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CN119562877A - 加工系统 - Google Patents

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CN119562877A
CN119562877A CN202280098271.8A CN202280098271A CN119562877A CN 119562877 A CN119562877 A CN 119562877A CN 202280098271 A CN202280098271 A CN 202280098271A CN 119562877 A CN119562877 A CN 119562877A
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CN
China
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light
processing
optical system
irradiation
light receiving
Prior art date
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Application number
CN202280098271.8A
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English (en)
Inventor
松田壮史
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

加工系统具有：照射光学系统，其能够将用于加工物体的能量光束向物体照射；载置装置，其能够将物体载置于载置面上；第一变更装置，其能够变更载置于载置装置的物体与照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方；受光装置，其能够接受从照射光学系统射出的能量光束；第二变更装置，其能够变更受光装置与照射光学系统的位置关系；以及控制装置，在控制装置的控制下，通过第二变更装置，受光装置从第二位置向能够接受能量光束的第一位置进行位置变更，该第二位置与第一位置不同。

Description

加工系统
技术领域
本发明涉及例如能够加工物体的加工系统的技术领域。
背景技术
在专利文献1中记载了通过向物体照射激光来加工物体的加工系统。在这种加工系统中，要求适当地加工物体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2002/0017509号说明书
发明内容
根据第一方式，提供一种加工系统，其具有：照射光学系统，其能够将用于加工物体的能量光束向所述物体照射；载置装置，其能够将所述物体载置于载置面上；第一变更装置，其能够变更载置于所述载置装置的所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；第二变更装置，其能够变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系；以及控制装置，在所述控制装置的控制下，通过所述第二变更装置，所述受光装置从第二位置向能够接受所述能量光束的第一位置进行位置变更，该第二位置与所述第一位置不同。
根据第二方式，提供一种加工系统，其具有：照射光学系统，其能够将用于加工物体的加工光束向所述物体照射并且能够将用于测量所述物体的测量光束向所述物体照射并且至少包含物镜光学系统；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束；以及位置变更装置，其能够变更所述加工光束在所述物体上的照射位置和所述测量光束在所述物体上的照射位置中的至少一方，所述控制装置根据所述受光装置对所述加工光束的受光结果和所述受光装置对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
根据第三方式，提供一种加工系统，其具有：偏转光学系统，其能够将用于加工或测量物体的能量光束偏转来变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；照射光学系统，其能够将从所述偏转光学系统射出的所述能量光束照射到所述物体；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；位置变更装置，其能够通过变更所述偏转光学系统的位置或姿势来变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；以及控制装置，其根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置，所述受光装置具有：光束通过部件，其形成有多个能够供从所述照射光学系统射出的所述能量光束通过的通过区域；以及受光部，其能够分别接受分别通过了多个所述通过区域的所述能量光束，所述偏转光学系统以使所述能量光束在沿着所述光束通过部件的表面的一个方向上扫描多个所述通过区域的方式使所述能量光束偏转，所述控制装置根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
根据第四方式，提供一种加工系统，其具有：射出光学系统，其能够射出用于加工或测量物体的能量光束并且包含能够调整所述能量光束的聚光位置且焦距相互不同的多个聚光位置调整光学系统；多个照射光学系统，其能够将从所述射出光学系统射出的所述能量光束向所述物体照射并且相对于所述射出光学系统能够装卸并且至少包含物镜光学系统；更换装置，其能够更换安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统；以及控制装置，其确定安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统的种类，根据确定的所述种类，选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述能量光束的光路。
根据第五方式，提供一种加工系统，其具有：照射光学系统，其能够将能量光束向物体照射；第一变更装置，其能够变更所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；第二变更装置，其能够变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系；以及控制装置，在所述控制装置的控制下，通过所述第二变更装置，所述受光装置从第二位置向能够接受所述能量光束的第一位置进行位置变更，该第二位置与所述第一位置不同。
根据第六方式，提供一种加工系统，其具有：照射光学系统，其能够将第一光束向物体照射并且能够将与所述第一光束不同的第二光束向所述物体照射；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述第一光束和所述第二光束；位置变更装置，其能够变更所述第一光束在所述物体上的照射位置和所述第二光束在所述物体上的照射位置中的至少一方；以及控制装置，所述控制装置根据所述受光装置对所述第一光束的受光结果和所述受光装置对所述第二光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
根据第七方式，提供一种加工系统，其具有：偏转光学系统，其能够使能量光束偏转而变更所述能量光束在物体上的照射位置；照射光学系统，其能够将从所述偏转光学系统射出的所述能量光束照射到所述物体；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；位置变更装置，其能够通过变更所述偏转光学系统的位置或姿势来变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；以及控制装置，其根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置，所述受光装置具有：光束通过部件，其形成有多个能够供从所述照射光学系统射出的所述能量光束通过的通过区域；以及受光部，其能够分别接受分别通过了多个所述通过区域的所述能量光束，所述控制装置根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
根据第八方式，提供一种加工系统，其具有：射出光学系统，其能够射出能量光束并且包含能够调整所述能量光束的聚光位置且焦距相互不同的多个聚光位置调整光学系统；多个照射光学系统，其能够将从所述射出光学系统射出的所述能量光束向所述物体照射并且相对于所述射出光学系统能够装卸并且至少包含物镜光学系统；更换装置，其能够更换安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统；以及控制装置，其确定安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统的种类，根据确定的所述种类，选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述能量光束的光路。
本发明的作用及其他优点从以下说明的用于实施的方式可知。
附图说明
图1是示意性地示出第一实施方式中的加工系统的结构的一例的截面。
图2是示出第一实施方式中的加工系统的结构的一例的框图。
图3是示出第一实施方式的加工头的结构的剖视图。
图4是示出加工拍摄区域的立体图。
图5是示出测量拍摄区域的立体图。
图6是示出为了将照射光学系统安装于射出光学系统而使用的安装适配器的结构的一例的剖视图。
图7的(a)至图7的(c)分别是示出将照射光学系统安装于射出光学系统的工序的剖视图。
图8是概念性地示出头更换装置的结构的一例的剖视图。
图9的(a)至图9的(g)分别是示出照射光学系统的一例的剖视图。
图10是示出第二实施方式中的加工系统的结构的一例的框图。
图11的(a)是示出在进行校准动作的情况下光测量装置所处的校准位置的剖视图，图11的(b)是示出在不进行校准动作的情况下光测量装置所处的非校准位置的剖视图。
图12是示出光测量装置的结构的剖视图。
图13是示出由光通过区域形成的搜索标记的俯视图。
图14是示出形成有多个搜索标记的光束通过部件的俯视图。
图15是示出形成有多个搜索标记的光束通过部件的俯视图。
图16是示出被照射加工光的多个搜索标记的俯视图。
图17示出受光元件输出的受光信息。
图18是示出加工拍摄区域内的加工光的基准照射位置和加工光的实际照射位置的俯视图。
图19的(a)至图19的(c)分别示出受光元件输出的受光信息。
图20是示出测量拍摄区域中的测量光的基准照射位置和测量光的实际照射位置的俯视图。
图21是示出加工拍摄区域以及测量拍摄区域内的加工光的实际照射位置和测量光的实际照射位置的俯视图。
图22的(a)至图22的(c)分别示出受光元件输出的受光信息。
图23是示出第三实施方式中的加工头的结构的剖视图。
图24是示出第四实施方式中的加工头的结构的剖视图。
图25是示出第五实施方式中的加工头的结构的剖视图。
图26是示出第五实施方式中的加工头的结构的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对加工系统的实施方式进行说明。以下，使用能够加工作为物体的一例的工件W的加工系统SYS来说明加工系统的实施方式。但是，本发明并不限定于以下说明的实施方式。
另外，在以下的说明中，使用由相互垂直的X轴、Y轴以及Z轴定义的XYZ垂直坐标系，对构成加工系统SYS的各种结构要素的位置关系进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，为了便于说明，X轴方向以及Y轴方向分别为水平方向(即，水平面内的规定方向)，Z轴方向为铅直方向(即，与水平面垂直的方向，实质上为上下方向)。另外，将绕X轴、Y轴以及Z轴的旋转方向(换言之，倾斜方向)分别称为θX方向、θY方向以及θZ方向。这里，也可以将Z轴方向作为重力方向。另外，也可以将XY平面设为水平方向。
(1)第一实施方式的加工系统SYS
首先，对第一实施方式中的加工系统SYS进行说明。此外，在以下的说明中，将第一实施方式中的加工系统SYS称为“加工系统SYSa”。
(1-1)加工系统SYSa的整体结构
首先，参照图1和图2对第一实施方式中的加工系统SYSa的结构进行说明。图1是示意性地示出第一实施方式中的加工系统SYSa的结构的一例的剖视图。图2是示出第一实施方式中的加工系统SYSa的结构的一例的框图。
如图1和图2所示，加工系统SYSa具有加工单元1和控制单元2。另外，加工单元1也可以称为加工装置，控制单元2也可以称为控制装置。加工单元1的至少一部分也可以收纳于壳体3的内部空间SP。壳体3的内部空间SP可以被氮气等吹扫气体(即，气体)吹扫，也可以不被吹扫气体吹扫。壳体3的内部空间SP可以被抽真空，也可以不被抽真空。但是，加工单元1也可以不收纳于壳体3的内部空间SP。仅包围加工单元1的一部分的局部空间可以被吹扫气体吹扫，也可以被抽真空。
加工单元1能够在控制单元2的控制下对作为加工对象物(也可以称为母材)的工件W进行加工。工件W例如可以是金属，也可以是合金(例如硬铝等)，也可以是半导体(例如硅)，也可以是树脂，也可以是CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic：碳纤维增强塑料)等复合材料，也可以是涂料(作为一例，涂敷于基材的涂料层)，也可以是玻璃，也可以是由除此以外的任意的材料构成的物体。
加工单元1为了对工件W进行加工而对工件W照射加工光EL。加工光EL只要能够通过照射到工件W来加工工件W，则可以是任意种类的光。在第一实施方式中，使用加工光EL为激光的例子进行说明，但加工光EL也可以是与激光不同种类的光。并且，加工光EL的波长只要能够通过照射到工件W来加工工件W，则可以是任意的波长。例如，加工光EL可以是可见光，也可以是不可见光(例如，红外光、紫外光以及极紫外光等中的至少一个)。加工光EL也可以包含脉冲光。或者，加工光EL也可以不包含脉冲光。换言之，加工光EL也可以是连续光。另外，由于光是能量光束的一例，因此加工光EL也可以被称为加工光束。
加工单元1也可以对工件W进行附加加工。也就是说，加工单元1也可以进行在工件W造型出造型物的附加加工。加工单元1也可以对工件W进行去除加工。即，加工单元1也可以进行将工件W的一部分去除的去除加工。加工单元1也可以进行在工件W的表面形成期望的标记的标记加工。加工单元1也可以进行变更工件W的表面的特性的喷丸加工。加工单元1也可以进行将工件W的表面剥离的剥离加工。加工单元1也可以进行将一个工件W与其他工件W接合的焊接加工。加工单元1也可以进行切断工件W的切断加工。加工单元1也可以通过使工件W的表面熔融并且使熔融的表面固化来进行用于使表面接近平面的平面加工(换言之，重熔加工)。
加工单元1也可以通过对工件W进行加工而在工件W的表面形成期望构造。但是，加工单元1也可以进行与用于在工件W的表面形成期望构造的加工不同的加工。
作为所需结构的一个例，可列举出肋条构造。肋条构造也可以包含能够降低工件W的表面对流体的阻力(特别是摩擦阻力和紊流摩擦阻力中的至少一方)的构造。因此，肋条构造也可以被形成在具有被设置(换言之，位于)于流体中的部件的工件W上。另外，这里所说的“流体”是指相对于工件W的表面流动的介质(例如，气体和液体中的至少一方)。例如，在介质自身静止的状况下工件W的表面相对于介质移动的情况下，也可以将该介质称为流体。另外，介质静止的状态也可以意味着介质相对于规定的基准物(例如地表面)不移动的状态。
作为形成有肋条构造的工件W的一个例，可列举出航空机、风车、发动机用涡轮以及发电用涡轮中的至少一个。在这样的肋条构造形成于工件W的情况下，工件W容易相对于流体相对地移动。因此，能够降低妨碍工件W相对于流体的移动的阻力，从而实现节能化。即，能够制造环保的工件W。例如，在工件W是在航空器的机体表面露出的部件(例如，航空器的至少一部分)的情况下，妨碍航空器的移动的阻力降低，因此，带来航空器的省燃料化。例如，在工件W为风车(例如，风车的至少一部分)的情况下，妨碍风车的移动(典型的是旋转)的阻力降低，因此，导致风车的高效率化。例如，在工件W是发动机用涡轮(例如，是发动机用涡轮的至少一部分)的情况下，妨碍发动机用涡轮的移动(典型的是旋转)的阻力降低，因此导致发动机用涡轮的高效率化或节能化。例如，在工件W为发电用涡轮(例如，发电用涡轮的至少一部分)的情况下，妨碍发电用涡轮的移动(典型地，旋转)的阻力降低，因此，导致发电用涡轮的高效率化(即，发电效率的提高)。因此，加工单元1有可能有助于联合国主导的可持续的开发目标(SDGs)的目标13(Goal13)“采取用于减轻气候变动及其影响的紧急对策(Take urgent action to conbat climate change and its impact)”中记载的目标中的“13.2.2年温室效应气体总排放量(Total Greenhouse gas emissions per year)的削减”。
加工单元1还能够在控制单元2的控制下对测量对象物M进行测量。加工单元1为了对测量对象物M进行测量，对测量对象物M照射用于对测量对象物M进行测量的测量光ML。具体而言，加工单元1向测量对象物M照射测量光ML，并且检测从测量光ML所照射的测量对象物M返回的返回光RL的至少一部分(即，受光)，由此对测量对象物M进行测量。从被测量光ML照射的测量对象物M返回的光是通过测量光ML的照射而产生的来自测量对象物M的光。
测量光ML只要能够通过照射到测量对象物M来对测量对象物M进行测量，则可以是任意种类的光。在第一实施方式中，使用测量光ML为激光的例子进行说明。但是，测量光ML也可以是与激光不同种类的光。并且，测量光ML的波长只要能够通过照射到测量对象物M来对测量对象物M进行测量，则可以是任意的波长。例如，测量光ML可以是可见光，也可以是不可见光(例如，红外光、紫外光以及极紫外光等中的至少一个)。测量光ML也可以包含脉冲光(例如，发光时间为皮秒以下的脉冲光)。或者，测量光ML也可以不包含脉冲光。换言之，测量光ML也可以是连续光。另外，由于光是能量光束的一例，因此测量光ML也可以被称为测量光束。
加工单元1也可以能够使用测量光ML对测量对象物M的特性进行测量。测量对象物M的特性例如可以包含测量对象物M的位置、测量对象物M的形状、测量对象物M的反射率、测量对象物M的透射率、测量对象物M的温度以及测量对象物M的表面粗糙度中的至少一个。
在以下的说明中，对加工单元1至少对测量对象物M的位置进行测量的例子进行说明。测量对象物M的位置也可以包含测量对象物M的表面的位置。测量对象物M的表面的位置也可以包含测量对象物M的表面的至少一部分的位置。另外，测量对象物M的位置也可以意味着测量对象物M相对于加工头13的位置(即，相对位置)。即，测量对象物M的位置也可以意味着以加工头13为基准的测量坐标系中的测量对象物M的位置。另外，如后所述，对测量对象物M的位置进行测量的动作也可以包含对测量对象物M的形状进行测量的动作。这是因为能够根据测量对象物M的位置计算测量对象物M的形状。
测量对象物M例如也可以包含加工单元1进行加工的工件W。测量对象物M例如也可以包含载置于后述的工作台15的任意的物体。测量对象物M例如也可以包含工作台15。测量对象物M例如也可以包含在第二实施方式中后述的校准动作中使用的光测量装置18b。
为了对工件W进行加工且对测量对象物M进行测量，加工单元1具有加工光源11、测量光源12、加工头13、头驱动系统141、位置测量装置142、工作台15、工作台驱动系统161、位置测量装置162以及头更换装置17。
加工光源11生成加工光EL。在加工光EL为激光的情况下，加工光源11例如可以包含激光二极管。并且，加工光源11也可以是能够脉冲振荡的光源。在该情况下，加工光源11能够生成脉冲光作为加工光EL。另外，加工光源11也可以是生成CW(连续波)的CW光源。
测量光源12生成测量光ML。在测量光ML为激光的情况下，测量光源12例如也可以包含激光二极管。并且，测量光源12也可以是能够脉冲振荡的光源。在该情况下，测量光源12能够生成脉冲光作为加工光EL。此外，测量光源12也可以是生成CW(连续波)的CW光源。
加工头13向工件W照射加工光源11生成的加工光EL，并且向测量对象物M照射测量光源12生成的测量光ML。为了向工件W照射加工光EL且向测量对象物M照射测量光ML，加工头13具有加工光学系统131、测量光学系统132、合成光学系统133、偏转光学系统134以及照射光学系统135。加工头13经由加工光学系统131、合成光学系统133、偏转光学系统134以及照射光学系统135向工件W照射加工光EL。另外，加工头13经由测量光学系统132、合成光学系统133、偏转光学系统134以及照射光学系统135向测量对象物M照射测量光ML。另外，关于加工头13的结构的详细情况，参照图3在后面详细叙述。
头驱动系统141使加工头13移动。即，头驱动系统141使加工头13的位置移动。因此，头驱动系统141也可以被称为移动装置。头驱动系统141例如也可以使加工头13沿着沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的至少一个方向的移动轴移动(即，直线移动)。头驱动系统141例如也可以在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的至少一个的基础上或者取而代之，使加工头13沿着θX方向、θY方向以及θZ方向中的至少一个移动。即，头驱动系统141也可以使加工头13绕沿着X轴方向的旋转轴(即，A轴)、沿着Y轴方向的旋转轴(即，B轴)以及沿着Z轴方向的旋转轴(即，C轴)中的至少一个轴旋转(即，旋转移动)。
当头驱动系统141使加工头13移动时，加工头13与工作台15(以及载置于工作台15的工件W)的相对位置关系改变。因此，加工头13进行加工的加工拍摄区域PSA(参照后述的图4)与工件W的相对位置关系改变。即，加工拍摄区域PSA相对于工件W移动。加工单元1也可以一边使加工头13移动一边对工件W进行加工。具体而言，加工单元1也可以通过使加工头13移动而在工件W的期望位置设定加工拍摄区域PSA，对工件W的期望位置进行加工。
进而，当头驱动系统141使加工头13移动时，加工头13进行测量的测量拍摄区域MSA(参照后述的图5)与测量对象物M的相对位置关系改变。即，测量拍摄区域MSA相对于测量对象物M移动。加工单元1也可以一边使加工头13移动一边对测量对象物M进行测量。具体而言，加工单元1也可以通过使加工头13移动而在测量对象物M的期望位置设定测量拍摄区域MSA，对测量对象物M的期望位置进行测量。
并且，当头驱动系统141使加工头13移动时，加工头13(特别是加工头13所具有的照射光学系统135)与载置于工作台15的工件W的位置关系发生变化。例如，沿着X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的至少一个方向的加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的位置关系也可以变化。例如，沿着θX方向、θY方向以及θZ方向中的至少一个方向的加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的位置关系也可以变化。此外，沿着θX方向、θY方向以及θZ方向中的至少一个方向的加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的位置关系也可以视为加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的姿势关系。因此，头驱动系统141也可以视为作为能够变更加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的位置关系和姿势关系中的至少一方的变更装置发挥功能。
位置测量装置142能够测量加工头13的位置。位置测量装置142例如也可包含干涉仪(例如激光干涉仪)。位置测量装置142例如也可包含编码器(作为一例，为线性编码器以及旋转编码器的至少一个)。位置测量装置142例如也可包含电位计。在头驱动系统141使用步进马达作为驱动源的情况下，位置测量装置142例如也可包含开环控制方式的位置检测装置。开环控制方式的位置检测装置是根据用于驱动步进马达的脉冲数的累计值来推定加工头13的移动量，由此测量加工头13的位置的位置检测装置。
另外，由于加工头13具有照射光学系统135，因此测量加工头13的位置的动作也可以视为与测量加工头13所具有的照射光学系统135的位置的动作等价。即，位置测量装置142也可以视为测量加工头13所具有的照射光学系统135的位置。
在工作台15上载置工件W。因此，工作台15也可以被称为载置装置。具体而言，在作为工作台15的上表面的至少一部分的载置面151载置工件W。工作台15能够支承载置于工作台15的工件W。工作台15也可以能够保持载置于工作台15的工件W。在该情况下，为了保持工件W，工作台15也可以具有机械卡盘、静电卡盘以及真空吸附卡盘等中的至少一个。或者，也可以是用于保持工件W的夹具保持工件W，工作台15保持着保持有工件W的夹具。或者，工作台15也可以不保持载置于工作台15的工件W。在该情况下，工件W也可以不通过夹具而载置于工作台15。
工作台驱动系统161使工作台15移动。即，工作台驱动系统161使工作台15的位置移动。因此，工作台驱动系统161也可以称为移动装置。工作台驱动系统161例如也可以使工作台15沿着沿X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的至少一个方向的移动轴移动(即，直线移动)。工作台驱动系统161例如也可以在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的至少一个的基础上或者取而代之，使工作台15沿着θX方向、θY方向以及θZ方向中的至少一个移动。即，工作台驱动系统161也可以使工作台15绕沿着X轴方向的旋转轴(即，A轴)、沿着Y轴方向的旋转轴(即，B轴)以及沿着Z轴方向的旋转轴(即，C轴)中的至少一个轴旋转(即，旋转移动)。
当工作台驱动系统161使工作台15移动时，加工头13与工作台15(以及载置于工作台15的工件W)的相对位置关系改变。因此，加工头13进行加工的加工拍摄区域PSA(参照后述的图4)与工件W的相对位置关系改变。即，加工拍摄区域PSA相对于工件W移动。加工单元1也可以一边使工作台15移动一边对工件W进行加工。具体而言，加工单元1也可以通过使工作台15移动而在工件W的期望位置设定加工拍摄区域PSA，对工件W的期望位置进行加工。
此外，当工作台驱动系统161移动工作台15时，加工头13进行测量的测量拍摄区域MSA(参见稍后说明的图5)与测量对象物M之间的相对位置关系改变。即，测量拍摄区域MSA相对于测量对象物M移动。加工单元1也可以一边使工作台15移动一边对测量对象物M进行测量。具体而言，加工单元1也可以通过使工作台15移动而在测量对象物M的期望位置设定测量拍摄区域MSA，对测量对象物M的期望位置进行测量。
并且，当工作台驱动系统161使工作台15移动时，加工头13(特别是加工头13所具有的照射光学系统135)与载置于工作台15的工件W的位置关系发生变化。例如，沿着X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的至少一个方向的加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的位置关系也可以变化。例如，沿着θX方向、θY方向以及θZ方向中的至少一个方向的加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的位置关系也可以变化。另外，如上所述，沿着θX方向、θY方向以及θZ方向中的至少一个方向的加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的位置关系也可以视为加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的姿势关系。因此，工作台驱动系统161也可以视为作为能够变更加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W的位置关系和姿势关系中的至少一方的变更装置发挥功能。
位置测量装置162能够测量工作台15的位置。位置测量装置162例如也可包含干涉仪(例如激光干涉仪)。位置测量装置162例如也可包含编码器(作为一例，为线性编码器以及旋转编码器的至少一个)。位置测量装置162例如也可包含电位计。在工作台驱动系统161使用步进马达作为驱动源的情况下，位置测量装置162例如也可包含开环控制方式的位置检测装置。开环控制方式的位置检测装置是根据用于驱动步进马达的脉冲数的累计值来推定工作台15的移动量，由此测量工作台15的位置的位置检测装置。
头更换装置17是能够更换加工头13所具有的照射光学系统135的装置。例如，头更换装置17也可以拆卸安装于加工头13的照射光学系统135。例如，头更换装置17也可以在未安装照射光学系统135的加工头13安装照射光学系统135。作为一例，头更换装置17也可以拆卸安装于加工头13的第一照射光学系统135，然后，在加工头13安装与第一照射光学系统135不同的第二照射光学系统135。即，头更换装置17也可以将安装于加工头13的第一照射光学系统135更换为第二照射光学系统135。因此，照射光学系统135也可以相对于加工头13能够装卸。另外，关于能够相对于加工头13装卸的照射光学系统135的结构以及头更换装置17的结构，在后面参照图6至图9进行详述。
控制单元2对加工单元1的动作进行控制。例如，控制单元2也可以对加工单元1所具有的加工头13的动作进行控制。例如，控制单元2也可以控制加工头13所具有的加工光学系统131、测量光学系统132、合成光学系统133、偏转光学系统134以及照射光学系统135中的至少一个的动作。例如，控制单元2也可以控制加工单元1所具有的头驱动系统141的动作(例如，加工头13的移动)。例如，控制单元2也可以控制加工单元1所具有的工作台驱动系统161的动作(例如，工作台15的移动)。例如，控制单元2也可以对加工单元1所具有的头更换装置17的动作进行控制。
控制单元2也可以根据加工单元1对测量对象物M的测量结果来控制加工单元1的动作。具体而言，控制单元2也可以基于测量对象物M的测量结果，生成测量对象物M的测量数据(例如，与测量对象物M的位置以及形状的至少一方相关的数据)，并基于生成的测量数据，控制加工单元1的动作。例如，控制单元2也可以基于作为测量对象物M的一例的工件W的测量结果来生成工件W的至少一部分的测量数据(例如，计算工件W的至少一部分的位置和形状中的至少一方)，基于测量数据来控制加工单元1的动作以对工件W进行加工。
控制单元2例如也可以具有运算装置和存储装置。运算装置例如可以包含CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)和GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)中的至少一方。存储装置例如也可以包含存储器。控制单元2作为通过运算装置执行计算机程序来控制加工单元1的动作的装置发挥功能。该计算机程序是用于使运算装置进行(即，执行)控制单元2应进行的后述的动作的计算机程序。即，该计算机程序是用于使控制单元2发挥功能以使加工单元1进行后述的动作的计算机程序。运算装置所执行的计算机程序可以记录于控制单元2所具有的存储装置(即，记录介质)，也可以记录于内置于控制单元2或者能够外置于控制单元2的任意的存储介质(例如，硬盘、半导体存储器)。或者，运算装置也可以经由网络接口从控制单元2的外部的装置下载应执行的计算机程序。
控制单元2也可以不设置于加工单元1的内部。例如，控制单元2也可以作为服务器等设置于加工单元1外。在该情况下，控制单元2和加工单元1也可以通过有线和/或无线网络(或者数据总线和/或通信线路)连接。作为有线网络，例如也可以利用使用以IEEE1394、RS-232x、RS-422、RS-423、RS-485以及USB中的至少一个为代表的串行总线方式的接口的网络。作为有线网络，也可以利用使用并行总线方式的接口的网络。作为有线网络，也可以使用符合以10BASE-T、100BASE-TX以及1000BASE-T中的至少一个为代表的以太网(注册商标)的接口的网络。作为无线网络，也可以使用利用了电波的网络。作为使用电波的网络的一例，列举了符合IEEE802.1x的网络(例如，无线LAN和蓝牙(注册商标)中的至少一个)。作为无线网络，也可以使用利用了红外线的网络。作为无线网络，也可以使用利用了光通信的网络。在该情况下，控制单元2和加工单元1也可以构成为能够经由网络进行各种信息的收发。另外，控制单元2也可以能够经由网络向加工单元1发送指令或控制参数等信息。加工单元1也可以具有经由上述网络接收来自控制单元2的命令或控制参数等信息的接收装置。加工单元1也可以具有经由上述网络对控制单元2发送指令或控制参数等信息的发送装置(即，对控制单元2输出信息的输出装置)。或者，也可以是，进行控制单元2所进行的处理中的一部分的第一控制装置设置于加工单元1的内部，另一方面，进行控制单元2所进行的处理中的另一部分的第二控制装置设置于加工单元1的外部。
也可以在控制单元2内安装通过运算装置执行计算机程序而能够通过机器学习构建的运算模型。作为能够通过机器学习构建的运算模型的一例，例如可列举包含神经网络的运算模型(所谓的人工智能(AI：Artificial Intelligence))。在这种情况下，运算模型的学习可以包含神经网络的参数(例如，权重和偏置中的至少一个)的学习。控制单元2也可以使用运算模型来控制加工单元1的动作。即，对加工单元1的动作进行控制的动作也可以包含使用运算模型来对加工单元1的动作进行控制的动作。此外，也可以在控制单元2安装通过使用了教师数据的离线的机器学习而构建完毕的运算模型。另外，安装于控制单元2的运算模型也可以在控制单元2上通过在线的机器学习来更新。或者，控制单元2也可以在安装于控制单元2的运算模型的基础上或取而代之，使用安装于控制单元2的外部的装置(即，设置于加工单元1的外部的装置)的运算模型来控制加工单元1的动作。
此外，作为记录控制单元2执行的计算机程序的记录介质，也可以使用CD-ROM、CD-R、CD-RW、软盘、MO、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW以及Blu-ray(注册商标)等光盘、磁带等磁介质、光磁盘、USB存储器等半导体存储器、及其他能够存储程序的任意的介质中的至少一个。记录介质也可以包含能够记录计算机程序的设备(例如，以计算机程序能够以软件和固件等中的至少一方的方式执行的状态安装的通用设备或专用设备)。进而，计算机程序中所包含的各处理或功能既可通过控制单元2(即计算机)执行计算机程序而在控制单元2内实现的逻辑处理块来实现，也可通过控制单元2所具有的规定的门阵列(FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Cricuit：专用集成电路))等硬件来实现，还可通过逻辑处理块与实现硬件的一部分要素的部分的硬件模块混合存在的形式来实现。
(1-2)加工头13的结构
接着，参照图3对加工头13的结构的一例进行说明。图3是示出加工头13的结构的一例的剖视图。
如图3所示，加工光源11生成的加工光EL经由光纤等光传输部件111入射到加工头13。加工光源11也可以配置于加工头13的外部。加工光源11也可以配置于加工头13的内部。
如上所述，加工头13具有加工光学系统131、测量光学系统132、合成光学系统133、偏转光学系统134以及照射光学系统135。
加工光学系统131是供来自加工光源11的加工光EL入射的光学系统。加工光学系统131是将入射到加工光学系统131的加工光EL朝向合成光学系统133射出的光学系统。加工光学系统131射出的加工光EL经由合成光学系统133、偏转光学系统134以及照射光学系统135照射到工件W。
加工光学系统131例如也可以包含位置调整光学系统1311、角度调整光学系统1312以及检流计反射镜1313。但是，加工光学系统131也可以不包含位置调整光学系统1311、角度调整光学系统1312以及检流计反射镜1313中的至少一个。
位置调整光学系统1311能够调整来自加工光学系统131的加工光EL的射出位置。位置调整光学系统1311例如也可以具有能够相对于加工光EL的行进方向倾斜的平行平面板，通过改变平行平面板的倾斜角来变更加工光EL的射出位置。
角度调整光学系统1312能够调整来自加工光学系统131的加工光EL的射出角度(即，射出方向)。角度调整光学系统1312例如也可以具有能够相对于加工光EL的行进方向倾斜的反射镜，通过改变该反射镜的倾斜角来变更加工光EL的射出角度。
检流计反射镜1313使加工光EL偏转(即，变更加工光EL的射出角度)。检流计反射镜1313通过使加工光EL偏转，来变更与照射光学系统135的光轴EX交叉的面内(即，沿着XY平面的面内)的加工光EL的聚光位置。通常，如图3所示，加工头13在光轴EX与工件W的表面交叉的状态下向工件W照射加工光EL。因此，当与光轴EX交叉的面内的加工光EL的聚光位置变更时，工件W的表面上的加工光EL的照射位置PA在沿着工件W的表面的方向上变更(即，移动)。即，沿着X轴方向以及Y轴方向的至少一方，变更加工光EL的照射位置PA。这样，检流计反射镜1341能够变更加工光EL的照射位置PA，因此也可以称为位置变更光学系统或位置变更装置。
检流计反射镜1313包含X扫描反射镜1313X和Y扫描反射镜1313Y。X扫描反射镜1313X和Y扫描反射镜1313Y分别是相对于入射到检流计反射镜1313的加工光EL的光路的角度变更的倾斜角可变反射镜。X扫描反射镜1313X使加工光EL偏转，以沿着X轴方向变更工件W上的加工光EL的照射位置PA。在该情况下，X扫描反射镜1313X也可以能够绕Y轴旋转或摆动。即，检流计反射镜1313也可以通过变更X扫描反射镜1313X的θY方向的位置(或者绕Y轴的姿势)，能够沿着X轴方向变更工件W上的加工光EL的照射位置PA。Y扫描反射镜1313Y使加工光EL偏转，以使工件W上的加工光EL的照射位置PA沿着Y轴方向变更。在这种情况下，Y扫描反射镜1313Y可以绕X轴旋转或摆动。即，检流计反射镜1313也可以通过变更Y扫描反射镜1313Y的θX方向的位置(或者绕X轴的姿势)，能够沿着Y轴方向变更工件W上的加工光EL的照射位置PA。
从加工光学系统131射出的加工光EL(在该情况下，从检流计反射镜1313射出的加工光EL)入射到合成光学系统133。合成光学系统133包含分束器(例如，偏振分束器)1331。分束器1331将入射到分束器1331的加工光EL朝向偏转光学系统134射出。在图3所示的例子中，入射到分束器1331的加工光EL通过分束器1331的偏振分离面而朝向偏转光学系统134射出。因此，在图3所示的例子中，加工光EL以具有能够通过偏振分离面的偏振方向(例如，相对于偏振分离面成为p偏振光的偏振方向)的状态入射到分束器1331的偏振分离面。
从合成光学系统133射出的加工光EL入射到偏转光学系统134。偏转光学系统134将入射到偏转光学系统134的加工光EL朝向照射光学系统135射出。
偏转光学系统134具有检流计反射镜1341。入射到偏转光学系统134的加工光EL入射到检流计反射镜1341。检流计反射镜1341使加工光EL偏转(即，变更加工光EL的射出角度)。检流计反射镜1341通过使加工光EL偏转，来变更与照射光学系统135的光轴EX交叉的面内(即，沿着XY平面的面内)的加工光EL的聚光位置。通常，如图3所示，加工头13在光轴EX与工件W的表面交叉的状态下向工件W照射加工光EL。因此，当与光轴EX交叉的面内的加工光EL的聚光位置变更时，工件W的表面上的加工光EL的照射位置PA在沿着工件W的表面的方向上变更(即，移动)。即，沿着X轴方向以及Y轴方向的至少一方，变更加工光EL的照射位置PA。这样，检流计反射镜1341能够变更加工光EL的照射位置PA，因此也可以称为位置变更装置。
检流计反射镜1341包含X扫描反射镜1341X和Y扫描反射镜1341Y。X扫描反射镜1341X和Y扫描反射镜1341Y分别是相对于入射到检流计反射镜1341的加工光EL的光路的角度变更的倾斜角可变反射镜。X扫描反射镜1341X使加工光EL偏转，以沿着X轴方向变更工件W上的加工光EL的照射位置PA。在该情况下，X扫描反射镜1341X也可以能够绕Y轴旋转或摆动。即，检流计反射镜1341也可以通过变更X扫描反射镜1341X的θY方向的位置(或者绕Y轴的姿势)，能够沿着X轴方向变更工件W上的加工光EL的照射位置PA。Y扫描反射镜1341Y使加工光EL偏转，以使工件W上的加工光EL的照射位置PA沿着Y轴方向变更。在这种情况下，Y扫描反射镜1341Y可以绕X轴旋转或摆动。即，检流计反射镜1341也可以通过变更Y扫描反射镜1341Y的θX方向的位置(或者绕X轴的姿势)，能够沿着Y轴方向变更工件W上的加工光EL的照射位置PA。
通过这样的检流计反射镜1341以及1313的至少一方，加工光EL能够扫描以加工头13为基准确定的加工拍摄区域PSA。即，通过检流计反射镜1341以及1313的至少一方，照射位置PA能够在以加工头13为基准而确定的加工拍摄区域PSA内移动。图4示出了加工拍摄区域PSA的例。如图4所示，加工拍摄区域PSA表示在固定了加工头13与工件W的位置关系的状态下(即，不变更)由加工头13进行加工的区域(换言之，范围)。典型地，加工拍摄区域PSA被设定为与在固定了加工头13与工件W的位置关系的状态下通过检流计反射镜1341以及1313的至少一方偏转的加工光EL的扫描范围一致或者比该扫描范围窄的区域。并且，通过上述的头驱动系统141使加工头13移动和/或通过工作台驱动系统161使工作台15移动，由此加工拍摄区域PSA(照射位置PA)能够在工件W的表面上相对地移动。另外，上述的加工光EL的扫描范围也可以是加工光EL所扫描的范围中的最大范围。
再次在图3中，从偏转光学系统134射出的加工光EL入射到照射光学系统135。如上所述，当偏转光学系统134所具有的检流计反射镜1341和加工光学系统131所具有的检流计反射镜1313中的至少一方使加工光EL偏转时，加工光EL向照射光学系统135的入射位置改变。因此，也可以视为检流计反射镜1341以及1313分别作为通过使加工光EL偏转而能够变更加工光EL向照射光学系统135的入射位置的位置变更装置发挥功能。
另外，通过基于偏转光学系统134的检流计反射镜1341以及加工光学系统131的检流计反射镜1313中的至少一方的加工光EL的偏转而变化的加工光EL向照射光学系统135的入射位置也可以是向构成照射光学系统135的光学部件中的最靠偏转光学系统134侧(最靠入射侧)的光学部件入射的加工光EL的入射位置。另外，也可以通过基于偏转光学系统134的检流计反射镜1341以及加工光学系统131的检流计反射镜1313中的至少一方的加工光EL的偏转，来改变向照射光学系统135入射的加工光EL的入射角度(典型的是相对于照射光学系统135的光轴EX的入射角度)。
照射光学系统135是能够向工件W照射加工光EL的光学系统。为了向工件W照射加工光EL，照射光学系统135具有能够作为物镜光学系统发挥功能的fθ透镜1351。从偏转光学系统134射出的加工光EL入射到fθ透镜1351。fθ透镜1351将从偏转光学系统134射出的加工光EL照射到工件W。具体而言，fθ透镜1351朝向沿着照射光学系统135的光轴EX的方向射出加工光EL。其结果，fθ透镜1351射出的加工光EL通过沿着光轴EX的方向行进而入射到工件W。此外，照射光学系统135的光轴EX也可以是fθ透镜1351的光轴。
fθ透镜1351也可以将来自检流计反射镜1341的加工光EL聚光到工件W上。在该情况下，从fθ透镜1351射出的加工光EL也可以不经由具有光焦度的其他光学要素(换言之，光学部件，例如透镜等)而照射到工件W。在该情况下，fθ透镜1351是配置在加工光EL的光路上的多个光学要素中的具有最终级的光焦度的光学要素(即，最接近工件W的光学要素)，因此也可以称为最终光学要素。光学元件的光焦度可以是光学元件的焦距的倒数。另外，在该情况下，来自检流计反射镜1341的加工光EL也可以是平行光束。照射光学系统135可以包含具有与fθ不同的投影特性的物镜光学系统。
另外，构成检流计反射镜1341的X扫描反射镜1341X和Y扫描反射镜1341Y以及构成检流计反射镜1313的X扫描反射镜1313X和Y扫描反射镜1313Y中的至少一个也可以配置在作为照射光学系统的fθ透镜1351的入射瞳位置和/或其共轭位置。在构成检流计反射镜1341和1313的扫描反射镜为多个的情况下，也可以在扫描反射镜之间配置用于使各扫描反射镜相互光学共轭的中继光学系统。
测量光源12所生成的测量光ML还经由光纤等光传输部件121入射到加工头13。测量光源12也可以配置于加工头13的外部。测量光源12也可以配置于加工头13的内部。
测量光源12可以包含光梳光源。光梳状光源是能够生成包含在频率轴上等间隔排列的频率成分的光(以下称为“光频梳”)作为脉冲光的光源。在该情况下，测量光源12将包含在频率轴上等间隔地排列的频率分量的脉冲光作为测量光ML射出。然而，测量光源12可以包含与光梳光源不同的光源。
在图3所示的例中，加工系统SYSa包含多个测量光源12。例如，加工系统SYSa可以包含测量光源12#1和测量光源12#2。多个测量光源12也可以分别射出相互相位同步且具有干涉性的多个测量光ML。例如，多个测量光源12的振荡频率也可以不同。因此，多个测量光源12分别射出的多个测量光ML也可以是脉冲频率(例如，每单位时间的脉冲光的数量，脉冲光的发光周期的倒数)不同的多个测量光ML。然而，加工系统SYSa可以包含单个测量光源12。
从测量光源12射出的测量光ML入射到测量光学系统132。测量光学系统132是将入射到测量光学系统132的测量光ML朝向合成光学系统133射出的光学系统。测量光学系统132射出的测量光ML经由合成光学系统133、偏转光学系统134以及照射光学系统135照射到测量对象物M。
测量光学系统132例如具有反射镜1320、分束器1321、分束器1322、检测器1323、分束器1324、反射镜1325、检测器1326、反射镜1327以及检流计反射镜1328。
从测量光源12射出的测量光ML入射到分束器1321。具体而言，从测量光源12#1射出的测量光ML(以下称为“测量光ML#1”)入射到分束器1321。从测量光源12#2射出的测量光ML(以下称为“测量光ML#2”)经由反射镜1320入射到分束器1321。分束器1321将入射到分束器1321的测量光ML#1以及ML#2朝向分束器1322射出。也就是说，分束器1321将分别从不同的方向入射到分束器1321的测量光ML#1和ML#2朝向相同的方向(也就是说，配置有分束器1322的方向)射出。
分束器1322将入射到分束器1322的测量光ML#1的一部分即测量光ML#1-1朝向检测器1323反射。分束器1322将入射到分束器1322的测量光ML#1的另一部分即测量光ML#1-2朝向分束器1324射出。分束器1322将入射到分束器1322的测量光ML#2的一部分即测量光ML#2-1朝向检测器1323反射。分束器1322将入射到分束器1322的测量光ML#2的另一部分即测量光ML#2-2朝向分束器1324射出。
从分束器1322射出的测量光ML#1-1和ML#2-1入射到检测器1323。检测器1323接受(即检测)测量光ML#1-1和测量光ML#2-1。特别是，检测器1323接受通过测量光ML#1-1与测量光ML#2-1干涉而生成的干涉光。另外，接受通过测量光ML#1-1与测量光ML#2-1干涉而生成的干涉光的动作也可以视为与接受测量光ML#1-1和测量光ML#2-1的动作等价。检测器1323的检测结果被输出到控制单元2。
从分束器1322射出的测量光ML#1-2以及ML#2-2入射到分束器1324。分束器1324将入射到分束器1324的测量光ML#1-2的至少一部分朝向反射镜1325射出。分束器1324将入射到分束器1324的测量光ML#2-2的至少一部分朝向反射镜1327射出。
从分束器1324射出的测量光ML#1-2入射到反射镜1325。入射到反射镜1325的测量光ML#1-2被反射镜1325的反射面(反射面也可以称为参照面)反射。具体而言，反射镜1325将入射到反射镜1325的测量光ML#1-2朝向分束器1324反射。即，反射镜1325将入射到反射镜1325的测量光ML#1-2作为其反射光即测量光ML#1-3向分束器1324射出。在该情况下，测量光ML#1-3也可以称为参照光。从反射镜1325射出的测量光ML#1-3入射到分束器1324。分束器1324将入射到分束器1324的测量光ML#1-3朝向分束器1322射出。从分束器1324射出的测量光ML#1-3入射到分束器1322。分束器1322将入射到分束器1322的测量光ML#1-3朝向检测器1326射出。
另一方面，从分束器1324射出的测量光ML#2-2入射到反射镜1327。反射镜1327将入射到反射镜1327的测量光ML#2-2朝向检流计反射镜1328反射。即，反射镜1327将入射到反射镜1327的测量光ML#2-2朝向检流计反射镜1328射出。
检流计反射镜1328使测量光ML#2-2偏转(即，变更测量光ML#2-2的射出角度)。检流计反射镜1328通过使测量光ML#2-2偏转，来变更测量光ML#2-2在与照射光学系统135的光轴EX交叉的面内(即，沿着XY平面的面内)的聚光位置。通常，如图3所示，加工头13在光轴EX与测量对象物M(在图3所示的例子中为工件W)的表面交叉的状态下，向测量对象物M照射测量光ML#2-2。因此，当与光轴EX交叉的面内的测量光ML#2-2的聚光位置变更时，测量光ML#2-2在测量对象物M的表面上的照射位置MA在沿着测量对象物M的表面的方向上变更(即，移动)。也就是说，测量光ML#2-2的照射位置MA沿着X轴方向和Y轴方向中的至少一方变更。这样，检流计反射镜1328能够变更测量光ML#2-2的照射位置MA，因此也可以称为位置变更光学系统或位置变更装置。
检流计反射镜1328包含X扫描反射镜1328X和Y扫描反射镜1328Y。X扫描反射镜1328X和Y扫描反射镜1328Y分别是相对于入射到检流计反射镜1328的测量光ML#2-2的光路的角度变更的倾斜角可变反射镜。X扫描反射镜1328X使测量光ML#2-2偏转，以使测量光ML#2-2在测量对象物M上的照射位置MA沿着X轴方向变更。在该情况下，X扫描反射镜1328X也可以能够绕Y轴旋转或摆动。也就是说，检流计反射镜1328也可以通过变更X扫描反射镜1328X的θY方向的位置(或者绕Y轴的姿势)，能够沿着X轴方向变更测量光ML#2-2在测量对象物M上的照射位置MA。Y扫描反射镜1328Y使加工光EL偏转，以使测量光ML#2-2在测量对象物M上的照射位置MA沿着Y轴方向变更。在这种情况下，Y扫描反射镜1328Y可以绕X轴旋转或摆动。也就是说，检流计反射镜1328也可以通过变更Y扫描反射镜1328Y的θX方向的位置(或者绕X轴的姿势)，能够沿着Y轴方向变更测量光ML#2-2在测量对象物M上的照射位置MA。
从测量光学系统132射出的测量光ML#2-2(在该情况下，从检流计反射镜1328射出的测量光ML#2-2)入射到合成光学系统133。合成光学系统133的分束器1331将入射到分束器1331的测量光ML#2-2朝向偏转光学系统134射出。在图3所示的例子中，入射到合成光学系统133的测量光ML#2-2通过在偏振分离面反射而朝向偏转光学系统134射出。因此，在图3所示的例子中，测量光ML#2-2以具有能够被偏振光分离面反射的偏振方向(例如，相对于偏振光分离面成为s偏振光的偏振方向)的状态入射到分束器1331的偏振光分离面。
这里，如上所述，除了测量光ML#2-2之外，加工光EL也入射到分束器1331。即，测量光ML#2-2和加工光EL双方通过分束器1331。分束器1331将从不同的方向分别入射到分束器1331的加工光EL和测量光ML#2-2朝向相同的方向(即，朝向相同的偏转光学系统134)射出。因此，分束器1331实质上作为将加工光EL和测量光ML#2-2合成的合成光学部件发挥功能。
另外，在加工光EL的波长与测量光ML的波长不同的情况下，合成光学系统133也可以代替分束器1331而具有分色镜作为合成光学部件。在该情况下，合成光学系统133也能够使用分色镜对加工光EL和测量光ML#2-2进行合成(也就是说，对加工光EL的光路和测量光ML#2-2的光路进行合成)。
从合成光学系统133射出的测量光ML#2-2入射到偏转光学系统134。偏转光学系统134将入射到偏转光学系统134的测量光ML#2-2朝向照射光学系统135射出。
入射到偏转光学系统134的测量光ML#2-2入射到检流计反射镜1341。检流计反射镜1341与使加工光EL偏转的情况同样地，使测量光ML#2-2偏转。因此，检流计反射镜1341能够在沿着测量对象物M的表面的方向上变更测量光ML#2-2在测量对象物M的表面上的照射位置MA。也就是说，检流计反射镜1341也可以通过变更X扫描反射镜1341X的θY方向的位置(或者绕Y轴的姿势)，能够沿着X轴方向变更测量光ML#2-2在测量对象物M上的照射位置MA。检流计反射镜1341也可以通过变更Y扫描反射镜1341Y的θX方向的位置(或者绕X轴的姿势)，能够沿着Y轴方向变更测量对象物M上的测量光ML#2-2的照射位置MA。这样，检流计反射镜1341能够变更测量光ML#2-2的照射位置MA，因此也可以称为位置变更光学系统或位置变更装置。
如上所述，除了测量光ML#2-2之外，加工光EL也入射到检流计反射镜1341。即，分束器1331合成的加工光EL和测量光ML#2-2入射到检流计反射镜1341。因此，测量光ML#2-2以及加工光EL双方通过相同的检流计反射镜1341。因此，检流计反射镜1341能够同步地变更加工光EL的照射位置PA和测量光ML#2-2的照射位置MA。即，检流计反射镜1341能够联动地变更加工光EL的照射位置PA和测量光ML#2-2的照射位置MA。
另一方面，如上所述，测量光ML#2-2经由检流计反射镜1328照射到测量对象物M，另一方面，加工光EL不经由检流计反射镜1328照射到工件W。因此，加工系统SYSa能够使用检流计反射镜1328使测量光ML#2-2的照射位置MA相对于加工光EL的照射位置PA独立地移动。也就是说，加工系统SYSa能够使用检流计反射镜1328来变更加工光EL的照射位置PA与测量光ML#2-2的照射位置MA的相对位置关系。特别是，加工系统SYSa能够使用检流计反射镜1328沿着与测量光ML#2-2的照射方向交叉的方向(在图3所示的例子中为X轴方向和Y轴方向中的至少一方)变更加工光EL的照射位置PA与测量光ML#2-2的照射位置MA的相对位置关系。
同样地，如上所述，加工光EL经由检流计反射镜1313照射到测量对象物M，另一方面，测量光ML#2-2不经由检流计反射镜1313照射到工件W。因此，加工系统SYSa能够使用检流计反射镜1313使加工光EL的照射位置PA相对于测量光ML#2-2的照射位置MA独立地移动。也就是说，加工系统SYSa能够使用检流计反射镜1313来变更加工光EL的照射位置PA与测量光ML#2-2的照射位置MA的相对位置关系。特别是，加工系统SYSa能够使用检流计反射镜1328，沿着与加工光EL的照射方向交叉的方向(在图3所示的例子中为X轴方向和Y轴方向中的至少一方)变更加工光EL的照射位置PA与测量光ML#2-2的照射位置MA的相对位置关系。
通过这样的检流计反射镜1341和1328中的至少一方，测量光ML#2-2能够扫描以加工头13为基准确定的测量拍摄区域MSA。即，通过检流计反射镜1341以及1328的至少一方，照射位置MA能够在以加工头13为基准而确定的测量拍摄区域MSA内移动。图5示出了测量拍摄区域MSA的例。如图5所示，测量拍摄区域MSA表示在固定了加工头13与测量对象物M的位置关系的状态下(即，不变更)由加工头13进行测量的区域(换言之，范围)。典型地，测量拍摄区域MSA被设定为与在将加工头13与测量对象物M的位置关系固定的状态下被检流计反射镜1341和1328中的至少一方偏转的测量光ML的扫描范围一致或者比该扫描范围窄的区域。进而，通过利用上述的头驱动系统141使加工头13移动和/或利用工作台驱动系统161使工作台15移动，测量拍摄区域MSA(照射位置MA)能够在测量对象物M的表面上相对地移动。此外，上述的测量光ML的扫描范围也可以是测量光ML所扫描的范围中的最大范围。
再次在图3中，从偏转光学系统134射出的测量光ML#2-2入射到照射光学系统135。如上所述，当偏转光学系统134所具有的检流计反射镜1341和测量光学系统132所具有的检流计反射镜1328中的至少一方使测量光ML#2-2偏转时，测量光ML#2-2向照射光学系统135的入射位置改变。因此，也可以视为检流计反射镜1341和1328分别作为能够通过使测量光ML#2-2偏转来变更测量光ML#2-2向照射光学系统135的入射位置的位置变更装置发挥功能。
照射光学系统135是能够将测量光ML#2-2照射到测量对象物M(在图3所示的例子中为工件W)的光学系统。具体而言，fθ透镜1351将从偏转光学系统134射出的测量光ML#2-2照射到测量对象物M。具体而言，fθ透镜1351朝向沿着照射光学系统135的光轴EX的方向射出测量光ML#2-2。其结果，fθ透镜1351射出的测量光ML#2-2通过沿着沿光轴EX的方向行进而入射到测量对象物M。
fθ透镜1351也可以将从偏转光学系统134射出的测量光ML#2-2聚光在测量对象物M上。在该情况下，从fθ透镜1351射出的测量光ML#2-2也可以不经由具有光焦度的其他光学要素(换言之，光学部件，例如透镜等)而照射到测量对象物M。在该情况下，fθ透镜1351是配置在测量光ML#2-2的光路上的多个光学要素中的具有最终级的光焦度的光学要素(也就是说，最接近工件W的光学要素)，因此也可以称为最终光学要素。在该情况下，从偏转光学系统134射出并入射至fθ透镜1351的测量光ML#2-2也可以是平行光束。
当向测量对象物M照射测量光ML#2-2时，从测量对象物M产生由测量光ML#2-2的照射引起的光。即，若向测量对象物M照射测量光ML#2-2，则从测量对象物M射出由测量光ML#2-2的照射引起的光。由测量光ML#2-2的照射引起的光(换言之，测量光ML#2-2的照射所引起的从测量对象物M射出的光)也可以包含被测量对象物M反射的测量光ML#2-2(即反射光)、被测量对象物M散射的测量光ML#2-2(即散射光)、被测量对象物M衍射的测量光ML#2-2(即衍射光)以及透过测量对象物M的测量光ML#2-2(即透过光)中的至少一个。
由于测量光ML#2-2的照射而从测量对象物M射出的光的至少一部分作为返回光RL入射到照射光学系统135。具体而言，由于测量光ML#2-2的照射而从测量对象物M射出的光中的、沿着入射到测量对象物M的测量光ML#2-2的光路行进的光作为返回光RL入射到照射光学系统135。在该情况下，从照射光学系统135射出并入射到测量对象物M的测量光ML#2-2的光路与从测量对象物M射出并入射到照射光学系统135的返回光RL的光路也可以相同。入射到照射光学系统135的返回光RL经由fθ透镜1351入射到偏转光学系统134。入射到偏转光学系统134的返回光RL经由检流计反射镜1341入射到合成光学系统133。合成光学系统133的分束器1331将入射到分束器1331的返回光RL朝向测量光学系统132射出。在图3所示的例子中，入射到分束器1331的返回光RL通过在偏振分离面反射而朝向测量光学系统132射出。因此，在图3所示的例子中，返回光RL以具有能够被偏振分离面反射的偏振方向的状态入射到分束器1331的偏振分离面。
从分束器1331射出的返回光RL入射到测量光学系统132的检流计反射镜1328。检流计反射镜1328将入射到检流计反射镜1328的返回光RL朝向反射镜1327射出。反射镜1327将入射到反射镜1327的返回光RL朝向分束器1324反射。分束器1324将入射到分束器1324的返回光RL的至少一部分朝向分束器1322射出。分束器1322将入射到分束器1322的返回光RL的至少一部分朝向检测器1326射出。
如上所述，除了返回光RL之外，测量光ML#1-3也入射到检测器1326。即，经由测量对象物M朝向检测器1326的返回光RL和不经由测量对象物M而朝向检测器1326的测量光ML#1-3入射到检测器1326。检测器1326接受(即检测)测量光ML#1-3和返回光RL。特别是，检测器1326接受通过测量光ML#1-3与返回光RL干涉而生成的干涉光。另外，接受通过测量光ML#1-3与返回光RL干涉而生成的干涉光的动作也可以视为与接受测量光ML#1-3和返回光RL的动作等价。检测器1326的检测结果被输出到控制单元2。
控制单元2取得检测器1323的检测结果和检测器1326的检测结果。控制单元2也可基于检测器1323的检测结果以及检测器1326的检测结果，生成测量对象物M的测量数据(例如，与测量对象物M的位置以及形状的至少一方相关的测量数据)。
具体而言，测量光ML#1的脉冲频率与测量光ML#2的脉冲频率不同，因此测量光ML#1-1的脉冲频率与测量光ML#2-1的脉冲频率不同。因此，测量光ML#1-1与测量光ML#2-1的干涉光成为与构成测量光ML#1-1的脉冲光和构成测量光ML#2-1的脉冲光同时入射到检测器1323的时机同步地出现脉冲光的干涉光。同样，测量光ML#1-3的脉冲频率与返回光RL的脉冲频率不同。因此，测量光ML#1-3与返回光RL的干涉光成为与构成测量光ML#1-3的脉冲光和构成返回光RL的脉冲光同时入射到检测器1326的时机同步地出现脉冲光的干涉光。这里，检测器1326检测的干涉光的脉冲光的位置(时间轴上的位置)根据加工头13与测量对象物M的位置关系而变动。这是因为，检测器1326检测的干涉光是经由测量对象物M朝向检测器1326的返回光RL与不经由测量对象物M而朝向检测器1326的测量光ML#1-3的干涉光。另一方面，检测器1323检测的干涉光的脉冲光的位置(时间轴上的位置)不会根据加工头13与测量对象物M的位置关系(即，实质上是加工头13与测量对象物M的位置关系)而变动。因此，可以说检测器1326检测的干涉光的脉冲光与检测器1323检测的干涉光的脉冲光的时间差间接地表示加工头13与测量对象物M的位置关系。具体而言，可以说检测器1326检测的干涉光的脉冲光与检测器1323检测的干涉光的脉冲光的时间差间接地表示沿着测量光ML的光路的方向(即，沿着测量光ML的行进方向的方向)上的加工头13与测量对象物M之间的距离。因此，控制单元2能够基于检测器1326检测的干涉光的脉冲光与检测器1323检测的干涉光的脉冲光的时间差，计算沿着测量光ML的光路的方向(例如Z轴方向)上的加工头13与测量对象物M之间的距离。换言之，控制单元2能够计算沿着测量光ML的光路的方向(例如Z轴方向)上的测量对象物M的位置。更具体而言，控制单元2能够计算测量对象物M中的被照射了测量光ML#2-2的被照射部分与加工头13之间的距离。控制单元2能够计算被照射部分在沿着测量光ML的光路的方向(例如Z轴方向)上的位置。而且，测量光ML#2-2在测量对象物M上的照射位置由检流计反射镜1341和1328的驱动状态决定，因此，控制单元2能够基于检流计反射镜1341和1328的驱动状态来计算被照射部分在与测量光ML的光路交叉的方向(例如X轴方向和Y轴方向中的至少一个)上的位置。其结果，控制单元2能够生成表示以加工头13为基准的测量坐标系中的被照射部分的位置(例如，三维坐标空间内的位置)的测量数据。
加工头13也可以向测量对象物M的多个部位照射测量光ML#2-2。例如，检流计反射镜1341以及1328的至少一方也可以变更测量光ML#2-2在测量对象物M上的照射位置，以使加工头13向测量对象物M的多个部位照射测量光ML#2-2。例如，也可以以加工头13向测量对象物M的多个部位照射测量光ML#2-2的方式使加工头13以及工作台15的至少一方移动。当测量光ML#2-2照射到测量对象物M的多个部位时，控制单元2能够生成表示测量对象物M的多个部位的位置的测量数据。其结果，控制单元2能够基于表示多个部位的位置的测量数据，生成表示测量对象物M的形状的测量数据。例如，控制单元2能够通过计算由连结确定了位置的多个部位的假想的平面(或者曲面)构成的三维形状作为测量对象物M的形状，来生成表示测量对象物M的形状的测量数据。
(1-3)可更换照射光学系统135的加工头13的结构
在第一实施方式中，如上所述，能够更换向工件W照射加工光EL且向测量对象物M照射测量光ML的照射光学系统135。以下，参照图3进一步说明能够更换照射光学系统135的加工头13的结构。
如图3所示，加工光学系统131、测量光学系统132、合成光学系统133以及偏转光学系统134也可以收纳于加工头13的头壳体136。另一方面，照射光学系统135也可以收纳于与头壳体136不同的加工头13的头壳体137。头壳体136和137中的至少一个可以被称为镜筒。
在该情况下，加工光EL和测量光ML分别经由收纳于头壳体136的加工光学系统131、测量光学系统132、合成光学系统133以及偏转光学系统134入射到收纳于头壳体137的照射光学系统135。即，收纳于头壳体136的包含加工光学系统131、测量光学系统132、合成光学系统133以及偏转光学系统134的光学系统向照射光学系统135射出加工光EL以及测量光ML。因此，在以下的说明中，为了便于说明，将包含加工光学系统131、测量光学系统132、合成光学系统133以及偏转光学系统134的光学系统称为向照射光学系统135射出加工光EL以及测量光ML的射出光学系统130。
头壳体137能够安装于头壳体136。安装于头壳体136的头壳体137能够从头壳体136拆卸。即，头壳体137能够相对于头壳体136装卸。在该情况下，收纳于头壳体137的照射光学系统135也可以视为能够安装于收纳于头壳体136的射出光学系统130。安装于射出光学系统130的照射光学系统135也可以视为能够从射出光学系统130拆卸。即，照射光学系统135也可以视为相对于射出光学系统130能够装卸。
在第一实施方式中，头壳体137也可以经由安装适配器138而相对于头壳体136能够装卸。即，照射光学系统135也可以经由安装适配器138相对于射出光学系统130可装卸。但是，头壳体137也可以不使用安装适配器138而相对于头壳体136能够装卸。即，照射光学系统135也可以不使用安装适配器138而相对于射出光学系统130能够装卸。
安装适配器138的一例如图6所示。如图6所示，安装适配器138也可以安装于头壳体136。在图6所示的例中，安装适配器138也可以以安装适配器138的上表面(具体而言，朝向+Z侧的面)与头壳体136的下表面(具体而言，朝向-Z侧的面)对置的方式而被安装于头壳体136上。
安装适配器138的下表面(具体而言，朝向-Z侧的面)也可以用作供头壳体137安装的安装面1380。也就是说，头壳体137也可以以作为头壳体137的上表面的安装面1370与安装适配器138的安装面1380对置的方式安装于安装适配器138。其结果，头壳体137经由安装适配器138安装于头壳体136。
为了将头壳体137安装于安装适配器138，也可以在安装适配器138的安装面1380形成至少一个安装销1381。也可以在各安装销1381的侧面形成有至少一个安装销1382。如图6的右侧的安装销1381的放大图所示，各安装销1382的状态也可以在各安装销1382收纳于安装销1381的内部(其结果是，各安装销1382未从安装销1381的侧面突出)的状态与各安装销1382未收纳于安装销1381的内部(其结果是，各安装销1382从安装销1381的侧面突出)的状态之间切换。例如，各安装销1382的状态能够使用使安装销1382移动的力而在各安装销1382收纳于安装销1381的内部的状态与各安装销1382未收纳于安装销1381的内部的状态之间切换。
移动安装销1382的力可以是从头壳体137施加到安装销1382的力。例如，在头壳体137安装于安装适配器138的过程中，安装销1382有可能与头壳体137的表面(例如，形成后述的安装孔1371的面)接触。在该情况下，从头壳体137的表面将安装销1382压出的力施加于安装销1382。安装销1382可以通过从头壳体137的表面压出安装销1382的力而移动。即，安装销1382也可以通过将安装销1382从头壳体137的表面压出的力而被收纳在安装销1381的内部。另外，在该情况下，也可以将安装销1382的表面的至少一部分的曲率设定为适当的曲率，以从头壳体137的表面向安装销1382适当地施加力。安装销1382的表面的至少一部分也可以成为曲面。
移动安装销1382的力例如也可以是由气体(例如空气)引起的力。移动安装销1382的力例如也可以是由气体(例如空气)的压力引起的力。在该情况下，供给气体的空压装置也可以使安装销1382移动。作为用于使安装销1382移动的气体，可以使用吹扫气体，也可以使用与吹扫气体不同的气体。
另外，在图6和图7所示的例子中，两个安装销1381配置在与照射光学系统135的光轴EX交叉的直线上。但是，安装销1381的数量不限于两个。也可以形成单一的安装销1381。也可以形成三个以上的安装销1381。
并且，为了将头壳体137安装于安装适配器138，也可以在头壳体137的安装面1370形成有能够供安装适配器138的安装销1381插入的安装孔1371。形成于头壳体137的安装孔1371的数量也可以与形成于安装适配器138的安装销1381的数量相同。并且，也可以在安装孔1371连接有能够供安装适配器138的安装销1382插入的安装孔1372。与各安装孔1371相连的安装孔1372的数量也可以与形成于各安装销1381的安装销1382的数量相同。
在该情况下，为了将头壳体137安装于安装适配器138，如图7的(a)所示，也可以将各安装销1382的状态切换为各安装销1382收纳于安装销1381的内部的状态。之后，如图7的(b)所示，也可以以将各安装销1381插入各安装孔1371的方式使头壳体137相对于安装适配器138对位。之后，如图7的(c)所示，各安装销1382的状态也可以切换为各安装销1382未收纳于安装销1381的内部的状态。结果，如图7的(c)所示，安装销1382插入到安装孔1372中，并且头壳体137固定到安装适配器138。即，头壳体137安装于头壳体136。换言之，照射光学系统135安装于射出光学系统130。
另一方面，为了拆卸安装于安装适配器138的头壳体137，如图7的(b)所示，也可以将各安装销1382的状态切换为各安装销1382收纳于安装销1381的内部的状态。然后，如图7的(a)所示，也可以将各安装销1381从各安装孔1371拆卸。其结果，如图7的(a)所示，头壳体137被从安装适配器138拆卸。即，从头壳体136拆卸头壳体137。换言之，照射光学系统135被从射出光学系统130拆卸。
也可以在安装适配器138的安装面1380以及头壳体137的安装面1370的至少一方形成有槽。也可以在将头壳体137安装于安装适配器138之后，对槽进行抽真空。在该情况下，在头壳体137适当地安装于安装适配器138的情况下，由于安装面1370适当地紧贴于安装面1380，因此设想槽的气压降低至一定值以下。另一方面，在头壳体137未适当地安装于安装适配器138的情况下，由于安装面1370未适当地紧贴于安装面1380，因此设想槽的气压不会降低至一定值以下。因此，控制单元2也可以基于被抽真空的槽的气压来判定头壳体137是否适当地安装于安装适配器138。
使安装销1382移动的力除了上述的由气体引起的力以外，也可以包含由弹簧(或任意的弹性体)引起的力。例如，安装销1382的状态也可以设定为通过从弹簧施加于安装销1382的力而安装销1382从安装销1381的侧面突出的状态。在该状态下，也可以通过由气体引起的力，将安装销1382的状态切换为安装销1382收纳于安装销1381的内部的状态。即，也可以是，在空压装置的状态为断开状态的情况下，安装销1382从安装销1381的侧面突出，另一方面，在空压装置的状态为接通状态的情况下，安装销1382收纳于安装销1381的内部。在该情况下，即使在由于意外的事态而空压装置发生故障的情况下(即，即使在空压装置成为关闭状态的情况下)，头壳体137也不会从安装适配器138脱落。因此，能够防止由落下引起的照射光学系统135的破损。因此，安装销1381和安装孔1371能够作为防止头壳体137从安装适配器138落下的落下防止机构发挥功能。安装销1381以及安装孔1371能够作为防止头壳体137从安装适配器138脱落的落下防止机构发挥功能。但是，加工头13除了包含安装销1381以及安装孔1371的落下防止机构(防脱落机构)之外，还可以具有其他落下防止机构(脱落防止机构)。
另外，在上述的例子中，安装适配器138安装于头壳体136。然而，安装适配器138也可以安装于头壳体137。在照射光学系统135能够更换的情况下，如后所述，多个头壳体137选择性地安装于头壳体136。在该情况下，也可以在多个头壳体137分别安装有安装适配器138。
(1-4)头更换装置17的结构
接着，参照图8对更换照射光学系统135的头更换装置17的结构进行说明。图8是概念性地示出头更换装置17的结构的一例的剖视图。
如图8所示，头更换装置17具有收纳装置171、输送装置172和壳体173。
收纳装置171能够收纳能够安装于加工头13的照射光学系统135。典型地，收纳装置171也可以能够收纳分别能够安装于加工头13的多个照射光学系统135。在图8所示的例子中，收纳装置171收纳有N(此外，N是表示2以上的整数的变量)个照射光学系统135(具体而言，照射光学系统135#1至照射光学系统135#N)。
如上所述，照射光学系统135在照射光学系统135收纳于头壳体137的状态下安装于加工头13(特别是射出光学系统130)。因此，收纳装置171也可以能够收纳有收纳于头壳体137的照射光学系统135。换句话说，收纳装置171可以对收纳有照射光学系统135的头壳体137进行收纳。
收纳装置171可以收纳光学特性互不相同的多个照射光学系统135。图9的(a)至图9的(g)示出光学特性互不相同的多个照射光学系统135的例。图9的(a)至图9的(g)示出了光学特性互不相同的七个照射光学系统135。
例如，如图9的(a)至图9的(c)所示，也可以在收纳装置171收纳有数值孔径NA(Numerial Aperture)相互不同的多个照射光学系统135。具体而言，照射光学系统135的数值孔径NA越大，加工精度以及测量精度越高，但照射光学系统135与工件W(或测量对象物M)之间的工作距离变短。因此，照射光学系统135的数值孔径NA越大，加工精度以及测量精度越高，但照射光学系统135与工件W(或测量对象物M)碰撞的可能性越高。另一方面，照射光学系统135的数值孔径NA越小，照射光学系统135与工件W(或测量对象物M)之间的工作距离越长，但加工精度以及测量精度下降。因此，照射光学系统135的数值孔径NA越小，照射光学系统135与工件W(或测量对象物M)碰撞的可能性越低，但加工精度以及测量精度下降。因此，在收纳装置171中，也可在考虑到加工精度以及测量精度的提高这一效果(以下称为精度提高效果)、与防止照射光学系统135和工件W(或测量对象物M)的碰撞这一效果(以下称为碰撞防止效果)之间的权衡的基础上，收纳数值孔径NA互不相同的多个照射光学系统135。
换句话说，可以收纳工作距离互不相同的多个照射光学系统135。这里，工作距离也可以是从照射光学系统135的最终光学要素到加工光EL的聚光位置为止的沿着光轴EX的距离。工作距离也可以是从构成照射光学系统135的一个以上的光学要素中的配置于最靠射出侧的光学要素到加工光EL的聚光位置为止的沿着光轴EX的距离。工作距离也可以是从收纳照射光学系统135的头壳体137中的最靠工件W侧的部位到加工光EL的聚光位置为止的沿着与光轴EX平行的方向的距离。这里，加工光EL的聚光位置也可以是照射光学系统135的后侧焦点位置。
作为一例，也可以在收纳装置171中收纳有为了兼顾精度提高效果和碰撞防止效果而将数值孔径NA设定为第一数值孔径NA1的照射光学系统135-1。作为另一例，在收纳装置171中，除了照射光学系统135-1以外或者代替照射光学系统135-1，也可以收纳为了使精度提高效果优先于碰撞防止效果而将数值孔径NA设定为比第一数值孔径NA1大的第二数值孔径NA2的照射光学系统135-2。作为另一例，在收纳装置171中，也可以除了照射光学系统135-1以及135-2的至少一方之外或者代替照射光学系统135-1以及135-2的至少一方，还收纳有为了使碰撞防止效果优先于精度提高效果而将数值孔径NA设定为比第一数值孔径NA1小的第三数值孔径NA3的照射光学系统135-3。
在该情况下，在照射光学系统135-1安装于加工头13的情况下，加工系统SYSa能够降低照射光学系统135与工件W(或者测量对象物M)碰撞的可能性，并且以第一加工精度对工件W进行加工且以第一测量精度对测量对象物M进行测量。另外，在照射光学系统135-2安装于加工头13的情况下，加工系统SYSa能够以比第一加工精度高的第二加工精度对工件W进行加工，并且以比第一测量精度高的第二测量精度对测量对象物M进行测量。另外，在照射光学系统135-3安装于加工头13的情况下，与照射光学系统135-1安装于加工头13的情况相比，加工系统SYSa能够进一步防止照射光学系统135与工件W(或者测量对象物M)的碰撞。并且，由于工作距离变长，因此如图9的(c)所示，加工系统SYSa能够以在工件W形成深孔的方式适当地加工工件W，并且能够适当地对形成于测量对象物M的深孔的内部进行测量。
例如，如图9的(d)所示，也可以在收纳装置171中收纳专用于使用了加工光EL的工件W的加工的照射光学系统135-4。例如，收纳装置171可以收纳照射光学系统135-4，其加工精度的提高优先于测量精度的提高。例如，也可以在收纳装置171中收纳不考虑任何测量精度的提高而仅以加工精度的提高为目标而设计的照射光学系统135-4。在该情况下，在照射光学系统135-4安装于加工头13的情况下，加工系统SYSa能够更适当地加工工件W。
例如，如图9的(e)所示，在收纳装置171中也可以收纳有专用于使用了测量光ML的测量对象物M的测量的照射光学系统135-5。例如，在收纳装置171中也可以收纳有使测量精度的提高优先于加工精度的提高的照射光学系统135-5。例如，也可以在收纳装置171中收纳不考虑任何加工精度的提高而仅以测量精度的提高为目标而设计的照射光学系统135-5。在该情况下，在照射光学系统135-5安装于加工头13的情况下，加工系统SYSa能够更适当地对测量对象物M进行测量。
例如，如图9的(f)所示，也可以在收纳装置171收纳有与加工光EL和测量光ML的照射方向交叉的方向上的尺寸(所谓的宽度)被限制为一定尺寸以下的照射光学系统135-6。由于照射光学系统135-6收纳于头壳体137，因此在收纳装置171中也可以收纳有与加工光EL和测量光ML的照射方向交叉的方向上的尺寸(所谓的宽度)被限制为一定尺寸以下的收纳于头壳体137的照射光学系统135-6。在该情况下，在照射光学系统135-6安装于加工头13的情况下，加工系统SYSa能够使照射光学系统135-6进入形成于工件W或测量对象物M的具有一定尺寸以下的宽度的孔的内部。因此，加工系统SYSa能够以在工件W形成深孔的方式适当地加工工件W，并且能够适当地对形成于测量对象物M的深孔的内部进行测量。
例如，如图9的(g)所示，也可以在收纳装置171中收纳有能够朝向与照射光学系统135的光轴EX(例如，fθ透镜1351的光轴)交叉的方向射出加工光EL和测量光ML中的至少一方的照射光学系统135-7。在该情况下，照射光学系统135-7也可以具有能够反射从fθ透镜1351射出的加工光EL和测量光ML中的至少一方的反射镜1352，以变更从fθ透镜1351射出的加工光EL和测量光ML中的至少一方的行进方向。并且，反射镜1352也可以能够绕照射光学系统135的光轴EX(例如，fθ透镜1351的光轴)旋转。在这样的照射光学系统135-7安装于加工头13的情况下，加工系统SYSa能够向沿着照射光学系统135的光轴EX的工件W或测量对象物M的表面照射加工光EL或测量光ML。
再次在图8中，输送装置172能够在头更换装置17与加工头13之间输送照射光学系统135。具体而言，输送装置172也可以将收纳于收纳装置171的照射光学系统135从收纳装置171取出。然后，输送装置172可以将从收纳装置171取出的照射光学系统135从收纳装置171输送到加工头13。之后，输送装置172也可以将输送到加工头13的照射光学系统135安装于加工头13。并且，输送装置172也可以将安装于加工头13的照射光学系统135从加工头13拆卸。然后，输送装置172也可以将从加工头13拆卸的照射光学系统135从加工头13输送到收纳装置171。之后，输送装置172也可以将输送到收纳装置171的照射光学系统135收纳于收纳装置171。
在收纳装置171中收纳有多个照射光学系统135的情况下，控制单元2也可以选择多个照射光学系统135中的任意一个照射光学系统135作为应安装于加工头13的一个照射光学系统135。例如，控制单元2也可以基于加工系统SYSa的用户的指示，选择多个照射光学系统135中的任意一个照射光学系统135作为应安装于加工头13的一个照射光学系统135。例如，控制单元2也可以基于加工系统SYSa进行的加工方式，选择多个照射光学系统135中的任意一个照射光学系统135作为应安装于加工头13的一个照射光学系统135。例如，控制单元2也可以基于加工系统SYSa进行的测量方式，选择多个照射光学系统135中的任意一个照射光学系统135作为应安装于加工头13的一个照射光学系统135。然后，输送装置172可以将控制单元2所选择的一个照射光学系统135从收纳装置171输送到加工头13。
输送装置172为了输送照射光学系统135，也可以具有能够抓住或暂时保持照射光学系统135的输送臂1721。在该情况下，输送装置172也可以使用输送臂1721在头更换装置17与加工头13之间输送照射光学系统135。
在输送装置172使用输送臂1721来输送照射光学系统135的情况下，也可以将在机床中使用的纡库式的自动工具更换器(ATC：Auto Tool Changer)用作头更换装置17。在该情况下，收纳装置171也可以称为库。换言之，自动工具更换器的库也可以用作收纳装置171。在该情况下，通常收纳于库的切削工具也可以不收纳于作为用于收纳多个照射光学系统135的收纳装置171发挥功能的库。
或者，也可以将在机床中使用的转塔式的自动工具更换器用作头更换装置17。在该情况下，收纳装置171也可以作为具有滚筒形状的工具座发挥功能。换言之，自动工具更换器的工具座也可以用作收纳装置171。在该情况下，通常收纳于工具座的切削工具也可以不收纳于作为用于收纳多个照射光学系统135的收纳装置171发挥功能的工具座。在该情况下，输送装置172也可以以所期望的照射光学系统135位于最接近输送装置172的位置的方式，使作为收纳装置171使用的工具座直接旋转，把持或暂时保持位于最接近输送装置172的位置的照射光学系统135。或者，也可以是，用作收纳装置171的工具座不使用输送装置172的力而旋转，以使期望的照射光学系统135位于期望位置。作为一例，在图8所示的例子中，作为收纳装置171而使用的工具座也可以旋转，以使应安装于加工头13的所期望的照射光学系统135位于最靠+Y侧的位置。然后，也可以是，期望的照射光学系统135以从输送口1731朝向+Y侧飞出的方式移动，加工头13接近从输送口1731飞出的照射光学系统135，使得从输送口1731飞出的照射光学系统135能够安装于加工头13。
在将机床的自动工具更换器用作头更换装置17的情况下，也可以使用该机床来制造加工系统SYSa。例如，也可以通过在机床的主轴安装加工头13来使用机床制造加工系统SYSa。在该情况下，也可以将已经设计、开发或者量产完毕的机床的壳体的内部的装置用作加工系统SYSa的结构要素。例如，机床的工作台可以用作加工系统SYSa的工作台15。例如，机床的引导机构也可以用作加工系统SYSa的头驱动系统141和工作台驱动系统161中的至少一方。或者，也可以将机床的壳体的内部的装置至少局部地改良、局部地改良后的装置用作加工系统SYSa的结构要素。其结果，与从一开始重新设计加工系统SYSa的结构要素的情况相比，能够降低加工系统SYa的成本。
加工系统SYS也可以将已经设计、开发或者量产完毕的机床的壳体的内部的装置(例如，自动工具更换器、工作台以及头的引导机构)用作加工系统SYS的结构要素。
壳体173收纳有收纳装置171和输送装置172的至少一部分。具体而言，收纳装置171以及输送装置172的至少一部分收纳于壳体173的内部的收纳空间1730。
也可以在壳体173形成有输送口1731。在该情况下，输送装置172也可以经由输送口1731在头更换装置17与加工头13之间输送照射光学系统135。
也可以在壳体173形成有气体供给口1732。也可以经由气体供给口1732向壳体173的内部的收纳空间1730供给氮气等吹扫气体(即，气体)。即，加工系统SYS也可以使用未图示的气体供给装置，经由气体供给口1732向壳体173的内部的收纳空间1730供给吹扫气体。
也可以经由气体供给口1732向收纳空间1730供给吹扫气体，使得收纳空间1730的气压比壳体173的外部的空间(具体而言，收纳加工单元1的壳体3的内部的内部空间SP)的气压高。即，也可以经由气体供给口1732向收纳空间1730供给吹扫气体，以使收纳空间1730的气压高于工件W载置于工作台15的内部空间SP的气压。换言之，也可以经由气体供给口1732向收纳空间1730供给吹扫气体，以使收纳空间1730的气压高于加工工件W的内部空间SP的气压。其结果，伴随工件W的加工而产生的不需要物质从工件W所存在的内部空间SP进入头更换装置17的收纳空间1730的可能性变低。因此，头更换装置17能够防止在收纳于收纳空间1730的照射光学系统135附着不需要的物质。另外，作为不需要物质的一例，可列举伴随工件W的加工而产生的烟雾。
吹扫气体也可以经由气体供给口1732朝向收纳于收纳空间1730的照射光学系统135供给。例如，吹扫气体也可以经由气体供给口1732朝向收纳于收纳空间1730的多个照射光学系统135中的至少一个供给。在该情况下，即使在收纳于收纳空间1730的照射光学系统135附着有不需要的物质的情况下，也能够通过朝向照射光学系统135供给的吹扫气体来去除附着于照射光学系统135的不需要的物质。因此，头更换装置17能够防止在收纳于收纳空间1730的照射光学系统135附着不需要的物质。
此外，也可以在从安装适配器138(头壳体136)拆卸头壳体137的期间的至少一部分，向安装适配器138的安装面1380供给吹扫气体。在该情况下，能够防止不需要的物质附着于安装面1380。这里，向安装适配器138的安装面1380供给吹扫气体的期间也可以是头壳体137从安装适配器138(头壳体136)拆卸的整个期间。
(1-5)加工系统SYSa的技术效果
如以上说明的那样，第一实施方式的加工系统SYSa能够更换安装于加工头13的照射光学系统135。因此，与无法更换安装于加工头13的照射光学系统135的情况相比，加工系统SYSa能够使用符合加工目的的一个照射光学系统135来更适当地加工工件W。并且，与无法更换安装于加工头13的照射光学系统135的情况相比，加工系统SYSa能够使用符合测量目的的一个照射光学系统135来更适当地对测量对象物M进行测量。
(2)第二实施方式的加工系统SYSb
接着，对第二实施方式中的加工系统SYS进行说明。此外，在以下的说明中，将第二实施方式中的加工系统SYS称为“加工系统SYSb”。
(2-1)加工系统SYSb的结构
首先，参照图10对第二实施方式中的加工系统SYSb的结构进行说明。图10是示出第二实施方式中的加工系统SYSb的结构的一例的框图。此外，在以下的说明中，对与已经说明的结构要素相同的结构要素标注相同的参照标号，从而省略其详细的说明。
如图10所示，第二实施方式中的加工系统SYSb与上述的第一实施方式中的加工系统SYSa相比，在代替上述的加工单元1而具有加工单元1b这一点上不同。加工系统SYSb的其他特征也可以与加工系统SYSa的其他特征相同。
加工单元1b与加工单元1相比，在还具有光测量装置18b、测量驱动系统191b以及位置测量装置192b这一点上不同。加工单元1b的其他特征也可以与加工单元1的其他特征相同。
光测量装置18b是用于校准动作的部件。校准动作是用于校正(换言之，控制或调整)加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方的动作。校准动作在控制单元2的控制下进行。即，加工系统SYSb在控制单元2的控制下进行校准动作。另外，关于校准动作的详细情况以及光测量装置18b的详细情况在后面详述，但以下对其概要简单地进行说明。
为了进行校准动作，加工头13在控制单元2的控制下，对光测量装置18b照射加工光EL和测量光ML中的至少一方。即，加工头13经由照射光学系统135朝向光测量装置18b射出加工光EL和测量光ML中的至少一方。光测量装置18b在控制单元2的控制下，测量照射到光测量装置18b的加工光EL和测量光ML中的至少一方。即，光测量装置18b测量从照射光学系统135射出的加工光EL和测量光ML中的至少一方。具体而言，光测量装置18b接受照射到光测量装置18b的加工光EL和测量光ML中的至少一方。即，光测量装置18b接受从照射光学系统135射出的加工光EL和测量光ML中的至少一方。因此，光测量装置18b也可以称为受光装置。表示基于光测量装置18b的加工光EL和测量光ML中的至少一方的受光结果的受光信息从光测量装置18b输出到控制单元2。
控制单元2基于受光信息来校正加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方。具体地说，控制单元2基于受光信息来计算(换言之，取得)加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方。也就是说，控制单元2基于受光信息来取得与加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方有关的照射位置信息。之后，控制单元2基于照射位置信息来校正加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方。
测量驱动系统191b在控制单元2的控制下使光测量装置18b移动。即，测量驱动系统191b移动光测量装置18b的位置。因此，测量驱动系统191b也可以称为移动装置。测量驱动系统191b例如也可使光测量装置18b沿着移动轴移动(即，直线移动)，所述移动轴沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向中的至少一个方向。测量驱动系统191b例如也可在X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的至少一个的基础上或取而代之，使光测量装置18b沿着θX方向、θY方向以及θZ方向中的至少一个移动。即，测量驱动系统191b也可使光测量装置18b绕沿着X轴方向的旋转轴(即A轴)、沿着Y轴方向的旋转轴(即B轴)以及沿着Z轴方向的旋转轴(即C轴)中的至少一个轴旋转(即旋转移动)。
若测量驱动系统191b使光测量装置18b移动，则加工头13(特别是加工头13所具有的照射光学系统135)与光测量装置18b的位置关系改变。例如，也可以改变沿着X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向中的至少一个方向的加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b的位置关系。例如，也可以改变沿着θX方向、θY方向以及θZ方向中的至少一个方向的加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b的位置关系。此外，也可以将沿着θX方向、θY方向以及θZ方向中的至少一个方向的加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b的位置关系视为加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b的姿势关系。因此，测量驱动系统191b也可以视为作为能够变更加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b的位置关系以及姿势关系的至少一方的变更装置发挥功能。
测量驱动系统191b也可在进行校准动作的校准期间的至少一部分，如图11的(a)所示，使光测量装置18b移动，以使光测量装置18b位于校准位置CP1。校准位置CP1是光测量装置18b能够接受加工光EL和测量光ML中的至少一方的位置。另一方面，测量驱动系统191b也可以在加工单元1加工工件W的加工期间的至少一部分，如图11的(b)所示，使光测量装置18b移动，以使光测量装置18b位于非校准位置CP2。非校准位置CP2是光测量装置18b不能接受加工光EL和测量光ML中的至少一方的位置。同样地，测量驱动系统191b也可以在加工单元1对测量对象物M进行测量的测量期间的至少一部分中，使光测量装置18b移动，以使光测量装置18b位于非校准位置CP2。即，测量驱动系统191b可以使光测量装置18b移动，使得在加工期间和测量期间的至少一部分中，光测量装置18b位于与校准位置CP1不同的非校准位置CP2。即，测量驱动系统191b也可以使光测量装置18b在校准位置CP1与非校准位置CP2之间移动。
在该情况下，在加工期间中，位于非校准位置CP2的光测量装置18b不会接受加工光EL。因此，为了加工工件W而朝向工件W射出的加工光EL不会被光测量装置18b遮挡。因此，即使在加工单元1b具有光测量装置18b的情况下，加工单元1b也能够适当地加工工件W。同样地，在测量期间中，位于非校准位置CP2的光测量装置18b不会接受测量光ML。为了对测量对象物M进行测量而朝向测量对象物M射出的测量光ML不会被光测量装置18b遮挡。因此，即使在加工单元1b具有光测量装置18b的情况下，加工单元1b也能够适当地对测量对象物M进行测量。另外，典型地，光测量装置18b接受的加工光EL的光强度比加工工件W时的加工光EL的光强度低。由于在加工期间中不会向光测量装置18b照射高光强度的加工光EL，因此能够防止光测量装置18b的劣化、破损。另一方面，在校准期间，位于校准位置CP1的光测量装置18b能够接受加工光EL和测量光ML中的至少一方。即，加工单元1b能够对光测量装置18b照射加工光EL和测量光ML中的至少一方。因此，在校准期间，加工系统SYSb能够适当地进行校准动作。
测量驱动系统191b也可以通过使光测量装置18b沿着与照射加工光EL和测量光ML中的至少一方的方向交叉的方向移动，从而使光测量装置18b在校准位置CP1与非校准位置CP2之间移动。也就是说，测量驱动系统191b也可以通过沿着与照射加工光EL和测量光ML中的至少一方的方向交叉的方向变更光测量装置18b与加工头13(特别是照射光学系统135)的相对位置关系，来使光测量装置18b在校准位置CP1与非校准位置CP2之间移动。另外，在图11的(a)所示的例子中，照射加工光EL以及测量光ML的至少一方的方向为Z轴方向。因此，测量驱动系统191b也可以使光测量装置18b沿着与Z轴方向交叉的方向移动。在该情况下，校准位置CP1和非校准位置CP2也可以沿着与照射加工光EL和测量光ML中的至少一方的方向交叉的方向相互分离。
如图11的(a)所示，校准位置CP1也可以是加工光EL和测量光ML中的至少一方的光路上的位置。校准位置CP1也可以是加工头13(特别是照射光学系统135)能够照射加工光EL和测量光ML中的至少一方的位置。另一方面，如图11的(b)所示，非校准位置CP2也可以是远离加工光EL和测量光ML各自的光路的位置。非校准位置CP2也可以是加工头13(特别是照射光学系统135)无法分别照射加工光EL和测量光ML的位置。非校准位置CP2也可以是禁止加工头13(特别是照射光学系统135)分别照射加工光EL和测量光ML的位置。非校准位置CP2也可以是加工单元1b能够加工的区域(例如，上述的加工拍摄区域PSA)之外的位置。非校准位置CP2也可以是加工单元1b能够测量的区域(例如，上述的测量拍摄区域MSA)之外的位置。
校准位置CP1也可以是工作台15上的位置。在该情况下，位于校准位置CP1的光测量装置18b也可以载置于工作台15上。工作台15也可以保持光测量装置18b。或者，工作台15也可以不保持光测量装置18b。另一方面，非校准位置CP2也可以是远离工作台15的位置。特别是，非校准位置CP2也可以是沿着与照射加工光EL和测量光ML中的至少一方的方向交叉的方向远离工作台15的位置。
非校准位置CP2也可以是上述的头更换装置17的收纳装置171中的位置。即，非校准位置CP2也可以是收纳有收纳装置171的壳体173中的位置(即，收纳空间1730内的位置)。在该情况下，位于非校准位置CP2的光测量装置18b也可以收纳于收纳装置171。位于非校准位置CP2的光测量装置18b也可以收纳于收纳空间1730。位于非校准位置CP2的光测量装置18b也可以收纳于与收纳空间1730不同的收纳空间。另一方面，校准位置CP1也可以是收纳装置171之外的位置。即，校准位置CP1也可以是壳体173之外的位置(即，收纳空间1730之外的位置)。
此外，在上述的头驱动系统141使加工头13移动的情况下，加工头13(特别是加工头13所具有的照射光学系统135)与光测量装置18b的位置关系也发生变化。因此，头驱动系统141也可以视为作为能够变更加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b的位置关系和姿势关系中的至少一方的变更装置发挥功能。在该情况下，加工系统SYSb也可以在使用测量驱动系统191b使光测量装置18b移动的基础上或者取而代之，使用头驱动系统141使加工头13移动，由此使光测量装置18b在校准位置CP1与非校准位置CP2之间相对地移动。
再次参照图10，位置测量装置192b能够在控制单元2的控制下测量光测量装置18b的位置。位置测量装置192b例如也可包含干涉仪(例如激光干涉仪)。位置测量装置192b例如也可包含编码器(作为一例，为线性编码器以及旋转编码器的至少一个)。位置测量装置192b例如也可包含电位计。在测量驱动系统191b使用步进马达作为驱动源的情况下，位置测量装置192b例如也可包含开环控制方式的位置检测装置。开环控制方式的位置检测装置是通过根据用于驱动步进马达的脉冲数的累计值推定光测量装置18b的移动量来测量光测量装置18b的位置的位置检测装置。
(2-2)光测量装置18b的结构
接着，参照图12对光测量装置18b的结构进行说明。图12是示出光测量装置18b的结构的剖视图。
如图12所示，光测量装置18b具有光束通过部件181b、受光元件182b以及受光光学系统183b。光束通过部件181b是形成有加工光EL以及测量光ML的至少一方能够通过的光通过区域184b的部件。受光元件182b能够接受通过了光束通过部件181b的光通过区域184b的加工光EL和测量光ML中的至少一方。受光元件182b是与加工光EL的波长和测量光ML的波长对应的传感器。作为受光元件182b的一例，列举了光电检测器、CCD(Charge CoupledDevice:电荷耦合器件)传感器以及CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)传感器、使用InGaAs(铟、镓、砷)元件的传感器中的至少一个。在第二实施方式中，特别是受光元件182b也可以能够经由受光光学系统183b接受通过了光束通过部件181b的光通过区域184b的加工光EL和测量光ML中的至少一方。因此，也可以是，光束通过部件181b配置于受光光学系统183b的上方，受光光学系统183b配置于受光元件182b的上方。也可以是，光束通过部件181b配置在加工头13与受光光学系统183b之间，受光光学系统183b配置在光束通过部件181b与受光元件182b之间。
光束通过部件181b、受光元件182b以及受光光学系统183b也可以配置于在光测量装置18b的基座部件180b形成的凹陷1801b(也就是说，凹部)的内部。但是，光束通过部件181b、受光元件182b以及受光光学系统183b的至少一个也可配置在与凹陷1801b不同的任意位置。
光束通过部件181b包含玻璃基板1811b以及形成于玻璃基板1811b的表面的至少一部分的衰减膜1812b。衰减膜1812b是能够使入射到衰减膜1812b的加工光EL和测量光ML衰减的部件。衰减膜1812b例如也可以包含铬膜或氧化铬膜。另外，第二实施方式中的“基于衰减膜1812b的加工光EL的衰减”不仅包含使通过了衰减膜1812b的加工光EL的强度小于入射到衰减膜1812b的加工光EL的强度，也可以包含对入射到衰减膜1812b的加工光EL进行遮挡(即，遮蔽)。同样地，第二实施方式中的“基于衰减膜1812b的测量光ML的衰减”不仅包含使通过了衰减膜1812b的测量光ML的强度小于入射到衰减膜1812b的测量光ML的强度，也可以包含对入射到衰减膜1812b的测量光ML进行遮挡(即，遮蔽)。因此，在加工光EL入射到衰减膜1812b的情况下，由衰减膜1812b衰减后的加工光EL可以经由衰减膜1812b入射到受光元件182b，加工光EL也可以通过被衰减膜1812b遮挡而不入射到受光元件182b。同样地，在测量光ML入射到衰减膜1812b的情况下，既可以是被衰减膜1812b衰减后的测量光ML经由衰减膜1812b入射到受光元件182b，也可以是由于测量光ML被衰减膜1812b遮挡而测量光ML不入射到受光元件182b。因此，衰减膜1812b也可以称为遮光膜。
在衰减膜1812b形成有至少一个开口1813b。在图12所示的例子中，在衰减膜1812b形成有多个开口1813b。开口1813b是在Z轴方向上贯通衰减膜1812b的贯通孔。因此，在加工光EL入射到形成于衰减膜1812b的开口1813b的情况下，加工光EL经由开口1813b通过光束通过部件181b。即，加工光EL不会被衰减膜1812b衰减或遮光，而是经由开口1813b入射到受光元件182b。同样地，在测量光ML入射到形成于衰减膜1812b的开口1813b的情况下，测量光ML经由开口1813b通过光束通过部件181b。也就是说，测量光ML不会被衰减膜1812b衰减或遮光，而是经由开口1813b入射到受光元件182b。
这样，光束通过部件181b中的未形成衰减膜1812b的部分(即，形成有开口1813b的部分)作为使加工光EL和测量光ML分别通过的光通过区域184b发挥功能。因此，在光束通过部件181b，通过开口1813b而形成光通过区域184b。在形成有多个开口1813b的情况下，也可以在光束通过部件181b上通过多个开口1813b分别形成多个光通过区域184b。
光通过区域184b也可在沿着光束通过部件181b的表面的平面(典型的是XY平面)内具有规定形状。即，形成光通过区域184b的开口1813b也可在沿着光束通过部件181b的表面的平面(典型的是XY平面)内具有规定形状。此时，光通过区域184b也可在沿着光束通过部件181b的表面的平面(典型的是XY平面)内，形成具有与光通过区域184b的形状对应的规定形状的标记(即图案)。即，也可在光束通过部件181b上，利用由规定形状的开口1813b所形成的光通过区域184b，形成具有规定形状的标记(即图案)。例如，如图13所示，也可以在光束通过部件181b形成有形成作为标记的一例的搜索标记185b的光通过区域184b。形成搜索标记185b的光通过区域184b也可以包含两个第一线状的光通过区域184b-1和一个第二线状的光通过区域184b-2。两个第一线状的光通过区域184b-1也可以分别沿着第一方向延伸。两个第一线状的光通过区域184b-1也可以沿着与第一方向垂直的第三方向分离。一个第二线状的光通过区域184b-2也可以位于两个第一线状的光通过区域184b-1之间。一个第二线状的光通过区域184b-2也可以沿着相对于第一方向倾斜(即，倾斜地交叉)的第二方向延伸。也就是说，形成搜索标记185b的光通过区域184b也可以由分别沿着第一方向延伸且沿着与第一方向垂直的第三方向分离的两个第一线状的开口1813b-1和位于两个第一线状的开口1813b-1之间且沿着相对于第一方向倾斜(也就是说，倾斜地交叉)的第二方向延伸的第二线状的开口1813b-2形成。在图13所示的例子中，形成搜索标记185b的光通过区域184b包含分别沿着Y轴方向延伸且沿着与Y轴方向垂直的X轴方向分离的两个第一线状的光通过区域184b-1和沿着相对于X轴方向倾斜(即，倾斜地交叉)的方向延伸的第二线状的光通过区域184b-2。即，在图13所示的例子中，形成搜索标记185b的光通过区域184b由分别沿着Y轴方向延伸且沿着与Y轴方向垂直的X轴方向分离的两个第一线状的开口1813b-1和沿着相对于X轴方向倾斜(即，倾斜地交叉)的方向延伸的第二线状的开口1813b-2形成。
此外，作为第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度的一例，可列举75度、60度、45度、30度以及15度的至少一个。第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度也可以是与在此例示的角度不同的角度。进而，沿着相对于X轴方向倾斜的(即，倾斜地交叉的)方向延伸的第二线状的开口1813b-2也相对于Y轴方向倾斜。
作为第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度的一例，可列举75度、60度、45度、30度以及15度中的至少一个。第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度也可以是与在此例示的角度不同的角度。第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度也可以和第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度相同。第二线状的开口1813b-2与Y轴之间的角度可以不同于第二线状的开口1813b-2与X轴之间的角度。
形成搜索标记185b的光通过区域184b还可以包含沿着与两个第一线状的光通过区域184b-1排列的方向交叉的方向排列的两个第三线状的光通过区域184b-3。即，光通过区域184b还可以包含形成两个第三线状的光通过区域184b-3的两个线状的开口1813b-3。两个第三线状的光通过区域184b-3也可以分别沿着与第一线状的光通过区域184b-1延伸的方向交叉的方向延伸。两个第三线状的光通过区域184b-3也可以沿着第一线状的光通过区域184b-1延伸的方向分离。第二线状的光通过区域184b-2也可以位于两个第三线状的光通过区域184b-3之间。
形成搜索标记185b的第一线状的光通过区域184b-1的长度(即，长度方向的尺寸)例如为0.1mm至1.0mm，但也可以是其他长度。形成搜索标记185b的第一线状的光通过区域184b-1的宽度(即，短边方向的尺寸)例如为几μm，但也可以是其他宽度。形成搜索标记185b的第二线状的光通过区域184b-1的宽度(即，短边方向的尺寸)例如为几μm，但也可以是其他宽度。搜索标记185b的尺寸(例如，X轴方向和Y轴方向中的至少一方的尺寸)例如为0.1mm至几mm，但也可以是其他尺寸。形成搜索标记185b的两个第一线状的光通过区域184b-1之间的距离例如为0.1mm至几mm，但也可以是其他距离。第一线状的光通过区域184b-1与相对于该第一线状的光通过区域184b-1倾斜的第二线状的光通过区域184b-2所成的角度为10度至20度(例如，15度)，但也可以是其他的角度。
也可以在光束通过部件181b形成有多个搜索标记185b(或者多个任意的标记，以下相同)。也就是说，也可以在光束通过部件181b形成有形成多个搜索标记185b(或者多个任意的标记)的多个光通过区域184b。例如，如图14所示，也可以在光束通过部件181b形成呈矩阵状分布的多个搜索标记185b。在图14所示的例子中，在光束通过部件181b形成有分别沿着X轴方向以及Y轴方向规则地排列的多个搜索标记185b。
多个搜索标记185b也可以包含第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度不同的至少两个搜索标记185b。多个搜索标记185b也可以包含第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度不同的至少两个搜索标记185b。多个搜索标记185b也可以包含第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度相同的至少两个搜索标记185b。多个搜索标记185b也可以包含第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度相同的至少两个搜索标记185b。
在光束通过部件181b形成有多个(也就是说，两个或三个以上)搜索标记185b的情况下，在校准期间中，加工单元1b也可以向互不相同的至少两个搜索标记185b依次照射加工光EL。同样地，在校准期间中，加工单元1b也可以对互不相同的至少两个搜索标记185b依次照射测量光ML。
在光束通过部件181b上形成多个搜索标记185b的标记形成区域186b的尺寸小于或等于加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA中的至少一方的尺寸。其结果是，加工单元1b能够在将加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b的位置关系固定的状态下，使用检流计反射镜1313和1341中的至少一方对多个搜索标记185b依次照射加工光EL。即，加工单元1b通过在设定于光束通过部件181b上的加工拍摄区域PSA内变更加工光EL的照射位置PA，能够使用检流计反射镜1313和1341中的至少一方对分布于能够设定加工光EL的照射位置PA的标记形成区域186b的多个搜索标记185b依次照射加工光EL。同样地，加工单元1b能够在将加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b之间的位置关系固定的状态下，使用检流计反射镜1328和1341中的至少一方依次对多个搜索标记185b照射测量光ML。即，加工单元1b通过在设定于光束通过部件181b上的测量拍摄区域MSA内变更测量光ML的照射位置MA，能够使用检流计反射镜1328和1341中的至少一方依次向分布于能够设定测量光ML的照射位置MA的标记形成区域186b的多个搜索标记185b照射测量光ML。但是，在光束通过部件181b上形成多个搜索标记185b的标记形成区域186b的尺寸也可以比加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA中的至少一方的尺寸大。
此外，也可以将加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA的至少一方与标记形成区域186b的至少一部分彼此重叠的情况下的光测量装置18b的位置称为校准位置CP1。也可以将加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA与标记形成区域186b不重叠的情况下的光测量装置18b的位置称为非校准位置CP2。
在加工单元1b对至少两个搜索标记185b依次照射加工光EL的情况下，受光元件182b也可以接受分别通过了至少两个搜索标记185b的加工光EL。例如，图15是图14的A-A’的剖视图，是示出加工单元1b依次照射加工光EL的五个搜索标记185b(具体而言，搜索标记185b#1-185b#5)的剖视图。如图15所示，受光元件182b也可以接受通过了搜索标记185b#1的加工光EL，接受通过了搜索标记185b#2的加工光EL，接受通过了搜索标记185b#3的加工光EL，接受通过了搜索标记185b#4的加工光EL，接受通过了搜索标记185b#5的加工光EL。
为了省略重复的说明而省略详细的说明，但在加工单元1b向至少两个搜索标记185b依次照射测量光ML的情况下也同样地，受光元件182b也可以接受分别通过了至少两个搜索标记185b的测量光ML。
在该情况下，受光光学系统183b也可以变更分别通过了至少两个搜索标记185b的加工光EL的行进方向，使得分别通过了在光束通过部件181b上分别形成于不同的位置的至少两个搜索标记185b的加工光EL朝向相同的受光元件182b。例如，如图15所示，受光光学系统183b也可以将通过了搜索标记185b#1的加工光EL从受光光学系统183b的第一射出部分RP#1朝向受光元件182b射出。其结果，从受光光学系统183b的第一射出部分RP#1射出的加工光EL也可以通过从第一射出部分RP#1朝向受光元件182b的光路而入射到受光元件182b。另外，受光光学系统183b也可以将通过了搜索标记185b#2的加工光EL从与第一射出部分RP#1不同的受光光学系统183b的第二射出部分RP#2朝向受光元件182b射出。其结果，从受光光学系统183b的第二射出部分RP#2射出的加工光EL也可以通过从第二射出部分RP#2朝向受光元件182b的光路而入射到受光元件182b。另外，受光光学系统183b也可以将通过了搜索标记185b#3的加工光EL从第一射出部分RP#1朝向与第二射出部分RP#2不同的受光光学系统183b的第三射出部分RP#3朝向受光元件182b射出。其结果，从受光光学系统183b的第三射出部分RP#3射出的加工光EL也可以通过从第三射出部分RP#3朝向受光元件182b的光路而入射到受光元件182b。另外，受光光学系统183b也可以将通过了搜索标记185b#4的加工光EL从与第一射出部分RP#1至第三射出部分RP#3不同的受光光学系统183b的第四射出部分RP#4朝向受光元件182b射出。其结果，从受光光学系统183b的第四射出部分RP#4射出的加工光EL也可以通过从第四射出部分RP#4朝向受光元件182b的光路而入射到受光元件182b。另外，受光光学系统183b也可以将通过了搜索标记185b#5的加工光EL从与第一射出部分RP#1至第四射出部分RP#4不同的受光光学系统183b的第五射出部分RP#5朝向受光元件182b射出。其结果，从受光光学系统183b的第五射出部分RP#5射出的加工光EL也可以通过从第五射出部分RP#5朝向受光元件182b的光路而入射到受光元件182b。其结果，受光元件182b能够经由受光光学系统183b适当地接受分别通过了至少两个搜索标记185b的加工光EL。因此，光测量装置18b也可以不具有用于分别接受通过了至少两个搜索标记185b的加工光EL的至少两个受光元件182b。即，光测量装置18b只要具有用于接受分别通过了至少两个搜索标记185b的加工光EL的单一的受光元件182b即可。此外，在该情况下，受光光学系统183b也可以视为作为将通过了光束通过部件181b的加工光EL聚光于受光元件182b的聚光光学系统发挥功能。这样，利用受光光学系统183b将来自空间上的位置不同的多个搜索标记185b的光(加工光EL、测量光ML)引导到受光元件182b上的相同位置，因此不易受到受光元件182b的灵敏度的面内差等的影响。
为了省略重复的说明而省略详细的说明，但在加工单元1b向至少两个搜索标记185b依次照射测量光ML的情况下也同样地，受光光学系统183b也可以变更分别通过了至少两个搜索标记185b的测量光ML的行进方向，以使分别通过了在光束通过部件181b上分别形成于不同的位置的至少两个搜索标记185b的测量光ML朝向相同的受光元件182b。
在加工光EL和测量光ML双方经由受光光学系统183b入射到受光元件182b的情况下，有可能产生色差的影响。因此，光测量装置18b也可以具有用于降低色差的影响的光学部件。作为用于降低色差的影响的光学部件的一例，可列举消色差透镜。作为用于降低色差的影响的光学部件的一例，可举出分色镜。在使用分色镜的情况下，分色镜也可以将通过了受光光学系统183b的加工光EL与通过了受光光学系统183b的测量光ML分离。分色镜分离出的加工光EL和测量光ML也可以由不同的两个受光元件182b分别接受。
另外，光测量装置18b也可以不具有单一的受光元件作为受光元件182b。光测量装置18b只要能够根据受光元件182b的受光结果来确定分别被照射了加工光EL和测量光ML的一个搜索标记185b，则可以具有任意的受光元件182b。例如，光测量装置18b也可以具有二维传感器作为受光元件182b。例如，光测量装置18b也可以具有多个受光元件配置成矩阵状的二维传感器作为受光元件182b。例如，光测量装置18b也可以具有包含呈二维状扩展的受光面的二维传感器作为受光元件182b。
如果考虑通过加工光EL的照射来加工工件W，则有可能由于加工光EL的照射，光测量装置18b的至少一部分也被加工(实质上是破坏)。因此，控制单元2也可以控制加工光EL的强度(例如，在与加工光EL的行进方向交叉的面内每单位面积的能量)，以使向光测量装置18b照射的加工光EL的强度(例如，受光元件182b的受光面中的每单位面积的能量)小于为了加工工件W而向工件W照射的加工光EL的强度(例如，工件W的表面中的每单位面积的能量)。此时，控制单元2也可以控制加工光源11自身来控制加工光EL的强度。或者，控制单元2也可以对配置于加工光源11的射出侧的减光部件(未图示)进行控制而对加工光EL的强度进行控制。其结果，光测量装置18b因加工光EL的照射而被破坏的可能性降低或消失。
(2-3)使用光测量装置18b进行的校准动作
接着，对使用光测量装置18b进行的校准动作进行说明。特别地，下面将说明校准动作的流程。
(2-3-1)光测量装置18b的移动
首先，如上述的图11的(a)所示，测量驱动系统191b使光测量装置18b移动，使得光测量装置18b位于光测量装置18b能够接受加工光EL和测量光ML中的至少一方的校准位置CP1。即，测量驱动系统191b使光测量装置18b移动，以使光测量装置18b的位置从非校准位置CP2变更为校准位置CP1。
这里，在Z轴方向上，校准位置CP1也可以设定在为了加工工件W而被照射加工光EL的工件W的表面即加工面或其附近。例如，若考虑通过对载置于工作台15的载置面151上的工件W照射加工光EL来加工工件W，则工件W的加工面位于比载置面151靠上方(即，+Z侧)的位置。因此，光测量装置18b所处的校准位置CP1也可以是比工作台15的载置面151靠上方的位置。即，校准位置CP1也可以是工作台15的载置面151与加工头13(特别是照射光学系统135)之间的位置。
但是，在Z轴方向上，校准位置CP1也可以是与工作台15的载置面151相同的位置。或者，在Z轴方向上，校准位置CP1也可以是比工作台15的载置面151靠下方(即，-Z侧)的位置。在该情况下，加工系统SYSb也能够通过使工作台15绕沿着X轴方向的旋转轴(即，A轴)和沿着Y轴方向的旋转轴(即，B轴)中的至少一个轴旋转，来沿着Z轴方向变更光测量装置18b所处的校准位置CP1。或者，加工系统SYSb通过使工作台15沿着Z轴方向移动，能够沿着Z轴方向变更光测量装置18b所处的校准位置CP1。因此，加工系统SYSb能够在校准期间的至少一部分使校准位置CP1接近工件W的加工面。
此外，在X轴方向以及Y轴方向的至少一方，校准位置CP1也可以是与工作台15的基准位置相同的位置。或者，校准位置CP1也可以是与工作台15的基准位置不同的位置。工作台15的基准位置也可以是工作台15的移动行程的中心位置。在工作台15绕沿着Z轴方向的旋转轴(即，C轴)旋转的情况下，工作台15的基准位置也可以是C轴上的位置。工作台15的基准位置也可以是加工头13的加工原点的位置。
但是，在照射光学系统135通过使用反射镜反射加工光EL而射出加工光EL的情况下，经由检流计反射镜1313以及1341中的至少一个从照射光学系统135射出的加工光EL的照射位置PA有可能依赖于加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W之间的位置关系而变动。同样地，在照射光学系统135通过使用反射镜使测量光ML反射来射出测量光ML的情况下，经由检流计反射镜1328和1341中的至少一个从照射光学系统135射出的测量光ML的照射位置MA有可能依赖于加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W之间的位置关系而变动。在该情况下，在X轴方向以及Y轴方向的至少一方，校准位置CP1也可以是与工作台15的基准位置相同的位置。其结果，即使在加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA有可能依赖于加工头13(特别是照射光学系统135)与工件W之间的位置关系而变动的情况下，加工系统SYSb也能够适当地进行校准动作。
此外，如图11所示，加工系统SYSb也可以具有限制部件4b，该限制部件4b限制光测量装置18b以使光测量装置18b位于校准位置CP1。作为限制部件4b的一例，可列举通过与位于校准位置CP1的光测量装置18b接触来限制光测量装置18b的移动的止动件。在该情况下，测量驱动系统191b能够使光测量装置18b适当地移动，以使光测量装置18b位于校准位置CP1。
进而，头驱动系统141使加工头13移动，以使加工头13位于加工头13能够对位于校准位置CP1的光测量装置18b照射加工光EL的位置。在该情况下，控制单元2也可以基于位置测量装置192b的测量结果来计算光测量装置18b的位置，并控制头驱动系统141，以使加工头13朝向加工头13能够对位于计算出的位置的光测量装置18b照射加工光EL的位置移动。
光测量装置18b也可以向工作台15的下方的空间移动。光测量装置18b也可以配置于工作台15的下方的空间。在该情况下，工作台15也可以在加工头13对光测量装置18b照射加工光EL和测量光ML中的至少一方的时机移动。具体而言，工作台15也可以从光测量装置18b的上方的位置向其他位置移动。例如，工作台15也可以通过沿着X轴方向和Y轴方向中的至少一方移动而从光测量装置18b的上方的位置向其他位置移动。例如，工作台15也可以通过绕沿着X轴方向以及Y轴方向的至少一方的旋转轴旋转，而从光测量装置18b的上方的位置向其他位置移动。其结果，隐藏于工作台15的光测量装置18b露出。因此，加工头13能够对光测量装置18b照射加工光EL和测量光ML中的至少一方。
(2-3-2)加工光EL和测量光ML对光测量装置18b的照射
之后，加工头13也可以在控制单元2的控制下对光测量装置18b照射加工光EL。具体而言，加工头13也可以向形成于光测量装置18b的至少一个搜索标记185b照射加工光EL。
在第二实施方式中，特别是加工头13也可以在加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b的位置关系固定的状态下对至少一个搜索标记185b照射加工光EL。在该情况下，加工头13也可以使用检流计反射镜1313和1341中的至少一方使加工光EL的照射位置PA在光束通过部件181b上移动，由此向期望的搜索标记185b照射加工光EL。具体而言，控制单元2也可以生成用于控制检流计反射镜1313和1341中的至少一方以向期望的搜索标记185b照射加工光EL的检流计控制信号。之后，加工头13也可以基于检流计控制信号来控制检流计反射镜1313和1341中的至少一方，由此向期望的搜索标记185b照射加工光EL。
如图16所示，加工头13也可以沿着构成搜索标记185b的两个第一线状的光通过区域184b-1和一个第二线状的光通过区域184b-2排列的第一扫描方向对搜索标记185b照射加工光EL。也就是说，加工头13也可以通过使加工光EL的照射位置PA沿着第一扫描方向移动，从而沿着第一扫描方向对搜索标记185b照射加工光EL。在图16所示的例子中，第一扫描方向是X轴方向。因此，加工头13也可以通过使加工光EL的照射位置PA沿着X轴方向移动来对搜索标记185b照射加工光EL。
加工头13也可以沿着构成搜索标记185b的两个第三线状的光通过区域184b-3和一个第二线状的光通过区域184b-2排列的第二扫描方向对搜索标记185b照射加工光EL。也就是说，加工头13也可以通过使加工光EL的照射位置PA沿着第二扫描方向移动，从而沿着第二扫描方向对搜索标记185b照射加工光EL。在图16所示的例子中，第二扫描方向是Y轴方向。因此，加工头13也可以通过使加工光EL的照射位置PA沿着Y轴方向移动来对搜索标记185b照射加工光EL。
在第一扫描方向上的照射位置PA的移动精度与第二扫描方向上的照射位置PA的移动精度的差异小于容许量的情况下，加工头13也可以使照射位置PA沿着第一以及第二扫描方向的任意一方移动，而不使照射位置PA沿着第一以及第二扫描方向的任意另一方移动。在该情况下，在使照射位置PA沿着第一扫描方向和第二扫描方向中的任意一方移动的情况下生成的后述的照射位置信息既可以被用作与沿着第一扫描方向移动的照射位置PA相关的信息，也可以被用作与沿着第二扫描方向移动的照射位置PA相关的信息。另外，在加工头13使照射位置PA沿着第一扫描方向(X轴方向)移动的情况下，第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度也可以小于45度。在加工头13使照射位置PA沿着第二扫描方向(Y轴方向)移动的情况下，第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度也可以小于45度。
在第一扫描方向上的照射位置PA的移动精度与第二扫描方向上的照射位置PA的移动精度的差异超过容许量的情况下，加工头13也可以使照射位置PA分别沿着第一以及第二扫描方向移动。在该情况下，在使照射位置PA沿着第一扫描方向移动的情况下生成的后述的照射位置信息可以被用作与沿着第一扫描方向移动的照射位置PA相关的信息，但也可以不被用作与沿着第二扫描方向移动的照射位置PA相关的信息。在使照射位置PA沿着第二扫描方向移动的情况下生成的后述的照射位置信息可以被用作与沿着第二扫描方向移动的照射位置PA相关的信息，但也可以不被用作与沿着第一扫描方向移动的照射位置PA相关的信息。另外，在第一扫描方向上的照射位置PA的移动精度与第二扫描方向上的照射位置PA的移动精度的差异小于容许量的情况下，第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度也可以和第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度相同。例如，第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度和第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度也可以是45度。
在如上述那样形成有第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度不同的至少两个搜索标记185b的情况下，即使在第一扫描方向上的照射位置PA的移动精度与第二扫描方向上的照射位置PA的移动精度的差异超过容许量的情况下，加工头13也可以使照射位置PA沿着第一扫描方向和第二扫描方向中的任意一方移动，而不使照射位置PA沿着第一扫描方向和第二扫描方向中的任意另一方移动。在该情况下，在使照射位置PA沿着第一扫描方向和第二扫描方向中的任意一方移动的情况下生成的后述的照射位置信息既可以被用作与沿着第一扫描方向移动的照射位置PA相关的信息，也可以被用作与沿着第二扫描方向移动的照射位置PA相关的信息。
控制单元2也可以一边使用检流计反射镜1313以及1341的至少一方使照射位置PA沿着一个扫描方向移动，一边使光测量装置18b沿着相同的一个扫描方向移动。控制单元2也可以一边使用检流计反射镜1313以及1341的至少一方使照射位置PA朝向一个移动方向移动，一边使光测量装置18b朝向相同的一个移动方向移动。在该情况下，控制单元2也可以控制检流计反射镜1313以及1341中的至少一方和光测量装置18b，使得基于检流计反射镜1313以及1341中的至少一方的光束通过部件181b上的照射位置PA的移动速度比基于光测量装置18b的移动的光束通过部件181b上的照射位置PA的移动速度快。其结果，与光测量装置18b不移动的情况相比，受光元件182b能够接受加工光EL的受光时间变长。因此，能够改善受光元件182b的SN比。例如，在由于检流计反射镜1313和1341中的至少一方具有速度依赖性而需要使检流计反射镜1313和1341中的至少一方所具有的扫描反射镜相对高速旋转的情况下，受光时间变短。即使在这样的情况下，加工系统SYSb也能够通过使光测量装置18b移动来延长受光时间。因此，能够改善受光元件182b的SN比。
控制单元2也可以控制光束通过部件181b上的照射位置PA的移动速度(即，加工光EL的扫描速度)。例如，控制单元2也可通过将光束通过部件181b上的照射位置PA的移动速度设定为比第二速度快的第一速度，从而与照射位置PA的移动速度被设定为第二速度的情况相比，缩短加工光EL的测量所需的时间。例如，控制单元2也可通过将光束通过部件181b上的照射位置PA的移动速度设定为比第一速度慢的第二速度，从而与照射位置PA的移动速度被设定为第一速度的情况相比，提高加工光EL的测量精度。
在如上述那样在光测量装置18b形成有多个搜索标记185b的情况下，加工头13也可以向多个搜索标记185b依次照射加工光EL。也就是说，加工头13也可以沿着沿形成有多个搜索标记185b的光束通过部件181b的表面的方向对多个搜索标记185b依次照射加工光EL。换言之，加工头13也可以利用加工光EL依次扫描多个搜索标记185b。也就是说，加工头13也可以利用加工光EL沿着沿形成有多个搜索标记185b的光束通过部件181b的表面的方向依次扫描多个搜索标记185b。
如图16所示，加工头13也可以沿着扫描方向对多个搜索标记185b依次照射加工光EL。也就是说，加工头13也可以通过使加工光EL的照射位置PA沿着扫描方向移动，从而沿着扫描方向向多个搜索标记185b依次照射加工光EL。在图16所示的例子中，扫描方向是X轴方向。因此，加工头13也可以通过使加工光EL的照射位置PA沿着X轴方向移动来向多个搜索标记185b依次照射加工光EL。
如图16所示，在包含沿着扫描方向(例如X轴方向)排列的多个搜索标记185b的标记组MG沿着与扫描方向交叉的方向(例如Y轴方向)形成有多个的情况下，加工头13也可以以多个标记组MG为对象反复进行向各标记组MG所包含的多个搜索标记185b依次照射加工光EL的动作。例如，加工头13也可以向第一标记组MG#1所包含的多个搜索标记185b依次照射加工光EL，向第二标记组MG#2所包含的多个搜索标记185b依次照射加工光EL，向第三标记组MG#3所包含的多个搜索标记185b依次照射加工光EL，向第四标记组MG#4所包含的多个搜索标记185b依次照射加工光EL。
当加工光EL照射到搜索标记185b时，受光元件182b接受通过了形成搜索标记185b的光通过区域184b的加工光EL。即，受光元件182b接受经由搜索标记185b的加工光EL。受光元件182b接受通过了搜索标记185b的加工光EL。其结果，受光元件182b接受通过了构成搜索标记185b的两个第一线状的光通过区域184b-1中的一方的加工光EL，之后，接受通过了构成搜索标记185b的第二线状的光通过区域184b-2的加工光EL，之后，接受通过了构成搜索标记185b的两个第一线状的光通过区域184b-1中的另一方的加工光EL。因此，如作为表示受光元件182b对加工光EL的受光结果的曲线图的图17所示，受光元件182b输出将包含脉冲信号的受光信号表示为受光结果的受光信息，该脉冲信号依次出现与通过了两个第一线状的光通过区域184b-1的一方的加工光EL对应的脉冲波形P1、与通过了第二线状的光通过区域184b-2的加工光EL对应的脉冲波形P2、与通过了两个第一线状的光通过区域184b-1的另一方的加工光EL对应的脉冲波形P3。在加工光EL依次照射到多个搜索标记185b的情况下，受光元件182b输出将包含多个脉冲波形P1至P3依次出现的脉冲信号的受光信号表示为受光结果的受光信息。
并且，加工头13也可以在控制单元2的控制下，在向光测量装置18b照射加工光EL的基础上或者取而代之，向光测量装置18b照射测量光ML。具体而言，加工头13也可以向形成于光测量装置18b的至少一个搜索标记185b照射测量光ML。
在第二实施方式中，特别是加工头13也可以在加工头13(特别是照射光学系统135)与光测量装置18b之间的位置关系固定的状态下对至少一个搜索标记185b照射测量光ML。在该情况下，加工头13也可以使用检流计反射镜1328和1341中的至少一方使测量光ML的照射位置PA在光束通过部件181b上移动，由此向期望的搜索标记185b照射测量光ML。具体而言，控制单元2也可以生成用于控制检流计反射镜1328和1341中的至少一方以对期望的搜索标记185b照射测量光ML的检流计控制信号。之后，加工头13也可以基于检流计控制信号来控制检流计反射镜1328和1341中的至少一方，由此向期望的搜索标记185b照射测量光ML。
如图16所示，加工头13也可以沿着构成搜索标记185b的两个第一线状的光通过区域184b-1和一个第二线状的光通过区域184b-2排列的第一扫描方向向搜索标记185b照射测量光ML。也就是说，加工头13也可以通过使测量光ML的照射位置MA沿着第一扫描方向移动，从而沿着第一扫描方向向搜索标记185b照射测量光ML。在图16所示的例子中，第一扫描方向是X轴方向。因此，加工头13也可以通过使测量光ML的照射位置MA沿着第一X轴方向移动来向搜索标记185b照射测量光ML。
加工头13也可以沿着构成搜索标记185b的两个第三线状的光通过区域184b-3和一个第二线状的光通过区域184b-2排列的第二扫描方向对搜索标记185b照射测量光ML。也就是说，加工头13也可以通过使测量光ML的照射位置MA沿着第二扫描方向移动，从而沿着第二扫描方向向搜索标记185b照射测量光ML。在图16所示的例子中，第三扫描方向是Y轴方向。因此，加工头13也可以通过使测量光ML的照射位置MA沿着Y轴方向移动来向搜索标记185b照射测量光ML。
在第一扫描方向上的照射位置MA的移动精度与第二扫描方向上的照射位置MA的移动精度的差异小于容许量的情况下，加工头13也可以使照射位置MA沿着第一以及第二扫描方向的任意一方移动，而不使照射位置MA沿着第一以及第二扫描方向的任意另一方移动。在该情况下，在使照射位置MA沿着第一扫描方向和第二扫描方向中的任意一方移动的情况下生成的后述的照射位置信息既可以被用作与沿着第一扫描方向移动的照射位置MA相关的信息，也可以被用作与沿着第二扫描方向移动的照射位置MA相关的信息。另外，在加工头13使照射位置MA沿着第一扫描方向(X轴方向)移动的情况下，第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度也可以小于45度。在加工头13使照射位置MA沿着第二扫描方向(Y轴方向)移动的情况下，第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度也可以小于45度。
在第一扫描方向上的照射位置MA的移动精度与第二扫描方向上的照射位置MA的移动精度的差异超过容许量的情况下，加工头13也可以使照射位置MA分别沿着第一以及第二扫描方向移动。在该情况下，在使照射位置MA沿着第一扫描方向移动的情况下生成的后述的照射位置信息可以被用作与沿着第一扫描方向移动的照射位置MA相关的信息，但也可以不被用作与沿着第二扫描方向移动的照射位置MA相关的信息。在使照射位置MA沿着第二扫描方向移动的情况下生成的后述的照射位置信息可以用作与沿着第二扫描方向移动的照射位置MA相关的信息，但也可以不用作与沿着第一扫描方向移动的照射位置MA相关的信息。另外，在第一扫描方向上的照射位置MA的移动精度与第二扫描方向上的照射位置MA的移动精度的差异小于容许量的情况下，第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度也可以和第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度相同。例如，第二线状的开口1813b-2与Y轴所成的角度和第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度也可以是45度。
在如上述那样形成有第二线状的开口1813b-2与X轴所成的角度不同的至少两个搜索标记185b的情况下，即使在第一扫描方向上的照射位置MA的移动精度与第二扫描方向上的照射位置MA的移动精度的差异超过容许量的情况下，加工头13也可以使照射位置MA沿着第一扫描方向和第二扫描方向中的任意一方移动，而不使照射位置MA沿着第一扫描方向和第二扫描方向中的任意另一方移动。在该情况下，在使照射位置MA沿着第一扫描方向和第二扫描方向中的任意一方移动的情况下生成的后述的照射位置信息既可以被用作与沿着第一扫描方向移动的照射位置MA相关的信息，也可以被用作与沿着第二扫描方向移动的照射位置MA相关的信息。
控制单元2也可以一边使用检流计反射镜1328以及1341的至少一方使照射位置MA沿着一个扫描方向移动，一边使光测量装置18b沿着相同的一个扫描方向移动。控制单元2也可以一边使用检流计反射镜1313以及1341的至少一方使照射位置MA朝向一个移动方向移动，一边使光测量装置18b朝向相同的一个移动方向移动。在该情况下，控制单元2也可以控制检流计反射镜1313以及1341中的至少一方和光测量装置18b，使得基于检流计反射镜1328以及1341中的至少一方的光束通过部件181b上的照射位置MA的移动速度比基于光测量装置18b的移动的光束通过部件181b上的照射位置MA的移动速度快。其结果，与光测量装置18b不移动的情况相比，受光元件182b能够接受测量光ML的受光时间变长。因此，能够改善受光元件182b的SN比。例如，在由于检流计反射镜1328和1341中的至少一方具有速度依赖性而需要使检流计反射镜1328和1341中的至少一方所具有的扫描反射镜相对高速旋转的情况下，受光时间变短。即使在这样的情况下，加工系统SYSb也能够通过使光测量装置18b移动来延长受光时间。因此，能够改善受光元件182b的SN比。
控制单元2也可以控制光束通过部件181b上的照射位置MA的移动速度(即，加工光EL的扫描速度)。例如，控制单元2也可以通过将光束通过部件181b上的照射位置MA的移动速度设定为比第二速度快的第一速度，从而与照射位置MA的移动速度被设定为第二速度的情况相比，缩短测量光ML的测量所需的时间。例如，控制单元2也可以通过将光束通过部件181b上的照射位置MA的移动速度设定为比第一速度慢的第二速度，从而与照射位置MA的移动速度被设定为第一速度的情况相比，提高测量光ML的测量精度。
在如上述那样在光测量装置18b形成有多个搜索标记185b的情况下，加工头13也可以向多个搜索标记185b依次照射测量光ML。也就是说，加工头13也可以沿着沿形成有多个搜索标记185b的光束通过部件181b的表面的方向，向多个搜索标记185b依次照射测量光ML。换言之，加工头13也可以利用测量光ML依次扫描多个搜索标记185b。也就是说，加工头13也可以利用测量光ML沿着沿形成有多个搜索标记185b的光束通过部件181b的表面的方向依次扫描多个搜索标记185b。
如图16所示，加工头13也可以沿着扫描方向对多个搜索标记185b依次照射测量光ML。也就是说，加工头13也可以通过使测量光ML的照射位置MA沿着扫描方向移动，从而沿着扫描方向向多个搜索标记185b依次照射测量光ML。在图16所示的例子中，扫描方向是X轴方向。因此，加工头13也可以通过使测量光ML的照射位置MA沿着X轴方向移动来向多个搜索标记185b依次照射测量光ML。
如图16所示，在包含沿着扫描方向(例如X轴方向)排列的多个搜索标记185b的标记组MG沿着与扫描方向交叉的方向(例如Y轴方向)形成有多个的情况下，加工头13也可以以多个标记组MG为对象反复进行向各标记组MG所包含的多个搜索标记185b依次照射测量光ML的动作。例如，加工头13也可以向第一标记组MG#1所包含的多个搜索标记185b依次照射测量光ML，向第二标记组MG#2所包含的多个搜索标记185b依次照射测量光ML，向第三标记组MG#3所包含的多个搜索标记185b依次照射测量光ML，向第四标记组MG#4所包含的多个搜索标记185b依次照射测量光ML。
当测量光ML照射到搜索标记185b时，受光元件182b接受通过了形成搜索标记185b的光通过区域184b的测量光ML。即，受光元件182b接受经由搜索标记185b的测量光ML。受光元件182b接受通过了搜索标记185b的测量光ML。其结果，受光元件182b接受通过了构成搜索标记185b的两个第一线状的光通过区域184b-1中的一方的测量光ML，之后，接受通过了构成搜索标记185b的第二线状的光通过区域184b-2的测量光ML，之后，接受通过了构成搜索标记185b的两个第一线状的光通过区域184b-1中的另一方的测量光ML。因此，如作为表示受光元件182b对测量光ML的受光结果的曲线图的图17所示，受光元件182b输出将包含脉冲信号的受光信号表示为受光结果的受光信息，该脉冲信号依次出现与通过了两个第一线状的光通过区域184b-1的一方的测量光ML对应的脉冲波形P1、与通过了第二线状的光通过区域184b-2的测量光ML对应的脉冲波形P2、与通过了两个第一线状的光通过区域184b-1的另一方的测量光ML对应的脉冲波形P3。在测量光ML依次照射到多个搜索标记185b的情况下，受光元件182b输出将包含多个脉冲波形P1至P3依次出现的脉冲信号的受光信号表示为受光结果的受光信息。
另外，图17示出了曲线图的横轴表示加工光EL和测量光ML各自的受光时机(即，时间)的例子，但曲线图的横轴也可以视为表示加工光EL和测量光ML各自的位置。即，在图17所示的曲线图的横轴表示加工光EL和测量光ML各自的位置的前提下，也能够展开上述的说明。
加工头13不将加工光EL和测量光ML同时照射到光测量装置18b。在该情况下，加工头13也可以在向光测量装置18b照射加工光EL的期间，不向光测量装置18b照射测量光ML。加工头13也可以在向光测量装置18b照射测量光ML的期间，不向光测量装置18b照射加工光EL。在该情况下，即使在光测量装置18b具有单一的受光元件182b的情况下，受光元件182b也能够适当地接受通过了搜索标记185b的加工光EL和通过了搜索标记185b的测量光ML。即，受光元件182b能够以能够相互区别的输出方式输出表示通过了搜索标记185b的加工光EL的受光结果的受光信息和表示通过了搜索标记185b的测量光ML的受光结果的受光信息。
但是，加工头13也可以将加工光EL和测量光ML同时照射到光测量装置18b。在该情况下，加工头13也可以在向一个搜索标记185b照射加工光EL的期间的至少一部分向相同的一个搜索标记185b照射测量光ML。或者，加工头13也可以在对一个搜索标记185b照射加工光EL的期间的至少一部分中，对与一个搜索标记185b不同的其他搜索标记185b照射测量光ML。
在加工头13将加工光EL和测量光ML同时照射到光测量装置18b的情况下，光测量装置18b也可以具有多个受光元件182b。例如，光测量装置18b也可以分别具有用于接受通过了搜索标记185b的加工光EL的受光元件182b和用于接受通过了搜索标记185b的测量光ML的受光元件182b。其结果，即使在加工头13将加工光EL和测量光ML同时照射到光测量装置18b的情况下，光测量装置18b也能够将表示通过了搜索标记185b的加工光EL的受光结果的受光信息和表示通过了搜索标记185b的测量光ML的受光结果的受光信息以能够相互区别的输出方式输出。
在光测量装置18b分别具有用于接受加工光EL的受光元件182b和用于接受测量光ML的受光元件182b的情况下，加工头13也可以将加工光EL和测量光ML同时照射到光测量装置18b。或者，加工头13也可以不将加工光EL和测量光ML同时照射到光测量装置18b。
(2-3-3)照射位置信息的生成(取得)
之后，控制单元2基于从受光元件182b输出的受光信息来计算(换言之，取得)加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方。也就是说，控制单元2基于受光信息来生成(取得)与加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方有关的照射位置信息。
(2-3-3-1)照射位置信息的第一具体例
控制单元2也可以生成与加工光EL的基准照射位置BPA和加工光EL的实际的照射位置PA(以下，称为“实际照射位置APA”)的相对位置关系相关的信息作为照射位置信息。具体而言，如上所述，为了进行校准动作，加工头13根据用于控制检流计反射镜1313和1341中的至少一方以对一个搜索标记185b照射加工光EL的检流计控制信号，对该一个搜索标记185b照射加工光EL。基准照射位置BPA也可以是加工头13基于用于向一个搜索标记185b照射加工光EL的检流计控制信号向一个搜索标记185b照射加工光EL的情况下的、加工光EL的理想的照射位置PA(换言之，设计上的或作为目标的照射位置PA)。另一方面，实际照射位置APA也可以是加工头13基于用于向相同的一个搜索标记185b照射加工光EL的相同的检流计控制信号向相同的一个搜索标记185b照射加工光EL的情况下的加工光EL的实际的照射位置PA。通过校准动作得到的受光信息包含与该实际照射位置APA相关的信息。因此，控制单元2也可以基于受光信息来计算实际照射位置APA。另一方面，与基准照射位置BPA相关的信息也可以是对控制单元2而言已知的信息。其结果，控制单元2能够基于受光信息和与基准照射位置BPA相关的信息，生成包含与基准照射位置BPA和实际照射位置APA的相对位置关系相关的信息的照射位置信息。
在如上述那样通过校准动作向分布在加工拍摄区域PSA内的多个搜索标记185b依次照射加工光EL的情况下，控制单元2也可以生成与加工拍摄区域PSA内的多个不同位置各自的基准照射位置BPA和实际照射位置APA的相对位置关系相关的信息作为照射位置信息。具体而言，控制单元2也可以生成与分布在加工拍摄区域PSA内的多个搜索标记185b各自的位置处的基准照射位置BPA与实际照射位置APA的相对位置关系相关的信息来作为照射位置信息。
与基准照射位置BPA相关的信息也可以基于在进行校准动作之前处于初始加工状态的加工单元1b对光测量装置18b照射加工光EL而得到的受光信息来预先生成。因此，加工系统SYSb也可以在进行校准动作之前，进行用于生成与基准照射位置BPA相关的信息的初始动作。
具体而言，首先，将加工单元1b的状态设定为初始加工状态。加工单元1b的初始加工状态也可以是如下状态：在用于控制检流计反射镜1313和1341以向加工拍摄区域PSA内的一个位置照射加工光EL的检流计控制信号被输入到检流计反射镜1313和1341的情况下，加工单元1b能够向加工拍摄区域PSA内的一个位置实际照射加工光EL。即，加工单元1b的初始加工状态也可以是如下状态：检流计控制信号所表示的加工光EL的理想的照射位置PA与根据检流计控制信号进行动作的加工单元1b射出的加工光EL的实际的照射位置PA一致。
在该情况下，为了将加工单元1b的状态设定为初始加工状态，控制单元2也可以调整检流计反射镜1313和1341中的至少一方相对于检流计控制信号的灵敏度(驱动量)。另外，在如上所述可以更换照射光学系统135的情况下，控制单元2可以针对每个照射光学系统135调整检流计反射镜1313和1341中的至少一个对检流计控制信号的灵敏度。例如，在第一照射光学系统135安装于加工头13的情况下，控制单元2可以将检流计反射镜1313和1341中的至少一方的灵敏度设定为与第一照射光学系统135对应的第一灵敏度。例如，在与第一照射光学系统135不同的第二照射光学系统135安装于加工头13的情况下，控制单元2可以将检流计反射镜1313和1341中的至少一方的灵敏度设定为与第二照射光学系统135对应的第二灵敏度。或者，即使在如上述那样能够更换照射光学系统135的情况下，控制单元2也可以将检流计反射镜1313以及1341的至少一方对检流计控制信号的灵敏度调整为多个照射光学系统135所共用的规定灵敏度。
同时，测量驱动系统191b在控制单元2的控制下，使光测量装置18b移动至校准位置CP1。进而，头驱动系统141在控制单元2的控制下，使加工头13移动到加工头13能够对位于校准位置CP1的光测量装置18b照射加工光EL的位置。在该情况下，控制单元2也可以取得与加工头13和工作台15中的至少一方和光测量装置18b的相对位置关系有关的初始位置信息。具体地，控制单元2可以基于位置测量装置142和162中的至少一方的测量结果和位置测量装置192b的测量结果来计算加工头13和工作台15中的至少一方与光测量装置18b之间的相对位置关系。例如，控制单元2也可以基于位置测量装置142和位置测量装置192b各自的测量结果，计算位于校准位置CP1的光测量装置18b与位于加工头13能够对位于校准位置CP1的光测量装置18b照射加工光EL的位置的加工头13的相对位置关系。控制单元2也可基于位置测量装置162以及位置测量装置192b各自的测量结果，计算位于校准位置CP1的光测量装置18b与工作台15的相对位置关系。在此取得的初始位置信息也可以用于在校准动作中使光测量装置18b移动到校准位置CP1。初始位置信息也可以用于在校准动作中使加工头13b移动到加工头13能够对位于校准位置CP1的光测量装置18b照射加工光EL的位置。初始位置信息也可以用于在校准动作中使工作台15移动。也就是说，加工系统SYSb也可以基于在初始动作中取得到的初始位置信息来进行校准动作。
然后，加工单元1b对光测量装置18b照射加工光EL。具体而言，加工单元1b向形成于光测量装置18b的期望的搜索标记185b照射加工光EL。其结果，从光测量装置18b输出表示通过了期望的搜索标记185b的加工光EL的受光结果的受光信息。该受光信息包含与在加工拍摄区域PSA内期望的搜索标记185b所处的期望的位置处的加工光EL的实际的照射位置PA相关的信息。如上所述，在初始加工状态的加工单元1b中，加工光EL的实际的照射位置PA与加工光EL的理想的照射位置PA一致。因此，受光信息包含与在加工拍摄区域PSA内期望的搜索标记185b所处的期望的位置处的加工光EL的理想的照射位置PA(即，基准照射位置BPA)相关的信息。因此，控制单元2能够基于通过初始动作取得的受光信息，生成与基准照射位置BPA相关的信息。或者，控制单元2也可以将通过初始动作取得到的受光信息用作与基准照射位置BPA相关的信息。
在初始动作中，加工单元1b也可以对形成于光测量装置18b的多个搜索标记185b照射加工光EL。在该情况下，控制单元2能够基于通过初始动作取得的受光信息，生成与分布在加工拍摄区域PSA内的多个搜索标记185b分别所处的多个位置处的加工光EL的理想的照射位置PA(即，基准照射位置BPA)相关的信息。
控制单元2也可以计算沿着光束通过部件181b的表面的方向上的基准照射位置BPA与实际照射位置APA的距离(换言之，位置偏移)作为基准照射位置BPA与实际照射位置APA的相对位置关系。特别是，控制单元2也可以计算加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的基准照射位置BPA与实际照射位置APA的距离。例如，图18示出加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的基准照射位置BPA与实际照射位置APA的相对位置关系。若考虑光束通过部件181b的表面为沿着XY平面的面，则如图18所示，控制单元2也可将X轴方向上的基准照射位置BPA与实际照射位置APA的距离ΔPx作为基准照射位置BPA与实际照射位置APA的相对位置关系而计算。特别是，控制单元2也可以计算加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的距离ΔPx。并且，控制单元2也可以计算Y轴方向上的基准照射位置BPA与实际照射位置APA的距离ΔPy作为基准照射位置BPA与实际照射位置APA的相对位置关系。特别是，控制单元2也可以计算加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的距离ΔPy。
以下，参照图19的(a)至图19的(b)，说明用于基于表示照射到期望的搜索标记185b的加工光EL的受光结果的受光信息来计算距离ΔPx和ΔPy的动作的一例。但是，控制单元2也可以通过进行与以下所示的动作不同的动作来计算距离ΔPx以及ΔPy。
图19的(a)表示实际照射位置APA与基准照射位置BPA一致的情况下的受光信息(特别是脉冲波形P1至P3依次出现的脉冲信号)。特别是，图19的(a)的上侧的图表示在初始动作中向期望的搜索标记185b照射了加工光EL的情况下取得到的受光信息，图19的(a)的下侧的图表示在校准动作中向相同的期望的搜索标记185b照射了加工光EL的情况下取得到的受光信息。在实际照射位置APA与基准照射位置BPA一致的情况下，在初始动作中脉冲波形P1至P3出现的时机分别与在校准动作中脉冲波形P1至P3出现的时机一致。
图19的(b)表示实际照射位置APA与基准照射位置BPA沿着X轴方向分离的情况下的受光信息(特别是脉冲波形P1至P3依次出现的脉冲信号)。特别是，图19的(b)的上侧的图表示在初始动作中向期望的搜索标记185b照射了加工光EL的情况下取得到的受光信息，图19的(b)的下侧的图表示在校准动作中向相同的期望的搜索标记185b照射了加工光EL的情况下取得到的受光信息。在实际照射位置APA与基准照射位置BPA沿着X轴方向分离的情况下，在初始动作中脉冲波形P1至P3出现的时机分别相对于在校准动作中脉冲波形P1至P3出现的时机提前或延迟与距离ΔPx对应的时间Δtx。
图19的(c)表示实际照射位置APA与基准照射位置BPA沿着Y轴方向分离的情况下的受光信息(特别是脉冲波形P1至P3依次出现的脉冲信号)。特别是，图19的(c)的上侧的图表示在初始动作中向期望的搜索标记185b照射了加工光EL的情况下取得到的受光信息，图19的(c)的下侧的图表示在校准动作中向相同的期望的搜索标记185b照射了加工光EL的情况下取得到的受光信息。在实际照射位置APA与基准照射位置BPA沿着Y轴方向分离的情况下，在初始动作中脉冲波形P2出现的时机与在校准动作中脉冲波形P2出现的时机的差分和在初始动作中脉冲波形P1以及P3出现的时机与在校准动作中脉冲波形P1以及P3出现的时机的差分相比，提前或者延迟与距离ΔPy对应的时间Δty。
因此，控制单元2也可以基于与在初始动作中脉冲波形P1至P3出现的时机和在校准动作中脉冲波形P1至P3出现的时机的差异相当的时间Δtx，计算距离ΔPx。控制单元2也可以基于与在初始动作中脉冲波形P2出现的时机和在校准动作中脉冲波形P2出现的时机的差分、和在初始动作中脉冲波形P1以及P3出现的时机和在校准动作中脉冲波形P1以及P3出现的时机的差分的差异相当的时间Δty，计算距离ΔPy。
另外，图19示出曲线图的横轴表示加工光EL和测量光ML各自的受光时机(即，时间)的例子，但曲线图的横轴也可以视为表示加工光EL和测量光ML各自的位置。即，在图19所示的曲线图的横轴表示加工光EL和测量光ML各自的位置的前提下，也能够展开上述的说明。
(2-3-3-2)照射位置信息的第二具体例
控制单元2也可以生成与测量光ML的基准照射位置BMA和测量光ML的实际的照射位置MA(以下称为“实际照射位置AMA”)的相对位置关系相关的信息作为照射位置信息。具体而言，如上所述，为了进行校准动作，加工头13基于用于控制检流计反射镜1328和1341中的至少一方以对一个搜索标记185b照射测量光ML的检流计控制信号，对该一个搜索标记185b照射测量光ML。基准照射位置BMA也可以是加工头13基于用于向一个搜索标记185b照射测量光ML的检流计控制信号向一个搜索标记185b照射测量光ML的情况下的、测量光ML的理想的照射位置MA(换言之，设计上的或作为目标的照射位置MA)。另一方面，实际照射位置AMA也可以是加工头13基于用于向相同的一个搜索标记185b照射测量光ML的相同的检流计控制信号向相同的一个搜索标记185b照射测量光ML的情况下的、测量光ML的实际的照射位置MA。通过校准动作得到的受光信息包含与该实际照射位置AMA相关的信息。因此，控制单元2也可以基于受光信息来计算实际照射位置AMA。另一方面，与基准照射位置BMA相关的信息也可以是对控制单元2而言已知的信息。其结果，控制单元2能够基于受光信息和与基准照射位置BMA相关的信息，生成包含与基准照射位置BMA和实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息的照射位置信息。
在如上述那样通过校准动作向分布于测量拍摄区域MSA内的多个搜索标记185b依次照射测量光ML的情况下，控制单元2也可以生成与测量拍摄区域MSA内的多个不同位置各自的基准照射位置BMA和实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息来作为照射位置信息。具体而言，控制单元2也可以生成与分布在测量拍摄区域MSA内的多个搜索标记185b各自的位置处的基准照射位置BMA与实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息作为照射位置信息。
与基准照射位置BMA相关的信息也可以基于在进行校准动作之前处于初始测量状态的加工单元1b对光测量装置18b照射测量光ML而得到的受光信息来预先生成。因此，加工系统SYSb也可以在进行校准动作之前，进行用于生成与基准照射位置BMA相关的信息的初始动作。
具体而言，首先，将加工单元1b的状态设定为初始测量状态。加工单元1b的初始测量状态也可以是如下状态：在用于控制检流计反射镜1328和1341以将测量光ML照射到测量拍摄区域MSA内的一个位置的检流计控制信号被输入到检流计反射镜1328和1341的情况下，加工单元1b能够将测量光ML实际照射到测量拍摄区域MSA内的一个位置。即，加工单元1b的初始测量状态也可以是如下状态：检流计控制信号所表示的测量光ML的理想的照射位置MA与基于检流计控制信号进行动作的加工单元1b射出的测量光ML的实际的照射位置MA一致。
在该情况下，为了将加工单元1b的状态设定为初始测量状态，控制单元2也可以调整检流计反射镜1328和1341中的至少一方相对于检流计控制信号的灵敏度(驱动量)。另外，在如上所述可以更换照射光学系统135的情况下，控制单元2可以针对每个照射光学系统135调整检流计反射镜1328和1341中的至少一个对检流计控制信号的灵敏度。例如，在第一照射光学系统135安装于加工头13的情况下，控制单元2可以将检流计反射镜1328和1341中的至少一方的灵敏度设定为与第一照射光学系统135对应的第三灵敏度。例如，在与第一照射光学系统135不同的第二照射光学系统135安装于加工头13的情况下，控制单元2也可以将检流计反射镜1328和1341中的至少一方的灵敏度设定为与第二照射光学系统135对应的第四灵敏度。或者，即使在如上述那样能够更换照射光学系统135的情况下，控制单元2也可以将检流计反射镜1328以及1341的至少一方对检流计控制信号的灵敏度调整为多个照射光学系统135所共用的规定灵敏度。
同时，测量驱动系统191b在控制单元2的控制下，使光测量装置18b移动至校准位置CP1。进而，头驱动系统141在控制单元2的控制下，使加工头13移动到加工头13能够对位于校准位置CP1的光测量装置18b照射测量光ML的位置。在该情况下，控制单元2也可以取得与加工头13和工作台15中的至少一方和光测量装置18b的相对位置关系有关的初始位置信息。具体地，控制单元2可以基于位置测量装置142和162中的至少一个的测量结果和位置测量装置192b的测量结果来计算加工头13和工作台15中的至少一方与光测量装置18b之间的相对位置关系。例如，控制单元2也可以基于位置测量装置142和位置测量装置192b各自的测量结果，计算位于校准位置CP1的光测量装置18b与位于加工头13能够对位于校准位置CP1的光测量装置18b照射测量光ML的位置的加工头13的相对位置关系。控制单元2也可基于位置测量装置162以及位置测量装置192b各自的测量结果，计算位于校准位置CP1的光测量装置18b与工作台15的相对位置关系。在此取得的初始位置信息也可以用于在校准动作中使光测量装置18b移动到校准位置CP1。初始位置信息也可以用于在校准动作中使加工头13b移动到加工头13能够对位于校准位置CP1的光测量装置18b照射测量光ML的位置。初始位置信息也可以用于在校准动作中使工作台15移动。也就是说，加工系统SYSb也可以基于在初始动作中取得到的初始位置信息来进行校准动作。
之后，加工单元1b对光测量装置18b照射测量光ML。具体而言，加工单元1b向形成于光测量装置18b的期望的搜索标记185b照射测量光ML。其结果，从光测量装置18b输出表示通过了期望的搜索标记185b的测量光ML的受光结果的受光信息。该受光信息包含与测量拍摄区域MSA内期望的搜索标记185b所处的期望的位置处的测量光ML的实际的照射位置MA相关的信息。如上所述，在初始测量状态的加工单元1b中，测量光ML的实际的照射位置MA与测量光ML的理想的照射位置MA一致。因此，受光信息包含与测量拍摄区域MSA内期望的搜索标记185b所处的期望的位置处的测量光ML的理想的照射位置MA(也就是说，基准照射位置BMA)相关的信息。因此，控制单元2能够基于通过初始动作取得的受光信息，生成与基准照射位置BMA相关的信息。或者，控制单元2也可以将通过初始动作取得到的受光信息用作与基准照射位置BMA相关的信息。
在初始动作中，加工单元1b也可以向形成于光测量装置18b的多个搜索标记185b照射测量光ML。在该情况下，控制单元2能够基于通过初始动作取得到的受光信息来生成与分布于测量拍摄区域MSA内的多个搜索标记185b分别所处的多个位置处的测量光ML的理想的照射位置MA(也就是说，基准照射位置BMA)相关的信息。
控制单元2也可以计算沿着光束通过部件181b的表面的方向上的基准照射位置BMA与实际照射位置AMA的距离(换言之，位置偏移)作为基准照射位置BMA与实际照射位置AMA的相对位置关系。特别是，控制单元2也可以计算测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的基准照射位置BMA与实际照射位置AMA的距离。例如，图20示出测量拍摄区域MSA内的多个位置的各自的基准照射位置BMA与实际照射位置AMA的相对的位置关系。当考虑光束通过部件181b的表面为沿着XY平面的面时，如图20所示，控制单元2也可以计算X轴方向上的基准照射位置BMA与实际照射位置AMA的距离ΔMx作为基准照射位置BMA与实际照射位置AMA的相对位置关系。特别是，控制单元2也可以计算测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的距离ΔMx。并且，控制单元2也可以计算Y轴方向上的基准照射位置BMA与实际照射位置AMA的距离ΔMy作为基准照射位置BMA与实际照射位置AMA的相对位置关系。特别是，控制单元2也可以计算测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的距离ΔMy。
控制单元2也可以进行与基于表示加工光EL的受光结果的受光信息来计算距离ΔPx和ΔPy的动作同样的动作，由此基于表示测量光ML的受光结果的受光信息来计算距离ΔMx和ΔMy。即，通过将“实际照射位置APA”、“基准照射位置BPA”、“加工光EL”、“距离ΔPx”以及“距离ΔPy”这样的语句分别置换为“实际照射位置AMA”、“基准照射位置BMA”、“测量光ML”、“距离ΔMx”以及“距离ΔMy”这样的语句，能够将上述的基于表示加工光EL的受光结果的受光信息来计算距离ΔPx以及ΔPy的动作的一例的说明沿用为基于表示测量光ML的受光结果的受光信息来计算距离ΔMx以及ΔMy的动作的一例的说明。因此，省略基于表示测量光ML的受光结果的受光信息来计算距离ΔMx和ΔMy的动作的一例的说明。
(2-3-3-3)照射位置信息的第三具体例
在加工头13向相同的搜索标记185b照射加工光EL和测量光ML的情况下，控制单元2也可以生成与加工光EL的实际照射位置APA和测量光ML的实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息作为照射位置信息。具体而言，通过加工头13向一个搜索标记185b照射加工光EL而得到的受光信息包含与照射到一个搜索标记185b的加工光EL的实际照射位置APA相关的信息。同样地，通过加工头13向一个搜索标记185b照射测量光ML而得到的受光信息包含与照射到一个搜索标记185b的测量光ML的实际照射位置AMA相关的信息。因此，控制单元2能够基于受光信息，生成包含与实际照射位置APA和实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息的照射位置信息。
在如上述那样通过校准动作向多个搜索标记185b依次分别照射加工光EL和测量光ML的情况下，控制单元2也可以生成与加工拍摄区域PSA和测量拍摄区域MSA中的至少一方中的多个不同位置各自的实际照射位置APA和实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息作为照射位置信息。具体而言，控制单元2也可以包含与分布在加工拍摄区域PSA和测量拍摄区域MSA中的至少一方中的多个搜索标记185b各自的位置处的实际照射位置APA与实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息作为照射位置信息。
控制单元2也可以计算沿着光束通过部件181b的表面的方向上的实际照射位置APA与实际照射位置APA的距离(换言之，位置偏移)作为实际照射位置APA与实际照射位置AMA的相对位置关系。特别是，控制单元2也可以计算加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA的至少一方中的多个位置各自的实际照射位置APA与实际照射位置AMA的距离。例如，图21示出加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA的至少一方中的多个位置的各自的实际照射位置APA与实际照射位置AMA的相对的位置关系。若考虑光束通过部件181b的表面为沿着XY平面的面，则如图21所示，控制单元2也可将X轴方向上的实际照射位置APA与实际照射位置AMA的距离ΔPMx作为实际照射位置APA与实际照射位置AMA的相对位置关系而计算。特别地，控制单元2可以计算加工拍摄区域PSA和测量拍摄区域MSA中的至少一方中的多个位置的各自的距离ΔPMx。并且，控制单元2也可以计算Y轴方向上的实际照射位置APA与实际照射位置AMA的距离ΔPMy作为实际照射位置APA与实际照射位置AMA的相对位置关系。特别地，控制单元2可以计算加工拍摄区域PSA和测量拍摄区域MSA中的至少一方中的多个位置各自的距离ΔPMy。
以下，参照图22的(a)至图22的(b)来说明用于基于表示照射到期望的搜索标记185b的加工光EL和测量光ML各自的受光结果的受光信息来计算距离ΔPMx和ΔPMy的动作的一例。
图22的(a)表示实际照射位置APA与实际照射位置AMA一致的情况下的受光信息(特别是脉冲波形P1至P3依次出现的脉冲信号)。特别是，图22的(a)的上侧的图示出在向期望的搜索标记185b照射了加工光EL的情况下取得到的受光信息，图22的(a)的下侧的图示出在向相同的期望的搜索标记185b照射了测量光ML的情况下取得到的受光信息。在实际照射位置APA与实际照射位置AMA一致的情况下，在加工光EL的受光结果中出现脉冲波形P1至P3的时机分别与在测量光ML的受光结果中出现脉冲波形P1至P3的时机一致。
图22的(b)表示实际照射位置APA与实际照射位置AMA沿着X轴方向分离的情况下的受光信息(特别是脉冲波形P1至P3依次出现的脉冲信号)。特别是，图22的(b)的上侧的图示出在向期望的搜索标记185b照射了加工光EL的情况下取得到的受光信息，图22的(b)的下侧的图示出在向相同的期望的搜索标记185b照射了测量光ML的情况下取得到的受光信息。在实际照射位置APA与实际照射位置AMA沿着X轴方向分离的情况下，在加工光EL的受光结果中出现脉冲波形P1至P3的时机分别相对于在测量光ML的受光结果中出现脉冲波形P1至P3的时机提前或延迟与距离ΔPMx相应的时间Δtx。
图22的(c)表示实际照射位置APA与实际照射位置AMA沿着Y轴方向分离的情况下的受光信息(特别是脉冲波形P1至P3依次出现的脉冲信号)。特别是，图22的(c)的上侧的图示出在向期望的搜索标记185b照射了加工光EL的情况下取得到的受光信息，图22的(c)的下侧的图示出在向相同的期望的搜索标记185b照射了测量光ML的情况下取得到的受光信息。在实际照射位置APA与实际照射位置AMA沿着Y轴方向分离的情况下，在加工光EL的受光结果中出现脉冲波形P2的时机与在测量光ML的受光结果中出现脉冲波形P2的时机的差分和在加工光EL的受光结果中出现脉冲波形P1和P3的时机与在测量光ML的受光结果中出现脉冲波形P1和P3的时机的差分相比，提前或延迟与距离ΔPMy相应的时间Δty。
因此，控制单元2也可以基于与在加工光EL的受光结果中出现脉冲波形P1至P3的时机和在测量光ML的受光结果中出现脉冲波形P1至P3的时机的差异相当的时间Δtx，计算距离ΔPMx。控制单元2也可以基于与在加工光EL的受光结果中出现脉冲波形P2的时机与在测量光ML的受光结果中出现脉冲波形P2的时机的差分、和在加工光EL的受光结果中出现脉冲波形P1以及P3的时机与在测量光ML的受光结果中出现脉冲波形P1以及P3的时机的差分的差异相当的时间Δty，计算距离ΔPMy。
(2-3-4)基于照射位置信息的加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置的校 正
之后，控制单元2基于照射位置信息对加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方进行校正(换言之，进行控制或调整)。
(2-3-4-1)基于与加工光EL的基准照射位置BPA和加工光EL的实际照射位置APA的 相对位置关系相关的照射位置信息的加工光EL的照射位置PA的校正
例如，在照射位置信息包含与加工光EL的基准照射位置BPA和加工光EL的实际照射位置APA的相对位置关系相关的信息的情况下，控制单元2也可以基于照射位置信息来校正加工光EL的照射位置PA。具体而言，控制单元2也可以基于照射位置信息，控制能够变更加工光EL的照射位置PA的位置变更装置，以使加工光EL的照射位置PA成为所期望的第一照射位置。此外，作为能够变更加工光EL的照射位置PA的位置变更装置的一个例子，能够举出能够变更加工光EL的照射位置PA的检流计反射镜1313以及1341中的至少一个。因此，控制单元2也可以基于照射位置信息，以使加工光EL的照射位置PA成为所期望的第一照射位置的方式，控制检流计反射镜1313以及1341中的至少一个。
作为一例，控制单元2也可以以与校正加工光EL的照射位置PA之前相比，使实际照射位置APA接近基准照射位置BPA的方式，校正加工光EL的照射位置PA。即，控制单元2也可以以与校正加工光EL的照射位置PA之前相比，使实际照射位置APA接近基准照射位置BPA的方式，控制检流计反射镜1313以及1341中的至少一个。具体而言，控制单元2也可以基于用于以对基准照射位置BPA照射加工光EL的方式控制检流计反射镜1313以及1341的至少一方的检流计控制信号，以实际照射加工光EL的实际照射位置APA接近基准照射位置BPA的方式校正加工光EL的照射位置PA。换言之，控制单元2也可以基于用于以向期望的位置照射加工光EL的方式控制检流计反射镜1313和1341中的至少一方的检流计控制信号，以实际照射加工光EL的实际照射位置APA接近期望的位置的方式校正加工光EL的照射位置PA。
在该情况下，控制单元2也可以基于与加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的基准照射位置BPA和实际照射位置APA的相对的位置关系相关的信息，对加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的加工光EL的照射位置PA进行校正，以使加工拍摄区域PSA内的多个位置各自处实际照射位置APA接近基准照射位置BPA。即，控制单元2也可以基于与加工拍摄区域PSA内的一个位置处的基准照射位置BPA和实际照射位置APA的相对的位置关系相关的信息，对加工拍摄区域PSA内的一个位置处的加工光EL的照射位置PA进行校正，以使得在加工拍摄区域PSA内的一个位置处实际照射位置APA接近基准照射位置BPA。
作为另一例，控制单元2也可以校正加工光EL的照射位置PA，以使实际照射位置APA与基准照射位置BPA一致。即，控制单元2也可以以实际照射位置APA与基准照射位置BPA一致的方式控制检流计反射镜1313以及1341中的至少一个。具体而言，控制单元2也可以基于用于控制检流计反射镜1313以及1341中的至少一方以向基准照射位置BPA照射加工光EL的检流计控制信号，以实际向基准照射位置BPA照射加工光EL的方式校正加工光EL的照射位置PA。换言之，控制单元2也可以基于用于控制检流计反射镜1313以及1341的至少一方以向所期望的位置照射加工光EL的检流计控制信号，以实际向该所期望的位置照射加工光EL的方式校正加工光EL的照射位置PA。
在该情况下，控制单元2也可以基于与加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的基准照射位置BPA和实际照射位置APA的相对的位置关系相关的信息，对加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的加工光EL的照射位置PA进行校正，以使在加工拍摄区域PSA内的多个位置各自处实际照射位置APA与基准照射位置BPA一致。即，控制单元2也可以基于与加工拍摄区域PSA内的一个位置处的基准照射位置BPA和实际照射位置APA的相对的位置关系相关的信息，对加工拍摄区域PSA内的一个位置处的加工光EL的照射位置PA进行校正，以使得在加工拍摄区域PSA内的一个位置处实际照射位置APA与基准照射位置BPA一致。
(2-3-4-2)基于与测量光ML的基准照射位置BMA和测量光ML的实际照射位置AMA的 相对位置关系有关的照射位置信息的测量光ML的照射位置MA的校正
例如，在照射位置信息包含与测量光ML的基准照射位置BMA和测量光ML的实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息的情况下，控制单元2也可以基于照射位置信息来校正测量光ML的照射位置MA。具体而言，控制单元2也可以基于照射位置信息来控制能够变更测量光ML的照射位置MA的位置变更装置，以使测量光ML的照射位置MA成为期望的第二照射位置。此外，作为能够变更测量光ML的照射位置MA的位置变更装置的一例，能够举出能够变更测量光ML的照射位置MA的检流计反射镜1328和1341中的至少一个。因此，控制单元2也可以基于照射位置信息来控制检流计反射镜1328和1341中的至少一个，以使测量光ML的照射位置MA成为期望的第二照射位置。
作为一例，控制单元2也可以对测量光ML的照射位置MA进行校正，使得与对测量光ML的照射位置MA进行校正之前相比，实际照射位置AMA接近基准照射位置BMA。也就是说，控制单元2也可以控制检流计反射镜1328和1341中的至少一个，使得与校正测量光ML的照射位置MA之前相比，实际照射位置AMA接近基准照射位置BMA。具体而言，控制单元2也可以基于用于控制检流计反射镜1328和1341中的至少一方以向基准照射位置BMA照射测量光ML的检流计控制信号校正测量光ML的照射位置MA，以使实际照射测量光ML的实际照射位置AMA接近基准照射位置BMA。换言之，控制单元2也可以基于用于控制检流计反射镜1328和1341中的至少一方以向期望的位置照射测量光ML的检流计控制信号来校正测量光ML的照射位置MA，以使测量光ML实际照射的实际照射位置AMA接近期望的位置。
在该情况下，控制单元2也可以基于与测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的基准照射位置BMA和实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息，对测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的测量光ML的照射位置MA进行校正，以使得在测量拍摄区域MSA内的多个位置各自处实际照射位置AMA接近基准照射位置BMA。即，控制单元2也可以基于与测量拍摄区域MSA内的一个位置处的基准照射位置BMA和实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息，对测量拍摄区域MSA内的一个位置处的测量光ML的照射位置MA进行校正，以使在测量拍摄区域MSA内的一个位置处实际照射位置AMA接近基准照射位置BMA。
作为另一例，控制单元2也可以以实际照射位置AMA与基准照射位置BMA一致的方式校正测量光ML的照射位置MA。即，控制单元2也可以控制检流计反射镜1328和1341中的至少一个，以使实际照射位置AMA与基准照射位置BMA一致。具体而言，控制单元2也可以基于用于控制检流计反射镜1328和1341中的至少一方以使测量光ML照射到基准照射位置BMA的检流计控制信号来校正测量光ML的照射位置MA，以使测量光ML实际照射到基准照射位置BMA。换言之，控制单元2也可以基于用于控制检流计反射镜1328和1341中的至少一方以使测量光ML照射到期望的位置的检流计控制信号来校正测量光ML的照射位置MA，以使测量光ML实际照射到该期望的位置。
在该情况下，控制单元2也可以基于与测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的基准照射位置BMA和实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息，对测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的测量光ML的照射位置PA进行校正，以使在测量拍摄区域MSA内的多个位置各自实际照射位置AMA与基准照射位置BMA一致。即，控制单元2也可以基于与测量拍摄区域MSA内的一个位置处的基准照射位置BMA和实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息，对测量拍摄区域MSA内的一个位置处的测量光ML的照射位置MA进行校正，以使在测量拍摄区域MSA内的一个位置处实际照射位置AMA与基准照射位置BMA一致。
(2-3-4-3)基于与加工光EL的实际照射位置APA和测量光ML的实际照射位置AMA的 相对位置关系相关的照射位置信息的加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA的 至少一方的校正
例如，在照射位置信息包含与加工光EL的实际照射位置APA和测量光ML的实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息的情况下，控制单元2也可以基于照射位置信息来校正加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方。具体而言，控制单元2也可以基于照射位置信息来控制能够变更加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方的位置变更装置，以使加工光EL的照射位置PA与测量光ML的照射位置MA的相对位置关系成为规定的位置关系。例如，控制单元2也可以基于照射位置信息来控制检流计反射镜1313、1328以及1341中的至少一个，以使加工光EL的照射位置PA与测量光ML的照射位置MA的相对位置关系成为规定的位置关系。
作为一例，控制单元2也可以对加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方进行校正，使得与对加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方进行校正之前相比，加工光EL的实际照射位置APA接近测量光ML的实际照射位置AMA。即，控制单元2也可以控制检流计反射镜1313、1328以及1341中的至少一个，使得与校正加工光EL的照射位置PA以及测量光ML的照射位置MA中的至少一方之前相比，加工光EL的实际照射位置APA接近测量光ML的实际照射位置AMA。具体而言，控制单元2也可以对加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方进行校正，以使得基于用于控制检流计反射镜1313和1341中的至少一方以对期望的位置照射加工光EL的检流计控制信号而实际照射加工光EL的实际照射位置APA接近基于用于控制检流计反射镜1328和1341中的至少一方以对相同的期望的位置照射测量光ML的检流计控制信号而实际照射测量光ML的实际照射位置AMA。
在该情况下，控制单元2也可以基于与加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的实际照射位置APA和实际照射位置AMA的相对的位置关系相关的信息，对加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的加工光EL的照射位置PA以及测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的测量光ML的照射位置MA的至少一方进行校正，以使在加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA内的多个位置各自实际照射位置APA接近实际照射位置AMA。即，控制单元2也可以基于与加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA内的一个位置处的实际照射位置APA和实际照射位置AMA的相对的位置关系相关的信息，对加工拍摄区域PSA内的一个位置处的加工光EL的照射位置PA以及测量拍摄区域MSA内的一个位置处的测量光ML的照射位置MA的至少一方进行校正，以使在加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA内的一个位置处实际照射位置APA接近实际照射位置AMA。
作为另一例，控制单元2也可以校正加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方，以使加工光EL的实际照射位置APA与测量光ML的实际照射位置AMA一致。即，控制单元2也可以控制检流计反射镜1313、1328以及1341中的至少一个，以使加工光EL的实际照射位置APA与测量光ML的实际照射位置AMA一致。具体而言，控制单元2也可以对加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方进行校正，以使得基于用于控制检流计反射镜1313和1341中的至少一方以对期望的位置照射加工光EL的检流计控制信号来实际照射加工光EL的实际照射位置APA与基于用于控制检流计反射镜1328和1341中的至少一方以对相同的期望的位置照射测量光ML的检流计控制信号来实际照射测量光ML的实际照射位置AMA一致。
在该情况下，控制单元2也可以基于与加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的实际照射位置APA和实际照射位置AMA的相对的位置关系相关的信息，对加工拍摄区域PSA内的多个位置各自的加工光EL的照射位置PA以及测量拍摄区域MSA内的多个位置各自的测量光ML的照射位置MA的至少一方进行校正，以使在加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA内的多个位置各自实际照射位置APA与实际照射位置AMA一致。即，控制单元2也可以基于与加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA内的一个位置处的实际照射位置APA和实际照射位置AMA的相对的位置关系相关的信息，对加工拍摄区域PSA内的一个位置处的加工光EL的照射位置PA以及测量拍摄区域MSA内的一个位置处的测量光ML的照射位置MA的至少一方进行校正，以使在加工拍摄区域PSA以及测量拍摄区域MSA内的一个位置实际照射位置APA与实际照射位置AMA一致。
(2-3-5)执行校准动作的时机
加工系统SYSb也可以在开始工件W的加工之前进行校准动作。加工系统SYSb也可以在开始测量对象物M的测量之前进行校准动作。加工系统SYSb也可以在完成工件W的加工之后进行校准动作。加工系统SYSb也可以在完成测量对象物M的测量之后进行校准动作。加工系统SYSb也可以在开始工件W的加工之后且在完成工件W的加工之前进行校准动作。即，加工系统SYSb也可以在加工工件W的加工期间的至少一部分进行校准动作。加工系统SYSb也可以在开始测量对象物M的测量之后且完成测量对象物M的测量之前进行校准动作。也就是说，加工系统SYSb可以在对测量对象物M进行测量的测量期间的至少一部分进行校准动作。
如果加工光EL的照射位置PA没有变化，则为了校正加工光EL的照射位置PA而进行上述的校准动作的必要性未必高。另一方面，在加工光EL的照射位置PA变化的情况下，为了校正加工光EL的照射位置PA而进行上述的校准动作的必要性高。因此，加工系统SYSb也可以在假定为加工光EL的照射位置PA发生了变化的情况下，进行用于校正加工光EL的照射位置PA的校准动作。
作为一例，加工光EL的照射位置PA有可能随着时间的经过而变化。例如，当加工系统SYSb开始动作时，随着时间的经过，加工系统SYSb所具有的光学系统(具体而言，用于向工件W照射加工光EL的加工光学系统131、合成光学系统133、偏转光学系统134以及照射光学系统135中的至少一个)的温度有可能变动。其结果，由于加工系统SYSb的光学系统的温度的变动，加工光EL的照射位置PA有可能发生变化。因此，加工系统SYSb也可以在从上次进行用于校正加工光EL的照射位置PA的校准动作起经过了规定时间以上的情况下，进行用于校正加工光EL的照射位置PA的校准动作。
作为另一例，加工系统SYSb也可以检测加工系统SYSb的光学系统(特别是，用于向测量对象物M照射加工光EL的光学系统)的温度，在该检测出的温度的变动量超过规定的温度阈值的情况下，进行用于校正加工光EL的照射位置PA的校准动作。在该情况下，加工系统SYSb也可以具有用于检测加工系统SYSb的光学系统的温度的温度传感器。在照射光学系统135可更换的情况下，检测照射光学系统135的温度的温度传感器可以配置在收纳照射光学系统135的头壳体137中。在这种情况下，温度传感器的检测结果可以经由形成于头壳体137的信号接点输出至控制单元2。具体地，温度传感器的检测结果可以经由输出信号线输出到控制单元2，该输出信号线由形成于头壳体137的第一信号接点和形成于安装适配器138且与该第一信号接点电接触的第二信号接点形成。
作为另一例，在能够更换照射光学系统135的情况下，加工光EL的照射位置有可能随着照射光学系统135的更换而变化。这是因为，通过更换照射光学系统135而从加工头13拆卸的照射光学系统135(即更换前的照射光学系统135)的光学特性与通过更换照射光学系统135而新安装于加工头13的照射光学系统135(即更换后的照射光学系统135)的光学特性不一定相同。因此，加工系统SYSb也可以在更换了照射光学系统135的情况下，进行用于校正加工光EL的照射位置PA的校准动作。
此外，在更换了照射光学系统135的情况下进行的校准动作中，作为加工光EL的基准照射位置BPA，也可以使用更换照射光学系统135之前的加工光EL的实际照射位置APA。在该情况下，控制单元2也可以生成与更换照射光学系统135之前的加工光EL的实际照射位置APA和更换照射光学系统135之后的加工光EL的实际照射位置APA的相对位置关系相关的信息作为照射位置信息。控制单元2也可以校正加工光EL的照射位置PA，以使更换照射光学系统135后的加工光EL的实际照射位置APA接近更换照射光学系统135前的加工光EL的实际照射位置APA。控制单元2也可以校正加工光EL的照射位置PA，以使更换照射光学系统135后的加工光EL的实际照射位置APA与更换照射光学系统135前的加工光EL的实际照射位置APA一致。
此外，与基准照射位置BPA和实际照射位置APA的相对位置关系相关的照射位置信息也可以视为和与实际照射位置APA相对于基准照射位置BPA的变化相关的信息等价。在该情况下，控制单元2也可以视为计算(取得)与加工光EL的照射位置PA的变化相关的信息作为与加工光EL的照射位置PA相关的照射位置信息。
同样地，如果测量光ML的照射位置MA没有变化，则为了校正测量光ML的照射位置MA而进行上述的校准动作的必要性未必高。另一方面，在测量光ML的照射位置MA发生变化的情况下，为了校正测量光ML的照射位置MA而进行上述的校准动作的必要性高。因此，加工系统SYSb也可以在假定测量光ML的照射位置MA发生了变化的情况下，进行用于校正测量光ML的照射位置MA的校准动作。
作为一例，测量光ML的照射位置MA有可能随着时间的经过而变化。例如，当加工系统SYSb开始动作时，随着时间的经过，加工系统SYSb所具有的光学系统(具体而言，用于向测量对象物M照射测量光ML的测量光学系统132、合成光学系统133、偏转光学系统134以及照射光学系统135中的至少一个)的温度有可能变动。其结果，测量光ML的照射位置MA有可能因加工系统SYSb的光学系统的温度的变动而变化。因此，加工系统SYSb也可以在从上次进行用于校正测量光ML的照射位置MA的校准动作起经过了规定时间以上的情况下，进行用于校正测量光ML的照射位置MA的校准动作。
作为另一例，加工系统SYSb也可以检测加工系统SYSb的光学系统(特别是，用于向测量对象物M照射测量光ML的光学系统)的温度，在该检测出的温度的变动量超过规定的温度阈值的情况下，进行用于校正测量光ML的照射位置MA的校准动作。在该情况下，加工系统SYSb也可以具有用于检测加工系统SYSb的光学系统的温度的温度传感器。
作为另一例，在照射光学系统135能够更换的情况下，测量光ML的照射位置有可能随着照射光学系统135的更换而变化。这是因为，通过更换照射光学系统135而从加工头13拆卸的照射光学系统135(即更换前的照射光学系统135)的光学特性与通过更换照射光学系统135而新安装于加工头13的照射光学系统135(即更换后的照射光学系统135)的光学特性不一定相同。因此，加工系统SYSb也可以在更换了照射光学系统135的情况下，进行用于校正测量光ML的照射位置MA的校准动作。
此外，在更换了照射光学系统135的情况下进行的校准动作中，作为测量光ML的基准照射位置BMA，也可以使用更换照射光学系统135之前的测量光ML的实际照射位置AMA。在该情况下，控制单元2也可以生成与更换照射光学系统135之前的测量光ML的实际照射位置AMA和更换照射光学系统135之后的测量光ML的实际照射位置AMA的相对位置关系相关的信息作为照射位置信息。而且，控制单元2也可以以更换了照射光学系统135之后的测量光ML的实际照射位置AMA接近更换照射光学系统135之前的测量光ML的实际照射位置AMA的方式校正测量光ML的照射位置MA。控制单元2也可以以更换照射光学系统135后的测量光ML的实际照射位置AMA与更换照射光学系统135前的测量光ML的实际照射位置AMA一致的方式校正测量光ML的照射位置MA。
此外，与基准照射位置BMA和实际照射位置AMA的相对位置关系相关的照射位置信息也可以视为和与实际照射位置AMA相对于基准照射位置BMA的变化相关的信息等价。在该情况下，控制单元2也可以视为计算(取得)与测量光ML的照射位置MA的变化相关的信息来作为与测量光ML的照射位置MA有关的照射位置信息。
(2-4)加工系统SYSb的技术效果
如上所述，第二实施例的加工系统SYSb可以使用光测量装置18b进行校准动作。即，加工系统SYSb能够校正加工光EL的照射位置PA和测量光ML的照射位置MA中的至少一方。因此，加工系统SYSb能够向适当的位置适当地照射加工光EL。其结果，加工系统SYSb能够适当地加工工件W。另外，加工系统SYSb能够向适当的位置适当地照射测量光ML。其结果，加工系统SYSb能够适当地对测量对象物M进行测量。
(3)第三实施方式的加工系统SYSc
接着，对第三实施方式中的加工系统SYS进行说明。另外，在以下的说明中，将第三实施方式中的加工系统SYS称为“加工系统SYSc”。第三实施方式中的加工系统SYSc与上述的第一实施方式中的加工系统SYSa至第二实施方式中的加工系统SYSb分别相比，在代替上述的加工单元1或1b而具有加工单元1c这一点上不同。加工系统SYSc的其他特征也可以与加工系统SYSa至SYSb各自的其他特征相同。加工单元1c与加工单元1或1b相比，不同点在于，代替加工头13而具有加工头13c。加工单元1c的其他特征也可以与加工单元1或1b的其他特征相同。因此，在以下的说明中，参照图23对第三实施方式中的加工头13c的结构进行说明。图23是示出第三实施方式中的加工头13c的结构的剖视图。
如图23所示，加工头13c与加工头13相比，在代替加工光学系统131而具有加工光学系统131c这一点上不同。加工头13c的其他特征也可以与加工头13的其他特征相同。
加工光学系统131c与加工光学系统131相比，不同点在于还具有聚焦控制光学系统1314c。加工光学系统131c的其他特征也可以与加工光学系统131的其他特征相同。聚焦控制光学系统1314c是能够调整(换言之，变更)加工光EL的聚光位置的光学系统。具体而言，聚焦控制光学系统1314c是能够沿着加工光EL的照射方向(例如Z轴方向)调整加工光EL的聚光位置的光学系统。因此，聚焦控制光学系统1314c具有能够变更加工光EL的聚光位置的聚焦透镜1315c。另外，聚焦透镜1315c也可以称为聚光位置调整光学系统。
这里，在第三实施方式中，与上述的第一或第二实施方式同样地，能够更换照射光学系统135。在该情况下，随着照射光学系统135的更换，加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的相对位置关系有可能变动。特别是，随着照射光学系统135的更换，加工光EL的照射方向(或测量光ML的照射方向)即Z轴方向上的加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的相对位置关系有可能变动。其结果，加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的相对位置关系有可能成为与期望的位置关系不同的位置关系。例如，在更换照射光学系统135之前，加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的相对位置关系成为期望的位置关系，另一方面，在更换照射光学系统135之后，加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的相对位置关系有可能成为与期望的位置关系不同的位置关系。即，在将安装于加工头13的照射光学系统135从第一照射光学系统135更换为第二照射光学系统135的情况下，从第一照射光学系统135射出的加工光EL和测量光ML的聚光位置的相对位置关系成为期望的位置关系，另一方面，从第二照射光学系统135射出的加工光EL和测量光ML的聚光位置的相对位置关系有可能成为与期望的位置关系不同的位置关系。另外，作为期望的位置关系的一例，能够列举在Z轴方向上加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置一致的位置关系。即，作为期望的位置关系的一例，可举出在Z轴方向上加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置位于相同位置的位置关系。
在加工光EL和测量光ML的聚光位置的相对位置关系成为与期望的位置关系不同的位置关系的情况下，例如，加工系统SYSc有可能使用聚光位置位于工件W的表面的加工光EL来加工工件W，并且使用聚光位置不位于工件W的表面的测量光ML(即，散焦状态的测量光ML)来测量工件W。其结果，加工系统SYSc具有无法适当地测量工件W(或者任意的测量对象物M)的技术问题。作为一例，加工系统SYSc具有测量精度恶化的技术问题。或者，例如，加工系统SYSc有可能使用聚光位置不位于工件W的表面的加工光EL(即，散焦状态的加工光EL)来加工工件W，并且使用聚光位置位于工件W的表面的加工光EL来测量工件W。其结果，加工系统SYSc具有无法适当地加工工件W的技术问题。作为一例，加工系统SYSc具有加工精度恶化的技术问题。
因此，在第三实施方式中，为了解决这样的技术问题，聚焦控制光学系统1314c具有多个聚焦透镜1315c。特别是，聚焦控制光学系统1314c具有焦距互不相同的多个聚焦透镜1315c。
在能够安装于加工头13的多个照射光学系统135中的第一照射光学系统135安装于加工头13的情况下，多个聚焦透镜1315c中的第一聚焦透镜1315c被用作用于实际调整加工光EL的聚光位置的一个聚焦透镜1315c。因此，在第一照射光学系统135安装于加工头13的情况下，第一聚焦透镜1315c位于加工光EL的光路上。另一方面，多个聚焦透镜1315c中的与第一聚焦透镜1315c不同的其他聚焦透镜1315c不位于加工光EL的光路上。即，其他聚焦透镜1315c从加工光EL的光路退避。
第一聚焦透镜1315c也可以能够调整加工光EL的聚光位置，使得第一照射光学系统135安装于加工头13的状况下的加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的相对位置关系成为期望的位置关系。如上所述，在期望的位置关系是在Z轴方向上加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置一致的位置关系的情况下，第一聚焦透镜1315c也能够调整加工光EL的聚光位置，使得与不同于第一聚焦透镜1315c的其他聚焦透镜1315c位于加工光EL的光路上的情况相比，第一照射光学系统135安装于加工头13的状况下的Z轴方向上的加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的距离(即，位置偏移)变小。或者，第一聚焦透镜1315c也可以在第一照射光学系统135安装于加工头13的状况下，能够调整加工光EL的聚光位置，使得在Z轴方向上加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置一致。
另一方面，在能够安装于加工头13的多个照射光学系统135中的与第一照射光学系统135不同的第二照射光学系统135安装于加工头13的情况下，多个聚焦透镜1315c中的与第一聚焦透镜1315c不同的第二聚焦透镜1315c被用作用于实际调整加工光EL的聚光位置的一个聚焦透镜1315c。因此，在第二照射光学系统135安装于加工头13的情况下，第二聚焦透镜1315c位于加工光EL的光路上。另一方面，多个聚焦透镜1315c中的与第二聚焦透镜1315c不同的其他聚焦透镜1315c不位于加工光EL的光路上。即，其他聚焦透镜1315c从加工光EL的光路退避。
第二聚焦透镜1315c也可以能够调整加工光EL的聚光位置，使得第二照射光学系统135安装于加工头13的状况下的加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的相对位置关系成为期望的位置关系。如上所述，在期望的位置关系是在Z轴方向上加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置一致的位置关系的情况下，第二聚焦透镜1315c也能够调整加工光EL的聚光位置，使得与不同于第二聚焦透镜1315c的其他聚焦透镜1315c位于加工光EL的光路上的情况相比，第二照射光学系统135安装于加工头13的状况下的Z轴方向上的加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的距离(即，位置偏移)变小。也可以是，在第二照射光学系统135安装于加工头13的状况下，第二聚焦透镜1315c能够调整加工光EL的聚光位置，以使加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置在Z轴方向上一致。
多个聚焦透镜1315c也可以与能够安装于加工头13的多个照射光学系统135分别对应。即，多个聚焦透镜1315c与能够安装于加工头13的多个照射光学系统135也可以一对一地对应。换言之，聚焦控制光学系统1314c所具有的聚焦透镜1315c的数量也可以与能够安装于加工头13的照射光学系统135的数量相同。但是，聚焦控制光学系统1314c所具有的聚焦透镜1315c的数量也可以与能够安装于加工头13的照射光学系统135的数量不同。
控制单元2也可以确定安装于加工头13的照射光学系统135的种类，基于所确定的种类，从多个聚焦透镜1315c中选择用于实际调整加工光EL的聚光位置的一个聚焦透镜1315c。例如，控制单元2在确定为安装于加工头13的照射光学系统135的种类是第一照射光学系统135的情况下，也可以从多个聚焦透镜1315c中选择与第一照射光学系统135对应的第一聚焦透镜1315c作为用于实际调整加工光EL的聚光位置的一个聚焦透镜1315c。例如，控制单元2在确定为安装于加工头13的照射光学系统135的种类是第二照射光学系统135的情况下，也可以从多个聚焦透镜1315c中选择与第二照射光学系统135对应的第二聚焦透镜1315c作为用于实际调整加工光EL的聚光位置的一个聚焦透镜1315c。之后，控制单元2也可以控制聚焦控制光学系统1314，使得所选择的一个聚焦透镜1315c位于加工光EL的光路上，而未选择的其他聚焦透镜1315c从加工光EL的光路退避。
为了确定安装于加工头13的照射光学系统135的种类，照射光学系统135也可以向控制单元2输出能够确定照射光学系统135的种类的信息(例如型号等信息)。作为一例，照射光学系统135也可以将能够确定照射光学系统135的种类的信息经由形成于头壳体137的信号接点输出到控制单元2。具体而言，照射光学系统135也可以将能够确定照射光学系统135的种类的信息经由输出信号线输出到控制单元2，该输出信号线由形成于头壳体137的第一信号接点和形成于安装适配器138且与该第一信号接点电接触的第二信号接点形成。在这种情况下，控制单元2可以基于能够确定照射光学系统135的种类的信息来确定照射光学系统135的种类。
为了使多个聚焦透镜1315c中的一个聚焦透镜1315c位于加工光EL的光路上，聚焦控制光学系统1314c也可以具有透镜保持架1316c和致动器1317c。透镜保持架1316c是能够保持多个聚焦透镜1315c的保持部件。特别是，透镜保持架1316c也可以以多个聚焦透镜1315c沿着与加工光EL的光路交叉的方向排列的方式保持多个聚焦透镜1315c。致动器1317c是能够在控制单元2的控制下使透镜保持架1316c移动的移动装置。特别是，致动器1317c也可以使透镜保持架1316c沿着与加工光EL的光路交叉的方向移动。在该情况下，控制单元2也可以使用致动器1317c使透镜保持架1316c移动，以使与安装于加工头13的一个照射光学系统135对应的一个聚焦透镜1315c位于加工光EL的光路上，而其他聚焦透镜1315c从加工光EL的光路退避。
如以上说明的那样，第三实施方式的加工系统SYSc能够与安装于加工头13的照射光学系统135的更换相配合地更换调整加工光EL的聚光位置的聚焦透镜1315c。因此，加工系统SYSc即使在能够更换照射光学系统135的情况下，也能够将加工光EL的聚光位置与测量光ML的聚光位置的相对位置关系维持为期望的位置关系。因此，与未更换聚焦透镜1315c的情况相比，加工系统SYSc能够适当地加工工件W。另外，与未更换聚焦透镜1315c的情况相比，加工系统SYSc能够适当地对测量对象物M进行测量。
另外，在上述说明中，加工光学系统131具有聚焦控制光学系统1314c。但是，也可以在加工光学系统131的基础上或取而代之，测量光学系统132具有聚焦控制光学系统1314c。在该情况下，加工系统SYSc也可以与安装于加工头13的照射光学系统135的更换相配合地更换调整测量光ML的聚光位置的聚焦透镜1315c。
在加工光学系统131具有能够变更加工光EL的聚光位置的聚焦可变扩束器的情况下，加工光学系统131也可以不具有聚焦控制光学系统1314c。在该情况下，加工系统SYSc也可以与安装于加工头13的照射光学系统135的更换相配合地来控制聚焦可变扩束器，以使加工光EL的聚光位置位于期望位置。
在测量光学系统132具有能够变更加工光EL的聚光位置的聚焦可变扩束器的情况下，测量光学系统132也可以不具有聚焦控制光学系统。在该情况下，加工系统SYSc也可以与安装于加工头13的照射光学系统135的更换相配合地控制聚焦可变光束扩展器，以使测量光ML的聚光位置位于期望位置。
此外，在上述说明中，聚焦控制光学系统1314c具有焦距互不相同的多个聚焦透镜1315c。但是，聚焦控制光学系统1314c也可以是能够连续变更其焦距的可变焦距光学系统(典型的是变焦光学系统)。在该情况下，也可以与安装于加工头13的照射光学系统135的更换相应地变更聚焦控制光学系统1314c的焦距。
(4)第四实施方式的加工系统SYSd
接着，对第四实施方式中的加工系统SYS进行说明。此外，在以下的说明中，将第四实施方式中的加工系统SYS称为“加工系统SYSd”。第四实施方式中的加工系统SYSd与上述的第一实施方式中的加工系统SYSa至第三实施方式中的加工系统SYSc分别相比，不同点在于，代替上述的加工单元1、1b或1c而具有加工单元1d。加工系统SYSd的其他特征也可以与加工系统SYSa至SYSc各自的其他特征相同。加工单元1d与加工单元1、加工单元1b或加工单元1c相比，不同点在于，代替加工头13或加工头13c而具有加工头13d。加工单元1d的其他特征也可以与加工单元1、1b或1c的其他特征相同。因此，在以下的说明中，参照图24对第四实施方式中的加工头13d的结构进行说明。图24是示出第四实施方式中的加工头13d的结构的剖视图。
如图24所示，加工头13d与加工头13或者13c相比，在代替加工光学系统131而在头壳体137安装有接触传感器1370d这一点上不同。加工头13d的其他特征也可以与加工头13或者13c的其他特征相同。
接触传感器1370d是用于检测接触传感器1370d与其他物体的接触的检测装置。由于接触传感器1370d安装于头壳体137，因此可以认为接触传感器1370d检测到头壳体137和其它物体之间的接触。由于头壳体137是加工头13的一部分，因此接触传感器1370d也可以视为检测到加工头13与其他物体的接触。另外，作为接触传感器1370d所接触的其他物体的一例，可列举工件W、测量对象物M以及工作台15的至少一个。
在接触传感器1370d检测到接触传感器1370d与其他物体的接触的情况下，存在头壳体137(或者加工头13)与其他物体接触的可能性。或者，存在头壳体137(或加工头13)过于接近其他物体的可能性。因此，在该情况下，控制单元2也可以控制头驱动系统141，以使头壳体137(或者加工头13)远离其他物体。
接触传感器1370d只要能够检测接触传感器1370d与其他物体的接触，则可以具有任意的结构。图24示出接触传感器1370d的结构的一例。在图24所示的例子中，接触传感器1370d具有支承部件1371d和保护缓冲器1372d。支承部件1371d安装于头壳体137。支承部件1371d是加压导电性部件(例如加压导电性橡胶)。支承部件1371d支承保护缓冲器1372d。保护缓冲器1372d是用于保护头壳体137的部件。另外，也可以在保护缓冲器1372d形成有加工光EL和测量光ML分别能够通过的开口1373d。
在该情况下，当保护缓冲器1372d与其他物体接触时，通过从其他物体施加于保护缓冲器1372d的力，支承部件1371d被加压。其结果，在支承部件1371d形成导通路径。另一方面，在保护缓冲器1372d不与其他物体接触的情况下，不会在支承部件1371d形成导通路径。因此，接触传感器1370d使用支承部件1371d的导通路径的有无来检测接触传感器1370d与其他物体的接触。在该情况下，控制单元2也可以通过判定在支承部件1371d是否形成有导通路径，来判定接触传感器1370d与其他物体是否接触。
控制单元2也可以经由被形成于头壳体137上的信号接点而取得与支承部件1371d的导通路径的有无相关的信息。具体而言，控制单元2也可以经由输出信号线而取得与支承部件1371d的导通路径的有无相关的信息，所述输出信号线由形成于头壳体137上的第一信号接点和形成于安装适配器138上且与该第一信号接点电接触的第二信号接点形成。
如以上说明的那样，第四实施方式的加工系统SYSd具有接触传感器1370d。因此，加工系统SYSd能够判定头壳体137(或加工头13)是否与其他物体接触。或者，加工系统SYSd能够判定头壳体137(或者加工头13)是否过于接近其他物体。因此，加工系统SYSd能够防止由头壳体137(或加工头13)与其他物体的接触引起的加工头13的损伤。
此外，加工系统SYS也可以在接触传感器1370d的基础上或者代替接触传感器1370d而具有接近传感器等非接触传感器。在该情况下，在非接触传感器检测到非接触传感器与其他物体的接近的情况下，头壳体137(或者加工头13)有可能与其他物体接触。或者，存在头壳体137(或加工头13)过于接近其他物体的可能性。因此，在该情况下，控制单元2也可以控制头驱动系统141，以使头壳体137(或者加工头13)远离其他物体。
(5)第五实施方式的加工系统SYSe
接着，对第五实施方式中的加工系统SYS进行说明。此外，在以下的说明中，将第五实施方式中的加工系统SYS称为“加工系统SYSe”。第五实施方式中的加工系统SYSd与上述的第一实施方式中的加工系统SYSa至第四实施方式中的加工系统SYSd分别相比，不同点在于，代替上述的加工单元1、1b、1c或1d而具有加工单元1e。加工系统SYSe的其他特征也可以与加工系统SYSa至SYSd各自的其他特征相同。加工单元1e与加工单元1、1b、1c或1d相比，在代替加工头13、13c或13d而具有加工头13e这一点上不同。加工单元1e的其他特征也可以与加工单元1、1b、1c或1d的其他特征相同。因此，在以下的说明中，参照图25对第五实施方式中的加工头13e的结构进行说明。图25是示出第五实施方式中的加工头13e的结构的剖视图。
如图25所示，加工头13e与加工头13、加工头13c或加工头13d相比，在吹扫气体被供给到头壳体136和137各自的内部空间这一点上不同。加工头13e的其他特征也可以与加工头13、13c或13d的其他特征相同。
具体而言，也可以在头壳体136形成有气体供给口1368e和气体供给口1369e。气体供给口1368e也可以形成于头壳体136的上表面。气体供给口1369e也可以形成于头壳体136的下表面。吹扫气体可以从气体供给口1368e和1369e中的至少一方向头壳体136的内部空间供给。其结果，头壳体136的内部空间(即，收纳有加工光学系统131、测量光学系统132、合成光学系统133以及偏转光学系统134的空间)被吹扫气体吹扫。在该情况下，吹扫气体也可以用于冷却加工光学系统131、测量光学系统132、合成光学系统133以及偏转光学系统134中的至少一个。吹扫气体也可以用于防止不需要的物质进入到头壳体136的内部空间。供给到头壳体136的内部的吹扫气体可以从气体供给口1368e和1369e中的至少一方向头壳体136的外部流出。
另外，在头壳体136形成有加工光EL和测量光ML分别能够通过的未图示的开口。在该情况下，该开口可以用作气体供给口1368e和1369e中的至少一方。
而且，也可以在头壳体137形成有气体供给口1378e和气体供给口1379e。气体供给口1378e也可以形成于头壳体137的上表面。气体供给口1379e也可以形成于头壳体137的下表面。吹扫气体可以从气体供给口1378e和1379e中的至少一方向头壳体137的内部空间供给。结果，头壳体137的内部空间(即，收纳照射光学系统135的空间)被吹扫气体吹扫。在该情况下，吹扫气体也可以用于冷却照射光学系统135。吹扫气体也可以用于防止不需要的物质进入到头壳体137的内部空间。供给到头壳体137的内部的吹扫气体可以从气体供给口1378e和1379e中的至少一方向头壳体137的外部流出。
另外，在头壳体137形成有加工光EL和测量光ML分别能够通过的未图示的开口。在该情况下，该开口可以用作气体供给口1368e和1369e中的至少一方。
在图25所示的例子中，吹扫气体经由气体供给口1368e供给到头壳体136的内部空间。供给到头壳体136的内部的吹扫气体经由气体供给口1369e流出到头壳体136的外部。更具体而言，供给到头壳体136的内部的吹扫气体经由气体供给口1369e以及1378e被供给到头壳体137的内部空间。因此，头壳体136和137也可以以形成经由气体供给口1369e和1378e的吹扫气体的流路的方式相互对位。供给到头壳体137的内部空间的吹扫气体经由气体供给口1379e流出到头壳体137的外部。这样，也可以形成从头壳体136到头壳体137的吹扫气体的路径。
经由气体供给口1379e流出到头壳体137的外部的吹扫气体也可以用于防止伴随工件W的加工而产生的不需要的物质附着于加工头13。例如，经由气体供给口1379e流出到头壳体137的外部的吹扫气体也可以用于形成防止不需要的物质附着于加工头13的气帘。
在如上述那样头壳体137经由安装适配器138安装于头壳体136的情况下，也可以在安装适配器138形成有从头壳体136朝向头壳体137的吹扫气体的路径。例如，也可以在安装适配器138形成有气体供给口1388e和气体供给口1388e。在该情况下，供给到头壳体136的内部的吹扫气体也可以经由气体供给口1369e和1388e供给到安装适配器138的内部空间。被供给至安装适配器138的内部的吹扫气体也可以经由气体供给口1389e以及1378e而被供给至头壳体137的内部空间。其结果，即使在头壳体137经由安装适配器138安装于头壳体136的情况下，也能够形成从头壳体136到头壳体137的吹扫气体的路径。
在如上述那样能够更换照射光学系统135的情况下，如图26所示，即使在从加工头13拆卸了照射光学系统135(即，拆卸了头壳体137)的情况下，也可以供给吹扫气体。例如，如图26所示，吹扫气体也可以经由气体供给口1368e向头壳体136的内部空间供给。供给到头壳体136的内部的吹扫气体经由气体供给口1369e流出到头壳体136的外部。更具体而言，供给到头壳体136的内部的吹扫气体也可以经由气体供给口1369e和1388e供给到安装适配器138的内部空间。供给到安装适配器138的内部空间的吹扫气体也可以经由气体供给口1389e向安装适配器138的外部流出。在该情况下，即使在从加工头13拆卸了照射光学系统135(也就是说，拆卸了头壳体137)的情况下，吹扫气体也可以用于防止伴随工件W的加工而产生的不需要的物质附着于加工头13。
在图25和图26中，为了简化图示，直线地描绘了吹扫气体的路径，但吹扫气体的路径也可以不是直线的。
(6)其他变形例
在上述的说明中，加工单元1具有头驱动系统141。但是，加工单元1也可以不具有头驱动系统141。即，加工头13也可以不能移动。另外，在上述的说明中，加工单元1具有工作台驱动系统161。然而，加工单元1也可以不具有工作台驱动系统161。即，工作台15也可以不能移动。
在上述的说明中，加工系统SYS通过对工件W照射加工光EL来加工工件W。即，加工系统SYS通过向工件W照射光的形态的能量束来加工工件W。然而，加工系统SYS也可以向工件W照射与光不同的任意的能量束来对工件W进行加工。作为任意的能量束的一例，可以举出带电粒子束和电磁波中的至少一方。作为带电粒子束的一例，可以举出电子束和离子束中的至少一方。另外，在上述的说明中，加工系统SYS通过向工件W照射测量光ML来加工工件W。然而，加工系统SYS也可以向工件W照射与光不同的任意的能量束来测量工件W。
(7)附记
关于以上说明的实施方式，进一步公开以下的附记。
[附记1]
一种加工系统，其具有：照射光学系统，其能够将用于加工物体的能量光束向所述物体照射；载置装置，其能够将所述物体载置于载置面上；第一变更装置，其能够变更载置于所述载置装置的所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；第二变更装置，其能够变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系；以及控制装置，在所述控制装置的控制下，通过所述第二变更装置，所述受光装置从第二位置向能够接受所述能量光束的第一位置进行位置变更，该第二位置与所述第一位置不同。
[附记2]
根据附记1所述的加工系统，其中，所述第二位置是所述加工系统能够加工的区域之外的位置。
[附记3]
根据附记1或2所述的加工系统，其中，所述第一位置是能够照射所述能量光束的位置，所述第二位置是禁止所述能量光束的照射的位置。
[附记4]
根据附记1至3中的任意一项所述的加工系统，其中，所述第二变更装置能够在与照射所述能量光束的方向交叉的方向上变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系。
[附记5]
根据附记1至4中的任意一项所述的加工系统，其中，所述加工系统具有能够收纳所述受光装置的收纳装置，所述第一位置是所述收纳装置外的位置，所述第二位置是所述收纳装置中的位置。
[附记6]
根据附记1至4中的任意一项所述的加工系统，其中，所述照射光学系统是第一照射光学系统，所述第一照射光学系统能够更换为与所述第一照射光学系统不同的第二照射光学系统，在所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的情况下，所述第二变更装置变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系。
[附记7]
根据附记5所述的加工系统，其中，所述照射光学系统是第一照射光学系统，所述第一照射光学系统能够更换为与所述第一照射光学系统不同的第二照射光学系统，在所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的情况下，所述第二变更装置变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系。
[附记8]
根据附记7所述的加工系统，其中，所述收纳装置能够收纳所述第一照射光学系统和所述第二照射光学系统。
[附记9]
根据附记7或8所述的加工系统，其中，所述加工系统具有能够将所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的更换装置，所述更换装置具有形成有收纳空间的壳体，该收纳空间配置有所述收纳装置，在所述壳体形成有能够向所述收纳空间供给气体的气体供给口。
[附记10]
根据附记9所述的加工系统，其中，从所述气体供给口向收纳于所述收纳装置的所述第一照射光学系统和所述第二照射光学系统中的至少一个供给所述气体。
[附记11]
根据附记9或10所述的加工系统，其中，通过从所述气体供给口向所述收纳空间供给的所述气体，使得所述收纳空间的气压比载置有所述物体的空间的气压高。
[附记12]
根据附记9至11中的任意一项所述的加工系统，其中，所述加工系统具有向所述照射光学系统射出所述能量光束的射出光学系统，所述更换装置通过将安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统从所述射出光学系统拆卸来更换所述照射光学系统。
[附记13]
根据附记1至12中的任意一项所述的加工系统，其中，所述控制装置根据所述受光装置的受光结果取得与所述能量光束的照射位置相关的信息。
[附记14]
根据附记13所述的加工系统，其中，与所述照射位置相关的信息包含与所述能量光束的照射位置的变化相关的信息。
[附记15]
根据附记1至14中的任意一项所述的加工系统，其中，所述能量光束为加工光束，所述照射光学系统能够向所述物体照射与所述加工光束不同且用于测量所述物体的测量光束，配置于所述第一位置的所述受光装置能够接受从所述照射光学系统射出的所述测量光束。
[附记16]
根据附记15所述的加工系统，其中，所述控制装置根据所述受光装置的受光结果取得与所述测量光束的照射位置相关的信息。
[附记17]
根据附记16所述的加工系统，其中，与所述测量光束的照射位置相关的信息包含与所述测量光束的照射位置的变化相关的信息。
[附记18]
根据附记15至17中的任意一项所述的加工系统，其中，在所述受光装置接受所述加工光束和所述测量光束的期间的至少一部分中，所述受光装置位于所述加工光束和所述测量光束中的至少一方的光路上，在所述物体被所述加工光束加工的期间和所述物体被所述测量光束测量的期间各自的至少一部分中，所述受光装置位于远离所述加工光束和所述测量光束各自的光路的位置。
[附记19]
根据附记1至14中的任意一项所述的加工系统，其中，所述加工系统具有能够变更所述能量光束向所述照射光学系统的入射位置的位置变更装置，所述控制装置根据所述受光装置的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记20]
根据附记19所述的加工系统，其中，所述位置变更装置具有能够使所述能量光束偏转而变更所述能量光束在所述物体上的照射位置的第一位置变更光学系统。
[附记21]
根据附记15至17中的任意一项所述的加工系统，其中，所述加工系统具有能够变更所述能量光束向所述照射光学系统的入射位置的位置变更装置，所述控制装置根据所述受光装置的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记22]
根据附记21所述的加工系统，其中，所述控制装置控制所述位置变更装置，以使得与控制所述位置变更装置之前相比，所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的偏移变小。
[附记23]
根据附记21或22所述的加工系统，其中，所述控制装置控制所述位置变更装置，以使得所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置一致。
[附记24]
根据附记21至23中的任意一项所述的加工系统，其中，所述位置变更装置具有能够使所述能量光束偏转而变更所述能量光束在所述物体上的照射位置的第一位置变更光学系统。
[附记25]
根据附记21至24中的任意一项所述的加工系统，其中，所述位置变更装置具有能够使所述测量光束偏转而变更所述测量光束在所述物体上的照射位置的第二位置变更光学系统。
[附记26]
根据附记21至25中的任意一项所述的加工系统，其中，所述受光装置具有：光束通过部件，其形成有使从所述照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束分别能够通过的通过区域；以及受光部，其能够分别接受通过了所述通过区域的所述加工光束和所述测量光束，所述控制装置根据配置于所述第一位置的所述受光装置的所述受光部对所述加工光束的受光结果和对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记27]
根据附记26所述的加工系统，其中，在所述光束通过部件中设置有多个所述通过区域，所述受光部接受分别通过了多个所述通过区域的所述加工光束并且接受分别通过了多个所述通过区域的所述测量光束。
[附记28]
根据附记27所述的加工系统，其中，所述位置变更装置还具有能够使所述加工光束偏转而变更所述加工光束在所述物体上的照射位置并且能够使所述测量光束偏转而变更所述测量光束在所述物体上的照射位置的偏转光学系统，所述偏转光学系统以使所述加工光束和所述测量光束分别扫描多个所述通过区域的方式分别使所述加工光束和所述测量光束偏转，所述控制装置根据所述加工光束扫描多个所述通过区域的期间中的所述受光装置对所述加工光束的受光结果和所述测量光束扫描多个所述通过区域的期间中的所述受光装置对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记29]
根据附记28所述的加工系统，其中，多个所述通过区域分别包含：线状的第一区域，其在与多个所述通过区域所排列的方向交叉的第一方向上延伸并且能够分别供所述加工光束和所述测量光束通过；以及线状的第二区域，其在与所述第一方向倾斜地交叉的第二方向上延伸并且能够分别供所述加工光束和所述测量光束通过，所述控制装置根据所述受光装置对所述加工光束的受光结果，计算所述加工光束通过所述第一区域的第一时机和所述加工光束通过所述第二区域的第二时机，所述控制装置根据所述受光装置对所述测量光束的受光结果，计算所述测量光束通过所述第一区域的第三时机和所述测量光束通过所述第二区域的第四时机，所述控制装置根据所述第一时机与所述第三时机的差分以及所述第二时机与所述第四时机的差分中的至少一方，控制所述位置变更装置。
[附记30]
根据附记21至29中的任意一项所述的加工系统，其中，所述位置变更装置能够将所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的相对位置关系变更为与所述测量光束的照射方向交叉的第一方向。
[附记31]
根据附记1至30中的任意一项所述的加工系统，其中，所述第一变更装置通过移动所述载置装置的位置来变更所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方。
[附记32]
根据附记1至31中的任意一项所述的加工系统，其中，所述第二变更装置能够通过移动所述受光装置的位置来变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系。
[附记33]
根据附记1至32中的任意一项所述的加工系统，其中，在所述控制装置的控制下，通过所述第二变更装置，所述受光装置从所述第二位置向所述载置面与所述照射光学系统之间的所述第一位置进行位置变更。
[附记34]
根据附记1至33中的任意一项所述的加工系统，其中，所述加工系统具有限制部件，该限制部件通过所述第二变更装置进行限制以使得所述受光装置位于规定的位置。
[附记35]
根据附记1至34中的任意一项所述的加工系统，其中，所述加工系统具有测量通过所述第二变更装置变更后的所述受光装置的位置的位置测量装置。
[附记36]
根据附记35所述的加工系统，其中，所述位置测量装置是第一位置测量装置，所述加工系统具有测量所述照射光学系统的位置的第二位置测量装置。
[附记37]
根据附记35或36所述的加工系统，其中，所述控制装置根据所述位置测量装置的测量结果来控制照射所述能量光束的位置。
[附记38]
根据附记35至37中的任意一项所述的加工系统，其中，所述位置测量装置包含编码器、干涉测量装置以及电位计中的至少一个。
[附记39]
根据附记1至38中的任意一项所述的加工系统，其中，所述控制装置能够取得与所述载置装置和所述受光装置的位置关系相关的信息。
[附记40]
根据附记39所述的加工系统，其中，所述控制装置根据与所述载置装置和所述受光装置的位置关系相关的信息来控制照射所述能量光束的位置。
[附记41]
一种加工系统，其具有：照射光学系统，其能够将用于加工物体的加工光束向所述物体照射并且能够将用于测量所述物体的测量光束向所述物体照射并且至少包含物镜光学系统；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束；位置变更装置，其能够变更所述加工光束在所述物体上的照射位置和所述测量光束在所述物体上的照射位置中的至少一方；以及控制装置，所述控制装置根据所述受光装置对所述加工光束的受光结果和所述受光装置对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记42]
根据附记41所述的加工系统，其中，所述控制装置根据所述受光装置的受光结果取得所述加工光束的照射位置和所述测量光束的照射位置，所述控制装置根据所取得的所述加工光束的照射位置和所述测量光束的照射位置来控制所述位置变更装置。
[附记43]
根据附记41或42所述的加工系统，其中，所述控制装置控制所述位置变更装置，以使得与控制所述位置变更装置之前相比，所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的偏移变小。
[附记44]
根据附记41至43中的任意一项所述的加工系统，其中，所述控制装置控制所述位置变更装置，以使得所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置一致。
[附记45]
根据附记41至44中的任意一项所述的加工系统，其中，所述位置变更装置具有能够使所述加工光束偏转而变更所述加工光束在所述物体上的照射位置的第一位置变更光学系统。
[附记46]
根据附记41至45中的任意一项所述的加工系统，其中，所述位置变更装置具有能够使所述测量光束偏转而变更所述测量光束在所述物体上的照射位置的第二位置变更光学系统。
[附记47]
根据附记41至46中的任意一项所述的加工系统，其中，所述受光装置具有：光束通过部件，其形成有使从所述照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束分别能够通过的通过区域；以及受光部，其能够分别接受通过了所述通过区域的所述加工光束和所述测量光束，所述控制装置根据所述受光部对所述加工光束的受光结果和所述受光部对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记48]
根据附记47所述的加工系统，其中，在所述光束通过部件中设置有多个所述通过区域，所述受光部接受分别通过了多个所述通过区域的所述加工光束并且接受分别通过了多个所述通过区域的所述测量光束。
[附记49]
根据附记48所述的加工系统，其中，所述加工系统还具有能够使所述加工光束偏转而变更所述加工光束在所述物体上的照射位置并且能够使所述测量光束偏转而变更所述测量光束在所述物体上的照射位置的偏转光学系统，所述偏转光学系统以使所述加工光束和所述测量光束分别在沿着所述光束通过部件的表面的一个方向上扫描多个所述通过区域的方式分别使所述加工光束和所述测量光束偏转，所述控制装置根据所述加工光束扫描多个所述通过区域的期间中的所述受光装置对所述加工光束的受光结果和所述测量光束扫描多个所述通过区域的期间中的所述受光装置对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记50]
根据附记49所述的加工系统，其中，多个所述通过区域分别包含：线状的第一区域，其在与多个所述通过区域所排列的方向交叉的第一方向上延伸并且能够分别供所述加工光束和所述测量光束通过；以及线状的第二区域，其在与所述第一方向倾斜地交叉的第二方向上延伸并且能够分别供所述加工光束和所述测量光束通过，所述控制装置根据所述受光装置对所述加工光束的受光结果，计算所述加工光束通过所述第一区域的第一时机和所述加工光束通过所述第二区域的第二时机，所述控制装置根据所述受光装置对所述测量光束的受光结果，计算所述测量光束通过所述第一区域的第三时机和所述测量光束通过所述第二区域的第四时机，所述控制装置根据所述第一时机与所述第三时机的差分以及所述第二时机与所述第四时机的差分中的至少一方，控制所述位置变更装置。
[附记51]
根据附记41至50中的任意一项所述的加工系统，其中，所述照射光学系统是第一照射光学系统，所述第一照射光学系统能够更换为与所述第一照射光学系统不同的第二照射光学系统，在所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的情况下，所述受光装置分别接受从所述第二照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束。
[附记52]
根据附记41至51中的任意一项所述的加工系统，其中，在所述受光装置接受所述加工光束和所述测量光束的期间的至少一部分中，所述受光装置位于所述加工光束和所述测量光束中的至少一方的光路上，在所述物体被所述加工光束加工的期间和所述物体被所述测量光束测量的期间各自的至少一部分中，所述受光装置位于远离所述加工光束和所述测量光束各自的光路的位置。
[附记53]
根据附记41至52中的任意一项所述的加工系统，其中，所述位置变更装置能够将所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的相对位置关系变更为与所述测量光束的照射方向交叉的第一方向。
[附记54]
根据附记41至53中的任意一项所述的加工系统，其中，所述位置变更装置能够变更所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的相对位置关系。
[附记55]
一种加工系统，其具有：偏转光学系统，其能够将用于加工或测量物体的能量光束偏转来变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；照射光学系统，其能够将从所述偏转光学系统射出的所述能量光束照射到所述物体；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；位置变更装置，其能够通过变更所述偏转光学系统的位置或姿势来变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；以及控制装置，其根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置，所述受光装置具有：光束通过部件，其形成有多个能够供从所述照射光学系统射出的所述能量光束通过的通过区域；以及受光部，其能够分别接受分别通过了多个所述通过区域的所述能量光束，所述偏转光学系统以使所述能量光束在沿着所述光束通过部件的表面的一个方向上扫描多个所述通过区域的方式使所述能量光束偏转，所述控制装置根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记56]
根据附记55所述的加工系统，其中，所述受光部经由受光光学系统接受分别通过了多个所述通过区域的所述能量光束。
[附记57]
根据附记56所述的加工系统，其中，所述受光光学系统将通过了多个所述通过区域中的第一通过区域的所述能量光束从所述受光光学系统的第一部分射出，所述受光光学系统将通过了多个所述通过区域中的与所述第一通过区域不同的第二通过区域的所述能量光束从所述受光光学系统的与所述第一部分不同的第二部分射出，从所述第一部分射出的所述能量光束通过从所述第一部分朝向所述受光部的第一光路而向所述受光部入射，从所述第二部分射出的所述能量光束通过从所述第一部分朝向所述受光部且与所述第一光路不同的第二光路而向所述受光部入射。
[附记58]
根据附记55至57中的任意一项所述的加工系统，其中，所述受光装置具有一个所述受光部。
[附记59]
根据附记55至58中的任意一项所述的加工系统，其中，多个所述通过区域在所述光束通过部件的表面上以分布于所述偏转光学系统通过使所述能量光束偏转而能够设定所述能量光束的照射位置的扫描区域内的方式形成于所述光束通过部件。
[附记60]
根据附记55至59中的任意一项所述的加工系统，其中，所述偏转光学系统以在所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系固定的状态下使所述能量光束沿着所述一个方向扫描多个所述通过区域的方式使所述能量光束偏转。
[附记61]
根据附记55至60中的任意一项所述的加工系统，其中，多个所述通过区域分别包含：线状的第一区域，其沿与多个所述通过区域所排列的方向交叉的第一方向延伸且能够供所述能量光束通过；以及线状的第二区域，其沿与所述第一方向倾斜地交叉的第二方向延伸且能够供所述能量光束通过。
[附记62]
根据附记61所述的加工系统，其中，所述控制装置根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果，计算所述能量光束通过所述第一区域的第一时机和所述能量光束通过所述第二区域的第二时机，并根据所述第一时机和所述第二时机来控制所述位置变更装置。
[附记63]
根据附记55至62中的任意一项所述的加工系统，其中，所述位置变更装置具有能够使所述能量光束偏转而变更所述能量光束在所述物体上的照射位置的位置变更光学系统。
[附记64]
根据附记55至63中的任意一项所述的加工系统，其中，所述照射光学系统是第一照射光学系统，所述第一照射光学系统能够更换为与所述第一照射光学系统不同的第二照射光学系统，在所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的情况下，所述受光装置接受从所述第二照射光学系统射出的所述能量光束。
[附记65]
根据附记55至64中的任意一项所述的加工系统，其中，在所述受光装置接受所述能量光束的期间的至少一部分中，所述受光装置位于所述能量光束的至少一方的光路上，在所述物体被所述能量光束加工或测量的期间的至少一部分中，所述受光装置位于从所述能量光束的光路离开的位置。
[附记66]
一种加工系统，其具有：射出光学系统，其能够射出用于加工或测量物体的能量光束并且包含能够调整所述能量光束的聚光位置且焦距相互不同的多个聚光位置调整光学系统；多个照射光学系统，其能够将从所述射出光学系统射出的所述能量光束向所述物体照射并且相对于所述射出光学系统能够装卸并且至少包含物镜光学系统；更换装置，其能够更换安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统；以及控制装置，其确定安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统的种类，根据确定的所述种类，选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述能量光束的光路。
[附记67]
根据附记66所述的加工系统，其中，在能够用作所述照射光学系统的第一更换光学系统作为所述照射光学系统安装于所述射出光学系统的情况下，所述控制装置将所述多个聚光位置调整光学系统中的第一聚光位置调整光学系统选择为所述一个聚光位置调整光学系统，在能够用作所述照射光学系统且与所述第一更换光学系统不同的第二更换光学系统作为所述照射光学系统安装于所述射出光学系统的情况下，所述控制装置将所述多个聚光位置调整光学系统中的与所述第一聚光位置调整光学系统不同的第二聚光位置调整光学系统选择为所述一个聚光位置调整光学系统。
[附记68]
根据附记66或67所述的加工系统，其中，所述更换装置通过将能够分别用作所述照射光学系统的多个更换光学系统中的一个更换光学系统作为所述照射光学系统安装于所述射出光学系统，来更换所述照射光学系统，所述多个聚光位置调整光学系统与所述多个更换光学系统一对一地对应。
[附记69]
根据附记66至68中的任意一项所述的加工系统，其中，所述射出光学系统能够射出用于加工所述物体的加工光束和用于测量所述物体的测量光束作为所述能量光束，所述控制装置选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，以使得与选择了多个聚光位置调整光学系统中的与所述一个聚光位置调整光学系统不同的其他聚光位置调整光学系统的情况相比，在沿着所述照射光学系统的光轴的方向上，所述加工光束的聚光位置与所述测量光束的聚光位置的偏移变小。
[附记70]
根据附记66至69中的任意一项所述的加工系统，其中，所述射出光学系统能够射出用于加工所述物体的加工光束和用于测量所述物体的测量光束作为所述能量光束，所述控制装置选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，以使得在沿着所述照射光学系统的光轴的方向上，所述加工光束的聚光位置与所述测量光束的聚光位置一致。
[附记71]
根据附记69或70所述的加工系统，其中，所述控制装置使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述加工光束和所述测量光束中的任意一方的光路。
[附记72]
一种加工系统，其具有：照射光学系统，其能够将能量光束向物体照射；第一变更装置，其能够变更所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；第二变更装置，其能够变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系；以及控制装置，在所述控制装置的控制下，通过所述第二变更装置，所述受光装置从第二位置向能够接受所述能量光束的第一位置进行位置变更，该第二位置与所述第一位置不同。
[附记73]
一种加工系统，其具有：照射光学系统，其能够将第一光束向物体照射并且能够将与所述第一光束不同的第二光束向所述物体照射；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述第一光束和所述第二光束；位置变更装置，其能够变更所述第一光束在所述物体上的照射位置和所述第二光束在所述物体上的照射位置中的至少一方；以及控制装置，所述控制装置根据所述受光装置对所述第一光束的受光结果和所述受光装置对所述第二光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记74]
一种加工系统，其具有：偏转光学系统，其能够使能量光束偏转而变更所述能量光束在物体上的照射位置；照射光学系统，其能够将从所述偏转光学系统射出的所述能量光束照射到所述物体；受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；位置变更装置，其能够通过变更所述偏转光学系统的位置或姿势来变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；以及控制装置，其根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置，所述受光装置具有：光束通过部件，其形成有多个能够供从所述照射光学系统射出的所述能量光束通过的通过区域；以及受光部，其能够分别接受分别通过了多个所述通过区域的所述能量光束，所述控制装置根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
[附记75]
一种加工系统，其具有：射出光学系统，其能够射出能量光束并且包含能够调整所述能量光束的聚光位置且焦距相互不同的多个聚光位置调整光学系统；多个照射光学系统，其能够将从所述射出光学系统射出的所述能量光束向所述物体照射并且相对于所述射出光学系统能够装卸并且至少包含物镜光学系统；更换装置，其能够更换安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统；以及控制装置，其确定安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统的种类，根据确定的所述种类，选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述能量光束的光路。
[附记76]
一种加工方法，该加工方法包含如下步骤：使用照射光学系统，将用于加工载置于载置装置的载置面上的物体的能量光束向所述物体照射；变更载置于所述载置装置的所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方；使用受光装置接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；以及变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系，变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系的步骤包含如下步骤：将所述受光装置从第二位置向能够接受所述能量光束的第一位置进行位置变更，该第二位置与所述第一位置不同。
[附记77]
一种加工方法，该加工方法包含如下步骤：使用照射光学系统将用于加工物体的加工光束向所述物体照射；使用所述照射光学系统将用于测量所述物体的测量光束向所述物体照射；使用受光装置接受从所述照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束；以及变更所述加工光束在所述物体上的照射位置和所述测量光束在所述物体上的照射位置中的至少一方，变更所述加工光束的照射位置和所述测量光束的照射位置中的至少一方的步骤包含如下步骤：根据所述受光装置对所述加工光束的受光结果和所述受光装置对所述测量光束的受光结果，变更所述加工光束的照射位置和所述测量光束的照射位置中的至少一方。
[附记78]
一种加工方法，该加工方法包含如下步骤：使用能够使用于加工或测量物体的能量光束偏转的偏转光学系统，变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；将从所述偏转光学系统射出的所述能量光束经由照射光学系统照射到所述物体；以及使用受光装置接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束，变更所述能量光束的照射位置的步骤包含如下步骤：根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果，变更所述偏转光学系统的位置或姿势，由此变更所述能量光束在所述物体上的照射位置，所述受光装置具有：光束通过部件，其形成有多个能够供从所述照射光学系统射出的所述能量光束通过的通过区域；以及受光部，其能够分别接受分别通过了所述多个通过区域的所述能量光束，变更所述能量光束的照射位置的步骤包含如下步骤：使用所述偏转光学系统，以使所述能量光束在沿着所述光束通过部件的表面的一个方向上扫描所述多个通过区域的方式使所述能量光束偏转。
[附记79]
一种加工方法，该加工方法包含如下步骤：从射出光学系统射出能量光束，所述射出光学系统能够射出用于加工或测量物体的所述能量光束，并且包含能够调整所述能量光束的聚光位置且焦距互不相同的多个聚光位置调整光学系统；使用多个照射光学系统向所述物体照射从所述射出光学系统射出的所述能量光束，该多个照射光学系统能够向所述物体照射从所述射出光学系统射出的所述能量光束并且能够相对于所述射出光学系统装卸并且至少包含物镜光学系统；更换安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统；以及确定安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统的种类，根据确定的所述种类，选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述能量光束的光路。
[附记80]
一种加工方法，该加工方法包含如下步骤：使用照射光学系统将能量光束向物体照射；变更所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方；使用受光装置接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；以及变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系，变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系的步骤包含如下步骤：将所述受光装置从第二位置向能够接受所述能量光束的第一位置进行位置变更，该第二位置与所述第一位置不同。
[附记81]
一种加工方法，该加工方法包含如下步骤：使用照射光学系统将第一光束向物体照射；使用所述照射光学系统将与所述第一光束不同的第二光束向所述物体照射；使用受光装置接受从所述照射光学系统射出的所述第一光束和所述第二光束；以及变更所述第一光束在所述物体上的照射位置和所述第二光束在所述物体上的照射位置中的至少一方，变更所述第一光束的照射位置和所述第二光束的照射位置中的至少一方包含如下步骤：根据所述受光装置对所述第一光束的受光结果和所述受光装置对所述第二光束的受光结果，变更所述第一光束的照射位置和所述第二光束的照射位置中的至少一方。
[附记82]
一种加工方法，该加工方法包含如下步骤：使用能够使能量光束偏转的偏转光学系统，变更所述能量光束在物体上的照射位置；将从所述偏转光学系统射出的所述能量光束经由照射光学系统照射到所述物体；以及使用受光装置接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束，变更所述能量光束的照射位置的步骤包含如下步骤：根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果，变更所述偏转光学系统的位置或姿势，由此变更所述能量光束在所述物体上的照射位置，所述受光装置具有：光束通过部件，其形成有多个能够供从所述照射光学系统射出的所述能量光束通过的通过区域；以及受光部，其能够分别接受分别通过了所述多个通过区域的所述能量光束。
[附记83]
一种加工方法，该加工方法包含如下步骤：从射出光学系统射出能量光束，所述射出光学系统能够射出所述能量光束，并且包含能够调整所述能量光束的聚光位置且焦距互不相同的多个聚光位置调整光学系统；使用多个照射光学系统向所述物体照射从所述射出光学系统射出的所述能量光束，该多个照射光学系统能够向所述物体照射从所述射出光学系统射出的所述能量光束并且能够相对于所述射出光学系统装卸并且至少包含物镜光学系统；更换安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统；以及确定安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统的种类，根据确定的所述种类，选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述能量光束的光路。
上述各实施方式的构成要件的至少一部分能够与上述各实施方式的构成要件的至少另一部分适当组合。也可以不使用上述的各实施方式的构成要件中的一部分。并且，只要法令允许，则援引上述各实施方式中引用的所有公开公报以及美国专利的公开内容来作为本文的记载的一部分。
本发明不限于上述的实施方式，能够在不违反从权利要求书和说明书整体读取的发明的主旨或思想的范围内进行适当变更，伴随这样的变更的加工系统也包含在本发明的技术范围内。
标号说明
SYS：加工系统；1：加工单元；13：加工头；131：加工光学系统；1313：检流计反射镜；132：测量光学系统；1328：检流计反射镜；133：合成光学系统；134：偏转光学系统；1341：检流计反射镜；135：照射光学系统；1351：fθ透镜；17：头更换装置；18b：光测量装置；181b：光束通过部件；182b：受光元件；183b：受光光学系统；184b：光通过区域；2：控制单元；W：工件；M：测量对象物；EL：加工光；ML：测量光；PA、MA：照射位置；PSA：加工拍摄区域；MSA：测量拍摄区域。

Claims (75)

1.一种加工系统，其具有：
照射光学系统，其能够将用于加工物体的能量光束向所述物体照射；
载置装置，其能够将所述物体载置于载置面上；
第一变更装置，其能够变更载置于所述载置装置的所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方；
受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；
第二变更装置，其能够变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系；以及
控制装置，
在所述控制装置的控制下，通过所述第二变更装置，所述受光装置从第二位置向能够接受所述能量光束的第一位置进行位置变更，该第二位置与所述第一位置不同。
2.根据权利要求1所述的加工系统，其中，
所述第二位置是所述加工系统能够加工的区域之外的位置。
3.根据权利要求1或2所述的加工系统，其中，
所述第一位置是能够照射所述能量光束的位置，
所述第二位置是禁止所述能量光束的照射的位置。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述第二变更装置能够在与照射所述能量光束的方向交叉的方向上变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述加工系统具有能够收纳所述受光装置的收纳装置，
所述第一位置是所述收纳装置外的位置，
所述第二位置是所述收纳装置中的位置。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述照射光学系统是第一照射光学系统，
所述第一照射光学系统能够更换为与所述第一照射光学系统不同的第二照射光学系统，
在所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的情况下，所述第二变更装置变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系。
7.根据权利要求5所述的加工系统，其中，
所述照射光学系统是第一照射光学系统，
所述第一照射光学系统能够更换为与所述第一照射光学系统不同的第二照射光学系统，
在所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的情况下，所述第二变更装置变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系。
8.根据权利要求7所述的加工系统，其中，
所述收纳装置能够收纳所述第一照射光学系统和所述第二照射光学系统。
9.根据权利要求7或8所述的加工系统，其中，
所述加工系统具有能够将所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的更换装置，
所述更换装置具有形成有收纳空间的壳体，该收纳空间配置有所述收纳装置，
在所述壳体形成有能够向所述收纳空间供给气体的气体供给口。
10.根据权利要求9所述的加工系统，其中，
从所述气体供给口向收纳于所述收纳装置的所述第一照射光学系统和所述第二照射光学系统中的至少一个供给所述气体。
11.根据权利要求9或10所述的加工系统，其中，
通过从所述气体供给口向所述收纳空间供给的所述气体，使得所述收纳空间的气压比载置有所述物体的空间的气压高。
12.根据权利要求9至11中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述加工系统具有向所述照射光学系统射出所述能量光束的射出光学系统，
所述更换装置通过将安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统从所述射出光学系统拆卸来更换所述照射光学系统。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述控制装置根据所述受光装置的受光结果取得与所述能量光束的照射位置相关的信息。
14.根据权利要求13所述的加工系统，其中，
与所述照射位置相关的信息包含与所述能量光束的照射位置的变化相关的信息。
15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述能量光束为加工光束，
所述照射光学系统能够向所述物体照射与所述加工光束不同且用于测量所述物体的测量光束，
配置于所述第一位置的所述受光装置能够接受从所述照射光学系统射出的所述测量光束。
16.根据权利要求15所述的加工系统，其中，
所述控制装置根据所述受光装置的受光结果取得与所述测量光束的照射位置相关的信息。
17.根据权利要求16所述的加工系统，其中，
与所述测量光束的照射位置相关的信息包含与所述测量光束的照射位置的变化相关的信息。
18.根据权利要求15至17中的任意一项所述的加工系统，其中，
在所述受光装置接受所述加工光束和所述测量光束的期间的至少一部分中，所述受光装置位于所述加工光束和所述测量光束中的至少一方的光路上，
在所述物体被所述加工光束加工的期间和所述物体被所述测量光束测量的期间各自的至少一部分中，所述受光装置位于远离所述加工光束和所述测量光束各自的光路的位置。
19.根据权利要求1至14中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述加工系统具有能够变更所述能量光束向所述照射光学系统的入射位置的位置变更装置，
所述控制装置根据所述受光装置的受光结果来控制所述位置变更装置。
20.根据权利要求19所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置具有能够使所述能量光束偏转而变更所述能量光束在所述物体上的照射位置的第一位置变更光学系统。
21.根据权利要求15至17中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述加工系统具有能够变更所述能量光束向所述照射光学系统的入射位置的位置变更装置，
所述控制装置根据所述受光装置的受光结果来控制所述位置变更装置。
22.根据权利要求21所述的加工系统，其中，
所述控制装置控制所述位置变更装置，以使得与控制所述位置变更装置之前相比，所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的偏移变小。
23.根据权利要求21或22所述的加工系统，其中，
所述控制装置控制所述位置变更装置，以使得所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置一致。
24.根据权利要求21至23中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置具有能够使所述能量光束偏转而变更所述能量光束在所述物体上的照射位置的第一位置变更光学系统。
25.根据权利要求21至24中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置具有能够使所述测量光束偏转而变更所述测量光束在所述物体上的照射位置的第二位置变更光学系统。
26.根据权利要求21至25中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述受光装置具有：
光束通过部件，其形成有使从所述照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束分别能够通过的通过区域；以及
受光部，其能够分别接受通过了所述通过区域的所述加工光束和所述测量光束，
所述控制装置根据配置于所述第一位置的所述受光装置的所述受光部对所述加工光束的受光结果和对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
27.根据权利要求26所述的加工系统，其中，
在所述光束通过部件中设置有多个所述通过区域，
所述受光部接受分别通过了多个所述通过区域的所述加工光束并且接受分别通过了多个所述通过区域的所述测量光束。
28.根据权利要求27所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置还具有能够使所述加工光束偏转而变更所述加工光束在所述物体上的照射位置并且能够使所述测量光束偏转而变更所述测量光束在所述物体上的照射位置的偏转光学系统，
所述偏转光学系统以使所述加工光束和所述测量光束分别扫描多个所述通过区域的方式分别使所述加工光束和所述测量光束偏转，
所述控制装置根据所述加工光束扫描多个所述通过区域的期间中的所述受光装置对所述加工光束的受光结果和所述测量光束扫描多个所述通过区域的期间中的所述受光装置对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
29.根据权利要求28所述的加工系统，其中，
多个所述通过区域分别包含：
线状的第一区域，其在与多个所述通过区域所排列的方向交叉的第一方向上延伸并且能够分别供所述加工光束和所述测量光束通过；以及
线状的第二区域，其在与所述第一方向倾斜地交叉的第二方向上延伸并且能够分别供所述加工光束和所述测量光束通过，
所述控制装置根据所述受光装置对所述加工光束的受光结果，计算所述加工光束通过所述第一区域的第一时机和所述加工光束通过所述第二区域的第二时机，
所述控制装置根据所述受光装置对所述测量光束的受光结果，计算所述测量光束通过所述第一区域的第三时机和所述测量光束通过所述第二区域的第四时机，
所述控制装置根据所述第一时机与所述第三时机的差分以及所述第二时机与所述第四时机的差分中的至少一方，控制所述位置变更装置。
30.根据权利要求21至29中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置能够将所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的相对位置关系变更为与所述测量光束的照射方向交叉的第一方向。
31.根据权利要求1至30中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述第一变更装置通过移动所述载置装置的位置来变更所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方。
32.根据权利要求1至31中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述第二变更装置能够通过移动所述受光装置的位置来变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系。
33.根据权利要求1至32中的任意一项所述的加工系统，其中，
在所述控制装置的控制下，通过所述第二变更装置，所述受光装置从所述第二位置向所述载置面与所述照射光学系统之间的所述第一位置进行位置变更。
34.根据权利要求1至33中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述加工系统具有限制部件，该限制部件通过所述第二变更装置进行限制以使得所述受光装置位于规定的位置。
35.根据权利要求1至34中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述加工系统具有测量通过所述第二变更装置变更后的所述受光装置的位置的位置测量装置。
36.根据权利要求35所述的加工系统，其中，
所述位置测量装置是第一位置测量装置，
所述加工系统具有测量所述照射光学系统的位置的第二位置测量装置。
37.根据权利要求35或36所述的加工系统，其中，
所述控制装置根据所述位置测量装置的测量结果来控制照射所述能量光束的位置。
38.根据权利要求35至37中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述位置测量装置包含编码器、干涉测量装置以及电位计中的至少一个。
39.根据权利要求1至38中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述控制装置能够取得与所述载置装置和所述受光装置的位置关系相关的信息。
40.根据权利要求39所述的加工系统，其中，
所述控制装置根据与所述载置装置和所述受光装置的位置关系相关的信息来控制照射所述能量光束的位置。
41.一种加工系统，其具有：
照射光学系统，其能够将用于加工物体的加工光束向所述物体照射并且能够将用于测量所述物体的测量光束向所述物体照射并且至少包含物镜光学系统；
受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束；
位置变更装置，其能够变更所述加工光束在所述物体上的照射位置和所述测量光束在所述物体上的照射位置中的至少一方；以及
控制装置，
所述控制装置根据所述受光装置对所述加工光束的受光结果和所述受光装置对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
42.根据权利要求41所述的加工系统，其中，
所述控制装置根据所述受光装置的受光结果取得所述加工光束的照射位置和所述测量光束的照射位置，
所述控制装置根据所取得的所述加工光束的照射位置和所述测量光束的照射位置来控制所述位置变更装置。
43.根据权利要求41或42所述的加工系统，其中，
所述控制装置控制所述位置变更装置，以使得与控制所述位置变更装置之前相比，所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的偏移变小。
44.根据权利要求41至43中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述控制装置控制所述位置变更装置，以使得所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置一致。
45.根据权利要求41至44中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置具有能够使所述加工光束偏转而变更所述加工光束在所述物体上的照射位置的第一位置变更光学系统。
46.根据权利要求41至45中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置具有能够使所述测量光束偏转而变更所述测量光束在所述物体上的照射位置的第二位置变更光学系统。
47.根据权利要求41至46中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述受光装置具有：
光束通过部件，其形成有使从所述照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束分别能够通过的通过区域；以及
受光部，其能够分别接受通过了所述通过区域的所述加工光束和所述测量光束，
所述控制装置根据所述受光部对所述加工光束的受光结果和所述受光部对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
48.根据权利要求47所述的加工系统，其中，
在所述光束通过部件中设置有多个所述通过区域，
所述受光部接受分别通过了多个所述通过区域的所述加工光束并且接受分别通过了多个所述通过区域的所述测量光束。
49.根据权利要求48所述的加工系统，其中，
所述加工系统还具有能够使所述加工光束偏转而变更所述加工光束在所述物体上的照射位置并且能够使所述测量光束偏转而变更所述测量光束在所述物体上的照射位置的偏转光学系统，
所述偏转光学系统以使所述加工光束和所述测量光束分别在沿着所述光束通过部件的表面的一个方向上扫描多个所述通过区域的方式分别使所述加工光束和所述测量光束偏转，
所述控制装置根据所述加工光束扫描多个所述通过区域的期间中的所述受光装置对所述加工光束的受光结果和所述测量光束扫描多个所述通过区域的期间中的所述受光装置对所述测量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
50.根据权利要求49所述的加工系统，其中，
多个所述通过区域分别包含：
线状的第一区域，其在与多个所述通过区域所排列的方向交叉的第一方向上延伸并且能够分别供所述加工光束和所述测量光束通过；以及
线状的第二区域，其在与所述第一方向倾斜地交叉的第二方向上延伸并且能够分别供所述加工光束和所述测量光束通过，
所述控制装置根据所述受光装置对所述加工光束的受光结果，计算所述加工光束通过所述第一区域的第一时机和所述加工光束通过所述第二区域的第二时机，
所述控制装置根据所述受光装置对所述测量光束的受光结果，计算所述测量光束通过所述第一区域的第三时机和所述测量光束通过所述第二区域的第四时机，
所述控制装置根据所述第一时机与所述第三时机的差分以及所述第二时机与所述第四时机的差分中的至少一方，控制所述位置变更装置。
51.根据权利要求41至50中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述照射光学系统是第一照射光学系统，
所述第一照射光学系统能够更换为与所述第一照射光学系统不同的第二照射光学系统，
在所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的情况下，所述受光装置分别接受从所述第二照射光学系统射出的所述加工光束和所述测量光束。
52.根据权利要求41至51中的任意一项所述的加工系统，其中，
在所述受光装置接受所述加工光束和所述测量光束的期间的至少一部分中，所述受光装置位于所述加工光束和所述测量光束中的至少一方的光路上，
在所述物体被所述加工光束加工的期间和所述物体被所述测量光束测量的期间各自的至少一部分中，所述受光装置位于远离所述加工光束和所述测量光束各自的光路的位置。
53.根据权利要求41至52中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置能够将所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的相对位置关系变更为与所述测量光束的照射方向交叉的第一方向。
54.根据权利要求41至53中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置能够变更所述加工光束在所述物体上的照射位置与所述测量光束在所述物体上的照射位置的相对位置关系。
55.一种加工系统，其具有：
偏转光学系统，其能够将用于加工或测量物体的能量光束偏转来变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；
照射光学系统，其能够将从所述偏转光学系统射出的所述能量光束照射到所述物体；
受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；
位置变更装置，其能够通过变更所述偏转光学系统的位置或姿势来变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；以及
控制装置，其根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置，
所述受光装置具有：
光束通过部件，其形成有多个能够供从所述照射光学系统射出的所述能量光束通过的通过区域；以及
受光部，其能够分别接受分别通过了多个所述通过区域的所述能量光束，
所述偏转光学系统以使所述能量光束在沿着所述光束通过部件的表面的一个方向上扫描多个所述通过区域的方式使所述能量光束偏转，
所述控制装置根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
56.根据权利要求55所述的加工系统，其中，
所述受光部经由受光光学系统接受分别通过了多个所述通过区域的所述能量光束。
57.根据权利要求56所述的加工系统，其中，
所述受光光学系统将通过了多个所述通过区域中的第一通过区域的所述能量光束从所述受光光学系统的第一部分射出，
所述受光光学系统将通过了多个所述通过区域中的与所述第一通过区域不同的第二通过区域的所述能量光束从所述受光光学系统的与所述第一部分不同的第二部分射出，
从所述第一部分射出的所述能量光束通过从所述第一部分朝向所述受光部的第一光路而向所述受光部入射，
从所述第二部分射出的所述能量光束通过从所述第一部分朝向所述受光部且与所述第一光路不同的第二光路而向所述受光部入射。
58.根据权利要求55至57中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述受光装置具有一个所述受光部。
59.根据权利要求55至58中的任意一项所述的加工系统，其中，
多个所述通过区域在所述光束通过部件的表面上以分布于所述偏转光学系统通过使所述能量光束偏转而能够设定所述能量光束的照射位置的扫描区域内的方式形成于所述光束通过部件。
60.根据权利要求55至59中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述偏转光学系统以在所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系固定的状态下使所述能量光束沿着所述一个方向扫描多个所述通过区域的方式使所述能量光束偏转。
61.根据权利要求55至60中的任意一项所述的加工系统，其中，
多个所述通过区域分别包含：
线状的第一区域，其沿与多个所述通过区域所排列的方向交叉的第一方向延伸且能够供所述能量光束通过；以及
线状的第二区域，其沿与所述第一方向倾斜地交叉的第二方向延伸且能够供所述能量光束通过。
62.根据权利要求61所述的加工系统，其中，
所述控制装置根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果，计算所述能量光束通过所述第一区域的第一时机和所述能量光束通过所述第二区域的第二时机，并根据所述第一时机和所述第二时机来控制所述位置变更装置。
63.根据权利要求55至62中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述位置变更装置具有能够使所述能量光束偏转而变更所述能量光束在所述物体上的照射位置的位置变更光学系统。
64.根据权利要求55至63中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述照射光学系统是第一照射光学系统，
所述第一照射光学系统能够更换为与所述第一照射光学系统不同的第二照射光学系统，
在所述第一照射光学系统更换为所述第二照射光学系统的情况下，所述受光装置接受从所述第二照射光学系统射出的所述能量光束。
65.根据权利要求55至64中的任意一项所述的加工系统，其中，
在所述受光装置接受所述能量光束的期间的至少一部分中，所述受光装置位于所述能量光束的至少一方的光路上，在所述物体被所述能量光束加工或测量的期间的至少一部分中，所述受光装置位于从所述能量光束的光路离开的位置。
66.一种加工系统，其具有：
射出光学系统，其能够射出用于加工或测量物体的能量光束并且包含能够调整所述能量光束的聚光位置且焦距相互不同的多个聚光位置调整光学系统；
多个照射光学系统，其能够将从所述射出光学系统射出的所述能量光束向所述物体照射并且相对于所述射出光学系统能够装卸并且至少包含物镜光学系统；
更换装置，其能够更换安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统；以及
控制装置，其确定安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统的种类，根据确定的所述种类，选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述能量光束的光路。
67.根据权利要求66所述的加工系统，其中，
在能够用作所述照射光学系统的第一更换光学系统作为所述照射光学系统安装于所述射出光学系统的情况下，所述控制装置将所述多个聚光位置调整光学系统中的第一聚光位置调整光学系统选择为所述一个聚光位置调整光学系统，
在能够用作所述照射光学系统且与所述第一更换光学系统不同的第二更换光学系统作为所述照射光学系统安装于所述射出光学系统的情况下，所述控制装置将所述多个聚光位置调整光学系统中的与所述第一聚光位置调整光学系统不同的第二聚光位置调整光学系统选择为所述一个聚光位置调整光学系统。
68.根据权利要求66或67所述的加工系统，其中，
所述更换装置通过将能够分别用作所述照射光学系统的多个更换光学系统中的一个更换光学系统作为所述照射光学系统安装于所述射出光学系统，来更换所述照射光学系统，
所述多个聚光位置调整光学系统与所述多个更换光学系统一对一地对应。
69.根据权利要求66至68中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述射出光学系统能够射出用于加工所述物体的加工光束和用于测量所述物体的测量光束作为所述能量光束，
所述控制装置选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，以使得与选择了多个聚光位置调整光学系统中的与所述一个聚光位置调整光学系统不同的其他聚光位置调整光学系统的情况相比，在沿着所述照射光学系统的光轴的方向上，所述加工光束的聚光位置与所述测量光束的聚光位置的偏移变小。
70.根据权利要求66至69中的任意一项所述的加工系统，其中，
所述射出光学系统能够射出用于加工所述物体的加工光束和用于测量所述物体的测量光束作为所述能量光束，
所述控制装置选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，以使得在沿着所述照射光学系统的光轴的方向上，所述加工光束的聚光位置与所述测量光束的聚光位置一致。
71.根据权利要求69或70所述的加工系统，其中，
所述控制装置使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述加工光束和所述测量光束中的任意一方的光路。
72.一种加工系统，其具有：
照射光学系统，其能够将能量光束向物体照射；
第一变更装置，其能够变更所述物体与所述照射光学系统的位置关系和姿势关系中的至少一方；
受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；
第二变更装置，其能够变更所述受光装置与所述照射光学系统的位置关系；以及
控制装置，
在所述控制装置的控制下，通过所述第二变更装置，所述受光装置从第二位置向能够接受所述能量光束的第一位置进行位置变更，该第二位置与所述第一位置不同。
73.一种加工系统，其具有：
照射光学系统，其能够将第一光束向物体照射并且能够将与所述第一光束不同的第二光束向所述物体照射；
受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述第一光束和所述第二光束；
位置变更装置，其能够变更所述第一光束在所述物体上的照射位置和所述第二光束在所述物体上的照射位置中的至少一方；以及
控制装置，
所述控制装置根据所述受光装置对所述第一光束的受光结果和所述受光装置对所述第二光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
74.一种加工系统，其具有：
偏转光学系统，其能够使能量光束偏转而变更所述能量光束在物体上的照射位置；
照射光学系统，其能够将从所述偏转光学系统射出的所述能量光束照射到所述物体；
受光装置，其能够接受从所述照射光学系统射出的所述能量光束；
位置变更装置，其能够通过变更所述偏转光学系统的位置或姿势来变更所述能量光束在所述物体上的照射位置；以及
控制装置，其根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置，
所述受光装置具有：
光束通过部件，其形成有多个能够供从所述照射光学系统射出的所述能量光束通过的通过区域；以及
受光部，其能够分别接受分别通过了多个所述通过区域的所述能量光束，
所述控制装置根据所述受光装置对所述能量光束的受光结果来控制所述位置变更装置。
75.一种加工系统，其具有：
射出光学系统，其能够射出能量光束并且包含能够调整所述能量光束的聚光位置且焦距相互不同的多个聚光位置调整光学系统；
多个照射光学系统，其能够将从所述射出光学系统射出的所述能量光束向所述物体照射并且相对于所述射出光学系统能够装卸并且至少包含物镜光学系统；
更换装置，其能够更换安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统；以及
控制装置，其确定安装于所述射出光学系统的所述照射光学系统的种类，根据确定的所述种类，选择多个聚光位置调整光学系统中的一个聚光位置调整光学系统，使所选择的所述一个聚光位置调整光学系统移动，以使得所述一个聚光位置调整光学系统位于所述能量光束的光路。
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