(57)【要約】【課題】光ディスクを回転させた状態で、その光ディスクの複屈折量を推定すること。【解決手段】ＣＰＵ４７とホストＰＣ６０とは、先ず、基準用光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、偏光光学系光ピックアップＯＰＵを基準用ディスクの内周から外周へ向かって移動させながら、偏光光学系光ピックアップにより基準用ディスクから反射して得られる信号を測定し、基準信号として記憶する。次に、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状態で、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ながら、偏光光学系光ピックアップにより測定対象光ディスクから反射して得られる信号を測定する。そして、基準信号に対する当該測定により得られた信号の減少度合から測定対象光ディスクの複屈折量を推定する。【選択図】        図７
2004185750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転している状態の測定対象光ディスクの複屈折量を、偏光光学系光ピックアップを搭載した光ディスクドライブを用いて、推定する光ディスクの複屈折量推定装置であって、
基準用光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、前記偏光光学系光ピックアップを前記基準用ディスクの内周から外周へ向かって移動させながら、前記偏光光学系光ピックアップにより前記基準用ディスクから反射して得られる信号を測定し、基準信号として記憶する基準測定手段と、
前記測定対象光ディスクを前記測定したい回転数で回転させた状態で、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内周から外周へ向かって移動させながら、前記偏光光学系光ピックアップにより前記測定対象光ディスクから反射して得られる信号を測定する測定対象測定手段と、
前記基準信号に対する当該測定により得られた信号の減少度合から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
を有することを特徴とする光ディスクの複屈折量推定装置。
【請求項２】
前記基準用光ディスクが、回転力により応力が発生しても複屈折が静止状態に比べて著しく変化しない光ディスクである、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】
前記基準用光ディスクがガラス製光ディスクである、請求項２に記載の光ディスクの複屈折量推定装置。
【請求項４】
前記基準用光ディスクが選別した光ディスクである、請求項２に記載の光ディスクの複屈折量推定装置。
【請求項５】
回転している状態の測定対象光ディスクの複屈折量を、偏光光学系光ピックアップを搭載した光ディスクドライブを用いて、推定する方法であって、
基準用光ディスクを前記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信号と、前記測定対象光ディスクを前記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。
【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】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
偏光光学系の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。
【００１３】
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。
【００１４】
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よって）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て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。
【００１５】
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よる複屈折を測定する装置は存在しない。
【００１６】
また、光ディスクの複屈折は、光ディスクの回転数を上げたときの遠心力による応力で顕著に発生する。そのため、光ディスクを回転させながら光ディスクの複屈折を測定する必要がある。
【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を推定することができる、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、回転している状態の測定対象光ディスク（ＤＩＳＣ）の複屈折量を、偏光光学系光ピックアップ（ＯＰＵ）を搭載した光ディスクドライブ（６２）を用いて、推定する光ディスクの複屈折量推定装置であって、基準用光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、偏光光学系光ピックアップを基準用ディスクの内周から外周へ向かって移動させながら、偏光光学系光ピックアップにより基準用ディスクから反射して得られる信号を測定し、基準信号として記憶する基準測定手段（６２，６０）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、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ながら、偏光光学系光ピックアップにより測定対象光ディスクから反射して得られる信号を測定する測定対象測定手段（６０，６２）と、基準信号に対する当該測定により得られた信号の減少度合から測定対象光ディスクの複屈折量を推定する推定手段（６０，６２）とを有することを特徴とする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、上記基準用光ディスクは、回転力により応力が発生しても複屈折が静止状態に比べて著しく変化しない光ディスクであって良い。このような基準用光ディスクとしては、例えば、ガラス製光ディスクや選別した光ディスクを使用することができる。
【００２０】
また、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、偏光光学系光ピックアップ（ＯＰＵ）を搭載した光ディスクドライブ（６２）を用いて、推定する方法であって、基準用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によってピックアップして得られる信号と、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（６０，６２）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。
【００２１】
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。
【００２２】
【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。
【００２３】
最初に図１及び図２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。図１は光ピックアップＯＰＵが内周に移動したときの状態を示し、図２は光ピックアップＯＰＵが外周に移動したときの状態を示している。図１（ａ）および図２（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）および図２（ｂ）は左側面図である。
【００２４】
シャーシ１１上には、スピンドルモータ１３と送りモータ１５とが搭載されている。スピンドルモータ１３はその上に取り付けられたターンテーブル１７を回転する。ターンテーブル１７上には図示しない光ディスクが搭載される。したがって、スピンドルモータ１３が回転することにより、ターンテーブル１７上に搭載された光ディスクも回転する。
【００２５】
送りモータ１５の駆動軸には、駆動減速ギヤ１９が係合し、この駆動減速ギヤ１９は、光ピックアップＯＰＵの一側に形成されたラック２１と係合する。光ピックアップＯＰＵは一対のガイドシャフト２３ａ、２３ｂによって案内される。したがって、送りモータ１５が回転すると、光ピックアップＯＰＵは一対のガイドシャフト２３ａ，２３ｂに沿って移送される。
【００２６】
図３を参照すると、光ピックアップＯＰＵは、半導体レーザ（レーザダイオード）ＬＤと、回折格子ＧＲＴと、コリメータレンズＣＬと、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、１／４波長板ＱＷＰと、対物レンズＯＬと、センサレンズＳＬと、光検出器ＰＤとを有する。また、図示の光ピックアップＯＰＵは、半導体レーザＬＤから出射されたレーザビームの一部をモニタするためのフロントモニタＦＭと、半導体レーザＬＤを駆動するためのレーザドライバ２５とを備えている。
【００２７】
図示の光ピックアップＯＰＵは、往路／復路の分岐に偏光ビームスプリッタＰＢＳと１／４波長板ＱＷＰとを備えているので、偏光光学系光ピックアップと呼ばれる。
【００２８】
尚、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る。これら３本のレーザビームは、中央にあるメインビームと、その両側にあるサブビームとから成る。また、半導体レーザＬＤから出射されるレーザビームは直線偏光である。
【００２９】
とにかく、半導体レーザＬＤから出射され、回折格子ＧＲＴで分離された３本のレーザビームは、コリメータレンズＣＬで平行光にされた後、偏光ビームスプリッタＰＢＳで直角に反射される。この偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されたレーザビームは、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ＤＩＳＣの信号記録面（反射面）へ集光（照射）される。
【００３０】
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。
【００３１】
図３に戻って、光ディスクＤＩＳＣ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で往路の偏光方向と９０°曲げられ、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過し、センサレンズＳＬを通して光検出器ＰＤで検出される。
【００３２】
図示の光ピックアップＯＰＵでは、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、図３においてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの符号で示される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、図３においてＥ、Ｆの符号で示される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、図３においてＧ、Ｈの符号で示される２つのサブ電気信号として受光される。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
本発明は、このＩ−ＴＯＰのレベルと測定対象光ディスクＤＩＳＣ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、回転力（遠心力）により応力が発生しても複屈折が静止状態に比べ著しく変化しない基準用光ディスクを使用する。そのような基準用光ディスクとしては、例えば、ガラス製光ディスクや選別した光ディスクを使用することができる。したがって、本発明では、この応力の影響を受けない基準用光ディスクから偏光光学系光ピックアップＯＰＵで測定されたＩ−ＴＯＰのレベルを基準レベルにして、この基準レベルと応力の影響を受ける測定対象光ディスクＤＩＳＣから偏光光学系光ピックアップＯＰＵ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。
【００４１】
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、基準用光ディスクを用いて、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ものである。本発明では、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、基準用光ディスクと偏光光学系光ピックアップＯＰＵ（図３）を搭載した光ディスクドライブ（図１、図２）とを用いて、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、基準用光ディスクを測定したい回転数で回転させた状態で、偏光光学系光ピックアップを基準用ディスクの内周から外周へ向かって移動させながら、偏光光学系光ピックアップにより基準用ディスクから反射して得られる信号を測定し、基準信号として記憶する基準測定手段と、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、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ながら、偏光光学系光ピックアップにより測定対象光ディスクから反射して得られる信号を測定する測定対象測定手段と、基準信号に対する当該測定により得られた信号の減少度合から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ている。
【００４２】
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１３を駆動するためのスピンドルドライバ５１と、送りモータ１５の送り制御と偏光光学系光ピックアップＯＰＵ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ＢＴＬドライバ５３と、上記加算回路４１とピークホールド回路４３を含むアナログシグナルプロセッサ（ＡＳＰ）５５とを有する。アナログシグナルプロセッサ５５は、レーザドライバ２５（図３）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。
【００４３】
アナログシグナルプロセッサ５５とＢＴＬドライバ５３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、ＣＤ−ＤＳＰ４７１と、ＥＮＤＥＣ４７２と、Ｇ／Ａ４７３と、マイクロコントローラ４７４と、ダイナミックＲＡＭ４７５やフラッシュメモリ４７６などのメモリとを有する。
【００４４】
中央処理装置４７は、ＡＴＡＰＩインタフェース（ＩＦ）５７を介してホストパーソナルコンピュータ（ＰＣ）６０に接続されている。ホストＰＣ６０は、図示しないメモリを備えている。中央処理装置４７とホストＰＣ６０との組み合わせが、上述した基準測定手段、測定対象測定手段、および推定手段として働く。
【００４５】
尚、偏光光学系光ピックアップＯＰＵ、アナログシグナルプロセッサ５５、スピンドルモータ１３、送りモータ１５、ＢＴＬドライバ５３、スピンドルモータ５１、ＣＰＵ４７、およびＡＴＡＰＩインタフェース５７とによって読み取り装置（光ディスクドライブ）６２が構成されている。
【００４６】
中央処理装置４７はＢＴＬドライバ５３へ送り指令を送出する。この送り指令に応答して、ＢＴＬドライバ５３は送りモータ１５を駆動して、偏光光学系光ピックアップＯＰＵを光ディスクＤＩＳＣの内周から外周へ向かって移動させることができる。
【００４７】
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１３を回転し、それにより、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。
【００４８】
偏光光学系光ピックアップＯＰＵにより光ディスクＤＩＳＣから反射して得られる信号は、アナログシグナルプロセッサ５５を介して中央処理装置４７に取り込まれる。このとき、アナログシグナルプロセッサ５５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。この取り込まれたＩ−ＴＯＰのレベルは、中央処理装置４７からＡＴＡＰＩインタフェース５７を介してホストＰＣ６０へ転送される。
【００４９】
図８に、基準用光ディスクおよび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、偏光光学系光ピックアップＯＰＵを基準用光ディスクおよび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。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からホストＰＣ６０へ転送されてそのメモリ（図示せず）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。
【００５０】
Ｉ−ＴＯＰのレベルが減少していれば、ホストＰＣ６０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。
【００５１】
図８から明らかなように、光ディスクが基準用光ディスクのときには、偏光光学系光ピックアップＯＰＵの位置に拘らず、偏光光学系光ピックアップＯＰＵ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、基準用光ディスクでは、回転力（遠心力）により応力が発生しても複屈折が静止状態に比べ著しく変化しない。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。
【００５２】
これに対して、光ディスクが測定対象光ディスクのときには、偏光光学系光ピックアップＯＰＵの位置に依存して、偏光光学系光ピックアップＯＰＵから得られるＩ−ＴＯＰのレベルが変化することが分かる。
【００５３】
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。
【００５４】
基準用光ディスクが読み取り装置６２のターンテーブル１７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、基準用光ディスクを測定したい回転数（例えば、４８倍速）で回転させた状態で、送り指令をＢＴＬドライバ５３へ送出して、偏光光学系光ピックアップＯＰＵを基準用光ディスクの内周から外周へ予め決められた位置（アドレス）へ移動させて、当該位置で偏光光学系光ピックアップＯＰＵにより基準用光ディスクから反射して得られる信号（Ｉ−ＴＯＰのレベル）をピークホールド回路４３を介して測定し、そのアドレスごとのＩ−ＴＯＰのレベルをホストＰＣ６０にＡＴＡＰＩインタフェース５７を介して転送し、ホストＰＣ６０内のメモリ（図示せず）に基準信号として記憶（保存）させる。
【００５５】
次に、測定対象光ディスクＤＩＳＣが読み取り装置６２のターンテーブル１７に装着された後、中央処理装置４７は、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）で回転させた状態で、送り指令をＢＴＬドライバ５３へ送出して、偏光光学系光ピックアップＯＰＵを測定対象光ディスクＤＩＳＣの内周から外周へ予め決められた位置（アドレス）へ移動させて、当該位置で偏光光学系光ピックアップＯＰＵ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（Ｉ−ＴＯＰのレベル）をピークホールド回路４３を介して測定し、そのアドレスごとのＩ−ＴＯＰのレベルをホストＰＣ６０にＡＴＡＰＩインタフェース５７を介して転送する。
【００５６】
ホストＰＣは、保存されている基準信号と当該測定により得られた信号のそれぞれの偏光光学系光ピックアップＯＰＵの位置でのレベルを比較して、その減少度合から測定対象光ディスクＤＩＳＣの複屈折量を推定する。信号レベルの低下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ため、測定対象光ディスクＤＩＳＣの絶対的な複屈折量の測定値へ換算することが可能となる。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
▲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。
【００６２】
▲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。
【００６３】
▲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。
【００６４】
▲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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
このようにして、本発明による複屈折量推定装置では、基準用光ディスクを用いて偏光光学系光ピックアップＯＰＵ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６２は、上述したように、既存の光ディスクドライブをそのまま使用するか或いは僅かに改造したものを使用することができる。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。
【００６９】
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、ホストＰＣ６０と読み取り装置６２とを組み合せて複屈折量推定装置を構成した例について説明したが、読み取り装置６２内に内蔵されたＣＰＵ４７をファームウェア（Ｆ／Ｗ）でデータの保存、比較を全て行い、液晶表示装置（ＬＣＤ）などの表示装置をＣＰＵ４７から制御することでデータを表示する一体型の装置で複屈折量推定装置を構成しても良い。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４１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。また、上述した実施の形態では、偏光光学系光ピックアップにより基準用光ディスクおよび測定対象光ディスク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。
【００７０】
【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、静止している状態の光ディスクではなく、回転している状態の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の、光ピックアップが内周に移動したときの状態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図である。
【図２】図１に図示した光ディスクドライブの、光ピックアップが外周に移動したときの状態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図である。
【図３】図１および図２に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ブロック図である。
【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３に示す偏光光学系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】基準用光ディスクおよび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、偏光光学系光ピックアップを基準用光ディスクおよび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】
ＯＰＵ    偏光光学系光ピックアップ
ＤＩＳＣ    測定対象光ディスク
１３    スピンドルモータ
１５    送りモータ
４７    中央処理装置（ＣＰＵ）
５１    スピンドルドライバ
５３    ＢＴＬドライバ
５５    アナログシグナルプロセッサ（ＡＳＰ）
６０    ホストパーソナルコンピュータ（ＰＣ）
６２    読み取り装置（光ディスクドライブ）
【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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