(57)【要約】【課題】  回折格子により加工対象物に複数のレーザスポットを形成してレーザ加工するレーザ加工装置において、複数のレーザスポットの間隔を高精度で調整する。【解決手段】  ターンテーブル２１又はターンテーブル２１上に載置される板部材１１，１２に、ターンテーブル２１の半径方向に配列される複数の溝であって、ターンテーブル２１の回転中心に対して偏心している複数の溝を設けておく。ターンテーブル２１を回転させた状態で、複数の溝上に第１及び第２のレーザスポットを形成して、これらのレーザスポットからの反射光を受光して第１及び第２受光信号を出力する。第１及び第２受光信号間の位相差を検出し、この検出した位相差を用いて、回折格子３３を変位させることによってレーザスポット間隔を変更して、実際のレーザスポット間隔を所望のレーザスポット間隔に設定する。【選択図】  図１
2009190041.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ターンテーブルと、
前記ターンテーブルを回転させる回転手段と、
レーザ光源及び回折格子を有し、前記レーザ光源からの単一のレーザ光を前記回折格子で回折させて複数のレーザ光を生成し、前記ターンテーブルの半径方向に沿って複数のレーザスポットを形成して、前記加工対象物に、ピット、溝又は反応跡を形成するための光加工ヘッドと、
前記複数のレーザスポットを前記ターンテーブルの半径方向に前記ターンテーブルに対して相対的に移動する半径方向送り手段と、
前記回折格子を変位させて、前記ターンテーブルの半径方向における複数のレーザスポットの間隔を変化させるスポット間隔変更手段とを備えたレーザ加工装置に適用されるレーザスポット間隔調整方法において、
前記ターンテーブルに、前記ターンテーブルの半径方向に配列される複数の溝であって、前記ターンテーブルの回転中心に対して偏心しているとともに間隔が既知である複数の溝を設けておき、又は前記複数の溝を設けた板部材を前記ターンテーブル上に載置し、
前記複数の溝上に第１及び第２レーザスポットを形成するために、前記レーザ光源にレーザスポット間隔調整用のレーザ光を連続的に出射させ、
第１受光信号生成手段に、前記第１レーザスポットからの反射光を受光させるとともに、受光量に対応した大きさの第１受光信号を生成させ、かつ
第２受光信号生成手段に、前記第２レーザスポットからの反射光を受光させるとともに、受光量に対応した大きさの第２受光信号を生成させておき、
前記半径方向送り手段を作動させて、前記複数の溝上に前記第１及び第２レーザスポットを形成させ、
前記複数の溝上に前記第１及び第２レーザスポットを形成し、かつ前記回転手段により前記ターンテーブルを回転させた状態で、前記第１及び第２受光信号間の位相差に基づいて、前記第１及び第２レーザスポットの間隔が所望のレーザスポット間隔に対して許容範囲内にあるかを確認し、
前記確認の結果、前記第１及び第２レーザスポットの間隔が所望のレーザスポット間隔に対して許容範囲内でないとき、前記スポット間隔変更手段を作動させて、前記第１及び第２レーザスポットの間隔が所望のレーザスポット間隔に近づくように、前記第１及び第２レーザスポットの間隔を変更するようにしたことを特徴とするレーザスポット間隔調整方法。
【請求項２】
請求項１のレーザスポット間隔調整方法において、
前記許容範囲内にあるかの確認は、波形表示手段を用いて、前記第１及び第２受光信号の波形を表示して行なわれるレーザスポット間隔調整方法。
【請求項３】
請求項１又２のレーザスポット間隔調整方法において、
前記複数の溝の間隔は、前記所望とするレーザスポット間隔に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいて前記ターンテーブルの半径方向位置に応じて変化するとともに、前記ターンテーブルの半径位置との関係が既知であり、
前記第１及び第２レーザスポットを形成させる過程では、前記半径方向送り手段を作動させて、前記所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットが形成されるように、前記第１及び第２レーザスポットを前記ターンテーブルの半径方向に移動させ、
前記許容範囲内にあるかの確認の過程では、前記所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、前記第１及び第２受光信号間の位相差が所定の許容範囲内にあるかを確認し、かつ
前記レーザスポット間隔を変更する過程では、前記スポット間隔変更手段を作動させて、前記第１及び第２受光信号間の位相差がなくなるように、前記ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更するようにしたレーザスポット間隔調整方法。
【請求項４】
請求項１又２のレーザスポット間隔調整方法において、
前記複数の溝の間隔は、前記所望とするレーザスポット間隔よりも大きく、前記所望とするレーザスポット間隔の所定数倍に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいて前記ターンテーブルの半径方向位置に応じて変化するとともに、前記ターンテーブルの半径位置との関係が既知であり、
前記第１及び第２レーザスポットを形成させる過程では、前記半径方向送り手段を作動させて、前記所望のレーザスポット間隔の前記所定数倍に等しいレーザスポット間隔を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットが形成されるように、前記第１及び第２レーザスポットを前記ターンテーブルの半径方向に移動させ、
前記許容範囲内にあるかの確認の過程では、前記所望のレーザスポット間隔の前記所定数倍に等しい溝間隔を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、前記第１及び第２受光信号間の位相差の前記第１又は第２受光信号の１周期に対する比が前記所定数の逆数に対して所定の許容範囲内であるかを確認し、かつ
前記レーザスポット間隔を変更する過程では、前記スポット間隔変更手段を作動させて、前記第１及び第２受光信号間の位相差の前記第１又は第２受光信号の１周期に対する比が、前記所定数の逆数に近づくように、前記ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更するようにしたレーザスポット間隔調整方法。
【請求項５】
請求項１又２のレーザスポット間隔調整方法において、
前記複数の溝の間隔は、前記所望とするレーザスポット間隔よりも大きな同一の間隔であり、
前記第１及び第２レーザスポットを形成させる過程では、前記半径方向送り手段を作動させて、前記複数の溝を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットが形成されるように、前記第１及び第２レーザスポットを前記ターンテーブルの半径方向に移動させ、
前記許容範囲内にあるかの確認の過程では、前記複数の溝を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、前記第１及び第２受光信号間の位相差の前記第１又は第２受光信号の１周期に対する比と、前記複数の溝の溝間隔との積が前記所望のレーザスポット間隔に対して所定の許容範囲内にあるかを確認し、かつ
前記レーザスポット間隔を変更する過程では、前記積が前記所望のレーザスポット間隔に近づくように、前記ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更するようにしたレーザスポット間隔調整方法。
【請求項６】
加工対象物をセットするためのターンテーブルと、
前記ターンテーブルを回転させる回転手段と、
レーザ光源及び回折格子を有し、前記レーザ光源からの単一のレーザ光を前記回折格子で回折させて複数のレーザ光を生成し、前記ターンテーブルの半径方向に沿って複数のレーザスポットを形成して、前記加工対象物に、ピット、溝又は反応跡を形成するための光加工ヘッドと、
前記複数のレーザスポットを前記ターンテーブルの半径方向に前記ターンテーブルに対して相対的に移動する半径方向送り手段と、
前記回折格子を変位させて、前記ターンテーブルの半径方向における複数のレーザスポットの間隔を変化させるスポット間隔変更手段とを備えたレーザ加工装置に適用されるレーザスポット間隔調整装置において、
前記ターンテーブルに、前記ターンテーブルの半径方向に配列される複数の溝であって、前記ターンテーブルの回転中心に対して偏心しているとともに間隔が既知である複数の溝を設けておき、又は前記複数の溝が設けられた板部材を前記ターンテーブル上に載置し、レーザスポット間隔を調整するために、
前記レーザ光源に、前記複数の溝上に第１及び第２レーザスポットを形成するための、レーザスポット間隔調整用のレーザ光を連続的に出射させる調整用レーザ光出射制御手段と、
前記第１レーザスポットからの反射光を受光して、受光量に対応した大きさの第１受光信号を生成する第１受光信号生成手段と、
前記第２レーザスポットからの反射光を受光して、受光量に対応した大きさの第２受光信号を生成する第２受光信号生成手段と、
前記半径方向送り手段を制御して、前記複数の溝上に前記第１及び第２レーザスポットを形成させるレーザスポット移動制御手段と、
前記複数の溝上に前記第１及び第２レーザスポットを形成し、かつ前記回転手段により前記ターンテーブルを回転させた状態で、前記第１及び第２受光信号生成回路から前記第１及び第２受光信号を入力して、前記第１及び第２受光信号間の位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段によって検出された位相差を用いて、前記スポット間隔変更手段を制御して前記ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更し、前記第１及び第２レーザスポットの間隔を所望のレーザスポット間隔に設定するスポット間隔調整手段とを備えたことを特徴とするレーザスポット間隔調整装置。
【請求項７】
請求項６に記載したレーザスポット間隔調整装置において、
前記複数の溝の間隔は、前記所望とするレーザスポット間隔に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいて前記ターンテーブルの半径方向位置に応じて変化するとともに、前記ターンテーブルの半径位置との関係が既知であり、
前記レーザスポット移動制御手段は、前記半径方向送り手段を制御して、前記所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットが形成されるように、前記第１及び第２レーザスポットを前記ターンテーブルの半径方向に移動させ、
前記位相差検出手段は、前記所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、前記第１及び第２受光信号間の位相差を検出し、かつ
前記スポット間隔調整手段は、前記スポット間隔変更手段を制御して、前記位相差検出手段によって検出された位相差が所定の許容範囲内になるように、前記ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更するようにしたレーザスポット間隔調整装置。
【請求項８】
請求項６に記載したレーザスポット間隔調整装置において、
前記複数の溝の間隔は、前記所望とするレーザスポット間隔よりも大きく、前記所望とするレーザスポット間隔の所定数倍に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいて前記ターンテーブルの半径方向位置に応じて変化するとともに、前記ターンテーブルの半径位置との関係が既知であり、
前記レーザスポット移動制御手段は、前記半径方向送り手段を制御して、前記所望のレーザスポット間隔の前記所定数倍に等しい溝間隔を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットが形成されるように、前記第１及び第２レーザスポットを前記ターンテーブルの半径方向に移動させ、
前記位相差検出手段は、前記所望のレーザスポット間隔の前記所定数倍に等しい溝間隔を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、前記第１及び第２受光信号間の位相差を検出し、かつ
前記スポット間隔調整手段は、前記スポット間隔変更手段を制御して、前記位相差検出手段によって検出された位相差の前記第１又は第２受光信号の１周期に対する比と、前記所定数の逆数との差が所定の許容範囲内になるように、前記ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更するようにしたレーザスポット間隔調整装置。
【請求項９】
請求項６に記載したレーザスポット間隔調整装置において、
前記複数の溝の間隔は、前記所望とするレーザスポット間隔よりも大きな同一の間隔であり、
前記レーザスポット移動制御手段は、前記半径方向送り手段を制御して、前記複数の溝を有する半径方向位置に前記第1及び第２レーザスポットが形成されるように、前記第１及び第２レーザスポットを前記ターンテーブルの半径方向に移動させ、
前記位相差検出手段は、前記複数の溝に前記第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、前記第１及び第２受光信号間の位相差を検出し、かつ
前記スポット間隔調整手段は、前記スポット間隔変更手段を制御して、前記位相差検出手段によって検出された位相差の前記第１又は第２受光信号の１周期に対する比と、前記複数の溝の溝間隔との積を計算し、前記計算した積と前記所望のレーザスポット間隔との差が所定の許容範囲内になるように、前記ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更するようにしたレーザスポット間隔調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレーザスポットを用いて、加工対象物の加工面に、ピット、溝又は反応跡を形成するレーザ加工装置に適用されるレーザスポット間隔調整方法及びレーザスポット間隔調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に示されているように、光加工ヘッドから出射される加工用のレーザ光を平板状の加工対象物の加工面に照射し、加工面に微細なピットを形成するレーザ加工方法及び装置は知られている。このレーザ加工方法及び装置においては、ターンテーブル上に１枚の加工対象物をセットしてターンテーブルを回転させ、光加工ヘッドから出射される加工用のレーザ光によって１つのレーザスポットを形成するようにしている。しかし、この従来のレーザ加工方法及び装置では、加工に費やされる時間が長く、加工効率が悪いという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−１３３９８７号公報
【０００３】
前記加工効率の悪さを解消するために、下記特許文献２に示されているように、加工用のレーザ光を回折格子によって回折させることで、加工対象物の加工面に複数のレーザスポットを形成して、複数のレーザスポットで加工面を同時に加工するようにしたレーザ加工方法及び装置も知られている。また、このレーザ加工方法及び装置においては、加工ピッチｄ、レーザ波長λ、対物レンズの焦点距離Ｆ、回折格子のピッチΛ、及び加工面に対する複数のレーザスポットの相対移動方向に直角な方向と複数のレーザスポットの列が形成する直線との間の角度θには、ｄ＝λ・Ｆ・cosθ／Λの関係が成立することに鑑み、回折格子の回転角を変更して、前記角度θを変化させることで、加工ピッチｄすなわち加工面に対する複数のレーザスポットの相対移動方向に直角な方向における複数のレーザスポット間の間隔を変更可能にしている。
【特許文献２】特開２００４−２６８１４４号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかし、前記後者のレーザ加工方法及び装置においては、対物レンズの焦点距離Ｆ、及び加工面に対する複数のレーザスポットの相対移動方向に対して直角な方向と、複数のレーザスポットの列が形成する直線との間の角度θ（相対移動方向と回折格子の格子の方向が同一のときを回転角０度にしたときの回折格子の回転角θ）には、装置ごとに設定した値と実際の値とに差があるために、加工ピッチｄを高精度で所望の値に設定することができなかった。
【０００５】
本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、回折格子により加工用のレーザ光を回折させて複数のレーザスポットを形成するとともに、回折格子を変位させることで加工ピッチを変更できるようにしたレーザ加工装置において、加工ピッチを高精度で変更できるようにしたレーザスポット間隔調整方法及びレーザスポット間隔調整装置を提供することにある。
【０００６】
本発明は、加工対象物をセットするためのターンテーブル（２１）と、ターンテーブルを回転させる回転手段（２２）と、レーザ光源（３１）及び回折格子（３３）を有し、レーザ光源からの単一のレーザ光を回折格子で回折させて複数のレーザ光を生成し、ターンテーブルの半径方向に沿って複数のレーザスポットを形成して、加工対象物に、ピット、溝又は反応跡を形成するための光加工ヘッド（３０）と、複数のレーザスポットをターンテーブルの半径方向にターンテーブルに対して相対的に移動する半径方向送り手段（２３）と、回折格子を変位させて、ターンテーブルの半径方向における複数のレーザスポットの間隔を変化させるスポット間隔変更手段（４４）とを備えたレーザ加工装置に適用される。
【０００７】
そして、前記目的を達成するために、本発明に係るレーザスポット間隔調整方法の特徴は、ターンテーブル（２１）に、ターンテーブルの半径方向に配列される複数の溝であって、ターンテーブルの回転中心に対して偏心しているとともに間隔が既知である複数の溝を設けておき、又は複数の溝を設けた板部材（１１，１２）をターンテーブル上に載置し、複数の溝上に第１及び第２レーザスポットを形成するために、レーザ光源にレーザスポット間隔調整用のレーザ光を連続的に出射させ（図７の手順３、図９の手順３、図１１の手順３、Ｓ１２６、Ｓ３１２）、第１受光信号生成手段（３９ａ，５２）に、第１レーザスポットからの反射光を受光させるとともに、受光量に対応した大きさの第１受光信号を生成させ（図７の手順３、図９の手順３、図１１の手順３、Ｓ１２６、Ｓ３１２）、かつ第２受光信号生成手段（３９ｂ，５３）に、第２レーザスポットからの反射光を受光させるとともに、受光量に対応した大きさの第２受光信号を生成させておき（図７の手順３、図９の手順３、図１１の手順３、Ｓ１２６、Ｓ３１２）、半径方向送り手段（２３）を作動させて、前記複数の溝上に前記第１及び第２レーザスポットを形成させ（図７の手順５、図９の手順５、図１１の手順２、Ｓ１７０、Ｓ３０８）、複数の溝上に第１及び第２レーザスポットを形成し、かつ回転手段（２２）によりターンテーブルを回転させた状態で、第１及び第２受光信号間の位相差に基づいて、第１及び第２レーザスポットの間隔が所望のレーザスポット間隔に対して許容範囲内にあるかを確認し（図７の手順６，７，９、図９の手順６〜８，１０、図１１の手順３〜６，８、Ｓ１８８，Ｓ１９０，Ｓ１９４，Ｓ１９６，Ｓ２２２，Ｓ２２４，Ｓ２２８，Ｓ２３２、Ｓ３２８，Ｓ３３０，Ｓ３４０，Ｓ３４２）、確認の結果、第１及び第２レーザスポットの間隔が所望のレーザスポット間隔に対して許容範囲内でないとき、スポット間隔変更手段（４４）を作動させて、第１及び第２レーザスポットの間隔が所望のレーザスポット間隔に近づくように、第１及び第２レーザスポットの間隔を変更する（図７の手順８、図９の手順９、図１１の手順７、Ｓ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２３０，Ｓ２３４，Ｓ３３２、Ｓ３３４，Ｓ３４４，Ｓ３４６）ようにしたことにある。
【０００８】
前記許容範囲内にあるかの確認は、例えば、波形表示手段（５６）を用いて、第１及び第２受光信号の波形を表示して行なわれる。また、前記ターンテーブル上に載置される板部材は、加工対象物をセットするための固定治具（１２）であってもよいし、固定治具とは別体に構成したレーザスポット間隔の調整のための基準板（１１）であってもよい。
【０００９】
前記本発明に係るレーザスポット間隔調整方法においては、ターンテーブル又は板部材に設けた複数の溝上に第１及び第２レーザスポットが形成される。そして、複数の溝はターンテーブルの回転中心に対して偏心しているので、ターンテーブルが回転されると、第１及び第２レーザスポットは複数の溝上を往復動する。したがって、第１及び第２レーザスポットの反射光による第１及び第２受光信号は、複数の溝の間隔に関係して、基準レベルを挟んで上下に振動する波形信号となる。そして、第１及び第２受光信号は、第１及び第２レーザスポットの間隔と複数の溝の間隔に対応した位相差をもつ。本発明に係るレーザスポット間隔調整方法によれば、実際に複数の溝上に形成されている第１及び第２レーザスポットの間隔が、第１及び第２レーザスポットの間隔と複数の溝の間隔に関係した第１及び第２受光信号間の位相差を用いて調整される。この場合、複数の溝は高精度で作成され得るので、レーザ加工装置においてレーザスポット間隔を設定する対物レンズの焦点距離、回折格子の回転角などの設定値が、実際の値と差があっても、実際のレーザスポット間隔を高精度で所望のレーザスポット間隔に設定することができる。
【００１０】
また、本発明に係るレーザスポット間隔調整方法の具体的な特徴は、複数の溝の間隔は、所望とするレーザスポット間隔に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいてターンテーブル（２１）の半径方向位置に応じて変化するとともに、ターンテーブルの半径位置との関係が既知であり、第１及び第２レーザスポットを形成させる過程では、半径方向送り手段（２３）を作動させて、所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、第１及び第２レーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させ（図７の手順５、Ｓ１７０）、許容範囲内にあるかの確認の過程では、所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、第１及び第２受光信号間の位相差が所定の許容範囲内にあるかを確認し（図７の手順６〜７，９、Ｓ１８８，Ｓ１９０，Ｓ１９４，Ｓ２２２，Ｓ２２４，Ｓ２２８）、かつレーザスポット間隔を変更する過程では、スポット間隔変更手段（４４）を作動させて、第１及び第２受光信号間の位相差がなくなるように、ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更する（図７の手順８、Ｓ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２３０）ようにしたことにある。
【００１１】
この具体的な特徴においては、第１及び第２レーザスポットを形成させる過程で、所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、複数のレーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させるので、複数の溝上に形成される第１及び第２レーザスポットの実際の間隔は、レーザスポットが形成されている溝の間隔にほぼ等しい。したがって、第１及び第２受光信号の位相はほぼ等しい。そして、確認の結果、第１及び第２受光信号間の位相差が許容範囲内でなければ、第１及び第２受光信号間の位相差がなくなるように、ターンテーブルの半径方向における複数のレーザスポットの間隔を変更するので、レーザスポット間隔を簡単かつ高精度で所望のレーザスポット間隔に設定できる。
【００１２】
また、本発明に係るレーザスポット間隔調整方法の具体的な他の特徴は、複数の溝の間隔は、所望とするレーザスポット間隔よりも大きく、所望とするレーザスポット間隔の所定数倍に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいてターンテーブル（２１）の半径方向位置に応じて変化するとともに、ターンテーブルの半径位置との関係が既知であり、第１及び第２レーザスポットを形成させる過程では、半径方向送り手段（２３）を作動させて、所望のレーザスポット間隔の所定数倍に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、第１及び第２レーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させ（図９の手順５、Ｓ１７０）、許容範囲内にあるかの確認の過程では、所望のレーザスポット間隔の所定数倍に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、第１及び第２受光信号間の位相差の第１又は第２受光信号の１周期に対する比が前記所定数の逆数に対して所定の許容範囲内であるかを確認し（図９の手順６〜８，１０、Ｓ１８８，Ｓ１９６，Ｓ２２２，Ｓ２３２）、かつレーザスポット間隔を変更する過程では、スポット間隔変更手段（４４）を作動させて、第１及び第２受光信号間の位相差の第１又は第２受光信号の１周期に対する比が、所定数の逆数に近づくように、ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更する（図９の手順９、Ｓ２０４，Ｓ２０６，Ｓ２３４）ようにしたことにある。
【００１３】
この具体的な他の特徴においては、第１及び第２レーザスポットを形成させる過程で、所望のレーザスポット間隔の所定数倍に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、複数のレーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させるので、複数の溝上に形成される第１及び第２レーザスポットの実際の間隔は、レーザスポットが形成されている溝の間隔の所定数倍にほぼ等しい。したがって、第１及び第２受光信号の位相差は、第１及び第２受光信号の１周期の所定数分の１にほぼ等しい。そして、確認の結果、第１及び第２受光信号間の位相差の第１又は第２受光信号の１周期に対する比が所定数の逆数に対して許容範囲内でなければ、第１及び第２受光信号間の位相差の第１又は第２受光信号の１周期に対する比が、所定数の逆数に近づくように、ターンテーブルの半径方向における複数のレーザスポットの間隔を変更するので、レーザスポット間隔を簡単かつ高精度で所望のレーザスポット間隔に設定できる。
【００１４】
また、本発明に係るレーザスポット間隔調整方法の具体的な他の特徴は、複数の溝の間隔は、所望とするレーザスポット間隔よりも大きな同一の間隔であり、第１及び第２レーザスポットを形成させる過程では、半径方向送り手段（２３）を作動させて、複数の溝を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、第１及び第２レーザスポットをターンテーブル（２１）の半径方向に移動させ（図１１の手順２、Ｓ３０８）、許容範囲内にあるかの確認の過程では、複数の溝を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、第１及び第２受光信号間の位相差の第１又は第２受光信号の１周期に対する比と、複数の溝の溝間隔との積が前記所望のレーザスポット間隔に対して所定の許容範囲内にあるかを確認し（図１１の手順３〜６，８、Ｓ３２８，Ｓ３３０，Ｓ３４０，Ｓ３４２）、かつレーザスポット間隔を変更する過程では、スポット間隔変更手段（４４）を作動させて、前記積が前記所望のレーザスポット間隔に近づくように、ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更する（図１１の手順７、Ｓ３３２，Ｓ３３４，Ｓ３４４，Ｓ３４６）ようにしたことにある。
【００１５】
この具体的な他の特徴においては、第１及び第２レーザスポットを形成させる過程で、所望とするレーザスポット間隔よりも大きな同一間隔である複数の溝を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、複数のレーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させるので、複数の溝上に形成される第１及び第２レーザスポットの実際の間隔は、レーザスポットが形成されている溝の間隔よりも小さくなる。この場合、第１及び第２受光信号間の位相差の第１及び第２受光信号の１周期に対する比と、複数の溝の溝間隔との積は、第１及び第２レーザスポットの実際の間隔に等しく、許容範囲内にあるかの確認の過程で、前記積が前記所望のレーザスポット間隔に対して所定の許容範囲内にあるかを確認する。そして、確認の結果、前記積が許容範囲内でなければ、前記積が所望のレーザスポット間隔に近づくように、ターンテーブルの半径方向における複数のレーザスポットの間隔を変更するので、レーザスポット間隔を簡単かつ高精度で所望のレーザスポット間隔に設定できる。
【００１６】
さらに、本発明に係るレーザスポット間隔調整装置の特徴は、ターンテーブル（２１）に、ターンテーブルの半径方向に配列される複数の溝であって、ターンテーブルの回転中心に対して偏心しているとともに間隔が既知である複数の溝を設けておき、又は前記複数の溝が設けられた板部材（１１，１２）を前記ターンテーブル上に載置し、レーザスポット間隔を調整するために、レーザ光源に、複数の溝上に第１及び第２レーザスポットを形成するための、レーザスポット間隔調整用のレーザ光を連続的に出射させる調整用レーザ光出射制御手段（４２）と、第１レーザスポットからの反射光を受光して、受光量に対応した大きさの第１受光信号を生成する第１受光信号生成手段（３９ａ，５２）と、第２レーザスポットからの反射光を受光して、受光量に対応した大きさの第２受光信号を生成する第２受光信号生成手段（３９ｂ，５３）と、半径方向送り手段（２２）を制御して、複数の溝上に第１及び第２レーザスポットを形成させるレーザスポット移動制御手段（Ｓ１７０，Ｓ３０８）と、複数の溝上に第１及び第２レーザスポットを形成し、かつ回転手段（２２）によりターンテーブルを回転させた状態で、第１及び第２受光信号生成回路から第１及び第２受光信号を入力して、第１及び第２受光信号間の位相差を検出する位相差検出手段（７３，７４，８１，８２）と、位相差検出手段によって検出された位相差を用いて、スポット間隔変更手段（４４）を制御してターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更し、第１及び第２レーザスポットの間隔を所望のレーザスポット間隔に設定するスポット間隔調整手段（８８，８９，Ｓ１７２〜Ｓ２３６，Ｓ３２４〜Ｓ３４６）とを備えたことにある。
【００１７】
前記本発明に係るレーザスポット間隔調整装置の特徴においても、ターンテーブル又は板部材に設けた複数の溝上に、第１及び第２レーザスポットが形成される。そして、複数の溝は回転手段の回転中心に対して偏心しているので、ターンテーブルが回転されると、第１及び第２レーザスポットは複数の溝上を往復動する。したがって、第１及び第２受光信号生成手段によって生成される、レーザスポットの反射光による第１及び第２受光信号は、複数の溝の間隔に関係して、基準レベルを挟んで上下に振動する波形信号となる。そして、第１及び第２受光信号は、第１及び第２レーザスポットの間隔と複数の溝の間隔に対応した位相差をもつ。位相差検出手段がこれらの第１及び第２受光信号間の位相差を検出し、スポット間隔調整手段は、前記検出された位相差を用いて、実際に複数の溝上に形成されている第１及び第２レーザスポットの間隔が所望のレーザスポット間隔になるように、前記第１及び第２レーザスポットの間隔を設定する。この場合も、複数の溝は高精度で作成され得るので、レーザ加工装置において、レーザスポット間隔を設定する対物レンズ３６の焦点距離、回折格子の回転角などの設定値が、実際の値と差があっても、実際のレーザスポット間隔を高精度で所望のレーザスポット間隔に設定することができる。
【００１８】
また、本発明に係るレーザスポット間隔調整装置の具体的な特徴は、複数の溝の間隔は、所望とするレーザスポット間隔に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいてターンテーブル（２１）の半径方向位置に応じて変化するとともに、ターンテーブルの半径位置との関係が既知であり、レーザスポット移動制御手段は、半径方向送り手段（２３）を制御して、所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、第１及び第２レーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させ（Ｓ１７０）、位相差検出手段は、所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、第１及び第２受光信号間の位相差を検出し（７３，７４）、かつスポット間隔調整手段は、スポット間隔変更手段（４４）を制御して、位相差検出手段によって検出された位相差が所定の許容範囲内になるように、ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更する（Ｓ１９６〜Ｓ２０２，Ｓ２３２，Ｓ２３４を除くＳ１７２〜Ｓ２３６）ようにしたことにある。
【００１９】
この具体的な特徴においても、レーザスポット移動制御手段が、所望のレーザスポット間隔に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、複数のレーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させるので、複数の溝上に形成される第１及び第２レーザスポットの実際の間隔は、レーザスポットが形成されている溝の間隔にほぼ等しい。したがって、第１及び第２受光信号生成手段によって生成される第１及び第２受光信号の位相はほぼ等しい。そして、位相差検出手段がこれらの第１及び第２受光信号の位相差を検出し、スポット間隔調整手段は、検出された位相差が所定の許容範囲内になるように、ターンテーブルの半径方向における複数のレーザスポットの間隔を変更する。したがって、この具体的な特徴によっても、レーザスポット間隔を簡単かつ高精度で所望のレーザスポット間隔に設定できる。
【００２０】
また、本発明に係るレーザスポット間隔調整装置の具体的な他の特徴は、複数の溝の間隔は、所望とするレーザスポット間隔よりも大きく、所望とするレーザスポット間隔の所定数倍に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいてターンテーブル（２１）の半径方向位置に応じて変化するとともに、ターンテーブルの半径位置との関係が既知であり、レーザスポット移動制御手段は、半径方向送り手段（２３）を制御して、所望のレーザスポット間隔の所定数倍に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、第１及び第２レーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させ（Ｓ１７０）、位相差検出手段は、所望のレーザスポット間隔の所定数倍に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、第１及び第２受光信号間の位相差を検出し（７３，７４）、かつスポット間隔調整手段は、スポット間隔変更手段（４４）を制御して、位相差検出手段によって検出された位相差の第１又は第２受光信号の１周期に対する比と、所定数の逆数との差が所定の許容範囲内になるように、ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更する（Ｓ１９４，Ｓ２２８，Ｓ２３０を除くＳ１７２〜Ｓ２３６）ようにしたことにある。
【００２１】
この具体的な他の特徴においては、レーザスポット移動制御手段が、所望のレーザスポット間隔の所定数倍に等しい溝間隔を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、複数のレーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させるので、複数の溝上に形成される第１及び第２レーザスポットの実際の間隔は、レーザスポットが形成されている溝の間隔の所定数倍にほぼ等しくなる。したがって、第１及び第２受光信号の位相差は、第１及び第２受光信号の１周期の所定数分の１にほぼ等しい。そして、位相差検出手段はこれらの第１及び第２受光信号の位相差を検出し、スポット間隔調整手段は、検出された位相差の第１又は第２受光信号の１周期に対する比と、所定数の逆数との差が所定の許容範囲内になるように、ターンテーブルの半径方向における複数のレーザスポットの間隔を変更する。したがって、この具体的な特徴によっても、レーザスポット間隔を簡単かつ高精度で所望のレーザスポット間隔に設定できる。
【００２２】
また、本発明に係るレーザスポット間隔調整装置の具体的な他の特徴は、複数の溝の間隔は、所望とするレーザスポット間隔よりも大きな同一の間隔であり、レーザスポット移動制御手段は、半径方向送り手段（２３）を制御して、複数の溝を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、第１及び第２レーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させ（Ｓ３０８）、位相差検出手段は、複数の溝に第1及び第２レーザスポットを形成した状態で、第１及び第２受光信号間の位相差を検出し（８１，８２）、かつスポット間隔調整手段は、スポット間隔変更手段（４４）を制御して、位相差検出手段によって検出された位相差の第１又は第２受光信号の１周期に対する比と、複数の溝の溝間隔との積を計算し、前記計算した積と前記所望のレーザスポット間隔の差が所定の許容範囲内になるように、ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更する（８８，８９、Ｓ３２４〜Ｓ３４６）ようにしたことにある。
【００２３】
この具体的な他の特徴においては、レーザスポット移動制御手段が、所望とするレーザスポット間隔よりも大きな同一間隔である複数の溝を有する半径方向位置に第1及び第２レーザスポットが形成されるように、第１及び第２レーザスポットをターンテーブルの半径方向に移動させるので、複数の溝上に形成される第１及び第２レーザスポットの実際の間隔は、レーザスポットが形成されている溝の間隔よりも小さくなる。そして、位相差検出手段はこれらの第１及び第２受光信号の位相差を検出し、スポット間隔調整手段は、検出された位相差の第１又は第２受光信号の１周期に対する比と、複数の溝の溝間隔との積が前記所望のレーザスポット間隔に対して所定の許容範囲内になるように、ターンテーブルの半径方向における第１及び第２レーザスポットの間隔を変更する。したがって、この具体的な特徴によっても、実際のレーザスポット間隔を簡単かつ高精度で所望のレーザスポット間隔に設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明すると、図１は、第１実施形態に係るレーザ加工装置の全体概略図である。このレーザ加工装置は、平板状の加工対象物１０（又は基準板１１、固定治具１２）を固定支持する支持部材としてのターンテーブル２１と、加工対象物１０に向けてレーザ光を照射して加工対象物１０をレーザ加工する光加工ヘッド３０とを備えている。ターンテーブル２１は、円形に形成されていて、スピンドルモータ２２及びフィードモータ２３によって駆動される。
【００２５】
スピンドルモータ２２は、その回転により、回転軸２２ａを介してターンテーブル２１を回転駆動する。スピンドルモータ２２内には、スピンドルモータ２２すなわちターンテーブル２１の回転を検出して、回転を表す回転検出信号を出力するエンコーダ２２ｂが組み込まれている。この回転検出信号は、ターンテーブル２１の回転位置が一つの基準回転位置に来るごとに発生されるインデックス信号Indexと、所定の微小な回転角度ずつハイレベルとローレベルを繰返すパルス列信号からなるとともに互いにπ／２だけ位相のずれたＡ相信号φA及びＢ相信号φBとからなる。インデックス信号Indexは、後述する波形解析装置５６に供給される。Ａ相信号φA及びＢ相信号φBは、スピンドルモータ制御回路２４に供給される。スピンドルモータ制御回路２４は、Ａ相信号φA及びＢ相信号φBを用いてスピンドルモータ２２の回転速度を計算し、コントローラ６０の指示により、前記計算した回転速度がコントローラ６０によって指定された回転速度に等しくなるようにスピンドルモータ２２の回転を制御する。
【００２６】
フィードモータ２３は、スクリューロッド２５を回転させて、ターンテーブル２１及びスピンドルモータ２２を半径方向に駆動する。スクリューロッド２５は、その一端にてフィードモータ２３の回転軸に一体回転するように連結され、その他端に支持部材２６に固着されたナット（図示しない）に螺合している。支持部材２６は、スピンドルモータ２２を固定支持するとともに、ターンテーブル２１の径方向への移動のみが許容されている。したがって、フィードモータ２３が回転すると、ターンテーブル２１、スピンドルモータ２２及び支持部材２６は、スクリューロッド２５及びナットからなるねじ送り機構によりターンテーブル２１の径方向に変位する。
【００２７】
フィードモータ２３内にも、フィードモータ２３の回転を検出して、前記エンコーダ２２ｂと同様なＡ相信号φA及びＢ相信号φBを出力するエンコーダ２３ａが組み込まれている。このＡ相信号φA及びＢ相信号φBは、半径位置検出回路２７及びフィードモータ制御回路２８に出力される。半径位置検出回路２７は、エンコーダ２３ａからのＡ相信号φA及びＢ相信号φBをカウントするカウント回路を有し、このカウント回路のカウント値に基づいてレーザ光が照射されるターンテーブル２１の半径位置ｒを検出して、半径位置ｒを表す検出信号を出力する。なお、カウント回路の初期設定は、コントローラ６０による指示により、フィードモータ制御回路２８と協働して行われる。
【００２８】
すなわち、コントローラ６０は、初期において、フィードモータ制御回路２８に支持部材２６の初期位置への移動及び半径位置検出回路２７に初期設定を指示する。この指示により、フィードモータ制御回路２８は、フィードモータ２３を回転させて支持部材２６を初期位置に移動させる。なお、この初期位置は、フィードモータ２３によって駆動される支持部材２６の駆動制限位置である。半径位置検出回路２７は、この支持部材２６の移動中、エンコーダ２３ａからの回転検出信号を入力し続けている。そして、支持部材２６が初期位置まで達してフィードモータ２３の回転が停止すると、半径位置検出回路２７はエンコーダ２３ａからのＡ相信号φA及びＢ相信号φBの変化停止を検出して、内蔵のカウント回路のカウント値を「０」にリセットする。このとき、半径位置検出回路２７は、フィードモータ制御回路２８に出力停止のための信号を出力し、これにより、フィードモータ制御回路２８はフィードモータ２３への駆動信号の出力を停止する。以降、フィードモータ制御回路２８によりフィードモータ２３が正方向又は負方向に回転駆動されると、半径位置検出回路２７は、フィードモータ２３の回転に連動してエンコーダ２３ａから出力されるＡ相信号φA及びＢ相信号φBを正方向又は負方向にカウントして半径位置ｒを表す信号を出力し続ける。
【００２９】
フィードモータ制御回路２８は、コントローラ６０の指示により、フィードモータ２３を駆動制御して、レーザ光の照射位置をターンテーブル２１の指定半径位置へ移動させたり、ターンテーブル２１を半径方向に指定速度で移動させる。具体的には、フィードモータ制御回路２８は、コントローラ６０によって指定される半径位置へのレーザ光の照射位置の移動が指示されたときには、半径位置検出回路２７によって検出される半径位置ｒを用いてフィードモータ２３の回転を制御し、検出される半径位置ｒがコントローラ６０から指定された半径位置に等しくなるまでフィードモータ２３を回転させる。また、フィードモータ制御回路２８は、コントローラ６０によって指定される移動速度でレーザ光の照射位置をターンテーブル２１の半径方向に移動させることが指示されたときには、エンコーダ２３ａからのＡ相信号φA及びＢ相信号φBからターンテーブル２１の半径方向へ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６０によって指定される移動速度に等しくなるようにフィードモータ２３の回転を制御する。
【００３０】
光加工ヘッド３０は、レーザ光源３１、コリメートレンズ３２、回折格子３３、偏光ビームスプリッタ３４、１／４波長板３５、対物レンズ３６、集光レンズ３７、シリンドリカルレンズ３８及びフォトディテクタ３９を備え、レーザ光源３１から出射されたレーザ加工用のレーザ光を、コリメートレンズ３２、回折格子３３、偏光ビームスプリッタ３４、１／４波長板３５、対物レンズ３６を介して加工対象物１０（又は基準板１１、固定治具１２）に集光させる。この場合、回折格子３３は、レーザ光を中央のメインビーム（０次回折光）及び両側の1対のサブビーム（１次回折光）からなる３つのビームに分離し、加工対象物１０（又は基準板１１、固定治具１２）上にメインビームによる１つのメインスポットＭＳ及びサブビームによる２つのサブスポットＳＳ１，ＳＳ２を形成する。メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１（又はサブスポットＳＳ２）による加工対象物１０（又は基準板１１、固定治具１２）上からの２つの反射光は、フォトディテクタ３９により受光される。
【００３１】
レーザ光源３１は、コントローラ６０によって作動制御される発光信号供給回路４１及びレーザ駆動回路４２によって駆動制御される。発光信号供給回路４１は、コントローラ６０からの加工模様を表すデータを入力して、同データに対応したパルス列信号をレーザ駆動回路４２に供給する。レーザ駆動回路４２は、コントローラ６０によって制御されて、発光信号供給回路４１からのパルス列信号に対応した駆動信号、又は発光信号供給回路４１とは無関係に直流信号からなるレーザスポット間隔を調整するための駆動信号を選択的にレーザ光源３１に供給する。
【００３２】
回折格子３３は、図１及び図２に示すように、円盤状に形成された回転板４３内に組み込まれており、回折格子回転モータ４４によって回転駆動される。回転板４３は、円盤状に形成された支持部材４５により回転可能に支持されている。回転板４３の一部の外側面には、周方向に沿って多数の歯が形成されており、これらの歯は回折格子回転モータ４４の回転軸４４ａの先端に固定された歯車４６の外側面に形成した歯に噛み合っている。これにより、回折格子回転モータ４４が回転すると、回折格子３３は、回転板４３と共に軸線周りに回転する。回転板４３の外側面には突起部４３ａが設けられるとともに、支持部材４５の上面外側端部分にはストッパ部４５ａ，４５ｂが設けられている。これにより、回転板４３は、突起部４３ａがストッパ部４５ａ，４５ｂの間に位置する所定角度の範囲内で回転可能となっている。なお、この所定角度は、９０度よりも若干大きな値に設定されている。
【００３３】
この回折格子回転モータ４４の回転により、サブスポットＳＳ１，ＳＳ２は、図３に示すように、メインスポットＭＳを中心にして所定角度の範囲内にて回転する。そして、サブスポットＳＳ１，ＳＳ２が図示Ａの位置にある状態を、支持部材４５に対する回折格子３３及び回転板４３の基準位置とするとともに、この状態からのサブスポットＳＳ１，ＳＳ２（すなわち回折格子３３）の回転角をθとする。これにより、レーザスポット（メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２）の進行方向と直角な方向に、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が一列に並んでいるときにおけるメインスポットＭＳとサブスポットＳＳ１，ＳＳ２との各間の距離をＤとすると、サブスポットＳＳ１，ＳＳ２の回転により、レーザスポットの進行方向と直角方向におけるメインスポットＭＳとサブスポットＳＳ１，ＳＳ２との各間の距離ｄ（以下、レーザスポット間隔ｄという）はｄ＝Ｄ・cosθにより表わされる。レーザ波長λ、対物レンズ３６の焦点距離Ｆ、及び回折格子３３のピッチΛを用いると、距離ＤはＤ＝λ・Ｆ／Λのように表わされるので、レーザスポット間隔ｄはｄ＝λ・Ｆ・cosθ／Λとなる。
【００３４】
回折格子回転モータ４４内にも、回折格子回転モータ４４の回転を検出して、前記エンコーダ２２ｂ，２３ａと同様なＡ相信号φA及びＢ相信号φBを出力するエンコーダ４４ｂが組み込まれている。このＡ相信号φA及びＢ相信号φBは、回転角検出回路４７に出力される。回転角検出回路４７は、エンコーダ４４ｂからのＡ相信号φA及びＢ相信号φBをカウントするカウント回路を有し、このカウント回路のカウント値に基づいて回折格子３３の回転角θを検出して、回転角θを表す検出信号をモータ制御回路４８及びコントローラ６０に出力する。モータ制御回路４８は、コントローラ６０からの指示により、回折格子回転モータ４４を駆動制御する。なお、回転角検出回路４７内のカウント回路の初期設定は、コントローラ６０による指示により、モータ制御回路４８と協働して行われる。
【００３５】
すなわち、コントローラ６０は、初期において、モータ制御回路４８に回折格子３３の初期位置への移動及び回転角検出回路４７に初期設定を指示する。この指示により、モータ制御回路４８は、回折格子回転モータ４４を負方向に回転させて回折格子３３を初期位置（図３のサブビームＳＳ１，ＳＳ２の基準位置Ａに対応）に移動させる。回転角検出回路４７は、この回折格子３３の回転中、エンコーダ４４ｂからの回転検出信号を入力し続けている。そして、回折格子３３が初期位置まで達して回折格子回転モータ４４の回転が停止すると、回転角検出回路４７はエンコーダ４４ｂからのＡ相信号φA及びＢ相信号φBの変化停止を検出して、内蔵のカウント回路のカウント値を「０」にリセットする。このとき、回転角検出回路４７は、モータ制御回路４８に出力停止のための信号を出力し、これにより、モータ制御回路４８は回折格子回転モータ４４への駆動信号の出力を停止する。以降、モータ制御回路４８により回折格子回転モータ４４が正方向又は負方向に回転駆動されると、回転角検出回路４７は、回折格子回転モータ４４の回転に連動してエンコーダ４４ｂから出力されるＡ相信号φA及びＢ相信号φBを正方向又は負方向にカウントして回折格子３３の回転角θを表す信号を出力し続ける。
【００３６】
フォトディテクタ３９は、図１及び図４に示すようなメインビーム用の４分割フォトディテクタ３９ａと、サブビーム用の１つのフォトディテクタ３９ｂとを備えている。４分割フォトディテクタ３９ａは、方形状の４分割されたフォトディテクタからなり、メインスポットＭＳからの反射光を受光する。フォトディテクタ３９ｂは、４分割フォトディテクタ３９ａの外側の領域に設けられ、回折格子３３の回転によるサブスポットＳＳ１の回転範囲にわたって、サブスポットＳＳ１からの反射光を受光する。図４のドット模様部分は、低反射率部分を示す。なお、フォトディテクタ３９ｂは、サブスポットＳＳ１に代えて、サブスポットＳＳ２の回転範囲にわたって、サブスポットＳＳ２からの反射光を受光するように構成してもよい。
【００３７】
４分割フォトディテクタ３９ａの出力信号はフォーカス制御回路５１及びメイン再生信号生成回路５２に供給され、フォトディテクタ３９ｂの出力信号はサブ再生信号生成回路５３に供給される。フォーカス制御回路５１は、コントローラ６０により指示されて、４分割フォトディテクタ３９ａからの４つの検出信号に基いてフォーカスエラー信号を生成するとともに、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５４に供給する。ドライブ回路５４は、このフォーカスサーボ信号に応じて光加工ヘッド３０内に設けられたフォーカスアクチュエータ５５を駆動する。これにより、レーザ光が加工対象物１０（又は基準板１１、固定治具１２）の上面で常に合焦するようにフォーカスサーボ制御が行われる。なお、フォーカスアクチュエータ５５は、対物レンズ３６をレーザ光の光軸方向に変位させるものである。メイン再生信号生成回路５２は、４分割フォトディテクタ３９ａからの４つの受光信号を合算するとともに増幅したサム信号をメイン再生信号として生成して、波形解析装置５６に出力する。サブ再生信号生成回路５３は、フォトディテクタ３９ｂからの受光信号を増幅した信号をサブ再生信号として生成して、波形解析装置５６に出力する。
【００３８】
波形解析装置５６は、コントローラ６０からの測定開始の指示に応答して、入力した波形信号の波高値を所定間隔でサンプリングして、入力信号波形を画像表示するものであり、例えばディジタルオシロスコープである。具体的には、測定開始の指示に応答して、スピンドルモータ２２のエンコーダ２２ｂからの１つのインデックス信号Indexが入力してから次のインデックス信号Indexが入力されるまでの、ターンテーブル２１の１回転分のメイン及びサブ再生信号波形をサンプリングして前記両信号波形を表示器に画像表示する。波形解析装置５６は、同装置５６に設けられたボタンの操作により、画像表示された波形を拡大又は縮小する機能と、かつカーソルを移動させることで波形の任意の位置から任意の位置までの横方向（時間軸方向）の間隔を測定する機能とを有する。
【００３９】
コントローラ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ（例えば、ハードディスク）などからなるコンピュータによって構成されており、キーボード、マウスなどからなる入力装置６１からの指示に従って、プログラムを実行することにより、レーザ加工装置を作動させる。なお、コントローラ６０内の不揮発性メモリには、レーザ加工装置の作動に必要な後述する各種データも記憶されている。また、コントローラ６０には、作動指示及び作動状況を作業者に対して視覚的に知らせるための表示装置６２も接続されている。
【００４０】
次に、上記のように構成したレーザ加工装置を用いて加工対象物１０にレーザ加工を施す方法及び同方法を実行中のレーザ加工装置の動作について説明する。まず、作業者は、レーザ加工装置の図示しない電源をオンして、コントローラ６０の作動を開始させる。この作動開始後、コントローラ６０は、表示装置６２を用いて、加工対象物１０の加工に必要なデータの入力を作業者に促す。作業者は、入力装置６１を用いて、半径方向の加工ピッチ、回転方向の加工模様（例えば、微細ピットを一定間隔で作成する場合には回転方向の加工ピッチ）、レーザスポット（メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２）の線速度、レーザ加工開始半径位置、レーザ加工終了半径位置などのデータをコントローラ６０に入力する。コントローラ６０は、これらの入力されたデータを記憶する。なお、これから加工する加工対象物１０を既に記憶されているデータを用いて加工する場合には、これらの手続きは不要となる。
【００４１】
次に、コントローラ６０は、半径位置検出回路２７、フィードモータ制御回路２８、回転角検出回路４７及びモータ制御回路４８に、レーザ光が照射されるターンテーブル２１の半径位置ｒ及び回折格子３３の回転角θの初期設定処理のための動作を指示する。この指示により、前記回路２７，２８，４７，４８は、前述した初期設定動作を実行することにより、ターンテーブル２１及び回折格子３３を初期位置に位置させるとともに、半径位置検出回路２７及び回転角検出回路４７内の、半径位置ｒ及び回転角θを検出するためのカウント値をそれぞれ初期値「０」にリセットする。以降、半径位置検出回路２７及び回転角検出回路４７は、このカウント値に基づいて、半径位置ｒ及び回転角θを表す検出信号をフィードモータ２３及び回折格子回転モータ４４の回転に応じて出力するようになる。
【００４２】
これにより、レーザ加工の準備が終了するが、加工対象物１０のレーザ加工の前に行われるレーザスポット間隔ｄを調整する処理について説明する。この場合、作業者は、基準板１１をターンテーブル２１上に固定する。
【００４３】
基準板１１は、円形かつ平板状に形成されていて、その上表面に、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の直径にほぼ等しい渦巻き状の溝が形成されている。この溝の間隔（隣合う溝の半径方向の中心間距離）は、半径方向で異なるように設定、例えば中心から外周方向に向かって溝の間隔が徐々に広くなるように設定されている。なお、基準板１１に設けられた複数の溝の間隔は、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいる。図５は、基準板１１の半径方向における溝間隔が外周に向かうに従って線形的に広がっている場合について、半径と溝間隔との関係をグラフにより示している。また、基準板１１の半径方向における溝間隔が外周に向かうに従って線形的に広くするのに代えて、外周に向かって段階的に広がるようにしてもよい。図６は、この段階的に広がる場合について、半径と溝間隔との関係をグラフにより示している。なお、この半径と溝間隔との関係は予め決められており、この関係を表すデータはテーブル又は関数の形でコントローラ６０内の不揮発性メモリに記憶されている。
【００４４】
さらに、ターンテーブル２１の上面には、基準板１１をターンテーブル２１に対して偏心させて固定するためのマークなどが付されている。そして、作業者は、基準板１１をターンテーブル２１に対して偏心させた状態で、すなわち基準板１１の溝の回転中心をターンテーブル２１の回転中心に対して半径方向にわずかにずらせた状態で、基準板１１をターンテーブル２１上に固定する。これにより、ターンテーブル２１を回転させて基準板１１を回転させるとともに、レーザ光源３１からのレーザ光を基準板１１の上面に照射した際には、前記レーザ光の照射によって基準板１１の上面に形成されるメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が溝を横断しながら径方向に往復動するようになる。
【００４５】
次に、作業者は、入力装置６１を操作して、ターンテーブル２１を回転させる。この場合、コントローラ６０は、半径位置検出回路２７が出力するレーザ照射位置の半径位置ｒを表わす信号を入力し続け、前記作業者が入力した線速度でレーザスポット（メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２）が基準板１１上を相対的に回転するためのスピンドルモータ２２の回転速度を、前記半径位置ｒ及び線速度を用いて繰り返し計算し続ける。そして、コントローラ６０は、前記半径位置ｒが変化しても、レーザスポットを常に前記線速度で回転させる回転速度をスピンドルモータ制御回路２４に出力し続ける。スピンドルモータ制御回路２４は、エンコーダ２２ｂから入力されるＡ相信号φA及びＢ相信号φBを用いて計算したスピンドルモータ２２の回転速度を用いて、前記コントローラ６０から入力される回転速度でスピンドルモータ２２が回転するようにスピンドルモータ２２の回転をフィードバック制御する。そして、作業者は、図７に示す次の手順１〜１０に従って、レーザ加工装置の作動を制御して、レーザスポット間隔を調整する。
【００４６】
（手順１）作業者は、入力装置６１を操作して、所望のレーザスポット間隔ｄ＊をコントローラ６０に入力する。なお、レーザスポット間隔ｄが、前記入力した加工対象物１０における半径方向の加工ピッチと予め決められた関係にあれば、このレーザスポット間隔ｄ＊の入力を省略することもできる。この場合、レーザスポット間隔ｄ＊は、前記加工ピッチに基づいて指定される。コントローラ６０のハードディスクなどの不揮発性メモリには、レーザスポット間隔ｄと回折格子３３の回転角θとの関係を示す関係式ｄ＝λ・Ｆ・cosθ／Λ、又はレーザスポット間隔ｄと回折格子３３の回転角θとの関係を表わすテーブルが記憶されている。そして、コントローラ６０は、前記入力したレーザスポット間隔ｄ＊を用いて前記間隔ｄ＊に対応した回折格子３３の回転角θｄを計算する。なお、レーザ波長λ、対物レンズ３６の焦点距離Ｆ及び回折格子のピッチΛは、予め設定された既知の値である。
【００４７】
次に、コントローラ６０は、モータ制御回路４８に前記計算された回転角θｄを供給するとともに、回折格子回転モータ４４の回転開始を指示する。モータ制御回路４８は、回転角検出回路４７から供給される回転角θを表す検出信号を用いて回折格子回転モータ４４をフィードバック制御して、回折格子３３の回転角θが前記供給された回転角θｄに等しくなるまで、回折格子３３を回転させる。その結果、実際のレーザスポット間隔ｄは、前記作業者が入力した所望のレーザスポット間隔ｄ＊とほぼ同じになる。また、コントローラ６０は、前記計算された回折格子３３の回転角θｄを表示装置６２に表示させる。
【００４８】
（手順２）作業者は、入力装置６１を操作して、前記レーザスポット間隔ｄ＊より若干小さな値である基準板１１の溝間隔ｘ（＝ｄ＊−Δｄ）をコントローラ６０に入力する。なお、この溝間隔ｘの入力に代えて、コントローラ６０が、前記入力されたレーザスポット間隔ｄから微小な所定値Δｄを減算することにより、基準板１１の溝間隔ｘ（＝ｄ＊−Δｄ）を自動的に計算するようにしてもよい。コントローラ６０は、不揮発性メモリに予め記憶されていて基準板１１の半径と溝間隔との関係を表すテーブル又は関数を用いて、前記溝間隔ｘに対応した基準板１１の半径位置ｒｘを計算する。そして、コントローラ６０は、フィードモータ制御回路２８に前記計算された半径位置ｒｘを供給するとともに、フィードモータ２３の回転開始を指示する。フィードモータ制御回路２８は、半径位置検出回路２７から供給される半径位置ｒを表す検出信号を用いてフィードモータ２３をフィードバック制御して、レーザ光の照射位置が前記供給された半径位置ｒｘに等しくなるまで、ターンテーブル２１を半径方向に移動させる。
【００４９】
（手順３）次に、コントローラ６０は、レーザ駆動回路４２に調整用のレーザ光の出射を指示し、フォーカス制御回路５１にフォーカス制御の開始を指示し、かつ波形解析装置５６に測定開始を指示する。レーザ駆動回路４２は、前記出射の指示に応答して、レーザ光源３１に一定レベルの直流信号を出力し始める。これにより、レーザ光源３１は、調整用レーザ光を出射し、図８Ａに示すように、基準板１１の前記半径位置ｒｘにメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が形成される。なお、この調整用のレーザ光の強度は、加工対象物１０にレーザ加工を施す場合に比べて小さく、基準板１１がレーザ加工されることはない。フォーカス制御回路５１は、ドライブ回路５４を介してフォーカスアクチュエータ５５をフォーカス駆動制御するので、基準板１１上にメインレーザ光及びサブレーザ光が合焦する。
【００５０】
そして、基準板１１上に形成されたメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１による反射光は、４分割フォトディテクタ３９ａ及びフォトディテクタ３９ｂで受光される。そして、受光量を表わす信号がメイン再生信号生成回路５２及びサブ再生信号生成回路５３にて生成され、波形解析装置５６に供給される。波形解析装置５６は、エンコーダ２２ｂからのインデックス信号Indexを用いて、インデックス信号Indexの発生から次のインデックス信号Indexの発生までの、メイン再生信号生成回路５２によるメイン再生信号波形及びサブ再生信号生成回路５３によるサブ再生信号波形を表示器に表示する。これにより、表示器には、基準板１１の１回転分のメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形が表示される。図８Ｂは、前記表示器に表示されるメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形の表示状態を示している。
【００５１】
この場合、基準板１１の溝の回転中心はターンテーブル２１の回転中心に対して偏心しているので、基準板１１が１回転する間に、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が基準板１１の溝を横切る方向が２回切り換わる。そして、前記横切る方向の変化時点で、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１の基準板１１の溝に対する移動速度は「０」となるので、メイン再生信号及びサブ再生信号の波長が極めて大きくなる。図８Ｂでは、この波長が極めて大きくなる部分、すなわちメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が基準板１１の溝を横切る方向が変化した時点をＣで示している。なお、本実施形態では、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が図８Ａの矢印方向に移動している状態が、図８Ｂの領域Ｌ１に対応しているものとする。一方、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が図８Ａの矢印方向と反対方向に移動している状態が、図８Ｂの領域Ｌ２に対応しているものとする。
【００５２】
（手順４）作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、領域Ｌ１又はＬ２の一方の領域を指定して、指定した領域のメイン再生信号及びサブ再生信号を表示器に拡大して表示させる。そして、作業者は、メイン再生信号及びサブ再生信号のうちで、いずれの再生信号が他方に比べて位相が進んでいるかを見て、指定した領域Ｌ１又はＬ２がメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１のいずれの移動方向に対応するものであるかを確認する。例えば、図８Ｃは、領域Ｌ１が指定された場合に、表示器にて表示されるメイン再生信号の波形図を実線で示し、サブ再生信号の波形図を破線で示している。
【００５３】
前述のように、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が図８Ａの矢印方向に移動している状態が、メイン再生信号波形及びサブ再生信号波形の図８Ｂの領域Ｌ１に対応している。また、前記手順２の処理により、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が形成されている半径位置ｒｘの溝間隔ｘは所望とするレーザ間隔ｄ＊よりも短い。したがって、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が図８Ａの矢印方向に移動しているならば、メイン再生信号の位相はサブ再生信号の位相よりも若干進んでいるはずである。その結果、前記指定した領域Ｌ１内のメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形すなわち図８Ｃの波形は、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が図８Ａの矢印方向に移動している状態のものであることを確認できる。なお、図８Ｂの領域Ｌ２の波形を指定したならば、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が図８Ａの矢印方向と反対方向に移動しているから、サブ再生信号の位相がメイン再生信号の位相よりも若干進んだ状態の波形が表示器に表示されるはずである。
【００５４】
（手順５）作業者は、入力装置６１を操作して、次の手順への進行をコントローラ６０に入力する。コントローラ６０は、フォーカス制御回路５１によるフォーカスサーボ制御を停止させる。そして、コントローラ６０は、前記手順１で取得したレーザスポット間隔ｄ＊を用いて、前記手順２と同様にして、レーザスポット間隔ｄ＊に等しい溝間隔ｘである基準板１１の半径位置ｒｘを計算する。次に、コントローラ６０は、フィードモータ制御回路２８に前記計算された半径位置ｒｘを供給するとともに、フィードモータ２３の回転開始を指示する。フィードモータ制御回路２８は、前記手順２と同様にして、レーザ光の照射位置が前記供給された半径位置ｒｘに等しくなるまで、ターンテーブル２１を半径方向に移動させる。
【００５５】
（手順６）次に、コントローラ６０は、フォーカス制御回路５１にフォーカスサーボ制御の開始を指示し、かつ波形解析装置５６に測定開始を指示する。これにより、波形解析装置５６は、前記手順３と同様に、図８Ｂに示すように、メイン再生信号波形及びサブ再生信号波形を表示器に表示する。
【００５６】
（手順７）作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、図８Ｂの領域Ｌ１，Ｌ２の領域のうちで、前記手順４で指定した領域Ｌ１（又は領域Ｌ２）と同じ領域Ｌ１（又は領域Ｌ２）を指定する。この場合、波形解析装置５６は、エンコーダ２２ｂからの２つのインデックス信号Index間のメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形を表示し、基準板１１の回転は前記手順４の場合と同じであるので、波形解析装置５６内の表示器には、前記手順４で表示されたものと同様な波形が表示される。したがって、作業者は前記手順４と同一の領域Ｌ１（又は領域Ｌ２）、すなわちメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１の移動方向が前記手順４の場合と同じ領域Ｌ１（又は領域Ｌ２）を指定できる。そして、前記領域の指定後、作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、前記手順４の場合よりも拡大したメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形を表示器に表示させる。図８Ｄは、この表示状態を示している。
【００５７】
この表示状態で、作業者は、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれが許容範囲内であるかを確認する。前記位相ずれが許容範囲内でなければ、次の手順８に進む。一方、前記位相ずれが許容範囲内であれば、作業者は、入力装置６１を操作してコントローラ６０にレーザスポット間隔の調整終了を指示する。これにより、後述する手順１０に進む。この場合、位相ずれ量の確認は、表示されたメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形を視覚によって対比してもよい。しかし、これに代えて、ボタン操作により、表示されているメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形のゼロクロスポイントを指定して、波形解析装置５６に位相ずれ量を計算させてもよい。この計算された位相ずれ量は、コントローラ６０に供給され表示装置６２に表示される。そして、作業者は、この表示された位相ずれ量を見て、位相ずれ量が許容範囲内であることを確認する。
【００５８】
（手順８）作業者は、図８Ｄのメイン再生信号及びサブ再生信号の波形を見ながら、入力装置６１を用いて、回折格子３３の回転角θの増大又は減少の指示を入力する。この場合、前記手順７で領域Ｌ１を指定すなわちメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１の図８Ａの矢印方向への移動に対応した領域Ｌ１が指定されているものとする。メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１間の実際のレーザスポット間隔ｄが溝間隔ｘ（＝ｄ＊）よりも大きければ、前記手順４と同様に、メイン再生信号（実線波形）の位相がサブ再生信号（破線波形）の位相よりも進む。一方、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１間の実際のレーザスポット間隔ｄが溝間隔ｘ（＝ｄ＊）よりも小さければ、前記手順４の場合とは逆に、メイン再生信号（実線波形）の位相がサブ再生信号（破線波形）の位相よりも遅れる。
【００５９】
したがって、メイン再生信号及びサブ再生信号の波形の観察の結果、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいれば、作業者は、入力装置６１を操作して、実際のレーザスポット間隔ｄを減少させるために、コントローラ６０に回折格子３３の回転角θを増加させるように指示する。一方、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも遅れていれば、作業者は、入力装置６１を操作して、実際のレーザスポット間隔ｄを増加させるために、コントローラ６０に回折格子３３の回転角θを減少させるように指示する。
【００６０】
コントローラ６０は、前記指示に応答して、回転角検出回路４７から現在与えられている回転角θに絶対値の小さな予め決められた回転角Δθを加算することにより目標回転角θ＊（＝θ＋Δθ）を計算して、計算した目標回転角θ＊をモータ制御回路４８に出力して、回折格子回転モータ４４の回転をモータ制御回路４８に指示する。この場合、前記作業者による指示が回転角θの増加であれば、回転角Δθは正である。また、前記作業者による指示が回転角θの減少であれば、回転角Δθは負である。
【００６１】
モータ制御回路４８は、回転角検出回路４７から供給される回転角θを表す検出信号を用いて、回折格子回転モータ４４の回転をフィードバック制御して、回折格子３３をその回転角θが目標回転角θ＊に等しくなるまで回転させる。すなわち、回折格子３３を回転角Δθだけ回転させる。なお、前記予め決められた回転角Δθを用いるのに代えて、作業者が、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれの大きさに応じて、入力装置６１を操作して回転角Δθをコントローラ６０に入力してもよい。この場合も、コントローラ６０の指示により、モータ制御回路４８は、回転角検出回路４７と協働して回折格子回転モータ４４の回転を制御して、回折格子３３を前記入力した回転角Δθだけ回転させる。また、前記のように波形解析装置５６に位相ずれ量を計算させた場合には、この計算された位相ずれ量に比例した回転角Δθをコントローラ６０に入力して回折格子３３を回転させてもよい。
【００６２】
（手順９）次に、作業者は、入力装置６１を操作することにより、コントローラ６０を介して波形解析装置５６に測定開始をふたたび指示する。これにより、波形解析装置５６は、前記と同様に、メイン再生信号波形及びサブ再生信号波形を表示器に表示する（図８Ｂ参照）。そして、作業者は、波形解析装置５６及びコントローラ６０に、前記手順７の領域Ｌ１（又は領域Ｌ２）の指定及び波形表示、並びに前記手順８の回折格子３３の回転指示を再び行わせる。
【００６３】
この手順７〜９の繰り返し処理は、前記手順７で観察されるメイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれが許容範囲内になるまで行われる。なお、作業者は、この観察時に、表示器に表示されたメイン再生信号及びサブ再生信号の波形をさらに拡大するようにしてもよい。そして、作業者は、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれが許容範囲内になったことを確認した時点で、前述のように、手順７でコントローラ６０にレーザスポット間隔の調整終了を指示すると、手順１０に進む。
【００６４】
（手順１０）コントローラ６０は、最終的に設定された回折格子３３の回転角θを表示装置６２に表示する。そして、コントローラ６０は、スピンドルモータ制御回路２４、レーザ駆動回路４２、フォーカス制御回路５１、波形解析装置５６などの作動を停止させる。これにより、レーザスポット間隔の調整が終了される。
【００６５】
前記手順１〜１０のレーザスポット間隔の調整によれば、基準板１１にメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１を実際に形成し、両スポットＭＳ，ＳＳ１の間隔ｄが基準板１１の溝間隔ｘ（所望とするレーザスポット間隔ｄ＊）に一致するように調整される。そして、基準板１１に設けた溝は半径方向に徐々に変化するように形成され、基準板１１の溝間隔ｘは高精度で作成され得るので、対物レンズ３６の焦点距離Ｆ、回転角検出回路４７によって検出される回折格子３３の回転角θなどに、レーザ加工装置ごとに設定した値と実際の値とに差があっても、実際のレーザスポット間隔ｄを高精度で所望のレーザスポット間隔ｄ＊に設定することができる。
【００６６】
なお、前記手順１〜１０のうちの手順２〜４を省略して、すなわち指定した領域Ｌ１又はＬ２がメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１のいずれの移動方向に対応するものであるかの確認を省略して、手順１の処理後、手順５〜９の実行により、レーザスポット間隔の調整を行うこともできる。この場合、手順８による回折格子３３を回転すべき方向が最初不明であるので、初回の回折格子３３の回転によりメイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれが大きくなったか、小さくなったかを視覚により確認する。そして、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれが大きくなった場合には、次回以降の回折格子３３の回転方向を初回の回転方向と反対方向にする。一方、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれが小さくなった場合には、次回以降の回折格子３３の回転方向も初回の回転方向と同一方向にする。これによっても、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれを許容範囲内に調整、すなわちレーザスポット間隔を調整できる。その結果、この変形例によっても、実際のレーザスポット間隔ｄを高精度で所望のレーザスポット間隔ｄ＊に設定することができる。
【００６７】
上記のようなレーザスポット間隔の調整後、作業者は加工対象物１０をレーザ加工する。このレーザ加工においては、まず、作業者は、基準板１１をターンテーブル２１から取り外し、加工対象物１０をターンテーブル２１上にセットする。次に、作業者は、入力装置６１を操作してレーザ加工をコントローラ６０に指示する。コントローラ６０は、上述のように初期に入力されたレーザ加工開始半径位置をフィードモータ制御回路２８に供給するとともに、フィードモータ２３の回転開始を指示する。フィードモータ制御回路２８は、半径位置検出回路２７から入力される半径位置ｒが、コントローラ６０によって指示されたレーザ加工開始半径位置に等しくなるまでフィードモータ２３を回転させる。これにより、ターンテーブル２１は、レーザ光照射位置がこのレーザ加工開始半径位置になるまで移動して停止する。
【００６８】
次に、作業者は、入力装置６１を操作して、次の処理へ進むことをコントローラ６０に指示する。コントローラ６０は、半径位置検出回路２７から半径位置ｒを入力し始めるとともに、入力した半径位置ｒと、前記初期に入力されたレーザスポット（メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２）の線速度とを用いて、スピンドルモータ２２の回転速度を計算する。そして、コントローラ６０は、前記計算した回転速度をスピンドルモータ制御回路２４に出力して、スピンドルモータ２２の回転を指示する。スピンドルモータ制御回路２４は、エンコーダ２２ｂからの回転検出信号に基づいて計算したスピンドルモータ２２の回転速度を計算して、この計算した回転速度が前記コントローラ６０から入力された回転速度に等しくなるように、スピンドルモータ２２の回転を制御する。これにより、スピンドルモータ２２は、レーザ光の照射位置の線速度が前記入力した線速度に等しくなる回転速度で回転し始める。なお、このスピンドルモータ２２の回転制御は、後述する処理により、フィードモータ２３によってターンテーブル２１が径方向に移動した後も継続される。そして、スピンドルモータ２２は、レーザ光の照射位置の線速度が前記入力した線速度に常に等しくなるようにターンテーブル２１を回転させ続ける。
【００６９】
次に、コントローラ６０は、前記初期に入力したレーザスポット（メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２）の線速度及び加工ピッチに加えて、半径位置検出回路２７から供給される半径位置（半径位置）ｒを用いて、半径方向送り速度を計算する。そして、コントローラ６０は、前記計算した半径方向送り速度をフィードモータ制御回路２８に出力して、フィードモータ２３の回転開始を指示する。フィードモータ制御回路２８は、エンコーダ２３ａから供給される回転検出信号に基づいてフィードモータ２３の半径方向送り速度を計算し、同計算した半径方向送り速度が前記供給された半径方向送り速度に等しくなるように、フィードモータ２３の回転を制御する。その結果、ターンテーブル２１は、初期に入力した加工ピッチで半径方向に移動し始める。
【００７０】
次に、コントローラ６０は、発光信号供給回路４１に初期に入力した加工模様を表すデータを供給するとともに、レーザ駆動回路４２に加工用のレーザ光強度のレーザ光の出射を指示する。発光信号供給回路４１は、前記供給された加工模様を表すデータに対応したパルス列信号をレーザ駆動回路４２に出力する。レーザ駆動回路４２は、発光信号供給回路４１からのパルス列信号に対応した駆動信号を光加工ヘッド３０内のレーザ光源３１に供給する。この場合の駆動信号の出力レベルは大きく、レーザ光源３１は加工対象物１０をレーザ加工する強度のレーザ光を出射し始める。これにより、加工対象物１０は、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２からなる３つのレーザ光により、レーザ加工され始める。また、このとき、コントローラ６０は、フォーカス制御回路５１を作動させて、フォーカスアクチュエータ５５はフォーカスサーボ制御によりレーザ光が加工対象物１０で合焦するように駆動される。
【００７１】
そして、ターンテーブル２１が初期に入力されたレーザ加工終了半径位置に達するまで、加工対象物１０はレーザ加工され続ける。ターンテーブル２１が終了半径位置に達すると、コントローラ６０は、レーザ駆動回路４２にレーザ光の出射停止及び発光信号供給回路４１にパルス列信号の出力の停止を指示する。また、コントローラ６０はフォーカス制御回路５１にフォーカスサーボ制御の停止を指示するとともに、スピンドルモータ制御回路２４及びフィードモータ制御回路２８に作動の停止を指示し、レーザ加工、回転及び半径方向送りを停止させる。
【００７２】
その後、作業者はターンテーブル２１にセットされた加工対象物１０を取り除いて新たな加工対象物１０をセットして、上述の処理を繰り返し行うことにより、複数の加工対象物１０がレーザ加工される。このレーザ加工においては、加工対象物１０は、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２からなる３つのレーザ光によりレーザ加工されるので、加工対象物１０が効率よくレーザ加工される。
【００７３】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、上記第１実施形態と同一の構成を採用し、レーザスポット間隔を調整する手順のみ上記第１実施形態とは異なる。したがって、以下の説明では、上記第１実施形態と同一部分に関しては説明を省略し、上記第１実施形態とは異なる、レーザスポットの間隔を調整する手順のみについて説明する。
【００７４】
上記第１実施形態では、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊に相当する半径方向の溝間隔ｘが基準板１１に存在した。しかし、レーザ加工によっては、レーザ強度の高いレーザスポットの中心付近のみでレーザ加工を行う場合がある。この場合、半径方向におけるメインスポットＭＳとサブスポットＳＳ１，ＳＳ２とが重なる場合がある。このような場合には、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊が基準板１１の最小の溝間隔ｘよりも小さいので、作業者は、図９に示す次の手順１〜１０に従って実際のレーザスポット間隔ｄを調整する。なお、この場合の基準板１１に設けた複数の溝の間隔は、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きく、所望とするレーザスポット間隔の所定数倍（後述する値ｎ）に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいる。
【００７５】
（手順１）手順１は、上記第１実施形態の手順１と同じである。すなわち、作業者は、入力装置６１を操作して、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊をコントローラ６０に入力する。コントローラ６０は、前記入力されたレーザスポット間隔ｄ＊を用いて回折格子３３の回転角θｄを計算し、モータ制御回路４８に回転角θｄと回転開始指示を出力して、回折格子３３を回転角θｄまで回転させて、実際のレーザスポット間隔ｄを前記入力したレーザスポット間隔ｄ＊とほぼ同じになるように設定する。また、コントローラ６０は、前記回転角θｄを表示装置６２に表示させる。
【００７６】
（手順２）作業者は、入力装置６１を操作して、最小の溝間隔の数倍（例えば、３倍程度）の溝間隔ｘをコントローラ６０に入力する。なお、最小の溝間隔がコントローラ６０に予め記憶されていれば、コントローラ６０がこの最小の溝間隔から前記溝間隔ｘを自動的に計算するようにしてもよい。コントローラ６０は、上記第１実施形態の手順２と同様に、前記溝間隔ｘである基準板１１の半径位置ｒｘを計算する。そして、コントローラ６０は、フィードモータ制御回路２８に半径位置ｒｘと回転開始指示を出力して、レーザ光の照射位置が前記供給された半径位置ｒｘに等しくなるまで、ターンテーブル２１を半径方向に移動させる。
【００７７】
（手順３）手順３は、上記第１実施形態の手順３と同じである。すなわち、コントローラ６０は、調整用のレーザ光をレーザ光源３１に出射させ、フォーカス制御回路５１にフォーカス制御を開始させ、かつ波形解析装置５６に測定を開始させる。これにより、基準板１１の前記半径位置ｒｘにメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が図１０Ａに示すように形成される。なお、図１０Ａにおいても、矢印はメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の進行方向を示す。そして、この場合も、波形解析装置５６は、メイン再生信号生成回路５２によるメイン再生信号及びサブ再生信号生成回路５３によるサブ再生信号の基準板１１の１回転分の波形を表示器に表示する（図８Ｂ参照）。
【００７８】
（手順４）手順４は、上記第１実施形態の手順４と同じである。すなわち、作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、領域Ｌ１又はＬ２の一方の領域を指定するとともに、指定した領域のメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形を表示器に拡大して表示させる。そして、作業者は、指定した領域Ｌ１又はＬ２がメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１のいずれの移動方向に対応するものであるかを確認する。
【００７９】
（手順５）作業者は、入力装置６１を操作して、次の手順への進行をコントローラ６０に入力する。コントローラ６０は、フォーカス制御回路５１によるフォーカスサーボ制御を停止させる。また、コントローラ６０は、前記手順１で取得したレーザスポット間隔ｄ＊を用いて、レーザスポット間隔ｄ＊のｎ倍の溝間隔ｘ（＝ｎ・ｄ＊）を計算するとともに、前記計算した溝間隔ｘである基準板１１の半径位置ｒｘを計算する。そして、コントローラ６０は、上記第1実施形態の手順５と同様に、フィードモータ制御回路２８に半径値ｒｘと回転開始指示を出力して、レーザ光の照射位置が前記供給された半径位置ｒｘに等しくなるまで、ターンテーブル２１を半径方向に移動させる。これにより、基準板１１の前記半径位置ｒｘにメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が図１０Ｂに示すように形成される。なお、図１０Ｂにおいても、矢印はメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の進行方向を示す。
【００８０】
この場合、前記溝間隔ｘ（＝ｎ・ｄ＊）を規定する値ｎは、３以上の整数が望ましく、特に「３」が望ましい。値ｎが「１」である溝間隔ｘが存在する可能性は極めて低く、値ｎが「２」であれば、メイン再生信号とサブ再生信号とが逆相となり、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相の進み及び遅れの検出が不能となる。さらには、値ｎとして大きな値を用いるほど、メイン再生信号及びサブ再生信号が正弦波から大きくずれて、すなわち最大レベルを維持する時間が長くなり、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれの検出がしにくくなる。ただし、後述する処理により回折格子３３の回転角を大きく変えないならば、メイン再生信号の位相がサブ再生性信号の位相より進んでいる領域は手順４で確認してあるので、値ｎとして「１」よりも大きな如何なる値を用いてもよい。
【００８１】
（手順６）手順６は、上記第１実施形態の手順６と同じである。すなわち、コントローラ６０は、フォーカス制御回路５１にフォーカスサーボ制御の開始を指示し、かつ波形解析装置５６に測定開始を指示する。これにより、波形解析装置５６は、図８Ｂに示すように、メイン再生信号及びサブ再生信号の波形を表示器に表示する。
【００８２】
（手順７）作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、上記第１実施形態の手順７の場合と同様に、前記手順４で指定した図８Ｂの領域Ｌ１又はＬ２の一方の領域を指定する。前記領域の指定後、作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、前記手順４の場合よりも拡大したメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形を表示器に表示させる。図１０Ｃは、この表示状態を示している。そして、作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、前記表示器に表示されているメイン再生信号及びサブ再生信号の波形をさらに拡大する。図１０Ｄは、この表示状態を示している。なお、図１０Ｃ及び図１０Ｄは、共にメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が図１０Ｂの矢印方向に移動している場合を示している。
【００８３】
（手順８）次に、作業者は、ボタン操作により波形解析装置５６の表示器におけるカーソルを移動させて、メイン再生信号波形における同一方向にゼロクロスする（負から正又は正から負にゼロクロスする）隣合うゼロクロスポイントをそれぞれ指定することにより、波形解析装置５６にメイン再生信号波形の１周期の時間Ｈｂを計算させる。次に、作業者は、波形解析装置５６の表示器におけるカーソルを移動させて、メイン再生信号波形及びサブ再生信号波形の同一方向にゼロクロスする（負から正又は正から負にゼロクロスする）隣合うゼロクロスポイントを指定することにより、波形解析装置５６にメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形間の位相ずれに対応した時間Ｈｄを計算させる。これらの計算された時間Ｈｂ，Ｈｄはコントローラ６０に供給される。コントローラ６０は、これらの時間Ｈｂ，Ｈｄの時間比Ｈｄ／Ｈｂを計算して表示装置６２に表示する。なお、メイン再生信号波形及びサブ再生信号波形の１周期は同じであるので、メイン再生信号波形の１周期の時間Ｈｂに代えて、サブ再生信号波形の１周期の時間を用いてもよい。
【００８４】
この表示装置６２の表示状態にて、作業者は、前記時間比Ｈｄ／Ｈｂが許容範囲内であるか、すなわちメイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれが許容範囲内であるかを確認する。具体的には、前記時間比Ｈｄ／Ｈｂと前記手順５で用いた値ｎの逆数１／ｎとの差の絶対値｜Ｈｄ／Ｈｂ−１／ｎ｜が所定の許容範囲内にあるかを確認する。この場合、コントローラ６０は、前述のように、前記時間比Ｈｄ／Ｈｂを表示装置６２に表示して、作業者が前記時間比Ｈｄ／Ｈｂの表示に基づいて前記確認を行ってもよい。また、コントローラ６０が、前記絶対値｜Ｈｄ／Ｈｂ−１／ｎ｜を計算して表示装置６２に表示し、作業者が、前記絶対値｜Ｈｄ／Ｈｂ−１／ｎ｜の表示に基づいて前記確認を行ってもよい。また、コントローラ６０が、前記絶対値｜Ｈｄ／Ｈｂ−１／ｎ｜と予め設定した小さな値とを比較して、許容範囲内であるかの確認を自動的に行うようにしてもよい。前記位相ずれが許容範囲内でなければ、次の手順９に進む。一方、前記位相ずれが許容範囲内であれば、作業者は、入力装置６１を用いてコントローラ６０にレーザスポット間隔の調整終了を指示する。これにより、後述する手順１１に進む。
【００８５】
（手順９）作業者は、入力装置６１を用いて、回折格子３３の回転角θの増大又は減少の指示を入力する。この場合、時間比Ｈｄ／Ｈｂが前記逆数１／ｎよりも大きい場合には、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きい。逆に、時間比Ｈｄ／Ｈｂが前記逆数１／ｎよりも小さい場合には、実際のレーザスポット間隔が所望とするレーザ間隔ｄよりも小さい。この場合も、前記手順７で領域Ｌ１を指定すなわちメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１の図９Ｂの矢印方向への移動に対応した領域Ｌ１が指定された場合について説明する。時間比Ｈｄ／Ｈｂが逆数１／ｎよりも大きければ、作業者は、入力装置６１を操作して、コントローラ６０に回折格子３３の回転角θを増加させるように指示する。一方、時間比Ｈｄ／Ｈｂが逆数１／ｎよりも小さければ、作業者は、入力装置６１を操作して、コントローラ６０に回折格子３３の回転角θを減少させるように指示する。
【００８６】
これにより、上記第１実施形態の場合と同様に、コントローラ６０は、モータ制御回路４８に目標回転角θ＊と回転開始指示を出力して、回折格子３３をその回転角θが目標回転角θ＊（＝θ＋Δθ）に等しくなるまで回転させる。なお、この場合も、前記予め決められた回転角Δθを用いるのに代えて、作業者が、時間比Ｈｄ／Ｈｂと逆数１／ｎとの差に応じて、入力装置６１を操作して回転角Δθをコントローラ６０に入力してもよい。
【００８７】
（手順１０）作業者は、入力装置６１を操作することにより、コントローラ６０を介して波形解析装置５６に測定開始をふたたび指示する。これにより、波形解析装置５６は、前記手順６と同様に、基準板１１の１回転分のメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形を表示器に表示する（図８Ｂ）。そして、作業者は、波形解析装置５６及びコントローラ６０に、前記手順７の領域Ｌ１又はＬ２の指定及び波形の拡大表示、前記手順８の時間比Ｈｄ／Ｈｂの表示及び確認、前記手順９の回折格子３３の回転指示、並び前記手順１０のメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形の表示を再び行わせる。この手順７〜１０の繰り返し処理は、前記手順８で観察される時間比Ｈｄ／Ｈｂが許容範囲内になるまで行われる。そして、作業者は、時間比Ｈｄ／Ｈｂが許容範囲内になったことを確認した後、入力装置６１を操作してコントローラ６０にレーザスポット間隔ｄの調整終了を指示すると、手順１１に進む。
【００８８】
（手順１１）コントローラ６０は、最終的に設定された回折格子３３の回転角を表示装置６２に表示する。そして、コントローラ６０は、スピンドルモータ制御回路２４、レーザ駆動回路４２、フォーカス制御回路５１、波形解析装置５６などの作動を停止させる。これにより、レーザスポット間隔ｄの調整が終了される。
【００８９】
前記手順１〜１１のレーザスポット間隔の調整によれば、この第２実施形態においても、基準板１１にメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１を実際に形成し、両スポットＭＳ，ＳＳ１の間隔ｄが所望のレーザスポット間隔ｄ＊に一致するように調整される。そして、基準板１１に設けた溝は半径方向に徐々に変化するように形成され、基準板１１の溝間隔ｘは高精度で作成され得るので、対物レンズ３６の焦点距離Ｆ、回転角検出回路４７によって検出される回折格子３３の回転角θなどに、レーザ加工装置ごとに設定した値と実際の値とに差があっても、実際のレーザスポット間隔ｄを高精度で所望のレーザスポット間隔ｄ＊に設定することができる。
【００９０】
なお、前記手順８では、作業者が、表示器においてメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形のゼロクロスポイントを指定することにより、波形解析装置５６にメイン再生信号波形の１周期の時間Ｈｂと、メイン再生信号の及びサブ再生信号間の位相ずれに対応した時間Ｈｄを計算させるようにした。しかし、これに代えて、波形解析装置５６が、プログラム処理により、自動的に前記時間Ｈｂ，Ｈｄを計算するようにしてもよい。さらに、前記手順１０において、作業者が回折格子３３の回転角θの増大又は減少を指示するのに代えて、コントローラ６０が、時間比Ｈｄ／Ｈｂと逆数１／ｎとの大小関係を自動的に判定して、モータ制御回路４８に目標回転角θ＊と回転開始指示を出力して、回折格子３３をその回転角θが目標回転角θ＊に等しくなるまで回転させるようにしてもよい。そして、手順７〜１０の繰り返し処理中の手順８にて、コントローラ６０が、時間比Ｈｄ／Ｈｂが許容範囲内になったことを判定して、レーザスポット間隔ｄの調整を自動的に終了するようにしてもよい。
【００９１】
さらに、この第２実施形態においても、前記手順１〜１１のうちの手順２〜４を省略して、すなわち指定した領域Ｌ１又はＬ２がメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１のいずれの移動方向に対応するものであるかの確認を省略して、手順１の処理後、手順５〜１１の実行により、レーザスポット間隔の調整を行うこともできる。この場合は、手順７で波形解析装置５６の表示器に表示される波形を確認すれば、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいるか遅れているかを判断できる。しかし、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊と実際のレーザスポット間隔の差が大きい場合は、判断を誤る可能性があるので、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいるとして時間比Ｈｄ／Ｈｂと逆数１／ｎとの差が減少する方向に回折格子３３を回転させたとき、時間比Ｈｄ／Ｈｂと逆数１／ｎとの差が減少すればメイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいると正確に判断することができる。
【００９２】
ｂ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態も、上記第１実施形態と同一の構成を採用し、レーザスポット間隔を調整する手順のみ上記第１実施形態とは異なる。したがって、以下の説明では、上記第１実施形態と同一部分に関しては説明を省略し、上記第１実施形態と異なる、レーザスポットの間隔を調整する手順のみについて説明する。ただし、この第３実施形態においては、上記第１実施形態とは異なる基準板１１を用いる。基準板１１には、予め決められた同じ溝間隔ｘで形成された複数の同心円状の溝が形成されている。この溝間隔ｘは、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きいことを条件とし、前記所望とするレーザスポット間隔ｄ＊の２乃至３倍程度が好ましい。そのために、溝間隔ｘの異なる複数種類の基準板１１を用意しておき、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊に応じて基準板１１を選択して用いるようにするとよい。
【００９３】
この場合、溝間隔ｘが固定であれば、溝間隔ｘは不揮発性メモリに予め記憶されている。前記のように複数種類の基準板１１のいずれかを選択使用して、溝間隔ｘが変更される場合には、溝間隔ｘが作業者によって入力される。この入力においては、作業者が溝間隔ｘの値を直接入力してもよいし、不揮発性メモリに予め記憶しておいた複数の溝間隔ｘのうちのいずれかを選択してもよい。この第３実施形態においても、基準板１１は、ターンテーブル２１に対して偏心させた状態で、ターンテーブル２１上に固定される。その後、作業者は、入力装置６１を操作して、入力した線速度でレーザスポット（メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２）が基準板１１上を回転するように、ターンテーブル２１を回転させる。そして、作業者は、図１１に示す次の手順１〜１０に従って、レーザ加工装置の作動を制御して、レーザスポット間隔を調整する。
【００９４】
（手順１）手順１は、上記第１実施形態の手順１と同じである。すなわち、作業者は、入力装置６１を操作して、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊をコントローラ６０に入力する。コントローラ６０は、前記入力したレーザスポット間隔ｄ＊を用いて回折格子３３の回転角θｄを計算し、モータ制御回路４８に回転角θｄと回転開始指示を出力して、回折格子３３を回転角θｄまで回転させて、実際のレーザスポット間隔ｄを前記入力したレーザスポット間隔ｄ＊とほぼ同じになるように設定する。また、コントローラ６０は、前記回転角θｄを表示装置６２に表示させる。
【００９５】
（手順２）作業者は、入力装置６１を操作して、溝が形成されている位置を表す半径位置をコントローラ６０に入力する。コントローラ６０は、フィードモータ制御回路２８に半径位置と回転開始指示を出力して、レーザ光の照射位置が前記供給された半径位置に等しくなるまで、ターンテーブル２１を半径方向に移動させる。なお、基準板１１において複数の溝が形成されている半径位置を表すデータをコントローラ６０内の不揮発性メモリに予め記憶しておき、コントローラ６０がフィードモータ制御回路２８を自動的に制御して、レーザ光の照射位置が前記半径位置に等しくなるまで、ターンテーブル２１を半径方向に移動させるようにしてもよい。
【００９６】
（手順３）手順３は、上記第１実施形態の手順３と同じである。すなわち、コントローラ６０は、調整用のレーザ光をレーザ光源３１に出射させ、フォーカス制御回路５１にフォーカス制御を開始させ、かつ波形解析装置５６に測定を開始させる。基準板１１の前記半径位置に、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が図１２Ａに示すように形成される。なお、図１２Ａにおいても、矢印はメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の進行方向を示す。そして、波形解析装置５６は、上記第１実施形態の場合と同様に、メイン再生信号生成回路５２によるメイン再生信号及びサブ再生信号生成回路５３によるサブ再生信号の基準板１１の１回転分の波形を表示器に表示する。図１２Ｂは、この表示器に表示された波形を示している。図１２Ｂにおいて、波形が振動変化している部分Ｌ１，Ｌ２が、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が基準板１１上の複数の溝を通過したことによるものである。
【００９７】
（手順４）作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、領域Ｌ１，Ｌ２のいずれか一方の領域、振動波形を表す部分を指定する。前記指定後、作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、前記指定部分を拡大したメイン再生信号及びサブ再生信号の波形を表示器に表示させる。図１２Ｃは、この表示状態を示している。なお、図１２Ｃは、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が図１２Ａの矢印の示す方向に移動していて、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいる場合を示している。一方、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が図１２Ａの矢印と反対方向に移動している場合には、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも遅れる。したがって、この場合には、図１２Ｃの実線がサブ再生信号の波形を表し、図１２Ｃの破線がメイン再生信号の波形を表すことになる。なお、本実施形態においては、後述する手順６で、メイン再生信号及びサブ再生信号のうちの一方の他方に対する位相の遅れ時間Ｈｄを利用すればよいので、前記振動波形を表す部分の指定において、領域Ｌ１，Ｌ２のいずれの領域を指定してもよい。
【００９８】
（手順５）そして、作業者は、波形解析装置５６内のボタン操作により、前記表示器に表示されているメイン再生信号及びサブ再生信号の波形を拡大する。図１２Ｄは、この表示状態を示している。なお、図１２Ｄも、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が図１２Ａの矢印方向に移動している場合を示している。
【００９９】
（手順６）この波形解析装置５６の表示状態で、作業者は、ボタン操作により波形解析装置５６の表示器におけるカーソルを移動させて、メイン再生信号波形及びサブ再生信号波形のうちのいずれか一方の再生信号波形において、同一方向にゼロクロスする（負から正又は正から負にゼロクロスする）隣合うゼロクロスポイントを指定することにより、波形解析装置５６にメイン再生信号波形（又はサブ再生信号波形）の１周期の時間Ｈｂを計算させる。次に、作業者は、波形解析装置５６の表示器におけるカーソルを移動させて、メイン再生信号波形及びサブ再生信号波形のうちで、位相が進んでいる再生信号波形から位相が遅れている再生信号波形における、同一方向にゼロクロスする（負から正又は正から負にゼロクロスする）隣合うゼロクロスポイントを指定することにより、波形解析装置５６にメイン再生信号波形及びサブ再生信号間の位相ずれに対応した時間Ｈｄを計算させる。なお、図１２Ｄでは、メイン再生信号波形の１周期の時間Ｈｂを計算するとともに、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいる場合を例示している。
【０１００】
波形解析装置５６は、これらの計算された時間Ｈｂ，Ｈｄを、コントローラ６０に供給する。コントローラ６０は、これらの時間Ｈｂ，Ｈｄ及び前記入力した又は不揮発性メモリに予め記憶されている溝間隔ｘを用いて、実際のレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂを計算して表示装置６２に表示する。これは、時間Ｈｂが溝間隔ｘに対応するとともに、時間ＨｄがメインスポットＭＳとサブスポットＳＳ１との間の距離に対応するからである。
【０１０１】
この表示装置６２の表示状態にて、作業者は、前記レーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂが許容範囲内であるかを確認する。具体的には、前記実際のレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂと所望のレーザスポット間隔ｄ＊との差の絶対値｜ｘ・Ｈｄ／Ｈｂ−ｄ＊｜が所定の許容範囲内にあるかを確認する。この場合、コントローラ６０は、前述のように、計算したレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂを表示装置６２に表示して、作業者が前記レーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂの表示に基づいて前記確認を行ってもよい。また、コントローラ６０が、前記絶対値｜ｘ・Ｈｄ／Ｈｂ−ｄ＊｜を計算して表示装置６２に表示し、作業者が、前記絶対値｜ｘ・Ｈｄ／Ｈｂ−ｄ＊｜の表示に基づいて前記確認を行ってもよい。また、コントローラ６０が、前記絶対値｜ｘ・Ｈｄ／Ｈｂ−ｄ＊｜と予め設定した小さな値とを比較して、許容範囲内であるかの確認を自動的に行うようにしてもよい。前記レーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂが許容範囲内でなければ、次の手順７に進む。一方、前記レーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂが許容範囲内であれば、作業者は、入力装置６１を操作してコントローラ６０にレーザスポット間隔ｄの調整終了を指示する。これにより、後述する手順９に進む。
【０１０２】
（手順７）作業者は、表示装置６２に表示されたレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊（すなわち、手順１で入力したレーザスポット間隔ｄ）よりも大きいか、小さいかを判断して、入力装置６１を用いて、回折格子３３の回転角θの増大又は減少の指示を入力する。この場合、表示されたレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きければ、作業者は、入力装置６１を操作して、コントローラ６０に回折格子３３の回転角θを増加させるように指示する。表示されたレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも小さければ、作業者は、入力装置６１を操作して、コントローラ６０に回折格子３３の回転角θを減少させるように指示する。
【０１０３】
これにより、上記第１実施形態の場合と同様に、コントローラ６０は、モータ制御回路４８に目標回転角θ＊と回転開始指示を出力して、回折格子３３をその回転角θが目標回転角θ＊（＝θ＋Δθ）に等しくなるまで回転させる。なお、この場合も、前記予め決められた回転角Δθを用いるのに代えて、レーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂと所望とするレーザスポット間隔ｄ＊との差ｘ・Ｈｄ／Ｈｂ−ｄ＊に応じて、入力装置６１を操作して回転角Δθをコントローラ６０に入力してもよい。
【０１０４】
（手順８）作業者は、入力装置６１を操作することにより、コントローラ６０を介して波形解析装置５６に測定開始をふたたび指示する。これにより、波形解析装置５６は、前記と同様に、メイン再生信号波形及びサブ再生信号波形を表示器に表示する（図１２Ｂ）。そして、作業者は、波形解析装置５６及びコントローラ６０に、前記手順４，５のメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形の拡大表示、前記手順６の実際のレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂの表示及び確認、前記手順７の回折格子３３の回転指示、並び前記手順８のメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形の表示器への表示を再び行わせる。この手順４〜８の繰り返し処理は、前記手順６で観察される実際のレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂが許容範囲内になるまで行われる。そして、作業者は、実際のレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂが許容範囲内になったことを確認した後、入力装置６１を操作してコントローラ６０にレーザスポット間隔ｄの調整終了を指示すると、手順９に進む。
【０１０５】
（手順９）コントローラ６０は、最終的に設定された回折格子３３の回転角を表示装置６２に表示する。そして、コントローラ６０は、スピンドルモータ制御回路２４、レーザ駆動回路４２、フォーカス制御回路５１、波形解析装置５６などの作動を停止させる。これにより、レーザスポット間隔ｄの調整が終了される。
【０１０６】
前記手順１〜９のレーザスポット間隔の調整によれば、この第３実施形態においても、基準板１１に実際にメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１を実際に形成し、両スポットＭＳ，ＳＳ１の間隔が所望のレーザスポット間隔ｄ＊に一致するように調整される。そして、基準板１１に設けた溝の間隔ｘは高精度で作成され得るので、対物レンズ３６の焦点距離Ｆ、回転角検出回路４７によって検出される回折格子３３の回転角θなどに、レーザ加工装置ごとに設定した値と実際の値とに差があっても、実際のレーザスポット間隔ｄを高精度で所望のレーザスポット間隔ｄ＊に設定することができる。
【０１０７】
なお、前記手順６では、作業者が、表示器においてメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形のゼロクロスポイントを指定することにより、波形解析装置５６にメイン再生信号波形の１周期の時間Ｈｂと、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相ずれに対応した時間Ｈｄを計算させるようにした。しかし、この場合も、これに代えて、波形解析装置５６が、プログラム処理により、自動的に前記時間Ｈｂ，Ｈｄを計算するようにしてもよい。さらに、前記手順７において、作業者が回折格子３３の回転角θの増大又は減少を指示するのに代えて、コントローラ６０が、実際のレーザスポット間隔ｘ・Ｈｄ／Ｈｂと所望のレーザ間隔ｄ＊との差ｘ・Ｈｄ／Ｈｂ−ｄ＊の大きさを自動的に判定して、モータ制御回路４８に目標回転角θ＊と回転開始指示を出力して、回折格子３３をその回転角θが目標回転角θ＊に等しくなるまで回転させるようにしてもよい。そして、手順４〜８の繰り返し処理中、コントローラ６０が、前記差ｘ・Ｈｄ／Ｈｂ−ｄ＊が許容範囲内になったことを判定して、レーザスポット間隔の調整を自動的に終了するようにしてもよい。
【０１０８】
ｃ．第４実施形態
次に、第１実施形態及び第２実施形態のレーザスポット間隔の調整作業を自動化した第４実施形態について説明する。図１３は、第４実施形態に係るレーザ加工装置の全体を示す全体ブロック図である。このレーザ加工装置は、上記第１実施形態の波形解析装置５６に代えて、２値化回路７１，７２、タイミングずれ信号生成回路７３、パルス幅測定装置７４及び変換点検出回路７５を備えている。
【０１０９】
２値化回路７１は、メイン再生信号生成回路５２からのメイン再生信号を所定レベルでスライスして、ハイレベルとローレベルとからなるメイン２値化信号に変換する。２値化回路７２は、サブ再生信号生成回路５２からのサブ再生信号を所定レベルでスライスして、ハイレベルとローレベルとからなるサブ２値化信号に変換する。タイミングずれ信号生成回路７３は、フリップフロップ回路で構成され、メイン２値化信号がローレベルからハイレベルに変化したときセットされて、ハイレベル信号を出力する。また、タイミングずれ信号生成回路７３は、サブ２値化信号がローレベルからハイレベルに変化したときリセットされて、ローレベル信号を出力する。このハイレベルとローレベルとに変化するタイミングずれ信号生成回路７３の出力信号は、メイン再生信号とサブ再生信号の位相差すなわちタイミングずれ量を表すもので、以降の説明では、タイミングずれ信号という。
【０１１０】
パルス幅測定装置７４は、コントローラ６０からの指示により、２値化回路７１及びタイミングずれ信号生成回路７３からの出力信号を取込み、次のａ〜ｃの時間（すなわちパルス幅）を測定する。このパルス幅測定装置７４は、例えば、タイムインターバルアナライザによって構成される。
ａ．メイン２値化信号の立上がりから次の立上がり（又は立下がりから次の立下がり）まで時間、すなわちメイン２値化信号の１周期の時間（パルス幅Ｈｂ≧０）
ｂ．タイミングずれ信号のハイレベルの持続時間（パルス幅Ｈdp≧０）
ｃ．タイミングずれ信号のローレベルの持続時間（パルス幅Ｈdn≧０）
【０１１１】
この場合、パルス幅Ｈｂは、上記第２及び第３実施形態で計測したメイン再生信号波形の１周期の時間Ｈｂ（図１０Ｄ及び図１２Ｄ参照）に対応する。パルス幅Ｈdp，Ｈdnは、上記第２及び第３実施形態で計測したメイン再生信号波形及びサブ再生信号波形間の位相ずれに対応した時間Ｈｄに対応する。２つのパルス幅Ｈdp，Ｈdnを計測する理由は、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいるか、遅れているかを判定するためである。図１４は、(ａ)メイン再生信号波形、(ｂ)サブ再生信号波形、(ｃ)メイン２値化信号波形、(ｄ)サブ２値化信号波形、及び(ｅ)タイミングずれ信号波形を示している。(ａ)乃至(ｅ)は、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいる場合であり、この場合、(ｅ)のタイミングずれ信号波形のパルス幅Ｈdpが位相ずれ量を表す。また、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも遅れている場合には、タイミングずれ信号波形は(ｆ)のようになり、パルス幅Ｈdnが位相ずれ量を表す。
【０１１２】
変換点検出回路７５は、コントローラ６０に制御されて、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が基準板１１の溝を横切る方向の変化点Ｃ（図８Ｂ参照）を検出するための回路である。変換点検出回路７５は、基準クロック信号を発生するクロック信号発生器を内蔵しており、前記変換点Ｃにおける比較的大きな所定範囲のパルス幅の信号を検出して、検出信号をコントローラ６０に出力する。そして、変換点検出回路７５は、コントローラ６０からターンテーブル２１の回転速度を表す信号を入力しており、前記回転速度を用いた０．９・{(１／回転速度)／２}の演算によりターンテーブル２１の半回転に要する時間の９割の時間を計算し、前記所定範囲のパルス幅の信号を検出した時点から前記計算した時間の間、前記所定範囲のパルス幅の信号検出を行わないようになっている。この前記所定範囲のパルス幅の信号の検出動作においては、ターンテーブル２１の回転速度およびレーザスポットの半径位置が変化すると、変換点Ｃにおけるパルス幅も変化するので、前記所定範囲のパルス幅の信号を検出する前には、前記所定範囲の中心値を大きな値から小さな値に徐々に変更し、前記所定範囲のパルス幅の信号を検出した時点で、前記所定範囲の中心値を固定するようにしている。
【０１１３】
さらに、このレーザ加工装置は、回転角検出回路７６を備えている。回転角検出回路７６は、ターンテーブル２１の回転角φを検出するもので、エンコーダ２２ｂからのＡ相信号φA及びＢ相信号φBをカウントするカウント回路を有する。このカウント回路は、エンコーダ２２ｂからのインデックス信号Indexによりリセットされるようになっており、インデックス信号Indexが入力されたターンテーブル２１の基準位置からの回転角φ（０〜２π）を検出して、コントローラ６０に出力する。他の回路については上記第１乃至第３実施形態と同じであるが、上記第１乃至第３実施形態の場合と異なり、回転角検出回路４７から回折格子３３の回転角θがコントローラ６０に供給されることはない。また、コントローラ６０は、レーザスポット間隔の調整のために、図１５Ａ乃至図１５Ｅのプログラムを実行する。
【０１１４】
この第４実施形態においては、レーザスポット間隔の調整に関してのみ上記第１乃至第３実施形態の動作とは異なり、他の動作に関しては同じであるので、レーザスポット間隔の調整についてのみ説明する。この第４実施形態においても、作業者は、上記第１及び第２実施形態の場合と同様に、半径方向で溝間隔が異なる渦巻き状の溝を形成した基準板１１をターンテーブル２１上に固定する。なお、この場合の基準板１１に設けた複数の溝の間隔は、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊に等しい間隔及びその前後の間隔を含むか、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きく、所望とするレーザスポット間隔の所定数倍（後述する値ｎ）に等しい間隔及びその前後の間隔を含んでいる。そして、作業者は入力装置６２を操作してコントローラ６０に図１５Ａ乃至図１５Ｅのプログラムの実行を開始させる。
【０１１５】
このプログラムの実行は、ステップＳ１００にて開始され、コントローラ６０は、ステップＳ１０２にて表示装置６２を操作して作業者に所望とするレーザスポット間隔ｄ＊の入力を促す。作業者が入力装置６２を用いて所望とするレーザスポット間隔ｄ＊を入力すると、コントローラ６０はこの入力されたレーザスポット間隔ｄ＊を取り込んで記憶する。なお、この場合も、上記第１実施形態と同様に、レーザスポット間隔ｄ＊が、前記入力した加工対象物１０における半径方向の加工ピッチと予め決められた関係にあれば、この所望とするレーザスポット間隔ｄ＊の入力を省略することもできる。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１０４にて、上記第１実施形態の場合と同様に、不揮発性メモリに記憶されているレーザスポット間隔ｄと回折格子３３の回転角θとの関係を表わす関係式又はテーブルを用いて、前記入力したレーザスポット間隔ｄ＊に対応した回折格子３３の回転角θ１を計算する。前記ステップＳ１０４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１０６にて、モータ制御回路４８に前記計算された回転角θ１を供給するとともに、回折格子回転モータ４４の回転開始を指示する。モータ制御回路４８は、回折格子３３の回転角θが前記供給された回転角θ１に等しくなるまで、回折格子３３を回転させる。その結果、実際のレーザスポット間隔ｄは、前記入力したレーザスポット間隔ｄ＊とほぼ同じになる。
【０１１６】
前記ステップＳ１０６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１０８にて、前記所望のレーザスポット間隔ｄ＊から予め決められた微小な所定値Δｄを減算することにより、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄを計算して、計算したレーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔以上であるか否かを判定する。なお、この最小溝間隔は、不揮発性メモリに予め記憶されているか、作業者により入力されて不揮発性メモリに記憶されているものである。前記計算したレーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが最小溝間隔以上であれば、コントローラ６０は、ステップＳ１０８にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１１０にて、上記第１実施形態の場合と同様に、不揮発性メモリに予め記憶されていて基準板１１の半径と溝間隔との関係を表すテーブル又は関数を用いて、基準板１１において、前記計算したレーザスポット間隔ｄ＊−Δｄに等しい溝間隔ｘ（＝ｄ＊−Δｄ）を有する半径位置ｒｘを計算する。
【０１１７】
そして、コントローラ６０は、ステップＳ１１２にて、フィードモータ制御回路２８に前記計算された半径位置ｒｘを供給するとともに、フィードモータ２３の回転開始を指示する。フィードモータ制御回路２８は、半径位置検出回路２７から供給される半径位置ｒを表す検出信号を用いてフィードモータ２３をフィードバック制御して、レーザ光の照射位置が前記供給された半径位置ｒｘに等しくなるまで、ターンテーブル２１を半径方向に移動させる。このようなステップＳ１１０，Ｓ１１２の処理は、上記第１実施形態の図８Ａに示す位置にレーザスポットを形成させるための処理である。そして、この場合には、次のステップＳ１１４にて、後述する処理のために、変数ｎが「１」に設定される。
【０１１８】
一方、前記計算したレーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが最小溝間隔よりも小さければ、コントローラ６０は、ステップＳ１０８にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１１６にて、後述する処理に利用するための変数ｎを「３」に設定した後、ステップＳ１１８にて前記変数ｎと前記所望のレーザスポット間隔ｄ＊との乗算結果ｎ・ｄ＊が最小溝間隔以上であるか否かを判定する。前記乗算結果ｎ・ｄ＊が最小溝間隔以上であれば、コントローラ６０は、ステップＳ１１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１２０にて、上記のように、不揮発性メモリに予め記憶されていて基準板１１の半径と溝間隔との関係を表すテーブル又は関数を用いて、基準板１１において、前記乗算結果ｎ・ｄ＊に等しい溝間隔ｘ（＝ｎ・ｄ＊）を有する半径位置ｒｘを計算する。そして、コントローラ６０は、ステップＳ１２２にて、前記ステップＳ１１２の処理と同様にして、レーザ光の照射位置が前記計算された半径位置ｒｘに等しくなるまで、ターンテーブル２１を半径方向に移動させる。
【０１１９】
一方、前記乗算結果ｎ・ｄ＊が最小溝間隔よりも小さければ、コントローラ６０は、ステップＳ１１８にて「Ｎｏ」と判定して、前記ステップＳ１２４にて、変数ｎに「１」を加算して、前記ステップＳ１１８の判定処理を再び実行する。これらのステップＳ１１８，Ｓ１２４の処理は、乗算結果ｎ・ｄ＊が最小溝間隔以上になるまで繰り返される。そして、乗算結果ｎ・ｄ＊が最小溝間隔以上になると、コントローラ６０は、前述したステップＳ１２０，Ｓ１２２の処理を実行して、レーザ光の照射位置が乗算結果ｎ・ｄ＊に等しい溝間隔ｘ（＝ｎ・ｄ＊）を有する半径位置ｒｘに等しくなるように、ターンテーブル２１を半径方向に移動する。これにより、レーザスポット間隔ｄの３倍以上の溝間隔を有する位置に、レーザ光の照射位置が設定される。このようなステップＳ１１６〜Ｓ１２２の処理は、上記第２実施形態の図１０Ｂに示す位置にレーザスポットを形成させるための処理である。
【０１２０】
前記ステップＳ１１４，Ｓ１２２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１２４にて、スピンドルモータ制御回路２４に回転速度を供給するとともにスピンドルモータ２２の回転開始を指示して、スピンドルモータ２２を線速度一定で回転させる。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１２６にて、レーザ駆動回路４２に調整用のレーザ光の出射を指示し、レーザ光源３１に調整用のレーザ光を出射させる。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１２８にて、フォーカス制御回路５１にフォーカスサーボ制御の開始を指示し、フォーカス制御回路５１によるフォーカスサーボ制御を開始させる。これにより、レーザ光源３１は、調整用レーザ光を出射し、基準板１１の前記計算した半径位置ｒｘにメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が形成される。そして、メイン再生信号生成回路５２、サブ再生信号生成回路５３、２値化回路７１、２値化回路７２及びタイミングずれ信号生成回路７３は、図１４(ａ)〜(ｆ)に示すようなメイン再生信号、サブ再生信号、メイン２値化信号、サブ２値化信号及びタイミングずれ信号をそれぞれ出力し始める。
【０１２１】
次に、コントローラ６０は、図１５ＢのステップＳ１３０にて、変換点検出回路７５及びパルス幅測定装置７４に作動開始を表す指示信号を出力する。変換点検出回路７５は、作動を開始して変換点を検出し始める。パルス幅測定装置７４も、作動を開始してパルス幅Ｈｂ，Ｈdn，Ｈdpを測定し始める。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１３２にて変数ｓを“０”に設定して、ステップＳ１３４〜Ｓ１６０の処理に進む。変数ｓは、測定異常を検出するための変数で、ターンテーブル２１の回転角がπだけずれた２位置でパルス幅Ｈｂ，Ｈdpの測定を行ったことを意味する。
【０１２２】
ステップＳ１３４〜Ｓ１６０の処理は、上記第１及び第２実施形態の手順４に対応するもので、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいる領域Ｌ１の中心位置（メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも遅れている領域Ｌ２の中心位置）を特定するための処理である。この第４実施形態では、一例として、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいる領域Ｌ１の中心位置を特定する場合について説明する。まず、コントローラ６０は、ステップＳ１３４にて、変換点検出回路７５からの検出信号の入力を待つ。すなわち、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１の基準板１１の溝を横切る方向の変化が、変換点検出回路７５よって検出されるまで、ステップＳ１３４の判定処理が実行され続ける。メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１の基準板１１の溝を横切る方向が変化すると、コントローラ６０は、ステップＳ１３４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１３６にて、その時点で、ターンテーブル２１の回転角φを回転角検出回路７６から取込んで、同取込んだ回転角φを第１回転角φ１及びスタート回転角φsとして設定する。すなわち、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１の基準板１１の溝を横切る方向が変化した時点のターンテーブル２１の回転角φが、第１回転角φ１及びスタート回転角φsとして設定される。
【０１２３】
前記ステップＳ１３６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１３８にて回転角検出回路７６から入力されるターンテーブル２１の回転角φを取込み、ステップＳ１４０にて前記入力した回転角φが前記スタート回転角φsにπ／２を加算した角度φs＋π／２にほぼ等しくなったか、すなわち値{φ−(φs＋π／２)}の絶対値が予め決められた微小値よりも小さくなったかを判定する。ただし、前記加算角度φs＋π／２が２πよりも大きな場合には、前記加算角度φs＋π／２に代えて、角度φs＋π／２−２πを用いる。この角度φs＋π／２又はφs＋π／２−２πは、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が基準板１１の溝を横切る方向が変化するターンテーブル２１の２つの回転角（２つの回転角はπだけずれている）の中央の回転角である。前記ステップＳ１３８，Ｓ１４０の処理は、前記入力した回転角φが前記角度φs＋π／２（又はφs＋π／２−２π）にほぼ等しくなるまで繰り返し実行される。そして、前記入力した回転角φが前記角度φs＋π／２（又はφs＋π／２−２π）にほぼ等しくなると、コントローラ６０は、ステップＳ１４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１４２〜Ｓ１４４からなる循環処理を繰り返し実行する。
【０１２４】
ステップＳ１４２〜Ｓ１４４からなる循環処理は、パルス幅測定装置７４によって測定された複数のパルス幅Ｈｂ，Ｈdp（図１４参照）を取込む処理である。ステップＳ１４２は、パルス幅測定装置７４によって測定されたパルス幅Ｈｂ，Ｈdpを取込む処理であるが、前回取込んだパルス幅Ｈｂ，Ｈdpはコントローラ６０に重複して取込まれず、パルス幅測定装置７４にて新たに測定されたパルス幅Ｈｂ，Ｈdpのみがコントローラ６０に順次取込まれる。なお、これらのパルス幅Ｈｂ，Ｈdpは、いずれも「０」又は正である。ステップＳ１４４において、コントローラ６０は回転角検出回路７６からターンテーブル２１の回転角φを入力する。ステップＳ１４６においては、コントローラ６０は、ステップＳ１４４にて前記入力した回転角φが、前記角度φs＋π／２に予め決められた小さな所定角αを加算した角度φs＋π／２＋α以上であるかを判定する。なお、この場合も、前記加算角度φs＋π／２が２πよりも大きな場合には、前記角度φs＋π／２＋αに代えて、角度φs＋π／２−２π＋αを用いる。また、所定角αは、メイン再生信号及びサブ再生信号の複数の周期が含まれる程度の小さな角度である。そして、入力したターンテーブル２１の回転角φが、前記角度φs＋π／２＋α（又は角度φs＋π／２−２π＋α）以上になるまで、ステップＳ１４２〜Ｓ１４６からなる循環処理が実行され続ける。この循環処理により、回転角φがφs＋π／２（又は角度φs＋π／２−２π）から所定角αだけ変化するまでの間、パルス幅Ｈｂ，Ｈdpがコントローラ６０に順次取り込まれる。
【０１２５】
前記ステップＳ１４２〜１４６の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１４８にて、前記ステップＳ１４２〜Ｓ１４６の処理により取込んだパルス幅Ｈｂ，Ｈdpをそれぞれ加算するとともに、加算結果をパルス幅Ｈｂ，Ｈdpを取込んだ数で除算することにより、複数の取込んだパルス幅Ｈｂ，Ｈdpの平均値をそれぞれ計算する。そして、前記計算した平均値を以降の処理におけるパルス幅Ｈｂ，Ｈdpとする。
【０１２６】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ１５０にて、パルス幅Ｈｂに対するパルス幅Ｈdpの比Ｈdp／Ｈｂを計算して、計算した比Ｈdp／Ｈｂが０．５未満であるかを判定する。このステップＳ１５０の判定処理は、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいるか否かを判定する処理である。この場合、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔以上であれば、溝間隔ｘはレーザスポット間隔ｄ＊−Δｄにほぼ等しい。また、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔よりも小さければ、溝間隔ｘはレーザスポット間隔ｄの３倍以上である。したがって、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が図８Ａ及び図１０Ｂの矢印方向に移動している場合には、メイン再生信号の位相はサブ再生信号の位相よりも進み、タイミングずれ信号は図１４(ｅ)に示すようになり、前記比Ｈdp／Ｈｂは０．５未満となる。一方、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が図８Ａ及び図１０Ｂの矢印と反対方向に移動している場合には、メイン再生信号の位相はサブ再生信号の位相よりも遅れ、タイミングずれ信号は図１４(ｆ)に示すようになり、前記比Ｈdp／Ｈｂは０．５以上となる。
【０１２７】
この第４実施形態では、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいることを条件としているので、前記比Ｈdp／Ｈｂが０．５未満であれば、コントローラ６０は、ステップＳ１５０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１６６以降に進む。一方、前記比Ｈdp／Ｈｂが０．５以上であれば、コントローラ６０は、ステップＳ１５０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１５２にて変数ｓが“１”であるか否かを判定する。最初、変数ｓは、前記ステップＳ１３２の処理によって“０”に設定されているので、コントローラ６０は、ステップＳ１５２にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ１５４〜Ｓ１６０の処理を実行する。
【０１２８】
ステップＳ１５４においては、コントローラ６０は、前述したステップＳ１３４の処理と同様に、変換点検出回路７５からの検出信号の入力を待つ。変換点検出回路７５から検出信号が入力されると、コントローラ６０は、ステップＳ１５４にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１５６にて、その時点で、ターンテーブル２１の回転角φを回転角検出回路７６から取込んで、同取込んだ回転角φを第２回転角φ２として設定する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ１５８にて、前記ステップＳ１３６の処理によって設定した第１回転角φ１と前記設定した第２回転角φ２との差の絶対値｜φ１−φ２｜が予め決めた正の微小値Δφo未満、すなわち第１回転角φ１と第２回転角φ２とはほぼ等しいか否かを判定する。変換点検出回路７５は、前述のように、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が基準板１１の溝に対して相対的に１往復する間（すなわちターンテーブル２１の１回転の間）に、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１が基準板１１の溝を横切る方向の変化を検出するものである。したがって、本来的には、第１回転角φ１と第２回転角φ２とは、πだけ位相がずれているはずである。したがって、基本的には、コントローラ６０は、ステップＳ１５８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１６０にて第２回転角φ２をスタート回転角φｓとして設定するとともに、変数ｓを“１”に変更する。
【０１２９】
一方、第１回転角φ１と第２回転角φ２とがほぼ等しい場合には、コントローラ６０は、ステップＳ１５８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１５４，Ｓ１５６の処理を再度実行する。第１回転角φ１と第２回転角φ２とがほぼ等しくなる理由としては、変換点検出回路７５の変換点の検出失敗等が考えられる。第１回転角φ１と異なる第２回転角φ２が設定された場合、すなわち第１回転角φ１と第２回転角φ２との差の絶対値｜φ１−φ２｜が予め決められた正の微小値Δφo未満でなくなったとき、コントローラ６０は、前述のように、ステップＳ１５８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１６０に進む。ただし、ステップＳ１５４〜Ｓ１５８の循環処理が所定時間以上続くような場合には、図示しないプログラムの実行により、異常発生であるとの判断のもとに、ステップＳ１５４〜Ｓ１５８の循環処理を中断する。前記ステップＳ１６０の処理によりスタート回転角φｓを第２回転角φ２に設定した理由は、次に実行される前述のステップＳ１３８〜Ｓ１４８及び後述する処理により、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいる場合のパルス幅Ｈｂ，Ｈdpを計測するためである。また、変数ｓが“１”に設定されていることは、パルス幅Ｈｂ，Ｈdpの計測がターンテーブル２１の前記とは異なる回転位置の計測であることを示している。
【０１３０】
前記ステップＳ１６０の処理後、コントローラ６０は、前述したステップＳ１３８〜Ｓ１４８の処理を再び実行して、パルス幅Ｈｂ，Ｈdpを計算する。そして、コントローラ６０は、ステップＳ１５０にて、新たに計算されたパルス幅Ｈｂ，Ｈdpを用いて、前記と同様な比Ｈdp／Ｈｂを計算し、この計算した比Ｈdp／Ｈｂが０．５未満であるかを再度判定する。この場合、本来的には、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１は図８Ａ及び図１０Ｂの矢印方向に移動しているはずであり、メイン再生信号の位相はサブ再生信号の位相よりも進み、タイミングずれ信号は図１４(ｅ)に示すようになるはずである。したがって、この場合には、コントローラ６０は、ステップＳ１５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ１６６に進む。
【０１３１】
しかし、前記比Ｈdp／Ｈｂが再び０．５以上となった場合には、コントローラ６０は、ステップＳ１５０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１５２に進む。この場合、コントローラ６０は、ステップＳ１５２にて「Ｙｅｓ」すなわち変数ｓが“１”であると判定して、ステップＳ１６２以降に進む。これは、タイミングずれ信号生成回路７３、パルス幅測定装置７４、変換点検出回路７５などに異常が発生している可能性が高いからである。ステップＳ１６２においては、コントローラ６０は、表示装置６２に異常発生を表示する。そして、コントローラ６０は、ステップＳ１６４にて、変換点検出回路７５の作動を停止させて、後述する図１５ＥのステップＳ２４６以降の処理の実行後、プログラムの実行を停止する。
【０１３２】
前記ステップＳ１３８〜Ｓ１６０からなる処理によってスタート回転角φｓを決定した後、コントローラ６０は、ステップＳ１６６にて変換点検出回路７５の作動を停止させ、ステップＳ１６８にてフォーカス制御回路５１によるフォーカスサーボ制御を停止させる。そして、コントローラ６０は、ステップＳ１７０にて、前記ステップＳ１０２の処理によって入力したレーザスポット間隔ｄ＊及び前記ステップＳ１１４，Ｓ１１６，Ｓ１２４の処理によって設定した変数ｎを用いて、前記ステップＳ１１０，Ｓ１２０と同様な処理によって所望とするレーザスポット間隔ｄ＊のｎ倍である溝間隔ｘ（＝ｎ・ｄ＊）の溝を有する基準板１１の半径位置ｒｘを計算する。そして、コントローラ６０は、同ステップＳ１７０にて、前記ステップＳ１１２，Ｓ１２２と同様な処理により、フィードモータ制御回路２８に半径位置ｒｘと回転開始指示を出力して、レーザ光の照射位置が前記計算された半径位置ｒｘになるように、ターンテーブル２１を半径方向に移動させる。この場合、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔以上であれば、変数ｎは「１」である。また、また、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔未満であれば、変数ｎは「３」以上の整数である。
【０１３３】
前記ステップＳ１７０の処理後、コントローラ６０は、図１５ＣのステップＳ１７２にて、前記ステップＳ１２８の処理と同様にして、フォーカス制御回路５１にフォーカスサーボ制御を開始させる。これにより、メイン再生信号生成回路５２、サブ再生信号生成回路５３、２値化回路７１、２値化回路７２及びタイミングずれ信号生成回路７３は、図１４(ａ)〜(ｆ)に示すようなメイン再生信号、サブ再生信号、メイン２値化信号、サブ２値化信号及びタイミングずれ信号をそれぞれ出力し始める。
【０１３４】
次に、コントローラ６０は、前述したステップＳ１３８〜Ｓ１４８の処理と同様なステップＳ１７４〜Ｓ１８４の処理により、パルス幅Ｈｂ，Ｈdp，Ｈdnを検出する。これらのステップＳ１７４〜Ｓ１８４の処理がステップＳ１３８〜Ｓ１４８の処理と異なる点は、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が所望のレーザスポット間隔ｄ＊のｎ倍の溝間隔ｘ（＝ｎ・ｄ＊）の半径位置ｒｘに照射されている点と、前述のパルス幅Ｈｂ，Ｈdpに加えて、パルス幅Ｈdnも検出される点である。なお、この場合にも、これらのパルス幅Ｈｂ，Ｈdp，Ｈdnは、いずれも「０」又は正である。
【０１３５】
前記ステップＳ１７４〜Ｓ１８４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１８６にて、パルス幅Ｈdp，Ｈdnのどちらがタイミングずれを表しているかを判定するために、パルス幅Ｈdpがパルス幅Ｈdnよりも小さいか否かを判定する。この場合、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが最小溝間隔以上であり、前記ステップＳ１７０の設定処理により、レーザ光の照射位置がレーザスポット間隔ｄ＊に等しい溝間隔ｘを有する半径位置ｒｘであれば、メイン再生信号とサブ再生信号との位相の差はそれほど大きくないはずである。また、前記ステップＳ１７４〜Ｓ１８４の処理により、メイン再生信号及びサブ再生信号は、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の往復運動の中間付近にあり、かつ図８Ａの矢印方向に相対移動している状態のものである。そして、メイン再生信号とサブ再生信号の両位相の関係は、実際のレーザスポット間隔ｄと所望とするレーザスポット間隔ｄ＊（前記ステップＳ１０２で入力したスポット間隔ｄ＊）との関係を示す。すなわち、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいる場合は、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きい。また、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも遅れている場合は、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも小さい。
【０１３６】
一方、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが最小溝間隔よりも小さい場合には、前記ステップＳ１７０の設定処理により、レーザ光の照射位置が所望のレーザスポット間隔ｄ＊のｎ倍であるｎ・ｄ＊（ｎは３以上の整数）に等しい溝間隔を有する半径位置ｒｘにある。そして、この場合も、メイン再生信号及びサブ再生信号は、メインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の往復運動の中間付近にあり、かつ図１０Ｂの矢印方向に相対移動している状態のものである。したがって、メイン再生信号の位相はサブ再生信号の位相よりも必ず進んでおり、メイン再生信号及びサブ再生信号間の位相差のメイン再生信号の周期に対する比は、ほぼ１／ｎ（ｎは３以上の整数）である。
【０１３７】
パルス幅Ｈdpがパルス幅Ｈdnよりも小さいとき、コントローラ６０は、ステップＳ１８６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１８８にて、タイミングずれ量Dev1＝Ｈdp／Ｈｂを計算するとともに、変数ｆを「１」に設定する。パルス幅Ｈdpがパルス幅Ｈdnよりも大きいとき、コントローラ６０は、ステップＳ１８６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１９０にて、タイミングずれ量Dev1＝−Ｈdn／Ｈｂを計算するとともに、変数ｆを「−１」に設定する。この場合、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが最小溝間隔以上であり、変数ｆが「１」であれば、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きく、タイミングずれ量Dev1は値Ｈdp／Ｈｂである。また、変数ｆが「−１」であれば、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも小さく、タイミングずれ量Dev1は値−Ｈdn／Ｈｂである。また、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが最小溝間隔よりも小さい場合には、前述のように、メイン再生信号の位相はサブ再生信号の位相よりも必ず進んでいるので、ステップＳ１８８の処理により、タイミングすれ量Dev1は値Ｈdp／Ｈｂに設定され、かつ変数ｆは「１」に設定されている。
【０１３８】
前記ステップＳ１８８，Ｓ１９０の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ１９２にて、前記ステップＳ１０８の判定処理と同様に、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔以上であるか否かを判定する。レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが最小溝間隔以上であれば、コントローラ６０は、ステップＳ１９２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１９４にて、タイミングずれ量Dev1（Ｈdp／Ｈｂ又は−Ｈdn／Ｈｂ）の絶対値｜Dev1｜と予め決められた許容値（正の小さな値）とを比較することにより、タイミングずれ量Dev1が許容範囲内であるかを判定する。タイミングずれ量Dev1が許容範囲内であれば、コントローラ６０は、ステップＳ１９４にて「Ｙｅｓ」と判定して、後述する図１５ＥのステップＳ２３８以降の処理を実行してレーザスポット間隔の調整処理を終了する。タイミングずれ量Dev1が許容範囲内でなければ、コントローラ６０は、ステップＳ１９４にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ２０４に進む。
【０１３９】
一方、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔よりも小さければ、コントローラ６０は、ステップＳ１９２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ１９６〜Ｓ２０２の処理を実行する。ステップＳ１９６においては、コントローラ６０は、タイミングずれ量Dev1（ほぼ１／ｎの正の値）と変数ｎの逆数１／ｎとの差の絶対値｜Dev1−１／ｎ｜と予め決められた許容値とを比較することにより、タイミングずれ量Dev1が許容範囲内であるかを判定する。ここで、前記絶対値｜Dev1−１／ｎ｜と許容値（正の小さな値）とを比較する理由は、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが最小溝間隔よりも小さい場合には、前記ステップＳ１７０の処理により所望とする溝間隔がレーザスポット間隔ｄ＊のｎ倍である半径位置ｒｘにメインレーザスポットＭＳ及びサブレーザスポットＭＳ１，ＭＳ２が形成されており、かつ前記ステップＳ１８８の処理によりタイミングずれ量Dev1はパルス幅Ｈdp，Ｈｂの比Ｈdp／Ｈｂに設定されているからである。タイミングずれ量Dev1が許容範囲内であれば、コントローラ６０は、ステップＳ１９６にて「Ｙｅｓ」と判定して、後述する図１５ＥのステップＳ２３８以降の処理を実行してレーザスポット間隔の調整処理を終了する。
【０１４０】
タイミングずれ量Dev1が許容範囲内でなければ、コントローラ６０は、ステップＳ１９８にて、タイミングずれ量Dev1が変数ｎの逆数１／ｎよりも大きいか否かを判定する。タイミングずれ量Dev1が変数ｎの逆数１／ｎよりも大きいとき、コントローラ６０は、ステップＳ１９８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２００にて変数ｆを「１」に設定する。タイミングずれ量Dev1が変数ｎの逆数１／ｎよりも小さいとき、コントローラ６０は、ステップＳ１９８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２０２にて変数ｆを「−１」に設定する。よって、変数ｆが「１」であれば、タイミングずれ量Dev1が値１／ｎより大きく、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊（溝間隔ｎ・ｄ＊・(１／ｎ)）より大きいことを意味する。変数ｆが「−１」であれば、タイミングずれ量Dev1が値１／ｎより小さく、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊（溝間隔ｎ・ｄ＊・(１／ｎ)）より小さいことを意味する。
【０１４１】
前記ステップＳ１９４，Ｓ２００，Ｓ２０２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２０４にて、レーザスポット間隔ｄ＊から値ｆ・ｄ＊／１０を減算した後、ステップＳ１０４の処理と同様に、減算値ｄ＊−ｆ・ｄ＊／１０に対応した回折格子２１の回転角θ２を計算する。これにより、変数ｆが「１」であって、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きい場合には、レーザスポット間隔ｄよりも若干小さなレーザスポット間隔に対応した回転角θ２（前記ステップＳ１０４，Ｓ１０６の処理による回転角θ１よりも大きな回転角θ２）が計算される。また、変数ｆが「−１」であって、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも小さい場合には、レーザスポット間隔ｄ＊よりも若干大きなレーザスポット間隔に対応した回転角θ２（前記ステップＳ１０４，Ｓ１０６の処理による回転角θ１よりも小さな回転角θ２）が計算される。
【０１４２】
前記ステップＳ２０４の処理後、コントローラ６０は、図１５ＤのステップＳ２０６にて、前記ステップＳ１０６の処理と同様に、モータ制御回路４８に回転角θ２と回転開始指示を出力して、回折格子３３の回転角θを前記計算した回転角θ２に設定する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ２０８〜Ｓ２１８にて、前述したステップＳ１７４〜Ｓ１８４の処理と同様な処理により、パルス幅Ｈｂ，Ｈdp，Ｈdnを検出する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ２２０〜Ｓ２２４にて、前述したステップＳ１８６〜Ｓ１９０と同様な処理により、タイミングずれ量Dev2を計算する。この場合も、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きくて、パルス幅Ｈdpがパルス幅Ｈdnよりも小さいときには、タイミングずれ量Dev2は値Ｈdp／Ｈｂに設定される。また、実際のレーザスポット間隔ｄが所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも小さくて、パルス幅Ｈdpがパルス幅Ｈdnよりも大きいときには、タイミングずれ量Dev2は値−Ｈdn／Ｈｂに設定される。
【０１４３】
前記ステップＳ２２２，Ｓ２２４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて、前記ステップＳ１９２の判定処理と同様に、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔以上であるか否かを判定する。レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが最小溝間隔以上であれば、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２２８にて、前記ステップＳ１９４と同様な判定処理により、タイミングずれ量Dev2が許容範囲内であるかを判定する。タイミングずれ量Dev2が許容範囲内であれば、コントローラ６０は、ステップＳ２２８にて「Ｙｅｓ」と判定して、後述する図１５ＥのステップＳ２４２以降の処理を実行してレーザスポット間隔の調整処理を終了する。タイミングずれ量Dev2が許容範囲内でなければ、コントローラ６０は、ステップＳ２２８にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ２３０に進む。
【０１４４】
ステップＳ２３０においては、コントローラ６０は、下記数１の演算の実行により、次に設定されるべき回折格子２１の回転角θ＊を計算する。
【数１】
2009190041.tif 000003
前記数１の演算は、過去の回折格子２１の設定回転角θ１，θ２と前記設定回転角θ１，θ２に対応したタイミングずれ量Dev1，Dev2を用いて、補間法により次の適正な回転角θ＊ を計算するものである。具体的には、タイミングずれ量の変化量(Dev1−Dev2)に対する回転角の変化量(θ１−θ２)の比が計算され、この計算した比をタイミングずれ量Dev1に乗算することにより回転角θの適正な変化量Dev1・(Dev1−Dev2)／(θ１−θ２)が計算される。そして、前記タイミングずれ量Dev1に対応した回転角θ１から変化量Dev1・(Dev1−Dev2)／(θ１−θ２)を減算することにより、次の回転角θ＊が計算される。
【０１４５】
一方、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔よりも小さければ、コントローラ６０は、ステップＳ２２６にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ２３２に進む。ステップＳ２３２においては、コントローラ６０は、前記ステップＳ１９６の判定処理と同様な処理により、タイミングずれ量Dev2が許容範囲内であるかを判定する。タイミングずれ量Dev2が許容範囲内であれば、コントローラ６０は、ステップＳ２３２にて「Ｙｅｓ」と判定して、後述する図１５ＥのステップＳ２４２以降の処理を実行してレーザスポット間隔の調整処理を終了する。タイミングずれ量Dev2が許容範囲内でなければ、コントローラ６０は、ステップＳ２３２にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ２３４に進む。
【０１４６】
ステップＳ２３４においては、コントローラ６０は、下記数２の演算の実行により、次に設定されるべき回折格子２１の回転角θ＊を計算する。
【数２】
2009190041.tif 000004
前記数２は前述した数１と同様な演算であるが、タイミングずれ量は、実際にはDev1−１／ｎである。したがって、この場合には、前記数１の比 (Dev1−Dev2)／(θ１−θ２)が乗算されるタイミングずれ量Dev1に代えて、タイミングずれ量Dev1−１／ｎが用いられる。
【０１４７】
前記ステップＳ２３０，Ｓ２３４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２３６にて、タイミングずれ量Dev1をタイミングずれ量Dev2に更新し、回転角θ１を回転角θ２に更新し、かつ回転角θ２を回転角θ＊に更新する。そして、コントローラ６０は、ステップＳ２０６に戻り、ステップＳ２０６〜Ｓ２３６の前述した処理を繰り返し実行する。このステップＳ２０６〜Ｓ２３６の繰り返し処理中、タイミングずれ量Dev2が許容範囲内になると、コントローラ６０は、ステップＳ２２８又はステップＳ２３２にて「Ｙｅｓ」と判定して、図１５ＥのステップＳ２４２以降の処理を実行してレーザスポット間隔の調整処理を終了する。
【０１４８】
図１５ＥのステップＳ２３８，Ｓ２４２においては、コントローラ６０は、表示装置６２にレーザスポット間隔の調整終了を表示する。ステップＳ２３８の処理後のステップＳ２４０にておいては、コントローラ６０は、表示装置６２に最終的に設定した回折格子２１の回転角θ１を表示する。また、ステップＳ２４２の処理後のステップＳ２４４においては、コントローラ６０は、表示装置６２に最終的に設定した回折格子２１の回転角θ２を表示する。
【０１４９】
前記ステップＳ２４０，Ｓ２４４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ２４６にてパルス幅測定装置７４の作動を停止させ、ステップＳ２４８にてフォーカス制御回路５１によるフォーカスサーボ制御を停止させ、ステップＳ２５０にてレーザ駆動回路４２を制御してレーザ光源３１によるレーザ照射を停止させ、ステップＳ２５２にてスピンドルモータ制御回路２４を制御してスピンドルモータ２２の回転を停止させ、ステップＳ２５４にてこのレーザスポットの調整のためのプログラムを停止する。
【０１５０】
この第４実施形態によるプログラム処理によるレーザスポットの調整処理によれば、基準板１１にメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１を形成し、両スポットＭＳ，ＳＳ１の間隔が基準板１１の溝間隔ｘ（所望とするレーザスポット間隔ｄ＊に等しい）に一致するように調整される。そして、基準板１１に設けられた溝は半径方向に徐々に変化するように形成され、基準板１１の溝間隔ｘは高精度で作成され得るので、対物レンズ３６の焦点距離Ｆ、回転角検出回路４７によって検出される回折格子３３の回転角θなどに、レーザ加工装置ごとに設定した値と実際の値とに差があっても、実際のレーザスポット間隔ｄを高精度で所望のレーザスポット間隔ｄ＊に設定することができる。また、上記第４実施形態によれば、レーザスポット間隔の調整作業が全て自動的に行われるので、上記第１及び第２実施形態による方法に比べて効率よくレーザスポット間隔が調整される。
【０１５１】
なお、上記第４実施形態においては、レーザスポット間隔ｄ＊−Δｄが基準板１１の最小溝間隔よりも小さい場合に、前記ステップＳ１２０の半径位置ｒｘの決定と前記ステップＳ１７０の半径位置ｒｘの決定において、同じ値の変数ｎを用いるようにしたが、変数ｎとして異なる値を用いてもよい。特に、ステップＳ１２０においては、値ｎ・ｄが最小溝間隔よりも大きいことを条件に、なるべく小さな整数を用いるとよい。また、ステップＳ１７０においては、「３」以上の、なるべく小さな整数を用いればよい。
【０１５２】
また、上記第４実施形態においては、メイン再生信号とサブ再生信号との間の位相ずれ及びレーザスポット間隔ｄを２値化回路７１，７２、タイミング信号生成回路７３、パルス幅測定装置７４、変換点検出回路７５などの種々の回路を用いて計測するようにした。しかし、これに代えて、上記第１乃至第３実施形態のように、波形解析装置５６に、ターンテーブル２１の１回転分のメイン再生信号及びサブ再生信号の波高値をサンプリングさせた後、波形解析装置５６のプログラム処理により前記位相ずれ及びレーザスポット間隔ｄを計算させて、コントローラ６０に出力させるようにしてもよい。
【０１５３】
ｅ．第５実施形態
次に、上記第３実施形態のレーザスポット間隔の調整作業を自動化した第５実施形態について説明する。図１６は、第５実施形態に係るレーザ加工装置の全体を示す全体ブロック図である。このレーザ加工装置は、上記第４実施形態のタイミングずれ信号生成回路７３、パルス幅測定装置７４及び変換点検出回路７５に代えて、評価用信号生成回路８１、パルス幅測定装置８２、トラッキングエラー信号生成回路８３、マスク信号発生回路８４、ゼロクロス検出回路８５、ゲート信号発生回路８６、ゲート回路８７、時間計測回路８８及び平均値計算回路８９を備えている。ただし、上記第３実施形態の回転角検出回路７６は備えていない。
【０１５４】
評価用信号生成回路８１は、第４実施形態のタイミングずれ信号生成回路７３と同様なフリップフロップ回路で構成され、供給されるメイン２値化信号がハイレベルからローレベルに変化したときセットされて、ハイレベル信号を出力する。また、評価用信号生成回路８１は、供給されるサブ２値化信号がハイレベルからローレベルへ変化したときリセットされて、ローレベル信号を出力する。このハイレベルとローレベルとに変化する評価用信号生成回路８１の出力信号は、ハイレベルのパルス幅により、メイン再生信号の位相がサブ再生信号の位相よりも進んでいる時間を表すもので、以降の説明では、評価信号という。
【０１５５】
パルス幅測定装置８２は、メモリを内蔵し、コントローラ６０からの指示により、評価用信号生成回路８１からの評価用信号を取込み、評価信号に含まれるパルスのハイレベルの時間（すなわちパルス幅）Ｈｄを計測してコントローラ６０に出力する。この場合、パルス測定装置８２は、後述するゲート信号発生回路８６からのゲート信号のパルス幅を単位として、このパルス幅の期間中に評価信号に含まれる複数のパルスのハイレベルの時間Ｈｄをそれぞれ計測するとともにメモリに記憶しておき、記憶された複数の時間を平均して平均値をコントローラ６０に出力する。この場合、パルス幅測定装置８２は、前記ゲート信号のパルス幅単位でなくても、評価用信号生成回路８１からの所定時間又は所定個数の評価信号のパルス幅Ｈｄを平均してもよい。また、パルス幅測定装置８２は、例えば、上記第４実施形態の場合と同様なタイムインターバルアナライザによって構成される。また、このパルス幅測定装置８２は、評価信号のパルス幅のみを測定すれば充分であるので、基準クロック発生回路、時間計測回路、メモリ、計算回路などを内蔵して、評価信号に含まれる複数のパルスの立ち上がりから立ち下がりまでの時間をそれぞれ計測して、計測された複数の時間を平均する電子回路装置で構成してもよい。
【０１５６】
トラッキングエラー信号生成回路８３は、メインビーム用の４分割フォトディテクタ３９ａからの検出信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて、溝方向に受光素子を当てはめた場合における右側と左側の受光素子からの検出信号の各和の差(Ａ＋Ｂ)−(Ｃ＋Ｄ)を計算するとともに増幅して、プッシュプル法に基づくトラッキングエラー信号を出力する。このトラッキングエラー信号は、図１２Ａにおいて、メインレーザスポットＭＳが図示矢印方向に溝を横断するとき正から負に変化するＳ字波形信号を含み、メインレーザスポットＭＳが図示矢印方向とは反対方向に溝を横断するとき前記とは逆の負から正に変化するＳ字波形信号を含む。マスク信号発生回路８４は、トラッキングエラー信号を入力し、トラッキングエラー信号が負側で設定された所定レベルを超えた後、０点近傍の若干だけ負側のレベルをクロスすると、所定のパルス幅（例えば、Ｓ字波形信号の１周期相当の時間）のマスク信号を出力する。すなわち、トラッキングエラー信号の正側から負側の順に変化するＳ字波形信号に対しては、マスク信号発生回路８４はＳ字波形信号がほぼ終了する時点からマスク信号を発生し始める。一方、トラッキングエラー信号の負側から正側の順に変化するＳ字波形信号に対しては、マスク信号発生回路８４はＳ字波形信号のゼロクロス付近の時点からマスク信号を発生し始める。
【０１５７】
ゼロクロス検出回路８５は、トラッキングエラー信号を入力し、基本的には、トラッキングエラー信号中のＳ字波形信号が正側で所定レベルを超えた後、ゼロクロスしたときにゼロクロス検出信号を出力する。ただし、マスク信号発生回路８３からのマスク信号が供給されているときは、ゼロクロス検出信号を出力しない。したがって、ゼロクロス検出回路８５は、トラッキングエラー信号における正側から負側に変化するＳ字波形信号に対してのみ、すなわちメインレーザスポットＭＳが図１２Ａの方向に溝を横断するときのみ、ゼロクロス検出信号を出力する。
【０１５８】
ゲート信号発生回路８６は、コンピュータ６０によって作動開始及び作動停止が制御され、作動中、ゼロクロス検出回路８５からゼロクロス検出信号が入力されると、トラッキングエラー信号生成回路８３からのトラッキングエラー信号が負側で設定された所定レベルを超えた後、０点近傍の若干だけ負側のレベルをクロスすると、所定のパルス幅（例えば、ターンテーブル２１の１／４回転相当の時間）のゲート信号を出力する。ゲート信号発生回路８７は、ゲート信号を出力している間に、ゼロクロス検出回路８５からゼロクロス検出信号が入力されても、このゼロクロス検出信号を無視する。したがって、ゲート信号発生回路８６は、メインレーザスポットＭＳが図１２Ａの方向に1つ目の溝を横断し終えた時点（すなわちメイン再生信号波形がグランドレベルに戻った時点）から所定のパルス幅の信号を出力し始める。
【０１５９】
ゲート回路８７は、ゲート信号発生回路８６からのパルス信号が供給されているときのみ、２値化回路７１からのメイン２値化信号を評価用信号生成回路８１に出力する。したがって、評価用信号生成回路８１は、メインレーザスポットＭＳが図１２Ａの方向に溝を横断するときに、ハイレベルが含まれるパルス信号をパルス幅測定装置８２に出力する。パルス幅測定装置８２は、このパルス信号のハイレベルのパルス幅を表す時間Ｈｄを測定してコントローラ６０に出力する。このパルス幅は、サブ再生信号の位相に対するメイン再生信号の位相の進み量を表しており、上記第３実施形態のタイミングずれ量（図１２ＤのＨｄ）に対応している。図１７は、この第５実施形態に係る前述した(ａ)メイン再生信号波形、(ｂ)サブ再生信号波形、(ｃ)メイン２値化信号波形、(ｄ)ゲート信号波形、(ｅ)サブ２値化信号波形、及び(ｆ)評価信号波形を示している。
【０１６０】
時間計測回路８８は、基準クロック発生回路を内蔵し、コントローラ６０の指示により作動開始する。この作動開始後、時間計測回路８８は、ゼロクロス検出回路８８からゼロクロス検出信号が入力されてから、次のゼロクロス検出信号が入力されるまでの時間Ｈｂを順次計測、すなわち、隣合うゼロクロス検出信号間の時間Ｈｂ（図１２ＤのＨｂと同じ）を繰り返し計測する。計測された時間Ｈｂは、平均値計算回路８９に順次出力される。
【０１６１】
平均値計算回路８９は、メモリを内蔵し、コントローラ６０の指示により作動開始して、メイン再生信号の１周期の時間Ｈｂを平均した値をコントローラ６０に供給する。この場合も、平均値計算回路８９は、ゲート信号発生回路８６からのゲート信号のパルス幅を単位として、時間計測回路８８からの計測時間Ｈｂをゲート信号のハイレベル期間にわたってメモリに順次記憶し、ゲート信号がローレベルに変化した時点で、メモリに記憶されている時間Ｈｂの平均値を計算してコントローラ６０に出力する。なお、平均値計算回路８９も、前記ゲート信号のパルス幅単位でなくても、時間計測回路８８からの所定時間又は所定個数の計測時間Ｈｂを平均してもよい。このとき、前記平均値の計算過程において、時間計測回路８８から供給された時間Ｈｂのうちで、メイン再生信号の１周期の時間に比して相当に大きな値に関しては除外する。これは、時間計測回路８８によって計測された時間Ｈｂの中には、メインスポットＭＳが溝の形成されていない部分を横断する際のターンテーブル２１の半回転に要する時間が含まれているからである。
【０１６２】
他の回路については上記第４実施形態と同じであるが、コントローラ６０は、上記第４実施形態の場合と異なり、レーザスポット間隔の調整のために、図１８Ａ及び図１８Ｂのプログラムを実行する。この第５実施形態においては、レーザスポット間隔の調整に関してのみ上記第１乃至第４実施形態の動作とは異なり、他の動作に関しては同じであるので、レーザスポット間隔の調整についてのみ説明する。この第５実施形態においては、上記第３実施形態の場合と同様に、所定の半径位置に同じ溝間隔ｘで形成された複数の同心円状の溝が形成されている基準板１１をターンテーブル２１上に固定する。なお、この場合の基準板１１に設けた複数の溝の間隔ｘは、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊よりも大きいことを条件とし、前記所望とするレーザスポット間隔ｄ＊の２乃至３倍程度が好ましい。そして、作業者は入力装置６１を操作してコントローラ６０に図１８Ａ及び図１８Ｂのプログラムの実行を開始させる。
【０１６３】
このプログラムの実行は、ステップＳ３００にて開始され、コントローラ６０は、ステップＳ３０２〜Ｓ３０６にて、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理と同様に、作業者に所望とするレーザスポット間隔ｄ＊を入力させ、レーザスポット間隔ｄ＊に対応した回折格子３３の回転角θ１を計算し、かつ回折格子３３の回転角θを回転角θ１に設定する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ３０８にて、フィードモータ制御回路２８に半径値ｒと回転開始指示を出力して、レーザ光の照射位置が基準板１１の溝が形成されている半径位置ｒになるように、ターンテーブル２１を半径方向に移動する。この場合、半径位置ｒは、作業者が入力装置６１を用いて入力した値を用いてもよいし、不揮発性メモリに予め記憶されている値を用いてもよい。
【０１６４】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ３１０〜Ｓ３１４にて、上述したステップＳ１２４〜Ｓ１２８の処理と同様に、スピンドルモータ２２を線速度一定で回転させ、レーザ光源３１に調整用のレーザ光を出射させ、フォーカス制御回路５１によるフォーカスサーボ制御を開始させる。これにより、レーザ光源３１は、調整用レーザ光を出射し、基準板１１の前記溝が形成されている半径位置ｒにメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２が形成される。そして、メイン再生信号生成回路５２、サブ再生信号生成回路５３、２値化回路７１及び２値化回路７２は、図１７(ａ)〜(ｃ)，(ｅ)に示すようなメイン再生信号、サブ再生信号、メイン２値化信号及びサブ２値化信号をそれぞれ出力し始める。
【０１６５】
次に、コントローラ６０は、ステップＳ３１６〜Ｓ３２２にて、ゲート信号発生回路８６、パルス幅測定装置８２、時間計測回路８８及び平均値計算回路８９の作動を開始させる。これにより、前述のように、パルス幅測定装置８２は、サブ再生信号の位相に対するメイン再生信号の位相の進み量に対応したパルス幅を表す時間Ｈｄをコントローラ６０に出力し始める。一方、平均値計算回路８９は、メイン再生信号の１周期の時間Ｈｂを出力し始める。前記ステップＳ３１６〜Ｓ３２２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ３２４にてパルス幅測定装置８２から時間Ｈｄを入力し、ステップＳ３２６にて平均値計算回路８９から時間Ｈｂを入力する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ３２８にて、前記時間Ｈｄ，Ｈｂを用いて、実際のレーザスポット間隔ｄ１＝ｘ・Ｈｄ／Ｈｂを計算する。ここで、値ｘは、基準板１１に設けられた溝の間隔である。
【０１６６】
前記ステップＳ３２６の処理後、コントローラ６０は、図１８ＢのステップＳ３３０にて、実際のレーザスポット間隔ｄ１と所望とするレーザスポット間隔ｄ＊との差の絶対値｜ｄ１−ｄ＊｜と予め決められた許容値（正の小さな値）とを比較することにより、実際のレーザスポット間隔ｄ１が所望とするレーザスポット間隔ｄ＊に対して許容範囲内であるかを判定する。実際のレーザスポット間隔ｄ１が許容値範囲内であれば、コントローラ６０は、ステップＳ３３０にて「Ｙｅｓ」と判定して、後述するステップＳ３４８以降の処理を実行してレーザスポット間隔の調整処理を終了する。
【０１６７】
実際のレーザスポット間隔ｄ１が許容値範囲内でなければ、コントローラ６０は、ステップＳ３３０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３３２に進む。ステップＳ３３２にて、コントローラ６０は、前記ステップＳ３０４の処理と同様に、レーザスポット間隔ｄ１に対応した回折格子３３の回転角θ２を計算する。次に、コントローラ６０は、ステップＳ３３４にて、前記ステップＳ３０６の処理と同様に、モータ制御回路４８に回転角θ２と回転開始指示を出力して、回折格子３３の回転角θを回転角θ２に設定する。次に、コントローラ６０は、前記ステップＳ３２４〜Ｓ３２８と同様なステップＳ３３６〜Ｓ３４０の処理により、実際のレーザスポット間隔ｄ２（＝ｘ・Ｈｄ／Ｈｂ）を計算する。そして、コントローラ６０は、前記ステップＳ３３０と同様なステップＳ３４２の判定処理により、実際のレーザスポット間隔ｄ２が所望とするレーザスポット間隔ｄ＊に対して許容範囲内にあるかを判定する。実際のレーザスポット間隔ｄ２が許容範囲内であれば、コントローラ６０は、ステップＳ３４２にて「Ｙｅｓ」と判定して、後述するステップＳ３５２以降の処理を実行してレーザスポット間隔の調整処理を終了する。
【０１６８】
実際のレーザスポット間隔ｄ２が許容範囲内でなければ、コントローラ６０は、ステップＳ３４２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３４４に進む。ステップＳ３４４においては、コントローラ６０は、上記第４実施形態と同様な補間法を用いた下記数３の演算の実行により、次に設定されるべき回折格子２１の回転角θ＊を計算する。
【数３】
2009190041.tif 000005
【０１６９】
前記ステップＳ３４４の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ３４６にて、レーザスポット間隔ｄ１をレーザスポット間隔ｄ２に更新し、回転角θ１を回転角θ２に更新し、かつ回転角θ２を回転角θ＊に更新する。そして、コントローラ６０は、ステップＳ３３４に戻り、ステップＳ３３４〜Ｓ３４６の前述した処理を繰り返し実行する。このステップＳ３３４〜Ｓ３４６の繰り返し処理中、実際のレーザスポット間隔ｄ２とレーザスポット間隔ｄ＊との差の絶対値｜ｄ２−ｄ＊｜が許容範囲内になると、コントローラ６０は、ステップＳ３４２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３５２以降の処理を実行してレーザスポット間隔の調整処理を終了する。
【０１７０】
ステップＳ３４８，Ｓ３５２においては、コントローラ６０は、表示装置６２にレーザスポット間隔の調整終了を表示する。ステップＳ３４８の処理後のステップＳ３５０にておいては、コントローラ６０は、表示装置６２に最終的に設定した回折格子２１の回転角θ１を表示する。また、ステップＳ３５２の処理後のステップＳ３５４にておいては、コントローラ６０は、表示装置６２に最終的に設定した回折格子２１の回転角θ２を表示する。
【０１７１】
前記ステップＳ３５０，Ｓ３５２の処理後、コントローラ６０は、ステップＳ３５６にて平均値計算回路８９の作動を停止させ、ステップＳ３５８にて時間計測回路８８の作動を停止させ、ステップＳ３６０にてパルス幅測定装置７４の作動を停止させ、ステップＳ３６２にてゲート信号発生回路８６の作動を停止させ、ステップＳ３６４にてフォーカス制御回路５１によるフォーカスサーボ制御を停止させ、ステップＳ３６６にてレーザ駆動回路４２を制御してレーザ光源３１のレーザ照射を停止させ、ステップＳ３６８にてスピンドルモータ制御回路２４を制御してスピンドルモータ２２の回転を停止させ、ステップＳ３７０にてこのレーザスポットの調整のためのプログラムを停止する。
【０１７２】
この第５実施形態によるプログラム処理によるレーザスポットの調整処理によっても、基準板１１にメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１を形成し、実際のレーザスポット間隔である両スポットＭＳ，ＳＳ１の間隔ｄが所望のレーザスポット間隔ｄ＊に一致するように調整される。そして、基準板１１に設けられた溝の間隔ｘは高精度で作成され得るので、対物レンズ３６の焦点距離Ｆ、回転角検出回路４７によって検出される回折格子３３の回転角θなどに、レーザ加工装置ごとに設定した値と実際の値とに差があっても、実際のレーザスポット間隔ｄを高精度で所望のレーザスポット間隔ｄ＊に設定することができる。また、上記第５実施形態によれば、レーザスポット間隔の調整作業が全て自動的に行われるので、上記第３実施形態による方法に比べて効率よくレーザスポット間隔が調整される。
【０１７３】
なお、上記第５実施形態においては、トラッキングエラー信号を用いて、メインレーザスポットＭＳが溝から次の溝に移動する時間である時間Ｈｂを検出するようにした。しかし、これに代えて、２値化回路７１又は７２が出力するメイン２値化信号又はサブ２値化信号をパルス幅測定装置８２に入力させ、パルス幅測定装置８２に、メイン２値化信号又はサブ２値化信号の立ち上がりから次の立ち上がりまで（又は立ち下がりから次の立ち下がりまで）の時間を計測させ、計測時間を時間Ｈｂとしてもよい。これによれば、時間計測回路８８及び平均値計算回路８９が不要となる。
【０１７４】
また、上記第５実施形態においても、メイン再生信号とサブ再生信号との間の位相ずれ及びレーザスポット間隔ｄを評価用信号発生回路８１、パルス幅測定装置８２、時間計測回路８８、平均値計算回路８９などの種々の回路を用いて計測するようにした。しかし、これに代えて、上記第１乃至第３実施形態のように、波形解析装置５６に、ターンテーブル２１の１回転分のメイン再生信号及びサブ再生信号の波高値をサンプリングさせた後、波形解析装置５６のプログラム処理により前記位相ずれ及びレーザスポット間隔ｄを計算させて、コントローラ６０に出力させるようにしてもよい。
【０１７５】
ｆ．変形例
以上、本発明の第１乃至第５実施形態について詳しく説明したが、本発明の実施にあたっては、上記第１乃至第５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。
【０１７６】
例えば、上記第１乃至第５実施形態では、軸線回りの回転によりレーザスポット間隔ｄが変化する回折格子２１を用いた。しかし、この回折格子２１に代えて、直線的な変位によりレーザスポット間隔ｄが変化する回折格子９１を用いてもよい。この回折格子９１は、図１９に示すように、長方形状に形成されて、ピッチΛが長手方向すなわち変位方向に徐々に変化するようになっている。なお、この変形例においては、図示右側から左側に向かうに従って、ピッチΛは徐々に狭くなるようになっている。メインスポットＭＳとサブスポットＳＳ１，ＳＳ２との各間の距離をｄとすると、距離ｄはｄ＝λ・Ｆ／Λの関係にあるので、レーザ光が回折格子９１を通過する位置に応じて、メインスポットＭＳとサブスポットＳＳ１，ＳＳ２との各間の距離ｄが変化する。なお、この場合も、λはレーザ波長であり、Ｆは対物レンズ３６の焦点距離である。
【０１７７】
この場合、回折格子９１は、レーザ光を通すための貫通孔を中央部に設けた長尺状の平板９２に組み付けられている。平板９２は、長尺状の方形の支持部材９３上に載置されるとともに、支持部材９３に形成した２本の溝９３ａ，９３ｂに係合して、回折格子９１と共に図示横方向に直線移動可能となっている。平板９２の図示裏面側には図示縦方向に延びた多数の歯が形成されており、これらの歯は図示しないモータの回転軸９４の先端に固定された歯車９５の外側面に形成した歯に噛み合っている。なお、このモータ及び歯車９５は上記第１乃至第５実施形態の回折格子回転モータ４４及び歯車４６にそれぞれ対応する。そして、前記モータ内には上記第１乃至第５実施形態のエンコーダ４４ｂと同様なエンコーダが組み込まれており、モータの回転制御により、回折格子９１は平板９２と共に図示横方向に変位する。
【０１７８】
平板９２の図示前面には突起部９２ａが設けられるとともに、支持部材９３の上面前部分には突起部９２ａを挟む位置にて所定間隔だけ隔てたストッパ部９３ｃ，９３ｄが設けられている。これにより、回折格子９１及び平板９２は，突起部９２ａがストッパ部９３ｃ，９３ｄの間に位置する所定範囲内にて移動可能となっている。この場合、突起部９２ａがストッパ部９３ｃに当接した状態を初期位置とする。また、レーザ光は、ストッパ部９３ｃ，９３ｄの横方向中央位置にて、回折格子９１の上面に照射される。したがって、回折格子９１（すなわち平板９２）が初期位置（変位量「０」）にある状態では、加工対象物１０又は基準板１１上に形成されるメインスポットＭＳとサブスポットＳＳ１，ＳＳ２との間隔は最も狭い。そして、モータの回転により、回折格子９１が図示右方向に変位するに従って、前記メインスポットＭＳとサブスポットＳＳ１，ＳＳ２との間隔は徐々に広くなる。図２０は、これらのメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の状態を示しており、Ｂは回折格子９１が初期位置にあるときのサブサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の位置を表し、Ａは回折格子９１を最大位置まで変位させたときのメインスポットＭＳ及びサブサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の位置を表している。
【０１７９】
また、この変形例においては、サブスポットＳＳ１は、図２０に矢印で示すように移動するので、フォトディテクタ３９を図２１のように構成する。すなわち、サブスポットＳＳ１による反射光を受光するフォトディテクタ３９ｃを長尺状に構成して、メインスポットＭＳによる反射光を受光する４分割フォトディテクタ３９ａの横に配置する。図２１のドット模様部分は、低反射率部分を示す。
【０１８０】
このように構成した回折格子９１を上記第１乃至第５実施形態に適用するにあたっては、回折格子９１及び平板９２の長手方向が、ターンテーブル２１の半径方向になるように、回折格子９１及び平板９２を配置する。ただし、連続する微細ピットを作成するレーザ加工において、半径方向で微細ピットの位置をずらしたい場合には、回折格子９１及び平板９２の長手方向がターンテーブル２１の半径方向に対して所定の角度を有するようにして、メインスポットＭＳとサブスポットＳＳ１，ＳＳ２とを結ぶ直線がターンテーブル２１の半径方向に対して所定角度を有するようにするとよい。そして、この回折格子９１を用いたレーザスポット間隔ｄの調整においては、上記第１乃至第５実施形態における回折格子２１の回転角θに代えて、回折格子９１の初期位置からの距離を用いるようにする。
【０１８１】
また、上記第１乃至第５実施形態においては、溝を形成した基準板１１を用いて、レーザスポット間隔ｄを調整するようにした。しかし、これに代えて、図２２に示すように、ターンテーブル２１を加工対象物１０よりも大きくしておいて、ターンテーブル２１に上記基準板１１に設けたレーザスポット調整用の溝を形成しておくようにしてもよい。図２２においては、レーザスポット調整用の溝を形成した部分をドット模様により示している。また、図２３に示すように、ターンテーブル２１上に固定治具１２を固定して、固定治具１２により加工対象物１０を固定するようにした場合には、この固定治具１２上にレーザスポット調整用の溝を形成するようにしてもよい。また、この場合にも、ターンテーブル２１にレーザスポット調整用の溝を形成しておいてもよい。図２３においても、レーザスポット調整用の溝を形成した部分をドット模様により示している。なお、この変形例においても、レーザスポット調整用の溝は、ターンテーブル２１の中心に対して偏心して設けられている。
【０１８２】
また、上記第１、第２及び第４実施形態、並びに前記それらの変形例においては、溝間隔が半径方向位置により変化する渦巻き状の１本の溝を、基準板１１、固定治具１２又はターンテーブル２１に形成するようにした。しかし、これに代えて、半径方向に位置に応じて溝間隔が異なる同心円状の複数の溝を、基準板１１、固定治具１２又はターンテーブル２１に形成しておいて、上記第１、第２及び第４実施形態、並びに前記それらの変形例に適用してもよい。また、上記第３及び第５実施形態、並びに前記それらの変形例においては、溝間隔が一定の同心円からなる複数の溝を、基準板１１、固定治具１２又はターンテーブル２１に形成するようにした。しかし、これに代えて、溝間隔が一定の渦巻状の１本の溝を、基準板１１、固定治具１２又はターンテーブル２１に形成しておいて、上記第３及び第５実施形態、並びに前記それらの変形例に適用してもよい。
【０１８３】
また、上記第１乃至第５実施形態においては、光加工ヘッド３０を固定するとともに、ターンテーブル２１を半径方向に移動させて、ターンテーブル２１に対するメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の半径方向位置を変更可能とした。しかし、これとは逆に、ターンテーブル２１を半径方向においては固定するとともに、光加工ヘッド３０をターンテーブル２１の半径方向に移動させて、ターンテーブル２１におけるメインスポットＭＳ及びサブスポットＳＳ１，ＳＳ２の半径方向位置を変更可能としてもよい。
【０１８４】
また、上記第１乃至第５実施形態においては、作業者の確認のために、最終的に設定された回折格子３３の回転角を表示装置６２に単に表示するようにした。しかし、これに代えて、所望のレーザスポット間隔ｄ＊の調整の終了時に設定される回折格子３３の回転角を、前記レーザスポット間隔ｄ＊に対応させて不揮発性メモリに記憶して蓄積しておくようにするとよい。そして、不揮発性メモリに回転角が蓄積された状態では、同一のレーザ加工装置を用いる限りにおいて、前記蓄積された回転角と、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊との関係を、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊に対応した回転角θの設定に利用することもできる。
【０１８５】
すなわち、作業者は所望とするレーザスポット間隔ｄ＊を入力するだけで、レーザスポット間隔ｄ＊に対応した回転角を補間法などを用いて計算し、回折格子３３の回転角θを前記計算した回転角に設定すれば、実際のレーザスポット間隔ｄを所望とするレーザスポット間隔ｄ＊に高精度で設定できる。これは、同一のレーザ加工装置を用いる限り、対物レンズ３６の焦点距離Ｆ、回折格子３３の検出される回転角θなどに含まれる誤差を考慮して、回折格子３３の回転角を設定できるからである。これによれば、上述した第１乃至第５実施形態のようなレーザスポット間隔の調整作業の手間の一部を省略できたり、所望とするレーザスポット間隔ｄ＊を入力するのみでレーザスポット間隔ｄを調整することができたりして、レーザスポット間隔の調整作業が楽になる。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】本発明の第１乃至第３実施形態に係るレーザ加工装置の全体を示す全体ブロック図である。
【図２】図１の回折格子の回転機構を示す概略斜視図である。
【図３】回折格子の回転によるメイン及びサブレーザスポットの移動を説明するための図である。
【図４】フォトディテクタの平面拡大図である。
【図５】基準板の半径位置と溝間隔との関係を示すグラフである。
【図６】基準板の半径位置と溝間隔との他の関係を示すグラフである。
【図７】第１実施形態に係るレーザスポット間隔の調整の手順を示すフローチャートである。
【図８Ａ】第１及び第４実施形態に係り、基準板に形成されるレーザスポットと溝との関係を説明するための図である。
【図８Ｂ】第１、第２及び第４実施形態に係るメイン及びサブ再生信号の波形図である。
【図８Ｃ】第１実施形態に係り、図８Ｂのメイン及びサブ再生信号の一部を拡大して示す波形図である。
【図８Ｄ】第１実施形態に係り、図８Ｃのメイン及びサブ再生信号の一部をさらに拡大して示す波形図である。
【図９】第２実施形態に係るレーザスポット間隔の調整の手順を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】第２実施形態に係り、基準板に形成されるレーザスポットと溝との関係を説明するための図である。
【図１０Ｂ】第２及び第４実施形態に係り、基準板に形成されるレーザスポットと溝との他の関係を説明するための図である。
【図１０Ｃ】第２実施形態に係り、図８Ｂのメイン及びサブ再生信号の一部を拡大して示す波形図である。
【図１０Ｄ】第２実施形態に係り、図１０Ｃのメイン及びサブ再生信号の一部をさらに拡大して示す波形図である。
【図１１】第３実施形態に係るレーザスポット間隔の調整の手順を示すフローチャートである。
【図１２Ａ】第３及び第５実施形態に係り、基準板に形成されるレーザスポットと溝との関係を説明するための図である。
【図１２Ｂ】第３及び第５実施形態に係るメイン及びサブ再生信号の波形図である。
【図１２Ｃ】第３実施形態に係り、図１２Ｂのメイン及びサブ再生信号の一部を拡大して示す波形図である。
【図１２Ｄ】第３実施形態に係り、図１２Ｃのメイン及びサブ再生信号の一部をさらに拡大して示す波形図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係るレーザ加工装置の全体を示す全体ブロック図である。
【図１４】前記第４実施形態に係るレーザ加工装置の各部の信号波形図である。
【図１５Ａ】前記第４実施形態に係るレーザ加工装置のコントローラにより実行される、レーザスポット間隔調整のためのプログラムの一部を示すフローチャートである。
【図１５Ｂ】前記レーザスポット間隔調整のためのプログラムの他の一部を示すフローチャートである。
【図１５Ｃ】前記レーザスポット間隔調整のためのプログラムのさらに他の一部を示すフローチャートである。
【図１５Ｄ】前記レーザスポット間隔調整のためのプログラムのさらに他の一部を示すフローチャートである。
【図１５Ｅ】前記レーザスポット間隔調整のためのプログラムのさらに他の一部を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第５実施形態に係るレーザ加工装置の全体を示す全体ブロック図である。
【図１７】前記第５実施形態に係るレーザ加工装置の各部の信号波形図である。
【図１８Ａ】前記第５実施形態に係るレーザ加工装置のコントローラにより実行される、レーザスポット間隔調整のためのプログラムの一部を示すフローチャートである。
【図１８Ｂ】前記レーザスポット間隔調整のためのプログラムの他の一部を示すフローチャートである。
【図１９】変形例に係る回折格子の移動機構を示す概略斜視図である。
【図２０】前記変形例に係る回折格子の移動によるメイン及びサブレーザスポットの移動を説明するための図である。
【図２１】前記変形例に係る回折格子を用いた場合のフォトディテクタの平面拡大図である。
【図２２】変形例に係るターンテーブルと加工対象物とを示す平面図である。
【図２３】変形例に係るターンテーブル、固定治具及び加工対象物を示す平面図である。
【符号の説明】
【０１８７】
１０…加工対象物、１１…基準板、１２…固定治具、２１…ターンテーブル、２２…スピンドルモータ、２３…フィードモータ、２４…スピンドルモータ制御回路、２７…半径位置検出回路、２８…フィードモータ制御回路、３０…光加工ヘッド、３１        レーザ光源、３３…回折格子、３９…フォトディテクタ、４１…発光信号供給回路、４２…レーザ駆動回路、４４…回折格子回転モータ、４７…回転角検出回路、５１…フォーカス制御回路、５２…メイン再生信号生成回路、５３…サブ再生信号生成回路、５５…フォーカスアクチュエータ、５６…波形解析装置、６０…コントローラ、７３…タイミングずれ信号生成回路、７４…パルス幅測定装置、７５…変換点検出回路、７６…回転角検出回路、８１…評価用信号生成回路、８２…パルス幅測定装置、８３…トラッキングエラー信号生成回路、８５…ゼロクロス検出回路、８８…時間計測回路、９１…回折格子
【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】
2009190041.tif 000012
【図８Ａ】
2009190041.tif 000013
【図８Ｂ】
2009190041.tif 000014
【図８Ｃ】
2009190041.tif 000015
【図８Ｄ】
2009190041.tif 000016
【図９】
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【図１０Ａ】
2009190041.tif 000018
【図１０Ｂ】
2009190041.tif 000019
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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