(57)【要約】【課題】  微細な加工跡を設定された配置で形成するレーザ加工において、加工位置精度を向上させる。【解決手段】  コントローラは、加工開始位置Ｄが検出された時刻ｔ３において、パルス信号供給装置に対してパルス列信号の出力指令を出力する。これにより、パルス信号供給装置がレーザ駆動回路にパルス列信号を出力し、レーザ駆動回路がこのパルス列信号に応じた駆動信号をレーザ光源に出力する。このとき、遅れ信号生成回路が、加工開始位置Ｄが検出された時刻ｔ３から実際に加工用強度のレーザ光が照射される時刻ｔ４までの遅れ（タイミングずれＤｅｖ）を検出する。そして、コントローラは、パルス列信号における２周期目のローレベル信号の時間幅ＬｔをタイミングずれＤｅｖだけ短く設定する。【選択図】  図６
2011083795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物をセットするためのステージと、
レーザ光源を有し、前記ステージにセットされた加工対象物に、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を対物レンズにより集光して照射する加工ヘッドと、
前記加工ヘッドと前記ステージとの相対位置を変化させることにより、加工対象物におけるレーザ光の照射位置をＸ方向と前記Ｘ方向に直交するＹ方向とに移動させる移動手段と、
前記移動手段により変化する前記加工ヘッドと前記ステージとの相対的なＸ方向位置とＹ方向位置とを検出する移動位置検出手段と、
レーザ光源に対して設定された強度のレーザ光を出射させるための発光信号を供給する発光信号供給手段と、
前記加工対象物におけるレーザ光の照射位置が予め設定された移動ルートに沿って移動するように、移動位置検出手段により検出される前記加工ヘッドと前記ステージとの相対位置に基づいて前記移動手段を制御する移動制御手段と、
前記移動制御手段により前記移動手段が制御されているときに、前記移動位置検出手段により検出されるレーザ光の照射位置に基づいて、加工設定位置に加工用強度のレーザ光が照射され、加工設定位置とは異なる位置に非加工用強度のレーザ光が照射されるように、前記発光信号供給手段に対して前記発光信号の供給指令を出力するレーザ光照射制御手段と
を備えたレーザ加工装置において、
前記移動位置検出手段が予め設定された設定位置を検出したタイミングで前記加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号の供給指令を前記発光信号供給手段に出力した場合における、前記設定位置を検出したタイミングから前記レーザ光源から前記加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出するタイミングずれ検出手段と、
前記検出したタイミングずれに基づいて、前記発光信号供給手段が非加工用強度のレーザ光を出射させる発光信号の時間幅を変更することにより、前記加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号が前記レーザ光源に供給されるタイミングを調整する発光信号供給タイミング調整手段と
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記発光信号供給手段は、前記レーザ光源に対して加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号と非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号とが一定の周期で交互に切り替わるパルス列信号を出力するものであり、
前記移動制御手段は、前記発光信号供給手段が前記パルス列信号を出力するときには、前記レーザ光の照射位置が前記移動ルートを等速度で移動するように前記移動手段を制御し、
前記レーザ光照射制御手段は、前記加工開始設定位置が検出されたときに前記発光信号供給手段に対して前記パルス列信号を前記レーザ光源に供給する供給指令を出力し、
前記発光信号供給タイミング調整手段は、前記タイミングずれ検出手段により前記タイミングずれが検出されたとき、前記タイミングずれに応じた時間だけ、前記パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を短くすることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記移動制御手段は、レーザ光の照射位置をＸ方向における第１停止位置と第２停止位置との間を往復移動させるとともに、前記第１停止位置と第２停止位置とにおいてＹ方向に送り移動させるものであり、
前記レーザ光照射制御手段は、レーザ光の照射位置が前記第１停止位置と第２停止位置との間に設定された加工設定範囲の始まりとなる加工開始位置に到達したことが検出されるたびに、前記発光信号供給手段に対して前記パルス列信号を前記レーザ光源に供給する供給指令を出力し、
前記タイミングずれ検出手段は、レーザ光の照射位置が前記加工開始位置に到達したことが検出されるたびに、前記レーザ光の照射位置が前記加工開始位置に到達したことが検出されたタイミングから前記レーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出し、
前記発光信号供給タイミング調整手段は、前記タイミングずれ検出手段により前記タイミングずれが検出されるたびに、前記タイミングずれに応じた時間だけ、前記パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を短くすることを特徴とする請求項２記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記レーザ光の照射位置が前記加工設定範囲の途中に設定された特定加工設定位置に到達したことが検出されるたびに、前記レーザ光の照射位置が前記特定加工設定位置に到達したことが検出されるタイミングから前記レーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出する途中タイミングずれ検出手段と、
前記途中タイミングずれ検出手段により検出したタイミングずれに基づいて、前記パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を変更することにより、前記加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号が前記レーザ光源に供給されるタイミングを調整する途中発光信号供給タイミング調整手段と
を備えたことを特徴とする請求項３記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記発光信号供給手段は、前記レーザ光源に対して加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号を出力するハイレベル期間と前記ハイレベル信号を出力する直前に非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号を出力するローレベル期間を設けたパルス信号を出力するとともに、前記パルス信号を出力していないときには非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル直流信号を出力するものであり、
前記レーザ光照射制御手段は、加工設定位置よりも手前位置に設定された発光指令位置が検出されるたびに、前記発光信号供給手段に対して前記パルス信号の供給指令を出力し、
前記発光信号供給タイミング調整手段は、前記加工設定位置と前記発光指令位置との間の距離をレーザ光の照射位置が移動するのに要する時間から、前記タイミングずれ検出手段により検出されたタイミングずれの時間を減算した時間を前記パルス信号のローレベル期間として設定することを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
加工対象物をセットするためのステージと、レーザ光源を有しレーザ光を対物レンズにより集光して加工対象物に照射する加工ヘッドとの相対位置をＸ方向と前記Ｘ方向とに直交するＹ方向とで検出する移動位置検出ステップと、
前記移動位置検出ステップにより検出される前記ステージと前記加工ヘッドとの相対位置に基づいて、前記加工対象物におけるレーザ光の照射位置が予め設定された移動ルートに沿って移動するように、前記ステージと前記加工ヘッドとの相対位置を変化させる移動制御ステップと、
前記移動制御ステップにより前記加工対象物におけるレーザ光の照射位置が予め設定された移動ルートに沿って移動しているときに、前記移動位置検出ステップにより検出される前記レーザ光の照射位置に基づいて、加工設定位置に加工用強度のレーザ光が照射され、加工設定位置とは異なる位置に非加工用強度のレーザ光が照射されるように、発光信号の供給指令を出力する発光指令ステップと、
前記発光指令ステップにより出力された発光信号の供給指令にしたがって、レーザ光源に対して設定された強度のレーザ光を出射させるための発光信号を供給する発光信号供給ステップと
を含むレーザ加工方法において、
前記移動位置検出ステップにより予め設定された設定位置を検出したタイミングで前記加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号の供給指令を出力した場合における、前記設定位置を検出したタイミングから前記レーザ光源から前記加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出するタイミングずれ検出ステップと、
前記検出したタイミングずれに基づいて、前記非加工用強度のレーザ光を出射させる発光信号の時間幅を変更することにより、前記加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号が前記レーザ光源に供給されるタイミングを調整する発光信号供給タイミング調整ステップと
を含むことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項７】
前記発光信号供給ステップは、前記レーザ光源に対して加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号と非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号とが一定の周期で交互に切り替わるパルス列信号を出力するものであり、
前記移動制御ステップは、前記発光信号供給ステップで前記パルス列信号を出力するときには、前記レーザ光の照射位置が前記移動ルートを等速度で移動するように制御し、
前記発光指令ステップは、前記加工開始設定位置が検出されたときに前記パルス列信号を前記レーザ光源に供給する供給指令を出力し、
前記発光信号供給タイミング調整ステップは、前記タイミングずれ検出ステップにより前記タイミングずれが検出されたとき、前記タイミングずれに応じた時間だけ、前記パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を短くすることを特徴とする請求項６記載のレーザ加工方法。
【請求項８】
前記移動制御ステップは、レーザ光の照射位置をＸ方向における第１停止位置と第２停止位置との間を往復移動させるとともに、前記第１停止位置と第２停止位置とにおいてＹ方向に送り移動させるものであり、
前記発光指令ステップは、レーザ光の照射位置が前記第１停止位置と第２停止位置との間に設定された加工設定範囲の始まりとなる加工開始位置に到達したことが検出されるたびに、前記パルス列信号を前記レーザ光源に供給する供給指令を出力し、
前記タイミングずれ検出ステップは、レーザ光の照射位置が前記加工開始位置に到達したことが検出されるたびに、前記レーザ光の照射位置が前記加工開始位置に到達したことが検出されたタイミングから前記レーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出し、
前記発光信号供給タイミング調整ステップは、前記タイミングずれ検出ステップにより前記タイミングずれが検出されるたびに、前記タイミングずれに応じた時間だけ、前記パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を短くすることを特徴とする請求項７記載のレーザ加工方法。
【請求項９】
前記レーザ光の照射位置が前記加工設定範囲の途中に設定された特定加工設定位置に到達したことが検出されるたびに、前記レーザ光の照射位置が前記特定加工設定位置に到達したことが検出されたタイミングから前記レーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出する途中タイミングずれ検出ステップと、
前記途中タイミングずれ検出ステップにより検出したタイミングずれに基づいて、前記パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を変更することにより、前記加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号が前記レーザ光源に供給されるタイミングを調整する途中発光信号供給タイミング調整ステップと
を含むことを特徴とする請求項８記載のレーザ加工方法。
【請求項１０】
前記発光信号供給ステップは、前記レーザ光源に対して加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号を出力するハイレベル期間と前記ハイレベル信号を出力する直前に非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号を出力するローレベル期間を設けたパルス信号を出力するとともに、前記パルス信号を出力していないときには非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル直流信号を出力するものであり、
前記発光指令ステップは、加工設定位置よりも手前位置に設定された発光指令位置が検出されるたびに、前記パルス信号の供給指令を出力し、
前記発光信号供給タイミング調整ステップは、前記加工設定位置と前記発光指令位置との間の距離をレーザ光の照射位置が移動するのに要する時間から、前記タイミングずれ検出ステップにより検出されたタイミングずれの時間を減算した時間を前記パルス信号のローレベル期間として設定することを特徴とする請求項６記載のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズで集光したレーザ光を加工対象物に照射することによりピット等の加工跡を形成するレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、対物レンズで集光したレーザ光と加工対象物との相対位置をＸ方向とＹ方向とに変化させながら、加工設定位置にレーザ光を照射することにより加工対象物に加工跡を形成するレーザ加工装置が、例えば、特許文献１などで知られている。こうしたレーザ加工装置は、レーザ光の照射位置を適正に制御することで、要望通りの加工を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１８０６１号公報
【発明の概要】
【０００４】
加工対象物の表面にナノオーダーの微細な加工跡（ピットあるいはピットを形成するための反応跡）を形成する場合は、レーザ光の照射位置をＸＹ方向へ移動させる移動機構の移動精度を高くし、かつ、所定のＸＹ位置でレーザ光を発光させることが１つの条件である。しかし、いくら移動精度や位置検出精度の高い移動機構を用いても、実際に形成された加工跡が設定位置からずれてしまうという問題があった。発明者は、この原因が、レーザ光を発光すべき設定位置を検出してから実際にレーザ光が出射されるまでの時間遅れによるものであることを突き止めた。以下、この理由について説明する。
【０００５】
レーザ加工装置においては、ステージが微小距離移動するたびにその位置を表すデジタル信号がコントローラ（マイクロコンピュータ）に入力される。コントローラは、入力した位置信号に基づいてステージの移動位置が加工開始位置になったと判定したときに、パルス状のレーザ光を出射させるための発光指令をパルス信号供給装置に出力する。パルス信号供給装置は、コントローラから出力された発光指令により、レーザ駆動回路を介してレーザ光源に加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号と非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号とが一定の周期で交互に切り替わる発光信号を出力する。これによりレーザ光源から加工用強度のレーザ光と非加工用強度のレーザ光が一定の周期で交互に出射され、加工跡が一定の間隔で形成される。
【０００６】
図１５は、この動作タイミングを表した信号波形図である。図中において、（ａ）はコントローラへ入力する位置検出信号、（ｂ）はコントローラがパルス信号供給装置に対して出力する発光指令信号、（ｃ）はレーザ光源へ入力する発光信号、（ｄ）は出射されたレーザ光出力を表す波形である。
【０００７】
この図から分かるように、ステージの位置が加工開始位置となる時刻ｔ１から、実際に加工用強度のレーザ光が出射される時刻ｔ２までの間に、僅かではあるが時間遅れＤｅｖが生じる。この時間遅れＤｅｖは、１）位置検出信号がコントローラに入力してから、コントローラが加工位置になったことを判定してレーザ光の発光指令を出力するまでの時間遅れ、２）パルス信号供給装置がコントローラの発光指令を受けてからレーザ光源に発光信号を出力するまでの時間遅れ、３）レーザ光源が発光信号を入力してからレーザ光強度が加工用強度になるまでの時間遅れによるものである。このため、図１６に示すように、加工対象物に形成される加工跡Ｐit（実線部分）が、破線にて示す加工設定位置からずれてしまう。この場合、ずれの方向は、レーザ光照射位置の移動方向となる。このため、例えば、レーザ光照射位置をＸ方向に往復移動させＸ方向の往復移動両端においてＹ方向に送り移動させることで加工跡Ｐitを正方形状の配置（方眼紙の交点位置）に形成しようとしても、隣り合う加工列におけるずれ方向が正反対となるため、そのような配置に加工跡Ｐitを形成することができない。
【０００８】
ＬＥＤの基板や液晶の基板の製造においては、レーザ光の照射により基板表面にナノオーダーの加工跡を正方形状あるいは六方細密状に配置して形成することが要求される。そして、上述したように加工跡の配置が正方形状あるいは六方細密状からずれてしまうと、そのずれが大きいほど素子の品質が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、微細な加工跡を設定された配置で形成するレーザ加工において、加工位置精度を向上させることを目的とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、加工対象物をセットするためのステージと、レーザ光源を有し、前記ステージにセットされた加工対象物に、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を対物レンズにより集光して照射する加工ヘッドと、前記加工ヘッドと前記ステージとの相対位置を変化させることにより、加工対象物におけるレーザ光の照射位置をＸ方向と前記Ｘ方向に直交するＹ方向とに移動させる移動手段と、前記移動手段により変化する前記加工ヘッドと前記ステージとの相対的なＸ方向位置とＹ方向位置とを検出する移動位置検出手段と、レーザ光源に対して設定された強度のレーザ光を出射させるための発光信号を供給する発光信号供給手段と、前記加工対象物におけるレーザ光の照射位置が予め設定された移動ルートに沿って移動するように、移動位置検出手段により検出される前記加工ヘッドと前記ステージとの相対位置に基づいて前記移動手段を制御する移動制御手段と、前記移動制御手段により前記移動手段が制御されているときに、前記移動位置検出手段により検出されるレーザ光の照射位置に基づいて、加工設定位置に加工用強度のレーザ光が照射され、加工設定位置とは異なる位置に非加工用強度のレーザ光が照射されるように、前記発光信号供給手段に対して前記発光信号の供給指令を出力するレーザ光照射制御手段とを備えたレーザ加工装置において、前記移動位置検出手段が予め設定された設定位置を検出したタイミングで前記加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号の供給指令を前記発光信号供給手段に出力した場合における、前記設定位置を検出したタイミングから前記レーザ光源から前記加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出するタイミングずれ検出手段と、前記検出したタイミングずれに基づいて、前記発光信号供給手段が非加工用強度のレーザ光を出射させる発光信号の時間幅を変更することにより、前記加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号が前記レーザ光源に供給されるタイミングを調整する発光信号供給タイミング調整手段とを備えたことにある。
【００１１】
本発明のレーザ加工装置は、加工対象物をセットしたステージと加工ヘッドとの相対位置を移動手段が変化させて、加工対象物におけるレーザ光の照射位置をＸ方向とＹ方向とに移動させる。移動位置検出手段は、加工ヘッドとステージとの相対的なＸ方向位置とＹ方向位置とを検出する。そして、移動制御手段が、検出された加工ヘッドとステージとの相対位置に基づいて、加工対象物におけるレーザ光の照射位置が予め設定された移動ルートに沿って移動するように移動手段を制御する。ここで、レーザ光の照射位置とは、対物レンズがレーザ光を集光して照射できる位置であって、実際に加工対象物にレーザ光が照射されているか否かを問うものではない。
【００１２】
レーザ光照射制御手段は、レーザ光の照射位置が予め設定された移動ルートに沿って移動しているときに、移動位置検出手段により検出される加工ヘッドとステージとの相対位置に基づいて、加工設定位置に加工用強度のレーザ光が照射されるように、また、加工設定位置とは異なる位置に非加工用強度のレーザ光が照射されるように発光信号供給手段に対して発光信号の供給指令を出力する。発光信号供給手段は、発光信号の供給指令を受けると、レーザ光源に対して設定された強度のレーザ光を出射させるための発光信号を供給する。レーザ光の強度は、レーザ光源に供給される発光信号により、少なくとも加工用強度と非加工用強度とに切り替えられる。加工用強度のレーザ光とは、加工対象物に加工跡を形成することができる強度のレーザ光であり、非加工用強度のレーザ光とは、加工対象物を変化させない強度（加工用強度よりも弱い）のレーザ光である。レーザ光源は、発光信号供給手段から供給された発光信号が加工用強度のレーザ光を出射させる発光信号であれば、その発光信号が供給された時間だけ加工用強度のレーザ光を出射する。また、発光信号供給手段から供給された発光信号が非加工用強度のレーザ光を出射させる発光信号であれば、その発光信号が供給された時間だけ非加工用強度のレーザ光を出射する。従って、レーザ光の強度を加工用と非加工用とを組み合わせることで加工対象物の表面に任意の間隔で加工跡を形成することができる。
【００１３】
こうしたレーザ光照射制御中においては、加工設定位置を検出したタイミングで発光信号供給手段に対して加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号の供給指令を出力すると、実際にレーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるまでの時間遅れにより、特に、ナノオーダーの加工跡を形成する場合においては、加工跡が加工設定位置からずれてしまう。そこで、本発明においては、タイミングずれ検出手段と発光信号供給タイミング調整手段とを備えている。タイミングずれ検出手段は、移動位置検出手段が予め設定された設定位置を検出したタイミングで加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号の供給指令を発光信号供給手段に出力した場合における、設定位置を検出したタイミングからレーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出する。そして、発光信号供給タイミング調整手段が、検出したタイミングずれに基づいて、発光信号供給手段が非加工用強度のレーザ光を出射させる発光信号の時間幅を変更することにより、加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号がレーザ光源に供給されるタイミングを調整する。
【００１４】
これにより、加工設定位置に加工用強度のレーザ光を精度良く照射することができる。従って、レーザ加工の加工位置精度を向上させることができる。この結果、例えば、加工対象物に微細な加工跡（ピット等）を正方形状あるいは六方細密状に精度良く配置して形成することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の他の特徴は、前記発光信号供給手段は、前記レーザ光源に対して加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号と非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号とが一定の周期で交互に切り替わるパルス列信号を出力するものであり、前記移動制御手段は、前記発光信号供給手段が前記パルス列信号を出力するときには、前記レーザ光の照射位置が前記移動ルートを等速度で移動するように前記移動手段を制御し、前記レーザ光照射制御手段は、前記加工開始設定位置が検出されたときに前記発光信号供給手段に対して前記パルス列信号を前記レーザ光源に供給する供給指令を出力し、前記発光信号供給タイミング調整手段は、前記タイミングずれ検出手段により前記タイミングずれが検出されたとき、前記タイミングずれに応じた時間だけ、前記パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を短くすることにある。
【００１６】
本発明においては、加工開始設定位置が検出されたときに発光信号供給手段に対してパルス列信号をレーザ光源に供給する供給指令を出力する。発光信号供給手段は、この供給指令により、レーザ光源に対して加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号と非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号とが一定の周期で交互に切り替わるパルス列信号を出力する。これによりレーザ光源から加工用強度のレーザ光と非加工用強度のレーザ光とが交互に出射される。このレーザ光が出射されるときには、レーザ光の照射位置が移動ルートを等速度（一定速度）で移動する。従って、加工対象物に加工跡を所定の間隔で形成することができる。この場合、加工開始設定位置においては、加工用強度のレーザ光の照射が遅れるため、加工開始設定位置からずれた位置に加工跡が形成されるが、その後、発光信号供給タイミング調整手段が、タイミングずれに応じた時間だけ、パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅（出力期間）を短くするため、その後は、加工跡が加工設定位置に形成されるようになる。従って、レーザ加工の加工位置精度を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の他の特徴は、前記移動制御手段は、レーザ光の照射位置をＸ方向における第１停止位置と第２停止位置との間を往復移動させるとともに、前記第１停止位置と第２停止位置とにおいてＹ方向に送り移動させるものであり、前記レーザ光照射制御手段は、レーザ光の照射位置が前記第１停止位置と第２停止位置との間に設定された加工設定範囲の始まりとなる加工開始位置に到達したことが検出されるたびに、前記発光信号供給手段に対して前記パルス列信号を前記レーザ光源に供給する供給指令を出力し、前記タイミングずれ検出手段は、レーザ光の照射位置が前記加工開始位置に到達したことが検出されるたびに、前記レーザ光の照射位置が前記加工開始位置に到達したことが検出されたタイミングから前記レーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出し、前記発光信号供給タイミング調整手段は、前記タイミングずれ検出手段により前記タイミングずれが検出されるたびに、前記タイミングずれに応じた時間だけ、前記パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を短くすることにある。
【００１８】
本発明においては、加工対象物におけるレーザ光の照射位置が、第１停止位置と第２停止位置との間をＸ方向に往復移動し、かつ、第１停止位置および第２停止位置に到達するたびに送りピッチだけＹ方向に移動する。Ｘ方向における加工設定範囲（加工領域）は、第１停止位置と第２停止位置との間に設けられている。レーザ光照射制御手段は、レーザ光の照射位置が加工設定範囲の始まりとなる加工開始位置に到達したことが検出されるたびに、発光信号供給手段に対してパルス列信号をレーザ光源に供給する供給指令を出力する。このとき、タイミングずれ検出手段が、レーザ光の照射位置が加工開始位置に到達したことが検出されたタイミングからレーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出し、発光信号供給タイミング調整手段が、タイミングずれ検出手段によりタイミングずれが検出されるたびに、そのタイミングずれに応じた時間だけ、パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を短くする。従って、レーザ光の照射位置がＸ方向に移動して加工設定範囲に進入するときに、毎回、タイミングずれの検出と、それに基づくローレベル信号の時間幅の調整が行われる。この結果、レーザ加工の加工位置精度を更に向上させることができる。特に、ＬＥＤや液晶の基板製造過程において、本発明を適用すれば、基板に微細な加工跡（ピット等）を正方形状あるいは六方細密状に精度良く配置して形成することが容易となり、高品質なＬＥＤや液晶の基板を製造することができる。
【００１９】
また、本発明の他の特徴は、前記レーザ光の照射位置が前記加工設定範囲の途中に設定された特定加工設定位置に到達したことが検出されるたびに、前記レーザ光の照射位置が前記特定加工設定位置に到達したことが検出されるタイミングから前記レーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出する途中タイミングずれ検出手段と、前記途中タイミングずれ検出手段により検出したタイミングずれに基づいて、前記パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を変更することにより、前記加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号が前記レーザ光源に供給されるタイミングを調整する途中発光信号供給タイミング調整手段とを備えたことにある。
【００２０】
本発明においては、途中タイミングずれ検出手段が、レーザ光の照射位置が加工設定範囲の途中に設定された特定加工設定位置（タイミングずれ検出を兼用した加工設定位置）に到達したことが検出されるたびに、レーザ光の照射位置が特定加工設定位置に到達したことが検出されるタイミングからレーザ光源から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでのタイミングずれを検出する。そして、途中発光信号供給タイミング調整手段が、このタイミングずれに基づいて、パルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を変更することにより、加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号がレーザ光源に供給されるタイミングを調整する。つまり、本発明においては、加工開始時だけでなく、レーザ加工途中においてもタイミングずれを検出し、そのタイミングずれに基づいてパルス列信号における１つのローレベル信号の時間幅を変更する。この結果、例えば、レーザ光の照射位置が加工設定範囲内を精度良く等速度で移動できないような場合であっても、レーザ加工の途中で加工用強度のレーザ光を出射させるための発光信号の供給タイミングを調整するため、高い加工位置精度を維持することができる。
【００２１】
また、本発明の他の特徴は、前記発光信号供給手段は、前記レーザ光源に対して加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号を出力するハイレベル期間と前記ハイレベル信号を出力する直前に非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号を出力するローレベル期間を設けたパルス信号を出力するとともに、前記パルス信号を出力していないときには非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル直流信号を出力するものであり、前記レーザ光照射制御手段は、加工設定位置よりも手前位置に設定された発光指令位置が検出されるたびに、前記発光信号供給手段に対して前記パルス信号の供給指令を出力し、前記発光信号供給タイミング調整手段は、前記加工設定位置と前記発光指令位置との間の距離をレーザ光の照射位置が移動するのに要する時間から、前記タイミングずれ検出手段により検出されたタイミングずれの時間を減算した時間を前記パルス信号のローレベル期間として設定することにある。
【００２２】
本発明においては、レーザ加工を行うときには、発光信号供給手段がレーザ光源に対してパルス信号を出力し、レーザ加工を行わないときには、ローレベル直流信号を出力する。パルス信号は、レーザ光源に対して加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号を出力するハイレベル期間とハイレベル信号を出力する直前に非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号を出力するローレベル期間を設けたものである。従って、この発光信号がレーザ光源に供給された場合、レーザ光源は、最初にローレベル信号により非加工用強度のレーザ光を出射し、その後にハイレベル信号により加工用強度のレーザ光を出射する。このため、ローレベル期間（時間幅）を調整することにより、加工用強度のレーザ光を出射させるためのハイレベル信号がレーザ光源に供給されるまでの時間を調整することができる。
【００２３】
レーザ光照射制御手段は、加工設定位置よりも手前位置に設定された発光指令位置が検出されるたびに、発光信号供給手段に対してパルス信号の供給指令を出力する。つまり、加工設定位置が検出されるタイミングよりも早めにパルス信号の供給指令を出力する。この信号早出し時間は、加工設定位置と発光指令位置との間の距離をレーザ光の照射位置が移動するのに要する時間となる。従って、この信号早出し時間からタイミングずれの時間を減算した時間をパルス信号のローレベル期間に設定すれば、加工設定位置に加工用強度のレーザ光を照射することができる。そこで、発光信号供給タイミング調整手段は、加工設定位置と発光指令位置との間の距離をレーザ光の照射位置が移動するのに要する時間から、タイミングずれ検出手段により検出されたタイミングずれの時間を減算した時間をローレベル期間として設定する。これにより、各加工設定位置ごとに加工用レーザ光の照射位置を調整することができる。このため、レーザ光の照射位置が加工設定範囲内を精度良く等速度（一定速度）で移動できないような場合であっても、高い加工位置精度を維持することができる。例えば、ＬＥＤや液晶の基板製造過程において、本発明を適用すれば、基板に微細な加工跡（ピット等）を正方形状あるいは六方細密状に精度良く配置して形成することが容易となり、高品質なＬＥＤや液晶の基板を製造することができる。
【００２４】
更に、本発明の実施にあたっては、レーザ加工装置の発明に限定されることなく、レーザ加工方法の発明としても実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係るレーザ加工装置のシステム構成図である。
【図２】発光信号（パルス列信号）を表す波形図である。
【図３】加工領域と加工移動ルートを表すＸ−Ｙ座標図である。
【図４Ａ】レーザ加工制御ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図４Ｂ】レーザ加工制御ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図４Ｃ】レーザ加工制御ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図４Ｄ】レーザ加工制御ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図５Ａ】タイミング調整ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図５Ｂ】タイミング調整ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図６】Ｘ方向にレーザ加工を開始するときの信号波形図である。
【図７】変形例に係るタイミング調整ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図８】変形例に係るタイミング調整ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図９】変形例に係るＸ方向にレーザ加工を開始するときの信号波形図である。
【図１０】第２実施形態にかかる発光信号（パルス信号）を表す波形図である。
【図１１】第２実施形態に係るレーザ加工制御ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態に係るレーザ加工制御ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図１３Ａ】第２実施形態に係るタイミング調整ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図１３Ｂ】第２実施形態に係るタイミング調整ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図１３Ｃ】第２実施形態に係るタイミング調整ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態に係るＸ方向にレーザ加工を開始するときの信号波形図である。
【図１５】従来例に係るＸ方向にレーザ加工を開始するときの信号波形図である。
【図１６】従来例に係る加工跡のずれを表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態に係るレーザ加工装置１の概略システム構成図である。このレーザ加工装置１は、平板状の加工対象物ＯＢをセット（固定支持）するとともに加工対象物ＯＢの位置をＸ方向，Ｙ方向に移動するステージ駆動装置２０と、レーザ光を照射して加工対象物ＯＢの表面をレーザ加工する加工ヘッド３０とを備えている。加工対象物ＯＢは、加工ヘッド３０から照射されたレーザ光により、表面にナノオーダーの超微細ピットが正方形状の配置で無数に形成されてＬＥＤ等の基板として使用される。加工ヘッド３０は、装置本体に固定されたヘッド支持フレーム（図示略）により固定されている。
【００２７】
ステージ駆動装置２０は、加工対象物ＯＢを載置固定するステージ２１と、ステージ２１をＸ方向（図１においては左右方向）に移動させるＸ方向フィードモータ２２と、ステージ２１をＹ方向（図１においては奥行き方向）に移動させるＹ方向フィードモータ２３とを備えている。Ｘ方向とＹ方向は、ステージ２１の載置面と平行な一つの方向であって、互いに直交する方向となる。ステージ駆動装置２０は、Ｘ方向フィードモータ２２の出力軸に連結されたねじ送り機構２４、および、Ｙ方向フィードモータ２３の出力軸に連結されたねじ送り機構（図示略）により、それぞれのフィードモータ２２，２３を回転させることによりステージ２１をＸ方向とＹ方向とに移動させるＸＹステージである。
【００２８】
Ｘ方向フィードモータ２２内には、同モータ２２の回転を検出して、その回転を表す回転信号を出力するエンコーダ２２ａが組み込まれている。この回転信号は、Ｘ方向フィードモータ２２が所定の微少角度だけ回転するたびにハイレベルとローレベルとを交互に切り替えるパルス列信号であって、回転方向を識別するために互いにπ／２だけ位相のずれたＡ相信号とＢ相信号とで構成される。回転信号は、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２とＸ方向位置検出回路４４とに出力される。
【００２９】
Ｘ方向位置検出回路４４は、エンコーダ２２ａからの回転信号のパルス数をＸ方向フィードモータ２２の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値からステージ２１のＸ方向位置を検出し、Ｘ方向位置（以下、単にＸ位置と呼ぶ）を表す信号をコントローラ９０に出力する。Ｘ位置は、加工ヘッド３０に対するステージ２１のＸ方向の相対位置を表すため、加工ヘッド３０から加工対象物ＯＢに照射されるレーザ光の照射位置のＸ座標値として扱われる。尚、レーザ光の照射位置とは、加工ヘッド３０がレーザ光を集光して照射できる位置であって、実際にレーザ光が加工対象物ＯＢに照射されているか否かを問うものではない。
【００３０】
Ｘ方向位置検出回路４４におけるカウント値の初期設定は、電源投入時にコントローラ９０の指示によって行われる。すなわち、コントローラ９０は、電源投入時に、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２にステージ２１のＸ方向限界位置への移動、および、Ｘ方向位置検出回路４４に初期設定を指示する。この指示により、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、Ｘ方向フィードモータ２２を回転させてステージ２１をＸ方向限界位置に移動させる。このＸ方向限界位置は、Ｘ方向フィードモータ２２によって駆動されるステージ２１のＸ方向の駆動限界位置である。Ｘ方向位置検出回路４４は、このステージ２１の移動中、エンコーダ２２ａからの回転信号を入力し続けている。そして、ステージ２１がＸ方向限界位置まで達してＸ方向フィードモータ２２の回転が停止すると、Ｘ方向位置検出回路４４はエンコーダ２２ａからの回転信号の入力停止を検出して、カウント値を「０」にリセットする。このとき、Ｘ方向位置検出回路４４は、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２に出力停止のための信号を出力し、これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２はＸ方向フィードモータ２２への駆動信号の出力を停止する。その後に、Ｘ方向フィードモータ２２が駆動された際には、Ｘ方向位置検出回路４４は、回転信号のパルス数をＸ方向フィードモータ２２の回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンし、そのカウント値に基づいてステージ２１のＸ位置を計算し、Ｘ位置を表すデジタル信号をＸ方向フィードモータ制御回路４２およびコントローラ９０に出力し続ける。Ｘ方向位置検出回路４４は、Ｘ位置が所定距離αだけ移動するたびに、そのときのＸ位置を表すＸ位置検出信号を出力する。以下、この所定距離αを検出単位距離αと呼ぶ。
【００３１】
同様に、Ｙ方向フィードモータ２３内にも、同モータ２３の回転を検出して、その回転を表す回転信号を出力するエンコーダ２３ａが組み込まれている。この回転信号は、Ｘ方向フィードモータ２２内のエンコーダ２２ａと同様に、Ｙ方向フィードモータ２３が所定の微少角度だけ回転するたびにハイレベルとローレベルとを交互に切り替えるパルス列信号であって、互いにπ／２だけ位相のずれたＡ相信号とＢ相信号とで構成される。この回転信号は、Ｙ方向フィードモータ制御回路４３とＹ方向位置検出回路４５とに出力される。
【００３２】
Ｙ方向位置検出回路４５は、エンコーダ２３ａからの回転信号のパルス数をＹ方向フィードモータ２３の回転方向に応じてカウントアップ又はカウントダウンし、そのカウント値からステージ２１のＹ方向位置を検出し、Ｙ方向位置（以下、単にＹ位置と呼ぶ）を表すデジタル信号をコントローラ９０に出力する。Ｙ位置は、加工ヘッド３０に対するステージ２１のＹ方向の相対位置を表すため、加工ヘッド３０から加工対象物ＯＢに照射されるレーザ光の照射位置のＹ座標値として扱われる。
【００３３】
Ｙ方向位置検出回路４５におけるカウント値の初期設定は、Ｘ方向位置検出回路４４と同様に、電源投入時にコントローラ９０の指示によって行われる。すなわち、コントローラ９０からの初期設定が指示されると、Ｙ方向フィードモータ制御回路４３がＹ方向フィードモータ２３を回転させてステージ２１をＹ方向限界位置に移動させる。そして、Ｙ方向位置検出回路４５は、ステージ２１がＹ方向限界位置に達してエンコーダ２３ａからの回転信号の入力が停止したこと検知すると、カウント値を「０」にリセットするとともに、Ｙ方向フィードモータ制御回路４３に出力停止信号を出力する。その後、Ｙ方向位置検出回路４５は、回転信号のパルス数をＹ方向フィードモータ２３の回転方向に応じてカウントアップまたはカウントダウンし、そのカウント値に基づいてステージ２１のＹ位置を計算し、Ｙ位置を表す信号をＹ方向フィードモータ制御回路４３およびコントローラ９０に出力し続ける。
【００３４】
Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、コントローラ９０の指示により、Ｘ方向フィードモータ２２を駆動制御して、ステージ２１を指定Ｘ位置へ移動させたり、指定速度で移動させたりする。具体的には、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、コントローラ９０によって指定されたＸ位置への移動が指示されたときには、Ｘ方向位置検出回路４４によって検出されるＸ位置を用いてＸ方向フィードモータ２２の回転を制御し、検出されるＸ位置がコントローラ９０から指定されたＸ位置に等しくなるまでＸ方向フィードモータ２２を回転させる。また、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、コントローラ９０によって移動開始指令が指示されたときには、エンコーダ２２ａの出力する回転信号からステージ２１のＸ方向の移動速度を計算して、計算された移動速度がコントローラ９０によって指定されている移動速度と等しくなるようにＸ方向フィードモータ２２の回転を制御する。
【００３５】
Ｙ方向フィードモータ制御回路４３は、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２と同様に、コントローラ９０によって指定Ｙ位置への移動が指示されたときには、Ｙ方向位置検出回路４５によって検出されるＹ位置が指定Ｙ位置に等しくなるまでＹ方向フィードモータ２３を回転させ、コントローラ９０によって移動開始指令が指示されたときには、エンコーダ２３ａの出力する回転信号からステージ２１のＹ方向の移動速度を計算して、計算された移動速度がコントローラ９０によって指定されている移動速度と等しくなるようにＹ方向フィードモータ２３の回転を制御する。
【００３６】
次に、加工ヘッド３０について説明する。加工ヘッド３０は、レーザ光源３１を備え、レーザ光源３１から出射されたレーザ光を加工対象物ＯＢに向けて照射するとともに、その反射光を受光する構成となっている。加工ヘッド３０は、レーザ光源３１、コリメートレンズ３２、偏光ビームスプリッタ３３、１／４波長板３４、対物レンズ３５、集光レンズ３６、シリンドリカルレンズ３７、フォトディテクタ３８、フォーカスアクチュエータ３９を備えている。レーザ光源３１から出射したレーザ光は、コリメートレンズ３２により平行光となって偏光ビームスプリッタ３３に入射する。レーザ光は、その大半(例えば、９５％）が偏光ビームスプリッタ３３をそのまま透過し、一部が偏光ビームスプリッタ３３で反射する。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ３３を透過したレーザ光は、１／４波長板３４と通過して円偏光になり、対物レンズ３５により加工対象物ＯＢの表面で集光する。加工対象物ＯＢの表面に集光したレーザ光は、加工対象物ＯＢの表面で反射する。加工対象物ＯＢの表面で反射した反射光は、対物レンズ３５により平行光になり、１／４波長板３４を通過して出射時の偏光方向とは偏光方向が９０°異なる直線偏光になり、偏光ビームスプリッタ３３に入射し、偏光ビームスプリッタ３３によってその大半（例えば、９５％）が反射されて集光レンズ３６に入射する。集光レンズ３６は、偏光ビームスプリッタ３３による反射光をシリンドリカルレンズ３７を介してフォトディテクタ３８に集光する。フォトディテクタ３８の出力する受光信号は、後述するフォーカスサーボ制御に使用される。
【００３８】
更に、加工ヘッド３０は、レーザ光源３１から出射されたレーザ光の一部（例えば、５％）を偏光ビームスプリッタ３３で反射させ、その反射光を集光レンズ４０によりフォトディテクタ４１の受光面に集光させる構成を備えている。フォトディテクタ４１は、レーザ光源３１が出射したレーザ光の強度に対応した受光信号を出力する。その受光信号は、信号増幅回路７１により増幅された後、レーザ駆動回路７０にフィードバックされてレーザ光の強度調整に使用されるとともに、後述する遅れ信号生成回路８１に供給されて遅れ時間（タイミングずれＤｅｖ）の検出に使用される。
【００３９】
次に、レーザ光のフォーカスサーボについて説明する。レーザ光の加工対象物ＯＢの表面からの反射光を受光するフォトディテクタ３８は、分割線で区切られた４つの同一正方形状の受光素子からなる４分割受光素子にて構成され、時計回りに配置された受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに入射した光の強度に比例した大きさの検出信号を受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）として出力する。フォトディテクタ３８は、４つの受光素子が配置された中央に反射光が集光するように固定されている。
【００４０】
フォトディテクタ３８から出力される受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、ＨＦ信号増幅回路６１に入力される。ＨＦ信号増幅回路６１は、受光信号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）をそれぞれ増幅してフォーカスエラー信号生成回路６２に出力する。フォーカスエラー信号生成回路６２は、増幅された受光信号（ａ’，ｂ’，ｃ’，ｄ’）を使って演算によりフォーカスエラー信号を生成する。本実施形態においては、非点収差法によるフォーカスサーボ制御を用いているため、（ａ’＋ｃ’）−（ｂ’＋ｄ’）の演算を行う。フォーカスエラー信号生成回路６２は、演算結果であるフォーカスエラー信号を導通回路６５を介してフォーカスサーボ回路６３に出力する。フォーカスエラー信号（ａ’＋ｃ’）−（ｂ’＋ｄ’）は、レーザ光の焦点位置の加工対象物ＯＢの表面からのずれ量を表している。
【００４１】
導通回路６５は、マスク信号発生回路６６からローレベル信号を入力している間は、フォーカスエラー信号生成回路６２から入力したフォーカスエラー信号をそのままフォーカスサーボ回路６３に出力し、マスク信号発生回路６６からハイレベル信号を入力している間は、フォーカスエラー信号生成回路６２から入力したフォーカスエラー信号を遮断する。従って、マスク信号発生回路６６からハイレベル信号を入力している間は、フォーカスサーボ回路６３には、（ａ’＋ｃ’）−（ｂ’＋ｄ’）＝０としたフォーカスエラー信号が入力されることになる。
【００４２】
フォーカスサーボ回路６３は、コントローラ９０により作動制御され、フォーカスエラー信号に基づいて、フォーカスサーボ信号を生成してドライブ回路６４に出力する。ドライブ回路６４は、このフォーカスサーボ信号に応じてフォーカスアクチュエータ３９を駆動制御して、対物レンズ３５をレーザ光の光軸方向に変位させる。この場合、フォーカスエラー信号（ａ’＋ｃ’）−（ｂ’＋ｄ’）の値が常にゼロとなるようにフォーカスサーボ信号を生成することにより、加工対象物ＯＢの表面にレーザ光を集光させ続けることができる。
【００４３】
従って、導通回路６５によりフォーカスエラー信号生成回路６２から出力されたフォーカスエラー信号が遮断されているときには、フォーカスサーボ制御がホールドされる。つまり、対物レンズ３５の位置が変化しないように維持される。マスク信号発生回路６６は、コントローラ９０からの指令により導通回路６５に出力する信号のレベル（ハイレベルとローレベル）を切り換える。このため、コントローラ９０は、マスク信号発生回路６６への指令により、フォーカスサーボ制御のホールド、および、ホールド解除を制御することができる。
【００４４】
レーザ光源３１は、レーザ駆動回路７０によって駆動される。レーザ駆動回路７０は、コントローラ９０からの指令により作動を開始し、パルス信号供給装置５０から供給される発光信号に応じたレーザ駆動信号をレーザ光源３１に出力する。パルス信号供給装置５０は、レーザ駆動回路７０に出力する発光信号のレベルをハイレベルとローレベルとの二段階に切り替え可能となっている。レーザ駆動回路７０は、ハイレベルの発光信号を入力している間、レーザ光源３１に対して加工用レーザ駆動信号を出力し続け、ローレベルの発光信号を入力している間、レーザ光源３１に対して非加工用レーザ駆動信号を出力し続ける。レーザ光源３１は、加工用レーザ駆動信号を入力している間、加工用強度のレーザ光を出射し、非加工用レーザ駆動信号を入力している間、非加工用強度のレーザ光を出射する。加工用強度とは、レーザ光源３１から出射されるレーザ光の照射によって加工対象物ＯＢの表面が加工され（フォトレジストに反応跡を形成するものも含む）、かつ、フォーカスサーボ制御を可能とする強度を意味する。また、非加工用強度とは、レーザ光源３１から出射されるレーザ光の照射によって加工対象物ＯＢの表面が加工されず、かつ、フォーカスサーボ制御を可能とする強度を意味する。
【００４５】
尚、本実施形態においては、パルス信号供給装置５０から出力される発光信号をレーザ駆動回路７０によりレーザ駆動信号に変換してレーザ光源３１に出力しているが、パルス信号供給装置５０にレーザ駆動回路７０の機能をもたせてもよい。従って、パルス信号供給装置５０からレーザ駆動回路７０を介してレーザ光源３１に供給されるレーザ光照射用の信号が、本発明の発光信号に相当する。
【００４６】
パルス信号供給装置５０は、コントローラ９０からの指令により非加工用強度のレーザ照射開始指令を受けるとローレベルの直流信号の出力を開始し、コントローラ９０から加工用強度のレーザ照射開始指令を受けると、内部に設けたメモリ５０ａに記憶されている波形のパルス列信号を出力する。パルス列信号は、図２に示すように、レーザ光源３１に対して加工用強度のレーザ光を出射させるハイレベル信号ＨＳと、レーザ光源３１に対して非加工用強度のレーザ光を出射させるローレベル信号ＬＳとが一定の周期で交互に切り替わる信号である。
【００４７】
パルス信号供給装置５０は、パルス列信号の情報として、ハイレベル信号ＨＳの信号強度と、ハイレベル信号ＨＳの時間幅（パルス幅）と、ローレベル信号ＬＳの信号強度と、ローレベル信号ＬＳの時間幅とを表すデジタルデータを予めコントローラ９０から入力し、内部のメモリ５０ａに記憶する。そして、このデータに基づいて、１周期分のパルス信号の波形（ハイレベル信号とローレベル信号とを組み合わせた波形）を表すデジタルデータを作成してメモリ５０ａに記憶する。そして、コントローラ９０から加工用強度のレーザ光の出力指令を入力すると、１周期分のパルス信号を連続させたアナログのパルス列信号を生成してレーザ駆動回路７０に出力する。このパルス列信号は、ハイレベル信号から開始されるように生成される。この場合、ハイレベル信号ＨＳの時間幅はＨｔに設定され、ローレベル信号ＬＳの時間幅はＬｔに設定される（図２参照）。
【００４８】
また、パルス信号供給装置５０は、コントローラ９０から非加工用強度のレーザ光の出力指令を入力した場合には、ローレベル信号ＬＳの信号強度と同じ強度の直流信号をレーザ駆動回路７０に出力する。また、パルス信号供給装置５０は、コントローラ９０からレーザ照射停止指令を入力した後は、信号出力を停止する。このため、レーザ駆動回路７０に入力される信号はゼロレベルとなり、レーザ駆動回路７０はレーザ駆動信号の出力を停止する。従って、レーザ光源３１からレーザ光が出射されなくなる。尚、レーザ駆動回路７０は、レーザ光源３１から出射されたレーザ光の強度を表す信号を信号増幅回路７１から入力し、加工用レーザ光の強度、および、非加工用レーザ光の強度がそれぞれの目標強度と相違する場合には、それらが目標強度と一致するようにレーザ駆動信号の強さを調整する。
【００４９】
次に、遅れ時間を検出する構成について説明する。遅れ時間とは、Ｘ方向位置検出回路４４がＸ方向の加工開始設定位置を検出したタイミングでコントローラ９０が加工用強度のレーザ光を出射させるための指令をパルス信号供給装置５０に出力した場合における、加工開始設定位置を検出したタイミングから実際にレーザ光源３１から加工用強度のレーザ光が出射されるまで（レーザ光源３１から出射されるレーザ光の強度が非加工用強度から加工用強度に切り替わるまで）の時間をいう。レーザ加工装置１は、遅れ時間を検出する構成として、信号入力検出回路８０と、遅れ信号生成回路８１と、Ａ／Ｄ変換器８２とを備えている。信号入力検出回路８０は、コントローラ９０から作動開始指令が入力し、かつ、Ｘ方向位置検出回路４４から加工開始設定位置の検出信号が入力すると、信号が入力したことを表すハイレベルの信号入力検出信号（１パルス信号）を遅れ信号生成回路８１に出力する。信号入力検出回路８０は、一旦、信号入力検出信号を出力した後は、コントローラ９０から作動開始指令が再度入力しないかぎり、信号入力検出信号を出力しない。
【００５０】
遅れ信号生成回路８１は、信号入力検出回路８０から出力される信号がハイレベルになると自身の出力をハイレベルにし、レーザ光の強度を表す信号増幅回路７１から出力される信号がローレベルからハイレベル（加工用強度のレーザ光が照射されているときのレベル）に切り替わると、自身の出力をハイレベルからローレベルに切り換えるように回路構成されている。従って、遅れ信号生成回路８１の出力信号のパルス幅（ハイレベルとなる期間）は、Ｘ方向位置検出回路４４が加工開始設定位置を検出したタイミングからレーザ光の強度が加工用強度に切り替わるタイミングまでの遅れ時間を表すものとなる。
【００５１】
Ａ／Ｄ変換器８２は、遅れ信号生成回路８１の出力信号を入力し、入力した信号の瞬時値をデジタルデータに変換してコントローラ９０に出力する。コントローラ９０は、Ａ／Ｄ変換器８２から出力された信号をデータ処理することにより遅れ時間を検出する。
【００５２】
コントローラ９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを主要部とした電子制御装置であり、各種の加工データを記憶するメモリ９０ａを備えている。また、コントローラ９０には、作業者が各種パラメータや処理等を指示するための入力装置９１と、作業者に対して各種の設定状況や作動状況等を視覚的に知らせるための表示装置９２とが接続されている。
【００５３】
次に、レーザ加工装置により行われるレーザ加工について説明する。まず、加工対象物ＯＢにおけるレーザ加工領域およびレーザ光の移動ルートについて説明する。図３は、加工対象物ＯＢの加工領域を設定するＸＹ座標を表し、図中において、灰色に塗りつぶした領域が加工領域（加工設定範囲）である。加工領域は、Ｘ座標におけるＤ位置からＤ’位置までの範囲と、Ｙ座標におけるＳ位置からＥ位置までの範囲で囲まれる長方形の領域である。レーザ加工時においては、レーザ光照射位置は、ステージ駆動装置２０の位置制御により、加工領域の外となる開始点ＳｔからＡ’位置にまでＸ方向に直線移動した後、Ｙ方向に送りピッチだけ移動する。そして、今度は反対方向に直線移動してＡ位置にまで戻ることにより1往復移動する。この往復移動をＹ位置がＥ位置になるまで繰り返すことにより、レーザ光照射位置を加工領域全体に移動させることができる。この場合、レーザ光の強度は、レーザ光照射位置が加工領域から外に出ているときには非加工用強度に設定され、レーザ光照射位置が加工領域内を移動するときにはパルス信号供給装置５０が出力するパルス列信号に同期して加工用強度と非加工用強度とに切り替わる。以下、パルス列信号にしたがってレーザ光源３１から出力されるレーザ光を加工用パルス状レーザ光と呼ぶ。
【００５４】
ここで、図３に示すＸＹ座標において加工制御上必要となる特定位置について説明する。上述した位置Ｄおよび位置Ｄ’は、加工用パルス状レーザ光の照射を開始、あるいは、停止する位置となる。従って、以下、位置Ｄ，Ｄ’を加工開始位置Ｄ，Ｄ’と呼ぶ。また、位置Ａおよび位置Ａ’は、レーザ光照射位置のＸ方向の移動が停止する位置となる。従って、以下、位置Ａ，Ａ’を停止位置Ａ，Ａ’と呼ぶ。また、Ｘ座標における位置Ａと位置Ｄとの間、および、位置Ａ’と位置Ｄ’との間には、位置Ｂ，位置Ｃ、および、位置Ｂ’，位置Ｃ’が設定されている。この位置Ｂおよび位置Ｂ’は、レーザ光照射位置が停止位置ＡまたはＡ’からＸ方向に移動を開始したのち、その移動速度が等速度（一定速度）となる位置である。従って、以下、位置Ｂ，Ｂ’を等速移動位置Ｂ，Ｂ’と呼ぶ。また、位置Ｃおよび位置Ｃ’は、フォーカスサーボのホールド／ホールド解除を切り替える位置である。従って、以下、位置Ｃ，Ｃ’をホールド切替位置Ｃ，Ｃ’と呼ぶ。図中、位置Ｆｔは、フォーカスサーボを開始する位置である。これら位置Ａ〜Ｄ，Ａ’〜Ｄ’は、Ｘ座標値を表す。一方、Ｙ座標における位置に関しては、位置Ｓと位置Ｅが設定されている。位置Ｓは、レーザ加工を開始する位置であるため、以下、開始位置Ｓと呼ぶ。位置Ｅは、レーザ加工を終了する位置であるため、以下、終了位置Ｅと呼ぶ。これら位置Ｓ，Ｅは、Ｙ座標値を表す。
【００５５】
尚、位置Ａ〜Ｄ，Ａ’〜Ｄ’は、Ｘ方向位置検出回路４４がＸ位置検出信号を出力する位置に設定されている。また、位置Ｓ，Ｅは、Ｙ方向位置検出回路４５がＹ位置検出信号を出力する位置に設定されている。また、位置Ｄ−Ｄ’間の距離は、レーザ光照射位置が位置Ｄ−Ｄ’間を等速移動する時間が、パルス列信号の周期（Ｈｔ＋Ｌｔ）を整数倍した時間にハイレベル信号ＨＳの時間幅Ｈｔ一つ分を加算した時間（（Ｈｔ＋Ｌｔ）・ｎ＋Ｈｔ）となるように設定されている。つまり、レーザ光照射位置が加工開始位置Ｄから加工領域外に出るとき、および、レーザ光照射位置が加工開始位置Ｄ’から加工領域外に出るときに、パルス列信号がハイレベルとなる期間の時間幅Ｈｔが経過して終了するタイミングとなるように設定されている。また、Ｙ方向の１回の送り量は、Ｘ方向の加工ピッチと等しくなるように設定されている。
【００５６】
次に、レーザ加工制御処理について説明する。図４Ａ〜４Ｄは、コントローラ９０により実行されるレーザ加工制御ルーチンを表す。レーザ加工制御ルーチンは、コントローラ９０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されており、作業者がステージ２１に加工対象物ＯＢをセットした後、入力装置９１からレーザ加工の開始指令を入力すると起動する。レーザ加工制御ルーチンは、後述するタイミング調整ルーチン（図５Ａ〜５Ｂ）と並行して行われる。
【００５７】
ステップＳ１００にてレーザ加工制御ルーチンが開始されると、コントローラ９０は、まず、ステップＳ１０２において、変数ｎの値を「０」に設定する。続いて、ステップＳ１０４において、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２に対して、ホールド切替位置Ｃへの移動指令を出力する。Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、この指令に基づいて、Ｘ方向位置検出回路４４によって検出されるＸ位置がホールド切替位置Ｃと等しくなるまでＸ方向フィードモータ２２を回転させる。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１０６において、Ｙ方向フィードモータ制御回路４３に対して、開始位置Ｓへの移動指令を出力する。Ｙ方向フィードモータ制御回路４３は、この指令に基づいて、Ｙ方向位置検出回路４５によって検出されるＹ位置が開始位置Ｓと等しくなるまでＹ方向フィードモータ２３を回転させる。
【００５８】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１０８，Ｓ１１０において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃに等しくなるまで待機する。そして、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃと等しくなったことを検出すると（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、続くステップＳ１１２，Ｓ１１４において、Ｙ方向位置検出回路４５からＹ位置を入力しながら、Ｙ位置が開始位置Ｓに等しくなるまで待機する。そして、Ｙ位置が開始位置Ｓと等しくなったことを検出すると（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１６において、レーザ駆動回路７０に対して駆動開始指令を出力するとともにパルス信号供給装置５０にローレベルの直流信号出力の開始指令を出力する。これにより、パルス信号供給装置５０は、ローレベルに設定された直流信号の出力を開始する。レーザ駆動回路７０は、パルス信号供給装置５０から出力された直流信号を入力して、非加工用レーザ駆動信号をレーザ光源３１に出力する。レーザ光源３１は、レーザ駆動回路７０から出力された非加工用レーザ駆動信号により駆動されて、非加工用強度のレーザ光を出射する。これにより加工対象物ＯＢの表面に非加工用強度のレーザ光が照射され、その反射光がフォトディテクタ３８によって検出される。この場合、加工対象物ＯＢは、非加工用強度のレーザ光の照射によって加工されない。
【００５９】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１１８において、フォーカスサーボ回路６３と図示していないフォーカスアクチュエータ３９を駆動する回路とＳ字検出回路とに対して、フォーカスサーボの開始指令を出力する。これにより、レーザ光の焦点位置がレーザ光の光軸方向に移動し、レーザ光の焦点位置が加工対象物ＯＢの表面に一致したタイミングでフォーカスサーボが開始される。
【００６０】
こうして、レーザ光の焦点位置が加工対象物ＯＢの表面に一致すると、コントローラ９０は、ステップＳ１２０において、マスク信号発生回路６６にフォーカスサーボ制御のホールド指令信号を出力する。これによりマスク信号発生回路６６が導通回路６５にハイレベル信号を出力し、フォーカスサーボ制御がホールドされる。従って、対物レンズ３５の位置が変化しないように維持される。
【００６１】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１２２において、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２に対して、停止位置Ａへの移動指令を出力する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、Ｘ位置が停止位置Ａと等しくなるまでＸ方向フィードモータ２２を回転させる。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１２４，Ｓ１２６において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が停止位置Ａと等しくなるまで待機する。そして、Ｘ位置が停止位置Ａと等しくなったことを検出すると（Ｓ１２６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２８において、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２に対して、Ｘ正方向への移動開始指令を出力する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、Ｘ方向フィードモータ２２を正回転駆動してレーザ光照射位置がＸ正方向に移動するようにステージ２１を移動させる。ステージ２１は、移動開始時点においては加速度移動するが、等速移動位置Ｂを通過するころには等速移動するようになる。
【００６２】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１３０，Ｓ１３２において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ以上になるまで待機し、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ以上になると、ステップＳ１３４において、マスク信号発生回路６６にフォーカスサーボ制御のホールド解除指令信号を出力する。これによりマスク信号発生回路６６は、導通回路６５に出力していた信号をハイレベルからローレベルに切り替える。こうして、フォーカスエラー信号生成回路６２の出力するフォーカスエラー信号がフォーカスサーボ回路６３に入力されるようになり、フォーカスサーボ制御が開始される。つまり、レーザ光の焦点位置が加工対象物ＯＢの表面に一致するように、対物レンズ３５がレーザ光の光軸方向に駆動制御される。尚、本明細書においては、ステップＳ１３２のように、Ｘ位置（Ｙ位置）の大きさの比較は、Ｘ座標値（Ｙ座標値）の大きさの比較を意味するものである。
【００６３】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１３６，Ｓ１３８において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ以上になるまで待機し、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ以上になると、ステップＳ１４０において、パルス信号供給装置５０に加工用パルス状レーザ光の照射開始指令を出力する。これにより、パルス信号供給装置５０は、ハイレベル信号とローレベル信号とが交互に繰り返されるパルス列信号の出力を開始する。レーザ駆動回路７０は、パルス信号供給装置５０から出力されたパルス列信号を入力して、レーザ光源３１に対して加工用レーザ駆動信号と非加工用レーザ駆動信号とを交互に出力する。レーザ光源３１は、レーザ駆動回路７０から出力されたレーザ駆動信号により駆動されて、加工用パルス状レーザ光を出射する。
【００６４】
コントローラ９０は、ステップＳ１４２，Ｓ１４４において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ’以上になるまで待機する。この待機中においては、加工対象物ＯＢの表面に加工用強度のレーザ光が断続的に照射され、加工対象物ＯＢの表面にピットが断続的に形成される。そして、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ’以上になると、コントローラ９０は、ステップＳ１４６において、パルス信号供給装置５０に非加工用レーザ光の照射開始指令を出力する。これにより、パルス信号供給装置５０は、パルス列信号に代えてローレベルに設定された直流信号の出力を開始する。従って、この時点で、レーザ加工が一旦中断される。こうして、加工開始位置Ｄから加工開始位置Ｄ’までの間において、ピット（加工跡）が所定の間隔で直線状に配置されて形成される。
【００６５】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１４８，Ｓ１５０において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ’以上になるまで待機し、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ’以上になると、ステップＳ１５２において、マスク信号発生回路６６にフォーカスサーボ制御のホールド指令信号を出力する。これにより、フォーカスサーボ制御がホールドされる。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１５４，Ｓ１５６において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が等速移動位置Ｂ’以上になるまで待機し、Ｘ位置が等速移動位置Ｂ’以上になると、ステップＳ１５８において、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２に対して、ステージ２１のＸ正方向の移動停止指令を出力する。Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、この指令に基づいて、Ｘ方向フィードモータ２２の駆動を停止する。尚、Ｘ方向フィードモータ２２を停止させるためには微小の時間であるが、減速させる期間が必要であるため停止位置Ａ’で停止することになる。
【００６６】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１６０において、変数ｎの値を「１」だけインクリメントする。そして、ステップＳ１６２において、Ｙ方向の送りピッチｐに変数ｎを乗じた値と開始位置Ｓとの和で表されるＹ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）が終了位置Ｅを超えたか否かを判断する。レーザ加工制御ルーチンが開始されて最初にステップＳ１６２による判断が行われるときには、「Ｎｏ」と判断されて、その処理がステップＳ１６７に進められる。コントローラ９０は、ステップＳ１６７において、Ｙ方向フィードモータ制御回路４３に対して、Ｙ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）への移動指令を出力する。Ｙ方向フィードモータ制御回路４３は、この指令に基づいて、Ｙ方向位置検出回路４５によって検出されるＹ位置が、移動指令により指定されたＹ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）と等しくなるまでＹ方向フィードモータ２３を回転させる。
【００６７】
コントローラ９０は、ステップＳ１６８，Ｓ１６９において、Ｙ方向位置検出回路４５からＹ位置を入力しながら、Ｙ位置がＹ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）と等しくなるまで待機し、Ｙ位置がＹ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）に到達すると、ステップＳ１７０において、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２に対して、Ｘ負方向への移動開始指令を出力する。これにより、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、Ｘ方向フィードモータ２２を逆回転駆動してレーザ光照射位置がＸ負方向に移動するようにステージ２１を移動させる。ステージ２１は、移動開始時点においては加速度移動するが、等速移動位置Ｂ’を通過するころには等速移動するようになる。
【００６８】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１７２，Ｓ１７４において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ’以下になるまで待機し、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ’以下になると、ステップＳ１７６において、マスク信号発生回路６６にフォーカスサーボ制御のホールド解除指令信号を出力する。これにより、フォーカスサーボ制御が開始される。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１７８，Ｓ１８０において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ’以下になるまで待機し、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ’以下になると、ステップＳ１８２において、パルス信号供給装置５０に加工用パルス状レーザ光の照射開始指令を出力する。これにより、パルス信号供給装置５０は、パルス列信号の出力を開始し、レーザ光源３１が加工用パルス状レーザ光の出射を開始する。
【００６９】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１８４，Ｓ１８６において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ以下になるまで待機し、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ以下になると、ステップＳ１８８において、パルス信号供給装置５０に非加工用レーザ光の照射開始指令を出力する。これにより、パルス信号供給装置５０は、パルス列信号に代えてローレベルに設定された直流信号の出力を開始する。こうして、レーザ加工が一旦中断される。従って、加工開始位置Ｄ’から加工開始位置Ｄまでの間において、ピットが所定の間隔で直線状に配置されて形成される。
【００７０】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１９０，Ｓ１９２において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ以下になるまで待機し、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ以下になると、ステップＳ１９４において、マスク信号発生回路６６にフォーカスサーボ制御のホールド指令信号を出力する。これにより、フォーカスサーボ制御がホールドされる。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ１９６，Ｓ１９８において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が等速移動位置Ｂ以下になるまで待機し、Ｘ位置が等速移動位置Ｂ以下になると、ステップＳ２００において、Ｘ方向フィードモータ制御回路４２に対して、ステージ２１のＸ負方向の移動停止指令を出力する。Ｘ方向フィードモータ制御回路４２は、この指令に基づいて、Ｘ方向フィードモータ２２に駆動を停止する。この場合も減速させて停止させるため停止位置Ａで停止することになる。
【００７１】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ２０２において、変数ｎの値を「１」だけインクリメントする。そして、ステップＳ２０４において、Ｙ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）が終了位置Ｅを超えたか否かを判断する。Ｙ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）が終了位置Ｅを超えていない場合には、ステップＳ２１０において、Ｙ方向フィードモータ制御回路４３に対して、Ｙ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）への移動指令を出力する。Ｙ方向フィードモータ制御回路４３は、この指令に基づいて、Ｙ方向位置検出回路４５によって検出されるＹ位置が、移動指令により指定されたＹ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）と等しくなるまでＹ向フィードモータを回転させる。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ２１２，Ｓ２１４において、Ｙ方向位置検出回路４５からＹ位置を入力しながら、Ｙ位置がＹ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）に等しくなるまで待機し、Ｙ位置がＹ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）に到達すると、その処理をステップＳ１２８に戻す。
【００７２】
従って、こうした処理が繰り返されることにより、加工開始位置Ｄ−Ｄ’間においてピットが所定の間隔でＸ方向に直線状に形成されるとともに、そのピット列が送りピッチｐ間隔でＹ方向に複数形成されていく。このようにレーザ光照射位置を往復移動させてレーザ加工を行うときに、ホールド切替位置Ｃ−Ｃ’間の外側においては、フォーカスサーボ制御がホールドされる。従って、レーザ光照射位置のＸ方向の移動ストローク範囲が加工対象物ＯＢの表面を外れて、レーザ光の合焦位置とレーザ光の照射面とが大きくずれてしまうような場合でも、フォーカスサーボ制御が外れない。このため、レーザ加工の開始直前にフォーカスサーボ制御を再開しても、加工開始位置Ｄ−Ｄ’間において適正なフォーカスサーボ制御を行うことができる。
【００７３】
こうしたレーザ加工処理が繰り返されると、加工領域がＹ方向に拡がっていく。そして、Ｙ方向位置検出回路４５により検出されるＹ位置（Ｓ＋ｎ・ｐ）が終了位置Ｅを越えた場合には、ステップＳ１６２あるいはステップＳ２０４において「Ｎｏ」と判断される。コントローラ９０は、この判断に基づいて、ステップＳ１６３において、マスク信号発生回路６６にフォーカスサーボ制御のホールド解除指令信号を出力し、ステップＳ１６４において、フォーカスサーボ回路６３にフォーカスサーボ制御の停止指令を出力し、ステップＳ１６５において、パルス信号供給装置５０およびレーザ駆動回路７０に対してレーザ光の照射停止指令を出力する。これによりレーザ光（非加工用強度のレーザ光）の照射が停止される。こうして、加工対象物ＯＢの表面には、予め設定された加工領域全体にレーザ加工が施される。コントローラ９０は、レーザ光の照射停止指令を出力すると、ステップＳ１６６において、レーザ加工制御ルーチンを終了する。
【００７４】
こうしたレーザ加工は、加工用パルス状レーザ光の照射により、各加工設定位置（ピットを形成する目標位置）に加工用強度のレーザ光を照射し、加工設定位置とは異なる位置（隣り合うピットの間）に非加工用強度のレーザ光を照射しようとするものであるが、加工開始位置Ｄ，Ｄ’の検出から加工用強度のレーザ光の出射開始までの時間遅れがあると、ピットが形成される位置が加工設定位置から全体的にずれてしまう。そこで、コントローラ９０は、レーザ加工制御ルーチンと並行してタイミング調整処理を行っている。
【００７５】
タイミング調整処理は、加工開始位置Ｄを検出したタイミングから、実際にレーザ光源３１から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングまでの遅れを検出し、この遅れに基づいて、パルス信号供給装置５０が出力するパルス列信号における１つのローレベル信号の出力期間を調整して、それ以降、加工設定位置に加工用強度のレーザ光が照射されるようにする処理である。図５Ａ，５Ｂは、コントローラ９０により実行されるタイミング調整ルーチンを表す。タイミング調整ルーチンは、コントローラ９０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されており、上述したレーザ加工制御ルーチンの起動と同時に起動する。
【００７６】
ステップＳ３００にてタイミング調整ルーチンが起動すると、コントローラ９０は、ステップＳ３０２，Ｓ３０４において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ以下になるまで待機する。そして、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ以下になったことを検出すると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、続くステップＳ３０６，Ｓ３０８においてＸ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が加工開始位置Ｄから検出単位距離αだけ少ない位置（Ｄ−α）以上となるまで待機する。この待機時においては、Ｘ位置の確認と同時に、ステップＳ３１０にてレーザ照射停止指令が出力されたか否かを判断する。つまり、レーザ加工制御ルーチンにおけるステップＳ１６５の指令が出力されたか否かを判断する。
【００７７】
検出単位距離αは、Ｘ方向位置検出回路４４がＸ位置検出信号を出力してから次のＸ位置検出信号を出力するまでの移動距離である。この検出単位距離αは、Ｘ方向位置検出回路４４がＸ位置検出信号を出力する周期をＴ、レーザ光照射位置のＸ方向移動速度をＳＰとすると、α＝ＳＰ×Ｔで表すことができる。
【００７８】
この待機中においては、レーザ光の照射位置は、ホールド切替位置Ｃから停止位置Ａ（初回の処理であれば、停止位置Ａは開始点Ｓｔとなる）にまでＸ負方向に移動し、その後、停止位置Ａで移動方向が反転する。そして、レーザ光のＸ方向における照射位置が加工開始位置Ｄから検出単位距離αだけ手前の位置（Ｄ−α）以上になると、コントローラ９０は、続くステップＳ３１４において、信号入力検出回路８０に対して作動開始指令を出力する。
【００７９】
上述したレーザ加工制御ルーチンにおいては、レーザ光の照射位置がＸ正方向に移動する場合は、加工開始位置Ｄが検出されたタイミングでコントローラ９０からパルス信号供給装置５０に対してパルス列信号の出力指令が出力される。従って、ステップＳ３０８においてＸ位置（Ｄ−α）が検出された時点においては、まだ、パルス信号供給装置５０からレーザ駆動回路７０にパルス列信号が出力されていない。そして、レーザ光の照射位置がさらに検出単位距離αだけＸ正方向に移動すると、Ｘ方向位置検出回路４４は、加工開始位置Ｄを表すデジタルデータをコントローラ９０および信号入力検出回路８０に出力する。これにより信号入力検出回路８０は、信号が入力したことを表すハイレベルの信号入力検出信号（１パルス信号）を遅れ信号生成回路８１に出力する。また、パルス信号供給装置５０は、コントローラ９０からのパルス列信号の出力指令によりレーザ駆動回路７０にパルス列信号を出力する。これにより、レーザ光源３１から加工用パルス状レーザ光が出射される。
【００８０】
遅れ信号生成回路８１は、信号入力検出回路８０から出力される信号がハイレベルになると自身の出力をハイレベルにし、信号増幅回路７１から出力される信号がハイレベル（加工用強度のレーザ光が照射されているときのレベル）になると、自身の出力をハイレベルからローレベルに切り換える。従って、遅れ信号生成回路８１により生成される信号がハイレベルとなる期間は、Ｘ方向位置検出回路４４が加工開始位置Ｄを検出したタイミングからレーザ光の強度が加工用強度に切り替わるタイミングまでの遅れ時間に相当する。以下、この遅れ時間をタイミングずれＤｅｖと呼ぶ。Ａ／Ｄ変換器８２は、遅れ信号生成回路８１により生成される信号をデジタル信号に変換してコントローラ９０に出力する。
【００８１】
コントローラ９０は、ステップＳ３１６において、Ａ／Ｄ変換器８２からデータを入力し、ステップＳ３１８において、このデータから、遅れ信号生成回路８１により生成される信号のハイレベルとなる時間をタイミングずれＤｅｖとして計算する。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ３２０において、パルス信号供給装置５０が出力するパルス列信号における１つのローレベル信号ＬＳの時間幅Ｌｔ（ローレベル信号ＬＳの出力期間）を次式（１）により設定する。
Ｌｔ＝Ｌｔ−Ｄｅｖ  ・・・（１）
ここで、右辺のＬｔは、パルス信号供給装置５０に記憶されているローレベル信号ＬＳの時間幅である。従って、パルス列信号における特定のローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔがタイミングずれＤｅｖだけ短く設定される。本実施形態においては、図２に示すように、加工開始位置Ｄが検出されたタイミングの次の周期となる第２周期目のパルス列信号のローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔをタイミングずれＤｅｖだけ短く設定するが、タイミングずれＤｅｖが検出されてからなるべく早い時期におけるローレベル信号ＬＳの時間幅Ｌｔを調整することが好ましい。
【００８２】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ３２２，Ｓ３２４において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ’以上となるまで待機する。この待機中においては、レーザ加工制御ルーチンにより、レーザ光源３１から加工用パルス状レーザ光が出射され、加工対象物ＯＢの表面にピットが所定間隔でＸ正方向に形成されていく。このレーザ加工時においては、パルス列信号におけるローレベル信号ＬＳの第２周期目の時間幅ＬｔがタイミングずれＤｅｖだけ短く設定されているため、第３周期目のハイレベル信号ＨＳによるレーザ光照射から、レーザ照射設定位置（加工設定位置）に正しくピット（加工跡）を形成することができる。
【００８３】
ここで、図６を用いて加工用強度のレーザ光の照射タイミング調整について説明する。図６は、Ｘ正方向にレーザ加工を開始するときの信号波形図であり、（ａ）はＸ方向位置検出回路４４が出力するＸ位置検出信号（デジタル信号）、（ｂ）はコントローラ９０が信号入力検出回路８０へ出力する作動開始指令信号、（ｃ）は信号増幅回路７１が出力する信号（レーザ光の発光強度）、（ｄ）は遅れ信号生成回路８１が出力するパルス信号の波形を表す。
【００８４】
時刻ｔ１において、Ｘ方向位置検出回路４４によりＸ位置（Ｄ−α）が検出されると（Ｓ３０８：Ｙｅｓ）、時刻ｔ２において、コントローラ９０から信号入力検出回路８０へ作動開始指令が出力される。そして、時刻ｔ３において、Ｘ方向位置検出回路４４により加工開始位置Ｄが検出されると、コントローラ９０からパルス信号供給装置５０に対してパルス列信号の出力指令が出力される（Ｓ１４０）とともに、信号入力検出回路８０が遅れ信号生成回路８１にハイレベルの信号入力検出信号（１パルス信号）を出力する。パルス信号供給装置５０はレーザ駆動回路７０にパルス列信号を出力し、レーザ駆動回路７０は、入力したパルス列信号に応じてレーザ駆動信号をレーザ光源３１に供給する。こうして、時刻ｔ４において、加工用パルス状レーザ光の照射が開始される。従って、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの経過時間が遅れ時間、つまり、タイミングずれＤｅｖに相当する。
【００８５】
コントローラ９０は、ステップＳ３２０において、パルス列信号における第２周期目のローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔをタイミングずれＤｅｖだけ短く設定する。このため、図６の時刻ｔ５において発生していたタイミングずれＤｅｖが、時刻ｔ６においては、ゼロになる。つまり、レーザ照射設定位置に加工用強度のレーザ光を照射することができる。
【００８６】
図５のタイミング調整ルーチンの説明に戻る。コントローラ９０は、ステップＳ３２４において、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ’以上となったことを検出すると、続くステップＳ３２６，Ｓ３２８において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ’に検出単位距離αを加算した位置（Ｄ’＋α）以下になるまで待機する。この待機時においては、Ｘ位置の確認と同時に、ステップＳ３３０にてレーザ照射停止指令が出力されたか否かを判断する。この間において、レーザ光の照射位置は、レーザ加工制御ルーチンによりホールド切替位置Ｃ’から停止位置Ａ’にまでＸ正方向に移動し、停止位置Ａ’でＹ方向に送りピッチｐだけ移動した後に、Ｘ負方向への移動を開始する。
【００８７】
そして、Ｘ位置が位置（Ｄ’＋α）以下になると、ステップＳ３２８の判断は「Ｙｅｓ」となり、コントローラ９０は、ステップＳ３３４において、信号入力検出回路８０に対して作動開始指令を出力する。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ３３６において、Ａ／Ｄ変換器８２からデータを入力し、ステップＳ３３８において、このデータから、遅れ信号生成回路８１により生成される信号のハイレベルとなる時間をタイミングずれＤｅｖとして計算する。
【００８８】
ステップＳ３３４において、Ｘ位置が位置（Ｄ’＋α）以下になった時点では、まだ、パルス信号供給装置５０からレーザ駆動回路７０にパルス列信号が出力されていない。そして、レーザ光の照射位置がさらに検出単位距離αだけＸ負方向に移動すると、Ｘ方向位置検出回路４４は、加工開始位置Ｄ’を表すデジタルデータをコントローラ９０および信号入力検出回路８０に出力する。これにより信号入力検出回路８０は、ハイレベルの信号入力検出信号を遅れ信号生成回路８１に出力する。また、パルス信号供給装置５０は、コントローラ９０からのパルス列信号の出力指令によりレーザ駆動回路７０にパルス列信号を出力する。これにより、レーザ光源３１から加工用パルス状レーザ光が出射される。こうして、遅れ信号生成回路８１は、Ｘ方向位置検出回路４４が加工開始位置Ｄ’を検出したタイミングからレーザ光の強度が加工用強度に切り替わるタイミングまでの遅れ時間に相当する時間幅のパルス信号を出力する。
【００８９】
コントローラ９０は、ステップＳ３３８において、タイミングずれＤｅｖを計算すると、続くステップＳ３４０において、パルス信号供給装置５０が出力するパルス列信号における第２周期目のローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔをタイミングずれＤｅｖだけ短く設定する（Ｌｔ＝Ｌｔ−Ｄｅｖ）。コントローラ９０は、ステップＳ３４０の処理を実行すると、その処理をステップ３０２に戻す。これにより上述した処理が繰り返される。そして、ステップＳ３１０またはステップＳ３３０において、レーザ照射停止指令が出力されたことを検出すると、ステップＳ３１２においてタイミング調整ルーチンを終了する。
【００９０】
以上説明した本実施形態のレーザ加工装置１によれば、レーザ光の照射位置を加工領域を含んでＸ方向に往復移動させ、Ｘ方向の往復移動両端においてＹ方向に送り移動させて加工領域内でレーザ加工を行う。そして、レーザ光の照射位置が加工開始位置Ｄ，Ｄ’から加工領域に進入するたびに、タイミングずれＤｅｖを検出し、パルス列信号における１つのローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔをタイミングずれＤｅｖだけ短く設定するため、それ以降、レーザ照射設定位置（加工設定位置）にて加工用強度のレーザ光を照射することができる。これにより、Ｙ方向に隣り合うピット列の各ピットの位置をそろえることができる。この結果、例えば、ナノオーダーの微細なピットを正方形状あるいは六方細密状に精度良く配置して形成することができ、高品質のＬＥＤ基板や液晶の基板を製造することができる。
【００９１】
尚、加工開始位置Ｄ，Ｄ’が、Ｘ方向位置検出回路４４がＸ位置検出信号を出力できる位置Ｘと無視できる範囲内で相違している場合には、相違値（Ｘ−Ｄ），（Ｄ’−Ｘ）を使って、上記タイミングずれＤｅｖに（Ｘ−Ｄ）／ＳＰ，（Ｄ’−Ｘ）／ＳＰを加算した値をタイミングずれＤｅｖとするようにしてもよい。この場合には、さらに精度良く加工設定位置にピットを形成することができる。
【００９２】
次に、上述した実施形態におけるタイミング調整ルーチンの変形例について説明する。上述した実施形態においては、加工開始位置Ｄ，Ｄ’においてタイミングずれＤｅｖを検出し、そのタイミングずれＤｅｖに基づいて１つのローレベル信号ＬＳの時間幅Ｌｔを調整した。この場合、ステージ２１のＸ方向の等速移動を高精度に行うことが要求される。ステージ２１を高精度に等速移動（一定速度移動）できない場合には、ピットの形成位置が加工設定位置からずれてしまうおそれがある。そこで、変形例においては、加工開始位置Ｄ，Ｄ’に加えて、レーザ光照射位置が距離Ｗだけ移動するたびにタイミングずれＤｅｖを検出して１つのローレベル信号ＬＳの時間幅Ｌｔを調整することで、高い等速移動性能を備えていないステージ駆動装置２０でも、ピットの形成位置が加工設定位置に高精度に合うようにした。
【００９３】
変形例に係るタイミング調整ルーチンは、上述した実施形態のタイミング調整ルーチンのステップＳ３２０とステップＳ３２２との間に図７に示す処理を追加し、ステップＳ３４０の後に図８に示す処理を追加したものである。以下、この追加する処理について説明する。
【００９４】
コントローラ９０は、ステップＳ３２０において、パルス列信号における１つのローレベル信号ＬＳの時間幅Ｌｔを設定すると、続くステップＳ３２１−１において、変数ｍの値を「１」に設定する。続いて、ステップＳ３２１−２，Ｓ３２１−３において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が位置（Ｄ＋ｍ・Ｗ−α）以上となるまで待機する。ここで、Ｗは、タイミングずれＤｅｖを周期的に検出するにあたり、その１周期におけるレーザ光照射位置の移動距離である。この距離Ｗは、検出単位距離αの整数倍に設定されている。尚、この待機時においては、Ｘ位置の確認と同時に、ステップＳ３２１−１０にてレーザ照射停止指令が出力されたか否かについて判断される。
【００９５】
コントローラ９０は、Ｘ位置が位置（Ｄ＋ｍ・Ｗ−α）以上になると、ステップＳ３２１−４において、信号入力検出回路８０に対して作動開始指令を出力する。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ３２１−５において、Ａ／Ｄ変換器８２からデータを入力し、ステップＳ３２１−６において、このデータから、遅れ信号生成回路８１により生成される信号のハイレベルとなる時間をタイミングずれＤｅｖとして計算する。
【００９６】
上述したように、タイミング調整ルーチンにおいては、加工開始位置Ｄにおいて、タイミングずれＤｅｖを検出し、パルス列信号における１つのローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔをタイミングずれＤｅｖだけ短く設定することにより、加工用強度のレーザ光の照射タイミングを調整するが、ステージ２１を高精度に等速移動できない場合には、照射タイミングの調整後にレーザ光の照射位置が設定位置からずれてくることがある。そこで、この変形例のタイミング調整ルーチンにおいては、Ｘ方向位置検出回路４４により位置（Ｄ＋ｍ・Ｗ）が検出されたタイミングから実際に加工用強度のレーザ光が照射されるまでの時間、つまり、タイミングずれＤｅｖを、遅れ信号生成回路８１の出力信号がハイレベルとなる時間から求める。
【００９７】
コントローラ９０は、ステップＳ３２１−６において、タイミングずれＤｅｖを計算すると、続くステップＳ３２１−７において、パルス信号供給装置５０が出力するパルス列信号における次の周期のローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔをタイミングずれＤｅｖだけ短く設定する（Ｌｔ＝Ｌｔ−Ｄｅｖ）。続いて、ステップＳ３２１−８において、Ｘ方向位置検出回路４４により検出されたＸ位置が位置（Ｄ’−Ｗ）以上となったか否かを判断する。Ｘ位置が位置（Ｄ’−Ｗ）未満である場合には、ステップＳ３２１−９において、変数ｍの値を「１」だけインクリメントし、その処理をステップＳ３２１−１０に戻す。
【００９８】
これにより、レーザ光照射位置が距離Ｗだけ移動するたびにタイミングずれＤｅｖが検出され、パルス列信号におけるローレベル信号ＬＳの時間幅Ｌｔが調整される。そして、Ｘ位置が位置（Ｄ’−Ｗ）以上になると、この図７に示したルーチンを抜けて、上述したステップＳ３２２からの処理が行われる。また、こうした処理の途中で、レーザ照射停止指令の出力が検出されると（Ｓ３２１−１０：Ｙｅｓ）、タイミング調整ルーチンが終了する。
【００９９】
次に、ステップＳ３４０の後に追加する処理について図８を用いて説明する。上述した図７における処理は、レーザ光照射位置がＸ正方向に移動するときの処理であったが、この図８における処理は、レーザ光照射位置がＸ負方向に移動するときの処理であり、図７の処理に対してＸ座標位置が相違する程度であるため、簡単な説明に留める。
【０１００】
コントローラ９０は、ステップＳ３４０において、パルス列信号における１つのローレベル信号ＬＳの時間幅Ｌｔを設定すると、続くステップＳ３４１において、変数ｍの値を「１」に設定する。続いて、ステップＳ３４２，Ｓ３４３において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が位置（Ｄ−ｍ・Ｗ＋α）以下となるまで待機する。コントローラ９０は、Ｘ位置が位置（Ｄ−ｍ・Ｗ＋α）以下になると、ステップＳ３４４において、信号入力検出回路８０に対して作動開始指令を出力し、ステップＳ３４５において、Ａ／Ｄ変換器８２からデータを入力し、ステップＳ３４６において、タイミングずれＤｅｖを計算する。続いて、ステップＳ３４７において、パルス信号供給装置５０が出力するパルス列信号における次の周期のローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔをタイミングずれＤｅｖだけ短く設定する（Ｌｔ＝Ｌｔ−Ｄｅｖ）。続いて、ステップＳ３４８において、Ｘ方向位置検出回路４４により検出されたＸ位置が位置（Ｄ＋Ｗ）以下となったか否かを判断する。Ｘ位置が位置（Ｄ＋Ｗ）より大きい場合には、ステップＳ３４９において、変数ｍの値を「１」だけインクリメントし、その処理をステップＳ３５０に戻す。
【０１０１】
これにより、レーザ光照射位置がＸ負方向に移動する場合においても、レーザ光照射位置が距離Ｗだけ移動するたびにタイミングずれＤｅｖが検出され、パルス列信号におけるローレベル信号ＬＳの時間幅Ｌｔが調整される。そして、Ｘ位置が位置（Ｄ＋Ｗ）以下になると、この図８に示したルーチンを抜けて、上述したステップＳ３０２からの処理が行われる。また、こうした処理の途中で、レーザ照射停止指令の出力が検出されると（Ｓ３５０：Ｙｅｓ）、タイミング調整ルーチンが終了する。
【０１０２】
ここで、図９を用いて加工用強度のレーザ光の照射タイミング調整について説明する。図９は、Ｘ正方向にレーザ加工を開始するときの信号波形図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図６における（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）と同じ信号の波形である。時刻ｔ１〜時刻ｔ６に示すように、加工開始位置Ｄにおいて生じていたタイミングずれＤｅｖ１は、パルス列信号における第２周期目のローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔをタイミングずれＤｅｖ１だけ短く設定することで、時刻ｔ６においてゼロになる。従って、それ以降は、加工用パルス状レーザ光によるレーザ加工がＸ正方向に進んでいっても、レーザ照射設定位置に加工用強度のレーザ光が照射されるはずである。しかし、ステージ２１の移動速度が僅かに変化した等の理由により、加工用強度のレーザ光の照射される位置がレーザ照射設定位置からずれてくるケースがある。
【０１０３】
こうしたケースは、加工用強度のレーザ光の照射位置がレーザ照射設定位置よりもＸ正方向のずれる場合とＸ負方向にずれる場合がある。つまり、加工用レーザ光の照射タイミングが設定タイミングから遅れたり早くなったりする場合がある。こうしたことに対処するために、変形例のタイミング調整ルーチンにおいては、定期的にレーザ光照射タイミングを調整する。時刻ｔ７〜時刻ｔ１１に示す例は、加工用レーザ光の照射タイミングが設定タイミングから遅れている場合のタイミング調整を表し、時刻ｔ１２〜時刻ｔ１７に示す例は、加工用レーザ光の照射タイミングが設定タイミングよりも早い場合のタイミング調整を表す。
【０１０４】
時刻ｔ７において、２回目のタイミングずれ検出位置（Ｄ＋Ｗ）よりも検出単位距離α手前のＸ位置が検出される。そして、時刻ｔ８において、コントローラ９０から信号入力検出回路８０へ作動開始指令が出力され、時刻ｔ９において、Ｘ方向位置検出回路４４によりレーザ照射設定位置（Ｄ＋Ｗ）が検出される。この例では、加工用レーザ光の照射タイミングが遅れているため、時刻ｔ１０にて加工用強度のレーザ光が検出される。従って、時刻ｔ９から時刻ｔ１０までの時間がタイミングずれＤｅｖ２となる。この場合には、パルス列信号における次の周期のローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔがタイミングずれＤｅｖ２だけ短く設定される。これにより、時刻ｔ１１において、レーザ照射設定位置に加工用強度のレーザ光が照射される。
【０１０５】
また、時刻ｔ１２において、３回目のタイミングずれ検出位置（Ｄ＋２Ｗ）よりも検出単位距離α手前のＸ位置が検出される。そして、時刻ｔ１４において、コントローラ９０から信号入力検出回路８０へ作動開始指令が出力される。この例では、加工用レーザ光の照射タイミングが早くなっていることから、Ｘ方向位置検出回路４４によりレーザ照射設定位置（Ｄ＋２Ｗ）が検出される時刻１５よりも早い時刻ｔ１３から加工用強度のレーザ光が検出されているため、遅れ信号生成回路８１は、次の加工用強度のレーザ光の照射が検出される時刻ｔ１６までハイレベル信号を出力する。この場合、タイミングずれＤｅｖ３は、次式のように計算することができる。
Ｄｅｖ３＝Ｔ２−Ｔ１
ここで、Ｔ２は、遅れ信号生成回路８１がハイレベル信号を出力する時間幅、Ｔ１はパルス信号供給装置５０の出力するパルス列信号の周期（Ｈｔ＋Ｌｔ）である。この場合、タイミングずれＤｅｖ３は負の値となる。従って、パルス列信号における次の周期のローレベル信号ＬＳの時間幅ＬｔがタイミングずれＤｅｖ３で調整されると、その調整された時間幅Ｌｔはもとの時間幅Ｌｔよりも長くなる。これにより、時刻ｔ１７において、レーザ照射設定位置に加工用強度のレーザ光が照射される。
【０１０６】
以上説明した変形例に係るタイミング調整ルーチンによれば、レーザ光照射位置がタイミングずれ検出位置（Ｄ＋ｍ・Ｗ）に到達したことが検出されるたびに、タイミングずれＤｅｖを検出し、パルス列信号におけるローレベル信号ＬＳの時間幅Ｌｔを調整するため、ステージ２１をＸ方向に等速移動させる精度が高くなくても、ピットを加工設定位置に形成することができる。この結果、ステージ駆動装置２０に高い等速移動性能が要求されないため、加工精度の向上と低コスト化を両立させることができる。尚、タイミングずれ検出位置（Ｄ＋ｍ・Ｗ）は、本発明における特定加工設定位置に相当する。
【０１０７】
尚、加工用パルス状レーザ光の照射開始設定位置（Ｄ＋ｍ・Ｗ），（Ｄ’−ｍ・Ｗ）が、Ｘ方向位置検出回路４４がＸ位置検出信号を出力できる位置Ｘと無視できる範囲内で相違している場合には、相違値（Ｘ−（Ｄ＋ｍ・Ｗ）），（（Ｄ’−ｍ・Ｗ）−Ｘ）を使って、上記タイミングずれＤｅｖに（Ｘ−（Ｄ＋ｍ・Ｗ））／ＳＰ，（（Ｄ’−ｍ・Ｗ）−Ｘ）／ＳＰを加算した値をタイミングずれＤｅｖとするようにしてもよい。この場合には、さらに精度良く設定位置にピットを形成することができる。
【０１０８】
次に、第２実施形態について説明する。尚、上述した実施形態（変形例を含む）を第１実施形態と呼び、以下に説明する実施形態を第２実施形態と呼ぶ。第２実施形態は、第１実施形態に比べて、コントローラ９０の実行するレーザ加工制御ルーチンとタイミング調整ルーチン、および、パルス信号供給装置５０に記憶されるパルス信号データが相違し、他の構成については第１実施形態と同じである。
【０１０９】
第１実施形態においては、パルス信号供給装置５０にパルス列信号を生成するための情報を記憶し、コントローラ９０からレーザ加工開始指令を入力すると、１周期分のパルス信号を連続させたアナログのパルス列信号を生成してレーザ駆動回路７０に出力する構成であった。つまり、コントローラ９０からレーザ加工開始指令を入力した後は、加工用パルス状レーザ光を連続的に照射する構成であった。これに対して、第２実施形態においては、パルス信号供給装置５０に１パルス分のパルス信号情報を記憶しておき、レーザ光照射位置が加工設定位置に接近したことを検知するたびに、コントローラ９０からパルス信号供給装置５０にパルス信号出力指令を出力して、レーザ光源３１にレーザ駆動信号を供給する構成を採用している。
【０１１０】
パルス信号供給装置５０は、コントローラ９０からの指令により非加工強度のレーザ照射開始指令が出力されるとローレベルの直流信号の出力を開始する。そして、コントローラ９０からパルス信号の出力指令を受けたときのみ、その都度、メモリ５０ａに記憶されている波形の１つのパルス信号を出力する。つまり、ローレベルの直流信号の合間にパルス信号を出力する。パルス信号は、単なるハイレベルの矩形波ではなく、ローレベルとなる期間が含まれる。このローレベルとなる期間（ローレベル期間Ｌｐと呼ぶ）は、パルス信号の先頭に設けられる。つまり、パルス信号は、図１０に示すように、先に出力されるローレベル信号とその後に出力されるハイレベル信号とで１つのパルス信号を構成している。ローレベル期間Ｌｐにおけるパルス信号の強度は、パルス信号を出力していないときの直流のローレベル信号と同じ強度である。従って、パルス信号供給装置５０は、コントローラ９０からの指令によりパルス信号を出力するものの、その直後、つまり、パルス信号を出力した時点からローレベル期間Ｌｐが経過するまでの間は、その出力状態が変化しない。このため、ローレベル期間Ｌｐだけ遅れてハイレベル信号がレーザ駆動回路７０に出力されることになる。
【０１１１】
パルス信号供給装置５０は、パルス信号の情報として、ハイレベル期間Ｈｐにおける信号強度と、ハイレベル期間Ｈｐの長さと、ローレベル期間Ｌｐにおける信号強度とを表すデジタルデータを予めコントローラ９０から入力してメモリ９０ａに記憶している。そして、レーザ加工中に、コントローラ９０からローレベル期間Ｌｐの長さ（この長さを単にローレベル期間Ｌｐと呼ぶ）を表す情報が入力すると、ローレベルとハイレベルとからなる１パルス分のパルス波形のデジタルデータを作成してメモリ５０ａに記憶する。尚、コントローラ９０からローレベル期間Ｌｐを表す情報が入力しない場合には、ローレベル期間Ｌｐをゼロ（Ｌｐ＝０）としたパルス波形のデジタルデータを作成してメモリ５０ａに記憶する。
【０１１２】
次に、第２実施形態におけるレーザ加工制御ルーチンについて説明する。第２実施形態におけるレーザ加工制御ルーチンは、第１実施形態におけるレーザ加工制御ルーチン（図４）のステップＳ１４０〜ステップＳ１４６に代えて図１１に示す処理を行い、ステップＳ１８２〜ステップＳ１８８に代えて図１２に示す処理を行う。以下、第１実施形態と相違する処理について図１１，図１２を用いて説明する。
【０１１３】
コントローラ９０は、レーザ光照射位置が開始点ＳｔからＸ正方向に進み、Ｘ方向位置検出回路４４により検出されるＸ位置が加工開始位置Ｄに達すると、ステップＳ５０１において、パルス信号供給装置５０に対して、パルス信号の出力指令を出力する。これにより、パルス信号供給装置５０は、メモリ５０ａに記憶されている波形の１つのパルス信号をレーザ駆動回路７０に出力する。パルス信号供給装置５０が出力するパルス信号は、ローレベル信号とその後に出力されるハイレベル信号とで構成されているが、このステップＳ５０１においてパルス信号供給装置５０が出力するパルス信号は、後述するタイミング調整ルーチンにより、ローレベル期間Ｌｐがゼロに設定されている。従って、レーザ駆動回路７０は、パルス信号供給装置５０から出力されたハイレベルのパルス信号にしたがって加工用レーザ駆動信号をレーザ光源３１に出力する。こうして、１つのパルス信号の出力により加工対象物ＯＢの表面に１つのピットが形成される。
【０１１４】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ５０２において、変数ｋの値を「１」に設定する。続いて、ステップＳ５０３，Ｓ５０４において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が位置（Ｄ＋ｋ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）以上になるまで待機する。ここで、ｐはＸ方向の加工ピッチ、つまり、ピットの形成間隔を表し、ｋは整数（１，２，３・・・）を表し、αはＸ方向位置検出回路４４がＸ位置検出信号を出力する位置間隔である検出単位距離を表し、Ｄｅｖは後述するタイミング調整ルーチンにより設定されるタイミングずれを表し、ＳＰはレーザ光照射位置のＸ方向移動速度を表す。
【０１１５】
この場合、ｋ＝１に設定されているため、加工開始位置ＤからＸ正方向に加工ピッチｐだけ進んだポイントよりも、所定距離（α＋Ｄｅｖ・ＳＰ）だけ手前の位置への到達が判断されることになる。そして、Ｘ方向位置検出回路４４により検出されるＸ位置が位置（Ｄ＋ｋ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）以上になると（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、コントローラ９０は、ステップＳ５０５において、パルス信号供給装置５０に対して、２回目のパルス信号の出力指令を出力する。この位置（Ｄ＋ｋ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）は、本発明における発光指令位置に相当する。これにより、加工対象物ＯＢの表面に２つ目のピットが形成される。
【０１１６】
このステップＳ５０５は後述するように繰り返し実行され、その都度パルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令が出力されるが、３回目のパルス信号からは、後述するタイミング調整ルーチンにより、タイミングずれＤｅｖに応じたローレベル期間Ｌｐが設定された信号となる。ローレベル期間Ｌｐにおけるパルス信号の強度は、パルス信号を出力していないときのローレベルの信号（直流信号）と同じ強度である。このため、パルス信号供給装置５０が出力するパルス信号のローレベル期間Ｌｐ中においては、引き続きレーザ駆動回路７０から非加工用レーザ駆動信号がレーザ光源３１に出力される。そして、ローレベル期間Ｌｐが終了してハイレベルに切り替わると、レーザ駆動回路７０は、加工用レーザ駆動信号をレーザ光源３１に出力する。パルス信号供給装置５０は、パルス信号の出力期間（Ｌｐ＋Ｈｐ）が経過すると、再びローレベルの直流信号を出力し始める。従って、このローレベル期間Ｌｐだけ、レーザ光源３１から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングが遅くなる。
【０１１７】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ５０６において、変数ｋの値を「１」だけインクリメントする。続いて、ステップＳ５０７において、加工開始位置Ｄに距離ｋ・ｐを加算したＸ位置（Ｄ＋ｋ・ｐ）が加工開始位置Ｄ’よりも大きいか否かを判断する。つまり、加工領域におけるＸ座標の境界にまでレーザ加工が進んだか否かを判断する。コントローラ９０は、Ｘ位置（Ｄ＋ｋ・ｐ）が加工開始位置Ｄ’以下であると判断した場合（Ｓ５０７：Ｎｏ）には、その処理をステップＳ５０３に戻す。従って、Ｘ位置が位置（Ｄ＋ｋ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）以上になったことが検出されるたびに、パルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令が出力される。そして、パルス信号供給装置５０からパルス信号が出力されるたびに、パルス信号のレベルに応じた強度のレーザ光が加工対象物ＯＢに照射される。
【０１１８】
こうした処理が繰り返されて、Ｘ位置（Ｄ＋ｋ・ｐ）が加工開始位置Ｄ’よりも大きくなると、コントローラ９０は、ステップＳ５０７において、「Ｙｅｓ」と判定して、その処理をステップＳ１４８に進める。
【０１１９】
次に、レーザ加工制御ルーチンにおけるステップＳ１８２〜ステップＳ１８８に代えて行う処理について図１２を用いて説明する。上述した図１１における処理は、レーザ光照射位置が加工領域をＸ正方向に移動するときの処理であったが、この図１２における処理は、レーザ光照射位置が加工領域をＸ負方向に移動するときの処理であり、図１１の処理に対してＸ座標位置が相違する程度であるため、簡単な説明に留める。
【０１２０】
コントローラ９０は、レーザ光照射位置が停止位置Ａ’からＸ負方向に進み、Ｘ方向位置検出回路４４により検出されるＸ位置が加工開始位置Ｄ’に達すると、ステップＳ５１１において、パルス信号供給装置５０に対して、パルス信号の出力指令を出力する。これにより、パルス信号供給装置５０は、メモリ５０ａに記憶されている波形の１つのパルス信号をレーザ駆動回路７０に出力する。こうして、加工対象物ＯＢの表面に第２列目における最初のピットが形成される。尚、ステップＳ５１１においてパルス信号供給装置５０から出力されるパルス信号は、後述するタイミング調整ルーチンにより、ローレベル期間Ｌｐがゼロに設定されている。
【０１２１】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ５１２において、変数ｋの値を「１」に設定する。続いて、ステップＳ５１３，Ｓ５１４において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が位置（Ｄ’−ｋ・ｐ＋α＋Ｄｅｖ・ＳＰ）以下になるまで待機する。そして、Ｘ方向位置検出回路４４により検出されるＸ位置が位置（Ｄ＋ｋ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）以下になると（Ｓ５１４：Ｙｅｓ）、コントローラ９０は、ステップＳ５１５において、パルス信号供給装置５０に対して、パルス信号の出力指令を出力する。
【０１２２】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ５１６において、変数ｋの値を「１」だけインクリメントし、続くステップＳ５１７において、加工開始位置Ｄ’から距離ｋ・ｐを減算したＸ位置（Ｄ’−ｋ・ｐ）が加工開始位置Ｄよりも小さいか否かを判断する。コントローラ９０は、Ｘ位置（（Ｄ’−ｋ・ｐ）が加工開始位置Ｄ’に到達していない場合は、その処理をステップＳ５１３に戻す。従って、Ｘ位置が位置（Ｄ＋ｋ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）以下になったことが検出されるたびに、パルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令が出力され、パルス信号のレベルに応じた強度のレーザ光が加工対象物ＯＢに照射される。この場合、ステップＳ５１５においては、３回目のパルス信号から、後述するタイミング調整ルーチンにより、タイミングずれＤｅｖに応じたローレベル期間Ｌｐが設定された信号となる。従って、このローレベル期間Ｌｐだけ、レーザ光源３１から加工用強度のレーザ光が出射されるタイミングが遅くなる。
【０１２３】
こうした処理が繰り返されて、Ｘ位置（Ｄ’−ｋ・ｐ）が加工開始位置Ｄよりも小さくなると、コントローラ９０は、ステップＳ５１７において、「Ｙｅｓ」と判定して、その処理をステップＳ１９０に進める。尚、第２実施形態においても、レーザ光照射位置が加工開始位置Ｄから加工領域外に出るとき、および、レーザ光照射位置が加工開始位置Ｄ’から加工領域外に出るときには、パルス信号がハイレベル期間Ｈｐが丁度終了するタイミングとなるように設定されている。
【０１２４】
次に、第２実施形態におけるタイミング調整ルーチンについて説明する。このタイミング調整ルーチンは、パルス信号供給装置５０がレーザ駆動回路７０に出力するパルス信号におけるローレベル期間Ｌｐをコントローラ９０により設定するものである。図１３Ａ〜１３Ｃは、コントローラ９０により実行されるタイミング調整ルーチンを表す。タイミング調整ルーチンは、コントローラ９０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されており、レーザ加工制御ルーチンと並行して行われる。
【０１２５】
ステップＳ６００にてタイミング調整ルーチンが起動すると、コントローラ９０は、ステップＳ６０２において、変数ｓの値を「１」に設定する。続いて、ステップＳ６０４，Ｓ６０６において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ以下になるまで待機する。そして、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ以下になったことを確認すると（Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、続くステップＳ６０８，Ｓ６１０においてＸ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が加工開始位置Ｄから検出単位距離αだけ少ない位置（Ｄ−α）以上となるまで待機する。この待機時においては、Ｘ位置の確認と同時に、ステップＳ６１２にてレーザ照射停止指令が出力されたか否かを判断する。つまり、レーザ加工制御ルーチンにおけるステップＳ１６３の指令が出力されたか否かを判断する。
【０１２６】
この待機中においては、レーザ光の照射位置は、ホールド切替位置Ｃから停止位置Ａ（初回の処理であれば、停止位置Ａは開始点Ｓｔとなる）にまでＸ負方向に移動し、その後、停止位置Ａで移動方向が反転する。そして、レーザ光のＸ方向における照射位置が加工開始位置Ｄから検出単位距離αだけ手前の位置（Ｄ−α）以上になると、コントローラ９０は、ステップＳ６１６において、信号入力検出回路８０に対して作動開始指令を出力する。
【０１２７】
上述したレーザ加工制御ルーチンにおいては、レーザ光の照射位置がＸ正方向に移動する場合は、加工開始位置Ｄが検出されたタイミングでコントローラ９０からパルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令が出力される（Ｓ５０１）。従って、ステップＳ６１０においてＸ位置（Ｄ−α）が検出された時点においては、まだ、パルス信号供給装置５０からレーザ駆動回路７０にパルス信号が出力されていない。そして、レーザ光の照射位置がさらに検出単位距離αだけＸ正方向に移動すると、Ｘ方向位置検出回路４４は、加工開始位置Ｄを表すデジタルデータをコントローラ９０および信号入力検出回路８０に出力する。これにより信号入力検出回路８０は、信号が入力したことを表すハイレベルの信号入力検出信号（１パルス信号）を遅れ信号生成回路８１に出力する。また、パルス信号供給装置５０は、コントローラ９０からのパルス信号の出力指令によりレーザ駆動回路７０にパルス信号を出力する。これにより、レーザ光源３１から加工用強度のレーザ光が出射される。この時点では、コントローラ９０からパルス信号供給装置５０にパルス信号のローレベル期間Ｌｐの設定指令が出力されていないため、パルス信号供給装置５０から出力されるパルス信号のローレベル期間Ｌｐはゼロとなっている。
【０１２８】
遅れ信号生成回路８１は、信号入力検出回路８０から出力される信号がハイレベルになると自身の出力をハイレベルにし、信号増幅回路７１から出力される信号がローレベルからハイレベル（加工用強度のレーザ光が照射されているときのレベル）に切り替わると、自身の出力をハイレベルからローレベルに切り換える。従って、遅れ信号生成回路８１により生成される信号がハイレベルとなる期間は、Ｘ方向位置検出回路４４が加工開始位置Ｄを検出したタイミングからレーザ光の強度が加工用強度に切り替わるタイミングまでの遅れ時間であるタイミングずれＤｅｖを表す。Ａ／Ｄ変換器８２は、遅れ信号生成回路８１により生成される信号をデジタル信号に変換してコントローラ９０に出力する。
【０１２９】
コントローラ９０は、ステップＳ６１８において、Ａ／Ｄ変換器８２からデータを入力し、ステップＳ６２０において、このデータから、遅れ信号生成回路８１により生成される信号のハイレベルとなる時間をタイミングずれＤｅｖとして計算する。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ６２２，Ｓ６２４において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が位置（Ｄ＋ｓ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）以上になるまで待機する。この場合、ｓ＝１に設定されているため、加工開始位置ＤからＸ正方向に加工ピッチｐだけ進んだポイントよりも、所定距離（α＋Ｄｅｖ・ＳＰ）だけ手前の位置への到達が判断されることになる。Ｘ位置が位置（Ｄ＋ｓ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）以上になったことが検出される位置は、レーザ加工制御ルーチンのステップＳ５０５において２つ目以降のピットを形成するときにコントローラ９０がパルス信号供給装置５０にパルス信号の出力指令を行う位置である。
【０１３０】
コントローラ９０は、ステップＳ６２４において、Ｘ位置が位置（Ｄ＋ｓ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）以上になったことを検出すると、続くステップＳ６２６において、次式により整数Ｎｎを計算する。
Ｎｎ＝ＩＮＴ｛（位置（Ｄ＋（ｓ＋１）・ｐ−Ｄｅｖ・ＳＰ）−位置Ｘ）／α｝
ここでＩＮＴは、括弧｛  ｝内の計算値の整数部分を求める関数を表す。
【０１３１】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ６２８において、ローレベル期間Ｌｐを次式により計算する。
Ｌｐ＝｛（位置（Ｄ＋（ｓ＋１）・ｐ）−位置（Ｘ＋Ｎｎ・α））／ＳＰ｝−Ｄｅｖ
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ６３０において、この算出されたローレベル期間Ｌｐを表す情報をパルス信号供給装置５０に出力することによりローレベル期間Ｌｐを設定する。
【０１３２】
このステップＳ６２６〜Ｓ６３０の処理は、次の加工設定位置（Ｄ＋（ｓ＋１）・ｐ）の手前でＸ方向位置検出回路４４からＸ位置検出信号が出力される位置と、加工設定位置（Ｄ＋（ｓ＋１）・ｐ）との差を移動速度ＳＰで除算して得られる時間から、タイミングずれＤｅｖを減算して得られる時間をローレベル期間Ｌｐに設定するものである。
【０１３３】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ６３２において、Ｘ位置（Ｄ＋ｓ・ｐ）が加工開始位置Ｄ’より大きいか否かを判断する。そして、Ｘ位置（Ｄ＋ｓ・ｐ）が加工開始位置Ｄ’以下である場合には、ステップＳ６３４において、変数ｓの値を「１」だけインクリメントして、その処理をステップＳ６２２に戻して上述した処理を繰り返す。これにより、Ｘ位置が位置（Ｄ＋ｓ・ｐ−α−Ｄｅｖ・ＳＰ）以上になったことが検出されるたびに、次の加工設定位置（Ｄ＋（ｓ＋１）・ｐ）に加工用強度のレーザ光を照射するためのパルス信号のローレベル期間Ｌｐが設定される。この結果、適正なタイミングで加工用強度のレーザ光を照射することができ、それぞれの加工設定位置にピット（加工跡）を形成することができる。
【０１３４】
ここで、加工用強度のレーザ光の照射タイミング調整について図１４を用いて説明する。図１４は、Ｘ正方向にレーザ加工を開始するときの信号波形図であり、（ａ）はＸ方向位置検出回路４４が出力するＸ位置検出信号（デジタル信号）、（ｂ）はコントローラ９０が信号入力検出回路８０へ出力する作動開始指令信号、（ｃ）は信号増幅回路７１が出力する信号（レーザ光の発光強度）、（ｄ）は遅れ信号生成回路８１が出力するパルス信号の波形を表す。
【０１３５】
時刻ｔ１において、Ｘ方向位置検出回路４４によりＸ位置（Ｄ−α）が検出されると（Ｓ６１０：Ｙｅｓ）、時刻ｔ２において、コントローラ９０は、信号入力検出回路８０へ作動開始指令を出力する。そして、時刻ｔ３において、Ｘ方向位置検出回路４４により加工開始位置Ｄが検出されると、コントローラ９０はパルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令を出力し（Ｓ５０１）、信号入力検出回路８０は遅れ信号生成回路８１にハイレベルの信号入力検出信号（１パルス信号）を出力する。これにより、パルス信号供給装置５０はレーザ駆動回路７０にパルス信号を出力し、レーザ駆動回路７０は入力したパルス信号に応じてレーザ駆動信号をレーザ光源３１に供給する。このパルス信号は、ローレベル期間Ｌｐがゼロに設定されている。こうして、時刻ｔ４において、１パルス分の加工用強度のレーザ光が加工対象物ＯＢに照射される。従って、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの経過時間が遅れ時間、つまり、タイミングずれＤｅｖに相当する。
【０１３６】
コントローラ９０は、２つ目のレーザ照射設定位置（Ｄ＋ｐ）の手前となるＸ位置が検出された時刻ｔ５において、パルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令が出力する。この段階では、まだパルス信号のローレベル期間Ｌｐは設定されていない。従って、時刻ｔ５からタイミングずれＤｅｖだけ遅れた時刻ｔ６において１パルス分の加工用強度のレーザ光が加工対象物ＯＢに照射される。また、コントローラ９０は、時刻ｔ５において、ステップＳ６２４の判断が「Ｙｅｓ」となり、次の加工設定位置（レーザ照射設定位置Ｄ＋２ｐ）におけるパルス信号のローレベル期間Ｌｐを設定する。そして、ステップＳ５０４，Ｓ５０５において、３つ目の加工設定位置（Ｄ＋２ｐ）よりも所定距離（α＋Ｄｅｖ・ＳＰ）だけ手前の位置以上となるＸ位置が検出された時刻ｔ７において、コントローラ９０からパルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令が出力される。この場合、ローレベル期間Ｌｐは、レーザ照射指令を行う位置とレーザ照射設定位置との差を移動速度ＳＰで除算して得られる時間（早出し時間であり、図中においてａ，ｂ，ｃで表される）からタイミングずれＤｅｖを減算した時間に設定される。こうして、時刻ｔ８において、レーザ光源３１からパルス信号に対応した強度のレーザ光が出射される。従って、時刻ｔ８からローレベル期間Ｌｐだけ経過した時刻ｔ９において、レーザ光源３１から加工用強度のレーザ光が出射される。これにより、加工設定位置にピットを形成することができる。尚、図中（ｃ）の波形において、太線部分がパルス信号供給装置５０から供給されたパルス信号の出射期間を表している。
【０１３７】
また、時刻ｔ７においては、ステップＳ６２６〜Ｓ６３０により、次の加工設定位置（Ｄ＋３ｐ）におけるパルス信号のローレベル期間Ｌｐ（＝ｂ−Ｄｅｖ）も設定される。こうして、時刻ｔ１０において、コントローラ９０からパルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令が出力されると、時刻ｔ１１において、レーザ光源３１からパルス信号に対応した強度のレーザ光が出射される。従って、時刻１１からローレベル期間Ｌｐだけ経過した時刻ｔ１２において、レーザ光源３１から加工用強度のレーザ光が出射される。また、時刻ｔ１０において、次の加工設定位置（Ｄ＋４ｐ）におけるパルス信号のローレベル期間Ｌｐ（＝ｃ−Ｄｅｖ）も設定される。こうして、時刻ｔ１３において、コントローラ９０からパルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令が出力されると、時刻ｔ１４において、レーザ光源３１からパルス信号に対応した強度のレーザ光が出射される。この例では、ローレベル期間Ｌｐは、早出し時間ｃとタイミングずれＤｅｖが同じとなっているため、ゼロに設定される。この結果、それぞれの加工設定位置にピット（加工跡）を形成することができる。
【０１３８】
図１３Ｂのタイミング調整ルーチンの説明に戻る。コントローラ９０は、ステップＳ６３２において、Ｘ位置（Ｄ＋ｓ・ｐ）が加工開始位置Ｄ’より大きいと判断すると、その処理をステップＳ６３６に進める。コントローラ９０は、ステップＳ６３６において、変数ｓの値を「１」に設定し、ステップＳ６３７において、パルス信号供給装置５０にローレベル期間Ｌｐをゼロとする情報を出力する。続いて、ステップＳ６３８，Ｓ６４０において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ’以上になるまで待機する。そして、Ｘ位置がホールド切替位置Ｃ’以上になったことを検出すると（Ｓ６４０：Ｙｅｓ）、続くステップＳ６４２，Ｓ６４４においてＸ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が加工開始位置Ｄ’に検出単位距離αを加算した位置（Ｄ’＋α）以下となるまで待機する。この待機時においては、Ｘ位置の確認と同時に、ステップＳ６４６にてレーザ照射停止指令が出力されたか否かを判断する。つまり、レーザ加工制御ルーチンにおけるステップＳ１６３の指令が出力されたか否かを判断する。
【０１３９】
この待機中においては、レーザ光の照射位置は、ホールド切替位置Ｃ’から停止位置Ａ’にまでＸ正向に移動し、その後、停止位置Ａで移動方向が反転する。そして、レーザ光のＸ方向における照射位置が加工開始位置Ｄ’より検出単位距離αだけ手前の位置（Ｄ’＋α）以下になると、コントローラ９０は、ステップＳ６５０において、信号入力検出回路８０に対して作動開始指令を出力する。
【０１４０】
上述したレーザ加工制御ルーチンにおいては、レーザ光の照射位置がＸ負方向に移動する場合は、加工開始位置Ｄ’が検出されたタイミングでコントローラ９０からパルス信号供給装置５０に対してパルス信号の出力指令が出力される（Ｓ５１１）。従って、ステップＳ６４４においてＸ位置（Ｄ’＋α）が検出された時点においては、まだ、パルス信号供給装置５０からレーザ駆動回路７０にパルス信号が出力されていない。そして、レーザ光の照射位置がさらにαだけＸ負方向に移動すると、Ｘ方向位置検出回路４４は、加工開始位置Ｄ’を表すデジタルデータをコントローラ９０および信号入力検出回路８０に出力する。これにより信号入力検出回路８０は、信号が入力したことを表すハイレベルの信号入力検出信号（１パルス信号）を遅れ信号生成回路８１に出力する。また、パルス信号供給装置５０は、コントローラ９０からのパルス信号の出力指令によりレーザ駆動回路７０にパルス信号を出力する。このとき、コントローラ９０は、ステップＳ６３７にてパルス信号供給装置５０に対してパルス信号のローレベル期間Ｌｐをゼロとする情報を出力しているため、ローレベル期間Ｌｐはゼロとなっている。従って、遅れ信号生成回路８１は、Ｘ方向位置検出回路４４が加工開始位置Ｄ’を検出したタイミングからレーザ光の強度が加工用強度に切り替わるタイミングまでのタイミングずれＤｅｖの期間だけハイレベル信号を出力する。
【０１４１】
コントローラ９０は、ステップＳ６５２において、Ａ／Ｄ変換器８２からデータを入力し、ステップＳ６５４において、このデータから、遅れ信号生成回路８１により生成される信号のハイレベルとなる時間をタイミングずれＤｅｖとして計算する。続いて、コントローラ９０は、ステップＳ６５６，Ｓ６５８において、Ｘ方向位置検出回路４４からＸ位置を入力しながら、Ｘ位置が位置（Ｄ’−ｓ・ｐ＋α＋Ｄｅｖ・ＳＰ）以下になるまで待機する。この場合、ｓ＝１に設定されているため、加工開始位置Ｄ’からＸ負方向に加工ピッチｐだけ進んだポイントよりも、所定距離（α＋Ｄｅｖ・ＳＰ）だけ手前の位置への到達が判断されることになる。Ｘ位置が位置（Ｄ’−ｓ・ｐ＋α＋Ｄｅｖ・ＳＰ）以下になったことが検出される位置は、レーザ加工制御ルーチンのステップＳ５１５において２つ目以降のピットを形成するときにコントローラ９０がパルス信号供給装置５０にパルス信号の出力指令を行う位置である。
【０１４２】
コントローラ９０は、ステップＳ６５８において、Ｘ位置が位置（Ｄ’−ｓ・ｐ＋α＋Ｄｅｖ・ＳＰ）以下になったと判断すると、続くステップＳ６６０において、次式により整数Ｎｎを計算する。
Ｎｎ＝ＩＮＴ｛（位置Ｘ−位置（Ｄ’−（ｓ＋１）・ｐ＋Ｄｅｖ・ＳＰ））／α｝
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ６６２において、ローレベル期間Ｌｐを次式により計算する。
Ｌｐ＝｛（位置（Ｘ−Ｎｎ・α）−位置（Ｄ’−（ｓ＋１）・ｐ））／ＳＰ｝−Ｄｅｖ
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ６６４において、この算出されたローレベル期間Ｌｐを表す情報をパルス信号供給装置５０に出力することによりローレベル期間Ｌｐを設定する。
【０１４３】
このステップＳ６６０〜Ｓ６６４の処理は、次の加工設定位置（Ｄ’−（ｓ＋１）・ｐ）の手前でＸ方向位置検出回路４４からＸ位置検出信号が出力される位置と、加工設定位置（Ｄ’−（ｓ＋１）・ｐ）との差を移動速度ＳＰで除算して得られる時間から、タイミングずれＤｅｖを減算して得られる時間をローレベル期間Ｌｐに設定するものである。
【０１４４】
続いて、コントローラ９０は、ステップＳ６６６において、Ｘ位置（Ｄ’−ｓ・ｐ）が加工開始位置Ｄより小さいか否かを判断する。そして、Ｘ位置（Ｄ’−ｓ・ｐ）が加工開始位置Ｄ以上である場合には、ステップＳ６６８において、変数ｓの値を「１」だけインクリメントして、その処理をステップＳ６５６に戻して上述した処理を繰り返す。これにより、Ｘ位置が位置（Ｄ’−ｓ・ｐ＋α＋Ｄｅｖ・ＳＰ）以上になったことが検出されるたびに、次の加工設定位置（Ｄ’−（ｓ＋１）・ｐ）に加工用強度のレーザ光を照射するためのパルス信号のローレベル期間Ｌｐが設定される。この結果、適正なタイミングで加工用強度のレーザ光を照射することができ、それぞれの加工設定位置にピット（加工跡）を形成することができる。また、コントローラ９０は、ステップＳ６６６において、Ｘ位置（Ｄ’−ｓ・ｐ）が加工開始位置Ｄより小さいと判断すると、ステップＳ６６７において、パルス信号供給装置５０にローレベル期間Ｌｐをゼロとする情報を出力し、その処理をステップＳ６０２に戻して同様の処理を繰り返す。
【０１４５】
以上説明した第２実施形態によれば、レーザ光の照射位置が加工開始位置Ｄ，Ｄ’を加工領域に進入する方向に通過するたびに、タイミングずれＤｅｖを検出し、このタイミングずれＤｅｖに基づいて、各加工設定位置ごとに加工用強度のレーザ光を照射するためのパルス信号のローレベル期間Ｌｐを設定する。このため、各加工設定位置に正確にピットを形成することができ、Ｙ方向に隣り合うピット列の各ピットの位置をそろえることができる。また、Ｘ方向の加工設定位置を、Ｘ方向位置検出回路４４がＸ位置検出信号を出力する位置とは異なる位置に設定することができる。つまり、ローレベル期間Ｌｐを、レーザ照射指令を行う位置（Ｘ方向位置検出回路４４がＸ位置検出信号を出力する位置）とレーザ照射設定位置（加工設定位置）との差を移動速度ＳＰで除算して得られる早出し時間（図１４のａ，ｂ，ｃ）からタイミングずれＤｅｖを減算してローレベル期間Ｌｐを算出するため、Ｘ方向における加工設定位置を任意に設定することができる。従って、ピットの配置の自由度が増す。また、加工開始位置Ｄ，Ｄ’と加工ピッチｐとからＸ方向の加工設定位置を定めておき、レーザ光の照射位置をＸ方向に往復移動させるとともに、その往復移動両端においてＹ方向に送り移動させるため、Ｙ方向の１回の送り量を加工ピッチｐと等しくすることで、ナノオーダーの微細なピットを正方形状に配置して形成することができる。また、隣り合うピット列においてＸ方向の加工設定位置を互いに半加工ピッチだけずらすことで、ピットを六方細密状に配置して形成することができる。これらの結果、高品質のＬＥＤ基板や液晶の基板を製造することができる。
【０１４６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形も可能である。
【０１４７】
例えば、本実施形態においては、タイミングずれＤｅｖの検出をＸ方向の往復移動における各移動ごとに行っているが、レーザ加工期間中においてタイミングずれＤｅｖの変動が微小であり、加工設定位置とレーザ加工位置とのずれが許容範囲内であれば、最初に検出したタイミングずれＤｅｖをレーザ加工中において使用し続けるようにしてもよい。また、長期間においてタイミングずれＤｅｖが殆ど変動しない状況であれば、検出したタイミングずれＤｅｖを不揮発性メモリ等の記憶手段に記憶しておき、レーザ加工を開始するときにタイミングずれＤｅｖを読み込んで長期にわたって使用するようにしてもよい。
【０１４８】
また、本実施形態においては、ピットを正方形状配置にて形成するが、例えば、六方細密状配置に形成してもよい。また、そうした配置に限るものでもない。
【０１４９】
また、本実施形態においては、レーザ光照射位置をＸ方向に往復移動させ、Ｘ方向の往復移動両端においてＹ方向に送り移動させているが、レーザ光照射位置の移動ルートはこれに限るものではなく任意に設定できるものである。また、本実施形態においては、レーザ光照射位置の移動をステージ２１の移動により行っているが、加工ヘッド３０をＸ方向，Ｙ方向に移動させる構成であってもよいし、ステージ２１と加工ヘッド３０の両方を関連させて移動させる構成であってもよい。
【０１５０】
また、レーザ加工は、加工対象物ＯＢの表面に加工用レーザ光を照射してピットを形成するものに限らず、表面にフォトレジストを被覆した加工対象物ＯＢに加工用レーザ光を照射してフォトレジストに反応跡を形成し、その後、現像液にて反応跡を除去し、残ったフォトレジストをマスクとして使ってエッチングにより加工対象物ＯＢにピットを形成するものでもよい。
【０１５１】
尚、本実施形態における移動手段は、Ｘ方向フィードモータ２２，Ｙ方向フィードモータ２３が本発明の移動手段に相当し、本実施形態におけるエンコーダ２２ａ，２３ａ，Ｘ方向位置検出回路４４，Ｙ方向位置検出回路４５が本発明における移動位置検出手段に相当する。また、本実施形態におけるパルス信号供給装置５０およびレーザ駆動回路７０が本発明の発光信号供給手段に相当し、本実施形態におけるＸ方向フィードモータ制御回路４２，Ｙ方向フィードモータ制御回路４３、および、コントローラ９０がレーザ加工制御ルーチンにおいて移動位置を指令する処理が本発明の移動制御手段に相当する。また、本実施形態におけるコントローラ９０がレーザ加工制御ルーチンにおいてＸ位置に基づいて加工用強度および非加工用強度のレーザ光の照射指令を行う処理が本発明のレーザ光照射制御手段に相当する。
【０１５２】
また、本実施形態におけるコントローラ９０がタイミング調整ルーチンにおいてタイミングずれＤｅｖを計算する処理（Ｓ３０８〜Ｓ３１８，Ｓ３２８〜Ｓ３３８，Ｓ３２１−３〜Ｓ３２１−６，Ｓ３４３〜Ｓ３４６，Ｓ６１０〜Ｓ６２０，Ｓ６４４〜Ｓ６５４）が本発明のタイミングずれ検出手段、タイミングずれ検出ステップに相当する。また、本実施形態におけるコントローラ９０がタイミング調整ルーチンにおいてローレベル信号の時間幅あるいはローレベル期間を設定する処理（Ｓ３２０，Ｓ３４０，Ｓ３２１−７，Ｓ３４７，Ｓ６３０，Ｓ６６４）が本発明の発光信号供給タイミング調整手段、発光信号供給タイミング調整ステップに相当する。また、本実施形態におけるコントローラ９０がタイミング調整ルーチンにおいて加工開始後にタイミングずれを繰り返し計算する処理（Ｓ３２１−３〜Ｓ３２１−６，Ｓ３４３〜Ｓ３４６）が本発明における途中タイミングずれ検出手段、途中タイミングずれ検出ステップに相当する。また、本実施形態におけるコントローラ９０がタイミング調整ルーチンにおいて加工開始後にローレベル信号の時間幅を繰り返し設定する処理（Ｓ３２１−７，Ｓ３４７）が本発明における途中発光信号供給タイミング調整手段、途中発光信号供給タイミング調整ステップに相当する。
【０１５３】
また、本実施形態におけるコントローラ９０がレーザ加工制御ルーチンにおいてＸ位置およびＹ位置を検出する処理が本発明の移動位置検出ステップに相当し、本実施形態におけるコントローラ９０がレーザ加工制御ルーチンにおいてＸ位置およびＹ位置に基づいてレーザ光照射位置を移動させる処理が本発明の移動制御ステップに相当する。また、本実施形態におけるコントローラ９０がレーザ加工制御ルーチンにおいてＸ位置に基づいて加工用強度および非加工用強度のレーザ光の照射指令を行う処理が本発明の発光指令ステップに相当する。また、本実施形態におけるパルス信号供給装置５０およびレーザ駆動回路７０が発光指令にしたがってレーザ光源に発光信号を供給する処理が発光信号供給ステップに相当する。
【符号の説明】
【０１５４】
１…レーザ加工装置、２０…ステージ駆動装置、２１…ステージ、２２…Ｘ方向フィードモータ、２２ａ，２３ａ…エンコーダ、２３…Ｙ方向フィードモータ、３０…加工ヘッド、３１…レーザ光源、３５…対物レンズ、４２…Ｘ方向フィードモータ制御回路、４３…Ｙ方向フィードモータ制御回路、４４…Ｘ方向位置検出回路、４５…Ｙ方向位置検出回路、５０…パルス信号供給装置、５０ａ…メモリ、６１…ＨＦ信号増幅回路、７０…レーザ駆動回路、８０…信号入力検出回路、８１…遅れ信号生成回路、８２…Ａ／Ｄ変換器、９０…コントローラ、９０ａ…メモリ、ＯＢ…加工対象物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
2011083795.tif 000020
【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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