(57)【要約】本発明は、３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続して積層することによって３次元物品を形成する方法に関し、カソード（１０２）、グリッド（１０４）、及びアノード（１０６）を含む３極電子ビーム源を、以下のステップで動作させる方法を備える：（ａ）電子ビーム電流、カソード加熱電力、グリッド電位Ｕｇ、及びカソード電位Ｕｃを所定の開始値に設定するステップと、（ｂ）カソード加熱電力を低減させ、且つ所定の電子ビーム電流を維持するためのＵｇ−Ｕｃ電位差を減少させるステップと、（ｃ）少なくとも１つのＸ線検出器（１９０）で電子ビーム源から放出されるＸ線信号を検出する検出ステップと、（ｄ）検出されたＸ線信号が所定の値を超えるまで前記低減及び検出ステップを繰り返すステップと、（ｅ）カソード加熱電力を、前記所定の値を超えるＸ線信号をもたらした加熱電力値を超える所定の安全値分増加させるステップ。それにより、電子ビーム電流に影響を与えることなく許容される最低のカソード加熱電力が決定され、従ってカソード素子の寿命が延長される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって前記物品を形成する場合に、少なくとも１つの電子ビーム源の寿命を延ばす方法であって、
前記粉末材料を加熱すること又は溶融することのうちの少なくとも１つをする電子ビームを放射する少なくとも１つの電子ビーム源を提供するステップであって、前記電子ビーム源はカソード、アノード、及び前記カソードとアノードとの間のグリッドを備える、ステップと、
電子ビーム電流、カソード加熱電力、グリッド電位Ｕｇ、及びカソード電位Ｕｃを所定の開始値に設定するステップと、
前記カソード加熱電力を所定の値で低減させ、且つ前記所定の電子ビーム電流を維持するためにＵｇ−Ｕｃ電位差を減少させる、ステップと、
少なくとも１つのＸ線検出器で前記電子ビーム源から放出されるＸ線信号を検出するステップと、
前記検出されたＸ線信号が所定の値を超えるまで前記低減させるステップ及び前記検出するステップを繰り返すステップと、
前記カソード加熱電力を前記電子ビーム源から前記所定の値を超えるＸ線信号を放出させた加熱電力閾値から所定の安全値分増加させるステップと、を備える方法。
【請求項２】
前記低減させるステップ及び前記検出するステップは、表面上への新しい粉末層の塗布、新しい粉末層の予熱、粉末の分配、及び既に溶融された粉末の後熱処理の前に前記表面を予熱する間又は溶融処理の間に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電子ビーム電流の前記開始値は２０〜５０ｍＡの間にある、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記カソード加熱電力の更新は各層の溶融処理の間に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記電子ビーム源内に前記Ｘ線検出器を配置するステップを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記カソード加熱電力の前記開始値は約５Ｗである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記カソード加熱電力が低減される前記所定の値は０．０５Ｗのステップである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記所定の安全値は０．４〜０．８Ｗの間にある、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記電子ビーム源から出ていない何れのＸ線信号も取り除くステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのＸ線検出器を、粉末層から放出されるＸ線信号から隠れた所に配置するステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
３次元物品を形成するように粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって前記物品を形成する装置であって、
前記粉末材料を加熱すること又は溶融することのうちの少なくとも１つをする電子ビームを放射する少なくとも１つの電子ビーム源であって、前記電子ビーム源はカソード、アノード、及び前記カソードと前記アノードとの間のグリッドを備える、少なくとも１つの電子ビーム源と、
前記少なくとも１つの電子ビーム源から放出されるＸ線を検出するＸ線検出器と、
少なくとも１つの制御ユニットと、を備え、
前記少なくとも１つの制御ユニットは、
電子ビーム電流、カソード加熱電力、グリッド電位Ｕｇ、及びカソード電位Ｕｃを所定の開始値に設定することと、
前記カソード加熱電力を所定の値で低減させ、且つ前記所定の電子ビーム電流を維持するためにＵｇ−Ｕｃ電位差を減少させることと、
前記少なくとも１つのＸ線検出器を介して、前記電子ビーム源から放出されるＸ線信号を検出することと、
前記検出されたＸ線信号が所定の値を超えるまで前記低減及び前記検出を繰り返すことと、
前記電子ビーム源のカソード素子の使用可能な加熱電力の範囲を確立するように、前記カソード加熱電力を前記電子ビーム源から前記所定の値を超えるＸ線信号を放出させた加熱電力閾値から所定の安全値分増加させることと、を行うように構成されている、
装置。
【請求項１２】
前記電子ビーム電流の前記開始値は２０〜５０ｍＡの間にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記電子ビーム電流の前記開始値は２０〜５０ｍＡの間にある、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記Ｘ線検出器は前記電子ビーム源内に位置付けられる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記Ｘ線検出器は、粉末層から放出されるＸ線信号から隠れた所に位置付けられる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
前記カソード加熱電力の前記開始値は約５Ｗである、
前記所定の安全値は０．４〜０．８Ｗの間にある、又は
前記カソード加熱電力が低減される前記所定の値は０．０５Ｗのステップである、のうちの少なくとも１つである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
非一時的コンピュータ可読記憶媒体において具現化されているコンピュータ可読プログラムコード部分を有する少なくとも１つの非一時的コンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読プログラムコード部分は、
電子ビーム電流、カソード加熱粉末、グリッド電位Ｕｇ、及びカソード電位Ｕｃを所定の開始値に設定することと、
所定の値でカソード加熱電力を低減させ、且つ前記所定の電子ビーム電流を維持するためにＵｇ−Ｕｃ電位差を減少させることと、
Ｘ線検出器で電子ビーム源からのＸ線信号を検出することと、
前記検出されたＸ線信号が所定の値を超えるまで前記低減及び前記検出を繰り返すことと、
前記カソード加熱電力を前記所定の値を超えるＸ線信号をもたらした前記値から所定の値増加させ、３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって前記物品を形成する電子ビームを使用することと、
のために構成される少なくとも１つの実行可能部分を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの実行可能部分は、各層の溶融処理の間で前記カソード加熱電力を更新するように更に構成される、請求項１２に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの実行可能部分は、前記電子ビーム源から出ていない何れのＸ線信号も取り除くように更に構成される、請求項１２に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって前記物品を形成する場合に、３極電子ビーム源の寿命を延ばす方法であって、
前記３極電子ビーム源から放出される所定のＸ線信号を生成する加熱閾値を超える所定の値でカソード加熱電力を調整するステップと、
加熱閾値を超える所定の値での前記カソード加熱電力を有する前記電子ビーム源で前記３次元物品を溶融させるステップと、を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末材料の個々の層を連続的に溶融させることによる３次元物品の付加製造の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自由形状製作又は付加製造は、加工台に塗布された粉末層の選択された部分を連続的に溶融させることによって３次元物品を形成する方法である。
【０００３】
付加製造装置は、その上に３次元物品が形成されることになる加工台、粉末床の形成のための加工台上に粉末の薄い層を置くように配置される粉末ディスペンサー又は粉末分配器、粉末の溶融を生じさせるエネルギーを粉末に送る高エネルギービーム、粉末床の部分の溶融による３次元物品の断面の形成のためにエネルギービームによって粉末床にわたって放出されるエネルギーを制御する要素、及び３次元物品の連続する断面に関する情報が格納されている制御コンピュータを備え得る。３次元物品は、粉末ディスペンサーによって連続的に置かれる粉末層の連続的に形成される断面の連続的な溶融によって形成される。
【０００４】
付加製造では、短い製造時間及び最終製品の高品質が最も重要である。また重要なことは、付加製造装置の保守を可能な限り少なくすることである。カソード素子の寿命は、消耗により保守交換を必要とするものの１つである。カソード素子の寿命を延ばすことが望ましい。今日では、電子ビーム源の設定は主に手動で行われ、これは、まさに最初から及び／又はカソード素子の性能が変化していた期間の後に、寿命を短縮する設定を導入する可能性がある。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の様々な実施形態の目的は、付加製造プロセスにおける電子ビーム源の寿命を延ばす方法を提供することである。上述の目的は、本明細書に提供される特許請求の範囲に記載の特徴によって達成される。
【０００６】
本発明の様々な実施形態の第１の態様では、３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって３次元物品を形成する場合に、少なくとも１つの電子ビーム源の寿命を延ばす方法が提供され、方法は、粉末材料を加熱すること又は溶融することのうちの少なくとも１つをする電子ビームを放射する少なくとも１つの電子ビーム源を提供するステップであって、電子ビーム源はカソード、アノード、及びカソードとアノードとの間のグリッドを備える、ステップと、電子ビーム電流、カソード加熱電力、グリッド電位Ｕｇ、及びカソード電位Ｕｃを所定の開始値に設定するステップと、所定の値でカソード加熱電力を低減させ、且つ所定の電子ビーム電流を維持するためにＵｇ−Ｕｃ電位差を減少させる、ステップと、少なくとも１つのＸ線検出器で電子ビーム源から放出されるＸ線信号を検出する検出ステップと、検出されたＸ線信号が所定の値を超えるまでステップｃ及びｄ（最後の２つのステップ）を繰り返すステップと、カソード加熱電力を電子ビーム源から所定の値を超えるＸ線信号を放出させた加熱電力閾値から所定の安全値分増加させるステップと、を備える。
【０００７】
本発明の様々な実施形態の例示的な利点は、本発明が従来技術の技法よりもカソード素子の加熱電力の制御を遥かに良く行うことである。別の利点は、カソード素子が実際に使用された時間に応じて加熱電力を調整することが可能であることである。本発明の更なる別の利点は、加熱電力が様々な付加製造機械に対して個別に最適に設定され得ることである。
【０００８】
本発明の様々な例示的な実施形態では、ステップｃ〜ｄは、新しい粉末層の表面上への塗布、新しい粉末層の予熱、粉末分配、既に溶融された粉末層の後熱処理の前の表面の予熱中に、又は溶融処理中に実行される。少なくともこれらの実施形態の例示的な利点は、この方法が３次元物品の付加製造の間、並びに製造が開始される前又は製造が完了した後に、任意の所与のプロセスステップで使用され得ることである。
【０００９】
本発明の様々な例示的な実施形態では、電子ビーム電流の開始値は２０〜５０ｍＡの間にある。少なくともこれらの実施形態の例示的な利点は、この方法が付加製造中に使用されることができる任意の適切な電子ビーム電流に対して機能することである。
【００１０】
本発明の様々な例示的な実施形態では、加熱電力の更新は各層の溶融処理の間に実行される。少なくともこれらの実施形態の例示的な利点は、カソード素子の加熱電力が常に監視され、その寿命を延ばすために設定されることである。
【００１１】
本発明の様々な例示的な実施形態ではＸ線検出器を電子ビーム源に配置するステップを更に備える。少なくともこれらの実施形態の例示的な利点は、検出器が電子ビーム源から放出されるＸ線のみを受けるように配置されることである。付加製造機械において他の任意の所から放出される如何なる背景Ｘ線信号の場合においても、このようなＸ線は容易に取り除かれることができる。
【００１２】
本発明の様々な例示的実施形態では少なくとも１つのＸ線検出器を粉末層から放出されるＸ線信号から隠れた所に配置するステップを更に備える。少なくともこれらの実施形態の例示的な利点は、電子ビーム源から放出されるＸ線のみが受けられ、それによって、例えば粉末表面から放出される背景Ｘ線信号の任意のフィルタリング又は除去を削除することである。
【００１３】
本発明の様々な実施形態の別の態様では、３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって、３次元物品を形成する場合に３極電子ビーム源の寿命を延ばす方法が提供され、方法は、加熱閾値を超える所定の値でカソード加熱電力を調整するステップであって、加熱閾値は３極電子ビーム源から放出される所定のＸ線信号を生成する、ステップと、加熱閾値を超える所定の値でのカソード加熱電力を有する電子ビーム源で３次元物品を溶融させるステップと、を備える。
【００１４】
少なくともこの実施形態の例示的な利点は、３次元物品の製造が、カソード素子の寿命を可能な限り延ばすカソード素子の加熱電力を使用していることである。所定の値は、使用される安全係数に基づいて個々に設定されることができる。
【００１５】
本発明の様々な実施形態の別の態様では、３次元物品を形成するように電子ビーム源で共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって３次元物品を形成する装置における、電子ビーム源から放出されるＸ線を検出するＸ線検出器の使用が提供される。
【００１６】
本発明の様々な実施形態の別の態様では、コンピュータ上で実行されると、３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって３次元物品を形成する方法を実装するように構成及び配置されるプログラム要素が提供され、方法は、粉末材料を加熱及び／又は溶融する電子ビームを放射する少なくとも１つの電子ビーム源を提供するステップであって、電子ビーム源はカソード、アノード、及びカソードとアノードとの間のグリッドを備える、ステップと、３次元物品の形成が第１のプロセスステップにある場合、電子ビーム源を第１のモードで制御するステップと、３次元物品の形成が第２のプロセスステップにある場合、電子ビーム源を第２のモードで制御するステップと、を備え、電子ビーム源からの電子ビーム電流は、第１モードではフィードフォワードモードで制御され、電子ビーム電流は第２モードではフィードバックモードで制御される。
【００１７】
本発明の様々な実施形態の更に別の態様では、プログラム要素を格納するコンピュータ可読媒体が提供される。
【００１８】
本発明の様々な実施形態の更に別の態様では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体において具現化されるコンピュータ可読プログラムコード部分を有する少なくとも１つの非一時的コンピュータ可読記憶媒体を備える非一時的コンピュータプログラム製品が提供される。これらの実施形態では、コンピュータ可読プログラムコード部分は、３次元物品の形成が第１のプロセスステップにある場合、第１のモードで電子ビーム源を制御するように構成される実行可能部分であって、電子ビーム源は３次元物品を形成するように粉末材料の個々の層を共に加熱すること又は溶融することのうちの少なくとも１つをする電子ビームを放射し、電子ビーム源はカソード、アノード、及びカソードとアノードとの間のグリッドを備える、実行可能部分と、３次元物品の形成が第２のプロセスステップにある場合、電子ビーム源を第２のモードで制御するように構成される実行可能部分と、を備え、電子ビーム源からの電子ビーム電流は第１モードではフィードフォワードモードで制御され、電子ビーム電流は第２モードではフィードバックモードで制御される。或る実施形態では、１つの実行可能部分がこれらのステップの全てに対して利用されることができる。
【００１９】
本明細書に記述されている全ての例及び例示的な実施形態は本質的に非限定的であり、従って、本明細書に記述されている本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。更に、本明細書に記述されている利点は、特定の例示的な実施形態に関して特定されている場合であっても、必ずしもそのような限定的な方法で解釈されるべきではない。
【００２０】
本発明は、添付の図面を参照して非限定的な方法で以下に更に記述されるであろう。参照の同じ文字は、図面の幾つかの図を通して対応する同様な部分を示すために用いられている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の方法が実施されることができる電子ビーム源の例示的な実施形態を概略図で示す。
【図２】図１による電子ビーム源を有することができる３次元製品を製造する装置の例示的な実施形態を概略図で示す。
【図３】カソード電位−グリッド電位を、電子ビーム源におけるフィラメントの異なる放射率に対して電子ビーム電流の関数として、示す。
【図４】様々な実施形態による例示的なシステム１０２０のブロック図である。
【図５Ａ】様々な実施形態によるサーバ１２００の概略ブロック図である。
【図５Ｂ】様々な実施形態による例示的なモバイルデバイス１３００の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ここで、本発明の様々な実施形態が、本発明の幾つかの、しかし全てではない、実施形態が示されている添付の図面を参照して、以下でより十分に記述されるであろう。実際、本発明の実施形態は、多くの様々な形態で具体化されることができ、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用される法的要件を満たそうとするために提供される。別に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が関係する当業者によって一般に知られ理解されるのと同じ意味を有する。用語「又は」は、別に指示がない限り、本明細書では、代替的及び接続的意味で使用される。同様の番号は全体を通して同様の要素を指す。
【００２３】
更に、本発明の理解を容易にするために、幾つかの用語が以下に定義される。本明細書で定義される用語は、本発明に関連する分野における当業者によって一般的に理解される意味を有する。不定冠詞（「ａ」、「ａｎ」）及び冠詞（「ｔｈｅ」）のような用語は、単数のエンティティのみを指すことを意図するものではなく、特定の例が例示のために使用されることができる一般的なクラスを含む。本明細書における専門用語は本発明の特定の実施形態を記述するために使用されているが、特許請求の範囲に記載されている場合を除き、それらの使用は本発明の範囲を限定しない。
【００２４】
本明細書で使用される「３次元構造体」などの用語は、一般に、特定の目的のために使用されることが意図されている、計画された又は実際に製造された（例えば、構造材料又は材料群の）３次元構造体を指す。このような構造体などは、例えば、３次元ＣＡＤシステムを用いて設計されることができる。
【００２５】
本明細書の様々な実施形態において使用される用語「電子ビーム」は任意の荷電粒子ビームを指す。荷電粒子ビーム源は、電子銃、線形加速器などを含むことができる。
【００２６】
図２は、本発明による独創的な方法が実装されることができる自由形状製作又は付加製造装置２１の実施形態を示す。
【００２７】
装置２１は、電子ビーム銃６、偏向コイル７、２つの粉末ホッパー４、１４、造形台２、造形タンク１０、粉末分配器２８、粉末床５、及び真空チャンバ２０を備える。
【００２８】
真空チャンバ２０は真空システムを介して真空環境を維持することができ、このシステムは、ターボ分子ポンプ、スクロールポンプ、イオンポンプ、及び１つ又は複数のバルブを備えることができ、これらは、当業者に良く知られており、更なる説明を必要としない。真空システムは制御ユニット８によって制御される。
【００２９】
電子ビーム銃６は、粉末の予熱、造形台２上に提供されている粉末材料の溶解もしくは溶融、又は既に溶融した粉末材料の後熱処理のために使用される電子ビームを生成している。電子ビーム銃６の少なくとも一部は真空チャンバ２０内に設けられることができる。制御ユニット８は、電子ビーム銃６から放射される電子ビームを制御及び管理するために使用されることができる。少なくとも１つの集束コイル（図示せず）、少なくとも１つの偏向コイル７、非点補正用の任意選択のコイル（図示せず）、及び電子ビーム電源（図示せず）が制御ユニット８に電気的に接続されることができる。本発明の実施形態では、電子ビーム銃６は、約１５〜６０ｋＶの加速電圧及び３〜１０ｋＷの範囲のビーム出力を有する集束可能な電子ビームを生成することができる。真空チャンバ内の圧力は、エネルギービームで粉末層を層ごとに溶融させることによって３次元物品を造形している場合、１０−３ｍｂａｒ以下とすることができる。
【００３０】
粉末ホッパー４、１４は、造形タンク１０内の造形台２上に供給される粉末材料を備える。粉末材料は、例えば、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレススチール、Ｃｏ−Ｃｒ合金、ニッケル基超合金などの純粋な金属又は金属合金とすることができる。
【００３１】
粉末分配器２８は粉末材料の薄い層を造形台２上に置くように準備される。加工サイクルの間、造形台２は真空チャンバ内の固定点に対して連続的に降下されることができる。この移動を可能にするために、造形台２は、本発明の１つの実施形態では、垂直方向、すなわち矢印Ｐで示す方向に移動可能に配置される。これは、造形台２が必要な厚さの第１の粉末材料層が置かれている初期位置で開始することを意味する。造形台２を下げる手段は、例えば、ギヤ、調整ネジなどを備えているサーボエンジンを介してとすることができる。サーボエンジンは制御ユニット８に接続されることができる。
【００３２】
電子ビームは、３次元物品３の第１の断面を形成するために第１の粉末層を選択された位置において溶融させるように、造形台２上に向けられることができる。ビームは制御ユニット８によって与えられる命令によって造形台２上に向けられる。制御ユニット８には、どのように３次元物品の各層の電子ビームを制御するかに対する命令が格納されている。３次元物品３の第１の層は、粉末床５内の又は任意選択的の開始板１６上の、取り外し可能とすることができる造形台２上に造形されることができる。開始板１６は、直接造形台２上に又は造形台２上に設けられている粉末床５の上に配置されることができる。
【００３３】
第１の層が完成した後、すなわち３次元物品の第１の層を作るための粉末材料の溶融後、第２の粉末層が造形台２上に供給される。第２の層の厚さは、造形台が第１の層が造形された位置に対して降下される距離によって決定されることができる。第２の粉末層は、様々な実施形態において、前の層と同じ方法に従って分配される。しかしながら同じ付加製造機械において、加工台上への粉末を分配する代替の方法が存在する可能性がある。例えば、第１の層が第１の粉末分配器２８を介して提供され、第２の層が別の粉末分配器によって提供されることができる。粉末分配器の設計は制御ユニット８からの命令によって自動的に変更される。単一のレーキシステムの形態での粉末分配器２８、すなわち、１つのレーキが左側粉末ホッパー４と右側粉末ホッパー１４との両方から落下された粉末を捕捉している、そのようなレーキは設計を変更することができる。
【００３４】
造形台上に第２の粉末層を分配した後、エネルギービームは、３次元物品の第２の断面を形成するために第２の粉末層を選択された位置で溶融させるように、加工台上に向けられる。第２の層における溶融部分は第１の層の溶融部分に結合されることができる。第１層及び第２層の溶融部分は、最上層における粉末を溶解するだけでなく、最上層の直下の層の少なくとも厚さの一部をも再溶解することによって、共に溶解されることができる。
【００３５】
時には、電子が粉末床５に当たる時に粉末内に生成される電荷分布を考慮する必要がある場合がある。電荷分布密度は以下のパラメータ：ビーム電流、（加速電圧によって与えられる）電子速度、ビーム走査速度、粉末材料、及び粉末の導電率、すなわち主として粉末粒子間の導電率、に依存する。後者は、同様に、温度、焼結度、及び粉末粒サイズ／サイズ分布などの非限定的な例のような幾つかのパラメータの関数である。
【００３６】
従って、所与の粉末、すなわち一定の粒子サイズ分布を有する一定の材料の粉末、及び所与の加速電圧に対して、ビーム電流（ひいてはビーム出力）及びビーム走査速度を変化させることによって、電荷分布に影響を与えることが可能である。
【００３７】
制御された方法でこれらのパラメータを変化させることによって、粉末の導電率を、粉末の温度を上昇させることによって徐々に増加させることができる。高い温度を有する粉末はかなりのより高い導電率を得るが、これは、電荷が迅速に広い領域に拡散することができるので、電荷分布のより低い密度をもたらす。この効果は、粉末が予熱処理中にわずかに焼結されることが可能である場合に、強化される。導電率が十分に高くなると、粉末は、所定の値のビーム電流及びビーム走査速度で共に溶融される、すなわち融解又は完全に焼結されることができる。
【００３８】
図１は本発明の方法を実施することができる電子ビーム源の例示的な実施形態を概略図で示す。電子ビーム源１００はカソード１０２、グリッド１０４、及びアノード１０６を備える。負の電位にあるカソード１０２で放射される電子はアノード１０６及び最終的にはターゲット表面１１８に向けて加速される。グリッド１０４はカソード１０２から所定の距離に設定される。カソード１０２はカソードを加熱させることができる加熱電力が提供されることができ、そうすると、カソード１０２は熱電子放出によって電子を放出する。加熱電力は、六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）カソード素子に対して典型的には約５Ｗである。
【００３９】
加速器電圧１６０が、カソードとアノード１０６との間に供給される。加速器電圧１６０は、カソード１０２から放射された電子をアノード１０６に向かって加速させ、従って電子ビーム１２０を形成する。電子ビーム１２０は、付加製造プロセスにおける粉末層とすることができる基板表面１１８に衝突することができる。電子ビームを導き電子ビームの焦点を合わせるために、少なくとも１つの集束コイル及び少なくとも１つの偏向コイルが更に配置されることができる。
【００４０】
電子ビーム源１００において、グリッド１０４はカソード１０２とアノード１０６との間に設けられる。グリッド１０４は開口部を有するプレートとして配置されることができる。開口部はカソード１０２と位置合わせされることができる。グリッド１０４における開口部のサイズは、グリッド１０４の位置における電子ビーム１２０の断面に対応することができる。
【００４１】
グリッド電圧１８０は、グリッド１０４とカソード１０２との間に供給されることができ、負の阻止電圧と全電力電圧との間で調整されることができるので、０〜最大電子ビーム電流の間の電子ビーム電流を調整することができる。図１では、カソード１０２は、−２０ｋＶ〜−１００ｋＶの負の電位Ｕｃが供給されることができる。加速器電圧１６０の第１の接続点１１０及びグリッド電圧１８０の第１の接続点１１４は、−２０ｋＶ〜−１００ｋＶの同じ電位に固定されることができる。加速器電圧１６０の第２の接続点１０８は接地電位が供給されることができる。グリッド電圧１８０の第２の接続点１１２は、負の阻止電圧と全電力電圧との間で変化されることができる。第２の制御ユニット１５０は、電子ビーム電流を所望の値に調整するために、グリッド電圧の第２の接続点１１２上の負電位Ｕｇを制御していることができる。第２の制御ユニット１５０は、制御ユニット８に関連して物理的に別個の制御ユニットとするか又は制御ユニット８に完全に統合されることができる。
【００４２】
ターゲット表面１１８は接地電位又は正電位に設定されることができる。電子ビーム源１００は実際の電子ビーム電流を検出する手段１７０を備えることもできる。ターゲット表面上の電子ビーム電流を検出する例示的な手段は、図１のボックス１７０で示される加速器電圧１６０を供給する高電圧源の実際の負荷を検出することとすることができる。これは、第１の接続点と第２の接続点、それぞれ１１０と１０８、との間を通過する電子ビームを単に測定することによってなされることができる。カソードが−６０ｋＶの固定負電圧が供給される場合、負の阻止電圧は約−６１ｋＶである。すなわち、グリッド１０４によって電子を阻止するために、グリッド電圧の第２接続点１１２は−６１ｋＶに設定され、第１接続点１１４は−６０ｋＶに設定される。第２の接続点１１２における負の阻止電圧を減少させ始めると、カソードから放射された電子の一部はグリッド１０４を通過することができるであろう。この例示的な実施形態では、グリッド電圧を−６１ｋＶから−６０ｋＶまで変化させることにより、カソードが−６０ｋＶの固定負電位が供給される場合、電子ビーム電流は０ｍＡから最大電子ビーム電流まで変わることができ、最大電子ビーム電流は、カソードの所定のサイズ及び形状並びにグリッド１０４における開口部の所定のサイズ及び形状に対して２５ｍＡとすることができる。他の加速器電圧並びに／又はカソードの他のサイズ、形状、及び放射率、並びに／又はグリッドにおける開口部の他のサイズ及び形状は、例示された２５ｍＡよりも高く又は低くするように最大電子ビーム電流に影響を及ぼす可能性がある。
【００４３】
図３は、フィラメントの異なる放射率に対して電子ビーム電流の関数としてグリッド電位−カソード電位を示す。グリッド電圧１８０が十分に高い負電位である場合、すなわち、接続点１１２上の電位が接続点１１４上の負電位と比較して十分な負電位（負の阻止電位）が供給される場合、カソード１０２から放出される電子はグリッド１０４上の負の電位によって阻止され（退けられ）、グリッド１０４における開口部を通過する電子はない結果となる。このような場合には、我々は図３におけるグラフの最も左の位置、すなわちゼロ電子ビーム電流にいる。カソード１０２とグリッド１０４との間の電位差が減少するにつれて、電子ビーム電流は増加している、すなわち、我々は図３におけるグラフの右に移動している。ＵＣはカソード電位を表し、ＵＧはグリッド電位を表す。
【００４４】
様々な温度でのカソード１０２は様々な量の電子を出することができる。図３には、４つの異なるグラフ３１０、３２０、３３０、及び３４０が示されている。第１のグラフ３１０は第１の温度でのカソードを表すことができる。第２のグラフ３２０は第２の温度でのカソードを表すことができる。第３のグラフ３３０は第３の温度でのカソードを表すことができる。第４のグラフ３１０は第４の温度でのカソードを表すことができる。第１の温度＜第２の温度＜第３の温度＜第４の温度。特に、カソードの温度は放出する電子の数に影響を与える唯一のパラメータではない可能性がある。カソードが使用される場合、その電子の放射率は図３に示されるのと同様に変化することができる。未使用のカソードはグラフ３４０によって表されることができる。カソード１０２がより多く使用されるほど、グラフの最後の部分は左にシフトされる。カソードの温度変化と使用の程度との組み合わせは、図３における様々なグラフによって表されることもできる。すなわち比較的低温の及びよく使用されたカソードに対して、最後の部分は左にシフトされ、比較的高温の及び新しいカソードに対して、グラフは右にシフトされるであろう。
【００４５】
図３におけるグラフは、所定の数の異なるＵＧ−ＵＣ電位を印加し、ＵＧ−ＵＣ電位に対して生じる電子ビーム電流を測定することによって定義されることができる。グラフは、数式、例えばグラフに適合する多項式、によって近似されることができる。
【００４６】
本発明はカソード素子の寿命をどのように延ばすかである。過剰な量の加熱電力を供給する場合、カソード素子の寿命は著しく短縮される。本発明は、電子ビーム源の電子ビーム電流範囲に影響を与えることなく、カソード素子の許容可能な最低加熱電力をどのように決定するかについてである。図３を見ると、３１０’、３２０’、３３０’で示される特定の電子ビーム電流に対してＵｃ−Ｕｇが突然変化し始めるところを決定する必要がある。電子ビームが電子ビーム源の内部構造に衝突すると、Ｘ線が瞬時に生成されるので、それは、電子ビーム源内の正しくない電子ビーム経路を測る非常に良い尺度である。極めて少量の電子ビームが検出可能なＸ線信号を生成するために必要である。
【００４７】
明瞭にする目的で、上記及び本明細書を通じて参照される電子ビーム源の内部構造は、グリッドプレート、電子ビーム源の最後／最終構成要素として配置された電子管、又は電子ビーム源のなんらかの構成要素であり得ることに留意されたい。
【００４８】
アイディアは、電子ビーム源から放出されるＸ線を検出するために電子ビーム源に設けられるＸ線検出器１９０を使用することである。明らかに、電子ビームが基板１１８に当たるとＸ線が生成されるが、Ｘ線検出器はＸ線から隠れており、及び／又は、基板から放出されるＸ線は、既知の背景Ｘ線雑音を生じるだけで、検出器１９０が検出したＸ線信号から除去され得る。
【００４９】
第１のステップにおいて、電子ビーム源は、所定のグリッド電位Ｕｇ及び所定のカソード電位Ｕｃと共に所定のカソード憎悪電力を使用して所定の電子ビーム電流に設定される。カソード電位は、カソード素子の加熱電力の決定の間一定に保たれることができる。Ｘ線信号はＸ線検出器１９０によって検出される。Ｘ線信号が所定の値よりも低い場合、カソード加熱電力は、所定の加熱電力ステップ分低減されることができる。加熱電力が低減される場合、電子ビーム電流を一定に保つために、Ｕｃ−Ｕｇ電位は低減される必要がある。加熱電力ステップは、例えば０．０５Ｗとすることができる。Ｘ線検出器は再びＸ線信号を検出している。Ｘ線信号が依然として所定の値よりも低い場合、加熱電力の更なる低減がＵｃ−Ｕｇ電位の新たな低減と共に実行され、更に新しいＸ線測定が行われる。しかし、Ｘ線信号が所定の値を超えている場合、それは、加熱電力が所定の電子ビーム電流を生成するのには低すぎることを意味する。加熱電力が低減されるにつれて、Ｕｃ−Ｕｇ電位も一定の電子ビーム電流を維持するために低減される。或る点で、Ｕｃ−Ｕｇ電位は非常に低く、カソード素子からの電子放射が電子ビーム源内の内部要素に衝突し、それによりＸ線放射を生成するであろう。比較的「低温の」カソード素子による比較的低いグリッド電位は、基板に向かう方向の電子放射だけでなく、電子ビーム源内の内部要素に衝突する電子放射をももたらすであろう。
【００５０】
検出器１９０によって検出されたＸ線は主に電子ビーム源自体から放出される。これは、電子ビームが電子ビーム源を離れる前に、電子ビームが電子ビーム源の内部構造に衝突することを意味する。１つ又は複数の検出器が使用されることができる。検出器は電子ビーム源の特定の領域からのＸ線信号を受信するように配置されることができる。電子ビーム源の全てが検出されるべきである場合、複数のＸ線検出器が必要とされる可能性がある。
【００５１】
加熱電力の開始値が、Ｘ線が検出されるべきでないことが経験的に知られている安全な区間内に採られる場合、電子ビームの全てが内部構造に衝突する危険性は低減及び／又は排除される。例示された実施形態では、約３００Ｖ以上のＵｃ−Ｕｇ及び５ｗを超える加熱電力は、六ホウ化ランタンカソード素子に対して良好な出発点であることができる。加熱電力が、離間が十分狭い所定のステップ分低減される場合、該方法は、電子ビーム源の内部構造への電子ビームの完全な衝撃を防止するであろう。これはカソード素子の汚染を低減し、それによってその寿命を更に拡大することができる。
【００５２】
使用される一定の電子ビーム電流は付加製造プロセスで使用される最大電流とすることができる。加熱電力が最大電子ビーム電流に対して所定のレベルを超えるＸ線放射を生じさせないように決められるならば、最大電子ビーム電流より低い電子ビーム電流も、そのレベルを超えるＸ線放射を生成しないことになる。
【００５３】
所定の安全値が加熱電力閾値に加えられ、この加熱電力閾値は所定の値を超えるＸ線信号をもたらした。
【００５４】
Ｘ線測定は３次元物品の付加製造を始める前に行われることができる。Ｘ線測定は、造形中に粉末材料を予熱する間に又は造形中に既に溶融した材料の後熱処理の間に行われることもできる。別の例示的な実施形態では、Ｘ線測定は粉末分配中に行われる。電子ビーム源から放出されるＸ線は溶融処理の間に検出されることもできる。
【００５５】
電子ビーム源のカソード素子の加熱電力の使用可能な範囲は、以下のように定義されることができる。範囲の最低値は、電子ビーム源から所定の値より低いＸ線信号を生成する所与の電子ビーム電流に対するカソード素子の加熱電力とすることができる。所定の値は０．０００１ｍＳｖとすることができる。上限は任意に選択されることができる。ただし、最低値を超える加熱電力が高くなるほど、カソード素子の寿命は短くなる。
【００５６】
カソード素子消耗の兆候は、以前のカソード加熱電力設定からの過大な偏差とすることができる。これは、加熱電力が前回の加熱電力設定の所定の割合を超えて増加される場合、カソード素子が交換される必要があるという、付加製造機械のオペレータに対する警告として使用されることができる。例示的な実施形態では、交換される必要がなく加熱電力が前の設定から増加されることができる最大値は０．３Ｗとすることができる。
【００５７】
電子ビームが基板に垂直に衝突するために曲げられる構成において、すなわち、電子ビーム源から放出される電子ビームが基板表面１１８から９０度異なる角度の方向に進んでいる場合において。電子ビーム偏向コイルを含む電子ビーム源から放出されるＸ線は、良好な又は劣悪な電子ビーム経路の尺度とすることができる。Ｘ線信号は、電子ビームが電子ビーム源を離れる前に電子ビーム源の内部構造に衝突する電子ビームの兆候である可能性がある。
【００５８】
電子ビーム電流の開始値は２０〜５０ｍＡとすることができる。
【００５９】
加熱電力の更新は３次元物品の製造中に定期的に実行されることができる。例示的な実施形態では、加熱電力の更新は、例えば５分の定期的な時間間隔で実行されることができる。他の実施形態では、更新は、粉末の分配、所定の温度区間に達するための粉末材料の予熱、又は３次元物品の温度を所定の温度区間内に維持するために既に溶融された粉末材料の後熱処理などの特定のプロセスステップでのみ実行される。
【００６０】
例示的な実施形態では、加熱電力は０．０５Ｗのステップで低減される。より大きいステップは、過量の電子ビームが内部構造に衝突し、望ましくない汚染とカソード素子の寿命の短縮を引き起こす危険性をもたらす可能性がある。小さすぎるステップは、使用する加熱電力を知る前にあまりにも多くの時間を必要とする可能性がある。
【００６１】
例示的な実施形態では、３極電子ビーム源は、３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって３次元物品を形成するために使用されることができる。３極電子ビーム源は、アノード、カソード、及びグリッドを備える。カソード加熱電力は加熱閾値を超える所定の値に維持され、加熱閾値は３極電子ビーム源から放出される所定のＸ線信号を生成する。３次元物品は、加熱閾値を超える所定の値に維持されるカソード加熱電力を使用して溶融されることができる。
【００６２】
本発明の別の態様では、コンピュータ上で実行されると、３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって３次元物品を形成する方法を実装するように構成されるプログラム要素が提供され、方法は、粉末材料を加熱及び／又は溶融させる電子ビームを放射する少なくとも１つの電子ビーム源を提供するステップであって、電子ビーム源はカソード、アノード、及びカソードとアノードとの間のグリッドを備える、ステップと、３次元物品の形成が第１のプロセスステップにある場合、電子ビーム源を第１のモードで制御するステップと、３次元物品の形成が第２のプロセスステップにある場合、電子ビーム源を第２のモードで制御するステップと、のステップを備え、電子ビーム源からの電子ビーム電流は第１モードではフィードフォワードモードで制御され、電子ビーム電流は第２モードではフィードバックモードで制御される。プログラムはコンピュータ可読記憶媒体にインストールされることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、制御ユニット８、制御ユニット１５０、又は別の独立した別個の制御ユニットとすることができる。その中に具現化されているコンピュータ可読プログラムコード部分を備えることができるコンピュータ可読記憶媒体及びプログラム要素は、非一時的コンピュータプログラム製品内に更に含まれることができる。次に、これらの特徴及び構成に関する更なる詳細が以下に提供される。
【００６３】
述べたように、本発明の様々な実施形態は非一時的なコンピュータプログラム製品を含む様々な方法で実装されることができる。コンピュータプログラム製品は、アプリケーション、プログラム、プログラムモジュール、スクリプト、ソースコード、プログラムコード、オブジェクトコード、バイトコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、機械コード、実行可能命令、及び／又は同様なもの（本明細書では、実行可能命令、実行のための命令、プログラムコード、及び／又は本明細書で交換可能に使用される同様の用語とも呼ばれる）を格納する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。そのような非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は（揮発性及び不揮発性媒体を含む）全てのコンピュータ可読媒体を含む。
【００６４】
一実施形態では、不揮発性コンピュータ可読記憶媒体は、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートストレージ（ＳＳＳ：ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ  ｓｔｏｒａｇｅ）（例えば、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートカード（ＳＳＣ：ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｃａｒｄ）、ソリッドステートモジュール（ＳＳＭ：ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｍｏｄｕｌｅ））、エンタープライズフラッシュドライブ、磁気テープ、又は任意の他の非一時的磁気媒体、及び／あるいは同様なものを含むことができる。不揮発性のコンピュータ可読記憶媒体は、パンチカード、紙テープ、光学マークシート（又は、穴もしくは他の光学的に認識可能な証印のパターンを有する任意の他の物理的媒体）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ：ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ  ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、書き換え可能なコンパクトディスクコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ：ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ  ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ−ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  ｄｉｓｃ）、ブルーレイディスク（ＢＤ：Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  ｄｉｓｃ）、他の任意の非一時的光学媒体、及び／又は同様のものを含むこともできる。このような不揮発性コンピュータ可読記憶媒体は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ：ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（例えば、シリアル、ＮＡＮＤ、ＮＯＲ、及び／又は同様なもの）、マルチメディアメモリカード（ＭＭＣ：ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｍｅｍｏｒｙ  ｃａｒｄ）、セキュアデジタル（ＳＤ：ｓｅｃｕｒｅ  ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、スマートメディアカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）（ＣＦ：ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ）カード、メモリスティック、及び／又は同様なものも含む。更に、不揮発性のコンピュータ可読記憶媒体は、導電性ブリッジングランダムアクセスメモリ（ＣＢＲＡＭ：ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ−ｂｒｉｄｇｉｎｇ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、相変化ランダムアクセスメモリ（ＰＲＡＭ：ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦｅＲＡＭ：ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ：ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ  ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ：ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、抵抗ランダムアクセスメモリ（ＲＲＡＭ（登録商標）：ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、シリコン酸化物−窒化酸化物−シリコンメモリ（ＳＯＮＯＳ：Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｏｘｉｄｅ−Ｎｉｔｒｉｄｅ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｍｅｍｏｒｙ）、浮遊接合ゲートランダムアクセスメモリ（ＦＪＧ  ＲＡＭ：Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｏｘｉｄｅ−Ｎｉｔｒｉｄｅ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｍｅｍｏｒｙ）、ミリピードメモリ、レーストラックメモリ、及び／又は同様のものも含むことができる。
【００６５】
一実施形態では、揮発性コンピュータ可読記憶媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ：ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ：ｓｔａｔｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、高速ページモードダイナミックランダムアクセスメモリ（ＦＰＭ  ＤＲＡＭ：ｆａｓｔ  ｐａｇｅ  ｍｏｄｅ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、拡張データ出力ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＥＤＯ  ＤＲＡＭ：ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ｄａｔａ−ｏｕｔ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ：ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ダブルデータレート同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ：ｄｏｕｂｌｅ  ｄａｔａ  ｒａｔｅ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ダブルデータレートタイプ２同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ２  ＳＤＲＡＭ：ｄｏｕｂｌｅ  ｄａｔａ  ｒａｔｅ  ｔｙｐｅ  ｔｗｏ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ダブルデータレートタイプ３同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ３  ＳＤＲＡＭ：ｄｏｕｂｌｅ  ｄａｔａ  ｒａｔｅ  ｔｙｐｅ  ｔｈｒｅｅ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ラムバスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ：Ｒａｍｂｕｓ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ツイントランジスタＲＡＭ（ＴＴＲＡＭ：Ｔｗｉｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ＲＡＭ）、サイリスタＲＡＭ（Ｔ−ＲＡＭ：Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ  ＲＡＭ）、ゼロキャパシタ（Ｚ−ＲＡＭ：Ｚｅｒｏ−ｃａｐａｃｉｔｏｒ）、ラムバスインラインメモリモジュール（ＲＩＭＭ：Ｒａｍｂｕｓ  ｉｎｌｉｎｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ｍｏｄｕｌｅ）、デュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ：ｄｕａｌ  ｉｎ−ｌｉｎｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ｍｏｄｕｌｅ）、シングルインラインメモリモジュール（ＳＩＭＭ：ｓｉｎｇｌｅ  ｉｎ−ｌｉｎｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ｍｏｄｕｌｅ）、ビデオランダムアクセスメモリ（ＶＲＡＭ：ｖｉｄｅｏ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、（様々なレベルを含む）キャッシュメモリ、フラッシュメモリ、レジスタメモリ、及び／又は同様なものを含むことができる。実施形態がコンピュータ可読記憶媒体を使用するように記載されている場合、他のタイプのコンピュータ可読記憶媒体が、上記のコンピュータ可読記憶媒体の代わりに使用されるか又はそれに加えて使用されることができることが理解されるであろう。
【００６６】
当然のことながら、本発明の様々な実施形態は、本明細書の他の場所で記述されているように、方法、装置、システム、コンピューティングデバイス、コンピューティングエンティティ、及び／又は同様なものとして実装されることもできる。従って、本発明の実施形態は、一定のステップ又は動作を実行するためにコンピュータ可読記憶媒体に格納されている命令を実行する装置、システム、コンピューティングデバイス、コンピューティングエンティティ、及び／又は同様なものの形態を取ることができる。ただし、本発明の実施形態は、一定のステップ又は動作を実行する全てがハードウェアの実施形態の方式を取ることもできる。
【００６７】
様々な実施形態が、装置、方法、システム、及びコンピュータプログラム製品のブロック図及びフローチャート図を参照して以下に記述される。従って、ブロック図及びフローチャート図の各ブロックは、実行のためにコンピュータ可読記憶媒体上の命令、動作、ステップ、及び交換可能に使用される同様の用語（例えば、実行可能命令、実行のための命令、プログラムコード、及び／又は同様なもの）を実行するコンピュータプログラム製品、全てがハードウェアの実施形態、ハードウェアとコンピュータプログラム製品との組み合わせ、並びに／あるいは装置、システム、コンピューティングデバイス、コンピューティングエンティティ、及び／又は同様なものの形態で実装され得ることを理解されたい。例えば、コードの取り出し、ロード、及び実行は、１度に１命令が取り出され、ロードされ、実行されるように、順次実行されることができる。幾つかの例示的な実施形態では、取り出し、ロード、及び／又は実行は、複数の命令が共に検索、ロード、及び／又は実行されるように、並列に実行されることができる。従って、そのような実施形態は、ブロック図及びフローチャートの図に示されるステップ又は動作を実行する特別に構成された機械を作り出すことができる。従って、ブロック図及びフローチャート図は、指定された命令、動作、又はステップを実行する実施形態の様々な組み合わせをサポートする。
【００６８】
フローチャートブロック又はブロック群に指定された機能を実装するコンピュータ可読命令を含む、コンピュータ可読メモリに格納された命令が製造の物品を製造するように特定の方法で機能するために、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置に指示することができるコンピュータプログラム命令が、コンピュータ可読メモリに格納されることもできる。コンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行する命令が、フローチャートブロック又はブロック群に指定される機能を実施する動作を提供するように、コンピュータで実施される処理を生成するためにコンピュータ又は他のプログラマブル装置上で一連の動作ステップを実行させるために、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置にロードされることもできる。
【００６９】
従って、ブロック図及びフローチャート図のブロックは、指定された機能を実行する様々な組み合わせ、指定された機能を実行する動作の組み合わせ、及び指定された機能を実行するプログラム命令をサポートする。また、ブロック図及びフローチャート図の各ブロック並びにブロック図及びフローチャート図におけるブロックの組み合わせは、特定の機能又は動作を実行する専用のハードウェアベースのコンピュータシステム又は専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせによって実装されることができるであろうことが理解されるべきである。
【００７０】
図４は本発明の様々な実施形態と共に使用されることができる例示的なシステム１０２０のブロック図である。少なくとも図示された実施形態では、システム１０２０は、１つ又は複数の中央コンピューティングデバイス１１１０、１つ又は複数の分散コンピューティングデバイス１１２０、及び１つ又は複数の分散ハンドヘルドデバイス又はモバイルデバイス１３００を含むことができ、それらの全ては、１つ又は複数のネットワーク１１３０を介して中央サーバ１２００（又は制御ユニット）と通信するように構成される。図４は様々なシステムエンティティを別個のスタンドアロンエンティティとして示しているが、様々な実施形態はこの特定のアーキテクチャに限定されない。
【００７１】
本発明の様々な実施形態によれば、１つ又は複数のネットワーク１１３０は、多数の第２世代（２Ｇ：ｓｅｃｏｎｄ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、２．５Ｇ、第３世代（３Ｇ：ｔｈｉｒｄ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、及び／又は第４世代（４Ｇ：ｆｏｕｒｔｈ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）移動通信プロトコル、又は同様のもののうちの何れか１つ又は複数に準拠する通信をサポートする能力を有し得る。より具体的には、１つ又は複数のネットワーク１１３０は、２Ｇ無線通信プロトコルＩＳ−１３６（ＴＤＭＡ）、ＧＳＭ（登録商標）、及びＩＳ−９５（ＣＤＭＡ）に準拠する通信をサポートする能力を有し得る。また、例えば、１つ又は複数のネットワーク１１３０は、２．５Ｇ無線通信プロトコルＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ＧＳＭ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）又は同様のものに準拠する通信をサポートする能力を有し得る。更に、例えば、１つ又は複数のネットワーク１１３０は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ（登録商標）：Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線アクセス技術を使用するユニバーサル移動電話システム（ＵＭＴＳ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワークなどの３Ｇ無線通信プロトコルに準拠する通信をサポートする能力を有し得る。幾つかの狭帯域ＡＭＰＳ（ＮＡＭＰＳ：ｎａｒｒｏｗ−ｂａｎｄ  ＡＭＰＳ）並びにＴＡＣＳネットワークは、本発明の実施形態から恩恵を受けることもでき、デュアル又はより高次のモードの移動局（例えば、デジタル／アナログ又はＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ／アナログ電話機）も恩恵を受けるはずである。更に別の例として、システム５の構成要素の各々は、例えば無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線（ＩｒＤＡ）、又は有線又は無線パーソナルエリアネットワーク（「ＰＡＮ」：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」：Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、メトロポリタンエリアネットワーク（「ＭＡＮ：Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ」）、ワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」：Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、又は同様のものを含む多数の異なる有線又は無線ネットワーキング技術のうちの何れかのような技術に準拠して互いに通信するように構成されることができる。
【００７２】
デバイス１１１０〜１３００は、図４において、同じネットワーク１１３０を介して互いに通信するように示されているが、これらのデバイスは、複数の別個のネットワークにわたって同様に通信することができる。
【００７３】
一実施形態によれば、分散型デバイス１１１０、１１２０、及び／又は１３００は、サーバ１２００からデータを受信することに加えて、それら自身でデータを収集及び送信するように更に構成されることができる。様々な実施形態において、デバイス１１１０、１１２０、及び／又は１３００は、キーパッド、タッチパッド、バーコードスキャナ、無線周波数識別（ＲＦＩＤ：ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）リーダー、インタフェースカード（例えば、モデムなど）又は受信機などの１つ又は複数の入力ユニット又はデバイスを介してデータを受信することができる可能性がある。デバイス１１１０、１１２０、及び／又は１３００は更に、１つ又は複数の揮発性又は不揮発性メモリモジュールにデータを格納し、１つ又は複数の出力ユニット又はデバイスを介して、例えば、デバイスを操作するユーザにデータを出力することによって又は例えば１つ又は複数のネットワーク１１３０を介してデータを送信することによって、データを出力する能力を有し得る。
【００７４】
様々な実施形態では、サーバ１２００は、本明細書でより具体的に示され記述されるものを含む、本発明の様々な実施形態による１つ又は複数の機能を実行する様々なシステムを含む。ただし、サーバ１２００は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、１つ又は複数の同様の機能を実行する様々な代替デバイスを含むことができることを理解されたい。例えば、一定の実施形態では、サーバ１２００の少なくとも一部は、特定のアプリケーションに対して望ましい可能性があるように、分散型デバイス１１１０、１１２０及び／又はハンドヘルド型デバイスもしくはモバイルデバイス１３００上に配置されることができる。以下に更に詳細に記述されるであろうように、少なくとも１つの実施形態では、ハンドヘルド又はモバイルデバイス１３００は、サーバ１２００と通信するためのユーザインタフェースを提供するように構成されることができる１つ又は複数のモバイルアプリケーション１３３０を含むことができ、それらの全ては同様に以下に更に詳細に記述されるであろう。
【００７５】
図５Ａは様々な実施形態によるサーバ１２００の概略図である。サーバ１２００は、システムインタフェース又はバス１２３５を介してサーバ内の他の要素と通信するプロセッサ１２３０を含む。また、サーバ１２００には、データを受信し表示する表示／入力デバイス１２５０が含まれる。この表示／入力装置１２５０は、例えば、モニタと組み合わせて使用されるキーボード又はポインティングデバイスとすることができる。サーバ１２００は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１２２６及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２２２の両方を好ましくは含むメモリ１２２０を更に含む。サーバのＲＯＭ１２２６は、サーバ１２００内の要素間で情報を転送するのを助ける基本ルーチンを含む基本入出力システム１２２４（ＢＩＯＳ：ｂａｓｉｃ  ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ  ｓｙｓｔｅｍ）を格納するように使用される。様々なＲＯＭ及びＲＡＭ構成は本明細書において以前に記述されている。
【００７６】
更に、サーバ１２００は、ハードディスク、リムーバブル磁気ディスク、又はＣＤ−ＲＯＭディスクなどの様々なコンピュータ可読媒体上に情報を格納するために、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、ＣＤＲＯＭドライブ、又は光ディスクドライブなどの少なくとも１つの記憶デバイス又はプログラム記憶デバイス２１０を含む。当業者には理解されるであろうように、これらの記憶デバイス１２１０の各々は適切なインタフェースによってシステムバス１２３５に接続される。記憶デバイス１２１０及びそれらの関連付けられているコンピュータ可読媒体は、パーソナルコンピュータ用の不揮発性記憶デバイスを提供する。当業者には理解されるであろうように、上記のコンピュータ可読媒体は、当技術分野で知られている他の任意のタイプのコンピュータ可読媒体によって置き換えられることができるであろう。そのような媒体は、例えば、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、及びベルヌーイカートリッジを含む。
【００７７】
図示されていないが、実施形態によれば、サーバ１２００の記憶デバイス１２１０及び／又はメモリは、サーバ１２００によってアクセスされることができる履歴及び／又は現在の配信データ並びに配信条件を格納することができるデータ記憶デバイスの機能を更に提供することができる。その際、記憶デバイス１２１０は１つ又は複数のデータベースを備えることができる。用語「データベース」は、リレーショナルデータベース、階層データベース、又はネットワークデータベースなどを介してコンピュータシステムに格納されているレコード又はデータの構造化された収集物を指し、従って、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【００７８】
例えば、プロセッサ１２３０によって実行可能な１つ又は複数のコンピュータ可読プログラムコード部分を備える多数のプログラムモジュール（例えば、例示的なモジュール１４００〜１７００）は、様々な記憶デバイス１２１０によって、且つＲＡＭ１２２２内に格納されることができる。このようなプログラムモジュールはオペレーティングシステム１２８０も含むことができる。これら及び他の実施形態では、様々なモジュール１４００、１５００、１６００、１７００は、プロセッサ１２３０及びオペレーティングシステム１２８０の助けを借りてサーバ１２００の動作の或る態様を制御する。更に他の実施形態では、１つ又は複数の追加及び／又は代替モジュールが、本発明の範囲及び性質から逸脱することなく提供されることもできることが理解されるべきである。
【００７９】
様々な実施形態では、プログラムモジュール１４００、１５００、１６００、１７００はサーバ１２００によって実行され、１つ又は複数のグラフィカルユーザインタフェース、レポート、命令、及び／又は通知／警告を生成するように構成され、その全ては、システム１０２０の様々なユーザにアクセス可能及び／又は送信可能である。一定の実施形態では、ユーザインタフェース、レポート、命令、及び／又は通知／警告は、前述のように、インターネット又は他の実現可能な通信ネットワークを含むことができる１つ又は複数のネットワーク１１３０を介してアクセス可能とすることができる。
【００８０】
様々な実施形態では、モジュール１４００、１５００、１６００、１７００のうちの１つ又は複数は、代替的に及び／又は追加的に（例えば、重複して）、デバイス１１１０、１１２０、及び／又は１３００のうちの１つ又は複数にローカルに格納されることができ、同じタイプの１つ又は複数のプロセッサによって実行されることができる。様々な実施形態によれば、モジュール１４００、１５００、１６００、１７００は、１つ又は複数のデータベースにデータを送信し、そのデータベースからデータを受信し、且つそのデータベースに含まれるデータを利用することができ、そのデータベースは、１つ又は複数の別個の、リンクされた、及び／又はネットワーク化されたデータベースから構成されることができる。
【００８１】
また、サーバ１２００内には、１つ又は複数のネットワーク１１３０の他の要素とインタフェース接続し且つ通信するネットワークインタフェース１２６０が配置される。サーバ１２００の構成要素のうちの１つ又は複数が、他のサーバ構成要素から地理的に離れて配置されることができることが当業者によって理解されるであろう。更に、サーバ１２００の構成要素のうちの１つ又は複数が組み合わされることができる且つ／又は本明細書で記述されている機能を実行する追加の構成要素もサーバに含まれることができる。
【００８２】
前述は単一のプロセッサ１２３０を記述しているが、当業者が認識するように、サーバ１２００は、本明細書で記述されている機能を実行するために互いに連動して動作する複数のプロセッサを備えることができる。メモリ１２２０に加えて、プロセッサ１２３０は、データ、コンテンツ、又は同様のものを表示、送信、及び／又は受信する少なくとも１つのインタフェース又は他の手段に接続されることもできる。これに関して、インタフェースは、以下で更に詳細に記述されるように、データ、コンテンツ、又は同様のものを送信及び／又は受信する少なくとも１つの通信インタフェース又は他の手段並びにディスプレイ及び／又はユーザ入力インタフェースを含むことができる少なくとも１つのユーザインタフェースを含むことができる。ユーザ入力インタフェースは、同様に、キーパッド、タッチディスプレイ、ジョイスティック、又は他の入力デバイスなどの、エンティティがユーザからデータを受信することを可能にする多数のデバイスのうちの任意のものを備えることができる。
【００８３】
理解されるであろうように、処理要素３０５は多数の異なる方法で具現化されることができる。例えば、処理要素又はプロセッサは、１つ又は複数の複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ：ｃｏｍｐｌｅｘ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）、マイクロプロセッサ、マルチコアプロセッサ、コプロセッシングエンティティ、特定用途向け命令セットプロセッサ（ＡＳＩＰ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ−ｓｅｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及び／又はコントローラとして具現化されることができる。更に、処理要素は１つ又は複数の他の処理デバイス又は回路として具現化されることができる。回路という用語は、完全にハードウェアの実施形態又はハードウェアとコンピュータプログラム製品との組み合わせを指すことができる。従って、処理要素は、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ａｒｒａｙ）、ハードウェアアクセラレータ、その他の回路、及び／又は同様なものとして具現化されることができる。それ故に、理解されるであろうように、処理要素は、特定の使用のために構成されることができるかあるいは揮発性又は不揮発性媒体に格納されている又は他の方法で処理要素にアクセス可能な命令を実行するように構成されることができる。従って、ハードウェア又はコンピュータプログラム製品によって構成されていようとあるいはそれらの組み合わせによって構成されていようと、処理要素は、適宜に構成されている場合、本発明の実施形態に従ってステップ又は動作を実行することができる可能性がある。
【００８４】
更に、当業者が認識するように、「サーバ」１２００が参照されるが、本発明の実施形態は従来の定義によるサーバアーキテクチャに限定されない。更に、本発明の実施形態のシステムは単一のサーバ又は同様のネットワークエンティティもしくはメインフレームコンピュータシステムに限定されない。本明細書に記述されている機能を提供するために互いに関連して動作する１つ又は複数のネットワークエンティティを含む他の同様のアーキテクチャも、本発明の実施形態の精神及び範囲から逸脱することなく同様に使用されることができる。例えば、サーバ１２００に関連付けして本明細書で記述されている機能を提供するために互いに連携する２つ以上のパーソナルコンピュータ（ＰＣ：ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、同様の電子デバイス、又はハンドヘルドポータブルデバイスのメッシュネットワークも、本発明の実施形態の精神及び範囲から逸脱することなく同様に使用されることができる。
【００８５】
様々な実施形態によれば、処理の多くの個々のステップは、本明細書に記述されているコンピュータシステム及び／又はサーバを利用して実行されても実行されなくてもよい。コンピュータ実装の程度は、１つ又は複数の特定のアプリケーションに対して望ましい及び／又は有益であることに応じて異なり得る。
【００８６】
図５Ｂは、本発明の様々な実施形態に関連して使用されることができるモバイルデバイス１３００の例示的な概略の典型を提供する。モバイルデバイス１３００は、様々な関係者によって操作されることができる。図５Ｂに示されるように、モバイルデバイス１３００は、アンテナ１３１２、（例えば無線）送信機１３０４、（例えば無線）受信機１３０６、及び送信機１３０４に信号を提供し、受信機１３０６から信号を受信する処理要素１３０８を含むことができる。
【００８７】
送信機１３０４に提供され、受信機１３０６から受信される信号は、サーバ１２００、分散型デバイス１１１０、１１２０、及び／又は同様のものなどの様々なエンティティと通信するために、適用可能な無線システムのエアインタフェース規格に準拠するシグナリングデータを含むことができる。これに関して、モバイルデバイス１３００は、１つ又は複数のエアインタフェース規格、通信プロトコル、変調タイプ、及びアクセスタイプで動作することができる可能性がある。より具体的には、モバイルデバイス１３００は、多数の無線通信規格及びプロトコルのうちの何れかに準拠して動作することができる。特定の実施形態では、モバイルデバイス１３００は、ＧＰＲＳ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００、１ｘＲＴＴ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＬＴＥ、Ｅ−ＵＴＲＡＮ、ＥＶＤＯ、ＨＳＰＡ、ＨＳＤＰＡ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、ＵＷＢ、ＩＲプロトコル、ブルートゥース（登録商標）プロトコル、ＵＳＢプロトコル、及び／又は他の任意の無線プロトコルなどの複数の無線通信規格及びプロトコルに準拠して動作することができる。
【００８８】
様々な実施形態によれば、これらの通信規格及びプロトコルを介して、モバイルデバイス１３００は、非構造化付加サービスデータ（ＵＳＳＤ：Ｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  ｄａｔａ）、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ：Ｓｈｏｒｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ：Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、デュアルトーンマルチ周波数シグナリング（ＤＴＭＦ：Ｄｕａｌ−Ｔｏｎｅ  Ｍｕｌｔｉ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）、及び／又は加入者アイデンティティモジュールダイヤラ（ＳＩＭ：Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ  Ｄｉａｌｅｒ）などの概念を使用して様々な他のエンティティと通信することができる。モバイルデバイス１３００は、例えば、そのファームウェア、ソフトウェア（例えば、実行可能命令、アプリケーション、プログラムモジュールを含む）、及びオペレーティングシステムに対する変更、アドオン、及び更新をダウンロードすることもできる。
【００８９】
一実施形態によれば、モバイルデバイス１３００は位置決定デバイス及び／又は機能を含むことができる。例えば、モバイルデバイス１３００は、例えば、緯度、経度、高度、ジオコード、進路、及び／又は速度データを取得するように適合されているＧＰＳモジュールを含むことができる。一実施形態では、ＧＰＳモジュールは、視野内の衛星の数及びそれらの衛星の相対位置を識別することによって、エフェメリスデータとしても知られるデータを取得する。
【００９０】
モバイルデバイス１３００は、（処理要素１３０８に結合されているディスプレイ１３１６を含むことができる）ユーザインタフェース及び／又は（処理要素３０８に結合されている）ユーザ入力インタフェースを備えることもできる。ユーザ入力インタフェースは、（ハード又はソフト）キーパッド１３１８、タッチディスプレイ、音声又はモーションインタフェース、又は他の入力デバイスなどの、モバイルデバイス１３００がデータを受信することを可能にする多数のデバイスのうちの何れかを備えることができる。キーパッド１３１８を含む実施形態では、キーパッドは、モバイルデバイス１３００を操作するために使用される従来の数字（０−９）及び関連キー（＃、＊）並びに他のキーを含む（又は表示させる）ことができ、フルセットアルファベットキー又はフルセットの英数字キーを提供するために活性化されることができるキーのセットを含むことができる。入力を提供することに加えて、ユーザ入力インタフェースは、例えば、スクリーンセーバ及び／又はスリープモードなどの或る機能を活性化又は非活性化するために使用されることができる。
【００９１】
モバイルデバイス１３００は、埋め込まれることができる且つ／又は取り外し可能な揮発性記憶デバイス又はメモリ１３２２及び／又は不揮発性記憶デバイス又はメモリ１３２４を含むこともできる。例えば、不揮発性メモリは、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＭＭＣ、ＳＤメモリカード、メモリスティック、ＣＢＲＡＭ、ＰＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、ＲＲＡＭ、ＳＯＮＯＳ、レーストラックメモリ、及び／又は同様なものとすることができる。揮発性メモリは、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦＰＭ  ＤＲＡＭ、ＥＤＯ  ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ２  ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ３  ＳＤＲＡＭ、ＲＤＲＡＭ、ＲＩＭＭ、ＤＩＭＭ、ＳＩＭＭ、ＶＲＡＭ、キャッシュメモリ、レジスタメモリ、及び／又は同様なものとすることができる。揮発性及び不揮発性記憶デバイス又はメモリは、モバイルデバイス１３００の機能を実装するために、データベース、データベースインスタンス、データベースマッピングシステム、データ、アプリケーション、プログラム、プログラムモジュール、スクリプト、ソースコード、オブジェクトコード、バイトコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、機械コード、実行可能命令、及び／又は同様なものを格納することができる。
【００９２】
モバイルデバイス１３００は、カメラ１３２６及びモバイルアプリケーション１３３０のうちの１つ又は複数を含むこともできる。カメラ１３２６は、様々な実施形態によれば、追加の及び／又は代替のデータ収集機能として構成されることができ、それによって、１つ又は複数のアイテムが、カメラを介してモバイルデバイス１３００によって読み取られ、格納され、及び／又は送信されることができる。モバイルアプリケーション１３３０は、それを介して様々なタスクがモバイルデバイス１３００を用いて実行されることができる機能を更に提供することができる。様々な構成は、モバイルデバイス１３００及びシステム１０２０の１人又は複数のユーザに対して全体として望ましい可能性があるように、提供されることができる。
【００９３】
上述のシステム及び方法の多くの変形が可能であり、上記の実施形態からの逸脱が可能であるが、特許請求の範囲内にあることが理解されるであろう。前述の説明および関連する図面に提示された教示の利益を有する、本明細書に記載された本発明の多くの修正及び他の実施形態が、当業者に想起されるであろう。このような修正は、例えば、レーザビームなどの例示的な電子ビームとは異なるエネルギービーム源を使用することを伴うことができる。金属粉末以外の材料が使用されてもよく、非限定的な例として導電性ポリマーおよび導電性セラミックの粉末などが挙げられる。従って、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、修正及び他の実施形態は、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されていることが理解されるべきである。特定の用語が本明細書では使用されているが、それらは一般的且つ記述的な意味でのみ使用され、限定の目的のために使用されていない。
【図１】
2019501284.tif 000003
【図２】
2019501284.tif 000004
【図３】
2019501284.tif 000005
【図４】
2019501284.tif 000006
【図５Ａ】
2019501284.tif 000007
【図５Ｂ】
2019501284.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月28日(2017.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの電子ビーム源の寿命を延ばす方法であって、
電子ビームを放射する前記少なくとも１つの電子ビーム源を提供するステップであって、前記電子ビーム源はカソード、アノード、及び前記カソードとアノードとの間のグリッドを備える、ステップと、
電子ビーム電流、カソード加熱電力、グリッド電位Ｕｇ、及びカソード電位Ｕｃを所定の開始値に設定するステップと、
前記カソード加熱電力を所定の値で低減させ、且つ前記所定の電子ビーム電流を維持するためにＵｇ−Ｕｃ電位差を減少させる、ステップと、
少なくとも１つのＸ線検出器で前記電子ビーム源から放出されるＸ線信号を検出するステップと、
前記検出されたＸ線信号が所定の値を超えるまで前記低減させるステップ及び前記検出するステップを繰り返すステップと、
前記カソード加熱電力を前記電子ビーム源から前記所定の値を超えるＸ線信号を放出させた加熱電力閾値から所定の安全値分増加させるステップと、を備える方法。
【請求項２】
前記電子ビーム電流の前記開始値は２０〜５０ｍＡの間にある、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記電子ビーム源内に前記Ｘ線検出器を配置するステップを更に備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記カソード加熱電力の前記開始値は約５Ｗである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記カソード加熱電力が低減される前記所定の値は０．０５Ｗのステップである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記所定の安全値は０．４〜０．８Ｗの間にある、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記電子ビーム源から出ていない何れのＸ線信号も取り除くステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
電子ビームを放射する少なくとも１つの電子ビーム源であって、前記電子ビーム源はカソード、アノード、及び前記カソードと前記アノードとの間のグリッドを備え、
前記少なくとも１つの電子ビーム源から放出されるＸ線を検出するＸ線検出器と、
少なくとも１つの制御ユニットと、を備え、
前記少なくとも１つの制御ユニットは、
電子ビーム電流、カソード加熱電力、グリッド電位Ｕｇ、及びカソード電位Ｕｃを所定の開始値に設定することと、
前記カソード加熱電力を所定の値で低減させ、且つ前記所定の電子ビーム電流を維持するためにＵｇ−Ｕｃ電位差を減少させることと、
前記少なくとも１つのＸ線検出器を介して、前記電子ビーム源から放出されるＸ線信号を検出することと、
前記検出されたＸ線信号が所定の値を超えるまで前記低減及び前記検出を繰り返すことと、
前記電子ビーム源のカソード素子の使用可能な加熱電力の範囲を確立するように、前記カソード加熱電力を前記電子ビーム源から前記所定の値を超えるＸ線信号を放出させた加熱電力閾値から所定の安全値分増加させることと、を行うように構成されている、
電子ビーム源。
【請求項９】
前記電子ビーム電流の前記開始値は２０〜５０ｍＡの間にある、請求項８に記載の電子ビーム源。
【請求項１０】
前記Ｘ線検出器は前記電子ビーム源内に位置付けられる、請求項８に記載の電子ビーム源。
【請求項１１】
前記カソード加熱電力の前記開始値は約５Ｗである、
前記所定の安全値は０．４〜０．８Ｗの間にある、又は
前記カソード加熱電力が低減される前記所定の値は０．０５Ｗのステップである、のうちの少なくとも１つである、請求項８に記載の電子ビーム源。
【請求項１２】
非一時的コンピュータ可読記憶媒体において具現化されているコンピュータ可読プログラムコード部分を有する少なくとも１つの非一時的コンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読プログラムコード部分は、
電子ビーム電流、カソード加熱粉末、グリッド電位Ｕｇ、及びカソード電位Ｕｃを所定の開始値に設定することと、
所定の値でカソード加熱電力を低減させ、且つ前記所定の電子ビーム電流を維持するためにＵｃ−Ｕｇ電位差を減少させることと、
Ｘ線検出器で電子ビーム源からのＸ線信号を検出することと、
前記検出されたＸ線信号が所定の値を超えるまで前記低減及び前記検出を繰り返すことと、
前記カソード加熱電力を前記所定の値を超えるＸ線信号をもたらした前記値から所定の値増加させ、３次元物品を形成するように共に溶融される粉末材料の個々の層を連続的に積層することによって前記物品を形成する電子ビームを使用することと、
のために構成される少なくとも１つの実行可能部分を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの実行可能部分は、前記電子ビーム源から出ていない何れのＸ線信号も取り除くように更に構成される、請求項１２に記載のコンピュータプログラム製品。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、電子ビーム源及び電子ビーム源の寿命を延ばす方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の様々な実施形態の目的は、電子ビーム源の寿命を延ばす方法を提供することである。上述の目的は、本明細書に提供される特許請求の範囲に記載の特徴によって達成される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の様々な実施形態の第１の態様では、少なくとも１つの電子ビーム源の寿命を延ばす方法が提供され、方法は、電子ビームを放射する少なくとも１つの電子ビーム源を提供するステップであって、電子ビーム源はカソード、アノード、及びカソードとアノードとの間のグリッドを備える、ステップと、電子ビーム電流、カソード加熱電力、グリッド電位Ｕｇ、及びカソード電位Ｕｃを所定の開始値に設定するステップと、所定の値でカソード加熱電力を低減させ、且つ所定の電子ビーム電流を維持するためにＵｇ−Ｕｃ電位差を減少させる、ステップと、少なくとも１つのＸ線検出器で電子ビーム源から放出されるＸ線信号を検出する検出ステップと、検出されたＸ線信号が所定の値を超えるまでステップｃ及びｄ（最後の２つのステップ）を繰り返すステップと、カソード加熱電力を電子ビーム源から所定の値を超えるＸ線信号を放出させた加熱電力閾値から所定の安全値分増加させるステップと、を備える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
上述のシステム及び方法の多くの変形が可能であり、上記の実施形態からの逸脱が可能であるが、特許請求の範囲内にあることが理解されるであろう。前述の説明および関連する図面に提示された教示の利益を有する、本明細書に記載された本発明の多くの修正及び他の実施形態が、当業者に想起されるであろう。このような修正は、例えば、金属粉末以外の材料が使用されてもよく、非限定的な例として導電性ポリマーおよび導電性セラミックの粉末などが挙げられる。従って、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、修正及び他の実施形態は、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されていることが理解されるべきである。特定の用語が本明細書では使用されているが、それらは一般的且つ記述的な意味でのみ使用され、限定の目的のために使用されていない。
【国際調査報告】
2019501284.tif 000009
2019501284.tif 000010