KR19980087526A - 광 헤드 및 광 디스크 장치 - Google Patents

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모리시다 요이치
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Abstract

광 헤드로서, 제 1 광원과, 제 2 광원과, 제 1 면 및 제 2 면을 갖고 상기 제 1 광원으로부터의 발산광을 상기 제 1 면에서 반사하고, 상기 제 2 광원으로부터의 발산광이 상기 제 2 면으로 입사한 후 상기 제 1 면으로 출사하여 광로를 합성하는 투과 반사수단과, 상기 투과 반사수단으로부터의 산란광을 광 디스크의 정보 기록면 상에 수속하고 상기 디스크로부터의 반사광을 집광하는 대물렌즈와, 그 반사광을 수광하는 광 검출기를 구비하며, 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면은 상기 제 2 광원으로부터의 산란광이 상기 투과 반사수단을 투과할 때 수차를 저감하기 위하여 서로 비평행으로 된다.

Description

광 헤드 및 광 디스크 장치
본 발명은 광 디스크 상에 정보를 광학적으로 기록 또는 재생하는 광 헤드 및 광 디스크 장치에 관한 것이다.
광 헤드에 이용되는 대물렌즈는 광 디스크의 기판 두께를 고려하여 설계되어 있다. 그러므로 대물렌즈가 설계값과 다른 기판 두께를 갖는 광 디스크에 사용되면 구면 수차(spherical aberration)가 생겨 수속 성능(convergence performance)이 열화되어 기록이나 재생이 곤란하게 된다. 종래의 컴팩트 디스크(CD)나 비디오 디스크 혹은 데이터용 광자기 디스크 등은 디스크 기판의 두께가 1.2mm이다. 따라서 1개의 광 헤드만을 이용하여 종류가 다른 광 디스크를 기록 재생하는 것이 가능하였다.
최근 규격이 표준화된 디지털 비디오 디스크(DVD)는 대물렌즈의 개구수를 크게 하고 광원의 파장을 짧게 하고 있다.
개구수를 크게 하면 광학적인 분해능이 향상하여 기록 재생할 수 있는 주파수대역을 확대할 수 있다. 그렇지만 광 디스크에 경사가 있으면 코마수차(comatic aberration)가 증가하는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 광 디스크 자신의 경사 이외에 턴테이블의 면진동이나 광 디스크와 턴테이블 사이에 들어간 먼지에 의해서도 발생하기 때문에 피할 수 없는 것이다. 이 경사에 의한 코마 수차는 개구수의 3승과 기판 두께에 비례한다. 따라서 동일한 기판 두께의 광 디스크일 때에도 개구수를 올리면 수차가 증가하여 수속 성능이 오르지 않게 된다. 따라서 DVD에서는 대물렌즈의 개구수를 크게 하더라도 코마수차가 커지지 않도록 광 디스크의 기판 두께를 0.6mm까지 얇게 하여 그 영향을 적게 하고 있다. 그러나 광 디스크의 기판 두께를 상술한 것보다 얇게 한 경우 그 광 디스크를 기록 재생하는 얇은 광 디스크용으로 제조된 대물렌즈를 사용해서는 종래의 두꺼운 광 디스크를 전혀 기록하거나 재생할 수 없게 되어 종래의 광 디스크와의 사이에서 호환성을 유지할 수 없게 된다.
또한 사용파장을 650㎚로 짧게 하면 대물렌즈의 개구수를 크게 하고, 광학적인 분해능이 향상하여 기록 혹은 재생 가능한 주파수 대역을 확대할 수 있다. 그러나 사용파장이 780nm∼830nm로 설정된 종래의 광 디스크를 보다 단파장(650㎚)인 반도체 레이저를 이용하여 재생한 경우에 기록면의 반사율이나 흡수율 등의 차이 때문에 충분한 재생신호 또는 제어신호를 얻을 수 없다는 문제점이 발생한다. 이것은 예를 들면 재기입(rewritable) 가능한 CD로서 규격화된 CD-R 등에서는 현저하다. CD-R은 원래 775∼820nm에서 반사율이 65% 이상으로 규정되어 있다. 그러나 규정 범위 외의 파장에서는 극단적으로 반사율이 저하하여 흡수율이 향상된다. 파장 650nm 부근에서는 규정치에 비해 반사율이 1/8, 흡수율이 8배 정도가 된다. 이러한 경우에 규정된 파워로 재생하고자 해도 재생장소나 광의 흡수에 의해 재생되지 않고 기록된 데이터가 소거되기도 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 11∼도 16에 도시된 바와 같은 2개의 광원을 이용한 방법이 고려되고 있다. 도 11∼도 14는 이 방법을 이용한 종래의 광 헤드의 구성도로서, 도 11 및 13은 기판 두께 0.6mm인 고밀도의 광 디스크(8)를 재생하는 경우를 도시하고, 도 12 및 14는 기판 두께 1.2mm인 광 디스크(13)를 재생하는 경우를 도시한다. 도 13은 도 11에 도시한 종래의 광 헤드의 구성을 도시하는 특성도이며, 도 14는 도 12에 도시한 광 헤드의 구성을 도시한 특성도이다. 도 15는 종래의 광 헤드의 모듈의 구성도이고, 도 16의 (a), (b) 및 (c)는 그 헤드에 이용되는 광학막의 특성을 도시하는 그래프이다. 도 16의 (a)는 입사각이 45-4.6。에서의 막의 광 투과율이고, 도 16의 (b)는 입사각 45。에서의 투과율이며, 도 16의 (c)는 입사각이 45+4.6。에서의 투과율을 도시한다. 또 본 설명에서 이용하는 모듈이란 적어도 반도체 레이저와 광 검출기가 일체로 결합된 것을 말한다.
도 11에서 제 1 모듈41의 반도체 레이저(41a)로부터 출사된 파장 650nm의 광빔(42)은 홀로그램(41c)을 통해 복합 프리즘(43)에 입사한다. 광빔(42)의 편광방향은 도 15에 도시된 제 2 모듈(51)과 마찬가지로 모듈의 길이방향으로 되어 있고, 광빔(42)은 복합 프리즘(43)에는 S편광으로 입사한다. 복합 프리즘(43)의 접합면상에는 도 16의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같은 특성을 갖는 광학막(44)이 형성되어 있다. 광빔(42)은 확산각이 -7。∼+7。의 범위를 사용하기 때문에 복합 프리즘(43)의 유리재료 중의 광빔(42)은 광학막(44)에 대해서는 적어도 45-4.6。∼45+4.6。의 범위가 투과되도록 구성되어 있다. 따라서 S 편광은 각 범위 내를 통과하기 때문에 발산광으로 입사하는 광빔(42)은 복합 프리즘(43)을 투과하여 여기를 투과하여 집광렌즈(45)에 의해 집광되어 거의 평행 광빔이 된다. 집광된 광빔(42)은 거울(46)에서 반사하여 개구 제한수단(47)을 통해 대물렌즈(48)에 의해 결상점 P에 집광되어 광 디스크(8)의 기록면 상에 광 스포트(49)를 형성한다. 이 개구 제한수단(47)은 파장 650nm의 광은 전부 투과하고, 파장 780nm의 광은 개구수 0.45에 상당하는 내주부만 투과하도록 구성된다. 또한 대물렌즈(48)는 개구수 0.6으로, 광 디스크의 기판 두께는 0.6mm로 최적 설계되어 있다. 이 때문에 파장 650nm의 광빔(42)은 개구수 0.6에서 좁혀진다.
다음으로 광 디스크(8)에서 반사한 광빔(50)은 다시 대물렌즈(48)와, 개구 제한수단(47)을 통해 거울(46)에서 반사되고 집광렌즈(45)에서 집광되어 복합 프리즘(43)에 입사한다. 또한 광빔(50)은 이 복합 프리즘(43)을 투과하여 제 1 모듈(41)에 입사한다. 제 1 모듈(41)에 입사한 광빔(50)은 홀로그램(41c)에 의해 회절되어 광 검출기(41b)에 입사한다. 광 검출기(41b)는 소위 SSD(Spot Size Detection)법을 사용하여 상기 대물렌즈(48)를 기록면에 추종시키기 위한 포커스 제어신호를 검출하고, 위상차법을 사용하여 상기 대물렌즈(48)를 트랙면상의 트랙에 추종시키기 위한 트래킹 제어신호를 검출하도록 구성되어 있다.
또한 제 2 모듈(51)은 파장 780nm의 반도체 레이저(51a)를 구비하고 있다. 도 12에 도시된 바와 같이 제 2 모듈(51)로부터 출사된 파장 780nm의 광빔(52)은 홀로그램(51c)을 통해 복합 프리즘(43)에 입사한다. 도 15에 도시된 바와 같이 광빔(52)의 편광방향은 제 2 모듈의 길이방향으로 되어 있고, 복합 프리즘(43)에는 S편광으로 입사한다. 따라서 도 16의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 특성을 갖는 광학막(44)에 의해 반사하여 집광렌즈(45)에 집광되어 약간 발산하는 광이 된다. 거울(46)에서 반사한 광빔(52)은 개구 제한수단(47)에 의해 개구수 0.45에 상당하는 내주부만 투과하고, 대물렌즈(48)에 입사하여 결상점 P´으로 좁혀져 광 디스크(13)의 기록면상에 광 스포트(53)를 형성한다. 개구를 제한함으로써 개구수는 0.45로 설정되고, 이러한 구성으로 CD와 동일한 기판 두께 1.2mm의 광 디스크(l3)와 호환되도록 되어 있다.
광 디스크(13)에서 반사한 광빔(54)은 다시 대물렌즈(48), 개구 제한수단(47) 및 거울(46)을 통해 집광렌즈(45)에서 집광되어 복합 프리즘(43)에 입사한다. 광빔(54)의 대부분은 반사되어 제 2 모듈(51)에 입사한다. 제 2 모듈(51)에 입사된 광빔(54)은 홀로그램(51c)에 의해 회절되어 광 검출기(51b)에 입사한다. SSD법을 사용하여 상기 대물렌즈(48)를 기록면에 추종시키기 위한 포커스 제어신호를 추출하고, 푸시풀법을 사용하여 상기 대물렌즈(48)를 트랙면상의 트랙에 추종시키기 위한 트래킹 제어신호를 검출하도록 구성되어 있다. 비록 일반적으로는 CD용 트래킹 제어신호는 3빔법을 이용하여 검출하지만, 본 종래예에서는 설명을 간단히 하기 위해 푸시풀법으로 하였다.
상술한 바와 같은 광학 시스템을 이용함으로써 파장 650nm 대응의 고밀도의 광 디스크(8)를 재생하는 경우는 반도체 레이저(41a)를 점등시켜 그 광빔은 광 디스크(8)에 집광되고, 그 광 디스크(8)에 의해 반사된 반사광을 광 검출기(41b)에서 수광함으로써 재생신호 및 제어신호를 얻을 수 있다. 파장 780nm에 대응하는 광 디스크(13)를 재생하는 경우는 반도체 레이저(51a)를 점등시켜 그 광빔은 광 디스크(13)에 초점을 맺고, 그 광 디스크(13)에 의해 반사된 반사광을 광 검출기(5lb)에서 수광함으로써 재생신호 및 제어신호를 얻을 수 있다. 이러한 방법으로 두께와 대응 파장이 다른 2 종류의 광 디스크(8)와 광 디스크(13)를 재생할 수 있게 된다.
상술한 광 헤드에 있어서 광빔(42)은 발산광이고, 상기와 같이 확산각으로서는 -7。∼+7。 정도를 사용한다. 공기 중에서 -7。∼+7。 범위의 확산각은 유리 중에서는 -4.6。∼+4.6。가 된다. 따라서 광학막(44)의 특성은 45-4.6。∼45+4.6。의 범위에서 650nm인 S편광을 투과하여 780nm인 S편광을 반사시키게 되어 도 16의 (a), (b) 및 (c)에 도시한 바와 같은 특성이 된다. 이들 특성은 S편광에만 이용된다. 비록 파장특성을 최적화 하더라도 광 헤드에서 P편광이 복합 프리즘(43)에 입사하도록 광 헤드의 위치를 조종할 수는 없다.
상술한 종래 기술에서는 CD 재생용의 제 2 모듈(51)로부터 출사한 광은 복합 프리즘(43)에 S편광으로 입사된다. 광의 편광방향(전계 방향)은 도 15에 도시된 바와 같이 모듈 길이방향으로 되어 있다. 그러므로 도 16의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 광학막(44)의 파장특성에 의해 광 헤드의 모듈은 도 11에 도시된 바와 같이 배치된다.
즉 상기 광 헤드를 구성하는 모듈(41), 모듈(51), 프리즘(43), 광학막(44), 집광렌즈(45), 거울(46), 개구 제한수단(47) 및 대물렌즈(48)는 광 디스크(8)의 표면에 수직 평면상으로 배치된다. 결과적으로 복합 프리즘(43)과 제 2 모듈(CD용)(51)은 광 헤드의 두께 방향(L)으로 배치되어 광 헤드의 전체 두께가 두껍게 된다.
또한 제 2 모듈(51)의 편광방향을 모듈의 폭방향으로 하면 복합 프리즘(43)과 제 2 모듈(51)은 광 디스크(8)의 평행 평면상에 배치된다. 그러나 반도체 레이저(51a)에서 출사된 광의 강도분포의 단축방향이 트랙방향이 되어 이 방향의 초점 성능이 약화되어 재생이 바람직하지 못하게 된다. 더욱이 모듈의 내부 구조 변경은 생산성에 문제를 일으키며 CD용의 새로운 모듈을 생산하는데 원가가 높아지게 된다.
도 5의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같은 P편광과 S편광 각각의 투과율이 소정의 파장 영역에서 모두 실질적으로 0%이고, 별도의 소정의 파장 영역에서 P편광과 S편광 모두 실질적으로 l00%의 투과율을 갖는 광학막이 개발되어 있다. 이 광학막을 이용하면 광원으로부터의 편광방향에 상관없이 광학 시스템을 구성할 수 있게 된다. 그러나 상술한 종래의 광 헤드의 구성에 있어서 발산광에 대하여 이 광학막을 사용한 경우 P편광과 S편광 사이의 편광 분리폭(도 5의 △H)이 사용되는 2개의 파장(종래예에서는 650nm와 780nm)의 차보다 커지고 광원으로부터의 편광방향에 상관없이 광학 시스템을 구성하는 것이 곤란하였다.
본 발명은 상술한 종래의 광 헤드의 문제점을 고려하여 파장이 다른 2개의 광원을 이용하여 집광렌즈와 대물렌즈를 2파장 공용으로 한 광학 시스템에 있어서, 광원으로부터의 편광방향에 상관없이 광학 시스템을 구성할 수 있고, 광 헤드의 슬림화, 소형화를 도모할 수 있는 광 헤드 및 광 헤드를 구비한 광 디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 도 3에서 도시한 제 1 실시예에 의한 광 헤드의 부분적으로 변경된 구성도.
도 2는 본 발명의 도 4에서 도시한 제 1 실시예에 의한 광 헤드의 부분적으로 변경된 구성도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광 헤드의 구성을 도시한 특성도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광 헤드의 구성을 도시한 특성도.
도 5의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광학막의 특성을 도시한 그래프.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 개구 제한수단의 설명도.
도 7의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광학막의 설계예의 특성을 도시한 그래프.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 광 헤드의 구성도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 광 헤드의 구성도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 편광 홀로그램의 설명도.
도 11은 종래의 광 헤드의 구성도.
도 12는 종래의 광 헤드의 구성도.
도 13은 종래의 도 11에 도시한 광 헤드의 구성을 도시한 특성도.
도 14는 종래의 도 12에 도시한 광 헤드의 구성을 도시한 특성도.
도 15는 종래의 광 헤드의 모듈을 도시한 설명도.
도 16의 (a), (b) 및 (c)는 종래의 광 헤드의 광학막의 특성을 도시한 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 제 1 모듈 1a : 제 1 모듈의 반도체 레이저
1b : 제 1 모듈의 광 검출기 1c : 제 1 모듈의 홀로그램
2 : 광빔 3 : 프리즘
4 : 광학막 5 : 집광렌즈
6 : 개구 제한수단 7 : 대물렌즈
8 : 광 디스크 10 : 광빔
11 : 제 2 모듈 1la : 제 2 모듈의 반도체 레이저
1lb : 제 2 모듈의 광 검출기 11c : 제 2 모듈의 홀로그램
12 : 광빔 13 : 광 디스크
15 : 광빔 21 : 제 1 모듈
21a : 제 1 모듈의 반도체 레이저 21b : 제 1 모듈의 광 검출기
21c : 제 1 모듈의 홀로그램 22 : 광빔
23 : 편광 홀로그램 24 : 1/4 파장판
25 : 프리즘 26 : 광학막
27 : 집광렌즈 28 : 개구 제한수단
29 : 대물렌즈 31 : 광빔
32 : 제 2 모듈 32a : 제 2 모듈의 반도체 레이저
32b : 제 2 모듈의 광 검출기 32c : 제 2 모듈의 홀로그램
33 : 광빔 35 : 광빔
상술한 과제를 해결하기 위해 청구항 1의 본 발명은 제 1 광원과, 제 2 광원과, 제 1 면 및 제 2 면을 갖고 상기 제 1 광원으로부터의 발산광을 상기 제 1 면에서 반사하고, 상기 제 2 광원으로부터의 발산광을 상기 제 2 면으로부터 입사한 후 상기 제 1 면으로부터 출사하여 광로를 합성하는 투과 반사수단과, 상기 투과 반사수단으로부터의 광을 광 디스크의 정보 기록면 상에 수속하고 그 반사광을 집광하는 대물렌즈와, 그 반사광을 수광하는 광 검출기를 구비하며, 상기 제 2 광원으로부터의 발산광이 상기 투과 반사수단을 투과하였을 때의 수차가 작아지도록 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 서로 비평행으로 하는 광 헤드이다.
또 청구항 2의 본 발명은 기판(substrate) 두께가 다른 두 종류의 광 디스크를 대상으로 하는 광 헤드에 있어서, 제 1 파장의 광을 출사하는 제 1 광원과, 제 2 파장의 광을 출사하는 제 2 광원과, 제 1 및 제 2 면을 갖고 상기 제 1 광원으로부터의 발산광을 상기 제 1 면에서 반사하고, 상기 제 2 광원으로부터의 발산광을 상기 제 2 면으로부터 입사한 후 상기 제 1 면으로부터 출사하여 광로를 합성하는 투과 반사수단과, 기판 두께가 얇은 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 1 파장의 광을 수속하고, 기판 두께가 두꺼운 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 2 파장의 광을 수속하며, 상기 광 디스크로부터 반사된 반사광을 집광하는 대물렌즈와, 상기 제 1 파장의 반사광을 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면에서 반사한 후 수광하는 제 1 광 검출기와, 상기 제 2 파장의 반사광을 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 및 제 2 면을 투과한 후 수광하는 제 2 광 검출기를 구비하며, 상기 제 2 광원으로부터의 발산광이 상기 투과 반사수단을 투과하였을 때의 수차가 작아지도록 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 서로 비평행으로 하는 광 헤드이다.
또 청구항 3의 본 발명은 기판 두께가 다른 두 종류의 광 디스크를 이용하는 광 헤드에 있어서, 제 1 파장의 광을 출사하는 제 1 광원과, 제 2 파장의 광을 출사하는 제 2 광원과, 제 1 및 제 2 면을 갖고 상기 제 1 광원으로부터의 발산광을 상기 제 2 면에서 입사한 후 상기 제 1 면으로부터 출사하며, 상기 제 2 광원으로부터의 발산광을 상기 제 1 면에서 반사하여 광로를 합성하는 투과 반사수단과, 기판 두께가 얇은 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 1 파장의 광을 수속하고, 기판 두께가 두꺼운 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 2 파장의 광을 수속하고 그 반사광을 집광하는 대물렌즈와, 상기 제 1 파장의 반사광을 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 및 제 2 면을 투과한 후 수광하는 제 1 광 검출기와, 상기 제 2 파장의 반사광을 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면에서 반사한 후 수광하는 제 2 광 검출기를 구비하며, 상기 제 1 광원으로부터의 발산광이 상기 투과 반사수단을 투과하였을 때의 수차가 작아지도록 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 서로 비평행으로 하는 광 헤드이다.
즉 발산광이 투과되었을 때 수차가 작아지는 꼭지각을 갖는 프리즘에 CD용 발산광과 DVD용 발산광을 합성 분리하는 광학막을 형성함으로써 편광분리폭을 좁게 할 수 있고, P편광이나 S편광에서도 2파장을 합성 분리할 수 있다. 이 때문에 본 발명에 의하면 집광렌즈와 대물렌즈를 2파장 공용으로 한 광학 시스템에 있어서 광원으로부터의 편광 방향에 상관없이 광학 시스템을 구성할 수 있고 광 헤드의 슬림화가 도모된다.
따라서 1개의 광 헤드로 기판 두께가 다른 광 디스크 또는 대응 파장이 다른 광 디스크에 대응할 수 있고, 대물렌즈의 개구수를 올려 고밀도화를 도모한 DVD 광 디스크와 종래의 1.2mm의 광 디스크 혹은 기록 재생용 반도체 레이저의 파장을 단파장화하여 고밀도화 한 단파장 대응 디스크와, 종래의 파장 대응의 디스크에 대하여 기록재생을 할 수 있다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
이하에 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
(제 1 실시예)
이하에 본 발명의 제 1 실시예에서의 광 헤드의 구성과 동작을 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도 3과 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광 헤드의 구성을 도시한 특성도이다. 도 1과 도 2는 구조도로서 광 디스크(8), 대물렌즈(7) 및 개구 제한수단(6)은 도 3과 도 4에서 생략된 거울과 함께 제 1 모듈(1)과 제 2 모듈(2), 제 3 모듈(3) 및 집광렌즈(5)에 의해 형성된 평면상에 임시로 배치되어 있다. 도 1 및 도 3은 본 실시예에서 기판 두께 0.6mm인 고밀도 광 디스크(8)를 재생하는 경우를 도시하고, 도 2 및 도 4는 기판 두께 1.2mm인 광 디스크(13)를 재생하는 경우를 도시한다. 도 1에서 DVD 재생용 제 1 모듈(1)은 파장 650nm를 갖는 반도체 레이저(1a)와, 광 디스크로부터의 반사광을 분리하여 공간적 변화를 제공하는 홀로그램(1c)과, 그 반사광을 수광하는 광 검출기(1b)가 일체로 구성된 것이다. 광 검출기(1b)와 홀로그램(1c)의 위치는 모듈을 조립할 때 미리 조정되어 있다. 그리고 본 실시예에서는 광 디스크로부터의 반사광을 분리하는 소자를 홀로그램으로 하였지만, 홀로그램 대신에 같은 효과를 프리즘으로 얻을 수도 있다.
도 5의 (a), (b) 및 (c)는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광학막의 특성도이다. 제 1 모듈(1)의 반도체 레이저(1a)로부터 출사한 파장 650nm의 광빔(2)은 홀로그램(1c)을 통해 광축 중심의 입사각 θ1로 프리즘(3)의 면3a에 입사한다. 프리즘(3)의 면3a에는 도 5의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같은 유전체 다층막으로 이루어지는 광학막(4)이 형성되어 있다. 도 5의 (a), (b) 및 (c)에서 투과율이 0인 경우는 반사율이 100%인 것을 의미한다. 바꾸어 말하면 특성에 의해 파장 650nm인 광빔은 S편광과 P편광 모두를 반사한다. 또한 프리즘(3)과 제 1 모듈(1) 및 제 2 모듈(11) 등을 광 헤드의 두께를 감소하기 위하여 동일 평면에 배치하기 때문에 각 모듈의 길이 방향은 동일 평면상에 평행하게 된다(도 1 및 도 3 참조). 결과적으로 편광방향은 길이 방향과 일치하고 광빔(2)은 P편광으로 프리즘(3)에 입사한다. P편광으로 입사하는 광빔(2)은 도 5의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 특성을 갖는 광학막(4)에 의해 반사되고, 집광렌즈(5)에 의해 집광되어 거의 평행 광빔이 된다. 광빔의 방향이 도 3에 도시된 바와 같이 반사 거울(14)에 의해 평면에 수직인 방향으로 반사되고, 광빔이 개구 제한수단(6)에 입사된다. 이 개구 제한수단(6)은 도 6에 도시된 바와 같이 내주부와 외주부에서 특성이 다른 광학 다층막이 형성되어 있다. 특히 내주부에 제 1 광학 다층막(6a)이 설치되고 외주부에 제 2 광학 다층막(6b)이 설치되며, 이 다층막들은 각각 다른 막두께와 층수로 형성되어 있다. 제 1 광학 다층막(6a)은 파장 650nm과 파장 780nm인 광을 투과하고, 제 2 광학 다층막(6b)은 파장 650nm인 광을 투과하고 파장 780nm인 광을 반사하도록 구성되어 있다. 따라서 파장 650nm인 광빔(2)은 개구 제한수단(6)의 내주부와 외주부 모두를 거의 광량 손실없이 투과할 수 있다. 또한 DVD와 같은 고밀도 광 디스크에 대응하도록 대물렌즈(7)의 개구수는 0.6으로 되어 있다. 대물렌즈(7)에 입사한 광빔(2)은 개구수 0.6으로 결상점 P에 집광되어 기판 두께 0.6mm인 광 디스크(8)의 기록면상에 광 스포트(9)를 형성한다. 다음으로 광 디스크(8)에서 반사한 광빔10은 다시 대물렌즈(7)와 개구 제한수단(6)을 통해 집광렌즈(5)에 의해 집광되어 프리즘(3)에 입사한다. 파장 650nm인 광빔(10)은 이 프리즘(3) 상에 형성된 광학막(4)에 의해 반사되어 제 1 모듈(1)에 입사한다. 제 1 모듈(1)에 입사된 광빔10은 홀로그램(1c)에서 회절되어 광 검출기(1b)에 입사하고, 소위 SSD(Spot Size Detection)법을 사용하여 상기 대물렌즈(7)를 기록면에 추종시키기 위한 포커스 제어신호를 검출하고, 위상차법을 사용하여 상기 대물렌즈(7)를 트랙면상의 트랙에 추종시키기 위한 트래킹 제어신호를 검출한다.
CD 재생용 제 2 모듈(11)은 파장 780nm인 반도체 레이저1la와, 광 디스크로부터 반사광을 분리하여 공간적 변화를 제공하는 홀로그램(11c)과, 그 반사광을 수광하는 광 검출기(1lb)가 일체로 구성된 것으로 DVD 재생용 제 1 모듈(1)과 같은 구성으로 되어 있다.
도 2와 도 4에 있어서 제 2 모듈(11)로부터 출사한 파장 780nm의 광빔(12)은 홀로그램(11c)을 통해 프리즘(3)에 입사각 θ2로 입사한다. 프리즘(3)에 입사된 광빔(12)은 프리즘(3)의 면3b, 3a에서 반사되어 광빔(2)의 반사광과 동일한 광로가 되도록 출사된다. 프리즘(3)에 형성된 광학막(4)은 도 5의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 파장 780nm인 광이 P편광과 S편광 모두 투과하게 된다. 광빔(12)은 P편광으로서 광학막(4)을 투과하여 집광렌즈(7)에 의해 약간 발산광이 되도록 집광된다. 집광된 광빔(12)은 개구 제한수단(6)에 의해 개구수 0.45에 상당하는 내주부만이 투과하고 대물렌즈(7)에 입사하여 결상점 P´상에 집광되어 광 디스크(13)의 기록면상에 광 스포트(14)를 형성한다. 개구를 제한함으로써 CD와 같은 기판 두께 1.2 mm인 광 디스크(13)에 대응되게 된다.
광 디스크(13)에서 반사된 광빔(15)은 다시 대물렌즈(7)와 개구 제한수단(6)을 통해 집광렌즈(5)에 의해 집광되어 프리즘(3)에 입사한다. 파장 780nm인 광빔(15)은 프리즘(3)을 투과하여 제 2 모듈(11)에 입사한다. 제 2 모듈(11)에 입사된 광빔(15)은 홀로그램(11c)에 의해 회절되어 광 검출기(1lb)에 입사한다. 상기 광 검출기(11b)는 SSD법을 사용하여 상기 대물렌즈(7)를 기록면에 추종시켜 포커스 제어신호를 검출하고, 푸시풀법을 사용하여 대물렌즈(7)를 트랙면 상의 트랙에 추종시키기 위한 트래킹 제어신호를 검출하도록 구성하고 있다. 비록 본 실시예에서도 종래예와 마찬가지로 설명을 간단히 하기 위해 푸시풀법을 이용하였으나 일반적으로 많이 사용하고 있는 3빔법을 이용해도 된다.
본 실시예에서의 광 헤드에 있어서 파장 650nm에서 디스크 기판 두께가 0.6mm이고, 개구수가 0.6으로 설계된 대물렌즈(7)를 이용하여 대물렌즈(7)와 집광렌즈(5)의 초점거리를 각각 3mm, 25mm가 되는 광학 시스템에서, 반도체 레이저(1la)로부터 집광렌즈(5)까지의 거리를 적당히 설정함으로써 파장 780nm인 광빔을 기판 두께가 1.2mm인 광 디스크(13)에 파장면 수차 10mλ 이하로 수속시킬 수 있다. 본 실시예에서는 반도체 레이저(1la)에서 집광렌즈(5)까지의 거리를 반도체 레이저(1a)에서 집광렌즈(5)까지의 거리보다 약 8mm 짧게 설정한다. 이러한 구성으로서 광빔(12)을 이용하여 기판 두께 1.2mm인 광 디스크(13)를 문제없이 재생할 수 있었다.
이상과 같은 광 헤드를 이용함으로써 파장 650nm 대응의 고밀도 광 디스크(8)를 재생하는 경우는 반도체 레이저(1a)를 점등시켜 광 디스크(8) 상에 집광하여 그 반사광을 광 검출기(1b)에서 수광함으로써 재생신호 및 제어신호를 얻을 수 있다. 또한 파장 780nm 대응의 광 디스크(13)를 재생하는 경우는 반도체 레이저(1la)를 점등시켜 광 디스크(13)에 집광하여 그 반사광을 광 검출기(1lb)에서 수광함으로써 재생신호 및 제어신호를 얻을 수 있다.
상기와 같은 구성에서 광빔(2)은 공기측으로부터 유리측으로 입사하는 구조가 되기 때문에 P편광과 S편광의 편광분리폭(도 5의 △H)은 유리측으로부터 유리측으로 입사하는 종래의 프리즘보다 좁게 된다. 또한 광빔(2)의 광축중심 입사각 θ1을 작게 함으로써 이 △H는 더욱 작게 할 수 있다. 예를 들어 입사각 θ1을 39도로 하고, Ti02와 Si02의 교호막(alternate layers)으로 광학막(4)을 설계하면 표 1과 같이 된다. 또 프리즘(3)에 이용하는 기판의 굴절률은 1.5로 하고, 광학적 막두께는 물리적인 막두께에 굴절률을 곱하여 얻어진다.
재 료 굴절율 광학적 막두께
제 1 층 TiO2 2.25 0.60λ
제 2 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 3 층 TiO2 2.25 0.90λ
제 4 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 5 층 TiO2 2.25 1.00λ
제 6 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 7 층 TiO2 2.25 1.00λ
제 8 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 9 층 TiO2 2.25 1.00λ
제 10 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 11 층 TiO2 2.25 1.00λ
제 12 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 13 층 TiO2 2.25 1.00λ
제 14 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 15 층 TiO2 2.25 1.00λ
제 16 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 17 층 TiO2 2.25 1.00λ
제 18 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 19 층 TiO2 2.25 0.90λ
제 20 층 SiO2 1.46 1.00λ
제 21 층 TiO2 2.25 0.60λ
광학막(4)의 막 구성예 (설계파장λ= 680/4 nm)
상기 광학막의 막 특성을 계산하면 도 7의 (a), (b) 및 (c)와 같이 된다. 광빔(2)의 확산각으로서 -7。∼+7。의 범위를 사용한다. 그러므로 입사각으로서 39-7。∼39+7。를 계산하였다. 도 7의 (a)는 입사각 32도에서의 광학막(4)의 투과율이고, 도 7의 (b)는 입사각 39도의 광학막(4)의 투과율이며, 도 7의 (c)는 입사각 46도의 광학막(4)의 투과율을 도시한다. 도면에서 P편광과 S편광의 편광분리폭 △H는 25nm 정도이다. 도 16에서 설명한 45도의 프리즘으로 구성된 복합 프리즘에 비해 1/4∼1/3이하로 할 수 있고, 또한 P편광을 완전히 반사시킬 수 있다. 이 때문에 파장 650nm인 광은 확산각이 ±7도의 범위에서 P편광과 S편광이 전부 반사되고, 파장 780nm인 광은 확산각 ±7도의 범위에서 P편광과 S편광을 전부 투과하도록 구성할 수 있다. 또한 도 1에 도시한 바와 같이 광빔이 프리즘(3)에 대하여 P편광으로 입사하도록 구성할 수 있다.
공기측으로부터 유리측으로 발산광을 입사시킴으로써 P편광과 S편광 모두가 780nm는 투과하고, P편광과 S편광 모두가 650nm에서는 반사하는 광학막을 확보할 수 있다. 그러나 발산광인 광빔(12)이 평행한 유리판을 투과하면 비점수차(astigmatism)가 발생하여 충분한 수속 성능을 얻을 수 없었다. 두께 1.5mm인 평행한 유리판에 광빔(12)을 45도로 입사시킨 경우 그 광을 광 디스크 상에 수속하면 300mλrms 이상의 비점수차가 발생된다. 따라서 광 헤드에는 유리판을 이용할 수 없게 된다. 본 발명에서는 프리즘(3)의 면3a와 면3b 사이의 각도(꼭지각α)를 설치함으로써 이 문제를 해결하였다. 즉 프리즘(3)의 면3a에 대하여 면3b를 경사지게 함으로써 프리즘(3)을 투과하는 광빔(12)의 비점수차를 보정할 수 있었다.
일례로서,
프리즘(3)의 꼭지각 α = 2.05。
프리즘(3)의 중앙부의 두께 T = 1.5mm
광빔(2)의 입사각 θ1 = 39。
광빔(12)의 입사각 θ2 = 42.85。
대물렌즈(7)의 개구수 NA = 0.45
으로 하면 프리즘(3)을 투과한 광빔(12)을 대물렌즈(7)로 수속하였을 때의 수차는 15mλ rms로 개선된다. 설계에 따라서는 수차를 더욱 저감할 수도 있다. 그러나 일반적인 광 헤드에서는 이 정도의 수차는 광학부품에서 발생하는 정도이며 문제는 없다. 또한 본 실시예에서는 프리즘(3)을 투과하는 광을 CD용 프리즘(3)으로 반사하는 광을 DVD용으로 하였다. 그렇지만 이 정도의 수차라면 프리즘(3)을 투과하는 광빔을 DVD용으로 하고, 프리즘(3)으로 반사하는 광을 CD용으로 해도 특별히 문제는 없다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 발산광이 투과하였을 때 수차가 작아지는 꼭지각을 갖는 프리즘에 CD용 발산광과 DVD용 발산광을 합성 분리하는 광학막을 형성함으로써 P편광이나 S편광에서도 2파장의 광로를 합성하거나 분리할 수 있다. 이 때문에 집광렌즈와 대물렌즈를 2파장 공용으로 한 광학 시스템에 있어서, 광원으로부터의 편광방향에 상관없이 광학 시스템을 구성할 수 있고, 프리즘(3)과 제 1 모듈(1) 및 제 2 모듈(11)을 동일 평면상에 배치할 수 있다. 또한 각 모듈의 길이방향은 각 평면의 방향과 일치하게 할 수 있다. 이로써 광 헤드의 소형화와 슬림화를 도모할 수 있다.
또 광 헤드의 소형화와 슬림화뿐만 아니라 광 헤드를 이용한 광 디스크 장치의 소형화와 슬림화를 도모할 수 있다.
( 제 2 실시예 )
이하에 본 발명의 제 2 실시예에서의 광 헤드의 구성을 그 동작과 함께 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도 8, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 광 헤드의 구성을 도시한 구성도로서, 도 8은 본 실시예에서 기판 두께 0.6mm인 고밀도광 디스크(8)를 재생하는 경우이고, 도 9는 기판 두께 1.2mm인 광 디스크(13)를 재생하는 경우를 도시한다. 도 8에서 DVD 재생용 제 1 모듈(21)은 파장 650nm인 반도체 레이저(21a)와, 디스크로부터의 반사광을 수광하는 광 검출기(21b)가 일체로 구성된 것이다. 도 8과 도 9에서 모든 구성품들은 설명을 간단히 하기 위해 광 디스크(8)와 광 디스크(13)에 수직인 평판 상에 배치되어 있다.
제 1 모듈(21)의 반도체 레이저(21a)로부터 출사한 파장 650nm인 광빔(22)은 편광 홀로그램(23)과 1/4 파장판(24)을 통해 원편광이 된다. 원편광이 된 발산광은 광축 중심의 입사각이 θ1로 프리즘(25)에 입사한다. 프리즘(25)과 제 1 모듈(21) 및 제 2 모듈(32)을 동일평면에 배치하면 각 모듈의 길이방향은 도 8 및 도 9와 같이 된다. 따라서 P편광이 편광 홀로그램(23)으로 입사한다. 프리즘(25)에는 도 3에 도시된 바와 같이 유전체 다층막으로 이루어지는 광학막(26)이 형성되어 있다. 이 프리즘(25)과 광학막(26)은 상기 제 1 실시예와 같은 것을 이용할 수 있다. 원편광이 된 광빔(22)은 광학막(26)에 의해 반사되어 집광렌즈(27)로 집광되고, 거의 평행 광빔이 되어 개구 제한수단(28)에 입사한다. 이 개구 제한수단(28)은 내주부와 외주부에서는 특성이 다른 광학 다층막으로 형성되어 있고, 내주부는 파장 650nm와 780 nm인 광을 투과하고, 외주부는 파장 650nm인 광을 투과하여 파장 780nm인 광을 반사하도록 구성되어 있다. 따라서 파장 650nm인 광빔(22)은 내주부와 외주부 모두가 개구 제한수단(28)을 투과할 수 있다. 대물렌즈(29)의 개구수는 DVD와 같은 고밀도 광 디스크에 대응하도록 0.6으로 설정된다. 대물렌즈(29)에 입사한 광은 결상점P에 집광되어 기판의 두께가 0.6mm인 광 디스크(8)의 기록면 상에 광 스포트(30)를 형성한다. 다음으로 광 디스크(8)에서 반사된 광빔(31)은 다시 대물렌즈(29)와 개구 제한수단(28)을 통해 집광렌즈(27)에 집광되어 프리즘(25)으로 입사한다. 파장 650nm인 광빔(31)은 이 프리즘(25) 상에 형성된 광학막(26)에서 반사되어 1/4 파장판(24)에 의해 광빔(22)과 직교하는 직선편광으로 변환되어 편광 홀로그램(23)에 입사한다. 편광 홀로그램(23)은 도 8에 도시된 바와 같이 혼합물 반사 재료인 LiNb 기판에 프로톤(proton) 교환으로 홀로그램을 형성하여 만들어지는 것으로, 이상광(extraordinary light)을 투과하고 보통광을 회절하도록 구성되어 있다. 광빔(22)을 이상광으로 하여 편광면이 그것과 직교하는 광빔(31)을 보통광으로 함으로써 광빔(22)은 투과되지만 광빔(31)은 산란되도록 구성되어 있다. 산란된 광빔(31)은 제 1 모듈(21)의 커버 글래스(21c)를 통해 광 검출기(21b)에 입사하고, SSD법을 사용하여 상기 대물렌즈(29)를 기록면에 추종시키기 위한 포커스 제어신호를 검출하고, 위상차법을 사용하여 상기 대물렌즈(29)를 트랙면상의 트랙에 추종시키기 위한 트래킹 제어신호를 검출한다.
도 9에 있어서 제 2 모듈(32)로부터 출사된 파장 780nm인 광빔(33)은 홀로그램(32c)을 통해 프리즘(25)에 입사각 θ2로 입사한다. 편광방향이 모듈의 길이방향이 되기 때문에 광빔(33)은 프리즘(25)에 P편광으로 입사하고, 프리즘 면에서 굴절하여 광빔(22)과 동일한 광로가 되도록 출사한다. 프리즘(25)에 형성된 광학막(26)은 도 5의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 파장 780nm인 광은 P편광과 S편광을 모두 투과하기 때문에 광빔(33)은 광학막(26)을 투과하여 집광렌즈(27)에서 약간 발산광이 되도록 집광된다. 집광된 광빔(33)은 개구 제한수단(28)에 의해 개구수 0.45에 상당하는 내주부만이 투과하고, 대물렌즈(29)에 입사하여 결상점 P'에 집광되어 광 디스크(13)의 기록면 상에 광 스포트(34)를 형성한다. 개구를 제한함으로써 CD와 같은 기판 두께 1.2mm인 광 디스크(13)에 대응되도록 되어 있다.
광 디스크(13)에서 반사된 광빔(35)은 다시 대물렌즈(29)와 개구 제한수단(28)을 통해 집광렌즈(27)에 집광되어 프리즘(25)에 입사된다. 파장 780nm인 광빔(35)은 프리즘(25)을 투과하고 제 2 모듈(32)에 입사한다. 제 2 모듈(32)에 입사된 광빔(35)은 홀로그램(32c)에 의해 회절되어 광 검출기(32b)에 입사한다. 광 검출기(32b)는 SSD법을 사용하여 상기 대물렌즈(29)를 기록면에 추종시키기 위한 포커스 제어신호를 검출하고, 푸시풀법을 사용하여 상기 대물렌즈(29)를 트랙면 상의 트랙에 추종시키기 위한 트래킹 제어신호를 검출하도록 구성되어있다.
이상과 같은 광 헤드를 이용함으로써 파장 650nm 대응인 고밀도 광 디스크(8)를 재생하는 경우는 반도체 레이저(21a)를 점등시켜 광 디스크(8)에 집광하여 그 반사광을 광 검출기(21b)에서 수광함으로써 재생신호 및 제어신호를 얻을 수 있다. 또한 파장 780nm 대응의 광 디스크(13)를 재생하는 경우는 반도체 레이저(32a)를 점등시켜 광 디스크(13)에 집광하여 그 반사광을 광 검출기(32b)에서 수광함으로써 재생신호 및 제어신호를 얻을 수 있다.
상기 광학막(26)의 막 특성은 제 1 실시예와 마찬가지이다. 실제로 설계한 막 특성은 도 7의 (a), (b) 및 (c)와 같다. 파장 650nm인 광은 확산각이 ±7도의 범위에서 P편광과 S편광 모두가 반사되고, 파장 780nm인 광은 확산각이 ±7도의 범위에서 P편광과 S편광 모두를 투과하도록 구성할 수 있다. 따라서 편광 홀로그램을 이용하여 DVD 재생용 광 이용 효율을 높여 디스크 반사율이 낮은 상변화 디스크 등에 대응할 수 있다. 편광 홀로그램을 이용하는 경우 파장 650nm인 광빔(22)은 1/4 파장판에 의해 원편광으로 되어 프리즘(25)에 입사하기 때문에 광학막(26)은 S편광과 P편광을 반사하고, 파장이 780nm인 광빔(33)은 P편광을 투과해야 한다. 도 7의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 특성은 이것을 만족하고 있다. 결과적으로 본 발명에 의한 방법으로 편광 홀로그램을 이용한 광 헤드에도 대응할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 발산광이 투과하였을 때 수차가 작아지는 꼭지각을 갖는 프리즘 상에 CD용 발산광과 DVD용 발산광을 합성 분리하는 광학막을 형성함으로써 P편광이나 S편광에서도 2파장의 광로를 합성하거나 분리할 수 있다. 이 때문에 집광렌즈와 대물렌즈를 2파장 공용으로 한 광학 시스템에 있어서, 광원으로부터의 편광방향에 상관없이 광학 시스템을 구성할 수 있고, 프리즘(25)과 제 l 모듈(21) 및 제 2 모듈(32)을 동일 평면상에 배치할 수 있다. 이 결과, 광 헤드의 소형화와 슬림화를 도모할 수 있다.
비록 상기 실시예는 모두 기록된 데이터를 재생하는 경우를 설명하였으나, 데이터를 기록하는 경우에도 본 기술은 이용할 수 있다. 또한 DVD 재생용과 CD 재생용으로 모듈을 이용하였으나 반도체 레이저와 광 수광기 및 홀로그램이 개별부품이어도 마찬가지로 상술한 구성으로 할 수 있다.
본 실시예에서 홀로그램과 프리즘의 모듈은 광 디스크의 평판 상에 평행하게 배치되고, 각 모듈의 길이 방향은 평면의 방향과 일치한다. 따라서 광 헤드를 소형화하고 슬림화 할 수 있을 뿐만 아니라, 광 헤드를 이용한 광 디스크 장치도 소형화하고 슬림화 할 수 있다.
상술한 바로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 파장이 다른 2개의 광원을 이용하여 집광렌즈와 대물렌즈를 2파장 공용으로 한 광학 시스템에 있어서 광원으로부터의 편광 방향에 관계없이 광학 시스템을 구성할 수 있고, 광 헤드의 슬림화, 소형화를 도모할 수 있는 광 헤드 및 그것을 구비한 광 디스크 장치를 제공할 수 있다.
즉 본 발명은 DVD용 모듈과 파장이 다른 CD용 모듈을 이용하여 대물렌즈와 집광렌즈를 2파장 공용으로 한 광학 시스템에 있어서 발산광이 투과하였을 때 수차가 작아지는 꼭지각을 갖는 프리즘에 CD용 발산광과 DVD용 발산광을 합성 분리하는 광학막을 형성함으로써 P편광이나 S편광에서도 2파장을 합성 분리할 수 있게 된다. 따라서 광원으로부터의 편광 방향에 상관없이 광학 시스템을 구성할 수 있고 프리즘과 모듈을 두께 방향으로 겹치지 않게 동일 평면상에 배치할 수 있어 광 헤드의 소형화와 슬림화를 도모할 수 있다.
상술한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 사상과 범위를 통해 각종 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이다.

Claims (13)

  1. 제 1 광원과,
    제 2 광원과,
    제 1 면 및 제 2 면을 갖고 상기 제 1 광원으로부터의 발산광을 상기 제 1 면에서 반사하고, 상기 제 2 광원으로부터의 발산광을 상기 제 2 면에서 입사한 후 상기 제 1 면으로 출사하여 광로를 합성하는 투과 반사수단과,
    상기 투과 반사수단으로부터의 광을 광 디스크의 정보 기록면 상에 수속하고 상기 디스크로부터 반사된 반사광을 집광하는 대물렌즈와,
    상기 반사광을 수광하는 광 검출기를 구비하며,
    상기 제 2 광원으로부터의 발산광이 상기 투과 반사수단을 투과하였을 때의 수차가 작아지도록 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 서로 비평행으로 하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  2. 기판(Substrate) 두께가 다른 두 종류의 광 디스크에 이용되는 광 헤드에 있어서,
    제 1 파장의 광을 출사하는 제 1 광원과,
    제 2 파장의 광을 출사하는 제 2 광원과,
    제 1 및 제 2 면을 갖고 상기 제 1 광원으로부터의 발산광을 상기 제 1 면에서 반사하고, 상기 제 2 광원으로부터의 발산광을 상기 제 2 면에서 입사한 후 상기 제 1 면으로 출사하여 광로를 합성하는 투과 반사수단과,
    기판 두께가 얇은 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 1 파장의 광을 수속하고, 기판 두께가 두꺼운 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 2 파장의 광을 수속하며 상기 광 디스크로부터 반사된 반사광을 집광하는 대물렌즈와,
    상기 제 1 파장의 반사광을 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면에서 반사한 후 수광하는 제 1 광 검출기와,
    상기 제 2 파장의 반사광을 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 및 제 2 면을 투과한 후 수광하는 제 2 광 검출기를 구비하며,
    상기 제 2 광원으로부터의 발산광이 상기 투과 반사수단을 투과하였을 때의 수차가 작아지도록 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 서로 비평행으로 하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  3. 기판 두께가 다른 두 종류의 광 디스크에 이용되는 광 헤드에 있어서,
    제 1 파장의 광을 출사하는 제 1 광원과,
    제 2 파장의 광을 출사하는 제 2 광원과,
    제 1 및 제 2 면을 갖고 상기 제 1 광원으로부터의 발산광을 상기 제 2 면에서 입사한 후 상기 제 1 면으로 출사하며, 상기 제 2 광원으로부터의 발산광을 상기 제 1 면에서 반사하여 광로를 합성하는 투과 반사수단과,
    기판 두께가 얇은 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 1 파장의 광을 수속하고, 기판 두께가 두꺼운 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 2 파장의 광을 수속하고 그 반사광을 집광하는 대물렌즈와,
    상기 제 1 파장의 반사광을 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 및 제 2 면을 투과한 후 수광하는 제 1 광 검출기와,
    상기 제 2 파장의 반사광을 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면에서 반사한 후 수광하는 제 2 광 검출기를 구비하며,
    상기 제 1 광원으로부터의 발산광이 상기 투과 반사수단을 투과하였을 때의 수차가 작아지도록 상기 투과 반사수단의 상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 서로 비평행으로 하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 파장의 광의 개구를 제한하는 개구 제한수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 개구 제한수단은 개구수가 약 0.45가 되도록 상기 제 2 파장의 광의 개구를 제한하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대물렌즈는 상기 기판 두께가 얇은 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 l 파장의 광을 수속할 때 수차가 작아지도록 구성되고, 상기 제 2 광원은 상기 기판 두께가 두꺼운 광 디스크의 정보 기록면 상에 상기 제 2 파장의 광을 수속할 때 수차가 작아지는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  7. 제 2항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 두께가 얇은 광 디스크의 기판 두께는 약 0.6mm이고, 상기 기판 두께가 두꺼운 광 디스크의 기판 두께는 약 1.2mm인 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  8. 제 2항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 파장은 620nm에서 670nm 사이의 값을 갖고, 상기 제 2 파장은 760nm에서 850nm 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투과 반사수단은 하나의 투명부재와, 상기 투명부재의 일면 상에 배치되는 S편광과 P편광의 입사광에 대한 투과율이 모두 소정의 파장 범위 내에서 실질적으로 0%이고, 별도의 소정의 파장의 범위 내에서 실질적으로 100%인 하나의 광학막을 구비하며, 상기 광학막은 상기 제 1 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 면과 상기 제 2 면이 이루는 각이 2±1。인 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  11. 제 2항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 l 광원과, 상기 제 2 광원과, 상기 투과 반사수단과, 상기 제 1 광 검출기 및 상기 제 2 광 검출기는 상기 광 디스크가 배치되어 있는 평면과는 별도의 동일 평면상에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 광원과 상기 제 2 광원의 길이 방향은 상기 제 1 광원과, 상기 제 2 광원과, 상기 투과 반사수단과, 상기 제 1 검출기 및 상기 제 2 검출기가 배치되는 상기 평면을 따르는 방향인 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  13. 상기 제 1항 내지 제 11항의 어느 하나에 따르는 광 헤드와,
    상기 광 헤드를 구동시키기 위한 구동 장치와,
    상기 광 헤드로부터의 신호를 처리하기 위한 신호 처리회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
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