特許 7505549 加工システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-17

(45)【発行日】2024-06-25

(54)【発明の名称】加工システム

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20240618BHJP

【ＦＩ】

B23K26/00 J

【請求項の数】 49

(21)【出願番号】P 2022518551

(86)(22)【出願日】2020-04-30

(86)【国際出願番号】 JP2020018298

(87)【国際公開番号】W WO2021220477

(87)【国際公開日】2021-11-04

【審査請求日】2023-03-29

(73)【特許権者】

【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】江上 茂樹

【審査官】柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２２３６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３９８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１９２５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０６３４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２２－５４１４００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体を回転可能に保持する保持装置と、
前記保持装置を回転させる回転装置と、
前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、
前記物体の表面を計測する物体計測装置と、
前記物体計測装置によって取得された前記物体に関する情報と、前記回転装置の回転軸の情報とに基づいて、前記ビーム照射装置及び前記回転装置のうち少なくとも一方を制御する制御装置と
を備え、
前記ビーム照射装置からのエネルギビームを前記保持装置に保持された前記物体に照射することにより前記物体を加工する
加工システム。

【請求項2】

前記回転軸の情報は、前記物体計測装置による計測結果に基づいて取得される
請求項１に記載の加工システム。

【請求項3】

前記物体計測装置は、前記物体に光を照射することで前記物体の表面を計測する
請求項１又は２に記載の加工システム。

【請求項4】

前記物体計測装置は、前記物体から反射する光を検出することで前記物体の表面を計測する
請求項３に記載の加工システム。

【請求項5】

前記物体計測装置は、光干渉法により前記物体の表面を計測する
請求項４に記載の加工システム。

【請求項6】

前記物体計測装置は、光切断法またはタイム・オブ・フライト法により前記物体の表面を計測する
請求項４に記載の加工システム。

【請求項7】

前記物体計測装置は、前記物体の表面の３次元形状を計測する
請求項１から６のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項8】

前記物体計測装置は、前記エネルギビームとは異なる計測光を照射することで前記物体の表面を計測する
請求項３から７のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項9】

前記物体計測装置は、前記物体の計測のために前記ビーム照射装置によって前記エネルギビームを照射することなく、前記物体の表面の形状を計測する
請求項１から８のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項10】

前記物体計測装置は、前記ビーム照射装置によって前記エネルギビームを照射することなく、前記物体の表面を計測する
請求項１から９のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項11】

前記制御装置は、前記物体の加工が完了する前に前記回転軸の情報を取得する
請求項１から１０のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項12】

前記制御装置は、前記物体の加工が行われる前に前記回転軸の情報を取得する、
請求項１１に記載の加工システム。

【請求項13】

前記制御装置は、前記物体の加工が行われている間に前記回転軸の情報を取得する、
請求項１１に記載の加工システム。

【請求項14】

前記物体に関する情報は、前記物体の表面の形状に関する情報を含む
請求項１から１３のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項15】

前記回転軸の情報は、前記回転軸と前記物体とのずれに関する情報を含む
請求項１から１４のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項16】

前記ずれに関する情報は、前記回転軸と前記物体の中心軸との角度関係及び位置関係の少なくとも一方を含む
請求項１５に記載の加工システム。

【請求項17】

前記回転軸の情報は、ステージに対する前記回転装置の組み付け誤差及び前記回転軸の方向と前記エネルギビームの走査方向とのずれの少なくとも一方に関する情報を含む
請求項１から１６のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項18】

前記制御装置は、前記ビーム照射装置による前記エネルギビームの照射位置を制御する
請求項１から１７のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項19】

前記制御装置は、前記ビーム照射装置による前記エネルギビームの照射位置を前記回転軸と交差する方向に変える
請求項１８に記載の加工システム。

【請求項20】

前記ビーム照射装置は、前記物体の表面上の照射位置に、前記表面の前記照射位置での法線と交差する方向から前記エネルギビームを照射する
請求項１から１９のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項21】

前記照射位置に照射される前記エネルギビームの進行方向に沿った照射軸と前記法線とのなす角度は６０度以上である
請求項２０に記載の加工システム。

【請求項22】

前記エネルギビームの前記照射位置は、前記回転軸と交差する方向で変更可能である
請求項２０又は２１に記載の加工システム。

【請求項23】

前記ビーム照射装置が前記物体に前記エネルギビームを照射する第１期間における前記エネルギビームの照射位置に対して、前記第１期間よりも後の第２期間における前記照射位置は前記回転軸に近い
請求項１から２２のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項24】

前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測するビーム計測装置をさらに備える
請求項１から２３のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項25】

前記ビーム計測装置は、前記エネルギビームの強度分布を計測する
請求項２４に記載の加工システム。

【請求項26】

前記ビーム計測装置は、前記エネルギビームの第１集光位置の強度分布及び前記第１集光位置と異なる第２集光位置の強度分布を計測する
請求項２５に記載の加工システム。

【請求項27】

前記制御装置は、前記ビーム計測装置の計測結果に基づいて、前記エネルギビームの照射位置を制御する
請求項２５又は２６に記載の加工システム。

【請求項28】

前記制御装置は、前記ビーム計測装置の計測結果に基づいて、前記エネルギビームが進行する方向を制御する
請求項２５から２７のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項29】

前記ビーム照射装置は、前記ビーム照射装置に対する前記エネルギビームの照射位置及び前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームの進行方向のうち少なくとも一方を変えるビーム照射状態変更装置を備える
請求項２７又は２８に記載の加工システム。

【請求項30】

前記ビーム照射装置は、前記エネルギビームの開き角を変更する開き角変更装置を備え、
前記制御装置は、前記ビーム計測装置の計測結果に基づいて、前記開き角を制御する
請求項２５から２９のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項31】

前記ビーム照射装置は、前記開き角変更装置を第１開き角変更装置とするとき、前記エネルギビームの進行方向に沿った照射軸を含む第１面での前記エネルギビームの第１開き角と、前記照射軸を含み前記第１面と交差する第２面の前記エネルギビームの第２開き角とのうち少なくとも一方を変更する第２開き角変更装置を備え、
前記制御装置は、前記ビーム計測装置の計測結果に基づいて、前記第１開き角及び前記第２開き角のうち少なくとも一方を制御する
請求項３０に記載の加工システム。

【請求項32】

前記ビーム照射装置は、前記エネルギビームを集光する集光光学系と、前記集光光学系の入射瞳でのビーム断面の直径のうち最大値をとる方向を前記集光光学系の光軸廻りで変更するビーム回転部材とを備える
請求項２４から３１のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項33】

前記ビーム計測装置は、前記エネルギビームが進行する方向における第１位置で前記エネルギビームを計測し、前記進行する方向において前記第１位置と異なる第２位置で前記エネルギビームを計測する
請求項２４から３２のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項34】

前記ビーム計測装置は、前記エネルギビームが進行する方向を計測する
請求項２４から３３のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項35】

前記ビーム計測装置は、前記エネルギビームが進行する方向における第１位置で前記エネルギビームを計測し、前記進行する方向において前記第１位置と異なる第２位置で前記エネルギビームを計測し、
前記エネルギビームが進行する方向と交差する方向における前記第１及び第２位置に基づいて、前記エネルギビームが進行する方向を計測する
請求項３４に記載の加工システム。

【請求項36】

前記ビーム計測装置によって計測された前記エネルギビームが進行する方向に基づいて、前記エネルギビームの照射位置を制御する
請求項３４又は３５に記載の加工システム。

【請求項37】

前記ビーム計測装置によって計測された前記エネルギビームが進行する方向に基づいて、前記エネルギビームが進行する方向を制御する
請求項３４から３６のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項38】

前記ビーム計測装置は、前記エネルギビームが進行する方向と交差する面内で前記エネルギビームが通過する位置を計測する
請求項２４から３７のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項39】

前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームが進行する方向に沿った照射軸と、前記物体計測装置の計測軸とは同じ方向成分を含む
請求項１から３８のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項40】

前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームが進行する方向に沿った照射軸と、前記物体計測装置の計測軸とは平行である
請求項１から３９のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項41】

前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームが進行する方向に沿った照射軸と、前記物体計測装置の計測軸とは一致していない
請求項１から４０のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項42】

前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームが進行する方向に沿った照射軸と、前記物体計測装置の計測軸とは一致している
請求項１から４０のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項43】

前記制御装置は、前記物体計測装置によって前記物体が計測された後に前記物体を回転させるように前記回転装置を制御し、
前記物体計測装置は、前記回転装置によって回転された前記物体の表面を計測する
請求項１から３９のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項44】

前記回転装置によって回転された前記物体上における計測範囲は、前記回転装置によって回転される前の前記物体上における計測範囲と一部重畳する
請求項４３に記載の加工システム。

【請求項45】

前記物体計測装置は、前記回転装置によって回転している前記物体を計測する
請求項１から４１のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項46】

前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測するビーム計測装置と、
前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうち少なくとも一方を移動させる移動装置と
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ビーム計測装置が前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測できるように、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうちの少なくとも一方を移動させ、
前記物体計測装置によって前記ビーム計測装置の少なくとも一部を計測できるように、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうちの少なくとも一方を移動させる
請求項１から４５のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項47】

前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測するビーム計測装置と、
前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方を移動させる移動装置と
前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方に関する情報を取得する取得装置と、
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記ビーム照射装置が前記ビーム計測装置の少なくとも一部に前記エネルギビームを照射できる照射可能位置に、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうち少なくとも一方を移動し、
前記照射可能位置に移動した前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方に関する照射位置情報を、前記取得装置を用いて取得し、
前記照射位置情報に基づいて、前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方を制御する
請求項１から４６のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項48】

前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測するビーム計測装置と、
前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうち少なくとも一方を移動させる移動装置と
前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方に関する情報を取得する取得装置と、
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記物体計測装置が前記ビーム計測装置の少なくとも一部を計測できる計測可能位置に、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうち少なくとも一方を移動し、
前記計測可能位置に移動した前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方に関する計測位置情報を、前記取得装置を用いて取得し、
前記計測位置情報に基づいて、前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方を制御する
請求項１から４７のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項49】

物体を回転可能に保持することと、
回転装置を用いて、前記保持した物体を回転させることと、
ビーム照射装置から、前記保持した前記物体にエネルギビームを照射することと、
前記物体の表面を計測することと、
前記物体の表面を計測することによって取得された前記物体に関する情報と、前記回転装置の回転軸の情報とに基づいて、前記ビーム照射装置及び前記回転装置のうち少なくとも一方を制御することと
をふくみ、
前記エネルギビームを、保持された前記物体に照射することにより前記物体を加工する
加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エネルギビームで物体を加工可能な加工システムの技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、レーザ光を物体に照射することで物体を加工する加工システムが記載されている。この種の加工システムでは、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】

【文献】米国特許出願第４，４２７，８７２号明細書

【発明の概要】

【0004】

第１の態様によれば、物体を回転可能に保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記物体計測装置によって計測された前記物体に関する情報と、前記回転装置の回転軸の情報とに基づいて、前記ビーム照射装置及び前記回転装置のうち少なくとも一方を制御する制御装置とを備え、前記ビーム照射装置からのエネルギビームを前記保持装置に保持された前記物体に照射することにより前記物体を加工する加工システムが提供される。

【0005】

第２の態様によれば、物体を回転可能に保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記物体計測装置によって計測された前記物体と、前記回転装置の回転軸とのずれに基づいて、前記ビーム照射装置及び前記回転装置のうち少なくとも一方を制御する制御装置とを備え、前記ビーム照射装置からのエネルギビームを前記保持装置に保持された前記物体に照射することにより前記物体を加工する加工システムが提供される。

【0006】

第３の態様によれば、物体を回転可能に保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記物体計測装置によって計測された前記物体に関する情報と、前記回転装置の位置及び姿勢の少なくとも一方の情報とに基づいて、前記ビーム照射装置及び前記回転装置のうち少なくとも一方を制御する制御装置とを備え、前記ビーム照射装置からのエネルギビームを前記保持装置に保持された前記物体に照射することにより前記物体を加工する加工システムが提供される。

【0007】

第４の態様によれば、物体を回転可能に保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測するビーム計測装置と、前記ビーム計測装置によって計測された前記エネルギビームに関する情報に基づいて、前記ビーム照射装置を制御する制御装置とを備え、前記ビーム照射装置からのエネルギビームを前記保持装置に保持された前記物体に照射することにより前記物体を加工する加工システムが提供される。

【0008】

第５の態様によれば、物体を回転可能に保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測するビーム計測装置と、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうち少なくとも一方を移動させる移動装置と、少なくとも前記移動装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ビーム計測装置が前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測できる位置となるように、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうちの少なくとも一方を移動させ、前記物体計測装置によって前記ビーム計測装置の少なくとも一部を計測できる位置となるように、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうちの少なくとも一方を移動させる加工システムが提供される。

【0009】

第６の態様によれば、物体を回転可能に保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測するビーム計測装置と、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうち少なくとも一方を移動させる移動装置と、前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方に関する情報を取得する取得装置と、少なくとも前記移動装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ビーム照射装置が前記ビーム計測装置の少なくとも一部に前記エネルギビームを照射できる照射可能位置に、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうち少なくとも一方を移動し、前記照射可能位置に移動した前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置うち少なくとも一方に関する照射位置情報を、前記取得装置を用いて取得し、前記照射位置情報に基づいて、前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方を制御する加工システムが提供される。

【0010】

第７の態様によれば、物体を回転可能に保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測するビーム計測装置と、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうち少なくとも一方を移動させる移動装置と、前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方に関する情報を取得する取得装置と、少なくとも前記移動装置を制御する制御装置と備え、前記制御装置は、前記物体計測装置が前記ビーム計測装置の少なくとも一部を計測できる計測可能位置に、前記ビーム照射装置及び前記ビーム計測装置のうち少なくとも一方を移動し、前記計測可能位置に移動した前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方に関する計測位置情報を、前記取得装置を用いて取得し、前記計測位置情報に基づいて、前記ビーム照射装置の位置及び前記ビーム計測装置の位置のうち少なくとも一方を制御する加工システムが提供される。

【0011】

第８の態様によれば、物体を回転可能に保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体の表面の３次元形状を計測する物体計測装置と、前記物体計測装置の計測結果に基づいて、前記ビーム照射装置及び前記回転装置のうち少なくとも一方を制御する制御装置とを備え、前記ビーム照射装置からのエネルギビームを前記保持装置に保持された前記物体に照射することにより前記物体を加工する加工システムが提供される。

【0012】

第９の態様によれば、物体を保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記物体計測装置による前記物体の計測結果に基づいて、前記ビーム照射装置を制御する制御装置とを備え、前記ビーム照射装置は、前記ビーム照射装置が前記物体に前記エネルギビームを照射する期間中に、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面に沿って変更し、前記制御装置は、前記エネルギビームによる加工跡を含む前記物体の計測結果に基づいて、前記ビーム照射装置を制御する加工システムが提供される。

【0013】

第１０の態様によれば、物体を保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記物体計測装置による前記物体の計測結果に基づいて、前記ビーム照射装置及び前記回転装置の少なくとも一方を制御する制御装置と、前記回転装置を移動させる移動装置とを備え、前記物体計測装置は、前記移動装置が前記回転装置を一の方向に沿って移動させる都度、前記物体を計測し、前記制御装置は、前記ビーム照射装置が前記物体に前記エネルギビームを照射する照射期間中に、前記物体計測装置による前記物体の計測結果に基づいて、前記ビーム照射装置及び前記移動装置の少なくとも一方を制御する加工システムが提供される。

【0014】

第１１の態様によれば、物体を保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記物体計測装置による前記物体の計測結果に基づいて、前記ビーム照射装置及び前記回転装置の少なくとも一方を制御する制御装置とを備え、前記物体計測装置は、前記回転装置が前記物体を所定回転角度だけ回転させる都度、前記物体を計測し、前記制御装置は、前記物体計測装置による前記物体の計測結果に基づいて、前記ビーム照射装置を制御する加工システムが提供される。

【0015】

第１２の態様によれば、物体を保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記物体計測装置による前記物体の計測結果に基づいて、前記ビーム照射装置及び前記回転装置の少なくとも一方を制御する制御装置と、前記回転装置に設けられ、前記ビーム照射装置からの前記エネルギビームを計測するビーム計測装置とを備える加工システムが提供される。

【0016】

第１３の態様によれば、物体を回転可能に保持する保持装置と、前記保持装置を回転させる回転装置と、前記保持装置が保持した前記物体にエネルギビームを照射するビーム照射装置と、前記物体を計測する物体計測装置と、前記物体上に照射される前記エネルギビームの照射位置を変更する変更装置と、前記回転装置及び前記変更装置のうち少なくとも一方を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記物体計測装置によって計測された前記物体に関する情報に基づいて、前記保持装置を回転させ且つ前記照射位置を変更するように前記回転装置及び前記変更装置を制御し、前記ビーム照射装置からのエネルギビームを前記保持装置に保持された前記物体に照射することにより前記物体を加工する加工システムが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本実施形態の加工システムの外観を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、本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（ａ）から図３（ｃ）のそれぞれは、ワークに対して行われる除去加工の様子を示す断面図である。

【図4】図４は、照射光学系の構成を示す断面図である。

【図5】図５は、回転装置の構成を示す断面図である。

【図6】図６は、計測装置の構造を示す平面図である。

【図7】図７は、計測装置の構造を示す断面図である。

【図8】図８は、加工動作の流れを示すフローチャートである。

【図9】図９は、加工中のワークを示す斜視図である。

【図10】図１０は、ワークに照射される加工光を示す断面図である。

【図11】図１１は、ワークに照射される加工光の他の例を示す断面図である。

【図12】図１２は、ワークに照射される加工光の他の例を示す斜視図である。

【図13】図１３は、ビームダンパの一例を示す断面図である。

【図14】図１４は、第１の軸情報生成動作の流れを示すフローチャートである。

【図15】図１５は、テストワークの計測結果の一例であるテストワークの高さ像を示す平面図である。

【図16】図１６は、テストワークを示す上面図である。

【図17】図１７（ａ）は、回転軸が延びる方向とステージの移動方向とが平行になる（或いは、一致する）理想的なテストワークを示す上面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示すテストワークの計測結果に相当する高さ像を示す平面図であり、図１７（ｃ）は、回転軸が延びる方向とステージの移動方向とが平行にならない（或いは、一致しない）テストワークを示す上面図であり、図１７（ｄ）は、図１７（ｃ）に示すテストワークの計測結果に相当する高さ像を示す平面図である。

【図18】図１８は、第１の軸情報生成動作の他の例の流れを示すフローチャートである。

【図19】図１９（ａ）は、回転軸が延びる方向とステージの移動方向とが平行になる（或いは、一致する）理想的なテストワークの計測結果に相当する高さ像を示す平面図であり、図１９（ｂ）は、回転軸が延びる方向とステージの移動方向とが平行にならない（或いは、一致しない）テストワークの計測結果に相当する高さ像を示す平面図である。

【図20】図２０は、第２の軸情報生成動作の流れを示すフローチャートである。

【図21】図２１（ａ）は、回転軸が延びる方向と加工光の走査方向とが平行になる（或いは、一致する）理想的なテストワークを示す上面図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）に示すテストワークの計測結果に相当する高さ像を示す平面図であり、図２１（ｃ）は、回転軸が延びる方向と加工光の走査方向とが平行にならない（或いは、一致しない）テストワークを示す上面図であり、図２１（ｄ）は、図２１（ｃ）に示すテストワークの計測結果に相当する高さ像を示す平面図である。

【図22】図２２（ａ）及び図２２（ｂ）のそれぞれは、チャッキング誤差が生じているワークを示す上面図である。

【図23】図２３は、第３の軸情報生成動作（特に、偏心誤差情報を生成する動作）の流れを示すフローチャートである。

【図24】図２４は、中心軸が回転軸と一致する理想的なワークが回転する様子を示す断面図である。

【図25】図２５は、図２４に示すワークの端点のＺ軸方向における位置とワークの回転角度との関係を示すグラフである。

【図26】図２６は、中心軸が回転軸と平行であるものの一致しないワークが回転する様子を示す断面図である。

【図27】図２７は、図２６に示すワークの端点のＺ軸方向における位置とワークの回転角度との関係を示すグラフである。

【図28】図２８は、中心軸が回転軸と平行であるものの一致しないワークが回転する様子を示す断面図である。

【図29】図２９は、図２８に示すワークの端点のＺ軸方向における位置とワークの回転角度との関係を示すグラフである。

【図30】図３０は、偏心誤差情報に基づいて制御される加工光ＥＬの照射位置の一例を示す断面図である。

【図31】図３１は、第３の軸情報生成動作（特に、偏角誤差情報を生成する動作）の流れを示すフローチャートである。

【図32】図３２は、偏角誤差が生じているワークを示す上面図である。

【図33】図３３（ａ）は、加工ヘッドが加工光を計測装置に照射する様子を示す断面図であり、図３３（ｂ）は、加工ヘッドが加工光を計測装置に照射する様子を示す平面図であり、図３３（ｃ）は、計測装置が備える受光素子による加工光の受光結果を示すグラフである。

【図34】図３４は、加工光を示す断面図である。

【図35】図３５（ａ）は、回転軸に対してねじれの方向からワークに照射される加工光を示す断面図であり、図３５（ｂ）は、開き角が制御された加工光を示す断面図である。

【図36】図３６は、加工光を計測する計測装置を示す断面図である。

【図37】図３７は、加工光を計測する計測装置を示す断面図である。

【図38】図３８は、加工光を計測する計測装置を示す断面図である。

【図39】図３９は、加工光を計測する計測装置を示す断面図である。

【図40】図４０（ａ）は、相対ベースライン、加工ベースライン及び計測ベースラインの一例を示す断面図であり、図４０（ｂ）は、相対ベースライン、加工ベースライン及び計測ベースラインの一例を示す平面図である。

【図41】図４１は、第１変形例の加工システムの外観を模式的に示す斜視図である。

【図42】図４２は、第２変形例の加工システムの外観を模式的に示す斜視図である。

【図43】図４３は、第２変形例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44】図４４は、第２変形例の照射光学系の構成を示す断面図である。

【図45】図４５は、第３変形例の加工システムの外観を模式的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら、加工システムの実施形態について説明する。以下では、エネルギビームの一具体例である加工光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、加工システム及び計測部材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。

【0019】

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。

【0020】

（１）加工システムＳＹＳの構造
初めに、図１及び図２を参照しながら、本実施形態の加工システムＳＹＳの構造について説明する。図１は、本実施形態の加工システムＳＹＳの外観を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態の加工システムＳＹＳのシステム構成を示すシステム構成図である。

【0021】

図１及び図２に示すように、加工システムＳＹＳは、加工装置１と、計測装置２と、ステージ装置３と、制御装置４とを備えている。加工装置１、計測装置２及びステージ装置３は、筐体５に収容されている。但し、加工装置１、計測装置２及びステージ装置３は、筐体５に収容されていなくてもよい。つまり、加工システムＳＹＳは、加工装置１、計測装置２及びステージ装置３を収容する筐体５を備えていなくてもよい。尚、図１においては、Ｘ軸方向に関して加工装置１よりも計測装置２の方が回転装置３５側に設けられているが、その逆の配置でもよい。

【0022】

加工装置１は、制御装置４の制御下で、ワークＷを加工可能である。ワークＷは、加工装置１によって加工される物体である。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、樹脂であってもよいし、ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）等の複合材料であってもよいし、ガラスであってもよいし、セラミック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。

【0023】

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を行ってもよい。除去加工は、平面加工、円筒加工、穴あけ加工、平滑化加工、切断加工、及び、任意の文字若しくは任意のパターンを形成する（言い換えれば、刻む）彫刻加工（言い換えれば、刻印加工）の少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0024】

ここで、図３（ａ）から図３（ｃ）のそれぞれを参照しながら、加工光ＥＬを用いた除去加工の一例について説明する。図３（ａ）から図３（ｃ）のそれぞれは、ワークＷに対して行われる除去加工の様子を示す断面図である。図３（ａ）に示すように、加工装置１は、ワークＷの表面に設定（言い換えれば、形成）される目標照射領域ＥＡに対して加工光ＥＬを照射する。目標照射領域ＥＡに加工光ＥＬが照射されると、ワークＷのうち目標照射領域ＥＡ及び目標照射領域ＥＡと近接する部分に、加工光ＥＬのエネルギが伝達される。加工光ＥＬのエネルギに起因した熱が伝達されると、加工光ＥＬのエネルギに起因した熱によって、ワークＷのうち目標照射領域ＥＡ及び目標照射領域ＥＡと近接する部分を構成する材料が溶融する。溶融した材料は、液滴となって飛散する。或いは、溶融した材料は、加工光ＥＬのエネルギに起因した熱によって蒸発する。その結果、ワークＷのうち目標照射領域ＥＡ及び目標照射領域ＥＡと近接する部分が除去される。つまり、図３（ｂ）に示すように、ワークＷの表面に凹部（言い換えれば、溝部）が形成される。この場合、加工装置１は、いわゆる熱加工の原理を利用して、ワークＷを加工しているといえる。更に、加工装置１は、後述するガルバノミラー１２１４を用いて、ワークＷの表面上で目標照射領域ＥＡを移動させる。つまり、加工装置１は、加工光ＥＬでワークＷの表面を走査する。その結果、図３（ｃ）に示すように、加工光ＥＬの走査軌跡（つまり、目標照射領域ＥＡの移動軌跡）に沿って、ワークＷの表面が少なくとも部分的に除去される。このため、加工装置１は、除去加工したい領域に対応する所望の走査軌跡に沿って加工光ＥＬにワークＷの表面上を走査させることで、ワークＷのうち除去加工したい部分を適切に除去することができる。

【0025】

一方で、加工光ＥＬの特性によっては、加工装置１は、非熱加工（例えば、アブレーション加工）の原理を利用して、ワークＷを加工することも可能である。つまり、加工装置１は、ワークＷに対して非熱加工（例えば、アブレーション加工）を行ってもよい。例えば、発光時間がピコ秒以下（或いは、場合によっては、ナノ秒又はフェムト秒以下）のパルス光が加工光ＥＬとして用いられると、ワークＷのうち目標照射領域ＥＡ及び目標照射領域ＥＡと近接する部分を構成する材料は、瞬時に蒸発及び飛散する。尚、発光時間がピコ秒以下（或いは、場合によっては、ナノ秒又はフェムト秒以下）のパルス光が加工光ＥＬとして用いられる場合、ワークＷのうち目標照射領域ＥＡ及び目標照射領域ＥＡと近接する部分を構成する材料は、溶融状態を経ずに昇華することもある。このため、加工光ＥＬのエネルギに起因した熱によるワークＷへの影響を極力抑制しながら、ワークＷの表面に凹部（言い換えれば、溝部）が形成可能となる。

【0026】

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、摩擦抵抗及び乱流摩擦抵抗の少なくとも一方）を低減可能な構造であってもよい。リブレット構造は、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可能な構造を含んでいてもよい。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。

【0027】

除去加工を行う場合には、加工装置１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。任意の構造の一例として、ワークＷの表面上の流体の流れに対して渦を発生させる構造があげられる。任意の構造の他の一例として、ワークＷの表面に疎水性を与えるための構造があげられる。任意の構造の他の一例としては、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、液滴捕集機能を有するハニカム構造、並びに、表面上に形成される層との密着性を向上させる凹凸構造等の少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0028】

再び図１及び図２において、ワークＷを加工するために、加工装置１は、加工光源１１と、加工ヘッド１２と、ヘッド駆動系１３と、位置計測装置１４とを備える。

【0029】

加工光源１１は、例えば、赤外光、可視光、紫外光及び極端紫外光のうちの少なくとも一つを、加工光ＥＬとして射出する。但し、加工光ＥＬとして、その他の種類の光が用いられてもよい。加工光ＥＬは、パルス光（つまり、複数のパルスビーム）を含んでいてもよい。加工光ＥＬは、レーザ光であってもよい。この場合、加工光源１１は、レーザ光源（例えば、レーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体レーザ）を含んでいてもよい。レーザ光源は、ファイバ・レーザ、ＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ及びエキシマレーザ等の少なくとも一つを含んでいてもよい。但し、加工光ＥＬはレーザ光でなくてもよい。加工光源１１は、任意の光源（例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）及び放電ランプ等の少なくとも一つ）を含んでいてもよい。

【0030】

加工ヘッド１２は、加工光源１１からの加工光ＥＬを、ワークＷに照射する。このため、加工ヘッド１２は、ビーム照射装置と称されてもよい。図１に示す例では、加工ヘッド１２の下方に、ワークＷを載置可能なステージ３２が配置される。このため、加工ヘッド１２は、加工ヘッド１２から下方に向けて加工光ＥＬを射出することで、加工光ＥＬをワークＷに照射する。加工光ＥＬをワークＷに照射するために、加工ヘッド１２は、照射光学系１２１を備える。以下、図４を参照しながら、照射光学系１２１について説明する。図４は、照射光学系１２１の構造を模式的に示す断面図である。

【0031】

図４に示すように、照射光学系１２１は、例えば、集光位置変更光学系１２１０と、開き角変更光学系１２１１と、楕円率変更光学系１２１２と、光回転光学系１２１３と、ガルバノミラー１２１４と、ｆθレンズ１２１５とを備える。但し、照射光学系１２１は、集光位置変更光学系１２１０、開き角変更光学系１２１１、楕円率変更光学系１２１２及び光回転光学系１２１３のうちの少なくとも一つを備えていなくてもよい。

【0032】

集光位置変更光学系１２１０は、加工光ＥＬの集光位置（つまり、加工光ＥＬの収斂位置）を、加工光ＥＬの進行方向に沿って変更可能な光学部材である。集光位置変更光学系１２１０は、例えば、加工光ＥＬの進行方向に沿って並ぶ複数枚のレンズを含んでいてもよい。この場合、複数枚のレンズのうちの少なくとも一つがその光軸方向に沿って移動することで、加工光ＥＬの集光位置が変更されてもよい。

【0033】

開き角変更光学系１２１１は、加工ヘッド１２から射出される加工光ＥＬの開き角を変更可能な光学部材である。本実施形態における「加工光ＥＬの開き角」は、加工光ＥＬの最も外側の光線がなす角度を意味していてもよい。或いは、本実施形態における「加工光ＥＬの開き角」は、加工光ＥＬの最も外側の光線と、加工光ＥＬの主光線とがなす角度を意味していてもよい。この場合、開き角変更光学系１２１１は、実質的には、照射光学系１２１の開口数を変更しているとみなしてもよい。尚、開き角変更光学系１２１１は、開き角変更装置と称されてもよい。

【0034】

楕円率変更光学系１２１２は、加工ヘッド１２から射出される加工光ＥＬの楕円率を変更可能な光学部材である。具体的には、楕円率変更光学系１２１２は、加工光ＥＬの進行方向に沿った照射軸ＥＸに交差する面内における加工光ＥＬのスポットの楕円率を変更する。例えば、楕円率変更光学系１２１２は、直交する二つの方向で屈折力が異なる光学部材（例えば、トーリックレンズ及びシリンドリカルレンズ等の少なくとも一つ）を備え、当該光学部材を光軸廻り又は光軸と平行な軸廻りに回転させることで楕円率を変更してもよい。例えば、楕円率変更光学系１２１２は、複数の光学部材を備え、当該複数の光学部材の光軸方向の間隔等を変更することで楕円率を変更してもよい。ここで、複数の光学部材のうち少なくとも一つは、光軸に関して非対称な屈折力を有する光学部材であってもよい。尚、照射軸ＥＸは、典型的には、加工光ＥＬの主光線に沿って延びる軸である。加工光ＥＬの主光線は、加工光ＥＬの進行方向と交差する第１の断面における光量重心と、進行方向と交差する面であって第１の断面とは異なる第２の断面における光量重心とを結ぶ線であってもよい。図４に示す例では、照射軸ＥＸがｆθレンズ１２１５の光軸ＡＸに平行であるが、照射軸ＥＸがｆθレンズ１２１５の光軸ＡＸに対して傾斜していてもよい。図４に示す例では、照射軸ＥＸがＺ軸に平行であるが、照射軸ＥＸがＺ軸に対して傾斜していてもよい。

【0035】

尚、楕円率を変更することは、照射軸ＥＸを含む第１面内での加工光ＥＬの開き角と、照射軸ＥＸを含み且つ第１面と交差する第２面内での加工光ＥＬの開き角との少なくとも一方を変更することと実質的には等価であるとみなしてもよい。このため、楕円率変更光学系１２１２は、開き角変更光学系又は開き角変更装置と称されてもよい。この場合、上述した開き角変更光学系１２１１が、楕円率変更光学系１２１２の少なくとも一部として機能してもよい。

【0036】

光回転光学系１２１３は、照射軸ＥＸに交差する面内において、加工光ＥＬのスポットを、光軸ＡＸ廻りに（特に、照射軸ＥＸ廻りに）回転可能な光学部材である。本実施形態では、光回転光学系１２１３は、ｆθレンズ１２１５の入射瞳面での加工光ＥＬのスポット（つまり、加工光ＥＬの断面）の直径のうち最大値をとる方向を光軸ＡＸ廻りに（特に、照射軸ＥＸ廻りに）回転させる。つまり、光回転光学系１２１３は、ｆθレンズ１２１５の入射瞳面での加工光ＥＬのスポット（つまり、加工光ＥＬの断面）の直径が最大になる方向を光軸ＡＸ廻りに（特に、照射軸ＥＸ廻りに）回転させる。この場合、光回転光学系１２１３は、ｆθレンズ１２１５の入射瞳面での加工光ＥＬのスポットの長軸の方向又は短軸の方向を光軸ＡＸ廻りに（特に、照射軸ＥＸ廻りに）回転させているとみなしてもよい。例えば、光回転光学系１２１３は、光軸廻りに回転可能な光学部材を備え、当該光学部材を光軸周りに回転させることで、加工光ＥＬのスポットを回転させてもよい。このような光学部材は、ビームローテータと称されてもよい。このため、光回転光学系１２１３は、ビーム回転部材と称されてもよい。尚、楕円率変更光学系１２１２と光回転光学系１２１３とは兼用されていてもよい。

【0037】

集光位置変更光学系１２１０、開き角変更光学系１２１１、楕円率変更光学系１２１２及び光回転光学系１２１３を通過した加工光ＥＬは、ガルバノミラー１２１４に入射する。ガルバノミラー１２１４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、ガルバノミラー１２１４からの加工光ＥＬの射出方向を変更する。このため、ガルバノミラー１２１４は、ビーム偏向装置と称されてもよい。尚、図４は、ガルバノミラー１２１４からの加工光ＥＬの射出方向が、ＹＺ平面内において変更されている例を示している。ガルバノミラー１２１４は、ガルバノミラー１２１４からの加工光ＥＬの射出方向を変更することで、加工ヘッド１２に対する加工光ＥＬの照射位置（例えば、ワークＷの表面上での加工光ＥＬの照射位置）を変更してもよい。つまり、ガルバノミラー１２１４は、加工光ＥＬを偏向することで、加工光ＥＬの照射位置を変更（つまり、移動）してもよい。このため、ガルバノミラー１２１４は、ビーム照射位置変更装置と称されてもよい。尚、図４は、加工光ＥＬの照射位置が、Ｙ軸方向において変更されている例を示している。また、ガルバノミラー１２１４は、ガルバノミラー１２１４からの加工光ＥＬの射出方向を変更することで、加工ヘッド１２からの加工光ＥＬの進行方向（つまり、照射軸ＥＸの延びる方向）を変更してもよい。つまり、ガルバノミラー１２１４は、加工光ＥＬの照射位置及び進行方向の少なくとも一方を変更してもよい。このため、ガルバノミラー１２１４は、照射位置及び進行方向の少なくとも一方を含む加工光ＥＬの照射状態を変更可能なビーム照射状態変更装置と称されてもよい。

【0038】

ガルバノミラー１２１４は、例えば、Ｘ走査ミラー１２１４Ｘと、Ｙ走査ミラー１２１４Ｙとを含む。Ｘ走査ミラー１２１４Ｘ及びＹ走査ミラー１２１４Ｙのそれぞれは、各ミラーに入射する加工光ＥＬの光路に対する角度が変更可能な傾斜角可変ミラーである。Ｘ走査ミラー１２１４Ｘは、加工光ＥＬをＹ走査ミラー１２１４Ｙに向けて反射する。Ｘ走査ミラー１２１４Ｘは、Ｙ軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転可能である。Ｘ走査ミラー１２１４Ｘの揺動又は回転により、加工光ＥＬは、ワークＷの表面をＸ軸方向に沿って走査する。Ｘ走査ミラー１２１４Ｘの揺動又は回転により、目標照射領域ＥＡは、ワークＷの表面上をＸ軸方向に沿って移動する。Ｙ走査ミラー１２１４Ｙは、加工光ＥＬをｆθレンズ１２１５に向けて反射する。Ｙ走査ミラー１２１４Ｙは、Ｘ軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転可能である。Ｙ走査ミラー１２１４Ｙの揺動又は回転により、加工光ＥＬは、ワークＷの表面をＹ軸方向に沿って走査する。Ｙ走査ミラー１２１４Ｙの揺動又は回転により、目標照射領域ＥＡは、ワークＷの表面上をＹ軸方向に沿って移動する。

【0039】

このようなガルバノミラー１２１４により、加工光ＥＬは、加工ヘッド１２を基準に定まる加工ショット領域ＰＳＡを走査可能となる。つまり、ガルバノミラー１２１４により、目標照射領域ＥＡは、加工ヘッド１２を基準に定まる加工ショット領域ＰＳＡ内で移動可能となる。尚、加工ショット領域ＰＳＡは、加工ヘッド１２とワークＷとの位置関係を固定した状態で（つまり、変更することなく）加工装置１による加工が行われる領域（言い換えれば、範囲）を示す。典型的には、加工ショット領域ＰＳＡは、加工ヘッド１２とワークＷとの位置関係を固定した状態でガルバノミラー１２１４によって偏向される加工光ＥＬが走査可能な最大範囲と一致する又は当該範囲よりも狭い領域になるように設定される。加工ショット領域ＰＳＡがワークＷのうちの加工したい部分よりも小さい場合には、ワークＷ上のある部分に設定された加工ショット領域ＰＳＡを加工光ＥＬで走査することでワークＷ上のある部分を加工する動作と、加工ヘッド１２とワークＷとの相対的な位置関係を変更することでワークＷ上での加工ショット領域ＰＳＡの位置を変更する動作とが繰り返される。

【0040】

尚、照射光学系１２１は、ガルバノミラー１２１４に加えて又は代えて、加工光ＥＬを偏向可能な（つまり、加工光ＥＬの射出方向及び照射位置の少なくとも一方を変更可能な）任意の光学部材を備えていてもよい。このような光学部材の一例として、角度が異なる複数の反射面を有するポリゴンミラーがあげられる。ポリゴンミラーは、加工光ＥＬが一の反射面に照射されている期間中に当該一の反射面に対する加工光ＥＬの入射角度を変更し且つ加工光ＥＬが照射される反射面を複数の反射面の間で切り替えるように回転可能である。また、照射光学系１２１は、偏光光学部材を有する戻り光低減光学系を備えていてもよい。

【0041】

ｆθレンズ１２１５は、ガルバノミラー１２１４からの加工光ＥＬをワークＷに向けて射出するための光学系である。特に、ｆθレンズ１２１５は、ガルバノミラー１２１４からの加工光ＥＬを、ｆθレンズ１２１５の光軸ＡＸと交差する集光面に集光可能な光学素子である。このため、ｆθレンズ１２１５は、集光光学系と称されてもよい。ｆθレンズ１２１５の集光面は、ｆθレンズ１２１５の射出側に設定されてもよい。ｆθレンズ１２１５の集光面は、例えば、ワークＷの表面に設定されてもよい。この場合、ｆθレンズ１２１５は、ガルバノミラー１２１４からの加工光ＥＬを、ワークＷの表面に集光可能である。

【0042】

再び図１及び図２において、ヘッド駆動系１３は、制御装置４の制御下で、加工ヘッド１２、ひいては照射光学系１２１を、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移動させる。このため、ヘッド駆動系１３は、移動装置と称されてもよい。図１は、ヘッド駆動系１３が加工ヘッド１２をＺ軸方向に沿って移動させる例を示している。この場合、ヘッド駆動系１３は、例えば、Ｚ軸方向に沿って延びるＺスライダ部材１３１を備えていてもよい。Ｚスライダ部材１３１は、防振装置を介して後述する定盤３１上に配置される支持フレーム６に配置されている。支持フレーム６は、例えば、防振装置を介して定盤３１上に配置され且つＺ軸方向に沿って延びる一対の脚部材６１と、一対の脚部材６１の上端部を連結するように一対の脚部材６１上に配置され且つＸ軸方向に沿って延びる梁部材６２とを備えていてもよい。Ｚスライダ部材１３１は、例えば、Ｚ軸方向に沿って延びる支持部材６３を介して、梁部材６２に配置される。Ｚスライダ部材１３１には、加工ヘッド１２が、Ｚスライダ部材１３１に沿って移動可能となるように接続されている。

【0043】

加工ヘッド１２が移動すると、加工ヘッド１２と後述するステージ３２との位置関係が変わる。更に、加工ヘッド１２が移動すると、加工ヘッド１２とステージ３２上に配置された後述する回転装置３５との位置関係が変わる。更に、加工ヘッド１２が移動すると、加工ヘッド１２と回転装置３５が保持するワークＷとの位置関係が変わる。従って、加工ヘッド１２を移動させることは、加工ヘッド１２とステージ３２、回転装置３５及びワークＷのそれぞれとの位置関係を変更することと等価であるとみなしてもよい。また、加工ヘッド１２が移動すると、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置がワークＷの表面に対して移動する。つまり、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置がワークＷの表面上で変わる。従って、加工ヘッド１２を移動させることは、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置を変更することと等価であるとみなしてもよい。

【0044】

位置計測装置１４は、加工ヘッド１２の位置を計測可能（言い換えれば、検出可能）である。つまり、位置計測装置１４は、加工ヘッド１２の位置に関する情報を取得可能な装置である。位置計測装置１４は、例えば、エンコーダ及びレーザ干渉計の少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0045】

計測装置２は、制御装置４の制御下で、ワークＷを計測可能である。尚、計測装置２は、ワークＷという物体を計測するため、物体計測装置又はワーク計測装置と称されてもよい。ワークＷを計測するために、計測装置２は、計測ヘッド２１と、ヘッド駆動系２２と、位置計測装置２３とを備える。

【0046】

計測ヘッド２１は、制御装置４の制御下で、ワークＷを計測可能である。本実施形態では、計測ヘッド２１は、ワークＷの表面を３次元計測する。つまり、計測ヘッド２１は、ワークＷの表面の３次元形状を計測する。このため、計測ヘッド２１は、ワークＷの表面の３次元形状を計測可能な３次元計測装置２１１を備えていてもよい。計測ヘッド２１によるワークＷの計測結果（つまり、３次元計測装置２１１によるワークＷの計測結果）に関するワーク計測情報は、計測ヘッド２１から制御装置４に出力される。制御装置４は、ワーク計測情報に基づいて、加工システムＳＹＳの動作を制御する。具体的には、制御装置４は、ワーク計測情報に基づいて、加工システムＳＹＳがワークＷを適切に加工することができるように加工システムＳＹＳ（例えば、加工装置１、計測装置２及びステージ装置３の少なくとも一つ）を制御する。尚、計測装置２、計測ヘッド２１又は３次元形状計測装置２１１は、ワークＷの表面の３次元形状に関するワーク計測情報を取得するため、物体情報取得装置又はワーク情報取得装置と称されてもよい。

【0047】

３次元計測装置２１１は、ワークＷを非接触計測してもよい。例えば、３次元計測装置２１１は、光学的にワークＷを計測してもよい。つまり、３次元計測装置２１１は、計測光等の任意の計測ビームを用いてワークＷを計測してもよい。例えば、３次元計測装置２１１は、ワークＷの表面にスリット光を投影すると共に投影されたスリット光の形状を計測する光切断法を用いて、ワークＷを計測してもよい。例えば、３次元計測装置２１１は、ワークＷを介した白色光とワークＷを介していない白色光との干渉パターンを計測する白色干渉法を用いて、ワークＷを計測してもよい。例えば、３次元計測装置２１１は、ワークＷの表面に光パターンを投影し、投影されたパターンの形状を計測するパターン投影法、ワークＷの表面に光を投射し且つ投射された光が戻ってくるまでの時間からワークＷまでの距離を測定する動作を、ワークＷ上の複数の位置で行うタイム・オブ・フライト法、モアレトポグラフィ法（具体的には、格子照射法若しくは格子投影法）、ホログラフィック干渉法、オートコリメーション法、ステレオ法、非点収差法、臨界角法、ナイフエッジ法、干渉計測法、及び、共焦点法の少なくとも一つを用いて、ワークＷを計測してもよい。例えば、３次元計測装置２１１は、照明光で照明されたワークＷを撮像することでワークＷを計測してもよい。いずれの場合においても、３次元計測装置２１１は、計測光ＭＬ（例えば、スリット光、白色光又は照明光）を射出する光源と、計測光ＭＬが照射されたワークＷからの光（例えば、計測光の反射光）を受光する受光器とを備えていてもよい。尚、３次元計測器２１１は、ワークＷを接触計測してもよい。

【0048】

計測ヘッド２１は、計測ショット領域ＭＳＡを単位としてワークＷを計測する。計測ショット領域ＭＳＡは、計測ヘッド２１とワークＷとの位置関係を固定した状態で（つまり、変更することなく）計測ヘッド２１による計測が行われる領域（言い換えれば、範囲）を示す。典型的には、計測ショット領域ＭＳＡは、計測ヘッド２１とワークＷとの位置関係を固定した状態で（つまり、変更することなく）計測ヘッド２１が計測光ＭＬを照射可能な最大範囲と一致する又は当該範囲よりも狭い領域になるように設定される。尚、計測ショット領域ＭＳＡは、計測ヘッド２１の計測可能範囲、計測可能フィールドと称されてもよい。

【0049】

図１に示す例では、計測ヘッド２１は、計測ヘッド２１の計測軸ＭＸが、加工光ＥＬの進行方向に沿った照射軸ＥＸと一致しないように、加工ヘッド１２に対して位置合わせされている。図１に示す例では、計測軸ＭＸは、照射軸ＥＸと平行である。尚、計測軸ＭＸは、例えば、計測ヘッド２１が備える光学系の光軸に沿って延びる軸であってもよい。計測軸ＭＸは、例えば、計測ヘッド２１からの計測光ＭＬの主光線に沿って延びる軸であってもよい。尚、後述する第１変形例で説明するように、計測軸ＭＸは照射軸ＥＸと平行でなくてもよい。

【0050】

ヘッド駆動系２２は、制御装置４の制御下で、計測ヘッド２１を、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移動させる。このため、ヘッド駆動系２２は、移動装置と称されてもよい。図１は、ヘッド駆動系２２が計測ヘッド２１をＺ軸方向に沿って移動させる例を示している。この場合、ヘッド駆動系２２は、例えば、Ｚ軸方向に沿って延びるＺスライダ部材２２１を備えていてもよい。Ｚスライダ部材２２１は、Ｚ軸方向に延びる支持部材６４を介して、梁部材６２に配置されていてもよい。Ｚスライダ部材２２１には、計測ヘッド２１が、Ｚスライダ部材２２１に沿って移動可能となるように接続されている。

【0051】

計測ヘッド２１が移動すると、計測ヘッド２１とステージ３２、回転装置３５及びワークＷのそれぞれとの位置関係が変わる。従って、計測ヘッド２１を移動させることは、計測ヘッド２１とステージ３２、回転装置３５及びワークＷのそれぞれとの位置関係を変更することと等価であるとみなしてもよい。

【0052】

位置計測装置２３は、計測ヘッド２１の位置を計測可能（言い換えれば、検出可能）である。つまり、位置計測装置２３は、計測ヘッド２１の位置に関する情報を取得可能な装置である。位置計測装置２３は、例えば、エンコーダ及びレーザ干渉計の少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0053】

ステージ装置３は、定盤３１と、ステージ３２と、ステージ駆動系３３と、位置計測装置３４と、回転装置３５と、計測装置３６とを備える。

【0054】

定盤３１は、筐体５の底面上（或いは、筐体５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５の底面或いは筐体５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、上述した支持フレーム６が配置されていてもよい。

【0055】

ステージ３２は、ワークＷが載置可能な載置装置である。ステージ３２は、ステージ３２に載置されたワークＷを保持可能であってもよい。或いは、ステージ３２は、ステージ３２に載置されたワークＷを保持可能でなくてもよい。このとき、ワークＷは、クランプレスでステージ３２に載置されていてもよい。

【0056】

本実施形態では、ステージ３２に回転装置３５が配置される。回転装置３５は、後に詳述するように、ワークＷを回転可能に保持する保持装置であるチャック３５３を回転させる装置である。このため、本実施形態では、ワークＷは、ステージ３２に載置されてもよいし、チャック３５３を介して回転装置３５によって保持されてもよい。加工ヘッド１２は、ステージ３２に載置されたワークＷに加工光ＥＬを照射してもよいし、回転装置３５によって保持されたワークＷに加工光ＥＬを照射してもよい。計測ヘッド２１は、ステージ３２に載置されたワークＷを計測してもよいし、回転装置３５によって保持されたワークＷを計測してもよい。以下では、特段の説明がない場合は、ワークＷは、回転装置３５によって保持されているものとする。尚、回転装置３５がワークＷを保持するチャック３５３を回転させることから、回転装置３５はワークＷを回転させる装置とみなしてもよい。

【0057】

ステージ駆動系３３は、制御装置４の制御下で、ステージ３２を移動させる。このため、ステージ駆動系３３は、移動装置と称されてもよい。ステージ３２が移動すると、ステージ３２に配置された回転装置３５もまたステージ３２と共に移動する。また、ステージ３２が移動すると、ステージ３２に載置された又はステージ３２上の回転装置３５に保持されたワークＷもまたステージ３２と共に移動する。ステージ駆動系３３は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿ってステージ３２を移動させる。図１に示す例では、ステージ駆動系３３は、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに沿ってステージ３２を移動させる。つまり、図１に示す例では、ステージ駆動系３３は、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬの夫々の進行方向に交差するＸＹ平面に沿った方向に沿ってステージ３２を移動させる。この場合、ステージ駆動系３３は、例えば、Ｘ軸方向に沿って延びるＸスライド部材３３１（図１に示す例では、互いに平行に設けられた二つのＸスライド部材３３１）と、Ｙ軸方向に沿って延びるＹスライド部材３３２（図１に示す例では、一つのＹスライド部材３３２）とを備えていてもよい。二つのＸスライド部材３３１は、Ｙ軸方向に沿って並ぶように定盤３１上に配置される。Ｙスライド部材３３２は、二つのＸスライド部材３３１に沿って移動可能となるように、二つのＸスライド部材３３１に接続される。ステージ３２は、Ｙスライド部材３３２に沿って移動可能となるようにＹスライド部材３３２に接続される。尚、図１の例ではＸスライド部材３３１が複数設けられているが、Ｘスライド部材は一つであってもよい。また、ステージ３２は、定盤３１上にエアベアリングで浮上支持される構成であってもよい。

【0058】

ステージ３２が移動すると、ステージ３２、回転装置３５及びワークＷのそれぞれと加工ヘッド１２及び計測ヘッド２１のそれぞれ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、回転装置３５及びワークＷのそれぞれと加工ヘッド１２及び計測ヘッド２１のそれぞれとの位置関係を変更することと等価であるとみなしてもよい。また、ステージ３２が移動すると、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置がワークＷの表面に対して移動する。つまり、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置がワークＷの表面上で変わる。従って、ステージ３２を移動させることは、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置を変更することと等価であるとみなしてもよい。

【0059】

位置計測装置３４は、ステージ３２の位置を計測可能（言い換えれば、検出可能）である。つまり、位置計測装置３４は、ステージ３２の位置に関する情報を取得可能な装置である。位置計測装置３４は、例えば、エンコーダ及びレーザ干渉計の少なくとも一つを含んでいてもよい。位置計測装置３４がステージ３２の位置に関する情報を取得可能であることから、位置計測装置３４をステージ位置情報取得装置と称してもよい。

【0060】

回転装置３５は、上述したように、ワークＷを回転可能に保持する保持装置であるチャック３５３を回転させる装置である。ここで、回転装置３５の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、回転装置３５の構成を示す断面図である。

【0061】

図５に示すように、回転装置３５は、支持フレーム３５１と、回転モータ３５２とを備えている。支持フレーム３５１は、ステージ３２上に配置されている。回転モータ３５２は、支持フレーム３５１によって支持されている。回転モータ３５２は、回転シャフト３５２１を回転させるように動作する。回転シャフト３５２１は、重力方向と交差する方向（図５に示す例では、Ｘ軸方向）に沿って延びる部材であってもよい。つまり、図５に示す例では、回転モータ３５２は、Ｘ軸方向に沿って延びる回転シャフト３５２１を、Ｘ軸方向に沿って延びる回転軸３５２２周りに回転させている。尚、回転軸３５２２は、回転シャフト３５２１の回転中心を通過し且つ回転シャフト３５２１に沿って延びる軸である。しかしながら、回転シャフト３５２１は、Ｘ軸方向とは異なる方向に沿って延びていてもよい。回転モータ３５２は、Ｘ軸方向とは異なる方向に沿って延びる回転シャフト３５２１を、Ｘ軸方向とは異なる方向に沿って延びる回転軸３５２２廻りに回転させてもよい。尚、回転シャフト３５２１は、その回転軸３５２２のＸ軸に対する角度（例えば、ＸＺ平面内の角度、ＸＹ平面内の角度）が変更可能となるように設けられてもよい。つまり、回転シャフト３５２１は、θｚ方向及びθｙ方向の少なくとも一方で可動であってもよい。また、図５では不図示ではあるが、回転装置３５は、回転モータ３５２の回転角度或いは回転シャフト３５２１の回転角度を検出するためのロータリーエンコーダを備えており、その出力は制御装置４に出力される。このロータリーエンコーダを、回転装置の回転角を検出可能な回転検出装置と称してもよい。

【0062】

回転シャフト３５２１には、チャック３５３が連結されている。チャック３５３は、ワークＷを保持可能な保持装置である。図５に示す例では、チャック３５３は、チャック３５３の保持面３５３１に接触したワークＷを、チャック３５３が備える複数の爪３５３２を用いて挟み込むことで、ワークＷを保持している。特に、図５に示す例では、回転シャフト３５２１がＸ軸方向に延びているため、チャック３５３は、Ｘ軸に交差するＹＺ平面に沿った保持面３５３１に接触したワークＷを、Ｘ軸方向に沿って延びる複数の爪３５３２を用いて挟み込むことで、ワークＷを保持している。但し、チャック３５３がワークＷを保持する方法が図５に示す方法に限定されることはない。

【0063】

回転モータ３５２は、回転シャフト３５２１を回転させることで、回転シャフト３５２１に連結されたチャック３５３を回転軸３５２２廻りに回転させる。その結果、チャック３５３が保持するワークＷもまた、回転軸３５２２廻りに回転する。このため、回転装置３５は、チャック３５３が保持するワークＷを回転させることが可能な主軸台として機能可能であるとも言える。図５に示す例では、回転装置３５は、ワークＷをＸ軸廻りに回転させる。

【0064】

再び図１及び図２において、計測装置３６は、加工ヘッド１２からの加工光ＥＬを計測可能な装置である。このため、計測装置３６は、ビーム計測装置と称されてもよい。更に、計測装置３６の少なくとも一部は、計測ヘッド２１によって計測可能である。この場合、計測装置３６の少なくとも一部は、計測ヘッド２１によって計測可能なマーク（或いは指標）として機能しているとみなしてもよい。計測装置３６による加工光ＥＬの計測結果に関する加工光計測情報及び計測ヘッド２１による計測装置３６の計測結果に関するマーク計測情報のそれぞれは、計測ヘッド２１から制御装置４に出力される。制御装置４は、加工光計測情報及びマーカ計測情報の少なくとも一方に基づいて、加工システムＳＹＳの動作を制御する。具体的には、制御装置４は、加工光計測情報及びマーカ計測情報の少なくとも一方に基づいて、加工システムＳＹＳがワークＷを適切に加工することができるように加工システムＳＹＳ（例えば、加工装置１、計測装置２及びステージ装置３の少なくとも一つ）を制御する。

【0065】

ここで、図６から図７を参照しながら、計測装置３６の構造について説明する。図６は、計測装置３６の構造を示す平面図である。図７は、計測装置３６の構造を示す断面図である。尚、図７は、図６のＶＩ－ＶＩ’断面図に相当する。

【0066】

図６及び図７に示すように（更には、上述した図５に示すように）、計測装置３６は、回転装置３５に配置されている（つまり、設けられている）。図５から図７に示す例では、計測装置３６は、回転装置３５の支持フレーム３５１に配置されている。計測装置３６が加工光ＥＬを計測し且つ計測ヘッド２１が計測装置３６の少なくとも一部を計測するため、計測装置３６は、支持フレーム３５１の上面３５１１（つまり、加工ヘッド１２及び計測ヘッド２１を向いた面）に配置されていてもよい。但し、計測装置３６は、支持フレーム３５１の上面とは異なる面に配置されていてもよい。計測装置３６は、支持フレーム３５１とは異なる部材に配置されていてもよい。例えば、計測装置３６は、ステージ３２に配置されていてもよい。計測装置３６の少なくとも一部は、支持フレーム３５１から取り外し可能であってもよい。或いは、計測装置３６は、支持フレーム３５１と一体化されていてもよい。また、複数の計測装置３６が支持フレーム３５１に配置されていてもよい。尚、計測装置３６は、チャック３５３に配置されていてもよい。チャック３５３に複数の計測装置３６が配置されていてもよい。

【0067】

図６及び図７に示すように、計測装置３６は、ビーム通過部材３６１と、受光素子３６２とを備える。ビーム通過部材３６１は、ＸＹ平面に沿った板状の部材である。ＸＹ平面内でのビーム通過部材３６１の形状は矩形であるが、その他の任意の形状（例えば、円形又は楕円形）であってもよい。尚、ビーム通過部材３６１は平板状であるが、曲がった形状であってもよい。ビーム通過部材３６１の一辺のサイズは、例えば、数ｍｍから十数ｍｍであるが、その他のサイズであってもよい。受光素子３６２は、ＸＹ平面に沿って広がる受光面３６２１を備える。ＸＹ平面内での受光面３６２１の形状は矩形であるが、その他の任意の形状（例えば、円形又は楕円形）であってもよい。受光面３６２１の一辺のサイズは、ビーム通過部材３６１の一辺のサイズと同一であってもよいし、ビーム通過部材３６１の一辺のサイズよりも小さくてもよいし、ビーム通過部材３６１の一辺のサイズよりも大きくてもよい。

【0068】

ビーム通過部材３６１と受光素子３６２とは、支持フレーム３５１に形成された窪み３５１２（つまり、凹部）の内部に配置されている。つまり、ビーム通過部材３６１と受光素子３６２とは、支持フレーム３５１の上面３５１１から－Ｚ側に窪んだ窪み３５１２に配置されている。但し、ビーム通過部材３６１及び受光素子３６２の少なくとも一方は、窪み３５１２とは異なる位置に配置されていてもよい。

【0069】

窪み３５１２内において、ビーム通過部材３６１は、受光素子３６２の上方に配置される。つまり、ビーム通過部材３６１は、受光素子３６２よりも加工ヘッド１２及び計測ヘッド２１により近い位置に配置される。この場合、図７に示すように、ビーム通過部材３６１の表面（具体的には、加工ヘッド１２及び計測ヘッド２１側を向いた表面であり、＋Ｚ側の表面）は、上面３５１１よりも下方に位置していてもよい。その結果、計測装置３６が支持フレーム３５１の表面から突き出ることがないがゆえに、ワークＷ等が計測装置３６（特に、ビーム通過部材３６１）に誤って接触してしまう可能性が小さくなる。その結果、ワークＷ等がビーム通過部材３６１に接触することに起因してビーム通過部材３６１が破損及び／又は汚染する可能性が小さくなる。但し、ビーム通過部材３６１の表面は、上面３５１１と同じ高さに位置していてもよいし、上面３５１１よりも上方に位置していてもよい。

【0070】

ビーム通過部材３６１は、ガラス基板３６１１と、ガラス基板３６１１の表面の少なくとも一部に形成された減衰膜３６１２とを含む。減衰膜３６１２は、減衰膜３６１２に入射する加工光ＥＬを減衰可能な部材である。尚、本実施形態における「減衰膜３６１２による加工光ＥＬの減衰」は、減衰膜３６１２を通過した加工光ＥＬの強度を減衰膜３６１２に入射した加工光ＥＬの強度よりも小さくすることのみならず、減衰膜３６１２に入射した加工光ＥＬを遮光する（つまり、遮蔽する）ことを含んでいてもよい。従って、加工光ＥＬが減衰膜３６１２に入射した場合には、減衰膜３６１２によって減衰された加工光ＥＬが減衰膜３６１２を介して受光素子３６２に入射するか、又は、加工光ＥＬが減衰膜３６１２によって遮光されることで加工光ＥＬが受光素子３６２に入射することはない。尚、減衰膜３６１２は、クロム膜又は酸化クロム膜で形成されていてもよい。

【0071】

減衰膜３６１２には、少なくとも一つの開口３６３が形成されている。図６から図７に示す例では、減衰膜３６１２には、複数の開口３６３が形成されている。開口３６３は、減衰膜３６１２をＺ軸方向において貫通する貫通孔である。このため、加工光ＥＬが減衰膜３６１２に形成された開口３６３に入射した場合には、加工光ＥＬは、開口３６３を介してビーム通過部材３６１を通過する。つまり、加工光ＥＬは、減衰膜３６１２によって減衰又は遮光されることなく、開口３６３を介して受光素子３６２に入射する。

【0072】

このように、ガラス基板３６１１のうち減衰膜３６１２が形成された部分（つまり、開口３６３が形成されていない部分）は、加工光ＥＬを減衰させる減衰領域３６４として機能する。一方で、ガラス基板３６１１のうち減衰膜３６１２が形成されていない部分（つまり、開口３６３が形成されている部分）は、加工光ＥＬを通過させる通過領域３６５として機能する。この際、通過領域３６５は、通過領域３６５を通過する加工光ＥＬを減衰させない。但し、通過領域３６５は、通過領域３６５を通過する加工光ＥＬを減衰させてもよい。つまり、通過領域３６５は、通過領域３６５に入射した加工光ＥＬの全て（つまり、１００％）が通過する領域でなくてもよく、通過領域３６５に入射した加工光ＥＬの一部が通過する領域であってもよい。但し、通過領域３６５による加工光ＥＬの減衰率は、減衰領域３６４による加工光ＥＬの減衰率よりも小さい。減衰領域３６４は、典型的には、通過領域３６５と隣接して配置される。つまり、通過領域３６５は、減衰領域３６４の中に配置される。

【0073】

計測装置３６が支持フレーム３５１１に配置されている（つまり、回転装置３５に配置されている）ため、減衰領域３６４及び通過領域３６５のそれぞれと回転装置３５との位置関係は、固定される。つまり、減衰領域３６４及び通過領域３６５のそれぞれと回転装置３５との位置関係は、制御装置４にとって既知である所定の関係となる。

【0074】

開口３６３によって形成される通過領域３６５は、減衰膜３６１２の表面に沿った平面（典型的には、ＸＹ平面）内において所定の形状を有するマーク（つまり、パターン）３６６を形成していてもよい。このマーク３６６は、計測ヘッド２１によって計測可能なマークとして機能可能である。

【0075】

例えば、図６に示すように、ビーム通過部材３６１には、スリット形状を有するマーク３６６（このマーク３６６を、スリットマークと称してもよい）が形成されていてもよい。スリット形状を有するマーク３６６は、減衰膜３６１２の表面に沿った平面内において単一の線状（例えば、スリット状）の形状を有する通過領域３６５によって形成されるマークである。図６に示す例では、ビーム通過部材３６１には、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに対する角度が異なる複数のマーク３６６が形成されている。但し、ビーム通過部材３６１には、その他の形状を有するマーク３６６が形成されていてもよい。例えば、ビーム通過部材３６１には、それぞれが一の方向に沿って延び且つ一の方向に交差する他の方向に沿って配列される複数の線状の通過領域３６５によって形成されるマーク３６６（このマーク３６６を、ファインマークと称してもよい）が形成されていてもよい。例えば、ビーム通過部材３６１には、減衰膜３６１２の表面に沿った平面内において矩形の形状を有する通過領域３６５によって形成されるマーク３６６（このマーク３６６を、矩形マークと称してもよい）である。例えば、ビーム通過部材３６１には、それぞれが第１の方向に沿って延び且つ第１の方向に交差する第２の方向に沿って配列される複数の線状の通過領域３６５と、それぞれが第１の方向に交差する第３の方向に沿って延び且つ第３の方向に交差する第４の方向に沿って配列される複数の線状の通過領域３６５とによって形成されるマーク３６６（このマーク３６６を、クロスマークと称してもよい）が形成されていてもよい。例えば、ビーム通過部材３６１には、それぞれが第５の方向に沿って延び且つ第５の方向に直交する第６の方向に沿って離れた二つの第１の線状の通過領域３６５と、第５の方向に対して傾斜した（つまり、斜めに交差する）第７の方向に沿って延びる第２の線状の通過領域３６５とによって形成されるマーク（このマーク３６６を、サーチマークと称してもよい）が形成されていてもよい。

【0076】

受光素子３６２は、通過領域３６５（つまり、開口３６３）を介して受光素子３６２に入射してきた加工光ＥＬを受光面３６２１で受光可能な（例えば、検出可能な）受光部である。受光素子３６２は、通過領域３６５（つまり、開口３６３）を通過した加工光ＥＬを受光面３６２１で受光可能な受光部である。受光部の一例として、受光した加工光ＥＬを光電変換可能な光電変換器があげられる。

【0077】

ビーム通過部材３６１に複数の通過領域３６５が形成されている場合には、受光素子３６２は、複数の通過領域３６５のそれぞれを介して受光素子３６２に入射してきた加工光ＥＬを受光面３６２１で受光可能であってもよい。尚、受光面３６２１は、光電変換素子の１つの光電変換面で形成されていてもよい。例えば、受光素子３６２は、第１の通過領域３６５を介して受光素子３６２に入射してきた加工光ＥＬを、受光面３６２１の第１の部分で受光可能であってもよい。例えば、受光素子３６２は、第２の通過領域３６５を介して受光素子３６２に入射してきた加工光ＥＬを、受光面３６２１の第２の部分で受光可能であってもよい。このように、本実施形態では、計測装置３６は、複数の通過領域３６５にそれぞれ対応する複数の受光素子３６２を備えていなくてもよい。計測装置３６は、複数の通過領域３６５に共通の受光素子３６２を備えていればよい。但し、計測装置３６は、複数の通過領域３６５にそれぞれ対応する複数の受光素子３６２を備えていてもよい。

【0078】

通過領域３６５を介して受光素子３６２が加工光ＥＬを受光する場合には、加工光ＥＬの集光位置は、ビーム通過部材３６１の通過領域３６５に又はその近傍に設定されていてもよい。一方で、加工光ＥＬでワークＷが加工される場合には、加工光ＥＬの集光位置は、ワークＷの表面又はその近傍に設定されていてもよい。このため、制御装置４は、フォーカス変更光学系１２１０を制御することで、加工光ＥＬの集光位置を適切な位置に設定してもよい。

【0079】

加工光ＥＬの照射によってワークＷが加工されることを考慮すれば、加工光ＥＬの照射によって計測装置３６の少なくとも一部もまた加工（実質的には、破壊）されてしまう可能性がある。このため、計測装置３６に照射される加工光ＥＬの強度（例えば、受光素子３６２の受光面３６２１における単位面積あたりのエネルギ量）が、ワークＷを加工するためにワークＷに照射される加工光ＥＬの強度（例えば、ワークＷの表面における単位面積当たりのエネルギ量）よりも小さくなるように、加工光ＥＬの強度（例えば、加工光ＥＬの進行方向に交差する面内で単位面積当たりのエネルギ量）が制御されてもよい。例えば、制御装置４は、加工光源１１を制御することで、加工光ＥＬの強度を小さくしてもよい。例えば、制御装置４は、加工光源１１の射出側に配置される減光部材（不図示）を制御することで、加工光ＥＬの強度を小さくしてもよい。

【0080】

受光素子３６２の受光結果は、受光素子３６２に入射した加工光ＥＬの状態に関する情報を含む。例えば、受光素子３６２の受光結果は、受光素子３６２に入射した加工光ＥＬの強度（具体的には、ＸＹ平面に交差する面内での強度）に関する情報を含む。より具体的には、受光素子３６２の受光結果は、ＸＹ平面に沿った面内における加工光ＥＬの強度分布に関する情報を含む。受光素子３６２の受光結果は、上述した加工光計測情報として制御装置４に出力される。加えて、上述したように、マーク３６６が計測ヘッド２１によって計測される場合には、計測ヘッド２１によるマーク３６６の計測結果が、上述したマーク計測情報として制御装置４に出力される。

【0081】

再び図１及び図２において、制御装置４は、加工システムＳＹＳの動作を制御する。例えば、制御装置４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、計測装置２及びステージ装置３の少なくとも一つを制御してもよい。

【0082】

制御装置４は、加工システムＳＹＳの動作を制御する。制御装置４は、例えば、演算装置と、記憶装置とを備えていてもよい。演算装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）の少なくとも一方を含んでいてもよい。記憶装置は、例えば、メモリを含んでいてもよい。制御装置４は、演算装置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ＳＹＳ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４が行うべき後述する動作を演算装置に行わせる（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ＳＹＳに後述する動作を行わせるように制御装置４を機能させるためのコンピュータプログラムである。演算装置が実行するコンピュータプログラムは、制御装置４が備える記憶装置（つまり、記録媒体）に記録されていてもよいし、制御装置４に内蔵された又は制御装置４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、演算装置は、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４の外部の装置からダウンロードしてもよい。

【0083】

制御装置４は、加工システムＳＹＳの内部に設けられていなくてもよい。例えば、制御装置４は、加工システムＳＹＳ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４と加工システムＳＹＳ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４と加工システムＳＹＳ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４は、ネットワークを介して加工システムＳＹＳ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ＳＹＳは、制御装置４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。加工システムＳＹＳは、制御装置４に対して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送信する送信装置（つまり、制御装置４に対して情報を出力する出力装置）を備えていてもよい。或いは、制御装置４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ＳＹＳの内部に設けられている一方で、制御装置４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ＳＹＳの外部に設けられていてもよい。

【0084】

尚、制御装置４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４（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４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４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。

【0085】

（２）加工システムＳＹＳの動作
続いて、加工システムＳＹＳの動作について説明する。上述したように、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬを用いてワークＷの表面の少なくとも一部を加工するための加工動作を行う。更に、加工システムＳＹＳは、加工動作を行う前に（或いは、加工動作を終了した後に又は加工動作を行っている最中に）、計測装置２を用いて、回転装置３５の回転軸３５２２に関する回転軸情報を生成するための軸情報生成動作を行う。更に、加工システムＳＹＳは、加工動作を行う前に（或いは、加工動作を終了した後に又は加工動作を行っている最中に）、計測装置３６を用いて、加工光ＥＬの状態に関する光状態情報を生成するための光状態情報生成動作を行う。更に、加工システムＳＹＳは、加工動作を行う前に（或いは、加工動作を終了した後に又は加工動作を行っている最中に）、計測装置３６を用いて、加工装置１の加工原点ＰＯと計測装置２の計測原点ＭＯとに関する原点情報を生成するための原点情報動作を行う。このため、以下では、加工動作と、軸情報生成動作と、光状態情報生成動作と、原点情報生成動作とについて順に説明する。

【0086】

尚、以下では、説明の便宜上、チャック３５３に保持された円柱形状を有するワークＷを加工する場合に行われる加工動作、軸情報生成動作、光状態情報生成動作及び原点情報生成動作について説明する。但し、円柱形状とは異なる形状を有するワークＷに対して、加工動作、軸情報生成動作、光状態情報生成動作及び原点情報生成動作が行われてもよい。チャック３５３に保持されていない（つまり、ステージ３２に載置されている）ワークＷに対して、加工動作、光状態情報生成動作及び原点情報生成動作が行われてもよい。

【0087】

（２－１）加工動作
はじめに、図８を参照しながら、加工光ＥＬを用いてワークＷの表面の少なくとも一部を加工するための加工動作について説明する。図８は、加工動作の流れを示すフローチャートである。

【0088】

図８に示すように、まず、計測ヘッド２１は、チャック３５３に保持されているワークＷを計測する（ステップＳ１１）。この場合、計測ヘッド２１は、回転装置３５によって回転しているワークＷを計測してもよい。つまり、計測ヘッド２１は、回転装置３５がワークＷを回転させている期間の少なくとも一部においてワークＷを計測してもよい。或いは、計測ヘッド２１は、静止しているワークＷを計測してもよい。計測ヘッド２１が静止しているワークＷを計測する場合には、回転装置３５は、計測ヘッド２１がワークＷの表面のうち計測ショット領域ＭＳＡが設定されている計測対象部分を計測する都度、ワークＷの表面のうちの計測ヘッド２１が未だ計測していない新たな計測対象部分が計測ショット領域ＭＳＡに含まれるように、ワークＷを所定角度だけ回転させてもよい。つまり、加工システムＳＹＳは、計測ヘッド２１によるワークＷの計測と、回転装置３５によるワークＷの回転とを交互に行ってもよい。具体的には、計測ヘッド２１は、ワークＷの表面の第１の計測対象部分に計測ショット領域ＭＳＡが設定されている状態で、ワークＷの表面の第１の計測対象部分を計測する。その後、回転装置３５は、制御装置４の制御下で、ワークＷの表面の第１の計測対象部分とは異なる第２の計測対象部分に計測ショット領域ＭＳＡが設定されるように、ワークＷを所定角度だけ回転させる。その後、計測ヘッド２１は、ワークＷの表面の第２の計測対象部分に計測ショット領域ＭＳＡが設定されている状態で、ワークＷの表面の第２の計測対象部分を計測する。以降、同様の動作が繰り返される。その結果、計測ヘッド２１は、ワークＷの表面を細分化（区画化又はセグメント化）することで得られる複数の計測対象部分を順に計測することができる。この際、回転装置３５がワークＷを回転させた後に計測ショット領域ＭＳＡが設定されている計測対象部分は、回転装置３５がワークＷを回転させる前に計測ショット領域ＭＳＡが設定されていた計測対象部分と、部分的に重複していてもよい。つまり、回転装置３５がワークＷを回転させた後に計測ヘッド２１が計測する予定の計測対象部分は、回転装置３５がワークＷを回転させる前に計測ヘッド２１が既に計測した計測対象部分と、部分的に重複していてもよい。但し、回転装置３５がワークＷを回転させた後に計測ショット領域ＭＳＡが設定されている計測対象部分は、回転装置３５がワークＷを回転させる前に計測ショット領域ＭＳＡが設定されていた計測対象部分と重複していなくてもよい。つまり、回転装置３５がワークＷを回転させた後に計測ヘッド２１が計測する予定の計測対象部分は、回転装置３５がワークＷを回転させる前に計測ヘッド２１が既に計測した計測対象部分と重複していなくてもよい。

【0089】

また、計測ヘッド２１が静止しているワークＷを計測する場合には、ステージ３２は、計測ヘッド２１がワークＷの表面のうち計測ショット領域ＭＳＡが設定されている計測対象部分を計測する都度、ワークＷの表面のうちの計測ヘッド２１が未だ計測していない新たな計測対象部分が計測ショット領域ＭＳＡに含まれるように、ワークＷを所定移動量だけ移動させてもよい。このときのワークＷの移動方向は、回転装置３５の回転軸３５２２に平行な方向であってもよい。尚、ワークＷの移動方向は、回転軸３５２２と交差する方向であってもよい。このように、加工システムＳＹＳは、計測ヘッド２１によるワークＷの計測と、ステージ３２によるワークＷの移動とを交互に行ってもよい。

【0090】

その後、制御装置４は、ステップＳ１１における計測ヘッド２１によるワークＷの計測結果に関するワーク計測情報に基づいて、ワークＷの加工条件を設定する（ステップＳ１２）。加工条件は、例えば、加工光ＥＬに関する条件を含んでいてもよい。加工光ＥＬに関する条件は、例えば、加工光ＥＬの強度、加工光ＥＬの照射タイミング及び加工光ＥＬの照射時間の少なくとも一つに関する条件を含んでいてもよい。加工条件は、例えば、加工ヘッド１２の移動に関する条件を含んでいてもよい。加工ヘッド２１の移動に関する条件は、例えば、加工ヘッド１２の移動速度、加工ヘッド１２の移動タイミング及び加工ヘッド１２の移動量の少なくとも一つに関する条件を含んでいてもよい。加工条件は、例えば、ステージ３２の移動に関する条件を含んでいてもよい。ステージ３２の移動に関する条件は、例えば、ステージ３２の移動速度、ステージ３２の移動タイミング及びステージ３２の移動量の少なくとも一つに関する条件を含んでいてもよい。加工条件は、例えば、回転装置３５によるワークＷの回転に関する条件を含んでいてもよい。ワークＷの回転に関する条件は、例えば、ワークＷの回転速度、ワークＷの回転タイミング及びワークＷの回転量（つまり、回転角度）の少なくとも一つに関する条件を含んでいてもよい。

【0091】

その後、加工システムＳＹＳは、ステップＳ１２で設定された加工条件に従ってワークＷを加工する（ステップＳ１３）。つまり、加工ヘッド１２は、ステップＳ１２で設定された加工条件に従って加工光ＥＬをワークＷに照射し且つ移動する。ステージ３２は、ステップＳ１２で設定された加工条件に従って移動する。回転装置３５は、ステップＳ１２で設定された加工条件に従ってワークＷを回転させる。

【0092】

加工ヘッド１２は、回転装置３５によって回転しているワークＷに加工光ＥＬを照射することで、ワークＷを加工してもよい。つまり、加工ヘッド１２は、回転装置３５がワークＷを回転させている期間の少なくとも一部においてワークＷに加工光ＥＬを照射することで、ワークＷを加工してもよい。或いは、加工ヘッド１２は、静止しているワークＷに加工光ＥＬを照射することで、ワークＷを加工してもよい。加工ヘッド１２が静止しているワークＷに加工光ＥＬを照射する場合には、回転装置３５は、加工ヘッド１２がワークＷの表面のうち加工ショット領域ＰＳＡに含まれている加工対象部分を加工する都度、ワークＷの表面のうちの加工ヘッド１２が未だ加工していない新たな加工対象部分が加工ショット領域ＰＳＡに含まれるように、ワークＷを所定角度だけ回転させてもよい。つまり、加工システムＳＹＳは、加工ヘッド１２によるワークＷの加工（つまり、加工ヘッド１２による加工光ＥＬのワークＷに対する照射）と、回転装置３５によるワークＷの回転とを交互に行ってもよい。具体的には、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面の第１の加工対象部分に加工ショット領域ＰＳＡが設定されている状態で、ワークＷの表面の第１の加工対象部分に加工光ＥＬを照射することで、第１の加工対象部分を加工する。その後、回転装置３５は、制御装置４の制御下で、ワークＷの表面の第１の加工対象部分とは異なる第２の加工対象部分に加工ショット領域ＰＳＡが設定されるように、ワークＷを所定角度だけ回転させる。その後、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面の第２の加工対象部分に加工ショット領域ＰＳＡが設定されている状態で、ワークＷの表面の第２の加工対象部分に加工光ＥＬを照射することで、第２の加工対象部分を加工する。以降、同様の動作が繰り返される。その結果、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面を細分化（区画化、セグメント化）することで得られる複数の加工対象部分を順に加工することができる。また、このとき、制御装置４は、ワークＷの表面の第１の加工対象部分とは異なる第２の加工対象部分に加工ショット領域ＰＳＡが設定されるように、ワークＷを所定移動量だけ移動させてもよい。このときのワークＷの移動方向は、典型的には回転装置３５の回転軸３５２２に沿った方向であるが、回転軸３５２２と交差する方向であってもよい。

【0093】

いずれの場合においても、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬでワークＷの表面を加工するために、ワークＷを回転装置３５で回転させている（より具体的には、ワークＷを保持するチャック３５３を回転装置３５で回転させている）。この場合、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬでワークＷの表面を旋盤加工しているとみなしてもよい。加工光ＥＬがレーザ光である場合には、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬでワークＷの表面をレーザ旋盤加工しているとみなしてもよい。

【0094】

回転装置３５がワークＷを回転させることで、加工中のワークＷを示す斜視図である図９に示すように、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面のうち円周方向に沿って広がる帯状の領域Ｗｂを加工することができる。この場合、加工システムＳＹＳは、帯状の領域Ｗｂを加工する動作を、ワークＷと加工光ＥＬとを相対移動させながら繰り返してもよい。つまり、加工システムＳＹＳは、ワークＷと加工光ＥＬとを相対移動させながら、ワークＷの表面を加工光ＥＬで加工してもよい。加工システムＳＹＳは、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置をワークＷの表面に対して移動させながら、ワークＷの表面の帯状領域Ｗｂを加工光ＥＬで加工してもよい。具体的には、図９に示すように、加工システムＳＹＳは、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置を、回転軸３５２２と平行に移動させながら、ワークＷの表面の帯状領域Ｗｂを加工光ＥＬで加工してもよい。つまり、加工システムＳＹＳは、回転装置３５を用いてワークＷを回転させることでワークＷの表面の帯状領域Ｗｂを加工光ＥＬで加工する動作と、回転装置３５によるワークＷの回転を停止した状態でワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置を回転軸３５２２と平行に移動させる動作とを交互に行ってもよい。その結果、加工システムＳＹＳは、ワークＷの全体（或いは、ワークＷの表面のうち加工光ＥＬで加工するべき部分）を加工することができる。尚、加工光ＥＬの照射位置を回転軸３５２２と平行に移動させる動作は、加工光ＥＬの照射位置を回転軸３５２２と文字通り平行にさせる動作のみならず、加工光ＥＬの照射位置を回転軸３５２２と厳密には平行でないものの実質的には平行とみなしても支障がない方向に移動させる動作をも含む。

【0095】

上述したように、加工ヘッド１２は、Ｚ軸方向に沿って進行する加工光ＥＬをワークＷに照射している。つまり、加工ヘッド１２は、照射軸ＥＸがＺ軸に平行になる加工光ＥＬをワークＷに照射している。この場合、ワークＷに照射される加工光ＥＬを示す断面図である図１０に示すように、加工ヘッド１２は、回転装置３５の回転軸３５２２（つまり、ワークＷの中心軸ＣＳ）に交差する方向から、ワークＷに加工光ＥＬを照射してもよい。つまり、加工ヘッド１２は、照射軸ＥＸが回転軸３５２２に交差する加工光ＥＬをワークＷに照射してもよい。この場合、加工ヘッド１２がワークＷの上方に配置されているため、加工ヘッド１２は、ワークＷの上面（つまり、加工ヘッド１２側を向いている面）に加工光ＥＬを照射してもよい。つまり、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面のある部分に、当該ある部分の法線ＮＬに沿った方向から加工光ＥＬを照射してもよい。

【0096】

或いは、ワークＷに照射される加工光ＥＬの他の例を示す断面図である図１１に示すように、加工ヘッド１２は、回転装置３５の回転軸３５２２（つまり、ワークＷの中心軸ＣＳ）に対してねじれの方向から、ワークＷに加工光ＥＬを照射してもよい。つまり、加工ヘッド１２は、照射軸ＥＸが回転軸３５２２に対してねじれの関係にある加工光ＥＬをワークＷに照射してもよい。尚、回転軸３５２２に対するねじれの方向は、回転軸３５２２とねじれの位置にある軸に沿った方向と称してもよい。この場合、加工ヘッド１２は、典型的には、ワークＷの表面のある部分に、当該ある部分の法線ＮＬに交差する方向から加工光ＥＬを照射することになる。例えば、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面のある部分に、当該ある部分の法線ＮＬとなす角度が０度よりも大きくなる照射軸ＥＸに沿って進行する加工光ＥＬを照射してもよい。例えば、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面のある部分に、当該ある部分の法線ＮＬとなす角度が３０度よりも大きくなる照射軸ＥＸに沿って進行する加工光ＥＬを照射してもよい。例えば、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面のある部分に、当該ある部分の法線ＮＬとなす角度が６０度よりも大きくなる照射軸ＥＸに沿って進行する加工光ＥＬを照射してもよい。例えば、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面のある部分に、当該ある部分の法線ＮＬとなす角度が７０度よりも大きくなる照射軸ＥＸに沿って進行する加工光ＥＬを照射してもよい。例えば、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面のある部分に、当該ある部分の法線ＮＬとなす角度が８０度よりも大きくなる照射軸ＥＸに沿って進行する加工光ＥＬを照射してもよい。例えば、加工ヘッド１２は、ワークＷの表面のある部分に、当該ある部分の法線ＮＬとなす角度が９０度となる照射軸ＥＸに沿って進行する加工光ＥＬを照射してもよい。尚、図１１は、加工ヘッド１２が、ワークＷの表面のある部分に、当該ある部分の法線ＮＬとなす角度が９０度となる照射軸ＥＸに沿って進行する加工光ＥＬを照射する例を示している。

【0097】

回転軸３５２２に対してねじれの方向からワークＷに加工光ＥＬを照射する場合には、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの照射位置を、回転軸３５２２に交差する方向に沿って変更してもよい。ワークＷの形状が円柱形状であるため、回転軸３５２２に交差する方向（つまり、ワークＷの中心軸ＣＳに交差する方向）は、ワークＷの径方向に相当する。このため、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの照射位置を、ワークＷの径方向に沿って変更してもよい。尚、回転軸３５２２に交差する方向からワークＷに加工光ＥＬを照射する場合においても、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの照射位置を、回転軸３５２２に交差する方向に沿って変更してもよい。

【0098】

例えば、図１１に示すように、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの照射位置（この場合、照射位置は集光位置を意味していてもよい、以下同じ）を、回転軸３５２２に交差し且つ照射軸ＥＸに交差するＹ軸方向に沿って変更してもよい。この場合、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの照射位置が回転軸３５２２に近づくように、加工光ＥＬの照射位置をＹ軸方向に沿って変更してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、第１期間における加工光ＥＬの照射位置に対して、第１期間よりも後の第２期間における加工光ＥＬの照射位置が回転軸３５２２に近くなるように、加工光ＥＬの照射位置をＹ軸方向に沿って変更してもよい。図１１に示す例では、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの照射位置が＋Ｙ側に向かって移動するように、加工光ＥＬの照射位置をＹ軸方向に沿って変更してもよい。

【0099】

例えば、図１１に示すように、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの照射位置を、回転軸３５２２に交差し且つ照射軸ＥＸに沿ったＺ軸方向に沿って変更してもよい。この場合、照射位置の変更に伴い、ワークＷの表面に照射される加工光ＥＬのデフォーカス量が変わる。その結果、照射位置の変更に伴い、ワークＷの表面に照射される加工光ＥＬのフルエンスが変わる。一例として、ワークＷの加工を開始したばかりのタイミングでは、加工システムＳＹＳは、フルエンスが相対的に高い加工光ＥＬがワークＷの表面に照射されるように、加工光ＥＬの照射位置を変更してもよい。典型的には、加工光ＥＬの集光位置がワークＷの表面に位置している場合にフルエンスが最も高くなるため、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの集光位置がワークＷの表面に位置するように、加工光ＥＬの照射位置を変更してもよい。その結果、１回の加工光ＥＬの照射によるワークＷの加工量が相対的に多くなる。このため、加工システムＳＹＳは、ワークＷの粗加工を相対的に速く行うことができる。一方で、ワークＷの仕上げ加工をするタイミングでは、１回の加工光ＥＬの照射によるワークＷの加工量を相対的に少なくすることでワークＷの加工量を微細に調整するために、加工システムＳＹＳは、フルエンスが相対的に低い加工光ＥＬがワークＷの表面に照射されるように、加工光ＥＬの照射位置を変更してもよい。典型的には、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの集光位置がワークＷの表面から離れるように（つまり、デフォーカスされた加工光ＥＬがワークＷの表面に照射されるように）、加工光ＥＬの照射位置を変更してもよい。或いは、加工システムＳＹＳは、フルエンスが相対的に低い加工光ＥＬがワークＷの表面に照射されるように、加工光ＥＬの強度を低くしてもよい。

【0100】

上述した図１０及び図１１は、チャック３５３がワークＷを保持する際にワークＷが接触するチャック３５３の保持面３５３１（ＹＺ平面に沿った面であり、図５参照）と平行な面に交差するワークＷの表面（例えば、円柱形上のワークＷの側面）に対して加工ヘッド１２が加工光ＥＬを照射する例を示している。つまり、図１０及び図１１は、回転軸３５２２に沿って延びるワークＷの表面に対して加工ヘッド１２が加工光ＥＬを照射する例を示している。一方で、ワークＷに照射される加工光ＥＬの他の例を示す斜視図である図１２に示すように、回転軸３５２２に交差するワークＷの表面Ｗｓに対して加工ヘッド１２が加工光ＥＬを照射してもよい。ここで、加工光ＥＬは、回転軸３５２２の方向（Ｘ方向）と直交する方向からワークＷの表面Ｗｓに照射されてもよい。加工光ＥＬは、回転軸３５２２の方向（Ｘ方向）と直交はしないが交差する方向からワークＷの表面Ｗｓに照射されてもよい。加工光ＥＬは、回転軸３５２２の方向とねじれの位置にある方向からワークＷの表面Ｗｓに照射されてもよい。また、加工光ＥＬは、回転軸３５２２の方向からワークＷの表面Ｗｓに照射されてもよい。

【0101】

ワークＷに加工光ＥＬが照射された場合には、加工光ＥＬの照射に起因して発生する光がワークＷから射出される可能性がある。加工光ＥＬの照射に起因して発生する光は、例えば、ワークＷからの加工光ＥＬの反射光、ワークＷからの加工光ＥＬの散乱光及びワークＷを介した加工光ＥＬの通過光のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。或いは、ワークＷに向かって進行する加工光ＥＬの少なくとも一部が、ワークＷに照射されることなくそのままワークＷを超えて進行する可能性がある。この場合、ステージ装置３は、加工光ＥＬの照射に起因して発生する光及び加工光ＥＬのうちワークＷに照射されなかった光部分（以降、この両者をまとめて、“不要光”と称する）を終端可能なビームダンパ３７を備えていてもよい。ビームダンパ３７の一例が図１３に示されている。図１３に示すように、ビームダンパ３７は、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置に関して加工ヘッド１２とは反対側に配置される（つまり、設けられる）。図１３に示す例では、ビームダンパ３７は、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置よりも－Ｚ側に配置される部分を有する。ビームダンパ３７は、不要光が照射される照射面３７１を備える。このため、照射面３７１は、不要光の光路上に配置される。照射面３７１は、不要光を吸収してもよいし、散乱させてもよい。この際、照射面３７１に照射された不要光が加工ヘッド１２に戻る可能性を低くするために、照射面３７１は、加工光ＥＬの照射軸ＥＸに対して傾斜するように配置されていてもよい。例えば、照射面３７１は、照射面３７１と照射軸ＥＸとがなす角度が鋭角になるように配置されてもよい。また、照射面３７１は平面でなくてもよい。例えば、照射面３７１は、凸面及び凹面等の少なくとも一つを含む曲面であってもよい。尚、ビームダンパ３７の照射面３７１は、加工光ＥＬの集光位置から離れた位置に設けられていてもよい。ビームダンパ３７は、ステージ３２上に取り付けられていてもよいし、ステージ３２とは異なる部材（例えば、定盤３１及び筐体５の少なくとも一方）に取り付けられていてもよい。

【0102】

再び図８において、加工光ＥＬによって加工されたワークＷの表面は、計測ヘッド２１によって計測される（ステップＳ１４）。この際、計測ヘッド２１によるワークＷの計測は、加工ヘッド１２によるワークＷの加工と並行して行われてもよい。具体的には、計測ヘッド２１は、加工ヘッド１２がワークＷの表面の第１部分に加工光ＥＬを照射している期間の少なくとも一部に、加工光ＥＬによって既に加工されたワークＷの表面の第２部分を計測してもよい。或いは、計測ヘッド２１によるワークＷの計測は、加工ヘッド１２によるワークＷの加工を停止した状態で行われてもよい。

【0103】

その後、制御装置４は、ステップＳ１４における計測ヘッド２１によるワークＷの計測結果に関するワーク計測情報に基づいて、ワークＷの加工量が適切であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。つまり、制御装置４は、ステップＳ１２で設定された加工条件に基づくワークＷの加工量が、予め定めた又は想定していた適切な量であるか否かを判定する。

【0104】

ステップＳ１５における判定の結果、ワークＷの加工量が適切でないと判定された場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、制御装置４は、ステップＳ１４における計測ヘッド２１によるワークＷの計測結果に関するワーク計測情報に基づいて、ワークＷの加工量が適切になるように、加工条件を再設定する（ステップＳ１６）。他方で、ステップＳ１５における判定の結果、ワークＷの加工量が適切であると判定された場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、制御装置４は、加工条件を再設定しなくてもよい。その後、加工システムＳＹＳは、ステップＳ１３からステップＳ１６までの動作を、ワークＷの加工が完了するまで繰り返す（ステップＳ１７）。

【0105】

このように、本実施形態では、加工システムＳＹＳは、ステップＳ１１において、加工前のワークＷを事前計測し、ステップＳ１３において、ワークＷの事前計測結果に基づいてワークＷを加工し、ステップＳ１４において、加工後のワークＷを事後計測し、ステップＳ１６において、ワークＷの事後計測の結果に基づいて加工条件を再設定する。このため、加工システムＳＹＳは、ワークＷを適切に加工することができる。特に、加工システムＳＹＳは、加工ヘッド１２及び計測ヘッド２１の双方を備えているため、ワークＷをチャック３５３から取り外すことなく、ステップＳ１１からステップＳ１７までの動作を行うことができる。

【0106】

（２－２）軸情報生成動作
続いて、計測装置２を用いて、回転装置３５の回転軸３５２２に関する回転軸情報を生成するための軸情報生成動作について説明する。本実施形態では、加工システムＳＹＳは、第１の軸情報生成動作から第３の軸情報生成動作のうちの少なくとも一つを行ってもよい。第１の軸情報生成動作は、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれに関する組み付け誤差情報を、回転軸情報として生成するための動作である。以下の説明では、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれを、“組み付け誤差（つまり、ステージ３２に対する回転装置３５の組み付け誤差）”と称する。第２の軸情報生成動作は、回転軸３５２２が延びる方向とガルバノミラー１２１４によるワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置の移動方向（つまり、加工光ＥＬの走査方向）とのずれに関する走査誤差情報を、回転軸情報として生成するための動作である。以下の説明では、回転軸３５２２が延びる方向とガルバノミラー１２１４による加工光ＥＬの走査方向とのずれを、“走査誤差”と称する。第３の軸情報生成動作は、回転軸３５２２とチャック３５３が保持しているワークＷとのずれに関するチャッキング誤差情報を、回転軸情報として生成するための動作である。以下の説明では、回転軸３５２２とチャック３５３が保持しているワークＷとのずれを、“チャッキング誤差”と称する。以下、第１から第３の軸情報生成動作について順に説明する。

【0107】

尚、回転軸情報は、回転軸３５２２の位置及び姿勢の少なくとも一方（ひいては、回転装置３５の位置及び姿勢の少なくとも一方）に関する情報であるとみなしてもよい。例えば、組み付け誤差情報は、ステージ３２の移動方向に対する回転軸３５２２の位置及び姿勢の少なくとも一方（ひいては、回転装置３５の位置及び姿勢の少なくとも一方）に関する情報であるとみなしてもよい。例えば、走査誤差情報は、加工光ＥＬの操作方向に対する回転軸３５２２の位置及び姿勢の少なくとも一方（ひいては、回転装置３５の位置及び姿勢の少なくとも一方）に関する情報であるとみなしてもよい。例えば、チャッキング誤差情報は、ワークＷに対する回転軸３５２２の位置及び姿勢の少なくとも一方（ひいては、回転装置３５の位置及び姿勢の少なくとも一方）に関する情報であるとみなしてもよい。この場合、制御装置４は、ワークＷを加工するために、回転軸３５２２の位置及び姿勢の少なくとも一方（ひいては、回転装置３５の位置及び姿勢の少なくとも一方）に関する情報に基づいて、加工装置１（例えば、加工ヘッド１２）及びステージ装置３（例えば、回転装置３５）の少なくとも一方を制御しているとみなしてもよい。

【0108】

（２－２－１）第１の軸情報生成動作（組み付け誤差）
はじめに、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれである組み付け誤差に関する組み付け誤差情報を生成するための第１の軸情報生成動作について説明する。理想的には、回転軸３５２２が延びる方向は、ステージ３２の移動方向と平行になる（或いは、一致する）。例えば、本実施形態では、回転軸３５２２がＸ軸方向に沿って延びる軸であるため、回転軸３５２２が延びる方向は、ステージ３２の位置を制御するために用いられるステージ座標系におけるＸ軸と平行になる（或いは、一致する）。しかしながら、実際には、回転装置３５をステージ３２に配置するときの組み付け精度又はチャック３５３を回転シャフト３５２に取り付けるときの組み付け精度に起因して、回転軸３５２２が延びる方向がステージ３２の移動方向と平行にならない（或いは、一致しない）可能性がある。また、ステージ３２の移動精度に起因して、回転軸３５２２が延びる方向がステージ３２の移動方向と平行にならない（或いは、一致しない）可能性がある。そこで、加工システムＳＹＳは、第１の軸情報生成動作を行うことで、このような回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれ（つまり、組み付け誤差）に関する組み付け誤差情報を生成する。以下、図１４を参照しながら、第１の軸情報生成動作について説明する。図１４は、第１の軸情報生成動作の流れを示すフローチャートである。

【0109】

図１４に示すように、第１の軸情報生成動作を行うためのテスト用のワーク（以降、“テストワークＷｔ”と称する）がチャック３５３によって保持される（ステップＳ２１）。このとき、テストワークＷｔは、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔが回転軸３５２２と一致するように、チャック３５３によって保持される。尚、テストワークＷｔとして、真円度及び真直度が既知であるワークを用いることができる。

【0110】

テストワークＷｔは、例えば、計測装置２によるテストワークＷｔの計測結果からテストワークＷｔの中心軸ＣＳｔを算出できる形状を有するワークである。このようなテストワークＷｔの一例として、円柱形状を有するテストワークＷｔがあげられる。図１５に円柱形状を有するテストワークＷｔの計測装置２による計測結果の一例であるテストワークＷｔの高さ像を示す。図１５並びに後述する図１７（ｂ）、図１７（ｄ）、図１９、図２１（ｂ）、及び図２１（ｄ）の高さ像においては、濃淡が高さ情報を表しており、色の薄い部分がその部分の高さが高いこと（＋Ｚ軸側）を表しており、色の薄い部分がその部分の高さが低いこと（＋Ｚ軸側）を表している。図１５に示すように、テストワークＷｔの高さ像は、中心軸ＣＳｔに沿った部分が、中心軸ＣＳｔに沿った部分以外の他の部分よりも高くなるようにテストワークＷｔが写り込んだ像となる。テストワークＷｔの形状が理想的な円柱形状であるため、制御装置４は、計測装置２によるテストワークＷｔの計測結果から、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔを算出することができる。算出した中心軸ＣＳｔは、回転軸３５２２として利用可能である。なぜならば、上述したように、テストワークＷｔは、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔが回転軸３５２２と一致するように、チャック３５３によって保持されるからである。尚、加工対象となるワークＷがテストワークＷｔとして利用可能である場合には、ステップＳ２１において、テストワークＷｔに代えてワークＷがチャック３５３によって保持されてもよい。

【0111】

その後、加工システムＳＹＳは、計測装置２を用いてテストワークＷｔの一部を計測する動作（ステップＳ２２）と、ステージ３２を移動させる動作（ステップＳ２４）とを、テストワークＷｔの一部を計測する動作が必要回数行われるまで繰り返す。具体的には、例えば、テストワークＷｔを示す上面図である図１６に示すように、計測装置２は、テストワークＷｔの表面の第１の計測対象部分Ｗｔ１１に計測ショット領域ＭＳＡを設定し、第１の計測対象部分Ｗｔ１１を計測する。その後、加工システムＳＹＳは、一の方向に沿ってステージ３２を移動させる。例えば、加工システムＳＹＳは、回転軸３５２２が本来延びるべき方向に平行な一の方向に沿ってステージ３２を移動させる。例えば、回転軸３５２２が本来Ｘ軸方向に沿って延びるべきである場合には、加工システムＳＹＳは、ステージ座標系のＸ軸方向に沿ってステージ３２を移動させる。ステージ３２の移動に伴って、計測ショット領域ＭＳＡがテストワークＷｔの表面上を移動する。この際、加工システムＳＹＳは、テストワークＷｔの表面上で第１の計測対象部分Ｗｔ１１に隣接する第２の計測対象部分Ｗｔ１２に計測ショット領域ＭＳＡが設定されるように、ステージ３２を移動させる。その後、計測装置２は、第２の計測対象部分Ｗｔ１２を計測する。以降、同様の動作が、テストワークＷｔの一部を計測する動作が必要回数行われるまで繰り返される（ステップＳ２３）。

【0112】

その後、制御装置４は、ステップＳ２２におけるテストワークＷｔの計測結果に基づいて、組み付け誤差情報を生成する（ステップＳ２５）。ここで、図１７（ａ）から図１７（ｄ）を参照しながら、組み付け誤差情報を生成する動作について説明する。

【0113】

図１７（ａ）は、回転軸３５２２が延びる方向（つまり、中心軸ＣＳｔが延びる方向）とステージ３２の移動方向とが平行になる（或いは、一致する）理想的なテストワークＷｔを示している。このテストワークＷｔの計測結果に相当する高さ像は、図１７（ｂ）に示されている。この高さ像は、テストワークＷｔの複数回の計測結果に相当する複数の像を、計測ショット領域ＭＳＡの移動方向に沿ってつなげることで生成される像に相当する。図１７（ｂ）に示すように、制御装置４は、高さ像に写り込んだテストワークＷｔに基づいて、回転軸３５２２（中心軸ＣＳｔ）を算出することができる。つまり、制御装置４は、回転軸３５２２に関する情報を取得することができる。更に、計測ショット領域ＭＳＡがステージ３２の移動に伴って移動しているがゆえに、テストワークＷｔの高さ像は、ステージ３２の移動方向に沿って延びる像となる。従って、制御装置４は、高さ像そのものに基づいて、ステージ３２の移動方向を算出することができる。具体的には、制御装置４は、テストワークＷｔの複数回の計測結果に相当する複数の像をつないだ方向（例えば、高さ像の長手方向）を、ステージ３２の移動方向として算出してもよい。図１７（ｂ）に示す例では、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とが平行になる（或いは、一致する）ため、制御装置４が算出した回転軸３５２２が延びる方向と制御装置４が算出したステージ３２の移動方向とが平行になる（或いは、一致する）。

【0114】

一方で、図１７（ｃ）は、回転軸３５２２が延びる方向（つまり、中心軸ＣＳｔが延びる方向）とステージ３２の移動方向とが平行にならない（或いは、一致しない）テストワークＷｔを示している。このテストワークＷｔの計測結果に相当する高さ像は、図１７（ｄ）に示されている。図１７（ｄ）に示すように、この場合には、制御装置４が算出した回転軸３５２２が延びる方向と制御装置４が算出したステージ３２の移動方向とが平行にならない（或いは、一致しない）。

【0115】

このため、制御装置４は、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向との関係（特に、ずれ）を算出することができる。その結果、制御装置４は、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれに関する組み付け誤差情報を生成することができる。

【0116】

尚、上述した図１７の例では、制御装置４は、テストワークＷｔの計測結果に相当する高さ像を用いて、回転軸３５２２（中心軸ＣＳｔ）を算出している。しかしながら、制御装置４は、それに加えて又は代えて、テストワークＷｔの輪郭を用いて回転軸３５２２（中心軸ＣＳｔ）を算出してもよい。この場合、制御装置４は、テストワークＷｔの輪郭のうちＸ軸方向に延びる二辺の中線を、回転軸３５２２（中心軸ＣＳｔ）として算出してもよい。このとき、後述するように、加工システムＳＹＳは、テストワークＷｔの一部を計測する動作と、回転軸３５２２が本来延びるべき方向に交差する他の方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿ってステージ３２を移動させる動作とを繰り返してもよい。

【0117】

また、組み付け誤差情報は、チャック３５３の回転シャフト３５２に対する組付け誤差に関する情報も含んでいる。この場合、加工システムＳＹＳは、上述した図１４の手順を実施した後に、所定角度（例えば６０度）だけ回転装置３５を回転させ、図１４の手順を実施してもよい。制御装置４は、このような手順を所定回数繰り返し（例えば６回繰り返し、この場合回転シャフト３５２の回転角度が０度、６０度、１２０度、１８０度、２４０度、３００度になるごとに図１４の手順を行う）、所定回数行われた図１４の手順の結果を平均化することで、組み付け誤差による中心軸ＣＳｔのずれを算出してもよい。尚、このようテストワークＷｔを回転させて計測することを複数回繰り返すことにより、テストワークＷｔの自重たわみによる影響を組み付け誤差と切り分けることができる。

【0118】

生成された組み付け誤差情報は、上述した加工動作を行うために制御装置４によって参照されてもよい。つまり、組み付け誤差情報は、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に、制御装置４によって参照されてもよい。具体的には、制御装置４は、組み付け誤差情報に基づいて、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれが生じている場合であっても、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれが生じていない場合と同様にワークＷを加工することができるように、加工システムＳＹＳを制御してもよい。例えば、制御装置４は、組み付け誤差情報に基づいて、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれが生じている場合であっても、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれが生じていない場合と同様に加工光ＥＬの照射位置がワークＷの表面上を移動するように、加工ヘッド１２（特に、ガルバノミラー１２１４）及びステージ３２の少なくとも一方を制御してもよい。典型的には、制御装置４は、組み付け誤差情報に基づいて、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置が、回転軸３５２２が延びる方向に沿って移動するように、加工ヘッド１２（特に、ガルバノミラー１２１４）及びステージ３２の少なくとも一方を制御してもよい。その結果、組み付け誤差情報を用いない場合と比較して、加工システムＳＹＳは、ワークＷをより高精度に加工することができる。尚、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に制御装置４が組み付け誤差情報を参照するために、第１の軸情報生成動作は加工動作よりも先に行われていてもよい。

【0119】

組み付け誤差情報に基づいて制御装置４が加工ヘッド１２（特に、ガルバノミラー１２１４）及びステージ３２の少なくとも一方を制御することに加えて又は代えて、組み付け誤差情報に基づいて、回転装置３５がステージ３２に組付け直されてもよい。典型的には、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とが平行になる（或いは、一致する）ように、回転装置３５がステージ３２に組付け直されてもよい。この場合、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれがなくなるため、加工システムＳＹＳは、ワークＷをより高精度に加工することができる。

【0120】

尚、上述した説明では、組み付け誤差情報を生成するために、加工システムＳＹＳは、テストワークＷｔの一部を計測する動作と、回転軸３５２２が本来延びるべき方向に平行な一の方向（上述の例では、Ｘ軸方向）に沿ってステージ３２を移動させる動作とを繰り返している。しかしながら、加工システムＳＹＳは、テストワークＷｔの一部を計測する動作と、回転軸３５２２が本来延びるべき方向に交差する他の方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿ってステージ３２を移動させる動作とを繰り返してもよい。この場合も、制御装置４は、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれに関する組み付け誤差情報を生成することができる。

【0121】

また、上述した説明では、テストワークＷｔは、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔが回転軸３５２２と一致するように、チャック３５３によって保持される。しかしながら、現実的には、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔが回転軸３５２２と常に一致するようにチャック３５３がテストワークＷｔを保持できない可能性がある。そこで、図１４に示す第１の軸情報生成動作が終了する都度、チャック３５３がテストワークＷｔを保持し直してもよい。つまり、図１４に示す第１の軸情報生成動作が終了する都度、チャック３５３からテストワークＷｔが取り外され、その後、テストワークＷｔがチャック３５３に再度保持されてもよい。チャック３５３がテストワークＷｔを保持し直した後に、加工システムＳＹＳは、図１４に示す第１の軸情報生成動作を再度行ってもよい。その結果、複数回行われる第１の軸情報生成動作により、複数の組み付け誤差が算出される。制御装置４は、このように算出される複数の組み付け誤差に基づいて組み付け誤差情報を生成してもよい。例えば、制御装置４は、複数の組み付け誤差の平均値に関する組み付け誤差情報を生成してもよい。その結果、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔが回転軸３５２２と一致しないことで生ずる影響が低減される。

【0122】

また、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれは、回転軸３５２２とステージ３２の走り面とのずれと等価であるとみなしてもよい。このため、組み付け誤差は、ステージ走り誤差と称されてもよい。このように組み付け誤差がステージ走り誤差と等価であるとみなしてもよいことを考慮すれば、加工システムＳＹＳは、図１４に示す動作に加えて又は代えて、図１８に示す動作を行うことで、組み付け誤差情報（つまり、ステージ走り誤差に関するステージ走り誤差情報）を生成してもよい。

【0123】

具体的には、図１８に示すように、テストワークＷｔがチャック３５３によって保持される（ステップＳ３１）尚、加工対象となるワークＷがテストワークＷｔとして利用可能である場合には、ステップＳ３１において、テストワークＷｔに代えてワークＷがチャック３５３によって保持されてもよい。

【0124】

その後、加工システムＳＹＳは、テストワークＷｔの表面の複数部分を加工する。具体的には、まず、加工システムＳＹＳは、テストワークＷｔの表面の第１の加工対象部分に加工ショット領域ＰＳＡを設定し、第１の加工対象部分の少なくとも一部を加工する（ステップＳ３２）。その後、加工システムＳＹＳは、一の方向に沿ってステージ３２を移動させる。例えば、加工システムＳＹＳは、回転軸３５２２が本来延びるべき方向に平行な一の方向に沿ってステージ３２を移動させる（ステップＳ３３）。例えば、回転軸３５２２が本来Ｘ軸方向に沿って延びるべき場合には、加工システムＳＹＳは、ステージ座標系のＸ軸方向に沿ってステージ３２を移動させる。ステージ３２の移動に伴って、加工ショット領域ＰＳＡがテストワークＷｔの表面上を移動する。この際、加工システムＳＹＳは、テストワークＷｔの表面上で第１の加工対象部分とは異なる第２の加工対象部分に加工ショット領域ＰＳＡが設定されるように、ステージ３２を移動させる。その後、加工システムＳＹＳは、第２の加工対象部分の少なくとも一部を加工する（ステップＳ３４）。この際、第２の加工対象部分の少なくとも一部を加工するときの加工ショット領域ＰＳＡ内での加工光ＥＬの照射位置は、第１の加工対象部分の少なくとも一部を加工するときの加工ショット領域ＰＳＡ内での加工光ＥＬの照射位置と同じである。このため、第２の加工対象部分における加工跡は、第１の加工対象部分における加工跡から、ステップＳ３３におけるステージ３２の移動方向に沿って、ステップＳ３３におけるステージ３２の移動量だけ離れた位置に存在する。尚、図１８は、テストワークＷｔの表面の二つの部分が加工される例を示しているが、テストワークＷｔの表面の三つ以上の部分が加工されてもよい。

【0125】

その後、計測装置２は、テストワークＷｔの表面（特に、ステップＳ３２及びＳ３４において加工された部分であり、加工跡）を計測する（ステップＳ３５）。

【0126】

その後、制御装置４は、ステップＳ３５におけるテストワークＷｔの計測結果に基づいて、組み付け誤差情報を生成する（ステップＳ３６）。ここで、図１９（ａ）から図１９（ｂ）を参照しながら、組み付け誤差情報を生成する動作について説明する。

【0127】

図１９（ａ）は、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とが平行になる（或いは、一致する）理想的なテストワークＷｔの計測結果に相当する高さ像を示す。図１９（ａ）に示すように、制御装置４は、高さ像に写り込んだテストワークＷｔに基づいて、回転軸３５２２を算出することができる。更に、上述したように、複数の加工跡は、ステージ３２の移動方向に沿って離れている。このため、制御装置４は、高さ像に写り込んでいる複数の加工跡の相対的な位置関係に基づいて、ステージ３２の移動方向を算出することができる。具体的には、制御装置４は、複数の加工跡を結ぶ線に沿った方向を、ステージ３２の移動方向として算出してもよい。図１９（ａ）に示す例では、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とが平行になる（或いは、一致する）ため、制御装置４が算出した回転軸３５２２が延びる方向と制御装置４が算出したステージ３２の移動方向とが平行になる（或いは、一致する）。

【0128】

一方で、図１９（ｂ）は、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とが平行にならない（或いは、一致しない）テストワークＷｔの計測結果に相当する高さ像を示す。図１９（ｂ）に示すように、この場合には、制御装置４が算出した回転軸３５２２が延びる方向と制御装置４が算出したステージ３２の移動方向とが平行にならない（或いは、一致しない）。

【0129】

このため、制御装置４は、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向との関係（特に、ずれ）を算出することができる。その結果、制御装置４は、回転軸３５２２が延びる方向とステージ３２の移動方向とのずれに関する組み付け誤差情報を生成することができる。

【0130】

（２－２－２）第２の軸情報生成動作（走査誤差）
続いて、回転軸３５２２が延びる方向とガルバノミラー１２１４による加工光ＥＬの走査方向とのずれである走査誤差に関する走査誤差情報を生成するための第２の軸情報生成動作について説明する。理想的には、回転軸３５２２が延びる方向は、加工光ＥＬの走査方向と平行になる（或いは、一致する）。例えば、本実施形態では、回転軸３５２２がＸ軸方向に沿って延びる軸であるため、回転軸３５２２が延びる方向は、ガルバノミラー１２１４が備えるＸ走査ミラー１２１４Ｘによる加工光ＥＬの走査方向と平行になる（或いは、一致する）。しかしながら、実際には、回転装置３５をステージ３２に配置するときの組み付け精度又はチャック３５３を回転シャフト３５２に取り付けるときの組み付け精度に起因して、回転軸３５２２が延びる方向がガルバノミラー１２１４による加工光ＥＬの走査方向と平行にならない（或いは、一致しない）可能性がある。また、ガルバノミラー１２１４の組み付け誤差或いは走査精度に起因して、回転軸３５２２が延びる方向が加工光ＥＬの走査方向と平行にならない（或いは、一致しない）可能性がある。そこで、加工システムＳＹＳは、第２の軸情報生成動作を行うことで、このような回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向とのずれ（つまり、走査誤差）に関する走査誤差情報を生成する。尚、回転軸３５２２が延びる方向がガルバノミラー１２１４による加工光ＥＬの走査方向と平行である場合には、第２の軸情報生成動作を省略してもよい。以下、図２０を参照しながら、第２の軸情報生成動作について説明する。図２０は、第２の軸情報生成動作の流れを示すフローチャートである。

【0131】

図２０に示すように、第２の軸情報生成動作を行うためのテストワークＷｔがチャック３５３によって保持される（ステップＳ４１）。このとき、テストワークＷｔは、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔが回転軸３５２２と一致するように、チャック３５３によって保持される。尚、第２の軸情報生成動作を行うためのテストワークＷｔは、第１の軸情報生成動作を行うためのテストワークＷｔと同一であってもよい。加工対象となるワークＷがテストワークＷｔとして利用可能である場合には、ステップＳ４１において、テストワークＷｔに代えてワークＷがチャック３５３によって保持されてもよい。

【0132】

その後、加工システムＳＹＳは、ガルバノミラー１２１４を用いて加工光ＥＬを偏向することで、テストワークＷｔの表面に直線状の溝ＧＶ（図２１（ａ）等参照）を形成する（ステップＳ４２）。具体的には、例えば、加工システムＳＹＳは、回転軸３５２２が本来延びるべき方向に平行な一の方向に沿って加工光ＥＬの照射位置がテストワークＷｔの表面上で移動するようにガルバノミラー１２１４を制御することで、テストワークＷｔの表面に一の方向に沿って延びる直線状の溝ＧＶを形成する。例えば、回転軸３５２２が本来Ｘ軸方向に沿って延びるべき場合には、加工システムＳＹＳは、Ｘ走査ミラー１２１４Ｘを制御することで、テストワークＷｔの表面にＸ軸方向に沿って延びる直線状の溝ＧＶを形成する。溝ＧＶを形成するためにテストワークＷｔに加工光ＥＬが照射されている期間中は、加工ヘッド１２及びステージ３２は移動しない。

【0133】

その後、計測装置２は、テストワークＷｔの表面（特に、ステップＳ４２において直線状の溝ＧＶが形成された部分であり、加工跡）を計測する（ステップＳ４３）。

【0134】

その後、制御装置４は、ステップＳ４２におけるテストワークＷｔの計測結果に基づいて、走査誤差情報を生成する（ステップＳ４４）。ここで、図２１（ａ）から図２１（ｄ）を参照しながら、走査誤差情報を生成する動作について説明する。

【0135】

図２１（ａ）は、回転軸３５２２が延びる方向（つまり、中心軸ＣＳｔが延びる方向）と加工光ＥＬの走査方向とが平行になる（或いは、一致する）理想的なテストワークＷｔを示している。このテストワークＷｔの計測結果に相当する高さ像は、図２１（ｂ）に示されている。図２１（ｂ）に示すように、制御装置４は、高さ像に写り込んだテストワークＷｔに基づいて、回転軸３５２２（中心軸ＣＳｔ）を算出することができる。更に、制御装置４は、高さ像に写り込んだ溝ＧＶが延びる方向に基づいて、加工光ＥＬの走査方向を算出することができる。なぜならば、溝ＧＶは、加工光ＥＬの走査方向に沿って延びるがゆえに、溝ＧＶが延びる方向は、加工光ＥＬの走査方向と同じになるからである。図２１（ｂ）に示す例では、回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向とが平行になる（或いは、一致する）ため、制御装置４が算出した回転軸３５２２が延びる方向と制御装置４が算出した加工光ＥＬの走査方向とが平行になる（或いは、一致する）。

【0136】

一方で、図２１（ｃ）は、回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向とが平行にならない（或いは、一致しない）テストワークＷｔを示している。このテストワークＷｔの計測結果に相当する高さ像は、図２１（ｄ）に示されている。図２１（ｄ）に示すように、この場合には、制御装置４が算出した回転軸３５２２が延びる方向と制御装置４が算出した加工光ＥＬの走査方向とが平行にならない（或いは、一致しない）。

【0137】

このため、制御装置４は、回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向との関係（特に、ずれ）を算出することができる。その結果、制御装置４は、回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向とのずれに関する走査誤差情報を生成することができる。

【0138】

尚、上述した図２１の例では、制御装置４は、テストワークＷｔの計測結果に相当する高さ像を用いて、回転軸３５２２（中心軸ＣＳｔ）を算出している。しかしながら、制御装置４は、それに加えて／或いは代えて、テストワークＷｔの輪郭を用いて回転軸３５２２（中心軸ＣＳｔ）を算出してもよい。この場合、制御装置４は、テストワークＷｔの輪郭のうちＸ軸方向に延びる二辺の中線を、回転軸３５２２（中心軸ＣＳｔ）として算出してもよい。このとき、後述するように、加工システムＳＹＳは、テストワークＷｔの一部を計測する動作と、回転軸３５２２が本来延びるべき方向に交差する他の方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿ってステージ３２を移動させる動作とを繰り返してもよい。

【0139】

また、加工システムＳＹＳは、上述した図２０の手順を実施した後に、所定角度（例えば６０度）だけ回転装置３５を回転させ、図２０の手順を実施してもよい。制御装置４は、このような手順を所定回数繰り返し（例えば６回繰り返し、この場合回転シャフト３５２の回転角度が０度、６０度、１２０度、１８０度、２４０度、３００度になるごとに図２０の手順を行う）、所定回数行われた図２０の手順の結果を平均化することで、走査誤差情報を算出してもよい。

【0140】

尚、加工システムＳＹＳは、上述した図２０の手順を実施した後に、チャック３５３からテストワークＷｔを取り外して、再度チャック３５３によって保持させてから、図２０の手順を実施してもよい。

【0141】

生成された走査誤差情報は、上述した加工動作を行うために制御装置４によって参照されてもよい。つまり、走査誤差情報は、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に、制御装置４によって参照されてもよい。具体的には、制御装置４は、走査誤差情報に基づいて、回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向とのずれが生じている場合であっても、回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向とのずれが生じていない場合と同様にワークＷを加工することができるように、加工システムＳＹＳを制御してもよい。例えば、制御装置４は、走査誤差情報に基づいて、回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向とのずれが生じている場合であっても、回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向とのずれが生じていない場合と同様に加工光ＥＬの照射位置がワークＷの表面上を移動するように、加工ヘッド１２（特に、ガルバノミラー１２１４）及びステージ３２の少なくとも一方を制御してもよい。典型的には、制御装置４は、走査誤差情報に基づいて、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置が、回転軸３５２２が延びる方向に沿って移動するように、加工ヘッド１２（特に、ガルバノミラー１２１４）及びステージ３２の少なくとも一方を制御してもよい。尚、加工中にステージ３２が移動しないような場合には、制御装置４は、加工ヘッド１２（特に、ガルバノミラー１２１４）を制御してもよい。その結果、走査誤差情報を用いない場合と比較して、加工システムＳＹＳは、ワークＷをより高精度に加工することができる。尚、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に制御装置４が走査誤差情報を参照するために、第２の軸情報生成動作は加工動作よりも先に行われていてもよい。

【0142】

尚、上述した説明では、走査誤差情報を生成するために、加工システムＳＹＳは、回転軸３５２２が本来延びるべき方向に平行な一の方向に沿って加工光ＥＬの照射位置が移動するようにガルバノミラー１２１４を制御している。しかしながら、加工システムＳＹＳは、回転軸３５２２が本来延びるべき方向に交差する他の方向に沿って加工光ＥＬの照射位置が移動するように、ガルバノミラー１２１４を制御してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、Ｙ走査ミラー１２１４Ｙを制御することで、テストワークＷｔの表面にＹ軸方向に沿って延びる直線状の溝ＧＶを形成してもよい。この場合も、制御装置４は、回転軸３５２２が延びる方向と加工光ＥＬの走査方向とのずれに関する走査誤差情報を生成することができる。

【0143】

また、上述した説明では、テストワークＷｔは、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔが回転軸３５２２と一致するように、チャック３５３によって保持される。しかしながら、現実的には、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔが回転軸３５２２と常に一致するようにチャック３５３がテストワークＷｔを保持できない可能性があることは上述したとおりである。そこで、図２０に示す第２の軸情報生成動作が終了する都度、チャック３５３がテストワークＷｔを保持し直してもよい。つまり、図２０に示す第２の軸情報生成動作が終了する都度、チャック３５３からテストワークＷｔが取り外され、その後、テストワークＷｔがチャック３５３に再度保持されてもよい。チャック３５３がテストワークＷｔを保持し直した後に、加工システムＳＹＳは、図２０に示す第２の軸情報生成動作を再度行ってもよい。その結果、複数回行われる第２の軸情報生成動作により、複数の走査誤差が算出される。制御装置４は、このように算出される複数の走査誤差に基づいて走査誤差情報を生成してもよい。例えば、制御装置４は、複数の走査誤差の平均値に関する走査誤差情報を生成してもよい。その結果、テストワークＷｔの中心軸ＣＳｔが回転軸３５２２と一致しないことで生ずる影響が低減される。

【0144】

（２－２－３）第３の軸情報生成動作（チャッキング誤差）
続いて、回転軸３５２２とチャック３５３が保持しているワークＷとのずれであるチャッキング誤差に関するチャッキング誤差情報を生成する第３の軸情報生成動作について説明する。理想的には、チャック３５３は、回転軸３５２２がワークＷの中心軸ＣＳと一致するようにワークＷを保持する。しかしながら、チャック３５３に対するワークＷの取り付け精度等に起因して、チャック３５３は、回転軸３５２２が中心軸ＣＳと一致するようにワークＷを保持することができない可能性がある。例えば、チャッキング誤差が生じているワークＷを示す上面図である図２２（ａ）に示すように、チャック３５３は、回転軸３５２２が中心軸ＣＳと平行であるものの一致しないというチャッキング誤差が生じている状態でワークＷを保持する可能性がある。例えば、チャッキング誤差が生じているワークＷを示す上面図である図２２（ｂ）に示すように、チャック３５３は、回転軸３５２２が中心軸ＣＳと平行でないというチャッキング誤差が生じている状態でワークＷを保持する可能性がある。尚、説明の便宜上、回転軸３５２２が中心軸ＣＳと平行であるものの一致しないというチャッキング誤差を、“偏心誤差”と称する。偏心誤差は、回転軸３５２２と中心軸ＣＳとの位置関係に関する誤差であるとみなしてもよい。また、回転軸３５２２が中心軸ＣＳと平行でないというチャッキング誤差を、“偏角誤差”と称する。偏角誤差は、回転軸３５２２と中心軸ＣＳとの角度関係に関する誤差であるとみなしてもよい。このため、加工システムＳＹＳは、第３の軸情報生成動作を行うことで、偏心誤差に関する偏心誤差情報を、チャッキング誤差情報として生成してもよい。加工システムＳＹＳは、第３の軸情報生成動作を行うことで、偏角誤差に関する偏角誤差情報を、チャッキング誤差情報として生成してもよい。以降、偏心誤差情報を生成するための動作と、偏角誤差情報を生成するための動作とについて順に説明する。

【0145】

（２－２－３－１）偏心誤差情報を生成する動作
初めに、図２３を参照しながら、偏心誤差情報を生成するための動作について説明する。図２３は、偏心誤差情報を生成するための動作の流れを示すフローチャートである。

【0146】

図２３に示すように、ワークＷがチャック３５３によって保持される（ステップＳ５１）。その後、加工システムＳＹＳは、計測装置２を用いてワークＷの少なくとも一部を計測する動作（ステップＳ５２）と、回転装置３５を用いてワークＷを所定角度だけ回転させる動作（ステップＳ５４）とを、ワークＷが所定角度よりも大きい必要角度だけ回転するまで繰り返す。例えば、必要角度は、例えば、少なくとも３６０度であってもよい。つまり、加工システムＳＹＳは、計測装置２を用いてワークＷの少なくとも一部を計測する動作（ステップＳ５２）と、回転装置３５を用いてワークＷを回転させる動作（ステップＳ５４）とを、ワークＷが少なくとも１回転するまで繰り返す。ここで、必要角度は、３６０度以上であってもよいし、３６０度未満であってもよい。尚、ステップＳ５２からステップＳ５４までの動作が行われている期間中は、加工ヘッド１２は移動しなくてもよい。

【0147】

その後、制御装置４は、ステップＳ５２におけるワークＷの計測結果に基づいて、偏心誤差情報を生成する（ステップＳ５５）。ここで、図２４から図２９を参照しながら、偏心誤差情報を生成する動作について説明する。

【0148】

図２４は、中心軸ＣＳが回転軸３５２２と一致する理想的なワークＷが回転する様子を示す断面図である。図２４に示すように、中心軸ＣＳが回転軸３５２２と一致する場合には、回転装置３５によってワークＷが回転したとしても、ワークＷの表面のうち回転軸３５２２に交差する一の方向における端に位置する端点（端部分）の一の方向における位置が変動することはない。以下では、説明の便宜上、端点として、ワークＷの表面のうち回転軸３５２２に交差するＺ軸方向における端に位置する端点ＰＺを用いて説明を進める。この場合、図２４に示すワークＷの端点ＰＺのＺ軸方向における位置とワークＷの回転角度θとの関係を示すグラフである図２５に示すように、回転装置３５によってワークＷが回転したとしても、端点ＰＺのＺ軸方向における位置（つまり、高さ）が変動することはない。つまり、端点ＰＺのＺ軸方向における位置（つまり、高さ）は、回転角度θに関係なく一定の値となる。

【0149】

一方で、図２６は、中心軸ＣＳが回転軸３５２２と平行であるものの一致しないワークＷが回転する様子を示す断面図である。図２６に示すように、中心軸ＣＳが回転軸３５２２と一致しない場合には、回転装置３５によってワークＷが回転すると、ワークＷの表面のうち回転軸３５２２に交差する一の方向における端部を構成する端点の一の方向における位置が、ワークＷの回転に合わせて変動する。具体的には、図２６に示すワークＷの端点ＰＺのＺ軸方向における位置とワークＷの回転角度θとの関係を示すグラフである図２７に示すように、回転装置３５によってワークＷが回転すると、端点ＰＺのＺ軸方向における位置（つまり、高さ）は、ワークＷの回転に合わせて正弦波状に変動する。つまり、端点ＰＺのＺ軸方向における位置は、回転角度θに応じて正弦波状に変化する値となる。このとき、端点ＰＺのＺ軸方向における位置の変動量（つまり、端点ＰＺのＺ軸方向における位置の最大値と最小値との差分）は、中心軸ＣＳと回転軸３５２２との間の距離に相当する偏心誤差の量が大きくなるほど大きくなる。

【0150】

図２８もまた、図２６と同様に、中心軸ＣＳが回転軸３５２２と平行であるものの一致しないワークＷが回転する様子を示す断面図である。但し、図２８に示す例では、回転角度θがゼロ度となっている状況下で端点ＰＺが回転軸３５２２からＺ軸方向のみならずＺ軸方向に交差するＹ軸方向においても離れているという点で、回転角度θがゼロ度となっている状況下で端点ＰＺが回転軸３５２２からＺ軸方向のみに離れている図２６に示す例と異なる。この場合、図２８に示すワークＷの端点ＰＺのＺ軸方向における位置とワークＷの回転角度θとの関係を示すグラフである図２９に示すように、回転装置３５によってワークＷが回転すると、端点ＰＺのＺ軸方向における位置（つまり、高さ）は、ワークＷの回転に合わせて正弦波状に変動する。但し、図２９に示す端点ＰＺのＺ軸方向における位置の変動は、図２９に示す端点ＰＺのＺ軸方向における位置の変動と比較して、変動の位相が異なるという点で異なっている。

【0151】

このため、制御装置４は、計測装置２によるワークＷの計測結果に基づいて、ワークＷの端点ＰＺのＺ軸方向における位置とワークＷの回転角度θとの関係を算出することで、偏心誤差を算出することができる。具体的には、制御装置４は、端点ＰＺのＺ軸方向における位置と回転角度θとの関係に基づいて、端点ＰＺのＺ軸方向における位置の変動量を算出し、当該変動量から中心軸ＣＳと回転軸３５２２との間の距離（つまり、偏心誤差）を算出することができる。更には、制御装置４は、端点ＰＺのＺ軸方向における位置と回転角度θとの関係に基づいて、端点ＰＺのＺ軸方向における位置の変動の位相を算出し、当該位相からワークＷの回転角度θに応じたワークＷの状態（具体的には、回転軸３５２２に対してワークＷの中心軸ＣＳが位置している方向に関する情報）を算出することができる。つまり、制御装置４は、ワークＷの中心軸ＣＳと回転軸３５２２とのずれである偏心誤差に関する偏心誤差情報を生成することができる。

【0152】

尚、制御装置４は、ワークＷの輪郭から回転軸３５２２を求め、求められた回転軸３５２２の変位から偏心誤差を求めてもよい。

【0153】

生成された偏心誤差情報は、上述した加工動作を行うために制御装置４によって参照されてもよい。つまり、偏心誤差情報は、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に、制御装置４によって参照されてもよい。具体的には、制御装置４は、偏心誤差情報に基づいて、偏心誤差が生じている場合であっても、偏心誤差が生じていない場合と同様にワークＷを加工することができるように、加工システムＳＹＳを制御してもよい。例えば、制御装置４は、偏心誤差情報に基づいて、偏心誤差が生じている場合であっても、偏心誤差が生じていない場合と同様にワークＷの表面に加工光ＥＬが照射されるように、加工光ＥＬの照射位置を制御してもよい。尚、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に制御装置４が偏心誤差情報を参照するために、偏心誤差情報の生成動作は加工動作よりも先に行われていてもよい。

【0154】

偏心誤差情報に基づいて制御される加工光ＥＬの照射位置の一例が図３０に示されている。図３０は、回転軸３５２２に対してねじれの方向からワークＷの端点（具体的には、回転軸３５２２に交差するＹ軸方向における端に位置する端点ＰＹ）に加工光ＥＬが照射される例を示している。図３０に示すように、偏心誤差が生じている場合には、ワークＷの回転に合わせて端点ＰＹのＹ軸方向における位置が変動する。この場合、制御装置４は、端点ＰＹに加工光ＥＬが照射されるように、Ｙ軸方向に沿って加工光ＥＬの照射位置（この場合、集光位置）を制御してもよい。例えば、制御装置７は、ガルバノミラー１２１４を制御することで、Ｙ軸方向に沿って加工光ＥＬの照射位置（この場合、集光位置）を制御してもよい。その結果、偏心誤差情報を用いない場合と比較して、加工システムＳＹＳは、ワークＷをより高精度に加工することができる。

【0155】

（２－２－３－２）偏角誤差情報を生成する動作
続いて、図３１を参照しながら、偏角誤差情報を生成するための動作について説明する。図３１は、偏角誤差情報を生成するための動作の流れを示すフローチャートである。

【0156】

図３１に示すように、加工システムＳＹＳは、偏心誤差情報を生成する動作でも行われる上述したステップＳ５１からステップＳ５４の動作を行う。但し、加工システムＳＹＳは、上述したステップＳ５１からステップＳ５４の動作を、ワークＷの異なる複数の位置（例えば、二つの位置）において行う。具体的には、偏角誤差が生じているワークＷを示す上面図である図３２に示すように、加工システムＳＹＳは、計測装置２を用いてワークＷの第１の計測対象部分Ｗ２１を計測する動作（ステップＳ５２）と、回転装置３５を用いてワークＷを所定角度だけ回転させる動作（ステップＳ５４）とを、ワークＷが必要角度だけ回転するまで繰り返す（ステップＳ５３）。つまり、加工システムＳＹＳは、第１の計測対象部分Ｗ２１が存在するワークＷの第１位置Ｐ１において、ステップＳ５１からステップＳ５４の動作を行う。その後、加工システムＳＹＳは、ステージ３２を回転軸３５２２に沿って移動させる。この際、加工システムＳＹＳは、計測装置２がワークＷの第２の計測対象部分Ｗ２２を計測することができるように、ステージ３２を移動させる（ステップＳ６２）。ステージ３２が回転軸３５２２に沿って移動しているため、回転軸３５２２に沿った方向における第２の計測対象部分Ｗ２２の位置は、回転軸３５２２に沿った方向における第１の計測対象部分Ｗ２１の位置とは異なる。その後、加工システムＳＹＳは、計測装置２を用いてワークＷの第２の計測対象部分Ｗ２２を計測する動作（ステップＳ５２）と、回転装置３５を用いてワークＷを所定角度だけ回転させる動作（ステップＳ５４）とを、ワークＷが必要角度だけ回転するまで繰り返す（ステップＳ５３）。つまり、加工システムＳＹＳは、第２の計測対象部分Ｗ２２が存在するワークＷの第２位置Ｐ２において、ステップＳ５１からステップＳ５４の動作を行う。以上の動作が、ワークＷの他の位置においてステップＳ５１からステップＳ５４の動作を行う必要がないと判定されるまで繰り返される（ステップＳ６１）。

【0157】

その後、制御装置４は、ステップＳ５２におけるワークＷの計測結果に基づいて、偏角誤差情報を生成する（ステップＳ６３）。具体的には、制御装置４は、ステップＳ５２におけるワークＷの計測結果に基づいて、回転軸３５２２に沿って異なる複数の位置のそれぞれにおける偏心誤差を算出する。例えば、図３２に示すように、制御装置４は、第１の位置Ｐ１における偏心誤差と、第２の位置Ｐ２における偏心誤差を算出する。その後、制御装置４は、算出した複数の偏心誤差に基づいて、偏角誤差（例えば、中心軸ＣＳと回転軸３５２２とがなす角度）を算出する。つまり、制御装置４は、ワークＷの中心軸ＣＳと回転軸３５２２とのずれである偏角誤差に関する偏角誤差情報を生成することができる。

【0158】

生成された偏角誤差情報は、上述した加工動作を行うために制御装置４によって参照されてもよい。尚、偏角誤差情報を用いた制御方法は、偏心誤差情報を用いた制御方法と同じであってもよいため、その詳細な説明を省略する。その結果、偏角誤差情報を用いない場合と比較して、加工システムＳＹＳは、ワークＷをより高精度に加工することができる。尚、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に制御装置４が偏角誤差情報を参照するために、偏角誤差情報の生成動作は加工動作よりも先に行われていてもよい。

【0159】

また、第３の軸情報生成動作と同様の動作によって組み付け誤差情報（特に、チャック３５３を回転シャフト３５２に取り付けるときの組み付け誤差）が生成されてもよい。

【0160】

（２－３）光状態情報生成動作
続いて、計測装置３６を用いて加工光ＥＬの状態に関する光状態情報を生成するための光状態情報生成動作について説明する。本実施形態では、光状態情報は、例えば、加工光ＥＬの照射軸ＥＸに対する角度方向の強度分布に関する強度分布情報を含んでいてもよい。光状態情報は、例えば、加工光ＥＬの進行方向に関する進行方向情報を含んでいてもよい。光状態情報は、例えば、加工光ＥＬの進行方向と交差する面内で加工光ＥＬが通過する位置に関する通過位置情報を含んでいてもよい。このため、以下では、強度分布情報を生成する動作と、進行方向情報を生成する動作と、通過位置情報を生成する動作とについて順に説明する。

【0161】

（２－３－１）強度分布情報を生成する動作
はじめに、加工光ＥＬの照射軸ＥＸに対する角度方向の強度分布に関する強度分布情報を生成する動作について説明する。

【0162】

強度分布情報を生成するために、加工システムＳＹＳは、計測装置３６を用いて加工光ＥＬの強度分布を計測する。以下、図３３（ａ）から図３３（ｃ）を参照しながら、計測装置３６を用いて加工光ＥＬの強度分布を計測する動作について説明する。図３３（ａ）は、加工ヘッド１２が加工光ＥＬを計測装置３６に照射する様子を示す断面図であり、図３３（ｂ）は、加工ヘッド１２が加工光ＥＬを計測装置３６に照射する様子を示す平面図であり、図３３（ｃ）は、計測装置３６が備える受光素子３６２による加工光ＥＬの受光結果を示すグラフである。

【0163】

図３３（ａ）及び図３３（ｂ）に示すように、制御装置４は、ステージ駆動系３３を制御することで、加工光ＥＬが通過可能な通過領域３６５を構成するマーク３６６に加工ヘッド１２が加工光ＥＬを照射可能となる位置にステージ３２を移動させる（つまり、計測装置３６が配置されている回転装置３５を移動させる）。つまり、制御装置４は、マーク３６６が加工ショット領域ＰＳＡ内に位置するように、ステージ３２を移動させる。この際、制御装置４は、ステージ３２に加えて又は代えて、加工ヘッド１２を移動させてもよい。その後、制御装置４は、マーク３６６に対して加工光ＥＬを照射するように加工ヘッド１２を照射する。

【0164】

この際、図３３（ａ）及び図３３（ｂ）に示すように、加工ヘッド１２は、制御装置４の制御下で、ガルバノミラー１２１４を用いて加工光ＥＬを偏向することで、加工光ＥＬに計測装置３６の表面の少なくとも一部（具体的には、マーク３６６が形成されている部分を含む面）を走査させる。特に、加工ヘッド１２は、ＸＹ平面に沿った面内において加工光ＥＬ（より具体的には、加工光ＥＬの目標照射領域ＥＡ）がマーク３６６を構成する通過領域３６５を横切るように、加工光ＥＬに計測装置３６の表面の少なくとも一部を走査させる。尚、制御装置４の制御下でステージ３２を移動させることにより、加工光ＥＬに計測装置３６の表面の少なくとも一部を走査させてもよい。

【0165】

その結果、加工光ＥＬが計測装置３６の表面の少なくとも一部を走査している期間中のあるタイミングで加工光ＥＬがマーク３６６に照射されることになる。つまり、加工光ＥＬが計測装置３６の表面の少なくとも一部を走査している期間中のあるタイミングで加工光ＥＬが受光素子３６２によって受光される。その結果、制御装置４は、図３３（ｃ）に示すように、加工光ＥＬがマーク３６６を構成する通過領域３６５に照射されていない期間中の加工光ＥＬの強度と比較して、加工光ＥＬの少なくとも一部が通過領域３６５に照射されている期間中の加工光ＥＬの強度が大きくなっていることを示す受光信号を、加工光ＥＬの受光結果に相当する加工光計測情報として取得する。つまり、制御装置４は、加工光ＥＬの強度分布に関する情報を、加工光計測情報として取得することができる。この場合、計測装置３６は、加工光ＥＬの強度分布を計測しているとも言える。尚、図３３（ｃ）の横軸である時間（受光タイミング）は、加工光ＥＬと計測装置３６との走査方向（Ｙ軸方向）に沿った相対的な位置に読み替えることができる。

【0166】

加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬを計測する動作を、加工光ＥＬの進行方向に沿った照射軸ＥＸに沿った方向において計測装置３６と加工ヘッド１２との相対的な位置関係を変更しながら繰り返す。具体的には、制御装置４は、加工ヘッド１２に対する計測装置３６の位置が第１の位置となるように、加工ヘッド１２及びステージ３２の少なくとも一方を移動させる。その後、計測装置３６は、加工光ＥＬを計測する。その後、制御装置４は、加工ヘッド１２に対する計測装置３６の位置が、照射軸ＥＸに沿った方向において第１の位置とは異なる第２の位置となるように、加工ヘッド１２及びステージ３２の少なくとも一方を移動させる。典型的には、制御装置４は、照射軸ＥＸに沿って（図３３（ａ）に示す例では、Ｚ軸方向に沿って）加工ヘッド１２及びステージ３２の少なくとも一方を移動させる。その後、計測装置３６は、加工光ＥＬを計測する。つまり、計測装置３６は、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、加工光ＥＬが進行する方向）における第１の位置で加工光ＥＬを計測し、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、加工光ＥＬが進行する方向）において第１の位置とは異なる第２の位置で加工光ＥＬを計測する。ここで、照射軸ＥＸに沿った方向における加工光ＥＬの集光位置と計測装置３６との距離の変更は、集光位置変更光学系１２１０による変更であってもよい。

【0167】

その後、制御装置４は、加工光計測情報に基づいて、加工光ＥＬの強度分布に関する強度分布情報を生成する。具体的には、加工光計測情報は、ビーム通過部材３６１の表面上における加工光ＥＬの強度分布を示している。ここで、加工光ＥＬを計測する動作は、照射軸ＥＸに沿った方向において計測装置３６と加工ヘッド１２との相対的な位置関係を変更しながら繰り返される。このため、加工光ＥＬを示す断面図である図３４に示すように、加工光計測情報は、照射軸ＥＸに交差すると共に照射軸ＥＸに沿った方向における位置が異なる複数の面ＰＮ上における加工光ＥＬの強度分布を示している。制御装置４は、照射軸ＥＸに沿った方向における位置が異なる複数の面ＰＮ上における加工光ＥＬの強度分布を合成して、合成された３次元的な強度分布から加工光ＥＬの照射軸ＥＸに対する角度方向の強度分布に関する強度分布情報を生成してもよい。或いは、制御装置４は、照射軸ＥＸに沿った方向における位置が異なる複数の面上における加工光ＥＬの強度分布に基づいて、複数の面の間における加工光ＥＬの強度分布ＰＮを推定する（言い換えれば、補完する）して、加工光ＥＬの照射軸ＥＸに対する角度方向の強度分布に関する強度分布情報を生成してもよい。

【0168】

或いは、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬを計測する際に、照射軸ＥＸに沿った方向において計測装置３６と加工ヘッド１２との相対的な位置関係を変更しなくてもよい。具体的には、制御装置４は、照射軸ＥＸに沿った方向において加工光ＥＬの集光位置がマーク３６６を構成する通過領域３６５から離れるように、加工光ＥＬの集光位置と計測装置３６との相対的な位置関係を制御してもよい。つまり、制御装置４は、照射軸ＥＸに沿った方向において加工光ＥＬの集光位置とは異なる位置において計測装置３６が加工光ＥＬを計測するように、加工光ＥＬの集光位置と計測装置３６との相対的な位置関係を制御してもよい。言い換えれば、制御装置４は、デフォーカスされた加工光ＥＬがマーク３６６に照射されるように、加工光ＥＬの集光位置と計測装置３６との相対的な位置関係を制御してもよい。

【0169】

その後、制御装置４は、加工光計測情報に基づいて、加工光ＥＬの強度分布に関する強度分布情報を生成する。具体的には、加工光計測情報は、受光素子３６２の受光面３６２１上における加工光ＥＬの強度分布を示していることは上述したとおりである。更に、照射軸ＥＸに沿った方向における加工光ＥＬの集光位置と計測装置３６との間の距離（いわゆる、デフォーカス量）は、制御装置４にとって既知の情報である。なぜならば、制御装置４は、照射軸ＥＸに沿った方向において加工光ＥＬの集光位置がマーク３６６を構成する通過領域３６５から離れるように、加工光ＥＬの集光位置と計測装置３６との相対的な位置関係を制御しているからである。その結果、制御装置４は、加工光計測情報が示す加工光ＥＬの強度分布とデフォーカス量とに基づいて、照射軸ＥＸに沿った方向における位置が異なる複数の面上における加工光ＥＬの強度分布を推定する（言い換えれば、補完する）ことができる。つまり、制御装置４は、加工光ＥＬの照射軸ＥＸに対する角度方向の強度分布に関する強度分布情報を生成することができる。

【0170】

生成された強度分布情報は、上述した加工動作を行うために制御装置４によって参照されてもよい。つまり、強度分布情報は、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に、制御装置４によって参照されてもよい。尚、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に制御装置４が強度分布情報を参照するために、強度分布情報の生成動作は加工動作よりも先に行われていてもよい。

【0171】

例えば、制御装置４は、強度分布情報に基づいて、ワークＷの所望位置に加工光ＥＬが照射されるように、加工光ＥＬの照射位置及び加工光ＥＬの進行方向の少なくとも一方を制御してもよい。この場合、制御装置４は、ガルバノミラー１２１４を制御することで、加工光ＥＬの照射位置及び加工光ＥＬの進行方向の少なくとも一方を制御してもよい。

【0172】

例えば、制御装置４は、強度分布情報に基づいて加工光ＥＬの開き角を算出し、算出した開き角に基づいて、加工光ＥＬの開き角が所望の角度となるように、加工光ＥＬの開き角を制御してもよい。この場合、制御装置４は、開き角変更光学系１２１１を制御することで、加工光ＥＬの開き角を制御してもよい。このような開き角の制御は、例えば、回転軸３５２２に対してねじれの方向からワークＷに加工光ＥＬが照射される場合に行われてもよい。例えば、回転軸３５２２に対してねじれの方向からワークＷに照射される加工光ＥＬを示す断面図である図３５（ａ）に示すように、加工光ＥＬの開き角が大きい場合には、加工光ＥＬは、ワークＷの表面のうちの加工光ＥＬを照射するべき部分のみならず、ワークＷの表面のうちの加工光ＥＬを照射するべきでない部分にまで意図せず照射されてしまう可能性がある。つまり、ワークＷの表面のうちの加工光ＥＬを照射するべきでない部分にまで加工光ＥＬが意図せず照射されてしまう可能性がある。そこで、開き角が制御された加工光ＥＬを示す断面図である図３５（ｂ）に示すように、制御装置４は、加工光ＥＬの開き角を小さくしてもよい。その結果、ワークＷの表面のうちの加工光ＥＬを照射するべきでない部分に加工光ＥＬが照射される可能性が低減される。

【0173】

また、制御装置４は、開き角変更光学系１２１１による加工光ＥＬの開き角変更動作を行った後に、強度分布情報の生成動作を行ってもよい。制御装置４は、この生成動作で得られた強度分布情報に基づいて、加工光ＥＬの開き角を制御してもよい。

【0174】

尚、加工ヘッド１２は、制御装置４の制御下で、長手方向が異なる複数のスリット形状を有するマーク３６６に加工光ＥＬを照射してもよい。例えば、加工ヘッド１２は、制御装置４の制御下で、長手方向が交差する（典型的には、直交する）複数のマーク３６６に加工光ＥＬを照射してもよい。この場合、制御装置４は、加工光計測情報に基づいて、加工光ＥＬの楕円率を算出することができる。制御装置４は、算出した楕円率に基づいて、加工光ＥＬの楕円率が所望の楕円率となるように、加工光ＥＬの楕円率を制御してもよい。この場合、制御装置４は、楕円率変更光学系１２１２を制御することで、加工光ＥＬの楕円率を制御してもよい。また、制御装置４は、算出した楕円率に基づいて、ｆθレンズ１２１５の入射瞳面での加工光ＥＬのスポットの直径のうち最大値をとる方向が所望方向となるように、加工光ＥＬを光軸ＡＸ廻りに（特に、照射軸ＥＸ廻りに）回転させてもよい。この場合、制御装置４は、光回転光学系１２１３を制御することで、加工光ＥＬを光軸ＡＸ廻りに（特に、照射軸ＥＸ廻りに）回転させてもよい。尚、制御装置４は、光回転光学系１２１３による加工光の楕円率変更動作を行った後に、強度分布情報の生成動作を行ってもよい。制御装置４は、この生成動作で得られた強度分布情報に基づいて、加工光ＥＬの楕円率を制御してもよい。

【0175】

（２－３－２）進行方向情報を生成する動作
続いて、加工光ＥＬの進行方向（つまり、照射軸ＥＸの延びる方向）に関する進行方向情報を生成する動作について説明する。進行方向情報を生成するために、加工システムＳＹＳは、計測装置３６を用いて加工光ＥＬを計測する。

【0176】

具体的には、加工光ＥＬを計測する計測装置３６を示す断面図である図３６に示すように、制御装置４は、加工ヘッド１２から加工光ＥＬが射出されている期間中に、計測装置３６が加工光ＥＬを計測できるように（つまり、受光素子３６２が加工光ＥＬを受光できるように）、ステージ３２を移動させる（つまり、計測装置３６が配置されている回転装置３５を移動させる）。この際、加工ヘッド１２は、ガルバノミラー１２１４を用いて加工光ＥＬを偏向しなくてもよい。制御装置４は、計測装置３６が加工光ＥＬを計測したときのステージ３２の位置（つまり、計測装置３６の位置）に関する情報を、位置計測装置３４から取得する。

【0177】

その後、制御装置４は、計測対象である加工光ＥＬの進行方向がＺ軸に沿った方向である（つまり、照射軸ＥＸがＺ軸に沿っている）と仮定した上で、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）に沿ってステージ３２を移動させる。つまり、制御装置４は、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）に沿って計測装置３６を移動させる。尚、制御装置４は、ステージ３２をＺ軸方向に移動させることに代えて又は加えて、加工ヘッド１２をＺ軸方向に移動させてもよい。その結果、計測装置３６は、前回加工光ＥＬを計測した位置と照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）において異なる位置から、加工光ＥＬを再び計測する。つまり、計測装置３６は、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）における第１の位置で加工光ＥＬを計測し、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）において第１の位置とは異なる第２の位置で加工光ＥＬを計測する。この際、計測対象である加工光ＥＬの進行方向が実際にＺ軸に沿った方向である場合には、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）に沿って計測装置３６が移動しても、計測装置３６は、加工光ＥＬを計測することができる。一方で、加工光ＥＬを計測する計測装置３６を示す断面図である図３７に示すように、計測対象である加工光ＥＬの進行方向が実際にはＺ軸に沿った方向ではない（つまり、加工光ＥＬの進行方向がＺ軸に対して傾斜している）場合には、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）に沿って計測装置３６が移動するだけでは、計測装置３６は、加工光ＥＬを計測することができない可能性がある。このため、加工光ＥＬを計測する計測装置３６を示す断面図である図３８に示すように、制御装置４は、計測装置３６が加工光ＥＬを計測できるように（つまり、受光素子３６２が加工光ＥＬを受光できるように）、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）に加えて、照射軸ＥＸに交差する方向（例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方）に沿ってステージ３２を移動させてもよい。制御装置４は、計測装置３６が加工光ＥＬを計測したときのステージ３２の位置（つまり、計測装置３６の位置）に関する情報を、位置計測装置３４から取得する。

【0178】

その後、制御装置４は、計測装置３６が加工光ＥＬを計測したときの計測装置３６の位置に関する情報に基づいて、加工光ＥＬの進行方向に関する進行方向情報を生成する。具体的には、制御装置４は、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）に沿って計測装置３６を移動させる前に計測装置３６が加工光ＥＬを計測したときの計測装置３６の位置（以下、“第１計測位置”と称する）に関する情報と、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）に沿って計測装置３６を移動させた後に計測装置３６が加工光ＥＬを計測したときの計測装置３６の位置（以下、“第２計測位置”と称する）に関する情報とに基づいて、進行方向情報を生成する。例えば、制御装置４は、照射軸ＥＸに交差する方向（例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方）における第１及び第２計測位置に基づいて、進行方向情報を生成してもよい。具体的には、照射軸ＥＸに交差する方向（例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方）において第１計測位置と第２計測位置とが同じ位置にある場合には、加工光ＥＬの進行方向は、Ｚ軸に沿った方向であると推定される。一方で、照射軸ＥＸに交差する方向（例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方）において第１計測位置と第２計測位置とが異なる位置にある場合には、加工光ＥＬの進行方向は、Ｚ軸に対して傾斜した方向であると推定される。この場合、加工光ＥＬの進行方向のＺ軸に対する傾斜量は、照射軸ＥＸに交差する方向（例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方）における第１及び第２計測位置の間の距離と、照射軸ＥＸに沿った方向（つまり、Ｚ軸方向）における第１及び第２計測位置の間の距離とから算出可能である。このように、制御装置４は、進行方向情報を生成する。

【0179】

生成された進行方向情報は、上述した加工動作を行うために制御装置４によって参照されてもよい。つまり、進行方向情報は、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に、制御装置４によって参照されてもよい。例えば、制御装置４は、進行方向情報に基づいて、ワークＷの所望位置に加工光ＥＬが照射されるように、加工光ＥＬの照射位置及び加工光ＥＬの進行方向の少なくとも一方を制御してもよい。この場合、制御装置４は、ガルバノミラー１２１４を制御することで、加工光ＥＬの照射位置及び加工光ＥＬの進行方向の少なくとも一方を制御してもよい。尚、加工光ＥＬの照射位置及び加工光ＥＬの進行方向を制御するために、ガルバノミラー１２１４として米国特許出願公開第２０１８／０１６９７８８号明細書に開示される装置を用いてもよい。また、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に制御装置４が進行方向情報を参照するために、進行方向情報の生成動作は加工動作よりも先に行われていてもよい。

【0180】

（２－３－３）通過位置情報を生成する動作
続いて、加工光ＥＬの進行方向と交差する面内で加工光ＥＬが通過する位置に関する通過位置情報を生成する動作について説明する。通過位置情報を生成するために、加工システムＳＹＳは、計測装置３６を用いて加工光ＥＬを計測する。

【0181】

具体的には、加工光ＥＬを計測する計測装置３６を示す断面図である図３９に示すように、制御装置４は、加工ヘッド１２に対する加工光ＥＬの照射位置が複数個所に設定されるように、加工ヘッド１２を制御する。この場合、制御装置４は、例えば、ガルバノミラー１２１４を用いて加工光ＥＬを偏向することで、加工ヘッド１２に対する加工光ＥＬの照射位置を変更してもよい。例えば、制御装置４は、加工ヘッド１２に対する加工光ＥＬの照射位置を第１の照射位置ＩＰ＃１に設定するように、加工ヘッド１２を制御してもよい。加工ヘッド１２に対する加工光ＥＬの照射位置が第１の照射位置ＩＰ＃１となる期間中に、計測装置３６は、加工光ＥＬを計測する。制御装置４は、第１の照射位置ＩＰ＃１に照射された加工光ＥＬを計測装置３６が計測したときのステージ３２の位置（つまり、計測装置３６の位置）に関する情報を、位置計測装置３４から取得する。その後、制御装置４は、加工ヘッド１２に対する加工光ＥＬの照射位置を第２の照射位置ＩＰ＃２に設定するように、加工ヘッド１２を制御してもよい。第２の照射位置ＩＰ＃２は、例えば、加工光ＥＬの進行方向と交差する面（例えば、ＸＹ平面に沿った面）に沿った方向において、第１の照射位置ＩＰ＃１とは異なる。加工ヘッド１２に対する加工光ＥＬの照射位置が第２の照射位置ＩＰ＃２となる期間中に、計測装置３６は、加工光ＥＬを計測する。制御装置４は、第２の照射位置ＩＰ＃２に照射された加工光ＥＬを計測装置３６が計測したときのステージ３２の位置（つまり、計測装置３６の位置）に関する情報を、位置計測装置３４から取得する。

【0182】

計測装置３６は、複数のマーク３６６を介して、複数の照射位置に照射される加工光ＥＬを計測してもよい。例えば、計測装置３６は、第１のマーク３６６（例えば、図３９中のマーク３６６＃１）を介して、第１の照射位置ＩＰ＃１に照射される加工光ＥＬを計測してもよい。例えば、計測装置３６は、第２のマーク３６６（例えば、図３９中のマーク３６６＃２）を介して、第２の照射位置ＩＰ＃２に照射される加工光ＥＬを計測してもよい。この場合、計測装置３６は、複数の照射位置に照射される加工光ＥＬを計測する期間中に、加工光ＥＬの進行方向と交差する面（例えば、ＸＹ平面に沿った面）内において移動しなくてもよい。但し、計測装置３６は、複数の照射位置に照射される加工光ＥＬを計測する期間の少なくとも一部において、加工光ＥＬの進行方向と交差する面（例えば、ＸＹ平面に沿った面）内において移動してもよい。

【0183】

或いは、計測装置３６は、単一のマーク３６６を介して、複数の照射位置に照射される加工光ＥＬを計測してもよい。例えば、制御装置４は、マーク３６６が第１の照射位置ＩＰ＃１に位置するように、ステージ３２（つまり、計測装置３６）を第１のステージ位置に移動させてもよい。マーク３６６が第１の照射位置ＩＰ＃１に位置する期間中に、計測装置３６６は、マーク３６６を介して、第１の照射位置ＩＰ＃１に照射される加工光ＥＬを計測する。その後、制御装置４は、マーク３６６が第２の照射位置ＩＰ＃２に位置するように、ステージ３２（つまり、計測装置３６）を第１のステージ位置とは異なる第２のステージ位置に移動させてもよい。マーク３６６が第２の照射位置ＩＰ＃２に位置する期間中に、計測装置３６６は、マーク３６６を介して、第２の照射位置ＩＰ＃２に照射される加工光ＥＬを計測する。

【0184】

その後、制御装置４は、計測装置３６が加工光ＥＬを計測したときの計測装置３６の位置に関する情報に基づいて、加工光ＥＬの進行方向と交差する面内で加工光ＥＬが通過する位置に関する通過位置情報を生成する。生成された通過位置情報は、上述した加工動作を行うために制御装置４によって参照されてもよい。つまり、通過位置情報は、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に、制御装置４によって参照されてもよい。例えば、制御装置４は、通過位置情報に基づいて、ワークＷの所望位置に加工光ＥＬが照射されるように、加工光ＥＬの照射位置及び加工光ＥＬの進行方向の少なくとも一方を制御してもよい。この場合、制御装置４は、ガルバノミラー１２１４を制御することで、加工光ＥＬの照射位置及び加工光ＥＬの進行方向の少なくとも一方を制御してもよい。尚、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工する加工期間中に制御装置４が通過位置情報を参照するために、通過位置情報の生成動作は加工動作よりも先に行われていてもよい。

【0185】

複数の照射位置に照射される加工光ＥＬを計測するために複数のマーク３６６が用いられる場合には、複数のマーク３６６の位置関係と回転軸３５２２とは、所定の関係にあってもよい。つまり、複数のマーク３６６と回転軸３５２２との相対的な位置関係は、制御装置４にとって既知の情報であってもよい。この場合、制御装置４は、通過位置情報と、複数のマーク３６６と回転軸３５２２との相対的な位置関係に関する情報とに基づいて、回転軸３５２２と加工光ＥＬの照射位置との関係を特定することができる。その結果、制御装置４は、回転軸３５２２廻りに回転するワークＷの所望位置に加工光ＥＬを照射することができる。

【0186】

複数の照射位置に照射される加工光ＥＬを計測するために単一のマーク３６６が用いられる場合には、ステージ３２が移動することは上述したとおりである。この場合、ステージ３２の移動面（つまり、ステージ３２が移動する、加工光ＥＬの進行方向に交差する面）と回転軸３５２２とは、所定の関係にあってもよい。つまり、ステージ３２の移動面と回転軸３５２２との相対的な位置関係は、制御装置４にとって既知の情報であってもよい。この場合、制御装置４は、通過位置情報と、ステージ３２の移動面と回転軸３５２２との相対的な位置関係に関する情報とに基づいて、回転軸３５２２と加工光ＥＬの照射位置との関係を特定することができる。その結果、制御装置４は、回転軸３５２２廻りに回転するワークＷの所望位置に加工光ＥＬを照射することができる。

【0187】

（２－４）原点情報生成動作
続いて、計測装置３６を用いて加工装置１の加工原点ＰＯと計測装置２の計測原点ＭＯとに関する原点情報を生成するための原点情報動作について説明する。原点情報は、加工原点ＰＯと計測原点ＭＯとの間の距離に関する情報を含んでいてもよい。原点情報は、加工システムＳＹＳの装置原点ＡＯ（例えば、ステージ３２の位置を制御するために用いられるステージ座標系の原点）と加工原点ＰＯとの間の距離に関する情報を含んでいてもよい。原点情報は、装置原点ＡＯと計測原点ＭＯとの間の距離に関する情報を含んでいてもよい。加工原点ＰＯは、加工ショット領域ＰＳＡの中心とステージ３２の基準位置（例えば、中心）とが一致し且つ加工光ＥＬの集光位置がステージ３２の表面に一致する場合のステージ３２の位置に相当する。計測原点ＭＯは、計測ショット領域ＭＳＡの中心とステージ３２の基準位置（例えば、中心）とが一致し且つ計測光ＭＬの集光位置がステージ３２の表面に一致する場合のステージ３２の位置に相当する。

【0188】

尚、以下の説明では、加工原点ＰＯと計測原点ＭＯとの間の距離は、“相対ベースラインＢＬｒｌｔ”と称し、装置原点ＡＯと加工原点ＰＯとの間の距離は、“加工ベースラインＢＬｐｒｃ”と称し、装置原点ＡＯと計測原点ＭＯとの間の距離は、“計測ベースラインＢＬｍｓｒ”と称する。相対ベースラインＢＬｒｌｔ、加工ベースラインＢＬｐｒｃ及び計測ベースラインＢＬｍｓｒの一例が、図４０（ａ）及び図４０（ｂ）に示されている。図４０（ａ）及び図４０（ｂ）に示すように、相対ベースラインＢＬｒｌｔは、Ｘ軸方向における加工原点ＰＯと計測原点ＰＯとの間の距離に相当する成分ΔＸｒｌｔと、Ｙ軸方向における加工原点ＰＯと計測原点ＰＯとの間の距離に相当する成分ΔＹｒｌｔと、Ｚ軸方向における加工原点ＰＯと計測原点ＰＯとの間の距離に相当する成分ΔＺｒｌｔとの少なくとも一つを含んでいてもよい。加工ベースラインＢＬｐｒｃは、Ｘ軸方向における装置原点ＡＯと加工原点ＰＯとの間の距離に相当する成分ΔＸｐｒｃと、Ｙ軸方向における装置原点ＡＯと加工原点ＰＯとの間の距離に相当する成分ΔＹｐｒｃと、Ｚ軸方向における装置原点ＡＯと加工原点ＰＯとの間の距離に相当する成分ΔＺｐｒｃとの少なくとも一つを含んでいてもよい。計測ベースラインＢＬｍｓｒは、Ｘ軸方向における装置原点ＡＯと計測原点ＭＯとの間の距離に相当する成分ΔＸｍｓｒと、Ｙ軸方向における装置原点ＡＯと計測原点ＭＯとの間の距離に相当する成分ΔＹｍｓｒと、Ｚ軸方向における装置原点ＡＯと計測原点ＭＯとの間の距離に相当する成分ΔＺｍｓｒとの少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0189】

原点情報を生成するために、制御装置４は、装置原点ＡＯを設定してもよい。但し、原点情報が装置原点ＡＯに関する情報を含んでいない場合には、制御装置４は、装置原点ＡＯを設定しなくてもよい。装置原点ＡＯを設定するために、制御装置４は、装置原点ＡＯを定義するために回転装置３５（或いは、ステージ３２等のその他の部材）に形成された基準マークを計測するように、計測ヘッド２１を制御する。本実施形態では、装置原点ＡＯは、基準マークに対して所定の位置関係を有する位置に設定される。この場合、制御装置４は、基準マークを計測ヘッド２１が計測したときのステージ３２の位置に関する情報を位置計測装置３４から取得する。その後、制御装置４は、取得したステージ３２の位置と所定の位置関係を有する位置を、装置原点ＡＯに設定してもよい。

【0190】

その後、制御装置４は、加工原点ＰＯ及び計測原点ＭＯのそれぞれの位置を算出する。

【0191】

計測原点ＭＯの位置を算出するために、制御装置４は、計測ヘッド２１によるマーク３６６の計測結果を取得する。具体的には、制御装置４は、ステージ駆動系３３を制御することで、計測装置３６の基準（例えば、マーク３６６）が計測ショット領域ＭＳＡの中心に位置するように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに沿ってステージ３２を移動させる（つまり、計測装置３６を移動させる）。更に、制御装置４は、計測光ＭＬの集光位置が回転装置３５の表面（具体的には、回転装置３５に配置された計測装置３６の表面）に一致するように、Ｚ軸方向に沿ってステージ３２を移動させる。この際、制御装置４は、ヘッド駆動系２２を制御することで計測ヘッド２１を移動させてもよいし、計測ヘッド２１を移動させなくてもよい。その後、計測ヘッド２１は、マーク３６６を計測する。更に、制御装置４は、計測ヘッド２１がマーク３６６を計測した時点でのステージ３２の位置（つまり、計測装置３６の位置）を位置計測装置３４から取得する。ここで取得したステージ３２の位置は、計測原点ＭＯの位置に対応する。従って、制御装置４は、計測ヘッド２１がマーク３６６を計測した時点でのステージ３２の位置と装置原点ＡＯとの間の距離を算出し、算出した距離に基づいて計測ベースラインＢＬｍｓｒを算出することができる。制御装置４は、計測ヘッド２１がマーク３６６を計測した時点でのステージ３２の位置と後述する方法で位置が算出される加工原点ＰＯとの間の距離を算出し、算出した距離に基づいて相対ベースラインＢＬｒｌｔを算出することができる。

【0192】

相対ベースラインＢＬｒｌｔ及び計測ベースラインＢＬｍｓｒの少なくとも一方が算出された後には、制御装置４は、計測ヘッド２１がワークＷ等を計測する期間中に、相対ベースラインＢＬｒｌｔ及び計測ベースラインＢＬｍｓｒの少なくとも一方に基づいてステージ３２及び計測ヘッド２１の少なくとも一方を移動させてもよい。つまり、制御装置４は、計測ヘッド２１がワークＷ等を計測する期間中に、相対ベースラインＢＬｒｌｔ及び計測ベースラインＢＬｍｓｒの少なくとも一方に基づいてステージ３２及び計測ヘッド２１の少なくとも一方の位置を制御してもよい。その結果、計測ショット領域ＭＳＡは、装置原点ＡＯを基準とするステージ座標系内の適切な位置に設定可能となる。つまり、加工システムＳＹＳａは、計測装置２によるワークＷの適切な計測結果に基づいて、ワークＷを適切に加工することができる。

【0193】

続いて、加工原点ＰＯの位置を算出するために、制御装置４は、マーク３６６を構成する通過領域３６５を介した加工光ＥＬの計測装置３６による計測結果（つまり、加工光計測情報）を取得する。具体的には、制御装置４は、ステージ駆動系３３を制御することで、計測装置３６の基準（例えば、マーク３６６）が加工ショット領域ＰＳＡの中心に位置するように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに沿ってステージ３２を移動させる（つまり、計測装置３６を移動させる）。更に、制御装置４は、加工光ＥＬの集光位置が回転装置３５の表面（具体的には、回転装置３５に配置された計測装置３６の表面）に一致するように、Ｚ軸方向に沿ってステージ３２を移動させる。この際、制御装置４は、ヘッド駆動系１３を制御することで加工ヘッド１２を移動させてもよいし、加工ヘッド１２を移動させなくてもよい。その後、加工ヘッド１２は、マーク３６６に加工光ＥＬを照射する。その結果、受光素子３６２は、マーク３６６を構成する通過領域３６５を介した加工光ＥＬを受光する。制御装置４は、受光素子３６２が加工光ＥＬを受光した時点でのステージ３２の位置（つまり、計測装置３６の位置）を位置計測装置３４から取得する。ここで取得したステージ３２の位置は、加工原点ＰＯの位置に対応する。従って、制御装置４は、受光素子３６２がマーク３６６を介した加工光ＥＬを受光した時点でのステージ３２の位置と装置原点ＡＯとの間の距離を算出し、算出した距離に基づいて加工ベースラインＢＬｐｒｃを算出することができる。制御装置４は、受光素子３６２がマーク３６６を介した加工光ＥＬを受光した時点でのステージ３２の位置と上述した方法で位置が算出される計測原点ＭＯとの間の距離を算出し、算出した距離に基づいて相対ベースラインＢＬｒｌｔを算出することができる。

【0194】

相対ベースラインＢＬｒｌｔ及び加工ベースラインＢＬｐｒｃの少なくとも一方が算出された後には、制御装置４は、加工ヘッド１２がワークＷ等を加工する期間中に、相対ベースラインＢＬｒｌｔ及び加工ベースラインＢＬｐｒｃの少なくとも一方に基づいてステージ３２及び加工ヘッド１２の少なくとも一方を移動させてもよい。つまり、制御装置４は、加工ヘッド１２がワークＷ等を加工する期間中に、相対ベースラインＢＬｒｌｔ及び加工ベースラインＢＬｐｒｃの少なくとも一方に基づいてステージ３２及び加工ヘッド１２の少なくとも一方の位置を制御してもよい。その結果、加工ショット領域ＰＳＡは、装置原点ＡＯを基準とするステージ座標系内の適切な位置に設定可能となる。つまり、加工システムＳＹＳａは、ワークＷを適切に加工することができる。

【0195】

（３）加工システムＳＹＳの技術的効果
以上説明した加工システムＳＹＳ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ＳＹＳ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。

【0196】

特に、加工システムＳＹＳは、計測光ＭＬを用いて上述した回転軸情報を生成し、回転軸情報に基づいてワークＷを加工することができる。このため、加工システムＳＹＳは、回転軸情報を用いることなくワークＷを加工する場合と比較して、回転するように保持されたワークＷを適切に加工することができる。

【0197】

更に、加工システムＳＹＳは、計測装置３６を用いて上述した光状態情報を生成し、光状態情報に基づいてワークＷを加工することができる。このため、加工システムＳＹＳは、光状態情報を用いることなくワークＷを加工する場合と比較して、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。

【0198】

更に、加工システムＳＹＳは、計測装置３６を用いて上述した原点情報を生成し、原点情報に基づいてワークＷを加工することができる。このため、加工システムＳＹＳは、原点情報を用いることなくワークＷを加工する場合と比較して、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。

【0199】

（４）変形例
続いて、加工システムＳＹＳの変形例について説明する。

【0200】

（４－１）第１変形例
初めに、図４１を参照しながら、第１変形例の加工システムＳＹＳ（以降、第１変形例の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳａ”と称する）について説明する。図４１は、第１変形例の加工システムＳＹＳａの外観を模式的に示す斜視図である。

【0201】

図４１に示すように、第１変形例の加工システムＳＹＳａは、計測ヘッド２１の計測軸ＭＸが、加工光ＥＬの進行方向に沿った照射軸ＥＸと交差するという点で、計測軸ＭＸが照射軸ＥＸと平行になる上述した加工システムＳＹＳとは異なる。尚、図４１に示す例では、照射軸ＥＸがＺ軸に平行であるが、照射軸ＥＸがＺ軸に対して傾斜していてもよい。また、図４１に示す例では、計測軸ＭＸがＺ軸に対して傾斜しているが、計測軸ＥＸがＺ軸に平行であってもよい。加工システムＳＹＳａのその他の特徴は、加工システムＳＹＳと同一であってもよい。

【0202】

（４－２）第２変形例
続いて、図４２を参照しながら、第２変形例の加工システムＳＹＳ（以降、第２変形例の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｂ”と称する）について説明する。図４２は、第２変形例の加工システムＳＹＳｂの外観を模式的に示す斜視図である。

【0203】

図４２に示すように、第２変形例の加工システムＳＹＳｂは、計測ヘッド２１の計測軸ＭＸが、加工光ＥＬの進行方向に沿った照射軸ＥＸと一致しているという点で、計測軸ＭＸが照射軸ＥＸと一致しない上述した加工システムＳＹＳとは異なる。この場合、第２変形例の加工システムＳＹＳｂのシステム構成を示すシステム構成図である図４３に示すように、加工システムＳＹＳｂは、加工システムＳＹＳ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。更に、加工システムＳＹＳｂは、加工システムＳＹＳと比較して、計測装置２を備えていなくてもよいという点で異なる。加工システムＳＹＳｂのその他の特徴は、加工システムＳＹＳ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１２に代えて加工ヘッド１２ｂ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と同一であってもよい。加工ヘッド１２ｂは、加工ヘッド１２と比較して、照射光学系１２１に代えて照射光学系１２１ｂを備えているという点で異なっている。更に、加工ヘッド１２ｂは、加工ヘッド１２と比較して、３次元計測装置２１１を備えているという点で異なっている。加工ヘッド１２ｂのその他の特徴は、加工ヘッド１２と同一であってもよい。

【0204】

照射光学系１２１ｂの構造が図４４に示されている。図４４に示すように、照射光学系１２１ｂは、照射光学系１２１と比較して、合成光学系１２１６ｂを備えている。照射光学系１２１ｂのその他の特徴は、照射光学系１２１と同一であってもよい。合成光学系１２１６ｃは、集光位置変更光学系１２１０、開き角変更光学系１２１１、楕円率変更光学系１２１２及び光回転光学系１２１３を通過した加工光ＥＬと、３次元計測装置２１１からの計測光ＭＬを合成する。例えば、加工光ＥＬと計測光ＭＬとを合成するために、合成光学系１２１６ｂは、偏光ビームスプリッタを備えていてもよい。偏光ビームスプリッタに入射してくる加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのいずれか一方は、偏光ビームスプリッタの偏光分離面で反射されてもよい。偏光ビームスプリッタに入射してくる加工光ＥＬ及び計測光ＭＬのいずれか他方は、偏光ビームスプリッタの偏光分離面を通過してもよい。その結果、偏光ビームスプリッタは、偏光ビームスプリッタに異なる方向から入射してくる加工光ＥＬ及び計測光ＭＬを、同じ方向に向けて（具体的には、ガルバノミラー１２１４に向けて）射出する。このため、加工光ＥＬの照射軸ＥＸと計測光ＭＬの計測軸ＭＸとが一致する。ここで、加工光ＥＬの照射軸ＥＸと計測光ＭＬの計測軸ＭＸとが一致していなくてもよい（つまり、互いに平行で若干横ずれしている関係であってもよい）。また、加工光ＥＬと計測光ＭＬの合成及び分離を、偏光ビームスプリッタではなく、ダイクロイックミラーで行ってもよい。この場合、加工光ＥＬと計測光ＭＬとの波長は互いに異なっていてもよい。

【0205】

尚、加工システムＳＹＳｂは、計測装置２を備えていてもよい。

【0206】

（４－３）第３変形例
続いて、図４５を参照しながら、第３変形例の加工システムＳＹＳ（以降、第３変形例の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｃ”と称する）について説明する。図４５は、第３変形例の加工システムＳＹＳｃの外観を模式的に示す斜視図である。

【0207】

図４５に示すように、第３変形例の加工システムＳＹＳｃは、回転シャフト３５２１が重力方向に沿って延びているという点で、回転シャフト３５２１が重力方向に交差する方向に沿って延びている上述した加工システムＳＹＳとは異なる。加工システムＳＹＳｃは、回転軸３５２２が重力方向に沿って延びているという点で、回転軸３５２２が重力方向に交差する方向に沿って延びている上述した加工システムＳＹＳとは異なる。加工システムＳＹＳａのその他の特徴は、加工システムＳＹＳと同一であってもよい。

【0208】

（４－４）その他の変形例
上述した説明では、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬをワークＷに照射することでワークＷを加工している。しかしながら、加工システムＳＹＳは、任意のエネルギビームをワークＷに照射することで、ワークＷを加工してもよい。この場合、加工システムＳＹＳは、加工光源１１に加えて又は代えて、任意のエネルギビームを照射可能なビーム源を備えていてもよい。任意のエネルギビームの一例として、荷電粒子ビーム及び電磁波等の少なくとも一方があげられる。荷電粒子ビームの一例として、電子ビーム及びイオンビーム等の少なくとも一方があげられる。

【0209】

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。

【0210】

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システムもまた本発明の技術思想に含まれる。

【符号の説明】

【0211】

１ 加工装置
１１ 加工ヘッド
２ 計測装置
３ ステージ装置
３２ ステージ
３５ 回転装置
３５２１ 回転シャフト
３５２２ 回転軸
３６ 計測装置
３６１ ビーム通過部材
３６２ 受光素子
３６３ 開口
３６４ 減衰領域
３６５ 通過領域
３６６ マーク
ＥＬ 加工光
ＭＬ 計測光
Ｗ ワーク
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】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】