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JP7601100B2 - 加工システム - Google Patents

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JP7601100B2
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Description

本発明は、物体を加工する加工システムの技術分野に関する。
物体を加工可能な加工システムとして、特許文献１には、物体の表面に加工光を照射して物体を加工する加工システムが記載されている。この種の加工システムでは、加工光を物体に照射する照射装置（つまり、物体を加工する加工装置）及び物体の少なくとも一方の位置を適切に計測することが要求されている。
国際公開第２０００／０５４９２５号パンフレット
第１の態様によれば、照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工システムであって、前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、前記照射装置を移動させる移動装置と、前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置とを備える加工システムが提供される。
第２の態様によれば、照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工システムであって、前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、前記照射装置を移動させる移動装置と、前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、前記照射装置の位置を計測する第３計測装置とを備える加工システムが提供される。
第３の態様によれば、照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工システムであって、前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、前記照射装置を移動させる移動装置と、前記最終光学要素に対して固定された位置に配置され、且つ、前記物体の位置を計測する第１計測装置と、前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、前記最終光学系に対して固定された位置に配された反射部に対して計測光を照射し、前記反射部によって反射された計測光を検出して、前記反射部の位置を計測する第３計測装置とを備える加工システムが提供される。
第４の態様によれば、物体を加工する加工システムであって、可動アームと、可動アームに接続され、かつ、前記物体を加工するためのエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタに対して固定され、かつ、前記物体の位置を計測する第１計測装置と、照射光学系を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、前記エンドエフェクタから離れた位置から前記エンドエフェクタに向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記エンドエフェクタの位置を計測する第３計測装置とを備える加工システムが提供される。
第５の態様によれば、照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工システムであって、前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、少なくとも前記加工光の照射方向と交わる方向における前記物体の位置を計測する第１計測装置と、前記照射装置及び前記第１計測装置を移動させる移動装置と、前記照射光学系の少なくとも一部を介して、前記加工光の照射方向における前記物体の位置を計測する第２計測装置と、前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置とを備える加工システムが提供される。
第６の態様によれば、物体を加工する加工システムであって、第１加工光を前記物体に照射する第１照射光学系のうち少なくとも第１最終光学要素を有する第１照射装置と、第２加工光を前記物体に照射する第２照射光学系のうち少なくとも第２最終光学要素を有する第２照射装置と、前記第１及び第２照射装置の位置を計測する計測装置とを備え、前記第１照射装置は、前記物体の第１領域を加工し、前記第２照射装置は、前記物体の第２領域を加工し、前記計測装置は、前記第１照射装置、前記第２照射装置及び前記物体から離れた位置から、前記第１及び第２照射装置の位置を計測可能である加工システムが提供される。
第７の態様によれば、照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工システムであって、前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、前記照射装置を移動させる移動装置と、前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置とを備える加工システムが提供される。
図１は、第１実施形態に係る加工システムの全体構造の一例を模式的に示す模式図である。 図２は、第１実施形態に係る加工システムのシステム構成の一例を示すシステム構成図である。 図３は、ワークに形成されたワークマーカの一例を示す平面図である。 図４は、第１実施形態に係る加工システムの加工ヘッドの構造を示すブロック図である。 図５は、ワークの複数個所に照射される計測光を示す斜視図である。 図６は、自走駆動系及びアーム駆動系の構造を示す模式図である。 図７は、微動駆動系の構造を示す模式図である。 図８は、計測装置の外観を示す正面図である。 図９は、計測装置の構造を示すブロック図である。 図１０は、計測装置の他の構造を示すブロック図である。 図１１は、加工装置が加工するワークの一具体例を示す模式図である。 図１２は、加工動作の流れの一例を示すフローチャートである。 図１３は、ショット領域ＳＡを示す斜視図である。 図１４は、加工対象ショット領域に対して加工光を照射することができない位置に位置する加工ヘッドを示す模式図である。 図１５は、加工対象ショット領域に対して加工光を照射可能な位置に位置する加工ヘッドを示す模式図である。 図１６は、複数のショット領域に形成されたワークマーカの一例を示す平面図である。 図１７は、第２実施形態に係る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１８は、第３実施形態に係る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１９は、第４実施形態に係る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２０は、第５実施形態に係る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２１は、第５実施形態に係る加工システムの加工装置の外観を示す正面図である。 図２２は、第６実施形態に係る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２３は、第６実施形態に係る加工システムの複数の加工装置の配置位置を示す平面図である。 図２４は、第７実施形態に係る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２５は、第７実施形態に係る加工システムの複数の加工装置の配置位置を示す平面図である。 図２６は、エンドエフェクタを備える加工ヘッドの一例を示す断面図である。
以下、図面を参照しながら、加工システム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という物体を加工する（つまり、ワークＷを対象とする加工処理を行う）加工システムＳＹＳを用いて、加工システム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。以降、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれが水平方向であり且つＺ軸方向が鉛直方向となる座標系を、加工システムＳＹＳａにおいて基準として用いられる基準座標系と称する。以下の説明では、特段の説明がない場合には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、基準座標系におけるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸をそれぞれ意味していてもよい。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。
（１）第１実施形態に係る加工システムＳＹＳａ
初めに、第１実施形態に係る加工システムＳＹＳ（以降、第１実施形態に係る加工システム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実施形態に係る加工システムＳＹＳａの構造について説明する。図１は、第１実施形態に係る加工システムＳＹＳａの外観を模式的に示す側面図である。図２は、第１実施形態に係る加工システム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、計測装置２と、制御装置３とを備えている。
加工装置１は、制御装置３の制御下で、ワークＷを加工可能である。ワークＷは、加工装置１によって加工される物体である。ワークＷは、例えば、金属であってもよいし、合金（例えば、ジュラルミン等）であってもよいし、半導体（例えば、シリコン）であってもよいし、樹脂であってもよいし、ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）等の複合材料であってもよいし、塗料（一例として基材に塗布された塗料層）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。
ワークＷは、支持面ＳＳ上に配置される。図１に示すように、ワークＷは、支持面ＳＳ上でワークを支持する支持部材ＳＭを介して支持面ＳＳ上に配置されてもよい。或いは、ワークＷは、支持面ＳＳ上に直接配置されてもよい。ワークＷが支持面ＳＳ上に配置されてもよいことから、支持面ＳＳは配置面と称されてもよい。
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。但し、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、紫外光及び極端紫外光等の少なくとも一つ）であってもよい。加工光ＥＬは、パルス光（例えば、発光時間がピコ秒以下のパルス光）を含んでいてもよい。或いは、加工光ＥＬは、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を照射することでワークＷの一部を除去する除去加工を行ってもよい。除去加工を行う場合には、加工装置１は、リブレット構造をワークＷに形成してもよい。リブレット構造は、ワークＷの表面の流体に対する抵抗（特に、摩擦抵抗及び乱流摩擦抵抗の少なくとも一方）を低減可能な構造を含んでいてもよい。リブレット構造は、流体とワークＷの表面とが相対的に移動するときに発生する騒音を低減可能な構造を含んでいてもよい。リブレット構造は、例えば、ワークＷの表面に沿った第１の方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿って延びる溝が、ワークＷの表面に沿っており且つ第１の方向に交差する第２方向（例えば、Ｘ軸方向）に沿って複数配列された構造を含んでいてもよい。尚、ここでいう流体とは、ワークＷの表面に対して流れている媒質（例えば、気体及び液体の少なくとも一方）を意味する。例えば、媒質自体が静止している状況下でワークＷの表面が媒質に対して移動する場合には、この媒質を流体と称してもよい。尚、媒質が静止している状態は、所定の基準物（例えば、支持面ＳＳ又は地表面）に対して媒質が移動していない状態を意味していてもよい。
除去加工を行う場合には、加工システムＳＹＳａは、ワークＷの表面上に、任意の形状を有する任意の構造を形成してもよい。任意の構造の一例として、ワークＷの表面上の流体の流れに対して渦を発生させる構造があげられる。任意の構造の他の一例として、ワークＷの表面に疎水性を与えるための構造があげられる。任意の構造の他の一例としては、規則的又は不規則的に形成されたマイクロ・ナノメートルオーダの微細テクスチャ構造（典型的には凹凸構造）があげられる。微細テクスチャ構造は、流体（気体及び／又は液体）による抵抗を低減させる機能を有するサメ肌構造及びディンプル構造の少なくとも一方を含んでいてもよい。微細なテクスチャ構造は、撥液機能及びセルフクリーニング機能の少なくとも一方を有する（例えば、ロータス効果を有する）ハスの葉表面構造を含んでいてもよい。微細なテクスチャ構造は、液体輸送機能を有する微細突起構造（米国特許公開第２０１７／００４４００２号公報参照）、親液性機能を有する凹凸構造、防汚機能を有する凹凸構造、反射率低減機能及び撥液機能の少なくとも一方を有するモスアイ構造、特定波長の光のみを干渉で強めて構造色を呈する凹凸構造、ファンデルワールス力を利用した接着機能を有するピラーアレイ構造、空力騒音低減機能を有する凹凸構造、液滴捕集機能を有するハニカム構造、並びに、表面上に形成される層との密着性を向上させる凹凸構造、摩擦抵抗を低減するための凹凸構造等の少なくとも一つを含んでいてもよい。ここで、微細なテクスチャ構造は特定の機能を有していなくてもよい。尚、加工システムＳＹＳａは、ワークＷの表面を平滑化してもよい。ここで、表面を平滑化することは、加工前の表面に対して加工後の表面の方が滑らかになるように表面を加工することを意味してもよい。また、加工システムＳＹＳａは、ワークＷの表面に存在するバリを除去してもよい。
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３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ＭＬ２を照射する。計測光ＭＬ２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ＭＬ２がレーザ光である例を用いて説明を進める。但し、計測光ＭＬ２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ＭＬ２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ＭＬ２は、可視光であってもよいし、不可視光（例えば、赤外光、紫外光及び極端紫外光等の少なくとも一つ）であってもよい。計測光ＭＬ２は、パルス光（例えば、発光時間がピコ秒以下のパルス光）を含んでいてもよい。或いは、計測光ＭＬ２は、パルス光を含んでいなくてもよい。言い換えると、計測光ＭＬ２は、連続光であってもよい。
計測光ＭＬ２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ＭＬ２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ＭＬ２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ＭＬ２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ＭＬ２による計測分解能が高くなる。尚、加工分解能は、加工光ＥＬによる加工の細かさの限界値（例えば、加工可能な最小サイズ）を意味していてもよい。計測分解能は、計測光ＭＬ２による計測の細かさの限界値（例えば、計測可能な最小サイズ）を意味していてもよい。但し、計測光ＭＬ２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ＭＬ２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、計測光ＭＬ２を用いて、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の表面の位置は、ワークＷの表面を細分化した各面部分のθＸ方向、θＹ方向及びθＺ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。つまり、加工装置１は、計測光ＭＬ２を用いて、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ワークＷの位置を計測可能であってもよい。ここで、ワークＷのθＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つにおける位置はワークＷの姿勢と称してもよい。尚、各面部分のθＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つにおける位置は、各面部分の姿勢（つまり、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）と等価であるとみなしてもよい。尚、ここで言う各面部分の傾斜量は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つと各面部分の法線とがなす角度を意味していてもよい。この場合、ワークの状態は、実質的には、ワークＷの形状（例えば、３次元形状）を含んでいるとも言える。また、ワークＷの状態は、ワークＷの大きさ（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大きさ）を含んでいてもよい。また、加工装置１は、計測光ＭＬ２を用いて、ワークＷの特性を計測可能であってもよい。ワークＷの特性は、ワークＷの表面の面粗さを含んでいてもよい。面粗さは、ＩＳＯ２５１７８で定義されている面粗さを意味していてもよい。ワークＷの特性は、所定の波長の光に対するワークＷの反射率の少なくとも一方を含んでいてもよい。尚、所定の波長の光に対するワークＷの反射率は、ワークＷに入射した所定の波長の光の光束に対する、ワークＷで反射した所定の波長の光の光束の比率を意味していてもよい。ここで、ワークＷの反射率は、波長毎の反射率を含んでいてもよい。つまり、ワークＷの特性は、ワークＷの色を含んでいてもよい。尚、ワークＷの色は、ワークＷの表面からの光の組成（つまり、ワークＷの表面からの光を構成する波長成分）によって感知される視知覚（色知覚又は白刺激）を意味していてもよい。
ワークＷを加工及び計測するために、加工装置１は、加工光ＥＬを生成する加工光源１１と、計測光ＭＬ２を生成する計測光源１２と、加工ヘッド１３と、ヘッド駆動系１４と、撮像装置１５とを備える。
加工ヘッド１３は、加工光源１１からの加工光ＥＬをワークＷに照射し且つ計測光源１２からの計測光ＭＬ２をワークＷに照射する。このため、加工ヘッド１３は、照射装置と称されてもよい。加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ２をワークＷに照射するために、加工ヘッド１３は、加工光学系１３１と、計測光学系１３２と、合成光学系１３３と、対物光学系１３４を備える。加工ヘッド１３は、加工光学系１３１、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を介して、加工光ＥＬをワークＷに照射する。このため、加工ヘッド１３は、加工光学系１３１、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を介して、ワークＷを加工しているとみなしてもよい。この場合、加工光学系１３１、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を含む光学系は、加工光ＥＬをワークＷに照射するための照射光学系として機能するとみなしてもよい。また、加工ヘッド１３は、計測光学系１３２、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を介して、計測光ＭＬ２をワークＷに照射する。このため、加工ヘッド１３は、計測光学系１３２、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を介して、ワークＷを計測しているとみなしてもよい。この場合、計測光学系１３２、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を含む光学系は、計測光ＭＬ２をワークＷに照射するための照射光学系として機能するとみなしてもよい。尚、加工ヘッド１３の構造の詳細については、図４を参照しながら、後に詳述する。
ヘッド駆動系１４は、加工ヘッド１３を移動させる。具体的には、ヘッド駆動系１４は、ワークＷに対して加工ヘッド１３を移動させる。このため、ヘッド駆動系１４は、移動装置と称されてもよい。加工ヘッド１３を移動させるために、ヘッド駆動系１４は、自走駆動系１４１と、アーム駆動系１４２と、微動駆動系１４３とを備える。但し、ヘッド駆動系１４は、自走駆動系１４１、アーム駆動系１４２及び微動駆動系１４３の少なくとも一つを備えていなくてもよい。移動装置と称されるヘッド駆動系１４は、加工ヘッド１３を移動させることで、加工ヘッド１３に設けられた最終光学要素（具体的には、加工光ＥＬの光路上に配置される複数の光学要素のうちの最終段のパワーを有する光学要素であり、例えば、後述のｆθレンズ１３４２）を移動させる。尚、自走駆動系１４１、アーム駆動系１４２及び微動駆動系１４３のそれぞれの構造については、図６から図７を参照しながら、後に詳述する。但し、自走駆動系１４１、アーム駆動系１４２及び微動駆動系１４３の概要について、以下に簡単に説明する。
自走駆動系１４１は、ワークＷを支持又は配置する支持面ＳＳ上を自走可能である。尚、ここで言う「自走駆動系１４１が支持面ＳＳ上を自走する状態」は、自動駆動系１４１が、自走駆動系１４１自身が生成した動力を用いて支持面ＳＳに対して移動する状態を意味していてもよい。自走駆動系１４１には、アーム駆動系１４２及び微動駆動系１４３を介して加工ヘッド１３が接続されている（言い換えれば、結合又は連結されている）。このため、自走駆動系１４１は、自走することで加工ヘッド１３を移動させる。このため、自走駆動系１４１は、移動装置又は自走装置と称されてもよい。
アーム駆動系１４２は、ロボットアームとして機能可能な駆動系である。アーム駆動系１４２には、微動駆動系１４３を介して加工ヘッド１３が接続されている。アーム駆動系１４２は、ロボットアームのように動くことで、加工ヘッド１３を移動させる。このため、アーム駆動系１４２は、移動装置と称されてもよい。
アーム駆動系１４２は、自走駆動系１４１よりも小さな移動ストロークで加工ヘッド１３を移動してもよい。言い換えれば、自走駆動系１４１は、アーム駆動系１４２よりも大きな移動ストロークで加工ヘッド１３を移動してもよい。尚、移動ストロークは、一の方向における最大移動量を意味していてもよい。但し、アーム駆動系１４２は、自走駆動系１４１と同じ又はより大きな移動ストロークで加工ヘッド１３を移動してもよい。一方で、アーム駆動系１４２による加工ヘッド１３の移動精度（言い換えれば、移動分解能）は、自走駆動系１４１よる加工ヘッド１３の移動精度よりも高くてもよい。言い換えれば、自走駆動系１４１による加工ヘッド１３の移動精度は、アーム駆動系１４２よる加工ヘッド１３の移動精度よりも低くてもよい。尚、移動精度（移動分解能）は、移動の細かさの限界値（例えば、最小移動量）を意味していてもよい。但し、アーム駆動系１４２による加工ヘッド１３の移動精度は、自走駆動系１４１よる加工ヘッド１３の移動精度と同じであってもよいし、低くてもよい。尚、図１に示すように、加工ヘッド１３は、ロボットアームとして機能可能なアーム駆動系１４２に接続されているため、エンドエフェクタと称されてもよい。
微動駆動系１４３は、アーム駆動系１４２よりも小さな移動ストロークで加工ヘッド１３を移動する（言い換えれば、駆動させる）。このため、微動駆動系１４３は、移動装置又は駆動装置と称されてもよい。一方で、微動駆動系１４３による加工ヘッド１３の移動精度は、アーム駆動系１４２よる加工ヘッド１３の移動精度よりも高い。このため、第１実施形態では、後に詳述するように、加工システムＳＹＳａは、自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２を用いて、ワークＷに対して加工ヘッド１３を相対的に粗い又は低い精度で位置合わせしてもよい。その後、加工システムＳＹＳａは、微動駆動系１４３を用いて、ワークＷに対して加工ヘッド１３を相対的に細かい又は高い精度で位置合わせしてもよい。
ヘッド駆動系１４は、電源１４４を備えていてもよい。尚、図１に示す例では、電源１４４は、自走駆動系１４１に配置されているが、電源１４４の配置位置が図１に示す位置に限定されることはない。電源１４４は、自走駆動系１４１が加工ヘッド１３を移動させるために用いる電力を自走駆動系１４１に供給してもよい。電源１４４は、アーム駆動系１４２が加工ヘッド１３を移動させるために用いる電力をアーム駆動系１４２に供給してもよい。電源１４４は、微動駆動系１４３が加工ヘッド１３を移動させるために用いる電力を微動駆動系１４３に供給してもよい。電源１４４は、電力ケーブルを介して、自走駆動系１４１、アーム駆動系１４２及び微動駆動系１４３の少なくとも一つに電力を供給してもよい。電源１４４は、非接触給電方式（言い換えれば、ワイヤレス給電方式）を用いて、自走駆動系１４１、アーム駆動系１４２及び微動駆動系１４３の少なくとも一つに電力を供給してもよい。電源１４４は、充電ケーブルを介して電源１４４の外部から供給される電力によって充電されてもよい。電源１４４は、非接触給電方式（言い換えれば、ワイヤレス給電方式）を用いて電源１４４の外部から供給される電力によって充電されてもよい。
自走駆動系１４１、アーム駆動系１４２及び微動駆動系１４３のそれぞれは、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１３を移動させる。尚、加工ヘッド１３をθＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿って移動させることは、加工ヘッド１３のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つの廻りの姿勢を変更することと等価であるとみなしてもよい。
加工ヘッド１３が移動すると、加工ヘッド１３とワークＷとの位置関係が変わる。更には、ワークＷと加工ヘッド１３との位置関係が変わると、ワークＷと加工ヘッド１３が備える各光学系（つまり、加工光学系１３１、計測光学系１３２、合成光学系１３３及び対物光学系１３４の少なくとも一つ）との位置関係が変わる。更には、ワークＷと加工ヘッド１３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ＭＬ２のそれぞれの照射位置が変わる。従って、加工ヘッド１３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ＭＬ２のそれぞれの照射位置を変更することと等価である。加工ヘッド１３を移動させることは、ワークＷに対する加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ２のそれぞれ集光位置を変更することと等価であるとみなしてもよい。
撮像装置１５は、加工ヘッド１３に配置されている（つまり、取り付けられている又は固定されている）。このため、撮像装置１５は、加工ヘッド１３に対して固定された位置に配置されている。加工ヘッド１３が上述した各光学系を備えているため、撮像装置１５は、加工ヘッド１３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いるとみなしてもよい。上述したように、ヘッド駆動系１４が加工ヘッド１３を移動させると、加工ヘッド１３に取り付けられた撮像装置１５もまた移動する。このため、ヘッド駆動系１４は、撮像装置１５を移動させる移動装置として機能しているとみなしてもよい。或いは、ヘッド駆動系１４は、加工ヘッド１３と撮像装置１５とを共に移動させる移動装置として機能しているとみなしてもよい。尚、撮像装置１５は、加工ヘッド１３以外の部材に配置されていてもよい。この場合においても、撮像装置１５は、加工ヘッド１３に対して固定された位置に配置されていてもよい。
撮像装置１５は、ワークＷを撮像可能である。例えば、撮像装置１５は、測定光と称されてもよい照明光ＭＬ１でワークＷを照明し、照明光ＭＬ１で照明されたワークＷを撮像してもよい。或いは、撮像装置１５は、ワークＷを照明光ＭＬ１で照明することなく、環境光（或いは、撮像装置１５以外の装置が射出した照明光）で照明されたワークＷを撮像してもよい。
撮像装置１５は、加工ヘッド１３が備える各光学系の少なくとも一部を介することなく、ワークＷを撮像してもよい。尚、「光学系の少なくとも一部を介することなくワークＷを撮像する」ことは、「光学系の少なくとも一部を通過したワークＷからの光を受光することなくワークＷを撮像する」ことを意味していてもよい。「光学系の少なくとも一部を介することなくワークＷを撮像する」ことは、「光学系の少なくとも一部を通過していないワークＷからの光を受光することでワークＷを撮像する」ことを意味していてもよい。例えば、撮像装置１５は、加工光学系１３１、計測光学系１３２、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を介することなく、ワークＷを撮像してもよい。例えば、撮像装置１５は、少なくともｆθレンズ１３４２を介することなく、ワークＷを撮像してもよい。
撮像装置１５は、ワークＷを撮像することでワークＷの位置を計測する。このため、撮像装置１５は、計測装置と称されてもよい。尚、上述したように撮像装置１５が加工ヘッド１３の各光学系の少なくとも一部を介することなくワークＷを撮像する場合には、撮像装置１５は、加工ヘッド１３の各光学系の少なくとも一部を介することなくワークＷの位置を計測する計測装置として機能しているとみなしてもよい。尚、「光学系の少なくとも一部を介することなくワークＷの位置を計測する」ことは、「光学系の少なくとも一部を通過したワークＷからの光を用いることなくワークＷの位置を計測する」ことを意味していてもよい。「光学系の少なくとも一部を介することなくワークＷの位置を計測する」ことは、「光学系の少なくとも一部を通過していないワークＷからの光を用いてワークＷの位置を計測する」ことを意味していてもよい。
具体的には、撮像装置１５が撮像したワークＷの画像（以降、“ワーク画像”と称する）は、撮像装置１５から制御装置３に出力される。制御装置３は、ワーク画像を解析することで、ワークＷの位置を算出する。例えば、制御装置３は、ワーク画像を解析することで、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ワークＷの位置を算出する。この場合、撮像装置１５は、上述した計測光ＭＬ２を用いてワークＷの位置を計測する方法とは異なる方法で、ワークＷの位置を計測していると言える。例えば、撮像装置１５は、加工ヘッド１３が備える各光学系を介することなく、ワークＷの位置を光学的に計測していると言える。
撮像装置１５が加工ヘッド１３に取り付けられているため、撮像装置１５は、加工ヘッド１３を基準に定まるヘッド座標系内でのワークＷの位置を計測してもよい。つまり、制御装置３は、撮像装置１５が撮像したワーク画像に基づいて、ヘッド座標系内でのワークＷの位置を算出してもよい。尚、ヘッド座標系は、加工ヘッド１３が備える対物光学系１３４の光軸（特に、後述するｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸ、図４参照）に沿った軸をＺ軸とし、且つ、ｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸに直交し且つ互いに直交する二つの軸をＸ軸及びＹ軸とする座標系であってもよい。つまり、ヘッド座標系は、基準座標系内での加工ヘッド１３の位置（姿勢を含む）に応じて基準座標系に対する位置及び姿勢が定まる三つの座標軸によって基準座標系内に定義される座標系である。但し、基準座標系内で加工ヘッド１３がヘッド駆動系１４によって移動するがゆえに、基準座標系内での加工ヘッド１３の位置は、制御装置３にとって既知の情報である。このため、制御装置３は、基準座標系内での加工ヘッド１３の位置に基づいて、基準座標系の座標をヘッド座標系の座標に変換し、且つ、ヘッド座標系の座標を基準座標系の座標に変換可能である。このため、ヘッド座標系内でのワークＷ（或いは、任意の物体）の位置を計測する動作は、実質的には、基準座標系内でのワークＷ（或いは、任意の物体）の位置を計測する動作と等価であるとみなしてもよい。
尚、後述するように、加工ヘッド１３は、ｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸに沿って進行する計測光ＭＬ２をワークＷに照射する。このため、ヘッド座標系は、計測光ＭＬ２の新方向（つまり、照射方向）に沿った軸をＺ軸とし、且つ、計測光ＭＬ２の進行方向に直交し且つ互いに直交する二つの軸をＸ軸及びＹ軸とする座標系であってもよい。また、後述するように、加工ヘッド１３は、ｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸに沿って進行する加工光ＥＬをワークＷに照射する。このため、ヘッド座標系は、加工光ＥＬの進行方向（つまり、照射方向）に沿った軸をＺ軸とし、且つ、加工光ＥＬの進行方向に直交し且つ互いに直交する二つの軸をＸ軸及びＹ軸とする座標系である。
撮像装置１５は、ワークＷの位置を計測するために、ワークＷの特徴点を撮像してもよい。ワークＷの特徴点は、ワークＷのうち特徴的な位置に存在する部分を含んでいてもよい。特徴的な位置は、例えば、ワークＷの角、ワークＷの端、ワークＷの中心及びワークＷ上で加工光ＥＬによって加工された領域と加工光ＥＬによって未だ加工されていない領域との境界のうちの少なくとも一つに対応する位置を含んでいてもよい。ワークＷの特徴点は、ワークＷのうち特徴的な形状を有する部分を含んでいてもよい。特徴的な形状は、例えば、周囲から突き出た凸状の形状及び周囲から窪んだ凹状の形状の少なくとも一つを含んでいてもよい。この場合、制御装置３は、ワーク画像内での特徴点の位置を算出することで、ヘッド座標系内でのワークＷの位置を算出してもよい。例えば、制御装置３は、ワーク画像内での一つの特徴点の位置を算出することで、ヘッド座標系内でのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθＺ方向のうちのいずれか一つにおけるワークＷの位置を算出してもよい。例えば、制御装置３は、ワーク画像内での二つの特徴点の位置を算出することで、ヘッド座標系内でのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθＺ方向のうちのいずれか二つにおけるワークＷの位置を算出してもよい。例えば、制御装置３は、ワーク画像内での三つ以上の特徴点の位置を算出することで、ヘッド座標系内でのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθＺ方向のそれぞれにおけるワークＷの位置を算出してもよい。
撮像装置１５は、ワークＷの位置を計測するために、ワークＷに形成されたマーカ（以降、“ワークマーカＷＭ”と称する）を撮像してもよい。尚、ワークマーカＷＭは、ワークＷという物体に形成されるマーカであるため、物体マーカと称されてもよい。ワークマーカＷＭの一例が図３に示されている。図３に示すように、ワークＷには、ワークＷの表面上で所定の位置関係を有する少なくとも三つのワークマーカＷＭを含むマーカク群ＷＭＧが形成されていてもよい。この場合、撮像装置１５は、マーカ群ＷＭＧ（つまり、少なくとも三つのワークマーカＷＭ）を撮像してもよい。この場合、制御装置３は、ワーク画像内での一つのワークマーカＷＭの位置を算出することで、ヘッド座標系内でのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθＺ方向のいずれか一つにおけるワークＷの位置を算出してもよい。制御装置３は、ワーク画像内での二つのワークマーカＷＭの位置を算出することで、ヘッド座標系内でのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθＺ方向のいずれか二つにおけるワークＷの位置を算出してもよい。制御装置３は、ワーク画像内での三つ以上のワークマーカＷＭの位置を算出することで、ヘッド座標系内でのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθＺ方向のそれぞれにおけるワークＷの位置を算出してもよい。また、制御装置３は、ワーク画像内での少なくとも三つのワークマーカＷＭの形状及びサイズの少なくとも一つを算出することで、ヘッド座標系内でのＺ軸方向、θＸ方向及びθＹ方向のそれぞれにおけるワークＷの位置を算出してもよい。
再び図１及び図２において、計測装置２は、加工ヘッド１３の位置を計測可能である。このため、計測装置２は、位置計測装置と称されてもよい。具体的には、計測装置２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加工ヘッド１３の位置を計測可能である。ここで、加工ヘッド１３のθＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つにおける位置は、加工ヘッド１３の姿勢と称してもよい。尚、計測装置２の構造自体については、後に図７及び図８を参照しながら詳述する。但し、計測装置２の動作内容の概要について以下に簡単に説明する。
加工ヘッド１３の位置を計測するために、計測装置２は、計測光ＭＬ３を用いてもよい。具体的には、計測装置２は、加工ヘッド１３に対して計測光ＭＬ３を照射し、加工ヘッド１３からの計測光ＭＬ３（つまり、加工ヘッド１３からの計測光ＭＬ３の戻り光）を検出することで、加工ヘッド１３の位置を計測してもよい。加工ヘッド１３からの計測光ＭＬ３の戻り光は、加工ヘッド１３による計測光ＭＬ３の反射光及び加工ヘッド１３による計測光ＭＬ３の散乱光の少なくとも一方を含んでいてもよい。
加工ヘッド１３に対して計測光ＭＬ３を照射するために、計測装置２は、加工ヘッド１３から離れた位置に配置されていてもよい。尚、加工ヘッド１３から離れた位置は、加工ヘッド１３が存在する位置とは異なる位置及び加工ヘッド１３との間に空間が存在する位置の少なくとも一方を意味していてもよい。例えば、計測装置２は、計測装置２から加工ヘッド１３までの距離が、加工ヘッド１３からワークＷまでの距離よりも長くなる状態を実現できる程度に加工ヘッド１３から離れた位置に配置されていてもよい。言い換えれば、計測装置２は、加工ヘッド１３からワークＷまでの距離が、計測装置２から加工ヘッド１３までの距離よりも短くなる状態を実現できる程度に加工ヘッド１３から離れた位置に配置されていてもよい。この場合、計測装置２は、加工ヘッド１３から離れた位置から、加工ヘッド１３に対して計測光ＭＬ３を照射してもよい。計測装置２は、加工ヘッド１３からの計測光ＭＬ３の戻り光を、加工ヘッド１３から離れた位置において検出してもよい。
計測装置２は、加工ヘッド１３の任意の部分に向けて計測光ＭＬ３を照射し、加工ヘッド１３の任意の部分からの計測光ＭＬ３を検出してもよい。或いは、計測装置２は、加工ヘッド１３が備え且つ計測光ＭＬ３を反射可能（典型的には、再帰反射可能）なリフレクタ１３６に向けて計測光ＭＬ３を照射し、リフレクタ１３６からの計測光ＭＬ３を検出してもよい。リフレクタ１３６は、加工ヘッド１３に対して固定された位置に配置されていてもよい。リフレクタ１３６は、加工ヘッド１３に対する位置関係が変わらない位置に配置されていてもよい。典型的には、リフレクタ１３６は、加工ヘッド１３（例えば、加工ヘッド１３の外観を構成するヘッド筐体１３５）に配置されていてもよい。この場合、計測装置２は、リフレクタ１３６の位置を計測することになる。但し、リフレクタ１３６が加工ヘッド１３に対して固定された位置に配置されているため、リフレクタ１３６の位置を計測する動作は、加工ヘッド１３の位置を計測する動作と等価であるとみなしてもよい。尚、再帰反射可能なリフレクタ１３６に加えて又は代えて、ツーリングボールが用いられてもよい。
計測装置２は、加工ヘッド１３の位置に加えて又は代えて、ワークＷの位置を計測してもよい。具体的には、計測装置２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ワークＷの位置を計測してもよい。ワークＷの位置を計測するために、計測装置２は、ワークＷに対して計測光ＭＬ３を照射し、ワークＷからの計測光ＭＬ３（つまり、ワークＷからの計測光ＭＬ３の戻り光）を検出することで、ワークＷの位置を計測してもよい。ワークＷからの計測光ＭＬ３の戻り光は、ワークＷによる計測光ＭＬ３の反射光及びワークＷによる計測光ＭＬ３の散乱光の少なくとも一方を含んでいてもよい。
ワークＷに対して計測光ＭＬ３を照射するために、計測装置２は、ワークＷから離れた位置に配置されていてもよい。例えば、計測装置２は、計測装置２からワークＷまでの距離が、加工ヘッド１３からワークＷまでの距離よりも長くなる状態を実現できる程度にワークＷから離れた位置に配置されていてもよい。言い換えれば、例えば、計測装置２は、加工ヘッド１３からワークＷまでの距離が、計測装置２からワークＷまでの距離よりも短くなる状態を実現できる程度にワークＷから離れた位置に配置されていてもよい。この場合、計測装置２は、ワークＷから離れた位置から、ワークＷに対して計測光ＭＬ３を照射してもよい。計測装置２は、ワークＷからの計測光ＭＬ３の戻り光を、加工ヘッド１３から離れた位置において検出することで、ワークＷの位置を計測してもよい。
計測装置２は、ワークＷの任意の部分に向けて計測光ＭＬ３を照射し、ワークＷの任意の部分からの計測光ＭＬ３を検出してもよい。或いは、計測装置２は、ワークＷに配置され且つ計測光ＭＬ３を反射可能（典型的には、再帰反射可能）なリフレクタＷ１３６に向けて計測光ＭＬ３を照射し、リフレクタＷ１３６からの計測光ＭＬ３を検出してもよい。リフレクタＷ１３６は、ワークＷに対して固定された位置に配置されていてもよい。リフレクタＷ１３６は、ワークＷに対する位置関係が変わらない位置に配置されていてもよい。典型的には、リフレクタＷ１３６は、ワークＷに配置されていてもよい。この場合、計測装置２は、リフレクタＷ１３６の位置を計測することになる。但し、リフレクタＷ１３６がワークＷに対して固定された位置に配置されているため、リフレクタＷ１３６の位置を計測する動作は、ワークＷの位置を計測する動作と等価であるとみなしてもよい。尚、再帰反射可能なリフレクタＷ１３６に代えて或いは加えて、ツーリングボールが用いられてもよい。
後に詳述するように、計測装置２による計測結果（つまり、計測光ＭＬ３を用いた加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置の計測結果）は、主として、移動精度が相対的に低い自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２を制御するために用いられてもよい。一方で、撮像装置１５による計測結果（つまり、撮像装置１５を用いたワークＷの位置の計測結果）は、主として、移動精度が相対的に高い微動駆動系１４３を制御するために用いられてもよい。加工ヘッド１３による計測結果（つまり、計測光ＭＬ２を用いたワークＷの位置の計測結果）は、主として、加工光ＥＬの照射位置（例えば、集光位置）を高精度に制御可能な後述のガルバノミラー１３４１を制御するために用いられてもよい。この場合、計測装置２の計測分解能（つまり、計測光ＭＬ３を用いた加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置の計測結果の分解能）は、撮像装置１５の計測分解能（つまり、撮像装置１５を用いたワークＷの位置の計測結果の分解能）よりも低くてもよい。計測装置２の計測分解能は、加工ヘッド１３の計測分解能（つまり、計測光ＭＬ２を用いたワークＷの位置の計測結果の分解能）よりも低くてもよい。言い換えれば、撮像装置１５及び加工ヘッド１３のそれぞれの計測分解能は、計測装置２の計測分解能よりも高くてもよい。
制御装置３は、加工システムＳＹＳａの動作を制御する。例えば、制御装置３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及び計測装置２を制御してもよい。つまり、制御装置３は、ワークＷの加工を制御してもよい。例えば、制御装置３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及び計測装置２を制御してもよい。
第１実施形態では、制御装置３は、撮像装置１５による計測結果、加工ヘッド１３による計測結果、及び、計測装置２による計測結果に基づいて、ワークＷを加工するように加工装置１を制御してもよい。つまり、加工システムＳＹＳａは、撮像装置１５による計測結果、加工ヘッド１３による計測結果、及び、計測装置２による計測結果に基づいて、ワークＷを加工してもよい。尚、撮像装置１５による計測結果、加工ヘッド１３による計測結果、及び、計測装置２による計測結果に基づいて、ワークＷを加工する動作については、図１２等を参照しながら後に詳述する。
制御装置３は、例えば、演算装置と記憶装置とを含んでいてもよい。演算装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及びＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））の少なくとも一方を含んでいてもよい。制御装置３は、演算装置がコンピュータプログラムを実行することで、加工システム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３が行うべき後述する動作を制御装置３（例えば、演算装置）に行わせる（つまり、実行させる）ためのコンピュータプログラムである。つまり、このコンピュータプログラムは、加工システムＳＹＳａに後述する動作を行わせるように制御装置３を機能させるためのコンピュータプログラムである。演算装置が実行するコンピュータプログラムは、制御装置３が備える記憶装置（つまり、記録媒体）に記録されていてもよいし、制御装置３に内蔵された又は制御装置３に外付け可能な任意の記憶媒体（例えば、ハードディスクや半導体メモリ）に記録されていてもよい。或いは、演算装置は、実行するべきコンピュータプログラムを、ネットワークインタフェースを介して、制御装置３の外部の装置からダウンロードしてもよい。
制御装置３は、加工システムＳＹＳａの内部に設けられていなくてもよい。例えば、制御装置３は、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３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３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３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３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３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３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、演算装置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３（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３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３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１３の構造
続いて、図４を参照しながら、加工ヘッド１３の構造の一例について説明する。図４は、加工ヘッド１３の構造の一例を示す断面図である。
図４に示すように、加工ヘッド１３には、光ファイバ等の光伝送部材１１１を介して、加工光源１１が生成した加工光ＥＬが入射する。加工光源１１は、加工ヘッド１３の外部に配置されていてもよい。例えば、上述した図１に示すように、加工光源１１は、自走駆動系１４１に配置されていてもよい。この場合、光伝送部材１１１は、アーム駆動系１４２を介して又はアーム駆動系１４２に沿って加工光源１１から加工ヘッド１３まで延びていてもよい。但し、加工光源１１の配置位置が図１に示す配置位置に限定されることはない。加工光源１１は、加工ヘッド１３の外部の任意の位置に配置されていてもよいし、加工ヘッド１３の内部に配置されていてもよい。
加工光源１１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１１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１１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１１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。尚、加工光源１１は、ＣＷ（連続波）を生成するＣＷ光源であってもよい。
加工ヘッド１３は、上述したように、加工光学系１３１と、計測光学系１３２と、合成光学系１３３と、対物光学系１３４とを備える。加工光学系１３１、計測光学系１３２、合成光学系１３３及び対物光学系１３４は、ヘッド筐体１３５内に収容されている。但し、加工光学系１３１、計測光学系１３２、合成光学系１３３及び対物光学系１３４の少なくとも一つが、ヘッド筐体１３５内に収容されていなくてもよい。
加工光学系１３１は、加工光源１１からの加工光ＥＬが入射する光学系である。加工光学系１３１は、加工光学系１３１に入射した加工光ＥＬを、合成光学系１３３に向けて射出する光学系である。加工光学系１３１が射出した加工光ＥＬは、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を介してワークＷに照射される。
加工光学系１３１は、例えば、位置調整光学系１３１１と、角度調整光学系１３１２と、集光位置調整光学系１３１３とを含んでいてもよい。位置調整光学系１３１１は、加工光学系１３１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１３１１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ＥＬの射出位置を変更してもよい。角度調整光学系１３１２は、加工光学系１３１からの加工光ＥＬの射出角度（つまり、射出方向）を調整可能である。角度調整光学系１３１２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ＥＬの射出角度を変更してもよい。集光位置調整光学系１３１３は、加工光ＥＬの進行方向における加工光ＥＬの集光位置を調整可能な光学部材である。集光位置調整光学系１３１３は、例えば、加工光ＥＬの進行方向に沿って並ぶ複数枚のレンズを含んでいてもよい。この場合、複数枚のレンズのうちの少なくとも一つがその光軸方向に沿って移動することで、加工光ＥＬの集光位置が調整される。或いは、集光位置調整光学系１３１３は、例えば、加工光ＥＬを偏向することで加工光ＥＬの集光位置を所望の方向に沿って移動可能な光学部材（典型的には、ガルバノミラー）を含んでいてもよい。但し、加工光学系１３１は、位置調整光学系１３１１、角度調整光学系１３１２及び集光位置調整光学系１３１３の少なくとも一つを含んでいなくてもよい。
加工光学系１３１から射出された加工光ＥＬは、合成光学系１３３に入射する。合成光学系１３３は、ビームスプリッタ（例えば、偏光ビームスプリッタ）１３３１を含む。ビームスプリッタ１３３１は、ビームスプリッタ１３３１に入射した加工光ＥＬを、対物光学系１３４に向けて射出する。図４に示す例では、ビームスプリッタ１３３１に入射した加工光ＥＬは、ビームスプリッタ１３３１の偏光分離面を通過することで対物光学系１３４に向けて射出される。このため、図４に示す例では、加工光ＥＬは、偏光分離面を通過可能な偏光方向（例えば、偏光分離面に対してｐ偏光となる偏光方向）を有する状態でビームスプリッタ１３３１の偏光分離面に入射する。
合成光学系１３３から射出された加工光ＥＬは、対物光学系１３４に入射する。対物光学系１３４は、対物光学系１３４に入射した加工光ＥＬを、ワークＷに向けて射出する。対物光学系１３４は、ガルバノミラー１３４１と、ｆθレンズ１３４２とを備える。
対物光学系１３４に入射した加工光ＥＬは、ガルバノミラー１３４１に入射する。ガルバノミラー１３４１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）。ガルバノミラー１３４１は、加工光ＥＬを偏向することで、ｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸに交差する面内（つまり、ヘッド座標系におけるＸＹ平面に沿った面内）における加工光ＥＬの集光位置を変更する。このため、ガルバノミラー１３４１は、集光位置変更装置と称されてもよい。通常、図４に示すように、加工ヘッド１３は、ｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸとワークＷの表面とが交差する状態で、ワークＷに加工光ＥＬを照射する。このため、光軸ＡＸに交差する面内における加工光ＥＬの集光位置が変更されると、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置が、ワークＷの表面に沿った方向において変更される。つまり、ヘッド座標系におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方に沿って、加工光ＥＬの照射位置が変更される。このため、ガルバノミラー１３４１は、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置をワークＷの表面に沿って変更可能な照射位置変更装置として機能可能である。
ガルバノミラー１３４１は、Ｘ走査ミラー１３４１Ｘと、Ｙ走査ミラー１３４１Ｙとを含む。Ｘ走査ミラー１３４１Ｘ及びＹ走査ミラー１３４１Ｙのそれぞれは、ガルバノミラー１３４１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１３４１Ｘは、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置をヘッド座標系におけるＸ軸方向に沿って変更するよう、加工光ＥＬを偏向する。この場合、Ｘ走査ミラー１３４１Ｘは、ヘッド座標系におけるＹ軸廻りに回転又は揺動可能であってもよい。Ｙ走査ミラー１３４１Ｙは、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置をヘッド座標系におけるＹ軸方向に沿って変更するよう、加工光ＥＬを偏向する。この場合、Ｙ走査ミラー１３４１Ｙは、ヘッド座標系におけるＸ軸廻りに回転又は揺動可能であってもよい。
尚、加工光学系１３１は、ガルバノミラー１３４１に加えて又は代えて、加工光ＥＬを偏向可能な任意の偏向光学部材を備えていてもよい。このような偏向光学部材の一例として、角度が異なる複数の反射面を有するポリゴンミラーがあげられる。ポリゴンミラーは、加工光ＥＬが一の反射面に照射されている期間中に当該一の反射面に対する加工光ＥＬの入射角度を変更し且つ加工光ＥＬが照射される反射面を複数の反射面の間で切り替えるように回転可能である。また、このような偏向光学部材の他の一例として、音響光学素子、電気光学素子、ＭＥＭＳミラー及び二軸方向に回転（揺動）可能な二次元ミラー等のうちの少なくとも一つがあげられる。
或いは、ワークＷの表面における加工光ＥＬの照射位置は、上述したヘッド駆動系１４がワークＷに対して加工ヘッド１３を移動させた場合にも変更される。このため、加工装置１は、ガルバノミラー１３４１を備えていなくてもよい。
ｆθレンズ１３４２には、ガルバノミラー１３４１からの加工光ＥＬが入射する。ｆθレンズ１３４２は、ガルバノミラー１３４１からの加工光ＥＬを、ワークＷに照射する。具体的には、ｆθレンズ１３４２は、ｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸに沿った方向に向けて加工光ＥＬを射出する。その結果、ｆθレンズ１３４２が射出した加工光ＥＬは、光軸ＡＸに沿った方向に沿って進行することでワークＷに入射する。
ｆθレンズ１３４２は、ガルバノミラー１３４１からの加工光ＥＬを、ワークＷ上に集光する。この場合、ｆθレンズ１３４２から射出された加工光ＥＬは、パワーを有する他の光学要素（言い換えれば、光学部材であって、例えばレンズ等）を介することなく、ワークＷに照射されてもよい。この場合、ｆθレンズ１３４２は、加工光ＥＬの光路上に配置される複数の光学要素のうちの最終段のパワーを有する光学要素（つまり、最もワークＷに近い光学要素）であるため、最終光学要素と称されてもよい。
尚、加工ヘッド１３がワークＷに加工光ＥＬを照射するためには、加工ヘッド１３は、少なくともｆθレンズ１３４２を備えていればよい。この場合、加工ヘッド１３には、加工ヘッド１３の外部に配置された加工光学系１３１、合成光学系１３３及びガルバノミラー１３４１を介して、加工光ＥＬが入射してもよい。加工ヘッド１３は、加工ヘッド１３に入射した加工光ＥＬを、ｆθレンズ１３４２を介してワークＷに照射してもよい。
加工ヘッド１３には更に、光ファイバ等の光伝送部材１２１を介して、計測光源１２が生成した計測光ＭＬ２が入射する。計測光源１２は、加工ヘッド１３の外部に配置されていてもよい。例えば、上述した図１に示すように、計測光源１２は、自走駆動系１４１に配置されていてもよい。この場合、光伝送部材１２１は、アーム駆動系１４２を介して又はアーム駆動系１４２に沿って計測光源１２から加工ヘッド１３まで延びていてもよい。但し、計測光源１２の配置位置が図１に示す配置位置に限定されることはない。計測光源１２は、加工ヘッド１３の外部の任意の位置（例えば支持面ＳＳ上）に配置されていてもよいし、加工ヘッド１３の内部に配置されていてもよい。
計測光源１２は、光コム光源を含んでいてもよい。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１２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ＭＬ２として射出する。但し、計測光源１２は、光コム光源とは異なる光源を含んでいてもよい。
図４に示す例では、加工システムＳＹＳａは、複数の計測光源１２を備えている。例えば、加工システムＳＹＳａは、計測光源１２＃１と、計測光源１２＃２とを備えていてもよい。複数の計測光源１２は、互いに位相同期され且つ干渉性のある複数の計測光ＭＬ２をそれぞれ射出する。例えば、複数の計測光源１２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１２がそれぞれ射出する複数の計測光ＭＬ２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ＭＬ２となる。一例として、計測光源１２＃１は、パルス周波数が２５ＧＨｚとなる計測光ＭＬ２＃１を射出し、計測光源１２＃２は、パルス周波数が２５ＧＨｚ＋α（例えば、＋１００ｋＨｚ）となる計測光ＭＬ２＃２を射出してもよい。但し、加工システムＳＹＳａは、単一の計測光源１２を備えていてもよい。
計測光源１２から射出された計測光ＭＬ２は、計測光学系１３２に入射する。計測光学系１３２は、計測光学系１３２に入射した計測光ＭＬ２を、合成光学系１３３に向けて射出する光学系である。計測光学系１３２が射出した計測光ＭＬ２は、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を介してワークＷに照射される。つまり、計測光学系１３２は、ワークＷを計測するために、合成光学系１３３及び対物光学系１３４を介して、計測光ＭＬ２をワークＷに照射する。
計測光学系１３２は、例えば、ミラー１３２０と、ビームスプリッタ１３２１と、ビームスプリッタ１３２２と、検出器１３２３と、ビームスプリッタ１３２４と、ミラー１３２５と、検出器１３２６と、ミラー１３２７と、ガルバノミラー１３２８とを備える。
計測光源１２から射出された計測光ＭＬ２は、ビームスプリッタ１３２１に入射する。具体的には、計測光源１２＃１から射出された計測光ＭＬ２（以降、“計測光ＭＬ２＃１”と称する）は、ビームスプリッタ１３２１に入射する。計測光源１２＃２から射出された計測光ＭＬ２（以降、“計測光ＭＬ２＃２”と称する）は、ミラー１３２０を介して、ビームスプリッタ１３２１に入射する。ビームスプリッタ１３２１は、ビームスプリッタ１３２１に入射した計測光ＭＬ２＃１及びＭＬ＃２を、ビームスプリッタ１３２２に向けて射出する。
ビームスプリッタ１３２２は、ビームスプリッタ１３２２に入射した計測光ＭＬ２＃１の一部である計測光ＭＬ２＃１－１を検出器１３２３に向けて反射する。ビームスプリッタ１３２２は、ビームスプリッタ１３２２に入射した計測光ＭＬ２＃１の他の一部である計測光ＭＬ２＃１－２をビームスプリッタ１３２４に向けて射出する。ビームスプリッタ１３２２は、ビームスプリッタ１３２２に入射した計測光ＭＬ２＃２の一部である計測光ＭＬ２＃２－１を検出器１３２３に向けて反射する。ビームスプリッタ１３２２は、ビームスプリッタ１３２２に入射した計測光ＭＬ２＃２の他の一部である計測光ＭＬ２＃２－２をビームスプリッタ１３２４に向けて射出する。
ビームスプリッタ１３２２から射出された計測光ＭＬ２＃１－１及びＭＬ＃２－１は、検出器１３２３に入射する。検出器１３２３は、計測光ＭＬ２＃１－１と計測光ＭＬ２＃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１３２３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１３２３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１３２３の検出結果は、制御装置３に出力される。
ビームスプリッタ１３２２から射出された計測光ＭＬ２＃１－２及びＭＬ＃２－２は、ビームスプリッタ１３２４に入射する。ビームスプリッタ１３２４は、ビームスプリッタ１３２４に入射した計測光ＭＬ２＃１－２の少なくとも一部をミラー１３２５に向けて射出する。ビームスプリッタ１３２４は、ビームスプリッタ１３２４に入射した計測光ＭＬ２＃２－２の少なくとも一部をミラー１３２７に向けて射出する。
ビームスプリッタ１３２４から射出された計測光ＭＬ２＃１－２は、ミラー１３２５に入射する。ミラー１３２５に入射した計測光ＭＬ２＃１－２は、ミラー１３２５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１３２５は、ミラー１３２５に入射した計測光ＭＬ２＃１－２をビームスプリッタ１３２４に向けて反射する。つまり、ミラー１３２５は、ミラー１３２５に入射した計測光ＭＬ２＃１－２を、その反射光である計測光ＭＬ２＃１－３としてビームスプリッタ１３２４に向けて射出する。この場合、計測光ＭＬ２＃１－３は、参照光と称されてもよい。ミラー１３２５から射出された計測光ＭＬ２＃１－３は、ビームスプリッタ１３２４に入射する。ビームスプリッタ１３２４は、ビームスプリッタ１３２４に入射した計測光ＭＬ２＃１－３をビームスプリッタ１３２２に向けて射出する。ビームスプリッタ１３２４から射出された計測光ＭＬ２＃１－３は、ビームスプリッタ１３２２に入射する。ビームスプリッタ１３２２は、ビームスプリッタ１３２２に入射した計測光ＭＬ２＃１－３を検出器１３２６に向けて射出する。
一方で、ビームスプリッタ１３２４から射出された計測光ＭＬ２＃２－２は、ミラー１３２７に入射する。ミラー１３２７は、ミラー１３２７に入射した計測光ＭＬ２＃２－２をガルバノミラー１３２８に向けて反射する。つまり、ミラー１３２７は、ミラー１３２７に入射した計測光ＭＬ＃２－２をガルバノミラー１３２８に向けて射出する。
ガルバノミラー１３２８は、計測光ＭＬ＃２－２を偏向する（つまり、計測光ＭＬ＃２－２の射出角度を変更する）。ガルバノミラー１３２８は、計測光ＭＬ２＃２－２を偏向することで、ｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸに交差する面内（つまり、ヘッド座標系におけるＸＹ平面に沿った面内）における計測光ＭＬ２＃２－２の集光位置を変更する。通常、図４に示すように、加工ヘッド１３は、ｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸとワークＷの表面とが交差する状態で、ワークＷに計測光ＭＬ２＃２－２を照射する。このため、光軸ＡＸに交差する面内における計測光ＭＬ２＃２－２の集光位置が変更されると、ワークＷの表面における計測光ＭＬ２＃２－２の照射位置が、ワークＷの表面に沿った方向において変更される。つまり、ヘッド座標系におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方に沿って、計測光ＭＬ２＃２－２の照射位置が変更される。このため、ガルバノミラー１３４１は、ワークＷの表面における計測光ＭＬ２＃２－２の照射位置をワークＷの表面に沿って変更可能な照射位置変更装置として機能可能である。
ガルバノミラー１３２８は、Ｘ走査ミラー１３２８Ｘと、Ｙ走査ミラー１３２８Ｙとを含む。Ｘ走査ミラー１３２８Ｘ及びＹ走査ミラー１３２８Ｙのそれぞれは、ガルバノミラー１３２８に入射する計測光ＭＬ２＃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１３２８Ｘは、ワークＷ上での計測光ＭＬ２＃２－２の照射位置をヘッド座標系におけるＸ軸方向に沿って変更するよう、計測光ＭＬ２＃２－２を偏向する。この場合、Ｘ走査ミラー１３２８Ｘは、ヘッド座標系におけるＹ軸廻りに回転又は揺動可能であってもよい。Ｙ走査ミラー１３２８Ｙは、ワークＷ上での計測光ＭＬ２＃２－２の照射位置をヘッド座標系におけるＹ軸方向に沿って変更するよう、加工光ＥＬを偏向する。この場合、Ｙ走査ミラー１３２８Ｙは、ヘッド座標系におけるＸ軸廻りに回転又は揺動可能であってもよい。
ガルバノミラー１３２８からの計測光ＭＬ２＃２－２は、合成光学系１３３に入射する。合成光学系１３３のビームスプリッタ１３３１は、ビームスプリッタ１３３１に入射した計測光ＭＬ２＃２－２を、対物光学系１３４に向けて射出する。図４に示す例では、合成光学系１３３に入射した計測光ＭＬ２＃２－２は、偏光分離面において反射されることで対物光学系１３４に向けて射出される。このため、図４に示す例では、計測光ＭＬ２＃２－２は、偏光分離面で反射可能な偏光方向（例えば、偏光分離面に対してｓ偏光となる偏光方向）を有する状態でビームスプリッタ１３３１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１３３１には、計測光ＭＬ２＃２－２に加えて加工光ＥＬが入射する。つまり、計測光ＭＬ２＃２－２及び加工光ＥＬの双方がビームスプリッタ１３３１を通過する。ビームスプリッタ１３３１は、ビームスプリッタ１３３１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ＭＬ２＃２－２を、同じ方向に向けて（つまり、同じ対物光学系１３４に向けて）射出する。従って、ビームスプリッタ１３３１は、実質的には、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ２＃２－２を合成する合成光学部材として機能する。
尚、加工光ＥＬの波長と計測光ＭＬ２の波長とが異なる場合には、合成光学系１３３は、合成光学部材として、ビームスプリッタ１３３１に代えて、ダイクロイックミラーを備えていてもよい。この場合であっても、合成光学系１３３は、ダイクロイックミラーを用いて、加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ２＃２－２を合成する（つまり、加工光ＥＬの光路と計測光ＭＬ２＃２－２の光路とを合成する）ことができる。
ビームスプリッタ１３３１から射出された計測光ＭＬ２＃２－２は、ガルバノミラー１３４１に入射する。ガルバノミラー１３４１は、加工光ＥＬを偏向する場合と同様に、計測光ＭＬ２＃２－２を偏向する。このため、ガルバノミラー１３４１は、ワークＷの表面における計測光ＭＬ２＃２－２の照射位置を、ワークＷの表面に沿った方向において変更可能である。
上述したように、ガルバノミラー１３４１には、計測光ＭＬ２＃２－２に加えて加工光ＥＬが入射する。つまり、ガルバノミラー１３４１には、ビームスプリッタ１３３１が合成した加工光ＥＬ及び計測光ＭＬ２＃２－２が入射する。従って、計測光ＭＬ２＃２－２及び加工光ＥＬの双方が同じガルバノミラー１３４１を通過する。このため、ガルバノミラー１３４１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ＭＬ２＃２－２の照射位置とを同期して変更可能である。つまり、ガルバノミラー１３４１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ＭＬ２＃２－２の照射位置とを連動して変更可能である。
一方で、上述したように、計測光ＭＬ＃２－２は、ガルバノミラー１３２８を介してワークＷに照射される一方で、加工光ＥＬは、ガルバノミラー１３２８を介することなくワークＷに照射される。このため、加工システムＳＹＳａは、ガルバノミラー１３２８を用いて、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の照射位置を独立して移動させることができる。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の照射位置とを独立して変更することができる。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の照射位置との位置関係を変更することができる。尚、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の照射位置との間の位置関係を変更しない場合には、加工システムＳＹＳａは、ガルバノミラー１３２８を備えていなくてもよい。
ガルバノミラー１３４１から射出された計測光ＭＬ２＃２－２は、ｆθレンズ１３４２に入射する。ｆθレンズ１３４２は、ガルバノミラー１３４１からの計測光ＭＬ２＃２－２を、ワークＷに照射する。具体的には、ｆθレンズ１３４２は、ｆθレンズ１３４２の光軸ＡＸに沿った方向に向けて計測光ＭＬ２＃２－２を射出する。その結果、ｆθレンズ１３４２が射出した計測光ＭＬ２＃２－２は、光軸ＡＸに沿った方向に沿って進行することでワークＷに入射する。
ｆθレンズ１３４２は、ガルバノミラー１３４１からの計測光ＭＬ２＃２－２を、ワークＷ上に集光してもよい。この場合、ｆθレンズ１３４２から射出された計測光ＭＬ２＃２－２は、パワーを有する他の光学要素（言い換えれば、光学部材であって、例えばレンズ等）を介することなく、ワークＷに照射されてもよい。
ワークＷに計測光ＭＬ２＃２－２が照射されると、計測光ＭＬ２＃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ＭＬ２＃２－２が照射されると、計測光ＭＬ２＃２－２の照射に起因した光がワークＷから射出される。計測光ＭＬ２＃２－２の照射に起因した光（言い換えれば、計測光ＭＬ２＃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ＭＬ２＃２－２（つまり、反射光）、ワークＷで散乱された計測光ＭＬ２＃２－２（つまり、散乱光）、ワークＷで回折された計測光ＭＬ２＃２－２（つまり、回折光）、及びワークＷを透過した計測光ＭＬ２＃２－２（つまり、透過光）のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。
計測光ＭＬ２＃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ＭＬ２＃２－３”と称する）は、対物光学系１３４に入射する。対物光学系１３４に入射した計測光ＭＬ２＃２－３は、ｆθレンズ１３４２及びガルバノミラー１３４１を介して、合成光学系１３３に入射する。合成光学系１３３のビームスプリッタ１３３１は、ビームスプリッタ１３３１に入射した計測光ＭＬ２＃２－３を、計測光学系１３２に向けて射出する。図４に示す例では、ビームスプリッタ１３３１に入射した計測光ＭＬ２＃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１３２に向けて射出される。このため、図４に示す例では、計測光ＭＬ２＃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ビームスプリッタ１３３１の偏光分離面に入射する。
ビームスプリッタ１３３１から射出された計測光ＭＬ２＃２－３は、計測光学系１３２のガルバノミラー１３２８に入射する。ガルバノミラー１３２８は、ガルバノミラー１３２８に入射した計測光ＭＬ２＃２－３をミラー１３２７に向けて射出する。ミラー１３２７は、ミラー１３２７に入射した計測光ＭＬ２＃２－３をビームスプリッタ１３２４に向けて反射する。ビームスプリッタ１３２４は、ビームスプリッタ１３２４に入射した計測光ＭＬ２＃２－３の少なくとも一部をビームスプリッタ１３２２に向けて射出する。ビームスプリッタ１３２２は、ビームスプリッタ１３２２に入射した計測光ＭＬ２＃２－３の少なくとも一部を検出器１３２６に向けて射出する。
上述したように、検出器１３２６には、計測光ＭＬ２＃２－３に加えて、計測光ＭＬ２＃１－３が入射する。つまり、検出器１３２６には、ワークＷを介して検出器１３２６に向かう計測光ＭＬ２＃２－３と、ワークＷを介することなく検出器１３２６に向かう計測光ＭＬ２＃１－３とが入射する。検出器１３２６は、計測光ＭＬ２＃１－３と計測光ＭＬ２＃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１３２６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１３２６は、光を受光可能な受光素子（受光部）を備えていてもよい。検出器１３２６の検出結果は、制御装置３に出力される。
制御装置３は、検出器１３２３の検出結果及び検出器１３２６の検出結果に基づいて、ワークＷの状態（典型的には、上述したように、ワークＷの位置）を算出する。具体的には、計測光ＭＬ２＃１のパルス周波数と計測光ＭＬ２＃２のパルス周波数とが異なるため、計測光ＭＬ２＃１－１のパルス周波数と計測光ＭＬ２＃２－１のパルス周波数とが異なる。従って、計測光ＭＬ２＃１－１と計測光ＭＬ２＃２－１との干渉光は、計測光ＭＬ２＃１－１を構成するパルス光と計測光ＭＬ２＃２－１を構成するパルス光とが同時に検出器１３２３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ＭＬ２＃１－３のパルス周波数と計測光ＭＬ２＃２－３のパルス周波数とが異なる。従って、計測光ＭＬ２＃１－３と計測光ＭＬ２＃２－３との干渉光は、計測光ＭＬ２＃１－３を構成するパルス光と計測光ＭＬ２＃２－３を構成するパルス光とが同時に検出器１３２６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１３２６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１３とワークＷとの位置関係に基づいて変動する。なぜならば、検出器１３２６が検出する干渉光は、ワークＷを介して検出器１３２６に向かう計測光ＭＬ２＃２－３と、ワークＷを介することなく検出器１３２６に向かう計測光ＭＬ２＃１－３との干渉光であるからである。一方で、検出器１３２３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１３とワークＷとの位置関係に基づいて変動することはない。このため、検出器１３２６が検出する干渉光を作るパルス光と検出器１３２３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１３とワークＷとの位置関係（典型的には、加工ヘッド１３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３は、検出器１３２６が検出する干渉光を作るパルス光と検出器１３２３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３は、検出器１３２６が検出する干渉光を作るパルス光と検出器１３２３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ＭＬ２＃２－２が照射された被照射部分の位置を算出することができる。特に、制御装置３は、ｆθレンズ１３４２から射出された計測光ＭＬ２の照射方向（つまり、ヘッド座標系のＺ軸方向）における、ワークＷの被照射部の位置を算出することができる。つまり、制御装置３は、ヘッド座標系のＺ軸方向におけるワークＷの位置を算出することができる。
加工ヘッド１３は、図５に示すように、ガルバノミラー１３２８及び１３４１の少なくとも一方を用いて計測光ＭＬ２＃２－２を偏向することで、ワークＷの複数個所に順に計測光ＭＬ２＃２－２を照射してもよい。或いは、加工ヘッド１３は、ガルバノミラー１３２８及び１３４１の少なくとも一方を用いて計測光ＭＬ２＃２－２を偏向することで、計測光ＭＬ２＃２－２でワークＷの表面を走査してもよい。この場合、制御装置３は、ｆθレンズ１３４２から射出された計測光ＭＬ２の照射方向（つまり、ヘッド座標系のＺ軸方向）における、ワークＷの複数の被照射部の位置を算出することができる。その結果、制御装置３は、ワークＷの表面の形状を算出してもよい。更には、制御装置３は、ヘッド座標系のＺ軸方向におけるワークＷの少なくとも三つの被照射部の位置に基づいて、ヘッド座標系のＸ軸周りの回転方向及びヘッド座標系のＹ軸周りの回転方向の少なくとも一つにおけるワークＷの位置を算出してもよい。
このように、加工装置１は、制御装置３と協働して、計測光学系１３２（更には、合成光学系１３３及び対物光学系１３４）を介してワークＷに照射される計測光ＭＬ２を用いて、ワークＷの位置を計測可能である。特に、加工装置１は、制御装置３と協同して、少なくともｆθレンズ１３４２を介してワークＷに照射される計測光ＭＬ２を用いて、ワークＷの位置を計測可能である。例えば、加工装置１は、制御装置３と協同して、ヘッド座標系のＺ軸に沿った方向、ヘッド座標系のＸ軸周りの回転方向及びヘッド座標系のＹ軸周りの回転方向の少なくとも一つにおけるワークＷの位置を計測可能である。このため、計測光ＭＬ２をワークＷに照射するために用いられる計測光学系１３２等は、計測装置と称されてもよい。
（１－３）ヘッド駆動系１４の構造
続いて、ヘッド駆動系１４の構造の一例について説明する。上述したように、ヘッド駆動系１４は、自走駆動系１４１と、アーム駆動系１４２と、微動駆動系１４３とを備えている。このため、以下では、自走駆動系１４１と、アーム駆動系１４２と、微動駆動系１４３とについて順に説明する。
（１－３－１－１）自走駆動系１４１の構造
初めに、図６を参照しながら、自走駆動系１４１について説明する。図６は、自走駆動系１４１の構造を示す断面図である。
図６に示すように、自走駆動系１４１は、台車１４１１と、モータ１４１２とを備えている。台車１４１１は、車輪が取り付けられた台である。台車１４１１は、支持面ＳＳ上に配置されている。台車１４１１の車輪は、モータ１４１２の動力を用いて回転可能である。その結果、台車１４１１は、制御装置３の制御下で駆動するモータ１４１２の動力を用いて、支持面ＳＳ上を移動可能である。つまり、台車１４１１は、モータ１４１２の動力を用いて、支持面ＳＳ上を自走可能である。この場合、モータ１４１２は、台車１４１１を移動させる移動機構として機能しているとみなしてもよい。
台車１４１１には、アーム駆動系１４２が接続されている。このため、台車１４１１は、アーム駆動系１４２が接続される接続部材と称されてもよい。具体的には、台車１４１１には（図６に示す例では、台車１４１１の上面には）、アーム駆動系１４２が取り付けられている（つまり、固定されている）。このため、台車１４１１が移動すると、アーム駆動系１４２もまた移動する。更に、アーム駆動系１４２には、微動駆動系１４３が接続されている。具体的には、アーム駆動系１４２には、微動駆動系１４３が取り付けられている（つまり、固定されている）。このため、台車１４１１が移動すると、微動駆動系１４３もまた移動する。更に、微動駆動系１４３には、加工ヘッド１３が接続されている。具体的には、微動駆動系１４３には、加工ヘッド１３が取り付けられている（つまり、固定されている）。このため、台車１４１１が移動すると、加工ヘッド１３もまた移動する。このため、自走駆動系１４１は、自走することで加工ヘッド１３を移動させる移動装置として機能することが可能である。
後に詳述するように、制御装置３は、計測装置２による計測結果に基づいて、自走駆動系１４１を制御してもよい。つまり、制御装置３は、計測装置２が計測した加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置に基づいて、ワークＷに対して加工ヘッド１３を移動させるように自走駆動系１４１を制御してもよい。例えば、上述したように、計測装置２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加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を計測可能である。このため、制御装置３は、計測装置２による計測結果に基づいて、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１３を移動させるように自走駆動系１４１を制御してもよい。但し、制御装置３は、加工ヘッド１３による計測結果及び撮像装置１５による計測結果の少なくとも一方に基づいて、自走駆動系１４１を制御してもよい。
（１－３－１－２）アーム駆動系１４２の構造
続いて、図６を参照しながら、アーム駆動系１４２の構造について説明する。図６は、アーム駆動系１４２の構造を示す断面図である。
図６に示すように、アーム駆動系１４２は、架台１４２０を備えている。架台１４２０は、自走駆動系１４１（具体的には、台車１４１１）に接続されている。つまり、架台１４２０は、台車１４１１に取り付けられている（つまり、固定されている）。このため、架台１４２０は、自走駆動系１４１に接続される接続部材と称されてもよい。架台１４２０には、ロボットアーム１４２１の一方の端部が取り付けられている。架台１４２０は、ロボットアーム１４２１を支持する。架台１４２０は、ロボットアーム１４２１を支持するためのベース部材として用いられる。
尚、図６に示すように、上述した加工光源１１及び計測光源１２は、台車１４１１のうちの架台１４２０が接続されている部分の近傍に配置されている。但し、加工光源１１及び計測光源１２の配置位置が図６に示す例に限定されることはない。例えば、加工光源１１及び計測光源１２の少なくとも一方は、アーム駆動系１４２に配置されていてもよい。例えば、加工光源１１及び計測光源１２の少なくとも一方は、外部から見えなくなるように、自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方を構成する外装部材の内部に配置されていてもよい。
ロボットアーム１４２１は、複数のアーム部材１４２２を備えている。複数のアーム部材１４２２は、少なくとも一つのジョイント部材１４２３を介して可動自在に連結されている。このため、ロボットアーム１４２１は、可動アームと称されてもよい。尚、ロボットアーム１４２１は、３軸以上の自由度を持つマニピュレータであってもよい。従って、アーム駆動系１４２は、いわゆる垂直多関節構造を有するロボットとして機能してもよい。尚、アーム駆動系１４２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として機能してもよい。アーム駆動系１４２は、単一の関節（つまり、ジョイント部材１４２３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１４２は、複数の関節を備えていてもよい。
ジョイント部材１４２３は、ジョイント部材１４２３に接続されている一方のアーム部材１４２２に対して、ジョイント部材１４２３に接続されている他方のアーム部材１４２２が一の駆動軸（例えば、Ｘ軸周りの回転軸、Ｙ軸周りの回転軸及びＺ軸周りの回転軸の少なくとも一つ）廻りに回転可能となるように、少なくとも二つのアーム部材を連結してもよい。ジョイント部材１４２３は、ジョイント部材１４２３に接続されている一方のアーム部材１４２２に対して、ジョイント部材１４２３に接続されている他方のアーム部材１４２２が一の駆動軸（例えば、Ｘ軸に沿った移動軸、Ｙ軸に沿った移動軸及びＺ軸に沿った移動軸の少なくとも一つ）に沿って移動可能となるように、少なくとも二つのアーム部材を連結してもよい。
ジョイント部材１４２３を介して連結されている二つのアーム部材１４２２は、各関節に対応するアクチュエータ１４２４によって動く。図６は、四つのジョイント部材１４２３に対応してアーム駆動系１４２が四つのアクチュエータ１４２４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１４２２が移動する。このため、少なくとも一つのアーム部材１４２２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１４２２は、少なくとも一つのアーム部材１４２２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。
ロボットアーム１４２１には、微動駆動系１４３が接続されている。具体的には、複数のアーム部材１４２２のうちの架台１４２０から最も遠い位置に位置する一のアーム部材１４２２”に、微動駆動系１４３が接続されている（つまり、取り付けられている又は固定されている）。以下、説明の便宜上、微動駆動系１４３が取り付けられる一のアーム部材１４２２を、先端アーム部材１４２５と称する。微動駆動系１４３は、先端アーム部材１４２５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１４２５に間接的に取り付けられていてもよい。先端アーム部材１４２５は、微動駆動系１４３が接続される接続部材と称されてもよい。
上述したアクチュエータ１４２４によって先端アーム部材１４２５が移動すると、架台１４２０に対して先端アーム部材１４２５が移動する。つまり、先端アーム部材１４２５が移動すると、架台１４２０と先端アーム部材１４２５との相対位置が変わる。その結果、先端アーム部材１４２５に取り付けられている微動駆動系１４３もまた移動する。このため、アーム駆動系１４２は、微動駆動系１４３を移動させることができる。具体的には、アーム駆動系１４２は、ワークＷに対して微動駆動系１４３を移動させることができる。アーム駆動系１４２は、微動駆動系１４３とワークＷとの相対的な位置関係が変更されるように、微動駆動系１４３を移動させることができる。また、微動駆動系１４３が移動すると、微動駆動系１４３に取り付けられている加工ヘッド１３もまた移動する。このため、アーム駆動系１４２は、加工ヘッド１３を移動させる移動装置として機能することが可能である。尚、先端アーム部材１４２５に取り付けられる微動駆動系１４３に加えて又は代えて、複数のアーム部材１４２２の間に微動駆動系１４３を配置してもよい。また、アーム部材１４２２とジョイント部材１４２３との間、及び／又はジョイント部材１４２３と架台１４２０との間に微動駆動系１４３を配置してもよい。
後に詳述するように、制御装置３は、計測装置２による計測結果に基づいて、アーム駆動系１４２を制御してもよい。つまり、制御装置３は、計測装置２が計測した加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置に基づいて、加工ヘッド１３を移動させるようにアーム駆動系１４２を制御してもよい。例えば、上述したように、計測装置２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加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を計測可能である。このため、制御装置３は、計測装置２による計測結果に基づいて、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１３を移動させるようにアーム駆動系１４２を制御してもよい。但し、制御装置３は、加工ヘッド１３による計測結果及び撮像装置１５による計測結果の少なくとも一方に基づいて、アーム駆動系１４２を制御してもよい。
（１－３－１－２）微動駆動系１４３の構造
続いて、図７を参照しながら、微動駆動系１４３の構造について説明する。図７は、微動駆動系１４３の構造を示す断面図である。
図７に示すように、微動駆動系１４３は、支持部材１４３１と、支持部材１４３２と、エアスプリング１４３３と、ダンパ部材１４３４と、駆動部材１４３５とを備える。
支持部材１４３１は、アーム駆動系１４２に接続されている。具体的には、支持部材１４３１は、アーム駆動系１４２の先端アーム部材１４２５に取り付けられている（つまり、固定されている）。このため、支持部材１４３１は、アーム駆動系１４２に接続される接続部材と称されてもよい。支持部材１４３２は、加工ヘッド１３に取り付けられている。このため、支持部材１４３２は、加工ヘッド１３に接続される接続部材と称されてもよい。
支持部材１４３１と支持部材１４３２とは、エアスプリング１４３３、ダンパ部材１４３４及び駆動部材１４３５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１４３３、ダンパ部材１４３４及び駆動部材１４３５のそれぞれは、支持部材１４３１と支持部材１４３２とを結合するように、支持部材１４３１及び１４３２に取り付けられている。支持部材１４３１にアーム駆動系１４２が取り付けられ且つ支持部材１４３２に加工ヘッド１３が取り付けられているため、エアスプリング１４３３、ダンパ部材１４３４及び駆動部材１４３５のそれぞれは、実質的には、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３とを結合するように、支持部材１４３１及び１４３２に取り付けられているとみなしてもよい。
エアスプリング１４３３は、制御装置３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１４３１及び１４３２の少なくとも一方に付与する。エアスプリング１４３３は、制御装置３の制御下で、気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材１４３１及び１４３２の少なくとも一方を介してアーム駆動系１４２及び加工ヘッド１３の少なくとも一方に付与する。特に、エアスプリング１４３３は、支持部材１４３１と支持部材１４３２とが並ぶ方向（例えば、アーム座標系におけるＺ軸方向であり、一例として重力方向）に沿って、気体の圧力に起因した弾性力を、支持部材１４３１及び１４３２の少なくとも一方に付与してもよい。尚、エアスプリング１４３３は、弾性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１４３３には、気体供給装置１４３６１から配管１４３６２及びバルブ１４３６３を介して気体が供給される。制御装置３は、エアスプリング１４３３内の気体の圧力を計測する圧力計１４３６の計測結果に基づいて、気体供給装置１４３６１及びバルブ１４３６３の少なくとも一方を制御する。尚、微動駆動系１４３は、気体供給装置１４３６１、配管１４３６２及びバルブ１４３６３を備えていなくてもよい。この場合、エアスプリング１４３３は、制御装置３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１４３１及び１４３２の少なくとも一方に付与してもよい。
エアスプリング１４３３は、制御装置３の制御下で、弾性力を利用して、支持部材１４３２の重量を支持してもよい。具体的には、エアスプリング１４３３は、弾性力を利用して、支持部材１４３１と支持部材１４３２とが並ぶ方向（例えば、ヘッド座標系におけるＺ軸方向）に沿って支持部材１４３２の重量を支持してもよい。支持部材１４３２に加工ヘッド１３が取り付けられているため、エアスプリング１４３３は、弾性力を利用して、支持部材１４３２に取り付けられた加工ヘッド１３の重量を支持してもよい。具体的には、エアスプリング１４３３は、弾性力を利用して、アーム駆動系１４２（特に、先端アーム部材１４２５）と加工ヘッド１３とが並ぶ方向に沿って加工ヘッド１３の重量を支持してもよい。この場合、エアスプリング１４３３は、加工ヘッド１３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１４３３は、制御装置３の制御とは無関係に、弾性力を利用して、支持部材１４３２の重量を支持してもよい。
エアスプリング１４３３は、制御装置３の制御下で、弾性力を利用して、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との間で微動駆動系１４３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１４３３は、弾性力を利用して、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との間で微動駆動系１４３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１４３３は、弾性力を利用して、アーム駆動系１４２から微動駆動系１４３を介して加工ヘッド１３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。この場合、制御装置３は、圧力計１４３６の計測結果に基づいて、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との間で微動駆動系１４３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１４３６１及びバルブ１４３６３の少なくとも一方を制御してもよい。尚、エアスプリング１４３３は、制御装置３の制御とは無関係に、弾性力を利用して、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との間で微動駆動系１４３を介して伝達される振動を低減してもよい。
ダンパ部材１４３４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１４３１及び１４３２の少なくとも一方に付与する。ダンパ部材１４３４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１４３１及び１４３２の少なくとも一方を介してアーム駆動系１４２及び加工ヘッド１３の少なくとも一方に付与する。特に、ダンパ部材１４３４は、支持部材１４３１と支持部材１４３２とが並ぶ方向（例えば、ヘッド座標系におけるＺ軸方向であり、一例として重力方向）に沿って、弾性力を、支持部材１４３１及び１４３２の少なくとも一方に付与してもよい。つまり、ダンパ部材１４３４は、アーム駆動系１４２（特に、先端アーム部材１４２５）と加工ヘッド１３とが並ぶ方向に沿って、弾性力を、支持部材１４３１及び１４３２の少なくとも一方を介してアーム駆動系１４２及び加工ヘッド１３の少なくとも一方に付与してもよい。尚、ダンパ部材１４３４は、弾性部材と称されてもよい。
ダンパ部材１４３４は、エアスプリング１４３３と同様に、弾性力を利用して、支持部材１４３２の重量を支持してもよい。ダンパ部材１４３４は、エアスプリング１４３３と同様に、弾性力を利用して、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との間で微動駆動系１４３を介して伝達される振動を低減してもよい。ダンパ部材１４３４は、弾性力を利用して、エアスプリング１４３３の振動を減衰振動に変換してもよい。つまり、ダンパ部材１４３４は、弾性力を利用して、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との間で微動駆動系１４３を介して伝達される振動を減衰振動に変換してもよい。
ダンパ部材１４３４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１４３４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１４３４は、板バネを含んでいてもよい。
駆動部材１４３５は、制御装置３の制御下で、駆動力を発生可能である。駆動部材１４３５は、発生させた駆動力を支持部材１４３１及び１４３２の少なくとも一方に付与可能である。駆動部材１４３５は、発生させた駆動力を、支持部材１４３１及び１４３２の少なくとも一方を介して、アーム駆動系１４２及び加工ヘッド１３の少なくとも一方に付与可能である。駆動部材１４３５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１４３５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１４３５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７は、駆動部材１４３５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ため、駆動部材１４３５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１４３５は、直線状の軸に沿った駆動力を発生させる装置であってもよい。
尚、駆動部材１４３５は、駆動部材１４３５のうちの支持部材１４３１に取り付けられる部材と、駆動部材１４３５のうちの支持部材１４３２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１４３５がボイスコイルモータである場合には、駆動部材１４３５のうちの支持部材１４３１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１４３５のうちの支持部材１４３２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１４３５は、制御装置３の制御下で、駆動力を利用して、支持部材１４３１及び１４３２の少なくとも一方を移動させてもよい。駆動部材１４３５は、制御装置３の制御下で、駆動力を利用して支持部材１４３１及び１４３２の少なくとも一方を移動させることで、アーム駆動系１４２及び加工ヘッド１３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１４３５は、駆動力を利用してアーム駆動系１４２及び加工ヘッド１３の少なくとも一方を移動させることで、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との相対位置を変更してもよい。
駆動部材１４３５は、制御装置３の制御下で、微動駆動系１４３が備える位置計測装置１４３７の計測結果に基づいて、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との相対位置を変更してもよい。位置計測装置１４３７は、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との相対位置を計測する。例えば、位置計測装置１４３７は、支持部材１４３１に取り付けられた検出部１４３７１と、支持部材１４３２に取り付けられたスケール部１４３７２とを含むエンコーダであってもよい。位置計測装置１４３７の計測結果は、支持部材１４３１と支持部材１４３２との相対位置に関する情報を含む。支持部材１４３１にアーム駆動系１４２が取り付けられ且つ支持部材１４３２に加工ヘッド１３が取り付けられているため、支持部材１４３１と支持部材１４３２との相対位置に関する情報は、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との相対位置に関する情報を含む。従って、制御装置３は、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３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３は、位置計測装置１４３７の計測結果に基づいて、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との相対位置を適切に変更することができる。
駆動部材１４３５は、制御装置３の制御下で、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との相対位置を変更する（典型的には、アーム駆動系１４２に対して加工ヘッド１３を移動させる）ことで、ワークＷに対して加工ヘッド１３を移動させてもよい（つまり、駆動させてもよい）。駆動部材１４３５は、加工ヘッド１３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１３を移動させてもよい（つまり、駆動させてもよい）。
駆動部材１４３５は、制御装置３の制御下で、駆動力を利用してアーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との相対位置を変更することで、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との間で微動駆動系１４３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１４３５は、駆動力を利用して、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との間で微動駆動系１４３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１４３５は、駆動力を利用して、アーム駆動系１４２から微動駆動系１４３を介して加工ヘッド１３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。
駆動部材１４３５は、駆動力を利用してアーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との相対位置を変更することで、エアスプリング１４３３の振動を減衰振動に変換してもよい。つまり、駆動部材１４３５は、駆動力を利用して、アーム駆動系１４２と加工ヘッド１３との間で微動駆動系１４３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１４３５は、駆動力を利用して、アーム駆動系１４２から加工ヘッド１３に向かう振動に起因したアーム駆動系１４２と加工ヘッド１３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１４３５は、駆動力を利用して、アーム駆動系１４２から加工ヘッド１３に向かう振動に起因した、アーム駆動系１４２のうち微動駆動系１４３が接続されている部分（つまり、先端アーム部材１４２５）と加工ヘッド１３のうち微動駆動系１４３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１４３５がエアスプリング１４３３の振動を減衰振動に変換可能である場合には、微動駆動系１４３は、ダンパ部材１４３４を備えていなくてもよい。但し、駆動部材１４３５がエアスプリング１４３３の振動を減衰振動に変換可能でない場合であっても、微動駆動系１４３は、ダンパ部材１４３４を備えていなくてもよい。また、エアスプリング１４３３の数と、ダンパ部材１４３４の数と、駆動部材１４３５の数とは、互いに等しくなくてもよい。
駆動部材１４３５は、エアスプリング１４３３及び／又はダンパ部材１４３４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６に示す例で言えば、エアスプリング１４３３及び／又はダンパ部材１４３４がヘッド座標系のＺ軸方向に沿った弾性力を付与しているため、駆動部材１４３５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１４３３及び／又はダンパ部材１４３４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１４３５が発生する場合には、駆動部材１４３５は、この駆動力を利用して、エアスプリング１４３３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１４３３の振動を減衰振動にする際には、駆動部材１４３５は、駆動力を利用して、エアスプリング１４３３の共振周波数を変更してもよい。典型的には、駆動部材１４３５は、駆動力を利用して、エアスプリング１４３３の共振周波数を高くしてもよい。
エアスプリング１４３３等の弾性部材と駆動部材１４３５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、微動駆動系１４３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。
後に詳述するように、制御装置３は、撮像装置１５による計測結果に基づいて、微動駆動系１４３を制御してもよい。つまり、制御装置３は、撮像装置１５が計測したワークＷの位置に基づいて、加工ヘッド１３を移動させるように微動駆動系１４３を制御してもよい。例えば、上述したように、撮像装置１５は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθＺ方向の少なくとも一つにおける加工ヘッド１３の位置を計測可能である。この場合、制御装置３は、撮像装置１５による計測結果に基づいて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿って加工ヘッド１３を移動させるように微動駆動系１４３を制御してもよい。例えば、上述したように、撮像装置１５は、Ｚ軸方向、θＸ方向及びθＹ方向の少なくとも一つにおける加工ヘッド１３の位置を計測可能である。この場合、制御装置３は、撮像装置１５による計測結果に基づいて、Ｚ軸方向、θＸ方向及びθＹ方向の少なくとも一つに沿って加工ヘッド１３を移動させるように微動駆動系１４３を制御してもよい。但し、制御装置３は、加工ヘッド１３による計測結果及び計測装置２による計測結果の少なくとも一方に基づいて、微動駆動系１４３を制御してもよい。
（１－４）計測装置２の構造
続いて、計測装置２の構造について説明する。計測装置２は、例えば、米国特許出願公開第２０１２／１８８５５７号明細書に記載されたレーザーレーダーシステムを含む計測装置（例えば、周波数変調した計測光を利用した計測装置）であってもよい。以下、米国特許出願公開第２０１２／１８８５５７号明細書に記載されたレーザーレーダーシステムを含む計測装置２の一例について、図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、計測装置２の外観を示す正面図である。図９は、計測装置２の構造を示すブロック図である。
図８に示すように、計測装置２は、架台２１０と、ハウジング２２０とを備えている。架台２１０は、ハウジング２２０を支持する台である。架台２１０は、例えば、加工装置１及びワークＷが配置される支持面ＳＳに配置されてもよい。架台２１０は、不図示の支持部材を介して支持面ＳＳに配置されてもよいし、支持面ＳＳに直接配置されてもよい。ハウジング２２０は、図９に示す光学アセンブリ２３０が収容される部材である。ハウジング２２０は、所定の回転軸廻りに回転可能であってもよい。図８に示す例では、ハウジング２２０は、Ｘ軸に沿った回転軸及びＺ軸に沿った回転軸廻りに回転可能である。
図９に示すように、光学アセンブリ２３０は、計測光源２３１と、ポインティングビーム源２３２と、ビームスプリッタ２３３と、ビームスプリッタ２３４と、ビームスプリッタ２３５と、ミラー２３６と、光学回路２３７と、検出器２３８とを備える。
計測光源２３１は、計測光ＭＬ３を生成する。計測光源２３１が生成した計測光ＭＬ３の一部は、ビームスプリッタ２３４及び２３５並びにミラー２３６を介して、ハウジング２２０に形成された射出口２２１から射出される。射出口２２１から射出された計測光ＭＬ３は、リフレクタ１３６（或いは、リフレクタＷ１３６、以下同じ）に入射する。上述したようにハウジング２２０が回転軸廻りに回転すると、計測装置２からの計測光ＭＬ３の射出方向が変わる。このため、制御装置３は、所望の位置に配置されているリフレクタ１３６に計測光ＭＬ３が入射するように、ハウジング２２０を回転させてもよい。リフレクタ１３６は、リフレクタ１３６に入射した計測光ＭＬ３の少なくとも一部を反射する。リフレクタ１３６が反射した計測光ＭＬ３の少なくとも一部（以降、“戻り光ＭＬ４”と称する）は、射出口２２１を介して光学アセンブリ２３０に入射する。光学アセンブリ２３０に入射した戻り光ＭＬ４は、ミラー２３６及びビームスプリッタ２３５を介して、検出器２３８に入射する。一方で、計測光源２３１が生成した計測光ＭＬ３の他の一部は、ビームスプリッタ２３４及び米国特許出願公開第２０１２／１８８５５７号明細書（或いは、米国特許第４７３３６０６号等）に記載された光学回路２３７を介して、検出器２３８に入射する。制御装置３は、検出器２３８による計測光ＭＬ３及び戻り光ＭＬ４の検出結果に基づいて、加工ヘッド１３の位置を算出する。例えば、制御装置３は、米国特許出願公開第２０１２／１８８５５７号明細書（或いは、米国特許第４７３３６０６号等）に記載された光ヘテロダイン式検出を用いて、検出器２３８による計測光ＭＬ３及び戻り光ＭＬ４の検出結果に基づいて、加工ヘッド１３の位置を算出する。
ポインティングビーム源２３２は、ポインティングビームＢを生成する。ポインティングビームＢは、計測光ＭＬ３が向けられるリフレクタ１３６上の位置を識別するために用いられる。ポインティングビームＢは、可視光を含んでいてもよい。ポインティングビーム源２３２が生成したポインティングビームＢは、ビームスプリッタ２３３、２３４及び２３５並びにミラー２３６を介して、ハウジング２２０に形成された射出口２２１から射出される。射出口２２１から射出されたポインティングビームＢは、リフレクタ１３６に入射する。但し、光学アセンブリ２３０は、ポインティングビームＢをリフレクタ１３６に照射しなくてもよい。
尚、計測装置２は、米国特許出願公開第２０１２／１８８５５７号明細書に記載されたレーザーレーダーシステムを含む計測装置に限定されない。例えば、計測装置２は、米国特許第７８００７５８号に記載されたレーザ座標計測装置を含む計測装置（例えば、強度変調した計測光を利用した計測装置）であってもよい。例えば、計測装置２は、米国特許第６８４７４３６号に記載された絶対距離計を含む計測装置（例えば、強度変調した計測光を利用した計測装置）であってもよい。
或いは、計測装置２は、図９に示す光学アセンブリ２３０に代えて、上述した計測光ＭＬ２を用いてワークＷの位置を計測する方法と同様の方法を用いて加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を計測可能な光学アセンブリ２３０’を備えていてもよい。光学アセンブリ２３０’の一例が図１０に示されている。図１０に示すように、光学アセンブリ２３０’は、計測光源１２’＃１と、計測光源１２’＃２と、ミラー１３２０’と、ビームスプリッタ１３２１’と、ビームスプリッタ１３２２’と、検出器１３２３’と、ビームスプリッタ１３２４’と、ミラー１３２５’と、検出器１３２６’と、ミラー１３２７’と、ガルバノミラー１３２８’と、ガルバノミラー１３４１’と、ｆθレンズ１３４２’とを備えている。計測光源１２’＃１と、計測光源１２’＃２と、ミラー１３２０’と、ビームスプリッタ１３２１’と、ビームスプリッタ１３２２’と、検出器１３２３’と、ビームスプリッタ１３２４’と、ミラー１３２５’と、検出器１３２６’と、ミラー１３２７’と、ガルバノミラー１３２８’と、ガルバノミラー１３４１’と、ｆθレンズ１３４２’とは、上述した、計測光源１２＃１と、計測光源１２＃２と、ミラー１３２０と、ビームスプリッタ１３２１と、ビームスプリッタ１３２２と、検出器１３２３と、ビームスプリッタ１３２４と、ミラー１３２５と、検出器１３２６と、ミラー１３２７と、ガルバノミラー１３２８と、ガルバノミラー１３４１と、ｆθレンズ１３４２と同様であってもよい。つまり、光学アセンブリ２３０’は、計測光源１２’＃１からの計測光ＭＬ３＃１と計測光源１２’＃２からの計測光ＭＬ３＃２との干渉光を、検出器１３２３’及び１３２６’を用いて検出することで、加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を計測してもよい。尚、上述したようにハウジング２２０が回転することで計測光ＭＬ３＃１及び＃２の照射位置が変更可能であるため、光学アセンブリ２３０’は、ガルバノミラー１３２８及び１３４１を備えていなくてもよい。
（１－５）加工動作
続いて、ワークＷを加工するために加工システムＳＹＳａが行う加工動作について説明する。
（１－５－１）加工動作の対象となるワークＷの具体例
初めに、図１１を参照しながら、加工動作の対象となるワークＷの一具体例について説明する。
図１１に示すように、加工装置１は、加工装置１よりも大きなワークＷを加工してもよい。図１１に示す例では、加工装置１は、航空機の少なくとも一部に相当するワークＷを加工している。この場合、加工装置１は、航空機の少なくとも一部に上述したリブレット構造を形成するように、航空機の少なくとも一部を加工してもよい。例えば、加工装置１は、航空機の機体、主翼、水平尾翼及び／又は垂直尾翼のうちの少なくとも一部に上述したリブレット構造を形成するように、航空機の少なくとも一部を加工してもよい。但し、加工装置１は、加工装置１よりも小さなワークＷを加工してもよい。加工装置１は、加工装置１と同じ大きさのワークＷを加工してもよい。また、加工装置１は、加工装置１が備えるヘッド駆動系１４の移動ストロークよりも大きなサイズを持つワークＷを加工してもよい。加工装置１は、加工装置１が備えるヘッド駆動系１４を用いて加工ヘッド１３を動かすことなく加工光ＥＬを照射可能な範囲（例えば、後述するショット領域ＳＡ）よりも大きなサイズを持つワークＷを加工してもよい。
上述したように、リブレット構造は、ワークＷの表面の流体に対する抵抗（特に、摩擦抵抗及び乱流摩擦抵抗の少なくとも一方）を低減可能な構造である。このため、加工装置１は、流体に対する抵抗を低減することが望まれる物体の少なくとも一部に相当するワークＷを加工してもよい。例えば、加工装置１は、少なくとも一部が流体（例えば、気体及び液体の少なくとも一方）内を進むように移動可能な物体（つまり、移動体）の少なくとも一部に相当するワークＷを加工してもよい。移動体の一例として、ヘリコプタ及びドローンの少なくとも一つがあげられる。この場合、例えば、加工装置１は、ヘリコプタ及びドローンの少なくとも一つの機体及び／回転翼の少なくとも一部を加工してもよい。移動体の他の例として、鉄道車両、リニアモーターカー、自動車、自転車、船及びロケットがあげられる。この場合、鉄道車両の車体、リニアモーターカーの車体、自動車の車体、自転車のフレーム、船の船体及び／又はロケットの機体の少なくとも一部を加工してもよい。移動体の他の一例として、タービン、ファン及び風車の少なくとも一方があげられる。このとき、加工部位は回転部分（移動部分）には限定されず、流体と接触する固定部分であってもよい。或いは、加工装置１は、流れる流体に少なくとも一部が接する物体に相当するワークＷを加工してもよい。流れる流体に少なくとも一部が接する物体の一例として、内部の管路を流体が流れる配管があげられる。この場合、加工装置１は、管路に面する配管の内壁の少なくとも一部を加工してもよい。
（１－５－２）加工動作の流れ
続いて、図１２を参照しながら、加工動作の流れの一例について説明する。図１２は、加工動作の流れの一例を示すフローチャートである。
図１２に示すように、制御装置３は、レシピ情報を取得する（ステップＳ１０）。レシピ情報は、ワークＷを加工するために加工システムＳＹＳａが利用する情報である。このため、レシピ情報は、ワークＷの加工に関する様々な情報を含んでいてもよい。例えば、レシピ情報は、加工対象となっているワークＷに関するワーク情報を含んでいてもよい。ワーク情報は、ワークＷの形状に関する情報、ワークＷのサイズに関する情報及びワークＷの位置に関する情報のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。レシピ情報は、ワーク情報に加えて又は代えて、ワークＷの各部分に行うべき加工の内容に関する加工内容情報を含んでいてもよい。例えば、加工内容情報は、ワークＷの各部分に形成するべきリブレット構造の特性（例えば、リブレット構造を構成する溝の幅、深さ、延びる向き及びピッチの少なくとも一つ）に関する情報を含んでいてもよい。このリブレット構造の特性を、リブレット構造のモルフォロジー（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）と称してもよい。
レシピ情報は、ワークＷの表面に設定されるショット領域ＳＡに関するショット領域情報を含んでいてもよい。ショット領域ＳＡを示す斜視図である図１３に示すように、ワークＷ上には、複数のショット領域ＳＡが設定されてもよい。特に、上述したように加工装置１が加工装置１よりも大きなワークＷを加工する場合には、ワークＷ上に複数のショット領域ＳＡが設定される可能性が高い。各ショット領域ＳＡは、加工ヘッド１３とワークＷとの位置関係を固定した状態で（つまり、変更することなく）加工装置１による加工が行われる領域（言い換えれば、範囲）を示していてもよい。上述したようにワークＷが加工光ＥＬによって加工されるため、加工装置１による加工が行われる領域は、加工ヘッド１３が加工光ＥＬを照射可能な領域に相当する。更に、加工ヘッド１３とワークＷとの位置関係を固定した状態では、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置は、ガルバノミラー１３４１によって変更される。このため、典型的には、ショット領域ＳＡは、図１３に示すように、加工ヘッド１３とワークＷとの位置関係を固定した状態でガルバノミラー１３４１によって偏向される加工光ＥＬの走査範囲と一致する又は当該走査範囲よりも狭い領域になるように設定されてもよい。
ショット領域情報は、ワークＷ上での各ショット領域ＳＡの位置に関する情報を含んでいてもよい。ショット領域情報は、ワークＷ上での各ショット領域ＳＡのサイズに関する情報を含んでいてもよい。ショット領域情報は、ワークＷ上での各ショット領域ＳＡの大きさに関する情報を含んでいてもよい。尚、制御装置３がワークＷの表面に複数のショット領域ＳＡを設定してもよい。この場合、レシピ情報にショット領域情報が含まれていなくてもよい。
ワークＷの表面に複数のショット領域ＳＡが設定される場合には、加工装置１は、複数のショット領域ＳＡを順に加工する。具体的には、加工装置１は、一のショット領域ＳＡに対して加工ヘッド１３が加工光ＥＬを照射可能となる位置に向けて、加工ヘッド１３を移動させる。その後、加工装置１は、一のショット領域ＳＡに対して加工光ＥＬを照射することで、一のショット領域ＳＡを加工する。一のショット領域ＳＡの加工を完了した後に、加工装置１は、一のショット領域ＳＡとは異なる他のショット領域ＳＡに対して加工ヘッド１３が加工光ＥＬを照射可能となる位置に向けて、加工ヘッド１３を移動させる。その後、加工装置１は、他のショット領域ＳＡに対して加工光ＥＬを照射することで、他のショット領域ＳＡを加工する。以降、加工装置１は、複数のショット領域ＳＡの加工が完了するまで、同様の動作を繰り返す。
このため、制御装置３は、レシピ情報に基づいて、加工装置１が加工するべき一のショット領域ＳＡのワークＷ上での位置（典型的には、基準座標系における位置）を特定する（ステップＳ１１）。以下の説明では、説明の便宜上、ステップＳ１１で特定された一のショット領域ＳＡを、加工対象ショット領域ＰＳＡと称する。尚、制御装置３がワークＷの表面に複数のショット領域ＳＡを設定した場合には、制御装置３は、制御装置３が設定した複数のショット領域ＳＡのうちの一つを、加工対象ショット領域ＰＳＡに設定してもよい。
その後、制御装置３は、計測装置２による計測結果に基づいて、加工ヘッド１３の位置を特定する（ステップＳ１２）。また、制御装置３は、必要に応じて、ワークＷの位置を特定してもよい。尚、計測装置２は、図２に示す加工動作が行われている期間中は、加工ヘッド１３の位置を計測し続けていてもよい。但し、計測装置２は、計測装置２による計測結果が必要となるタイミングで、加工ヘッド１３の位置を計測してもよい。計測装置２は、加工ヘッド１３の位置を周期的に計測してもよい。計測装置２は、加工ヘッド１３の位置をランダムなタイミングで計測してもよい。
その後、制御装置３は、ステップＳ１１で特定した加工対象ショット領域ＰＳＡの位置と、ステップＳ１２で特定した加工ヘッド１３の位置とに基づいて、加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工ヘッド１３が加工光ＥＬを照射可能となる位置に向けて、加工ヘッド１３を移動させる（ステップＳ１３）。具体的には、制御装置３は、自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方を制御することで、加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工ヘッド１３が加工光ＥＬを照射可能となる位置に向けて、加工ヘッド１３を移動させる。つまり、制御装置３は、自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方を制御することで、加工対象ショット領域ＰＳＡに向けて加工ヘッド１３を移動させる。その結果、加工ヘッド１３は、図１４に示すように加工ヘッド１３が加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工光ＥＬを照射することができない位置から、図１５に示すように加工ヘッド１３が加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工光ＥＬを照射することが可能な位置へと移動する。
加工ヘッド１３に撮像装置１５が取り付けられているため、加工ヘッド１３が移動すると、撮像装置１５もまた移動する。この場合、加工ヘッド１３が加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工光ＥＬを照射することが可能な位置に加工ヘッド１３が位置している状態で、撮像装置１５は、加工対象ショット領域ＰＳＡを撮像可能となっていてもよい。このため、撮像装置１５は、加工ヘッド１３が加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工光ＥＬを照射することが可能な位置に加工ヘッド１３が位置している状態で、撮像装置１５が加工対象ショット領域ＰＳＡを撮像可能となるように、加工ヘッド１３に対して位置合わせされていてもよい。
上述したようにアーム駆動系１４２による加工ヘッド１３の移動精度が自走駆動系１４１よる加工ヘッド１３の移動精度よりも高い場合には、制御装置３は、自走駆動系１４１を用いて加工ヘッド１３を相対的に粗い精度で移動させた後に、アーム駆動系１４２を用いて加工ヘッド１３を相対的に細かい精度で移動させてもよい。つまり、制御装置３は、自走駆動系１４１を用いて加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工ヘッド１３を相対的に粗い精度で位置合わせした後に、アーム駆動系１４２を用いて加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工ヘッド１３を相対的に細かい精度で位置合わせしてもよい。
制御装置３は、加工ヘッド１３が移動している間にワークＷに対して加工装置１（特に、加工ヘッド１３及びヘッド駆動系１４）が干渉しないように、自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方を制御してもよい。つまり、制御装置３は、加工ヘッド１３が移動している間にワークＷに加工装置１（特に、加工ヘッド１３及びヘッド駆動系１４）が接触又は衝突しないように、自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方を制御してもよい。この場合、自走駆動系１４１は、ワークＷに干渉することなく移動可能な駆動系であるとみなしてもよい。
一方で、自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方が加工ヘッド１３を移動させている期間中は、微動駆動系１４３は、加工ヘッド１３を移動させなくてもよい。自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方が加工ヘッド１３を移動させている期間中は、加工装置１は、ワークＷに加工光ＥＬを照射しなくてもよい。このため、自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方が加工ヘッド１３を移動させている期間中は、加工光ＥＬを偏向するガルバノミラー１３４１は、駆動しなくてもよい。つまり、ガルバノミラー１３４１は、ヘッド座標系におけるＸＹ平面に沿った面内において加工光ＥＬの集光位置を変更しなくてもよい。ガルバノミラー１３４１は、ワークＷ上での加工光ＥＬの照射位置を変更しなくてもよい。
加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工ヘッド１３が加工光ＥＬを照射可能な位置に加工ヘッド１３が移動した後、制御装置３は、撮像装置１５による計測結果に基づいて微動駆動系１４３を制御する（ステップＳ１４）。このため、加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工ヘッド１３が加工光ＥＬを照射可能な位置に加工ヘッド１３が移動した後に、撮像装置１５は、ワークＷ（特に、加工対象ショット領域ＰＳＡ）の撮像を開始してもよい。つまり、加工装置１は、加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工ヘッド１３が加工光ＥＬを照射可能な位置に加工ヘッド１３が移動した後に、撮像装置１５を用いてワークＷの位置を計測し始めてもよい。但し、加工装置１が微動駆動系１４３を備えていない場合には、加工システムＳＹＳａは、ステップＳ１４における動作を行わなくてもよい。
制御装置３は、撮像装置１５による計測結果から加工対象ショット領域ＰＳＡを認識し、認識した加工対象ショット領域ＰＳＡと加工ヘッド１３（特に、ｆθレンズ１３４２）との相対的な位置関係が固定されるように、撮像装置１５による計測結果に基づいて微動駆動系１４３を制御してもよい。つまり、制御装置３は、認識した加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工ヘッド１３（特に、ｆθレンズ１３４２）が静止するように、撮像装置１５による計測結果に基づいて微動駆動系１４３を制御してもよい。この場合、仮に加工ヘッド１３に対してワークＷが移動したとしても、微動駆動系１４３は、ワークＷの移動に合わせて加工ヘッド１３を移動させる。例えば、加工ヘッド１３に対してワークＷが一の方向に向かって一の移動量だけ移動したとしても、微動駆動系１４３は、ワークＷの移動に合わせて加工ヘッド１３を一の方向に向かって一の移動量だけ移動させる。その結果、加工対象ショット領域ＰＳＡと加工ヘッド１３（特に、ｆθレンズ１３４２）との相対的な位置関係が変わることはなくなる。このため、制御装置３は、加工対象ショット領域ＰＳＡ内の所望位置に加工光ＥＬが照射されるようにガルバノミラー１３４１を制御する際に、加工ヘッド１３に対するワークＷの移動を考慮しなくともよくなる。つまり、制御装置３は、加工ヘッド１３に対するワークＷの移動を考慮することなく、加工対象ショット領域ＰＳＡ内の所望位置に加工光ＥＬを照射するようにガルバノミラー１３４１を制御することができる。加工対象ショット領域ＰＳＡと加工ヘッド１３（特に、ｆθレンズ１３４２）との相対的な位置関係が変わらないことから、制御装置３は、認識した加工対象ショット領域ＰＳＡと加工ヘッド１３（特に、ｆθレンズ１３４２）との相対的な位置関係を変更しない制御を行っているとも言える。
上述したように撮像装置１５がワークＷに形成されたワークマーカＷＭを撮像する場合には、ワークマーカＷＭは、各ショット領域ＳＡに形成されていてもよい。例えば、複数のショット領域ＳＡに形成されたワークマーカＷＭを示す図１６に示すように、各ショット領域ＳＡには、他のショット領域ＳＡ内においてワークマーカＷＭが形成されている位置と同じ位置にワークマーカＷＭが形成されていてもよい。複数のワークマーカＷＭを含むマーカ群ＷＭＧが形成される場合には、各ショット領域ＳＡには、他のショット領域ＳＡ内においてマーカ群ＷＭＧが形成されている位置と同じ位置にマーカ群ＷＭＧが形成されていてもよい。この場合、制御装置３は、加工対象ショット領域ＰＳＡに形成されているワークマーカＷＭの位置に基づいて、加工対象ショット領域ＰＳＡの位置を算出してもよい。或いは、制御装置３は、加工対象ショット領域ＰＳＡと所定の位置関係を有する他のショット領域ＳＡに形成されているワークマーカＷＭの位置に基づいて、加工対象ショット領域ＰＳＡの位置を算出してもよい。
ワークマーカＷＭは、加工装置１がワークＷを加工する前に、ワークＷ上に予め形成されていてもよい。或いは、ワークマーカＷＭは、加工装置１が形成してもよい。例えば、加工装置１は、加工対象ショット領域ＰＳＡに設定された第１のショット領域ＳＡを加工し始める前に、第１のショット領域ＳＡ（或いは、第１のショット領域ＳＡに対して所定の位置関係を有する位置）に加工光ＥＬを照射することで、ワークマーカＷＭを形成してもよい。この場合、撮像装置１５は、加工装置１が第１のショット領域ＳＡを加工している期間中に、第１のショット領域ＳＡ（或いは、第１のショット領域ＳＡに対して所定の位置関係を有する位置）に形成されたワークマーカＷＭを撮像してもよい。制御装置３は、第１のショット領域ＳＡに形成されたワークマーカＷＭの位置に基づいて、第１のショット領域ＳＡの位置を算出してもよい。或いは、加工装置１は、加工対象ショット領域ＰＳＡに設定された第１のショット領域ＳＡを加工する期間の少なくとも一部において、第１のショット領域ＳＡの次に加工される第２のショット領域ＳＡ（或いは、第２のショット領域ＳＡに対して所定の位置関係を有する位置であり、例えば、第１のショット領域ＳＡ）に加工光ＥＬを照射することで、ワークマーカＷＭを形成してもよい。この場合、撮像装置１５は、加工装置１が第２のショット領域ＳＡを加工している期間中に、第２のショット領域ＳＡ（或いは、第２のショット領域ＳＡに対して所定の位置関係を有する位置であり、例えば、第１のショット領域ＳＡ）に形成されたワークマーカＷＭを撮像してもよい。制御装置３は、第２のショット領域ＳＡ（或いは、第２のショット領域ＳＡに対して所定の位置関係を有する位置であり、例えば、第１のショット領域ＳＡ）に形成されたワークマーカＷＭの位置に基づいて、第１のショット領域ＳＡの位置を算出してもよい。
制御装置３が撮像装置１５による計測結果に基づいて微動駆動系１４３を制御している期間中は、微動駆動系１４３によって加工ヘッド１３が加工対象ショット領域ＰＳＡに対して高精度に位置合わせされる。このため、制御装置３が撮像装置１５による計測結果に基づいて微動駆動系１４３を制御している期間中は、移動精度が微動駆動系１４３よりも低い自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２は、加工ヘッド１３を移動させなくてもよい。
尚、ステップＳ１３において自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方が加工ヘッド１３を移動させている間に、制御装置３は、撮像装置１５による計測結果に基づいて微動駆動系１４３を制御してもよい。つまり、ステップＳ１３において自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方が加工ヘッド１３を移動させている間に、撮像装置１５は、ワークＷ（特に、加工対象ショット領域ＰＳＡ）の撮像を開始してもよい。加工装置１は、ステップＳ１３において自走駆動系１４１及びアーム駆動系１４２の少なくとも一方が加工ヘッド１３を移動させている間に、撮像装置１５を用いてワークＷの位置を計測し始めてもよい。
撮像装置１５による計測結果に基づいて微動駆動系１４３が制御されている期間中に、加工装置１は、加工対象ショット領域ＰＳＡの加工を開始する。具体的には、加工装置１は、レシピ情報に基づいて加工対象ショット領域ＰＳＡの加工内容を特定し、特定した加工内容に応じた加工が加工対象ショット領域ＰＳＡに対して行われるように、加工対象ショット領域ＰＳＡに対して加工光ＥＬを照射する（ステップＳ１５）。例えば、加工装置１は、レシピ情報に基づくリブレット構造が加工対象ショット領域ＰＳＡに形成されるように、ガルバノミラー１３４１を用いて加工対象ショット領域ＰＳＡ内の所望位置に加工光ＥＬを照射してもよい。
加工対象ショット領域ＰＳＡが加工されている期間中は、制御装置３は、加工ヘッド１３による計測結果とレシピ情報とに基づいて、ガルバノミラー１３４１を制御する（ステップＳ１６）。つまり、制御装置３は、撮像装置１５による計測結果に基づいて微動駆動系１４３を制御しながら、加工ヘッド１３による計測結果に基づいて、ガルバノミラー１３４１を制御する。具体的には、加工ヘッド１３に対してワークＷが移動したことに起因して微動駆動系１４３がワークＷの移動に合わせて加工ヘッド１３を移動させている間又は移動させた後に、制御装置３は、加工ヘッド１３による計測結果に基づいて、ガルバノミラー１３４１を制御する。但し、加工装置１がガルバノミラー１３４１を備えていない場合には、加工システムＳＹＳａは、ステップＳ１６における動作を行わなくてもよい。
具体的には、制御装置３は、ワークＷの表面上での計測光ＭＬ２の照射位置を加工光ＥＬの照射位置とは独立して変更可能なガルバノミラー１３２８を制御することで、加工対象ショット領域ＰＳＡ上の複数個所に計測光ＭＬ２を照射してもよい。その結果、制御装置３は、加工対象ショット領域ＰＳＡの形状（ワークＷの表面のうち加工対象ショット領域ＰＳＡが設定されている面部分の形状）を特定することができる。尚、制御装置３は、第１のショット領域ＳＡが加工対象ショット領域ＰＳＡに設定されている期間よりも前に（例えば、第２のショット領域ＳＡが加工対象ショット領域ＰＳＡに設定されている間に）、次に加工対象ショット領域ＰＳＡに設定される第２のショット領域ＳＡ上の複数個所に計測光ＭＬ２を照射してもよい。つまり、制御装置３は、第１のショット領域ＳＡが加工対象ショット領域ＰＳＡに設定される前に、次に加工対象ショット領域ＰＳＡに設定される第１のショット領域ＳＡの形状を予め特定しておいてもよい。
その後、制御装置３は、特定した加工対象ショット領域ＰＳＡの形状に基づいて、特定した形状を有する加工対象ショット領域ＰＳＡ内の所望位置に加工光ＥＬが照射されるように、ガルバノミラー１３４１を制御してもよい。一例として、表面の形状が平面となっている加工対象ショット領域ＰＳＡに加工光ＥＬを照射するときのガルバノミラー１３４１の動作と、表面の形状が曲面となっている加工対象ショット領域ＰＳＡに加工光ＥＬを照射するときのガルバノミラー１３４１の動作とが同じである場合には、表面の形状が平面となっている加工対象ショット領域ＰＳＡの表面に照射された加工光ＥＬの特性は、表面の形状が曲面となっている加工対象ショット領域ＰＳＡの表面に照射された加工光ＥＬの特性とは異なるものになる可能性がある。例えば、表面の形状が平面となっている加工対象ショット領域ＰＳＡの表面に照射された加工光ＥＬのフルエンスが、表面の形状が曲面となっている加工対象ショット領域ＰＳＡの表面に照射された加工光ＥＬのフルエンスと異なるものになる可能性がある。そこで、制御装置３は、加工対象ショット領域ＰＳＡの表面の形状の違いに関わらずに、レシピ情報が示す加工内容に基づいて加工対象ショット領域ＰＳＡを加工することができるように、ガルバノミラー１３４１を制御することで加工対象ショット領域ＰＳＡにおける加工光ＥＬの照射態様を制御してもよい。例えば、制御装置３は、加工対象ショット領域ＰＳＡの表面の形状の違いに関わらずに、レシピ情報が示す加工内容に基づいて加工対象ショット領域ＰＳＡが加工されるように、ガルバノミラー１３４１を制御してもよい。例えば、制御装置３は、ガルバノミラー１３４１を制御することで、ヘッド座標系のＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方における加工光ＥＬの集光位置の移動方向、移動量及び移動速度の少なくとも一つを制御してもよい。
ガルバノミラー１３４１は、ヘッド座標系のＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方に沿って加工光ＥＬの集光位置を移動させることに加えて、ヘッド座標系のＺ軸方向（つまり、加工光ＥＬの進行方向）に沿って加工光ＥＬの集光位置を移動可能な光学系であってもよい。ヘッド座標系のＺ軸方向に沿った加工光ＥＬの集光位置は、焦点位置と称されてもよい。このため、ガルバノミラー１３４１は、焦点位置変更装置と称されてもよい。つまり、ガルバノミラー１３４１は、ヘッド座標系のＺ軸方向に沿って加工光ＥＬの集光位置とワークＷの表面との相対的な位置関係を変更可能な光学系であってもよい。この場合、制御装置３は、加工対象ショット領域ＰＳＡの表面の形状の違いに関わらずに、レシピ情報が示す加工内容に基づいて加工対象ショット領域ＰＳＡが加工されるように、ガルバノミラー１３４１を制御してもよい。例えば、制御装置３は、ガルバノミラー１３４１を制御することで、ヘッド座標系のＺ軸方向における加工光ＥＬの集光位置の移動方向、移動量及び移動速度の少なくとも一つを制御してもよい。制御装置３は、加工対象ショット領域ＰＳＡの表面の形状の違いに関わらずに、加工対象ショット領域ＰＳＡの表面又はその近傍に加工光ＥＬの集光位置が設定されるように、ガルバノミラー１３４１を制御してもよい。
尚、上述した集光位置調整光学系１３１３は、ヘッド座標系のＺ軸方向（つまり、加工光ＥＬの進行方向）に沿って加工光ＥＬの集光位置（焦点位置）を移動可能な光学系である。このため、制御装置３は、加工ヘッド１３による計測光ＭＬ２を用いた計測結果に基づいて、ガルバノミラー１３４１に加えて又は代えて、集光位置調整光学系１３１３を制御してもよい。
加工対象ショット領域ＰＳＡの加工を開始した後には、制御装置３は、加工対象ショット領域ＰＳＡの加工が完了したか否かを判定する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７における判定の結果、加工対象ショット領域ＰＳＡの加工が未だ完了していないと判定された場合には（ステップＳ１７：Ｎｏ）、加工システムＳＹＳａは、ステップＳ１４からステップＳ１７までの動作を繰り返す。つまり、加工システムＳＹＳａは、加工対象ショット領域ＰＳＡの加工を継続する。
他方で、ステップＳ１７における判定の結果、加工対象ショット領域ＰＳＡの加工が完了したと判定された場合には（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、制御装置３は、他のショット領域ＳＡを新たに加工するか否かを判定する（ステップＳ１８）。つまり、制御装置３は、他のショット領域ＳＡを新たな加工対象ショット領域ＰＳＡに設定した上で、当該新たな加工対象ショット領域ＰＳＡの加工を開始するか否かを判定する（ステップＳ１８）。例えば、ワークＷ上に設定されている複数のショット領域ＳＡのうちの少なくとも一つの加工が未だ完了していない場合には、制御装置３は、未だ加工されていない少なくとも一つのショット領域ＳＡを新たに加工すると判定してもよい。例えば、ワークＷ上に設定されている複数のショット領域ＳＡの全ての加工が完了した場合には、制御装置３は、他のショット領域ＳＡを新たに加工しなくてもよいと判定してもよい。
ステップＳ１８における判定の結果、他のショット領域ＳＡを新たに加工すると判定された場合には（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、加工システムＳＹＳａは、ステップＳ１１からステップＳ１８までの動作を繰り返す。つまり、加工システムＳＹＳａは、他のショット領域ＳＡを新たな加工対象ショット領域ＰＳＡに設定した上で、当該新たな加工対象ショット領域ＰＳＡを加工する。他方で、ステップＳ１８における判定の結果、他のショット領域ＳＡを新たに加工しないと判定された場合には（ステップＳ１８：Ｎｏ）、加工システムＳＹＳａは、図１２に示す加工動作を終了してもよい。
（１－６）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、撮像装置１５、加工ヘッド１３及び計測装置２のうちの少なくとも一つを用いて、ワークＷの位置を計測することができる。更に、加工システムＳＹＳａは、計測装置２を用いて、加工ヘッド１３の位置を計測することができる。このため、加工システムＳＹＳａは、加工ヘッド１３とワークＷとの相対的な位置関係を高精度に特定することができ、ワークＷに対して加工ヘッド１３を高精度に位置合わせすることができる。その結果、加工システムＳＹＳａは、ワークＷを高精度に加工することができる。
加えて、加工システムＳＹＳａは、計測方法が異なる三つの計測装置として機能可能な撮像装置１５、加工ヘッド１３及び計測装置２のうちの少なくとも一つを用いて、ワークＷ及び加工ヘッド１３の少なくとも一つの位置を計測することができる。このため、加工システムＳＹＳａは、第１の計測方法を用いた計測装置では計測することが難しい物体の位置を、第１の計測方法とは異なる第２の計測方法を用いた計測装置で計測することができる。このため、加工システムＳＹＳａは、計測方法が異なる複数の計測装置を備えていない比較例の加工システムと比較して、ワークＷ及び加工ヘッド１３の少なくとも一つの位置を高精度に計測することができる。
（２）第２実施形態に係る加工システムＳＹＳｂ
続いて、図１７を参照しながら、第２実施形態に係る加工システムＳＹＳ（以降、第２実施形態に係る加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｂ”と称する）について説明する。図１７は、第２実施形態に係る加工システムＳＹＳｂのシステム構成を示すシステム構成図である。
図１７に示すように、第２実施形態に係る加工システムＳＹＳｂは、上述した第１実施形態に係る加工システム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、撮像装置１５に加えて又は代えて、距離計１５ｂ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。
距離計１５ｂは、レーザ光等の測定光をワークＷに対して照射すると共に、ワークＷからの測定光を検出することでワークＷの位置を計測するという点で、ワークＷを撮像することでワークＷの位置を計測する撮像装置１５とは異なる。この場合、距離計１５ｂは、加工ヘッド１３が備える各光学系（特に、少なくともｆθレンズ１３４２）を介することなく、測定光をワークＷに照射する。更に、距離計１５ｂは、加工ヘッド１３が備える各光学系（特に、少なくともｆθレンズ１３４２）を介することなく、ワークＷからの測定光を検出する。このため、距離計１５ｂは、加工ヘッド１３が備える各光学系（特に、少なくともｆθレンズ１３４２）を介することなく、ワークＷの位置を計測する計測装置として機能してもよい。距離計１５ｂのその他の特徴は、撮像装置１５のその他の特徴と同一であってもよい。
距離計１５ｂは、上述した計測光ＭＬ２を射出する加工ヘッド１３と同様に、測定光の照射方向（例えば、ヘッド座標系のＺ軸方向）におけるワークＷの位置（特に、測定光が照射された被照射部の位置）を計測する計測装置として機能してもよい。更に、距離計１５ｂは、ワークＷの複数個所に測定光を照射してもよい。この場合、距離計１５ｂは、上述した計測光ＭＬ２を射出する加工ヘッド１３と同様に、ワークＷの形状を計測する計測装置として機能してもよい。
距離計１５ｂによる計測結果は、撮像装置１５による計測結果と同様の用途で用いられてもよい。例えば、制御装置３は、距離計１５ｂによる計測結果に基づいて微動駆動系１４３を制御してもよい（図１２のステップＳ１４参照）。
距離計１５ｂは、撮像装置１５と同様に加工ヘッド１３に配置されている（つまり、取り付けられている又は固定されている）。つまり、距離計１５ｂの配置態様は、撮像装置１５の配置態様と同一であってもよい。このため、加工ヘッド１３の移動に伴って、距離計１５ｂもまた移動する。
尚、距離計１５ｂの一例として、例えば、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）センサがあげられる。また、加工システムＳＹＳｂが撮像装置１５に加えて距離計１５ｂを備える場合、加工システムＳＹＳｂは、ＲＧＢ－Ｄセンサ（つまり、深度を計測可能なセンサ）を用いて、加工ヘッド１３の位置を計測してもよい。
このような第２実施形態に係る加工システムＳＹＳｂは、上述した第１実施形態に係る加工システム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。
（３）第３実施形態に係る加工システムＳＹＳｃ
続いて、図１８を参照しながら、第３実施形態に係る加工システムＳＹＳ（以降、第３実施形態に係る加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｃ”と称する）について説明する。図１８は、第３実施形態に係る加工システムＳＹＳｃのシステム構成を示すシステム構成図である。
図１８に示すように、第３実施形態に係る加工システムＳＹＳｃは、上述した第１実施形態に係る加工システムＳＹＳａと比較して、加工装置１に代えて加工装置１ｃを備えているという点で異なる。更に、加工システムＳＹＳｃは、加工システムＳＹＳａと比較して、計測装置２を備えていなくてもよいという点で異なる。但し、加工システムＳＹＳｃは、計測装置２を備えていてもよい。加工システムＳＹＳｃ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１ｃは、加工装置１と比較して、衛星測位装置１６ｃ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１のその他の特徴と同一であってもよい。
衛星測位装置１６ｃは、加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を計測可能であるという点で、上述した計測装置２と同じである。但し、衛星測位装置１６ｃによる加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置の計測方法は、計測装置２による加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置の計測方法とは異なる。具体的には、衛星測位装置１６ｃは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等の衛星測位システムを用いて、加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を計測する。このため、衛星測位装置１６ｃは、加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方に対して固定された位置（つまり、加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方との位置関係が変わらない位置）に配置され且つ衛星測位システムを構成する人工衛星からの信号を受信可能な受信装置を含んでいてもよい。受信装置による受信結果（つまり、衛星測位装置１６ｃによる計測結果）は、制御装置３に出力される。制御装置３は、受信装置による受信結果に基づいて、受信装置が配置された加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を算出する。尚、加工システムＳＹＳｃは、衛星測位装置１６ｃに加えて又は代えて、ローカル測位装置を備えていてもよい。つまり、加工システムＳＹＳｃは、衛星測位装置１６ｃに加えて又は代えて、ローカル測位装置を用いて、加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を計測してもよい。
このような第３実施形態に係る加工システムＳＹＳｃは、上述した第１実施形態に係る加工システム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。
尚、上述した第２実施形態に係る加工システムＳＹＳｂが、第３実施形態に係る加工システムＳＹＳｃに特有の構成要件を備えていてもよい。第３実施形態に係る加工システムＳＹＳｃに特有の構成要件は、衛星測位装置１６ｃに関する構成要件を含んでいてもよい。
（４）第４実施形態に係る加工システムＳＹＳｄ
続いて、図１９を参照しながら、第４実施形態に係る加工システムＳＹＳ（以降、第４実施形態に係る加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｄ”と称する）について説明する。図１９は、第４実施形態に係る加工システムＳＹＳｄのシステム構成を示すシステム構成図である。
図１９に示すように、第４実施形態に係る加工システムＳＹＳｄは、上述した第１実施形態に係る加工システム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。更に、加工システムＳＹＳｄは、加工システムＳＹＳａと比較して、計測装置２を備えていなくてもよいという点で異なる。但し、加工システムＳＹＳｄは、計測装置２を備えていてもよい。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、ジャイロセンサ１６ｄ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。
ジャイロセンサ１６ｄは、加工ヘッド１３の角速度を検出可能な角速度検出装置である。このため、ジャイロセンサ１６ｄは、加工ヘッド１３に配置されていてもよい。ジャイロセンサ１６ｄが検出した加工ヘッド１３の角速度は、制御装置３に出力される。制御装置３は、加工ヘッド１３の角速度に基づいて、加工ヘッド１３の位置を算出してもよい。例えば、制御装置３は、加工ヘッド１３の角速度を積分することで加工ヘッド１３の移動量を算出し、加工ヘッド１３の移動量に基づいて加工ヘッド１３の位置を算出してもよい。より具体的には、このため、ジャイロセンサ１６ｄは、加工ヘッド１３の位置を計測可能な計測装置として機能しているとみなしてもよい。
加工システムＳＹＳｄは、加工ヘッド１３の角速度を検出可能なジャイロセンサ１６ｄに加えて又は代えて、ワークＷの角速度を検出可能なジャイロセンサ１６ｄを備えていてもよい。ワークＷの角速度を検出可能なジャイロセンサ１６ｄは、ワークＷに配置されていてもよい。ジャイロセンサ１６ｄが検出したワークＷの角速度は、制御装置３に出力される。制御装置３は、ワークＷの角速度に基づいて、ワークＷの位置を算出してもよい。例えば、制御装置３は、ワークＷの角速度を積分することでワークＷの移動量を算出し、ワークＷの移動量に基づいてワークＷの位置を算出してもよい。このため、ジャイロセンサ１６ｄは、ワークＷの位置を計測可能な計測装置として機能しているとみなしてもよい。
このような第４実施形態に係る加工システムＳＹＳｄは、上述した第１実施形態に係る加工システム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。
尚、上述した第２実施形態に係る加工システムＳＹＳｂから第３実施形態に係る加工システムＳＹＳｃの少なくとも一つが、第４実施形態に係る加工システムＳＹＳｄに特有の構成要件を備えていてもよい。第４実施形態に係る加工システムＳＹＳｄに特有の構成要件は、ジャイロセンサ１６ｄに関する構成要件を含んでいてもよい。
（５）第５実施形態に係る加工システムＳＹＳｅ
続いて、図２０及び図２１を参照しながら、第５実施形態に係る加工システムＳＹＳ（以降、第５実施形態に係る加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｅ”と称する）について説明する。図２０は、第５実施形態に係る加工システムＳＹＳｅのシステム構成を示すシステム構成図である。図２１は、第５実施形態に係る加工システムＳＹＳｅの加工装置１ｅの外観を示す正面図である。
図２０及び図２１に示すように、第５実施形態に係る加工システムＳＹＳｅは、上述した第１実施形態に係る加工システム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、ヘッド駆動系１４に代えてヘッド駆動系１４ｅ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。ヘッド駆動系１４ｅは、ヘッド駆動系１４と比較して、自走駆動系１４１に加えて又は代えて、飛行駆動系１４１ｅを備えているという点で異なる。ヘッド駆動系１４ｅのその他の特徴は、ヘッド駆動系１４のその他の特徴と同一であってもよい。
飛行駆動系１４１ｅは、支持面ＳＳから離れた位置を飛行可能であるという点で、支持面ＳＳ上を自走可能な自走駆動系１４１とは異なる。つまり、飛行駆動系１４１ｅは、支持面ＳＳから離れた位置を飛行することで加工ヘッド１３を移動させるという点で、支持面ＳＳ上を自走することで加工ヘッド１３を移動させる自走駆動系１４１とは異なる。尚、支持面ＳＳから離れた位置は、支持面ＳＳが存在する位置とは異なる位置及び支持面ＳＳとの間に空間が存在する位置の少なくとも一方を意味していてもよい。また、飛行駆動系１４１ｅが飛行する状態は、飛行駆動系１４１ｅが空中を飛ぶ状態を意味していてもよい。飛行駆動系１４１ｅのその他の特徴は、自走駆動系１４１のその他の特徴と同一であってもよい。
このような第５実施形態に係る加工システムＳＹＳｅは、上述した第１実施形態に係る加工システム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。
尚、上述した第２実施形態に係る加工システムＳＹＳｂから第４実施形態に係る加工システムＳＹＳｄの少なくとも一つが、第５実施形態に係る加工システムＳＹＳｅに特有の構成要件を備えていてもよい。第５実施形態に係る加工システムＳＹＳｅに特有の構成要件は、飛行駆動系１４１ｅに関する構成要件を含んでいてもよい。
（６）第６実施形態に係る加工システムＳＹＳｆ
続いて、図２２を参照しながら、第６実施形態に係る加工システムＳＹＳ（以降、第６実施形態に係る加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｆ”と称する）について説明する。図２２は、第６実施形態に係る加工システムＳＹＳｆのシステム構成を示すシステム構成図である。
図２２に示すように、第６実施形態に係る加工システムＳＹＳｆは、上述した第１実施形態に係る加工システムＳＹＳａと比較して、複数の加工装置１を備えているという点で異なる。図２２に示す例では、加工システムＳＹＳｆは、ｎ（但し、ｎは２以上の整数）個の加工装置１（具体的には、加工装置１＃１から加工装置１＃ｎ）を備えている。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。
複数の加工装置１のそれぞれは、上述した加工装置１に相当する。このため、各加工装置１＃ｋ（但し、ｋは１以上且つｎ以下の整数を示す変数）は、加工光源１１と、計測光源１２と、加工ヘッド１３と、ヘッド駆動系１４（つまり、自走駆動系１４１、アーム駆動系１４２及び微動駆動系１４３）と、撮像装置１５とを備えている。尚、以下では、説明の便宜上、加工装置１＃ｋが備える構成要件及び加工装置１＃ｋに固有の構成要件のそれぞれの参照符号の末尾に「＃ｋ」というラベルを付する。
複数の加工装置１は、それぞれ、異なる複数の加工空間ＰＳＰに配置される。具体的には、複数の加工装置１の配置位置を示す平面図である図２３に示すように、加工装置１＃１は、加工空間ＰＳＰ＃１に配置され、加工装置１＃２は、加工空間ＰＳＰ＃２に配置され、・・・、加工装置１＃ｎは、加工空間ＰＳＰ＃ｎに配置されてもよい。ヘッド駆動系１４＃ｋは、加工空間ＰＳＰ＃ｋ内において加工ヘッド１３＃ｋを移動させてもよい。一方で、ヘッド駆動系１４＃ｋは、加工空間ＰＳＰ＃ｋの外部に加工ヘッド１３＃ｋがはみ出ない（更には、加工装置１＃ｋがはみ出ない）ように、加工ヘッド１３＃ｋを移動させてもよい。加工装置１＃ｋは、ワークＷのうち加工空間ＰＳＰ＃ｋに含まれる部分を加工する。つまり、加工装置１＃ｋは、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃ｋに含まれる領域に加工光ＥＬを照射することで当該領域を加工する。具体的には、図２３に示すように、加工装置１＃１は、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃１に含まれる領域ＷＰ＃１を加工し、加工装置１＃２は、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃２に含まれる領域ＷＰ＃２を加工し、・・・、加工装置１＃ｎは、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃ｎに含まれる領域ＷＰ＃ｎを加工する。
加工空間＃ｋは、加工空間＃ｋとは異なる加工空間ＰＳＰ＃ｍ（但し、ｍは１以上且つｎ以下であって且つ変数ｋとは異なる整数を示す変数）と重複していなくてもよい。或いは、加工空間＃ｋは、加工空間ＰＳＰ＃ｍと少なくとも部分的に重複していてもよい。図２３に示す例では、加工空間ＰＳＰ＃１が加工空間ＰＳＰ＃２と部分的に重複している。
計測装置２は、複数の加工装置１がそれぞれ備える複数の加工ヘッド１３の位置を計測する。つまり、計測装置２は、（ｉ）加工装置１＃１に計測光ＭＬ３を照射することで加工装置１＃１の加工ヘッド１３＃１の位置を計測し、（ｉｉ）加工装置１＃２に計測光ＭＬ３を照射することで加工装置１＃２の加工ヘッド１３＃２の位置を計測し、・・・、（ｎ）加工装置１＃ｎに計測光ＭＬ３を照射することで加工装置１＃ｎの加工ヘッド１３＃ｎの位置を計測する。このため、計測装置２の計測空間ＭＳＰには、複数の加工空間ＰＳＰ＃１からＰＳＰ＃ｎが含まれていてもよい。尚、計測空間ＭＳＰは、その内部に存在する物体の位置を計測装置２が計測することが可能な空間を意味していてもよい。
制御装置３は、複数の加工装置１のそれぞれを制御する。制御装置３は、加工装置１＃ｋを制御するために、少なくとも、撮像装置１５＃ｋによるワークＷの位置の計測結果と、加工ヘッド１３＃ｋによるワークＷの位置の計測結果と、計測装置２による加工ヘッド１３＃ｋの位置の計測結果とを用いてもよい。例えば、制御装置３は、図１２のステップＳ１３において、計測装置２による加工ヘッド１３＃ｋの位置の計測結果に基づいて、加工装置１＃ｋが加工するべき加工対象ショット領域ＰＳＡ（以降、加工対象ショット領域ＰＳＡ＃ｋと称する）に向けて加工ヘッド１３＃ｋが移動するように、自走駆動系１４１＃１及びアーム駆動系１４２＃ｋを制御してもよい。この際、制御装置３は、加工装置１＃ｋが他の加工装置１＃ｍと衝突しないように、ヘッド駆動系１４＃ｋ（特に、自走駆動系１４１＃ｋ及びアーム駆動系１４２＃ｋ）及びヘッド駆動系１４＃ｍ（特に、自走駆動系１４１＃ｍ及びアーム駆動系１４２＃ｍ）を制御してもよい。特に、加工空間ＰＳＰ＃ｋと加工空間ＰＳＰ＃ｍとが少なくとも部分的に重複している場合には、制御装置３は、加工装置１＃ｋが他の加工装置１＃ｍと衝突しないように、ヘッド駆動系１４＃ｋ及び１４＃ｍを制御してもよい。例えば、制御装置３は、図１２のステップＳ１４において、撮像装置１５＃ｋによる計測結果に基づいて、加工対象ショット領域ＰＳＡ＃ｋと加工ヘッド１３＃ｋ（特に、ｆθレンズ１３４２＃ｋ）との相対的な位置関係が固定されるように、微動駆動系１４３＃ｋを制御してもよい。例えば、制御装置３は、図１２のステップＳ１６において、加工ヘッド１３＃ｋによる計測結果に基づいて、ガルバノミラー１３４１＃ｋを制御してもよい。
制御装置３は、複数の加工装置１が同時にワークＷを加工するように、複数の加工装置１を制御してもよい。制御装置３は、複数の加工装置１のうちの少なくとも二つが同時にワークＷを加工するように、複数の加工装置１を制御してもよい。制御装置３は、複数の加工装置１のうちの少なくとも一つがワークＷを加工する一方で、複数の加工装置１のうちの少なくとも他の一つがワークＷを加工しないように、複数の加工装置１を制御してもよい。
このような第６実施形態に係る加工システムＳＹＳｆは、上述した第１実施形態に係る加工システム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。特に、少なくとも二つの加工装置１がワークＷを同時に加工する場合には、ワークＷの加工に関するスループットが向上する。
尚、上述した第２実施形態に係る加工システムＳＹＳｂから第５実施形態に係る加工システムＳＹＳｅの少なくとも一つが、第６実施形態に係る加工システムＳＹＳｆに特有の構成要件を備えていてもよい。第６実施形態に係る加工システムＳＹＳｆに特有の構成要件は、複数の加工装置１に関する構成要件を含んでいてもよい。
（７）第７実施形態に係る加工システムＳＹＳｇ
続いて、図２４を参照しながら、第７実施形態に係る加工システムＳＹＳ（以降、第７実施形態に係る加工システム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実施形態に係る加工システムＳＹＳｇのシステム構成を示すシステム構成図である。
図２４に示すように、第７実施形態に係る加工システムＳＹＳｇは、上述した第６実施形態に係る加工システムＳＹＳｆと比較して、複数の計測装置２を備えているという点で異なる。図２４に示す例では、加工システムＳＹＳｇは、二つの計測装置２（具体的には、計測装置２＃１及び計測装置２＃２）を備えている。但し、加工システムＳＹＳｇは、三つ以上の計測装置２を備えていてもよい。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。
各計測装置２は、各計測装置２の計測空間ＭＳＰ内に存在する少なくとも一つの加工ヘッド１３の位置を計測する。例えば、複数の加工装置１の配置位置を示す平面図である図２５に示すように、計測装置２＃１は、計測装置２＃１の計測空間ＭＳＰ＃１内に存在する少なくとも一つの加工ヘッド１３の位置を計測する。一方で、計測装置２＃２は、計測装置２＃２の計測空間ＭＳＰ＃２内に存在する少なくとも一つの加工ヘッド１３の位置を計測する。図２５に示す例では、計測空間ＭＳＰ＃１内には、ｎ１（但し、ｎ１は１以上の整数）個の加工装置１（具体的には、加工装置１＃１－１から加工装置１＃１－ｎ１）が存在する。このため、計測装置２＃１は、加工装置１＃１－１から加工装置１＃１－ｎ１がそれぞれ備える加工ヘッド１３＃１－１から加工ヘッド１３＃１－ｎ１のそれぞれの位置を計測する。また、図２５に示す例では、計測空間ＭＳＰ＃２内には、ｎ２（但し、ｎ２は１以上の整数）個の加工装置１（具体的には、加工装置１＃２－１から加工装置１＃２－ｎ２）が存在する。このため、計測装置２＃２は、加工装置１＃２－１から加工装置１＃２－ｎ２がそれぞれ備える加工ヘッド１３＃２－１から加工ヘッド１３＃２－ｎ２のそれぞれの位置を計測する。
一の計測空間ＭＳＰは、一の計測空間ＭＳＰとは異なる他の計測空間ＭＳＰと重複していなくてもよい。或いは、一の計測空間ＭＳＰは、他の計測空間ＭＳＰと少なくとも部分的に重複していてもよい。図２５に示す例では、計測空間ＭＳＰ＃１が計測空間ＭＳＰ＃２と部分的に重複している。
加工装置１＃１－１から加工装置１＃１－ｎ１は、それぞれ、計測空間ＭＳＰ＃１に含まれる異なる複数の加工空間ＰＳＰに配置される。具体的には、図２５に示すように、加工装置１＃１－１は、加工空間ＰＳＰ＃１－１に配置され、加工装置１＃１－２は、加工空間ＰＳＰ＃１－２に配置され、・・・、加工装置１＃１－ｎ１は、加工空間ＰＳＰ＃１－ｎ１に配置されてもよい。この場合、加工装置１＃１－１は、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃１－１に含まれる領域ＷＰ＃１－１を加工し、加工装置１＃１－２は、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃１－２に含まれる領域ＷＰ＃１－２を加工し、・・・、加工装置１＃１－ｎ１は、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃１－ｎ１に含まれる領域ＷＰ＃１－ｎ１を加工する。
同様に、加工装置１＃２－１から加工装置１＃２－ｎ２は、それぞれ、計測空間ＭＳＰ＃２に含まれる異なる複数の加工空間ＰＳＰに配置される。具体的には、図２５に示すように、加工装置１＃２－１は、加工空間ＰＳＰ＃２－１に配置され、加工装置１＃２－２は、加工空間ＰＳＰ＃２－２に配置され、・・・、加工装置１＃２－ｎ２は、加工空間ＰＳＰ＃２－ｎ２に配置されてもよい。この場合、加工装置１＃２－１は、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃２－１に含まれる領域ＷＰ＃２－１を加工し、加工装置１＃２－２は、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃２－２に含まれる領域ＷＰ＃２－２を加工し、・・・、加工装置１＃２－ｎ２は、ワークＷの表面のうち加工空間ＰＳＰ＃２－ｎ２に含まれる領域ＷＰ＃２－ｎ２を加工する。
制御装置３は、複数の加工装置１のそれぞれを制御する。制御装置３は、加工装置１＃１－ｋ１（但し、ｋ１は１以上且つｎ１以下の整数を示す変数）を制御するために、少なくとも、加工装置１＃１－ｋ１の撮像装置１５＃１－ｋ１によるワークＷの位置の計測結果と、加工装置１＃１－ｋ１の加工ヘッド１３＃１－ｋ１によるワークＷの位置の計測結果と、計測装置２＃１による加工装置１＃１－ｋ１の加工ヘッド１３＃１－ｋ１の位置の計測結果とを用いてもよい。一方で、制御装置３は、加工装置１＃２－ｋ２（但し、ｋ２は１以上且つｎ２以下の整数を示す変数）を制御するために、少なくとも、加工装置１＃２－ｋ２の撮像装置１５＃２－ｋ２によるワークＷの位置の計測結果と、加工装置１＃２－ｋ２の加工ヘッド１３＃２－ｋ２によるワークＷの位置の計測結果と、計測装置２＃２による加工装置１＃２－ｋ２の加工ヘッド１３＃２－ｋ２の位置の計測結果とを用いてもよい。尚、第７実施形態において制御装置３が複数の加工装置１を制御する方法は、第６実施形態における方法と同一であってもよいため、その詳細な説明は省略する。但し、第７実施形態では、制御装置３は、図１２のステップＳ１３において加工ヘッド１３を移動させる際に、加工装置１＃１－ｋ１が加工装置１＃２－ｋ２と衝突しないように、計測装置２＃１及び２＃２による計測結果に基づいて、加工装置１＃１－ｋ１のヘッド駆動系１４＃１－ｋ１及び加工装置１＃２－ｋ２のヘッド駆動系１４＃２－ｋ２を制御してもよい。
このような第７実施形態に係る加工システムＳＹＳｇは、上述した第６実施形態に係る加工システムＳＹＳｆ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６実施形態に係る加工システムＳＹＳｆ及び第７実施形態に係る加工システムＳＹＳｇでは、加工装置１の数よりも計測装置２の数の方が少なくなっている。しかしながら、加工装置１の数よりも計測装置２の数の方が多くてもよい。また、加工装置１の数と計測装置２の数とが同数であってもよい。
尚、上述した第２実施形態に係る加工システムＳＹＳｂから第５実施形態に係る加工システムＳＹＳｅの少なくとも一つが、第７実施形態に係る加工システムＳＹＳｇに特有の構成要件を備えていてもよい。第７実施形態に係る加工システムＳＹＳｇに特有の構成要件は、複数の計測装置２に関する構成要件を含んでいてもよい。
（８）変形例
上述した説明では、加工システムＳＹＳは、撮像装置１５を用いてワークＷの位置を計測し、計測光学系１３２を介した計測光ＭＬ２を用いてワークＷの位置を計測し、計測装置２を用いて加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を計測している。しかしながら、加工システムＳＹＳは、撮像装置１５を用いてワークＷの位置を計測しなくてもよい。この場合、加工システムＳＹＳは、撮像装置１５を備えていなくてもよい。加工システムＳＹＳａは、図１２のステップＳ１４における動作を行わなくてもよい。また、加工システムＳＹＳは、計測光学系１３２を介した計測光ＭＬ２を用いてワークＷの位置を計測しなくてもよい。この場合、加工システムＳＹＳは、ワークＷに計測光ＭＬ２を照射するために必要な構成要素（具体的には、計測光源１２及び計測光学系１３２）を備えていなくてもよい。加工システムＳＹＳａは、図１２のステップＳ１６における動作を行わなくてもよい。加工システムＳＹＳは、計測装置２を用いて加工ヘッド１３及びワークＷの少なくとも一方の位置を計測しなくてもよい。この場合、加工システムＳＹＳは、計測装置２を備えていなくてもよい。
上述した説明では、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬを射出可能な加工ヘッド１３を備えている。しかしながら、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬを射出可能な加工ヘッド１３に加えて又は代えて、ワークＷに対して任意の動作を行うことが可能な任意のエンドエフェクタ１３６ｈを備える加工ヘッド１３ｈを備えていてもよい。エンドエフェクタ１３６ｈを備える加工ヘッド１３ｈの一例を示す図２６に示されている。図２６に示す例では、エンドエフェクタ１３６ｈがヘッド筐体１３５に取り付けられている。このようなエンドエフェクタ１３６ｈ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。加工ヘッド１３ｈは、加工光ＥＬに関する構成要素（具体的には、加工光学系１３１）を備えていなくてもよいという点で、加工ヘッド１３とは異なっていてもよい。更には、加工ヘッド１３ｈが加工光ＥＬに関する構成要素を備えていない場合には、加工ヘッド１３ｈは、加工光ＥＬと計測光ＭＬ２とを合成させなくともよいがゆえに、合成光学系１３３を備えていなくてもよい。但し、加工ヘッド１３ｈは、加工光ＥＬに関する構成要素及び合成光学系１３３を備えていてもよい。
上述した説明では、加工装置１は、ワークＷに加工光ＥＬを照射することで、ワークＷを加工している。しかしながら、加工装置１は、光とは異なる任意のエネルギビーム（このエネルギビームを、“加工ビーム”と称してもよい）をワークＷに照射して、ワークＷを加工してもよい。この場合、加工装置１は、加工光源１１に加えて又は代えて、任意のエネルギビームを生成可能なビーム源を備えていてもよい。任意のエネルギビームの一例として、電子ビーム及びイオンビーム等の荷電粒子ビームがあげられる。任意のエネルギビームの他の一例として、電磁波があげられる。
或いは、加工装置１は、工具を用いてワークＷをしてもよい。つまり、加工装置１は、ワークＷを機械加工してもよい。この場合、加工ヘッド１３は、各光学系に加えて又は代えて、工具を備えていてもよい。但し、加工装置１が機械加工を行う場合であっても、加工ヘッド１３が計測光ＭＬ２を用いてワークＷの位置を計測する場合には、加工ヘッド１３は、ワークＷに計測光ＭＬ２を照射するために必要な光学系（具体的には、計測光学系１３２及び対物光学系１３４）を備えていてもよい。
加工装置１は、排気装置を備えていてもよい。排気装置は、ワークＷが配置されている加工空間内の気体を排気可能であってもよい。特に、排気装置は、加工空間内の気体を排気することで、加工光ＥＬの照射によって発生した不要物質を、加工空間から加工空間の外部に吸引可能であってもよい。特に、この不要物質が加工光ＥＬの光路上に存在する場合、当該不要物質が、ワークＷに対する加工光ＥＬの照射に影響を与える可能性がある。このため、排気装置は特に、加工ヘッド１３の最終光学要素であるｆθレンズ１３４２とワークＷとの間の加工光ＥＬの光路を含む空間から、当該空間内の気体とともに不要物質を吸引してもよい。尚、不要物質の一例として、ワークＷの蒸気（つまり、ワークＷの蒸気が凝集してできた微細な粒子を含む気体であり、いわゆるヒューム）があげられる。
加工装置１は、気体供給装置を備えていてもよい。気体供給装置は、ワークＷが配置されている加工空間に気体を供給してもよい。特に、気体供給装置は、加工空間に気体を供給することで、加工光ＥＬの照射によって発生した不要物質が、加工空間に位置する加工ヘッド１３（特に、加工ヘッド１３の最終光学要素であるｆθレンズ１３４２）に付着することを防止してもよい。気体供給装置は、加工空間に気体を供給することで、加工ヘッド１３（特に、加工ヘッド１３の最終光学要素であるｆθレンズ１３４２）に付着している不要物質を吹き飛ばしてもよい（つまり、除去してもよい）。
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システムもまた本発明の技術思想に含まれる。
１ 加工装置
１３ 加工ヘッド
１３１ 加工光学系
１３２ 計測光学系
１３４ 対物光学系
１４ ヘッド駆動系
１４１ 自走駆動系
１４２ アーム駆動系
１４３ 微動駆動系
１５ 撮像装置
２ 計測装置
３ 制御装置
ＥＬ 加工光
ＭＬ１、ＭＬ２、ＭＬ３ 計測光
ＳＹＳ 加工システム

Claims (85)

  1. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と
    を備え、
    前記第１計測装置は、前記最終光学要素に対して固定された位置に配置され、且つ、前記物体の位置を計測し、
    前記第３計測装置は、前記最終光学要素に対して固定された位置に配置された反射部に対して計測光を照射し、前記反射部によって反射された計測光を検出して、前記反射部の位置を計測する加工システム。
  2. 前記第１計測装置は、少なくとも前記加工光の照射方向と交わる方向における前記物体の位置を計測し、
    前記第２計測装置は、前記照射光学系の少なくとも一部を介して、前記加工光の照射方向における前記物体の位置を計測し、
    前記第３計測装置は、前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する
    請求項１に記載の加工システム。
  3. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と、
    前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置と
    を備え、
    前記駆動装置は、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置を駆動す
    る加工システム。
  4. 前記移動装置は、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置を移動させ、
    前記移動装置により前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測が開始される
    請求項３に記載の加工システム。
  5. 前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置と、
    前記加工光の焦点位置を変更させる焦点位置変更装置と
    を更に備え、
    前記移動装置は、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置及び前記第１計測装置を移動させ、
    前記駆動装置は、前記移動装置により前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、少なくとも一つの方向において前記照射装置を駆動し、
    前記焦点位置変更装置は、前記駆動装置により前記照射装置が駆動されている間又は駆動された後に、前記第２計測装置による計測結果に基づいて、前記加工光の焦点位置を変更する
    請求項３又は４に記載の加工システム。
  6. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と、
    前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置と、
    前記加工光の焦点位置を変更させる焦点位置変更装置と
    を備え、
    前記移動装置は、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置及び前記第１計測装置を移動させ、
    前記駆動装置は、前記移動装置により前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、少なくとも一つの方向において前記照射装置を駆動し、
    前記焦点位置変更装置は、前記駆動装置により前記照射装置が駆動されている間又は駆動された後に、前記第２計測装置による計測結果に基づいて、前記加工光の焦点位置を変更する
    加工システム。
  7. 前記加工システムは、前記第１計測装置による計測結果、前記第２計測装置による計測結果、及び、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記物体を加工する
    請求項３から６のいずれか一項に記載の加工システム。
  8. 前記第２計測装置は、前記照射光学系の少なくとも一部を介して計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記照射光学系を介して前記物体からの前記計測光源光を検出することで、前記物体の位置を計測する
    請求項３から７のいずれか一項に記載の加工システム。
  9. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と
    を備え、
    前記第２計測装置は、前記照射光学系の少なくとも一部を介して計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記照射光学系を介して前記物体からの前記計測光源光を検出することで、前記物体の位置を計測する
    加工システム。
  10. 前記照射装置から前記物体までの間の距離は、前記第３計測装置と前記照射装置との間の距離よりも短い
    請求項３から９のいずれか一項に記載の加工システム。
  11. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と
    を備え、
    前記照射装置から前記物体までの間の距離は、前記第３計測装置と前記照射装置との間の距離よりも短い
    加工システム。
  12. 前記第１計測装置の計測分解能及び前記第２計測装置の計測分解能は、前記第３計測装置の計測分解能よりも高い
    請求項３から１１のいずれか一項に記載の加工システム。
  13. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と、
    を備え、
    前記第１計測装置の計測分解能及び前記第２計測装置の計測分解能は、前記第３計測装置の計測分解能よりも高い
    加工システム。
  14. 前記物体の加工を制御する制御装置を更に備え、
    前記制御装置は、
    前記第１計測装置の計測結果に基づいて前記物体の所定の領域を認識し、認識された前記所定の領域に対して前記照射装置を静止させる制御を行う
    請求項３から１３のいずれか一項に記載の加工システム。
  15. 前記物体の加工を制御する制御装置を更に備え、
    前記制御装置は、
    前記第３計測装置の計測結果に基づいて、前記物体の所定の領域に向けて前記照射装置を移動させるように、前記移動装置を制御し、
    前記第１計測装置の計測結果に基づいて前記所定の領域を認識し、認識された前記所定の領域に対して前記照射装置を静止させる制御を行い、
    前記第２計測装置の計測結果に基づいて加工を行うように前記照射装置を制御する
    請求項３から１４のいずれか一項に記載の加工システム。
  16. 物体を加工する加工システムであって、
    可動アームと、
    可動アームに接続され、かつ、前記物体を加工するためのエンドエフェクタと、
    前記エンドエフェクタに対して固定され、かつ、前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    照射光学系を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記エンドエフェクタから離れた位置から前記エンドエフェクタに向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記エンドエフェクタの位置を計測する第３計測装置と
    を備える加工システム。
  17. 前記加工システムは、前記第１計測装置による計測結果、前記第２計測装置による計測結果、及び、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記物体を加工する
    請求項１から２及び１６のいずれか一項に記載の加工システム。
  18. 前記第１計測装置の計測分解能及び前記第２計測装置の計測分解能は、前記第３計測装置の計測分解能よりも高い
    請求項１から２及び１６から１７のいずれか一項に記載の加工システム。
  19. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と
    を備え、
    前記第１計測装置の計測分解能及び前記第２計測装置の計測分解能は、前記第３計測装置の計測分解能よりも高い
    加工システム。
  20. 前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置を更に備え、
    前記駆動装置は、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置を駆動する
    請求項１又は２に記載の加工システム。
  21. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と、
    前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置と
    を備え、
    前記駆動装置は、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置を駆動する
    加工システム。
  22. 前記移動装置は、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置を移動させ、
    前記移動装置により前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測が開始される
    請求項１から２、２０及び２１のいずれか一項に記載の加工システム。
  23. 前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置と、
    前記加工光の焦点位置を変更させる焦点位置変更装置と
    を更に備え、
    前記移動装置は、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置及び前記第１計測装置を移動させ、
    前記駆動装置は、前記移動装置により前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、少なくとも一つの方向において前記照射装置を駆動し、
    前記焦点位置変更装置は、前記駆動装置により前記照射装置が駆動されている間又は駆動された後に、前記第２計測装置による計測結果に基づいて、前記加工光の焦点位置を変更する
    請求項１から２及び２０から２２のいずれか一項に記載の加工システム。
  24. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と、
    前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置と、
    前記加工光の焦点位置を変更させる焦点位置変更装置と
    を備え、
    前記移動装置は、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置及び前記第１計測装置を移動させ、
    前記駆動装置は、前記移動装置により前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、少なくとも一つの方向において前記照射装置を駆動し、
    前記焦点位置変更装置は、前記駆動装置により前記照射装置が駆動されている間又は駆動された後に、前記第２計測装置による計測結果に基づいて、前記加工光の焦点位置を変更する
    加工システム。
  25. 前記第２計測装置は、前記照射光学系の少なくとも一部を介して計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記照射光学系を介して前記物体からの前記計測光源光を検出することで、前記物体の位置を計測する
    請求項１から２及び２０から２４のいずれか一項に記載の加工システム。
  26. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と
    を備え、
    前記第２計測装置は、前記照射光学系の少なくとも一部を介して計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記照射光学系を介して前記物体からの前記計測光源光を検出することで、前記物体の位置を計測する
    加工システム。
  27. 前記照射装置から前記物体までの間の距離は、前記第３計測装置と前記照射装置との間の距離よりも短い
    請求項１から２及び２０から２６のいずれか一項に記載の加工システム。
  28. 前記物体の加工を制御する制御装置を更に備え、
    前記制御装置は、
    前記第１計測装置の計測結果に基づいて前記物体の所定の領域を認識し、認識された前記所定の領域に対して前記照射装置を静止させる制御を行う
    請求項１から２及び２０から２７のいずれか一項に記載の加工システム。
  29. 前記加工システムは、照射光学系を介して加工光を前記物体に照射して前記物体を加工し、
    前記エンドエフェクタは、前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置を含み、
    前記可動アームは、前記照射装置を移動させる移動装置である
    請求項１６に記載の加工システム。
  30. 前記可動アームの移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置を更に備え、
    前記駆動装置は、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置を駆動する
    請求項２９に記載の加工システム。
  31. 前記可動アームは、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置を移動させ、
    前記可動アームにより前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測が開始される
    請求項２９又は３０に記載の加工システム。
  32. 前記可動アームの移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置と、
    前記加工光の焦点位置を変更させる焦点位置変更装置と
    を更に備え、
    前記可動アームは、前記第３計測装置による計測結果に基づいて、前記照射装置及び前記第１計測装置を移動させ、
    前記駆動装置は、前記可動アームにより前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、少なくとも一つの方向において前記照射装置を駆動し、
    前記焦点位置変更装置は、前記駆動装置により前記照射装置が駆動されている間又は駆動された後に、前記第２計測装置による計測結果に基づいて、前記加工光の焦点位置を変更する
    請求項２９から３１のいずれか一項に記載の加工システム。
  33. 前記第２計測装置は、前記照射光学系の少なくとも一部を介して計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記照射光学系を介して前記物体からの前記計測光源光を検出することで、前記物体の位置を計測する
    請求項２９から３２のいずれか一項に記載の加工システム。
  34. 前記照射装置から前記物体までの間の距離は、前記第３計測装置と前記照射装置との間の距離よりも短い
    請求項２９から３３のいずれか一項に記載の加工システム。
  35. 前記物体の加工を制御する制御装置を更に備え、
    前記制御装置は、
    前記第１計測装置の計測結果に基づいて前記物体の所定の領域を認識し、認識された前記所定の領域に対して前記照射装置を静止させる制御を行う
    請求項２９から３４のいずれか一項に記載の加工システム。
  36. 前記第１計測装置は、前記物体を撮像可能な撮像装置を含む
    請求項１から３５のいずれか一項のいずれか一項に記載の加工システム。
  37. 前記撮像装置は、前記物体に形成された物体マーカを撮像可能である
    請求項３６に記載の加工システム。
  38. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工システムであって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置と、
    前記照射装置を移動させる移動装置と、
    前記照射装置に配置され且つ前記物体の位置を計測する第１計測装置と、
    前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測する第２計測装置と、
    前記照射装置の位置を計測する第３計測装置と
    を備え、
    前記第１計測装置は、前記物体を撮像可能な撮像装置を含み、
    前記撮像装置は、前記物体に形成された物体マーカを撮像可能である
    加工システム。
  39. 前記第１計測装置は、前記照射光学系を介することなく測定光を前記物体に照射し且つ前記照射光学系を介することなく前記物体からの前記測定光を検出することで前記物体の位置を計測可能な第１光学計測装置を含む
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の加工システム。
  40. 前記第１計測装置は、少なくとも前記最終光学要素を介することなく前記物体の位置を計測する
    請求項１から１５及び３９のいずれか一項に記載の加工システム。
  41. 前記第２計測装置は、前記照射光学系を介して計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記照射光学系を介して前記物体からの前記計測光源光を検出可能な第２光学計測装置を含む
    請求項１から１５及び３９から４０のいずれか一項に記載の加工システム。
  42. 前記計測光源は、第１の計測光源であり、
    前記第２計測装置は、前記照射光学系を介した前記物体からの前記計測光源光と、第２の計測光源からの参照光との干渉光を検出可能である
    請求項８、９、２５、２６、３３又は４１に記載の加工システム。
  43. 前記計測光源光及び前記参照光の少なくとも一方は、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含む
    請求項４２に記載の加工システム。
  44. 前記第３計測装置は、前記計測光を照射し且つ前記照射装置からの前記計測光を検出可能な第３光学計測装置を含む
    請求項１から３のいずれか一項に記載の加工システム。
  45. 前記第３計測装置は、前記照射装置及び前記物体から離れた位置から、前記照射装置及び前記物体の少なくとも一方の位置を計測可能な位置計測装置を含む
    請求項１から１５、３９から４１及び４４のいずれか一項に記載の加工システム。
  46. 前記第１計測装置は、第１の計測軸に沿った方向、前記第１の計測軸に交差する第２の計測軸に沿った方向、並びに、第１及び第２の計測軸の双方に交差する第３の計測軸廻りの回転方向の少なくとも一つにおける前記物体の位置を計測可能である
    請求項１から４５のいずれか一項に記載の加工システム。
  47. 前記第２計測装置は、第１の計測軸及び前記第１の計測軸に交差する第２の計測軸の双方に交差する第３の計測軸に沿った方向における前記物体の位置を計測可能である
    請求項１から４６のいずれか一項に記載の加工システム。
  48. 前記第２計測装置は、計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記物体からの前記計測光源光を検出することで、前記物体の位置を計測し、
    前記第３の計測軸に沿った方向は、前記計測光源光の照射方向に沿った方向と平行である
    請求項４７に記載の加工システム。
  49. 前記第２計測装置は、前記物体の表面の複数個所のそれぞれに計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記照射光学系を介して前記複数個所からの計測光源光を検出することで、前記物体の表面の形状を検出可能である
    請求項１から４８のいずれか一項に記載の加工システム。
  50. 前記第２計測装置は、第１の計測軸及び前記第１の計測軸に交差する第２の計測軸の双方に交差する第３の計測軸に沿った方向、前記第１の計測軸廻りの回転方向、並びに、前記第２の計測軸廻りの回転方向の少なくとも一つにおける前記物体の位置を計測可能である
    請求項１から４９のいずれか一項に記載の加工システム。
  51. 前記第３計測装置は、前記照射装置の角速度を検出可能な角速度検出装置を含む
    請求項１から１５、３９から４１及び４４から４５のいずれか一項に記載の加工システム。
  52. 前記第３計測装置は、前記エンドエフェクタの角速度を検出可能な角速度検出装置を含む
    請求項１６及び２９から３５のいずれか一項に記載の加工システム。
  53. 前記第３計測装置は、衛星測位システムを用いて、前記照射光学系及び前記物体の少なくとも一方の位置を計測可能な衛星測位装置を含む
    請求項１から１５、３９から４１、４４から４５及び５１のいずれか一項に記載の加工システム。
  54. 前記第３計測装置は、衛星測位システムを用いて、前記エンドエフェクタの位置を計測可能な衛星測位装置を含む
    請求項１６、２９から３５及び５２のいずれか一項に記載の加工システム。
  55. 前記第３計測装置は、第１の計測軸に沿った方向、前記第１の計測軸に交差する第２の計測軸に沿った方向、第１及び第２の計測軸の双方に交差する第３の計測軸に沿った方向、前記第１の計測軸廻りの回転方向、前記第２の計測軸廻りの回転方向、並びに、前記第３の計測軸廻りの回転方向の少なくとも一つにおける前記照射装置の位置を計測可能である
    請求項１から１５、３９から４１、４４から４５、５１及び５３のいずれか一項に記載の加工システム。
  56. 前記第３計測装置は、第１の計測軸に沿った方向、前記第１の計測軸に交差する第２の計測軸に沿った方向、第１及び第２の計測軸の双方に交差する第３の計測軸に沿った方向、前記第１の計測軸廻りの回転方向、前記第２の計測軸廻りの回転方向、並びに、前記第３の計測軸廻りの回転方向の少なくとも一つにおける前記エンドエフェクタの位置を計測可能である
    請求項１６、２９から３５、５２及び５４のいずれか一項に記載の加工システム。
  57. 前記加工システムは、照射光学系を介して加工光を前記物体に照射して前記物体を加工し、
    前記エンドエフェクタは、前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置を含み、
    前記可動アームは、前記照射装置を移動させる移動装置である
    請求項１６に記載の加工システム。
  58. 前記移動装置は、第１移動装置であり、
    前記第１移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置と、
    前記第１移動装置の移動ストロークよりも大きな移動ストロークで前記照射装置を移動させる第２移動装置と
    を更に備え、
    前記照射光学系は、前記加工光の焦点位置を変更させることで前記物体の表面における前記加工光の照射位置を変更する焦点位置変更装置を含み、
    前記駆動装置は、
    前記照射装置に接続される第１接続部材と、
    前記第１移動装置に接続される第２接続部材と、
    前記第１接続部材と前記第２接続部材との相対的な位置関係を変更することで前記物体に対して前記照射装置を移動させる駆動部材と、
    前記第１接続部材と前記第２接続部材とを結合する弾性部材と
    を含み、
    前記第１移動装置は、
    前記駆動装置に接続される第３接続部材と、
    前記第２移動装置に接続される第４接続部材と、
    前記第３接続部材と前記第４接続部材との相対的な位置関係を変更するように移動可能な可動部材と
    を含み、
    前記第２移動装置は、
    前記第１移動装置に接続される第５接続部材と、
    前記物体に対して第５接続部材を移動させる移動機構と
    を含む請求項１から１５、３９から４１、４４から４５、５１、５５及び５７のいずれか一項に記載の加工システム。
  59. 前記可動部材は、複数のアーム部材と、前記複数のアーム部材を可動自在に接続するジョイント部材とを含む
    請求項５８に記載の加工システム。
  60. 前記移動機構は、前記物体に干渉することなく自走可能な自走装置及び前記物体から離れた位置を飛行可能な飛行装置の少なくとも一方を含む
    請求項５８又は５９のいずれか一項に記載の加工システム。
  61. 前記駆動装置の移動精度は、前記第１移動装置の移動精度よりも高く、
    前記第１移動装置の移動精度は、前記第２移動装置の移動精度よりも高い
    請求項５８から６０のいずれか一項に記載の加工システム。
  62. 前記照射光学系が前記物体の表面のショット領域に前記加工光を照射可能となる位置に前記照射装置が移動するように、前記第３計測装置の計測結果及び前記ショット領域の位置に関する位置情報に基づいて、前記第１及び第２移動装置の少なくとも一方を制御する第１動作を行い、
    前記第１動作を行った後、前記ショット領域と前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素との相対的な位置関係が固定されるように、前記第１計測装置の計測結果に基づいて、前記駆動装置を制御し、且つ、前記ショット領域の所望位置に前記加工光が照射されるように、前記第２計測装置の計測結果及び前記ショット領域の加工内容を示す加工内容情報に基づいて、前記焦点位置変更装置を制御する第２動作を行う
    請求項５８から６１のいずれか一項に記載の加工システム。
  63. 前記第１動作が行われている期間中は、前記駆動装置は、前記照射装置を移動させず、且つ、前記焦点位置変更装置は、前記焦点位置を変更せず、
    前記第２動作が行われている期間中は、前記第１及び第２移動装置は、前記照射装置を移動させない
    請求項６２に記載の加工システム。
  64. 前記第１動作が行われている期間中は、前記第２移動装置が前記照射装置を移動させた後に、前記第１移動装置が前記照射装置を移動させる
    請求項６２又は６３のいずれか一項に記載の加工システム。
  65. 物体を加工する加工システムであって、
    第１加工光を前記物体に照射する第１照射光学系のうち少なくとも第１最終光学要素を有する第１照射装置と、
    第２加工光を前記物体に照射する第２照射光学系のうち少なくとも第２最終光学要素を有する第２照射装置と、
    前記第１及び第２照射装置の位置を計測する計測装置と、
    前記第１照射装置を移動させる第１移動装置と、
    前記第２照射装置を移動させる第２移動装置と、
    前記第１及び第２移動装置を制御する制御装置と
    を備え、
    前記第１照射装置は、前記物体の第１領域を加工し、
    前記第２照射装置は、前記物体の第２領域を加工し、
    前記計測装置は、前記第１照射装置、前記第２照射装置及び前記物体から離れた位置から、前記第１及び第２照射装置の位置を計測可能であり、
    前記制御装置は、前記計測装置の結果に基づいて、前記第１照射装置と前記第２照射装置とが衝突しないように、前記第１及び第２照射装置を移動させる
    加工システム。
  66. 前記第１照射装置は、第１加工空間に配置され、
    前記第２照射装置は、前記第１加工空間とは異なる第２加工空間に配置される
    請求項６５に記載の加工システム。
  67. 前記計測装置は、第１計測装置であり、
    第３加工光を前記物体に照射する第３照射光学系のうち少なくとも第３最終光学要素を有する第３照射装置と、
    前記第３照射装置の位置を計測する第２計測装置と
    を備え、
    前記第３照射装置は、前記物体の第３領域を加工し、
    前記第２計測装置は、前記第３照射装置及び前記物体から離れた位置から、前記第３照射装置の位置を計測可能である
    請求項６５又は６６に記載の加工システム。
  68. 物体を加工する加工システムであって、
    第１加工光を前記物体に照射する第１照射光学系のうち少なくとも第１最終光学要素を有する第１照射装置と、
    第２加工光を前記物体に照射する第２照射光学系のうち少なくとも第２最終光学要素を有する第２照射装置と、
    第３加工光を前記物体に照射する第３照射光学系のうち少なくとも第３最終光学要素を有する第３照射装置と、
    前記第１及び第２照射装置の位置を計測する第１計測装置と、
    前記第３照射装置の位置を計測する第２計測装置と
    を備え、
    前記第１照射装置は、前記物体の第１領域を加工し、
    前記第２照射装置は、前記物体の第２領域を加工し、
    前記第３照射装置は、前記物体の第３領域を加工し、
    前記第１計測装置は、前記第１照射装置、前記第２照射装置及び前記物体から離れた位置から、前記第１及び第２照射装置の位置を計測可能であり、
    前記第２計測装置は、前記第３照射装置及び前記物体から離れた位置から、前記第３照射装置の位置を計測可能である
    加工システム。
  69. 前記第１照射装置を移動させる第１移動装置と、
    前記第２照射装置を移動させる第２移動装置と、
    前記第３照射装置を移動させる第３移動装置と、
    前記第１から第３移動装置を制御する制御装置と
    を備え、
    前記制御装置は、前記第１計測装置の計測結果に基づいて、前記第１及び第２照射装置を移動させ、
    前記制御装置は、前記第２計測装置の計測結果に基づいて、前記第３照射装置を移動させる
    請求項６７又は６８に記載の加工システム。
  70. 前記制御装置は、前記第１及び第２計測装置の結果に基づいて、前記第１照射装置と前記第２照射装置と前記第３照射装置とが衝突しないように、前記第１から第３照射装置を移動させる
    請求項６９に記載の加工システム。
  71. 前記第１照射装置は、第１加工空間に配置され、
    前記第２照射装置は、前記第１加工空間とは異なる第２加工空間に配置される
    前記第３照射装置は、前記第１及び第２加工空間とは異なる第３加工空間に配置される
    請求項６７から７０のいずれか一項に記載の加工システム。
  72. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測することと、
    第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    移動装置を用いて、前記照射装置を移動させることと
    を備え、
    前記第１計測装置は、前記最終光学要素に対して固定された位置に配置され、且つ、前記物体の位置を計測し、
    前記第３計測装置は、前記最終光学要素に対して固定された位置に配置された反射部に対して計測光を照射し、前記反射部によって反射された計測光を検出して、前記反射部の位置を計測する加工方法。
  73. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測することと、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    移動装置を用いて、前記照射装置を移動させることと、
    前記第１計測装置による計測結果に基づいて、前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置を用いて、前記照射装置を駆動することと
    を備える加工方法。
  74. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測することと、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    前記第３計測装置による計測結果に基づいて、移動装置を用いて、前記照射装置及び前記第１計測装置を移動させることと、
    前記移動装置により前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置を用いて、前記照射装置を駆動することと、
    前記駆動装置により前記照射装置が駆動されている間又は駆動された後に、前記第２計測装置による計測結果に基づいて、前記加工光の焦点位置を変更することと
    を備える加工方法。
  75. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測することと、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    移動装置を用いて、前記照射装置を移動させることと
    を備え、
    前記第２計測装置は、前記照射光学系の少なくとも一部を介して計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記照射光学系を介して前記物体からの前記計測光源光を検出することで、前記物体の位置を計測する加工方法。
  76. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測することと、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    移動装置を用いて、前記照射装置を移動させることと
    を備え、
    前記照射装置から前記物体までの間の距離は、前記第３計測装置と前記照射装置との間の距離よりも短い
    加工方法。
  77. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して前記物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系のうち少なくとも前記最終光学要素を介して前記物体の位置を計測することと、
    前記照射装置から離れた位置から前記照射装置に向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記照射装置の位置を計測する第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    移動装置を用いて、前記照射装置を移動させることと
    を備え、
    前記第１計測装置の計測分解能及び前記第２計測装置の計測分解能は、前記第３計測装置の計測分解能よりも高い
    加工方法。
  78. 物体を加工する加工方法であって、
    可動アームに接続されたエンドエフェクタであって、かつ、前記物体を加工するためのエンドエフェクタに対して固定された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、照射光学系を介して前記物体の位置を計測することと、
    前記エンドエフェクタから離れた位置から前記エンドエフェクタに向けて計測光を照射し、前記計測光を検出して前記エンドエフェクタの位置を計測する第３計測装置を用いて、前記エンドエフェクタの位置を計測することと
    を備える加工方法。
  79. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測することと、
    第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    移動装置を用いて、前記照射装置を移動させることと
    を備え、
    前記第１計測装置の計測分解能及び前記第２計測装置の計測分解能は、前記第３計測装置の計測分解能よりも高い
    加工方法。
  80. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測することと、
    第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    移動装置を用いて、前記照射装置を移動させることと、
    前記第１計測装置による計測結果に基づいて、前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置を用いて、前記照射装置を駆動することと
    を備える加工方法。
  81. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測することと、
    第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    前記第３計測装置による計測結果に基づいて、移動装置を用いて、前記照射装置及び前記第１計測装置を移動させることと、
    前記移動装置により前記照射装置が移動している間又は移動した後に、前記第１計測装置による計測結果に基づいて、前記移動装置の移動ストロークよりも小さな移動ストロークで前記照射装置を駆動させる駆動装置を用いて、前記照射装置を駆動することと、
    前記駆動装置により前記照射装置が駆動されている間又は駆動された後に、前記第２計測装置による計測結果に基づいて、前記加工光の焦点位置を変更することと
    を備える加工方法。
  82. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測することと、
    第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    移動装置を用いて、前記照射装置を移動させることと
    を備え、
    前記第２計測装置は、前記照射光学系の少なくとも一部を介して計測光源からの計測光源光を照射し且つ前記照射光学系を介して前記物体からの前記計測光源光を検出することで、前記物体の位置を計測する加工方法。
  83. 照射光学系を介して加工光を物体に照射して物体を加工する加工方法であって、
    前記照射光学系のうち少なくとも最終光学要素を有する照射装置に配置された第１計測装置を用いて、前記物体の位置を計測することと、
    第２計測装置を用いて、前記照射光学系を介して前記物体の位置を計測することと、
    第３計測装置を用いて、前記照射装置の位置を計測することと、
    移動装置を用いて、前記照射装置を移動させることと、
    前記物体を撮像可能な撮像装置を用いて、前記物体に形成された物体マーカを撮像することと
    を備える加工方法。
  84. 物体を加工する加工方法であって、
    第１加工光を前記物体に照射する第１照射光学系のうち少なくとも第１最終光学要素を有する第１照射装置を用いて、前記物体の第１領域を加工することと、
    第２加工光を前記物体に照射する第２照射光学系のうち少なくとも第２最終光学要素を有する第２照射装置を用いて、前記物体の第２領域を加工することと、
    前記第１照射装置、前記第２照射装置及び前記物体から離れた位置から、前記第１及び第２照射装置の位置を計測可能な計測装置を用いて、前記第１及び第２照射装置の位置を計測することと、
    前記第１照射装置を移動させる第１移動装置及び前記第２照射装置を移動させる第２移動装置を用いて、前記計測装置の結果に基づいて、前記第１照射装置と前記第２照射装置とが衝突しないように、前記第１及び第２照射装置を移動させることと
    を備える加工方法。
  85. 物体を加工する加工方法であって、
    第１加工光を前記物体に照射する第１照射光学系のうち少なくとも第１最終光学要素を有する第１照射装置を用いて、前記物体の第１領域を加工することと、
    第２加工光を前記物体に照射する第２照射光学系のうち少なくとも第２最終光学要素を有する第２照射装置を用いて、前記物体の第２領域を加工することと、
    第３加工光を前記物体に照射する第３照射光学系のうち少なくとも第３最終光学要素を有する第３照射装置を用いて、前記物体の第３領域を加工することと、
    前記第１照射装置、前記第２照射装置及び前記物体から離れた位置から、前記第１及び第２照射装置の位置を計測可能な第１計測装置を用いて、前記第１及び第２照射装置の位置を計測することと、
    前記第３照射装置及び前記物体から離れた位置から、前記第３照射装置の位置を計測可能な第２計測装置を用いて、前記第３照射装置の位置を計測することを
    を備える加工方法。
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