性素子、ファラデー素子、及びカーセルなどを用いても良い。
【０１５４】
また、上記各実施形態では、各電極が矩形形状（図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）参照）を有する場合について説明したが、これに限らず、例えば図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に示されるように、円形状の電極５３Ａ’及び５３Ｂ’が設けられた電気光学素子５３’を用いても良い。
【０１５５】
また、上記各実施形態では、位相差調整回路の加算回路６１ｂにおいて、受光器５９からの出力信号の全てが加算される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。例えば受光器５９を構成する特定の受光素子からの出力信号を加算信号に代えて用いても良い。
【０１５６】
また、上記各実施形態では、各電極にＩＴＯ膜を用いる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。また、電極の一部分が透明であっても良い。要するに入射光束の大部分が透過可能であれば良い。
【０１５７】
また、上記各実施形態において、電極５３Ｂの代わりにアルミニウム蒸着膜からなる不透明電極を用いても良い。この場合には、電気光学素子は反射型となり、入射光束は電気光学結晶内を往復するため、付与すべき光学的位相差が同じであっても、透明な電極を用いる場合に比べて印加電圧を１／２とすることができる。なお、この場合には、一部の光学部品の配置を変更する必要がある。
【０１５８】
また、上記各実施形態では、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。
【０１５９】
また、上記各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。
【０１６０】
また、上記各実施形態では、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６６０ｎｍ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。
【０１６１】
また、上記各実施形態では、位相差調整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、例えば位相差調整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、再生信号処理回路２８から電気光学素子に印加電圧が供給されることとなる。
【０１６２】
また、上記各実施形態では、アクセス中にフィードバック制御により戻り光束における光学的位相差の誤差を補正する場合について説明したが、これに限らず、例えばディスク位相差があまり変化しない場合などには、予め計測された光学的位相差に基づいて、設定された電圧を電気光学素子に印加し、アクセス中の印加電圧を固定値としても良い。この場合には、位相差調整回路の代わりに所定の電圧を電気光学素子に印加するためのドライバを用いることができる。
【０１６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る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、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含む信号を精度良く安定して出力することができるという効果がある。
【０１６４】
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】本発明の第１の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】図１におけ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３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、それぞれ図２における電気光学素子の構成を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）は電圧が印加されていない場合の電気光学素子における屈折率（常光線屈折率ｎｏ、異常光線屈折率ｎｅ）を説明するための図であり、図４（Ｂ）は電圧が印加されている場合の電気光学素子における屈折率を説明するための図である。
【図５】電気光学素子における印加電圧と光学的位相差との関係を説明するための図である。
【図６】図２における位相差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】図６における交流信号生成回路から出力される交流信号、及びサンプリング信号を説明するための波形図である。
【図８】図８（Ａ）は光ディスクの基板の複屈折が極めて小さいときに、受光器の出力信号に含まれる交流信号成分を説明するための波形図であり、図８（Ｂ）は光ディスクの基板の複屈折が大きいときに、受光器の出力信号に含まれる交流信号成分を説明するための波形図である。
【図９】第２高調波成分を用いる場合の位相差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図１０】図９における交流信号生成回路から出力される交流信号、及びサンプリング信号を説明するための波形図である。
【図１１】第２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１２】図１１における位相差調整回路の構成を説明するためのブロック図である。
【図１３】電気光学結晶が高次の電気光学効果を示す場合の印加電圧と光学的位相差との関係を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、それぞれ電極の変形例を説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、ＣＤ−ＲＯＭの基板における複屈折の発生状況の一例を説明するための図であり、図１５（Ｂ）は、そのＣＤ−ＲＯＭからの戻り光束のうち光検出器で受光される受光量の一例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、４０…ＣＰＵ（処理装置）、５３，５３'…電気光学素子（光学素子）、５４…偏光ビームスプリッタ（偏光性分岐光学素子）、５９…受光器（第１の光検出器）、６０…対物レンズ、６１，６１’、６２…位相差調整回路（重畳手段、位相差信号出力手段、電圧調整手段）、６１ｄ…基本波成分抽出回路（基本波抽出手段）、６１ｄ’…第２高調波成分抽出回路（高調波抽出手段）、６１ｅ，６１ｅ’…印加電圧設定回路（誤差情報取得手段、重畳手段、電圧調整手段）、７０…無偏光ビームスプリッタ（無偏光性分岐光学素子）、７２…受光器（第２の光検出器）、ＥＣ…電気光学結晶。
Claims (24)
- 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、
光源と；
前記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と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する光学素子と、前記記録面で反射され前記対物レンズ及び前記光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子とを含む光学系と；
前記光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する重畳手段と；
前記偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第１の光検出器を含む少なくとも１つの光検出器と、前記交流信号における周期の２分の１の周期で前記第１の光検出器の出力信号を所定時間サンプリングし、前記第１の光検出器の出力信号から前記交流信号の周波数の基本波成分を抽出する基本波抽出手段と、前記基本波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段とを有し、前記光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する位相差信号出力手段と；を備える光ピックアップ装置。 - 前記誤差情報取得手段は、前記基本波抽出手段でサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
- 前記誤差情報取得手段での加算結果が最小値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
- 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、
光源と；
前記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と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する光学素子と、前記記録面で反射され前記対物レンズ及び前記光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子とを含む光学系と；
前記光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する重畳手段と；
前記偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第１の光検出器を含む少なくとも１つの光検出器と、前記交流信号における周期の４分の１の周期で前記第１の光検出器の出力信号を所定時間サンプリングし、前記第１の光検出器の出力信号から前記交流信号の周波数の第２高調波成分を抽出する高調波抽出手段と、前記高調波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段とを有し、前記光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する位相差信号出力手段と；を備える光ピックアップ装置。 - 前記誤差情報取得手段は、前記高調波抽出手段にてサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
- 前記誤差情報取得手段での加算結果が最大値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整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。
- 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、
光源と；
前記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と、前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に配置され、印加される電圧に応じた光学的位相差を入射される光束に付与する光学素子と、前記記録面で反射され前記対物レンズ及び前記光学素子を介した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する偏光性分岐光学素子と、前記偏光性分岐光学素子を透過した戻り光束の光路上に配置され、前記戻り光束をその光路上から分岐する無偏光性分岐光学素子とを含む光学系と；
前記光学素子に印加される電圧に所定の交流信号を重畳する重畳手段と；
前記偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第１の光検出器と前記無偏光性分岐光学素子で分岐された前記戻り光束を受光する第２の光検出器を有し、前記戻り光束における光学的位相差の誤差に関する情報を含む信号を出力する位相差信号出力手段と；を備える光ピックアップ装置。 - 前記位相差信号出力手段は、
前記第１の光検出器の出力信号と前記第２の光検出器の出力信号との差信号から前記交流信号の周波数の基本波成分を抽出する基本波抽出手段と；
前記基本波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段と；を有することを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ装置。 - 前記基本波抽出手段は、前記交流信号における周期の２分の１の周期で前記差信号を所定時間サンプリングすることを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
- 前記誤差情報取得手段は、前記基本波抽出手段でサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報と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。
- 前記誤差情報取得手段での加算結果が最小値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の光ピックアップ装置。
- 前記位相差信号出力手段は、
前記第１の光検出器の出力信号と前記第２の光検出器の出力信号との差信号から前記交流信号の周波数の第２高調波成分を抽出する高調波抽出手段と；
前記高調波抽出手段での抽出結果に基づいて、前記光学的位相差の誤差に関する情報を求める誤差情報取得手段と；を有することを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ装置。 - 前記高調波抽出手段は、前記交流信号における周期の４分の１の周期で前記差信号を所定時間サンプリングすることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ装置。
- 前記誤差情報取得手段は、前記高調波抽出手段にてサンプリングされた複数のサンプル値において、サンプリング時間順に互いに隣り合う２つのサンプル値を１組みとして組み毎に各サンプル値の差を算出するとともに、算出された各組みの差をそれぞれ加算し、加算結果を前記光学的位相差の誤差に関する情報とすることを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置。
- 前記誤差情報取得手段での加算結果が最大値となるように前記光学素子に印加する電圧を調整する電圧調整手段を更に備えることを特徴とする請求項１４に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光学素子は、電気光学効果を示す電気光学結晶を含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、縦型の電気光学効果を示す結晶であることを特徴とする請求項１６に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、奇数次の電気光学効果を示す結晶であることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、ポッケルス効果を示す結晶であることを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、シレナイト構造を有する酸化物の結晶であることを特徴とする請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記シレナイト構造を有する酸化物は、Ｂｉ12ＳｉＯ20であることを特徴とする請求項２０に記載の光ピックアップ装置。
- 前記電気光学結晶は、単結晶体であることを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 前記光学素子は、電気光学効果を示す液晶を含むことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
- 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１〜２３のいずれか一項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。
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