【事件の表示】
　特許第３０７７５３９号「レーザ加工方法」の請求項１ないし４に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０７７５３９号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
【１】　手続きの経緯 
　特許出願　　　　　　平成６年１２月２２日
　特許権設定登録      平成１２年６月１６日
　特許異議の申立て    平成１３年２月１４日
　取消理由通知　　　　平成１３年４月１８日
　訂正請求　　　　　　平成１３年７月６日
　【２】　訂正の適否について
　［１］　訂正事項
　１　訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１、請求項２及び請求項３を削除する。
　２　訂正事項２
　特許請求の範囲の請求項１の削除に伴い、請求項４を引用形式から独立形式に訂正し、新たに請求項１にするとともに、「レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸＹステージ」を「レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるための×軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージ」に訂正する。
　３　訂正事項３
　特許請求の範囲の請求項１の削除に伴い、請求項５を引用形式から独立形式に訂正し、新たに請求項２にするとともに、「レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸＹステージ」を「レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸ軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージ」に、「Ｘステージ」を「Ｘ軸ステージ」に、「Ｙステージ」を「Ｙ軸ステージ」にそれぞれ訂正する。
　４　訂正事項４
　明細書の段落【０００６】、【０００７】、【０００８】【００１１】、【００１２】、【００１３】、【００２３】、【００２４】、及び【００２５】を削除する。
　５　訂正事項５
　明細書の段落【０００９】を「【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸が互いにねじれの位置関係にある一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズと、レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸ軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージとを備え、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズにより照射位置が決められるレーザ光線が、加工対象物の所定の矩形平面領域内への、所定の照射を終了した後、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージを移動させ、前記矩形平面領域と重なる事なく、かつ隙間なく隣接した、前記矩形平面領域と同一形状からなる第２の矩形平面領域への所定のレーザ光線照射が行われ、以降同様にして第Ｎ（Ｎは１以上の数値を表す）の矩形平面領域へのレーザ光線照射とＸ軸ステージまたはＹ軸ステージの移動とを交互に行わせることにより、所定の矩形平面領域をマトリクス状に繋ぎ合わせた広い平面領域に対するレーザ加工を行う方法であって、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸とが一致していない場合、２つの直交軸の回転方向の角度ずれを補正して直交軸を一致させる手段として、照射位置決めを行う一対の回転ミラーを駆動させる制御装置に入力する照射位置を表す数値データを補正する機能を有することにより、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせ、またはＸＹステージの何れかを機械的に回転移動させて直交軸を一致させる手段と比較して、より精度の高い一致が得られる」と訂正する。
　６　訂正事項６
　明細書の段落【００１０】を「さらに、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸との回転方向の角度ずれを測定する方式として、一対の回転ミラーは所定の位置に固定して、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージの何れか一方を移動させてレーザ光線を加工対象物に照射したときの複数の照射痕を結ぶ直線と、ＸＹステージは静止させて、一対の回転ミラーの内、前記照射痕を結ぶ直線におよそ直行する方向にレーザ光線を走査させる一方のミラーのみを回転させてレーザ光線を加工対象物に照射したときの複数の照射痕を結ぶ直線とが成す角度を照射痕の位置測定結果から決定し、その角度の直角からのずれを前記２つの直交軸の角度ずれ量とする機能を有する。」と訂正する。
　７　訂正事項７
　明細書の段落【００１４】を「【作用】本発明のレーザ加工装置は、一対の回転ミラーを駆動させる制御装置に入力する照射位置を表す数値データを回転座標変換させる機能を有することにより、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸との回転方向の角度ずれを補正し、正確な位置へのレーザ光線照射を可能にする。」に訂正する。
　８　訂正事項８
  明細書の段落【００２６】を「【発明の効果】本発明によれば、一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズとによる矩形平面領域内への所定のレーザ照射と、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージの移動とを交互に繰り返し、矩形平面領域マトリクス状に繋いで行くことにより、広いレーザ照射領域に対して高速にレーザ光線照射ができるとともに、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹスブージの直交座標系の直交軸との回転方式の角度ずれを補正して直交軸を一致させる手段として、一対の回転ミラーを駆動させる制御装置に入力する、照射位置を表す数値データを補正する機能を有することにより、２つの直交軸を正確に一致させ、レーザ光線照射の位置精度を高めることができる。」と訂正する。
　９　訂正事項９
  明細書の段落【００２７】を「さらに、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージのみを移動させてレーザ光線を加工対象物に照射したときの照射痕を結ぶ直線と、一対の回転ミラーの一方を回転させてレーザ光線を加工対象物に照射したときの照射痕を結ぶ直線とが成す角度を照射痕の位置測定結果から決定し、その角度の直角からのずれを前記２つの直交軸の角度ずれ量とする機能を備えることにより、前記一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸との回転方向の角度ずれが正確に求まり、レーザ光線照射位置の精度をさらに高めることが可能となる。」と訂正する。
　［２］　訂正の目的の適正、新規事項の有無及び拡張、変更の存否    
　１　訂正事項１による訂正について
　特許請求の範囲の減縮を目的とするものに該当する。
　２　訂正事項２及び訂正事項３による訂正について
　訂正事項１による訂正に伴なって生じる請求項の整理をしたものであり、また、訂正前の特許請求の範囲においては「ＸＹステージ」と「Ｘ軸ステージ」、「Ｙ軸ステージ」との関係が不明りょうであったものを、ＸＹステージをＸ軸ステージとＹ軸ステージとから構成されるものとしてその構成を明りょうなものとしものでありるから、明細書の明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　そして、この訂正事項は、願書に添付した明細書の段落【００１９】、第１図及び【符号の説明】の記載に基づくものである。
　３　訂正事項４ないし訂正事項９による訂正について
　訂正事項１による訂正に伴なって生じる請求項１の記載と発明の詳細な説明の項との記載との不整合の解消を図るためのものであり、明細書の明りょうでない記載の釈明を目的とするものに該当する。
　そして、訂正事項１ないし訂正事項９による訂正は、明らかに新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　［３］　むすび
　以上のとおりであるから、前記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する同法第１２６条第２項及び同条第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　【３】　特許異議申立人よりの特許異議の申立てについての判断   
　［１］　特許異議申立人が掲げている特許異議の申立ての理由の概要は、次のとおりである。
　本件請求項１及び請求項２に係る発明が、下記の甲第１号証刊行物及び甲第２号証刊行物に記載された発明に基づいて、また、本件請求項３及び請求項４に係る発明が、下記の甲第１号証刊行物及び甲第３号証刊行物に記載された発明に基づいてそれぞれ当業者が容易に発明をすることができたものである。
　したがって、本件請求項１ないし請求項４に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものである。
　甲第１号証刊行物：特開昭６０−１０６６８６号公報
　甲第２号証刊行物：特開昭５６−１３３８２８号公報
　甲第３号証刊行物：特開平３−３５８９２号公報
　［２］　前記理由について検討する。
　１　特許異議申立人が特許異議を申立てている請求項のうち、訂正前の請求項１ないし請求項３は、訂正の結果削除されている。
　２　本件特許の請求項１に係る発明（訂正前の請求項４に係る発明）は、訂正明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１に記載されたとおりのものと認める。
　「【請求項１】　回転軸が互いにねじれの位置関係にある一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズと、レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸ軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージとを備え、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズにより照射位置が決められるレーザ光線を、ＸＹステージを固定した状態で加工対象物の全面のうち一部である第一の矩形平面領域内へ照射した後、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージを移動させ前記矩形平面領域と重なることなく、隣接した、前記第一の矩形平面領域と同一形状からなる第２の矩形平面領域への所定のレーザ光線照射が行われ、以降同様にして第Ｎ（Ｎは１以上の数値を表す）の矩形平面領域へのレーザ光線照射とＸ軸ステージまたはＹ軸ステージの移動とを交互に行わせることにより、所定の矩形平面領域をマトリクス状に繋ぎ合わせた前記加工対象物全面のレーザ加工を行なうレーザ加工方法であって、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸とが一致していない場合、２つの直交軸の回転方向の角度ずれを補正して直交軸を一致させる手段として、照射位置決めを行う一対の回転ミラーを駆動させる制御装置に入力する照射位置を表す数値データを補正するレーザ加工方法」
　３　本件請求項１に係る発明は、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸とが一致していない場合、２つの直交軸の回転方向の角度ずれを補正して直交軸を一致させる手段として、照射位置決めを行う一対の回転ミラーを駆動させる制御装置に入力する照射位置を表す数値データを補正することを必須の構成要件として具備しているものである。
　そして、本件請求項１に係る発明は前記した必須の構成要件を具備していることにより、２つの直交軸を正確に一致させ、レーザ光線照射の位置制度を高めることができるという明細書記載の作用効果を奏し、所期の目的を達成できるものである。
　これに対して、甲第３号証刊行物には、「ガルバノメータ８においてスキャナミラ９により偏向されたのち、ｆ−θレンズ１０を通してミラ１１にて反射され載物台１２に設置された被加工物１３上の所望の加工位置に集光され、被加工物１３を加工する。」、「位置偏差パターン認識装置１６で検出し、動作制御装置１内の図示していない記憶回路に記憶させ、ＸＹテーブルによる搬送系１４においてレーザビームスキャナの全加工範囲にて実施する。」及び「記憶された位置偏差にて補間してガルバノメータ８の振り角を補正する。」という記載がある。
　この記載は、甲第３号証刊行物のその他の記載部分を含めて、その全記載からみると、その第３図にΔＸ及びΔＹで表現されているもの、すなわち、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置偏差を補正することを記載したものであって、２つの直交軸の回転方向の角度ずれを補正しているものではない。
　したがって、甲第３号証刊行物には、本件請求項１に係る発明の前記した必須の構成要件が記載されておらず、また、甲第３号証刊行物にもこの点については記載がなく当業者によって容易に想到することができたものきでもない。
　したがって、本件請求項１に係る発明は甲第１号証刊行物及び甲第３号証刊行物に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることができない。
　【４】　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件特許の請求項１に係るを特許を取り消すことができない。
　また、他に本件特許の請求項１に係るを特許を取り消すべき理由を発見しない。
　また、特許異議申立人が特許異議を申立てている請求項のうち、訂正前の請求項１ないし請求項３は、訂正の結果削除された。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年７月２３日（２００１．７．２３）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
　【１】　訂正事項
　１　訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１、請求項２及び請求項３を削除する。
　２　訂正事項２
　特許請求の範囲の請求項１の削除に伴い、請求項４を引用形式から独立形式に訂正し、新たに請求項１にするとともに、「レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸＹステージ」を「レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸ軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージ」に訂正する。
　３　訂正事項３
　特許請求の範囲の請求項１の削除に伴い、請求項５を引用形式から独立形式に訂正し、新たに請求項２にするとともに、「レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸＹステージ」を「レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸ軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージ」に、「Ｘステージ」を「Ｘ軸ステージ」に、「Ｙステージ」を「Ｙ軸ステージ」にそれぞれ訂正する。
　４　訂正事項４
　明細書の段落【０００６】、【０００７】、【０００８】【００１１】、【００１２】、【００１３】、【００２３】、【００２４】、及び【００２５】を削除する。
　５　訂正事項５
　明細書の段落【０００９】を「【課題を解決するための手段】本発明は、回転軸が互いにねじれの位置関係にある一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズと、レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸ軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージとを備え、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズにより照射位置が決められるレーザ光線が、加工対象物の所定の矩形平面領域内への、所定の照射を終了した後、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージを移動させ、前記矩形平面領域と重なる事なく、かつ隙間なく隣接した、前記矩形平面領域と同一形状からなる第２の矩形平面領域への所定のレーザ光線照射が行われ、以降同様にして第Ｎ（Ｎは１以上の数値を表す）の矩形平面領域へのレーザ光線照射とＸ軸ステージまたはＹ軸ステージの移動とを交互に行わせることにより、所定の矩形平面領域をマトリクス状に繋ぎ合わせた広い平面領域に対するレーザ加工を行う方法であって、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸とが一致していない場合、２つの直交軸の回転方向の角度ずれを補正して直交軸を一致させる手段として、照射位置決めを行う一対の回転ミラーを駆動させる制御装置に入力する照射位置を表す数値データを補正する機能を有することにより、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせ、またはＸＹステージの何れかを機械的に回転移動させて直交軸を一致させる手段と比較して、より精度の高い一致が得られる」と訂正する。
　６　訂正事項６
　明細書の段落【００１０】を「さらに、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸との回転方向の角度ずれを測定する方式として、一対の回転ミラーは所定の位置に固定して、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージの何れか一方を移動させてレーザ光線を加工対象物に照射したときの複数の照射痕を結ぶ直線と、ＸＹステージは静止させて、一対の回転ミラーの内、前記照射痕を結ぶ直線におよそ直行する方向にレーザ光線を走査させる一方のミラーのみを回転させてレーザ光線を加工対象物に照射したときの複数の照射痕を結ぶ直線とが成す角度を照射痕の位置測定結果から決定し、その角度の直角からのずれを前記２つの直交軸の角度ずれ量とする機能を有する。」と訂正する。
　７　訂正事項７
　明細書の段落【００１４】を「【作用】本発明のレーザ加工装置は、一対の回転ミラーを駆動させる制御装置に入力する照射位置を表す数値データを回転座標変換させる機能を有することにより、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸との回転方向の角度ずれを補正し、正確な位置へのレーザ光線照射を可能にする。」に訂正する。
　７　訂正事項８
　明細書の段落【００２６】を「【発明の効果】本発明によれば、一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズとによる矩形平面領域内への所定のレーザ照射と、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージの移動とを交互に繰り返し、矩形平面領域マトリクス状に繋いで行くことにより、広いレーザ照射領域に対して高速にレーザ光線照射ができるとともに、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹスブージの直交座標系の直交軸との回転方式の角度ずれを補正して直交軸を一致させる手段として、一対の回転ミラーを駆動させる制御装置に入力する、照射位置を表す数値データを補正する機能を有することにより、２つの直交軸を正確に一致させ、レーザ光線照射の位置精度を高めることができる。」と訂正する。
　９　訂正事項９
　明細書の段落【００２７】を「さらに、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージのみを移動させてレーザ光線を加工対象物に照射したときの照射痕を結ぶ直線と、一対の回転ミラーの一方を回転させてレーザ光線を加工対象物に照射したときの照射痕を結ぶ直線とが成す角度を照射痕の位置測定結果から決定し、その角度の直角からのずれを前記２つの直交軸の角度ずれ量とする機能を備えることにより、前記一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸との回転方向の角度ずれが正確に求まり、レーザ光線照射位置の精度をさらに高めることが可能となる。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
レーザ加工方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　
回転軸が互いにねじれの位置関係にある一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズと、レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸ軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージとを備え、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズにより照射位置が決められるレーザ光線を、ＸＹステージを固定した状態で加工対象物の全面のうちの一部である第一の矩形平面領域内へ、照射した後、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージを移動させ、前記第一の矩形平面領域と重なることなく、隣接した、前記第一の矩形平面領域と同一形状からなる第２の矩形平面領域への所定のレーザ光線照射が行われ、以降同様にして第Ｎ（Ｎは１以上の整数を表す）の矩形平面領域へのレーザ光線照射とＸ軸ステージまたはＹ軸ステージの移動とを交互に行わせることにより、所定の矩形平面領域をマトリクス状に繋ぎ合わせた前記加工対象物全面のレーザ加工を行なうレーザ加工方法であって、
　【請求項２】　
回転軸が互いにねじれの位置関係にある一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズと、レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸ軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージとを備え、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズにより照射位置が決められるレーザ光線を、ＸＹステージを固定した状態で加工対象物の全面のうちの一部である第一の矩形平面領域内へ、照射した後、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージを移動させ、前記第一の矩形平面領域と重なることなく、隣接した、前記第一の矩形平面領域と同一形状からなる第２の矩形平面領域への所定のレーザ光線照射が行われ、以降同様にして第Ｎ（Ｎは１以上の整数を表す）の矩形平面領域へのレーザ光線照射とＸ軸ステージまたはＹ軸ステージの移動とを交互に行わせることにより、所定の矩形平面領域をマトリクス状に繋ぎ合わせた前記加工対象物全面のレーザ加工を行なうレーザ加工方法であって、
軸
軸
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は被加工物の穴明け、切断、溶接などに用いられるレーザ加工装置に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　図７に従来のレーザ加工装置を示す。レーザ発振器３１から出射されたレーザ光線３２は、反射ミラー３３により下方に向きを変えられ、レンズ３４で集光されてＸＹステージ３５上の被加工物に照射される。レーザ光線の照射位置の精度はＸＹステージの位置決め精度により決定される。
　【０００３】
　図８に別の従来のレーザ加工装置を示す。レーザ発振器３１から出射されたレーザ光線３２は、一対の回転ミラー３６により反射された後、フラットフィールドレンズ３７により被加工物３８に集光、照射され、レーザ加工がなされる。また、被加工物はＸＹステージ３５の動作により、所定の範囲内にて移動可能となっている。但し、ＸＹステージによる被加工物の移動は、一対の回転ミラーの駆動によりレーザ光線の集光点が位置決めされる領域が重なることなく、かつ領域間の隙間が生じる事なく移動するように構成されていない。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　第１の従来例においては、レーザ光線の光軸が固定であるため、レーザ光線の被加工物に対する照射点の位置決めがＸＹステージの移動によりなされ、位置決めの精度は比較的高い。しかし、レーザ光線の被加工物に対する照射速度は、ＸＹステージの移動・位置決め速度により律則されることなり、一般的にＸＹステージの移動・位置決め速度が毎秒５〜１０点程度であるため、回転ミラーによるレーザ光線の位置決め速度の１／１０以下になる。
　【０００５】
　第２の従来例は、基板状に散在しているチップ抵抗部品を、一つずつ画像認識で位置を測定し、測定結果を元にしてレーザ光線の照射位置を決め、トリミングを行う用途や、局部的に被加工物にマーキングを行う用途などに用いられる構成である。この構成では、ＸＹステージによる被加工物が移動する際、一対の回転ミラーの駆動によりレーザ光線の集光点が位置決めされる領域が互いに重なったり、領域間に隙間が空いたりするため、加工領域内のレーザ光線照射点の位置を、１つの座標系内の座標値で表することができない。そのため、正確な位置にレーザ光線を照射するには、ＸＹステージが移動する毎に画像認識等により基準位置を確認する必要があり、加工時間が長びくと共に、基準位置を表す認識マークを加工領域の各所に配置しなければならず、汎用性に欠ける。本発明のレーザ加工装置は、前記課題を解決し、広い加工領域に対して高速かつ正確にレーザ照射を行うことができる方法を提供するものである。
　【０００６】
　【０００７】
　【０００８】
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】
　
本発明は、回転軸が互いにねじれの位置関係にある一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズと、レーザ光線が照射される加工対象物を搭載し移動させるためのＸ軸ステージとＹ軸ステージからなるＸＹステージとを備え、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズにより照射位置が決められるレーザ光線が、加工対象物の所定の矩形平面領域内への、所定の照射を終了した後、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージを移動させ、前記矩形平面領域と重なる事なく、かつ隙間なく隣接した、前記矩形平面領域と同一形状からなる第２の矩形平面領域への所定のレーザ光線照射が行われ、以降同様にして第Ｎ（Ｎは１以上の数値を表す）の矩形平面領域へのレーザ光線照射とＸ軸ステージまたはＹ軸ステージの移動とを交互に行わせることにより、所定の矩形平面領域をマトリクス状に繋ぎ合わせた広い平面領域に対するレーザ加工を行う方法であって、
　【００１０】
　さらに、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸との回転方向の角度ずれを測定する方式として、一対の回転ミラーは所定の位置に固定して、Ｘ
軸
軸
　【００１１】
　【００１２】
　【００１３】
　【００１４】
　【作用】
　
本発明のレーザ加工装置は、
　【００１５】
　さらに、回転ミラーの駆動により複数箇所に照射されたレーザ光線の照射痕とＸＹステージの移動により複数箇所に照射されたレーザ光線の照射痕の位置測定を行い、夫々の照射痕を繋ぐ直線の傾きを算出し、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせが構成する直交座標系の直交軸と、ＸＹステージの直交座標系の直交軸との回転方向の角度ずれを決定する機能を備えることにより、正確な回転角度ずれが求まる。
　【００１６】
　【実施例】
　図１は本発明の実施例における基板への炭酸ガスレーザ穴明け加工機部である。同図において、１は炭酸ガスレーザ発振器であり、２はレーザ光線であり、３はレーザ光線を反射するベンディングミラーであり、４はレーザ光線を１：１の出力比に分岐するレーザビームスプリッターであり、５は互いにねじれの位置関係にある一対のガルバノメータミラーであり、６は被加工物である基板であり、７はＸ軸ステージであり、８はＹ軸ステージあり、９はレーザ光線を平面上に集光する作用を有するｆθレンズである。
　【００１７】
　図２は基板に明けた穴の位置を穴形状認識により測定する測定器部である。同図において、１０はレーザ加工後の基板であり、１１はＸＹステージであり、１２は対物レンズであり、１３は対物レンズで拡大した穴をモニターするＣＣＤカメラである。
　【００１８】
　本実施例のレーザ加工装置はレーザ加工機部と位置測定器部とで構成されているが、それらが一体となった構成を取ることも可能である。
　【００１９】
　以下に、本レーザ加工装置の動作について説明する。図３は５００ｍｍ×３５０ｍｍ寸法の基板を、マトリクス状に並んだ５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域に区分した状態を示す模式図である。ＸＹステージ７、８の移動により１−１と示された矩形の領域１５がｆθレンズ９の直下に位置され、一対のガルバノメータミラー５の回転・位置決め動作が行われ、それに同期して炭酸ガスレーザ発振器１からレーザ光線が照射され、ベンディングミラー３で伝送されたレーザ光線２がガルバノメータミラー５で反射され、ｆθレンズ９で基板６上に集光され、領域内の所定の位置に穴明けが行われる。１−１の領域へのレーザ光線照射が完了すると、Ｘ軸ステージ７が５０ｍｍ移動し、１−２と示された矩形の領域１６がｆθレンズ９の直下に位置され、領域１５と同様にして所定のレーザ光線照射位置に穴明けが行われる。以下同様にして１−７と示された矩形の領域１７までの穴明けが完了すると、Ｙ軸ステージ８が５０ｍｍ移動し、２−７と示された矩形の領域１８がｆθレンズの直下に位置され、所定の穴明けがなされる。そして、矩形領域への穴明けとＸ軸ステージ７の移動が交互に繰り返され、２−１の矩形領域１９までの穴明けが完了すると、再びＹ軸ステージ８が５０ｍｍ移動し３−１の領域がｆθレンズ９の直下に位置される。このようにして、全ての矩形領域への所定の穴明けがなされ、５００ｍｍ×３５０ｍｍの寸法の基板への穴明け加工が完了する。当初、レーザ光線照射により基板６上に穴明けすべき位置は、基板６の左下隅を原点とし、基板６の下辺りをＸ軸とする直交座標系の座標値で与えられる。これらの座標値は、マトリクス状に並んだ５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域に基板６を区分した後、各領域毎に分類される。分類された座標値は、各５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域の中心を原点とし、一対のガルバノメータミラー５を片方ずつ回転させたときに、原点を通って基板６上を移動するレーザ光線２の集光点が描く軌跡を２軸とする直交座標系の座標値に変換され、この座標値に基づいて一対のガルバノメータミラー５の位置決めがなされ、矩形の領域内への所定の穴明けがなされる。
　【００２０】
　図４に一対のガルバノメータミラー５とｆθレンズ９との組み合わせを用いてレーザ光線２の位置決めを行う場合に、位置決めの軌跡に生ずる幾何学的な歪みを模式的に示す。歪みには、一対のガルバノメータミラー５の幾何学的な配置が原因となって生じるピンクッション歪み（ａ）と、ｆθレンズの光学設計上のリニアリティー誤差が原因となって生じる歪み（ｂ）との２種類があり、それらが合成されて、位置決めの軌跡に生ずる幾何学的な歪み（ｃ）が形成される。本レーザ加工装置においては、図４（ｄ）に示すように正方形の領域内に、等間隔にマトリクス状に並んだ座標点２０の座標値に基づき基板上にレーザ光線を照射し、穴明けを行う。穴明けを行った結果を図４（ｅ）に示す。それぞれの穴２１の位置を図２に示した測定器を用いて測定し、測定結果と座標点の座標値とを比較処理することにより、歪んだ形状と元の正方形との差分を求め、前記５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域内への所定の穴明けを行う変換後の座標値を補正することにより、歪みの誤差を含まない正確な座標点に対してレーザ光線照射が可能になる。本レーザ加工装置は、これら一連の補正を、測定結果を制御部に入力することにより自動的に処理する機能を有する。
　【００２１】
　本レーザ加工装置において、基板上に穴明けすべき位置に正確にレーザ光線を照射するためには、隣合う前記５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域が隙間無くかつ重なり合うことの無いように配置されなければならない。例えば、図３の１−１と示された５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域の右辺と１−２と示された領域の左辺は正確に一致するように配置されなければならない。正確に一致させるには、ＸＹステージ７、８の直交座標系と一対のガルバノメータミラー５の直交座標系が回転方向に一致していなければならない。図５に隣合う２つの５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域２２を示す。ＸＹステージの直交座標系２３と一対のガルバノメータミラー５により決まるレーザ光線の集光点移動の直交座標系２４との回転方向のずれがあると、隣合う矩形の領域同志は互いに重なり合う部分２５が生じる。（補正前の図参照）
また、ＸＹステージ７、８の直交座標系に対して傾いた矩形領域がマトリクス状に配置されると、基板上に矩形領域内から外れる隙間の部分２６が生じる。重なりや、隙間部分が存在すると、前記の基板上の穴明け位置の座標値を５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域に分類する操作が正確に行えず、その結果穴明けとすべき位置への正確なレーザ光線照射が不可能となる。回転方向のずれが生じる原因は、ＸＹステージ７、８と一対のガルバノメータミラー５との相対位置が加工機の設計上定められた位置から微妙にずれることにあるが、このずれを機械的な位置関係の調整により正確に修正することは技術的に困難である。本加工装置は、前記５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域内への所定の穴明けを行う変換後の座標値を回転ずれの角度分だけ、回転座標変換することにより回転方向のずれを補正する機能を有する。本機能により、回転ずれの微妙な調整が可能になる。補正後の矩形領域２７を図５に示す。
　【００２２】
　ＸＹステージの直交軸と一対のガルバノメータミラーが構成する直交軸との回転方向のずれを補正するには、回転ずれの角度を正確に測定することが不可欠である。本加工装置では、図６に示すように、まず一対のガルバノメータミラーを５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域内の座標系の原点２８にレーザ光線が照射される位置に固定したままＸ軸ステージ７を移動させてレーザ光線２を基板６に照射して形成した５点の穴２９の位置を前記測定器にて測定し、多項式近似により５点を通る直線の傾きを求める。次にＸＹステージ７、８には静止させて、一対のガルバノメータミラー５の、前記５点を通る直線におよそ直行する方向にレーザ光線２を移動させる一方のミラーのみを回転・位置決めさせながらレーザ光線２を基板６に照射して形成した１０点の穴３０の位置を前記測定器で測定し、多項式近似により１０点を通る直線の傾きを求める。それらの傾きから、２本の直線が成す角度を決定し、その角度の直角からのずれを前記２つの直交軸の角度ずれ量とし、前記５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形の領域内への所定の穴明けを行う変換後の座標値を回転座標変換により補正する。この補正は、前記５点および１０点の穴位置測定結果を加工装置の制御部に入力することにより自動的になされる。また、測定する穴の数は、求められる統計処理の精度に応じて増減させればよく、５点または１０点に限定されるものではない。
　【００２３】
　【００２４】
　【００２５】
　【００２６】
　【発明の効果】
　
本発明によれば、一対の回転ミラーと、一対の回転ミラーにより反射されるレーザ光線を所定の平面上に集光させるためのフラットフィールドレンズとによる矩形平面領域内への所定のレーザ照射と、Ｘ軸ステージまたはＹ軸ステージの移動とを交互に繰り返し、矩形平面領域マトリクス状に繋いで行くことにより、広いレーザ照射領域に対して高速にレーザ光線照射ができるとともに、
　【００２７】
　さらに、Ｘ
軸
軸
　【００２８】
　本発明の効果を簡潔にまとめると、一対の回転ミラーとフラットフィールドレンズとの組み合わせを用いることにより可能になる高速レーザ加工を、高い位置精度で、かつ広い加工領域に適用できることにある。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の実施例におけるレーザ加工装置を示す図
　【図２】
　同実施例において基板に明けた穴の位置を測定する測定装置の構成図
　【図３】
　同実施例において基板をマトリクス状に並んだ複数の矩形の領域に区分した状態を示す模式図
　【図４】
（ａ）は位置決めの軌跡に生ずる幾何学的な歪みを模式的に示す図
（ｂ）は位置決めの軌跡に生ずる幾何学的な歪みを模式的に示す図
（ｃ）は位置決めの軌跡に生ずる幾何学的な歪みを模式的に示す図
（ｄ）はある領域における座標点を示す図
（ｅ）は座標点の座標値に基づき穴明けを行った結果を示す図
　【図５】
（ａ）はかルバノメータとＸ−Ｙステージの座標系の回転ズレを示す図
（ｂ）は隣合う２つの５０ｍｍ×５０ｍｍ矩形の領域を示す図
　【図６】
ＸＹステージの直交軸と一対のガルバノメータミラーが構成する直交軸との、回転方向のずれ角を求めるために行ったレーザ加工を行なった状態を示す図
　【図７】
　従来のレーザ加工装置を示す図
　【図８】
　別の従来のレーザ加工装置を示す図
　【符号の説明】
１　　　炭酸ガスレーザ発振器
２　　　レーザ光線
３　　　レーザ光線を反射するベンディングミラー
４　　　レーザビームスプリッター
５　　　一対のガルバノメータミラー
６　　　ｆθレンズ
７　　　被加工物の基板
８　　　Ｘ軸ステージ
９　　　Ｙ軸ステージ
１０　　一対のガルバノメータミラー及びＸＹステージの制御部を収納する筐体