(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット部あるいは前記レーザビームのスポット径よりも幅広のグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、
前記露光用レーザと前記対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、
前記音響光学素子に互いに周波数の異なる駆動信号を供給する複数の高周波信号発生器と、
前記高周波信号発生器から発生する駆動信号のうちから１つの信号を順次かつ循環して前記音響光学素子に供給する高速スイッチ素子及びパルス信号発生器と
を設けたことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
【請求項２】
前記音響光学素子に入射するレーザビームのビーム径をｄｍ、前記複数の高周波信号発生器からの駆動信号を１つずつ選択し一巡するのに要するスイッチング周波数をｆｍ、前記音響光学素子内部に発生する超音波進行波の速度をｖｓとすると、
ｄｍ≧ｖｓ／ｆｍ
の条件を満足する請求項１記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項３】
露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット部あるいは前記レーザビームのスポット径よりも幅広のグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、
前記露光用レーザと前記対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、
多段階のパルス信号を発生するパルス信号発生器と、
前記パルス信号発生器から発生したパルス信号を用いて、前記音響光学素子に供給する駆動信号の周波数が多段階ステップ状に変化したＦＭ変調波を発生するＦＭ変調回路と
を設けたことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
【請求項４】
前記音響光学素子に入射するレーザビームのビーム径をｄｍ、前記パルス信号発生器の多段階パルスのサイクル周波数をｆｍ、前記音響光学素子内部に発生する超音波進行波の速度をｖｓとすると、
ｄｍ≧ｖｓ／ｆｍ
の条件を満足する請求項３記載の光ディスク原盤露光装置。
【請求項５】
露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット部あるいは前記レーザビームのスポット径よりも幅広のグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、
前記露光用レーザと前記対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、
前記音響光学素子に駆動信号を供給する高周波信号発生器と、
複数の周波数成分を持った連続信号を発生する変調信号発生器と、
前記変調信号発生器から発生した変調信号を用いて、前記音響光学素子に供給する駆動信号の振幅を変化させたＡＭ変調波を発生するＡＭ変調回路と
を設けたことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
【請求項６】
前記音響光学素子に入射するレーザビームのビーム径をｄｍ、前記変調信号発生器からの変調信号のうち最も低い周波数成分の周波数を△ｆｃ、前記音響光学素子内部に発生する超音波進行波の速度をｖｓとすると、
ｄｍ≧ｖｓ／２△ｆｃ
の条件を満足する請求項５記載の光ディスク原盤露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク原盤露光装置に関し、特にＭＤ（Ｍｉｎｉ  Ｄｉｓｃ）ＨＢ（Ｈｙｄｒｉｄ  Ｄｉｓｃ）のような比較的幅の狭いピット部と比較的幅の広いグルーブ溝部とが同一ディスク上に存在する記録媒体の原盤を露光する光ディスク原盤露光装置、あるいはスポット径よりも比較的幅広で壁面の角度が急峻なグルーブ溝を露光するための光ディスク原盤露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より光ディスク原盤の作成方法の内比較的幅の狭いピット部と比較的幅の広いグルーブ溝部とが同一ディスク上に存在する記録媒体の原盤を露光する方法がいくつか提案されている。その一つとして、特公平８−７８８３号公報に中心をずらした複数スポットでグルーブ溝を露光するという方法が開示されている。この中心をずらした複数スポットの実現手段としては、回折格子あるいはプリズムを用いていた。しかし、いずれの手段を用いた時にもピット／グルーブ溝を同一基板上に持つ原盤を露光するには各々に対応する２系統の光路が必要であり、室温や振動に対して各スポットの位置関係が不安定となる。また、レーザパワーの損失も大きい。さらに、複数スポットの相対的な強度調整が容易にできないので、グルーブ溝の両壁面形状が非対称となり、トラック誤差を持つディスクとなりやすいという問題点があった。
【０００３】
また、別の従来例として、特許第２６４３１５９号明細書には、記録ビームをディスク径方向に振動させて、グルーブ溝エリアを多重露光することにより、スポットサイズよりも広い幅のグルーブ溝を形成する記録方法が開示されている。ここで、一般の音響光学素子の構造を図８に示し、同図に基づいて一般の音響光学素子について説明する。同図において、高周波信号発生器８１からは高周波ｆｃの電圧が加振器８２に加えられる。音響光学媒体８３は加振器８２の振動により図中下から上に向かって進行する超音波進行波８４を発生する。この時、図中左から入射ビームが音響光学媒体８３に入射すると、超音波進行波８４による回折光が図中右方向へ向けて発生する。なお、入射ビームの波長をλｏ、加振周波数をｆｃ、超音波進行波の速度をｖｓ、入射ビームと回折光の分離角をθとすると、θはθ＝λｏ・ｆｃ／ｖｓ      （１）と表わされる。
【０００４】
また、回折光強度は加振器８２に加わる電圧強度等により変化する。ここで、この従来例における音響光学素子の回折光の状態について考察を加える。記録ビームを周波数ｆｍでディスク径方向に振動させるためには、図９において加振周波数ｆｃをある周波数範囲（±△ｆｃ）にわたって、速さｆｍでＦＭ変調すれば良い。ｆｍが比較的小さい時には、回折光は上記（１）式に従いｆｍの速さで偏向する。ところが、ｆｍが大きくなって図９のような状態になると、偏向動作は停止してしまう。すなわち図９において下部の光束はｆｃ−△ｆｃによって小さな回折角になるのに対して、上部の光束はｆｃ＋△ｆｃによって大きな回折角になる。中央の光軸付近の光束はこの中間となる。この瞬間には回折光全体は、元のｆｃの状態からは偏向していない発散光として対物レンズに入射する。さらに、次の瞬間（１／（２ｆｍ）秒後）には上下の疎密が逆転するので回折光は今度は収束光となる。結局、盤面上の集光スポットは高速でデフォーカス状態を繰り返すのみで、偏向による広溝の露光は不可能となる。
【０００５】
具体的な数値を用いてこの現象を確認すると、この特許第２６４３１５９号明細書によれば、スポットサイズｄ、ディスク線速度ｖとした時に必要な振動周波数ｆｍ（特許の中での記号ｆｏ）は、ｆｍ＞ｖ／ｄ＝（１．２５ｍ／ｓｅｃ）／（０．５μｍ）＝２．５ＭＨｚ  （２）である。図９の状態において、進行方向の入射ビーム径をｄｍとすると、ｄｍ＝ｖｓ／２ｆｍ＝（４２６０ｍ／ｓｅｃ）／（２＊２．５ＭＨｚ）＝０．８５２ｍｍ  （３）（なお、音響光学媒体ＴｅＯ2 においてｖｓ＝４２６０ｍ／ｓｅｃ）となる。この図９の状態では前述のように回折光は発散収束を繰り返すだけなので、上記（２）式を満足する偏向速度を得るためには、ｄｍは０．８５２ｍｍよりも小さな径（例えば０．１ｍｍ以下）にする必要がある。これは通常ｄｍ＞１ｍｍが必要であり、実際の原盤露光光学系では実現できない。
【０００６】
更に、別の従来例として、特開平４−２６９４０号公報に音響光学素子を用いて１ビームとその両側の２ビームとを選択的に分けて出力する装置が開示されている。この従来の方法では両側の２ビームは透過光（０次光）と回折光（１次光）で発生させることになっているが、音響光学素子における０次光と１次光の分離角は通常１°程である。また、０次光と１次光によってできる盤面上のスポットを、この従来の方法のようにある部分を重ねるための分離角は１’程である、従って、通常の音響光学素子では所望の構成は得られない。さらに上記（１）式より、小さな分離角を得るには加振周波数ｆｃを小さくするか、超音波進行波の速度ｖｓが大きな媒体を用いればよいが、１°を１’にするにはいずれも非現実的である。
【０００７】
また、更に別の従来例として、特開平７−１６９１１５号公報にＡＯ（Ａｃｏｕｓｔ  Ｏｐｔｉｃ）偏向器に異なる周波数を持つ複数の信号を入力し、複数個の集光ビームで幅広グルーブ溝を露光する露光装置において、複数の信号により発生するビート信号の周波数に対応する原盤上の空間周波数を、光ディスクの信号帯域に相当する空間周波数の２倍以上とする方法が開示されている。この従来例の中でも述べられているように、ビート信号による再生信号のゆらぎが発生してしまう。ただし、ゆらぎは情報信号の２倍以上の周波数なので実用上は問題無いということである。従って、ビート信号がない場合と比較すると、再生信号のＳ／Ｎは劣化してしまう。また、最近の高密度記録用原盤では、トラックピッチやグルーブ溝幅は狭まり、情報信号周波数は、高まる一方である。よって、グルーブ溝幅を細めるためには、２つの周波数差を小さくしなければならないが、この時ビート信号周波数は低くなってしまう。従って、この従来例のように、ビート信号周波数を情報信号の２倍以上に設定できなくなる場合もおきてくる。
【０００８】
更に、一般的には、これまでスポット径よりも広いグルーブ溝を露光する時には、露光パワーを大きくするか、集光レンズに入射するビーム径を小さくしてＮＡ（有効開口数）を下げるかであった。露光パワーを大きくした時にはグルーブ溝の壁面形状は、集光スポットの強度分布形状の下部と同様になってしまうため、壁面がダレたグルーブ溝形状となってしまう。また、ＮＡを下げた時も同様となり、結局、このような方式ではグルーブ溝の果たす役割であるトラッキングエラー信号が不安定となり、トラックはずれを生じやすいディスクとなる。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、溝壁面形状が急峻な広溝露光が可能であってピット露光時のスポットとグルーブ露光時のスポットとの相対的な位置関係が安定した光ディスク原盤露光装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記問題点を解決するために、露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット部あるいはレーザビームのスポット径よりも幅広のグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、露光用レーザと対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、音響光学素子に互いに周波数の異なる駆動信号を供給する複数の高周波信号発生器と、高周波信号発生器から発生する駆動信号のうちから１つの信号を順次かつ循環して音響光学素子に供給する高速スイッチ素子及びパルス信号発生器とを設けたことに特徴がある。従って、溝壁面形状が急峻な広溝露光が可能であり、ピット露光時のスポットとグルーブ露光時のスポットとの相対的な位置関係が安定すると共に、レーザパワー損失が少ないという効果を得られる。また、２つの回折光の強度バランスを容易に調整できることにより、対称な溝壁面形状とすることができる。更に、現実的な太いビーム径からでも安定した複数のスポットを形成できるので適用範囲が広く、かつ複数のスポットの間隔は対応する駆動信号周波数の差によるものであるために、露光幅の調整は容易で高精度にできる。また、ピット部とグルーブ溝との露光の切替が瞬時に行なえ得るのでＨＢなどの露光に適している。更に、変調機能がない簡易な高周波信号発生器を用いることができる。
【００１１】
また、音響光学素子に入射するレーザビームのビーム径をｄｍ、複数の高周波信号発生器からの駆動信号を１つずつ選択し一巡するのに要するスイッチング周波数をｆｍ、音響光学素子内部に発生する超音波進行波の速度をｖｓとすると、ｄｍ≧ｖｓ／ｆｍの条件を満足する。従って、複数のスポットの強度変動が少なく、ゆらぎやノイズの無い均一な溝露光が可能となる。
【００１２】
更に、露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット部あるいはレーザビームのスポット径よりも幅広のグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、露光用レーザと対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、多段階のパルス信号を発生するパルス信号発生器と、パルス信号発生器から発生したパルス信号を用いて、音響光学素子に供給する駆動信号の周波数が多段階ステップ状に変化したＦＭ変調波を発生するＦＭ変調回路とを設けたことに特徴がある。従って、ピット部をグルーブ溝の中心に位置させるために高周波信号の周波数を変更する必要がなく、かつ複数の高周波信号の相対的な位相関係は更に安定できることによりゆらぎやノイズの無い均一な溝露光が可能となる。
【００１３】
また、音響光学素子に入射するレーザビームのビーム径をｄｍ、パルス信号発生器の多段階パルスのサイクル周波数をｆｍ、音響光学素子内部に発生する超音波進行波の速度をｖｓとすると、ｄｍ≧ｖｓ／ｆｍの条件を満足する。従って、複数のスポットの強度変動が少なく、ゆらぎやノイズの無い均一な溝露光が可能となる。
【００１６】
また、露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット部あるいはレーザビームのスポット径よりも幅広のグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、露光用レーザと対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、音響光学素子に駆動信号を供給する高周波信号発生器と、複数の周波数成分を持った連続信号を発生する変調信号発生器と、変調信号発生器から発生した変調信号を用いて、音響光学素子に供給する駆動信号の振幅を変化させたＡＭ変調波を発生するＡＭ変調回路とを設けたことに特徴がある。従って、ピット部をグルーブ溝の中心に位置させるために高周波信号の周波数を変更する必要がなく、ゆらぎやノイズの無い均一な溝露光が可能となる。
【００１７】
更に、音響光学素子に入射するレーザビームのビーム径をｄｍ、変調信号発生器からの変調信号のうち最も低い周波数成分の周波数を△ｆｃ、音響光学素子内部に発生する超音波進行波の速度をｖｓとすると、ｄｍ≧ｖｓ／２△ｆｃの条件を満足する。従って、複数のスポットの強度変動が少なく均一な溝露光が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット列あるいはグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、露光用レーザと対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、音響光学素子に互いに周波数の異なる駆動信号を供給する複数の高周波信号発生器と、高周波信号発生器から発生する駆動信号のうちから１つの信号を順次かつ循環して音響光学素子に供給する高速スイッチ素子及びパルス信号発生器とを設けた。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施例に係る光ディスク原盤露光装置を示す構成図である。同図において、本実施例の光ディスク原盤露光装置は、露光用レーザ光源１１と、反射ミラー１２，１３，１４と、音響光学素子１５，１６と、レンズ対１７，１８と、対物レンズ１９と、高周波信号発生器２０と、高速スイッチ素子２１とを含んで構成される。また、露光原盤２２はモータ２３により回転し、図示していない駆動手段により図中矢印方向にモータ２３と共に移動する。更に、音響光学素子駆動部２４は、２つの高周波信号発生器２５，２６と、パルス信号発生器２７と、当該パルス信号発生器２７から供給されるパルス波に従って２つの高周波信号発生器２５，２６からの高周波信号ｆｃ１／ｆｃ２を交互に切り替える高速スイッチ素子２８とを含む。
【００２０】
露光用レーザ光源１１からのレーザ光は、反射ミラー１２に反射されてレンズ１７を介して第１の音響光学素子１５に入射される。そして、この音響光学素子１５により透過／非透過が選択される。ピット列を露光する時、高周波信号発生器２０からの信号は、ピット列に対応したタイミングによる高速スイッチ素子２１のＯＮ／ＯＦＦにより音響光学素子１５に印加される。また、グルーブ露光時、音響光学素子１５には、常に高速スイッチ素子２１がＯＮされることにより一定の高周波信号が印加される。入射ビーム径はレンズ対１７，１８により絞られて音響光学素子１５に入射するので、ピット露光時等の高速ＯＮ／ＯＦＦ動作に対応できる。音響光学素子１５からの回折光であるレーザ光はレンズ１８を介して続いて反射ミラー１３により反射されて第２の音響光学素子１６に入射し、２つのビーム光に角度的に分離される。２つのビーム光は反射ミラー１４により反射されて対物レンズ１９によりフォトレジストが塗布された露光原盤２２上に２つのスポットを形成する。なお、露光原盤２２はモータ２３により一定方向に軸回りに回転し、また図示しない駆動機構により矢印方向にモータ２３と共に移動する。また、対物レンズ１９は図示しないフォーカス調整機構により、常に露光原盤との距離を一定に保っているので、露光原盤２２が回転、移動しても露光原盤２２の全面にわたり同一のスポット集光状態で露光することができる。
【００２１】
次に、音響光学素子駆動部２４において、２つの高周波信号発生器２５，２６からはそれぞれ異なる周波数ｆｃ１，ｆｃ２の信号が定常的に発生している。高速スイッチ素子２８がパルス信号発生器２７からの周波数ｆｍのパルス波によって交互に切り替わることによりｆｃ１／ｆｃ２を交互に音響光学素子１６に供給する。図２に示すように音響光学素子１６の疎密の横線は、この動作により発生する超音波進行波を模式的に表したものである。この疎／密を周波数の低／高に対応させると、露光原盤２２に入射される入射ビームのうち疎の部分を通過する回折光の角度は、前述の（１）式により密の部分を通過する回折光の角度より小さくなる。従って、露光原盤２２に入射される入射ビームは図２のように回折光Ａ，Ｂの２つのビームに角度分離される。
【００２２】
実際には、回折角により回折光の強度特性（回折効率）があるため、２つの回折光の強度バランスを調整する必要がある。この時も、本実施例では、ｆｃ１，ｆｃ２，の電圧レベルあるいは、ｆｍのパルスデューティーを変えることにより、容易にバランスを調整できる。２ビームから１ビームへの切替えは、パルス信号発生器２７の出力を１（または０）の一定レベルとし、ｆｃ１（またはｆｃ２）だけを選択することにより瞬時に可能となる。しかし、例えば２ビームによって広溝を露光し、１ビームによってピットを露光するような場合は、ピット列をグルーブ溝の中心に位置させるためには、ｆｃ１（またはｆｃ２）を（ｆｃ１＋ｆｃ２）／２に変更する必要がある。
【００２３】
以上、２ビームの場合について述べたが、３ビーム以上の場合についても同様な構成により効果を得ることができる。例えば３ビームの場合には、３つの高周波信号発生器からの信号のうちの１つを選択し、順次かつ循環して音響光学素子に印加する。選択する手段としては、前述の高速スイッチ素子を組み合わせて通常のマルチプレクサを構成するなど、容易に実現可能である。
【００２４】
ここで回折光Ａ，Ｂの強度変動について考察すると、超音波進行波は図２の下から上へ向かって速度ｖｓで進行している。従って、入射ビーム径ｄｍとスイッチング周波数ｆｍとの関係は、図２のように疎密の周期が入射ビーム径とちょうど一致する時に、ｄｍ＝ｖｓ／ｆｍ    （４）と表わされる。この条件の時には入射ビームの半径方向の強度分布を一定とすれば、回折光Ａ，Ｂの強度は超音波進行波の上下の位置にかかわらず常に一定となる。または、ｄｍ＜ｖｓ／ｆｍ  （５）の時は、回折光Ａ，Ｂの強度は交互に強弱を繰り返す。そして、ｄｍ＞ｖｓ／ｆｍ    （６）の時は、ｄｍが（ｖｓ／ｆｍ）の整数倍となる時に回折光Ａ，Ｂの強度が変動がなくなる。結局、回折光Ａ，Ｂの強度は、ｄｍ＝ｎ（ｖｓ／ｆｍ）（ｎ＝１，２，３，・・・）    （７）の時に論理的に常に一定となる。なお、実際の露光では、フォトレジスト露光部はある程度、熱的な容量性があるため、ｄｍ≧ｖｓ／ｆｍ    （８）であれば、グルーブ溝形状に悪影響を与えることはない。
【００２５】
また、図１のように高周波信号発生器２５，２６から供給されるｆｃ１，ｆｃ２の高周波をパルス波ｆｍで切り替えることは、結果的には中心周波数ｆｃ＝（ｆｃ１＋ｆｃ２）／２について、△ｆｃ＝±｜ｆｃ１−ｆｃ２｜／２の周波数範囲で、パルス波ｆｍでＦＭ変調することに等しい。従って、本発明の第２の実施例の図３に示すようにＦＭ変調回路３１を用いて外部から、速度がｆｍでレベルが△ｆｃに対応するパルス変調波をパルス信号発生器３２から加えることにより、上記第１の実施例と同等の音響光学素子の駆動を行うことができる。なお、本実施例でも２ビームから１ビームへの切替は、パルス信号発生器３２の出力を０の一定レベルにすることにより瞬時に可能となる。また、第１の実施例のように、ピット列をグルーブ溝の中心に位置させるために高周波信号の周波数を変更する必要はない。
【００２６】
以上、２ビームの場合について述べたが、３ビーム以上の場合についても同様な構成により効果を得ることができる。例えば３ビームの場合には、パルス信号発生器３２の出力を３段階のパルス形状の繰り返しとすることにより、３ビームを容易に形成することができる。また、上式のｄｍ≧ｖｓ／ｆｍ    （８）であれば、回折光の強度変動がグルーブ溝形状に悪影響を与えることはない。
【００２７】
このように、レーザの平行光束を音響光学素子の回折光として変調し、それを対物レンズで微小スポットに絞るような時は、音響光学素子に印加する信号と盤面上のスポット強度分布とは、フーリエ変換の関係にあることが実験的、論理的に証明される。すなわち印加信号を、超音波進行波が入射ビームを通過する区間（ｄｍ／ｖｓ）でサンプリングした時の周波数スペクトル形状は、対物レンズにより形成されるスポット強度分布と相関がある。
【００２８】
図４は周波数スペクトル形状、図５は対物レンズにより形成されるスポット強度分布との関係を示す図である。図４の（ａ）及び図５の（ａ）は通常の単一周波数で音響光学素子を駆動したものである。この場合、周波数スペクトルは１本だけ発生し、盤面スポットも１個だけ発生する。図４の（ｂ）及び図５の（ｂ）は従来例で述べたように、スポットを溝幅方向に振動させて広溝を露光する方式であるが、振動速度が早くなると同図のように、中心周波数ｆｃの前後にサイドローブが発生し、結果としてスポットはメインスポットの両端に低強度のサイドローブがあらわれるだけで、広溝露光ができなくなる。図４の（ｃ）及び図５の（ｃ）は本発明の第１の実施例及び第２の実施例の場合である。２つのメインスポットにより、常に広溝露光が可能である。しかし、印加信号はパルス状に変化するＦＭ変調なのでｆｃ１とｆｃ２（点線で示す）のそれぞれについて、両端にサイドローブが発生する。２つのメインスポットに挟まれるサイドローブは露光ではあまり問題にはならないが、両端に発生するサイドローブは、溝断面形状をなまらせるので問題となる。そこで発明の第３、第４の実施例として図４の（ｄ）及び図５の（ｄ）のように、２つの周波数を単純に加算して音響光学素子に加えると、サイドローブのない２つのスポットが発生する。
【００２９】
図６に本発明の第３の実施例の構成を示す。同図において、加算器６１は高周波信号発生器６２，６３からの高周波ｆｃ１とｆｃ２の信号を加算する。実際には、回折角による回折光の強度特性（回折効率）があるため、２つの回折光の強度バランスを調整する必要がある。この時も、本実施例では、高周波ｆｃ１，ｆｃ２の電圧レベルを変えることにより、容易に強度バランスを調整できる。なお、２ビームから１ビームへの切替えは、ｆｃ１（またはｆｃ２）だけを選択することにより瞬時に可能となる。しかし、例えば２ビームによって広溝を露光し、１ビームによってピットを露光するような場合は、ピット列をグルーブ溝の中心に位置させるためには、ｆｃ１（またはｆｃ２）を（ｆｃ１＋ｆｃ２）／２に変更する必要がある。
【００３０】
以上、２ビームの場合について述べたが、３ビーム以上の場合についても同様な構成により効果を得ることができる。例えば３ビームの場合には、３つの信号発生器からの信号を２つの加算器を用いて加算して音響光学素子に印加するなど、容易に実現可能である。
【００３１】
ここで、上記第３の実施例のように２つの信号の加算によって、差の周波数に等しいビート信号６４が発生する。図６での超音波進行波の形状は模式的なものであり、実際には長い横線のところでは２つの信号が強め合って大きな屈折率差が発生し、短い横線のところでは弱め合って、小さな屈折率差となるような進行波となる。回折光の強度はこの進行波の屈折率差が大きな所では大きくなる。従って常に一定した強度を得るためには、図６のように入射ビーム径ｄｍがビート周期ｖｓ／｜ｆｃ１−ｆｃ２｜と一致すれば良い。つまり、ｄｍ＝ｖｓ／｜ｆｃ１−ｆｃ２｜    （９）となれば良いのである。この時には、回折光はｄｍ区間でビート信号を平均化するので、進行波の位相にかかわらず常に一定した強度が得られる。実際の露光では、フォトレジスト露光部はある程度、熱的な容量性があるため、ｄｍ≧ｖｓ／｜ｆｃ１−ｆｃ２｜    （１０）であれば、グルーブ溝形状に悪影響を与えることはない。３ビーム以上を発生させる場合には、最も近接した２信号により発生するビート信号の周期が（１０）式を満足していれば良い。
【００３２】
更に、高周波ｆｃ１，ｆｃ２を加算することは、結果的には中心周波数ｆｃ＝（ｆｃ１＋ｆｃ２）／２を、△ｆｃ＝（ｆｃ１−ｆｃ２）／２の周波数の信号でＡＭ変調することに等しい。従って、本発明の第４の実施例を示す図７からわかるように、ＡＭ変調回路７１を用いて外部から、△ｆｃに対応する変調波を信号発生器７２から加えることにより、上記第３の実施例と同等の音響光学素子駆動を行うことができる。なお、２ビームから１ビームへの切替えは、信号発生器７２の出力を０の一定レベルとすることにより瞬時に可能となる。また、第３の実施例のように、ピットをグルーブ溝の中心に位置させるために高周波信号の周波数を変更する必要はない。
【００３３】
以上、２ビームの場合について述べたが、３ビーム以上の場合についても同様な構成により効果を得ることができる。例えば３ビームの場合には、中心周波数ｆｃを３種類の異なる周波数を用いて、ＡＭ多重変調することにより、容易に実現可能である。また、ＡＭ多重変調時の複数の変調信号のうち最も低い周波数を△ｆｃとすると、ｄｍ≧ｖｓ／２△ｆｃ    （１１）を満足すれば、回折光の強度変動がグルーブ溝形状に悪影響を与えることはない。
【００３４】
本発明は上記各実施例に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載の範囲内であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット部あるいはレーザビームのスポット径よりも幅広のグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、露光用レーザと対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、音響光学素子に互いに周波数の異なる駆動信号を供給する複数の高周波信号発生器と、高周波信号発生器から発生する駆動信号のうちから１つの信号を順次かつ循環して音響光学素子に供給する高速スイッチ素子及びパルス信号発生器とを設けたことに特徴がある。従って、溝壁面形状が急峻な広溝露光が可能であり、ピット露光時のスポットとグルーブ露光時のスポットとの相対的な位置関係が安定すると共に、レーザパワー損失が少ないという効果を得られる。また、２つの回折光の強度バランスを容易に調整できることにより、対称な溝壁面形状とすることができる。更に、現実的な太いビーム径からでも安定した複数のスポットを形成できるので適用範囲が広く、かつ複数のスポットの間隔は対応する駆動信号周波数の差によるものであるために、露光幅の調整は容易で高精度にできる。また、ピット部とグルーブ溝との露光の切替が瞬時に行なえ得るのでＨＢなどの露光に適している。更に、変調機能がない簡易な高周波信号発生器を用いることができる。
【００３６】
また、音響光学素子に入射するレーザビームのビーム径をｄｍ、複数の高周波信号発生器からの駆動信号を１つずつ選択し一巡するのに要するスイッチング周波数をｆｍ、音響光学素子内部に発生する超音波進行波の速度をｖｓとすると、ｄｍ≧ｖｓ／ｆｍの条件を満足する。従って、複数のスポットの強度変動が少なく、ゆらぎやノイズの無い均一な溝露光が可能となる。
【００３７】
更に、露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット部あるいはレーザビームのスポット径よりも幅広のグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、露光用レーザと対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、多段階のパルス信号を発生するパルス信号発生器と、パルス信号発生器から発生したパルス信号を用いて、音響光学素子に供給する駆動信号の周波数が多段階ステップ状に変化したＦＭ変調波を発生するＦＭ変調回路とを設けたことに特徴がある。従って、ピット列をグルーブ溝の中心に位置させるために高周波信号の周波数を変更する必要がなく、かつ複数の高周波信号の相対的な位相関係は更に安定できることによりゆらぎやノイズの無い均一な溝露光が可能となる。
【００３８】
また、音響光学素子に入射するレーザビームのビーム径をｄｍ、パルス信号発生器の多段階パルスのサイクル周波数をｆｍ、音響光学素子内部に発生する超音波進行波の速度をｖｓとすると、ｄｍ≧ｖｓ／ｆｍの条件を満足する。従って、複数のスポットの強度変動が少なく、ゆらぎやノイズの無い均一な溝露光が可能となる。
【００４１】
また、露光用レーザからのレーザビームを対物レンズにより、フォトレジストが塗布され回転及び移動する露光原盤上に集光し、ピット部あるいはレーザビームのスポット径よりも幅広のグルーブ溝を露光する光ディスク原盤露光装置において、露光用レーザと対物レンズとの間の光路中に配置された音響光学素子と、音響光学素子に駆動信号を供給する高周波信号発生器と、複数の周波数成分を持った連続信号を発生する変調信号発生器と、変調信号発生器から発生した変調信号を用いて、音響光学素子に供給する駆動信号の振幅を変化させたＡＭ変調波を発生するＡＭ変調回路とを設けたことに特徴がある。従って、ピット列をグルーブ溝の中心に位置させるために高周波信号の周波数を変更する必要がなく、ゆらぎやノイズの無い均一な溝露光が可能となる。
【００４２】
更に、音響光学素子に入射するレーザビームのビーム径をｄｍ、変調信号発生器からの変調信号のうち最も低い周波数成分の周波数を△ｆｃ、音響光学素子内部に発生する超音波進行波の速度をｖｓとすると、ｄｍ≧ｖｓ／２△ｆｃの条件を満足する。従って、複数のスポットの強度変動が少なく均一な溝露光が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る光ディスク原盤露光装置を示す構成図である。
【図２】第１の実施例の構成の一部を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例の構成の一部を示す図である。
【図４】周波数スペクトル形状を示す図である。
【図５】対物レンズにより形成されるスポット強度分布との関係を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施例の構成の一部を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施例の構成の一部を示す図である。
【図８】一般の音響光学素子の構成を示す図である。
【図９】従来例における音響光学素子の構成を示す図である。
【符号の説明】
１１  露光用レーザ光源
１６  音響光学素子
１９  対物レンズ
２５，２６  高周波信号発生器
２７  パルス信号発生器
２８  高速スイッチ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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