JP6835163B2 - パターン露光装置 - Google Patents

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Description

本発明は、被照射体上に照射されるスポット光を走査してパターンを露光するパターン露光装置に関する。
回転ポリゴンミラーを用いた描画装置として、例えば、下記特許文献１に開示されているように、レーザダイオード（ＬＤ）からのビームをポリゴンミラーで繰り返し偏向し、偏向されたビームをｆθレンズを介して感光体上で走査する電子写真方式の画像形成装置が知られている。特許文献１に開示された画像形成装置では、レーザダイオード（ＬＤ）、回転ポリゴンミラー、および、ｆθレンズ等を含む書き込みユニット内の温度変化をレーザダイオード（ＬＤ）の駆動電流の変化から予測する。そして、温度変化によって生じるｆθレンズの倍率誤差（ビームの主走査方向の倍率誤差）を補正するために、画像信号に応答してレーザダイオード（ＬＤ）を点灯制御する際の基準となる書き込み用のクロック信号の周波数を変更している。しかしながら、描画すべき画像のパターンが、電子デバイスのためのパターンである場合は、特許文献１のように、クロック信号の周波数変更だけで倍率誤差を補正しても、高精度な倍率補正にきめ細かく対応できない。
特開２００９−２２０４８９号公報
本発明の一態様は、２次元的に分割された多数の画素の配列内で規定されるパターンの描画データに基づいて強度変調された描画ビームを基板上に投射する露光ヘッドを有し、前記基板を前記露光ヘッドに対して相対移動させて、前記基板上に前記パターンを露光するパターン露光装置であって、前記描画ビームの元となる種光を周波数Ｆｂでパルス状に発生する第１パルス光源部と、前記描画データに応答して前記種光のピーク強度を電気的な制御で変調する第１電気光学変調器と、該変調された前記種光を増幅する第１光増幅器と、増幅された前記種光の高調波を前記周波数Ｆｂのパルス状の第１ビームとして生成する第１波長変換光学素子とを含む第１の光源装置と、前記描画ビームの元となる種光を前記周波数Ｆｂでパルス状に発生する第２パルス光源部と、前記描画データに応答して前記種光のピーク強度を電気的な制御で変調する第２電気光学変調器と、該変調された前記種光を増幅する第２光増幅器と、増幅された前記種光の高調波を前記周波数Ｆｂのパルス状の第２ビームとして生成する第２波長変換光学素子とを含む第２の光源装置と、前記第１ビームと前記第２ビームとが所定の位相差で発生するように、前記第１パルス光源部と前記第２パルス光源部とを制御する制御回路と、前記第１ビームと前記第２ビームとを光学的に合成して前記露光ヘッドに供給する為の合成光学部と、該合成光学部で合成された後の前記第１ビームと前記第２ビームの各々によるスポットの２次元的な光強度分布を計測するビームプロファイラーに、前記第１ビームと前記第２ビームとを導く導光部材と、を備え、前記制御回路は、前記周波数Ｆｂの２倍の周波数で発振されたクロック信号ＣＫｓのクロックパルスを１つ置きに間引いたクロックパルスで生成される第１のクロック信号と、間引かれたクロックパルスで生成される第２のクロック信号とを出力するクロック信号発生部を含み、前記第１パルス光源部は、前記第１のクロック信号のクロックパルスに応答して前記種光をパルス発光し、前記第２パルス光源部は、前記第２のクロック信号のクロックパルスに応答して前記種光をパルス発光する。
第１の実施の形態の基板に露光処理を施す露光装置を含むデバイス製造システムの概略構成を示す図である。 露光装置の構成を示す構成図である。 図２に示す回転ドラムに基板が巻き付けられた状態を示す詳細図である。 基板上で走査されるスポット光の描画ラインおよび基板上に形成されたアライメントマークを示す図である。 図２に示す走査ユニットの光学的な構成を示す図である。 図２に示すビーム切換部の構成図である。 図２に示す光源装置の構成を示す図である。 図７に示す信号発生部が発生するクロック信号と描画ビット列データと偏光ビームスプリッタから射出されるビームとの関係を示すタイムチャートである。 補正画素を伸縮させる機能を有する図７に示す信号発生部の構成を示す図である。 図９に示すプリセット部が出力するプリセット値の真理値表を示す図である。 図９に示すクロック発生部が発生するクロック信号の各クロックパルス、第２の分周カウンタ回路のカウント値、画素シフトパルスの出力タイミング、図７に示す駆動回路に入力されるシリアルデータの画素の論理情報の切換タイミングを示すタイムチャートである。 図２に示す露光装置の電気的な構成を示すブロック図である。 各走査ユニットに設けられた図５の原点センサから出力される原点信号および原点信号に応じて図１２に示す選択素子駆動制御部が生成する入射許可信号を示すタイムチャートである。 図１２に示す描画データ出力部の構成を示す図である。 図１４に示す描画許可信号生成部によって生成される描画許可信号および描画許可信号がハイの期間中に図９の送出タイミング切換部から出力される画素シフトパルスを示すタイムチャートである。 最大走査長の範囲内で伸縮された描画ラインの位置と遅延時間との関係を示す図である。 第１の実施の形態の変形例における光源装置の構成を示す図である。 図１７に示すクロック信号発生部の構成を示す図である。 図１８のクロック信号発生部の動作を説明するタイミングチャートである。 第２の実施の形態における光源装置の内部に設けられる信号発生部の構成を示す図である。 図２１Ａは、図２０に示す遅延回路の構成の第１例を示す図であり、図２１Ｂは、図２０に示す遅延回路の構成の第２例を示す図である。 図２０に示す信号発生部の各部から出力される信号を示すタイムチャートである。 図２３Ａは、局所倍率補正が行われていない場合に描画されるパターンを説明する図であり、図２３Ｂは、図２２に示すタイムチャートにしたがって局所倍率補正（縮小）が行われた場合に描画されるパターンを説明する図である。 上記各実施の形態の変形例１の説明図であり、上記各実施の形態（変形例も含む）で説明したパターンデータに応じてスポット光の強度を変調する電気光学素子に代えて描画用光学素子を用いた場合の、描画用光学素子の配置例を示す図である。 上記各実施の形態の変形例４の説明図であり、上記各実施の形態（変形例も含む）で説明したビーム切換部中の集光レンズ、選択用光学素子、コリメートレンズ、および、ユニット側入射ミラーの配置と、走査ユニット内の第２のシリンドリカルレンズの配置との関係を、模式的に示した図である。 上記各実施の形態（変形例も含む）の変形例５の説明図であり、ポリゴンミラーの代わりにガルバノミラーを用いた走査ユニットの要部構成を示す図である。 上記各実施の形態（変形例も含む）の変形例６の説明図であり、機械的な回転機構によってスポット光を円弧状に走査する方式の走査ユニットの斜視図である。
本発明の態様に係るパターン露光装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。なお、本発明の態様は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、多様な変更または改良を加えたものも含まれる。つまり、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれ、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換または変更を行うことができる。
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の基板（被照射体）Ｐに露光処理を施す露光装置ＥＸを含むデバイス製造システム１０の概略構成を示す図である。なお、以下の説明においては、特に断わりのない限り、重力方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系を設定し、図に示す矢印にしたがって、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向を説明する。
デバイス製造システム１０は、基板Ｐに所定の処理（露光処理等）を施して、電子デバイスを製造するシステム（基板処理装置）である。デバイス製造システム１０は、例えば、電子デバイスとしてのフレキシブル・ディスプレイ、フィルム状のタッチパネル、液晶表示パネル用のフィルム状のカラーフィルター、フレキシブル配線、または、フレキシブル・センサ等を製造する製造ラインが構築された製造システムである。以下、電子デバイスとしてフレキシブル・ディスプレイを前提として説明する。フレキシブル・ディスプレイとしては、例えば、有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ等がある。デバイス製造システム１０は、可撓性のシート状の基板（シート基板）Ｐをロール状に巻いた供給ロールＦＲ１から基板Ｐが送出され、送出された基板Ｐに対して各種処理を連続的に施した後、各種処理後の基板Ｐを回収ロールＦＲ２で巻き取る、いわゆる、ロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ Ｔｏ Ｒｏｌｌ）方式の構造を有する。基板Ｐは、基板Ｐの移動方向（搬送方向）が長手方向（長尺）となり、幅方向が短手方向（短尺）となる帯状の形状を有する。第１の実施の形態においては、フィルム状の基板Ｐが、少なくとも処理装置（第１の処理装置）ＰＲ１、処理装置（第２の処理装置）ＰＲ２、露光装置（第３の処理装置）ＥＸ、処理装置（第４の処理装置）ＰＲ３、および、処理装置（第５の処理装置）ＰＲ４を経て、回収ロールＦＲ２に巻き取られるまでの例を示している。
なお、本第１の実施の形態では、Ｘ方向は、水平面内において、基板Ｐが供給ロールＦＲ１から回収ロールＦＲ２に向かう方向（搬送方向）である。Ｙ方向は、水平面内においてＸ方向に直交する方向であり、基板Ｐの幅方向（短尺方向）である。Ｚ方向は、Ｘ方向とＹ方向とに直交する方向（上方向）であり、重力が働く方向と平行である。
基板Ｐは、例えば、樹脂フィルム、若しくは、ステンレス鋼等の金属または合金からなる箔（フォイル）等が用いられる。樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、および酢酸ビニル樹脂のうち、少なくとも１つ以上を含んだものを用いてもよい。また、基板Ｐの厚みや剛性（ヤング率）は、デバイス製造システム１０の搬送路を通る際に、基板Ｐに座屈による折れ目や非可逆的なシワが生じないような範囲であればよい。基板Ｐの母材として、厚みが２５μｍ〜２００μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のフィルムは、好適なシート基板の典型である。
基板Ｐは、処理装置ＰＲ１、処理装置ＰＲ２、露光装置ＥＸ、処理装置ＰＲ３、および、処理装置ＰＲ４で施される各処理において熱を受ける場合があるため、熱膨張係数が顕著に大きくない材質の基板Ｐを選定することが好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合することによって熱膨張係数を抑えることができる。無機フィラーは、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、または酸化ケイ素等でもよい。また、基板Ｐは、フロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単層体であってもよいし、この極薄ガラスに上記の樹脂フィルム、箔等を貼り合わせた積層体であってもよい。
ところで、基板Ｐの可撓性（flexibility）とは、基板Ｐに自重程度の力を加えてもせん断したり破断したりすることはなく、その基板Ｐを撓めることが可能な性質をいう。また、自重程度の力によって屈曲する性質も可撓性に含まれる。また、基板Ｐの材質、大きさ、厚さ、基板Ｐ上に成膜される層構造、温度、または、湿度等の環境等に応じて、可撓性の程度は変わる。いずれにしろ、本第１の実施の形態によるデバイス製造システム１０内の搬送路に設けられる各種の搬送用ローラ、回転ドラム等の搬送方向転換用の部材に基板Ｐを正しく巻き付けた場合に、座屈して折り目がついたり、破損（破れや割れが発生）したりせずに、基板Ｐを滑らかに搬送できれば、可撓性の範囲といえる。
処理装置ＰＲ１は、供給ロールＦＲ１から搬送されてきた基板Ｐを処理装置ＰＲ２に向けて所定の速度で長尺方向に沿った搬送方向（＋Ｘ方向）に搬送しつつ、基板Ｐに対して塗布処理を行う塗布装置である。処理装置ＰＲ１は、基板Ｐの表面に感光性機能液を選択的または一様に塗布する。この感光性機能液が表面に塗布された基板Ｐは処理装置ＰＲ２に向けて搬送される。
処理装置ＰＲ２は、処理装置ＰＲ１から搬送されてきた基板Ｐを露光装置ＥＸに向けて所定の速度で搬送方向（＋Ｘ方向）に搬送しつつ、基板Ｐに対して乾燥処理を行う乾燥装置である。処理装置ＰＲ２は、熱風またはドライエアー等の乾燥用エアー（温風）を基板Ｐの表面に吹き付けるブロワー、赤外線光源、セラミックヒーター等によって感光性機能液に含まれる溶剤または水を除去して、感光性機能液を乾燥させる。これにより、基板Ｐの表面に感光性機能層（光感応層）となる膜が選択的または一様に形成される。なお、ドライフィルムを基板Ｐの表面に貼り付けることで、基板Ｐの表面に感光性機能層を形成してもよい。この場合は、処理装置ＰＲ１および処理装置ＰＲ２に代えて、ドライフィルムを基板Ｐに貼り付ける貼付装置（処理装置）を設ければよい。
ここで、この感光性機能液（層）の典型的なものはフォトレジスト（液状またはドライフィルム状）であるが、現像処理が不要な材料として、紫外線の照射を受けた部分の親撥液性が改質される感光性シランカップリング剤（ＳＡＭ）、或いは紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基が露呈する感光性還元剤等がある。感光性機能液（層）として感光性シランカップリング剤を用いる場合は、基板Ｐ上の紫外線で露光されたパターン部分が撥液性から親液性に改質される。そのため、親液性となった部分の上に導電性インク（銀や銅等の導電性ナノ粒子を含有するインク）または半導体材料を含有した液体等を選択塗布することで、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を構成する電極、半導体、絶縁、或いは接続用の配線となるパターン層を形成することができる。感光性機能液（層）として、感光性還元剤を用いる場合は、基板Ｐ上の紫外線で露光されたパターン部分にメッキ還元基が露呈する。そのため、露光後、基板Ｐを直ちにパラジウムイオン等を含むメッキ液中に一定時間浸漬することで、パラジウムによるパターン層が形成（析出）される。このようなメッキ処理はアディティブ（additive）なプロセスであるが、その他、サブトラクティブ（subtractive）なプロセスとしてのエッチング処理を前提にしてもよい。その場合は、露光装置ＥＸへ送られる基板Ｐは、母材をＰＥＴやＰＥＮとし、その表面にアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等の金属性薄膜を全面または選択的に蒸着し、さらにその上にフォトレジスト層を積層したものであってもよい。本第１の実施の形態では、感光性機能液（層）として感光性還元剤が用いられる。
露光装置ＥＸは、処理装置ＰＲ２から搬送されてきた基板Ｐを処理装置ＰＲ３に向けて所定の速度で搬送方向（＋Ｘ方向）に搬送しつつ、基板Ｐに対して露光処理を行う処理装置である。露光装置ＥＸは、基板Ｐの表面（感光性機能層の表面、すなわち、感光面）に、電子デバイス用のパターン（例えば、電子デバイスを構成するＴＦＴの電極や配線等のパターン）に応じた光パターンを照射する。これにより、感光性機能層に前記パターンに対応した潜像（改質部）が形成される。
本第１の実施の形態においては、露光装置ＥＸは、マスクを用いない直描方式の露光装置、いわゆるラスタースキャン方式の露光装置（パターン描画装置）である。後で詳細に説明するが、露光装置ＥＸは、基板Ｐを＋Ｘ方向（副走査の方向）に搬送しながら、露光用のパルス状のビームＬＢ（パルスビーム）のスポット光ＳＰを、基板Ｐの被照射面（感光面）上で所定の走査方向（Ｙ方向）に１次元に走査（主走査）しつつ、スポット光ＳＰの強度をパターンデータ（描画データ）に応じて高速に変調（オン／オフ）する。これにより、基板Ｐの被照射面に電子デバイス、回路または配線等の所定のパターンに応じた光パターンが描画露光される。つまり、基板Ｐの副走査と、スポット光ＳＰの主走査とで、スポット光ＳＰが基板Ｐの被照射面上で相対的に２次元走査されて、基板Ｐに所定のパターンが描画露光される。また、基板Ｐは、搬送方向（＋Ｘ方向）に沿って搬送されているので、露光装置ＥＸによってパターンが露光される露光領域Ｗは、基板Ｐの長尺方向に沿って所定の間隔をあけて複数設けられることになる（図４参照）。この露光領域Ｗに電子デバイスが形成されるので、露光領域Ｗは、デバイス形成領域でもある。なお、電子デバイスは、複数のパターン層（パターンが形成された層）が重ね合わされることで構成されるので、露光装置ＥＸによって各層に対応したパターンが露光されるようにしてもよい。
処理装置ＰＲ３は、露光装置ＥＸから搬送されてきた基板Ｐを処理装置ＰＲ４に向けて所定の速度で搬送方向（＋Ｘ方向）に搬送しつつ、基板Ｐに対して湿式処理を行う湿式処理装置である。本第１の実施の形態では、処理装置ＰＲ３は、基板Ｐに対して湿式処理の一種であるメッキ処理を行う。つまり、基板Ｐを処理槽に貯蔵されたメッキ液に所定時間浸漬する。これにより、感光性機能層の表面に潜像に応じたパターン層が析出（形成）される。つまり、基板Ｐの感光性機能層上のスポット光ＳＰの照射部分と非照射部分の違いに応じて、基板Ｐ上に所定の材料（例えば、パラジウム）が選択的に形成され、これがパターン層となる。
なお、感光性機能層として感光性シランカップリング剤を用いる場合は、湿式処理の一種である液体（例えば、導電性インク等を含有した液体）の塗布処理またはメッキ処理が処理装置ＰＲ３によって行われる。この場合であっても、感光性機能層の表面に潜像に応じたパターン層が形成される。つまり、基板Ｐの感光性機能層のスポット光ＳＰの照射部分と被照射部分の違いに応じて、基板Ｐ上に所定の材料（例えば、導電性インクまたはパラジウム等）が選択的に形成され、これがパターン層となる。また、感光性機能層としてフォトレジストを採用する場合は、処理装置ＰＲ３によって、湿式処理の一種である現像処理が行われる。この場合は、この現像処理によって、潜像に応じたパターンが感光性機能層（フォトレジスト）に形成される。
処理装置ＰＲ４は、処理装置ＰＲ３から搬送されてきた基板Ｐを回収ロールＦＲ２に向けて所定の速度で搬送方向（＋Ｘ方向）に搬送しつつ、基板Ｐに対して洗浄・乾燥処理を行う洗浄・乾燥装置である。処理装置ＰＲ４は、湿式処理が施された基板Ｐに対して純水による洗浄を行い、その後ガラス転移温度以下で、基板Ｐの水分含有率が所定値以下になるまで乾燥させる。
なお、感光性機能層として感光性シランカップリング剤を用いた場合は、処理装置ＰＲ４は、基板Ｐに対してアニール処理と乾燥処理を行うアニール・乾燥装置であってもよい。アニール処理は、塗布された導電性インクに含有されるナノ粒子同士の電気的な結合を強固にするために、例えば、ストロボランプからの高輝度のパルス光を基板Ｐに照射する。感光性機能層としてフォトレジストを採用した場合は、処理装置ＰＲ４と回収ロールＦＲ２との間に、エッチング処理を行う処理装置（湿式処理装置）ＰＲ５と、エッチング処理が施された基板Ｐに対して洗浄・乾燥処理を行う処理装置（洗浄・乾燥装置）ＰＲ６とを設けてもよい。これにより、感光性機能層としてフォトレジストを採用した場合は、エッチング処理が施されることで、基板Ｐにパターン層が形成される。つまり、基板Ｐの感光性機能層のスポット光ＳＰの照射部分と被照射部分の違いに応じて、基板Ｐ上に所定の材料（例えば、アルミニウム（Ａｌ）または銅（Ｃｕ）等）が選択的に形成され、これがパターン層となる。処理装置ＰＲ５、ＰＲ６は、送られてきた基板Ｐを回収ロールＦＲ２に向けて所定の速度で基板Ｐを搬送方向（＋Ｘ方向）に搬送する機能を有する。複数の処理装置ＰＲ１〜ＰＲ４（必要に応じて処理装置ＰＲ５、ＰＲ６も含む）が、基板Ｐを＋Ｘ方向に搬送する機能は基板搬送装置として構成される。
このようにして、各処理が施された基板Ｐは回収ロールＦＲ２によって回収される。デバイス製造システム１０の少なくとも各処理を経て、１つのパターン層が基板Ｐ上に形成される。上述したように、電子デバイスは、複数のパターン層が重ね合わされることで構成されるので、電子デバイスを生成するために、図１に示すようなデバイス製造システム１０の各処理を少なくとも２回は経なければならない。そのため、基板Ｐが巻き取られた回収ロールＦＲ２を供給ロールＦＲ１として別のデバイス製造システム１０に装着することで、パターン層を積層することができる。そのような動作を繰り返して、電子デバイスが形成される。処理後の基板Ｐは、複数の電子デバイスが所定の間隔をあけて基板Ｐの長尺方向に沿って連なった状態となる。つまり、基板Ｐは、多面取り用の基板となっている。
電子デバイスが連なった状態で形成された基板Ｐを回収した回収ロールＦＲ２は、図示しないダイシング装置に装着されてもよい。回収ロールＦＲ２が装着されたダイシング装置は、処理後の基板Ｐを電子デバイス（デバイス形成領域である露光領域Ｗ）毎に分割（ダイシング）することで、複数の枚葉となった電子デバイスにする。基板Ｐの寸法は、例えば、幅方向（短尺となる方向）の寸法が１０ｃｍ〜２ｍ程度であり、長さ方向（長尺となる方向）の寸法が１０ｍ以上である。なお、基板Ｐの寸法は、上記した寸法に限定されない。
図２は、露光装置ＥＸの構成を示す構成図である。露光装置ＥＸは、温調チャンバーＥＣＶ内に格納されている。この温調チャンバーＥＣＶは、内部を所定の温度、所定の湿度に保つことで、内部において搬送される基板Ｐの温度による形状変化を抑制するとともに、基板Ｐの吸湿性や搬送に伴って発生する静電気の帯電等を考慮した湿度に設定される。温調チャンバーＥＣＶは、パッシブまたはアクティブな防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２を介して製造工場の設置面Ｅに配置される。防振ユニットＳＵ１、ＳＵ２は、設置面Ｅからの振動を低減する。この設置面Ｅは、工場の床面自体であってもよいし、水平面を出すために床面上に専用に設置される設置土台（ペデスタル）上の面であってもよい。露光装置ＥＸは、基板搬送機構１２と、同一構成の２つの光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）と、ビーム切換部ＢＤＵと、露光ヘッド１４と、制御装置１６と、複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ、ＡＭ２ｍ（なお、ｍ＝１、２、３、４）と、複数のエンコーダＥＮｊａ、ＥＮｊｂ（なお、ｊ＝１、２、３、４）とを少なくとも備えている。制御装置（制御部）１６は、露光装置ＥＸの各部を制御するものである。この制御装置１６は、コンピュータとプログラムが記録された記録媒体等とを含み、該コンピュータがプログラムを実行することで、本第１の実施の形態の制御装置１６として機能する。
基板搬送機構１２は、デバイス製造システム１０の前記基板搬送装置の一部を構成するものであり、処理装置ＰＲ２から搬送される基板Ｐを、露光装置ＥＸ内で所定の速度で搬送した後、処理装置ＰＲ３に所定の速度で送り出す。この基板搬送機構１２によって、露光装置ＥＸ内で搬送される基板Ｐの搬送路が規定される。基板搬送機構１２は、基板Ｐの搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）から順に、エッジポジションコントローラＥＰＣ、駆動ローラＲ１、テンション調整ローラＲＴ１、回転ドラム（円筒ドラム）ＤＲ、テンション調整ローラＲＴ２、駆動ローラＲ２、および、駆動ローラＲ３を有している。
エッジポジションコントローラＥＰＣは、処理装置ＰＲ２から搬送される基板Ｐの幅方向（Ｙ方向であって基板Ｐの短尺方向）における位置を調整する。つまり、エッジポジションコントローラＥＰＣは、所定のテンションがかけられた状態で搬送されている基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）における位置が、目標位置に対して±十数μｍ〜数十μｍ程度の範囲（許容範囲）に収まるように、基板Ｐを幅方向に移動させて、基板Ｐの幅方向における位置を調整する。エッジポジションコントローラＥＰＣは、所定のテンションがかけられた状態で基板Ｐが掛け渡されるローラと、基板Ｐの幅方向の端部（エッジ）の位置を検出する図示しないエッジセンサ（端部検出部）とを有する。エッジポジションコントローラＥＰＣは、前記エッジセンサが検出した検出信号に基づいて、エッジポジションコントローラＥＰＣの前記ローラをＹ方向に移動させて、基板Ｐの幅方向における位置を調整する。駆動ローラ（ニップローラ）Ｒ１は、エッジポジションコントローラＥＰＣから搬送される基板Ｐの表裏両面を保持しながら回転し、基板Ｐを回転ドラムＤＲへ向けて搬送する。なお、エッジポジションコントローラＥＰＣは、回転ドラムＤＲに巻き付く基板Ｐの長尺方向が、回転ドラムＤＲの中心軸ＡＸｏに対して常に直交するように、基板Ｐの幅方向における位置と適宜調整するとともに、基板Ｐの進行方向における傾き誤差を補正するように、エッジポジションコントローラＥＰＣの前記ローラの回転軸とＹ軸との平行度を適宜調整してもよい。
回転ドラムＤＲは、Ｙ方向に延びるとともに重力が働く方向と交差した方向に延びた中心軸ＡＸｏと、中心軸ＡＸｏから一定半径の円筒状の外周面とを有する。回転ドラムＤＲは、この外周面（円周面）に倣って基板Ｐの一部を長尺方向に円筒面状に湾曲させて支持（保持）しつつ、中心軸ＡＸｏを中心に回転して基板Ｐを＋Ｘ方向に搬送する。回転ドラムＤＲは、露光ヘッド１４からのビームＬＢ（スポット光ＳＰ）が投射される基板Ｐ上の領域（部分）をその外周面で支持する。回転ドラムＤＲは、電子デバイスが形成される面（感光面が形成された側の面）とは反対側の面（裏面）側から基板Ｐを支持（密着保持）する。回転ドラムＤＲのＹ方向の両側には、回転ドラムＤＲが中心軸ＡＸｏの周りを回転するように環状のベアリングで支持されたシャフトＳｆｔが設けられている。このシャフトＳｆｔは、制御装置１６によって制御される図示しない回転駆動源（例えば、モータや減速機構等）からの回転トルクが与えられることで中心軸ＡＸｏ回りに一定の回転速度で回転する。なお、便宜的に、中心軸ＡＸｏを含み、ＹＺ平面と平行な平面を中心面Ｐｏｃと呼ぶ。
駆動ローラ（ニップローラ）Ｒ２、Ｒ３は、基板Ｐの搬送方向（＋Ｘ方向）に沿って所定の間隔を空けて配置されており、露光後の基板Ｐに所定の弛み（あそび）を与えている。駆動ローラＲ２、Ｒ３は、駆動ローラＲ１と同様に、基板Ｐの表裏両面を保持しながら回転し、基板Ｐを処理装置ＰＲ３へ向けて搬送する。テンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２は、−Ｚ方向に付勢されており、回転ドラムＤＲに巻き付けられて支持されている基板Ｐに長尺方向に所定のテンションを与えている。これにより、回転ドラムＤＲにかかる基板Ｐに付与される長尺方向のテンションを所定の範囲内に安定化させている。制御装置１６は、図示しない回転駆動源（例えば、モータや減速機等）を制御することで、駆動ローラＲ１〜Ｒ３を回転させる。なお、駆動ローラＲ１〜Ｒ３の回転軸、および、テンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２の回転軸は、回転ドラムＤＲの中心軸ＡＸｏと平行している。
光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）は、パルス状のビーム（パルスビーム、パルス光、レーザ）ＬＢを発生して射出する。このビームＬＢは、３７０ｎｍ以下の波長帯域にピーク波長を有する紫外線光であり、ビームＬＢの発光周波数（発振周波数、所定周波数）をＦａとする。光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）が射出したビームＬＢは、ビーム切換部ＢＤＵを介して露光ヘッド１４に入射する。光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）は、制御装置１６の制御にしたがって、発光周波数ＦａでビームＬＢを発光して射出する。この光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）の構成は、後で詳細に説明するが、第１の実施の形態では、赤外波長域のパルス光を発生する半導体レーザ素子、ファイバー増幅器、増幅された赤外波長域のパルス光を紫外波長域のパルス光に変換する波長変換素子（高調波発生素子）等で構成され、発振周波数Ｆａが数百ＭＨｚで、１パルス光の発光時間がピコ秒程度の高輝度な紫外線のパルス光が得られるファイバーアンプレーザ光源（高調波レーザ光源）を用いるものとする。なお、光源装置ＬＳａからのビームＬＢと、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢとを区別するために、光源装置ＬＳａからのビームＬＢをＬＢａ、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢをＬＢｂで表す場合がある。
ビーム切換部ＢＤＵは、露光ヘッド１４を構成する複数の走査ユニットＵｎ（なお、ｎ＝１、２、・・・、６）のうち２つの走査ユニットＵｎに、２つの光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）からのビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）を入射させるとともに、ビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）が入射する走査ユニットＵｎを切り換える。詳しくは、ビーム切換部ＢＤＵは、３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３のうち１つの走査ユニットＵｎに光源装置ＬＳａからのビームＬＢａを入射させ、３つの走査ユニットＵ４〜Ｕ６のうち１つの走査ユニットＵｎに、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂを入射させる。また、ビーム切換部ＢＤＵは、ビームＬＢａが入射する走査ユニットＵｎを走査ユニットＵ１〜Ｕ３の中で切り換え、走査ビームＬＢｂが入射する走査ユニットＵｎを走査ユニットＵ４〜Ｕ６の中で切り換える。
ビーム切換部ＢＤＵは、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎにビームＬＢｎが入射するように、ビームＬＢａ、ＬＢｂが入射する走査ユニットＵｎを切り換える。つまり、ビーム切換部ＢＤＵは、走査ユニットＵ１〜Ｕ３のうち、スポット光ＳＰの走査を行う１つの走査ユニットＵｎに、光源装置ＬＳａからのビームＬＢａを入射させる。同様に、ビーム切換部ＢＤＵは、走査ユニットＵ４〜Ｕ６のうち、スポット光ＳＰの走査を行う１つの走査ユニットＵｎに、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂを入射させる。このビーム切換部ＢＤＵについては後で詳細に説明する。なお、走査ユニットＵ１〜Ｕ３に関しては、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎが、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、の順番で切り換わり、走査ユニットＵ４〜Ｕ６に関しては、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎが、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、の順番で切り換わるものとする。
露光ヘッド１４は、同一構成の複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）を配列した、いわゆるマルチビーム型の露光ヘッドとなっている。露光ヘッド１４は、回転ドラムＤＲの外周面（円周面）で支持されている基板Ｐの一部分に、複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）によってパターンを描画する。露光ヘッド１４は、基板Ｐに対して電子デバイス用のパターン露光を繰り返し行うことから、パターンが露光される露光領域（電子デバイス形成領域）Ｗは、基板Ｐの長尺方向に沿って所定の間隔をあけて複数設けられている（図４参照）。複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、所定の配置関係で配置されている。複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、中心面Ｐｏｃを挟んで基板Ｐの搬送方向に２列に千鳥配列で配置される。奇数番の走査ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５は、中心面Ｐｏｃに対して基板Ｐの搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）で、且つ、Ｙ方向に沿って所定の間隔だけ離して１列に配置されている。偶数番の走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６は、中心面Ｐｏｃに対して基板Ｐの搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）で、Ｙ方向に沿って所定の間隔だけ離して１列に配置されている。奇数番の走査ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５と、偶数番の走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６とは、中心面Ｐｏｃに対して対称に設けられている。
各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）からのビームＬＢを基板Ｐの被照射面上でスポット光ＳＰに収斂するように投射しつつ、そのスポット光ＳＰを、回転するポリゴンミラーＰＭ（図５参照）によって１次元に走査する。この各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）のポリゴンミラーＰＭによって、基板Ｐの被照射面上でスポット光ＳＰが１次元に走査される。このスポット光ＳＰの走査によって、基板Ｐ上（基板Ｐの被照射面上）に、１ライン分のパターンが描画される直線的な描画ライン（走査線）ＳＬｎ（なお、ｎ＝１、２、・・・、６）が規定される。この走査ユニットＵｎの構成については、後で詳しく説明する。
走査ユニットＵ１は、スポット光ＳＰを描画ラインＳＬ１に沿って走査し、同様に、走査ユニットＵ２〜Ｕ６は、スポット光ＳＰを描画ラインＳＬ２〜ＳＬ６に沿って走査する。複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）は、図３、図４に示すように、Ｙ方向（基板Ｐの幅方向、主走査方向）に関して互いに分離することなく、継ぎ合わされるように設定されている。なお、ビーム切換部ＢＤＵを介して走査ユニットＵｎに入射する光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）からのビームＬＢを、ＬＢｎと表す場合がある。そして、走査ユニットＵ１に入射するビームＬＢｎをＬＢ１で表し、同様に、走査ユニットＵ２〜Ｕ６に入射するビームＬＢｎをＬＢ２〜ＬＢ６で表す場合がある。走査ユニットＵｎに入射するビームＬＢｎは、所定の方向に偏光した直線偏光（Ｐ偏光またはＳ偏光）のビームであってもよく、本第１の実施の形態では、Ｐ偏光のビームとする。
図４に示すように、複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は全部で露光領域Ｗの幅方向の全てをカバーするように、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、走査領域を分担している。これにより、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、基板Ｐの幅方向に分割された複数の領域（描画範囲）毎にパターンを描画することができる。例えば、１つの走査ユニットＵｎによるＹ方向の走査長（描画ラインＳＬｎの長さ）を２０〜６０ｍｍ程度とすると、奇数番の走査ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５の３個と、偶数番の走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６の３個との計６個の走査ユニットＵｎをＹ方向に配置することによって、描画可能なＹ方向の幅を１２０〜３６０ｍｍ程度まで広げている。各描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）の長さ（描画範囲の長さ）は、原則として同一とする。つまり、描画ラインＳＬ１〜ＳＬ６の各々に沿って走査されるビームＬＢｎのスポット光ＳＰの走査距離は、原則として同一とする。なお、露光領域Ｗの幅を広くしたい場合は、描画ラインＳＬｎ自体の長さを長くするか、Ｙ方向に配置する走査ユニットＵｎの数を増やすことで対応することができる。
なお、実際の各描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）は、スポット光ＳＰが被照射面上を実際に走査可能な最大の長さ（最大走査長）よりも僅かに短く設定される。例えば、主走査方向（Ｙ方向）の描画倍率が初期値（倍率補正無し）の場合にパターン描画可能な描画ラインＳＬｎの走査長を３０ｍｍとすると、スポット光ＳＰの被照射面上での最大走査長は、描画ラインＳＬｎの描画開始点（走査開始点）側と描画終了点（走査終了点）側の各々に０．５ｍｍ程度の余裕を持たせて、３１ｍｍ程度に設定されている。このように設定することによって、スポット光ＳＰの最大走査長３１ｍｍの範囲内で、３０ｍｍの描画ラインＳＬｎの位置を主走査方向に微調整したり、描画倍率を微調整したりすることが可能となる。スポット光ＳＰの最大走査長は３１ｍｍに限定されるものではなく、主に走査ユニットＵｎ内のポリゴンミラー（回転ポリゴンミラー）ＰＭの後に設けられるｆθレンズＦＴ（図５参照）の口径によって決まる。
複数の描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）は、中心面Ｐｏｃを挟んで、回転ドラムＤＲの周方向に２列に千鳥配列で配置される。奇数番の描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５は、中心面Ｐｏｃに対して基板Ｐの搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）の基板Ｐの被照射面上に位置する。偶数番の描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６は、中心面Ｐｏｃに対して基板Ｐの搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）の基板Ｐの被照射面上に位置する。描画ラインＳＬ１〜ＳＬ６は、基板Ｐの幅方向、つまり、回転ドラムＤＲの中心軸ＡＸｏと略並行となっている。
描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５は、基板Ｐの幅方向（主走査方向）に沿って所定の間隔をあけて直線上に１列に配置されている。描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６も同様に、基板Ｐの幅方向（主走査方向）に沿って所定の間隔をあけて直線上に１列に配置されている。このとき、描画ラインＳＬ２は、基板Ｐの幅方向に関して、描画ラインＳＬ１と描画ラインＳＬ３との間に配置される。同様に、描画ラインＳＬ３は、基板Ｐの幅方向に関して、描画ラインＳＬ２と描画ラインＳＬ４との間に配置されている。描画ラインＳＬ４は、基板Ｐの幅方向に関して、描画ラインＳＬ３と描画ラインＳＬ５との間に配置され、描画ラインＳＬ５は、基板Ｐの幅方向に関して、描画ラインＳＬ４と描画ラインＳＬ６との間に配置されている。
奇数番の描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５の各々に沿って走査されるビームＬＢ１、ＬＢ３、ＬＢ５のスポット光ＳＰの主走査方向は、１次元の方向となっており、同じ方向となっている。偶数番の描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６の各々に沿って走査されるビームＬＢ２、ＬＢ４、ＬＢ６のスポット光ＳＰの主走査方向は、１次元の方向となっており、同じ方向となっている。この描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５に沿って走査されるビームＬＢ１、ＬＢ３、ＬＢ５のスポット光ＳＰの主走査方向と、描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６に沿って走査されるビームＬＢ２、ＬＢ４、ＬＢ６のスポット光ＳＰの主走査方向とは互いに逆方向であってもよい。本第１の実施の形態では、描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５に沿って走査されるビームＬＢ１、ＬＢ３、ＬＢ５のスポット光ＳＰの主走査方向は−Ｙ方向である。また、描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６に沿って走査されるビームＬＢ２、ＬＢ４、ＬＢ６のスポット光ＳＰの主走査方向は＋Ｙ方向である。これにより、描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５の描画開始点側の端部と、描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６の描画開始点側の端部とはＹ方向に関して隣接または一部重複する。また、描画ラインＳＬ３、ＳＬ５の描画終了点側の端部と、描画ラインＳＬ２、ＳＬ４の描画終了点側の端部とはＹ方向に関して隣接または一部重複する。Ｙ方向に隣り合う描画ラインＳＬｎの端部同士を一部重複させるように、各描画ラインＳＬｎを配置する場合は、例えば、各描画ラインＳＬｎの長さに対して、描画開始点、または描画終了点を含んでＹ方向に数％以下の範囲で重複させるとよい。なお、描画ラインＳＬｎをＹ方向に継ぎ合わせるとは、描画ラインＳＬｎの端部同士をＹ方向に関して隣接または一部重複させることを意味する。
なお、描画ラインＳＬｎの副走査方向の幅（Ｘ方向の寸法）は、スポット光ＳＰのサイズ（直径）φに応じた太さである。例えば、スポット光ＳＰのサイズ（寸法）φが３μｍの場合は、描画ラインＳＬｎの幅も３μｍとなる。スポット光ＳＰは、所定の長さ（例えば、スポット光ＳＰのサイズφの７／８とする）だけオーバーラップするように、描画ラインＳＬｎに沿って投射されてもよい。また、Ｙ方向に隣り合う描画ラインＳＬｎ（例えば、描画ラインＳＬ１と描画ラインＳＬ２）同士を互いに継ぐ場合も、所定の長さ（例えば、スポット光ＳＰのサイズφの７/８）だけオーバーラップさせるのがよい。
本第１の実施の形態の場合、光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）からのビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）がパルス光であるため、主走査の間に描画ラインＳＬｎ上に投射されるスポット光ＳＰは、ビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）の発振周波数Ｆａ（例えば、４００ＭＨｚ）に応じて離散的になる。そのため、ビームＬＢの１パルス光によって投射されるスポット光ＳＰと次の１パルス光によって投射されるスポット光ＳＰとを、主走査方向にオーバーラップさせる必要がある。そのオーバーラップの量は、スポット光ＳＰのサイズφ、スポット光ＳＰの走査速度（主走査の速度）Ｖｓ、および、ビームＬＢの発振周波数Ｆａによって設定される。スポット光ＳＰの実効的なサイズφは、スポット光ＳＰの強度分布がガウス分布で近似される場合、スポット光ＳＰのピーク強度の１／ｅ2（または１／２）で決まる。本第１の実施の形態では、実効的なサイズ（寸法）φに対して、φ×７／８程度スポット光ＳＰがオーバーラップするように、スポット光ＳＰの走査速度Ｖｓおよび発振周波数Ｆａが設定される。したがって、スポット光ＳＰの主走査方向に沿った投射間隔は、φ／８となる。そのため、副走査方向（描画ラインＳＬｎと直交した方向）に関しても、描画ラインＳＬｎに沿ったスポット光ＳＰの１回の走査と、次の走査との間で、基板Ｐがスポット光ＳＰの実効的なサイズφの略１／８の距離だけ移動するように設定することが望ましい。また、基板Ｐ上の感光性機能層への露光量の設定は、ビームＬＢ（パルス光）のピーク値の調整で可能であるが、ビームＬＢの強度を上げられない状況で露光量を増大させたい場合は、スポット光ＳＰの主走査方向の走査速度Ｖｓの低下、ビームＬＢの発振周波数Ｆａの増大、或いは基板Ｐの副走査方向の搬送速度Ｖｔの低下等のいずれかによって、スポット光ＳＰの主走査方向または副走査方向に関するオーバーラップ量を増加させればよい。スポット光ＳＰの主走査方向の走査速度Ｖｓは、ポリゴンミラーＰＭの回転数（回転速度Ｖｐ）に比例して速くなる。
各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、少なくともＸＺ平面において、各ビームＬＢｎが回転ドラムＤＲの中心軸ＡＸｏに向かって進むように、各ビームＬＢｎを基板Ｐに向けて照射する。これにより、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）から基板Ｐに向かって進むビームＬＢｎの光路（ビーム中心軸）は、ＸＺ平面において、基板Ｐの被照射面の法線と平行となる。また、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に照射するビームＬＢｎが、ＹＺ平面と平行な面内では基板Ｐの被照射面に対して垂直となるように、ビームＬＢｎを基板Ｐに向けて照射する。すなわち、被照射面でのスポット光ＳＰの主走査方向に関して、基板Ｐに投射されるビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ６）はテレセントリックな状態で走査される。ここで、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）によって規定される所定の描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）の各中点を通って基板Ｐの被照射面と垂直な線（または光軸とも呼ぶ）を、照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）と呼ぶ。
この各照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）は、ＸＺ平面において、描画ラインＳＬ１〜ＳＬ６と中心軸ＡＸｏとを結ぶ線となっている。奇数番の走査ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５の各々の照射中心軸Ｌｅ１、Ｌｅ３、Ｌｅ５は、ＸＺ平面において同じ方向となっており、偶数番の走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６の各々の照射中心軸Ｌｅ２、Ｌｅ４、Ｌｅ６は、ＸＺ平面において同じ方向となっている。また、照射中心軸Ｌｅ１、Ｌｅ３、Ｌｅ５と照射中心軸Ｌｅ２、Ｌｅ４、Ｌｅ６とは、ＸＺ平面において、中心面Ｐｏｃに対して角度が±θ１となるように設定されている（図２参照）。
図２に示した複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）、ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）は、図４に示す基板Ｐに形成された複数のアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）を検出するためのものであり、Ｙ方向に沿って複数（本第１の実施の形態では、４つ）設けられている。複数のアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）は、基板Ｐの被照射面上の露光領域Ｗに描画される所定のパターンと、基板Ｐとを相対的に位置合わせする（アライメントする）ための基準マークである。複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）、ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）は、回転ドラムＤＲの外周面（円周面）で支持されている基板Ｐ上で、複数のアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）を検出する。複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）は、露光ヘッド１４からのビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ６）のスポット光ＳＰによる基板Ｐ上の被照射領域（描画ラインＳＬ１〜ＳＬ６で囲まれた領域）よりも基板Ｐの搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）に設けられている。また、複数のアライメント顕微鏡ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）は、露光ヘッド１４からビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ６）のスポット光ＳＰによる基板Ｐ上の被照射領域（描画ラインＳＬ１〜ＳＬ６で囲まれた領域）よりも基板Ｐの搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）に設けられている。
アライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）、ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）は、アライメント用の照明光を基板Ｐに投射する光源と、基板Ｐの表面のアライメントマークＭＫｍを含む局所領域（観察領域）Ｖｗ１ｍ（Ｖｗ１１〜Ｖｗ１４）、Ｖｗ２ｍ（Ｖｗ２１〜Ｖｗ２４）の拡大像を得る観察光学系（対物レンズを含む）と、その拡大像を基板Ｐが搬送方向に移動している間に、基板Ｐの搬送速度Ｖｔに応じた高速シャッタで撮像するＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子とを有する。複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）、ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）の各々が撮像した撮像信号（画像データ）は制御装置１６に送られる。制御装置１６のマーク位置検出部１０６（図１２参照）は、この送られてきた複数の撮像信号の画像解析を行うことで、基板Ｐ上のアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）の位置（マーク位置情報）を検出する。なお、アライメント用の照明光は、基板Ｐ上の感光性機能層に対してほとんど感度を持たない波長域の光、例えば、波長５００〜８００ｎｍ程度の光である。
複数のアライメントマークＭＫ１〜ＭＫ４は、各露光領域Ｗの周りに設けられている。アライメントマークＭＫ１、ＭＫ４は、露光領域Ｗの基板Ｐの幅方向の両側に、基板Ｐの長尺方向に沿って一定の間隔Ｄｈで複数形成されている。アライメントマークＭＫ１は、基板Ｐの幅方向の−Ｙ方向側に、アライメントマークＭＫ４は、基板Ｐの幅方向の＋Ｙ方向側にそれぞれ形成されている。このようなアライメントマークＭＫ１、ＭＫ４は、基板Ｐが大きなテンションを受けたり、熱プロセスを受けたりして変形していない状態では、基板Ｐの長尺方向（Ｘ方向）に関して同一位置になるように配置される。さらに、アライメントマークＭＫ２、ＭＫ３は、アライメントマークＭＫ１とアライメントマークＭＫ４の間であって、露光領域Ｗの＋Ｘ方向側と−Ｘ方向側との余白部に基板Ｐの幅方向（短尺方向）に沿って形成されている。アライメントマークＭＫ２、ＭＫ３は、露光領域Ｗと露光領域Ｗとの間に形成されている。アライメントマークＭＫ２は、基板Ｐの幅方向の−Ｙ方向側に、アライメントマークＭＫ３は、基板Ｐの＋Ｙ方向側に形成されている。
さらに、基板Ｐの−Ｙ方向側の端部に配列されるアライメントマークＭＫ１と余白部のアライメントマークＭＫ２とのＹ方向の間隔、余白部のアライメントマークＭＫ２とアライメントマークＭＫ３のＹ方向の間隔、および基板Ｐの＋Ｙ方向側の端部に配列されるアライメントマークＭＫ４と余白部のアライメントマークＭＫ３とのＹ方向の間隔は、いずれも同じ距離に設定されている。これらのアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）は、第１層のパターン層の形成の際に一緒に形成されてもよい。例えば、第１層のパターンを露光する際に、パターンが露光される露光領域Ｗの周りにアライメントマーク用のパターンも一緒に露光してもよい。なお、アライメントマークＭＫｍは、露光領域Ｗ内に形成されてもよい。例えば、露光領域Ｗ内であって、露光領域Ｗの輪郭に沿って形成されてもよい。また、露光領域Ｗ内に形成される電子デバイスのパターン中の特定位置のパターン部分、或いは特定形状の部分をアライメントマークＭＫｍとして利用してもよい。
アライメント顕微鏡ＡＭ１１、ＡＭ２１は、図４に示すように、対物レンズによる観察領域（検出領域）Ｖｗ１１、Ｖｗ２１内に存在するアライメントマークＭＫ１を撮像するように配置される。同様に、アライメント顕微鏡ＡＭ１２〜ＡＭ１４、ＡＭ２２〜ＡＭ２４は、対物レンズによる観察領域Ｖｗ１２〜Ｖｗ１４、Ｖｗ２２〜Ｖｗ２４内に存在するアライメントマークＭＫ２〜ＭＫ４を撮像するように配置される。したがって、複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１１〜ＡＭ１４、ＡＭ２１〜ＡＭ２４は、複数のアライメントマークＭＫ１〜ＭＫ４の位置に対応して、基板Ｐの−Ｙ方向側からＡＭ１１〜ＡＭ１４、ＡＭ２１〜ＡＭ２４、の順で基板Ｐの幅方向に沿って設けられている。なお、図３においては、アライメント顕微鏡ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）の観察領域Ｖｗ２ｍ（Ｖｗ２１〜Ｖｗ２４）の図示を省略している。
複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）は、Ｘ方向に関して、露光位置（描画ラインＳＬ１〜ＳＬ６）と観察領域Ｖｗ１ｍ（Ｖｗ１１〜Ｖｗ１４）との距離が、露光領域ＷのＸ方向の長さよりも短くなるように設けられている。複数のアライメント顕微鏡ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）も同様に、Ｘ方向に関して、露光位置（描画ラインＳＬ１〜ＳＬ６）と観察領域Ｖｗ２ｍ（Ｖｗ２１〜Ｖｗ２４）との距離が、露光領域ＷのＸ方向の長さよりも短くなるように設けられている。なお、Ｙ方向に設けられるアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ、ＡＭ２ｍの数は、基板Ｐの幅方向に形成されるアライメントマークＭＫｍの数に応じて変更可能である。また、各観察領域Ｖｗ１ｍ（Ｖｗ１１〜Ｖｗ１４）、Ｖｗ２ｍ（Ｖｗ２１〜Ｖｗ２４）の基板Ｐの被照射面上の大きさは、アライメントマークＭＫ１〜ＭＫ４の大きさやアライメント精度（位置計測精度）に応じて設定されるが、１００〜５００μｍ角程度の大きさである。
図３に示すように、回転ドラムＤＲの両端部には、回転ドラムＤＲの外周面の周方向の全体に亘って環状に形成された目盛を有するスケール部ＳＤａ、ＳＤｂが設けられている。このスケール部ＳＤａ、ＳＤｂは、回転ドラムＤＲの外周面の周方向に一定のピッチ（例えば、２０μｍ）で凹状または凸状の格子線を刻設した回折格子であり、インクリメンタル型のスケールとして構成される。このスケール部ＳＤａ、ＳＤｂは、中心軸ＡＸｏ回りに回転ドラムＤＲと一体に回転する。スケール部ＳＤａ、ＳＤｂを読み取るスケール読取ヘッドとしての複数のエンコーダＥＮｊａ、ＥＮｊｂ（なお、ｊ＝１、２、３、４）は、このスケール部ＳＤａ、ＳＤｂと対向するように設けられている（図２、図３参照）。なお、図３においては、エンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂの図示を省略している。
エンコーダＥＮｊａ、ＥＮｊｂは、回転ドラムＤＲの回転角度位置を光学的に検出するものである。回転ドラムＤＲの−Ｙ方向側の端部に設けられたスケール部ＳＤａに対向して、４つのエンコーダＥＮｊａ（ＥＮ１ａ、ＥＮ２ａ、ＥＮ３ａ、ＥＮ４ａ）が設けられている。同様に、回転ドラムＤＲの＋Ｙ方向側の端部に設けられたスケール部ＳＤｂに対向して、４つのエンコーダＥＮｊｂ（ＥＮ１ｂ、ＥＮ２ｂ、ＥＮ３ｂ、ＥＮ４ｂ）が設けられている。
エンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂは、中心面Ｐｏｃに対して基板Ｐの搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）に設けられており、設置方位線Ｌｘ１上に配置されている（図２、図３参照）。設置方位線Ｌｘ１は、ＸＺ平面において、エンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂの計測用の光ビームのスケール部ＳＤａ、ＳＤｂ上への投射位置（読取位置）と、中心軸ＡＸｏとを結ぶ線となっている。また、設置方位線Ｌｘ１は、ＸＺ平面において、各アライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）の観察領域Ｖｗ１ｍ（Ｖｗ１１〜Ｖｗ１４）と中心軸ＡＸｏとを結ぶ線となっている。つまり、複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）も設置方位線Ｌｘ１上に配置されている。
エンコーダＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂは、中心面Ｐｏｃに対して基板Ｐの搬送方向の上流側（−Ｘ方向側）に設けられており、且つ、エンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂより基板Ｐの搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）に設けられている。エンコーダＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂは、設置方位線Ｌｘ２上に配置されている（図２、図３参照）。設置方位線Ｌｘ２は、ＸＺ平面において、エンコーダＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂの計測用の光ビームのスケール部ＳＤａ、ＳＤｂ上への投射位置（読取位置）と、中心軸ＡＸｏとを結ぶ線となっている。この設置方位線Ｌｘ２は、ＸＺ平面において、照射中心軸Ｌｅ１、Ｌｅ３、Ｌｅ５と同角度位置となって重なっている。
エンコーダＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂは、中心面Ｐｏｃに対して基板Ｐの搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）に設けられており、設置方位線Ｌｘ３上に配置されている（図２、図３参照）。設置方位線Ｌｘ３は、ＸＺ平面において、エンコーダＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂの計測用の光ビームのスケール部ＳＤａ、ＳＤｂ上への投射位置（読取位置）と、中心軸ＡＸｏとを結ぶ線となっている。この設置方位線Ｌｘ３は、ＸＺ平面において、照射中心軸Ｌｅ２、Ｌｅ４、Ｌｅ６と同角度位置となって重なっている。したがって、設置方位線Ｌｘ２と設置方位線Ｌｘ３とは、ＸＺ平面において、中心面Ｐｏｃに対して角度が±θ１となるように設定されている（図２参照）。
エンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂは、エンコーダＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂより基板Ｐの搬送方向の下流側（＋Ｘ方向側）に設けられており、設置方位線Ｌｘ４上に配置されている（図２参照）。設置方位線Ｌｘ４は、ＸＺ平面において、エンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂの計測用の光ビームのスケール部ＳＤａ、ＳＤｂ上への投射位置（読取位置）と、中心軸ＡＸｏとを結ぶ線となっている。また、設置方位線Ｌｘ４は、ＸＺ平面において、各アライメント顕微鏡ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）の観察領域Ｖｗ２ｍ（Ｖｗ２１〜Ｖｗ２４）と中心軸ＡＸｏとを結ぶ線となっている。つまり、複数のアライメント顕微鏡ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）も設置方位線Ｌｘ４上に配置されている。この設置方位線Ｌｘ１と設置方位線Ｌｘ４とは、ＸＺ平面において、中心面Ｐｏｃに対して角度が±θ２となるように設定されている（図２参照）。
各エンコーダＥＮｊａ（ＥＮ１ａ〜ＥＮ４ａ）、ＥＮｊｂ（ＥＮ１ｂ〜ＥＮ４ｂ）は、スケール部ＳＤａ、ＳＤｂに向けて計測用の光ビームを投射し、その反射光束（回折光）を光電検出することにより、パルス信号である検出信号を制御装置１６に出力する。制御装置１６の回転位置検出部１０８（図１２参照）は、その検出信号（パルス信号）をカウントすることで、回転ドラムＤＲの回転角度位置および角度変化をサブミクロンの分解能で計測する。この回転ドラムＤＲの角度変化から、基板Ｐの搬送速度Ｖｔも計測することができる。回転位置検出部１０８は、各エンコーダＥＮｊａ（ＥＮ１ａ〜ＥＮ４ａ）、ＥＮｊｂ（ＥＮ１ｂ〜ＥＮ４ｂ）からの検出信号をそれぞれ個別にカウントする。
具体的には、回転位置検出部１０８は、複数のカウンタ回路ＣＮｊａ（ＣＮ１ａ〜ＣＮ４ａ）、ＣＮｊｂ（ＣＮ１ｂ〜ＣＮ４ｂ）を有する。カウンタ回路ＣＮ１ａは、エンコーダＥＮ１ａからの検出信号をカウントし、カウンタ回路ＣＮ１ｂは、エンコーダＥＮ１ｂからの検出信号をカウントする。同様にして、カウンタ回路ＣＮ２ａ〜ＣＮ４ａ、ＣＮ２ｂ〜ＣＮ４ｂは、エンコーダＥＮ２ａ〜ＥＮ４ａ、ＥＮ２ｂ〜ＥＮ４ｂからの検出信号をカウントする。この各カウンタ回路ＣＮｊａ（ＣＮ１ａ〜ＣＮ４ａ）、ＣＮｊｂ（ＣＮ１ｂ〜ＣＮ４ｂ）は、各エンコーダＥＮｊａ（ＥＮ１ａ〜ＥＮ４ａ）、ＥＮｊｂ（ＥＮ１ｂ〜ＥＮ４ｂ）がスケール部ＳＤａ、ＳＤｂの周方向の一部に形成された図３に示す原点マーク（原点パターン）ＺＺを検出すると、原点マークＺＺを検出したエンコーダＥＮｊａ、ＥＮｊｂに対応するカウント値を０にリセットする。
このカウンタ回路ＣＮ１ａ、ＣＮ１ｂのカウント値のいずれか一方若しくはその平均値は、設置方位線Ｌｘ１上における回転ドラムＤＲの回転角度位置として用いられ、カウンタ回路ＣＮ２ａ、ＣＮ２ｂのカウント値のいずれか一方若しくは平均値は、設置方位線Ｌｘ２上における回転ドラムＤＲの回転角度位置として用いられる。同様に、カウンタ回路ＣＮ３ａ、ＣＮ３ｂのカウント値のいずれか一方若しくは平均値は、設置方位線Ｌｘ３上における回転ドラムＤＲの回転角度位置として用いられ、カウンタ回路ＣＮ４ａ、ＣＮ４ｂのカウント値のいずれか一方若しくはその平均値は、設置方位線Ｌｘ４上における回転ドラムＤＲの回転角度位置として用いられる。なお、回転ドラムＤＲの製造誤差等によって回転ドラムＤＲが中心軸ＡＸｏに対して偏心して回転している場合を除き、原則として、カウンタ回路ＣＮ１ａ、ＣＮ１ｂのカウント値は同一となる。同様にして、カウンタ回路ＣＮ２ａ、ＣＮ２ｂのカウント値も同一となり、カウンタ回路ＣＮ３ａ、ＣＮ３ｂのカウント値、カウンタ回路ＣＮ４ａ、ＣＮ４ｂのカウント値もそれぞれ同一となる。
上述したように、アライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）とエンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂとは、設置方位線Ｌｘ１上に配置され、アライメント顕微鏡ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）とエンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂとは、設置方位線Ｌｘ４上に配置されている。したがって、複数のアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）が撮像した複数の撮像信号のマーク位置検出部１０６の画像解析によるアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）の位置検出と、アライメント顕微鏡ＡＭ１ｍが撮像した瞬間の回転ドラムＤＲの回転角度位置の情報（エンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂに基づくカウント値）とに基づいて、設置方位線Ｌｘ１上における基板Ｐの位置を高精度に計測することができる。同様に、複数のアライメント顕微鏡ＡＭ２ｍ（ＡＭ２１〜ＡＭ２４）が撮像した複数の撮像信号のマーク位置検出部１０６の画像解析によるアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）の位置検出と、アライメント顕微鏡ＡＭ２ｍが撮像した瞬間の回転ドラムＤＲの回転角度位置の情報（エンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂに基づくカウント値）とに基づいて、設置方位線Ｌｘ４上における基板Ｐの位置を高精度に計測することができる。
また、エンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂからの検出信号のカウント値と、エンコーダＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂからの検出信号のカウント値と、エンコーダＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂからの検出信号のカウント値と、エンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂからの検出信号のカウント値は、各エンコーダＥＮｊａ、ＥＮｊｂが原点マークＺＺを検出した瞬間にゼロにリセットされる。そのため、エンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂに基づくカウント値が第１の値（例えば、１００）のときの、回転ドラムＤＲに巻き付けられている基板Ｐの設置方位線Ｌｘ１上における位置を第１の位置とした場合に、基板Ｐ上の第１の位置が設置方位線Ｌｘ２上の位置（描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５の位置）まで搬送されると、エンコーダＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂに基づくカウント値は第１の値（例えば、１００）となる。同様に、基板Ｐ上の第１の位置が設置方位線Ｌｘ３上の位置（描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６の位置）まで搬送されると、エンコーダＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂに基づく検出信号のカウント値は第１の値（例えば、１００）となる。同様に、基板Ｐ上の第１の位置が設置方位線Ｌｘ４上の位置まで搬送されると、エンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂに基づく検出信号のカウント値は第１の値（例えば、１００）となる。
ところで、基板Ｐは、回転ドラムＤＲの両端のスケール部ＳＤａ、ＳＤｂより内側に巻き付けられている。図２では、スケール部ＳＤａ、ＳＤｂの外周面の中心軸ＡＸｏからの半径を、回転ドラムＤＲの外周面の中心軸ＡＸｏからの半径より小さく設定した。しかしながら、図３に示すように、スケール部ＳＤａ、ＳＤｂの外周面を、回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐの外周面と同一面となるように設定してもよい。つまり、スケール部ＳＤａ、ＳＤｂの外周面の中心軸ＡＸｏからの半径（距離）と、回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐの外周面（被照射面）の中心軸ＡＸｏからの半径（距離）とが同一となるように設定してもよい。これにより、各エンコーダＥＮｊａ（ＥＮ１ａ〜ＥＮ４ａ）、ＥＮｊｂ（ＥＮ１ｂ〜ＥＮ４ｂ）は、回転ドラムＤＲに巻き付いた基板Ｐの被照射面と同じ径方向の位置でスケール部ＳＤａ、ＳＤｂを検出することができる。したがって、エンコーダＥＮｊａ、ＥＮｊｂによる計測位置と処理位置（描画ラインＳＬ１〜ＳＬ６）とが回転ドラムＤＲの径方向で異なることで生じるアッベ誤差を小さくすることができる。
ただし、被照射体としての基板Ｐの厚さは十数μｍ〜数百μｍと大きく異なるため、スケール部ＳＤａ、ＳＤｂの外周面の半径と、回転ドラムＤＲに巻き付けられた基板Ｐの外周面の半径とを常に同一にすることは難しい。そのため、図３に示したスケール部ＳＤａ、ＳＤｂの場合、その外周面（スケール面）の半径は、回転ドラムＤＲの外周面の半径と一致するように設定される。さらに、スケール部ＳＤａ、ＳＤｂを個別の円盤で構成し、その円盤（スケール円盤）を回転ドラムＤＲのシャフトＳｆｔに同軸に取り付けることも可能である。その場合も、アッベ誤差が許容値内に収まる程度に、スケール円盤の外周面（スケール面）の半径と回転ドラムＤＲの外周面の半径とを揃えておくのがよい。
以上のことから、アライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ（ＡＭ１１〜ＡＭ１４）によって検出されたアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）の基板Ｐ上の位置と、エンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂに基づくカウント値（カウンタ回路ＣＮ１ａ、ＣＮ１ｂのカウント値のいずれか一方若しくは平均値）に基づいて、制御装置１６によって基板Ｐの長尺方向（Ｘ方向）における露光領域Ｗの描画露光の開始位置が決定される。なお、露光領域ＷのＸ方向の長さは予め既知なので、制御装置１６は、アライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）を所定個数検出する度に、描画露光の開始位置として決定する。そして、露光開始位置が決定された際のエンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂに基づくカウント値を第１の値（例えば、１００）とした場合は、エンコーダＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂに基づくカウント値が第１の値（例えば、１００）となると、基板Ｐの長尺方向における露光領域Ｗの描画露光の開始位置が描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５上に位置する。したがって、走査ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５は、エンコーダＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂのカウント値に基づいて、スポット光ＳＰの走査を開始することができる。また、エンコーダＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂに基づくカウント値が第１の値（例えば、１００）となると、基板Ｐの長尺方向における露光領域Ｗの描画露光の開始位置が描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６上に位置する。したがって、走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６は、エンコーダＥＮ３ａ、ＥＮ３ｂのカウント値に基づいて、スポット光ＳＰの走査を開始することができる。
通常は、テンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２が基板Ｐに長尺方向に所定のテンションを与えることで、基板Ｐは、回転ドラムＤＲに密着しながら、回転ドラムＤＲの回転と一緒になって搬送される。しかし、回転ドラムＤＲの回転速度Ｖｐが速かったり、テンション調整ローラＲＴ１、ＲＴ２が基板Ｐに与えるテンションが低くなり過ぎたり、高くなり過ぎたりする等の理由により、基板Ｐの回転ドラムＤＲに対する滑りが発生する可能性がある。基板Ｐの回転ドラムＤＲに対する滑りが発生しない状態時においては、エンコーダＥＮ４ａ、４ｂに基づくカウント値が、アライメントマークＭＫｍＡ（ある特定のアライメントマークＭＫｍ）をアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍが撮像した瞬間のエンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂに基づくカウント値（例えば、１５０）と同じ値になった場合は、アライメント顕微鏡ＡＭ２ｍによって、このアライメントマークＭＫｍＡが検出される。
しかしながら、基板Ｐの回転ドラムＤＲに対する滑りが発生している場合は、エンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂに基づくカウント値が、アライメントマークＭＫｍＡをアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍが撮像した瞬間のエンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂに基づくカウント値（例えば、１５０）と同じ値となっても、アライメント顕微鏡ＡＭ２ｍによって、このアライメントマークＭＫｍＡが検出されない。この場合は、エンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂに基づくカウント値が、例えば、１５０を過ぎてから、アライメント顕微鏡ＡＭ２ｍによって、アライメントマークＭＫｍＡが検出されることになる。したがって、アライメントマークＭＫｍＡをアライメント顕微鏡ＡＭ１ｍが撮像した瞬間のエンコーダＥＮ１ａ、ＥＮ１ｂに基づくカウント値と、アライメントマークＭＫｍＡをアライメント顕微鏡ＡＭ２ｍが撮像した瞬間のエンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂのカウント値とに基づいて、基板Ｐに対する滑り量を求めることができる。このように、このアライメント顕微鏡ＡＭ２ｍおよびエンコーダＥＮ４ａ、ＥＮ４ｂを追加設置することで、基板Ｐの滑り量を測定することができる。
次に、図５を参照して走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の光学的な構成について説明する。なお、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、同一の構成を有することから、走査ユニットＵ１についてのみ説明し、他の走査ユニットＵｎについてはその説明を省略する。また、図５においては、照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１）と平行する方向をＺｔ方向とし、Ｚｔ方向と直交する平面上にあって、基板Ｐが処理装置ＰＲ２から露光装置ＥＸを経て処理装置ＰＲ３に向かう方向をＸｔ方向とし、Ｚｔ方向と直交する平面上であって、Ｘｔ方向と直交する方向をＹｔ方向とする。つまり、図５のＸｔ、Ｙｔ、Ｚｔの３次元座標は、図２のＸ、Ｙ、Ｚの３次元座標を、Ｙ軸を中心にＺ軸方向が照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１）と平行となるように回転させた３次元座標である。
図５に示すように、走査ユニットＵ１内には、ビームＬＢ１の入射位置から被照射面（基板Ｐ）までのビームＬＢ１の進行方向に沿って、反射ミラーＭ１０、ビームエキスパンダーＢＥ、反射ミラーＭ１１、偏光ビームスプリッタＢＳ１、反射ミラーＭ１２、シフト光学部材（平行平板）ＳＲ、偏向調整光学部材（プリズム）ＤＰ、フィールドアパーチャＦＡ、反射ミラーＭ１３、λ／４波長板ＱＷ、シリンドリカルレンズＣＹａ、反射ミラーＭ１４、ポリゴンミラーＰＭ、ｆθレンズＦＴ、反射ミラーＭ１５、シリンドリカルレンズＣＹｂが設けられる。さらに、走査ユニットＵ１内には、走査ユニットＵ１の描画開始可能タイミングを検出する原点センサ（原点検出器）ＯＰ１と、被照射面（基板Ｐ）からの反射光を偏光ビームスプリッタＢＳ１を介して検出するための光学レンズ系Ｇ１０および光検出器ＤＴとが設けられる。
走査ユニットＵ１に入射するビームＬＢ１は、−Ｚｔ方向に向けて進み、ＸｔＹｔ平面に対して４５°傾いた反射ミラーＭ１０に入射する。この走査ユニットＵ１に入射するビームＬＢ１の軸線は、照射中心軸Ｌｅ１と同軸になるように反射ミラーＭ１０に入射する。反射ミラーＭ１０は、ビームＬＢ１を走査ユニットＵ１に入射させる入射光学部材として機能し、入射したビームＬＢ１を、Ｘｔ軸と平行に設定される光軸ＡＸａに沿って、反射ミラーＭ１０から−Ｘｔ方向に離れた反射ミラーＭ１１に向けて−Ｘｔ方向に反射する。したがって、光軸ＡＸａはＸｔＺｔ平面と平行な面内で照射中心軸Ｌｅ１と直交する。反射ミラーＭ１０で反射したビームＬＢ１は、光軸ＡＸａに沿って配置されるビームエキスパンダーＢＥを透過して反射ミラーＭ１１に入射する。ビームエキスパンダーＢＥは、透過するビームＬＢ１の径を拡大させる。ビームエキスパンダーＢＥは、集光レンズＢｅ１と、集光レンズＢｅ１によって収斂された後に発散するビームＬＢ１を平行光にするコリメートレンズＢｅ２とを有する。
反射ミラーＭ１１は、ＹｔＺｔ平面に対して４５°傾いて配置され、入射したビームＬＢ１（光軸ＡＸａ）を偏光ビームスプリッタＢＳ１に向けて−Ｙｔ方向に反射する。反射ミラーＭ１１に対して−Ｙｔ方向に離れて設置されている偏光ビームスプリッタＢＳ１の偏光分離面は、ＹｔＺｔ平面に対して４５°傾いて配置され、Ｐ偏光のビームを反射し、Ｐ偏光と直交する方向に偏光した直線偏光（Ｓ偏光）のビームを透過するものである。走査ユニットＵ１に入射するビームＬＢ１は、Ｐ偏光のビームなので、偏光ビームスプリッタＢＳ１は、反射ミラーＭ１１からのビームＬＢ１を−Ｘｔ方向に反射して反射ミラーＭ１２側に導く。
反射ミラーＭ１２は、ＸｔＹｔ平面に対して４５°傾いて配置され、入射したビームＬＢ１を、反射ミラーＭ１２から−Ｚｔ方向に離れた反射ミラーＭ１３に向けて−Ｚｔ方向に反射する。反射ミラーＭ１２で反射されたビームＬＢ１は、Ｚｔ軸と平行な光軸ＡＸｃに沿ってシフト光学部材ＳＲ、偏向調整光学部材ＤＰ、およびフィールドアパーチャ（視野絞り）ＦＡを通過して、反射ミラーＭ１３に入射する。シフト光学部材ＳＲは、ビームＬＢ１の進行方向（光軸ＡＸｃ）と直交する平面（ＸｔＹｔ平面）内において、ビームＬＢ１の断面内の中心位置を２次元的に調整する。シフト光学部材ＳＲは、光軸ＡＸｃに沿って配置される２枚の石英の平行平板Ｓｒ１、Ｓｒ２で構成され、平行平板Ｓｒ１は、Ｘｔ軸回りに傾斜可能であり、平行平板Ｓｒ２は、Ｙｔ軸回りに傾斜可能である。この平行平板Ｓｒ１、Ｓｒ２がそれぞれ、Ｘｔ軸、Ｙｔ軸回りに傾斜することで、ビームＬＢ１の進行方向と直交するＸｔＹｔ平面において、ビームＬＢ１の中心の位置を２次元に微小量シフトする。この平行平板Ｓｒ１、Ｓｒ２は、制御装置１６の制御の下、図示しないアクチュエータ（駆動部）によって駆動する。
偏向調整光学部材ＤＰは、反射ミラーＭ１２で反射されてシフト光学部材ＳＲを通ってきたビームＬＢ１の光軸ＡＸｃに対する傾きを微調整するものである。偏向調整光学部材ＤＰは、光軸ＡＸｃに沿って配置される２つの楔状のプリズムＤｐ１、Ｄｐ２で構成され、プリズムＤｐ１、Ｄｐ２の各々は独立して光軸ＡＸｃを中心に３６０°回転可能に設けられている。２つのプリズムＤｐ１、Ｄｐ２の回転角度位置を調整することによって、反射ミラーＭ１３に達するビームＬＢ１の軸線と光軸ＡＸｃとの平行出し、または、基板Ｐの被照射面に達するビームＬＢ１の軸線と照射中心軸Ｌｅ１との平行出しが行われる。なお、２つのプリズムＤｐ１、Ｄｐ２によって偏向調整された後のビームＬＢ１は、ビームＬＢ１の断面と平行な面内で横シフトしている場合があり、その横シフトは先のシフト光学部材ＳＲによって元に戻すことができる。このプリズムＤｐ１、Ｄｐ２は、制御装置１６の制御の下、図示しないアクチュエータ（駆動部）によって駆動する。
このように、シフト光学部材ＳＲと偏向調整光学部材ＤＰとを通ったビームＬＢ１は、フィールドアパーチャＦＡの円形開口を透過して反射ミラーＭ１３に達する。フィールドアパーチャＦＡの円形開口は、ビームエキスパンダーＢＥで拡大されたビームＬＢ１の断面内の強度分布の裾野部分をカットする絞りである。フィールドアパーチャＦＡの円形開口を口径が調整可能な可変虹彩絞りにすると、スポット光ＳＰの強度（輝度）を調整することができる。
反射ミラーＭ１３は、ＸｔＹｔ平面に対して４５°傾いて配置され、入射したビームＬＢ１を反射ミラーＭ１４に向けて＋Ｘｔ方向に反射する。反射ミラーＭ１３で反射したビームＬＢ１は、λ／４波長板ＱＷおよびシリンドリカルレンズＣＹａを介して反射ミラーＭ１４に入射する。反射ミラーＭ１４は、入射したビームＬＢ１をポリゴンミラー（回転多面鏡、走査用偏向部材）ＰＭに向けて反射する。ポリゴンミラーＰＭは、入射したビームＬＢ１を、Ｘｔ軸と平行な光軸ＡＸｆを有するｆθレンズＦＴに向けて＋Ｘｔ方向側に反射する。ポリゴンミラーＰＭは、ビームＬＢ１のスポット光ＳＰを基板Ｐの被照射面上で走査するために、入射したビームＬＢ１をＸｔＹｔ平面と平行な面内で１次元に偏向（反射）する。具体的には、ポリゴンミラーＰＭは、Ｚｔ軸方向に延びる回転軸ＡＸｐと、回転軸ＡＸｐの周りに形成された複数の反射面ＲＰ（本実施の形態では反射面ＲＰの数Ｎｐを８とする）とを有する。回転軸ＡＸｐを中心にこのポリゴンミラーＰＭを所定の回転方向に回転させることで反射面ＲＰに照射されるパルス状のビームＬＢ１の反射角を連続的に変化させることができる。これにより、１つの反射面ＲＰによってビームＬＢ１の反射方向が偏向され、基板Ｐの被照射面上に照射されるビームＬＢ１のスポット光ＳＰを主走査方向（基板Ｐの幅方向、Ｙｔ方向）に沿って走査することができる。
つまり、１つの反射面ＲＰによって、ビームＬＢ１のスポット光ＳＰを主走査方向に沿って走査することができる。このため、ポリゴンミラーＰＭの１回転で、基板Ｐの被照射面上にスポット光ＳＰが走査される描画ラインＳＬ１の数は、最大で反射面ＲＰの数と同じ８本となる。ポリゴンミラーＰＭは、制御装置１６の制御の下、回転駆動源（例えば、モータや減速機構等）ＲＭによって一定の速度で回転する。先に説明したように、描画ラインＳＬ１の実効的な長さ（例えば、３０ｍｍ）は、このポリゴンミラーＰＭによってスポット光ＳＰを走査することができる最大走査長（例えば、３１ｍｍ）以下の長さに設定されており、初期設定（設計上）では、最大走査長の中央に描画ラインＳＬ１の中心点（照射中心軸Ｌｅ１が通る点）が設定されている。
シリンドリカルレンズＣＹａは、ポリゴンミラーＰＭによる主走査方向（回転方向）と直交する非走査方向（Ｚｔ方向）に関して、入射したビームＬＢ１をポリゴンミラーＰＭの反射面ＲＰ上に収斂する。つまり、シリンドリカルレンズＣＹａは、ビームＬＢ１を反射面ＲＰ上でＸｔＹｔ平面と平行な方向に延びたスリット状（長楕円状）に収斂する。母線がＹｔ方向と平行となっているシリンドリカルレンズＣＹａと、後述のシリンドリカルレンズＣＹｂとによって、反射面ＲＰがＺｔ方向に対して傾いている場合（ＸｔＹｔ平面の法線に対する反射面ＲＰの傾き）があっても、その影響を抑制することができる。例えば、基板Ｐの被照射面上に照射されるビームＬＢ１（描画ラインＳＬ１）の照射位置が、ポリゴンミラーＰＭの各反射面ＲＰ毎の僅かな傾き誤差によってＸｔ方向にずれることを抑制することができる。
Ｘｔ軸方向に延びる光軸ＡＸｆを有するｆθレンズＦＴは、ポリゴンミラーＰＭによって反射されたビームＬＢ１を、ＸｔＹｔ平面において、光軸ＡＸｆと平行となるように反射ミラーＭ１５に投射するテレセントリック系のスキャンレンズである。ビームＬＢ１のｆθレンズＦＴへの入射角θは、ポリゴンミラーＰＭの回転角（θ／２）に応じて変わる。ｆθレンズＦＴは、反射ミラーＭ１５およびシリンドリカルレンズＣＹｂを介して、その入射角θに比例した基板Ｐの被照射面上の像高位置にビームＬＢ１を投射する。焦点距離をｆｏとし、像高位置をｙとすると、ｆθレンズＦＴは、ｙ＝ｆｏ×θ、の関係（歪曲収差）を満たすように設計されている。したがって、このｆθレンズＦＴによって、ビームＬＢ１をＹｔ方向（Ｙ方向）に正確に等速で走査することが可能になる。ｆθレンズＦＴへの入射角θが０度のときに、ｆθレンズＦＴに入射したビームＬＢ１は、光軸ＡＸｆ上に沿って進む。
反射ミラーＭ１５は、ｆθレンズＦＴからのビームＬＢ１を、シリンドリカルレンズＣＹｂを介して基板Ｐに向けて−Ｚｔ方向に反射する。ｆθレンズＦＴおよび母線がＹｔ方向と平行となっているシリンドリカルレンズＣＹｂによって、基板Ｐに投射されるビームＬＢ１が基板Ｐの被照射面上で直径数μｍ程度（例えば、３μｍ）の微小なスポット光ＳＰに収斂される。また、基板Ｐの被照射面上に投射されるスポット光ＳＰは、ポリゴンミラーＰＭによって、Ｙｔ方向に延びる描画ラインＳＬ１によって１次元走査される。なお、ｆθレンズＦＴの光軸ＡＸｆと照射中心軸Ｌｅ１とは、同一の平面上にあり、その平面はＸｔＺｔ平面と平行である。したがって、光軸ＡＸｆ上に進んだビームＬＢ１は、反射ミラーＭ１５によって−Ｚｔ方向に反射し、照射中心軸Ｌｅ１と同軸になって基板Ｐに投射される。本第１の実施の形態において、少なくともｆθレンズＦＴは、ポリゴンミラーＰＭによって偏向されたビームＬＢ１を基板Ｐの被照射面に投射する投射光学系として機能する。また、少なくとも反射部材（反射ミラーＭ１１〜Ｍ１５）および偏光ビームスプリッタＢＳ１は、反射ミラーＭ１０から基板ＰまでのビームＬＢ１の光路を折り曲げる光路偏向部材として機能する。この光路偏向部材によって、反射ミラーＭ１０に入射するビームＬＢ１の入射軸と照射中心軸Ｌｅ１とを略同軸にすることができる。ＸｔＺｔ平面に関して、走査ユニットＵ１内を通るビームＬＢ１は、略Ｕ字状またはコ字状の光路を通った後、−Ｚｔ方向に進んで基板Ｐに投射される。
このように、基板ＰがＸ方向に搬送されている状態で、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）によって、ビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ６）のスポット光ＳＰを主走査方向（Ｙ方向）に一次元に走査することで、スポット光ＳＰを基板Ｐの被照射面に相対的に２次元走査することができる。
なお、一例として、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）の実効的な長さを３０ｍｍとし、実効的なサイズφが３μｍのスポット光ＳＰの７／８ずつ、つまり、２．６２５（＝３×７／８）μｍずつ、オーバーラップさせながらスポット光ＳＰを描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に沿って基板Ｐの被照射面上に照射する場合は、スポット光ＳＰは、０．３７５μｍの間隔で照射される。したがって、１回の走査で照射されるスポット光ＳＰの数は、８００００（＝３０〔ｍｍ〕／０．３７５〔μｍ〕）となる。また、基板Ｐの副走査方向の送り速度（搬送速度）Ｖｔを０．６０４８ｍｍ／ｓｅｃとし、副走査方向についてもスポット光ＳＰの走査が０．３７５μｍの間隔で行われるものとすると、描画ラインＳＬｎに沿った１回の走査開始（描画開始）時点と次の走査開始時点との時間差Ｔｐｘは、約６２０μｓｅｃ（＝０．３７５〔μｍ〕／０.６０４８〔ｍｍ／ｓｅｃ〕）となる。この時間差Ｔｐｘは、８反射面ＲＰのポリゴンミラーＰＭが１面分（４５度＝３６０度／８）だけ回転する時間である。この場合、ポリゴンミラーＰＭの１回転の時間が、約４．９６ｍｓｅｃ（＝８×６２０〔μｓｅｃ〕）となるように設定される必要があるので、ポリゴンミラーＰＭの回転速度Ｖｐは、毎秒約２０１．６１３回転（＝１／４．９６〔ｍｓｅｃ〕）、すなわち、約１２０９６．８ｒｐｍに設定される。
一方、ポリゴンミラーＰＭの１反射面ＲＰで反射したビームＬＢ１が有効にｆθレンズＦＴに入射する最大入射角度（スポット光ＳＰの最大走査長に対応）は、ｆθレンズＦＴの焦点距離と最大走査長によっておおよそ決まってしまう。一例として、８反射面ＲＰのポリゴンミラーＰＭの場合は、１反射面ＲＰ分の回転角度４５度のうちで実走査に寄与する回転角度αの比率（走査効率）は、α／４５度で表される。本第１の実施の形態では、実走査に寄与する回転角度αを１５度とするので、走査効率は１／３（＝１５度／４５度）となり、ｆθレンズＦＴの最大入射角は３０度（光軸ＡＸｆを中心として±１５度）となる。そのため、描画ラインＳＬｎの最大走査長（例えば、３１ｍｍ）分だけスポット光ＳＰを走査するのに必要な時間Ｔｓは、Ｔｓ＝Ｔｐｘ×走査効率、となり、先の数値例の場合は、時間Ｔｓ、約２０６．６６６・・・μｓｅｃ（＝６２０〔μｓｅｃ〕／３）、となる。本第１の実施の形態における描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）の実効的な走査長を３０ｍｍとするので、この描画ラインＳＬｎに沿ったスポット光ＳＰの１走査の走査時間Ｔｓｐは、約２００μｓｅｃ（＝２０６．６６６・・・〔μｓｅｃ〕×３０〔ｍｍ〕／３１〔ｍｍ〕）、となる。したがって、この時間Ｔｓｐの間に、８００００のスポット光ＳＰ（パルス光）を照射する必要があるので、光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）からのビームＬＢの発光周波数（発振周波数）Ｆａは、Ｆａ≒８００００回／２００μｓｅｃ＝４００ＭＨｚとなる。
図５に示す原点センサＯＰ１は、ポリゴンミラーＰＭの反射面ＲＰの回転位置が、反射面ＲＰによるスポット光ＳＰの走査が開始可能な所定位置にくると原点信号ＳＺ１を発生する。言い換えるならば、原点センサＯＰ１は、これからスポット光ＳＰの走査を行う反射面ＲＰの角度が所定の角度位置になったときに原点信号ＳＺ１を発生する。ポリゴンミラーＰＭは、８つの反射面ＲＰを有するので、原点センサＯＰ１は、ポリゴンミラーＰＭが１回転する期間で、８回原点信号ＳＺ１を出力することになる。この原点センサＯＰ１が発生した原点信号ＳＺ１は、制御装置１６に送られる。原点センサＯＰ１が原点信号ＳＺ１を発生してから、遅延時間Ｔｄ１経過後にスポット光ＳＰの描画ラインＳＬ１に沿った走査が開始される。つまり、この原点信号ＳＺ１は、走査ユニットＵ１によるスポット光ＳＰの描画開始タイミング（走査開始タイミング）を示す情報となっている。
原点センサＯＰ１は、基板Ｐの感光性機能層に対して非感光性の波長域のレーザビームＢｇａを反射面ＲＰに対して射出するビーム送光系ｏｐａと、反射面ＲＰで反射したレーザビームＢｇａの反射ビームＢｇｂを受光して原点信号ＳＺ１を発生するビーム受光系ｏｐｂとを有する。ビーム送光系ｏｐａは、図示しないが、レーザビームＢｇａを射出する光源と、光源が発光したレーザビームＢｇａを反射面ＲＰに投射する光学部材（反射ミラーやレンズ等）とを有する。ビーム受光系ｏｐｂは、図示しないが、受光した反射ビームＢｇｂを受光して電気信号に変換する光電変換素子を含む受光部と、反射面ＲＰで反射した反射ビームＢｇｂを前記受光部に導く光学部材（反射ミラーやレンズ等）を有する。ビーム送光系ｏｐａとビーム受光系ｏｐｂとは、ポリゴンミラーＰＭの回転位置が、反射面ＲＰによるスポット光ＳＰの走査が開始される直前の所定位置にきたときに、ビーム送光系ｏｐａが射出したレーザビームＢｇａの反射ビームＢｇｂをビーム受光系ｏｐｂが受光することができる位置に設けられている。なお、走査ユニットＵ２〜Ｕ６に設けられている原点センサＯＰｎをＯＰ２〜ＯＰ６で表し、原点センサＯＰ２〜ＯＰ６で発生する原点信号ＳＺｎをＳＺ２〜ＳＺ６で表す。制御装置１６は、この原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）に基づいて、どの走査ユニットＵｎがこれからスポット光ＳＰの走査を行うかを管理している。また、原点信号ＳＺ２〜ＳＺ６が発生してから、走査ユニットＵ２〜Ｕ６による描画ラインＳＬ２〜ＳＬ６に沿ったスポット光ＳＰの走査を開始するまでの遅延時間ＴｄｎをＴｄ２〜Ｔｄ６で表す場合がある。
図５に示す光検出器ＤＴは、入射した光を光電変換する光電変換素子を有する。回転ドラムＤＲの表面には、予め決められた基準パターンが形成されている。この基準パターンが形成された回転ドラムＤＲ上の部分は、ビームＬＢ１の波長域に対して低めの反射率（１０〜５０％）の素材で構成され、基準パターンが形成されていない回転ドラムＤＲ上の他の部分は、反射率が１０％以下の材料または光を吸収する材料で構成される。そのため、基板Ｐが巻き付けられていない状態（または基板Ｐの透明部を通した状態）で、回転ドラムＤＲの基準パターンが形成された領域に走査ユニットＵ１からビームＬＢ１のスポット光ＳＰを照射すると、その反射光が、シリンドリカルレンズＣＹｂ、反射ミラーＭ１５、ｆθレンズＦＴ、ポリゴンミラーＰＭ、反射ミラーＭ１４、シリンドリカルレンズＣＹａ、λ／４波長板ＱＷ、反射ミラーＭ１３、フィールドアパーチャＦＡ、偏向調整光学部材ＤＰ、シフト光学部材ＳＲ、および、反射ミラーＭ１２を通過して偏光ビームスプリッタＢＳ１に入射する。ここで、偏光ビームスプリッタＢＳ１と基板Ｐとの間、具体的には、反射ミラーＭ１３とシリンドリカルレンズＣＹａとの間には、λ／４波長板ＱＷが設けられている。これにより、基板Ｐに照射されるビームＬＢ１は、このλ／４波長板ＱＷによってＰ偏光から円偏光のビームＬＢ１に変換され、基板Ｐから偏光ビームスプリッタＢＳ１に入射する反射光は、このλ／４波長板ＱＷによって、円偏光からＳ偏光に変換される。したがって、基板Ｐからの反射光は偏光ビームスプリッタＢＳ１を透過し、光学レンズ系Ｇ１０を介して光検出器ＤＴに入射する。
このとき、パルス状のビームＬＢ１が連続して走査ユニットＵ１に入射される状態で、回転ドラムＤＲを回転して走査ユニットＵ１がスポット光ＳＰを走査することで、回転ドラムＤＲの外周面には、スポット光ＳＰが２次元的に照射される。したがって、回転ドラムＤＲに形成された基準パターンの画像を光検出器ＤＴによって取得することができる。
具体的には、光検出器ＤＴから出力される光電信号の強度変化を、ビームＬＢ１（スポット光ＳＰ）のパルス発光のためのクロック信号ＬＴＣ（光源装置ＬＳで作られる）に応答して、デジタルサンプリングすることでＹｔ方向の１次元の画像データとして取得する。さらに、描画ラインＳＬ１上における回転ドラムＤＲの回転角度位置を計測するエンコーダＥＮ２ａ、ＥＮ２ｂの計測値に応答して、副走査方向の一定距離（例えば、スポット光ＳＰのサイズφの１／８）ごとにＹｔ方向の１次元の画像データをＸｔ方向に並べることにより、回転ドラムＤＲの表面の２次元の画像情報を所得する。制御装置１６は、この取得した回転ドラムＤＲの基準パターンの２次元の画像情報に基づいて、走査ユニットＵ１の描画ラインＳＬ１の傾きを計測する。この描画ラインＳＬ１の傾きとは、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）間における相対的な傾きであってもよく、回転ドラムＤＲの中心軸ＡＸｏに対する傾き（絶対的な傾き）であってもよい。なお、同様にして、各描画ラインＳＬ２〜ＳＬ６の傾きも計測することができることはいうまでもない。
なお、複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の各々が照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）回りに回動（回転）することができるように、図示しない本体フレームに保持されている。この各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）が、照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）回りに回動すると、各描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）も、基板Ｐの被照射面上で照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）回りに回動する。したがって、各描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）は、Ｙ方向に対して傾くことになる。各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）が照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）回りに回動した場合であっても、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）内を通過するビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ６）と各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）内の光学的な部材との相対的な位置関係は変わらない。したがって、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）は、基板Ｐの被照射面上で回動した描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に沿ってスポット光ＳＰを走査することができる。この各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）回りの回動は、制御装置１６の制御の下、図示しないアクチュエータによって行われる。
そのため、制御装置１６は、計測した各描画ラインＳＬｎの傾きに応じて、走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）を照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）回りに回動させることで、複数の描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）の平行状態を保つことができる。また、アライメント顕微鏡ＡＭ１ｍ、ＡＭ２ｍを用いて検出したアライメントマークＭＫｍの位置に基づいて、基板Ｐや露光領域Ｗが歪んでいる（変形している）場合は、それに応じて描画するパターンも歪ませる必要性がある。そのため、制御装置１６は、基板Ｐや露光領域Ｗが歪んでいる（変形している）と判断した場合は、走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）を照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）回りに回動させることで、基板Ｐや露光領域Ｗの歪み（変形）に応じて各描画ラインＳＬｎをＹ方向に対して微少に傾斜させる。その際、本実施形態においては、後で説明するように、各描画ラインＳＬｎに沿って描画されるパターンを、指定された倍率（例えば、ｐｐｍオーダー）に応じて伸縮させるような制御、或いは、各描画ラインＳＬｎを個別に副走査方向（図５中のＸｔ方向）に微少にシフトさせる制御が可能となっている。
なお、走査ユニットＵｎの照射中心軸Ｌｅｎと、走査ユニットＵｎが実際に回動する軸（回動中心軸）とが完全に一致していなくても、所定の許容範囲内で両者が同軸であればよい。この所定の許容範囲は、走査ユニットＵｎを角度θｓｍだけ回動させたときの実際の描画ラインＳＬｎの描画開始点（または描画終了点）と、照射中心軸Ｌｅｎと回動中心軸とが完全に一致すると仮定したときに走査ユニットＵｎを所定の角度θｓｍだけ回動させたときの設計上の描画ラインＳＬｎの描画開始点（または描画終了点）との差分量が、スポット光ＳＰの主走査方向に関して、所定の距離（例えば、スポット光ＳＰのサイズφ）以内となるように設定されている。また、走査ユニットＵｎに実際に入射するビームＬＢｎの光軸が、走査ユニットＵｎの回動中心軸と完全に一致してなくても、前記した所定の許容範囲内で同軸であればよい。
図６は、ビーム切換部ＢＤＵの構成図である。ビーム切換部ＢＤＵは、複数の選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）と、複数の集光レンズＣＤ１〜ＣＤ６と、複数の反射ミラーＭ１〜Ｍ１４と、複数のユニット側入射ミラーＩＭ１〜ＩＭ６と、複数のコリメートレンズＣＬ１〜ＣＬ６と、吸収体ＴＲ１、ＴＲ２とを有する。選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）は、ビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）に対して透過性を有するものであり、超音波信号で駆動される音響光学変調素子（ＡＯＭ：Acousto-Optic Modulator）である。これらの光学的な部材（選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６、集光レンズＣＤ１〜ＣＤ６、反射ミラーＭ１〜Ｍ１４、ユニット側入射ミラーＩＭ１〜ＩＭ６、コリメートレンズＣＬ１〜ＣＬ６、および、吸収体ＴＲ１、ＴＲ２）は、板状の支持部材ＩＵＢによって支持されている。この支持部材ＩＵＢは、複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の上方（＋Ｚ方向側）で、これらの光学的な部材を下方（−Ｚ方向側）から支持する。したがって、支持部材ＩＵＢは、発熱源となる選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）と複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）との間を断熱する機能も備えている。
光源装置ＬＳａからビームＬＢａは、反射ミラーＭ１〜Ｍ６によってその光路がつづらおり状に曲げられて、吸収体ＴＲ１まで導かれる。また、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂも同様に、反射ミラーＭ７〜Ｍ１４によってその光路がつづらおり状に曲げられて、吸収体ＴＲ２まで導かれる。以下、選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）がいずれもオフ状態（超音波信号が印加されていない状態）の場合で、詳述する。
光源装置ＬＳａからのビームＬＢａ（平行光束）は、Ｙ軸と平行に＋Ｙ方向に進んで集光レンズＣＤ１を通って反射ミラーＭ１に入射する。反射ミラーＭ１で−Ｘ方向に反射したビームＬＢａは、集光レンズＣＤ１の焦点位置（ビームウェスト位置）に配置された第１の選択用光学素子ＡＯＭ１をストレートに透過し、コリメートレンズＣＬ１によって再び平行光束にされて、反射ミラーＭ２に至る。反射ミラーＭ２で＋Ｙ方向に反射したビームＬＢａは、集光レンズＣＤ２を通った後に反射ミラーＭ３で＋Ｘ方向に反射される。
反射ミラーＭ３で＋Ｘ方向に反射されたビームＬＢａは、集光レンズＣＤ２の焦点位置（ビームウェスト位置）に配置された第２の選択用光学素子ＡＯＭ２をストレートに透過し、コリメートレンズＣＬ２によって再び平行光束にされて、反射ミラーＭ４に至る。反射ミラーＭ４で＋Ｙ方向に反射されたビームＬＢａは、集光レンズＣＤ３を通った後に反射ミラーＭ５で−Ｘ方向に反射される。反射ミラーＭ５で−Ｘ方向に反射されたビームＬＢａは、集光レンズＣＤ３の焦点位置（ビームウェスト位置）に配置された第３の選択用光学素子ＡＯＭ３をストレートに透過し、コリメートレンズＣＬ３によって再び平行光束にされて、反射ミラーＭ６に至る。反射ミラーＭ６で＋Ｙ方向に反射したビームＬＢａは、吸収体ＴＲ１に入射する。この吸収体ＴＲ１は、ビームＬＢａの外部への漏れを抑制するためにビームＬＢａを吸収する光トラップである。
光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂ（平行光束）は、Ｙ軸と平行に＋Ｙ方向に進んで反射ミラーＭ１３に入射し、反射ミラーＭ１３で＋Ｘ方向に反射したビームＬＢｂは反射ミラーＭ１４で＋Ｙ方向に反射される。反射ミラーＭ１４で＋Ｙ方向に反射したビームＬＢｂは、集光レンズＣＤ４を通った後に反射ミラーＭ７で＋Ｘ方向に反射される。反射ミラーＭ７で＋Ｘ方向に反射されたビームＬＢｂは、集光レンズＣＤ４の焦点位置（ビームウェスト位置）に配置された第４の選択用光学素子ＡＯＭ４をストレートに透過し、コリメートレンズＣＬ４によって再び平行光束にされて、反射ミラーＭ８に至る。反射ミラーＭ８で＋Ｙ方向に反射されたビームＬＢｂは、集光レンズＣＤ５を通った後に反射ミラーＭ９で−Ｘ方向に反射される。
反射ミラーＭ９で−Ｘ方向に反射されたビームＬＢｂは、集光レンズＣＤ５の焦点位置（ビームウェスト位置）に配置された第５の選択用光学素子ＡＯＭ５をストレートに透過し、コリメートレンズＣＬ５によって再び平行光束にされて、反射ミラーＭ１０に至る。反射ミラーＭ１０で＋Ｙ方向に反射されたビームＬＢｂは、集光レンズＣＤ６を通った後に反射ミラーＭ１１で＋Ｘ方向に反射される。反射ミラーＭ１１で＋Ｘ方向に反射されたビームＬＢｂは、集光レンズＣＤ６の焦点位置（ビームウェスト位置）に配置された第６の選択用光学素子ＡＯＭ６をストレートに透過し、コリメートレンズＣＬ６によって再び平行光束にされて、反射ミラーＭ１２に至る。反射ミラーＭ１２で−Ｙ方向に反射したビームＬＢｂは、吸収体ＴＲ２に入射する。この吸収体ＴＲ２は、ビームＬＢｂの外部への漏れを抑制するためにビームＬＢｂを吸収する光トラップである。
以上のように、選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３は、光源装置ＬＳａからのビームＬＢａを順次透過するようにビームＬＢａの進行方向に沿って直列に配置される。また、選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３は、集光レンズＣＤ１〜ＣＤ３とコリメートレンズＣＬ１〜ＣＬ３とによって、各選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３の内部にビームＬＢａのビームウェストが形成されるように配置される。これにより、選択用光学素子（音響光学変調素子）ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３に入射するビームＬＢａの径を小さくして、回折効率を高くするとともに応答性を高めている。同様に、選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６は、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂを順次透過するようにビームＬＢｂの進行方向に沿って直列に配置される。また、選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６は、集光レンズＣＤ４〜ＣＤ６とコリメートレンズＣＬ４〜ＣＬ６とによって、各選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６の内部にビームＬＢｂのビームウェストが形成されるように配置される。これにより、選択用光学素子（音響光学変調素子）ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６に入射するビームＬＢｂの径を小さくして、回折効率を高くするとともに応答性を高めている。
各選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）は、超音波信号（高周波信号）が印加されると、入射したビーム（０次光）ＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）を、高周波の周波数に応じた回折角で回折させた１次回折光を射出ビーム（ビームＬＢｎ）として発生させるものである。本第１の実施の形態では、複数の選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）の各々から１次回折光として射出されるビームＬＢｎをビームＬＢ１〜ＬＢ６とし、各選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）は、光源装置ＬＳａ、ＬＳｂからのビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）の光路を偏向する機能を奏するものとして扱う。ただし、実際の音響光学変調素子は、１次回折光の発生効率が０次光の８０％程度であるため、各選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）の各々で偏向されたビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ６）は、元のビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）の強度よりは低下している。また、選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）のいずれか１つがオン状態のとき、回折されずに直進する０次光が２０％程度残存するが、それは最終的に吸収体ＴＲ１、ＴＲ２によって吸収される。
図６に示すように、複数の選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）の各々は、偏向された１次回折光であるビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ６）を、入射するビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）に対して−Ｚ方向に偏向するように設置される。選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）の各々から偏向して射出するビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ６）は、選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）の各々から所定距離だけ離れた位置に設けられたユニット側入射ミラーＩＭ１〜ＩＭ６に投射され、そこで−Ｚ方向に照射中心軸Ｌｅ１〜Ｌｅ６と同軸になるように反射される。ユニット側入射ミラーＩＭ１〜ＩＭ６（以下、単にミラーＩＭ１〜ＩＭ６とも呼ぶ）で反射されたビームＬＢ１〜ＬＢ６は、支持部材ＩＵＢに形成された開口部ＴＨ１〜ＴＨ６の各々を通って、照射中心軸Ｌｅ１〜Ｌｅ６に沿うように走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の各々に入射する。
なお、選択用光学素子ＡＯＭｎは、超音波によって透過部材中の所定方向に屈折率の周期的な粗密変化を生じさせる回折格子であるため、入射ビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）が直線偏光（Ｐ偏光かＳ偏光）である場合、その偏光方向と回折格子の周期方向とは、１次回折光の発生効率（回折効率）が最も高くなるように設定される。図６のように、各選択用光学素子ＡＯＭｎが入射したビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｓ）を−Ｚ方向に回折偏向するように設置される場合、選択用光学素子ＡＯＭｎ内に生成される回折格子の周期方向も−Ｚ方向であるので、それと整合するように光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）からのビームＬＢの偏光方向が設定（調整）される。
各選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）の構成、機能、作用等は互いに同一のものを用いてもよい。複数の選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）は、制御装置１６からの駆動信号（高周波信号）のオン／オフにしたがって、入射したビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）を回折させた回折光の発生をオン／オフする。例えば、選択用光学素子ＡＯＭ１は、制御装置１６からの駆動信号（高周波信号）が印加されずにオフの状態のときは、入射した光源装置ＬＳａからのビームＬＢａを回折させずに透過する。したがって、選択用光学素子ＡＯＭ１を透過したビームＬＢａは、コリメートレンズＣＬ１を透過して反射ミラーＭ２に入射する。一方、選択用光学素子ＡＯＭ１は、制御装置１６からの駆動信号（高周波信号）が印加されてオンの状態のときは、入射したビームＬＢａを回折させてミラーＩＭ１に向かわせる。つまり、この駆動信号によって選択用光学素子ＡＯＭ１がスイッチングする。ミラーＩＭ１は、選択用光学素子ＡＯＭ１によって回折された１次回折光であるビームＬＢ１を選択して走査ユニットＵ１側に反射する。選択用のミラーＩＭ１で反射したビームＬＢ１は、支持部材ＩＵＢの開口部ＴＨ１を通って照射中心軸Ｌｅ１に沿って走査ユニットＵ１に入射する。したがって、ミラーＩＭ１は、反射したビームＬＢ１の光軸が照射中心軸Ｌｅ１と同軸となるように、入射したビームＬＢ１を反射する。また、選択用光学素子ＡＯＭ１がオンの状態のとき、選択用光学素子ＡＯＭ１をストレートに透過するビームＬＢの０次光（入射ビームの２０％程度の強度）は、その後のコリメートレンズＣＬ１〜ＣＬ３、集光レンズＣＤ２〜ＣＤ３、反射ミラーＭ２〜Ｍ６、および、選択用光学素子ＡＯＭ２〜ＡＯＭ３を透過して吸収体ＴＲ１に達する。
同様に、選択用光学素子ＡＯＭ２、ＡＯＭ３は、制御装置１６からの駆動信号（高周波信号）が印加されずにオフの状態のときは、入射したビームＬＢａを回折させずにコリメートレンズＣＬ２、ＣＬ３側（反射ミラーＭ４、Ｍ６側）に透過する。一方、選択用光学素子ＡＯＭ２、ＡＯＭ３は、制御装置１６からの駆動信号が印加されてオンの状態のときは、入射したビームＬＢａの１次回折光であるビームＬＢ２、ＬＢ３をミラーＩＭ２、ＩＭ３に向かわせる。このミラーＩＭ２、ＩＭ３は、選択用光学素子ＡＯＭ２、ＡＯＭ３によって回折されたビームＬＢ２、ＬＢ３を走査ユニットＵ２、Ｕ３側に反射する。ミラーＩＭ２、ＩＭ３で反射したビームＬＢ２、ＬＢ３は、支持部材ＩＵＢの開口部ＴＨ２、ＴＨ３を通って照射中心軸Ｌｅ２、Ｌｅ３と同軸となって走査ユニットＵ２、Ｕ３に入射する。
このように、制御装置１６は、選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３の各々に印加すべき駆動信号（高周波信号）をオン／オフ（ハイ／ロー）にすることによって、選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３のいずれか１つをスイッチングして、ビームＬＢａが後続の選択用光学素子ＡＯＭ２、ＡＯＭ３または吸収体ＴＲ１に向かうか、偏向されたビームＬＢ１〜ＬＢ３の１つが、対応する走査ユニットＵ１〜Ｕ３に向かうかを切り換える。
また、選択用光学素子ＡＯＭ４は、制御装置１６からの駆動信号（高周波信号）が印加されずにオフの状態のときは、入射した光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂを回折させずにコリメートレンズＣＬ４側（反射ミラーＭ８側）に透過する。一方、選択用光学素子ＡＯＭ４は、制御装置１６からの駆動信号が印加されてオンの状態ときは、入射したビームＬＢｂの１次回折光であるビームＬＢ４をミラーＩＭ４に向かわせる。このミラーＩＭ４は、選択用光学素子ＡＯＭ４によって回折されたビームＬＢ４を走査ユニットＵ４側に反射する。ミラーＩＭ４で反射したビームＬＢ４は、照射中心軸Ｌｅ４と同軸となって、支持部材ＩＵＢの開口部ＴＨ４を通って走査ユニットＵ４に入射する。
同様に、選択用光学素子ＡＯＭ５、ＡＯＭ６は、制御装置１６からの駆動信号（高周波信号）が印加されずにオフの状態のときは、入射したビームＬＢｂを回折させずにコリメートレンズＣＬ５、ＣＬ６側（反射ミラーＭ１０、Ｍ１２側）に透過する。一方、選択用光学素子ＡＯＭ５、ＡＯＭ６は、制御装置１６からの駆動信号が印加されてオンの状態ときは、入射したビームＬＢｂの１次回折光であるビームＬＢ５、ＬＢ６をミラーＩＭ５、ＩＭ６に向かわせる。このミラーＩＭ５、ＩＭ６は、選択用光学素子ＡＯＭ５、ＡＯＭ６によって回折されたビームＬＢ５、ＬＢ６を走査ユニットＵ５、Ｕ６側に反射する。ミラーＩＭ５、ＩＭ６で反射したビームＬＢ５、ＬＢ６は、照射中心軸Ｌｅ５、Ｌｅ６と同軸となって、支持部材ＩＵＢの開口部ＴＨ５、ＴＨ６の各々を通って走査ユニットＵ５、Ｕ６に入射する。
このように、制御装置１６は、選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６の各々に印加すべき駆動信号（高周波信号）をオン／オフ（ハイ／ロー）にすることによって、選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６のいずれか１つをスイッチングして、ビームＬＢｂが後続の選択用光学素子ＡＯＭ５、ＡＯＭ６または吸収体ＴＲ２に向かうか、偏向されたビームＬＢ４〜ＬＢ６の１つが、対応する走査ユニットＵ４〜Ｕ６に向かうかを切り換える。
以上のように、ビーム切換部ＢＤＵは、光源装置ＬＳａからのビームＬＢａの進行方向に沿って直列に配置された複数の選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３）を備えることで、ビームＬＢａの光路を切り換えてビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ３）が入射する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３）を１つ選択することができる。したがって、光源装置ＬＳａからのビームＬＢａの１次回折光であるビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ３）を、３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３）の各々に順番に入射させることができる。例えば、走査ユニットＵ１にビームＬＢ１を入射させたい場合は、制御装置１６が、複数の選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３のうち、選択用光学素子ＡＯＭ１のみをオン状態にし、走査ユニットＵ３にビームＬＢ３を入射させたい場合は、選択用光学素子ＡＯＭ３のみをオン状態にすればよい。
同様に、ビーム切換部ＢＤＵは、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂの進行方向に沿って直列に配置された複数の選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６）を備えることで、ビームＬＢｂの光路を切り換えてビームＬＢｎ（ＬＢ４〜ＬＢ６）が入射する走査ユニットＵｎ（Ｕ４〜Ｕ６）を１つ選択することができる。したがって、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂの１次回折光であるビームＬＢｎ（ＬＢ４〜ＬＢ６）を、３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ４〜Ｕ６）の各々に順番に入射させることができる。例えば、走査ユニットＵ４にビームＬＢ４を入射させたい場合は、制御装置１６が、複数の選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６のうち、選択用光学素子ＡＯＭ４のみをオン状態にし、走査ユニットＵ６にビームＬＢ６を入射させたい場合は、選択用光学素子ＡＯＭ６のみをオン状態にすればよい。
この複数の選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）は、複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）に対応して設けられ、対応する走査ユニットＵｎにビームＬＢｎを入射させるか否かを切り換えている。なお、本第１の実施の形態では、選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３を、第１の光学素子モジュールと呼び、選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６を、第２の光学素子モジュールと呼ぶ。また、第１の光学素子モジュールの選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３に対応する走査ユニットＵ１〜Ｕ３を第１の走査モジュールと呼び、第２の光学素子モジュールの選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６に対応する走査ユニットＵ４〜Ｕ６を第２の走査モジュールと呼ぶ。したがって、第１の走査モジュールのいずれか１つの走査ユニットＵｎと、第２の走査モジュールのいずれか１つの走査ユニットＵｎとで、スポット光ＳＰの走査が並行して行われることになる。
上述したように、本第１の実施の形態では、走査ユニットＵｎのポリゴンミラーＰＭの実走査に寄与する回転角度αを１５度とするので、走査効率は１／３となる。したがって、例えば、１つの走査ユニットＵｎが１反射面ＲＰ分の角度（４５度）回転する間に、スポット光ＳＰの走査を行うことができる角度は１５度となり、それ以外の角度範囲（３０度）では、スポット光ＳＰの走査を行うことはできず、その間にポリゴンミラーＰＭに入射するビームＬＢｎは無駄となる。したがって、ある１つの走査ユニットＵｎのポリゴンミラーＰＭの回転角度が実走査に寄与しない角度となっている間に、それ以外の他の走査ユニットＵｎにビームＬＢｎを入射させることで、他の走査ユニットＵｎのポリゴンミラーＰＭによってスポット光ＳＰの走査を行わせる。ポリゴンミラーＰＭの走査効率は１／３なので、ある１つの走査ユニットＵｎがスポット光ＳＰを走査してから次の走査を行うまでの間に、それ以外の２つの走査ユニットＵｎにビームＬＢｎを振り分けて、スポット光ＳＰの走査を行うことが可能である。そのため、本第１の実施の形態は、複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）を２つのグループ（走査モジュール）に分け、３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３を第１の走査モジュールとし、３つの走査ユニットＵ４〜Ｕ６を第２の走査モジュールとした。
これにより、例えば、走査ユニットＵ１のポリゴンミラーＰＭが４５度（１反射面ＲＰ分）回転する間に、ビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ３）を３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３のいずれか１つに順番に入射させることができる。したがって、走査ユニットＵ１〜Ｕ３の各々は、光源装置ＬＳａからのビームＬＢａを無駄にすることなく、順番にスポット光ＳＰの走査を行うことができる。同様に、走査ユニットＵ４のポリゴンミラーＰＭが４５度（１反射面ＲＰ分）回転する間に、ビームＬＢｎ（ＬＢ４〜ＬＢ６）を３つの走査ユニットＵ４〜Ｕ６のいずれか１つに順番に入射させることができる。したがって、走査ユニットＵ４〜Ｕ６は、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂを無駄にすることなく、順番にスポット光ＳＰの走査を行うことができる。なお、各走査ユニットＵｎがスポット光ＳＰの走査を開始してから次の走査を開始するまでの間に、ポリゴンミラーＰＭは、丁度１反射面ＲＰ分の角度（４５度）回転していることになる。
本第１の実施の形態では、各走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）の各々は、所定の順番でスポット光ＳＰの走査を行うので、これに対応して、制御装置１６は、各光学素子モジュールの３つの選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３、ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６）を所定の順番でオンにスイッチングして、ビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ３、ＬＢ４〜ＬＢ６）が入射する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）を順番に切り換える。例えば、各走査モジュールの３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６のスポット光ＳＰの走査を行う順番が、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、となっている場合は、制御装置１６は、各光学素子モジュールの３つの選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３、ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６）を、ＡＯＭ１→ＡＯＭ２→ＡＯＭ３、ＡＯＭ４→ＡＯＭ５→ＡＯＭ６、の順番でオンにスイッチングして、ビームＬＢｎが入射する走査ユニットＵｎを、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、の順番で切り換える。
なお、ポリゴンミラーＰＭが１反射面ＲＰ分の角度（４５度）回転する間に、各走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）が順番にスポット光ＳＰの走査を行うためには、各走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）の各ポリゴンミラーＰＭが、次のような条件を満たして回転する必要がある。その条件とは、各走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）の各ポリゴンミラーＰＭが、同一の回転速度Ｖｐとなるように同期制御されるとともに、各ポリゴンミラーＰＭの回転角度位置（各反射面ＲＰの角度位置）が所定の位相関係となるように同期制御される必要がある。各走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎのポリゴンミラーＰＭの回転速度Ｖｐが同一で回転することを同期回転と呼ぶ。
ビーム切換部ＢＤＵの各選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）は、走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の各々のポリゴンミラーＰＭによるスポット光ＳＰの１回の走査期間の間だけ、オン状態となっていればよい。また、ポリゴンミラーＰＭの反射面数をＮｐ、ポリゴンミラーＰＭの回転速度をＶｐ（ｒｐｍ）とすると、ポリゴンミラーＰＭの反射面ＲＰの１面分の回転角度に対応した時間Ｔｐｘは、Ｔｐｘ＝６０／（Ｎｐ×Ｖｐ）〔秒〕となる。例えば、反射面数Ｎｐが８、回転速度Ｖｐ〔ｒｐｍ〕が１．２０９６８万の場合、時間Ｔｐｘは、約０．６２ミリ秒となる。これは周波数に換算すると約１．６１２９ｋＨｚ程度であり、紫外域の波長のビームＬＢをパターンデータ（描画データ）に応答して数十ＭＨｚ程度で高速に変調するための音響光学変調素子に比べると、相当に低い応答周波数の音響光学変調素子でよいことを意味する。そのため、入射するビームＬＢ（０次光）に対して偏向されるビームＬＢ１〜ＬＢ６（１次回折光）の回折角が大きいものを使うことができ、選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６をストレートに通過するビームＬＢの進路に対して、偏向されたビームＬＢ１〜ＬＢ６を分離するミラーＩＭ１〜ＩＭ６の配置が容易になる。
図７は、光源装置（パルス光源装置、パルスレーザ装置）ＬＳａ（ＬＳｂ）の構成を示す図である。ファイバーレーザ装置としての光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）は、パルス光発生部２０と、制御回路２２とを備える。パルス光発生部２０は、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２、偏光ビームスプリッタ３４、描画用光変調器としての電気光学素子（強度変調部）３６、この電気光学素子３６の駆動回路３６ａ、偏光ビームスプリッタ３８、吸収体４０、励起光源４２、コンバイナ４４、ファイバー光増幅器４６、波長変換光学素子４８、５０、および、複数のレンズ素子ＧＬを有する。制御回路２２は、クロック信号ＬＴＣおよび画素シフトパルスＢＳＣを発生する信号発生部２２ａを有する。なお、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａから出力される画素シフトパルスＢＳＣと、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａから出力される画素シフトパルスＢＳＣとを区別するため、光源装置ＬＳａからの画素シフトパルスＢＳＣをＢＳＣａで表し、光源装置ＬＳｂからの画素シフトパルスＢＳＣをＢＳＣｂで表す場合がある。
ＤＦＢ半導体レーザ素子（第１固体レーザ素子）３０は、所定周波数である発振周波数Ｆａ（例えば、４００ＭＨｚ）で俊鋭若しくは尖鋭のパルス状の種光（パルスビーム、ビーム）Ｓ１を発生し、ＤＦＢ半導体レーザ素子（第２固体レーザ素子）３２は、所定周波数である発振周波数Ｆａ（例えば、４００ＭＨｚ）で緩慢（時間的にブロード）なパルス状の種光（パルスビーム、ビーム）Ｓ２を発生する。ＤＦＢ半導体レーザ素子３０が発生する種光Ｓ１と、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２が発生する種光Ｓ２とは、発光タイミングが同期している。種光Ｓ１、Ｓ２は、ともに１パルス当たりのエネルギーは略同一であるが、偏光状態が互いに異なり、ピーク強度は種光Ｓ１の方が強い。この種光Ｓ１と種光Ｓ２とは、直線偏光の光であり、その偏光方向は互いに直交している。本第１の実施の形態では、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０が発生する種光Ｓ１の偏光状態をＳ偏光とし、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２が発生する種光Ｓ２の偏光状態をＰ偏光として説明する。この種光Ｓ１、Ｓ２は、赤外波長域の光である。
制御回路２２は、信号発生部２２ａから送られてきたクロック信号ＬＴＣのクロックパルスに応答して種光Ｓ１、Ｓ２が発光するようにＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２を制御する。これにより、このＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２は、クロック信号ＬＴＣの各クロックパルス（発振周波数Ｆａ）に応答して、所定周波数（発振周波数）Ｆａで種光Ｓ１、Ｓ２を発光する。この制御回路２２は、制御装置１６によって制御される。このクロック信号ＬＴＣのクロックパルスの周期（＝１／Ｆａ）を、基準周期Ｔａと呼ぶ。ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２で発生した種光Ｓ１、Ｓ２は、偏光ビームスプリッタ３４に導かれる。
なお、この基準クロック信号となるクロック信号ＬＴＣは、詳しくは後述するが、ビットマップ状のパターンデータのメモリ回路中の行方向のアドレスを指定するためのカウンタ部ＣＯＮｎ（ＣＯＮ１〜ＣＯＮ６）（図１４参照）の各々に供給される画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）のベースとなるものである。また、信号発生部２２ａには、基板Ｐの被照射面上における描画ラインＳＬｎの全体倍率補正を行うための全体倍率補正情報ＴＭｇと、描画ラインＳＬｎの局所倍率補正を行うための局所倍率補正情報ＣＭｇｎ（ＣＭｇ１〜ＣＭｇ６）とが制御装置１６から入力される。後で詳しく説明するが、これにより、基板Ｐの被照射面上における描画ラインＳＬｎの長さ（走査長）を微調整することができる。この描画ラインＳＬｎの伸縮（走査長の微調整）は、描画ラインＳＬｎの最大走査長（例えば、３１ｍｍ）の範囲内で行うことができる。なお、本第１の実施の形態での全体倍率補正とは、簡単に説明すると、描画データ上の１画素（１ビット）に含まれるスポット光の数は一定にしたまま、主走査方向に沿って投射されるスポット光ＳＰの投射間隔（つまり、スポット光の発振周波数）を一律に微調整することで、描画ラインＳＬｎ全体の走査方向の倍率を一様に補正するものである。また、本第１の実施の形態での局所倍率補正とは、簡単に説明すると、１描画ライン上に設定される離散的な複数の補正点の各々に位置する１画素（１ビット）を対象に、その補正点の画素に含まれるべきスポット光の数を、隣接する他の画素に含まれるべきスポット光の数に対して増減させることで、基板上に描画される各補正点での画素のサイズを主走査方向に僅かに伸縮させるものである。
偏光ビームスプリッタ３４は、Ｓ偏光の光を透過し、Ｐ偏光の光を反射するものであり、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０が発生した種光Ｓ１と、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２が発生した種光Ｓ２とを、電気光学素子３６に導く。詳しくは、偏光ビームスプリッタ３４は、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０が発生したＳ偏光の種光Ｓ１を透過することで種光Ｓ１を電気光学素子３６に導く。また、偏光ビームスプリッタ３４は、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２が発生したＰ偏光の種光Ｓ２を反射することで種光Ｓ２を電気光学素子３６に導く。ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２、および、偏光ビームスプリッタ３４は、種光Ｓ１、Ｓ２を生成するパルス光源部３５を構成する。
電気光学素子（強度変調部）３６は、種光Ｓ１、Ｓ２に対して透過性を有するものであり、例えば、電気光学変調器（ＥＯＭ：Electro-Optic Modulator）が用いられる。電気光学素子３６は、描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）のハイ／ロー状態に応答して、種光Ｓ１、Ｓ２の偏光状態を駆動回路３６ａによって切り換えるものである。描画ビット列データＳＢａは、走査ユニットＵ１〜Ｕ３の各々が露光すべきパターンに応じたパターンデータ（ビットパターン）に基づいて生成されるものであり、描画ビット列データＳＢｂは、走査ユニットＵ４〜Ｕ６の各々が露光すべきパターンに応じたパターンデータ（ビットパターン）に基づいて生成されるものである。したがって、描画ビット列データＳＢａは、光源装置ＬＳａの駆動回路３６ａに入力され、描画ビット列データＳＢｂは、光源装置ＬＳｂの駆動回路３６ａに入力される。ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２の各々からの種光Ｓ１、Ｓ２は波長域が８００ｎｍ以上と長いため、電気光学素子３６として、偏光状態の切り換え応答性がＧＨｚ程度のものを使うことができる。
パターンデータ（描画データ）は、走査ユニットＵｎ毎に設けられ、各走査ユニットＵｎによって描画されるパターンを、スポット光ＳＰのサイズφに応じて設定される寸法Ｐｘｙの画素によって分割し、複数の画素の各々を前記パターンに応じた論理情報（画素データ）で表したものである。つまり、このパターンデータは、スポット光ＳＰの主走査方向（Ｙ方向）に沿った方向を行方向とし、基板Ｐの副搬送方向（Ｘ方向）に沿った方向を列方向とするように２次元に分解された複数の画素の論理情報で構成されているビットマップデータである。この画素の論理情報は、「０」または「１」の１ビットのデータである。「０」の論理情報は、基板Ｐに照射するスポット光ＳＰの強度を低レベル（非描画）にすることを意味し、「１」の論理情報は、基板Ｐ上に照射するスポット光ＳＰの強度を高レベル（描画）にすることを意味する。なお、画素の寸法Ｐｘｙの主走査方向（Ｙ方向）の寸法をＰｙとし、副走査方向（Ｘ方向）の寸法をＰｘとする。
パターンデータの１列分の画素の論理情報は、１本分の描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に対応するものである。したがって、１列分の画素の数は、基板Ｐの被照射面上での画素の寸法Ｐｘｙと描画ラインＳＬｎの長さとに応じて決まる。この１画素の寸法Ｐｘｙは、スポット光ＳＰのサイズφと同程度、或いは、それ以上に設定され、例えば、スポット光ＳＰの実効的なサイズφが３μｍの場合は、１画素の寸法Ｐｘｙは、３μｍ角程度以上に設定される。１列分の画素の論理情報に応じて、１本の描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に沿って基板Ｐに投射されるスポット光ＳＰの強度が変調される。この１列分の画素の論理情報をシリアルデータＤＬｎと呼ぶ。つまり、パターンデータは、シリアルデータＤＬｎが列方向に並んだビットマップデータである。走査ユニットＵ１のパターンデータのシリアルデータＤＬｎをＤＬ１で表し、同様に、走査ユニットＵ２〜Ｕ６のパターンデータのシリアルデータＤＬｎをＤＬ２〜ＤＬ６で表す。
また、走査モジュールの３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３（Ｕ４〜Ｕ６）は、所定の順番でスポット光ＳＰの走査を１回ずつ行う動作を繰り返すことから、それに対応して、走査モジュールの３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３（Ｕ４〜Ｕ６）のパターンデータのシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３（ＤＬ４〜ＤＬ６）も、所定の順番で、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の駆動回路３６ａに出力される。この光源装置ＬＳａの駆動回路３６ａに順次出力されるシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３を描画ビット列データＳＢａと呼び、この光源装置ＬＳｂの駆動回路３６ａに順次出力されるシリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６を描画ビット列データＳＢｂと呼ぶ。
例えば、第１の走査モジュールにおいて、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎの順番が、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、の場合は、まず、１列分のシリアルデータＤＬ１が光源装置ＬＳａの駆動回路３６ａに出力され、続いて、１列分のシリアルデータＤＬ２が光源装置ＬＳａの駆動回路３６ａに出力されるといった具合に、描画ビット列データＳＢａを構成する１列分のシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３が、ＤＬ１→ＤＬ２→ＤＬ３、の順番で光源装置ＬＳａの駆動回路３６ａに出力される。その後、次の列のシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３が、ＤＬ１→ＤＬ２→ＤＬ３、の順番で描画ビット列データＳＢａとして光源装置ＬＳａの駆動回路３６ａに出力される。同様に、第２の走査モジュールにおいて、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎの順番が、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、の場合は、まず、１列分のシリアルデータＤＬ４が光源装置ＬＳｂの駆動回路３６ａに出力され、続いて、１列分のシリアルデータＤＬ５が光源装置ＬＳｂの駆動回路３６ａに出力されるといった具合に、描画ビット列データＳＢｂを構成する１列分のシリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６が、ＤＬ４→ＤＬ５→ＤＬ６、の順番で光源装置ＬＳｂの駆動回路３６ａに出力される。その後、次の列のシリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６が、ＤＬ４→ＤＬ５→ＤＬ６、の順番で描画ビット列データＳＢｂとして光源装置ＬＳｂの駆動回路３６ａに出力される。この光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の駆動回路３６ａに描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）を出力する具体的な構成については後で詳細に説明する。
駆動回路３６ａに入力される描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）の１画素分の論理情報がロー（「０」）状態のとき、電気光学素子３６は種光Ｓ１、Ｓ２の偏光状態を変えずにそのまま偏光ビームスプリッタ３８に導く。一方で、駆動回路３６ａに入力される描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）の１画素分の論理情報がハイ（「１」）状態のとき、電気光学素子３６は入射した種光Ｓ１、Ｓ２の偏光状態を変えて、つまり、偏光方向を９０度変えて偏光ビームスプリッタ３８に導く。このように駆動回路３６ａが描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）に基づいて電気光学素子３６を駆動することによって、電気光学素子３６は、描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）の画素の論理情報がハイ状態（「１」）のときは、Ｓ偏光の種光Ｓ１をＰ偏光の種光Ｓ１に変換し、Ｐ偏光の種光Ｓ２をＳ偏光の種光Ｓ２に変換する。
偏光ビームスプリッタ３８は、Ｐ偏光の光を透過してレンズ素子ＧＬを介してコンバイナ４４に導き、Ｓ偏光の光を反射させて吸収体４０に導くものである。この偏光ビームスプリッタ３８を透過する光（種光）をビームＬｓｅで表す。このパルス状のビームＬｓｅの発振周波数はＦａとなる。励起光源４２は励起光を発生し、該発生した励起光は、光ファイバー４２ａを通ってコンバイナ４４に導かれる。コンバイナ４４は、偏光ビームスプリッタ３８から照射されたビームＬｓｅと励起光とを合成して、ファイバー光増幅器４６に出力する。ファイバー光増幅器４６は、励起光によって励起されるレーザ媒質がドープされている。したがって、合成されたビームＬｓｅおよび励起光が伝送するファイバー光増幅器４６内では、励起光によってレーザ媒質が励起されることにより、種光としてのビームＬｓｅが増幅される。ファイバー光増幅器４６内にドープされるレーザ媒質としては、エルビウム（Ｅｒ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ツリウム（Ｔｍ）等の希土類元素が用いられる。この増幅されたビームＬｓｅは、ファイバー光増幅器４６の射出端４６ａから所定の発散角を伴って放射され、レンズ素子ＧＬによって収斂またはコリメートされて波長変換光学素子４８に入射する。
波長変換光学素子（第１の波長変換光学素子）４８は、第２高調波発生（Second Harmonic Generation：ＳＨＧ）によって、入射したビームＬｓｅ（波長λ）を、波長がλの１／２の第２高調波に変換する。波長変換光学素子４８として、疑似位相整合（Quasi Phase Matching：ＱＰＭ）結晶であるＰＰＬＮ（Periodically Poled LiNbO3）結晶が好適に用いられる。なお、ＰＰＬＴ（Periodically Poled LiTaO3）結晶等を用いることも可能である。
波長変換光学素子（第２の波長変換光学素子）５０は、波長変換光学素子４８が変換した第２高調波（波長λ／２）と、波長変換光学素子４８によって変換されずに残留した種光（波長λ）との和周波発生（Sum Frequency Generation：ＳＦＧ）により、波長がλの１／３の第３高調波を発生する。この第３高調波が、３７０ｍｍ以下の波長帯域（例えば、３５５ｎｍ）にピーク波長を有する紫外線光（ビームＬＢ）となる。
図８に示すように、駆動回路３６ａに印加する描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）の１画素分の論理情報がロー（「０」）の場合は、電気光学素子（強度変調部）３６は、入射した種光Ｓ１、Ｓ２の偏光状態を変えずにそのまま偏光ビームスプリッタ３８に導く。そのため、偏光ビームスプリッタ３８を透過するビームＬｓｅは種光Ｓ２となる。したがって、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）から最終的に出力されるＰ偏光のＬＢａ（ＬＢｂ）は、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２からの種光Ｓ２と同じ発振プロファイル（時間特性）を有する。すなわち、この場合は、ビームＬＢａ（ＬＢｂ）は、パルスのピーク強度が低く、時間的にブロードな鈍った特性となる。ファイバー光増幅器４６は、そのようなピーク強度が低い種光Ｓ２に対する増幅効率が低いため、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）から射出されるビームＬＢａ（ＬＢｂ）は、露光に必要なエネルギーまで増幅されない光となる。したがって、露光という観点からみれば、実質的に光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）はビームＬＢａ（ＬＢｂ）を射出していないのと同じ結果となる。つまり、基板Ｐに照射されるスポット光ＳＰの強度は低レベルとなる。ただし、パターンの露光が行われない期間（非露光期間）では、種光Ｓ２由来の紫外域のビームＬＢａ（ＬＢｂ）が僅かな強度であっても照射され続ける。そのため、描画ラインＳＬ１〜ＳＬ６が、長時間、基板Ｐ上の同じ位置にある状態が続く場合（例えば、搬送系のトラブルによって基板Ｐが停止している場合等）は、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）のビームＬＢａ（ＬＢｂ）の射出窓（図示略）に可動シャッタを設けて、射出窓を閉じるようにするとよい。
一方、図８に示すように、駆動回路３６ａに印加する描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）の１画素分の論理情報がハイ（「１」）の場合は、電気光学素子（強度変調部）３６は、入射した種光Ｓ１、Ｓ２の偏光状態を変えて偏光ビームスプリッタ３８に導く。そのため、偏光ビームスプリッタ３８を透過するビームＬｓｅは種光Ｓ１となる。したがって、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）から射出されるビームＬＢａ（ＬＢｂ）は、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０からの種光Ｓ１に由来して生成されたものとなる。ＤＦＢ半導体レーザ素子３０からの種光Ｓ１はピーク強度が強いため、ファイバー光増幅器４６によって効率的に増幅され、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）から出力されるＰ偏光のビームＬＢａ（ＬＢｂ）は、基板Ｐの露光に必要なエネルギーを持つ。つまり、基板Ｐに照射されるスポット光ＳＰの強度は高レベルとなる。
このように、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）内に、描画用光変調器としての電気光学素子３６を設けたので、１つの電気光学素子（強度変調部）３６を制御することで、走査モジュールの３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３（Ｕ４〜Ｕ６）によって走査されるスポット光ＳＰの強度を、描画すべきパターンに応じて変調させることができる。したがって、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）から射出されるビームＬＢａ（ＬＢｂ）は、強度変調された描画ビームとなる。
ここで、本第１の実施の形態では、駆動回路３６ａに描画ビット列データＳＢａ（ＤＬ１〜ＤＬ３）、ＳＢｂ（ＤＬ４〜ＤＬ６）が印加されていない期間においても、光源装置ＬＳａ、ＬＳｂから種光Ｓ２に由来するビームＬＢａ、ＬＢｂが射出されることになる。そのため、スポット光ＳＰの走査が可能な最大走査長（例えば、３１ｍｍ）以下の範囲内で描画ラインＳＬｎの実効的な走査長（例えば、３０ｍｍ）が設定されていたとしても、実際には、スポット光ＳＰは、最大走査長の全範囲に亘って主走査方向に沿って走査される。ただし、描画ラインＳＬｎ以外の位置に投射されるスポット光ＳＰの強度は低レベルである。したがって、本第１の実施の形態でいうところの描画ラインＳＬｎとは、各シリアルデータＤＬ１〜ＤＬ６によってスポット光ＳＰの強度が変調されて走査される、つまり、描画される走査線のことをいう。したがって、描画ラインＳＬｎに沿ったスポット光ＳＰの走査期間と、シリアルデータＤＬｎの各画素の論理情報が出力される期間とは略同一である。
なお、図７の構成において、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２および偏光ビームスプリッタ３４を省略して、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０からの種光Ｓ１のみを、パターンデータ（描画ビット列データＳＢａ、ＳＢｂ、または、シリアルデータＤＬｎ）に基づく電気光学素子３６の偏光状態の切り換えで、ファイバー光増幅器４６にバースト波状に導光することも考えられる。しかしながら、この構成を採用すると、種光Ｓ１のファイバー光増幅器４６への入射周期性が描画すべきパターンに応じて大きく乱される。すなわち、ファイバー光増幅器４６にＤＦＢ半導体レーザ素子３０からの種光Ｓ１が入射しない状態が続いた後に、ファイバー光増幅器４６に種光Ｓ１が入射すると、入射直後の種光Ｓ１は通常のときよりも大きな増幅率で増幅され、ファイバー光増幅器４６からは、規定以上の大きな強度を持つビームが発生するという問題がある。そこで、本第１の実施の形態では、好ましい態様として、ファイバー光増幅器４６に種光Ｓ１が入射しない期間に、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２からの種光Ｓ２（ピーク強度が低いブロードなパルス光）をファイバー光増幅器４６に入射することで、このような問題を解決している。
また、電気光学素子３６をスイッチングするようにしたが、パターンデータ（描画ビット列データＳＢａ、ＳＢｂ、または、シリアルデータＤＬｎ）に基づいて、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２を駆動するようにしてもよい。この場合は、このＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２が、描画用光変調器（強度変調部）として機能する。つまり、制御回路２２は、描画ビット列データＳＢａ（ＤＬ１〜ＤＬ３）、ＳＢｂ（ＤＬ４〜ＤＬ６）、に基づいて、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２を制御して、所定周波数Ｆａでパルス状に発振する種光Ｓ１、Ｓ２を選択的（択一的）に発生させる。この場合は、偏光ビームスプリッタ３４、３８、電気光学素子３６、および吸収体４０は不要となり、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２のいずれか一方から選択的にパルス発振される種光Ｓ１、Ｓ２の一方が、直接コンバイナ４４に入射する。このとき、制御回路２２は、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０からの種光Ｓ１と、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２からの種光Ｓ２とが同時にファイバー光増幅器４６に入射しないように、各ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２の駆動を制御する。すなわち、基板Ｐに各ビームＬＢｎのスポット光ＳＰを照射する場合は、種光Ｓ１のみがファイバー光増幅器４６に入射するようにＤＦＢ半導体レーザ素子３０を制御する。また、基板Ｐに各ビームＬＢｎのスポット光ＳＰを照射しない（スポット光ＳＰの強度を極めて低くする）場合には、種光Ｓ２のみがファイバー光増幅器４６に入射するようにＤＦＢ半導体レーザ素子３２を制御する。このように、基板ＰにビームＬＢｎを照射するか否かは、画素の論理情報（ハイ／ロー）に基づいて決定される。また、この場合の種光Ｓ１、Ｓ２の偏光状態はともにＰ偏光でよい。
ここで、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）は、スポット光ＳＰの走査中に、基板Ｐの被照射面上の寸法Ｐｘｙの１画素に対して、スポット光ＳＰが主走査方向に沿ってＮ個（本第１の実施の形態では、Ｎ＝８とする）投射されるように、ビームＬＢａ（ＬＢｂ）を射出する。この光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）から射出されるビームＬＢａ（ＬＢｂ）は、信号発生部２２ａが発生するクロック信号ＬＴＣのクロックパルスに応答して発生する。したがって、寸法Ｐｘｙの１画素に対してスポット光ＳＰをＮ個（Ｎは２以上の整数）投射するためには、主走査方向におけるスポット光ＳＰの基板Ｐに対する相対的な走査速度をＶｓとしたとき、信号発生部２２ａは、Ｐｘｙ／（Ｎ×Ｖｓ）またはＰｙ／（Ｎ×Ｖｓ）で決まる基準周期Ｔａ（＝１／Ｆａ）でクロック信号ＬＴＣのクロックパルスを発生する必要がある。例えば、実効的な描画ラインＳＬｎの長さを３０ｍｍとし、１回の走査時間Ｔｓｐを２００μｓｅｃとすると、スポット光ＳＰの走査速度Ｖｓは、１５０ｍ／ｓｅｃとなる。そして、画素の寸法Ｐｘｙ（ＰｘおよびＰｙ）がスポット光ＳＰの実効的なサイズと同じ３μｍであって、Ｎが８個の場合は、基準周期Ｔａ＝３μｍ／（８×１５０ｍ／ｓｅｃ）＝０．００２５μｓｅｃとなり、その周波数Ｆａ（＝１／Ｔａ）は、４００ＭＨｚとなる。
原則として、１画素に対してＮ（＝８）個のスポット光ＳＰが対応するので、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスがＮ個（８個）出力される度に、駆動回路３６ａに出力するシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３（ＤＬ４〜ＤＬ６）で構成される描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）の画素の論理情報が行方向に１つシフトすることになる。図８に示すように、ある画素の画素データとして論理情報（「１」）が出力され始めてから８個のクロックパルスが出力されると、次の画素の論理情報である「０」が出力される。そして、各描画ラインＳＬ１〜ＳＬ３（ＳＬ４〜ＳＬ６）の長さを局所的に倍率補正するために、各描画ラインＳＬ１〜ＳＬ３（ＳＬ４〜ＳＬ６）上に離散的に等間隔に配置された補正対象となる画素（以下、補正画素）に対しては、Ｎ±ｍ個（ｍは、ｍ＜Ｎの関係を有する１以上の整数）のスポット光ＳＰが対応する。そのため、補正画素に対しては、Ｎ±ｍ個のクロック信号ＬＴＣのクロックパルスが出力されると、駆動回路３６ａに出力する描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）の画素の論理情報が行方向に１つシフトする。例えば、Ｎが８、ｍが１の場合は、補正画素に対しては７個または９個のスポット光ＳＰが投射される。したがって、補正画素が主走査方向に伸縮することになり、結果として描画ラインＳＬ１〜ＳＬ３（ＳＬ４〜ＳＬ６）の各々が全体的に伸縮することになる。補正画素以外の非補正画素に対しては８個のスポット光ＳＰが投射される。この補正画素の指定および補正画素の主走査方向における伸縮率（倍率）は、補正画素を指定するための補正位置情報Ｎｖおよび補正画素の主走査方向における伸縮率（倍率）を示す倍率情報ＳＣＡを含む局所倍率補正情報（補正情報）ＣＭｇｎに基づいて決定される。なお、倍率情報ＳＣＡは、「±ｍ」の値を示す情報である。この局所倍率補正情報ＣＭｇｎ（ＣＭｇ１〜ＣＭｇ６）は、走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）毎に設けられている。
本第１の実施の形態では、局所倍率補正を行わない場合は、１描画ラインＳＬｎ当り８００００のスポット光ＳＰが主走査方向に沿って走査され、１画素当りのスポット光ＳＰは８個なので、１描画ラインＳＬｎ当りの画素の数（シリアルデータＤＬｎの論理情報の数）は、１００００（＝８００００／８）、となる。また、「Ｎ」を８、「ｍ」を１とするので、局所倍率補正を行う場合は、補正画素に７個または９個（Ｎ±ｍ個）のスポット光ＳＰを照射することになるが、１描画ラインＳＬｎ当りの画素の数は１００００のままなので、１描画ラインＳＬｎで照射されるスポット光ＳＰの数が８００００より多くまたは少なくなる。例えば、伸長の場合は、補正画素に対して９つのスポット光ＳＰを投射するので、１描画ラインＳＬｎ当り４０個の補正画素が存在する場合は、１描画ラインＳＬｎで照射されるスポット光ＳＰの数は８００４０となる。また、縮小の場合は、補正画素に対して７つのスポット光ＳＰを投射するので、１描画ラインＳＬｎ当り４０個の補正画素が存在する場合は、１描画ラインＳＬｎで照射されるスポット光ＳＰの数は７９９６０となる。
図９は、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の補正画素を伸縮させる機能を有する信号発生部２２ａの構成を示す図である。信号発生部２２ａは、クロック発生部（発振器）６０と、補正画素指定部６２と、送出タイミング切換部６４とを有する。このクロック発生部６０、補正画素指定部６２、および、送出タイミング切換部６４等は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）により集約して構成することができる。
クロック発生部６０は、全体倍率補正情報ＴＭｇに応じた発振周波数Ｆａのクロック信号（基準クロック信号）ＬＴＣを発振する。本第１の実施の形態では、全体倍率補正情報ＴＭｇが０の場合に、クロック発生部６０が４００ＭＨｚの発振周波数Ｆａでクロックパルス（クロック信号ＬＴＣ）を発生（生成）する。したがって、この場合は、光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）は、パルス状のビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）を４００ＭＨｚで射出する。また、本第１の実施の形態では、発振周波数Ｆａが４００ＭＨｚのときに、８００００個のスポット光ＳＰが主走査方向に沿って０.３７５μｍ間隔で照射されるようにポリゴンミラーＰＭの回転速度Ｖｐが設定されているので、描画ラインＳＬｎの走査長は３０ｍｍとなる。全体倍率補正情報ＴＭｇによって発振周波数Ｆａが４００ＭＨｚより高くなると、基板Ｐの被照射面上でのスポット光ＳＰの主走査方向の投射間隔は短くなり、その結果描画ラインＳＬｎが３０ｍｍより短くなる。逆に、全体倍率補正情報ＴＭｇによって発振周波数Ｆａが４００ＭＨｚより低くなると、基板Ｐの被照射面上でのスポット光ＳＰの走査方向の投射間隔は長くなり、その結果描画ラインＳＬｎが３０ｍｍより長くなる。このように、全体倍率補正情報ＴＭｇによって、描画ラインＳＬｎの全体倍率を調整することができる。この全体倍率補正情報ＴＭｇに応じて基板Ｐの被照射面上における画素の主走査方向における寸法Ｐｘｙの長さは伸縮されるが、本第１の実施の形態では、全体倍率補正情報ＴＭｇは０（発振周波数Ｆａ＝４００ＭＨｚ）とするので、画素の寸法Ｐｘｙは、スポット光ＳＰのサイズφと同程度となる。クロック発生部６０が発生したクロック信号ＬＴＣは、制御回路２２に送られるとともに、補正画素指定部６２および送出タイミング切換部６４にも送られる。
補正画素指定部６２は、各描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に沿って並ぶ複数の画素のうちで、特定の位置に配置される少なくとも１つの画素を補正画素として指定するものである。補正画素指定部６２は、局所倍率補正情報（補正情報）ＣＭｇｎ（ＣＭｇ１〜ＣＭｇ６）の一部である補正位置情報（設定値）Ｎｖに基づいて補正画素を指定する。局所倍率補正情報（補正情報）ＣＭｇｎの補正位置情報Ｎｖは、描画ラインＳＬｎに沿って描画されるパターンの描画倍率（または描画ラインＳＬｎの主走査方向における倍率）に応じて、描画ラインＳＬｎ上の等間隔に離散的な複数の位置の各々に補正画素を指定するための情報であり、補正画素と補正画素との距離間隔（等間隔）を示す情報である。これにより、補正画素指定部６２は、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）上の等間隔に離散的な位置に配置される複数の画素を補正画素として指定することができる。各描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に沿って並ぶ複数の画素のうち、補正画素として指定されなかった画素は、非補正画素となるので、補正画素指定部６２は、補正画素を指定することで、非補正画素も指定しているといえる。なお、「Ｎ±ｍ」の「ｍ」の値が一定の場合は、補正すべき描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）の伸縮率が大きくなる程、指定される補正画素の数は多くなる。
送出タイミング切換部（送出タイミング制御部）６４は、局所倍率補正情報ＣＭｇｎ（ＣＭｇ１〜ＣＭｇ６）の補正位置情報Ｎｖに基づいて補正画素指定部６２が指定した補正画素と、局所倍率補正情報ＣＭｇｎ（ＣＭｇ１〜ＣＭｇ６）の倍率情報ＳＣＡとに基づいて、シリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）の各画素の論理情報の送出タイミングを制御する（切り換える）。つまり、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に沿ってスポット光ＳＰが走査される画素が補正画素の場合は、局所倍率補正情報ＣＭｇｎ（ＣＭｇ１〜ＣＭｇ６）の倍率情報ＳＣＡに基づいて補正画素が伸縮するように、駆動回路３６ａに送出（供給）されるシリアルデータＤＬｎの画素の論理情報（つまり、パターンデータの行方向の画素毎の論理情報）の送出タイミングを切り換える。
詳しくは、送出タイミング切換部６４は、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）上の補正画素でない画素（通常画素、非補正画素）をスポット光ＳＰが走査するタイミングでは、クロック信号ＬＴＣのクロックパルス（スポット光ＳＰ）のＮ個が１画素に対応し、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）上の補正画素をスポット光ＳＰが走査するタイミングでは、クロック信号ＬＴＣのクロックパルス（スポット光ＳＰ）のＮ±ｍ個が１画素に対応するように、駆動回路３６ａに送出されるシリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）の各画素の論理情報の送出タイミングを切り換える。つまり、送出タイミング切換部６４は、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）上の通常画素をスポット光ＳＰが走査するタイミングでは、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスがＮ個発生すると次の画素の論理情報が駆動回路３６ａに出力され、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）上の補正画素をスポット光ＳＰが走査するタイミングでは、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスがＮ±ｍ個発生すると次の画素の論理情報が駆動回路３６ａに出力されるように、駆動回路３６ａに送出されるシリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）の各画素の論理情報の送出タイミングを切り換える（制御する）。この「±ｍ」の値は、局所倍率補正情報ＣＭｇｎ（ＣＭｇ１〜ＣＭｇ６）の一部である倍率情報ＳＣＡに基づいて決定される。
補正画素指定部６２は、ビーム切換部ＢＤＵによってビームＬＢｎが入射する走査ユニットＵｎに対応した局所倍率補正情報ＣＭｇｎの補正位置情報Ｎｖを用いて、ビームＬＢｎが入射する走査ユニットＵｎの描画ラインＳＬｎ上に配置される複数の補正画素を指定する。送出タイミング切換部６４は、補正画素指定部６２が指定したビームＬＢｎが入射する走査ユニットＵｎの描画ラインＳＬｎ上の補正画素と、ビームＬＢｎが入射する走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎの倍率情報ＳＣＡとに基づいて、ビームＬＢｎが入射する走査ユニットＵｎに対応するシリアルデータＤＬｎの各画素の論理情報の送出タイミングを切り換える。
光源装置ＬＳａの場合は、ビーム切換部ＢＤＵの第１の光学素子モジュール（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３）によって光源装置ＬＳａからのビームＬＢａ（ＬＢ１〜ＬＢ３）が、第１の走査モジュール（Ｕ１〜Ｕ３）のいずれか１つの走査ユニットＵｎに導かれる。したがって、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａの補正画素指定部６２は、走査ユニットＵ１〜Ｕ３のうち、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎの補正位置情報Ｎｖに基づいて補正画素を指定する。また、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａの送出タイミング切換部６４は、走査ユニットＵ１〜Ｕ３のうち、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎの局所倍率補正情報ＣＭｇｎの倍率情報ＳＣＡと、補正画素指定部６２が指定した補正画素とに基づいて、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎに対応するシリアルデータＤＬｎの画素毎の論理情報の送出タイミングを切り換える。例えば、走査ユニットＵ２にビームＬＢ２が入射する場合は、光源装置ＬＳａの補正画素指定部６２は、走査ユニットＵ２に対応した局所倍率補正情報ＣＭｇ２の補正位置情報Ｎｖに基づいて、描画ラインＳＬ２上の等間隔に離散的な位置に配置される複数の画素を補正画素として指定する。そして、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａの送出タイミング切換部６４は、補正画素指定部６２が指定した描画ラインＳＬ２上の補正画素と、局所倍率補正情報ＣＭｇ２の倍率情報ＳＣＡとに基づいて、走査ユニットＵ２に対応したシリアルデータＤＬ２の各画素の論理情報の送出タイミングを切り換える。
また、光源装置ＬＳｂの場合は、ビーム切換部ＢＤＵの第２の光学素子モジュール（ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６）によって光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂ（ＬＢ４〜ＬＢ６）が、第２の走査モジュール（Ｕ４〜Ｕ６）のいずれか１つの走査ユニットＵｎに導かれる。したがって、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａの補正画素指定部６２は、走査ユニットＵ４〜Ｕ６のうち、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎの補正位置情報Ｎｖに基づいて補正画素を指定する。また、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａの送出タイミング切換部６４は、走査ユニットＵ４〜Ｕ６のうち、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎの局所倍率補正情報ＣＭｇｎの倍率情報ＳＣＡと、補正画素指定部６２が指定した補正画素とに基づいて、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎに対応するシリアルデータＤＬｎの画素毎の論理情報の送出タイミングを切り換える。例えば、走査ユニットＵ６にビームＬＢ６が入射する場合は、光源装置ＬＳｂの補正画素指定部６２は、走査ユニットＵ６に対応した局所倍率補正情報ＣＭｇ６の補正位置情報Ｎｖに基づいて、描画ラインＳＬ６上の等間隔に離散的な位置に配置される複数の画素を補正画素として指定する。そして、光源装置ＬＳｂの送出タイミング切換部６４は、補正画素指定部６２が指定した描画ラインＳＬ６上の補正画素と、局所倍率補正情報ＣＭｇ６の倍率情報ＳＣＡとに基づいて、走査ユニットＵ６に対応したシリアルデータＤＬ６の各画素の論理情報の送出タイミングを切り換える。
補正画素指定部６２について具体的に説明すると、補正画素指定部６２は、第１の分周カウンタ回路７０と遅延素子７２、７４とを有する。第１の分周カウンタ回路７０は、減算カウンタであり、クロック信号ＬＴＣのクロックパルス（基準クロックパルス）が入力される。第１の分周カウンタ回路７０は、カウント値Ｃ１が補正位置情報（設定値）Ｎｖにプリセットされ、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力される度にカウント値Ｃ１をデクリメントする。第１の分周カウンタ回路７０は、カウント値Ｃ１が０になると１パルスの一致信号Ｉｄａを出力する。つまり、第１の分周カウンタ回路７０は、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスを補正位置情報Ｎｖ分だけカウントすると一致信号Ｉｄａを出力する。この一致信号Ｉｄａは、次の１画素が補正画素であることを意味しており、第１の分周カウンタ回路７０は、一致信号Ｉｄａを出力することで補正画素を指定している。一致信号Ｉｄａが出力されると、次に発生するクロックパルスに応じて発光したビームＬＢｎのスポット光ＳＰは、補正画素に投射される。第１の分周カウンタ回路７０が出力した一致信号Ｉｄａは、遅延素子７２を介して第１の分周カウンタ回路７０に入力される。第１の分周カウンタ回路７０は、一致信号Ｉｄａが入力されると、プリセット可能な状態になり、新たにクロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力されると、カウント値Ｃ１を補正位置情報（設定値）Ｎｖにプリセットする。これにより、描画ラインＳＬｎに沿って等間隔に補正画素を複数指定することができる。なお、補正位置情報Ｎｖの具体的な値は、後で例示する。
この一致信号Ｉｄａは、遅延素子７４を介して１パルスの設定信号Ｓｐｐとして、送出タイミング切換部６４に出力される。遅延素子７２、７４は、入力された一致信号Ｉｄａを一定時間遅延させて出力するものである。遅延素子７２、７４の遅延時間（一定時間）は、クロック信号ＬＴＣの基準周期Ｔａよりも短い時間である。そうすることで、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力されてカウント値Ｃ１が０になった後、次のクロックパルスの入力と同時に第１の分周カウンタ回路７０のカウント値Ｃ１を補正位置情報Ｎｖにプリセットすることができる。また、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力されてカウント値Ｃ１が０になった後、次のクロックパルスが入力される前に設定信号Ｓｐｐを送出タイミング切換部６４に出力することができる。
送出タイミング切換部６４について具体的に説明すると、送出タイミング切換部６４は、プリセット部７６、第２の分周カウンタ回路７８、および、遅延素子８０、８２を有する。プリセット部７６には、連続して発生するクロック信号ＬＴＣのクロックパルス（スポット光ＳＰ）を画素毎に区切るために、次の画素がクロック信号ＬＴＣのクロックパルス（スポット光ＳＰ）の何個分に相当するのかを示すプリセット値を出力する。このプリセット部７６には、局所倍率補正情報ＣＭｇｎの一部である倍率情報ＳＣＡ（伸縮情報ＰＯＬと伸縮率情報ＲＥＣとからなる）が入力される。この伸縮情報ＰＯＬは、補正画素を伸長させるか縮小させるかを示す情報であり、伸縮率情報ＲＥＣは、補正画素を通常画素に対してどのくらいの割合で伸長または伸縮させるかを示す情報である。補正画素に対してはＮ±ｍ個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応することは既に述べた通りであり、倍率情報ＳＣＡは、この「±ｍ」を示す情報である。そして、「±ｍ」の極性「±」が伸縮情報（極性情報）ＰＯＬに対応し、「ｍ」が伸縮率情報ＲＥＣに対応する。１ビットの伸縮情報ＰＯＬの値がハイ（論理理が「１」）の場合は、極性「＋」（補正画素を伸長すること）を意味し、ロー（論理値が「０」）の場合は、極性「−」（補正画素を縮小すること）を意味している。スポット光ＳＰの１回の走査期間中は、同一の倍率情報ＳＣＡが入力される。したがって、１描画ラインＳＬｎ上の指定された補正画素は全て同一の倍率で伸長または縮小される。なお、本第１の実施の形態では、伸縮率情報ＲＥＣによってｍ＝１に設定されるものとする。
１パルスの設定信号Ｓｐｐが発生していない期間（つまり、設定信号Ｓｐｐの論理値が「０」の期間）は、主走査方向に走査されているスポット光ＳＰが通過（走査）する画素は、補正画素以外の通常の画素（通常画素）となる。したがって、通常画素に対しては、１画素に対してＮ（＝８）個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応するため、プリセット部７６は、１パルスの設定信号Ｓｐｐが入力されていない期間は、「７」のプリセット値を第２の分周カウンタ回路７８に出力する。一方、１パルスの設定信号Ｓｐｐ（論理値が「１」）が発生すると、スポット光ＳＰがこれから通過（走査）する画素は補正画素ということになる。したがって、補正画素に対しては、１画素に対してＮ±ｍ（＝８±１）個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応するため、プリセット部７６は、１パルスの設定信号Ｓｐｐが入力されると、７±１のプリセット値を第２の分周カウンタ回路７８に出力する。例えば、伸縮情報ＰＯＬが「＋」（伸長）の場合は、プリセット部７６は、「８」のプリセット値を出力し、伸縮情報ＰＯＬが「−」（縮小）の場合は、プリセット部７６は、「６」のプリセット値を出力する。したがって、本第１の実施の形態におけるプリセット部７６が出力するプリセット値の真理値表は、図１０のように示される。
つまり、図１０の真理値表に示すように、プリセット部７６は、１パルスの設定信号Ｓｐｐが入力されていない期間（つまり、設定信号Ｓｐｐの論理値が「０」の期間）は、伸縮情報ＰＯＬにかかわらず「７」のプリセット値を第２の分周カウンタ回路７８に出力する。また、プリセット部７６は、１パルスの設定信号Ｓｐｐ（論理値は「１」）が入力されると、伸縮情報ＰＯＬに応じたプリセット値（「６」または「８」）を第２の分周カウンタ回路７８に出力する。プリセット部７６は、伸縮情報ＰＯＬが「１」（伸長）の場合は、「８」のプリセット値を第２の分周カウンタ回路７８に出力し、伸縮情報ＰＯＬが「０」（縮小）の場合は、「６」のプリセット値を第２の分周カウンタ回路７８に出力する。
第２の分周カウンタ回路７８は、減算カウンタであり、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力される。第２の分周カウンタ回路７８は、カウント値Ｃ２がプリセット部７６から出力されたプリセット値にプリセットされ、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力される度にカウント値Ｃ２をデクリメントする。第２の分周カウンタ回路７８は、カウント値Ｃ２が０になると１パルスの一致信号Ｉｄｂを出力する。つまり、第２の分周カウンタ回路７８は、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスをプリセット値分だけカウントすると一致信号Ｉｄｂを出力する。この一致信号Ｉｄｂは、１画素の区切を示す情報であり、遅延素子８２を介して画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）として出力される。この画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が発生すると、駆動回路３６ａに出力されるシリアルデータＤＬｎの画素の論理情報が行方向に１つシフトされる。つまり、画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が発生すると、行方向の次の画素の論理情報が駆動回路３６ａに入力される。画素シフトパルスＢＳＣａが発生すると、光源装置ＬＳａの駆動回路３６ａに入力されるシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３の画素の論理情報が行方向に１つシフトされ、同様に、画素シフトパルスＢＳＣｂが発生すると、光源装置ＬＳｂの駆動回路３６ａに入力されるシリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６の画素の論理情報が行方向に１つシフトされる。
第２の分周カウンタ回路７８が出力した一致信号Ｉｄｂは、遅延素子８０を介して第２の分周カウンタ回路７８に入力される。第２の分周カウンタ回路７８は、一致信号Ｉｄｂが入力されると、プリセット可能な状態になり、新たにクロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力されると、カウント値Ｃ２をプリセット部７６から出力されたプリセット値にプリセットする。これにより、スポット光ＳＰが通常画素を走査するタイミングでは、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが８個発生すると、次の画素の論理情報が出力され、スポット光ＳＰが補正画素を走査するタイミングでは、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが７個または９個発生すると、次の画素の論理情報が出力されるように、シリアルデータＤＬｎの各画素の論理情報の送出タイミングを切り換えることができる。
なお、遅延素子８０、８２は、入力された一致信号Ｉｄｂを一定時間遅延させて出力するものであり、その遅延時間（一定時間）は、クロック信号ＬＴＣの基準周期Ｔａよりも短い時間である。そうすることで、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力されてカウント値Ｃ２が０になった後、次のクロックパルスの入力と同時に第２の分周カウンタ回路７８のカウント値Ｃ２をプリセット部７６から出力されたプリセット値にプリセットすることができる。また、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力されてカウント値Ｃ２が０になった後、次のクロックパルスが出力される前に画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）を信号発生部２２ａから出力することができる。
このように、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが補正位置情報Ｎｖ分の数だけ出力されるまでは、つまり、スポット光ＳＰが補正画素を通過するまでは、１パルスの設定信号Ｓｐｐが発生しないので、第２の分周カウンタ回路７８は、カウント値Ｃ２が０になると、プリセット部７６から出力されたプリセット値「７」にプリセットする。したがって、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが８個出力される度に、信号発生部２２ａから画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が出力されて、駆動回路３６ａに入力されるシリアルデータＤＬｎの画素の論理情報が行方向に１つシフトされる。したがって、主走査方向に走査されているスポット光ＳＰが補正対象でない画素（通常画素）を通過するタイミングでは、１画素に対して８つスポット光ＳＰが投射されることになる。
そして、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが補正位置情報Ｎｖ分の数だけ出力される度に、つまり、スポット光ＳＰが補正画素を通過する度に、第１の分周カウンタ回路７０からの一致信号Ｉｄａに応じた１パルスの設定信号Ｓｐｐがプリセット部７６に入力される。そのため、第２の分周カウンタ回路７８のカウント値Ｃ２は、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが補正位置情報Ｎｖ分の数だけ出力される度に、プリセット部７６から出力される伸縮情報ＰＯＬに応じたプリセット値（「６」または「８」）にプリセットされる。したがって、伸縮情報ＰＯＬが「０」の場合には、第２の分周カウンタ回路７８のカウント値Ｃ２は「６」のプリセット値にプリセットされるので、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが７個出力されると、信号発生部２２ａから画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が出力される。また、伸縮情報ＰＯＬが「１」の場合は、第２の分周カウンタ回路７８のカウント値Ｃ２は「８」のプリセット値にプリセットされるので、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが９個出力されると、信号発生部２２ａから画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が出力される。この画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が出力されると、駆動回路３６ａに入力されるシリアルデータＤＬｎの画素の論理情報が行方向に１つシフトされる。したがって、主走査方向に走査されているスポット光ＳＰが補正画素を通過するタイミングでは、１画素に対して７つまたは９つのスポット光ＳＰが投射されることになる。その結果、描画ラインＳＬｎ上に離散的に等間隔（クロック信号ＬＴＣのクロックパルスのＮｖ間隔）に配置された補正画素を伸縮することができる。
１描画ラインＳＬｎの画素の数を１００００とし、描画ラインＳＬｎ上に補正画素の数を等間隔に４０個配置すると、２５０画素間隔で補正画素が配置されることになる。この場合は、補正対象以外の画素（通常画素）は、９９６０個となる。補正画素のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）の数が７個の場合（伸縮情報ＰＯＬが「０」の場合）、１描画ラインＳＬｎで投射されるスポット光ＳＰの数は、７９９６０（＝８００００−４０、若しくは、＝９９６０×８＋４０×７）となり、補正位置情報Ｎｖは、１９９９（＝７９９６０／４０）、となる。したがって、１描画ラインＳＬｎで見ると、局所倍率補正がない場合の走査長（描画ラインＳＬｎの長さ）の初期値を３０ｍｍとすると、局所倍率補正によって縮小された走査長は、４０個分だけスポット光ＳＰが照射されていないので、１５μｍ（＝３μｍ×１／８×４０）だけ縮小されており、その倍率は、０.９９９５（＝２９.９８５／３０）、すなわち−５００ｐｐｍとなる。また、補正画素のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）の数が９個の場合（伸縮情報ＰＯＬが「１」の場合）、１描画ラインＳＬｎで投射されるスポット光ＳＰの数は、８００４０（＝８００００＋４０、若しくは、＝９９６０×８＋４０×９）となり、補正位置情報Ｎｖは、２００１（＝８００４０／４０）、となる。したがって、１描画ラインＳＬｎで見ると、局所倍率補正がない場合の走査長（描画ラインＳＬｎの長さ）の初期値を３０ｍｍとすると、局所倍率補正によって伸長された走査長は、４０個分だけ余分にスポット光ＳＰが照射されているので、１５μｍ（＝３μｍ×１／８×４０）だけ伸長されており、その倍率は、１.０００５（＝３０．０１５／３０）、すなわち＋５００ｐｐｍとなる。なお、上述したように、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスは、局所倍率補正の有無にかかわらず、所定周波数（発振周波数）Ｆａで発生しているので、描画ラインＳＬｎに沿ったスポット光ＳＰの投射間隔は一定であり、本第１の実施の形態では、スポット光ＳＰのサイズφを３μｍとし、スポット光ＳＰは主走査方向に沿って７／８ずつオーバーラップしながら投射されているものとする。つまり、スポット光ＳＰの投射間隔は、スポット光ＳＰのサイズφの１／８である、０．３７５μｍ、となり、補正画素での１画素当りの伸縮量も、±０．３７５μｍとなる。
この局所倍率補正情報ＣＭｇｎ（ＣＭｇ１〜ＣＭｇ６）の補正位置情報（設定値）Ｎｖは、任意に変更することができ、描画ラインＳＬｎの倍率に応じて適宜設定される。例えば、描画ラインＳＬｎ上に位置する補正画素が１つとなるように、補正位置情報Ｎｖを設定してもよい。全体倍率補正情報ＴＭｇによっても、描画ラインＳＬを伸縮させることはできるが、局所倍率補正の方がきめ細やかな微小な倍率補正を行うことができる。例えば、発振周波数Ｆａが４００ＭＨｚで描画ラインＳＬｎの走査長（描画範囲）の初期値を３０ｍｍとした場合に、全体倍率補正情報ＴＭｇによって描画ラインＳＬｎの走査長を１５μｍ（比率５００ｐｐｍ）だけ伸縮または伸長させる場合には、発振周波数Ｆａを、約０.２ＭＨｚ（比率５００ｐｐｍ）だけ大きくまたは小さくしなければならず、その調整が難しい。また、調整することができたとしても、一定の遅れ（時定数）を持って調整後の発振周波数Ｆａに切り換わるため、その間は、所望する倍率を得ることができない。さらに、描画倍率の補正比が５００ｐｐｍ以下、例えば数ｐｐｍ〜数十ｐｐｍ程度に設定される場合は、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の発振周波数Ｆａを変える全体倍率補正方式よりも、離散的な補正画素でのスポット光の数を増減する局所倍率補正方式の方が、分解能が高い補正を簡単に行える。もちろん、全体倍率補正方式と局所倍率補正方式の両方を併用すれば、大きな描画倍率の補正比に対応しつつ高分解能な補正ができるといった利点が得られる。
また、伸縮率情報ＲＥＣによってｍを１に設定したが、ｍは、ｍ＜Ｎの関係を有する１以上の整数であればよい。さらに、１描画ラインＳＬｎでは補正位置情報Ｎｖの値を一定としたが、１描画ラインＳＬｎで、補正位置情報Ｎｖを変更させてもよい。この場合であっても、描画ラインＳＬｎ上の離散的な位置に複数の補正画素が指定されることには変わりはないが、補正位置情報Ｎｖを変更することで、補正画素間の間隔を不均一にすることができる。さらに、描画ラインＳＬｎに沿ったビームの１走査毎、或いはポリゴンミラーＰＭの１回転毎に、描画ラインＳＬｎ上の補正画素の数は変えずに、補正画素の位置を異ならせるようにしてもよい。
なお、クロック発生部６０が発生したクロック信号ＬＴＣのクロックパルスは、ゲート回路ＧＴａを介して補正画素指定部６２の第１の分周カウンタ回路７０および送出タイミング切換部６４の第２の分周カウンタ回路７８に入力される。このゲート回路ＧＴａは、後述する描画許可信号ＳＱｎがハイ（論理値は１）の期間に開くゲートである。つまり、第１の分周カウンタ回路７０および第２の分周カウンタ回路７８は、描画許可信号ＳＱｎがハイの期間中だけ、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスをカウントすることになる。この描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）は、対応する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）のスポット光ＳＰの走査による描画を許可するか否かを示す信号であり、ハイの期間中だけ描画が許可される。つまり、この描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）がハイの期間中だけ、対応する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）のスポット光ＳＰが描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に沿って走査されつつ、シリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）に基づいてその強度が変調される。
そのため、光源装置ＬＳａのゲート回路ＧＴａには、走査ユニットＵ１〜Ｕ３に対応する３つの描画許可信号ＳＱ１〜ＳＱ３が印加される。光源装置ＬＳａのゲート回路ＧＴａは、描画許可信号ＳＱ１〜ＳＱ３のいずれかがハイ（Ｈ）の期間に入力されたクロック信号ＬＴＣのクロックパルスを出力する。同様に、光源装置ＬＳｂのゲート回路ＧＴａには、走査ユニットＵ４〜Ｕ６に対応する３つの描画許可信号ＳＱ４〜ＳＱ６が印加される。光源装置ＬＳｂのゲート回路ＧＴａは、描画許可信号ＳＱ４〜ＳＱ６のいずれかがハイ（Ｈ）の期間に入力されたクロック信号ＬＴＣのクロックパルスを出力する。上述したように、描画ラインＳＬｎとは、スポット光ＳＰが主走査方向に沿って走査される最大走査長の範囲内で、シリアルデータＤＬｎによって強度変調される範囲のことを意味している。このように、描画許可信号ＳＱｎがハイの期間中だけ、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスをカウントすることで、第１の分周カウンタ回路７０は、描画ラインＳＬｎ上に位置する補正画素を正確に指定することができ、第２の分周カウンタ回路７８は、描画ラインＳＬ上に位置する画素を正確に区切ることができる。
図１１は、クロック信号ＬＴＣの各クロックパルス、第２の分周カウンタ回路７８のカウント値Ｃ２、画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）の出力タイミング、駆動回路３６ａに入力されるシリアルデータＤＬｎの画素の論理情報の切換タイミングを示すタイムチャートである。なお、図１１では、便宜上、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスに応答して発生するビームＬＢのスポット光ＳＰのサイズφを、画素の寸法Ｐｘｙに対して極めて小さく表示している。図１１に示すように、第２の分周カウンタ回路７８は、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力される度にカウント値Ｃ２をデクリメントし、そのカウント値Ｃ２が０になると一致信号Ｉｄｂ（図示略）を出力する。この一致信号Ｉｄｂに応じて画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が出力される。この画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）は、カウント値Ｃ２が０になったクロックパルスから次のクロックパルスが入力されるまでの間に出力される。この画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）に応じて、駆動回路３６ａに入力されるシリアルデータＤＬｎの画素の論理情報が行方向に１つシフトされる。つまり、画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が出力されると、次の行の画素の論理情報が駆動回路３６ａに出力されることになる。図１１では、画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）の出力に応じて、「０」→「１」→「１」→「０」の順で画素の論理情報が切り換えられた例を示している。
図示しないが、第１の分周カウンタ回路７０は、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力される度にカウント値Ｃ１をデクリメントし、そのカウント値Ｃ１が０になると一致信号Ｉｄａを出力する。この一致信号Ｉｄａに応じて設定信号Ｓｐｐ（値は「１」）が発生し、プリセット部７６に入力される。第１の分周カウンタ回路７０は、一致信号Ｉｄａを出力した後、新たにクロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力されると、カウント値Ｃ１を補正位置情報Ｎｖにプリセットする。
第２の分周カウンタ回路７８は、カウント値Ｃ２が０になると、次のクロック信号ＬＴＣのクロックパルスの入力と同時に、カウント値Ｃ２をプリセット部７６から出力されたプリセット値にプリセットする。このプリセット部７６は、設定信号Ｓｐｐ（値が「１」）が発生してない場合は、「７」のプリセット値を出力する。そのため、１パルスの設定信号Ｓｐｐが発生していない期間（設定信号Ｓｐｐの論理値が「０」の期間）では、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが８個発生する度に信号発生部２２ａから画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が出力される。したがって、１パルスの設定信号Ｓｐｐが発生されていない期間では、１画素（通常画素）に対して８つのスポット光ＳＰが主走査方向に沿って投射されることになる。
一方で、設定信号Ｓｐｐ（値が「１」）がプリセット部７６に入力されると（第１の分周カウンタ回路７０のカウント値Ｃ１が「０」になると）、プリセット部７６からのプリセット値は、伸縮情報ＰＯＬに応じた値（「６」または「８」）となる。そのため、１パルスの設定信号Ｓｐｐ（論理値が「１」）が発生すると、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが７個または９個発生したあと信号発生部２２ａから画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が出力される。したがって、１パルスの設定信号Ｓｐｐが発生すると、１画素（補正画素）に対して７つまたは９つのスポット光ＳＰが主走査方向に沿って投射されることになる。図１１に示す例では、設定信号Ｓｐｐが発生すると、プリセット値は「６」に設定されているので、クロックパルスが７個発生すると、画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が出力されている。その後は、第１の分周カウンタ回路７０のカウント値Ｃ１が再び０になるまでは、設定信号Ｓｐｐの論理値は「０」のままなので、第２の分周カウンタ回路７８のカウント値Ｃ２のプリセット値は「７」に戻される。
なお、補正画素指定部６２および送出タイミング切換部６４を信号発生部２２ａの内部に設けるようにしたが、補正画素指定部６２および送出タイミング切換部６４を、制御回路２２の内部であって、信号発生部２２ａの外に設けるようにしてもよいし、補正画素指定部６２および送出タイミング切換部６４を制御回路２２の外に設けるようにしてもよい。この場合は、補正画素指定部６２および送出タイミング切換部６４を、後述するビーム制御装置１０４の内部（例えば、描画データ出力部１１４の内部）に設けるようにしてもよい。
図１２は、露光装置ＥＸの電気的な構成を示すブロック図である。露光装置ＥＸの制御装置１６は、ポリゴン駆動制御部１００、選択素子駆動制御部１０２、ビーム制御装置１０４、マーク位置検出部１０６、および、回転位置検出部１０８を有する。なお、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の原点センサＯＰｎ（ＯＰ１〜ＯＰ６）が出力した原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）は、ポリゴン駆動制御部１００および選択素子駆動制御部１０２に入力される。なお、図１２に示す例では、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）からのビームＬＢａ（ＬＢｂ）が選択用光学素子ＡＯＭ２（ＡＯＭ５）によって回折され、その１次回折光であるビームＬＢ２（ＬＢ５）が走査ユニットＵ２（Ｕ５）に入射している状態を示している。
ポリゴン駆動制御部１００は、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）のポリゴンミラーＰＭの回転を駆動制御する。ポリゴン駆動制御部１００は、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）のポリゴンミラーＰＭを駆動させる回転駆動源（モータや減速機等）ＲＭを有し、このモータの回転を駆動制御することで、ポリゴンミラーＰＭの回転を駆動制御する。ポリゴン駆動制御部１００は、各走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）のポリゴンミラーＰＭの回転角度位置が所定の位相関係となるように、各走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）のポリゴンミラーＰＭの各々を同期回転させる。詳しくは、ポリゴン駆動制御部１００は、各走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）のポリゴンミラーＰＭの回転速度（回転数）Ｖｐが互いに同一で、且つ、一定の角度分ずつ回転角度位置の位相がずれるように、複数の走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）のポリゴンミラーＰＭの回転を制御する。なお、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）のポリゴンミラーＰＭの回転速度Ｖｐは、全て同一とする。
本第１の実施の形態では、上述したように、実走査に寄与するポリゴンミラーＰＭの回転角度αを１５度とするので、反射面ＲＰが８つの八角形のポリゴンミラーＰＭの走査効率は１／３となる。第１の走査モジュールでは、３つの走査ユニットＵｎによるスポット光ＳＰの走査が、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、の順番で行われる。したがって、この順番で、この３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３の各々のポリゴンミラーＰＭの回転角度位置の位相が１５度ずつずれた状態で等速回転するように、走査ユニットＵ１〜Ｕ３の各々のポリゴンミラーＰＭがポリゴン駆動制御部１００によって同期制御される。また、第２の走査モジュールでは、３つの走査ユニットＵｎによるスポット光ＳＰの走査が、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、の順番で行われる。したがって、この順番で、３つの走査ユニットＵ４〜Ｕ６の各々のポリゴンミラーＰＭの回転角度位置の位相が１５度ずつずれた状態で等速回転するように、走査ユニットＵ４〜Ｕ６の各々のポリゴンミラーＰＭがポリゴン駆動制御部１００によって同期制御される。
具体的には、図１３に示すように、ポリゴン駆動制御部１００は、例えば、第１の走査モジュールに関しては、走査ユニットＵ１の原点センサＯＰ１からの原点信号ＳＺ１を基準にして、走査ユニットＵ２の原点センサＯＰ２からの原点信号ＳＺ２が時間Ｔｓだけ遅れて発生するように、走査ユニットＵ２のポリゴンミラーＰＭの回転位相を制御する。ポリゴン駆動制御部１００は、原点信号ＳＺ１を基準にして、走査ユニットＵ３の原点センサＯＰ３からの原点信号ＳＺ３が２×時間Ｔｓだけ遅れて発生するように、走査ユニットＵ３のポリゴンミラーＰＭの回転位相を制御する。この時間Ｔｓは、ポリゴンミラーＰＭが１５度回転する時間（スポット光ＳＰの最大走査時間）であり、本第１の実施の形態では、約２０６．６６６・・・μｓｅｃ（＝Ｔｐｘ×１／３＝６２０〔μｓｅｃ〕／３）である。これにより、各走査ユニットＵ１〜Ｕ３の各々のポリゴンミラーＰＭの回転角度位置の位相差が、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３の順番で１５度ずつずれた状態となる。したがって、第１の走査モジュールの３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３は、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３の順番で、スポット光ＳＰの走査を行うことができる。
第２の走査モジュールに関しても同様に、ポリゴン駆動制御部１００は、例えば、走査ユニットＵ４の原点センサＯＰ４からの原点信号ＳＺ４を基準にして、走査ユニットＵ５の原点センサＯＰ５からの原点信号ＳＺ５が時間Ｔｓだけ遅れて発生するように、走査ユニットＵ５のポリゴンミラーＰＭの回転位相を制御する。ポリゴン駆動制御部１００は、原点信号ＳＺ４を基準にして、走査ユニットＵ６の原点センサＯＰ６からの原点信号ＳＺ６が２×時間Ｔｓだけ遅れて発生するように、走査ユニットＵ６のポリゴンミラーＰＭの回転位相を制御する。これにより、各走査ユニットＵ４〜Ｕ６の各々のポリゴンミラーＰＭの回転角度位置の位相が、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６の順番で１５度ずつずれた状態となる。したがって、第２の走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ４〜Ｕ６）は、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６の順番で、スポット光ＳＰの走査を行うことができる。
選択素子駆動制御部（ビーム切換駆動制御部）１０２は、ビーム切換部ＢＤＵの各光学素子モジュールの選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３、ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６）を制御して、各走査モジュールの１つの走査ユニットＵｎがスポット光ＳＰの走査を開始してから次の走査を開始するまでに、光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）からのビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ）を、各走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）に順番に振り分ける。なお、１つの走査ユニットＵｎがスポット光ＳＰの走査を開始してから次の走査を開始するまでに、ポリゴンミラーＰＭは４５度回転しており、その時間間隔は、時間Ｔｐｘ（＝３×Ｔｓ）となる。
具体的には、選択素子駆動制御部１０２は、原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）が発生すると、原点信号ＳＺｎが発生してから一定時間（オン時間Ｔｏｎ）だけ、原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）を発生した走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）に対応する選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）に駆動信号（高周波信号）ＨＦｎ（ＨＦ１〜ＨＦ６）を印加する。これにより、駆動信号（高周波信号）ＨＦｎが印加された選択用光学素子ＡＯＭｎは、オン時間Ｔｏｎだけオン状態となり、対応する走査ユニットＵｎにビームＬＢｎを入射させることができる。また、原点信号ＳＺｎを発生した走査ユニットＵｎにビームＬＢｎを入射させるので、スポット光ＳＰの走査を行うことができる走査ユニットＵｎにビームＬＢｎを入射させることができる。なお、このオン時間Ｔｏｎは、時間Ｔｓ以下の時間である。
第１の走査モジュールの３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３で発生する原点信号ＳＺ１〜ＳＺ３は、時間Ｔｓ間隔で、ＳＺ１→ＳＺ２→ＳＺ３、の順で発生する。そのため、第１の光学素子モジュールの各選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３には、時間Ｔｓ間隔で、ＡＯＭ１→ＡＯＭ２→ＡＯＭ３、の順番で駆動信号（高周波信号）ＨＦ１〜ＨＦ３がオン時間Ｔｏｎだけ印加される。したがって、第１の光学素子モジュール（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３）は、光源装置ＬＳａからのビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ３）が入射する１つの走査ユニットＵｎを時間Ｔｓ間隔で、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、の順番で切り換えることができる。これにより、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎが時間Ｔｓ間隔で、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、の順番で切り換わることになる。また、走査ユニットＵ１がスポット光ＳＰの走査を開始してから次の走査を開始するまでの時間（Ｔｐｘ＝３×Ｔｓ）に、光源装置ＬＳａからのビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ３）を３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３）のいずれか１つに順番に入射させることができる。
同様に、第２の走査モジュールの３つの走査ユニットＵ４〜Ｕ６で発生する原点信号ＳＺ４〜ＳＺ６は、時間Ｔｓ間隔で、ＳＺ４→ＳＺ５→ＳＺ６、の順で発生する。そのため第２の光学素子モジュールの各選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６には、時間Ｔｓ間隔で、ＡＯＭ４→ＡＯＭ５→ＡＯＭ６、の順番で駆動信号（高周波信号）ＨＦ４〜ＨＦ６がオン時間Ｔｏｎだけ印加される。したがって、第２の光学素子モジュール（ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６）は、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｎ（ＬＢ４〜ＬＢ６）が入射する１つの走査ユニットＵｎを時間Ｔｓ間隔で、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、の順番で切り換えることができる。これにより、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎが時間Ｔｓ間隔で、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、の順番で切り換わることになる。また、走査ユニットＵ４がスポット光ＳＰの走査を開始してから次の走査を開始するまでの時間（Ｔｐｘ＝３×Ｔｓ）に、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｎ（ＬＢ４〜ＬＢ６）を３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ４〜Ｕ６）のいずれか１つに順番に入射させることができる。
選択素子駆動制御部１０２についてさらに詳しく説明すると、選択素子駆動制御部１０２は、原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）が発生すると、図１３に示すように、原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）が発生してから一定時間（オン時間Ｔｏｎ）だけＨ（ハイ）になる複数の入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）を生成する。この複数の入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）は、対応する選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）をオン状態にすることを許可する信号である。つまり、入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）は、対応する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）へのビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ６）の入射を許可する信号である。そして、選択素子駆動制御部１０２は、入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）がＨ（ハイ）になっているオン時間Ｔｏｎだけ、対応する選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）に駆動信号（高周波信号）ＨＦｎ（ＨＦ１〜ＨＦ６）を印加して、対応する選択用光学素子ＡＯＭｎをオン状態（１次回折光を発生する状態）にする。例えば、選択素子駆動制御部１０２は、入射許可信号ＬＰ１〜ＬＰ３がＨ（ハイ）になっている一定時間Ｔｏｎだけ、対応する選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３に駆動信号ＨＦ１〜ＨＦ３を印加する。これにより、光源装置ＬＳａからのビームＬＢ１〜ＬＢ３が、対応する走査ユニットＵ１〜Ｕ３に入射する。また、選択素子駆動制御部１０２は、入射許可信号ＬＰ４〜ＬＰ６がＨ（ハイ）になっている一定時間Ｔｏｎだけ、対応する選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６に駆動信号（高周波信号）ＨＦ４〜ＨＦ６を印加する。これにより、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢ４〜ＬＢ６が、対応する走査ユニットＵ４〜Ｕ６に入射する。
図１３に示すように、第１の光学素子モジュールの３つの選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３に対応する入射許可信号ＬＰ１〜ＬＰ３は、Ｈ（ハイ）になる立ち上がりタイミングが、ＬＰ１→ＬＰ２→ＬＰ３、の順で時間Ｔｓずつずれており、且つ、Ｈ（ハイ）になるオン時間Ｔｏｎが互いに重複することはない。したがって、ビームＬＢｎ（ＬＢ１〜ＬＢ３）が入射する走査ユニットＵｎは、時間Ｔｓ間隔で、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、の順で切り換わる。同様に、第２の光学素子モジュールの３つの選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６に対応する入射許可信号ＬＰ４〜ＬＰ６は、Ｈ（ハイ）になる立ち上がりタイミングが、ＬＰ４→ＬＰ５→ＬＰ６、の順で時間Ｔｓずつずれており、且つ、Ｈ（ハイ）になるオン時間Ｔｏｎが互いに重複することはない。したがって、ビームＬＢｎ（ＬＢ４〜ＬＢ６）が入射する走査ユニットＵｎは、時間Ｔｓ間隔で、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、の順で切り換わる。選択素子駆動制御部１０２は、生成した複数の入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）を、ビーム制御装置１０４に出力する。
ビーム制御装置（ビーム制御部）１０４は、ビームＬＢ（ＬＢａ、ＬＢｂ、ＬＢｎ）の発光周波数Ｆａ、ビームＬＢのスポット光ＳＰが描画される描画ラインＳＬｎの倍率、および、ビームＬＢの強度変調を制御するものである。ビーム制御装置１０４は、全体倍率設定部１１０、局所倍率設定部１１２、描画データ出力部１１４、および、露光制御部１１６を備える。全体倍率設定部（全体倍率補正情報記憶部）１１０は、露光制御部１１６から送られてきた全体倍率補正情報ＴＭｇを記憶するとともに、全体倍率補正情報ＴＭｇを光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）の制御回路２２の信号発生部２２ａに出力する。信号発生部２２ａのクロック発生部６０は、この全体倍率補正情報ＴＭｇに応じた発振周波数Ｆａのクロック信号ＬＴＣを生成する。
局所倍率設定部（局所倍率補正情報記憶部、補正情報記憶部）１１２は、露光制御部１１６から送られてきた局所倍率補正情報（補正情報）ＣＭｇｎを記憶するとともに、局所倍率補正情報ＣＭｇｎを光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）の制御回路２２の信号発生部２２ａに出力する。この局所倍率補正情報ＣＭｇｎに基づいて、描画ラインＳＬｎ上の補正画素の位置が指定（特定）され、その倍率が決定される。制御回路２２の信号発生部２２ａは、この局所倍率補正情報ＣＭｇに基づいて決定した補正画素、および、その倍率に応じて、画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）を出力する。なお、局所倍率設定部１１２は、露光制御部１１６から送られてきた走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）毎の局所倍率補正情報ＣＭｇｎ（ＣＭｇ１〜ＣＭｇ６）を記憶する。そして、局所倍率設定部１１２は、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎを光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）の信号発生部２２ａに出力する。つまり、局所倍率設定部１１２は、原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）を発生した走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎを、該走査ユニットＵｎに入射するビームＬＢｎの発生源となる光源装置ＬＳａ（ＬＳａ、ＬＳｂ）の信号発生部２２ａに出力する。
例えば、原点信号ＳＺｎを発生した走査ユニットＵｎ（つまり、これからスポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎ）が、走査ユニットＵ１〜Ｕ３のいずれかである場合は、局所倍率設定部１１２は、原点信号ＳＺｎを発生した走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎを、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａに出力する。同様に、原点信号ＳＺｎを発生した走査ユニットＵｎが、走査ユニットＵ４〜Ｕ６のいずれかである場合は、局所倍率設定部１１２は、原点信号ＳＺｎを発生した走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎを、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａに出力する。これにより、走査モジュール毎に、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）に対応する画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が、光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）の送出タイミング切換部６４から出力される。これにより、描画ラインＳＬｎ毎に個別に走査長を調整することができる。
描画データ出力部１１４は、第１の走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３）のうち、原点信号ＳＺｎを発生した走査ユニットＵｎ（これからスポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎ）に対応する１列分のシリアルデータＤＬｎを描画ビット列データＳＢａとして光源装置ＬＳａの駆動回路３６ａに出力する。また、描画データ出力部１１４は、第２の走査モジュールの３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ４〜Ｕ６）のうち、原点信号ＳＺｎを発生した走査ユニットＵｎ（これからスポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎ）に対応する１列分のシリアルデータＤＬｎ（ＤＬ４〜ＤＬ６）を描画ビット列データＳＢｂとして光源装置ＬＳｂの駆動回路３６ａに出力する。第１の走査モジュールに関しては、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ１〜Ｕ３の順番は、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、となっているので、描画データ出力部１１４は、ＤＬ１→ＤＬ２→ＤＬ３、の順番で繰り返されるシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３を描画ビット列データＳＢａとして出力する。第２の走査モジュールに関しては、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ４〜Ｕ６の順番は、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、となっているので、描画データ出力部１１４は、ＤＬ４→ＤＬ５→ＤＬ６、の順番で繰り返されるシリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６を描画ビット列データＳＢｂとして出力する。
図１４を用いて、描画データ出力部１１４の構成について詳しく説明する。描画データ出力部１１４は、描画ビット列データＳＢａを出力する第１データ出力部１１４ａと、描画ビット列データＳＢｂを出力する第２データ出力部１１４ｂとを有する。第１データ出力部１１４ａは、走査ユニットＵ１〜Ｕ３（選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３）の各々に対応した３つの生成回路ＧＥ１、ＧＥ２、ＧＥ３と、３入力のＯＲゲート部ＧＴ１ｍとを有する。生成回路ＧＥ１は、メモリ部ＢＭ１、カウンタ部ＣＯＮ１、２入力のＡＮＤゲート部ＧＴ１ａ、ＧＴ１ｂ、および、描画許可信号生成部ＯＳＭ１を有する。生成回路ＧＥ２は、メモリ部ＢＭ２、カウンタ部ＣＯＮ２、２入力のＡＮＤゲート部ＧＴ２ａ、ＧＴ２ｂ、および、描画許可信号生成部ＯＳＭ２を有する。生成回路ＧＥ３は、メモリ部ＢＭ３、カウンタ部ＣＯＮ３、２入力のＡＮＤゲート部ＧＴ３ａ、ＧＴ３ｂ、および、描画許可信号生成部ＯＳＭ３を有する。第２データ出力部１１４ｂは、走査ユニットＵ１〜Ｕ３（選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３）の各々に対応した３つの生成回路ＧＥ４、ＧＥ５、ＧＥ６と、３入力のＯＲゲート部ＧＴ２ｍとを有する。生成回路ＧＥ４は、メモリ部ＢＭ４、カウンタ部ＣＯＮ４、２入力のＡＮＤゲート部ＧＴ４ａ、ＧＴ４ｂ、および、描画許可信号生成部ＯＳＭ４を有する。生成回路ＧＥ５は、メモリ部ＢＭ５、カウンタ部ＣＯＮ５、２入力のＡＮＤゲート部ＧＴ５ａ、ＧＴ５ｂ、および、描画許可信号生成部ＯＳＭ５を有する。生成回路ＧＥ６は、メモリ部ＢＭ６、カウンタ部ＣＯＮ６、２入力のＡＮＤゲート部ＧＴ６ａ、ＧＴ６ｂ、および、描画許可信号生成部ＯＳＭ６を有する。
各描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）は、ワンショットマルチバイブレータ等によって構成されている。各描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）は、対応する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）によるスポット光ＳＰの描画開始タイミングを調整する描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）を生成する。各描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）には、対応する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）が入力され、この入力された入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）に基づいて、描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）を生成する。例えば、描画許可信号生成部ＯＳＭ１には入射許可信号ＬＰ１が入力され、描画許可信号生成部ＯＳＭ１は、この入力された入射許可信号ＬＰ１に基づいて描画許可信号ＳＱ１を生成する。同様に、描画許可信号生成部ＯＳＭ２〜ＯＳＭ６には入射許可信号ＬＰ２〜ＬＰ６が入力され、描画許可信号生成部ＯＳＭ２〜ＯＳＭ６は、この入力された入射許可信号ＬＰ２〜ＬＰ６に基づいて描画許可信号ＳＱ２〜ＳＱ６を生成する。この描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）がハイ（Ｈ）になっている期間中に、対応する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）のシリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）が、駆動回路３６ａに出力される。
図１５は、描画許可信号生成部ＯＳＭｎによって生成される描画許可信号ＳＱｎおよび描画許可信号ＳＱｎがハイ（論理値は１）の期間中に出力される画素シフトパルスＢＳＣを示すタイムチャートである。上述したように原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）が発生すると、原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）が発生してから一定時間（オン時間Ｔｏｎ）ハイ（Ｈ）になる入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）が生成される。なお、このオン時間Ｔｏｎは、走査ユニットＵｎのスポット光ＳＰの最大走査時間である時間Ｔｓ以下の時間であることはいうまでもない。描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）は、入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）がハイ「１」になってから、つまり、原点信号ＳＺｎ（ＳＺ１〜ＳＺ６）が発生してから遅延時間Ｔｄｎ（Ｔｄ１〜Ｔｄ６）経過した後に立ち上がり、且つ、入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）がロー「０」になるのと同時またはその前に、立ち下がる描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）を生成する。例えば、描画許可信号生成部ＯＳＭ３は、入射許可信号ＬＰ３がハイになってから遅延時間Ｔｄ３経過した後に立ち上がり、且つ、入射許可信号ＬＰ３がローになるのと同時またはその前に立ち下がる描画許可信号ＳＱ３を生成する。この描画許可信号ＳＱ１〜ＳＱ３は、ＳＱ１→ＳＱ２→ＳＱ３、の順でハイ（Ｈ）になり、ハイ（Ｈ）になる時間が互いに重複することはない。同様に、描画許可信号ＳＱ４〜ＳＱ６が、ＳＱ４→ＳＱ５→ＳＱ６、の順でハイ（Ｈ）になり、ハイ（Ｈ）になる時間が互いに重複することはない。この描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）が実際にハイ（Ｈ）になっている期間で、基板Ｐの被照射面上にスポット光ＳＰの描画が許可される。
この遅延時間Ｔｄｎを変動させることで、基板Ｐ上における描画ラインＳＬｎの位置を主走査方向（Ｙ方向）に沿ってシフトさせることができる。つまり、遅延時間Ｔｄを短くすることによって、描画ラインＳＬｎの主走査方向における位置が、描画開始位置側（主走査方向とは反対側）にシフトされ、遅延時間Ｔｄを長くすることによって、描画ラインＳＬｎの主走査方向における位置が、描画終了位置側（主走査方向側）にシフトされる。この遅延時間Ｔｄｎは、原則として、描画ラインＳＬｎの中心点が最大走査長（例えば、３１ｍｍ）の中央（中点）にくるように設定される。したがって、遅延時間Ｔｄｎが一定のままで、描画ラインＳＬｎの走査長が全体倍率補正情報ＴＭｇおよび局所倍率補正情報ＣＭｇｎの少なくとも一方によって伸縮されると、描画ラインＳＬｎの中心点が最大走査長の中央に位置しなくなる。したがって、全体倍率補正情報ＴＭｇおよび局所倍率補正情報ＣＭｇｎによってこの遅延時間Ｔｄｎを決定してもよい。この遅延時間Ｔｄｎ（Ｔｄ１〜Ｔｄ６）によって、各描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）を主走査方向に沿って個別にシフトさせることができる。露光制御部１１６は、全体倍率補正情報ＴＭｇおよび局所倍率補正情報ＣＭｇｎに基づいて遅延時間Ｔｄｎ（Ｔｄ１〜Ｔｄ６）を示す遅延情報を生成し、生成した遅延情報を描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）に出力する。描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）は、入力された遅延情報に基づいて、生成する描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）の遅延時間Ｔｄｎ（Ｔｄ１〜Ｔｄ６）を決定する。
図１６は、最大走査長の範囲内で伸縮された描画ラインＳＬｎの位置と遅延時間Ｔｄとの関係を示す図である。符号ＭＳＬｎは、最大走査長の描画ラインＳＬｎを示している。また、符号ＳＬｎａは、伸縮されていない初期値の描画ラインＳＬｎを示し、この場合の遅延時間ＴｄｎをＴｄａで表している。つまり、描画ラインＳＬｎａの中心点ｐａが最大走査長の中点ｐｍにくるように、この遅延時間Ｔｄａが初期値として設定されている。また、符号ＳＬｎｂは、初期値の描画ラインＳＬｎａを全体倍率補正または局所倍率補正によって縮小したときの描画ラインＳＬｎを示すものであり、符号ＳＬｎｃは、初期値の描画ラインＳＬｎａを全体倍率補正または局所倍率補正によって伸長したときの描画ラインＳＬｎを示すものである。
描画ラインＳＬｎｂの遅延時間を描画ラインＳＬｎａのときと同じ遅延時間Ｔｄａとした場合は、描画開始タイミングは、描画ラインＳＬｎａのときと同一となる。したがって、描画ラインＳＬｎｂの描画開始点が、描画ラインＳＬｎａの描画開始点に対して主走査方向に沿ってシフトすることはない。しかしながら、この場合だと、描画ラインＳＬｎｂは描画ラインＳＬｎａに対して縮小されているため、描画ラインＳＬｎｂの描画終了点は、描画ラインＳＬｎａの描画終了点より描画開始点側にずれてしまう。そのため、描画ラインＳＬｎｂの中心点ｐｂの位置は、最大走査長の描画ラインＭＳＬｎの中点ｐｍの位置より描画開始点側にずれてしまう。したがって、描画ラインＳＬｎｂの場合は、描画ラインＳＬｎｂの縮小率に基づいて、描画ラインＳＬｎｂの中心点ｐｂが描画ラインＭＳＬｎの中点ｐｍと一致するように遅延時間Ｔｄｂを決定してもよい。この場合の遅延時間Ｔｄｂは、遅延時間Ｔｄａより長くなり、描画ラインＳＬｎｂの描画開始点は、描画ラインＳＬｎａの描画開始点より描画終了点側（主走査方向側）にシフトされた状態となる。
また、描画ラインＳＬｎｃの遅延時間を描画ラインＳＬｎａのときと同じ遅延時間Ｔｄａとした場合は、描画開始タイミングは、描画ラインＳＬｎａのときと同一となる。したがって、描画ラインＳＬｎｃの描画開始点が、描画ラインＳＬｎａの描画開始点に対して主走査方向に沿ってシフトすることはない。しかしながら、この場合だと、描画ラインＳＬｎｂは描画ラインＳＬｎａに対して伸長されているため、描画ラインＳＬｎｃの描画終了点は、描画ラインＳＬｎａの描画終了点より描画終了点側（主走査方向側）にずれてしまう。そのため、描画ラインＳＬｎｃの中心点ｐｃの位置は、最大走査長の描画ラインＭＳＬｎの中点ｐｍの位置より描画終了点側にずれてしまう。したがって、描画ラインＳＬｎｃの場合は、描画ラインＳＬｎｃの伸長率に基づいて、描画ラインＳＬｎｃの中心点ｐｃが描画ラインＭＳＬｎの中点ｐｍと一致するように遅延時間Ｔｄｃを決定してもよい。この場合の遅延時間Ｔｄｃは、遅延時間Ｔｄａより短くなり、描画ラインＳＬｎｃの描画開始点は、描画ラインＳＬｎａの描画開始点より描画開始点側（主走査方向とは反対側）にシフトされた状態となる。
図１４の説明に戻り、各描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）が生成した描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）は、ＡＮＤゲート部ＧＴｎｂ（ＧＴ１ｂ〜ＧＴ６ｂ）の一方の入力端子に入力される。詳しくは、ＡＮＤゲート部ＧＴ１ｂの一方の入力端子には、描画許可信号ＳＱ１が入力され、同様に、ＡＮＤゲート部ＧＴ２ｂ〜ＧＴ６ｂの一方の入力端子には描画許可信号ＳＱ２〜ＳＱ６が入力される。ＡＮＤゲート部ＧＴｎｂ（ＧＴ１ｂ〜ＧＴ６ｂ）の他方の入力端子には、画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）が入力される。ＡＮＤゲート部ＧＴ１ｂ〜ＧＴ３ｂには、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａからの画素シフトパルスＢＳＣａが同時に入力され、ＡＮＤゲート部ＧＴ４ｂ〜ＧＴ６ｂには、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａからの画素シフトパルスＢＳＣｂが同時に入力される。ＡＮＤゲート部ＧＴｎｂ（ＧＴ１ｂ〜ＧＴ６ｂ）は、図１５に示すように、描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）から入力される描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）がハイの時間だけ、入力された画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）を出力する。なお、図９のゲート回路ＧＴａによって、画素シフトパルスＢＳＣａ（ＢＳＣｂ）は、描画許可信号ＳＱ１〜ＳＱ３（ＳＱ４〜ＳＱ６）がハイの期間中に生成される。
３つのＡＮＤゲート部ＧＴ１ｂ〜ＧＴ３ｂ（ＧＴ４ｂ〜ＧＴ６ｂ）には、３つの描画許可信号ＳＱ１〜ＳＱ３（ＳＱ４〜ＳＱ６）のうち、ハイになっている描画許可信号ＳＱｎに対応する走査ユニットＵｎのシリアルデータＤＬｎの画素をシフトさせる画素シフトパルスＢＳＣａ（ＢＳＣｂ）が入力される。詳しく説明すると、描画許可信号ＳＱ１がハイの期間中に、描画許可信号ＳＱ１に対応する走査ユニットＵ１のシリアルデータＤＬ１の画素をシフトさせる画素シフトパルスＢＳＣａが３つのＡＮＤゲート部ＧＴ１ｂ〜ＧＴ３ｂに入力される。また、描画許可信号ＳＱ２、ＳＱ３がハイの期間中に、描画許可信号ＳＱ２、ＳＱ３に対応する走査ユニットＵ２、Ｕ３のシリアルデータＤＬ２、ＤＬ３の画素をシフトさせる画素シフトパルスＢＳＣａが３つのＡＮＤゲート部ＧＴ１ｂ〜ＧＴ３ｂに入力される。同様にして、描画許可信号ＳＱ４〜ＳＱ６がハイの期間中に、描画許可信号ＳＱ４〜ＳＱ６に対応する走査ユニットＵ４〜Ｕ６のシリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６の画素をシフトさせる画素シフトパルスＢＳＣｂが３つのＡＮＤゲート部ＧＴ４ｂ〜ＧＴ６ｂに入力される。
各メモリ部（描画データ記憶部）ＢＭｎ（ＢＭ１〜ＢＭ６）は、対応する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）が描画露光すべきパターンに応じたパターンデータ（ビットマップ）を記憶するメモリである。カウンタ部ＣＯＮｎ（ＣＯＮ１〜ＣＯＮ６）は、メモリ部ＢＭｎ（ＢＭ１〜ＢＭ６）に記憶されたパターンデータのうち、シリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）の各画素の論理情報を、行方向に１画素ずつ画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）に同期して出力するためのカウンタである。これにより、描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ６）がハイ（Ｈ）の時間中に、それに対応する走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）のシリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）の各画素の論理情報が、行方向に１画素ずつ画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）に同期して出力されることになる。例えば、描画許可信号ＳＱ１（ＳＱ２、ＳＱ３）がハイ（Ｈ）の期間中には、シリアルデータＤＬ１（ＤＬ２、ＤＬ３）の論理情報が、１画素ずつ画素シフトパルスＢＳＣａに同期して出力される。また、描画許可信号ＳＱ４（ＳＱ５、ＳＱ６）がハイ（Ｈ）の期間中には、シリアルデータＤＬ４（ＤＬ５、ＤＬ６）の論理情報が、１画素ずつ画素シフトパルスＢＳＣｂに同期して出力される。
また、メモリ部ＢＭｎ（ＢＭ１〜ＢＭ６）に記憶されたパターンデータのシリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）は、不図示のアドレスカウンタ等によって列方向にシフトされる。つまり、不図示のアドレスカウンタによって読み出す列が、１列目、２列目、３列目、・・・、というようにシフトされる。そのシフトは、例えば、走査ユニットＵ１に対応するメモリ部ＢＭ１であればシリアルデータＤＬ１を出力し終わった後で、次に走査を行う走査ユニットＵ２に対応した入射許可信号ＬＰ２がハイ（Ｈ）になったタイミング（原点信号ＳＺ２が発生したタイミング）で行われる。メモリ部ＢＭ２に記憶されたパターンデータのシリアルデータＤＬ２のシフトは、シリアルデータＤＬ２を出力し終わった後で、次に走査を行う走査ユニットＵ３に対応した入射許可信号ＬＰ３がハイ（Ｈ）になったタイミング（原点信号ＳＺ３が発生したタイミング）で行われる。また、メモリ部ＢＭ３に記憶されたパターンデータのシリアルデータＤＬ３のシフトは、シリアルデータＤＬ３を出力し終わった後で、次に走査を行う走査ユニットＵ１に対応した入射許可信号ＬＰ１がハイ（Ｈ）になったタイミング（原点信号ＳＺ１が発生したタイミング）で行われる。なお、第１の走査モジュールの３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３は、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、の順でスポット光ＳＰの走査を行うものとする。
同様にして、メモリ部ＢＭ４〜ＢＭ６に記憶されたパターンデータのシリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６のシフトは、シリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６を出力し終わった後で、次に走査を行う走査ユニットＵ５、Ｕ６、Ｕ４に対応した入射許可信号ＬＰ５、ＬＰ６、ＬＰ４がハイ（Ｈ）になったタイミング（原点信号ＳＺ５、ＳＺ６、ＳＺ４が発生したタイミング）で行われる。なお、第２の走査モジュールの３つの走査ユニットＵ４〜Ｕ６は、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、の順でスポット光ＳＰの走査を行うものとする。
メモリ部ＢＭｎ（ＢＭ１〜ＢＭ６）から出力されるシリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）は、ＡＮＤゲート部ＧＴｎａ（ＧＴ１ａ〜ＧＴ６ａ）の一方の入力端子に入力される。ＡＮＤゲート部ＧＴｎａ（ＧＴ１ａ〜ＧＴ６ａ）の他方の入力端子には、入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）が入力される。したがって、ＡＮＤゲート部ＧＴｎａ（ＧＴ１ａ〜ＧＴ６ａ）は、入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）がハイ（Ｈ）の期間中（時間Ｔｏｎ中）、シリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）を出力する。これにより、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎのシリアルデータＤＬｎが出力されることになる。これにより、第１データ出力部１１４ａの生成回路ＧＥ１〜ＧＥ３から、シリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ３）が、ＤＬ１→ＤＬ２→ＤＬ３、の順で出力され、３入力のＯＲゲート部ＧＴ１ｍに入力される。同様にして、第２データ出力部１１４ｂの生成回路ＧＥ４〜ＧＥ６から、シリアルデータＤＬｎ（ＤＬ４〜ＤＬ６）が、ＤＬ４→ＤＬ５→ＤＬ６、の順で出力され、３入力のＯＲゲート部ＧＴ２ｍに入力される。
ＯＲゲート部ＧＴ１ｍは、ＤＬ１→ＤＬ２→ＤＬ３、の順に繰り返し入力されたシリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１→ＤＬ２→ＤＬ３）を描画ビット列データＳＢａとして光源装置ＬＳａの駆動回路３６ａに出力する。これにより、第１の走査モジュールの３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３は、Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、の順番で、スポット光ＳＰの走査を行うと同時に、パターンデータに応じたパターンを描画露光することができる。同様にして、ＯＲゲート部ＧＴ２ｍは、ＤＬ４→ＤＬ５→ＤＬ６、の順に繰り返し入力されたシリアルデータＤＬｎを描画ビット列データＳＢｂとして光源装置ＬＳｂの駆動回路３６ａに出力する。これにより、第２の走査モジュールの３つの走査ユニットＵ４〜Ｕ６は、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６、の順番で、スポット光ＳＰの走査を行うと同時に、パターンデータに応じたパターンを描画露光することができる。
なお、本第１の実施の形態では、走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）毎に、パターンデータを用意し、走査モジュール毎に、３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）のパターンデータの中から、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎの順番（Ｕ１→Ｕ２→Ｕ３、Ｕ４→Ｕ５→Ｕ６）にしたがって、シリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３、ＤＬ４〜ＤＬ６を出力するようにした。しかしながら、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎの順番は予め決められているので、走査モジュール毎に、３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）のパターンデータの各シリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ３、ＤＬ４〜ＤＬ６）を組み合わせた１つのパターンデータを用意してもよい。つまり、走査モジュール毎に、３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）のパターンデータの各列のシリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ３、ＤＬ４〜ＤＬ６）を、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎの順番に応じて配列させた１つのパターンデータを構築するようにしてもよい。この場合は、走査モジュール毎に構築された１つのパターンデータのシリアルデータＤＬｎを描画許可信号ＳＱｎ（ＳＱ１〜ＳＱ３、ＳＱ４〜ＳＱ６）に応じて、１列目から順番に出力すればよい。
さて、図１２に示した露光制御部１１６は、全体倍率設定部１１０、局所倍率設定部１１２、および、描画データ出力部１１４を制御するものである。露光制御部１１６には、マーク位置検出部１０６が検出した設置方位線Ｌｘ１、Ｌｘ４上におけるアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）の位置情報と、回転位置検出部１０８が検出した設置方位線Ｌｘ１〜Ｌｘ４上における回転ドラムＤＲの回転角度位置情報（カウンタ回路ＣＮ１ａ〜ＣＮ４ａ、ＣＮ１ｂ〜ＣＮ４ｂに基づくカウント値）とが入力される。露光制御部１１６は、設置方位線Ｌｘ１上におけるアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）の位置情報と、設置方位線Ｌｘ１上における回転ドラムＤＲの回転角度位置（カウンタ回路ＣＮ１ａ、ＣＮ１ｂのカウント値）とに基づいて、基板Ｐの副走査方向（Ｘ方向）における露光領域Ｗの描画露光の開始位置を検出（決定）する。
そして、露光制御部１１６は、描画露光の開始位置が検出されたときの設置方位線Ｌｘ１上における回転ドラムＤＲの回転角度位置と、設置方位線Ｌｘ２上における回転角度位置（カウンタ回路ＣＮ２ａ、ＣＮ２ｂに基づくカウント値）とに基づいて、基板Ｐの描画露光の開始位置が設置方位線Ｌｘ２上にある描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５上まで搬送されたか否かを判断する。露光制御部１１６は、描画露光の開始位置が描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５上まで搬送されたと判断すると、局所倍率設定部１１２および描画データ出力部１１４等を制御して、走査ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５にスポット光ＳＰの走査による描画を開始させる。
この場合は、露光制御部１１６は、走査ユニットＵ１、Ｕ３が描画露光を行うタイミングで、局所倍率設定部１１２にスポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ１、Ｕ３に対応する局所倍率補正情報ＣＭｇ１、ＣＭｇ３を光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａに出力させる。これにより、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａは、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ１、Ｕ３のシリアルデータＤＬ１、ＤＬ３の画素をシフトさせる画素シフトパルスＢＳＣａを、局所倍率補正情報ＣＭｇ１、ＣＭｇ３に応じて発生する。この画素シフトパルスＢＳＣａに応じて、描画データ出力部１１４は、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ１、Ｕ３に対応するシリアルデータＤＬ１、ＤＬ３の各画素の論理情報を１画素ずつシフトさせていく。同様に、露光制御部１１６は、走査ユニットＵ５が描画露光を行うタイミングで、局所倍率設定部１１２に、走査ユニットＵ５に対応する局所倍率補正情報ＣＭｇ５を光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａに出力させる。これにより、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａは、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ５に対応するシリアルデータＤＬ５の画素をシフトさせる画素シフトパルスＢＳＣｂを、局所倍率補正情報ＣＭｇ５に応じて発生する。この画素シフトパルスＢＳＣｂに応じて、描画データ出力部１１４は、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ５のシリアルデータＤＬ５の各画素の論理情報を１画素ずつシフトさせていく。
その後、露光制御部１１６は、描画露光の開始位置が検出されたときの設置方位線Ｌｘ１上における回転ドラムＤＲの回転角度位置と、設置方位線Ｌｘ３上における回転角度位置（カウンタ回路ＣＮ３ａ、ＣＮ３ｂのカウント値）とに基づいて、基板Ｐの描画露光の開始位置が設置方位線Ｌｘ３上にある描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６上まで搬送されたか否かを判断する。露光制御部１１６は、描画露光の開始位置が描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６上まで搬送されたと判断すると、局所倍率設定部１１２および描画データ出力部１１４を制御して、さらに、走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６にスポット光ＳＰの走査を開始させる。
この場合は、露光制御部１１６は、走査ユニットＵ２が描画露光を行うタイミングで、局所倍率設定部１１２に、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ２に対応する局所倍率補正情報ＣＭｇ２を光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａに出力させる。これにより、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａは、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ２のシリアルデータＤＬ２の画素をシフトさせる画素シフトパルスＢＳＣａを、局所倍率補正情報ＣＭｇ２に応じて発生する。この画素シフトパルスＢＳＣａに応じて、描画データ出力部１１４は、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ２のシリアルデータＤＬ２の各画素の論理情報を１画素ずつシフトさせていく。同様に、露光制御部１１６は、走査ユニットＵ４、Ｕ６が描画露光を行うタイミングで、局所倍率設定部１１２に、走査ユニットＵ４、Ｕ６に対応する局所倍率補正情報ＣＭｇ４、ＣＭｇ６を光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａに出力させる。これにより、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａは、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ４、Ｕ６のシリアルデータＤＬ４、ＤＬ６の画素をシフトさせる画素シフトパルスＢＳＣｂを、局所倍率補正情報ＣＭｇ４、ＣＭｇ６に応じて発生する。この画素シフトパルスＢＳＣｂに応じて、描画データ出力部１１４は、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵ４、Ｕ６のシリアルデータＤＬ４、ＤＬ６の各画素の論理情報を１画素ずつシフトさせていく。
先の図４から分かるように、基板Ｐは＋Ｘ方向に搬送されるので、描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５の各々における描画露光が先行し、基板Ｐが所定距離だけさらに搬送されてから、描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６の各々における描画露光が行われる。一方で、第１の走査モジュールの３つの走査ユニットＵ１〜Ｕ３の各ポリゴンミラーＰＭ、第２の走査モジュールの３つの走査ユニットＵ４〜Ｕ６の各ポリゴンミラーＰＭは、所定の位相差を持って回転制御されているため、原点信号ＳＺ１〜ＳＺ３、ＳＺ４〜ＳＺ６は、図１３に示すように、時間Ｔｓだけ位相差を持って発生し続ける。そのため、図１３に示すような入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）が発生し、描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５における描画露光の開始時点から描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６における描画露光の開始直前までの間も、図１４中のＡＮＤゲート部ＧＴ２ａ、ＧＴ４ａ、ＧＴ６ａが開かれ、シリアルデータＤＬ２、ＤＬ４、ＤＬ６が出力される。したがって、露光領域Ｗの描画露光の開始位置が描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６上に達する前に、走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６によるスポット光ＳＰの走査によってパターンが描画されてしまう。
そこで、図１４の構成において、露光制御部１１６の制御によって、入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）を、ＡＮＤゲート部ＧＴｎａ（ＧＴ１ａ〜ＧＴ６ａ）および描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）に送るか禁止するかを選択する選択ゲート回路を、生成回路ＧＥｎ（ＧＥ１〜ＧＥ６）毎に設けるのがよい。これにより、各生成回路ＧＥｎ（ＧＥ１〜ＧＥ６）の選択ゲート回路が開かれている期間中だけ、ＡＮＤゲート部ＧＴｎａ（ＧＴ１ａ〜ＧＴ６ａ）および描画許可信号生成部ＯＳＭｎ（ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６）に入射許可信号ＬＰｎ（ＬＰ１〜ＬＰ６）が入力される。したがって、露光制御部１１６は、生成回路ＧＥ２、ＧＥ４、ＧＥ６の選択ゲート回路を閉じ、生成回路ＧＥ１、ＧＥ３、ＧＥ５の選択ゲート回路を開くことで、シリアルデータＤＬ２、ＤＬ４、ＤＬ６の出力を禁止することができる。また、この生成回路ＧＥ２、ＧＥ４、ＧＥ６の選択ゲート回路を閉じることで、描画許可信号ＳＱ２、ＳＱ４、ＳＱ６が生成されることもない。したがって、生成回路ＧＥ２、ＧＥ４、ＧＥ６の選択ゲート回路を閉じている間は、ゲート回路ＧＴａ（図９参照）によって、シリアルデータＤＬ２、ＤＬ４、ＤＬ６の画素をシフトする画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）の生成も禁止される。
なお、各生成回路ＧＥｎ（ＧＥ１〜ＧＥ６）に選択ゲート回路を設けない場合は、露光制御部１１６は、光源装置ＬＳａ、ＬＳｂの駆動回路３６ａに出力する描画ビット列データＳＢａ、ＳＢｂのうち、シリアルデータＤＬ２、ＤＬ４、ＤＬ６に対応する部分の画素の論理情報を全て「０」にキャンセルすることで、実質的に走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６による描画露光をキャンセルすることができる。キャンセル期間中は、メモリ部ＢＭ２、ＢＭ４、ＢＭ６から出力されるシリアルデータＤＬ２、ＤＬ４、ＤＬ６の列は、シフトされず１列目のままである。そして、露光領域Ｗの描画露光の開始位置が描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６上に到達してから、シリアルデータＤＬ２、ＤＬ４、ＤＬ６の出力を開始し、シリアルデータＤＬ２、ＤＬ４、ＤＬ６の列方向へのシフトが行われる。
同様に、露光領域Ｗの描画露光の終了位置は、先に描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５上に到達し、その後一定の時間をおいて、描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６上に達する。そのため、描画露光の終了位置が描画ラインＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５に到達した後、描画ラインＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６に到達するまでは、走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６のみでパターンの描画露光を行うことになる。したがって、露光制御部１１６は、生成回路ＧＥ１、ＧＥ３、ＧＥ５の選択ゲート回路を閉じ、生成回路ＧＥ２、ＧＥ４、ＧＥ６の選択ゲート回路を開くことで、シリアルデータＤＬ１、ＤＬ３、ＤＬ５の出力を禁止することができる。また、この生成回路ＧＥ１、ＧＥ３、ＧＥ５の選択ゲート回路を閉じることで、図９に示すゲート回路ＧＴａによって、シリアルデータＤＬ１、ＤＬ３、ＤＬ５の画素をシフトする画素シフトパルスＢＳＣ（ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ）の生成も禁止される。なお、各生成回路ＧＥｎ（ＧＥ１〜ＧＥ６）に選択ゲート回路を設けない場合は、露光制御部１１６は、光源装置ＬＳａ、ＬＳｂの駆動回路３６ａに出力する描画ビット列データＳＢａ、ＳＢｂのうち、シリアルデータＤＬ１、ＤＬ３、ＤＬ５に対応する部分の画素の論理情報を全て「０」にキャンセルすることで、実質的に走査ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５による描画露光をキャンセルすることができる。
また、露光制御部１１６は、マーク位置検出部１０６が検出した設置方位線Ｌｘ１、Ｌｘ４上におけるアライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）の位置情報と、回転位置検出部１０８が検出した設置方位線Ｌｘ１、Ｌｘ４上における回転ドラムＤＲの回転角度位置情報とに基づいて、基板Ｐまたは露光領域Ｗの歪み（変形）を逐次演算する。例えば、基板Ｐが長尺方向に大きなテンションを受けたり、熱プロセスを受けたりして変形している場合は、露光領域Ｗの形状も歪み（変形し）、アライメントマークＭＫｍ（ＭＫ１〜ＭＫ４）の配列も、図４に示すような矩形状にならず、歪んだ（変形した）状態になる。基板Ｐまたは露光領域Ｗが歪んだ場合は、それに応じて各描画ラインＳＬｎの倍率を変更する必要があるので、露光制御部１１６は、演算した基板Ｐまたは露光領域Ｗの歪みに基づいて、全体倍率補正情報ＴＭｇおよび局所倍率補正情報ＣＭｇｎの少なくとも一方を生成する。そして、この生成された全体倍率補正情報ＴＭｇおよび局所倍率補正情報ＣＭｇｎの少なくとも一方は、全体倍率設定部１１０または局所倍率設定部１１２に出力される。これにより、重ね合わせ露光の精度を向上させることができる。また、露光制御部１１６は、基板Ｐまたは露光領域Ｗの歪みに応じて、各描画ラインＳＬｎ毎に補正傾き角情報を生成してもよい。この生成された補正傾き角情報に基づいて、上述した前記アクチュエータが、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）を照射中心軸Ｌｅｎ（Ｌｅ１〜Ｌｅ６）回りに回動させる。これにより、重ね合わせ露光の精度がより向上する。露光制御部１１６は、各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）によってスポット光ＳＰの走査が行われる度、若しくは、スポット光ＳＰの走査が所定回数行われる度に、若しくは、基板Ｐまたは露光領域Ｗの歪みの傾向が許容範囲を超えて変わったときに、全体倍率補正情報ＴＭｇおよび局所倍率補正情報ＣＭｇｎの少なくとも一方と、補正傾き角情報とを再び生成してもよい。
以上のように、第１の実施の形態の露光装置ＥＸは、パルス光源部３５からの種光Ｓ１、Ｓ２によって生成されるビームＬＢ（Ｌｓｅ、ＬＢａ、ＬＢｂ、ＬＢｎ）のスポット光ＳＰをパターンに応じて強度変調しつつ、基板Ｐ上の描画ラインＳＬｎに沿ってスポット光ＳＰを相対的に走査することにより、基板Ｐ上にパターンを描画する。そして、露光装置ＥＸは、メモリ部ＢＭｎ、クロック発生部６０、光源制御部、補正画素指定部６２、および、送出タイミング切換部６４を少なくとも備える。上述したように、メモリ部ＢＭｎは、走査ユニットＵｎのスポット光ＳＰの走査によって描画されるパターンデータを記憶したものである。クロック発生部６０は、Ｐｘｙ／（Ｎ×Ｖｓ）で決まる基準周期Ｔａを有し、スポット光ＳＰの走査中に１画素の寸法Ｐｘｙ当りＮ個のクロックパルスを有するクロック信号ＬＴＣを生成する。光源制御部は、少なくとも、制御回路２２と、電気光学素子３６、駆動回路３６ａ、および、描画データ出力部１１４から構成される。この光源制御部は、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスに応答してビームＬＢを発生するようにパルス光源部３５を制御するとともに、メモリ部ＢＭｎから順次送出されるパターンデータを構成するシリアルデータＤＬｎの画素毎の論理情報に基づいてビームＬＢの強度を変調する。補正画素指定部６２は、描画ラインＳＬｎ上に並ぶ複数の画素のうちで、特定の位置に配置される少なくとも１つの画素を補正画素として指定する。送出タイミング切換部６４は、スポット光ＳＰが描画ラインＳＬｎ上の補正画素以外の通常画素を走査するタイミングでは、クロックパルスのＮ個が１画素に対応し、スポット光ＳＰが描画ラインＳＬｎ上の補正画素を走査するタイミングでは、クロックパルスのＮ±ｍ個が１画素に対応するように、画素の論理情報のメモリ部ＢＭｎからの送出タイミングを切り換える。したがって、描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）の倍率をきめ細やかに補正することができ、ミクロンオーダーでの精密な重ね合わせ露光を行うことができる。
露光装置ＥＸは、ビームＬＢを１次元に偏向するポリゴンミラーＰＭと、ポリゴンミラーＰＭで偏向されたビームＬＢを入射して、基板Ｐ上にスポット光ＳＰとして集光する光学レンズ部材（少なくとも、ｆθレンズＦＴおよびシリンドリカルレンズＣＹｂを含む）とを有する走査ユニットＵｎを複数備える。露光装置ＥＸは、複数の走査ユニットＵｎの各々から投射されるスポット光ＳＰによって、基板Ｐ上にパターンを描画する。これにより、露光領域Ｗの幅を簡単に広げることができる。
露光装置ＥＸは、複数の走査ユニットＵｎの各々のポリゴンミラーＰＭの回転角度位置が所定の位相関係となるように、ポリゴンミラーＰＭの各々を同期回転させるポリゴン駆動制御部１００と、光源装置ＬＳａ（またはＬＳｂ）からのビームを、ポリゴンミラーＰＭの回転角度位置に応じて、複数の走査ユニットＵｎのいずれか１つに順番に導くように切り換えるビーム切換部ＢＤＵと、を備える。これにより、１つの走査ユニットＵｎがスポット光ＳＰの走査を開始してから次の走査を開始するまでの間に、複数の走査ユニットＵｎの各々が順番にスポット光ＳＰの走査を行うことができる。その結果、ビームＬＢを有効に活用することができる。
露光装置ＥＸは、描画ラインＳＬｎ上に位置する複数の画素のうち、補正対象となる補正画素を指定するための局所倍率補正情報（補正情報）ＣＭｇｎを、複数の走査ユニットＵｎ毎に記憶する局所倍率設定部（補正情報記憶部）１１２を備える。補正画素指定部６２は、ビーム切換部ＢＤＵによってビームＬＢが導かれる走査ユニットＵｎに対応した局所倍率補正情報ＣＭｇｎに基づいて、ビームＬＢが導かれる走査ユニットＵｎの描画ラインＳＬｎ上に位置する補正画素を指定する。これにより、描画ラインＳＬｎ（走査ユニットＵｎ）毎に、描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）の倍率をきめ細やかに補正することができる。したがって、パターン露光の重ね合わせ精度が向上する。
局所倍率補正情報ＣＭｇｎは、描画ラインＳＬｎに沿って描画されるパターンの描画倍率に応じて描画ラインＳＬｎ上の離散的な複数の位置の各々に補正画素を指定するための補正位置情報Ｎｖを含む。補正画素指定部６２は、補正位置情報Ｎｖに基づいて、描画ラインＳＬｎ上に離散的に位置する複数の補正画素を指定する。送出タイミング切換部６４は、描画ラインＳＬｎ上に位置する複数の補正画素の各々で、補正画素に対してＮ±ｍ個のクロック信号ＬＴＣのクロックパルスが対応するように、論理情報のメモリ部ＢＭｎからの送出タイミングを切り換える。これにより、ムラなく描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）を倍率補正（伸縮）させることができる。
局所倍率補正情報ＣＭｇｎは、描画ラインＳＬｎに沿って描画されるパターンの描画倍率に応じて、前記した「±ｍ」の値を設定するための倍率情報ＳＣＡを含む。これにより、描画倍率に応じて、描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）を伸縮させることができる。
ビーム切換部ＢＤＵは、光源装置ＬＳａ（またはＬＳｂ）からのビームＬＢの進行方向に沿って直列に配置され、ビームＬＢの光路を切り換えてビームＬＢが入射する走査ユニットＵｎを１つ選択する複数の選択用光学素子ＡＯＭｎを有する。したがって、描画露光すべき１つの走査ユニットＵｎに対して光源装置ＬＳａ（またはＬＳｂ）からのビームＬＢを効率的に集中させることができ、高い露光量が得られる。例えば、光源装置ＬＳａ（またはＬＳｂ）からの１つのビームＬＢを複数のビームスプリッタを使って３つに振幅分割し、分割した３つのビームＬＢの各々を、シリアルデータＤＬｎによって変調させる描画用の音響光学変調素子（強度変調部）ＡＯＭを介して、３つの走査ユニットＵｎに導いた場合、描画用の音響光学変調素子でのビーム強度の減衰を２０％、各走査ユニットＵｎ内でのビーム強度の減衰を３０％とすると、１つの走査ユニットＵｎにおけるスポット光ＳＰの強度は、元のビームＬＢの強度を１００％としたとき、約１８．６７％となる。一方、第１の実施の形態のように、光源装置ＬＳａ（またはＬＳｂ）からのビームＬＢを３つの選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３、ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６）によって偏向させて、３つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ３、Ｕ４〜Ｕ６）のいずれか１つに入射するようにした場合、選択用光学素子ＡＯＭｎでのビーム強度の減衰を２０％としたとき、１つの走査ユニットＵｎにおけるスポット光ＳＰの強度は、元のビームＬＢの強度の約５６％になる。
複数の選択用光学素子ＡＯＭｎは、複数の走査ユニットＵｎに対応して設けられ、対応する走査ユニットＵｎにビームＬＢを入射させるか否かを切り換える。したがって、複数の走査ユニットＵｎのうち、ビームＬＢｎが入射すべき１つの走査ユニットＵｎを簡単に選択できる。
なお、本第１の実施の形態では、ポリゴンミラーＰＭの走査効率が１／３、ビームＬＢａ、ＬＢｂが振り分けられる走査ユニットＵｎの数を３つとしたので、６つの選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）を２つの光学素子モジュール（２つの組）に分け、それに対応して６つの走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）を２つの走査モジュール（２つの組）に分けた。しかしながら、ポリゴンミラーＰＭの走査効率が１／Ｈ、走査ユニットＵｎおよび選択用光学素子ＡＯＭｎの数がＱの場合は、Ｑ個の選択用光学素子ＡＯＭｎをＱ／Ｈ個の光学素子モジュール（Ｑ／Ｈの組）に分ける。そして、Ｑ個の走査ユニットＵｎをＱ／Ｈの走査モジュールに分ければよい。この場合、Ｑ／Ｈ個の光学素子モジュール（Ｑ／Ｈの組）の各々に含まれる選択用光学素子ＡＯＭｎの数は等しく、また、Ｑ／Ｈ個の走査モジュール（Ｑ／Ｈの組）の各々に含まれる走査ユニットＵｎの数も等しくするのが好ましい。なお、このＱ／Ｈは、正数であることが好ましい。つまり、Ｑは、Ｈの倍数であることが好ましい。例えば、ポリゴンミラーＰＭの走査効率が１／２、走査ユニットＵｎおよび選択用光学素子ＡＯＭｎの数が６つの場合は、６つの選択用光学素子ＡＯＭｎを３つの光学素子モジュール（３つの組）に等しく分け、６つの走査ユニットＵｎを３つの走査モジュール（３つの組）に等しく分ければよい。
また、上記第１の実施の形態では、ポリゴンミラーＰＭの形状を、８角形としたが（反射面ＲＰが８つ）としたが、６角形、７角形であってもよいし、９角形以上であってもよい。これにより、ポリゴンミラーＰＭの走査効率も変わる。一般的に、多角形の形状のポリゴンミラーＰＭの反射面数Ｎｐ以外の条件（例えば、ｆθレンズＦＴの口径や焦点距離等の条件）が同一の場合は、反射面数Ｎｐが多くなる程、ポリゴンミラーＰＭの１反射面ＲＰにおける走査効率は大きくなり、反射面数が少なくなる程、ポリゴンミラーＰＭの走査効率は小さくなる。また、反射面数Ｎｐが多くなる程、ポリゴンミラーＰＭの外形が円形に近づくので、回転中の風損が減り、ポリゴンミラーＰＭをより高速に回転させることができる。例えば、先の例のように、８面のポリゴンミラーＰＭを走査効率１／３未満で使う場合、２４面（８面÷１／３）のポリゴンミラーＰＭに変えることもできる。ただし、その場合は、１つの光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）からのビームＬＢａ（ＬＢｂ）を３つの走査ユニットＵｎの各々に時分割で振り分けるために、３つの走査ユニットＵｎの各々の２４面のポリゴンミラーＰＭは、同じ角度位相となる（原点信号が同一タイミングで発生する）ように同期回転させ、ポリゴンミラーＰＭの２つの反射面置きに１回の描画が行われるように制御すればよい。
また、上記第１の実施の形態では、画素の寸法Ｐｘと寸法Ｐｙとは同じ長さ（例えば、３μｍ）としたが、寸法Ｐｘと寸法Ｐｙとの長さを異ならせてもよい。要は、クロック発生部６０は、Ｐｙ／（Ｎ×Ｖｓ）で決まる基準周期Ｔａを有し、スポット光ＳＰの走査中に１画素の寸法Ｐｙ当りＮ個のクロックパルスを有するクロック信号ＬＴＣを生成すればよい。
［第１の実施の形態の変形例］
上記第１の実施の形態は、以下のように変形してもよい。
上記第１の実施の形態においては、通常画素に対してＮ（＝８）個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応し、補正画素に対してＮ±ｍ（＝８±１）個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応するようにした。また、１画素の寸法Ｐｘｙを、スポット光ＳＰのサイズφと同じ３μｍとし、クロック信号ＬＴＣの発振周波数Ｆａを４００ＭＨｚとしているので、主走査方向に沿って走査されるスポット光ＳＰの投射間隔は、０．３７５μｍとなる。したがって、補正画素は、主走査方向に関して、寸法Ｐｘｙが３μｍの通常画素に対して、０．３７５μｍだけ伸縮した大きさとなる。つまり、補正画素が伸縮する割合は、１２.５（＝０．３７５／３）％となる。また、倍率情報ＳＣＡによって定められる「±ｍ」の値が、「±２」の場合は、寸法Ｐｘｙが３μｍの通常画素に対して、補正画素は、０．７５μｍだけ伸縮し、その割合は、２５（＝０．７５／３）％となる。
これに対して、１画素の寸法Ｐｘｙを、スポット光ＳＰのサイズφと同じ３μｍとし、クロック信号ＬＴＣの発振周波数Ｆａを４００ＭＨｚの２倍である８００ＭＨｚにすると、通常画素に対して１６個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応することになる。したがって、倍率情報ＳＣＡによって定められる「±ｍ」の値を「±１」のままにすると、補正画素に対して１６±１個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応する。この場合は、主走査方向に走査されるスポット光ＳＰの投射間隔は、０．１８７５（３×１／１６）μｍとなる。したがって、補正画素は、主走査方向に関して、寸法Ｐｘｙが３μｍの通常画素に対して、０．１８７５μｍだけ伸縮し、その割合は、６．２５（＝０．１８７５／３）％となる。また、倍率情報ＳＣＡによって定められる「±ｍ」の値が、「±２」の場合は、寸法Ｐｘｙが３μｍ通常画素に対して、補正画素は、０．３７５μｍだけ伸縮し、その割合は、１２．５％となる。したがって、クロック信号ＬＴＣの発振周波数Ｆａを高くした方が、きめ細やかな倍率補正を行うことができる。
しかしながら、発振周波数Ｆａを４００ＭＨｚから高くした場合であっても、パルス光発生部２０のＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２が高くした発振周波数Ｆａ（例えば、８００ＭＨｚ）でパルス状の種光Ｓ１、Ｓ２を発生することができない場合がある。また、高くした発振周波数Ｆａで応答することができるＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２を用いた場合は、コストが高くなるという問題がある。したがって、本変形例では、４００ＭＨｚの発振周波数Ｆｂで発生したビームＬＢを合成することで、スポット光ＳＰの周波数を８００ＭＨｚにするというものである。
なお、本変形例では、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）の実効的な長さを３０ｍｍとし、実効的なサイズφが３μｍのスポット光ＳＰを、１５／１６ずつ、つまり、２.８１２５（＝３×１５／１６）μｍずつ、オーバーラップさせながらスポット光ＳＰを描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）に沿って基板Ｐ上（基板Ｐの被照射面上）に照射するものとする。したがって、スポット光ＳＰの投射間隔は、０．１８７５μｍとなり、１回の走査で照射されるスポット光ＳＰの数は、１６００００（＝３０〔ｍｍ〕／０．１８７５〔μｍ〕）となる。また、スポット光ＳＰの周波数（発振周波数Ｆａ）を８００ＭＨｚとし、１回の走査で、スポット光ＳＰを１６００００回照射するので、描画ラインＳＬｎに沿ったスポット光ＳＰの１回の走査に必要な時間Ｔｓｐは、２００μｓｅｃ（＝１６００００〔回〕／８００〔ＭＨｚ〕）となり、その走査速度Ｖｓは、１５０ｍ／ｓｅｃ（＝３０〔ｍｍ〕／２００〔μｓｅｃ〕）となる。また、副走査方向についても、スポット光ＳＰの走査が、０．１８７５μｍの間隔で行われるものとすると、時間Ｔｐｘ（＝６２０μｓｅｃ）当り０．１８７５μｍだけ基板Ｐが進む必要があることから、搬送速度（送り速度）Ｖｔは、約０．３０２４ｍｍ／ｓｅｃ（＝０．１８７５〔μｍ〕／６２０〔μｓｅｃ〕）となる。なお、本変形例のポリゴンミラーＰＭの回転速度Ｖｐは、上記第１の実施の形態と同じ、約１２０９６．８ｒｐｍとする。
図１７は、本変形例における光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の構成を示す図である。なお、上記第１の実施の形態と同一の構成については同様の符号を付し、異なる箇所のみを説明する。光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）は、クロック信号発生部１５０、２つの制御回路１５２ａ、１５２ｂ、２つのパルス光発生部２０（以下、２０ａ、２０ｂ）、ＯＲゲート部（クロック発生部）ＧＸ１、および、合成光学部材１５４を有する。
クロック信号発生部１５０は、スポット光ＳＰの走査速度をＶｓ、Ｎを２以上の整数とし、パルス光発生部２０（パルス光源部３５）の数をＭとしたとき、（Ｐｘｙ×Ｍ）／（Ｎ×Ｖｓ）で決まる基準周期Ｔｂを有するとともに、基準周期Ｔｂの１／Ｍの補正時間ずつ位相を与えた複数（Ｍ個）のクロック信号（第１クロック信号）ＣＫを発生する。このＭは、２以上の整数であってＮより小さい整数である。本変形例では、１画素当りのクロックパルス（スポット光ＳＰ）の数Ｎは１６、Ｍは２、Ｐｘｙは３μｍ、Ｖｓは１５０ｍ／ｓｅｃとなるので、基準周期Ｔｂ＝（３μｍ×２）／（１６×１５０ｍ／ｓｅｃ）＝０．００２５μｓｅｃとなり、その周波数Ｆｂ（１／Ｔｃ）は、４００ＭＨｚとなる。また、クロック信号発生部１５０は、基準周期Ｔｂの１／Ｍの補正時間ずつ位相を与えた複数（Ｍ個）のクロック信号を発生することから、基準周期Ｔｂの１／２補正時間ずつ位相を与えた２つのクロック信号ＣＫを発生する。この２つのクロック信号ＣＫをＣＫａ、ＣＫｂで表す。つまり、本変形例のクロック信号発生部１５０は、互いに位相が半周期ずれた４００ＭＨｚのクロック信号ＣＫａ、ＣＫｂを生成することになる。クロック信号発生部１５０が発生（生成）したクロック信号ＣＫａは、制御回路１５２ａおよびＯＲゲート部ＧＸ１に出力され、クロック信号ＣＫｂは、制御回路１５２ｂおよびＯＲゲート部ＧＸ１に出力される。
図１８は、クロック信号発生部１５０の構成を示す図である。クロック信号発生部１５０は、クロック発生部６０、ワンショットパルス発生器ＬＣ、２入力のＡＮＤゲート部ＧＸ２、ＧＸ３、および、ＮＯＴゲート部ＧＸ４を有する。上記第１の実施の形態でも説明したように、クロック発生部６０は、全体倍率補正情報ＴＭｇに応じた発振周波数Ｆｃ（周期Ｔｃ＝１／Ｆｃ）のクロック信号ＣＫｓを発生（生成）する。本変形例では、クロック発生部６０は、全体倍率補正情報ＴＭｇを０とし、全体倍率補正情報ＴＭｇが０の場合に、発振周波数（発光周波数）Ｆｃが８００ＭＨｚのクロック信号ＣＫｓを生成するものとする。クロック発生部６０が発生したクロック信号ＣＫｓは、ＡＮＤゲート部ＧＸ１、ＧＸ２の一方の入力端子およびワンショットパルス発生器ＬＣにそれぞれ入力される。
ワンショットパルス発生器ＬＣは、通常は論理値「０」の信号ＳＤｏを出力するが、クロック信号ＣＫｓのクロックパルスが発生すると、クロックパルスの立ち下がりから一定時間Ｔｄｐだけ論理値「１」の信号ＳＤｏを出力する。つまり、ワンショットパルス発生器ＬＣは、クロック信号ＣＫｓのクロックパルスの立ち下がりに応じて一定時間Ｔｄｐだけ論理値を反転させる。時間Ｔｄｐは、Ｔｃ＜Ｔｄｐ＜２×Ｔｃ、の関係に設定され、好ましくは、Ｔｄｐ≒１．５×Ｔｃ、に設定される。ＡＮＤゲート部ＧＸ３の他方の入力端子には、この信号ＳＤｏが入力される。ＡＮＤゲート部ＧＸ２の他方の入力端子には、ＮＯＴゲート部ＧＸ４を介して信号ＳＤｏが入力される。つまり、ＡＮＤゲート部ＧＸ２には、信号ＳＤｏを反転させた信号が入力される。ＡＮＤゲート部ＧＸ２は、入力されたクロック信号ＣＫｓと信号ＳＤｏの値を反転した信号とに基づいて、クロック信号ＣＫａを出力する。ＡＮＤゲート部ＧＸ３は、入力されたクロック信号ＣＫｓと信号ＳＤｏとに基づいて、クロック信号ＣＫｂを出力する。したがって、ＡＮＤゲート部ＧＸ２は、信号ＳＤｏの論理値が「０」のときだけ、入力されたクロック信号ＣＫｓのクロックパルスを出力し、ＡＮＤゲート部ＧＸ３は、信号ＳＤｏの論理値が「１」のときだけ、入力されたクロック信号ＣＫｓのクロックパルスを出力する。
図１９は、図１８のクロック信号発生部１５０の動作を説明するタイミングチャートである。信号ＳＤｏの論理値が「０」（ロー）の状態で、クロック信号ＣＫｓのクロックパルス（このクロックパルスを１番目のクロックパルスと呼ぶ）が発生すると、ＡＮＤゲート部ＧＸ３の出力信号（クロック信号ＣＫｂ）の値は「０」（ロー）となる。つまり、ＡＮＤゲート部ＧＸ３は、入力された１番目のクロックパルスを出力しない。一方で、信号ＳＤｏの論理値が「０」の場合は、ＮＯＴゲート部ＧＸ４によって信号ＳＤｏの値を反転させた値「１」がＡＮＤゲート部ＧＸ２に入力されるので、ＡＮＤゲート部ＧＸ２の出力信号（クロック信号ＣＫａ）の値は「１」となる。つまり、ＡＮＤゲート部ＧＸ２は、入力された１番目のクロックパルスを出力する。
信号ＳＤｏの論理値「０」の状態で、クロック信号ＣＫｓのクロックパルスが発生すると、ワンショットパルス発生器ＬＣは、そのクロックパルスの立ち下がりから一定時間Ｔｄｐだけ信号ＳＤｏの論理値を「１」にする。クロック信号ＣＫｓのクロックパルスは、時間Ｔｄｐより短い周期Ｔｃで発生しているので、次の（２番目の）クロックパルスが発生するタイミングでは、信号ＳＤｏの論理値は「１」のままとなる。したがって、ＡＮＤゲート部ＧＸ３は、入力された２番目のクロックパルスを出力し、ＡＮＤゲート部ＧＸ２は、２番目のクロックパルスを出力しない。３番目のクロックパルスは、１番目のクロックパルスの立ち下がりから一定時間Ｔｄｐが経過した後に発生するので、３番目のクロックパルスが発生するタイミングでは、信号ＳＤｏの論理は「０」となっている。したがって、ＡＮＤゲート部ＧＸ３は、入力された３番目のクロックパルスを出力せず、ＡＮＤゲート部ＧＸ２は、入力された３番目のクロックパルスを出力する。このような動作の繰り返しにより、ＡＮＤゲート部ＧＸ２は、発振周波数Ｆｃが８００ＭＨｚのクロック信号ＣＫｓのクロックパルスを１つ置きに間引いたクロック信号ＣＫａを生成し、ＡＮＤゲート部ＧＸ３は、クロック信号ＣＫａに対して位相が半周期ずれるように、発振周波数Ｆｃが８００ＭＨｚのクロック信号ＣＫｓのクロックパルスを１つ置きに間引いたクロック信号ＣＫｂを生成する。つまり、クロック信号発生部１５０は、発振周波数Ｆｃが８００ＭＨｚのクロック信号ＣＫｓを１／２に分周し、且つ、互いに位相が半周期ずれた２つのクロック信号ＣＫａ、ＣＫｂを生成している。したがって、このクロック信号ＣＫａ、ＣＫｂの発振周波数（発光周波数）Ｆｂは４００ＭＨｚとなる。
制御回路１５２ａは、クロック信号ＣＫａの各クロックパルスに応答して種光Ｓ１、Ｓ２を発光するように、パルス光発生部２０ａのパルス光源部３５（具体的には、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２）を制御する。これにより、パルス光発生部２０ａが射出するビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）の周波数は４００ＭＨｚとなる。制御回路１５２ｂは、クロック信号ＣＫｂの各クロックパルスに応答して種光Ｓ１、Ｓ２を発光するように、パルス光発生部２０ｂのパルス光源部３５（具体的には、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２）を制御する。これにより、パルス光発生部２０ｂが射出するビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）の周波数は４００ＭＨｚとなり、且つ、ビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）に対して射出タイミングの位相が半周期ずれている。
なお、本変形例では、各パルス光発生部２０ａ、２０ｂのＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２が発光する種光Ｓ１、Ｓ２は、互いに偏光方向が直行した直線偏光の光であり、且つ、パルス光発生部２０ａ、２０ｂのＤＦＢ半導体レーザ素子３０同士、および、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２同士も、互いに偏光方向が直交した直線偏光の光である。これにより、パルス光発生部２０ａから射出されるビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）と、パルス光発生部２０ｂから射出されるビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）とは、互いに直行する直線偏光の光となる。本変形例では、パルス光発生部２０ａのＤＦＢ半導体レーザ素子３０が発光する種光Ｓ１、および、パルス光発生部２０ｂのＤＦＢ半導体レーザ素子３２が発光する種光Ｓ２の偏光状態はともにＳ偏光となる。また、パルス光発生部２０ａのＤＦＢ半導体レーザ素子３２が発光する種光Ｓ２、および、パルス光発生部２０ｂのＤＦＢ半導体レーザ素子３０が発光する種光Ｓ１の偏光状態はともにＰ偏光となる。したがって、本変形例では、パルス光発生部２０ａが射出するビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）はＰ偏光の光となり、パルス光発生部２０ｂが射出するビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）はＳ偏光の光となる。なお、パルス光発生部２０ａの偏光ビームスプリッタ３４は、Ｓ偏光の光を透過してＰ偏光の光を反射し、パルス光発生部２０ｂの偏光ビームスプリッタ３４は、Ｐ偏光の光を透過してＳ偏光の光を反射することを前提とする。また、パルス光発生部２０ａの偏光ビームスプリッタ３８は、Ｐ偏光の光を透過してＳ偏光の光を反射し、パルス光発生部２０ｂの偏光ビームスプリッタ３８は、Ｓ偏光の光を透過してＰ偏光の光を反射することを前提とする。
ＯＲゲート部ＧＸ１は、入力された位相が互いに半周期ずれている２つのクロック信号ＣＫａ、ＣＫｂを合成して１つのクロック信号（基準クロック信号）ＬＴＣを生成（発生）する。これにより、クロック信号ＬＴＣの各クロックパルス（基準クロックパルス）は、８００ＭＨｚの発振周波数Ｆａ（周期Ｔａ＝１／Ｆａ）で発生する。なお、クロック信号ＬＴＣは、クロック信号発生部１５０のクロック発生部６０が発生したクロック信号ＣＫｓの周波数および位相と同一なので、ＯＲゲート部ＧＸ１を設けなくてもよい。この場合は、クロック発生部６０が発生したクロック信号ＣＫｓをクロック信号ＬＴＣとして用いればよい。
また、クロック信号発生部１５０は、クロック発生部６０と可変遅延回路（図示略）とを有する構成であってもよい。この場合は、クロック発生部６０は、４００ＭＨｚの発振周波数Ｆｃでクロック信号ＣＫｓを生成（発生）するとともに、前記可変遅延回路は、クロック信号ＣＫｓの周期Ｔｃ（＝１／Ｆｃ）の１／２だけクロック信号ＣＫｓを遅延させる。クロック信号発生部１５０は、クロック発生部６０が発生したクロック信号ＣＫｓをクロック信号ＣＫａとして制御回路１５２ａおよびＯＲゲート部ＧＸ１に出力するとともに、前記可変遅延回路が１／２周期Ｔｃだけ遅延させたクロック信号ＣＫｓをクロック信号ＣＫｂとして制御回路１５２ｂおよびＯＲゲート部ＧＸ１に出力する。
このクロック信号ＬＴＣは、図示しないが、図９で示したのと同一構成の補正画素指定部６２および送出タイミング切換部６４にゲート回路ＧＴａを介して入力される。本変形例では、この８００ＭＨｚのクロック信号ＬＴＣに基づいて、補正画素が指定され、描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）若しくはシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３（ＤＬ４〜ＤＬ６）の各画素の論理情報の送出タイミング、つまり、出力する論理情報の画素をシフトするタイミング、つまり、画素シフトパルスＳＢＣａ（ＳＢＣｂ）の出力タイミングが決定される。この補正画素指定部６２および送出タイミング切換部６４は、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の内部に設けられていてもよいし、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の外部に設けられていてもよい。
そして、この送出タイミング切換部６４から出力される画素シフトパルスＢＳＣａ（ＢＳＣｂ）にしたがって順次出力される描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）若しくはシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３（ＤＬ４〜ＤＬ６）の各画素の論理情報が、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）のパルス光発生部２０ａ、２０ｂの駆動回路３６ａに出力される。したがって、パルス光発生部２０ａ、２０ｂから射出されるビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）、ＬＢａ２（ＬＢｂ２）は、この描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）若しくはシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３（ＤＬ４〜ＤＬ６）に基づいてその強度が変調される。また、射出されたビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）、ＬＢａ２（ＬＢｂ２）は、合成光学部材１５４によって１つのビームＬＢａ（ＬＢｂ）に合成される。このビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）とビームＬＢａ２（ＬＢ２ｂ）とは、発振周波数Ｆｂが４００ＭＨｚで同一であり、位相が半周期ずれていることから、合成光学部材１５４によって８００ＭＨｚのビームＬＢａ（ＬＢｂ）が生成されることになる。したがって、この生成された発振周波数Ｆａ（＝８００ＭＨｚ）のビームＬＢａ（ＬＢｂ）が光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）から射出される。
合成光学部材１５４は、パルス光発生部２０ａが射出したＰ偏光のビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）と、パルス光発生部２０ｂが射出したＳ偏光のビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）とを合成する偏光ビームスプリッタＰＢＳと、パルス光発生部２０ａが射出したビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）を偏光ビームスプリッタＰＢＳに導くミラーＭ２０、Ｍ２１と、パルス光発生部２０ｂが射出したビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）を偏光ビームスプリッタＰＢＳに導くミラーＭ２２とを少なくとも有する。偏光ビームスプリッタＰＢＳは、Ｐ偏光の光を透過し、Ｓ偏光の光を反射する特性を有するので、ビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）を透過し、ビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）を反射する。このとき、偏光ビームスプリッタＰＢＳの偏向分離面は、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射するビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）の光軸と直交する平面に対して４５度傾き、且つ、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射するビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）の光軸と直交する平面に対して４５度傾くように配置されている。これにより、偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過したビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）と、偏光ビームスプリッタで反射したビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）とが同軸となるので、ビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）とビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）とが合成される。
なお、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）から射出されるビームＬＢａ（ＬＢｂ）は、Ｐ偏向のビームＬＢ１ａ（ＬＢ１ｂ）とＳ偏光のビームＬＢ２ａ（ＬＢ２ｂ）を含むものとなっているので、図５に示す走査ユニットＵｎ内の光学レンズ系Ｇ１０、光検出器ＤＴ、および、λ／４波長板ＱＷを省略してもよい。この場合は、描画ラインＳＬｎの傾きを検出することができなくなる。また、描画ラインＳＬｎの傾きを検出したい場合は、ビームＬＢ１ａ（ＬＢ１ｂ）と、ビームＬＢ２ａ（ＬＢ２ｂ）の偏向状態を、偏光板等によってともに同一（例えば、直線Ｐ偏向または円偏光）にする。そして、合成光学部材１５４は、互いに同軸となるようにこの２つのビームＬＢ１ａ（ＬＢ１ｂ）、ビームＬＢ２ａ（ＬＢ２ｂ）を合成すればよい。
このように、本変形例の露光装置ＥＸでは、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）は、２つのパルス光発生部２０（２０ａ、２０ｂ）で、４００ＭＨｚで発光したビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）、ＬＢａ２（ＬＢｂ２）を強度変調し、その強度変調されたビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）、ＬＢａ２（ＬＢｂ２）を合成してビームＬＢａ（ＬＢｂ）として射出するので、上記第１の実施の形態に比べ、さらに、描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）の倍率をきめ細やかに補正することができる。
なお、ビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）、ＬＢａ２（ＬＢｂ２）の単位面積当たりの強度が強いと、それに応じて偏光ビームスプリッタＰＢＳ等に焼けが生じてしまう。そのため、単位面積当たりの強度を下げるために、ビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）、ＬＢａ２（ＬＢｂ２）の径を拡大させる拡大レンズＧ２０ａ、Ｇ２０ｂと、拡大されたビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）、ＬＢａ２（ＬＢｂ２）を平行光にするコリメートレンズＣＬ２０ａ、ＣＬ２０ｂとを設けてもよい。また、参照符号１６０は、合成されたビームＬＢａ（ＬＢｂ）をビームプロファイラー１６２に導くための反射鏡等を含む光導光部材である。この光導光部材１６０は、ビームプロファイラー１６２の計測面上でビームＬＢａ（ＬＢｂ）がスポット光となるようにビームＬＢａ（ＬＢｂ）を集光（収斂）する。ビームプロファイラー１６２は、集光したビームＬＢａ（ＬＢｂ）のスポット光の２次元的な光強度分布を高精度に計測する。これにより、合成されたビームＬＢａ（ＬＢｂ）のビームＬＢａ１（ＬＢｂ１）とビームＬＢａ２（ＬＢｂ２）との同軸性を精密に計測することができる。この光導光部材１６０は、反射鏡の移動等によってビームＬＢａ（ＬＢｂ）の光軸位置（光路）から退避可能に構成される。
また、本変形例では、１画素に対して１６個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応するようにしたが、１画素に対して８個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応するようにしてもよい。スポット光ＳＰの投射間隔は、本変形例と同様に、０．１８７５μｍとすると、８個のスポット光ＳＰが１画素に対応するため、１画素の寸法Ｐｘｙは、１．５（＝０．１８７５×８）μｍとなる。したがって、この場合は、スポット光ＳＰのサイズφも寸法Ｐｘｙと同程度以下の大きさ、つまり、１．５μｍ以下とする。この場合であっても、本変形例と同様の効果を得ることができるとともに、画素の寸法を小さくすることができるので、パターンの解像度、分解能を飛躍的に細かくすることができ、より高精細なパターンを描画露光することができる。
画素の寸法Ｐｘと寸法Ｐｙとは同じ長さ（例えば、３μｍ）としたが、寸法Ｐｘと寸法Ｐｙとの長さを異ならせてもよい。要は、クロック信号発生部１５０は、（Ｐｙ×Ｍ）／（Ｎ×Ｖｓ）で決まる基準周期Ｔｂを有するとともに、基準周期Ｔｂの１／Ｍの補正時間ずつ位相を与えた複数（Ｍ個）のクロック信号（第１クロック信号）ＣＫを発生すればよい。
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。上記第１の実施の形態（変形例も含む）では、主走査方向におけるスポット光ＳＰの投射間隔を一定にし、局所的に補正画素の１画素当りのスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）の数を変更することで、描画ラインＳＬｎの走査長を伸縮させた。これに対して、本第２の実施の形態では、１画素当りのスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）の数は全て同じにし、局所的に主走査方向におけるスポット光ＳＰの投射間隔を変更させることで、描画ラインＳＬｎの走査長を伸縮させる。
なお、本第２の実施の形態においては、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）の実効的な長さを３０ｍｍ、スポット光ＳＰのサイズφを３μｍとし、原則として主走査方向におけるスポット光ＳＰの投射間隔をスポット光ＳＰのサイズφの１／２、つまり、１．５μｍとする。したがって、１回の走査で照射されるスポット光ＳＰの数は、２００００（＝３０〔ｍｍ〕／１．５〔μｍ〕）となる。また、基板Ｐの副走査方向の送り速度（搬送速度）Ｖｔを２．４１９ｍｍ／ｓｅｃとし、副走査方向についてもスポット光ＳＰの走査が１．５μｍの間隔で行われるものとすると、描画ラインＳＬｎに沿った１回の走査開始（描画開始）時点と次の走査開始時点との時間差Ｔｐｘは、約６２０μｓｅｃ（＝１．５〔μｍ〕／２．４１９〔ｍｍ／ｓｅｃ〕）となる。この時間差Ｔｐｘは、８反射面ＲＰのポリゴンミラーＰＭが１面分（４５度＝３６０度／８）だけ回転する時間である。この場合、ポリゴンミラーＰＭの１回転の時間が、約４．９６ｍｓｅｃ（＝８×６２０〔μｓｅｃ〕）となるように設定される必要があるので、ポリゴンミラーＰＭの回転速度Ｖｐは、毎秒約２０１．６１３回転（＝１／４．９６〔ｍｓｅｃ〕）、すなわち、約１２０９６．８ｒｐｍに設定される。
また、ポリゴンミラーＰＭの反射面の数Ｎｐを８とし、その走査効率を１／３とする。そのため、描画ラインＳＬｎの最大走査長（例えば、３１ｍｍ）分だけスポット光ＳＰを走査するのに必要な時間Ｔｓは、Ｔｓ＝Ｔｐｘ×走査効率、となり、先の数値例の場合は、時間Ｔｓは、約２０６．６６６・・・μｓｅｃ（６２０〔μｓｅｃ〕／３）、となる。描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）が伸縮されない場合（倍率が１倍の場合）の実効的な走査長を３０ｍｍとするので、この描画ラインＳＬｎに沿ったスポット光ＳＰの１走査の走査時間Ｔｓｐは、約２００μｓｅｃ（＝２０６．６６６・・・〔μｓｅｃ〕×３０〔ｍｍ〕／３１〔ｍｍ〕）、となる。したがって、描画ラインＳＬｎが伸縮されない場合は、この時間Ｔｓｐの間に、２００００のスポット光ＳＰ（パルス光）を照射する必要があるので、光源装置ＬＳからのビームＬＢの発光周波数（発振周波数）Ｆｅは、Ｆｅ≒２００００〔回〕／２００〔μｓｅｃ〕＝１００ＭＨｚとなる。また、スポット光ＳＰの走査速度Ｖｓは、３０〔ｍｍ〕／２００〔μｓｅｃ〕＝１５０ｍ／ｓｅｃとなる。なお、本第２の実施の形態では、１画素の寸法Ｐｘｙをスポット光ＳＰの実効的なサイズφと同じ３μｍとし、１画素に対して２個のスポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）が対応しているものとする。
図２０は、第２の実施の形態における光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の内部に設けられる信号発生部２２ａの構成を示す図である。なお、上記第１の実施の形態（変形例も含む）と同様の構成については同様の符号を付し、異なる部分だけを説明する。この信号発生部２２ａは、上記第１の実施の形態と同様に、制御回路２２の内部に設けられているが、制御回路２２の外部に設けられていてもよい。また、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の外部にこの信号発生部２２ａを設けてもよい。また、本第２の実施の形態では、図１２に示す局所倍率設定部１１２から補正位置情報Ｎｖ´と伸縮情報（極性情報）ＰＯＬ´とを有する局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´が信号発生部２２ａに送られるものとする。この局所倍率設定部１１２は、走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）毎に、局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´（ＣＭｇ１´〜ＣＭｇ６´）を記憶する。局所倍率設定部１１２は、上記第１の実施の形態と同様に、スポット光ＳＰの走査を行う走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´を光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）の信号発生部２２ａに出力する。なお、局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´は、局所倍率補正を行うための情報である。
信号発生部２２ａは、クロック信号発生部２００、補正点指定部２０２、および、クロック切換部２０４を有する。このクロック信号発生部２００、補正点指定部２０２、および、クロック切換部２０４等は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）により集約して構成することができる。クロック信号発生部２００は、φ／Ｖｓ、で定まる周期よりも短い基準周期Ｔｅを有するとともに、基準周期Ｔｅの１／Ｎの補正時間ずつ位相差を与えた複数（Ｎ個）のクロック信号ＣＫp（ｐ＝０、１、２、・・・、Ｎ−１）を生成する。φは、スポット光ＳＰの実効的なサイズであり、Ｖｓは、基板Ｐに対するスポット光ＳＰの主走査方向の相対的な速度である。なお、基準周期Ｔｅが、φ／Ｖｓで定まる周期よりも長い場合は、主走査方向に沿って照射されるスポット光ＳＰが所定の間隔をあけて離散的に基板Ｐの被照射面上に照射されてしまう。逆に、基準周期Ｔｅが、φ／Ｖｓで定まる周期よりも短い場合は、スポット光ＳＰが主走査方向に関して互いに重なり合うように基板Ｐの被照射面上に照射される。本第２の実施の形態では、原則として、スポット光ＳＰがサイズφの１／２ずつオーバーラップするように発振周波数Ｆｅが１００ＭＨｚのパルス状のスポット光ＳＰを照射するので、基準周期Ｔｅは、１／Ｆｅ＝１／１００〔ＭＨｚ〕＝１０〔ｎｓｅｃ〕となり、φ／Ｖｓ＝３〔μｍ〕／１５０〔ｍｍ／ｓｅｃ〕＝２０ｎｓｅｃより小さい値となる。また、Ｎ＝５０とするので、クロック信号発生部２００は、０．２ｎｓｅｃ（＝１０〔ｎｓｅｃ〕／５０）の位相差が与えられた５０個のクロック信号ＣＫ0〜ＣＫ49を生成する。
具体的には、クロック信号発生部２００は、クロック発生部（発振器）６０と、複数（Ｎ−１個）の遅延回路Ｄｅ（Ｄｅ０１〜Ｄｅ４９）とを有する。クロック発生部６０は、全体倍率補正情報ＴＭｇに応じた発振周波数Ｆｅ（＝１／Ｔｅ）で発振するクロックパルスからなるクロック信号ＣＫ0を発生する。本第２の実施の形態では、全体倍率補正情報ＴＭｇを０とし、クロック発生部６０は、１００ＭＨｚの発振周波数Ｆｅ（基準周期Ｔｅ＝１０ｎｓｅｃ）でクロック信号ＣＫ0を発生する。
クロック発生部６０からのクロック信号（出力信号）ＣＫ0は、直列に接続された複数の遅延回路Ｄｅ（Ｄｅ０１〜Ｄｅ４９）の初段（先頭）の遅延回路Ｄｅ０１に入力されるとともに、クロック切換部２０４の１番目の入力端子に入力される。この遅延回路Ｄｅ（Ｄｅ０１〜Ｄｅ０４９）は、入力信号であるクロック信号ＣＫpを一定時間（Ｔｅ／Ｎ＝０.２ｎｓｅｃ）だけ遅延させて出力する。したがって、初段の遅延回路Ｄｅ０１は、クロック発生部６０が発生したクロック信号ＣＫ0と同一の基準周期Ｔｅ（１０ｎｓｅｃ）であり、且つ、クロック信号ＣＫ0に対して０．２ｎｓｅｃの遅れを持ったクロック信号（出力信号）ＣＫ1を出力する。同様に、２段目の遅延回路Ｄｅ０２は、前段の遅延回路Ｄｅ０１からのクロック信号（出力信号）ＣＫ1と同一の基準周期Ｔｅ（１０ｎｓｅｃ）であり、且つ、クロック信号ＣＫ1に対して０．２ｎｓｅｃの遅れを持ったクロック信号（出力信号）ＣＫ2を出力する。３段目以降の遅延回路Ｄｅ０３〜Ｄｅ４９も同様に、前段の遅延回路Ｄｅ０２〜Ｄｅ４８からのクロック信号（出力信号）ＣＫ2〜ＣＫ48と同一の基準周期Ｔｅ（１０ｎｓｅｃ）であり、且つ、クロック信号ＣＫ2〜ＣＫ48に対して０．２ｎｓｅｃの遅れを持ったクロック信号（出力信号）ＣＫ3〜ＣＫ49を出力する。
クロック信号ＣＫ0〜ＣＫ49は、０．２ｎｓｅｃずつ位相差が与えられた信号であることから、クロック信号ＣＫ0は、クロック信号ＣＫ49と同一の基準周期Ｔｅ（１０ｎｓｅｃ）であり、且つ、クロック信号ＣＫ49に対してさらに０．２ｎｓｅｃの遅れを持ったクロック信号と、丁度１周期だけずれた信号となる。したがって、クロック信号ＣＫ0は、実質的にクロック信号ＣＫ49の各クロックパルスに対して０．２ｎｓｅｃの遅れたクロック信号と見做すことができる。遅延回路Ｄｅ０１〜Ｄｅ４９からのクロック信号ＣＫ1〜ＣＫ49は、クロック切換部２０４の２番目〜５０番目の入力端子に入力される。
各遅延回路Ｄｅ（Ｄｅ０１〜Ｄｅ４９）は、例えば、図２１Ａまたは図２１Ｂに示すようなゲート回路（論理回路）が使われる。図２１Ａでは、一方の入力端子Ｉｎ１に入力信号（クロック信号ＣＫp）が入力され、他方の入力端子Ｉｎ２に、ハイ（論理値は１）の信号が印加されるＡＮＤゲート回路ＧＴ１０によって構成される。このＡＮＤゲート回路ＧＴ１０によって、入力信号（クロック信号ＣＫp）に対して０．２ｎｓｅｃだけ遅れを持った出力信号（クロック信号ＣＫp+1）が出力される。また、図２１Ｂでは、一方の入力端子Ｉｎ１に入力信号（クロック信号ＣＫp）が入力され、他方の入力端子Ｉｎ２に、ロー（論理値は０）の信号が印加されるＯＲゲート回路ＧＴ１１によって構成される。このＯＲゲート回路ＧＴ１１によって、入力信号（クロック信号ＣＫp）に対して０．２ｎｓｅｃだけ遅れを持った出力信号（クロック信号ＣＫp+1）が出力される。このように、各遅延回路Ｄｅ（Ｄｅ０１〜Ｄｅ４９）は、複数のトランジスタで組まれるゲート回路（論理回路）によって所望の遅延時間を得るようにしてもよいし、１〜２個のトランジスタを接続した簡単なものであってもよい。
クロック切換部２０４は、入力された５０個のクロック信号ＣＫp（ＣＫ0〜ＣＫ49）のうち、いずれか１つのクロック信号ＣＫpを選択し、選択したクロック信号ＣＫpをクロック信号（基準クロック信号）ＬＴＣとして出力するマルチプレクサ（選択回路）である。したがって、クロック信号ＬＴＣの発振周波数Ｆａ（＝１／Ｔａ）は、原則としてクロック信号ＣＫ0〜ＣＫ49の発振周波数Ｆｅ（＝１／Ｔａ）、つまり、１００ＭＨｚと同じになる。制御回路２２は、クロック切換部２０４から出力されるクロック信号ＬＴＣの各クロックパルスに応答して種光Ｓ１、Ｓ２が発光するように、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０、３２を制御する。したがって、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）から射出されるパルス状のビームＬＢａ（ＬＢｂ）の発振周波数Ｆａは、原則として１００ＭＨｚとなる。
クロック切換部２０４は、スポット光ＳＰが走査線上に位置する特定の補正点ＣＰＰを通過するタイミングで、クロック信号ＬＴＣとして出力するクロック信号ＣＫp、つまり、ビームＬＢａ（ＬＢｂ）の発生に起因するクロック信号ＣＫpを、位相差の異なる他のクロック信号ＣＫpに切り換える。クロック切換部２０４は、スポット光ＳＰが補正点ＣＰＰを通過するタイミングで、クロック信号ＬＴＣとして選択するクロック信号ＣＫpを、クロック信号ＬＴＣとして現在選択しているクロック信号ＣＫpに対して０．２ｎｓｅｃだけ位相差を有するクロック信号ＣＫp±1に切り換える。この切り換えるクロック信号ＣＫp±1の位相差の方向、つまり、位相が０．２ｎｓｅｃだけ遅れる方向か位相が０.２ｎｓｅｃだけ進む方向かは、局所倍率補正情報（補正情報）ＣＭｇｎ´（ＣＭｇ１´〜ＣＭｇ６´）の一部である１ビットの伸縮情報（極性情報）ＰＯＬ´に応じて決定される。
伸縮情報ＰＯＬ´がハイ「１」（伸長）の場合は、クロック切換部２０４は、現在クロック信号ＬＴＣとして出力しているクロック信号ＣＫpに対して０．２ｎｓｅｃだけ位相が遅れたクロック信号ＣＫp+1をクロック信号ＬＴＣとして選択して出力する。また、伸縮情報ＰＯＬ´がロー「０」（縮小）の場合は、クロック切換部２０４は、現在クロック信号ＬＴＣとして出力しているクロック信号ＣＫpに対して０．２ｎｓｅｃだけ位相が進んだクロック信号ＣＫp-1をクロック信号ＬＴＣとして選択して出力する。例えば、クロック切換部２０４は、現在クロック信号ＬＴＣとして出力しているクロック信号ＣＫpがＣＫ11の場合において、伸縮情報ＰＯＬ´がハイ（Ｈ）の場合は、クロック信号ＬＴＣとして出力するクロック信号ＣＫpをクロック信号ＣＫ12に切り換え、伸縮情報ＰＯＬ´がロー（Ｌ）の場合は、クロック信号ＬＴＣとして出力するクロック信号ＣＫpをクロック信号ＣＫ10に切り換える。スポット光ＳＰの１回の走査期間中は、同一の伸縮情報ＰＯＬ´が入力される。
クロック切換部２０４は、ビーム切換部ＢＤＵによってビームＬＢｎが入射する走査ユニットＵｎに対応した局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´の伸縮情報ＰＯＬ´を用いて、クロック信号ＬＴＣとして出力されるクロック信号ＣＫpの位相がずれる方向（位相が進む方向か遅れる方向か）を決定する。光源装置ＬＳａからのビームＬＢａ（ＬＢ１〜ＬＢ３）は走査ユニットＵ１〜Ｕ３のいずれか１つに導かれる。したがって、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａのクロック切換部２０４は、走査ユニットＵ１〜Ｕ３のうち、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´の伸縮情報ＰＯＬ´に基づいて、クロック信号ＬＴＣとして出力されるクロック信号ＣＫpの位相がずれる方向を決定する。例えば、走査ユニットＵ２にビームＬＢ２が入射する場合は、光源装置ＬＳａのクロック切換部２０４は、走査ユニットＵ２に対応した局所倍率補正情報ＣＭｇ２´の伸縮情報ＰＯＬ´に基づいて、クロック信号ＬＴＣとして出力されるクロック信号ＣＫpの位相がずれる方向を決定する。
また、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂ（ＬＢ４〜ＬＢ６）は走査ユニットＵ４〜Ｕ６のいずれか１つに導かれる。したがって、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａのクロック切換部２０４は、走査ユニットＵ４〜Ｕ６のうち、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´の伸縮情報ＰＯＬ´に基づいて、クロック信号ＬＴＣとして出力されるクロック信号ＣＫpの位相がずれる方向を決定する。例えば、走査ユニットＵ６にビームＬＢ６が入射する場合は、光源装置ＬＳｂのクロック切換部２０４は、走査ユニットＵ６に対応した局所倍率補正情報ＣＭｇ６´の伸縮情報ＰＯＬ´に基づいて、クロック信号ＬＴＣとして出力されるクロック信号ＣＫpの位相がずれる方向を決定する。
補正点指定部２０２は、各描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）上の特定の点を補正点ＣＰＰとして指定する。補正点指定部２０２は、局所倍率補正情報（補正情報）ＣＭｇｎ´（ＣＭｇ１´〜ＣＭｇ６´）の一部である補正点ＣＰＰを指定するための補正位置情報（設定値）Ｎｖ´に基づいて補正点ＣＰＰを指定する。この局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´の補正位置情報Ｎｖ´は、描画ラインＳＬｎに沿って描画されるパターンの描画倍率（または描画ラインＳＬｎの主走査方向における倍率）に応じて、描画ラインＳＬｎ上の等間隔に離散的な複数の位置の各々に補正点ＣＰＰを指定するための情報であり、補正点ＣＰＰと補正点ＣＰＰとの距離間隔（等間隔）を示す情報である。これにより、補正点指定部２０２は、描画ラインＳＬｎ（ＳＬ１〜ＳＬ６）上に等間隔に離散的に配置される位置を補正点ＣＰＰとして指定することができる。この補正点ＣＰＰは、描画ラインＳＬｎに沿って投射される隣り合う２つのスポット光ＳＰの投射位置（スポット光ＳＰの中心位置）の間に設定される。
補正点指定部２０２は、ビーム切換部ＢＤＵによってビームＬＢｎが入射する走査ユニットＵｎに対応した局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´の補正位置情報Ｎｖ´を用いて補正点ＣＰＰを指定する。光源装置ＬＳａからのビームＬＢａ（ＬＢ１〜ＬＢ３）が走査ユニットＵ１〜Ｕ３のいずれか１つに導かれるので、光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａの補正点指定部２０２は、走査ユニットＵ１〜Ｕ３のうち、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´の補正位置情報Ｎｖ´に基づいて補正点ＣＰＰを指定する。例えば、走査ユニットＵ２にビームＬＢ２が入射する場合は、光源装置ＬＳａの補正点指定部２０２は、走査ユニットＵ２に対応した局所倍率補正情報ＣＭｇ２´の補正位置情報Ｎｖ´に基づいて、描画ラインＳＬｎ２上に等間隔に離散的に配置される複数の位置を補正点ＣＰＰとして指定する。
また、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂ（ＬＢ４〜ＬＢ６）が走査ユニットＵ４〜Ｕ６のいずれか１つに導かれるので、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａの補正点指定部２０２は、走査ユニットＵ４〜Ｕ６のうち、ビームＬＢｎが入射する１つの走査ユニットＵｎに対応する局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´の補正位置情報Ｎｖ´に基づいて補正点ＣＰＰを指定する。例えば、走査ユニットＵ６にビームＬＢ６が入射する場合は、光源装置ＬＳｂの補正点指定部２０２は、走査ユニットＵ６に対応した局所倍率補正情報ＣＭｇ６´の補正位置情報Ｎｖ´に基づいて、描画ラインＳＬｎ６上に等間隔に離散的に配置される複数の位置を補正点ＣＰＰとして指定する。
この補正点指定部２０２について具体的に説明すると、補正点指定部２０２は、分周カウンタ回路２１２とシフトパルス出力部２１４とを有する。分周カウンタ回路２１２は、減算カウンタであり、クロック切換部２０４から出力されるクロック信号ＬＴＣのクロックパルス（基準クロックパルス）が入力される。クロック切換部２０４から出力されたクロック信号ＬＴＣのクロックパルスは、ゲート回路ＧＴａを介して分周カウンタ回路２１２に入力される。ゲート回路ＧＴａは、上記第１の実施の形態で説明した描画許可信号ＳＱｎがハイ（Ｈ）の期間に開くゲートである。つまり、分周カウンタ回路２１２は、描画許可信号ＳＱｎがハイの期間中だけ、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスをカウントすることになる。光源装置ＬＳａの信号発生部２２ａのゲート回路ＧＴａには、走査ユニットＵ１〜Ｕ３に対応する３つの描画許可信号ＳＱ１〜ＳＱ３が印加される。したがって、光源装置ＬＳａのゲート回路ＧＴａは、描画許可信号ＳＱ１〜ＳＱ３のいずれかがハイ（Ｈ）の期間に入力されたクロック信号ＬＴＣのクロックパルスを分周カウンタ回路２１２に出力する。同様に、光源装置ＬＳｂの信号発生部２２ａのゲート回路ＧＴａには、走査ユニットＵ４〜Ｕ６に対応する３つの描画許可信号ＳＱ４〜ＳＱ６が印加される。したがって、光源装置ＬＳｂのゲート回路ＧＴａは、描画許可信号ＳＱ４〜ＳＱ６のいずれかがハイ（Ｈ）の期間に入力されたクロック信号ＬＴＣのクロックパルスを分周カウンタ回路２１２に出力する。
分周カウンタ回路２１２は、カウント値Ｃ３が補正位置情報（設定値）Ｎｖ´にプリセットされ、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスが入力される度にカウント値Ｃ３をデクリメントする。分周カウンタ回路２１２は、カウント値Ｃ３が０になると１パルスの一致信号Ｉｄｃをシフトパルス出力部２１４に出力する。つまり、分周カウンタ回路２１２は、クロック信号ＬＴＣのクロックパルスを補正位置情報Ｎｖ´分だけカウントすると一致信号Ｉｄｃを出力する。この一致信号Ｉｄｃは、次のクロックパルスが発生する前に補正点ＣＰＰが存在することを示す情報である。また、分周カウンタ回路２１２は、カウント値Ｃ３が０になった後、次のクロックパルスが入力されると、カウント値Ｃ３を補正位置情報Ｎｖ´にプリセットする。これにより、描画ラインＳＬｎに沿って等間隔に補正点ＣＰＰを複数指定することができる。なお、補正位置情報Ｎｖ´の具体的な値は、後で例示する。
シフトパルス出力部２１４は、一致信号Ｉｄｃが入力されるとシフトパルスＣＳをクロック切換部２０４に出力する。このシフトパルスＣＳが発生すると、クロック切換部２０４は、クロック信号ＬＴＣとして出力するクロック信号ＣＫpを切り換える。このシフトパルスＣＳは、補正点ＣＰＰを示す情報であり、分周カウンタ回路２１２のカウント値Ｃ３が０になった後、次のクロックパルスが入力される前に発生する。したがって、分周カウンタ回路２１２のカウント値Ｃ３を０にしたクロックパルスに応じて発生したビームＬＢａ（ＬＢｂ）のスポット光ＳＰの基板Ｐ上における位置と、次のクロックパルスに応じて発生したビームＬＢａ（ＬＢｂ）のスポット光ＳＰの基板Ｐ上における位置との間に補正点ＣＰＰは存在することになる。
上述したように、本第２の実施の形態では、１描画ラインＳＬｎ当り２００００個のスポット光ＳＰを投射し、描画ラインＳＬｎ上に補正点ＣＰＰを等間隔に離散的に４０個配置すると、スポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）の５００個間隔で補正点ＣＰＰが配置されることになる。したがって、補正位置情報Ｎｖ´は、５００となる。
図２２は、図２０に示す信号発生部２２ａの各部から出力される信号を示すタイムチャートである。クロック信号発生部２００が発生する５０個のクロック信号ＣＫ0〜ＣＫ49は、いずれもクロック発生部６０が出力するクロック信号ＣＫ0と同じ周期Ｔｅではあるが、その位相が０．２ｎｓｅｃずつ遅れたものとなっている。したがって、例えば、クロック信号ＣＫ3は、クロック信号ＣＫ0に対して０．６ｎｓｅｃ位相が遅れたものとなり、クロック信号ＣＫ49は、クロック信号ＣＫ0に対して９．８ｎｓｅｃ位相が遅れたものとなっている。
分周カウンタ回路２１２が、クロック切換部２０４から出力されるクロック信号ＬＴＣのクロックパルスを補正位置情報（設定値）Ｎｖ´分だけカウントすると一致信号Ｉｄｃ（図示略）を出力し、これに応じて、シフトパルス出力部２１４がシフトパルスＣＳを出力する。シフトパルス出力部２１４は、通常は、ハイ（論理値が１）の信号を出力しているが、一致信号Ｉｄｃが出力されるとロー（論理値は０）に立ち下がり、クロック信号ＣＫｐの基準周期Ｔｅの半分（半周期）の時間が経過するとハイ（論理値は１）に立ち上がるシフトパルスＣＳを出力する。これにより、このシフトパルスＣＳは、分周カウンタ回路２１２がクロック信号ＬＴＣのクロックパルスを補正位置情報（設定値）Ｎｖ´分だけカウントしてから、次のクロックパルスが入力される前に立ち上がる。
クロック切換部２０４は、シフトパルスＣＳの立ち上がりに応答して、クロック信号ＬＴＣとして出力するクロック信号ＣＫpを、シフトパルスＣＳが発生する直前まで出力していたクロック信号ＣＫpから、伸縮情報ＰＯＬ´に応じた方向に０．２ｎｓｅｃ位相がずれたクロック信号ＣＫp±1に切り換える。図２２の例では、シフトパルスＣＳが発生する直前までクロック信号ＬＴＣとして出力していたクロック信号ＣＫpをＣＫ0、伸縮情報ＰＯＬ´を「０」（縮小）としているので、シフトパルスＣＳの立ち上がりに応答して、クロック信号ＣＫ49に切り換わっている。このように、伸縮情報ＰＯＬ´が「０」の場合は、スポット光ＳＰが補正点ＣＰＰを通過する度に（つまり、シフトパルスＣＳが発生する度に）、クロック切換部２０４は、位相が０．２ｎｓｅｃずつ進むようにクロック信号ＬＴＣとして出力するクロック信号ＣＫpを切り換える。したがって、クロック信号ＬＴＣとして出力（選択）されるクロック信号ＣＫpは、ＣＫ0→ＣＫ49→ＣＫ48→ＣＫ47→・・・・、の順番で切り換わる。このシフトパルスＣＳが発生する補正点ＣＰＰの位置では、クロック信号ＬＴＣの周期が基準周期Ｔｅ（＝１０ｎｓｅｃ）に対して、０．２ｎｓｅｃ短い時間（９．８ｎｓｅｃ）となり、それ以降は、スポット光ＳＰが次の補正点ＣＰＰを通過するまで（次のシフトパルスＣＳが発生するまで）、クロック信号ＬＴＣの周期は基準周期Ｔｅ（＝１０ｎｓｅｃ）となる。
逆に、伸縮情報ＰＯＬ´が「１」の場合は、スポット光ＳＰが補正点ＣＰＰを通過する度に（つまり、シフトパルスＣＳが発生する度に）、クロック切換部２０４は、位相が０．２ｎｓｅｃずつ遅れるようにクロック信号ＬＴＣとして出力（選択）するクロック信号ＣＫpを切り換える。したがって、クロック信号ＬＴＣとして出力（選択）されるクロック信号ＣＫpは、ＣＫ0→ＣＫ1→ＣＫ2→ＣＫ3→・・・・、の順番で切り換わる。このシフトパルスＣＳが発生する補正点ＣＰＰの位置では、クロック信号ＬＴＣの周期が基準周期Ｔｅ（＝１０ｎｓｅｃ）に対して、０．２ｎｓｅｃ長い時間（１０．２ｎｓｅｃ）となり、それ以降は、スポット光ＳＰが次の補正点ＣＰＰを通過するまで（次のシフトパルスＣＳが発生するまで）、クロック信号ＬＴＣの周期は基準周期Ｔｅ（＝１０ｎｓｅｃ）となる。
本第２の実施の形態では、実効的なサイズφが３μｍのスポット光ＳＰが１．５μｍずつ重なるように主走査方向に沿って投射されるので、補正点ＣＰＰにおけるクロック信号ＬＴＣの周期の補正時間（±０．２ｎｓｅｃ）は、０．０３μｍ（＝１．５〔μｍ〕×（±０．２〔ｎｓｅｃ〕／１０〔ｎｓｅｃ〕））に相当し、１画素当り±０．０３μｍ伸縮することになる。したがって、上記第１の実施の形態（変形例も含む）に比べ、よりきめ細やかな倍率補正が可能となる。
図２３Ａは、局所倍率補正が行われていない場合に描画されるパターンＰＰを説明する図であり、図２３Ｂは、図２２に示すタイムチャートにしたがって局所倍率補正（縮小）が行われた場合に描画されるパターンＰＰを説明する図である。なお、強度が高レベルのスポット光ＳＰを実線で表し、強度が低レベルまたはゼロのスポット光ＳＰを破線で表している。
図２３Ａ、図２３Ｂに示すように、クロック信号ＬＴＣの各クロックパルスに応答して発生したスポット光ＳＰによってパターンＰＰが描画される。図２３Ａと図２３Ｂのクロック信号ＬＴＣとパターンＰＰとを区別するため、図２３Ａ（局所倍率補正が行われていない場合）のクロック信号ＬＴＣ、パターンＰＰを、ＬＴＣ１、ＰＰ１で表し、図２３Ｂ（局所倍率補正が行われた場合）のクロック信号ＬＴＣ、パターンＰＰを、ＬＴＣ２、ＰＰ２で表している。
局所倍率補正が行われていない場合は、図２３Ａに示すように、描画される各画素の寸法Ｐｘｙは、主走査方向において一定の長さとなる。なお、画素の副走査方向（Ｘ方向）の長さをＰｘで表し、主走査方向（Ｙ方向）の長さをＰｙで表している。図２２に示すようなタイムチャートにしたがって局所倍率補正（縮小）が行われると、補正点ＣＰＰを含む画素の寸法Ｐｘｙは、画素の長さＰｙがΔＰｙ（＝０．０３μｍ）だけ縮んだ状態となる。逆に、伸長の局所倍率補正が行われると、補正点ＣＰＰを含む画素の寸法Ｐｘｙは、画素の長さＰｙがΔＰｙ（＝０．０３μｍ）だけ伸びた状態となる。
なお、シリアルデータＤＬｎの画素シフトについては特に触れなかったが、クロック切換部２０４からクロック信号ＬＴＣのクロックパルスが２個出力される度に、図１２に示す描画データ出力部１１４は、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）の駆動回路３６ａに出力するシリアルデータＤＬｎの画素の論理情報を行方向に１つシフトする。これにより、スポット光ＳＰ（クロック信号ＬＴＣのクロックパルス）の２個が１画素に対応することになる。
以上のように、第２の実施の形態の露光装置ＥＸは、パルス光源部３５からの種光Ｓ１、Ｓ２に応じて生成されるビームＬＢ（Ｌｓｅ、ＬＢａ、ＬＢｂ、ＬＢｎ）のスポット光ＳＰをパターンデータに応じて強度変調しつつ、基板Ｐ上の描画ラインＳＬｎに沿ってスポット光ＳＰを相対的に走査することにより、基板Ｐ上にパターンを描画する。露光装置ＥＸは、クロック信号発生部２００、制御回路（光源制御部）２２、および、クロック切換部２０４を少なくとも備える。上述したように、クロック信号発生部２００は、φ／Ｖｓで決まる周期よりも短い基準周期Ｔｅ（例えば、１０ｎｓｅｃ）を有するとともに、基準周期Ｔｅの１／Ｎの補正時間（例えば、０．２ｎｓｅｃ）ずつ位相差を与えた複数（Ｎ＝５０個）のクロック信号ＣＫp（ＣＫ0〜ＣＫ49）を生成する。制御回路（光源制御部）２２は、複数のクロック信号ＣＫpのうちいずれか１つのクロック信号ＣＫp（クロック信号ＬＴＣ）の各クロックパルスに応答してビームＬＢが発生するようにパルス光源部３５を制御する。クロック切換部２０４は、スポット光ＳＰが描画ラインＳＬｎ上に指定される特定の補正点ＣＰＰを通過するタイミングで、ビームＬＢの発生に起因するクロック信号ＣＫp、つまり、クロック信号ＬＴＣとして出力されるクロック信号ＣＫpを、位相差の異なる他のクロック信号ＣＫpに切り換える。したがって、描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）の倍率をきめ細やかに補正することができ、ミクロンオーダーでの精密な重ね合わせ露光を行うことができる。
クロック切換部２０４は、スポット光ＳＰが描画ラインＳＬｎ上の補正点ＣＰＰを通過する際に、制御回路２２に現在入力しているクロック信号ＣＫpに対して、補正時間（±Ｔｅ／Ｎ＝０．２ｎｓｅｃ）の位相差を有するクロック信号ＣＫpに切り換える。これにより、描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）の倍率をよりきめ細やかに補正することができる。
露光装置ＥＸは、描画ラインＳＬｎ上の補正点ＣＰＰを指定するための局所倍率補正情報（補正情報）ＣＭｇｎ´を、複数の走査ユニットＵｎ毎に記憶する局所倍率設定部（補正情報記憶部）１１２を備える。クロック切換部２０４は、ビーム切換部ＢＤＵによってビームＬＢが導かれる走査ユニットＵｎに対応した局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´に基づいてクロック信号ＣＫpを切り換える。これにより、描画ラインＳＬｎ（走査ユニットＵｎ）毎に、描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）の倍率をきめ細やかに補正することができる。したがって、パターン露光の重ね合わせ精度が向上する。
局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´は、描画ラインＳＬｎに沿って描画されるパターンの描画倍率に応じて、描画ラインＳＬｎ上の離散的な複数の位置の各々に補正点ＣＰＰを指定するための補正位置情報Ｎｖ´を含む。クロック切換部２０４は、補正位置情報Ｎｖ´に基づいて描画ラインＳＬｎ上の複数の補正点ＣＰＰの各々でクロック信号ＣＫpを切り換える。これにより、ムラなく描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）を倍率補正（伸縮）させることができる。
局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´は、描画ラインＳＬｎに沿って描画されるパターンの描画倍率に応じて、切り換えるクロック信号ＣＫpが、制御回路２２に現在入力しているクロック信号ＣＫpに対して、位相が遅れる方向か進む方向かであるかの伸縮情報（極性情報）ＰＯＬ´を含む。これにより、伸縮情報ＰＯＬ´に応じて、描画ラインＳＬｎ（描画するパターン）を伸長または縮小させることができる。
なお、クロック切換部２０４は、クロック信号ＬＴＣとして出力するクロック信号ＣＫpを、現在出力しているクロック信号ＬＴＣとして出力しているクロック信号ＣＫpに対して、ｑ×Ｔｅ／Ｎ＝ｑ×０．２ｎｓｅｃ、だけ位相差を有するクロック信号ＣＫp±qに切り換えてもよい。ただし、ｑは、ｑ＜Ｎの関係を有する１以上の整数であるとする。したがって、例えば、ｑが２の場合であって、現在出力しているクロック信号ＬＴＣとして出力しているクロック信号ＣＫpがクロック信号ＣＫ11の場合であって、伸縮情報ＰＯＬ´が「１」のときは、クロック切換部２０４は、クロック信号ＣＫ11に対して位相が０．４ｎｓｅｃだけ遅れたクロック信号ＣＫ13に切り換える。また、伸縮情報ＰＯＬ´が「１」の場合は、クロック切換部２０４は、クロック信号ＣＫ11に対して位相が０．４ｎｓｅｃだけ進んだクロック信号ＣＫ9に切り換える。この「ｑ」の値を示す情報は、伸縮率情報ＲＥＣ´として、局所倍率設定部１１２（図１２参照）からクロック切換部２０４に入力される。この伸縮率情報ＲＥＣ´は、局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´の一部に含まれる。スポット光ＳＰの１回の走査期間中は、同一の伸縮率情報ＲＥＣ´が入力される。
この局所倍率補正情報ＣＭｇｎ´（ＣＭｇ１´〜ＣＭｇ６´）の補正位置情報（設定値）Ｎｖ´は、任意に変更することができ、描画ラインＳＬｎの倍率に応じて適宜設定される。例えば、描画ラインＳＬｎ上に位置する補正点ＣＰＰが１つとなるように、補正位置情報Ｎｖ´を設定してもよい。また、１描画ラインＳＬｎでは補正位置情報Ｎｖ´の値を一定としたが、１描画ラインＳＬｎで、補正位置情報Ｎｖ´を変更させてもよい。この場合であっても、描画ラインＳＬｎ上の離散的な位置に複数の補正点ＣＰＰが指定されることには変わりはないが、補正位置情報Ｎｖを変更することで、補正点ＣＰＰの間隔を不均一にすることができる。さらに、描画ラインＳＬｎに沿ったビームＬＢｎ（スポット光ＳＰ）の１走査毎、或いはポリゴンミラーＰＭの１回転毎に、描画ラインＳＬｎ上の補正画素の数は変えずに、補正画素（補正点ＣＰＰ）の位置を異ならせるようにしてもよい。
［第１および第２の実施の形態の変形例］
上記各実施の形態（変形例も含む）は、以下のような変形も可能である。なお、上記各実施の形態（変形例も含む）と同一の構成については同様の符号を付し、異なる箇所のみを説明する。
（変形例１）上記各実施の形態（変形例も含む）では、光源装置ＬＳａ、ＬＳｂのパルス光発生部２０に設けられた描画用光変調器としての電気光学素子（強度変調部）３６を、描画ビット列データＳＢａ（シリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３）、ＳＢｂ（シリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６）を用いてスイッチングするようにした。しかしながら、変形例１では、描画用光変調器として、電気光学素子３６に代えて描画用光学素子ＡＯＭを用いる。この描画用光学素子ＡＯＭは、音響光学変調素子（ＡＯＭ：Acousto-Optic Modulator）である。
例えば、図２４に示すように、ビーム切換部ＢＤＵの選択用光学素子ＡＯＭ１〜ＡＯＭ３のうち、光源装置ＬＳａからのビームＬＢａが最初に入射する選択用光学素子ＡＯＭ１と光源装置ＬＳａとの間に、描画用光学素子（強度変調部）ＡＯＭａを配置する。同様に、ビーム切換部ＢＤＵの選択用光学素子ＡＯＭ４〜ＡＯＭ６のうち、光源装置ＬＳｂからのビームＬＢｂが最初に入射する選択用光学素子ＡＯＭ４と光源装置ＬＳｂとの間に、描画用光学素子（強度変調部）ＡＯＭｂを配置する。この描画用光学素子ＡＯＭａは、図１４に示した描画データ出力部１１４の第１データ出力部１１４ａから出力される描画ビット列データＳＢａ（シリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３）に応じてスイッチングされ、描画用光学素子ＡＯＭｂは、第２データ出力部１１４ｂから出力される描画ビット列データＳＢｂ（シリアルデータＤＬ４〜ＤＬ６）によってスイッチングされる。この描画用光学素子ＡＯＭａ（ＡＯＭｂ）は、画素の論理情報が「０」の場合は入射したビームＬＢａ（ＬＢｂ）を透過して図示しない吸収体に導き、画素の論理情報が「１」の場合は入射したビームＬＢａ（ＬＢｂ）を回折させた１次回折光を発生する。この発生した１次回折光が選択用光学素子ＡＯＭ１（ＡＯＭ４）に導かれる。したがって、画素の論理情報が「０」の場合は、基板Ｐの被照射面上にスポット光ＳＰが投射されないので、スポット光ＳＰの強度は低レベル（ゼロ）になり、画素の論理情報が「１」の場合は、スポット光ＳＰの強度は高レベルになる。これにより、走査ユニットＵ１〜Ｕ３（Ｕ４〜Ｕ６）によって走査されるスポット光ＳＰの強度をシリアルデータＤＬ１〜ＤＬ３（ＤＬ４〜ＤＬ６）に応じて変調させることができる。この場合であっても、上記各実施の形態等と同様の効果を得ることができる。
また、描画用光学素子（強度変調部）ＡＯＭｃｎ（ＡＯＭｃ１〜ＡＯＭｃ６）を走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）毎に設けてもよい。この場合は、描画用光学素子ＡＯＭｃｎは、各走査ユニットＵｎの反射ミラーＭ１４（図５参照）の手前に設けてもよい。この各走査ユニットＵｎ（Ｕ１〜Ｕ６）の描画用光学素子ＡＯＭｃｎ（ＡＯＭｃ１〜ＡＯＭｃ６）は、各シリアルデータＤＬｎ（ＤＬ１〜ＤＬ６）に応じてスイッチングされる。走査ユニットＵ１内に設けられた描画用光学素子ＡＯＭｃ１は、シリアルデータＤＬ１に応じてスイッチングされる。同様に、走査ユニットＵ２〜Ｕ６内に設けられた描画用光学素子ＡＯＭｃ２〜ＡＯＭｃ６は、シリアルデータＤＬ２〜ＤＬ６に応じてスイッチングされる。また、各走査ユニットＵｎの描画用光学素子ＡＯＭｃｎは、画素の論理情報が「０」の場合は、入射したビームＬＢｎを図示しない吸収体に導き、画素の論理情報が「１」の場合は入射したビームＬＢｎを回折させた１次回折光を発生する。この発生した１次回折光（ビームＬＢｎ）は、反射ミラーＭ１４に導かれてスポット光ＳＰとして基板上に投射される。
本変形例１では、光源装置ＬＳａ（ＬＳｂ）内で、ビームＬＢの強度変調を行う必要がないので、ＤＦＢ半導体レーザ素子３２、偏光ビームスプリッタ３４、３８、電気光学素子３６、および、吸収体４０は不要となる。したがって、ＤＦＢ半導体レーザ素子３０が発光した種光Ｓ１は、直接コンバイナ４４に導かれる。
（変形例２）光源装置ＬＳからのビームＬＢの各々を、複数のビームスプリッタを使って３つまたは６つに分割し、分割した３つまたは６のビームＬＢの各々を、３つのまたは６つの走査ユニットＵｎに入射させるようにしてもよい。この場合は、走査ユニットＵｎに入射する分割後のそれぞれのビームＬＢをシリアルデータＤＬｎを用いて強度変調させる。
（変形例３）上記各実施の形態（変形例も含む）では、シート状の基板Ｐを回転ドラムＤＲの外周面に密接させた状態で、円筒面状に湾曲した基板Ｐの表面に、複数の走査ユニットＵｎの各々による描画ラインＳＬｎに沿ったパターン描画を行うようにした。しかしながら、例えば、国際公開第ＷＯ２０１３／１５０６７７号パンフレットに開示されているように、基板Ｐを平面状に支持しつつ長尺方向に送りながら露光処理するような構成であってもよい。この場合、基板Ｐの表面がＸＹ平面と平行に設定されるものとすると、例えば、図２、図３に示した奇数番の走査ユニットＵ１、Ｕ３、Ｕ５の各照射中心軸Ｌｅ１、Ｌｅ３、Ｌｅ５と、偶数番の走査ユニットＵ２、Ｕ４、Ｕ６の各照射中心軸Ｌｅ２、Ｌｅ４、Ｌｅ６とが、ＸＺ平面と平行な面内でみると互いにＺ軸と平行で、且つ、Ｘ方向に一定の間隔で位置するように、複数の走査ユニットＵ１〜Ｕ６を配置すればよい。
（変形例４）以上の第１の実施の形態、第２の実施の形態、或いはそれらの各変形例において、各走査ユニットＵｎは、図５に示したように、ポリゴンミラーＰＭの反射面に向かうビームＬＢｎを１次元方向（図５ではＺｔ方向）に収斂する第１のシリンドリカルレンズ（トーリックレンズ）ＣＹａと、ポリゴンミラーＰＭの１つの反射面で反射して、ｆθレンズＦＴを通ったビームＬＢｎを１次元方向（図５ではＸｔ方向）に収斂する第２のシリンドリカルレンズ（トーリックレンズ）ＣＹｂとを設けることにより、ポリゴンミラーＰＭの各反射面の僅かな倒れによる描画ラインＳＬｎ（スポット光ＳＰ）の副走査方向（Ｘｔ方向）へのブレを抑制している。この場合、第１のシリンドリカルレンズＣＹａの母線と直交する面内でみたとき、第１のシリンドリカルレンズＣＹａの後側焦点が、ポリゴンミラーＰＭの反射面の位置となるように設定される。さらに、第２のシリンドリカルレンズＣＹｂの母線と直交した面内でみたとき、ｆθレンズＦＴと第２のシリンドリカルレンズＣＹｂとの合成系は、ポリゴンミラーＰＭの反射面と基板Ｐの被照射面とが光学的に共役な関係（結像関係）となるように設定されている。すなわち、ｆθレンズＦＴの前側焦点の位置またはその近傍にポリゴンミラーＰＭの反射面が所定の公差範囲内で位置するように設定され、第２のシリンドリカルレンズＣＹｂの後側焦点の位置に基板Ｐの被照射面が所定の焦点深度範囲（Depth of Focus）内で位置するように設定される。
さらに、このような関係の下で、図６または図２４のビーム切換部ＢＤＵ中に設けられる選択用光学素子ＡＯＭｎ（ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６）や描画用光学素子ＡＯＭａ、ＡＯＭｂ、或いは各走査ユニットＵｎ内に設けられる描画用光学素子ＡＯＭｃｎ（ＡＯＭｃ１〜ＡＯＭｃ６）が、入射ビーム（０次光）を描画用ビーム（１次回折光）として回折する偏向位置を、基板Ｐ上の描画ラインＳＬｎと交差する方向（Ｘ方向またはＸｔ方向）に関して、基板Ｐの被照射面、および、ポリゴンミラーＰＭの反射面の各々と光学的に共役に設定する。すなわち、それらの光学素子ＡＯＭによる描画用ビーム（１次回折光）の偏向方向が、光学的に、シリンドリカルレンズＣＹｂ（或いはＣＹａ）の母線の方向と直交（または交差）した屈折力を呈する方向に対応するように設定される。
この種の光学素子ＡＯＭ（音響光学変調素子）は、超音波振動により内部に回折格子を生成する光学部材の温度によって、偏向角（回折角）が変動するといった問題がある。しかしながら、上記のように、光学素子ＡＯＭによる描画用ビーム（１次回折光）の偏向方向を、第２のシリンドリカルレンズＣＹｂ（または第１のシリンドリカルレンズＣＹａ）の屈折力を呈する方向に合せるように設定することにより、光学素子ＡＯＭの温度変化で生じる偏向角（回折角）の変動に起因した描画ラインＳＬｎ（スポット光ＳＰ）の副走査方向（Ｘｔ方向）への変動を抑制することができる。
そのことを、図２５を参照して説明する。図２５は、図６または図２４に示したビーム切換部ＢＤＵ中の集光レンズ（コンデンサーレンズ）ＣＤ１、選択用光学素子ＡＯＭ１、コリメートレンズＣＬ１、および、ユニット側入射ミラーＩＭ１の配置と、走査ユニットＵ１内の第２のシリンドリカルレンズＣＹｂの配置との関係を、途中の光路を省略して模式的に示した図である。集光レンズＣＤ１に入射するビームＬＢａは、例えば数ｍｍ径の円形断面を有する平行光束であり、集光レンズＣＤ１によって後側焦点の位置でビームウェスト（最小径）となるように収斂される。そのビームウェストの位置に、選択用光学素子ＡＯＭ１の偏向位置Ｐｄｆがくるように設定される。選択用光学素子ＡＯＭ１がオン状態（入射許可信号ＬＰ１がＨ状態）のとき、偏向位置Ｐｄｆにおいて、入射するビームＬＢａに対して偏向角（回折角）θｄｆだけ向きを変えたビーム（１次回折光）ＬＢ１が生成される。選択用光学素子ＡＯＭ１がオフ状態（入射許可信号ＬＰ１がＬ状態）のとき、偏向位置ＰｄｆでのビームＬＢａの回折が行われないため、ビームＬＢａは、偏向位置Ｐｄｆからそのまま発散光束となってコリメートレンズＣＬ１に向かう。コリメートレンズＣＬ１の前側焦点の位置も、選択用光学素子ＡＯＭ１の偏向位置Ｐｄｆに合されているため、コリメートレンズＣＬ１を透過したビームＬＢａは、再び平行光束となって次段の集光レンズＣＤ２、選択用光学素子ＡＯＭ２に向かう。
選択用光学素子ＡＯＭ１で偏向（回折）されたビームＬＢ１は、ユニット側入射ミラーＩＭ１で反射されて、走査ユニットＵ１に向かう。先の図６、図２４では図示を省略したが、ミラーＩＭ１の後には、コリメートレンズＣＬ１と同じようなコリメートレンズＣＬ１’が設けられ、選択用光学素子ＡＯＭ１から発散光束となって進むビームＬＢ１を平行光束にする。そのため、コリメートレンズＣＬ１’の前側焦点の位置は選択用光学素子ＡＯＭ１の偏向位置Ｐｄｆに設定される。コリメートレンズＣＬ１’を通ったビームＬＢ１は、図５の走査ユニットＵ１に入射し、第１のシリンドリカルレンズＣＹａ、ポリゴンミラーＰＭ、ｆθレンズＦＴ、および、反射ミラーＭ１５等を経て、母線がＹｔ方向に延びる第２のシリンドリカルレンズＣＹｂに入射した後、基板Ｐ上の描画ラインＳＬ１上にスポット光ＳＰとして集光される。図２５において、描画ラインＳＬ１はＹｔ方向に直線的に延びており、スポット光ＳＰはＹｔ方向に走査される。ここで、第２のシリンドリカルレンズＣＹｂが屈折力を呈する方向はＸｔ方向である。
選択用光学素子ＡＯＭ１で偏向されるビームＬＢ１の偏向角θｄｆが、選択用光学素子ＡＯＭ１の温度変化により、Δθｄｆだけ変動すると、コリメートレンズＣＬ１’から射出するビームＬＢ１は、横方向に平行移動（ドリフト）したビームＬＢ１’となる。ドリフトしたビームＬＢ１’は、ｆθレンズＦＴから射出する際、本来の射出位置からＸｔ方向にドリフトして射出するが、第２のシリンドリカルレンズＣＹｂの屈折力により、ビームＬＢ１’がスポット光ＳＰとして集光するＸｔ方向の位置は、ドリフト前の位置とほとんど変化しない。このように、選択用光学素子ＡＯＭ１の偏向位置Ｐｄｆと基板Ｐの被照射面とを光学的に共役な関係に設定すること、第２のシリンドリカルレンズＣＹｂ（または第１のシリンドリカルレンズＣＹａ）の母線と直交する面（すなわち、図２５中のＸｔＺｔ面と平行な面）内において、選択用光学素子ＡＯＭ１の偏向位置ＰｄｆとポリゴンミラーＰＭの反射面とを光学的に共役な関係に設定すること、そして、選択用光学素子ＡＯＭ１によるビームＬＢ１の偏向方向（回折方向）がＸｔＺｔ面と平行な面内にあるように設定することにより、選択用光学素子ＡＯＭ１の温度変化に依存して偏向角θｄｆに変動が生じても、それに起因した描画ラインＳＬ１（スポット光ＳＰ）の位置変動は無視できる程度に抑制される。以上のような関係は、他の走査ユニットＵ２〜Ｕ６のための選択用光学素子ＡＯＭ２〜ＡＯＭ６や描画用光学素子ＡＯＭａ、ＡＯＭｂ、或いは各走査ユニットＵｎ内に設けられる描画用光学素子ＡＯＭｃｎ（ＡＯＭｃ１〜ＡＯＭｃ６）においても、同様に設定される。
ところで、先の第１の実施の形態（変形例も含む）では、光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）がパルスレーザ光源であったため、描画ラインＳＬｎ上に指定される１つの補正画素に対応するクロック信号ＬＴＣのパルス数（スポット光ＳＰのパルス数）と、他の非補正画素に対応するクロック信号ＬＴＣのパルス数とが異なるように描画データ（ビット列）の読み出しを制御し、そのクロック信号ＬＴＣのパルスに応答して、光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）からのビームＬＢをパルス発光させた。しかしながら、光源装置ＬＳ（ＬＳａ、ＬＳｂ）を、連続発光も可能な半導体レーザ光源、または、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体光源として、複数の走査ユニットＵｎの各々に設け、その半導体光源からのビームで直接スポット光ＳＰを生成する場合は、補正画素と他の画素（非補正画素）とで半導体光源の発光時間を僅かに異ならせるように制御してもよい。そのような制御の際は、先の図８で示した描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）がＨレベルの期間だけ半導体光源を連続点灯させるようにすればよい。もちろん、図８中のようなクロック信号ＬＴＣと描画ビット列データＳＢａ（ＳＢｂ）との論理積（ＡＮＤ）で得られるクロックパルスに応答して、半導体光源をパルス点灯させるようにしてもよい。
（変形例５）以上の各実施の形態や変形例では、スポット光ＳＰの主走査方向の走査をポリゴンミラーＰＭで行ったが、ポリゴンミラーＰＭの代わりに、図２６に示すようなガルバノミラー（振動ミラー）ＧＭを使うこともできる。図２６は、本変形例５の走査ユニットＵａ１のガルバノミラーＧＭとｆθレンズＦＴとの平面配置を示す。ｆθレンズＦＴの光軸ＡＸｆは直交座標系ＸＹＺのＸ軸と平行に配置され、ガルバノミラーＧＭの回転（振動）中心軸Ｃｇは、Ｚ軸と平行に配置される。ガルバノミラーＧＭの反射平面は、Ｚ軸と平行であるとともに、中心軸Ｃｇ回りの振動の中立位置ではｆθレンズＦＴの光軸ＡＸｆに対してＸＹ面内で４５度の角度となるように設定されている。ビーム送光系を通ってガルバノミラーＧＭの反射面に入射した光源装置ＬＳからのビームＬＢ１（描画データに応じて強度変調された断面が円形の平行光束）は、その反射面で＋Ｘ方向に反射される。ガルバノミラーＧＭで反射されたビームＬＢ１は、所定の振れ角度θｇの範囲でｆθレンズＦＴに入射し、基板Ｐ上の描画ラインＳＬ１にスポット光ＳＰとして集光される。
ガルバノミラーＧＭを主走査用の偏向部材とする場合、スポット光ＳＰの主走査方向の走査速度が一定とならず、描画ラインＳＬ１の中央部と周辺部とで僅かに速度差が生じることがある。これは、ガルバノミラーＧＭの往復振動によるビームＬＢ１の振れ角度の変化が時間軸に対して線形にならない部分が生じるからである。そのようなスポット光ＳＰの速度ムラは、主走査方向に沿った描画パターンの部分的な描画倍率誤差、特に描画ラインＳＬｎの中央部と周辺部での倍率誤差として現われる。先の第１の実施の形態、または第２の実施の形態によれば、そのような部分的な倍率誤差に対しても容易に補正することが可能である。
（変形例６）図２７は、ポリゴンミラーＰＭやガルバノミラーＧＭのように、光源装置ＬＳからのビームＬＢ１を反射する反射面の角度を変えて、ビームＬＢ１を主走査方向に偏向走査する代わりに、機械的な回転機構によって、ビームＬＢ１のスポット光ＳＰを被照射体（基板Ｐ）上で円弧状に走査する方式の走査ユニットＵＲ１の斜視図である。図２７において、基板Ｐは直交座標系ＸＹＺのＸＹ面と平行に配置され、副走査のためにＸ方向に所定速度で移動する。走査ユニットＵＲ１には、Ｚ軸と平行に設定されるビーム送光系の光軸ＡＸｕに沿って入射するビームＬＢ１（断面が円形の平行光束）を９０度に折り曲げるミラーＭＲ１、ＸＹ面と平行な光軸ＡＸｖを有し、ミラーＭＲ１で反射されたビームＬＢ１を光軸ＡＸｖに沿って同軸に入射する集光レンズＧ３０、および、ＸＹ面と平行な光軸ＡＸｖをＺ軸と平行な光軸ＡＸｗに折り曲げるミラーＭＲ２とが設けられる。集光レンズＧ３０は、入射したビームＬＢ１を基板Ｐの表面（被照射面）にスポット光ＳＰ’として集光する。走査ユニットＵＲ１の筐体は、ミラーＭＲ１、ＭＲ２、集光レンズＧ３０を一体に保持して、Ｚ軸と平行な光軸ＡＸｕを中心軸としてＸＹ面と平行な面内で矢印ＡＲのように一方向に所定速度で高速回転する。
被照射面上で、回転中心軸となる光軸ＡＸｕの延長線と交差する点を回転中心点ＣＲとすると、走査ユニットＵＲ１の回転によって、スポット光ＳＰ’は、回転中心点ＣＲから長さＬａｍを半径とする円に沿って走査される。この走査ユニットＵＲ１の構成では、スポット光ＳＰ’は、半径Ｌａｍの円上の３６０度に渡って被照射面に投射可能である。しかしながら、実際には、副走査方向や半径Ｌａｍの円の曲率を考慮して、走査ユニットＵＲ１が一定の角度範囲θｕにあるときだけ、描画データに応じて強度変調されたスポット光ＳＰ’を被照射面に投射し、角度範囲θｕに対応した円弧状の描画ラインＳＬ１’に沿ってパターンを描画する。本変形例の場合、スポット光ＳＰ’による円弧状の描画ラインＳＬ１’の走査開始点Ｊｓと走査終了点Ｊｅとの副走査方向（Ｘ方向）の各位置は、揃っているのが好ましい。
また、本変形例の場合、描画ラインＳＬ１’がＹ軸と平行な直線ではないため、描画データに応じたスポット光ＳＰ’の強度変調の制御（タイミング）は、描画データの２次元的な画素マップ上に、円弧状の描画ラインＳＬ１’を重ね合せて、スポット光ＳＰ’の走査位置（走査ユニットＵＲ１の回転角度位置）に応じた画素ビットが、描画状態（「１」）か非描画状態（「０」）かに応じて、スポット光ＳＰ’（ビームＬＢ１）の強度を変調させればよい。スポット光ＳＰ’の走査位置をリアルタイムに精密に計測するために、走査ユニットＵＲ１の筐体には、半径Ｌａｍ程度のロータリーエンコーダ用のスケール円板を光軸ＡＸｕと同軸に設けるのが好ましい。図２７では、走査ユニットＵＲ１の筐体を、光軸ＡＸｕ（回転中心点ＣＲ）から径方向に延びる角柱状で示したが、回転時の軸ブレ等を低減し安定した回転特性を得るために、ミラーＭＲ１、ＭＲ２、集光レンズＧ３０を保持するＺ方向の厚みを持った円盤状とするのが望ましい。
１０…デバイス製造システム １２…基板搬送機構
１４…露光ヘッド １６…制御装置
２０…パルス光発生部 ２２、１５２ａ、１５２ｂ…制御回路
３０、３２…ＤＦＢ半導体レーザ素子 ３４、３８…偏光ビームスプリッタ
３５…パルス光源部 ３６…電気光学素子
３６ａ…駆動回路 ４２…励起光源
４４…コンバイナ ４６…ファイバー光増幅器
４８、５０…波長変換光学素子 ６０…クロック発生部
６２…補正画素指定部 ６４…送出タイミング切換部
７０…第１の分周カウンタ回路 ７２、７４、８０、８２…遅延素子
７６…プリセット部 ７８…第２の分周カウンタ回路
１００…ポリゴン駆動制御部 １０２…選択素子駆動制御部
１０４…ビーム制御装置 １１０…全体倍率設定部
１１２…局所倍率設定部 １１４…描画データ出力部
１１４ａ…第１データ出力部 １１４ｂ…第２データ出力部
１１６…露光制御部 １５０、２００…クロック信号発生部
１５４…合成光学部材 １６０…光導光部材
１６２…ビームプロファイラー ２０２…補正点指定部
２０４…クロック切換部 ２１２…分周カウンタ回路
２１４…シフトパルス出力部
ＡＭ１ｍ、ＡＭ１１〜ＡＭ１４、ＡＭ２ｍ、ＡＭ２１〜ＡＭ２４…アライメント顕微鏡
ＡＯＭａ、ＡＯＭｂ、ＡＯＭｃｎ、ＡＯＭｃ１〜ＡＯＭｃ６…描画用光学素子
ＡＯＭｎ、ＡＯＭ１〜ＡＯＭ６…選択用光学素子
ＡＸｏ…中心軸 ＢＤＵ…ビーム切換部
ＢＭｎ、ＢＭ１〜ＢＭ６…メモリ部
ＢＳＣ、ＢＳＣａ、ＢＳＣｂ…画素シフトパルス
ＣＫａ、ＣＫｂ、ＣＫｓ、ＣＫp、ＬＴＣ…クロック信号
ＣＭｇｎ、ＣＭｇｎ´…局所倍率補正情報 ＣＹａ、ＣＹｂ…シリンドリカルレンズ
Ｄｅ０１〜Ｄｅ４９…遅延回路 ＤＬｎ、ＤＬ１〜ＤＬ６…シリアルデータ
ＤＲ…回転ドラム
ＥＮｊａ、ＥＮ１ａ〜ＥＮ４ａ、ＥＮｊｂ、ＥＮ１ｂ〜ＥＮ４ｂ…エンコーダ
ＥＸ…露光装置 ＦＴ…ｆθレンズ
ＧＴ１ｍ、ＧＴ２ｍ、ＧＸ１…ＯＲゲート部
ＬＢ、ＬＢａ、ＬＢｂ、ＬＢｎ、Ｌｓｅ、ＬＢ１〜ＬＢ６、ＬＢ１’…ビーム
Ｌｅｎ、Ｌｅ１〜Ｌｅ６…照射中心軸 ＬＰｎ、ＬＰ１〜ＬＰ６…入射許可信号
ＬＳ、ＬＳａ、ＬＳｂ…光源装置 Ｌｘ１〜Ｌｘ４…設置方位線
ＭＫｍ、ＭＫ１〜ＭＫ４…アライメントマーク
Ｎｖ、Ｎｖ´…補正位置情報 ＯＰｎ、ＯＰ１〜ＯＰ６…原点センサ
ＯＳＭｎ、ＯＳＭ１〜ＯＳＭ６…描画許可信号生成部
Ｐ…基板 ＰＭ…ポリゴンミラー
ＰＯＬ、ＰＯＬ´…伸縮情報 ＰＲ１〜ＰＲ４…処理装置
Ｐｘｙ、φ…寸法 ＳＢａ、ＳＢｂ…描画ビット列データ
ＳＣＡ…倍率情報 ＳＤａ、ＳＤｂ…スケール部
ＳＬｎ、ＳＬ１〜ＳＬ６、ＳＬ１’…描画ライン
ＳＰ、ＳＰ’…スポット光 ＳＱｎ、ＳＱ１〜ＳＱ６…描画許可信号
ＳＺｎ、ＳＺ１〜ＳＺ６…原点信号
Ｕｎ、Ｕ１〜Ｕ６、Ｕａ１、ＵＲ１…走査ユニット
Ｖｓ…走査速度 Ｗ…露光領域

Claims (6)

  1. ２次元的に分割された多数の画素の配列内で規定されるパターンの描画データに基づいて強度変調された描画ビームを基板上に投射する露光ヘッドを有し、前記基板を前記露光ヘッドに対して相対移動させて、前記基板上に前記パターンを露光するパターン露光装置であって、
    前記描画ビームの元となる種光を周波数Ｆｂでパルス状に発生する第１パルス光源部と、前記描画データに応答して前記種光のピーク強度を電気的な制御で変調する第１電気光学変調器と、該変調された前記種光を増幅する第１光増幅器と、増幅された前記種光の高調波を前記周波数Ｆｂのパルス状の第１ビームとして生成する第１波長変換光学素子とを含む第１の光源装置と、
    前記描画ビームの元となる種光を前記周波数Ｆｂでパルス状に発生する第２パルス光源部と、前記描画データに応答して前記種光のピーク強度を電気的な制御で変調する第２電気光学変調器と、該変調された前記種光を増幅する第２光増幅器と、増幅された前記種光の高調波を前記周波数Ｆｂのパルス状の第２ビームとして生成する第２波長変換光学素子とを含む第２の光源装置と、
    前記第１ビームと前記第２ビームとが所定の位相差で発生するように、前記第１パルス光源部と前記第２パルス光源部とを制御する制御回路と、
    前記第１ビームと前記第２ビームとを光学的に合成して前記露光ヘッドに供給する為の合成光学部と、
    該合成光学部で合成された後の前記第１ビームと前記第２ビームの各々によるスポットの２次元的な光強度分布を計測するビームプロファイラーに、前記第１ビームと前記第２ビームとを導く導光部材と、
    を備え、
    前記制御回路は、前記周波数Ｆｂの２倍の周波数で発振されたクロック信号ＣＫｓのクロックパルスを１つ置きに間引いたクロックパルスで生成される第１のクロック信号と、間引かれたクロックパルスで生成される第２のクロック信号とを出力するクロック信号発生部を含み、
    前記第１パルス光源部は、前記第１のクロック信号のクロックパルスに応答して前記種光をパルス発光し、
    前記第２パルス光源部は、前記第２のクロック信号のクロックパルスに応答して前記種光をパルス発光する、パターン露光装置。
  2. 請求項１に記載のパターン露光装置であって、
    前記第１の光源装置と前記第２の光源装置の各々は、前記第１パルス光源部と前記第２パルス光源部の各々が前記種光として赤外波長域のパルス光を発生する半導体レーザ素子を含み、
    前記第１光増幅器と前記第２光増幅器の各々がファイバー増幅器で構成され、
    前記第１波長変換光学素子と前記第２波長変換光学素子の各々が、増幅された前記赤外波長域の種光の入射により、前記第１ビーム及び前記第２ビームとして３７０ｎｍ以下の波長帯域にピーク波長を有する紫外線を生成するように構成された、ファイバーアンプレーザ光源である、パターン露光装置。
  3. 請求項２に記載のパターン露光装置であって、
    前記第１パルス光源部と前記第２パルス光源部の各々の前記半導体レーザ素子は、前記周波数Ｆｂとして数百ＭＨｚでパルス状に前記種光を発光する、パターン露光装置。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン露光装置であって、
    前記第１ビームと前記第２ビームとが供給される前記露光ヘッドは、
    前記第１ビームと前記第２ビームとを多数の反射面の各々で順次偏向する回転多面鏡と、
    該回転多面鏡の反射面で偏向された前記第１ビームと前記第２ビームと入射して、前記基板上で前記第１ビームと前記第２ビームの各々をスポット光に集光するテレセントリックなｆθレンズ系と、
    を含む、パターン露光装置。
  5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のパターン露光装置であって、
    前記合成光学部は、前記第１の光源装置からの前記第１ビームと前記第２の光源装置からの前記第２ビームとを同軸に合成して合成ビームとして射出するビームスプリッタを有し、
    前記ビームプロファイラーは、前記合成ビームの２次元的な光強度分布の計測により、前記第１ビームと前記第２ビームとの同軸性を計測する、パターン露光装置。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のパターン露光装置であって、
    前記クロック信号ＣＫｓは８００ＭＨｚに設定され、前記第１のクロック信号と前記第２のクロック信号はそれぞれ４００ＭＨｚに設定される、パターン露光装置。
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