(57)【要約】【課題】回転中の光ディスクにかかる応力の影響に起因する複屈折量を推定すること。【解決手段】中央処理装置（４７）は、測定対象光ディスク（ＤＩＳＣ）を測定したい回転数で回転させる。この状態で、中央処理装置（４７）は、無偏光光学系光ピックアップ（１５）および偏光光学系光ピックアップ（１７）を測定対象光ディスク（ＤＩＳＣ）の内周から外周へ移動させる。そして、中央処理装置（４７）は、無偏光光学系光ピックアップ（１５）および偏光光学系光ピックアップ（１７）により測定対象光ディスク（ＤＩＳＣ）から反射して得られる第１および第２の信号（Ｉ−ＴＯＰのレベル）を、第１および第２のアナログシグナルプロセッサ（５５−１，５５−２）を介して測定する。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転している測定対象光ディスクの複屈折量を推定する装置であって、
無偏光光学系光ピックアップと、
偏光光学系光ピックアップと、
前記測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、前記測定対象光ディスクから前記無偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第１の信号を測定する第１の測定手段と、
前記測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、前記測定対象光ディスクから前記偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第２の信号を測定する第２の測定手段と、
前記第１の信号と前記第２の信号とを比較して、前記測定対象光ディスクの複屈折量を推定する推定手段と、
を備えた光ディスクの複屈折量推定装置。
【請求項２】
前記無偏光光学系光ピックアップと前記偏光光学系光ピックアップとが一台の光ディスクドライブに搭載されている、請求項１に記載の光ディスクの複屈折量推定装置。
【請求項３】
回転している測定対象光ディスクの複屈折量を推定する装置であって、
前記測定対象光ディスクを搭載するターンテーブルと、
該ターンテーブルを回転するスピンドルモータと、
無偏光光学系光ピックアップと、
偏光光学系光ピックアップと、
前記無偏光光学系光ピックアップを前記測定対象光ディスクの半径方向へ移送する第１の送りモータと、
前記偏光光学系光ピックアップを前記測定対象光ディスクの半径方向へ移送する第２の送りモータと、
前記測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、前記測定対象光ディスクから前記無偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第１の信号を測定する第１の測定手段と、
前記測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、前記測定対象光ディスクから前記偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第２の信号を測定する第２の測定手段と、
前記第１の信号と前記第２の信号とを比較して、前記測定対象光ディスクの複屈折量を推定する推定手段と、
を備えた光ディスクの複屈折量推定装置。
【請求項４】
回転している状態の測定対象光ディスクの複屈折量を推定する方法であって、
前記測定対象光ディスクを無偏光光学系光ピックアップによってピックアップして得られる第１の信号と、前記測定対象光ディスクを偏光光学系光ピックアップによってピックアップして得られる第２の信号と、を比較することによって、前記測定対象光ディスクの複屈折量を推定することを特徴とする光ディスクの複屈折量推定方法。
【請求項５】
無偏光光学系光ピックアップと偏光光学系光ピックアップとを搭載して成る光ディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの複屈折量を推定する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、パーソナルコンピュータ等の電子機器には光ディスクドライブ（光ディスク装置）が搭載されることが多い。光ディスクドライブに使用可能な記録媒体として、ＣＤ−Ｒ（ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ−ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ−ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）が知られている。
【０００３】
ＣＤ−Ｒは追記が可能な記録媒体である。ＣＤ−Ｒでは、データを一度だけ書き込むことができ、書いたものは消去したり書換えることはできない。
【０００４】
ＣＤ−ＲＷは書き換え可能な記録媒体であるが、ＣＤ−ＲＯＭやオーディオＣＤ（ＣＤ−ＤＡ）と互換性がある。ＣＤ−ＲＷはＣＤ−Ｒとは異なり記録層に相変化材料を用いている。ＣＤ−ＲＷにおいて、レーザ光の照射で消去状態（結晶相）と記録状態（アモルファス相）を記録し、その反射率の違いによってデータを読み取る。ＣＤ−ＲＷは、プレス版のＣＤ−ＲＯＭや色素を使ったＣＤ−Ｒに比べて、メディアからの光の反射率が低い。
【０００５】
ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷへの情報（データ）の書込みには専用の装置と書込み用アプリケーションとが必要である。一方、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷからの情報（データ）の読出しは通常のＣＤ−ＲＯＭドライブで実行できる。ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−ＲＯＭ、およびオーディオＣＤ、ならびにＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ等を、ここでは「光ディスク」と総称することにする。
【０００６】
さて、このような光ディスクに対して情報（データ）を書き込んだり、それから情報（データ）を読み出すために、光ディスクドライブは、光ディスク上にレーザビームを照射するための記録再生用光ピックアップを備えている。
【０００７】
一般に、この種の光ピックアップは、レーザビームを出射するレーザ光源と、この出射されたレーザビームを光ディスクへ導く光学系とを備えている。前述したように、ＣＤ−Ｒでは情報の読出しばかりでなく、情報の書込みをも行うことができる。ＣＤ−Ｒ用の光ピックアップでは、レーザ光源から出射されるレーザビームの出力を、情報の読出し時と情報の書込み時とで切り替える必要がある。その理由は、情報の書込みを、レーザビームの照射により光ディスクの記録層にピットを形成することで行うからである。情報書込み時におけるレーザ光源から出射されるレーザビームの出力は、情報読出し時における出力に比較して大きく、例えば、１０〜２０倍程度である。
【０００８】
さて、このような光ピックアップにおいて、上記レーザ光源から出射されたレーザビームは光学系を通り、その光学系を構成する対物レンズによって光ディスクの信号記録面上に集光させることによって、情報の記録（書込み）や消去を行う。一方、光ピックアップは、その信号記録面からの反射光（戻り光）を光検出手段である光検出器（フォトディテクタ）で検出することによって、情報の再生を行う。尚、光ピックアップ用の光学系には、偏光光学系と無偏光光学系との２種類がある。ここで、「偏光光学系」とは、レーザビームの偏光方向を変更することが出来る光学系のことをいい、「無偏光光学系」とは、レーザビームの偏光方向が変更しない光学系のことをいう。
【０００９】
従来の光ディスクドライブは、偏光光学系光ピックアップか無偏光光学系光ピックアップのどちから一方のみを搭載（使用）している。
【００１０】
このように、光ディスクドライブでは、光ピックアップから出射されるレーザビームを使用して光ディスクの記録・再生を行うので、フォーカシング制御とトラッキング制御とが不可欠である。ここで、「フォーカシング制御」とは、光ディスクと対物レンズとの間の距離を一定に保つように制御することをいい、「トラッキング制御」とは、光ディスクのトラック上にレーザビームのビームスポットを追従させるように制御することをいう。このフォーカシング制御とトラッキング制御とを行うために、光ピックアップは、上記対物レンズを上下方向（フォーカス方向）と左右方向（トラッキング方向）に変位させるための光ピックアップアクチュエータを備えている。
【００１１】
ところで、光ディスクには「複屈折」と呼ばれる光学的な欠陥が存在する。ここで、「複屈折」とは、光が境界面で屈折したときに２つの屈折光が現れる現象をいう。換言すれば、複屈折は、物質中を光が通過するとき、光の振動面の向きによってその進む速度が異なることをいい、光の振動面の向きによって屈折率が異なることから「複屈折」と呼ばれている。光の進む速度が速い（位相が進む）方位をその位相子の「進相軸」と呼び、反対に遅い（位相が遅れる）方位を「遅相軸」と呼ぶ。進相軸と遅相軸とを総称して、複屈折の「主軸」とも呼ばれる。
【００１２】
高分子配向膜、液晶高分子、光学結晶などは、複屈折性を示す。また、等方性の物質（媒質）でも外部から応力・電場・磁場などを加えると、一時的に異方性を示し、複屈折を生じることが知られている（光弾性効果、カー効果、磁気複屈折）。「光弾性効果」とは、光学的に等方な弾性体に機械的な力を加えた時、ひずみや応力により光学的ひずみ、すなわち光学的に異方性を生じ複屈折などを起こす現象をいう。「カー効果」とは、電気光学効果のひとつであって、電場によって物質の屈折率が変わる現象のうち、電場Ｅの２乗で誘起される複屈折をいう。「磁気複屈折」とは、磁場中にある光学的に透明な物質または透明な磁性体が光学的複屈折を起こす現象で、「コットン−ムートン効果」とも呼ばれる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
偏光光学系光ピックアップを使用した光ディスクドライブでは、この複屈折現象により光ディスクからの反射信号の減少が起きる。
【００１４】
また、書き込み型の光ディスクの場合、書き込み特性の悪化という現象も発生する。これは、複屈折により光学的な歪みが光ディスク中に発生するために起こる。そのため、光ディスクに書き込んだ信号の品質劣化などは、スポットがどの程度歪んでいるか不明なため、予測がつかない。
【００１５】
さらに、光ディスクの持つ複屈折の値は、光ディスク毎（すなわち、成形条件や材料など）に異なる。また、この複屈折の値は、光ディスクを回転する回転数が上がることに起因した光ディスクにかかる応力によって、光ディスクの位置（場所）によっても異なる。
【００１６】
従来、静止した状態の光ディスクの複屈折量を測定する装置は存在する。しかしながら、高速回転中の光ディスクにかかる応力の影響に起因する複屈折量を推察する装置は存在しない。
【００１７】
それ故に本発明の課題は、回転中の光ディスクにかかる応力の影響に起因する複屈折量を推定することが可能な、光ディスクの複屈折量推定装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、回転している測定対象光ディスク（ＤＩＳＣ）の複屈折量を推定する装置であって、無偏光光学系光ピックアップ（１５）と、偏光光学系光ピックアップ（１７）と、測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、測定対象光ディスクから無偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第１の信号を測定する第１の測定手段（５５−１，４７）と、測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、測定対象光ディスクから偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第２の信号を測定する第２の測定手段（５５−２，４７）と、第１の信号と第２の信号とを比較して、測定対象光ディスクの複屈折量を推定する推定手段（４７）と、を備えた光ディスクの複屈折量推定装置が得られる。
【００１９】
上記光ディスクの複屈折量推定装置において、無偏光光学系光ピックアップと偏光光学系光ピックアップとが一台の光ディスクドライブに搭載されていることが好ましい。
【００２０】
また、本発明によれば、回転している測定対象光ディスク（ＤＩＳＣ）の複屈折量を推定する装置であって、測定対象光ディスクを搭載するターンテーブル（１３）と、このターンテーブルを回転するスピンドルモータ（４９）と、無偏光光学系光ピックアップ（１５）と、偏光光学系光ピックアップ（１７）と、無偏光光学系光ピックアップを測定対象光ディスクの半径方向へ移送する第１の送りモータ（２１）と、偏光光学系光ピックアップを測定対象光ディスクの半径方向へ移送する第２の送りモータ（２３）と、測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、測定対象光ディスクから無偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第１の信号を測定する第１の測定手段（５５−１，４７）と、測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、測定対象光ディスクから偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第２の信号を測定する第２の測定手段（５５−２，４７）と、第１の信号と第２の信号とを比較して、測定対象光ディスクの複屈折量を推定する推定手段（４７）と、を備えた光ディスクの複屈折量推定装置が得られる。
【００２１】
さらに、本発明によれば、回転している状態の測定対象光ディスク（ＤＩＳＣ）の複屈折量を推定する方法であって、測定対象光ディスクを無偏光光学系光ピックアップ（１５）によってピックアップして得られる第１の信号と、測定対象光ディスクを偏光光学系光ピックアップ（１７）によってピックアップして得られる第２の信号と、を比較することによって、測定対象光ディスクの複屈折量を推定することを特徴とする光ディスクの複屈折量推定方法が得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、無偏光光学系光ピックアップ（１５）と偏光光学系光ピックアップ（１７）とを搭載して成る光ディスクドライブ（１０）が得られる。
【００２３】
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る光ディスクの複屈折量推定装置が適用される光ディスクドライブについて説明する。
【００２６】
図示の光ディスクドライブは、シャーシ１１と、図示しない光ディスクが搭載されるターンテーブル１３と、シャーシ１１上に搭載されて、ターンテーブル１３を回転させるスピンドルモータ（図示せず）と、シャーシ１１上で直線往復移動できる無偏光光学系光ピックアップ１５および偏光光学系光ピックアップ１７と、これら光ピックアップ１５および１７の移送を案内する一対のガイドシャフト１９ａ，１９ｂと、無偏光光学系光ピックアップ１５を移送させる第１の送りモータ２１と、偏光光学系光ピックアップ１７を移送させる第２の送りモータ２３と、第１の送りモータ２１の回転運動を直線運動に変換して無偏光光学系光ピックアップ１５を直線往復運動させる第１の伝動手段（図示せず）と、第２の送りモータ２３の回転運動を直線運動に変換して偏光光学系光ピックアップ１７を直線往復運動させる第２の伝動手段（図示せず）と有する。
【００２７】
図１に示されるように、図示の光ディスクドライブでは、２種類の光ピックアップ１５および１７を同一のスレッドメカに対向させて配置されている。これにより、一枚の測定対象光ディスクを２種類の光ピックアップ１５および１７によってそれぞれ読み書き出来るように配置される。そのため、一枚の測定対象光ディスクに対して、全く同じ回転数、偏心、面ぶれ状態で、２種類の光ピックアップ１５および１７で測定が行える。尚、２種類の光ピックアップ１５および１７を同一のスレッドメカに所定の角度を持って配置しても良い。
【００２８】
図２を参照すると、偏光光学系光ピックアップ１７は、半導体レーザ（レーザダイオード）ＬＤと、回折格子ＧＲＴと、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、コリメータレンズＣＬと、立上げミラーＭＩＲと、１／４波長板ＱＷＰと、対物レンズＯＬと、シリンドリカルレンズＣＹＬと、光検出器ＰＤとを有する。
【００２９】
図３を参照すると、無偏光光学系光ピックアップ１５は、１／４波長板ＱＷＰがなく、偏光ビームスプリッタＰＢＳの代わりにハーフミラーＨＭを有している点を除いて、偏光光学系光ピックアップ１７と同様の構成を有する。すなわち、無光光学系光ピックアップ１５は、半導体レーザ（レーザダイオード）ＬＤと、回折格子ＧＲＴと、ハーフミラーＨＭと、コリメータレンズＣＬと、立上げミラーＭＩＲと、対物レンズＯＬと、シリンドリカルレンズＣＹＬと、光検出器ＰＤとを有する。
【００３０】
図２に示された偏光光学系光ピックアップ１７の動作について説明する。半導体レーザＬＤから出射された１本のレーザビームは、回折格子ＧＲＴで３本のレーザビームに分離され、偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過する。この偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過したレーザビームは、コリメータレンズＣＬで平行ビームにされた後、立上げミラーＭＩＲの反射面で反射されることにより直角に折り曲げられ、１／４波長板ＱＷＰで円偏光にされた後、対物レンズＯＬを介して光ディスク（図示せず）の信号記録面へ集光（照射）される。
【００３１】
光ディスクの信号記録面からの反射光（戻り光）は、対物レンズＯＬを通過し、１／４波長板ＱＷＰで往路の偏光方向に対して９０°曲げられ、立上げミラーＭＩＲの反射面で反射されることにより直角に折り曲げられ、コリメータレンズＣＬを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、シリンドリカルレンズＣＹＬを通して光検出器ＰＤで検出される。
【００３２】
次に、図３に示された無偏光光学系光ピックアップ１５の動作について説明する。半導体レーザＬＤから出射された１本のレーザビームは、回折格子ＧＲＴで３本のレーザビームに分離され、ハーフミラーＨＭを透過する。このハーフミラーＨＭを透過したレーザビームは、コリメータレンズＣＬで平行ビームにされた後、立上げミラーＭＩＲの反射面で反射されることにより直角に折り曲げられ、対物レンズＯＬを介して光ディスク（図示せず）の信号記録面へ集光（照射）される。
【００３３】
光ディスクの信号記録面からの反射光（戻り光）は、対物レンズＯＬを通過し、立上げミラーＭＩＲの反射面で反射されることにより直角に折り曲げられ、コリメータレンズＣＬを通過し、ハーフミラーＨＭで反射され、シリンドリカルレンズＣＹＬを通して光検出器ＰＤで検出される。
【００３４】
図４に光ディスクＤＩＳＣへ照射されたレーザビームのスポットを示す。上述したように回折格子ＧＲＴで分けられた３本のレーザビームは、光ディスクＤＩＳＣのピット面上のトラックに、図４（ａ）に示されるように、３個のスポットを結ぶ。
【００３５】
図２に示された偏光光学系光ピックアップ１７および図３に示された無偏光光学系光ピックアップ１５の何れの光ピックアップＯＰＵでも、トラッキングエラー検出方法として、回折格子を用いて形成された３ビームを用いる方法を採用している。そして、３ビームを用いる方法の中でも、特に、ディファレンシャルプッシュプル法を用いている。
【００３６】
詳述すると、前述したように、光源であるレーザダイオードＬＤから出射された１本のレーザビームは、回折格子ＧＲＴによって３本のレーザビームに分離される。従って、光ディスクＤＩＳＣからの反射光（戻り光）も３本のレーザビームからなる。この３本のレーザビームのうち、中央のメインビームが読取り信号とフォーカスエラー信号を生成するために使用され、両側の２本のサブビームがトラッキングエラー信号を生成するために使用される。
【００３７】
図５に反射光（戻り光）を受光するための光検出器ＰＤの構成を示す。図５において、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図である。光検出器ＰＤはメインビームを受光するためのメイン受光素子３１と、両側の２本のサブビームを受光するための一対のサブ受光素子３２、３３とを有する。メイン受光素子３１は４分割フォトダイオードから構成され、サブ受光素子３２、３３の各々は２分割フォトダイオードから構成されている。
【００３８】
したがって、図４（ａ）で図示された３個のスポットのうち、中央のスポット（図４（ａ）でＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの符号が付ってある部分）からの反射光（メインビーム）は、図５に示されるメイン受光素子３１によって４つのメイン電気信号として受光される。また、一方の側のスポット（図４（ａ）でＥ，Ｆの符号が付ってある部分）からの反射光（サブビーム）は、図５に示される一方のサブ受光素子３２によって２つのサブ電気信号として受光される。そして、他方の側のスポット（図４（ａ）でＧ，Ｈの符号が付ってある部分）からの反射光（サブビーム）は、図５に示される他方のサブ受光素子３３によって２つのサブ電気信号として受光される。
【００３９】
次に、図６を参照して、ＨＦ信号の反射側信号（以下「Ｉ−ＴＯＰ」と呼ぶ）のレベルを検出する回路について説明する。
【００４０】
図示のＩ−ＴＯＰレベル検出回路は、加算回路４１と、ピークホールド回路４３と、Ａ／Ｄ変換回路４５とから構成されている。Ａ／Ｄ変換回路４５は中央処理装置（ＣＰＵ）４７に内蔵されている。
【００４１】
加算回路４１は、演算増幅器４１１から構成され、その非反転入力端子＋には上述した４つのメイン電気信号が抵抗器４２２〜４２５を介して供給され、その反転入力端子−にはＨＦ基準電圧が抵抗器４２６を介して供給され、その出力端子と反転入力端子−との間には抵抗器４２７が接続されている。加算回路４１の出力端子はピークホールド回路４３の入力端子に接続されている。ピークホールド回路４３は、加算回路４１で加算された信号のピークをホールドし、ピークホールド信号を出力する。ピークホールド回路４３の出力端子はＡ／Ｄ変換回路４５の入力端子に接続される。Ａ／Ｄ変換回路４５にはＨＦ基準信号も供給されている。Ａ／Ｄ変換回路４５は、ピークホールド回路４３から出力されたピークホールド信号をディジタル信号に変換する。このディジタル信号はＩ−ＴＯＰのレベルを示すものである。
【００４２】
とにかく、Ｉ−ＴＯＰレベル検出回路は、上述のようにして、Ｉ−ＴＯＰのレベルを検出する。
【００４３】
本発明は、このＩ−ＴＯＰのレベルと測定対象光ディスクの複屈折量とが相関関係にあることを利用して、測定対象光ディスクの複屈折量（実際には、「相対的な複屈折量」）を推定するものである。すなわち、Ｉ−ＴＯＰのレベルが高ければ複屈折量が小さく、Ｉ−ＴＯＰのレベルが低ければ複屈折量が大きくなる。そして、本発明では、光ピックアップとして無偏光光学系光ピックアップ１５と偏光光学系光ピックアップ１７の２台の光ピックアップＯＰＵを使用する。この２台の光ピックアップＯＰＵは、図２および図３から明らかなように、往路／復路の分岐に１／４波長板ＱＷＰと偏光ビームスプリッタＰＢＳを使うかハーフミラーＨＭを使うかの違い以外は全く同一の部品を使用して作製されている。偏光光学系光ピックアップ１７では、光ディスクＤＩＳＣの複屈折現象により光ディスクＤＩＳＣからの反射信号の減少が起きるのに対して、無偏光光学系光ピックアップ１５では、そのような反射信号の減少は起きない。そこで、本発明では、測定対象光ディスクＤＩＳＣから無偏光光学系光ピックアップ１５で測定されたＩ−ＴＯＰのレベルを基準レベルにして、この基準レベルと測定対象光ディスクＤＩＳＣから偏光光学系光ピックアップ１７で測定されたＩ−ＴＯＰのレベルの減少度合い（比率）から相対的な複屈折量を推定するものである。
【００４４】
前述したように、従来の光ディスクの複屈折量測定装置は、静止した状態の被測定光ディスクの複屈折量を測定するものである。これに対して、本発明による光ディスクの複屈折量推定装置は、回転している状態の測定対象光ディスクＤＩＳＣの複屈折量を、無偏光光学系光ピックアップ１５（図３）と偏光光学系光ピックアップ１７（図２）とを搭載した光ディスクドライブ（図１）を用いて、推定する。すなわち、本発明による光ディスクの複屈折量推定装置は、無偏光光学系光ピックアップ１５と、偏光光学系光ピックアップ１７と、測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、測定対象光ディスクから無偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第１の信号を測定する第１の測定手段と、測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、測定対象光ディスクから偏光光学系光ピックアップによってピックアップされた第２の信号を測定する第２の測定手段と、第１の信号と第２の信号とを比較して、測定対象光ディスクの複屈折量を推定する推定手段と、を具備する。
【００４５】
図７に本発明の一実施の形態に係る複屈折量推定装置の構成の一例を示す。図示の複屈折量推定装置は、スピンドルモータ４９を駆動するためのスピンドルドライバ５１と、第１の送りモータ２１の送り制御と無偏光光学系光ピックアップ１５のフォーカシング制御およびトラッキング制御とを行う第１のＢＴＬドライバ５３−１と、第２の送りモータ２３の送り制御と偏光光学系光ピックアップ１７のフォーカシング制御およびトラッキング制御とを行う第２のＢＴＬドライバ５３−２と、上記加算回路４１とピークホールド回路４３を含む第１のアナログシグナルプロセッサ（ＡＳＰ）５５−１と、上記加算回路４１とピークホールド回路４３を含む第２のアナログシグナルプロセッサ（ＡＳＰ）５５−２とを有する。
【００４６】
第１のアナログシグナルプロセッサ５５−１は、無偏光光学系光ピックアップ１５内のレーザドライバ（図示せず）を制御して、半導体レーザＬＤから出射されるレーザビームの光量を制御できる。同様に、第２のアナログシグナルプロセッサ５５−２は、偏光光学系光ピックアップ１７内のレーザドライバ（図示せず）を制御して、半導体レーザＬＤから出射されるレーザビームの光量を制御できる。
【００４７】
第１及び第２のアナログシグナルプロセッサ５５−１及び５５−２と、第１及び第２のＢＴＬドライバ５３−１及び５３−２と、スピンドルドライバ５１とは、中央処理装置４７によって制御される。中央処理装置４７は、メモリ４７２を含む。中央処理装置４７が、上述した第１及び第２の測定手段と推定手段として働く。
【００４８】
中央処理装置４７は第１及び第２のＢＴＬドライバ５３−１および５３−２へ送り指令を送出する。この送り指令に応答して、第１のＢＴＬドライバ５３−１は第１の送りモータ２１を駆動して、無偏光光学系光ピックアップ１５を測定対象光ディスクＤＩＳＣの内周から外周へ向かって移動させることができる。同様に、この送り指令に応答して、第２のＢＴＬドライバ５３−２は第２の送りモータ２３を駆動して、偏光光学系光ピックアップ１７を測定対象光ディスクＤＩＳＣの内周から外周へ向かって移動させることができる。
【００４９】
また、中央処理装置４７はスピンドルドライバ５１へ回転数指令を送出する。この回転数指令に応答して、スピンドルドライバ５１は、その回転数指令で指定された回転数でスピンドルモータ４９を回転し、それにより、測定対象光ディスクＤＩＳＣを異なる複数の回転数で回転させることができる。
【００５０】
無偏光光学系光ピックアップ１５により測定対象光ディスクＤＩＳＣから反射して得られる信号は、第１のアナログシグナルプロセッサ５５−１を介して中央処理装置４７に取り込まれる。このとき、第１のアナログシグナルプロセッサ５５−１内のピークホールド回路４３によって、Ｉ−ＴＯＰのレベルが中央処理装置４７に取り込まれる。
【００５１】
同様に、偏光光学系光ピックアップ１７により測定対象光ディスクＤＩＳＣから反射して得られる信号は、第２のアナログシグナルプロセッサ５５−２を介して中央処理装置４７に取り込まれる。このとき、第２のアナログシグナルプロセッサ５５−２内のピークホールド回路４３によって、Ｉ−ＴＯＰのレベルが中央処理装置４７に取り込まれる。
【００５２】
図８に、測定対象光ディスクＤＩＳＣを測定したい回転数で回転させたときに、無偏光光学系光ピックアップ１５および偏光光学系光ピックアップ１７を測定対象光ディスクＤＩＳＣの内周から外周へ向かって移動させたときに得られたＩ−ＴＯＰのレベルを示す。このようにして得られたＩ−ＴＯＰのレベルのデータは、中央処理装置４７内のメモリ４７２にログファイルとして保存され、図示しない表示装置上に画面として表示される。
【００５３】
Ｉ−ＴＯＰのレベルが減少していれば、中央処理装置４７は測定対象光ディスクＤＩＳＣの回転応力による複屈折の影響であると判断（判定）出来る。
【００５４】
図８から明らかなように、測定対象光ディスクＤＩＳＣを無偏光光学系光ピックアップ１５でピックアップしたときには、無偏光光学系光ピックアップ１５の位置に拘らず、無偏光光学系光ピックアップ１５から得られるＩ−ＴＯＰのレベルは変化しないことが分かる。換言すれば、測定対象光ディスクＤＩＳＣを無偏光光学系光ピックアップ１５でピックアップした場合、測定対象光ディスクＤＩＳＣからの反射信号の減少は起きない。そこで、本発明では、後述するように、このとき得られるＩ−ＴＯＰのレベルを基準信号として用いる。
【００５５】
これに対して、測定対象光ディスクＤＩＳＣを偏光光学系光ピックアップ１７でピックアップしたときには、偏光光学系光ピックアップ１７の位置に依存して、偏光光学系光ピックアップ１７から得られるＩ−ＴＯＰのレベルが変化することが分かる。これは、測定対象光ディスクＤＩＳＣの複屈折現象により測定対象光ディスクＤＩＳＣからの反射信号が減少するからである。
【００５６】
以上のことを考慮に入れて、本発明の実施の形態では、次に述べるように、測定対象光ディスクＤＩＳＣの複屈折量を測定、推定する。
【００５７】
測定を行いたい測定対象光ディスクＤＩＳＣがターンテーブル１３（図１）に装着された後、中央処理装置４７は、先ず、回転数指令をスピンドルドライバ５１へ送出して、測定対象光ディスクＤＩＳＣを測定したい回転数（例えば、４８倍速）で回転させる。この状態で、中央処理装置４７は、送り指令を第１および第２のＢＴＬドライバ５３−１および５３−２へ送出して、無偏光光学系光ピックアップ１５および偏光光学系光ピックアップ１７を測定対象光ディスクＤＩＳＣの内周から外周へ移動させる。そして、中央処理装置４７は、無偏光光学系光ピックアップ１５および偏光光学系光ピックアップ１７により測定対象光ディスクＤＩＳＣから反射して得られる第１および第２の信号（Ｉ−ＴＯＰのレベル）を、第１および第２のアナログシグナルプロセッサ５５−１および５５−２内のピークホールド回路４３を介して測定する。
【００５８】
これにより、中央処理装置４７は、無偏光光学系光ピックアップ１５から得られる信号レベルに対する偏光光学系光ピックアップ１７から得られる信号レベルの減少を、測定対象光ディスクＤＩＳＣの複屈折特性（複屈折量）として測定（推定）する。信号レベルの低下（減少）と測定対象光ディスクＤＩＳＣの複屈折量との間には相関があるので、絶対的な複屈折量の測定値への換算が可能となる。
【００５９】
図９に光検出器ＰＤへの戻り光の光量と光ディスクＤＩＳＣの複屈折量の依存関係を図示する。図９において、縦軸は光検出器ＰＤへの戻り光の光量を最大値を１に規格化して示し、横軸は光ディスクＤＩＳＣの複屈折量［ｎｍ］を示している。ここでは、１／４波長板ＱＷＰから光ディスクＤＩＳＣへ向けて出射される出射光が完全円偏光であるとし、また、半導体レーザＬＤから出射されるレーザビームの波長が７８５ｎｍであると仮定する。
【００６０】
図９から明らかなように、光検出器ＰＤへの戻り光の光量が少なくなるにつれて、光ディスクＤＩＳＣの複屈折量が大きくなることが分かる。尚、光検出器ＰＤへの戻り光の光量が零のとき、光ディスクＤＩＳＣの複屈折量は３９２．５［ｎｍ］である。
【００６１】
次に、図１０を参照して、光検出器ＰＤへの戻り光の光ディスクＤＩＳＣの複屈折依存について説明する。１／４波長板ＱＷＰに対して光が垂直に入射し、直線偏光の方向がＸ（ラジアル）方向に平行で、光ディスクＤＩＳＣに複屈折がないという理想的な場合を想定する。この場合、１／４波長板ＱＷＰを透過した光は円偏光となる。ここでは、仮に円偏光が右回りとする。光ディスクＤＩＳＣで反射された光は左回りの円偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射する。この１／４波長板ＱＷＰの出射光はＹ（タンジェンシャル）方向に平行な直線偏光となって、偏光ビームスプリッタＰＢＳを１００％近く透過し、光検出器ＰＤに入射する。以降、この状態を１として規格化して考察を進める。
【００６２】
次に、光ディスクＤＩＳＣの複屈折により位相がδラジアン進んだ状態を想定する。以下では、▲１▼０＜δ＜π／２の時、▲２▼δ＝π／２の時、▲３▼π／２＜δ＜πの時、▲４▼δ＝πの時の４通りの場合に分けて説明する。
【００６３】
▲１▼０＜δ＜π／２の時
光ディスクＤＩＳＣで反射された光は左回りの楕円偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射し、１／４波長板ＱＷＰ内部のある位置で直線偏光となる。その後、１／４波長板ＱＷＰの出射光は右回りで位相が入射光からπ／２進んだ楕円偏光となって出射される。偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過する光の光量は、楕円のＹ方向の成分で現されるので、光検出器ＰＤの入射光の光量はｃｏｓ（δ／２）となる。
【００６４】
▲２▼δ＝π／２の時
光ディスクＤＩＳＣで反射された光はＹ方向に平行な直線偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射し、１／４波長板ＱＷＰから右回りの円偏光となって出射される。従って、光検出器ＰＤの入射光の光量は同様にｃｏｓ（π／４）≒０．７０７となる。
【００６５】
▲３▼π／２＜δ＜πの時
光ディスクＤＩＳＣで反射された光は右回りの楕円偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射し、１／４波長板ＱＷＰ内部のある位置で円偏光となる。その後、１／４波長板ＱＷＰの出射光は右回りで位相が入射光からπ／２進んだ楕円偏光となって出射される。従って、光検出器ＰＤの入射光の光量はｃｏｓ（δ／２）となる。
【００６６】
▲４▼δ＝πの時
光ディスクＤＩＳＣで反射された光は右回りの円偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射し、１／４波長板ＱＷＰからＸ方向に平行な直線偏光となって出射される。従って、光検出器ＰＤの入射光の光量は同様にｃｏｓ（π／２）＝０となる。
【００６７】
以上をまとめて表およびグラフ化したものを、それぞれ、図１１および図１２に図示する。図１１は光ディスクの複屈折量と、位相ズレおよび光検出器の入射光量との関係を示す表である。図１２は光検出器の入射光量と光ディスクの複屈折量との関係を示す図である。
【００６８】
Ｙ方向が長径となる楕円偏光は、光ディスクＤＩＳＣの複屈折により進む位相δが０からπの範囲にある場合を示している。この場合は、図１２に示したグラフの光ディスクＤＩＳＣの複屈折量が０ｎｍから３９２．５ｎｍの部分に相当する。
【００６９】
一方、Ｘ方向が長径となる楕円偏光は、光ディスクＤＩＳＣの複屈折により進む位相δがπ以上又はマイナスになった場合を示している。この場合は、図１２に示したグラフの光ディスクＤＩＳＣの複屈折量が３９２．５ｎｍから７８５ｎｍの部分に相当する。
【００７０】
このようにして、本発明による複屈折量推定装置は、無偏光光学系光ピックアップ１５と偏光光学系光ピックアップ１７とを用いて、偏光光学系光ピックアップ１７からみた回転中の測定対象光ディスクＤＩＳＣの複屈折量を推定することができる。また、本発明による複屈折量推定装置において使用する光ディスクドライブは、既存の光ディスクドライブで使用されている部品を改造またはそのまま使用することで作製することが可能である。従って、非常に安価に複屈折量推定装置を製造することができる。
【００７１】
本発明は上述した実施の形態に限定せず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可能なのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、無偏光光学系光ピックアップ１５と偏光光学系光ピックアップ１７とを搭載した一台の光ディスクドライブを用いて光ディスクの複屈折量の推定を行っているが、無偏光光学系光ピックアップ１５を搭載した第１の光ディスクドライブと偏光光学系光ピックアップ１７を搭載した第２の光ディスクドライブとを用いて光ディスクの複屈折量の推定を行うようにしても良い。また、上述した実施の形態では、Ｉ−ＴＯＰレベル検出回路は、加算回路４１とピークホールド回路４３とを備えているが、ピークホールド回路４３を省略して、加算回路４７の出力を直接ＣＰＵ４７へ供給するようにしても良い。この場合、ＣＰＵ４７内部において、Ａ／Ｄ変換回路４５で変換されたディジタル信号からピーク信号（Ｉ−ＴＯＰのレベル）を検出するようにすれば良い。さらに、上述した実施の形態では、無偏光光学系光ピックアップ１５および偏光光学系光ピックアップ１７により測定対象光ディスクＤＩＳＣから反射して得られる信号として、Ｉ−ＴＯＰのレベルを用いた場合についてのみ説明しているが、ＨＦ信号の振幅等を使用しても良いのは勿論である。
【００７２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、偏光光学系光ピックアップと無偏光光学系光ピックアップとを用いて、測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、それぞれの光ピックアップから得られた信号を測定し、無偏光光学系光ピックアップの信号レベルに対する偏光光学系光ピックアップの信号レベルの減少から、その測定対象光ディスクの複屈折量を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスクの複屈折量推定装置が適用される光ディスクドライブを示す概略平面図である。
【図２】図１に図示した光ディスクドライブに使用される偏光光学系光ピックアップの構成を示す斜視図である。
【図３】図１に図示した光ディスクドライブに使用される無偏光光学系光ピックアップの構成を示す斜視図である。
【図４】光ディスクへ照射されたレーザビームのスポットを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図である。
【図５】図２および図３に示す光ピックアップに用いられる、反射光（戻り光）を受光するための光検出器の構成を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図である。
【図６】ＨＦ信号の反射側信号（Ｉ−ＴＯＰ）のレベルを検出するＩ−ＴＯＰレベル検出回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る複屈折量推定装置の構成を示すブロック図である。
【図８】測定対象光ディスクを測定したい回転数で回転させたときに、無偏光光学系光ピックアップおよび偏光光学系光ピックアップを測定対象光ディスクの内周から外周へ向かって移動させたときに得られたＩ−ＴＯＰのレベルを示す図である。
【図９】光検出器への戻り光の光量と光ディスクの複屈折量の依存関係を示す図である。
【図１０】光検出器への戻り光の光ディスクの複屈折依存を説明するための図である。
【図１１】光ディスクの複屈折量と、位相ズレおよび光検出器の入射光量との関係を示す表である。
【図１２】光検出器の入射光量と光ディスクの複屈折量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１０    光ディスクドライブ
１５    無偏光光学系光ピックアップ
１７    偏光光学系光ピックアップ
２１，２３    送りモータ
４７    中央処理装置（ＣＰＵ）
４９    スピンドルモータ
５１    スピンドルドライバ
５３−１，５３−２    ＢＴＬドライバ
５５−１，５５−２    アナログシグナルプロセッサ（ＡＳＰ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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