WO2021025119A1 - 加工装置 - Google Patents

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WO2021025119A1
WO2021025119A1 PCT/JP2020/030204 JP2020030204W WO2021025119A1 WO 2021025119 A1 WO2021025119 A1 WO 2021025119A1 JP 2020030204 W JP2020030204 W JP 2020030204W WO 2021025119 A1 WO2021025119 A1 WO 2021025119A1
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WO
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light
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measurement light
measurement
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PCT/JP2020/030204
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真路 佐藤
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株式会社ニコン
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    • B23K2103/54Glass

Definitions

  • the present invention relates to a technical field of a processing apparatus capable of processing an object with processing light.
  • Patent Document 1 describes a processing device that irradiates the surface of an object with processing light to form a structure. In this type of processing equipment, it is required to properly process an object.
  • the processing apparatus for processing the object by irradiating the object with the processing light from the processing light source, the optical path of the processing light from the processing light source, and the measurement light including the pulsed light.
  • the synthetic optical system Arranged between the synthetic optical system, the irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the measurement light via the synthetic optical system, and the synthetic optical system and the irradiation optical system.
  • a processing apparatus including an irradiation position changing optical system for changing an irradiation position of the processing light on the object and an irradiation position of the measurement light on the object is provided.
  • the processing apparatus for processing the object by irradiating the object with the processing light from the processing light source, the optical path of the processing light from the processing light source, and the first from the measurement light source.
  • a processing device including a detection device that detects measurement light via the irradiation optical system and the synthetic optical system is provided.
  • the processing apparatus for processing the object by irradiating the object with the processing light from the processing light source, the irradiation optical system for irradiating the object with the processing light, and the irradiation optical system.
  • a position changing device that changes the relative position between the processing head including at least a part of the above and the object, and the processing head is irradiated with the first measurement light including pulsed light, and the first measurement light is used from the processing head.
  • the generated second measurement light is received, the position of the processing head is measured based on the light reception result of the second measurement light, and the object is irradiated with the third measurement light including pulsed light to perform the third measurement light.
  • a processing device including a position measuring device that receives a fourth measurement light generated from the object by the measurement light and measures the position of the object based on the light receiving result of the fourth measurement light.
  • it is a processing apparatus that processes the object by irradiating the object with the processing light from the processing light source, and the optical path of the processing light from the processing light source and the measurement light from the measurement light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical paths of the above, an irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the measurement light via the synthetic optical system, and an irradiation optical system arranged on the incident side of the irradiation optical system and on the object.
  • the irradiation position changing optical system for changing the irradiation position of the processing light and the irradiation position of the measurement light on the object is provided, and the irradiation position changing optical system includes the irradiation position of the processing light and the irradiation position.
  • a processing device for changing the positional relationship of the measurement light with the irradiation position is provided.
  • the processing apparatus for processing the object by irradiating the object with the processing light from the processing light source, the optical path of the processing light from the processing light source and the measurement light from the measurement light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical paths of the above, an irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the measurement light via the synthesis optical system, and the processing light and the measurement light are incident on the object.
  • the positional relationship between the irradiation position changing optical system that changes the irradiation position of the processing light and the irradiation position of the measurement light on the object, and the irradiation position of the processing light and the irradiation position of the measurement light.
  • the irradiation position of the processing light and the measurement light are not changed without changing the positional relationship between the irradiation position of the processing light and the irradiation position of the measurement light.
  • a processing apparatus including a control device for controlling the irradiation position changing optical system so as to change the irradiation position.
  • it is a system that measures an object with measurement light, irradiates the object with the first measurement light, and receives the second measurement light generated from the object by the first measurement light.
  • a measuring device that measures the position of the object based on the result of receiving the second measurement light, a position changing device that is connected to the measuring device and changes the position of the measuring device with respect to the object, and the measurement.
  • a system is provided with an end effector provided on the device.
  • the processing apparatus for processing the object by irradiating the object with the processing light from the processing light source, the optical path of the processing light from the processing light source, and the measurement light including the pulsed light.
  • the synthetic optical system that synthesizes the optical paths of the above, the irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the measurement light via the synthetic optical system, and the irradiation position of the processing light on the object are changed.
  • a first irradiation position change optical system and a second irradiation position change optical system for changing the irradiation position of the measurement light on the object are provided, and the processing light via the first irradiation position change optical system and the processing light.
  • the measurement light via the second irradiation position change optical system is provided with a processing device incident on the irradiation optical system.
  • the processing apparatus for processing the object by irradiating the object with the processing light from the processing light source, the optical path of the processing light from the processing light source, and the first from the measurement light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the measurement light, an irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the first measurement light via the synthetic optical system, and the object via the irradiation optical system. It is provided with a detection device that detects the second measurement light generated from the object by the first measurement light to be irradiated via the irradiation optical system and the synthetic optical system, and the first measurement light is generated by the processing light.
  • a processing device for irradiating the processed object is provided.
  • the processing apparatus for processing the object by irradiating the object with the processing light from the processing light source, the optical path of the processing light from the processing light source, and the first from the measurement light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the measurement light, an irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the first measurement light via the synthetic optical system, and the object via the irradiation optical system.
  • the processing light includes a detection device that detects the second measurement light generated from the object by the first measurement light to be irradiated via the irradiation optical system and the synthetic optical system, and the processing light is the first measurement light.
  • a processing device for irradiating the object after being irradiated is provided.
  • a movable member in a system that measures an object with measurement light, a movable member whose relative positional relationship with a part of the object can be changed and a first measurement light toward the object.
  • a measuring device that irradiates, receives a second measurement light generated from the object by the first measurement light, and measures the position of the object based on the light reception result of the second measurement light, the movable member, and the said.
  • a connecting device for connecting the movable member and the measuring device is provided so that the relative positional relationship with the measuring device can be changed, and the connecting device is at least one of the movable member and the measuring device.
  • a system including a driving member for moving a moving member and a shock absorbing member for connecting the movable member and the measuring device is provided.
  • it is a processing apparatus that processes the object by irradiating the object with the processing light from the processing light source, the optical path of the processing light from the processing light source, and the first from the measurement light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the measurement light, an irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the first measurement light via the synthetic optical system, and a relative relationship between the irradiation optical system and the object.
  • the scattered light generated from the object by the position changing device for changing the position and the first measurement light irradiated to the object via the irradiation optical system is detected via the irradiation optical system and the synthetic optical system.
  • a processing device including a detection device is provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram showing a system configuration of the processing system of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the processing head of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view partially showing an optical path of processing light and an optical path of measurement light between the synthetic optical system and the work.
  • FIG. 5 is a plan view showing an irradiated area irradiated with processing light and an irradiated area irradiated with measurement light.
  • FIGS. 6 (a) to 6 (c) is a timing chart showing the irradiation timing of the processing light and the irradiation timing of the measurement light.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view partially showing an optical path of processing light and an optical path of measurement light between the synthetic optical system and the work.
  • FIG. 8 is a plan view showing an irradiated area irradiated with processing light and an irradiated area irradiated with measurement light.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view partially showing an optical path of processing light and an optical path of measurement light between the synthetic optical system and the work.
  • FIG. 10 is a timing chart showing the measurement light incident on the detector and the interference light detected by the detector.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the structure of the head drive system.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the structure of the second drive system included in the head drive system.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the structure of the processing head of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the structure of the processing head of the third embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the processing head of the third embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the processing head of the third embodiment.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the processing head of the third embodiment.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing another example of the structure of the processing head of the third embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing the structure of the processing head of the fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing the structure of the processing head of the fifth embodiment.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a processing head to which the first optical system candidate is attached as a common optical system.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a processing head to which the second optical system candidate is attached as a common optical system.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a processing head to which a third optical system candidate is attached as a common optical system.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system of the seventh embodiment.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing the structure of the processing head of the eighth embodiment.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system of the ninth embodiment.
  • FIG. 27 is a system configuration diagram showing a system configuration of the processing system of the ninth embodiment.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing the structure of the processing head of the ninth embodiment.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing the structure of the measuring head of the ninth embodiment.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system of the tenth embodiment.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system of the eleventh embodiment.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system of the twelfth embodiment.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a processing apparatus including an end effector.
  • each of the X-axis direction and the Y-axis direction is a horizontal direction (that is, a predetermined direction in the horizontal plane), and the Z-axis direction is a vertical direction (that is, a direction orthogonal to the horizontal plane). Yes, in effect, in the vertical direction).
  • the rotation directions (in other words, the inclination direction) around the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis are referred to as the ⁇ X direction, the ⁇ Y direction, and the ⁇ Z direction, respectively.
  • the Z-axis direction may be the direction of gravity.
  • the XY plane may be horizontal.
  • machining system SYSa Processing system SYSSa of the first embodiment
  • machining system SYSa the machining system SYS of the first embodiment
  • machining system SYSa the machining system SYS of the first embodiment
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the processing system SYSA of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram showing a system configuration of the processing system SYSA of the first embodiment.
  • the processing system SYSa includes a processing device 1, a stage device 3, and a control device 5.
  • the processing device 1 and the stage device 3 are housed in the housing 4.
  • the processing device 1 and the stage device 3 may not be housed in the housing 4. That is, the processing system SYSa does not have to include the housing 4 that houses the processing device 1 and the stage device 3.
  • the processing device 1 can process the work W under the control of the control device 5.
  • the work W may be, for example, a metal, an alloy (for example, duralumin, etc.), a semiconductor (for example, silicon), or a resin (for example, CFRP (Carbon Fiber Reinforced)). It may be (Plastic), paint (for example, a paint layer applied to a base material), glass, or an object made of any other material.
  • the processing device 1 irradiates the work W with processing light EL in order to process the work W.
  • the processing light EL may be any kind of light as long as the work W can be processed by being irradiated with the work W. In the first embodiment, the description will be made using an example in which the processing light EL is a laser light, but the processing light EL may be a type of light different from the laser light.
  • the wavelength of the processing light EL may be any wavelength as long as the work W can be processed by irradiating the work W.
  • the processed light EL may be visible light or invisible light (for example, at least one of infrared light and ultraviolet light).
  • the processed light EL includes pulsed light, but may not include pulsed light. In other words, the processed light EL may be continuous light.
  • the processing apparatus 1 may irradiate the work W with a processing light EL to perform a removal process (typically, a cutting process or a grinding process) to remove a part of the work W.
  • a removal process typically, a cutting process or a grinding process
  • the processing apparatus 1 may form a riblet structure on the work W.
  • the riblet structure is a structure capable of reducing resistance to fluid on the surface of the work W (particularly, frictional resistance and turbulent frictional resistance).
  • the riblet structure is, for example, a second direction in which a groove extending along a first direction (for example, the Y-axis direction) along the surface of the work W is along the surface of the work W and intersects in the first direction. It may include a plurality of structures arranged along (for example, the X-axis direction).
  • the processing apparatus 1 may perform additional processing to add a new structure to the work W by irradiating the work W with processing light EL in addition to or instead of the removal processing.
  • the processing apparatus 1 may form the above-mentioned riblet structure on the surface of the work W by performing additional processing.
  • the processing apparatus 1 may perform marking processing for forming a desired mark on the surface of the work W by irradiating the work W with processing light EL in addition to or in place of at least one of the removal processing and the addition processing.
  • the processing device 1 can further measure the work W under the control of the control device 5.
  • the processing apparatus 1 irradiates the work W with the measurement light ML in order to measure the work W.
  • the measurement light ML may be any kind of light as long as the work W can be measured by irradiating the work W. In the first embodiment, the description will be given using an example in which the measurement light ML is a laser light, but the measurement light ML may be a type of light different from the laser light.
  • the wavelength of the measurement light ML may be any wavelength as long as the work W can be measured by irradiating the work W.
  • the measurement light ML may be visible light or invisible light (for example, at least one of infrared light and ultraviolet light).
  • the measurement light ML includes pulse light.
  • the wavelength of the measurement light ML may be different from the wavelength of the processing light EL.
  • the wavelength of the measurement light ML may be shorter than the wavelength of the processing light EL.
  • light having a wavelength band of 266 nm or 355 nm may be used as the measurement light ML, and light having a wavelength band of 532 nm, 1 ⁇ m or 10 ⁇ m may be used as the processing light EL.
  • the spot diameter of the measurement light ML on the work W becomes smaller than the spot diameter of the processing light EL on the work W.
  • the wavelength of the measurement light ML does not have to be shorter than the wavelength of the processing light EL.
  • the wavelength of the measurement light ML may be the same as the wavelength of the processing light EL.
  • the processing device 1 may be capable of measuring the state of the work W.
  • the state of the work W may include the position of the work W.
  • the position of the work W may include the position of the surface of the work W.
  • the position of the surface of the work W may include a position in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction of each surface portion obtained by subdividing the surface of the work W.
  • the state of the work W may include the shape of the work W (for example, a three-dimensional shape).
  • the shape of the work W may include the shape of the surface of the work W.
  • the shape of the surface of the work W is, in addition to or in place of, the position of the surface of the work W described above, the orientation of each surface portion subdivided into the surface of the work W (for example, the orientation of the normal of each surface portion). It may include (substantially equivalent to the amount of inclination of each surface portion with respect to at least one of the X-axis, Y-axis and Z-axis).
  • the state of the work W may include the size of the work W (for example, the size in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction).
  • the processing apparatus 1 includes a processing head 11 that emits each of the processing light EL and the measuring light ML to the work W, and a head drive system 12 that moves the processing head 11. ..
  • the processing head 11 means an arbitrary member capable of emitting each of the processing light EL and the measuring light ML to the work W. Therefore, although the processing head 11 includes the wording head, it does not necessarily mean a member attached to the tip of any member. Therefore, the processing head 11 may be referred to as a processing member.
  • the processing head 11 includes a processing light source 111, a processing optical system 112, a measuring light source 113, a measuring optical system 114, a synthetic optical system 115, and a common optical system 116.
  • the structures of the processing head 11 and the head drive system 12 will be described in detail later.
  • the head drive system 12 moves the machining head 11 along at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, the ⁇ X direction, the ⁇ Y direction, and the ⁇ Z direction.
  • the positional relationship between the stage 32 (furthermore, the work W mounted on the stage 32) and the processing head 11 changes. That is, when the stage 32 moves, the relative positions of the stage 32 and the work W and the processing head 11 change. Therefore, moving the stage 32 is equivalent to changing the positional relationship between the stage 32 and the work W and the machining head 11.
  • each optical system that is, the processing optical system 112, the measurement optical system 114, and the synthetic optical system included in the stage 32, the work W, and the processing head 11 is provided.
  • the positional relationship with at least one of 115 and the common optical system 116) changes. Therefore, moving the processing head 11 is equivalent to changing the positional relationship between the stage 32 and the work W and each optical system included in the processing head 11.
  • the positional relationship between the stage 32 and the work W and the processing head 11 changes, the positional relationship between the stage 32 and the work W and the housing 117 of the processing head 11 changes.
  • moving the machining head 11 is equivalent to changing the positional relationship between the stage 32 and the work W and the housing 117 of the machining head 11. Further, when the positional relationship between the stage 32 and the work W and the processing head 11 changes, the irradiation positions of the processing light EL and the measurement light ML on the work W change. Therefore, moving the processing head 11 is equivalent to changing the irradiation positions of the processing light EL and the measurement light ML on the work W.
  • the stage device 3 includes a surface plate 31 and a stage 32.
  • the surface plate 31 is arranged on the bottom surface of the housing 4 (or on a supporting surface such as a floor surface on which the housing 4 is placed).
  • a stage 32 is arranged on the surface plate 31.
  • the prevention (not shown) for reducing the transmission of the vibration of the surface plate 31 to the stage 32
  • a shaking device may be installed.
  • a support frame (not shown) that supports the processing device 1 may be arranged on the surface plate 31.
  • the stage 32 may hold the mounted work W.
  • the stage 32 may hold the work W by vacuum-adsorbing and / or electrostatically adsorbing the work W.
  • the stage 32 does not have to hold the mounted work W.
  • the stage 32 can move on the surface plate 31 with the work W mounted under the control of the control device 5.
  • the stage 32 is movable with respect to at least one of the surface plate 31 and the processing device 1.
  • the stage 32 can move along the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively.
  • the stage 32 can move along the stage running surface (moving surface) parallel to the XY plane.
  • the stage 32 may also be movable along at least one of the Z-axis direction, the ⁇ X direction, the ⁇ Y direction, and the ⁇ Z direction.
  • the stage device 3 includes a stage drive system 33.
  • the stage drive system 33 moves the stage 32 by using, for example, an arbitrary motor (for example, a linear motor or the like).
  • the stage device 3 may be provided with a stage position measuring instrument for measuring the position of the stage 32.
  • the stage position measuring instrument may include, for example, at least one of an encoder and a laser interferometer.
  • the positional relationship between the stage 32 (furthermore, the work W mounted on the stage 32) and the processing head 11 changes. That is, when the stage 32 moves, the relative positions of the processing head 11 and the stage 32 and the work W change. Therefore, moving the stage 32 is equivalent to changing the positional relationship between the stage 32 and the work W and the machining head 11. Further, when the positional relationship between the stage 32 and the work W and the processing head 11 changes, the positional relationship between the stage 32 and the work W and the housing 117 of the processing head 11 changes. Therefore, moving the stage 32 is equivalent to changing the positional relationship between the stage 32 and the work W and the housing 117 of the processing head 11.
  • moving the stage 32 is equivalent to changing the positional relationship between the stage 32 and the work W and each optical system included in the processing head 11.
  • the positional relationship between the stage 32 and the work W and the processing head 11 changes, the irradiation positions of the processing light EL and the measurement light ML on the work W change. Therefore, moving the stage 32 is equivalent to changing the irradiation positions of the processing light EL and the measurement light ML on the work W.
  • the control device 5 controls the operation of the processing system SYS. For example, the control device 5 sets the machining conditions of the work W, and controls the machining device 1 and the stage device 3 so that the work W is machined according to the set machining conditions. For example, the control device 5 sets the measurement conditions of the work W, and controls the processing device 1 and the stage device 3 so that the work W is measured according to the set measurement conditions.
  • the control device 5 may include, for example, a CPU (Central Processing Unit) (or a GPU (Graphics Processing Unit) in addition to or in place of the CPU) and a memory.
  • the control device 5 functions as a device that controls the operation of the machining system SYS by the CPU executing a computer program.
  • This computer program is a computer program for causing the control device 5 (for example, the CPU) to perform (that is, execute) the operation described later to be performed by the control device 5. That is, this computer program is a computer program for causing the control device 5 to function so that the processing system SYSa performs an operation described later.
  • the computer program executed by the CPU may be recorded in a memory (that is, a recording medium) included in the control device 5, or may be an arbitrary storage medium built in the control device 5 or externally attached to the control device 5 (that is, a recording medium). For example, it may be recorded on a hard disk or a semiconductor memory). Alternatively, the CPU may download the computer program to be executed from a device external to the control device 5 via the network interface.
  • a memory that is, a recording medium included in the control device 5
  • the CPU may download the computer program to be executed from a device external to the control device 5 via the network interface.
  • the control device 5 does not have to be provided inside the processing system SYS, and may be provided as a server or the like outside the processing system SYS, for example.
  • the control device 5 and the processing system SYSA may be connected by a wired and / or wireless network (or a data bus and / or a communication line).
  • a wired network for example, a network using a serial bus type interface represented by at least one of IEEE1394, RS-232x, RS-422, RS-423, RS-485 and USB may be used.
  • a network using a parallel bus interface may be used.
  • a network using an Ethernet (registered trademark) compliant interface represented by at least one of 10BASE-T, 100BASE-TX and 1000BASE-T may be used.
  • a network using radio waves may be used.
  • An example of a network using radio waves is a network conforming to IEEE802.1x (for example, at least one of wireless LAN and Bluetooth®).
  • a network using infrared rays may be used.
  • a network using optical communication may be used.
  • the control device 5 and the processing system SYSA may be configured so that various types of information can be transmitted and received via the network.
  • control device 5 may be able to transmit information such as commands and control parameters to the processing system SYSA via the network.
  • the processing system SYSa may include a receiving device that receives information such as commands and control parameters from the control device 5 via the network.
  • the first control device that performs a part of the processing performed by the control device 5 is provided inside the processing system SYS, the second control device that performs the other part of the processing performed by the control device 5 is performed.
  • the control device may be provided outside the processing system SYS.
  • the recording medium for recording the computer program executed by the CPU includes CD-ROM, CD-R, CD-RW, flexible disc, MO, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD + R, and DVD-RW. , DVD + RW and optical disks such as Blu-ray (registered trademark), magnetic media such as magnetic tape, magneto-optical disks, semiconductor memories such as USB memory, and any other medium capable of storing a program are used. May be good.
  • the recording medium may include a device capable of recording a computer program (for example, a general-purpose device or a dedicated device in which the computer program is implemented in at least one form such as software and firmware).
  • each process or function included in the computer program may be realized by a logical processing block realized in the control device 5 by the control device 5 (that is, a computer) executing the computer program. It may be realized by hardware such as a predetermined gate array (FPGA, ASIC) included in the control device 5, or a logical processing block and a partial hardware module that realizes a part of the hardware are mixed. It may be realized in the form of.
  • a logical processing block realized in the control device 5 by the control device 5 (that is, a computer) executing the computer program. It may be realized by hardware such as a predetermined gate array (FPGA, ASIC) included in the control device 5, or a logical processing block and a partial hardware module that realizes a part of the hardware are mixed. It may be realized in the form of.
  • FPGA predetermined gate array
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the processing head 11.
  • the processing head 11 includes a processing light source 111, a processing optical system 112, a measuring light source 113, a measuring optical system 114, a synthetic optical system 115, and a common optical system 116.
  • the processing light source 111, the processing optical system 112, the measurement light source 113, the measurement optical system 114, the synthetic optical system 115, and the common optical system 116 are housed in the housing 117.
  • at least one of the processing light source 111, the processing optical system 112, the measuring light source 113, the measuring optical system 114, the synthetic optical system 115, and the common optical system 116 may not be housed in the housing 117.
  • the processing light source 111 can generate processing light EL.
  • the processing light source 111 may include, for example, a laser diode. Further, the processing light source 111 may be a light source capable of pulse oscillation. In this case, the processing light source 111 can generate pulsed light (for example, pulsed light having a light emission time of picoseconds or less) as the processing light EL.
  • the processing light source 111 emits the generated processing light EL toward the processing optical system 112.
  • the processing optical system 112 is an optical system in which the processing light EL emitted from the processing light source 111 is incident.
  • the processing optical system 112 is an optical system that emits processing light EL incident on the processing optical system 112 toward the synthetic optical system 115. That is, the processing optical system 112 is an optical system that guides the processing light EL emitted from the processing light source 111 to the synthetic optical system 115.
  • the processing light EL emitted by the processing optical system 112 irradiates the work W via the synthetic optical system 115 and the common optical system 116. Therefore, it can be said that the processing optical system 112 is an optical system that emits processing light EL toward the work W via the synthetic optical system 115 and the common optical system 116.
  • the processing optical system 112 includes a position adjusting optical system 1121 and an angle adjusting optical system 1122.
  • the position adjusting optical system 1121 can adjust the injection position of the processing light EL from the processing optical system 112.
  • the position adjusting optical system 1121 includes, for example, a parallel plane plate that can be inclined with respect to the traveling direction of the processing light EL, and changes the position of the processing light by changing the inclination angle of the parallel plane plate.
  • the injection position of the processing light EL can be set to an arbitrary position in the YZ plane by a plurality of parallel plane plates having different inclination directions.
  • the angle adjustment optical system 1122 can adjust the injection angle of the processing light EL from the processing optical system 112.
  • the angle adjusting optical system 1122 includes, for example, a mirror that can be tilted with respect to the traveling direction of the machining light EL, and the emission angle of the machining light is changed by changing the tilt angle of the mirror.
  • the injection angle of the processing light EL can be set to any direction around the ⁇ X axis and the ⁇ Y axis by a plurality of mirrors having different inclination directions.
  • the processing optical system 112 When the injection angle of the processing light EL from the processing optical system 112 changes, the irradiation position of the processing light EL (for example, the irradiation position on the work W) changes.
  • the processing optical system 112 does not have to include at least one of the position adjusting optical system 1121 and the angle adjusting optical system 1122.
  • the processing optical system 112 includes, in addition to or in place of at least one of the position adjusting optical system 1121 and the angle adjusting optical system 1122, other optical elements and optical members (these may be referred to as optical systems, the same shall apply hereinafter). You may be.
  • the processing light EL emitted from the processing optical system 112 is incident on the synthetic optical system 115.
  • the synthetic optical system 115 includes a beam splitter (for example, a polarizing beam splitter) 1151.
  • the beam splitter 1151 emits the processed light EL incident on the beam splitter 1151 toward the common optical system 116.
  • the processing light EL incident on the beam splitter 1151 is emitted toward the common optical system 116 by passing through the polarization separation surface. Therefore, in the example shown in FIG.
  • the processing light EL has a polarization direction (polarization direction that is p-polarized with respect to the polarization separation surface) that can be transmitted through the polarization separation surface, and the polarization separation surface of the polarization beam splitter 1151. Is incident on.
  • the processed light EL emitted from the synthetic optical system 115 is incident on the common optical system 116.
  • the common optical system 116 emits the processed light EL incident on the common optical system 116 toward the work W.
  • the common optical system 116 includes a galvano mirror 1161 and an f ⁇ lens 1162.
  • the processed light EL emitted from the synthetic optical system 115 is incident on the galvano mirror 1161.
  • the galvano mirror 1161 changes the irradiation position of the processing light EL on the work W by deflecting the processing light EL (that is, changing the injection angle of the processing light EL). That is, the galvano mirror 1161 changes the position of the irradiated area EA set on the work W or on the optical path of the processing light EL as the area to be irradiated with the processing light EL by deflecting the processing light EL.
  • the galvano mirror 1161 Since the galvano mirror 1161 is arranged at or near the entrance pupil position of the f ⁇ lens 1162, the change in the emission angle of the processed light EL by the galvano mirror 1161 is caused by the f ⁇ lens 1162 at the irradiation position of the processed light EL (that is, that is). , The position of the irradiated area EA) is converted.
  • the galvano mirror 1161 includes an X scanning mirror 1161X and a Y scanning mirror 1162Y. Each of the X scanning mirror 1161X and the Y scanning mirror 1162Y is a tilt angle variable mirror in which the angle of the processed light EL incident on the galvano mirror 1161 with respect to the optical path is changed.
  • the X-scanning mirror 1161X swings or rotates so as to change the irradiation position of the processed light EL on the work W along the X-axis direction (that is, changes the angle of the X-scanning mirror 1161X with respect to the optical path of the processed light EL. By doing so, the processing light EL is deflected.
  • the Y scanning mirror 1161Y swings or rotates so as to change the irradiation position of the processed light EL on the work W along the Y-axis direction (that is, changes the angle of the Y scanning mirror 1161Y with respect to the optical path of the processed light EL. By doing so, the processing light EL is deflected.
  • the processed light EL from the galvano mirror 1161 is incident on the f ⁇ lens 1162. Therefore, the galvanometer mirror 1161 is arranged on the optical path of the processed light EL between the synthetic optical system 115 and the f ⁇ lens 1162.
  • the f ⁇ lens 1162 is arranged on the optical path of the processed light EL between the galvano mirror 1161 and the work W.
  • the f ⁇ lens 1162 is arranged on the optical path of the processed light EL between the galvanometer mirror 1161 and the irradiated region EA.
  • the f ⁇ lens 1162 is an optical system for irradiating the work W with the processed light EL from the galvano mirror 1161.
  • the f ⁇ lens 1162 is an optical system for irradiating the irradiated region EA with the processed light EL from the galvanometer mirror 1161.
  • the f ⁇ lens 1162 is an optical system for condensing the processed light EL from the galvano mirror 1161 on the work W. Therefore, the f ⁇ lens 1162 irradiates the work W with the processed light EL in the convergent state. As a result, the work W is processed by the processing light EL.
  • the f ⁇ lens 1162 may be referred to as an irradiation optical system because the work W is irradiated with the processed light EL.
  • the moving range of the irradiated area EA that moves on the work W by the galvanometer mirror 1161 may be referred to as a processed area. In other words, the irradiated area EA may move within the processed area.
  • the galvanometer mirror 1161 may be referred to as a first irradiation position changing optical system.
  • the angle adjustment optical system 1122 is referred to as a second irradiation position change optical system arranged on the opposite side (between the synthetic optical system 115 and the processing light source 111) of the irradiation optical system (f ⁇ lens 1162) of the synthetic optical system 115. May be good.
  • the measurement light source 113 can generate the measurement light ML.
  • the measurement light source 113 may include, for example, a laser diode.
  • the measurement light source 113 is a light source capable of pulse oscillation.
  • the measurement light source 113 can generate pulsed light (for example, pulsed light having a light emission time of picoseconds or less) as the measurement light ML.
  • the measurement light source 113 emits the generated measurement light ML toward the measurement optical system 114.
  • the measurement light source 113 includes an optical comb light source.
  • the optical comb light source is a light source capable of generating light containing frequency components arranged at equal intervals on the frequency axis (hereinafter referred to as "optical frequency comb") as pulsed light.
  • the measurement light source 113 emits pulsed light including frequency components arranged at equal intervals on the frequency axis as the measurement light ML.
  • the processing head 11 includes a plurality of measurement light sources 113.
  • the processing head 11 includes a measurement light source 113 # 1 and a measurement light source 113 # 2.
  • the plurality of measurement light sources 113 emit a plurality of measurement light MLs that are phase-locked to each other and have interference with each other.
  • the plurality of measurement light sources 113 may have different oscillation frequencies. Therefore, the plurality of measurement light MLs emitted by the plurality of measurement light sources 113 are the plurality of measurement light MLs having different pulse frequencies (for example, the number of pulsed lights per unit time and the reciprocal of the emission cycle of the pulsed light). It becomes.
  • the measurement light source 113 # 1 emits the measurement light ML # 1 having a pulse frequency of 25 GHz
  • the measurement light source 113 # 2 emits the measurement light ML # 2 having a pulse frequency of 25 GHz + ⁇ (for example, + 100 kHz). You may.
  • the measurement optical system 114 is an optical system in which the measurement light ML emitted from the measurement light source 113 is incident.
  • the measurement optical system 114 is an optical system that emits the measurement light ML incident on the measurement optical system 114 toward the synthetic optical system 115. That is, the measurement optical system 114 is an optical system that guides the measurement light ML emitted from the measurement light source 113 to the synthetic optical system 115.
  • the measurement light ML emitted by the measurement optical system 114 is applied to the work W via the synthetic optical system 115 and the common optical system 116. Therefore, it can be said that the measurement optical system 114 is an optical system that emits the measurement light ML toward the work W via the composite optical system 115 and the common optical system 116.
  • the measurement optical system 114 is optically separated from the processing optical system 112. Therefore, the optical path of the processing light EL between the processing light source 111 and the synthetic optical system 115 and the optical path of the measurement light ML between the measurement light source 113 and the synthetic optical system 115 are optically separated. Note that the optical path of one optical system and another optical system are optically separated may mean that the optical path of one optical system and the optical path of another optical system do not overlap each other.
  • the measurement optical system 114 includes, for example, a beam splitter 1141, a beam splitter 1142, a detector 1143, a beam splitter 1144, a mirror 1145, a detector 1146, and a mirror 1147.
  • the measurement light ML emitted from the measurement light source 113 is incident on the beam splitter 1141.
  • the measurement light ML emitted from the measurement light source 113 # 1 (hereinafter referred to as “measurement light ML # 1”) and the measurement light ML emitted from the measurement light source 113 # 2 (hereinafter, “measurement light ML”). # 2 ”is incident on the beam splitter 1141.
  • the beam splitter 1141 emits the measurement lights ML # 1 and ML # 2 incident on the beam splitter 1141 toward the beam splitter 1142.
  • the beam splitter 1142 reflects the measurement light ML # 1-1, which is a part of the measurement light ML # 1 incident on the beam splitter 1142, toward the detector 1143.
  • the beam splitter 1142 emits the measurement light ML # 1-2, which is another part of the measurement light ML # 1 incident on the beam splitter 1142, toward the beam splitter 1144.
  • the beam splitter 1142 reflects the measurement light ML # 2-1 which is a part of the measurement light ML # 2 incident on the beam splitter 1142 toward the detector 1143.
  • the beam splitter 1142 emits the measurement light ML # 2-2, which is another part of the measurement light ML # 2 incident on the beam splitter 1142, toward the beam splitter 1144.
  • the measurement lights ML # 1-1 and ML # 2-1 emitted from the beam splitter 1142 are incident on the detector 1143.
  • the detector 1143 detects the interference light generated by the interference between the measurement light ML # 1-1 and the measurement light ML # 2-1. Specifically, the detector 1143 detects the interference light by receiving the interference light. Therefore, the detector 1143 may be provided with a light receiving element (a light receiving unit, typically a photoelectric conversion element) capable of receiving light.
  • the detection result of the detector 1143 is output to the control device 5.
  • the measurement lights ML # 1-2 and ML # 2-2 emitted from the beam splitter 1142 are incident on the beam splitter 1144.
  • the beam splitter 1144 emits at least a part of the measurement light ML # 1-2 incident on the beam splitter 1144 toward the mirror 1145.
  • the beam splitter 1144 emits at least a part of the measurement light ML # 2-2 incident on the beam splitter 1144 toward the mirror 1147.
  • the beam splitter 1144 may be referred to as a branching member.
  • the measurement light ML # 1-2 emitted from the beam splitter 1144 is incident on the mirror 1145.
  • the measurement light ML # 1-2 incident on the mirror 1145 is reflected by the reflecting surface of the mirror 1145 (the reflecting surface may be referred to as a reference surface).
  • the mirror 1145 reflects the measurement light ML # 1-2 incident on the mirror 1145 toward the beam splitter 1144. That is, the mirror 1145 emits the measurement light ML # 1-2 incident on the mirror 1145 toward the beam splitter 1144 as the reflection light ML # 1-3.
  • the mirror 1145 may be referred to as a reference reflection member.
  • the measurement light ML # 1-3 emitted from the mirror 1145 is incident on the beam splitter 1144.
  • the beam splitter 1144 emits the measurement light ML # 1-3 incident on the beam splitter 1144 toward the beam splitter 1142.
  • the measurement light ML # 1-3 emitted from the beam splitter 1144 is incident on the beam splitter 1142.
  • the beam splitter 1142 emits the measurement light ML # 1-3 incident on the beam splitter 1142 toward the detector 1146.
  • the measurement light ML # 2-2 emitted from the beam splitter 1144 is incident on the mirror 1147.
  • the mirror 1147 reflects the measurement light ML # 2-2 incident on the mirror 1147 toward the synthetic optical system 115. That is, the mirror 1147 emits the measurement light ML # 2-2 incident on the mirror 1147 toward the synthetic optical system 115.
  • the measurement light ML # 2-2 emitted from the mirror 1147 is incident on the synthetic optical system 115.
  • the beam splitter 1151 of the synthetic optical system 115 emits the measurement light ML # 2-2 incident on the beam splitter 1151 toward the common optical system 116.
  • the measurement light ML # 2-2 incident on the beam splitter 1151 is reflected at the polarization separation surface and is emitted toward the common optical system 116. Therefore, in the example shown in FIG. 3, the measurement light ML # 2-2 has a polarization direction that can be reflected by the polarization separation surface (polarization direction that is s-polarized with respect to the polarization separation surface), and is a polarization beam splitter 1151. It is incident on the polarization separation surface of.
  • the processing light EL is incident on the beam splitter 1151 in addition to the measurement light ML # 2-2. That is, both the measurement light ML # 2-2 and the processing light EL pass through the beam splitter 1151.
  • the beam splitter 1151 emits the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 incident on the beam splitter 1151 from different directions in the same direction (that is, toward the same common optical system 116). Therefore, the beam splitter 1151 substantially functions as an optical system that synthesizes the processing light EL and the measurement light ML # 2-2.
  • the processing light EL and the measurement light ML such that the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 are incident on the common optical system 116 which is an optical system located on the emission side of the composite optical system 115.
  • the orientation of # 2-2 may be set, and as long as the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 are incident on the common optical system 116, the orientations of the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be slightly different. Good.
  • the synthetic optical system 115 may have any structure as long as the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 can be combined.
  • the synthetic optical system 115 uses a dichroic mirror that reflects light in one wavelength band and transmits light in another wavelength band in addition to or instead of using a beam splitter 1151 to process light EL and measurement light.
  • ML # 2-2 may be synthesized.
  • the measurement light ML # 2-2 emitted from the synthetic optical system 115 is incident on the common optical system 116.
  • the common optical system 116 emits the measurement light ML # 2-2 incident on the common optical system 116 toward the work W.
  • the measurement light ML # 2-2 emitted from the synthetic optical system 115 is incident on the galvano mirror 1161.
  • the galvanometer mirror 1161 changes the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W by deflecting the measurement light ML # 2-2. That is, the galvano mirror 1161 is set on the work W or on the optical path of the measurement light ML # 2-2 as a region to be irradiated with the measurement light ML # 2-2 by deflecting the measurement light ML # 2-2.
  • the position of the irradiated area MA to be irradiated is changed.
  • the galvano mirror 1161 Since the galvano mirror 1161 is arranged at or near the entrance pupil position of the f ⁇ lens 1162, the change in the emission angle of the measurement light ML # 2-2 by the galvano mirror 1161 is caused by the f ⁇ lens 1162. It is converted into a change in the irradiation position of 2-2 (that is, the position of the irradiated area MA).
  • the X scanning mirror 1161X swings or rotates so as to change the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W along the X-axis direction (that is, the measurement light ML # 2-2).
  • the measurement light ML # 2-2 is deflected by changing the angle of the X scanning mirror 1161X with respect to the optical path).
  • the Y scanning mirror 1161Y swings or rotates so as to change the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W along the Y-axis direction (that is, with respect to the optical path of the measurement light ML # 2-2). By changing the angle of the Y scanning mirror 1161Y), the measurement light ML # 2-2 is deflected.
  • the galvanometer mirror 1161 may be referred to as an irradiation position changing optical system.
  • the measurement light ML # 2-2 from the galvano mirror 1161 is incident on the f ⁇ lens 1162.
  • the f ⁇ lens 1162 is an optical system for condensing the measurement light ML # 2-2 from the galvano mirror 1161 on the work W.
  • the f ⁇ lens 1162 is an optical system for irradiating the work W with the measurement light ML # 2-2 from the galvano mirror 1161.
  • the f ⁇ lens 1162 is an optical system for irradiating the irradiated region MA with the measurement light ML # 2-2 from the galvano mirror 1161. Therefore, the f ⁇ lens 1162 is arranged on the optical path of the measurement light ML # 2-2 between the galvanometer mirror 1161 and the irradiated area MA.
  • the f ⁇ lens 1162 irradiates the work W with the measured light ML # 2-2 in the convergent state.
  • the work W is processed by the measurement light ML (specifically, the measurement light ML # 2-2). Since the f ⁇ lens 1162 irradiates the work W with the measurement light ML # 2-2, it may be referred to as an irradiation optical system.
  • the range of movement of the irradiated area MA that is moved on the work W by the galvanometer mirror 1161 may be referred to as a measured area.
  • the irradiated area MA may move within the measured area.
  • the processing light EL is incident on the common optical system 116 in addition to the measurement light ML # 2-2. That is, the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 synthesized by the synthetic optical system 115 are incident on the common optical system 116. Therefore, both the measurement light ML # 2-2 and the processing light EL pass through the same common optical system 116 (specifically, the same galvano mirror 1161 and the same f ⁇ lens 1162). Therefore, the galvano mirror 1161 can change the irradiation position of the processing light EL on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W in synchronization with each other.
  • the galvano mirror 1161 can change the irradiation position of the processing light EL on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W in conjunction with each other. That is, the galvanometer mirror 1161 can change the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W and the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W in synchronization and / or in conjunction with each other.
  • the traveling direction of the processing light EL incident on the first position on the work W and the traveling direction of the measurement light ML # 2-2 incident on the first position may be the same or parallel. Even if the traveling direction of the processing light EL incident on the second position different from the first position on the work W and the traveling direction of the measurement light ML # 2-2 incident on the second position are the same or parallel. Good.
  • the opening angle of the measurement light ML # 2-2 from the common optical system 116 toward the work W may be larger than the opening angle of the processed light EL from the common optical system 116 toward the work W.
  • the spot diameter of the measurement light ML on the work W becomes smaller than the spot diameter of the processing light EL on the work W.
  • the measurement resolution by the measurement light ML is higher than the processing resolution by the processing light EL.
  • the opening angle of the measurement light ML # 2-2 from the common optical system 116 toward the work W depends on the size of the luminous flux of the measurement light ML # 2-2 incident on the common optical system 116. Specifically, the larger the size of the luminous flux of the measurement light ML # 2-2 incident on the common optical system 116, the larger the opening angle of the measurement light ML # 2-2 from the common optical system 116 toward the work W. .. Similarly, the opening angle of the processing light EL from the common optical system 116 toward the work W depends on the size of the luminous flux of the processing light EL incident on the common optical system 116.
  • the size of the luminous flux of the measurement light ML # 2-2 incident on the common optical system 116 may be larger than the size of the luminous flux of the processing light EL incident on the common optical system 116.
  • the spot diameter of the measurement light ML on the work W becomes smaller than the spot diameter of the processing light EL on the work W.
  • the measurement resolution by the measurement light ML is higher than the processing resolution by the processing light EL.
  • the "size of the luminous flux” referred to here may mean the size of the cross section of the luminous flux intersecting in the traveling direction of the light.
  • the "size of the luminous flux” may mean the maximum size of the cross section of the light flux intersecting the traveling direction of the light.
  • the cross section of the luminous flux intersecting the traveling direction of light is an ellipse
  • the major axis of the ellipse may be the maximum size.
  • the opening angle of the measurement light ML # 2-2 from the common optical system 116 to the work W is considered based on the pupil position of the f ⁇ lens 1162 (typically the entrance pupil position, the light from the work W to the f ⁇ lens 1161). And the size of the luminous flux of the measured light ML # 2-2 at the exit pupil position). Specifically, the larger the size of the luminous flux of the measurement light ML # 2-2 at the pupil position of the f ⁇ lens 1162, the larger the opening angle of the measurement light ML # 2-2 from the common optical system 116 toward the work W. Become.
  • the opening angle of the processed light EL from the common optical system 116 toward the work W depends on the size of the luminous flux of the processed light EL at the pupil position of the f ⁇ lens 1162. Specifically, the larger the size of the luminous flux of the processed light EL at the pupil position of the f ⁇ lens 1162, the larger the opening angle of the processed light EL from the common optical system 116 toward the work W. Therefore, the size of the luminous flux of the measured light ML # 2-2 at the pupil position of the f ⁇ lens 1162 may be larger than the size of the luminous flux of the processed light EL at the pupil position of the f ⁇ lens 1162. In this case, the spot diameter of the measurement light ML on the work W becomes smaller than the spot diameter of the processing light EL on the work W. As a result, the measurement resolution by the measurement light ML is higher than the processing resolution by the processing light EL.
  • the optical path of the processing light EL and the optical path of the measurement light ML # 2-2 overlap (in other words, overlap) at least partially between the synthetic optical system 115 and the work W.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined. That is, in the synthetic optical system 115, the optical path of the processed light EL from the synthetic optical system 115 to the work W and the optical path of the measurement light ML # 2-2 from the synthetic optical system 115 to the work W overlap at least partially.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined.
  • the "optical path of light" when considering the overlap of optical paths may mean an aggregate of paths through which light propagates (or paths of light rays).
  • the optical path of the processing light EL between the synthetic optical system 115 and the work W includes a first path which is a spatial region occupied by the processing light EL reaching the first position of the work W from the synthetic optical system 115.
  • the second path which is a spatial region occupied by the processed light EL that reaches the second position of the work W from the synthetic optical system 115, and ..., the processed light EL that reaches the Nth position of the work W from the synthetic optical system 115. It may include a spatial area including the Nth path which is a spatial area occupied by.
  • the optical path of the processed light EL between the synthetic optical system 115 and the work W may include a spatial region through which the processed light EL can pass by the galvano mirror 1161 (see FIGS. 4 and 7 described later).
  • the optical path of the measurement light ML between the synthetic optical system 115 and the work W may include a spatial region through which the measurement light ML can pass by the galvanometer mirror 1161 (see FIGS. 4 and 7 described later). ).
  • the synthetic optical system 115 Since the common optical system 116 exists between the synthetic optical system 115 and the work W, the synthetic optical system 115 has at least the optical path of the processing light EL and the optical path of the measurement light ML # 2-2 in the common optical system 116.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined so as to partially overlap.
  • the optical path of the processed optical EL and the optical path of the measured optical ML # 2-2 in the common optical system 116 are at least partially overlapped with each other.
  • the measurement light ML # 2-2 may be combined.
  • the composite optical system 115 includes the processing light EL and the measurement light ML so that the optical path of the processing light EL and the optical path of the measurement light ML # 2-2 overlap at least partially between the common optical system 116 and the work W.
  • # 2-2 may be synthesized.
  • the optical path of the processed light EL from the common optical system 116 to the work W and the optical path of the measurement light ML # 2-2 from the common optical system 116 to the work W are at least partially overlapped.
  • Processing light EL and measurement light ML # 2-2 may be combined.
  • the synthetic optical system 115 Is the processing light EL and the measurement light so that the optical path of the processing light EL from the synthetic optical system 115 to the work W and the optical path of the measurement light ML # 2-2 from the synthetic optical system 115 to the work W are coaxial.
  • ML # 2-2 may be synthesized. In this case, as shown in FIG.
  • the synthetic optical system 115 is the irradiated area EA.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined so that the light and the irradiated area MA overlap at least partially.
  • the processing light EL and the measurement light are arranged so that the irradiation position of the processing light EL on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W at least partially match.
  • ML # 2-2 may be synthesized.
  • the processing light EL is irradiated to at least a part of the irradiated area MA to which the measurement light ML # 2-2 is irradiated. That is, the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 are irradiated to the same region.
  • the optical path of the processed light EL from the synthetic optical system 115 to the work W and the optical path of the measurement light ML # 2-2 from the synthetic optical system 115 to the work W are coaxial with each other from the synthetic optical system 115 to the work W. It may be included that the main ray of the processing light EL leading to the above coincides with the main ray of the measurement light ML # 2-2 extending from the synthetic optical system 115 to the work W.
  • the main light rays of the processing light EL and the measuring light ML # 2-2 intersect the traveling directions of the processing light EL and the measuring light ML # 2-2 (the traveling direction of the processing light EL and the measuring light ML # 2-2). It can be a light beam that passes through the position of the center of light intensity in the cross section).
  • the processing apparatus 1 irradiates the irradiated area EA with the processing light EL and measures the light ML # 2- on the irradiated area MA. Irradiation of 2 may be performed at the same time.
  • FIG. 6A which is a timing chart showing the irradiation timing of the processing light EL and the irradiation timing of the measurement light ML # 2-2, the processing light EL and the measurement light ML are as described above.
  • the processing apparatus 1 determines the timing (in other words, the timing) at which at least one of the plurality of pulsed lights constituting the processing light EL is irradiated to the irradiated area EA. , Period) and the timing (that is, time, period) at which at least one of the plurality of pulsed lights constituting the measurement light ML # 2-2 is irradiated to the irradiated area MA.
  • EL and measurement light ML # 2-2 may be irradiated.
  • the processing apparatus 1 irradiates the irradiated area EA with the processing light EL and measures the light ML # on the irradiated area MA.
  • Irradiation of 2-2 may be performed at different timings. Specifically, as shown in FIGS.
  • the processing apparatus 1 is Of the timing (that is, time, period) at which at least one of the plurality of pulsed lights constituting the processing light EL is irradiated to the irradiated region EA, and the plurality of pulsed lights constituting the measurement light ML # 2-2.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be irradiated so that at least one of the above is irradiated to the irradiated area MA at a different timing (that is, time and period).
  • the processing apparatus 1 comprises a plurality of timings (that is, timing, period) in which at least one of the plurality of pulsed lights constituting the processing light EL is irradiated to the irradiated region EA, and a plurality of measuring light ML # 2-2.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be irradiated so that the timing (that is, the time and period) at which at least one of the pulsed lights of the above is irradiated to the irradiated area MA does not overlap.
  • the timing at which one pulsed light PL # 13 constituting the processing light EL is applied to the irradiated region EA is the timing of irradiating the one pulsed light PL # 13 constituting the measurement light ML # 2-2. It is set between the timing when # 12 is irradiated to the irradiated area MA and the timing when the other pulsed light PL # 14 constituting the measurement light ML # 2-2 is irradiated to the irradiated area MA.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be irradiated.
  • one pulse light PL # 11 constituting the processing light EL is irradiated at the timing when one pulse light PL # 12 constituting the measurement light ML # 2-2 is irradiated to the irradiated area MA.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2 are set between the timing at which the region EA is irradiated and the timing at which the other pulsed light PL # 13 constituting the processing light EL is irradiated to the irradiated region EA. You may irradiate -2.
  • the irradiation of the measurement light ML # 2-2 to the work W is less likely to be hindered by a substance (for example, fume) generated due to the irradiation of the work W by the processing light EL.
  • a substance for example, fume
  • the processing light EL and the measurement light are arranged so that the optical path of the processing light EL and the optical path of the measurement light ML # 2-2 are at least partially separated between the synthetic optical system 115 and the work W.
  • ML # 2-2 may be synthesized. That is, in the synthetic optical system 115, the optical path of the processed light EL from the synthetic optical system 115 to the work W and the optical path of the measurement light ML # 2-2 from the synthetic optical system 115 to the work W are separated at least partially.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined with each other.
  • the synthetic optical system 115 Since the common optical system 116 exists between the synthetic optical system 115 and the work W, the synthetic optical system 115 has at least the optical path of the processing light EL and the optical path of the measurement light ML # 2-2 in the common optical system 116.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined so as to be partially separated.
  • the processing light EL and the measurement are performed so that the optical path of the processing light EL in the common optical system 116 and the optical path of the measurement light ML # 2-2 in the common optical system 116 are separated at least partially.
  • Optical ML # 2-2 may be synthesized.
  • the processing light EL and the measurement light ML # are arranged so that the optical path of the processing light EL and the optical path of the measurement light ML # 2-2 are at least partially separated between the common optical system 116 and the work W. 2-2 may be synthesized.
  • the optical path of the processed light EL from the common optical system 116 to the work W and the optical path of the measurement light ML # 2-2 from the common optical system 116 to the work W are separated at least partially.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined.
  • FIG. 7 which is a cross-sectional view partially showing the optical path of the processing light EL and the optical path of the measurement light ML # 2-2 between the synthetic optical system 115 and the work W
  • the synthetic optical system 115 The optical path of the processed light EL from the synthetic optical system 115 to the work W and the optical path of the measurement light ML # 2-2 from the synthetic optical system 115 to the work W are the synthetic optical system 115 and / or the common optical system 116.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined so as to be separated at least partially along the direction intersecting the optical axis AX of.
  • the synthetic optical system 115 in the synthetic optical system 115, the optical path of the processed light EL from the synthetic optical system 115 to the work W and the optical path of the measurement light ML # 2-2 from the synthetic optical system 115 to the work W have an off-axis relationship. Therefore, the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined.
  • FIG. 8 which is a plan view showing the irradiated area EA irradiated with the processing light EL and the irradiated area MA irradiated with the measurement light ML
  • the synthetic optical system 115 is the irradiated area EA.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined so that the irradiation area MA and the irradiated area MA are at least partially separated from each other.
  • the processing light EL and the measurement light ML are arranged so that the irradiation position of the processing light EL on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W are at least partially different.
  • # 2-2 may be synthesized.
  • FIG. 7 shows an example in which the processed light EL from the f ⁇ lens 1162 to the work W and the measurement light ML # 2-2 from the f ⁇ lens 1162 to the work W are parallel to each other. That is, FIG. 7 shows an example in which the main ray of the processed light EL from the f ⁇ lens 1162 to the work W and the main ray of the measurement light ML # 2-2 from the f ⁇ lens 1162 to the work W are parallel. ..
  • the processing light EL from the f ⁇ lens 1162 to the work W and the measurement light ML # 2-2 from the f ⁇ lens 1162 to the work W may be non-parallel.
  • the main ray of the processing light EL from the f ⁇ lens 1162 to the work W and the main ray of the measurement light ML # 2-2 from the f ⁇ lens 1162 to the work W may be non-parallel.
  • the telecentricity of the work side of the f ⁇ lens 1162 may be non-telecentric with respect to the processed light EL
  • the telecentricity of the work side of the f ⁇ lens 1162 may be non-telecentric with respect to the measurement light ML.
  • the synthetic optical system 115 typically has the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 on the pupil surface of the f ⁇ lens 1162.
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined so as to have an angle difference. That is, the synthetic optical system 115 measures the processed light EL and measures so that the incident angle of the processed light EL with respect to the pupil surface of the f ⁇ lens 1162 and the incident angle of the measured light ML # 2-2 with respect to the pupil surface of the f ⁇ lens 1162 are different.
  • Optical ML # 2-2 may be synthesized.
  • the angle difference between the processed light EL on the pupil surface and the measured light ML # 2-2 is increased by the f ⁇ lens 1162 between the processed light EL and the measurement light on the image plane (typically, the surface of the work W). It is converted to the difference in irradiation position from ML # 2-2. That is, the angle difference between the processed light EL and the measurement light ML # 2-2 on the pupil surface is the difference in position between the irradiated area EA and the irradiated area MA on the work W by the f ⁇ lens 1162. Will be converted.
  • the common optical system 116 is a relay lens between the galvanometer mirror 1161 and the f ⁇ lens 1162. It may be equipped with 1163.
  • the relay lens 1163 is an optical member (optical system) for at least partially separating the optical path of the processing light EL and the optical path of the measurement light ML # 2-2 on a surface optically conjugate with the surface of the work W.
  • the processing apparatus 1 irradiates the irradiated area EA with the processing light EL and measures the light ML # 2-2 on the irradiated area MA. Irradiation may be performed at the same timing (see FIG. 6A).
  • the processing apparatus 1 irradiates the irradiated area EA with the processing light EL and measures the light ML # 2 on the irradiated area MA. The irradiation of -2 may be performed at different timings (see FIGS. 6 (b) and 6 (c)).
  • the optical path of the processing light EL and the optical path of the measurement light ML # 2-2 are separated from each other between the synthetic optical system 115 and the work W (so that they do not partially overlap).
  • the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 may be combined.
  • the processing device 1 can irradiate the work W with the measurement light ML at the timing when the work W is placed on the stage 32 or before the processing device 1 starts processing the work W (for example, the work W can be irradiated with the measurement light ML.
  • the work W may be irradiated with the measurement light ML (at the timing of).
  • the processing device 1 before the processing device 1 starts processing the work W (for example, at the timing when the work W is placed on the stage 32 or when the work W can be irradiated with the measurement light ML).
  • the irradiated area MA may be irradiated with the measurement light ML # 2-2.
  • the processing apparatus 1 may irradiate the work W with the measurement light ML after the processing apparatus 1 completes the processing of the work W.
  • the processing apparatus 1 may irradiate the irradiated area MA with the measurement light ML # 2-2 after the processing apparatus 1 completes the processing of the work W.
  • the light caused by the irradiation of the measurement light ML # 2-2 is generated from the work W. That is, when the work W is irradiated with the measurement light ML # 2-2, the light caused by the irradiation of the measurement light ML # 2-2 is emitted from the work W. For example, when the work W is irradiated with the measurement light ML # 2-2, the reflected light of the measurement light ML # 2-2 is emitted from the work W. For example, when the work W is irradiated with the measurement light ML # 2-2, the scattered light of the measurement light ML # 2-2 is emitted from the work W.
  • the light caused by the irradiation of the measurement light ML # 2-2 in other words, the light emitted from the work W due to the irradiation of the measurement light ML # 2-2, is reflected by the work W.
  • Measurement light ML # 2-2 that is, reflected light
  • scattered light generated by irradiation of the work W with the measurement light ML # 2-2 measurement light ML # 2-2 (that is, diffracted light) diffracted by the work W. )
  • at least one of the measurement light ML # 2-2 (that is, transmitted light) transmitted through the work W may be included.
  • At least a part of the light emitted from the work W due to the irradiation of the measurement light ML # 2-2 (hereinafter, this light is referred to as “measurement light ML # 2-3”) is incident on the common optical system 116.
  • the measurement light ML # 2-3 incident on the common optical system 116 is incident on the composite optical system 115 via the f ⁇ lens 1162 and the galvanometer mirror 1161.
  • the beam splitter 1151 of the synthetic optical system 115 emits the measurement light ML # 2-3 incident on the beam splitter 1151 toward the measurement optical system 114.
  • the measurement light ML # 2-3 incident on the beam splitter 1151 is reflected at the polarization separation surface and is emitted toward the measurement optical system 114. Therefore, in the example shown in FIG. 3, the measurement light ML # 2-3 is incident on the polarization separation surface of the polarization beam splitter 1151 in a state of having a polarization direction that can be reflected by the polarization separation surface.
  • the measurement light ML # 2-3 emitted from the synthetic optical system 115 is incident on the mirror 1147 of the measurement optical system 114.
  • the mirror 1147 reflects the measurement light ML # 2-3 incident on the mirror 1147 toward the beam splitter 1144.
  • the beam splitter 1144 emits at least a part of the measurement light ML # 2-3 incident on the beam splitter 1144 toward the beam splitter 1142.
  • the beam splitter 1142 emits at least a part of the measurement light ML # 2-3 incident on the beam splitter 1142 toward the detector 1146.
  • the measurement light ML # 1-3 is incident on the detector 1146 in addition to the measurement light ML # 2-3. That is, the measurement light ML # 2-3 directed to the detector 1146 via the work W and the measurement light ML # 1-3 directed to the detector 1146 without passing through the work W are incident on the detector 1146.
  • the measurement light ML # 1-3 may be referred to as a reference light.
  • the detector 1146 detects the interference light generated by the interference between the measurement light ML # 1-3 and the measurement light ML # 2-3. Specifically, the detector 1146 detects the interference light by receiving the interference light. Therefore, the detector 1146 may be provided with a light receiving element (light receiving unit) capable of receiving light.
  • the detector 1146 may be referred to as a light receiving member.
  • the detection result of the detector 1146 is output to the control device 5.
  • the control device 5 calculates the state of the work W based on the detection result of the detector 1143 and the detection result of the detector 1146.
  • the principle of calculating the state of the work W based on the detection result of the detector 1143 and the detection result of the detector 1146 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 10 shows the measurement light ML # 1-1 incident on the detector 1143, the measurement light ML # 2-1 incident on the detector 1143, the interference light detected by the detector 1143, and the measurement light ML incident on the detector 1146. It is a timing chart which shows the interference light detected by # 1-3, the measurement light ML # 2-3 incident on the detector 1146, and the detector 1146. Since the pulse frequency of the measurement light ML # 1 and the pulse frequency of the measurement light ML # 2 are different, the pulse frequency of the measurement light ML # 1-1 and the pulse frequency of the measurement light ML # 2-1 are different.
  • the interference light between the measurement light ML # 1-1 and the measurement light ML # 2-1 is the pulse light constituting the measurement light ML # 1-1 and the pulse light constituting the measurement light ML # 2-1. At the same time, it becomes interference light in which pulsed light appears in synchronization with the timing of incident on the detector 1143.
  • the pulse frequency of the measurement light ML # 1-3 and the pulse frequency of the measurement light ML # 2-3 are different. Therefore, the interference light between the measurement light ML # 1-3 and the measurement light ML # 2-3 includes the pulse light constituting the measurement light ML # 1-3 and the pulse light constituting the measurement light ML # 2-3. At the same time, it becomes interference light in which pulsed light appears in synchronization with the timing of incident on the detector 1146.
  • the position (position on the time axis) of the pulsed light that produces the interference light detected by the detector 1146 fluctuates according to the positional relationship between the processing head 11 and the work W. This is because the interference light detected by the detector 1146 is the measurement light ML # 2-3 directed to the detector 1146 via the work W and the measurement light ML # 1-3 directed to the detector 1146 without passing through the work W. This is because it is interference light with.
  • the position (position on the time axis) of the pulsed light that produces the interference light detected by the detector 1143 does not change depending on the positional relationship between the processing head 11 and the work W.
  • the time difference between the pulsed light that produces the interference light detected by the detector 1146 and the pulsed light that produces the interference light detected by the detector 1143 is the positional relationship between the processing head 11 and the work W (typically, processing). It can be said that the distance between the head 11 and the work W) is indirectly indicated. Therefore, the control device 5 can calculate the state of the work W based on the time difference between the pulsed light that produces the interference light detected by the detector 1146 and the pulsed light that produces the interference light detected by the detector 1143. .. Specifically, the control device 5 uses the measurement light ML # of the work W based on the time difference between the pulsed light that produces the interference light detected by the detector 1146 and the pulsed light that produces the interference light detected by the detector 1143.
  • the position of the portion irradiated with 2-2 can be calculated. That is, the control device 5 can obtain information on the position of the portion of the work W irradiated with the measurement light ML # 2-2. Further, if the measurement light ML # 2-2 is irradiated to a plurality of places of the work W and / or the measurement light ML # 2-2 is irradiated so as to scan the surface of the work W, the control device 5 , The shape of the work W can also be calculated.
  • the calculated state of the work W may be used to control the machining system SYS. Specifically, the calculated state of the work W may be used to control the processing apparatus 1. The calculated state of the work W may be used to control the machining head 11. The calculated state of the work W may be used to control the head drive system 12. The calculated state of the work W may be used to control the stage device 3. The calculated state of the work W may be used to control the stage drive system 33.
  • the control device 5 relatives the work W to the machining head 11 so that the relative positional relationship between the work W and the machining head 11 becomes a desired positional relationship based on the calculated state of the work W.
  • Positional relationship may be changed. That is, the control device 5 is relative to the work W and the machining head 11 so that the relative positional relationship between the work W and the machining head 11 becomes a desired positional relationship based on the calculated state of the work W.
  • At least one of the head drive system 12 and the stage drive system 33 can be mentioned as an example of a device capable of changing the relative positional relationship between the work W and the processing head 11.
  • the "desired positional relationship” there is a positional relationship in which the processing light EL and / or the measurement light ML is irradiated to the desired position on the work W.
  • the control device 5 is based on the calculated state of the work W, and the optical systems (for example, the processing optical system 112, the measurement optical system 114, the synthetic optical system 115, and the common optical system) included in the work W and the processing head 11 are provided.
  • the relative positional relationship between the work W and each optical system included in the processing head 11 may be changed so that the relative positional relationship with at least one of 116) becomes a desired relationship. That is, the control device 5 has a desired relationship between the work W and the processing head so that the relative positional relationship between the work W and each optical system included in the processing head 11 is a desired relationship based on the calculated state of the work W.
  • a device capable of changing the relative positional relationship with each optical system included in 11 may be controlled. At least one of the head drive system 12 and the stage drive system 33 can be mentioned as an example of a device capable of changing the relative positional relationship between the work W and each optical system included in the processing head 11.
  • the control device 5 relatives to the work W so that the irradiated area EA is set at a desired position on the work W (that is, the processing light EL is irradiated) based on the calculated state of the work W.
  • the relative position of the irradiated area EA may be changed. That is, the control device 5 can change the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W so that the irradiated area EA is set at a desired position on the work W based on the calculated state of the work W.
  • the device may be controlled.
  • Examples of the device capable of changing the relative position of the irradiated region EA with respect to the work W include the angle adjusting optical element 1122 of the processing optical system 112, the galvanometer mirror 1161 of the common optical system 116, the head drive system 12, and the stage drive system 33. Be done.
  • the control device 5 sets the irradiated area MA at a desired position on the work W based on the calculated state of the work W (that is, the measurement light ML # 2-2 is irradiated).
  • the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W may be changed. That is, the control device 5 can change the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W so that the irradiated area MA is set at a desired position on the work W based on the calculated state of the work W.
  • the device may be controlled.
  • Examples of the device capable of changing the relative position of the irradiated region MA with respect to the work W include the angle adjusting optical element 1122 of the processing optical system 112, the galvanometer mirror 1161 of the common optical system 116, the head drive system 12, and the stage drive system 33. Be done.
  • the galvanometer mirror 1161 changes the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W in conjunction with each other. It is possible. Therefore, when the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W is changed by using the galvanometer mirror 1161, the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W is also changed at the same time. That is, when the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W is changed by using the galvanometer mirror 1161, the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W is also changed at the same time.
  • the head drive system 12 also moves the processing head 11, the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W can be changed in conjunction with each other. is there. Therefore, when the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W is changed by using the head drive system 12, the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W is also changed at the same time. That is, when the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W is changed by using the head drive system 12, the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W is also changed at the same time.
  • the stage drive system 33 Since the stage drive system 33 also moves the stage 32 (that is, moves the work W mounted on the stage 32), the relative position of the irradiated region MA with respect to the work W and the measurement light ML on the work W It can be changed in conjunction with the irradiation position of # 2-2.
  • the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W is changed by using the stage drive system 33, the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W is also changed at the same time. That is, when the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W is changed by using the stage drive system 33, the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W is also changed at the same time.
  • the control device 5 may determine whether or not the work W is appropriately processed by the processing light EL based on the calculated state of the work W. That is, the control device 5 may perform a post-inspection of the work W after the work W has been machined by the machining light EL based on the calculated state of the work W. Specifically, the control device 5 compares the calculated state of the work W with the ideal state of the work W after machining to determine whether or not the work W is properly machined by the machining light EL. You may judge. When it is determined by the machining light EL that the work W is not properly machined, the control device 5 may control the machining device 1 so that the work W is properly machined by the machining light EL. ..
  • the irradiated area MA irradiated with the measurement light ML # 2-2 is behind the irradiated area EA irradiated with the processing light EL on the work W. It may be set.
  • the term "rear” as used herein means the rear along the moving direction of the processed light EL on the work W (that is, the moving direction of the irradiated area EA).
  • the measurement light ML # 2-2 is irradiated to the region. Therefore, the irradiation order of the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 is an order suitable for the post-inspection of the work W.
  • control device 5 may perform a pre-inspection of the work W before the work W is processed by the processing optical EL based on the calculated state of the work W. For example, the control device 5 may perform a pre-inspection to determine whether or not the work W has a defect that may hinder proper machining by the machining light EL. For example, the control device 5 may perform a preliminary inspection for specifying the state of the work W in order to determine the processing content by the processing optical EL.
  • the irradiated area MA irradiated with the measurement light ML # 2-2 is in front of the irradiated area EA irradiated with the processing light EL on the work W. It may be set.
  • the term "forward" as used herein means the front along the moving direction of the processing light EL on the work W.
  • the processing light EL is irradiated to the area. Therefore, the irradiation order of the processing light EL and the measurement light ML # 2-2 is an order suitable for the preliminary inspection of the work W.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the head drive system 12.
  • the head drive system 12 includes a first drive system 121 and a second drive system 122.
  • a second drive system 121 is attached to the first drive system 121.
  • the first drive system 121 supports the second drive system 122.
  • a processing head 11 is attached to the second drive system 122.
  • the second drive system 122 supports the processing head 11. Therefore, the second drive system 122 may substantially function as a connecting device for connecting the first drive system 121 and the processing head 11.
  • the first drive system 121 moves the second drive system 122 with respect to the work W under the control of the control device 5. That is, the first drive system 121 functions as a moving device that moves the second drive system 122 with respect to the work W. Since the machining head 11 is attached to the second drive system 122, it can be said that the first drive system 121 moves the machining head 11 with respect to the work W by moving the second drive system 122. That is, the first drive system 121 moves the processing head 11 together with the second drive system 122. The first drive system 121 moves the processing head 11 via the second drive system 122. The first drive system 121 functions as a drive unit that moves (in other words, drives) each optical system included in the processing head 11 via the second drive system 122.
  • the second drive system 122 moves the machining head 11 with respect to the work W under the control of the control device 5. That is, the second drive system 122 functions as a moving device for moving the machining head 11 with respect to the work W.
  • the second drive system 122 functions as a moving device for moving the machining head 11 with respect to the work W. Since the second drive system 122 supports the machining head 11 as described above, it can be said that the second drive system 122 supports the machining head 11 in a state where the machining head 11 can be displaced with respect to the work W. In this case, the second drive system 122 functions as a support portion that supports each optical system included in the processing head 11 in a state in which each optical system included in the processing head 11 can be displaced with respect to the work W.
  • the first drive system 121 may be referred to as a first position changing device.
  • the second drive system 122 may be referred to as a second position changing device.
  • the first drive system 121 includes a base 1211 and an arm drive system 1212.
  • the base 1211 is attached to a housing 4 (for example, a ceiling member of the housing 4) or a support frame (support structure) (not shown).
  • An arm drive system 1212 is attached to the base 1211.
  • the base 1211 supports the arm drive system 1211.
  • the base 1211 is used as a base member for supporting the arm drive system 1211.
  • the arm drive system 1212 includes a plurality of arm members 12121.
  • the plurality of arm members 12121 are oscillatingly connected via at least one joint member 12122. Therefore, the arm drive system 1212 is a robot having a so-called vertical articulated structure.
  • the arm drive system 1212 is not limited to a robot having a vertical articulated structure, and is, for example, a robot polar coordinate type robot having a horizontal articulated structure, a cylindrical coordinate type robot, a right angle coordinate type robot, or a parallel link type robot. There may be.
  • the arm drive system 1212 may include a single joint (ie, the drive shaft defined by the joint member 12122). Alternatively, the arm drive system 1212 may include a plurality of joints. FIG.
  • FIG. 11 shows an example in which the arm drive system 1212 has three joints.
  • FIG. 11 shows an example in which the arm drive system 1212 is provided with three actuators 12123 corresponding to three joints.
  • at least one arm member 12121 moves. Therefore, at least one arm member 12121 is movable with respect to the work W. That is, at least one arm member 12121 can be moved so that the relative positional relationship between the at least one arm member 12121 and the work W is changed.
  • a second drive system 122 is attached to the arm drive system 1212. Specifically, the second drive system 122 is attached to one arm member 12121 located at the position farthest from the base 1211 among the plurality of arm members 12121.
  • one arm member 12121 to which the second drive system 122 is attached is referred to as a tip arm member 12124.
  • the second drive system 122 may be directly attached to the tip arm member 12124, or may be indirectly attached to the tip arm member 12124 via another member.
  • the arm drive system 1212 (that is, the first drive system 121) can move the second drive system 122.
  • the arm drive system 1212 can move the second drive system 122 with respect to the work W.
  • the arm drive system 1212 can move the second drive system 122 so that the relative positional relationship between the second drive system 122 and the work W is changed.
  • the processing head 11 attached to the second drive system 122 also moves. Therefore, the arm drive system 1212 (that is, the first drive system 121) can move the processing head 11.
  • the first drive system 121 is not limited to the articulated robot, and may have any structure as long as the second drive system 122 can be moved with respect to the work W. ..
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing the structure of the second drive system 122.
  • the second drive system 122 includes a support member 1221, a support member 1222, an air spring 1223, a damper member 1224, and a drive member 1225.
  • the support member 1221 is attached to the first drive system 121. Specifically, the support member 1221 is attached to the tip arm member 12124 of the first drive system 121. The support member 1222 is attached to the processing head 11.
  • the support member 1221 and the support member 1222 are connected via an air spring 1223, a damper member 1224, and a drive member 1225 (in other words, they are connected or are connected). That is, each of the air spring 1223, the damper member 1224, and the drive member 1225 is attached to the support members 1221 and 1222 so as to connect the support member 1221 and the support member 1222. Since the first drive system 121 is attached to the support member 1221 and the processing head 11 is attached to the support member 1222, each of the air spring 1223, the damper member 1224, and the drive member 1225 is substantially the first drive. It can be said that they are attached to the support members 1221 and 1222 so as to connect the system 121 and the processing head 11.
  • the air spring 1223 applies an elastic force due to the pressure of a gas (for example, air) to at least one of the support members 1221 and 1222.
  • a gas for example, air
  • the air spring 1223 applies an elastic force due to the pressure of the gas to at least one of the first drive system 121 and the processing head 11 via at least one of the support members 1221 and 1222.
  • the air spring 1223 supports the elastic force caused by the pressure of the gas along the direction in which the support member 1221 and the support member 1222 are aligned (in the example shown in FIG. 12, the Z-axis direction and the gravity direction). It may be applied to at least one of the members 1221 and 1222.
  • the air spring 1223 is a gas along the direction in which the first drive system 121 (particularly, the tip arm member 12124) and the processing head 11 are aligned (in the example shown in FIG. 12, the Z-axis direction and the gravity direction).
  • the elastic force due to the pressure of the above may be applied to at least one of the first drive system 121 and the processing head 11 via at least one of the support members 1221 and 1222.
  • the air spring 1223 may be referred to as an elastic member or a cushioning member.
  • Gas is supplied to the air spring 1223 from the gas supply device 12261 through the pipe 12262 and the valve 12263 in order to apply the elastic force caused by the pressure of the gas.
  • the control device 5 controls at least one of the gas supply device 12261 and the valve 12263 based on the measurement result of the pressure gauge 1226 that measures the pressure of the aircraft in the air spring 1223.
  • the gas supply device 12261, the pipe 12262, and the valve 12263 may not be provided. In this case, the air spring 1223 may apply an elastic force due to the pressure of the gas inside to at least one of the support members 1221 and 1222, regardless of the control of the control device 5.
  • the air spring 1223 may support the weight of the support member 1222 by utilizing the elastic force under the control of the control device 5. Specifically, the air spring 1223 may use the elastic force to support the weight of the support member 1222 along the direction in which the support member 1221 and the support member 1222 are aligned. Since the machining head 11 is attached to the support member 1222, the air spring 1223 may use the elastic force to support the weight of the machining head 11 attached to the support member 1222. Specifically, the air spring 1223 uses an elastic force to support the weight of the machining head 11 along the direction in which the first drive system 121 (particularly, the tip arm member 12124) and the machining head 11 are aligned. May be good. In this case, the air spring 1223 may function as a self-weight canceller that cancels the self-weight of the processing head 11. The air spring 1223 may support the weight of the support member 1222 by utilizing the elastic force regardless of the control of the control device 5.
  • the air spring 1223 uses elastic force under the control of the control device 5 to reduce the vibration transmitted between the first drive system 121 and the processing head 11 via the second drive system 122.
  • the air spring 1223 may use the elastic force to attenuate the vibration transmitted between the first drive system 121 and the processing head 11 via the second drive system 122.
  • the air spring 1223 uses elastic force to reduce (attenuate) vibration from the first drive system 121 to the processing head 11 via the second drive system 122 (that is, transmitted).
  • the vibration toward the portion to which the system 122 is attached may be reduced (attenuated).
  • the control device 5 reduces the vibration transmitted between the first drive system 121 and the processing head 11 via the second drive system 122 (that is, based on the measurement result of the pressure gauge 1226).
  • At least one of the gas supply device 12261 and the valve 12263 may be controlled so as to be attenuated).
  • the air spring 1223 (or the second drive system 122 including the air spring 1223) may be referred to as a vibration reducing device or a vibration damping device.
  • the air spring 1223 uses elastic force to transmit vibration transmitted between the first drive system 121 and the processing head 11 via the second drive system 122 regardless of the control of the control device 5. It may be reduced.
  • the damper member 1224 applies an elastic force caused by a factor different from the air pressure to at least one of the support members 1221 and 1222.
  • the damper member 1224 applies an elastic force caused by a factor different from the air pressure to at least one of the first drive system 121 and the processing head 11 via at least one of the support members 1221 and 1222.
  • the damper member 1224 applies an elastic force to at least the support members 1221 and 1222 along the direction in which the support member 1221 and the support member 1222 are aligned (in the example shown in FIG. 12, the Z-axis direction and the gravity direction). It may be given to one side.
  • the damper member 1224 is elastic along the direction in which the first drive system 121 (particularly, the tip arm member 12124) and the processing head 11 are aligned (in the example shown in FIG. 12, the Z-axis direction and the gravity direction). A force may be applied to at least one of the first drive system 121 and the processing head 11 via at least one of the support members 1221 and 1222.
  • the damper member 1224 may be referred to as an elastic member or a cushioning member.
  • the damper member 1224 may be any member as long as elastic force can be applied.
  • the damper member 1224 may include a compression spring coil.
  • the damper member 1224 may include a leaf spring.
  • the damper member 1224 may support the weight of the support member 1222 by utilizing the elastic force. Specifically, the damper member 1224 may use the elastic force to support the weight of the support member 1222 along the direction in which the support member 1221 and the support member 1222 are aligned. Since the processing head 11 is attached to the support member 1222, the damper member 1224 may support the weight of the processing head 11 attached to the support member 1222 by utilizing the elastic force. Specifically, the damper member 1224 uses an elastic force to support the weight of the processing head 11 along the direction in which the first drive system 121 (particularly, the tip arm member 12124) and the processing head 11 are aligned. May be good. In this case, the damper member 1224 may function as a self-weight canceller that cancels the self-weight of the processing head 11.
  • the damper member 1224 may utilize the elastic force to reduce the vibration transmitted between the first drive system 121 and the processing head 11 via the second drive system 122. That is, the damper member 1224 may use the elastic force to attenuate the vibration transmitted between the first drive system 121 and the processing head 11 via the second drive system 122. Specifically, the damper member 1224 uses elastic force to reduce (attenuate) vibration from the first drive system 121 to the processing head 11 via the second drive system 122 (that is, transmitted). You may. Therefore, the damper member 1224 (or the second drive system 122 including the damper member 1224) may be referred to as a vibration reducing device or a vibration damping device.
  • the damper member 1224 may convert the vibration of the air spring 1223 into a damped vibration by utilizing the elastic force. That is, the damper member 1224 may use the elastic force to convert the vibration transmitted between the first drive system 121 and the processing head 11 via the second drive system 122 into a damped vibration.
  • the driving member 1225 can generate a driving force under the control of the control device 5.
  • the driving member 1225 can apply the generated driving force to at least one of the supporting members 1221 and 1222.
  • the drive member 1225 can apply the generated driving force to at least one of the first drive system 121 and the processing head 11 via at least one of the support members 1221 and 1222.
  • the driving member 1225 may have any structure as long as it can generate a driving force.
  • the driving member 1225 may have a structure capable of electrically generating a driving force.
  • the driving member 1225 may have a structure capable of magnetically generating a driving force. As an example, FIG.
  • the driving member 1225 is a voice coil motor (VCM: Voice Coil Motor) capable of electrically generating a driving force.
  • VCM Voice Coil Motor
  • the drive member 1225 may be a linear motor different from the voice coil motor.
  • the driving member 1225 may generate a driving force along a linear axis.
  • the drive member 1225 may have a structure in which the member attached to the support member 1221 of the drive member 1225 and the member attached to the support member 1222 of the drive member 1225 do not physically contact each other. ..
  • the drive member 1225 is a voice coil motor
  • the member attached to the support member 1221 of the drive member 1225 for example, a member including either a coil or a magnetic pole
  • the member attached to the support member 1222 does not come into physical contact.
  • the drive member 1225 may move at least one of the support members 1221 and 1222 by using the driving force under the control of the control device 5.
  • the drive member 1225 may move at least one of the first drive system 121 and the machining head 11 by moving at least one of the support members 1221 and 1222 using the driving force under the control of the control device 5.
  • the drive member 1225 may change the relative position between the first drive system 121 and the processing head 11 by moving at least one of the first drive system 121 and the processing head 11 by using the driving force.
  • the second drive system 122 including the drive member 1225 connects the first drive system 121 and the processing head 11 so that the relative positions of the first drive system 121 and the processing head 11 can be changed. It can be said that.
  • the air spring 1223 and the damper member 1224 (furthermore, the drive member 1225) described above have a first drive system so that the relative positions of the first drive system 121 and the processing head 11 can be changed by the drive member 1225. It can be said that 121 and the processing head 11 are connected.
  • the drive member 1225 may be referred to as a position changing device or a second position changing device.
  • the drive member 1225 may change the relative position between the first drive system 121 and the machining head 11 based on the measurement result of the position measurement device 1227 included in the second drive system 122. ..
  • the position measuring device 1226 measures the relative position between the first drive system 121 and the processing head 11.
  • the position measuring device 1226 may be an encoder including a detection unit 12261 attached to the support member 1221 and a scale unit 12262 attached to the support member 1222.
  • the measurement result of the position measuring device 1226 includes information regarding the relative position between the support member 1221 and the support member 1222.
  • the control device 5 can appropriately specify the relative position between the first drive system 121 and the processing head 11. As a result, the control device 5 can appropriately change the relative position between the first drive system 121 and the processing head 11 based on the measurement result of the position measuring device 1227.
  • the drive member 1225 changes the relative position of the first drive system 121 and the machining head 11 under the control of the control device 5 (typically, the machining head 11 is moved with respect to the first drive system 121). Therefore, the processing head 11 may be moved with respect to the work W.
  • the drive member 1225 may move the machining head 11 so that the relative positional relationship between the machining head 11 and the work W is changed.
  • the drive member 1225 is between the first drive system 121 and the processing head 11 by changing the relative position between the first drive system 121 and the processing head 11 by using the driving force.
  • the vibration transmitted via the second drive system 122 may be reduced. That is, the drive member 1225 may use the driving force to attenuate the vibration transmitted between the first drive system 121 and the processing head 11 via the second drive system 122. Specifically, the drive member 1225 uses the driving force to reduce (attenuate) the vibration from the first drive system 121 to the processing head 11 via the second drive system 122 (that is, transmitted). You may. Therefore, the drive member 1225 (or the second drive system 122 including the drive member member 1225) may be referred to as a vibration reduction device or a vibration damping device.
  • the drive member 1225 may convert the vibration of the air spring 1223 into a damped vibration by changing the relative position between the first drive system 121 and the processing head 11 by using the driving force. That is, the drive member 1225 may use the driving force to convert the vibration transmitted between the first drive system 121 and the processing head 11 via the second drive system 122 into damped vibration. In this case, the drive member 1225 uses the driving force to reduce the relative displacement amount between the first drive system 121 and the processing head 11 due to the vibration from the first driving system 121 toward the processing head 11. It can be said that there is. Specifically, the drive member 1225 is connected to the second drive system 122 of the first drive system 121 due to the vibration from the first drive system 121 toward the processing head 11 by utilizing the driving force.
  • the relative displacement amount between the portion (that is, the tip arm portion 12124) and the portion of the machining head 11 to which the second drive system 122 is connected is reduced.
  • the second drive system 122 does not have to include the damper member 1224.
  • the second drive system 122 may not include the damper member 1224.
  • the number of air springs 1223, the number of damper members 1224, and the number of drive members 1225 do not have to be equal to each other.
  • the driving member 1225 may apply a driving force that acts along the direction including the component in the direction in which the air spring 1223 and / or the damper member 1224 applies the elastic force.
  • the drive member 1225 is provided along the direction including the component in the Z-axis direction.
  • a driving force to act may be applied.
  • the driving member 1225 When the driving member 1225 generates a driving force that acts along the direction including the component in the direction in which the air spring 1223 and / or the damper member 1224 applies the elastic force, the driving member 1225 utilizes this driving force. Therefore, the vibration of the air spring 1223 can be converted into a damped vibration.
  • the driving member 1225 may change the resonance frequency of the air spring 1223 by utilizing the driving force.
  • the driving member 1225 may utilize the driving force to increase the resonance frequency of the air spring 1223.
  • a device that actively reduces vibration by using an elastic member such as an air spring 1223 and a driving member 1225 may be referred to as an active vibration isolator. Therefore, the second drive system 122 may be referred to as an active anti-vibration device.
  • the active vibration isolation device may be referred to as an active vibration isolation system (AVIS: Active Vibration Isolation System).
  • the processing system SYSa described above can appropriately process the work W by using the processing optical EL. Further, the processing system SYSa can appropriately measure the work W by using the measurement light ML. In particular, in the first embodiment, since the optical comb is used as the measurement optical ML, the measurement accuracy of the work W is improved.
  • the processing system SYSa can irradiate the work W with the processing light EL and the measurement light ML via the same optical system (specifically, the common optical system 116).
  • the processing system SYSa can irradiate the work W with the processing light EL and the measurement light ML through the same galvano mirror 1161. Therefore, the processing system SYSa may change the irradiation position of the processing light EL on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W in synchronization and / or in conjunction with each other. it can.
  • the work W is in a state where the relative positional relationship between the irradiation position of the processing light EL on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W is fixed.
  • the irradiation position of the processing light EL above and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W can be changed. Therefore, the accuracy of alignment of the processing light EL and the measurement light ML by the processing system SYSa is improved. For example, the possibility that the irradiation position of the processing light EL on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W are significantly different is reduced.
  • the processing system SYSb of the second embodiment is different from the processing system SYSa of the first embodiment described above in that it includes a processing device 1b instead of the processing device 1. Other features of the machining system SYSb may be the same as the other features of the machining system SYS.
  • the processing apparatus 1b is different from the processing apparatus 1 in that the processing head 11b is provided instead of the processing head 11. Other features of the processing device 1b may be the same as other features of the processing device 1.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the processing head 11b of the second embodiment.
  • the same components as those already described will be designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • both the processing light source 111 and the measuring light source 113 are arranged in the housing 117 in that at least one of the processing light source 111 and the measuring light source 113 is arranged outside the housing 117. It is different from the above-mentioned processing head 11 arranged inside the above-mentioned processing head 11.
  • FIG. 13 shows an example in which both the processing light source 111 and the measurement light source 113 are arranged outside the housing 117.
  • Other features of the machining head 11b may be the same as other features of the machining head 11.
  • the processing head 11b is the processing light EL emitted from the processing light source 111 arranged outside the processing head 11b and / or the measurement light emitted from the measuring light source 113 arranged outside the processing head 11b.
  • the ML is ejected to the work W.
  • the processed optical EL emitted from the processed light source 111 is incident on the processed optical system 112 inside the housing 117 from the outside of the housing 117 via an optical transmission member 1111b such as an optical fiber.
  • the measurement light ML emitted from the measurement light source 113 is incident on the measurement optical system 114 inside the housing 117 from the outside of the housing 117 via an optical transmission member 1131b such as an optical fiber.
  • an optical transmission member 1131b such as an optical fiber.
  • the measurement light ML # 1 emitted from the measurement light source 113 # 1 is incident on the measurement optical system 114 inside the housing 117 from the outside of the housing 117 via the optical transmission member 1131b # 1.
  • the measurement light ML # 2 emitted from the measurement light source 113 # 2 is incident on the measurement optical system 114 inside the housing 117 from the outside of the housing 117 via the optical transmission member 1131b # 2.
  • one of the processing light source 111 and the measuring light source 113 may be arranged inside the housing 117, and the other may be arranged outside the housing 117. Further, the measurement light sources 113 # 1 and 113 # 2 may be arranged inside the housing 117, and the other may be arranged outside the housing 117.
  • Such a processing system SYSb of the second embodiment can enjoy the same effect as the effect that can be enjoyed by the processing system SYSa of the first embodiment described above.
  • at least one of the processing light source 111 and the measuring light source 113 does not have to be arranged inside the housing 117 of the processing head 11b. That is, the processing head 11b does not have to include at least one of the processing light source 111 and the measurement light source 113. Therefore, the processing head 11b can be downsized and / or lightened.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the processing head 11c of the third embodiment.
  • the processing head 11c has the processing optical system 112 and / or the measurement optical system 112 and / or the measurement optical system 114 in that at least a part of the processing optical system 112 and / or the measurement optical system 114 is arranged outside the housing 117. Both of the 114 are different from the above-mentioned processing head 11b which is arranged inside the housing 117.
  • FIG. 14 shows an example in which both the processing optical system 112 and the measurement optical system 114 are arranged outside the housing 117.
  • the processing head 11c is different from the processing head 11b in that it includes the synthetic optical system 115c instead of the synthetic optical system 115.
  • Other features of the machining head 11c may be the same as other features of the machining head 11b.
  • the processing head 11c is emitted from the processing optical EL emitted from the processing optical system 112 arranged outside the processing head 11c and / or from the measuring optical system 114 arranged outside the processing head 11c.
  • the measurement light ML is emitted to the work W.
  • the processed optical EL emitted from the processed optical system 112 is incident on the synthetic optical system 115c inside the housing 117 from the outside of the housing 117 via an optical transmission member 1111c such as an optical fiber.
  • the measurement light ML (specifically, the measurement light ML # 2-2) emitted from the measurement optical system 114 is transmitted from the outside of the housing 117 to the housing 117 via an optical transmission member 1131c such as an optical fiber. It is incident on the synthetic optical system 115c inside the.
  • the synthetic optical system 115c is different from the synthetic optical system 115 in that it includes condensing lenses 1152c and 1153c. Other features of the synthetic optical system 115c may be the same as other features of the synthetic optical system 115.
  • the processed light EL incident on the synthetic optical system 115c via the optical transmission member 1111c is incident on the beam splitter 1151 via the condenser lens 1152c.
  • the condenser lens 1152c is arranged so that the front focal point of the condenser lens 1152c is located on the end face of the optical transmission member 1111c (specifically, the end face on the composite optical system 115 side). As a result, the condenser lens 1152c converts the processed light EL, which is divergent light, into parallel light.
  • the processing light EL converted into parallel light is incident on the beam splitter 1151.
  • the measurement light ML # 2-2 incident on the synthetic optical system 115c via the optical transmission member 1131c is incident on the beam splitter 1151 via the condenser lens 1153c.
  • the condenser lens 1153c is arranged so that the front focal point of the condenser lens 1153c is located on the end face of the optical transmission member 1131c (specifically, the end face on the composite optical system 115 side).
  • the condenser lens 1153c converts the divergent measurement light ML # 2-2 into parallel light. Therefore, the measurement light ML # 2-2 converted into parallel light is incident on the beam splitter 1151.
  • At least a part of the processing optical system 112 may be arranged outside the housing 117, the measuring optical system 114 may be arranged inside the housing 117, and the processing optical system 112 is arranged inside the housing 117. Therefore, at least a part of the measurement optical system 114 may be arranged outside the housing 117. Further, at least a part of the processing optical system 112 may be arranged outside the housing 117, and at least a part of the measuring optical system 114 may be arranged outside the housing 117.
  • Such a processing system SYSc of the third embodiment can enjoy the same effect as the effect that can be enjoyed by the processing system SYSb of the second embodiment described above. Further, in the third embodiment, at least a part of the processing optical system 112 and / or the measuring optical system 114 does not have to be arranged inside the housing 117 of the processing head 11c. That is, the processing head 11c does not have to include at least a part of the processing optical system 112 and / or the measuring optical system 114. Therefore, the processing head 11c can be further miniaturized and / or lightened.
  • the processing head 11c may include a space filter 1181c.
  • the spatial filter 1181c may be, for example, a light-shielding plate having an opening 1182c formed therein.
  • the measurement light ML # 2-2 from the optical transmission member 1131c is incident on the condenser lens 1153c through the aperture 1182c, and the measurement light ML # 2-3 from the condenser lens 1153c is incident on the aperture 1182c. It is arranged so as to be incident on the optical transmission member 1131c via.
  • the size (for example, diameter) of the opening 1182c of the spatial filter 1181c may be smaller than the size (for example, diameter) of the core of the optical fiber constituting the optical transmission member 1131c.
  • the surface of the spatial filter 1181c on the side of the synthetic optical system 115 may have a knife edge shape or may have an arbitrary shape.
  • the surface of the spatial filter 1181c on the optical transmission member 1131c side may have a knife edge shape.
  • the spatial filter 1181c may be arranged on the end face of the optical transmission member 1131c (specifically, the end face on the composite optical system 115 side).
  • the spatial filter 1181c may be arranged at the front focal point position of the condenser lens 1153c.
  • the rear focal position of the condenser lens 1153c may coincide with the anterior focal position of the f ⁇ lens 1162.
  • the spatial filter 1181c may be arranged at a position optically conjugate with the surface of the work W.
  • the spatial filter 1181c is an optical transmission member. It may be arranged at a position optically conjugate with the surface of the work W between the end face of the 1131c and the work W.
  • the spatial filter 1181c may be arranged at a position that is an optical Fourier transform with respect to the work W (typically, the entrance pupil position and / or the exit pupil position of the f ⁇ lens 1162).
  • the spatial filter 1181c may be arranged at a position different from the position optically conjugate with the surface of the work W and the pupil position.
  • the core itself of the optical fiber constituting the optical transmission member 1131c may be used as the spatial filter 1181c. That is, the core itself of the optical fiber constituting the optical transmission member 1131c may function as the spatial filter 1181c.
  • FIG. 16 which is a cross-sectional view showing another example of the structure of the processing head 11c of the third embodiment
  • the processing head 11c A dichroic filter 1183c may be provided.
  • the dichroic filter 1183c is a filter that reflects light having a wavelength of processing light EL and transmits light having a wavelength of measurement light ML.
  • the dichroic filter 1183c may be a transmission type filter or a reflection type filter.
  • the dichroic filter 1183c may be arranged on the optical path of the measurement light ML # 2-2 between the end face of the optical transmission member 1131c (specifically, the end face on the composite optical system 115 side) and the beam splitter 1151.
  • the dichroic filter 1183c is a position where the measurement light ML # 2-2 becomes a parallel luminous flux between the end surface of the optical transmission member 1131c and the beam splitter 1151 (specifically, the polarization separation surface of the condenser lens 1153c and the beam splitter 1151). It may be arranged on the optical path of the measurement light ML # 2-2 between and. Also in this case, stray light (noise light) generated on at least one optical surface of the f ⁇ lens 1162 and the beam splitter 1151 and then directed to the measurement optical system 114 can be reduced.
  • the synthetic optical system 115 may include a dichroic mirror instead of the beam splitter 1151.
  • the polarization direction of the processing light EL is p-polarized with respect to the dichroic surface of the dichroic mirror
  • the polarization direction of the measurement light ML # 2-2 is with respect to the dichroic surface of the dichroic mirror.
  • the processing head 11c may include a polarizing filter instead of the dichroic filter 1183c.
  • the polarizing filter is a filter that blocks or reflects the light in the polarization direction of the processing light EL and transmits the light in the polarization direction of the measurement light ML # 2-2.
  • the polarizing filter may be a transmission type filter or a reflection type filter.
  • the polarizing filter may be arranged at the same position where the dichroic filter 1183c is arranged. Also in this case, stray light (noise light) generated on at least one optical surface of the f ⁇ lens 1162 and the beam splitter 1151 and then directed to the measurement optical system 114 can be reduced.
  • the processing head 11c may include an optical isolator instead of the dichroic filter 1183c and the polarizing filter.
  • the optical isolator may be a polarization-dependent optical isolator or a polarization-independent optical isolator.
  • the optical isolator may be arranged at the same position as or near the position where the dichroic filter 1183c is arranged. Also in this case, stray light (noise light) generated on at least one optical surface of the f ⁇ lens 1162 and the beam splitter 1151 and then directed to the measurement optical system 114 can be reduced.
  • the processing head 11c may include a wave plate 1184c.
  • the wave plate 1184c is rotatable around its optical axis or around an axis parallel to its optical axis.
  • the wave plate 1184c may be arranged on the optical path of the measurement light ML # 2-2 between the condenser lens 1153c and the polarization separation surface of the beam splitter 1151.
  • the processing head 11c may include a single wave plate 1184c, or may include a plurality of wave plates 1184c.
  • the plurality of wave plates 1184c may include at least one 1/2 wave plate 1184c and at least one 1/4 wave plate 1184c.
  • the ellipticity which is one of the polarization states of the measurement light ML # 2-2, may be adjusted by rotating the 1/4 wave plate 1184c around the axis.
  • the polarization direction which is one of the polarization states of the measurement light ML # 2-2, may be adjusted by the rotation of the 1/2 wavelength plate 1184c around the axis.
  • the optical transmission member 1131c has measurement light ML # 2-2 and / or measurement light ML # 2, respectively. It may have a plurality of cores capable of propagating at least a part of -3. The plurality of cores are arranged on a plane that crosses the traveling direction of the measurement light ML # 2-2 and / or the measurement light ML # 2-3. In order to include a plurality of cores, the optical transmission member 1131c may include an optical fiber bundle in which a plurality of optical fibers are bundled.
  • the optical fiber bundle in which a plurality of optical fibers are bundled may be a bundle fiber (so-called image fiber) in which a plurality of optical fibers are bundled so as to maintain the same positional relationship at both ends thereof.
  • the optical transmission member 1131c includes an image fiber in which a plurality of cores and a clad are integrated (that is, an image fiber having a plurality of cores and a clad between the plurality of cores). You may be.
  • the arrangement of the cores at the incident end and the arrangement of the cores at the injection end are the same (the positional relationship between the core at the incident end and the core at the injection end is the same), and the light intensity distribution at the incident end is determined by the emission end.
  • It may be an optical transmission member capable of transmitting to.
  • the detector 1146 may be a detector in which a plurality of photoelectric conversion elements 11461 are arranged along at least one direction.
  • the detector 1146 is a detector in which a plurality of photoelectric conversion elements 11461 are arranged in one direction (that is, a plurality of photoelectric conversion elements 11461 are arranged one-dimensionally).
  • the detector 1146 may be a detector in which a plurality of photoelectric conversion elements 11461 are arranged in two directions (that is, a plurality of photoelectric conversion elements 11461 are arranged two-dimensionally). Further, the processing head 11c has an end surface of the optical transmission member 1131c (specifically, an end surface on the detector 1146 side) and a detection surface of the detector 1146 (that is, a surface on which a plurality of photoelectric conversion elements 11461 are arranged). An optical system 1184c for forming an optically conjugated surface may be provided. In the example shown in FIG.
  • the optical system 1184c is arranged between the optical transmission member 1131c and the beam splitter 1144, but the arrangement position of the optical system 1184c is not limited to this example.
  • the processing head 11c has such a structure shown in FIG. 18, the surface measurement of the surface of the work W becomes possible, and as a result, the throughput related to the measurement of the work W is improved.
  • the machining system SYSc provided with the machining head 11c shown in FIG. 18 is provided with a measuring device (in other words, a measuring device) for measuring the work W using the measuring light ML.
  • the processing head 11c includes a measurement light source 112, a measurement optical system 114 (particularly, a mirror 1145 and a detector 1146), an optical transmission member 1131c, a common optical system 116 (particularly, an f ⁇ lens 1162), and the like.
  • the measuring device including the control device 5 is provided.
  • the refraction surface of the optical member located on the optical path of the measurement light ML # 2-2 and / or ML # 2-3 is inclined with respect to the surface orthogonal to the optical axis. It may be arranged so as to.
  • the refracting surface of the polarizing beam splitter 1151 is the optical axis of the optical system (in this case, the synthetic optical system 115c) including the polarizing beam splitter 1151. It may be arranged so as to be inclined with respect to a plane orthogonal to.
  • the refraction surface of the polarizing beam splitter 1151 is, for example, the optical surface of the optical surface of the polarizing beam splitter 1151 where the measurement light ML # 2-2 is incident and the measurement light ML # 2-3 is emitted (+ X side in FIG. 14).
  • Optical surface) and the optical surface of the polarizing beam splitter 1151 on which the measurement light ML # 2-2 is emitted and the measurement light ML # 2-3 is incident (the optical surface on the ⁇ Z side in FIG. 14). It may contain at least one of them. Further, in the processing head 11c shown in FIG.
  • the refraction of the dichroic mirror 1183c (or the polarizing filter or the optical isolator, hereinafter the same in this paragraph) in the optical path of the measurement light ML # 2-2 and / or ML # 2-3.
  • the surface may be arranged so as to be inclined with respect to a surface orthogonal to the optical axis of the optical system including the dichroic mirror 1183c (for example, the synthetic optical system 115c).
  • the refractory surface of the dichroic mirror 1183c is, for example, an optical surface of the optical surface of the dicroic mirror 1183c to which the measurement light ML # 2-2 is incident and the measurement light ML # 2-3 is emitted (optical on the + X side in FIG. 16).
  • the optical surface of the dichroic mirror 1183c on which the measurement light ML # 2-2 is emitted and the measurement light ML # 2-3 is incident (the optical surface on the ⁇ X side in FIG. 16). Includes at least one. Also in this case, stray light (noise light) generated on at least one optical surface of the f ⁇ lens 1162 and the beam splitter 1151 and then directed to the measurement optical system 114 can be reduced.
  • the refraction surface of the optical member located on the optical path of the processing light EL is relative to a surface orthogonal to the optical axis. It may be arranged so as to be inclined.
  • At least one of the plurality of lenses constituting the f ⁇ lens 1162 is such that the optical axis of the at least one lens is tilted with respect to the optical axis of the f ⁇ lens 1162. May be placed in. At least one of the plurality of lenses constituting the f ⁇ lens 1162 may be arranged so that the optical axis of the at least one lens is separated (that is, eccentric) from the optical axis of the f ⁇ lens 1162. Also in this case, the stray light (noise light) generated on the optical surface of the f ⁇ lens 1162 and then directed to the measurement optical system 114 can be reduced.
  • the common optical system 116 may include an achromatic lens in which chromatic aberration is corrected with respect to the wavelength of the measurement light ML and the wavelength of the processing light EL as the f ⁇ lens 1162.
  • the focal length of the condenser lens 1152c and the focal length of the condenser lens 1153c may be different.
  • the focal length of the condenser lens 1153c may be longer than the focal length of the condenser lens 1152c.
  • the focal length of the condenser lens 1152c and the focal length of the condenser lens 1153c may be the same.
  • the surface of the work W and the end surface of the optical transmission member 1131c (specifically, with respect to the wavelength of the measurement light ML) are provided by an optical system including the f ⁇ lens 1162 and the condenser lens 1153c.
  • the end face on the composite optical system 115 side may be configured to have an optically conjugate positional relationship.
  • the surface of the work W and the end surface of the optical transmission member 1111c (specifically, by an optical system including the f ⁇ lens 1162 and the condenser lens 1152c) are used.
  • the end face on the composite optical system 115 side) may be configured to have an optically conjugate positional relationship.
  • at least one of the condenser lenses 1152c and 1153c may be a zoom optical system.
  • the condenser lens 1152c is a zoom optical system
  • the focus position of the processing light EL can be adjusted independently of the focus position of the measurement light ML by the condenser lens 1152c.
  • the condenser lens 1153c is a zoom optical system
  • the focus position of the measurement light ML can be adjusted independently of the focus position of the processing light EL by the condenser lens 1153c.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the processing head 11d according to the fourth embodiment.
  • the processing head 11d is different from the processing head 11 in that it includes a measurement optical system 114d instead of the measurement optical system 114.
  • Other features of the machining head 11d may be the same as other features of the machining head 11.
  • the measurement optical system 114d is different from the measurement optical system 114 in that it emits a plurality of measurement light MLs. In order to emit a plurality of measurement light MLs, the measurement optical system 114d is different from the measurement optical system 114 in that it includes a beam splitter 1147d and an X scanning mirror 1148dX instead of the mirror 1147. .. Other features of the measurement optical system 114d may be the same as other features of the measurement optical system 114.
  • the measurement light ML # 2-2 emitted from the beam splitter 1144 is incident on the beam splitter 1147d.
  • the beam splitter 1147d emits the measurement light ML # 2-21, which is a part of the measurement light ML # 2-2 incident on the beam splitter 1147d, toward the synthetic optical system 115.
  • the measurement light ML # 2-21 is applied to the work W via the synthetic optical system 115 and the common optical system 116. Therefore, the measurement light ML # 2-21 of the fourth embodiment irradiates the work W through the same optical path as the measurement light # 2-2 of the first embodiment.
  • At least a part of the light emitted from the work W due to the irradiation of the measurement light ML # 2-21 (for example, at least a part of the above-mentioned reflected light, scattered light, diffracted light and / or transmitted light, and the following , This light is referred to as “measurement light ML # 2-31”) is incident on the common optical system 116.
  • the measurement light ML # 2-31 incident on the common optical system 116 is incident on the composite optical system 115 via the f ⁇ lens 1162 and the galvanometer mirror 1161.
  • the beam splitter 1151 of the synthetic optical system 115 emits the measurement light ML # 2-31 incident on the beam splitter 1151 toward the measurement optical system 114.
  • the measurement light ML # 2-31 incident on the measurement optical system 114 from the composite optical system 115 is incident on the detector 1146 via the beam splitter 1147d, the beam splitter 1144, and the beam splitter 1142. Therefore, the measurement light ML # 2-31 of the fourth embodiment is incident on the detector 1146 through the same optical path as the measurement light # 2-3 of the first embodiment. Therefore, the detector 1146 detects the interference light between the measurement light ML # 1-3 and the measurement light ML # 2-31.
  • the beam splitter 1147d emits the measurement light ML # 2-22, which is another part of the measurement light ML # 2-2 incident on the beam splitter 1147d, toward the X scanning mirror 1148dX.
  • the X scanning mirror 1148dX changes the irradiation position of the measurement light ML # 2-22 on the work W by deflecting the measurement light ML # 2-22.
  • the X scanning mirror 1148dX swings or rotates so as to change the irradiation position of the measurement light ML # 2-22 on the work W along the X-axis direction (that is, the measurement light ML # 2).
  • the measurement light ML # 2-22 is deflected by changing the angle of the X scanning mirror 1148dX with respect to the optical path of -22).
  • the measurement light ML # 2-22 emitted from the X scanning mirror 1148dX is incident on the Y scanning mirror 1161Y of the common optical system 116.
  • the Y scanning mirror 1161Y swings or rotates so as to change the irradiation position of the measurement light ML # 2-22 on the work W along the Y-axis direction (that is, with respect to the optical path of the measurement light ML # 2-22).
  • the measurement light ML # 2-22 is deflected.
  • the measurement light ML # 2-22 emitted from the Y scanning mirror 1161Y is applied to the work W via the f ⁇ lens 1162.
  • the common optical system 116 emits a plurality of measurement lights ML (in the example shown in FIG. 19, two measurement lights ML # 2-21 and ML # 2-22) toward the work W.
  • the Y scanning mirror 1161Y may be referred to as a first irradiation position changing optical system
  • the X scanning mirror 1148dX may be referred to as a second irradiation position changing optical system arranged between the synthetic optical system 115 and the measurement light source 113. ..
  • the common optical system 116 may emit a plurality of measurement light MLs toward different positions on the work W. That is, the common optical system 116 has a plurality of measurement lights so that the irradiation position of the measurement light ML # 2-21 on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-22 on the work W are different. You may inject ML. In the common optical system 116, the position of the irradiated area MA # 1 irradiated with the measurement light ML # 2-21 and the position of the irradiated area MA # 2 irradiated with the measurement light ML # 2-22 are different. In addition, a plurality of measurement light MLs may be emitted.
  • the X scanning mirror 1161X which can change the irradiation position of the measurement light ML # 2-21 independently of the irradiation position of the measurement light ML # 2-22, and the irradiation position of the measurement light ML # 2-21.
  • the common optical system 116 points to different positions on the work W.
  • the measurement light ML # 2-21 and ML # 2-22 may be deflected so as to emit 2-22 respectively.
  • At least a part of the light emitted from the work W due to the irradiation of the measurement light ML # 2-22 (for example, at least a part of the above-mentioned reflected light, scattered light, diffracted light and / or transmitted light, and the following , This light is referred to as “measurement light ML # 2-32”) is incident on the common optical system 116.
  • the measurement light ML # 2-32 incident on the common optical system 116 is incident on the X scanning mirror 1148dX via the f ⁇ lens 1162 and the Y scanning mirror 1161Y.
  • the measurement light ML # 2-32 incident on the X scanning mirror 1148dX is incident on the detector 1146 via the X scanning mirror 1148dX, the beam splitter 1147d, the beam splitter 1144 and the beam splitter 1142. Therefore, the detector 1146 detects the interference light between the measurement light ML # 1-3 and the measurement light ML # 2-32.
  • the measurement light ML # 2-22 does not have to be incident on the Y scanning mirror 1161Y of the common optical system 116. In this case, it is arranged in the optical path of the measurement light ML # 2-22 in the vicinity of the Y scanning mirror 1161Y, and shakes so as to change the irradiation position of the measurement light ML # 2-22 on the work W along the Y-axis direction. It may be provided with another moving or rotating Y-scanning mirror (not shown). The other Y scanning mirror may change the angle of the other Y scanning mirror with respect to the optical path of the measurement light ML # 2-22. At this time, the measurement light ML # 2-21 may not be present. That is, in the fourth embodiment, the common optical system 116 is not essential.
  • the control device 5 calculates the state of the work W based on the detection result of the detector 1143 and the detection result of the detector 1146.
  • the detector 1146 detects a plurality of interference lights.
  • the control device 5 may use the detection results of the plurality of interference lights for different purposes.
  • the control device 5 may use the detection result of the first interference light (for example, the interference light between the measurement light ML # 1-3 and the measurement light ML # 2-31) in the first application. That is, the control device 5 may calculate the state of the work W used in the first application based on the detection result of the first interference light.
  • the measurement light ML # 2-21 corresponds to the measurement light ML used in the first application.
  • the control device 5 uses the detection result of the detection result of the second interference light (for example, the interference light between the measurement light ML # 1-3 and the measurement light ML # 2-32) in the second application. You may use it. That is, the control device 5 may calculate the state of the work W used in the second application different from the first application based on the detection result of the second interference light.
  • the detection result of the detection result of the second interference light for example, the interference light between the measurement light ML # 1-3 and the measurement light ML # 2-32
  • the first application there is an application of specifying the shape of the work W.
  • the second application there is an application of specifying the position of the work W (particularly, the relative position of the work W with respect to the processing head 11).
  • the information regarding the position of the work W is mainly used to control the position of the processing head 11 with respect to the work W, the irradiation position of the processing light EL on the work W, and / or the irradiation position of the measurement light ML on the work W. Be done.
  • the position of the machining head 11 with respect to the work W and the machining light EL on the work W are based on the position of the work W (particularly, the relative position of the work W with respect to the machining head 11).
  • the control device 5 specifies the shape of the work W based on the detection result of the first interference light (for example, the interference light between the measurement light ML # 1-3 and the measurement light ML # 2-31). You may.
  • control device 5 is a work W whose shape is specified based on the detection result of the second interference light (for example, the interference light between the measurement light ML # 1-3 and the measurement light ML # 2-32).
  • the irradiation position of the light may be controlled.
  • Such a processing system SYSd of the fourth embodiment can enjoy the same effect as the effect that can be enjoyed by the processing system SYSa of the first embodiment described above. Further, the processing system SYSd of the fourth embodiment can irradiate the work W with a plurality of measurement light MLs having different uses. Therefore, the processing system SYSd can appropriately process the work W based on the detection results of the plurality of measurement light MLs (that is, the detection results of the plurality of interference lights).
  • the measurement optical system 114d may be provided with a mirror that can be inserted into and removed from the optical path of the measurement light ML # 2-2 instead of the beam splitter 1147d.
  • This mirror may reflect the measurement light ML # 2-2 toward the synthetic optical system 115 while being inserted (that is, arranged) in the optical path of the measurement light ML # 2-2.
  • this mirror does not affect the optical path of the measurement light ML # 2-2 when it is out of the optical path of the measurement light ML # 2-2.
  • the X scanning mirror 1148dX may be arranged so that the measurement light ML # 2-2 from the beam splitter 1144 is incident on the X scanning mirror 1148dX.
  • the measurement optical system 114d includes an X scanning mirror 1148dX.
  • the Y scanning mirror 1161Y is arranged closer to the work W than the X scanning mirror 1161X
  • the measurement light ML # 2-22 emitted from the X scanning mirror 1148dX is the Y scanning mirror of the galvano mirror 1161. This is because it is incident on 1161Y.
  • the measurement optical system 114d is added to or replaced by the X scanning mirror 1148dX for Y scanning. It may be provided with a mirror.
  • the Y scanning mirror of the measurement optical system 114d swings or rotates so as to change the irradiation position of the measurement light ML # 2-22 on the work W along the Y-axis direction (that is, the measurement light ML # 2-2).
  • the measurement light ML # 2-22 is deflected by changing the angle of the Y scanning mirror with respect to the optical path of 22). Further, the measurement light ML # 2-22 emitted from the Y scanning mirror of the measurement optical system 114d may be incident on the X scanning mirror 1161X of the galvano mirror 1161.
  • the measurement light ML # 2-22 passes through the X scanning mirror 1148dX, and the processing light EL does not pass through the X scanning mirror 1148dX. Therefore, the positional relationship between the irradiation position of the processing light EL and the irradiation position of the measurement light ML # 2-22 may be changed by swinging or rotating the X scanning mirror 1148dX. By swinging or rotating the X scanning mirror 1148dX, the irradiation position of the processing light EL and the measurement light ML # are not changed without changing the positional relationship between the irradiation position of the processing light EL and the irradiation position of the measurement light ML # 2-22. The irradiation position of 2-22 may be changed.
  • the Y scanning mirror 1161Y is referred to as a first irradiation position changing optical system for changing the irradiation position of the processed light EL on the work W
  • the X scanning mirror 1148dX is the measurement light ML # 2-22 on the work W. It may be referred to as a second irradiation position change optical system for changing the irradiation position of the light.
  • the configuration requirements described in at least one of the second to third embodiments described above may be adopted.
  • the configuration requirements described in the second embodiment include configuration requirements for externally arranging at least one housing 117 of the processing light source 111 and the measurement light source 113.
  • the configuration requirements described in the third embodiment include configuration requirements for externally arranging at least one housing 117 of the processing optical system 112 and the measurement optical system 114.
  • the processing system SYS of the fifth embodiment is different from the processing system SYSa of the first embodiment described above in that it includes a processing device 1e instead of the processing device 1. Other features of the machining system SYS may be the same as other features of the machining system SYS.
  • the processing apparatus 1e is different from the processing apparatus 1 in that the processing head 11e is provided instead of the processing head 11. Other features of the processing apparatus 1e may be the same as other features of the processing apparatus 1. Therefore, in the following, the processing head 11e of the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the processing head 11e according to the fifth embodiment.
  • the processing head 11e is different from the processing head 11 in that it includes a measurement optical system 114e instead of the measurement optical system 114.
  • Other features of the machining head 11e may be the same as other features of the machining head 11.
  • the measurement optical system 114e is different from the measurement optical system 114 in that it includes a galvano mirror 1148e. Other features of the measurement optical system 114e may be the same as other features of the measurement optical system 114.
  • the measurement light ML # 2-2 emitted from the beam splitter 1144 (that is, the measurement light ML # 2-2 emitted through the mirror 1147 is incident on the galvano mirror 1148e.
  • Galvano mirror 1148e Changes the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W by deflecting the measurement light ML # 2-2 (that is, changing the injection angle).
  • the galvano mirror 1148e The X scanning mirror 1148eX and the Y scanning mirror 1148eY are included.
  • Each of the X scanning mirror 1148eX and the Y scanning mirror 1148eY has an inclination angle at which the angle of the measurement light ML # 2-2 incident on the galvano mirror 1148e with respect to the optical path is changed.
  • the variable mirror X scanning mirror 1148eX swings or rotates so as to change the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W along the X-axis direction (that is, the measurement light ML # 2).
  • the measurement light ML # 2-2 is deflected by (changing the angle of the X scanning mirror 1148eX with respect to the optical path of -2).
  • the Y scanning mirror 1148eY is the Y-axis direction of the measurement light ML # 2-2 on the work W.
  • the measurement light ML # 2-2 is deflected by swinging or rotating so as to change the irradiation position along the above (that is, changing the angle of the Y scanning mirror 1148eY with respect to the optical path of the measurement light ML # 2-2). ..
  • the galvano mirror 1148e emits the deflected measurement light ML # 2-2 toward the synthetic optical system 115.
  • the measurement light ML # 2-2 irradiates the work W via the synthetic optical system 115 and the common optical system 116.
  • the measurement light ML # 2-3 which is at least a part of the light emitted from the work W due to the irradiation of the measurement light ML # 2-2, is measured via the common optical system 116 and the synthetic optical system 115. It is incident on the galvano mirror 1148e of the optical system 114e.
  • the measurement light ML # 2-3 incident on the galvano mirror 1148e is incident on the detector 1146 via the galvano mirror 1148e, the mirror 1147, the beam splitter 1144 and the beam splitter 1142.
  • the measurement optical system 114e may include a position adjustment optical system (not shown) in place of / in addition to the galvano mirror 1148e.
  • this position adjusting optical system in order to set the position of the measurement light ML2-2 from the measurement optical system 114e on the plane orthogonal to the optical path of the measurement light ML2-2 to an arbitrary position, the traveling direction of the measurement light ML2-2. It may have a parallel flat plate that can be tilted with respect to the light.
  • Such a processing system SYS of the fifth embodiment can enjoy the same effect as the effect that can be enjoyed by the processing system SYS Sa of the first embodiment described above.
  • the processing system SYSTEM of the fifth embodiment includes a galvano mirror 1148e capable of deflecting the measurement light ML # 2-2 without deflecting the processing light EL. Therefore, the processing system SYSTEM can move the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W with respect to the irradiation position of the processing light EL on the work W.
  • the processing system SYSTEM can move the irradiated area MA irradiated with the measurement light ML # 2-2 with respect to the irradiated area EA irradiated with the processing light EL.
  • the processing system SYSTEM can independently change the irradiation position of the processing light EL on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W.
  • the processing system SYSTEM can independently change the position of the irradiated area EA and the position of the irradiated area MA.
  • the configuration requirements described in at least one of the second to fourth embodiments described above may be adopted.
  • the constituent requirements described in the fourth embodiment include constituent requirements relating to the emission of a plurality of measurement light MLs.
  • the processing system SYSf of the sixth embodiment is different from the processing system SYSa of the first embodiment described above in that it includes a processing device 1f instead of the processing device 1.
  • Other features of the machining system SYSf may be the same as the other features of the machining system SYS.
  • the processing apparatus 1f is different from the processing apparatus 1 in that the processing head 11f is provided instead of the processing head 11.
  • Other features of the processing device 1f may be the same as other features of the processing device 1.
  • the processing head 11f is different from the processing head 11 in that the common optical system 116 is removable from the processing head 11f.
  • the processing head 11f differs from the processing head 11 in that the common optical system 116 is replaceable.
  • Other features of the machining head 11f may be the same as other features of the machining head 11.
  • One optical system candidate 118f selected from a plurality of different optical system candidates 118f, each of which can be used as a common optical system 116, may be attached to the processing head 11f.
  • the processing head 11f may be provided with one optical system 118f selected from a plurality of different optical system candidates 118f according to the processing content of the processing system SYSf.
  • the plurality of optical system candidates 118f have different emission directions of the processing light EL and / or the measurement light ML with respect to the optical axis of the optical system candidate 118f (particularly, the optical axis on the incident side of the processing light EL and / or the measurement light ML). It may include at least two different optical system candidates 118f. In this case, one optical system capable of emitting processing light EL and / or measurement light ML from a plurality of optical system candidates 118f to the processing head 11f in an injection direction suitable for the processing content of the processing system SYSf. 118f may be attached.
  • the plurality of optical system candidates 118f are the distances from the position where the synthetic optical system 115 emits the processing light EL and / or the measurement light ML to the position where the optical system candidate 118 emits the processing light EL and / or the measurement light ML. May include at least two different optical system candidates 118f.
  • the optical system candidate 118 measures the processing light EL and / or the measurement from the position where the synthetic optical system 115 emits the processing light EL and / or the measurement light ML.
  • One optical system 118f may be attached so that the distance to the position where the light ML is emitted is a distance suitable for the processing content of the processing system SYSf.
  • the plurality of optical system candidates 118f are the distances from the position where the processing optical system 112 emits the processing light EL to the position where the optical system candidate 118 emits the processing light EL (that is, the processing optical system 112 to the optical system candidate 118). May include at least two optical system candidates 118f having different (distances to positions where the processed light EL is emitted).
  • the processing system has the processing head 11f as the distance from the position where the processing optical system 112 emits the processing light EL to the position where the optical system candidate 118 emits the processing light EL from among the plurality of optical system candidates 118f.
  • One optical system 118f having a distance suitable for the processing content of SYSf may be attached.
  • the plurality of optical system candidates 118f are the distances from the position where the measurement optical system 114 emits the measurement light ML to the position where the optical system candidate 118 emits the measurement light ML (that is, the measurement optical system 114 to the optical system candidate 118). May include at least two optical system candidates 118f having different (distances to positions where the processed light EL is emitted).
  • the processing system has the processing head 11f as the distance from the position where the measurement optical system 114 emits the measurement light ML to the position where the optical system candidate 118 emits the measurement light ML from among the plurality of optical system candidates 118f.
  • One optical system 118f having a distance suitable for the processing content of SYSf may be attached.
  • the plurality of optical system candidates 118f are from the position where the processing light EL and / or the measurement light ML is incident on the optical system candidate 118f to the position where the processing light EL and / or the measurement light ML is emitted from the optical system candidate 118f.
  • At least two optical system candidates 118f having different distances that is, the distance from the incident surface of the optical system candidate 118f to the ejection surface of the optical system candidate 118f may be included.
  • one optical system 118f may be attached, which has a distance suitable for the processing content of the processing system SYSf.
  • optical system candidate 118f will be described with reference to FIGS. 21 to 23.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a processing head 11f to which the first optical system candidate 118f # 1 is attached as the common optical system 116.
  • the first optical system candidate 118f # 1 is an optical system including a galvano mirror 1161 and an f ⁇ lens 1162. That is, the first optical system candidate 118f # 1 is the same as the common optical system 116 of the first embodiment described with reference to FIG. 3 and the like.
  • the first optical system candidate 118f # 1 can function as a common optical system 116 capable of emitting processing light EL and / or measurement light ML along the optical axis on the incident side of the first optical system candidate 118f # 1. is there.
  • the first optical system candidate 118f # 1 Since the optical axis on the incident side of the first optical system candidate 118f # 1 is parallel to the Z axis, the first optical system candidate 118f # 1 has the processing light EL and / or the measurement light along the Z axis direction. It can function as a common optical system 116 capable of emitting ML. Such a first optical system candidate 118f # 1 is selected as, for example, a common optical system 116 to be attached to the processing head 11f when the processing system SYSf processes the surface of the work W that intersects the Z axis. You may.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a processing head 11f to which the second optical system candidate 118f # 2 is attached as the common optical system 116.
  • the second optical system candidate 118f # 2 includes a housing 1161f # 2, an actuator 1162f # 2, a condenser lens 1163f # 2, and a scanning mirror 1164f # 2.
  • the housing 1161f # 2 is a cylindrical housing in which a space 1165f # 2 extending along the Z-axis direction is formed inside.
  • the actuator 1162f # 2 operates so as to rotate the housing 1161f # 2 around the Z axis.
  • a condenser lens 1163f # 2 and a scanning mirror 1164f # 2 are arranged in the space 1165f # 2 of the housing 1161f # 2.
  • the processed light EL and / or the measurement light ML emitted from the synthetic optical system 115 is incident on the space 1165f # 2 from the opening 1166f # 2 formed in the upper part of the housing 1161f # 2.
  • the processed light EL and / or the measurement light ML incident on the space 1165f # 2 is incident on the scanning mirror 1164f # 2 via the condenser lens 1163f # 2.
  • the scanning mirror 1164f # 2 reflects the processing light EL and / or the measurement light ML propagating in the Z-axis direction in the direction intersecting the Z-axis.
  • the second optical system candidate 118f # 2 is the light on the incident side of the second optical system candidate 118f # 2. It can function as a common optical system 116 capable of emitting processing light EL and / or measurement light ML along a direction intersecting the axis.
  • the scanning mirror 1164f # 2 is shaken so as to change the emission direction of the processing light EL and / or the measurement light ML from the second optical system candidate 118f # 2 around the X-axis or along the Y-axis. Move or rotate.
  • the processed light EL and / or the measurement light ML emitted from the scanning mirror 1164f # 2 is sent to the outside of the second optical system candidate 118f # 2 through the opening 1167f # 2 formed on the side surface of the housing 1161f # 2. Be ejected.
  • the emission direction of the processing light EL and / or the measurement light ML from the second optical system candidate 118f # 2 is changed around the Z axis. Will be done.
  • Such a second optical system candidate 118f # 2 is selected as, for example, a common optical system 116 to be attached to the processing head 11f when the processing system SYSf processes the surface of the work W along the Z axis. You may.
  • the second optical system candidate 118f # 2 is selected as, for example, a common optical system 116 to be attached to the processing head 11f when the processing system SYSf processes the work W so as to form a cylindrical recess in the work W. May be good.
  • the second optical system candidate 118f # 2 may be selected as, for example, the common optical system 116 to be attached to the processing head 11f when the work W is processed so as to form a structure surrounding the common optical system 116.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing a processing head 11f to which the third optical system candidate 118f # 3 is attached as the common optical system 116.
  • the third optical system candidate 118f # 3 includes a housing 1161f # 3, a condenser lens 1162f # 3, and a galvano mirror 1163f # 3.
  • the housing 1161f # 3 is a cylindrical housing in which a space 1164f # 3 extending along the Z-axis direction is formed inside.
  • a condenser lens 1162f # 3 and a galvanometer mirror 1163f # 3 are arranged in the space 1164f # 3 of the housing 1161f # 3.
  • the processed light EL and / or the measurement light ML emitted from the synthetic optical system 115 is incident on the space 1164f # 3 from the opening 1165f # 3 formed in the upper part of the housing 1161f # 3.
  • the processed light EL and / or the measurement light ML incident on the space 1164f # 3 is incident on the galvano mirror 1163f # 3 via the condenser lens 1162f # 3.
  • the galvanometer mirror 1163f # 3 reflects the processing light EL and / or the measurement light ML propagating in the Z-axis direction in the direction intersecting the Z-axis.
  • the third optical system candidate 118f # 3 is the light on the incident side of the third optical system candidate 118f # 3. It can function as a common optical system 116 capable of emitting processing light EL and / or measurement light ML along a direction intersecting the axis.
  • the galvanometer mirror 1163f # 3 changes the emission direction of the processing light EL and / or the measurement light ML from the second optical system candidate 118f # 2 along the X-axis and the Y-axis, respectively. Swing or rotate.
  • the galvanometer mirror 1163f # 3 swings or rotates so as to change the emission direction of the processing light EL and / or the measurement light ML from the second optical system candidate 118f # 2 along the X-axis.
  • X-scanning mirror 1163fX # 3 and Y-scanning that swings or rotates so as to change the emission direction of the processing light EL and / or the measurement light ML from the second optical system candidate 118f # 2 along the Y-axis. Includes mirror 1163fY # 3.
  • the processed light EL and / or the measurement light ML emitted from the galvanometer mirror 1163f # 3 is sent to the outside of the third optical system candidate 118f # 3 through the opening 1166f # 3 formed on the side surface of the housing 1161f # 3. Be ejected.
  • Such a third optical system candidate 118f # 3 is selected as, for example, a common optical system 116 to be attached to the processing head 11f when the processing system SYSf processes the surface of the work W along the Z axis. You may.
  • the machining system SYSf sets the work W so as to form a slit (that is, a slit-shaped depression or groove) extending along the X-axis direction or the Y-axis direction in the work W. It may be selected as the common optical system 116 to be attached to the processing head 11f when processing.
  • the common optical system 116 is interchangeable in the sixth embodiment, only the f ⁇ lens 1162 may be interchangeable.
  • at least a part of the common optical system 116 may be arranged between the beam splitter 1151 and the condenser lens 1163f # 2, and the common optical system 116 between the beam splitter 1151 and the condenser lens 1162f # 3.
  • the common optical system 116 may include a scanning mirror having a scanning direction in a direction different from the scanning direction by the galvano mirror 1164f # 2 and the galvano mirror 1163f # 3.
  • the scanning direction may be the direction in which the processing light and / or the measurement light moves on the work W.
  • Such a processing system SYSf of the sixth embodiment can enjoy the same effect as the effect that can be enjoyed by the processing system SYSa of the first embodiment described above. Further, the processing system SYSf of the sixth embodiment can process the work W by using the common optical system 116 suitable for the processing content of the processing system SYSf. Therefore, the work W can be processed with a wider variety of processing contents.
  • the entire common optical system 116 can be replaced. However, instead of the entire common optical system 116 being replaceable, a part of the common optical system 116 may be interchangeable. That is, some of the plurality of optical members constituting the common optical system 116 may be interchangeable.
  • the configuration requirements described in at least one of the second to fifth embodiments described above may be adopted.
  • the constituent requirements described in the fifth embodiment include the constituent requirements relating to the independent control of the irradiation position of the measurement light ML on the work W.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system SYSg of the seventh embodiment.
  • the processing system SYSg of the seventh embodiment is different from the processing system SYSa of the first embodiment described above in that it further includes a position measuring device 6g.
  • Other features of the machining system SYSg may be the same as other features of the machining system SYS.
  • the position measuring device 6g measures the relative positional relationship between the work W and the machining head 11.
  • the position measuring device 6g measures the position of the work W with respect to the machining head 11.
  • the position measuring device 6g may measure the work W. Since the processing head 11 includes each optical system, the operation of measuring the relative positional relationship between the work W and the processing head 11 is substantially performed by each optical system included in the work W and the processing head 11. It is equivalent to the operation of measuring the relative positional relationship with. That is, the operation of measuring the position of the work W with respect to the processing head 11 substantially measures the position of the work W with respect to each optical system included in the processing head 11.
  • the position measuring device 6g may be arranged at a fixed position with respect to the processing head 11 (particularly, each optical system included in the processing head 11).
  • the position measuring device 6g may be arranged at a position where the relative position with respect to the processing head 11 is fixed.
  • the position measuring device 6g may be arranged at a position where the relative position between the machining head 11 and the position measuring device 6g does not change even if the head drive system 12 moves the machining head 11.
  • FIG. 24 shows an example in which the position measuring device 6g is attached to the outer surface of the processing head 11 (for example, the outer surface of the housing 117).
  • the output from the position measuring device 6g (that is, the measurement result of the position measuring device 6g) is the output of the work W with respect to the machining head 11. It will contain information about the location. Specifically, the measurement result of the position measuring device 6g includes information on the position of the work W with respect to the position measuring device 6g. That is, the measurement result of the position measuring device 6g includes information on the position of the work W in the measurement coordinate system of the position measuring device 6g.
  • the position measuring device 6g is arranged at a position fixed to the processing head 11
  • the information regarding the position of the work W with respect to the position measuring device 6g is substantially transmitted to the position measuring device 6g.
  • the information regarding the position of the work W with respect to the processing head 11 arranged at the fixed position is included. Therefore, the control device 5 can appropriately specify the position of the work W with respect to the machining head 11.
  • the position measuring device 6g may be any kind of measuring device as long as the work W can be measured.
  • the position measuring device 6g may include an imaging device (that is, a camera) capable of imaging the surface of an object such as a work W.
  • the position measuring device 6g may include an irradiation device that irradiates the work W with measurement light that draws a predetermined pattern on the work W, and an imaging device that images the pattern drawn on the work W by the measurement light.
  • the position measuring device 6g may be a measuring device that measures the work W by a non-contact method (for example, at least one of a light detection method, a sound wave detection method, a radio wave detection method, and the like).
  • the measurement result of the position measuring device 6g (that is, information on the position of the work W with respect to the machining head 11) may be used to control the machining system SYS. Specifically, the measurement result of the position measuring device 6g may be used to control the processing device 1. The measurement result of the position measuring device 6g may be used to control the machining head 11. The measurement result of the position measuring device 6g may be used to control the head drive system 12. The measurement result of the position measuring device 6g may be used to control the stage device 3. The measurement result of the position measuring device 6g may be used to control the stage drive system 33.
  • the control device 5 has a relative positional relationship between the work W and the processing head 11 so that the relative positional relationship between the work W and the processing head 11 becomes a desired positional relationship based on the measurement result of the position measuring device 6g.
  • Positional relationship may be changed. That is, the control device 5 is relative to the work W and the machining head 11 so that the relative positional relationship between the work W and the machining head 11 becomes a desired positional relationship based on the measurement result of the position measuring device 6g.
  • You may control the device which can change the positional relationship.
  • An example of an apparatus capable of changing the relative positional relationship between the work W and the processing head 11 has already been described above. Further, the "desired positional relationship" is also as described above.
  • the control device 5 has each optical system (for example, processing optical system 112, measurement optical system 114, synthetic optical system 115, and common optical system) included in the work W and the processing head 11 based on the measurement result of the position measuring device 6g.
  • the relative positional relationship between the work W and each optical system included in the processing head 11 may be changed so that the relative positional relationship with at least one of 116) becomes a desired relationship. That is, the control device 5 has a desired relationship between the work W and the processing head so that the relative positional relationship between the work W and each optical system included in the processing head 11 is a desired relationship based on the measurement result of the position measuring device 6g.
  • a device capable of changing the relative positional relationship with each optical system included in 11 may be controlled. An example of a device capable of changing the relative positional relationship between the work W and each optical system included in the processing head 11 has already been described above.
  • the control device 5 relates to the work W so that the irradiated area EA is set at a desired position on the work W (that is, the processing light EL is irradiated) based on the measurement result of the position measuring device 6g.
  • the relative position of the irradiated area EA may be changed. That is, the control device 5 can change the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W so that the irradiated area EA is set at a desired position on the work W based on the measurement result of the position measuring device 6g.
  • the device may be controlled.
  • An example of a device capable of changing the relative position of the irradiated area EA with respect to the work W has already been described above.
  • the control device 5 sets the irradiated area MA at a desired position on the work W based on the measurement result of the position measuring device 6g (that is, the measurement light ML # 2-2 is irradiated).
  • the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W may be changed. That is, the control device 5 can change the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W so that the irradiated area MA is set at a desired position on the work W based on the measurement result of the position measuring device 6g.
  • the device may be controlled.
  • An example of an apparatus capable of changing the relative position of the irradiated area MA with respect to the work W has already been described above.
  • control device 5 performs the first operation based on the state of the work W calculated from the detection results of the detectors 1143 and 1146, and performs the second operation based on the measurement result of the position measuring device 6g. May be good.
  • control device 5 controls the first drive system 121 of the head drive system 12 based on the state of the work W calculated from the detection results of the detectors 1143 and 1146, and based on the measurement result of the position measuring device 6g.
  • the second drive system 122 of the head drive system 12 may be controlled.
  • control device 5 controls the first drive system 121 based on the state of the work W calculated from the detection results of the detectors 1143 and 1146, so that the irradiated area EA with respect to the work W And / or the irradiated area MA may be relatively roughly aligned.
  • control device 5 controls the second drive system 122 based on the measurement result of the position measuring device 6g, so that the irradiated area EA and / or the irradiated area MA with respect to the work W can be made more accurate. It may be aligned with.
  • the control device 5 controls the second drive system 122 based on the measurement result of the position measuring device 6g so that the vibration of the first drive system 121 is not transmitted to the processing head 11 via the second drive system 122.
  • the vibration of the first drive system 121 may be offset.
  • the position measuring device 6g is attached to the outer surface of the processing head 11, but a part of the position measuring device 6g is attached to the inside of the processing head 11 (inside the housing 117). Alternatively, the entire position measuring device 6g may be mounted inside the processing head 11 (inside the housing 117).
  • Such a processing system SYSg of the seventh embodiment can enjoy the same effect as the effect that can be enjoyed by the processing system SYSa of the first embodiment described above. Further, the processing system SYSg of the seventh embodiment can process the work W by using the detection result of the position measuring device 6g in addition to the detection results of the detectors 1143 and 1146. Therefore, the processing system SYSg can process the work W more appropriately. For example, the processing system SYSg can process the work W with higher accuracy.
  • the configuration requirements described in at least one of the second to sixth embodiments described above may be adopted.
  • the configuration requirements described in the sixth embodiment include the configuration requirements for the replacement of the common optical system 116.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the processing head 11h according to the eighth embodiment.
  • the processing head 11h is different from the processing head 11 in that the synthetic optical system 115 does not have to be provided. Further, the processing head 11h is different from the processing head 11 in that the processing irradiation optical system 118h and the measurement irradiation optical system 119h are provided instead of the common optical system 116. Other features of the machining head 11h may be the same as other features of the machining head 11.
  • the processing light EL emitted from the processing optical system 112 is incident on the processing irradiation optical system 118h.
  • the processing irradiation optical system 118h irradiates the work W with the processing light EL incident on the processing irradiation optical system 118h.
  • the measurement light ML # 2-2 emitted from the measurement optical system 114 does not incident on the processing irradiation optical system 118h.
  • the processing irradiation optical system 118h does not irradiate the work W with the measurement light ML # 2-2 emitted from the measurement optical system 114.
  • the processed irradiation optical system 118h includes a galvano mirror 1181h and an f ⁇ lens 1182h.
  • the processing light EL emitted from the processing optical system 112 is incident on the galvano mirror 1181h.
  • the galvano mirror 1181h changes the irradiation position of the processing light EL on the work W by deflecting the processing light EL.
  • the galvano mirror 1181h includes an X scanning mirror 1181hX and a Y scanning mirror 1181hY.
  • Each of the X scanning mirror 1181hX and the Y scanning mirror 1181hY is a tilt angle variable mirror in which the angle of the processed light EL incident on the galvano mirror 1181h with respect to the optical path is changed.
  • the X-scanning mirror 1181hX swings or rotates so as to change the irradiation position of the processed light EL on the work W along the X-axis direction (that is, changes the angle of the X-scanning mirror 1181hX with respect to the optical path of the processed light EL. By doing so, the processing light EL is deflected.
  • the Y scanning mirror 1181hY swings or rotates so as to change the irradiation position of the processing light EL on the work W along the Y-axis direction (that is, changes the angle of the Y scanning mirror 1181hY with respect to the optical path of the processing light EL. By doing so, the processing light EL is deflected.
  • the galvano mirror 1181h changes the irradiation position of the processed light EL on the work W as compared with the galvano mirror 1161 of the common optical system 116, while the work W It differs in that the irradiation position of the measurement light ML above is not changed.
  • the galvano mirror 1181h is different from the galvano mirror 1161 in that the processing light EL passes through but the measurement light ML does not pass through.
  • Other features of the galvano mirror 1181h may be identical to other features of the galvano mirror 1161.
  • the processed light EL from the galvano mirror 1181h is incident on the f ⁇ lens 1182h.
  • the f ⁇ lens 1182h is an optical system for irradiating the work W with the processed light EL from the galvano mirror 1181h.
  • the f ⁇ lens 1182h is an optical system for condensing the processed light EL from the galvano mirror 1181h on the work W.
  • the f ⁇ lens 1182h irradiates the work W with the processing light EL as compared with the f ⁇ lens 1162 of the common optical system 116, while the measurement light ML is applied on the work W. It differs in that it does not change the irradiation position of.
  • the f ⁇ lens 1182h is different from the f ⁇ lens 1162 in that the processing light EL passes through but the measurement light ML does not pass through.
  • Other features of the f ⁇ lens 1182h may be identical to other features of the f ⁇ lens 1162.
  • the measurement light ML # 2-2 emitted from the measurement optical system 114 is incident on the measurement irradiation optical system 119h.
  • the measurement irradiation optical system 119h irradiates the work W with the measurement light ML # 2-2 incident on the measurement irradiation optical system 119h.
  • the processing light EL emitted from the processing optical system 112 does not incident on the measurement irradiation optical system 119h.
  • the measurement irradiation optical system 119h does not irradiate the work W with the processing light EL emitted from the processing optical system 112.
  • the measurement irradiation optical system 119h includes a galvano mirror 1191h and an f ⁇ lens 1192h.
  • the measurement light ML # 2-2 emitted from the measurement optical system 114 is incident on the galvano mirror 1191h.
  • the galvano mirror 1191h changes the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W by deflecting the measurement light ML # 2-2.
  • the galvano mirror 1191h includes an X scanning mirror 1191hX and a Y scanning mirror 1191hY.
  • Each of the X scanning mirror 1191hX and the Y scanning mirror 1191hY is a tilt angle variable mirror whose angle with respect to the optical path of the measurement light ML # 2-2 incident on the galvano mirror 1191h is changed.
  • the X scanning mirror 1191hX swings or rotates so as to change the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W along the X-axis direction (that is, with respect to the optical path of the measurement light ML # 2-2).
  • the measurement light ML # 2-2 is deflected by changing the angle of the X scanning mirror 1191hX).
  • the Y scanning mirror 1191hY swings or rotates so as to change the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W along the Y-axis direction (that is, with respect to the optical path of the measurement light ML # 2-2).
  • the measurement light ML # 2-2 is deflected by changing the angle of the Y scanning mirror 1191 hY).
  • the galvano mirror 1191h changes the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W as compared with the galvano mirror 1161 of the common optical system 116. The difference is that the irradiation position of the processing light EL on the work W is not changed.
  • the galvano mirror 1191h is different from the galvano mirror 1161 in that the measurement light ML passes through but the processing light EL does not pass through.
  • Other features of the galvano mirror 1191h may be identical to other features of the galvano mirror 1161.
  • the measurement light ML # 2-2 from the galvano mirror 1191h is incident on the f ⁇ lens 1192h.
  • the f ⁇ lens 1192h is an optical system for irradiating the work W with the measurement light ML # 2-2 from the galvano mirror 1191h.
  • the f ⁇ lens 1192h is an optical system for condensing the measurement light ML # 2-2 from the galvano mirror 1191h on the work W.
  • the f ⁇ lens 1192h irradiates the work W with the measurement light ML # 2-2 as compared with the f ⁇ lens 1162 of the common optical system 116, while on the work W.
  • the f ⁇ lens 1192h is different from the f ⁇ lens 1162 in that the measurement light ML passes through but the processing light EL does not pass through.
  • Other features of the f ⁇ lens 1192h may be identical to other features of the f ⁇ lens 1162.
  • the optical axis of the f ⁇ lens 1182h that irradiates the work W with the processing light EL and the optical axis of the f ⁇ lens 1192h that irradiates the work W with the measurement light ML are substantially parallel to each other.
  • the optical axis of the f ⁇ lens 1182h and the optical axis of the f ⁇ lens 1192h do not have to be parallel to each other.
  • the optical axis of the f ⁇ lens 1182h and the optical axis of the f ⁇ lens 1192h may intersect each other on or near the surface where the surface of the work W is located, and the field of view of the f ⁇ lens 1182 and the field of view of the f ⁇ lens 1192h
  • the optical axis of the f ⁇ lens 1182 and the optical axis of the f ⁇ lens 1192h may be set so that at least a part of the f ⁇ lens 1182 overlaps with each other.
  • the optical axis of the f ⁇ lens 1182h is tilted toward the f ⁇ lens 1192h, and the optical axis of the f ⁇ lens 1192h is tilted toward the f ⁇ lens 1182h. Further, the optical axis of the f ⁇ lens 1182h and the optical axis of the f ⁇ lens 1192h are set so that both optical axes form an acute angle when both optical axes are viewed from the direction intersecting the surface where the f ⁇ lenses 1182h and 1192h are lined up. You may.
  • the optical system related to the processing light EL (specifically, the processing optical system 112 and the processing irradiation optical system 118h) and the optical system related to the measurement light ML (specifically). Is optically separated from the measurement optical system 114 and the measurement irradiation optical system 119h). That is, the processing head 11h does not have to include an optical element or an optical member through which both the processing light EL and the measurement light ML pass. Similar to the processing system SYS of the first embodiment, the processing system SYS of the eighth embodiment also appropriately processes the work W using the processing light EL, and also uses the measurement light ML to appropriately process the work W. Can be measured appropriately.
  • the processing light EL from the galvano mirror 1181h and the measurement light ML from the galvano mirror 1191h may be incident on one f ⁇ lens.
  • the configuration requirements described in at least one of the second to seventh embodiments described above may be adopted.
  • the configuration requirements described in the seventh embodiment include the configuration requirements for the position measuring device 6g.
  • the configuration requirement that can be adopted for the common optical system 116 is the processing irradiation optical. It may be adopted for at least one of the system 118h and the measurement optical system 119h.
  • at least one of the processing irradiation optical system 118h and the measurement optical system 119h may be interchangeable as in the common optical system 116 of the sixth embodiment.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system SYSi of the ninth embodiment.
  • FIG. 27 is a system configuration diagram showing a system configuration of the processing system SYSi of the ninth embodiment.
  • the machining system SYSi of the ninth embodiment is provided with the machining device 1i instead of the machining device 1 as compared with the machining system SYSa of the first embodiment described above. Is different. Further, the processing system SYSi of the ninth embodiment is different from the processing system SYSa of the first embodiment described above in that it further includes a measuring device 2i. Other features of the machining system SYSi may be the same as other features of the machining system SYSa.
  • the processing device 1i is different from the processing device 1 in that the processing head 11i is provided instead of the processing head 11.
  • Other features of the processing apparatus 1i may be the same as other features of the processing apparatus 1.
  • the processing head 11i described above emits the processing light EL and the measurement light ML to the work W in that the processing head 11i emits the processing light EL to the work W but does not emit the measurement light ML. Is different.
  • An example of the structure of such a processing head 11i is shown in FIG. As shown in FIGS. 27 and 28, the processing head 11i includes a processing light source 111, a processing optical system 112, and a processing irradiation optical system 118h.
  • the processing light source 111, the processing optical system 112, and the processing irradiation optical system 118h may be housed in the housing 117 of the processing head 11i. It can be said that the processing head 11i is an optical member that selectively includes an optical member that contributes to the emission of the processing light EL among the plurality of optical members included in the processing head 11h of the eighth embodiment shown in FIG. Therefore, a detailed description of the processing head 11i will be omitted.
  • the measuring device 2i includes a measuring head 21i that emits the measuring light ML to the work W, and a head drive system 22i that moves the measuring head 21i.
  • the measurement head 21i means an arbitrary member capable of emitting measurement light ML to the work W. Therefore, although the measurement head 21i includes the wording head, it does not necessarily mean a member attached to the tip of any member. Therefore, the measuring head 21i may be referred to as a measuring member.
  • the above-mentioned processing head 11 emits each of the processing light EL and the measuring light ML to the work W in that the measuring head 21i emits the measuring light ML to the work W but does not emit the processing light EL. Is different.
  • An example of the structure of such a measuring head 21i is shown in FIG.
  • the measurement head 21i includes a measurement light source 113, a measurement optical system 114, and a measurement irradiation optical system 119h.
  • the measurement light source 113, the measurement optical system 114, and the measurement irradiation optical system 119h may be housed in the housing 217i of the measurement head 21i.
  • the measurement head 21i is an optical member that selectively includes an optical member that contributes to the emission of the measurement light ML among the plurality of optical members included in the processing head 11h of the eighth embodiment shown in FIG. Therefore, a detailed description of the measurement head 21i will be omitted.
  • the head drive system 22i may have the same structure as the head drive system 12 described above. That is, the head drive system 22i may include a first drive system 121 and a second drive system 122. The head drive system 22i and the measurement head 21i may be connected in the same connection mode as the connection mode in which the head drive system 12 and the processing head 11 are connected. Therefore, a detailed description of the head drive system 22i will be omitted.
  • moving the processing head 11i in the ninth embodiment is equivalent to changing the irradiation position of the processing light EL (or the position of the irradiated area EA) on the work W.
  • the measurement head 21i moves, the irradiation position of the measurement light ML on the work W changes, while the irradiation position of the processing light EL on the work W does not change.
  • moving the measurement head 21i in the ninth embodiment is equivalent to changing the irradiation position (or the position of the irradiated area MA) of the measurement light ML on the work W.
  • the processing system SYSi independently changes the irradiation position of the processing light EL on the work W and the irradiation position of the measurement light ML # 2-2 on the work W. be able to.
  • the irradiated region EA irradiated with the processing light EL is placed on the work W during at least a part of the processing period in which the processing apparatus 1i should emit the processing light EL to the work W. It may be moved as set. The stage 32 may be moved so that the work W is positioned at a position where the processing apparatus 1i can irradiate the processing light EL during at least a part of the processing period.
  • the irradiated area MA to which the measurement light ML is irradiated is set on the work W during at least a part of the measurement period in which the measurement device 2i should emit the measurement light ML to the work W. You may move as you like.
  • the stage 32 may be moved so that the work W is positioned at a position where the measuring device 2i can irradiate the measuring light ML during at least a part of the measuring period. That is, the stage 32 may move between a position where the processing device 1i can irradiate the processing light EL and a position where the measuring device 2i can irradiate the measurement light ML.
  • the optical system related to the processing light EL (specifically, the processing optical system 112 and the processing irradiation optical system 118h) and the optical system related to the measurement light ML (specifically).
  • the measurement optical system 114 and the measurement irradiation optical system 119h) are optically separated.
  • the device that emits the processing light EL to the work W that is, the processing device 1i
  • the device that emits the measurement light ML to the work W that is, the measuring device 2i).
  • the processing system SYSi of the ninth embodiment also appropriately processes the work W using the processing light EL, and also uses the measurement light ML to appropriately process the work W. Can be measured appropriately.
  • the configuration requirements described in at least one of the second to eighth embodiments described above may be adopted.
  • the constituent requirements described in the eighth embodiment include the constituent requirements regarding the optical separation of the optical system related to the processing light EL and the optical system related to the measurement light ML.
  • the configuration requirement that can be adopted for the common optical system 116 is the processing irradiation optical. It may be adopted in at least one of the system 118h and the measurement optical system 119h.
  • at least one of the processing irradiation optical system 118h and the measurement optical system 119h may be interchangeable as in the common optical system 116 of the sixth embodiment.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system SYSj of the tenth embodiment.
  • the measuring device 2i is arranged so that the measuring light ML is obliquely incident on the work W. It differs in that the measurement light ML is emitted to the work W.
  • Other features of the machining system SYSj may be the same as the other features of the machining system SYSi.
  • Such a processing system SYSj of the tenth embodiment can also enjoy the same effect as the effect that can be enjoyed by the processing system SYSi of the ninth embodiment. Further, the processing system SYSj of the tenth embodiment can emit the processing light EL and the measuring light ML toward the same position on the work W.
  • the processing system SYSj even when the processing device 1i and the measuring device 2i are separate devices, the processing so that the optical path of the processing light EL and the optical path of the measuring light ML overlap at least partially.
  • the optical EL and the measurement light ML can be emitted.
  • the stage 32 does not necessarily have to move between the position where the processing device 1i can irradiate the processing light EL and the position where the measuring device 2i can irradiate the measurement light ML.
  • the configuration requirement described in the ninth embodiment includes a configuration requirement that the device that emits the processing light EL to the work W and the device that emits the measurement light ML to the work W are separate devices.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system SYSK of the eleventh embodiment.
  • the processing system SYSk of the eleventh embodiment includes a plurality of measuring devices 2 instead of the measuring device 2i as compared with the processing system SYSj of the tenth embodiment described above. different.
  • the processing system SYSk includes two measurement y devices 2k (specifically, the measurement device 2k # 1 and the measurement device 2k # 2).
  • Other features of the machining system SYSk may be the same as the other features of the machining system SYSj.
  • the measuring device 2k # 1 is a device including at least a part of the optical members included in the measuring device 2i.
  • the measuring device 2k # 2 is a device including at least the remaining part of the optical members included in the measuring device 2i (that is, the optical members not included in the measuring device 2k # 1). That is, it can be said that the processing system SYSk of the eleventh embodiment is different from the processing system SYSj of the tenth embodiment described above in that the measuring device 2i is further divided into a plurality of measuring devices 2k.
  • the measuring devices 2k # 1 and 2k # 2 may include the same optical member. That is, the measuring devices 2k # 1 and 2k # 2 may include optical members having the same function or the same function.
  • the measuring device 2k # 1 includes at least a measuring light source 113, a measuring optical system 114 # 1 corresponding to a part of the measuring optical system 114, and a measuring irradiation optical system 119h.
  • the measuring device 2k # 2 corresponds to the remaining part of the measuring optical system 114 (that is, the optical that the measuring optical system 114 # 1 does not have among the plurality of optical members included in the measuring optical system 114). It includes at least a measurement optical system 114 # 2 (including at least a member).
  • the measurement optical system 114 # 2 includes at least a detector 1146. Therefore, in the example shown in FIG.
  • the measurement light ML (specifically, the measurement light ML # 2-2) is emitted from the measurement optical system 114 # 1 to the work W, and the measurement light ML from the work W is emitted. (Specifically, the measurement light # 2-3) is incident on the measurement optical system 114 # 2.
  • Such a processing system SYSk of the eleventh embodiment can enjoy the same effect as the effect that the processing system SYSj of the tenth embodiment can enjoy.
  • the configuration requirement described in the tenth embodiment includes a configuration requirement that the measurement light ML is obliquely incident on the work W.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view schematically showing the overall structure of the processing system SYSTEM of the twelfth embodiment.
  • an index 13l that can be measured by the measuring device 2i is attached to the processing device 1i as compared with the processing system SYSj of the tenth embodiment described above. It differs in that.
  • the index 13l may be attached to the housing 117 of the processing apparatus 1i (for example, the outer surface of the housing 117).
  • Other features of the machining system SYSl may be the same as the other features of the machining system SYSj.
  • the measuring device 2i emits the measuring light ML (specifically, the measuring light ML # 2-2) to the index 13l in addition to emitting the measuring light ML to the work W.
  • the measuring device 2i may emit the measuring light ML with respect to the index 13l by deflecting the measuring light ML with the galvano mirror 1191h.
  • the measuring device 2i is an index by changing the position of the measuring device 2i in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, the ⁇ X direction, the ⁇ Y direction and the ⁇ Z direction by the head drive system 22i.
  • the measurement light ML may be emitted to 13 liters.
  • the measuring device 2i may emit the measuring light ML to the index 13l before the processing device 1i starts processing the work W (for example, at the timing when the work W is placed on the stage 32).
  • the measuring device 2i may emit the measuring light ML with respect to the index 13l before the processing device 1i irradiates the work W with the processing light EL.
  • the measuring device 2i may emit the measuring light ML with respect to the index 13l during at least a part of the period in which the processing device 1i irradiates the work W with the processing light EL.
  • the measuring device 2i may emit the measuring light ML with respect to the index 13l after the processing device 1i irradiates the work W with the processing light EL.
  • the measuring device 2i may emit the measuring light ML with respect to the index 13l after the processing device 1i has completed the machining of the work W.
  • the control device 5 determines the state of the index 13l (specifically, the measurement head) based on the detection results of the detectors 1143 and 1146.
  • the position of the index 13l with respect to the 21i) can be calculated. Further, since the index 13l is attached to the machining head 11i, the control device 5 processes the index 13l with respect to the measurement head 21i based on the calculated position of the index 13l.
  • the position of the head 11i can be calculated. That is, the control device 5 has a relative positional relationship between the reference point of the measuring head 21i and the reference point of the processing head 11i (typically, the reference point of the measuring head 21i). The distance between the processing head 11i and the reference point of the processing head 11i) can be calculated.
  • the index 13l irradiated with the measurement light ML (ML # 2-2) may be a mark or a touring ball.
  • the measurement light ML (ML # 2-2) does not have to irradiate the index 13l.
  • the measurement light ML (ML # 2-2) is processed.
  • a part of the outer surface of the housing 117 of the apparatus 1i, typically the processing apparatus 1i, may be irradiated.
  • the control device 5 bases the machining head 11i and / or based on the calculated information on the relative positional relationship between the reference point of the measuring head 21i and the reference point of the machining head 11i (hereinafter referred to as “baseline amount”).
  • the position of the measuring head 21i may be controlled.
  • the control device 5 may control the position of the stage 32 based on the baseline amount.
  • the control device 5 may control the irradiation position of the processing light EL and / or the irradiation position of the measurement light ML based on the baseline amount.
  • the control device 5 has a position of the processing head 11i, a position of the measuring head 21i, a position of the stage 32, and a processing light EL so that the processing light EL is irradiated to a desired position of the work W based on the baseline amount.
  • the irradiation position and / or the irradiation position of the measurement light ML may be controlled.
  • the control device 5 determines the position of the processing head 11i, the position of the measuring head 21i, the position of the stage 32, and the processing light EL so that the measurement light ML is irradiated to the desired position of the work W based on the baseline amount.
  • the irradiation position and / or the irradiation position of the measurement light ML may be controlled.
  • Such a processing system SYSl of the twelfth embodiment can enjoy the same effect as the effect that can be enjoyed by the processing system SYSj of the tenth embodiment. Further, the machining system SYSl can machine the work W based on the baseline amount. Therefore, even if the positional relationship between the processing device 1i and the measuring device 2i deviates from the ideal positional relationship (typically, the design term positional relationship), the processing system SYSl can be used. The work W can be machined based on the baseline amount that reflects the deviation of the positional relationship. Therefore, the processing system SYSl can process the work W more appropriately.
  • the configuration requirements described in at least one of the second to eleventh embodiments described above may be adopted.
  • the configuration requirements described in the eleventh embodiment include a configuration requirement for dividing the measurement head 21i.
  • the processing system SYS forms a riblet structure on the surface of the work W.
  • the processing system SYS may form an arbitrary structure having an arbitrary shape on the surface of the work W.
  • the control device 5 controls the machining head 11 and the like so that the machining light EL scans the surface of the work W along the scanning locus according to the structure to be formed, the work W has an arbitrary shape.
  • Any structure can be formed.
  • An example of any structure is a regularly or irregularly formed micro-nanometer-order fine texture structure (typically a concavo-convex structure).
  • Such a fine texture structure may include at least one of a shark skin structure and a dimple structure having a function of reducing resistance due to a fluid (gas and / or liquid).
  • the fine texture structure may include a leaf surface structure of a sacred lotus having at least one of a liquid repellent function and a self-cleaning function (for example, having a lotus effect).
  • the fine texture structure includes a fine protrusion structure having a liquid transport function (see US Patent Publication No. 2017/0044002), an uneven structure having a liquid-forming function, an uneven structure having an antifouling function, a reflectance reducing function, and a repellent property.
  • a moth-eye structure that has at least one of the liquid functions, an uneven structure that enhances only light of a specific wavelength by interference to give a structural color, a pillar array structure that has an adhesive function using van der Waals force, an uneven structure that has an aerodynamic noise reduction function,
  • at least one of a honeycomb structure having a droplet collecting function and the like may be included.
  • the processing system SYS forms a riblet structure on the work W to reduce the resistance of the surface of the work W to the fluid.
  • the processing system SYS may form other structures on the work W that are different from the riblet structure for reducing the resistance of the surface to the fluid.
  • the processing system SYS may form a riblet structure on the work W to reduce noise generated when the fluid and the surface of the work W move relatively.
  • the processing system SYS may form a structure in the work W that generates a vortex with respect to the flow of fluid on the surface of the work W.
  • the processing system SYS may form a structure on the work W to impart hydrophobicity to the surface of the work W.
  • the processing system SYS that processes an object with the processing optical EL is described. That is, in the above description, an example in which the second drive system 122 connects the processing head 11 and the first drive system 121 is described. However, in addition to or in place of the machining head 11 in the machining system SYS, an end effector that acts on the object may be used. For example, as shown in FIG. 33 showing an example of the structure of the processing apparatus 1 m including the end effector, the second drive system 122 may connect the end effector 13 m and the first drive system 121. In the example shown in FIG.
  • the end effector 13m is attached to the machining head 11, and the second drive system 122 connects the end effector 13m and the first drive system 121 via the machining head 11.
  • the end effector 13m may be attached to the second drive system 122 without going through the processing head 11.
  • the processing system SYS provided with such an end effector may be referred to as a robot system.
  • FIG. 33 shows an example in which the processing device 1 of the first embodiment includes an end effector 13 m, at least one of the processing devices 1 to the twelfth embodiment of the second embodiment has an end effector. It may have 13 m.
  • the end effector may be a part having a function of directly acting on a work target (for example, an object). Further, the end effector may be a part for obtaining the property of the work target (for example, an object).
  • the properties of the object are the shape of the object, the position of the object, the position of the feature point of the object, the posture of the object, and the surface texture of the object (for example, reflectance, spectral reflectance, surface roughness). And at least one such as color), and at least one such as the hardness of the object may be included.
  • the processing head 11, the measuring head 21i, and the position measuring device 6g in the above description can be regarded as a kind of end effector.
  • processing light source and the measurement light source are used as different light sources, but these may be used as one light source.
  • a galvano mirror is used as the irradiation position changing optical system, but a polygon mirror or a MEMS mirror may be used.
  • an f ⁇ lens having a projection characteristic of f ⁇ is used as an irradiation optical system for irradiating the work W with the processing light EL and / or the measurement light ML, but an optical system having other projection characteristics may also be used.
  • the irradiation optical system is not limited to the total refraction type optical system (dioptric optical system) as described above, and may be a reflection refraction type optical system (catadioptric optical system). It may be a total reflection type optical system (cataptric optical system).
  • the processing head 11 is movable by the head drive system 12.
  • the head drive system 12 is not limited to the robot, and may be, for example, an air vehicle capable of flying at a position away from the work W.
  • air vehicles include at least one of aircraft, drones, helicopters, balloons and airships.
  • a processing member that processes an object by irradiating the object with processing light from a processing light source.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the measurement light from the measurement optical system is provided.
  • the optical path of the processing light and the optical path of the measurement light are processing members in which at least a part thereof overlaps.
  • Appendix 2 The processing member according to Appendix 1, wherein the optical path of the processing light overlaps at least a part of the optical path of the measurement light between the irradiation optical system and the object.
  • [Appendix 3] The processed member according to Appendix 1 or 2, further comprising an irradiation position changing optical system for changing the irradiation position of the measurement light on the object.
  • Appendix 4 The processing member according to Appendix 3, wherein the optical path of the measurement light is a region through which the measurement light can pass by the irradiation position changing optical system.
  • Appendix 5 The processed member according to Appendix 3 or 4, wherein the irradiation optical system collects the measurement light from the irradiation position changing optical system.
  • [Appendix 6] The processed member according to any one of Appendix 3 to 5, wherein the irradiation position changing optical system changes the injection angle of the measured light.
  • [Appendix 7] The processed member according to Appendix 6, wherein the irradiation position on the object is changed when the emission angle of the measurement light is changed by the irradiation position change optical system.
  • Appendix 8 The processing member according to any one of Appendix 1 to 7, wherein the irradiation optical system emits each of the measurement light and the processing light toward the object.
  • Appendix 9 The processing member according to Appendix 8, further comprising an irradiation position changing optical system for changing an irradiation position of the processing light on the object and an irradiation position of the measurement light on the object.
  • the optical path of the processing light is a region through which the processing light can pass by the irradiation position changing optical system.
  • Appendix 11 The processing member according to Appendix 9 or 10, wherein the irradiation position changing optical system changes the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the measurement light on the object in conjunction with each other.
  • Appendix 12 The processing member according to any one of Appendix 8 to 11, wherein the irradiation optical system collects the processing light and the measurement light from the irradiation position changing optical system.
  • the path of the processing light and the path of the measurement light are at least partially separated along a direction intersecting the optical axis of the irradiation optical system.
  • [Appendix 19] The processing member according to Appendix 18, wherein the synthetic optical system emits the measurement light and the processing light that are incident on the synthetic optical system from different directions in the same direction.
  • [Appendix 20] The processing member according to any one of Appendix 17 to 19, wherein the processing optical system is optically separated from the measurement optical system.
  • [Appendix 21] It is equipped with a measurement light source that supplies the measurement light.
  • [Appendix 22] The processing member according to Appendix 21, wherein the measurement light source is provided in a housing in which the measurement optical system is housed.
  • [Appendix 23] The processing member according to any one of Appendix 1 to 22, wherein the measurement optical system includes a detector that detects light generated by the measurement light applied to the object.
  • [Appendix 24] The processing member according to Appendix 23, wherein the detector detects interference light in which the light generated by the measurement light irradiating the object and the reference light generated from a part of the measurement light interfere with each other.
  • [Appendix 25] The processed member according to Appendix 24, wherein the reference light does not pass through the object.
  • [Appendix 26] The processing member according to any one of Supplementary note 23 to 25, wherein the detector detects the light generated by the measurement light applied to the object via the irradiation optical system.
  • Appendix 31 The processing member according to any one of Appendix 1 to 30, further comprising the processing light source.
  • Appendix 32 The processing member according to any one of Appendix 1 to 31, further comprising a processing light irradiation optical system that emits the processing light from the processing light source toward the object.
  • Appendix 33 The processing member according to Appendix 32, wherein the processing light from the processing light source does not pass through the irradiation optical system.
  • [Appendix 34] The processing member according to any one of Appendix 1 to 33, wherein the wavelength of the processing light and the wavelength of the measurement light are different.
  • [Appendix 35] The processing member according to any one of Appendix 1 to 34, wherein the processing light includes pulsed light.
  • [Appendix 36] The processed member according to any one of Appendix 1 to 35, wherein the measurement light includes light from an optical comb light source as the pulsed light.
  • [Appendix 37] The processed member according to any one of Appendix 1 to 36, wherein the measurement light includes light containing frequency components arranged at equal intervals on the frequency axis as the pulsed light.
  • Appendix 38 The processed member according to any one of Appendix 1 to 37, wherein at least a part of the optical members constituting the irradiation optical system is replaceable.
  • Appendix 39 The processed member according to Appendix 38, wherein the replaceable partial optical member is one of a plurality of measurement candidate optical systems in which the direction of emission of the measurement light to the processed member is different.
  • Appendix 40 A plurality of interchangeable optical members have different distances along the optical path of the measurement light between the incident position of the measurement light on the irradiation optical system and the emission position of the measurement light from the irradiation optical system.
  • the processed member according to Appendix 38 or 39 which is one of the measurement candidate optical systems of the above.
  • a processing light irradiation optical system for emitting the processing light incident from the processing light source toward the object is provided.
  • the processing member according to Appendix 41, wherein the replaceable part of the optical members is one of a plurality of processing candidate optical systems in which the direction of emission of the processing light to the processing member is different.
  • the replaceable part of the optical member is along the optical path of the processing light between the incident position of the processing light on the processing light irradiation optical system and the emission position of the processing light from the processing light irradiation optical system.
  • the processing member according to Appendix 41 or 42 which is one of a plurality of processing candidate optical systems having different distances.
  • Appendix 44 The processing member according to any one of Supplementary note 1 to 43, wherein the irradiation optical system emits a plurality of the measurement lights toward the object.
  • Appendix 45 The processing member according to Appendix 44, wherein the irradiation optical system emits the plurality of measurement lights toward different positions of the object.
  • the first measurement light among the plurality of measurement lights is used in the first application.
  • the first use includes a use for identifying the shape of the object.
  • Appendix 48 The processed member according to any one of Supplementary note 1 to 47, further comprising a position changing device for changing the relative position between the object and the housing in which the processed member is housed.
  • the position changing device is A movable member whose relative positional relationship with a part of the object can be changed, A connecting device for connecting the movable member and the housing is provided so that the relative positional relationship between the movable member and the housing can be changed.
  • the position changing device changes the relative position between the housing and the object based on the detection result of the light generated by the measurement light irradiating the object.
  • Appendix 51 The item according to any one of Appendix 1 to 50, further comprising a position measuring device for measuring the relative position between the irradiation optical system and the processing light irradiation optical system that emits the processing light toward the object and the object. Processing member.
  • Appendix 52 The processed member according to Appendix 51, wherein the position measuring device includes an imaging device that images the surface of the object.
  • Appendix 53 The first optical system that emits measurement light including pulsed light toward an object, A second optical system that processes the object by irradiating the object with processing light, At least a part of the first optical system is supported with respect to the object, and at least a part of the second optical system is displaceable with respect to the object.
  • a support portion that supports at least a part of the second optical system in a state of being
  • a robot system including a drive unit that drives at least a part of the first optical system and at least a part of the second optical system via the support portion.
  • a light source that emits an optical frequency comb as a reference light that is phase-locked to each other and has interference, and an optical frequency comb as a measurement light.
  • An irradiation optical system that irradiates an object with measurement light emitted from the light source.
  • An optical fiber that transmits at least one of the measurement light directed from the light source toward the irradiation optical system and the light generated from the object by the measurement light applied to the object. It is provided with a signal processing unit that obtains information on the position of the object using the interference signal detected by the detection unit.
  • the optical fiber is a measuring device including an image fiber having a plurality of cores arranged on a surface crossing the traveling direction of at least one light. [Appendix 55] The measuring device according to Appendix 54, wherein the detection unit has a plurality of photoelectric conversion elements arranged along at least one direction.
  • Appendix 56 The measuring apparatus according to Appendix 55, further comprising an optical system for conjugating the end surface of the optical fiber on the detector side and the surface on which the plurality of photoelectric conversion elements are arranged.
  • Appendix 57 The measuring device according to any one of Appendix 54 to 56, wherein the image fiber has a bundle of a plurality of fibers arranged on the crossing surface.
  • Appendix 58 The measuring apparatus according to any one of Supplementary note 54 to 57, wherein the image fiber has a multi-core optical fiber having a plurality of cores arranged on the crossing surface and a clad between the plurality of cores.
  • a processing device that processes an object by irradiating the object with processing light from a processing light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the processing light from the processing light source and the optical path of the measurement light including the pulsed light.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the measurement light via the synthetic optical system.
  • An irradiation position changing optical system that is arranged between the synthetic optical system and the irradiation optical system and that changes the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the measurement light on the object. Processing equipment to be equipped.
  • Appendix 60 The processing apparatus according to Appendix 59, wherein the irradiation position changing optical system changes the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the measurement light on the object in conjunction with each other.
  • Appendix 61 The processing apparatus according to Appendix 59 or 60, wherein the irradiation position changing optical system is arranged between the synthetic optical system and the irradiation optical system.
  • Appendix 62 The processing apparatus according to any one of Appendix 59 to 61, wherein the irradiation position changing optical system changes the injection angle of the processing light and the injection angle of the measurement light.
  • Appendix 63 The processing light and the measurement light are incident on the irradiation optical system, and the light is incident on the irradiation optical system. By changing the emission angle of the processing light and the emission angle of the measurement light by the irradiation position change optical system, the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the measurement light on the object.
  • Appendix 64 It is equipped with a measurement light source that supplies the measurement light.
  • the processing apparatus according to any one of Appendix 59 to 63, wherein the measurement light from the measurement light source is incident on the synthetic optical system.
  • Appendix 65 When the measurement light is used as the first measurement light, at least a part of the second measurement light generated from the object by irradiating the object with the first measurement light is incident on the irradiation optical system.
  • the processing apparatus according to any one of the above.
  • Appendix 66 The processing apparatus according to Appendix 65, wherein the second measurement light incident on the irradiation optical system is emitted via the synthetic optical system.
  • Appendix 67 The processing apparatus according to Appendix 65 or 66, wherein the second measurement light emitted from the synthetic optical system heads for a detector that detects the second measurement light.
  • Appendix 68 The processing apparatus according to Appendix 67, wherein the detector detects interference light between a reference light generated from a part of the first measurement light and at least a part of the second measurement light.
  • Appendix 69 The processing apparatus according to any one of Appendix 59 to 68, wherein the measurement light includes light from an optical comb light source as the pulsed light.
  • Appendix 70 The processing apparatus according to any one of Appendix 59 to 69, wherein the measurement light includes light containing frequency components arranged at equal intervals on the frequency axis as the pulsed light.
  • Appendix 71 The processing apparatus according to any one of Appendix 59 to 70, wherein the processing light includes pulsed light.
  • Appendix 72 The processing apparatus according to Appendix 71, wherein the timing of irradiating the object with the pulsed light of the measurement light and the timing of irradiating the object with the pulsed light of the processing light are different.
  • Appendix 73 The processing apparatus according to Appendix 71 or 72, wherein the timing of irradiating the object with the pulsed light of the measurement light and the timing of irradiating the object with the pulsed light of the processing light do not overlap.
  • the measurement light includes a plurality of pulsed lights.
  • the processed light includes a plurality of pulsed lights and includes a plurality of pulsed lights.
  • the irradiation timing of at least one of the plurality of pulsed light of the processing light on the object is the irradiation timing of the first measurement pulsed light of the plurality of pulsed light of the measurement light on the object. Of the plurality of pulsed lights of the measurement light, it is between the time of irradiating the object with the second measurement pulse light irradiating the object at a time different from that of the first measurement pulse light.
  • the processing apparatus according to any one item. [Appendix 75] The processing according to any one of Appendix 59 to 74, wherein when the measurement light is the first measurement light, at least a part of the second measurement light generated by the first measurement light is incident on the irradiation optical system. apparatus.
  • Appendix 76 The processing apparatus according to Appendix 75, wherein the second measurement light incident on the irradiation optical system is emitted via the synthetic optical system.
  • Appendix 77 The processing apparatus according to Appendix 75 or 76, wherein the second measurement light emitted from the synthetic optical system heads for a detector that detects the second measurement light.
  • Appendix 78 When the measurement light is used as the first measurement light, at least a part of the second measurement light generated from the object by irradiating the object with the first measurement light is incident on the detector via the irradiation optical system.
  • the processing apparatus according to any one of Supplementary note 59 to 77, wherein the detection result of the detector is output to a control device that controls the processing apparatus.
  • a processing optical system that emits the processing light toward the object and a position changing device that changes the relative position between the processing optical system and the object are further provided.
  • the irradiation optical system emits each of the measurement light and the processing light toward the object.
  • the processing device further includes a position changing device that changes the relative position between the irradiation optical system and the object.
  • Appendix 85 The processing apparatus according to Appendix 84, wherein the opening angle of the measurement light from the irradiation optical system toward the object is larger than the opening angle of the processing light from the irradiation optical system toward the object.
  • Appendix 86 The processing apparatus according to Appendix 84 or 85, wherein the size of the luminous flux of the measurement light incident on the irradiation optical system is larger than the size of the luminous flux of the processing light incident on the irradiation optical system.
  • Appendix 87 The item of any one of Appendix 59 to 86, wherein the optical path of the processing light from the synthetic optical system to the object and the optical path of the measurement light from the synthetic optical system to the object overlap at least partially. Processing equipment.
  • the interchangeable irradiation optical system is described in Appendix 90, which is one of a plurality of irradiation optical system candidates having different emission directions of the measured light with respect to the optical axis on the incident side of the irradiation optical system. Processing equipment.
  • the interchangeable irradiation optical system is one of a plurality of irradiation optical system candidates having different distances from the emission position of the measurement light from the synthetic optical system to the emission position of the measurement light from the irradiation optical system.
  • the processing apparatus according to Appendix 90 or 91, which is a candidate for an irradiation optical system.
  • [Appendix 93] The processing apparatus according to any one of Supplementary Provisions 59 to 92, wherein the irradiation optical system emits a plurality of the measurement lights toward the object.
  • [Appendix 94] The processing apparatus according to Appendix 93, wherein the irradiation optical system emits a plurality of measurement lights toward different positions of the object.
  • [Appendix 95] The first measurement light among the plurality of measurement lights is used in the first application.
  • the first use includes a use for identifying the shape of the object.
  • the processing apparatus includes a use for specifying a relative position between the object and the irradiation optical system.
  • the shape of the object is specified based on the detection result of the first measurement light among the plurality of measurement lights, and the shape is based on the detection result of the second measurement light among the plurality of measurement lights.
  • a control device for controlling a position changing device for changing the relative position between the object and the irradiation optical system so that the processing light is irradiated to the desired position of the specified object is further provided in Appendix 93 to 96.
  • the processing apparatus according to any one item.
  • the processing apparatus according to any one of Appendix 59 to 97, further comprising a position changing apparatus for changing the relative position between the object and the irradiation optical system.
  • the position changing device is A movable member whose relative positional relationship with a part of the object can be changed, A connecting device for connecting the movable member and the irradiation optical system is provided so that the relative positional relationship between the movable member and the irradiation optical system can be changed.
  • the processing device includes a driving member that moves at least one of the movable member and the irradiation optical system, and an elastic member that connects the movable member and the irradiation optical system.
  • the connecting device includes a driving member that moves at least one of the movable member and the irradiation optical system, and an elastic member that connects the movable member and the irradiation optical system.
  • the position changing device changes the relative position between the irradiation optical system and the object based on the detection result of the measurement light through the object.
  • a position measuring device for measuring the relative position between the irradiation optical system and the object is provided.
  • the processing device according to Appendix 99 or 100, wherein the position changing device changes the relative position between the irradiation optical system and the object based on the measurement result of the position measuring device.
  • Appendix 102 The processing apparatus according to any one of Appendix 59 to 101, comprising a position measuring apparatus for measuring a relative position between the irradiation optical system and the object.
  • Appendix 103 The processing apparatus according to Appendix 101 or 102, wherein the position measuring apparatus includes an imaging apparatus that images the surface of the object.
  • Appendix 104 A branch member that branches the measurement light from the measurement light source to generate reference light, a reference reflection member that reflects the reference light from the branch member to the branch member, and the measurement light from the irradiation optical system.
  • the processing apparatus according to any one of Appendix 59 to 103, further comprising a light receiving member that is generated and that receives the interference light of the light passing through the irradiation optical system and the synthetic optical system and the reference light.
  • Appendix 105 The light generated from the object by irradiating the object with the measurement light is scattered light.
  • the processing apparatus according to Appendix 104, wherein interference light between the scattered light and the reference light is incident on the light receiving member.
  • Appendix 106 The processing apparatus according to any one of Supplementary note 59 to 105, wherein the measurement light from the irradiation optical system is obliquely incident on the surface of the object.
  • the traveling direction of the processing light incident on the first position on the object and the traveling direction of the measurement light incident on the first position are the same or parallel.
  • the traveling direction of the processing light incident on the second position different from the first position on the object and the traveling direction of the measurement light incident on the second position are the same or parallel to any of Appendix 59 to 106.
  • the processing apparatus according to item 1.
  • a processing device that processes an object by irradiating the object with processing light from a processing light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the processing light from the processing light source and the optical path of the first measurement light from the measurement light source.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the first measurement light via the synthetic optical system.
  • a position changing device that changes the position of the irradiation optical system with respect to the object,
  • An imaging device whose position is changed together with the irradiation optical system to image the object,
  • a processing device including a detection device that detects a second measurement light generated from the object by the first measurement light irradiated to the object via the irradiation optical system via the irradiation optical system and the synthetic optical system. ..
  • Appendix 109 The processing apparatus according to Appendix 108, further comprising a control apparatus for controlling the position changing apparatus and changing the position of the irradiation optical system based on the image pickup result by the imaging apparatus.
  • the position changing device changes the relative positional relationship between the first position changing device and the irradiation optical system, and the first position changing device that can change the relative positional relationship with a part of the object.
  • the processing apparatus according to Appendix 109 which comprises a second position changing apparatus.
  • Appendix 111 The processing device according to Appendix 110, wherein the second position changing device connects the first position changing device and the irradiation optical system.
  • the second position changing device includes a driving member that moves at least one of the first position changing device and the irradiation irradiation optical system, and a buffer member that connects the first position changing device and the irradiation optical system.
  • the processing apparatus according to Appendix 111.
  • Appendix 113 The processing device according to any one of Appendix 110 to 112, wherein the control device controls the second position changing device to change the position of the irradiation optical system.
  • Appendix 114 The processing device according to any one of Appendix 110 to 113, wherein the control device controls the first position changing device to change the position of the irradiation optical system.
  • Appendix 115 The control device is Based on the image pickup result by the image pickup device, the second position change device is controlled.
  • the processing apparatus according to Appendix 114, which controls the first position changing apparatus based on the detection result by the detection apparatus.
  • Appendix 116 An irradiation position changing optical system in which the processing light and the measurement light are incident via the synthetic optical system to change the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the measurement light on the object.
  • the processing apparatus according to any one of Appendix 108 to 115.
  • Appendix 117 A control device that controls the irradiation position changing optical system based on the imaging result of the imaging device to change the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the measurement light on the object.
  • the processing apparatus according to Appendix 116.
  • Appendix 118 A processing device that processes an object by irradiating the object with processing light from a processing light source.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the processing light
  • a position changing device that changes the relative position between the processing head including at least a part of the irradiation optical system and the object, and The processing head is irradiated with the first measurement light including pulsed light, the second measurement light generated from the processing head is received by the first measurement light, and the processing is performed based on the light receiving result of the second measurement light.
  • the processing apparatus according to Appendix 118, which measures the position of the object.
  • the position measuring device uses a beam splitter that branches the first and third measurement lights from the measurement light source and the first and third measurement lights branched by the beam splitter as first and second reference lights. A reference mirror returned to the beam splitter, and a detection device for detecting interference light between the first and second reference lights via the beam splitter and the second and fourth measurement lights via the beam splitter.
  • Appendix 119 The processing equipment described in.
  • Appendix 121 The processing apparatus according to any one of Appendix 118 to 120, wherein the position measuring device irradiates an index on the processing head with the first measurement light.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the processing light from the processing light source and the optical path of the measurement light from the measurement light source.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the measurement light via the synthetic optical system. It is provided with an irradiation position changing optical system that is arranged on the incident side of the irradiation optical system and changes the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the measurement light on the object.
  • the irradiation position changing optical system is a processing device that changes the positional relationship between the irradiation position of the processing light and the irradiation position of the measurement light.
  • Appendix 125 A branch member that branches the measurement light from the measurement light source to generate reference light, a reference reflection member that reflects the reference light from the branch member to the branch member, and the measurement light from the irradiation optical system.
  • Appendix 126 The processing apparatus according to Appendix 124 or 125, wherein the irradiation position changing optical system is arranged between the synthetic optical system and the irradiation optical system.
  • the processing apparatus according to any one of Appendix 124 to 128, comprising a second irradiation position changing optical system.
  • Appendix 130 The processing apparatus according to Appendix 129, wherein the second irradiation position changing optical system is arranged between the synthetic optical system and the processing light source.
  • Appendix 131 The processing apparatus according to Appendix 129, wherein the second irradiation position changing optical system is arranged between the synthetic optical system and the measurement light source.
  • Appendix 132 A processing device that processes an object by irradiating the object with processing light from a processing light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the processing light from the processing light source and the optical path of the measurement light from the measurement light source.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the measurement light via the synthetic optical system.
  • An irradiation position changing optical system in which the processing light and the measurement light are incident to change the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the measurement light on the object.
  • the irradiation position changing optical system is controlled so as to change the positional relationship between the irradiation position of the processing light and the irradiation position of the measurement light, or the irradiation position of the processing light and the irradiation of the measurement light.
  • a processing device including a control device that controls the irradiation position changing optical system so as to change the irradiation position of the processing light and the irradiation position of the measurement light without changing the positional relationship with the position.
  • Appendix 133 It is a system that measures an object with measurement light. The first measurement light is irradiated toward the object, the second measurement light generated from the object is received by the first measurement light, and the position of the object is measured based on the light reception result of the second measurement light. Measuring device and A position changing device that is connected to the measuring device and changes the position of the measuring device with respect to the object.
  • a system including an end effector provided in the measuring device.
  • the position changing device is movable so that a movable member whose relative positional relationship with a part of the object can be changed and a relative positional relationship between the movable member and the measuring device can be changed.
  • the system according to Appendix 133 comprising a connecting device for connecting the member and the measuring device.
  • the connecting device includes a driving member that moves at least one of the movable member and the measuring device, and a cushioning member that connects the movable member and the measuring device.
  • a processing device that processes an object by irradiating the object with processing light from a processing light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the processing light from the processing light source and the optical path of the measurement light including the pulsed light.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the measurement light via the synthetic optical system.
  • a first irradiation position change optical system that changes the irradiation position of the processing light on the object, and
  • a second irradiation position changing optical system for changing the irradiation position of the measurement light on the object is provided.
  • a processing apparatus in which the processing light via the first irradiation position changing optical system and the measurement light via the second irradiation position changing optical system are incident on the irradiation optical system.
  • Appendix 137 The processing apparatus according to Appendix 136, wherein the first irradiation position changing optical system changes the irradiation position of the processing light on the object independently of the irradiation position of the measurement light on the object.
  • Appendix 138 The processing apparatus according to Appendix 136 or 137, wherein the second irradiation position change optical system changes the irradiation position of the measurement light on the object independently of the irradiation position of the processing light on the object. .. [Appendix 139] A processing device that processes an object by irradiating the object with processing light from a processing light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the processing light from the processing light source and the optical path of the first measurement light from the measurement light source.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the first measurement light via the synthetic optical system.
  • the object is provided with a detection device that detects the second measurement light generated from the object by the first measurement light irradiated to the object through the irradiation optical system via the irradiation optical system and the synthetic optical system.
  • the first measurement light is a processing apparatus that irradiates the object processed by the processing light.
  • Appendix 141 It is provided with an irradiation position changing optical system in which the processing light and the first measurement light are incident and the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the first measurement light on the object are changed.
  • Appendix 142 A processing device that processes an object by irradiating the object with processing light from a processing light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the processing light from the processing light source and the optical path of the first measurement light from the measurement light source.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the first measurement light via the synthetic optical system.
  • the object is provided with a detection device that detects the second measurement light generated from the object by the first measurement light irradiated to the object through the irradiation optical system via the irradiation optical system and the synthetic optical system.
  • the processing light is a processing apparatus that irradiates the object after being irradiated with the first measurement light.
  • the processing apparatus comprising a determination apparatus for determining the object before processing based on an output from the detection apparatus.
  • Appendix 144 It is provided with an irradiation position changing optical system in which the processing light and the first measurement light are incident and the irradiation position of the processing light on the object and the irradiation position of the first measurement light on the object are changed.
  • the processing apparatus according to Appendix 142 or 143 wherein the irradiation position is changed so that the non-inspected portion on the object is irradiated with the first measurement light and then the non-inspected portion is irradiated with the processed light.
  • Appendix 145 It is a system that measures an object with measurement light.
  • a movable member whose relative positional relationship with a part of the object can be changed, The first measurement light is irradiated toward the object, the second measurement light generated from the object is received by the first measurement light, and the position of the object is measured based on the light reception result of the second measurement light.
  • Measuring device and A connecting device for connecting the movable member and the measuring device is provided so that the relative positional relationship between the movable member and the measuring device can be changed.
  • the connecting device is a system including a driving member for moving at least one of the movable member and the measuring device, and a shock absorbing member for connecting the movable member and the measuring device.
  • Appendix 146 The system according to Appendix 145, further comprising a processing device that is connected to the movable member via the connecting device and irradiates the object with processing light from a processing light source to process the object.
  • a processing device that processes an object by irradiating the object with processing light from a processing light source.
  • a synthetic optical system that synthesizes the optical path of the processing light from the processing light source and the optical path of the first measurement light from the measurement light source.
  • An irradiation optical system that irradiates the object with the processing light and the first measurement light via the synthetic optical system.
  • a position changing device that changes the relative position between the irradiation optical system and the object
  • a processing device including a detection device that detects scattered light generated from the object by the first measurement light emitted to the object via the irradiation optical system via the irradiation optical system and the synthetic optical system.
  • the present invention can be appropriately modified within the scope of the claims and within the scope not contrary to the gist or idea of the invention that can be read from the entire specification, and the processing apparatus, processing member, system, robot system and the processing apparatus, processing member, system, robot system and the like accompanied by such a change.
  • the measuring device is also included in the technical idea of the present invention.
  • Processing equipment 11 Processing head 111 Processing light source 112 Processing optical system 113 Measuring light source 114 Measuring optical system 115 Synthetic optical system 116 Common optical system 12 Head drive system 5 Control device EL Processing light ML Measurement light SYSTEM processing system

Abstract

加工装置は、加工光源からの加工光を物体に照射することで物体を加工する加工装置であって、加工光源からの加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、合成光学系を介した加工光及び第1計測光を物体に照射する照射光学系と、物体に対する照射光学系の位置を変更する位置変更装置と、照射光学系と共に位置が変更され、物体を撮像する撮像装置と、照射光学系を介して物体に照射される第1計測光によって物体から生じる第2計測光を、照射光学系及び合成光学系を介して検出する検出装置とを備える。

Description

加工装置
 本発明は、加工光で物体を加工可能な加工装置の技術分野に関する。
 物体を加工可能な加工装置として、特許文献1には、物体の表面に加工光を照射して構造を形成する加工装置が記載されている。この種の加工装置では、物体を適切に加工することが要求されている。
米国特許第4,994,639号
 第1の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光の光路と、パルス光を含む計測光の光路とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記合成光学系と前記照射光学系との間に配置され、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系とを備える加工装置が提供される。
 第2の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記物体に対する前記照射光学系の位置を変更する位置変更装置と、前記照射光学系と共に位置が変更され、前記物体を撮像する撮像装置と、前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置とを備える加工装置が提供される。
 第3の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光を前記物体に照射する照射光学系と、前記照射光学系の少なくとも一部を含む加工ヘッドと前記物体との相対位置を変更する位置変更装置と、パルス光を含む第1計測光を前記加工ヘッドに照射して、前記第1計測光によって前記加工ヘッドから生じる第2計測光を受光し、前記第2計測光の受光結果に基づいて、前記加工ヘッドの位置を計測すると共に、パルス光を含む第3計測光を前記物体に照射して、前記第3計測光によって前記物体から生じる第4計測光を受光し、前記第4計測光の受光結果に基づいて、前記物体の位置を計測する位置計測装置とを備える加工装置が提供される。
 第4の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの計測光の光路とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記照射光学系の入射側に配置され、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系とを備え、前記照射位置変更光学系は、前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置との位置関係を変更する加工装置が提供される。
 第5の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの計測光の光路とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記加工光及び前記計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系と、前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置との位置関係を変更するように前記照射位置変更光学系を制御する、又は前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置との位置関係を変更しないで前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置とを変更するように前記照射位置変更光学系を制御する制御装置とを備える加工装置が提供される。
 第6の態様によれば、計測光で物体を計測するシステムであって、前記物体に向けて第1計測光を照射し、前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を受光して、前記第2計測光の受光結果に基づいて、前記物体の位置を計測する計測装置と、前記計測装置と接続され、前記物体に対する前記計測装置の位置を変更する位置変更装置と、前記計測装置に設けられたエンドエフェクタとを備えるシステムが提供される。
 第7の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光の光路と、パルス光を含む計測光の光路とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記物体上での前記加工光の照射位置を変更する第1照射位置変更光学系と、前記物体上での前記計測光の照射位置を変更する第2照射位置変更光学系とを備え、前記第1照射位置変更光学系を介した前記加工光と、前記第2照射位置変更光学系を介した前記計測光とは前記照射光学系に入射する加工装置が提供される。
 第8の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置とを備え、前記第1計測光は、前記加工光によって加工された前記物体に照射される加工装置が提供される。
 第9の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置とを備え、前記加工光は、前記第1計測光が照射された後の前記物体に照射される加工装置が提供される。
 第10の態様によれば、計測光で物体を計測するシステムであって、前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な可動部材と、前記物体に向けて第1計測光を照射し、前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を受光して、前記第2計測光の受光結果に基づいて、前記物体の位置を計測する計測装置と、前記可動部材と前記計測装置との相対的な位置関係が変更可能になるように、前記可動部材と前記計測装置とを接続する接続装置とを備え、前記接続装置は、前記可動部材及び前記計測装置のうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記可動部材と前記計測装置とを結合する緩衝部材を備えるシステムが提供される。
 第11の態様によれば、加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、前記照射光学系と前記物体との相対位置を変更する位置変更装置と、前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる散乱光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置とを備える加工装置が提供される。
図1は、第1実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。 図2は、第1実施形態の加工システムのシステム構成を示すシステム構成図である。 図3は、第1実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。 図4は、合成光学系とワークとの間における加工光の光路と計測光の光路とを部分的に示す断面図である。 図5は、加工光が照射される被照射領域と計測光が照射される被照射領域とを示す平面図である。 図6(a)から図6(c)のそれぞれは、加工光の照射タイミングと計測光の照射タイミングとを示すタイミングチャートである。 図7は、合成光学系とワークとの間における加工光の光路と計測光の光路とを部分的に示す断面図である。 図8は、加工光が照射される被照射領域と計測光が照射される被照射領域とを示す平面図である。 図9は、合成光学系とワークとの間における加工光の光路と計測光の光路とを部分的に示す断面図である。 図10は、検出器に入射する計測光と、検出器が検出した干渉光とを示すタイミングチャートである。 図11は、ヘッド駆動系の構造を示す断面図である。 図12は、ヘッド駆動系が備える第2駆動系の構造を示す断面図である。 図13は、第2実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。 図14は、第3実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。 図15は、第3実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。 図16は、第3実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。 図17は、第3実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。 図18は、第3実施形態の加工ヘッドの構造の他の例を示す断面図である。 図19は、第4実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。 図20は、第5実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。 図21は、第1の光学系候補が共通光学系として取り付けられた加工ヘッドを示す断面図である。 図22は、第2の光学系候補が共通光学系として取り付けられた加工ヘッドを示す断面図である。 図23は、第3の光学系候補が共通光学系として取り付けられた加工ヘッドを示す断面図である。 図24は、第7実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。 図25は、第8実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。 図26は、第9実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。 図27は、第9実施形態の加工システムのシステム構成を示すシステム構成図である。 図28は、第9実施形態の加工ヘッドの構造を示す断面図である。 図29は、第9実施形態の計測ヘッドの構造を示す断面図である。 図30は、第10実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。 図31は、第11実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。 図32は、第12実施形態の加工システムの全体構造を模式的に示す断面図である。 図33は、エンドエフェクタを備える加工装置の構造の一例を示す断面図である。
 以下、図面を参照しながら、加工装置、加工部材、ロボットシステム及び測定装置の実施形態について説明する。以下では、加工光ELを用いてワークWを加工する加工システムSYSを用いて、加工装置、加工部材、ロボットシステム及び測定装置の実施形態を説明する。但し、本発明が以下に説明する実施形態に限定されることはない。
 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。
 (1)第1実施形態の加工システムSYSa
 初めに、第1実施形態の加工システムSYS(以降、第1実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSa”と称する)について説明する。
 (1-1)加工システムSYSaの構造
 初めに、図1及び図2を参照しながら、第1実施形態の加工システムSYSaの構造について説明する。図1は、第1実施形態の加工システムSYSaの構造を模式的に示す断面図である。図2は、第1実施形態の加工システムSYSaのシステム構成を示すシステム構成図である。
 図1及び図2に示すように、加工システムSYSaは、加工装置1と、ステージ装置3と、制御装置5とを備えている。加工装置1及びステージ装置3は、筐体4に収容されている。但し、加工装置1及びステージ装置3は、筐体4に収容されていなくてもよい。つまり加工システムSYSaは、加工装置1及びステージ装置3を収容する筐体4を備えていなくてもよい。
 加工装置1は、制御装置5の制御下で、ワークWを加工可能である。ワークWは、例えば、金属であってもよいし、合金(例えば、ジュラルミン等)であってもよいし、半導体(例えば、シリコン)であってもよいし、樹脂(例えば、CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)や塗料(一例として基材に塗布された塗料層)等)であってもよいし、ガラスであってもよいし、それ以外の任意の材料から構成される物体であってもよい。
 加工装置1は、ワークWを加工するために、ワークWに対して加工光ELを照射する。加工光ELは、ワークWに照射されることでワークWを加工可能である限りは、どのような種類の光であってもよい。第1実施形態では、加工光ELがレーザ光である例を用いて説明を進めるが、加工光ELは、レーザ光とは異なる種類の光であってもよい。更に、加工光ELの波長は、ワークWに照射されることでワークWを加工可能である限りは、どのような波長であってもよい。例えば、加工光ELは、可視光であってもよいし、不可視光(例えば、赤外光及び紫外光の少なくとも一方等)であってもよい。加工光ELは、パルス光を含むが、パルス光を含んでいなくてもよい。言い換えると、加工光ELは、連続光であってもよい。
 加工装置1は、ワークWに加工光ELを照射して、ワークWの一部を除去する除去加工(典型的には、切削加工又は研削加工)を行ってもよい。除去加工を行う場合には、加工装置1は、リブレット構造をワークW上に形成してもよい。リブレット構造は、ワークWの表面の流体に対する抵抗(特に、摩擦抵抗、乱流摩擦抵抗)を低減可能な構造である。リブレット構造は、例えば、ワークWの表面に沿った第1の方向(例えば、Y軸方向)に沿って延びる溝が、ワークWの表面に沿っており且つ第1の方向に交差する第2方向(例えば、X軸方向)に沿って複数配列された構造を含んでいてもよい。
 加工装置1は、除去加工に加えて又は代えて、ワークWに加工光ELを照射して、ワークWに新たな構造物を付加する付加加工を行ってもよい。この場合、加工装置1は、付加加工を行うことで、上述したリブレット構造をワークWの表面に形成してもよい。加工装置1は、除去加工及び付加加工の少なくとも一方に加えて又は代えて、ワークWに加工光ELを照射して、ワークWの表面に所望のマークを形成するマーキング加工を行ってもよい。
 加工装置1は更に、制御装置5の制御下で、ワークWを計測可能である。加工装置1は、ワークWを計測するために、ワークWに対して計測光MLを照射する。計測光MLは、ワークWに照射されることでワークWを計測可能である限りは、どのような種類の光であってもよい。第1実施形態では、計測光MLがレーザ光である例を用いて説明を進めるが、計測光MLは、レーザ光とは異なる種類の光であってもよい。更に、計測光MLの波長は、ワークWに照射されることでワークWを計測可能である限りは、どのような波長であってもよい。例えば、計測光MLは、可視光であってもよいし、不可視光(例えば、赤外光及び紫外光の少なくとも一方等)であってもよい。計測光MLは、パルス光を含む。
 計測光MLの波長は、加工光ELの波長と異なっていてもよい。例えば、計測光MLの波長は、加工光ELの波長よりも短くてもよい。一例として、計測光MLとして266nm又は355nmの波長帯の光が用いられ、加工光ELとして532nm、1μm又は10μmの波長帯の光が用いられてもよい。この場合、ワークW上での計測光MLのスポット径が、ワークW上での加工光ELのスポット径よりも小さくなる。その結果、加工光ELによる加工分解能よりも、計測光MLによる計測分解能が高くなる。但し、計測光MLの波長は、加工光ELの波長よりも短くなくてもよい。計測光MLの波長は、加工光ELの波長と同じであってもよい。
 加工装置1は、ワークWの状態を計測可能であってもよい。ワークWの状態は、ワークWの位置を含んでいてもよい。ワークWの位置は、ワークWの表面の位置を含んでいてもよい。ワークWの表面の位置は、ワークWの表面を細分化した各面部分のX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の少なくとも一つにおける位置を含んでいてもよい。ワークWの状態は、ワークWの形状(例えば、3次元形状)を含んでいてもよい。ワークWの形状は、ワークWの表面の形状を含んでいてもよい。ワークWの表面の形状は、上述したワークWの表面の位置に加えて又は代えて、ワークWの表面を細分化した各面部分の向き(例えば、各面部分の法線の向きであり、X軸、Y軸及びZ軸の少なくとも一つに対する各面部分の傾斜量と実質的に等価)を含んでいてもよい。ワークWの状態は、ワークWのサイズ(例えば、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の少なくとも一つにおけるサイズ)を含んでいてもよい。
 ワークWを加工及び計測するために、加工装置1は、ワークWに対して加工光EL及び計測光MLのそれぞれを射出する加工ヘッド11と、加工ヘッド11を移動させるヘッド駆動系12とを備える。加工ヘッド11は、ワークWに対して加工光EL及び計測光MLのそれぞれを射出することが可能な任意の部材を意味する。このため、加工ヘッド11は、ヘッドという文言を含んでいるものの、必ずしも何かの部材の先端に取り付けられる部材を意味していなくてもよい。このため、加工ヘッド11は、加工部材と称されてもよい。更に、加工ヘッド11は、加工光源111と、加工光学系112と、計測光源113と、計測光学系114と、合成光学系115と、共通光学系116とを備える。尚、加工ヘッド11及びヘッド駆動系12の構造については、後に詳述する。
 ヘッド駆動系12は、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って加工ヘッド11を移動させる。加工ヘッド11が移動すると、ステージ32(更には、ステージ32に載置されたワークW)と加工ヘッド11との位置関係が変わる。つまり、ステージ32が移動すると、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11との相対位置が変わる。従って、ステージ32を移動させることは、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11との位置関係が変わると、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11が備える各光学系(つまり、加工光学系112、計測光学系114、合成光学系115及び共通光学系116の少なくとも一つ)との位置関係が変わる。従って、加工ヘッド11を移動させることは、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11との位置関係が変わると、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11の筐体117との位置関係が変わる。従って、加工ヘッド11を移動させることは、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11の筐体117との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11との位置関係が変わると、ワークW上での加工光EL及び計測光MLのそれぞれの照射位置が変わる。従って、加工ヘッド11を移動させることは、ワークW上での加工光EL及び計測光MLのそれぞれの照射位置を変更することと等価である。
 ステージ装置3は、定盤31と、ステージ32とを備える。定盤31は、筐体4の底面上(或いは、筐体4が載置される床面等の支持面上)に配置される。定盤31上には、ステージ32が配置される。筐体4の底面或いは筐体4が載置される床面等の支持面と定盤31との間には、定盤31の振動のステージ32への伝達を低減するための不図示の防振装置が設置されていてもよい。更に、定盤31上には、加工装置1を支持する不図示の支持フレームが配置されていてもよい。
 ステージ32上には、ワークWが載置される。ステージ32は、載置されたワークWを保持してもよい。例えば、ステージ32は、ワークWを真空吸着及び/又は静電吸着することで、ワークWを保持してもよい。或いは、ステージ32は、載置されたワークWを保持しなくてもよい。
 ステージ32は、制御装置5の制御下で、ワークWが載置されたまま定盤31上を移動可能である。ステージ32は、定盤31及び加工装置1の少なくとも一方に対して移動可能である。ステージ32は、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに沿って移動可能である。この場合、ステージ32は、XY平面に平行なステージ走り面(移動面)に沿って移動可能である。ステージ32は更に、Z軸方向、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って移動可能であってもよい。ステージ32を移動させるために、ステージ装置3は、ステージ駆動系33を備えている。ステージ駆動系33は、例えば、任意のモータ(例えば、リニアモータ等)を用いて、ステージ32を移動させる。更に、ステージ装置3は、ステージ32の位置を計測するためステージ位置計測器を備えていてもよい。ステージ位置計測器は、例えば、エンコーダ及びレーザ干渉計のうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。
 ステージ32が移動すると、ステージ32(更には、ステージ32に載置されたワークW)と加工ヘッド11との位置関係が変わる。つまり、ステージ32が移動すると、加工ヘッド11とステージ32及びワークWとの相対位置が変わる。従って、ステージ32を移動させることは、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11との位置関係が変わると、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11の筐体117との位置関係が変わる。従って、ステージ32を移動させることは、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11の筐体117との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11との位置関係が変わると、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との位置関係が変わる。従って、ステージ32を移動させることは、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との位置関係を変更することと等価である。更には、ステージ32及びワークWと加工ヘッド11との位置関係が変わると、ワークW上での加工光EL及び計測光MLのそれぞれの照射位置が変わる。従って、ステージ32を移動させることは、ワークW上での加工光EL及び計測光MLのそれぞれの照射位置を変更することと等価である。
 制御装置5は、加工システムSYSaの動作を制御する。例えば、制御装置5は、ワークWの加工条件を設定すると共に、設定した加工条件に従ってワークWが加工されるように加工装置1及びステージ装置3を制御する。例えば、制御装置5は、ワークWの計測条件を設定すると共に、設定した計測条件に従ってワークWが計測されるように加工装置1及びステージ装置3を制御する。
 制御装置5は、例えば、CPU(Central Processing Unit)(或いは、CPUに加えて又は代えてGPU(Graphics Processing Unit))と、メモリとを含んでいてもよい。制御装置5は、CPUがコンピュータプログラムを実行することで、加工システムSYSaの動作を制御する装置として機能する。このコンピュータプログラムは、制御装置5が行うべき後述する動作を制御装置5(例えば、CPU)に行わせる(つまり、実行させる)ためのコンピュータプログラムである。つまり、このコンピュータプログラムは、加工システムSYSaに後述する動作を行わせるように制御装置5を機能させるためのコンピュータプログラムである。CPUが実行するコンピュータプログラムは、制御装置5が備えるメモリ(つまり、記録媒体)に記録されていてもよいし、制御装置5に内蔵された又は制御装置5に外付け可能な任意の記憶媒体(例えば、ハードディスクや半導体メモリ)に記録されていてもよい。或いは、CPUは、実行するべきコンピュータプログラムを、ネットワークインタフェースを介して、制御装置5の外部の装置からダウンロードしてもよい。
 制御装置5は、加工システムSYSaの内部に設けられていなくてもよく、例えば、加工システムSYSa外にサーバ等として設けられていてもよい。この場合、制御装置5と加工システムSYSaとは、有線及び/又は無線のネットワーク(或いは、データバス及び/又は通信回線)で接続されていてもよい。有線のネットワークとして、例えばIEEE1394、RS-232x、RS-422、RS-423、RS-485及びUSBの少なくとも一つに代表されるシリアルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、パラレルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、10BASE-T、100BASE-TX及び1000BASE-Tの少なくとも一つに代表されるイーサネット(登録商標)に準拠したインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、電波を用いたネットワークが用いられてもよい。電波を用いたネットワークの一例として、IEEE802.1xに準拠したネットワーク(例えば、無線LAN及びBluetooth(登録商標)の少なくとも一方)があげられる。無線のネットワークとして、赤外線を用いたネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、光通信を用いたネットワークが用いられてもよい。この場合、制御装置5と加工システムSYSaとはネットワークを介して各種の情報の送受信が可能となるように構成されていてもよい。また、制御装置5は、ネットワークを介して加工システムSYSaにコマンドや制御パラメータ等の情報を送信可能であってもよい。加工システムSYSaは、制御装置5からのコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して受信する受信装置を備えていてもよい。或いは、制御装置5が行う処理のうちの一部を行う第1制御装置が加工システムSYSaの内部に設けられている一方で、制御装置5が行う処理のうちの他の一部を行う第2制御装置が加工システムSYSaの外部に設けられていてもよい。
 尚、CPUが実行するコンピュータプログラムを記録する記録媒体としては、CD-ROM、CD-R、CD-RWやフレキシブルディスク、MO、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW及びBlu-ray(登録商標)等の光ディスク、磁気テープ等の磁気媒体、光磁気ディスク、USBメモリ等の半導体メモリ、及び、その他プログラムを格納可能な任意の媒体の少なくとも一つが用いられてもよい。記録媒体には、コンピュータプログラムを記録可能な機器(例えば、コンピュータプログラムがソフトウェア及びファームウェア等の少なくとも一方の形態で実行可能な状態に実装された汎用機器又は専用機器)が含まれていてもよい。更に、コンピュータプログラムに含まれる各処理や機能は、制御装置5(つまり、コンピュータ)がコンピュータプログラムを実行することで制御装置5内に実現される論理的な処理ブロックによって実現されてもよいし、制御装置5が備える所定のゲートアレイ(FPGA、ASIC)等のハードウェアによって実現されてもよいし、論理的な処理ブロックとハードウェアの一部の要素を実現する部分的ハードウェアモジュールとが混在する形式で実現してもよい。
 (1-2)加工ヘッド11の構造
 続いて、図3を参照しながら、加工ヘッド11の構造の一例について説明する。図3は、加工ヘッド11の構造の一例を示す断面図である。
 図3に示すように、加工ヘッド11は、加工光源111と、加工光学系112と、計測光源113と、計測光学系114と、合成光学系115と、共通光学系116とを備える。加工光源111、加工光学系112、計測光源113、計測光学系114、合成光学系115及び共通光学系116は、筐体117内に収容されている。但し、加工光源111、加工光学系112、計測光源113、計測光学系114、合成光学系115及び共通光学系116の少なくとも一つが、筐体117内に収容されていなくてもよい。
 加工光源111は、加工光ELを生成可能である。加工光ELがレーザ光である場合には、加工光源111は、例えば、レーザダイオードを含んでいてもよい。更に、加工光源111は、パルス発振可能な光源であってもよい。この場合、加工光源111は、パルス光(例えば、発光時間がピコ秒以下のパルス光)を加工光ELとして生成可能である。加工光源111は、生成した加工光ELを、加工光学系112に向けて射出する。
 加工光学系112は、加工光源111から射出された加工光ELが入射する光学系である。加工光学系112は、加工光学系112に入射した加工光ELを、合成光学系115に向けて射出する光学系である。つまり、加工光学系112は、加工光源111から射出された加工光ELを、合成光学系115に導く光学系である。加工光学系112が射出した加工光ELは、合成光学系115及び共通光学系116を介してワークWに照射される。このため、加工光学系112は、合成光学系115及び共通光学系116を介して加工光ELをワークWに向けて射出する光学系であるとも言える。
 加工光学系112は、位置調整光学系1121と、角度調整光学系1122とを含む。位置調整光学系1121は、加工光学系112からの加工光ELの射出位置を調整可能である。位置調整光学系1121は、例えば加工光ELの進行方向に対して傾斜可能な平行平面板を備え、平行平面板の傾斜角を変えることで加工光の位置を変更する。図3の例では、互いに傾斜方向が異なる複数の平行平面板によって、加工光ELの射出位置をYZ平面内の任意の位置とすることができる。加工光学系112からの加工光ELの射出位置が変わると、加工光ELの入射角度(例えば、ワークWに対する入射角度)が変わる。角度調整光学系1122は、加工光学系112からの加工光ELの射出角度を調整可能である。角度調整光学系1122は、例えば加工光ELの進行方向に対して傾斜可能なミラーを備え、このミラーの傾斜角を変えることで加工光の射出角度を変更する。図3の例では、互いに傾斜方向が異なる複数のミラーによって、加工光ELの射出角度をθX軸回り及びθY軸回りの任意の方向とすることができる。加工光学系112からの加工光ELの射出角度が変わると、加工光ELの照射位置(例えば、ワークW上での照射位置)が変わる。但し、加工光学系112は、位置調整光学系1121及び角度調整光学系1122の少なくとも一方を含んでいなくてもよい。加工光学系112は、位置調整光学系1121及び角度調整光学系1122の少なくとも一方に加えて又は代えて、その他の光学素子や光学部材(これらを光学系と称してもよい、以下同じ)を含んでいてもよい。
 加工光学系112から射出された加工光ELは、合成光学系115に入射する。合成光学系115は、ビームスプリッタ(例えば、偏光ビームスプリッタ)1151を含む。ビームスプリッタ1151は、ビームスプリッタ1151に入射した加工光ELを、共通光学系116に向けて射出する。図3に示す例では、ビームスプリッタ1151に入射した加工光ELは、偏光分離面を透過することで共通光学系116に向けて射出される。このため、図3に示す例では、加工光ELは、偏光分離面を透過可能な偏光方向(偏光分離面に対してp偏光となる偏光方向)を有する状態で偏光ビームスプリッタ1151の偏光分離面に入射する。
 合成光学系115から射出された加工光ELは、共通光学系116に入射する。共通光学系116は、共通光学系116に入射した加工光ELを、ワークWに向けて射出する。共通光学系116は、ガルバノミラー1161と、fθレンズ1162とを備える。
 ガルバノミラー1161には、合成光学系115から射出された加工光ELが入射する。ガルバノミラー1161は、加工光ELを偏向する(つまり、加工光ELの射出角度を変更する)ことで、ワークW上での加工光ELの照射位置を変更する。つまり、ガルバノミラー1161は、加工光ELを偏向することで、加工光ELが照射される領域としてワークW上に又は加工光ELの光路上に設定される被照射領域EAの位置を変更する。尚、ガルバノミラー1161がfθレンズ1162の入射瞳位置又はその近傍に配置されているため、ガルバノミラー1161による加工光ELの射出角度の変化は、fθレンズ1162によって、加工光ELの照射位置(つまり、被照射領域EAの位置)の変化に変換される。例えば、ガルバノミラー1161は、X走査ミラー1161Xと、Y走査ミラー1162Yとを含む。X走査ミラー1161X及びY走査ミラー1162Yのそれぞれは、ガルバノミラー1161に入射する加工光ELの光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーである。X走査ミラー1161Xは、ワークW上での加工光ELのX軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、加工光ELの光路に対するX走査ミラー1161Xの角度を変更する)ことで加工光ELを偏向する。Y走査ミラー1161Yは、ワークW上での加工光ELのY軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、加工光ELの光路に対するY走査ミラー1161Yの角度を変更する)ことで加工光ELを偏向する。
 fθレンズ1162には、ガルバノミラー1161からの加工光ELが入射する。このため、ガルバノミラー1161は、合成光学系115とfθレンズ1162との間における加工光ELの光路上に配置される。fθレンズ1162は、ガルバノミラー1161とワークWとの間における加工光ELの光路上に配置される。fθレンズ1162は、ガルバノミラー1161と被照射領域EAとの間における加工光ELの光路上に配置される。fθレンズ1162は、ガルバノミラー1161からの加工光ELをワークWに照射するための光学系である。fθレンズ1162は、ガルバノミラー1161からの加工光ELを被照射領域EAに照射するための光学系である。特に、fθレンズ1162は、ガルバノミラー1161からの加工光ELをワークW上に集光するための光学系である。このため、fθレンズ1162は、収斂状態の加工光ELをワークWに照射する。その結果、加工光ELによってワークWが加工される。尚、fθレンズ1162は、加工光ELをワークWに照射するがゆえに、照射光学系と称されてもよい。尚、ガルバノミラー1161によってワークW上で移動する被照射領域EAの移動範囲を被加工領域と称してもよい。言い換えると、被加工領域内で被照射領域EAが移動するとしてもよい。
 ここで、ガルバノミラー1161を、第1照射位置変更光学系と称してもよい。角度調整光学系1122を、合成光学系115の照射光学系(fθレンズ1162)の反対側(合成光学系115と加工光源111との間)に配置される第2照射位置変更光学系と称してもよい。
 続いて、計測光源113は、計測光MLを生成可能である。計測光MLがレーザ光である場合には、計測光源113は、例えば、レーザダイオードを含んでいてもよい。特に、上述したように計測光MLがパルス光を含むため、計測光源113は、パルス発振可能な光源である。この場合、計測光源113は、パルス光(例えば、発光時間がピコ秒以下のパルス光)を計測光MLとして生成可能である。計測光源113は、生成した計測光MLを、計測光学系114に向けて射出する。
 第1実施形態では、計測光源113は、光コム光源を含む。光コム光源は、周波数軸上で等間隔に並んだ周波数成分を含む光(以降、“光周波数コム”と称する)をパルス光として生成可能な光源である。この場合、計測光源113は、周波数軸上で等間隔に並んだ周波数成分を含むパルス光を、計測光MLとして射出する。
 図1に示す例では、加工ヘッド11は、複数の計測光源113を備えている。例えば、加工ヘッド11は、計測光源113#1と、計測光源113#2とを備えている。複数の計測光源113は、互いに位相同期され且つ干渉性のある複数の計測光MLをそれぞれ射出する。例えば、複数の計測光源113は、発振周波数が異なっていてもよい。このため、複数の計測光源113がそれぞれ射出する複数の計測光MLは、パルス周波数(例えば、単位時間当たりのパルス光の数であり、パルス光の発光周期の逆数)が異なる複数の計測光MLとなる。一例として、計測光源113#1は、パルス周波数が25GHzとなる計測光ML#1を射出し、計測光源113#2は、パルス周波数が25GHz+α(例えば、+100kHz)となる計測光ML#2を射出してもよい。
 計測光学系114は、計測光源113から射出された計測光MLが入射する光学系である。計測光学系114は、計測光学系114に入射した計測光MLを、合成光学系115に向けて射出する光学系である。つまり、計測光学系114は、計測光源113から射出された計測光MLを、合成光学系115に導く光学系である。計測光学系114が射出した計測光MLは、合成光学系115及び共通光学系116を介してワークWに照射される。このため、計測光学系114は、合成光学系115及び共通光学系116を介して計測光MLをワークWに向けて射出する光学系であるとも言える。
 計測光学系114は、加工光学系112とは光学的に分離されている。このため、加工光源111と合成光学系115との間における加工光ELの光路と、計測光源113と合成光学系115との間における計測光MLの光路とは、光学的に分離されている。尚、ある光学系と別の光学系とが光学的に分離されているとは、ある光学系の光路と、別の光学系の光路とが互いに重畳しないことを指してもよい。
 計測光学系114は、例えば、ビームスプリッタ1141と、ビームスプリッタ1142と、検出器1143と、ビームスプリッタ1144と、ミラー1145と、検出器1146と、ミラー1147とを備える。
 計測光源113から射出された計測光MLは、ビームスプリッタ1141に入射する。具体的には、計測光源113#1から射出された計測光ML(以降、“計測光ML#1”と称する)及び計測光源113#2から射出された計測光ML(以降、“計測光ML#2”と称する)は、ビームスプリッタ1141に入射する。ビームスプリッタ1141は、ビームスプリッタ1141に入射した計測光ML#1及びML#2を、ビームスプリッタ1142に向けて射出する。
 ビームスプリッタ1142は、ビームスプリッタ1142に入射した計測光ML#1の一部である計測光ML#1-1を検出器1143に向けて反射する。ビームスプリッタ1142は、ビームスプリッタ1142に入射した計測光ML#1の他の一部である計測光ML#1-2をビームスプリッタ1144に向けて射出する。ビームスプリッタ1142は、ビームスプリッタ1142に入射した計測光ML#2の一部である計測光ML#2-1を検出器1143に向けて反射する。ビームスプリッタ1142は、ビームスプリッタ1142に入射した計測光ML#2の他の一部である計測光ML#2-2をビームスプリッタ1144に向けて射出する。
 ビームスプリッタ1142から射出された計測光ML#1-1及びML#2-1は、検出器1143に入射する。検出器1143は、計測光ML#1-1と計測光ML#2-1とが干渉することで生成される干渉光を検出する。具体的には、検出器1143は、干渉光を受光することで、干渉光を検出する。このため、検出器1143は、光を受光可能な受光素子(受光部であり、典型的には、光電変換素子)を備えていてもよい。検出器1143の検出結果は、制御装置5に出力される。
 ビームスプリッタ1142から射出された計測光ML#1-2及びML#2-2は、ビームスプリッタ1144に入射する。ビームスプリッタ1144は、ビームスプリッタ1144に入射した計測光ML#1-2の少なくとも一部をミラー1145に向けて射出する。ビームスプリッタ1144は、ビームスプリッタ1144に入射した計測光ML#2-2の少なくとも一部をミラー1147に向けて射出する。尚、ビームスプリッタ1144は、分岐部材と称されてもよい。
 ビームスプリッタ1144から射出された計測光ML#1-2は、ミラー1145に入射する。ミラー1145に入射した計測光ML#1-2は、ミラー1145の反射面(反射面は、参照面と称されてもよい)によって反射される。具体的には、ミラー1145は、ミラー1145に入射した計測光ML#1-2をビームスプリッタ1144に向けて反射する。つまり、ミラー1145は、ミラー1145に入射した計測光ML#1-2を、その反射光である計測光ML#1-3としてビームスプリッタ1144に向けて射出する。尚、ミラー1145は、参照反射部材と称されてもよい。ミラー1145から射出された計測光ML#1-3は、ビームスプリッタ1144に入射する。ビームスプリッタ1144は、ビームスプリッタ1144に入射した計測光ML#1-3をビームスプリッタ1142に向けて射出する。ビームスプリッタ1144から射出された計測光ML#1-3は、ビームスプリッタ1142に入射する。ビームスプリッタ1142は、ビームスプリッタ1142に入射した計測光ML#1-3を検出器1146に向けて射出する。
 一方で、ビームスプリッタ1144から射出された計測光ML#2-2は、ミラー1147に入射する。ミラー1147は、ミラー1147に入射した計測光ML#2-2を合成光学系115に向けて反射する。つまり、ミラー1147は、ミラー1147に入射した計測光ML#2-2を合成光学系115に向けて射出する。
 ミラー1147から射出された計測光ML#2-2は、合成光学系115に入射する。合成光学系115のビームスプリッタ1151は、ビームスプリッタ1151に入射した計測光ML#2-2を、共通光学系116に向けて射出する。図3に示す例では、ビームスプリッタ1151に入射した計測光ML#2-2は、偏光分離面において反射されることで共通光学系116に向けて射出される。このため、図3に示す例では、計測光ML#2-2は、偏光分離面で反射可能な偏光方向(偏光分離面に対してs偏光となる偏光方向)を有する状態で偏光ビームスプリッタ1151の偏光分離面に入射する。
 ここで、上述したように、ビームスプリッタ1151には、計測光ML#2-2に加えて加工光ELが入射する。つまり、計測光ML#2-2及び加工光ELの双方がビームスプリッタ1151を通過する。ビームスプリッタ1151は、ビームスプリッタ1151に異なる方向からそれぞれ入射してきた加工光EL及び計測光ML#2-2を、同じ方向に向けて(つまり、同じ共通光学系116に向けて)射出する。従って、ビームスプリッタ1151は、実質的には、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成する光学系として機能する。尚、上述の同じ方向は、合成光学系115の射出側に位置する光学系である共通光学系116に加工光EL及び計測光ML#2-2が入射するような加工光EL及び計測光ML#2-2の向きとしてもよく、共通光学系116に加工光EL及び計測光ML#2-2が入射する限りは加工光EL及び計測光ML#2-2の向きが若干異なっていてもよい。
 尚、合成光学系115は、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成することができる限りは、どのような構造を有していてもよい。例えば、合成光学系115は、ビームスプリッタ1151を用いることに加えて又は代えて、ある波長帯域の光を反射し且つ別の波長帯域の光を透過するダイクロイックミラーを用いて加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。
 合成光学系115から射出された計測光ML#2-2は、共通光学系116に入射する。共通光学系116は、共通光学系116に入射した計測光ML#2-2を、ワークWに向けて射出する。
 具体的には、ガルバノミラー1161には、合成光学系115から射出された計測光ML#2-2が入射する。ガルバノミラー1161は、計測光ML#2-2を偏向することで、ワークW上での計測光ML#2-2の照射位置を変更する。つまり、ガルバノミラー1161は、計測光ML#2-2を偏向することで、計測光ML#2-2が照射される領域としてワークW上に又は計測光ML#2-2の光路上に設定される被照射領域MAの位置を変更する。尚、ガルバノミラー1161がfθレンズ1162の入射瞳位置又はその近傍に配置されているため、ガルバノミラー1161による計測光ML#2-2の射出角度の変化は、fθレンズ1162によって、計測光ML#2-2の照射位置(つまり、被照射領域MAの位置)の変化に変換される。例えば、X走査ミラー1161Xは、ワークW上での計測光ML#2-2のX軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、計測光ML#2-2の光路に対するX走査ミラー1161Xの角度を変更する)ことで計測光ML#2-2を偏向する。Y走査ミラー1161Yは、ワークW上での計測光ML#2-2のY軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、計測光ML#2-2の光路に対するY走査ミラー1161Yの角度を変更する)ことで計測光ML#2-2を偏向する。尚、ガルバノミラー1161は、照射位置変更光学系と称されてもよい。
 fθレンズ1162には、ガルバノミラー1161からの計測光ML#2-2が入射する。fθレンズ1162は、ガルバノミラー1161からの計測光ML#2-2をワークW上に集光するための光学系である。fθレンズ1162は、ガルバノミラー1161からの計測光ML#2-2をワークWに照射するための光学系である。fθレンズ1162は、ガルバノミラー1161からの計測光ML#2-2を被照射領域MAに照射するための光学系である。このため、fθレンズ1162は、ガルバノミラー1161と被照射領域MAとの間における計測光ML#2-2の光路上に配置される。特に、fθレンズ1162は、収斂状態の計測光ML#2-2をワークWに照射する。その結果、計測光ML(具体的には、計測光ML#2-2)によってワークWが加工される。尚、fθレンズ1162は、計測光ML#2-2をワークWに照射するがゆえに、照射光学系と称されてもよい。
 尚、ガルバノミラー1161によってワークW上で移動する被照射領域MAの移動範囲を被計測領域と称してもよい。言い換えると、被計測領域内で被照射領域MAが移動するとしてもよい。
 ここで、上述したように、共通光学系116には、計測光ML#2-2に加えて加工光ELが入射する。つまり、共通光学系116には、合成光学系115が合成した加工光EL及び計測光ML#2-2が入射する。従って、計測光ML#2-2及び加工光ELの双方が同じ共通光学系116(具体的には、同じガルバノミラー1161及び同じfθレンズ1162)を通過する。このため、ガルバノミラー1161は、ワークW上での加工光ELの照射位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とを同期して変更可能である。ガルバノミラー1161は、ワークW上での加工光ELの照射位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とを連動して変更可能である。つまり、ガルバノミラー1161は、ワークWに対する被照射領域EAの相対位置とワークWに対する被照射領域MAの相対位置とを同期して及び/又は連動して変更可能である。ここで、ワークW上の第1位置に入射する加工光ELの進行方向と、この第1位置に入射する計測光ML#2-2の進行方向とは、同じ又は平行であってもよい。ワークW上の第1位置と異なる第2位置に入射する加工光ELの進行方向と、この第2位置に入射する計測光ML#2-2の進行方向とは、同じ又は平行であってもよい。
 共通光学系116からワークWへと向かう計測光ML#2-2の開き角は、共通光学系116からワークWへと向かう加工光ELの開き角よりも大きくてもよい。この場合、ワークW上での計測光MLのスポット径が、ワークW上での加工光ELのスポット径よりも小さくなる。その結果、加工光ELによる加工分解能よりも、計測光MLによる計測分解能が高くなる。
 共通光学系116からワークWへと向かう計測光ML#2-2の開き角は、共通光学系116に入射する計測光ML#2-2の光束のサイズに依存する。具体的には、共通光学系116に入射する計測光ML#2-2の光束のサイズが大きくなるほど、共通光学系116からワークWへと向かう計測光ML#2-2の開き角が大きくなる。同様に、共通光学系116からワークWへと向かう加工光ELの開き角は、共通光学系116に入射する加工光ELの光束のサイズに依存する。具体的には、共通光学系116に入射する加工光ELの光束のサイズが大きくなるほど、共通光学系116からワークWへと向かう加工光ELの開き角が大きくなる。このため、共通光学系116に入射する計測光ML#2-2の光束のサイズは、共通光学系116に入射する加工光ELの光束のサイズよりも大きくてもよい。この場合、ワークW上での計測光MLのスポット径が、ワークW上での加工光ELのスポット径よりも小さくなる。その結果、加工光ELによる加工分解能よりも、計測光MLによる計測分解能が高くなる。尚、ここで言う「光束のサイズ」は、光の進行方向に交差する光束の断面のサイズを意味していてもよい。光の進行方向に交差する光束の断面が円形でない場合には、「光束のサイズ」は、光の進行方向に交差する光束の断面の最大のサイズを意味していてもよい。例えば、光の進行方向に交差する光束の断面が楕円である場合には、楕円の長径を最大のサイズとしてもよい。
 共通光学系116からワークWへと向かう計測光ML#2-2の開き角は、fθレンズ1162の瞳位置(典型的には入射瞳位置、ワークWからfθレンズ1161へ向かう光を基準に考えると射出瞳位置)での計測光ML#2-2の光束のサイズに依存する。具体的には、fθレンズ1162の瞳位置での計測光ML#2-2の光束のサイズが大きくなるほど、共通光学系116からワークWへと向かう計測光ML#2-2の開き角が大きくなる。同様に、共通光学系116からワークWへと向かう加工光ELの開き角は、fθレンズ1162の瞳位置での加工光ELの光束のサイズに依存する。具体的には、fθレンズ1162の瞳位置での加工光ELの光束のサイズが大きくなるほど、共通光学系116からワークWへと向かう加工光ELの開き角が大きくなる。このため、fθレンズ1162の瞳位置での計測光ML#2-2の光束のサイズは、fθレンズ1162の瞳位置での加工光ELの光束のサイズよりも大きくてもよい。この場合、ワークW上での計測光MLのスポット径が、ワークW上での加工光ELのスポット径よりも小さくなる。その結果、加工光ELによる加工分解能よりも、計測光MLによる計測分解能が高くなる。
 合成光学系115は、合成光学系115とワークWとの間において加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に重複する(言い換えると、重畳する)ように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。つまり、合成光学系115は、合成光学系115からワークWに至る加工光ELの光路と、合成光学系115からワークWに至る計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。尚、光路の重複を考慮する際の「光の光路」は、光が伝搬する経路(或いは光線の経路)の集合体を意味していてもよい。例えば、合成光学系115とワークWとの間における加工光ELの光路は、合成光学系115からワークWの第1位置に達する加工光ELが占有する空間的な領域である第1経路と、合成光学系115からワークWの第2位置に達する加工光ELが占有する空間的な領域である第2経路と、・・・、合成光学系115からワークWの第N位置に達する加工光ELが占有する空間的な領域である第N経路とを合わせた空間的な領域を含んでいてもよい。例えば、合成光学系115とワークWとの間における加工光ELの光路は、ガルバノミラー1161によって加工光ELが通過し得る空間的な領域を含んでいてもよい(後述する図4及び図7参照)。例えば、合成光学系115とワークWとの間における計測光MLの光路は、ガルバノミラー1161によって計測光MLが通過し得る空間的な領域を含んでいてもよい(後述する図4及び図7参照)。
 合成光学系115とワークWとの間に共通光学系116が存在するため、合成光学系115は、共通光学系116内において加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。合成光学系115は、共通光学系116内での加工光ELの光路と共通光学系116内での計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。合成光学系115は、共通光学系116とワークWとの間において加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。合成光学系115は、共通光学系116からワークWに至る加工光ELの光路と、共通光学系116からワークWに至る計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。
 一例として、合成光学系115とワークWとの間における加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とを部分的に示す断面図である図4に示すように、合成光学系115は、合成光学系115からワークWに至る加工光ELの光路と、合成光学系115からワークWに至る計測光ML#2-2の光路とが同軸となるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。この場合、加工光ELが照射される被照射領域EAと計測光MLが照射される被照射領域MAとを示す平面図である図5に示すように、合成光学系115は、被照射領域EAと被照射領域MAとが少なくとも部分的に重複するように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。合成光学系115は、ワークW上での加工光ELの照射位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とが少なくとも部分的に一致するように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。被照射領域EAと被照射領域MAとが少なくとも部分的に重複する場合には、加工光ELが照射される被照射領域EAの少なくとも一部に計測光ML#2-2が照射され、且つ、計測光ML#2-2が照射される被照射領域MAの少なくとも一部に加工光ELが照射される。つまり、加工光EL及び計測光ML#2-2が同じ領域に照射される。尚、合成光学系115からワークWに至る加工光ELの光路と、合成光学系115からワークWに至る計測光ML#2-2の光路とが同軸となるとは、合成光学系115からワークWに至る加工光ELの主光線と合成光学系115からワークWに至る計測光ML#2-2の主光線とが一致することを含んでいてもよい。ここで加工光EL及び計測光ML#2-2の主光線は、加工光EL及び計測光ML#2-2の光束断面(加工光EL及び計測光ML#2-2の進行方向と交差する断面)における光量重心の位置を通過する光線とすることができる。
 被照射領域EAと被照射領域MAとが少なくとも部分的に重複する場合には、加工装置1は、被照射領域EAへの加工光ELの照射と被照射領域MAへの計測光ML#2-2の照射とを同時に行ってもよい。具体的には、加工光ELの照射タイミングと計測光ML#2-2の照射タイミングとを示すタイミングチャートである図6(a)に示すように、上述したように加工光EL及び計測光ML#2-2のそれぞれがパルス光を含む場合には、加工装置1は、加工光ELを構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域EAに照射されるタイミング(言い換えると、時期、期間)と、計測光ML#2-2を構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域MAに照射されるタイミング(つまり、時期、期間)とが一致するように、加工光EL及び計測光ML#2-2を照射してもよい。
 或いは、被照射領域EAと被照射領域MAとが少なくとも部分的に重複する場合には、加工装置1は、被照射領域EAへの加工光ELの照射と被照射領域MAへの計測光ML#2-2の照射とをそれぞれ異なるタイミングで行ってもよい。具体的には、加工光ELの照射タイミングと計測光ML#2-2の照射タイミングとを示すタイミングチャートである図6(b)及び図6(c)に示すように、加工装置1は、加工光ELを構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域EAに照射されるタイミング(つまり、時期、期間)と、計測光ML#2-2を構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域MAに照射されるタイミング(つまり、時期、期間)とが異なるものとなるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を照射してもよい。加工装置1は、加工光ELを構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域EAに照射されるタイミング(つまり、時期、期間)と、計測光ML#2-2を構成する複数のパルス光のうちの少なくとも一つが被照射領域MAに照射されるタイミング(つまり、時期、期間)とが重ならないように、加工光EL及び計測光ML#2-2を照射してもよい。典型的には、加工装置1は、加工光ELを構成する一のパルス光PL#13が被照射領域EAに照射されるタイミングが、計測光ML#2-2を構成する一のパルス光PL#12が被照射領域MAに照射されるタイミングと計測光ML#2-2を構成する他のパルス光PL#14が被照射領域MAに照射されるタイミングとの間に設定されるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を照射してもよい。加工装置1は、計測光ML#2-2を構成する一のパルス光PL#12が被照射領域MAに照射されるタイミングが、加工光ELを構成する一のパルス光PL#11が被照射領域EAに照射されるタイミングと加工光ELを構成する他のパルス光PL#13が被照射領域EAに照射されるタイミングとの間に設定されるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を照射してもよい。この場合、計測光ML#2-2のワークWに対する照射が、ワークWに対する加工光ELの照射に起因して発生する物質(例えば、ヒューム等)によって妨げられる可能性が低くなる。その結果、計測光ML#2-2を用いたより適切な計測が可能となる。
 或いは、合成光学系115は、合成光学系115とワークWとの間において加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。つまり、合成光学系115は、合成光学系115からワークWに至る加工光ELの光路と、合成光学系115からワークWに至る計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。合成光学系115とワークWとの間に共通光学系116が存在するため、合成光学系115は、共通光学系116内において加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。合成光学系115は、共通光学系116内での加工光ELの光路と共通光学系116内での計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。合成光学系115は、共通光学系116とワークWとの間において加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。合成光学系115は、共通光学系116からワークWに至る加工光ELの光路と、共通光学系116からワークWに至る計測光ML#2-2の光路とが少なくとも部分的に離れるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。
 一例として、合成光学系115とワークWとの間における加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とを部分的に示す断面図である図7に示すように、合成光学系115は、合成光学系115からワークWに至る加工光ELの光路と、合成光学系115からワークWに至る計測光ML#2-2の光路とが、合成光学系115及び/又は共通光学系116の光軸AXに交差する方向に沿って少なくとも部分的に離れるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。つまり、合成光学系115は、合成光学系115からワークWに至る加工光ELの光路と、合成光学系115からワークWに至る計測光ML#2-2の光路とが、オフアクシスな関係となるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。この場合、加工光ELが照射される被照射領域EAと計測光MLが照射される被照射領域MAとを示す平面図である図8に示すように、合成光学系115は、被照射領域EAと被照射領域MAとが少なくとも部分的に離れるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。合成光学系115は、ワークW上での加工光ELの照射位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とが少なくとも部分的に異なるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。
 図7は、fθレンズ1162からワークWに至る加工光ELと、fθレンズ1162からワークWに至る計測光ML#2-2とが平行になる例を示している。つまり、図7は、fθレンズ1162からワークWに至る加工光ELの主光線と、fθレンズ1162からワークWに至る計測光ML#2-2の主光線とが平行になる例を示している。しかしながら、fθレンズ1162からワークWに至る加工光ELと、fθレンズ1162からワークWに至る計測光ML#2-2とが非平行になっていてもよい。つまり、fθレンズ1162からワークWに至る加工光ELの主光線と、fθレンズ1162からワークWに至る計測光ML#2-2の主光線とが非平行になっていてもよい。言い換えると、加工光ELに関してfθレンズ1162のワーク側のテレセントリック性が非テレセントリックであってもよく、計測光MLに関してfθレンズ1162のワーク側のテレセントリック性が非テレセントリックであってもよい。
 被照射領域EAと被照射領域MAとを少なくとも部分的に離すために、合成光学系115は、典型的には、fθレンズ1162の瞳面において加工光ELと計測光ML#2-2とが角度差を有するように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。つまり、合成光学系115は、fθレンズ1162の瞳面に対する加工光ELの入射角度とfθレンズ1162の瞳面に対する計測光ML#2-2の入射角度とが異なるように、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。その結果、瞳面での加工光ELと計測光ML#2-2との角度差が、fθレンズ1162によって、像面(典型的には、ワークWの表面)での加工光ELと計測光ML#2-2との照射位置の差に変換される。つまり、瞳面での加工光ELと計測光ML#2-2との角度差が、fθレンズ1162によって、ワークW上での被照射領域EAと被照射領域MAとの間の位置の差に変換される。
 ワークW上で被照射領域EAと被照射領域MAとを少なくとも部分的に離すために、図9に示すように、共通光学系116は、ガルバノミラー1161とfθレンズ1162との間に、リレーレンズ1163を備えていてもよい。リレーレンズ1163は、ワークWの表面と光学的に共役な面において加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とを少なくとも部分的に離すための光学部材(光学系)である。
 被照射領域EAと被照射領域MAとが少なくとも部分的に離れる場合には、加工装置1は、被照射領域EAへの加工光ELの照射と被照射領域MAへの計測光ML#2-2の照射とをそれぞれ同じタイミングで行ってもよい(図6(a)参照)。或いは、被照射領域EAと被照射領域MAとが少なくとも部分的に離れる場合には、加工装置1は、被照射領域EAへの加工光ELの照射と被照射領域MAへの計測光ML#2-2の照射とをそれぞれ異なるタイミングで行ってもよい(図6(b)及び図6(c)参照)。
 尚、合成光学系115は、合成光学系115とワークWとの間において加工光ELの光路と計測光ML#2-2の光路とが離れるように(部分的にも重複しないように)、加工光EL及び計測光ML#2-2を合成してもよい。
 或いは、被照射領域EAと被照射領域MAとが少なくとも部分的に重複する場合、被照射領域EAと被照射領域MAとが少なくとも部分的に離れる場合及び被照射領域EAと被照射領域MAとが完全に離れる場合のそれぞれにおいて、加工装置1は、加工装置1がワークWの加工を開始する前に(例えば、ステージ32にワークWが載置されたタイミングやワークWに計測光MLが照射可能となったタイミングで)、ワークWに計測光MLを照射してもよい。つまり、加工装置1は、加工装置1がワークWの加工を開始する前に(例えば、ステージ32にワークWが載置されたタイミングやワークWに計測光MLが照射可能となったタイミングで)、被照射領域MAへの計測光ML#2-2の照射を行ってもよい。加工装置1は、加工装置1がワークWの加工を完了した後に、ワークWに計測光MLを照射してもよい。加工装置1は、加工装置1がワークWの加工を完了した後に、被照射領域MAへの計測光ML#2-2の照射を行ってもよい。
 再び図3において、ワークWに計測光ML#2-2が照射されると、計測光ML#2-2の照射に起因した光がワークWから発生する。つまり、ワークWに計測光ML#2-2が照射されると、計測光ML#2-2の照射に起因した光がワークWから射出される。例えば、ワークWに計測光ML#2-2が照射されると、計測光ML#2-2の反射光がワークWから射出する。例えば、ワークWに計測光ML#2-2が照射されると、計測光ML#2-2の散乱光がワークWから射出する。ここで、計測光ML#2-2の照射に起因した光、別の言い方をすると計測光ML#2-2の照射に起因してワークWから射出される光は、ワークWで反射された計測光ML#2-2(つまり、反射光)、計測光ML#2-2のワークWへの照射によって生じる散乱光、ワークWで回折された計測光ML#2-2(つまり、回折光)、及びワークWを透過した計測光ML#2-2(つまり、透過光)のうち、少なくとも一つを含んでいてもよい。
 計測光ML#2-2の照射に起因してワークWから射出される光の少なくとも一部(以下、この光を“計測光ML#2-3”と称する)は、共通光学系116に入射する。共通光学系116に入射した計測光ML#2-3は、fθレンズ1162及びガルバノミラー1161を介して、合成光学系115に入射する。合成光学系115のビームスプリッタ1151は、ビームスプリッタ1151に入射した計測光ML#2-3を、計測光学系114に向けて射出する。図3に示す例では、ビームスプリッタ1151に入射した計測光ML#2-3は、偏光分離面において反射されることで計測光学系114に向けて射出される。このため、図3に示す例では、計測光ML#2-3は、偏光分離面で反射可能な偏光方向を有する状態で偏光ビームスプリッタ1151の偏光分離面に入射する。
 合成光学系115から射出された計測光ML#2-3は、計測光学系114のミラー1147に入射する。ミラー1147は、ミラー1147に入射した計測光ML#2-3をビームスプリッタ1144に向けて反射する。ビームスプリッタ1144は、ビームスプリッタ1144に入射した計測光ML#2-3の少なくとも一部をビームスプリッタ1142に向けて射出する。ビームスプリッタ1142は、ビームスプリッタ1142に入射した計測光ML#2-3の少なくとも一部を検出器1146に向けて射出する。
 ここで、上述したように、検出器1146には、計測光ML#2-3に加えて、計測光ML#1-3が入射する。つまり、検出器1146には、ワークWを介して検出器1146に向かう計測光ML#2-3と、ワークWを介することなく検出器1146に向かう計測光ML#1-3とが入射する。尚、計測光ML#1-3は、参照光と称されてもよい。検出器1146は、計測光ML#1-3と計測光ML#2-3とが干渉することで生成される干渉光を検出する。具体的には、検出器1146は、干渉光を受光することで、干渉光を検出する。このため、検出器1146は、光を受光可能な受光素子(受光部)を備えていてもよい。尚、検出器1146は、受光部材と称されてもよい。検出器1146の検出結果は、制御装置5に出力される。
 制御装置5は、検出器1143の検出結果及び検出器1146の検出結果に基づいて、ワークWの状態を算出する。ここで、図10を参照しながら、検出器1143の検出結果及び検出器1146の検出結果に基づいてワークWの状態を算出する原理について説明する。
 図10は、検出器1143に入射する計測光ML#1-1、検出器1143に入射する計測光ML#2-1、検出器1143が検出した干渉光、検出器1146に入射する計測光ML#1-3、検出器1146に入射する計測光ML#2-3及び検出器1146が検出した干渉光を示すタイミングチャートである。計測光ML#1のパルス周波数と計測光ML#2のパルス周波数とが異なるため、計測光ML#1-1のパルス周波数と計測光ML#2-1のパルス周波数とが異なる。従って、計測光ML#1-1と計測光ML#2-1との干渉光は、計測光ML#1-1を構成するパルス光と計測光ML#2-1を構成するパルス光とが同時に検出器1143に入射したタイミングに同期してパルス光が現れる干渉光となる。同様に、計測光ML#1-3のパルス周波数と計測光ML#2-3のパルス周波数とが異なる。従って、計測光ML#1-3と計測光ML#2-3との干渉光は、計測光ML#1-3を構成するパルス光と計測光ML#2-3を構成するパルス光とが同時に検出器1146に入射したタイミングに同期してパルス光が現れる干渉光となる。
 ここで、検出器1146が検出する干渉光を作るパルス光の位置(時間軸上の位置)は、加工ヘッド11とワークWとの位置関係に応じて変動する。なぜならば、検出器1146が検出する干渉光は、ワークWを介して検出器1146に向かう計測光ML#2-3と、ワークWを介することなく検出器1146に向かう計測光ML#1-3との干渉光であるからである。一方で、検出器1143が検出する干渉光を作るパルス光の位置(時間軸上の位置)は、加工ヘッド11とワークWとの位置関係に応じて変動することはない。このため、検出器1146が検出する干渉光を作るパルス光と検出器1143が検出する干渉光を作るパルス光との時間差は、加工ヘッド11とワークWとの位置関係(典型的には、加工ヘッド11とワークWとの間の距離)を間接的に示していると言える。このため、制御装置5は、検出器1146が検出する干渉光を作るパルス光と検出器1143が検出する干渉光を作るパルス光との時間差に基づいて、ワークWの状態を算出することができる。具体的には、制御装置5は、検出器1146が検出する干渉光を作るパルス光と検出器1143が検出する干渉光を作るパルス光との時間差に基づいて、ワークWのうち計測光ML#2-2が照射された部分の位置を算出することができる。つまり、制御装置5は、ワークWのうち計測光ML#2-2が照射された部分の位置に関する情報を求めることができる。更には、ワークWの複数個所に計測光ML#2-2が照射されれば及び/又はワークWの表面を走査するように計測光ML#2-2が照射されれば、制御装置5は、ワークWの形状も算出することができる。
 算出されたワークWの状態は、加工システムSYSaを制御するために用いられてもよい。具体的には、算出されたワークWの状態は、加工装置1を制御するために用いられてもよい。算出されたワークWの状態は、加工ヘッド11を制御するために用いられてもよい。算出されたワークWの状態は、ヘッド駆動系12を制御するために用いられてもよい。算出されたワークWの状態は、ステージ装置3を制御するために用いられてもよい。算出されたワークWの状態は、ステージ駆動系33を制御するために用いられてもよい。
 例えば、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係が所望の位置関係となるように、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係を変更してもよい。つまり、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係が所望の位置関係となるように、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係を変更可能な装置を制御してもよい。ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係を変更可能な装置の一例として、ヘッド駆動系12及びステージ駆動系33の少なくとも一方があげられる。尚、「所望の位置関係」の一例として、ワークW上の所望位置に加工光EL及び/又は計測光MLが照射される位置関係があげられる。
 例えば、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系(例えば、加工光学系112、計測光学系114、合成光学系115及び共通光学系116の少なくとも一つ)との相対的な位置関係が所望の関係となるように、ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との相対的な位置関係を変更してもよい。つまり、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との相対的な位置関係が所望の関係となるように、ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との相対的な位置関係を変更可能な装置を制御してもよい。ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との相対的な位置関係を変更可能な装置の一例として、ヘッド駆動系12及びステージ駆動系33の少なくとも一方があげられる。
 例えば、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、ワークW上の所望位置に被照射領域EAが設定される(つまり、加工光ELが照射される)ように、ワークWに対する被照射領域EAの相対位置を変更してもよい。つまり、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、ワークW上の所望位置に被照射領域EAが設定されるように、ワークWに対する被照射領域EAの相対位置を変更可能な装置を制御してもよい。ワークWに対する被照射領域EAの相対位置を変更可能な装置の一例として、加工光学系112の角度調整光学素子1122、共通光学系116のガルバノミラー1161、ヘッド駆動系12及びステージ駆動系33があげられる。
 例えば、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、ワークW上の所望位置に被照射領域MAが設定される(つまり、計測光ML#2-2が照射される)ように、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置を変更してもよい。つまり、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、ワークW上の所望位置に被照射領域MAが設定されるように、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置を変更可能な装置を制御してもよい。ワークWに対する被照射領域MAの相対位置を変更可能な装置の一例として、加工光学系112の角度調整光学素子1122、共通光学系116のガルバノミラー1161、ヘッド駆動系12及びステージ駆動系33があげられる。
 但し、上述したように、第1実施形態では、ガルバノミラー1161は、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とを連動して変更可能である。このため、ガルバノミラー1161を用いてワークWに対する被照射領域MAの相対位置が変更されると、ワークWに対する被照射領域EAの相対位置もまた同時に変更される。つまり、ガルバノミラー1161を用いてワークWに対する被照射領域EAの相対位置が変更されると、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置もまた同時に変更される。
 ヘッド駆動系12もまた、加工ヘッド11を移動させるがゆえに、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とを連動して変更可能である。このため、ヘッド駆動系12を用いてワークWに対する被照射領域MAの相対位置が変更されると、ワークWに対する被照射領域EAの相対位置もまた同時に変更される。つまり、ヘッド駆動系12を用いてワークWに対する被照射領域EAの相対位置が変更されると、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置もまた同時に変更される。
 ステージ駆動系33もまた、ステージ32を移動させる(つまり、ステージ32に載置されたワークWを移動させる)がゆえに、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とを連動して変更可能である。ステージ駆動系33を用いてワークWに対する被照射領域MAの相対位置が変更されると、ワークWに対する被照射領域EAの相対位置もまた同時に変更される。つまり、ステージ駆動系33を用いてワークWに対する被照射領域EAの相対位置が変更されると、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置もまた同時に変更される。
 例えば、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、加工光ELによってワークWが適切に加工されたか否かを判定してもよい。つまり、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、加工光ELによってワークWが加工された後のワークWの事後検査を行ってもよい。具体的には、制御装置5は、算出されたワークWの状態と加工後のワークWの理想的な状態とを比較することで、加工光ELによってワークWが適切に加工されたか否かを判定してもよい。加工光ELによってワークWが適切に加工されていないと判定された場合には、制御装置5は、加工光ELによってワークWが適切に加工されるように、加工装置1を制御してもよい。
 尚、ワークWの事後検査が行われる場合には、ワークW上において、計測光ML#2-2が照射される被照射領域MAは、加工光ELが照射される被照射領域EAの後方に設定されていてもよい。ここで言う「後方」は、ワークW上での加工光ELの移動方向(つまり、被照射領域EAの移動方向)に沿った後方を意味する。この場合、加工光ELがワークW上のある領域に照射された後に、当該領域に計測光ML#2-2が照射される。従って、加工光EL及び計測光ML#2-2の照射順が、ワークWの事後検査に適した順番となる。
 例えば、制御装置5は、算出されたワークWの状態に基づいて、加工光ELによってワークWが加工される前のワークWの事前検査を行ってもよい。例えば、制御装置5は、加工光ELによる適切な加工を妨げかねない欠陥がワークWに生じているか否かを判定する事前検査を行ってもよい。例えば、制御装置5は、加工光ELによる加工内容を決定するために、ワークWの状態を特定する事前検査を行ってもよい。
 尚、ワークWの事前検査が行われる場合には、ワークW上において、計測光ML#2-2が照射される被照射領域MAは、加工光ELが照射される被照射領域EAの前方に設定されていてもよい。ここで言う「前方」は、ワークW上での加工光ELの移動方向に沿った前方を意味する。この場合、計測光ML#2-2がワークW上のある領域に照射された後に、当該領域に加工光ELが照射される。従って、加工光EL及び計測光ML#2-2の照射順が、ワークWの事前検査に適した順番となる。
 (1-3)ヘッド駆動系12の構造
 (1-3-1)ヘッド駆動系12の全体構造
 続いて、図11を参照しながら、ヘッド駆動系12の構造の一例について説明する。図11は、ヘッド駆動系12の構造の一例を示す断面図である。
 図11に示すように、ヘッド駆動系12は、第1駆動系121と、第2駆動系122とを備える。第1駆動系121には、第2駆動系121が取り付けられている。第1駆動系121は、第2駆動系122を支持する。第2駆動系122には、加工ヘッド11が取り付けられている。第2駆動系122は、加工ヘッド11を支持する。このため、第2駆動系122は、実質的には、第1駆動系121と加工ヘッド11とを接続する接続装置として機能してもよい。
 第1駆動系121は、制御装置5の制御下で、第2駆動系122をワークWに対して移動させる。つまり、第1駆動系121は、第2駆動系122をワークWに対して移動させる移動装置として機能する。第2駆動系122に加工ヘッド11が取り付けられているため、第1駆動系121は、第2駆動系122を移動させることで、加工ヘッド11をワークWに対して移動させていると言える。つまり、第1駆動系121は、第2駆動系122と共に加工ヘッド11を移動させる。第1駆動系121は、第2駆動系122を介して加工ヘッド11を移動させる。第1駆動系121は、第2駆動系122を介して加工ヘッド11が備える各光学系を移動させる(言い換えれば、駆動する)駆動部として機能する。
 第2駆動系122は、制御装置5の制御下で、加工ヘッド11をワークWに対して移動させる。つまり、第2駆動系122は、加工ヘッド11をワークWに対して移動させる移動装置として機能する。第2駆動系122は、加工ヘッド11をワークWに対して移動させる移動装置として機能する。上述したように第2駆動系122が加工ヘッド11を支持しているため、第2駆動系122は、加工ヘッド11がワークWに対して変位可能な状態で加工ヘッド11を支持すると言える。この場合、第2駆動系122は、加工ヘッド11が備える各光学系がワークWに対して変位可能な状態で加工ヘッド11が備える各光学系を支持する支持部として機能する。
 以下、このような第1駆動系121及び第2駆動系122について順に説明する。尚、第1駆動系121は、第1位置変更装置と称されてもよい。第2駆動系122は、第2位置変更装置と称されてもよい。
 (1-3-1-1)第1駆動系121の構造
 図11に示すように、第1駆動系121は、基台1211と、アーム駆動系1212とを備えている。
 基台1211は、筐体4(例えば、筐体4の天井部材)又は不図示の支持フレーム(支持構造体)に取り付けられている。基台1211には、アーム駆動系1212が取り付けられている。基台1211は、アーム駆動系1211を支持する。基台1211は、アーム駆動系1211を支持するためのベース部材として用いられる。
 アーム駆動系1212は、複数のアーム部材12121を備えている。複数のアーム部材12121は、少なくとも一つのジョイント部材12122を介して揺動自在に連結されている。従って、アーム駆動系1212は、いわゆる垂直多関節構造を有するロボットである。尚、アーム駆動系1212は、垂直多関節構造を有するロボットには限定されず、例えば、水平多関節構造を有するロボット極座標型ロボット、円筒座標型ロボット、直角座標型ロボット、又はパラレルリンク型ロボットであってもよい。アーム駆動系1212は、単一の関節(つまり、ジョイント部材12122によって規定される駆動軸)を備えていてもよい。或いは、アーム駆動系1212は、複数の関節を備えていてもよい。図11は、アーム駆動系1212が三つの関節を備えている例を示している。各関節を介して連結されている二つのアーム部材12121は、各関節に対応するアクチュエータ12123によって揺動する。図11は、三つの関節に対応してアーム駆動系1212が三つのアクチュエータ12123を備えている例を示している。その結果、少なくとも一つのアーム部材12121が移動する。このため、少なくとも一つのアーム部材12121は、ワークWに対して移動可能である。つまり、少なくとも一つのアーム部材12121は、少なくとも一つのアーム部材12121とワークWとの相対的な位置関係が変更されるように移動可能である。
 アーム駆動系1212には、第2駆動系122が取り付けられている。具体的には、複数のアーム部材12121のうちの基台1211から最も遠い位置に位置する一のアーム部材12121に、第2駆動系122が取り付けられている。以下、説明の便宜上、第2駆動系122が取り付けられる一のアーム部材12121を、先端アーム部材12124と称する。第2駆動系122は、先端アーム部材12124に直接取り付けられていてもよいし、他の部材を介して先端アーム部材12124に間接的に取り付けられていてもよい。
 上述したアクチュエータ12123によって先端アーム部材12124が移動すると、先端アーム部材12124に取り付けられている第2駆動系122もまた移動する。このため、アーム駆動系1212(つまり、第1駆動系121)は、第2駆動系122を移動させることができる。具体的には、アーム駆動系1212は、ワークWに対して第2駆動系122を移動させることができる。アーム駆動系1212は、第2駆動系122とワークWとの相対的な位置関係が変更されるように、第2駆動系122を移動させることができる。また、第2駆動系122が移動すると、第2駆動系122に取り付けられている加工ヘッド11もまた移動する。このため、アーム駆動系1212(つまり、第1駆動系121)は、加工ヘッド11を移動させることができる。
 尚、第1駆動系121は、多関節ロボットには限定されず、第2駆動系122をワークWに対して移動させることが可能である限りは、どのような構造を有していてもよい。
 (1-3-1-2)第2駆動系122の構造
 続いて、図12を参照しながら、第2駆動系122の構造について説明する。図12は、第2駆動系122の構造を示す断面図である。
 図12に示すように、第2駆動系122は、支持部材1221と、支持部材1222と、エアスプリング1223と、ダンパ部材1224と、駆動部材1225とを備える。
 支持部材1221は、第1駆動系121に取り付けられている。具体的には、支持部材1221は、第1駆動系121の先端アーム部材12124に取り付けられている。支持部材1222は、加工ヘッド11に取り付けられている。
 支持部材1221と支持部材1222とは、エアスプリング1223、ダンパ部材1224及び駆動部材1225を介して結合されている(言い換えれば、連結されている、或いは、接続されている)。つまり、エアスプリング1223、ダンパ部材1224及び駆動部材1225のそれぞれは、支持部材1221と支持部材1222とを結合するように、支持部材1221及び1222に取り付けられている。支持部材1221に第1駆動系121が取り付けられ且つ支持部材1222に加工ヘッド11が取り付けられているため、エアスプリング1223、ダンパ部材1224及び駆動部材1225のそれぞれは、実質的には、第1駆動系121と加工ヘッド11とを結合するように、支持部材1221及び1222に取り付けられているとも言える。
 エアスプリング1223は、制御装置5の制御下で、気体(一例として空気)の圧力に起因した弾性力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方に付与する。エアスプリング1223は、制御装置5の制御下で、気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方を介して第1駆動系121及び加工ヘッド11の少なくとも一方に付与する。特に、エアスプリング1223は、支持部材1221と支持部材1222とが並ぶ方向(図12に示す例では、Z軸方向であり、重力方向)に沿って、気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方に付与してもよい。つまり、エアスプリング1223は、第1駆動系121(特に、先端アーム部材12124)と加工ヘッド11とが並ぶ方向(図12に示す例では、Z軸方向であり、重力方向)に沿って、気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方を介して第1駆動系121及び加工ヘッド11の少なくとも一方に付与してもよい。尚、エアスプリング1223は、弾性部材又は緩衝部材と称されてもよい。
 気体の圧力に起因した弾性力を付与するために、エアスプリング1223には、気体供給装置12261から配管12262及びバルブ12263を介して気体が供給される。制御装置5は、エアスプリング1223内の機体の圧力を計測する圧力計1226の計測結果に基づいて、気体供給装置12261及びバルブ12263の少なくとも一方を制御する。尚、気体供給装置12261、配管12262及びバルブ12263はなくてもよい。この場合、エアスプリング1223は、制御装置5の制御とは無関係に、内部の気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方に付与してもよい。
 エアスプリング1223は、制御装置5の制御下で、弾性力を利用して、支持部材1222の重量を支持してもよい。具体的には、エアスプリング1223は、弾性力を利用して、支持部材1221と支持部材1222とが並ぶ方向に沿って支持部材1222の重量を支持してもよい。支持部材1222に加工ヘッド11が取り付けられているため、エアスプリング1223は、弾性力を利用して、支持部材1222に取り付けられた加工ヘッド11の重量を支持してもよい。具体的には、エアスプリング1223は、弾性力を利用して、第1駆動系121(特に、先端アーム部材12124)と加工ヘッド11とが並ぶ方向に沿って加工ヘッド11の重量を支持してもよい。この場合、エアスプリング1223は、加工ヘッド11の自重をキャンセルする自重キャンセラとして機能してもよい。尚、エアスプリング1223は、制御装置5の制御とは無関係に、弾性力を利用して、支持部材1222の重量を支持してもよい。
 エアスプリング1223は、制御装置5の制御下で、弾性力を利用して、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動を低減してもよい。つまり、エアスプリング1223は、弾性力を利用して、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動を減衰してもよい。具体的には、エアスプリング1223は、弾性力を利用して、第1駆動系121から第2駆動系122を介して加工ヘッド11へと向かう(つまり、伝達される)振動を低減(減衰)してもよい。つまり、エアスプリング1223は、弾性力を利用して、第1駆動系121のうち第2駆動系122が取り付けられている部分(つまり、先端アーム部分12124)から、加工ヘッド11のうち第2駆動系122が取り付けられている部分へと向かう振動を低減(減衰)してもよい。この場合、制御装置5は、圧力計1226の計測結果に基づいて、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動が低減される(つまり、減衰される)ように、気体供給装置12261及びバルブ12263の少なくとも一方を制御してもよい。尚、エアスプリング1223(或いは、エアスプリング1223を含む第2駆動系122)は、振動低減装置又は振動減衰装置と称されてもよい。尚、エアスプリング1223は、制御装置5の制御とは無関係に、弾性力を利用して、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動を低減してもよい。
 ダンパ部材1224は、空気の圧力とは異なる要因に起因した弾性力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方に付与する。ダンパ部材1224は、空気の圧力とは異なる要因に起因した弾性力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方を介して第1駆動系121及び加工ヘッド11の少なくとも一方に付与する。特に、ダンパ部材1224は、支持部材1221と支持部材1222とが並ぶ方向(図12に示す例では、Z軸方向であり、重力方向)に沿って、弾性力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方に付与してもよい。つまり、ダンパ部材1224は、第1駆動系121(特に、先端アーム部材12124)と加工ヘッド11とが並ぶ方向(図12に示す例では、Z軸方向であり、重力方向)に沿って、弾性力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方を介して第1駆動系121及び加工ヘッド11の少なくとも一方に付与してもよい。尚、ダンパ部材1224は、弾性部材又は緩衝部材と称されてもよい。
 ダンパ部材1224は、弾性力を付与可能である限りはどのような部材であってもよい。例えば、ダンパ部材1224は、圧縮バネコイルを含んでいてもよい。例えば、ダンパ部材1224は、板バネを含んでいてもよい。
 ダンパ部材1224は、弾性力を利用して、支持部材1222の重量を支持してもよい。具体的には、ダンパ部材1224は、弾性力を利用して、支持部材1221と支持部材1222とが並ぶ方向に沿って支持部材1222の重量を支持してもよい。支持部材1222に加工ヘッド11が取り付けられているため、ダンパ部材1224は、弾性力を利用して、支持部材1222に取り付けられた加工ヘッド11の重量を支持してもよい。具体的には、ダンパ部材1224は、弾性力を利用して、第1駆動系121(特に、先端アーム部材12124)と加工ヘッド11とが並ぶ方向に沿って加工ヘッド11の重量を支持してもよい。この場合、ダンパ部材1224は、加工ヘッド11の自重をキャンセルする自重キャンセラとして機能してもよい。
 ダンパ部材1224は、弾性力を利用して、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動を低減してもよい。つまり、ダンパ部材1224は、弾性力を利用して、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動を減衰してもよい。具体的には、ダンパ部材1224は、弾性力を利用して、第1駆動系121から第2駆動系122を介して加工ヘッド11へと向かう(つまり、伝達される)振動を低減(減衰)してもよい。このため、ダンパ部材1224(或いは、ダンパ部材1224を含む第2駆動系122)は、振動低減装置又は振動減衰装置と称されてもよい。
 ダンパ部材1224は、弾性力を利用して、エアスプリング1223の振動を減衰振動に変換してもよい。つまり、ダンパ部材1224は、弾性力を利用して、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動を減衰振動に変換してもよい。
 駆動部材1225は、制御装置5の制御下で、駆動力を発生可能である。駆動部材1225は、発生させた駆動力を支持部材1221及び1222の少なくとも一方に付与可能である。駆動部材1225は、発生させた駆動力を、支持部材1221及び1222の少なくとも一方を介して、第1駆動系121及び加工ヘッド11の少なくとも一方に付与可能である。駆動部材1225は、駆動力を発生可能である限りは、どのような構造を有していてもよい。例えば、駆動部材1225は、電気的に駆動力を発生可能な構造を有していてもよい。例えば、駆動部材1225は、磁気的に駆動力を発生可能な構造を有していてもよい。一例として、図12は、駆動部材1225が、電気的に駆動力を発生可能なボイスコイルモータ(VCM:Voice Coil Motor)である例を示している。尚、ボイスコイルモータがリニアモータの一種であるところ、駆動部材1225はボイスコイルモータと異なるリニアモータであってもよい。駆動部材1225は、直線状の軸に沿った駆動力を発生させるものであってもよい。
 尚、駆動部材1225は、駆動部材1225のうちの支持部材1221に取り付けられる部材と、駆動部材1225のうちの支持部材1222に取り付けられる部材とが物理的に接触しない構造を有していてもよい。例えば、駆動部材1225がボイスコイルモータである場合には、駆動部材1225のうちの支持部材1221に取り付けられる部材(例えば、コイル及び磁極のいずれか一方を含む部材)と、駆動部材1225のうちの支持部材1222に取り付けられる部材(例えば、コイル及び磁極のいずれか他方を含む部材)とが物理的に接触することはない。
 駆動部材1225は、制御装置5の制御下で、駆動力を利用して、支持部材1221及び1222の少なくとも一方を移動させてもよい。駆動部材1225は、制御装置5の制御下で、駆動力を利用して支持部材1221及び1222の少なくとも一方を移動させることで、第1駆動系121及び加工ヘッド11の少なくとも一方を移動させてもよい。この場合、駆動部材1225は、駆動力を利用して第1駆動系121及び加工ヘッド11の少なくとも一方を移動させることで、第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置を変更してもよい。この場合、駆動部材1225を含む第2駆動系122は、第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置が変更可能になるように第1駆動系121と加工ヘッド11とを結合していると言える。つまり、上述したエアスプリング1223及びダンパ部材1224(更には、駆動部材1225)は、第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置が駆動部材1225によって変更可能となるように、第1駆動系121と加工ヘッド11とを結合していると言える。尚、駆動部材1225は、位置変更装置又は第2位置変更装置と称されてもよい。
 駆動部材1225は、制御装置5の制御下で、第2駆動系122が備える位置計測装置1227の計測結果に基づいて、第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置を変更してもよい。位置計測装置1226は、第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置を計測する。例えば、位置計測装置1226は、支持部材1221に取り付けられた検出部12261と、支持部材1222に取り付けられたスケール部12262とを含むエンコーダであってもよい。位置計測装置1226の計測結果は、支持部材1221と支持部材1222との相対位置に関する情報を含む。支持部材1221に第1駆動系121が取り付けられ且つ支持部材1222に加工ヘッド11が取り付けられているため、支持部材1221と支持部材1222との相対位置に関する情報は、第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置に関する情報を含む。従って、制御装置5は、第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置を適切に特定することができる。その結果、制御装置5は、位置計測装置1227の計測結果に基づいて、第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置を適切に変更することができる。
 駆動部材1225は、制御装置5の制御下で、第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置を変更する(典型的には、第1駆動系121に対して加工ヘッド11を移動させる)ことで、ワークWに対して加工ヘッド11を移動させてもよい。駆動部材1225は、加工ヘッド11とワークWとの相対的な位置関係が変更されるように、加工ヘッド11を移動させてもよい。
 駆動部材1225は、制御装置5の制御下で、駆動力を利用して第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置を変更することで、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動を低減してもよい。つまり、駆動部材1225は、駆動力を利用して、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動を減衰してもよい。具体的には、駆動部材1225は、駆動力を利用して、第1駆動系121から第2駆動系122を介して加工ヘッド11へと向かう(つまり、伝達される)振動を低減(減衰)してもよい。このため、駆動部材1225(或いは、駆動部材部材1225を含む第2駆動系122)は、振動低減装置又は振動減衰装置と称されてもよい。
 駆動部材1225は、駆動力を利用して第1駆動系121と加工ヘッド11との相対位置を変更することで、エアスプリング1223の振動を減衰振動に変換してもよい。つまり、駆動部材1225は、駆動力を利用して、第1駆動系121と加工ヘッド11との間で第2駆動系122を介して伝達される振動を減衰振動に変換してもよい。この場合、駆動部材1225は、駆動力を利用して、第1駆動系121から加工ヘッド11に向かう振動に起因した第1駆動系121と加工ヘッド11との相対的な変位量を低減していると言える。具体的には、駆動部材1225は、駆動力を利用して、第1駆動系121から加工ヘッド11に向かう振動に起因した、第1駆動系121のうち第2駆動系122が接続されている部分(つまり、先端アーム部分12124)と加工ヘッド11のうち第2駆動系122が接続されている部分との相対的な変位量を低減していると言える。尚、駆動部材1225がエアスプリング1223の振動を減衰振動に変換可能である場合には、第2駆動系122は、ダンパ部材1224を備えていなくてもよい。但し、駆動部材1225がエアスプリング1223の振動を減衰振動に変換可能でない場合であっても、第2駆動系122は、ダンパ部材1224を備えていなくてもよい。また、エアスプリング1223の数と、ダンパ部材1224の数と、駆動部材1225の数とは、互いに等しくなくてもよい。
 駆動部材1225は、エアスプリング1223及び/又はダンパ部材1224が弾性力を付与する方向の成分を含む方向に沿って作用する駆動力を付与してもよい。図12に示す例で言えば、エアスプリング1223及び/又はダンパ部材1224がZ軸方向に沿った弾性力を付与しているため、駆動部材1225は、Z軸方向の成分を含む方向に沿って作用する駆動力を付与してもよい。エアスプリング1223及び/又はダンパ部材1224が弾性力を付与する方向の成分を含む方向に沿って作用する駆動力を駆動部材1225が発生する場合には、駆動部材1225は、この駆動力を利用して、エアスプリング1223の振動を減衰振動に変換することができる。エアスプリング1223の振動を減衰振動にする際には、駆動部材1225は、駆動力を利用して、エアスプリング1223の共振周波数を変更してもよい。典型的には、駆動部材1225は、駆動力を利用して、エアスプリング1223の共振周波数を高くしてもよい。
 エアスプリング1223等の弾性部材と駆動部材1225とを用いて能動的に振動を低減する装置は、能動型防振装置と称されてもよい。このため、第2駆動系122は、能動型防振装置と称されてもよい。能動型防振装置は、能動型振動分離システム(AVIS:Active Vibration Isolation System)と称されてもよい。
 (1-4)加工システムSYSaの技術的効果
 以上説明した加工システムSYSaは、加工光ELを用いてワークWを適切に加工することができる。更に、加工システムSYSaは、計測光MLを用いてワークWを適切に計測することができる。特に、第1実施形態では、計測光MLとして光コムが用いられるがゆえに、ワークWの計測精度が向上する。
 更に、加工システムSYSaは、同じ光学系(具体的には、共通光学系116)を介して加工光EL及び計測光MLをワークWに照射することができる。特に、加工システムSYSaは、同じガルバノミラー1161を介して加工光EL及び計測光MLをワークWに照射することができる。このため、加工システムSYSaは、ワークW上での加工光ELの照射位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とを同期して及び/又は連動して変更することができる。つまり、加工システムSYSaは、ワークW上での加工光ELの照射位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置との相対的な位置関係が固定された状態で、ワークW上での加工光ELの照射位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とを変更することができる。このため、加工システムSYSaによる加工光EL及び計測光MLの位置合わせの精度が向上する。例えば、ワークW上での加工光ELの照射位置とワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とが大きくずれる可能性が小さくなる。
 (2)第2実施形態の加工システムSYSb
 続いて、第2実施形態の加工システムSYS(以降、第2実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSb”と称する)について説明する。第2実施形態の加工システムSYSbは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaと比較して、加工装置1に代えて、加工装置1bを備えているという点で異なる。加工システムSYSbのその他の特徴は、加工システムSYSaのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置1bは、加工装置1と比較して、加工ヘッド11に代えて、加工ヘッド11bを備えているという点で異なる。加工装置1bのその他の特徴は、加工装置1のその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図13を参照しながら、第2実施形態の加工ヘッド11bについて説明する。図13は、第2実施形態の加工ヘッド11bの構造の一例を示す断面図である。尚、既に説明済みの構成要素と同一の構成要素については、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
 図13に示すように、加工ヘッド11bは、加工光源111及び計測光源113の少なくとも一方が筐体117の外部に配置されているという点で、加工光源111及び計測光源113の双方が筐体117の内部に配置されている上述した加工ヘッド11とは異なる。図13は、加工光源111及び計測光源113の双方が筐体117の外部に配置されている例を示している。加工ヘッド11bのその他の特徴は、加工ヘッド11のその他の特徴と同一であってもよい。
 この場合、加工ヘッド11bは、加工ヘッド11bの外部に配置されている加工光源111から射出された加工光EL及び/又は加工ヘッド11bの外部に配置されている計測光源113から射出された計測光MLをワークWに対して射出する。具体的には、加工光源111から射出された加工光ELは、光ファイバ等の光伝送部材1111bを介して筐体117の外部から筐体117の内部の加工光学系112に入射する。同様に、計測光源113から射出された計測光MLは、光ファイバ等の光伝送部材1131bを介して筐体117の外部から筐体117の内部の計測光学系114に入射する。図13に示す例では、計測光源113#1から射出された計測光ML#1は、光伝送部材1131b#1を介して筐体117の外部から筐体117の内部の計測光学系114に入射し、計測光源113#2から射出された計測光ML#2は、光伝送部材1131b#2を介して筐体117の外部から筐体117の内部の計測光学系114に入射する。
 尚、加工光源111及び計測光源113のうち一方が筐体117の内部に配置され、他方が筐体117の外部に配置されていてもよい。また、計測光源113#1、113#2のうち筐体117の内部に配置され、他方が筐体117の外部に配置されていてもよい。
 このような第2実施形態の加工システムSYSbは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第2実施形態では、加工ヘッド11bの筐体117の内部に加工光源111及び計測光源113の少なくとも一方が配置されなくてもよくなる。つまり、加工ヘッド11bは、加工光源111及び計測光源113の少なくとも一方を備えていなくてもよくなる。このため、加工ヘッド11bの小型化及び/又は軽量化が可能となる。
 (3)第3実施形態の加工システムSYSc
 続いて、第3実施形態の加工システムSYS(以降、第3実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSc”と称する)について説明する。第3実施形態の加工システムSYScは、上述した第2実施形態の加工システムSYSbと比較して、加工装置1bに代えて、加工装置1cを備えているという点で異なる。加工システムSYScのその他の特徴は、加工システムSYSbのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置1cは、加工装置1bと比較して、加工ヘッド11bに代えて、加工ヘッド11cを備えているという点で異なる。加工装置1cのその他の特徴は、加工装置1bのその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図14を参照しながら、第3実施形態の加工ヘッド11cについて説明する。図14は、第3実施形態の加工ヘッド11cの構造の一例を示す断面図である。
 図14に示すように、加工ヘッド11cは、加工光学系112及び/又は計測光学系114の少なくとも一部が筐体117の外部に配置されているという点で、加工光学系112及び計測光学系114の双方が筐体117の内部に配置されている上述した加工ヘッド11bとは異なる。図14は、加工光学系112及び計測光学系114の双方が筐体117の外部に配置されている例を示している。更に、加工ヘッド11cは、加工ヘッド11bと比較して、合成光学系115に代えて合成光学系115cを備えているという点で異なる。加工ヘッド11cのその他の特徴は、加工ヘッド11bのその他の特徴と同一であってもよい。
 この場合、加工ヘッド11cは、加工ヘッド11cの外部に配置されている加工光学系112から射出された加工光EL及び/又は加工ヘッド11cの外部に配置されている計測光学系114から射出された計測光MLをワークWに対して射出する。具体的には、加工光学系112から射出された加工光ELは、光ファイバ等の光伝送部材1111cを介して筐体117の外部から筐体117の内部の合成光学系115cに入射する。同様に、計測光学系114から射出された計測光ML(具体的には、計測光ML#2-2)は、光ファイバ等の光伝送部材1131cを介して筐体117の外部から筐体117の内部の合成光学系115cに入射する。
 合成光学系115cは、合成光学系115と比較して、集光レンズ1152c及び1153cを備えているという点で異なる。合成光学系115cのその他の特徴は、合成光学系115のその他の特徴と同一であってもよい。光伝送部材1111cを介して合成光学系115cに入射した加工光ELは、集光レンズ1152cを介してビームスプリッタ1151に入射する。集光レンズ1152cは、集光レンズ1152cの前側焦点が光伝送部材1111cの端面(具体的には、合成光学系115側の端面)に位置するように配置されている。その結果、集光レンズ1152cは、発散光である加工光ELを、平行光に変換する。このため、ビームスプリッタ1151には、平行光に変換された加工光ELが入射する。光伝送部材1131cを介して合成光学系115cに入射した計測光ML#2-2は、集光レンズ1153cを介してビームスプリッタ1151に入射する。集光レンズ1153cは、集光レンズ1153cの前側焦点が光伝送部材1131cの端面(具体的には、合成光学系115側の端面)に位置するように配置されている。その結果、集光レンズ1153cは、発散光である計測光ML#2-2を、平行光に変換する。このため、ビームスプリッタ1151には、平行光に変換された計測光ML#2-2が入射する。
 尚、加工光学系112の少なくとも一部が筐体117の外部に配置され、計測光学系114が筐体117の内部に配置されていてもよく、加工光学系112が筐体117の内部に配置され、計測光学系114の少なくとも一部が筐体117の外部に配置されていてもよい。また、加工光学系112の少なくとも一部が筐体117の外部に配置され、計測光学系114の少なくとも一部が筐体117の外部に配置されていてもよい。
 このような第3実施形態の加工システムSYScは、上述した第2実施形態の加工システムSYSbが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第3実施形態では、加工ヘッド11cの筐体117の内部に加工光学系112及び/又は計測光学系114の少なくとも一部が配置されなくてもよくなる。つまり、加工ヘッド11cは、加工光学系112及び/又は計測光学系114の少なくとも一部を備えていなくてもよくなる。このため、加工ヘッド11cの更なる小型化及び/又は軽量化が可能となる。
 尚、第3実施形態の加工ヘッド11cの構造の他の例を示す断面図である図15に示すように、加工ヘッド11cは、空間フィルタ1181cを備えていてもよい。空間フィルタ1181cは、例えば、開口1182cが形成された遮光板であってもよい。空間フィルタ1181cは、光伝送部材1131cからの計測光ML#2-2が開口1182cを介して集光レンズ1153cに入射し、且つ、集光レンズ1153cからの計測光ML#2-3が開口1182cを介して光伝送部材1131cに入射するように配置される。空間フィルタ1181cの開口1182cのサイズ(例えば、直径)は、光伝送部材1131cを構成する光ファイバのコアのサイズ(例えば、直径)よりも小さくてもよい。空間フィルタ1181cのうち合成光学系115側の面は、ナイフエッジ状の形状を有していてもよいし、任意の形状を有していてもよい。尚、空間フィルタ1181cのうち光伝送部材1131c側の面は、ナイフエッジ状の形状を有していてもよい。空間フィルタ1181cは、光伝送部材1131cの端面(具体的には、合成光学系115側の端面)に配置されていてもよい。この場合、集光レンズ1153cの前側焦点が光伝送部材1131cの端面に位置するがゆえに、空間フィルタ1181cは、集光レンズ1153cの前側焦点位置に配置されていてもよい。この場合、集光レンズ1153cの後側焦点位置は、fθレンズ1162の前側焦点位置と一致していてもよい。空間フィルタ1181cは、ワークWの表面と光学的に共役な位置に配置されていてもよい。このように空間フィルタ1181cが配置されると、fθレンズ1162、ビームスプリッタ1151及び集光レンズ1153cのうち少なくとも一つの光学面で発生した後に計測光学系114へと向かう迷光(ノイズ光)が低減可能となる。尚、光伝送部材1131cの端面とワークWとの間に、ワークWの表面と光学的に共役な位置(つまり、中間結像点)が存在する場合には、空間フィルタ1181cは、光伝送部材1131cの端面とワークWとの間におけるワークWの表面と光学的に共役な位置に配置されてもよい。空間フィルタ1181cは、ワークWに対して光学的なフーリエ変換となる位置(典型的には、fθレンズ1162の入射瞳位置及び/又は射出瞳位置)に配置されていてもよい。但し、空間フィルタ1181cは、ワークWの表面と光学的に共役な位置及び瞳位置とは異なる位置に配置されていてもよい。或いは、光伝送部材1131cを構成する光ファイバのコアそのものを、空間フィルタ1181cとして用いてもよい。つまり、光伝送部材1131cを構成する光ファイバのコアそのものが、空間フィルタ1181cとして機能してもよい。
 第3実施形態の加工ヘッド11cの構造の他の例を示す断面図である図16に示すように、加工光ELの波長と計測光MLの波長とが異なる場合には、加工ヘッド11cは、ダイクロイックフィルタ1183cを備えていてもよい。ダイクロイックフィルタ1183cは、加工光ELの波長の光を反射し、且つ、計測光MLの波長の光を透過するフィルタである。ダイクロイックフィルタ1183cは、透過型のフィルタであってもよいし、反射型のフィルタであってもよい。ダイクロイックフィルタ1183cは、光伝送部材1131cの端面(具体的には、合成光学系115側の端面)とビームスプリッタ1151との間における計測光ML#2-2の光路上に配置されていてもよい。ダイクロイックフィルタ1183cは、光伝送部材1131cの端面とビームスプリッタ1151との間において計測光ML#2-2が平行光束となる位置(具体的には、集光レンズ1153cとビームスプリッタ1151の偏光分離面との間における計測光ML#2-2の光路上)に配置されていてもよい。この場合も、fθレンズ1162及びビームスプリッタ1151の少なくとも一方の光学面で発生した後に計測光学系114へと向かう迷光(ノイズ光)が低減可能となる。
 或いは、合成光学系115がビームスプリッタ1151に代えてダイクロイックミラーを備えていてもよいことは上述したとおりである。合成光学系115がダイクロイックミラーを備える状況下で加工光ELの偏光方向がダイクロイックミラーのダイクロイック面に対してp偏光となり且つ計測光ML#2-2の偏光方向がダイクロイックミラーのダイクロイック面に対してs偏光となる場合には、加工ヘッド11cは、ダイクロイックフィルタ1183cに代えて、偏光フィルタを備えていてもよい。偏光フィルタは、加工光ELの偏光方向の光を遮光又は反射し、且つ、計測光ML#2-2の偏光方向の光を透過するフィルタである。偏光フィルタは、透過型のフィルタであってもよいし、反射型のフィルタであってもよい。偏光フィルタは、ダイクロイックフィルタ1183cが配置される位置と同じ位置に配置されてもよい。この場合も、fθレンズ1162及びビームスプリッタ1151の少なくとも一方の光学面で発生した後に計測光学系114へと向かう迷光(ノイズ光)が低減可能となる。
 或いは、加工ヘッド11cは、ダイクロイックフィルタ1183c及び偏光フィルタに代えて、光アイソレータを備えていてもよい。光アイソレータは、偏光依存型の光アイソレータであってもよいし、偏光無依存型の光アイソレータであってもよい。光アイソレータは、ダイクロイックフィルタ1183cが配置される位置と同じ位置又はその近傍の位置に配置されてもよい。この場合も、fθレンズ1162及びビームスプリッタ1151の少なくとも一方の光学面で発生した後に計測光学系114へと向かう迷光(ノイズ光)が低減可能となる。
 第3実施形態の加工ヘッド11cの構造の他の例を示す断面図である図17に示すように、加工ヘッド11cは、波長板1184cを備えていてもよい。波長板1184cは、その光軸周りに又はその光軸と平行な軸周りに回転可能である。波長板1184cは、集光レンズ1153cとビームスプリッタ1151の偏光分離面との間における計測光ML#2-2の光路上に配置されていてもよい。加工ヘッド11cは、単一の波長板1184cを備えていてもよいし、複数の波長板1184cを備えていてもよい。加工ヘッド11cが複数の波長板1184cを備えている場合には、複数の波長板1184cは、少なくとも一つの1/2波長板1184cと、少なくとも一つの1/4波長板1184cとを含んでいてもよい。この場合、1/4波長板1184cの軸周りの回転によって、計測光ML#2-2の偏光状態の一つである楕円度が調整されてもよい。1/2波長板1184cの軸周りの回転によって、計測光ML#2-2の偏光状態の一つである偏光方向が調整されてもよい。
 第3実施形態の加工ヘッド11cの構造の他の例を示す断面図である図18に示すように、光伝送部材1131cは、それぞれを計測光ML#2-2及び/又は計測光ML#2-3の少なくとも一部が伝搬可能な複数のコアを備えてもよい。複数のコアは、計測光ML#2-2及び/又は計測光ML#2-3の進行方向を横切る面に配列される。複数のコアを備えるために、光伝送部材1131cは、複数の光ファイバが束ねられた光ファイバ束を含んでいてもよい。ここで、複数の光ファイバが束ねられた光ファイバ束は複数本の光ファイバをその両端で同じ位置関係を保つように束ねたバンドルファイバ(いわゆるイメージファイバ)であってもよい。複数のコアを備えるために、光伝送部材1131cは、複数のコアとクラッドとが一体化されたイメージファイバ(つまり、複数のコアと当該複数のコアの間のクラッドとを有するイメージファイバ)を備えていてもよい。イメージファイバは、入射端のコアの配列と射出端のコアの配列とが同一(入射端のコアと射出端のコアとの位置関係が同じ)になっており、入射端の光量分布を射出端に伝送可能な光伝送部材であってもよい。光伝送部材1131cが複数のコアを備えている場合には、検出器1146は、少なくとも一つの方向に沿って複数の光電変換素子11461が配列された検出器であってもよい。例えば、図18に示すように、検出器1146は、一方向に複数の光電変換素子11461が配列された(つまり、複数の光電変換素子11461が一次元的に配列された)検出器であってもよい。検出器1146は、二方向に複数の光電変換素子11461が配列された(つまり、複数の光電変換素子11461が二次元的に配列された)検出器であってもよい。更に、加工ヘッド11cは、光伝送部材1131cの端面(具体的には、検出器1146側の端面)と検出器1146の検出面(つまり、複数の光電変換素子11461が配列された面)とを光学的に共役な面とするための光学系1184cを備えていてもよい。図18に示す例では、光学系1184cは、光伝送部材1131cとビームスプリッタ1144との間に配置されているが、光学系1184cの配置位置がこの例に限定されることはない。このような図18に示す構造を加工ヘッド11cが有する場合には、ワークWの表面の面計測が可能になり、その結果、ワークWの計測に関するスループットが向上する。
 尚、図18に示す加工ヘッド11cを備える加工システムSYScは、計測光MLを用いてワークWを計測する計測装置(言い換えれば、測定装置)を備えているとも言える。具体的には、加工ヘッド11cは、計測光源112と、計測光学系114(特に、ミラー1145及び検出器1146)と、光伝送部材1131cと、共通光学系116(特に、fθレンズ1162)と、制御装置5とを備える計測装置(言い換えれば、測定装置)を備えているとも言える。
 図14から図18に示す加工ヘッド11cにおいて、計測光ML#2-2及び/又はML#2-3の光路上に位置する光学部材の屈折面は、光軸と直交する面に対して傾斜するように配置されてもよい。例えば、計測光ML#2-2及び/又はML#2-3の光路において、偏光ビームスプリッタ1151の屈折面は、偏光ビームスプリッタ1151を含む光学系(この場合、合成光学系115c)の光軸と直交する面に対して傾斜するように配置されてもよい。偏光ビームスプリッタ1151の屈折面は、例えば、偏光ビームスプリッタ1151の光学面のうち計測光ML#2-2が入射し且つ計測光ML#2-3が射出される光学面(図14における+X側の光学面)と、偏光ビームスプリッタ1151の光学面のうち計測光ML#2-2が射出され且つ計測光ML#2-3が入射する光学面(図14における-Z側の光学面)とのうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。また、図16に示す加工ヘッド11cにおいて、計測光ML#2-2及び/又はML#2-3の光路において、ダイクロイックミラー1183c(或いは、偏光フィルタ又は光アイソレータ、以下この段落において同じ)の屈折面は、ダイクロイックミラー1183cを含む光学系(例えば、合成光学系115c)の光軸と直交する面に対して傾斜するように配置されてもよい。ダイクロイックミラー1183cの屈折面は、例えば、ダイクロイックミラー1183cの光学面のうち計測光ML#2-2が入射し且つ計測光ML#2-3が射出される光学面(図16における+X側の光学面)と、ダイクロイックミラー1183cの光学面のうち計測光ML#2-2が射出され且つ計測光ML#2-3が入射する光学面(図16における-X側の光学面)とのうちの少なくとも一つを含む。この場合も、fθレンズ1162及びビームスプリッタ1151の少なくとも一方の光学面で発生した後に計測光学系114へと向かう迷光(ノイズ光)が低減可能となる。尚、説明の重複を避けるために図示しないものの、図14から図18に示す加工ヘッド11cにおいて、加工光ELの光路上に位置する光学部材の屈折面は、光軸と直交する面に対して傾斜するように配置されてもよい。
 図14から図18に示す加工ヘッド11cにおいて、fθレンズ1162を構成する複数のレンズのうちの少なくとも一つは、当該少なくとも一つのレンズの光軸がfθレンズ1162の光軸に対して傾斜するように配置されてもよい。fθレンズ1162を構成する複数のレンズのうちの少なくとも一つは、当該少なくとも一つのレンズの光軸がfθレンズ1162の光軸から離れる(つまり、偏心する)ように配置されてもよい。この場合も、fθレンズ1162の光学面で発生した後に計測光学系114へと向かう迷光(ノイズ光)が低減可能となる。
 図14から図18に示す加工ヘッド11cにおいて、共通光学系116は、計測光MLの波長及び加工光ELの波長に関して色収差補正がなされた色消しレンズをfθレンズ1162として含んでいてもよい。図14から図18に示す加工ヘッド11cにおいて、集光レンズ1152cの焦点距離と集光レンズ1153cの焦点距離とは異なっていてもよい。一例として、計測光MLの波長が加工光ELの波長よりも短い場合には、集光レンズ1153cの焦点距離は、集光レンズ1152cの焦点距離よりも長くてもよい。但し、集光レンズ1152cの焦点距離と集光レンズ1153cの焦点距離とは同じであってもよい。図14から図18に示す加工ヘッド11cにおいて、計測光MLの波長に関して、fθレンズ1162と集光レンズ1153cとを含む光学系によって、ワークWの表面と光伝送部材1131cの端面(具体的には、合成光学系115側の端面)とが光学的に共役な位置関係となるように構成されていてもよい。図14から図18に示す加工ヘッド11cにおいて、加工光ELの波長に関して、fθレンズ1162と集光レンズ1152cとを含む光学系によって、ワークWの表面と光伝送部材1111cの端面(具体的には、合成光学系115側の端面)とが光学的に共役な位置関係となるように構成されていてもよい。図14から図18に示す加工ヘッド11cにおいて、集光レンズ1152c及び1153cの少なくとも一方は、ズーム光学系であってもよい。集光レンズ1152cがズーム光学系である場合には、集光レンズ1152cによって加工光ELのフォーカス位置が計測光MLのフォーカス位置とは独立して調整可能となる。集光レンズ1153cがズーム光学系である場合には、集光レンズ1153cによって計測光MLのフォーカス位置が加工光ELのフォーカス位置とは独立して調整可能となる。
 (4)第4実施形態の加工システムSYSd
 続いて、第4実施形態の加工システムSYS(以降、第4実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSd”と称する)について説明する。第4実施形態の加工システムSYSdは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaと比較して、加工装置1に代えて、加工装置1dを備えているという点で異なる。加工システムSYSdのその他の特徴は、加工システムSYSaのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置1dは、加工装置1と比較して、加工ヘッド11に代えて、加工ヘッド11dを備えているという点で異なる。加工装置1dのその他の特徴は、加工装置1のその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図19を参照しながら、第4実施形態の加工ヘッド11dについて説明する。図19は、第4実施形態の加工ヘッド11dの構造の一例を示す断面図である。
 図19に示すように、加工ヘッド11dは、加工ヘッド11と比較して、計測光学系114に代えて計測光学系114dを備えているという点で異なる。加工ヘッド11dのその他の特徴は、加工ヘッド11のその他の特徴と同一であってもよい。
 計測光学系114dは、計測光学系114と比較して、複数の計測光MLを射出するという点で異なる。複数の計測光MLを射出するために、計測光学系114dは、計測光学系114と比較して、ミラー1147に代えて、ビームスプリッタ1147dと、X走査ミラー1148dXとを備えているという点で異なる。計測光学系114dのその他の特徴は、計測光学系114のその他の特徴と同一であってもよい。
 第4実施形態では、ビームスプリッタ1144から射出された計測光ML#2-2は、ビームスプリッタ1147dに入射する。ビームスプリッタ1147dは、ビームスプリッタ1147dに入射した計測光ML#2-2のうちの一部である計測光ML#2-21を、合成光学系115に向けて射出する。計測光ML#2-21は、合成光学系115及び共通光学系116を介して、ワークWに照射される。このため、第4実施形態の計測光ML#2-21は、第1実施形態の計測光#2-2と同様の光路を介してワークWに照射される。
 計測光ML#2-21の照射に起因してワークWから射出される光の少なくとも一部(例えば、上述した反射光、散乱光、回折光及び/又は透過光の少なくとも一部であり、以下、この光を“計測光ML#2-31”と称する)は、共通光学系116に入射する。共通光学系116に入射した計測光ML#2-31は、fθレンズ1162及びガルバノミラー1161を介して、合成光学系115に入射する。合成光学系115のビームスプリッタ1151は、ビームスプリッタ1151に入射した計測光ML#2-31を、計測光学系114に向けて射出する。合成光学系115から計測光学系114に入射した計測光ML#2-31は、ビームスプリッタ1147d、ビームスプリッタ1144及びビームスプリッタ1142を介して検出器1146に入射する。このため、第4実施形態の計測光ML#2-31は、第1実施形態の計測光#2-3と同様の光路を介して検出器1146に入射する。このため、検出器1146は、計測光ML#1-3と計測光ML#2-31との干渉光を検出する。
 一方で、ビームスプリッタ1147dは、ビームスプリッタ1147dに入射した計測光ML#2-2のうちの他の一部である計測光ML#2-22を、X走査ミラー1148dXに向けて射出する。X走査ミラー1148dXは、計測光ML#2-22を偏向することで、ワークW上での計測光ML#2-22の照射位置を変更する。具体的には、X走査ミラー1148dXは、ワークW上での計測光ML#2-22のX軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、計測光ML#2-22の光路に対するX走査ミラー1148dXの角度を変更する)ことで計測光ML#2-22を偏向する。
 X走査ミラー1148dXから射出された計測光ML#2-22は、共通光学系116のY走査ミラー1161Yに入射する。Y走査ミラー1161Yは、ワークW上での計測光ML#2-22のY軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、計測光ML#2-22の光路に対するY走査ミラー1161Yの角度を変更する)ことで計測光ML#2-22を偏向する。Y走査ミラー1161Yから射出された計測光ML#2-22は、fθレンズ1162を介してワークWに照射される。その結果、共通光学系116は、複数の計測光ML(図19に示す例では、2つの計測光ML#2-21及びML#2-22)をワークWに向けて射出する。ここで、Y走査ミラー1161Yを第1照射位置変更光学系と称し、X走査ミラー1148dXを合成光学系115と計測光源113との間に配置される第2照射位置変更光学系と称してもよい。
 共通光学系116は、ワークW上の異なる位置に向けて複数の計測光MLをそれぞれ射出してもよい。つまり、共通光学系116は、ワークW上での計測光ML#2-21の照射位置と、ワークW上での計測光ML#2-22の照射位置とが異なるように、複数の計測光MLを射出してもよい。共通光学系116は、計測光ML#2-21が照射される被照射領域MA#1の位置と、計測光ML#2-22が照射される被照射領域MA#2の位置とが異なるように、複数の計測光MLを射出してもよい。典型的には、計測光ML#2-22の照射位置とは独立して計測光ML#2-21の照射位置を変更可能なX走査ミラー1161Xと、計測光ML#2-21の照射位置とは独立して計測光ML#2-22の照射位置を変更可能なX走査ミラー1148dXとは、共通光学系116がワークW上の異なる位置に向けて計測光ML#2-21及びML#2-22をそれぞれ射出するように、計測光ML#2-21及びML#2-22をそれぞれ偏向してもよい。
 計測光ML#2-22の照射に起因してワークWから射出される光の少なくとも一部(例えば、上述した反射光、散乱光、回折光及び/又は透過光の少なくとも一部であり、以下、この光を“計測光ML#2-32”と称する)は、共通光学系116に入射する。共通光学系116に入射した計測光ML#2-32は、fθレンズ1162及びY走査ミラー1161Yを介して、X走査ミラー1148dXに入射する。X走査ミラー1148dXに入射した計測光ML#2-32は、X走査ミラー1148dX、ビームスプリッタ1147d、ビームスプリッタ1144及びビームスプリッタ1142を介して検出器1146に入射する。このため、検出器1146は、計測光ML#1-3と計測光ML#2-32との干渉光を検出する。
 尚、計測光ML#2-22は、共通光学系116のY走査ミラー1161Yに入射しなくてもよい。この場合、Y走査ミラー1161Yの近傍の計測光ML#2-22の光路に配置され、ワークW上での計測光ML#2-22のY軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する別のY走査ミラー(図示せず)を備えていてもよい。この別のY走査ミラーは、計測光ML#2-22の光路に対する別のY走査ミラーの角度を変更してもよい。このとき、計測光ML#2-21はなくてもよい。つまり、第4実施形態では、共通光学系116は必須ではない。
 制御装置5は、検出器1143の検出結果及び検出器1146の検出結果に基づいて、ワークWの状態を算出する。ここで、上述したように、第4実施形態では、検出器1146は、複数の干渉光を検出する。制御装置5は、複数の干渉光の検出結果を、それぞれ異なる用途で用いてもよい。例えば、制御装置5は、第1の干渉光(例えば、計測光ML#1-3と計測光ML#2-31との干渉光)の検出結果を、第1の用途で用いてもよい。つまり、制御装置5は、第1の干渉光の検出結果に基づいて、第1の用途で用いるワークWの状態を算出してもよい。この場合、計測光ML#2-21は、第1の用途で用いられる計測光MLに相当する。更に、例えば、制御装置5は、第2の干渉光(例えば、計測光ML#1-3と計測光ML#2-32との干渉光)の検出結果の検出結果を、第2の用途で用いてもよい。つまり、制御装置5は、第2の干渉光の検出結果に基づいて、第1の用途とは異なる第2の用途で用いるワークWの状態を算出してもよい。
 第1の用途の一例として、ワークWの形状を特定するという用途があげられる。第2の用途の一例として、ワークWの位置(特に、加工ヘッド11に対するワークWの相対位置)を特定するという用途があげられる。ワークWの位置に関する情報は、主として、ワークWに対する加工ヘッド11の位置、ワークW上での加工光ELの照射位置及び/又はワークW上での計測光MLの照射位置を制御するために用いられる。このため、第2の用途の一例として、ワークWの位置(特に、加工ヘッド11に対するワークWの相対位置)に基づいて、ワークWに対する加工ヘッド11の位置、ワークW上での加工光ELの照射位置及び/又はワークW上での計測光MLの照射位置を制御するという用途があげられる。この場合、制御装置5は、第1の干渉光(例えば、計測光ML#1-3と計測光ML#2-31との干渉光)の検出結果に基づいて、ワークWの形状を特定してもよい。更に、制御装置5は、第2の干渉光(例えば、計測光ML#1-3と計測光ML#2-32との干渉光)の検出結果に基づいて、形状が特定されたワークWの所望位置に加工光EL及び/又は計測光MLが照射されるように、ワークWに対する加工ヘッド11の位置、ワークW上での加工光ELの照射位置及び/又はワークW上での計測光MLの照射位置を制御してもよい。
 このような第4実施形態の加工システムSYSdは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第4実施形態の加工システムSYSdは、用途が異なる複数の計測光MLをワークWに照射することができる。このため、加工システムSYSdは、複数の計測光MLの検出結果(つまり、複数の干渉光の検出結果)に基づいて、ワークWを適切に加工することができる。
 尚、計測光学系114dは、ビームスプリッタ1147dに代えて、計測光ML#2-2の光路に挿脱可能なミラーを備えていてもよい。このミラーは、計測光ML#2-2の光路に挿入された(つまり、配置された)状態で、計測光ML#2-2を合成光学系115に向けて反射してもよい。一方で、このミラーは、計測光ML#2-2の光路から外れた状態では、計測光ML#2-2の光路に影響を与えない。この場合、ビームスプリッタ1144からの計測光ML#2-2がX走査ミラー1148dXに入射するように、X走査ミラー1148dXが配置されていてもよい。
 また、上述した説明では、計測光学系114dは、X走査ミラー1148dXを備えている。これは、ガルバノミラー1161においてY走査ミラー1161YがX走査ミラー1161XよりもワークWに近い側に配置され且つX走査ミラー1148dXから射出された計測光ML#2-22がガルバノミラー1161のY走査ミラー1161Yに入射するからである。しかしながら、ガルバノミラー1161においてX走査ミラー1161XがY走査ミラー1161YよりもワークWに近い側に配置されている場合には、計測光学系114dは、X走査ミラー1148dXに加えて又は代えて、Y走査ミラーを備えていてもよい。計測光学系114dのY走査ミラーは、ワークW上での計測光ML#2-22のY軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、計測光ML#2-22の光路に対するY走査ミラーの角度を変更する)ことで計測光ML#2-22を偏向する。更に、計測光学系114dのY走査ミラーから射出される計測光ML#2-22は、ガルバノミラー1161のX走査ミラー1161Xに入射してもよい。
 ここで、計測光ML#2-22がX走査ミラー1148dXを通過し、且つ、加工光ELがX走査ミラー1148dXを通過しない。このため、X走査ミラー1148dXを揺動又は回転させることにより、加工光ELの照射位置と計測光ML#2-22の照射位置との位置関係が変更されてもよい。X走査ミラー1148dXを揺動又は回転させることにより、加工光ELの照射位置と計測光ML#2-22の照射位置との位置関係を変更しないで、加工光ELの照射位置と計測光ML#2-22の照射位置とが変更されてもよい。また、Y走査ミラー1161Yを、ワークW上での加工光ELの照射位置を変更する第1照射位置変更光学系と称し、X走査ミラー1148dXを、ワークW上での計測光ML#2-22の照射位置を変更する第2照射位置変更光学系と称してもよい。
 また、第4実施形態においても、上述した第2実施形態から第3実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第2実施形態で説明された構成要件は、加工光源111及び計測光源113の少なくとも一方の筐体117の外部への配置に関する構成要件を含む。第3実施形態で説明された構成要件は、加工光学系112及び計測光学系114の少なくとも一方の筐体117の外部への配置に関する構成要件を含む。
 (5)第5実施形態の加工システムSYSe
 続いて、第5実施形態の加工システムSYS(以降、第5実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSe”と称する)について説明する。第5実施形態の加工システムSYSeは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaと比較して、加工装置1に代えて、加工装置1eを備えているという点で異なる。加工システムSYSeのその他の特徴は、加工システムSYSaのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置1eは、加工装置1と比較して、加工ヘッド11に代えて、加工ヘッド11eを備えているという点で異なる。加工装置1eのその他の特徴は、加工装置1のその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図20を参照しながら、第5実施形態の加工ヘッド11eについて説明する。図20は、第5実施形態の加工ヘッド11eの構造の一例を示す断面図である。
 図20に示すように、加工ヘッド11eは、加工ヘッド11と比較して、計測光学系114に代えて計測光学系114eを備えているという点で異なる。加工ヘッド11eのその他の特徴は、加工ヘッド11のその他の特徴と同一であってもよい。
 計測光学系114eは、計測光学系114と比較して、ガルバノミラー1148eを備えているという点で異なる。計測光学系114eのその他の特徴は、計測光学系114のその他の特徴と同一であってもよい。
 第4実施形態では、ビームスプリッタ1144から射出された計測光ML#2-2(つまり、ミラー1147を介して射出された計測光ML#2-2は、ガルバノミラー1148eに入射する。ガルバノミラー1148eは、計測光ML#2-2を偏向する(つまり、射出角度を変更する)ことで、ワークW上での計測光ML#2-2の照射位置を変更する。例えば、ガルバノミラー1148eは、X走査ミラー1148eXと、Y走査ミラー1148eYとを含む。X走査ミラー1148eX及びY走査ミラー1148eYのそれぞれは、ガルバノミラー1148eに入射する計測光ML#2-2の光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーである。X走査ミラー1148eXは、ワークW上での計測光ML#2-2のX軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、計測光ML#2-2の光路に対するX走査ミラー1148eXの角度を変更する)ことで計測光ML#2-2を偏向する。Y走査ミラー1148eYは、ワークW上での計測光ML#2-2のY軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、計測光ML#2-2の光路に対するY走査ミラー1148eYの角度を変更する)ことで計測光ML#2-2を偏向する。
 ガルバノミラー1148eは、偏向した計測光ML#2-2を、合成光学系115に向けて射出する。計測光ML#2-2は、合成光学系115及び共通光学系116を介して、ワークWに照射される。更に、計測光ML#2-2の照射に起因してワークWから射出される光の少なくとも一部である計測光ML#2-3は、共通光学系116及び合成光学系115を介して計測光学系114eのガルバノミラー1148eに入射する。ガルバノミラー1148eに入射した計測光ML#2-3は、ガルバノミラー1148e、ミラー1147、ビームスプリッタ1144及びビームスプリッタ1142を介して検出器1146に入射する。
 尚、計測光学系114eは、ガルバノミラー1148eに代えて/加えて、位置調整光学系(図示せず)を備えていてもよい。この位置調整光学系は、計測光学系114eからの計測光ML2-2の、計測光ML2-2の光路と直交する面における位置を任意の位置とするために、計測光ML2-2の進行方向に対して傾斜可能な平行平面板を有していてもよい。
 このような第5実施形態の加工システムSYSeは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第5実施形態の加工システムSYSeは、加工光ELを偏向することなく計測光ML#2-2を偏向可能なガルバノミラー1148eを備えている。このため、加工システムSYSeは、ワークW上での加工光ELの照射位置に対して、ワークW上での計測光ML#2-2の照射位置を移動させることができる。加工システムSYSeは、加工光ELが照射される被照射領域EAに対して、計測光ML#2-2が照射される被照射領域MAを移動させることができる。このように、加工システムSYSeは、ワークW上での加工光ELの照射位置と、ワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とを独立して変更することができる。加工システムSYSeは、被照射領域EAの位置と被照射領域MAの位置とを独立して変更することができる。
 尚、第5実施形態においても、上述した第2実施形態から第4実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第4実施形態で説明された構成要件は、複数の計測光MLの射出に関する構成要件を含む。
 (6)第6実施形態の加工システムSYSf
 続いて、第6実施形態の加工システムSYS(以降、第6実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSf”と称する)について説明する。第6実施形態の加工システムSYSfは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaと比較して、加工装置1に代えて、加工装置1fを備えているという点で異なる。加工システムSYSfのその他の特徴は、加工システムSYSaのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置1fは、加工装置1と比較して、加工ヘッド11に代えて、加工ヘッド11fを備えているという点で異なる。加工装置1fのその他の特徴は、加工装置1のその他の特徴と同一であってもよい。加工ヘッド11fは、加工ヘッド11と比較して、共通光学系116が加工ヘッド11fに対して脱着可能であるという点で異なる。加工ヘッド11fは、加工ヘッド11と比較して、共通光学系116が交換可能であるという点で異なる。加工ヘッド11fのその他の特徴は、加工ヘッド11のその他の特徴と同一であってもよい。
 加工ヘッド11fには、それぞれが共通光学系116として利用可能な複数の異なる光学系候補118fの中から選択される一の光学系候補118fが取り付けられていてもよい。例えば、加工ヘッド11fには、複数の異なる光学系候補118fの中から、加工システムSYSfの加工内容に応じて選択される一の光学系118fが取り付けられていてもよい。
 例えば、複数の光学系候補118fは、光学系候補118fの光軸(特に、加工光EL及び/又は計測光MLの入射側の光軸)に対する加工光EL及び/又は計測光MLの射出方向が異なる少なくとも二つの光学系候補118fを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド11fには、複数の光学系候補118fの中から、加工システムSYSfの加工内容に適した射出方向に向けて加工光EL及び/又は計測光MLを射出可能な一の光学系118fが取り付けられていてもよい。
 例えば、複数の光学系候補118fは、合成光学系115が加工光EL及び/又は計測光MLを射出する位置から光学系候補118が加工光EL及び/又は計測光MLを射出する位置までの距離が異なる少なくとも二つの光学系候補118fを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド11fには、複数の光学系候補118fの中から、合成光学系115が加工光EL及び/又は計測光MLを射出する位置から光学系候補118が加工光EL及び/又は計測光MLを射出する位置までの距離が加工システムSYSfの加工内容に適した距離となる一の光学系118fが取り付けられていてもよい。
 例えば、複数の光学系候補118fは、加工光学系112が加工光ELを射出する位置から光学系候補118が加工光ELを射出する位置までの距離(つまり、加工光学系112から光学系候補118が加工光ELを射出する位置までの距離)が異なる少なくとも二つの光学系候補118fを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド11fには、複数の光学系候補118fの中から、加工光学系112が加工光ELを射出する位置から光学系候補118が加工光ELを射出する位置までの距離が加工システムSYSfの加工内容に適した距離となる一の光学系118fが取り付けられていてもよい。
 例えば、複数の光学系候補118fは、計測光学系114が計測光MLを射出する位置から光学系候補118が計測光MLを射出する位置までの距離(つまり、計測光学系114から光学系候補118が加工光ELを射出する位置までの距離)が異なる少なくとも二つの光学系候補118fを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド11fには、複数の光学系候補118fの中から、計測光学系114が計測光MLを射出する位置から光学系候補118が計測光MLを射出する位置までの距離が加工システムSYSfの加工内容に適した距離となる一の光学系118fが取り付けられていてもよい。
 例えば、複数の光学系候補118fは、加工光EL及び/又は計測光MLが光学系候補118fに入射する位置から加工光EL及び/又は計測光MLが光学系候補118fから射出される位置までの距離(つまり、光学系候補118fの入射面から光学系候補118fの射出面までの距離)が異なる少なくとも二つの光学系候補118fを含んでいてもよい。この場合、加工ヘッド11fには、加工光EL及び/又は計測光MLが光学系候補118fに入射する位置から加工光EL及び/又は計測光MLが光学系候補118fから射出される位置までの距離が加工システムSYSfの加工内容に適した距離となる一の光学系118fが取り付けられていてもよい。
 以下、図21から図23を参照しながら、光学系候補118fの一例について説明する。
 図21は、第1の光学系候補118f#1が共通光学系116として取り付けられた加工ヘッド11fを示す断面図である。図21に示すように、第1の光学系候補118f#1は、ガルバノミラー1161とfθレンズ1162とを備える光学系である。つまり、第1の光学系候補118f#1は、図3等を参照しながら説明した第1実施形態の共通光学系116と同一である。第1の光学系候補118f#1は、第1の光学系候補118f#1の入射側の光軸に沿って加工光EL及び/又は計測光MLを射出可能な共通光学系116として機能可能である。第1の光学系候補118f#1の入射側の光軸がZ軸に平行であるがゆえに、第1の光学系候補118f#1は、Z軸方向に沿って加工光EL及び/又は計測光MLを射出可能な共通光学系116として機能可能である。このような第1の光学系候補118f#1は、例えば、ワークWの表面のうちZ軸に交差する表面を加工システムSYSfが加工する場合に加工ヘッド11fに取り付けるべき共通光学系116として選択されてもよい。
 図22は、第2の光学系候補118f#2が共通光学系116として取り付けられた加工ヘッド11fを示す断面図である。図22に示すように、第2の光学系候補118f#2は、筐体1161f#2と、アクチュエータ1162f#2と、集光レンズ1163f#2と、スキャニングミラー1164f#2とを備えている。筐体1161f#2は、Z軸方向に沿って延びる空間1165f#2が内部に形成された円筒状の筐体である。アクチュエータ1162f#2は、筐体1161f#2をZ軸周りに回転させるように動作する。筐体1161f#2の空間1165f#2には、集光レンズ1163f#2と、スキャニングミラー1164f#2とが配置されている。合成光学系115から射出された加工光EL及び/又は計測光MLは、筐体1161f#2の上部に形成された開口1166f#2から空間1165f#2に入射する。空間1165f#2に入射した加工光EL及び/又は計測光MLは、集光レンズ1163f#2を介してスキャニングミラー1164f#2に入射する。スキャニングミラー1164f#2は、Z軸方向に伝搬してきた加工光EL及び/又は計測光MLを、Z軸に交差する方向に向けて反射する。第2の光学系候補118f#2の入射側の光軸がZ軸に平行であるがゆえに、第2の光学系候補118f#2は、第2の光学系候補118f#2の入射側の光軸に交差する方向に沿って加工光EL及び/又は計測光MLを射出可能な共通光学系116として機能可能である。この際、スキャニングミラー1164f#2は、第2の光学系候補118f#2からの加工光EL及び/又は計測光MLの射出方向をX軸周りに又はY軸周りに沿って変更するように揺動又は回転する。スキャニングミラー1164f#2から射出された加工光EL及び/又は計測光MLは、筐体1161f#2の側面に形成された開口1167f#2を介して第2の光学系候補118f#2の外部に射出される。ここで、アクチュエータ1162f#2による筐体1161f#2のZ軸周りの回転により、第2の光学系候補118f#2からの加工光EL及び/又は計測光MLの射出方向がZ軸周りに変更される。このような第2の光学系候補118f#2は、例えば、ワークWの表面のうちZ軸に沿った表面を加工システムSYSfが加工する場合に加工ヘッド11fに取り付けるべき共通光学系116として選択されてもよい。第2の光学系候補118f#2は、例えば、ワークWに円筒形の窪みを形成するように加工システムSYSfがワークWを加工する場合に加工ヘッド11fに取り付けるべき共通光学系116として選択されてもよい。第2の光学系候補118f#2は、例えば、共通光学系116を取り囲む構造を形成するようにワークWを加工する場合に加工ヘッド11fに取り付けるべき共通光学系116として選択されてもよい。
 図23は、第3の光学系候補118f#3が共通光学系116として取り付けられた加工ヘッド11fを示す断面図である。図23に示すように、第3の光学系候補118f#3は、筐体1161f#3と、集光レンズ1162f#3と、ガルバノミラー1163f#3とを備えている。筐体1161f#3は、Z軸方向に沿って延びる空間1164f#3が内部に形成された円筒状の筐体である。筐体1161f#3の空間1164f#3には、集光レンズ1162f#3と、ガルバノミラー1163f#3とが配置されている。合成光学系115から射出された加工光EL及び/又は計測光MLは、筐体1161f#3の上部に形成された開口1165f#3から空間1164f#3に入射する。空間1164f#3に入射した加工光EL及び/又は計測光MLは、集光レンズ1162f#3を介してガルバノミラー1163f#3に入射する。ガルバノミラー1163f#3は、Z軸方向に伝搬してきた加工光EL及び/又は計測光MLを、Z軸に交差する方向に向けて反射する。第3の光学系候補118f#3の入射側の光軸がZ軸に平行であるがゆえに、第3の光学系候補118f#3は、第3の光学系候補118f#3の入射側の光軸に交差する方向に沿って加工光EL及び/又は計測光MLを射出可能な共通光学系116として機能可能である。この際、ガルバノミラー1163f#3は、第2の光学系候補118f#2からの加工光EL及び/又は計測光MLの射出方向をX軸周り及びY軸周りのそれぞれに沿って変更するように揺動又は回転する。具体的には、ガルバノミラー1163f#3は、第2の光学系候補118f#2からの加工光EL及び/又は計測光MLの射出方向をX軸周りに沿って変更するように揺動又は回転するXスキャニングミラー1163fX#3と、第2の光学系候補118f#2からの加工光EL及び/又は計測光MLの射出方向をY軸周りに沿って変更するように揺動又は回転するYスキャニングミラー1163fY#3とを含む。ガルバノミラー1163f#3から射出された加工光EL及び/又は計測光MLは、筐体1161f#3の側面に形成された開口1166f#3を介して第3の光学系候補118f#3の外部に射出される。このような第3の光学系候補118f#3は、例えば、ワークWの表面のうちZ軸に沿った表面を加工システムSYSfが加工する場合に加工ヘッド11fに取り付けるべき共通光学系116として選択されてもよい。第3の光学系候補118f#2は、例えば、ワークWにX軸方向又はY軸方向に沿って延びるスリット(つまり、スリット状の窪みないしは溝)を形成するように加工システムSYSfがワークWを加工する場合に加工ヘッド11fに取り付けるべき共通光学系116として選択されてもよい。
 尚、第6実施形態では、共通光学系116を交換可能としたが、fθレンズ1162のみを交換可能としてもよい。例えば、ビームスプリッタ1151と集光レンズ1163f#2との間に共通光学系116の少なくとも一部が配置されていてもよく、ビームスプリッタ1151と集光レンズ1162f#3との間に共通光学系116の少なくとも一部が配置されていてもよい。このとき、共通光学系116は、ガルバノミラー1164f#2及びガルバノミラー1163f#3による走査方向とは異なる方向に走査方向を有する走査ミラーを備えていてもよい。ここで、走査方向は、ワークW上で加工光及び/又は計測光が移動する方向としてもよい。
 このような第6実施形態の加工システムSYSfは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第6実施形態の加工システムSYSfは、加工システムSYSfの加工内容に適した共通光学系116を用いて、ワークWを加工することができる。このため、より多様な加工内容でワークWを加工することができる。
 尚、上述した説明では、共通光学系116の全体が交換可能である。しかしながら、共通光学系116の全体が交換可能であることに代えて、共通光学系116の一部が交換可能であってもよい。つまり、共通光学系116を構成する複数の光学部材のうちの一部が交換可能であってもよい。
 また、第6実施形態においても、上述した第2実施形態から第5実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第5実施形態で説明された構成要件は、ワークW上での計測光MLの照射位置の独立制御に関する構成要件を含む。
 (7)第7実施形態の加工システムSYSg
 続いて、図24を参照しながら、第7実施形態の加工システムSYS(以降、第7実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSg”と称する)について説明する。図24は、第7実施形態の加工システムSYSgの全体構造を模式的に示す断面図である。
 図24に示すように、第7実施形態の加工システムSYSgは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaと比較して、位置計測装置6gを更に備えているという点で異なる。加工システムSYSgのその他の特徴は、加工システムSYSaのその他の特徴と同一であってもよい。
 位置計測装置6gは、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係を計測する。第7実施形態では、位置計測装置6gは、加工ヘッド11に対するワークWの位置を計測する。加工ヘッド11に対するワークWの位置を計測するために、位置計測装置6gは、ワークWを計測してもよい。尚、加工ヘッド11が各光学系を備えているため、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係を計測する動作は、実質的には、ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との相対的な位置関係を計測する動作と等価である。つまり、加工ヘッド11に対するワークWの位置を計測する動作は、実質的には、加工ヘッド11が備える各光学系に対するワークWの位置を計測する。
 位置計測装置6gは、加工ヘッド11(特に、加工ヘッド11が備える各光学系)に対して固定された位置に配置されてもよい。位置計測装置6gは、加工ヘッド11に対する相対位置が固定された位置に配置されてもよい。位置計測装置6gは、ヘッド駆動系12が加工ヘッド11を移動させたとしても加工ヘッド11と位置計測装置6gとの相対位置が変わらない位置に配置されてもよい。例えば、図24は、位置計測装置6gが、加工ヘッド11の外面(例えば、筐体117の外面)に取り付けられている例を示している。
 加工ヘッド11に対して固定された位置に位置計測装置6gが配置される場合には、位置計測装置6gからの出力(つまり、位置計測装置6gの計測結果)は、加工ヘッド11に対するワークWの位置に関する情報を含むことになる。具体的には、位置計測装置6gの計測結果は、位置計測装置6gに対するワークWの位置に関する情報を含む。つまり、位置計測装置6gの計測結果は、位置計測装置6gの計測座標系におけるワークWの位置に関する情報を含む。ここで、加工ヘッド11に対して固定された位置に位置計測装置6gが配置されている場合には、位置計測装置6gに対するワークWの位置に関する情報は、実質的には、位置計測装置6gに対して固定された位置に配置されている加工ヘッド11に対するワークWの位置に関する情報を含むことになる。従って、制御装置5は、加工ヘッド11に対するワークWの位置を適切に特定することができる。
 位置計測装置6gは、ワークWを計測可能である限りは、どのような種類の計測装置であってもよい。例えば、位置計測装置6gは、ワークW等の物体の表面を撮像可能な撮像装置(つまり、カメラ)を含んでいてもよい。位置計測装置6gは、ワークW上で所定のパターンを描く計測光をワークWに照射する照射装置と、計測光によってワークWに描かれたパターンを撮像する撮像装置とを含んでいてもよい。このように、位置計測装置6gは、非接触方式(一例として、光検出方式、音波検出方式及び電波検出方式等の少なくとも一つ)でワークWを計測する計測装置であってもよい。
 位置計測装置6gの計測結果(つまり、加工ヘッド11に対するワークWの位置に関する情報)は、加工システムSYSaを制御するために用いられてもよい。具体的には、位置計測装置6gの計測結果は、加工装置1を制御するために用いられてもよい。位置計測装置6gの計測結果は、加工ヘッド11を制御するために用いられてもよい。位置計測装置6gの計測結果は、ヘッド駆動系12を制御するために用いられてもよい。位置計測装置6gの計測結果は、ステージ装置3を制御するために用いられてもよい。位置計測装置6gの計測結果は、ステージ駆動系33を制御するために用いられてもよい。
 例えば、制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係が所望の位置関係となるように、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係を変更してもよい。つまり、制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係が所望の位置関係となるように、ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係を変更可能な装置を制御してもよい。ワークWと加工ヘッド11との相対的な位置関係を変更可能な装置の一例については、既に上述したとおりである。また、「所望の位置関係」についても、既に上述したとおりである。
 例えば、制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて、ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系(例えば、加工光学系112、計測光学系114、合成光学系115及び共通光学系116の少なくとも一つ)との相対的な位置関係が所望の関係となるように、ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との相対的な位置関係を変更してもよい。つまり、制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて、ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との相対的な位置関係が所望の関係となるように、ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との相対的な位置関係を変更可能な装置を制御してもよい。ワークWと加工ヘッド11が備える各光学系との相対的な位置関係を変更可能な装置の一例については、既に上述したとおりである。
 例えば、制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて、ワークW上の所望位置に被照射領域EAが設定される(つまり、加工光ELが照射される)ように、ワークWに対する被照射領域EAの相対位置を変更してもよい。つまり、制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて、ワークW上の所望位置に被照射領域EAが設定されるように、ワークWに対する被照射領域EAの相対位置を変更可能な装置を制御してもよい。ワークWに対する被照射領域EAの相対位置を変更可能な装置の一例については、既に上述したとおりである。
 例えば、制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて、ワークW上の所望位置に被照射領域MAが設定される(つまり、計測光ML#2-2が照射される)ように、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置を変更してもよい。つまり、制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて、ワークW上の所望位置に被照射領域MAが設定されるように、ワークWに対する被照射領域MAの相対位置を変更可能な装置を制御してもよい。ワークWに対する被照射領域MAの相対位置を変更可能な装置の一例については、既に上述したとおりである。
 例えば、制御装置5は、検出器1143及び1146の検出結果から算出されるワークWの状態に基づいて第1の動作を行い、位置計測装置6gの計測結果に基づいて第2の動作を行ってもよい。例えば、制御装置5は、検出器1143及び1146の検出結果から算出されるワークWの状態に基づいてヘッド駆動系12の第1駆動系121を制御し、位置計測装置6gの計測結果に基づいてヘッド駆動系12の第2駆動系122を制御してもよい。より具体的には、制御装置5は、検出器1143及び1146の検出結果から算出されるワークWの状態に基づいて第1駆動系121を制御することで、ワークWに対して被照射領域EA及び/又は被照射領域MAを相対的に大まかに位置合わせしてもよい。その上で、制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて第2駆動系122を制御することで、ワークWに対して被照射領域EA及び/又は被照射領域MAをより高精度に位置合わせしてもよい。制御装置5は、位置計測装置6gの計測結果に基づいて第2駆動系122を制御することで、第1駆動系121の振動が第2駆動系122を介して加工ヘッド11に伝達されないように、第1駆動系121の振動を相殺してもよい。
 尚、第7実施形態において、位置計測装置6gは、加工ヘッド11の外面に取り付けられているが、位置計測装置6gの一部が加工ヘッド11の内部(筐体117の内部)に取り付けられていてもよく、位置計測装置6g全体が加工ヘッド11の内部(筐体117の内部)に取り付けられていてもよい。
 このような第7実施形態の加工システムSYSgは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第7実施形態の加工システムSYSgは、検出器1143及び1146の検出結果に加えて、位置計測装置6gの検出結果を用いてワークWを加工することができる。このため、加工システムSYSgは、より適切にワークWを加工することができる。例えば、加工システムSYSgは、より高精度にワークWを加工することができる。
 尚、第7実施形態においても、上述した第2実施形態から第6実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第6実施形態で説明された構成要件は、共通光学系116の交換に関する構成要件を含む。
 (8)第8実施形態の加工システムSYSh
 続いて、第8実施形態の加工システムSYS(以降、第8実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSh”と称する)について説明する。第8実施形態の加工システムSYShは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaと比較して、加工装置1に代えて、加工装置1hを備えているという点で異なる。加工システムSYShのその他の特徴は、加工システムSYSaのその他の特徴と同一であってもよい。加工装置1hは、加工装置1と比較して、加工ヘッド11に代えて、加工ヘッド11hを備えているという点で異なる。加工装置1hのその他の特徴は、加工装置1のその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図25を参照しながら、第8実施形態の加工ヘッド11hについて説明する。図25は、第8実施形態の加工ヘッド11hの構造の一例を示す断面図である。
 図25に示すように、加工ヘッド11hは、加工ヘッド11と比較して、合成光学系115を備えていなくてもよいという点で異なる。更に、加工ヘッド11hは、加工ヘッド11と比較して、共通光学系116に代えて、加工照射光学系118hと、計測照射光学系119hとを備えているという点で異なる。加工ヘッド11hのその他の特徴は、加工ヘッド11のその他の特徴と同一であってもよい。
 加工照射光学系118hには、加工光学系112から射出された加工光ELが入射する。加工照射光学系118hは、加工照射光学系118hに入射した加工光ELをワークWに照射する。一方で、加工照射光学系118hには、計測光学系114から射出された計測光ML#2-2が入射することはない。加工照射光学系118hは、計測光学系114から射出された計測光ML#2-2をワークWに照射することはない。
 加工光ELをワークWに照射するために、加工照射光学系118hは、ガルバノミラー1181hと、fθレンズ1182hとを備える。
 ガルバノミラー1181hには、加工光学系112から射出された加工光ELが入射する。ガルバノミラー1181hは、加工光ELを偏向することで、ワークW上での加工光ELの照射位置を変更する。例えば、ガルバノミラー1181hは、X走査ミラー1181hXと、Y走査ミラー1181hYとを含む。X走査ミラー1181hX及びY走査ミラー1181hYのそれぞれは、ガルバノミラー1181hに入射する加工光ELの光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーである。X走査ミラー1181hXは、ワークW上での加工光ELのX軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、加工光ELの光路に対するX走査ミラー1181hXの角度を変更する)ことで加工光ELを偏向する。Y走査ミラー1181hYは、ワークW上での加工光ELのY軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、加工光ELの光路に対するY走査ミラー1181hYの角度を変更する)ことで加工光ELを偏向する。このようなガルバノミラー1181hの特性を考慮すれば、ガルバノミラー1181hは、共通光学系116のガルバノミラー1161と比較して、ワークW上での加工光ELの照射位置を変更する一方で、ワークW上での計測光MLの照射位置を変更しないという点で異なる。ガルバノミラー1181hは、ガルバノミラー1161と比較して、加工光ELが通過する一方で計測光MLが通過しないという点で異なる。ガルバノミラー1181hのその他の特徴は、ガルバノミラー1161のその他の特徴と同一であってもよい。
 fθレンズ1182hには、ガルバノミラー1181hからの加工光ELが入射する。fθレンズ1182hは、ガルバノミラー1181hからの加工光ELをワークWに照射するための光学系である。特に、fθレンズ1182hは、ガルバノミラー1181hからの加工光ELをワークW上に集光するための光学系である。このようなfθレンズ1182hの特性を考慮すれば、fθレンズ1182hは、共通光学系116のfθレンズ1162と比較して、ワークWに加工光ELを照射する一方で、ワークW上に計測光MLの照射位置を変更しないという点で異なる。fθレンズ1182hは、fθレンズ1162と比較して、加工光ELが通過する一方で計測光MLが通過しないという点で異なる。fθレンズ1182hのその他の特徴は、fθレンズ1162のその他の特徴と同一であってもよい。
 計測照射光学系119hには、計測光学系114から射出された計測光ML#2-2が入射する。計測照射光学系119hは、計測照射光学系119hに入射した計測光ML#2-2をワークWに照射する。一方で、計測照射光学系119hには、加工光学系112から射出された加工光ELが入射することはない。計測照射光学系119hは、加工光学系112から射出された加工光ELをワークWに照射することはない。
 計測光ML#2-2をワークWに照射するために、計測照射光学系119hは、ガルバノミラー1191hと、fθレンズ1192hとを備える。
 ガルバノミラー1191hには、計測光学系114から射出された計測光ML#2-2が入射する。ガルバノミラー1191hは、計測光ML#2-2を偏向することで、ワークW上での計測光ML#2-2の照射位置を変更する。例えば、ガルバノミラー1191hは、X走査ミラー1191hXと、Y走査ミラー1191hYとを含む。X走査ミラー1191hX及びY走査ミラー1191hYのそれぞれは、ガルバノミラー1191hに入射する計測光ML#2-2の光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーである。X走査ミラー1191hXは、ワークW上での計測光ML#2-2のX軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、計測光ML#2-2の光路に対するX走査ミラー1191hXの角度を変更する)ことで計測光ML#2-2を偏向する。Y走査ミラー1191hYは、ワークW上での計測光ML#2-2のY軸方向に沿った照射位置を変更するように揺動又は回転する(つまり、計測光ML#2-2の光路に対するY走査ミラー1191hYの角度を変更する)ことで計測光ML#2-2を偏向する。このようなガルバノミラー1191hの特性を考慮すれば、ガルバノミラー1191hは、共通光学系116のガルバノミラー1161と比較して、ワークW上での計測光ML#2-2の照射位置を変更する一方で、ワークW上での加工光ELの照射位置を変更しないという点で異なる。ガルバノミラー1191hは、ガルバノミラー1161と比較して、計測光MLが通過する一方で加工光ELが通過しないという点で異なる。ガルバノミラー1191hのその他の特徴は、ガルバノミラー1161のその他の特徴と同一であってもよい。
 fθレンズ1192hには、ガルバノミラー1191hからの計測光ML#2-2が入射する。fθレンズ1192hは、ガルバノミラー1191hからの計測光ML#2-2をワークWに照射するための光学系である。特に、fθレンズ1192hは、ガルバノミラー1191hからの計測光ML#2-2をワークW上に集光するための光学系である。このようなfθレンズ1192hの特性を考慮すれば、fθレンズ1192hは、共通光学系116のfθレンズ1162と比較して、ワークWに計測光ML#2-2を照射する一方で、ワークW上に計測光MLの照射位置を変更しないという点で異なる。fθレンズ1192hは、fθレンズ1162と比較して、計測光MLが通過する一方で加工光ELが通過しないという点で異なる。fθレンズ1192hのその他の特徴は、fθレンズ1162のその他の特徴と同一であってもよい。
 第8実施形態では、加工光ELをワークWに照射するfθレンズ1182hの光軸と計測光MLをワークWに照射するfθレンズ1192hの光軸とが互いにほぼ平行であった。しかしながら、fθレンズ1182hの光軸とfθレンズ1192hの光軸とは互いに平行でなくてもよい。例えば、ワークWの表面が位置する面又はその近傍においてfθレンズ1182hの光軸とfθレンズ1192hの光軸とが互いに交差するようにしてもよく、fθレンズ1182の視野とfθレンズ1192hの視野との少なくとも一部同士が重複するようにfθレンズ1182の光軸とfθレンズ1192hの光軸とを設定してもよい。これらの場合、fθレンズ1182hの光軸がfθレンズ1192h側に傾くと言ってもよく、fθレンズ1192hの光軸がfθレンズ1182h側に傾くと言ってもよい。また、fθレンズ1182hの光軸とfθレンズ1192hの光軸とは、fθレンズ1182h、1192hが並ぶ面と交差する方向から両光軸をみたとき、両光軸が鋭角をなすように設定されていてもよい。
 このように、第8実施形態では、加工ヘッド11内において、加工光ELに関する光学系(具体的には、加工光学系112及び加工照射光学系118h)と計測光MLに関する光学系(具体的には、計測光学系114及び計測照射光学系119h)とが光学的に分離されている。つまり、加工ヘッド11hは、加工光EL及び計測光MLの双方が通過する光学素子又は光学部材を備えていなくてもよい。このような第8実施形態の加工システムSYShもまた、第1実施形態の加工システムSYSaと同様に、加工光ELを用いてワークWを適切に加工し、且つ、計測光MLを用いてワークWを適切に計測することができる。
 尚、第8実施形態において、ガルバノミラー1181hからの加工光ELとガルバノミラー1191hからの計測光MLとを1つのfθレンズに入射させる構成であってもよい。
 尚、第8実施形態においても、上述した第2実施形態から第7実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第7実施形態で説明された構成要件は、位置計測装置6gに関する構成要件を含む。また、第8実施形態では、加工ヘッド11hが共通光学系116に代えて加工照射光学系118h及び計測光学系119hを備えているため、共通光学系116に採用可能な構成要件が、加工照射光学系118h及び計測光学系119hの少なくとも一方に採用されてもよい。例えば、加工照射光学系118h及び計測光学系119hの少なくとも一方は、第6実施形態の共通光学系116と同様に交換可能であってもよい。
 (9)第9実施形態の加工システムSYSi
 続いて、図26から図27を参照しながら、第9実施形態の加工システムSYS(以降、第9実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSi”と称する)について説明する。図26は、第9実施形態の加工システムSYSiの全体構造を模式的に示す断面図である。図27は、第9実施形態の加工システムSYSiのシステム構成を示すシステム構成図である。
 図26及び図27に示すように、第9実施形態の加工システムSYSiは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaと比較して、加工装置1に代えて加工装置1iを備えているという点で異なる。更に、第9実施形態の加工システムSYSiは、上述した第1実施形態の加工システムSYSaと比較して、計測装置2iを更に備えているという点で異なる。加工システムSYSiのその他の特徴は、加工システムSYSaのその他の特徴と同一であってもよい。
 加工装置1iは、加工装置1と比較して、加工ヘッド11に代えて加工ヘッド11iを備えているという点で異なる。加工装置1iのその他の特徴は、加工装置1のその他の特徴と同一であってもよい。加工ヘッド11iは、ワークWに対して加工光ELを射出する一方で計測光MLを射出しないという点で、ワークWに対して加工光EL及び計測光MLのそれぞれを射出する上述した加工ヘッド11とは異なる。このような加工ヘッド11iの構造の一例が図28に示されている。図27及び図28に示すように、加工ヘッド11iは、加工光源111と、加工光学系112と、加工照射光学系118hとを備えている。加工光源111と、加工光学系112と、加工照射光学系118hとは、加工ヘッド11iの筐体117内に収容されていてもよい。加工ヘッド11iは、図25に示す第8実施形態の加工ヘッド11hが備える複数の光学部材のうち加工光ELの射出に寄与する光学部材を選択的に備えている光学部材であると言える。このため、加工ヘッド11iの詳細な説明は省略する。
 計測装置2iは、ワークWに対して計測光MLを射出する計測ヘッド21iと、計測ヘッド21iを移動させるヘッド駆動系22iとを備える。計測ヘッド21iは、ワークWに対して計測光MLを射出することが可能な任意の部材を意味する。このため、計測ヘッド21iは、ヘッドという文言を含んでいるものの、必ずしも何かの部材の先端に取り付けられる部材を意味していなくてもよい。このため、計測ヘッド21iは、計測部材と称されてもよい。
 計測ヘッド21iは、ワークWに対して計測光MLを射出する一方で加工光ELを射出しないという点で、ワークWに対して加工光EL及び計測光MLのそれぞれを射出する上述した加工ヘッド11とは異なる。このような計測ヘッド21iの構造の一例が図29に示されている。図27及び図29に示すように、計測ヘッド21iは、計測光源113と、計測光学系114と、計測照射光学系119hとを備えている。計測光源113と、計測光学系114と、計測照射光学系119hとは、計測ヘッド21iの筐体217i内に収容されていてもよい。計測ヘッド21iは、図25に示す第8実施形態の加工ヘッド11hが備える複数の光学部材のうち計測光MLの射出に寄与する光学部材を選択的に備えている光学部材であると言える。このため、計測ヘッド21iの詳細な説明は省略する。
 ヘッド駆動系22iは、上述したヘッド駆動系12と同一の構造を有していてもよい。つまり、ヘッド駆動系22iは、第1駆動系121と第2駆動系122とを備えていてもよい。ヘッド駆動系22iと計測ヘッド21iとは、ヘッド駆動系12と加工ヘッド11とが接続される接続態様と同様の接続態様で接続されていてもよい。このため、ヘッド駆動系22iの詳細な説明は省略する。
 第9実施形態では、加工ヘッド11iが移動すると、ワークW上での加工光ELの照射位置が変わる一方で、ワークW上での計測光MLの照射位置が変わらない。従って、第9実施形態において加工ヘッド11iを移動させることは、ワークW上での加工光ELの照射位置(或いは、被照射領域EAの位置)を変更することと等価である。一方で、計測ヘッド21iが移動すると、ワークW上での計測光MLの照射位置が変わる一方で、ワークW上での加工光ELの照射位置が変わらない。従って、第9実施形態において計測ヘッド21iを移動させることは、ワークW上での計測光MLの照射位置(或いは、被照射領域MAの位置)を変更することと等価である。このように、第9実施形態では、加工システムSYSiは、ワークW上での加工光ELの照射位置と、ワークW上での計測光ML#2-2の照射位置とを独立して変更することができる。
 第9実施形態では、ステージ32は、加工装置1iがワークWに対して加工光ELを射出するべき加工期間の少なくとも一部において、加工光ELが照射される被照射領域EAがワークW上に設定されるように、移動してもよい。ステージ32は、加工期間の少なくとも一部において、加工装置1iが加工光ELを照射可能な位置にワークWが位置するように、移動してもよい。一方で、ステージ32は、計測装置2iがワークWに対して計測光MLを射出するべき計測期間の少なくとも一部において、計測光MLが照射される被照射領域MAがワークW上に設定されるように、移動してもよい。ステージ32は、計測期間の少なくとも一部において、計測装置2iが計測光MLを照射可能な位置にワークWが位置するように、移動してもよい。つまり、ステージ32は、加工装置1iが加工光ELを照射可能な位置と計測装置2iが計測光MLを照射可能な位置との間で移動してもよい。
 このように、第9実施形態では、第8実施形態と同様に、加工光ELに関する光学系(具体的には、加工光学系112及び加工照射光学系118h)と計測光MLに関する光学系(具体的には、計測光学系114及び計測照射光学系119h)とが光学的に分離されている。更には、第9実施形態では、ワークWに対して加工光ELを射出する装置(つまり、加工装置1i)と、ワークWに対して計測光MLを射出する装置(つまり、計測装置2i)とが別々の装置となっている。このような第9実施形態の加工システムSYSiもまた、第1実施形態の加工システムSYSaと同様に、加工光ELを用いてワークWを適切に加工し、且つ、計測光MLを用いてワークWを適切に計測することができる。
 尚、第9実施形態においても、上述した第2実施形態から第8実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第8実施形態で説明された構成要件は、加工光ELに関する光学系と計測光MLに関する光学系との光学的な分離に関する構成要件を含む。また、第9実施形態では、加工システムSYSiが共通光学系116に代えて加工照射光学系118h及び計測光学系119hを備えているため、共通光学系116に採用可能な構成要件が、加工照射光学系118h及び計測光学系119hの少なくとも一方に採用されてもよい。例えば、加工照射光学系118h及び計測光学系119hの少なくとも一方は、第6実施形態の共通光学系116と同様に交換可能であってもよい。
 (10)第10実施形態の加工システムSYSj
 続いて、図30を参照しながら、第10実施形態の加工システムSYS(以降、第10実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSj”と称する)について説明する。図30は、第10実施形態の加工システムSYSjの全体構造を模式的に示す断面図である。
 図30に示すように、第10実施形態の加工システムSYSjは、上述した第9実施形態の加工システムSYSiと比較して、ワークWに対して計測光MLが斜入射するように計測装置2iがワークWに対して計測光MLを射出するという点で異なる。加工システムSYSjのその他の特徴は、加工システムSYSiのその他の特徴と同一であってもよい。このような第10実施形態の加工システムSYSjもまた、第9実施形態の加工システムSYSiが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第10実施形態の加工システムSYSjは、ワークW上の同じ位置に向けて加工光ELと計測光MLとを射出することができる。つまり、加工システムSYSjは、加工装置1iと計測装置2iとが別々の装置となる場合であっても、加工光ELの光路と計測光MLの光路とが少なくとも部分的に重複するように、加工光ELと計測光MLとを射出することができる。その結果、ステージ32は、必ずしも、加工装置1iが加工光ELを照射可能な位置と計測装置2iが計測光MLを照射可能な位置との間で移動しなくてもよくなる。
 尚、第10実施形態においても、上述した第2実施形態から第9実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第9実施形態で説明された構成要件は、ワークWに対して加工光ELを射出する装置とワークWに対して計測光MLを射出する装置とが別々の装置になるという構成要件を含む。
 (11)第11実施形態の加工システムSYSk
 続いて、図31を参照しながら、第11実施形態の加工システムSYS(以降、第11実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSk”と称する)について説明する。図31は、第11実施形態の加工システムSYSkの全体構造を模式的に示す断面図である。
 図31に示すように、第11実施形態の加工システムSYSkは、上述した第10実施形態の加工システムSYSjと比較して、計測装置2iに代えて複数の計測装置2を備えているという点で異なる。図31に示す例では、加工システムSYSkは、2つの計測y装置2k(具体的には、計測装置2k#1と計測装置2k#2)を備えている。加工システムSYSkのその他の特徴は、加工システムSYSjのその他の特徴と同一であってもよい。
 計測装置2k#1は、計測装置2iが備える光学部材のうちの一部を少なくとも備える装置である。計測装置2k#2は、計測装置2iが備える光学部材のうちの残りの一部(つまり、計測装置2k#1が備えていない光学部材)を少なくとも備える装置である。つまり、第11実施形態の加工システムSYSkは、計測装置2iが更に複数の計測装置2kに分割されているという点で、上述した第10実施形態の加工システムSYSjとは異なると言える。尚、計測装置2k#1及び2k#2は、同じ光学部材を備えていてもよい。つまり、計測装置2k#1及び2k#2は、同じ機能を有する又は同じ働きをする光学部材を備えていてもよい。
 図31に示す例では、計測装置2k#1は、計測光源113と、計測光学系114のうちの一部に相当する計測光学系114#1と、計測照射光学系119hとを少なくとも備える。一方で、計測装置2k#2は、計測光学系114のうちの残りの一部に相当する(つまり、計測光学系114が備える複数の光学部材のうち計測光学系114#1が備えていない光学部材を少なくとも含む)計測光学系114#2を少なくとも備えている。特に、計測光学系114#2は、少なくとも検出器1146を備えている。このため、図31に示す例では、計測光学系114#1からワークWに対して計測光ML(具体的には、計測光ML#2-2)が射出され、ワークWからの計測光ML(具体的には、計測光#2-3)が計測光学系114#2に入射する。
 このような第11実施形態の加工システムSYSkは、第10実施形態の加工システムSYSjが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。
 尚、第11実施形態においても、上述した第2実施形態から第10実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第10実施形態で説明された構成要件は、ワークWに対して計測光MLが斜入射するという構成要件を含む。
 (12)第12実施形態の加工システムSYSl
 続いて、図32を参照しながら、第12実施形態の加工システムSYS(以降、第12実施形態の加工システムSYSを、“加工システムSYSl”と称する)について説明する。図32は、第12実施形態の加工システムSYSlの全体構造を模式的に示す断面図である。
 図32に示すように、第12実施形態の加工システムSYSlは、上述した第10実施形態の加工システムSYSjと比較して、計測装置2iが計測可能な指標13lが加工装置1iに取り付けられているという点で異なる。例えば、指標13lは、加工装置1iの筐体117(例えば、筐体117の外面)に取り付けられていてもよい。加工システムSYSlのその他の特徴は、加工システムSYSjのその他の特徴と同一であってもよい。
 計測装置2iは、ワークWに対して計測光MLを射出することに加えて、指標13lに対して計測光ML(具体的には、計測光ML#2-2)を射出する。例えば、計測装置2iは、ガルバノミラー1191hで計測光MLを偏向することで、指標13lに対して計測光MLを射出してもよい。例えば、計測装置2iは、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つにおける計測装置2iの位置がヘッド駆動系22iによって変更されることで、指標13lに対して計測光MLを射出してもよい。
 計測装置2iは、加工装置1iがワークWの加工を開始する前に(例えば、ステージ32にワークWが載置されたタイミングで)、指標13lに対して計測光MLを射出してもよい。計測装置2iは、加工装置1iがワークWに加工光ELを照射する前に、指標13lに対して計測光MLを射出してもよい。計測装置2iは、加工装置1iがワークWに加工光ELを照射している期間の少なくとも一部において、指標13lに対して計測光MLを射出してもよい。計測装置2iは、加工装置1iがワークWに加工光ELを照射した後に、指標13lに対して計測光MLを射出してもよい。計測装置2iは、加工装置1iがワークWの加工を完了した後に、指標13lに対して計測光MLを射出してもよい。
 指標13lに計測光ML(具体的には、計測光ML#2-2)が照射されると、計測光ML#2-2の照射に起因した光(例えば、上述した反射光、散乱光、回折光、及び透過光の少なくとも一つが指標13lから発生する。このため、第12実施形態では、検出器1146には、計測光ML#2-2の照射に起因して指標13lから射出される光の少なくとも一部を含む計測光ML#2-3が入射する。このため、制御装置5は、検出器1143及び1146の検出結果に基づいて、指標13lの状態(具体的には、計測ヘッド21iに対する指標13lの位置)を算出することができる。更に、指標13lが加工ヘッド11iに取り付けられているがゆえに、制御装置5は、算出した指標13lの位置に基づいて、計測ヘッド21iに対する加工ヘッド11iの位置を算出することができる。つまり、制御装置5は、計測ヘッド21iの基準点と加工ヘッド11iの基準点との相対的な位置関係(典型的には、計測ヘッド21iの基準点と加工ヘッド11iの基準点との間の距離)を算出することができる。尚、計測光ML(ML#2-2)が照射される指標13lは、マークであってもよいし、ツーリングボールのような基準球であってもよい。また、計測光ML(ML#2-2)は、指標13lに照射されなくてもよい。例えば、計測光ML(ML#2-2)は、加工装置1i、典型的には加工装置1iの筐体117の外面の一部に照射されてもよい。
 制御装置5は、算出した計測ヘッド21iの基準点と加工ヘッド11iの基準点との相対的な位置関係に関する情報(以降、“ベースライン量”と称する)に基づいて、加工ヘッド11i及び/又は計測ヘッド21iの位置を制御してもよい。制御装置5は、ベースライン量に基づいて、ステージ32の位置を制御してもよい。制御装置5は、ベースライン量に基づいて、加工光ELの照射位置及び/又は計測光MLの照射位置を制御してもよい。例えば、制御装置5は、ベースライン量に基づいて、ワークWの所望位置に加工光ELが照射されるように、加工ヘッド11iの位置、計測ヘッド21iの位置、ステージ32の位置、加工光ELの照射位置及び/又は計測光MLの照射位置を制御してもよい。例えば、制御装置5は、ベースライン量に基づいて、ワークWの所望位置に計測光MLが照射されるように、加工ヘッド11iの位置、計測ヘッド21iの位置、ステージ32の位置、加工光ELの照射位置及び/又は計測光MLの照射位置を制御してもよい。
 このような第12実施形態の加工システムSYSlは、第10実施形態の加工システムSYSjが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、加工システムSYSlは、ベースライン量に基づいてワークWを加工することができる。このため、仮に加工装置1iと計測装置2iとの位置関係が理想的な位置関係(典型的には、設計上の言位置関係)からずれてしまった場合であっても、加工システムSYSlは、当該位置関係のずれが反映されたベースライン量に基づいてワークWを加工することができる。このため、加工システムSYSlは、ワークWをより適切に加工することができる。
 尚、第12実施形態においても、上述した第2実施形態から第11実施形態の少なくとも一つで説明された構成要件が採用されてもよい。第11実施形態で説明された構成要件は、計測ヘッド21iの分割に関する構成要件を含む。
 (13)その他の変形例
 上述した説明では、加工システムSYSは、ワークWの表面にリブレット構造を形成している。しかしながら、加工システムSYSは、ワークWの表面上に、任意の形状を有する任意の構造を形成してもよい。この場合であっても、形成するべき構造に応じた走査軌跡に沿ってワークWの表面を加工光ELが走査するように制御装置5が加工ヘッド11等を制御すれば、任意の形状を有する任意の構造が形成可能である。任意の構造の一例としては、規則的又は不規則的に形成されたマイクロ・ナノメートルオーダの微細テクスチャ構造(典型的には凹凸構造)があげられる。このような微細テクスチャ構造は、流体(気体及び/又は液体)による抵抗を低減させる機能を有するサメ肌構造及びディンプル構造の少なくとも一方を含んでいてもよい。微細なテクスチャ構造は、撥液機能及びセルフクリーニング機能の少なくとも一方を有する(例えば、ロータス効果を有する)ハスの葉表面構造を含んでいてもよい。微細なテクスチャ構造は、液体輸送機能を有する微細突起構造(米国特許公開第2017/0044002号公報参照)、親液性機能を有する凹凸構造、防汚機能を有する凹凸構造、反射率低減機能及び撥液機能の少なくとも一方を有するモスアイ構造、特定波長の光のみを干渉で強めて構造色を呈する凹凸構造、ファンデルワールス力を利用した接着機能を有するピラーアレイ構造、空力騒音低減機能を有する凹凸構造、及び、液滴捕集機能を有するハニカム構造等の少なくとも一つを含んでいてもよい。
 上述した説明では、加工システムSYSは、ワークWの表面の流体に対する抵抗を低減させるためのリブレット構造をワークWに形成している。しかしながら、加工システムSYSは、表面の流体に対する抵抗を低減させるためのリブレット構造とは異なるその他の構造をワークWに形成してもよい。例えば、加工システムSYSは、流体とワークWの表面とが相対的に移動するときに発生する騒音を低減するためのリブレット構造をワークWに形成してもよい。例えば、加工システムSYSは、ワークWの表面上の流体の流れに対して渦を発生する構造をワークWに形成してもよい。例えば、加工システムSYSは、ワークWの表面に疎水性を与えるための構造をワークWに形成してもよい。
 上述した説明では、加工光ELで物体を加工する加工システムSYSについて説明されている。つまり、上述した説明では、第2駆動系122が加工ヘッド11と第1駆動系121とを接続する例について説明されている。しかしながら、加工システムSYSにおける加工ヘッド11に加えて又は代えて、物体に対して作用するエンドエフェクタを用いてもよい。例えば、エンドエフェクタを備える加工装置1mの構造の一例を示す図33に示すように、第2駆動系122は、エンドエフェクタ13mと第1駆動系121とを接続してもよい。図33に示す例では、エンドエフェクタ13mが加工ヘッド11に取り付けられており、第2駆動系122は、加工ヘッド11を介してエンドエフェクタ13mと第1駆動系121とを接続している。但し、エンドエフェクタ13mが加工ヘッド11を介することなく第2駆動系122に取り付けられていてもよい。このようなエンドエフェクタを備える加工システムSYSは、ロボットシステムと称されてもよい。尚、図33は、第1実施形態の加工装置1がエンドエフェクタ13mを備える例を示しているが、第2実施形態の加工装置1から第12実施形態の加工装置1iの少なくとも一つがエンドエフェクタ13mを備えていてもよい。
 尚、エンドエフェクタは、作業対象(例えば、物体)に直接働きかける機能を持つ部分であってもよい。また、エンドエフェクタは、作業対象(例えば、物体)のプロパティを得る部分であってもよい。ここで、物体(例えば、作業対象)のプロパティは、物体の形状、物体の位置、物体の特徴点の位置、物体の姿勢、物体の表面性状(例えば、反射率、分光反射率、表面粗さ及び色等の少なくとも一つ)、及び、物体の硬さ等の少なくとも一つを含んでいてもよい。尚、上述の説明における加工ヘッド11、計測ヘッド21i及び位置計測装置6gは、エンドエフェクタの一種であるとみなすことができる。
 上述した説明では、加工光源と計測光源とを別の光源としたが、これらを1つの光源としてもよい。
 上述した説明では、照射位置変更光学系としてガルバノミラーを用いたが、ポリゴンミラーやMEMSミラーを用いてもよい。
 上述した説明では、加工光EL及び/又は計測光MLをワークWに照射する照射光学系として、射影特性がfθであるfθレンズを用いたが、他の射影特性を有する光学系を用いてもよい。また、照射光学系は、上述した説明のように、全屈折型の光学系(ディオプトリック光学系)には限定されず、反射屈折型の光学系(カタディオプトリック光学系)であっても全反射型の光学系(カタプトリック光学系)であってもよい。
 上述した説明では、加工ヘッド11をヘッド駆動系12で移動可能にしていた。ここで、ヘッド駆動系12は、ロボットには限定されず、例えばワークWから離れた位置を飛行可能な飛行体であってもよい。飛行体の一例として、航空機、ドローン、ヘリコプター、気球及び飛行船の少なくとも一つがあげられる。
 (9)付記
 以上説明した実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
[付記1]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工部材であって、
 パルス光を含む計測光を射出する計測光学系と、
 前記計測光学系からの前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と
 を備え、
 前記加工光の光路と前記計測光の光路とは、少なくとも一部が重畳する
 加工部材。
[付記2]
 前記照射光学系と前記物体との間における前記計測光の光路の少なくとも一部に前記加工光の前記光路が重なる
 付記1に記載の加工部材。
[付記3]
 前記物体上での前記計測光の照射位置を変更する照射位置変更光学系を備える
 付記1又は2に記載の加工部材。
[付記4]
 前記計測光の光路は、前記照射位置変更光学系によって前記計測光が通過し得る領域である
 付記3に記載の加工部材。
[付記5]
 前記照射光学系は、照射位置変更光学系からの前記計測光を集光する
 付記3又は4に記載の加工部材。
[付記6]
 前記照射位置変更光学系は、前記計測光の射出角度を変更する
 付記3から5のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記7]
 前記照射位置変更光学系によって前記計測光の射出角度が変更されたとき前記物体上での前記照射位置が変更される
 付記6に記載の加工部材。
[付記8]
 前記照射光学系は、前記計測光及び前記加工光のそれぞれを前記物体に向けて射出する
 付記1から7のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記9]
 前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系を備える
 付記8に記載の加工部材。
[付記10]
 前記加工光の光路は、前記照射位置変更光学系によって前記加工光が通過し得る領域であり、
 前記計測光の光路は、前記照射位置変更光学系によって前記計測光が通過し得る領域である
 付記9に記載の加工部材。
[付記11]
 前記照射位置変更光学系は、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と前記物体上での前記計測光の前記照射位置とを連動して変更する
 付記9又は10に記載の加工部材。
[付記12]
 前記照射光学系は、照射位置変更光学系からの前記加工光及び前記計測光を集光する
 付記8から11のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記13]
 前記照射位置変更光学系は、前記加工光の射出角度と前記計測光の射出角度とを変更する
 付記8から12のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記14]
 前記照射位置変更光学系は、入射する前記加工光の光路及び入射する前記計測光の光路に対する角度が変更される傾斜角可変ミラーを含む
 付記8から13のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記15]
 前記照射光学系内において、前記加工光の経路と前記計測光の経路とが少なくとも部分的に重複する
 付記1から14のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記16]
 前記照射光学系内において、前記加工光の経路と前記計測光の経路とが、前記照射光学系の光軸に交差する方向に沿って少なくとも部分的に離れている
 付記1から15のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記17]
 前記加工光源から入射した前記加工光を前記照射光学系に射出する加工光学系を更に備える
 付記1から16のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記18]
 前記加工光学系からの前記加工光と、前記計測光学系からの前記計測光とを合成して前記照射光学系に射出する合成光学系を備える
 付記17に記載の加工部材。
[付記19]
 前記合成光学系は、前記合成光学系に対して異なる方向からそれぞれ入射する前記計測光と前記加工光とを、同じ方向に射出する
 付記18に記載の加工部材。
[付記20]
 前記加工光学系は、前記計測光学系と光学的に分離されている
 付記17から19のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記21]
 前記計測光を供給する計測光源を備え、
 前記計測光学系は、前記計測光源からの前記計測光を前記照射光学系に向けて射出する
 付記1から20のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記22]
 前記計測光源は、前記計測光学系が収容されている筐体内に設けられる
 付記21に記載の加工部材。
[付記23]
 前記計測光学系は、前記物体に照射された前記計測光によって発生する光を検出する検出器を備える
 付記1から22のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記24]
 前記検出器は、前記物体に照射された前記計測光によって発生する前記光と前記計測光の一部から生成される参照光とが干渉した干渉光を検出する
 付記23に記載の加工部材。
[付記25]
 前記参照光は、前記物体を経由しない
 付記24に記載の加工部材。
[付記26]
 前記検出器は、前記物体に照射された前記計測光によって発生する前記光を、前記照射光学系を介して検出する
 付記23から25のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記27]
 前記加工部材は、前記検出器の検出結果に基づいて制御される
 付記23から26のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記28]
 前記加工光の前記物体上での照射位置と前記物体との相対位置が、前記検出器の検出結果に基づいて制御される
 付記23から27のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記29]
 前記照射光学系と前記物体との相対位置が、前記検出器の検出結果に基づいて制御される
 付記23から28のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記30]
 前記物体の表面上での前記加工光の照射位置を変更する照射位置変更光学系を更に備え、
 前記照射位置変更光学系は、前記検出器の検出結果に基づいて制御される
 付記23から29のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記31]
 前記加工光源を更に備える
 付記1から30のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記32]
 前記加工光源からの前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光照射光学系を更に備える
 付記1から31のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記33]
 前記加工光源からの前記加工光は、前記照射光学系を経由しない
 付記32に記載の加工部材。
[付記34]
 前記加工光の波長と前記計測光の波長とは異なる
 付記1から33のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記35]
 前記加工光は、パルス光を含む
 付記1から34のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記36]
 前記計測光は、光コム光源からの光を前記パルス光として含む
 付記1から35のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記37]
 前記計測光は、周波数軸上で等間隔に並んだ周波数成分を含む光を前記パルス光として含む
 付記1から36のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記38]
 前記照射光学系を構成する光学部材のうち少なくとも一部の光学部材は、交換可能である
 付記1から37のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記39]
 交換可能な前記一部の光学部材は、前記加工部材に対する前記計測光の射出方向が異なる複数の計測候補光学系のうちの一つの計測候補光学系である
 付記38に記載の加工部材。
[付記40]
 交換可能な前記一部の光学部材は、前記照射光学系への前記計測光の入射位置と前記照射光学系からの前記計測光の射出位置との前記計測光の光路に沿った距離が異なる複数の計測候補光学系のうちの一つの計測候補光学系である
 付記38又は39に記載の加工部材。
[付記41]
 前記加工光源から入射する前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光照射光学系を備え、
 前記加工光照射光学系を構成する光学部材のうち少なくとも一部の光学部材は、交換可能である
 付記1から40のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記42]
 交換可能な前記一部の光学部材は、前記加工部材に対する前記加工光の射出方向が異なる複数の加工候補光学系のうちの一つの加工候補光学系である
 付記41に記載の加工部材。
[付記43]
 交換可能な前記一部の光学部材は、前記加工光照射光学系への前記加工光の入射位置と前記加工光照射光学系からの前記加工光の射出位置との前記加工光の光路に沿った距離が異なる複数の加工候補光学系のうちの一つの加工候補光学系である
 付記41又は42に記載の加工部材。
[付記44]
 前記照射光学系は、複数の前記計測光を前記物体に向けて射出する
 付記1から43のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記45]
 前記照射光学系は、前記複数の計測光を前記物体の異なる位置に向けてそれぞれ射出する
 付記44に記載の加工部材。
[付記46]
 前記複数の計測光のうちの第1の計測光は、第1の用途で用いられ、
 前記複数の計測光のうちの前記第1の計測光とは異なる第2の計測光は、前記第1の用途とは異なる第2の用途で用いられる
 付記44又は45に記載の加工部材。
[付記47]
 前記第1の用途は、前記物体の形状を特定するための用途を含み、
 前記第2の用途は、前記物体と前記計測光学系及び前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光学系の少なくとも一方との相対位置を特定するための用途を含む
 付記46に記載の加工部材。
[付記48]
 前記物体と前記加工部材が収容されている筐体との相対位置を変更する位置変更装置を更に備える
 付記1から47のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記49]
 前記位置変更装置は、
 前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な可動部材と、
 前記可動部材と前記筐体の相対的な位置関係が変更可能になるように、前記可動部材と前記筐体とを接続する接続装置と
 を備え、
 前記接続装置は、前記可動部材と前記筐体とのうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記可動部材と前記筐体とを結合する弾性部材とを備える
 付記48に記載の加工部材。
[付記50]
 前記位置変更装置は、前記物体に照射される前記計測光によって発生する光の検出結果に基づいて、前記筐体と前記物体との相対位置を変更する
 付記49に記載の加工部材。
[付記51]
 前記照射光学系及び前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光照射光学系の少なくとも一方と前記物体との相対位置を計測する位置計測装置を備える
 付記1から50のいずれか一項に記載の加工部材。
[付記52]
 前記位置計測装置は、前記物体の表面を撮像する撮像装置を含む
 付記51に記載の加工部材。
[付記53]
 パルス光を含む計測光を物体に向けて射出する第1光学系と、
 前記物体に加工光を照射することで前記物体を加工する第2光学系と、
 前記第1光学系の少なくとも一部が前記物体に対して変位可能な状態で前記第1光学系の少なくとも一部を支持し、前記第2光学系の少なくとも一部が前記物体に対して変位可能な状態で前記第2光学系の少なくとも一部を支持する支持部と、
 前記支持部を介して前記第1光学系の少なくとも一部と前記第2光学系の少なくとも一部とを駆動する駆動部と
 を備えるロボットシステム。
[付記54]
 互いに位相同期され干渉性のある参照光としての光周波数コムと、測定光としての光周波数コムとを射出する光源と、
 前記光源から射出された測定光を、物体に照射する照射光学系と、
 前記光源から射出された参照光が入射する参照面と、
 前記物体に照射された前記測定光によって前記物体から生じる光と、前記参照面から戻された参照光との干渉光に基づく干渉信号を検出する検出部と、
 前記光源から前記照射光学系へ向かう前記測定光と、前記物体に照射された前記測定光によって前記物体から生じる前記光とのうち少なくとも一方の光を伝達する光ファイバと、
 上記検出部により検出した干渉信号を用いて前記物体の位置に関する情報を求める信号処理部と
 を備え、
 前記光ファイバは、前記少なくとも一方の光の進行方向を横切る面に配列された複数のコアを有するイメージファイバを含む
 測定装置。
[付記55]
 前記検出部は、少なくとも一方向に沿って配列された複数の光電変換素子を有する
 付記54に記載の測定装置。
[付記56]
 前記光ファイバの前記検出器側の端面と、前記複数の光電変換素子が配列される面とを共役にする光学系をさらに備える
 付記55に記載の測定装置。
[付記57]
 前記イメージファイバは、前記横切る面に配列された複数のファイバの束を有する
 付記54から56のいずれか一項に記載の測定装置。
[付記58]
 前記イメージファイバは、前記横切る面に配列された複数のコアと前記複数のコアの間のクラッドとを有するマルチコア光ファイバを有する
 付記54から57のいずれか一項に記載の測定装置。
[付記59]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
 前記加工光源からの前記加工光の光路と、パルス光を含む計測光の光路とを合成する合成光学系と、
 前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
 前記合成光学系と前記照射光学系との間に配置され、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系と
 を備える
 加工装置。
[付記60]
 前記照射位置変更光学系は、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と前記物体上での前記計測光の前記照射位置とを連動して変更する
 付記59に記載の加工装置。
[付記61]
 前記照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記照射光学系との間に配置される
 付記59又は60に記載の加工装置。
[付記62]
 前記照射位置変更光学系は、前記加工光の射出角度と前記計測光の射出角度とを変更する
 付記59から61のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記63]
 前記照射光学系には、前記加工光と前記計測光とが入射し、
 前記照射位置変更光学系による前記加工光の射出角度と前記計測光の射出角度との変更により、前記物体上での前記加工光の前記照射位置と前記物体上での前記計測光の前記照射位置とが変更される
 付記62に記載の加工装置。
[付記64]
 前記計測光を供給する計測光源を備え、
 前記合成光学系には、前記計測光源からの前記計測光が入射する
 付記59から63のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記65]
 前記計測光を第1計測光とするとき、前記照射光学系には、前記第1計測光の前記物体への照射によって前記物体から生じる第2計測光の少なくとも一部が入射する
 付記59から64のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記66]
 前記照射光学系に入射した前記第2計測光は、前記合成光学系を経由して射出される
 付記65に記載の加工装置。
[付記67]
 前記合成光学系から射出される前記第2計測光は、前記第2計測光を検出する検出器へ向かう
 付記65又は66に記載の加工装置。
[付記68]
 前記検出器は、前記第1計測光の一部から生成される参照光と、前記第2計測光の少なくとも一部との干渉光を検出する
 付記67に記載の加工装置。
[付記69]
 前記計測光は、光コム光源からの光を前記パルス光として含む
 付記59から68のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記70]
 前記計測光は、周波数軸上で等間隔に並んだ周波数成分を含む光を前記パルス光として含む
 付記59から69のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記71]
 前記加工光は、パルス光を含む
 付記59から70のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記72]
 前記計測光の前記パルス光の前記物体への照射時期と、前記加工光の前記パルス光の前記物体への照射時期とは異なる
 付記71に記載の加工装置。
[付記73]
 前記計測光の前記パルス光の前記物体への照射時期と、前記加工光の前記パルス光の前記物体への照射時期とは重ならない
 付記71又は72に記載の加工装置。
[付記74]
 前記計測光は複数のパルス光を含み、
 前記加工光は複数のパルス光を含み、
 前記加工光の前記複数のパルス光のうち少なくとも1つのパルス光の前記物体への照射時期は、前記計測光の前記複数のパルス光のうち第1計測パルス光の前記物体への照射時期と、前記計測光の前記複数のパルス光のうち前記第1計測パルス光とは異なる時期に前記物体に照射される第2計測パルス光の前記物体への照射時期との間である
 付記71から73のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記75]
 前記計測光を第1計測光とするとき、前記照射光学系には、前記第1計測光によって生じる第2計測光の少なくとも一部が入射する
 付記59から74のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記76]
 前記照射光学系に入射した前記第2計測光は、前記合成光学系を経由して射出される
 付記75に記載の加工装置。
[付記77]
 前記合成光学系から射出される前記第2計測光は、前記第2計測光を検出する検出器へ向かう
 付記75又は76に記載の加工装置。
[付記78]
 前記計測光を第1計測光とするとき、前記第1計測光の前記物体への照射によって前記物体から生じる第2計測光の少なくとも一部が前記照射光学系を介して検出器に入射し、
 前記検出器の検出結果は、前記加工装置を制御する制御装置に出力される
 付記59から77のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記79]
 前記加工光を前記物体に向けて射出する加工光学系と、前記加工光学系と前記物体との相対位置を変更する位置変更装置とを更に備え、
 前記制御装置は、前記検出器の検出結果に基づいて、前記位置変更装置を制御する
 付記78に記載の加工装置。
[付記80]
 前記照射光学系は、前記計測光及び前記加工光のそれぞれを前記物体に向けて射出し、
 前記加工装置は、前記照射光学系と前記物体との相対位置を変更する位置変更装置を更に備え、
 前記制御装置は、前記検出器の検出結果に基づいて、前記位置変更装置を制御する
 付記78又は79に記載の加工装置。
[付記81]
 前記制御装置は、前記検出器の検出結果に基づいて、前記照射位置変更光学系を制御する
 付記78から80のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記82]
 前記加工光の波長と前記計測光の波長とは異なる
 付記59から81のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記83]
 前記計測光の波長は、前記加工光の波長よりも短い
 付記82に記載の加工装置。
[付記84]
 前記照射光学系からは収斂状態の前記加工光及び計測光が射出される
 付記59から83に記載の加工装置。
[付記85]
 前記照射光学系から前記物体へ向かう前記計測光の開き角は、前記照射光学系から前記物体へ向かう前記加工光の開き角よりも大きい
 付記84に記載の加工装置。
[付記86]
 前記照射光学系に入射する前記計測光の光束のサイズは、前記照射光学系に入射する前記加工光の光束のサイズよりも大きい
 付記84又は85に記載の加工装置。
[付記87]
 前記合成光学系から前記物体へ至る前記加工光の光路と、前記合成光学系から前記物体へ至る前記計測光の光路とは少なくとも部分的に重複する
 付記59から86のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記88]
 前記合成光学系から前記物体へ至る前記加工光の光路と、前記合成光学系から前記物体へ至る前記計測光の光路とは少なくとも部分的に離れている
 付記59から87のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記89]
 前記合成光学系は、前記合成光学系に対して異なる方向からそれぞれ入射する前記計測光と前記加工光とを、同じ方向に向けて射出する
 付記59から88のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記90]
 前記照射光学系は、交換可能である
 付記59から89のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記91]
 交換可能な前記照射光学系は、前記照射光学系の入射側の光軸に対する前記計測光の射出方向が異なる複数の照射光学系候補のうちの一つの照射光学系候補である
 付記90に記載の加工装置。
[付記92]
 交換可能な前記照射光学系は、前記合成光学系からの前記計測光の射出位置から前記照射光学系からの前記計測光の射出位置までの距離が異なる複数の照射光学系候補のうちの一つの照射光学系候補である
 付記90又は91に記載の加工装置。
[付記93]
 前記照射光学系は、複数の前記計測光を前記物体に向けて射出する
 付記59から92のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記94]
 前記照射光学系は、前記複数の計測光を前記物体の異なる位置に向けてそれぞれ射出する
 付記93に記載の加工装置。
[付記95]
 前記複数の計測光のうちの第1の計測光は、第1の用途で用いられ、
 前記複数の計測光のうちの前記第1の計測光とは異なる第2の計測光は、前記第1の用途とは異なる第2の用途で用いられる
 付記93又は94に記載の加工装置。
[付記96]
 前記第1の用途は、前記物体の形状を特定するための用途を含み、
 前記第2の用途は、前記物体と前記照射光学系との相対位置を特定するための用途を含む
 付記95に記載の加工装置。
[付記97]
 前記複数の計測光のうちの第1の計測光の検出結果に基づいて、前記物体の形状を特定し、前記複数の計測光のうちの第2の計測光の検出結果に基づいて、前記形状が特定された前記物体の所望位置に前記加工光が照射されるように、前記物体と前記照射光学系との相対位置を変更する位置変更装置を制御する制御装置を更に備える
 付記93から96のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記98]
 前記物体と前記照射光学系との相対位置を変更する位置変更装置を更に備える
 付記59から97のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記99]
 前記位置変更装置は、
 前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な可動部材と、
 前記可動部材と前記照射光学系との相対的な位置関係が変更可能になるように、前記可動部材と前記照射光学系とを接続する接続装置と
 を備え、
 前記接続装置は、前記可動部材と前記照射光学系とのうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記可動部材と前記照射光学系とを結合する弾性部材とを備える
 付記98に記載の加工装置。
[付記100]
 前記位置変更装置は、前記物体を介した前記計測光の検出結果に基づいて、前記照射光学系と前記物体との相対位置を変更する
 付記99に記載の加工装置。
[付記101]
 前記照射光学系と前記物体との相対位置を計測する位置計測装置を備え、
 前記位置変更装置は、前記位置計測装置の計測結果に基づいて、前記照射光学系と前記物体との相対位置を変更する
 付記99又は100に記載の加工装置。
[付記102]
 前記照射光学系と前記物体との相対位置を計測する位置計測装置を備える
 付記59から101のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記103]
 前記位置計測装置は、前記物体の表面を撮像する撮像装置を含む
 付記101又は102に記載の加工装置。
[付記104]
 計測光源からの前記計測光を分岐して参照光を生成する分岐部材と、前記分岐部材からの前記参照光を前記分岐部材に反射する参照反射部材と、前記照射光学系からの前記計測光によって生じ且つ前記照射光学系及び前記合成光学系を通過する光と前記参照光との干渉光を受光する受光部材とを備える
 付記59から103のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記105]
 前記計測光の前記物体への照射によって前記物体から生じる光は、散乱光であり、
 前記受光部材には前記散乱光と前記参照光との干渉光が入射する
 付記104に記載の加工装置。
[付記106]
 前記照射光学系からの前記計測光は、前記物体の表面に対して斜入射する
 付記59から105のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記107]
 前記物体上の第1位置に入射する前記加工光の進行方向と前記第1位置に入射する前記計測光の進行方向とは、同じ又は平行であり、
 前記物体上の前記第1位置と異なる第2位置に入射する前記加工光の進行方向と前記第2位置に入射する前記計測光の進行方向とは、同じ又は平行である
 付記59から106のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記108]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
 前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、
 前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
 前記物体に対する前記照射光学系の位置を変更する位置変更装置と、
 前記照射光学系と共に位置が変更され、前記物体を撮像する撮像装置と、
 前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置と
 を備える加工装置。
[付記109]
 前記撮像装置による撮像結果に基づいて、前記位置変更装置を制御して、前記照射光学系の位置を変更する制御装置を更に備える
 付記108に記載の加工装置。
[付記110]
 前記位置変更装置は、前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な第1位置変更装置と、前記第1位置変更装置と前記照射光学系との相対的な位置関係を変更する第2位置変更装置とを備える
 付記109に記載の加工装置。
[付記111]
 前記第2位置変更装置は、前記第1位置変更装置と前記照射光学系とを接続する
 付記110に記載の加工装置。
[付記112]
 前記第2位置変更装置は、前記第1位置変更装置及び前記照射照射光学系のうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記第1位置変更装置と前記照射光学系とを結合する緩衝部材とを備える
 付記111に記載の加工装置。
[付記113]
 前記制御装置は、前記第2位置変更装置を制御して、前記照射光学系の位置を変更する
 付記110から112のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記114]
 前記制御装置は、前記第1位置変更装置を制御して、前記照射光学系の位置を変更する
 付記110から113のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記115]
 前記制御装置は、
 前記撮像装置による撮像結果に基づいて、前記第2位置変更装置を制御し、
 前記検出装置による検出結果に基づいて、前記第1位置変更装置を制御する
 付記114に記載の加工装置。
[付記116]
 前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系をさらに備える
 付記108から115のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記117]
 前記撮像装置による撮像結果に基づいて、前記照射位置変更光学系を制御して、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する制御装置を更に備える
 付記116に記載の加工装置。
[付記118]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
 前記加工光を前記物体に照射する照射光学系と、
 前記照射光学系の少なくとも一部を含む加工ヘッドと前記物体との相対位置を変更する位置変更装置と、
 パルス光を含む第1計測光を前記加工ヘッドに照射して、前記第1計測光によって前記加工ヘッドから生じる第2計測光を受光し、前記第2計測光の受光結果に基づいて、前記加工ヘッドの位置を計測する位置計測装置と
 を備える加工装置。
[付記119]
 前記位置計測装置は、パルス光を含む第3計測光を前記物体に照射して、前記第3計測光によって前記物体から生じる第4計測光を受光し、前記第4計測光の受光結果に基づいて、前記物体の位置を計測する
 付記118に記載の加工装置。
[付記120]
 前記位置計測装置は、計測光源からの前記第1及び第3計測光を分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された前記第1及び第3計測光を第1及び第2参照光として前記ビームスプリッタへ戻す参照ミラーと、前記ビームスプリッタを介した前記第1及び第2参照光と、前記ビームスプリッタを介した第2及び第4計測光との干渉光を検出する検出装置と備える
 付記119に記載の加工装置。
[付記121]
 前記位置計測装置は、前記第1計測光を前記加工ヘッド上の指標に照射する
 付記118から120のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記122]
 前記位置計測装置は、前記加工光が前記物体に照射されている期間の少なくとも一部において、前記第1計測光を前記加工ヘッドに照射する
 付記118から121のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記123]
 前記位置計測装置は、前記加工光が前記物体に照射されている期間と異なる期間において、前記第1計測光を前記加工ヘッドに照射する
 付記118から122のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記124]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
 前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの計測光の光路とを合成する合成光学系と、
 前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
 前記照射光学系の入射側に配置され、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系と
 を備え、
 前記照射位置変更光学系は、前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置との位置関係を変更する
 加工装置。
[付記125]
 前記計測光源からの前記計測光を分岐して参照光を生成する分岐部材と、前記分岐部材からの前記参照光を前記分岐部材に反射する参照反射部材と、前記照射光学系からの前記計測光によって生じ前記照射光学系及び前記合成光学系を通過する光と前記参照光との干渉光を受光する受光部材とを備える
 付記124に記載の加工装置。
[付記126]
 前記照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記照射光学系との間に配置される
 付記124又は125に記載の加工装置。
[付記127]
 前記照射光学系には、前記計測光の前記物体への照射によって前記物体から生じる散乱光の少なくとも一部が入射する
 付記124から126のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記128]
 前記照射光学系からの前記計測光は、前記物体の表面に斜入射する
 付記124から127のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記129]
 前記照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記照射光学系との間に配置される第1照射位置変更光学系と、前記合成光学系の前記照射光学系とは反対側の光路に配置される第2照射位置変更光学系とを備える
 付記124から128のいずれか一項に記載の加工装置。
[付記130]
 前記第2照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記加工光源との間に配置される
 付記129に記載の加工装置。
[付記131]
 前記第2照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記計測光源との間に配置される
 付記129に記載の加工装置。
[付記132]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
 前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの計測光の光路とを合成する合成光学系と、
 前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
 前記加工光及び前記計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系と、
 前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置との位置関係を変更するように前記照射位置変更光学系を制御する、又は、前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置との位置関係を変更しないで前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置とを変更するように前記照射位置変更光学系を制御する制御装置と
 を備える加工装置。
[付記133]
 計測光で物体を計測するシステムであって、
 前記物体に向けて第1計測光を照射し、前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を受光して、前記第2計測光の受光結果に基づいて、前記物体の位置を計測する計測装置と、
 前記計測装置と接続され、前記物体に対する前記計測装置の位置を変更する位置変更装置と、
 前記計測装置に設けられたエンドエフェクタと
 を備えるシステム。
[付記134]
 前記位置変更装置は、前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な可動部材と、前記可動部材と前記計測装置との相対的な位置関係が変更可能になるように、前記可動部材と前記計測装置とを接続する接続装置とを備える
 付記133に記載のシステム。
[付記135]
 前記接続装置は、前記可動部材及び前記計測装置のうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記可動部材と前記計測装置とを結合する緩衝部材とを備える
 付記134に記載のシステム。
[付記136]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
 前記加工光源からの前記加工光の光路と、パルス光を含む計測光の光路とを合成する合成光学系と、
 前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
 前記物体上での前記加工光の照射位置を変更する第1照射位置変更光学系と、
 前記物体上での前記計測光の照射位置を変更する第2照射位置変更光学系と
 を備え、
 前記第1照射位置変更光学系を介した前記加工光と、前記第2照射位置変更光学系を介した前記計測光とは前記照射光学系に入射する
 加工装置。
[付記137]
 前記第1照射位置変更光学系は、前記物体上での前記加工光の照射位置を、前記物体上での前記計測光の照射位置とは独立して変更する
 付記136に記載の加工装置。
[付記138]
 前記第2照射位置変更光学系は、前記物体上での前記計測光の照射位置を、前記物体上での前記加工光の照射位置とは独立して変更する
 付記136又は137に記載の加工装置。
[付記139]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
 前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、
 前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
 前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置と
 を備え、
 前記第1計測光は、前記加工光によって加工された前記物体に照射される
 加工装置。
[付記140]
 前記検出装置からの出力に基づいて、加工された後の前記物体の判定を行う判定装置を備える
 付記139に記載の加工装置。
[付記141]
 前記加工光及び前記第1計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記第1計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系を備え、
 前記物体上の非検査箇所が前記加工光によって照射された後に、前記非検査個所が前記計測光によって照射されるように前記照射位置が変更される
 付記139又は140に記載の加工装置。
[付記142]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
 前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、
 前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
 前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置と
 を備え、
 前記加工光は、前記第1計測光が照射された後の前記物体に照射される
 加工装置。
[付記143]
 前記検出装置からの出力に基づいて、加工される前の前記物体の判定を行う判定装置を備える
 付記142に記載の加工装置。
[付記144]
 前記加工光及び前記第1計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記第1計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系を備え、
 前記物体上の非検査箇所が前記第1計測光によって照射された後に、前記非検査個所が前記加工光によって照射されるように前記照射位置が変更される
 付記142又は143に記載の加工装置。
[付記145]
 計測光で物体を計測するシステムであって、
 前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な可動部材と、
 前記物体に向けて第1計測光を照射し、前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を受光して、前記第2計測光の受光結果に基づいて、前記物体の位置を計測する計測装置と、
 前記可動部材と前記計測装置との相対的な位置関係が変更可能になるように、前記可動部材と前記計測装置とを接続する接続装置と
 を備え、
 前記接続装置は、前記可動部材及び前記計測装置のうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記可動部材と前記計測装置とを結合する緩衝部材を備える
 システム。
[付記146]
 前記接続装置を介して前記可動部材と接続され、加工光源からの加工光を前記物体に照射して前記物体を加工する加工装置を更に備える
 付記145に記載のシステム。
[付記147]
 加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
 前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、
 前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
 前記照射光学系と前記物体との相対位置を変更する位置変更装置と、
 前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる散乱光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置と
 を備える加工装置。
 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。
 また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う加工装置、加工部材、システム、ロボットシステム及び測定装置もまた本発明の技術思想に含まれる。
 1 加工装置
 11 加工ヘッド
 111 加工光源
 112 加工光学系
 113 計測光源
 114 計測光学系
 115 合成光学系
 116 共通光学系
 12 ヘッド駆動系
 5 制御装置
 EL 加工光
 ML 計測光
 SYS 加工システム

Claims (40)

  1.  加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
     前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、
     前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
     前記物体に対する前記照射光学系の位置を変更する位置変更装置と、
     前記照射光学系と共に位置が変更され、前記物体を撮像する撮像装置と、
     前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置と
     を備える加工装置。
  2.  前記撮像装置による撮像結果に基づいて、前記位置変更装置を制御して、前記照射光学系の位置を変更する制御装置を更に備える
     請求項1に記載の加工装置。
  3.  前記位置変更装置は、前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な第1位置変更装置と、前記第1位置変更装置と前記照射光学系との相対的な位置関係を変更する第2位置変更装置とを備える
     請求項2に記載の加工装置。
  4.  前記第2位置変更装置は、前記第1位置変更装置と前記照射光学系とを接続する
     請求項3に記載の加工装置。
  5.  前記第2位置変更装置は、前記第1位置変更装置及び前記照射照射光学系のうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記第1位置変更装置と前記照射光学系とを結合する緩衝部材とを備える
     請求項4に記載の加工装置。
  6.  前記制御装置は、前記第2位置変更装置を制御して、前記照射光学系の位置を変更する
     請求項3から5のいずれか一項に記載の加工装置。
  7.  前記制御装置は、前記第1位置変更装置を制御して、前記照射光学系の位置を変更する
     請求項3から6のいずれか一項に記載の加工装置。
  8.  前記制御装置は、
     前記撮像装置による撮像結果に基づいて、前記第2位置変更装置を制御し、
     前記検出装置による検出結果に基づいて、前記第1位置変更装置を制御する
     請求項7に記載の加工装置。
  9.  前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系をさらに備える
     請求項1から8のいずれか一項に記載の加工装置。
  10.  前記撮像装置による撮像結果に基づいて、前記照射位置変更光学系を制御して、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する制御装置を更に備える
     請求項9に記載の加工装置。
  11.  加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
     前記加工光を前記物体に照射する照射光学系と、
     前記照射光学系の少なくとも一部を含む加工ヘッドと前記物体との相対位置を変更する位置変更装置と、
     パルス光を含む第1計測光を前記加工ヘッドに照射して、前記第1計測光によって前記加工ヘッドから生じる第2計測光を受光し、前記第2計測光の受光結果に基づいて、前記加工ヘッドの位置を計測する位置計測装置と
     を備える加工装置。
  12.  前記位置計測装置は、パルス光を含む第3計測光を前記物体に照射して、前記第3計測光によって前記物体から生じる第4計測光を受光し、前記第4計測光の受光結果に基づいて、前記物体の位置を計測する
     請求項11に記載の加工装置。
  13.  前記位置計測装置は、計測光源からの前記第1及び第3計測光を分岐するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された前記第1及び第3計測光を第1及び第2参照光として前記ビームスプリッタへ戻す参照ミラーと、前記ビームスプリッタを介した前記第1及び第2参照光と、前記ビームスプリッタを介した第2及び第4計測光との干渉光を検出する検出装置と備える
     請求項12に記載の加工装置。
  14.  前記位置計測装置は、前記第1計測光を前記加工ヘッド上の指標に照射する
     請求項11から13のいずれか一項に記載の加工装置。
  15.  前記位置計測装置は、前記加工光が前記物体に照射されている期間の少なくとも一部において、前記第1計測光を前記加工ヘッドに照射する
     請求項11から14のいずれか一項に記載の加工装置。
  16.  前記位置計測装置は、前記加工光が前記物体に照射されている期間と異なる期間において、前記第1計測光を前記加工ヘッドに照射する
     請求項11から15のいずれか一項に記載の加工装置。
  17.  加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
     前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの計測光の光路とを合成する合成光学系と、
     前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
     前記照射光学系の入射側に配置され、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系と
     を備え、
     前記照射位置変更光学系は、前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置との位置関係を変更する
     加工装置。
  18.  前記計測光源からの前記計測光を分岐して参照光を生成する分岐部材と、前記分岐部材からの前記参照光を前記分岐部材に反射する参照反射部材と、前記照射光学系からの前記計測光によって生じ前記照射光学系及び前記合成光学系を通過する光と前記参照光との干渉光を受光する受光部材とを備える
     請求項17に記載の加工装置。
  19.  前記照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記照射光学系との間に配置される
     請求項17又は18に記載の加工装置。
  20.  前記照射光学系には、前記計測光の前記物体への照射によって前記物体から生じる散乱光の少なくとも一部が入射する
     請求項17から19のいずれか一項に記載の加工装置。
  21.  前記照射光学系からの前記計測光は、前記物体の表面に斜入射する
     請求項17から20のいずれか一項に記載の加工装置。
  22.  前記照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記照射光学系との間に配置される第1照射位置変更光学系と、前記合成光学系の前記照射光学系とは反対側の光路に配置される第2照射位置変更光学系とを備える
     請求項17から21のいずれか一項に記載の加工装置。
  23.  前記第2照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記加工光源との間に配置される
     請求項22に記載の加工装置。
  24.  前記第2照射位置変更光学系は、前記合成光学系と前記計測光源との間に配置される
     請求項22に記載の加工装置。
  25.  加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
     前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの計測光の光路とを合成する合成光学系と、
     前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
     前記加工光及び前記計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系と、
     前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置との位置関係を変更するように前記照射位置変更光学系を制御する、又は、前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置との位置関係を変更しないで前記加工光の前記照射位置と前記計測光の前記照射位置とを変更するように前記照射位置変更光学系を制御する制御装置と
     を備える加工装置。
  26.  計測光で物体を計測するシステムであって、
     前記物体に向けて第1計測光を照射し、前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を受光して、前記第2計測光の受光結果に基づいて、前記物体の位置を計測する計測装置と、
     前記計測装置と接続され、前記物体に対する前記計測装置の位置を変更する位置変更装置と、
     前記計測装置に設けられたエンドエフェクタと
     を備えるシステム。
  27.  前記位置変更装置は、前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な可動部材と、前記可動部材と前記計測装置との相対的な位置関係が変更可能になるように、前記可動部材と前記計測装置とを接続する接続装置とを備える
     請求項26に記載のシステム。
  28.  前記接続装置は、前記可動部材及び前記計測装置のうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記可動部材と前記計測装置とを結合する緩衝部材とを備える
     請求項27に記載のシステム。
  29.  加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
     前記加工光源からの前記加工光の光路と、パルス光を含む計測光の光路とを合成する合成光学系と、
     前記合成光学系を介した前記加工光及び前記計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
     前記物体上での前記加工光の照射位置を変更する第1照射位置変更光学系と、
     前記物体上での前記計測光の照射位置を変更する第2照射位置変更光学系と
     を備え、
     前記第1照射位置変更光学系を介した前記加工光と、前記第2照射位置変更光学系を介した前記計測光とは前記照射光学系に入射する
     加工装置。
  30.  前記第1照射位置変更光学系は、前記物体上での前記加工光の照射位置を、前記物体上での前記計測光の照射位置とは独立して変更する
     請求項29に記載の加工装置。
  31.  前記第2照射位置変更光学系は、前記物体上での前記計測光の照射位置を、前記物体上での前記加工光の照射位置とは独立して変更する
     請求項29又は30に記載の加工装置。
  32.  加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
     前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、
     前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
     前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置と
     を備え、
     前記第1計測光は、前記加工光によって加工された前記物体に照射される
     加工装置。
  33.  前記検出装置からの出力に基づいて、加工された後の前記物体の判定を行う判定装置を備える
     請求項32に記載の加工装置。
  34.  前記加工光及び前記第1計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記第1計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系を備え、
     前記物体上の非検査箇所が前記加工光によって照射された後に、前記非検査個所が前記計測光によって照射されるように前記照射位置が変更される
     請求項32又は33に記載の加工装置。
  35.  加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
     前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、
     前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
     前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置と
     を備え、
     前記加工光は、前記第1計測光が照射された後の前記物体に照射される
     加工装置。
  36.  前記検出装置からの出力に基づいて、加工される前の前記物体の判定を行う判定装置を備える
     請求項35に記載の加工装置。
  37.  前記加工光及び前記第1計測光が入射し、前記物体上での前記加工光の照射位置と前記物体上での前記第1計測光の照射位置とを変更する照射位置変更光学系を備え、
     前記物体上の非検査箇所が前記第1計測光によって照射された後に、前記非検査個所が前記加工光によって照射されるように前記照射位置が変更される
     請求項35又は36に記載の加工装置。
  38.  計測光で物体を計測するシステムであって、
     前記物体の一部との相対的な位置関係が変更可能な可動部材と、
     前記物体に向けて第1計測光を照射し、前記第1計測光によって前記物体から生じる第2計測光を受光して、前記第2計測光の受光結果に基づいて、前記物体の位置を計測する計測装置と、
     前記可動部材と前記計測装置との相対的な位置関係が変更可能になるように、前記可動部材と前記計測装置とを接続する接続装置と
     を備え、
     前記接続装置は、前記可動部材及び前記計測装置のうち少なくとも一方を移動させる駆動部材と、前記可動部材と前記計測装置とを結合する緩衝部材を備える
     システム。
  39.  前記接続装置を介して前記可動部材と接続され、加工光源からの加工光を前記物体に照射して前記物体を加工する加工装置を更に備える
     請求項38に記載のシステム。
  40.  加工光源からの加工光を物体に照射することで前記物体を加工する加工装置であって、
     前記加工光源からの前記加工光の光路と、計測光源からの第1計測光の光路とを合成する合成光学系と、
     前記合成光学系を介した前記加工光及び前記第1計測光を前記物体に照射する照射光学系と、
     前記照射光学系と前記物体との相対位置を変更する位置変更装置と、
     前記照射光学系を介して前記物体に照射される前記第1計測光によって前記物体から生じる散乱光を、前記照射光学系及び前記合成光学系を介して検出する検出装置と
     を備える加工装置。
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