JP2018140419A - 光加工装置及び光加工物の生産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送手段の搬送誤差等による加工対象物の位置ずれに起因した加工位置ずれを抑制する。
【解決手段】加工対象物３５の被加工面上の被加工部分を搬送手段により加工領域３６へ順次送り込み、該被加工部分を光照射手段１，２からの加工光Ｌにより加工する光加工装置において、前記加工対象物の被加工面上における同じ被検出部３７の位置を、前記搬送手段による搬送方向Ｂの互いに異なる２以上の検出地点で検出する位置検出手段３３Ｌ，３４Ｌ及び３３Ｒ，３４Ｒと、前記位置検出手段による前記２以上の検出地点での検出結果に基づいて、前記光照射手段からの加工光による加工位置を制御する加工位置制御を実行する制御手段４０とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光加工装置及び光加工物の生産方法に関するものである。

従来、加工対象物の被加工面上の被加工部分を搬送手段により加工領域へ順次送り込み、該被加工部分を光照射手段からの加工光により加工する光加工装置が知られている。

例えば、特許文献１には、ロール状に巻かれた状態で長尺なワーク（加工対象物）が保持されたワーク供給部からワークを引き出して、ワークの被加工部分をレーザ光による加工領域へ移動させ、その被加工部分をレーザ加工するレーザ加工装置が開示されている。このレーザ加工装置では、光源からのレーザビーム（加工光）をガルバノミラーにより２次元方向へ走査して加工領域（光走査範囲）内のワークに照射し、ワーク上のＩＴＯ薄膜をパターニング加工したり、金属薄板からなるワーク自体を切削加工したりする。このレーザ加工装置は、加工後、ワークを引き出して更に次の被加工部分を加工領域へ移動させ、当該次の被加工部分をレーザ加工するという加工処理を繰り返し行う。

従来の光加工装置では、加工領域に対する被加工部分の位置が搬送手段の搬送誤差等によってずれる位置ずれが発生し得る。そのため、加工光が照射される被加工部分上の光照射位置が狙いの位置からずれてしまい、加工位置ずれが発生する。

上述した課題を解決するために、本発明は、加工対象物の被加工面上の被加工部分を搬送手段により加工領域へ順次送り込み、該被加工部分を光照射手段からの加工光により加工する光加工装置において、前記加工対象物の被加工面上における同じ被検出部の位置を、前記搬送手段による搬送方向の互いに異なる２以上の検出地点で検出する位置検出手段と、前記位置検出手段による前記２以上の検出地点での検出結果に基づいて、前記光照射手段からの加工光による加工位置を制御する加工位置制御を実行する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、搬送手段の搬送誤差等による加工対象物の位置ずれに起因した加工位置ずれを抑制することができる。

実施形態におけるレーザパターニング装置の主要部の構成を示す模式図である。 同レーザパターニング装置におけるレーザ発振器の一構成例を示す模式図である。 同レーザパターニング装置における光走査手段の他の例を示す模式図である。 同レーザパターニング装置におけるワーク搬送部の一構成例を示す模式図である。 同レーザパターニング装置におけるワーク搬送部の他の構成を示す模式図である。 同レーザパターニング装置におけるキャリッジが主走査方向の異なる位置にそれぞれ位置するときのレーザ光の光路を示す説明図である。 ガルバノスキャナがキャリッジに非搭載である別の例において、キャリッジが主走査方向の異なる位置にそれぞれ位置するときのレーザ光の光路を示す説明図である。 実施形態のレーザパターニング装置によるパターニング加工処理の一例を示すフローチャートである。 ワークが停止した状態におけるアライメントマークの中心位置と目標位置とのずれの一例を示す説明図である。 キャリッジ停止時におけるキャリッジの姿勢ずれを示す説明図である。 ワーク上の被加工面を１２個のピースに分割して順次加工処理を行う場合の加工順序を示す説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、実施形態におけるレーザパターニング処理の流れを示す説明図である。 同レーザパターニング装置における他の構成例を示す模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、同構成例におけるレーザパターニング処理の流れを示す説明図である。 アライメントマークの一例を示す説明図である。 （ａ）は第一モニタカメラで撮像したワーク部分のスペックルパターンの画像例（図面代用写真）であり、（ｂ）は第二モニタカメラで同じワーク部分を撮像したときのスペックルパターンの画像例（図面代用写真）である。 変形例１のレーザパターニング装置によるパターニング加工処理の一例を示すフローチャートである。 同レーザパターニング装置の各モニタカメラによるスペックルパターンの撮像システムの一例を示す説明図である。 同レーザパターニング装置における画像相関処理の流れの一例を示すフロー図である。 同画像相関処理における相関関数の処理結果の一例を示すグラフである。 変形例２におけるモニタカメラの構成の一例を示す説明図である。

以下、本発明に係る光加工装置をレーザパターニング装置に適用した一実施形態について説明する。
本実施形態のレーザパターニング装置における加工対象物は、基材上にＩＴＯ薄膜が形成された光透過性を有するワークである。本実施形態のワークは、実質的に透明な部材であって、その加工後に搭載される製品の使用時にユーザーに視認されるタッチパネル基板等のユーザー視認部材となるものである。本実施形態では、ワーク上のＩＴＯ薄膜にレーザ光（加工光）を照射して部分的にＩＴＯ薄膜を除去することにより、ＩＴＯ薄膜をパターニング加工する。

ただし、本発明に係る光加工装置は、本実施形態に係るレーザパターニング装置に限定されるものではなく、他のパターニング加工を行う装置、切削加工などの他の加工処理を行う装置、非レーザ光を加工光として用いて加工する装置などにも、広く適用可能である。例えば、ＩＴＯ薄膜の代わりに、金属ナノワイヤーで構成される透明導電膜フィルムをパターニング加工するものであってもよい。

図１は、本実施形態におけるレーザパターニング装置の主要部の構成を示す模式図である。
本実施形態のレーザパターニング装置は、レーザ出力部１と、レーザ走査部２と、ワーク搬送部３と、制御部４とを備えている。
レーザ出力部１は、光源としてのレーザ発振器１１と、レーザ発振器１１から出力される加工光としてのレーザ光Ｌのビーム径を拡大するビームエキスパンダ１２とを有する。
レーザ走査部２は、レーザ光Ｌを反射するＸ軸方向走査用とＹ軸方向走査用の２つのガルバノミラー２１ａをステッピングモータ２１ｂで回動させてＸ軸方向及びＹ軸方向にレーザ光Ｌを走査させる加工箇所変更手段としての光走査手段であるガルバノスキャナ２１と、ガルバノスキャナ２１で走査されたレーザ光Ｌをワーク３５の表面（被加工面）又は基材とＩＴＯ膜との界面等のワーク内部（ワーク表面から所定深さだけオフセットした箇所）に集光させる集光手段としてのｆθレンズ２２とを有する。
ワーク搬送部３は、ワーク３５を副走査方向（Ｙ軸方向）に移動させる搬送ローラ対３２を備え、搬送ローラ対３２で挟持したワーク３５を副走査方向（Ｙ軸方向）へ搬送する。

レーザ出力部１のレーザ発振器１１は、レーザドライバ部１０によって制御される。具体的には、レーザドライバ部１０は、レーザ走査部２のガルバノスキャナ２１の走査動作に連動してレーザ発振器１１の発光を制御する。レーザ発振器１１には、例えば、基材への熱影響によるダメージが少ない１００［ｐｓ］以下のパルス発振によるパルスファイバレーザ（ピコ秒ファイバレーザ）を用いるが、他の光源を用いてもよい。

図２は、本実施形態のレーザ発振器１１の一構成例を示す模式図である。
本実施形態のレーザ発振器１１は、ＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）と呼ばれるパルスファイバレーザである。このレーザ発振器１１は、シードＬＤ７４をパルスジェネレータ７３でパルス発振させてシード光を生成し、光ファイバアンプで複数段階に増幅するパルスエンジン部７０と、パルスエンジン部７０から出力されるレーザ光Ｌを導光する出力ファイバ７１と、平行光束化手段としてのコリメート光学系８３により略平行光束としてレーザ光Ｌを出射する出力ヘッド部７２とから構成されている。本実施形態では、出力ヘッド部７２のみがレーザ出力部１に設けられる。

パルスエンジン部７０は、光ファイバ７８、励起ＬＤ７６及びカプラ７７を有するプリアンプ部と、光ファイバ８２、励起ＬＤ８０及びカプラ８１を有するメインアンプ部とから構成される。光ファイバには、コアに希土類元素をドープしたダブルクラッド構造のものが用いられ、励起ＬＤ７６からの励起光の吸収によりファイバの出力端、入射端に設置されるミラー間で反射を繰り返しレーザ発振に至る。図２中符号７５は、逆方向の光を遮断するアイソレータであり、図２中符号７９は、ＡＳＥ光を除去するバンドパスフィルタである。

本実施形態では、シードＬＤ７４の波長を近赤外の１０６４［ｎｍ］としているが、第２高調波である５３２［ｎｍ］、第３高調波である３５５［ｎｍ］をはじめとして、ワーク材質に応じて好適な波長を選択できる。なお、レーザ発振器１１には、イットリウム・バナデート結晶からなるレーザ媒質に励起光を照射することでレーザ発振を生じさせるＹＶＯ_４レーザ等の固体レーザを用いてもよい。

レーザ走査部２のガルバノスキャナ２１は、Ｘ軸方向走査用とＹ軸方向走査用の各ガルバノミラー２１ａをそれぞれ回動させる各ステッピングモータ２１ｂがガルバノスキャナ制御部２０によって制御される。ガルバノスキャナ制御部２０は、加工パターンを構成する線分要素データ（線分始点座標と線分終点座標）に応じて、ガルバノミラー２１ａの反射面に対する傾斜角度（反射面に入射してくるレーザ光の光軸に対する反射面の傾斜角度）がＸ軸方向に対応する方向あるいはＹ軸方向に対応する方向へ変化するように、各ステッピングモータ２１ｂを制御する。これにより、線分要素の始点及び終点のＸ−Ｙ座標に対応して、各ガルバノミラー２１ａを走査開始傾斜角度から走査終了傾斜角度まで回動させることができる。

なお、本実施形態では、光走査手段として、Ｘ軸方向走査とＹ軸方向走査のいずれもガルバノスキャナによって構成しているが、これに限らず、広く公知の光走査手段を用いることができる。また、Ｘ軸方向走査用の光走査手段とＹ軸方向走査用の光走査手段は、異なる構成の光走査手段であってもよい。例えば、図３に示すように、Ｙ軸方向走査用の走査手段にはガルバノスキャナ２１を用い、Ｘ軸方向走査用の走査手段にはポリゴンミラー９１ａをモータ９１ｂで回転させるポリゴンスキャナ９１を用いてもよい。Ｘ軸方向の光走査制御は、図３に示すように、ポリゴンミラー９１ａで反射したレーザ光Ｌをレンズ９２を介して光学センサ９３で受光する受光タイミングに基づいて行うことができる。

レーザ走査部２は、主走査方向（Ｘ軸方向）に移動可能なキャリッジ２５上に搭載されている。キャリッジ２５は、駆動プーリ２７ａ及び従動プーリ２７ｂに掛け渡されているタイミングベルト２７上に取り付けられている。駆動プーリ２７ａに接続されているステッピングモータ２６を駆動させることで、タイミングベルト２７が移動し、主走査方向に延びるリニアガイド２９（図４参照）に沿ってタイミングベルト２７上のキャリッジ２５が主走査方向（Ｘ軸方向）へ移動する。キャリッジ２５の主走査方向位置は、リニアエンコーダ２８からの出力信号（アドレス信号）に基づいて検出することができる。ステッピングモータ２６は、主走査制御部２４によって制御される。

なお、本実施形態では、レーザ走査部２を搭載するキャリッジ２５の移動手段として、タイミングベルトを利用した移動手段を採用しているが、これに限られず、リニアステージ等の直線移動可能な手段でも代用できるし、２次元方向へ移動させる移動手段を利用してもよい。

ワーク搬送部３は、駆動ローラ３２ａと従動ローラ３２ｂとからなる搬送ローラ対３２を備え、駆動ローラ３２ａは、タイミングベルト３１ａを介してステッピングモータ３１によって駆動される。ステッピングモータ３１は、副走査制御部３０によって制御され、搬送ローラ対３２で挟持したワーク３５を副走査方向（Ｙ軸方向）における目標送り位置へ移動させることができる。ワーク搬送部３は、レーザ走査部２から照射されるレーザ光Ｌの走査範囲である加工領域３６へワーク上の被加工部分を順次送り込むように、ワークを間欠搬送する。

具体的には、ワーク搬送部３は、ワーク３５の主走査方向両端付近におけるワーク表面に形成された被検出部としての検出用マークであるアライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｌ−２，・・・，３７Ｒ−１，３７Ｒ−２，・・・（以下、適宜「アライメントマーク３７」ともいう。）を撮像する位置検出手段としての撮像手段である第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒ及び第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒを備えている。主走査方向一端側に配置されている第一モニタカメラ３３Ｌ及び第二モニタカメラ３４Ｌは、ワーク３５の主走査方向一端側に形成されたアライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｌ−２，・・・を撮像し、主走査方向他端側に配置されている第一モニタカメラ３３Ｒ及び第二モニタカメラ３４Ｒは、ワーク３５の主走査方向他端側に形成されたアライメントマーク３７Ｒ−１，３７Ｒ−２，・・・を撮像する。副走査制御部３０は、ステッピングモータ３１によってワーク３５を微小量ずつワーク搬送方向Ｂ（副走査方向）へステップ送りしながら、モニタカメラ３３Ｌ，３４Ｌ，３３Ｒ，３４Ｒから出力される画像データを順次取り込む。そして、パターンマッチング処理等によりアライメントマーク３７を検出して、目標送り位置までのワーク移動量を演算し、その演算結果に基づいてステッピングモータ３１を制御して、ワーク３５の副走査方向位置を目標送り位置まで移動させる。

図４は、ワーク搬送部３の一構成例を示す模式図である。
本実施形態におけるワーク３５は、スプール軸５１上にロール状に巻かれた長尺なものであり、そこから引き出されたワーク部分が入口ガイド板５２に沿って搬送ローラ対３２のニップに挟持され、搬送ローラ対３２の駆動によって巻き出されて加工テーブル５３上にセットされる。加工テーブル５３には無数の細孔が形成されており、加工テーブル５３の裏面に形成された空洞部５７の空気をポンプ５８が吸い出すことにより、ワーク３５を加工テーブル５３の表面に吸着させ、加工領域３６におけるワーク３５の平面性を確保している。加工後のワークは、カッター５４を主走査方向へ移動させることにより所定サイズごとに裁断され、トレイ５５に排出される。

なお、本実施形態では、スプール軸５１上に巻かれたロールからワークを巻き出し、加工後のワークをカットシートとして排出するロールｔｏシート方式を採用しているが、図５に示すように、加工後のワークをロール状に巻き取るロールｔｏロール方式でも同様である。

図５に示す例では、加工後のワークは、その表面に付着した加工塵を一対のクリーンローラ６４によって取り除いた後、巻取軸６７に巻き取られる。クリーンローラ６４に吸着した加工塵は、粘着ローラ６５に転写されて回収される。また、図５に示す例では、加工後のワーク表面を擦れ等の傷から保護するために、加工後のワーク３５の表裏にラミネートフィルムを貼り合せてから巻取軸６７に巻き取る。ラミネートフィルムは、ラミネートロール６６から巻き出され、加工後のワークと一緒に巻取軸６７に巻き込まれる。

制御部４は、本レーザパターニング装置の全体を統括して管理、制御する制御ＰＣ４０を備えている。制御ＰＣ４０は、レーザドライバ部１０、ガルバノスキャナ制御部２０、主走査制御部２４、副走査制御部３０等に接続されており、各々のステータスを管理したり、加工シーケンスを制御したりする。

レーザ出力部１のビームエキスパンダ１２は、複数枚からなるレンズで構成され、レーザ光路上においてレーザ走査部２のｆθレンズ２２に最も近いレンズ３９の位置がレーザ光の光軸方向へ移動可能に構成されている。レンズ３９の位置を移動させることにより、レーザ走査部２を搭載したキャリッジが後述するように主走査方向の各停止目標位置に停止したときの集光距離が揃うように微調整することができる。すなわち、ビームエキスパンダ１２は、ガルバノスキャナ２１に入射するレーザ光Ｌが平行光束となるように微調整するフォーカシング機能を備える。
また、主走査方向の各停止目標位置に応じてレンズ３９の位置を個別に移動調整するアクチュエータを備え、集光距離を停止目標位置ごとに可変することにより、被加工面に対するキャリッジの移動方向の平行度がわずかにずれている場合であってもｆθレンズ２２の結像位置を精度よく合わせることができる。

本実施形態において、ワーク３５に対するレーザ光Ｌの走査範囲である加工領域３６のＸ軸方向及びＹ軸方向における各最大長Ｌは、ｆθレンズ２２の焦点距離をｆとすると、それぞれのガルバノミラー２１ａの最大傾斜角度θ（例えば±２０°）を用いて、下記の式（１）より得られる。
Ｌ ＝ ｆ × θ ・・・（１）
この式（１）に示すように、加工領域３６の広さは、ガルバノスキャナ２１の走査範囲（ガルバノミラー２１ａの最大傾斜角度）によって制限されることになる。ここで、ガルバノスキャナ２１の走査範囲が広がるほど、ワーク３５上での適切な集光が困難となるため、加工領域３６内における加工の均一性を維持することが難しくなる。そのため、ガルバノスキャナ２１の走査範囲すなわちガルバノミラー２１ａの最大傾斜角度θを広げるにも限界がある。したがって、ガルバノスキャナ２１の走査範囲（ガルバノミラー２１ａの最大傾斜角度θ）を広げて加工領域３６の広さを拡げることには限界がある。

一方、前記式（１）によれば、ｆθレンズ２２の焦点距離ｆを長くすれば、加工領域３６の広さを拡げることができる。しかしながら、この焦点距離ｆを長くするほど、ワーク３５からｆθレンズ２２を遠ざけて配置する必要があり、本レーザパターニング装置が大型化してしまうという問題が生じる。

加えて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における各加工分解能σは、ステッピングモータ２１ｂのパルス数をＰとすると、下記の式（２）より得られる。
σ ＝ ｆ × （２π／Ｐ） ・・・（２）
この式（２）に示すように、ｆθレンズ２２の焦点距離ｆを長くするほど、加工分解能σが低くなる。よって、高い加工分解能σによる高精細な加工の実現と、より広い加工領域の実現とは、トレードオフの関係にある。したがって、加工分解能σを考慮すると、焦点距離ｆを長くして加工領域３６の広さを拡げることにも限界がある。

他方、ワーク３５を、ワーク搬送部３により副走査方向（Ｙ軸方向）へ移動させるだけでなく、主走査方向（Ｘ軸方向）にも移動させる移動機構を設ける方法も考えられる。この方法であれば、加工領域３６に対してワーク３５の被加工部分を主走査方向に順次入れ替えながら、各被加工部分に対して加工処理を行うことができるので、加工領域３６を超える主走査方向長さをもったワークに対しても加工処理が行うことが可能である。

しかしながら、ワークを副走査方向（Ｙ軸方向）だけでなく主走査方向（Ｘ軸方向）にも移動させる移動機構を設けることは、本レーザパターニング装置の大型化を招く。特に、本実施形態では、副走査方向におけるワーク長さが加工領域３６を超えるほどの長さをもった大きなワーク３５であるため、このような大きなワーク３５を更に主走査方向（Ｘ軸方向）にも移動させるためには大型の移動機構を必要とする。しかも、このような大きなワーク３５は重量も大きいため、慣性力が大きく、高速な移動が実現困難であり、生産性が低いという問題も生じる。

そこで、本実施形態においては、主走査方向（Ｘ軸方向）について、ワーク３５を移動させるのではなく、レーザ光Ｌの走査範囲を主走査方向へ移動させる構成を採用している。詳しくは、キャリッジ２５上にレーザ走査部２を搭載し、レーザ走査部２を主走査方向へ移動可能に構成している。これにより、主走査方向（Ｘ軸方向）へワーク３５を移動させることなく、ガルバノスキャナ２１によって走査されたレーザ光Ｌがワーク表面を走査する範囲すなわち加工領域３６をワーク３５に対して主走査方向へ相対移動させることができる。これにより、ワーク３５の被加工部分を加工領域３６へ順次移動させて加工処理を行うことができ、主走査方向（Ｘ軸方向）における加工領域３６の幅が狭くても、その幅を超える大きなワーク３５に対して加工処理を行うことができる。

その結果、加工領域３６を無理に拡げることなく、加工領域３６を超える大きなワーク３５に対して加工処理を行うことができることで、高い加工分解能σを維持できるので、大きなワーク３５に対して高精細な加工を実現することができる。しかも、主走査方向（Ｘ軸方向）へ移動する移動手段としてのキャリッジ２５に搭載される搭載物は、本実施形態では、実質的には、レーザ走査部２のみ、すなわち、ガルバノスキャナ２１とｆθレンズ２２のみである。この搭載物の重量は、ワーク３５に比べて遙かに軽量であることから、キャリッジ２５の主走査方向への高速移動が実現でき、高い生産性を得ることができる。

なお、キャリッジ２５に搭載される搭載物は、少なくとも、加工光射出部を構成する集光手段としてのｆθレンズ２２が搭載されていればよい。したがって、最軽量の構成は、ｆθレンズ２２のみをキャリッジ２５に搭載した構成である。一方、ワーク３５に対して軽量な部品であれば、ｆθレンズ２２とともに他の部品も一緒にキャリッジ２５に搭載してもよい。例えば、本実施形態のようにガルバノスキャナ２１等の光走査手段をキャリッジに搭載してもよいし、レーザ出力部１の一部又は全部をキャリッジに搭載してもよい。

また、本実施形態において、主走査方向へ移動するキャリッジ２５に入射するレーザ光Ｌの光路、すなわち、レーザ出力部１から出力されたレーザ光Ｌの光路は、Ｘ軸方向に平行である。そのため、図６に示すように、キャリッジ２５が主走査方向（Ｘ軸方向）のどの位置に移動しても、レーザ出力部１から出力されたレーザ光Ｌはキャリッジ２５の同じ箇所から入射する。よって、キャリッジ２５が主走査方向（Ｘ軸方向）に移動しても、キャリッジ２５に入射後のレーザ光Ｌの光路は同じであり、主走査方向の互いに異なる加工領域３６−１，３６−２で加工処理を行う場合でも同じ加工処理を実現できる。

ただし、本実施形態では、キャリッジ２５が移動すると、キャリッジ２５に入射するまでのレーザ光Ｌの光路長が変化することになる。そのため、キャリッジ２５に入射するレーザ光Ｌが非平行光束であると、キャリッジ２５の主走査方向位置によって、ワーク３５に照射されるレーザ光Ｌの焦点が変化し、ワーク３５上におけるレーザ光Ｌのスポット径が変化するなど、加工精度に影響が出てしまう。

本実施形態では、レーザ発振器１１から出力されるレーザ光Ｌは略平行光束であり、２つの反射ミラー１４，１５を介してビームエキスパンダ１２から射出されて、反射ミラー１６によって反射されてレーザ出力部１から出力されるレーザ光Ｌも略平行光束である。したがって、キャリッジ２５に入射するレーザ光Ｌが略平行光束であれば、キャリッジ２５が移動して主走査方向位置が変わっても、ワーク３５に照射されるレーザ光Ｌの焦点が実質的に変化せず、ワーク３５上におけるレーザ光Ｌのスポット径が変化するなどの影響が出ない。よって、主走査方向の互いに異なる加工領域３６−１，３６−２で加工処理を行う場合でも、焦点調整などの作業を行うことなく、同じ加工精度で加工処理を行うことができ、より高い生産性を実現できる。

ただし、レーザ走査部２のほかにレーザ出力部１の全部もキャリッジ２５上に搭載する構成とすれば、すなわち、レーザ発振器１１等の光源自体をキャリッジ２５上に搭載する構成とすれば、キャリッジ２５を移動しても、ワーク３５に照射されるレーザ光Ｌの焦点が変化するようなことはない。しかしながら、キャリッジ２５上の搭載物の重量が大きくなることから、キャリッジ２５の高速移動の実現が難しくなる点を考慮する必要がある。

一方、キャリッジ２５上の搭載物の重量をより軽量化するため、図７に示すように、ガルバノスキャナ２１等の光走査手段をキャリッジ２５に非搭載とする構成も考えられる。図７に示す構成では、レーザ出力部１’から出力したレーザ光Ｌを、固定配置されているレーザ走査部２’のガルバノスキャナ２１によって、Ｘ軸方向に対応する方向及びＹ軸方向に対応する方向へ走査する。このようにして走査されるレーザ光Ｌは、カップリングレンズ６１等の平行光束化手段によって、Ｘ軸方向に平行な平行光束となるように平行光束化されて、レーザ走査部２’から出力される。レーザ走査部２’から出力された略平行光束である走査後のレーザ光Ｌは、キャリッジ２５に対してＸ軸方向から入射し、キャリッジ２５上の反射ミラー１６’で反射して集光手段としてのｆθレンズ２２に案内され、ワーク３５に集光される。

図７に示すような構成であっても、キャリッジ２５に入射するレーザ光Ｌが略平行光束であるため、キャリッジ２５が移動して主走査方向位置が変わっても、ワーク３５に照射されるレーザ光Ｌの焦点が実質的に変化せず、ワーク３５上におけるレーザ光Ｌのスポット径が変化するなどの影響が出ない。よって、主走査方向の互いに異なる加工領域３６−１，３６−２で加工処理を行う場合でも、焦点調整などの作業を行うことなく、同じ加工精度で加工処理を行うことができ、より高い生産性を実現できる。

図８は、本実施形態のレーザパターニング装置によるパターニング加工処理の一例を示すフローチャートである。
まず、制御ＰＣ４０からの制御命令に従い、副走査制御部３０がステッピングモータ３１を制御して、ワーク３５を副走査方向に沿ってワーク搬送方向Ｂへ移動させる（Ｓ１）。そして、ワーク３５の表面上の主走査方向両端に形成されている第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１が第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒの撮像領域へ移動すると、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒの画像データから各第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１が検出される（Ｓ２）。

なお、本実施形態では、スプール軸５１上にロール状に巻かれた加工処理前のワーク３５に予めアライメントマーク３７が形成されているが、アライメントマーク３７が形成されていないワーク３５を用いることもできる。この場合、例えば、ワーク上のＩＴＯ薄膜にレーザ光（加工光）を照射して部分的にＩＴＯ薄膜を除去することによりアライメントマーク３７を形成し、そのアライメントマーク３７をモニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒにより撮像して、これらの撮像画像データからアライメントマーク３７を検出する。

制御ＰＣ４０は、第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の検出結果から目標送り位置までのワーク移動量を演算し、その演算結果に基づいて副走査制御部３０にステッピングモータ３１を制御させる。これにより、副走査方向へ移動するワーク３５は目標送り位置付近で停止する。制御ＰＣ４０は、ワークが停止した後、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒから出力される画像データを取り込み、第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の中心位置と目標位置とのずれ量（Ｘ軸方向ワークずれ量Δｘ_ｗ、Ｙ軸方向ワークずれ量Δｙ_ｗ、傾斜ワークずれ量Δφ_ｗ）を算出する。算出したワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗは、加工目標位置の補正値（オフセット値）として用いるために、制御ＰＣ４０内のメモリに記憶される。

図９は、ワークが停止した状態における第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の中心位置と目標位置Ｏとのずれの一例を示す説明図である。
ワーク３５が停止したときの第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の中心位置と目標位置Ｏとのずれ量（ワークずれ量）は、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒで撮像した画像の中心位置Ｏと当該画像上に映し出される第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の中心位置とのずれ量から算出される。本実施形態では、このワークずれ量を、Ｘ軸方向（主走査方向）におけるずれ量であるＸ軸方向ワークずれ量Δｘ_ｗと、Ｙ軸方向（副走査方向）におけるずれ量であるＹ軸方向ワークずれ量Δｙ_ｗと、ワーク３５の主走査方向両端における副走査方向同位置に形成されている２つの第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１間を結ぶ直線とＸ軸方向（主走査方向）とのなす角度である傾斜ワークずれ量Δφ_ｗとで表している。

その後、制御ＰＣ４０は、ポンプ５８を稼働させて加工テーブル５３の裏面に形成された空洞部５７の空気を吸い出し、加工テーブル５３の表面にワーク３５を吸着させて、ワーク３５の位置が容易に動かないようにホールドする（Ｓ３）。そして、制御ＰＣ４０は、ワーク３５上の被加工部分を特定するための被加工部分番号Ｎをゼロにセットした後（Ｓ４）、主走査制御部２４によりステッピングモータ２６を制御して、待機ポジションに待機しているキャリッジ２５を主走査方向に沿ってキャリッジ送り方向Ａ（レーザ出力部１から離れる向き）へ移動させ、所定のホームポジションで停止させるキャリッジ位置のイニシャライズ処理を行う（Ｓ５）。

このイニシャライズ処理において、制御ＰＣ４０は、ホームポジションで停止したキャリッジ２５の主走査方向位置をリニアエンコーダ２８からのアドレス信号に基づいて取得する。そして、リニアエンコーダ２８からのアドレス信号に基づき、制御ＰＣ４０が管理しているホームポジションと実際に停止したキャリッジ２５の位置との差分を検出し、これをその後のキャリッジ２５の主走査方向位置制御に用いる。なお、この差分も、加工目標位置の補正値（オフセット値）として用いてもよい。

次に、制御ＰＣ４０は、上述したワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗと、キャリッジの各目標停止位置と実際の停止位置とのずれ量Δｘ_ｃと、後述するキャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉとから、下記の式（３−１）〜（３−３）より、加工データを補正するための加工目標位置の補正値であるオフセット値ΔＤｘｉ，ΔＤｙｉ，ΔＤφｉを導出する。下記の式（３−１）〜（３−３）において、「ｉ」は、キャリッジの主走査方向各停止位置（第一停止位置ｉ＝１、第二停止位置ｉ＝２、第三停止位置ｉ＝３）を示す番号である。
ΔＤｘｉ ＝ Δｘ_ｗ＋Δｘ_ｃ＋（ｄ０＋（ｉ−１）×ｄ）×（cosΔφ−１）＋δｘｉ
・・・（３−１）
ΔＤｙｉ ＝ Δｙ_ｗ＋（ｄ０＋（ｉ−１）×ｄ）×（sinΔφ−１）＋δｙｉ
・・・（３−２）
ΔＤφｉ ＝ Δφ_ｗ＋δφｉ ・・・（３−３）

ここで、キャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉについて説明する。
図１０は、キャリッジ停止時におけるキャリッジ２５の姿勢ずれを示す説明図である。
キャリッジ２５は、図１０に示すように、リニアガイド２９に沿って移動を可能にするため、キャリッジ２５とリニアガイド２９との間には必要なガタが存在する。また、リニアガイド２９の真直性などの加工誤差も存在する。これらのガタや加工誤差に起因して、キャリッジ停止時におけるキャリッジ２５の姿勢は、目標の姿勢に対してずれたものとなる。このずれは、キャリッジ移動方向である主走査方向（Ｘ軸方向）に平行な回動軸回りの回動誤差（ヨーイング誤差α）と、ワーク３５の被加工面に対して平行な方向かつキャリッジ移動方向に対して直交する方向である副走査方向（Ｙ軸方向）に平行な回動軸回りの回動誤差（ピッチング誤差β）と、ワーク３５の被加工面の法線方向（Ｚ軸方向）に平行な回動軸回りの回動誤差（ローリング誤差γ）とによって表すことができる。

このようなキャリッジ２５の停止時回動誤差α，β，γは、キャリッジを停止させる位置（第一停止位置ｉ＝１、第二停止位置ｉ＝２、第三停止位置ｉ＝３）によっても異なる場合がある。本実施形態では、キャリッジを停止させる停止位置の違いも考慮して、停止位置ごとに異なるオフセット値ΔＤｘｉ，ΔＤｙｉ，ΔＤφｉを用いるが、停止位置の違いが許容範囲内であれば、各停止位置で共通のオフセット値を用いてもよい。
また、キャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉによる加工位置ずれが許容範囲内である場合には、キャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉによる補正を行う必要はない。

本実施形態においては、このようなキャリッジ２５の停止時回動誤差α，β，γに起因したキャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉを予め測定しておき、その測定値が、制御ＰＣ４０内のメモリに記憶されている。この測定値は、例えば、次のようにして得ることができる。

まず、現時点におけるオフセット値ΔＤｘｉ，ΔＤｙｉ，ΔＤφｉで加工目標位置を補正した状態で、測定用の加工パターンを、第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置のそれぞれで加工する。そして、各位置で加工した加工パターンを、キャリッジ２５上に設けられているモニタカメラ２３で撮像し、その撮像画像データから、各停止位置で加工した加工パターンの加工位置と目標加工位置とのずれ量を計測する。具体的には、撮像画像データと測定用パターンの理想画像データとのずれ量を計測する。そして、検出されたずれ量を、キャリッジ２５の停止時回動誤差α，β，γに起因したものとし、メモリに記憶されている既存のキャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉに当該検出されたずれ量を加算し、キャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉを更新する。なお、この測定において、専用の測定用パターンを用いず、過去の加工時における加工パターンを用いてもよい。

なお、キャリッジ２５の停止時回動誤差α，β，γに起因したキャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉの測定方法は、これに限られない。例えば、測定用パターンを加工したワーク３５をレーザパターニング装置から取り出し、そのワーク３５を画像スキャン装置などの所定の測定装置にセットして、各位置で加工した加工パターンの加工位置と目標加工位置とのずれ量を計測し、その計測値を用いてメモリ内のキャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉを更新してもよい。

次に、制御ＰＣ４０は、ワーク３５の被加工部分番号Ｎを１にセットする（Ｓ６）。その後、制御ＰＣ４０は、主走査制御部２４によりステッピングモータ２６を制御して、ホームポジションに位置しているキャリッジ２５をキャリッジ送り方向Ａへ移動させ、最初に加工処理が行われるワーク３５上の第一被加工部分Ｎ＝１を加工処理するための第一停止位置で停止させる（Ｓ７）。

本実施形態では、位置精度５μｍ以下の高い加工分解能を実現するために、ガルバノスキャナ２１によって走査されるワーク上のレーザ光走査範囲すなわち加工領域３６のサイズを１５０［ｍｍ］×１５０［ｍｍ］に設定してある。そのため、ワーク上の加工対象が全体で例えば４５０［ｍｍ］（主走査方向）×６００［ｍｍ］（副走査方向）であるワーク３５に対して加工処理を行う場合、図１１に示すように、当該加工対象の全体を、主走査方向へ３ピース（Ｎｘ＝３）に分割し、副走査方向へ４ピース（Ｎｙ＝４）に分割する。そして、これらの１２個のピース（被加工部分Ｎ＝１〜１２）を順次加工処理することで、加工対象全体の加工処理を行う。なお、図１１において、各被加工部分に図示されている数字が加工順序を示している。

具体的には、図１２（ａ）に示すように、キャリッジ２５を、ホームポジションから、第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置に順次移動させ（Ｓ６，Ｓ７）、各停止位置においてワーク３５上の対応するＩＴＯ膜の被加工部分（Ｎ＝１〜３）すなわち最初のピース列（Ｎｙ＝１）の加工処理を行う（Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０）。そして、本実施形態では、被加工部分番号Ｎが主走査方向の分割数Ｎｘ（Ｎｘ＝３）の倍数（Ｎ＝ｎ×Ｎｘ，ｎ＝自然数）になり、第三停止位置での加工処理が終了したら（Ｓ１１のＹｅｓ）、キャリッジ２５をホームポジションに戻す。

ここで、ワーク３５を予め決められた距離だけワーク搬送方向Ｂへ移動させて次のピース列（Ｎｙ＝２）を加工領域へ送り込み、当該次のピース列（Ｎｙ＝２）に対して加工処理を行う際、当該次のピース列（Ｎｙ＝２）の加工位置の補正値として、最初のピース列（Ｎｙ＝１）の加工位置の補正値をそのまま用いることが考えられる。しかしながら、この場合、ワーク３５をワーク搬送方向Ｂへ搬送している間に生じる搬送誤差によって、当該次のピース列（Ｎｙ＝２）の加工位置ずれが発生してしまい、最初のピース列（Ｎｙ＝１）と次のピース列（Ｎｙ＝２）との相対位置にずれが発生する。

また、次のピース列（Ｎｙ＝２）に対して加工処理を行う際、ワーク３５の搬送により第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒの撮像領域へ移動してくる第二アライメントマーク３７Ｌ−２，３７Ｒ−２を撮像し、第二アライメントマーク３７Ｌ−２，３７Ｒ−２の中心位置と目標位置とのずれ量の算出結果から、被加工部分（Ｎ＝４〜６）すなわち次のピース列（Ｎｙ＝２）におけるワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗを算出し、これを当該次のピース列（Ｎｙ＝２）の加工位置の補正値として用いることが考えられる。しかしながら、この場合、第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１や第二アライメントマーク３７Ｌ−２，３７Ｒ−２がワーク３５上の規定の位置からずれて形成されていると、最初のピース列（Ｎｙ＝１）と次のピース列（Ｎｙ＝２）との相対位置にずれが発生する。

具体的には、例えば、ワーク３５上にアライメントマーク３７を印刷して形成する場合、印刷版マスクの精度やインキの滲み、版離れ時のずれが存在するため、±１０μｍ程度の印刷誤差が発生し得る。そのため、最初のピース列（Ｎｙ＝１）と次のピース列（Ｎｙ＝２）との相対位置には、その印刷誤差分の誤差が含まれることになる。特に、本実施形態のように、ロール状に巻かれた状態の長尺なワークからワークを引き出して加工処理する場合には、アライメントマーク３７の位置精度を確保することが難しい。また、ワークサイズが大きいほど、アライメントマーク３７の位置精度を確保することが難しい。

ここで、本実施形態では、副走査方向に並べて配置されている第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒと第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒとの相対位置は、ワーク３５の上記目標送り位置までの副走査方向における理想的な移動量に合わせられている。そして、本実施形態では、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒで第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１を撮像した後（Ｓ１２）、ワーク３５を副走査方向へ搬送し（Ｓ１３）、同じ第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１を第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒで撮像する（Ｓ１４）。

本実施形態では、副走査方向に並べて形成されているワーク３５上のアライメントマーク３７間の相対位置も上記理想的な移動量に合わせており、順次、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒで第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１を撮像した後（Ｓ１２）、ワーク３５を副走査方向へ搬送し（Ｓ１３）、同じ第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１を第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒで撮像する動作を繰り返すことにより、連続的なワーク３５の移動に対して補正を行うことができる。

このとき、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒと第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒとの間の画像データ間における第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の中心位置と目標位置とのずれ量（Ｘ軸方向ワークずれ量Δｘ_ｗ、Ｙ軸方向ワークずれ量Δｙ_ｗ、傾斜ワークずれ量Δφ_ｗ）にはずれが生じる。このずれは、主に、第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１が第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒの撮像領域から第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒの撮像領域まで移動する間、言い換えれば、ワーク３５上が上記目標送り位置まで移動に発生する間に発生するワーク３５の搬送誤差と、アライメントマーク３７の位置ずれ（印刷誤差）とに起因するものである。

したがって、次のピース列（Ｎｙ＝２）すなわち被加工部分Ｎ＝４〜６におけるワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗとして、前回のワークずれ量（最初のピース列（Ｎｙ＝１）のワークずれ量）に加えて、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒと第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒとの間の画像データ間における同じ第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の中心位置と目標位置とのずれ量の差も用いることで、ワーク３５をワーク搬送方向Ｂへ搬送している間に搬送誤差が発生しても、また、アライメントマーク３７がワーク３５上の規定の位置からずれて形成されていても、最初のピース列（Ｎｙ＝１）と次のピース列（Ｎｙ＝２）との相対位置のずれを抑制することができる。

具体的には、制御ＰＣ４０は、最初のピース列（Ｎｙ＝１）についての加工処理が終了したら（Ｓ１１のＹｅｓ）、キャリッジ２５をホームポジションに戻す間に、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒにより第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１を撮像する（Ｓ１２）。その後、副走査制御部３０によりステッピングモータ３１を制御して、ワーク３５を副走査方向に沿って予め決められた距離だけワーク搬送方向Ｂへ移動させ（Ｓ１３）、ワーク３５を目標送り位置付近で停止させてホールドさせる（Ｓ１４）。その後、制御ＰＣ４０は、図１２（ｂ）に示すように、第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒにより第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１を撮像する（Ｓ１５）。

次に、制御ＰＣ４０は、このようにして副走査方向の異なる地点（第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒの撮像領域と第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒの撮像領域）で第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１を撮像した画像データを比較する。この比較では、まず、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒで撮像した第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の中心位置と目標位置とのずれ量を算出するとともに、第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒで撮像した第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の中心位置と目標位置とのずれ量を算出する。そして、両者のずれ量の差をとって、両画像データ間における第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の位置ずれ量（Ｘ軸方向マークずれ量ΔＰｘ_ｗ、Ｙ軸方向ワークずれ量ΔＰｙ_ｗ）を算出するとともに（Ｓ１６）、算出した主走査方向両端の各位置ずれ量から傾斜マークずれ量ΔＰφ_ｗを算出する（Ｓ１６）。

このようにして算出したマークずれ量ΔＰｘ_ｗ，ΔＰｙ_ｗ，ΔＰφ_ｗは、制御ＰＣ４０内のメモリに記憶されている前回のワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗに加算され、ワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗが更新される。その後、制御ＰＣ４０は、更新後のワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗを用いて新たなオフセット値ΔＤｘｉ，ΔＤｙｉ，ΔＤφｉを算出し（Ｓ１７）、キャリッジ２５を、第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置に順次移動させて、図１２（ｃ）〜（ｄ）に示すように、次のピース列（Ｎｙ＝２）すなわち被加工部分（Ｎ＝４〜６）に対するＩＴＯ膜の加工処理を順次行う（Ｓ５〜Ｓ１１）。

次に、制御ＰＣ４０は、先のピース列（Ｎｙ＝２）についての加工処理が終了したら（Ｓ１１のＹｅｓ）、キャリッジ２５をホームポジションに戻す間に、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒにより第二アライメントマーク３７Ｌ−２，３７Ｒ−２を撮像する（Ｓ１２）。その後、副走査制御部３０によりステッピングモータ３１を制御して、ワーク３５を副走査方向に沿って予め決められた距離だけワーク搬送方向Ｂへ移動させ（Ｓ１３）、ワーク３５を目標送り位置付近で停止させてホールドさせる（Ｓ１４）。その後、制御ＰＣ４０は、第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒにより第二アライメントマーク３７Ｌ−２，３７Ｒ−２を撮像する（Ｓ１５）。そして、制御ＰＣ４０は、このようにして副走査方向の異なる地点（第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒの撮像領域と第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒの撮像領域）で第二アライメントマーク３７Ｌ−２，３７Ｒ−２を撮像した画像データを比較して第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒと第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒとの間の画像データ間における第二アライメントマーク３７Ｌ−２，３７Ｒ−２の位置ずれ量（Ｘ軸方向マークずれ量ΔＰｘ_ｗ、Ｙ軸方向ワークずれ量ΔＰｙ_ｗ）を算出するとともに（Ｓ１６）、算出した主走査方向両端の各位置ずれ量から傾斜マークずれ量ΔＰφ_ｗを算出する（Ｓ１６）。

このようにして算出したマークずれ量ΔＰｘ_ｗ，ΔＰｙ_ｗ，ΔＰφ_ｗは、制御ＰＣ４０内のメモリに記憶されている前回のワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗに加算され、ワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗが更新される。その後、制御ＰＣ４０は、更新後のワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗを用いて新たなオフセット値ΔＤｘｉ，ΔＤｙｉ，ΔＤφｉを算出し（Ｓ１７）、キャリッジ２５を、第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置に順次移動させて、次のピース列（Ｎｙ＝３）すなわち被加工部分（Ｎ＝７〜９）に対するＩＴＯ膜の加工処理を順次行う（Ｓ５〜Ｓ１１）。なお、更に次のピース列（Ｎｙ＝４）すなわち被加工部分（Ｎ＝１０〜１２）についても同様である。

以上のようにして主走査方向及び副走査方向への移動を行いながら、１２個のピース（被加工部分Ｎ＝１〜１２）に対する加工処理を終了したら（Ｓ１８のＹｅｓ）、４５０［ｍｍ］×６００［ｍｍ］の加工対象全体の加工処理が完了する。加工対象全体の加工処理が終了したら、ワーク３５はカッター５４により裁断され（Ｓ１９）、トレイ５５に排出される。本実施形態のようにロール状に巻き取れたワーク３５を加工する場合には、キャリッジ２５を、第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置に順次移動させてＩＴＯ膜の加工処理を行った後に、ワーク３５をワーク搬送方向Ｂへ送るという動作をロールエンドまで繰り返し行えばよい（Ｓ２０）。

本実施形態においては、各停止位置にキャリッジ２５を停止させた後（Ｓ７）、レーザパターニング処理（Ｓ１０）を開始する前に、制御ＰＣ４０は、各停止位置で停止したキャリッジ２５の主走査方向位置をリニアエンコーダ２８からのアドレス信号に基づいて取得する。そして、リニアエンコーダ２８からのアドレス信号に基づき、制御ＰＣ４０が管理している目標停止位置と実際に停止したキャリッジ２５の位置との差分を検出し、これをキャリア位置ずれ量Δｘ_ｃとし、メモリに一時保存する（Ｓ８）。その後、制御ＰＣ４０は、メモリから、ワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗと、キャリッジ位置ずれ量Δｘ_ｃと、キャリッジ姿勢ずれ量δｘｉ，δｙｉ，δφｉとを読み出し、上述した式（３−１）〜（３−３）より、オフセット値ΔＤｘｉ，ΔＤｙｉ，ΔＤφｉを算出する（Ｓ１１）。 そして、制御ＰＣ４０は、算出したオフセット値ΔＤｘｉ，ΔＤｙｉ，ΔＤφｉを用いて、加工データの座標原点をオフセットさせる。その後、制御ＰＣ４０は、オフセット後の座標原点を基準にした加工データに基づいて、加工処理を実行する。

ワーク上における被加工部分がそれぞれ独立したものであれば、キャリッジ２５の各停止位置は、それぞれの加工領域３６が離間するような位置であってもよい。しかしながら、被加工部分が独立したものではなく、複数の被加工部分によって１つの加工対象となる場合には、キャリッジ２５の各停止位置やワークの各停止位置を、それぞれの加工領域３６が隣接又は部分的に重複するような位置とする必要がある。特に、被加工部分間で配線パターンを連続させるようなパターニング加工を行う場合には、被加工部分間で連続すべき配線パターンがずれて不連続になることを避けることが必要になる。

そのため、本実施形態においては、１２個のピース（被加工部分）間に数十［μｍ］程度のオーバーラップ領域を設け、隣り合う被加工部分が互いに部分的に重複するように、各ピース（被加工部分）を設定している。このようなオーバーラップ領域を設けることで、補正しきれていない誤差が残っていても、配線パターンが不連続になることを抑制できる。

本実施形態では、光走査手段を用いてレーザ光（加工光）を走査してレーザパターニング処理を実施する例であるが、光走査手段を用いず、図１３に示すように、キャリッジを主走査方向及び副走査方向へ移動させる移動機構を用い、移動機構によりレーザ光照射位置を変更しながらワーク３５上の被加工部分をレーザパターニング処理する構成であってもよい。

具体的には、図１３に示す構成では、レーザ走査部２は、主走査方向（Ｘ軸方向）に移動可能な主走査直動ステージ２７’上に搭載されたキャリッジ２５に支持される。直動ステージ２７’は、副走査方向（Ｙ軸方向）に移動可能な副走査直動ステージ２１’上に搭載されている。レーザ出力部１からのレーザ光Ｌは、レーザ出力部１に固定した反射ミラー１６から、主走査直動ステージ２７’上の反射ミラー１７で反射され、キャリッジ２５上のレーザ走査部２に固定した反射ミラー１８により集光レンズ２２’に入射される。なお、図中符号１９は、レーザ光Ｌの結像位置での強度分布やスポット形状を変換する回折光学素子であり、トップハット分布や矩形形状等を任意に設定することができ、例えば、薄膜太陽電池フィルムの有機膜等の加工に使用する。

このような構成により、主走査直動ステージ２７’及び副走査直動ステージ２１’を制御することで、レーザ走査部２の集光レンズ２２’から射出されるレーザ光Ｌを二次元平面内で移動（走査）することができる。ガルバノスキャナ等の光走査手段を用いる構成では、キャリッジ２５を、第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置に順次移動、停止させ、それぞれの位置でレーザパターニング処理を実施する必要がある。このようにレーザ加工処理を断続的に実施する必要があったため、処理時間が比較的長くなる。これに対し、図１３に示す構成であれば、レーザ光走査範囲が、ガルバノスキャナ等の光走査手段を用いて走査する場合よりも広いため、図１４（ａ）〜（ｄ）に示すように、第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置の各位置で実施していたレーザパターニング処理を、一度のレーザ加工処理で連続的に実施できる。すなわち、例えば４５０［ｍｍ］（主走査方向）×６００［ｍｍ］（副走査方向）のワーク３５に対して加工処理を行う場合、図１４に示すように、当該加工対象の全体を主走査方向へ分割する必要なく加工処理できる。

また、図１３に示す構成であれば、副走査方向についても、レーザ光走査範囲がガルバノスキャナ等の光走査手段を用いて走査する場合よりも広くできるので、例えば４５０［ｍｍ］（主走査方向）×６００［ｍｍ］（副走査方向）のワーク３５に対して加工処理を行う場合、当該加工対象の全体を副走査方向へ分割する分割数を少なくでき、あるいは、副走査方向へ分割せずに、加工処理することも可能である。このような構造を用いてワークを副走査方向へ分割した加工を行うことにより、長尺の加工を行うことができ、生産性の向上も実現することができる。なお、ここでいうワークを副走査方向へ分割した加工とは、移動機構により主走査方向および副走査方向にわたる加工を行った後に、ワークを搬送して再度移動機構により主走査方向および副走査方向にわたる加工を行うような加工であって、搬送の前後でワークの被加工部の少なくとも一部がつながるように加工することをいう。

なお、本実施形態におけるアライメントマーク３７の形状は、図１５に示すように、クロスラインと円を組み合わせたパターン形状であり、これに限定されるものではないが、画像処理によるパターンマッチングによる検出に有利な形状が好適である。アライメントマーク３７の形状は、アライメントマーク３７の検出方法等に応じて、適宜選定される。

〔変形例１〕
次に、本実施形態におけるパターニング加工処理の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
上述した実施形態においては、加工処理前のワーク３５に予め形成されているアライメントマーク３７を被検出部として用いているが、本変形例１では、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ワーク３５の表面のスペックルパターンを被検出部として用いる。スペックルパターンとは、粗面などのランダムな凹凸面等でレーザ光等の可干渉光が散乱されたときの散乱光により発生するスペックルと呼ばれるキラキラと輝く明暗の斑点模様であり、可干渉光により照明されたワーク３５の被加工面部分の凹凸パターンに応じてスペックルパターンが異なるものとなる。

本変形例１では、スペックルパターンを被検出部として用いるが、ワーク３５の被加工面上に存在する凹凸パターン（凹部は貫通孔であってもよい。）等の形状パターンや、ワーク３５の被加工面上に存在する模様であってもよい。このような被検出部を用いることで、アライメントマーク３７が形成されていないワーク３５に対しても、ピース列間の相対位置ずれを抑制した加工処理が可能となる。ただし、本変形例１は、上述した実施形態と同様、ワーク３５が実質的に透明なものであるため、ワーク３５上に形成される形状パターンや模様などを検出することが難しいので、このような場合には、本変形例１のようにスペックルパターンを被検出部として用いるのが有効である。

図１７は、本変形例１のレーザパターニング装置によるパターニング加工処理の一例を示すフローチャートである。
なお、図８に示した上述の実施形態におけるパターニング加工処理のステップと同じステップについては、同じ符号を用いるとともに、その説明を適宜省略する。
まず、制御ＰＣ４０からの制御命令に従い、副走査制御部３０がステッピングモータ３１を制御して、ワーク３５を副走査方向に沿ってワーク搬送方向Ｂへ移動させる（Ｓ１）。そして、予め決められた距離だけワーク３５を移動させたら、ワーク３５の搬送を停止し、加工テーブル５３の表面にワーク３５を吸着させてホールドする（Ｓ３）。そして、制御ＰＣ４０は、上述した実施形態と同様に、被加工部分番号Ｎをゼロにセットし（Ｓ４）、キャリッジ位置のイニシャライズ処理を行った後（Ｓ５）、キャリッジ２５を、ホームポジションから、第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置に順次移動させ（Ｓ６，Ｓ７）、各停止位置においてワーク３５上の対応するＩＴＯ膜の被加工部分（Ｎ＝１〜３）すなわち最初のピース列（Ｎｙ＝１）の加工処理を行う（Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１０）。その後、被加工部分番号Ｎが主走査方向の分割数Ｎｘ（Ｎｘ＝３）の倍数（Ｎ＝ｎ×Ｎｘ，ｎ＝自然数）になり、第三停止位置での加工処理が終了したら（Ｓ１１のＹｅｓ）、キャリッジ２５をホームポジションに戻す。

なお、本変形例１では、ワーク３５の搬送誤差によりワーク３５に対して最初のピース列（Ｎｙ＝１）における加工位置にずれが発生するが、ワーク３５に対する相対的な加工位置ずれは後処理によって適宜対処することができる。もちろん、加工処理前のワーク３５に予めアライメントマーク３７が形成されている場合には、最初のピース列（Ｎｙ＝１）については、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒで第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１を検出し、第一アライメントマーク３７Ｌ−１，３７Ｒ−１の中心位置と目標位置とのずれ量（ワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗ）を算出して、加工目標位置の補正値（オフセット値）に用いてもよい。

最初のピース列（Ｎｙ＝１）についての加工処理が終了したら（Ｓ１１のＹｅｓ）、制御ＰＣ４０は、キャリッジ２５をホームポジションに戻す間に、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒにより撮像領域内のスペックルパターンを撮像する（Ｓ１２’）。その後、副走査制御部３０によりステッピングモータ３１を制御して、ワーク３５を副走査方向に沿って予め決められた距離だけワーク搬送方向Ｂへ移動させ（Ｓ１３）、ワーク３５を目標送り位置付近で停止させてホールドさせる（Ｓ１４）。その後、制御ＰＣ４０は、第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒにより撮像領域内のスペックルパターンを撮像する（Ｓ１５’）。

図１８は、本変形例１における各モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒによるスペックルパターンの撮像システムの一例を示す説明図である。
本変形例１では、ワーク３５の被加工面上にスペックルパターンを生じさせる可干渉光を照射する照明手段としての照明光源３８ａにより各モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒの撮像領域を照明し、照明されたワーク３５の被加工面上に現れるスペックルパターンを各モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒで撮像して得られる撮像画像に基づいてワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗを算出する。本変形例１では、照明光源３８ａからの照明光をモニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒの撮像方向と同じ方向から照射できるようにハーフミラー３８ｂを配置した構成を採用している。

制御ＰＣ４０は、このようにして副走査方向の異なる地点（第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒの撮像領域と第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒの撮像領域）でワーク３５の被加工面上の略同じ箇所のスペックルパターンを撮像したら、両画像データを比較する。この比較では、両画像データについて後述の画像相関処理を行い（Ｓ２１）、両画像データ間の位置ずれ量（Ｘ軸方向画像ずれ量ΔＧｘ_ｗ及びＹ軸方向画像ずれ量ΔＧｙ_ｗ）を算出するとともに（Ｓ１６’）、算出した主走査方向両端の各画像ずれ量から傾斜画像ずれ量ΔＧφ_ｗを算出する（Ｓ１６’）。

このようにして算出した画像ずれ量ΔＧｘ_ｗ，ΔＧｙ_ｗ，ΔＧφ_ｗは、制御ＰＣ４０内のメモリに記憶されている前回のワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗに加算され、ワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗが更新される。その後、制御ＰＣ４０は、更新後のワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗを用いて新たなオフセット値ΔＤｘｉ，ΔＤｙｉ，ΔＤφｉを算出し（Ｓ１７）、キャリッジ２５を、第一停止位置、第二停止位置、第三停止位置に順次移動させて、次のピース列（Ｎｙ＝２）すなわち被加工部分（Ｎ＝４〜６）に対するＩＴＯ膜の加工処理を順次行う（Ｓ５〜Ｓ１１）。

図１９は、本変形例１における画像相関処理の流れの一例を示すフロー図である。
第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒと第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒでワーク３５の被加工面上の略同じ箇所のスペックルパターンを撮像した２つの画像データに対し、二次元ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を行って（Ｓ３１）、それぞれの画像データについての空間周波数スペクトルを得る。その後、一方の空間周波数スペクトルについて他方の空間周波数スペクトルの複素共役を演算し（Ｓ３３）、一方の空間周波数スペクトルと他方の空間周波数スペクトルの複素共役とを乗算する（Ｓ３４）。この乗算結果に対して二次元の逆ＦＦＴ処理を行い（Ｓ３５）、この処理結果を図２０に示すような相関関数として用いることで、副走査方向および主走査方向における各相関ピーク値を求めることができる（Ｓ３５）。そして、この各相関ピーク値を、前記２つの画像データ間の位置ずれ量（Ｘ軸方向画像ずれ量ΔＧｘ_ｗ及びＹ軸方向画像ずれ量ΔＧｙ_ｗ）として用いる。

ここで、本変形例１のように、それぞれの画像データを二次元ＦＦＴ処理した後の空間周波数スペクトルから振幅情報を除去し（Ｓ３２）、位相情報のみを用いて、複素共役の算出、乗算処理を行う位相限定相関処理を適用してもよい。この場合、相関ピーク値をより精度よく算出することができ、前記２つの画像データ間の位置ずれ量ΔＧｘ_ｗ，ΔＧｙ_ｗをより高精度に求めることができる。また、二次元逆ＦＦＴ処理により得られる各相関ピーク値は、撮影画像データの画素（ピクセル）単位の情報であるが、相関ピーク値の算出結果に対してピクセル単位以下の相関ピーク値を補完、類推するサブピクセル処理を適用することで、より高分解能な相関ピーク値を算出でき、前記２つの画像データ間の位置ずれ量ΔＧｘ_ｗ，ΔＧｙ_ｗをより高精度に求めることができる。

本変形例１によれば、ワーク３５上のアライメントマーク３７の位置やモニタカメラの位置の制約を受けずに、副走査方向における任意のワーク位置におけるワークずれ量Δｘ_ｗ，Δｙ_ｗ，Δφ_ｗを検出することができる。

〔変形例２〕
次に、本実施形態におけるパターニング加工処理の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
上述した実施形態では、副走査方向の異なる地点で同じアライメントマーク３７を撮像した画像データを得るために、それぞれの地点に配置される第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒと第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒを用いている。この場合、副走査方向における第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒと第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒの相対位置を、ワーク３５の送り量（搬送距離）に合わせておく必要がある。本変形例２では、主走査方向両端にそれぞれ１つずつのモニタカメラ３３Ｌ’，３３Ｒ’を配置し、これらのモニタカメラ３３Ｌ’，３３Ｒ’を副走査方向へ移動可能に構成して、副走査方向における任意の位置でアライメントマーク３７を撮像できるようにしている。

図２１は、本変形例２におけるモニタカメラ３３Ｌ’，３３Ｒ’の構成の一例を示す説明図である。
本変形例２では、主走査方向両端にそれぞれ１つずつのモニタカメラ３３Ｌ’，３３Ｒ’が直線移動手段としてのリニアガイドアクチュエータ４１Ｌ，４１Ｒ上に搭載され、副走査方向へ移動可能に構成されている。制御ＰＣ４０は、リニアガイドアクチュエータ４１Ｌ，４１Ｒを制御することにより、モニタカメラ３３Ｌ’，３３Ｒ’をワーク３５の送り量に相当する分だけ副走査方向へ移動させることで、副走査方向の異なる地点で同じアライメントマーク３７を撮像することができる。

本変形例２によれば、モニタカメラの台数を削減しつつも、上述した実施形態と同様の加工処理を実現することができる。また、本変形例２によれば、モニタカメラ３３Ｌ’，３３Ｒ’の撮像領域を副走査方向における任意の位置に変更できるので、加工対象ごとにワーク送り量が異なる場合やワーク送り量を変更したい場合にも柔軟に対応可能となり、汎用性の高いレーザパターニング装置を実現できる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
ワーク３５等の加工対象物の被加工面上の被加工部分をワーク搬送部３等の搬送手段により加工領域３６へ順次送り込み、該被加工部分をレーザ出力部１及びレーザ走査部２等の光照射手段からのレーザ光Ｌ等の加工光により加工するレーザパターニング装置等の光加工装置において、前記加工対象物の被加工面上における同じアライメントマーク３７やスペックルパターン等の被検出部の位置を、前記搬送手段によるワーク搬送方向Ｂ等の搬送方向の互いに異なる２以上の検出地点で検出する第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒ及び第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒ、モニタカメラ３３Ｌ’，３３Ｒ’等の位置検出手段と、前記位置検出手段による前記２以上の検出地点での検出結果に基づいて、前記光照射手段からの加工光による加工位置を制御する加工位置制御を実行する制御ＰＣ４０等の制御手段とを有することを特徴とする。
本態様によれば、位置検出手段による前記２以上の検出地点での検出結果から、加工対象物上の被検出部が一の検出地点から他の検出地点まで移動する間に加工対象物の搬送誤差が発生していても、その搬送誤差に起因した加工位置ずれを抑制することができる。

（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記被検出部は、前記加工対象物の被加工面上に形成されたアライメントマーク３７等の検出用マークであることを特徴とする。
本態様によれば、加工対象物上の検出用マークが規定の位置からずれて形成されていても、そのずれ分に起因した加工位置ずれを抑制することができる。

（態様Ｃ）
前記態様Ａにおいて、前記被検出部は、前記加工対象物の被加工面上に可干渉光を照射することにより発生するスペックルパターンであることを特徴とする。
本態様によれば、加工対象物上の検出用マークを必要とせずに、加工対象物の位置を検出することができる。

（態様Ｄ）
前記態様Ａにおいて、前記被検出部は、前記加工対象物の被加工面上に存在する形状パターン又は模様であることを特徴とする。
本態様によれば、加工対象物上の検出用マークを必要とせずに、加工対象物の位置を検出することができる。また、上述したスペックルパターンの検出には必要であった可干渉光の照明手段も必要としない。

（態様Ｅ）
前記態様Ａ〜Ｄのいずれかの態様において、前記位置検出手段は、前記被検出部を撮像して得られる撮像画像に基づいて該被検出部の位置を検出するものであることを特徴とする。
これによれば、汎用のカメラを用いて被検出部の位置を検出することができる。

（態様Ｆ）
前記態様Ｅにおいて、前記制御手段は、前記２以上の検出地点で撮像された撮像画像間の相関処理を行って得られる画像位置ずれ量から、前記２以上の検出地点間における前記加工対象物の搬送誤差を導出し、該搬送誤差に応じて前記光照射手段からの加工光による加工位置を制御することにより、前記加工位置制御を実行することを特徴とする。
これによれば、加工対象物の被加工面上の形状パターン、模様、スペックルパターンなどを被検出部として用いる場合でも、加工対象物の搬送誤差を精度よく検出することができる。

（態様Ｇ）
前記態様Ｆにおいて、前記相関処理は、位相限定相関処理を含むことを特徴とする。
これによれば、より高い精度で加工対象物の搬送誤差を検出することができる。

（態様Ｈ）
前記態様Ｆ又はＧにおいて、前記制御手段は、前記搬送誤差をサブピクセル単位で導出することを特徴とする。
これによれば、撮像画像の画素単位よりも高い精度で加工対象物の搬送誤差を検出することができる。

（態様Ｉ）
前記態様Ａ〜Ｈのいずれかの態様において、前記位置検出手段は、前記２以上の検出地点のうちの少なくとも２つの検出地点に配置された第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒ及び第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒ等の複数の位置検出部により、該少なくとも２つの検出箇所での前記被検出部の位置検出を行うことを特徴とする。
これによれば、第一モニタカメラ３３Ｌ，３３Ｒ及び第二モニタカメラ３４Ｌ，３４Ｒを精度良く位置決めできるので、検出地点での被検出部の位置検出を精度よく行うことができる。

（態様Ｊ）
前記態様Ａ〜Ｈのいずれかの態様において、前記位置検出手段は、前記２以上の検出地点のうちの少なくとも２つの検出地点に移動可能なモニタカメラ３３Ｌ’，３３Ｒ’等の位置検出部により、該少なくとも２つの検出箇所での前記被検出部の位置検出を行うことを特徴とする。
これによれば、検出箇所での被検出部の位置検出を、少ない位置検出部で実現することができる。また、検出箇所の変更が容易であるため、汎用性の高い光加工装置を実現できる。

（態様Ｋ）
前記態様Ａ〜Ｊのいずれかの態様において、前記制御手段は、前記搬送方向で隣り合う加工対象物上の２つの被加工部分が、互いに隣接するように、又は、互いに一部重複するように、前記加工位置制御を実行することを特徴とする。
これによれば、搬送手段による加工対象物の搬送方向において加工対象物上の各被加工部分間で連続する加工を施すことが可能である。これにより、搬送手段による加工対象物の搬送方向において、加工対象物の各被加工部分が独立したものではなく、複数の被加工部分によって１つの加工対象となるような加工対象物の加工処理を行うことが可能となる。このような加工処理においては、各被加工部分間の連続性が要求され、各被加工部分において高い加工位置精度が求められる。本態様によれば、搬送手段による加工対象物の搬送誤差に起因した加工位置ずれを抑制できるため、要求される高い加工位置精度を得ることができる。

（態様Ｌ）
前記態様Ａ〜Ｋのいずれかの態様において、前記位置検出手段は、前記搬送方向に対して直交する幅方向における複数箇所の各々で、前記加工対象物の被加工面上における同じ被検出部の位置を該搬送方向の互いに異なる２以上の検出地点で検出し、前記制御手段は、前記位置検出手段が前記複数箇所の各々で検出した前記２以上の検出地点での検出結果に基づいて、前記加工位置制御を実行することを特徴とする。
これによれば、搬送手段によるスキューによって生じる傾斜ワークずれ量Δφ_ｗ等の搬送誤差に起因した加工位置ずれも抑制することができる。

（態様Ｍ）
前記態様Ａ〜Ｌのいずれかの態様において、前記加工制御手段は、前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記光照射手段による加工光の照射位置を補正することにより、前記加工位置制御を実行することを特徴とする。
加工位置ずれを補正する方法としては、搬送手段により加工対象物の位置を変位させて補正する方法も考えられる。しかしながら、搬送手段による加工対象物の位置の制御可能な最小単位（補正可能な最小のずれ量）は比較的大きいため、微小な加工位置ずれを補正することが難しい。また、搬送手段の搬送に必要なガタの存在等が原因で、加工対象物を搬送手段により微小距離だけ動かすことを高精度に実現することが難しい。
本態様においては、光照射手段による加工光の照射位置を補正することで加工位置ずれを補正する方法であるため、補正可能な最小のずれ量は、加工分解能（制御可能な加工位置の最小単位）と同等であり、微小な加工位置ずれも補正することが可能となる。

加工対象物の被加工面上の被加工部分を搬送手段により加工領域へ順次送り込み、該被加工部分を光照射手段からの加工光により加工することにより、光加工物を生産する光加工物の生産方法において、前記加工対象物の被加工面上における同じ被検出部の位置を、前記搬送手段による搬送方向の互いに異なる２以上の検出地点で検出する位置検出ステップと、前記位置検出ステップにおける前記２以上の検出地点での検出結果に基づいて、前記光照射手段からの加工光による加工位置を制御する加工位置制御を実行する加工位置制御ステップとを有することを特徴とする。
本態様によれば、位置検出手段による前記２以上の検出地点での検出結果から、加工対象物上の被検出部が一の検出地点から他の検出地点まで移動する間に加工対象物の搬送誤差が発生していても、その搬送誤差に起因した加工位置ずれを抑制することができる。よって、搬送誤差に起因した加工位置ずれが抑制された光加工物を生産することができる。

１ レーザ出力部
２ レーザ走査部
３ ワーク搬送部
４ 制御部
２０ ガルバノスキャナ制御部
２１ ガルバノスキャナ
２１’ 副走査直動ステージ
２３ モニタカメラ
２４ 主走査制御部
２５ キャリッジ
２７’ 主走査直動ステージ
３０ 副走査制御部
３３Ｌ，３３Ｒ 第一モニタカメラ
３４Ｌ，３４Ｒ 第二モニタカメラ
３３Ｌ’，３３Ｒ’ モニタカメラ
３５ ワーク
３６ 加工領域
３７ アライメントマーク
３８ａ 照明光源
３８ｂ ハーフミラー
５３ 加工テーブル
４１Ｌ，４１Ｒ リニアガイドアクチュエータ

特開２００３−２０５３８４号公報

Claims (14)

1. 加工対象物の被加工面上の被加工部分を搬送手段により加工領域へ順次送り込み、該被加工部分を光照射手段からの加工光により加工する光加工装置において、
   前記加工対象物の被加工面上における同じ被検出部の位置を、前記搬送手段による搬送方向の互いに異なる２以上の検出地点で検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段による前記２以上の検出地点での検出結果に基づいて、前記光照射手段からの加工光による加工位置を制御する加工位置制御を実行する制御手段とを有することを特徴とする光加工装置。
2. 請求項１に記載の光加工装置において、
   前記被検出部は、前記加工対象物の被加工面上に形成された検出用マークであることを特徴とする光加工装置。
3. 請求項１に記載の光加工装置において、
   前記被検出部は、前記加工対象物の被加工面上に可干渉光を照射することにより発生するスペックルパターンであることを特徴とする光加工装置。
4. 請求項１に記載の光加工装置において、
   前記被検出部は、前記加工対象物の被加工面上に存在する形状パターン又は模様であることを特徴とする光加工装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光加工装置において、
   前記位置検出手段は、前記被検出部を撮像して得られる撮像画像に基づいて該被検出部の位置を検出するものであることを特徴とする光加工装置。
6. 請求項５に記載の光加工装置において、
   前記制御手段は、前記２以上の検出地点で撮像された撮像画像間の相関処理を行って得られる画像位置ずれ量から、前記２以上の検出地点間における前記加工対象物の搬送誤差を導出し、該搬送誤差に応じて前記光照射手段からの加工光による加工位置を制御することにより、前記加工位置制御を実行することを特徴とする光加工装置。
7. 請求項６に記載の光加工装置において、
   前記相関処理は、位相限定相関処理を含むことを特徴とする光加工装置。
8. 請求項６又は７に記載の光加工装置において、
   前記制御手段は、前記搬送誤差をサブピクセル単位で導出することを特徴とする光加工装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光加工装置において、
   前記位置検出手段は、前記２以上の検出地点のうちの少なくとも２つの検出地点に配置された複数の位置検出部により、該少なくとも２つの検出箇所での前記被検出部の位置検出を行うことを特徴とする光加工装置。
10. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光加工装置において、
    前記位置検出手段は、前記２以上の検出地点のうちの少なくとも２つの検出地点に移動可能な位置検出部により、該少なくとも２つの検出箇所での前記被検出部の位置検出を行うことを特徴とする光加工装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光加工装置において、
    前記制御手段は、前記搬送方向で隣り合う加工対象物上の２つの被加工部分が、互いに隣接するように、又は、互いに一部重複するように、前記加工位置制御を実行することを特徴とする光加工装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光加工装置において、
    前記位置検出手段は、前記搬送方向に対して直交する幅方向における複数箇所の各々で、前記加工対象物の被加工面上における同じ被検出部の位置を該搬送方向の互いに異なる２以上の検出地点で検出し、
    前記制御手段は、前記位置検出手段が前記複数箇所の各々で検出した前記２以上の検出地点での検出結果に基づいて、前記加工位置制御を実行することを特徴とする光加工装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光加工装置において、
    前記制御手段は、前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記光照射手段による加工光の照射位置を補正することにより、前記加工位置制御を実行することを特徴とする光加工装置。
14. 加工対象物の被加工面上の被加工部分を搬送手段により加工領域へ順次送り込み、該被加工部分を光照射手段からの加工光により加工することにより、光加工物を生産する光加工物の生産方法において、
    前記加工対象物の被加工面上における同じ被検出部の位置を、前記搬送手段による搬送方向の互いに異なる２以上の検出地点で検出する位置検出ステップと、
    前記位置検出ステップにおける前記２以上の検出地点での検出結果に基づいて、前記光照射手段からの加工光による加工位置を制御する加工位置制御を実行する加工位置制御ステップとを有することを特徴とする光加工物の生産方法。