JP3334749B2 - レーザー装置及びその操作方法 - Google Patents
レーザー装置及びその操作方法Info
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/128—Modulators
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/113—Circuit or control arrangements
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
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- G02F1/332—Acousto-optical deflection devices comprising a plurality of transducers on the same crystal surface, e.g. multi-channel Bragg cell
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- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
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- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー装置の分
野に関し、特にディスク・ドライブに用いられるディス
クのテキスチャ化を行う装置に関する。
野に関し、特にディスク・ドライブに用いられるディス
クのテキスチャ化を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本明細書は、同時に出願された明細
書、"Multiple Channel Acousto-Optic Modulators"に
関係する。この対応日本国特許出願の発明の名称は「音
響光学変調アセンブリ、それに使用する結晶、これらを
含むレーザー装置及びその操作方法」（出願人整理番号
ＳＡ９９７０３９）である。また１９９７年２月６日付
出願書類、"Method and Tool for Laser Texturing of
Glass Disks"にも関係する。
書、"Multiple Channel Acousto-Optic Modulators"に
関係する。この対応日本国特許出願の発明の名称は「音
響光学変調アセンブリ、それに使用する結晶、これらを
含むレーザー装置及びその操作方法」（出願人整理番号
ＳＡ９９７０３９）である。また１９９７年２月６日付
出願書類、"Method and Tool for Laser Texturing of
Glass Disks"にも関係する。
【０００３】データ記憶装置に用いられるディスクの磁
気表面は、きわめて円滑でなければならない。その場
合、いくつかの薄膜ディスクの粗さ（peak-to-valley r
oughness）は１００オングストローム未満である。ほと
んどのディスク・ドライブの設計では、ディスクが回転
していないときにスライダはディスク表面上に位置す
る。スライダがかなり円滑な表面に位置することが可能
な場合は、ディスク表面とスライダの間に許容できない
ほど大きい静止摩擦力が生じる。スライダと円滑なディ
スクの間の静止摩擦力を小さくするには、例えばレーザ
ー・テキスチャリングによりディスク表面の帯を意図的
に粗くしてコンタクト・スタート／ストップ（ＣＳＳ）
領域を形成することができる。
気表面は、きわめて円滑でなければならない。その場
合、いくつかの薄膜ディスクの粗さ（peak-to-valley r
oughness）は１００オングストローム未満である。ほと
んどのディスク・ドライブの設計では、ディスクが回転
していないときにスライダはディスク表面上に位置す
る。スライダがかなり円滑な表面に位置することが可能
な場合は、ディスク表面とスライダの間に許容できない
ほど大きい静止摩擦力が生じる。スライダと円滑なディ
スクの間の静止摩擦力を小さくするには、例えばレーザ
ー・テキスチャリングによりディスク表面の帯を意図的
に粗くしてコンタクト・スタート／ストップ（ＣＳＳ）
領域を形成することができる。
【０００４】ＣＳＳのレーザー・テキスチャリングにつ
いてはRanjanらのJ. Appl. Phys. 4-91、p.5746ffを参
照されたい。平均表面粗さ（Ｒａ）はビーム電流を変え
ることによって変化した。米国特許番号第５５２８９２
２号は、クレータ形バンプの周囲のリッジを高くするた
め数を増やしたレーザー・パルスについて述べている。
米国特許番号第５０６２０２１号は、ＣＳＳ領域を形成
するためレーザーによって作成されたバンプについて述
べている。レーザー出力及びパルス維持時間を変えるこ
とによってバンプの深さと高さが制御され、ディスク表
面に対するレーザー・ビームの傾きを変えることによっ
てバンプの形状が変えられる。
いてはRanjanらのJ. Appl. Phys. 4-91、p.5746ffを参
照されたい。平均表面粗さ（Ｒａ）はビーム電流を変え
ることによって変化した。米国特許番号第５５２８９２
２号は、クレータ形バンプの周囲のリッジを高くするた
め数を増やしたレーザー・パルスについて述べている。
米国特許番号第５０６２０２１号は、ＣＳＳ領域を形成
するためレーザーによって作成されたバンプについて述
べている。レーザー出力及びパルス維持時間を変えるこ
とによってバンプの深さと高さが制御され、ディスク表
面に対するレーザー・ビームの傾きを変えることによっ
てバンプの形状が変えられる。
【０００５】代表的なＣＳＳ領域は、３ｍｍ幅の円形領
域に数万個のバンプから形成されたほぼ螺旋形のパター
ンを含む。レーザー・バンプは、従来の手法により、ソ
ンブレロ状バンプ、リング状バンプ、ドーム状バンプ
等、さまざまな形状に作成することができる。ドーム状
バンプはガラス・ディスクに用いるのが望ましい。バン
プの直径は、好適には５ミクロン〜３０ミクロンで、間
隔は１０ミクロン〜１００ミクロン、高さは数十ナノメ
ートルのオーダである。
域に数万個のバンプから形成されたほぼ螺旋形のパター
ンを含む。レーザー・バンプは、従来の手法により、ソ
ンブレロ状バンプ、リング状バンプ、ドーム状バンプ
等、さまざまな形状に作成することができる。ドーム状
バンプはガラス・ディスクに用いるのが望ましい。バン
プの直径は、好適には５ミクロン〜３０ミクロンで、間
隔は１０ミクロン〜１００ミクロン、高さは数十ナノメ
ートルのオーダである。
【０００６】ディスクのレーザー・テキスチャリング
は、薄膜コーティングを被着する前に行われるが、準備
ステップの後でもよい。例えば、通常は初期ステップと
して、ＡｌＭｇ基板がＮｉＰで無電解メッキされ、研磨
される。ガラス等他の基板はメッキされないが、研磨は
必要な場合がある。調製された基板は、従来の手法によ
りレーザーでテキスチャ化され、適切な層をスパッタし
た後、段階的に組み立てられてディスク・ドライブが作
られる。
は、薄膜コーティングを被着する前に行われるが、準備
ステップの後でもよい。例えば、通常は初期ステップと
して、ＡｌＭｇ基板がＮｉＰで無電解メッキされ、研磨
される。ガラス等他の基板はメッキされないが、研磨は
必要な場合がある。調製された基板は、従来の手法によ
りレーザーでテキスチャ化され、適切な層をスパッタし
た後、段階的に組み立てられてディスク・ドライブが作
られる。
【０００７】通常はディスクの両面をテキスチャ化する
必要があるので、２面を同時にテキスチャ化できる装置
では、処理時間を半分以下にすること、及びディスク処
理ステップとこれに伴う破損のリスクを少なくすること
ができれば好都合である。２面はきわめて均一でなけれ
ばならないので、各面のビームは基本的に同一にする必
要がある。ビームの分割は、１つのソースから同じよう
な複数のビームを得るための１つの方法である。レーザ
ー・ビームを分割あるいはまた変調するために、しばし
ば音響光学（acousto-optic）変調器（ＡＯＭ）が用い
られる。ＡＯＭの基本原理は、応力の影響を受ける透明
な媒質は屈折率が変化するというものである。応力に、
圧電変換器により生成されるもの等の高周波音波が伴う
とき、屈折率の変化は周期的である。周期的屈折パター
ンは、いわゆるブラッグ回折を生じる回折格子にもな
る。回折していないビームは０次ビームと呼ばれ、回折
した主ビームは１次ビームと呼ばれる。ＡＯＭで回折し
た光の量は、印加される音響学的パワーの関数であり、
従って、印加されるパワーを変えることによって変調す
ることができる。第２の変調ビームを従来の手法で生成
するには、第１のＡＯＭと直列な第２のＡＯＭが必要で
ある。このようにして生成される第２変調ビームは、第
１ビームとは、強度またはサイズが大きく異なり、ほか
の変調ビームの混合物を含むことがある。
必要があるので、２面を同時にテキスチャ化できる装置
では、処理時間を半分以下にすること、及びディスク処
理ステップとこれに伴う破損のリスクを少なくすること
ができれば好都合である。２面はきわめて均一でなけれ
ばならないので、各面のビームは基本的に同一にする必
要がある。ビームの分割は、１つのソースから同じよう
な複数のビームを得るための１つの方法である。レーザ
ー・ビームを分割あるいはまた変調するために、しばし
ば音響光学（acousto-optic）変調器（ＡＯＭ）が用い
られる。ＡＯＭの基本原理は、応力の影響を受ける透明
な媒質は屈折率が変化するというものである。応力に、
圧電変換器により生成されるもの等の高周波音波が伴う
とき、屈折率の変化は周期的である。周期的屈折パター
ンは、いわゆるブラッグ回折を生じる回折格子にもな
る。回折していないビームは０次ビームと呼ばれ、回折
した主ビームは１次ビームと呼ばれる。ＡＯＭで回折し
た光の量は、印加される音響学的パワーの関数であり、
従って、印加されるパワーを変えることによって変調す
ることができる。第２の変調ビームを従来の手法で生成
するには、第１のＡＯＭと直列な第２のＡＯＭが必要で
ある。このようにして生成される第２変調ビームは、第
１ビームとは、強度またはサイズが大きく異なり、ほか
の変調ビームの混合物を含むことがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】レーザー・ビームの回
折した部分を基板の両面に同時に配向するレーザー装置
及びその操作方法について説明する。
折した部分を基板の両面に同時に配向するレーザー装置
及びその操作方法について説明する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】回折ビームは、磁気ディ
スクの基板に用いられるテキスチャ・バンプを形成する
ため、基板表面のスポットを軟化させるのに充分なエネ
ルギーで生成できる。回折ビームは、少なくとも２つの
チャネルを有する多チャネル音響光学変調器（ＭＣＡＯ
Ｍ）によって生成される。ＭＣＡＯＭの結晶は、装着さ
れた音響変換器が、入射レーザー・ビームと共通角、す
なわちブラッグ角で交わる音界を生成するように配向さ
れた、少なくとも２つの装着面を有する。任意の変換器
を活動化させることで、対応する１次ビームが回折す
る。回折ビームは、好適には、変換器への駆動信号を交
替させ、パルス強度が入射ビームの５０％を超え、テキ
スチャリングをきわめて均一にするために基板の対向面
に配向することのできる、２つのビームを作ることによ
って生成される。好適な実施例では、各ビームのエネル
ギー・レベルが最大になるように、１つの入射ビーム
が、デュアル・チャネル、すなわち２チャネルのＡＯＭ
（ＤＣＡＯＭ）の２つのチャネル間で交替される。ＤＣ
ＡＯＭを使用することで、ビーム変調の混合物を誘発す
るというタンデムＡＯＭに見られる従来の問題が解決さ
れる。装置は、シャッタと電子手段によりＤＣＡＯＭの
変換器への駆動信号を制御し、必要に応じて各チャネル
を制御する。駆動信号の振幅と周波数の変調を行えば、
ビームの強度及び角度を制御することもできる。
スクの基板に用いられるテキスチャ・バンプを形成する
ため、基板表面のスポットを軟化させるのに充分なエネ
ルギーで生成できる。回折ビームは、少なくとも２つの
チャネルを有する多チャネル音響光学変調器（ＭＣＡＯ
Ｍ）によって生成される。ＭＣＡＯＭの結晶は、装着さ
れた音響変換器が、入射レーザー・ビームと共通角、す
なわちブラッグ角で交わる音界を生成するように配向さ
れた、少なくとも２つの装着面を有する。任意の変換器
を活動化させることで、対応する１次ビームが回折す
る。回折ビームは、好適には、変換器への駆動信号を交
替させ、パルス強度が入射ビームの５０％を超え、テキ
スチャリングをきわめて均一にするために基板の対向面
に配向することのできる、２つのビームを作ることによ
って生成される。好適な実施例では、各ビームのエネル
ギー・レベルが最大になるように、１つの入射ビーム
が、デュアル・チャネル、すなわち２チャネルのＡＯＭ
（ＤＣＡＯＭ）の２つのチャネル間で交替される。ＤＣ
ＡＯＭを使用することで、ビーム変調の混合物を誘発す
るというタンデムＡＯＭに見られる従来の問題が解決さ
れる。装置は、シャッタと電子手段によりＤＣＡＯＭの
変換器への駆動信号を制御し、必要に応じて各チャネル
を制御する。駆動信号の振幅と周波数の変調を行えば、
ビームの強度及び角度を制御することもできる。
【００１０】ＭＣＡＯＭ結晶の装着面は、任意の変換器
を活動化させたときに対応する１次ビームが回折するよ
うに配向される。各変換器の音界（acoustic field）
は、固有の向きで入射ビームと交わるので、１次ビーム
はそれぞれ固有の軸で回折する。
を活動化させたときに対応する１次ビームが回折するよ
うに配向される。各変換器の音界（acoustic field）
は、固有の向きで入射ビームと交わるので、１次ビーム
はそれぞれ固有の軸で回折する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明に従ったレーザー装置は、
磁気ディスク基板等の両面を対称に且つ同時にテキスチ
ャ化する。装置は、ビームが２つ以上必要な他の用途に
対して簡単に適合化できる。ここで図１を参照する。レ
ーザー１１はＤＣＡＯＭ１２に入る１つの入射ビーム１
６を生成する。ＤＣＡＯＭの第１及び第２の音響変換器
１３ａ及び１３ｂを交互に駆動し、対応する１次回折ビ
ームＡ１（１４ａ）とＢ１（１４ｂ）を生成することに
より、入射ビーム１６から２つのパルス・ビームが直列
にチョップされる。基板の両面でテキスチャリングを等
しくするため、駆動信号、ビーム経路長、及びアクティ
ブな光学系は、両方のビームで同一である。レーザーは
任意のタイプでよい（パルスまたは連続）。結晶１２
は、電気信号から音波を生成するために対向面上に変換
器１３ａ、１３ｂが装着される。変換器は通常、圧電素
子であり、接着手段または機械的手段により結晶に取り
付けられる。各変換器は、Ａ、Ｂとしたそれ自体の変調
信号により制御される。標準的な手法により、変換器を
駆動する電気信号の振幅と周波数両方の変調が可能であ
るが、テキスチャリング装置に必要なことは入射ビーム
をタイム・スライスにすることだけである。１つの０次
ビーム１５が結晶から射出される。どちらの変換器も活
動化されていないとき、０次ビーム１５は入射ビームと
同じである。変換器１３ａを活動化すると入射ビームの
一部が回折して、ビームＡ１と呼ばれる１次ビームであ
るビーム１４ａが生じる。同様に変換器１３ｂを活動化
することにより、入射ビームの一部が回折し、これも１
次ビームであるビームＢ１（１４ｂ）が生じる。０次ビ
ームまたは残留ビームは、通常達成される最大回折率が
８０％〜９０％のときであっても、常にあるレベルの振
幅で存在する。
磁気ディスク基板等の両面を対称に且つ同時にテキスチ
ャ化する。装置は、ビームが２つ以上必要な他の用途に
対して簡単に適合化できる。ここで図１を参照する。レ
ーザー１１はＤＣＡＯＭ１２に入る１つの入射ビーム１
６を生成する。ＤＣＡＯＭの第１及び第２の音響変換器
１３ａ及び１３ｂを交互に駆動し、対応する１次回折ビ
ームＡ１（１４ａ）とＢ１（１４ｂ）を生成することに
より、入射ビーム１６から２つのパルス・ビームが直列
にチョップされる。基板の両面でテキスチャリングを等
しくするため、駆動信号、ビーム経路長、及びアクティ
ブな光学系は、両方のビームで同一である。レーザーは
任意のタイプでよい（パルスまたは連続）。結晶１２
は、電気信号から音波を生成するために対向面上に変換
器１３ａ、１３ｂが装着される。変換器は通常、圧電素
子であり、接着手段または機械的手段により結晶に取り
付けられる。各変換器は、Ａ、Ｂとしたそれ自体の変調
信号により制御される。標準的な手法により、変換器を
駆動する電気信号の振幅と周波数両方の変調が可能であ
るが、テキスチャリング装置に必要なことは入射ビーム
をタイム・スライスにすることだけである。１つの０次
ビーム１５が結晶から射出される。どちらの変換器も活
動化されていないとき、０次ビーム１５は入射ビームと
同じである。変換器１３ａを活動化すると入射ビームの
一部が回折して、ビームＡ１と呼ばれる１次ビームであ
るビーム１４ａが生じる。同様に変換器１３ｂを活動化
することにより、入射ビームの一部が回折し、これも１
次ビームであるビームＢ１（１４ｂ）が生じる。０次ビ
ームまたは残留ビームは、通常達成される最大回折率が
８０％〜９０％のときであっても、常にあるレベルの振
幅で存在する。
【００１２】図１４は、図１３に示した装置に使用で
き、ＤＣＡＯＭの変換器の駆動信号に可能な１つの制御
手段を示す。ここで説明した実施例は、変調信号２３及
び２４のエンベロープを形成するためにゲート可能ＲＦ
発生器１０４ａ及び１０４ｂを駆動する正負のエッジ・
トリガ・パルス発生器１０２及び１０３を駆動するた
め、デューティ・サイクル５０−５０の２０ｋＨｚ正弦
波マスタ・オシレータ１０１を使用する。オシレータ１
０１は、チャネル・セレクタの機能に役立てられる。従
ってビームＡ１及びＢ１は、オシレータの立ち上がりと
立ち下がりのエッジから生成された２つのパルス・トレ
インによって制御される。パルス幅は、好適にはオーバ
ラップがないように、マスタ・オシレータの周期の２分
の１より短い。オシレータの反復レートを２０ｋＨｚと
すると、これはつまり基板をテキスチャ化するパルス幅
が、通常は１０マイクロ秒より短いことを意味する。１
次レーザー・ビームの強度及びパルス長を制御するた
め、パルスの振幅及び幅の両方が用いられる。
き、ＤＣＡＯＭの変換器の駆動信号に可能な１つの制御
手段を示す。ここで説明した実施例は、変調信号２３及
び２４のエンベロープを形成するためにゲート可能ＲＦ
発生器１０４ａ及び１０４ｂを駆動する正負のエッジ・
トリガ・パルス発生器１０２及び１０３を駆動するた
め、デューティ・サイクル５０−５０の２０ｋＨｚ正弦
波マスタ・オシレータ１０１を使用する。オシレータ１
０１は、チャネル・セレクタの機能に役立てられる。従
ってビームＡ１及びＢ１は、オシレータの立ち上がりと
立ち下がりのエッジから生成された２つのパルス・トレ
インによって制御される。パルス幅は、好適にはオーバ
ラップがないように、マスタ・オシレータの周期の２分
の１より短い。オシレータの反復レートを２０ｋＨｚと
すると、これはつまり基板をテキスチャ化するパルス幅
が、通常は１０マイクロ秒より短いことを意味する。１
次レーザー・ビームの強度及びパルス長を制御するた
め、パルスの振幅及び幅の両方が用いられる。
【００１３】回転する基板の各面のある帯をテキスチャ
化するとき、使用できる手法は２つある。基板に沿って
２つのレーザー・ビームを移動させることができる。そ
の１つの方法はガルボ（Galvo）・ミラー・ペア、及び
テキスチャリングを目的にバンプのマトリックスを形成
するため、静止した基板のそれぞれの面で２つの収束レ
ーザー・スポットそれぞれをテレセントリックにスキャ
ンするのに充分に鮮明な開口を有するイメージング・レ
ンズを使用することである。１つのバンプは、局所的な
軟化と再固化によりレーザー・パルスごとに生成され
る。２つのパルス・トレインの同時性と伝播距離の同等
化により、基板の両面がテキスチャ化される。基板はま
た、ディスクを移動させる回転／移動ステージに置き、
２つのビームを固定しておくこともできる。
化するとき、使用できる手法は２つある。基板に沿って
２つのレーザー・ビームを移動させることができる。そ
の１つの方法はガルボ（Galvo）・ミラー・ペア、及び
テキスチャリングを目的にバンプのマトリックスを形成
するため、静止した基板のそれぞれの面で２つの収束レ
ーザー・スポットそれぞれをテレセントリックにスキャ
ンするのに充分に鮮明な開口を有するイメージング・レ
ンズを使用することである。１つのバンプは、局所的な
軟化と再固化によりレーザー・パルスごとに生成され
る。２つのパルス・トレインの同時性と伝播距離の同等
化により、基板の両面がテキスチャ化される。基板はま
た、ディスクを移動させる回転／移動ステージに置き、
２つのビームを固定しておくこともできる。
【００１４】図１３は、ディスク・ドライブの磁気ディ
スクに用いられるディスク基板をテキスチャ化するた
め、ＤＣＡＯＭを使用したレーザー装置を示す。図の装
置はＤＣＡＯＭにより、ほぼ同一な２つのパルス・レー
ザー・ビームを形成する。レーザーの選択は、基板物質
の吸収特性によって決定される。基板は、軟化を起こす
のに充分なエネルギーを吸収しなければならないからで
ある。可視光を透過するガラス基板の場合、本発明のこ
の実施例は、波長９．２５マイクロメートルの温度安定
な二酸化炭素レーザー１１を用いる。ＡｌＭｇ、セラミ
ック等、他の基板物質では他の波長が望ましいだろう。
レーザー１１は１ワット〜５０ワットの範囲で、この実
施例では約１０ワットで動作する。レーザー１１はシャ
ッタ１０１ａを通るビーム１６を生成する。ステアリン
グ・ミラー９１ａ、９１ｂはビームをゲルマニウム結晶
ＤＣＡＯＭ１２に向ける。ＤＣＡＯＭ１２は４０ＭＨｚ
の圧電変換器１３ａ及び１３ｂを有する。変換器１３ａ
及び１３ｂは信号２３及び２４によって駆動される。信
号２３及び２４は交互にパルスされ、交替パルス・ビー
ムＡ１及びＢ１（１４ａ、１４ｂ）を生じる。駆動信号
２３及び２４は、ビーム１４ａ及び１４ｂの振幅が最大
になるように選択される。これは先に示したように入射
ビームの約８０％〜９０％になる。０次ビーム１５は波
長メーター９２に入射する。ビームＡ１及びＢ１は、ビ
ーム・エキスパンダ９４ａ、９４ｂ及び収束レンズ９８
ａ、９８ｂを通して、ステアリング・ミラー９１ｃ、９
１ｄ、９１ｅ、９１ｆを通してテキスチャ化されたディ
スク９５の両側に向けられる。ビーム・スプリッタ９９
ａ及び９９ｂによって各ビームの小部がパワー・メータ
ー９３ａ及び９３ｂに反射される。セレン化亜鉛ビーム
・スプリッタは、波長９．２５マイクロメートルのビー
ムで反射率が約９０％である。ディスクはモータ９７に
取り付けられたスピンドル９６によって回転し、その
間、ビームがパルスされ、ディスクの各面に円形または
螺旋のパターンがビームによりテキスチャ化される。デ
ィスク上に約３ｍｍ幅のテキスチャの帯を形成するため
には、モータ、スピンドル及びディスクを、移動ステー
ジ（図示なし）に装着する必要がある。
スクに用いられるディスク基板をテキスチャ化するた
め、ＤＣＡＯＭを使用したレーザー装置を示す。図の装
置はＤＣＡＯＭにより、ほぼ同一な２つのパルス・レー
ザー・ビームを形成する。レーザーの選択は、基板物質
の吸収特性によって決定される。基板は、軟化を起こす
のに充分なエネルギーを吸収しなければならないからで
ある。可視光を透過するガラス基板の場合、本発明のこ
の実施例は、波長９．２５マイクロメートルの温度安定
な二酸化炭素レーザー１１を用いる。ＡｌＭｇ、セラミ
ック等、他の基板物質では他の波長が望ましいだろう。
レーザー１１は１ワット〜５０ワットの範囲で、この実
施例では約１０ワットで動作する。レーザー１１はシャ
ッタ１０１ａを通るビーム１６を生成する。ステアリン
グ・ミラー９１ａ、９１ｂはビームをゲルマニウム結晶
ＤＣＡＯＭ１２に向ける。ＤＣＡＯＭ１２は４０ＭＨｚ
の圧電変換器１３ａ及び１３ｂを有する。変換器１３ａ
及び１３ｂは信号２３及び２４によって駆動される。信
号２３及び２４は交互にパルスされ、交替パルス・ビー
ムＡ１及びＢ１（１４ａ、１４ｂ）を生じる。駆動信号
２３及び２４は、ビーム１４ａ及び１４ｂの振幅が最大
になるように選択される。これは先に示したように入射
ビームの約８０％〜９０％になる。０次ビーム１５は波
長メーター９２に入射する。ビームＡ１及びＢ１は、ビ
ーム・エキスパンダ９４ａ、９４ｂ及び収束レンズ９８
ａ、９８ｂを通して、ステアリング・ミラー９１ｃ、９
１ｄ、９１ｅ、９１ｆを通してテキスチャ化されたディ
スク９５の両側に向けられる。ビーム・スプリッタ９９
ａ及び９９ｂによって各ビームの小部がパワー・メータ
ー９３ａ及び９３ｂに反射される。セレン化亜鉛ビーム
・スプリッタは、波長９．２５マイクロメートルのビー
ムで反射率が約９０％である。ディスクはモータ９７に
取り付けられたスピンドル９６によって回転し、その
間、ビームがパルスされ、ディスクの各面に円形または
螺旋のパターンがビームによりテキスチャ化される。デ
ィスク上に約３ｍｍ幅のテキスチャの帯を形成するため
には、モータ、スピンドル及びディスクを、移動ステー
ジ（図示なし）に装着する必要がある。
【００１５】ここに示したレーザー・テキスチャリング
装置の実施例は、後述するように任意の形状を取れるＤ
ＣＡＯＭを使用する。変換器は、先に述べたように結晶
の対向装着面または隣接装着面に装着できる。
装置の実施例は、後述するように任意の形状を取れるＤ
ＣＡＯＭを使用する。変換器は、先に述べたように結晶
の対向装着面または隣接装着面に装着できる。
【００１６】従来のＡＯＭは基本的に１つの波長の光で
動作するように設計されるので、結晶物質は波長をもと
に選択される。０．２ミクロン〜２０ミクロン以上の範
囲の波長で用いられるのに適した物質が知られている。
本発明のＭＣＡＯＭ物質はこれまでの原理に従って選択
される。このことは、ＡＯＭの結晶が用いられる波長で
あればどの波長でもＭＣＡＯＭを構成できるということ
を意味する。ＭＣＡＯＭを設計できるチャネルの数は、
次に示すように、結晶の音界の形態の要件によってのみ
制限される。
動作するように設計されるので、結晶物質は波長をもと
に選択される。０．２ミクロン〜２０ミクロン以上の範
囲の波長で用いられるのに適した物質が知られている。
本発明のＭＣＡＯＭ物質はこれまでの原理に従って選択
される。このことは、ＡＯＭの結晶が用いられる波長で
あればどの波長でもＭＣＡＯＭを構成できるということ
を意味する。ＭＣＡＯＭを設計できるチャネルの数は、
次に示すように、結晶の音界の形態の要件によってのみ
制限される。
【００１７】１度に駆動される変換器が２つ以上のＭＣ
ＡＯＭを動作させることは、用途によっては可能であり
望ましいが、得られるビームのエネルギーは、入射ビー
ムで可能な最大値より必ず少なくなる。これは回折ビー
ムが、入射ビームのうちのわずかな部分にすぎないから
である。１度に１つの変換器しか活動化されない場合
は、回折ビームをディスク・テキスチャリング装置で好
適である最大レベルまで駆動できる。このモードで動作
するとき、ＭＣＡＯＭは、最大値では同様で、強度は入
射ビームの８０％〜９０％であり、従って用途によって
は従来の手法で生成された１組のビームよりも優れた１
組の１次パルス・ビームを生成することができる。ま
た、各１次ビームのビーム・サイズは基本的に同一にす
ることができることに注意されたい。これは各ビームの
経路がきわめて似ているからである。また、従来のＡＯ
Ｍには２つの出力ビーム、すなわち０次ビームと１次ビ
ームがあり、それらの経路とビーム・サイズは近いが、
１００％の回折は不可能であることから、振幅はあまり
一致しない。
ＡＯＭを動作させることは、用途によっては可能であり
望ましいが、得られるビームのエネルギーは、入射ビー
ムで可能な最大値より必ず少なくなる。これは回折ビー
ムが、入射ビームのうちのわずかな部分にすぎないから
である。１度に１つの変換器しか活動化されない場合
は、回折ビームをディスク・テキスチャリング装置で好
適である最大レベルまで駆動できる。このモードで動作
するとき、ＭＣＡＯＭは、最大値では同様で、強度は入
射ビームの８０％〜９０％であり、従って用途によって
は従来の手法で生成された１組のビームよりも優れた１
組の１次パルス・ビームを生成することができる。ま
た、各１次ビームのビーム・サイズは基本的に同一にす
ることができることに注意されたい。これは各ビームの
経路がきわめて似ているからである。また、従来のＡＯ
Ｍには２つの出力ビーム、すなわち０次ビームと１次ビ
ームがあり、それらの経路とビーム・サイズは近いが、
１００％の回折は不可能であることから、振幅はあまり
一致しない。
【００１８】従来技術のタンデムＡＯＭ構成で２つの同
じようなビームを生成するときに可能な構成は２つあ
る。ＡＯＭ−１からの１次ビームをビームＡとし、０次
ビームをＡＯＭ−２へ向け、ビームＢとして第２の１次
ビームを生成することが可能である。ビームＡ及びＢは
明らかに経路がかなり異なり、従って振幅とビーム・サ
イズの違いにより影響を受け、この構成で類似度の高い
ビームを得ることは困難になる。またＡＯＭ−１の１次
ビームをＡＯＭ−２に向けることによって、ＡＯＭ−２
からの０次と１次のビームをビームＡ、Ｂとして使用す
ることも可能である。この構成では経路が異なる問題は
生じない。というのは両方のビームがＡＯＭ−１とＡＯ
Ｍ−２を通過するからである。しかしながら、１つでは
なく２つのＡＯＭを通して経路長が長くなるので、発散
によりビーム・サイズが大きくなる。またビームを１０
０％回折させることは不可能なので、ＡＯＭ−２からの
０次ビームは生来的に、入力ビームの非回折部を含み、
これは１０％〜２０％のオーダである。このリークによ
り、ＡＯＭ−２への入力ビームがあるとき、０次ビーム
を０振幅にすることは不可能になる。ＤＣＡＯＭは、次
に示すように、１つの入射ビームから変調され空間的に
分離した２つのビームを生成することによってこの問題
を解決する。
じようなビームを生成するときに可能な構成は２つあ
る。ＡＯＭ−１からの１次ビームをビームＡとし、０次
ビームをＡＯＭ−２へ向け、ビームＢとして第２の１次
ビームを生成することが可能である。ビームＡ及びＢは
明らかに経路がかなり異なり、従って振幅とビーム・サ
イズの違いにより影響を受け、この構成で類似度の高い
ビームを得ることは困難になる。またＡＯＭ−１の１次
ビームをＡＯＭ−２に向けることによって、ＡＯＭ−２
からの０次と１次のビームをビームＡ、Ｂとして使用す
ることも可能である。この構成では経路が異なる問題は
生じない。というのは両方のビームがＡＯＭ−１とＡＯ
Ｍ−２を通過するからである。しかしながら、１つでは
なく２つのＡＯＭを通して経路長が長くなるので、発散
によりビーム・サイズが大きくなる。またビームを１０
０％回折させることは不可能なので、ＡＯＭ−２からの
０次ビームは生来的に、入力ビームの非回折部を含み、
これは１０％〜２０％のオーダである。このリークによ
り、ＡＯＭ−２への入力ビームがあるとき、０次ビーム
を０振幅にすることは不可能になる。ＤＣＡＯＭは、次
に示すように、１つの入射ビームから変調され空間的に
分離した２つのビームを生成することによってこの問題
を解決する。
【００１９】図２は、２チャネルＡＯＭの実施例につい
て電子制御機能を示す。２チャネルＡＯＭは変換器が個
別に駆動される。制御機能は変換器を交互に駆動する能
力を含む。任意に変調された信号Ａ及びＢは、関数発生
器２５ａ、２５ｂ並びに信号２６ａ、２６ｂの振幅及び
（または）周波数を変調する手段を含む別々のチャネル
Ａ、Ｂ（２１ａ、２１ｂ）によって生成される。関数発
生器は標準ＲＦ信号発生器でよい。変調された信号Ａ、
Ｂの振幅及び周波数は等しくする必要はなく、各チャネ
ルに別々の変調制御手段を使用することで、振幅及び周
波数を個別にセットできる。この特徴により、幅広い用
途で最大の柔軟性が得られる。この実施例のチャネル・
セレクタ２２はＡ及び（または）Ｂを選択する（有効に
する）ためか、または両方を無効にするために用いられ
る。チャネル・セレクタ２２は、各チャネルに等しいタ
イム・スライスを割当てるためには必要ない。例えば、
チャネルＡは、チャネルＢを活動化することなく無期限
に選択でき、その逆も可能である。等しい振幅／周波
数、及び等しいタイム・スライスが用いられる場合は、
特別な例として、ビームＡ１及びＢ１の同等性を最大に
することができる。駆動される変換器が１つだけのと
き、選択された１次回折ビームに対して、入射ビームの
最大伝達率は約８０％〜９０％になると予測される。
て電子制御機能を示す。２チャネルＡＯＭは変換器が個
別に駆動される。制御機能は変換器を交互に駆動する能
力を含む。任意に変調された信号Ａ及びＢは、関数発生
器２５ａ、２５ｂ並びに信号２６ａ、２６ｂの振幅及び
（または）周波数を変調する手段を含む別々のチャネル
Ａ、Ｂ（２１ａ、２１ｂ）によって生成される。関数発
生器は標準ＲＦ信号発生器でよい。変調された信号Ａ、
Ｂの振幅及び周波数は等しくする必要はなく、各チャネ
ルに別々の変調制御手段を使用することで、振幅及び周
波数を個別にセットできる。この特徴により、幅広い用
途で最大の柔軟性が得られる。この実施例のチャネル・
セレクタ２２はＡ及び（または）Ｂを選択する（有効に
する）ためか、または両方を無効にするために用いられ
る。チャネル・セレクタ２２は、各チャネルに等しいタ
イム・スライスを割当てるためには必要ない。例えば、
チャネルＡは、チャネルＢを活動化することなく無期限
に選択でき、その逆も可能である。等しい振幅／周波
数、及び等しいタイム・スライスが用いられる場合は、
特別な例として、ビームＡ１及びＢ１の同等性を最大に
することができる。駆動される変換器が１つだけのと
き、選択された１次回折ビームに対して、入射ビームの
最大伝達率は約８０％〜９０％になると予測される。
【００２０】レーザーの波長及び圧電変換器の周波数
は、結晶物質の端から端で適切な一致をみなければなら
ない。例えば波長９．２５ミクロンのＣＯ2レーザーは
４０ＭＨｚの変換器に、ゲルマニウムの結晶と共に使用
できる。先に述べたように、ＡＯＭに適した物質であれ
ばＭＣＡＯＭにも使用できる。これらには水晶及びニオ
ブ酸リチウムが含まれる。
は、結晶物質の端から端で適切な一致をみなければなら
ない。例えば波長９．２５ミクロンのＣＯ2レーザーは
４０ＭＨｚの変換器に、ゲルマニウムの結晶と共に使用
できる。先に述べたように、ＡＯＭに適した物質であれ
ばＭＣＡＯＭにも使用できる。これらには水晶及びニオ
ブ酸リチウムが含まれる。
【００２１】ビームを変調できるレートは、変調パルス
の立ち上がり時間に関係し、入射ビーム直径の結晶内の
音速に対する比により決定される。従って、ビーム・サ
イズを小さくすることで立ち上がり及び変調が速くな
る。０次ビームは本来的に、回折していない入射ビーム
の一部なので、必要であれば、０次ビームを変調させる
ために、駆動信号の印加を制御することも可能である。
先に述べたことから明らかなように、０次ビームは変調
できるが、入射ビームがある限りは０にまで下げること
はできない。もちろん入射ビームはシャッタの使用等に
より個別に制御できる。
の立ち上がり時間に関係し、入射ビーム直径の結晶内の
音速に対する比により決定される。従って、ビーム・サ
イズを小さくすることで立ち上がり及び変調が速くな
る。０次ビームは本来的に、回折していない入射ビーム
の一部なので、必要であれば、０次ビームを変調させる
ために、駆動信号の印加を制御することも可能である。
先に述べたことから明らかなように、０次ビームは変調
できるが、入射ビームがある限りは０にまで下げること
はできない。もちろん入射ビームはシャッタの使用等に
より個別に制御できる。
【００２２】音界と入射ビームの角度関係を明らかにす
るため、従来のＡＯＭを示した図３を用いる。結晶３１
は通常は直線形であるが、変換器１３ａとは反対側の結
晶面は、音響反射を弱めるために斜角を付けることがで
きる。入射ビーム３３は結晶に角度αで入射し、音界
（点線３６で示される）と角度αで交わる。１次ビーム
３５の回折角はこのときαの２倍である。
るため、従来のＡＯＭを示した図３を用いる。結晶３１
は通常は直線形であるが、変換器１３ａとは反対側の結
晶面は、音響反射を弱めるために斜角を付けることがで
きる。入射ビーム３３は結晶に角度αで入射し、音界
（点線３６で示される）と角度αで交わる。１次ビーム
３５の回折角はこのときαの２倍である。
【００２３】音界と入射ビームの交差に必要な角度αは
ブラッグ角と呼ばれ、次式で与えられる。
ブラッグ角と呼ばれ、次式で与えられる。
【数１】
【００２４】ここでΛは音波長、λは光波長である。音
波長は、次式のように、結晶中の音速の周波数に対する
比によって決定される。
波長は、次式のように、結晶中の音速の周波数に対する
比によって決定される。
【数２】
【００２５】ＣＯ2レーザーについて、λ＝９．２ミク
ロン、ゲルマニウム結晶、及び４０ＭＨｚの変換器とい
う条件のとき、ブラッグ角の計算例は次のようになる。
ゲルマニウムのときの音速は、表から５．５＊１０5ｃ
ｍ／秒になる。従って、
ロン、ゲルマニウム結晶、及び４０ＭＨｚの変換器とい
う条件のとき、ブラッグ角の計算例は次のようになる。
ゲルマニウムのときの音速は、表から５．５＊１０5ｃ
ｍ／秒になる。従って、
【数３】
【００２６】よってブラッグ角αは次のようになる。
【数４】
【００２７】回折ビームは通常は従来の形で用いられる
ミラーによって０次ビームから物理的に分離される必要
があるので、角度をあまり小さくするのは避けるべきで
ある。同様に角度が大きすぎても、ミラーの構成に物理
的な問題が生じる。従ってブラッグ角は便宜上１度〜２
０度とすることが提案されるが、これを超える角度及び
これを下回る角度も可能である。
ミラーによって０次ビームから物理的に分離される必要
があるので、角度をあまり小さくするのは避けるべきで
ある。同様に角度が大きすぎても、ミラーの構成に物理
的な問題が生じる。従ってブラッグ角は便宜上１度〜２
０度とすることが提案されるが、これを超える角度及び
これを下回る角度も可能である。
【００２８】ＭＣＡＯＭに使用する結晶の形態は、どの
変換器が駆動されているかどうかと無関係に、光と音界
が交わる角度を同じにするという要件により制約を受け
る。変換器が装着される結晶面は、入射ビーム軸つまり
通常は結晶の中心軸である光軸に対して特定の角度でカ
ットされるが、これは必要ではない。図４及び図５は本
発明に従ったＤＣＡＯＭを示す。αに対応する角度は、
見やすくするためにすべての図で誇張してある。図は、
台形の結晶のＸ−Ｙ面の光軸に沿った断面である。他の
面（図示なし）では断面の形状は問題ではない。台形の
４側面は、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄとしてあ
る。入射面１２ａは、入射ビーム１６が結晶に入射する
面である。図４で変換器１３ａによって生成される音界
は、破線４１で、変換器１３ｂによって生成される音界
は実線４２で示してある。音界４１及び４２は、それぞ
れ装着面に平行な比較的平坦な面として形成される。用
途を考慮して、音界の湾曲がビーム断面で無視できるほ
ど小さくなるように、変換器のサイズは大きくする必要
がある。図５は、装着面からの垂線４３を入射ビーム１
６の経路、つまり光軸と角度９０−αで交わるように延
長できることを示すことにより、装着面の所要形態を示
す。この延長された垂線は、装着面からの音界の伝播の
方向をシミュレートする。光軸との交角は、光軸がＹ軸
上を前進または後退するとき保たれることに注意された
い。これはＺ軸上の移動にもあてはまる。従ってこの角
度関係が維持される限り、光軸が結晶の中心を通る必要
はない。結晶の設計を簡素化するには、入射ビームが図
のように入射面に垂直に入射すれば都合がよいが、これ
は後述するように実際には必要ではない。変換器１３ａ
及び１３ｂは装着面１２ｂ及び１２ｂに取り付けられ
る。装着面は入射面１２ａと角度９０−αで交わる。射
出面１２ｃはビームが射出するところである。ビームＡ
１（１４ａ）とビームＢ１（１４ｂ）は、ある角度±α
の２倍の角度で回折する。従ってビームＡ１及びＢ１
は、αの４倍の角度で分離する。入射ビームは面１２ａ
に入るように示してあるが、装置は、対向面１２ｃに入
るビームについて機能する。音界との交差部の形状は、
ミラー・イメージではあるが基本的には同じだからであ
る。
変換器が駆動されているかどうかと無関係に、光と音界
が交わる角度を同じにするという要件により制約を受け
る。変換器が装着される結晶面は、入射ビーム軸つまり
通常は結晶の中心軸である光軸に対して特定の角度でカ
ットされるが、これは必要ではない。図４及び図５は本
発明に従ったＤＣＡＯＭを示す。αに対応する角度は、
見やすくするためにすべての図で誇張してある。図は、
台形の結晶のＸ−Ｙ面の光軸に沿った断面である。他の
面（図示なし）では断面の形状は問題ではない。台形の
４側面は、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２ｄとしてあ
る。入射面１２ａは、入射ビーム１６が結晶に入射する
面である。図４で変換器１３ａによって生成される音界
は、破線４１で、変換器１３ｂによって生成される音界
は実線４２で示してある。音界４１及び４２は、それぞ
れ装着面に平行な比較的平坦な面として形成される。用
途を考慮して、音界の湾曲がビーム断面で無視できるほ
ど小さくなるように、変換器のサイズは大きくする必要
がある。図５は、装着面からの垂線４３を入射ビーム１
６の経路、つまり光軸と角度９０−αで交わるように延
長できることを示すことにより、装着面の所要形態を示
す。この延長された垂線は、装着面からの音界の伝播の
方向をシミュレートする。光軸との交角は、光軸がＹ軸
上を前進または後退するとき保たれることに注意された
い。これはＺ軸上の移動にもあてはまる。従ってこの角
度関係が維持される限り、光軸が結晶の中心を通る必要
はない。結晶の設計を簡素化するには、入射ビームが図
のように入射面に垂直に入射すれば都合がよいが、これ
は後述するように実際には必要ではない。変換器１３ａ
及び１３ｂは装着面１２ｂ及び１２ｂに取り付けられ
る。装着面は入射面１２ａと角度９０−αで交わる。射
出面１２ｃはビームが射出するところである。ビームＡ
１（１４ａ）とビームＢ１（１４ｂ）は、ある角度±α
の２倍の角度で回折する。従ってビームＡ１及びＢ１
は、αの４倍の角度で分離する。入射ビームは面１２ａ
に入るように示してあるが、装置は、対向面１２ｃに入
るビームについて機能する。音界との交差部の形状は、
ミラー・イメージではあるが基本的には同じだからであ
る。
【００２９】図６は、本発明に従って、４チャネルＡＯ
Ｍに用いられる結晶の上面図を示す。結晶５１は直角錐
台である。４つの変換器１３ａ〜ｄは台形の結晶の４つ
の装着面６２ａ〜ｄに取り付けられる。台形面及び方形
のベースとトップの交角は、ＤＣＡＯＭと同様に角度α
の関数である。
Ｍに用いられる結晶の上面図を示す。結晶５１は直角錐
台である。４つの変換器１３ａ〜ｄは台形の結晶の４つ
の装着面６２ａ〜ｄに取り付けられる。台形面及び方形
のベースとトップの交角は、ＤＣＡＯＭと同様に角度α
の関数である。
【００３０】形状要件は、正三角錐、五角錐等の台形
（切頭体）により満足されるので、ＭＣＡＯＭは、錐台
形により任意のチャネル数で構成できる。角錐は、ＭＣ
ＡＯＭで有効な結晶の唯一の幾何形状ではない。例えば
結晶のベース構造は直線形や円筒形にでき、変換器の面
は、軸からの正しい角度で装着面を成す表面またはエッ
ジにすることができる。図８は、本発明に従って、４チ
ャネルＡＯＭに用いられるベベル付き直線結晶６１の上
面図を示す。これは基本的に、変換器１３ａ〜ｄ用の三
角形の装着面を形成する角にカットされた装着面６２ａ
〜ｄのためにベベルを付けた直線形結晶とみることがで
きる。結晶の方形面の４つの角にベベルが対称に形成さ
れると、これらの面の変換器により生成される音界は共
通角で入射ビーム軸に交わる。図９は図８の結晶の側面
図である。直線形結晶について示したものと同じアプロ
ーチにより、円筒形結晶を使用できる。図１０は、切子
面があり、トップに装着面６２ａ〜ｄが形成された円筒
形結晶７１の上面図である。隣接した面に２つの変換器
１３ａ、ｂしか示していないが、使用できる装着面は４
つある。２つの変換器は対向面にも装着できる。同様に
３つの変換器を使用し、それぞれを３つの面のいずれに
も装着できる。一般的にＭＣＡＯＭ結晶では、変換器を
すべての装着面に装置して他を機能させる必要はない。
各変換器が個別に機能するので、変換器は、他の面に変
換器があるかどうかと無関係に装着できる。従って、結
晶は１チャネル、２チャネル、または３チャネルのデバ
イスとしても機能することを認識して、例えば、装着面
を比較的多くして（例えば４つ）、標準結晶を作成すれ
ば都合がよいかもしれない。
（切頭体）により満足されるので、ＭＣＡＯＭは、錐台
形により任意のチャネル数で構成できる。角錐は、ＭＣ
ＡＯＭで有効な結晶の唯一の幾何形状ではない。例えば
結晶のベース構造は直線形や円筒形にでき、変換器の面
は、軸からの正しい角度で装着面を成す表面またはエッ
ジにすることができる。図８は、本発明に従って、４チ
ャネルＡＯＭに用いられるベベル付き直線結晶６１の上
面図を示す。これは基本的に、変換器１３ａ〜ｄ用の三
角形の装着面を形成する角にカットされた装着面６２ａ
〜ｄのためにベベルを付けた直線形結晶とみることがで
きる。結晶の方形面の４つの角にベベルが対称に形成さ
れると、これらの面の変換器により生成される音界は共
通角で入射ビーム軸に交わる。図９は図８の結晶の側面
図である。直線形結晶について示したものと同じアプロ
ーチにより、円筒形結晶を使用できる。図１０は、切子
面があり、トップに装着面６２ａ〜ｄが形成された円筒
形結晶７１の上面図である。隣接した面に２つの変換器
１３ａ、ｂしか示していないが、使用できる装着面は４
つある。２つの変換器は対向面にも装着できる。同様に
３つの変換器を使用し、それぞれを３つの面のいずれに
も装着できる。一般的にＭＣＡＯＭ結晶では、変換器を
すべての装着面に装置して他を機能させる必要はない。
各変換器が個別に機能するので、変換器は、他の面に変
換器があるかどうかと無関係に装着できる。従って、結
晶は１チャネル、２チャネル、または３チャネルのデバ
イスとしても機能することを認識して、例えば、装着面
を比較的多くして（例えば４つ）、標準結晶を作成すれ
ば都合がよいかもしれない。
【００３１】要件は、入射ビームの軸からの装着面を共
通角でカットするということなので、結晶の機能は、結
晶の形状の他の側面の影響を、それらが光学距離にはな
く音界の反射を誘発しない限りは、受けることはない。
通角でカットするということなので、結晶の機能は、結
晶の形状の他の側面の影響を、それらが光学距離にはな
く音界の反射を誘発しない限りは、受けることはない。
【００３２】図３に示したような従来技術のＡＯＭ結晶
では、入射ビームが９０度以外の角度で結晶に入射する
ので、結晶からレーザーのキャビティへのビームの後方
反射はない。ＭＣＡＯＭは、先に述べたとおり、結晶に
垂直に入射する入射ビームにより好都合に用いられるの
で、少なくとも後方反射は考慮すべきである。発明者は
この問題を実際には観測していないが、特定の用途で問
題になる場合に１つの解決法になるのは、後方反射の可
能性はすべて除外するために、結晶の入射面との角度を
用いることである。このようにして変更されたＤＣＡＯ
Ｍを図１２に示す。結晶８１は図４及び図５の結晶１２
と同様であるが、入射角１２ａと装着面１２ｂ及び１２
ｄとの間の角度が結晶１２と同等ではない。入射面が数
度の小傾斜角δにした場合、装着面との交角は９０−α
−δと９０−α＋δである。装着面と面１２ｃの交角は
９０＋αであり、変更の影響を受けず、結晶１２と同
じ、つまり９０＋αである。図４及び図５は傾斜を１つ
の面でしか示していないが、任意の方向の傾斜で充分で
ある。入射面の傾斜により入射ビームの充分な回折が得
られるので、補正を行うために入射ビームの角度を調整
する必要がある。
では、入射ビームが９０度以外の角度で結晶に入射する
ので、結晶からレーザーのキャビティへのビームの後方
反射はない。ＭＣＡＯＭは、先に述べたとおり、結晶に
垂直に入射する入射ビームにより好都合に用いられるの
で、少なくとも後方反射は考慮すべきである。発明者は
この問題を実際には観測していないが、特定の用途で問
題になる場合に１つの解決法になるのは、後方反射の可
能性はすべて除外するために、結晶の入射面との角度を
用いることである。このようにして変更されたＤＣＡＯ
Ｍを図１２に示す。結晶８１は図４及び図５の結晶１２
と同様であるが、入射角１２ａと装着面１２ｂ及び１２
ｄとの間の角度が結晶１２と同等ではない。入射面が数
度の小傾斜角δにした場合、装着面との交角は９０−α
−δと９０−α＋δである。装着面と面１２ｃの交角は
９０＋αであり、変更の影響を受けず、結晶１２と同
じ、つまり９０＋αである。図４及び図５は傾斜を１つ
の面でしか示していないが、任意の方向の傾斜で充分で
ある。入射面の傾斜により入射ビームの充分な回折が得
られるので、補正を行うために入射ビームの角度を調整
する必要がある。
【００３３】ブラッグ角は音波長の関数なので、変換器
の駆動信号の周波数を変調することによってブラッグ角
を変更することが有効なときもある。この周波数変調
は、回折ビーム位置を角度範囲で線形にスイープするた
めに利用できる。同様にＭＣＡＯＭの複数のビームは、
ビームをスイープするために周波数変調した駆動信号に
使用できる。例えば図８及び図９に示したＤＣＡＯＭが
周波数変調した信号で駆動される場合、４つの１次ビー
ムをスイープしてＸ−Ｙ軸が形成される。対向面の変換
器１３ｂ及び１３ｄによりタンデム・ビームが生成さ
れ、変換器の他のペア、１３ａ及び１３ｃのビームは直
角になる。
の駆動信号の周波数を変調することによってブラッグ角
を変更することが有効なときもある。この周波数変調
は、回折ビーム位置を角度範囲で線形にスイープするた
めに利用できる。同様にＭＣＡＯＭの複数のビームは、
ビームをスイープするために周波数変調した駆動信号に
使用できる。例えば図８及び図９に示したＤＣＡＯＭが
周波数変調した信号で駆動される場合、４つの１次ビー
ムをスイープしてＸ−Ｙ軸が形成される。対向面の変換
器１３ｂ及び１３ｄによりタンデム・ビームが生成さ
れ、変換器の他のペア、１３ａ及び１３ｃのビームは直
角になる。
【００３４】本発明は、好適の実施例を参照して図示及
び説明されたが、形式及び詳細における様々な変更が、
本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく実施できる
ことが当業者には理解されよう。
び説明されたが、形式及び詳細における様々な変更が、
本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく実施できる
ことが当業者には理解されよう。
【００３５】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００３６】（１）光を透過する結晶と、前記結晶に対
する選択された波長の光の入射ビームを生成するレーザ
ーと、前記結晶に取り付けられ、変換器それぞれの音界
が前記ビームと共通角で交わるように配向された、少な
くとも第１及び第２の音響変換器と、前記結晶に第１音
界を形成し、前記入射ビームの一部を回折させて１次ビ
ームＡ１を形成するため、前記第１変換器の駆動信号を
選択的に生成する、第１駆動手段と、前記結晶に第２音
界を形成し、前記入射ビームの一部を回折させて１次ビ
ームＢ１を形成するため、前記第２変換器の駆動信号を
選択的に生成する、第２駆動手段と、ビームＡ１を第１
経路に向け、テキスチャ化される基板の第１部に入射さ
せる手段と、ビームＢ１を第２経路に向け、テキスチャ
化される基板の第２部に入射させる手段と、を含み、よ
って基板が局所的に前記第１部及び第２部で軟化し、後
に固化して前記基板にテキスチャが形成される、レーザ
ー装置。 （２）前記第１及び第２の駆動信号は交互にパルスされ
る、前記（１）記載のレーザー装置。 （３）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスはそれぞれ前記
入射ビームのエネルギーの５０％を超えるエネルギーを
含む、前記（２）記載のレーザー装置。 （４）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスは、サイズ、強
度、及び持続時間がほぼ同一である、前記（２）記載の
レーザー装置。 （５）前記第１駆動手段は、前記第１駆動信号の振幅ま
たは周波数を変調する手段を含む、前記（１）記載のレ
ーザー装置。 （６）前記第１駆動手段は、前記第１音界の周波数を変
調して前記ビームＡ１の回折角を変え、第１及び第２の
位置の間で前記ビームＡ１をスイープする、前記（１）
記載のレーザー装置。 （７）前記結晶に取り付けられ、第３音響変換器の音界
が前記ビームと共通角で交わるように配向された第３音
響変換器を含む、前記（１）記載のレーザー装置。 （８）前記ビームＡ１を第１経路に向ける手段は、前記
ビームＡ１を基板の第１面に向け、前記ビームＢ１を第
２経路に向ける手段は前記ビームＢ１を基板の第２面に
向ける、前記（１）記載のレーザー装置。 （９）前記基板を回転させて、円形または螺旋形のパタ
ーンでテキスチャを形成する、前記（８）記載のレーザ
ー装置。 （１０）前記テキスチャは前記基板のバンプを含む、前
記（９）記載のレーザー装置。 （１１）レーザー装置を操作する方法であって、結晶に
対するレーザー光の入射ビームを生成するステップと、
前記結晶に、前記入射ビームとある角度で交わる音界を
生成し、前記入射ビームの一部を回折させて１次ビーム
Ａ１を形成するため、前記結晶に取り付けられた第１音
響変換器を駆動するステップと、前記ビームＡ１を第１
経路に向け、基板の第１部に入射させることにより、前
記基板の表面のスポットを軟化させ、次に前記ビームを
除外し、前記スポットを固化させてテキスチャ・フィー
チャを形成するステップと、前記結晶に、前記入射ビー
ムとある角度で交わる音界を作成し、前記入射ビームの
一部を回折させて、１次ビームＢ１を形成するため、前
記結晶に取り付けられた第２音響変換器を駆動するステ
ップと、前記ビームＢ１を第２経路に向け、前記基板の
第２部に入射させることにより、前記基板のスポットを
軟化させ、次に前記ビームを除外し、前記スポットを固
化させ、テキスチャ・フィーチャを形成する、ステップ
と、を含む、方法。 （１２）前記ビームＡ１及びＢ１は交互にパルスされ
る、前記（１１）記載の方法。 （１３）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスはそれぞれ前
記入射ビームのエネルギーの５０％を超えるエネルギー
を含む、前記（１２）記載の方法。 （１４）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスは、強度と及
び時間がほぼ同一である、前記（１２）記載の方法。 （１５）前記第１音響変換器を駆動するステップは、音
界の振幅または周波数を変調するステップを含む、前記
（１１）記載の方法。 （１６）前記第１音響変換器を駆動するステップは、音
界の周波数を変調し、前記ビームＡ１の回折角を変える
ことにより、前記第１及び第２の位置の間でビームＡ１
をスイープする、前記（１１）記載の方法。 （１７）前記ビームＡ１を第１経路に向けるステップ
は、前記ビームＡ１を前記基板の第１面に向け、前記ビ
ームＢ１を第２経路に向けるステップは前記ビームＢ１
を前記基板の第２面に向ける、前記（１１）記載の方
法。 （１８）円形または螺旋形のパターンでテキスチャを形
成するため、前記基板を回転させる手段を含む、前記
（１７）記載の方法。 （１９）結晶と、前記結晶に対する入射ビームを生成す
るレーザーと、音響変換器によって生成された第１及び
第２の音界が前記入射ビームと共通角で交わり、前記入
射ビームの一部が回折してビームＡ１とＢ１が形成され
るように、前記結晶に取り付けられた、少なくとも第１
及び第２の音響変換器と、前記ビームＡ１のパルスを形
成するように前記第１音響変換器に接続された第１パル
ス発生器と、前記ビームＢ１のパルスを形成するように
前記第２音響変換器に接続された第２パルス発生器と、
前記ビームＡ１及びＢ１の交替パルスを生成するため前
記第１及び第２パルス発生器を交互にトリガするオシレ
ータと、前記ビームＡ１のパルスを基板の第１面に向け
る手段と、前記ビームＢ１のパルスを基板の第２面に向
ける手段と、前記基板を回転させる手段と、を含む、レ
ーザー装置。 （２０）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスにより、前記
基板の表面のスポットが軟化する、前記（１９）記載の
装置。
する選択された波長の光の入射ビームを生成するレーザ
ーと、前記結晶に取り付けられ、変換器それぞれの音界
が前記ビームと共通角で交わるように配向された、少な
くとも第１及び第２の音響変換器と、前記結晶に第１音
界を形成し、前記入射ビームの一部を回折させて１次ビ
ームＡ１を形成するため、前記第１変換器の駆動信号を
選択的に生成する、第１駆動手段と、前記結晶に第２音
界を形成し、前記入射ビームの一部を回折させて１次ビ
ームＢ１を形成するため、前記第２変換器の駆動信号を
選択的に生成する、第２駆動手段と、ビームＡ１を第１
経路に向け、テキスチャ化される基板の第１部に入射さ
せる手段と、ビームＢ１を第２経路に向け、テキスチャ
化される基板の第２部に入射させる手段と、を含み、よ
って基板が局所的に前記第１部及び第２部で軟化し、後
に固化して前記基板にテキスチャが形成される、レーザ
ー装置。 （２）前記第１及び第２の駆動信号は交互にパルスされ
る、前記（１）記載のレーザー装置。 （３）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスはそれぞれ前記
入射ビームのエネルギーの５０％を超えるエネルギーを
含む、前記（２）記載のレーザー装置。 （４）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスは、サイズ、強
度、及び持続時間がほぼ同一である、前記（２）記載の
レーザー装置。 （５）前記第１駆動手段は、前記第１駆動信号の振幅ま
たは周波数を変調する手段を含む、前記（１）記載のレ
ーザー装置。 （６）前記第１駆動手段は、前記第１音界の周波数を変
調して前記ビームＡ１の回折角を変え、第１及び第２の
位置の間で前記ビームＡ１をスイープする、前記（１）
記載のレーザー装置。 （７）前記結晶に取り付けられ、第３音響変換器の音界
が前記ビームと共通角で交わるように配向された第３音
響変換器を含む、前記（１）記載のレーザー装置。 （８）前記ビームＡ１を第１経路に向ける手段は、前記
ビームＡ１を基板の第１面に向け、前記ビームＢ１を第
２経路に向ける手段は前記ビームＢ１を基板の第２面に
向ける、前記（１）記載のレーザー装置。 （９）前記基板を回転させて、円形または螺旋形のパタ
ーンでテキスチャを形成する、前記（８）記載のレーザ
ー装置。 （１０）前記テキスチャは前記基板のバンプを含む、前
記（９）記載のレーザー装置。 （１１）レーザー装置を操作する方法であって、結晶に
対するレーザー光の入射ビームを生成するステップと、
前記結晶に、前記入射ビームとある角度で交わる音界を
生成し、前記入射ビームの一部を回折させて１次ビーム
Ａ１を形成するため、前記結晶に取り付けられた第１音
響変換器を駆動するステップと、前記ビームＡ１を第１
経路に向け、基板の第１部に入射させることにより、前
記基板の表面のスポットを軟化させ、次に前記ビームを
除外し、前記スポットを固化させてテキスチャ・フィー
チャを形成するステップと、前記結晶に、前記入射ビー
ムとある角度で交わる音界を作成し、前記入射ビームの
一部を回折させて、１次ビームＢ１を形成するため、前
記結晶に取り付けられた第２音響変換器を駆動するステ
ップと、前記ビームＢ１を第２経路に向け、前記基板の
第２部に入射させることにより、前記基板のスポットを
軟化させ、次に前記ビームを除外し、前記スポットを固
化させ、テキスチャ・フィーチャを形成する、ステップ
と、を含む、方法。 （１２）前記ビームＡ１及びＢ１は交互にパルスされ
る、前記（１１）記載の方法。 （１３）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスはそれぞれ前
記入射ビームのエネルギーの５０％を超えるエネルギー
を含む、前記（１２）記載の方法。 （１４）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスは、強度と及
び時間がほぼ同一である、前記（１２）記載の方法。 （１５）前記第１音響変換器を駆動するステップは、音
界の振幅または周波数を変調するステップを含む、前記
（１１）記載の方法。 （１６）前記第１音響変換器を駆動するステップは、音
界の周波数を変調し、前記ビームＡ１の回折角を変える
ことにより、前記第１及び第２の位置の間でビームＡ１
をスイープする、前記（１１）記載の方法。 （１７）前記ビームＡ１を第１経路に向けるステップ
は、前記ビームＡ１を前記基板の第１面に向け、前記ビ
ームＢ１を第２経路に向けるステップは前記ビームＢ１
を前記基板の第２面に向ける、前記（１１）記載の方
法。 （１８）円形または螺旋形のパターンでテキスチャを形
成するため、前記基板を回転させる手段を含む、前記
（１７）記載の方法。 （１９）結晶と、前記結晶に対する入射ビームを生成す
るレーザーと、音響変換器によって生成された第１及び
第２の音界が前記入射ビームと共通角で交わり、前記入
射ビームの一部が回折してビームＡ１とＢ１が形成され
るように、前記結晶に取り付けられた、少なくとも第１
及び第２の音響変換器と、前記ビームＡ１のパルスを形
成するように前記第１音響変換器に接続された第１パル
ス発生器と、前記ビームＢ１のパルスを形成するように
前記第２音響変換器に接続された第２パルス発生器と、
前記ビームＡ１及びＢ１の交替パルスを生成するため前
記第１及び第２パルス発生器を交互にトリガするオシレ
ータと、前記ビームＡ１のパルスを基板の第１面に向け
る手段と、前記ビームＢ１のパルスを基板の第２面に向
ける手段と、前記基板を回転させる手段と、を含む、レ
ーザー装置。 （２０）前記ビームＡ１及びＢ１のパルスにより、前記
基板の表面のスポットが軟化する、前記（１９）記載の
装置。
【図１】本発明に従って２チャネルＡＯＭを使用した装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図２】本発明に従った２チャネルＡＯＭの制御機能を
示す図である。
示す図である。
【図３】ＡＯＭに用いられる従来の結晶を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明に従った２チャネルＡＯＭアセンブリを
示す図である。
示す図である。
【図５】本発明に従った２チャネルＡＯＭアセンブリを
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明に従って、直角錐台に形成された結晶を
使用した４チャネルＡＯＭアセンブリの平面図である。
使用した４チャネルＡＯＭアセンブリの平面図である。
【図７】本発明に従って、直角錐台に形成された結晶を
使用した４チャネルＡＯＭアセンブリの側面図である。
使用した４チャネルＡＯＭアセンブリの側面図である。
【図８】本発明に従って、ベベル付き直線結晶を使用し
た４チャネルＡＯＭアセンブリの平面図である。
た４チャネルＡＯＭアセンブリの平面図である。
【図９】本発明に従って、ベベル付き直線結晶を使用し
た４チャネルＡＯＭアセンブリの側面図である。
た４チャネルＡＯＭアセンブリの側面図である。
【図１０】本発明に従って、ベベル付き円筒結晶を使用
した２チャネルＡＯＭアセンブリの平面図である。
した２チャネルＡＯＭアセンブリの平面図である。
【図１１】本発明に従って、ベベル付き円筒結晶を使用
した２チャネルＡＯＭアセンブリの側面図である。
した２チャネルＡＯＭアセンブリの側面図である。
【図１２】本発明に従って、後方反射を排除するために
入射面にわずかな傾斜を有し、２チャネルＡＯＭに用い
られる結晶を示す図である。
入射面にわずかな傾斜を有し、２チャネルＡＯＭに用い
られる結晶を示す図である。
【図１３】ディスク・テキスチャリング装置のＤＣＡＯ
Ｍを使用した装置を示す図である。
Ｍを使用した装置を示す図である。
【図１４】ＤＣＡＯＭの変換器の駆動信号に可能な１つ
の制御手段を示す図である。
の制御手段を示す図である。
１１ レーザー １２ 結晶（１２ａ〜１２ｄは装着面） １３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 変換器 １４ａ パルス・ビームＡ１ １４ｂ パルス・ビームＢ１ １５ ０次ビーム １６ 入射ビーム ２１ａ チャネルＡ ２１ｂ チャネルＢ ２３、２４、２６ 信号 ２５ 関数発生器 ３１、３５、５１、８１ 結晶 ４１、４２ 音界 ４３ 垂線 ６２ 装着面（６２ａ〜６２ｄ） ７１ 円筒形結晶 ９１ ステアリング・ミラー ９２ 波長メーター ９３ パワー・メータ ９４ ビーム・エキスパンダ ９５ テキスチャ化ディスク ９６ スピンドル ９７ モータ ９８ 収束レンズ ９９ ビーム・スプリッタ １０１ 正弦波マスタ・オシレータ １０１ａ シャッタ １０２ 正エッジ・トリガ・パルス発生器 １０３ 負エッジ・トリガ・パルス発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・ハモンド・ブランノン アメリカ合衆国94306、カリフォルニア 州パロ・アルト、エリイ・プレース 193 (72)発明者 チイ・チン・プーン アメリカ合衆国95120、カリフォルニア 州サン・ホセ、エルウッド・ロード 6694 (72)発明者 イラジ・カケシュ・ポアー アメリカ合衆国95035、カリフォルニア 州ミルピタス、グレイソン・ウェイ 578 (72)発明者 アンドリュー・チン・タム アメリカ合衆国95070、カリフォルニア 州サラトガ、コンチネンタル・サークル 21463 審査官 中村 豊 (56)参考文献 特開 平７−182655（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−227521（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−151914（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−194197（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−132731（ＪＰ，Ａ) 米国特許5138482（ＵＳ，Ａ) 米国特許3609009（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/84 G02F 1/11 G11B 7/085 G11B 7/135
Claims (20)
- 【請求項１】選択された波長の光を透過する結晶と、前記結晶の１つの軸を通る前記選択された波長 の光の入
射ビームを生成するレーザーと、前記結晶の第１面及び第２面にそれぞれ 取り付けられ、
変換器の第１音界および第２音界がそれぞれ、前記ビー
ムと共通角で交わるように前記軸に対して対称に配向さ
れた、少なくとも第１及び第２の音響変換器と、 前記結晶に第１音界を形成し、前記入射ビームの一部を
回折させて第１経路に１次ビームＡ１を形成するため、
前記第１変換器の駆動信号を選択的に生成する、第１駆
動手段と、 前記結晶に第２音界を形成し、前記入射ビームの一部を
回折させて第１経路と異なる第２経路に１次ビームＢ１
を形成するため、前記第２変換器の駆動信号を選択的に
生成する、第２駆動手段と、ビームＡ１を テキスチャ化される基板の第１部に入射さ
せる手段と、ビームＢ１を テキスチャ化される基板の第２部に入射さ
せる手段と、 を含み、よって基板が局所的に前記第１部及び第２部で
軟化し、後に固化して前記基板にテキスチャが形成され
る、 レーザー装置。 - 【請求項２】前記第１及び第２の駆動信号は交互にパル
スされる、請求項１記載のレーザー装置。 - 【請求項３】前記第１及び第２の音響変換器の振幅によ
り、前記入射ビームのエネルギーの５０％を超えるエネ
ルギーを含む前記ビームＡ１及びＢ１のパルスをそれぞ
れ作る、請求項２記載のレーザー装置。 - 【請求項４】前記ビームＡ１及びＢ１のパルスは、サイ
ズ、強度、及び持続時間がほぼ同一である、請求項２記
載のレーザー装置。 - 【請求項５】前記第１駆動手段は、前記第１駆動信号の
振幅または周波数を変調する手段を含む、請求項１記載
のレーザー装置。 - 【請求項６】前記第１駆動手段は、前記第１音界の周波
数を変調して前記ビームＡ１の回折角を変え、第１及び
第２の位置の間で前記ビームＡ１をスイープする、請求
項１記載のレーザー装置。 - 【請求項７】前記結晶に取り付けられ、第３音響変換器
の音界が前記ビームと共通角で交わるように配向された
第３音響変換器を含む、請求項１記載のレーザー装置。 - 【請求項８】前記ビームＡ１を第１経路に向ける手段
は、前記ビームＡ１を基板の第１面に向け、前記ビーム
Ｂ１を第２経路に向ける手段は前記ビームＢ１を基板の
第２面に向ける、請求項１記載のレーザー装置。 - 【請求項９】前記基板を回転させて、円形または螺旋形
のパターンでテキスチャを形成する、請求項８記載のレ
ーザー装置。 - 【請求項１０】前記テキスチャは前記基板のバンプを含
む、請求項９記載のレーザー装置。 - 【請求項１１】レーザー装置を操作する方法であって、 結晶の１つの軸を通るレーザー光の入射ビームを生成す
るステップと、 前記結晶に、前記入射ビームとある角度で交わる第１音
界を生成し、前記入射ビームの一部を回折させて１次ビ
ームＡ１を形成するため、第１面上の前記結晶に取り付
けられた第１音響変換器を駆動するステップと、 前記ビームＡ１を第１経路に向け、基板の第１部に入射
させることにより、前記基板の表面のスポットを軟化さ
せ、次に前記ビームを除外し、前記スポットを固化させ
てテキスチャ・フィーチャを形成するステップと、 前記結晶に、前記入射ビームとある角度で交わる第２音
界を生成し、前記入射ビームの一部を回折させて１次ビ
ームＢ１を形成するため、前記軸に対して前記第１面に
対称となる第２面上の前記結晶に取り付けられた第２音
響変換器を駆動するステップと、 前記ビームＢ１を第２経路に向け、前記基板の第２部に
入射させることにより、前記基板のスポットを軟化さ
せ、次に前記ビームを除外し、前記スポットを固化さ
せ、テキスチャ・フィーチャを形成するステップと、 を含む、方法。 - 【請求項１２】前記ビームＡ１及びＢ１は交互にパルス
される、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】前記第１及び第２の音響変換器の振幅に
より、前記入射ビームのエネルギーの５０％を超えるエ
ネルギーを含む前記ビームＡ１及びＢ１のパルスをそれ
ぞれ作る、請求項１２記載の方法。 - 【請求項１４】前記ビームＡ１及びＢ１のパルスは、強
度と及び時間がほぼ同一である、請求項１２記載の方
法。 - 【請求項１５】前記第１音響変換器を駆動するステップ
は、音界の振幅または周波数を変調するステップを含
む、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１６】前記第１音響変換器を駆動するステップ
は、音界の周波数を変調し、前記ビームＡ１の回折角を
変えることにより、前記第１及び第２の位置の間でビー
ムＡ１をスイープする、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１７】前記ビームＡ１を第１経路に向けるステ
ップは、前記ビームＡ１を前記基板の第１面に向け、前
記ビームＢ１を第２経路に向けるステップは前記ビーム
Ｂ１を前記基板の第２面に向ける、請求項１１記載の方
法。 - 【請求項１８】円形または螺旋形のパターンでテキスチ
ャを形成するため、前記基板を回転させる手段を含む、
請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】結晶と、 前記結晶の１つの軸を通る入射ビームを生成するレーザ
ーと、 音響変換器によって生成された第１及び第２の音界が前
記入射ビームと共通角で交わり、前記入射ビームの一部
が回折して前記第１音界によりビームＡ１が、前記第２
音界により前記ビームＡ１と異なるビームＢ１が形成さ
れるように前記軸に対して対称に配向され、前記結晶の
第１面及び第２面に取り付けられた、少なくとも第１及
び第２の音響変換器と、 前記ビームＡ１のパルスを形成するように前記第１音響
変換器に接続された第１パルス発生器と、 前記ビームＢ１のパルスを形成するように前記第２音響
変換器に接続された第２パルス発生器と、 前記ビームＡ１及びＢ１の交替パルスを生成するため前
記第１及び第２パルス発生器を交互にトリガするオシレ
ータと、 前記ビームＡ１のパルスを基板の第１面に向ける手段
と、 前記ビームＢ１のパルスを基板の第２面に向ける手段
と、 前記基板を回転させる手段と、 を含む、レーザー装置。 - 【請求項２０】前記ビームＡ１及びＢ１のパルスによ
り、前記基板の表面のスポットが軟化する、請求項１９
記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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