(57)【要約】【課題】２層光ディスクにおける層間クロストークに起因する再生信号の低周波変動を効果的に低減する。【解決手段】２層光ディスク１０１の再生層に記録されている情報を再生する光ヘッド装置であって、再生層からの反射光を検出する光検出器１２４と、光検出器１２４の出力信号に対して演算処理を行って、再生層に記録されている情報に対応した出力信号を生成する演算器１２９と、光ビームが非再生層で反射した光に起因して演算器１２９により生成される信号と等価な補償信号１３２を２つの記録層間の相対偏心量とディスク半径方向における光ビームの位置に基づいて生成する補償信号生成器１３１、及び演算器１２９の出力信号１３０から補償信号１３２を差し引いて再生信号１３４を生成する減算器１３３を有する。【選択図】図１
2006302424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第０記録層及び第１記録層を有する光ディスクの第０記録層及び第１記録層のいずれか一方を再生層として選択し、該再生層に記録されている情報を再生する光ヘッド装置において、
前記再生層に集束される光ビームを照射する光照射器と、
前記光ビームの前記再生層からの反射光を検出する光検出器を含み、前記情報に対応した出力信号を生成する第１信号生成器と、
前記第０記録層及び第１記録層のうち再生層として選択していない非再生層での前記光ビームの反射光に起因して前記第１信号生成器により生成される出力信号と等価な補償信号を前記第０記録層と第１記録層との間の相対偏心量と前記光ディスクの半径方向における前記光ビームが集束される位置に基づいて生成する第２信号生成器、及び
前記出力信号から前記補償信号を差し引くことにより再生信号を生成する減算器を具備する光ヘッド装置。
【請求項２】
第０記録層及び第１記録層を有する光ディスクの第０記録層及び第１記録層のいずれか一方を再生層として選択し、該再生層に記録されている情報を再生する光ヘッド装置において、
前記再生層に集束される光ビームを照射する光照射器と、
前記光ビームの前記再生層からの反射光を検出する光検出器を含み、前記情報に対応した出力信号を生成する第１信号生成器と、
前記第０記録層と第１記録層との間の相対偏心量と前記光ディスクの半径方向における前記光ビームの位置とで決定される周波数特性の波形を有する補償信号を生成する第２信号生成器、及び
前記出力信号から前記補償信号を差し引くことにより再生信号を生成する減算器を具備する光ヘッド装置。
【請求項３】
前記第２信号生成器は、前記光ビームが前記非再生層に合焦し、かつ前記再生層に対するトラッキング制御がオフの状態で前記第１信号生成器により生成される出力信号に等価な信号を前記補償信号として生成する請求項１乃至２のいずれか１項に記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記光ディスクは前記相対偏心量の情報が記録されており、前記補償信号生成器は前記光ディスクから検出される前記相対偏心量の情報を用いて前記補償信号を生成する請求項１乃至２のいずれか１項に記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記第０記録層上に前記光ビームをフォーカシング制御した時に得られる第１トラッキング誤差信号から前記第０記録層の偏心量を求める第１の検出手段と、前記第１記録層上に前記光ビームをフォーカシング制御した時に得られる第２トラッキング誤差信号から前記第１記録層の偏心量を求める第２の検出手段と、前記第０記録層に前記光ビームをフォーカシング制御及びトラッキング制御した時に得られる第１トラッキング駆動信号と前記第１記録層に前記光ビームをフォーカシング制御及びトラッキング制御した時に得られる第２トラッキング駆動信号との間の位相差を求める第３の検出手段と、前記第０記録装置の偏心量、前記第１記録層の偏心量及び前記位相差から前記相対偏心量を算出する相対偏心量演算器とをさらに具備する請求項１乃至２のいずれか１項に記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記相対偏心量演算器は、前記相対偏心量を以下の数式により算出する請求項５に記載の光ヘッド装置。
【数１】
2006302424.tif 000004
ここで、ｄｒは前記相対偏心量、ｄ１は前記第０記録層の偏心量、ｄ２は前記第１記録層の偏心量、ｄｐｎは前記位相差である。
【請求項７】
前記補償信号生成器は、複数の前記補償信号それぞれに関する複数の波形情報をディジタル値系列として記憶するメモリと、前記相対偏心量を示す情報に従って前記メモリから一つの波形情報を読み出すリードコントローラと、前記メモリから読み出される波形情報をアナログ信号に変換して前記補償信号を生成するディジタル−アナログ変換器とを有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光ヘッド装置。
【請求項８】
前記リードコントローラは、前記相対偏心量を示す情報に従って選択した波形情報を前記光ビームの位置を示す情報に従って時間軸変換を施して読み出す請求項７に記載の光ヘッド装置。
【請求項９】
前記リードコントローラは、前記選択した波形情報を前記光ビームの位置を示す情報に従って前記光ビームの位置が前記光ディスクの内周側に寄るほど周波数が高くなるように時間軸変換を施して読み出す請求項８に記載の光ヘッド装置。
【請求項１０】
前記補償信号生成器は、前記再生信号のジッタまたはエラー率が最小となるように前記補償信号の振幅を適応的に調整するための可変利得増幅器を有する請求項１乃至９のいずれか１項記載の光ヘッド装置。
【請求項１１】
前記補償信号生成器は、前記再生信号のジッタまたはエラー率が最小となるように前記補償信号の位相を適応的に調整するための可変位相シフタを有する請求項１乃至１０のいずれか１項記載の光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ビームを用いて情報の記録再生を行う光ヘッド装置に関し、特に２つの記録層を有する光ディスクを再生する際に発生する、非再生層で反射した光の再生信号への漏れ込みの影響を低減する光ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録情報量を増大させるために、基板の片面上に中間層を介して貼り合わせられた２つの記録層を設ける２層光ディスクは、ディジタルバーサタイルディスク（Digital Versatile Disc：ＤＶＤ）などで採用されている。２層光ディスクに書き込まれた情報を光ヘッド装置で再生する場合、光源から出射した光ビームを対物レンズにより再生対象の記録層（以下、再生層という）に合焦させる。再生層からの反射回折光を検出する光検出器の出力信号に演算処理を施すことで、再生信号を生成する。
【０００３】
一方、再生対象でない他方の記録層（以下、非再生層という）は、対物レンズの合焦位置から外れているため、非再生層に照射される光ビームは十分にボケており、記録されている情報を読み取る程の分解能を持たない。しかし、非再生層に入射する光ビームは反射回折され、光検出器にいわゆる漏れ込み光として入射する。このような不所望の漏れ込み光は、光検出器上で再生層からの反射光に重畳されて干渉し、再生信号の特性を劣化させる。この問題は層間クロストークとしてよく知られている。
【０００４】
層間クロストーク特性は、２層光ディスクの中間層の厚さ（層間厚という）に依存し、層間厚を広げることで、ある程度は低減される。対物レンズはある基板厚に対して最適設計されているため、層間厚を広げると基板厚の誤差により波面収差が発生する。波面収差が大きいと再生層上におけるビームスポットの形状が劣化し、それによって再生信号特性が劣化する。このため、再生層におけるビームスポットの波面収差が許容値以下になるように層間厚を規定しなければならない。例えば、波長が６５０ｎｍ帯の赤色半導体レーザと、保護層厚０．６ｍｍに対して最適設計された開口数０．６０の対物レンズを用いる現行のＤＶＤでは、層間厚は５５±１５μｍと規定されている。層間厚が５５μｍの場合、再生層上における波面収差のroot mean square of wave front error (rms) 値は、計算値で２層とも２７ｍλ程度（λはレーザ波長）である。このような対策によって、ＤＶＤでは層間クロストークが実用レベルまで低減される。
【０００５】
一方、現行ＤＶＤの３〜4倍程度の記録容量を有する高密度の次世代光ディスクの開発が進められている。次世代光ディスクの一例によると、例えばＤＶＤ及びＣＤとの親和性、ノートパソコン用薄型ドライブの製造の容易さ、及び低いディスク製造コストの観点から、波長が４００ｎｍ帯の青紫色半導体レーザと、保護層厚０．６ｍｍに対して最適設計された開口数０．６５の対物レンズを用いる。このような次世代光ディスクシステムでは、ＤＶＤと同様に記憶容量の増大を目的として２層光ディスクの開発が同時に進められている。
【０００６】
次世代２層光ディスクの層間厚は、２層ＤＶＤにおける層間厚５５μｍの場合の波面収差２７ｍλを基準として規定すると、２３μｍ程度と非常に小さくなる。層間厚が小さくなる理由は、基板厚誤差に対して発生する球面収差が概ね対物レンズの開口数の４乗に比例し、レーザ波長に反比例するためである。このように次世代２層光ディスクでは層間厚が狭いため、ＤＶＤと比較して層間クロストークの影響が顕著になり、ＤＶＤで行われた手法では層間クロストークを実用レベルまで低減することは難しい。従って、次世代光ディスクでは層間クロストーク対策を織り込んだ光ヘッド装置の設計が必要となる。
【０００７】
特許文献１には、層間クロストークを低減する一つの手法が開示されている。特許文献１の手法では、再生信号検出のための第１光検出領域の周辺に、非再生層からの不所望な漏れ込み光（層間クロストーク）検出のための第２光検出領域を設け、第１光検出領域で検出した信号から第２光検出領域で検出した信号を差し引くことで、層間クロストークを相殺する。
【０００８】
層間クロストークの再生信号への影響には、大別して再生信号のレベル変動と低周波変動がある。前者は、非再生層の記録領域と未記録領域の反射率の差が原因で再生信号レベルが変動する現象である。後者は、光検出器上で再生層からの信号光と非再生層からの不所望な漏れ込み光との干渉状態が変化することに起因する。特許文献１に記載された層間クロストークの低減手法は、前者のレベル変動に対しては有効である。
【特許文献１】特開２００２−３１９１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された層間クロストーク低減手法は、再生信号のレベル変動に対しては有効であるが、再生信号の低周波変動に対しては有効でない。層間クロストークによる再生信号の低周波変動が従来のＤＶＤでは問題視される程明るみになっていなかったこと、及び再生信号の低周波変動はレベル変動と発生原因が異なることもあり、これまでのところ再生信号の低周波振動に対する有効な低減対策は見出されていない。
【００１０】
従って、本発明は２層光ディスクにおける層間クロストークに起因する再生信号の低周波変動を効果的に低減させる光ヘッド装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点では、第０記録層及び第１記録層を有する光ディスクの第０記録層及び第１記録層のいずれか一方を再生層として選択し、該再生層に記録されている情報を再生する光ヘッド装置において、前記光ビームの前記再生層からの反射光を検出する光検出器を含み、前記情報に対応した出力信号を生成する第１信号生成器と、前記第０記録層及び第１記録層のうち再生層として選択していない非再生層での前記光ビームの反射光に起因して前記第１信号生成器により生成される出力信号と等価な補償信号を前記第０記録層と第１記録層との間の相対偏心量と前記光ディスクの半径方向における前記光ビームが集束される位置に基づいて生成する第２信号生成器、及び前記出力信号から前記補償信号を差し引くことにより再生信号を生成する減算器を具備する光ヘッド装置を提供する。
【００１２】
本発明の第２の観点では、第０記録層及び第１記録層を有する光ディスクの第０記録層及び第１記録層のいずれか一方を再生層として選択し、該再生層に記録されている情報を再生する光ヘッド装置において、前記再生層上に光ビームを集束して照射する光照射器と、前記光ビームの前記再生層からの反射光を検出する光検出器を含み、前記情報に対応した出力信号を生成する第１信号生成器と、前記第０記録層と第１記録層との間の相対偏心量と前記光ディスクの半径方向における前記光ビームの位置とで決定される周波数特性の波形を有する補償信号を生成する第２信号生成器、及び前記出力信号から前記補償信号を差し引くことにより再生信号を生成する減算器を具備する光ヘッド装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２層光ディスクからの情報再生時に層間クロストークによって生じる非再生層からの不所望な反射光が原因で発生する再生信号の低周波変動を低減でき、良好な再生信号特性を有する信頼性の高い光ヘッド装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。本実施の形態では、再生信号に対する層間クロストークの影響が再生専用型より深刻な書き換え型の２層光ディスクを想定し、また光ディスクの構造として書き換え型光ディスクで最も一般的なランド／グルーブ構造を想定する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る光ヘッド装置を示している。光ディスク１０１は、スパイラル状のグルーブ領域とランド領域がそれぞれ形成された２つの記録層１０３及び１０４を有する２層光ディスクである。書き換え型光ディスクのランド／グルーブ構造では、グルーブ領域とランド領域の両方に記録が行われる。光ビームの入射側に近い記録層１０３は第０記録層と呼ばれ、光ビームの入射側から遠い記録層１０４は第１層記録層と呼ばれる。光ディスク１０１は、記録及び再生時にスピンドルモータ１０２によって回転駆動される。
【００１６】
第０記録層１０３または第１記録層１０４への情報の記録時、あるいは第０記録層１０３または第１記録層１０４の情報の再生時には、レーザ光源１０５、コリメータレンズ１０７、偏光ビームスプリッタ１０８、立ち上げミラー１０９、１／４波長板１１０及び対物レンズ１１１を含む光照射器によって記録対象の記録層あるいは再生対象の記録層（再生層）上に光ビームが集束される。
【００１７】
再生時について説明すると、レーザ光源１０５から出射した直線偏光の光ビーム１０６は、コリメータレンズ１０７によって発散光束から平行光束に変換された後、偏光ビームスプリッタ１０８及び立ち上げミラー１０９で順次反射され、１／４波長板１１０に入射する。１／４波長板１１０に入射した平行光束は円偏光に変換され、対物レンズ１１１により２層光ディスク１０１における再生層上に集束される。
【００１８】
再生層によって反射された光は、入射光と逆に対物レンズ１１１及び１／４波長板１１０を通過して１／４波長板１１０により直線偏光に変換され、さらに立ち上げミラー１０９で反射されて偏光ビームスプリッタ１０８を透過する。偏光ビームスプリッタ１０８を透過した光は、ビームスプリッタ１１２によってフォーカシング制御用の光束１１３と、トラッキング制御兼再生用の光束１１４とに分割される。
【００１９】
ビームスプリッタ１１２を透過したフォーカシング制御用の光束１１３は、集光レンズ１１５及びシリンドリカルレンズ１１６により第１光検出器１１７上に集光される。第１光検出器１１７は４分割検出器であり、各受光面に対応して各々の入射光量に応じた出力信号を生成する。光検出器１１７の各受光面に対応する出力信号は焦点誤差演算器１１８に入力され、ここで公知の非点収差法の演算式により演算が行われて焦点誤差信号１１９が生成される。
【００２０】
焦点誤差検出信号１１９に基づいてレンズアクチュエータ１２０により対物レンズ１１１が記録層１０３，１０４の面に対して垂直方向に駆動される。これによって、再生層上に光ビームの合焦がなされる。ここでは焦点誤差検出方法として代表的な非点収差法を示したが、この方法に限るものではなく、ナイフエッジ法あるいはビームサイズ法等の方法でもよい。
【００２１】
ビームスプリッタ１１２で反射したトラッキング制御兼再生用の光束１１４は、集光レンズ１２１により集光され、第２光検出器１２４で受光される。第２光検出器１２４は分割された少なくとも二つの受光面を有する分割検出器であり、各受光面に対応して各々の入射光量に応じた出力信号を生成する。第２光検出器１２４の各受光面に対応する出力信号はトラッキング誤差演算器１２７に入力され、ここで公知の演算式により演算が行われてトラッキング誤差信号１２８が生成される。
【００２２】
第２光検出器１２４が二分割検出器の場合、トラッキング誤差演算器１２７は減算器（あるいは差動増幅器）である。減算器によって生成されるトラッキング誤差信号１２８はプッシュプル信号と呼ばれる。トラッキング誤差信号１２８に基づいて生成されるトラッキング駆動信号に従って、レンズアクチュエータ１２０により対物レンズ１１１が記録層１０３，１０４の面内方向に駆動され、再生層上の目標トラックに光ビームが位置決めされる。
【００２３】
第２光検出器１２４の各受光面に対応する出力信号は、再生用演算器１２９にも入力される。第２光検出器１２４が分割検出器の場合、再生用演算器１２９は加算器（あるいは加算増幅器）であり、第２光検出器１２４の各受光面に対応する出力信号を加算することによって、光ディスク１０１の再生層上に記録されている情報に対応した出力信号１３０を生成する。
【００２４】
第２光検出器１２４に入射する光束のうち、実線１２２で示す光束は２層光ディスク１０１の再生層（図１においては第１記録層１０４）で反射した光束（信号光束）である。波線１２３で示す光束は、２層光ディスク１０１の非再生層（図１においては第０記録層１０３）で反射した光束を示している。光束１２２及び光束１２３は、第２光検出器１２４ではビーム１２５及び１２６にそれぞれ対応する。
【００２５】
第２光検出器１２４には、再生層からの信号光束１２２のみならず非再生層からの不所望な漏れ込み光の光束１２３が入射し、この漏れ込み光束１２３が信号光束１２２に重畳されて干渉を起こす。このような信号光束１２２と漏れ込み光束１２３との干渉状態の変化に起因して、再生用演算器１２９からの出力信号１３０に低周波変動が生じる。補償信号生成器１３１によって、出力信号１３０の低周波変動を補償するための補償信号１３２が生成される。減算器（あるいは差動増幅器）１３３において再生用演算器１２９の出力信号１３０から補償信号１３２が差し引かれることによって、低周波変動が補償された再生信号１３４が出力される。
【００２６】
補償信号生成器１３１は、第０記録層１０３と第１記録層１０４間の相対偏心量（第０記録層１０３と第１記録層１０４とのランド／グルーブ構造の中心のずれ）を示す相対偏心量情報１４１と光ディスク１０１上に照射される光ビームの光ディスク半径方向の位置（以下、簡単のため光ビームのディスク半径位置という）を示すビーム位置情報１４２をシステムコントローラ１４０から受けて補償信号１３２を生成する。補償信号１３２は、光ディスク１０１上に照射される光ビームが非再生層に合焦しかつ再生層のトラックへのトラッキング制御をオフにした状態で、光ビームがトラックを横断する際に再生用演算器１２９により生成される信号（すなわち再生層上に照射される光ビームが非再生層で反射した光に起因して再生用演算器１２９により生成される信号）に等価な信号（トラック横断擬似信号ともいう）である。より詳しくは、補償信号１３２は第０記録層１０３と第１記録層１０４との間の相対偏心量と、光ディスク１０１上に照射される光ビームのディスク半径位置とで決まる周波数特性の波形を有する。
【００２７】
図２は、補償信号生成器１３１の具体的な一例を示している。図２において、システムコントローラ１４０からの相対偏心量情報１４１及びビーム位置情報１４２はリードコントローラ２０１に与えられる。相対偏心量は、光ディスク毎に固有の値である。例えば光ディスク１０１の最内周のリードイン領域に、このような相対偏心量を含む各光ディスクに固有の情報を書き込んでおいてもよい。この場合、システムコントローラ１４０は、再生開始時にリードイン領域に書き込まれている情報を読み出して相対偏心量情報１４１を生成し、これをリードコントローラ２０１に与える。一方、再生時に光ディスク１０１上に照射する光ビームの位置は既知であるから、システムコントローラ１４０においてビーム位置情報１４２は容易に生成される。
【００２８】
リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２０１には、種々の光ディスクについて予め求められた、補償信号１３２の元となる例えば１周分あるいは半周分の波形がディジタル値系列として記憶されている。リードコントローラ２０１からは相対偏心量情報１４１及びビーム位置情報１４２に基づいて読み出しアドレスが発生されると共に、読み出しクロックが発生される。これらの読み出しアドレス及び読み出しクロックに従って、ＲＯＭ２０１からディジタル値系列が読み出される。ＲＯＭ２０１から読み出されたディジタル値系列は、ディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）２０３によりアナログ信号に変換される。ＤＡＣ２０３からの出力信号は、さらに必要に応じて可変利得増幅器２０４及び可変位相シフタ２０５により信号振幅や位相が適応的に調整され、これによって補償信号１３２が生成される。可変利得増幅器２０４の利得及び位相シフタ２０５の位相シフト量は、最適化回路２０６によって再生信号１３４が最適となるように制御される。
【００２９】
前述したように、２層光ディスクにおける層間クロストークが再生信号に与える影響としては、大別して再生信号のレベル変動と再生信号の低周波変動がある。前者は、非再生層の記録領域と未記録領域の反射率差が原因で再生信号レベルが変動する現象である。再生信号のレベル変動は、例えば非再生層の一部に集中的に書き込まれたデータ領域をビームが通過した場合に生じる。図３及び図４を用いて説明すると、図３は書き換え型２層光ディスクにおける再生層３０１上の光ビーム３０３とビーム軌跡３０５及び非再生層３０２上の光ビーム３０４とビーム軌跡３０６を示している。非再生層３０２の反射率は、集中的にデータが書き込まれた図３中の領域３０７の前後で大きく変化する。このため、再生信号レベルは図４に示されるように領域３０７以外の区間４０１と領域３０７の区間４０２とで大きく異なっている。このような再生信号のレベル変動は、集中的にデータが書き込まれた３０７を光ビームが通過するときのみでなく、非再生層上のアドレス用ピット領域をビームが通過する際にも、ディスクのランド／グルーブ領域とピット領域とで反射率が大きく異なるために生じる。このような再生信号のレベル変動は、例えば前記特許文献１に記載されているような公知の技術により補償することが可能である。
【００３０】
一方、後者の再生信号の低周波変動は、光検出器上で再生層からの信号光と非再生層からの不所望な漏れ込み光との干渉状態が変化することが原因である。図５及び図６を用いて説明すると、図５は比較のための書き換え型単層光ディスクの再生信号であり、図６は本実施の形態の書き換え型２層光ディスクの再生信号の一例である。書き換え型２層光ディスクでは、図６に示されるように再生信号のエンベロープ６０１が低周波で変動している。この現象は単層ディスクでは見られない２層光ディスク特有の現象であり、再生信号の特性劣化を生じさせる。本実施形態によると、このような再生信号の低周波変動を補償することができる。
【００３１】
ここで、再生信号の低周波変動の原因についてさらに詳しく説明する。図７は、第２光検出器１２４上での再生層からの信号光分布７０１と非再生層からの漏れ込み光分布７０２を模式的に示している。第２光検出器１２４上で信号光と非再生層からの漏れ込み光が重畳されて干渉し、その結果が第２光検出器１２４の出力信号に現れる。
【００３２】
２層光ディスクの製造工程においては、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように第０記録層８０１と第１記録層８０２が中間層（接着層）８０３を間に挟んで貼り合わせられる。このような製造工程上、図８（Ａ）（Ｂ）に示されるように記録層８０１と記録層８０２間の相対的な偏心が不可避的に生じる。記録層８０１と８０２を貼り合わせる時の機械的な誤差に加え、接着乾燥後の変位もあるため、記録層８０１と８０２を相対的な偏心を生じさせずに貼り合わせることは、光ディスクを量産する上で極めて困難である。
【００３３】
このような偏心のために再生時、つまり再生層に対してフォーカシング制御及びトラッキング制御を行っている際、図９に示すように再生層９０１上での光ビーム９０４の軌跡９０３はトラックに沿うのに対して、非再生層９０２上での光ビーム９０６の軌跡９０５はディスク回転に伴いトラックを横断する。
【００３４】
図１０に、ディスク回転に伴う光ビームと非再生層トラックとの位置関係を示す。対物レンズ１１１からの収束光１００１が再生層１００２上の再生トラック１００４に追随するようにトラッキング制御が行われている。再生層１００２と非再生層１００３との間に相対的な偏心があると、ディスク回転に伴い非再生層１００３において光ビームと非再生層１００３上のトラックの位置関係が変化する。再生層１０４で反射されて非再生層１００３のランド／グルーブ構造で回折した光１００６の分布は、非再生層トラック１００３の構造を反映したものとなる。このため、第２光検出器１２４上での非再生層１００３からの漏れ込み光の分布もディスク回転に伴って変化する。従って、第２光検出器１２４上で再生層１００２からの信号光と非再生層１００３からの漏れ込み光の干渉状態もディスク回転に伴って変化することになり、これによって第２光検出器１２４からの出力信号が変動する。これが再生信号の低周波変動である。
【００３５】
次に、図１に示したように第０記録層と第１記録層間の相対偏心量と光ディスク１０１に照射される光ビームのディスク半径位置で決まる周波数特性を有する波形の補償信号１３２を再生用演算器１２９の出力信号１３０から差し引く理由について説明する。
【００３６】
再生層のトラックにトラッキングされた光ビームが、光ディスクが一回転する間に横断する非再生層のトラック数は、２層の相対偏心量に依存する。一方、光ディスクが一回転する間に非再生層上で光ビームが横断するトラック数は、ディスク内周と外周でほぼ同じである。従って、ＤＶＤで採用されているゾーン内線速一定（Zoned Constant Linear Velocity：ＺＣＬＶ）回転方式では、単位時間内に横断するトラック数はディスク半径位置に依存する。
【００３７】
図１１は、第０記録層と第１記録層間の相対偏心量を３０μｍ、再生層及び非再生層をともに未記録状態とした場合の再生用演算器１２９からの出力信号１３０を解析した結果である。図１１中の波形１１０１は、光ディスク１０１上に照射される光ビームと光ディスク１０１との、光ディスク１０１の回転方向における相対位置変化に対する出力信号１３０の変化を、光ディスク１０１の半周に相当する区間について示している。図１１に示されるように出力信号１３０の波形は低周波数で変動しており、非再生層上のトラックを光ビームが横断するときの出力信号１３０と同様の周波数特性を有している。
【００３８】
図２に示した補償信号生成器１３１において、ＲＯＭ２０２には例えば図１１に示した波形１１０１の情報が補償信号１３２の元となるディジタル値系列として予め書き込まれている。波形１１０１は、ある一つのディスク半径位置（基準ディスク半径位置という）における出力信号１３０の低周波振動を示している。他のディスク半径位置における出力信号１３０の低周波振動の波形は波形１１０１と相似であり、振動の周波数、言い換えれば低周波振動波形の時間軸上の長さが異なる。
【００３９】
ＺＣＬＶ回転方式では内周ほど回転数が高いため、低周波振動の周波数は高くなる。従って、基準半径位置以外のディスク半径位置での低周波振動波形は、基準ディスク半径位置からの半径方向の距離に応じて、基準ディスク半径位置での低周波振動波形１１０１の時間軸を変換することで得られる。例えば、基準ディスク半径位置が半径方向の中間にあるとすれば、基準ディスク半径位置より内周側では波形１１０１の時間軸を圧縮し、基準ディスク半径位置より外周側では波形１１０１の時間軸を伸長すればよい。このような時間軸の圧縮・伸長は、リードコントローラ２０１からＲＯＭ２０２に与える読み出しクロックの周波数（周期）をディスク半径位置に応じて変化させることにより実現できる。基準ディスク半径位置の場合に比較して読み出しクロックの周波数を上げれば時間軸は圧縮され、逆に読み出しクロックの周波数を下げれば時間軸は伸長される。読み出しクロックの周波数は、基準ディスク半径位置における読み出しクロックの周波数を基準ディスク半径位置からのディスク半径方向の距離に応じて決定される。
【００４０】
このように読み出しクロックの周波数を制御することにより、ＲＯＭ２０２からはディスク半径位置に応じた周波数特性を持つ低周波振動波形のディジタル値系列が読み出される。読み出されたディジタル値系列は、ＤＡＣ２０３によりアナログ信号に変換され、さらに該アナログ信号が必要に応じて可変利得増幅器２０４及び可変位相シフタ２０５により振幅と位相が調整されることによって、ディスク半径位置に応じた周波数特性を有する補償信号１３２が出力される。
【００４１】
ＤＡＣ２０３からの出力信号は、補償信号として必要な波形情報を含んでいるが、振幅及び位相は必ずしも再生用演算器１２９からの出力信号に対して適切でないことが考えられる。そこで、減算器１３３から出力される再生信号１３４のジッタあるいはエラー最小となるように、可変利得増幅器２０４の利得及び可変位相シフタ２０５の位相シフト量の少なくとも一方を適応的に変化させることで、補償信号１３２の振幅及び位相の少なくとも一方を変化させる。これにより低周波振動が効果的に抑圧された再生信号１３４を得ることができる。
【００４２】
以上のように本実施形態によれば、補償信号生成器１３１により第０記録層１０３と第１記録層１０４間の相対偏心量と光ディスク１０１上の光ビームのディスク半径位置で決まる補償信号１３２を生成し、再生用演算器１２９の出力信号１３０から補償信号１３２を差し引くことによって、低周波変動が低減された再生信号１３４を得ることができる。
【００４３】
以上の説明では、光ディスクの第０記録層と第１記録層間の相対偏心量を既知の値としている。一方、光ヘッド装置を含む再生装置に光ディスクがセットされる都度、相対偏心量を光ヘッド装置において測定して使用する形態も可能である。
【００４４】
図１２は、相対偏心量の測定ユニットの一例であり、該測定ユニットは例えばシステムコントローラ１４０内に設けられるか、あるいはシステムコントローラ１４０に接続される。まず、第０記録層と第１記録層の各々に対してフォーカシング制御を行うことで、再生用演算器１２９の出力信号１３０として、例えば図１３に示すような第０記録層及び第１記録層に対応したトラッキング誤差信号を得る。
【００４５】
カウンタ１２０１及び１２０２により、トラック１周分について２つのトラッキング誤差信号のそれぞれの波数ｋ１，ｋ２をカウントし、以下の数式（１）（２）により第０記録層と第１記録層のそれぞれの偏心量（絶対偏心量）ｄ１，ｄ２を算出する。  
ｄ１＝ｋ１／（４ Ｇｐ）      （１）  
ｄ２＝ｋ２／（４ Ｇｐ）      （２）  
ここで、Ｇｐは光ディスクのグルーブピッチである。
【００４６】
一方、第０記録層と第１記録層の各々に対してフォーカシング制御及びトラッキング制御を行うことで、対物レンズを目標トラックに位置決めさせる図１４に示すようなトラッキング駆動信号を得る。図１４中、実線は第０記録層のトラッキング駆動信号、破線は第１記録層のトラッキング駆動信号を示す。位相差検出器１２０３によって、これら２つのトラッキング駆動信号の位相差ｄｐｈを検出する。
【００４７】
図１５には、こうして得られる第０記録層と第１記録層それぞれの絶対偏心量、及びトラッキング駆動信号の位相差ｄｐｈの関係を示す。図１５は、スピンドルの中心（ディスクの回転中心）を原点とした空間に固定した座標系での第０記録層及び第１記録層の中心の軌跡を示している。スピンドル中心１５０１から第０記録層の中心１５０２までの距離、第１記録層１５０３までの距離１５０３までの距離は上記ｄ１，ｄ２に対応し、両中心１５０１，１５０２間の位相差１５０４は、上記ｄｐｈに対応する。
【００４８】
従って、図１５の幾何学的な関係から明らかなように、第０記録層と第１記録層の相対偏心量１５０５は、ｄ１，ｄ２，ｄｐｈを用いて以下の数式（３）により算出することができる。
【数２】
2006302424.tif 000003
【００４９】
なお、上記実施形態ではＲＯＭ２０２に一つの光ディスクについて補償信号１３２の元となるあるディスク半径位置に対応する一つの波形を記憶すると説明したが、各光ディスクに対して異なる複数のディスク半径位置に対応した複数の波形を記憶しておき、これらの波形から補間演算により再生中のディスク半径位置に対応した波形を生成して補償信号１３２を生成するようにしてもよい。
【００５０】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に従う光ヘッド装置の概略を示す図
【図２】図１中の補償信号生成器の具体例を示すブロック図
【図３】再生層及び非再生層の記録／未記録状態を示す図
【図４】非再生層中のデータが集中的に書き込まれた領域を光ビームが通過する時の再生信号を示す図
【図５】書き換え型単層光ディスクの再生信号の一例を示す図
【図６】書き換え型２層光ディスクの再生信号における低周波変動の一例を示す図
【図７】光検出器上での信号光と漏れ込み光の電場分布の一例を示す図
【図８】２層光ディスクの製造工程上で発生する２つの記録層間の相対的な偏心について説明する側面図及び平面図
【図９】２つの記録層に相対的な偏心がある場合の再生層と非再生層におけるビーム軌跡の一例を示す図
【図１０】光ビームと非再生層上のトラックとの位置関係を示す図
【図１１】再生用光検出器からの出力信号の一例を示す図
【図１２】２層の記録層の相対偏心量を測定する測定ユニットの一例を示す図
【図１３】第０記録層と第１記録層のトラッキング誤差信号の一例を示す図
【図１４】第０記録層と第１記録層のトラッキング駆動信号の一例を示す図
【図１５】第０記録層と第１記録層の絶対偏心量とトラッキング駆動信号の位相差の関係の一例を示す図
【符号の説明】
【００５２】
１０１・・・書き換え型２層光ディスク
１０２・・・スピンドルモータ
１０３・・・第０記録層
１０４・・・第１記録層
１０５・・・レーザ光源
１０６・・・光ビーム
１０７・・・コリメータレンズ
１０８・・・偏光ビームスプリッタ
１０９・・・立上げミラー
１１０・・・１／４波長板
１１１・・・対物レンズ
１１２・・・ビームスプリッタ
１１３・・・フォーカシング制御用光束
１１４・・・トラッキング制御兼信号再生用光束
１１５・・・集光レンズ
１１６・・・シリンドリカルレンズ
１１７・・・第１検出器
１１８・・・焦点誤差演算器
１１９・・・焦点誤差信号
１２０・・・レンズアクチュエータ
１２１・・・シリンドリカルレンズ
１２４・・・第２光検出器
１２７・・・トラッキング誤差演算器
１２９・・・再生用演算器
１３１・・・補償信号生成器
１３２・・・補償信号
１３３・・・補償用減算器
１３４・・・再生信号
１４０・・・システムコントローラ
１４１・・・相対偏心量情報
１４２・・・ビーム位置情報
２０１・・・リードコントローラ
２０２・・・ＲＯＭ
２０３・・・ディジタル−アナログ変換器
２０４・・・可変利得増幅器
２０５・・・可変位相シフタ
２０６・・・最適化回路
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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