(57)【要約】  第１受光素子で得られる第１受光信号と第２受光素子で得られる第２受光信号の差分である第１差分信号ａと、第３受光素子で得られる第３受光信号と第４受光素子で得られる第４受光信号の差分である第２差分信号ｂを計算し、第１差分信号ａ、第２差分信号ｂ、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して    ａ・ｓｉｎ（Ψ−θ（ｔ））−ｂ・ｃｏｓ（Ψ−θ（ｔ））の演算を行って再生信号を得る再生信号生成回路と、θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する位相抽出回路とを備える再生装置である。  図１４
2017187688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射して前記ランドと前記グルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ前記光源より発せられた光から参照光を生成し、前記信号光と前記参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ０°の位相差を与えた第１の信号光と参照光の組と、ほぼ１８０°の位相差を与えた第２の信号光と参照光の組と、ほぼ９０°の位相差を与えた第３の信号光と参照光の組と、ほぼ２７０°の位相差を与えた第４の信号光と参照光の組をそれぞれ生成する光学系と、
前記第１の信号光と参照光の組を第１受光素子、前記第２の信号光と参照光の組を第２受光素子、前記第３の信号光と参照光の組を第３受光素子、前記第４の信号光と参照光の組を第４受光素子によってそれぞれ受光する受光部と、
前記第１受光素子で得られる第１受光信号と前記第２受光素子で得られる第２受光信号の差分である第１差分信号ａと、前記第３受光素子で得られる第３受光信号と前記第４受光素子で得られる第４受光信号の差分である第２差分信号ｂを計算し、
前記第１差分信号ａ、前記第２差分信号ｂ、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
ａ・ｓｉｎ（Ψ−θ（ｔ））−ｂ・ｃｏｓ（Ψ−θ（ｔ））
の演算を行って再生信号を得る再生信号生成回路と、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する位相抽出回路と
を備える再生装置。
【請求項２】
θｔ＋１＝θｔ＋Δθｔの関係にある場合、逐次変化量Δθｔを下記の式によって求める請求項１に記載の再生装置。
【数１８】
2017187688.tif 000021
【請求項３】
前記参照光は、前記光源より発せられた光をミラーにて反射させることによって生成される請求項１に記載の再生装置。
【請求項４】
前記位相オフセットは、（Ψ＝４πｎｄ／λ）（ｎは、屈折率、ｄは、前記ランドおよびグルーブ間の段差、λは光の波長）にほぼ等しいものとされる請求項１に記載の再生装置。
【請求項５】
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第１および第２の光路に分割し、前記第１の光路の受光信号から高域成分を抽出し、前記第２の光路の受光信号から低域成分を抽出し、
デジタル信号に変換された高域成分およびデジタル信号に変換された低域成分を合成して再生信号とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項６】
前記第２の光路の受光信号によって参照光サーボをかける参照光サーボを有する請求項５に記載の再生装置。
【請求項７】
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第１および第２の光路に分割し、前記第１の光路の受光信号から高域成分を抽出し、前記第２の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
デジタル信号に変換された高域成分および固定のＤＣ値を合成して再生信号とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項８】
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第１および第２の光路に分割し、前記第１の光路の受光信号から固定のＤＣ値を減算し、前記第２の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
固定のＤＣ値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および固定のＤＣ値を合成して再生信号とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項９】
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
前記参照光サーボの目標位相と対応するＤＣ値を前記受光信号から減算し、
前記ＤＣ値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および前記目標位相と対応するＤＣ値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項１０】
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
固定のＤＣ値を前記受光信号から減算し、
前記ＤＣ値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および前記固定のＤＣ値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項１１】
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
前記受光信号をデジタル信号に変換した信号および前記目標位相と対応するＤＣ値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする請求項１に記載の再生装置。
【請求項１２】
ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射して前記ランドと前記グルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ前記光源より発せられた光から参照光を生成し、前記信号光と前記参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ０°の位相差を与えた第１の信号光と参照光の組と、ほぼ１８０°の位相差を与えた第２の信号光と参照光の組と、ほぼ９０°の位相差を与えた第３の信号光と参照光の組と、ほぼ２７０°の位相差を与えた第４の信号光と参照光の組を光学系によってそれぞれ生成し、
前記第１の信号光と参照光の組を第１受光素子、前記第２の信号光と参照光の組を第２受光素子、前記第３の信号光と参照光の組を第３受光素子、前記第４の信号光と参照光の組を第４受光素子によってそれぞれ受光し、
前記第１受光素子で得られる第１受光信号と前記第２受光素子で得られる第２受光信号の差分である第１差分信号ａと、前記第３受光素子で得られる第３受光信号と前記第４受光素子で得られる第４受光信号の差分である第２差分信号ｂを計算し、
前記第１差分信号ａ、前記第２差分信号ｂ、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
ａ・ｓｉｎ（Ψ−θ（ｔ））−ｂ・ｃｏｓ（Ψ−θ（ｔ））
の演算を行って再生信号を得るようになし、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する
再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、光ディスク等の光媒体を再生するのに適用される再生装置および再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば多層光ディスクを再生する場合、信号光量の低下が生じ、信号の読み取りにエラーが発生する可能性が高くなる。この問題を解決するため、光の干渉を利用して検出信号を増幅するホモダイン検出法が知られている（特許文献１参照）。【０００３】
特許文献１では、信号光と参照光とを干渉させた光を検波するホモダイン方式として、それぞれその位相差が９０度ずつ異なるようにされた４つの信号光・参照光の組について検波を行うようにされている。具体的には、位相差がそれぞれ０度、９０度、１８０度、２７０度とされた信号光・参照光の組について、それぞれ検波を行うものである。これらの各検波は、信号光と参照光とを干渉させた光についての光強度をそれぞれ検出することで行われる。【０００４】
さらに、特許文献２には、受光素子とアンプをＡＣ結合した場合でも、信号を正しく再生するための信号処理が記載されている。さらに、ランドとグルーブの双方に信号が記録された光ディスクに関してホモダイン方式を適用する再生装置が特許文献３に記載されている。【０００５】
ホモダイン方式では、参照光の光強度に応じて増幅された信号光の成分を、再生信号として得ることができる。このように信号光が増幅されることで、再生信号のＳＮＲを改善することができる。また、得られる再生信号が、信号光と参照光の位相差の影響を受けないものとなり、光路長差調整（いわゆる光路長サーボ）を不要とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５６４９４８号公報
【特許文献２】特開２０１３−５４８０１号公報
【特許文献３】特開２０１４−３２７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２は、ＤＣ成分はＡＣ成分に対してその振幅が非常に大であるため、増幅器のダイナミックレンジを考慮すると、真に検出したいＡＣ成分の増幅率を有効に高めることができない問題を解決するものである。特許文献２では、ＡＣ結合することによって、ＡＣ成分単体について増幅することを可能とするものである。【０００８】
特許文献３では、ローパスフィルタによって得られる信号からｓｉｎθ、ｃｏｓθの成分を抽出して、これらの値を用いて、参照光の位相オフセットθを抽出している。しかしながら、ローパスフィルタを用いる手法は、ノイズの帯域が広いために、ノイズが再生信号の帯域まで入り込んでいる等の理由によって所望の改善効果が得られない問題があった。【０００９】
したがって、本技術の目的は、ホモダイン検出方式を採用すると共に、位相オフセットを精度良く抽出することができる再生装置および再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本技術は、ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射してランドとグルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ光源より発せられた光から参照光を生成し、信号光と参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ０°の位相差を与えた第１の信号光と参照光の組と、ほぼ１８０°の位相差を与えた第２の信号光と参照光の組と、ほぼ９０°の位相差を与えた第３の信号光と参照光の組と、ほぼ２７０°の位相差を与えた第４の信号光と参照光の組をそれぞれ生成する光学系と、
第１の信号光と参照光の組を第１受光素子、第２の信号光と参照光の組を第２受光素子、第３の信号光と参照光の組を第３受光素子、第４の信号光と参照光の組を第４受光素子によってそれぞれ受光する受光部と、
第１受光素子で得られる第１受光信号と第２受光素子で得られる第２受光信号の差分である第１差分信号ａと、第３受光素子で得られる第３受光信号と第４受光素子で得られる第４受光信号の差分である第２差分信号ｂを計算し、
第１差分信号ａ、第２差分信号ｂ、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
ａ・ｓｉｎ（Ψ−θ（ｔ））−ｂ・ｃｏｓ（Ψ−θ（ｔ））
の演算を行って再生信号を得る再生信号生成回路と、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する位相抽出回路と
を備える再生装置である。
本技術は、ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射してランドとグルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ光源より発せられた光から参照光を生成し、信号光と参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ０°の位相差を与えた第１の信号光と参照光の組と、ほぼ１８０°の位相差を与えた第２の信号光と参照光の組と、ほぼ９０°の位相差を与えた第３の信号光と参照光の組と、ほぼ２７０°の位相差を与えた第４の信号光と参照光の組を光学系によってそれぞれ生成し、
第１の信号光と参照光の組を第１受光素子、第２の信号光と参照光の組を第２受光素子、第３の信号光と参照光の組を第３受光素子、第４の信号光と参照光の組を第４受光素子によってそれぞれ受光し、
第１受光素子で得られる第１受光信号と第２受光素子で得られる第２受光信号の差分である第１差分信号ａと、第３受光素子で得られる第３受光信号と第４受光素子で得られる第４受光信号の差分である第２差分信号ｂを計算し、
第１差分信号ａ、第２差分信号ｂ、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
ａ・ｓｉｎ（Ψ−θ（ｔ））−ｂ・ｃｏｓ（Ψ−θ（ｔ））
の演算を行って再生信号を得るようになし、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する
再生方法である。
【発明の効果】
【００１１】
少なくとも一つの実施形態によれば、ランド／グルーブ記録方式の光記録媒体をホモダイン検出方法を使用して良好に再生することができる。本技術では、差分信号をローパスフィルタを通して参照光の位相θを求める方法と比較して応答性が高く、長時間安定した信号が得られる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】再生対象とする光記録媒体の断面構造についての説明図である。
【図２】再生対象とする光記録媒体の記録面の構造についての説明図である。
【図３】記録面上に形成される再生光のビームスポットとランド、グルーブの関係を示す略線図である。
【図４】光記録媒体の再生状態の説明に用いる略線図である。
【図５】再生装置で用いる光学系の構成を示す略線図である。
【図６】従来の位相ダイバーシティ方式を用いる再生装置の信号生成系のブロック図である。
【図７】光記録媒体の再生状態を説明するための略線図である。
【図８】位相ダイバーシティ方式を説明するための略線図である。
【図９】シミュレーションの光学系を示す略線図およびランドとグルーブとの段差をそれぞれ異なる値に設定したときの、トラックピッチとジッタとの関係をシミュレーションにより求めた結果を示したグラフである。
【図１０】シミュレーションの光学系を示す略線図およびランドとグルーブとの段差をそれぞれ異なる値に設定したときの、トラックピッチとジッタとの関係をシミュレーションにより求めた結果を示したグラフである。
【図１１】改良されたホモダイン方式の信号生成系のブロック図である。
【図１２】改良されたホモダイン方式の信号生成系におけるトラックピッチとジッタとの関係をシミュレーションにより求めた結果を示したグラフである。
【図１３】本技術の一実施の形態の説明に用いるブロック図である。
【図１４】位相抽出回路の構成の一例のブロック図である。
【図１５】位相抽出回路の説明に用いるグラフである。
【図１６】光電変換素子の出力からＲＦ信号を形成する光電変換回路の第１の例のブロック図である。
【図１７】光電変換回路の第２の例のブロック図である。
【図１８】光電変換回路の第３の例のブロック図である。
【図１９】光電変換回路の第４の例のブロック図である。
【図２０】光電変換回路の第５の例のブロック図である。
【図２１】光電変換回路の第６の例のブロック図である。
【図２２】光電変換回路の第７の例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明する実施の形態は、本技術の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本技術の範囲は、以下の説明において、特に本技術を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
なお、本技術の説明は、下記の順序にしたがってなされる。
＜１．従来のホモダイン検出方法について＞
＜２．改良されたホモダイン検出方法について＞
＜３．一実施の形態＞
＜４．光電変換回路の例＞
＜５．変形例＞
【００１４】
＜１．従来のホモダイン検出方法について＞
本技術の一実施の形態の再生方法についての説明に先立ち、従来のホモダイン検出方法、並びに改良されたホモダイン検出方法について説明しておく。以下では一例として、いわゆる位相ダイバーシティ方式によるホモダイン検出方法について説明する。
【００１５】
「再生対象の光記録媒体」
図１に、再生対象とする光記録媒体１の断面構造図を示す。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。光記録媒体１は、例えば記録マークの形成により情報が記録されたいわゆる追記型の光記録媒体とされる。
【００１６】
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、「上層側」とは、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。
【００１７】
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などの樹脂で構成され、その上面側には凹凸の断面形状が与えられている。このような基板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。
【００１８】
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、スパッタ等により記録層３が形成される。ここで、従来のホモダイン検波で再生対象とする光記録媒体１のトラックは、光学的限界値を超えない通常のトラックピッチで形成されている。すなわち、記録層３におけるトラックピッチは、「λ／ＮＡ／２」（λは再生波長、ＮＡは対物レンズの開口数）でその理論値が表される光学的限界値よりも大に設定されているものである。
【００１９】
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。
【００２０】
図２は、再生対象の光記録媒体１の記録面の構造を示している。図２Ａは記録面の一部を拡大した平面図であり、図２Ｂは記録面の一部を拡大した斜視図である。なお、図２Ｂは、再生のためのレーザ光が照射される側の面を示すすなわち、図面の上側より、再生のためのレーザ光が照射される。光記録媒体１には、グルーブＧとランドＬとが形成されている。ここで本明細書においては、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）の場合と同様に、再生のためのレーザ光が先に到達する側、すなわち凸部側をグルーブＧとし、凹部側をランドＬと称するものとする。
【００２１】
再生対象とする光記録媒体１には、グルーブＧとランドＬの双方にマーク列が形成されている。マーク列をトラックとすると、トラックピッチＴｐは、図２Ｂに示されるようにランドＬとグルーブＧとの形成ピッチと定義できる。トラックピッチＴｐが光学的限界値を超える狭ピッチに設定されることで、情報記録密度の向上が図られたものとなる。例えば、光記録媒体１におけるグルーブＧの形成ピッチが、従来の光記録媒体におけるトラックピッチ（マーク列の形成ピッチ）と同じであるとすると、光記録媒体１は、従来のほぼ２倍に情報記録密度が高められたものとなる。
【００２２】
ランドＬとグルーブＧとの間の段差（深さと適宜称する）をｄと表す。例えば光記録媒体１の屈折率をｎとすると、深さｄが「λ／８／ｎ」とされる。例えば再生波長λ＝４０５ｎｍ、ｎ＝１．５の条件であれば、約３３ｎｍの深さｄが形成される。
【００２３】
ここで、光記録媒体１では、ランドＬとグルーブＧとの形成ピッチが光学的限界値を超えているので、記録面上に形成される再生光のビームスポットとランドＬ、グルーブＧとの関係は、例えば図３に示すようなものとなる。
【００２４】
従来と同様に、グルーブＧ或いはランドＬを対象として対物レンズのトラッキングサーボ制御を行ったとする。図３では、グルーブＧを対象として対物レンズのトラッキングサーボ制御を行った場合を例示している。この場合、サーボの対象とされたグルーブＧの再生信号に対して、隣接する２本のランドＬの記録情報が混在してしまうことが分かる。
【００２５】
すなわち、ランド／グルーブ記録方法において、トラックピッチが狭くなると、隣接トラックからクロストークが発生する。図４に示すように、グルーブを再生する場合、グルーブの再生信号ｆ（ｔ）のみならず、隣接するランドの再生信号ｇ（ｔ）も混入する。グルーブの再生信号の位相φ＝０とすると、ランドの位相Ψ＝４πｎｄ／λ（λは、波長、ｎは、光記録媒体１の基板の屈折率である）となる。
【００２６】
「位相ダイバーシティ方式によるホモダイン検出方法」
位相ダイバーシティ方式では、互いの位相差が９０度ずつ異なるようにされた４つの信号光・参照光の組を用いる。具体的に位相ダイバーシティ方式では、位相差がそれぞれほぼ０度、ほぼ１８０度、ほぼ９０度、ほぼ２７０度となるように調整された信号光・参照光の組について、それぞれ検波を行うようにされる。これらの各検波は、信号光と参照光とを干渉させた光についての光強度をそれぞれ検出することで行われる。
【００２７】
図５は、位相ダイバーシティ方式で用いる光学系の構成を主に示す。光記録媒体１は、再生装置に装填されると、スピンドルモータによって回転駆動される。光学系には、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。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１３に入射する。
【００２８】
このとき、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。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、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）が例えばほぼ１：１となるように調整されているとする。
【００２９】
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の記録層に集光するようにして照射される。
【００３０】
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）およびトラッキング方向（光記録媒体１の半径方向：上記フォーカス方向とは直交する方向）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。対物レンズ１５は、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にしたがってフォーカス方向、トラッキング方向にそれぞれ変位する。
【００３１】
光記録媒体１の記録層からの反射光は、対物レンズ１５および１／４波長板１４を介して偏光ビームスプリッタ１３に入射される。偏光ビームスプリッタ１３に入射した反射光（復路光）は、１／４波長板１４による作用と記録層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度異なったものとなっている。すなわち、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、反射光は、偏光ビームスプリッタ１３を透過する。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の記録信号を反映した反射光のことを、信号光と称する。
【００３２】
図５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、ホモダイン検出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を介した後、ミラー１８にて反射されて、再び１／４波長板１７を通過して偏光ビームスプリッタ１３に入射する。
【００３３】
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度異なるものとされる（つまりＳ偏光となる）。従って、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。
【００３４】
図５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。図５中では、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。偏光ビームスプリッタ１３によって、これら信号光と参照光とが重ね合わされた状態で同方向に出射される。具体的にこの場合、信号光と参照光とはそれらの光軸が一致するように重ね合わされた状態で同方向に出射される。ここで、参照光は、いわゆるコヒーレント光である。
【００３５】
偏光ビームスプリッタ１３から出力された信号光と参照光の重ね合わせ光は、ハーフビームスプリッタ１９に入射する。ハーフビームスプリッタ１９は、入射光をほぼ１：１の割合で反射光と透過光とに分割する。
【００３６】
ハーフビームスプリッタ１９を透過した信号光と参照光の重ね合わせ光は、１／２波長板２０を介して偏光ビームスプリッタ２１に入射される。一方、ハーフビームスプリッタ１９で反射した信号光と参照光の重ね合わせ光は、１／４波長板２２を介して偏光ビームスプリッタ２３に入射される。
【００３７】
１／２波長板２０および１／４波長板２２は、偏光面を回転させることが可能とされている。したがって、１／２波長板２０と偏光ビームスプリッタ２１とを組み合わせることによって、偏光ビームスプリッタ２１によって分岐される光量の比を調整することができる。同様に、１／４波長板２２によって、偏光ビームスプリッタ２３によって分岐される光量の比を調整することができる。
【００３８】
偏光ビームスプリッタ２１および２３のそれぞれによって分岐される光の光量がほぼ１：１となるようにされる。偏光ビームスプリッタ２１によって反射された光が光検出部２４に入射され、偏光ビームスプリッタ２１を透過した光が光検出部２５に入射される。偏光ビームスプリッタ２３によって反射された光が光検出部２６に入射され、偏光ビームスプリッタ２３を透過した光が光検出部２７に入射される。
【００３９】
光検出部２４から出力される受光信号をＩと表記し、光検出部２５から出力される受光信号をＪと表記し、光検出部２６から出力される受光信号をＬと表記し、光検出部２７から出力される受光信号をＫと表記する。
【００４０】
これらの受光信号Ｉ〜Ｌは、減算回路３１ａおよび３１ｂに対して供給される。減算回路３１ａに対して、受光信号ＩおよびＪが供給され、減算回路３１ａが（ａ＝Ｉ−Ｊ）の差分信号ａを発生し、減算回路３１ｂが（ｂ＝Ｋ−Ｌ）の差分信号ｂを発生する。
【００４１】
図６に示すように、上述した差分信号ａおよびｂが演算回路３２に供給される。演算回路３２は、遅延回路３３ａおよび３３ｂ、乗算回路３４ａおよび３４ｂ、ローパスフィルタ３５ａおよび３５ｂ、オフセット（φ）設定回路３６ａおよび３６ｂ、並びに加算回路３７を有する。遅延回路３３ａは、ローパスフィルタ３５ａおよびオフセット（φ）設定回路３６ａにおいて生じる遅延量に等しい遅延時間を有する。遅延回路３３ｂは、ローパスフィルタ３５ｂおよびオフセット（φ）設定回路３６ｂにおいて生じる遅延量に等しい遅延時間を有する。乗算回路３４ａの出力および乗算回路３４ｂの出力が加算回路３７に供給される。加算回路３７の出力に再生信号が取り出される。
【００４２】
上述した再生装置は、以下に説明するように、光記録媒体１の面ブレ等による参照光の位相ズレ（θ（ｔ））の成分の影響を受けない再生信号を得ることができる。
【００４３】
受光信号Ｉ〜Ｌは、下記の数式で示すものとなる。式中の各項の意味を下記に示す。
Ｒ：参照光成分
Ａ：光記録媒体の記録面に形成されるミラー面（ランド部分）の反射成分
ｆ：記録マークの有／無に応じた変調成分（正負値をとる）
ｔ：サンプリング時間
φ：読みたいマークと信号光の平均位相の位相差である。使用者が推定してセットする値である。
θ：信号光と参照光の光路長差（主に光記録媒体１の面ブレに起因して生じる）
【００４４】
図７に示すように、対物レンズ１５と光記録媒体１の信号面とが面ブレによって変化すると、信号光の光路長が変化する。一方、参照光は、ミラー１８において反射するので、光路長が変化しない。その結果、信号光および参照光の間の位相差が設定した値とずれた値となる。この位相ずれの成分がθ（ｔ）である。
【００４５】
【数１】
2017187688.tif 000003
【数２】
2017187688.tif 000004
【数３】
2017187688.tif 000005
【数４】
2017187688.tif 000006
【００４６】
減算回路３１ａの差分信号ａ（＝Ｉ−Ｊ）および減算回路３１ｂの差分信号ｂ（＝Ｋ−Ｌ）は、以下の式に示すものとなる。
【００４７】
【数５】
2017187688.tif 000007
【数６】
2017187688.tif 000008
【００４８】
図８Ａに示すように、ホモダイン検出を行わない通常の検出においても、再生信号のＤＣ成分が背景のミラー部分に対応して現れている。ホモダイン検出の場合、図８Ｂに示すように、ミラー部分に対応するＤＣ成分が上述した参照光光路長差に対応する位相θによってうねることになる。
【００４９】
この位相θを求めるために、図８Ｂに示す差分信号ａおよびｂをローパスフィルタ３５ａおよび３５ｂにそれぞれ供給する。ローパスフィルタ３５ａおよび３５ｂによって、図８Ｃに示すように、ｃｏｓθ（ｔ）およびｓｉｎθ（ｔ）を求めることができる。すなわち、数式（５）および数式（６）において、ｆは、記録マークの有／無に応じた変調成分（正負値をとる）としているので、関数ｆが乗算されている項が消えて、ｓｉｎθおよびｃｏｓθの項が残ると考えられる。
【００５０】
（ｔａｎθ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）であるので、（ａｒｃｔａｎθ＝θ）によってθを求め、φ（オフセット）を設定して、乗算回路３４ａにおいて、（ｃｏｓ（φ−θ（ｔ））をａに乗算し、乗算回路３４ｂにおいて、（ｓｉｎ（φ−θ（ｔ））をｂに乗算する。そして、加算回路３７によって、これらの乗算出力を加算する。加算回路３７から得られる再生信号は、以下の式に示すものとなる。
【００５１】
【数７】
2017187688.tif 000009
【００５２】
この数式から分かるように、再生信号では、θ（ｔ）の成分が消えて、安定した信号となる。なお、ホモダイン検出方式としては、ミラー１８の位置制御を行って、面ブレに伴い生じる信号光と参照光との位相差をキャンセルする方法もあるが、位相ダイバーシティ方式によれば、このようなミラー１８の位置制御のための構成を省略することができる。さらに、信号光の成分が参照光の成分で増幅された再生結果が得られることが分かる。すなわち、光記録媒体１の記録信号が増幅されて検出されるものであり、この点でＳＮＲの改善が図られる。なお、位相ダイバーシティ方式の用語は、差分信号ａおよびｂの二乗和（ａ２＋ｂ２）または二乗和の平方根を計算することによって、再生信号を求める方式を意味している。本明細書では、上述したように、（ｃｏｓ（φ−θ（ｔ））をａに乗算し、乗算回路３４ｂにおいて、（ｓｉｎ（φ−θ（ｔ））をｂに乗算する演算に対しても位相ダイバーシティ方式の用語を使用している。
【００５３】
上述したようなランド／グルーブ記録の光記録媒体を図９Ａに示す光学系によって再生することを想定し、トラックピッチＴｐを変えた場合の再生信号（グルーブの再生信号またはランドの再生信号）のジッタをシミュレーションによって求めた結果を図９Ｂのグラフに示す。なお、ジッタは、再生性能を表す指標の一つであり、ジッタ以外の指標を使用しても良い。
【００５４】
図９Ａに示すように、レーザダイオード４１からのレーザ光がレンズ４２、偏光ビームスプリッタ４３および対物レンズ４４を通って光記録媒体１の信号面に照射される。信号面からの反射光が偏光ビームスプリッタ４３によって反射され、レンズ４５を介して光検出部４６に供給される。光検出部４６から再生信号が得られる。図９Ａに示す再生光学系は、上述したホモダイン検出を使用しないものである。
【００５５】
シミュレーションは、下記の計算条件で行った。なお、面ブレがないものとし、トラック間クロストークを減少させるような再生方法を使用するようにしている。
λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５、リム＝６５％／６５％、グルーブデューティ＝５０％
傾斜＝９０度、マーク反射率＝０％、マーク幅＝０．９Ｔｐ、線密度＝２５ＧＢ一定
【００５６】
図９Ｂに示すグラフは、（Ｍｒｒ（ミラーを意味し、ｄ＝０）、（ｄ＝０．１２５λ）、（ｄ＝０．１５λ）、（ｄ＝０．１７５λ））のそれぞれについて、Ｔｐに対するジッタの値の変化を示している。例えば（Ｔｐ＝０．２２）において、ミラー以外のグルーブの深さに関して、ジッタを少ないものとできる。さらに、グルーブの深さが異なっても、ジッタの変化をほぼ同様のものとできる。
【００５７】
図１０は、ランド／グルーブ記録の光記録媒体１をホモダイン検出を利用して再生する場合のシミュレーション結果を示している。図１０Ａに示すように、ミラー４７が設けられ、光記録媒体１からの反射光（信号光）とミラー４７の反射光（参照光）とがレンズ４５を介して光検出部４６に供給される。
【００５８】
図１０Ａに示す光学系を使用した場合のシミュレーションの結果を図１０Ｂに示す。シミュレーションの計算条件は、図９Ｂと同様である。図１０Ｂに示すグラフは、（Ｍｒｒ（ミラーを意味し、ｄ＝０）、（ｄ＝０．１λ）、（ｄ＝０．１２５λ＝λ／８）、（ｄ＝０．１５λ）、（ｄ＝０．１７５λ））のそれぞれについて、Ｔｐに対するジッタの値の変化を示している。
【００５９】
例えば（Ｔｐ＝０．１５）において、ミラーに比してジッタを少なくできる。しかしながら、深さｄの値によって、ジッタの値の変化がバラツキがある。すなわち、（ｄ＝０．１２５λ＝λ／８）の場合では、ジッタを大幅に改善できるのに対して、（ｄ＝０．１７５λ）の場合では、ジッタが大きすぎる。さらに、（ｄ＝０．１λ）および（ｄ＝０．１５λ）の場合のジッタの値は、充分良好とはいえない。ｄ＝λ／８とする場合には、グルーブの再生信号とランドの再生信号との間に９０度の位相差を生じさせることができるので、クロストークを少ないものとでき、ジッタを良好とできる。
【００６０】
上述したように、特定のグルーブの深さｄの場合にしか、良好な再生性能が得られないことは、光記録媒体１の設計上の制約が生じる。しかも、ｄ＝λ／８の値は、比較的大きな値であり、グルーブ間のランドにマークを記録する面では、好ましいものとはいえない。さらに、ｄが大きい場合には、光ディスクを成型する場合に段差の壁の面を傾斜なく、きれいなものとすることが困難となる。したがって、ｄの値が（λ／８）に限定されないことが好ましい。
【００６１】
＜２．改良されたホモダイン検出方法について＞
この点を改良するために、図５と同様の再生光学系を使用し、図６に示すのと同様の再生信号生成回路を使用する。図５の光検出部２４〜２７のそれぞれから出力される受光信号Ｉ〜Ｌから形成される差分信号が図１１に示すような構成の再生信号生成回路に供給される。
【００６２】
再生信号生成回路は、減算回路３１ａおよび３１ｂと、演算回路４０とからなる。減算回路３１ａに対して、受光信号ＩおよびＪが供給され、減算回路３１ａが（ａ＝Ｉ−Ｊ）の差分信号ａを発生し、演算回路３１ｂが（ｂ＝Ｋ−Ｌ）の差分信号ｂを発生する。減算回路３１ａの差分信号ａおよび減算回路３１ｂの差分信号ｂが演算回路４０に供給される。
【００６３】
演算回路４０は、遅延回路３３ａおよび３３ｂ、乗算回路３４ａおよび３４ｂ、ローパスフィルタ３５ａおよび３５ｂ、オフセット（Ψ）設定回路３９ａおよび３９ｂ、並びに減算回路４０を有する。遅延回路３３ａは、ローパスフィルタ３５ａおよびオフセット（Ψ）設定回路３９ａにおいて生じる遅延量に等しい遅延時間を有する。遅延回路３３ｂは、ローパスフィルタ３５ｂおよびオフセット（Ψ）設定回路３９ｂにおいて生じる遅延量に等しい遅延時間を有する。乗算回路３４ａの出力および乗算回路３４ｂの出力が減算回路５０に供給される。減算回路５０の出力に再生信号が取り出される。
【００６４】
オフセット（Ψ）設定回路３９ａおよび３９ｂは、以下に説明するように、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差に相当する値（Ψ）を使用者が推定してセットする固定値である。例えばグルーブＧとランドＬとの段差、すなわち、深さｄに応じた位相のオフセットを設定する。再生対象の光記録媒体１の深さｄの値は、予め分かっているので、オフセットΨを設定することが可能である。
【００６５】
上述した改良されたホモダイン方式では、以下に説明するように、光記録媒体１の面ブレ等による参照光の位相ズレ（θ（ｔ））の成分の影響を受けず、しかも、トラック間クロストークが除去された再生信号を得ることができる。図３および図４を参照して説明したように、ランド／グルーブ記録方法において、トラックピッチが狭くなると、隣接トラックからクロストークが発生する。図４に示すように、グルーブを再生する場合、グルーブの再生信号ｆ（ｔ）のみならず、隣接するランドの再生信号ｇ（ｔ）も混入する。グルーブの再生信号の位相φ＝０とすると、ランドの位相Ψ＝４πｎｄ／λ（λは、波長、ｎは、光記録媒体１の基板の屈折率である）となる。
【００６６】
図５に示す再生光学系を使用して受光信号Ｉ〜Ｌを求める。上述した数式と同様に、式中の各項の意味を下記に示す。
Ｒ：参照光成分
Ａ：光記録媒体の記録面に形成されるミラー面（ランド部分）の反射成分
ｆ：記録マークの有／無に応じた変調成分（正負値をとる）
ｇ：隣接トラックからのクロストーク成分
ｔ：サンプリング時間
φ：読みたいマークと信号光の平均位相の位相差である。使用者が推定してセットする値である。
θ：信号光と参照光の光路長差（主に光記録媒体１の面ブレに起因して生じる）
Ψ：クロストーク分と信号光の平均位相の位相差である。使用者が推定してセットする値である。
【００６７】
【数８】
2017187688.tif 000010
【数９】
2017187688.tif 000011
【数１０】
2017187688.tif 000012
【数１１】
2017187688.tif 000013
【００６８】
さらに、図１１に示す再生信号生成回路を使用して演算を行う。減算回路３１ａの差分信号ａ（＝Ｉ−Ｊ）および減算回路３１ｂの差分信号ｂ（＝Ｋ−Ｌ）は、以下の式に示すものとなる。
【００６９】
【数１２】
2017187688.tif 000014
【数１３】
2017187688.tif 000015
【００７０】
上述したように、ローパスフィルタ３５ａおよび３５ｂによって、ｃｏｓθ（ｔ）およびｓｉｎθ（ｔ）を求める。すなわち、式（１２）および式（１３）において、ｆは、記録マークの有／無に応じた変調成分（正負値をとる）としており、ｇが隣接トラックからのクロストーク成分としているので、関数ｆおよびｇが乗算されている項が消えて、ｓｉｎθおよびｃｏｓθの項が残ると考えられる。（ｔａｎθ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ）であるので、（ａｒｃｔａｎθ＝θ）によってθを求め、オフセット（Ψ）設定回路３９ａおよび３９ｂによってΨ（オフセット）を設定して、乗算回路３４ａにおいて、（ｓｉｎ（Ψ−θ（ｔ））をａに乗算し、乗算回路３４ｂにおいて、（ｃｏｓ（Ψ−θ（ｔ））をｂに乗算する。そして、減算回路４０によって、これらの乗算出力を合成する。減算回路４０から得られる再生信号は、以下の式に示すものとなる。
【００７１】
【数１４】
2017187688.tif 000016
【００７２】
式（１４）に示されるように、再生信号では、θ（ｔ）の成分が消えて、安定した信号となる。加えて、再生信号中には、隣接トラックの再生信号成分ｇ（ｔ）が含まれておらず、トラック間クロストークを除去される。
【００７３】
図１０Ａに示す光学系と同様の光学系を使用した場合のシミュレーションの結果を図１２に示す。シミュレーションの計算条件は、図９Ｂおよび図１０Ｂと同様である。図１２に示すグラフは、（Ｍｒｒ（ミラーを意味し、ｄ＝０）、（ｄ＝０．１λ）、（ｄ＝０．１２５λ＝λ／８）、（ｄ＝０．１５λ）、（ｄ＝０．１７５λ））のそれぞれについて、Ｔｐに対するジッタの値の変化を示している。
【００７４】
図１２のグラフから分かるように、ミラー以外の全てのｄの値に関して、ジッタを少なくすることができる。上述した図１０Ｂの場合では、（ｄ＝０．１２５λ＝λ／８）の場合のみ、ジッタを大幅に改善できるのに対して、改良されたホモダイン方式では、ｄが他の値の場合でも、同様に、ジッタを大幅に改善することができる。
【００７５】
＜３．一実施の形態＞
上述した改良されたホモダイン方式は、信号光および参照光の間の位相差θのずれの影響を除去し、さらに、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差に応じて予めオフセットΨを設定しておくことによってクロストークを除くことができる。このために、ローパスフィルタ３５ａおよび３５ｂによって、信号光と参照光の光路長差に対応するθを求めている。しかしながら、ローパスフィルタの場合、ノイズの成分を充分に除去することが難しく、また、信号成分が除かれてしまうおそれがあった。
【００７６】
本技術は、かかる点を考慮して考えられたものである。本技術は、ローパスフィルタを使用しないで信号光および参照光の間の位相差θのずれの影響を除去するものである。すなわち、抽出された位相変動成分を用いて変動（摂動要因）による信号品質低下を抑制するものである。差分信号ａおよびｂに対して、抽出された位相変動成分を用いて演算を施す。その結果、下記の式（１５）および数式（１６）で表される信号を独立に読み出すことができる。
【００７７】
【数１５】
2017187688.tif 000017
【００７８】
【数１６】
2017187688.tif 000018
【００７９】
図１３は、一実施の形態の構成例である。差分信号ａおよびｂが位相（θ）抽出回路７１に供給され、位相が抽出される。オフセット設定回路７２および７３が設けられており、それぞれ再生対象の光ディスクに対応して設定されたオフセットφおよびΨを出力する。上述したように、φは読みたいマークと信号光の平均位相の位相差であり、Ψはクロストーク分と信号光の平均位相の位相差である。これらのオフセットは、使用者が推定してセットする値である。
【００８０】
位相抽出回路７１の出力およびオフセット設定回路７２の出力が減算回路７４に供給され、減算回路７４から（Ψ−θ）の位相が得られる。信号発生回路７６および７７は、それぞれ（Ψ−θ）の位相と同期した正弦波および余弦波を発生する。差分信号ａと信号発生回路７６からの正弦波とが乗算回路７８に供給され、乗算回路７８の出力信号が減算回路８０に供給される。差分信号ｂと信号発生回路７７からの余弦波が乗算回路７９に供給され、乗算回路７９の出力信号が減算回路８０に供給される。減算回路８０の出力には、式（１５）で示す再生信号が取り出される。
【００８１】
位相抽出回路７１の出力およびオフセット設定回路７３の出力が減算回路７５に供給され、減算回路７５から（φ−θ）の位相が得られる。信号発生回路８１および８２は、それぞれ（φ−θ）の位相と同期した正弦波および余弦波を発生する。差分信号ａと信号発生回路８１からの正弦波とが乗算回路８３に供給され、乗算回路８３の出力信号が減算回路８５に供給される。差分信号ｂと信号発生回路８２からの余弦波が乗算回路８４に供給され、乗算回路８４の出力信号が減算回路８５に供給される。減算回路８５の出力には、式（１６）で示す再生信号が取り出される。
【００８２】
差分信号ａおよびｂにおいて、ｆおよびｇがかかっている部分は、ＡＣ成分であるので、積算することによって０となり、ＤＣ成分のみが残る。すなわち、ａ＝ＡＲｃｏｓθ、ｂ＝−ＡＲｓｉｎθが残る。一方、θが分かっている場合、差分信号ａおよびｂで下記の演算を行うと、ＤＣ成分が０になる。
ａｓｉｎθ＋ｂｃｏｓθ→０
【００８３】
現時点のθ（ｔ）で上式が０でない場合にθを変化させて（Δθ）の値を０にするためには、次の式の関係が必要である。
【００８４】
ａｓｉｎ（θ＋Δθ）＋ｂｃｏｓ（θ＋Δθ）＝ａΔθｃｏｓθ＋ａｓｉｎθ＋ｂｃｏｓθ−ｂΔθｓｉｎθ＝０
【００８５】
θの逐次変化量Δθとして次の逐次式（式１７）を使用して求める。逐次変化量Δθによってθを更新することによって位相θを求めるものである。すなわち、θｔ＋１＝θｔ＋Δθｔの関係である。式１７において、ηは学習係数であり、Ｆは関数であり、例えばＦ（ｘ）はｘ，ｓｉｎ（ｘ），ａｔａｎ（ｘ），ｔａｎｈ（ｘ）等である。
【００８６】
【数１７】
2017187688.tif 000019
【００８７】
位相抽出回路７１の一例を図１４に示す。位相抽出回路７１は、逐次位相検出法によって位相θを抽出するものである。演算回路９１に対して差分信号ａおよびｂが供給され、上述した逐次式（式１７）の演算が行われる。演算回路９１の出力信号が係数乗算回路９２に供給され、学習係数ηが乗算される。
【００８８】
係数乗算回路９２の出力が加算回路９３に供給される。加算回路９３の出力には、求められた（θｔ＋１＝Δθｔ＋θｔ）が現れる。加算回路９３の出力がθｔ＋１として取り出されると共に、１サンプル周期Ｔの遅延回路９４を介して演算回路９１および加算回路９３に対して供給される。
【００８９】
本技術の一実施の形態に関してのシミュレーションの一例について説明する。シミュレーション条件は以下の通りである。
逐次式（式１７）において、Ｆ＝１とし、η＝０．００７とする。
ディスク容量：３３．４ＧＢ
Ｔｐ＝０．１６μｍ（ランド、グルーブのそれぞれが）
溝深さ：λ／８
マーク反射率：０．３（位相なし）
ＰＲ（１２２２１）
評価指標：ｉ−ＭＬＳＥ
【００９０】
図１５は、シミュレーション結果を示している。図１５Ａは差分信号ａおよびｂと前述の式（１５）で表される下記の信号の波形を示している。
（ａ×ｓｉｎ（Ψ−θ（ｔ））−（ｂ×ｃｏｓ（Ψ−θ（ｔ））
図１５Ｂはθの変化を示している。図１５Ｃは本技術の逐次位相補正を適用する前（すなわち、差分信号ａ及びｂ）のｉ−ＭＬＳＥの値と、本技術の逐次位相補正を適用した後（すなわち、図１５Ａの最も下側の波形）のｉ−ＭＬＳＥの値を示している。ＭＬＳＥ（Maximum Liklihood Sequence Error)は、ビタビ検出されたデータを用いて設定されるターゲットレベルに対して実際の信号のレベルの差を用いて、エラー確率に対応した指標を計算したものである。i-MLSEの値が小さい方がより良好な再生であるので、本技術を適用することによって良好な再生が可能なことが分かる。
【００９１】
上述した本技術によれば、差分信号aおよびbをローパスフィルタを通してθを検出する方法と比較して安定した信号処理を行うことができる利点がある。
【００９２】
<4.光電変換回路の例>
上述したホモダイン検出方式では受光素子の出力信号例えば差分信号aおよびbにおいて、図8Bを参照して説明したように、無変調の低域成分のレベルが大きいために、光電変換回路のダイナミックレンジが消費されてしまい、変調成分のSNRが低下する問題があった。光電変換回路をAC結合とすれば、変調成分のSNRを確保することができるが、参照光位相の一部情報が失われてしまう問題があった。
【００９３】
以下に説明する光電変換回路はかかる問題を解決できるものである。すなわち、再生光をＡＣ用とＤＣ用の二つの受光素子で光電変換した後、広いダイナミックレンジと高いＳＮＲを確保することができる加算器でＡＣ成分およびＤＣ成分を加算することによって元の再生信号を復元するものである。光電変換回路は、例えば図５に示した光学系における光検出部２４〜２７のそれぞれに対して適用可能である。
【００９４】
かかる構成によって、受光回路のダイナミックレンジ全体を変調成分で占有することができ、ＳＮＲの劣化を防止することができる。また、二つの光電変換回路からの信号をダイナミックレンジが確保できる加算器で加算することによって、ＤＣ結合側から加算器に入力する信号の帯域を狭いものとでき、加算後の信号のノイズを少ないものとできる。
【００９５】
図１６は光電変換回路の第１の例を示す。再生光がビームスプリッタ１０１およびミラー１０２によって分割される。ミラー１０２からの再生光がフォトディテクタ（受光素子）１０４およびハイパスフィルタ１０５が直列接続された光電変換回路１０３に入射され、電気信号へ変換される。ハイパスフィルタ１０５によって低域成分が除去され、ハイパスフィルタ１０５からの高域成分がＡ／Ｄコンバータ１０６によってデジタル信号に変換される。デジタル信号が加算器１０７に供給される。ハイパスフィルタ１０５の遮断周波数は、再生信号の低域変動を除去しうる周波数に選定される。
【００９６】
ビームスプリッタ１０１からの再生光が光電変換回路１０８のフォトディテクタ１０９に入射され、再生信号が得られる。再生信号がローパスフィルタ１１０に供給される。ローパスフィルタ１１０で分離された低域成分がＡ／Ｄコンバータ１１１においてデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄコンバータ１１１の出力が係数乗算器１１２に供給される。係数乗算器１１２の出力が加算器１０７に供給される。加算器１０７において高域成分に加算される。加算器１０７からは、低域成分および高域成分が得られる。
【００９７】
ローパスフィルタ１１０の周波数特性は、ハイパスフィルタ１０５の周波数特性と相補的なものとされている。すなわち、ハイパスフィルタ１０５の伝達関数をＨ（ｆ）とし、ローパスフィルタ１１０の伝達関数をＧ（ｆ）とすると、Ｈ（ｆ）＝１−Ｇ（ｆ）の関係とされ、加算後では所定の帯域内において、ゲインが一定とされる。図１６に示す光電変換回路の第１の例は、参照光サーボを必要としない利点がある。
【００９８】
図１７に光電変換回路の第２の例を示す。第２の例は、上述した第１の例の構成に対して参照光サーボ１１３を追加したものである。すなわち、光電変換回路１０８からの電気信号がローパスフィルタ１１０および参照光サーボ１１３に供給される。参照光サーボ１１３は、参照光の光路長を物理的に可変するものである。参照光サーボ１１３は、例えば参照光の光路中のミラー１８（図５参照）の位置を制御信号によって可動させ、参照光の光路長を可変する構成を有する。参照光サーボによって信号光と参照光の位相差の時間変動を除くことができる。
【００９９】
ローパスフィルタ１１０の出力は低域成分の残留成分である。残留成分がＡ／Ｄコンバータ１１１でデジタル化され、係数乗算器１１２で係数を乗算されて加算器１０７に供給される。加算器１０７において、高域成分に低域成分が加算される。加算器１０７からは、低域成分の残留成分が得られる。
【０１００】
図１８に光電変換回路の第３の例を示す。第３の例は、上述した第２の例の構成に対して加算器１０７において固定のＤＣ値を加算するものである。参照光サーボ１１３が設けられていることによって信号光と参照光の位相差の時間変動を除くことができるので、固定のＤＣ値を加算器１０７において加算するものである。固定のＤＣ値は、予め求められている値である。
【０１０１】
図１９に光電変換回路の第４の例を示す。参照光サーボ１１３が設けられている。光電変換回路１０３のフォトディテクタ１０４の出力が減算器１１４に供給され、固定のＤＣ値がフォトディテクタ１０４の出力から減算される。固定のＤＣ値は、予め求められている値である。減算器１１４の出力がＡ／Ｄコンバータ１０６に供給される。Ａ／Ｄコンバータ１０６の入力側において、低域成分を予め除くようにしている。
【０１０２】
図２０に光電変換回路の第５の例を示す。参照光サーボ１１３が設けられている。参照光サーボ１１３に対して、フォトディテクタ１０４の出力信号および目標位相（例えば目標位相に相当するＤＣ値）１１５が与えられている。参照光サーボ１１３によってフォトディテクタ１０４の出力信号の位相が目標位相に一致するようになされる。
【０１０３】
フォトディテクタ１０４の出力が減算器１１４に供給される。位相−電圧レベル変調間回路１１６によって目標位相に対応するレベルの電圧（ＤＣ値）が形成される。このＤＣ値が減算器１１４に供給され、フォトディテクタ１０４の出力信号から減算される。減算器１１４の出力に得られる信号は、低域成分がきわめて少ないものである。そして、加算器１０７において、目標位相に対応するレベルの電圧（ＤＣ値）が加算される。なお、加算器１０７においてＤＣ値を加算する場合、ＤＣ値に対するレベル補正係数を乗じるようにしてもよい。フォトディテクタ１０４からＡ／Ｄコンバータ１０６に至るまでの経路のアナログ回路のダイナミックレンジの制限を回避することができる。さらに、図２０の構成は、光路分割の必要がない利点がある。光路分割が不要な構成の場合では、差分信号ａまたはｂをフォトディテクタ１０４の出力信号の代わりに使用するようにしてもよい。
【０１０４】
図２１に光電変換回路の第６の例を示す。この例は、第５の例と同様に光路分割の必要がない構成であり、参照光サーボ１１３が設けられている。光電変換回路１０３の減算器１１４に対してＤＣ値１１８が供給される。減算器１１４の出力がＡ／Ｄコンバータ１０６でデジタル信号とされ、加算器１０７に供給される。ＤＣ値１１８をＡ／Ｄコンバータ１１７によってデジタル化した値が加算器１０７に対して供給される。なお、加算器１０７においてＤＣ値を加算する場合、ＤＣ値に対するレベル補正係数を乗じるようにしてもよい。
【０１０５】
図２２に光電変換回路の第７の例を示す。この例は、第５の例と同様に光路分割の必要がない構成であり、参照光サーボ１１３が設けられている。参照光サーボ１１３に対して与えられる目標位相１１５が位相−電圧レベル変換回路１１６に供給される。位相−電圧レベル変換回路１１６によって目標位相に対応する電圧が形成され、この電圧が加算器１０７に対して供給される。なお、加算器１０７においてＤＣ値を加算する場合、ＤＣ値に対するレベル補正係数を乗じるようにしてもよい。
【０１０６】
＜５．変形例＞
以上、本技術の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、レーザ光源の波長は、４０５ｎｍ以外のものでも良い。
【０１０７】
さらに、再生光学系は、図５に示す構成に限らず、例えば４種類の受光信号Ｉ〜Ｌを得るために、ホモダイン検波光学系を使用しても良い。ホモダイン検波光学系は、ウォラストンプリズムを有しており、０度、９０度、１８０度、２７０度の各位相差を有する光を生成することができるものである。
【０１０８】
また、上述の実施の形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【０１０９】
なお、本技術は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射して前記ランドと前記グルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ前記光源より発せられた光から参照光を生成し、前記信号光と前記参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ０°の位相差を与えた第１の信号光と参照光の組と、ほぼ１８０°の位相差を与えた第２の信号光と参照光の組と、ほぼ９０°の位相差を与えた第３の信号光と参照光の組と、ほぼ２７０°の位相差を与えた第４の信号光と参照光の組をそれぞれ生成する光学系と、
前記第１の信号光と参照光の組を第１受光素子、前記第２の信号光と参照光の組を第２受光素子、前記第３の信号光と参照光の組を第３受光素子、前記第４の信号光と参照光の組を第４受光素子によってそれぞれ受光する受光部と、
前記第１受光素子で得られる第１受光信号と前記第２受光素子で得られる第２受光信号の差分である第１差分信号ａと、前記第３受光素子で得られる第３受光信号と前記第４受光素子で得られる第４受光信号の差分である第２差分信号ｂを計算し、
前記第１差分信号ａ、前記第２差分信号ｂ、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
ａ・ｓｉｎ（Ψ−θ（ｔ））−ｂ・ｃｏｓ（Ψ−θ（ｔ））
の演算を行って再生信号を得る再生信号生成回路と、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する位相抽出回路と
を備える再生装置。
（２）
θｔ＋１  ＝θｔ  ＋Δθｔの関係にある場合、逐次変化量Δθｔを下記の式によって求める請求項１に記載の再生装置。
【数１８】
2017187688.tif 000020
（３）
前記参照光は、前記光源より発せられた光をミラーにて反射させることによって生成される（１）または（２）に記載の再生装置。
（４）
前記位相オフセットは、（｜Ψ｜＝４πｎｄ／λ）（ｎは、屈折率、ｄは、前記ランドおよびグルーブ間の段差、λは光の波長）にほぼ等しいものとされる（１）乃至（３）のいずれかに記載の再生装置。
（５）
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第１および第２の光路に分割し、前記第１の光路の受光信号から高域成分を抽出し、前記第２の光路の受光信号から低域成分を抽出し、
デジタル信号に変換された高域成分およびデジタル信号に変換された低域成分を合成して再生信号とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の再生装置。
（６）
前記第２の光路の受光信号によって参照光サーボをかける参照光サーボを有する（５）に記載の再生装置。
（７）
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第１および第２の光路に分割し、前記第１の光路の受光信号から高域成分を抽出し、前記第２の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
デジタル信号に変換された高域成分および固定のＤＣ値を合成して再生信号とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の再生装置。
（８）
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、光路を第１および第２の光路に分割し、前記第１の光路の受光信号から固定のＤＣ値を減算し、前記第２の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
固定のＤＣ値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および固定のＤＣ値を合成して再生信号とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の再生装置。
（９）
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
前記参照光サーボの目標位相と対応するＤＣ値を前記受光信号から減算し、
前記ＤＣ値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および前記目標位相と対応するＤＣ値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の再生装置。
（１０）
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
固定のＤＣ値を前記受光信号から減算し、
前記ＤＣ値が減算された信号をデジタル信号に変換した信号および前記固定のＤＣ値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の再生装置。
（１１）
受光素子から出力される受光信号から再生信号を形成する場合に、単一の光路の受光信号によって参照光サーボをかけ、
前記受光信号をデジタル信号に変換した信号および前記目標位相と対応するＤＣ値をデジタル信号に変換した信号を合成して再生信号とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の再生装置。
（１２）
ランドとグルーブの双方に信号が記録される記録媒体に対して、光源より発せられた光を照射して前記ランドと前記グルーブの記録信号の双方を反映した信号光を得、且つ前記光源より発せられた光から参照光を生成し、前記信号光と前記参照光とを重ね合わせた重ね合わせ光に対し、ほぼ０°の位相差を与えた第１の信号光と参照光の組と、ほぼ１８０°の位相差を与えた第２の信号光と参照光の組と、ほぼ９０°の位相差を与えた第３の信号光と参照光の組と、ほぼ２７０°の位相差を与えた第４の信号光と参照光の組を光学系によってそれぞれ生成し、
前記第１の信号光と参照光の組を第１受光素子、前記第２の信号光と参照光の組を第２受光素子、前記第３の信号光と参照光の組を第３受光素子、前記第４の信号光と参照光の組を第４受光素子によってそれぞれ受光し、
前記第１受光素子で得られる第１受光信号と前記第２受光素子で得られる第２受光信号の差分である第１差分信号ａと、前記第３受光素子で得られる第３受光信号と前記第４受光素子で得られる第４受光信号の差分である第２差分信号ｂを計算し、
前記第１差分信号ａ、前記第２差分信号ｂ、クロストーク分と信号光の平均位相の位相差Ψおよび信号光と参照光の光路長差θを使用して
ａ・ｓｉｎ（Ψ−θ（ｔ））−ｂ・ｃｏｓ（Ψ−θ（ｔ））
の演算を行って再生信号を得るようになし、
θの逐次変化量Δθを求め、逐次変化量Δθによってθを更新する
再生方法。
【符号の説明】
【０１１０】
１      光記録媒体
４１    レーザダイオード
４４    対物レンズ
７１    位相抽出回路
【図１】
2017187688.tif 000022
【図２】
2017187688.tif 000023
【図３】
2017187688.tif 000024
【図４】
2017187688.tif 000025
【図５】
2017187688.tif 000026
【図６】
2017187688.tif 000027
【図７】
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【図８】
2017187688.tif 000029
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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