再生装置、光路長サーボ制御方法
【課題】光記録媒体についてホモダイン検波による信号再生を行う場合において、光源の出力を上げることなく、信号光に基づく再生信号のＡＣ成分の振幅を増加させることのできる手法を提案する。
【解決手段】ホモダイン方式を採用する再生装置において、信号光（第１の光）と参照光（第２の光）との位相差が０となるように１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備えた上で、当該光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与える。これにより、光源の出力を上げずに再生信号のＡＣ成分の振幅を増大させることができる。
【解決手段】ホモダイン方式を採用する再生装置において、信号光（第１の光）と参照光（第２の光）との位相差が０となるように１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備えた上で、当該光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与える。これにより、光源の出力を上げずに再生信号のＡＣ成分の振幅を増大させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるホモダイン検波による信号再生を行う再生装置と、その光路長サーボ制御方法とに関するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００８−２４３２７３号公報
【特許文献２】特開２００８−２６９６８０号公報
【背景技術】
【０００３】
光の照射により信号の記録／再生が行われる光記録媒体として、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）などのいわゆる光ディスク記録媒体（単に光ディスクとも称する）が普及している。
【０００４】
このような光ディスクに関し、検出信号（再生信号）のＳＮＲ（信号対雑音比）の低下を改善するための手法として上記特許文献１や特許文献２に開示されるようなホモダイン方式（ホモダイン検波方式）が提案されている。
周知のようにホモダイン方式は、検出対象とする光（信号光）に対し、参照光としてのコヒーレントな光（ＤＣ光）を干渉させた光を検波することで、信号増幅を図る技術である。
このようなホモダイン方式に対しては、いわゆる差動検出という手法が組み合わされる。具体的には、信号光に対し、それと同位相による参照光を干渉させた光と、逆位相による参照光を干渉させた光とをそれぞれ個別に受光し、それらの受光信号の差分をとることで、信号増幅とノイズの抑制の双方が図られるようにするというものである。
【０００５】
ここで、ホモダイン方式は、光の干渉効果を利用したものであり、その実現のためには信号光と参照光の光路長を可干渉距離内に収める必要性がある。
また、ホモダイン方式において、ディテクタにより検出される光強度を最大とするためには、信号光と参照光との光路長差は、光の波長の整数倍とする必要がある。すなわち、信号光と参照光の位相差が０となるようにするものである。
【０００６】
このようにホモダイン方式では、信号光と参照光の光路長（位相差）を調整することで、安定した信号増幅効果を期待できる。
このとき、参照光と信号光の光路長差の調整は非常に高い精度が要求され、例えば光路長は波長オーダー（数百nm）よりも小さい精度で合わせる必要がある。
また、信号光と参照光の光軸は、ディテクタ上でこれらの干渉縞が一本以上現れない程度にまで一致させる必要があり、この意味で、信号光と参照光の光軸ずれの調整も重要なファクタとなる。
【０００７】
上記の特許文献１や特許文献２には、参照光と信号光の光路長差の調整や光軸調整に係る技術について開示されている。
例えば特許文献１では、ホモダイン光学系において参照光となるべき光を得るためのミラー系の構成について、反射ミラー上に焦点がくるように当該反射ミラーの前段に集光レンズを配置し、参照光を球面波として反射させることで入射角と反射角を高精度に一致させる技術が開示されている。これにより、ディテクタ上に信号光と参照光の干渉縞が生じてしまうといった事態を回避でき、干渉強度の低下を抑制することができる。
さらに、上記反射ミラーと集光レンズとを一体化し、光軸方向に動作する１軸アクチュエータを搭載することにより、光路長の精密な制御を行うものとしている。
【０００８】
また、特許文献２には、参照光を得るためのミラー系において、コーナーキューブプリズムを参照光反射ミラーの代用とすることで、参照光の入射角と反射角を高精度に一致させる技術が開示されている。
【０００９】
これらの特許文献に開示される技術により、干渉によって生じる増幅信号を安定して得ることを期待できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、ホモダイン方式において、ディテクタ上で検出される光強度を最大にするという意味では、信号光と参照光との位相差を０とするように光路長サーボをかける必要があることになる。
しかしながら、ホモダイン検波では、光の振幅成分のみなく、位相成分も影響をもつことになる。
例えば、いわゆるＲＯＭディスクのように光の位相を変調する構造を有する光記録媒体では、ピット等の位相変調構造の形成パターンによっては、ディテクタ上で検出される光強度（すなわち信号光と参照光とが干渉した成分の光強度）が最大となるようにサーボをかけたとしても、ピット等により変調された成分（ＡＣ成分）の振幅が最大になるとは限らないことになる。
ホモダイン検波により増幅したいのは、主として上記ＡＣ成分の方である。
【００１１】
このとき、ホモダイン方式における光の増幅率は、概ね信号光と参照光の電場の比に比例するため、再生信号成分の増幅率を上げるためには、順当には、光源の出力を上げて参照光の光量をより増大させるという手法を採ることが考えられる。
しかしながら、光源の出力を上げることは、消費電力の増加、及び各種光学素子の劣化等といった問題を引き起こす可能性があり、避けられるべきである。
【００１２】
本発明は上記の問題に鑑み為されたもので、ホモダイン方式が採用される場合において、光源の出力を上げることなく、信号光成分のうちの真に検出したいＡＣ成分の振幅を増加させることのできる手法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題の解決を図るべく、本発明では、再生装置として以下のように構成することとした。
すなわち、光源より出射された光を分光して得た第１の光と第２の光について、上記第１の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第２の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第１の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第２の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部を備える。
また、上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部を備える。
また、上記ミラーを当該ミラーへの上記第２の光の入射光軸に平行な方向に駆動する１軸アクチュエータを備える。
また、上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が０となるように上記１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備える。
さらに、上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるオフセット付与部を備えるようにした。
【００１４】
上記のように本発明では、ホモダイン方式を採用する再生装置において、上記信号光と上記参照光との位相差が０となるように上記１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備えた上で、当該光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものとしている。
これにより、光源の出力を上げずに再生信号のＡＣ成分の振幅を増大させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように本発明によれば、ホモダイン方式を採用する再生装置において、光源の出力を上げずに再生信号のＡＣ成分の振幅を増大させることができる。
この結果、消費電力の増加や各種光学素子の劣化等といった問題の回避をしつつ、再生信号のＡＣ成分の振幅を増大できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態で再生対象とする光記録媒体の断面構造を示した図である。
【図２】実施の形態の再生装置が備える主に光学系の構成について説明するための図である。
【図３】実施の形態としての再生装置全体の内部構成について説明するための図である。
【図４】具体的な光路長サーボの手法について説明するための図である。
【図５】ＲＯＭディスクの記録面の構造を模式的に示した図である。
【図６】ＲＯＭディスクの場合の信号光の変調原理について説明するための図である。
【図７】信号光と参照光の光路長差を変化させたときの各受光信号の強度と再生信号（光路長エラー信号）の強度との関係を示した図である。
【図８】直交位相空間での信号光（Ｓｉｇ）の電界ベクトルをピットにより変調された成分（ＡＣ成分）とＤＣ成分とに分けて示した図である。
【図９】信号光と参照光の位相差を０とする光路長サーボを行った場合に得られる再生信号成分について説明するための図である。
【図１０】オフセット付与により再生信号成分の振幅が増大することについて説明するための図である。
【図１１】位相を遅らせる方向のオフセットを与える場合の例について説明するための図である。
【図１２】ピット深さと振幅最大となる位相差との関係を例示した図である。
【図１３】参照光ミラー系の変形例としての構成について説明するための図である。
【図１４】オフセットを可変設定する変形例としての再生装置の構成について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明していく。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．再生対象とする光記録媒体＞
＜２．再生装置の構成＞
＜３．光路長サーボの具体的手法について＞
＜４．光路長サーボと再生信号振幅との関係＞
＜５．オフセット付与＞
＜６．変形例＞
【００１８】
＜１．再生対象とする光記録媒体＞
図１は、実施の形態において再生対象とする光記録媒体１の断面構造を示した図である。
光記録媒体１は、ディスク状の光記録媒体とされ、回転駆動される光記録媒体１に対するレーザ光照射が行われて記録信号の再生が行われる。なお、光記録媒体とは、光の照射により情報の再生が行われる記録媒体を総称したものである。
本例の場合、光記録媒体１は、ピット（エンボスピット）の形成により情報が記録されたいわゆるＲＯＭ型（再生専用型）の光記録媒体であるとする。
【００１９】
図１に示されるように光記録媒体１には、上層側から順にカバー層２、記録層（反射膜）３、基板４が形成されている。
ここで、本明細書において「上層側」とは、後述する実施の形態としての再生装置側からのレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。つまりこの場合、光記録媒体１に対しては、カバー層２側からレーザ光が入射することになる。
【００２０】
光記録媒体１において、基板４は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成され、図示するようにその上面側にはピットの形成に伴う凹凸の断面形状が与えられている。
このようにピットが形成された基板４は、例えばスタンパを用いた射出成形などにより生成される。
そして、上記凹凸形状が与えられた基板４の上面側に対して、例えば金属などによる反射膜が成膜され、これにより記録層３が形成される。
【００２１】
記録層３の上層側に形成されるカバー層２は、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法等により塗布した後、紫外線照射による硬化処理を施すことで形成されたものとなる。
カバー層２は、記録層３の保護のために設けられている。
【００２２】
＜２．再生装置の構成＞
図２は、上記により説明した光記録媒体１についてホモダイン方式による信号再生を行う実施の形態としての再生装置が備える主に光学ピックアップＯＰ１の内部構成について説明するための図である。
なお図中において、光記録媒体１とスピンドルモータ（ＳＰＭ）４０とを除いた部分が、光学ピックアップＯＰ１となる。
【００２３】
図２において、光記録媒体１は、再生装置に装填されると、図中のスピンドルモータ４０によって回転駆動される。
光学ピックアップＯＰ１は、このように回転駆動される光記録媒体１についての再生を行うためのレーザ光を照射するように構成されている。
【００２４】
光学ピックアップＯＰ１内には、再生のためのレーザ光源となるレーザ（半導体レーザ）１０が設けられている。
該レーザ１０より出射されたレーザ光は、コリメーションレンズ１１を介して平行光となるようにされた後、１／２波長板１２を介して偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３に入射する。
【００２５】
このとき、上記偏光ビームスプリッタ１３は、例えばＰ偏光を透過しＳ偏光を反射するように構成されているとする。その上で、上記１／２波長板１２の取り付け角度（レーザ光の入射面内において光軸を中心した回転角度）は、上記偏光ビームスプリッタ１３を透過して出力される光（Ｐ偏光成分）と反射して出力される光（Ｓ偏光成分）との比率（すなわち偏光ビームスプリッタ１３による分光比）が１：１となるように調整されているとする。
【００２６】
偏光ビームスプリッタ１３にて反射されたレーザ光は、１／４波長板１４を介した後、２軸アクチュエータ１６により保持された対物レンズ１５を介して、光記録媒体１の記録層３に集光するようにして照射される。
【００２７】
２軸アクチュエータ１６は、対物レンズ１５をフォーカス方向（光記録媒体１に対して接離する方向）及びトラッキング方向（光記録媒体１の半径方向に平行な方向：上記フォーカス方向とは直交関係となる方向）に変位可能に保持する。
２軸アクチュエータ１６にはフォーカスコイル、トラッキングコイルが備えられており、これらフォーカスコイル、トラッキングコイルにそれぞれ後述するフォーカスドライブ信号ＦＤ、トラッキングドライブ信号ＴＤが供給されることで、対物レンズ１５を上記フォーカス方向、上記トラッキング方向にそれぞれ変位させる。
【００２８】
記録層３に対してレーザ光が照射されることに応じては、該記録層３からの反射光（信号光）が得られる。該反射光は、対物レンズ１５→１／４波長板１４を介して、偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００２９】
このように偏光ビームスプリッタ１３に入射する反射光（復路光）は、上記１／４波長板１４による作用と記録層３における反射時の作用とにより、その偏光方向が、レーザ１０側から入射し該偏光ビームスプリッタ１３にて反射された光（往路光とする）の偏光方向に対して９０°異なったものとなっている。すなわち、上記反射光はＰ偏光で偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
このため、復路光としての上記反射光は偏光ビームスプリッタ１３を透過することになる。
なお、以下、このように偏光ビームスプリッタ１３を透過することになる光記録媒体１からの反射光のことを、信号光とも呼ぶ。
【００３０】
また、本実施の形態の再生装置において、レーザ１０より出射され偏光ビームスプリッタ１３を透過したレーザ光（Ｐ偏光）は、ホモダイン方式における参照光として機能する。
偏光ビームスプリッタ１３を透過した参照光は、図中の１／４波長板１７を介して、１軸アクチュエータ１９により保持されたミラー１８に入射する。
【００３１】
１軸アクチュエータ１９は、ミラー１８を、当該ミラー１８に入射する参照光の光軸に平行な方向に変位可能に保持しており、図中の駆動信号Ｄdsにより駆動制御される。
この１軸アクチュエータ１９は、後述する光路長サーボを実現するために設けられたものとなる。
なお、１軸アクチュエータ１９としては、例えばボイスコイルモータ等の電磁方式によるものやピエゾ素子を用いたものなどを挙げることができる。
【００３２】
ミラー１８にて反射された参照光は、１／４波長板１７を介して偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
ここで、このように偏光ビームスプリッタ１３に入射する参照光（復路光）は、１／４波長板１７による作用とミラー１８での反射時の作用とにより、その偏光方向が、往路光としての参照光とは９０°異なるものとされる（つまりＳ偏光となる）。従って、上記復路光としての参照光は、偏光ビームスプリッタ１３にて反射されることになる。
【００３３】
図中では、このように偏光ビームスプリッタ１３にて反射された参照光を破線矢印により示している。
また図中では、前述のように偏光ビームスプリッタ１３を透過した信号光を実線矢印により示している。
【００３４】
これら偏光ビームスプリッタ１３から出力される信号光及び参照光は、ビームスプリッタ（無偏光ビームスプリッタ）２０に入射し、該ビームスプリッタ２０にてその一部が透過、一部が反射される。
【００３５】
ここで、ビームスプリッタ２０にて反射された信号光及び参照光は、図のように参照光除去部２１に導かれ、参照光が除去されて信号光のみとされた後、当該信号光が集光レンズ２２を介して位置制御用受光部２３の受光面上に集光する。
これら参照光除去部２１、集光レンズ２２、位置制御用受光部２３から成る光学系は、対物レンズ１５のフォーカスサーボ、トラッキングサーボを行うためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成するための受光系として設けられたものとなる。
ここで、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号については、光記録媒体１に記録された情報信号についての再生信号（ＲＦ信号）と比較してその周波数帯域が非常に低いため、検出光量が小であってもＳＮＲ（信号対ノイズ比）の悪化が抑制される。このため本例では、上記の受光系によって、エラー信号の検出用に信号光のみを分離してこれを独立に検出するものとしている。
なお、当該受光系において、参照光除去部２１は、例えば偏光板や偏光ビームスプリッタ等で構成することができる。
また、図示されているように、位置制御用受光部２３にて得られた受光信号については、受光信号Ｄ_psと表記する。
【００３６】
ビームスプリッタ２０を透過した信号光及び参照光は、ビームスプリッタ（無偏光ビームスプリッタ）２４に入射し、該ビームスプリッタ２４にてその一部が透過、一部が反射される。
ビームスプリッタ２４を透過した信号光及び参照光は、１／２波長板２５及び偏光ビームスプリッタ２６と、集光レンズ２７及び第１ホモダイン検波用受光部２８と、集光レンズ２９及び第２ホモダイン検波用受光部３０とを備えて成るホモダイン検波用光学系に導かれる。
また、ビームスプリッタ２４にて反射された信号光及び参照光は、１／４波長版３１及び１／２波長板３２及び偏光ビームスプリッタ３３と、集光レンズ３４及び第１光路長サーボ用受光部３５と、集光レンズ３６及び第２光路長サーボ用受光部３７とを備えて成る光路長サーボ用受光系に導かれる。
【００３７】
先ず、上記ホモダイン検波用光学系に関して、ビームスプリッタ２４にて反射された信号光及び参照光は、１／２波長板２５を介した後、偏光ビームスプリッタ２６に入射する。該偏光ビームスプリッタ２６は、先の偏光ビームスプリッタ１３と同様にＰ偏光を透過しＳ偏光を反射するように構成されている。
図のように偏光ビームスプリッタ２６を透過した光は、集光レンズ２７を介して第１ホモダイン検波用受光部２８の受光面上に集光し、また偏光ビームスプリッタ２６にて反射された光は、集光レンズ２９を介して第２ホモダイン検波用受光部３０の受光面上に集光する。
【００３８】
ここで、先に説明したように偏光ビームスプリッタ１３を透過した信号光（Ｐ偏光）と偏光ビームスプリッタ１３にて反射された参照光（Ｓ偏光）は、その偏光方向が互いに直交する関係となっており、この時点では光の干渉は生じない。
【００３９】
ホモダイン検波用光学系において、１／２波長板２５は、ビームスプリッタ２４側より入射する信号光と参照光の偏光方向を、光の進行方向に対し時計回りに４５°回転させるようにその取り付け角度（回転角度）が調整されている。
またホモダイン検波用光学系において、偏光ビームスプリッタ２６によっては、その透過光と反射光とによって、信号光・参照光の双方が、それぞれ偏光方向の直交する光に分光されることになる。
【００４０】
このとき、偏光ビームスプリッタ２６を透過した信号光・参照光は、共にＰ偏光であり、従ってこれらの光は同位相の光として集光レンズ２７を介して第１ホモダイン検波用受光部２８に集光される。つまりこの結果、第１ホモダイン検波用受光部２８側では、信号光に対し、該信号光と同位相の参照光が合成された（干渉した）光が受光されることになる。
図示するように、当該第１ホモダイン検波用受光部２８による受光信号については、受光信号Ｄ_hm1と表記する。
【００４１】
一方、偏光ビームスプリッタ２６にて反射された信号光・参照光については、上述のように１／２波長板２５によりそれらの光の偏光方向が時計回りに４５°回転されることと、該偏光ビームスプリッタ２６の分光面上での反射時の作用とにより、参照光の位相が、信号光の位相に対して１８０°（π）異なるようにされる。
このことで、第２ホモダイン検波用受光部３０側では、信号光に対して、該信号光とは逆位相となる参照光が合成された（干渉した）光が受光されることになる。
当該第２ホモダイン検波用受光部３０による受光信号については、受光信号Ｄ_hm2と表記する。
【００４２】
また、上述のように、ビームスプリッタ２４にて反射された信号光及び参照光は、光路長サーボ用受光系に導かれる。
光路長サーボ用受光系において、ビームスプリッタ２４にて反射された信号光及び参照光は、１／４波長板３１及び１／２波長板３２を介した後、偏光ビームスプリッタ３３に入射する。この偏光ビームスプリッタ３３としても、先の偏光ビームスプリッタ１３,２６と同様にＰ偏光を透過しＳ偏光を反射するように構成されている。
図のように偏光ビームスプリッタ３３を透過した光は、集光レンズ３４を介して第１光路長サーボ用受光部３５の受光面上に集光し、また偏光ビームスプリッタ３３にて反射された光は、集光レンズ３６を介して第２光路長サーボ用受光部３７の受光面上に集光する。
【００４３】
ここで、このような光路長サーボ用受光系の構成と先のホモダイン検波用光学系の構成とを比較すると、光路長サーボ用受光系は、ホモダイン検波用光学系の構成に対して１／４波長板３１を追加したものとなっていることが分かる。この１／４波長板３１は信号光（Ｐ偏光）と参照光（Ｓ偏光）の偏光方向は変えずに、参照光又は信号光の位相を９０°遅らせるように調整されている。なお、１／２波長板３２としても、先の１／２波長板２５と同様に、ビームスプリッタ２４側より入射する信号光と参照光の偏光方向を光の進行方向に対し時計回りに４５°回転させるように調整されている。
このような１／４波長板３１の追加によって、第１光路長サーボ用受光部３５が受光する信号光及び参照光の合成光は、先の第１ホモダイン検波用受光部２８が受光する同合成光に対して位相が９０°ずれたものとなり、同様に、第２光路長サーボ用受光部３７が受光する信号光及び参照光の合成光は、先の第２ホモダイン検波用受光部３０が受光する同合成光に対して位相が９０°ずれたものとなる。
換言すれば、第１ホモダイン検波用受光部２８が「位相０°の信号光」と「位相０°の参照光」との合成光を受光し、第２ホモダイン検波用受光部３０が「位相０°の信号光」と「位相１８０°の参照光」との合成光を受光するものであると表現すると、上記第１光路長サーボ用受光部３５は「位相９０°の信号光」と「位相９０°の参照光」との合成光を受光し、上記第２光路長サーボ用受光部３７は「位相９０°の信号光」と「位相２７０°の参照光」との合成光を受光するものである。
【００４４】
図示するように、第１光路長サーボ用受光部３５による受光信号については受光信号Ｄ_ds1と、また第２光路長サーボ用受光部３７による受光信号については受光信号Ｄ_ds2とそれぞれ表記する。
【００４５】
図３は、実施の形態の再生装置全体の内部構成について説明するための図である。
なお図３において、光学ピックアップＯＰ１については、２軸アクチュエータ１６、１軸アクチュエータ１９のみを抽出して示している。
またこの図では、スピンドルモータ４０の図示は省略している。
【００４６】
図示するように光学ピックアップＯＰ１の外部には、図２に示した第１ホモダイン検波用受光部３１による受光信号Ｄ_hm1と第２ホモダイン検波用受光部３３による受光信号Ｄ_hm2とに基づき再生データを得るための構成として、第１信号生成回路４１、第２信号生成回路４２、減算部４３、及び再生処理部４４が設けられる。
また、位置制御用受光部２３による受光信号Ｄ_psに基づき２軸アクチュエータ１６（対物レンズ１５）についてのサーボ制御を行うための構成として、エラー信号生成回路４５、サーボ回路４６が設けられる。
さらに、光路長サーボを行うための構成として第１信号生成回路４７、第２信号生成回路４８、減算部４９、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５０、加算部５１、光路長サーボ回路５２が設けられている。
なお、当該光路長サーボ系の構成については、後に改めて説明する。
【００４７】
第１信号生成回路４１は、第１ホモダイン検波用受光部３１からの受光信号Ｄ_hm1を入力しＩ−Ｖ変換を行って、信号光に対して同位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
また、第２信号生成回路４２は、第２ホモダイン検波用受光部３３からの受光信号Ｄ_hm2を入力しＩ−Ｖ変換を行って、信号光に対して逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
【００４８】
第１信号生成回路４１、第２信号生成回路４２により得られたそれぞれの再生信号は、減算部４３に供給される。
減算部４３は、第１信号生成回路４１より供給される再生信号から、第２信号生成回路４２より供給される再生信号を減算する。換言すれば、当該減算部４３は、「信号光に同位相の参照光が干渉した光についての再生信号」−「信号光に逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号」による演算を行うものである。
このような減算部４３による演算により、いわゆる差動検出が行われたことになる。当該差動検出により、ＤＣ成分としての参照光成分が除去（相殺）され、増幅された信号光の成分を得ることができる。
以下、当該減算部４３による差動検出で得られた信号光についての再生信号については、第１信号生成回路４１、第２信号生成回路４２で得られる再生信号と区別する意味で、ＲＦ信号とも表記する。
【００４９】
減算部４３により得られたＲＦ信号は、再生処理部４４に供給される。
再生処理部４４は、ＲＦ信号について２値化処理や記録変調符号の復号化・エラー訂正処理など、記録データを得るために必要とされる再生処理を行い、上記記録データを再生した再生データを得る。
【００５０】
続いて、エラー信号生成回路４５は、位置検出用受光部２３からの受光信号Ｄ_psに基づき、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥを生成する。
【００５１】
サーボ回路４６は、エラー信号生成回路４５にて生成されたフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥに基づき、フォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号をそれぞれ生成する。そして、これらフォーカスサーボ信号、トラッキングエラー信号から生成したフォーカスドライブ信号ＦＤ、トラッキングドライブ信号ＴＤにより、光学ピックアップＯＰ１内の２軸アクチュエータ１６のフォーカスコイル、トラッキングコイルをそれぞれ駆動する。
これにより、対物レンズ２０についてのフォーカスサーボループ、トラッキングサーボループが形成される。
【００５２】
＜３．光路長サーボの具体的手法について＞
ここで、ホモダイン方式は、信号光に対して参照光を干渉させて信号増幅を図る手法であるため、信号光と参照光との光路長差は、可干渉距離内で且つ位相差を０とすることが望ましいものとされている。当該条件が満たされれば、ディテクタ上で検出される光強度が最大となるためである。
この点より、ホモダイン方式を採用する場合には、信号光と参照光との光路長差を上記の条件が満たされるように一定に保つために、光路長サーボを行うようにされている。
このとき、信号光と参照光との光路長差は主にディスクの面振れに起因して発生するので、光路長サーボの周波数特性（周波数帯域）は、フォーカスサーボの周波数特性と同程度とすることが要求される。
【００５３】
ここで具体的に、可干渉距離内で位相差を０とするにあたっては、ディテクタ上で検出される光強度（つまり受光信号Ｄ_hm1やＤ_hm2の信号レベル）が最大となるようにすればよい。つまりは、「Ｄ_hm1−Ｄ_hm2」と表記することのできるＲＦ信号の振幅が最大となるようにすればよい。
但し、サーボ制御にあたり、入力信号の最大値を目標値とするのは安定したサーボ制御を実現する上で好ましくない。
そこで本例では、光路長サーボのエラー信号としては、「Ｄ_hm1−Ｄ_hm2」によるＲＦ信号ではなく、これに対し９０°の位相差を有するようにされた信号を用いるものとしている。
【００５４】
図４は、この点について説明するための図であり、図４（ａ）では信号光と参照光の光路長差を変化させたときのＲＦ信号（Ｄ_hm1−Ｄ_hm2）の波形を示し、図４（ｂ）ではＲＦ信号に対し位相が９０°ずれたものとなる「Ｄ_ds1−Ｄ_ds2」の波形を示している。
この図４を参照して分かるように、受光信号Ｄ_ds1と受光信号Ｄ_ds2との差動検出結果である「Ｄ_ds1−Ｄ_ds2」を光路長エラー信号として用いれば、光路長サーボ制御の目標値は、「０」とすることができる。
ここで、前述のように光路長サーボはフォーカスサーボと同程度の周波数特性を持つことが要求される。従って光路長エラー信号である「Ｄ_ds1−Ｄ_ds2」は、フォーカスサーボ系と同様にピットによる変調を受けた高周波成分をカットするのが回路規模の面からも望ましい。
【００５５】
この点を踏まえた上で、図３に示す光路長サーボ系について説明する。
光路長サーボ系において、第１信号生成回路４７は、図２に示した第１光路長サーボ用受光部３５からの受光信号Ｄ_ds1を入力しＩ−Ｖ変換を行って、信号光（位相９０°）に対して同位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
また、第２信号生成回路４８は、第２光路長サーボ用受光部３７からの受光信号Ｄ_ds2を入力しＩ−Ｖ変換を行って、信号光（位相９０°）に対して逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
【００５６】
第１信号生成回路４７、第２信号生成回路４８により得られたそれぞれの再生信号は、減算部４９に供給される。
減算部４９は、第１信号生成回路４７より供給される再生信号から、第２信号生成回路４８より供給される再生信号を減算する。この減算部４９の減算処理により、ＤＣ成分としての参照光成分が除去され、増幅された信号光の成分を得ることができる。
【００５７】
減算部４９による減算結果は、ローパスフィルタ５０及び加算部５１を介して光路長サーボ回路５２に入力される。
ローパスフィルタ５０は、減算部４９による減算結果として得られる再生信号（ＲＦ信号との位相差が９０°となる再生信号）の高周波成分を除去する。
前述のように光路長サーボはフォーカスサーボと同程度の周波数特性を持つことが要求され、ローパスフィルタ５０は、このために設けられたものとなる。
ここで、ローパスフィルタ５０の出力を、以下、光路長エラー信号と称する。
【００５８】
なお、上記加算部５１については後述する。
【００５９】
光路長サーボ回路５２は、加算部５１を介して入力される光路長エラー信号を入力し、当該光路長エラー信号の値が、所定の目標値で一定となるように１軸アクチュエータ１９を駆動するための駆動信号Ｄdsを生成する。具体的にこの場合は、上記入力される光路長エラー信号の値が０で一定となるようにするための駆動信号Ｄdsを生成し、当該駆動信号Ｄdsに基づき１軸アクチュエータ１９を駆動制御する。
これにより、ＲＦ信号の振幅（ＲＦ信号全体の振幅）を最大とする光路長サーボ制御が実現される（後述するオフセットの付与は考慮しない）。
【００６０】
＜４．光路長サーボと再生信号振幅との関係＞
ここで、上記の説明からも理解されるように、ホモダイン方式を採用する再生装置においては、ディテクタ上で検出される光強度（つまりＲＦ信号全体の振幅）を最大とすることを意図して、信号光と参照光との位相差が０となるように光路長サーボをかけるようにされている。
【００６１】
しかしながら、特に本例のようにＲＯＭディスクを対象とする再生システムにおいては、上記のように信号光と参照光との位相差を０とするように光路長サーボをかけても、再生信号（ＲＦ信号）中の真の検出対象成分、すなわちピットによる変調成分の振幅が最大となるとは限らないということが判明した。
以下、この点について説明する。
【００６２】
図５は、ＲＯＭディスクの記録面の構造を模式的に示した図であり、図６は、ＲＯＭディスクの場合の信号光の変調原理についての説明図である。
ＲＯＭディスクは、図５のようにピットとしての溝部分が或る深さｄを有しており、当該溝部分が所定の間隔ｐ（トラックピッチｐ）で形成されていると捉えることができる。このとき、ピットの幅については図のようにβと表記する。
ＲＯＭディスクにおいて、信号光は、このような周期的な凹凸形状に応じた回折の影響を受けた光として得られるものとなる。
【００６３】
具体的に、このような周期構造をもった記録面にレーザ光が照射されることに応じては、図６に示すように、回折光として０次回折光及び±１次回折光が対物レンズ１５に現れる。このとき、図中の対物アパーチャとして示されるように、±１次回折光の一部は対物レンズ１５が有する開口幅により跳ね返りの光量が制限されることになる。従って、最終的にディテクタ上で検出されるのは、図６中において「０次回折光」と示す円形の範囲となる。
【００６４】
このように０次回折光と±１次回折光とがオーバーラップするエリアにおいて、ピットの位置や形状により強め合う干渉や弱め合う干渉が起こる。このことによりディテクタ上で検出される光量が変化する。
これが、信号光がピットの有無に応じて変調される原理である。
【００６５】
ここで、このようにして得られる信号光に対し、参照光を干渉させてホモダイン検出（検波）を行う場合について考察してみる。
参照光は、一様な光線（コヒーレント光）である。この点を踏まえた上で、ディテクタ上（図５における円形の「０次回折光」部分）にて０次回折光のみが検出される部分の面積をＳ０、０次回折光と＋１次回折光とが干渉する部分の面積をＳ１、０次回折光と−１次回折光とが干渉する部分の面積をＳ２とおくと、０次回折光の電場をＡ、＋１次回折光の電場をＢ、−１次回折光の電場をＣとし、参照光の電場をＥrefとしたとき、ディテクタ上で検出される光強度Ｖは、
【数１】
で表されることになる。ここで、各電場Ａ〜Ｃは、
【数２】
【数３】
【数４】
【数５】
と表される。
ここで、先の図５に示したように、ｄはピットの深さ、βはピットの幅、ｐはピット間隔（トラックピッチ）である。
また、ｕは読み出しているピットの位置である。
また、φは「φ＝４πｄ/λ」で表される量であり、ピットが深さ構造をもつことにより、反射した光に生じる位相パラメータである。
λは光線の波長を示す。
また、Ｆは参照光電場の振幅、θはディスクからの反射光としての０次回折光と参照光との位相差を示す。
【００６６】
図７は、信号光と参照光との光路長差を変化させたときに上記［式１］に従って計算される各受光信号（Ｄ_hm1、Ｄ_hm2、Ｄ_ds1、Ｄ_ds2）の強度（信号光＋参照光）と、これら各受光信号から計算されるＲＦ信号（Ｄ_hm1−Ｄ_hm2）・光路長エラー信号（Ｄ_ds1−Ｄ_ds2）との関係を示している。
なお図７では、ＢＤ（Blu-ray Disc）のＲＯＭディスクを対象とした場合の例を示すもので、具体的には、波長λ＝４０５nm、ピット間隔ｐ＝０．３μm、ピットの幅β０．０９μm、ピット深さｄ＝λ／５とした場合の計算結果を示すものである。
【００６７】
光路長調整サーボをかけないとした場合、ディスク面ぶれ等の要因により信号光と参照光との光路長差が生じ、光線１波長分変動する周期で、光強度Ｖ（Ｄ_hm1、Ｄ_hm2、Ｄ_ds1、Ｄ_ds2）が大きく振動することになる。光強度Ｖにおいて、このように信号光と参照光との光路長差に応じて大きく変動する成分は、参照光の成分に相当するものとなる。
また、光強度Ｖには、このような光線１波長分の周期による大きな変動成分に対して、より高い周波数成分が重畳していることが分かる。この高周波成分が、信号光に相当する成分（つまりＲＦ信号に相当する成分）となる。
【００６８】
また、「Ｄ_hm1−Ｄ_hm2」として計算されるＲＦ信号、「Ｄ_ds1−Ｄ_ds2」として計算される光路長エラー信号（ＬＰＦ前）においても、同様に光線１波長分変動する周期で大きく変動する成分と、これに重畳する高周波成分とが存在することになる。
これらＲＦ信号、光路長エラー信号（ＬＰＦ前）中において、大きな変動成分は信号光に含まれる成分のうちＤＣ成分（ピットによる変調を受けない成分）が信号光と参照光との光路長差に応じて変動しているもので、高周波成分は、ピットにより変調された成分（以下、ＡＣ成分とも称する）が同様に光路長差に応じて変動しているものである。
【００６９】
ここで、図７によると、ＲＦ信号振幅全体が最大で検出される光路長差と、ＲＦ信号中のＡＣ成分の振幅が最大で検出される光路長差とにはズレがあることが分かる（図中Ｇ）。
これは、先に述べた通り、光路長サーボとしてはＲＦ信号振幅全体が最大となるように行われているので、必ずしもＡＣ成分が最大で検出されるようにはできないということである。
【００７０】
＜５．オフセット付与＞
上記のように光路長サーボとして信号光と参照光との位相差を０とするようにサーボ制御を行ったとしても、信号光に含まれる真に検出すべき成分、すなわちピットによる変調成分の振幅を最大にできるとは限らない。
そこで本実施の形態では、光路長サーボの目標値を、図７に示したギャップＧに応じてシフトさせる。具体的には、光路長サーボループに対して、ピットによる変調成分（ＡＣ成分）の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものである。
【００７１】
ここで、光路長サーボループに対するオフセットの付与についての説明に先立ち、図８、図９に示すような直交位相空間表現により、ホモダイン方式を用いたＲＦ信号の再生原理について説明しておく。
【００７２】
先ず、図８では、直交位相空間での信号光（Ｓｉｇ）の電界ベクトルを、ピットにより変調された成分（つまりＲＦ信号のＡＣ成分）と、ＤＣ成分とに分けて示している。図８（ａ）では符号「１」に対応する信号光についての各電界ベクトルを示し、図８（ｂ）では符号「０」に対応する信号光についての各電界ベクトルを示している。
先ず、これら図８（ａ）（ｂ）を参照して分かるように、ディテクタ上で検出される信号光Ｓｉｇの強度は、ピットにより変調を受けたＡＣ成分と、それ以外の成分であるＤＣ成分とを合成したものとなる。
また、これら図８（ａ）（ｂ）より、符号「１」のときのＡＣ成分の電界ベクトルと符号「０」のときのＡＣ成分の電界ベクトルとは、それぞれ逆向きとなる。これに対し、ＤＣ成分の電界ベクトルは、符号「１」「０」の場合で不変である。これは、前述もしたようにＤＣ成分はピットによる変調を受けない成分であることによる。
このとき、信号光ＳｉｇにおけるＡＣ成分の電界ベクトルは、ＤＣ成分の電界ベクトルに対して所定の傾きηを有するものとなる。この傾きηは、ピットの深さｄに依存するものである。
【００７３】
図９は、光路長サーボとして信号光と参照光との位相差を０とする制御を行った場合の再生動作を直交位相表示により模式的に示した図である。
図９において、図９（ａ）では、信号光（Ｓｉｇ）に対しこれと同位相の参照光（Ｒｅｆ_0°とする）が干渉した光についての検波結果（ｈｍ１と表記）を示し、図９（ｂ）では信号光（Ｓｉｇ）に対しこれと逆位相の参照光（Ｒｅｆ_180°とする）が干渉した光についての検波結果（ｈｍ２と表記）を示している。
またこれら図９（ａ）（ｂ）のそれぞれでは、光路長サーボ（信号光と参照光との位相差を０とする光路長サーボ）を行った場合のホモダイン測定軸を併せて示している。
なおこの図９及び後の図１０では、図示の複雑化を避けるため、ＡＣ成分については符号「１」の場合の電界ベクトルのみを示す。
【００７４】
先ず、光路長サーボによるホモダイン測定軸は、図９（ａ）の参照光Ｒｅｆ_0°が干渉する場合には信号光ＳｉｇのＤＣ成分の電界ベクトルと同一の向きとなり、また図９（ｂ）の参照光Ｒｅｆ_180°が干渉する場合にはＤＣ成分の電界ベクトルとは逆向きになる。
先に述べたように、光路長サーボは、ローパスフィルタ５０を介して生成される光路長エラー信号を用いて行われる。このため、光路長サーボによるホモダイン測定軸は、上記のようにＤＣ成分の電界ベクトルと平行な向きとなる。
【００７５】
ここで、ホモダイン検波は、例えば光通信や量子通信の分野でもよく知られているように、信号光の電界が参照光の電界の大きさだけ乗算されたあと、参照光が持つ測定軸へ射影したベクトルの大きさを測定していることになる。簡単のため、参照光の強度を「１」と仮定すると、この場合のホモダイン検波では、図中の「ｈｍ１」、「ｈｍ２」と示すような射影成分が測定されることになる。
【００７６】
このとき、ホモダイン検波で検出される受光信号Ｄ_hm1、Ｄ_hm2をそれぞれ数式により表すと、以下のようになる。
なお下記［式６］［式７］においては、ビームスプリッタ２４が入射光の５０％を反射し５０％を透過するという前提の下で、ビームスプリッタ２４を透過した後の信号光の電界を1/2|Ｅsig｜、参照光の電界を1/2|Ｅref｜としている。
Ｄ_hm1＝1/4|Ｅsig｜2＋1/4|Ｅref｜2＋1/2|Ｅsig｜|Ｅref｜cos(Δφ)
・・・［式６］
Ｄ_hm2＝1/4|Ｅsig｜2＋1/4|Ｅref｜2−1/2|Ｅsig｜|Ｅref｜cos(Δφ)
・・・［式７］
これら[式６][式７]において、右辺の第１項目、第２項目はそれぞれ信号光の二乗検波信号、参照光の二乗検波信号である。そして第３項目が、ホモダインによる信号光と参照光の干渉信号（つまり抽出したい信号）である。
本例の場合、受光信号Ｄ_hm1,Ｄ_hm2についての差動検出を行うので、その結果は、
Ｄ_hm1−Ｄ_hm2＝|Ｅsig｜|Ｅref｜cos(Δφ) ・・・［式８］
と表される。この［式８］より、ホモダイン検波（及び差動検出）による再生動作によれば、参照光（|Ｅref｜2）などのホモダイン信号以外の成分が除去されて、参照光の強度に応じて増幅された信号光が抽出されることが分かる。
【００７７】
なお、図９において、参照光の電界ベクトルを表記していないのは、上記のようにホモダイン検波による再生動作においては参照光の二乗検波信号成分が相殺されて無くなることに基づく。
【００７８】
このようにしてホモダイン方式による再生動作によって得られるＲＦ信号は、元の信号光を、参照光の光強度に応じて増幅したものと捉えることができる。
【００７９】
しかしながら、図９（ａ）（ｂ）を参照すると、位相差０とする光路長サーボを行った場合のホモダイン測定軸に対しては、信号光ＳｉｇのＤＣ成分は最大に検出されるが、ＡＣ成分の射影成分（図中「ｈｍ_AC」）が最大にはなっていないことが分かる。
先にも述べたように、真に検出したい成分は、信号光Ｓｉｇ中に含まれるＡＣ成分である。
【００８０】
ここで、次の図１０（ａ）（ｂ）を参照して分かるように、信号光ＳｉｇにおけるＡＣ成分の射影成分ｈｍ_ACが最大となるのは、ホモダイン測定軸がＡＣ成分の電界ベクトルと平行となるときである。この点から、これら図１０（ａ）（ｂ）に示すようにホモダイン測定軸を変化させて、ＡＣ成分の振幅が最大に検出されるようにする。
このとき、図１０（ａ）（ｂ）のようにホモダイン測定軸をＡＣ成分の電界ベクトルと平行な向きに調整することによっては、「ｈｍ１」、「ｈｍ２」は、ＤＣ成分の射影成分が減った分、全体的にその値が減少することにはなるが、前述のように真に検出されるべきはＡＣ成分であり、ＳＮＲ（信号対雑音比）的には図１０の場合の方が良好となることは言うまでもない。
【００８１】
ここで、図９（ａ）（ｂ）のホモダイン測定軸と図１０（ａ）（ｂ）の測定軸との差は、信号光と参照光との位相差に相当するものである。このことから理解されるように、上記のようなホモダイン測定軸の調整は、光路長サーボの目標値をシフトさせることで実現できることが分かる。換言すれば、位相差０とする光路長サーボループに対し、オフセットを与えることにより、ホモダイン測定軸の調整ができるものである。
【００８２】
この点に鑑み、本例では、先の図３に示したようにローパスフィルタ５０を介して得られる光路長エラー信号に対し、オフセットを付与するための加算部５１を設けるものとしている。
光路長サーボ回路５２は、このようにオフセットの付与された光路長エラー信号の値が０となるように、１軸アクチュエータ１９を駆動制御するようにされる。これにより、光路長サーボの目標値は上記オフセットの分だけシフトされることとなり、その結果、ホモダイン測定軸を図９に示す方向からシフトさせることができる。
本例の場合、上記オフセットの値は、予めＲＦ信号のＡＣ成分の振幅が最大に検出されるように計算された値が設定されており、この結果、ホモダイン測定軸は図１０に示す状態となるように調整されることとなる。
【００８３】
ここで、ＡＣ成分の振幅を最大とするために与えるべきオフセットの具体的な導出手法について説明しておく。
オフセットの算出にあたっては、先ずは、先の［式２］［式３］［式４］［式５］を［式１］に代入して、光強度Ｖ（Ｄ_hm1、Ｄ_hm2）、さらには「Ｄ_hm1−Ｄ_hm2」としてのＲＦ信号を計算する。ディスク面ぶれ等の要因により光路長差が生じているとして、検出される信号の時間変化をプロットして、先の図７に示したような信号光と参照光の光路長差に対するＲＦ信号のグラフを得る。
このグラフから、ＲＦ信号のＡＣ成分（高周波成分）の振幅が最大となる時点とＲＦ信号全体の振幅が最大になる時点との時間差を測定し、当該時間差の値から位相差を算出する。この位相差の値が、ＡＣ成分の振幅を最大にする位相シフト量となる。
この位相シフト量が実現されるように、光路長サーボループに対して付与すべきオフセット量を算出すればよい。
【００８４】
なお、図７では、参照光の位相を早める方向とすることで、ＡＣ成分の振幅が拡大される場合を例示したが、前述のように、ＡＣ成分の振幅変動（傾きη）はピット深さｄに依存して決まるものであり、場合によっては、次の図１１に示されるように、ＡＣ成分の振幅の拡大にあたっては参照光の位相を遅らせるように調整すべき場合もあり得る。
但し、何れにしても、上記により説明したオフセットの導出手法とすることで、ＡＣ成分振幅を最大とするオフセットの値を導出できることに変わりはない。
【００８５】
図１２は、波長λ＝４０５nm、ピット間隔ｐ＝０．３μm、ピットの幅β＝０．０９μmの条件下における、ピット深さｄに対するＡＣ成分振幅が最大となる位相差（radian）の計算結果を示している。
この計算結果に示されるように、ピット深さｄに依存して、ＡＣ成分振幅を最大とする位相差が変化することになる。
例えばＢＤのＲＯＭディスクの場合、ピット深さｄはおよそ８０nm（λ／５）程度であるので、ＡＣ成分振幅を最大とするためには、参照光の位相を早める方向にオフセットを付与（−０．５rad程度の位相差に相当するオフセットを付与）すべきであることが分かる。
【００８６】
以上で説明してきたように、本実施の形態では、ホモダイン方式を採用する再生装置において、光路長サーボループにＲＦ信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものとしている。これにより、光源であるレーザ１０の出力を上げずにＲＦ信号中のＡＣ成分の振幅を増大させることができる。
この結果、本実施の形態によれば、消費電力の増加や各種光学素子の劣化等といった問題の回避をしつつ、ＡＣ成分の振幅を増大できる。
【００８７】
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば光学系の構成は、実際の実施形態に応じて適宜最適とされる構成が採られればよく、本発明の範囲内において適宜変更が可能である。
【００８８】
また、これまでの説明では、ＡＣ成分振幅を最大とするためのオフセットを付与する場合のみを例示したが、必ずしも最大とすることは必須ではなく、少なくとも、ＡＣ成分の振幅が拡大される方向のオフセットを与えるようにすればよい。
特に、ＡＣ成分の振幅を最大とするためのオフセットの値が過大となる場合には、光路長サーボを安定して行うことが困難となることが考えられるので、その場合には、オフセットとしてはＡＣ成分の振幅を最大とする値を設定すべきではない。例えば、ＡＣ成分の振幅を最大とするオフセットを付与した場合に、図１０に示した「光路長サーボによるホモダイン測定軸」（一点鎖線）とオフセット付与後のホモダイン測定軸（グレー線）との差が概ね４５°以上となってしまう場合には、光路長エラー信号（図４（ｂ））の波形におけるリニア区間を外れた位置でサーボをかけることに相当するので、安定したサーボ制御を行うことができなくなってしまう。このため、そのような場合には、サーボ制御の安定性を考慮し、少なくともＡＣ成分の振幅を拡大できるオフセットを与えるものとすればよい。
【００８９】
また、これまでの説明では、オフセットの付与は光路長エラー信号に対して行う場合を例示したが、オフセットは少なくとも光路長サーボループ内に与えられるものであればよく、例えば駆動信号Ｄdsに与える構成とすることもできる。
【００９０】
また、本発明の再生装置において、参照光ミラー系の構成は、次の図１３に示すような変形例としての構成とすることもできる。
なお図１３において、既にこれまでで説明済みとなった部分と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
図１３に示す変形例としての再生装置においては、ミラー１８及び１軸アクチュエータ１９で構成されていたミラー系に代えて、凸レンズ６０、凹レンズ６１、ミラー６２、１軸アクチュエータ６３を備えたミラー系が設けられる。
【００９１】
この変形例としてのミラー系によれば、図のように凸レンズ６０及び凹レンズ６１によって参照光のビーム径を絞ることができ、これによってミラー６２としては図２に示すミラー１８よりも小型化することができる。そしてこのようにミラーの小型化が図られることで、１軸アクチュエータ６３としては、１軸アクチュエータ１９よりも高速応答が可能となる。つまりその分、サーボの取れ残りを小さくすることができ、より安定した光路長サーボを実現することができる。
また、このように光路長サーボの安定化が図られれば、その分、大きなオフセットを付与したとしてもサーボ外れが発生する可能性を低くすることができる。換言すれば、図１３に示すミラー系の構成とすれば、付与可能なオフセットの上限値（絶対値）の拡大化を図ることができる。
【００９２】
また、これまでの説明では、光路長サーボループに付与するオフセットとして固定値を用いる場合のみを例示したが、オフセット値は、メディアの種類に応じて可変的に設定することもできる。
ここで、先の説明からも理解されるように、ＡＣ成分の振幅を最大とするためのオフセットの値は、深さｄの値に応じて異なるものとなる。この深さｄは、使用するメディアの種類によって異なる場合があり、よって与えるべきオフセットの値はメディアの種類ごとに異なるので、それに応じて、メディアの種類ごとにそれぞれに対応した最適なオフセットを与える。
【００９３】
図１４は、このようにオフセットを可変設定する変形例としての再生装置の構成について説明するための図である。
なお図１４においても既に説明済みとなった部分については同一符号を付して説明を省略する。
この場合の再生装置には、メディア・オフセット対応情報７１ａが記憶されたメモリ７１が設けられる。
メディア・オフセット対応情報７１ａは、深さｄが異なるメディアの種類ごとに、それらに最適となるオフセット値をそれぞれ対応づけた情報となる。このメディア・オフセット対応情報に格納すべきメディア種類ごとのオフセットの値については、予め、先に実施の形態にて説明したものと同様の手法でそれぞれ導出しておく。
【００９４】
また、この場合の再生装置には、上記メモリ７１と共に、コントローラ７０が設けられる。このコントローラ７０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えたマイクロコンピュータで構成され、再生装置の全体制御を行う。
特にこの場合のコントローラ７０は、再生装置に装填された光記録媒体１からの、メディア種類を示す情報（或いはメディア種類を特定可能な情報：総括してメディア種類特定情報と称する）の読み出しを実行させ、当該メディア種類特定情報の内容に基づき、メディア・オフセット対応情報７１ａから該当するオフセットの値（つまり上記装填された光記録媒体１のメディア種類に対応するオフセットの値）を取得する。そして、当該取得したオフセットの値を加算部５１に与える。
これにより、光路長サーボループに装填された光記録媒体１のメディア種類に応じた最適なオフセット（例えばＡＣ成分の振幅を最大とするためのオフセット）が付与されるようにできる。つまり、光記録媒体１のメディア種類ごとに、最適とされるオフセットの値が付与されるようにできるものである。
【００９５】
なお、このようにメディア種類に応じてオフセットを可変設定する変形例の構成は、先の図１３に示した変形例としての光学ピックアップＯＰ２を備える場合に適用可能であることは言うまでもない。
【００９６】
また、これまでの説明では、ＲＯＭ型の光記録媒体についての再生を行う場合のみを例示したが、本発明は、光の位相を変調する構造を有するあらゆる光記録媒体に対して適用可能なものであり、例えばグルーブが形成されたＲディスク（記録可能型ディスク）にも好適に適用できるものである。
【符号の説明】
【００９７】
１ 光記録媒体、２ カバー層、３ 記録層、４ 基板、１０ レーザ、１１ コリメーションレンズ、１２,２５,３２ １／２波長板、１３,２６,３３ 偏光ビームスプリッタ、１４,１７,３１ １／４波長板、１５ 対物レンズ、１６ ２軸アクチュエータ、１８,６２ ミラー、１９,６３ １軸アクチュエータ、２０,２４ （無偏光）ビームスプリッタ、２１ 参照光除去部、２２,２７,２９,３２,３４,３６ 集光レンズ、２３ 位置制御用受光部、２８ 第１ホモダイン検波用受光部、３０ 第２ホモダイン検波用受光部、３５ 第１光路長サーボ用受光部、３７ 第２光路長サーボ用受光部、４０ スピンドルモータ（ＳＰＭ）、４１,４７ 第１信号生成回路、４２,４８ 第２信号生成回路、４３,４９ 減算部、４４ 再生処理部、４５ エラー信号生成回路、４６ サーボ回路、５０ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、５１ 加算部、５２ 光路長サーボ回路、ＯＰ１ 光学ピックアップ、６０ 凸レンズ、６１ 凹レンズ、７０ コントローラ、７１ メモリ、７１ａ メディア・オフセット対応情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるホモダイン検波による信号再生を行う再生装置と、その光路長サーボ制御方法とに関するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００８−２４３２７３号公報
【特許文献２】特開２００８−２６９６８０号公報
【背景技術】
【０００３】
光の照射により信号の記録／再生が行われる光記録媒体として、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）などのいわゆる光ディスク記録媒体（単に光ディスクとも称する）が普及している。
【０００４】
このような光ディスクに関し、検出信号（再生信号）のＳＮＲ（信号対雑音比）の低下を改善するための手法として上記特許文献１や特許文献２に開示されるようなホモダイン方式（ホモダイン検波方式）が提案されている。
周知のようにホモダイン方式は、検出対象とする光（信号光）に対し、参照光としてのコヒーレントな光（ＤＣ光）を干渉させた光を検波することで、信号増幅を図る技術である。
このようなホモダイン方式に対しては、いわゆる差動検出という手法が組み合わされる。具体的には、信号光に対し、それと同位相による参照光を干渉させた光と、逆位相による参照光を干渉させた光とをそれぞれ個別に受光し、それらの受光信号の差分をとることで、信号増幅とノイズの抑制の双方が図られるようにするというものである。
【０００５】
ここで、ホモダイン方式は、光の干渉効果を利用したものであり、その実現のためには信号光と参照光の光路長を可干渉距離内に収める必要性がある。
また、ホモダイン方式において、ディテクタにより検出される光強度を最大とするためには、信号光と参照光との光路長差は、光の波長の整数倍とする必要がある。すなわち、信号光と参照光の位相差が０となるようにするものである。
【０００６】
このようにホモダイン方式では、信号光と参照光の光路長（位相差）を調整することで、安定した信号増幅効果を期待できる。
このとき、参照光と信号光の光路長差の調整は非常に高い精度が要求され、例えば光路長は波長オーダー（数百nm）よりも小さい精度で合わせる必要がある。
また、信号光と参照光の光軸は、ディテクタ上でこれらの干渉縞が一本以上現れない程度にまで一致させる必要があり、この意味で、信号光と参照光の光軸ずれの調整も重要なファクタとなる。
【０００７】
上記の特許文献１や特許文献２には、参照光と信号光の光路長差の調整や光軸調整に係る技術について開示されている。
例えば特許文献１では、ホモダイン光学系において参照光となるべき光を得るためのミラー系の構成について、反射ミラー上に焦点がくるように当該反射ミラーの前段に集光レンズを配置し、参照光を球面波として反射させることで入射角と反射角を高精度に一致させる技術が開示されている。これにより、ディテクタ上に信号光と参照光の干渉縞が生じてしまうといった事態を回避でき、干渉強度の低下を抑制することができる。
さらに、上記反射ミラーと集光レンズとを一体化し、光軸方向に動作する１軸アクチュエータを搭載することにより、光路長の精密な制御を行うものとしている。
【０００８】
また、特許文献２には、参照光を得るためのミラー系において、コーナーキューブプリズムを参照光反射ミラーの代用とすることで、参照光の入射角と反射角を高精度に一致させる技術が開示されている。
【０００９】
これらの特許文献に開示される技術により、干渉によって生じる増幅信号を安定して得ることを期待できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、ホモダイン方式において、ディテクタ上で検出される光強度を最大にするという意味では、信号光と参照光との位相差を０とするように光路長サーボをかける必要があることになる。
しかしながら、ホモダイン検波では、光の振幅成分のみなく、位相成分も影響をもつことになる。
例えば、いわゆるＲＯＭディスクのように光の位相を変調する構造を有する光記録媒体では、ピット等の位相変調構造の形成パターンによっては、ディテクタ上で検出される光強度（すなわち信号光と参照光とが干渉した成分の光強度）が最大となるようにサーボをかけたとしても、ピット等により変調された成分（ＡＣ成分）の振幅が最大になるとは限らないことになる。
ホモダイン検波により増幅したいのは、主として上記ＡＣ成分の方である。
【００１１】
このとき、ホモダイン方式における光の増幅率は、概ね信号光と参照光の電場の比に比例するため、再生信号成分の増幅率を上げるためには、順当には、光源の出力を上げて参照光の光量をより増大させるという手法を採ることが考えられる。
しかしながら、光源の出力を上げることは、消費電力の増加、及び各種光学素子の劣化等といった問題を引き起こす可能性があり、避けられるべきである。
【００１２】
本発明は上記の問題に鑑み為されたもので、ホモダイン方式が採用される場合において、光源の出力を上げることなく、信号光成分のうちの真に検出したいＡＣ成分の振幅を増加させることのできる手法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題の解決を図るべく、本発明では、再生装置として以下のように構成することとした。
すなわち、光源より出射された光を分光して得た第１の光と第２の光について、上記第１の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第２の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第１の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第２の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部を備える。
また、上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部を備える。
また、上記ミラーを当該ミラーへの上記第２の光の入射光軸に平行な方向に駆動する１軸アクチュエータを備える。
また、上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が０となるように上記１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備える。
さらに、上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるオフセット付与部を備えるようにした。
【００１４】
上記のように本発明では、ホモダイン方式を採用する再生装置において、上記信号光と上記参照光との位相差が０となるように上記１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備えた上で、当該光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものとしている。
これにより、光源の出力を上げずに再生信号のＡＣ成分の振幅を増大させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように本発明によれば、ホモダイン方式を採用する再生装置において、光源の出力を上げずに再生信号のＡＣ成分の振幅を増大させることができる。
この結果、消費電力の増加や各種光学素子の劣化等といった問題の回避をしつつ、再生信号のＡＣ成分の振幅を増大できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態で再生対象とする光記録媒体の断面構造を示した図である。
【図２】実施の形態の再生装置が備える主に光学系の構成について説明するための図である。
【図３】実施の形態としての再生装置全体の内部構成について説明するための図である。
【図４】具体的な光路長サーボの手法について説明するための図である。
【図５】ＲＯＭディスクの記録面の構造を模式的に示した図である。
【図６】ＲＯＭディスクの場合の信号光の変調原理について説明するための図である。
【図７】信号光と参照光の光路長差を変化させたときの各受光信号の強度と再生信号（光路長エラー信号）の強度との関係を示した図である。
【図８】直交位相空間での信号光（Ｓｉｇ）の電界ベクトルをピットにより変調された成分（ＡＣ成分）とＤＣ成分とに分けて示した図である。
【図９】信号光と参照光の位相差を０とする光路長サーボを行った場合に得られる再生信号成分について説明するための図である。
【図１０】オフセット付与により再生信号成分の振幅が増大することについて説明するための図である。
【図１１】位相を遅らせる方向のオフセットを与える場合の例について説明するための図である。
【図１２】ピット深さと振幅最大となる位相差との関係を例示した図である。
【図１３】参照光ミラー系の変形例としての構成について説明するための図である。
【図１４】オフセットを可変設定する変形例としての再生装置の構成について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明していく。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．再生対象とする光記録媒体＞
＜２．再生装置の構成＞
＜３．光路長サーボの具体的手法について＞
＜４．光路長サーボと再生信号振幅との関係＞
＜５．オフセット付与＞
＜６．変形例＞
【００１８】
＜１．再生対象とする光記録媒体＞
図１は、実施の形態において再生対象とする光記録媒体１の断面構造を示した図である。
光記録媒体１は、ディスク状の光記録媒体とされ、回転駆動される光記録媒体１に対するレーザ光照射が行われて記録信号の再生が行われる。なお、光記録媒体とは、光の照射により情報の再生が行われる記録媒体を総称したものである。
本例の場合、光記録媒体１は、ピット（エンボスピット）の形成により情報が記録されたいわゆるＲＯＭ型（再生専用型）の光記録媒体であるとする。
【００１９】
図１に示されるように光記録媒体１には、上層側から順にカバー層２、記録層（反射膜）３、基板４が形成されている。
ここで、本明細書において「上層側」とは、後述する実施の形態としての再生装置側からのレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。つまりこの場合、光記録媒体１に対しては、カバー層２側からレーザ光が入射することになる。
【００２０】
光記録媒体１において、基板４は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成され、図示するようにその上面側にはピットの形成に伴う凹凸の断面形状が与えられている。
このようにピットが形成された基板４は、例えばスタンパを用いた射出成形などにより生成される。
そして、上記凹凸形状が与えられた基板４の上面側に対して、例えば金属などによる反射膜が成膜され、これにより記録層３が形成される。
【００２１】
記録層３の上層側に形成されるカバー層２は、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法等により塗布した後、紫外線照射による硬化処理を施すことで形成されたものとなる。
カバー層２は、記録層３の保護のために設けられている。
【００２２】
＜２．再生装置の構成＞
図２は、上記により説明した光記録媒体１についてホモダイン方式による信号再生を行う実施の形態としての再生装置が備える主に光学ピックアップＯＰ１の内部構成について説明するための図である。
なお図中において、光記録媒体１とスピンドルモータ（ＳＰＭ）４０とを除いた部分が、光学ピックアップＯＰ１となる。
【００２３】
図２において、光記録媒体１は、再生装置に装填されると、図中のスピンドルモータ４０によって回転駆動される。
光学ピックアップＯＰ１は、このように回転駆動される光記録媒体１についての再生を行うためのレーザ光を照射するように構成されている。
【００２４】
光学ピックアップＯＰ１内には、再生のためのレーザ光源となるレーザ（半導体レーザ）１０が設けられている。
該レーザ１０より出射されたレーザ光は、コリメーションレンズ１１を介して平行光となるようにされた後、１／２波長板１２を介して偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１３に入射する。
【００２５】
このとき、上記偏光ビームスプリッタ１３は、例えばＰ偏光を透過しＳ偏光を反射するように構成されているとする。その上で、上記１／２波長板１２の取り付け角度（レーザ光の入射面内において光軸を中心した回転角度）は、上記偏光ビームスプリッタ１３を透過して出力される光（Ｐ偏光成分）と反射して出力される光（Ｓ偏光成分）との比率（すなわち偏光ビームスプリッタ１３による分光比）が１：１となるように調整されているとする。
【００２６】
偏光ビームスプリッタ１３にて反射されたレーザ光は、１／４波長板１４を介した後、２軸アクチュエータ１６により保持された対物レンズ１５を介して、光記録媒体１の記録層３に集光するようにして照射される。
【００２７】
２軸アクチュエータ１６は、対物レンズ１５をフォーカス方向（光記録媒体１に対して接離する方向）及びトラッキング方向（光記録媒体１の半径方向に平行な方向：上記フォーカス方向とは直交関係となる方向）に変位可能に保持する。
２軸アクチュエータ１６にはフォーカスコイル、トラッキングコイルが備えられており、これらフォーカスコイル、トラッキングコイルにそれぞれ後述するフォーカスドライブ信号ＦＤ、トラッキングドライブ信号ＴＤが供給されることで、対物レンズ１５を上記フォーカス方向、上記トラッキング方向にそれぞれ変位させる。
【００２８】
記録層３に対してレーザ光が照射されることに応じては、該記録層３からの反射光（信号光）が得られる。該反射光は、対物レンズ１５→１／４波長板１４を介して、偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００２９】
このように偏光ビームスプリッタ１３に入射する反射光（復路光）は、上記１／４波長板１４による作用と記録層３における反射時の作用とにより、その偏光方向が、レーザ１０側から入射し該偏光ビームスプリッタ１３にて反射された光（往路光とする）の偏光方向に対して９０°異なったものとなっている。すなわち、上記反射光はＰ偏光で偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
このため、復路光としての上記反射光は偏光ビームスプリッタ１３を透過することになる。
なお、以下、このように偏光ビームスプリッタ１３を透過することになる光記録媒体１からの反射光のことを、信号光とも呼ぶ。
【００３０】
また、本実施の形態の再生装置において、レーザ１０より出射され偏光ビームスプリッタ１３を透過したレーザ光（Ｐ偏光）は、ホモダイン方式における参照光として機能する。
偏光ビームスプリッタ１３を透過した参照光は、図中の１／４波長板１７を介して、１軸アクチュエータ１９により保持されたミラー１８に入射する。
【００３１】
１軸アクチュエータ１９は、ミラー１８を、当該ミラー１８に入射する参照光の光軸に平行な方向に変位可能に保持しており、図中の駆動信号Ｄdsにより駆動制御される。
この１軸アクチュエータ１９は、後述する光路長サーボを実現するために設けられたものとなる。
なお、１軸アクチュエータ１９としては、例えばボイスコイルモータ等の電磁方式によるものやピエゾ素子を用いたものなどを挙げることができる。
【００３２】
ミラー１８にて反射された参照光は、１／４波長板１７を介して偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
ここで、このように偏光ビームスプリッタ１３に入射する参照光（復路光）は、１／４波長板１７による作用とミラー１８での反射時の作用とにより、その偏光方向が、往路光としての参照光とは９０°異なるものとされる（つまりＳ偏光となる）。従って、上記復路光としての参照光は、偏光ビームスプリッタ１３にて反射されることになる。
【００３３】
図中では、このように偏光ビームスプリッタ１３にて反射された参照光を破線矢印により示している。
また図中では、前述のように偏光ビームスプリッタ１３を透過した信号光を実線矢印により示している。
【００３４】
これら偏光ビームスプリッタ１３から出力される信号光及び参照光は、ビームスプリッタ（無偏光ビームスプリッタ）２０に入射し、該ビームスプリッタ２０にてその一部が透過、一部が反射される。
【００３５】
ここで、ビームスプリッタ２０にて反射された信号光及び参照光は、図のように参照光除去部２１に導かれ、参照光が除去されて信号光のみとされた後、当該信号光が集光レンズ２２を介して位置制御用受光部２３の受光面上に集光する。
これら参照光除去部２１、集光レンズ２２、位置制御用受光部２３から成る光学系は、対物レンズ１５のフォーカスサーボ、トラッキングサーボを行うためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成するための受光系として設けられたものとなる。
ここで、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号については、光記録媒体１に記録された情報信号についての再生信号（ＲＦ信号）と比較してその周波数帯域が非常に低いため、検出光量が小であってもＳＮＲ（信号対ノイズ比）の悪化が抑制される。このため本例では、上記の受光系によって、エラー信号の検出用に信号光のみを分離してこれを独立に検出するものとしている。
なお、当該受光系において、参照光除去部２１は、例えば偏光板や偏光ビームスプリッタ等で構成することができる。
また、図示されているように、位置制御用受光部２３にて得られた受光信号については、受光信号Ｄ_psと表記する。
【００３６】
ビームスプリッタ２０を透過した信号光及び参照光は、ビームスプリッタ（無偏光ビームスプリッタ）２４に入射し、該ビームスプリッタ２４にてその一部が透過、一部が反射される。
ビームスプリッタ２４を透過した信号光及び参照光は、１／２波長板２５及び偏光ビームスプリッタ２６と、集光レンズ２７及び第１ホモダイン検波用受光部２８と、集光レンズ２９及び第２ホモダイン検波用受光部３０とを備えて成るホモダイン検波用光学系に導かれる。
また、ビームスプリッタ２４にて反射された信号光及び参照光は、１／４波長版３１及び１／２波長板３２及び偏光ビームスプリッタ３３と、集光レンズ３４及び第１光路長サーボ用受光部３５と、集光レンズ３６及び第２光路長サーボ用受光部３７とを備えて成る光路長サーボ用受光系に導かれる。
【００３７】
先ず、上記ホモダイン検波用光学系に関して、ビームスプリッタ２４にて反射された信号光及び参照光は、１／２波長板２５を介した後、偏光ビームスプリッタ２６に入射する。該偏光ビームスプリッタ２６は、先の偏光ビームスプリッタ１３と同様にＰ偏光を透過しＳ偏光を反射するように構成されている。
図のように偏光ビームスプリッタ２６を透過した光は、集光レンズ２７を介して第１ホモダイン検波用受光部２８の受光面上に集光し、また偏光ビームスプリッタ２６にて反射された光は、集光レンズ２９を介して第２ホモダイン検波用受光部３０の受光面上に集光する。
【００３８】
ここで、先に説明したように偏光ビームスプリッタ１３を透過した信号光（Ｐ偏光）と偏光ビームスプリッタ１３にて反射された参照光（Ｓ偏光）は、その偏光方向が互いに直交する関係となっており、この時点では光の干渉は生じない。
【００３９】
ホモダイン検波用光学系において、１／２波長板２５は、ビームスプリッタ２４側より入射する信号光と参照光の偏光方向を、光の進行方向に対し時計回りに４５°回転させるようにその取り付け角度（回転角度）が調整されている。
またホモダイン検波用光学系において、偏光ビームスプリッタ２６によっては、その透過光と反射光とによって、信号光・参照光の双方が、それぞれ偏光方向の直交する光に分光されることになる。
【００４０】
このとき、偏光ビームスプリッタ２６を透過した信号光・参照光は、共にＰ偏光であり、従ってこれらの光は同位相の光として集光レンズ２７を介して第１ホモダイン検波用受光部２８に集光される。つまりこの結果、第１ホモダイン検波用受光部２８側では、信号光に対し、該信号光と同位相の参照光が合成された（干渉した）光が受光されることになる。
図示するように、当該第１ホモダイン検波用受光部２８による受光信号については、受光信号Ｄ_hm1と表記する。
【００４１】
一方、偏光ビームスプリッタ２６にて反射された信号光・参照光については、上述のように１／２波長板２５によりそれらの光の偏光方向が時計回りに４５°回転されることと、該偏光ビームスプリッタ２６の分光面上での反射時の作用とにより、参照光の位相が、信号光の位相に対して１８０°（π）異なるようにされる。
このことで、第２ホモダイン検波用受光部３０側では、信号光に対して、該信号光とは逆位相となる参照光が合成された（干渉した）光が受光されることになる。
当該第２ホモダイン検波用受光部３０による受光信号については、受光信号Ｄ_hm2と表記する。
【００４２】
また、上述のように、ビームスプリッタ２４にて反射された信号光及び参照光は、光路長サーボ用受光系に導かれる。
光路長サーボ用受光系において、ビームスプリッタ２４にて反射された信号光及び参照光は、１／４波長板３１及び１／２波長板３２を介した後、偏光ビームスプリッタ３３に入射する。この偏光ビームスプリッタ３３としても、先の偏光ビームスプリッタ１３,２６と同様にＰ偏光を透過しＳ偏光を反射するように構成されている。
図のように偏光ビームスプリッタ３３を透過した光は、集光レンズ３４を介して第１光路長サーボ用受光部３５の受光面上に集光し、また偏光ビームスプリッタ３３にて反射された光は、集光レンズ３６を介して第２光路長サーボ用受光部３７の受光面上に集光する。
【００４３】
ここで、このような光路長サーボ用受光系の構成と先のホモダイン検波用光学系の構成とを比較すると、光路長サーボ用受光系は、ホモダイン検波用光学系の構成に対して１／４波長板３１を追加したものとなっていることが分かる。この１／４波長板３１は信号光（Ｐ偏光）と参照光（Ｓ偏光）の偏光方向は変えずに、参照光又は信号光の位相を９０°遅らせるように調整されている。なお、１／２波長板３２としても、先の１／２波長板２５と同様に、ビームスプリッタ２４側より入射する信号光と参照光の偏光方向を光の進行方向に対し時計回りに４５°回転させるように調整されている。
このような１／４波長板３１の追加によって、第１光路長サーボ用受光部３５が受光する信号光及び参照光の合成光は、先の第１ホモダイン検波用受光部２８が受光する同合成光に対して位相が９０°ずれたものとなり、同様に、第２光路長サーボ用受光部３７が受光する信号光及び参照光の合成光は、先の第２ホモダイン検波用受光部３０が受光する同合成光に対して位相が９０°ずれたものとなる。
換言すれば、第１ホモダイン検波用受光部２８が「位相０°の信号光」と「位相０°の参照光」との合成光を受光し、第２ホモダイン検波用受光部３０が「位相０°の信号光」と「位相１８０°の参照光」との合成光を受光するものであると表現すると、上記第１光路長サーボ用受光部３５は「位相９０°の信号光」と「位相９０°の参照光」との合成光を受光し、上記第２光路長サーボ用受光部３７は「位相９０°の信号光」と「位相２７０°の参照光」との合成光を受光するものである。
【００４４】
図示するように、第１光路長サーボ用受光部３５による受光信号については受光信号Ｄ_ds1と、また第２光路長サーボ用受光部３７による受光信号については受光信号Ｄ_ds2とそれぞれ表記する。
【００４５】
図３は、実施の形態の再生装置全体の内部構成について説明するための図である。
なお図３において、光学ピックアップＯＰ１については、２軸アクチュエータ１６、１軸アクチュエータ１９のみを抽出して示している。
またこの図では、スピンドルモータ４０の図示は省略している。
【００４６】
図示するように光学ピックアップＯＰ１の外部には、図２に示した第１ホモダイン検波用受光部３１による受光信号Ｄ_hm1と第２ホモダイン検波用受光部３３による受光信号Ｄ_hm2とに基づき再生データを得るための構成として、第１信号生成回路４１、第２信号生成回路４２、減算部４３、及び再生処理部４４が設けられる。
また、位置制御用受光部２３による受光信号Ｄ_psに基づき２軸アクチュエータ１６（対物レンズ１５）についてのサーボ制御を行うための構成として、エラー信号生成回路４５、サーボ回路４６が設けられる。
さらに、光路長サーボを行うための構成として第１信号生成回路４７、第２信号生成回路４８、減算部４９、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５０、加算部５１、光路長サーボ回路５２が設けられている。
なお、当該光路長サーボ系の構成については、後に改めて説明する。
【００４７】
第１信号生成回路４１は、第１ホモダイン検波用受光部３１からの受光信号Ｄ_hm1を入力しＩ−Ｖ変換を行って、信号光に対して同位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
また、第２信号生成回路４２は、第２ホモダイン検波用受光部３３からの受光信号Ｄ_hm2を入力しＩ−Ｖ変換を行って、信号光に対して逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
【００４８】
第１信号生成回路４１、第２信号生成回路４２により得られたそれぞれの再生信号は、減算部４３に供給される。
減算部４３は、第１信号生成回路４１より供給される再生信号から、第２信号生成回路４２より供給される再生信号を減算する。換言すれば、当該減算部４３は、「信号光に同位相の参照光が干渉した光についての再生信号」−「信号光に逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号」による演算を行うものである。
このような減算部４３による演算により、いわゆる差動検出が行われたことになる。当該差動検出により、ＤＣ成分としての参照光成分が除去（相殺）され、増幅された信号光の成分を得ることができる。
以下、当該減算部４３による差動検出で得られた信号光についての再生信号については、第１信号生成回路４１、第２信号生成回路４２で得られる再生信号と区別する意味で、ＲＦ信号とも表記する。
【００４９】
減算部４３により得られたＲＦ信号は、再生処理部４４に供給される。
再生処理部４４は、ＲＦ信号について２値化処理や記録変調符号の復号化・エラー訂正処理など、記録データを得るために必要とされる再生処理を行い、上記記録データを再生した再生データを得る。
【００５０】
続いて、エラー信号生成回路４５は、位置検出用受光部２３からの受光信号Ｄ_psに基づき、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥを生成する。
【００５１】
サーボ回路４６は、エラー信号生成回路４５にて生成されたフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥに基づき、フォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号をそれぞれ生成する。そして、これらフォーカスサーボ信号、トラッキングエラー信号から生成したフォーカスドライブ信号ＦＤ、トラッキングドライブ信号ＴＤにより、光学ピックアップＯＰ１内の２軸アクチュエータ１６のフォーカスコイル、トラッキングコイルをそれぞれ駆動する。
これにより、対物レンズ２０についてのフォーカスサーボループ、トラッキングサーボループが形成される。
【００５２】
＜３．光路長サーボの具体的手法について＞
ここで、ホモダイン方式は、信号光に対して参照光を干渉させて信号増幅を図る手法であるため、信号光と参照光との光路長差は、可干渉距離内で且つ位相差を０とすることが望ましいものとされている。当該条件が満たされれば、ディテクタ上で検出される光強度が最大となるためである。
この点より、ホモダイン方式を採用する場合には、信号光と参照光との光路長差を上記の条件が満たされるように一定に保つために、光路長サーボを行うようにされている。
このとき、信号光と参照光との光路長差は主にディスクの面振れに起因して発生するので、光路長サーボの周波数特性（周波数帯域）は、フォーカスサーボの周波数特性と同程度とすることが要求される。
【００５３】
ここで具体的に、可干渉距離内で位相差を０とするにあたっては、ディテクタ上で検出される光強度（つまり受光信号Ｄ_hm1やＤ_hm2の信号レベル）が最大となるようにすればよい。つまりは、「Ｄ_hm1−Ｄ_hm2」と表記することのできるＲＦ信号の振幅が最大となるようにすればよい。
但し、サーボ制御にあたり、入力信号の最大値を目標値とするのは安定したサーボ制御を実現する上で好ましくない。
そこで本例では、光路長サーボのエラー信号としては、「Ｄ_hm1−Ｄ_hm2」によるＲＦ信号ではなく、これに対し９０°の位相差を有するようにされた信号を用いるものとしている。
【００５４】
図４は、この点について説明するための図であり、図４（ａ）では信号光と参照光の光路長差を変化させたときのＲＦ信号（Ｄ_hm1−Ｄ_hm2）の波形を示し、図４（ｂ）ではＲＦ信号に対し位相が９０°ずれたものとなる「Ｄ_ds1−Ｄ_ds2」の波形を示している。
この図４を参照して分かるように、受光信号Ｄ_ds1と受光信号Ｄ_ds2との差動検出結果である「Ｄ_ds1−Ｄ_ds2」を光路長エラー信号として用いれば、光路長サーボ制御の目標値は、「０」とすることができる。
ここで、前述のように光路長サーボはフォーカスサーボと同程度の周波数特性を持つことが要求される。従って光路長エラー信号である「Ｄ_ds1−Ｄ_ds2」は、フォーカスサーボ系と同様にピットによる変調を受けた高周波成分をカットするのが回路規模の面からも望ましい。
【００５５】
この点を踏まえた上で、図３に示す光路長サーボ系について説明する。
光路長サーボ系において、第１信号生成回路４７は、図２に示した第１光路長サーボ用受光部３５からの受光信号Ｄ_ds1を入力しＩ−Ｖ変換を行って、信号光（位相９０°）に対して同位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
また、第２信号生成回路４８は、第２光路長サーボ用受光部３７からの受光信号Ｄ_ds2を入力しＩ−Ｖ変換を行って、信号光（位相９０°）に対して逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
【００５６】
第１信号生成回路４７、第２信号生成回路４８により得られたそれぞれの再生信号は、減算部４９に供給される。
減算部４９は、第１信号生成回路４７より供給される再生信号から、第２信号生成回路４８より供給される再生信号を減算する。この減算部４９の減算処理により、ＤＣ成分としての参照光成分が除去され、増幅された信号光の成分を得ることができる。
【００５７】
減算部４９による減算結果は、ローパスフィルタ５０及び加算部５１を介して光路長サーボ回路５２に入力される。
ローパスフィルタ５０は、減算部４９による減算結果として得られる再生信号（ＲＦ信号との位相差が９０°となる再生信号）の高周波成分を除去する。
前述のように光路長サーボはフォーカスサーボと同程度の周波数特性を持つことが要求され、ローパスフィルタ５０は、このために設けられたものとなる。
ここで、ローパスフィルタ５０の出力を、以下、光路長エラー信号と称する。
【００５８】
なお、上記加算部５１については後述する。
【００５９】
光路長サーボ回路５２は、加算部５１を介して入力される光路長エラー信号を入力し、当該光路長エラー信号の値が、所定の目標値で一定となるように１軸アクチュエータ１９を駆動するための駆動信号Ｄdsを生成する。具体的にこの場合は、上記入力される光路長エラー信号の値が０で一定となるようにするための駆動信号Ｄdsを生成し、当該駆動信号Ｄdsに基づき１軸アクチュエータ１９を駆動制御する。
これにより、ＲＦ信号の振幅（ＲＦ信号全体の振幅）を最大とする光路長サーボ制御が実現される（後述するオフセットの付与は考慮しない）。
【００６０】
＜４．光路長サーボと再生信号振幅との関係＞
ここで、上記の説明からも理解されるように、ホモダイン方式を採用する再生装置においては、ディテクタ上で検出される光強度（つまりＲＦ信号全体の振幅）を最大とすることを意図して、信号光と参照光との位相差が０となるように光路長サーボをかけるようにされている。
【００６１】
しかしながら、特に本例のようにＲＯＭディスクを対象とする再生システムにおいては、上記のように信号光と参照光との位相差を０とするように光路長サーボをかけても、再生信号（ＲＦ信号）中の真の検出対象成分、すなわちピットによる変調成分の振幅が最大となるとは限らないということが判明した。
以下、この点について説明する。
【００６２】
図５は、ＲＯＭディスクの記録面の構造を模式的に示した図であり、図６は、ＲＯＭディスクの場合の信号光の変調原理についての説明図である。
ＲＯＭディスクは、図５のようにピットとしての溝部分が或る深さｄを有しており、当該溝部分が所定の間隔ｐ（トラックピッチｐ）で形成されていると捉えることができる。このとき、ピットの幅については図のようにβと表記する。
ＲＯＭディスクにおいて、信号光は、このような周期的な凹凸形状に応じた回折の影響を受けた光として得られるものとなる。
【００６３】
具体的に、このような周期構造をもった記録面にレーザ光が照射されることに応じては、図６に示すように、回折光として０次回折光及び±１次回折光が対物レンズ１５に現れる。このとき、図中の対物アパーチャとして示されるように、±１次回折光の一部は対物レンズ１５が有する開口幅により跳ね返りの光量が制限されることになる。従って、最終的にディテクタ上で検出されるのは、図６中において「０次回折光」と示す円形の範囲となる。
【００６４】
このように０次回折光と±１次回折光とがオーバーラップするエリアにおいて、ピットの位置や形状により強め合う干渉や弱め合う干渉が起こる。このことによりディテクタ上で検出される光量が変化する。
これが、信号光がピットの有無に応じて変調される原理である。
【００６５】
ここで、このようにして得られる信号光に対し、参照光を干渉させてホモダイン検出（検波）を行う場合について考察してみる。
参照光は、一様な光線（コヒーレント光）である。この点を踏まえた上で、ディテクタ上（図５における円形の「０次回折光」部分）にて０次回折光のみが検出される部分の面積をＳ０、０次回折光と＋１次回折光とが干渉する部分の面積をＳ１、０次回折光と−１次回折光とが干渉する部分の面積をＳ２とおくと、０次回折光の電場をＡ、＋１次回折光の電場をＢ、−１次回折光の電場をＣとし、参照光の電場をＥrefとしたとき、ディテクタ上で検出される光強度Ｖは、
【数１】
で表されることになる。ここで、各電場Ａ〜Ｃは、
【数２】
【数３】
【数４】
【数５】
と表される。
ここで、先の図５に示したように、ｄはピットの深さ、βはピットの幅、ｐはピット間隔（トラックピッチ）である。
また、ｕは読み出しているピットの位置である。
また、φは「φ＝４πｄ/λ」で表される量であり、ピットが深さ構造をもつことにより、反射した光に生じる位相パラメータである。
λは光線の波長を示す。
また、Ｆは参照光電場の振幅、θはディスクからの反射光としての０次回折光と参照光との位相差を示す。
【００６６】
図７は、信号光と参照光との光路長差を変化させたときに上記［式１］に従って計算される各受光信号（Ｄ_hm1、Ｄ_hm2、Ｄ_ds1、Ｄ_ds2）の強度（信号光＋参照光）と、これら各受光信号から計算されるＲＦ信号（Ｄ_hm1−Ｄ_hm2）・光路長エラー信号（Ｄ_ds1−Ｄ_ds2）との関係を示している。
なお図７では、ＢＤ（Blu-ray Disc）のＲＯＭディスクを対象とした場合の例を示すもので、具体的には、波長λ＝４０５nm、ピット間隔ｐ＝０．３μm、ピットの幅β０．０９μm、ピット深さｄ＝λ／５とした場合の計算結果を示すものである。
【００６７】
光路長調整サーボをかけないとした場合、ディスク面ぶれ等の要因により信号光と参照光との光路長差が生じ、光線１波長分変動する周期で、光強度Ｖ（Ｄ_hm1、Ｄ_hm2、Ｄ_ds1、Ｄ_ds2）が大きく振動することになる。光強度Ｖにおいて、このように信号光と参照光との光路長差に応じて大きく変動する成分は、参照光の成分に相当するものとなる。
また、光強度Ｖには、このような光線１波長分の周期による大きな変動成分に対して、より高い周波数成分が重畳していることが分かる。この高周波成分が、信号光に相当する成分（つまりＲＦ信号に相当する成分）となる。
【００６８】
また、「Ｄ_hm1−Ｄ_hm2」として計算されるＲＦ信号、「Ｄ_ds1−Ｄ_ds2」として計算される光路長エラー信号（ＬＰＦ前）においても、同様に光線１波長分変動する周期で大きく変動する成分と、これに重畳する高周波成分とが存在することになる。
これらＲＦ信号、光路長エラー信号（ＬＰＦ前）中において、大きな変動成分は信号光に含まれる成分のうちＤＣ成分（ピットによる変調を受けない成分）が信号光と参照光との光路長差に応じて変動しているもので、高周波成分は、ピットにより変調された成分（以下、ＡＣ成分とも称する）が同様に光路長差に応じて変動しているものである。
【００６９】
ここで、図７によると、ＲＦ信号振幅全体が最大で検出される光路長差と、ＲＦ信号中のＡＣ成分の振幅が最大で検出される光路長差とにはズレがあることが分かる（図中Ｇ）。
これは、先に述べた通り、光路長サーボとしてはＲＦ信号振幅全体が最大となるように行われているので、必ずしもＡＣ成分が最大で検出されるようにはできないということである。
【００７０】
＜５．オフセット付与＞
上記のように光路長サーボとして信号光と参照光との位相差を０とするようにサーボ制御を行ったとしても、信号光に含まれる真に検出すべき成分、すなわちピットによる変調成分の振幅を最大にできるとは限らない。
そこで本実施の形態では、光路長サーボの目標値を、図７に示したギャップＧに応じてシフトさせる。具体的には、光路長サーボループに対して、ピットによる変調成分（ＡＣ成分）の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものである。
【００７１】
ここで、光路長サーボループに対するオフセットの付与についての説明に先立ち、図８、図９に示すような直交位相空間表現により、ホモダイン方式を用いたＲＦ信号の再生原理について説明しておく。
【００７２】
先ず、図８では、直交位相空間での信号光（Ｓｉｇ）の電界ベクトルを、ピットにより変調された成分（つまりＲＦ信号のＡＣ成分）と、ＤＣ成分とに分けて示している。図８（ａ）では符号「１」に対応する信号光についての各電界ベクトルを示し、図８（ｂ）では符号「０」に対応する信号光についての各電界ベクトルを示している。
先ず、これら図８（ａ）（ｂ）を参照して分かるように、ディテクタ上で検出される信号光Ｓｉｇの強度は、ピットにより変調を受けたＡＣ成分と、それ以外の成分であるＤＣ成分とを合成したものとなる。
また、これら図８（ａ）（ｂ）より、符号「１」のときのＡＣ成分の電界ベクトルと符号「０」のときのＡＣ成分の電界ベクトルとは、それぞれ逆向きとなる。これに対し、ＤＣ成分の電界ベクトルは、符号「１」「０」の場合で不変である。これは、前述もしたようにＤＣ成分はピットによる変調を受けない成分であることによる。
このとき、信号光ＳｉｇにおけるＡＣ成分の電界ベクトルは、ＤＣ成分の電界ベクトルに対して所定の傾きηを有するものとなる。この傾きηは、ピットの深さｄに依存するものである。
【００７３】
図９は、光路長サーボとして信号光と参照光との位相差を０とする制御を行った場合の再生動作を直交位相表示により模式的に示した図である。
図９において、図９（ａ）では、信号光（Ｓｉｇ）に対しこれと同位相の参照光（Ｒｅｆ_0°とする）が干渉した光についての検波結果（ｈｍ１と表記）を示し、図９（ｂ）では信号光（Ｓｉｇ）に対しこれと逆位相の参照光（Ｒｅｆ_180°とする）が干渉した光についての検波結果（ｈｍ２と表記）を示している。
またこれら図９（ａ）（ｂ）のそれぞれでは、光路長サーボ（信号光と参照光との位相差を０とする光路長サーボ）を行った場合のホモダイン測定軸を併せて示している。
なおこの図９及び後の図１０では、図示の複雑化を避けるため、ＡＣ成分については符号「１」の場合の電界ベクトルのみを示す。
【００７４】
先ず、光路長サーボによるホモダイン測定軸は、図９（ａ）の参照光Ｒｅｆ_0°が干渉する場合には信号光ＳｉｇのＤＣ成分の電界ベクトルと同一の向きとなり、また図９（ｂ）の参照光Ｒｅｆ_180°が干渉する場合にはＤＣ成分の電界ベクトルとは逆向きになる。
先に述べたように、光路長サーボは、ローパスフィルタ５０を介して生成される光路長エラー信号を用いて行われる。このため、光路長サーボによるホモダイン測定軸は、上記のようにＤＣ成分の電界ベクトルと平行な向きとなる。
【００７５】
ここで、ホモダイン検波は、例えば光通信や量子通信の分野でもよく知られているように、信号光の電界が参照光の電界の大きさだけ乗算されたあと、参照光が持つ測定軸へ射影したベクトルの大きさを測定していることになる。簡単のため、参照光の強度を「１」と仮定すると、この場合のホモダイン検波では、図中の「ｈｍ１」、「ｈｍ２」と示すような射影成分が測定されることになる。
【００７６】
このとき、ホモダイン検波で検出される受光信号Ｄ_hm1、Ｄ_hm2をそれぞれ数式により表すと、以下のようになる。
なお下記［式６］［式７］においては、ビームスプリッタ２４が入射光の５０％を反射し５０％を透過するという前提の下で、ビームスプリッタ２４を透過した後の信号光の電界を1/2|Ｅsig｜、参照光の電界を1/2|Ｅref｜としている。
Ｄ_hm1＝1/4|Ｅsig｜2＋1/4|Ｅref｜2＋1/2|Ｅsig｜|Ｅref｜cos(Δφ)
・・・［式６］
Ｄ_hm2＝1/4|Ｅsig｜2＋1/4|Ｅref｜2−1/2|Ｅsig｜|Ｅref｜cos(Δφ)
・・・［式７］
これら[式６][式７]において、右辺の第１項目、第２項目はそれぞれ信号光の二乗検波信号、参照光の二乗検波信号である。そして第３項目が、ホモダインによる信号光と参照光の干渉信号（つまり抽出したい信号）である。
本例の場合、受光信号Ｄ_hm1,Ｄ_hm2についての差動検出を行うので、その結果は、
Ｄ_hm1−Ｄ_hm2＝|Ｅsig｜|Ｅref｜cos(Δφ) ・・・［式８］
と表される。この［式８］より、ホモダイン検波（及び差動検出）による再生動作によれば、参照光（|Ｅref｜2）などのホモダイン信号以外の成分が除去されて、参照光の強度に応じて増幅された信号光が抽出されることが分かる。
【００７７】
なお、図９において、参照光の電界ベクトルを表記していないのは、上記のようにホモダイン検波による再生動作においては参照光の二乗検波信号成分が相殺されて無くなることに基づく。
【００７８】
このようにしてホモダイン方式による再生動作によって得られるＲＦ信号は、元の信号光を、参照光の光強度に応じて増幅したものと捉えることができる。
【００７９】
しかしながら、図９（ａ）（ｂ）を参照すると、位相差０とする光路長サーボを行った場合のホモダイン測定軸に対しては、信号光ＳｉｇのＤＣ成分は最大に検出されるが、ＡＣ成分の射影成分（図中「ｈｍ_AC」）が最大にはなっていないことが分かる。
先にも述べたように、真に検出したい成分は、信号光Ｓｉｇ中に含まれるＡＣ成分である。
【００８０】
ここで、次の図１０（ａ）（ｂ）を参照して分かるように、信号光ＳｉｇにおけるＡＣ成分の射影成分ｈｍ_ACが最大となるのは、ホモダイン測定軸がＡＣ成分の電界ベクトルと平行となるときである。この点から、これら図１０（ａ）（ｂ）に示すようにホモダイン測定軸を変化させて、ＡＣ成分の振幅が最大に検出されるようにする。
このとき、図１０（ａ）（ｂ）のようにホモダイン測定軸をＡＣ成分の電界ベクトルと平行な向きに調整することによっては、「ｈｍ１」、「ｈｍ２」は、ＤＣ成分の射影成分が減った分、全体的にその値が減少することにはなるが、前述のように真に検出されるべきはＡＣ成分であり、ＳＮＲ（信号対雑音比）的には図１０の場合の方が良好となることは言うまでもない。
【００８１】
ここで、図９（ａ）（ｂ）のホモダイン測定軸と図１０（ａ）（ｂ）の測定軸との差は、信号光と参照光との位相差に相当するものである。このことから理解されるように、上記のようなホモダイン測定軸の調整は、光路長サーボの目標値をシフトさせることで実現できることが分かる。換言すれば、位相差０とする光路長サーボループに対し、オフセットを与えることにより、ホモダイン測定軸の調整ができるものである。
【００８２】
この点に鑑み、本例では、先の図３に示したようにローパスフィルタ５０を介して得られる光路長エラー信号に対し、オフセットを付与するための加算部５１を設けるものとしている。
光路長サーボ回路５２は、このようにオフセットの付与された光路長エラー信号の値が０となるように、１軸アクチュエータ１９を駆動制御するようにされる。これにより、光路長サーボの目標値は上記オフセットの分だけシフトされることとなり、その結果、ホモダイン測定軸を図９に示す方向からシフトさせることができる。
本例の場合、上記オフセットの値は、予めＲＦ信号のＡＣ成分の振幅が最大に検出されるように計算された値が設定されており、この結果、ホモダイン測定軸は図１０に示す状態となるように調整されることとなる。
【００８３】
ここで、ＡＣ成分の振幅を最大とするために与えるべきオフセットの具体的な導出手法について説明しておく。
オフセットの算出にあたっては、先ずは、先の［式２］［式３］［式４］［式５］を［式１］に代入して、光強度Ｖ（Ｄ_hm1、Ｄ_hm2）、さらには「Ｄ_hm1−Ｄ_hm2」としてのＲＦ信号を計算する。ディスク面ぶれ等の要因により光路長差が生じているとして、検出される信号の時間変化をプロットして、先の図７に示したような信号光と参照光の光路長差に対するＲＦ信号のグラフを得る。
このグラフから、ＲＦ信号のＡＣ成分（高周波成分）の振幅が最大となる時点とＲＦ信号全体の振幅が最大になる時点との時間差を測定し、当該時間差の値から位相差を算出する。この位相差の値が、ＡＣ成分の振幅を最大にする位相シフト量となる。
この位相シフト量が実現されるように、光路長サーボループに対して付与すべきオフセット量を算出すればよい。
【００８４】
なお、図７では、参照光の位相を早める方向とすることで、ＡＣ成分の振幅が拡大される場合を例示したが、前述のように、ＡＣ成分の振幅変動（傾きη）はピット深さｄに依存して決まるものであり、場合によっては、次の図１１に示されるように、ＡＣ成分の振幅の拡大にあたっては参照光の位相を遅らせるように調整すべき場合もあり得る。
但し、何れにしても、上記により説明したオフセットの導出手法とすることで、ＡＣ成分振幅を最大とするオフセットの値を導出できることに変わりはない。
【００８５】
図１２は、波長λ＝４０５nm、ピット間隔ｐ＝０．３μm、ピットの幅β＝０．０９μmの条件下における、ピット深さｄに対するＡＣ成分振幅が最大となる位相差（radian）の計算結果を示している。
この計算結果に示されるように、ピット深さｄに依存して、ＡＣ成分振幅を最大とする位相差が変化することになる。
例えばＢＤのＲＯＭディスクの場合、ピット深さｄはおよそ８０nm（λ／５）程度であるので、ＡＣ成分振幅を最大とするためには、参照光の位相を早める方向にオフセットを付与（−０．５rad程度の位相差に相当するオフセットを付与）すべきであることが分かる。
【００８６】
以上で説明してきたように、本実施の形態では、ホモダイン方式を採用する再生装置において、光路長サーボループにＲＦ信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものとしている。これにより、光源であるレーザ１０の出力を上げずにＲＦ信号中のＡＣ成分の振幅を増大させることができる。
この結果、本実施の形態によれば、消費電力の増加や各種光学素子の劣化等といった問題の回避をしつつ、ＡＣ成分の振幅を増大できる。
【００８７】
＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば光学系の構成は、実際の実施形態に応じて適宜最適とされる構成が採られればよく、本発明の範囲内において適宜変更が可能である。
【００８８】
また、これまでの説明では、ＡＣ成分振幅を最大とするためのオフセットを付与する場合のみを例示したが、必ずしも最大とすることは必須ではなく、少なくとも、ＡＣ成分の振幅が拡大される方向のオフセットを与えるようにすればよい。
特に、ＡＣ成分の振幅を最大とするためのオフセットの値が過大となる場合には、光路長サーボを安定して行うことが困難となることが考えられるので、その場合には、オフセットとしてはＡＣ成分の振幅を最大とする値を設定すべきではない。例えば、ＡＣ成分の振幅を最大とするオフセットを付与した場合に、図１０に示した「光路長サーボによるホモダイン測定軸」（一点鎖線）とオフセット付与後のホモダイン測定軸（グレー線）との差が概ね４５°以上となってしまう場合には、光路長エラー信号（図４（ｂ））の波形におけるリニア区間を外れた位置でサーボをかけることに相当するので、安定したサーボ制御を行うことができなくなってしまう。このため、そのような場合には、サーボ制御の安定性を考慮し、少なくともＡＣ成分の振幅を拡大できるオフセットを与えるものとすればよい。
【００８９】
また、これまでの説明では、オフセットの付与は光路長エラー信号に対して行う場合を例示したが、オフセットは少なくとも光路長サーボループ内に与えられるものであればよく、例えば駆動信号Ｄdsに与える構成とすることもできる。
【００９０】
また、本発明の再生装置において、参照光ミラー系の構成は、次の図１３に示すような変形例としての構成とすることもできる。
なお図１３において、既にこれまでで説明済みとなった部分と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
図１３に示す変形例としての再生装置においては、ミラー１８及び１軸アクチュエータ１９で構成されていたミラー系に代えて、凸レンズ６０、凹レンズ６１、ミラー６２、１軸アクチュエータ６３を備えたミラー系が設けられる。
【００９１】
この変形例としてのミラー系によれば、図のように凸レンズ６０及び凹レンズ６１によって参照光のビーム径を絞ることができ、これによってミラー６２としては図２に示すミラー１８よりも小型化することができる。そしてこのようにミラーの小型化が図られることで、１軸アクチュエータ６３としては、１軸アクチュエータ１９よりも高速応答が可能となる。つまりその分、サーボの取れ残りを小さくすることができ、より安定した光路長サーボを実現することができる。
また、このように光路長サーボの安定化が図られれば、その分、大きなオフセットを付与したとしてもサーボ外れが発生する可能性を低くすることができる。換言すれば、図１３に示すミラー系の構成とすれば、付与可能なオフセットの上限値（絶対値）の拡大化を図ることができる。
【００９２】
また、これまでの説明では、光路長サーボループに付与するオフセットとして固定値を用いる場合のみを例示したが、オフセット値は、メディアの種類に応じて可変的に設定することもできる。
ここで、先の説明からも理解されるように、ＡＣ成分の振幅を最大とするためのオフセットの値は、深さｄの値に応じて異なるものとなる。この深さｄは、使用するメディアの種類によって異なる場合があり、よって与えるべきオフセットの値はメディアの種類ごとに異なるので、それに応じて、メディアの種類ごとにそれぞれに対応した最適なオフセットを与える。
【００９３】
図１４は、このようにオフセットを可変設定する変形例としての再生装置の構成について説明するための図である。
なお図１４においても既に説明済みとなった部分については同一符号を付して説明を省略する。
この場合の再生装置には、メディア・オフセット対応情報７１ａが記憶されたメモリ７１が設けられる。
メディア・オフセット対応情報７１ａは、深さｄが異なるメディアの種類ごとに、それらに最適となるオフセット値をそれぞれ対応づけた情報となる。このメディア・オフセット対応情報に格納すべきメディア種類ごとのオフセットの値については、予め、先に実施の形態にて説明したものと同様の手法でそれぞれ導出しておく。
【００９４】
また、この場合の再生装置には、上記メモリ７１と共に、コントローラ７０が設けられる。このコントローラ７０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えたマイクロコンピュータで構成され、再生装置の全体制御を行う。
特にこの場合のコントローラ７０は、再生装置に装填された光記録媒体１からの、メディア種類を示す情報（或いはメディア種類を特定可能な情報：総括してメディア種類特定情報と称する）の読み出しを実行させ、当該メディア種類特定情報の内容に基づき、メディア・オフセット対応情報７１ａから該当するオフセットの値（つまり上記装填された光記録媒体１のメディア種類に対応するオフセットの値）を取得する。そして、当該取得したオフセットの値を加算部５１に与える。
これにより、光路長サーボループに装填された光記録媒体１のメディア種類に応じた最適なオフセット（例えばＡＣ成分の振幅を最大とするためのオフセット）が付与されるようにできる。つまり、光記録媒体１のメディア種類ごとに、最適とされるオフセットの値が付与されるようにできるものである。
【００９５】
なお、このようにメディア種類に応じてオフセットを可変設定する変形例の構成は、先の図１３に示した変形例としての光学ピックアップＯＰ２を備える場合に適用可能であることは言うまでもない。
【００９６】
また、これまでの説明では、ＲＯＭ型の光記録媒体についての再生を行う場合のみを例示したが、本発明は、光の位相を変調する構造を有するあらゆる光記録媒体に対して適用可能なものであり、例えばグルーブが形成されたＲディスク（記録可能型ディスク）にも好適に適用できるものである。
【符号の説明】
【００９７】
１ 光記録媒体、２ カバー層、３ 記録層、４ 基板、１０ レーザ、１１ コリメーションレンズ、１２,２５,３２ １／２波長板、１３,２６,３３ 偏光ビームスプリッタ、１４,１７,３１ １／４波長板、１５ 対物レンズ、１６ ２軸アクチュエータ、１８,６２ ミラー、１９,６３ １軸アクチュエータ、２０,２４ （無偏光）ビームスプリッタ、２１ 参照光除去部、２２,２７,２９,３２,３４,３６ 集光レンズ、２３ 位置制御用受光部、２８ 第１ホモダイン検波用受光部、３０ 第２ホモダイン検波用受光部、３５ 第１光路長サーボ用受光部、３７ 第２光路長サーボ用受光部、４０ スピンドルモータ（ＳＰＭ）、４１,４７ 第１信号生成回路、４２,４８ 第２信号生成回路、４３,４９ 減算部、４４ 再生処理部、４５ エラー信号生成回路、４６ サーボ回路、５０ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、５１ 加算部、５２ 光路長サーボ回路、ＯＰ１ 光学ピックアップ、６０ 凸レンズ、６１ 凹レンズ、７０ コントローラ、７１ メモリ、７１ａ メディア・オフセット対応情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源より出射された光を分光して得た第１の光と第２の光について、上記第１の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第２の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第１の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第２の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部と、
上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部と、
上記ミラーを当該ミラーへの上記第２の光の入射光軸に平行な方向に駆動する１軸アクチュエータと、
上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が０となるように上記１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部と、
上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるオフセット付与部と
を備える再生装置。
【請求項２】
上記オフセット付与部は、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を最大とするためのオフセットを上記光路長サーボループに与える
請求項１に記載の再生装置。
【請求項３】
上記オフセット付与部が上記光路長サーボループに与える上記オフセットが可変設定されるように制御を行う制御部をさらに備える
請求項２に記載の再生装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記光記録媒体の種類に応じた上記オフセットが設定されるように制御を行う
請求項３に記載の再生装置。
【請求項５】
上記ミラーに入射する上記第２の光のビーム径を縮小化するビーム径縮小化部をさらに備える
請求項４に記載の再生装置。
【請求項６】
ピットの形成により情報記録が行われたＲＯＭ型の上記光記録媒体についての再生を行う請求項５に記載の再生装置。
【請求項７】
光源より出射された光を分光して得た第１の光と第２の光について、上記第１の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第２の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第１の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第２の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部と、上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部と、上記ミラーを当該ミラーへの上記第２の光の入射光軸に平行な方向に駆動する１軸アクチュエータと、上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が０となるように上記１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部とを備えた再生装置における光路長サーボ制御方法であって、
上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与える
光路長サーボ制御方法。
【請求項１】
光源より出射された光を分光して得た第１の光と第２の光について、上記第１の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第２の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第１の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第２の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部と、
上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部と、
上記ミラーを当該ミラーへの上記第２の光の入射光軸に平行な方向に駆動する１軸アクチュエータと、
上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が０となるように上記１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部と、
上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるオフセット付与部と
を備える再生装置。
【請求項２】
上記オフセット付与部は、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を最大とするためのオフセットを上記光路長サーボループに与える
請求項１に記載の再生装置。
【請求項３】
上記オフセット付与部が上記光路長サーボループに与える上記オフセットが可変設定されるように制御を行う制御部をさらに備える
請求項２に記載の再生装置。
【請求項４】
上記制御部は、上記光記録媒体の種類に応じた上記オフセットが設定されるように制御を行う
請求項３に記載の再生装置。
【請求項５】
上記ミラーに入射する上記第２の光のビーム径を縮小化するビーム径縮小化部をさらに備える
請求項４に記載の再生装置。
【請求項６】
ピットの形成により情報記録が行われたＲＯＭ型の上記光記録媒体についての再生を行う請求項５に記載の再生装置。
【請求項７】
光源より出射された光を分光して得た第１の光と第２の光について、上記第１の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第２の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第１の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第２の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部と、上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部と、上記ミラーを当該ミラーへの上記第２の光の入射光軸に平行な方向に駆動する１軸アクチュエータと、上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が０となるように上記１軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部とを備えた再生装置における光路長サーボ制御方法であって、
上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のＡＣ成分の振幅を拡大するためのオフセットを与える
光路長サーボ制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−６９１８９（Ｐ２０１２−６９１８９Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１１８９５（Ｐ２０１０−２１１８９５）
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２２日（２０１０．９．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]