KR100648912B1 - 광학 소자, 광 헤드, 광 정보 기록 재생 장치, 컴퓨터,영상 기록 장치, 영상 재생 장치, 서버, 및 카 내비게이션시스템 - Google Patents

Abstract

정보 기록 매체(30)에 대해 정보의 기록 및 재생 중 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 광원(21)과, 정보 기록 매체(33)에 대해 정보의 기록 재생을 행하는 제2 파장의 광을 발하는 광원(22)과, 정보 기록 매체(34)에 대해 정보의 기록 재생을 행하는 제3 파장의 광을 발하는 광원(23)과, 집광 수단(29)과, 제1 파장의 광은 투과하고, 제2 및 제3 파장의 광은 회절하는 광학 소자(28)를 구비하고 있고, 광학 소자(28)는, 기재에 홈이 형성되어 있고, 파장 400nm에서의 기재의 굴절률을 n, 1단당 홈의 깊이를 d(nm)로 하면, 380(nm) ≤(n-1)×d ≤420(nm)의 관계를 만족하고, 홈은 깊이 d와, 깊이 2d의 2단으로 형성되어 있다.

Description

광학 소자, 광 헤드, 광 정보 기록 재생 장치, 컴퓨터, 영상 기록 장치, 영상 재생 장치, 서버, 및 카 내비게이션 시스템{OPTICAL ELEMENT, OPTICAL HEAD, OPTICAL INFORMATION RECORDING/REPRODUCTION DEVICE, COMPUTER, VIDEO RECORDING DEVICE, VIDEO REPRODUCTION DEVICE, SERVER, AND CAR NAVIGATION SYSTEM}

본 발명은, 광디스크, 광 카드 등의 정보 기록 매체에 대해, 정보의 기록, 재생, 또는 소거를 행하는 광 정보 기록 재생 장치, 컴퓨터, 영상 기록 장치, 영상 재생 장치, 서버, 카 내비게이션 시스템, 및 이들에 사용하는 광학 소자, 광 헤드, 액정 소자에 관한 것이다.

고밀도·대용량의 정보 기록 매체로서, 광 디스크를 사용하는 광 메모리 기술은, 디지털 오디오 디스크, 비디오 디스크, 문서 파일 디스크, 나아가서는 데이터 파일로 용도를 확장하면서, 실용화되어 왔다. 미소하게 집광된 광 빔을 통해, 광 디스크에 대한 정보 기록 재생이 높은 신뢰성하에서 순조롭게 수행되기 위해서는, 회절 한계의 미소 스폿을 형성하는 집광 기능과, 광학계의 포커스 제어와 트래킹 제어, 피트 신호(정보 신호) 검출 기능이 필요해진다.

최근 광학계 설계 기술의 진보와 광원인 반도체 레이저의 단파장화에 의해, 종래 이상의 고밀도의 기억 용량을 갖는 광 디스크의 개발이 진행되고 있다. 고밀 도화의 어프로치로서는, 광 디스크상에 광 빔을 미소하게 집광시키는 집광 광학계의 광 디스크측 개구 수(NA)를 크게 하는 것이 검토되고 있다. 그 때, 문제가 되는 것이 광축에 대한 디스크의 기울기(소위 틸트)에 의한 수차의 발생량의 증대이다. NA를 크게 하면, 틸트에 대해 발생하는 수차량이 커진다. 이것을 막기 위해서는, 광 디스크의 기판의 두께(기재 두께)를 얇게 하면 된다.

광 디스크의 제1 세대라고 할 수 있는 컴팩트 디스크(CD)는, 적외광(파장 λ3은 780nm∼820nm)과, NA 0.45의 대물 렌즈를 사용하고, 디스크의 기재 두께는 1.2mm이다. 제2 세대인 DVD는, 적색광(파장 λ2는 630nm∼680nm)과, NA 0.6의 대물 렌즈를 사용하고, 디스크의 기재 두께는 0.6mm이다. 그리고, 제3 세대인 고밀도 광 디스크는, 청색광(파장 λ1은 380nm∼420nm)과, NA 0.85의 대물 렌즈를 사용하고, 디스크의 기재 두께는 0.1mm의 시스템이 제안되어 있다.

또한, 본 명세서중에서는, 기재 두께란, 광 디스크(또는 정보 기록 매체)에 광 빔이 입사하는 면부터 정보 기록면까지의 투명 기판의 두께를 말한다.

이렇게, 광 디스크의 기재 두께는, 기록 밀도가 높아짐에 따라 얇아지도록 되어 있다. 경제성, 장치의 점유 스페이스의 관점에서, 1대의 장치로 기재 두께나 기록 밀도가 다른 광 디스크에 대해, 기록이나 재생을 행할 수 있는 광 정보 기록 재생 장치가 요구된다. 이를 위해서는 상이한 기재 두께의 광 디스크 상에 회절 한계까지 광 빔을 집광할 수 있는 집광 광학계를 구비한 광 헤드 장치가 필요하다.

DVD와 CD의 양쪽의 광 디스크 (정보 기록 매체)에 대해 정보를 기록하거나 재생하거나 하는 장치의 일례가, 하기 특허 문헌 1에 제안되어 있다. 이 내용을 제1 종래예로 하여, 도 58∼도 60을 사용하여 간단히 설명한다. 도 58은, 광 헤드(300)의 개략 구성을 도시하고 있다. 도 58a는 DVD에 대해 정보를 기록하거나 재생할 때의 상태를 도시하고, 도 58b는 CD에 대해 정보를 기록하거나 재생하는 상태를 도시하고 있다. 파장 635nm∼650nm의 광을 발하는 적색 반도체 레이저(301)와, 파장 780nm의 광을 발하는 적외 반도체 레이저(302)를 갖는다.

제2 정보 기록 매체인 DVD 디스크(308)를 재생하는 경우, 적색 반도체 레이저(301)로부터 발한 광은 파장 선택 프리즘(303)을 투과하여, 콜리메이터 렌즈(304)에 의해 평행광이 된다. 평행해진 광은, 빔 스플리터(305)에서 반사되어, 다이크로(dichro) 홀로그램(306)을 투과하여, 대물 렌즈(307)에서 수속(收束)광이 되어, DVD 디스크(308)에 조사된다. DVD 디스크(308)에서 반사된 광은, 다시 대물 렌즈(307)와 다이크로 홀로그램(306)을 통과해, 빔 스플리터(305)를 투과하여, 검출 렌즈(309)에 의해 수속광이 되어, 광 검출기(310)에 집광된다.

제3 정보 기록 매체인 CD 디스크(311)를 재생하는 경우는, 적외 반도체 레이저(302)로부터 발한 광은 파장 선택 프리즘(303)에 의해 반사되어, 콜리메이터 렌즈(304)에 의해 평행광이 된다. 평행해진 광은 빔 스플리터(305)에서 반사되어, 다이크로 홀로그램(306)에 의해 회절되어, 대물 렌즈(307)에서 수속광이 되어, CD 디스크(311)에 조사된다. CD 디스크(311)에서 반사된 광은 다시 대물 렌즈(307)와 다이크로 홀로그램(306)을 통과해, 빔 스플리터(305)를 투과하여, 검출 렌즈(309)에 의해 수속광이 되어, 광 검출기(310)에 집광된다.

DVD 디스크와 CD 디스크의 기재 두께의 차이에 의한 구면 수차는 다이크로 홀로그램(306)에 의해 보정된다. 도 59에 다이크로 홀로그램(306)의 단면도를 나타낸다. 다이크로 홀로그램(306)의 표면에는, 깊이 d, 2d, 3d의 홈이 순서대로 나열되어 있다. 깊이 d는 적색 반도체 레이저의 파장을 λ1로 하고, 다이크로 홀로그램(306)의 파장 λ1에서의 굴절률을 n1로 하여,

d=λ1/(n1-1)

이 되도록 정해져 있다. 이렇게 함으로써, 파장 λ1의 광에 대해서는, 광이 회절하지 않아, 투과 효율이 높아진다.

여기서, 적외 반도체 레이저로부터 출사된 광의 파장을 λ2로 하고, 다이크로 홀로그램(306)의 파장 λ2에서의 굴절률을 n2로 한다. 도 60a는, 파장 λ2의 광이 다이크로 홀로그램(306)를 통과한 후의 파면을 나타내고 있고,

d×(n2-1)/λ2 = 0.75,

일 때의 상태이다. 이 경우, 1단당 파장의 0.75배의 위상 어긋남이 발생하게 된다. 1 이상의 위상 어긋남은 무시할 수 있으므로, 소수 부분에만 기초하여 다시 쓴 파면을 도 60b에 나타낸다. 이 파면은 1차 회절광의 한쪽의 회절 효율이 높은 광이 된다.

또, 하기 비특허 문헌 1에는, CD, DVD, 및 초고밀도 광디스크에 대해 정보를 재생하는 장치의 일례가 기재되어 있다. 이것을 제2 종래예로 하여, 도 61,도 62를 사용하여 간단히 설명한다. 도 61은, 광 헤드의 개략 구성을 도시하고 있다.

파장 λ1=405nm의 청색 광원을 갖는 광학계(201)로부터 출사한 평행광은, 프리즘(204, 205), 및 후술하는 위상판(206)을 투과하여, 대물 렌즈(207)에서 집광되 어, 기재 두께 0.1mm의 광 디스크(208)(초고밀도 광디스크)의 정보 기록면에 조사된다.

광 디스크(208)에서 반사한 광은, 반대의 경로를 거쳐 광학계(201)의 검출기에서 검출된다. 파장 λ2=650nm의 적색 광원을 갖는 광학계(202)로부터 출사한 발산광은, 프리즘(204)에서 반사되어, 프리즘(205) 및 위상판(206)을 투과하여, 대물 렌즈(207)에서 집광되고, 기재 두께 0.6mm의 광 디스크(209)(DVD)의 정보 기록면에 조사된다.

광 디스크(209)에서 반사한 광은, 반대의 경로를 거쳐 광학계(202)의 검출기에서 검출된다. 파장 λ3=780nm의 적외의 광원을 갖는 광학계(203)로부터 출사한 발산광은 프리즘(205)에서 반사되어, 위상판(206)을 투과하여, 대물 렌즈(207)에서 집광되고, 기재 두께 1.2mm의 광 디스크(210)(CD)의 정보 기록면에 조사된다. 광 디스크(210)에서 반사한 광은 반대의 경로를 거쳐 광학계(203)의 검출기에서 검출된다.

대물 렌즈(207)는 기재 두께 0.1mm에 대응하도록 설계되어 있고, CD나 DVD에 대해서는, 기재 두께의 차이에 의해 구면 수차가 발생한다. 이 구면 수차를 보정하는 것이, 광학계(202)및 광학계(203)로부터 출사하는 발산광의 발산 정도와 위상판(206)이다. 대물 렌즈에 발산광을 입사시키면, 새로운 구면 수차가 발생하기 때문에, 기재 두께의 차이에 의해 발생하는 구면 수차를 이 새로운 구면 수차로 상쇄할 수 있다.

발산광의 발산 정도는, 구면 수차가 최소가 되도록 설정한다. 발산광에 의 해서 구면 수차를 완전히 보정할 수는 없어, 고차의 구면 수차(주로 5차의 구면 수차)가 잔존한다. 이 5차의 구면 수차는, 위상판(206)에 의해 보정한다.

도 62에 위상판(206)의 표면(도 62a)과 측면도(도 62b)를 나타내고 있다. 위상판(206)은, 파장 λ1에서의 굴절률을 n1, h=λ1/(n1-1)로 한 경우, 높이 h, 3h의 위상 단차(206a)로 구성된다. 파장 λ1의 광에 대해서는, 높이 h는 위상차 1λ (λ는 사용 파장)를 발생시키나, 위상 분포에 영향을 주지 않아, 광 디스크(208)의 기록 재생에는 지장이 없다.

한편, 파장 λ2의 광에 대해서는, 파장 λ2에서의 위상판(206)의 굴절률을 n2로 하면, h/λ2×(n2-1)=0.625λ의 위상차가 발생한다. 또, 파장 λ3의 광에 대해서는, 파장 λ3에서의 위상판(206)의 굴절률을 n3으로 하면, h/λ3×(n3-1)=0.52λ의 위상차가 발생한다. DVD 및 CD 에 관해서는, 이 위상차를 이용하여 파면을 변환하여, 잔존하고 있던 5차의 구면 수차를 보정하고 있었다.

또한, 하기 특허 문헌 2에는, 초고밀도 광 디스크의 기록 재생이 가능한 대물 렌즈와, CD와 DVD의 재생이 가능한 대물 렌즈의 2개의 대물 렌즈를 사용하여 정보를 재생하는 방법이 제안되어 있다. 이것을 제3 종래예로 하여, 도 63을 사용하여 간단히 설명한다.

렌즈 홀더(233)에는, 초고밀도 광 디스크의 기록 재생시에 사용되는 대물 렌즈(231)와, CD와 DVD의 재생시에 사용되는 대물 렌즈(232)와, 구동 코일(234)을 구비하고, 와이어(236)에 의해 고정부(237)에 매달려 있다.

자석(238)과 요크(239)로 자기 회로가 구성되어, 구동 코일(234)에 전류를 흐르게 함으로써 전자력이 작용하여, 대물 렌즈(231, 232)가 포커스 방향 및 트래킹 방향으로 구동된다. 제3 종래예에서는, 기록 재생하는 광 디스크에 따라 대물 렌즈(231, 232)를 구분하여 사용하고 있었다.

또, 색 수차 보정의 기술로서 하기 특허 문헌 3에는, 광학 소자의 단면이 톱니형상이고, 제1 파장 λ1의 광에 대해서는 2차 회절광을 사용하여 보정하고, 제2 파장 λ2의 광에 대해서는 1차 회절광을 사용하여 보정하는 색 수차 보정 홀로그램이 제안되어 있다.

그러나, 상기 제1 종래예에 따른 광 헤드에서는, 기재 두께 1.2mm, 기재 두께 0.1mm와 같이 기재 두께가 크게 다른 디스크에 광을 조사하면, 디스크와 대물 렌즈 사이의 거리가 크게 변화해 버려, 액추에이터의 가동 범위가 커져, 헤드가 커진다는 문제가 있었다. 또한, 3종류의 광원과 그에 따른 광 검출을 행하기 위해서는, 신호선의 개수가 늘어나, 광 헤드와 광 디스크 드라이브를 연결하는 플렉서블 케이블의 폭이 넓어진다는 문제가 있었다.

또, 상기 제2 종래예에 따른 광 디스크 장치에서는, CD 및 DVD의 재생시, 광은 대물 렌즈에 발산광으로서 입사하므로, 대물 렌즈가 트래킹 방향으로 구동되면 큰 코마 수차가 발생하여, 양호한 재생을 행할 수 없다는 문제가 있었다.

또, 상기 제3 종래예에 따른 광 디스크 장치에서는, 대물 렌즈(231, 232)는 탄젠셜 방향(y방향)으로 나열하고, 대물 렌즈(231)는 광 디스크의 회전 중심(O)을 통과하는 트래킹 방향(x방향)의 직선 상에 위치하도록 부착되어 있기 때문에, 대물 렌즈(232)를 사용하는 DVD나 CD에서는, 트래킹 검출 방식으로서 일반적인 디퍼렌셜 푸시 풀(DPP)법이나 3빔법을 사용할 수 없다는 문제가 있었다. 이에 관해, 도 64를 사용하여 설명한다. DPP법이나 3빔법은, 재생하기 위한 메인 스폿과, 트래킹 검출을 위한 2개의 서브 스폿을 사용한다. 도 63에 도시한 대물 렌즈(232)의 메인 스폿(232a)은, 도 64에 도시한 스폿의 위치 150a이다. 서브 스폿의 위치는 150b, 150c이고, 재생 트랙(153)에 대해 최적의 각도 θ₀으로 설정된다.

광 헤드의 시크 동작에 의해, 이들 스폿은 x방향으로 이동하고, 스폿의 위치는 151a, 151b, 151c가 된다. 스폿의 위치 150a, 151a는 광 디스크의 회전 중심(O)을 통과하는 x방향의 직선 상에 없기 때문에, 광 헤드의 시크 동작에 의해 각도 θ₀은 θ₁로 변화한다. 즉, 제3 종래예의 구성에서는, 안정된 트래킹 제어를 행할 수 없다는 문제가 있었다.

(특허 문헌 1)

일본국 특개평 9-306018호 공보

(특허 문헌 2)

일본국 특개평 11-120587호 공보

(특허 문헌 3)

일본국 특개 2001-60336호 공보

(비특허 문헌 1)

ISOM2001의 세션 We-C-05 (예고집(豫稿集) 30페이지)

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제를 해결하는 것이며, 기재 두께가 다른 다수의 정보 기록 매체에 대해, 안정적으로 정보의 기록이나 재생이 가능한 광학 소자, 광 헤드, 광 정보 기록 재생 장치, 컴퓨터, 영상 기록 장치, 영상 재생 장치, 서버, 및 카 내비게이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자에 있어서,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d의 2단으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자에 있어서,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d와, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 광학 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재 생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 광원, 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광은, 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며, 파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d≤ 420nm

의 관계를 만족하고, 상기 홈은, 깊이 d의 홈과, 깊이 2d의 홈의 2단으로 형성되어 있고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 광학 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 광원, 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광은, 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며, 파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d와, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 광학 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 제1 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d의 2단으로 형성되어 있고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광 을 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 광학 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 제1 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d와, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 광학 정보 기록 재생 장치는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 광원, 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 광 헤드를 구비하고,

상기 정보 기록 매체와 상기 광 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 더 구비하고,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광은, 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며, 파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고, 상기 홈은, 깊이 d의 홈과, 깊이 2d의 홈의 2단의 홈이고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 광 정보 기록 재생 장치는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 광원, 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 광 헤드를 구비하고,

상기 각 정보 기록 매체와 상기 광 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 더 구비하고,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광은, 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며, 파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d, 깊이 2d, 깊이 3d, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 광 정보 기록 재생 장치는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 광 헤드를 구비하고,

상기 각 정보 기록 매체와 상기 광 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 제1 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d의 2단으로 형성되어 있고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 광 정보 기록 재생 장치는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 광 헤드를 구비하고,

상기 각 정보 기록 매체와 상기 광 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 제1 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d와, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자에 있어서,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d(nm)로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고,

상기 단차의 높이는, d의 정수배인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d(nm)로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제6 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm ∼ 420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

상기 제2 광원의 위치는, 상기 광학 소자가 없을 때의 상기 제2 정보 기록 매체의 정보 기록면에 있어서의 수차가 최소가 되는 위치보다도 상기 집광 수단에 가까운 측에 설정하고,

상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에 있어서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d(nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제7 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 정보에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

상기 제2 광원의 위치는, 상기 광학 소자가 없을 때의 상기 제2 정보 기록 매체의 정보 기록면에서의 수차가 최소가 되는 위치와, 상기 집광 수단에 입사하는 제2 파장의 광이 평행광이 되는 위치와의 대략 중간의 위치에 대해 상기 집광 수단 으로부터 먼 측에 설정하고,

상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d (nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제8 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

상기 집광 수단에 입사하는 제2 파장의 광은 평행광이고,

상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이 며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d (nm)로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제9 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

상기 광학 소자의 파장 400nm에서의 굴절률을 n1, 상기 제3 파장을 λ3 (nm), 상기 광학 소자의 파장 λ3에서의 굴절률을 n3, 1단당 상기 단차의 높이를 d (nm)로 하면,

760nm ≤ (n1-1)×d ≤ 840nm

-10nm ≤λ1/(n1-1) -λ3/(n3-1)/2 ≤10nm

의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제10 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광은 투과시키고, 상기 제3 파장의 광은 회절시키는 액정 소자와,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하 는 검출 수단을 구비하고,

상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d (nm)로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고,

상기 액정 소자는, 릴리프형상 홀로그램 패턴을 갖는 기판과, 상기 릴리프형상 홀로그램 패턴 상에 형성되는 제1 투명 전극과, 액정을 사이에 끼고 상기 제1 투명 전극과 대향 배치되는 제2 투명 전극을 구비하고, 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극에 인가하는 전압을 제어하여 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 투과시키고, 상기 제3 파장의 광을 회절시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제11 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제12 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광 학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하고,

상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제1 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제1 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD1로 하고,

상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제2 정보기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제2 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD2로 하고,

상기 제3 파장의 광을 상기 제3 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제3 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제3 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD3으로 하면,

WD1, WD2 및 WD3 중, 최대의 값과 최소의 값의 차가, 상기 집광 수단의 직경방향의 최대값보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제13 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하 는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하고,

상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제1 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제1 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD1로 하고,

상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제2 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제2 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD2로 하고,

상기 제3 파장의 광을 상기 제3 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제3 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제3 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD3으로 하면,

WD1, WD2, 및 WD3이 거의 같은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제14 광 헤드는, 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 광을 발하는 광원과,

상기 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

상기 광은 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하고,

상기 광 검출 수단으로부터 출력된 다수의 신호를 병렬로 받아 이것을 시계열 신호로 변환하는 변환 수단을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 광 정보 기록 재생 장치는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학 소자와,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 광 헤드를 구비하고,

상기 각 정보 기록 매체와 상기 광 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제15 광 헤드는, 정보 기록 매체에 광을 조사하는 제1 집광 수단과 제2 집광 수단을 구비한 광 헤드에 있어서,

상기 제1 집광 수단, 및 상기 제2 집광 수단은 트래킹 방향으로 나열되어 있고,

상기 제1 집광 수단은 상기 정보 기록 매체의 내주측에 위치하고, 상기 제2 집광 수단은 상기 정보 기록 매체의 외주측에 위치하고,

상기 제1 집광 수단의 외경은 상기 제2 집광 수단의 외경보다도 작고,

상기 정보 기록 매체를 회전시키는 회전계와 상기 광 헤드가 근접했을 때, 상기 제2 집광 수단에서 상기 정보 기록 매체의 최내주의 정보를 재생할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제16 광 헤드는, 기재 두께가 다른 적어도 3개의 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 광 헤드에 있어서,

상기 정보 기록 매체에 광을 조사하는 제1 집광 수단과 제2 집광 수단을 갖고,

상기 제1 집광 수단은, 기재 두께가 가장 두꺼운 제1 정보 기록 매체에 광을 조사하고, 상기 제2 집광 수단은, 상기 제1 정보 기록 매체를 제외한 정보 기록 매체에 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제17 광 헤드는, 기재 두께가 다른 다수의 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 광 헤드에 있어서,

상기 다수의 정보 기록 매체에 광을 조사하는 다수의 집광 수단과, 포커스 방향 및 트래킹 방향으로 이동 가능한 가동체를 구비하고,

기재 두께가 가장 얇은 정보 기록 매체에 광을 조사하는 집광 수단이 상기 가동체의 대략 중앙에 위치하고, 또한 상기 다수의 집광 수단은 트래킹 방향으로 나열되어 상기 가동체에 탑재되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제18 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

상기 제1 정보 기록 매체에 상기 제2 파장의 광을 조사하여 상기 제1 정보 기록 매체의 기울기를 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제19 광 헤드는, 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보 기록 매체에 집광하는 제1 집광 수단과,

상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보 기록 매체에 집광하는 제2 집광 수단과,

상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

상기 제1 정보 기록 매체에 상기 제2 파장의 광을 조사하여 상기 제1 정보 기록 매체의 기울기를 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 액정 소자는, 릴리프형상 홀로그램 패턴을 갖는 기판과, 상기 릴리프형상 홀로그램 패턴 상에 형성되는 제1 투명 전극과, 액정을 사이에 끼고 상기 제1 투명 전극과 대향 배치된 제2 투명 전극을 구비하고,

상기 제1 투명 전극, 및 상기 제2 투명 전극에 인가하는 전압을 제어하여 상 기 액정에 입사하는 광에 대해, 회절과 투과를 전환할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제6 광 정보 기록 재생 장치는, 상기 제5 내지 제10의 어느 한 광 헤드, 또는 상기 제15 내지 제19의 어느 한 광 헤드와, 상기 각 정보 기록 매체와 상기 광 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 구비한 광 정보 기록 재생 장치.

본 발명의 컴퓨터는, 상기 각 광 헤드의 어느 하나를 포함하는 광 정보 기록 재생 장치를 외부 기억 장치로서 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 영상 기록 장치는, 상기 각 광 헤드의 어느 하나를 포함하는 광 정보 기록 재생 장치를 구비하고, 정보 기록 매체에 대해 영상의 기록 및 재생 중 적어도 영상의 기록을 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 재생 전용의 영상 재생 장치는, 상기 각 광 헤드의 어느 하나를 포함하는 광 정보 기록 재생 장치를 구비하고, 정보 기록 매체로부터 영상을 재생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 서버는, 상기 각 광 헤드의 어느 하나를 포함하는 광 정보 기록 재생 장치를 외부 기억 장치로서 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 카 내비게이션 시스템은, 상기 각 광 헤드의 어느 하나를 포함하는 광 정보 기록 재생 장치를 외부 기억 장치로서 구비한 것을 특징으로 한다.

도 1a는 본 발명의 실시형태 1에 따른 고밀도 광 디스크를 기록 재생하고 있 는 상태의 구성도,

도 1b는 본 발명의 실시형태 1에 따른 DVD를 기록 재생하고 있는 상태의 구성도,

도 1c는 본 발명의 실시형태 1에 따른 CD를 기록 재생하고 있는 상태의 구성도,

도 2a는 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램의 표면도,

도 2b는 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램의 이면도,

도 3은 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램의 단면도,

도 4a는 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램을 파장 λ2의 광이 통과한 후의 파면의 모식도,

도 4b는, 도 4a의 파면에서, 파장의 정수 부분을 무시하고 환산한 파면의 모식도,

도 5는 본 발명의 실시형태 1에 따른 다이크로 홀로그램에서 회절되는 광의 회절 효율을 나타낸 개념도,

도 6a는 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램을 파장 λ 3의 광이 통과한 후의 파면의 모식도,

도 6b는, 도 6a의 파면에서, 파장의 정수 부분을 무시하고 환산한 파면의 모식도,

도 7은 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램의 다른 단면도,

도 8a는 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램을 파장 λ2의 광이 통과한 후의 파면의 모식도,

도 8b는, 도 8a의 파면에서, 파장의 정수 부분을 무시하고 환산한 파면의 모식도,

도 8c는 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램을 파장 λ3의 광이 통과한 후의 파면의 모식도,

도 8d는, 도 8c의 파면에서, 파장의 정수 부분을 무시하고 환산한 파면의 모식도,

도 9a는 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램에서 회절되는 광의 회절 효율을 나타낸 개념도,

도 9b는 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램에서 회절되는 광의 투과 효율을 나타낸 개념도,

도 10은 본 발명의 실시형태 1에 사용하는 다이크로 홀로그램에서 회절된 광의 주요 방향을 나타낸 모식도,

도 11은 본 발명의 실시형태 1에 따른 광 디스크 드라이브의 구성도,

도 12a는 본 발명의 실시형태 1에 따른 광 디스크 드라이브로 디스크에 정보를 기록 재생할 때 디스크와 집광 수단의 거리가 WD1인 경우의 모식도,

도 12b는 본 발명의 실시형태 1에 따른 광 디스크 드라이브로 디스크에 정보를 기록 재생할 때 디스크와 집광 수단의 거리가 WD2인 경우의 모식도,

도 12c는 본 발명의 실시형태 1에 따른 광 디스크 드라이브로 디스크에 정보를 기록 재생할 때 디스크와 집광 수단의 거리가 WD3인 경우의 모식도,

도 13a는 종래예의 광 디스크 드라이브로 디스크에 정보를 기록 재생할 때 디스크와 집광 수단의 거리가 WDa인 경우의 모식도,

도 13b는 종래예의 광 디스크 드라이브로 디스크에 정보를 기록 재생할 때 디스크와 집광 수단의 거리가 WDb인 경우의 모식도,

도 14a는 본 발명의 실시형태 1에 따른 광 헤드의 부속 회로의 구성도,

도 14b는 본 발명의 실시형태 1에 따른 광 헤드의 부속 회로의 다른 예에 따른 구성도,

도 15는 본 발명의 실시형태 1에 따른 광 헤드의 부속 회로로부터 출력되는 신호의 개략도,

도 16a는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 광학계에서, 고밀도 광 디스크를 기록 재생하고 있는 상태의 구성도,

도 16b는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 광학계에서, DVD를 기록 재생하고 있는 상태의 구성도,

도 17a는 본 발명의 실시형태 2에 사용하는 다이크로 홀로그램의 표면도,

도 17b는 본 발명의 실시형태 2에 사용하는 다이크로 홀로그램의 이면도,

도 18a는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 광학계에서, 고밀도 광 디스크를 기록 재생하고 있는 상태의 다른 예의 구성도,

도 18b는, 본 발명의 실시형태 2에 따른 광학계에서, DVD를 기록 재생하고 있는 상태의 다른 예의 구성도,

도 19a는, 본 발명의 실시형태 2에 사용하는 다른 예의 다이크로 홀로그램의 표면도,

도 19b는, 본 발명의 실시형태 2에 사용하는 다른 예의 다이크로 홀로그램의 이면도,

도 20a는, 본 발명의 실시형태 3의 광학계에서, 고밀도 광 디스크를 기록 재생하고 있는 상태의 구성도.

도 20b는, 본 발명의 실시형태 3의 광학계에서, DVD를 기록 재생하고 있는 상태의 구성도.

도 20c는, 본 발명의 실시형태 3의 광학계에서, CD를 기록 재생하고 있는 상태의 구성도,

도 21a는 본 발명의 실시형태 3에 사용하는 다이크로 홀로그램의 표면도,

도 21b는 본 발명의 실시형태 3에 사용하는 다이크로 홀로그램의 이면도,

도 21c는 본 발명의 실시형태 3에 사용하는 다이크로 홀로그램의 단면도,

도 22는 본 발명의 실시형태 3에 따른 다이크로 홀로그램의 단면도,

도 23a는 본 발명의 실시형태 3에 사용하는 다이크로 홀로그램을 파장 λ2의 광이 통과한 후의 파면의 모식도,

도 23b는, 도 23a의 파면에서, 파장의 정수 부분을 무시하고 환산한 파면의 모식도,

도 24는 본 발명의 실시형태 3에 따른 다이크로 홀로그램에서 회절되는 광의 회절 효율을 나타낸 개념도,

도 25a는 본 발명의 실시형태 3에 따른 다이크로 홀로그램을 파장 λ3의 광 이 통과한 후의 파면의 모식도,

도 25b는, 도 25a의 파면에서, 파장의 정수 부분을 무시하고 환산한 파면의 모식도,

도 26은 본 발명의 실시형태 4에 따른 광 헤드의 구성도,

도 27a는 본 발명의 실시형태 4에 따른 대물 렌즈 구동 장치의 구성 개략도,

도 27b는 도 27a에 도시한 대물 렌즈 구동 장치의 측면도,

도 28은 본 발명의 실시형태 5에 따른 광 헤드의 구성을 도시한 개략도,

도 29a는 본 발명의 실시형태 5에 따른 위상판의 평면도,

도 29b는 본 발명의 실시형태 5에 따른 위상판의 측면도,

도 30은 본 발명의 실시형태 5에 따른 파면 수차의 도면,

도 31은 본 발명의 실시형태 6에 따른 광 헤드의 구성도,

도 32a는 본 발명의 실시형태 6에 따른 위상판의 평면도,

도 32b는 본 발명의 실시형태 6에 따른 위상판의 측면도,

도 33은 본 발명의 실시형태 6에 따른 파면 수차의 도면,

도 34는 본 발명의 실시형태 7에 따른 광 헤드의 구성도,

도 35a는 본 발명의 실시형태 7에 의한 위상판의 평면도,

도 35b는 본 발명의 실시형태 7에 의한 위상판의 측면도,

도 36은 본 발명의 실시형태 7에 따른 파면 수차의 도면,

도 37은 본 발명의 실시형태 8에 따른 광 헤드의 구성도,

도 38은 본 발명의 실시형태 8에 따른 미러의 구성도,

도 39a는 본 발명의 실시형태 9에 따른 위상판의 측면도,

도 39b는 본 발명의 실시형태 9에 따른 위상판의 평면도,

도 40은 본 발명의 실시형태 10에 따른 광 헤드의 구성도,

도 41a는 본 발명의 실시형태 10에 따른 액정 홀로그램의 평면도,

도 41b는 본 발명의 실시형태 10에 따른 액정 홀로그램의 단면도,

도 42a는 본 발명의 실시형태 10에 따른 위상판의 구성도,

도 42b는 본 발명의 실시형태 10에 따른 위상판의 측면도,

도 43은 본 발명의 실시형태 11에 따른 광 헤드의 구성도,

도 44는 본 발명의 실시형태 11에 따른 대물 렌즈 구동 장치의 구성도,

도 45는 대물 렌즈를 틸트 구동한 상태를 설명하는 도면,

도 46은 본 발명의 실시형태 11에 의한 3개의 스폿의 위치를 설명하는 도면,

도 47은 본 발명의 실시형태 11에 의한 광 헤드의 구성도,

도 48은 본 발명의 실시형태 12에 따른 광 헤드의 구성도,

도 49a는 본 발명의 실시형태 12에 따른 대물 렌즈의 단면도,

도 49b는 본 발명의 실시형태 12에 따른 대물 렌즈의 이면도,

도 50은 본 발명의 실시형태 12에 따른 틸트 검출을 설명하는 도면,

도 51은 본 발명의 실시형태 13에 따른 광 헤드의 구성도,

도 52는 본 발명의 광 헤드를 사용한 광 디스크 드라이브의 개략도,

도 53은 본 발명의 광 디스크 드라이브를 사용한 PC의 외관도,

도 54는 본 발명의 광 디스크 드라이브를 사용한 광 디스크 레코더의 외관 도,

도 55는 본 발명의 광 디스크 드라이브를 사용한 광 디스크 플레이어의 외관도,

도 56은 본 발명의 광 디스크 드라이브를 사용한 서버의 외관도,

도 57은 본 발명의 광 디스크 드라이브를 사용한 카 내비게이션 시스템의 외관도,

도 58a는, 제1 종래예에 따른 광 헤드에 있어서, DVD를 기록 재생하고 있는 상태의 구성도,

도 58b는, 제1 종래예에 따른 광 헤드에 있어서, CD를 기록 재생하고 있는 상태의 구성도,

도 59는 제1 종래예에 따른 다이크로 홀로그램의 단면도,

도 60a는 제1 종래예에 따른 다이크로 홀로그램을 파장 λ2의 광이 통과한 후의 파면의 모식도,

도 60b는, 도 60a의 파면에서, 파장의 정수 부분을 무시하고 환산한 파면의 모식도,

도 61은 제2 종래예에 따른 광 헤드의 구성도,

도 62a는 제2 종래예의 위상판의 평면도,

도 62b는 제2 종래예의 위상판의 측면도,

도 63은 제3 종래예의 대물 렌즈 구동 장치의 구성도,

도 64는 제3 종래예의 3개의 스폿의 위치를 설명하는 도면이다.

상기 본 발명의 제1 광학 소자에 의하면, 파장 380∼420nm의 광은 효율적으로 투과하고, 630∼680nm의 광은 효율적으로 회절할 수 있기 때문에, 파장이 다른 광의 파면을 적은 손실로 변환할 수 있다. 또, 2단 홈이기 때문에 용이하게 제조할 수 있다.

상기 본 발명의 제2 광학 소자에 의하면, 파장 380∼420nm의 광은 효율적으로 투과하고, 파장 630∼680nm의 광은 효율적으로 회절할 수 있기 때문에, 파장이 다른 광의 파면을 적은 손실로 변환할 수 있다. 또, 4단 홈이기 때문에 회절되는 광의 효율이 보다 향상한다.

상기 제2 광학 소자에 있어서는, 상기 홈의 깊이는, 깊이 2d, 깊이 4d, 깊이 d, 깊이 3d의 순서, 또는 깊이 3d, 깊이 d, 깊이 4d, 깊이 2d의 순서로 나열되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절되는 광의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 상기 홈은, 동심원상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 평행광으로서 입사한 평면의 파면을 수속하는 파면 또는 발산하는 파면으로 변환할 수 있다. 또, 구면 수차를 동시에 부여하거나, 제거하거나 할 수 있다.

또, 상기 홈은, 홈이 형성되어 있지 않은 부분을 통해 인접하고 있고, 상기 홈에 있어서의 각 단의 폭, 및 상기 홈이 형성되어 있지 않은 부분의 폭은, 대략 동일한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 제조가 용이하고, 회절광의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 본 발명의 제1 광 헤드에 의하면, 제1 광은 광학 소자를 효율적으로 투과하여 제1 정보 기록 매체를 기록 재생하고, 제2 광은 광학 소자에서 효율적으로 회절되어 제2 정보 기록 매체를 기록 재생할 수 있다. 또, 2단 홈이기 때문에 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명의 제2 광 헤드에 의하면, 제1 광은 광학 소자를 효율적으로 투과하여 제1 정보 기록 매체를 기록 재생하고, 제2 광은 광학 소자에서 효율적으로 회절되어 제2 정보 기록 매체를 기록 재생할 수 있다. 또 광학 소자는 4단 홈이기 때문에 회절되는 광의 효율이 보다 좋아진다.

상기 제1, 제2 광 헤드에 있어서는, 상기 홈의 깊이는, 깊이 2d, 깊이 4d, 깊이 d, 깊이 3d의 순서, 또는 깊이 3d, 깊이 d, 깊이 4d, 깊이 2d의 순서로 나열되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절되는 광의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 상기 제2 파장은, 상기 제1 파장의 1.5 내지 1.8배의 길이인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 광의 이용 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 상기 광학 소자의 홈은, 상기 집광 수단에 가까운 측의 면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 집광 수단과 광학 소자의 홈의 면을 가깝게 함으로써, 같은 파면을 만드는 경우라도 홈의 간격을 크게 할 수 있으므로, 제작이 용이해진다.

또, 상기 광학 소자에서 회절된 제2 파장의 광은, 입사한 광에 비해 발산하는 방향의 광이, 수속하는 방향의 광보다 강한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하 면, 회절한 광의 촛점 거리를 늘릴 수 있기 때문에 기재 두께가 두꺼운 디스크를 기록 재생할 때라도 작동 거리를 거의 일정하게 할 수 있다.

또, 상기 광학 소자는, 상기 광학 소자에서 회절된 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절광은 제2 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때의 수차를 충분히 작게 보정할 수 있기 때문에, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

본 발명의 제3 광 헤드에 의하면, 1개의 광학 소자로 제2 광과 제3 광의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 구조가 간단해진다. 또, 깊이가 2단인 홈을 구비하고 있기 때문에, 제1 광은 효율적으로 투과하고, 제2 광은 효율적으로 회절할 수 있기 때문에, 파장이 다른 광의 파면을 적은 손실로 변환할 수 있다. 또한, 2단 홈이기 때문에 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명의 제4 광 헤드에 의하면, 1개의 광학 소자로 제2 광과 제3 광의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 구조가 간단해진다. 또, 깊이가 4단인 홈을 구비하고 있기 때문에, 제1 광은 효율적으로 투과하고, 제2 광은 효율적으로 회절할 수 있기 때문에, 파장이 다른 광의 파면을 적은 손실로 변환할 수 있다. 또한, 4단 홈이기 때문에 광의 이용 효율을 좋게 할 수 있다.

상기 제3, 제4 광 헤드에 있어서는, 상기 홈은, 깊이 2d, 깊이 4d, 깊이 d, 깊이 3d의 순서, 또는 깊이 3d, 깊이 d, 깊이 4d, 깊이 2d의 순서로 나열되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절되는 광의 효율을 더욱 향상시킬 수 있 다.

또, 상기 제2 파장은, 상기 제1 파장의 1.5 내지 1.8배의 길이이고, 상기 제3 파장은, 상기 제1 파장의 1.8 내지 2.2배의 길이인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 광의 이용 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 상기 제1 광학 소자의 중심 부근의 대략 원형의 영역을 제1 영역으로 하고, 상기 제1 영역을 둘러싸는 대략 고리형상의 영역을 제2 영역으로 하고, 상기 제2 영역의 외측의 영역을 제3 영역으로 하면,

상기 제1 파장의 광은, 상기 제1, 제2, 및 제3 영역을 통과하고, 상기 제2 파장의 광은, 상기 제1, 및 제2의 2개의 영역을 통과하고, 상기 제3 파장의 광은, 상기 제1 영역을 통과하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 1개의 광학 소자의 다른 영역을 사용하여, 각 파장의 광 각각에 최적의 파면으로 변환할 수 있기 때문에, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

또, 상기 제1 광학 소자에서 회절된 상기 제2 파장, 및 상기 제3 파장의 광은, 입사한 광에 비해 발산하는 방향의 광이, 수속하는 방향의 광보다 강한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절한 광의 촛점 거리를 늘릴 수 있기 때문에 기재 두께가 두꺼운 디스크를 기록 재생할 때라도 작동 거리를 거의 일정하게 할 수 있다.

또, 상기 제1 광학 소자에서 회절된 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고,

상기 제1 광학 소자에서 회절된 제3 파장의 광이 제3 정보 기록 매체의 정보 면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고,

상기 제1 파장의 광의 위상에는 변화를 주지 않는 위상 보정 수단을, 상기 광원부터 상기 정보 기록 매체까지의 광로에 구비한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절광은 제2 정보 기록 매체와 제3 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때의 수차를 충분히 작게 보정할 수 있기 때문에 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

또, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 2개의 광학 소자를 사용하여 제2의 광과 제3의 광의 각각의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 수차를 보다 작아지도록 보정할 수 있어, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

또, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 제2 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm) 로 하면,

760nm≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d의 2단으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 2개의 광학 소자를 사용하여, 제2의 광과 제3의 광의 각각의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 수차를 보다 작아지도록 보정할 수 있어, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다. 또, 제2 광학 소자는 2단홈이기 때문에 용이하게 제조할 수 있다.

또, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 제2 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm) 로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d의 3단으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 2개의 광학 소자를 사용하여, 제2의 광과 제3의 광 의 각각의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 수차를 보다 작아지도록 보정할 수 있어, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다. 또, 제2 광학 소자는 3단홈이기 때문에, 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 제1 광학 소자, 및 상기 제2 광학 소자는, 1장의 기재의 표면과 이면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 1장의 광학 소자에 2개의 기능을 갖게 할 수 있기 때문에, 광 헤드의 구성이 보다 간단해진다.

또, 상기 제의 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 제1 광학 소자, 및 상기 제2 광학 소자는, 1장의 기재의 표면과 이면에 형성되어 있고, 상기 1장의 기재의 양면 중, 상기 제2 광학 소자가 형성되어 있는 면이, 상기 집광 수단에 가까운 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 집광 수단과 제2 광학 소자의 홈의 면을 가깝게 함으로써, 보다 작은 홈 간격이 필요한 제2 정 보 기록 매체에 대해 같은 파면을 만드는 경우라도 홈의 간격을 크게 할 수 있기 때문에, 제작이 용이해진다.

또, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

상기 제1 및 제2 광학 소자는, 상기 제1 및 제2 광학 소자에서 회절된 상기 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고, 상기 제1 광학 소자에서 회절된 제3 파장의 광이 제3 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절광은 제2 정보 기록 매체와 제3 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때의 수차를 충분히 작게 보정할 수 있기 때문에, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

또, 상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제1 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제1 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD1로 하고,

상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제2 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제2 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD2로 하고,

상기 제3 파장의 광을 상기 제3 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제3 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제3 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD3으로 하면,

WD1, WD2, 및 WD3 중, 최대의 값과 최소의 값의 차가, 상기 집광 수단의 직경방향의 최대값보다 작은 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 종류가 다른 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때도 집광 수단의 높이를 보다 안정적으로 바꿀 수 있어, 보다 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

또, 상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제1 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제1 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD1로 하고,

상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제2 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제2 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD2로 하고,

상기 제3 파장의 광을 상기 제3 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제3 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제3 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD3으로 하면,

WD1, WD2, 및 WD3이 거의 같은 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 종류가 다른 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때도 집광 수단의 높이가 거의 같으므로, 광 헤드를 작게 할 수 있다.

상기 제1 내지 제4중 어느 하나의 광 헤드에 있어서는, 상기 광 검출 수단으 로부터 출력된 다수의 신호를 병렬로 받아 이것을 시계열 신호로 변환하는 변환 수단을 더 구비한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 광 헤드와 드라이브를 연결하는 신호선의 개수를 줄일 수 있기 때문에, 광 헤드를 제작하기 쉽게 할 수 있다.

또, 상기 광 검출 수단으로부터 출력된 다수의 신호를 병렬로 받아 이것을 시계열 신호로 변환하는 변환 수단을 더 구비하고, 상기 시계열 신호는 전기 신호인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 취급이 용이하다.

또, 상기 광 검출 수단으로부터 출력된 다수의 신호를 병렬로 받아 이것을 시계열 신호로 변환하는 제1 변환 수단과, 상기 제1 변환 수단으로부터 출력되는 전기 신호를 받아 이것을 광 신호로 변환하는 제2 변환 수단을 더 구비한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 광 신호로 변환하기 때문에 주파수가 높은 신호라도 감쇠하지 않고, 노이즈도 적은 신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 제1 광 정보 기록 재생 장치에 의하면, 제1의 광은 광학 소자를 효율적으로 투과하여 제1 정보 기록 매체를 기록 재생하고, 제2의 광은 광학 소자에서 효율적으로 회절되어 제2 정보 기록 매체를 기록 재생할 수 있다. 또, 2단 홈이기 때문에 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명의 제2 광 정보 기록 재생 장치에 의하면, 제1의 광은 광학 소자를 효율적으로 투과하여 제1 정보 기록 매체를 기록 재생하고, 제2의 광은 광학 소자에서 효율적으로 회절되어 제2 정보 기록 매체를 기록 재생할 수 있다. 또 광학 소자는 4단 홈이기 때문에 회절되는 광의 효율이 보다 좋아진다.

상기 본 발명의 제2 광 정보 기록 재생 장치에 있어서는, 상기 제2 광학 소 자에 있어서는, 상기 홈의 깊이는, 깊이 2d, 깊이 4d, 깊이 d, 깊이 3d의 순서, 또는 깊이 3d, 깊이 d, 깊이 4d, 깊이 2d의 순서로 나열되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절되는 광의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제3 광 정보 기록 재생 장치에 의하면, 1개의 광학 소자로 제2의 광과 제3의 광의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 구조가 간단해진다. 또, 깊이가 2단인 홈을 구비하고 있기 때문에, 제1의 광은 효율적으로 투과하고, 제2의 광은 효율적으로 회절할 수 있기 때문에, 파장이 다른 광의 파면을 적은 손실로 변환할 수 있다. 또한, 2단 홈이기 때문에 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명의 제4 광 정보 기록 재생 장치에 의하면, 1개의 광학 소자로 제2의 광과 제3의 광의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 구조가 간단해진다. 또, 깊이가 4단인 홈을 구비하고 있기 때문에, 제1의 광은 효율적으로 투과하고, 제2의 광은 효율적으로 회절 할 수 있기 때문에, 파장이 다른 광의 파면을 적은 손실로 변환할 수 있다. 또한, 4단 홈이기 때문에 광의 이용 효율을 좋게 할 수 있다.

본 발명의 제3, 제4 광 정보 기록 재생 장치에 있어서는, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 2개의 광학 소자를 사용하여 제2의 광과 제3의 광의 각각의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 수차를 보다 작아지도록 보정할 수 있어, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

본 발명의 제3 광학 소자에 의하면, 파장 380∼420nm의 광은 효율적으로 투과하고, 630∼680nm의 광의 파면을 변환시킬 수 있다.

상기 본 발명의 제3 광학 소자에 있어서는, 상기 단차는, 동심원상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 평행광으로서 입사한 평면의 파면을 수속하는 파면 또는 발산하는 파면으로 변환할 수 있다. 또, 구면 수차를 동시에 부여하거나, 제거하거나 할 수 있다.

본 발명의 제5 광 헤드에 의하면, 파장 380∼420nm의 광은 효율적으로 투과하고, 630∼680nm의 광의 파면을 변환시킬 수 있다.

본 발명의 제6 광 헤드에 의하면, 초고밀도 광 디스크(제1 정보 기록 매체) 와 DVD(제2 정보 기록 매체)의 각각에 대해, 간단한 구성의 위상판에 의해 광의 손실을 억제할 수 있다.

본 발명의 제7 광 헤드에 의하면, 집광 수단에 입사하는 발산광의 발산 정도가 작아지기 때문에, 집광 수단이 트래킹 방향으로 구동되더라도 코마 수차의 발생을 작게 할 수 있다.

상기 제5 내지 제7중 어느 한 광 헤드에 있어서는, 상기 집광 수단을 기울이는 틸트 구동 수단을 더 구비한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 코마 수차를 상쇄할 수 있다.

본 발명의 제8 광 헤드에 의하면, 집광 수단에 입사하는 광이 평행광이 되기 때문에, 집광 수단의 틸트 구동 장치가 필요 없어져, 광 헤드를 간소화할 수 있다.

상기 본 발명의 제5 내지 제8중 어느 한 광 헤드에 있어서는, 상기 광학 소자는, 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광할 때의 수차를 70 mλ이하로 보정하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 파면 수차가 마샬 기준의 70mλ이하가 되고, 광 헤드는 회절 한계 성능을 갖고 있어, 정보의 기록 재생이 양호해진다.

본 발명의 제9 광 헤드에 의하면, 상기 관계식을 만족하는 광학 소자를 구비함으로써, 제1, 제3의 광에는 거의 영향을 주지 않고, 제2 파장의 광에는 파면을 변환시킬 수 있다.

본 발명의 제10 광 헤드에 의하면, 액정 소자를 구비함으로써, 초고밀도 광 디스크(제1 정보 기록 매체)와 DVD(제2 정보 기록 매체)일 때, OFF 상태로 하면 이들 광에 영향을 주지 않고, CD(제3 정보 기록 매체)일 때 ON 상태로 하면, 광의 파면을 변환할 수 있다.

본 발명의 제11 광 헤드에 의하면, 제1의 광으로 고밀도의 제1 정보 기록 매체를 기록 재생하고, 제2의 광으로 제2 정보 기록 매체를 기록 재생하고, 제3의 광으로 제3 정보 기록 매체를 기록 재생할 수 있다. 또, 1개의 광학 소자로 제2의 광과 제3의 광의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에 구조가 간단해진다.

상기 본 발명의 제11 광 헤드에 있어서는, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 2개의 광학 소자를 사용하여, 제2의 광과 제3의 광의 각각의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 수차를 보다 작아지도록 보정할 수 있어, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

또, 상기 제2 파장은, 상기 제1 파장의 1.5 내지 1.8배의 길이이고, 상기 제3 파장은, 상기 제1 파장의 1.8 내지 2.2배의 길이인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 광의 이용 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 상기 제1 광학 소자의 중심 부근의 대략 원형의 영역을 제1 영역으로 하고, 상기 제1 영역을 둘러싸는 대략 고리형상의 영역을 제2 영역으로 하고, 상기 제2 영역의 외측의 영역을 제3 영역으로 하면,

상기 제1 파장의 광은, 상기 제1, 제2, 및 제3 영역을 통과하고, 상기 제2 파장의 광은, 상기 제1, 및 제2의 2개의 영역을 통과하고, 상기 제3 파장의 광은, 상기 제1 영역을 통과하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 1개의 광학 소자의 다른 영역을 사용하여, 각 파장의 광 각각에 최적의 파면으로 변환할 수 있기 때문에, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

또, 상기 제1 광학 소자에서 회절된 상기 제2 파장, 및 상기 제3 파장의 광은, 입사한 광에 비해 발산하는 방향의 광이, 수속하는 방향의 광보다 강한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절한 광의 촛점 거리를 늘릴 수 있기 때문에 기재 두께가 두꺼운 디스크를 기록 재생할 때라도 작동 거리를 거의 일정하게 할 수 있다.

또, 상기 제1 광학 소자에서 회절된 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고,

상기 제1 광학 소자에서 회절된 제3 파장의 광이 제3 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고,

상기 제1 파장의 광의 위상에는 변화를 주지 않는 위상 보정 수단을, 상기 광원부터 상기 정보 기록 매체까지의 광로에 구비한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절광은 제2 정보 기록 매체와 제3 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때의 수차를 충분히 작게 보정할 수 있기 때문에 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

또, 상기 제2 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자에 있어서,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm) 로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d의 2단으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 2개의 광학 소자를 사용하여, 제2의 광과 제3의 광의 각각의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 수차를 보다 작아지도록 보정할 수 있어, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다. 또, 제2 광학 소자는 2단 홈이기 때문에 용이하게 제조할 수 있다.

또, 상기 제2 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자에 있어서,

파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm) 로 하면,

760nm ≤(n-1)×d ≤840nm

의 관계를 만족하고,

상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d의 3단으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 2개의 광학 소자를 사용하여, 제2 광과 제3 광의 각각의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 수차를 보다 작아지도록 보정할 수 있어, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다. 또, 제2 광학 소자는 3단 홈이기 때문에, 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 제1 광학 소자, 및 상기 제2 광학 소자는, 1장의 기재의 표면과 이면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 1장의 광학 소자에 2개의 기능을 갖게 할 수 있기 때문에, 광 헤드의 구성이 보다 간단해진다.

또, 상기 제1 광학 소자, 및 상기 제2 광학 소자는, 1장의 기재의 표면과 이면에 형성되어 있고, 상기 1장의 기재의 양면 중, 상기 제2 광학 소자가 형성되어 있는 면이, 상기 집광 수단에 가까운 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 집광 수단과 제2 광학 소자의 홈의 면을 가깝게 함으로써, 보다 작은 홈 간격이 필요한 제2 정보 기록 매체에 대해 같은 파면을 만드는 경우라도 홈의 간격을 크게 할 수 있기 때문에, 제작이 용이해진다.

또, 상기 제1 및 제2 광학 소자는, 상기 제1 및 제2 광학 소자에서 회절된 상기 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ 이하로 보정하고, 상기 제1 광학 소자에서 회절된 제3 파장의 광이 제3 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 회절광은 제2 정보 기록 매체와 제3 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때의 수차를 충분히 작게 보정할 수 있기 때문에, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

본 발명의 제12 광 헤드에 의하면, 종류가 다른 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때도 집광 수단의 높이를 보다 안정적으로 바꿀 수 있어, 보다 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

본 발명의 제13 광 헤드에 의하면, 종류가 다른 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때도 집광 수단의 높이가 거의 같으므로, 광 헤드를 작게 할 수 있다.

본 발명의 제14 광 헤드에 의하면, 광 헤드와 드라이브를 연결하는 신호선의 개수를 줄일 수 있기 때문에, 광 헤드를 제작하기 쉽게 할 수 있다.

상기 본 발명의 제14 광 헤드에 있어서는, 상기 시계열 신호는 전기 신호인 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 취급이 용이하다.

또, 상기 변환 수단으로부터 출력되는 전기 신호를 받아 이것을 광 신호로 변환하는 제2 변환 수단을 더 구비한 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 광 신호로 변환하기 때문에 주파수가 높은 신호라도 감쇠하지 않고, 노이즈도 적은 신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 제5 광 정보 기록 재생 장치에 의하면, 제1의 광으로 고밀도의 제 1 정보 기록 매체를 기록 재생하고, 제2의 광으로 제2 정보 기록 매체를 기록 재생하고, 제3의 광으로 제3 정보 기록 매체를 기록 재생할 수 있다. 또, 1개의 광학 소자로 제2의 광과 제3의 광의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에 구조가 간단해진다.

상기 본 발명의 제5 광 정보 기록 재생 장치에 있어서는, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 2개의 광학 소자를 사용하여, 제2의 광과 제3의 광의 각각의 수차를 보정한 파면으로 변환하기 때문에, 수차를 보다 작아지도록 보정할 수 있어, 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있다.

본 발명의 제15 광 헤드에 의하면, 제1 집광 수단의 외경이 작으므로, 제2 집광 수단도 최내주 위치에 이동할 수 있어, 최내주 위치의 정보를 읽어내는 것이 가능하다.

본 발명의 제16 광 헤드에 의하면, 기록 재생을 행하고 있지 않은 다른 파장의 광을 이용하기 때문에, 간단한 구성으로 틸트 검출을 행할 수 있어, 새롭게 틸트 센서를 부착할 필요가 없어, 비용을 삭감할 수 있다.

상기 본 발명의 제16 광 헤드에 있어서는, 상기 제1 집광 수단은, 기재 두께가 1.2mm인 정보 기록 매체에 광을 조사하고, 제2 집광 수단은 기재 두께가 0.1 mm 와 0.6mm인 정보 기록 매체에 광을 조사하는 것이 바람직하다.

또, 상기 제1 집광 수단과 상기 제2 집광 수단은, 트래킹 방향으로 나열되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 일반적인 트래킹 검출 방법인 DPP법이나 3빔법을 사용할 수 있어, 양호한 트래킹 검출을 행할 수 있게 된다.

본 발명의 제17 광 헤드에 의하면, 틸트 조정을 하는 편이 바람직한 기재 두께가 가장 얇은 정보 기록 매체가, 가동체의 대략 중앙에 있기 때문에, 틸트 제어가 포커스 제어에 간섭을 일으키는 것을 방지할 수 있다.

상기 본 발명의 제17에 기재된 광 헤드에 있어서는, 집광 수단을 기울이는 틸트 구동 수단을 더 구비한 것이 바람직하다.

본 발명의 제18, 제19의 광 헤드에 의하면, 기록 재생을 행하고 있지 않은 다른 파장의 광을 이용하기 때문에, 간단한 구성으로 틸트 검출을 행할 수 있어, 새롭게 틸트 센서를 부착할 필요가 없어, 비용을 삭감할 수 있다.

상기 제18 또는 19의 광 헤드에 있어서는, 상기 제1 파장은, 380nm∼420nm의 범위인 것이 바람직하다.

또, 상기 제19의 광 헤드에 있어서는, 상기 제1 집광 수단과 상기 제2 집광 수단은, 트래킹 방향으로 나열되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 일반적인 트래킹 검출 방법인 DPP법이나 3빔법을 사용할 수 있어, 양호한 트래킹 검출을 행할 수 있게 된다.

또, 상기 제2 집광 수단에, 제2 파장의 광이 집광되지 않고 투과하는 영역을 형성하고 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 이 투과 영역의 광을 사용하 여 제1 정보 기록 매체의 기울기를 검출할 수 있다.

또, 상기 제2 집광 수단에, 상기 제2 파장의 광이 상기 제1 정보 기록 매체에 집광하는 영역을 형성하고 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 이 집광 영역의 광을 사용하여 제1 정보 기록 매체의 기울기를 검출할 수 있다.

또, 상기 제1 집광 수단과 상기 제2 집광 수단이 탑재된 홀더에, 상기 제2 파장의 광이 통과하는 구멍을 형성하고 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 홀더의 구멍을 통과하는 광을 사용하여 제1 정보 기록 매체의 기울기를 검출할 수 있다.

본 발명의 액정 소자에 의하면, 정보 기록 매체의 종류에 따라, 광에 영향을 주는 설정과, 광의 파면을 변환하는 설정을 전환할 수 있다.

본 발명의 컴퓨터, 영상 기록 장치, 영상 재생 장치, 서버, 및 카 내비게이션 시스템에 의하면, 다른 종류의 광 디스크에 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있어, 넓은 용도에 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 각 도면에 있어서, 같은 작용을 하는 것은 동일 부호를 붙이고 있다.

(실시형태 1)

도 1에, 실시형태 1에 따른 광 헤드(20)의 구성도를 나타내고 있다. 광 헤드(20)는, 광 디스크에 대해 기록 및 재생의 적어도 어느 하나(이하, 「기록 재생」이라고 함)를 행할 수 있다. 도 1a는 기재 두께가 얇은 고밀도 광 디스크의 기록 재생 상태를, 도 1b는 DVD 디스크의 기록 재생 상태를, 도 1c는 CD 디스크의 기 록 재생 상태를 나타내고 있다.

광 헤드(20)는, 파장이 400nm 전후(380nm∼420nm)인 청색 반도체 레이저(제1 파장의 광원)(21)와, 파장이 630nm∼680nm인 적색 반도체 레이저(제2 파장의 광원)(22)와, 파장이 780nm∼820nm인 적외 반도체 레이저(제3 파장의 광원)(23)의 3종류의 광원을 구비하고 있다.

고밀도 광 디스크(30)를 기록 재생할 때(도 1a)는, 청색 반도체 레이저(21)로부터 나온 파장 λ1의 광은, 파장 선택 프리즘(24, 25)을 투과하여 콜리메이터 렌즈(26)에서 평행광이 된다. 평행해진 광은 빔 스플리터(27)에서 반사되어, 다이크로 홀로그램(광학 소자)(28)을 투과하여, 대물 렌즈(집광 수단)(29)에 의해 수속광이 되어, 고밀도 광 디스크(제1 정보 기록 매체)(30)에 조사된다.

여기서 대물 렌즈(29)의 개구 수(NA)는 0.85, 고밀도 광 디스크(30)의 기재 두께는 0.1mm를 상정하고 있다. 대물 렌즈(29)는, 파장 λ1의 청색의 광을 기재 두께 0.1mm의 디스크에 조사했을 때, 수차가 최소가 되도록, 즉 파면 수차의 표준편차가 최소가 되도록 설계되어 있다. 또, 다이크로 홀로그램(28)은 파장 λ1의 광에 대해, 영향을 주지 않고, 투과시키도록 설계되어 있다.

고밀도 광디스크(30)에서 반사, 회절, 변조된 광은, 다시 대물 렌즈(29)와 다이크로 홀로그램(28)을 통과해, 빔 스플리터(27)를 투과하여 검출 렌즈(31)에서 수속광이 되어, 광 검출기(광 검출 수단)(32)에 입사한다. 광 검출기(32)는 다수의 광 검출 영역을 갖고, 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다.

DVD(33)(제2 정보 기록 매체)를 기록 재생할 때(도 1b)는, 적색 반도체 레이 저(22)로부터 나온 파장 λ2의 광은, 파장 선택 프리즘(24)에서 반사되고, 파장 선택 프리즘(25)을 투과하여, 콜리메이터 렌즈(26)에서 평행광이 된다. 평행해진 광은, 빔 스플리터(27)에서 반사되어, 다이크로 홀로그램(광학 소자)(28)에 의해 회절하여 파면이 변환되어, 대물 렌즈(29)에 의해 수속광이 되어, DVD 디스크(33)에 조사된다.

여기서, 대물 렌즈(29)로부터 출사되는 광의 개구 수(NA)는, 0.6으로 제한된다. DVD(33)의 기재 두께는 0.6mm이다. 다이크로 홀로그램(28)은, 대물 렌즈(29)를 통과 후의 파장 λ2의 적색 광을 기재 두께 0.6mm의 디스크에 조사했을 때, 파면 수차의 표준편차가 70mλ이하가 되도록 설계되어 있다.

DVD(33)에서 반사, 회절, 변조된 광은, 다시 대물 렌즈(29)와 다이크로 홀로그램(28)을 통과하고, 빔 스플리터(27)를 투과하여 검출 렌즈(31)에서 수속광이 되어, 광 검출기(32)에 입사한다. 광 검출기(32)는 다수의 광 검출 영역을 갖고, 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다.

CD(34)(제3 정보 기록 매체)를 기록 재생할 때(도 1c)는, 적외 반도체 레이저(23)로부터 나온 파장 λ3의 광은, 파장 선택 프리즘(25)에서 반사되어, 콜리메이터 렌즈(26)에서 평행광이 된다. 평행해진 광은 빔 스플리터(27)에서 반사되어, 다이크로 홀로그램(28)에 의해 회절하여, 파면이 변환되어, 대물 렌즈(29)에 의해 수속광이 되어, CD(34)에 조사된다.

여기서, 대물 렌즈(29)로부터 출사되는 광의 개구 수(NA)는 0.45로 제한된다. CD(34)의 기재 두께는 1.2mm이다. 다이크로 홀로그램(28)은, 대물 렌즈(29) 통과 후의 파장 λ3의 적외광을 기재 두께 1.2mm의 디스크에 조사했을 때, 파면 수차의 표준편차가 70mλ이하가 되도록 설계되어 있다.

CD(34)에서 반사, 회절, 변조된 광은, 다시 대물 렌즈(29)와 다이크로 홀로그램(28)을 통과하고, 빔 스플리터(27)를 투과하여 검출 렌즈(31)에서 수속광이 되어, 광 검출기(32)에 입사한다. 광 검출기(32)는 다수의 광 검출 영역을 갖고, 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다.

도 2a에 다이크로 홀로그램(28)의 표면의 패턴을, 도 2b에 이면의 패턴을 나타내고 있다. 디스크로 향하는 광은, 이면(제1 광학 소자)(40)으로 들어가, 표면(제2 광학 소자)(41)으로 빠져나온다. 이면(40)의 영역(42) 내에는, 780∼820nm의 범위의 파장 λ3의 광이 회절되어, CD(34)에 최적의 파면(CD(34)에 집광할 때의 파면 수차의 표준편차가 70mλ이하)이 되는 패턴이 형성되어 있다.

표면(41)에서는, 파장 λ3의 광은 영향을 받지 않고 투과한다. 또 630∼680nm의 범위 내의 파장 λ2의 광은, 이면(40)의 영역(42) 내의 패턴으로 회절된 후, 또한 표면(41)의 영역(43)에 형성된 패턴에 의해 회절된다.

표리 양면에서 회절된 파장 λ2의 광이, DVD(33)에 최적의 파면(DVD(33)에 집광할 때의 파면 수차의 표준편차가 70mλ이하)이 되도록 영역(43) 내의 패턴은 형성되어 있다. 표면(41), 이면(40) 모두, 회절광에 파워를 부여해, 구면 수차를 보정하는 것이 주된 목적이 되기 때문에, 패턴은 동심원상로 되어 있다. 파장 λ1=400nm 부근의 광은 표리 양면 모두 영향을 받지 않고 투과한다.

도 3에, 다이크로 홀로그램(28)의 이면(40)의 단면 확대도를 나타내고 있다. 다이크로 홀로그램의 이면(40)은, 4종류(d∼4d)의 깊이를 갖는 홈이 형성되어 있다. 이 홈은, 2d, 4d, d, 3d, 무홈부의 순서로 나열된 홈을 1조로 하여, 그 반복으로 구성된다.

여기서, 깊이 d를, 380∼420nm의 범위 내에서 선택한 한 파장 λ1에서의 매질의 굴절률을 n1로 하여,

d = λ1/(n1-1)

로 한다. 이 관계를 만족함으로써, 파장 λ1의 광에 대해, 홈이 있는 오목부와, 무홈부의 광로차에 의한 위상차는, 2π의 정수배가 된다. 즉, 광로 길이인 (n1-1)×d가 파장 λ1과 같아진다. 이에 의해, 청색 반도체 레이저의 파장 λ1의 광은, 다이크로 홀로그램(28)에 의해 영향을 받지 않고(회절되지 않고) 투과하게 된다.

파장이 정해지면, 광로 길이인 (n1-1)×d는 일의(一意)로 정해지는데, 광로 길이는 소정의 범위 내에 있으면, 파장 380∼420nm의 범위 내의 광은, 다이크로 홀로그램(28)을 실질적으로 투과한다고 하는 효과가 얻어진다.

구체적으로는, 380∼420nm의 범위 내의 파장 λ1 중, 기준 파장을 400nm으로 하고, 파장 400nm에서의 굴절률을 n으로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고 있으면 된다.

한편, 적색 반도체 레이저의 파장 λ2의 광은, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 변조된 파면이 된다. DVD를 기록 재생하는 파장 λ2는, 630nm∼680nm의 범위 내 에 있으므로, λ2의 파장에 있어서, d는 파장의 약 0. 6배의 깊이에 상당한다.

따라서, 2d는 1.2λ, 3d는 1.8λ, 4d는 2.4λ에 상당한다. 각 값이 λ의 정수배이면, 광의 위상차는 발생하지 않기 때문에, 광의 위상으로서는, λ의 정수배 부분은 무시할 수 있다. 이때문에, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, d는 0.6λ, 2d는 0.2λ(1.2λ-1λ), 3d는 0.8λ(1.8λ-1λ), 4d는 0.4λ(2.4λ-2λ)에 상당한다.

따라서, 2d, 4d, d, 3d의 순서로 나열된 홈은, 파장 λ2의 광에 대해, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 0.2λ, 0.4λ, 0.6λ, 0.8λ로 단계적으로 변화하는 위상을 갖는 파면을 형성한다. 즉, 파장 λ2의 광에 있어서는, 도 3에 나타낸 홈은, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 2d측에서 3d측으로 향함에 따라 단계적으로 깊어진 홈으로서 느껴지게 된다.

도 3과 같은 홈이 광학 소자의 입사면측(광이 굴절률이 낮은 매질(공기 등)에서 높은 매질(유리 등)로 전파하는 경계)에 형성되어 있을 때, 도 3의 방향 1(홈 깊이 3d측에서 홈 깊이 2d측으로 향하는 방향)로의 회절 광이, 방향 2(홈 깊이 2d 측에서 홈 깊이 3d측으로 향하는 방향)로의 회절 광보다 광 강도가 강해진다.

여기서, 도 5에 파장 λ로 규격화한 1단당 홈 깊이와, 도 3에 나타낸 단면의 다이크로 홀로그램(28)에 있어서, 입사광이 1차 회절광으로 변환되는 효율(R)과의 관계를 나타낸다. 1단당 깊이가 λ의 0. 6배일 때, 회절 효율은 가장 높아져, 0.8을 넘는 회절 효율을 얻을 수 있다.

또, 적외 반도체 레이저의 파장 λ3의 광은, 도 6a에 나타낸 바와 같이 변조 된 파면이 된다. CD의 기록 재생을 위해, λ3=780nm∼820nm의 범위 내에 있으므로, λ3의 파장에 있어서는, d는 파장의 약 0.5배의 깊이에 상당한다.

따라서, 2d는 1.0λ, 3d는 1.5λ, 4d는 2.0λ에 상당한다. 상기와 같이, 광의 위상으로서는, λ의 정수배 부분은 무시할 수 있으므로, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, d는 0. 5λ, 2d는 0(1.0λ-1λ), 3d는 0.5λ(1.5λ-1λ), 4d는 0(2.0λ-2λ)에 상당한다. 따라서, 2d, 4d, d, 3d의 순서로 나열된 홈은, 파장 λ3의 광에 대해, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 0, 0, 0.5λ, 0.5λ와 듀티가 3:2로 2단의 위상을 갖는 파면을 형성한다. 이 경우는, 도 5로부터, 1단당 깊이가 λ의 0.5배일 때, 0.3 정도의 회절 효율을 얻을 수 있다.

도 7에, 다이크로 홀로그램(28)의 표면(41)의 단면 확대도를 나타내고 있다. 다이크로 홀로그램(28)의 표면은, 3종류(d∼3d)의 깊이를 갖는 홈이 새겨져 있다. 그 홈은 d, 2d, 3d, 무홈부의 순서로 나열된 홈을 1조로 하여 그 반복으로 구성된다. 깊이 d는, 380∼420nm의 범위 내에서 선택한 한 파장 λ1에서의 매질의 굴절률을 n1로 하여,

d=2×λ1/(n1-1)

로 한다. 이 관계를 만족함으로써, 파장 λ1의 광에 대해, 홈이 있는 오목부와, 무홈부와의 광로차에 의한 위상차는, 2π의 정수배가 된다. 이것에 의해, 청색 반도체 레이저의 파장 λ1의 광은, 다이크로 홀로그램(28)에 의해 영향을 받지 않고(회절되지 않고) 투과하게 된다.

이 경우, 광로 길이인 (n1-1)×d는, 파장 λ1의 2배와 같아진다. 상기와 같 이, 광로 길이는 소정의 범위 내에 있으면, 파장 380∼420nm의 범위 내의 광은, 다이크로 홀로그램(28)를 실질적으로 투과한다고 하는 효과가 얻어진다.

구체적으로는, 380∼420nm의 범위 내의 파장 λ1 중, 기준 파장을 400nm으로 하고, 파장 400nm에서의 굴절률을 n으로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고 있으면 된다.

한편, 적색 반도체 레이저의 파장 λ2의 광은, 도 8a에 나타낸 바와 같이 변조된 파면이 된다. DVD의 기록 재생을 위해, λ2=630nm∼680nm의 범위 내에 있으므로, λ2의 파장에 있어서, d는 파장의 약 1.2배의 깊이에 상당한다.

따라서, 2d는 2.4λ, 3d는 3.6λ에 상당한다. 상기와 같이, 광의 위상으로서는, λ의 정수배 부분은 무시할 수 있으므로, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, d는 0.2λ(1.2λ-1λ), 2d는 0.4λ(2.4λ-2λ), 3d는 0.6λ(3.6λ-3λ)에 상당한다.

따라서, d, 2d, 3d의 순서로 나열된 홈은, 파장 λ2의 광에 대해, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 0.2λ, 0.4λ, 0.6λ으로 단계적으로 변화하는 위상을 갖는 파면을 형성한다. 즉, 파장 λ2의 광에 있어서는, 도 7에 나타낸 홈은, 도 8b에 나타낸 바와 같이, d측에서 3d측을 향함에 따라 단계적으로 깊어진 홈으로서 느껴지게 된다.

도 7과 같은 홈이 광학 소자의 출사면측(광이 굴절률이 높은 매질(유리 등)에서 낮은 매질(공기 등)로 전파하는 경계)에 형성되어 있을 때, 도 7의 방향 1(홈 깊이 3d측에서 홈 깊이 d측으로 향하는 방향)으로의 회절광이 방향 2(홈 깊이 d측에서 홈 깊이 3d측으로 향하는 방향)로의 회절광보다 광 강도가 강해진다.

도 9a에, 파장 λ로 규격화한 1단당 홈 깊이와, 도 7에 나타낸 것 같은 다이크로 홀로그램(28)에 있어서 입사광이 1차 회절광으로 변환되는 효율(R)과의 관계를 나타낸다. 1단당 깊이가 λ의 1.2배일 때, 0.65를 넘는 회절 효율을 얻을 수 있다.

또, 적외 반도체 레이저의 파장 λ3의 광은, 도 8c에 나타낸 바와 같이 변조된 파면이 된다. CD의 기록 재생을 위해, λ3=780nm∼820nm의 범위 내에 있으므로, λ3의 파장에 있어서, d는 파장의 약 1.0배의 깊이에 상당한다. 따라서, 2d는 2.0λ, 3d는 3.0λ에 상당한다. 상기와 같이, 광의 위상으로서는 λ의 정수배 부분은 무시할 수 있으므로, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, 도 8d에 나타낸 바와 같이, 모두 0에 상당한다. 따라서, 파장 λ3의 광은, 다이크로 홀로그램(28)에 의해 영향을 받지 않고(회절되지 않고) 대부분이 투과하게 된다.

여기서, 도 9b에 파장 λ로 규격화한 1단당 홈 깊이와, 도 7에 나타낸 다이크로 홀로그램(28)에 있어서, 입사광이 0차 회절광으로서 투과하는 효율(R)과의 관계를 나타내고 있다. 1단당 깊이가 λ의 1.0배일 때, 약 0.9의 투과 효율을 얻을 수 있다.

이렇게 이면(제1 광학 소자)(40)에서는 파장 λ1의 광은, 다이크로 홀로그램(28)에 의해 거의 영향받지 않고 투과하고, 파장 λ2와 파장 λ3의 광은 회절된다. 또, 표면(제2 광학 소자)(41)에서는, 파장 λ1과 파장 λ3의 광은 투과하고, 파장 λ2의 광은 회절된다.

이에 의해, 3종류의 광 디스크(정보 기록 매체)에 대해, 각각에 적합한 파장의 광원을 사용하여, 수차가 적은 광을 정보면에 효율적으로 집광할 수가 있게 되어, 정보의 기록 재생을 안정적으로 행할 수 있다. 또, 이것은 2종류의 광 디스크일 때도 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 여기서는 제1 광학 소자와 제2 광학 소자를 1장의 소자의 표면(41)과 이면(40)에 형성한 다이크로 홀로그램(28)을 사용했으나, 서로 다른 소자에 각각 제1 광학 소자, 제2 광학 소자를 형성한 것을 배치해도 된다. 그 경우, 양 광학 소자의 위치 조정을 함으로써, 중심을 광축에 맞출 수 있다.

또, 다이크로 홀로그램(28)은 유리로 제작하는 것이 바람직하다. 수지로 제작하는 경우에는, 흡수율이 5% 이하, 바람직하게는 3% 이하의 비정질 폴레올로핀계의 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 파장 420nm 이하의 광에서는 화학적 작용이 강하고, 광학 소자의 흡수율이 높으면 장시간의 광 조사에 의해 수지가 손상될 가능성이 있기 때문이다. 비정질 폴레올로핀계의 수지는 파장 420nm 이하의 광 조사에 대해서도, 비교적 손상이 발생하기 힘들다.

또한, 광학 소자의 한쪽을 대물 렌즈의 표면에 제작해도 된다. 그 경우, 대물 렌즈의 광축과의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 여기서 나타낸 회절 효율은, 인접하는 각 깊이의 홈의 폭이 거의 같을 때의 계산값이다.

또, 홈의 나열법의 순서는 여기서 나타낸 예와 완전히 역순이어도 효율적으 로 회절되는 방향이 변하는 것 외에, 같은 효과를 얻을 수 있다.

또, 홈의 나열법은 여기서 나타낸 예와는 선두를 바꿔, 표기법을 바꿔도, 실질적으로 이것과 같은 순서로 나열되어 있는 경우에는 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

또한 파장 λ1과 λ2는,

1.5 ≤ λ2/λ1 ≤ 1.8,

의 관계를 만족하고, 파장 λ1과 λ3은,

1.8 ≤ λ3/λ1 ≤ 2.2,

의 관계를 만족한다.

또, 도 10에 나타낸 바와 같이, 다이크로 홀로그램(28)에서 회절된 파장 λ2의 광은 평행광이 발산광이 되는 측(방향 1)의 회절 효율이, 수속광이 되는 측(방향 2)의 회절 효율보다도 높아지도록 설계한다. 구체적으로는, 입사면에서는 도 3에 나타낸 것 같은 홈을 방향 1이 외주를 향하고, 방향 2가 중심을 향하는 동심원상으로 배치하고, 또한 출사면측에서는 도 7에 나타낸 홈을 방향 1이 외주를 향하고, 방향 2가 중심을 향하는 동심원상으로 배치한다. 이렇게 함으로써, 방향 1의 회절 효율이 방향 2의 회절 효율보다 높아지므로, 회절광은 실질적으로 발산광으로 변환되어, 다이크로 홀로그램(28)는 오목 렌즈로서 작용한다.

이에 의해, 대물 렌즈와 맞춘 집광 광학계의 촛점 거리(f)가 길어져, 기재 두께 0.1에 비해 두꺼운 기재 두께 0.6을 갖는 DVD 등에서도 비교적 큰 작동 거리(워킹 디스턴스)를 벌 수 있다.

또한, 여기서는 λ2의 광이나 λ3의 광의 개구를 제한하는 방법에 관해 특별히 언급하지 않았으나, 파장 선택성의 필터를 다이크로 홀로그램(28)이나 대물 렌즈(29)에 증착하는 방법이나, 별체의 유리 필터로서 설치하는 방법이 있다. 또, 각 파장의 광만이 통과하는 광로(광원부터 파장 선택 프리즘까지의 사이)에 어퍼쳐를 설치하여 개구를 제한해도 된다.

도 11에, 광 정보 기록 재생 장치로서의 광 디스크 드라이브(50) 전체의 구성예를 나타낸다. 광 디스크(51)는 턴테이블(52)과 클램퍼(53) 사이에 끼어 고정되고, 이동 수단인 모터(회전계)(54)에 의해 회전된다. 광 헤드(20)는 이동 수단인 트래버스(이송계)(55) 상에 실려 있고, 광이 조사하는 점이 광 디스크(51)의 내주부터 외주까지 이동할 수 있도록 하고 있다. 제어 회로(56)는 광 헤드(20)로부터 받은 신호를 기초로 포커스 제어, 트래킹 제어, 트래버스 제어, 모터의 회전 제어 등을 행한다. 또 재생 신호로부터 정보의 재생이나, 기록 신호의 광 헤드로의 송출을 행한다.

도 12에, 각 디스크를 기록 재생할 때의 작동 거리를 나타낸다. 광 디스크의 광이 입사하는 측의 높이는, 턴테이블(52)의 위치에 의해 결정된다. 한편, 광 헤드(20)의 액추에이터의 고정자(60)의 턴테이블(52)에 대한 상대 높이는 트래버스(55)와 모터(54)의 위치 관계에 의해, 구조상 일의로 결정된다. 한편, 대물 렌즈(29)를 포커스 방향으로 이동하는 액추에이터의 가동자(61)의 위치는, 광 디스크의 기록면의 위치와, 집광 수단인 대물 렌즈(29)의 디스크측의 백 포커스에 의해 결정된다. 백 포커스란, 집광 수단의 선단부터 광선의 수속점까지의 거리이다. 집광 수단의 선단이란, 보다 구체적으로는, 대물 렌즈(29)와 광축과의 교점 중, 광 디스크측의 교점이다.

파장 λ에서의 굴절률을 n, 디스크의 기재 두께를 t, 백 포커스를 BF로 하면, 작동 거리 WD는,

WD = BF-t/n

이 된다. 예를 들면 기재 두께가 두껍고 깊이 t/n이 큰 디스크에서는, 작동 거리 WD는 작아지고, 기재 두께가 변화한 경우는, 그것에 따라 백 포커스 BF도 변화시키도록 집광 수단을 설계하지 않으면, 작동 거리 WD는 크게 변화하게 된다.

도 12는, 광 디스크의 종류에 따라, 즉 기재 두께의 변화에 따라, 작동 거리 WD는, 작동 거리 WD1(도 12a), WD2(도 12b), WD3(도 12c)을 갖는 것을 나타내고 있다.

도 13에 종래예에 따른 구성을 나타내고 있고, 광 디스크의 종류에 따라 작동 거리가 크게 변한 경우를 나타낸다. 광 디스크의 종류에 따라 작동 거리가 크게 변하면, 액추에이터의 고정자(60)에 대한 가동자(61)의 상대 위치가 크게 변해 버린다.

도 13a에서는 작동 거리 WDa가 작기 때문에, 가동자(61)는 고정자(60)에 대해 상대적으로 상측(디스크측)에 있지만, 도 13b처럼, 작동 거리 WDb가 크면, 가동자(61)는 고정자(60)에 대해 상대적으로 하측(디스크로부터 멀어지는 측)에 있다. 통상 광 디스크에는 내외주에서의 처짐이나, 회전했을 때의 면 흔들림이 있으므로, 고정자(60)는 가동자(61)의 어느 정도의 상하 이동의 범위를 커버하게 되어 있다. 그러나, 작동 거리의 차이가 있으면, 그 차이를 흡수하기 위해서, 액추에이터가 커져, 대체로 광 헤드 전체가 커져 버린다고 하는 문제가 있다. 또 가동 범위가 커지면 가동자(61)의 위치에 의해 가동자(61)가 기울어, 광학계에 수차가 발생한다고 하는 문제도 발생하기 쉬워진다.

가동자(61)의 가동 범위는 액추에이터의 구조에 따라서도 다르지만, 가동자(61)의 가로방향의 폭보다 작은 것이 바람직하다. 이것은 가로폭이 크면, 좌우에서 높이의 차가 발생해도 기울기의 각도로서는 작지만, 가로폭이 작으면, 좌우의 높이의 차가 얼마 안되더라도 기울기의 각도가 커지기 때문이다.

따라서, 디스크의 종류에 따른 작동 거리의 차, 즉 가동자(61)의 가동 범위는, 가동자(61)의 가로폭보다 작은 것이 바람직하다. 도 12의 예에서는, 디스크의 종류에 따른 작동 거리의 차인 WD1, WD2, WD3의 최대값과 최소값의 차는, 가동자(61)의 가로폭보다 작은 것이 바람직하다.

고밀도 광 디스크의 경우, NA=0.85이고, 집광 수단의 촛점 거리 f=2.0mm로 하면, 빔 직경은 Φ은 3.4mm가 된다. 가동자(61)의 폭의 최소값은 이 빔 직경이 되므로, 이 경우, 작동 거리의 최대값과 최소값의 차도 3.4mm 이하로 할 필요가 있다.

또한, 실질적인 액추에이터의 크기를 생각하면, 액추에이터의 가동 범위는 기껏해야 1mm 정도이기 때문에, 작동 거리의 최대값과 최소값의 차는 그 반인 0.5mm 이하가 되는 것이 바람직하다. 또한, 실질적으로 액추에이터의 크기에 영향을 주지 않기 위해서는, 작동 거리의 최대값과 최소값의 차는 0.2mm 이하가 되는 것이 보다 바람직하다. 물론 가장 바람직한 것은, 다른 종류의 정보 기록 매체에 정보를 기록 재생할 때의 작동 거리가 같아, 최대값과 최소값의 차가 0이 되는 것이다.

본 실시형태에서는, 다이크로 홀로그램(28)에 의해, 기록 재생의 대상이 되는 디스크에 따라 백 포커스 BF를 최적으로 설계할 수 있기 때문에, 각 디스크에 정보를 기록 재생할 때의 WD를 거의 일정하게 할 수 있다.

보다 구체적으로는, 상기의 예에서는, 다이크로 홀로그램(28)에 의해, 청색 반도체 레이저(파장 λ1) 의 광은 회절시키지 않고, 적색 반도체 레이저(파장 λ2)의 광의 회절 효율과, 적외 반도체 레이저(파장 λ3)의 광의 회절 효율을 다르게 하고 있다.

이에 의해, 청색 반도체 레이저의 광은 다이크로 홀로그램(28)을 그대로 투과하고, 적색 반도체 레이저의 광의 발산의 정도와, 적외 반도체 레이저의 광의 발산의 정도가 달라, 각 레이저광에 따라 백 포커스를 변화시킬 수 있다. 즉, 디스크의 종류에 따라 백 포커스를 조정한 설계를 할 수 있어, 디스크의 종류에 관계 없이, WD를 거의 일정하게 하는 것이 가능해진다.

이렇게, WD를 거의 일정하게 할 수 있으면, 광 헤드 전체를 작게 할 수 있고, 가동자(61)의 가동 범위를 작게 할 수 있으므로, 가동자(61)의 기울기에 의한 수차의 발생도 작게 억제할 수 있다.

도 14에, 본 실시형태에서 광 헤드로부터의 신호의 출력을 정리하는 예를 나타낸다. 광 헤드(70)는, 광학적인 구성 요소는 광 헤드(20)와 같다. 다른 것은, 광 검출기(32)로부터의 출력 신호를 병렬로 받아 이것을 시계열의 신호로 변환하는, P/S(패러렐/시리얼) 변환 회로(병렬/시계열 변환 수단)(71)을 구비하고 있는 점이다. P/S 변환 회로(71)는 광 검출기(32)로부터 다수의 신호선을 통해 신호를 받아, 이것을 시분할하여 시계열적으로 재배열하여, 1개의 신호선으로 출력 신호로서 출력한다.

이 방법으로서는 타이밍 신호인 클럭을 기초로 P/S 변환 회로 내부의 아날로그 스위치를 순차 전환하여 출력 신호로서 출력하는 방법이 있다. 또, 병렬로 수취한 신호를 아날로그/디지털 변환(A/D 변환)하여, 메모리에 유지한 후, 이 디지털 데이터를 순차 시계열적으로 송출하는 방법이어도 된다. 도 15에 그 경우의 신호의 예를 나타낸다. 타이밍 신호로서의 클럭에 동기하여, RF 신호, FE +신호, FE -신호, TE +신호, TE -신호 등의 디지털 신호가 송출된다.

이에 의해 광 헤드와 광 디스크 드라이브의 제어 회로 등과의 사이의 신호선의 개수를 줄일 수 있다. CD, DVD에 더해 더욱 고밀도의 광 디스크를 기록 재생하는 광 헤드에서는, 광원이 되는 반도체 레이저의 구동만으로도 통상의 약 3배의 신호선 개수가 필요해진다. 도 14a에서는 광 검출기(광 검출 수단)를 공용한 예이지만, 도 14b처럼, 광 검출기(광 검출 수단)를 공용하지 않고, 광 검출기(광 검출 수단)(72)와 광 검출기(광 검출 수단)(73)를 갖는 경우나 3개의 광 검출기를 갖는 경우도 생각할 수 있다. 그 경우 신호선은 더 늘어나, 광 헤드와 드라이브를 연결하는 플렉서블 케이블의 폭이 커져, 플렉서블 케이블의 굴곡성(굽기 쉬움)이 감소해 버리는 문제가 있었다. 또 플렉서블 케이블을 다층 배선으로 한 경우에는, 플렉서 블 케이블의 폭은 작게 할 수 있지만, 비용이 상승한다는 문제가 있었다.

도 14b와 같은 경우라도 광 검출기(72)와 광 검출기(73)의 신호를 병렬로 받아 시계열로 출력하는 P/S 변환 회로(74)를 설치한 광 헤드(75)이면, 신호선 수를 대폭 줄일 수 있다.

도 14b의 광 헤드(75)의 예에서는, P/S 변환 회로(74)로부터 나온 신호를 LED(전기/광 변환 수단)(76)에 의해 광 신호로 변환하여 광섬유(77)에 출력하고 있다. 이 경우 전기 신호에 비해 높은 주파수의 신호라도 낮은 노이즈로 보낼 수 있기 때문에, 변환해야 할 신호의 개수가 늘어나도, 충분한 정밀도와 분할 시간으로 신호를 보낼 수 있다고 하는 이점이 있다.

또한, 이 P/S 변환 회로(74)를 이용한 예는, 3파장의 광원을 사용한 광 헤드에 한정되지 않고, 1파장이나 2파장의 광원의 광 헤드라도 같은 효과를 얻을 수 있다. 그 경우도 트래킹 신호나 포커스 신호용으로 다수의 개수의 신호선이 필요했던 것이 하나로 모아질 수 있다. 또, A/D 변환을 광 헤드로 행해 버리면, 노이즈가 혼입하는 경로를 짧게 할 수 있기 때문에, 신호의 SN비 향상에도 효과가 있다.

(실시형태 2)

실시형태 2로서, 고밀도 광 디스크와 DVD와의 호환을 행하는 경우의 예에 관해 설명한다. 도 16은, 광 헤드(80)의 구성예이다. 도 16a에 나타낸 바와 같이, 청색 반도체 레이저(제1 파장의 광원)(21)로부터 나간 파장 λ1의 광은 파장 선택 프리즘(24)을 투과하여, 콜리메이터 렌즈(26)에서 평행광이 된다. 평행광이 된 광은, 빔 스플리터(27)에서 반사되어, 다이크로 홀로그램(광학 소자)(81)을 투과하 여, 대물 렌즈(집광 수단)(29)에 의해 수속광이 되어, 고밀도 광 디스크 (제1 정보 기록 매체)(30)에 조사된다.

여기서, 대물 렌즈의 개구 수(NA)는 0.85, 고밀도 광 디스크(30)의 기재 두께는 0.1mm를 상정하고 있다. 대물 렌즈(29)는 파장 λ1의 청색의 광을 기재 두께 0. 1mm의 디스크에 조사했을 때 수차가 최소가 되도록 설계되어 있다.

또, 다이크로 홀로그램(81)은 파장 λ1의 광에 대해, 영향을 주지 않고, 투과시키도록 설계되어 있다. 고밀도 광 디스크(30)에서 반사, 회절, 변조된 광은, 다시 대물 렌즈(29)와 다이크로 홀로그램(81)을 통과하고, 빔 스플리터(27)를 투과하여 검출 렌즈(31)에서 수속광이 되어, 광 검출기(광 검출 수단)(82)에 입사한다. 광 검출기(82)는 다수의 광 검출 영역을 갖고, 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다.

도 16b에 나타낸 바와 같이, DVD(33)(제2 정보 기록 매체)를 기록 재생할 때는, 적색 반도체 레이저(22)로부터 나온 파장 λ2의 광은, 파장 선택 프리즘(24)에서 반사되어, 콜리메이터 렌즈(26)에서 평행광이 된다. 평행해진 광은 빔 스플리터(27)에서 반사되고, 다이크로 홀로그램(81)에 의해 회절하여 파면이 변환되어, 대물 렌즈(29)에 의해 수속광이 되어, DVD(33)에 조사된다.

여기서, 대물 렌즈(29)로부터 출사되는 광의 개구 수(NA)는 0.6으로 제한된다. DVD(33)의 기재 두께는 0.6mm이다. 다이크로 홀로그램(81)은, 대물 렌즈(29) 통과 후의 파장 λ2의 적색의 광이, 기재 두께 0.6 mm의 디스크에 조사했을 때, 파면 수차의 표준편차가 70mλ이하가 되도록 설계되어 있다.

DVD(33)에서 반사, 회절, 변조된 광은, 다시 대물 렌즈(29)와 다이크로 홀로그램(81)을 통과하고, 빔 스플리터(27)를 투과하여 검출 렌즈(31)에서 수속광이 되어, 광 검출기(82)에 입사한다. 광 검출기(82)는 다수의 광 검출 영역을 갖고, 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다.

도 17에 다이크로 홀로그램(81)의 표면(디스크측)과 이면(디스크로부터 멀어지는 측)의 패턴을 나타낸다. 디스크로 향하는 광은, 이면에서 표면을 통과한다. 도 17b에 나타낸 이면에는, 특별히 패턴은 형성되어 있지 않다. 도 17a에 나타낸 표면에서는, 파장 λ2=630∼680nm의 범위의 광은, 영역(83) 내의 패턴으로 회절된다.

표면에서 회절된 파장 λ2의 광이 DVD(33)에 최적인 파면이 되도록, 영역(83) 내의 패턴은 형성되어 있다. 회절광에 파워를 부여해, 구면 수차를 보정하는 것이 주된 목적이 되기 때문에, 패턴은 동심원상이 된다. 파장 λ1=400nm 부근의 광은 표리 양면 모두 영향을 받지 않고 투과한다.

다이크로 홀로그램(81)의 표면에 형성된 홀로그램의 단면 형상은, 상기 실시형태 1의 다이크로 홀로그램(28)의 이면(40)에 형성된 것과 같은 단면 형상이다. 이에 의해, 630∼680nm의 범위에 있는 파장 λ2의 광은 큰 회절 효율이 얻어지기 때문에, 충분한 광의 이용 효율이 얻어진다.

따라서, 고밀도 광 디스크(30)와 DVD(33)의 2종류의 광디스크(정보 기록 매체)에 대해, 각각에 적합한 파장의 광원을 사용하여, 수차가 적은 광을 정보면에 효율적으로 집광할 수 있기 때문에, 정보의 기록 재생을 안정적으로 행할 수 있다.

이 실시형태처럼 다이크로 홀로그램(81)에 패턴을 형성하는 면을 대물 렌즈에 가까운 면으로 함으로써, 다이크로 홀로그램(81)의 최소 피치가 너무 작아지는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 다이크로 홀로그램(81)의 제작이 용이해진다.

또, 본 실시형태에서는 CD 디스크의 기록 재생을 생략하고 있기 때문에, CD 용의 광원이 불필요해지는 것 외에, 다이크로 홀로그램(81)의 형상도 간단해져, 광 검출기(82)도 검출하는 신호의 종류가 줄기 때문에, 실시형태 1의 광 검출기에 비해 간단해진다.

또, 도 18에, 다이크로 홀로그램(81) 대신에 다이크로 홀로그램(85)을 사용한 광 헤드(84)를 나타낸다. 도 18a는, 고밀도 광 디스크(30)의 기록 재생시의 개략 구성도이고, 도 18b는, DVD(33)의 기록 재생시의 개략 구성도이다. 도 19에, 다이크로 홀로그램(85)의 표면(디스크측)과 이면(디스크측에서 멀어지는 측)의 패턴을 나타낸다. 도 19a에 나타낸 다이크로 홀로그램(85)의 표면은, 도 17에 나타낸 다이크로 홀로그램(81)의 표면과 같은 패턴이 형성되어 있다. 도 19b에 나타낸 다이크로 홀로그램(85)의 이면에는, 영역(87)에 파장 λ1의 광의 색 수차 보정 홀로그램의 패턴이 형성되어 있다.

색 수차 보정 홀로그램에 관해서는, 상기 특허 문헌 3(특개 2001-60336호 공보)에 상세한 것이 기재되어 있다. 이 중에서는 광학 소자의 단면이 톱니형상이고, 제1 파장 λ1의 광에 대해서는 2차 회절광을 사용하여 보정하고, 제2 파장 λ2의 광에 대해서는 1차 회절광을 사용하여 보정하는 방법이 기재되어 있다. 파장 λ1의 광의 파장 어긋남에 의한 대물 렌즈(29)에서 발생하는 수차를 회절 격자의 회절각의 변화로 상쇄하여 색 수차를 보정한다. 이에 의해 새롭게 부품을 추가하지 않고, 색 수차의 보정이 가능해진다.

또, 본 실시형태에서는, 광 헤드의 예로 설명했으나, 실시형태 1의 도 11의 구성처럼, 이송계(55)나 회전계(54)의 이동 수단, 제어 회로(56)를 구비함으로써, 광 정보 기록 재생 장치(광 디스크 드라이브)로서 사용할 수 있다.

(실시형태 3)

실시형태 3은, 3종류의 광 디스크에 3종류의 광원을 사용하여 정보의 기록 재생을 하는 헤드에 있어서, 다이크로 홀로그램을 한 면에 갖고 위상 단차를 반대측 면에 갖는 광학 소자를 사용하는 예를 나타낸다. 또, 2종류의 홈 깊이를 갖는 다이크로 홀로그램에 관해 설명한다.

도 20은, 본 실시형태에 따른 광 헤드(90)의 개략 구성도이다. 실시형태 1, 2와 동일한 부분의 설명은 동일 번호를 붙여 생략한다. 상기 실시형태 1, 2와 다른 것은, 이면에 위상 단차가 있는 다이크로 홀로그램(광학 소자)(91)을 사용하는 점이다.

다이크로 홀로그램(91)의 정면도를 도 21에 나타내고 있고, 도 21a는 표면(디스크측), 도 21b는 이면(디스크에서 멀어지는 측), 도 21c는 도 21b의 단면도이다. 도 21a에 나타낸 바와 같이, 표면(92)의 중심 부근의 원형 영역(93)(제1 영역) 과, 영역(93)을 둘러싸는 고리형상 영역(94)(제2 영역)에는 다이크로 홀로그램으로서의 홈이 형성되고, 영역(94)보다 외측의 영역(95)(제3 영역)에는 홈은 형성되지 않는다.

한편, 도 21b에 나타낸 바와 같이, 이면(96)에는 위상 단차(위상 보정 수단)(97)가 형성되어 있다. 표면의 다이크로 홀로그램에서는 파장 λ1=380nm∼420 nm의 광은 그대로 투과하지만, 파장 λ2=630nm∼680nm, 및 파장 λ3=780nm∼820 nm의 광은 회절한다. 파장 λ1의 광은, 영역(93) 및 영역(94)와, 영역(95)의 일부를 투과한다.

CD 디스크(34)를 재생하는 파장 λ3의 광은, 이면(96)을 투과한 뒤, 표면(92)의 영역(93)에만 조사된다. 영역(93) 내의 패턴은, 회절된 파장 λ3의 광이 t= 1.2mm의 CD 디스크(12)에 조사했을 때 파면 수차의 표준편차가 70mλ이하가 되 도록 설계되어 있다.

도 21b에 나타낸 이면(96)의 위상 단차(97)는, 파장 λ1의 광과 파장 λ3의 광에는 영향을 주지 않는 단차로 되어 있다. 파장 λ2의 광은 이면(96)의 위상 단차(97)로 위상 변조가 부여되고, 표면(92)의 원형 영역(93)(제1 영역)과 고리형상 영역(94)(제2 영역)에 조사된다.

원형 영역(93)과 고리형상 영역(94)에서 회절된 광은, t=0.6의 DVD(33)에 조사했을 때 파면 수차의 표준편차가 70mλ이하가 되도록, 고리형상 영역(94) 내의 패턴과 위상 단차(위상 보정 수단)(97)의 형상은 설계되어 있다.

도 22에, 다이크로 홀로그램(91)의 단면의 확대도를 나타낸다. 다이크로 홀로그램(91)의 표면은, 2종류(d, 2d)의 깊이를 갖는 홈이 새겨져 있다. 그 홈은 d, 2d, 무홈부의 순서로 나열된 홈을 1조로 하여, 그 반복으로 구성된다. 깊이 d는, 380nm∼420nm의 범위 내에의 한 파장 λ1에서의 매질의 굴절률을 n1로 하여,

d = λ1/(n1-1)

로 하고 있다. 이에 의해 청색 반도체 레이저의 파장 λ1의 광은, 영향을 받지 않고 투과한다.

또, 상기 실시형태 1에서 설명한 바와 같이, 광로 길이가 소정의 범위 내에 있으면, 파장 380∼420nm의 범위 내의 광은, 다이크로 홀로그램을 실질적으로 투과한다고 하는 효과가 얻어진다. 이때문에, 기준 파장을 400nm으로 하고, 파장 400nm에서의 굴절률을 n으로 하면,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하도록 하면 된다.

한편, 적색 반도체 레이저의 파장 λ2의 광은, 도 23a에 나타낸 바와 같이 변조된 파면이 된다. DVD(33)의 기록 재생을 위해, 파장 λ2는, 630nm∼680nm의 범위 내에 있으므로, λ2의 파장에 있어서 d는 파장의 약 0.6배의 깊이에 상당한다. 따라서, 2d는 1.2λ에 상당한다. 광의 위상으로서는 λ의 정수배 부분은 무시할 수 있으므로, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, d는 0.6λ, 2d는 0.2λ에 상당한다. 따라서, d, 2d의 순서로 나열된 홈은, 도 23b에 나타낸 바와 같이, 0.6λ, 0.2λ으로 단계적으로 변화하는 위상을 갖는 파면을 형성한다.

도 24에, 파장 λ로 규격화한 1단당 홈 깊이와, 도 22에 나타낸 다이크로 홀로그램에 있어서 입사광이 1차 회절광으로 변환되는 효율(R)의 관계를 나타낸다. 도 24로부터, 1단당 깊이가 λ의 0.6배일 때, 0.6 정도의 회절 효율을 얻을 수 있다.

또, 적외 반도체 레이저의 파장 λ3의 광은, 도 25a에 나타낸 바와 같이 변조된 파면이 된다. CD의 기록 재생을 위해, 파장 λ3은 780nm∼820nm의 범위 내에 있으므로, λ3의 파장에 있어서 d는 파장의 약 0.5배의 깊이에 상당한다. 따라서, 2d는 1.0λ에 상당한다. 광의 위상으로서는 λ의 정수배 부분은 무시할 수 있으므로, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, d는 0.5λ, 2d는 0에 상당한다.

따라서, d, 2 d의 순서로 나열된 홈은, 도 25b에 나타낸 바와 같이, 0.5λ, 0과 듀티가 1 : 2로 2단의 위상을 갖는 파면을 형성한다. 이 때문에, 도 24에 나타낸 바와 같이, 1단당 깊이가 λ의 0.5배일 때, 0.3 정도의 회절 효율을 얻을 수 있다.

도 21에 나타낸 다이크로 홀로그램(91)을 사용하면, 홀로그램의 패턴을 제작하는 것은 한 면만이 되고, 이면은 광량 손실이 적은 위상 단차로 할 수 있기 때문에, 광의 이용 효율을 높게 할 수 있다.

이에 의해, 3종류의 광 디스크(정보 기록 매체)에 대해, 각각에 적합한 파장의 광원을 사용하여, 수차가 적은 광을 정보면에 효율적으로 집광할 수 있기 때문에, 정보의 기록 재생을 안정적으로 행할 수 있다.

또한, 여기서는 다이크로 홀로그램과 위상 단차를, 1장의 광학 소자의 표면과 이면에 형성했으나, 서로 다른 광학 소자에 형성한 것을 배치해도 된다. 그 경우, 양 광학 소자의 위치 조정을 함으로써, 중심을 광축에 맞출 수 있다.

또, 여기서 나타낸 회절 효율은, 인접하는 각 깊이의 홈의 폭이 거의 같을 때의 계산값이다.

또한 파장 λ1과 λ2는,

1.5 ≤λ2/λ1 ≤ 1.8,

의 관계를 만족하고,

파장 λ1과 λ3은,

1.8 ≤ λ3/λ1 ≤ 2.2,

의 관계를 만족한다.

종래예에서 나타낸 상기 특허 문헌 1(특개평 9-306018호 공보)에서는, 어떤 파장에서는 투과하고, 다른 파장에서 회절하는 3종류의 홈 깊이를 갖는 예가 도시되어 개시되어 있다. 그러나, λ1과 λ2의 파장이,

1.5 ≤ λ2/λ1 ≤ 1.8

의 관계를 가질 때, 2종류의 홈 깊이를 갖는 다이크로 홀로그램, 또는 4종류의 홈 깊이를 갖고, 이 홈 깊이가 2d, 4d, d, 3d, 무홈의 순서로 나열된 다이크로 홀로그램이, λ2의 파장의 광의 회절 효율을 높게 할 수 있는 것에 관해서는 기재되어 있지 않고, 이것은 본 발명에 의해 처음으로 개시된 내용이다. 또, 상기의 다이크로 홀로그램에서는,

1.8 ≤ λ3/λ1 ≤ 2.2

의 관계에 있는 λ3의 파장의 광에 관해서도 적당한 회절 효율을 얻을 수 있는 것도 본 발명에서 처음으로 개시하고 있다.

또한, 위상 단차와 조합하는 다이크로 홀로그램은, 상기 실시형태 1에 나타낸 4종류의 홈 깊이를 갖는 형상으로 해도 된다. 마찬가지로, 상기 실시형태 1의 다이크로 홀로그램에 본 실시형태 3에서 나타낸, 2종류의 홈 깊이를 갖는 형상을 사용해도 된다.

또한, 여기서는 간단하게 하기 위해 광원은 별체로, 광 검출기는 공통으로 했으나, 광원에 모놀리식 반도체 레이저와 같은 일체화된 광원을 사용해도 되고, 광 검출기는 별체로 해도 된다. 이들 구성에서도, 같은 효과를 발휘한다.

또, 고밀도 광디스크의 예로서 기재 두께 t=0.1, 개구 수 0.85를 가정했으나, 이것에 한정되는 것은 아니다.

또, 본 실시형태에서는, 광 헤드의 예로 설명했으나, 실시형태 1의 도 11의 구성처럼, 이송계(55)나 회전계(54)의 이동 수단, 제어 회로(56)를 구비함으로써, 광 정보 기록 재생 장치(광 디스크 드라이브)로서 사용할 수 있다.

(실시형태 4)

도 26에, 본 발명의 실시형태 4에 따른 광 헤드의 구성도를 나타내고 있다. 제2 종래예에 따른 광 헤드와의 차이는, 대물 렌즈(11)의 틸트 구동이 가능한 대물 렌즈 구동 장치(44)를 구비하고 있는 점이다. 도 26에서는, 기재 두께가 0.1mm인 초고밀도 광 디스크(12), 기재 두께가 0.6mm인 광 디스크(DVD)(13)에 대해, 기록 재생하고 있는 상태를 나타내고 있다. 설명의 편의상 양 디스크는, 동일 개소에 겹쳐 그리고 있다.

본 도면에 나타낸 광 헤드는, 파장이 380nm∼420nm(파장 λ1)인 광원(1)과, 모듈(2a)을 구비하고 있다. 모듈(2a)에는, 검출기와 파장이 630nm∼680nm (파장 λ2)인 광원이 내장되어 있다. 초고밀도 광 디스크(12)를 기록 재생할 때는, 광원 (1)으로부터 출사된 파장 λ1의 광이 프리즘(4, 6)을 투과하여, 집광 렌즈(7)에서 평행광이 된다. 이 평행광은, 미러(8)에서 반사하여, 위상판(9)을 투과하여, 대물 렌즈(11)에서 집광되어, 초고밀도 광 디스크(12)에 조사된다.

여기서 대물 렌즈(11는, 개구 수(NA)가 0.85이고, 파장 λ1의 광, 기재 두께 0.1mm의 광 디스크(12)에 대해 수차가 최소가 되도록 설계되어 있다. 또, 위상판(206)은, 제2 종래예에서 나타낸 위상 단차(206a)(도 62)를 갖고 있고, 파장 λ1의 광에 대해 영향을 주지 않고 투과시키도록 설계되어 있다.

초고밀도 광 디스크(12)에서 반사한 광은, 다시 대물 렌즈(11)와 위상판(206)을 통과하고, 미러(8)에서 반사하여, 집광 렌즈(7)에서 집광되고, 프리즘(6)에서 반사하여, 검출기(15)에 입사한다. 검출기(15)는 다수의 광 검출 영역을 갖고, 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다.

DVD(13)를 기록 재생할 때는, 모듈(2a) 내의 광원으로부터 출사한 파장 λ2의 광이 프리즘(4)에서 반사하고, 프리즘(6)을 투과하여, 집광 렌즈(7)에 의해 최적의 발산 정도의 발산광이 된다.

여기서, 모듈(2a)의 광원의 위치를 도면중의 A∼D처럼 바꿈으로써, 집광 렌즈(7)에 있어서, 발산 정도를 변화시키거나, 평행광으로 변환하거나 할 수 있다. 위상판(206)이 없을 때, 모듈(2a)의 광원의 위치가 B인 경우, 집광 렌즈(7)를 통과한 발산광은, NA 0.6으로 개구 제한하고, 기재 두께 0.1mm의 광 디스크(12)에 대해 수차가 최소가 되도록 설계된 대물 렌즈(11)를 통과해, 기재 두께 0.6mm의 DVD(13)에 조사했을 때의 파면 수차의 표준편차가 최소가 되는 발산 정도가 된다. 이 발 산광은, 미러(8)에서 반사되어, 위상판(206)에서 파면이 변환하여 수차가 보정되고, 대물 렌즈(11)에 의해 집광되어, DVD(13)에 조사된다.

대물 렌즈(11)로부터 출사되는 광의 NA는 0.6으로 제한된다. DVD(13)에서 반사한 광은, 다시 대물 렌즈(11)와 위상판(206)을 통과해, 미러(8)에서 반사하여, 집광 렌즈(7)에서 집광되어, 프리즘(6)을 투과하고, 프리즘(4)에서 반사하여, 모듈(2a)의 검출기에 입사한다. 모듈(2a) 내의 검출기는 다수의 광 검출 영역을 갖고, 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다.

대물 렌즈(11)에 입사하는 광이 발산하고 있는 경우, 대물 렌즈(11)가 트래킹 방향으로 구동되면, 광이 기울어 대물 렌즈(11)에 입사하게 되기 때문에 코마 수차가 발생한다. 본 실시형태 4는, 틸트 구동이 가능한 대물 렌즈 구동 장치(44)를 구비하고 있어, 트래킹 방향으로 구동함으로써 발생하는 코마 수차를, 대물 렌즈(11)를 기울임으로써 발생하는 코마 수차로 상쇄할 수 있다.

도 27에, 대물 렌즈(11)를 틸트 구동할 수 있는 대물 렌즈 구동 장치(44)를 나타낸다. 도 27a는 대물 렌즈 구동 장치(44)의 구성도, 도 27b는 측면의 개략도를 나타내고 있다. 렌즈 홀더(33)는, 대물 렌즈(11)와 구동 코일(34a, 34b, 35)을 구비하고, 와이어(36)에 의해 고정부(37)에 매달려 있다.

구동 코일(34a, 34b, 35), 및 자석(38)으로 자기 회로가 구성되어 있다. 대물 렌즈(11)는, 구동 코일(35)에 전류를 흐르게 함으로써 트래킹 방향(x방향)으로 구동되고, 구동 코일(34a와 34b)과 동일 방향, 동일 값의 전류를 흐르게 함으로써 포커스 방향으로 구동된다. 그리고, 구동 코일(34a와 34b)에 다른 전류를 흐르게 함으로써, 도 27b에 나타낸 바와 같이, 대물 렌즈(11)를 Φ방향으로 틸트 구동시킬 수 있다. 대물 렌즈(11)의 트래킹 이동량에 따라, 대물 렌즈(11)를 틸트시키면, 코마 수차를 상쇄할 수 있다.

제2 종래예에서는, 대물 렌즈를 트래킹 방향으로 이동하면 큰 코마 수차가 발생하기 때문에, 정상적인 기록 재생이 곤란했으나, 본 실시형태에 의하면, 대물 렌즈를 틸트 구동시킴으로써 수차가 적은 광을 정보면에 집광할 수 있기 때문에, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

(실시형태 5)

도 28에, 본 발명의 실시형태 5에 따른 광 헤드의 구성도를 나타내고 있다. 실시형태 4와 다른 것은, 모듈(2a)의 광원의 위치가 A인 점과, 위상판(9)이다. 모듈(2a)의 광원의 위치 A는, 모듈(2a)에서 발한 광의 파면 수차의 표준편차가 최소가 되는 위치 B보다도 대물 렌즈(11)에 가까운 측이다.

도 29에 위상판(9)의 구성을 나타내고 있고, 도 29a가 표면측(디스크측)의 평면도이고, 도 29b는 측면도이다. 위상판(9)에는, 원형이며 높이 d인 위상 단차(9a)가 구성되어 있다. 높이 d는, 위상판(9)의 파장 λ1에서의 굴절률을 n1로 하여,

d = 2λ1/(n1-1)

로 하고 있다.

초고밀도 광 디스크(12)의 기록 재생시에는, 파장 λ1의 광은 위상 단차(9a) 에 의한 위상차가 2λ(λ는 사용 파장)가 되지만, 이것은 파장의 정수배이기 때문 에, 광의 파면에 영향은 없고, 광의 손실도 없다. 즉, 초고밀도 광 디스크(12)의 재생시에는 양호한 지터가 얻어지고, 기록시에는 충분한 피크 강도가 얻어진다.

이 경우, 사용 파장 λ가 정해지면, 위상차 2λ도 일의로 정해지는데, 소정의 사용 파장 λ에 대해, 위상차 2λ가 소정의 범위 내에 있으면, 파장 380∼420 nm의 범위 내의 광은, 위상판(9)에 있어서, 광의 파면에 실질적으로 영향은 없다고 하는 효과가 얻어진다.

구체적으로는, 380∼420nm의 범위 내의 파장 λ1 중, 기준 파장을 400nm으로 하고, 파장 400nm에서의 굴절률을 n으로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고 있으면 된다.

한편, DVD(13)의 기록 재생시에는, 파장 λ2의 광에 있어서 위상 단차(9a)는, d/λ2×(n2-1) = 1.2λ의 위상차를 발생시킨다. 광의 위상으로서는 파장의 정수배 부분은 무시할 수 있으므로, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, d는 0.2λ에 상당한다. 즉, 파장 λ2의 광은 파면이 변환된다.

도 30에, 위상판(9)이 없는 경우의 파면 수차를 가는 선으로, 위상판(9)이 있는 경우의 파면 수차를 굵은 선으로 나타낸다. 위상판(9)이 없는 경우는 파면 수차의 표준편차가 77mλ였으나, 위상판(9)이 있는 경우는 51mλ로 저감했다. 이것은, 제2 종래예와 동등하다. 파면 수차의 표준편차가 마샬 기준의 70mλ이하가 되면, 광 헤드는 회절 한계 성능을 갖고 있어, 정보의 기록 재생을 양호하게 할 수 있다.

이렇게, 본 실시형태 5는, 파장 λ2의 광의 발산 정도를 제2 종래예에 나타낸 것보다 크게 함으로써, 위상판(9)의 단차의 수를 적게 할 수 있어, 구성이 대단히 간단해진다. 즉, 위상판의 제작이 용이해지고, 광의 손실도 억제되어, 광원의 소비 전력도 적어도 된다.

또, 대물 렌즈(11)에 입사하는 광이 발산하고 있는 경우, 대물 렌즈(11)가 트래킹 방향으로 구동되면 코마 수차가 발생하지만, 상기 실시형태 4에서 설명한 틸트 구동이 가능한 대물 렌즈 구동 장치(44)를 사용하여, 트래킹 이동량에 따라 대물 렌즈(11)를 기울이면, 코마 수차를 상쇄할 수 있다.

이렇게, 본 실시형태 5에 의하면, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)의 각각에 대해, 간단한 구성의 위상판에 의해 광의 손실을 억제할 수 있다. 또, 대물 렌즈(11)를 기울임으로써 코마 수차를 보정할 수 있으므로, 수차가 적은 광을 정보면에 집광할 수 있어, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

또한, 여기서는 간단하게 하기 위해서 광원과 검출기를 일체화한 모듈(2a)을 사용했으나, 광원과 검출기는 별체로 해도 된다.

(실시형태 6)

도 31에, 본 발명의 실시형태 6의 광 헤드의 구성도를 나타내고 있다. 실시형태 4와 다른 것은, 모듈(2a)의 광원의 위치가 C인 점과, 위상판(16)과, 대물 렌즈(11)의 틸트 구동 장치가 필요 없다는 점이다.

모듈(2a)의 광원의 위치는, 위치 D와 위치 B의 거의 중간의 위치 C이다. 즉, 위치 C는, 집광 렌즈(7)를 통과한 파장 λ2의 광이 평행광이 되는 위치 D와, 집 광 렌즈(7)를 통과한 파장 λ2의 광이 NA 0.6으로 개구 제한되고, 기재 두께 0.1mm인 광 디스크(12)에 대해 수차가 최소가 되도록 설계된 대물 렌즈(11)를 통과해 기재 두께 0.6mm인 DVD(13)에 조사했을 때의 파면 수차가 최소가 되는 위치 B와의 거의 중간의 위치이다.

모듈(2a)의 광원이 위치 B에 있을 때와 비교하면, 대물 렌즈(11)에 입사하는 발산광의 발산 정도가 작아지므로, 대물 렌즈(11)가 트래킹 방향으로 구동되어도 코마 수차의 발생은 작다. 즉, 대물 렌즈(11)의 틸트 구동을 행하기 위해서 틸트 구동 장치를 설치할 필요가 없기 때문에, 시스템의 구성을 간단히 할 수 있다.

도 32에 위상판(16)의 구성을 나타내고 있고, 도 32a가 표면측(디스크측)의 평면도, 도 32b가 측면도이다. 위상판(16)에는, 1층당 높이가 d인 동심원상의 단차 d, 2d, 3d, 4d를 구비한 위상 단차(16a)가 구성되어 있다. 높이 d는, 위상판(16)의 파장 λ1에서의 굴절률을 n1으로 하여,

d = 2λ1/(n1-1)

로 하고 있다.

또, 상기 실시형태 5에서 설명한 바와 같이, 소정의 범위 내이면, 파장 380∼420nm의 범위 내의 광이, 위상판에 있어서, 광의 파면에 실질적으로 영향은 없다고 하는 효과가 얻어진다.

구체적으로는, 380∼420nm의 범위 내의 파장 λ1 중, 기준 파장을 400nm으로 하고, 파장 400nm에서의 굴절률을 n으로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고 있으면 된다.

초고밀도 광 디스크(12)의 기록 재생시에는, 파장 λ1의 광은 높이 d에 의한 위상차는 2λ이 되지만, 이것은 파장의 정수배이기 때문에, 광의 파면에 영향은 없고, 광의 손실도 없다. 즉, 초고밀도 광 디스크(12)의 재생시에는 양호한 지터가 얻어지고, 기록시에는 충분한 피크 강도가 얻어진다.

한편, DVD(13)의 기록 재생시에는, 파장 λ2의 광에 있어서 높이 d는, d/λ2×(n2-1) = 1.2λ의 위상차를 발생시킨다. 광의 위상으로서는 파장의 정수배 부분은 무시할 수 있으므로, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, d는 0.2λ에 상당한다. 마찬가지로, 높이 2d, 3d, 4d는 위상차 0.4λ, 0.6λ, 0.8λ에 상당한다. 즉, 파장 λ2의 광은, 파면이 변환되게 된다.

도 33에, 위상판(16)이 없는 경우의 파면 수차를 가는 선으로, 위상판(16)이 있는 경우의 파면 수차를 굵은 선으로 나타낸다. 위상 단차(16a)의 단차의 폭과 높이는, 가는 선의 파면 수차를 보정하도록 구성한다. 이에 의해, 위상판(16)이 없는 경우는, 파면 수차의 표준편차가 490mλ이었던 것에 비해, 위상판(16)이 있는 경우는 58mλ로 저감했다. 파면 수차의 표준편차가 마샬 기준의 70mλ이하가 되면, 광 헤드는 회절 한계 성능을 갖고 있어, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

이렇게, 본 실시형태에 의하면, 대물 렌즈(11)가 트래킹 방향으로 구동되었을 때 발생하는 코마 수차는 작게 억제될 수 있으므로, 대물 렌즈(11)의 틸트 구동 장치를 생략할 수 있어, 광 헤드는 간소화될 수 있어, 시스템의 구성도 간단해진 다. 또, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)의 각각에 대해, 수차가 적은 광을 정보면에 집광할 수 있기 때문에, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

또한, 위상 단차의 높이가 4d까지인 예로 설명했으나, 5d, 6d, 또는 이 이상으로 해도 된다.

또, 모듈(2a)의 광원의 위치가 C와 D의 사이에 있어도, 파면 수차를 보정하 도록 위상 단차의 폭과 높이의 구성을 변경하면, 같은 효과가 얻어진다.

또, 여기서는 간단히 하기 위해 광원과 검출기를 일체화한 모듈(2a)을 사용했으나, 광원과 검출기는 별체로 해도 된다.

또, 본 실시형태에 의하면, 대물 렌즈(11)의 틸트 구동은 필요로 하지 않을 정도로 코마 수차는 억제되어 있으나, 대물 렌즈(11)의 틸트 구동을 가해도 된다. 틸트 구동을 가하면, 광 디스크의 틸트 마진이 넓어져, 휨이 큰 광 디스크에 대해서도 기록 재생이 양호해진다.

(실시형태 7)

본 발명의 실시형태 7에 따른 광 헤드를, 도 34에 나타낸다. 실시형태 6과 다른 것은, DVD(13)용의 모듈을 없애고 광원(2)만으로 한 것과, 위상판(17)이다. 광원(2)은, 파장 λ2의 광이 집광 렌즈(7)를 통과한 후, 평행광이 되는 위치에 설정한다. 이에 의해, DVD(13)에서 반사한 광은 검출기(15)에 집광하도록 할 수 있기 때문에, 검출기를 초고밀도 광 디스크(12)용과 DVD(13)용에서 공통화할 수 있다. 즉, 부품 점수의 삭감, 비용 저감을 도모할 수 있다. 또, 대물 렌즈(11)에 입사하는 광이 평행광이 되기 때문에, 대물 렌즈(11)의 틸트 구동 장치가 필요없어 져, 광 헤드가 간소화되어, 대물 렌즈(11)가 트래킹 방향으로 구동되어도 코마 수차는 발생하지 않는다.

도 35에 위상판(17)의 구성을 나타내고 있고, 도 35a가 표면측(디스크측)의 평면도, 도 35b가 측면도이다. 위상판(17)에는, 1단당 높이가 d인 동심원상의 단차 d, 2d, 3d, 4d의 위상 단차(17a)가 구성되어 있다. 높이 d는, 위상판(17)의 파장 λ1 에서의 굴절률을 n1으로 하여,

d = 2λ1/(n1-1)

로 하고 있다. 도 35b의 구성은, 실시형태 6의 도 32b의 구성과 비교하면, 직경방향으로 단차의 수가 증가했으나, 최소 폭은 12㎛ 정도이기 때문에, 용이하게 제작 가능하다.

초고밀도 광 디스크(12)의 기록 재생시에는, 파장 λ1의 광은 높이 d에 의한 위상차는 2λ이 되지만, 이것은 파장의 정수배이기 때문에, 광의 파면에 영향은 없고, 광의 손실도 없다. 즉, 초고밀도 광 디스크(12)의 재생시에는 양호한 지터가 얻어지고, 기록시에는 충분한 피크 강도가 얻어진다.

또, 상기 실시형태 5에서 설명한 바와 같이, 소정의 범위 내이면, 파장 380∼420nm의 범위 내의 광이, 위상판에 있어서, 광의 파면에 실질적으로 영향은 없다고 하는 효과가 얻어진다.

구체적으로는, 380∼420nm의 범위 내의 파장 λ1 중, 기준 파장을 400nm으로 하고, 파장 400nm에서의 굴절률을 n으로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고 있으면 된다.

한편, DVD(13)의 기록 재생시에는, 파장 λ2의 광에 있어서 높이 d는, d/λ 2×(n2-1) = 1.2λ의 위상차를 발생시킨다. 광의 위상으로서는 파장의 정수배 부분은 무시할 수 있으므로, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, d는 0.2λ에 상당한다. 마찬가지로, 높이 2d, 3d, 4d는, 위상차 0.4λ, 0.6λ, 0.8λ에 상당한다. 즉, 파장 λ2의 광은, 파면이 변환되게 된다.

도 36에, 위상판(17)이 없는 경우의 파면 수차를 가는 선으로, 위상판(17)이 있는 경우의 파면수차를 굵은 선으로 나타낸다. 위상 단차(17a)의 단차의 폭과 높이는, 가는 선의 파면 수차를 보정하도록 구성한다. 이에 의해, 위상판(17)이 없는 경우는 파면 수차의 표준편차가 780mλ이었지만, 위상판(17)이 있는 경우는 58mλ로 저감했다. 파면 수차의 표준편차가 마샬 기준의 70mλ이하가 되면, 광 헤드는 회절 한계 성능을 갖고 있어, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

이렇게, 본 실시형태에 의하면, 대물 렌즈(11)에 입사하는 광을 평행광으로 함으로써, 대물 렌즈(11)의 틸트 구동 장치의 필요가 없어져, 광 헤드가 간소화되어, 시스템의 구성도 간단해진다. 또, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)의 각각에 대해, 수차가 적은 광을 정보면에 집광할 수 있기 때문에, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

또한, 위상 단차의 높이가 4d까지인 예로 설명했으나, 5d, 6d, 또는 이 이상으로 해도 된다.

(실시형태 8)

본 발명의 실시형태 8에 따른 광 헤드를, 도 37에 나타낸다. 실시형태 7과 다른 것은 미러(19)와 위상판(18)이고, 광원(2)으로부터 출사된 광이 평행광이 되기까지의 구성과, 광 디스크(12)에서 반사한 광이 검출기(15)에 입사하는 구성은 실시형태 7과 동일하다.

미러(19)는, 도 38에 나타낸 바와 같이 평면의 반사면(19a)과, 곡률반경(R)을 갖는 곡면의 반사면(19b)을 갖는다. 반사면(19a)은, 파장 λ1의 광 1a를, 대물 렌즈(11)에 대해 평행광인 채로 전(全)반사시키는 동시에, 파장 λ2의 광 2b를 전(全)투과시키는 다이크로익 막을 구성하고 있다.

또 반사면(19b)은, 파장 λ2의 광 2b를, 대물 렌즈(11)에 대해 최적의 발산 정도가 되는 발산광으로 변환하여 전반사시킨다. 위상판(18)은 발산 정도에 따라 위상 단차가 설정된다. 예를 들면, 발산 정도 및 위상판(18)은, 실시형태 6처럼 하면 된다.

이러한 구성에 의해, 대물 렌즈(11)가 트래킹 방향으로 구동되었을 때 발생하는 코마 수차도 작게 억제할 수 있으므로, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)의 각각에 대해, 수차가 적은 광을 정보면에 집광할 수 있어, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다. 또, 검출기를 1개로 공통화하고 있기 때문에, 비용 삭감이 가능하다.

또한, 실시형태 7에 비해 단차의 수를 적게, 단차의 폭을 넓게 할 수 있기 때문에, 제조가 용이하고, 또한 설계대로의 형상을 제작할 수 있고, 광의 손실을 적게 할 수 있다.

(실시형태 9)

본 발명의 실시형태 9에 관해, 도 39를 사용하여 설명한다. 도 39는, 위상판(18)의 구성을 나타내고 있고, 도 39a는 측면도, 도 39b는 이면도이다. 위상판(18)은, 표면(디스크측)에 위상 단차(18a), 이면(디스크에서 멀어지는 측)에 볼록 렌즈 파워를 갖는 색 수차 보정 홀로그램(18b)이 구성되어 있다.

색 수차 보정 홀로그램(18b)에 관해서는, 상기 특허 문헌 3(특개 2001-60336호 공보)에 상세한 것이 개시되어 있다. 파장 λ1의 광의 파장 어긋남에 의한 대물 렌즈에서 발생하는 수차를, 회절격자의 회절각의 변화로 상쇄하여 색 수차를 보정한다. 위상판(18)에 색 수차 보정 홀로그램(18b)을 일체로 구성함으로써, 새롭게 부품을 추가하지 않고, 색 수차의 보정이 가능해진다.

또한, 상기 형태 4∼8의 위상판에 있어서도, 색 수차 보정 홀로그램을 일체로 구성하면, 같은 효과가 얻어진다.

(실시형태 10)

본 발명의 실시형태 10에 따른 광 헤드를 도 40에 나타낸다. 기재 두께가 0.1mm인 초고밀도 광 디스크(12), 기재 두께가 0.6mm인 광 디스크(DVD)(13), 및 기재 두께 1.2mm인 광 디스크 CD(14)를, 기록 재생하는 상태를 나타내고 있고, 설명의 편의상, 동일 개소에 겹쳐 그리고 있다.

광 헤드는 파장 380nm∼420nm(파장 λ1)의 광원(1)과, 파장 630nm∼680nm(파장 λ2)의 광원(2)과, 파장 780nm∼820nm(파장 λ3)의 광원(3)을 갖고 있다.

초고밀도 광 디스크(12)를 기록 재생할 때는, 광원(1)으로부터 출사한 파장 λ1의 광이 프리즘(4, 5, 6)을 투과하여, 집광 렌즈(7)에서 평행광이 된다. 이 평행광은, 미러(8)에서 반사하여, 액정 홀로그램(10)과 위상판(17)을 투과하여, 대물 렌즈(11)로부터 집광되어, 초고밀도 광 디스크(12)에 조사된다.

여기서 대물 렌즈(11)는, NA 0.85, 파장 λ1, 기재 두께 0.1mm의 디스크에 대응하도록 설계되어 있다. 또, 위상판(17)은, 후술하는 바와 같이, 파장 λ1, λ3의 광에 대해, 영향을 주지 않고 투과시키고, 파장 λ2의 광에 대해 파면이 변환되도록 설계되어 있다.

또, 초고밀도 광 디스크(12)의 기록 재생시에는, 액정 홀로그램(10)은, 전압이 인가되지 않은 상태(OFF)이고, 광은 영향을 받지 않고 투과한다. 초고밀도 광 디스크(12)에서 반사한 광은 다시 대물 렌즈(11), 위상판(17), 액정 홀로그램(10)을 통과해, 미러(8)에서 반사한다. 이 반사광은, 집광 렌즈(7)에서 집광되어, 프리즘(6)에서 반사하여, 검출기(15)에 입사한다. 검출기(15)는 다수의 광 검출 영역을 갖고, 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다.

DVD(13)를 기록 재생할 때는, 광원(2)으로부터 출사된 파장 λ2의 광이 프리즘(4)에서 반사하고, 프리즘(5, 6)을 투과하여, 집광 렌즈(7)에서 평행광이 된다. 이 평행광은, 미러(8)에서 반사되어, 액정 홀로그램(10)을 투과하여, 위상판(17)에서 파면이 변환되어, 대물 렌즈(11)에 의해 집광되어, DVD(13)에 조사된다.

여기서, 대물 렌즈(11)로부터 출사되는 광의 NA는 0.6으로 제한된다. 또, 위상판(17)은, 파장 λ2의 평행광이 기재 두께 0.1mm의 디스크에 대해 수차가 최소가 되도록 설계된 대물 렌즈(11)를 통과한 후, 기재 두께 0.6 mm의 광 디스크에 조 사했을 때, 파면 수차의 표준편차가 70mλ이하가 되도록 설계되어 있다.

또, DVD(13)의 기록 재생시에는, 액정 홀로그램(10)은 OFF 상태이고, 파장 λ2의 광은 영향을 받지 않고 투과한다. DVD(13)에서 반사한 광은 다시 대물 렌즈(11), 위상판(17), 액정 홀로그램(10)을 통과하여, 미러(8)에서 반사된다. 이 반사광은, 집광 렌즈(7)에서 집광되고, 프리즘(6)에서 반사하여 검출기(15)에 입사한다.

CD(14)를 기록 재생할 때는, 광원(3)으로부터 출사되는 파장 λ3의 광이 프리즘(5)에서 반사하고, 프리즘(6)을 투과하여, 집광 렌즈(7)에서 평행광이 된다. 이 평행광은, 미러(8)에서 반사되어, 액정 홀로그램(10)에서 파면이 변환된다. 또한, 위상판(17)을 투과하여, 대물 렌즈(11)에 의해 집광되어, CD(14)에 조사된다.

여기서, 대물 렌즈(11)로부터 출사되는 광의 NA는 0.45로 제한된다. 또, 위상판(17)은, λ3의 광에 대해 영향을 주지 않고 투과시킨다. 또, CD(14)의 기록 재생시에는, 액정 홀로그램(10)은, 전압이 인가된 상태(ON)이고, 파장 λ3의 평행광이 대물 렌즈(11) 통과 후, 기재 두께 1.2mm의 광 디스크에 조사했을 때, 파면 수차의 표준편차가 70mλ이하가 되도록 설계되어 있다.

CD(14)에서 반사한 광은, 다시 대물 렌즈(11), 위상판(17), 액정 홀로그램(10)을 통과하고, 미러(8)에서 반사하여, 집광 렌즈(7)에서 집광되고, 프리즘(6)에서 반사하여 검출기(15)에 입사한다.

위상판(17)의 구성은, 상기의 도 35의 구성과 동일하다. 즉, 위상판(17)에는, 1단당 높이가 d인 동심원상의 단차 d, 2d, 3d, 4d의 위상 단차(17a)가 구성 되어 있다.

위상판(17)의 파장 λ1, λ3에서의 굴절률을, 각각 n1, n3으로 하면, 높이 d는

d = 2λ1/(n1-1)

이다. 굴절률 n1, n2는

-10nm < λ1/(n1-1)-λ3 /(n3-1)/2 < 10nm

을 만족한다. 사용하는 파장과 위상판의 재료를 적당히 선택함으로써, 파장λ1과 λ3의 광에는 거의 영향을 주지 않고, 파장 λ2의 광에는 파면을 변환시킬 수 있다.

초고밀도 광 디스크(12)의 기록 재생시에는, 파장 λ1의 광은 높이 d에 의한 위상차는 2λ이 되고, CD(14)의 기록 재생시에는, 파장 λ3의 광은 높이 d에 의한 위상차는 거의 λ가 된다. 파장 λ1, λ3의 어느 광에 있어서도, 위상차는 파장의 정수배이기 때문에 광의 파면에 영향은 없고, 광의 손실도 없다. 즉, 초고밀도 광 디스크(12)와 CD(14)의 재생시에는 양호한 지터가 얻어지고, 기록시에는 충분한 피크 강도가 얻어진다.

또, 상기 실시형태 5에서 설명한 바와 같이, 소정의 범위 내이면, 파장 380∼420nm의 범위 내의 광이, 위상판에 있어서, 광의 파면에 실질적으로 영향은 없다고 하는 효과가 얻어진다.

구체적으로는, 380∼420nm의 범위 내의 파장 λ1 중, 기준 파장을 400nm으로 하고, 파장 400nm에서의 굴절률을 n으로 하면,

760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

의 관계를 만족하고 있으면 된다.

한편, DVD(13)의 기록 재생시에는, 파장 λ2의 광에 있어서 높이 d는, d/λ 2×(n2-1) = 1.2λ의 위상차를 발생시킨다. 광의 위상으로서는 파장의 정수배 부분은 무시할 수 있으므로, 소수점 이하의 부분만을 고려하면, d는 0.2λ에 상당한다. 마찬가지로, 높이 2d, 3d, 4d는, 위상차 0.4λ, 0.6λ, 0.8λ에 상당한다. 즉, 파장 λ2의 광은, 파면이 변환되게 된다.

예를 들면, 사용하는 광의 파장이 λ1=405nm, λ2=650nm, λ3=780nm의 경우는, 위상판의 재료를 일반적인 유리 재료인 BK7, 위상 단차의 1단당 높이를 d=1.5292㎛로 하면 된다. BK7의 굴절률은, n1 = 1.5297, n2=1.5141, n3=1.5107이기 때문에, 1단당 위상차는, 파장 λ1, λ2, λ3의 광 각각에 대해 2λ, 1.2λ, λ가 된다. 즉, 초고밀도 광 디스크(12)와 CD(14)일 때는, 위상판의 영향은 없고, DVD(13)일때만 파면을 변환할 수 있다.

도 36에, 위상판(17)이 없는 경우의 파면 수차를 가는 선으로, 위상판(17)이 있는 경우의 파면 수차를 굵은 선으로 나타낸다. 위상 단차(17a)의 단차의 폭과 높이는, 가는 선의 파면 수차를 보정하도록 구성한다. 이에 의해, 위상판(17)이 없는 경우는 파면 수차의 표준편차가 780mλ이었지만, 위상판(17)이 있는 경우는 58mλ으로 저감했다.

파면 수차의 표준편차가 마샬 기준의 70mλ이하가 되면, 광 헤드는 회절 한계 성능을 갖고 있어, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

도 41에, 액정 홀로그램(10)의 구성을 나타내고 있고, 도 41a는 표면측(디스크측)의 평면도이고, 도 41b는 단면 확대도이다. 굴절률 no인 기판(10b)에는, 릴리프형상 홀로그램 패턴이 구성되어 있고, 그 면에 투명 전극(10c)이 형성되어 있다. 액정(10a)은 투명 전극(10c와 10d)의 사이에 끼어 있다.

액정(10a)의 굴절률은, 투명 전극(10c와 10d) 사이의 전압에 의해 변화하여, 전압이 인가된 상태(ON)에서 굴절률 ne, 전압이 인가되지 않은 상태(OFF)에서 굴절률 no가 된다. OFF의 상태에서 액정(10a)과 기판(10b)의 굴절률은 같아진다. 이 경우, 단순히 평판과 같아지지만, ON 상태에서 굴절률 차가 발생해, 홀로그램에 의한 회절 현상이 생긴다.

기판(10b)의 재료와 액정(10a)의 재료의 조합을, 적당히 선택하면 원하는 회절 효과가 얻어진다. 홀로그램은, 파장 λ3의 광이 대물 렌즈(11)를 통과해 CD(14)에 조사되었을 때 발생하는 파면 수차를 상쇄하는 수차를 갖고 있다. 즉, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)일 때, OFF의 상태로 하면 이들 광에 영향을 주지 않고, CD(14)일 때 ON의 상태로 하면 광의 파면을 변환할 수 있다.

이렇게, 본 실시형태에 의하면, 초고밀도 광 디스크(12), DVD(13), CD(14)의 각각에 대해, 수차가 적은 광을 정보면에 집광할 수 있기 때문에, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시형태 10에서는, 파장 λ2의 광이 집광 렌즈(7)에서 평행광이 되는 경우에 관해 설명했으나, 실시형태 5, 6의 경우처럼 발산광이 되는 경우여도 된다.

또, CD(14)의 기록 재생에 액정을 사용하여 설명했으나, 본 발명의 위상 단차는 CD(14)에 영향을 주지 않는 것이 특징이고, CD(14)의 기록 재생에 어떠한 방법을 사용해도 된다.

또, 액정의 홀로그램 패턴을 DVD(13)에서 발생하는 파면 수차를 상쇄하도록 구성하면, DVD(13)의 기록 재생에 있어서도 액정을 사용할 수 있다. 또한, CD(14)용과 DVD(13)용의 각각의 액정 홀로그램을 탑재하는 것도 가능하다.

또, 실시형태 5∼10의 위상 단차에 있어서는, 높이를 d=2λ1/(n1-1)로 했으나, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)의 기록 재생으로 한정하면, 높이를 d=λ1/(n1-1) 로 해도, 동일하게 실시 가능하다.

또, 상기처럼, 소정의 범위 내이면, 파장 380∼420nm의 범위 내의 광이, 위상판에 있어서, 광의 파면에 실질적으로 영향은 없다고 하는 효과가 얻어진다. 이때문에, 기준 파장 400nm에서의 굴절률을 n으로 하고,

380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

의 관계를 만족하고 있도록 해도 된다.

이 때, 파장 λ2의 광에 있어서, 높이 d는 0.6λ의 위상차를 발생시키기 때문에, d, 2d, 3d, 4d는 0.6λ, 0.2λ, 0.8λ, 0.4λ에 상당한다. 예를 들면, 실시형태 6의 위상 단차(16a)(도 32)는, 도 42에 나타낸 위상 단차(16b)처럼 된다.

이렇게 하면, 단차의 높이를 낮게 할 수 있기 때문에, 위상판의 제작이 용이해져, 제작 시간을 단축할 수 있다. 또, 설계대로의 형상을 제작하기 쉬워지므로, 광의 손실도 적고, 소비 전력은 억제된다는 효과가 얻어진다.

또, 위상 단차는, 유리 기판을 에칭함으로써 용이하게 형성할 수 있다. 또, 유리나 수지의 성형에 의해 형성하는 것도 가능하다. 또, 위상 단차는 대물 렌즈에 일체로 형성하는 것도 가능하다.

또한, 위상 단차의 재료에 수지를 사용하는 경우, 파장 420nm 이하가 되면 화학 변화가 일어나기 쉬워지므로, 광 흡수율이 5% 이하가 바람직하고, 3% 이하가보다 바람직하다. 예를 들면 비정질 폴리올레핀(제오닉스나 아펠 등)을 사용하는 것이 바람직하다.

또, 초고밀도 광 디스크(12)의 예로서, 기재 두께 0.1mm, NA 0.85를 가정했으나, 이것에 한정되는 것은 아니다.

또, 광의 개구를 제한하는 방법에 관해서는 특별히 기재하지 않았으나, 파장 선택성의 필터(도시 생략)를 위상판(17)이나 대물 렌즈(11)에 증착하는 방법이나, 별체의 유리 필터로서 설치하는 방법이 있다. 또, 각 파장의 광만이 통과하는 광로(광로부터 프리즘까지의 사이)에 개구를 형성하여 제한해도 된다.

(실시형태 11)

본 발명의 실시형태 11에 따른 광 헤드를, 도 43에 나타낸다. 본 도면은, 기재 두께가 0.1mm인 초고밀도 광 디스크(12), 기재 두께가 0.6mm인 광 디스크 (DVD)(13) 및 기재 두께가 1.2mm인 광 디스크 CD(14)를 기록 재생하는 상태를 나타내고 있고, 설명의 편의상, 동일 개소에 겹쳐 그리고 있다.

광 헤드는 파장 380nm∼420nm(λ1)의 광원(1)과, 파장 630nm∼680nm(λ2)의 광원(2)과, 파장 780nm∼820nm(λ3) 의 광원(3)을 갖고 있다.

초고밀도 광 디스크(12)를 기록 재생할 때는, 광원(1)으로부터 출사한 파장 λ1의 광이 프리즘(4, 5, 6)을 투과하여, 집광 렌즈(7)에서 평행광이 된다. 이 평행광은, 다이크로 미러(67)의 반사면(67a)에서 반사하고, 위상판(17)을 투과하여, 대물 렌즈(39)로부터 집광되어, 초고밀도 광 디스크(12)에 조사된다.

여기서, 반사면(67a)은, 파장 λ1, λ2의 광을 전반사시키는 동시에, 파장 λ3의 광을 전투과시키는 다이크로익 막을 구성하고 있다. 위상판(17)은, 상기 실시형태 7에서 사용한 것이다. 또, 대물 렌즈(39, 45), 및 위상판(17)은, 렌즈 홀더(33)에 탑재된다.

초고밀도 광 디스크(12)에서 반사한 광은, 다시 대물 렌즈(39), 위상판(17)을 통과해, 다이크로 미러(67)의 반사면(67a)에서 반사된다. 이 반사광은, 집광 렌즈(7)에서 집광되고, 프리즘(6)에서 반사하여, 검출기(15)에 입사한다. 검출기(15)는 다수의 광 검출 영역을 갖고, 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다.

DVD(13)를 기록 재생할 때는, 광원(2)으로부터 출사된 파장 λ2의 광이 프리즘(4)에서 반사하고, 프리즘(5, 6)을 투과하여, 집광 렌즈(7)에서 평행광이 된다. 이 평행광은, 다이크로 미러(67)의 반사면(67a)에서 반사하고, 위상판(17)에서 파면이 변환되어, 대물 렌즈(39)에 의해 집광되어, DVD(13)에 조사된다.

DVD(13)에서 반사한 광은, 다시 대물 렌즈(39), 위상판(17)을 통과해, 다이크로 미러(67)의 반사면(67a)에서 반사된다. 이 반사광은, 집광 렌즈(7)에서 집광되고, 프리즘(6)에서 반사하여 검출기(15)에 입사한다.

CD(14)를 기록 재생할 때는, 광원(3)으로부터 출사된 파장 λ3의 광이 프리 즘(5)에서 반사하고, 프리즘(6)을 투과하여, 집광 렌즈(7)에서 평행광이 된다. 이 평행광은 다이크로 미러(67)의 반사면(67a)을 투과하고, 반사면(67b)에서 반사하여, 대물 렌즈(45)에 의해 집광되어, CD(14)에 조사된다.

CD(14)에서 반사한 광은, 다시 대물 렌즈(45)를 통과하고, 다이크로 미러(67)의 반사면(67b)에서 반사하여, 집광 렌즈(7)에서 집광되고, 프리즘(6)에서 반사하여 검출기(15)에 입사한다.

대물 렌즈 (39와 45)를 구분하여 사용함으로써, 초고밀도 광 디스크(12), DVD(13), CD(14)의 각각에 대해, 정보의 기록 재생을 행할 수 있다.

렌즈 홀더(33)에 2개의 대물 렌즈(39, 45)를 탑재한 대물 렌즈 구동 장치에 관해, 도 44를 사용하여 자세히 설명한다. 렌즈 홀더(33)는, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)의 기록 재생시에 사용되는 대물 렌즈(39)와, CD(14)의 기록 재생시에 사용되는 대물 렌즈(45)와, 구동 코일(34a, 34b, 35)을 구비하고, 와이어(36)에 의해 고정부(37)에 매달려 있다.

구동 코일(34a, 34b, 35)과 자석(38)으로 자기 회로가 구성되어 있다. 대물 렌즈(39, 45)는, 구동 코일(35)에 전류를 흐르게 함으로써 트래킹 방향(x방향)으로 구동되고, 구동 코일(34a, 34b)에 동일 방향, 동일 값의 전류를 흐르게 함으로써 포커스 방향으로 구동된다.

그리고, 구동 코일 (34a와 34b)에 다른 전류를 흐르게 함으로써, 도 45에 나타낸 바와 같이, 대물 렌즈(39)를 Φ방향으로 틸트 구동시킬 수 있다. 이 구성에 의해, 광 디스크가 기울어짐에 따라 발생하는 코마 수차를, 대물 렌즈(39)를 기울 임으로써 보정할 수 있다.

상기 제3 종래예와 다른 것은, 2개의 대물 렌즈(39, 45)를 트래킹 방향(x방향)으로 나열한 점이다.

도 46에, 광 디스크에 조사되는 광의 스폿의 상태를 나타내고 있다. 디퍼렌셜 푸쉬 풀(DPP)법이나 3빔법은, 재생하기 위한 메인 스폿과, 트래킹 검출을 위한 2개의 서브 스폿을 사용한다. 도 44에 나타낸 대물 렌즈(39)의 메인 스폿(39a)은, 도 46에 나타낸 스폿의 위치(57a)이다. 서브 스폿의 위치는 57b, 57c이고, 재생 트랙(59a)에 대해 최적인 각도 θ₀으로 설정된다.

각도 θ₀은, 예를 들면, 3빔법에서는 서브 스폿(57b, 57c)이 1/4Tp (Tp는 광디스크의 트랙 피치)에 위치하도록 설정된다. 또 DPP법에서는, 서브 스폿(57b, 57c)은 1/2Tp에 위치하도록 설정된다. 광 헤드의 시크 동작에 의해 이들 스폿은 x방향으로 이동하고, 스폿의 위치는 58a, 58b, 58c가 된다.

스폿의 위치(57a, 58a)는 광 디스크의 회전 중심(O)을 통과하는 x방향의 직선 상에 있기 때문에, 광 헤드의 시크 동작이 행해지더라도 기록 재생 트랙(59b)과 이루는 각은 θ₀을 유지하고 있다. 대물 렌즈(45)의 스폿에 관해서도 동일하다.

이렇게, 본 실시형태에 의하면, 2개의 대물 렌즈를 트래킹 방향으로 나열함으로써, 일반적인 트래킹 검출 방법인 DPP법이나 3빔법을 사용할 수 있어, 양호한 트래킹 검출을 행할 수 있게 된다.

여기서, 일반적인 대물 렌즈는, 제조의 오차에 기인하는 코마 수차를 다소 갖고 있다. 이것을 보정하기 위해서, 대물 렌즈에 입사하는 광에 대해 대물 렌즈의 광축을 기울이는 스큐 조정을 행하는 것이 일반적이다. 스큐 조정은, 대물 렌즈 구동 장치를 기울임으로써 이루어진다. 2개의 대물 렌즈를 탑재하고 있는 대물 렌즈 구동 장치에서는, 대물 렌즈 구동 장치를 기울이면, 각 대물 렌즈는 일체가 되어 변위한다. 이때문에, 한 쪽의 대물 렌즈에 대해 스큐 조정을 행해도, 다른쪽의 대물 렌즈는 반드시 최적의 상태로는 되지 않는다. 또, 스큐 조정의 정밀도는, 광 디스크의 기록 밀도가 높을수록 높힐 필요가 있다.

본 실시형태에서는, 대물 렌즈(45)를 3개의 광 디스크 중, 가장 기록 밀도가 낮은 CD(14)의 전용으로 함으로써, 대물 렌즈(45)에 대해, 대물 렌즈(39)와는 별개로 스큐 조정하는 것을 생략하여, 스큐 조정을 용이하게 하고 있다. 즉, 대물 렌즈(39)에 대해서는 스큐 조정을 행하지만, CD(14)에 대해서는 전용의 스큐 조정은 불필요하다.

상대적으로 기록 밀도가 낮은 CD에 관해서는, 스큐 조정의 정밀도는 그다지 필요하지 않기 때문에, 대물 렌즈 구동 장치를 기울이는 조정을 하지 않더라도, 렌즈 홀더(33)에 대해 대물 렌즈(45)를 기울여 조정한다고 하는 거친 조정으로 충분하다. 또, CD(14)는 상대적으로 긴 파장, 저 NA이기 때문에, 대물 렌즈(45)의 설계 자유도는 넓다. 이러한 대물 렌즈(45)는, 정현 조건을 뺌으로써, 대물 렌즈(45)가 기울었을 때 발생하는 코마 수차를 작게 억제하는 설계가 가능하다. 이렇게 설계된 대물 렌즈(45)를 사용하면, CD(14)에 관해서 전용의 스큐 조정을 생략할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 와이어 서스펜션형의 대물 렌즈 구동 장치에 관해서 설명했으나, 축 슬라이딩형의 대물 렌즈 구동 장치에 2개의 대물 렌즈를 탑재한 경우라도, 스큐 조정이 용이해지는 효과는 동일하게 얻어진다.

또, CD(14)는 저 NA이므로, 대물 렌즈(45)의 외경을 작게 설계할 수 있다. 즉, 대물 렌즈(45)를 대물 렌즈(39)에 대해 광 디스크의 내주측에 배치하여 구성할 수 있게 된다.

이것에 관해, 도 47을 사용하여 설명한다. 광 헤드(62)에는, 대물 렌즈(39, 45)가 트래킹 방향으로 나열되어 배치되어 있다. 초고밀도 광 디스크(12)는, 턴테이블(63)과 클램퍼(64) 사이에 끼어 고정되어, 모터(65)에 의해서 회전된다.

광 헤드(62)는 트래버스(66) 상에 실려 있고, 광 디스크(12)의 내주부터 외주까지 이동(시크 동작)할 수 있도록 하고 있다. 광 헤드(62)가, 초고밀도 광 디스크(12)의 최내주에 기록된 정보의 위치로 이동하는 경우, 광 헤드(62)와 모터(65)가 근접한다.

이 경우, 대물 렌즈(45)의 외경이 작기 때문에, 대물 렌즈(39)는 최내주 위치로 이동할 수 있어, 정보를 문제없이 읽어내는 것이 가능하다. 또, 대물 렌즈(45)에 있어서도, 최내주의 정보를 재생할 수 있다.

또, 도 45에 나타낸 바와 같이, 대물 렌즈(45)는, 대물 렌즈(39)에 비해, 렌즈 홀더(33)의 중심에서 어긋난 위치에 있기 때문에, 틸트 구동했을 때, 포커스 방향의 이동(Z_T)이 발생해 버린다. 이것은, 틸트 제어가 포커스 제어에 간섭을 일 으키는 원인이 되어, 제어의 안정성 관점에서 바람직하지 못하다.

한편, 대물 렌즈(39)는, 렌즈 홀더(33)의 중심(틸트 구동의 중심)에 위치하기 때문에, 포커스 방향의 이동이 거의 없어, 제어의 간섭은 발생하지 않는다. 즉, 틸트 구동을 하는 편이 바람직한 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)에 대해, 대물 렌즈(39)를 렌즈 홀더(33)의 중심에 배치시킴으로써, 틸트 제어를 사용하여 안정적이고 또한 양호하게 정보의 기록 재생을 행할 수 있게 된다.

이렇게, 본 실시형태에 의하면, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)용의 대물 렌즈(39)를 렌즈 홀더의 중심에 배치하고, CD(14)용의 대물 렌즈(45)를 광 디스크의 내주측에 배치함으로써, 스큐 조정이 용이하여, 광 디스크의 최내주 데이터의 재생이 가능하고, 초고밀도 광 디스크와 DVD에 대해 대물 렌즈의 틸트 구동이 가능하다고 하는 많은 효과가 얻어진다.

또한, 틸트 구동을 필요로 하지 않은 경우는, 구동 코일(34a와 34b)을 공통으로 하면 된다.

또, 본 실시형태에서는, 위상판(17)을 사용하여 설명했으나, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)를 기록 재생할 수 있는 수단이면, 액정이나 홀로그램을 사용해도 된다.

또, 초고밀도 광 디스크(12)와 DVD(13)의 기록 재생시에는 대물 렌즈(39)를 사용하고, CD(14)의 기록 재생시에는 대물 렌즈(45)를 사용하는 경우에 관해 설명햇으나, 초고밀도 광 디스크(12) 전용의 대물 렌즈와, DVD(13) 및 CD(14)용의 대물 렌즈를 사용해도, DPP법이나 3빔법을 사용할 수 있어, 동일 또는 이것에 준하는 효 과가 얻어진다. 또, 이 때, CD(14) 또는 DVD(13)의 어느 한쪽만의 기록 재생이어도 되는 것은 말할 필요도 없다.

(실시형태 12)

본 발명의 실시형태 12에 따른 광 헤드를 도 48에 나타낸다. 실시형태 11과 다른 것은, 대물 렌즈(68)와 광 디스크의 틸트 검출을 위한 검출기(69)이다. 도 48은, 기재 두께가 0.1mm인 초고밀도 광 디스크(12)를 기록 재생하고 있는 상태이고, 초고밀도 광 디스크(12)가 틸트하고 있는 모양을 나타내고 있다.

광원(1)으로부터 출사한 파장 λ1의 광은, 대물 렌즈(39)에서 집광되어, 초고밀도 광 디스크(12)에 조사되어, 기록 재생을 행한다. 동시에, 광원(3)으로부터 출사한 파장 λ3의 광은, 후술하는 대물 렌즈(68)에 입사하여, 고리띠형상의 영역만이 평행광인 채로 투과하여, 초고밀도 광 디스크(12)에 조사된다. 틸트하고 있는 초고밀도 광 디스크(12)에서 반사한 광은, 방향이 변화하여, 검출기(69)에서 검출된다.

도면 중, 고리띠형상의 영역의 반사광을 해칭으로 나타내고 있다. 여기서, 대물 렌즈(68)는, 단면도를 도 49a에, 이면도(디스크와 반대측)를 도 49b에 나타낸 바와 같이, 틸트 검출을 위한 고리띠형상의 영역(77a)을 갖고 있다. 이 영역(77a)을 통과하는 평행광은 집광되지 않고, 그대로 투과한다. 77a 이외의 영역은, CD(14)에 최적화되어 있다. CD(14)의 기록 재생시에는, 광량이 약간 감소하지만, 기록 재생에 문제는 없다.

도 50에, 검출기(69)를 도시한다. 검출기(69)는 2개의 검출 영역을 갖고, 수광된 고리띠형상의 광은, 초고밀도 광 디스크(12)의 틸트량에 따라 이동한다. 검출기(69)의 각각의 검출 영역에서 얻어진 신호의 차(V1-V2)로부터, 초고밀도 광 디스크(12)의 틸트량을 검출할 수 있다.

일반적으로, 광 디스크에는 제조 오차나 시간 경과에 따른 변화 등으로, 휨(틸트)이 발생하고 있기 때문에, 코마 수차가 발생한다. 기록 밀도가 높아질수록, 고정밀도의 수차 성능이 요구되기 때문에, 양호한 기록 재생을 행하기 위해서는 대물 렌즈를 틸트 구동하여 코마 수차를 보정하는 편이 바람직하다. 본 실시형태에서는 틸트 검출을 행하여, 그 틸트 검출 신호를 기초로, 실시형태 11에서 설명한 틸트 구동이 가능한 대물 렌즈 구동 장치로 틸트 구동을 행하면, 코마 수차를 보정할 수 있어, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

이렇게, 본 발명의 실시형태에 의하면, 기록 재생을 행하고 있지 않은 다른 파장의 광을 이용하기 때문에, 간단한 구성으로 틸트 검출을 행할 수 있어, 새롭게 틸트 센서를 부착할 필요가 없어, 비용을 삭감할 수 있다. 또, 기록 재생하고 있는 스폿의 아주 가까운 위치에서 틸트 검출을 행하고 있기 때문에, 정밀도가 높은 틸트 검출 정밀도가 얻어진다.

또한, 본 실시형태에서는, 검출기(69)의 검출 영역이 2분할인 경우로 설명했으나, 4분할로 하면 래디얼 방향, 탄젠셜 방향의 각각의 틸트를 검출할 수 있게 된다.

또, 상기의 설명에서는 기재 두께 0.1mm인 광 디스크(12)의 틸트를, CD(14)용의 광으로 검출하는 예를 설명했으나, 이것에 한정되지 않고, DVD(13)의 틸트를 CD(14)용의 광으로 검출해도 된다. 이 경우라도, 기록 재생을 행하고 있지 않은 파장의 광을 이용하여 틸트 검출을 행하기 때문에, 같은 효과가 얻어진다.

또, 대물 렌즈(68)의 일부를 틸트 검출용의 영역으로 했으나, 이것에 한정되지 않고, 대물 렌즈(68)를 탑재하고 있는 렌즈 홀더(33)에, 관통구멍(도시 생략)을 형성하고, 거기에 틸트 검출용의 광을 통과시켜도 같은 효과가 얻어진다.

또, 여기서는 간단하게 하기 위해 기록 재생을 위한 검출기(15)와 틸트 검출을 위한 검출기(69)를 별체로 했으나, 일체로 공통화해도 된다.

(실시형태 13)

본 발명의 실시형태 13에 따른 광 헤드를 도 51에 나타낸다. 상기 실시형태 12와 다른 것은, 대물 렌즈(79)이다. 도 51은, 기재 두께가 0.1mm인 초고밀도 광 디스크(12)를 기록 재생하고 있는 상태이고, 초고밀도 광 디스크(12)가 틸트하고 있는 모양을 나타내고 있다.

광원(1)으로부터 출사한 파장 λ1의 광은, 대물 렌즈(39)에서 집광되어, 초고밀도 광 디스크(12)에 조사되어, 기록 재생을 행한다. 동시에, 광원(3)으로부터 출사한 파장 λ3의 광은, 대물 렌즈(79)에 입사하여, 초고밀도 광 디스크(12)에 조사된다.

여기서, 대물 렌즈(79)는, 내주 영역(79a)이 기재 두께 0.1mm, 외주 영역(79b)이 기재 두께 1.2mm CD에 대해 수차가 최소가 되도록 설계되어 있다. CD의 기록 재생시에는, 외주 영역(79b)의 광에 의한 스폿으로 기록 재생이 행해진다. 이 때, 내주 영역(79a)의 광은 크게 흐려져 있으므로, 기록 재생에는 영향은 없다.

한편, 초고밀도 광 디스크(12)에 입사한 광은, 외주 영역(79b)에서 스폿이 크게 흐려지지만, 내주 영역(79a)은 기록면 근방에 집광한다. 초고밀도 광 디스크(12)에서 반사한 내주 영역(79a)의 광은, 검출기(15)에서 검출된다.

도면 중, 내주 영역(79a)의 반사광을 해칭으로 나타내고 있다. 초고밀도 광 디스크(12)의 기록 재생시에는, 대물 렌즈(79)에 대해 포커스 제어가 이루어지고 있으므로, 초고밀도 광 디스크(12)가 틸트한 경우, 대물 렌즈(79)에 대해서는 포커스 어긋남이 발생한다. 검출기(15)에 있어서, 비점 수차법이나 나이프 에지법 등을 사용하여, 포커스 어긋남이 발생한 광을 포커스 검출하면, 틸트 검출 신호로서 얻을 수 있다.

일반적으로, 광 디스크에는 제조 오차나 시간 경과에 따른 변화 등으로, 휨이 발생하고 있기 때문에, 코마 수차가 발생한다. 기록 밀도가 높아질수록, 고정밀도의 수차 성능이 요구되기 때문에, 양호한 기록 재생을 행하기 위해서는 대물 렌즈를 틸트 구동하여 코마 수차를 보정하는 편이 바람직하다. 본 실시형태에서는 검출기(15)에서 틸트 검출을 행하여, 그 틸트 검출 신호를 기초로, 실시형태 11에서 설명한 틸트 구동이 가능한 대물 렌즈 구동 장치로 틸트 구동을 행하면, 코마 수차를 보정할 수 있어, 정보의 기록 재생을 양호하게 행할 수 있다.

이렇게, 본 실시형태에 의하면, 기록 재생을 행하고 있지 않은 다른 파장의 광을 이용하기 때문에, 간단한 구성으로 틸트 검출을 행할 수 있어, 새롭게 틸트 센서를 부착할 필요가 없어, 비용을 삭감할 수 있다. 또, 기록 재생하고 있는 스폿의 아주 가까운 위치에서 틸트 검출을 행하고 있기 때문에, 정밀도가 높은 틸트 검출 정밀도가 얻어진다.

또한, 본 실시형에서는, 기재 두께 0.1mm의 광 디스크(12)의 틸트를, CD(14)용 광으로 검출하는 예를 설명했으나, 이것에 한정되지 않고, DVD(13)의 틸트를 CD(14)용의 광으로 검출해도 된다. 이 경우라도, 기록 재생을 행하고 있지 않은 파장의 광을 이용하여 틸트 검출을 행하기 때문에 같은 효과가 얻어진다.

(실시형태 14)

도 52에, 광 정보 기록 재생 장치로서의 광 디스크 드라이브(89)의 전체의 구성예를 나타낸다. 광 디스크(61)는, 턴테이블(63)과 클램퍼(64) 사이에 끼어 고정되고, 이동 수단인 모터(회전계)(65)에 의해 회전된다.

상기 실시형태 4∼13 중 어느 하나에 기재한 광 헤드(62)는, 이동 수단인 트래버스(이송계)(66) 상에 실려 있고, 조사하는 광이 광 디스크(61)의 내주부터 외주까지 이동할 수 있도록 하고 있다. 제어 회로(68)는, 광 헤드(62)로부터 받은 신호를 기초로 포커스 제어, 트래킹 제어, 트래버스 제어, 및 모터의 회전 제어 등을 행한다. 또 재생 신호로부터 정보의 재생이나, 기록 신호의 광 헤드(62)로의 송출을 행한다.

(실시형태 15)

실시형태 15는, 상기 실시형태 1∼14에 나타낸 광 헤드를 컴퓨터에 사용한 실시형태이다. 도 53은, 본 실시형태에 따른 컴퓨터(PC)의 사시도를 나타내고 있다. 도 53에 있어서, 컴퓨터(100)는, 광 디스크 드라이브(광 정보 기록 재생 장치)(101)와, 정보의 입력을 행하기 위한 키보드(103)와, 정보의 표시를 행하기 위 한 모니터(102)를 구비하고 있다. 광디스크 드라이브(101)는, 상기 실시형태1∼14 중 어느 하나에 기재한 광 헤드를 구비하고 있다.

컴퓨터(100)는, 실시형태 1∼14의 어느 하나에 기재한 광 헤드를 포함하는 광 디스크 드라이브(101)를 외부 기억 장치로서 구비하고 있기 때문에, 다른 종류의 광 디스크에 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있어, 넓은 용도에 사용할 수 있다.

또, 광 디스크의 대용량성을 살려, 컴퓨터 내의 하드 디스크의 백업을 할 수 있다. 또, 미디어(광 디스크)가 저렴하고 휴대가 용이한 것, 다른 광 디스크 드라이브에서도 정보를 읽어 낼 수 있는 호환성이 있는 것을 살려, 프로그램이나 데이터를 다른 사람의 것과 교환하거나, 자신용으로 갖고 다니거나 할 수 있다. 또, DVD나 CD 등의 기존 미디어의 재생 기록에도 대응할 수 있다.

(실시형태 16)

실시형태 16은, 상기 실시형태 1∼14에 나타낸 광 헤드를, 광 디스크 레코더(영상 기록 장치)에 사용한 실시형태이다. 도 54는, 본 실시형태에 따른 광디스크 레코더의 사시도를 나타내고 있다. 광 디스크 레코더(110)는, 이것에 기록하고 있는 영상의 표시를 행하기 위한 모니터(111)와 접속되어 사용된다.

광 디스크 레코더(110)는, 상기 실시형태 1∼l4의 어느 하나에 기재한 광 헤드를 포함하는 광 디스크 드라이브를 구비하고 있기 때문에, 다른 종류의 광 디스크에 영상을 안정적으로 기록 재생할 수 있어, 넓은 용도에 사용할 수 있다.

또, 광 디스크 레코더(110)는, 미디어에 영상을 기록하고, 원할 때 그것을 재생할 수 있다. 광 디스크에서는 테이프처럼 기록 후나 재생 후에 되감기 작업이 필요없고, 어떤 프로그램을 기록하면서 그 프로그램의 선두 부분을 재생하는 추적 재생이나, 어떤 프로그램을 기록하면서 이전에 기록한 프로그램을 재생하는 동시 기록 재생이 가능해진다.

또한, 미디어가 저렴하고 휴대가 용이한 것, 다른 광디스크 레코더에서도 정보를 읽어 낼 수 있는 호환성이 있는 것을 살려, 기록한 영상을 다른 사람의 것과 교환하거나, 자신용으로 갖고 다니거나 할 수 있다. 또, DVD나 CD 등의 기존 미디어의 기록 재생에도 대응할 수 있다.

또한, 여기서는 광 디스크 드라이브만을 구비하는 경우에 관해 기술했으나, 하드 디스크를 내장하고 있어도 되고, 비디오 테이프의 녹화 재생 기능을 내장하고 있어도 된다. 이렇게 하면, 영상의 일시 퇴피나 백업이 용이해진다.

(실시형태 17)

실시형태 17은, 상기 실시형태 1∼14에 나타낸 광 헤드를, 광 디스크 플레이어(영상 재생 장치)에 사용한 실시형태이다. 도 55는, 본 실시형태에 따른 광 디스크 플레이어의 사시도를 나타내고 있다. 광 디스크 플레이어(121)는, 액정 모니터(120)를 구비하고 있어, 광 디스크에 기록된 영상을 액정 모니터(120)에 표시할 수 있다.

광 디스크 플레이어(121)는, 실시형태 1∼14의 어느 하나에 기재한 광 헤드를 포함하는 광 디스크 드라이브를 내장하고 있기 때문에, 다른 종류의 광 디스크에 영상을 안정적으로 재생할 수 있어, 넓은 용도에 사용할 수 있다.

또, 광 디스크 플레이어는 미디어에 기록된 영상을, 원할 때 재생할 수 있다. 광 디스크에서는 테이프처럼 재생 후에 되감기 작업이 필요없고, 어떤 영상의 임의의 장소에 액세스하여 재생할 수 있다. 또, DVD나 CD 등의 기존 미디어의 재생에도 대응할 수 있다.

(실시형태 18)

실시형태 18은, 상기 실시형태 1∼14에 나타낸 광 헤드를, 서버에 사용한 실시형태이다. 도 56은, 본 실시형태에 따른 서버의 사시도를 나타내고 있다.

서버(130)는, 광 디스크 드라이브(131)와, 정보의 표시를 행하기 위한 모니터(133)와, 정보의 입력을 행하기 위한 키보드(134)를 구비하고 있고, 네트워크(135)와 접속되어 있다.

서버(130)는, 상기 실시형태 1∼14의 어느 하나에 기재한 광 헤드를 포함하는 광 디스크 드라이브를 내장하고 있기 때문에, 다른 종류의 광 디스크에 영상을 안정적으로 재생할 수 있어, 넓은 용도에 사용할 수 있다.

또, 광 디스크의 대용량성을 살려, 네트워크(135)로부터의 요구에 따라, 광 디스크에 기록되어 있는 정보(화상, 음성, 영상, HTML문서, 텍스트 문서 등)를 송출한다. 또, 네트워크로부터 보내져 오는 정보를 그 요구된 장소에 기록한다. 또, DVD 디스크나 CD 디스크 등의 기존 미디어에 기록된 정보도 재생이 가능하기 때문에, 그들 정보를 송출하는 것도 가능해진다.

(실시형태 19)

실시형태 19는, 상기 실시형태 1∼14에 나타낸 광 헤드를, 카 내비게이션 시 스템에 사용한 실시형태이다. 도 57은, 본 실시형태에 따른 카 내비게이션 시스템의 사시도를 나타내고 있다. 카 내비게이션 시스템(140)은, 광 디스크 드라이브를 내장하고 있어, 지형이나 행선지 정보의 표시를 행하기 위한 액정 모니터(141)와 접속되어 사용된다.

카 내비게이션 시스템(140)은, 상기 실시형태 1∼14의 어느 하나에 기재한 광 헤드를 포함하는 광 디스크 드라이브를 내장하고 있기 때문에, 다른 종류의 광 디스크에 영상을 안정적으로 재생할 수 있어, 넓은 용도에 사용할 수 있다.

또, 카 내비게이션 시스템(140)은, 미디어에 기록된 지도 정보와, 지상 위치 확정 시스템(GPS)이나, 자이로스코프, 속도계, 주행 거리계 등의 정보를 기초로, 현재 위치를 산출하여, 그 위치를, 액정 모니터 상에 표시한다.

또 행선지를 입력하면, 지도 정보나 도로 정보를 기초로 행선지까지의 최적의 경로를 산출하여, 그것을 액정 모니터에 표시한다.

지도 정보를 기록하기 위해 대용량의 광 디스크를 사용함으로써, 1장의 디스크로 넓은 지역을 커버하여 상세한 도로 정보를 제공할 수 있다. 또, 그 도로 부근에 부수하는, 레스토랑이나 편의점, 주유소 등의 정보도 동시에 광 디스크에 저장하여 제공할 수 있다.

또한, 도로 정보는 시간이 지나면 오래되어서, 현실과 맞지 않게 되지만, 광 디스크는 호환성이 있고 미디어가 저렴하기 때문에, 새로운 도로 정보를 담은 디스크와 교환함으로써 최신의 정보를 얻을 수 있다.

또 DVD 디스크나 CD 디스크 등의 기존 미디어의 기록 재생에도 대응하므로, 자동차 내에서 영화를 보거나 음악을 듣거나 하는 것도 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 기재 두께가 얇은 고밀도 광 디스크와 DVD나 CD 등 기재 두께가 다른 광 디스크에 정보를 안정적으로 기록 재생할 수 있기 때문에, 컴퓨터, 영상 기록 장치, 영상 재생 장치, 서버, 및 카 내비게이션 시스템에 유용하다.

Claims (93)

1. 삭제
2. 기재에 홈이 형성된 광학 소자에 있어서,

   파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

   380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

   의 관계를 만족하고,

   상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d와, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있고,

   상기 홈은, 깊이 2d, 깊이 4d, 깊이 d, 깊이 3d의 순서, 또는 깊이 3d, 깊이 d, 깊이 4d, 깊이 2d의 순서로 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서, 상기 홈은, 동심원상으로 형성되어 있는 광학 소자.
5. 제2항에 있어서, 상기 홈은, 홈이 형성되어 있지 않은 부분을 통해 인접하고 있고, 상기 홈에 있어서의 각 단의 폭, 및 상기 홈이 형성되어 있지 않은 부분의 폭은, 대략 동일한 광학 소자.
6. 삭제
7. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

   제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

   상기 제1 광원, 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

   상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 광학 소자와,

   상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

   상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광은, 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

   상기 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며, 파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

   380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

   의 관계를 만족하고,

   상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d와, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있고,

   상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하고,

   상기 홈은, 깊이 2d, 깊이 4d, 깊이 d, 깊이 3d의 순서, 또는 깊이 3d, 깊이 d, 깊이 4d, 깊이 2d의 순서로 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서, 상기 제2 파장은, 상기 제1 파장의 1.5 내지 1.8배의 길이인 광 헤드.
10. 제7항에 있어서, 상기 광학 소자의 홈은, 상기 집광 수단에 가까운 측의 면에 형성되어 있는 광 헤드.
11. 제7항에 있어서, 상기 광학 소자에서 회절된 제2 파장의 광은, 입사한 광에 비해 발산하는 방향의 광이, 수속(收束)하는 방향의 광보다 강한 광 헤드.
12. 제7항에 있어서, 상기 광학 소자는, 상기 광학 소자에서 회절된 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하는 광 헤드.
13. 삭제
14. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

    상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

    상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 구비하고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

    상기 제1 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

    380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

    의 관계를 만족하고,

    상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d와, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있고,

    상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하고,

    상기 홈은, 깊이 2d, 깊이 4d, 깊이 d, 깊이 3d의 순서, 또는 깊이 3d, 깊이 d, 깊이 4d, 깊이 2d의 순서로 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
15. 삭제
16. 제14항에 있어서, 상기 제2 파장은, 상기 제1 파장의 1.5 내지 1.8배의 길이이고, 상기 제3 파장은, 상기 제1 파장의 1.8 내지 2.2배의 길이인 광 헤드.
17. 제14항에 있어서, 상기 제1 광학 소자의 중심 부근의 대략 원형의 영역을 제1 영역으로 하고, 상기 제1 영역을 둘러싸는 대략 고리형상의 영역을 제2 영역으로 하고, 상기 제2 영역의 외측의 영역을 제3 영역으로 하면,

    상기 제1 파장의 광은, 상기 제1, 제2, 및 제3 영역을 통과하고, 상기 제2 파장의 광은, 상기 제1, 및 제2의 2개의 영역을 통과하고, 상기 제3 파장의 광은, 상기 제1 영역을 통과하는 광 헤드.
18. 제14항에 있어서, 상기 제1 광학 소자에서 회절된 상기 제2 파장, 및 상기 제3 파장의 광은, 입사한 광에 비해 발산하는 방향의 광이, 수속하는 방향의 광보다 강한 광 헤드.
19. 제14항에 있어서, 상기 제1 광학 소자에서 회절된 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고,

    상기 제1 광학 소자에서 회절된 제3 파장의 광이 제3 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고,

    상기 제1 파장의 광의 위상에는 변화를 주지 않는 위상 보정 수단을, 상기 광원부터 상기 정보 기록 매체까지의 광로에 구비한 광 헤드.
20. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되는 광 헤드.
21. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

    상기 제2 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

    760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

    의 관계를 만족하고,

    상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d의 2단으로 형성되어 있는 광 헤드.
22. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

    상기 제2 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

    760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

    의 관계를 만족하고,

    상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d의 3단으로 형성되어 있는 광 헤드.
23. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

    상기 제1 광학 소자, 및 상기 제2 광학 소자는, 1장의 기재의 표면과 이면에 형성되어 있는 광 헤드.
24. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

    상기 제1 광학 소자, 및 상기 제2 광학 소자는, 1장의 기재의 표면과 이면에 형성되어 있고, 상기 1장의 기재의 양면 중, 상기 제2 광학 소자가 형성되어 있는 면이, 상기 집광 수단에 가까운 광 헤드.
25. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되고,

    상기 제1 및 제2 광학 소자는, 상기 제1 및 제2 광학 소자에서 회절된 상기 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고, 상기 제1 광학 소자에서 회절된 제3 파장의 광이 제3 정보 기록 매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하는 광 헤드.
26. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제1 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제1 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD1로 하고,

    상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제2 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제2 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD2로 하고,

    상기 제3 파장의 광을 상기 제3 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제3 정보기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제3 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD3으로 하면,

    WD1, WD2, 및 WD3 중, 최대의 값과 최소의 값의 차가, 상기 집광 수단의 직경방향의 최대값보다 작은 광 헤드.
27. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제1 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제1 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD1로 하고,

    상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제2 정보기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제2 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD2로 하고,

    상기 제3 파장의 광을 상기 제3 정보 기록 매체에 조사할 때, 상기 제3 정보 기록 매체의 상기 집광 수단측의 면과, 상기 집광 수단의 상기 제3 정보 기록 매체측의 선단과의 거리를 WD3으로 하면,

    WD1, WD2, 및 WD3이 거의 같은 광 헤드.
28. 제7항 또는 제14항에 있어서, 상기 광 검출 수단으로부터 출력된 다수의 신호를 병렬로 받아 이것을 시계열 신호로 변환하는 변환 수단을 더 구비한 광 헤드.
29. 제7항 또는 제14항에 있어서, 상기 광 검출 수단으로부터 출력된 다수의 신호를 병렬로 받아 이것을 시계열 신호 변환하는 변환 수단을 더 구비하고, 상기 시계열 신호는 전기 신호인 광 헤드.
30. 제7항 또는 제14항에 있어서, 상기 광 검출 수단으로부터 출력된 다수의 신호를 병렬로 받아 이것을 시계열 신호로 변환하는 제1 변환 수단과, 상기 제1 변환 수단으로부터 출력되는 전기 신호를 받아 이것을 광 신호로 변환하는 제2 변환 수단을 더 구비한 광 헤드.
31. 삭제
32. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    상기 제1 광원, 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

    상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 광학 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 광 헤드를 구비하고,

    상기 각 정보 기록 매체와 상기 광 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 더 구비하고,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광은, 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

    상기 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며, 파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

    380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

    의 관계를 만족하고,

    상기 홈은, 깊이 d, 깊이 2d, 깊이 3d, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있고,

    상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단으로 검출하고,

    상기 홈은, 깊이 2d, 깊이 4d, 깊이 d, 깊이 3d의 순서, 또는 깊이 3d, 깊이 d, 깊이 4d, 깊이 2d의 순서로 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 재생 장치.
33. 삭제
34. 삭제
35. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

    상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 집광 수단과,

    상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광 검출 수단을 포함하는 광 헤드를 구비하고,

    상기 각 정보 기록 매체와 상기 광 헤드를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 더 구비하고 있고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 각 정보 기록 매체 상에 조사되고,

    상기 제1 광학 소자는, 기재에 홈이 형성된 광학 소자이며,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

    380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

    의 관계를 만족하고,

    상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d와, 깊이 4d의 4단으로 형성되어 있고,

    상기 각 정보 기록 매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 행해진 광을 상기 광 검출 수단에서 검출하는 것을 특징으로 하는 광 정보 기록 재생 장치.
36. 제35항에 있어서, 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학 소자를 더 구비하고 있고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은, 상기 2개의 광학 소자를 통과한 후, 상기 집광 수단에서 집광되어 상기 정보 기록 매체 상에 조사되는 광 정보 기록 재생 장치.
37. 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자에 있어서,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d(nm)로 하면,

    760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

    의 관계를 만족하고,

    상기 단차의 높이는, d의 정수배인 것을 특징으로 하는 광학 소자.
38. 제37항에 있어서, 상기 단차는, 동심원상으로 형성되어 있는 광학 소자.
39. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    상기 제1 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

    상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d(nm)로 하면,

    760nm ≤ (n-1)×d ≤ 840nm

    의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
40. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm ∼ 420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    상기 제1 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

    상기 제2 광원의 위치는, 상기 광학 소자가 없을 때의 상기 제2 정보 기록 매체의 정보 기록면에 있어서의 수차가 최소가 되는 위치보다도 상기 집광 수단에 가까운 측에 설정하고,

    상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

    파장 400nm에 있어서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d(nm)로 하면,

    380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

    의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
41. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보 기록 매체에 정보에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    상기 제1 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

    상기 제2 광원의 위치는, 상기 광학 소자가 없을 때의 상기 제2 정보 기록 매체의 정보 기록면에서의 수차가 최소가 되는 위치와, 상기 집광 수단에 입사하는 제2 파장의 광이 평행광이 되는 위치와의 대략 중간의 위치에 대해 상기 집광 수단 으로부터 먼 측에 설정하고,

    상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d (nm)로 하면,

    380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

    의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
42. 제39항, 제40항 또는 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 집광 수단을 기울이는 틸트 구동 수단을 더 구비한 광 헤드.
43. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    상기 제1 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하 고,

    상기 집광 수단에 입사하는 제2 파장의 광은 평행광이고,

    상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d (nm)로 하면,

    380nm ≤ (n-1)×d ≤ 420nm

    의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
44. 제39항, 제40항, 제41항 또는 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 소자는, 제2 파장의 광이 제2 정보 기록 매체의 정보 기록면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하는 광 헤드.
45. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 범위의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

    상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

    상기 광학 소자의 파장 400nm에서의 굴절률을 n1, 상기 제3 파장을 λ3 (nm), 상기 광학 소자의 파장 λ3에서의 굴절률을 n3, 1단당 상기 단차의 높이를 d (nm)로 하면,

    760nm ≤ (n1-1)×d ≤ 840nm

    -10nm ≤λ1/(n1-1) -λ3/(n3-1)/2 ≤10nm

    의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
46. 제1 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 380nm∼420nm의 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    제3 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 투과시키고, 상기 제2 파장의 광의 위상을 변화시키는 광학 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광은 투과시키고, 상기 제3 파장의 광은 회절시키는 액정 소자와,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 상기 정보 기록 매체에 집광하는 집광 수단과,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 검출 수단을 구비하고,

    상기 광학 소자는, 기재의 평면으로부터 돌출한 단차가 형성된 광학 소자이며,

    상기 400nm에서의 상기 기재의 굴절률을 n, 1단당 상기 단차의 높이를 d (nm)로 하면,

    760nm ≤(n-1)×d ≤840nm

    의 관계를 만족하고,

    상기 액정 소자는, 릴리프형상 홀로그램 패턴을 갖는 기판과, 상기 릴리프형상 홀로그램 패턴 상에 형성되는 제1 투명 전극과, 액정을 사이에 끼고 상기 제1 투명 전극과 대향 배치되는 제2 투명 전극을 구비하고, 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극에 인가하는 전압을 제어하여 상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 투과시키고, 상기 제3 파장의 광을 회절시키는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
47. 삭제
48. 삭제
49. 삭제
50. 삭제
51. 삭제
52. 삭제
53. 제1 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    제3 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

    상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원에서 출사된 광을 집광하는 집광수단과,

    상기 제1 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학소자와,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학소자와,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광검출수단을 구비하고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 2개의 광학소자를 통과한 후, 상기 집광수단에서 집광되어 상기 각 정보기록매체 상에 조사되며,

    상기 각 정보기록매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 이루어진 광을 상기 광검출수단에서 검출하는 것을 특징으로 하는 광헤드.
54. 삭제
55. 제53항에 있어서, 상기 제2 파장은, 상기 제1 파장의 1.5 내지 1.8배의 길이이고, 상기 제3 파장은, 상기 제1 파장의 1.8 내지 2.2배의 길이인 광헤드.
56. 제53항에 있어서, 상기 제1 광학소자의 중심 부근의 대략 원형의 영역을 제1 영역으로 하고, 상기 제1 영역을 둘러싸는 대략 환상의 영역을 제2 영역으로 하며, 상기 제2 영역의 외측의 영역을 제3 영역으로 하면,

    상기 제1 파장의 광은, 상기 제1, 제2, 및 제3 영역을 통과하고, 상기 제2 파장의 광은, 상기 제1, 및 제2의 2개의 영역을 통과하며, 상기 제3 파장의 광은, 상기 제1 영역을 통과하는 광헤드.
57. 제53항에 있어서, 상기 제1 광학소자에서 회절된 상기 제2 파장, 및 상기 제3 파장의 광은, 입사한 광에 비해 발산하는 방향의 광이, 수렴하는 방향의 광보다 강한 광헤드.
58. 제53항에 있어서, 상기 제1 광학소자에서 회절된 제2 파장의 광이 제2 정보기록매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고,

    상기 제1 광학소자에서 회절된 제3 파장의 광이 제3 정보기록매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고,

    상기 제1 파장의 광의 위상에는 변화를 주지 않는 위상보정수단을, 상기 광원으로부터 상기 정보기록매체까지의 광로에 구비한 광헤드.
59. 제53항에 있어서, 상기 제2 광학소자는, 기재에 홈이 형성된 광학소자로서,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절율을 n, 1단 당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

    760nm ≤(n-1) ×d ≤840nm

    의 관계를 만족하고,

    상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d의 2단으로 형성되어 있는 광헤드.
60. 제53항에 있어서, 상기 제2 광학소자는, 기재에 홈이 형성된 광학소자로서,

    파장 400nm에서의 상기 기재의 굴절율을 n, 1단 당 상기 홈의 깊이를 d(nm)로 하면,

    760nm ≤(n-1) ×d ≤840nm

    의 관계를 만족하고,

    상기 홈은, 깊이 d와, 깊이 2d와, 깊이 3d의 3단으로 형성되어 있는 광헤드.
61. 제53항에 있어서, 상기 제1 광학소자, 및 상기 제2 광학소자는, 1매의 기재의 표면과 이면에 형성되어 있는 광헤드.
62. 제53항에 있어서, 상기 제1 광학소자, 및 상기 제2 광학소자는, 1매의 기재의 표면과 이면에 형성되어 있고, 상기 1매의 기재의 양면 중, 상기 제2 광학소자가 형성되어 있는 면이, 상기 집광수단에 가까운 광헤드.
63. 제53항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광학소자는, 상기 제1 및 제2 광학소자에서 회절된 상기 제2 파장의 광이 제2 정보기록매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하고, 상기 제1 광학소자에서 회절된 제3 파장의 광이 제3 정보기록매체의 정보면에 집광할 때의 수차를 70mλ이하로 보정하는 광헤드.
64. 제1 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    제3 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

    상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원에서 출사된 광을 집광하는 집광수단과,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 제3 파장의 광을 검출하는 광검출수단을 구비하고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 집광수단에서 집광되어 상기 각 정보기록매체 상에 조사되며,

    상기 각 정보기록매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 이루어진 광을 상기 광검출수단에서 검출하고,

    상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보기록매체에 조사할 때, 상기 제1 정보기록매체의 상기 집광수단측의 면과, 상기 집광수단의 상기 제1 정보기록매체측의 선단과의 거리를 WD1로 하고,

    상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보기록매체에 조사할 때, 상기 제2 정보기록매체의 상기 집광수단측의 면과, 상기 집광수단의 상기 제2 정보기록매체측의 선단과의 거리를 WD2로 하고,

    상기 제3 파장의 광을 상기 제3 정보기록매체에 조사할 때, 상기 제3 정보기록매체의 상기 집광수단측의 면과, 상기 집광수단의 상기 제3 정보기록매체측의 선단과의 거리를 WD3로 하면,

    WD1, WD2, 및 WD3 중, 최대값과 최소값의 차가, 상기 집광수단의 직경방향의 최대값보다 작은 것을 특징으로 하는 광헤드.
65. 제1 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    제3 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

    상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원에서 출사된 광을 집광하는 집광수단과,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 제3 파장의 광을 검출하는 광검출수단을 구비하고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 집광수단에서 집광되어 상기 각 정보기록매체 상에 조사되며,

    상기 각 정보기록매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 이루어진 광을 상기 광검출수단에서 검출하고,

    상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보기록매체에 조사할 때, 상기 제1 정보기록매체의 상기 집광수단측의 면과, 상기 집광수단의 상기 제1 정보기록매체측의 선단과의 거리를 WD1로 하고,

    상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보기록매체에 조사할 때, 상기 제2 정보기록매체의 상기 집광수단측의 면과, 상기 집광수단의 상기 제2 정보기록매체측의 선단과의 거리를 WD2로 하고,

    상기 제3 파장의 광을 상기 제3 정보기록매체에 조사할 때, 상기 제3 정보기록매체의 상기 집광수단측의 면과, 상기 집광수단의 상기 제3 정보기록매체측의 선단과의 거리를 WD3로 하면,

    WD1, WD2, 및 WD3가 거의 같은 것을 특징으로 하는 광헤드.
66. 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 광을 발하는 광원과,

    상기 광원에서 출사된 광을 집광하는 집광수단과,

    상기 광을 검출하는 광검출수단을 구비하고,

    상기 광은 상기 집광수단에서 집광되어 상기 각 정보기록매체 상에 조사되며,

    상기 각 정보기록매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 이루어진 광을 상기 광검출수단에서 검출하고,

    상기 광검출수단에서 출력된 복수의 신호를 병렬로 받아서 이들을 시계열 신호로 변환하는 변환수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 광헤드.
67. 제66항에 있어서, 상기 시계열신호는 전기신호인 광헤드.
68. 제66항에 있어서, 상기 변환수단에서 출력되는 전기신호를 받아서 이것을 광신호로 변환하는 제2 변환수단을 더 구비한 광헤드.
69. 제1 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    제3 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제3 파장의 광을 발하는 제3 광원과,

    상기 제1 광원, 제2 광원, 및 제3 광원에서 출사된 광을 집광하는 집광수단과,

    상기 제1 파장의 광은 투과하고, 제2 파장의 광, 및 제3 파장의 광은 회절하는 제1 광학소자와,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 투과하고, 상기 제2 파장의 광은 회절하는 제2 광학소자와,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광을 검출하는 광검출수단을 포함하는 광헤드를 구비하고,

    상기 각 정보기록매체와 상기 광헤드를 상대적으로 이동시키는 이동수단을 더 구비하고 있고,

    상기 제1 파장의 광, 상기 제2 파장의 광, 및 상기 제3 파장의 광은 상기 2개의 광학소자를 통과한 후, 상기 집광수단에서 집광되어 상기 각 정보기록매체 상에 조사되며,

    상기 각 정보기록매체에서 반사 및 회절의 적어도 어느 하나가 이루어진 광을 상기 광검출수단에서 검출하는 것을 특징으로 하는 광정보기록재생장치.
70. 삭제
71. 정보기록매체에 광을 조사하는 제1 집광수단과 제2 집광수단을 구비한 광헤드로서,

    상기 제1 집광수단, 및 상기 제2 집광수단은 트래킹 방향으로 나란히 배치되어 있고,

    상기 제1 집광수단은 상기 정보기록매체의 내주측에 위치하고, 상기 제2 집광수단은 상기 정보기록매체의 외주측에 위치하며,

    상기 제1 집광수단의 외경은 상기 제2 집광수단의 외경보다도 작고,

    상기 정보기록매체를 운전시키는 회전계와 상기 광헤드가 근접했을 때, 상기 제2 집광수단에서 상기 정보기록매체의 최내주의 정보를 재생할 수 있는 것을 특징으로 하는 광헤드.
72. 기재 두께가 다른 적어도 3개의 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 광헤드로서,

    상기 정보기록매체에 광을 조사하는 제1 집광수단과 제2 집광수단을 갖고,

    상기 제1 집광수단은, 기재 두께가 가장 두꺼운 제1 정보기록매체에 광을 조사하고, 상기 제2 집광수단은, 상기 제1 정보기록매체를 제외한 정보기록매체에 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 광헤드.
73. 제72항에 있어서, 상기 제1 집광수단은, 기재 두께가 1.2mm인 정보기록매체에 광을 조사하고, 제2 집광수단은 기재 두께가 0.1mm와 0.6mm인 정보기록매체에 광을 조사하는 광헤드.
74. 제72항에 있어서, 상기 제1 집광수단과 상기 제2 집광수단은, 트래킹 방향으로 나란히 배치되어 있는 광헤드.
75. 기재 두께가 다른 복수의 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 광헤드로서,

    상기 복수의 정보기록매체에 광을 조사하는 복수의 집광수단과, 포커스 방향 및 트래킹 방향으로 이동 가능한 가동체를 구비하고,

    기재 두께가 가장 얇은 정보기록매체에 광을 조사하는 집광수단이 상기 가동체의 대략 중앙에 위치하고, 또한 상기 복수의 집광수단은 트래킹 방향으로 나란히 배치되어 상기 가동체에 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 광헤드.
76. 제75항에 있어서, 상기 집광수단을 기울이는 틸트구동수단을 더 구비한 광헤드.
77. 제1 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    상기 제1 파장의 광, 및 제2 파장의 광을 상기 정보기록매체에 집광하는 집광수단과,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출수단을 구비하고,

    상기 제1 정보기록매체에 상기 제2 파장의 광을 조사하여 상기 제1 정보기록매체의 기울기를 검출하는 것을 특징으로 하는 광헤드.
78. 제77항에 있어서, 상기 제1 파장은, 380nm ∼ 420nm의 범위인 광헤드.
79. 제1 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제1 파장의 광을 발하는 제1 광원과,

    제2 정보기록매체에 대해 정보의 기록 및 재생의 적어도 어느 하나를 행하는 제2 파장의 광을 발하는 제2 광원과,

    상기 제1 파장의 광을 상기 제1 정보기록매체에 집광하는 제1 집광수단과,

    상기 제2 파장의 광을 상기 제2 정보기록매체에 집광하는 제2 집광수단과,

    상기 제1 파장의 광, 및 상기 제2 파장의 광을 검출하는 검출수단을 구비하고,

    상기 제1 정보기록매체에 상기 제2 파장의 광을 조사하여 상기 제1 정보기록매체의 기울기를 검출하는 것을 특징으로 하는 광헤드.
80. 제79항에 있어서, 상기 제1 파장은, 380nm ∼ 420nm의 범위인 광헤드.
81. 제79항에 있어서, 상기 제1 집광수단과 상기 제2 집광수단은, 트래킹 방향으로 나란히 배치되어 있는 광헤드.
82. 제79항에 있어서, 상기 제2 집광수단에, 상기 제2 파장의 광이 집광되지 않고 투과하는 영역을 설치하고 있는 광헤드.
83. 제79항에 있어서, 상기 제2 집광수단에, 상기 제2 파장의 광이 상기 제1 정보기록매체에 집광하는 영역을 설치하고 있는 광헤드.
84. 제79항에 있어서, 상기 제1 집광수단과 상기 제2 집광수단이 탑재된 홀더에, 상기 제2 파장의 광이 통과하는 구멍을 형성하고 있는 광헤드.
85. 삭제
86. 제39항, 제40항, 제41항, 제43항, 제45항, 제46항, 제71항, 제72항, 제75항, 제77항, 또는 제79항 중 어느 한 항에 기재된 광헤드와, 상기 각 정보기록매체와 상기 광헤드를 상대적으로 이동시키는 이동수단을 구비한 광정보기록재생장치.
87. 제7항, 제14항, 제39항, 제40항, 제41항, 제43항, 제45항, 제46항, 제53항, 제64항, 제65항, 제66항, 제69항, 제71항, 제72항, 제75항, 제77항, 또는 제79항 중 어느 한 항에 기재된 광헤드를 포함하는 광정보기록재생장치를 외부기억장치로서 구비한 컴퓨터.
88. 제7항, 제14항, 제39항, 제40항, 제41항, 제43항, 제45항, 제46항, 제53항, 제64항, 제65항, 제66항, 제69항, 제71항, 제72항, 제75항, 제77항, 또는 제79항 중 어느 한 항에 기재된 광헤드를 포함하는 광정보기록재생장치를 구비하고, 정보기록매체에 대해 영상의 기록 및 재생 중 적어도 영상의 기록을 행하는 영상기록장치.
89. 제7항, 제14항, 제39항, 제40항, 제41항, 제43항, 제45항, 제46항, 제53항, 제64항, 제65항, 제66항, 제69항, 제71항, 제72항, 제75항, 제77항, 또는 제79항 중 어느 한 항에 기재된 광헤드를 포함하는 광정보기록재생장치를 구비하고, 정보기록매체로부터 영상을 재생하는 재생전용의 영상재생장치.
90. 제7항, 제14항, 제39항, 제40항, 제41항, 제43항, 제45항, 제46항, 제53항, 제64항, 제65항, 제66항, 제69항, 제71항, 제72항, 제75항, 제77항, 또는 제79항 중 어느 한 항에 기재된 광헤드를 포함하는 광정보기록재생장치를 외부기억장치로서 구비한 서버.
91. 제7항, 제14항, 제39항, 제40항, 제41항, 제43항, 제45항, 제46항, 제53항, 제64항, 제65항, 제66항, 제69항, 제71항, 제72항, 제75항, 제77항, 또는 제79항 중 어느 한 항에 기재된 광헤드를 포함하는 광정보기록재생장치를 외부기억장치로서 구비한 카내비게이션시스템.
92. 제53항에 있어서, 상기 제1 광학소자는 액정소자이고, 상기 액정소자는, 릴리프형상 홀로그램 패턴을 갖는 기판과, 상기 릴리프형상 홀로그램 패턴 상에 형성되는 제1 투명전극과, 액정을 사이에 끼워서 상기 제1 투명전극과 대향 배치된 제2 투명전극을 구비하고,

    상기 제1 투명전극, 및 상기 제2 투명전극에 인가하는 전압을 제어하여 상기 액정에 입사하는 광에 대해, 회절과 투과를 절환하는 것이 가능한 광 헤드.
93. 제69항에 있어서, 상기 제1 광학소자는 액정소자이고, 상기 액정소자는, 릴리프형상 홀로그램 패턴을 갖는 기판과, 상기 릴리프형상 홀로그램 패턴 상에 형성되는 제1 투명전극과, 액정을 사이에 끼워서 상기 제1 투명전극과 대향 배치된 제2 투명전극을 구비하고,

    상기 제1 투명전극, 및 상기 제2 투명전극에 인가하는 전압을 제어하여 상기 액정에 입사하는 광에 대해, 회절과 투과를 절환하는 것이 가능한 광정보기록재생 장치.

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