特開 2024-45133 加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024045133

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】加工装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20240326BHJP

   B23K 26/04 20140101ALI20240326BHJP

   B23K 26/03 20060101ALI20240326BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

B23K26/00 M

B23K26/00 P

B23K26/04

B23K26/03

G01B11/00 B

【審査請求】有

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023220760

(22)【出願日】2023-12-27

(62)【分割の表示】P 2021537539の分割

【原出願日】2019-08-08

(71)【出願人】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100104765

【弁理士】

【氏名又は名称】江上 達夫

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 真路

(57)【要約】

【課題】課題は、物体を適切に加工することが可能な加工装置を提供することである。
【解決手段】加工装置は、加工光源からの加工光を物体に照射することで物体を加工する加工装置であって、加工光源からの加工光と、パルス光を含む計測光とを合成する合成光学系と、合成光学系を介した加工光及び計測光を物体に照射する照射光学系と、合成光学系を介した加工光及び計測光が入射し、物体上での加工光の照射位置と物体上での計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
前記加工光源からの前記加工光と、パルス光を含む計測光とを合成する合成光学系と、
前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系と
を備える
加工装置。

【請求項2】

前記照射位置変更光学系は、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と前記物体上での前記計測光の前記照射位置とを連動して変更する
請求項１に記載の加工装置。

【請求項3】

前記照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記照射光学系との間に配置される
請求項１又は２に記載の加工装置。

【請求項4】

前記照射位置変更光学系は、前記加工光の射出角度と前記計測光の射出角度とを変更する
請求項１から３のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項5】

前記照射光学系には、前記加工光と前記計測光とが入射し、
前記照射位置変更光学系による前記加工光の射出角度と前記計測光の射出角度との変更により、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と前記物体上での前記計測光の前記照射位置とが変更される
請求項４に記載の加工装置。

【請求項6】

前記計測光を供給する計測光源を備え、
前記合成光学系には、前記計測光源からの前記計測光が入射する
請求項１から５のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項7】

前記計測光を第１計測光とするとき、前記照射光学系には、前記第１計測光の前記物体への照射によって前記物体から生じる第２計測光の少なくとも一部が入射する
請求項１から６のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項8】

前記照射光学系に入射した前記第２計測光は、前記合成光学系を経由して射出される
請求項７に記載の加工装置。

【請求項9】

前記合成光学系から射出される前記第２計測光は、前記第２計測光を検出する検出器へ向かう
請求項７又は８に記載の加工装置。

【請求項10】

前記検出器は、前記第１計測光の一部から生成される参照光と、前記第２計測光の少なくとも一部との干渉光を検出する
請求項９に記載の加工装置。

【請求項11】

前記計測光は、光コム光源からの光を前記パルス光として含む
請求項１から１０のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項12】

前記計測光は、周波数軸上で等間隔に並んだ周波数成分を含む光を前記パルス光として含む
請求項１から１１のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項13】

前記加工光は、パルス光を含む
請求項１から１２のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項14】

前記計測光の前記パルス光の前記物体への照射時期と、前記加工光の前記パルス光の前記物体への照射時期とは異なる
請求項１３に記載の加工装置。

【請求項15】

前記計測光の前記パルス光の前記物体への照射時期と、前記加工光の前記パルス光の前記物体への照射時期とは重ならない
請求項１３又は１４に記載の加工装置。

【請求項16】

前記計測光は複数のパルス光を含み、
前記加工光は複数のパルス光を含み、
前記加工光の前記複数のパルス光のうち少なくとも１つのパルス光の前記物体への照射時期は、前記計測光の前記複数のパルス光のうち第１計測パルス光の前記物体への照射時期と、前記計測光の前記複数のパルス光のうち前記第１計測パルス光とは異なる時期に前記物体に照射される第２計測パルス光の前記物体への照射時期との間である
請求項１３から１５のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項17】

前記計測光を第１計測光とするとき、前記照射光学系には、前記第１計測光によって生じる第２計測光の少なくとも一部が入射する
請求項１から１６のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項18】

前記照射光学系に入射した前記第２計測光は、前記合成光学系を経由して射出される
請求項１７に記載の加工装置。

【請求項19】

前記合成光学系から射出される前記第２計測光は、前記第２計測光を検出する検出器へ向かう
請求項１７又は１８に記載の加工装置。

【請求項20】

前記計測光を第１計測光とするとき、前記第１計測光の前記物体への照射によって前記物体から生じる第２計測光の少なくとも一部が前記照射光学系を介して検出器に入射し、
前記検出器の検出結果は、前記加工装置を制御する制御装置に出力される
請求項１から１９のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項21】

前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光学系と、前記加工光学系と前記物体との相対位置を変更する位置変更装置とを更に備え、
前記制御装置は、前記検出器の検出結果に基づいて、前記位置変更装置を制御する
請求項２０に記載の加工装置。

【請求項22】

前記照射光学系は、前記計測光及び前記加工光のそれぞれを前記物体に向けて射出し、
前記加工装置は、前記照射光学系と前記物体との相対位置を変更する位置変更装置を更に備え、
前記制御装置は、前記検出器の検出結果に基づいて、前記位置変更装置を制御する
請求項２０又は２１に記載の加工装置。

【請求項23】

前記制御装置は、前記検出器の検出結果に基づいて、前記照射位置変更光学系を制御する
請求項２０から２２のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項24】

前記加工光の波長と前記計測光の波長とは異なる
請求項１から２３のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項25】

前記計測光の波長は、前記加工光の波長よりも短い
請求項２４に記載の加工装置。

【請求項26】

前記照射光学系からは収斂状態の前記加工光及び計測光が射出される
請求項１から２５に記載の加工装置。

【請求項27】

前記照射光学系から前記物体へ向かう前記計測光の開き角は、前記照射光学系から前記物体へ向かう前記加工光の開き角よりも大きい
請求項２６に記載の加工装置。

【請求項28】

前記照射光学系に入射する前記計測光の光束のサイズは、前記照射光学系に入射する前記加工光の光束のサイズよりも大きい
請求項２６又は２７に記載の加工装置。

【請求項29】

前記合成光学系から前記物体へ至る前記加工光の光路と、前記合成光学系から前記物体へ至る前記計測光の光路とは少なくとも部分的に重複する
請求項１から２８のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項30】

前記合成光学系から前記物体へ至る前記加工光の光路と、前記合成光学系から前記物体へ至る前記計測光の光路とは少なくとも部分的に離れている
請求項１から２９のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項31】

前記合成光学系は、前記合成光学系に対して異なる方向からそれぞれ入射する前記計測光と前記加工光とを、同じ方向に向けて射出する
請求項１から３０のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項32】

前記照射光学系は、交換可能である
請求項１から３１のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項33】

交換可能な前記照射光学系は、前記照射光学系の入射側の光軸に対する前記計測光の射出方向が異なる複数の照射光学系候補のうちの一つの照射光学系候補である
請求項３２に記載の加工装置。

【請求項34】

交換可能な前記照射光学系は、前記合成光学系からの前記計測光の射出位置から前記照射光学系からの前記計測光の射出位置までの距離が異なる複数の照射光学系候補のうちの一つの照射光学系候補である
請求項３２又は３３に記載の加工装置。

【請求項35】

前記照射光学系は、複数の前記計測光を前記物体に向けて射出する
請求項１から３４のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項36】

前記照射光学系は、前記複数の計測光を前記物体の異なる位置に向けてそれぞれ射出する
請求項３５に記載の加工装置。

【請求項37】

前記複数の計測光のうちの第１の計測光は、第１の用途で用いられ、
前記複数の計測光のうちの前記第１の計測光とは異なる第２の計測光は、前記第１の用途とは異なる第２の用途で用いられる
請求項３５又は３６に記載の加工装置。

【請求項38】

前記第１の用途は、前記物体の形状を特定するための用途を含み、
前記第２の用途は、前記物体と前記照射光学系との相対位置を特定するための用途を含む
請求項３７に記載の加工装置。

【請求項39】

前記複数の計測光のうちの第１の計測光の検出結果に基づいて、前記物体の形状を特定し、前記複数の計測光のうちの第２の計測光の検出結果に基づいて、前記形状が特定された前記物体の所望位置に前記加工光が照射されるように、前記物体と前記照射光学系との相対位置を変更する位置変更装置を制御する制御装置を更に備える
請求項３５から３８のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項40】

前記物体と前記照射光学系との相対位置を変更する位置変更装置を更に備える
請求項１から３９のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項41】

前記位置変更装置は、
前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な可動部材と、
前記可動部材と前記照射光学系との相対的な位置関係が変更可能になるように、前記可動部材と前記照射光学系とを接続する接続装置と
を備え、
前記接続装置は、前記可動部材と前記照射光学系とのうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記可動部材と前記照射光学系とを結合する弾性部材とを備える
請求項４０に記載の加工装置。

【請求項42】

前記位置変更装置は、前記物体を介した前記計測光の検出結果に基づいて、前記照射光学系と前記物体との相対位置を変更する
請求項４１に記載の加工装置。

【請求項43】

前記照射光学系と前記物体との相対位置を計測する位置計測装置を備え、
前記位置変更装置は、前記位置計測装置の計測結果に基づいて、前記照射光学系と前記物体との相対位置を変更する
請求項４１又は４２に記載の加工装置。

【請求項44】

前記照射光学系と前記物体との相対位置を計測する位置計測装置を備える
請求項１から４３のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項45】

前記位置計測装置は、前記物体の表面を撮像する撮像装置を含む
請求項４３又は４４に記載の加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工光で物体を加工可能な加工装置の技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

物体を加工可能な加工装置として、特許文献１には、物体の表面に加工光を照射して構造を形成する加工装置が記載されている。この種の加工装置では、物体を適切に加工することが要求されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第４，９９４，６３９号

【発明の概要】

【0004】

第１の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光と、パルス光を含む計測光とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記合成光学系を介した加工光及び前記計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系とを備える加工装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、第１実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態の加工システムのシステム構成を示すシステム構成図である。

【図3】図３は、第１実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。

【図4】図４は、合成光学系とワークとの間における加工光の光路と計測光の光路とを部分的に示す断面図である。

【図5】図５は、加工光が照射される被照射領域と計測光が照射される被照射領域とを示す平面図である。

【図6】図６（ａ）から図６（ｃ）のそれぞれは、加工光の照射タイミングと計測光の照射タイミングとを示すタイミングチャートである。

【図7】図７は、合成光学系とワークとの間における加工光の光路と計測光の光路とを部分的に示す断面図である。

【図8】図８は、加工光が照射される被照射領域と計測光が照射される被照射領域とを示す平面図である。

【図9】図９は、合成光学系とワークとの間における加工光の光路と計測光の光路とを部分的に示す断面図である。

【図10】図１０は、検出器に入射する計測光と、検出器が検出した干渉光とを示すタイミングチャートである。

【図11】図１１は、ヘッド駆動系の構造を示す断面図である。

【図12】図１２は、ヘッド駆動系が備える第２駆動系の構造を示す断面図である。

【図13】図１３は、第２実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。

【図14】図１４は、第３実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。

【図15】図１５は、第３実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。

【図16】図１６は、第３実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。

【図17】図１７は、第３実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。

【図18】図１８は、第３実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。

【図19】図１９は、第４実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。

【図20】図２０は、第５実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。

【図21】図２１は、第１の光学系候補が共通光学系として取り付けられた加工ヘッドを示す断面図である。

【図22】図２２は、第２の光学系候補が共通光学系として取り付けられた加工ヘッドを示す断面図である。

【図23】図２３は、第３の光学系候補が共通光学系として取り付けられた加工ヘッドを示す断面図である。

【図24】図２４は、第７実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。

【図25】図２５は、第８実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。

【図26】図２６は、第９実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。

【図27】図２７は、第９実施形態の加工システムのシステム構成を示すシステム構成図である。

【図28】図２８は、第９実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。

【図29】図２９は、第９実施形態の計測ヘッドの構造を示す断面図である。

【図30】図３０は、第１０実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。

【図31】図３１は、第１１実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。

【図32】図３２は、第１２実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。

【図33】図３３は、エンドエフェクタを備える加工装置の構造の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

以下、図面を参照しながら、加工装置、加工部材、ロボットシステム及び測定装置の実施形態について説明する。以下では、加工光ＥＬを用いてワークＷを加工する加工システムＳＹＳを用いて、加工装置、加工部材、ロボットシステム及び測定装置の実施形態を説明する。但し、本発明が以下に説明する実施形態に限定されることはない。

【0007】

また、以下の説明では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から定義されるＸＹＺ直交座標系を用いて、加工システムＳＹＳを構成する各種構成要素の位置関係について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれが水平方向（つまり、水平面内の所定方向）であり、Ｚ軸方向が鉛直方向（つまり、水平面に直交する方向であり、実質的には上下方向）であるものとする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの回転方向（言い換えれば、傾斜方向）を、それぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向と称する。ここで、Ｚ軸方向を重力方向としてもよい。また、ＸＹ平面を水平方向としてもよい。

【0008】

（１）第１実施形態の加工システムＳＹＳａ
初めに、第１実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第１実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳａ”と称する）について説明する。

【0009】

（１－１）加工システムＳＹＳａの構造
初めに、図１及び図２を参照しながら、第１実施形態の加工システムＳＹＳａの構造について説明する。図１は、第１実施形態の加工システムＳＹＳａの構造を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態の加工システムＳＹＳａのシステム構成を示すシステム構成図である。

【0010】

図１及び図２に示すように、加工システムＳＹＳａは、加工装置１と、ステージ装置３と、制御装置５とを備えている。加工装置１及びステージ装置３は、筐体４に収容されている。但し、加工装置１及びステージ装置３は、筐体４に収容されていなくてもよい。つまり加工システムＳＹＳａは、加工装置１及びステージ装置３を収容する筐体４を備えていなくてもよい。

【0011】

加工装置１は、制御装置５の制御下で、ワークＷを加工可能である。ワークＷは、例えば、金属であってもよいし、合金（例えば、ジュラルミン等）であってもよいし、半導体（例えば、シリコン）であってもよいし、樹脂（例えば、ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）や塗料（一例として基材に塗布された塗料層）等）であってもよいし、ガラスであってもよいし、それ以外の任意の材料から構成される物体であってもよい。

【0012】

加工装置１は、ワークＷを加工するために、ワークＷに対して加工光ＥＬを照射する。加工光ＥＬは、ワークＷに照射されることでワークＷを加工可能である限りは、どのような種類の光であってもよい。第１実施形態では、加工光ＥＬがレーザ光である例を用いて説明を進めるが、加工光ＥＬは、レーザ光とは異なる種類の光であってもよい。更に、加工光ＥＬの波長は、ワークＷに照射されることでワークＷを加工可能である限りは、どのような波長であってもよい。例えば、加工光ＥＬは、可視光であってもよいし、不可視光（例えば、赤外光及び紫外光の少なくとも一方等）であってもよい。加工光ＥＬは、パルス光を含むが、パルス光を含んでいなくてもよい。言い換えると、加工光ＥＬは、連続光であってもよい。

【0013】

加工装置１は、ワークＷに加工光ＥＬを照射して、ワークＷの一部を除去する除去加工（典型的には、切削加工又は研削加工）を行ってもよい。除去加工を行う場合には、加工装置１は、リブレット構造をワークＷ上に形成してもよい。リブレット構造は、ワークＷの表面の流体に対する抵抗（特に、摩擦抵抗、乱流摩擦抵抗）を低減可能な構造である。リブレット構造は、例えば、ワークＷの表面に沿った第１の方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿って延びる溝が、ワークＷの表面に沿っており且つ第１の方向に交差する第２方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿って複数配列された構造を含んでいてもよい。

【0014】

加工装置１は、除去加工に加えて又は代えて、ワークＷに加工光ＥＬを照射して、ワークＷに新たな構造物を付加する付加加工を行ってもよい。この場合、加工装置１は、付加加工を行うことで、上述したリブレット構造をワークＷの表面に形成してもよい。加工装置１は、除去加工及び付加加工の少なくとも一方に加えて又は代えて、ワークＷに加工光ＥＬを照射して、ワークＷの表面に所望のマークを形成するマーキング加工を行ってもよい。

【0015】

加工装置１は更に、制御装置５の制御下で、ワークＷを計測可能である。加工装置１は、ワークＷを計測するために、ワークＷに対して計測光ＭＬを照射する。計測光ＭＬは、ワークＷに照射されることでワークＷを計測可能である限りは、どのような種類の光であってもよい。第１実施形態では、計測光ＭＬがレーザ光である例を用いて説明を進めるが、計測光ＭＬは、レーザ光とは異なる種類の光であってもよい。更に、計測光ＭＬの波長は、ワークＷに照射されることでワークＷを計測可能である限りは、どのような波長であってもよい。例えば、計測光ＭＬは、可視光であってもよいし、不可視光（例えば、赤外光及び紫外光の少なくとも一方等）であってもよい。計測光ＭＬは、パルス光を含む。

【0016】

計測光ＭＬの波長は、加工光ＥＬの波長と異なっていてもよい。例えば、計測光ＭＬの波長は、加工光ＥＬの波長よりも短くてもよい。一例として、計測光ＭＬとして２６６ｎｍ又は３５５ｎｍの波長帯の光が用いられ、加工光ＥＬとして５３２ｎｍ、１μｍ又は１０μｍの波長帯の光が用いられてもよい。この場合、ワークＷ上での計測光ＭＬのスポット径が、ワークＷ上での加工光ＥＬのスポット径よりも小さくなる。その結果、加工光ＥＬによる加工分解能よりも、計測光ＭＬによる計測分解能が高くなる。但し、計測光ＭＬの波長は、加工光ＥＬの波長よりも短くなくてもよい。計測光ＭＬの波長は、加工光ＥＬの波長と同じであってもよい。

【0017】

加工装置１は、ワークＷの状態を計測可能であってもよい。ワークＷの状態は、ワークＷの位置を含んでいてもよい。ワークＷの位置は、ワークＷの表面の位置を含んでいてもよい。ワークＷの表面の位置は、ワークＷの表面を細分化した各面部分のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の少なくとも一つにおける位置を含んでいてもよい。ワークＷの状態は、ワークＷの形状（例えば、３次元形状）を含んでいてもよい。ワークＷの形状は、ワークＷの表面の形状を含んでいてもよい。ワークＷの表面の形状は、上述したワークＷの表面の位置に加えて又は代えて、ワークＷの表面を細分化した各面部分の向き（例えば、各面部分の法線の向きであり、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つに対する各面部分の傾斜量と実質的に等価）を含んでいてもよい。ワークＷの状態は、ワークＷのサイズ（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の少なくとも一つにおけるサイズ）を含んでいてもよい。

【0018】

ワークＷを加工及び計測するために、加工装置１は、ワークＷに対して加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのそれぞれを射出する加工ヘッド１１と、加工ヘッド１１を移動させるヘッド駆動系１２とを備える。加工ヘッド１１は、ワークＷに対して加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのそれぞれを射出することが可能な任意の部材を意味する。このため、加工ヘッド１１は、ヘッドという文言を含んでいるものの、必ずしも何かの部材の先端に取り付けられる部材を意味していなくてもよい。このため、加工ヘッド１１は、加工部材と称されてもよい。更に、加工ヘッド１１は、加工光源１１１と、加工光学系１１２と、計測光源１１３と、計測光学系１１４と、合成光学系１１５と、共通光学系１１６とを備える。尚、加工ヘッド１１及びヘッド駆動系１２の構造については、後に詳述する。

【0019】

ヘッド駆動系１２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿って加工ヘッド１１を移動させる。加工ヘッド１１が移動すると、ステージ３２（更には、ステージ３２に載置されたワークＷ）と加工ヘッド１１との位置関係が変わる。つまり、ステージ３２が移動すると、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１との相対位置が変わる。従って、ステージ３２を移動させることは、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１との位置関係が変わると、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系（つまり、加工光学系１１２、計測光学系１１４、合成光学系１１５及び共通光学系１１６の少なくとも一つ）との位置関係が変わる。従って、加工ヘッド１１を移動させることは、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１との位置関係が変わると、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１の筐体１１７との位置関係が変わる。従って、加工ヘッド１１を移動させることは、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１の筐体１１７との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１との位置関係が変わると、ワークＷ上での加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのそれぞれの照射位置が変わる。従って、加工ヘッド１１を移動させることは、ワークＷ上での加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのそれぞれの照射位置を変更することと等価である。

【0020】

ステージ装置３は、定盤３１と、ステージ３２とを備える。定盤３１は、筐体４の底面上（或いは、筐体４が載置される床面等の支持面上）に配置される。定盤３１上には、ステージ３２が配置される。筐体４の底面或いは筐体４が載置される床面等の支持面と定盤３１との間には、定盤３１の振動のステージ３２への伝達を低減するための不図示の防振装置が設置されていてもよい。更に、定盤３１上には、加工装置１を支持する不図示の支持フレームが配置されていてもよい。

【0021】

ステージ３２上には、ワークＷが載置される。ステージ３２は、載置されたワークＷを保持してもよい。例えば、ステージ３２は、ワークＷを真空吸着及び／又は静電吸着することで、ワークＷを保持してもよい。或いは、ステージ３２は、載置されたワークＷを保持しなくてもよい。

【0022】

ステージ３２は、制御装置５の制御下で、ワークＷが載置されたまま定盤３１上を移動可能である。ステージ３２は、定盤３１及び加工装置１の少なくとも一方に対して移動可能である。ステージ３２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに沿って移動可能である。この場合、ステージ３２は、ＸＹ平面に平行なステージ走り面（移動面）に沿って移動可能である。ステージ３２は更に、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿って移動可能であってもよい。ステージ３２を移動させるために、ステージ装置３は、ステージ駆動系３３を備えている。ステージ駆動系３３は、例えば、任意のモータ（例えば、リニアモータ等）を用いて、ステージ３２を移動させる。更に、ステージ装置３は、ステージ３２の位置を計測するためステージ位置計測器を備えていてもよい。ステージ位置計測器は、例えば、エンコーダ及びレーザ干渉計のうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。

【0023】

ステージ３２が移動すると、ステージ３２（更には、ステージ３２に載置されたワークＷ）と加工ヘッド１１との位置関係が変わる。つまり、ステージ３２が移動すると、加工ヘッド１１とステージ３２及びワークＷとの相対位置が変わる。従って、ステージ３２を移動させることは、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１との位置関係が変わると、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１の筐体１１７との位置関係が変わる。従って、ステージ３２を移動させることは、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１の筐体１１７との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１との位置関係が変わると、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との位置関係が変わる。従って、ステージ３２を移動させることは、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ３２及びワークＷと加工ヘッド１１との位置関係が変わると、ワークＷ上での加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのそれぞれの照射位置が変わる。従って、ステージ３２を移動させることは、ワークＷ上での加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのそれぞれの照射位置を変更することと等価である。

【0024】

制御装置５は、加工システムＳＹＳａの動作を制御する。例えば、制御装置５は、ワークＷの加工条件を設定すると共に、設定した加工条件に従ってワークＷが加工されるように加工装置１及びステージ装置３を制御する。例えば、制御装置５は、ワークＷの計測条件を設定すると共に、設定した計測条件に従ってワークＷが計測されるように加工装置１及びステージ装置３を制御する。

【0025】

制御装置５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（或いは、ＣＰＵに加えて又は代えてＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））と、メモリとを含んでいてもよい。制御装置５は、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することで、加工システムＳＹＳａの動作を制御する装置として機能する。このコンピュータプログラムは、制御装置５が行うべき後述する動作を制御装置５（例えば、ＣＰＵ）に行わせる（つまり、実行させる）ためのコンピュータプログラムである。つまり、このコンピュータプログラムは、加工システムＳＹＳａに後述する動作を行わせるように制御装置５を機能させるためのコンピュータプログラムである。ＣＰＵが実行するコンピュータプログラムは、制御装置５が備えるメモリ（つまり、記録媒体）に記録されていてもよいし、制御装置５に内蔵された又は制御装置５に外付け可能な任意の記憶媒体（例えば、ハードディスクや半導体メモリ）に記録されていてもよい。或いは、ＣＰＵは、実行するべきコンピュータプログラムを、ネットワークインタフェースを介して、制御装置５の外部の装置からダウンロードしてもよい。

【0026】

制御装置５は、加工システムＳＹＳａの内部に設けられていなくてもよく、例えば、加工システムＳＹＳａ外にサーバ等として設けられていてもよい。この場合、制御装置５と加工システムＳＹＳａとは、有線及び／又は無線のネットワーク（或いは、データバス及び／又は通信回線）で接続されていてもよい。有線のネットワークとして、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ－２３２ｘ、ＲＳ－４２２、ＲＳ－４２３、ＲＳ－４８５及びＵＳＢの少なくとも一つに代表されるシリアルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、パラレルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、１０ＢＡＳＥ－Ｔ、１００ＢＡＳＥ－ＴＸ及び１０００ＢＡＳＥ－Ｔの少なくとも一つに代表されるイーサネット（登録商標）に準拠したインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、電波を用いたネットワークが用いられてもよい。電波を用いたネットワークの一例として、ＩＥＥＥ８０２．１ｘに準拠したネットワーク（例えば、無線ＬＡＮ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の少なくとも一方）があげられる。無線のネットワークとして、赤外線を用いたネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、光通信を用いたネットワークが用いられてもよい。この場合、制御装置５と加工システムＳＹＳａとはネットワークを介して各種の情報の送受信が可能となるように構成されていてもよい。また、制御装置５は、ネットワークを介して加工システムＳＹＳａにコマンドや制御パラメータ等の情報を送信可能であってもよい。加工システムＳＹＳａは、制御装置５からのコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して受信する受信装置を備えていてもよい。或いは、制御装置５が行う処理のうちの一部を行う第１制御装置が加工システムＳＹＳａの内部に設けられている一方で、制御装置５が行う処理のうちの他の一部を行う第２制御装置が加工システムＳＹＳａの外部に設けられていてもよい。

【0027】

尚、ＣＰＵが実行するコンピュータプログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷやフレキシブルディスク、ＭＯ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＤＶＤ－Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ－ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ及びＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）等の光ディスク、磁気テープ等の磁気媒体、光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ、及び、その他プログラムを格納可能な任意の媒体の少なくとも一つが用いられてもよい。記録媒体には、コンピュータプログラムを記録可能な機器（例えば、コンピュータプログラムがソフトウェア及びファームウェア等の少なくとも一方の形態で実行可能な状態に実装された汎用機器又は専用機器）が含まれていてもよい。更に、コンピュータプログラムに含まれる各処理や機能は、制御装置５（つまり、コンピュータ）がコンピュータプログラムを実行することで制御装置５内に実現される論理的な処理ブロックによって実現されてもよいし、制御装置５が備える所定のゲートアレイ（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ）等のハードウェアによって実現されてもよいし、論理的な処理ブロックとハードウェアの一部の要素を実現する部分的ハードウェアモジュールとが混在する形式で実現してもよい。

【0028】

（１－２）加工ヘッド１１の構造
続いて、図３を参照しながら、加工ヘッド１１の構造の一例について説明する。図３は、加工ヘッド１１の構造の一例を示す断面図である。

【0029】

図３に示すように、加工ヘッド１１は、加工光源１１１と、加工光学系１１２と、計測光源１１３と、計測光学系１１４と、合成光学系１１５と、共通光学系１１６とを備える。加工光源１１１、加工光学系１１２、計測光源１１３、計測光学系１１４、合成光学系１１５及び共通光学系１１６は、筐体１１７内に収容されている。但し、加工光源１１１、加工光学系１１２、計測光源１１３、計測光学系１１４、合成光学系１１５及び共通光学系１１６の少なくとも一つが、筐体１１７内に収容されていなくてもよい。

【0030】

加工光源１１１は、加工光ＥＬを生成可能である。加工光ＥＬがレーザ光である場合には、加工光源１１１は、例えば、レーザダイオードを含んでいてもよい。更に、加工光源１１１は、パルス発振可能な光源であってもよい。この場合、加工光源１１１は、パルス光（例えば、発光時間がピコ秒以下のパルス光）を加工光ＥＬとして生成可能である。加工光源１１１は、生成した加工光ＥＬを、加工光学系１１２に向けて射出する。

【0031】

加工光学系１１２は、加工光源１１１から射出された加工光ＥＬが入射する光学系である。加工光学系１１２は、加工光学系１１２に入射した加工光ＥＬを、合成光学系１１５に向けて射出する光学系である。つまり、加工光学系１１２は、加工光源１１１から射出された加工光ＥＬを、合成光学系１１５に導く光学系である。加工光学系１１２が射出した加工光ＥＬは、合成光学系１１５及び共通光学系１１６を介してワークＷに照射される。このため、加工光学系１１２は、合成光学系１１５及び共通光学系１１６を介して加工光ＥＬをワークＷに向けて射出する光学系であるとも言える。

【0032】

加工光学系１１２は、位置調整光学系１１２１と、角度調整光学系１１２２とを含む。位置調整光学系１１２１は、加工光学系１１２からの加工光ＥＬの射出位置を調整可能である。位置調整光学系１１２１は、例えば加工光ＥＬの進行方向に対して傾斜可能な平行平面板を備え、平行平面板の傾斜角を変えることで加工光の位置を変更する。図３の例では、互いに傾斜方向が異なる複数の平行平面板によって、加工光ＥＬの射出位置をＹＺ平面内の任意の位置とすることができる。加工光学系１１２からの加工光ＥＬの射出位置が変わると、加工光ＥＬの入射角度（例えば、ワークＷに対する入射角度）が変わる。角度調整光学系１１２２は、加工光学系１１２からの加工光ＥＬの射出角度を調整可能である。角度調整光学系１１２２は、例えば加工光ＥＬの進行方向に対して傾斜可能なミラーを備え、このミラーの傾斜角を変えることで加工光の射出角度を変更する。図３の例では、互いに傾斜方向が異なる複数のミラーによって、加工光ＥＬの射出角度をθＸ軸回り及びθＹ軸回りの任意の方向とすることができる。加工光学系１１２からの加工光ＥＬの射出角度が変わると、加工光ＥＬの照射位置（例えば、ワークＷ上での照射位置）が変わる。但し、加工光学系１１２は、位置調整光学系１１２１及び角度調整光学系１１２２の少なくとも一方を含んでいなくてもよい。加工光学系１１２は、位置調整光学系１１２１及び角度調整光学系１１２２の少なくとも一方に加えて又は代えて、その他の光学素子や光学部材（これらを光学系と称してもよい、以下同じ）を含んでいてもよい。

【0033】

加工光学系１１２から射出された加工光ＥＬは、合成光学系１１５に入射する。合成光学系１１５は、ビームスプリッタ（例えば、偏光ビームスプリッタ）１１５１を含む。ビームスプリッタ１１５１は、ビームスプリッタ１１５１に入射した加工光ＥＬを、共通光学系１１６に向けて射出する。図３に示す例では、ビームスプリッタ１１５１に入射した加工光ＥＬは、偏光分離面を透過することで共通光学系１１６に向けて射出される。このため、図３に示す例では、加工光ＥＬは、偏光分離面を透過可能な偏光方向（偏光分離面に対してｐ偏光となる偏光方向）を有する状態で偏光ビームスプリッタ１１５１の偏光分離面に入射する。

【0034】

合成光学系１１５から射出された加工光ＥＬは、共通光学系１１６に入射する。共通光学系１１６は、共通光学系１１６に入射した加工光ＥＬを、ワークＷに向けて射出する。共通光学系１１６は、ガルバノミラー１１６１と、ｆθレンズ１１６２とを備える。

【0035】

ガルバノミラー１１６１には、合成光学系１１５から射出された加工光ＥＬが入射する。ガルバノミラー１１６１は、加工光ＥＬを偏向する（つまり、加工光ＥＬの射出角度を変更する）ことで、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置を変更する。つまり、ガルバノミラー１１６１は、加工光ＥＬを偏向することで、加工光ＥＬが照射される領域としてワークＷ上に又は加工光ＥＬの光路上に設定される被照射領域ＥＡの位置を変更する。尚、ガルバノミラー１１６１がｆθレンズ１１６２の入射瞳位置又はその近傍に配置されているため、ガルバノミラー１１６１による加工光ＥＬの射出角度の変化は、ｆθレンズ１１６２によって、加工光ＥＬの照射位置（つまり、被照射領域ＥＡの位置）の変化に変換される。例えば、ガルバノミラー１１６１は、Ｘ走査ミラー１１６１Ｘと、Ｙ走査ミラー１１６２Ｙとを含む。Ｘ走査ミラー１１６１Ｘ及びＹ走査ミラー１１６２Ｙのそれぞれは、ガルバノミラー１１６１に入射する加工光ＥＬの光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーである。Ｘ走査ミラー１１６１Ｘは、ワークＷ上での加工光ＥＬのＸ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、加工光ＥＬの光路に対するＸ走査ミラー１１６１Ｘの角度を変更する）ことで加工光ＥＬを偏向する。Ｙ走査ミラー１１６１Ｙは、ワークＷ上での加工光ＥＬのＹ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、加工光ＥＬの光路に対するＹ走査ミラー１１６１Ｙの角度を変更する）ことで加工光ＥＬを偏向する。

【0036】

ｆθレンズ１１６２には、ガルバノミラー１１６１からの加工光ＥＬが入射する。このため、ガルバノミラー１１６１は、合成光学系１１５とｆθレンズ１１６２との間における加工光ＥＬの光路上に配置される。ｆθレンズ１１６２は、ガルバノミラー１１６１とワークＷとの間における加工光ＥＬの光路上に配置される。ｆθレンズ１１６２は、ガルバノミラー１１６１と被照射領域ＥＡとの間における加工光ＥＬの光路上に配置される。ｆθレンズ１１６２は、ガルバノミラー１１６１からの加工光ＥＬをワークＷに照射するための光学系である。ｆθレンズ１１６２は、ガルバノミラー１１６１からの加工光ＥＬを被照射領域ＥＡに照射するための光学系である。特に、ｆθレンズ１１６２は、ガルバノミラー１１６１からの加工光ＥＬをワークＷ上に集光するための光学系である。このため、ｆθレンズ１１６２は、収斂状態の加工光ＥＬをワークＷに照射する。その結果、加工光ＥＬによってワークＷが加工される。尚、ｆθレンズ１１６２は、加工光ＥＬをワークＷに照射するがゆえに、照射光学系と称されてもよい。尚、ガルバノミラー１１６１によってワークＷ上で移動する被照射領域ＥＡの移動範囲を被加工領域と称してもよい。言い換えると、被加工領域内で被照射領域ＥＡが移動するとしてもよい。

【0037】

続いて、計測光源１１３は、計測光ＭＬを生成可能である。計測光ＭＬがレーザ光である場合には、計測光源１１３は、例えば、レーザダイオードを含んでいてもよい。特に、上述したように計測光ＭＬがパルス光を含むため、計測光源１１３は、パルス発振可能な光源である。この場合、計測光源１１３は、パルス光（例えば、発光時間がピコ秒以下のパルス光）を計測光ＭＬとして生成可能である。計測光源１１３は、生成した計測光ＭＬを、計測光学系１１４に向けて射出する。

【0038】

第１実施形態では、計測光源１１３は、光コム光源を含む。光コム光源は、周波数軸上で等間隔に並んだ周波数成分を含む光（以降、“光周波数コム”と称する）をパルス光として生成可能な光源である。この場合、計測光源１１３は、周波数軸上で等間隔に並んだ周波数成分を含むパルス光を、計測光ＭＬとして射出する。

【0039】

図１に示す例では、加工ヘッド１１は、複数の計測光源１１３を備えている。例えば、加工ヘッド１１は、計測光源１１３＃１と、計測光源１１３＃２とを備えている。複数の計測光源１１３は、互いに位相同期され且つ干渉性のある複数の計測光ＭＬをそれぞれ射出する。例えば、複数の計測光源１１３は、発振周波数が異なっていてもよい。このため、複数の計測光源１１３がそれぞれ射出する複数の計測光ＭＬは、パルス周波数（例えば、単位時間当たりのパルス光の数であり、パルス光の発光周期の逆数）が異なる複数の計測光ＭＬとなる。一例として、計測光源１１３＃１は、パルス周波数が２５ＧＨｚとなる計測光ＭＬ＃１を射出し、計測光源１１３＃２は、パルス周波数が２５ＧＨｚ＋α（例えば、＋１００ｋＨｚ）となる計測光ＭＬ＃２を射出してもよい。

【0040】

計測光学系１１４は、計測光源１１３から射出された計測光ＭＬが入射する光学系である。計測光学系１１４は、計測光学系１１４に入射した計測光ＭＬを、合成光学系１１５に向けて射出する光学系である。つまり、計測光学系１１４は、計測光源１１３から射出された計測光ＭＬを、合成光学系１１５に導く光学系である。計測光学系１１４が射出した計測光ＭＬは、合成光学系１１５及び共通光学系１１６を介してワークＷに照射される。このため、計測光学系１１４は、合成光学系１１５及び共通光学系１１６を介して計測光ＭＬをワークＷに向けて射出する光学系であるとも言える。

【0041】

計測光学系１１４は、加工光学系１１２とは光学的に分離されている。このため、加工光源１１１と合成光学系１１５との間における加工光ＥＬの光路と、計測光源１１３と合成光学系１１５との間における計測光ＭＬの光路とは、光学的に分離されている。尚、ある光学系と別の光学系とが光学的に分離されているとは、ある光学系の光路と、別の光学系の光路とが互いに重畳しないことを指してもよい。

【0042】

計測光学系１１４は、例えば、ビームスプリッタ１１４１と、ビームスプリッタ１１４２と、検出器１１４３と、ビームスプリッタ１１４４と、ミラー１１４５と、検出器１１４６と、ミラー１１４７とを備える。

【0043】

計測光源１１３から射出された計測光ＭＬは、ビームスプリッタ１１４１に入射する。具体的には、計測光源１１３＃１から射出された計測光ＭＬ（以降、“計測光ＭＬ＃１”と称する）及び計測光源１１３＃２から射出された計測光ＭＬ（以降、“計測光ＭＬ＃２”と称する）は、ビームスプリッタ１１４１に入射する。ビームスプリッタ１１４１は、ビームスプリッタ１１４１に入射した計測光ＭＬ＃１及びＭＬ＃２を、ビームスプリッタ１１４２に向けて射出する。

【0044】

ビームスプリッタ１１４２は、ビームスプリッタ１１４２に入射した計測光ＭＬ＃１の一部である計測光ＭＬ＃１－１を検出器１１４３に向けて反射する。ビームスプリッタ１１４２は、ビームスプリッタ１１４２に入射した計測光ＭＬ＃１の他の一部である計測光ＭＬ＃１－２をビームスプリッタ１１４４に向けて射出する。ビームスプリッタ１１４２は、ビームスプリッタ１１４２に入射した計測光ＭＬ＃２の一部である計測光ＭＬ＃２－１を検出器１１４３に向けて反射する。ビームスプリッタ１１４２は、ビームスプリッタ１１４２に入射した計測光ＭＬ＃２の他の一部である計測光ＭＬ＃２－２をビームスプリッタ１１４４に向けて射出する。

【0045】

ビームスプリッタ１１４２から射出された計測光ＭＬ＃１－１及びＭＬ＃２－１は、検出器１１４３に入射する。検出器１１４３は、計測光ＭＬ＃１－１と計測光ＭＬ＃２－１とが干渉することで生成される干渉光を検出する。具体的には、検出器１１４３は、干渉光を受光することで、干渉光を検出する。このため、検出器１１４３は、光を受光可能な受光素子（受光部であり、典型的には、光電変換素子）を備えていてもよい。検出器１１４３の検出結果は、制御装置５に出力される。

【0046】

ビームスプリッタ１１４２から射出された計測光ＭＬ＃１－２及びＭＬ＃２－２は、ビームスプリッタ１１４４に入射する。ビームスプリッタ１１４４は、ビームスプリッタ１１４４に入射した計測光ＭＬ＃１－２の少なくとも一部をミラー１１４５に向けて射出する。ビームスプリッタ１１４４は、ビームスプリッタ１１４４に入射した計測光ＭＬ＃２－２の少なくとも一部をミラー１１４７に向けて射出する。

【0047】

ビームスプリッタ１１４４から射出された計測光ＭＬ＃１－２は、ミラー１１４５に入射する。ミラー１１４５に入射した計測光ＭＬ＃１－２は、ミラー１１４５の反射面（反射面は、参照面と称されてもよい）によって反射される。具体的には、ミラー１１４５は、ミラー１１４５に入射した計測光ＭＬ＃１－２をビームスプリッタ１１４４に向けて反射する。つまり、ミラー１１４５は、ミラー１１４５に入射した計測光ＭＬ＃１－２を、その反射光である計測光ＭＬ＃１－３としてビームスプリッタ１１４４に向けて射出する。ミラー１１４５から射出された計測光ＭＬ＃１－３は、ビームスプリッタ１１４４に入射する。ビームスプリッタ１１４４は、ビームスプリッタ１１４４に入射した計測光ＭＬ＃１－３をビームスプリッタ１１４２に向けて射出する。ビームスプリッタ１１４４から射出された計測光ＭＬ＃１－３は、ビームスプリッタ１１４２に入射する。ビームスプリッタ１１４２は、ビームスプリッタ１１４２に入射した計測光ＭＬ＃１－３を検出器１１４６に向けて射出する。

【0048】

一方で、ビームスプリッタ１１４４から射出された計測光ＭＬ＃２－２は、ミラー１１４７に入射する。ミラー１１４７は、ミラー１１４７に入射した計測光ＭＬ＃２－２を合成光学系１１５に向けて反射する。つまり、ミラー１１４７は、ミラー１１４７に入射した計測光ＭＬ＃２－２を合成光学系１１５に向けて射出する。

【0049】

ミラー１１４７から射出された計測光ＭＬ＃２－２は、合成光学系１１５に入射する。合成光学系１１５のビームスプリッタ１１５１は、ビームスプリッタ１１５１に入射した計測光ＭＬ＃２－２を、共通光学系１１６に向けて射出する。図３に示す例では、ビームスプリッタ１１５１に入射した計測光ＭＬ＃２－２は、偏光分離面において反射されることで共通光学系１１６に向けて射出される。このため、図３に示す例では、計測光ＭＬ＃２－２は、偏光分離面で反射可能な偏光方向（偏光分離面に対してｓ偏光となる偏光方向）を有する状態で偏光ビームスプリッタ１１５１の偏光分離面に入射する。

【0050】

ここで、上述したように、ビームスプリッタ１１５１には、計測光ＭＬ＃２－２に加えて加工光ＥＬが入射する。つまり、計測光ＭＬ＃２－２及び加工光ＥＬの双方がビームスプリッタ１１５１を通過する。ビームスプリッタ１１５１は、ビームスプリッタ１１５１に異なる方向からそれぞれ入射してきた加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を、同じ方向に向けて（つまり、同じ共通光学系１１６に向けて）射出する。従って、ビームスプリッタ１１５１は、実質的には、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成する光学系として機能する。尚、上述の同じ方向は、合成光学系１１５の射出側に位置する光学系である共通光学系１１６に加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２が入射するような加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２の向きとしてもよく、共通光学系１１６に加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２が入射する限りは加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２の向きが若干異なっていてもよい。

【0051】

尚、合成光学系１１５は、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成することができる限りは、どのような構造を有していてもよい。例えば、合成光学系１１５は、ビームスプリッタ１１５１を用いることに加えて又は代えて、ある波長帯域の光を反射し且つ別の波長帯域の光を透過するダイクロイックミラーを用いて加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。

【0052】

合成光学系１１５から射出された計測光ＭＬ＃２－２は、共通光学系１１６に入射する。共通光学系１１６は、共通光学系１１６に入射した計測光ＭＬ＃２－２を、ワークＷに向けて射出する。

【0053】

具体的には、ガルバノミラー１１６１には、合成光学系１１５から射出された計測光ＭＬ＃２－２が入射する。ガルバノミラー１１６１は、計測光ＭＬ＃２－２を偏向することで、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置を変更する。つまり、ガルバノミラー１１６１は、計測光ＭＬ＃２－２を偏向することで、計測光ＭＬ＃２－２が照射される領域としてワークＷ上に又は計測光ＭＬ＃２－２の光路上に設定される被照射領域ＭＡの位置を変更する。尚、ガルバノミラー１１６１がｆθレンズ１１６２の入射瞳位置又はその近傍に配置されているため、ガルバノミラー１１６１による計測光ＭＬ＃２－２の射出角度の変化は、ｆθレンズ１１６２によって、計測光ＭＬ＃２－２の照射位置（つまり、被照射領域ＭＡの位置）の変化に変換される。例えば、Ｘ走査ミラー１１６１Ｘは、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２のＸ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２の光路に対するＸ走査ミラー１１６１Ｘの角度を変更する）ことで計測光ＭＬ＃２－２を偏向する。Ｙ走査ミラー１１６１Ｙは、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２のＹ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２の光路に対するＹ走査ミラー１１６１Ｙの角度を変更する）ことで計測光ＭＬ＃２－２を偏向する。尚、ガルバノミラー１１６１は、照射位置変更光学系と称されてもよい。

【0054】

ｆθレンズ１１６２には、ガルバノミラー１１６１からの計測光ＭＬ＃２－２が入射する。ｆθレンズ１１６２は、ガルバノミラー１１６１からの計測光ＭＬ＃２－２をワークＷ上に集光するための光学系である。ｆθレンズ１１６２は、ガルバノミラー１１６１からの計測光ＭＬ＃２－２をワークＷに照射するための光学系である。ｆθレンズ１１６２は、ガルバノミラー１１６１からの計測光ＭＬ＃２－２を被照射領域ＭＡに照射するための光学系である。このため、ｆθレンズ１１６２は、ガルバノミラー１１６１と被照射領域ＭＡとの間における計測光ＭＬ＃２－２の光路上に配置される。特に、ｆθレンズ１１６２は、収斂状態の計測光ＭＬ＃２－２をワークＷに照射する。その結果、計測光ＭＬ（具体的には、計測光ＭＬ＃２－２）によってワークＷが加工される。尚、ｆθレンズ１１６２は、計測光ＭＬ＃２－２をワークＷに照射するがゆえに、照射光学系と称されてもよい。

【0055】

尚、ガルバノミラー１１６１によってワークＷ上で移動する被照射領域ＭＡの移動範囲を被計測領域と称してもよい。言い換えると、被計測領域内で被照射領域ＭＡが移動するとしてもよい。

【0056】

ここで、上述したように、共通光学系１１６には、計測光ＭＬ＃２－２に加えて加工光ＥＬが入射する。つまり、共通光学系１１６には、合成光学系１１５が合成した加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２が入射する。従って、計測光ＭＬ＃２－２及び加工光ＥＬの双方が同じ共通光学系１１６（具体的には、同じガルバノミラー１１６１及び同じｆθレンズ１１６２）を通過する。このため、ガルバノミラー１１６１は、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とを同期して変更可能である。ガルバノミラー１１６１は、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とを連動して変更可能である。つまり、ガルバノミラー１１６１は、ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置とワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置とを同期して及び／又は連動して変更可能である。

【0057】

共通光学系１１６からワークＷへと向かう計測光ＭＬ＃２－２の開き角は、共通光学系１１６からワークＷへと向かう加工光ＥＬの開き角よりも大きくてもよい。この場合、ワークＷ上での計測光ＭＬのスポット径が、ワークＷ上での加工光ＥＬのスポット径よりも小さくなる。その結果、加工光ＥＬによる加工分解能よりも、計測光ＭＬによる計測分解能が高くなる。

【0058】

共通光学系１１６からワークＷへと向かう計測光ＭＬ＃２－２の開き角は、共通光学系１１６に入射する計測光ＭＬ＃２－２の光束のサイズに依存する。具体的には、共通光学系１１６に入射する計測光ＭＬ＃２－２の光束のサイズが大きくなるほど、共通光学系１１６からワークＷへと向かう計測光ＭＬ＃２－２の開き角が大きくなる。同様に、共通光学系１１６からワークＷへと向かう加工光ＥＬの開き角は、共通光学系１１６に入射する加工光ＥＬの光束のサイズに依存する。具体的には、共通光学系１１６に入射する加工光ＥＬの光束のサイズが大きくなるほど、共通光学系１１６からワークＷへと向かう加工光ＥＬの開き角が大きくなる。このため、共通光学系１１６に入射する計測光ＭＬ＃２－２の光束のサイズは、共通光学系１１６に入射する加工光ＥＬの光束のサイズよりも大きくてもよい。この場合、ワークＷ上での計測光ＭＬのスポット径が、ワークＷ上での加工光ＥＬのスポット径よりも小さくなる。その結果、加工光ＥＬによる加工分解能よりも、計測光ＭＬによる計測分解能が高くなる。尚、ここで言う「光束のサイズ」は、光の進行方向に交差する光束の断面のサイズを意味していてもよい。光の進行方向に交差する光束の断面が円形でない場合には、「光束のサイズ」は、光の進行方向に交差する光束の断面の最大のサイズを意味していてもよい。例えば、光の進行方向に交差する光束の断面が楕円である場合には、楕円の長径を最大のサイズとしてもよい。

【0059】

共通光学系１１６からワークＷへと向かう計測光ＭＬ＃２－２の開き角は、ｆθレンズ１１６２の瞳位置（典型的には入射瞳位置、ワークＷからｆθレンズ１１６１へ向かう光を基準に考えると射出瞳位置）での計測光ＭＬ＃２－２の光束のサイズに依存する。具体的には、ｆθレンズ１１６２の瞳位置での計測光ＭＬ＃２－２の光束のサイズが大きくなるほど、共通光学系１１６からワークＷへと向かう計測光ＭＬ＃２－２の開き角が大きくなる。同様に、共通光学系１１６からワークＷへと向かう加工光ＥＬの開き角は、ｆθレンズ１１６２の瞳位置での加工光ＥＬの光束のサイズに依存する。具体的には、ｆθレンズ１１６２の瞳位置での加工光ＥＬの光束のサイズが大きくなるほど、共通光学系１１６からワークＷへと向かう加工光ＥＬの開き角が大きくなる。このため、ｆθレンズ１１６２の瞳位置での計測光ＭＬ＃２－２の光束のサイズは、ｆθレンズ１１６２の瞳位置での加工光ＥＬの光束のサイズよりも大きくてもよい。この場合、ワークＷ上での計測光ＭＬのスポット径が、ワークＷ上での加工光ＥＬのスポット径よりも小さくなる。その結果、加工光ＥＬによる加工分解能よりも、計測光ＭＬによる計測分解能が高くなる。

【0060】

合成光学系１１５は、合成光学系１１５とワークＷとの間において加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に重複する（言い換えると、重畳する）ように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。つまり、合成光学系１１５は、合成光学系１１５からワークＷに至る加工光ＥＬの光路と、合成光学系１１５からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。尚、光路の重複を考慮する際の「光の光路」は、光が伝搬する経路（或いは光線の経路）の集合体を意味していてもよい。例えば、合成光学系１１５とワークＷとの間における加工光ＥＬの光路は、合成光学系１１５からワークＷの第１位置に達する加工光ＥＬが占有する空間的な領域である第１経路と、合成光学系１１５からワークＷの第２位置に達する加工光ＥＬが占有する空間的な領域である第２経路と、・・・、合成光学系１１５からワークＷの第Ｎ位置に達する加工光ＥＬが占有する空間的な領域である第Ｎ経路とを合わせた空間的な領域を含んでいてもよい。例えば、合成光学系１１５とワークＷとの間における加工光ＥＬの光路は、ガルバノミラー１１６１によって加工光ＥＬが通過し得る空間的な領域を含んでいてもよい（後述する図４及び図７参照）。例えば、合成光学系１１５とワークＷとの間における計測光ＭＬの光路は、ガルバノミラー１１６１によって計測光ＭＬが通過し得る空間的な領域を含んでいてもよい（後述する図４及び図７参照）。

【0061】

合成光学系１１５とワークＷとの間に共通光学系１１６が存在するため、合成光学系１１５は、共通光学系１１６内において加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。合成光学系１１５は、共通光学系１１６内での加工光ＥＬの光路と共通光学系１１６内での計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。合成光学系１１５は、共通光学系１１６とワークＷとの間において加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。合成光学系１１５は、共通光学系１１６からワークＷに至る加工光ＥＬの光路と、共通光学系１１６からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。

【0062】

一例として、合成光学系１１５とワークＷとの間における加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とを部分的に示す断面図である図４に示すように、合成光学系１１５は、合成光学系１１５からワークＷに至る加工光ＥＬの光路と、合成光学系１１５からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の光路とが同軸となるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。この場合、加工光ＥＬが照射される被照射領域ＥＡと計測光ＭＬが照射される被照射領域ＭＡとを示す平面図である図５に示すように、合成光学系１１５は、被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが少なくとも部分的に重複するように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。合成光学系１１５は、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とが少なくとも部分的に一致するように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが少なくとも部分的に重複する場合には、加工光ＥＬが照射される被照射領域ＥＡの少なくとも一部に計測光ＭＬ＃２－２が照射され、且つ、計測光ＭＬ＃２－２が照射される被照射領域ＭＡの少なくとも一部に加工光ＥＬが照射される。つまり、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２が同じ領域に照射される。尚、合成光学系１１５からワークＷに至る加工光ＥＬの光路と、合成光学系１１５からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の光路とが同軸となるとは、合成光学系１１５からワークＷに至る加工光ＥＬの主光線と合成光学系１１５からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の主光線とが一致することを含んでいてもよい。ここで加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２の主光線は、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２の光束断面（加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２の進行方向と交差する断面）における光量重心の位置を通過する光線とすることができる。

【0063】

被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが少なくとも部分的に重複する場合には、加工装置１は、被照射領域ＥＡへの加工光ＥＬの照射と被照射領域ＭＡへの計測光ＭＬ＃２－２の照射とを同時に行ってもよい。具体的には、加工光ＥＬの照射タイミングと計測光ＭＬ＃２－２の照射タイミングとを示すタイミングチャートである図６（ａ）に示すように、上述したように加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２のそれぞれがパルス光を含む場合には、加工装置１は、加工光ＥＬを構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域ＥＡに照射されるタイミング（言い換えると、時期、期間）と、計測光ＭＬ＃２－２を構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域ＭＡに照射されるタイミング（つまり、時期、期間）とが一致するように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を照射してもよい。

【0064】

或いは、被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが少なくとも部分的に重複する場合には、加工装置１は、被照射領域ＥＡへの加工光ＥＬの照射と被照射領域ＭＡへの計測光ＭＬ＃２－２の照射とをそれぞれ異なるタイミングで行ってもよい。具体的には、加工光ＥＬの照射タイミングと計測光ＭＬ＃２－２の照射タイミングとを示すタイミングチャートである図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、加工装置１は、加工光ＥＬを構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域ＥＡに照射されるタイミング（つまり、時期、期間）と、計測光ＭＬ＃２－２を構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域ＭＡに照射されるタイミング（つまり、時期、期間）とが異なるものとなるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を照射してもよい。加工装置１は、加工光ＥＬを構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域ＥＡに照射されるタイミング（つまり、時期、期間）と、計測光ＭＬ＃２－２を構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域ＭＡに照射されるタイミング（つまり、時期、期間）とが重ならないように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を照射してもよい。典型的には、加工装置１は、加工光ＥＬを構成する一のパルス光ＰＬ＃１３が被照射領域ＥＡに照射されるタイミングが、計測光ＭＬ＃２－２を構成する一のパルス光ＰＬ＃１２が被照射領域ＭＡに照射されるタイミングと計測光ＭＬ＃２－２を構成する他のパルス光ＰＬ＃１４が被照射領域ＭＡに照射されるタイミングとの間に設定されるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を照射してもよい。加工装置１は、計測光ＭＬ＃２－２を構成する一のパルス光ＰＬ＃１２が被照射領域ＭＡに照射されるタイミングが、加工光ＥＬを構成する一のパルス光ＰＬ＃１１が被照射領域ＥＡに照射されるタイミングと加工光ＥＬを構成する他のパルス光ＰＬ＃１３が被照射領域ＥＡに照射されるタイミングとの間に設定されるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を照射してもよい。この場合、計測光ＭＬ＃２－２のワークＷに対する照射が、ワークＷに対する加工光ＥＬの照射に起因して発生する物質（例えば、ヒューム等）によって妨げられる可能性が低くなる。その結果、計測光ＭＬ＃２－２を用いたより適切な計測が可能となる。

【0065】

或いは、合成光学系１１５は、合成光学系１１５とワークＷとの間において加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。つまり、合成光学系１１５は、合成光学系１１５からワークＷに至る加工光ＥＬの光路と、合成光学系１１５からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。合成光学系１１５とワークＷとの間に共通光学系１１６が存在するため、合成光学系１１５は、共通光学系１１６内において加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。合成光学系１１５は、共通光学系１１６内での加工光ＥＬの光路と共通光学系１１６内での計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。合成光学系１１５は、共通光学系１１６とワークＷとの間において加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。合成光学系１１５は、共通光学系１１６からワークＷに至る加工光ＥＬの光路と、共通光学系１１６からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。

【0066】

一例として、合成光学系１１５とワークＷとの間における加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とを部分的に示す断面図である図７に示すように、合成光学系１１５は、合成光学系１１５からワークＷに至る加工光ＥＬの光路と、合成光学系１１５からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の光路とが、合成光学系１１５及び／又は共通光学系１１６の光軸ＡＸに交差する方向に沿って少なくとも部分的に離れるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。つまり、合成光学系１１５は、合成光学系１１５からワークＷに至る加工光ＥＬの光路と、合成光学系１１５からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の光路とが、オフアクシスな関係となるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。この場合、加工光ＥＬが照射される被照射領域ＥＡと計測光ＭＬが照射される被照射領域ＭＡとを示す平面図である図８に示すように、合成光学系１１５は、被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが少なくとも部分的に離れるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。合成光学系１１５は、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とが少なくとも部分的に異なるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。

【0067】

図７は、ｆθレンズ１１６２からワークＷに至る加工光ＥＬと、ｆθレンズ１１６２からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２とが平行になる例を示している。つまり、図７は、ｆθレンズ１１６２からワークＷに至る加工光ＥＬの主光線と、ｆθレンズ１１６２からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の主光線とが平行になる例を示している。しかしながら、ｆθレンズ１１６２からワークＷに至る加工光ＥＬと、ｆθレンズ１１６２からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２とが非平行になっていてもよい。つまり、ｆθレンズ１１６２からワークＷに至る加工光ＥＬの主光線と、ｆθレンズ１１６２からワークＷに至る計測光ＭＬ＃２－２の主光線とが非平行になっていてもよい。言い換えると、加工光ＥＬに関してｆθレンズ１１６２のワーク側のテレセントリック性が非テレセントリックであってもよく、計測光ＭＬに関してｆθレンズ１１６２のワーク側のテレセントリック性が非テレセントリックであってもよい。

【0068】

被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとを少なくとも部分的に離すために、合成光学系１１５は、典型的には、ｆθレンズ１１６２の瞳面において加工光ＥＬと計測光ＭＬ＃２－２とが角度差を有するように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。つまり、合成光学系１１５は、ｆθレンズ１１６２の瞳面に対する加工光ＥＬの入射角度とｆθレンズ１１６２の瞳面に対する計測光ＭＬ＃２－２の入射角度とが異なるように、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。その結果、瞳面での加工光ＥＬと計測光ＭＬ＃２－２との角度差が、ｆθレンズ１１６２によって、像面（典型的には、ワークＷの表面）での加工光ＥＬと計測光ＭＬ＃２－２との照射位置の差に変換される。つまり、瞳面での加工光ＥＬと計測光ＭＬ＃２－２との角度差が、ｆθレンズ１１６２によって、ワークＷ上での被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとの間の位置の差に変換される。

【0069】

ワークＷ上で被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとを少なくとも部分的に離すために、図９に示すように、共通光学系１１６は、ガルバノミラー１１６１とｆθレンズ１１６２との間に、リレーレンズ１１６３を備えていてもよい。リレーレンズ１１６３は、ワークＷの表面と光学的に共役な面において加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とを少なくとも部分的に離すための光学部材（光学系）である。

【0070】

被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが少なくとも部分的に離れる場合には、加工装置１は、被照射領域ＥＡへの加工光ＥＬの照射と被照射領域ＭＡへの計測光ＭＬ＃２－２の照射とをそれぞれ同じタイミングで行ってもよい（図６（ａ）参照）。或いは、被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが少なくとも部分的に離れる場合には、加工装置１は、被照射領域ＥＡへの加工光ＥＬの照射と被照射領域ＭＡへの計測光ＭＬ＃２－２の照射とをそれぞれ異なるタイミングで行ってもよい（図６（ｂ）及び図６（ｃ）参照）。

【0071】

尚、合成光学系１１５は、合成光学系１１５とワークＷとの間において加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ＃２－２の光路とが離れるように（部分的にも重複しないように）、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２を合成してもよい。

【0072】

或いは、被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが少なくとも部分的に重複する場合、被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが少なくとも部分的に離れる場合及び被照射領域ＥＡと被照射領域ＭＡとが完全に離れる場合のそれぞれにおいて、加工装置１は、加工装置１がワークＷの加工を開始する前に（例えば、ステージ３２にワークＷが載置されたタイミングやワークＷに計測光ＭＬが照射可能となったタイミングで）、ワークＷに計測光ＭＬを照射してもよい。つまり、加工装置１は、加工装置１がワークＷの加工を開始する前に（例えば、ステージ３２にワークＷが載置されたタイミングやワークＷに計測光ＭＬが照射可能となったタイミングで）、被照射領域ＭＡへの計測光ＭＬ＃２－２の照射を行ってもよい。加工装置１は、加工装置１がワークＷの加工を完了した後に、ワークＷに計測光ＭＬを照射してもよい。加工装置１は、加工装置１がワークＷの加工を完了した後に、被照射領域ＭＡへの計測光ＭＬ＃２－２の照射を行ってもよい。

【0073】

再び図３において、ワークＷに計測光ＭＬ＃２－２が照射されると、計測光ＭＬ＃２－２の照射に起因した光がワークＷから発生する。つまり、ワークＷに計測光ＭＬ＃２－２が照射されると、計測光ＭＬ＃２－２の照射に起因した光がワークＷから射出される。例えば、ワークＷに計測光ＭＬ＃２－２が照射されると、計測光ＭＬ＃２－２の反射光がワークＷから射出する。例えば、ワークＷに計測光ＭＬ＃２－２が照射されると、計測光ＭＬ＃２－２の散乱光がワークＷから射出する。ここで、計測光ＭＬ＃２－２の照射に起因した光、別の言い方をすると計測光ＭＬ＃２－２の照射に起因してワークＷから射出される光は、ワークＷで反射された計測光ＭＬ＃２－２（つまり、反射光）、計測光ＭＬ＃２－２のワークＷへの照射によって生じる散乱光、ワークＷで回折された計測光ＭＬ＃２－２（つまり、回折光）、及びワークＷを透過した計測光ＭＬ＃２－２（つまり、透過光）のうち、少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0074】

計測光ＭＬ＃２－２の照射に起因してワークＷから射出される光の少なくとも一部（以下、この光を“計測光ＭＬ＃２－３”と称する）は、共通光学系１１６に入射する。共通光学系１１６に入射した計測光ＭＬ＃２－３は、ｆθレンズ１１６２及びガルバノミラー１１６１を介して、合成光学系１１５に入射する。合成光学系１１５のビームスプリッタ１１５１は、ビームスプリッタ１１５１に入射した計測光ＭＬ＃２－３を、計測光学系１１４に向けて射出する。図３に示す例では、ビームスプリッタ１１５１に入射した計測光ＭＬ＃２－３は、偏光分離面において反射されることで計測光学系１１４に向けて射出される。このため、図３に示す例では、計測光ＭＬ＃２－３は、偏光分離面で反射可能な偏光方向を有する状態で偏光ビームスプリッタ１１５１の偏光分離面に入射する。

【0075】

合成光学系１１５から射出された計測光ＭＬ＃２－３は、計測光学系１１４のミラー１１４７に入射する。ミラー１１４７は、ミラー１１４７に入射した計測光ＭＬ＃２－３をビームスプリッタ１１４４に向けて反射する。ビームスプリッタ１１４４は、ビームスプリッタ１１４４に入射した計測光ＭＬ＃２－３の少なくとも一部をビームスプリッタ１１４２に向けて射出する。ビームスプリッタ１１４２は、ビームスプリッタ１１４２に入射した計測光ＭＬ＃２－３の少なくとも一部を検出器１１４６に向けて射出する。

【0076】

ここで、上述したように、検出器１１４６には、計測光ＭＬ＃２－３に加えて、計測光ＭＬ＃１－３が入射する。つまり、検出器１１４６には、ワークＷを介して検出器１１４６に向かう計測光ＭＬ＃２－３と、ワークＷを介することなく検出器１１４６に向かう計測光ＭＬ＃１－３とが入射する。尚、計測光ＭＬ＃１－３は、参照光と称されてもよい。検出器１１４６は、計測光ＭＬ＃１－３と計測光ＭＬ＃２－３とが干渉することで生成される干渉光を検出する。具体的には、検出器１１４６は、干渉光を受光することで、干渉光を検出する。このため、検出器１１４６は、光を受光可能な受光素子（受光部）を備えていてもよい。検出器１１４６の検出結果は、制御装置５に出力される。

【0077】

制御装置５は、検出器１１４３の検出結果及び検出器１１４６の検出結果に基づいて、ワークＷの状態を算出する。ここで、図１０を参照しながら、検出器１１４３の検出結果及び検出器１１４６の検出結果に基づいてワークＷの状態を算出する原理について説明する。

【0078】

図１０は、検出器１１４３に入射する計測光ＭＬ＃１－１、検出器１１４３に入射する計測光ＭＬ＃２－１、検出器１１４３が検出した干渉光、検出器１１４６に入射する計測光ＭＬ＃１－３、検出器１１４６に入射する計測光ＭＬ＃２－３及び検出器１１４６が検出した干渉光を示すタイミングチャートである。計測光ＭＬ＃１のパルス周波数と計測光ＭＬ＃２のパルス周波数とが異なるため、計測光ＭＬ＃１－１のパルス周波数と計測光ＭＬ＃２－１のパルス周波数とが異なる。従って、計測光ＭＬ＃１－１と計測光ＭＬ＃２－１との干渉光は、計測光ＭＬ＃１－１を構成するパルス光と計測光ＭＬ＃２－１を構成するパルス光とが同時に検出器１１４３に入射したタイミングに同期してパルス光が現れる干渉光となる。同様に、計測光ＭＬ＃１－３のパルス周波数と計測光ＭＬ＃２－３のパルス周波数とが異なる。従って、計測光ＭＬ＃１－３と計測光ＭＬ＃２－３との干渉光は、計測光ＭＬ＃１－３を構成するパルス光と計測光ＭＬ＃２－３を構成するパルス光とが同時に検出器１１４６に入射したタイミングに同期してパルス光が現れる干渉光となる。

【0079】

ここで、検出器１１４６が検出する干渉光を作るパルス光の位置（時間軸上の位置）は、加工ヘッド１１とワークＷとの位置関係に応じて変動する。なぜならば、検出器１１４６が検出する干渉光は、ワークＷを介して検出器１１４６に向かう計測光ＭＬ＃２－３と、ワークＷを介することなく検出器１１４６に向かう計測光ＭＬ＃１－３との干渉光であるからである。一方で、検出器１１４３が検出する干渉光を作るパルス光の位置（時間軸上の位置）は、加工ヘッド１１とワークＷとの位置関係に応じて変動することはない。このため、検出器１１４６が検出する干渉光を作るパルス光と検出器１１４３が検出する干渉光を作るパルス光との時間差は、加工ヘッド１１とワークＷとの位置関係（典型的には、加工ヘッド１１とワークＷとの間の距離）を間接的に示していると言える。このため、制御装置５は、検出器１１４６が検出する干渉光を作るパルス光と検出器１１４３が検出する干渉光を作るパルス光との時間差に基づいて、ワークＷの状態を算出することができる。具体的には、制御装置５は、検出器１１４６が検出する干渉光を作るパルス光と検出器１１４３が検出する干渉光を作るパルス光との時間差に基づいて、ワークＷのうち計測光ＭＬ＃２－２が照射された部分の位置を算出することができる。つまり、制御装置５は、ワークＷのうち計測光ＭＬ＃２－２が照射された部分の位置に関する情報を求めることができる。更には、ワークＷの複数個所に計測光ＭＬ＃２－２が照射されれば及び／又はワークＷの表面を走査するように計測光ＭＬ＃２－２が照射されれば、制御装置５は、ワークＷの形状も算出することができる。

【0080】

算出されたワークＷの状態は、加工システムＳＹＳａを制御するために用いられてもよい。具体的には、算出されたワークＷの状態は、加工装置１を制御するために用いられてもよい。算出されたワークＷの状態は、加工ヘッド１１を制御するために用いられてもよい。算出されたワークＷの状態は、ヘッド駆動系１２を制御するために用いられてもよい。算出されたワークＷの状態は、ステージ装置３を制御するために用いられてもよい。算出されたワークＷの状態は、ステージ駆動系３３を制御するために用いられてもよい。

【0081】

例えば、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係が所望の位置関係となるように、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係を変更してもよい。つまり、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係が所望の位置関係となるように、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係を変更可能な装置を制御してもよい。ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係を変更可能な装置の一例として、ヘッド駆動系１２及びステージ駆動系３３の少なくとも一方があげられる。尚、「所望の位置関係」の一例として、ワークＷ上の所望位置に加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬが照射される位置関係があげられる。

【0082】

例えば、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系（例えば、加工光学系１１２、計測光学系１１４、合成光学系１１５及び共通光学系１１６の少なくとも一つ）との相対的な位置関係が所望の関係となるように、ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との相対的な位置関係を変更してもよい。つまり、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との相対的な位置関係が所望の関係となるように、ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との相対的な位置関係を変更可能な装置を制御してもよい。ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との相対的な位置関係を変更可能な装置の一例として、ヘッド駆動系１２及びステージ駆動系３３の少なくとも一方があげられる。

【0083】

例えば、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、ワークＷ上の所望位置に被照射領域ＥＡが設定される（つまり、加工光ＥＬが照射される）ように、ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置を変更してもよい。つまり、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、ワークＷ上の所望位置に被照射領域ＥＡが設定されるように、ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置を変更可能な装置を制御してもよい。ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置を変更可能な装置の一例として、加工光学系１１２の角度調整光学素子１１２２、共通光学系１１６のガルバノミラー１１６１、ヘッド駆動系１２及びステージ駆動系３３があげられる。

【0084】

例えば、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、ワークＷ上の所望位置に被照射領域ＭＡが設定される（つまり、計測光ＭＬ＃２－２が照射される）ように、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置を変更してもよい。つまり、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、ワークＷ上の所望位置に被照射領域ＭＡが設定されるように、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置を変更可能な装置を制御してもよい。ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置を変更可能な装置の一例として、加工光学系１１２の角度調整光学素子１１２２、共通光学系１１６のガルバノミラー１１６１、ヘッド駆動系１２及びステージ駆動系３３があげられる。

【0085】

但し、上述したように、第１実施形態では、ガルバノミラー１１６１は、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とを連動して変更可能である。このため、ガルバノミラー１１６１を用いてワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置が変更されると、ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置もまた同時に変更される。つまり、ガルバノミラー１１６１を用いてワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置が変更されると、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置もまた同時に変更される。

【0086】

ヘッド駆動系１２もまた、加工ヘッド１１を移動させるがゆえに、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とを連動して変更可能である。このため、ヘッド駆動系１２を用いてワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置が変更されると、ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置もまた同時に変更される。つまり、ヘッド駆動系１２を用いてワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置が変更されると、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置もまた同時に変更される。

【0087】

ステージ駆動系３３もまた、ステージ３２を移動させる（つまり、ステージ３２に載置されたワークＷを移動させる）がゆえに、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とを連動して変更可能である。ステージ駆動系３３を用いてワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置が変更されると、ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置もまた同時に変更される。つまり、ステージ駆動系３３を用いてワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置が変更されると、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置もまた同時に変更される。

【0088】

例えば、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、加工光ＥＬによってワークＷが適切に加工されたか否かを判定してもよい。つまり、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、加工光ＥＬによってワークＷが加工された後のワークＷの事後検査を行ってもよい。具体的には、制御装置５は、算出されたワークＷの状態と加工後のワークＷの理想的な状態とを比較することで、加工光ＥＬによってワークＷが適切に加工されたか否かを判定してもよい。加工光ＥＬによってワークＷが適切に加工されていないと判定された場合には、制御装置５は、加工光ＥＬによってワークＷが適切に加工されるように、加工装置１を制御してもよい。

【0089】

尚、ワークＷの事後検査が行われる場合には、ワークＷ上において、計測光ＭＬ＃２－２が照射される被照射領域ＭＡは、加工光ＥＬが照射される被照射領域ＥＡの後方に設定されていてもよい。ここで言う「後方」は、ワークＷ上での加工光ＥＬの移動方向（つまり、被照射領域ＥＡの移動方向）に沿った後方を意味する。この場合、加工光ＥＬがワークＷ上のある領域に照射された後に、当該領域に計測光ＭＬ＃２－２が照射される。従って、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２の照射順が、ワークＷの事後検査に適した順番となる。

【0090】

例えば、制御装置５は、算出されたワークＷの状態に基づいて、加工光ＥＬによってワークＷが加工される前のワークＷの事前検査を行ってもよい。例えば、制御装置５は、加工光ＥＬによる適切な加工を妨げかねない欠陥がワークＷに生じているか否かを判定する事前検査を行ってもよい。例えば、制御装置５は、加工光ＥＬによる加工内容を決定するために、ワークＷの状態を特定する事前検査を行ってもよい。

【0091】

尚、ワークＷの事前検査が行われる場合には、ワークＷ上において、計測光ＭＬ＃２－２が照射される被照射領域ＭＡは、加工光ＥＬが照射される被照射領域ＥＡの前方に設定されていてもよい。ここで言う「前方」は、ワークＷ上での加工光ＥＬの移動方向に沿った前方を意味する。この場合、計測光ＭＬ＃２－２がワークＷ上のある領域に照射された後に、当該領域に加工光ＥＬが照射される。従って、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ＃２－２の照射順が、ワークＷの事前検査に適した順番となる。

【0092】

（１－３）ヘッド駆動系１２の構造
（１－３－１）ヘッド駆動系１２の全体構造
続いて、図１１を参照しながら、ヘッド駆動系１２の構造の一例について説明する。図１１は、ヘッド駆動系１２の構造の一例を示す断面図である。

【0093】

図１１に示すように、ヘッド駆動系１２は、第１駆動系１２１と、第２駆動系１２２とを備える。第１駆動系１２１には、第２駆動系１２１が取り付けられている。第１駆動系１２１は、第２駆動系１２２を支持する。第２駆動系１２２には、加工ヘッド１１が取り付けられている。第２駆動系１２２は、加工ヘッド１１を支持する。このため、第２駆動系１２２は、実質的には、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１とを接続する接続装置として機能してもよい。

【0094】

第１駆動系１２１は、制御装置５の制御下で、第２駆動系１２２をワークＷに対して移動させる。つまり、第１駆動系１２１は、第２駆動系１２２をワークＷに対して移動させる移動装置として機能する。第２駆動系１２２に加工ヘッド１１が取り付けられているため、第１駆動系１２１は、第２駆動系１２２を移動させることで、加工ヘッド１１をワークＷに対して移動させていると言える。つまり、第１駆動系１２１は、第２駆動系１２２と共に加工ヘッド１１を移動させる。第１駆動系１２１は、第２駆動系１２２を介して加工ヘッド１１を移動させる。第１駆動系１２１は、第２駆動系１２２を介して加工ヘッド１１が備える各光学系を移動させる（言い換えれば、駆動する）駆動部として機能する。

【0095】

第２駆動系１２２は、制御装置５の制御下で、加工ヘッド１１をワークＷに対して移動させる。つまり、第２駆動系１２２は、加工ヘッド１１をワークＷに対して移動させる移動装置として機能する。第２駆動系１２２は、加工ヘッド１１をワークＷに対して移動させる移動装置として機能する。上述したように第２駆動系１２２が加工ヘッド１１を支持しているため、第２駆動系１２２は、加工ヘッド１１がワークＷに対して変位可能な状態で加工ヘッド１１を支持すると言える。この場合、第２駆動系１２２は、加工ヘッド１１が備える各光学系がワークＷに対して変位可能な状態で加工ヘッド１１が備える各光学系を支持する支持部として機能する。

【0096】

以下、このような第１駆動系１２１及び第２駆動系１２２について順に説明する。

【0097】

（１－３－１－１）第１駆動系１２１の構造
図１１に示すように、第１駆動系１２１は、基台１２１１と、アーム駆動系１２１２とを備えている。

【0098】

基台１２１１は、筐体４（例えば、筐体４の天井部材）又は不図示の支持フレーム（支持構造体）に取り付けられている。基台１２１１には、アーム駆動系１２１２が取り付けられている。基台１２１１は、アーム駆動系１２１１を支持する。基台１２１１は、アーム駆動系１２１１を支持するためのベース部材として用いられる。

【0099】

アーム駆動系１２１２は、複数のアーム部材１２１２１を備えている。複数のアーム部材１２１２１は、少なくとも一つのジョイント部材１２１２２を介して揺動自在に連結されている。従って、アーム駆動系１２１２は、いわゆる垂直多関節構造を有するロボットである。尚、アーム駆動系１２１２は、垂直多関節構造を有するロボットには限定されず、例えば、水平多関節構造を有するロボット極座標型ロボット、円筒座標型ロボット、直角座標型ロボット、又はパラレルリンク型ロボットであってもよい。アーム駆動系１２１２は、単一の関節（つまり、ジョイント部材１２１２２によって規定される駆動軸）を備えていてもよい。或いは、アーム駆動系１２１２は、複数の関節を備えていてもよい。図１１は、アーム駆動系１２１２が三つの関節を備えている例を示している。各関節を介して連結されている二つのアーム部材１２１２１は、各関節に対応するアクチュエータ１２１２３によって揺動する。図１１は、三つの関節に対応してアーム駆動系１２１２が三つのアクチュエータ１２１２３を備えている例を示している。その結果、少なくとも一つのアーム部材１２１２１が移動する。このため、少なくとも一つのアーム部材１２１２１は、ワークＷに対して移動可能である。つまり、少なくとも一つのアーム部材１２１２１は、少なくとも一つのアーム部材１２１２１とワークＷとの相対的な位置関係が変更されるように移動可能である。

【0100】

アーム駆動系１２１２には、第２駆動系１２２が取り付けられている。具体的には、複数のアーム部材１２１２１のうちの基台１２１１から最も遠い位置に位置する一のアーム部材１２１２１に、第２駆動系１２２が取り付けられている。以下、説明の便宜上、第２駆動系１２２が取り付けられる一のアーム部材１２１２１を、先端アーム部材１２１２４と称する。第２駆動系１２２は、先端アーム部材１２１２４に直接取り付けられていてもよいし、他の部材を介して先端アーム部材１２１２４に間接的に取り付けられていてもよい。

【0101】

上述したアクチュエータ１２１２３によって先端アーム部材１２１２４が移動すると、先端アーム部材１２１２４に取り付けられている第２駆動系１２２もまた移動する。このため、アーム駆動系１２１２（つまり、第１駆動系１２１）は、第２駆動系１２２を移動させることができる。具体的には、アーム駆動系１２１２は、ワークＷに対して第２駆動系１２２を移動させることができる。アーム駆動系１２１２は、第２駆動系１２２とワークＷとの相対的な位置関係が変更されるように、第２駆動系１２２を移動させることができる。また、第２駆動系１２２が移動すると、第２駆動系１２２に取り付けられている加工ヘッド１１もまた移動する。このため、アーム駆動系１２１２（つまり、第１駆動系１２１）は、加工ヘッド１１を移動させることができる。

【0102】

尚、第１駆動系１２１は、多関節ロボットには限定されず、第２駆動系１２２をワークＷに対して移動させることが可能である限りは、どのような構造を有していてもよい。

【0103】

（１－３－１－２）第２駆動系１２２の構造
続いて、図１２を参照しながら、第２駆動系１２２の構造について説明する。図１２は、第２駆動系１２２の構造を示す断面図である。

【0104】

図１２に示すように、第２駆動系１２２は、支持部材１２２１と、支持部材１２２２と、エアスプリング１２２３と、ダンパ部材１２２４と、駆動部材１２２５とを備える。

【0105】

支持部材１２２１は、第１駆動系１２１に取り付けられている。具体的には、支持部材１２２１は、第１駆動系１２１の先端アーム部材１２１２４に取り付けられている。支持部材１２２２は、加工ヘッド１１に取り付けられている。

【0106】

支持部材１２２１と支持部材１２２２とは、エアスプリング１２２３、ダンパ部材１２２４及び駆動部材１２２５を介して結合されている（言い換えれば、連結されている、或いは、接続されている）。つまり、エアスプリング１２２３、ダンパ部材１２２４及び駆動部材１２２５のそれぞれは、支持部材１２２１と支持部材１２２２とを結合するように、支持部材１２２１及び１２２２に取り付けられている。支持部材１２２１に第１駆動系１２１が取り付けられ且つ支持部材１２２２に加工ヘッド１１が取り付けられているため、エアスプリング１２２３、ダンパ部材１２２４及び駆動部材１２２５のそれぞれは、実質的には、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１とを結合するように、支持部材１２２１及び１２２２に取り付けられているとも言える。

【0107】

エアスプリング１２２３は、制御装置５の制御下で、気体（一例として空気）の圧力に起因した弾性力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方に付与する。エアスプリング１２２３は、制御装置５の制御下で、気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方を介して第１駆動系１２１及び加工ヘッド１１の少なくとも一方に付与する。特に、エアスプリング１２２３は、支持部材１２２１と支持部材１２２２とが並ぶ方向（図１２に示す例では、Ｚ軸方向であり、重力方向）に沿って、気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方に付与してもよい。つまり、エアスプリング１２２３は、第１駆動系１２１（特に、先端アーム部材１２１２４）と加工ヘッド１１とが並ぶ方向（図１２に示す例では、Ｚ軸方向であり、重力方向）に沿って、気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方を介して第１駆動系１２１及び加工ヘッド１１の少なくとも一方に付与してもよい。尚、エアスプリング１２２３は、弾性部材と称されてもよい。

【0108】

気体の圧力に起因した弾性力を付与するために、エアスプリング１２２３には、気体供給装置１２２６１から配管１２２６２及びバルブ１２２６３を介して気体が供給される。制御装置５は、エアスプリング１２２３内の機体の圧力を計測する圧力計１２２６の計測結果に基づいて、気体供給装置１２２６１及びバルブ１２２６３の少なくとも一方を制御する。尚、気体供給装置１２２６１、配管１２２６２及びバルブ１２２６３はなくてもよい。この場合、エアスプリング１２２３は、制御装置５の制御とは無関係に、内部の気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方に付与してもよい。

【0109】

エアスプリング１２２３は、制御装置５の制御下で、弾性力を利用して、支持部材１２２２の重量を支持してもよい。具体的には、エアスプリング１２２３は、弾性力を利用して、支持部材１２２１と支持部材１２２２とが並ぶ方向に沿って支持部材１２２２の重量を支持してもよい。支持部材１２２２に加工ヘッド１１が取り付けられているため、エアスプリング１２２３は、弾性力を利用して、支持部材１２２２に取り付けられた加工ヘッド１１の重量を支持してもよい。具体的には、エアスプリング１２２３は、弾性力を利用して、第１駆動系１２１（特に、先端アーム部材１２１２４）と加工ヘッド１１とが並ぶ方向に沿って加工ヘッド１１の重量を支持してもよい。この場合、エアスプリング１２２３は、加工ヘッド１１の自重をキャンセルする自重キャンセラとして機能してもよい。尚、エアスプリング１２２３は、制御装置５の制御とは無関係に、弾性力を利用して、支持部材１２２２の重量を支持してもよい。

【0110】

エアスプリング１２２３は、制御装置５の制御下で、弾性力を利用して、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動を低減してもよい。つまり、エアスプリング１２２３は、弾性力を利用して、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動を減衰してもよい。具体的には、エアスプリング１２２３は、弾性力を利用して、第１駆動系１２１から第２駆動系１２２を介して加工ヘッド１１へと向かう（つまり、伝達される）振動を低減（減衰）してもよい。つまり、エアスプリング１２２３は、弾性力を利用して、第１駆動系１２１のうち第２駆動系１２２が取り付けられている部分（つまり、先端アーム部分１２１２４）から、加工ヘッド１１のうち第２駆動系１２２が取り付けられている部分へと向かう振動を低減（減衰）してもよい。この場合、制御装置５は、圧力計１２２６の計測結果に基づいて、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動が低減される（つまり、減衰される）ように、気体供給装置１２２６１及びバルブ１２２６３の少なくとも一方を制御してもよい。尚、エアスプリング１２２３（或いは、エアスプリング１２２３を含む第２駆動系１２２）は、振動低減装置又は振動減衰装置と称されてもよい。尚、エアスプリング１２２３は、制御装置５の制御とは無関係に、弾性力を利用して、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動を低減してもよい。

【0111】

ダンパ部材１２２４は、空気の圧力とは異なる要因に起因した弾性力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方に付与する。ダンパ部材１２２４は、空気の圧力とは異なる要因に起因した弾性力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方を介して第１駆動系１２１及び加工ヘッド１１の少なくとも一方に付与する。特に、ダンパ部材１２２４は、支持部材１２２１と支持部材１２２２とが並ぶ方向（図１２に示す例では、Ｚ軸方向であり、重力方向）に沿って、弾性力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方に付与してもよい。つまり、ダンパ部材１２２４は、第１駆動系１２１（特に、先端アーム部材１２１２４）と加工ヘッド１１とが並ぶ方向（図１２に示す例では、Ｚ軸方向であり、重力方向）に沿って、弾性力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方を介して第１駆動系１２１及び加工ヘッド１１の少なくとも一方に付与してもよい。尚、ダンパ部材１２２４は、弾性部材と称されてもよい。

【0112】

ダンパ部材１２２４は、弾性力を付与可能である限りはどのような部材であってもよい。例えば、ダンパ部材１２２４は、圧縮バネコイルを含んでいてもよい。例えば、ダンパ部材１２２４は、板バネを含んでいてもよい。

【0113】

ダンパ部材１２２４は、弾性力を利用して、支持部材１２２２の重量を支持してもよい。具体的には、ダンパ部材１２２４は、弾性力を利用して、支持部材１２２１と支持部材１２２２とが並ぶ方向に沿って支持部材１２２２の重量を支持してもよい。支持部材１２２２に加工ヘッド１１が取り付けられているため、ダンパ部材１２２４は、弾性力を利用して、支持部材１２２２に取り付けられた加工ヘッド１１の重量を支持してもよい。具体的には、ダンパ部材１２２４は、弾性力を利用して、第１駆動系１２１（特に、先端アーム部材１２１２４）と加工ヘッド１１とが並ぶ方向に沿って加工ヘッド１１の重量を支持してもよい。この場合、ダンパ部材１２２４は、加工ヘッド１１の自重をキャンセルする自重キャンセラとして機能してもよい。

【0114】

ダンパ部材１２２４は、弾性力を利用して、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動を低減してもよい。つまり、ダンパ部材１２２４は、弾性力を利用して、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動を減衰してもよい。具体的には、ダンパ部材１２２４は、弾性力を利用して、第１駆動系１２１から第２駆動系１２２を介して加工ヘッド１１へと向かう（つまり、伝達される）振動を低減（減衰）してもよい。このため、ダンパ部材１２２４（或いは、ダンパ部材１２２４を含む第２駆動系１２２）は、振動低減装置又は振動減衰装置と称されてもよい。

【0115】

ダンパ部材１２２４は、弾性力を利用して、エアスプリング１２２３の振動を減衰振動に変換してもよい。つまり、ダンパ部材１２２４は、弾性力を利用して、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動を減衰振動に変換してもよい。

【0116】

駆動部材１２２５は、制御装置５の制御下で、駆動力を発生可能である。駆動部材１２２５は、発生させた駆動力を支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方に付与可能である。駆動部材１２２５は、発生させた駆動力を、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方を介して、第１駆動系１２１及び加工ヘッド１１の少なくとも一方に付与可能である。駆動部材１２２５は、駆動力を発生可能である限りは、どのような構造を有していてもよい。例えば、駆動部材１２２５は、電気的に駆動力を発生可能な構造を有していてもよい。例えば、駆動部材１２２５は、磁気的に駆動力を発生可能な構造を有していてもよい。一例として、図１２は、駆動部材１２２５が、電気的に駆動力を発生可能なボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）である例を示している。尚、ボイスコイルモータがリニアモータの一種であるところ、駆動部材１２２５はボイスコイルモータと異なるリニアモータであってもよい。駆動部材１２２５は、直線状の軸に沿った駆動力を発生させるものであってもよい。

【0117】

尚、駆動部材１２２５は、駆動部材１２２５のうちの支持部材１２２１に取り付けられる部材と、駆動部材１２２５のうちの支持部材１２２２に取り付けられる部材とが物理的に接触しない構造を有していてもよい。例えば、駆動部材１２２５がボイスコイルモータである場合には、駆動部材１２２５のうちの支持部材１２２１に取り付けられる部材（例えば、コイル及び磁極のいずれか一方を含む部材）と、駆動部材１２２５のうちの支持部材１２２２に取り付けられる部材（例えば、コイル及び磁極のいずれか他方を含む部材）とが物理的に接触することはない。

【0118】

駆動部材１２２５は、制御装置５の制御下で、駆動力を利用して、支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方を移動させてもよい。駆動部材１２２５は、制御装置５の制御下で、駆動力を利用して支持部材１２２１及び１２２２の少なくとも一方を移動させることで、第１駆動系１２１及び加工ヘッド１１の少なくとも一方を移動させてもよい。この場合、駆動部材１２２５は、駆動力を利用して第１駆動系１２１及び加工ヘッド１１の少なくとも一方を移動させることで、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置を変更してもよい。この場合、駆動部材１２２５を含む第２駆動系１２２は、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置が変更可能になるように第１駆動系１２１と加工ヘッド１１とを結合していると言える。つまり、上述したエアスプリング１２２３及びダンパ部材１２２４（更には、駆動部材１２２５）は、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置が駆動部材１２２５によって変更可能となるように、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１とを結合していると言える。尚、駆動部材１２２５は、位置変更装置と称されてもよい。

【0119】

駆動部材１２２５は、制御装置５の制御下で、第２駆動系１２２が備える位置計測装置１２２７の計測結果に基づいて、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置を変更してもよい。位置計測装置１２２６は、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置を計測する。例えば、位置計測装置１２２６は、支持部材１２２１に取り付けられた検出部１２２６１と、支持部材１２２２に取り付けられたスケール部１２２６２とを含むエンコーダであってもよい。位置計測装置１２２６の計測結果は、支持部材１２２１と支持部材１２２２との相対位置に関する情報を含む。支持部材１２２１に第１駆動系１２１が取り付けられ且つ支持部材１２２２に加工ヘッド１１が取り付けられているため、支持部材１２２１と支持部材１２２２との相対位置に関する情報は、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置に関する情報を含む。従って、制御装置５は、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置を適切に特定することができる。その結果、制御装置５は、位置計測装置１２２７の計測結果に基づいて、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置を適切に変更することができる。

【0120】

駆動部材１２２５は、制御装置５の制御下で、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置を変更する（典型的には、第１駆動系１２１に対して加工ヘッド１１を移動させる）ことで、ワークＷに対して加工ヘッド１１を移動させてもよい。駆動部材１２２５は、加工ヘッド１１とワークＷとの相対的な位置関係が変更されるように、加工ヘッド１１を移動させてもよい。

【0121】

駆動部材１２２５は、制御装置５の制御下で、駆動力を利用して第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置を変更することで、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動を低減してもよい。つまり、駆動部材１２２５は、駆動力を利用して、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動を減衰してもよい。具体的には、駆動部材１２２５は、駆動力を利用して、第１駆動系１２１から第２駆動系１２２を介して加工ヘッド１１へと向かう（つまり、伝達される）振動を低減（減衰）してもよい。このため、駆動部材１２２５（或いは、駆動部材部材１２２５を含む第２駆動系１２２）は、振動低減装置又は振動減衰装置と称されてもよい。

【0122】

駆動部材１２２５は、駆動力を利用して第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対位置を変更することで、エアスプリング１２２３の振動を減衰振動に変換してもよい。つまり、駆動部材１２２５は、駆動力を利用して、第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との間で第２駆動系１２２を介して伝達される振動を減衰振動に変換してもよい。この場合、駆動部材１２２５は、駆動力を利用して、第１駆動系１２１から加工ヘッド１１に向かう振動に起因した第１駆動系１２１と加工ヘッド１１との相対的な変位量を低減していると言える。具体的には、駆動部材１２２５は、駆動力を利用して、第１駆動系１２１から加工ヘッド１１に向かう振動に起因した、第１駆動系１２１のうち第２駆動系１２２が接続されている部分（つまり、先端アーム部分１２１２４）と加工ヘッド１１のうち第２駆動系１２２が接続されている部分との相対的な変位量を低減していると言える。尚、駆動部材１２２５がエアスプリング１２２３の振動を減衰振動に変換可能である場合には、第２駆動系１２２は、ダンパ部材１２２４を備えていなくてもよい。但し、駆動部材１２２５がエアスプリング１２２３の振動を減衰振動に変換可能でない場合であっても、第２駆動系１２２は、ダンパ部材１２２４を備えていなくてもよい。また、エアスプリング１２２３の数と、ダンパ部材１２２４の数と、駆動部材１２２５の数とは、互いに等しくなくてもよい。

【0123】

駆動部材１２２５は、エアスプリング１２２３及び／又はダンパ部材１２２４が弾性力を付与する方向の成分を含む方向に沿って作用する駆動力を付与してもよい。図１２に示す例で言えば、エアスプリング１２２３及び／又はダンパ部材１２２４がＺ軸方向に沿った弾性力を付与しているため、駆動部材１２２５は、Ｚ軸方向の成分を含む方向に沿って作用する駆動力を付与してもよい。エアスプリング１２２３及び／又はダンパ部材１２２４が弾性力を付与する方向の成分を含む方向に沿って作用する駆動力を駆動部材１２２５が発生する場合には、駆動部材１２２５は、この駆動力を利用して、エアスプリング１２２３の振動を減衰振動に変換することができる。エアスプリング１２２３の振動を減衰振動にする際には、駆動部材１２２５は、駆動力を利用して、エアスプリング１２２３の共振周波数を変更してもよい。典型的には、駆動部材１２２５は、駆動力を利用して、エアスプリング１２２３の共振周波数を高くしてもよい。

【0124】

エアスプリング１２２３等の弾性部材と駆動部材１２２５とを用いて能動的に振動を低減する装置は、能動型防振装置と称されてもよい。このため、第２駆動系１２２は、能動型防振装置と称されてもよい。能動型防振装置は、能動型振動分離システム（ＡＶＩＳ：Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）と称されてもよい。

【0125】

（１－４）加工システムＳＹＳａの技術的効果
以上説明した加工システムＳＹＳａは、加工光ＥＬを用いてワークＷを適切に加工することができる。更に、加工システムＳＹＳａは、計測光ＭＬを用いてワークＷを適切に計測することができる。特に、第１実施形態では、計測光ＭＬとして光コムが用いられるがゆえに、ワークＷの計測精度が向上する。

【0126】

更に、加工システムＳＹＳａは、同じ光学系（具体的には、共通光学系１１６）を介して加工光ＥＬ及び計測光ＭＬをワークＷに照射することができる。特に、加工システムＳＹＳａは、同じガルバノミラー１１６１を介して加工光ＥＬ及び計測光ＭＬをワークＷに照射することができる。このため、加工システムＳＹＳａは、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とを同期して及び／又は連動して変更することができる。つまり、加工システムＳＹＳａは、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置との相対的な位置関係が固定された状態で、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とを変更することができる。このため、加工システムＳＹＳａによる加工光ＥＬ及び計測光ＭＬの位置合わせの精度が向上する。例えば、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置とワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とが大きくずれる可能性が小さくなる。

【0127】

（２）第２実施形態の加工システムＳＹＳｂ
続いて、第２実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第２実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｂ”と称する）について説明する。第２実施形態の加工システムＳＹＳｂは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、加工装置１に代えて、加工装置１ｂを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｂのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置１ｂは、加工装置１と比較して、加工ヘッド１１に代えて、加工ヘッド１１ｂを備えているという点で異なる。加工装置１ｂのその他の特徴は、加工装置１のその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図１３を参照しながら、第２実施形態の加工ヘッド１１ｂについて説明する。図１３は、第２実施形態の加工ヘッド１１ｂの構造の一例を示す断面図である。尚、既に説明済みの構成要素と同一の構成要素については、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

【0128】

図１３に示すように、加工ヘッド１１ｂは、加工光源１１１及び計測光源１１３の少なくとも一方が筐体１１７の外部に配置されているという点で、加工光源１１１及び計測光源１１３の双方が筐体１１７の内部に配置されている上述した加工ヘッド１１とは異なる。図１３は、加工光源１１１及び計測光源１１３の双方が筐体１１７の外部に配置されている例を示している。加工ヘッド１１ｂのその他の特徴は、加工ヘッド１１のその他の特徴と同一であってもよい。

【0129】

この場合、加工ヘッド１１ｂは、加工ヘッド１１ｂの外部に配置されている加工光源１１１から射出された加工光ＥＬ及び／又は加工ヘッド１１ｂの外部に配置されている計測光源１１３から射出された計測光ＭＬをワークＷに対して射出する。具体的には、加工光源１１１から射出された加工光ＥＬは、光ファイバ等の光伝送部材１１１１ｂを介して筐体１１７の外部から筐体１１７の内部の加工光学系１１２に入射する。同様に、計測光源１１３から射出された計測光ＭＬは、光ファイバ等の光伝送部材１１３１ｂを介して筐体１１７の外部から筐体１１７の内部の計測光学系１１４に入射する。図１３に示す例では、計測光源１１３＃１から射出された計測光ＭＬ＃１は、光伝送部材１１３１ｂ＃１を介して筐体１１７の外部から筐体１１７の内部の計測光学系１１４に入射し、計測光源１１３＃２から射出された計測光ＭＬ＃２は、光伝送部材１１３１ｂ＃２を介して筐体１１７の外部から筐体１１７の内部の計測光学系１１４に入射する。

【0130】

尚、加工光源１１１及び計測光源１１３のうち一方が筐体１１７の内部に配置され、他方が筐体１１７の外部に配置されていてもよい。また、計測光源１１３＃１、１１３＃２のうち筐体１１７の内部に配置され、他方が筐体１１７の外部に配置されていてもよい。

【0131】

このような第２実施形態の加工システムＳＹＳｂは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第２実施形態では、加工ヘッド１１ｂの筐体１１７の内部に加工光源１１１及び計測光源１１３の少なくとも一方が配置されなくてもよくなる。つまり、加工ヘッド１１ｂは、加工光源１１１及び計測光源１１３の少なくとも一方を備えていなくてもよくなる。このため、加工ヘッド１１ｂの小型化及び／又は軽量化が可能となる。

【0132】

（３）第３実施形態の加工システムＳＹＳｃ
続いて、第３実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第３実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｃ”と称する）について説明する。第３実施形態の加工システムＳＹＳｃは、上述した第２実施形態の加工システムＳＹＳｂと比較して、加工装置１ｂに代えて、加工装置１ｃを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｃのその他の特徴は、加工システムＳＹＳｂのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置１ｃは、加工装置１ｂと比較して、加工ヘッド１１ｂに代えて、加工ヘッド１１ｃを備えているという点で異なる。加工装置１ｃのその他の特徴は、加工装置１ｂのその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図１４を参照しながら、第３実施形態の加工ヘッド１１ｃについて説明する。図１４は、第３実施形態の加工ヘッド１１ｃの構造の一例を示す断面図である。

【0133】

図１４に示すように、加工ヘッド１１ｃは、加工光学系１１２及び／又は計測光学系１１４の少なくとも一部が筐体１１７の外部に配置されているという点で、加工光学系１１２及び計測光学系１１４の双方が筐体１１７の内部に配置されている上述した加工ヘッド１１ｂとは異なる。図１４は、加工光学系１１２及び計測光学系１１４の双方が筐体１１７の外部に配置されている例を示している。更に、加工ヘッド１１ｃは、加工ヘッド１１ｂと比較して、合成光学系１１５に代えて合成光学系１１５ｃを備えているという点で異なる。加工ヘッド１１ｃのその他の特徴は、加工ヘッド１１ｂのその他の特徴と同一であってもよい。

【0134】

この場合、加工ヘッド１１ｃは、加工ヘッド１１ｃの外部に配置されている加工光学系１１２から射出された加工光ＥＬ及び／又は加工ヘッド１１ｃの外部に配置されている計測光学系１１４から射出された計測光ＭＬをワークＷに対して射出する。具体的には、加工光学系１１２から射出された加工光ＥＬは、光ファイバ等の光伝送部材１１１１ｃを介して筐体１１７の外部から筐体１１７の内部の合成光学系１１５ｃに入射する。同様に、計測光学系１１４から射出された計測光ＭＬ（具体的には、計測光ＭＬ＃２－２）は、光ファイバ等の光伝送部材１１３１ｃを介して筐体１１７の外部から筐体１１７の内部の合成光学系１１５ｃに入射する。

【0135】

合成光学系１１５ｃは、合成光学系１１５と比較して、集光レンズ１１５２ｃ及び１１５３ｃを備えているという点で異なる。合成光学系１１５ｃのその他の特徴は、合成光学系１１５のその他の特徴と同一であってもよい。光伝送部材１１１１ｃを介して合成光学系１１５ｃに入射した加工光ＥＬは、集光レンズ１１５２ｃを介してビームスプリッタ１１５１に入射する。集光レンズ１１５２ｃは、集光レンズ１１５２ｃの前側焦点が光伝送部材１１１１ｃの端面（具体的には、合成光学系１１５側の端面）に位置するように配置されている。その結果、集光レンズ１１５２ｃは、発散光である加工光ＥＬを、平行光に変換する。このため、ビームスプリッタ１１５１には、平行光に変換された加工光ＥＬが入射する。光伝送部材１１３１ｃを介して合成光学系１１５ｃに入射した計測光ＭＬ＃２－２は、集光レンズ１１５３ｃを介してビームスプリッタ１１５１に入射する。集光レンズ１１５３ｃは、集光レンズ１１５３ｃの前側焦点が光伝送部材１１３１ｃの端面（具体的には、合成光学系１１５側の端面）に位置するように配置されている。その結果、集光レンズ１１５３ｃは、発散光である計測光ＭＬ＃２－２を、平行光に変換する。このため、ビームスプリッタ１１５１には、平行光に変換された計測光ＭＬ＃２－２が入射する。

【0136】

尚、加工光学系１１２の少なくとも一部が筐体１１７の外部に配置され、計測光学系１１４が筐体１１７の内部に配置されていてもよく、加工光学系１１２が筐体１１７の内部に配置され、計測光学系１１４の少なくとも一部が筐体１１７の外部に配置されていてもよい。また、加工光学系１１２の少なくとも一部が筐体１１７の外部に配置され、計測光学系１１４の少なくとも一部が筐体１１７の外部に配置されていてもよい。

【0137】

このような第３実施形態の加工システムＳＹＳｃは、上述した第２実施形態の加工システムＳＹＳｂが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第３実施形態では、加工ヘッド１１ｃの筐体１１７の内部に加工光学系１１２及び／又は計測光学系１１４の少なくとも一部が配置されなくてもよくなる。つまり、加工ヘッド１１ｃは、加工光学系１１２及び／又は計測光学系１１４の少なくとも一部を備えていなくてもよくなる。このため、加工ヘッド１１ｃの更なる小型化及び／又は軽量化が可能となる。

【0138】

尚、第３実施形態の加工ヘッド１１ｃの構造の他の例を示す断面図である図１５に示すように、加工ヘッド１１ｃは、空間フィルタ１１８１ｃを備えていてもよい。空間フィルタ１１８１ｃは、例えば、開口１１８２ｃが形成された遮光板であってもよい。空間フィルタ１１８１ｃは、光伝送部材１１３１ｃからの計測光ＭＬ＃２－２が開口１１８２ｃを介して集光レンズ１１５３ｃに入射し、且つ、集光レンズ１１５３ｃからの計測光ＭＬ＃２－３が開口１１８２ｃを介して光伝送部材１１３１ｃに入射するように配置される。空間フィルタ１１８１ｃの開口１１８２ｃのサイズ（例えば、直径）は、光伝送部材１１３１ｃを構成する光ファイバのコアのサイズ（例えば、直径）よりも小さくてもよい。空間フィルタ１１８１ｃのうち合成光学系１１５側の面は、ナイフエッジ状の形状を有していてもよいし、任意の形状を有していてもよい。尚、空間フィルタ１１８１ｃのうち光伝送部材１１３１ｃ側の面は、ナイフエッジ状の形状を有していてもよい。空間フィルタ１１８１ｃは、光伝送部材１１３１ｃの端面（具体的には、合成光学系１１５側の端面）に配置されていてもよい。この場合、集光レンズ１１５３ｃの前側焦点が光伝送部材１１３１ｃの端面に位置するがゆえに、空間フィルタ１１８１ｃは、集光レンズ１１５３ｃの前側焦点位置に配置されていてもよい。この場合、集光レンズ１１５３ｃの後側焦点位置は、ｆθレンズ１１６２の前側焦点位置と一致していてもよい。空間フィルタ１１８１ｃは、ワークＷの表面と光学的に共役な位置に配置されていてもよい。このように空間フィルタ１１８１ｃが配置されると、ｆθレンズ１１６２、ビームスプリッタ１１５１及び集光レンズ１１５３ｃのうち少なくとも一つの光学面で発生した後に計測光学系１１４へと向かう迷光（ノイズ光）が低減可能となる。尚、光伝送部材１１３１ｃの端面とワークＷとの間に、ワークＷの表面と光学的に共役な位置（つまり、中間結像点）が存在する場合には、空間フィルタ１１８１ｃは、光伝送部材１１３１ｃの端面とワークＷとの間におけるワークＷの表面と光学的に共役な位置に配置されてもよい。空間フィルタ１１８１ｃは、ワークＷに対して光学的なフーリエ変換となる位置（典型的には、ｆθレンズ１１６２の入射瞳位置及び／又は射出瞳位置）に配置されていてもよい。但し、空間フィルタ１１８１ｃは、ワークＷの表面と光学的に共役な位置及び瞳位置とは異なる位置に配置されていてもよい。或いは、光伝送部材１１３１ｃを構成する光ファイバのコアそのものを、空間フィルタ１１８１ｃとして用いてもよい。つまり、光伝送部材１１３１ｃを構成する光ファイバのコアそのものが、空間フィルタ１１８１ｃとして機能してもよい。

【0139】

第３実施形態の加工ヘッド１１ｃの構造の他の例を示す断面図である図１６に示すように、加工光ＥＬの波長と計測光ＭＬの波長とが異なる場合には、加工ヘッド１１ｃは、ダイクロイックフィルタ１１８３ｃを備えていてもよい。ダイクロイックフィルタ１１８３ｃは、加工光ＥＬの波長の光を反射し、且つ、計測光ＭＬの波長の光を透過するフィルタである。ダイクロイックフィルタ１１８３ｃは、透過型のフィルタであってもよいし、反射型のフィルタであってもよい。ダイクロイックフィルタ１１８３ｃは、光伝送部材１１３１ｃの端面（具体的には、合成光学系１１５側の端面）とビームスプリッタ１１５１との間における計測光ＭＬ＃２－２の光路上に配置されていてもよい。ダイクロイックフィルタ１１８３ｃは、光伝送部材１１３１ｃの端面とビームスプリッタ１１５１との間において計測光ＭＬ＃２－２が平行光束となる位置（具体的には、集光レンズ１１５３ｃとビームスプリッタ１１５１の偏光分離面との間における計測光ＭＬ＃２－２の光路上）に配置されていてもよい。この場合も、ｆθレンズ１１６２及びビームスプリッタ１１５１の少なくとも一方の光学面で発生した後に計測光学系１１４へと向かう迷光（ノイズ光）が低減可能となる。

【0140】

或いは、合成光学系１１５がビームスプリッタ１１５１に代えてダイクロイックミラーを備えていてもよいことは上述したとおりである。合成光学系１１５がダイクロイックミラーを備える状況下で加工光ＥＬの偏光方向がダイクロイックミラーのダイクロイック面に対してｐ偏光となり且つ計測光ＭＬ＃２－２の偏光方向がダイクロイックミラーのダイクロイック面に対してｓ偏光となる場合には、加工ヘッド１１ｃは、ダイクロイックフィルタ１１８３ｃに代えて、偏光フィルタを備えていてもよい。偏光フィルタは、加工光ＥＬの偏光方向の光を遮光又は反射し、且つ、計測光ＭＬ＃２－２の偏光方向の光を透過するフィルタである。偏光フィルタは、透過型のフィルタであってもよいし、反射型のフィルタであってもよい。偏光フィルタは、ダイクロイックフィルタ１１８３ｃが配置される位置と同じ位置に配置されてもよい。この場合も、ｆθレンズ１１６２及びビームスプリッタ１１５１の少なくとも一方の光学面で発生した後に計測光学系１１４へと向かう迷光（ノイズ光）が低減可能となる。

【0141】

或いは、加工ヘッド１１ｃは、ダイクロイックフィルタ１１８３ｃ及び偏光フィルタに代えて、光アイソレータを備えていてもよい。光アイソレータは、偏光依存型の光アイソレータであってもよいし、偏光無依存型の光アイソレータであってもよい。光アイソレータは、ダイクロイックフィルタ１１８３ｃが配置される位置と同じ位置又はその近傍の位置に配置されてもよい。この場合も、ｆθレンズ１１６２及びビームスプリッタ１１５１の少なくとも一方の光学面で発生した後に計測光学系１１４へと向かう迷光（ノイズ光）が低減可能となる。

【0142】

第３実施形態の加工ヘッド１１ｃの構造の他の例を示す断面図である図１７に示すように、加工ヘッド１１ｃは、波長板１１８４ｃを備えていてもよい。波長板１１８４ｃは、その光軸周りに又はその光軸と平行な軸周りに回転可能である。波長板１１８４ｃは、集光レンズ１１５３ｃとビームスプリッタ１１５１の偏光分離面との間における計測光ＭＬ＃２－２の光路上に配置されていてもよい。加工ヘッド１１ｃは、単一の波長板１１８４ｃを備えていてもよいし、複数の波長板１１８４ｃを備えていてもよい。加工ヘッド１１ｃが複数の波長板１１８４ｃを備えている場合には、複数の波長板１１８４ｃは、少なくとも一つの１／２波長板１１８４ｃと、少なくとも一つの１／４波長板１１８４ｃとを含んでいてもよい。この場合、１／４波長板１１８４ｃの軸周りの回転によって、計測光ＭＬ＃２－２の偏光状態の一つである楕円度が調整されてもよい。１／２波長板１１８４ｃの軸周りの回転によって、計測光ＭＬ＃２－２の偏光状態の一つである偏光方向が調整されてもよい。

【0143】

第３実施形態の加工ヘッド１１ｃの構造の他の例を示す断面図である図１８に示すように、光伝送部材１１３１ｃは、それぞれを計測光ＭＬ＃２－２及び／又は計測光ＭＬ＃２－３の少なくとも一部が伝搬可能な複数のコアを備えてもよい。複数のコアは、計測光ＭＬ＃２－２及び／又は計測光ＭＬ＃２－３の進行方向を横切る面に配列される。複数のコアを備えるために、光伝送部材１１３１ｃは、複数の光ファイバが束ねられた光ファイバ束を含んでいてもよい。ここで、複数の光ファイバが束ねられた光ファイバ束は複数本の光ファイバをその両端で同じ位置関係を保つように束ねたバンドルファイバ（いわゆるイメージファイバ）であってもよい。複数のコアを備えるために、光伝送部材１１３１ｃは、複数のコアとクラッドとが一体化されたイメージファイバ（つまり、複数のコアと当該複数のコアの間のクラッドとを有するイメージファイバ）を備えていてもよい。イメージファイバは、入射端のコアの配列と射出端のコアの配列とが同一（入射端のコアと射出端のコアとの位置関係が同じ）になっており、入射端の光量分布を射出端に伝送可能な光伝送部材であってもよい。光伝送部材１１３１ｃが複数のコアを備えている場合には、検出器１１４６は、少なくとも一つの方向に沿って複数の光電変換素子１１４６１が配列された検出器であってもよい。例えば、図１８に示すように、検出器１１４６は、一方向に複数の光電変換素子１１４６１が配列された（つまり、複数の光電変換素子１１４６１が一次元的に配列された）検出器であってもよい。検出器１１４６は、二方向に複数の光電変換素子１１４６１が配列された（つまり、複数の光電変換素子１１４６１が二次元的に配列された）検出器であってもよい。更に、加工ヘッド１１ｃは、光伝送部材１１３１ｃの端面（具体的には、検出器１１４６側の端面）と検出器１１４６の検出面（つまり、複数の光電変換素子１１４６１が配列された面）とを光学的に共役な面とするための光学系１１８４ｃを備えていてもよい。図１８に示す例では、光学系１１８４ｃは、光伝送部材１１３１ｃとビームスプリッタ１１４４との間に配置されているが、光学系１１８４ｃの配置位置がこの例に限定されることはない。このような図１８に示す構造を加工ヘッド１１ｃが有する場合には、ワークＷの表面の面計測が可能になり、その結果、ワークＷの計測に関するスループットが向上する。

【0144】

尚、図１８に示す加工ヘッド１１ｃを備える加工システムＳＹＳｃは、計測光ＭＬを用いてワークＷを計測する計測装置（言い換えれば、測定装置）を備えているとも言える。具体的には、加工ヘッド１１ｃは、計測光源１１２と、計測光学系１１４（特に、ミラー１１４５及び検出器１１４６）と、光伝送部材１１３１ｃと、共通光学系１１６（特に、ｆθレンズ１１６２）と、制御装置５とを備える計測装置（言い換えれば、測定装置）を備えているとも言える。

【0145】

図１４から図１８に示す加工ヘッド１１ｃにおいて、計測光ＭＬ＃２－２及び／又はＭＬ＃２－３の光路上に位置する光学部材の屈折面は、光軸と直交する面に対して傾斜するように配置されてもよい。例えば、計測光ＭＬ＃２－２及び／又はＭＬ＃２－３の光路において、偏光ビームスプリッタ１１５１の屈折面は、偏光ビームスプリッタ１１５１を含む光学系（この場合、合成光学系１１５ｃ）の光軸と直交する面に対して傾斜するように配置されてもよい。偏光ビームスプリッタ１１５１の屈折面は、例えば、偏光ビームスプリッタ１１５１の光学面のうち計測光ＭＬ＃２－２が入射し且つ計測光ＭＬ＃２－３が射出される光学面（図１４における＋Ｘ側の光学面）と、偏光ビームスプリッタ１１５１の光学面のうち計測光ＭＬ＃２－２が射出され且つ計測光ＭＬ＃２－３が入射する光学面（図１４における－Ｚ側の光学面）とのうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。また、図１６に示す加工ヘッド１１ｃにおいて、計測光ＭＬ＃２－２及び／又はＭＬ＃２－３の光路において、ダイクロイックミラー１１８３ｃ（或いは、偏光フィルタ又は光アイソレータ、以下この段落において同じ）の屈折面は、ダイクロイックミラー１１８３ｃを含む光学系（例えば、合成光学系１１５ｃ）の光軸と直交する面に対して傾斜するように配置されてもよい。ダイクロイックミラー１１８３ｃの屈折面は、例えば、ダイクロイックミラー１１８３ｃの光学面のうち計測光ＭＬ＃２－２が入射し且つ計測光ＭＬ＃２－３が射出される光学面（図１６における＋Ｘ側の光学面）と、ダイクロイックミラー１１８３ｃの光学面のうち計測光ＭＬ＃２－２が射出され且つ計測光ＭＬ＃２－３が入射する光学面（図１６における－Ｘ側の光学面）とのうちの少なくとも一つを含む。この場合も、ｆθレンズ１１６２及びビームスプリッタ１１５１の少なくとも一方の光学面で発生した後に計測光学系１１４へと向かう迷光（ノイズ光）が低減可能となる。尚、説明の重複を避けるために図示しないものの、図１４から図１８に示す加工ヘッド１１ｃにおいて、加工光ＥＬの光路上に位置する光学部材の屈折面は、光軸と直交する面に対して傾斜するように配置されてもよい。

【0146】

図１４から図１８に示す加工ヘッド１１ｃにおいて、ｆθレンズ１１６２を構成する複数のレンズのうちの少なくとも一つは、当該少なくとも一つのレンズの光軸がｆθレンズ１１６２の光軸に対して傾斜するように配置されてもよい。ｆθレンズ１１６２を構成する複数のレンズのうちの少なくとも一つは、当該少なくとも一つのレンズの光軸がｆθレンズ１１６２の光軸から離れる（つまり、偏心する）ように配置されてもよい。この場合も、ｆθレンズ１１６２の光学面で発生した後に計測光学系１１４へと向かう迷光（ノイズ光）が低減可能となる。

【0147】

図１４から図１８に示す加工ヘッド１１ｃにおいて、共通光学系１１６は、計測光ＭＬの波長及び加工光ＥＬの波長に関して色収差補正がなされた色消しレンズをｆθレンズ１１６２として含んでいてもよい。図１４から図１８に示す加工ヘッド１１ｃにおいて、集光レンズ１１５２ｃの焦点距離と集光レンズ１１５３ｃの焦点距離とは異なっていてもよい。一例として、計測光ＭＬの波長が加工光ＥＬの波長よりも短い場合には、集光レンズ１１５３ｃの焦点距離は、集光レンズ１１５２ｃの焦点距離よりも長くてもよい。但し、集光レンズ１１５２ｃの焦点距離と集光レンズ１１５３ｃの焦点距離とは同じであってもよい。図１４から図１８に示す加工ヘッド１１ｃにおいて、計測光ＭＬの波長に関して、ｆθレンズ１１６２と集光レンズ１１５３ｃとを含む光学系によって、ワークＷの表面と光伝送部材１１３１ｃの端面（具体的には、合成光学系１１５側の端面）とが光学的に共役な位置関係となるように構成されていてもよい。図１４から図１８に示す加工ヘッド１１ｃにおいて、加工光ＥＬの波長に関して、ｆθレンズ１１６２と集光レンズ１１５２ｃとを含む光学系によって、ワークＷの表面と光伝送部材１１１１ｃの端面（具体的には、合成光学系１１５側の端面）とが光学的に共役な位置関係となるように構成されていてもよい。図１４から図１８に示す加工ヘッド１１ｃにおいて、集光レンズ１１５２ｃ及び１１５３ｃの少なくとも一方は、ズーム光学系であってもよい。集光レンズ１１５２ｃがズーム光学系である場合には、集光レンズ１１５２ｃによって加工光ＥＬのフォーカス位置が計測光ＭＬのフォーカス位置とは独立して調整可能となる。集光レンズ１１５３ｃがズーム光学系である場合には、集光レンズ１１５３ｃによって計測光ＭＬのフォーカス位置が加工光ＥＬのフォーカス位置とは独立して調整可能となる。

【0148】

（４）第４実施形態の加工システムＳＹＳｄ
続いて、第４実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第４実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｄ”と称する）について説明する。第４実施形態の加工システムＳＹＳｄは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、加工装置１に代えて、加工装置１ｄを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｄのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置１ｄは、加工装置１と比較して、加工ヘッド１１に代えて、加工ヘッド１１ｄを備えているという点で異なる。加工装置１ｄのその他の特徴は、加工装置１のその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図１９を参照しながら、第４実施形態の加工ヘッド１１ｄについて説明する。図１９は、第４実施形態の加工ヘッド１１ｄの構造の一例を示す断面図である。

【0149】

図１９に示すように、加工ヘッド１１ｄは、加工ヘッド１１と比較して、計測光学系１１４に代えて計測光学系１１４ｄを備えているという点で異なる。加工ヘッド１１ｄのその他の特徴は、加工ヘッド１１のその他の特徴と同一であってもよい。

【0150】

計測光学系１１４ｄは、計測光学系１１４と比較して、複数の計測光ＭＬを射出するという点で異なる。複数の計測光ＭＬを射出するために、計測光学系１１４ｄは、計測光学系１１４と比較して、ミラー１１４７に代えて、ビームスプリッタ１１４７ｄと、Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸとを備えているという点で異なる。計測光学系１１４ｄのその他の特徴は、計測光学系１１４のその他の特徴と同一であってもよい。

【0151】

第４実施形態では、ビームスプリッタ１１４４から射出された計測光ＭＬ＃２－２は、ビームスプリッタ１１４７ｄに入射する。ビームスプリッタ１１４７ｄは、ビームスプリッタ１１４７ｄに入射した計測光ＭＬ＃２－２のうちの一部である計測光ＭＬ＃２－２１を、合成光学系１１５に向けて射出する。計測光ＭＬ＃２－２１は、合成光学系１１５及び共通光学系１１６を介して、ワークＷに照射される。このため、第４実施形態の計測光ＭＬ＃２－２１は、第１実施形態の計測光＃２－２と同様の光路を介してワークＷに照射される。

【0152】

計測光ＭＬ＃２－２１の照射に起因してワークＷから射出される光の少なくとも一部（例えば、上述した反射光、散乱光、回折光及び／又は透過光の少なくとも一部であり、以下、この光を“計測光ＭＬ＃２－３１”と称する）は、共通光学系１１６に入射する。共通光学系１１６に入射した計測光ＭＬ＃２－３１は、ｆθレンズ１１６２及びガルバノミラー１１６１を介して、合成光学系１１５に入射する。合成光学系１１５のビームスプリッタ１１５１は、ビームスプリッタ１１５１に入射した計測光ＭＬ＃２－３１を、計測光学系１１４に向けて射出する。合成光学系１１５から計測光学系１１４に入射した計測光ＭＬ＃２－３１は、ビームスプリッタ１１４７ｄ、ビームスプリッタ１１４４及びビームスプリッタ１１４２を介して検出器１１４６に入射する。このため、第４実施形態の計測光ＭＬ＃２－３１は、第１実施形態の計測光＃２－３と同様の光路を介して検出器１１４６に入射する。このため、検出器１１４６は、計測光ＭＬ＃１－３と計測光ＭＬ＃２－３１との干渉光を検出する。

【0153】

一方で、ビームスプリッタ１１４７ｄは、ビームスプリッタ１１４７ｄに入射した計測光ＭＬ＃２－２のうちの他の一部である計測光ＭＬ＃２－２２を、Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸに向けて射出する。Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸは、計測光ＭＬ＃２－２２を偏向することで、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２２の照射位置を変更する。具体的には、Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸは、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２２のＸ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２２の光路に対するＸ走査ミラー１１４８ｄＸの角度を変更する）ことで計測光ＭＬ＃２－２２を偏向する。

【0154】

Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸから射出された計測光ＭＬ＃２－２２は、共通光学系１１６のＹ走査ミラー１１６１Ｙに入射する。Ｙ走査ミラー１１６１Ｙは、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２２のＹ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２２の光路に対するＹ走査ミラー１１６１Ｙの角度を変更する）ことで計測光ＭＬ＃２－２２を偏向する。Ｙ走査ミラー１１６１Ｙから射出された計測光ＭＬ＃２－２２は、ｆθレンズ１１６２を介してワークＷに照射される。その結果、共通光学系１１６は、複数の計測光ＭＬ（図１９に示す例では、２つの計測光ＭＬ＃２－２１及びＭＬ＃２－２２）をワークＷに向けて射出する。

【0155】

共通光学系１１６は、ワークＷ上の異なる位置に向けて複数の計測光ＭＬをそれぞれ射出してもよい。つまり、共通光学系１１６は、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２１の照射位置と、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２２の照射位置とが異なるように、複数の計測光ＭＬを射出してもよい。共通光学系１１６は、計測光ＭＬ＃２－２１が照射される被照射領域ＭＡ＃１の位置と、計測光ＭＬ＃２－２２が照射される被照射領域ＭＡ＃２の位置とが異なるように、複数の計測光ＭＬを射出してもよい。典型的には、計測光ＭＬ＃２－２２の照射位置とは独立して計測光ＭＬ＃２－２１の照射位置を変更可能なＸ走査ミラー１１６１Ｘと、計測光ＭＬ＃２－２１の照射位置とは独立して計測光ＭＬ＃２－２２の照射位置を変更可能なＸ走査ミラー１１４８ｄＸとは、共通光学系１１６がワークＷ上の異なる位置に向けて計測光ＭＬ＃２－２１及びＭＬ＃２－２２をそれぞれ射出するように、計測光ＭＬ＃２－２１及びＭＬ＃２－２２をそれぞれ偏向してもよい。

【0156】

計測光ＭＬ＃２－２２の照射に起因してワークＷから射出される光の少なくとも一部（例えば、上述した反射光、散乱光、回折光及び／又は透過光の少なくとも一部であり、以下、この光を“計測光ＭＬ＃２－３２”と称する）は、共通光学系１１６に入射する。共通光学系１１６に入射した計測光ＭＬ＃２－３２は、ｆθレンズ１１６２及びＹ走査ミラー１１６１Ｙを介して、Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸに入射する。Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸに入射した計測光ＭＬ＃２－３２は、Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸ、ビームスプリッタ１１４７ｄ、ビームスプリッタ１１４４及びビームスプリッタ１１４２を介して検出器１１４６に入射する。このため、検出器１１４６は、計測光ＭＬ＃１－３と計測光ＭＬ＃２－３２との干渉光を検出する。

【0157】

尚、計測光ＭＬ＃２－２２は、共通光学系１１６のＹ走査ミラー１１６１Ｙに入射しなくてもよい。この場合、Ｙ走査ミラー１１６１Ｙの近傍の計測光ＭＬ＃２－２２の光路に配置され、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２２のＹ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する別のＹ走査ミラー（図示せず）を備えていてもよい。この別のＹ走査ミラーは、計測光ＭＬ＃２－２２の光路に対する別のＹ走査ミラーの角度を変更してもよい。このとき、計測光ＭＬ＃２－２１はなくてもよい。つまり、第４実施形態では、共通光学系１１６は必須ではない。

【0158】

制御装置５は、検出器１１４３の検出結果及び検出器１１４６の検出結果に基づいて、ワークＷの状態を算出する。ここで、上述したように、第４実施形態では、検出器１１４６は、複数の干渉光を検出する。制御装置５は、複数の干渉光の検出結果を、それぞれ異なる用途で用いてもよい。例えば、制御装置５は、第１の干渉光（例えば、計測光ＭＬ＃１－３と計測光ＭＬ＃２－３１との干渉光）の検出結果を、第１の用途で用いてもよい。つまり、制御装置５は、第１の干渉光の検出結果に基づいて、第１の用途で用いるワークＷの状態を算出してもよい。この場合、計測光ＭＬ＃２－２１は、第１の用途で用いられる計測光ＭＬに相当する。更に、例えば、制御装置５は、第２の干渉光（例えば、計測光ＭＬ＃１－３と計測光ＭＬ＃２－３２との干渉光）の検出結果の検出結果を、第２の用途で用いてもよい。つまり、制御装置５は、第２の干渉光の検出結果に基づいて、第１の用途とは異なる第２の用途で用いるワークＷの状態を算出してもよい。

【0159】

第１の用途の一例として、ワークＷの形状を特定するという用途があげられる。第２の用途の一例として、ワークＷの位置（特に、加工ヘッド１１に対するワークＷの相対位置）を特定するという用途があげられる。ワークＷの位置に関する情報は、主として、ワークＷに対する加工ヘッド１１の位置、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置及び／又はワークＷ上での計測光ＭＬの照射位置を制御するために用いられる。このため、第２の用途の一例として、ワークＷの位置（特に、加工ヘッド１１に対するワークＷの相対位置）に基づいて、ワークＷに対する加工ヘッド１１の位置、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置及び／又はワークＷ上での計測光ＭＬの照射位置を制御するという用途があげられる。この場合、制御装置５は、第１の干渉光（例えば、計測光ＭＬ＃１－３と計測光ＭＬ＃２－３１との干渉光）の検出結果に基づいて、ワークＷの形状を特定してもよい。更に、制御装置５は、第２の干渉光（例えば、計測光ＭＬ＃１－３と計測光ＭＬ＃２－３２との干渉光）の検出結果に基づいて、形状が特定されたワークＷの所望位置に加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬが照射されるように、ワークＷに対する加工ヘッド１１の位置、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置及び／又はワークＷ上での計測光ＭＬの照射位置を制御してもよい。

【0160】

このような第４実施形態の加工システムＳＹＳｄは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第４実施形態の加工システムＳＹＳｄは、用途が異なる複数の計測光ＭＬをワークＷに照射することができる。このため、加工システムＳＹＳｄは、複数の計測光ＭＬの検出結果（つまり、複数の干渉光の検出結果）に基づいて、ワークＷを適切に加工することができる。

【0161】

尚、計測光学系１１４ｄは、ビームスプリッタ１１４７ｄに代えて、計測光ＭＬ＃２－２の光路に挿脱可能なミラーを備えていてもよい。このミラーは、計測光ＭＬ＃２－２の光路に挿入された（つまり、配置された）状態で、計測光ＭＬ＃２－２を合成光学系１１５に向けて反射してもよい。一方で、このミラーは、計測光ＭＬ＃２－２の光路から外れた状態では、計測光ＭＬ＃２－２の光路に影響を与えない。この場合、ビームスプリッタ１１４４からの計測光ＭＬ＃２－２がＸ走査ミラー１１４８ｄＸに入射するように、Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸが配置されていてもよい。

【0162】

また、上述した説明では、計測光学系１１４ｄは、Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸを備えている。これは、ガルバノミラー１１６１においてＹ走査ミラー１１６１ＹがＸ走査ミラー１１６１ＸよりもワークＷに近い側に配置され且つＸ走査ミラー１１４８ｄＸから射出された計測光ＭＬ＃２－２２がガルバノミラー１１６１のＹ走査ミラー１１６１Ｙに入射するからである。しかしながら、ガルバノミラー１１６１においてＸ走査ミラー１１６１ＸがＹ走査ミラー１１６１ＹよりもワークＷに近い側に配置されている場合には、計測光学系１１４ｄは、Ｘ走査ミラー１１４８ｄＸに加えて又は代えて、Ｙ走査ミラーを備えていてもよい。計測光学系１１４ｄのＹ走査ミラーは、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２２のＹ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２２の光路に対するＹ走査ミラーの角度を変更する）ことで計測光ＭＬ＃２－２２を偏向する。更に、計測光学系１１４ｄのＹ走査ミラーから射出される計測光ＭＬ＃２－２２は、ガルバノミラー１１６１のＸ走査ミラー１１６１Ｘに入射してもよい。

【0163】

また、第４実施形態においても、上述した第２実施形態から第３実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第２実施形態で説明された構成要件は、加工光源１１１及び計測光源１１３の少なくとも一方の筐体１１７の外部への配置に関する構成要件を含む。第３実施形態で説明された構成要件は、加工光学系１１２及び計測光学系１１４の少なくとも一方の筐体１１７の外部への配置に関する構成要件を含む。

【0164】

（５）第５実施形態の加工システムＳＹＳｅ
続いて、第５実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第５実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｅ”と称する）について説明する。第５実施形態の加工システムＳＹＳｅは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、加工装置１に代えて、加工装置１ｅを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｅのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置１ｅは、加工装置１と比較して、加工ヘッド１１に代えて、加工ヘッド１１ｅを備えているという点で異なる。加工装置１ｅのその他の特徴は、加工装置１のその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図２０を参照しながら、第５実施形態の加工ヘッド１１ｅについて説明する。図２０は、第５実施形態の加工ヘッド１１ｅの構造の一例を示す断面図である。

【0165】

図２０に示すように、加工ヘッド１１ｅは、加工ヘッド１１と比較して、計測光学系１１４に代えて計測光学系１１４ｅを備えているという点で異なる。加工ヘッド１１ｅのその他の特徴は、加工ヘッド１１のその他の特徴と同一であってもよい。

【0166】

計測光学系１１４ｅは、計測光学系１１４と比較して、ガルバノミラー１１４８ｅを備えているという点で異なる。計測光学系１１４ｅのその他の特徴は、計測光学系１１４のその他の特徴と同一であってもよい。

【0167】

第４実施形態では、ビームスプリッタ１１４４から射出された計測光ＭＬ＃２－２（つまり、ミラー１１４７を介して射出された計測光ＭＬ＃２－２は、ガルバノミラー１１４８ｅに入射する。ガルバノミラー１１４８ｅは、計測光ＭＬ＃２－２を偏向する（つまり、射出角度を変更する）ことで、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置を変更する。例えば、ガルバノミラー１１４８ｅは、Ｘ走査ミラー１１４８ｅＸと、Ｙ走査ミラー１１４８ｅＹとを含む。Ｘ走査ミラー１１４８ｅＸ及びＹ走査ミラー１１４８ｅＹのそれぞれは、ガルバノミラー１１４８ｅに入射する計測光ＭＬ＃２－２の光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーである。Ｘ走査ミラー１１４８ｅＸは、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２のＸ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２の光路に対するＸ走査ミラー１１４８ｅＸの角度を変更する）ことで計測光ＭＬ＃２－２を偏向する。Ｙ走査ミラー１１４８ｅＹは、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２のＹ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２の光路に対するＹ走査ミラー１１４８ｅＹの角度を変更する）ことで計測光ＭＬ＃２－２を偏向する。

【0168】

ガルバノミラー１１４８ｅは、偏向した計測光ＭＬ＃２－２を、合成光学系１１５に向けて射出する。計測光ＭＬ＃２－２は、合成光学系１１５及び共通光学系１１６を介して、ワークＷに照射される。更に、計測光ＭＬ＃２－２の照射に起因してワークＷから射出される光の少なくとも一部である計測光ＭＬ＃２－３は、共通光学系１１６及び合成光学系１１５を介して計測光学系１１４ｅのガルバノミラー１１４８ｅに入射する。ガルバノミラー１１４８ｅに入射した計測光ＭＬ＃２－３は、ガルバノミラー１１４８ｅ、ミラー１１４７、ビームスプリッタ１１４４及びビームスプリッタ１１４２を介して検出器１１４６に入射する。

【0169】

尚、計測光学系１１４ｅは、ガルバノミラー１１４８ｅに代えて／加えて、位置調整光学系（図示せず）を備えていてもよい。この位置調整光学系は、計測光学系１１４ｅからの計測光ＭＬ２－２の、計測光ＭＬ２－２の光路と直交する面における位置を任意の位置とするために、計測光ＭＬ２－２の進行方向に対して傾斜可能な平行平面板を有していてもよい。

【0170】

このような第５実施形態の加工システムＳＹＳｅは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第５実施形態の加工システムＳＹＳｅは、加工光ＥＬを偏向することなく計測光ＭＬ＃２－２を偏向可能なガルバノミラー１１４８ｅを備えている。このため、加工システムＳＹＳｅは、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置に対して、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置を移動させることができる。加工システムＳＹＳｅは、加工光ＥＬが照射される被照射領域ＥＡに対して、計測光ＭＬ＃２－２が照射される被照射領域ＭＡを移動させることができる。このように、加工システムＳＹＳｅは、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置と、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とを独立して変更することができる。加工システムＳＹＳｅは、被照射領域ＥＡの位置と被照射領域ＭＡの位置とを独立して変更することができる。

【0171】

尚、第５実施形態においても、上述した第２実施形態から第４実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第４実施形態で説明された構成要件は、複数の計測光ＭＬの射出に関する構成要件を含む。

【0172】

（６）第６実施形態の加工システムＳＹＳｆ
続いて、第６実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第６実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｆ”と称する）について説明する。第６実施形態の加工システムＳＹＳｆは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、加工装置１に代えて、加工装置１ｆを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｆのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置１ｆは、加工装置１と比較して、加工ヘッド１１に代えて、加工ヘッド１１ｆを備えているという点で異なる。加工装置１ｆのその他の特徴は、加工装置１のその他の特徴と同一であってもよい。加工ヘッド１１ｆは、加工ヘッド１１と比較して、共通光学系１１６が加工ヘッド１１ｆに対して脱着可能であるという点で異なる。加工ヘッド１１ｆは、加工ヘッド１１と比較して、共通光学系１１６が交換可能であるという点で異なる。加工ヘッド１１ｆのその他の特徴は、加工ヘッド１１のその他の特徴と同一であってもよい。

【0173】

加工ヘッド１１ｆには、それぞれが共通光学系１１６として利用可能な複数の異なる光学系候補１１８ｆの中から選択される一の光学系候補１１８ｆが取り付けられていてもよい。例えば、加工ヘッド１１ｆには、複数の異なる光学系候補１１８ｆの中から、加工システムＳＹＳｆの加工内容に応じて選択される一の光学系１１８ｆが取り付けられていてもよい。

【0174】

例えば、複数の光学系候補１１８ｆは、光学系候補１１８ｆの光軸（特に、加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬの入射側の光軸）に対する加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬの射出方向が異なる少なくとも二つの光学系候補１１８ｆを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド１１ｆには、複数の光学系候補１１８ｆの中から、加工システムＳＹＳｆの加工内容に適した射出方向に向けて加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを射出可能な一の光学系１１８ｆが取り付けられていてもよい。

【0175】

例えば、複数の光学系候補１１８ｆは、合成光学系１１５が加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを射出する位置から光学系候補１１８が加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを射出する位置までの距離が異なる少なくとも二つの光学系候補１１８ｆを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド１１ｆには、複数の光学系候補１１８ｆの中から、合成光学系１１５が加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを射出する位置から光学系候補１１８が加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを射出する位置までの距離が加工システムＳＹＳｆの加工内容に適した距離となる一の光学系１１８ｆが取り付けられていてもよい。

【0176】

例えば、複数の光学系候補１１８ｆは、加工光学系１１２が加工光ＥＬを射出する位置から光学系候補１１８が加工光ＥＬを射出する位置までの距離（つまり、加工光学系１１２から光学系候補１１８が加工光ＥＬを射出する位置までの距離）が異なる少なくとも二つの光学系候補１１８ｆを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド１１ｆには、複数の光学系候補１１８ｆの中から、加工光学系１１２が加工光ＥＬを射出する位置から光学系候補１１８が加工光ＥＬを射出する位置までの距離が加工システムＳＹＳｆの加工内容に適した距離となる一の光学系１１８ｆが取り付けられていてもよい。

【0177】

例えば、複数の光学系候補１１８ｆは、計測光学系１１４が計測光ＭＬを射出する位置から光学系候補１１８が計測光ＭＬを射出する位置までの距離（つまり、計測光学系１１４から光学系候補１１８が加工光ＥＬを射出する位置までの距離）が異なる少なくとも二つの光学系候補１１８ｆを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド１１ｆには、複数の光学系候補１１８ｆの中から、計測光学系１１４が計測光ＭＬを射出する位置から光学系候補１１８が計測光ＭＬを射出する位置までの距離が加工システムＳＹＳｆの加工内容に適した距離となる一の光学系１１８ｆが取り付けられていてもよい。

【0178】

例えば、複数の光学系候補１１８ｆは、加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬが光学系候補１１８ｆに入射する位置から加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬが光学系候補１１８ｆから射出される位置までの距離（つまり、光学系候補１１８ｆの入射面から光学系候補１１８ｆの射出面までの距離）が異なる少なくとも二つの光学系候補１１８ｆを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド１１ｆには、加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬが光学系候補１１８ｆに入射する位置から加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬが光学系候補１１８ｆから射出される位置までの距離が加工システムＳＹＳｆの加工内容に適した距離となる一の光学系１１８ｆが取り付けられていてもよい。

【0179】

以下、図２１から図２３を参照しながら、光学系候補１１８ｆの一例について説明する。

【0180】

図２１は、第１の光学系候補１１８ｆ＃１が共通光学系１１６として取り付けられた加工ヘッド１１ｆを示す断面図である。図２１に示すように、第１の光学系候補１１８ｆ＃１は、ガルバノミラー１１６１とｆθレンズ１１６２とを備える光学系である。つまり、第１の光学系候補１１８ｆ＃１は、図３等を参照しながら説明した第１実施形態の共通光学系１１６と同一である。第１の光学系候補１１８ｆ＃１は、第１の光学系候補１１８ｆ＃１の入射側の光軸に沿って加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを射出可能な共通光学系１１６として機能可能である。第１の光学系候補１１８ｆ＃１の入射側の光軸がＺ軸に平行であるがゆえに、第１の光学系候補１１８ｆ＃１は、Ｚ軸方向に沿って加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを射出可能な共通光学系１１６として機能可能である。このような第１の光学系候補１１８ｆ＃１は、例えば、ワークＷの表面のうちＺ軸に交差する表面を加工システムＳＹＳｆが加工する場合に加工ヘッド１１ｆに取り付けるべき共通光学系１１６として選択されてもよい。

【0181】

図２２は、第２の光学系候補１１８ｆ＃２が共通光学系１１６として取り付けられた加工ヘッド１１ｆを示す断面図である。図２２に示すように、第２の光学系候補１１８ｆ＃２は、筐体１１６１ｆ＃２と、アクチュエータ１１６２ｆ＃２と、集光レンズ１１６３ｆ＃２と、スキャニングミラー１１６４ｆ＃２とを備えている。筐体１１６１ｆ＃２は、Ｚ軸方向に沿って延びる空間１１６５ｆ＃２が内部に形成された円筒状の筐体である。アクチュエータ１１６２ｆ＃２は、筐体１１６１ｆ＃２をＺ軸周りに回転させるように動作する。筐体１１６１ｆ＃２の空間１１６５ｆ＃２には、集光レンズ１１６３ｆ＃２と、スキャニングミラー１１６４ｆ＃２とが配置されている。合成光学系１１５から射出された加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬは、筐体１１６１ｆ＃２の上部に形成された開口１１６６ｆ＃２から空間１１６５ｆ＃２に入射する。空間１１６５ｆ＃２に入射した加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬは、集光レンズ１１６３ｆ＃２を介してスキャニングミラー１１６４ｆ＃２に入射する。スキャニングミラー１１６４ｆ＃２は、Ｚ軸方向に伝搬してきた加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを、Ｚ軸に交差する方向に向けて反射する。第２の光学系候補１１８ｆ＃２の入射側の光軸がＺ軸に平行であるがゆえに、第２の光学系候補１１８ｆ＃２は、第２の光学系候補１１８ｆ＃２の入射側の光軸に交差する方向に沿って加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを射出可能な共通光学系１１６として機能可能である。この際、スキャニングミラー１１６４ｆ＃２は、第２の光学系候補１１８ｆ＃２からの加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬの射出方向をＸ軸周りに又はＹ軸周りに沿って変更するように揺動又は回転する。スキャニングミラー１１６４ｆ＃２から射出された加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬは、筐体１１６１ｆ＃２の側面に形成された開口１１６７ｆ＃２を介して第２の光学系候補１１８ｆ＃２の外部に射出される。ここで、アクチュエータ１１６２ｆ＃２による筐体１１６１ｆ＃２のＺ軸周りの回転により、第２の光学系候補１１８ｆ＃２からの加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬの射出方向がＺ軸周りに変更される。このような第２の光学系候補１１８ｆ＃２は、例えば、ワークＷの表面のうちＺ軸に沿った表面を加工システムＳＹＳｆが加工する場合に加工ヘッド１１ｆに取り付けるべき共通光学系１１６として選択されてもよい。第２の光学系候補１１８ｆ＃２は、例えば、ワークＷに円筒形の窪みを形成するように加工システムＳＹＳｆがワークＷを加工する場合に加工ヘッド１１ｆに取り付けるべき共通光学系１１６として選択されてもよい。第２の光学系候補１１８ｆ＃２は、例えば、共通光学系１１６を取り囲む構造を形成するようにワークＷを加工する場合に加工ヘッド１１ｆに取り付けるべき共通光学系１１６として選択されてもよい。

【0182】

図２３は、第３の光学系候補１１８ｆ＃３が共通光学系１１６として取り付けられた加工ヘッド１１ｆを示す断面図である。図２３に示すように、第３の光学系候補１１８ｆ＃３は、筐体１１６１ｆ＃３と、集光レンズ１１６２ｆ＃３と、ガルバノミラー１１６３ｆ＃３とを備えている。筐体１１６１ｆ＃３は、Ｚ軸方向に沿って延びる空間１１６４ｆ＃３が内部に形成された円筒状の筐体である。筐体１１６１ｆ＃３の空間１１６４ｆ＃３には、集光レンズ１１６２ｆ＃３と、ガルバノミラー１１６３ｆ＃３とが配置されている。合成光学系１１５から射出された加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬは、筐体１１６１ｆ＃３の上部に形成された開口１１６５ｆ＃３から空間１１６４ｆ＃３に入射する。空間１１６４ｆ＃３に入射した加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬは、集光レンズ１１６２ｆ＃３を介してガルバノミラー１１６３ｆ＃３に入射する。ガルバノミラー１１６３ｆ＃３は、Ｚ軸方向に伝搬してきた加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを、Ｚ軸に交差する方向に向けて反射する。第３の光学系候補１１８ｆ＃３の入射側の光軸がＺ軸に平行であるがゆえに、第３の光学系候補１１８ｆ＃３は、第３の光学系候補１１８ｆ＃３の入射側の光軸に交差する方向に沿って加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬを射出可能な共通光学系１１６として機能可能である。この際、ガルバノミラー１１６３ｆ＃３は、第２の光学系候補１１８ｆ＃２からの加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬの射出方向をＸ軸周り及びＹ軸周りのそれぞれに沿って変更するように揺動又は回転する。具体的には、ガルバノミラー１１６３ｆ＃３は、第２の光学系候補１１８ｆ＃２からの加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬの射出方向をＸ軸周りに沿って変更するように揺動又は回転するＸスキャニングミラー１１６３ｆＸ＃３と、第２の光学系候補１１８ｆ＃２からの加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬの射出方向をＹ軸周りに沿って変更するように揺動又は回転するＹスキャニングミラー１１６３ｆＹ＃３とを含む。ガルバノミラー１１６３ｆ＃３から射出された加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬは、筐体１１６１ｆ＃３の側面に形成された開口１１６６ｆ＃３を介して第３の光学系候補１１８ｆ＃３の外部に射出される。このような第３の光学系候補１１８ｆ＃３は、例えば、ワークＷの表面のうちＺ軸に沿った表面を加工システムＳＹＳｆが加工する場合に加工ヘッド１１ｆに取り付けるべき共通光学系１１６として選択されてもよい。第３の光学系候補１１８ｆ＃２は、例えば、ワークＷにＸ軸方向又はＹ軸方向に沿って延びるスリット（つまり、スリット状の窪みないしは溝）を形成するように加工システムＳＹＳｆがワークＷを加工する場合に加工ヘッド１１ｆに取り付けるべき共通光学系１１６として選択されてもよい。

【0183】

尚、第６実施形態では、共通光学系１１６を交換可能としたが、ｆθレンズ１１６２のみを交換可能としてもよい。例えば、ビームスプリッタ１１５１と集光レンズ１１６３ｆ＃２との間に共通光学系１１６の少なくとも一部が配置されていてもよく、ビームスプリッタ１１５１と集光レンズ１１６２ｆ＃３との間に共通光学系１１６の少なくとも一部が配置されていてもよい。このとき、共通光学系１１６は、ガルバノミラー１１６４ｆ＃２及びガルバノミラー１１６３ｆ＃３による走査方向とは異なる方向に走査方向を有する走査ミラーを備えていてもよい。ここで、走査方向は、ワークＷ上で加工光及び／又は計測光が移動する方向としてもよい。

【0184】

このような第６実施形態の加工システムＳＹＳｆは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第６実施形態の加工システムＳＹＳｆは、加工システムＳＹＳｆの加工内容に適した共通光学系１１６を用いて、ワークＷを加工することができる。このため、より多様な加工内容でワークＷを加工することができる。

【0185】

尚、上述した説明では、共通光学系１１６の全体が交換可能である。しかしながら、共通光学系１１６の全体が交換可能であることに代えて、共通光学系１１６の一部が交換可能であってもよい。つまり、共通光学系１１６を構成する複数の光学部材のうちの一部が交換可能であってもよい。

【0186】

また、第６実施形態においても、上述した第２実施形態から第５実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第５実施形態で説明された構成要件は、ワークＷ上での計測光ＭＬの照射位置の独立制御に関する構成要件を含む。

【0187】

（７）第７実施形態の加工システムＳＹＳｇ
続いて、図２４を参照しながら、第７実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第７実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｇ”と称する）について説明する。図２４は、第７実施形態の加工システムＳＹＳｇの全体構造を模式的に示す断面図である。

【0188】

図２４に示すように、第７実施形態の加工システムＳＹＳｇは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、位置計測装置６ｇを更に備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｇのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。

【0189】

位置計測装置６ｇは、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係を計測する。第７実施形態では、位置計測装置６ｇは、加工ヘッド１１に対するワークＷの位置を計測する。加工ヘッド１１に対するワークＷの位置を計測するために、位置計測装置６ｇは、ワークＷを計測してもよい。尚、加工ヘッド１１が各光学系を備えているため、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係を計測する動作は、実質的には、ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との相対的な位置関係を計測する動作と等価である。つまり、加工ヘッド１１に対するワークＷの位置を計測する動作は、実質的には、加工ヘッド１１が備える各光学系に対するワークＷの位置を計測する。

【0190】

位置計測装置６ｇは、加工ヘッド１１（特に、加工ヘッド１１が備える各光学系）に対して固定された位置に配置されてもよい。位置計測装置６ｇは、加工ヘッド１１に対する相対位置が固定された位置に配置されてもよい。位置計測装置６ｇは、ヘッド駆動系１２が加工ヘッド１１を移動させたとしても加工ヘッド１１と位置計測装置６ｇとの相対位置が変わらない位置に配置されてもよい。例えば、図２４は、位置計測装置６ｇが、加工ヘッド１１の外面（例えば、筐体１１７の外面）に取り付けられている例を示している。

【0191】

加工ヘッド１１に対して固定された位置に位置計測装置６ｇが配置される場合には、位置計測装置６ｇからの出力（つまり、位置計測装置６ｇの計測結果）は、加工ヘッド１１に対するワークＷの位置に関する情報を含むことになる。具体的には、位置計測装置６ｇの計測結果は、位置計測装置６ｇに対するワークＷの位置に関する情報を含む。つまり、位置計測装置６ｇの計測結果は、位置計測装置６ｇの計測座標系におけるワークＷの位置に関する情報を含む。ここで、加工ヘッド１１に対して固定された位置に位置計測装置６ｇが配置されている場合には、位置計測装置６ｇに対するワークＷの位置に関する情報は、実質的には、位置計測装置６ｇに対して固定された位置に配置されている加工ヘッド１１に対するワークＷの位置に関する情報を含むことになる。従って、制御装置５は、加工ヘッド１１に対するワークＷの位置を適切に特定することができる。

【0192】

位置計測装置６ｇは、ワークＷを計測可能である限りは、どのような種類の計測装置であってもよい。例えば、位置計測装置６ｇは、ワークＷ等の物体の表面を撮像可能な撮像装置（つまり、カメラ）を含んでいてもよい。位置計測装置６ｇは、ワークＷ上で所定のパターンを描く計測光をワークＷに照射する照射装置と、計測光によってワークＷに描かれたパターンを撮像する撮像装置とを含んでいてもよい。このように、位置計測装置６ｇは、非接触方式（一例として、光検出方式、音波検出方式及び電波検出方式等の少なくとも一つ）でワークＷを計測する計測装置であってもよい。

【0193】

位置計測装置６ｇの計測結果（つまり、加工ヘッド１１に対するワークＷの位置に関する情報）は、加工システムＳＹＳａを制御するために用いられてもよい。具体的には、位置計測装置６ｇの計測結果は、加工装置１を制御するために用いられてもよい。位置計測装置６ｇの計測結果は、加工ヘッド１１を制御するために用いられてもよい。位置計測装置６ｇの計測結果は、ヘッド駆動系１２を制御するために用いられてもよい。位置計測装置６ｇの計測結果は、ステージ装置３を制御するために用いられてもよい。位置計測装置６ｇの計測結果は、ステージ駆動系３３を制御するために用いられてもよい。

【0194】

例えば、制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係が所望の位置関係となるように、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係を変更してもよい。つまり、制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係が所望の位置関係となるように、ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係を変更可能な装置を制御してもよい。ワークＷと加工ヘッド１１との相対的な位置関係を変更可能な装置の一例については、既に上述したとおりである。また、「所望の位置関係」についても、既に上述したとおりである。

【0195】

例えば、制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて、ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系（例えば、加工光学系１１２、計測光学系１１４、合成光学系１１５及び共通光学系１１６の少なくとも一つ）との相対的な位置関係が所望の関係となるように、ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との相対的な位置関係を変更してもよい。つまり、制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて、ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との相対的な位置関係が所望の関係となるように、ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との相対的な位置関係を変更可能な装置を制御してもよい。ワークＷと加工ヘッド１１が備える各光学系との相対的な位置関係を変更可能な装置の一例については、既に上述したとおりである。

【0196】

例えば、制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて、ワークＷ上の所望位置に被照射領域ＥＡが設定される（つまり、加工光ＥＬが照射される）ように、ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置を変更してもよい。つまり、制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて、ワークＷ上の所望位置に被照射領域ＥＡが設定されるように、ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置を変更可能な装置を制御してもよい。ワークＷに対する被照射領域ＥＡの相対位置を変更可能な装置の一例については、既に上述したとおりである。

【0197】

例えば、制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて、ワークＷ上の所望位置に被照射領域ＭＡが設定される（つまり、計測光ＭＬ＃２－２が照射される）ように、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置を変更してもよい。つまり、制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて、ワークＷ上の所望位置に被照射領域ＭＡが設定されるように、ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置を変更可能な装置を制御してもよい。ワークＷに対する被照射領域ＭＡの相対位置を変更可能な装置の一例については、既に上述したとおりである。

【0198】

例えば、制御装置５は、検出器１１４３及び１１４６の検出結果から算出されるワークＷの状態に基づいて第１の動作を行い、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて第２の動作を行ってもよい。例えば、制御装置５は、検出器１１４３及び１１４６の検出結果から算出されるワークＷの状態に基づいてヘッド駆動系１２の第１駆動系１２１を制御し、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいてヘッド駆動系１２の第２駆動系１２２を制御してもよい。より具体的には、制御装置５は、検出器１１４３及び１１４６の検出結果から算出されるワークＷの状態に基づいて第１駆動系１２１を制御することで、ワークＷに対して被照射領域ＥＡ及び／又は被照射領域ＭＡを相対的に大まかに位置合わせしてもよい。その上で、制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて第２駆動系１２２を制御することで、ワークＷに対して被照射領域ＥＡ及び／又は被照射領域ＭＡをより高精度に位置合わせしてもよい。制御装置５は、位置計測装置６ｇの計測結果に基づいて第２駆動系１２２を制御することで、第１駆動系１２１の振動が第２駆動系１２２を介して加工ヘッド１１に伝達されないように、第１駆動系１２１の振動を相殺してもよい。

【0199】

尚、第７実施形態において、位置計測装置６ｇは、加工ヘッド１１の外面に取り付けられているが、位置計測装置６ｇの一部が加工ヘッド１１の内部（筐体１１７の内部）に取り付けられていてもよく、位置計測装置６ｇ全体が加工ヘッド１１の内部（筐体１１７の内部）に取り付けられていてもよい。

【0200】

このような第７実施形態の加工システムＳＹＳｇは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第７実施形態の加工システムＳＹＳｇは、検出器１１４３及び１１４６の検出結果に加えて、位置計測装置６ｇの検出結果を用いてワークＷを加工することができる。このため、加工システムＳＹＳｇは、より適切にワークＷを加工することができる。例えば、加工システムＳＹＳｇは、より高精度にワークＷを加工することができる。

【0201】

尚、第７実施形態においても、上述した第２実施形態から第６実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第６実施形態で説明された構成要件は、共通光学系１１６の交換に関する構成要件を含む。

【0202】

（８）第８実施形態の加工システムＳＹＳｈ
続いて、第８実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第８実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｈ”と称する）について説明する。第８実施形態の加工システムＳＹＳｈは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、加工装置１に代えて、加工装置１ｈを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｈのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置１ｈは、加工装置１と比較して、加工ヘッド１１に代えて、加工ヘッド１１ｈを備えているという点で異なる。加工装置１ｈのその他の特徴は、加工装置１のその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図２５を参照しながら、第８実施形態の加工ヘッド１１ｈについて説明する。図２５は、第８実施形態の加工ヘッド１１ｈの構造の一例を示す断面図である。

【0203】

図２５に示すように、加工ヘッド１１ｈは、加工ヘッド１１と比較して、合成光学系１１５を備えていなくてもよいという点で異なる。更に、加工ヘッド１１ｈは、加工ヘッド１１と比較して、共通光学系１１６に代えて、加工照射光学系１１８ｈと、計測照射光学系１１９ｈとを備えているという点で異なる。加工ヘッド１１ｈのその他の特徴は、加工ヘッド１１のその他の特徴と同一であってもよい。

【0204】

加工照射光学系１１８ｈには、加工光学系１１２から射出された加工光ＥＬが入射する。加工照射光学系１１８ｈは、加工照射光学系１１８ｈに入射した加工光ＥＬをワークＷに照射する。一方で、加工照射光学系１１８ｈには、計測光学系１１４から射出された計測光ＭＬ＃２－２が入射することはない。加工照射光学系１１８ｈは、計測光学系１１４から射出された計測光ＭＬ＃２－２をワークＷに照射することはない。

【0205】

加工光ＥＬをワークＷに照射するために、加工照射光学系１１８ｈは、ガルバノミラー１１８１ｈと、ｆθレンズ１１８２ｈとを備える。

【0206】

ガルバノミラー１１８１ｈには、加工光学系１１２から射出された加工光ＥＬが入射する。ガルバノミラー１１８１ｈは、加工光ＥＬを偏向することで、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置を変更する。例えば、ガルバノミラー１１８１ｈは、Ｘ走査ミラー１１８１ｈＸと、Ｙ走査ミラー１１８１ｈＹとを含む。Ｘ走査ミラー１１８１ｈＸ及びＹ走査ミラー１１８１ｈＹのそれぞれは、ガルバノミラー１１８１ｈに入射する加工光ＥＬの光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーである。Ｘ走査ミラー１１８１ｈＸは、ワークＷ上での加工光ＥＬのＸ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、加工光ＥＬの光路に対するＸ走査ミラー１１８１ｈＸの角度を変更する）ことで加工光ＥＬを偏向する。Ｙ走査ミラー１１８１ｈＹは、ワークＷ上での加工光ＥＬのＹ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、加工光ＥＬの光路に対するＹ走査ミラー１１８１ｈＹの角度を変更する）ことで加工光ＥＬを偏向する。このようなガルバノミラー１１８１ｈの特性を考慮すれば、ガルバノミラー１１８１ｈは、共通光学系１１６のガルバノミラー１１６１と比較して、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置を変更する一方で、ワークＷ上での計測光ＭＬの照射位置を変更しないという点で異なる。ガルバノミラー１１８１ｈは、ガルバノミラー１１６１と比較して、加工光ＥＬが通過する一方で計測光ＭＬが通過しないという点で異なる。ガルバノミラー１１８１ｈのその他の特徴は、ガルバノミラー１１６１のその他の特徴と同一であってもよい。

【0207】

ｆθレンズ１１８２ｈには、ガルバノミラー１１８１ｈからの加工光ＥＬが入射する。ｆθレンズ１１８２ｈは、ガルバノミラー１１８１ｈからの加工光ＥＬをワークＷに照射するための光学系である。特に、ｆθレンズ１１８２ｈは、ガルバノミラー１１８１ｈからの加工光ＥＬをワークＷ上に集光するための光学系である。このようなｆθレンズ１１８２ｈの特性を考慮すれば、ｆθレンズ１１８２ｈは、共通光学系１１６のｆθレンズ１１６２と比較して、ワークＷに加工光ＥＬを照射する一方で、ワークＷ上に計測光ＭＬの照射位置を変更しないという点で異なる。ｆθレンズ１１８２ｈは、ｆθレンズ１１６２と比較して、加工光ＥＬが通過する一方で計測光ＭＬが通過しないという点で異なる。ｆθレンズ１１８２ｈのその他の特徴は、ｆθレンズ１１６２のその他の特徴と同一であってもよい。

【0208】

計測照射光学系１１９ｈには、計測光学系１１４から射出された計測光ＭＬ＃２－２が入射する。計測照射光学系１１９ｈは、計測照射光学系１１９ｈに入射した計測光ＭＬ＃２－２をワークＷに照射する。一方で、計測照射光学系１１９ｈには、加工光学系１１２から射出された加工光ＥＬが入射することはない。計測照射光学系１１９ｈは、加工光学系１１２から射出された加工光ＥＬをワークＷに照射することはない。

【0209】

計測光ＭＬ＃２－２をワークＷに照射するために、計測照射光学系１１９ｈは、ガルバノミラー１１９１ｈと、ｆθレンズ１１９２ｈとを備える。

【0210】

ガルバノミラー１１９１ｈには、計測光学系１１４から射出された計測光ＭＬ＃２－２が入射する。ガルバノミラー１１９１ｈは、計測光ＭＬ＃２－２を偏向することで、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置を変更する。例えば、ガルバノミラー１１９１ｈは、Ｘ走査ミラー１１９１ｈＸと、Ｙ走査ミラー１１９１ｈＹとを含む。Ｘ走査ミラー１１９１ｈＸ及びＹ走査ミラー１１９１ｈＹのそれぞれは、ガルバノミラー１１９１ｈに入射する計測光ＭＬ＃２－２の光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーである。Ｘ走査ミラー１１９１ｈＸは、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２のＸ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２の光路に対するＸ走査ミラー１１９１ｈＸの角度を変更する）ことで計測光ＭＬ＃２－２を偏向する。Ｙ走査ミラー１１９１ｈＹは、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２のＹ軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２の光路に対するＹ走査ミラー１１９１ｈＹの角度を変更する）ことで計測光ＭＬ＃２－２を偏向する。このようなガルバノミラー１１９１ｈの特性を考慮すれば、ガルバノミラー１１９１ｈは、共通光学系１１６のガルバノミラー１１６１と比較して、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置を変更する一方で、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置を変更しないという点で異なる。ガルバノミラー１１９１ｈは、ガルバノミラー１１６１と比較して、計測光ＭＬが通過する一方で加工光ＥＬが通過しないという点で異なる。ガルバノミラー１１９１ｈのその他の特徴は、ガルバノミラー１１６１のその他の特徴と同一であってもよい。

【0211】

ｆθレンズ１１９２ｈには、ガルバノミラー１１９１ｈからの計測光ＭＬ＃２－２が入射する。ｆθレンズ１１９２ｈは、ガルバノミラー１１９１ｈからの計測光ＭＬ＃２－２をワークＷに照射するための光学系である。特に、ｆθレンズ１１９２ｈは、ガルバノミラー１１９１ｈからの計測光ＭＬ＃２－２をワークＷ上に集光するための光学系である。このようなｆθレンズ１１９２ｈの特性を考慮すれば、ｆθレンズ１１９２ｈは、共通光学系１１６のｆθレンズ１１６２と比較して、ワークＷに計測光ＭＬ＃２－２を照射する一方で、ワークＷ上に計測光ＭＬの照射位置を変更しないという点で異なる。ｆθレンズ１１９２ｈは、ｆθレンズ１１６２と比較して、計測光ＭＬが通過する一方で加工光ＥＬが通過しないという点で異なる。ｆθレンズ１１９２ｈのその他の特徴は、ｆθレンズ１１６２のその他の特徴と同一であってもよい。

【0212】

第８実施形態では、加工光ＥＬをワークＷに照射するｆθレンズ１１８２ｈの光軸と計測光ＭＬをワークＷに照射するｆθレンズ１１９２ｈの光軸とが互いにほぼ平行であった。しかしながら、ｆθレンズ１１８２ｈの光軸とｆθレンズ１１９２ｈの光軸とは互いに平行でなくてもよい。例えば、ワークＷの表面が位置する面又はその近傍においてｆθレンズ１１８２ｈの光軸とｆθレンズ１１９２ｈの光軸とが互いに交差するようにしてもよく、ｆθレンズ１１８２の視野とｆθレンズ１１９２ｈの視野との少なくとも一部同士が重複するようにｆθレンズ１１８２の光軸とｆθレンズ１１９２ｈの光軸とを設定してもよい。これらの場合、ｆθレンズ１１８２ｈの光軸がｆθレンズ１１９２ｈ側に傾くと言ってもよく、ｆθレンズ１１９２ｈの光軸がｆθレンズ１１８２ｈ側に傾くと言ってもよい。また、ｆθレンズ１１８２ｈの光軸とｆθレンズ１１９２ｈの光軸とは、ｆθレンズ１１８２ｈ、１１９２ｈが並ぶ面と交差する方向から両光軸をみたとき、両光軸が鋭角をなすように設定されていてもよい。

【0213】

このように、第８実施形態では、加工ヘッド１１内において、加工光ＥＬに関する光学系（具体的には、加工光学系１１２及び加工照射光学系１１８ｈ）と計測光ＭＬに関する光学系（具体的には、計測光学系１１４及び計測照射光学系１１９ｈ）とが光学的に分離されている。つまり、加工ヘッド１１ｈは、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬの双方が通過する光学素子又は光学部材を備えていなくてもよい。このような第８実施形態の加工システムＳＹＳｈもまた、第１実施形態の加工システムＳＹＳａと同様に、加工光ＥＬを用いてワークＷを適切に加工し、且つ、計測光ＭＬを用いてワークＷを適切に計測することができる。

【0214】

尚、第８実施形態において、ガルバノミラー１１８１ｈからの加工光ＥＬとガルバノミラー１１９１ｈからの計測光ＭＬとを１つのｆθレンズに入射させる構成であってもよい。

【0215】

尚、第８実施形態においても、上述した第２実施形態から第７実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第７実施形態で説明された構成要件は、位置計測装置６ｇに関する構成要件を含む。また、第８実施形態では、加工ヘッド１１ｈが共通光学系１１６に代えて加工照射光学系１１８ｈ及び計測光学系１１９ｈを備えているため、共通光学系１１６に採用可能な構成要件が、加工照射光学系１１８ｈ及び計測光学系１１９ｈの少なくとも一方に採用されてもよい。例えば、加工照射光学系１１８ｈ及び計測光学系１１９ｈの少なくとも一方は、第６実施形態の共通光学系１１６と同様に交換可能であってもよい。

【0216】

（９）第９実施形態の加工システムＳＹＳｉ
続いて、図２６から図２７を参照しながら、第９実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第９実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｉ”と称する）について説明する。図２６は、第９実施形態の加工システムＳＹＳｉの全体構造を模式的に示す断面図である。図２７は、第９実施形態の加工システムＳＹＳｉのシステム構成を示すシステム構成図である。

【0217】

図２６及び図２７に示すように、第９実施形態の加工システムＳＹＳｉは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、加工装置１に代えて加工装置１ｉを備えているという点で異なる。更に、第９実施形態の加工システムＳＹＳｉは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、計測装置２ｉを更に備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｉのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。

【0218】

加工装置１ｉは、加工装置１と比較して、加工ヘッド１１に代えて加工ヘッド１１ｉを備えているという点で異なる。加工装置１ｉのその他の特徴は、加工装置１のその他の特徴と同一であってもよい。加工ヘッド１１ｉは、ワークＷに対して加工光ＥＬを射出する一方で計測光ＭＬを射出しないという点で、ワークＷに対して加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのそれぞれを射出する上述した加工ヘッド１１とは異なる。このような加工ヘッド１１ｉの構造の一例が図２８に示されている。図２７及び図２８に示すように、加工ヘッド１１ｉは、加工光源１１１と、加工光学系１１２と、加工照射光学系１１８ｈとを備えている。加工光源１１１と、加工光学系１１２と、加工照射光学系１１８ｈとは、加工ヘッド１１ｉの筐体１１７内に収容されていてもよい。加工ヘッド１１ｉは、図２５に示す第８実施形態の加工ヘッド１１ｈが備える複数の光学部材のうち加工光ＥＬの射出に寄与する光学部材を選択的に備えている光学部材であると言える。このため、加工ヘッド１１ｉの詳細な説明は省略する。

【0219】

計測装置２ｉは、ワークＷに対して計測光ＭＬを射出する計測ヘッド２１ｉと、計測ヘッド２１ｉを移動させるヘッド駆動系２２ｉとを備える。計測ヘッド２１ｉは、ワークＷに対して計測光ＭＬを射出することが可能な任意の部材を意味する。このため、計測ヘッド２１ｉは、ヘッドという文言を含んでいるものの、必ずしも何かの部材の先端に取り付けられる部材を意味していなくてもよい。このため、計測ヘッド２１ｉは、計測部材と称されてもよい。

【0220】

計測ヘッド２１ｉは、ワークＷに対して計測光ＭＬを射出する一方で加工光ＥＬを射出しないという点で、ワークＷに対して加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのそれぞれを射出する上述した加工ヘッド１１とは異なる。このような計測ヘッド２１ｉの構造の一例が図２９に示されている。図２７及び図２９に示すように、計測ヘッド２１ｉは、計測光源１１３と、計測光学系１１４と、計測照射光学系１１９ｈとを備えている。計測光源１１３と、計測光学系１１４と、計測照射光学系１１９ｈとは、計測ヘッド２１ｉの筐体２１７ｉ内に収容されていてもよい。計測ヘッド２１ｉは、図２５に示す第８実施形態の加工ヘッド１１ｈが備える複数の光学部材のうち計測光ＭＬの射出に寄与する光学部材を選択的に備えている光学部材であると言える。このため、計測ヘッド２１ｉの詳細な説明は省略する。

【0221】

ヘッド駆動系２２ｉは、上述したヘッド駆動系１２と同一の構造を有していてもよい。つまり、ヘッド駆動系２２ｉは、第１駆動系１２１と第２駆動系１２２とを備えていてもよい。ヘッド駆動系２２ｉと計測ヘッド２１ｉとは、ヘッド駆動系１２と加工ヘッド１１とが接続される接続態様と同様の接続態様で接続されていてもよい。このため、ヘッド駆動系２２ｉの詳細な説明は省略する。

【0222】

第９実施形態では、加工ヘッド１１ｉが移動すると、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置が変わる一方で、ワークＷ上での計測光ＭＬの照射位置が変わらない。従って、第９実施形態において加工ヘッド１１ｉを移動させることは、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置（或いは、被照射領域ＥＡの位置）を変更することと等価である。一方で、計測ヘッド２１ｉが移動すると、ワークＷ上での計測光ＭＬの照射位置が変わる一方で、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置が変わらない。従って、第９実施形態において計測ヘッド２１ｉを移動させることは、ワークＷ上での計測光ＭＬの照射位置（或いは、被照射領域ＭＡの位置）を変更することと等価である。このように、第９実施形態では、加工システムＳＹＳｉは、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置と、ワークＷ上での計測光ＭＬ＃２－２の照射位置とを独立して変更することができる。

【0223】

第９実施形態では、ステージ３２は、加工装置１ｉがワークＷに対して加工光ＥＬを射出するべき加工期間の少なくとも一部において、加工光ＥＬが照射される被照射領域ＥＡがワークＷ上に設定されるように、移動してもよい。ステージ３２は、加工期間の少なくとも一部において、加工装置１ｉが加工光ＥＬを照射可能な位置にワークＷが位置するように、移動してもよい。一方で、ステージ３２は、計測装置２ｉがワークＷに対して計測光ＭＬを射出するべき計測期間の少なくとも一部において、計測光ＭＬが照射される被照射領域ＭＡがワークＷ上に設定されるように、移動してもよい。ステージ３２は、計測期間の少なくとも一部において、計測装置２ｉが計測光ＭＬを照射可能な位置にワークＷが位置するように、移動してもよい。つまり、ステージ３２は、加工装置１ｉが加工光ＥＬを照射可能な位置と計測装置２ｉが計測光ＭＬを照射可能な位置との間で移動してもよい。

【0224】

このように、第９実施形態では、第８実施形態と同様に、加工光ＥＬに関する光学系（具体的には、加工光学系１１２及び加工照射光学系１１８ｈ）と計測光ＭＬに関する光学系（具体的には、計測光学系１１４及び計測照射光学系１１９ｈ）とが光学的に分離されている。更には、第９実施形態では、ワークＷに対して加工光ＥＬを射出する装置（つまり、加工装置１ｉ）と、ワークＷに対して計測光ＭＬを射出する装置（つまり、計測装置２ｉ）とが別々の装置となっている。このような第９実施形態の加工システムＳＹＳｉもまた、第１実施形態の加工システムＳＹＳａと同様に、加工光ＥＬを用いてワークＷを適切に加工し、且つ、計測光ＭＬを用いてワークＷを適切に計測することができる。

【0225】

尚、第９実施形態においても、上述した第２実施形態から第８実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第８実施形態で説明された構成要件は、加工光ＥＬに関する光学系と計測光ＭＬに関する光学系との光学的な分離に関する構成要件を含む。また、第９実施形態では、加工システムＳＹＳｉが共通光学系１１６に代えて加工照射光学系１１８ｈ及び計測光学系１１９ｈを備えているため、共通光学系１１６に採用可能な構成要件が、加工照射光学系１１８ｈ及び計測光学系１１９ｈの少なくとも一方に採用されてもよい。例えば、加工照射光学系１１８ｈ及び計測光学系１１９ｈの少なくとも一方は、第６実施形態の共通光学系１１６と同様に交換可能であってもよい。

【0226】

（１０）第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊ
続いて、図３０を参照しながら、第１０実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第１０実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｊ”と称する）について説明する。図３０は、第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊの全体構造を模式的に示す断面図である。

【0227】

図３０に示すように、第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊは、上述した第９実施形態の加工システムＳＹＳｉと比較して、ワークＷに対して計測光ＭＬが斜入射するように計測装置２ｉがワークＷに対して計測光ＭＬを射出するという点で異なる。加工システムＳＹＳｊのその他の特徴は、加工システムＳＹＳｉのその他の特徴と同一であってもよい。このような第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊもまた、第９実施形態の加工システムＳＹＳｉが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊは、ワークＷ上の同じ位置に向けて加工光ＥＬと計測光ＭＬとを射出することができる。つまり、加工システムＳＹＳｊは、加工装置１ｉと計測装置２ｉとが別々の装置となる場合であっても、加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬの光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光ＥＬと計測光ＭＬとを射出することができる。その結果、ステージ３２は、必ずしも、加工装置１ｉが加工光ＥＬを照射可能な位置と計測装置２ｉが計測光ＭＬを照射可能な位置との間で移動しなくてもよくなる。

【0228】

尚、第１０実施形態においても、上述した第２実施形態から第９実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第９実施形態で説明された構成要件は、ワークＷに対して加工光ＥＬを射出する装置とワークＷに対して計測光ＭＬを射出する装置とが別々の装置になるという構成要件を含む。

【0229】

（１１）第１１実施形態の加工システムＳＹＳｋ
続いて、図３１を参照しながら、第１１実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第１１実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｋ”と称する）について説明する。図３１は、第１１実施形態の加工システムＳＹＳｋの全体構造を模式的に示す断面図である。

【0230】

図３１に示すように、第１１実施形態の加工システムＳＹＳｋは、上述した第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊと比較して、計測装置２ｉに代えて複数の計測装置２を備えているという点で異なる。図３１に示す例では、加工システムＳＹＳｋは、２つの計測ｙ装置２ｋ（具体的には、計測装置２ｋ＃１と計測装置２ｋ＃２）を備えている。加工システムＳＹＳｋのその他の特徴は、加工システムＳＹＳｊのその他の特徴と同一であってもよい。

【0231】

計測装置２ｋ＃１は、計測装置２ｉが備える光学部材のうちの一部を少なくとも備える装置である。計測装置２ｋ＃２は、計測装置２ｉが備える光学部材のうちの残りの一部（つまり、計測装置２ｋ＃１が備えていない光学部材）を少なくとも備える装置である。つまり、第１１実施形態の加工システムＳＹＳｋは、計測装置２ｉが更に複数の計測装置２ｋに分割されているという点で、上述した第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊとは異なると言える。尚、計測装置２ｋ＃１及び２ｋ＃２は、同じ光学部材を備えていてもよい。つまり、計測装置２ｋ＃１及び２ｋ＃２は、同じ機能を有する又は同じ働きをする光学部材を備えていてもよい。

【0232】

図３１に示す例では、計測装置２ｋ＃１は、計測光源１１３と、計測光学系１１４のうちの一部に相当する計測光学系１１４＃１と、計測照射光学系１１９ｈとを少なくとも備える。一方で、計測装置２ｋ＃２は、計測光学系１１４のうちの残りの一部に相当する（つまり、計測光学系１１４が備える複数の光学部材のうち計測光学系１１４＃１が備えていない光学部材を少なくとも含む）計測光学系１１４＃２を少なくとも備えている。特に、計測光学系１１４＃２は、少なくとも検出器１１４６を備えている。このため、図３１に示す例では、計測光学系１１４＃１からワークＷに対して計測光ＭＬ（具体的には、計測光ＭＬ＃２－２）が射出され、ワークＷからの計測光ＭＬ（具体的には、計測光＃２－３）が計測光学系１１４＃２に入射する。

【0233】

このような第１１実施形態の加工システムＳＹＳｋは、第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。

【0234】

尚、第１１実施形態においても、上述した第２実施形態から第１０実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第１０実施形態で説明された構成要件は、ワークＷに対して計測光ＭＬが斜入射するという構成要件を含む。

【0235】

（１２）第１２実施形態の加工システムＳＹＳｌ
続いて、図３２を参照しながら、第１２実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第１２実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｌ”と称する）について説明する。図３２は、第１２実施形態の加工システムＳＹＳｌの全体構造を模式的に示す断面図である。

【0236】

図３２に示すように、第１２実施形態の加工システムＳＹＳｌは、上述した第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊと比較して、計測装置２ｉが計測可能な指標１３ｌが加工装置１ｉに取り付けられているという点で異なる。例えば、指標１３ｌは、加工装置１ｉの筐体１１７（例えば、筐体１１７の外面）に取り付けられていてもよい。加工システムＳＹＳｌのその他の特徴は、加工システムＳＹＳｊのその他の特徴と同一であってもよい。

【0237】

計測装置２ｉは、ワークＷに対して計測光ＭＬを射出することに加えて、指標１３ｌに対して計測光ＭＬ（具体的には、計測光ＭＬ＃２－２）を射出する。例えば、計測装置２ｉは、ガルバノミラー１１９１ｈで計測光ＭＬを偏向することで、指標１３ｌに対して計測光ＭＬを射出してもよい。例えば、計測装置２ｉは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つにおける計測装置２ｉの位置がヘッド駆動系２２ｉによって変更されることで、指標１３ｌに対して計測光ＭＬを射出してもよい。

【0238】

計測装置２ｉは、加工装置１ｉがワークＷの加工を開始する前に（例えば、ステージ３２にワークＷが載置されたタイミングで）、指標１３ｌに対して計測光ＭＬを射出してもよい。計測装置２ｉは、加工装置１ｉがワークＷに加工光ＥＬを照射する前に、指標１３ｌに対して計測光ＭＬを射出してもよい。計測装置２ｉは、加工装置１ｉがワークＷに加工光ＥＬを照射している期間の少なくとも一部において、指標１３ｌに対して計測光ＭＬを射出してもよい。計測装置２ｉは、加工装置１ｉがワークＷに加工光ＥＬを照射した後に、指標１３ｌに対して計測光ＭＬを射出してもよい。計測装置２ｉは、加工装置１ｉがワークＷの加工を完了した後に、指標１３ｌに対して計測光ＭＬを射出してもよい。

【0239】

指標１３ｌに計測光ＭＬ（具体的には、計測光ＭＬ＃２－２）が照射されると、計測光ＭＬ＃２－２の照射に起因した光（例えば、上述した反射光、散乱光、回折光、及び透過光の少なくとも一つが指標１３ｌから発生する。このため、第１２実施形態では、検出器１１４６には、計測光ＭＬ＃２－２の照射に起因して指標１３ｌから射出される光の少なくとも一部を含む計測光ＭＬ＃２－３が入射する。このため、制御装置５は、検出器１１４３及び１１４６の検出結果に基づいて、指標１３ｌの状態（具体的には、計測ヘッド２１ｉに対する指標１３ｌの位置）を算出することができる。更に、指標１３ｌが加工ヘッド１１ｉに取り付けられているがゆえに、制御装置５は、算出した指標１３ｌの位置に基づいて、計測ヘッド２１ｉに対する加工ヘッド１１ｉの位置を算出することができる。つまり、制御装置５は、計測ヘッド２１ｉの基準点と加工ヘッド１１ｉの基準点との相対的な位置関係（典型的には、計測ヘッド２１ｉの基準点と加工ヘッド１１ｉの基準点との間の距離）を算出することができる。

【0240】

制御装置５は、算出した計測ヘッド２１ｉの基準点と加工ヘッド１１ｉの基準点との相対的な位置関係に関する情報（以降、“ベースライン量”と称する）に基づいて、加工ヘッド１１ｉ及び／又は計測ヘッド２１ｉの位置を制御してもよい。制御装置５は、ベースライン量に基づいて、ステージ３２の位置を制御してもよい。制御装置５は、ベースライン量に基づいて、加工光ＥＬの照射位置及び／又は計測光ＭＬの照射位置を制御してもよい。例えば、制御装置５は、ベースライン量に基づいて、ワークＷの所望位置に加工光ＥＬが照射されるように、加工ヘッド１１ｉの位置、計測ヘッド２１ｉの位置、ステージ３２の位置、加工光ＥＬの照射位置及び／又は計測光ＭＬの照射位置を制御してもよい。例えば、制御装置５は、ベースライン量に基づいて、ワークＷの所望位置に計測光ＭＬが照射されるように、加工ヘッド１１ｉの位置、計測ヘッド２１ｉの位置、ステージ３２の位置、加工光ＥＬの照射位置及び／又は計測光ＭＬの照射位置を制御してもよい。

【0241】

このような第１２実施形態の加工システムＳＹＳｌは、第１０実施形態の加工システムＳＹＳｊが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、加工システムＳＹＳｌは、ベースライン量に基づいてワークＷを加工することができる。このため、仮に加工装置１ｉと計測装置２ｉとの位置関係が理想的な位置関係（典型的には、設計上の言位置関係）からずれてしまった場合であっても、加工システムＳＹＳｌは、当該位置関係のずれが反映されたベースライン量に基づいてワークＷを加工することができる。このため、加工システムＳＹＳｌは、ワークＷをより適切に加工することができる。

【0242】

尚、第１２実施形態においても、上述した第２実施形態から第１１実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第１１実施形態で説明された構成要件は、計測ヘッド２１ｉの分割に関する構成要件を含む。

【0243】

（１３）その他の変形例
上述した説明では、加工システムＳＹＳは、ワークＷの表面にリブレット構造を形成している。しかしながら、加工システムＳＹＳは、ワークＷの表面上に、任意の形状を有する任意の構造を形成してもよい。この場合であっても、形成するべき構造に応じた走査軌跡に沿ってワークＷの表面を加工光ＥＬが走査するように制御装置５が加工ヘッド１１等を制御すれば、任意の形状を有する任意の構造が形成可能である。任意の構造の一例としては、規則的又は不規則的に形成されたマイクロ・ナノメートルオーダの微細テクスチャ構造（典型的には凹凸構造）があげられる。このような微細テクスチャ構造は、流体（気体及び／又は液体）による抵抗を低減させる機能を有するサメ肌構造及びディンプル構造の少なくとも一方を含んでいてもよい。微細なテクスチャ構造は、撥液機能及びセルフクリーニング機能の少なくとも一方を有する（例えば、ロータス効果を有する）ハスの葉表面構造を含んでいてもよい。微細なテクスチャ構造は、液体輸送機能を有する微細突起構造（米国特許公開第２０１７／００４４００２号公報参照）、親液性機能を有する凹凸構造、防汚機能を有する凹凸構造、反射率低減機能及び撥液機能の少なくとも一方を有するモスアイ構造、特定波長の光のみを干渉で強めて構造色を呈する凹凸構造、ファンデルワールス力を利用した接着機能を有するピラーアレイ構造、空力騒音低減機能を有する凹凸構造、及び、液滴捕集機能を有するハニカム構造等の少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0244】

上述した説明では、加工システムＳＹＳは、ワークＷの表面の流体に対する抵抗を低減させるためのリブレット構造をワークＷに形成している。しかしながら、加工システムＳＹＳは、表面の流体に対する抵抗を低減させるためのリブレット構造とは異なるその他の構造をワークＷに形成してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、流体とワークＷの表面とが相対的に移動するときに発生する騒音を低減するためのリブレット構造をワークＷに形成してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、ワークＷの表面上の流体の流れに対して渦を発生する構造をワークＷに形成してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、ワークＷの表面に疎水性を与えるための構造をワークＷに形成してもよい。

【0245】

上述した説明では、加工光ＥＬで物体を加工する加工システムＳＹＳについて説明されている。つまり、上述した説明では、第２駆動系１２２が加工ヘッド１１と第１駆動系１２１とを接続する例について説明されている。しかしながら、加工システムＳＹＳにおける加工ヘッド１１に加えて又は代えて、物体に対して作用するエンドエフェクタを用いてもよい。例えば、エンドエフェクタを備える加工装置１ｍの構造の一例を示す図３３に示すように、第２駆動系１２２は、エンドエフェクタ１３ｍと第１駆動系１２１とを接続してもよい。図３３に示す例では、エンドエフェクタ１３ｍが加工ヘッド１１に取り付けられており、第２駆動系１２２は、加工ヘッド１１を介してエンドエフェクタ１３ｍと第１駆動系１２１とを接続している。但し、エンドエフェクタ１３ｍが加工ヘッド１１を介することなく第２駆動系１２２に取り付けられていてもよい。このようなエンドエフェクタを備える加工システムＳＹＳは、ロボットシステムと称されてもよい。尚、図３３は、第１実施形態の加工装置１がエンドエフェクタ１３ｍを備える例を示しているが、第２実施形態の加工装置１から第１２実施形態の加工装置１ｉの少なくとも一つがエンドエフェクタ１３ｍを備えていてもよい。

【0246】

尚、エンドエフェクタは、作業対象（例えば、物体）に直接働きかける機能を持つ部分であってもよい。また、エンドエフェクタは、作業対象（例えば、物体）のプロパティを得る部分であってもよい。ここで、物体（例えば、作業対象）のプロパティは、物体の形状、物体の位置、物体の特徴点の位置、物体の姿勢、物体の表面性状（例えば、反射率、分光反射率、表面粗さ及び色等の少なくとも一つ）、及び、物体の硬さ等の少なくとも一つを含んでいてもよい。尚、上述の説明における加工ヘッド１１、計測ヘッド２１ｉ及び位置計測装置６ｇは、エンドエフェクタの一種であるとみなすことができる。

【0247】

上述した説明では、加工光源と計測光源とを別の光源としたが、これらを１つの光源としてもよい。

【0248】

上述した説明では、照射位置変更光学系としてガルバノミラーを用いたが、ポリゴンミラーやＭＥＭＳミラーを用いてもよい。

【0249】

上述した説明では、加工光ＥＬ及び／又は計測光ＭＬをワークＷに照射する照射光学系として、射影特性がｆθであるｆθレンズを用いたが、他の射影特性を有する光学系を用いてもよい。また、照射光学系は、上述した説明のように、全屈折型の光学系（ディオプトリック光学系）には限定されず、反射屈折型の光学系（カタディオプトリック光学系）であっても全反射型の光学系（カタプトリック光学系）であってもよい。

【0250】

上述した説明では、加工ヘッド１１をヘッド駆動系１２で移動可能にしていた。ここで、ヘッド駆動系１２は、ロボットには限定されず、例えばワークＷから離れた位置を飛行可能な飛行体であってもよい。飛行体の一例として、航空機、ドローン、ヘリコプター、気球及び飛行船の少なくとも一つがあげられる。

【0251】

（９）付記
以上説明した実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。

【0252】

［付記１］
加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工部材であって、
パルス光を含む計測光を射出する計測光学系と、
前記計測光学系からの前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と
を備え、
前記加工光の光路と前記計測光の光路とは、少なくとも一部が重畳する
加工部材。

【0253】

［付記２］
前記照射光学系と前記物体との間における前記計測光の光路の少なくとも一部に前記加工光の前記光路が重なる
付記１に記載の加工部材。

【0254】

［付記３］
前記物体上での前記計測光の照射位置を変更する照射位置変更光学系を備える
付記１又は２に記載の加工部材。

【0255】

［付記４］
前記計測光の光路は、前記照射位置変更光学系によって前記計測光が通過し得る領域である
付記３に記載の加工部材。

【0256】

［付記５］
前記照射光学系は、照射位置変更光学系からの前記計測光を集光する
付記３又は４に記載の加工部材。

【0257】

［付記６］
前記照射位置変更光学系は、前記計測光の射出角度を変更する
付記３から５のいずれか一項に記載の加工部材。

【0258】

［付記７］
前記照射位置変更光学系によって前記計測光の射出角度が変更されたとき前記物体上での前記照射位置が変更される
付記６に記載の加工部材。

【0259】

［付記８］
前記照射光学系は、前記計測光及び前記加工光のそれぞれを前記物体に向けて射出する
付記１から７のいずれか一項に記載の加工部材。

【0260】

［付記９］
前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系を備える
付記８に記載の加工部材。

【0261】

［付記１０］
前記加工光の光路は、前記照射位置変更光学系によって前記加工光が通過し得る領域であり、
前記計測光の光路は、前記照射位置変更光学系によって前記計測光が通過し得る領域である
付記９に記載の加工部材。

【0262】

［付記１１］
前記照射位置変更光学系は、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と前記物体上での前記計測光の前記照射位置とを連動して変更する
付記９又は１０に記載の加工部材。

【0263】

［付記１２］
前記照射光学系は、照射位置変更光学系からの前記加工光及び前記計測光を集光する
付記８から１１のいずれか一項に記載の加工部材。

【0264】

［付記１３］
前記照射位置変更光学系は、前記加工光の射出角度と前記計測光の射出角度とを変更する
付記８から１２のいずれか一項に記載の加工部材。

【0265】

［付記１４］
前記照射位置変更光学系は、入射する前記加工光の光路及び入射する前記計測光の光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーを含む
付記８から１３のいずれか一項に記載の加工部材。

【0266】

［付記１５］
前記照射光学系内において、前記加工光の経路と前記計測光の経路とが少なくとも部分的に重複する
付記１から１４のいずれか一項に記載の加工部材。

【0267】

［付記１６］
前記照射光学系内において、前記加工光の経路と前記計測光の経路とが、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って少なくとも部分的に離れている
付記１から１５のいずれか一項に記載の加工部材。

【0268】

［付記１７］
前記加工光源から入射した前記加工光を前記照射光学系に射出する加工光学系を更に備える
付記１から１６のいずれか一項に記載の加工部材。

【0269】

［付記１８］
前記加工光学系からの前記加工光と、前記計測光学系からの前記計測光とを合成して前記照射光学系に射出する合成光学系を備える
付記１７に記載の加工部材。

【0270】

［付記１９］
前記合成光学系は、前記合成光学系に対して異なる方向からそれぞれ入射する前記計測光と前記加工光とを、同じ方向に射出する
付記１８に記載の加工部材。

【0271】

［付記２０］
前記加工光学系は、前記計測光学系と光学的に分離されている
付記１７から１９のいずれか一項に記載の加工部材。

【0272】

［付記２１］
前記計測光を供給する計測光源を備え、
前記計測光学系は、前記計測光源からの前記計測光を前記照射光学系に向けて射出する
付記１から２０のいずれか一項に記載の加工部材。

【0273】

［付記２２］
前記計測光源は、前記計測光学系が収容されている筐体内に設けられる
付記２１に記載の加工部材。

【0274】

［付記２３］
前記計測光学系は、前記物体に照射された前記計測光によって発生する光を検出する検出器を備える
付記１から２２のいずれか一項に記載の加工部材。

【0275】

［付記２４］
前記検出器は、前記物体に照射された前記計測光によって発生する前記光と前記計測光の一部から生成される参照光とが干渉した干渉光を検出する
付記２３に記載の加工部材。

【0276】

［付記２５］
前記参照光は、前記物体を経由しない
付記２４に記載の加工部材。

【0277】

［付記２６］
前記検出器は、前記物体に照射された前記計測光によって発生する前記光を、前記照射光学系を介して検出する
付記２３から２５のいずれか一項に記載の加工部材。

【0278】

［付記２７］
前記加工部材は、前記検出器の検出結果に基づいて制御される
付記２３から２６のいずれか一項に記載の加工部材。

【0279】

［付記２８］
前記加工光の前記物体上での照射位置と前記物体との相対位置が、前記検出器の検出結果に基づいて制御される
付記２３から２７のいずれか一項に記載の加工部材。

【0280】

［付記２９］
前記照射光学系と前記物体との相対位置が、前記検出器の検出結果に基づいて制御される
付記２３から２８のいずれか一項に記載の加工部材。

【0281】

［付記３０］
前記物体の表面上での前記加工光の照射位置を変更する照射位置変更光学系を更に備え、
前記照射位置変更光学系は、前記検出器の検出結果に基づいて制御される
付記２３から２９のいずれか一項に記載の加工部材。

【0282】

［付記３１］
前記加工光源を更に備える
付記１から３０のいずれか一項に記載の加工部材。

【0283】

［付記３２］
前記加工光源からの前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光照射光学系を更に備える
付記１から３１のいずれか一項に記載の加工部材。

【0284】

［付記３３］
前記加工光源からの前記加工光は、前記照射光学系を経由しない
付記３２に記載の加工部材。

【0285】

［付記３４］
前記加工光の波長と前記計測光の波長とは異なる
付記１から３３のいずれか一項に記載の加工部材。

【0286】

［付記３５］
前記加工光は、パルス光を含む
付記１から３４のいずれか一項に記載の加工部材。

【0287】

［付記３６］
前記計測光は、光コム光源からの光を前記パルス光として含む
付記１から３５のいずれか一項に記載の加工部材。

【0288】

［付記３７］
前記計測光は、周波数軸上で等間隔に並んだ周波数成分を含む光を前記パルス光として含む
付記１から３６のいずれか一項に記載の加工部材。

【0289】

［付記３８］
前記照射光学系を構成する光学部材のうち少なくとも一部の光学部材は、交換可能である
付記１から３７のいずれか一項に記載の加工部材。

【0290】

［付記３９］
交換可能な前記一部の光学部材は、前記加工部材に対する前記計測光の射出方向が異なる複数の計測候補光学系のうちの一つの計測候補光学系である
付記３８に記載の加工部材。

【0291】

［付記４０］
交換可能な前記一部の光学部材は、前記照射光学系への前記計測光の入射位置と前記照射光学系からの前記計測光の射出位置との前記計測光の光路に沿った距離が異なる複数の計測候補光学系のうちの一つの計測候補光学系である
付記３８又は３９に記載の加工部材。

【0292】

［付記４１］
前記加工光源から入射する前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光照射光学系を備え、
前記加工光照射光学系を構成する光学部材のうち少なくとも一部の光学部材は、交換可能である
付記１から４０のいずれか一項に記載の加工部材。

【0293】

［付記４２］
交換可能な前記一部の光学部材は、前記加工部材に対する前記加工光の射出方向が異なる複数の加工候補光学系のうちの一つの加工候補光学系である
付記４１に記載の加工部材。

【0294】

［付記４３］
交換可能な前記一部の光学部材は、前記加工光照射光学系への前記加工光の入射位置と前記加工光照射光学系からの前記加工光の射出位置との前記加工光の光路に沿った距離が異なる複数の加工候補光学系のうちの一つの加工候補光学系である
付記４１又は４２に記載の加工部材。

【0295】

［付記４４］
前記照射光学系は、複数の前記計測光を前記物体に向けて射出する
付記１から４３のいずれか一項に記載の加工部材。

【0296】

［付記４５］
前記照射光学系は、前記複数の計測光を前記物体の異なる位置に向けてそれぞれ射出する
付記４４に記載の加工部材。

【0297】

［付記４６］
前記複数の計測光のうちの第１の計測光は、第１の用途で用いられ、
前記複数の計測光のうちの前記第１の計測光とは異なる第２の計測光は、前記第１の用途とは異なる第２の用途で用いられる
付記４４又は４５に記載の加工部材。

【0298】

［付記４７］
前記第１の用途は、前記物体の形状を特定するための用途を含み、
前記第２の用途は、前記物体と前記計測光学系及び前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光学系の少なくとも一方との相対位置を特定するための用途を含む
付記４６に記載の加工部材。

【0299】

［付記４８］
前記物体と前記加工部材が収容されている筐体との相対位置を変更する位置変更装置を更に備える
付記１から４７のいずれか一項に記載の加工部材。

【0300】

［付記４９］
前記位置変更装置は、
前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な可動部材と、
前記可動部材と前記筐体の相対的な位置関係が変更可能になるように、前記可動部材と前記筐体とを接続する接続装置と
を備え、
前記接続装置は、前記可動部材と前記筐体とのうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記可動部材と前記筐体とを結合する弾性部材とを備える
付記４８に記載の加工部材。

【0301】

［付記５０］
前記位置変更装置は、前記物体に照射される前記計測光によって発生する光の検出結果に基づいて、前記筐体と前記物体との相対位置を変更する
付記４９に記載の加工部材。

【0302】

［付記５１］
前記照射光学系及び前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光照射光学系の少なくとも一方と前記物体との相対位置を計測する位置計測装置を備える
付記１から５０のいずれか一項に記載の加工部材。

【0303】

［付記５２］
前記位置計測装置は、前記物体の表面を撮像する撮像装置を含む
付記５１に記載の加工部材。

【0304】

［付記５３］
パルス光を含む計測光を物体に向けて射出する第１光学系と、
前記物体に加工光を照射することで前記物体を加工する第２光学系と、
前記第１光学系の少なくとも一部が前記物体に対して変位可能な状態で前記第１光学系の少なくとも一部を支持し、前記第２光学系の少なくとも一部が前記物体に対して変位可能な状態で前記第２光学系の少なくとも一部を支持する支持部と、
前記支持部を介して前記第１光学系の少なくとも一部と前記第２光学系の少なくとも一部とを駆動する駆動部と
を備えるロボットシステム。

【0305】

［付記５４］
互いに位相同期され干渉性のある参照光としての光周波数コムと、測定光としての光周波数コムとを射出する光源と、
前記光源から射出された測定光を、物体に照射する照射光学系と、
前記光源から射出された参照光が入射する参照面と、
前記物体に照射された前記測定光によって前記物体から生じる光と、前記参照面から戻された参照光との干渉光に基づく干渉信号を検出する検出部と、
前記光源から前記照射光学系へ向かう前記測定光と、前記物体に照射された前記測定光によって前記物体から生じる前記光とのうち少なくとも一方の光を伝達する光ファイバと、
上記検出部により検出した干渉信号を用いて前記物体の位置に関する情報を求める信号処理部と
を備え、
前記光ファイバは、前記少なくとも一方の光の進行方向を横切る面に配列された複数のコアを有するイメージファイバを含む
測定装置。

【0306】

［付記５５］
前記検出部は、少なくとも一方向に沿って配列された複数の光電変換素子を有する
付記５４に記載の測定装置。

【0307】

［付記５６］
前記光ファイバの前記検出器側の端面と、前記複数の光電変換素子が配列される面とを共役にする光学系をさらに備える
付記５５に記載の測定装置。

【0308】

［付記５７］
前記イメージファイバは、前記横切る面に配列された複数のファイバの束を有する
付記５４から５６のいずれか一項に記載の測定装置。

【0309】

［付記５８］
前記イメージファイバは、前記横切る面に配列された複数のコアと前記複数のコアの間のクラッドとを有するマルチコア光ファイバを有する
付記５４から５７のいずれか一項に記載の測定装置。

【0310】

上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。上述の各実施形態の要件のうちの一部が用いられなくてもよい。上述の各実施形態の要件は、適宜他の実施形態の要件と置き換えることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した装置等に関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

【0311】

また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う加工装置、加工部材、ロボットシステム及び測定装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

【符号の説明】

【0312】

１ 加工装置
１１ 加工ヘッド
１１１ 加工光源
１１２ 加工光学系
１１３ 計測光源
１１４ 計測光学系
１１５ 合成光学系
１１６ 共通光学系
１２ ヘッド駆動系
５ 制御装置
ＥＬ 加工光
ＭＬ 計測光
ＳＹＳ 加工システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【手続補正書】

【提出日】2024-01-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体を加工する加工装置であって、
第一計測光と、第二計測光と、に分岐する分岐光学系と、
前記第一計測光を第一の方向へ偏向する偏向光学系と、
前記偏向光学系を経て前記物体へ照射された前記第一計測光と、前記物体に照射された前記第二計測光と、によって生じる光を検出する検出器と、
前記検出器の検出結果に基づいて前記物体を加工可能とする制御装置と、
を備える
加工装置。

【請求項2】

前記物体を加工する加工光と、前記第一計測光と、を合成する合成光学系をさらに備え、
前記偏向光学系は、前記合成光学系を経て入射した、前記加工光と、前記第一計測光と、を第一の方向へ偏向する
請求項１に記載の加工装置。

【請求項3】

前記偏向光学系は、前記加工光と、前記第一計測光と、前記第二計測光と、を第二の方向へさらに偏向する
請求項２に記載の加工装置。

【請求項4】

前記加工光と、前記第一計測光と、前記第二計測光と、を前記物体に照射する照射光学系をさらに備える
請求項２又は３に記載の加工装置。

【請求項5】

前記検出器は、前記物体へ照射された、前記第一計測光と、前記第二計測光と、によって生じる光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する
請求項４に記載の加工装置。

【請求項6】

前記制御装置は、前記検出器の検出結果に基づいて、前記物体上における前記加工光の前記照射位置を変更するように前記偏向光学系を制御する
請求項２から５のいずれか１項に記載の加工装置。

【請求項7】

前記偏向光学系は、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と、前記物体上での前記第一計測光の前記照射位置と、を連動して変更する
請求項６に記載の加工装置。

【請求項8】

前記偏向光学系は、前記加工光の射出角度と前記第一計測光の射出角度とを変更する
請求項１から７のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項9】

前記検出器は、前記第１計測光の一部から生成される参照光と、前記第２計測光の少なくとも一部との干渉光を検出する
請求項１から８のいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項10】

物体を加工する加工方法であって、
第一計測光と、第二計測光と、に分岐する分岐工程と、
前記第一計測光を第一の方向へ偏向する偏向工程と、
前記偏向工程を経た前記第一計測光と、前記第二計測光と、を前記物体に照射する照射工程と、
前記偏向工程を経て前記物体へ照射された前記第一計測光と、前記物体に照射された前記第二計測光と、によって生じる光を検出する検出工程と、
前記検出器の検出結果に基づいて前記物体を加工可能とする制御工程と、
を含む加工方法。

【請求項11】

前記加工工程は、前記物体に加工光を照射し、前記物体を加工する工程であって、
前記加工光と、前記第一計測光と、を合成する合成工程をさらに備え、
前記偏向工程は、前記合成工程を経た、前記加工光と、前記第一計測光と、を第一の方向へ偏向し、
前記照射工程は、前記偏向工程を経た、前記第一計測光と前記加工光に加え、前記第二計測光を前記物体に照射する
請求項１０に記載の加工方法。

【請求項12】

前記偏向工程は、前記加工光と、前記第一計測光と、前記第二計測光と、を第二の方向へさらに偏向する
請求項１１に記載の加工方法。

【請求項13】

前記制御工程は、前記検出工程での検出結果に基づいて、前記偏向工程における前記物体に対する前記加工光の前記照射位置を変更するように制御する
請求項１１又は１２に記載の加工方法。

【請求項14】

前記偏向工程は、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と、前記物体上での前記第一計測光の前記照射位置と、を連動して変更する
請求項１３に記載の加工方法。

【請求項15】

前記偏向工程は、前記加工光の射出角度と前記第一計測光の射出角度とを変更する
請求項１１から１４のいずれか一項に記載の加工方法。

【請求項16】

前記検出工程は、前記第１計測光の一部から生成される参照光と、前記第２計測光の少なくとも一部との干渉光を検出する
請求項１１から１５のいずれか１項に記載の加工方法。