TW202109136A - 處理系統及機器人系統 - Google Patents

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Abstract

處理系統包括：分支光學系統，將測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光；照射光學系統，對物體的表面照射加工光及第二光；位置變更裝置，變更物體與照射光學系統之間的相對位置關係；檢測裝置，檢測藉由照射至物體的表面的第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與第一光的干涉光；以及控制裝置，使用來自檢測裝置的輸出，來控制位置變更裝置。

Description

處理系統
本發明是有關於一種進行對物體的處理的處理系統的技術領域。
作為進行以物體為對象的處理的處理系統的一例，可列舉能加工物體的加工系統。例如，專利文獻1中記載了一種對物體的表面照射加工光以形成結構的加工系統。此種處理系統中，要求適當地控制為了進行以物體為對象的處理而使用的構件與物體之間的相對位置關係。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利第4,994,639號
根據第一方案，提供一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括：分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光；照射光學系統，對所述物體的表面照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光；位置變更裝置，變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係；檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及控制裝置，使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
根據第二方案，提供一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括：分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光；照射光學系統，對所述物體的表面的至少一部分照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光；位置變更裝置，變更所述物體與所述加工光的聚光位置之間的相對位置關係；檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及控制裝置，使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
根據第三方案，提供一種處理系統，其是進行使用對物體起作用的作用構件的處理、以及使用獲取所述物體的資訊的獲取構件的處理中的至少一種處理的處理系統，包括：分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光；照射光學系統，對所述物體的表面照射第二光；檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；位置變更裝置，變更所述作用構件及所述獲取構件中的至少一者與所述物體之間的相對位置關係；以及控制裝置，使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
以下，一邊參照圖式，一邊對處理系統、機器人系統、控制裝置及電腦程式的實施形態進行說明。以下，使用利用加工光EL來加工工件W（即，進行以工件W為對象的加工處理）的加工系統SYS，對處理系統、機器人系統、控制裝置及電腦程式的實施形態進行說明。但是，本發明並不限定於以下說明的實施形態。
而且，以下的說明中，是使用由彼此正交的X軸、Y軸及Z軸所定義的XYZ正交座標系，來對構成加工系統SYS的各種構成要素的位置關係進行說明。再者，以下的說明中，為了便於說明，設X軸方向及Y軸方向分別為水平方向（即，水平面內的規定方向），Z軸方向為鉛垂方向（即，與水平面正交的方向，實質上為上下方向）。而且，將繞X軸、Y軸及Z軸的旋轉方向（換言之，傾斜方向）分別稱作θX方向、θY方向及θZ方向。此處，亦可將Z軸方向設為重力方向。而且，亦可將XY平面設為水平方向。
（ 1 ）第一實施形態的加工系統 SYSa
首先，對第一實施形態的加工系統SYS（以下，將第一實施形態的加工系統SYS稱作「加工系統SYSa」）進行說明。
（ 1-1 ）加工系統 SYSa 的結構
首先，一邊參照圖1及圖2，一邊對第一實施形態的加工系統SYSa的結構進行說明。圖1是示意性地表示第一實施形態的加工系統SYSa的結構的剖面圖。圖2是表示第一實施形態的加工系統SYSa的系統結構的系統結構圖。
如圖1及圖2所示，加工系統SYSa包括加工裝置1、載台裝置3及控制裝置5。加工裝置1及載台裝置3收容於框體4。但是，加工裝置1及載台裝置3亦可不收容於框體4。即，加工系統SYSa亦可不具備收容加工裝置1及載台裝置3的框體4。
加工裝置1能在控制裝置5的控制下加工工件W。加工裝置1能在控制裝置5的控制下進行以工件W為對象的加工處理。工件W例如既可為金屬，亦可為合金（例如杜拉鋁（duralumin）等），亦可為半導體（例如矽），亦可為樹脂（例如碳纖維增強塑膠（Carbon Fiber Reinforced Plastic，CFRP）或塗料（作為一例為塗佈於基材的塗料層）等），亦可為玻璃，還可為包含除此以外的任意材料的物體。
為了加工工件W，加工裝置1對工件W照射加工光EL。加工光EL只要能藉由照射至工件W來加工工件W，則可為任意種類的光。第一實施形態中，使用加工光EL為雷射光的示例進行說明，但加工光EL亦可為與雷射光種類不同的光。進而，加工光EL的波長只要能藉由照射至工件W來加工工件W，則可為任意波長。例如，加工光EL可為可見光，亦可為不可見光（例如，紅外光及紫外光中的至少一者等）。加工光EL包含脈波光，但亦可不含脈波光。換言之，加工光EL可為連續光。
加工裝置1亦可進行對工件W照射加工光EL而去除工件W的一部分的去除加工（典型的是切削加工或磨削加工）。於進行去除加工的情況下，加工裝置1亦可在工件W上形成溝槽結構。溝槽結構是能減小工件W的表面對於流體的阻力（尤其是摩擦阻力、紊流摩擦阻力）的結構。溝槽結構例如亦可包含沿著工件W的表面且沿與第一方向交叉的第二方向（例如X軸方向）排列多個槽的結構，所述槽沿沿著工件W的表面的第一方向（例如Y軸方向）延伸。在工件W包含基材及塗佈於基材的表面的塗裝膜（塗料層）的情況下，加工裝置1亦可藉由以基材不自塗裝膜露出的方式去除塗裝膜的一部分，從而於基材的表面形成由未被去除而殘留的塗裝膜構成的溝槽結構。
除了去除加工以外，或者取而代之，加工裝置1亦可進行對工件W照射加工光EL而對工件W附加新的結構物的附加加工。該情況下，加工裝置1亦可藉由進行附加加工，於工件W的表面形成所述溝槽結構。除了去除加工及附加加工的至少一者以外，或者取而代之，加工裝置1亦可進行對工件W照射加工光EL而於工件W的表面形成所期望的標記的標記加工。
加工裝置1進而能在控制裝置5的控制下測量工件W。為了測量工件W，加工裝置1對工件W照射測量光ML。測量光ML只要能藉由照射至工件W來測量工件W，則可為任意種類的光。第一實施形態中，使用測量光ML為雷射光的示例進行說明，但測量光ML亦可為與雷射光種類不同的光。進而，測量光ML的波長只要能藉由照射至工件W來測量工件W，則可為任意波長。例如，測量光ML可為可見光，亦可為不可見光（例如，紅外光及紫外光中的至少一者等）。測量光ML包含脈波光。
測量光ML的波長亦可與加工光EL的波長不同。例如，測量光ML的波長亦可較加工光EL的波長更短。作為一例，作為測量光ML，可使用266 nm或355 nm的波段的光，作為加工光EL，可使用532 nm、1 μm或10 μm的波段的光。該情況下，工件W上的測量光ML的點徑較工件W上的加工光EL的點徑更小。其結果，相較於由加工光EL所得的加工解析能力，由測量光ML所得的測量解析能力更高。但是，測量光ML的波長亦可較加工光EL的波長更短。測量光ML的波長亦可與加工光EL的波長相同。
加工裝置1亦可為能對工件W的狀態進行測量。工件W的狀態可包含工件W的位置。工件W的位置可包含工件W的表面的位置。工件W的表面的位置可包含將工件W的表面細分化的各面部分在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向中的至少一個方向的位置。工件W的狀態亦可包含後述的加工頭11與工件W之間的距離D。加工頭11與工件W之間的距離D亦可是指沿著連結加工頭11與工件W的軸即Z軸的方向上的距離。加工頭11與工件W之間的距離D典型的是加工頭11的基準部分與工件W的表面之間的距離。加工頭11的基準部分與工件W的表面之間的距離可包含加工頭11的基準部分與將工件W的表面細分化的各面部分之間的距離。工件W的狀態可包含工件W的形狀（例如三維形狀）。工件W的形狀亦可包含工件W的表面的形狀。除了所述的工件W的表面的位置以外，或者取而代之，工件W的表面的形狀亦可包含將工件W的表面細分化的各面部分的朝向（例如，各面部分的法線的朝向，與各面部分相對於X軸、Y軸及Z軸中的至少一個的傾斜量實質上等價）。工件W的狀態亦可包含工件W的尺寸（例如，X軸方向、Y軸方向及Z軸方向中的至少一個方向的尺寸）。
為了加工及測量工件W，加工裝置1包括：對工件W分別射出加工光EL及測量光ML的加工頭11、以及使加工頭11移動的頭驅動系統12。加工頭11是指能對工件W分別射出加工光EL及測量光ML的任意的構件。因此，加工頭11雖然包含頭這一語句，但不一定是指安裝在某個構件的前端的構件。因此，加工頭11亦可被稱作加工構件。加工頭11亦可稱之為進行對工件W的加工處理的裝置。加工頭11亦可稱之為測量工件W的裝置。進而，加工頭11包括：加工光源111、加工光學系統112、測量光源113、測量光學系統114、合成光學系統115及共用光學系統116。再者，關於加工頭11及頭驅動系統12的結構，將在下文一邊參照圖3及圖6，一邊進行詳細敘述。但是，加工頭11只要能夠對工件W分別射出加工光EL及測量光ML，則可具有任意的結構。加工頭11只要能夠對工件W分別射出加工光EL及測量光ML，則亦可不具備加工光源111、加工光學系統112、測量光源113、測量光學系統114、合成光學系統115及共用光學系統116的至少一個。
頭驅動系統12使加工頭11沿著X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及θZ方向中的至少一個方向移動。當加工頭11移動時，後述的載台32（進而，載置於載台32的工件W）與加工頭11之間的位置關係改變。即，當加工頭11移動時，載台32及工件W與加工頭11之間的相對位置改變。因而，使加工頭11移動可視為等效於變更載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係。進而，若載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係改變，則載台32及工件W與加工頭11所具備的各光學系統（即，加工光學系統112、測量光學系統114、合成光學系統115及共用光學系統116中的至少一個）之間的位置關係改變。因而，使加工頭11移動可視為等效於變更載台32及工件W與加工頭11所具備的各光學系統之間的位置關係。進而，若載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係改變，則載台32及工件W與加工頭11的框體117之間的位置關係改變。因而，使加工頭11移動可視為等效於變更載台32及工件W與加工頭11的框體117之間的位置關係。進而，若載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係改變，則工件W上所設定的目標照射區域EA及目標照射區域MA各自在工件W上的位置改變。再者，目標照射區域EA是預定由加工頭11照射加工光EL的區域。目標照射區域MA是預定由加工頭11照射測量光ML的區域。因而，使加工頭11移動可視為等效於變更工件W上的目標照射區域EA及目標照射區域MA各自的位置。進而，若載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係改變，則在工件W上加工光EL及測量光ML各自所實際照射的照射位置改變。因而，使加工頭11移動可視為等效於變更工件W上的加工光EL及測量光ML各自的照射位置。
載台裝置3包括壓盤31及載台32。壓盤31配置於框體4的底面上（或者，供載置框體4的地面等支持面上）。在壓盤31上配置載台32。亦可在框體4的底面或供載置框體4的地面等支持面與壓盤31之間，設置未圖示的防振裝置。進而，亦可在壓盤31上配置支持加工裝置1的未圖示的支持框架。
在載台32上載置工件W。載台32亦可保持所載置的工件W。例如，載台32亦可藉由對工件W進行真空吸附及/或靜電吸附來保持工件W。或者，載台32亦可不保持所載置的工件W。
載台32能在控制裝置5的控制下在載置有工件W的狀態下在壓盤31上移動。載台32能相對於壓盤31及加工裝置1的至少一者移動。載台32能沿著X軸方向及Y軸方向分別移動。該情況下，載台32能沿著平行於XY平面的載台移行面（移動面）移動。進而，載台32亦能沿著Z軸方向、θX方向、θY方向及θZ方向中的至少一個方向移動。為了使載台32移動，載台裝置3包括載台驅動系統33。載台驅動系統33例如使用任意的馬達（例如線性馬達等）來使載台32移動。進而，載台裝置3亦可包括用於測量載台32的位置的載台位置測量器。載台位置測量器例如可包含編碼器及雷射干涉儀中的至少一者。
當載台32移動時，載台32（進而，載置於載台32的工件W）與加工頭11之間的位置關係改變。即，當載台32移動時，加工頭11與載台32及工件W之間的相對位置改變。因而，使載台32移動可視為等效於變更載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係。進而，若載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係改變，則載台32及工件W與加工頭11所具備的各光學系統之間的位置關係改變。因而，使載台32移動可視為等效於變更載台32及工件W與加工頭11所具備的各光學系統之間的位置關係。進而，若載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係改變，則載台32及工件W與加工頭11的框體117之間的位置關係改變。因而，使載台32移動可視為等效於變更載台32及工件W與加工頭11的框體117之間的位置關係。進而，若載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係改變，則目標照射區域EA及目標照射區域MA各自在工件W上的位置改變。因而，使載台32移動可視為等效於變更工件W上的目標照射區域EA及目標照射區域MA各自的位置。進而，若載台32及工件W與加工頭11之間的位置關係改變，則在工件W上加工光EL及測量光ML各自所實際照射的照射位置改變。因而，使載台32移動可視為等效於變更工件W上的加工光EL及測量光ML各自的照射位置。
控制裝置5控制加工系統SYSa的動作。例如，控制裝置5設定工件W的加工條件，並且以工件W按照所設定的加工條件得到加工的方式控制加工裝置1及載台裝置3。例如，控制裝置5設定工件W的測量條件，並且以工件W按照所設定的測量條件得到測量的方式控制加工裝置1及載台裝置3。
控制裝置5例如可包含運算裝置及記憶裝置。運算裝置例如亦可包含中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）及圖形處理單元（Graphics Processing Unit，GPU）的至少一者。控制裝置5藉由運算裝置執行電腦程式，從而作為對加工系統SYSa的動作進行控制的裝置發揮功能。所述電腦程式是用於使控制裝置5（例如運算裝置）進行（即執行）控制裝置5應進行的後述動作的電腦程式。即，所述電腦程式是用於使控制裝置5發揮功能以使加工系統SYSa進行後述動作的電腦程式。運算裝置所執行的電腦程式既可被記錄在控制裝置5所具備的記憶裝置（即，記錄媒體）中，亦可被記錄在可內藏於控制裝置5或者可外置於控制裝置5的任意記憶媒體（例如硬碟或半導體記憶體）中。或者，運算裝置亦可經由網路介面（network interface）而自控制裝置5的外部裝置下載（download）應執行的電腦程式。
控制裝置5亦可不設於加工系統SYSa的內部，例如亦可作為伺服器（server）等而設於加工系統SYSa外。該情況下，控制裝置5與加工系統SYSa亦可利用有線及/或無線的網路（或者，資料匯流排及/或通訊線路）而連接。作為有線網路，例如亦可使用以美國電機電子工程師學會（Institute of Electrical and Electronic Engineers，IEEE）1394、RS-232x、RS-422、RS-423、RS-485及通用串列匯流排（Universal Serial Bus，USB）中的至少一者為代表的、採用串列匯流排（serial bus）方式的介面的網路。作為有線網路，亦可使用採用並列匯流排（parallel bus）方式的介面的網路。作為有線網路，亦可使用以10BASE-T、100BASE-TX及1000BASE-T中的至少一者為代表的、採用遵循乙太網路（Ethernet）（註冊商標）的介面的網路。作為無線網路，亦可使用利用電波的網路。作為利用電波的網路的一例，可列舉遵循IEEE802.1x的網路（例如無線區域網路（Local Area Network，LAN）及藍牙（Bluetooth）（註冊商標）的至少一者）。作為無線網路，亦可使用利用紅外線的網路。作為無線網路，亦可使用利用光通訊的網路。該情況下，亦可構成為，控制裝置5與加工系統SYSa可經由網路來進行各種資訊的收發。而且，控制裝置5亦可經由網路來向加工系統SYSa發送指令或控制參數等資訊。加工系統SYSa亦可包括接收裝置，所述接收裝置經由所述網路來接收來自控制裝置5的指令或控制參數等資訊。或者，亦可將進行控制裝置5要進行的處理中的一部分的第一控制裝置設在加工系統SYSa的內部，另一方面，將進行控制裝置5要進行的處理中的另一部分的第二控制裝置設在加工系統SYSa的外部。
再者，作為記錄運算裝置所執行的電腦程式的記錄媒體，亦可使用唯讀光碟（Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM）、可錄式光碟（Compact Disc-Recordable，CD-R）、可覆寫光碟（Compact Disc-Rewriteable，CD-RW）或軟碟（flexible disk）、磁光碟（Magnetic Optical，MO）、唯讀數位多功能光碟（Digital Versatile Disc Read-Only Memory，DVD-ROM）、隨機存取數位多功能光碟（Digital Versatile Disc Random Access Memory，DVD-RAM）、可錄式多功能數位光碟（Digital Versatile Disc-Recordable，DVD-R）、DVD+R、可覆寫多功能數位光碟（Digital Versatile Disc-Rewriteable，DVD-RW）、DVD+RW及藍光（Blu-ray）（註冊商標）等光碟、磁帶等磁性媒體、光磁碟、USB記憶體等半導體記憶體、及其他可保存程式的任意媒體中的至少一種。記錄媒體中，亦可包含能記錄電腦程式的機器（例如，以能以軟體（software）及韌體（firmware）等的至少一種形態來執行的狀態而安裝有電腦程式的通用機器或專用機器）。進而，電腦程式中所含的各處理或功能既可利用藉由控制裝置5（即，電腦）執行電腦程式而在控制裝置5內實現的邏輯處理塊來實現，亦可藉由控制裝置5所具備的規定的閘陣列（gate array）（現場可程式閘陣列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、應用專用積體電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC））等硬體（hardware）來實現，還可以邏輯處理塊與實現硬體的一部分組件的局部硬體模組混合存在的形式而實現。
（ 1-2 ）加工頭 11 的結構
繼而，一邊參照圖3，一邊對加工頭11的結構的一例進行說明。圖3是表示加工頭11的結構的一例的剖面圖。
如圖3所示，加工頭11包括：加工光源111、加工光學系統112、測量光源113、測量光學系統114、合成光學系統115及共用光學系統116。加工光源111、加工光學系統112、測量光源113、測量光學系統114、合成光學系統115及共用光學系統116收容於框體117內。但是，加工光源111、加工光學系統112、測量光源113、測量光學系統114、合成光學系統115及共用光學系統116的至少一個亦可不收容於框體117內。
由於加工頭11具備各光學系統（即，由於各光學系統配置於加工頭11），故各光學系統配置在相對於加工頭11（例如，相對於框體117）固定的位置。即，隨著由頭驅動系統12引起的加工頭11的移動，各光學系統亦與加工頭11（例如框體117）同樣地移動。
加工光源111能生成加工光EL。在加工光EL為雷射光的情況下，加工光源111例如可包含雷射二極體。進而，加工光源111可為能進行脈波振盪的光源。該情況下，加工光源111能生成脈波光（例如發光時間為微微秒以下的脈波光）作為加工光EL。加工光源111將生成的加工光EL朝向加工光學系統112射出。
加工光學系統112是自加工光源111射出的加工光EL入射的光學系統。加工光學系統112是將入射至加工光學系統112的加工光EL朝向合成光學系統115射出的光學系統。即，加工光學系統112是將自加工光源111射出的加工光EL導至合成光學系統115的光學系統。加工光學系統112射出的加工光EL經由合成光學系統115及共用光學系統116照射至工件W。因此，加工光學系統112亦可稱之為經由合成光學系統115及共用光學系統116朝向工件W射出（照射）加工光EL的光學系統。
加工光學系統112包括位置調整光學系統1121、角度調整光學系統1122、及聚焦調整光學系統1123。位置調整光學系統1121能調整來自加工光學系統112的加工光EL的射出位置。位置調整光學系統1121例如亦可包括相對於加工光EL的行進方向能傾斜的平行平面板，且藉由改變平行平面板的傾斜角來變更加工光EL的射出位置。在圖3的示例中，位置調整光學系統1121能夠使用傾斜方向互不相同的多個平行平面板，將加工光EL的射出位置設定為YZ平面內的任意位置。當來自加工光學系統112的加工光EL的射出位置改變時，加工光EL的入射角度（例如，相對於工件W的入射角度）改變。角度調整光學系統1122能調整來自加工光學系統112的加工光EL的射出角度。角度調整光學系統1122例如亦可包括相對於加工光EL的行進方向能傾斜的鏡，且藉由改變該鏡的傾斜角來變更加工光EL的射出角度。在圖3的示例中，角度調整光學系統1122能夠使用傾斜方向互不相同的多個鏡，將加工光EL的射出角度設定為加工光EL朝向繞θX軸及繞θY軸的任意方向射出的任意角度。當來自加工光學系統112的加工光EL的射出角度改變時，加工光EL的照射位置（例如，工件W上的照射位置）改變。聚焦調整光學系統1123能調整（典型的是變更）加工光EL的聚光位置。因此，聚焦調整光學系統1123作為能調整加工光EL的聚光位置的聚焦變更構件發揮功能。聚焦調整光學系統1123包括其中的至少一個能沿光軸移動的多個透鏡。聚焦調整光學系統1123藉由使至少一個透鏡移動，來調整加工光EL相對於工件W的表面的光軸方向的聚光位置。具體而言，聚焦調整光學系統1123藉由使至少一個透鏡移動，從而在沿著fθ透鏡1162的光軸AX的方向（在圖3所示的示例中為Z軸方向，與工件W的表面交叉的方向）上，調整加工光EL相對於工件W的表面的聚焦位置。再者，典型而言，聚焦調整光學系統1123亦可以加工光EL的聚焦位置位於工件W的表面的方式調整加工光EL的聚焦位置。但是，加工光學系統112亦可不包含位置調整光學系統1121、角度調整光學系統1122及聚焦調整光學系統1123中的至少一者。除了位置調整光學系統1121、角度調整光學系統1122及聚焦調整光學系統1123中的至少一者以外，或者取而代之，加工光學系統112亦可包含其他光學元件或光學構件（亦可將該些稱作光學系統，以下相同）。
自加工光學系統112射出的加工光EL入射至合成光學系統115。合成光學系統115包含分束器（例如偏光分束器）1151。分束器1151將入射至分束器1151的加工光EL朝向共用光學系統116射出。在圖3所示的示例中，入射至分束器1151的加工光EL，藉由透過偏光分離面而朝向共用光學系統116射出。因此，在圖3所示的示例中，加工光EL在具有能透過偏光分離面的偏光方向（相對於偏光分離面成為p偏光的偏光方向）的狀態下入射至分束器1151的偏光分離面。
自合成光學系統115射出的加工光EL入射至共用光學系統116。共用光學系統116將入射至共用光學系統116的加工光EL朝向工件W射出。共用光學系統116包括檢流計鏡1161及fθ透鏡1162。
在檢流計鏡1161入射自合成光學系統115射出的加工光EL。檢流計鏡1161藉由將加工光EL偏轉（即，變更加工光EL的射出角度），來變更工件W上的加工光EL的照射位置。即，檢流計鏡1161藉由將加工光EL偏轉，從而變更作為被照射加工光EL的預定區域而設定在工件W上或加工光EL的光路上的目標照射區域EA的位置。再者，檢流計鏡1161配置在fθ透鏡1162的入射光瞳位置或其附近，因此由檢流計鏡1161引起的加工光EL的射出角度的變化藉由fθ透鏡1162而轉換為加工光EL的照射位置（即，目標照射區域EA的位置）的變化。例如，檢流計鏡1161包含X掃描鏡1161X及Y掃描鏡1161Y。X掃描鏡1161X及Y掃描鏡1161Y分別是相對於入射至檢流計鏡1161的加工光EL的光路的角度受到變更的傾斜角可變鏡。X掃描鏡1161X以變更加工光EL在工件W上的沿著X軸方向的照射位置的方式擺動或旋轉（即，變更X掃描鏡1161X相對於加工光EL的光路的角度），藉此將加工光EL偏轉。Y掃描鏡1161Y以變更加工光EL在工件W上的沿著Y軸方向的照射位置的方式擺動或旋轉（即，變更Y掃描鏡1161Y對於加工光EL的光路的角度），藉此將加工光EL偏轉。
在fθ透鏡1162入射來自檢流計鏡1161的加工光EL。因此，檢流計鏡1161配置在合成光學系統115與fθ透鏡1162之間的加工光EL的光路上。fθ透鏡1162配置在檢流計鏡1161與工件W之間的加工光EL的光路上。fθ透鏡1162配置在檢流計鏡1161與目標照射區域EA之間的加工光EL的光路上。fθ透鏡1162是用於將來自檢流計鏡1161的加工光EL照射至工件W的光學系統。fθ透鏡1162是用於將來自檢流計鏡1161的加工光EL照射至目標照射區域EA的光學系統。尤其，fθ透鏡1162是用於將來自檢流計鏡1161的加工光EL聚光在工件W上的光學系統。因此，fθ透鏡1162將收斂狀態的加工光EL照射至工件W。其結果，藉由加工光EL而工件W得到加工。再者，fθ透鏡1162將加工光EL照射至工件W（尤其是照射至工件W的表面），故亦可被稱作照射光學系統。再者，亦可將因檢流計鏡1161引起的加工光EL的偏轉而在工件W上移動的目標照射區域EA的移動範圍稱作加工曝射區域ESA（參照後述的圖7的（a）、圖7的（b））。換言之，目標照射區域EA可視為在加工曝射區域ESA內移動者。
繼而，測量光源113能生成測量光ML。在測量光ML為雷射光的情況下，測量光源113例如可包含雷射二極體。尤其，如上所述，測量光ML包含脈波光，因此測量光源113是能進行脈波振盪的光源。該情況下，測量光源113能生成脈波光（例如發光時間為微微秒以下的脈波光）作為測量光ML。測量光源113將生成的測量光ML朝向測量光學系統114射出。
第一實施形態中，測量光源113包含光梳光源。光梳光源是能生成包含在頻率軸上等間隔地排列的頻率成分的光（以下稱作「光頻率梳」）作為脈波光的光源。該情況下，測量光源113射出包含在頻率軸上等間隔地排列的頻率成分的脈波光作為測量光ML。但是，測量光源113亦可不包含光梳光源。
圖3所示的示例中，加工頭11包括多個測量光源113。例如，加工頭11包括測量光源113#1及測量光源113#2。多個測量光源113分別射出彼此相位同步且具有干涉性的多個測量光ML。例如，多個測量光源113的振盪頻率可不同。因此，多個測量光源113分別射出的多個測量光ML成為脈波頻率（例如為每單位時間的脈波光的數量，脈波光的發光週期的倒數）不同的多個測量光ML。作為一例，測量光源113#1可射出脈波頻率為25 GHz的測量光ML#1，測量光源113#2可射出脈波頻率為25 GHz+α（例如+100 kHz）的測量光ML#2。但是，加工頭11亦可包括單個測量光源113。
測量光學系統114是自測量光源113射出的測量光ML入射的光學系統。測量光學系統114是將入射至測量光學系統114的測量光ML朝向合成光學系統115射出的光學系統。即，測量光學系統114是將自測量光源113射出的測量光ML導至合成光學系統115的光學系統。測量光學系統114射出的測量光EL經由合成光學系統115及共用光學系統116照射至工件W。因此，測量光學系統114亦可稱之為經由合成光學系統115及共用光學系統116朝向工件W射出測量光ML的光學系統。
測量光學系統114與加工光學系統112在光學上分離。因此，在加工光源111與合成光學系統115之間的加工光EL的光路、和在測量光源113與合成光學系統115之間的測量光ML的光路在光學上分離。再者，某一光學系統與另一光學系統在光學上分離亦可是指某一光學系統的光路與另一光學系統的光路相互不重疊。
測量光學系統114例如包括：分束器1141、分束器1142、檢測器1143、分束器1144、鏡1145、檢測器1146、鏡1147及檢流計鏡1148。
自測量光源113射出的測量光ML入射至分束器1141。具體而言，自測量光源113#1射出的測量光ML（以下稱作「測量光ML#1」）及自測量光源113#2射出的測量光ML（以下稱作「測量光ML#2」）入射至分束器1141。分束器1141將入射至分束器1141的測量光ML#1及測量光ML#2朝向分束器1142射出。
分束器1142將作為入射至分束器1142的測量光ML#1的一部分的測量光ML#1-1朝向檢測器1143反射。分束器1142將作為入射至分束器1142的測量光ML#1的另一部分的測量光ML#1-2朝向分束器1144射出。即，分束器1142作為分支光學系統發揮功能，即，將測量光ML#1分支為在自分束器1142延伸至檢測器1143的光路行進的測量光ML#1-1、及在自分束器1142朝向分束器1144的光路行進的測量光ML#1-2。分束器1142將作為入射至分束器1142的測量光ML#2的一部分的測量光ML#2-1朝向檢測器1143反射。分束器1142將作為入射至分束器1142的測量光ML#2的另一部分的測量光ML#2-2朝向分束器1144射出。即，分束器1142作為分支光學系統發揮功能，即，將測量光ML#2分支為在自分束器1142延伸至檢測器1143的光路行進的測量光ML#2-1、及在自分束器1142朝向分束器1144的光路行進的測量光ML#2-2。
自分束器1142射出的測量光ML#1-1及測量光ML#2-1入射至檢測器1143。檢測器1143檢測藉由測量光ML#1-1與測量光ML#2-1發生干涉而生成的干涉光。即，檢測器1143檢測基於干涉光的干涉訊號，所述干涉光是藉由測量光ML#1-1與測量光ML#2-1發生干涉而生成。具體而言，檢測器1143藉由接收干涉光來檢測干涉光。因此，檢測器1143可包括能接收光的光接收元件（即為光接收部，典型的是光電轉換元件）。檢測器1143的檢測結果輸出至控制裝置5。
自分束器1142射出的測量光ML#1-2及測量光ML#2-2入射至分束器1144。分束器1144將入射至分束器1144的測量光ML#1-2的至少一部分朝向鏡1145射出。分束器1144將入射至分束器1144的測量光ML#2-2的至少一部分朝向鏡1147射出。即，分束器1144作為分支光學系統發揮功能，即，將自相同的方向入射至分束器1144的測量光ML#1-2及測量光ML#2-2（即，實質上為來自測量光源113的測量光ML）分支為在自分束器1144延伸至鏡1145的光路行進的測量光ML#1-2、及在自分束器1144朝向鏡1147的光路行進的測量光ML#2-2。
自分束器1144射出的測量光ML#1-2入射至鏡1145。入射至鏡1145的測量光ML#1-2由鏡1145的反射面（反射面亦可被稱作參照面）反射。具體而言，鏡1145將入射至鏡1145的測量光ML#1-2朝向分束器1144反射。即，鏡1145將入射至鏡1145的測量光ML#1-2作為其反射光即測量光ML#1-3朝向分束器1144射出（返回）。自鏡1145射出的測量光ML#1-3入射至分束器1144。分束器1144將入射至分束器1144的測量光ML#1-3朝向分束器1142射出。自分束器1144射出的測量光ML#1-3入射至分束器1142。分束器1142將入射至分束器1142的測量光ML#1-3朝向檢測器1146射出。
另一方面，自分束器1144射出的測量光ML#2-2入射至鏡1147。鏡1147將入射至鏡1147的測量光ML#2-2朝向檢流計鏡1148反射。即，鏡1147將入射至鏡1147的測量光ML#2-2朝向檢流計鏡1148射出。
檢流計鏡1148藉由將測量光ML#2-2偏轉（即，變更測量光ML#2-2的射出角度），來變更工件W上的測量光ML#2-2的照射位置。即，檢流計鏡1148藉由將測量光ML#2-2偏轉，從而變更作為被照射測量光ML的預定區域而設定在工件W上或測量光ML#2-2的光路上的目標照射區域MA的位置。例如，檢流計鏡1148包含X掃描鏡1148X及Y掃描鏡1148Y。X掃描鏡1148X及Y掃描鏡1148Y分別是相對於入射至檢流計鏡1148的測量光ML#2-2的光路的角度受到變更的傾斜角可變鏡。X掃描鏡1148X以變更測量光ML#2-2在工件W上的沿著X軸方向的照射位置的方式擺動或旋轉（即，變更X掃描鏡1148X相對於測量光ML#2-2的光路的角度），藉此將測量光ML#2-2偏轉。Y掃描鏡1148Y以變更測量光ML#2-2在工件W上的沿著Y軸方向的照射位置的方式擺動或旋轉（即，變更Y掃描鏡1148Y相對於測量光ML#2-2的光路的角度），藉此將測量光ML#2-2偏轉。再者，由於藉由檢流計鏡1148來變更測量光ML#2-2的照射位置，故檢流計鏡1148亦可被稱作照射位置變更光學系統。
檢流計鏡1148將偏轉的測量光ML#2-2朝向合成光學系統115射出。自檢流計鏡1148射出的測量光ML#2-2入射至合成光學系統115。合成光學系統115的分束器1151將入射至分束器1151的測量光ML#2-2朝向共用光學系統116射出。在圖3所示的示例中，入射至分束器1151的測量光ML#2-2藉由在偏光分離面被反射而朝向共用光學系統116射出。因此，在圖3所示的示例中，測量光ML#2-2在具有能在偏光分離面反射的偏光方向（相對於偏光分離面成為s偏光的偏光方向）的狀態下入射至分束器1151的偏光分離面。
此處，如上所述，在分束器1151，除了入射測量光ML#2-2以外，亦入射加工光EL。即，測量光ML#2-2及加工光EL的兩者通過分束器1151。分束器1151將自不同的方向分別入射至分束器1151的加工光EL及測量光ML#2-2朝向相同的方向（即，朝向相同的共用光學系統116）射出。因而，分束器1151實質上作為將加工光EL及測量光ML#2-2合成的光學系統發揮功能。再者，亦可將自所述分束器1151分別射出加工光EL及測量光ML#2-2的方向設定為加工光EL及測量光ML#2-2以如下方式射出的方向，即，加工光EL及測量光ML#2-2入射至位於合成光學系統115的射出側的共用光學系統116。只要加工光EL及測量光ML#2-2入射至共用光學系統116，則加工光EL及測量光ML#2-2射出的方向可有若干不同。
再者，合成光學系統115只要可合成加工光EL及測量光ML#2-2，則可具有任意的結構。例如，除了使用分束器1151以外，或者取而代之，合成光學系統115亦可使用反射某一波長範圍的光並且透過另一波長範圍的光的二向色鏡（dichroic mirror）來合成加工光EL及測量光ML#2-2。
自合成光學系統115射出的測量光ML#2-2入射至共用光學系統116。共用光學系統116將入射至共用光學系統116的測量光ML#2-2朝向工件W射出。
具體而言，在檢流計鏡1161入射自合成光學系統115射出的測量光ML#2-2。檢流計鏡1161藉由將測量光ML#2-2偏轉，來變更工件W上的測量光ML#2-2的照射位置。即，檢流計鏡1161藉由將測量光ML#2-2偏轉，從而變更作為被照射測量光ML#2-2的區域而設定在工件W上或測量光ML#2-2的光路上的目標照射區域MA的位置。再者，檢流計鏡1161配置在fθ透鏡1162的入射光瞳位置或其附近，因此由檢流計鏡1161引起的測量光ML#2-2的射出角度的變化藉由fθ透鏡1162而轉換為測量光ML#2-2的照射位置（即，目標照射區域MA的位置）的變化。例如，X掃描鏡1161X以變更測量光ML#2-2在工件W上的沿著X軸方向的照射位置的方式擺動或旋轉（即，變更X掃描鏡1161X相對於測量光ML#2-2的光路的角度），藉此將測量光ML#2-2偏轉。Y掃描鏡1161Y以變更測量光ML#2-2在工件W上的沿著Y軸方向的照射位置的方式擺動或旋轉（即，變更Y掃描鏡1161Y相對於測量光ML#2-2的光路的角度），藉此將測量光ML#2-2偏轉。再者，由於藉由檢流計鏡1161而測量光ML#2-2的照射位置（進而，加工光EL的照射位置）受到變更，故檢流計鏡1161亦可被稱作照射位置變更光學系統。
在fθ透鏡1162入射來自檢流計鏡1161的測量光ML#2-2。fθ透鏡1162是用於將來自檢流計鏡1161的測量光ML#2-2聚光在工件W上的光學系統。fθ透鏡1162是用於將來自檢流計鏡1161的測量光ML#2-2照射至工件W的光學系統。fθ透鏡1162是用於將來自檢流計鏡1161的測量光ML#2-2照射至目標照射區域MA的光學系統。因此，fθ透鏡1162配置在檢流計鏡1161與目標照射區域MA之間的測量光ML#2-2的光路上。尤其，fθ透鏡1162將收斂狀態的測量光ML#2-2照射至工件W。其結果，藉由測量光ML（具體而言，測量光ML#2-2）而工件W得到測量。再者，fθ透鏡1162將測量光ML#2-2照射至工件W（尤其是照射至工件W的表面），故亦可被稱作照射光學系統。再者，亦可將因檢流計鏡1161引起的ML#2-2的偏轉而在工件W上移動的目標照射區域MA的移動範圍稱作測量曝射區域MSA（參照後述的圖7的（a）、圖7的（b））。換言之，目標照射區域MA可視為在測量曝射區域MSA內移動者。
此處，如上所述，在共用光學系統116，除了入射測量光ML#2-2以外，亦入射加工光EL。即，在共用光學系統116入射合成光學系統115所合成的加工光EL及測量光ML#2-2。因而，測量光ML#2-2及加工光EL的兩者通過相同的共用光學系統116（具體而言，相同的檢流計鏡1161及相同的fθ透鏡1162）。
因此，檢流計鏡1161能同步地變更工件W上的加工光EL的照射位置及工件W上的測量光ML#2-2的照射位置。檢流計鏡1161能聯動地變更工件W上的加工光EL的照射位置及工件W上的測量光ML#2-2的照射位置。即，檢流計鏡1161能同步及/或聯動地變更目標照射區域EA相對於工件W的相對位置及目標照射區域MA相對於工件W的相對位置。
而且，為了將加工光EL與測量光ML的兩者照射至工件W，fθ透鏡1162將加工光EL與測量光ML的兩者自fθ透鏡1162向朝向工件W的方向射出。即，fθ透鏡1162將加工光EL與測量光ML的兩者向相同的方向射出。fθ透鏡1162向與加工光EL自fθ透鏡1162射出的方向相同的方向射出測量光ML。fθ透鏡1162向與測量光ML自fθ透鏡1162射出的方向相同的方向射出加工光EL。
一方面，如上所述，測量光ML#2-2經由檢流計鏡1148照射至工件W，另一方面，加工光EL不經由檢流計鏡1148地照射至工件W。因此，加工系統SYSa能夠使工件W上的測量光ML#2-2的照射位置相對於工件W上的加工光EL的照射位置獨立地移動。加工系統SYSa能夠使測量光ML#2-2的目標照射區域MA相對於加工光EL的目標照射區域EA獨立地移動。加工系統SYSa能夠獨立地變更工件W上的加工光EL的照射位置及工件W上的測量光ML#2-2的照射位置。加工系統SYSa能夠獨立地變更目標照射區域EA的位置及目標照射區域MA的位置。加工系統SYSa能夠變更工件W上的加工光EL的照射位置與工件W上的測量光ML#2-2的照射位置之間的位置關係。
當對工件W照射測量光ML#2-2時，自工件W產生起因於測量光ML#2-2的照射的光。即，當對工件W照射測量光ML#2-2時，自工件W射出起因於測量光ML#2-2的照射的光。起因於測量光ML#2-2的照射而自工件W射出的光（即，起因於測量光ML#2-2的照射的光）可包含：由工件W反射的測量光ML#2-2（即，反射光）、由工件W散射的測量光ML#2-2（即，散射光）、由工件W繞射的測量光ML#2-2（即，繞射光）、以及透過工件W的測量光ML#2-2（即，透過光）中的至少一個。
起因於測量光ML#2-2的照射而自工件W射出的光的至少一部分（以下，將該光稱作「測量光ML#2-3」）入射至共用光學系統116。入射至共用光學系統116的測量光ML#2-3經由fθ透鏡1162及檢流計鏡1161入射至合成光學系統115。合成光學系統115的分束器1151將入射至分束器1151的測量光ML#2-3朝向測量光學系統114射出。在圖3所示的示例中，入射至分束器1151的測量光ML#2-3藉由在偏光分離面被反射而朝向測量光學系統114射出。因此，在圖3所示的示例中，測量光ML#2-3在具有能在偏光分離面反射的偏光方向的狀態下入射至分束器1151的偏光分離面。
自合成光學系統115射出的測量光ML#2-3經由測量光學系統114的檢流計鏡1148入射至鏡1147。鏡1147將入射至鏡1147的測量光ML#2-3朝向分束器1144反射。分束器1144將入射至分束器1144的測量光ML#2-3的至少一部分朝向分束器1142射出。分束器1142將入射至分束器1142的測量光ML#2-3的至少一部分朝向檢測器1146射出。即，在檢測器1146入射藉由測量光ML#2-2而產生的光中的至少一部分作為測量光ML#2-3，所述測量光ML#2-2在自分束器1144依序通過鏡1147、檢流計鏡1148、合成光學系統115及共用光學系統116而到達工件W的光路OP#2-2行進並照射至工件W的表面。在檢測器1146入射藉由在光路OP#2-2行進並照射至工件W的表面的測量光ML#2-2而產生的光中的、在依序通過共用光學系統116、合成光學系統115、檢流計鏡1148、鏡1147、分束器1144及分束器1142而抵達檢測器1146的光路OP#2-3行進並到達檢測器1146的測量光ML#2-3。再者，測量光ML#2-3亦可被稱作測定光或物體光。
進而，如上所述，在檢測器1146，除了入射測量光ML#2-3以外，亦入射測量光ML#1-3。具體而言，在檢測器1146入射在自分束器1144依序通過鏡1145、分束器1144及分束器1142而抵達檢測器1146的光路OP#1-3行進並到達檢測器1146的測量光ML#1-3。在檢測器1146入射在鏡1145所形成的光路OP#1-3（換言之，經由鏡1145的光路OP#1-3）行進並到達檢測器1146的測量光ML#1-3。再者，測量光ML#1-3亦可被稱作參照光。
此處，測量光ML#1-3及測量光ML#2-3相當於彼此相位同步且具有干涉性的多個測量光ML（尤其是多個光頻率梳）。原因在於，如上所述，測量光源113#1及測量光源113#2分別射出彼此相位同步且具有干涉性的測量光ML#1及測量光ML#2。其結果，檢測器1146檢測藉由測量光ML#1-3與測量光ML#2-3發生干涉而生成的干涉光。即，檢測器1146檢測基於干涉光的干涉訊號，所述干涉光是藉由測量光ML#1-3與測量光ML#2-3發生干涉而生成。具體而言，檢測器1146藉由接收干涉光來檢測干涉光。因此，檢測器1146可包括能接收光的光接收元件（光接收部）。檢測器1146的檢測結果輸出至控制裝置5。
控制裝置5基於檢測器1143的檢測結果（即，檢測器1143的輸出）及檢測器1146的檢測結果（即，檢測器1146的輸出）來計算工件W的狀態。此處，一邊參照圖4，一邊對基於檢測器1143的檢測結果及檢測器1146的檢測結果來計算工件W的狀態的原理進行說明。
圖4是表示入射至檢測器1143的測量光ML#1-1、入射至檢測器1143的測量光ML#2-1、檢測器1143檢測出的干涉光、入射至檢測器1146的測量光ML#1-3、入射至檢測器1146的測量光ML#2-3及檢測器1146檢測出的干涉光的時序圖。由於測量光ML#1的脈波頻率與測量光ML#2的脈波頻率不同，因此測量光ML#1-1的脈波頻率與測量光ML#2-1的脈波頻率不同。因而，測量光ML#1-1與測量光ML#2-1的干涉光是與構成測量光ML#1-1的脈波光及構成測量光ML#2-1的脈波光同時入射至檢測器1143的時機同步地出現脈波光的干涉光。同樣，測量光ML#1-3的脈波頻率與測量光ML#2-3的脈波頻率不同。因而，測量光ML#1-3與測量光ML#2-3的干涉光是與構成測量光ML#1-3的脈波光及構成測量光ML#2-3的脈波光同時入射至檢測器1146的時機同步地出現脈波光的干涉光。
此處，形成檢測器1146所檢測的干涉光的脈波光的位置（時間軸上的位置）根據包含測量光ML#1-3所通過的光路在內的光路OP#1-3的長度、與包含測量光ML#2-3所通過的光路在內的光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度的差值而變動。進而，光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度根據測量光學系統114（尤其是檢測器1146）與工件W之間的位置關係而變動，另一方面，光路OP#1-3的長度不會根據測量光學系統114（尤其是檢測器1146）與工件W之間的位置關係而變動。原因在於，測量光ML#2-3經由工件W入射至檢測器1146，另一方面，測量光ML#1-3不經由工件W地入射至檢測器1146。其結果，形成檢測器1146所檢測的干涉光的脈波光的位置根據測量光學系統114（尤其是檢測器1146）與工件W之間的位置關係而變動。另一方面，形成檢測器1143所檢測的干涉光的脈波光的位置（時間軸上的位置）不會根據測量光學系統114與工件W之間的位置關係而變動。原因在於，測量光ML#1-1及測量光ML#2-1不經由工件W地入射至檢測器1143。因此，形成檢測器1146所檢測的干涉光的脈波光、與形成檢測器1143所檢測的干涉光的脈波光的時間差，可謂間接地表示測量光學系統114與工件W之間的位置關係（典型的是測量光學系統114與工件W之間的距離）。進而，由於測量光學系統114等各光學系統配置於加工頭11的框體117（即，各光學系統的位置相對於加工頭11固定），故形成檢測器1146所檢測的干涉光的脈波光、與形成檢測器1143所檢測的干涉光的脈波光的時間差，可謂間接地表示加工頭11與工件W之間的位置關係（典型的是加工頭11與工件W之間的距離D）。例如，形成檢測器1146所檢測的干涉光的脈波光、與形成檢測器1143所檢測的干涉光的脈波光的時間差，可謂間接地表示加工頭11的fθ透鏡1162與工件W之間的位置關係（典型的是fθ透鏡1162與工件W之間的距離D）。
因此，控制裝置5能夠基於形成檢測器1146所檢測的干涉光的脈波光、與形成檢測器1143所檢測的干涉光的脈波光的時間差來計算工件W的狀態。具體而言，控制裝置5能夠基於形成檢測器1146所檢測的干涉光的脈波光、與形成檢測器1143所檢測的干涉光的脈波光的時間差，來計算光路OP#1-3的長度與光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度的差值。進而，控制裝置5能夠基於與計算出的差值（即，光路OP#1-3的長度與光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度的差值的測量量）相關的光路差資訊，來計算工件W的狀態。更具體而言，控制裝置5能夠基於光路差資訊來計算工件W與加工頭11之間的相對位置關係。例如，控制裝置5能夠基於光路差資訊來計算工件W中照射有測量光ML#2-2的被照射區域WA（被照射部分，以下相同）與加工頭11之間的距離。即，控制裝置5能夠求出與工件W中照射有測量光ML#2-2的被照射區域WA的位置相關的資訊。進而，若對工件W的多個部位照射測量光ML#2-2及/或若以掃描工件W的表面的方式照射測量光ML#2-2，則控制裝置5基於工件W上的多個被照射區域WA各自與加工頭11之間的距離D，亦能夠計算工件W的至少一部分的形狀。
和基於光路差資訊而計算出的工件W與加工頭11之間的距離D相關的距離資訊（即，和基於光路差資訊而計算出的工件W與加工頭11之間的相對位置關係相關的位置資訊，以下相同）亦可用於控制加工系統SYSa。具體而言，距離資訊亦可用於控制加工裝置1。距離資訊亦可用於控制加工頭11。距離資訊亦可用於控制頭驅動系統12。距離資訊亦可用於控制載台裝置3。距離資訊亦可用於控制載台驅動系統33。
例如，控制裝置5亦可基於距離資訊來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係。即，控制裝置5亦可基於距離資訊來控制能控制（典型的是能變更）工件W與加工頭11之間的相對位置關係的裝置。作為能控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係的裝置的一例，可列舉頭驅動系統12及載台驅動系統33的至少一者。再者，由於加工頭11具備各光學系統（例如加工光學系統112、測量光學系統114、合成光學系統115及共用光學系統116中的至少一個），故對工件W與加工頭11之間的相對位置關係進行控制的動作可視為實質上等效於對工件W與加工頭11所具備的各光學系統之間的相對位置關係進行控制的動作。尤其，對工件W與加工頭11之間的相對位置關係進行控制的動作可視為實質上等效於對工件W與fθ透鏡1162之間的相對位置關係進行控制的動作。
對工件W與加工頭11之間的相對位置關係進行控制的動作亦可包含如下動作，即，控制（典型的是變更）工件W與加工頭11之間的相對位置關係，以使尚未成為規定的位置關係的工件W與加工頭11之間的相對位置關係成為規定的位置關係。對工件W與加工頭11之間的相對位置關係進行控制的動作亦可包含如下動作，即，控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，以將成為了規定的位置關係的工件W與加工頭11之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
在將工件W與加工頭11之間的相對位置關係維持為規定的位置關係的情況下，加工頭11能夠對相對於加工頭11而言實質上靜止的工件W照射加工光EL。即，加工頭11能夠加工相對於加工頭11而言實質上靜止的工件W。因此，與加工相對於加工頭11而言實質上不靜止（例如移動）的工件W的情況相比，工件W的加工品質（例如加工精度）提高。再者，作為「規定的位置關係」的一例，可列舉能對在工件W上的期望位置所設定的加工曝射區域ESA適當地照射加工光EL的位置關係。如上所述，加工曝射區域ESA表示藉由檢流計鏡1161而在工件W上移動的目標照射區域EA的移動範圍。即，加工曝射區域ESA表示在不使加工頭11及載台32移動的情況下，檢流計鏡1161利用加工光EL能掃描的工件W上的區域。
該情況下，加工系統SYSa亦可經過以下的順序來加工工件W。首先，加工系統SYSa使用頭驅動系統12及/或載台驅動系統33來變更工件W與加工頭11之間的相對位置關係，以在工件W上的第一位置設定第一加工曝射區域ESA。其後，加工系統SYSa以維持能對第一加工曝射區域ESA適當地照射加工光EL的狀態的方式控制頭驅動系統12及/或載台驅動系統33，並在該狀態下使用檢流計鏡1161對第一加工曝射區域ESA內的期望區域照射加工光EL。即，加工系統SYSa以工件W與加工頭11之間的相對位置關係維持為能對在工件W上的第一位置所設定的第一加工曝射區域ESA適當地照射加工光EL的第一位置關係的方式，控制頭驅動系統12及/或載台驅動系統33，並在該狀態下使用檢流計鏡1161對第一加工曝射區域ESA內的期望區域照射加工光EL。其結果，第一加工曝射區域ESA得到加工。其後，使用頭驅動系統12及/或載台驅動系統33來變更工件W與加工頭11之間的相對位置關係，以在工件W上的與第一位置不同的第二位置設定第二加工曝射區域ESA。其後，加工系統SYSa以維持能對第二加工曝射區域ESA適當地照射加工光EL的狀態的方式控制頭驅動系統12及/或載台驅動系統33，並在該狀態下使用檢流計鏡1161對第二加工曝射區域ESA內的期望區域照射加工光EL。即，加工系統SYSa以工件W與加工頭11之間的相對位置關係維持為能對在工件W上的第二位置所設定的第二加工曝射區域ESA適當地照射加工光EL的第二位置關係的方式，控制頭驅動系統12及/或載台驅動系統33，並在該狀態下使用檢流計鏡1161對第二加工曝射區域ESA內的期望區域照射加工光EL。其結果，第二加工曝射區域ESA得到加工。以下，重覆同樣的動作直至工件W的加工完成為止。
再者，對工件W照射測量光ML，並基於測量光ML的檢測結果（即，檢測器1143及檢測器1146的檢測結果）來計算光路OP#1-3的長度與光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度的差值，且基於與計算出的差值相關的光路差資訊來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係的動作於第一實施形態中稱作「對準動作」。以下，尤其是為了便於說明，對如下動作，即，對工件W照射測量光ML，並基於測量光ML的檢測結果（即，基於根據測量光ML的檢測結果計算的光路差資訊）來計算加工頭11與工件W之間的距離D，且基於與計算出的距離D相關的距離資訊來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係的動作成為對準動作的示例進行說明。再者，關於對準動作，之後一邊參照圖7的（a）、圖7的（b）等一邊詳細敘述。此處，加工頭11與工件W的距離D可設為自構成作為照射光學系統的fθ透鏡1162的光學構件中最靠工件側配置的光學構件的工件W側的光學面至工件W為止的、沿著與fθ透鏡1162的光軸AX平行的方向的距離。再者，距離D亦可設為構成照射光學系統（fθ透鏡1162）及測量光學系統114的光學構件中、自任意光學構件的任意光學面至工件W為止的、沿著測量光ML的光路的方向上的長度。而且，亦可將自測量光ML的光路中的任意位置至工件W為止的、沿著該測量光ML的光路的方向上的長度設為距離D。如上所述，距離D能夠設為將已知的偏差加在根據測量光ML的檢測結果計算的光路差上而獲得的量。
加工系統SYSa亦可在加工系統SYSa加工工件W的加工期間中的至少一部分中進行對準動作。加工系統SYSa亦可在加工期間中的至少一部分中，對工件W照射測量光ML，計算加工頭11與工件W之間的距離D，並基於與計算出的距離D相關的距離資訊，來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係。加工期間可包含加工系統SYSa進行以工件W為對象的加工處理的期間。加工期間亦可包含自加工系統SYSa開始以工件W為對象的加工處理起，至結束該加工處理為止之間的期間中的至少一部分。但是，加工系統SYSa亦可在與加工期間不同的期間中的至少一部分中進行對準動作。
更具體而言，加工系統SYSa亦可在加工系統SYSa對加工曝射區域ESA進行加工的加工曝射期間中的至少一部分中，進行將工件W與加工頭11之間的相對位置關係維持為規定的位置關係的動作，作為對準動作的一部分。另一方面，加工系統SYSa亦可在自對一加工曝射區域ESA的加工完成起至開始對下一加工曝射區域ESA的加工為止的期間中的至少一部分中，進行如下動作作為對準動作的一部分，即，將工件W與加工頭11之間的相對位置關係自加工頭11能加工一加工曝射區域ESA的位置關係，變更為加工頭11能加工下一加工曝射區域ESA的位置關係。
而且，如上所述，當工件W與加工頭11之間的相對位置關係改變時，目標照射區域EA在工件W上的位置（即，加工光EL在工件W上實際照射的照射位置）改變。因此，對準動作亦可包含對工件W照射測量光ML，並基於測量光ML的檢測結果來計算加工頭11與工件W之間的距離D，且基於與計算出的距離D相關的距離資訊來控制目標照射區域EA在工件W上的位置（即，工件W上的加工光EL的照射位置）的動作。該情況下，控制裝置5亦可基於距離資訊，來變更目標照射區域EA在工件W上的位置（即，工件W上的加工光EL的照射位置），以在工件W上的期望位置設定目標照射區域EA（即，被照射加工光EL）。即，控制裝置5亦可基於距離資訊，來控制能變更目標照射區域EA在工件W上的位置（即，工件W上的加工光EL的照射位置）的裝置，以在工件W上的期望位置設定目標照射區域EA。作為能變更目標照射區域EA在工件W上的位置（即，在工件W上加工光EL的照射位置）的裝置的一例，可列舉加工光學系統112的角度調整光學系統1122、加工光學系統112的聚焦調整光學系統1123、共用光學系統116的檢流計鏡1161、頭驅動系統12及載台驅動系統33。
而且，如上所述，當工件W與加工頭11之間的相對位置關係改變時，目標照射區域MA在工件W上的位置（即，工件W上的被實際照射測量光ML的照射位置）改變。因此，對準動作亦可包含對工件W照射測量光ML，並基於測量光ML的檢測結果來計算加工頭11與工件W之間的距離D，且基於與計算出的距離D相關的距離資訊來控制目標照射區域MA在工件W上的位置（即，工件W上的測量光ML的照射位置）的動作。該情況下，控制裝置5亦可基於距離資訊，來變更目標照射區域MA在工件W上的位置（即，工件W上的測量光ML的照射位置），以在工件W上的期望位置設定目標照射區域MA（即，被照射測量光ML）。即，控制裝置5亦可基於距離資訊，來控制能變更目標照射區域MA在工件W上的位置（即，工件W上的測量光ML的照射位置）的裝置，以在工件W上的期望位置設定目標照射區域MA。作為能變更目標照射區域MA在工件W上的位置（即，工件W上的測量光ML的照射位置）的裝置的一例，可列舉共用光學系統116的檢流計鏡1161、測量光學系統114的檢流計鏡1148、頭驅動系統12及載台驅動系統33。
（ 1-3 ）頭驅動系統 12 的結構
（ 1-3-1 ）頭驅動系統 12 的整體結構
繼而，一邊參照圖5，一邊對頭驅動系統12的結構的一例進行說明。圖5是表示頭驅動系統12的結構的一例的剖面圖。
如圖5所示，頭驅動系統12包括第一驅動系統121及第二驅動系統122。在第一驅動系統121，安裝有第二驅動系統122。第一驅動系統121支持第二驅動系統122。在第二驅動系統122，安裝有加工頭11。第二驅動系統122支持加工頭11。因此，第二驅動系統122實質上亦可作為連接第一驅動系統121與加工頭11的連接裝置發揮功能。
第一驅動系統121在控制裝置5的控制下，使第二驅動系統122相對於工件W而移動。即，第一驅動系統121作為使第二驅動系統122相對於工件W而移動的移動裝置發揮功能。由於在第二驅動系統122安裝有加工頭11，因此可以說，第一驅動系統121藉由使第二驅動系統122移動來使加工頭11相對於工件W而移動。即，第一驅動系統121使加工頭11與第二驅動系統122一同移動。第一驅動系統121經由第二驅動系統122使加工頭11移動。第一驅動系統121作為經由第二驅動系統122使加工頭11所具備的各光學系統移動（換言之，驅動）的驅動部發揮功能。
第二驅動系統122在控制裝置5的控制下，使加工頭11相對於工件W而移動。即，第二驅動系統122作為使加工頭11相對於工件W而移動的移動裝置發揮功能。由於如上所述第二驅動系統122支持加工頭11，因此可以說，第二驅動系統122在加工頭11能相對於工件W位移的狀態下支持加工頭11。該情況下，第二驅動系統122作為在加工頭11所具備的各光學系統能相對於工件W位移的狀態下支持加工頭11所具備的各光學系統的支持部發揮功能。
以下，依序對此種第一驅動系統121及第二驅動系統122進行說明。
（ 1-3-1-1 ）第一驅動系統 121 的結構
如圖5所示，第一驅動系統121包括基台1211與臂驅動系統1212。
基台1211安裝於框體4（例如框體4的頂壁構件）或者未圖示的支持框架（支持結構體）。在基台1211安裝有臂驅動系統1212。基台1211支持臂驅動系統1212。基台1211被用作用於支持臂驅動系統1212的底座構件。
臂驅動系統1212包括多個臂構件12121。多個臂構件12121經由至少一個接頭構件12122而擺動自如地連結。因而，臂驅動系統1212是具有所謂的垂直多關節結構的機器人。再者，臂驅動系統1212並不限定於具有垂直多關節結構的機器人，例如亦可為具有水平多關節結構的機器人極座標型機器人、圓筒座標型機器人、直角座標型機器人或者並行鏈節（parallel link）型機器人。臂驅動系統1212亦可包括單個關節（即，由接頭構件12122所規定的驅動軸）。或者，臂驅動系統1212亦可包括多個關節。圖5表示了臂驅動系統1212包括三個關節的示例。經由各關節而連結的兩個臂構件12121藉由與各關節對應的致動器12123而擺動。圖5表示了臂驅動系統1212對應於三個關節而包括三個致動器12123的示例。其結果，至少一個臂構件12121移動。因此，至少一個臂構件12121能相對於工件W而移動。即，至少一個臂構件12121能以至少一個臂構件12121與工件W之間的相對位置關係受到變更的方式移動。
在臂驅動系統1212安裝有第二驅動系統122。具體而言，在多個臂構件12121中的位於距基台1211最遠的位置的一臂構件12121，安裝有第二驅動系統122。以下，為了便於說明，將供安裝第二驅動系統122的一臂構件12121稱作前端臂構件12124。第二驅動系統122可直接安裝於前端臂構件12124，亦可經由其他構件而間接地安裝於前端臂構件12124。
當前端臂構件12124藉由所述致動器12123而移動時，被安裝於前端臂構件12124的第二驅動系統122亦會移動。因此，臂驅動系統1212（即，第一驅動系統121）能夠使第二驅動系統122移動。具體而言，臂驅動系統1212能夠使第二驅動系統122相對於工件W而移動。臂驅動系統1212能夠以第二驅動系統122與工件W之間的相對位置關係受到變更的方式使第二驅動系統122移動。而且，當第二驅動系統122移動時，被安裝於第二驅動系統122的加工頭11亦會移動。因此，臂驅動系統1212（即，第一驅動系統121）能夠使加工頭11移動。
再者，第一驅動系統121並不限定於多關節機器人，只要能使第二驅動系統122相對於工件W而移動，則亦可具有任何結構。
（ 1-3-1-2 ）第二驅動系統 122 的結構
繼而，一邊參照圖6，一邊對第二驅動系統122的結構進行說明。圖6是表示第二驅動系統122的結構的剖面圖。
如圖6所示，第二驅動系統122包括支持構件1221、支持構件1222、空氣彈簧（air spring）1223、阻尼器（damper）構件1224及驅動構件1225。
支持構件1221被安裝於第一驅動系統121。具體而言，支持構件1221被安裝於第一驅動系統121的前端臂構件12124。支持構件1222被安裝於加工頭11。
支持構件1221與支持構件1222經由空氣彈簧1223、阻尼器構件1224及驅動構件1225而結合（換言之，連結或者連接）。即，空氣彈簧1223、阻尼器構件1224及驅動構件1225分別以將支持構件1221與支持構件1222予以結合的方式被安裝於支持構件1221及支持構件1222。由於在支持構件1221安裝有第一驅動系統121且在支持構件1222安裝有加工頭11，因此亦可以說，空氣彈簧1223、阻尼器構件1224及驅動構件1225分別實質上以將第一驅動系統121與加工頭11予以結合的方式被安裝於支持構件1221及支持構件1222。
空氣彈簧1223在控制裝置5的控制下，將起因於氣體（作為一例，為空氣）壓力的彈性力賦予至支持構件1221及支持構件1222的至少一者。空氣彈簧1223在控制裝置5的控制下，將起因於氣體壓力的彈性力經由支持構件1221及支持構件1222的至少一者而賦予至第一驅動系統121及加工頭11的至少一者。尤其，空氣彈簧1223亦可沿著支持構件1221與支持構件1222的排列方向（圖6所示的示例中，為Z軸方向、重力方向），將起因於氣體壓力的彈性力賦予至支持構件1221及支持構件1222的至少一者。即，空氣彈簧1223亦可沿著第一驅動系統121（尤其是前端臂構件12124）與加工頭11的排列方向（圖6所示的示例中，為Z軸方向、重力方向），將起因於氣體壓力的彈性力經由支持構件1221及支持構件1222的至少一者而賦予至第一驅動系統121及加工頭11的至少一者。再者，空氣彈簧1223亦可被稱作彈性構件。
為了賦予起因於氣體壓力的彈性力，對於空氣彈簧1223，自氣體供給裝置12261經由配管12262及閥12263來供給氣體。控制裝置5基於對空氣彈簧1223內的機體的壓力進行測量的壓力計1226的測量結果，來控制氣體供給裝置12261及閥12263的至少一者。再者，亦可無氣體供給裝置12261、配管12262及閥12263。該情況下，空氣彈簧1223亦可與控制裝置5的控制無關地，將起因於內部氣體壓力的彈性力賦予至支持構件1221及支持構件1222的至少一者。
空氣彈簧1223亦可在控制裝置5的控制下，利用彈性力來對支持構件1222的重量進行支持。具體而言，空氣彈簧1223亦可利用彈性力，沿著支持構件1221與支持構件1222的排列方向來對支持構件1222的重量進行支持。由於在支持構件1222安裝有加工頭11，因此空氣彈簧1223亦可利用彈性力來對被安裝於支持構件1222的加工頭11的重量進行支持。具體而言，空氣彈簧1223亦可利用彈性力，沿著第一驅動系統121（尤其是前端臂構件12124）與加工頭11的排列方向來對加工頭11的重量進行支持。該情況下，空氣彈簧1223亦可作為消除加工頭11的自重的自重消除器（canceler）發揮功能。再者，空氣彈簧1223亦可與控制裝置5的控制無關地，利用彈性力來對支持構件1222的重量進行支持。
空氣彈簧1223亦可在控制裝置5的控制下，利用彈性力來降低在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動。即，空氣彈簧1223亦可利用彈性力，對在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動進行衰減。具體而言，空氣彈簧1223亦可利用彈性力來降低（衰減）自第一驅動系統121經由第二驅動系統122而朝向（即，傳遞至）加工頭11的振動。即，空氣彈簧1223亦可利用彈性力，來降低（衰減）自第一驅動系統121中的安裝有第二驅動系統122的部分（即，前端臂構件12124）朝向加工頭11中的安裝有第二驅動系統122的部分的振動。該情況下，控制裝置5亦可基於壓力計1226的測量結果來控制氣體供給裝置12261及閥12263的至少一者，以降低（即衰減）在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動。再者，空氣彈簧1223（或者，包含空氣彈簧1223的第二驅動系統122）亦可被稱作振動降低裝置或振動衰減裝置。再者，空氣彈簧1223亦可與控制裝置5的控制無關地，利用彈性力來降低在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動。
阻尼器構件1224將起因於與空氣壓力不同的因素的彈性力，賦予至支持構件1221及支持構件1222的至少一者。阻尼器構件1224將起因於與空氣壓力不同的因素的彈性力，經由支持構件1221及支持構件1222的至少一者而賦予至第一驅動系統121及加工頭11的至少一者。尤其，阻尼器構件1224亦可沿著支持構件1221與支持構件1222的排列方向（圖6所示的示例中為Z軸方向、重力方向），將彈性力賦予至支持構件1221及支持構件1222的至少一者。即，阻尼器構件1224亦可沿著第一驅動系統121（尤其是前端臂構件12124）與加工頭11的排列方向（圖6所示的示例中為Z軸方向、重力方向），將彈性力經由支持構件1221及支持構件1222的至少一者而賦予至第一驅動系統121及加工頭11的至少一者。再者，阻尼器構件1224亦可被稱作彈性構件。
阻尼器構件1224只要能賦予彈性力，則亦可為任何構件。例如，阻尼器構件1224亦可包含壓縮彈簧線圈。例如，阻尼器構件1224亦可包含板簧。
阻尼器構件1224亦可利用彈性力來對支持構件1222的重量進行支持。具體而言，阻尼器構件1224亦可利用彈性力，沿著支持構件1221與支持構件1222的排列方向來對支持構件1222的重量進行支持。由於在支持構件1222安裝有加工頭11，因此阻尼器構件1224亦可利用彈性力來對被安裝於支持構件1222的加工頭11的重量進行支持。具體而言，阻尼器構件1224亦可利用彈性力，沿著第一驅動系統121（尤其是前端臂構件12124）與加工頭11的排列方向來對加工頭11的重量進行支持。該情況下，阻尼器構件1224亦可作為消除加工頭11的自重的自重消除器發揮功能。
阻尼器構件1224亦可利用彈性力，來降低在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動。即，阻尼器構件1224亦可利用彈性力，對在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動進行衰減。具體而言，阻尼器構件1224亦可利用彈性力來降低（衰減）自第一驅動系統121經由第二驅動系統122而朝向（即傳遞至）加工頭11的振動。因此，阻尼器構件1224（或者，包含阻尼器構件1224的第二驅動系統122）亦可被稱作振動降低裝置或振動衰減裝置。
阻尼器構件1224亦可利用彈性力來將空氣彈簧1223的振動轉換為衰減振動。即，阻尼器構件1224亦可利用彈性力，將在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動轉換為衰減振動。
驅動構件1225能在控制裝置5的控制下產生驅動力。驅動構件1225能將所產生的驅動力賦予至支持構件1221及支持構件1222的至少一者。驅動構件1225能將所產生的驅動力經由支持構件1221及支持構件1222的至少一者，而賦予至第一驅動系統121及加工頭11的至少一者。驅動構件1225只要能產生驅動力，則亦可具有任何結構。例如，驅動構件1225亦可具有能電性產生驅動力的結構。例如，驅動構件1225亦可具有能磁性產生驅動力的結構。作為一例，圖6表示了驅動構件1225為能電性產生驅動力的音圈馬達（Voice Coil Motor，VCM）的示例。再者，音圈馬達為線性馬達的一種，但驅動構件1225亦可為與音圈馬達不同的線性馬達。驅動構件1225亦可為產生沿著直線狀軸的驅動力者。
再者，驅動構件1225亦可具有下述結構，即，驅動構件1225中的被安裝於支持構件1221的構件、與驅動構件1225中的被安裝於支持構件1222的構件不物理接觸。例如，在驅動構件1225為音圈馬達的情況下，驅動構件1225中的被安裝於支持構件1221的構件（例如，包含線圈及磁極的其中任一者的構件）、與驅動構件1225中的被安裝於支持構件1222的構件（例如，包含線圈及磁極的任意另一者的構件）不物理接觸。
驅動構件1225亦可在控制裝置5的控制下，利用驅動力來使支持構件1221及支持構件1222的至少一者移動。驅動構件1225亦可在控制裝置5的控制下，利用驅動力來使支持構件1221及支持構件1222的至少一者移動，藉此來使第一驅動系統121及加工頭11的至少一者移動。該情況下，驅動構件1225亦可利用驅動力來使第一驅動系統121及加工頭11的至少一者移動，藉此來變更第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置。該情況下，可以說，包含驅動構件1225的第二驅動系統122以第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置能變更的方式，將第一驅動系統121與加工頭11予以結合。即，可以說，所述空氣彈簧1223及阻尼器構件1224（進而，驅動構件1225）以第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置能藉由驅動構件1225而變更的方式，將第一驅動系統121與加工頭11予以結合。再者，驅動構件1225亦可被稱作位置變更裝置。
驅動構件1225亦可在控制裝置5的控制下，基於第二驅動系統122所具備的位置測量裝置1227的測量結果，來變更第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置。位置測量裝置1227測量第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置。例如，位置測量裝置1227亦可為編碼器，所述編碼器包含被安裝於支持構件1221的檢測部12271、及被安裝於支持構件1222的刻度部12272。位置測量裝置1227的測量結果包含和支持構件1221與支持構件1222之間的相對位置相關的資訊。由於在支持構件1221安裝有第一驅動系統121且在支持構件1222安裝有加工頭11，因此和支持構件1221與支持構件1222之間的相對位置相關的資訊包含和第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置相關的資訊。因而，控制裝置5能夠適當地確定第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置。其結果，控制裝置5能夠基於位置測量裝置1227的測量結果，來適當地變更第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置。
驅動構件1225亦可在控制裝置5的控制下，變更第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置（典型的是，使加工頭11相對於第一驅動系統121而移動），藉此來使加工頭11相對於工件W而移動。驅動構件1225亦可以加工頭11與工件W之間的相對位置關係受到變更的方式使加工頭11移動。
驅動構件1225亦可在控制裝置5的控制下，利用驅動力來變更第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置，藉此來降低在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動。即，驅動構件1225亦可利用驅動力，對在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動進行衰減。具體而言，驅動構件1225亦可利用驅動力，來降低（衰減）自第一驅動系統121經由第二驅動系統122而朝向（即傳遞至）加工頭11的振動。因此，驅動構件1225（或者包含驅動構件1225的第二驅動系統122）亦可被稱作振動降低裝置或振動衰減裝置。
驅動構件1225亦可利用驅動力來變更第一驅動系統121與加工頭11之間的相對位置，藉此，將空氣彈簧1223的振動轉換為衰減振動。即，驅動構件1225亦可利用驅動力，將在第一驅動系統121與加工頭11之間經由第二驅動系統122而傳遞的振動轉換為衰減振動。該情況下，可以說，驅動構件1225利用驅動力來降低因自第一驅動系統121朝向加工頭11的振動引起的、第一驅動系統121與加工頭11的相對位移量。具體而言，可以說，驅動構件1225利用驅動力來降低因自第一驅動系統121朝向加工頭11的振動引起的、第一驅動系統121中的連接有第二驅動系統122的部分（即，前端臂構件12124）與加工頭11中的連接有第二驅動系統122的部分的相對位移量。再者，在驅動構件1225能將空氣彈簧1223的振動轉換為衰減振動的情況下，第二驅動系統122亦可不包括阻尼器構件1224。但是，即便在驅動構件1225不能將空氣彈簧1223的振動轉換為衰減振動的情況下，第二驅動系統122亦可不包括阻尼器構件1224。而且，空氣彈簧1223的數量、阻尼器構件1224的數量與驅動構件1225的數量亦可不彼此相等。
驅動構件1225亦可賦予沿著包含空氣彈簧1223及/或阻尼器構件1224賦予彈性力的方向成分的方向而起作用的驅動力。若以圖6所示的示例來說，由於空氣彈簧1223及/或阻尼器構件1224賦予沿著Z軸方向的彈性力，因此驅動構件1225亦可賦予沿著包含Z軸方向成分的方向而起作用的驅動力。在驅動構件1225產生沿著包含空氣彈簧1223及/或阻尼器構件1224賦予彈性力的方向成分的方向而起作用的驅動力的情況下，驅動構件1225可利用此驅動力來將空氣彈簧1223的振動轉換為衰減振動。將空氣彈簧1223的振動設為衰減振動時，驅動構件1225亦可利用驅動力來變更空氣彈簧1223的共振頻率。典型的是，驅動構件1225亦可利用驅動力來提高空氣彈簧1223的共振頻率。
使用空氣彈簧1223等彈性構件與驅動構件1225來主動地降低振動的裝置亦可被稱作主動型防振裝置。因此，第二驅動系統122亦可被稱作主動型防振裝置。主動型防振裝置亦可被稱作主動型振動分離系統（Active Vibration Isolation System，AVIS）。
（ 1-4 ）對準動作
繼而，關於對準動作進行說明。第一實施形態中，加工系統SYSa可進行第一對準動作至第四對準動作中的至少一個作為對準動作。因而，以下依序對第一對準動作至第四對準動作進行說明。
（ 1-4-1 ）第一對準動作 第一對準動作是對工件W的表面上的任意的多個部位照射測量光ML，並基於測量光ML的檢測結果來計算加工頭11與工件W之間的距離D，且基於與計算出的距離D相關的距離資訊來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係的動作。
於進行第一對準動作的情況下，加工頭11對工件W上的三個以上的被照射區域WA分別照射測量光ML。即，加工頭11將測量光ML照射至工件W的表面上的三處以上。例如，如表示工件W上的多個被照射區域WA的平面圖即圖7的（a）以及表示工件W上的多個被照射區域WA的立體圖即圖7的（b）所示，加工頭11亦可對工件W上的四個被照射區域WA（具體而言，被照射區域WA#1至被照射區域WA#4）分別照射測量光ML。
具體而言，加工頭11藉由使用檢流計鏡1148將測量光ML#2-2偏轉，從而將處於第一偏轉狀態的測量光ML#2-2、即測量光ML#2-2-1照射至被照射區域WA#1。即，加工頭11將沿著自fθ透鏡1162朝向被照射區域WA#1的方向行進的測量光ML#2-2-1照射至被照射區域WA#1。加工頭11藉由使用檢流計鏡1148將測量光ML#2-2偏轉，從而將處於第二偏轉狀態的測量光ML#2-2、即測量光ML#2-2-2照射至被照射區域WA#2。即，加工頭11將沿著自fθ透鏡1162朝向被照射區域WA#2的方向行進的測量光ML#2-2-2照射至被照射區域WA#2。加工頭11藉由使用檢流計鏡1148將測量光ML#2-2偏轉，從而將處於第三偏轉狀態的測量光ML#2-2、即測量光ML#2-2-3照射至被照射區域WA#3。即，加工頭11將沿著自fθ透鏡1162朝向被照射區域WA#3的方向行進的測量光ML#2-2-3照射至被照射區域WA#3。加工頭11藉由使用檢流計鏡1148將測量光ML#2-2偏轉，從而將處於第四偏轉狀態的測量光ML#2-2、即測量光ML#2-2-4照射至被照射區域WA#4。即，加工頭11將沿著自fθ透鏡1162朝向被照射區域WA#4的方向行進的測量光ML#2-2-4照射至被照射區域WA#4。
再者，被照射區域WA亦未必需要預先設定在工件W上，工件W的表面中的實際被照射測量光ML的區域亦可被稱作被照射區域WA。即，亦可將工件W的表面中的在對工件W照射有測量光ML的時機與目標照射區域MA重合的區域稱作被照射區域WA。
加工頭11使用檢流計鏡1148將測量光ML（具體而言，測量光ML#2-2）偏轉，以使測量光ML依序照射至三個以上的被照射區域WA。在圖7的（a）及圖7的（b）所示的示例中，加工頭11使用檢流計鏡1148將測量光ML偏轉，以使測量光ML依序照射至被照射區域WA#1至被照射區域WA#4。該情況下，加工頭11控制檢流計鏡1148以使目標照射區域MA與被照射區域WA#1重合，同時在目標照射區域MA與被照射區域WA#1重合的時機將測量光ML照射至被照射區域WA#1。其後，加工頭11控制檢流計鏡1148以使目標照射區域MA自被照射區域WA#1移動至被照射區域WA#2，同時在目標照射區域MA與被照射區域WA#2重合的時機將測量光ML照射至被照射區域WA#2。其後，加工頭11控制檢流計鏡1148以使目標照射區域MA自被照射區域WA#2移動至被照射區域WA#3，同時在目標照射區域MA與被照射區域WA#3重合的時機將測量光ML照射至被照射區域WA#3。其後，加工頭11控制檢流計鏡1148以使目標照射區域MA自被照射區域WA#3移動至被照射區域WA#4，同時在目標照射區域MA與被照射區域WA#4重合的時機將測量光ML照射至被照射區域WA#4。其後，加工頭11控制檢流計鏡1148以使目標照射區域MA自被照射區域WA#4移動至被照射區域WA#1，同時在目標照射區域MA與被照射區域WA#4重合的時機將測量光ML照射至被照射區域WA#1。以下，亦可重覆進行同樣的動作。
此處，如上所述測量光ML包含脈波光，因此加工頭11對工件W上的三個以上的被照射區域WA分別照射不同的脈波光。即，加工頭11將測量光ML所包含的第一脈波光照射至第一被照射區域WA，將測量光ML所包含的與第一脈波光不同的第二脈波光照射至與第一被照射區域WA不同的第二被照射區域。在圖7的（a）及圖7的（b）所示的示例中，加工頭11對被照射區域WA#1至被照射區域WA#4分別照射不同的脈波光。即，加工頭11將測量光ML所包含的第一脈波光照射至被照射區域WA#1，將測量光ML所包含的第二脈波光照射至被照射區域WA#2，將測量光ML所包含的第三脈波光照射至被照射區域WA#3，將測量光ML所包含的第四脈波光照射至被照射區域WA#4。
如上所述，若對工件W上的三個以上的被照射區域WA照射測量光ML，則檢測器1146檢測分別來自三個以上的被照射區域WA的測量光ML（具體而言為測量光ML#2-3）與參照光（具體而言為測量光ML#1-3）的干涉光。在圖7的（a）及圖7的（b）所示的示例中，檢測器1146檢測來自被照射區域WA#1的測量光ML#2-3與測量光ML#1-3的干涉光、來自被照射區域WA#2的測量光ML#2-3與測量光ML#1-3的干涉光、來自被照射區域WA#3的測量光ML#2-3與測量光ML#1-3的干涉光及來自被照射區域WA#4的測量光ML#2-3與測量光ML#1-3的干涉光。
其結果，控制裝置5能夠計算三個以上的被照射區域WA各自與加工頭11之間的距離D。在圖7的（a）、圖7的（b）所示的示例中，控制裝置5能夠基於來自被照射區域WA#1的測量光ML#2-3與測量光ML#1-3的干涉光的檢測結果，計算光路OP#1-3的長度與經由被照射區域WA#1的光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度的差值，並基於計算出的差值來計算被照射區域WA#1與加工頭11之間的距離D#1。控制裝置5能夠基於來自被照射區域WA#2的測量光ML#2-3與測量光ML#1-3的干涉光的檢測結果，計算光路OP#1-3的長度與經由被照射區域WA#2的光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度的差值，並基於計算出的差值來計算被照射區域WA#2與加工頭11之間的距離D#2。控制裝置5能夠基於來自被照射區域WA#3的測量光ML#2-3與測量光ML#1-3的干涉光的檢測結果，計算光路OP#1-3的長度與經由被照射區域WA#3的光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度的差值，並基於計算出的差值來計算被照射區域WA#3與加工頭11之間的距離D#1。控制裝置5能夠基於來自被照射區域WA#4的測量光ML#2-3與測量光ML#1-3的干涉光的檢測結果，計算光路OP#1-3的長度與經由被照射區域WA#4的光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度的差值，並基於計算出的差值來計算被照射區域WA#4與加工頭11之間的距離D#1。
其後，控制裝置5基於與分別對應於三個以上的被照射區域WA的三個以上的距離D相關的距離資訊，來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係。例如，如上所述，控制裝置5亦可基於距離資訊，來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，以使工件W與加工頭11之間的相對位置關係成為規定的位置關係。作為「規定的位置關係」的一例，如以上所述，可列舉能對在工件W上的期望位置所設定的加工曝射區域ESA適當地照射加工光EL的位置關係。
作為「規定的位置關係」的另一例，可列舉如下的位置關係，即，除了能對在工件W上的期望位置所設定的加工曝射區域ESA適當地照射加工光EL以外，或者取而代之，分別對應於三個以上的被照射區域WA的三個以上的距離D具有規定的距離關係。該情況下，控制裝置5亦可基於距離資訊來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，以使三個以上的距離D具有規定的距離關係。在圖7的（a）及圖7的（b）所示的示例中，控制裝置5亦可以距離D#1至距離D#4具有規定的距離關係的方式控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係。此處，如圖7的（a）及圖7的（b）所示，工件W的表面典型的是沿著XY平面的面且與Z軸交叉。該情況下，控制裝置5藉由以三個以上的距離D具有規定的距離關係的方式控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，從而能夠控制Z軸方向、θX方向及θY方向的各個方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係。
但是，為了控制θX方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係，測量光ML亦可分別照射至沿著Y軸方向分開的至少兩個被照射區域WA。因而，在控制裝置5控制θX方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係的情況下，加工頭11亦可對沿著Y軸方向分開的至少兩個被照射區域WA分別照射測量光ML。同樣，為了控制θY方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係，測量光ML亦可分別照射至沿著X軸方向分開的至少兩個被照射區域WA。因而，在控制裝置5控制θY方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係的情況下，加工頭11亦可對沿著X軸方向分開的至少兩個被照射區域WA分別照射測量光ML。
作為規定的距離關係的一例，可列舉分別對應於三個以上的被照射區域WA的三個以上的距離D彼此相同的關係。在圖7的（a）及圖7的（b）所示的示例中，規定的距離關係的一例為距離D#1至距離D#4彼此相同的關係。此種距離關係例如亦可在工件W的表面為平面的情況下使用。
例如，圖8的（a）及圖8的（b）是表示以距離D#1至距離D#4彼此相同（具體而言，成為目標值D_target）的方式控制了位置關係的加工頭11與工件W的剖面圖。其結果，如圖8的（a）及圖8的（b）所示，加工頭11與工件W之間的距離D能設定為目標值D_target。
再者，當Z軸方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係（典型的是所述距離D）改變時，Z軸方向上的加工光EL相對於工件W的表面的聚光位置改變。因此，對Z軸方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係進行控制的動作可視為實質上等效於對Z軸方向上的加工光EL相對於工件W的表面的聚光位置進行控制的動作。該情況下，除了以加工頭11與工件W之間的距離D成為目標值D_target的方式控制Z軸方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係以外，或者取而代之，控制裝置5亦可以如下方式控制Z軸方向上的加工光EL相對於工件W的表面的聚光位置，即，使Z軸方向上的工件W的表面與加工光EL的聚光位置之間的相對位置關係、與距離D成為目標值D_target的情況下的Z軸方向上的工件W的表面與加工光EL的聚光位置之間的相對位置關係相同。再者，作為能控制Z軸方向上的加工光EL相對於工件W的表面的聚光位置的裝置的一例，可列舉以上所述的加工光學系統112的聚焦調整光學系統1123。
進而，在分別對應於三個以上的被照射區域WA的三個以上的距離D彼此相同的情況下，不易發生加工頭11相對於工件W的無意的傾斜。例如，如圖8的（a）所示，不易發生加工頭11相對於工件W的在θY方向上的無意的傾斜。即，加工頭11與工件W在沿著XZ平面的面內具有適當的位置關係。同樣，如圖8的（b）所示，不易發生加工頭11相對於工件W的在θX方向上的無意的傾斜。即，加工頭11與工件W在沿著YZ平面的面內具有適當的位置關係。
但是，如上所述，第一實施形態的加工系統SYSa加工工件W。此種對工件W的加工的結果有可能是工件W的表面並非平面。即，工件W的表面有可能包含凹凸面。原因在於，工件W的表面中已進行了加工處理的加工完成區域FA1的高度（Z軸方向的高度）有可能與工件W的表面中尚未進行加工處理的未加工區域FA2的高度不同。該情況下，若以三個以上的被照射區域WA各自與加工頭11之間的距離D彼此相同的方式控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，則有可能產生以下所示的技術問題。
例如，如表示進行了去除加工的加工完成區域FA1與未進行去除加工的未加工區域FA2的剖面圖即圖9所示，加工完成區域FA1的高度有可能低於未加工區域FA2的高度。其結果，如圖9所示，儘管加工頭11相對於工件W不傾斜，加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D（圖9中為距離D#2）亦有可能大於未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D（圖9中為距離D#4）。具體而言，相較於未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D#4，加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D#2有可能大了與藉由去除加工來去除的工件W的厚度方向的尺寸相當的去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量）。作為另一例，在藉由去除加工而於加工完成區域FA1形成有溝槽構造的情況下，相較於藉由擬合與形成於加工完成區域FA1的溝槽結構的山相當的部分而獲得的假想的面（典型的是與未加工區域FA2的表面對應的面）與加工頭11之間的距離D，加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D#2有可能大了去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量）。若在此種狀況下以加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D#2、和未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D#4相同的方式控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，則如圖10所示，最初相對於工件W未傾斜的加工頭11有可能相對於工件W而傾斜。
或者，於在加工完成區域FA1形成有溝槽結構的情況下，在加工完成區域FA1內，相當於溝槽結構的槽的部分（即，在加工完成區域FA1內實際進行了去除加工的部分）的高度亦有可能低於相當於溝槽結構的山的部分（即，在加工完成區域FA1內實際未進行去除加工的部分）的高度。具體而言，相較於相當於溝槽結構的山的部分與加工頭11之間的距離D，相當於溝槽結構的槽的部分與加工頭11之間的距離D有可能大了去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量）。若在此種狀況下以相當於溝槽結構的槽的部分與加工頭11之間的距離D、和相當於溝槽結構的山的部分與加工頭11之間的距離D相同的方式控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，則最初相對於工件W未傾斜的加工頭11有可能相對於工件W而傾斜。
同樣，如表示進行了附加加工的加工完成區域FA1與未進行附加加工的未加工區域FA2的剖面圖即圖11所示，例如，加工完成區域FA1的高度有可能高於未加工區域FA2的高度。其結果，儘管加工頭11相對於工件W不傾斜，加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D（圖9中為距離D#4）亦有可能小於未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D（圖9中為距離D#2）。具體而言，相較於未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D#2，加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D#4有可能小了與藉由附加加工來附加的結構物的厚度方向的尺寸相當的附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量）。若在此種狀況下以加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D#4、和未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D#2相同的方式控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，則最初相對於工件W未傾斜的加工頭11有可能相對於工件W而傾斜。
或者，於在加工完成區域FA1形成有溝槽結構的情況下，在加工完成區域FA1內，相當於溝槽結構的山的部分（即，在加工完成區域FA1內實際進行了附加加工的部分）的高度亦有可能高於相當於溝槽結構的槽的部分（即，在加工完成區域FA1內實際未進行附加加工的部分）的高度。具體而言，相較於相當於溝槽結構的槽的部分與加工頭11之間的距離D，相當於溝槽結構的山的部分與加工頭11之間的距離D有可能小了附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量）。若在此種狀況下以相當於溝槽結構的槽的部分與加工頭11之間的距離D、和相當於溝槽結構的山的部分與加工頭11之間的距離D相同的方式控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，則最初相對於工件W未傾斜的加工頭11有可能相對於工件W而傾斜。
因此，除了距離資訊之外，控制裝置5亦可基於所述去除量Ra及/或附加量Aa來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係。具體而言，為了基於去除量Ra及/或附加量Aa來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，控制裝置5首先可基於去除量Ra及/或附加量Aa來修正距離資訊。
例如，如上所述，相較於未進行去除加工的未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D，進行了去除加工的加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D大了去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量）。因此，控制裝置5可對根據測量光ML的檢測結果計算出的距離D實施用於排除去除量Ra所產生的影響的去除量反映處理。去除量反映處理可包含以下處理：自位於加工完成區域FA1內的被照射區域WA與加工頭11之間的距離D減去去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量），另一方面，不自位於未加工區域FA2內的被照射區域WA與加工頭11之間的距離D減去去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量）。而且，去除量反映處理亦可包含以下處理：自位於相當於溝槽結構的槽的部分的被照射區域WA與加工頭11之間的距離D減去去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量），另一方面，不自位於相當於溝槽結構的山的部分的被照射區域WA與加工頭11之間的距離D減去去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量）。其後，控制裝置5亦可控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，以使實施了去除量反映處理的距離D彼此相同。其結果，即便在已對工件W的至少一部分進行了去除加工的情況下，亦不易發生加工頭11相對於工件W的無意的傾斜。
同樣，例如，如上所述，相較於未進行附加加工的未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D，進行了附加加工的加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D小了附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量）。因此，控制裝置5對根據測量光ML的檢測結果計算出的距離D實施用於排除附加量Aa所產生的影響的附加量反映處理。附加量反映處理可包含以下處理：對位於加工完成區域FA1內的被照射區域WA與加工頭11之間的距離D加上附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量），另一方面，不對位於未加工區域FA2內的被照射區域WA與加工頭11之間的距離D加上附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量）。而且，附加量反映處理亦可包含以下處理：對位於相當於溝槽結構的山的部分的被照射區域WA與加工頭11之間的距離D加上附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量），另一方面，不對位於相當於溝槽結構的槽的部分的被照射區域WA與加工頭11之間的距離D加上附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量）。其後，控制裝置5亦可控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，以使實施了附加量反映處理的距離D彼此相同。其結果，即便在已對工件W的至少一部分進行了附加加工的情況下，亦不易發生加工頭11相對於工件W的無意的傾斜。
再者，若考慮到如上所述基於光路差資訊來計算距離D，則修正距離資訊的動作可視為實質上等效於間接修正光路差資訊的動作。或者，除了修正距離資訊以外，或者取而代之，控制裝置5亦可直接修正光路差資訊。即，控制裝置5亦可藉由直接修正光路差資訊來間接地修正距離資訊。該情況下，去除量反映處理可包含以下處理：自經由位於加工完成區域FA1內的被照射區域WA的光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度與光路OP#1-3的長度的差值減去去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量），另一方面，不自經由被照射區域WA的光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度與光路OP#1-3的長度的差值減去去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量）。去除量反映處理亦可包含以下處理：自經由位於相當於溝槽結構的槽的部分的被照射區域WA的、光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度與光路OP#1-3的長度的差值減去去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量），另一方面，不自經由位於相當於溝槽結構的山的部分的被照射區域WA的、光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度與光路OP#1-3的長度的差值減去去除量Ra（或者，與去除量Ra相應的分量）。附加量反映處理可包含以下處理：對經由位於加工完成區域FA1內的被照射區域WA的光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度與光路OP#1-3的長度的差值加上附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量），另一方面，不對經由位於未加工區域FA2內的被照射區域WA的光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度與光路OP#1-3的長度的差值加上附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量）。而且，附加量反映處理亦可包含以下處理：對經由位於相當於溝槽結構的山的部分的被照射區域WA的、光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度與光路OP#1-3的長度的差值加上附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量），另一方面，不對經由位於相當於溝槽結構的槽的部分的被照射區域WA的、光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度與光路OP#1-3的長度的差值加上附加量Aa（或者，與附加量Aa相應的分量）。其後，控制裝置5可基於實施了去除量反映處理或附加反映處理的光路差資訊來計算距離D。此處所計算的距離D與實施了去除量反映處理或附加量反映處理的距離D實質上相同。其後，控制裝置5亦可控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係，以使所算出的距離D彼此相同。
在進行此種去除量反映處理及/或附加量反映處理的情況下，控制裝置5亦可判定照射有測量光ML的被照射區域WA位於加工完成區域FA1內抑或位於未加工區域FA2內。
例如，加工頭11在控制裝置5的控制下加工工件W。因而，工件W上的加工完成區域FA1的位置亦可謂對於控制裝置5而言是已知的資訊。因此，控制裝置5亦可基於為了控制加工頭11以加工工件W時使用的資訊，來判定照射有測量光ML的被照射區域WA位於加工完成區域FA1內抑或位於未加工區域FA2內。典型而言，控制裝置5亦可基於直接或間接地表示工件W上的加工完成區域FA1的位置的內部資訊，來判定照射有測量光ML的被照射區域WA位於加工完成區域FA1內抑或位於未加工區域FA2內。
例如，控制裝置5亦可基於能觀察工件的表面狀態的觀察裝置的觀察結果，來判定照射有測量光ML的被照射區域WA位於加工完成區域FA1內抑或位於未加工區域FA2內。作為此種觀察裝置的一例，可列舉照相機等拍攝裝置。再者，第二實施形態中說明的位置測量裝置6b亦可用作觀察裝置。
例如，控制裝置5亦可基於分別對應於多個被照射區域WA的多個距離D之間的關係（即，基於距離資訊），來判定照射有測量光ML的被照射區域WA位於加工完成區域FA1內抑或位於未加工區域FA2內。具體而言，在（i）對應於多個被照射區域WA中的多個第一被照射區域WA的多個距離D彼此相同，（ii）對應於多個被照射區域WA中的除多個第一被照射區域WA以外的其餘的多個第二被照射區域WA的多個距離D彼此相同，且（iii）分別對應於多個第一被照射區域WA的距離D與分別對應於多個第二被照射區域WA的距離D的差值、與所述去除量Ra或附加量Aa一致（或者為一定量）的情況下，推測多個第一被照射區域WA位於加工完成區域FA1及未加工區域FA2的任一區域、多個第二被照射區域WA位於加工完成區域FA1及未加工區域FA2的任意另一區域的可能性相對高。尤其是在加工頭11進行去除加工的狀況下，在相較於分別對應於多個第二被照射區域WA的距離D，分別對應於多個第一被照射區域WA的距離D大一定量（例如，大所述去除量Ra）的情況下，推測多個第一被照射區域WA位於加工完成區域FA1、多個第二被照射區域WA位於未加工區域FA2的可能性相對高。另一方面，在加工頭11進行附加加工的狀況下，在相較於分別對應於多個第二被照射區域WA的距離D，分別對應於多個第一被照射區域WA的距離D大一定量（例如，大所述附加量Aa）的情況下，推測多個第一被照射區域WA位於未加工區域FA2、多個第二被照射區域WA位於加工完成區域FA1的可能性相對高。如上所述，控制裝置5能夠基於分別對應於多個被照射區域WA的多個距離D之間的關係，來判定（換言之，推測）照射有測量光ML的被照射區域WA位於加工完成區域FA1內抑或位於未加工區域FA2內。
而且，由於與加工頭11進行的加工不同的因素，工件W的表面亦有可能並非平面。即便在加工頭11未進行加工的狀況下，工件W的表面亦有可能並非平面。例如，工件W的表面的形狀有可能原本並非平面。該情況下，亦有可能產生以上所述的技術問題，即，最初相對於工件W未傾斜的加工頭11有可能相對於工件W而傾斜。然而，與以上所述的去除量Ra及附加量Aa不同，對於控制裝置5而言工件W的表面的形狀並不限於是已知的資訊。另一方面，若測量光ML照射至工件W的表面中成為平面的部分，則產生所述技術問題的可能性變小。即，若避開工件W的表面中並非平面的部分來照射測量光ML，則產生所述技術問題的可能性變小。原因在於，產生所述技術問題的原因是，測量光ML照射至工件W的表面中高度不同的多個部分（例如凹凸面）。
因此，控制裝置5亦可自分別對應於多個被照射區域WA的多個距離D中，排除與其他距離D相比明顯能夠視為異常值（例如，與其他距離D的差值明顯大）的至少一個距離D。控制裝置5亦可不使用所排除的距離D，而是基於未被排除的距離D來控制工件W與加工頭11之間的位置關係。其結果，相對而言不易發生加工頭11相對於工件W的無意的傾斜。再者，當一距離D與另一距離D的差值大於預先決定的值時，亦可將該一距離D判定為異常值並排除。
或者，除了排除可視為異常值（例如與其他距離D的差值過大）的距離D以外，或者取而代之，控制裝置5亦可進行用於提高測量光ML照射至工件W的表面中成為平面的部分的可能性的處理。
作為用於提高測量光ML照射至工件W的表面中成為平面的部分的可能性的處理的一例，可列舉變更被照射測量光ML的三個以上的被照射區域WA中的至少一個的位置的處理。該情況下，控制裝置5亦可變更至少一個被照射區域WA在工件W上的位置。更具體而言，控制裝置5亦可沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向來變更至少一個被照射區域WA在工件W上的位置。例如，圖13是表示被照射區域WA#1的位置被變更的樣子的平面圖。若至少一個被照射區域WA的位置改變，則工件W上的三個以上的被照射區域WA的分佈形態亦改變。因此，控制裝置5亦可變更工件W上的三個以上的被照射區域WA的分佈形態。若至少一個被照射區域WA的位置改變，則在工件W上連結三個以上的被照射區域WA的軌跡亦改變。因此，控制裝置5亦可變更連結三個以上的被照射區域WA的軌跡。其結果，與三個以上的被照射區域WA始終固定的情況相比，測量光ML照射至工件W的表面中成為平面的部分的可能性變高。尤其是，在將不同的多種工件W依序載置於載台32的狀況下，若對載置於載台32的每個工件W變更三個以上的被照射區域WA中的至少一個的位置，則測量光ML照射至多種工件W的各個的可能性變高。
再者，亦可使用不同於使用了測量光ML的測量裝置（測量光源113、測量光學系統114、合成光學系統115、共用光學系統116）的另一測量裝置，來確定工件W的表面中成為平面的部分。該另一測量裝置亦可與控制裝置5連接。此時，控制裝置5亦可使用來自另一測量裝置的輸出來確定工件W的表面中成為平面的部分，並進行控制來變更被照射區域WA的位置，以使被照射測量光ML的被照射區域WA位於該部分內。
控制裝置5亦可藉由變更測量光ML的照射位置來變更三個以上的被照射區域WA中的至少一個的位置。該情況下，控制裝置5亦可藉由控制檢流計鏡1148來變更測量光ML的照射位置。如上所述，對被照射區域WA，照射測量光ML中所含的脈波光。因此，控制裝置5亦可藉由變更測量光ML中所含的脈波光的照射位置來變更三個以上的被照射區域WA中的至少一個的位置。該情況下，控制裝置5亦可藉由控制檢流計鏡1148來變更脈波光的照射位置。或者，除了控制檢流計鏡1148以外，或者取而代之，控制裝置5亦可藉由控制測量光源113來變更脈波光的發光頻率（即，變更發光週期），從而變更脈波光的照射位置。原因在於，在工件W上的目標照射區域MA的移動速度（即，利用檢流計鏡1148的測量光ML的掃描速度）一定的狀況下，若脈波光的發光頻率改變，則脈波光的照射位置亦改變。例如，控制裝置5亦可藉由變更目標照射區域MA的移動軌跡MT來變更三個以上的被照射區域WA中的至少一個的位置。該情況下，控制裝置5亦可藉由控制檢流計鏡1148來變更移動軌跡MT。
如上所述，測量光ML照射至測量曝射區域MSA內。即，被照射區域WA包含在測量曝射區域MSA中。該情況下，變更至少一個被照射區域WA在工件W上的位置的處理亦可包含變更至少一個被照射區域WA在測量曝射區域MSA內的位置的處理。即，控制裝置5亦可變更測量曝射區域MSA內的至少一個被照射區域WA的位置。而且，控制裝置5亦可變更工件W上的測量曝射區域MSA本身的位置。該情況下，隨著測量曝射區域MSA的位置的變更，測量曝射區域MSA中所包含的至少一個被照射區域WA在工件W上的位置被變更。
作為用於提高測量光ML照射至工件W的表面中成為平面的部分的可能性的處理的一例，可列舉變更被照射區域WA的個數的處理。該情況下，控制裝置5亦可變更被照射區域WA的個數。例如，控制裝置5亦可以被照射區域WA的個數變多的方式進行變更。例如，圖14是表示被照射區域WA的個數自四個變更為八個的示例的平面圖。即，圖14是表示在測量光ML照射至被照射區域WA#1至被照射區域WA#4的狀況下，被照射區域WA的個數被變更，以使測量光ML亦新照射至被照射區域WA#5至被照射區域WA#8的示例的平面圖。其結果，與被照射區域WA的個數相對少的情況相比，測量光ML照射至工件W的表面中成為平面的部分的可能性變高。再者，除了被照射區域WA的個數之外，圖14亦一併示出目標照射區域MA的移動軌跡MT的形狀自矩形變更為圓形的樣子。
再者，亦可使用以上所述的另一測量裝置來確定工件W的表面中成為平面的部分，並變更被照射區域WA的個數，以使被照射測量光ML的被照射區域WA位於該部分內。
控制裝置5亦可藉由控制利用檢流計鏡1148的測量光ML的掃描速度來變更被照射區域WA的個數。即，控制裝置5亦可藉由控制檢流計鏡1148來變更被照射區域WA的個數。或者，除了控制檢流計鏡1148以外，或者取而代之，控制裝置5亦可藉由控制測量光源113來變更脈波光的發光頻率（即，變更發光週期），從而變更被照射區域WA的個數。原因在於，在工件W上的目標照射區域MA的移動速度（即，利用檢流計鏡1148的測量光ML的掃描速度）一定的狀況下，若脈波光的發光頻率改變，則在一定時間以內照射至工件W的脈波光的個數亦改變。
再者，控制裝置5亦可出於與提高測量光ML照射至工件W的表面中成為平面的部分的可能性的目的不同的目的，來變更至少一個被照射區域WA的位置及/或被照射區域WA的個數。
如上所述，在加工頭11對三個以上的被照射區域WA照射測量光ML的情況下，控制裝置5能夠適當地控制Z軸方向、θX方向及θY方向的各個方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係。
但是，加工頭11亦可對兩個被照射區域WA照射測量光ML。即，加工頭11亦可將測量光ML照射至工件W的表面上的兩處。該情況下，控制裝置5能夠適當地控制Z軸方向、及繞與Z軸正交的一個軸的方向的各個方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係。具體而言，控制裝置5能夠適當地控制Z軸方向、及繞與Z軸及連結兩個被照射區域WA的軸的兩者正交的一個軸的方向的各個方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係。
或者，加工頭11亦可對單個被照射區域WA照射測量光ML。即，加工頭11亦可將測量光ML照射至工件W的表面上的僅一處。該情況下，控制裝置5能夠適當地控制Z軸方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係。
如圖7的（a）、圖7的（b）及圖14所示，加工頭11亦可以連結三個以上的被照射區域WA的軌跡包圍現在開始加工或現在正在加工的加工曝射區域ESA（預定加工的加工曝射區域ESA或加工中的加工曝射區域ESA，以下稱作對象曝射區域ESA）的方式，照射測量光ML。由於測量光ML的目標照射區域MA經由三個以上的被照射區域WA移動，因此加工頭11亦可以目標照射區域MA的移動軌跡MT包圍對象曝射區域ESA的方式照射測量光ML。如上所述目標照射區域MA在測量曝射區域MSA內移動，因此，加工頭11亦可在測量曝射區域MSA至少部分地與對象曝射區域ESA重合的狀態下，照射測量光ML。該情況下，與連結三個以上的被照射區域WA的軌跡不包圍對象曝射區域ESA的情況相比，多個被照射區域WA跨及工件W的表面上的相對寬廣的範圍來分佈的可能性相對變高。即，加工頭11能夠在工件W的表面上對相對寬廣地分散的位置照射測量光ML的可能性相對變高。其結果，控制裝置5能夠基於距離資訊，更高精度地確定工件W相對於加工頭11處於何種位置關係。原因在於，在假設多個被照射區域WA偏向工件W的表面上的相對狹窄的範圍的情況下，工件W的表面中能夠基於距離資訊來確定相對於加工頭11的位置關係的範圍則限於照射有測量光ML的相對狹窄的範圍。因而，若在工件W的表面上測量光ML照射至相對寬廣地分散的位置，則控制裝置5能夠基於距離資訊更適當地控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係。
圖7的（a）、圖7的（b）示出了目標照射區域MA的移動軌跡MT為矩形的示例。此種矩形的移動軌跡MT是能包圍對象曝射區域ESA的移動軌跡MT的一例。此外，作為能包圍對象曝射區域ESA的移動軌跡MT的另一例，可列舉圓形的移動軌跡MT（參照圖14）、橢圓形狀的移動軌跡MT、多邊形狀的移動軌跡MT及環狀的移動軌跡MT中的至少一個。
但是，移動軌跡MT亦可不包圍對象曝射區域ESA。連結三個以上的被照射區域WA的軌跡亦可不包圍對象曝射區域ESA。移動軌跡MT的至少一部分亦可橫穿對象曝射區域ESA。移動軌跡MT的至少一部分亦可位於對象曝射區域ESA的內部。移動軌跡MT的至少一部分亦可位於對象曝射區域ESA的外部。例如，如表示移動軌跡MT的另一例的平面圖即圖15所示，移動軌跡MT可為如下軌跡交替反覆的軌跡，即，目標照射區域MA朝向第一方向（亦可被稱作掃描方向）移動的軌跡、以及目標照射區域MA朝向包含與第一方向交叉的第二方向（亦可被稱作步進方向）的方向成分在內的方向移動的軌跡。
加工頭11亦可以三個以上的被照射區域WA的至少一個配置在對象曝射區域ESA內的方式照射測量光ML。即，加工頭11亦可對對象曝射區域ESA內照射一次以上的測量光ML。加工頭11亦可以三個以上的被照射區域WA的至少一個配置在對象曝射區域ESA的附近或周邊的方式照射測量光ML。即，加工頭11亦可對對象曝射區域ESA的附近或周邊照射一次以上的測量光ML。加工頭11亦可以三個以上的被照射區域WA的至少一個配置在沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向遠離對象曝射區域ESA的位置的方式照射測量光ML。即，加工頭11亦可對沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向遠離對象曝射區域ESA的位置照射一次以上的測量光ML。
圖7的（a）、圖7的（b）及圖13至圖14示出了被照射區域WA#1至被照射區域WA#4分別配置在對象曝射區域ESA的附近或周邊的示例。即，圖7的（a）、圖7的（b）及圖13至圖14示出了加工頭11對對象曝射區域ESA的附近或周邊多次照射測量光ML的示例。尤其是，圖7的（a）、圖7的（b）及圖13至圖14示出了被照射區域WA#1配置在朝向-Y側遠離對象曝射區域ESA的位置、被照射區域WA#2配置在朝向-X側遠離對象曝射區域ESA的位置、被照射區域WA#3配置在朝向+Y側遠離對象曝射區域ESA的位置、被照射區域WA#4配置在朝向+X側遠離對象曝射區域ESA的位置的示例。即，圖7的（a）、圖7的（b）及圖13至圖14示出了加工頭11分別對朝向-Y側遠離對象曝射區域ESA的位置、被照射區域WA#2對朝向-X側遠離對象曝射區域ESA的位置、朝向+Y側遠離對象曝射區域ESA的位置、以及朝向+X側遠離對象曝射區域ESA的位置照射測量光ML的示例。另一方面，圖15示出了多個被照射區域WA的一部分配置在對象曝射區域ESA的附近或周邊、多個被照射區域WA的另一部分配置在對象曝射區域ESA內的示例。
或者，所述圖7的（a）、圖7的（b）及圖13至圖15均示出了對象曝射區域ESA的整體包含在測量曝射區域MSA中的示例。然而，對象曝射區域ESA的至少一部分亦可位於測量曝射區域MSA的外部。例如，亦可如表示對象曝射區域ESA與測量曝射區域MSA之間的位置關係的一例的平面圖即圖16所示，對象曝射區域ESA的整體位於測量曝射區域MSA的外部。該情況下，測量曝射區域MSA的位置亦可基於對象曝射區域ESA的位置來設定。加工頭11亦可對基於對象曝射區域ESA的位置而確定的位置照射測量光ML。或者，測量曝射區域MSA的位置亦可設定為與對象曝射區域ESA的位置無關。加工頭11亦可與對象曝射區域ESA的位置無關地，對工件W上的期望位置照射測量光ML。
加工頭11亦可出於避開因加工光EL而受到影響的區域的目的，以三個以上的被照射區域WA的至少一個配置在沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向遠離因加工光EL而受到影響的區域的位置的方式照射測量光ML。即，加工頭11亦可出於避開因加工光EL而受到影響的區域的目的，對沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向遠離因加工光EL而受到影響的區域的位置照射測量光ML。典型而言，測量曝射區域MSA其本身亦可配置在沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向遠離因加工光EL而受到影響的區域的位置。該情況下，加工頭11能夠不受由加工光EL引起的影響地將測量光ML照射至工件W。即，加工頭11能夠將未受到由加工光EL引起的影響的測量光ML照射至工件W。其結果，控制裝置5能夠更高精度地計算工件W與加工頭11之間的距離D。其結果，控制裝置5能夠更適當地控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係。
作為因加工光EL而受到影響的區域的一例，可列舉藉由加工光EL照射至工件W而產生的煙霧（或者其他無用物質）流入的區域。例如，圖17是表示被照射了加工光EL的工件W的平面圖。如圖17所示，若加工光EL照射至工件W，則有可能產生煙霧（或者其他無用物質）。此種煙霧有可能妨礙測量光ML對工件W的照射。因此，加工頭11亦可以測量光ML的光路不與煙霧重合的方式照射測量光ML。具體而言，加工頭11亦可以三個以上的被照射區域WA的至少一個配置在沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向遠離煙霧流入的區域的位置的方式照射測量光ML。測量曝射區域MSA亦可配置在沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向遠離煙霧流入的區域的位置。在圖17所示的示例中，加工頭11以被照射區域WA#1至被照射區域WA#4全部配置在沿+X側遠離煙霧流入的區域（即，朝向與煙霧流出的方向相反一側的方向遠離加工曝射區域ESA）的位置的方式，照射測量光ML。即，在圖17所示的示例中，加工頭11對沿+X側遠離煙霧流入的區域的位置照射測量光ML。尤其是在圖17所示的示例中，測量曝射區域MSA其本身配置在沿+X側遠離煙霧流入的區域（即，朝向與煙霧流出的方向相反一側的方向遠離加工曝射區域ESA）的位置。
再者，在圖17所示的示例中，亦可自位於加工曝射區域ESA的+X軸方向側的氣體供給裝置（未圖示），沿著工件W的表面供給氣體。此時，被照射區域WA的至少一個亦可位於加工曝射區域ESA與氣體供給裝置（尤其是其氣體供給口）之間（自照射光學系統的光軸方向觀察，照射光學系統與氣體供給裝置（尤其是其氣體供給口）之間）。
作為因加工光EL而受到影響的區域的另一例，可列舉受到藉由加工光EL照射至工件W而產生的熱的影響的區域。該情況下同樣，加工頭11亦可以三個以上的被照射區域WA的至少一個配置在如下位置，即，沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向，遠離藉由加工光EL照射至工件W而產生的熱的影響所波及的區域的位置的方式，照射測量光ML。即，加工頭11亦可對沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向，遠離藉由加工光EL照射至工件W而產生的熱的影響所波及的區域的位置，照射測量光ML。測量曝射區域MSA亦可配置在沿著X軸方向及Y軸方向的至少一個方向，遠離藉由加工光EL照射至工件W而產生的熱的影響所波及的區域的位置。
再者，亦可根據由加工頭11所得的、三個以上的被照射區域WA各自與加工頭11之間的距離D的計算結果，來獲得與工件W的形狀相關的形狀資訊。
（ 1-4-2 ）第二對準動作
繼而，對第二對準動作進行說明。第二對準動作是除了基於以上所述的光路差資訊（即，與基於光路差資訊計算的距離D相關的距離資訊）以外，亦基於與工件W的形狀相關的形狀資訊來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係的動作。
在進行第二對準動作的情況下，控制裝置5獲取與工件W的形狀相關的形狀資訊。形狀資訊可包含與作為工件W的三維模型的工件模型WM相關的模型資料（例如，電腦輔助設計（Computer Aided Design，CAD）資料）。控制裝置5亦可自加工系統SYSa的外部裝置獲取形狀資訊。或者，在加工系統SYSa具備三維形狀測量機的情況下，控制裝置5亦可自加工系統SYSa所具備的三維形狀測量機獲取形狀資訊。作為三維形狀測量機的一例，可列舉具有能相對於工件W移動且能與工件W接觸的探針的接觸型的三維形狀測量機。作為三維形狀測量機的另一例，可列舉非接觸型的三維形狀測量機。作為非接觸型的三維形狀測量機的一例，可列舉圖案投影方式的三維形狀測量機、光切斷方式的三維形狀測量機、飛行時間（time of flight）方式的三維形狀測量機、莫爾形貌術（moire topography）方式的三維形狀測量機以及全像干涉方式的三維形狀測量機。再者，在加工系統SYSa具備三維形狀測量機的情況下，該三維形狀測量機亦可固定與加工頭11、進而與共用光學系統116（尤其是fθ透鏡1162）之間的相對位置關係。而且，在該三維形狀測量機為光學式的三維形狀測量機的情況下，該光學式的三維形狀測量機的光軸與加工頭11的光學系統（尤其是共用光學系統116（尤其是fθ透鏡1162））的光軸AX之間的配置關係亦可固定。
進而，在進行第二對準動作的情況下，亦與進行第一對準動作的情況同樣地，控制裝置5計算三個以上的被照射區域WA各自與加工頭11之間的距離D。
其後，控制裝置5基於與計算出的距離D相關的距離資訊，推測工件W的形狀（尤其是工件W的表面中包含照射有測量光ML的區域的面的形狀）。再者，作為基於至物體的多個部位的距離來推測物體的形狀的方法，可使用已知的方法，因此省略其詳細的說明。
其後，控制裝置5進行根據距離資訊推測出的工件W的形狀與形狀資訊表示的工件模型WM的形狀的匹配處理（例如，形狀匹配處理或圖案匹配處理）。具體而言，控制裝置5進行匹配處理，以確定根據距離資訊推測出形狀的工件W的表面的一部分對應於形狀資訊表示的工件模型WM的表面的哪一部分。其後，控制裝置5基於匹配處理的結果，對根據距離資訊推測出形狀的工件W的表面的至少一部分，擬合工件模型WM。其結果，控制裝置5能夠確定加工頭11與工件模型WM之間的相對位置關係。此處，由於對工件W的表面的至少一部分擬合有工件模型WM，故加工頭11與工件模型WM之間的相對位置關係等價於加工頭11與工件W的之間的相對位置關係。因此，控制裝置5能夠確定加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係。尤其是，控制裝置5能夠確定X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係。
其後，控制裝置5基於加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係，控制加工頭11與工件W之間的相對位置關係。尤其是，控制裝置5能夠控制X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。原因在於，如上所述，控制裝置5能夠基於距離資訊及形狀資訊，確定X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係。
根據此種第二對準動作，控制裝置5能夠控制加工頭11與具有任意形狀的工件W之間的相對位置關係。具體而言，無論具有何種形狀的工件W載置於載台32，控制裝置5均能夠控制加工頭11與工件W之間的相對位置關係。例如，控制裝置5能夠控制加工頭11與表面並非平面的工件W之間的相對位置關係。例如，控制裝置5能夠控制加工頭11與表面包含凹凸面、曲面及傾斜面中的至少一個的工件W之間的相對位置關係。
但是，在測量光ML僅照射至工件W的表面中的特徵少的部分（例如成為單純的平面的部分）的情況下，控制裝置5有可能無法適當地完成匹配處理。具體而言，控制裝置5有可能無法適當地確定根據距離資訊推測出形狀的工件W的表面的一部分對應於形狀資訊表示的工件模型WM的表面的哪一部分。因此，加工頭11亦可對工件W的表面中的具有特徵性形狀的特徵點及/或該特徵點的附近照射測量光ML。即，被照射測量光ML的至少一個被照射區域WA亦可位於工件W的表面中的具有特徵性形狀的特徵點或該特徵點的附近。例如，如表示工件W的一例的頂視圖即圖18的（a）及表示工件W的一例的立體圖即圖18的（b）所示，在將具有錐體形狀的工件W的頂點P用作特徵點的情況下，加工頭11可對頂點P及/或頂點P的附近照射測量光ML。此外，可列舉工件W的邊、角、凹點及凸點中的至少一個作為特徵點的一例。
再者，除了將工件W的表面中的具有特徵性形狀的部分用作特徵點之外，或者取而代之，亦可將工件W的表面中的具有特徵性特性的部分用作特徵點。例如，亦可將工件W的表面中的具有特徵性顏色（即，與其他部分不同的顏色）的部分用作特徵點。具有特徵性顏色的部分亦可包含具有特徵性分光透過率的部分及具有特徵性反射率特性的部分的至少一者。例如，亦可將工件W的表面中的具有特徵性折射率（即，與其他部分不同的折射率）的部分用作特徵點。
但是，控制裝置5有可能在基於距離資訊及形狀資訊來確定加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係之前，無法確定工件W的特徵點的位置。因此，控制裝置5亦可藉由進行所述的「用於提高測量光ML照射至工件W的表面中成為平面的部分的可能性的處理」，來提高測量光ML照射至特徵點及/或特徵點的附近的可能性。即，控制裝置5亦可藉由變更至少一個被照射區域WA的位置及/或變更被照射區域WA的個數，來提高測量光ML照射至特徵點及/或特徵點的附近的可能性。
在測量光ML照射至特徵點及/或特徵點的附近的情況下，控制裝置5亦可以工件W的特徵點為基準，控制加工頭11與工件W之間的相對位置關係。即，控制裝置5亦可以工件W的特徵點與加工頭11之間的相對位置關係（更具體而言，工件W的表面中包含特徵點的區域與加工頭11之間的相對位置關係）成為規定的位置關係的方式，控制加工頭11與工件W之間的相對位置關係。
再者，與工件W的形狀相關的形狀資訊亦可根據由加工頭11所得的、三個以上的被照射區域WA各自與加工頭11之間的距離D的計算結果而獲得。
（ 1-4-3 ）第三對準動作
繼而，對第三對準動作進行說明。第三對準動作是除了基於以上所述的光路差資訊（即，與基於光路差資訊計算的距離D相關的距離資訊）以外，亦基於與由加工光EL形成在工件W的加工痕跡相關的加工痕跡資訊來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係的動作。
在進行第三對準動作的情況下，亦與進行第一對準動作的情況同樣地，控制裝置5計算三個以上的被照射區域WA各自與加工頭11之間的距離D。其結果，控制裝置5基於與計算出的距離D相關的距離資訊，來控制Z軸方向、θX方向及θY方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。
在進行第三對準動作的情況下，控制裝置5進而基於距離資訊來確定由加工光EL形成在工件W的加工痕跡的位置。例如，控制裝置5亦可確定加工完成區域FA1的位置。而且，由於工件W的表面中未加工區域FA2以外的區域成為加工完成區域FA1，故可以說未加工區域FA2的位置亦間接地示出加工痕跡的位置。因此，例如，控制裝置5亦可基於距離資訊來確定未加工區域FA2的位置。而且，由於加工完成區域FA1隔著邊界B與未加工區域FA2鄰接，故可以說加工完成區域FA1與未加工區域FA2的邊界B（參照圖19）的位置亦間接地示出加工痕跡的位置。因此，例如，控制裝置5亦可基於距離資訊來確定加工完成區域FA1與未加工區域FA2的邊界B的位置。再者，如參照圖8的（a）、圖8的（b）及圖11所說明般，加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D和未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D僅相差一定量。因此，控制裝置5能夠基於距離資訊，來判定照射有測量光ML的被照射區域WA位於加工完成區域FA1內抑或位於未加工區域FA2內。因而，控制裝置5能夠使用該判定結果來確定加工痕跡的位置。
若考慮將加工完成區域FA1與加工頭11之間的距離D和未加工區域FA2與加工頭11之間的距離D僅相差一定量的現象用於確定加工痕跡的位置，則控制裝置5亦可以測量光ML照射至加工完成區域FA1與未加工區域FA2的兩者的方式，控制加工頭11。例如，如表示進行第三對準動作時的工件W上的多個被照射區域WA的平面圖即圖19所示，加工頭11亦可以目標照射區域MA跨越加工完成區域FA1與未加工區域FA2的邊界B來移動的方式照射測量光ML。加工頭11亦可以目標照射區域MA的移動軌跡MT和加工完成區域FA1與未加工區域FA2的邊界B交叉的方式照射測量光ML。其結果，測量光ML適當地照射至加工完成區域FA1與未加工區域FA2的兩者。
其後，控制裝置5基於與加工痕跡相關的加工痕跡資訊（典型的是與確定出的加工痕跡的位置相關的資訊），來控制X軸方向、Y軸方向、θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。具體而言，加工痕跡在沿著XY平面的面即工件W的表面上形成規定的圖案。例如，在圖19所示的示例中，加工痕跡形成包含以下邊界的圖案：沿著Y軸方向延伸的邊界B1、自邊界B1的-Y側的端部沿著X軸方向朝向+X側延伸的邊界B2、以及自邊界B1的+Y側的端部沿著X軸方向朝向-X側延伸的邊界B3。此種加工痕跡的圖案對於控制裝置5而言是已知的資訊。原因在於，如上所述，藉由在控制裝置5的控制下由加工頭11加工工件W，而形成此種加工痕跡的圖案。因而，控制裝置5能夠基於此種加工痕跡的圖案來確定加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係。尤其，控制裝置5能夠基於此種加工痕跡的圖案，來確定X軸方向、Y軸方向、θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係。原因在於，加工痕跡的圖案形成在沿著XY平面的工件W的表面。其結果，控制裝置5能夠基於根據加工痕跡資訊確定出的加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係，來控制X軸方向、Y軸方向、θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。
再者，第三對準動作亦可謂是實質上使用工件W的加工痕跡作為工件W的特徵點的動作。例如，第三對準動作亦可謂是實質上使用加工完成區域FA1的至少一部分及/或未加工區域FA2的至少一部分作為工件W的特徵點的動作。例如，第三對準動作亦可謂是實質上使用工件W中位於邊界B的至少一部分的部分作為工件W的特徵點的動作。該情況下，第三對準動作亦可謂是在以下方面與第二對準動作共通的動作，即，使用工件W的特徵點來控制加工頭11與工件W之間的相對位置關係。但是，第三對準動作未必需要與工件W的形狀相關的形狀資訊。
而且，加工系統SYSa亦可與第三對準動作一起進行第二對準動作。具體而言，加工系統SYSa亦可基於距離資訊及形狀資訊的至少一者，來控制Z軸方向、θX方向及θY方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。加工系統SYSa亦可基於形狀資訊及加工痕跡資訊的至少一者，來控制X軸方向、Y軸方向及θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。
（ 1-4-4 ）第四對準動作
繼而，對第四對準動作進行說明。第四對準動作是除了基於以上所述的光路差資訊（即，與基於光路差資訊計算的距離D相關的距離資訊）以外，亦基於與形成於工件W的對準標記AM相關的標記資訊來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係的動作。因此，加工系統SYSa可在形成有對準標記AM的工件W載置於載台32的情況下，對該工件W進行第四對準動作。另一方面，加工系統SYSa亦可在未形成有對準標記AM的工件W載置於載台32的情況下，不對該工件W進行第四對準動作。
對準標記AM的一例示於圖20中。如圖20所示，對準標記AM可形成於工件W的表面。對準標記AM亦可形成於工件W的表面中用於形成對準標記AM的標記區域AMA。標記區域AMA可由加工光EL加工，亦可不加工。在標記區域AMA形成有至少三個對準標記AM。例如，在標記區域AMA可形成有包含沿X軸方向分開的（即，X軸方向上的位置不同的）兩個對準標記AM的至少三個對準標記AM。例如，在標記區域AMA可形成有包含沿Y軸方向分開的（即，Y軸方向上的位置不同的）兩個對準標記AM的至少三個對準標記AM。但是，在標記區域AMA亦可形成有兩個以下的對準標記AM。在圖20所示的示例中，在標記區域AMA形成有三個對準標記AM。
在進行第四對準動作的情況下，亦與進行第一對準動作的情況同樣地，控制裝置5計算三個以上的被照射區域WA各自與加工頭11之間的距離D。其結果，控制裝置5基於與計算出的距離D相關的距離資訊，來控制Z軸方向、θX方向及θY方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。
在進行第四對準動作的情況下，控制裝置5進而基於距離資訊來確定對準標記AM的位置。因此，在進行第四對準動作的情況下，加工頭11對標記區域AMA照射測量光ML。加工頭11在標記區域AMA與測量曝射區域MSA至少部分地重合的狀態下，照射測量光ML。
再者，為了基於距離資訊來確定對準標記AM的位置，對準標記AM亦可為自工件W的表面沿著Z軸方向突出一定的突出量或者凹陷一定的凹陷量的結構物（凸或凹的結構物）。而且，該凸出量及/或凹陷量亦可為對於控制裝置5而言已知的資訊。該情況下，控制裝置5能夠利用與基於距離資訊來確定加工痕跡的位置的情況同樣的方法，基於距離資訊來確定對準標記AM的位置。即，控制裝置5能夠基於距離資訊來判定測量光ML照射至工件W的表面抑或照射至對準標記AM。
其後，控制裝置5基於與對準標記AM相關的標記資訊（典型的是與確定出的對準標記AM的位置相關的資訊），來控制X軸方向、Y軸方向、θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。具體而言，對準標記AM在沿著XY平面的面即工件W的表面上以規定的排列圖案排列。該排列圖案設為對於控制裝置5而言是已知的資訊。該情況下，控制裝置5能夠基於標記資訊（即，基於對準標記AM的實際位置），來確定加工頭11與對準標記AM之間的相對位置關係。進而，由於對準標記AM形成於工件W的表面，故控制裝置5能夠基於標記資訊來確定加工頭11與工件W之間的相對位置關係。尤其，控制裝置5能夠基於標記資訊，來確定X軸方向、Y軸方向、θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係。原因在於，對準標記AM在沿著XY平面的工件W的表面上以規定的排列圖案排列。其結果，控制裝置5能夠基於根據標記資訊確定出的加工頭11與工件W之間的當前的相對位置關係，來控制X軸方向、Y軸方向、θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。
而且，第四對準動作亦可謂是實質上使用預先形成於工件W的對準標記AM作為工件W的特徵點的動作。該情況下，第四對準動作亦可謂是在以下方面與第二對準動作共通的動作，即，使用工件W的特徵點來控制加工頭11與工件W之間的相對位置關係。但是，第四對準動作未必需要與工件W的形狀相關的形狀資訊。
而且，加工系統SYSa亦可與第四對準動作一起進行第二對準動作及第三對準動作的至少一者。具體而言，加工系統SYSa亦可基於距離資訊及形狀資訊的至少一者，來控制Z軸方向、θX方向及θY方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。加工系統SYSa亦可基於形狀資訊、加工痕跡資訊及標記資訊的至少一者，來控制X軸方向、Y軸方向及θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。
而且，在工件W亦可形成有與對準標記AM不同的任意的指標。只要任意的指標能由測量光ML測量，則加工系統SYSa能夠對形成有任意的指標的工件W進行第四對準動作。
（ 1-5 ）加工系統 SYSa 的技術效果
以上說明的加工系統SYSa能夠使用加工光EL適當地加工工件W。進而，加工系統SYSa能夠使用測量光ML適當地測量工件W。尤其，第一實施形態中，使用光頻率梳作為測量光ML，故工件W的測量精度提高。但是，作為測量光ML，亦可使用不同於光頻率梳的光。
而且，加工系統SYSa能夠基於根據測量光ML的測量結果計算的光路的差值（即，光路OP#1-3的長度與光路OP#2-2及光路OP#2-3的長度的差值），適當地控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係。其結果，加工頭11能夠適當地加工工件W。例如，加工頭11能夠加工相對於加工頭11而言實質上靜止的工件W。加工頭11能夠在相對於工件W而言實質上靜止的狀態下加工工件W。因此，與加工相對於加工頭11而言實質上不靜止（例如移動）的工件W的情況相比，工件W的加工品質（例如加工精度）提高。
（ 2 ）第二實施形態的加工系統 SYSb
繼而，一邊參照圖21，一邊對第二實施形態的加工系統SYS（以下，將第二實施形態的加工系統SYS稱作「加工系統SYSb」）進行說明。圖21是示意性地表示第二實施形態的加工系統SYSb的整體結構的剖面圖。
如圖21所示，與所述第一實施形態的加工系統SYSa相比，第二實施形態的加工系統SYSb的不同之處在於，更包括位置測量裝置6b。加工系統SYSb的其他特徵亦可與加工系統SYSa的其他特徵相同。
位置測量裝置6b對工件W與加工頭11之間的相對位置關係進行測量。第二實施形態中，位置測量裝置6b對工件W相對於加工頭11的位置進行測量。為了對工件W相對於加工頭11的位置進行測量，位置測量裝置6b亦可對工件W進行測量。再者，由於加工頭11具備各光學系統，因此對工件W與加工頭11之間的相對位置關係進行測量的動作可視為實質上等效於對工件W與加工頭11所具備的各光學系統之間的相對位置關係進行測量的動作。即，對工件W相對於加工頭11的位置進行測量的動作實質上是對工件W相對於加工頭11所具備的各光學系統的位置進行測量。對工件W與加工頭11之間的相對位置關係進行測量的動作可視為實質上等效於對工件W與fθ透鏡1162之間的相對位置關係進行測量的動作。
位置測量裝置6b亦可被配置在相對於加工頭11（尤其是加工頭11所具備的各光學系統）而固定的位置。位置測量裝置6b亦可被配置在相對於加工頭11的相對位置被固定的位置。位置測量裝置6b亦可被配置在即便頭驅動系統12使加工頭11移動，加工頭11與位置測量裝置6b之間的相對位置亦不變的位置。例如，圖21表示了位置測量裝置6b被安裝於加工頭11的外表面（例如框體117的外表面）的示例。
於在相對於加工頭11而固定的位置配置位置測量裝置6b的情況下，來自位置測量裝置6b的輸出（即，位置測量裝置6b的測量結果）將會包含與工件W相對於加工頭11的位置相關的資訊。具體而言，位置測量裝置6b的測量結果包含與工件W相對於位置測量裝置6b的位置相關的資訊。即，位置測量裝置6b的測量結果包含與工件W在位置測量裝置6b的測量座標系上的位置相關的資訊。此處，於在相對於加工頭11而固定的位置配置有位置測量裝置6b的情況下，與工件W相對於位置測量裝置6b的位置相關的資訊實質上將會包含與工件W相對於被配置在相對於位置測量裝置6b而固定的位置的加工頭11的位置相關的資訊。因而，控制裝置5能夠適當地確定工件W相對於加工頭11的位置。
位置測量裝置6b只要能測量工件W，則亦可為任何種類的測量裝置。例如，位置測量裝置6b亦可包含能拍攝工件W等物體的表面的拍攝裝置（即，攝影機）。位置測量裝置6b亦可包含：照射裝置，將在工件W上描繪規定圖案的測量光照射至工件W；以及拍攝裝置，對由測量光描繪於工件W的圖案進行拍攝。如此，位置測量裝置6b亦可為以非接觸方式（作為一例，為光檢測方式、音波檢測方式及電波檢測方式等中的至少一種）來測量工件W的測量裝置。
位置測量裝置6b的測量結果（即，與工件W相對於加工頭11的位置相關的資訊）可用於控制加工系統SYSa。具體而言，位置測量裝置6b的測量結果可用於控制加工裝置1。位置測量裝置6b的測量結果亦可用於控制加工頭11。位置測量裝置6b的測量結果亦可用於控制頭驅動系統112。位置測量裝置6b的測量結果亦可用於控制載台裝置3。位置測量裝置6b的測量結果亦可用於控制載台驅動系統33。
例如，控制裝置5亦可基於位置測量裝置6b的測量結果來控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係。例如，控制裝置5亦可基於位置測量裝置6b的測量結果，來變更目標照射區域EA相對於工件W的相對位置，以在工件W上的期望位置設定目標照射區域EA（即，被照射加工光EL）。例如，控制裝置5亦可基於位置測量裝置6b的測量結果，來變更目標照射區域MA相對於工件W的相對位置，以在工件W上的期望位置設定目標照射區域MA（即，被照射測量光ML#2-2）。
在第二實施形態中，尤其在控制裝置5進行用於控制工件W與加工頭11之間的相對位置關係的對準動作時，除了使用距離資訊之外，亦可使用位置測量裝置6b的測量結果。
在將位置測量裝置6b的測量結果用於對準動作的情況下，位置測量裝置6b亦可測量以上所述的加工痕跡的位置。該情況下，位置測量裝置6b能夠測量X軸方向及Y軸方向的各個方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係。即，位置測量裝置6b能夠測量與Z軸交叉的X軸方向及Y軸方向的各個方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係，所述Z軸是連結工件W與加工頭11的軸（尤其是連結工件W與fθ透鏡1162的軸，且實質上是沿著fθ透鏡1162的光軸AX的軸）。進而，位置測量裝置6b能夠測量θZ方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係。即，位置測量裝置6b能夠測量繞Z軸的旋轉方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係，所述Z軸是連結工件W與加工頭11的軸（尤其是連結工件W與fθ透鏡1162的軸，且實質上是沿著fθ透鏡1162的光軸AX的軸）。其理由已在所述第三對準動作中說明。其結果，控制裝置5能夠控制X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。例如，控制裝置5亦可基於距離資訊來控制Z軸方向、θX方向及θY方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係，並基於位置測量裝置6b的測量結果（即，視為與所述加工痕跡資訊實質上等價的資訊），來控制X軸方向、Y軸方向及θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。
或者，除了測量加工痕跡的位置以外，或者取而代之，位置測量裝置6b亦可測量所述對準標記AM的位置。該情況下，位置測量裝置6b亦能夠測量X軸方向、Y軸方向及θZ方向的各個方向上的工件W與加工頭11之間的相對位置關係。其理由已在所述第四對準動作中說明。其結果，控制裝置5亦可控制X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。例如，控制裝置5亦可基於距離資訊來控制Z軸方向、θX方向及θY方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係，並基於位置測量裝置6b的測量結果（即，視為與所述標記資訊實質上等價的資訊），來控制X軸方向、Y軸方向及θZ方向的各個方向上的加工頭11與工件W之間的相對位置關係。
再者，在第二實施形態中，位置測量裝置6b安裝在加工頭11的外表面，但亦可將位置測量裝置6b的一部分安裝在加工頭11的內部（框體117的內部），亦可將位置測量裝置6b整體安裝在加工頭11的內部（框體117的內部）。
此種第二實施形態的加工系統SYSb能夠享有與所述第一實施形態的加工系統SYSa可享有的效果同樣的效果。進而，除了使用檢測器1143及檢測器1146的檢測結果以外，第二實施形態的加工系統SYSb還能夠使用位置測量裝置6b的檢測結果來加工工件W。因此，加工系統SYSb能夠更適當地加工工件W。例如，加工系統SYSb能夠更高精度地加工工件W。
（ 3 ）變形例
以上所述的說明中，加工頭11藉由使用檢流計鏡1148使單束的測量光ML偏轉，從而分別對工件W上的三個以上的被照射區域WA照射測量光ML。然而，加工頭11亦可射出分別照射至三個以上的被照射區域WA的三束以上的測量光ML。例如，亦可包括三個以上的光源及/或三個以上的光學系統，其分別射出分別照射至三個以上的被照射區域WA的三束以上的測量光ML。
以上所述的說明中，加工頭11在框體117的內部包括加工光源111及測量光源113。然而，加工頭11亦可不在框體117的內部包括加工光源111及測量光源113中的至少一者。加工頭11亦可對工件W射出由配置在框體117的外部或加工頭11的外部的加工光源111射出的加工光EL。該情況下，自外部的加工光源111射出的加工光EL亦可經由光纖等光傳送構件自框體117的外部入射至框體117內部的加工光學系統112。加工頭11亦可對工件W射出由配置在框體117的外部或加工頭11的外部的測量光源113射出的測量光ML。該情況下，自外部的測量光源113射出的測量光ML亦可經由光纖等光傳送構件自框體117的外部入射至框體117內部的測量光學系統114。
以上所述的說明中，加工頭11在框體117的內部包括加工光學系統112及測量光學系統114。然而，加工頭11b亦可不在框體117的內部包括加工光學系統112及測量光學系統114中的至少一者。加工頭11亦可對工件W射出由配置在框體117的外部或加工頭11的外部的加工光學系統112射出的加工光EL。該情況下，自外部的加工光學系統112射出的加工光EL亦可經由光纖等光傳送構件自框體117的外部入射至框體117內部的合成光學系統115。加工頭11亦可對工件W射出由配置在框體117的外部或加工頭11的外部的測量光學系統114射出的測量光ML。該情況下，自外部的測量光學系統114射出的測量光ML亦可經由光纖等光傳送構件自框體117的外部入射至框體117內部的合成光學系統115。但是，在測量光學系統114配置在框體117的外部或加工頭11的外部的情況下，測量光學系統114亦可被配置在相對於加工頭11（尤其是加工頭11所具備的各光學系統或框體117）而固定的位置。
以上所述的說明中，加工頭11將使用合成光學系統115而合成的加工光EL及測量光ML照射至工件W。然而，加工頭11不合成加工光EL與測量光ML地，將加工光EL及測量光ML照射至工件W。即，自加工光源111抵達工件W為止的加工光EL的光路與自測量光源113抵達工件W為止的測量光ML的光路可在光學上分離。即，加工頭11亦可在使兩者光學分離的狀態下包括用於將加工光EL照射至工件W的光學系統及用於將測量光ML照射至工件W的光學系統。該情況下，作為用於將加工光EL照射至工件W的光學系統，加工頭11亦可包括以上所述的加工光學系統112、以及具有與以上所述的共用光學系統116相同的結構且用於將自加工光學系統112射出的加工光EL照射至工件W的照射光學系統。作為用於將測量光ML照射至工件W的光學系統，加工頭11亦可包括以上所述的測量光學系統114、以及具有與以上所述的共用光學系統116相同的結構且用於將自測量光學系統114射出的測量光ML照射至工件W的照射光學系統。但是，用於將測量光ML照射至工件W的光學系統亦可被配置在相對於加工頭11（尤其是用於將加工光EL照射至工件W的光學系統或框體117）而固定的位置。
再者，作為使用測量光ML的測量裝置，可使用邁克生（Michelson）型或尼克型等干涉儀、數位全像測量裝置（例如，美國專利第9,494,411號中所揭示的裝置）、多波長共焦點測量裝置（例如，美國專利第10,180,355號中所揭示的裝置）、立體照相機（stereo camera）、TOF方式的距離測量裝置、或者藉由組合該些裝置中的至少兩個而獲得的裝置。
加工系統SYS亦可獨立地包括：將加工光EL照射至工件W但另一方面不將測量光ML照射至工件W的加工頭；以及將測量光ML照射至工件W但另一方面不將加工光EL照射至工件W的測量頭。但是，測量頭（尤其是測量頭所具備的光學系統）亦可被配置在相對於加工頭（尤其是加工頭所具備的光學系統或框體117）而固定的位置。
在以上所述的說明中，控制裝置5基於經由測量光學系統114、合成光學系統115及共用光學系統116而照射至工件W的測量光ML的檢測結果，來計算加工頭11與工件W之間的距離D。然而，距離的計算方法並不限定於該示例。加工頭11（尤其是測量光學系統114、合成光學系統115及共用光學系統116）只要能夠使用測量光ML來計算加工頭11與工件W之間的距離，則亦可具有任意的結構。例如，加工頭11亦可包括接收來自工件W的測量光ML的光接收部來代替測量光學系統114，控制裝置5亦可基於光接收部的光接收結果，使用飛行時間方式等距離測定方法來計算加工頭11與工件W之間的距離。
以上所述的說明中，加工系統SYS在工件W的表面形成有溝槽結構。然而，加工系統SYS亦可在工件W的表面上，形成具有任意形狀的任意結構。該情況下，亦只要控制裝置5控制加工頭11等，以使加工光EL沿著與應形成的結構相應的掃描軌跡來掃描工件W的表面，則可形成具有任意形狀的任意結構。作為任意結構的一例，可列舉有規則或不規則地形成的微米/奈米級的微細紋理結構（典型的是凹凸結構）。此種微細紋理結構亦可包含具有降低流體（氣體及/或液體）所造成的阻力的功能的鯊魚皮結構及微坑（dimple）結構中的至少一者。微細的紋理結構亦可包含具有斥液功能及自清潔（self cleaning）功能的至少一者（例如具有蓮花效應（lotus effect））的蓮葉表面結構。微細的紋理結構亦可包含具有液體輸送功能的微細突起結構（參照美國專利公開第2017/0044002號公報）、具有親液性功能的凹凸結構、具有防污功能的凹凸結構、具有反射率降低功能及斥液功能的至少一者的蛾眼（moth-eye）結構、利用干涉來僅加強特定波長的光而呈現結構色的凹凸結構、具有利用凡得瓦力（Van der Waals' forces）的黏著功能的柱陣列（pillar array）結構、具有空氣動力噪音降低功能的凹凸結構、及具有液滴捕集功能的蜂窩（honeycomb）結構等中的至少一個。
以上所述的說明中，加工系統SYS在工件W形成用於降低工件W的表面對於流體的阻力的溝槽結構。然而，加工系統SYS亦可在工件W形成與用於降低表面對於流體的阻力的溝槽結構不同的其他結構。例如，加工系統SYS亦可在工件W形成用於降低流體與工件W的表面相對移動時所產生的噪音的溝槽結構。例如，加工系統SYS亦可在工件W形成相對於工件W表面上的流體的流動而產生渦流的結構。例如，加工系統SYS亦可在工件W形成用於對工件W的表面賦予疏水性的結構。
以上所述的說明中，對利用加工光EL來加工工件W的加工系統SYS進行了說明。即，以上所述的說明中，對加工系統SYS包括加工頭11的示例進行了說明。然而，除了加工頭11以外，或者取而代之，加工系統SYS亦可包括末端執行器。例如，如示出包括末端執行器的加工裝置1c的結構的一例的圖22所示，加工系統SYS亦可包括具備末端執行器13c的加工裝置1c。圖22所示的示例中，末端執行器13c被安裝於頭11c，第二驅動系統122經由頭11c來連接末端執行器13c與第一驅動系統121。但是，末端執行器13c亦可不經由頭11c而安裝於第二驅動系統122。包括此種末端執行器13c的加工系統SYS亦可被稱作機器人系統。機器人系統亦可謂是對工件W進行使用了末端執行器13c的處理的系統。
再者，頭11c亦可在以下方面不同於加工頭11，即，可不具備與加工光EL相關的構成要素（具體而言，加工光源111及加工光學系統112）。進而，在頭11c不具備與加工光EL相關的構成要素的情況下，頭11c亦可不合成加工光EL與測量光ML，故亦可不包括合成光學系統115。但是，頭11c亦可包括與加工光EL相關的構成元素及合成光學系統115。
包括此種末端執行器13c的加工系統SYS亦可進行以上所述的對準動作。即，包括末端執行器13c的加工系統SYS亦可進行以下對準動作：對工件W照射測量光ML，並基於測量光ML的檢測結果來計算末端執行器13c與工件W之間的距離D，且基於與計算出的距離D相關的距離資訊來控制工件W與末端執行器13c之間的相對位置關係。
在加工系統SYS包括末端執行器13c的情況下，相對於工件W來配置末端執行器13c的方向可與相對於工件W來配置共用光學系統116（尤其是fθ透鏡1162）的方向相同。在圖22所示的示例中，末端執行器13c及共用光學系統116（尤其是fθ透鏡1162）的兩者配置在較工件W更靠+Z側。即，末端執行器13c及共用光學系統116（尤其是fθ透鏡1162）的兩者配置在工件W的上方。
再者，末端執行器13c亦可為具有直接推動（即，作用於）工件W（或者任意的物體，以下在該段落中相同）的功能的構件。該情況下，末端執行器13c可被稱作作用於工件W的作用構件。作為此種具有直接推動工件W的功能的構件的一例，可列舉機器人手、夾具及真空頭中的至少一個。而且，末端執行器亦可為用於獲取工件W的屬性（即，與工件W相關的任意資訊）的構件。該情況下，末端執行器13c可被稱作用於獲取工件W的屬性的獲取構件。此處，工件W的屬性亦可包含工件W的狀態、工件W的尺寸、工件W的形狀、工件W的位置、工件W的特徵點的位置、工件W的姿勢、工件W的表面性狀（例如反射率、分光反射率、表面粗糙度及顏色等中的至少一個）、及工件W的硬度等中的至少一個。作為用於獲取此種工件W的屬性的構件的一例，可列舉測量工件W的測量裝置、檢測工件W的特性的檢測裝置及拍攝工件W的拍攝裝置中的至少一個。再者，以上所述的說明中的加工頭11及位置測量裝置6b可視為末端執行器的一種。
以上所述的說明中，加工光源111與測量光源113成為不同的光源。然而，亦可將單個光源分別用作加工光源111及測量光源113。該情況下，單個光源所生成的光既用作加工光EL，亦用作測量光ML。
以上所述的說明中，作為照射位置變更光學系統而使用檢流計鏡。然而，作為照射位置變更光學系統，除了檢流計鏡以外，或者取而代之，亦可使用多面鏡（polygonal mirror）或微機電系統（micro electro mechanical system，MEMS）鏡。作為照射位置變更光學系統，除了檢流計鏡以外，或者取而代之，亦可使用能變更光的照射位置的位置調整光學系統。為了對與加工光EL的光路正交的面上的加工光EL的位置進行調整（例如設定為任意的位置），用於變更加工光EL的照射位置的位置調整光學系統亦可具有相對於加工光EL的行進方向能傾斜的平行平面板。為了對與測量光ML的光路正交的面上的測量光ML的位置進行調整（例如設定為任意的位置），用於變更測量光ML的照射位置的位置調整光學系統亦可具有相對於測量光ML的行進方向能傾斜的平行平面板。
以上所述的說明中，作為將加工光EL及/或測量光ML照射至工件W的照射光學系統，使用投影特性為fθ的fθ透鏡1162。然而，作為照射光學系統，亦可使用具有其他投影特性的光學系統。而且，如以上所述的說明般，照射光學系統不限定於全折射型光學系統（折光（dioptric）光學系統），既可為反射折射型光學系統（折反射（catadioptric）光學系統），亦可為全反射型光學系統（反射（catoptric）光學系統）。
以上所述的說明中，頭驅動系統12是機器人。然而，只要能移動加工頭11，則頭驅動系統12並不限定於機器人。例如，頭驅動系統12例如亦可為在支持加工頭11的狀態下能在離開工件W的位置飛行的飛行體。作為飛行體的一例，可列舉飛機、無人機（drone）、直升機（helicopter）、氣球及飛船中的至少一者。
（ 4 ）附記
關於以上所說明的實施形態，進而揭示以下的附記。
[附記1] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 控制裝置，使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
[附記2] 如附記1所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量，來控制所述位置變更裝置。
[附記3] 如附記1或附記2所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記4] 如附記1至附記3中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分。
[附記5] 如附記4所述的處理系統，其中 所述照射光學系統對所述物體的表面的多個部分中的第一部分，沿著第一方向照射所述第二光，對所述物體的表面的多個部分中與所述第一部分不同的第二部分，沿著第二方向照射所述第二光， 所述檢測裝置檢測藉由沿著所述第一方向照射的所述第二光而自所述第一部分產生的所述第三光與所述第一光的第一干涉光，且檢測藉由沿著所述第二方向照射的所述第二光而自所述第二部分產生的所述第三光與所述第一光的第二干涉光，且 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的所述第一干涉光的第一檢測結果所獲得且與所述差相關的第一測量量、以及由來自所述檢測裝置的所述第二干涉光的第二檢測結果所獲得且與所述差相關的第二測量量，來控制所述位置變更裝置。
[附記6] 如附記5所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置，以將沿著所述照射光學系統的光軸的方向及繞交叉軸的旋轉方向的各個方向上的、所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係，所述交叉軸沿著與所述光軸交叉的交叉方向。
[附記7] 如附記6所述的處理系統，其中 所述交叉軸為第一交叉軸， 所述照射光學系統對所述物體的表面的多個部分中與所述第一部分及所述第二部分不同的第三部分，沿著第三方向照射所述第二光， 所述檢測裝置檢測藉由沿著所述第三方向照射的所述第二光而自所述第三部分產生的所述第三光與所述第一光的第三干涉光，且 當將所述交叉軸設為第一交叉軸時，所述控制裝置使用所述第一測量量、所述第二測量量、以及由來自所述檢測裝置的所述第三干涉光的第三檢測結果所獲得且與所述差相關的第三測量量，來控制所述位置變更裝置，以將繞與所述光軸及所述第一交叉軸交叉的第二交叉軸的旋轉方向上的、所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記8] 如附記1至附記7中任一項所述的處理系統，更包括： 照射位置變更光學系統，變更所述物體的所述表面上的所述第二光的照射位置。
[附記9] 如附記8所述的處理系統，其中 所述照射位置變更光學系統變更所述第二光的照射位置，以使與所述加工光照射至所述物體的位置之間的位置關係改變。
[附記10] 如附記8或附記9所述的處理系統，其中 所述照射位置變更光學系統變更所述加工光照射至所述物體的位置。
[附記11] 如附記8至附記10中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置，以使被照射所述第二光的所述多個部分的分佈變更。
[附記12] 如附記8至附記11中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置，以使連結被照射所述第二光的所述多個部分的軌跡變更。
[附記13] 如附記8至附記12中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置，以使被照射所述第二光的所述多個部分的個數變更。
[附記14] 如附記8至附記13中任一項所述的處理系統，其中 所述照射位置變更光學系統藉由將所述第二光偏轉來變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置。
[附記15] 如附記8至附記14中任一項所述的處理系統，其中 所述第二光包含脈波光，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述脈波光的照射位置。
[附記16] 如附記15所述的處理系統，其中 所述照射位置變更光學系統藉由變更所述第二光掃描所述物體的表面的掃描速度，來變更所述物體的表面上的所述脈波光的照射位置。
[附記17] 如附記8至附記16中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置，以使所述第二光依序照射至所述多個部分。
[附記18] 如附記8至附記17中任一項所述的處理系統，其中 入射至所述照射位置變更光學系統的所述加工光及所述第二光入射至所述照射光學系統。
[附記19] 如附記8至附記18中任一項所述的處理系統，更包括： 加工光學系統，將來自所述加工光源的所述加工光朝向所述照射位置變更光學系統射出；以及 測量光學系統，包括所述分支光學系統及形成所述第一光路的光學構件，且將所述第二光朝向所述照射位置變更光學系統射出。
[附記20] 如附記19所述的處理系統，其中 所述測量光學系統包括所述檢測裝置。
[附記21] 如附記1至附記20中任一項所述的處理系統，更包括： 加工光學系統，將來自所述加工光源的所述加工光朝向所述照射光學系統射出；以及 測量光學系統，包括所述分支光學系統及形成所述第一光路的光學構件，且將所述第二光朝向所述照射光學系統射出。
[附記22] 如附記1至附記21中任一項所述的處理系統，其中 所述第二光包含脈波光，且 藉由變更所述脈波光的發光週期，來變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置。
[附記23] 如附記1至附記22中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統向與所述第二光射出的方向相同的方向射出所述加工光。
[附記24] 如附記1至附記23中任一項所述的處理系統，其中 被照射所述第二光的所述物體的所述表面的部分位於所述物體的表面上的所述加工光的照射位置、或者所述加工光的照射位置的附近或周邊。
[附記25] 如附記1至附記24中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 以連結被照射所述第二光的所述多個部分的軌跡包圍所述物體的表面上的所述加工光的照射位置的方式，定位所述多個部分。
[附記26] 如附記1至附記25中任一項所述的處理系統，其中 被照射所述第二光的所述物體的所述表面的部分位於在沿著所述物體的表面的方向上，遠離所述物體的表面上的所述加工光的照射位置的位置。
[附記27] 如附記1至附記26中任一項所述的處理系統，其中 被照射所述第二光的所述物體的所述表面的部分位於所述物體的特徵點或者所述特徵點的附近。
[附記28] 如附記27所述的處理系統，其中 所述特徵點包含所述物體中具有特徵性形狀的部分。
[附記29] 如附記27或附記28所述的處理系統，其中 所述特徵點包含形成於所述物體的指標。
[附記30] 如附記27至附記29中任一項所述的處理系統，其中 所述特徵點包含由所述加工處理所產生的加工痕跡。
[附記31] 如附記30所述的處理系統，其中 所述特徵點位於所述物體的表面中進行了所述加工處理的部分與所述物體的表面中未進行所述加工處理的部分的邊界。
[附記32] 如附記27至附記31中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置控制所述位置變更裝置，以將所述物體的所述特徵點與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記33] 如附記1至附記32中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量、及與所述物體的形狀相關的形狀資訊，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記34] 如附記33所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於所述測量量及所述形狀資訊來確定所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係，並基於確定出的所述位置關係來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記35] 如附記33或附記34所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於所述測量量及所述形狀資訊，來確定在沿著所述照射光學系統的光軸的第一方向、沿著與所述光軸交叉的第一交叉軸的第二方向、沿著與所述光軸及所述第一交叉軸分別交叉的第二交叉軸的第三方向、繞所述光軸的第一旋轉方向、繞所述第一交叉軸的第二旋轉方向、及繞所述第二交叉軸的第三旋轉方向的各個方向上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係，並基於確定出的所述位置關係來控制所述位置變更裝置，以將所述第一方向至所述第三方向及所述第一旋轉方向至所述第三旋轉方向的各個方向上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記36] 如附記1至附記35中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量、及所述加工處理對所述物體的加工量，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記37] 如附記36所述的處理系統，其中 所述加工處理包括將所述物體的一部分去除的去除處理，且 所述控制裝置進行去除量反映處理，即，修正針對進行了所述去除處理的去除部分的所述測量量，另一方面，不修正針對未進行所述去除處理的非去除部分的所述測量量，並基於進行了所述去除量反映處理的所述測量量，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係。
[附記38] 如附記37所述的處理系統，其中 針對所述去除部分的所述測量量的修正包括減去所述測量量。
[附記39] 如附記37或附記38所述的處理系統，其中 所述規定的位置關係包含進行了所述去除量反映處理的所述測量一定的位置關係。
[附記40] 如附記36至附記39中任一項所述的處理系統，其中 所述加工處理包括對所述物體附加結構物的附加處理，且 所述控制裝置進行附加量反映處理，即，修正針對進行了所述附加處理的附加部分的所述測量量，另一方面，不修正針對未進行所述附加處理的非附加部分的所述測量量，並基於進行了所述附加量反映處理的所述測量量，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係。
[附記41] 如附記40所述的處理系統，其中 針對所述附加部分的所述測量量的修正包括加上所述測量量。
[附記42] 如附記41所述的處理系統，其中 所述規定的位置關係包含進行了所述附加量反映處理的所述測量一定的位置關係。
[附記43] 如附記1至附記42中任一項所述的處理系統，包括： 位置測量裝置，測量所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係，且 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量、及所述位置測量裝置的測量結果，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記44] 如附記43所述的處理系統，其中 所述位置測量裝置測量與連結所述物體及所述照射光學系統的軸交叉的方向上的、所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係。
[附記45] 如附記43或附記44所述的處理系統，其中 所述位置測量裝置包括拍攝裝置，拍攝所述物體的表面。
[附記46] 如附記43至附記45中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於所述測量量，來控制所述位置變更裝置，以將沿著所述照射光學系統的光軸的第一方向、沿著與所述光軸交叉的第一交叉軸的第二方向、沿著與所述光軸及所述第一交叉軸分別交叉的第二交叉軸的第三方向、繞所述光軸的第一旋轉方向、繞所述第一交叉軸的第二旋轉方向、及繞所述第二交叉軸的第三旋轉方向中的一部分上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係，且 所述控制裝置基於所述位置測量裝置的測量結果，來控制所述位置變更裝置，以將所述第一方向至所述第三方向及所述第一旋轉方向至所述第三旋轉方向中的另一部分上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係。
[附記47] 如附記46所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於所述測量量，來控制所述位置變更裝置，以將所述第一方向、所述第二旋轉方向及所述第三旋轉方向的各個方向上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係，且 所述控制裝置基於所述位置測量裝置的測量結果，來控制所述位置變更裝置，以將所述第二方向、所述第三方向及所述第一旋轉方向的各個方向上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係。
[附記48] 如附記1至附記47中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統在所述處理系統進行所述加工處理的期間的至少一部分中，對所述物體照射所述第二光，且 所述控制裝置在所述處理系統進行所述加工處理的期間的至少一部分中，控制所述位置變更裝置。
[附記49] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面的至少一部分照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述加工光的聚光位置之間的相對位置關係； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 控制裝置，使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
[附記50] 如附記49所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量，來控制所述位置變更裝置。
[附記51] 如附記49或附記50所述的處理系統，其中 所述位置變更裝置包括聚焦變更構件，所述聚焦變更構件配置在所述加工光源與所述照射光學系統之間，變更所述照射光學系統的光軸方向上的所述加工光的聚光位置。
[附記52] 一種處理系統，其是進行使用對物體起作用的作用構件的處理、以及使用獲取所述物體的資訊的獲取構件的處理中的至少一個處理的處理系統，包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射第二光； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 位置變更裝置，變更所述作用構件及所述獲取構件中的至少一者與所述物體之間的相對位置關係；以及 控制裝置，使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
[附記53] 如附記52所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量，來控制所述位置變更裝置。
[附記54] 如附記53所述的處理系統，其中 所述照射光學系統對所述物體的所述表面的第一部分，沿著第一方向照射所述第二光，對所述物體的表面的與所述第一部分不同的第二部分，沿著第二方向照射所述第二光， 所述檢測裝置檢測藉由沿著所述第一方向照射的所述第二光而自所述第一部分產生的所述第三光與所述第一光的第一干涉光，且檢測藉由沿著所述第二方向照射的所述第二光而自所述第二部分產生的所述第三光與所述第一光的第二干涉光，且 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的所述第一干涉光的第一檢測結果所獲得且與所述差相關的第一測量量、以及由來自所述檢測裝置的所述第二干涉光的第二檢測結果所獲得且與所述差相關的第二測量量，來控制所述位置變更裝置。
[附記55] 如附記52至附記54中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述作用構件及所述獲取構件的至少一者之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記56] 如附記52至附記55中任一項所述的處理系統，其中 相對於所述物體來配置所述作用構件或所述獲取構件的方向、與相對於所述物體來配置所述照射光學系統的方向為相同的方向。
[附記57] 如附記52至附記56中任一項所述的處理系統，更包括： 位置測量裝置，測量與連結所述物體和所述作用構件及所述獲取構件的至少一者的軸交叉的方向上的、所述物體與所述作用構件及所述獲取構件的至少一者之間的相對位置關係。
[附記58] 如附記57所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量、及所述位置測量裝置的測量結果，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述作用構件或所述獲取構件之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
[附記59] 如附記1至附記58中任一項所述的處理系統，其中 所述第一光包含作為彼此相位同步且具有干涉性的參照光的光頻率梳， 所述第二光包含作為測定光的光頻率梳，且 所述處理系統包括入射來自所述分支光學系統的所述第一光的參照面， 所述檢測裝置檢測基於干涉光的干涉訊號，所述干涉光是藉由照射至所述物體的所述第二光而自所述物體產生的所述第三光、與自所述參照面返回的第一光的干涉光。
[附記60] 一種機器人系統，包括： 支持部，在如附記1至附記59中任一項所述的處理系統的至少一部分能相對於所述物體位移的狀態下，支持所述處理系統的至少一部分；以及 驅動部，經由所述支持部來驅動所述處理系統的至少一部分。
[附記61] 如附記60所述的機器人系統，其中 所述驅動部具有多關節結構。
[附記62] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 合成光學系統，將來自測量光源的測量光的光路與來自所述加工光源的所述加工光的光路合成； 照射光學系統，將來自所述合成光學系統的所述加工光及所述測量光照射至所述物體； 位置變更裝置，變更所述物體與來自所述照射光學系統的所述加工光的聚光位置之間的相對位置關係； 光接收裝置，經由所述照射光學系統來接收藉由照射至所述物體的表面的所述測量光而產生的光；以及 控制裝置，使用來自所述光接收裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
[附記63] 如附記62所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用來自所述光接收裝置的所述輸出來求出所述照射光學系統與所述物體之間的位置關係，並使用所述位置關係來控制所述位置變更裝置。
[附記64] 如附記62或附記63所述的處理系統，其中 所述控制裝置根據來自所述光接收裝置的所述輸出，求出所述物體的位置資訊。
[附記65] 如附記62至附記64中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置根據所述光接收裝置的所述輸出，求出所述照射光學系統的位置資訊。
[附記66] 如附記62至附記65中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用來自所述光接收裝置的輸出來求出所述照射光學系統與所述物體之間的距離資訊，並使用所述距離資訊來控制所述位置變更裝置。
[附記67] 如附記66所述的處理系統，其中 所述測量光被照射至所述物體的所述表面的多個位置，且 所述控制裝置求出多個所述距離資訊。
[附記68] 如附記67所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用所述多個距離資訊來控制所述位置變更裝置。
[附記69] 如附記62至附記68中任一項所述的處理系統，其中 所述位置變更裝置變更和所述照射光學系統的光軸方向相關的所述加工光的聚光位置。
[附記70] 如附記62至附記69中任一項所述的處理系統，其中 所述位置變更裝置變更和與所述照射光學系統的光軸交叉的方向相關的所述加工光的聚光位置。
[附記71] 如附記62至附記70中任一項所述的處理系統，其中 所述位置變更裝置變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係。
[附記72] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 合成光學系統，將來自測量光源的測量光的光路與來自所述加工光源的所述加工光的光路合成； 照射光學系統，將來自所述合成光學系統的所述加工光及所述測量光照射至所述物體； 光接收裝置，經由所述照射光學系統來接收藉由照射至所述物體的表面的所述測量光而產生的光；以及 控制裝置，基於來自所述光接收裝置的輸出，來獲取所述物體的形狀資訊。
[附記73] 如附記72所述的處理系統，其中 所述測量光被照射至所述物體的所述表面的多個位置，且 所述控制裝置求出所述照射光學系統與所述物體之間的多個距離資訊。
[附記74] 如附記73所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用多個所述距離資訊來獲取所述物體的所述形狀資訊。
[附記75] 如附記73或附記74所述的處理系統，其中 所述控制裝置對表示所述物體的形狀的模型資訊、及使用來自所述光接收裝置的輸出而求出的所述多個所述距離資訊進行匹配。
[附記76] 一種處理系統，其是藉由將來自加工光源的加工光照射至物體來對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 合成光學系統，將來自所述加工光源的所述加工光的光路與來自測量光源的測量光的光路合成； 照射光學系統，將經由所述合成光學系統的所述加工光及所述測量光照射至所述物體； 位置變更裝置，變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係； 光接收裝置，接收藉由照射至所述物體的表面的所述測量光而產生的光；以及 控制裝置，控制所述位置變更裝置，且 所述控制裝置在以所述照射光學系統能對所述物體的所述表面照射所述測量光的方式變更了所述相對位置關係之後，使用來自所述光接收裝置的輸出來控制所述位置變更裝置，以維持所述相對位置關係。
[附記77] 如附記76所述的處理系統，其中 在維持了所述相對位置關係之後，經由所述照射光學系統將所述加工光照射至所述物體的所述表面。
[附記78] 如附記76或附記77所述的處理系統，其中 所述位置變更裝置變更所述物體與來自所述照射光學系統的所述加工光的聚光位置之間的相對位置關係。
[附記79] 如附記78所述的處理系統，其中 所述位置變更裝置包括檢流計鏡。
[附記80] 如附記77至附記79中任一項所述的處理系統，其中 在將所述加工光照射至所述物體的所述表面之後，所述控制裝置控制所述位置變更裝置來變更所述相對位置關係。
[附記81] 如附記77至附記80中任一項所述的處理系統，其中 在所述加工光照射至所述物體的所述表面的期間的至少一部分，所述控制裝置使用來自所述光接收裝置的輸出來控制所述位置變更裝置以固定所述相對位置關係。
[附記82] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 合成光學系統，將來自測量光源的測量光的光路與來自所述加工光源的所述加工光的光路合成； 照射光學系統，將來自所述合成光學系統的所述加工光及所述測量光照射至所述物體； 光接收裝置，經由所述照射光學系統來接收藉由照射至所述物體的表面的所述測量光而產生的光；以及 控制裝置，使用來自所述光接收裝置的輸出來求出所述照射光學系統與所述物體之間的位置關係，且 所述測量光被照射至所述物體的所述表面的多個位置。
[附記83] 如附記82所述的處理系統，更包括： 位置變更裝置，變更所述物體與來自所述照射光學系統的加工光的聚光位置之間的相對位置關係。
[附記84] 如附記83所述的處理系統，其中 控制裝置使用來自所述光接收裝置的輸出來控制所述位置變更裝置。
[附記85] 如附記83或附記84所述的處理系統，其中 所述位置變更裝置變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係。
[附記86] 如附記83至附記85中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用來自所述光接收裝置的所述輸出來求出所述照射光學系統與所述物體之間的位置關係，並使用所述位置關係來控制所述位置變更裝置。
[附記87] 如附記83至附記86中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用來自所述光接收裝置的輸出來求出所述照射光學系統與所述物體之間的距離資訊，並使用所述距離資訊來控制所述位置變更裝置。
[附記88] 如附記82至附記87中任一項所述的處理系統，其中 被照射所述測量光的所述多個位置位於被照射所述加工光的區域的外側。
[附記89] 如附記82至附記88中任一項所述的處理系統，其中 當將所述物體設為第一物體時，照射至所述第一物體的所述測量光的位置與照射至不同於所述第一物體的第二物體的所述測量光的位置不同。
[附記90] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 合成光學系統，將來自測量光源的測量光的光路與來自所述加工光源的所述加工光的光路合成； 照射光學系統，將來自所述合成光學系統的所述加工光及所述測量光照射至所述物體； 光接收裝置，經由所述照射光學系統來接收藉由照射至所述物體的表面的所述測量光而產生的光； 距離變更裝置，變更所述照射光學系統的聚焦位置與所述物體的表面之間的距離；以及 控制裝置，使用來自所述光接收裝置的輸出來求出所述照射光學系統與所述物體之間的距離資訊，並使用所述距離資訊來控制所述距離變更裝置。
[附記91] 如附記90所述的處理系統， 更包括變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係的位置變更裝置，且 所述控制裝置控制所述位置變更裝置。
[附記92] 如附記91所述的處理系統，其中 所述測量光被照射至所述物體的所述表面的多個位置，且 所述控制裝置求出多個所述距離資訊。
[附記93] 如附記92所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用所述多個[所述]距離資訊來控制所述位置變更裝置。
[附記94] 如附記93所述的處理系統，其中 所述控制裝置控制所述位置變更裝置，以變更繞與所述照射光學系統的光軸交叉的軸的姿勢。
[附記95] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 合成光學系統，將來自測量光源的測量光的光路與來自所述加工光源的所述加工光的光路合成； 照射光學系統，將來自所述合成光學系統的所述加工光及所述測量光照射至所述物體； 光接收裝置，經由所述照射光學系統來接收藉由照射至所述物體的表面的所述測量光而產生的光；以及 控制裝置，使用來自所述光接收裝置的輸出來求出所述照射光學系統與所述物體之間的位置關係，且 被照射所述測量光的所述物體的所述表面上的位置位於被照射所述加工光的區域的外側。
[附記96] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 照射光學系統，將所述加工光照射至所述物體； 測量裝置，對進行了所述加工處理的所述物體的表面照射測量光，並接收藉由所照射的所述測量光而產生的光；以及 修正裝置，基於由所述加工處理所產生的加工量，修正來自所述測量裝置的輸出。
[附記97] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 合成光學系統，將來自測量光源的測量光的光路與來自所述加工光源的所述加工光的光路合成； 照射光學系統，將來自所述合成光學系統的所述加工光及所述測量光照射至所述物體； 光接收裝置，經由所述照射光學系統來接收藉由照射至所述物體的表面的所述測量光而產生的光；以及 控制裝置，對表示所述物體的形狀的模型資訊、及使用來自所述光接收裝置的輸出而求出的所述照射光學系統與所述物體之間的距離資訊進行匹配。
[附記98] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 照射光學系統，將所述加工光照射至所述物體； 測量裝置，對進行了所述加工處理的所述物體的表面照射測量光，並接收藉由所照射的所述測量光而產生的光；以及 判定裝置，判定照射有來自所述測量裝置的所述測量光的位置是否在照射有所述加工光的區域內。
[附記99] 如附記98所述的處理系統， 更包括觀察所述物體的所述表面的觀察裝置，且 所述判定裝置基於所述觀察裝置的觀察結果，來判定照射有所述測量光的位置是否在照射有所述加工光的區域內。
[附記100] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 照射光學系統，將所述加工光照射至所述物體；以及 測量裝置，對進行了所述加工處理的所述物體的表面照射測量光，並接收藉由所照射的所述測量光而產生的光，且 所述測量裝置測量由所述加工光形成在所述物體上的加工痕跡。
[附記101] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 照射光學系統，將所述加工光照射至所述物體；以及 測量裝置，對進行了所述加工處理的所述物體的表面照射測量光，並接收藉由所照射的所述測量光而產生的光，且 所述測量裝置測量所述物體上的對準標記。
[附記102] 如附記101所述的處理系統，其中 所述測量裝置經由所述照射光學系統將所述測量光照射至所述物體的所述表面，並經由所述照射光學系統來接收藉由所述測量光而產生的所述光。
[附記103] 如附記101或附記102所述的處理系統，其中 所述測量裝置包括拍攝裝置，拍攝所述物體的表面。
[附記104] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 照射光學系統，將所述加工光照射至所述物體； 測量裝置，對進行了所述加工處理的所述物體的表面照射測量光，並接收藉由所照射的所述測量光而產生的光；以及 流體供給裝置，沿著被照射所述加工光的所述物體的所述表面，供給來自供給口的流體，且 來自所述測量裝置的所述測量光被照射至被照射所述加工光的所述物體的所述表面的區域與所述供給口之間。
[附記105] 一種控制裝置，其是對處理系統進行控制的控制裝置，所述處理系統將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理， 所述處理系統包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係；以及 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光，且 使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
[附記106] 一種控制裝置，其是對處理系統進行控制的控制裝置，所述處理系統將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理， 所述處理系統包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面的至少一部分照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述加工光的聚光位置之間的相對位置關係；以及 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光，且 使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
[附記107] 一種控制裝置，其是對處理系統進行控制的控制裝置，所述處理系統進行使用對物體起作用的作用構件的處理、以及使用獲取所述物體的資訊的獲取構件的處理中的至少一個處理， 所述處理系統包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射第二光； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 位置變更裝置，變更所述作用構件及所述獲取構件中的至少一者與所述物體之間的相對位置關係，且 使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
[附記108] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 接收裝置，接收使用來自所述檢測裝置的輸出來控制所述位置變更裝置的控制訊號。
[附記109] 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面的至少一部分照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述加工光的聚光位置之間的相對位置關係； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 接收裝置，接收使用來自所述檢測裝置的輸出來控制所述位置變更裝置的控制訊號。
[附記110] 一種處理系統，其是進行使用對物體起作用的作用構件的處理、以及使用獲取所述物體的資訊的獲取構件的處理中的至少一個處理的處理系統，包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射第二光； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 位置變更裝置，變更所述作用構件及所述獲取構件中的至少一者與所述物體之間的相對位置關係；以及 接收裝置，接收使用來自所述檢測裝置的輸出來控制所述位置變更裝置的控制訊號。
[附記111] 一種電腦程式，其由對處理系統進行控制的電腦執行，所述處理系統將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理， 所述處理系統包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係；以及 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光，且 所述電腦程式使所述電腦執行使用來自所述檢測裝置的輸出來控制所述位置變更裝置的處理。
[附記112] 一種電腦程式，其由對處理系統進行控制的電腦執行，所述處理系統將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理， 所述處理系統包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面的至少一部分照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述加工光的聚光位置之間的相對位置關係；以及 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光，且 所述電腦程式使所述電腦執行使用來自所述檢測裝置的輸出來控制所述位置變更裝置的處理。
[附記113] 一種電腦程式，其由對處理系統進行控制的電腦執行，所述處理系統進行使用對物體起作用的作用構件的處理、以及使用獲取所述物體的資訊的獲取構件的處理中的至少一個處理， 所述處理系統包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射第二光； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 位置變更裝置，變更所述作用構件及所述獲取構件中的至少一者與所述物體之間的相對位置關係，且 所述電腦程式使所述電腦執行使用來自所述檢測裝置的輸出來控制所述位置變更裝置的處理。
所述各實施形態的要件可適當組合。亦可不使用所述各實施形態的要件中的一部分。所述各實施形態的要件可適當地與其他實施形態的要件置換。而且，在法律所容許的範圍內，援用在所述各實施形態中引用的與裝置等相關的所有公開公報及美國專利的揭示來作為本文所述的一部分。
而且，本發明可在不違反能夠自申請專利範圍及整個說明書中讀取的發明主旨或思想的範圍內進行適當變更，伴隨此種變更的處理系統、機器人系統、控制裝置以及電腦程式亦包含在本發明的技術思想中。
1、1c:加工裝置 3:載台裝置 4、117:框體 5:控制裝置 6b、1227:位置測量裝置 11:加工頭 11c:頭 12:頭驅動系統 13c:末端執行器 31:壓盤 32:載台 33:載台驅動系統 111:加工光源 112:加工光學系統 113、113#1、113#2:測量光源 114:測量光學系統 115:合成光學系統 116:共用光學系統 121:第一驅動系統 122:第二驅動系統 1121:位置調整光學系統 1122:角度調整光學系統 1123:聚焦調整光學系統 1141、1142、1144、1151:分束器 1143、1146:檢測器 1145、1147:鏡 1148、1161:檢流計鏡 1148X、1161X:X掃描鏡 1148Y、1161Y:Y掃描鏡 1162:fθ透鏡 1211:基台 1212:臂驅動系統 1221、1222:支持構件 1223:空氣彈簧 1224:阻尼器構件 1225:驅動構件 1226:壓力計 12121:臂構件 12122:接頭構件 12123:致動器 12124:前端臂構件 12261:氣體供給裝置 12262:配管 12263:閥 12271:檢測部 12272:刻度部 Aa:附加量 AM:對準標記 AMA:標記區域 AX:光軸 B、B1、B2、B3:邊界 D#1、D#2、D#3、D#4:距離 D_target:目標值 EA、MA:目標照射區域 EL:加工光 ESA:加工曝射區域/第一加工曝射區域/第二加工曝射區域/對象曝射區域 FA1:加工完成區域 FA2:未加工區域 ML、ML#1、ML#1-1、ML#1-2、ML#1-3、ML#2、ML#2-1、ML#2-2、ML#2-2-1、ML#2-2-2、ML#2-2-3、ML#2-2-4、ML#2-3:測量光 MSA:測量曝射區域 MT、WT:移動軌跡 OP#1-3、OP#2-2、OP#2-3:光路 P:頂點 Ra:去除量 SYS、SYSa、SYSb:加工系統 W:工件 WA、WA#1、WA#2、WA#3、WA#4、WA#5、WA#6、WA#7、WA#8:被照射區域 X、Y、Z:座標軸
圖1是示意性地表示第一實施形態的加工系統的整體結構的剖面圖。 圖2是表示第一實施形態的加工系統的系統結構的系統結構圖。 圖3是表示第一實施形態的加工頭的結構的剖面圖。 圖4是表示入射至檢測器的測量光及檢測器檢測出的干涉光的時序圖。 圖5是表示頭驅動系統的結構的剖面圖。 圖6是表示頭驅動系統所具備的第二驅動系統的結構的剖面圖。 圖7的（a）是表示工件上的多個被照射區域的平面圖，圖7的（b）是表示工件上的多個被照射區域的立體圖。 圖8的（a）及圖8的（b）是表示以多個被照射區域與加工頭之間的距離彼此相同的方式控制了位置關係的加工頭與工件的剖面圖。 圖9是表示進行了去除加工的加工完成區域與未進行去除加工的未加工區域的剖面圖。 圖10是表示以加工完成區域與加工頭之間的距離和未加工區域與加工頭之間的距離相同的方式控制了位置關係的加工頭與工件的剖面圖。 圖11是表示進行了附加加工的加工完成區域與未進行附加加工的未加工區域的剖面圖。 圖12是表示以加工完成區域與加工頭之間的距離和未加工區域與加工頭之間的距離相同的方式控制了位置關係的加工頭與工件的剖面圖。 圖13是表示工件上的多個被照射區域的平面圖。 圖14是表示工件上的多個被照射區域的平面圖。 圖15是表示測量光的目標照射區域的移動軌跡的一例的平面圖。 圖16是表示對象曝射區域與測量曝射區域之間的位置關係的一例的平面圖。 圖17是表示被照射了加工光的工件的平面圖。 圖18的（a）是表示工件的一例的頂視圖，圖18的（b）是表示工件的一例的立體圖。 圖19是表示進行第三對準動作時的工件上的多個被照射區域的平面圖。 圖20是表示形成有對準標記的工件的平面圖。 圖21是示意性地表示第二實施形態的加工系統的整體結構的剖面圖。 圖22是表示包括末端執行器的加工裝置的結構的一例的剖面圖。
11:加工頭
111:加工光源
112:加工光學系統
113#1、113#2:測量光源
114:測量光學系統
115:合成光學系統
116:共用光學系統
117:框體
1121:位置調整光學系統
1122:角度調整光學系統
1123:聚焦調整光學系統
1141、1142、1144、1151:分束器
1143、1146:檢測器
1145、1147:鏡
1148、1161:檢流計鏡
1148X、1161X:X掃描鏡
1148Y、1161Y:Y掃描鏡
1162:fθ透鏡
AX:光軸
EA、MA:目標照射區域
EL:加工光
ML、ML#1、ML#1-1、ML#1-2、ML#1-3、ML#2、ML#2-1、ML#2-2、ML#2-3:測量光
OP#1-3、OP#2-2、OP#2-3:光路
W:工件
X、Y、Z:座標軸

Claims (61)

  1. 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 控制裝置，使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
  2. 如請求項1所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量，來控制所述位置變更裝置。
  3. 如請求項1或請求項2所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分。
  5. 如請求項4所述的處理系統，其中 所述照射光學系統對所述物體的表面的多個部分中的第一部分，沿著第一方向照射所述第二光，對所述物體的表面的多個部分中與所述第一部分不同的第二部分，沿著第二方向照射所述第二光， 所述檢測裝置檢測藉由沿著所述第一方向照射的所述第二光而自所述第一部分產生的所述第三光與所述第一光的第一干涉光，且檢測藉由沿著所述第二方向照射的所述第二光而自所述第二部分產生的所述第三光與所述第一光的第二干涉光，且 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的所述第一干涉光的第一檢測結果所獲得且與所述差相關的第一測量量、以及由來自所述檢測裝置的所述第二干涉光的第二檢測結果所獲得且與所述差相關的第二測量量，來控制所述位置變更裝置。
  6. 如請求項5所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置，以將沿著所述照射光學系統的光軸的方向及繞交叉軸的旋轉方向的各個方向上的、所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係，所述交叉軸沿著與所述光軸交叉的交叉方向。
  7. 如請求項6所述的處理系統，其中 所述交叉軸為第一交叉軸， 所述照射光學系統對所述物體的表面的多個部分中與所述第一部分及所述第二部分不同的第三部分，沿著第三方向照射所述第二光， 所述檢測裝置檢測藉由沿著所述第三方向照射的所述第二光而自所述第三部分產生的所述第三光與所述第一光的第三干涉光，且 當將所述交叉軸設為第一交叉軸時，所述控制裝置使用所述第一測量量、所述第二測量量、以及由來自所述檢測裝置的所述第三干涉光的第三檢測結果所獲得且與所述差相關的第三測量量，來控制所述位置變更裝置，以將繞與所述光軸及所述第一交叉軸交叉的第二交叉軸的旋轉方向上的、所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  8. 如請求項1至請求項7中任一項所述的處理系統，更包括： 照射位置變更光學系統，變更所述物體的所述表面上的所述第二光的照射位置。
  9. 如請求項8所述的處理系統，其中 所述照射位置變更光學系統變更所述第二光的照射位置，以使與所述加工光照射至所述物體的位置之間的位置關係改變。
  10. 如請求項8或請求項9所述的處理系統，其中 所述照射位置變更光學系統變更所述加工光照射至所述物體的位置。
  11. 如請求項8至請求項10中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置，以使被照射所述第二光的所述多個部分的分佈變更。
  12. 如請求項8至請求項11中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置，以使連結被照射所述第二光的所述多個部分的軌跡變更。
  13. 如請求項8至請求項12中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置，以使被照射所述第二光的所述多個部分的個數變更。
  14. 如請求項8至請求項13中任一項所述的處理系統，其中 所述照射位置變更光學系統藉由將所述第二光偏轉來變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置。
  15. 如請求項8至請求項14中任一項所述的處理系統，其中 所述第二光包含脈波光，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述脈波光的照射位置。
  16. 如請求項15所述的處理系統，其中 所述照射位置變更光學系統藉由變更所述第二光掃描所述物體的表面的掃描速度，來變更所述物體的表面上的所述脈波光的照射位置。
  17. 如請求項8至請求項16中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 所述照射位置變更光學系統變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置，以使所述第二光依序照射至所述多個部分。
  18. 如請求項8至請求項17中任一項所述的處理系統，其中 入射至所述照射位置變更光學系統的所述加工光及所述第二光入射至所述照射光學系統。
  19. 如請求項8至請求項18中任一項所述的處理系統，更包括： 加工光學系統，將來自所述加工光源的所述加工光朝向所述照射位置變更光學系統射出；以及 測量光學系統，包括所述分支光學系統及形成所述第一光路的光學構件，且將所述第二光朝向所述照射位置變更光學系統射出。
  20. 如請求項19所述的處理系統，其中 所述測量光學系統包括所述檢測裝置。
  21. 如請求項1至請求項20中任一項所述的處理系統，更包括： 加工光學系統，將來自所述加工光源的所述加工光朝向所述照射光學系統射出；以及 測量光學系統，包括所述分支光學系統及形成所述第一光路的光學構件，且將所述第二光朝向所述照射光學系統射出。
  22. 如請求項1至請求項21中任一項所述的處理系統，其中 所述第二光包含脈波光，且 藉由變更所述脈波光的發光週期，來變更所述物體的表面上的所述第二光的照射位置。
  23. 如請求項1至請求項22中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統向與所述第二光射出的方向相同的方向射出所述加工光。
  24. 如請求項1至請求項23中任一項所述的處理系統，其中 被照射所述第二光的所述物體的所述表面的部分位於所述物體的表面上的所述加工光的照射位置、或者所述加工光的照射位置的附近或周邊。
  25. 如請求項1至請求項24中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統將所述第二光照射至所述物體的所述表面的多個部分，且 以連結被照射所述第二光的所述多個部分的軌跡包圍所述物體的表面上的所述加工光的照射位置的方式，定位所述多個部分。
  26. 如請求項1至請求項25中任一項所述的處理系統，其中 被照射所述第二光的所述物體的所述表面的部分位於在沿著所述物體的表面的方向上，遠離所述物體的表面上的所述加工光的照射位置的位置。
  27. 如請求項1至請求項26中任一項所述的處理系統，其中 被照射所述第二光的所述物體的所述表面的部分位於所述物體的特徵點或者所述特徵點的附近。
  28. 如請求項27所述的處理系統，其中 所述特徵點包含所述物體中具有特徵性形狀的部分。
  29. 如請求項27或請求項28所述的處理系統，其中 所述特徵點包含形成於所述物體的指標。
  30. 如請求項27至請求項29中任一項所述的處理系統，其中 所述特徵點包含由所述加工處理所產生的加工痕跡。
  31. 如請求項30所述的處理系統，其中 所述特徵點位於所述物體的表面中進行了所述加工處理的部分與所述物體的表面中未進行所述加工處理的部分的邊界。
  32. 如請求項27至請求項31中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置控制所述位置變更裝置，以將所述物體的所述特徵點與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  33. 如請求項1至請求項32中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量、及與所述物體的形狀相關的形狀資訊，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  34. 如請求項33所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於所述測量量及所述形狀資訊來確定所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係，並基於確定出的所述位置關係來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  35. 如請求項33或請求項34所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於所述測量量及所述形狀資訊，來確定在沿著所述照射光學系統的光軸的第一方向、沿著與所述光軸交叉的第一交叉軸的第二方向、沿著與所述光軸及所述第一交叉軸分別交叉的第二交叉軸的第三方向、繞所述光軸的第一旋轉方向、繞所述第一交叉軸的第二旋轉方向、及繞所述第二交叉軸的第三旋轉方向的各個方向上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係，並基於確定出的所述位置關係來控制所述位置變更裝置，以將所述第一方向至所述第三方向及所述第一旋轉方向至所述第三旋轉方向的各個方向上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  36. 如請求項1至請求項35中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量、及所述加工處理對所述物體的加工量，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  37. 如請求項36所述的處理系統，其中 所述加工處理包括將所述物體的一部分去除的去除處理，且 所述控制裝置進行去除量反映處理，即，修正針對進行了所述去除處理的去除部分的所述測量量，另一方面，不修正針對未進行所述去除處理的非去除部分的所述測量量，並基於進行了所述去除量反映處理的所述測量量，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係。
  38. 如請求項37所述的處理系統，其中 針對所述去除部分的所述測量量的修正包括減去所述測量量。
  39. 如請求項37或請求項38所述的處理系統，其中 所述規定的位置關係包含進行了所述去除量反映處理的所述測量一定的位置關係。
  40. 如請求項36至請求項39中任一項所述的處理系統，其中 所述加工處理包括對所述物體附加結構物的附加處理，且 所述控制裝置進行附加量反映處理，即，修正針對進行了所述附加處理的附加部分的所述測量量，另一方面，不修正針對未進行所述附加處理的非附加部分的所述測量量，並基於進行了所述附加量反映處理的所述測量量，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係。
  41. 如請求項40所述的處理系統，其中 針對所述附加部分的所述測量量的修正包括加上所述測量量。
  42. 如請求項41所述的處理系統，其中 所述規定的位置關係包含進行了所述附加量反映處理的所述測量一定的位置關係。
  43. 如請求項1至請求項42中任一項所述的處理系統，包括： 位置測量裝置，測量所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係，且 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量、及所述位置測量裝置的測量結果，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  44. 如請求項43所述的處理系統，其中 所述位置測量裝置測量與連結所述物體及所述照射光學系統的軸交叉的方向上的、所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係。
  45. 如請求項43或請求項44所述的處理系統，其中 所述位置測量裝置包括拍攝裝置，拍攝所述物體的表面。
  46. 如請求項43至請求項45中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於所述測量量，來控制所述位置變更裝置，以將沿著所述照射光學系統的光軸的第一方向、沿著與所述光軸交叉的第一交叉軸的第二方向、沿著與所述光軸及所述第一交叉軸分別交叉的第二交叉軸的第三方向、繞所述光軸的第一旋轉方向、繞所述第一交叉軸的第二旋轉方向、及繞所述第二交叉軸的第三旋轉方向中的一部分上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係，且 所述控制裝置基於所述位置測量裝置的測量結果，來控制所述位置變更裝置，以將所述第一方向至所述第三方向及所述第一旋轉方向至所述第三旋轉方向中的另一部分上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係。
  47. 如請求項46所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於所述測量量，來控制所述位置變更裝置，以將所述第一方向、所述第二旋轉方向及所述第三旋轉方向的各個方向上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係，且 所述控制裝置基於所述位置測量裝置的測量結果，來控制所述位置變更裝置，以將所述第二方向、所述第三方向及所述第一旋轉方向的各個方向上的所述物體與所述照射光學系統之間的相對位置關係維持為所述規定的位置關係。
  48. 如請求項1至請求項47中任一項所述的處理系統，其中 所述照射光學系統在所述處理系統進行所述加工處理的期間的至少一部分中，對所述物體照射所述第二光，且 所述控制裝置在所述處理系統進行所述加工處理的期間的至少一部分中，控制所述位置變更裝置。
  49. 一種處理系統，其是將來自加工光源的加工光照射至物體的至少一部分而對所述物體進行加工處理的處理系統，包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面的至少一部分照射所述加工光，對所述物體的所述表面照射所述第二光； 位置變更裝置，變更所述物體與所述加工光的聚光位置之間的相對位置關係； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 控制裝置，使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
  50. 如請求項49所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量，來控制所述位置變更裝置。
  51. 如請求項49或請求項50所述的處理系統，其中 所述位置變更裝置包括聚焦變更構件，所述聚焦變更構件配置在所述加工光源與所述照射光學系統之間，變更所述照射光學系統的光軸方向上的所述加工光的聚光位置。
  52. 一種處理系統，其是進行使用對物體起作用的作用構件的處理、以及使用獲取所述物體的資訊的獲取構件的處理中的至少一個處理的處理系統，包括： 分支光學系統，將來自測量光源的測量光分支為在第一光路行進的第一光及在第二光路行進的第二光； 照射光學系統，對所述物體的表面照射第二光； 檢測裝置，檢測藉由照射至所述物體的所述表面的所述第二光而產生的光中在第三光路行進的第三光與所述第一光的干涉光；以及 位置變更裝置，變更所述作用構件及所述獲取構件中的至少一者與所述物體之間的相對位置關係；以及 控制裝置，使用來自所述檢測裝置的輸出，來控制所述位置變更裝置。
  53. 如請求項52所述的處理系統，其中 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量，來控制所述位置變更裝置。
  54. 如請求項53所述的處理系統，其中 所述照射光學系統對所述物體的所述表面的第一部分，沿著第一方向照射所述第二光，對所述物體的表面的與所述第一部分不同的第二部分，沿著第二方向照射所述第二光， 所述檢測裝置檢測藉由沿著所述第一方向照射的所述第二光而自所述第一部分產生的所述第三光與所述第一光的第一干涉光，且檢測藉由沿著所述第二方向照射的所述第二光而自所述第二部分產生的所述第三光與所述第一光的第二干涉光，且 所述控制裝置使用由來自所述檢測裝置的所述第一干涉光的第一檢測結果所獲得且與所述差相關的第一測量量、以及由來自所述檢測裝置的所述第二干涉光的第二檢測結果所獲得且與所述差相關的第二測量量，來控制所述位置變更裝置。
  55. 如請求項52至請求項54中任一項所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述作用構件及所述獲取構件的至少一者之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  56. 如請求項52至請求項55中任一項所述的處理系統，其中 相對於所述物體來配置所述作用構件或所述獲取構件的方向、與相對於所述物體來配置所述照射光學系統的方向為相同的方向。
  57. 如請求項52至請求項56中任一項所述的處理系統，更包括： 位置測量裝置，測量與連結所述物體和所述作用構件及所述獲取構件的至少一者的軸交叉的方向上的、所述物體與所述作用構件及所述獲取構件的至少一者之間的相對位置關係。
  58. 如請求項57所述的處理系統，其中 所述控制裝置基於由來自所述檢測裝置的所述輸出所獲得且和所述第二光路及所述第三光路的長度與所述第一光路的長度之差相關的測量量、及所述位置測量裝置的測量結果，來控制所述位置變更裝置，以將所述物體與所述作用構件或所述獲取構件之間的相對位置關係維持為規定的位置關係。
  59. 如請求項1至請求項58中任一項所述的處理系統，其中 所述第一光包含作為彼此相位同步且具有干涉性的參照光的光頻率梳， 所述第二光包含作為測定光的光頻率梳，且 所述處理系統包括入射來自所述分支光學系統的所述第一光的參照面， 所述檢測裝置檢測基於干涉光的干涉訊號，所述干涉光是藉由照射至所述物體的所述第二光而自所述物體產生的所述第三光、與自所述參照面返回的第一光的干涉光。
  60. 一種機器人系統，包括： 支持部，在如請求項1至請求項59中任一項所述的處理系統的至少一部分能相對於所述物體位移的狀態下，支持所述處理系統的至少一部分；以及 驅動部，經由所述支持部來驅動所述處理系統的至少一部分。
  61. 如請求項60所述的機器人系統，其中 所述驅動部具有多關節結構。
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