(57)【要約】  【課題】  三次元物体を自動的に形成する方法において、物体を精度よく形成する。  【解決手段】  三次元物体に関する座標データを提供する第一の手段から、座標データを操作する第二の手段が座標データを受け取り、第二の手段により操作された座標データに応答して三次元物体を自動的に形成する。座標データの操作としては、三次元物体の各スライス層に対して多角形の頂点の座標データの数値を丸めること、スライス層の上または下いずれかの面に対して多角形の頂点の座標データの数値を丸めること、層の厚さを変更すること、充填パラメータを形成すること、スキンを形成すること、平らなスキンを形成すること、ほぼ平らなスキンを形成すること、上向きスキンを形成すること、下向きスキンを形成すること、精度パラメータを形成すること、クロスハッチを形成すること、ベクトルブロックを順序付けること、または層の輪郭を形成することが可能である。【選択図】          図２０ｃ−２０ｄ
2005329719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の刺激のビームへの露出により硬化可能な流動性媒体を、所望の三次元物体の連続する断面を表す複数の層状に硬化することにより、当該三次元物体を形成する立体造形装置であって、
前記所望の三次元物体の外形を表すデータを提供する第一の手段、
前記所望の三次元物体の前記外形を表す前記データを操作して、前記複数の層のそれぞれについて、前記三次元物体の内部領域と前記三次元物体の表皮領域を含む複数のタイプの領域を規定し、かつ、前記領域のそれぞれについて、当該領域内における前記所定の刺激のビームの走査経路を特定する複数のベクトルを規定する第二の手段、および、
前記所定の刺激のビームにより、各々の前記領域内の前記複数のベクトルを走査して、前記複数の層を一層ずつ形成する第三の手段を備え、
前記複数のベクトルが特定する前記走査経路のパターンが、前記内部領域と前記表皮領域で異なることを特徴とする立体造形装置。
【請求項２】
前記第三の手段が、前記内部領域内における前記走査経路を特定するベクトルに沿った前記流動性媒体の硬化と、前記表皮領域内における前記走査経路を特定するベクトルに沿った前記流動性媒体の硬化とを、異なる硬化深さで行うことを特徴とする請求項１記載の立体造形装置。
【請求項３】
前記第三の手段が、所定の順序により各々の前記領域内の前記複数のベクトルを走査することを特徴とする請求項１または２記載の立体造形装置。
【請求項４】
前記領域が、前記領域の前記タイプごとに分類され、所定の優先順位に基づいて順序づけられ、
前記第三の手段が、前記優先順位の高い前記領域内の前記複数のベクトルから順に走査することを特徴とする請求項３記載の立体造形装置。
【請求項５】
前記第二の手段が、前記領域の各々に対し、一連の輪郭ベクトルを規定することを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の立体造形装置。
【請求項６】
前記第二の手段が、前記ビームの巾を補償するために、前記複数のベクトルおよび／または前記輪郭ベクトルをオフセットすることを特徴とする請求項５記載の立体造形装置。
【請求項７】
前記表皮領域が、近似扁平下向き表皮領域、近似扁平上向き表皮領域、扁平下向き表皮領域および扁平上向き表皮領域から選択される、各タイプの領域を含み、
前記第二の手段が、
前記内部領域内において、層十字線影ベクトルを規定し、
前記近似扁平下向き表皮領域内において、近似扁平下向き表皮充填ベクトルのみ、または近似扁平下向き表皮十字線影ベクトルと近似扁平下向き表皮充填ベクトルの双方を規定し、
前記近似扁平上向き表皮領域内において、近似扁平上向き表皮充填ベクトルのみ、または近似扁平上向き表皮十字線影ベクトルと近似扁平上向き表皮充填ベクトルの双方を規定し、
前記扁平下向き表皮領域内において、扁平下向き表皮充填ベクトルのみ、または扁平下向き表皮十字線影ベクトルと扁平下向き表皮充填ベクトルの双方を規定し、
前記扁平上向き表皮領域内において、扁平上向き表皮充填ベクトルのみ、または扁平上向き表皮十字線影ベクトルと扁平上向き表皮充填ベクトルの双方を規定することを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の立体造形装置。
【請求項８】
前記所望の三次元物体の前記外形を表す前記データが、前記三次元物体の前記外形を近似的に表す複数の多角形の各頂点の座標を含むことを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の立体造形装置。
【請求項９】
前記第二の手段が、前記領域を規定するのに先立って、前記複数の多角形の前記各頂点を、前記複数の層のうちの該頂点に最も近い層に丸めることを特徴とする請求項８記載の立体造形装置。
【請求項１０】
前記第二の手段が、前記三次元物体の前記外形を表す前記データの操作に先立って、前記三次元物体の前記外形を表す前記データの単位を、無次元のビット単位に変換することを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の立体造形装置。
【請求項１１】
前記三次元物体の前記外形を表す前記データが、ＣＡＤ／ＣＡＭデータから導出されることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の立体造形装置。
【請求項１２】
所定の刺激のビームへの露出により硬化可能な流動性媒体を、所望の三次元物体の連続する断面を表す複数の層状に硬化することにより、当該三次元物体を形成する立体造形方法であって、
前記所望の三次元物体の外形を表すデータを提供し、
前記所望の三次元物体の前記外形を表す前記データを操作して、前記複数の層のそれぞれについて、前記三次元物体の内部領域と前記三次元物体の表皮領域を含む複数のタイプの領域を規定し、
前記領域のそれぞれについて、当該領域内における前記所定の刺激のビームの走査経路を特定する複数のベクトルを規定し、
前記所定の刺激のビームにより、各々の前記領域内の前記複数のベクトルを走査して、前記複数の層を一層ずつ形成する各々の工程を含み、
前記複数のベクトルが特定する前記走査経路のパターンが、前記内部領域と前記表皮領域で異なることを特徴とする立体造形方法。
【請求項１３】
前記複数の層を一層ずつ形成する工程において、前記内部領域内における前記走査経路を特定するベクトルに沿った前記流動性媒体の硬化と、前記表皮領域内における前記走査経路を特定するベクトルに沿った前記流動性媒体の硬化が、異なる硬化深さで行われることを特徴とする請求項１２記載の立体造形方法。
【請求項１４】
前記複数の層を一層ずつ形成する前記工程において、所定の順序により各々の前記領域内の前記複数のベクトルが走査されることを特徴とする請求項１２または１３記載の立体造形方法。
【請求項１５】
前記領域が、前記領域の前記タイプごとに分類され、所定の優先順位に基づいて順序づけられ、
前記複数の層を一層ずつ形成する前記工程において、前記優先順位の高い前記領域内の前記複数のベクトルから順に走査されることを特徴とする請求項１４記載の立体造形方法。
【請求項１６】
前記領域の各々に対し、一連の輪郭ベクトルを規定する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２から１５いずれか１項記載の立体造形方法。
【請求項１７】
前記ビームの巾を補償するために、前記複数のベクトルおよび／または前記輪郭ベクトルをオフセットする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載の立体造形方法。
【請求項１８】
前記表皮領域が、近似扁平下向き表皮領域、近似扁平上向き表皮領域、扁平下向き表皮領域および扁平上向き表皮領域から選択される、各タイプの領域を含み、
前記複数のベクトルを規定する工程において、
前記内部領域内において、層十字線影ベクトルが規定され、
前記近似扁平下向き表皮領域内において、近似扁平下向き表皮充填ベクトルのみ、または近似扁平下向き表皮十字線影ベクトルと近似扁平下向き表皮充填ベクトルの双方が規定され、
前記近似扁平上向き表皮領域内において、近似扁平上向き表皮充填ベクトルのみ、または近似扁平上向き表皮十字線影ベクトルと近似扁平上向き表皮充填ベクトルの双方が規定され、
前記扁平下向き表皮領域内において、扁平下向き表皮充填ベクトルのみ、または扁平下向き表皮十字線影ベクトルと扁平下向き表皮充填ベクトルの双方が規定され、
前記扁平上向き表皮領域内において、扁平上向き表皮充填ベクトルのみ、または扁平上向き表皮十字線影ベクトルと扁平上向き表皮充填ベクトルの双方が規定されることを特徴とする請求項１２から１７いずれか１項記載の立体造形方法。
【請求項１９】
前記所望の三次元物体の前記外形を表す前記データが、前記三次元物体の前記外形を近似的に表す複数の多角形の各頂点の座標を含むことを特徴とする請求項１２から１８いずれか１項記載の立体造形方法。
【請求項２０】
前記複数の層のそれぞれについて前記複数のタイプの領域を規定する工程の前に、前記複数の多角形の前記各頂点を、前記複数の層のうちの該頂点に最も近い層に丸める工程を含むことを特徴とする請求項１９記載の立体造形方法。
【請求項２１】
前記複数の層のそれぞれについて前記複数のタイプの領域を規定する工程の前に、前記三次元物体の前記外形を表す前記データの単位を、無次元のビット単位に変換する工程を含むことを特徴とする請求項１２から２０いずれか１項記載の立体造形方法。
【請求項２２】
前記三次元物体の前記外形を表す前記データが、ＣＡＤ／ＣＡＭデータから導出されることを特徴とする請求項１２から２１いずれか１項記載の立体造形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状媒体により三次元物体を形成するための方法及び装置の改善に関し、更に詳細には、強調されたデータ操作及び造形技術を三次元物体の作成に適用し、これによってこの種物体を更に迅速に、信頼度高く、精巧及び経済的に形成するための改善された新規な立体造形システムに関する。特に、本発明はＣＡＤ／ＣＡＭデータの立体造形データへの変換に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製部品及びこれに類する物の作成に際しては、先ず部品を設計し、次に、当該部品の原型を苦労して作成するのが普通であり、多くの時間、労力及び経費を要する。この場合、設計は再検討し、設計が最適化されるまでに苦労の多い過程を何度も繰返さねばならないことが多い。設計が最適化されると、次には生産が実施される。生産品としてのプラスチック部品は、殆どの場合、射出成形される。設計時間は長く工具の段取りには多くの経費がかかるので、プラスチック部品は、一般に、生産量が多い場合に限り実用される。直接機械加工、真空成形及び直接成形等のような前記以外の方法をプラスチック部品の生産に用いることができるが、この種の方法は、一般に、少量生産に限り原価効果的であり、生産された部品は一般に成形された部品よりも品質が劣る。
【０００３】
液状媒体内の所定の交点に選択的に焦点を合せた放射光線によって選択的に硬化する液状媒体内で三次元物体を生成するための極めて精巧な技術が過去において開発された。この種の典型的な三次元システムは、特許文献１、２、３及び４に記載されている。これ等のシステムは、全て、液体容積内の想定した点に限って共働的エネルギをある深さに集中させることを基本原理とする。ただし、残念なことに、この種の三次元形成システムは、解像度と露出制御に関して多くの問題に直面する。交差点の位置が液状媒体内で深くなると、放射光線の強度が弱化し、集光されたスポットの像形成解像度が低下するので、かなり複雑な制御状態が起きることは明白である。吸収、拡散、分散及び回析の諸作用も、経済的及び信頼性の観点から、液状媒体内の深い所での作業を困難にする。
【０００４】
近年になって、本明細書にも参考として引用されている特許文献５に“立体造形法により三次元物体を製造する装置”と題して発表された立体造形システムが使用されるようになった。立体造形方法は、基本的には、全部の薄い層が結合して完全な部品を形成するまで、断面上にフォトポリマ又はこれに類する材料（例えば液状プラスチック）の断面を継続的に重ねることにより、複雑なプラスチック部品を自動的に成形するための方法である。この技術を用いると、部品は液状プラスチックの入った容器の中で文字通り成長する。この製造方法は、設計アイデアを迅速に実際の形に実現し、原型を作成するために極めて強力な手段である。
【０００５】
光硬化性ポリマは、光があたると液体から固体に変化し、紫外線（ＵＶ）による感光速度は、モデル成形材料を実用化するに充分な程度に速い。部品が作成された時にポリマ化されなかった材料は依然として使用可能であり、続いて部品を作成する容器内に残る。紫外線レーザーは、ＵＶの強くて小さいスポットを作る。このスポットは、がガルバノメータミラーＸ−Ｙスキャナによって液面を横切って動かされる。スキャナは、コンピュータによって生成されたベクトル又はこれの類似物によってドライブされる。この技術を用いると、複雑なパターンを迅速に作成できる。
【０００６】
レーザースキャナ、フォトポリマ容器、エレベータ及び制御コンピュータは、“ＳＬＡ”と称する立体造形装置を形成する。ＳＬＡは一時に１個の断面を作図し、層を積み重ねてプラスチック部品を自動的に作成するようにプログラムされる。
【特許文献１】米国特許第４０４１４７６号明細書
【特許文献２】米国特許第４０７８２２９号明細書
【特許文献３】米国特許第４２３８８４０号明細書
【特許文献４】米国特許第４２８８８６１号明細書
【特許文献５】米国特許第４５７５３３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
立体造形方法は、工具段取りを必要とすることなく、複雑又は簡単な部品を迅速に作成する前例の無い方法である。この技術では、断面パターンを描くためにコンピュータを用いるので、ＣＡＤ／ＣＡＭに自然にデータをリンクさせることができる。ただし、この種のシステムは、構造的応力、縮少、カールその他の歪、解像度、速度、精度の観点からの困難な問題及び物体の形状によっては作成上の問題をもつ。次に、背景を説明する際に、本発明の特徴を取り入れた強化ＳＬＡの開発に際して遭遇した問題及びその解決方法を含めて、本発明にかかるシステムの開発経過について説明する。
【０００８】
部品を成形するための原形としての立体造形方法は、厚さが１本の線の巾に相当する壁を成形することを基調とした。この場合、線の巾は、紫外線のビームが１回通過した後で形成されるプラスチックの巾を意味する。この場合、次に示す２つの主要な問題が起きた、即ち、１）構造的に比較的弱く、しかも、２）垂直部分から水平部分に移る際に起きる層と層の付着の問題である。この技術は、ＵＶレーザー光線の動きを制御するために基本プログラミング言語を用いて部品を成形することを基調とした。
【０００９】
移る際の問題を解決するための別の方法は、２個の輪郭面（輪郭）の間の材料を完全に固形化することによって中実の壁をもつ部品を作ることであった。この方法を用いると、部品に歪を生ずることと、比較的長い露出時間を要することが難点であった。この方法によると、構造上の強度は充分であり、垂直部分から水平部に移る場合にも従来よりも良い結果が得られた。
【００１０】
他の方法は、全て実際の物体がそうであるように、物体の部分の輪郭として内側及び外側壁を用いる方法を基調とするものであったが、これ等輪郭の間の部分は完全に中実化せず、十字線影（クロスハッチング）と称する格子構造によって十字状に構成した。この技術によると、構造的強度は良好であり、垂直から水平に移る問題も大部分が解決され、露出時間が短縮されて、歪の問題も軽減された。ただし、もとは中実物体であった物が上面と底面をもたない壁によって形成されるという新規な問題を生じた。
【００１１】
この“中空性”の問題は、全ての水平部分を間隔の狭いベクトルで充填し、これによって上面及び底面表皮を形成することによって解決された。この方法はそれ以前の方法よりもあらゆる点で有利であったが、この方法自体の問題を残した。垂直部分から水平部分に移る際に、継続する層の輪郭線が層間の線１本の巾よりも大きくオフセットされる部分の孔を生じることがある。この方法の原形も、表皮が必ずしも適合しないことがあったが、この問題は、三角形の輪郭をスライスする層にまるめることによって後で解決される。このまるめる技術により、十字線影の方向が正しくない場合がありうるという別の問題も解決された。
【００１２】
この孔を生ずる問題に対処する方法としては、層の問題となっている部分を形成する三角形の勾配が、水平々面に対する所定の角度よりも小さい場合には、層間のオフセットされた部分に表皮充填物を作ることゝした。この表皮充填物は近似水平又は近似扁平表皮と称する。この技術は、中実部分の生成を完成させるには好都合であった。この技術を変形した方法を用いると、垂直から水平に移る場合の問題を解決するために必要な方法も完成することができた。垂直から水平に移る問題を解決する方法と同じ変形技術を用いると、物体の垂直部分の精度を最高にすることもできる。
【００１３】
設計及び生産技術の分野において、設計段階から試作段階へ、更に最終的な生産段階へと迅速かつ高信頼度をもって移動させる能力、特に、この種プラスチック部品のコンピュータ設計段階から中間的原型の段階へ直接移動させる能力、及び、経済的及び自動化の観点から大規模生産の実現の容易さが長期にわたって要求されており、現在でも要求され続けている。
【００１４】
従って、三次元プラスチック物体及びこれに類する物の開発と生産に関しては、設計段階から試作段階、更に生産段階に一層迅速、高信頼性、高精度をもち経済的かつ自動的な手段を得るために改善を進めることが長期にわたって要望され続けている。本発明は、これらの要望の全てを明らかに満足するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による立体造形装置は、所定の刺激のビームへの露出により硬化可能な流動性媒体を、所望の三次元物体の連続する複数の断面を表す層に硬化することにより、この硬化した複数の層から三次元物体を形成する立体造形装置であって、
前記所望の三次元物体の外形を表すデータを提供する第一の手段、
前記データを操作して、前記複数の層のそれぞれについて、内部領域及び/又は表皮領域を表すデータを作成し、このデータを基に前記領域のそれぞれについて当該領域内における前記所定の刺激のビームの走査経路を規定する複数のベクトルデータを規定する第二の手段、および、
前記所定の刺激のビームを、前記各領域内の前記複数のベクトルデータにしたがって前記流動性媒体に走査して、前記複数の層を一層ずつ形成する第三の手段を備え、
前記複数のベクトルデータが規定する前記走査経路が、前記内部領域では流動性媒体が硬化した線状物間に間隔をおくよう、又前記表皮領域では流動性媒体が硬化した線状物間に間隙を生じない程度に近接するよう規定されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明による立体造形方法は、所定の刺激のビームへの露出により硬化可能な流動性媒体を、所望の三次元物体の連続する複数の断面を表す層に硬化することにより、この硬化した複数の層から三次元物体を形成する立体造形方法であって、
前記所望の三次元物体の外形を表すデータを提供し、
前記データを操作して、前記複数の層のそれぞれについて、内部領域及び/又は表皮領域を表すデータを作成し、
このデータを基に前記領域のそれぞれについて、当該領域内における前記所定の刺激のビームの走査経路を規定する複数のベクトルデータを規定し、
前記所定の刺激のビームを、前記各領域内の前記複数のベクトルデータにしたがって前記流動性媒体を走査して、前記複数の層を一層ずつ形成する各々の工程を含み、
前記複数のベクトルデータが規定する前記走査経路が、前記内部領域では流動性媒体が硬化した線状物間に間隔をおくよう、又前記表皮領域では流動性媒体が硬化した線状物間に間隙を生じない程度に近接するよう規定されていることを特徴とするものである。
【００１７】
ここで、「内部領域」とは、三次元物体を形成する複数の層のそれぞれの層において、その表面部分及び裏面部分がともに三次元物体の表面に囲まれて外部からは見えない層平面方向の領域であり、また「表皮領域」とは、三次元物体を形成する複数の層のそれぞれの層において、その表面部分又は裏面部分が三次元物体の表面を形成する外部から見える層平面方向の領域で、例えば物体の平らな頂面や底面である。
【００１８】
本発明は、かなり困難な形状の物体であっても、応力、カール及び歪を軽減し、複製の解像度、強度、精度、速度及び経済性を増加するように物体を特別に処理されて、継続する薄層を自動的に統合して所望の三次元物体を形成させるように定義する情報に対応して、適当な共働的刺激に応じて、その物理的状態を変えることのできる液状媒体の面において、当該物体を、継続し、隣接する当該物体の断面薄層を形成することにより、三次元物体を生成するための新規かつ改善された立体造形システムを提供する。必ずしも制限定意味を持たず単に例としてここに紹介する好ましい実施例に示すように、本発明は、立体造形方法と組合せてコンピュータ生成グラフィックスの原理を利用する、即ち、三次元物体の生産に造形技術を応用し、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）及びコンピュータ支援製造（ＣＡＭ）を同時に実行し、コンピュータからの指令によって直接に三次元物体を生産する。本発明は、製品開発の設計段階においてモデル及び試作品を作成するために、又は製造システムとして、あるいは純粋な芸術成形として応用できる。
【００１９】
“立体造形方法”は、例えば紫外線硬化材料のような硬化材料の薄い層を他の層の上に１個ずつ継続的に“印刷”する（重ねる）ことによって固形物体を作成するための方法及び装置を意味する。液体の表面に物体の固形断面を形成するためには、紫外線硬化液の表面又は層に、プログラムされていて可動な紫外線のスポットをあてる。次に、プログラムされた様式に従って、層１個の厚さだけ液面から遠ざかるように物体を移動させ、次の断面を形成させて、物体を規定する直前の層に付着させる。このプロセスは、物体全体が形成されるまで継続される。
【００２０】
本発明にかかる技術を用いると、実質的にあらゆるタイプの形状の物体を生成できる。複雑な形状の物体は、プログラムされたコマンドの生成を助け、プログラム信号を立体造形物体形成サブシステムに送るためにコンピュータ機能を用いると、一層容易に生成できる。
【００２１】
勿論、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、硬化液状媒体用として他の形の適当な共働的刺激、例えば、粒子衝撃（電子ビーム及びこれに類する物）、マスク又はインクジェットにより材料をスプレイする化学反応、又は紫外線以外の衝突放射等を、本発明の実施に使用できることは容易に了承できるはずである。
【００２２】
本発明を実施する一例において、所定の刺激に応答して固形化可能な液状媒体は、最初、適当な容器に入れ、断面薄層が継続的に生成される液状媒体の所定の作業面を規定するように保持されるものとする。次に、例えば紫外線のスポット又はこれに類する共働的刺激を適当な形で、液状媒体の所定の作業面に図形的パターンとして当てることにより、表面に薄く個別の固体層を形成させる。この場合、それぞれの層は、作成しようとする三次元物体の隣接する断面を表わす。本発明によると、物体を定義する情報は、複製のカール及び歪を軽減し、解像度、強度、精度、速度及び経済性を向上させるように特別に処理される。
【００２３】
継続する隣接層は、形成されるに従って相互に自動的に重ねられ、層を統合し、所要の三次元物体を規定する。この場合、液状媒体は硬化し、固体材料は作業面において薄層を形成し、最初の薄層が付着する適当なプラットフォームは、適当なアクチュエータにより、プログラムされた様式に従い、一般的にはこの種のマイクロコンピュータ制御のもとに、作業面から遠ざかる方向に移動される。このようにして、最初は作業面に形成された固体材料は作業面から遠ざかる方向に動かされ、新しい液体が作業面の位置に流入する。この流入した新しい液の一部は、新規な薄層を定義するためにプログラムされた紫外線スポットによって固体材料に変換され、この新規な薄層はそれに隣接する材料、即ち直前の薄層に付着的に接合する。三次元物体全体が形成されるまで、このプロセスは継続する。次に、形成された物体は容器から取り去られ、装置は、最初の物体に同じか、又は、コンピュータ又はこれに類する物によって生成される全く新規な物体を作成する準備を完了する。
【００２４】
ＣＡＤシステムのデータベースには種々の形がある。一般には三角形である多角形の網として物体の表面を表現する形もある。この場合の三角形は物体の内面及び外面を完全に形成する。このＣＡＤ表現は、それぞれの三角形に関して単位長法線ベクトルも含む。法線は、三角形が輪郭を形成する立体から遠ざかる方向を指し、勾配を示す。本発明は、“ＰＨＩＧＳ”又はこれに類する形で供給されるＣＡＤデータを処理して、立体造形方法によってモデルを形成するために用いることのできる層−層ベクトルを作る。この種の情報は最終的にはラスター走査出力データ又はこれに類するデータに変換されるが、この変換操作も本発明の趣旨及び範囲から逸脱するものではない。
【００２５】
立体造形方法が順調に作動するには、１個の断面層が次の断面層に確実に付着することが必要である。従って、１個の層を構成するプラスチックは、前回の層が成形された時に形成されたプラスチックに重なることが必要である。垂直セグメントで形成されるモデルを成形するには、１個の層の上に形成されるプラスチックは、前回の層を構成する前回形成されたプラスチック上の正確な位置を占め、確実に付着させなければならない。
【００２６】
層の厚さを微小にジャンプさせることによって垂直部分から水平部分に移る操作を開始すると、１個の層の上に形成されたプラスチックが前回の層に形成されたプラスチックに接触しない状態に達し、これが重大な接着不良問題を起こす。水平表面は、水平であるとの理由から断面全体が１個の層上に面と面を接着させて形成されて構造的完全性が保持されるので、水平表面自体には接着不良の問題は起きない。本発明は、垂直部分から水平部分に、又は、水平部分から垂直部分に移る際に、層間の適当な接着を確保する一般的な手段を提供し、また、表面の輪郭を完全に作成し、形成された物体の応力及び歪を軽減する手段を提供する。
【００２７】
既に指摘したように、立体造形方法は、液状プラスチックの継続する層を固形化することによって部品を成形するために移動するレーザービームを使用する三次元印刷プロセスである。この方法を用いると、デザイナは、ＣＡＤシステムによってデザインを創成し、２〜３時間で精密なプラスチックモデルを作ることができる。必ずしも制限的な意味をもたない一例として、本発明にかかる立体造形プロセスを構成する段階を次に示す。
【００２８】
先ず、ＣＡＤシステムにより、立体造形プロセスとは特別の関係の無い普通の方法により固体モデルを設計する。
【００２９】
モデルを立体造形方法用に準備するには、最適の向きを選定し、支持体を追加し、立体造形システムの操作パラメータを選定する。最適の向きは、（１）物体の水切り（未硬化液の排出性）を良くし、（２）支持されない表面の数をできるだけ少なくし、（３）重要表面を最適化し、（４）物体が樹脂容器にうまくはいるように設定する。接触していない部分を固定するため及びその他の目的のために支持体を追加しなければならず、このために、支持体のＣＡＤライブラリを準備することができる。立体造形方法の操作パラメータは、モデルスケール及び層（スライス）の厚さの選択を含む。
【００３０】
次に、固体モデルの表面を、一般的には“ＰＨＩＧＳ”である三角形に分割する。ベクトル計算にとって、三角形は最も複雑でない多角形である。三角形の個数が多ければ多い程、表面の解像度が良くなり、従って、形成された物体が、ＣＡＤ設計に対して一層正確になる。
【００３１】
次に、三角形の座標及び法線を表わすデータポイントは、通常はＰＨＩＧＳとして、例えばＥＴＨＥＲＮＥＴ（登録商標）のような適当なネットワーク通信により立体造形システムに伝送される。次に、立体造形システムのソフトウェアによって、選定した厚さの層で、三角形断面を水平に（Ｘ−Ｙ平面）スライスする。
【００３２】
次に、立体造形装置（ＳＬＡ）は、断面の輪郭、線影（ハッチング）、及び水平表面（表皮）ベクトルを計算する。線影ベクトルは、輪郭ベクトル間の十字線影で構成される。種々の“スタイル”即ちスライスする様式を利用できる。高速でトレースされ、大巾な重なりをもつ表皮ベクトルは、物体の外側水平表面を形成する。上面及び底面表皮内の内部水平部分は、十字線影ベクトル以外では充填されない。
【００３３】
次に、ＳＬＡは、ヘリウム−カドミウムレーザの紫外線ビーム又はこれに類するものを光硬化樹脂の表面を横切って移動させて、ビームの当った液体を固形化させ、一時に１個の水平層を作って物体を形成する。樹脂の吸収性により、レーザー光線が深く透過することが防止され、薄い層を形成することができる。それぞれの層は、一般に次に示す順序で、即ち、輪郭、線影及び表皮の順序で描かれたベクトルで構成される。
【００３４】
ＳＬＡによって描かれる最初の層は、液面の直ぐ下に位置する水平プラットフォームに付着する。このプラットフォームはエレベータに取付けられており、コンピュータ制御のもとでエレベータを下降させる。層１個を描き終ると、プラットフォームは、数ミリメートル程度の極く小さい深さだけ沈んで、硬化した前回の層を新しい液で被覆させ、次に、第２番目の層を形成させるための薄い液層を残して、極くわずかだけもち上げられる。液面が扁平になるまで休止してから、次の層が描かれる。樹脂は接着性をもつので、第２の層は第１の層に確実に付着する。このプロセスは、全ての層を描き終え、三次元物体全体が完成するまで繰返される。一般に、物体の底部０．２５インチ程度は、その上に所要の部品を成形するための支持構造である。先に露出されなかった樹脂は、次の部品用として使用するために容器内に残される。材料の消費量は極く少い。
【００３５】
後処理は、一般に、形成された物体から余分の樹脂を水切りし、紫外線又は熱によって硬化させて完全に重合化させ、支持体を取り外すプロセスで構成される。更に、研磨して、作業モデルに組み立てるプロセスを追加することもある。
【００３６】
本発明にかかる新規かつ改善された立体造形システムは、プラスチック製物体を作成するために現在使用されている装置よりも多くの優れた点を備える。本発明にかかる方法及び装置を使用すると、設計レイアウト及び図面、更に、工具段取り図面及び工具類を作る必要が無い。デザイナは、コンピュータ及び立体造形装置を用いて直接作業し、コンピュータの出力スクリーンにディスプレイされたデザインが気に入ると、直接試行によって部品を作ることができる。設計を変更する必要のある場合には、コンピュータを用いて容易に実施することが可能であり、変更が正しいかどうかを検査するために別の部品を作ることができる。相互に作用する設計パラメータを用いた多数の部品を必要とする設計である場合には、本発明にかかる方法を用いると、全ての部品設計を迅速に変更し、アセンブリ全体を作成して試験することが必要に応じて繰返し可能であるので、この方法は一層有用である。更に、本発明にかかるデータ操作技術を用いると、困難かつ複雑な形状の物体であっても、応力、カール及び歪を少なくして、解像度、強度、精度及び作成の速度と経済性の高い物体を作成することが可能である。
【００３７】
設計が完了すると、部品生産を直ちに始めることができるので、設計と生産の間に数週間あるいは数ヶ月を置く必要がない。立体造形方法は、工具段取りが不必要であって生産準備時間を短くすることができるので、短期間生産に特に有用である。同様に、設計変更及び注文部品も、この技術を用いると容易に供給できる。立体造形方法を用いると部品の作成が容易であるので、現在では金属その他の材料が使われている部品の代りにプラスチック製部品を使用することが可能になる。更に、高価な金属その他の材料による部品の生産を決定する以前に、物体のプラスチックモデルを迅速かつ経済的に作成することが可能になる。
【００３８】
従って、本発明にかかる新規で改善された立体造形方法及び装置を用いると、三次元部品及びこれに類する物を迅速に高信頼性をもって、しかも経済的に設計及び製造することのできる改善されたＣＡＤ及びＣＡＭシステムに関する長期にわたる要望を満足することができる。
【００３９】
本発明の既述の目的及びその他の目的、更にその利点については、実施例を説明する添付図面を参照して、以下に、詳しく説明することにより、一層明確になるはずである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の実施に適する立体造形システムのブロック図を第１図に示す。ＣＡＤセネレータ２及び適当なインターフェース３は、例えば「ＥＴＨＥＲＮＥＴ」又はその同類等のネットワーク通信を介して、形成しようとする物体を、一般にＰＨＩＧＳフォーマットにより記述するデータをインターフェースコンピュータ４に供給し、供給された物体データは、ここで、データを最適化し、かなり困難かつ複雑な物体形状であっても、それを複製する際の応力、カール及び歪みを低減し、かつ解像度、強度、精度、速度及び経済性を向上させる出力ベクトルを供給するように処理する。インターフェースコンピュータ４は、ＣＡＤデータをスライスし、層の厚さを変え、多角形頂点に丸みをつけ、充填し、扁平な膜、扁平に近い膜、上向き膜及び下向き膜を作成し、サイズを決め、クロスハッチを形成し、ベクトルを調整し、ベクトルを順序づけることによって層データを生成する。
【００４１】
コンピュータ４から出力されるベクトルデータ及びパラメータは、システム立体造形レーザー、ミラー、エレベータ及び類似物を操作するために、コントローラサブシステムに向けられる。
【００４２】
第２及び３図は、立体造形方法によって三次元物体を生成するために本発明の基本システムを説明するフローチャートである。
【００４３】
紫外線（ＵＶ）放射、あるいは、例えば電子ビーム、可視又は目に見えない光、インクジェットによるかあるいは適当なマスクを介して塗布した反応性化学物質等のような相互依存性の刺激により、固形状ポリマプラスチックに変わるようにしむけることのできる多くの液状化学物質が発見されている。ＵＶで硬化する化学物質は、現在、高速印刷用インクとして、塗装又は紙その他の材料の処理過程における接着剤として、あるいは他の特殊な場合等に使用されている。
【００４４】
造形方法は、種々の技術を用いて、図形物体を複製する方法である。近代的な例としては、写真複製、電子写真及び、マイクロエレクトロニクスの生産に用いられるマイクロリトグラフィをあげることができる。プロッタ又は陰極線管にディスプレイされたコンピュータ生成グラフィックスも造形方法であり、この場合のイメージは、コンピュータでコード化された物体の画像である。
【００４５】
コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）及びコンピュータ支援製造（ＣＡＭ）は、設計及び製造にコンピュータの能力を適用する技術です。ＣＡＤの一般的な例は電子プリント回路設計の分野であり、この場合には、コンピュータとプロッタにより、コンピュータデータ入力として設計パラメータを使用して、プリント回路ボードの設計図を描く。ＣＡＭの一般的な例は数値制御フライス盤であり、適当なプログラミングインストラクションを用いて、コンピュータとフライス盤で金属部品を作成する。ＣＡＤ及びＣＡＭの両者共に重要かつ急速に成長しつつある技術である。
【００４６】
本発明の主目的は、ＵＶ硬化プラスチック及びこれに類する材料と組合せて、コンピュータによって生成したグラフィックスの原理を統合し、ＣＡＤとＣＡＭを同時に実施して、コンピュータインストラクションから直接に三次元物体を生産することにある。本発明は立体造形方法と称し、生産展開の設計段階においてモデル及びプロトタイプを作成し、あるいは製造装置として、又は芸術造形用に使用できる。本発明は、本発明の発明者のうちの１人であるＣｈａｒｌｅｓ  Ｗ．Ｈｕｌｌに対して１９８６年３月１１日付で付与された米国特許第４，５７５，３３０に記述された立体造形方法の開発を強化するものである。
【００４７】
立体造形方法の概略を第２図に示す。第８段階においては、当システムによって成形しようとする三次元物体を、一般的にディジタル形で表わすＣＡＤ又は他のデータの生成が必要である。このＣＡＤデータは、通常、多角形型、三角形及び、例えば勾配を表示するために現時点で好ましいとされる、これ等三角形の平面に垂直な法線によって表面を定義し、ここに示す本発明の好ましい実施例においては、現在ＡＮＳＩ規格として適用されるプログラマの階層対話式グラフィックスシステム（ＰＨＩＧＳ）に適合する。このＡＮＳＩ規格については、カリフォルニア州、サンディエゴ所在の Ｔｅｍｐｌａｔｅ，Ｍｅｇａｔｅｃ  Ｃｏｒｐ．出版の刊行物“ＰＨＩＧＳ解説”に、例をあげて記述されており、殆ど完全な記述の形で、参考として、当開示にも組入れられている。
【００４８】
第９段階においては、立体造形出力システムをドライブして三次元物体を形成させるために、ＰＨＩＧＳデータ又はその類似物は、本発明に従い、独自の変換システムにより、変更されたデータベースに変換される。従って、物体を定義する情報は、応力、カール及びひずみを減少させ、複製の解像度、強度及び精度を向上させるために特殊処理される。
【００４９】
第２図の第１０段階においては、形成しようとする三次元物体の断面を表わす個々の固形薄層を生成することが必要である。第１１段階では、継続的に形成された隣接する薄層を組合せて、硬化の選定を可能にするためにシステムにプログラム済みの所要の三次元物体を形成させる。
【００５０】
従って、本発明にかかる立体造形システムは、例えば衝突放射、電子ビーム又は他の粒子衝撃のような適当な相互依存性刺激、又は化学物質の塗布（インクジェット又は液面に近接したマスクの上からスプレイする場合）に応答してその物理的な状態を変え得る、例えばＵＶ硬化液又は類似物質のような液体媒体の選定した表面に、形成しようとする物体の断面を作成することにより、三次元物体を生成させるものであり、この場合、物体の応答する継続隣接断面を表わす継続的に隣接する薄層が自動的に形成されかつ統合されて段々状薄層即ち薄い層による物体の成形物となり、このようにして、形成過程において液状媒体の実質的に平面又は薄板状表面によって三次元物体が形成される。
【００５１】
第２図に示す前記の技法を、フローチャートとして第３図に示す。第３図において、第８段階では、第２図の場合と同様に、システムによって形成しようとする三次元物体を表わすＣＡＤ又は他のデータを、一般的にはディジタルの形で生成することが要求される。同様に、第９図においても、立体造形方法出力システムをドライブして三次元物体を形成させるために、ＰＨＩＧＳデータは、独自の変換システムによって、変更されたデータベースに変換される。第１２段階においては、前記の反応的刺激に応答して固形化可能な液状媒体を含むことが必要である。第１３段階においては、第１図に示すコンピュータ４からのデータ出力に応答して刺激を図形的パターンとして与え、指定された液体表面において、作成しようとする三次元物体の隣接する断面を表わす薄い固形の個別の層を形成することが必要である。本発明の実用に際して、個別の薄層は、薄くはあるが、断面を形成し、形成される物体の他の断面を定義する隣接する薄層に接着することのできる適当な結合力を備えるに充分な厚さであるものとする。
【００５２】
第３図に示す第１４段階において、種々の層を統合し、所要の三次元物体を定義するために、継続する隣接層又は薄層を、これ等が形成されるにつれて相互に重ね合わせることが要求される。本発明を通常の方法で実施する場合には、液状媒体が硬化し、固形材料が生成して１個の薄層を定義すると、定義された薄層は液状媒体の作業面から移動し、既に生成して移動した薄層のあとを占有する別の液体内にその次の薄層が形成され、このようにして、それぞれの継続する薄層は重複し、他の全ての断面薄層と（硬化した液状媒体の天然接着性により）一体構造を形成する。勿論、既に指摘したように、本発明は、垂直性特性と水平性特性との間の推移に関する問題も取扱う。
【００５３】
この種の断面薄層を生成する過程は、三次元物体全体が形成されるまで何度も何度も繰返される。物体が取り去られると、システムは、前回の物体と同じであるか、或いは、立体造形方法システムを制御するプログラムを変えることによって形成される全く別の物体を作成する準備が完了する。
【００５４】
第１図から第３図に示すシステム及びフローチャートによって説明した立体造形方法の実施に適した装置を第４図から第５図に示す。
【００５５】
既に述べたように、“立体造形方法”は、例えば紫外線硬化材料のような硬化材料の薄い層を次々に重ねて継続的に“プリント”することにより固形物体を作成する方法及び装置である。液体表面に物体の固形断面を形成するには、ＵＶ硬化液の表面又は層に照射される紫外線のプログラマブル可動スポットビームが用いられる。次に、プログラム済みの方法により、１層の厚さだけ液体表面から物体を移動させ、その次の断面を形成し、物体を定義する直前の層に接着させる。この工程は、物体全体が形成されるまで継続される。
【００５６】
本発明にかかる技術によると、実質的には全てのタイプの物体形状を作成できる。複雑な形状は、コンピュータの機能を用いて、プログラムされたコマンドの生成を援助し、プログラム信号を立体造形方法対話形成サブシステムに送れば、一層容易に作成できる。
【００５７】
ＣＡＤシステムのデータベースは種々の形をとり得る。例えば、既に述べたように、三角形の網として物体の表面を表わす形もあり得る（ＰＨＩＧＳ）。この場合の三角形は、物体の内面及び外面を完全に形成する。このＣＡＤ表現方法は、それぞれの三角形に対して単位長さの法線ベクトルも使用する。法線は、三角形が輪郭を校正する立体から外に向かう。本発明は、この種のＣＡＤデータを、立体造形方法によって物体を形成するために必要な層ごとのベクトルデータに処理する手段を提供する。
【００５８】
立体造形方法を成功させるには、層とその次の層が良好に接着しなければならない。従って、１個の層の直前の層が確立された場合に、その１個の層を構成するプラスチック材料は、形成されたプラスチック材料かぶさることが必要とされる。垂直セグメントで構成されるモデルを作成する際には、１個の層の上に成形されるプラスチック材は、その直前の層を構成する既に成形されたプラスチック材の上に正確に重なり、これによって良好に接着する。層の厚さを有限段階的に変化させて垂直方向の特徴から水平方向の特徴に移る場合、或る層を構成するプラスチック材料がその前の層を構成するプラスチックと接触しない点に到達するはずであり、これが接着上の重大な問題となる。水平な表面は、水平であるという理由によって、断面全体が１個の層の上に確立され、面対面で接着して構造的な完全成を保つので、水平表面自体には接着上の問題は無い。本発明は、垂直断面から水平断面へ、あるいは、水平断面から垂直断面へ移る際に層間接着を確保する一般的な方法を提供し、更に、特定表面を完全に輪郭で囲む方法、及び、形成済みの部分の応力及び歪を軽減又は除去する方法を提供する。
【００５９】
新規かつ改善された立体造形システムの好ましい実施例の側面図を第４図に示す。容器２１にはＵＶ硬化液２２又は類似物質がはいっており、所定の作業面２３を提供する。紫外線２６又は類似物のプログラム可能な供給源は、作業面２３の平面に紫外線のスポット２７を作る。スポット２７は、光源２６と共に使用された鏡又は光学的あるいは機械的要素（第４図には図示せず）の移動によって作業面２３を横切って移動可能である。作業面２３上のスポット２７の位置は、コンピュータ制御システム２８によって制御される。既に指摘したように、システム２８は、ＣＡＤ設計システムのゼネレータ２０またはこれに類する物によって作成され、ＰＨＩＧＳフォーマット又はそれと同等の形式において、コンピュータ化された変換システム２５に供給され、このシステムにおいて、物体を定義する情報が、応力、カール及び歪を軽減し、複製の解像度、強度及び精度を向上させるように処理されるようなＣＡＤデータによって制御可能である。
【００６０】
容器２１内の可動エレベータプラットフォーム２９は上方及び下方に選択的に可動であり、プラットフォームの位置はシステム２８によって制御される。装置が作動すると、例えば３０ａ、３０ｂ、３０ｃのような統合された薄層を階段状に確立することによって、三次元物体３０が作成される。
【００６１】
ＵＶ硬化液２２の表面が容器２１内で一定レベルに保持され、液体を硬化して固体材料に変えるに充分な強度をもつＵＶ光線２７のスポット又は他の適当な形の反応性刺激は、プログラムされた様式に従って作業面２３を横切って移動する。液体２２が硬化して固体材料を形成すると、はじめは作業面２３の直ぐ下に在ったエレベータプラットフォーム２９は、プログラムされた様式に従って、適当な作動機により、作業面２３から下方へ移動する。この場合、はじめに形式された固体材料は作業面２３の下の液によって構成され、新規な液体２２が作業面２３を横切って流れる。この新規な液体の一部は、プログラムされたＵＶ光線のスポット２７によって固形材料に変換され、この新規に固形化された材料はその下の材料に接着的に結合される。この過程は、三次元物体３０が完全に形成されるまで継続される。次に、物体３０を容器２１から取り去ると、装置は別の物体を作成する準備が完了する。続いて別の物体を作成するか、あるいは、コンピュータ２８のプログラムを変えることによって別の新規な物体を作成することができる。
【００６２】
例えばＵＶ硬化液のような硬化液２２は、次に示す多数の重要な性質を備えていなければならない、即ち：（Ａ）使用するＵＶ光線があたると、物体が実際に形成される時間的余裕を与えることができる程度に迅速に硬化すること。（Ｂ）継続する層が相互に接着する程度に接着性をもつこと。（Ｃ）エレベータが物体を動かすと、新規な液体材料が表面を横切って迅速に流れる程度に粘度が低いこと。（Ｄ）形成される膜が適正に薄くなるようにＵＶを吸収すること。（Ｅ）物体の形成が完了すると、物体からＵＶ硬化液及び部的に硬化した液を洗い落とすことができるように、固形化した材料が同一材料である溶材に対して適切な不溶解性をもつこと。（Ｆ）できるだけ無毒性及び無刺激性であること。
【００６３】
硬化して固体になった場合、硬化材料にも所定の材質が要求される。要求される性質は、他のプラスチック材料の場合と同様に用途によって異る。検討物体となるパラメータとしては、色、組織、強度、電気的性質、可燃性及び可撓性等があげられる。更に、多くの場合、材料費も重要な要因である。
【００６４】
作動する立体造形方法のここに提示する好ましい実施例（例えば第３図）で使用するＵＶ硬化材料は、Ｄｅｓｏｔｏ，Ｉｎｃ．（Ｄｅｓ  Ｐｌａｉｎｓ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）製Ｄｅｓｏｔｏ  ＳＬＲ８００立体造形方法樹脂である。
【００６５】
光源２６は、物体の必要な詳細部を形成するに充分な程度に小さく、使用するＵＶ硬化液を実用できる程度に迅速に硬化させるに充分な強度をもつＵＶ光線のスポット２７を作る。光源２６は、消灯及び点灯、及び、集光したスポット２７の液体２２の表面上の移動をプログラムすることができるように配置される。従って、スポット２７が動くと、液体２２を硬化させて固体にし、チャートレコーダあるいはプロッタが紙に模様を描く時にペンを使用すると同様の方法で表面に固形パターンを“描く”。
【００６６】
ここに提示する立体造形方法の好ましい実施例で使用する光源２６は、一般に、例えば  Ｌｉｃｏｎｉｘ（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）製Ｍｏｄｅｌ  ４２４０−Ｎ  ＨｅＣｄマルチモードレーザーのようなヘリウム−カドミウム紫外レーザーである。
【００６７】
第４図のシステムにおいては、作業面２３を一定レベルに保持し、物体を取り去った後で材料を補充し、集光スポット２７が一定の集光平面上に鮮明に焦点合せされ、作業面に沿って高度の解像度で層を形成することができるような手段を備えても差支えない。この場合には、光度の強いスポットが作業作業面２３上に丁度位置するように焦点を形成し、このスポットから外れると光度が急激に低下して硬化過程の深度を制限し、成形しようとする物体に関する極めて薄い断面層を作ることが望ましい。
【００６８】
成形しようとする物体３０を支持し、必要に応じて上下に移動させるにはエレベータプラットフォーム２９を用いる。一般に、層が形成された後で、物体３０はその次の層のレベルを越えて移動し、固体が形成されただめに作業面２３に瞬間的に生じた空洞部に液体２２が流入することを可能にしてから、次の層にとって正しいレベルまで物体が戻される。エレベータプラットフォーム２９に要求される条件は、適切な速度及び精度をもって、プログラムされた様式に従って移動することが可能であること、及び、形成しようとする物体３０の重量を取扱うに充分なだけ強力であること、である。更に、準備段階及び物体を取り去る際には、エレベータプラットフォームの位置を手動で微調節できると便利である。
【００６９】
エレベータプラットフォーム２９は、機械式、空気式、油圧式又は電気式であって差支えなく、更に、その位置を精密に制御するために光学的又は電子的フィードバックを用いても差支えない。エレベータプラットフォーム２９は、一般に、ガラス又はアルミニウム製であるが、硬化したプラスチック材料が固着する材料であれば使用できる。
【００７０】
液体２２の一定レベルを作業面２３に保持するために、コンピュータ制御されたポンプ（図示されず）を使用しても差支えない。液体ポンプ又は液体変位装置を駆動するには、液体の体積変化を相殺して液面を作業面２３の一定レベルに保持するために、例えば、エレベータプラットフォームが液体媒体内に更に深く移動するにつれて液体媒体の外に出る固体棒（図示されず）のような、技術的に衆知の適当なレベル検出システム及びフィードバックネットワークを使用することができる。代替技法として、センサで検出した作業面２３のレベルに対して光源２６を移動させ、作業面２３に自動的に鮮明な焦点を結ばせることができる。この種の代替技法は全て、コンピュータ制御システム２８と一緒に適当なデータを操作することによって容易に達成できます。
【００７１】
概説すると、“スライス”と称する処理の一部は、成形し易くするために必要な足場即ち支持体と共に、成形しようとする物体の中で進行する。この種の支持体は、一般的に、ユーザのＣＡＤによって作られる。スライスでは、先ず、物体及びその支持体の外形を見付けなければならない。
【００７２】
スライスは、特定の制御触針により、一時に１個ずつそれぞれの微小断面又は層を定義する。スライスは、物体の立体部分に輪郭を作成する。例えば、物体が空洞であれば、外表面と内表面があり、この外形が主要情報である。次に、スライスプログラムはその外形又は一連の外形を把握し、外側表皮と内側表皮の間には液体がはいっており、成形される両表皮は接触しないので、そのままではつぶれてしまうことを考慮し、スライスは把握した事柄を実際の生成物として実現する際、その部分を表面間の平行線陰影をつけた部分に、あるいは両表面間に所在する物を固形化した部分に形成し、また、三角形（ＰＨＩＧＳ）の過去の状態即ち勾配を思い出しながら、１個の層が次の層の頂点部分に接触しないほどゆるやかな勾配をもつように付加した表皮を形成する。スライスは、これ等全ての事柄を実施し、他のプログラムは感光性樹脂の化学特性、レーザー出力強度及び、システムを操作するために使用するそれぞれの出力ベクトルの露出時間を表示する関係パラメータに関するルックアップテーブルを使用する。これ等の出力ベクトルは、識別可能なグループに分割される。或るグループは輪郭又は外形線で構成される。他のグループは平行影線（ハッチング）で構成される。更に他のグループは表皮で構成され、例えば、僅かに異った方法で取扱わねばならない上向き表皮及び下向き表皮等のような表皮のサブグループがある。これ等のサブグループは僅かに異った取扱いを受けるので、全て異った方法で追跡され、処理に際して、出力データは、所要の物体及び支持体を形成するように適当に管理される。
【００７３】
三次元物体３０の形成が終了すると、エレベータプラットフォーム２９がもち上げられ、後処理のために、物体がプラットフォームから取り外される。
【００７４】
更に、本発明の実施には多数の容器２１を使用しても差支え無く、それぞれの容器は、立体造形方法システムによって自動的に選定できる異った種類の硬化材料を収容するものとする。この場合、種々の材料とは、色の異るプラスチック、あるいは、電気製品の種々の層を構成するために使用できる絶縁及び導電両方の性質を備えた材料であっても差支えない。
【００７５】
本発明の種々の代替実施例について残りの図面を更に詳細に参照するが、図面に示す種々の図全体を通じて、同じ参照番号は、第４図に示す本発明の好ましい実施例と関連して既に検討した同一又は対応する部分を意味するものとする。
【００７６】
第５図に示す立体造形方法の代替構成においては、硬化液２２に対して非混和かつ濡れない更に重い紫外線に対して透明な液体３２の上にＵＶ硬化液２２が浮遊する。例えば、中間層３２としてはエチレングリコール又は重水が適当である。第４図に示すシステムにおいて、三次元物体３０は液体２２から下方でなくて上方に引張られており、第３図のシステムに示すように、液状媒体内に更に引上げられている。
【００７７】
第５図において、ＵＶ光源２６は、液体２２と、これに混和しない中間液層３２の間の界面にスポット２７を集光し、ＵＶ放射線は、容器２１の底部に支持された水晶又はこれに類する物質製の適当な紫外線透明窓３３を透過する。硬化液２２は、非混和性層３２を覆う極めて薄い層として供給され、理想としては極薄の薄層であることが望まれているので、硬化の深さを制限するために、吸収及びこれに類する性質のみに応ずることなく直接的に層の厚さを制限するという利点を提供する。従って、形成範囲は更に鮮鋭に定義され、第４図の場合よりも第５図に示すシステムの方が、一層平滑な表面を形成することができる。更に、ＵＶ硬化液２２の必要量が小さくなり、硬化材料の交換が一層容易になる。
【００７８】
市販される立体造形方法システムは、第１から５図までに示すシステムと関連して示した部品のほかに、部品及びサブシステムを追加する。例えば、市販されるシステムは、フレームとハウジング及び制御パネルを備える。過剰な紫外線及び可視光線に対してオペレータを遮へいする手段を備え、更に、成形中に物体３０を見ることのできる手段も備えなければならない。市販される装置は、オゾン及び有害気体を規制するための安全手段、通常の高電圧保護装置及びインタロックを備えるはずである。この種の市販装置は、敏感な電子装置を電子雑音源から効果的に遮へいする手段も備えるはずである。
【００７９】
既に述べたように、立体造形方法を実施するために、他の多くの装置を使用できる。例えば、ＵＶ光源２６の代りに、電子源、可視光源又はＸ線源その他の放射線源と、これ等の特殊な形の反応性刺激に対応して硬化する適光な液体媒体とを組合せて使用できる。更に、例えば、紫外線によって僅かに予多重化されたアルファオクタデシラクリリック酸は、電子ビームによって多重化される。同様に、ポリ（２、３−ダイクロロール−プロピルアクリレート）は、Ｘ線ビームによって重合させることができる。
【００８０】
商品化されたＳＬＡは、ユーザのＣＡＤシステムと直接インターフェースする内蔵システムである。第６及び７ａ−７ｂ図に示すＳＬＡは、４種類の主要々素グループで構成される、即ち、スライスコンピュータ端末、電子キャビネットアセンブリ、光学アセンブリ及びチャンバアセンブリである。ＳＬＡのブロック図を第８図に示す。
【００８１】
電子キャビネットアセンブリは、プロセスコンピュータ（ディスクドライブ）、キーボード、ミラー、電源、ＡＣ電力配電盤及び制御パネルで構成される。コンピュータアセンブリは、端末制御用プラグイン回路ボード、高速スキャナミラー及び水平（Ｚステージ）エレベータで構成される。レーザー、ダイナミックミラー及びエレベータモータ用の電源は、キャビネット下部に設置される。
【００８２】
制御パネルは、電源入れスイッチ／インジケータ、チャンバ灯スイッチ／インジケータ、レーザーオンインジケータ及びシャッタ開インジケータで構成される。
【００８３】
故障診断及びレーザー性能情報を含む操作及び保守整備パラメータも、一般に、モニタにディスプレイされる。動作は、キーボード入力によって制御される。キーボード及びディスクドライブのまわりの作業面は、清掃を容易にし、耐久性を向上させるために、フォーマイカで覆われる。
【００８４】
ヘリウムカドミウム（ＨｅＣｄ）レーザー及び光学部品は、電子キャビネット及びチャンバアセンブリの上面に設置される。レーザー及び光学プレートは、個別のカバーを取り外すとサービスのために手で触れることができる。安全上の観点から、カバーファスナをアンロックするには特殊工具を必要とし、カバーを取り外すとインタロックスイッチが作動化される。いずれかのカバーが取り外されるとレーザーをブロックするために、インタロックによってソレノイド制御されたシャッタを作動する。
【００８５】
第９図に示すように、シャッタアセンブリ、２個の９０゜ビーム屈折ミラー、ビームエキスパンダ、Ｘ−Ｙ走査ミラーアセンブリ及び精密学窓は光学装置プレート上に設置される。回転式ソレノイド作動シャッタは、安全インタロックが開かれた場合にビームをブロックするために回転し、レーザー出力に設置される。９０゜ビーム屈折ミラーは、レーザービームを反射して次の光学部品に向ける。ビームエキスパンダはレーザービームを拡大して、液面上に焦点を結ばせる。高速走査ミラーは、レーザービームを、樹脂表面のトレースベクトルに向けさせる。光学装置エンクロージャと反応チャンバ間に設けた水晶窓を通過したレーザービームは、反応チャンバに届くが、２つの領域はこの窓によって隔離される。
【００８６】
チャンバアセンブリは、プラットフォーム、反応容器、エレベータ及びビームプロファイラを収容する環境管理されたチャンバを備える。
【００８７】
その中で物体が形成されるチャンバは、オペレータの安全と、均一な作動条件を確保するように設計される。チャンバは約４０℃（１０４度摂氏）まで加熱しても差支えなく、空気は循環及び濾過される。天井灯によって、反応容器及び作業面を照明する。ガラス製アクセスドアのインタロックは、ドアが開いた場合にレーザービームをブロックするためにシャッタを作動する。
【００８８】
反応容器は、樹脂の取扱いをできるだけ少なくするように設計され、一般に、エレベータ及びプラットフォームと一直線上に配置するように、ガイド上のチャンバ内に設置される。
【００８９】
物体は、垂直軸エレベータ又はＺステージに取付けられたプラットフォーム上で形成される。プラットフォームは樹脂容器内に沈められ、物体が形成されるにつれて、可動的に下方に動くように調節される。形成された部品を取り外すには、容器の上までプラットフォームをもち上げる。次に、プラットフォームをエレベータから取り外し、後処理のために、チャンバから取出す。滴下する樹脂を受けるために、通常、処理容器を備える。
【００９０】
ビームプロファイラは、レーザーの焦点距離に相当する位置に、反応容器の脇に設置される。走査ミラーは、ビームの強度プロファイラを測定するビームプロファイラにレーザービームを向けるように、定期的に指令を受ける。データは、強度輪郭線によるプロファイル、あるいは、全体としての（統合した）ビーム強度を表わす単一数値として、端末にディスプレイされる。この情報は、ミラーを清掃して配置し直さねばならないか、レーザーを整備しなければならないか、及び、所要の厚さ及び巾をもつベクトルを生成するにはパラメータの値をどの程度にしなければならないかを決定するために用いられる。
【００９１】
ＳＬＡのソフトウェア図を第１０図に示す。立体造形装置を制御するために必要な３台のコンピュータは、ＣＡＤシステム、スライスコンピュータ及びプロセスコンピュータである。三次元空間の部品を設計するには、任意のＣＡＤファイルを使用できる。これは物体ファイルとして識別される。部品を生成するには、ゆがみを防止するために支持体を付加しなければならない。そのためには、ＣＡＤ部品設計に必要な支持体を付加し、ＣＡＤ支持体ファイルを作成する。結果としてＣＡＤ作成された複数個のファイルは、「ＥＴＨＥＲＮＥＴ」によって、スライスコンピュータに物理的に挿入される。
【００９２】
立体造形装置は、最低層から開始して、一時に１個ずつ層を作成して部品を成形する。スライスコンピュータにより、ＣＡＤ部品を個別の水平薄片に分ける。スライスコンピュータは、何処でハッチベクトルを作成すべきかも計算する。理由は、それぞれの層が構成される時に、最大強度をもたせるためである。スライスコンピュータは、専用キーボード及びモニタを備えた個別のコンピュータであっても差支えない。ただし、スライスコンピュータは、共用キーボード及びモニタをプロセスコンピュータと共用しても差支えない。オペレータは、ユーザインタフェースプログラムによって、各スライスの厚さを変え、各スライスの他のパラメータを変えることができる。スライスコンピュータは、ＸＥＮＩＸ又はＵＮＩＸ（登録商標）オペレーティングシステムを使うことが可能であり、「ＥＴＨＥＲＮＥＴ」ネットワークデータバス又はこれに類する物によってＳＬＡプロセスコンピュータに接続される。
【００９３】
スライスされたファイルは、「ＥＴＨＥＲＮＥＴ」を経てプロセスコンピュータに転送される。プロセスコンピュータは、スライスされた物体及び支持体のファイルを層制御ファイル及びベクトルファイルに併合する。次に、オペレータは、立体造形装置をドライブするために必要な必要コントロールを層コントロール及び省略時パラメータファイルに挿入する。（ベクトルファイルは一般に編集されない。）オペレータは、リベットを挿入することにより、部品の特定の体積を強化することができる。そのためには、スライスされたファイルを合併する以前にクリティカル体積ファイルに必要なパラメータを挿入しなければならない。合併プログラムは、物体、支持体及びクリティカル体積ファイルを統合し、合成データを層制御ファイルに挿入する。オペレータは、層制御ファイルを編集し、省略時パラメータファイルを変更することができる。省略時パラメータファイルは、部品を成形するために立体造形装置の操作に必要なコントロールを含む。プロセスコンピュータは、ＭＳＤＯＳオペレーティングシステムを使用し、立体造形装置に直接々続される。
【００９４】
立体造形プロセスについては、第１１及び１２図の記号フローチャートを用いて広範囲にわたって説明する。
【００９５】
立体造形方法は、液状プラスチックの継続する層を固形化することによって部品を成形するために動くレーザービームを使用する三次元印刷法である。デザイナは、この方法を用いて、ＣＡＤシステムに基づく設計を行ない、２、３時間で精密なプラスチックモデルを成形することができる。ここに示す好ましい実施例は、単に一例として掲げたものであり、必ずしも制限条件を意味するものではないが、この実施例に示すように、立体造形方法は、次に示す段階で構成されるものとする。
【００９６】
先ず、通常の方法により、ＣＡＤシステムによって中実モデルを設計する。この場合、立体造形方法には特に関連付けない。
【００９７】
立体造形方法用のモデルを準備するには、最適方向を選定し、支持体を付加し、立体造形システムの操作パラメータを選択する。最適方向は、（１）物体の水切りが良いこと、（２）支持されない表面の個数が少ないこと、（３）重要界面を最適化すること、及び（４）物体を樹脂容器に適合させることを条件とする。接触しない断面を固定するため及び他の目的のためにサポートを添付すること。この目的のために、サポートのＣＡＤライブラリを準備可能である。立体造形操作パラメータには、モデルスケール及び層（スライス）の厚さの選択が含まれる。
【００９８】
次に、中実モデルの表面は、三角形、一般的には“ＰＨＩＧＳ”に分割される。ベクトル計算にとって、三角形は複雑さの最も少い多角形である。形成する三角形の個数を多くすれば表面解像度が向上し、ＣＡＤ設計に関して、形成された物体の精度が一層高くなる。
【００９９】
三角形の座標を表わすデータポイントは、適当なネットワーク通信により立体造形システムに送られる。次に、立体造形システムのソフトウェアは、選定した層の厚さで、水平に（Ｘ−Ｙ平面）三角形断面をスライスする。
【０１００】
次に、立体造形ユニット（ＳＬＡ）は、断面の輪郭、線影及び水平表面（表皮）ベクトルを計算する。線影ベクトルは、輪郭ベクトルの間の十字線影で構成される。スライスするには多数のスタイルが利用できる。高速で追跡された重なりの大きい表皮ベクトルは物体の外側水平表面を形成する。最上部及び最下部の表皮内に所在する内部水平部分は、十字線影ベクタ以外のベクトルによって充填されることはない。
【０１０１】
次に、ＳＬＡは、ヘリウム−カドミウムレーザの紫外光線を光硬化樹脂の表面を横切って移動させ、光線のあたった部分の液体を固体化することによって、一時に１個の水平層を物体として形成する。樹脂に吸収性があるので、レーザー光線が深く浸透することを防止し、薄い層を形成することができる。各層は、輪郭、線影次に表面の順序で描かれるベクトルで構成される。
【０１０２】
ＳＬＡで描かれる最初の層は、液面の直ぐ下に所在する水平プラットフォームに付着する。このプラットフォームはエレベータに取付けられており、プラットフォームは、コンピュータ制御によって垂直に下降する。１個の層を描き終えると、プラットフォームは液中に数ミリメータだけ沈み、既に硬化した層を新しい液で覆った後で僅かに上昇し、液体の薄い膜を残し、この膜で第２番目の層を形成させる。液面が平らになるまで休止した後で、次の層を描く。樹脂は接着性をもつので、第２番目の層は最初の層に確実に接着する。この過程は、全ての層を描き終えて、三次元物体全体が形成されるまで繰返される。一般に、物体の底０．２５インチ程度は支持構造であり、その上に所要の部分が成形される。光線に露出されなかった樹脂は容器内に残り、次の部分用として用いられる。材料消費は極く僅かである。
【０１０３】
後処理としては、形成された物体から余分な樹脂を排出し、紫外線又は熱によって完全に重合化させてから支持体を取り外す。追加処理としては、サンディングしてから加工モデルとして組立てる。
【０１０４】
立体造形方法は、プラスチック製物体の生産に関して、現行の方法よりも多くの利点をもつ。この技法によると、設計レイアウト及び図面を作る必要が無く、また、工具及び工具図面を作る必要も無い。デザイナは、コンピュータと立体造形装置を用いて直接作業を行なうことができ、コンピュータの出力スクリーンにディスプレイされたデザインが気に入れば、直接試験のために部品を作成することができる。デザインを変更する必要のある場合には、コンピュータによって容易に変更可能であり、変更が正しかったことを確認するために別の部品を作成することができる。設計に際して、相互に作用し合う設計パラメータを用いて多数の部品を必要とする場合には、この方法によると部品全部を迅速に変更可能であり、再び作成して、アセンブリ全体を作成し、試験して、必要に応じて繰返すことができるので、この方法は一層便利になる。
【０１０５】
設計が終ると、直ちに部品生産を始めることが出来るので、設計と生産との間に数週間あるいは数ヶ月を費やすことを防止できる。最終的な生産速度及び部品コストは、短期生産の場合には現行の射出成形コストと同程度であるか、労賃は射出成形の場合よりも安くなるものと推測される。射出成形は、同じ部品を多数生産する場合に限り経済的である。立体造形方法は、工具の段取りが不必要であって生産準備時間が極端に短くなるので、短期生産に有利である。同様に、この技法を用いると、設計変更及び注文部品の生産が容易である。立体造形方法によると部品の作成が容易であるので、現在使用されている金属その他の材料の部品の代りにプラスチック部品の使用が可能になる。更に、高価な金属その他の材料による部品の作成を決定する前に、物体のプラスチックモデルを迅速かつ経済的に作成することが可能である。
【０１０６】
立体造形方法は、物体を記述し、物体の三次元プラスチック複製を作成する三次元コンピュータデータを使用するという考え方を実現する。物体の作成は、三次元コンピュータデータを、水平層を表わし、層によって物体を成形する二次元データに変換することに基く。物体を定義する三次元データからベクトルデータに変換するソフトウェアを“スライス”と称する。ＣＡＤ設計による標本物体を第１３及び第１４図に示す。ＣＡＤ物体の一般的なスライシングを第１５図に示す。第１６、１７及び１８図は、物体を形成するスライス（層）データを示す。
【０１０７】
ＣＡＤデータファイルをＳＴＬファイルと称する。これ等のＳＴＬファイルは、物体の表面を三角形の小面に分割する。物体が簡単であれば、物体を記述するために必要な三角形の個数も少なくてすみ、物体が複雑でるか又は曲線部を更に正確に表わす必要のある場合には、物体を記述するために更に多数の三角形が必要となる。これ等の三角形は、内外両面をとり囲む。
【０１０８】
この種の表現方法においては、全ての三角形は、その頂点が他の三角形の頂点と交差しなければならず、従って、三角形の頂点が他の三角形の辺（頂点の間）と合致することはあり得ない。このことは、三角形の頂点をまるめた場合（後の段階）、表面（三角形によって表わされる）に、不用意に孔があけられることが無いことを保証する。
【０１０９】
本発明の特徴を備えた立体造形システムにおける全体のデータフロー、データ操作及びデータ管理の詳細について記述するソフトウェアアーキテクチュアフローチャートを第３３図に示す。
【０１１０】
ＣＡＤデータファイルにおいては、三角形は、それぞれ３個の数の４組で表わされる。最初の３組のそれぞれは、三次元空間における三角形の頂点を表わす。第４番目の組は、三角形の面に垂直な法線ベクトルの座標を表わす。この法線は、原点からはじまって、ＳＴＬファイルに規定された座標を指すものとみなされる。この法線ベクトルも単位長（即ち１ＣＡＤ単位）であるものとする。法線ベクトルは２方向のうちのいずれかを指すことができるが、習慣的に、中実から中空方を法線方向とする（三角形が輪郭となっている物体の中実な内部から遠ざかる方向）。属性の名称のそれぞれの三角形に対応する。
【０１１１】
中実立方体を小面表現した図を第１９ａ図に示す。中空立方体を小面表現した図を第１９ｂ図に示す。第１９ｃ図は、中空八角柱を小面表現した図である。
【０１１２】
ＳＴＬファイルの位取りはＳＬＩＣＥに関係し、スライシングプログラムは、整数処理に基いて、三次元データを二次元ベクトルに変換する。物体の寸法、従ってＳＴＬファイルの寸法を決めるＣＡＤ単位は任意である。ＣＡＤ単位をビット（１ビットは約０．３ミル）に分割するにはスケールファクタ（けた移動数）を用いるので、スライシングは、設計の単位の代りにビットに基いて実施できる。従って、もとの設計単位に無関係に、物体を成形する際の解像度を最高にすることができる。例えば、インチ単位で設計された部品の最高解像度は１インチであるが、スケールファクタを１０００あるいは１００００としてこれを乗ずると、解像度は０．００１インチ（ミル）又は０．０００１インチ（１／１０ミル）に増加する。
【０１１３】
三角形の全ての頂点は、三次元全てにおいて最も近いビットにまるめられる。従って、物体の次元は量子化される。このことは、スケールファクタ１０００によってインチ単位で設計された部品の三角形の頂点は最も近いミルにまるめられることを意味する。
【０１１４】
寸法及び方向の観点から頂点が個別のビットとして決定されないために単一点又は線につぶれる三角形が物体の表面を構成している場合には、この種の三角形は、後続する処理過程で無視される。つぶれた三角形は、小面でおおわれた物体の表面に不連続点（即ち孔）を作ることは不可能であり、つぶれた三角形の部分を充填する際に、歪んだ三角形が重なる原因となることはない。つぶれた三角形を作らないように三角形の頂点をまるめても、物体の表面に不連続点（孔）を作ることはできないが、三角形の断面を重ね合せさせ、三角形の法線の方向を別の象限に変えさせることは可能である（１８０゜までの方向転換）。これによって必ずしも問題が起きるとは限らないが、後の処理過程、特に輪郭及び十字線影ベクトルを作成する時に考慮する必要がある。壁の厚さ又は空洞が１ビットよりも薄い場合には、三角形の重複が起きることもある。これ等の問題は、任意に小さいビットサイズを用いるか、又は、全ての三角形が特定の最小寸法以上であるように条件付けることにより防止できる。
【０１１５】
格子空間（二次元）においてＣＡＤ設計されて小面で構成された物体を第２０ａ図に示す。第２０ｂから２０ｄ図までは、それぞれスケール１、スケール４及びスケール１０で三角形をまるめた後にＣＡＤ設計されて小面で構成された物体を示す。第２０ｅ及び２０ｆ図は、三角形の重複が起きるように三角形をまるめた後にＣＡＤ設計されて小面構成された物体を示す。
【０１１６】
垂直方向の三角形の頂点を最も近いスライス層にまるめることと関連して、三角形頂点の別のまるめ過程が起きる。このまるめ過程は、部品に垂直歪を起こし、小さな特徴の陥没又は拡大を起こすこともある。垂直寸法の最大解像度は層１個の厚さであるので、前記の問題は必ずしも重大であるとは限らない。臨界的な特徴を含む領域は、歪をできるだけ小さくするために、一層薄い層にスライスすることができる。
【０１１７】
三角形の頂点をまるめると、ＳＴＬファイルのもとの場所に残しておくよりも多くの利点が得られる。頂点をまるめると、全ての水平三角形はスライス層まで移動する。従って、扁平表皮が作成されると（水平三角形から作られる）、表皮は、特定の層の輪郭内に非常に良く適合する。更に、物体の壁の間に十字線影をほどこす作業の精度を上げることができる。十字線影をほどこす作業は、輪郭と交差する経過を描き、線影をほどこす作業を実施するか中止するかを決定することに基く。線影経路が頂点にあたると、線影描きを実施するか中止するかを正確に決定することが困難である。頂点をまるめるとＳＬＩＣＥは、頂点の所在（垂直寸法）を正確に覚知し、輪郭（線影を描く過程で使用する）を作る際に、頂点を回避することができる。
【０１１８】
頂点をスライス層にまるめることは、最も近いスケールビットにまるめるよりも、三角形の重複を起こし易い。更に、スライスするスタイルによっては、スライスする層から１ビットだけはずれたベクトルを作成し、部品が最良の垂直寸法をもつようにすることが要求される。これ等のスタイルについては、適用方法に説明する際に更に詳細に検討するこことする。スライスするスケールによってまるめる場合と異なり、スライスする層に頂点をまるめる場合に関連して起きる問題は任意に小さいスライス層を用いること、あるいは、三角形の最小サイズを制御することによって解決できない。問題を最小限に制御する方法としては、三角形の最大寸法を、層１個の厚さを僅かに越えるよう制限することもできる。この方法は、重複表面の個数を少なくするために使用できる。提案する線影アルゴリズムは、一貫性をもちかつ信頼度の高い方法によって、三角形の重複する部分を取扱うことを可能にする。
【０１１９】
スケールファクタに基いて三角形をまるめた後で、ＣＡＤ設計した小面で構成される物体を第２１ａ図に示す。層の厚さが２０ミルのスライス層に垂直な三角形をまるめた後でＣＡＤ設計した小面で構成される物体を第２１ｂ図に示す。層の厚さが５ミルのスライス層に垂直な三角形をまるめた後でＣＡＤ設計した小面で構成される物体を第２１ｃ図に示す。
【０１２０】
物体を層にスライスする場合に、層間の垂直距離は、種々の部分が必要とする垂直方向の解像度に応じて変えることができる。層の厚さは次の３要因に基いて選定される：１）所要解像度、２）層の必要な構造的強度、及び３）物体を成形するために使用できる時間。これ等の要因は、それぞれ、層の厚さの影響を受ける。
【０１２１】
要因１の解像度は、最も著しく影響される要因である。垂直な特徴の解像度は、層の厚さに逆比例する。要因２の構造的強度は硬化厚さに正比例し、硬化厚さは一般に、層の厚さに一定値又は層の厚さの百分率を加えた値によって決定される。
【０１２２】
層が薄くなるにつれて、層対層の付着力が充分であっても、層の構造強度の問題が顕著になる。この強度の問題を解決する方法は、良好な付着力を得るために必要な硬化深度よりも硬化層を厚くすることを基本とする。この方法は多くの場合に成功するが、硬化深度を厚くすると、設計した部品と実際に成形された部品の間に予期しない構造的な相違を生ずる場合も、多くはないが存在する。
【０１２３】
この問題を最小限に抑制する別の方法は、種々の厚さの層に個別にスライスできるように区分された物体として部品を設計することである。要因２は、多くの場合に、層の厚さを薄くした場合に起きるが、そうでない場合もありうる。
【０１２４】
要因３は、層の厚さが小さくなった場合に問題を起こすこともあり、起こさぬこともある。所定の部品を成形するために必要な時間は次の３項目に基く：即ち、レーザーの走査時間、液体が固化する時間及び所定の厚さに含まれる層の個数によって決定される。層の厚さが小さくなるにつれて、液の固化時間は増加し、単位厚さ当りの層数が増し、描く時間は減少する。一方、層の厚さが増加すると、固化時間が減少し、単位厚さ当りの層数が減少し、描く時間が増大する。
【０１２５】
前記の３項目は相互に平衡して、厚い層に対しては成形時間を長くし、薄い層に対しては成形時間を長くし、中間の厚さの層に対しては部品の成形時間を短かめにする。
【０１２６】
スライスしようとするＣＡＤ設計した小面構成物体を第２２ａ図に示す。２０ミルの層でスライスしたＣＡＤ設計した小面構成物体を第２２ｂ図に示す。第２２ｃ図は、厚さ５ミルと２０ミルの層でスライスしたＣＡＤ設計小面構成物体を示す。
【０１２７】
部品の成形に際して、層の縁及び特徴を形成するために使用できる輪郭には多くのタイプがある。即ち、層輪郭、下向き扁平表皮輪郭、上向き扁平表皮輪郭、下向き近似扁平表皮輪郭及び上向き近似扁平表皮輪郭である。本発明に関する記述のこの段階においては、層輪郭の生成についてのみ検討し、他のタイプの輪郭については後で検討することとする。
【０１２８】
三角形は、スケールビット及び層にまるめた後で、次に示す３主要グループに分けられる、即ち、スキセン三角形、近似扁平三角形及び扁平三角形である。扁平三角形は、３個の頂点全てが同一層に所在する三角形である。近似扁平三角形は、その法線ベクトルが、垂直方向から或る最小角度内に所在する三角形である。残りの全ての三角形はスキヤン三角形であり、その法線は、垂直方向から最小角度の外側に所在する。
【０１２９】
層輪郭は、スキャン三角形と近似扁平三角形の交差線において、スライスする層から僅かにはずれた垂直レベルで物体と交差する水平平面をもって作られる。それぞれのスキャン及び近似扁平三角形は、所定の層から垂直方向に僅かにはずれて位置し、層輪郭の一部を形成する１個のベクトルを作成するために用いられる。それぞれの三角形は、所定の層上に所在する２点をもち、この２点のうちの１点は、ベクトルの起点として使用され、他の１点は、そのベクトルの終点として用いられる。三角形は、形成しようとする物体のまわりに、内外両側に、完全な面を形成するので、層のまわりに完全な輪郭を作るように形成されたベクトルがあるはずである。
【０１３０】
層輪郭ベクトルを作成した後で、縮退したベクトルは全て除去しなければならない。これ等の点ベクトルは、頂点が丁度スライスする層上に在るので、三角形の頂点の交差によって作成されることはあり得ない。しかし、これ等の点ベクトルは、ベクトルを作ろうとする垂直レベルにおいて比較的狭い三角形から作成できる。この場合、ベクトルの起点と終点が同一点にまるめられる程度に狭いことが必要である。場合によっては、終点以外に点においてもベクトルが重複し得ることに注意されたい。従って、適切に取扱わなかった場合には、後の処理過程で問題を起こすことがある。
【０１３１】
三角形が層と交差する状態及び、この交差部分に生成するベクトルの側面図を第２３ａ図に示す。第２３ｂ図は、物体の小面構成された断面、スライスする層、オフセット及び点ベクトルを含み生成したベクトルの側面図を示す。
【０１３２】
輪郭ベクトルは、三角形がスライスする層と交差する丁度その部分に生成し、多くの問題を起こすが、これ等の問題は、スライスする層の極く僅かに上又は下に所在する水平々面と三角形の交差によって輪郭ベクトルを作成することにより、容易に解決できることがわかる。スライスする層から僅かにはずれて輪郭ベクトルを作成するという考え方を用いると、或る種の鏡の問題を誘発するが、はずれる程度を任意に小さくすることにより、無視することができる。好ましいオフセットは、実際の層レベルから１スケールビットはずれていることである。検討し易くするために、例として、スライスする層の上方に１ビットはずれた場合をとりあげることとする（スタイル１）、例として次の表を示す。
【０１３３】
部品設計単位：インチ
スライススケール係数：１０００
層間隔：２０
ＣＡＤ空間における部品の垂直位置：１．０００から１．１００インチ
スケールした単位による層の位置：１０００，１０２０，１０４０，１０６０，１０８０，１１００
スケールした単位で輪郭ベクトルを決定するための交差平面の位置：１００１，１０２１，１０４１，１０６１，１０８１，１１０１
輪郭ベクトルと対応する層の名称：１０００，１０２０，１０４０，１０６０，１０８０
注記：もとの物体の高さは１００ミルであった。スライスする丁度その層に、ＳＬＩＣＥによって輪郭ベクトルが得られたとすると、１２０ミルの物体を形成する６個の層（各２０ミルで成形される）があるはずであるが、スライスする層の１ビット上方をスライスするので、５個の層（各２０ミルで成形される）で終了し、１００ミルの物体を形成することとなる。
【０１３４】
輪郭ベクトルを作成するために垂直方向にずらせると、次のような問題を起こす可能性がある。即ち、部品が、特定の層においてほぼ水平な輪郭をもつものとし、その層の１ビット上方から、ＳＬＩＣＥによって輪郭ベクトルが得られた場合には、これ等の輪郭ベクトルは、輪郭が丁度スライスするレベルから得られた場合に形成されるベクトルとはかなり異ることがあり得る。この問題は、１ビットオフセットを、部品の寸法と比較して極度に小さくすれば最小限度に抑止できる。これが、１ビットオフセットが好ましいとされる理由である。
【０１３５】
前記のオフセットを用いることにより、潜在的な多数の困難を避けることができる。即ち、第１に、物体の垂直方向寸法の歪を回避できる。この種の歪は種々の形となって現れる、即ち、部品全体の高さが非常に高い１層になる、垂直方向の全ての開口部の底部が部品の底部に対して１層だけ高過ぎる、及び、この種の全ての開口部が所要長さよりも１層分だけ短くなる等である。これ等全ての歪は、全ての上向きの特徴が全ての下向きの特徴に対して１層だけ高過ぎるという表現に要約される。
【０１３６】
第２の問題は、十字線影ベクトル（ＳＬＩＣＥの線影アルゴリズムのうちの１つを用いて生成）の位置に関する誤りである。この問題は次の２形式となって現れる、即ち、上向き扁平表皮を支持することを目的とする十字線影の生成に一貫性を欠くことと、物体内の中空部分を通って漂遊する十字線影ベクトルを描くこと及び／又は物体の壁の内部からはみ出して十字線影を描くことである。
【０１３７】
まるめた後における、内部特徴（窓）をもつＣＡＤ設計された物体の側面図を第２３ｃ図に示す。第２３ｄ図は、スライスする層に生成した輪郭ベクトルから成形した後における、前記と同じ物体の側面図である。スライスする層の１ビット上に生成した輪郭ベクトルから成形した後における、前記と同じ物体の側面図を第２３ｅ図に示す。
【０１３８】
十字線影を作るための２つのデータ処理プロセスアルゴリズムが、本発明の実施に際して特に有用であることが実証済みである。第１のアルゴリズムは、層輪郭ベクトルに遭遇すると十字線影をオン−オフ切替えすることを基調とする。第２のアルゴリズムは、物体の中実部分の所在を覚知すること、従って、法線ベクトルが指す方向に基いて十字線影を描くべき場所を覚知することを基調とするものである。
【０１３９】
ここで、十字線影の３タイプ及びそれ等を描くための２オプションについて定義しておく。線影のタイプは、１）Ｘ軸に平行な線影、２）Ｙ軸に平行な線影及び３）Ｘ軸と６０゜及び１２０゜の方向に描かれる線影である。
【０１４０】
スライススケール係数が決定されると、線影ベクトルの間隔は、次に定義されるパラメーターＨｘ、−Ｈｙ、−Ｈａ、−ＭＩＡに関するスライスコマンドラインに規定されるビット数に基いて決定される：
“Ｘ”軸に平行な線影ベクトルの間隔−オプション＝−Ｈｘ（数）。
【０１４１】
“Ｙ”軸に平行な線影ベクトルの間隔−オプション＝−Ｈｙ（数）。
【０１４２】
“Ｘ”軸に対して６０゜の角度をもつ線に平行な線影ベクトルと、“Ｘ”軸に対して１２０゜の角度をもつ線に平行な線影ベクトルの間隔−オプション＝−Ｈａ（数）。
【０１４３】
十字線影と、これに接触する全ての輪郭ベクトルとの最小許容交差角度−オプション＝−ＭＩＡ（数）。
【０１４４】
線影ベクトルの実現方法は、１）生成した全ての線影を実現する。又は２）スライスコマンド−ＭＩＡが規定する角度よりも大きい角度で両輪郭と交差する線影ベクトルに限り実現する。ＭＩＡオプションを用いると、物体がカール易い場合に有利な近似放射状（輪郭にほぼ垂直な）十字線影を生成することができる。
【０１４５】
線影経路の場所は、スケールされたＣＡＤ空間に固定される。これが真であるためには、各方向に対して１個の線影経路を固定しなければならず、他の線影経路は、“Ｈ”オプションに規定されたビット数だけ最初の経路から分離されねばならない。これ等の固定された線影経路は、原点を通る線影方向に平行な経路である。このことは、全ての線影ベクトルは、以前の経路から線影経路の上に配置されることを意味し、従って、部品がＣＡＤ空間の何処に設計されようと問題でなく、線影は線影の上に成形される。このことは、近似放射十字線影の場合に特に重要である。定義によると、近似放射状十字線影は、それより上の層の線影に対する支持体として使用できるはずの多量の垂直線影を欠くことになる。
【０１４６】
既に述べた方法は順調に作動するが、２個のベクトルが結合する場所の輪郭と線影経路が交差する場合に、何処に線影を描くかを決定することが困難な場合があるはずである。この問題は、描かねばならない部分に線影を描かず（部品が弱くなる）、また、線影を描いてはならない中空部分に線影を描く（いわゆる漂遊ベクトル）という誤りとなって現れる。線影の描き忘れを最小限に抑制するには、アルゴリズムに特定の機能を付加することにより、線影経路が通る輪郭交差点の個数が偶数である場合に限り線影を描かせることが可能であり、こうすることにより、アルゴリズムは、奇数であれば、最後の交差点を無視することとなる（従って、線影が空間外まで描かれることは無い）。線影ベクトルの配置上の誤り又は描き忘れを最小限に抑制するためにアルゴリズムに付加する別の機能は、交差点の決定に用いたそれぞれの輪郭ベクトルの勾配（ＸＹ面における）の決定に関係する。交差点が１回よりも多くリストされている場合には、点に対応する勾配は、その点をどのように解釈するかを決定するために用いられる。点が、同じ勾配符号（＋又は−）をもつ２個のベクトルに起因する場合には、その点は輪郭とみなされる。勾配の符号が反対であれば、その点は無視される。
【０１４７】
第２の方法は、ＳＴＬファイルにおいて各三角形に与えられる法線ベクトルの使用に基く。層輪郭が生成されると、生成された各ベクトルは、スライスする層より１ビット上の水平平面と交差する三角形に起因する。
【０１４８】
それぞれの輪郭ベクトルは、開始点（ｘ、ｙ）及び終了点（ｘ、ｙ）として記憶され、６種類の属性をもつ。これ等の属性は、ベクトルのもととなった三角形と対応する法線ベクトルの方向を記述する。これ等６種類の属性とは、１）法線が正のｘ軸方向を指していたか（真か偽か）、２）法線が−ｘ軸方向を指していたか、３）法線ベクトルが＋ｙ軸方向を指していたか、４）法線ベクトルが−ｙ軸方向を指していたか、５）法線ベクトルが＋ｚ軸方向を指していたか、６）法線ベクトルが−ｚ軸方向を指していたか、である。ＳＬＩＣＥが、線影ベクタを描く場所を決定すると、決定する必要性をトリガするために、ＳＬＩＣＥは、ここでも、輪郭ベクトルと線影経路の交差を用いるが、この場合には、ＳＬＩＣＥが立体の中に向っているか立体から出る方向に向っているかを法線が表示するかどうかに基い線影を描くか否かを決定する。実際には、ＳＬＩＣＥは、各輪郭ベクトルが線影線と交差する点を決定し、この点を、その法線情報と共にリストに記入する。この操作は、各線影経路に関する各輪郭ベクトルに対して行なわれる。それぞれの点は、線影描きを開始するか、中止するかあるいは同じ状態を継続するかに関して評価される。このアルゴリズムのこの様な使用方法は、ＳＴＬファイルによって供給されたもとの法線に基くものであり、スケールビットに対して三角形をまるめ、層のスライスを実行した後で再計算された法線に基くものではない。
【０１４９】
勿論、まるめる際に、三角形法線によっては、象現を、１８０度フリップした端までさえ変わることがある。従って、改善されたアルゴリズムでは、まるめた後の法線の再計算も取扱う。実際には、線影には法線のｘとｙ成分だけを使用し、線影を正しい場所に描くためだけの目的であれば、ＳＬＩＣＥは水平成分を再計算しさえすればよく、法線ベクトルの垂直成分は取扱う必要なない。垂直成分の再計算は、再計算が、再計算に用いるベクトルのタイプのどの様に影響するかということに基く。また、このアルゴリズムは、同じ点の他の法線が、中空部分に法線がはいることを表示してもしなくても、線影線が立体と交差することを示す法線を含む輪郭と別の輪郭が交差する場合には、線影描の開始と関係する。線影描きを開始すると、中空部へはいることを表示する法線だけを含む輪郭と輪郭点が交差するまで、線影描きが継続される。従って、このアルゴリズムは、矛盾する情報を含む輪郭が交差する場合には、線影描きを継続させる。このアルゴリズムは、既に述べたように、まるめた後で法線ベクトルを再計算し、点が１回よりも多くリストされている場合に法線によって示される方向の符号の代数和を求めることにより改善することができる。代数和がゼロより小さければ、線影描きは始まるか又はオン状態を継続し、和がゼロより大きければ、線影描きは中止されるか又はオフ状態を継続し、和がゼロであれば、オン又はオフのいずれであっても、線影描きは同じ状態を継続する。線影描きに関する点の評価は、最小点で始まり、所定の線影経路に沿って、より大きい点に向って作動することに注意されたい。
【０１５０】
第２のアルゴリズム及び提案されているその代替算法は、空間で重なっている別個の物体が同じＳＴＬファイルで組合されている場合には、線影ベクトルの配置誤り又は描き忘れを起こすことがある。これ等の状態は物理的不可能物体を表わすので、ＣＡＤデザイナは、ＳＴＬファイルの作成に際してこの種の誤りを回避できるはずである。設計の便利さから、対称を重ねた方が便利である場合には、物体を別々のＳＴＬファイルに入れ、別々にスライスすべきである。当アルゴリズム及び提案されているアルゴリズムは、ＣＡＤ空間の特徴又は中空部の寸法が、何等かの原因によって（所定のスケール又は層の厚さに起因して）潰れ、それによって物体の或る部分に二重表皮を生じさせる場合には、ベクトルの配置誤りを起こすことがあり得る。間違って配置された線影ベクトルを形成する原因は、これ等２種類のアルゴリズムにとって同じではない。
【０１５１】
当アルゴリズムは、輪郭ベクトルの始点と終点を除き、潰れた部分に沿った長さ全体にわたって線影を誤って配置することがありうる。始点と終点においては、或る時間だけ正しい決定が為される。しかし、代替アルゴリズムでは、輪郭ベクトルの始点と終点を除き、潰れた部分に沿った全ての点で正しい決定が為されるはずである。始点と終点においては、時間の一部だけ正しい決定が為される。従って、潰れるおそれのある部分をもつ部品を設計しないことが望ましいが、止めを得ない場合には、代替アルゴリズムを使用することにより、少なくとも漂遊ベクトル（既述の原因により）の可能性を減少させることができる。当アルゴリズムによると、複数個の輪郭ベクトルが合致する結合点において線影線が輪郭と交差する場合には、線影ベクトルを誤って配置することがある。しかし、改善されたアルゴリズムでは、この状態のもとで、ベクトルを誤って配置することはあり得ない。
【０１５２】
３種類全てのアルゴリズムは、Ｘ軸だけに沿って十字線影を描く。線影をＹ軸に平行に描くには、部品を９０゜回転させ、新規なＸ軸に沿って線影を描いてからもとに戻す。６０゜及び１２０゜線影を描くには、物体をそれぞれ６０゜及び１２０゜回転し、新規なＸ軸に沿って線影を描いてからもとに戻す。
【０１５３】
線影経路を決定する方法を示す物体の断面の上面図を第２４図に示す。第２４ａ図は、Ｘ線影で充填した物体の上面図である。第２４ｂ図は、Ｙ線影で充填した物体の上面図である。第２４ｃ図は、６０／１２０線影で充填した物体の上面図である。第２４ｄ図は、中実部分を完全に充填した物体の層の上面図である。
【０１５４】
第２４ｅ図は、十字線影（ＸとＹ）で適切に充填した物体の層の上面図である。第２４ｆ図は、第１のアルゴリズム（ＸとＹ）によって生成された線影ベクトルと層輪郭の上面図である。第２４ｇは、第２のアルゴリズム（ＸとＹ）によって生成された線影ベクトルと輪郭ベクトルの上面図である。第２４ｈ図は、提案済みのアルゴリズム（ＸとＹ）によって生成された線影ベクトルと輪郭ベクトルの上面図である。第２４ｉ及び２４ｊ図は、種種のＭＩＡを用いて線影を描いた物体の断面の上面図である。第２４ｋ図は、概略輪郭図である。
【０１５５】
十字線影を決定する際に輪郭を考慮してはならないことを示すために、特殊法線ベクトルを使用することもできる。この場合の特殊ベクトルは、長さゼロ（０，０，０）の法線ベクトルで差支えない。この法線は、特定の三角形は、一方の側面が拘束された中実体であり他方の側面が拘束された空の空間である場合には特別に好ましい方向が無いことを示す。これは、多数の物体を生成する場合に有用であるが、何時、如何にして実施するかを決定する際には或る種の問題を考慮しなければならない。考慮しなければならない問題は、１）ＣＡＤにおいて如何に指定するか、あるいは、どれが正三角形であってどれが正三角形でないか、２）閉ループを形成する三角形が１種類に限ることを如何に保証するか、３）正接成分を如何に実現するか（線巾及びビーム巾補償を考慮するためのベクトル、後述）、４）近似扁平及び平偏輪郭に対応する線影を依然として使用すべきか、等々、である。
【０１５６】
扁平表皮は完全に水平な三角形から生成される。水平三角形とは、三辺全てが同一層に所在する三角形である。三角形の頂点をまるめると、もともと水平でなかった三角形から扁平三角形を作成できる。扁平表皮を形成する第１段階は表皮を２つのグループ、即ち、上向き三角形（上向き法線）と下向き三角形で構成されるグループに分離することである。各グループの三角形は、所属する層に応じて順序付けられる。次に、特定の層に所属する各三角形の縁は、扁平な上向き又は下向き表皮に関する輪郭ベクトルとして解釈される。これ等の輪郭ベクトルは、表皮の面積を三角形のグループに区分けし続ける。次に、ＳＬＩＣＥは、対を形成する全ての重複輪郭ベクトルを除去する。次に、これ等の輪郭ベクトルは、スライスの−Ｈｆｘ又は−Ｈｆｙオプションによって指定されたビット数によって直角に分離された極めて微細な間隔の十字線影（充填）ベクトルで充填される。輪郭を作成し、充填して扁平表皮にする既述の手順は、物体の各層に関する上向き及び下向き両水平三角形に対して繰返し実施される。
【０１５７】
扁平表皮輪郭の充填は、既に述べた十字線影の場合と同じアルゴリズムに基く。従って、充填線と輪郭が交差すると、充填を開始するか、充填を中止するか、あるいは現状を継続するかを決定する必要性をトリガする。何を為すべきかに関する決定は、ここでも、奇数偶数オン／オフ条件又は各輪郭セグメント（ベクトル）に対応する法線ベクトルの方向に関する考察のいずれかに基く。これ等の法線は、ＳＬＩＣＥによって生成され、既に検討済みの法線とは異り、ＣＡＤシステムによって生成され、三角形に対応する輪郭三角形に対応する。
【０１５８】
層の法線描きに関しては、各ベクトルに対応する法線は、そのもとになった三角形から生成され、各扁平三角形と対応する法線は垂直方向だけを指す。従って、三角形の内側又は外側を示す一切の特性を決定するためには使用できない。扁平表皮輪郭に関する法線を決定するために用いられる技術は、グループとして三角形の輪郭を構成する３このベクトルの分析に基く。この技術は、ベクトルを構成する頂点の座標と、三角形の第３の点の座標を比較し、どちらが（ベクトルに対して）三角形の外に所在するかを決定する。この情報は、輪郭ベクトルの勾配と共に使用すると、正しい法線方向を決定することができる。この同じ手順が、三角形の輪郭を形成する各セグメントに対して実施される。次に、法線が指す象限を指定するために縮小され、この情報は、輪郭セグメントデータ（始点及び終点）と共にセーブされる。この手順は、全ての扁平三角形に対して繰返し行なわれる。次に、対を構成する全ての重複した輪郭ベクトルが、所定の層の所定のタイプの表皮に関して除去される。充填ベクトルは、既に述べた線影ベクトルの場合と同じアルゴリズムを用いて計算される。
【０１５９】
表皮充填は常にＸ又はＹ軸に平行であるので、中空又は中実いずれの入口を示すかを決定するには、法線がどの象限を指すかを知れば充分である。アルゴリズムは同じなので、このアーギュメントは、線影に関しても真である。しかし、ＳＬＩＣＥが６０／１２０線影を考慮に入れる場合には、ＳＬＩＣＥが中実部にはいろうとしているか、出ようとしているかを厳密に決定するには、法線が指す象限を知るだけでは充分でない。６０゜又は１２０゜の線に沿って線影が描かれている場合には、ＳＬＩＣＥは、部品が、６０゜又は１２０゜左に回転したものとみなすことができる。ＳＬＩＣＥは、軸が６０゜又は１２０゜右にまわったとみなすことができるので、中実又は中空のいずれにはいろうとしているかを決定するには、依然としてＸ及びＹ法線インジケータを使用できる。しかし、この回転を行なう場合には、ＳＬＩＣＥは、法線が新規に指す象限を計算し直すことを忘れてはならない。
【０１６０】
ＳＬＩＣＥは、扁平表皮に関する充填の決定と同様に、必要に応じて、十字線影決定できる。
【０１６１】
第２５ａ図は、扁平三角形の頂点を示す。第２５ｂ図は、扁平三角形から生成された扁平輪郭を示す。第２５ｃ図は、対を構成する重複したベクトルを除去した扁平輪郭である。第２５ｄ図は、輪郭ベクトルと二次法線をもつ扁平三角形である。第２５ｅ図は、扁平三角形と、それに対応するベクトルリストである。
【０１６２】
表皮を生成する更に改善された技術は、ＳＴＬファイルに供給されている三角形法線の垂直成分のもとの方向に基く。頂点にまるめた後で扁平表面の縁の扁平三角形がフリップオーバした場合に問題が起きる可能性がある。これ等の問題が起きるかも知れない理由は、表皮輪郭ベクトル（フリップした三角形から生成）に対応するセグメント法線が、表皮を必要とする部分から遠ざかる代りに、表皮を必要とする部分に上方を指して終了するかも知れないことに由る。この問題は、結局、線影又は充填ベクトルを間違って配置する原因となりうる。
【０１６３】
第２５ｆ図は、扁平表皮表面及び表面を形成する三角形の上面図である。第２５ｇ図は、対を構成する重複したベクトルを除去した扁平表皮表面と、フリップオーバするエッジ三角形の上面図であり、その法線が、どのようにして、輪郭を形成する他のセグメント法線と反対の方向を指すかを示す。
【０１６４】
この問題には２つの解決方法が知られている。第１の方法は、法線符号合計線影処理の開発に用いた方法に類似する。扁平三角形がフリップオーバした場合には次の６種類の状態が展開可能である：１）フリップした三角形が単一扁平表面を形成する、２）フリップした三角形が単一及び二重扁平表面を形成する、３）フリップした三角形が二重表面だけを形成する、４）フリップした三角形が二重及び三重表面を形成する、５）フリップした三角形が三重表面だけを形成する、及び６）単一層への陥没、単一層の同一部分を覆う扁平な上向き及び下向き三角形の生成に関係する扁平三角形間に展開する可能性のある前記以外の状態。これ等の状態は、法線符号合計線影手法を展開するために用いた状態で極めて類似する。唯一の相違は、重なる輪郭が一次元であり、重なる三角形でおおわれている部分が二次元であることである。要するに、層線影を描くために用いる合計技法では、輪郭が線影経路と交差する部分の裸輪郭を算出する。この場合、表皮作成のための技法は、反対の法線（上向き及び下向き）をもつ部分の差算よび同様の法線をもつ部分の加算に基く部分に関する裸法線の決定に基く。次に、上向き表皮、下向き表皮又は表皮無しいずれの状態の部分であるかを決定することは、これ等の部分の裸法線が上又は下を指すか又は存在しないかのいずれかであることに基く。実施するには、三角形が歪んだ後で法線の方向を決定しなければならない。
【０１６５】
この手法は、表皮輪郭及び、特定のタイプの表皮（上又は下）を必要とする特徴（歪んでいる）に完全に適合する充填を作成する。この手法は、単一層（生成する層であって描く層ではない）上の部分は上及び下の両表皮を要求できないという仮定に基く。これは、もともと１層の厚さより薄い特徴は消失することがあることを意味する。
【０１６６】
第２の解決方法は、対を構成する二重輪郭ベクトルを除去した後で、２回目に、コンピュータセグメント法線を計算することに基く。この再計算は、全ての閉じた輪郭ループ上のセグメント法線の大部分は、（それぞれの三角形から）１回目に作成された時は正しかったが、フリップしない三角形のセグメント法線は正しく、他の全てのセグメント法線が適合するように作ることができるという仮定に基くと、前記セグメント法線の少数部分は正しくないか、やや良好な程度であるという考え方に基く。この再計算の方法は、後で詳細に記述するベクトル順序付け手順に基く。ベクトルに順序を付けると、セグメント法線をもつ全ての輪郭ベクトル（所定のループを形成する）のクロス積は、所定の閉じたループに関して一貫性をもたねばならない。前記の条件を理解した後で、クロス積間の比較を行ない、普通でないセグメント法線は反転される。
【０１６７】
前記の仮定の幾つかは、輪郭が閉じていないか、又は、２個の閉じた輪郭が接合する場合には適用できないこともある。このアルゴリズムが当該表皮を如何にして形成するかという記述と共に、可能な表皮構成のリストを次に示す：二重表面−正しく表皮をほどこした部分、単一表面−正しく表皮をほどこした部分、単一／二重−誤って他の部分にも表皮をほどこす可能性をもつ不適当に表皮をほどこされた単一又は二重の部分、三重表面−不適当に表皮を施した部分、及び二重／三重−適切に表皮をほどこした部分。従って、この第２の技法はただ１つの問題をもつ、即ち、単一／二重表面だけが問題である。単一／二重表面を形成する確率は極めて小さい。理由は、二重／単一表面の形成は、この状態にただ２個の三角形が関係しており、しかも、フリップしなかった一方の三角形はフリップした他方の三角形よりも狭いことを意味するからである。
【０１６８】
残りの問題を更に少なくするためにアルゴリズム的手法を使用できる。単一／二重表面の問題は、二重表面を除去した後でＳＬＩＣＥは、交差した三角形で形成された２個の単一表面だけを残しているが、これ等の単一表面は２個のベクトルを共有し、２個のベクトルは一方の三角形には１個の法線を、他方の三角形には反対の法線を必要とするということである。輪郭ベクトルが交差すると、ＳＬＩＣＥは、交差の一方に１個のセグメント法線を必要とし、他方に１個の反対法線を必要とする。この解決方法は、交差する輪郭を検出し、交差するベクトルを、交差点を終点とするベクトルに分割し、新しくできたベクトルに順序を付け直すことに基く。順序の付け直しに際して、輪郭線が交差せず、従って新規なループが適切に横切っていることを保証するよう特に注意しなければならない。頂点で接触する２個の輪郭ループに関しても、前記の記述は真である。交差及び接触は、同じアルゴリズム的手法によって決定できる。次に、ループは、交差点において、ループは交差輪郭によって形成されないが、最後のベクトルと最も小さい角度を形成する輪郭ベクトルまで進行し、ループが完成するとループを切断することによって形成することができる。第２５ｈ図は、単一／二重表面を形成する扁平三角形の上面図であり、フリップする前、フリップした後、セグメント法線、二重対を取消した後、ベクトルを分割した後、及びループ（２個）を決定した後を示す。
【０１６９】
物体の成形に際して、一般に、ＳＬＩＣＥは、物体が中実部分及び中空部分をもつものとみなす。硬化巾２個よりも広い壁は、側表面を形成し、輪郭の間を十字線影で充填する輪郭ベクトルによって作成される。壁の垂直勾配が、それぞれの層の厚さに対して１硬化巾の広さを超過すると、２個の層の輪郭ベクトルの間に間隙が形成される。この間隙は、壁表面の間から液体を排出させる。輪郭の間の間隙の問題は、近似扁平表皮の考え方により解決される。近似扁平表皮は、垂直な特徴から水平な特徴への移転の問題も解決する。
【０１７０】
継続する層の輪郭間の部分を充填する技法を実現するには多数の方法がある。充填ベクトルを生成する比較的簡単な方法の１つは、近似水平表皮を必要とする部分が、その法線が垂直から特定角度内に所在する三角形によって表わされるようにすることに基く。この角度（ＭＳＡ−最小表面角度）は、この場合にはオペレータによって定義され、継続する層に描かれる２個の輪郭ベクトルが重なることのない角度を意味する。この角度は、更に、輪郭及び層の厚さを形成するセグメントの硬化巾にも関係する。
【０１７１】
第２６ａ及び２６ｂ図は、継続する２個の層の輪郭の側面図であり、ＭＳＡを決定するための対応する変数を示す。第２６ｃ図は、近似扁平表皮を必要とする部品を示す（テストボックス）。
【０１７２】
近似扁平表皮に関する必要性を決定するために個々の三角形を分析できるので、ＳＬＩＣＥは、この表皮に関する輪郭ベクトルを作成するために、これ等の特定三角形を処理することができる。或る層から次の層へ、層輪郭間の相違部分に近似表皮を展開することは困難であり、適当な近似充填を一貫性をもって決定するには、この充填は、スライスする層の１ビット上又は下でなく、スライスする層そのものに交差する近似扁平三角形から生成しなければならない。全ての充填及び線影ベクトルと同様に、ＳＬＩＣＥは、先ず、その間を充填しようとする輪郭を決定しなければならない。これ等の輪郭が決定されると、層線影及び扁平表皮充填の場合と同じアルゴリズムに基いて、充填が実施される。
【０１７３】
三角形の頂点をスライスする層上に置くことにより、ＳＬＩＣＥは次のことを保証する、即ち、三角形が２個の層の間の充填に関係する場合、その三角形は、それぞれの層上に位置するか又は少なくともそれぞれの層と交差するいずれかの成分をもつ。三角形が、２個の層の間の部分に影響を及ぼし、層のうちの一方だけと交差するような状態は展開できない。三角形は両方の層と交差するので、ＳＬＩＣＥは、三角形が２個の層と交差する部分から２個のベクトルを作成することができる。これ等２個のベクトルは、台形又は縮退台形（三角形）の対面する２辺を形成する。
【０１７４】
第２６ｄ図は、２個の層と交差し、２個の輪郭ベクトルを形成する近似三角形を示す。
【０１７５】
台形の残りの２辺は、第１のセグメントの終点から第２のセグメントの終点に達する交差しない直線を作ることにより形成される。この段階で、ＳＬＩＣＥは、特定の近似扁平三角形から二次元輪郭（平面）の形成を完了し、表皮及び／又は線影によって充填できる。次の段階では、台形の内側と外側を明確にするために、これ等の輪郭ベクトルに対応するセグメント法線ベクトルを決定する。この決定方法は、扁平表皮輪郭の場合に著しく類似する。
【０１７６】
先ず、台形を生成した近似扁平三角形の法線の垂直成分を用いて、台形が上向き又は下向き近似表皮のいずれに属するかを決定する。各台形輪郭に関するセグメント法線は、セグメント法線ベクトルの勾配がセグメント勾配の負の反数であり、その方向は、台形の残りの２点から遠ざかる方向であることを考慮に入れて計算される。セグメント法線に関する情報は６ビットとして記憶されるだけであり（計算の後で）、３軸の正又は負いずれの方向と一致する成分をもつかを表示するということを想起されたい。台形の各辺に対して法線が決定される。この手順は、それぞれの近似扁平三角形と交差する各層に対して反復して実施される。
【０１７７】
この段階において、全ての縮退輪郭ベクトル（台形を三角形にする点ベクトル）が除去される。次に、それぞれのタイプの各層から、対を構成する全ての重複輪郭ベクトルが除去される。重複ベクトルを除去した後で、輪郭の内側及び外側を指示するセグメント法線と共に、近似扁平表皮の完全な輪郭が残る。ここで、これ等の輪郭は、いずれかの線影アルゴリズムを用いて充填できる。生成された近似扁平線影ベクトルの特性は、層線影の特性と同一であり、近似扁平表皮充填ベクトルの特性は、扁平表皮充填の特性を同じである。生成した後で近似扁平表皮をどこに置くかということは、次の節で検討する。
【０１７８】
第２６ｅ図は、台形及び完成された三角形に関する近似扁平輪郭の上面図である。第２６ｆ図は、セグメント法線、輪郭及び台形の内側と外側の部分の関係を示す台形の上面図である。第２６ｇ図は、対を構成する重複ベクトルを除去する以前の近似扁平表皮台形輪郭の上面図である。第２６ｈ図は、対を構成する重複ベクトルを除去した値の近似扁平表皮輪郭の上面図である。
【０１７９】
扁平表皮輪郭セグメント法線の再計算に関する注釈と同じ注釈が、近似扁平輪郭セグメント法線にも同様に適用される。
【０１８０】
ただし、扁平表皮の場合のように、近似表皮充填及び線影が誤って配置される可能性がある。この種の状態は、既に説明した扁平表皮に関する注釈で記述したと同じ周囲状況から発生する。扁平表皮と関連して記述した解決方法は、ここでも適用できる。ただし、問題が起きる可能性は、近似扁平表皮の方が扁平表皮の場合よりも著しく小さい。理由は、フリップした三角形が他の三角形に重なる確率が著しく小さいことに由る。
【０１８１】
輪郭ベクトルは、所定の層に交差する三角形を処理することによって作成される。この場合の三角形の処理は、順序に関係なく実施しても差支えなく、従って、輪郭ベクトルは任意の順序で作成される。物体が成形される場合に、液面を横切ってレーザーが運くために要する時間は極めて短い。この極く短い時間内に次の２つの事柄が起きる：１）測定可能な硬さにはならないが、液体がわずかに硬化する、及び２）レーザービームは、硬化させるための位置に到達する以前に、別の点まで移動するコマンドを受信済みである、あるいは、少くとも、適切に硬化させるために必要な長さの時間だけ、最初の点に停止することはない。これ等２点を考慮すると、レーザービームはジャンプしてはならないことがわかる。ジャンプが避けられない場合には、中空部分でジャンプするよりも中実部分でジャンプする方が望ましい。
【０１８２】
輪郭はベクトルの閉ループを形成することを忘れてはならない。従って、１個のベクトルの頭の位置は、必ず、別のベクトルの末尾に相当する。末尾から頭部まで輪郭ベクトルを描かねばならないとＳＬＩＣＥが判断した場合には、末尾が第１のベクトルの頭部に位置する第２のベクトルが第１のベクトルに後続するようにベクトルを順序付けることによって、輪郭を描く際のジャンプを最小限にとどめることができる。この順序付けは、所定の閉ループに対して継続される。ビームがジャンプする必要があるのは、輪郭を描き始める時、新規なループを描き始める時、及び輪郭を終了した時に限られる。これ等の記述は、全てのタイプの輪郭に用いられる順序付けに適用される。
【０１８３】
第２７ａ図は、順序付けされていない場合に、順序付け可能な輪郭ベクトル作図方法を示す上面図である。第２７ｂ図は、順序付けした後の輪郭ベクトル作図方法を示す上面図である。
【０１８４】
線影及び充填ベクトルは、線影及び充填経路と輪郭との交差点において作成される。線影及び充填ベクトルを生成した後で、最適の部品成形条件（輪郭ベクトルの場合に同じ）を確立できるようにベクトルを順序づけることが必要である。線影ベクトルを描く場合には、レーザービームのジャンプの回数と長さを最小にしなければならない。中空部でのジャンプは最小限に抑止することとし、中実部でのジャンプはそれほど臨界的ではないものとみなして差支えない。更に、層に発生する応力が、層全体にかかる応力を最小限に抑制し、均一にかかって局部応力を生じさせないように、線影タイプ別のグループとして（Ｘ，Ｙ，６０／１２０）線影を描かねばならない。ＳＬＩＣＥは、ジャンプを最小限にするような、線影及び充填ベクトルのブロック作図法を工夫することが必要である。中実部又は中空部のいずれをジャンプするかには無関係に、ジャンプする距離を最短にする技法も使用できる。この方法の手順を次に示す：
１）任意の線影ベクトル１個で開始し、その末尾と頭部を定義し、末尾から頭部に向って描くことを定義する。
【０１８５】
２）第１のベクトルの頭部に最も近い点をもつベクトルを、残りの線影ベクトルから探し出す。
【０１８６】
３）この最も近い点を、第２のベクトルの末尾として定義する（第２のベクトルは末尾から頭部に向って描く）。
【０１８７】
４）第２のベクトルの頭部に最も近い点を持つベクトルを、残りの線影ベクトルから探し出す。
【０１８８】
５）この最も近い点を、第３のベクトルの末尾として定義する。
【０１８９】
６）全てのベクトルが順序付けされるまで、この手順を継続する。
【０１９０】
この手順は、ジャンプする距離を最も短くする（ジャンプ回数は一定である）。
【０１９１】
この方法は、ジャンプ距離を最も短くするには合理的な方法であるが、ベクトルを順序付けする速度が比較的遅くなる。このアルゴリズム的技法は、中実部のジャンプと中空部のジャンプを区別せず、中空部の間隙が、１個のベクトルの終点から、その隣のベクトルの始点までの距離よりも大きい場合に、中空部のジャンプ回数だけを最小にする（下図参照）。
【０１９２】
第２７ｃ図は、間隔を示す輪郭及び線影の上面図であり、第１のベクトルの終点は、その隣のベクトルの始点に最も近い。第２７ｄ図は、中空部を横切るベクトルの始点に最も近く配置された終点を示す輪郭及び線影の上面図である。
【０１９３】
ＳＬＩＣＥにおいて線影及び充填ベクトルを順序付ける方法は、既に説明した方法と全く異る。当アルゴリズムは、第２の線影又は充填経路から生成された第１のベクトルが後続する第１の線影又は充填経路から第１のベクトルが作られるように作図する。この手順は、全ての経路が覆われるまで続けられる。次に、アルゴリズムを繰返すが、今回はそれぞれの経路上で第２のベクトルを探し、次に第３のベクトルを探して、全てのベクトルがカバーされるまで続ける。それぞれの他のベクトルは、ジャンプする距離を最短にするように逆の順序で描かれる。このアルゴリズムは、ジャンプ回数を最小にし、一般に、中空部に対面する中実部でジャンプさせる。
【０１９４】
第２７ｅ図は、線影の作図順序を示す輪郭及び線影の上面図である。
【０１９５】
線影及び充填を順序付けるために使用できるアルゴリズムは多数あるが、更に１つのアルゴリズムについてのみ注釈することとする。最後のアルゴリズムは最初のアルゴリズムに非常に類似しているが１点だけが異なる。最後のアルゴリズムでは、作図順序を計算するために極めて小さい線影間隔を用いるが、実施にはベクトルの一部だけを出力する。この出力される部分は、作図順序が正しくなるように所要の間隔及び偶数番号のダミーベクトルのスキップを選定することに基いて決定される。
【０１９６】
表皮の配置に関して、４種類の方法を分析した。これ等の方法はスタイル１から４までと称する。最初の２つのスタイル（スタイル１と２）は、一般的な任意の部品を成形できる特性を備える。即ち、次に形成される固形材に付着する前回の層に固形材料を成形する。一方、スタイル３と４は、現在の層を形成する固形材料を前回の層を構成する固形材料に付着させる可能性に一貫性が無いので、一般的な部品を成形するために使用できない。特定の必要条件を満足する部品に対しては一貫性が失われないので、スタイル３及び４は、或る種の部品にとっては有用である。
【０１９７】
スタイル１及び２で成形される部品は、その中実部のＸ及びＹ方法が僅かにオーバサイズであり、その中空部はＸ及びＹ方向が僅かにアンダサイズである。中実部のオーバサイズ寸法は、特徴を形成する三角形の法線の垂直角度に基づいて決定される。三角形の法線と垂直との間の角度が大きい場合には、特徴は極く僅かだけオーバサイズとなり、三角形の法線と垂直との間の角度が小さければ、オーバサイズの量は大きくなる。
【０１９８】
一方、スタイル３及び４で成形した部品は、中実部分のＸ及びＹ寸法は僅かにアンダサイズであり、中空部分のＸ及びＹ寸法は僅かにオーバサイズとなる。中実部分がアンダサイズとなる量は、その部分を形成する三角形の法線と垂直との角度によって決定される。三角形の法線と垂直との間の角度が大きければ、その部分は極くわずかだけアンダサイズとなり、両者の間の角度が小さければ、アンダサイズの量は大きくなる。或る部分のアンダサイズの量及び水平分離は、スタイル３及び４が実際の部品を作成できない条件を決定するので、スタイル３及び４を効果的に使用できるＣＡＤ設計判定基準を意味する。
【０１９９】
第２８ａ図は、ＣＡＤ設計された部品の側面図である。第２８ｂ図は、前記と同じＣＡＤ設計物体をスタイル１又は２によって成形した場合の側面図である。第２８ｃ図は、前記と同じＣＡＤ設計した物体を、スタイル３又は４を用いて成形した場合の側面図である。
【０２００】
層輪郭ベクトルは、スキャン及び近似扁平三角形が、スライス層よりも１スケールビットだけ上方の水平面と交差して作成されたものである。これ等のベクトルに関する法線は、輪郭の間に後で適当な線影が施された場合に、ベクトルのもととなった三角形から得られる。このように１ビットだけ上のベクトルを得ることにより、下向き部分と上向き部分の間で垂直変位することを可能にする。更に、部分との間に幾何学的な関係の無いタイプの表皮だけを基いて、扁平上向き、扁平下向き、近似扁平上向き及び近似扁平下向きの表皮を一貫性をもって取扱うことができる。
【０２０１】
第２９ａ図は、ＣＡＤ設計した物体の側面図であり、輪郭ベクトルが得られる層よりも１ビットだけ上方のスライス層及び平面を示す。第２９ｂ図は、ＣＡＤ設計した物体の側面図であり、輪郭ベクトルを示す。第２９ｃ図は、ＣＡＤ設計した物体の側面図であり、完全に硬化した後の輪郭ベクトルを示す。
【０２０２】
層線影ベクトルは、層輪郭と交差する線影線から得られる。
【０２０３】
扁平表皮輪郭ベクトルは２種類に分けられる：１）上向き、及び２）下向き。扁平表皮輪郭は、水平三角形の縁から得られる。これ等の輪郭ベクトルに対する法線ベクトルは、三角形の内側及び外側部分について後で充填するか又は線影をほどこすために適当であるかどうかを考慮することによって得られる。重複輪郭ベクトルは除去される。従って、輪郭は、三角形輪郭から、表皮充填部分をかこむ輪郭に変換される。
【０２０４】
扁平表皮線影ベクトルは、扁平表皮輪郭と交差する線影線によって作られる。扁平表皮線影は、表皮が適切な層に配置された後で、層線影にとって基本的に余分であるために現在使用されていないが、必要であれば使用できる。
【０２０５】
扁平表皮充填ベクトルは、扁平表皮輪郭と交差する充填線から得られる。
【０２０６】
扁平上向き表皮に対応するベクトルは、生成される層から１層だけ下に動かされる。理由は、層輪郭及び線影が、スライスする層の１ビットだけ上から作られ、これ等の表皮の下には層輪郭又は線影は存在しないからである。実際に、表皮の移動は、輪郭の位置に起因するものでなく、正しい垂直寸法で部品を成形するために必要であり、従って、ＳＬＩＣＥは、表皮を一貫した方法で移動させる層輪郭を作る場所をピックする。
【０２０７】
第２９ｄ図は、ＣＡＤ設計した物体の側面図であり、扁平表皮輪郭が、成形される層まで移動した後における扁平表皮輪郭を示す。
【０２０８】
近似表皮輪郭は、近似扁平三角形がスライス層において水平々面と交差することによって生成する。近似扁平三角形は、垂直に対する角度が所定角度よりも小さい法線によって定義される。この角度は、継続する層上にこの三角形から生成された輪郭が、輪郭の特定の硬化巾及び層間の特定の厚さに重複しない点に基づいて決定される。三角形の頂点はまるめられているので、ＳＬＩＣＥは、２個の層の間の近似表皮に関する必要条件が存在すれば、その部分で物体の表面を構成するそれぞれの三角形が、各層の水平々面と交差するということを保証される。これ等の交差部分は、近似扁平表皮に関する輪郭ベクトルセグメントを作成するために用いられる。更に追加が要求される２個のセグメントは、これ等最初の２個の終点を接続することによって得られる。各セグメントに対する法線は、後で充填又は線影をほどこすことに適している場合に生成される。これ等の輪郭は２つのタイプに分割される、即ち、１）上向き及び２）下向きである。次に、重複した近似扁平輪郭ベクトルが、点ベクトルと共に除去される。
【０２０９】
近似扁平表皮線影ベクトルは、近似扁平表皮輪郭と交差する線影線から得られる。近似扁平表皮線影は、現在では下向き表皮用に使用されており、上向き表皮用には使用されない。上向き表皮線影は、層線影にとって基本的には余分であり、一方、下向き表皮線影は、物体の全層厚さ断面を生成するために用いられるので、余分なものではない。
【０２１０】
第２９ｅ図は、ＣＡＤ設計物体の側面図であり、生成された場所における近似扁平表皮フレームを示す。
【０２１１】
近似扁平表皮充填ベクトルは、近似扁平表皮輪郭と交差する充填経路から得られる。
【０２１２】
上向き又は下向きいずれであっても、層に関する近似扁平表皮の生成に際して、ＳＬＩＣＥは、現在の層と上の層を比較する。このことは、近似扁平上向き表皮は、常に、層輪郭及び線影から生成される線影ベクトル及び部分輪郭ベクトルをもつことを意味する。しかし、下向き近似扁平表皮は成生すべき何物も持たないので、全下向き近似扁平輪郭及び線影は、表皮を支持するよう要求される。また、更に重要な事柄は、近似扁平下向き表皮輪郭及び線影が決定されると、全層硬化によって、部品は、一貫して、僅かにオーバサイズのＸ及びＹ寸法となる（丁度の寸法にするためにサンディングを行なって平滑にするためには好都合である）。
【０２１３】
第２９ｇ図は、ＣＡＤ設計物体の側面図であり、完全に硬化した後の近似扁平表皮輪郭を示す。第２９ｇ図は、ＣＡＤ設計物体の側面図であり、硬化後の、層輪郭と近似扁平輪郭の重複を示す。
【０２１４】
近似扁平表皮を生成及び配置する技術は、垂直部分から水平部分に徐々に移り変わることを可能にし、前回の層の上の固体材料を用いて現在の層に付着させることを保証する。
【０２１５】
下向き扁平及び近似扁平の両表皮は、その層の上面に比較的薄い膜として描かれるが、場合によっては、下向き表皮充填を描く以前に、部品を液に上向きに浸し、層の上面ではなくて底面に充填を描かせ、こうすることによって、下向き部分の充填と線影の間の波立ちを最小にする。
【０２１６】
第２９ｊ図は、ＣＡＤ設計物体及び重複した全ベクトルの側面図である。
【０２１７】
スタイル２の結果はスタイル１の場合と同じである。部品はＸ及びＹ寸法が僅かにオーバサイズであり、ＣＡＤ設計物体を最適状態で複製する垂直部分（Ｚ寸法）の配置を保持し、極めて薄い層を生成させる。スタイル２の方法は、スタイル１の反対である。従って、どのようにしてベクトルを生成し、正しい寸法の部品を成形するかという方法に相違を生ずる。
【０２１８】
層輪郭ベクトルは、スキャン及び近似扁平三角形と、スライス層よりも１スケールビットだけ下の水平々面が交差することにより作られる。このことは、下向き部分（表皮）が一切の層輪郭又は層線影をもたず、一方、上向き部分（表皮）は、その上に生成することのできる層線影と輪郭の両方をもつことを意味する。これ等の輪郭ベクトルに関する法線は、輪郭の間に後で適当な線影をほどこすことができれば、ベクトルを生成させる三角形から得られる。スライス層の１ビットだけ下に輪郭を作ることにより、下向き部分と上向き部分の間に正しい垂直変位を行わせることができる。更に、部分の幾何学的な関係でなくて表皮のタイプだけに基いて、４タイプの表皮全てを、ＳＬＩＣＥが一貫した方法で処理できる。
【０２１９】
層線影ベクトルは、層輪郭と交差する線影線から得られる。
【０２２０】
扁平表皮輪郭ベクトルは２種類に分けられる、即ち、１）上向き、及び２）下向きである。扁平表皮輪郭は、水平三角形の縁から得られる。生成された輪郭ベクトルに対する法線ベクトルは、後で適当に充填又は線影をほどこせば、三角形の内側と外側を取扱うことによって得られる。対を構成する重複した輪郭ベクトルは除去されるので、三角形輪郭は、表皮充填部分を囲む輪郭に変換される。
【０２２１】
扁平表皮線影ベクトルは、扁平表皮輪郭と交差する線影線から得られる。扁平表皮線影は、ＳＬＩＣＥがその上に成形しようとする層まで表皮を移動させると利用できる層線影を複製するまで、ここでは不必要とみなされるが、必要であれば使用できる。
【０２２２】
扁平表皮充填ベクトルは、扁平表皮輪郭と交差する充填経路から得られる。
【０２２３】
扁平下向き表皮に対応するベクトルは、その上にベクトルを作ろうとする層から、上向きに動かされる。この移動は、ＣＡＤ設計された物体の垂直複製を最良の状態に保持するための必要条件に起因する。この理由は、スライス層から１ビット下に層輪郭を作ることと関連性をもつ。換言すれば、スライス層の１ビット下に層輪郭を作ることにより、ＳＬＩＣＥは、扁平下向き表皮がその下に一切の線影をもたず、従って、表皮が上方に動くことを保証することとなる。更に、上向き扁平表皮が、必ず、その上に成形可能な線影をもつことが保証される。
【０２２４】
近似扁平表皮輪郭は、スタイル１の場合と全く同じ方法で生成される。
【０２２５】
近似扁平表皮線影ベクトルは、近似扁平表皮輪郭と交差する線影線から得られる。近似扁平表皮線影は、上向き表皮用に必要とされ、下向き表皮用としては必要でない。下向き線影が現れると層を複製するが、上向き線影は、新規な部分における中実全層厚さを生成するために用いられるので、上向き線影は現れない。
【０２２６】
第３０ａ図はＣＡＤ設計された物体の側面図であり、スライス層の位置及び層輪郭ベクトル生成のための１ビット下方の平面を示す。第３０ｂ図はＣＡＤ設計された物体の側面図であり、生成された位置における層輪郭ベクトルを示す。第３０ｃ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図と、完全に硬化した層輪郭を示す。
【０２２７】
近似扁平表皮充填ベクトルは、近似扁平表皮輪郭と交差する充填線から得られる。
【０２２８】
上向き又は下向きいずれに拘らず層に関する近似扁平表皮を生成する際に、ＳＬＩＣＥは、現在の層と上の層を比較する（既に述べたように、スライス層の上又は下ではなく、丁度スライス層で行なわれる）。このことは、近似扁平上向き及び近似扁平下向き表皮ベクトルは何も成形しないので、支持体を見付けるために上方又は下方に移動可能であり、又は、材料の全厚さの層を成形するためにＳＬＩＣＥが近似輪郭及び線影を使用する場合（支持用）、全て支持体を含んではいない層まで移動するか、あるいはその層上にとどまることができる。ＣＡＤ設計に関して物体のサイズと形状に一貫性を持たせるための必要条件は、近似扁平上向き表皮ベクトルが層１個分だけ上方に移動すること、及び、近似扁平上向き表皮ベクトルが所定の全層硬化分だけ上方に動くことを要求する。更に、近似扁平下向きベクトルは、層１個分だけ上方に移動しなければならず、従って、層線影が在るために、線影をほどこす必要はない。
【０２２９】
第３０ｄ図はＣＡＤ設計された物体の側面図及び近似扁平表皮輪郭を示す。第３０ｅ図はＣＡＤ設計された物体の側面図及び成形される層まで移動した後の近似扁平表皮輪郭を示す。第３０ｆ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図及び所定の全硬化した近似扁平表皮輪郭を示す。これ等の輪郭が、既に硬化した層輪郭と何処で重複するかについても表示する。第３０ｇ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、層輪郭と近似扁平表皮輪郭の重複を示す。
【０２３０】
ベクトル及び対応する変異を生成するためのスタイル２の方法は、スタイル１の場合と同じ重要な結果をもたらす：ＳＬＩＣＥは、現在の層を付着させるために前回の層の下に固体材料が必ず存在することを保証しながら、垂直構造から水平構造へ徐々に移動することを可能にする。
【０２３１】
４タイプの表皮充填は、全て、比較的に薄い膜として（即ち浅い）、配置される層の上面に描かねばならないが、結果的には、下向き表面を描く以前に、部品を液の外に僅かに持ち上げ、それによって、充填と線影の間の波立ちを最小にするために表皮によって層の底面を充填させることとなる。
【０２３２】
第３０ｈ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図及び扁平表皮輪郭を示す。第３０ｉ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図及び、その上に成形される層まで移動した扁平表皮輪郭を示す。第３０ｊ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、重複した全てのベクトルを示す（層の底面に描かれた下向き表皮を含む）。
【０２３３】
スタイル３及びスタイル４
スタイル３と４は、スタイル１と２とは著しく異る。即ち、スタイル１及び２は、Ｘ及びＹ寸法が僅かにオーバサイズの物体を成形するために用いられるが、スタイル３及び４は、Ｘ及びＹ寸法が僅かにアンダサイズの物体を成形するために用いられる。スタイル１及び２は、一般的なあらゆる物体を成形できるが、スタイル４及び３は、水平に対して角度の小さい薄い壁をもつ断面の部品を成形しようとすると問題を生ずることがある。問題が起きる状況は、層の厚さ、層のレベル及び、部分間の幾何学的関係に影響される。スタイル３及び４を用いて物体の成形に成功する条件については、ベクトルの生成方法について検討した後で詳しく検討することとする。スタイル３と４では、それぞれ、スタイル１と２で用いただイプのベクトルの組合せによってベクトルを作成する。注記：スタイル１と２の場合の基準ベクトルのタイプに関する以下の記述は、これ等のタイプのベクトルが派生した層に関して説明する（これ等の層は、ベクトルを描く前にそこまでベクトルを移動した層を示すものでなく、両者は異ることがある）。
【０２３４】
スタイル３の層輪郭（層ｎ）は、スタイル１の層輪郭（層ｎ）から、スタイル１によって作成される層輪郭によって囲まれる部分が、スタイル１によって作成される上向き近似輪郭（層ｎ）によって囲まれる部分と交差する部分を差引いた部分をかこむ。
【０２３５】
第３１ａ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であって、スライス層の位置及び層輪郭の生成を示す。第３１ｂ図は、ＣＡＤ設計された物体及び、所定の全層硬化深度をもつ層輪郭の側面図である。
【０２３６】
層線影ベクトルは、層輪郭と交差する線影経路から得られる。
【０２３７】
スタイル３（層ｎ）に関する近似扁平下向き輪郭は、スタイル１（層ｎ）による下向き近似扁平輪郭によって囲まれる部分が、スタイル１（層ｎ＋１）による層輪郭によって囲まれる部分と交差する部分によって囲まれる部分をかこむ。
【０２３８】
第３１ｃ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、下向き近似扁平輪郭が作られる位置を示す。第３１ｄ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上に成形される下向き近似扁平輪郭（１層だけ上）を示す。
【０２３９】
近似扁平下向き線影及び充填は、近似扁平下向き輪郭と交差する線影及び充填から得られる。近似扁平下向き線影は層線影を複製するので、一般には必要でない。近似扁平下向きベクトルは、その上に成形しようとする層（層ｎ＋１）まで上に動かされる。
【０２４０】
スタイル３に関する上向き近似扁平輪郭は、スタイル１（層ｎ）による上向き近似扁平輪郭で囲まれた部分が、スタイル１（層ｎ−１）の層輪郭によって囲まれる部分と交差する部分によって囲まれる部分をかこむ。
【０２４１】
第３１ｅ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、上向き近似扁平輪郭が得られる位置を示す。第３１ｆ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上に成形しようとする層（１層だけ下）まで移動した後における、上向き近似扁平輪郭を示す。
【０２４２】
近似扁平上向き線影及び充填は、近似扁平上向き輪郭と交差する線影及び充填経路から得られる。近似扁平上向き線影は層線影を複製するので、一般には必要ない。近似扁平上向きベクトルは、前回の層（層ｎ−１）まで下方に動かされる。
【０２４３】
スタイル３に関する扁平上向き表皮輪郭は、スタイル１（層ｎ）による扁平上向き表皮輪郭内部分から、スタイル１（層ｎ）による扁平上向き輪郭が、スタイル１（層ｎ−１）による近似下向き輪郭によって囲まれる部分と交差する部分を差引いた部分をかこむ。
【０２４４】
第３１ｇ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、上向き扁平表皮輪郭が得られる位置を示す。第３１ｈ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上に成形される層（１層だけ下）まで動かした後における、上向き扁平輪郭を示す。
【０２４５】
扁平上向き線影及び充填は、扁平上向き輪郭と交差する線影及び充填経路から生成される。扁平上向き線影は、層線影を複製するので、一般には必要でない。扁平上向き表層（層ｎ）に対応するベクトルは、その上に成形しようとする前回の層（層ｎ−１）まで下方に動かされる。
【０２４６】
スタイル３（層ｎ）に関する扁平下向き輪郭は、スタイル１（層ｎ）による扁平下向き輪郭によって囲まれる部分から、スタイル１（層ｎ）による扁平下向き輪郭によって囲まれる部分が、スタイル１（層ｎ）による近似上向き輪郭によって囲まれる部分と交差する部分を差引いた部分をかこむ。
【０２４７】
第３１ｉ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、下向き扁平表皮輪郭が作られる位置（作られたと同じ層上に成形される）を示す。
【０２４８】
扁平下向き線影及び充填は、扁平下向きと交差する線影及び充填から得られる。扁平下向き線影は層線影を複製するので、一般には必要ない。扁平下向き表皮ベクトルは、その上に所在する（層ｎ）同じ層上にとどまる。
【０２４９】
第３１ｊ図は、ＣＡＤ設計された物体及び、重複し、適当な硬化深さで描かれた全てのベクトルの側面図である（線影及び充填は常に輪郭から作られることを想起されたい）。
【０２５０】
スタイル４
スタイル４（層ｎ）に関する層輪郭は、スタイル２（層ｎ）の層輪郭によって囲まれた部分から、スタイル２（層ｎ）の層輪郭によって囲まれた部分が、スタイル２（層ｎ−１）の下向き近似扁平輪郭によって囲まれた部分と交差する部分を差引いた部分をかこむ。
【０２５１】
第３１ｋ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、スライス層の位置及び層輪郭の成立を示す。第３１ｌ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図、及び所定の全層硬化深さの層輪郭を示す。
【０２５２】
層線影ベクトルは、層輪郭と交差する線影経路から得られる。
【０２５３】
スタイル４に関する近似扁平下向き輪郭は、スタイル２（層ｎ）による下向き近似扁平輪郭によって囲まれる部分が、スタイル２（層ｎ＋２）による層輪郭によって囲まれる部分と交差する部分によって囲まれる部分をかこむ。
【０２５４】
近似扁平下向き線影及び充填は、下向き近似扁平輪郭と交差する線影及び充填経路から得られる。近似扁平下向き線影は層線影を複製するので、一般には必要ない。近似扁平下向きベクトルは、その上に成形しようとする２個の層（層ｎ＋２）まで上方に動かされる。
【０２５５】
第３１ｍ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、下向き近似扁平輪郭が作られる位置を示す。第３１ｎ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上に生成しようとする層（層２個だけ上）まで動かされた後における、下向き近似扁平輪郭を示す。
【０２５６】
スタイル４に関する近似扁平上向き輪郭は、スタイル２（層ｎ）の近似上向き輪郭によって囲まれる部分が、スタイル２（層ｎ）による層輪郭によって囲まれる部分と交差する部分によって囲まれる部分をかこむ。
【０２５７】
近似扁平上向き線影及び充填は、近似扁平上向き輪郭と交差する線影及び充填から得られる。近似扁平上向き線影は層線影を複製するので、一般には必要ない。扁平上向きベクトルは動かされず、形成に際してそこから派生した層（層ｎ）上に残る。
【０２５８】
スタイル４に関する扁平上向き表皮輪郭は、スタイル２（層ｎ）の扁平上向き表皮輪郭によって囲まれる部分から、スタイル２（層ｎ−１）による近似扁平下向き輪郭によって囲まれる部分と、スタイル２（層２）による扁平上向き輪郭によって囲まれる部分が交差する部分を差引いた部分をかこむ。
【０２５９】
第３１ｏ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、上向き近似輪郭が得られる位置を示す。第３１ｐ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、上向き扁平表皮輪郭が得られる位置を示す（派生した層と同じ層上に成形される）。
【０２６０】
扁平上向き線影及び充填は、扁平上向き輪郭と交差する線影及び充填経路から生成される。扁平上向き線影は、層線影を複製するので、一般には必要ない。扁平上向き表皮（層ｎ）に対応するベクトルは、成形に際して生成した層の上にとどまる。
【０２６１】
スタイル４（層ｎ）に関する扁平下向き輪郭は、スタイル２（層ｎ）による扁平下向き輪郭によって囲まれる部分から、スタイル２（層ｎ）による近似上向き輪郭によって囲まれる部分と、スタイル２（層ｎ）による扁平下向き輪郭によって囲まれる部分が交差する部分を差引いた部分をかこむ。
【０２６２】
第３１ｑ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、下向き扁平表皮輪郭が得られる位置を示す。第３１ｒ図は、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上に成形された層（層１個だけ上）まで動かされた後における、下向き扁平輪郭を示す。
【０２６３】
扁平下向き線影及び充填は、扁平下向き輪郭と交差する線影及び充填から得られる。扁平下向き線影は、層線影を複製するので、一般には必要ない。
【０２６４】
第３１ｓ図は、適当な硬化深さに描かれて重複した全てのベクトルと共に、ＣＡＤ設計された物体の側面図を示す（線影及び充填は必ず輪郭から生成されることを想起されたい）。
【０２６５】
既に述べたように、スタイル３と４は、一般的な物体を成形するためには使用できないが、特定の必要条件に適合する物体を成形するには有用である。スタイル３及び４が特定の物体を適切に成形することを保証するには、次に示す判定基準を用いて物体を検査しなければならない、即ち１）適当な層の厚さを用いて、各スライス層の場所を決定する。２）物体が、ＣＡＤ設計された（まるめた）表皮のエンベロープ内で完全に成形されることをイメージする、３）下の層に付着させようとする各層に臨界的な部分が有るかどうかを決定する：この種の部分が存在する場合には、選定したパラメータ（層の厚さ及び／又はスライス層のレベル）を用いて物体を成形することは出来ない。この種の部分が存在しない場合には、物体は成形できる。
【０２６６】
第３１ｔ図は、直線ではあるが傾斜したビームの側面図であり、層が特定の厚さであれば物体を成形できるが、他の厚さであれば成形できないことを示す。第３１ｕから３１ｖ図までは、窓が広いことと層の厚さが変化すること以外は、スタイル３及び４の場合に使用した物体と同じ物体の側面図である。
【０２６７】
ベクトルのオフセット（偏位）
輪郭ベクトルを描く際に、これ等のベクトルは所要深さの材料を硬化させるが、極めて小さい巾の材料も硬化させる。輪郭ベクトルは物体の丁度縁の所に作られるので、これ等の縁は、硬化巾の１／２だけ、中空になるはずの部分に変位される。全ての物体は部分当り２個の縁をもつので、前記の膨張作用によって、各部分の断面が１硬化巾だけ増加する。１硬化巾は１０ミルから３０ミルの範囲である。この過硬化量は、全ての部分に対して、±５ミルの所要許容量をもって外側に歪を起こさせる。このサイズ問題は、もとのＣＡＤ設計の段階で解決できるが、ＳＬＩＣＥによって、全ての輪郭ベクトルを硬化巾の１／２だけ物体の忠実部に偏位させることによって解決する方が好ましい。ＣＡＤによって解決する方法は機能的であるが末葉的であるので、輪郭ベクトルをＳＬＩＣＥによりオフセットする方法について次に検討する。
【０２６８】
第３２ａ及び３２ｂは、ＣＡＤ設計された物体の断面の平面図であり、硬化後における所要の輪郭を示す。
【０２６９】
オフセット手順に必要な主要段階を次に示す：
Ａ）輪郭ベクトルを作る。各輪郭ベクトルに関して、起点（Ｘｓ、Ｙｓ）、終点（Ｘｅ、Ｙｅ）、完全な単位長法線情報（平面内）及びベクトルに関する方程式を記憶させる。線の方程式はａＸ＋ｂＹ＝ｃの形で規定すること。
【０２７０】
Ｂ）方程式が同じベクトルをグループにする（法線は反対であっても差支えない）。
【０２７１】
１）方程式が同じであって、空間で重なり合うベクトルが存在するかどうかを決定する。
【０２７２】
２）存在する場合には、他のベクトルを完全に重なるベクトルと、全々重ならないベクトルに分解する。こうすることにより、ベクトルの個数が増加する。次に、重なるベクトルを処理して、重ならない単一ベクトルに縮退できるかどうかを決定する。重なるベクトルは、ベクトルでカバーされる部分に関する裸法線を決定することによって処理される。裸法線を決定すると、ｏの裸法線、又は、可能な２方向のうちの一方を指す単位長の法線が作られる。ゼロでない裸法線が決定されると、重なるベクトルは、その法線が裸方向を指す唯一のベクトルとみなされる。このベクトルは、更に処理するために、他の重ならないベクトルと共に配置される。ゼロの裸法線が決定されると、重なるベクトルは、反対方向を指す法線をもつ２個のベクトルとみなされる。これ等の２個のベクトルは、今後の処理のために除去される。これにより、ＳＬＩＣＥには、重ならないベクトルによって形成された輪郭が残る。
【０２７３】
３）ステップ２によるベクトルを用いて、方程式が同じであって終点と終点を接合するベクトルを組合せることにより、ベクトルの長さを最大にする。こうすると、ベクトルの個数が最小になる。
【０２７４】
ｃ）前のステップにより結果として得られたベクトルを、１個のベクトルの頭部が次のベクトルの末尾で終るように、順序付け、閉ループが形成されるまで継続する。ループが閉じると、次の使用されていないベクトルに対し、残りのベクトルが追加ループを形成するように順序付けを継続する。正しく処理されると、ＳＬＩＣＥは、形成された閉ループだけをもつはずである。更に、これ等の閉ループは、一貫性のある法線方向をもたねばならない。
【０２７５】
Ｄ）次のステップでは、輪郭ループを、硬化巾の半分だけ中実部分にオフセットする（輪郭法線と反対方向）。ベクトルをオフセットするには、次の式を用いて、ベクトルの始点と終点を変更する：
１）変数の定義
Ｘｂｏ＝オフセット後のＸ座標始点
Ｙｂｏ＝オフセット後のＹ座標始点
Ｘｅｏ＝オフセット後のＸ座標終点
Ｙｅｏ＝オフセット後のＹ座標終点
Ｘｂ＝オフセット前のＸ座標始点
Ｙｂ＝オフセット前のＹ座標始点
Ｘｅ＝オフセット前のＸ座標終点
Ｙｅ＝オフセット前のＹ座標終点
Ｘｎ＝単位長輪郭法線のＸ成分
Ｙｎ＝単位長輪郭法線のＹ成分
方程式：
Ｘｂｏ＝Ｘｂ−Ｘｎ      Ｘｅｏ＝Ｘｅ−Ｘｎ
Ｙｂｏ＝Ｙｂ−Ｙｎ      Ｙｅｏ＝Ｙｅ−Ｙｎ
Ｅ）次のステップでは、輪郭ベクトル間の交差点を再計算する。ＳＬＩＣＥは、以前のステップにおいて、ベクトルの順序付けを終っているので、どのベクトルが接触しなければならないかをＳＬＩＣＥが承知する（継続するベクトルは頭部か末尾に接触する）。ベクトルの対に対するライン方程式は、２個のベクトルの新しい交差点を求めるために用いる（第１のベクトルの頭部と第２のベクトルの末尾）。
【０２７６】
数学的には、２本の線の交差点を知ることは簡単であるが、同時に別のチェックを実施しなければならない；即ち、依然として同じ方向を指しているかどうかを、各ベクトルについてチェックしなければならない。同じ方向であれば、ＳＬＩＣＥは次の対に進む。同じ方向でない場合には、ＳＬＩＣＥは、計算した交差点と共に方向を変えた（１８０゜フリップ）ベクトルを取除き、最初の対の良いベクトル及びリストにおける次のベクトルに基いて交差点の再計算に進む。この手順は、全ての輪郭ベクトルに関して新しい交差点が得られるまで継続される。この手順は、オフセットが起きた場合に、どの部分も陥没しないとう仮定に基くものであることに注意されたい。
【０２７７】
前節では、信頼できるベクトル順序付け手順の決定に基いて硬化補償を実施する方法について記述したが、次に、全てのベクトルを、ライン巾の１／２だけ、法線が指す方向と反対の方向にオフセットし、最終的に、方向を変えたベクトルを除去すると共に、継続するベクトル間の交差点を再計算する。この節では、別の信頼できるベクトル順序付け手順の決定及びベクトルの始点及び終点のオフセットに基いて、硬化補償を実施する別の方法について記述する。ＳＬＩＣＥは、始点及び終点をオフセットすることにより、以前には必要とした補償後のベクトル交差の再計算を実施する必要はないが、ベクトルが互に交差しないこと（方向変換しないこと）は依然として保証しなければならない。これ等２方法の間には微妙な相違があり、互に一長一短である。両者を適当に混合すると、一層良好な硬化補償手順が見付かるかも知れない。
【０２７８】
ここで使用するベクトルの順序付けは、先ず、輪郭ベクトルを摘出し、次に、法線が左を指したままにするために、ベクトルの末尾から頭部に向う方向を定義する。ＳＬＩＣＥは、次に、接合点が第２のベクトルの末尾として定義される場合に、その法線が正しい方向を指す第１のベクトルの頭部に接合するベクトルを、残りのベクトルから探す。この手順は、閉ループが形成されるまで継続され、次に、ループは脇に外しておいて、全てのベクトルが使用されるまで処理を継続する。硬化補償は、輪郭ベクトルのみに対して行なわれ、線影及び充填は、輪郭ベクトルの補償が終ってから決定される。
【０２７９】
ベクトルの順序付けに際して次に示す２つの難問が起きることがある、即ち、１）多数のベクトルが１点に集まることがありうるので、正しくない経路に沿って進むと、不適当なループを形成することがあり、また、２）場合によっては、三角形がフリップすることに起因して、法線が正しくない方向を指すことがあり、そのベクトルが正しい法線をもつことが必要とされる場合には、ループを形成できなくなる。
【０２８０】
第１の難問は、ループの形成に際してループを破ることによって解決できる。例えば、１０個のベクトルを順序付け、次に別の１個のベクトルを順序付けると、ベクトル５から１１までによって閉ループを形成することもありうる。この場合には、ＳＬＩＣＥは、ベクトル５から１１までを保留しておき、ベクトル４から再開し、接合ベクトルを探す。
【０２８１】
第２の問題は、この方法では実際に解決されない。閉ループの形式が常に可能であるとは限らないので、ＳＬＩＣＥは、この実施に際して閉輪郭ループを要求しない。この状態が発生したので、線影又は充填に関する問題が結果として起きるかも知れないことを警告する出力が作られる。既に説明した種々の順序付けアルゴリズムの組合せにより、特に、この節のループ除去法と、前節に記述した順序付ける方法を組合せると、更に信頼度の高い順序付け法を作ることができることに注意されたい。
【０２８２】
ベクトルの順序付けが終って実際に硬化巾を補償する方法について次に記述する。この方法の一部は、補償がベクトルのクロスオーバの原因となる可能性を最小にするために用いられる。必要な補償と比較してベクトルが短い場合にクロスオーバが起き、また、継続するベクトルの間の角度がクロスオーバの原因となることもある。頂点をオフセットするベクトル（オフセッティングベクトル）は、その終点から、線を形成するそれぞれのベクトルまでの線上に所在する。これ等の線は、形成するそれぞれのベクトルに垂直であり、交差点は、頂点から各ベクトルの終点までの距離の１／２未満であることが必要である。この条件に適合しない場合は、オフセットベクトルは、点制御の１／２を超えないように短縮される。
【０２８３】
第３４ａ、ｂ及びｃ図は、正しく処理しなければ交差するベクトルの上面図である。実施される手順の他の部分は、鋭角の場合において、オフセットベクトルの長さがレーザービームの巾の２倍以下に制限されることであり、従って、狭い特徴であっても完全に消失することはない。
【０２８４】
第３４ｄからｋ図までは、以上に述べた硬化補償技法の完全な全体図である。
【０２８５】
第３４ｌ図は、硬化補償された後で方向を変えるベクトルの除去を示す。
【０２８６】
ＳＬＩＣＥプログラムは、三次元三角形の形の入力データを受入れ、線セグメント（ベクトル）及び、例えばレーザービーム半径のような考慮の物体となる係数によって構成される出力データを作成する。
【０２８７】
従って、硬化補償（“正接要素”とも称する）の目的は、層の内側又は外側いずれかの輪郭を追跡する場合に、レーザービームの半径に関して修正することである。この問題は、数値制御フライス加工（ＮＣ）の場合に起きる問題と類似し、この場合には距離が著しく小さくなる点が相違する。もとの部品は三次元で定義されるが、ＳＬＩＣＥでは問題を二次元に縮退することに注意されたい。第３番目の次元、即ち垂直又はＺ方向に関する修正は、ＳＬＩＣＥにおける処理倫理によって取扱われる。
【０２８８】
もともと、スケーリング操作によって解決される、即ち、ＳＬＩＣＥは単に外形だけを収縮させる（外側周囲の場合）するものと判断されていた。しかし、スケーリングは、半径方向の物体性をもたない層に対して均一に作用せず、それぞれの外形に対して“慣性中心”を計算しなければならない。多くの不規則な外形に対しては、スケーリングによって、所要の硬化補償とは著しく異る歪が誘発される。従って、各頂点を調節する方法を用いなければならない。
【０２８９】
外側周辺（輪郭）に対する補償は、本質的には、レーザービーム半径に関係する係数による経路の縮退を意味する。内側周辺（孔及び壁の内面）に対しては、レーザービームが通る経路は拡大しなければならない。
【０２９０】
最終的に展開されるアルゴリズム的プロセスは、ベクトル代数及び三角法に基く。輪郭を構成する線セグメントの対は、共通点（局部原点）から発散する２個のベクトル（光線）として取扱うことが可能であり、このモデルは、ＭＳ−ＤＯＳによるＡＰＬを用いて開発された。
【０２９１】
第３５ａから３５ｃ図までは、この種のモデルのためのＡＰＬプログラムである。起こる可能性のある種々の補償問題の幾つかを、第３６ａから３６ｍ図までの添付グラフに示す。
【０２９２】
事実、この変換は常に直接的であるわけではない。終点別アルゴリズムプロセスについては、この後で詳しく検討することとする。入力三角形から層別セグメントまでの全変換プロセスを概観するには、既に実施済みの検討及び第３３図を参照されたい。
【０２９３】
以下の検討には、特定の硬化補償問題を示す第３６ａから３６ｍ図までを参照する。ドットマトリックスプリンタのピッチに起因して、グラフは、コンピュータモニタには１対１に現れるが、アスペクトレシオは１対１ではない。図は、特定でない単位でプロットされたものである。原点は各グラフの下左に示されており、Ｘ軸は水平、Ｙ軸は垂直である。
【０２９４】
硬化補償の効果を誇張するために、レーザービーム半径（０．４）は、周辺と比較して著しく大きくしてある。光重合化プロセスの全ての場合に明瞭に認められる歪は、レーザービームスポット自体が丸いために、鋭い角がまるめられていることである。
【０２９５】
それぞれのグラフにおいて、補償された周辺の頂点に位置する円は、レーザービームのスポットを示す。円の中心を結ぶ線は、レーザービームの経路を示す。
【０２９６】
基本的な硬化補償
第３６ａ図においては、直角三角形の外側周辺について検討する。その座標はプロットされ、（１，１）（４，１）（４４）である。
【０２９７】
硬化補償はこれ等の座標値に適用され、座標値は内側に動き、外側周辺のサイズが縮退する。縮退量は、周辺の角頂点に円（レーザービーム）を描くことにより、幾何学的に可視化することができる。従って、これ等の円の中心は、補償された周辺の新しい頂点を示す。
【０２９８】
この様にして作図した円は、共通点を共有する２個のベクトルに正接することがわかる。この場合の共通点は補償さるべき頂点である。関係は双正接的であるので、２個のベクトル間の角度が変わると補償も変化する。
【０２９９】
鋭角の場合
第３６ｃ図において、頂点（５，１）における鋭角を示す。所要の双正接条件を保持するためには、円をかなり変位させなければならないことに注意されたい。従って、鋭角に関しては、補償によって、周辺にかなりの奥行き短縮が起きることがわかる。
【０３００】
鋭角歪が必ずしも望ましくない歪とはみなされない理由を次に示す：１）歪は、出発点においては極めて小さいレーザービーム半径と比較されること、及び２）補償無しの特徴は構造的に弱いこと、又は３）補償されない特徴自体は外側周辺の歪であること。この歪は、レーザービームがもとの外側周辺だけで作図する際の双正接的効果に起因するものであり、この条件を緩和することにより改善可能であり、従って、レーザービームの一部は実際の外側周辺を超過しても差支えない。
【０３０１】
鈍角の場合
鈍角はさ程の歪を誘発しない。この場合の例を第３６ｄの頂点（１，１）に示す。（１，１）の近くに描いた円は点（１，１）に接触せず、その頂点を共有するベクトルに対して正接する。
【０３０２】
内角の場合
内角の場合には、鈍角の場合と同じ補償効果がやや強調されて現れる、即ち、角度が１８０゜より大きい場合に相当する。この場合、作図した円は、２個のベクトルの微小投影に正接する。この角を第３６ｅ図の頂点（３，３）に示す。
【０３０３】
共線頂点の場合
ベクトル間の角度が１８０゜である場合、頂点は共線的である。この場合、頂点は有為の特徴ではなく、周辺を形成する頂点リストから削除して取扱っても差支えない。共線頂点を第３６ｆ図に示す。
【０３０４】
一致点の場合
一致する２個の頂点も冗長である。そのうちの一方は、周辺の頂点リストから削除される。角度は、当該する座標にただ１個の頂点が所在するまで、角度は不定である。一致点を、第３６ｇ図の頂点（４，１）に示す。
【０３０５】
侵入角の場合
角度が１８０゜より大きい場合に“内角”であり、ベクトルの投影に沿って円を描かねばならない。追加的に２７０゜より大きい角度は、切断して周辺にはいり込むので“侵入角”と称する。
【０３０６】
この特徴は有為の歪を誘発しない。ただし、角度が３６０゜に近づくと、レーザービーム自体が増加する角度に重複する。０゜の輪郭である場合には、レーザービームは内向き及び外向きにトレースするが、周辺には一切影響しない。侵入角を、第３６ｈ図の頂点（４，２）に示す。
【０３０７】
複雑多角形の場合
複雑な周辺は、既に述べた場合の取り合せである場合が多い。硬化補償は、隣接セグメントを横切って、周辺セグメントを動かす可能性がある。この場合は、第３６ｉ図の頂点（１，１）に極めて近似する場合である。
【０３０８】
この場合には、部品の定義が正しくないとみなされるが、当応用方法で取扱うアルゴリズムの範囲を超えた更に進歩した技術を用いて処理できる。
【０３０９】
壁
縮退した外側周辺だけを取扱うこととする。内側周辺は、孔の輪郭又は壁の内側に相当する。内側周辺は、第３６ｉ図に示すように、拡大によって補償しなければならない。
【０３１０】
内側周辺と外側周辺とは、種々の方法によって区別できる。ここで取扱うモデルの場合には、外側周辺はその頂点が右まわりに順序付けられ、内側周辺は左まわりに順序付けられるものと約束することとする。数学的に妥当な他の方法は、内側周辺に対して負のビーム半径を使用する方法である。周辺のタイプは、始点における既知の方向に対してベクトル法線を比較することによって決定される。この方法は、ＳＬＩＣＥ硬化補償において用いられる。
【０３１１】
外側周辺接合
硬化補償は、部品に対して構造上の影響を及ぼす。第３６ｋ及び３６ｅ図に示すように、中心に孔をもつ隣接する３個の三角形が所在する層を部品内に想定することとする。構造上の要点は、三角形が相互に隣接していることである。硬化補償の後では、三角形はそれぞれ外側周辺を構成し、相互に接触することは無いので、三角形は縮退される。この縮退は、部品の三次元的構造特性に影響する。
【０３１２】
このタイプの構造物を修正することは、例えばここで紹介された二次元補償アルゴリズムは不可能である。これは、将来の研究にとって重要課題であろう。現在、このタイプの場合にはユーザの介入を必要とする。
【０３１３】
第３７ａ及び３７ｂは、硬化補償に関する数学的な基本及び派生を示す。
【０３１４】
立体造形方法を用いて部品を成形する場合には、多くの直線可変長線セグメント（ベクトル）を用いて適当なパターンをトレースするレーザーに表面をさらすことにより、樹脂が硬化される。これ等のベクトルは種々の用途をもつ、即ち、一部は表皮を生成するために用いられ、一部は輪郭を生成するために用いられ、また、他の部分は内部構造（十字線影）を生成するため、等々に用いられる。特定の層に生ずるベクトルは、ブロックと称する１４タイプに分類される。これ等の１４ブロックは、スタイル１を用いて部品を成形する際に重要である。他のスタイルを用いると、ブロックの個数及びブロックのタイプが変わることもある。１４タイプを次に示す：
タイプ ラベル フルネーム 使用スタイル
１    ＬＢ      層輪郭                      １，２，３，４
２    ＬＨ      層十字線影                  １，２，３，４
３    ＮＦＤＢ  近似扁平下向き表皮輪郭      １，２，３，４
４    ＮＦＤＨ  近似扁平下向き表皮十字線影  １
５    ＮＦＤＦ  近似扁平下向き表皮充填      １，２，３，４
６    ＮＦＵＢ  近似扁平上向き表皮輪郭      １，２，３，４
７    ＮＦＵＨ  近似扁平上向き表皮十字線影  ２
８    ＮＦＵＦ  近似扁平上向き表皮充填      １，２，３，４
９    ＦＤＢ    扁平下向き表皮輪郭          １，２，３，４
１０    ＦＤＭ    扁平下向き十字線影          ２
１１    ＦＤＦ    扁平下向き表皮充填          １，２，３，４
１２    ＦＵＢ    扁平上向き表皮輪郭
１３    ＦＵＨ    扁平上向き表皮十字線影      ２
１４    ＦＵＦ    扁平上向き表皮充填          １，２，３，４
５種類の輪郭のそれぞれは、対応する線影及び充填ベクトルをもつ。これ等の線影及び充填ブロックの幾つかがスタイルによって含まれていない理由は、上記のブロックを使用すると、含まれていないブロックは冗長であるか少なくとも不必要である。これ等全てのベクトルブロックは、含まれていない物と共に、部品成形スタイルについて検討する節で詳細に検討することとする。
【０３１５】
良好な部品を成形するには、上記のベクトルを、特定の硬化必要条件によって描くばかりでなく、特定の順序で描くことが要求される。要求される作図順序は、実際には、上記のリストにおけるブロックの順序である。この作図順序に従うことは、カールを最小にすること及び／又は、巣作りを最小にすること、及び／又は、作図されるベクトルが、後で作図されるベクトルの硬化に影響しないことを保証すること、等々のために必要である。
【０３１６】
ベクトルを正しい順序で作図する最も容易な方法は、ＳＬＩＣＥに、正しい順序でブロックを出力させることである。上記の順序は、それぞれの層に対して、ＳＬＩＣＥ出力ファイル用として用いられる。出力ファイル内の層の順序付けは、最下位から最高位に向って行なわれる。所定の物体が垂直方向に連続でない場合には（間隙は、同時に成形される他の物体によって充填される）、ＳＬＩＣＥは、失われた層に関するヘッダ情報を含む。
【０３１７】
本発明は、カリフォルニア、バレンシア在の３Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｉｎｃ. が商用システムを実施している。初期のモデルはＳＬＡ・１ベータサイト立体造形システムである。第５８ａ−５８ｆ図はＳＴＹＬＥ１を実施するための“スライス”フローチャートである。第７２ａ−７２ｆ図は、ＳＴＹＬＥ２を実施するための“スライス”フローチャートである。
【０３１８】
３Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｉｎｃ. 製商用立体造形システムの第２の実施例について説明する。この実施例は、前記の第１実施例に類似する。
【０３１９】
この実施例の主要な特徴は、ＳＬＩＣＥと称するＣＡＤ／ＣＡＭデータをベクトルに変換するために用いるプログラムが更新済みであるということである。前記の第１実施例において説明したＳＬＩＣＥはバージョン３．０３であり、ここで詳細に記述しようとする稼働中の第２実施例はバージョン３．２０である。完全性をもたせるために、ＳＬＩＣＥバージョン３．２０のソフトウェアリストが、主体アプリケーションに付録Ｋとして添付された。バージョン３．２０とバージョン３．０３の相違は主としてビーム巾補償の分野であり、７−２０ミルのビーム巾のサイズを考慮に入れてベクトルの位置決めを調節する技術が用いられる。ビーム巾を考慮しない場合には、硬化した最終的な部品は、ビーム巾だけ、即ち７〜２０ミルだけ、もとの寸法から歪を生ずる。バージョン３．０３も、ビーム巾補償を行なうが、バージョン３．２０は、この分野で多くの改善を行なった、即ち、ベクトルの順序付け、セグメント法線の再計算及び重なるベクトルの組合せ等を、ビーム巾補償プロセスが改善されるように改善した。
【０３２０】
ＳＬＩＣＥバージョン３．２０は備えていないが、将来のＳＬＩＣＥバージョンでは、ＳＴＹＬＥ１が必要とするように１ビット上ではなくて、スライスする層上に直接、輪郭ベクトルを成形することができるはずである。この方法によるとＳＴＹＬＥ３及びＳＴＹＬＥ４アルゴリズム（アンダサイズの部品を作成する）を簡単化できる。これ等のアルゴリズムは、現時点では、ＳＬＩＣＥバージョン３．２０には使用されていないが、スライスする層の上で輪郭ベクトルを生成すると、ＳＴＹＬＥ３及び４アルゴリズムを簡易化し、その実現を著しく容易にする。この特徴については、続いて更に詳細に検討することとする。
【０３２１】
既に説明したように、立体造形方法は、液体フォトポリマの表面に、二次元断面（ミル単位の微小厚さ）を継続的に硬化させることにより、物体を三次元表現するプロセスであり、この様にして成形された断面は、物体を複製するために、薄層として別の断面に付着される。
【０３２２】
ここで説明する実施例のブロックダイアグラムを第８図に示す。図に示すように、システムの主要部品は、レーザー１、光学装置２、ダイナミックミラー３、Ｚステージエレベータ４、ＳＬＩＣＥコンピュータ５、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ６、容器７、エレベータドライブ８及びダイナミックミラードライブ９である。図に示すように、ＳＬＩＣＥコンピュータはＰＲＯＣＥＳＳコンピュータに電気的に接続され、このコンピュータは、それぞれエレベータドライバ及びダイナミックミラードライバを介してＺステージエレベータ及びダイナミックミラーに電気的に接続される。システム作動中は、レーザーは連続作動し、レーザー光線を放射する。レーザービームは、先ずビームを拡大してから集光する光学装置を通ってダイナミックミラーに当り、屈折して、容器内の液体フォトポリマ樹脂の表面上の特定の場所に当る。
【０３２３】
ＳＬＩＣＥコンピュータは、ＣＡＤ／ＣＡＭシステム（図示せず）に電気的に結合される。三次元物体を記述するＣＡＤ／ＣＡＭデータは、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムで生成されて、ＳＬＩＣＥコンピュータに転送される。ＳＬＩＣＥコンピュータは、ＣＡＤ／ＣＡＭデータをベクトルのデータベースに変換し、ベクトルのデータベースは、容器内のフォトポリマの表面に、レーザービームを向けるために用いられる。ベクトルは、２個の終点と方向で構成され、方向付けられたレーザービームは、ベクトルの指す方向に、フォトポリマの表面上を、一方の終点から他の終点まで移動する。
【０３２４】
ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータは、ＳＬＩＣＥコンピュータに電気的に結合される。ＳＬＩＣＥコンピュータがＣＡＤ／ＣＡＭデータをベクトルに変換した後で、ＳＬＩＣＥコンピュータは、ベクトルをＰＲＯＣＥＳＳコンピュータに転送し、その後で、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータはデータを操作することが可能であり、光重合化プロセスを開始することができる。
【０３２５】
ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータは、Ｚステージエレベータ及びダイナミックミラーに電気的に結合され、ベクトルデータによって、これ等を同時に制御する。更に詳細には、それぞれの二次元断面に関し、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータは、ダイナミックミラーにより、二次元断面に対応するベクトルに従ってフォトポリマ表面を横切って動くようにレーザービームを方向付ける。その結果として、フォトポリマの表面が硬化して二次元断面（所要の層の厚さに関係した微小厚さ）を形成する。
【０３２６】
しかし、レーザービームは、表面を横切って連続して移動することはなく、レーザービームは或る距離を継続的にステップしてから或る程度待つように方向付けられ、この場合の距離と待つ時間はプログラム可能であり、従ってユーザが制御できる。これ等の値はＰＲＯＣＥＳＳコンピュータにより、ダイナミックミラーを制御するために用いられる。特に、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータは、特定の角度増し分だけダイナミックミラーを回転させ、フォトポリマの表面上で、前以て決定されたステップ寸法だけビームをスイープさせる。次に、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータは所定量だけ待ってから、ダイナミックミラーの位置をも一度変えさせる。
【０３２７】
特定の断面が作成されると、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータはＺステージエレベータをフォトポリマ入りの容器に或る深さだけ沈め、液体フォトポリマが硬化した断面の表面を覆い、次の断面を硬化させる準備を整えさせる。
【０３２８】
硬化層の厚さはユーザによって制御可能であり、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータは、エレベータを充分に容器内に下降させ、所要の厚さの硬化層を形成する充分な液体ポリマによって、既に硬化した層の上を被覆させる。
【０３２９】
ただし、フォトポリマは一般に適度の粘度をもつので、エレベータは、最初、ゆっくりと沈められ、層の厚さよりも深くフォトポリマの面の下まで既に生成した層を移動させて、部品の上をポリマが速く流れるようにする。次に、部品の所要のレベルまでもち上げ、余分の液体ポリマを部品から水切りして、所要の厚さの層のポリマを残す。
【０３３０】
光学装置２とダイナミックミラー３の詳細図面を第９図に示す。図に示すように、光学装置２は９０度配置されたミラー２０１と２０３で構成され、レーザービームをビームエキスパンダ２０２を通ってダイナミックミラー３に向ける。ビームエキスパンダは、レーザービームを先ず拡大してから焦点を結ばせる。拡大階段は、集光段階において、ビームを拡大しなかった場合よりも小さい直径で集光させるために必要である。
【０３３１】
ダイナミックミラーはＸ−ミラー及び別のＹ−ミラーで構成される。Ｘミラーは軸のまわりに回転可能であって、レーザービームを、液体ポリマの表面で−方向に移動させる。Ｙ−ミラーは直交軸のまわりに回転可能であり、レーザービームを、液体ポリマ上でＹ−方向に移動させる。これ等の鏡の回転角度はＰＲＯＣＥＳＳコンピュータで制御される。
【０３３２】
レーザーとしては、モデル４２４０ＰＳ電源に結合されたＬｉｎｃｏｎｉｘ（カリフォルニア州、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ）モデル４２４０Ｎ、ＨｅＣｄマルチモードレーザーが適当である。このレーザは平均出力が１０  連続液であり、ビーム直径は１−２  、波長３２５  、消費電力は１２０    で約７アンペアである。代わりに使用できるレーザーは、Ｏｍｎｉｃｈｒｏｍｅ（カリフォルニア州、Ｃｈｉｎｏ）モデル３５６ＸＨ  ＨｅＣｄレーザーであって、モデル１００電源に結合される。
【０３３３】
ダイナミックミラーとしては、ＸＹＯ５０７走査ミラー用Ｐ／Ｎ  ＥＯＯ−ＤＸ２００５コントローラに結合されたＧｎｅｒａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｉｎｃ．（マサチューセッツ州 Ｗａｔｅｒｔｏｗｎ）製Ｐ／Ｎ  ＥＯＯ−Ｚ２１７３  ＸＹＯ５０７走査ミラーが適当である。ミラードライバとしては、                  Ｔｒａｎｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（カリフォルニア州、ロサンゼルス）製Ｉ／Ｏボードが適当である。
【０３３４】
Ｚステージエレベータは、Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｔｅｃｈｉｎｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（カリフォルニア州、Ｓｙｌｍａｒ）を通して入手可能な Ｄａｅｄａｌ（ペンシルバニア州、Ｈａｒｒｉｓｏｎ  Ｃｉｔｙ）製、５ピッチの１４インチリニアテーブル付きＰ／Ｎ  ００８−０３２４−３を備えた方が好都合である。エレベータドライバも、Ｐ／Ｎ  ＭＬ５０００−２０、リニアテーブル用モータコントロール及びモータドライブ及び、コンピュータ操作ソフトウェアとモータコントロール及びドライブ間をインターフェースする標準コンピュータＩ／Ｏボードを備えることが好ましい。
【０３３５】
ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータには Ｗｙｓｅ  Ｔｅｃｈｏｎｏｌｇｉｅｓ（カリフォルニア州、サンホセ）製Ｗｙｓｅ  ２８６モデル  ２２００が適当である、４０MByteハードディスク及び“ＡＴ”スタイルキーボード、モニタ、グラフィックスカード、マスコプロセッサ及び、Excelan  又は Micon 製カードを使用する「ＥＴＨＥＲＮＥＴ」カードが含まれる。Ｗｙｓｅ  ２８６はＩＢＭＡＴに類似し、１６ビット  １０    コンピュータであり、Ｗｙｓｅ  Ｔｅｃｈｏｎｏｌｇｉｅｓ製ＭＳ−ＤＯＳ操作システム、バージョン３．２１（又は初期のバージョン）が作動する。ファイル管理援助用としては、Ｑ−ＤＯＳII 、Gazelle  Systems（ユタ州、プロヴォ）製バージョン２．００が用いられる。ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータに適した追加ソフトウェアには、ＦＴＢソフトウェア、ＦＴＰソフトウェアＰＣ／ＴＣＰファイル転送プログラムバージョン１．１６又はＦＴＰソフトウェアＰＣ／ＴＣＰ  Ｔｅｌｎｅｔバージョン１．１６が含まれる。最後の２バージョンは両方とも MICON−Interlan, Inc.（マサチューセッツ州、Boxborough）製である。追加ソフトウェアには、Excelan製Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ソフトウェアが含まれる。
【０３３６】
ＳＬＩＣＥコンピュータとしては、Peripheral Systems, Inc. （マサチューセッツ州、Boxborough  ）から入手できる NEC  Information Systems, Inc.                             製のNEC Powermate３８６コンピュータである３２ビット  マイクロプロセッサが適当である。特定操作システムは、３８６／ｉｘ操作システム、「ＵＮＩＸ」システムＶリリーズ１．０．４８０３８６である。追加ソフトウェアとしてはTCP  「Ethernet」サポート、Micom バージョンが含まれる。「ＵＮＩＸ」操作システム及び 「Ethernet」サポートソフトウェアは、両方共、Interactive Systems Inc.（ カリフォルニア州、サンタモニカ）から入手できる。ＳＬＩＣＥコンピュータとしては、８５メガバイトハードディスクを備えると便利である。
【０３３７】
立体造形システムのソフトウェアアーキテクチャのダイアグラムを第３３図に示す。この図には、第８図に示した部品の幾つかが含まれており、これ等の部品の識別番号は同じである。図に示すように、ソフトウェアはＳＬＩＣＥコンピュータとＰＲＯＣＥＳＳコンピュータの間に配分される。追加ソフトウェアは、Ｚステージエレベータドライバ８（第３３図では、“Ｚ−ステージ”と標示される）及びミラードライバ９（第３３図では“ＤＸ”と標示される）に常駐し、これ等によって実行される。更に、図に示すソフトウェアは、立体造形システムにとっては外部システムに相当するＣＡＤ／ＣＡＤシステムに常駐し、これによって実行される。このソフトウェアは、完全なソフトウェアを概観するためにここで説明するが、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムの責任範囲に属する。
【０３３８】
図に示すように、ソフトウェアアーキテクチャは、識別番号と共に次の表に示すソフトウェアプログラム及び、ソフトウェアが常駐するコンピュータで構成される：
プログラム 常駐コンピュータ
ＣＡＤ／ＳＬＡインタフェース
プログラム１００                  ＣＡＤコンピュータ
ＳＬＩＣＥ３．０３（第２
実施例の３．２０）１０１          ＳＬＩＣＥコンピュータ
ＳＬＩＣＥ（ＵＩ）１０２            ＳＬＩＣＥコンピュータ
ＭＥＲＧＥ１０３                    ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
ＭＡＴＥＲＩＡＬ１０４              ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
ＰＲＥＰＡＲＥ１０５                ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
ＢＥＡＭ１０６                      ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
ＣＡＬＯＵＴ１０７                  ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
ＢＵＩＬＤ１０８                    ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
ＳＴＥＲＥＯ１０９                  ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
ＬＡＳＥＲ１１０                    ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
ＢＡＳＩＣ１１１                    ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
ＣＬＩＦＦ１１２                    ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータ
図に示すように、前記のそれぞれのプログラムは、１個又は複数個のデータベース又はファイルと共に実行する。それぞれのプログラムの機能について次に要約して示す：
ＣＡＤ／ＳＬＡインタフェースプログラム
このプログラムはＣＡＤ／ＣＡＭコンピュータに常駐する。ＣＡＤシステムデータベースは、ＣＡＤ／ＣＡＭモデリング能力を実現し、ユーザが三次元物体を指定又は定義可能にする。物体の設計が完了すると、このプログラムは、三次元物体の表面を記述するデータを含む物体・ＳＴＬデータファイルを出力する。
【０３３９】
物体・ＳＴＬファイルは、ＳＬＩＣＥ及びＰＲＯＣＥＳＳコンピュータに常駐する立体造形システムのソフトウェアの必要条件に適合するには、特定のフォーマットでなくてはならない。物体・ＳＴＬファイルを正しいフォーマットにする責任は立体造形システム外に所在し、事実、ＣＡＤシステムの責任である。
【０３４０】
第１図に示すように他の表現も可能であるが、全ての三次元物体の表面は一連の三角形に分割できる。立体造形システムは、物体表面が、次に示す２必要条件に適合する三角形によって定義されることを要求する：１）三角形は完全かつ単一的に表面をスパンすること；及び２）三角形の頂点はその頂点において隣接する三角形にのみ接触し、頂点を結ぶ線セグメントで接触しないこと。これ等の必要条件を満足することは、計算効率を良くすることである。
【０３４１】
三角形による表面記述が実際表面にマッチする分解能は、表面を定義するために用いられる三角形の個数に依存する。１個の終点は末尾であり、他の終点は頭部であり、方向は末尾終点から頭部終点に向かうものとする。第３８図に示すように、三角形の周辺を定義するには３個のベクトルを要する。第３８図の三角形を定義するために必要な３個のベクトルを、それぞれ、ベクトル３００、３０１及び３０２と表わす。ベクトル３００−３０２の末尾終点を、それぞれ、３０４、３０５及び３０６とし、頭部をそれぞれ３０５、３０６及び３０７とする。
【０３４２】
ただし、表面三角形は、それが囲む表面に対して特定の方向をもち、この方向を示すには、三角形法線ベクトルとして知られている第４のベクトルが必要である。第３８図に示すように、三角形法線は、必ず、その三角形を囲む立体から遠ざかる方向を指す。第３８図の三角形の三角形法線を３０３とする。
【０３４３】
物体．ＳＴＬファイルの必要条件は、三角形のベクトルが、相互に、いわゆる右手の法則に従った関係をもつことである。この法則は、三角形の表面を作る３個のベクトル３０１−３０２が、１個のベクトルの頭部が他のベクトルの末尾で終るように方向付けられることを要求する。更に、この法則は、ベクトルが左まわりループを定義するように方向付けられた場合、三角形法線が、右手の指を左まわりに曲げた場合に右手の親指が指す方向を指すことを要求する。第３８図の三角形はこの関係を満足させる。
【０３４４】
本発明のこの実施例において、物体．ＳＴＬファイル用に選定した特定のフォーマットを第３９ａ−３９ｂ図に示す。図に示すように、４個のベクトルの頭部に相当する終点だけが提示されており、三角形法線の終点に、周辺をスパンするベクトルの終点が続く。ベクトルには端と端が並び、１個のベクトルの末尾終点が他のベクトルの頭部終点にくるので、頭部終点だけを提示すれば充分である。更に、終点は、既に述べた右手の法則に従って順序付けられるものと仮定する。最後に、立体に対して三角形の方向を定義するに充分な情報を含む単位長さの法線の終点だけが提示される。
【０３４５】
ＳＬＩＣＥ３．０３（ＳＬＩＣＥ３．２０）
このプログラムは、フォトポリマの表面を横切るレーザービームの運動を制御するために、物体．ＳＴＬファイルを一連のベクトルに変換する。フォトポリマの表面を横切ってレーザーをラスターをベースとしてスイープすることもできるが、ベクトルをベースとした方法が好ましい。理由は、ラスターをベースとした方法では、レーザービームはポリマの表面全体をスイープしなければならず、不必要な部分が局部的に硬化するからである。ベクトルをベースとする方法による制御の方が好都合である。ラスターをベースとする方法も可能であるが、硬化させたくない部分から迅速にビームを移動させる能力が要求され、更に、液面に極めて強い像を描く能力も要求される。
【０３４６】
ＳＬＩＣＥを実行するには、ＳＬＩＣＥを実行するために用いる特定のパラメータの値を得るために、ユーザインタフェースプログラムに相当する関係プログラムＳＬＩＣＥ（ＵＩ）を、先ず、実行する。ＳＬＩＣＥ（ＵＩ）は、これ等のパラメータに関する値を得るためにユーザと対話し、第３３図に２０２として示されるファイル物体、Ｕ  に値を出力する。
【０３４７】
ＳＬＩＣＥ（ＵＩ）がユーザ用にプロンプトするパラメータのリストを第４４図に示す。当用途の本分で検討したように、ＳＬＩＣＥは、フォトポリマの表面に成形しようとする物体の二次元断面に関するベクトルを作るために、物体．ＳＴＬファイルを使用する。
【０３４８】
ここでは、ＳＬＩＣＥは各層について断面を完成するために１１種類のベクトルを生成する。これ等の１１タイプのベクトル、生成方法及び配置がＳＴＹＬＥ１を定義する。ＳＴＹＬＥ１は、三次元三角形表面データを処理して二次元ベクトルデータにする特定の方法であり、こうすることにより、部品の成形に際して、部品のもつ特定の幾何学性に関係無く、一貫して精度の高い方法で、その部品をもとのＣＡＤ設計に近似させる。ＳＴＹＬＥ１は、部品を成形するために極めて薄い層を用いる際に、できるだけ正確な方法で、部品のＸＹ方法を一貫してオーバサイズする。ＳＴＹＬＥ１については、当開示において、別の観点から更に深く検討することとする。これ等のベクトルのタイプを次の表に示す：
タイプ ラベル フルネーム
１    ＬＢ      層輪郭
２    ＬＨ      層十字線影
３    ＮＦＤＢ  近似扁平下向き表皮輪郭
４    ＮＦＤＨ  近似扁平下向き表皮十字線影
５    ＮＦＵＢ  近似扁平上向き表皮輪郭
６    ＦＢ      扁平下向き表皮輪郭
７    ＦＯＦ    扁平下向き表皮充填
８    ＮＦＤＦ  近似扁平下向き表皮充填
９    ＮＦＵＦ  近似扁平上向き表皮充填
１０    ＦＵＢ    扁平上向き表皮輪郭
１１    ＦＵＦ    扁平上向き表皮充填
当出願書の本文において更に詳細に説明したように、輪郭ベクトルには断面の外部輪郭を定義し、表皮又は線影ベクトルは断面の内部を定義する。
【０３４９】
ここでは、断面の内部は、表皮又は十字線影又は両方のいずれかでありうる。断面が三次元物体の外表面を表わす場合には、内側部分は表皮を含み、断面が物体の内部だけを表わす部分には、線影だけを含む。これ等の原則を第４０図に示す。即ち、第４０図は、柱体上面を表わす表皮付き断面（線影及び輪郭も表わされるが図示せず）及び、柱体の内部を表わす線影つき断面を示す。
【０３５０】
図に示すように、柱体の上面を表わす断面の内部３０７は一連の平行線で表わされる。これ等の線を表皮ベクトルと称する。断面の内部３０８は一連の十字交差する平行線で表わされ、これ等の線を線影ベクトルと称する。
【０３５１】
既に述べたように、各ベクトルは方向と長さをもつ。各ベクトルは、ベクトルの場所においてフォトポリマを硬化させるために、フォトポリマ表面を横切るレーザービームの運動を表わす。表皮ベクトルは別のベクトルと小さな間隔を保ち、レーザーがベクトルを横切った結果として生ずる硬化した線の間には間隙を生じない。線の間隔は硬化しないポリマを表わし、硬化した断面から取り去られる。結果として、ベクトルの間に大きい間隔があれば、硬化した断面は、柱体上面を良く表わしていないことになる。従って、表皮ベクトルは、一般に、互に近接して配置される。
【０３５２】
一方、十字線影ベクトルは相互に間隔をもって配置されうる。理由は、これ等のベクトルは内部断面を生成するために用いられ、液体ポリマは表皮付き部分によって流れ去ることが阻止されるので、液体ポリマにとっては、硬化した線の間隙を通って流れ去ることができるかどうかは問題にならない。物体内部を構造的に支持するためにのみ、充分小さな間隔にすることが必要である。
【０３５３】
表皮充填が適切であると選定された場合には、全ての断面が形成された後で、液体ポリマは物体内に残ることに注意され度い。この液体樹脂は、１９８８年４月１８日に提出された米国特許出願番号１８３，０１６、１８３，０１４、及び１８３，０１２、及び、１９８８年１１月２８日に提出された一部継続出願番号２６８，４２９、２６８，４０８及び２６４，４２８に記述されている硬化後の段階において、硬化することとなる。この硬化した樹脂は、物体にとっては追加的な構造上の支持体となる。
【０３５４】
第４１図は、断面３０７及び３０８を示し、ベクトルの方向を一層明瞭に提示する。これ等の各断面の輪郭もベクトルによって定義され、図に明瞭に示されている。
【０３５５】
例えば、断面３０７は輪郭ベクトル３０９と表皮ベクトル３１０で構成される。一方、断面３０８は輪郭ベクトル３１１及び、十字線影ベクトル３１２と３１３によって構成される。十字線影ベクトル３１２はＹ方向に平行なベクトルを表わし、一方、十字線影ベクトル３１３はＸ方向に平行なベクトルを表わす。１１種のベクトルタイプを示す表において、ベクトル３１１は層輪郭（ＬＢ）ベクトルであり、ベクトル３１２と３１３は層十字線影（ＬＨ）ベクトルであり、ベクトル３０９は扁平上向き表皮輪郭（ＦＵＢ）ベクトルであり、ベクトル３１０は扁平上向き表皮充填（ＦＵＦ）ベクトルである。（実際には、断面３０７は、構造的な支持体を提供するためにＬＢ及びＬＨベクトルも含んでいるが、検討を明解にするために、これ等のベクトルは省略した。）
残りのベクトルタイプについては第４２図を参照しながら説明する。図に示すように、断面３０９は、図に示す物体の底面であり、断面３１０は物体の最も上の部分である。
【０３５６】
断面３０９を、一層詳細に第４３ａ図に示す。１１種類のベクトルタイプ表において、断面は、扁平下向き表皮輪郭（ＦＤＢ）ベクトル３１１及び扁平下向き表皮充填（ＦＤＦ）ベクトル３１２で構成される。
【０３５７】
断面３１０を、更に詳細に第４３ｂ図に示す。断面３１０は、第４２図の物体の傾斜部分を表わす。傾斜表面を表現するには、１個の断面では充分でなく、傾斜した表面に近似するように積重ねた一連の断面を必要とする。この状態を第４２図に示す。この図において、断面３１０は断面３１０（Ａ）、３１０（Ｂ）、３１０（Ｃ）、３１０（Ｄ）及び３１０（Ｅ）で構成される。
【０３５８】
これらの断面を示すベクトルを第４３図に示す。１１種類のベクトルタイプ表において、例えば、断面３１０（Ａ）は、近似扁平上向き表皮輪郭（ＮＦＵＢ）ベクトル３１３（Ａ）及び近似扁平上向き表皮充填（ＮＦＵＦ）ベクトル３１４（Ａ）で構成される。残りの断面３１０（Ｂ）、３１０（Ｃ）、３１０（Ｄ）及び３１０（Ｅ）は同じタイプのベクトルで構成される（断面はＬＢ及びＬＨベクトルも含むが、説明し易くするために、これ等のベクトルは強調しない。）。
【０３５９】
それぞれの断面３１０（Ａ）−３１０（Ｅ）に関するベクトルは同時に描かれるわけではない。理由は、これ等のベクトルが対応する断面が異るからである。ベクトルが描かれる順序を次に示す：３１０（Ｅ）、３１０（Ｄ）、３１０（Ｃ）、３１０（Ｂ）及び３１０（Ａ）。
【０３６０】
近似扁平下向き表皮輪郭（ＮＦＤＢ）及び近似扁平下向き表皮充填（ＮＦＤＦ）ベクトルは、上向き部分に属する代わりに下向き部分に属するという点以外は、それぞれＮＦＵＢ及びＮＦＵＦベクトルに類似する。
【０３６１】
表皮ベクトルは、間隔が狭いというほかにも線影及び輪郭ベクトルとは異る。一般的な例をあげると、レーザービームは、約２６ミルの硬化深さを作るに充分な程度に線影又は輪郭部分を露出する。これは、物体を２０ミルの断面に分割し、層を硬化させることに相当し、その結果、層は相互に６ミル硬化する。６ミル硬化した結果として断面は互いに接着し、接着部分のベクトルは、隣接断面が作る線影及び輪郭ベクトルである。
【０３６２】
しかし、表皮ベクトルは、通常、著しく下の深さ、一般には５−２０ミルまで硬化する。理由は、レーザーの頭部が、表皮ベクトルで表わされる部分を極めて速く動くからであり、その結果として硬化深さが小さくなる。硬化深さは吸収される光の量に関係し、光が樹脂内に深く透過するにつれてビームは減衰するので、硬化深さには差を生ずる。或る点では、樹脂を液状からゲル化したプラスチックに変換するために充分な重合化を開始するには光量が少な過ぎることがある。この光量は臨界露出とみなされる。臨界露出レベル以下では、固形材料は形成されず、従って、所定の光露出によって得られる硬化深さを制限することとなる。露出は、ビームの強度に比例し、ビームの移動速度に反比例する。表皮ベクトルの露出が線影及び輪郭の場合よりも著しく小さい理由は、表皮ベクトル（従って生成されるプラスチック）は、層を接着させるためには必要ないからである。
【０３６３】
近似扁平下向き部分は、表皮ベクトルを囲む輪郭ベクトルによって表わされる。近似扁平下向き線影ベクトル（ＮＦＤＨ）は、ＬＢ及びＬＨに類似して、近似扁平下向き表皮輪郭をスパンする。ＳＴＹＬＥ１を使用するには、近似扁平下向き十字線影ベクトルを生成することが必要である。理由は、近似扁平下向き充填は、支持するための層線影をほどこさない唯一のタイプであることに由る。生成された表皮は比較的弱いので、強度をもたせるための支持部分を必要とする。ＮＦＤＨも、適当な深さまで（しかも均一に）近似扁平下向き表皮部分とすることが要求され、これによって、部品の適正寸法を確保できる。
【０３６４】
当システムの現在の実施例で使用する種々のタイプのベクトルに関する記述は以上で終了することとする。しかし、他のタイプのベクトルも可能である。
【０３６５】
ＳＬＩＣＥ（ＵＩ）を用いると、ユーザは、第４４ａ図に示すパラメータを指定できる。変えることのできるパラメータを次に示す：
解像度
層の厚さ
Ｘ線影間隔
Ｙ線影間隔
６０／１２０度線影間隔
Ｘ表皮充填間隔
Ｙ表皮充填間隔
最小表面角度（ＭＳＡ）
最小交差角度（ＭＩＡ）
ここで、指定可能なパラメータには、硬化特性に関するパラメータと浸液特性に関するパラメータが含まれ得る（以下、単に「硬化パラメータ」および「浸液パラメータ」と呼ぶこともある）。硬化特性に関するパラメータは、各層の硬化時のビームの動作や、ビームと樹脂材料の相互作用特性を表すパラメータであり、浸液特性に関するパラメータは、造形中の物体の樹脂材料中への浸液特性、換言すればエレベータの動作に関するパラメータである。上に列記した例では、層の厚さは浸液特性に関するパラメータであり、その他は硬化特性に関するパラメータである。
【０３６６】
他のパラメータも指定できるが、インタフェースメニューには示されない。これ等のパラメータの重要性は、１）ＳＬＩＣＥ軸としてどの軸を指定するか、換言すれば、部品を成形するための垂直軸−Ｘ、−Ｙ、−Ｚは、省略時軸としてのＺ軸に対するオプションであり、他の２個の軸が層ＸＹ、ＸＺ、ＹＺを形成し、２）効果的なビーム巾、従って、ビーム巾補償に関して効果的な１／２ビーム巾を指定することである。
【０３６７】
解像度は、ＣＡＤコンピュータでユーザが使用し、物体．ＳＴＬファイルの定義に用いられる単位と、ＳＬＩＣＥ及びＰＲＯＣＥＳＳコンピュータがベクトルデータを生成するために用いる単位の間で翻訳するために用いられる。例えば第４０図において、ＣＡＤシステムで使用する測定単位をインチと仮定すると、所定の解像度が１０００であるということは、１０００ＳＬＩＣＥ単位が１ＣＡＤ単位に相当することを示す。換言すれば、ＳＬＩＣＥ単位は１ミルということである。
【０３６８】
層の厚さは、生成された部品の継続する断面間の厚さである。このパラメータは、硬化プロセスの継続するステージにおいて、エレベータを適当に下降させるために用いられる。硬化深さが層の厚さに対応する必要のないことに注意されたい。事実、既に指摘したように、層の厚さが２０ミルであって硬化深さが２６ミルであり、層の重複が６ミルであっても差支ない。層の厚さは、部品全体を通じて同じである必要はなく、層によって異っても差支えない。
【０３６９】
当出願書の本文で指摘したように、線影ベクトルはＸ方向、Ｙ方向又は両方向及びＸ軸に６０゜の線に沿って、及びＸ軸に１２０゜の線に沿った（６０／１２０度）方向を指すことができる。Ｘ線影間隔、Ｙ線影間隔及び６０／１２０度線影間隔はこれ等のベクトル間の間隔を指定する。第４０図の例では、Ｘ、Ｙ及び６０／１２０度線影間隔はそれぞれ４０、４０及び０ミルであり、Ｘ及びＹ線影は作動状態にあり、６０／１２０度線影は非作動状態にあることを示す。
【０３７０】
ＳＬＩＣＥは先ず、特定断面に関する輪郭ベクトルを作成し、断面内部を定義する線影又は表皮ベクトルを生成することに注意されたい。輪郭ベクトルは、物体の表面を定義するために用いた表面三角形及びこの三角形が、ＳＬＩＣＥによって分析中の特定の断面と交差することから作成される。線影ベクトルは一時に１行ずつ作成され、これ等の列は、断面をスパンする輪郭ベクトルにおいて開始及び終了する。線影間隔値は、線影ベクトルの行と隣接する行とに継続的に間隔をもたせるために線影ベクトルを生成するプロセスにおいてＳＬＩＣＥによって用いられる。
【０３７１】
表皮ベクトルは、Ｘ又はＹ方向のいずれかに作成される。同時Ｘ及びＹ表皮ベクトル及び６０／１２０度表皮ベクトルは、歪の原因となるので、一般的には用いられない。歪の主要原因は、ベクトルが描かれ（新鮮なプラスチックが形成されつつある）、同時に既に部分的に重合化したプラスチックに付着する際に起きる収縮にある。これは、既存の長いプラスチックの線又はその上面に隣接して長いベクトルが作成される時に特に顕著な様態の歪となって現れる。収縮量は重合化の量に比例するので、この段階では、層に起きる重合化の量が多ければ多い程、収縮の程度が大きく、歪の起きる可能性も大きい。従って、１個の層全体が１種類のベクトルで表皮され、再度硬化されると、第２回目には、最初に作成されたプラスチックに新規に作成されたプラスチックが接着されて、大きく歪むこととなる。しかし、単一レベルで多数回硬化させると、適当な周囲条件のもとで歪を少くするような所要の深さに硬化できることに注意されたい。更に、最初の表皮は部品全体を完全に覆うので、第２回目のタイプの表皮は不要である。ＸとＹの表皮充填間隔は、ＸとＹベクトルのそれぞれの間隔を定義する。線影ベクトルの場合と同様に、これ等のパラメータは、輪郭ベクトルから表皮ベクトルを生成するために、ＳＬＩＣＥによって用いられる。
【０３７２】
当出願書の本文で述べたように、ＭＳＡパラメータは、近似扁平部分の存在を検出するためにＳＬＩＣＥによって読取られ、ＭＩＡパラメータも、輪郭ベクトルにできるだけ直角に近接する線影ベクトルを生成するためにＳＬＩＣＥによって用いられる。上記の事実は、場合によっては歪を少なくする必要条件とされる。
【０３７３】
付録Ｄとして添付した訓練マニュアルのＰ．３．５−１６に示すように、正しいＭＳＡは、選定した層の厚さに依存する。種々の層の厚さに対する正しいＭＳＡを次に示す：
層の厚さ ＭＳＡ
５ミル            ４０
１０ミル            ５０
１５ミル            ５５
２０ミル            ６０
上表におけるＭＳＡ値対厚さの関係は一般的に推奨されるに過ぎない。上記の表は、物体が硬化する際に物体の表面を完全に覆ってしまうという必要条件及びビーム焦点に関する仮定に基いてＭＳＡに対する正当な値を示す。従って、必要なＭＳＡはマシンによって異ることとなる（硬化巾補償に対するビーム硬化深さに基く）。ＭＳＡを選定する際に、この表では考慮されていない点について考慮しなければならない。良質の表面を形成するばかりなく、部品の一部を上部構造とするためには、下向き近似扁平表皮ベクトルが必要である。この上部構造を考慮に入れると、全ての厚さに対するＭＳＡは、ビーム硬化特性に無関係に９０゜に近づく。
【０３７４】
ＳＬＩＣＥ３．２０の出力は物体．ＳＬＩファイルに配置される。物体．ＳＬＩファイルは、それぞれの断面に対応するベクトルを記述するデータで構成される。既に述べたように、１１種類のベクトルタイプがあるので、それぞれの断面に対して、一般に、異るベクトルタイプに対応する１１種類のデータグループを構成できる。
【０３７５】
物体．ＳＬＩファイルのフォーマットを第４４ｂ図に示す。図に示すように、ファイルは“Ｌ”の値によって組織され、この値は特定断面を表わす。それぞれの断面及び各ベクトルタイプに関して、ファイルは、当該ベクトルタイプのベクトルの終点を含む。第４４図からの一例を次に示す：
Ｌ    ７４０
ＬＢ    ２５０  ８７５０  ８７５０  ８７５０
８７５０  ８７５０  ８７５０    ２５０
８７５０    ２５０    ２５０    ２５０
２５０    ２５０    ２５０    ２５０
この例は、原点から上方７４０ミルに位置する断面に対し、次に示す終点をもつ４個の層輪郭ベクトルが、レーザービームによって描かれることを示す：
（２５０，２５０）    →（８７５０，８７５０）
（８７５０，８７５０）→（８７５０，２５０）
（８７５０，２５０）  →（２５０，２５０）
（２５０，２５０）    →（２５０，８７５０）
換言すれば、レーザービームはボックスを描くよう制御されることになる。
【０３７６】
要約すると、ＳＬＩＣＥの出力は、物体の断面を実化させるために液体ポリマの表面を横切るようにレーザービームを制御するために用いるベクトルを含むファイルであり、出力ファイル内のベクトルは、所属する断面に従って組織される。
【０３７７】
ＭＥＲＧＥ
ＭＥＲＧＥプログラムは、１個又は複数の物体の物体．ＳＬＩファイルを合併する。このプログラムは、種々の物体．ＳＴＬファイルを、互に独立にベクトルデータ（即ち“ＳＬＩＣＥＤ”）に変換可能にし、フォトポリマの表面をベクトルが横切るようにレーザーを制御する前に、合併させる。こうすると、種々の．ＳＴＬファイルは、各ファイルに関する種々のパラメータを用いて変換可能となる。更に、ＣＡＤシステムの制限条件により、単一物体を多数の異るサブセクションに分類し、それぞれ単独に変換し、合併して単一部品を再作成することが必要な場合もある。
【０３７８】
最後に、例えばティーカップ及び、部分的にティーカップの表面に埋込まれているティーカップの取手などのように空間で重なり合った物体に対して．ＳＴＬファイルを作成しようとする場合、ＳＬＩＣＥする前にファイルを合併すれば、．ＳＴＬファイルに対する基本必要条件は破られる。この基本必要条件は、１個の．ＳＴＬファイルの三角形が物体を完全におおわねばならないという条件である。このファイルが合併されると、三角形の幾つかは物体の内側に位置することとなる。
【０３７９】
ＭＥＲＧＥは、合併した全ての物体．ＳＴＩファイルから作成されたベクトルを含む物体．Ｖファイルを作成する。
【０３８０】
物体．Ｖは、先ず、断面別に組織され、断面内で、ファイルが物体別に組織され、物体内で、ベクトルタイプ別にファイルが組織される。それぞれの断面、物体及びベクトルタイプの組合せに対し、当該タイプの全ベクトルの終点をリストする。
【０３８１】
物体．Ｖのフォーマットを第４５図に示す。このファイルは、単一物体に関するベクトルだけを含む。図に示すように、フォーマットは、第１（唯一の）物体に対応することを示すためにベクトルタイプに“１”を添付するという点を除き、第４４図の場合と同じである。他の物体が含まれているとすると、第２の物体に対応する断面別に全てのベクトルタイプのリストがこのファイルに含まれる。ベクトルタイプは、第１の物体に対応する全てのベクトルタイプの後で配置される。
【０３８２】
ＭＥＲＧＥは、物体．Ｌ及び物体．Ｒファイルも作成する。これ等のファイルは、各断面に対して、ベクトルが描かれる速度及び、次の断面を硬化させる準備として硬化した後で、エレベータが断面を液体フォトポリマ内に沈める方法を制御するために用いられる。物体．Ｌファイル又は物体．Ｒファイルのいずれかは、これ等のパラメータを制御するために使用できる。ただし、両方を使用することはできない。
【０３８３】
物体．Ｌファイルを用いると、ユーザは、断面ひとつずつに対して各物体、断面、ベクトルタイプの組合せに関する種々の硬化パラメータを指定できる。更に、ユーザは、特定の断面に対して種々の浸液パラメータを指定できる。従って、例えば、１１種類のベクトルタイプをもつ４物体の合併ファイルに対して、ユーザは、物体．Ｌファイルを用いて、所定の断面に関する４４種の硬化パラメータ及び各断面に関する種々の浸液パラメータを指定することができる。換言すれば、物体．Ｌは、硬化プロセスの層毎制御を可能にする。
【０３８４】
物体．Ｒファイルは、物体．Ｌによる融通性が必要でないために設計された。物体．Ｒは、層毎制御の代りに、レンジが任意の個数の断面として定義される場合、レンジ毎の制御を可能にする。（断面な層と同じ。）
物体．Ｌファイル又は物体．Ｒファイルにおいて指定できる主要な浸液パラメータ（特殊化された装置に関しては他のパラメータが含まれることもある）を次に示す：
パラメータ 意    味
ＺＡ        加  速
ＺＶ        最大速度
ＺＷ        待  機
ＺＤ        距  離
これ等のパラメータは、特定断面が硬化した後でエレベータを制御するために用いられる。ＺＡは、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータがエレベータを加速する量であり、ＺＶは、エレベータに許容された最高速度である。この速度は、エレベータを所定位置に静止させるためにソフトウェアによって決定された減速開始時点まで保持される。ＺＡはｒｅｖ／ｓｅｃ２ で指定され、ＺＶはｒｅｖ／ｓｅｃで指定される。５ピッチエレベータを用いるので、５回転＝１インチであり、これ等の数値は一般的な inch／ｓ２ 又は inches／ｓｅｃ表示に変換できる。これ等の数値は、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータにより、エレベータを制御するステッパモータに送られる。
【０３８５】
ＺＤは  で指定され、最初にエレベータをフォトポリマ内に浸す距離を指定する。この値は、一般にミルで指定される層の厚さに比較すると著しく大きい。最初の浸液の後で、エレベータは上方に戻るように制御される。上方に戻すことにより、エレベータ上の硬化したポリマの表面は、フォトポリマの表面よりも１層の厚さだけ下方に位置するようにする。
【０３８６】
ＺＷは秒で指定され、層の硬化プロセスを開始する前に、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータが待つ時間（沈めて引上げる時間を含む）を意味する。この値は、重力ならしと称するプロセスによって余分な液体フォトポリマが水切りされるに充分であるように選定しなければならない。
【０３８７】
重要な硬化パラメータを次に示す：
パラメータ 意    味
ＳＰ      ステップ期間
ＳＳ      ステップサイズ
ＪＤ      ジャンプ遅延
ＳＰの値は１０μｓの単位で指定され、レーザービームが或るステップサイズだけ移動した後で、ＰＲＯＣＥＳＳコンピュータがレーザービームを待機させておく時間を意味する。ＳＳの値はダイナミックミラーの角運動として指定され、ダイナミックミラーの半径方向運動の最小増し分、従って、フォトポリマ表面におけるレーザービームの最小ステップ層分を表わす。
【０３８８】
ミラーの半径方向運動の単位は、ビットで定義され、この場合、３５５６ビットが１インチの運動を表わす。結果として、１ビットは約０．３ミルの運動を表わす（作図フィールドのほぼ中心）。更に、ダイナミックミラーは、それぞれ、６４Ｋビットまで、動くことが可能であり、ミラー全体としては、各軸に沿った４０゜角変位に対応する６４Ｋ×６４Ｋビットの二次元面積を横切って移動させる。
【０３８９】
ＳＰの値は、ＳＳによって定義されたステップをレーザーが通過するに要する時間に、ステップを通った後でビームが待機を命ぜられる時間を加えた時間を表わす。一般に、通過時間は極めて短かく、ほとんどが待機時間で占められる。
【０３９０】
ＪＤの値は、レーザービームが制御されて、丁度ジャンプしたばかりのベクトルの末尾にとどまる時間を表わす。
【０３９１】
物体．Ｌ及び物体．Ｒについては、プログラムＰＲＥＰＡＲＥで更に検討する。
【０３９２】
ＰＲＥＰＡＲＥ
ＰＲＥＰＡＲＥは、物体．Ｒに関する硬化及び浸液パラメータをユーザが指定することを助けるユーザインタフェースである。物体．Ｌファイルにおいてパラメータを指定するには、標準ワードプロセッサタイプのラインエディタを用いる。
【０３９３】
第３３図に示すように、ＰＲＥＰＡＲＥの入力は、ＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＬＳＴ、ＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴ、ＰＯＷＥＲ．ＬＳＴ、ＰＲＥＰＡＲＥ．ＲＰＭ、ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭ物体．Ｌ及び物体．Ｒファイルである。
【０３９４】
材料ファイル（第３図にＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴと示す）は、所定のフォトポリマに関して、各種のＳＳ及びＳＰ値に対するレーザー出力及び硬化深さ（及び硬化巾）に関するサンプルデータを含む。このファイルは、所要の硬化深度値をＳＰ及びＳＳ値に翻訳するために用いられる極めて重要なファイルである。
【０３９５】
ＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＬＳＴファイルは、使用する最後のファイルを指定する。材料ファイル、ＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴは、バンジョートップと称する硬化ポリマ構造を測定して得られるデータを含む。バンジョートップはマシンと樹脂両方の影響を受ける。材料ファイルが特定のレジンに関する情報だけを含むことがある。この場合には、マシン依存変数は、ビームプロファイルの測定から求められる。
【０３９６】
バンジョートップは、第４６図に示すように、支持フレームを横切って移動する露出の異る５本の線をもつ厚さ１層分のプラスチック部分である。図に示すように、バンジョートップ３２１は、その表面を横切る５本の線、３２２（Ａ）−（Ｅ）をもつ。各線は、バンジョートップの面を所定の速度（露出に比例）でレーザーを移動させることによって得られる硬化ポリマを表わす。右から左に移動させると、それぞれの線は、前回の線の２倍の露出となる。
【０３９７】
バンジョートップの目的は、露出と硬化深さの関係を実験的に測定することである。液体ポリマは、硬化プロセスに際して紫外線を吸収しなければならないので、硬化深度は露出に対して対数関係をもつ。即ち、露出に係数Ｘを乗ずると、硬化深度は係数Ｘよりも著しく少量だけ、対数的に増加する。
【０３９８】
バンジョートップの場合、前回の線に指定された露出の２倍の線が得られる。ただし、対数関係に従って、硬化深度は、同じ増分値だけ、層から層へ追加的に増加する。換言すると、１本の継続した線から次の線に移る硬化深度の増し分は同じである。
【０３９９】
例えば、第４６図において、バンジョートップ３２１は、露出の異る５本の糸３２２を備える。糸３２２（Ｂ）に対する露出は、糸３２２（Ａ）に対する露出の２倍であり、糸３２２（Ｃ）に対する露出は糸３２２（Ｂ）に対する露出の２倍であり、同様に、糸３２２（Ｄ）に対する露出は糸３２２（Ｃ）に対する露出の２倍であり、糸３２２（Ｅ）に対する露出は糸３２２（Ｄ）に対する露出の２倍である。
【０４００】
ただし、線３２２の間の硬化深度は、糸の間の露出とは同じ関係を保たず、硬化深度は、糸から次の糸に移る際に約４〜６ミル程度変化する。換言すれば、糸３２２（Ａ）に対する糸３２２（Ｂ）、糸３２２（Ｂ）に対する糸３２２（Ｃ）、糸３２２（Ｃ）に対する糸３２２（Ｄ）、糸３２２（Ｄ）に対する糸３２２（Ｅ）の硬度深度の変化は全てほぼ４〜６ミル程度である。既に述べたように、関係は対数的であり、対数（露出）対硬化深度をプロットすると直線になるはずである。この関係を第４７図の曲線３３に示す。
【０４０１】
場合によっては、硬化巾を対数（露出）の関数としてプロットすると、第４７図の曲線３２４に示すように、便利である。ただし、深度は指数的に変化するが、ビームの指数減衰に基くものでないので、前記の関係は誤解をまねくことがある。硬化巾は主としてビームプロファイルに基く。
【０４０２】
ＰＲＥＰＡＲＥの目的は、部品を成形する際に特定の硬度深度にするために使用できるＳＳ及びＳＰの値を、ユーザが指定できるようにすることにある。
【０４０３】
ＳＳ及びＳＰとレーザー露出の関係を次に示す、即ち、所定の立体造形マシン及びビーム焦点に対して、レーザー露出は次の値に比例する：
レーザー出力（mＷ）×SP／SS
マシン又はビーム焦点が異ると、比例の程度が変わることもある。
【０４０４】
既に述べたように、ＳＳはダイナミックミラーの角運動である。液体フォトポリマの表面を横切るレーザービームの運動とＳＳとの関係を第４８図に示す。図に示すように、ダイナミックミラー３は、レーザービーム３２６を、３２９として指示された位置まで移動するように制御する。位置３２６にあるレーザービームは、フォトポリマの表面に垂直であるものと仮定する。図の３２５に示すミラーの半径方向運動は前記のＳＳであって、ビットで測定される。レーザービームが半径方向に動くと、フォトポリマ３２８の表面のビームのあたる場所が変化する。図において、ビームは、もともと、フォトポリマの表面の場所３３０にあたり、ミラーの半径方向の運動により、場所３３１に移される。図に３２７で示すレーザービームの移動距離と半径方向の距離３２５の関係を次に示す：距離３２７は、半径方向の距離３２５（ラジアンで測定）に距離３２６を乗じた値にほぼ等しい。ただし、関係は近似的なものである。
【０４０５】
理由は、距離３２６に角度距離３２５を乗ずると、実際には、直線距離３２７ではなくて、レーザービームが移動した角度距離３３２を意味する。しかし、ダイナミックミラーとフォトポリマの表面の間の垂直距離３２６が大きければ、前記の２つの距離はほぼ同じである。ここで記述する特定の実施例においては、距離３２６の値は２７インチである。
【０４０６】
既に述べたように、Ｘ又はＹいずれかのダイナミックミラーに関するＳＳの値は、０〜６４Ｋビットの範囲に選定できる。このビット範囲は０〜４０度までの角運動に相当する。既に述べたように、作動曲線によって、ユーザは、所要の硬化深度又は巾にするためのレーザー露出の値を知ることができる。ＰＲＥＰＡＲＥの他の目的は、ユーザを、所定の硬化深度にするための必要なレーザー露出の値と、物体．Ｒファイルに配置されるＳＳ及びＳＰの値との間で翻訳可能にすることである。
【０４０７】
上記の作動曲線及びレーザー露出とＳＳ及びＳＰとの関係は、使用するマシン及びビーム焦点に多く依存する。これ等のうちのいずれかが変化すると、関係及び作動曲線が変化し、新しいマシンとビーム焦点を用いて、硬化したバンジョートップから別の作動曲線を作ることが必要になることもある。この例では、新しいバンジョートップの測定値は、新しいＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴファイルの名前が適当であれば、別のＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴファイル及び、更新されたＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＬＳＴファイルに配置される。
【０４０８】
作動曲線も、特定のビーム焦点、ビームプロファイル及びマシンに大巾に依存する。ビーム焦点は、ビームスポットのサイズに対して決定的な意味をもち、使用する光学装置２（第８図参照）に依存する。
【０４０９】
一般に、光学装置は、ビームを、１／ｅ２ の出力レベルで７〜２０ミルの巾に集光する。ビームプロファイルは、レーザー１によって作られる特定のモードに大巾に依存する。既知であるように、ＴＥＭ００モードは比較的ガウス的であり、その面に節もゼロも持たないが、例えばＴＥＭ１０モードのような上記以外のモードはその面に節又はゼロを持つ。モード間を区別しようとすると入力電力の消耗が激しいので、レーザーはマルチモードであることが望ましい。しかし、光学装置又はレーザーを変えると、作動曲線を再計算しなおさなければならないこともある。
【０４１０】
最後に、作動曲線は、使用する特定のフォトポリマに大巾に依存する。フォトポリマが変わると、作動曲線も再計算しなければならないはずである。
【０４１１】
ここで記述する特定の実施例においては、線影及び輪郭ベクトルに関するＳＳの値は２であることが望ましく（約０．６ミル）、充填ベクトルに関しては、ＳＳの値は１６（約４．８ミル）であることが望ましい。
【０４１２】
ＳＳの値が２であることは、約０．６ミルのステップサイズに相当する。既に述べたように、フォトポリマの硬化パターンは、一連の部分的に重なり合ったビュレットに類似する。これを第４９図に示す。ビームの直径は約７〜２０ミルであるので、硬化プロセス中に形成されたビュレットには実質的な重複があるはずである。一般に、ＳＳの値が大きくなればなる程、重複は少く、硬化曲線は平滑でなくなる。平滑な線が必要であれば、ＳＳの値を小さくすればよい。
【０４１３】
従って、主としてベクトルタイプ別に決定されたＳＳの値を用いて、所要硬化深さとＳＰの値との間で翻訳するには作動曲線を用いる。ここで示す実施例では、ＳＰの値は１０と約４，０００の間の値が許容される。
【０４１４】
ＳＰは、作動曲線によって決定される極めて重要なパラメータであるので、ＳＰと硬化深度の間で直接翻訳する作動曲線を作成するためにバンジョートップを用いることが望ましい。この方法は、ここで説明する実施例で採用されている方法である。２個のバンジョートップが作成され、それぞれ、ＳＳとして２、及び、種々の値のＳＰに対応する５本の線を備える。１個のバンジョートップは、一般に、ＳＰの値としして２５６０、１２８０、６４０、３２０及び１６０を用い、ＳＰの第２の値として１６０、８０、４０、２０及び１０を用いる。バンジョートップが硬化した後で、硬化深度を測定し、その結果として得られたデータをＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴファイルに配置する。ビーム焦点又はビームの形状、材料、レーザー出力あるいは立体造形マシンのいずれかを変更すると、新しくバンジョートップを作成しなければならず、新規に作動曲線を定義しなければならない。
【０４１５】
ＰＲＥＰＡＲＥは、第３図の２０５で示すＰＯＷＥＲ．ＬＳＴファイルも使用する。このファイルは、立体造形システムに対応するレーザー出力が変化した場合に、作動曲線を再較正するために最後に元板レーザー出力であるので、ＰＲＥＰＡＲＥによって省略時のレーザー出力として用いられる。
【０４１６】
ここに示す実施例では、平均出力が２０  で寿命が２０００時間のＨｅＣｄレーザーを使用する。実際には、出力電力は、数ヶ月後にレーザーが１０  になってしばらくこの値に留まるまで、１週間当り１  の割合で低下する。しばらく前記の値に留った後で、レーザー出力は再び低下し始める。多くの場合、レーザー出力は、最初に迅速に降下することがある、即ち、二・三週間で２５  から２０  まで降下することがある。
【０４１７】
作動曲線は、バンジョートップを作成するために使用されるレーザーの特定のレーザー出力電力に依存し、レーザー出力が変化すると再較正しなければならない。作動曲線を再較正するには、新規な部品を作成する度に新しいバンジョートップを成形する方法もある。この方法は便利であり、部品を作成しようとする度に単にレーザー出力を測定するだけの場合には許容できる方法であることが実証済みである。この測定結果を、作動曲線を作成するために用いたレーザー出力と比較し、この比較に基いて、レーザー出力が低下すると作動曲線を再較正する。この再較正は、レーザービームの焦点を変えさえしなければ成功する。実際には、作動曲線は降下深度と露出の間の基準的な関係を定義するので、作動曲線を再較正することなく、レーザー出力が降下すると、所定の露出レベルを保持するためのパラメータを再構成する。
【０４１８】
レーザーは、出力が低下するとモードが変わることがある。しかし、実際には、レーザー出力だけに基いた再較正は、レーザー出力だけが変化した唯一のパラメータである限り、充分正当であることが実証済みである。レーザーモードが変化しても前記の実証結果は正しい。ＰＯＷＥＲ．ＬＳＴファイルは、最後に使用したレーザー出力を含む。部品を成形しようとする場合には、新しいレーザー出力をＰＲＥＰＡＲＥに入力する。この新しいレーザー出力はＰＯＷＥＲ．ＬＳＴを更新し、特定の降下深度に関して必要なＳＰについて決定するために、特定のＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴファイルと共に用いられる。
【０４１９】
ＰＲＥＰＡＲＥ．ＰＲＭ及びＢＵＩＬＤ．ＰＲＭは多数の省略時パラメータを含む。主要な省略時パラメータはＰＲＥＰＡＲＥ．ＰＲＭから入手され、一方では線影及び輪郭ベクトルに関するＳＳ値であり、他方では、表皮ベクトルに関するＳＳ値である。ＰＲＥＰＡＲＥは、ＰＲＥＰＡＲＥ．ＰＲＭファイルから、種々の他のパラメータに関する省略値も入手する。
【０４２０】
ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭは、部品成形のプロセスで使用される多数の省略時パラメータを含む。これ等のパラメータには、物体をＳＬＩＣＥ単位からミラー単位に変換するスケーリング係数も含まれる。この係数を使用すると、作成しようとする部品を所要のサイズで作成することができ、物体をもとのスライス位置からミラービット位置に移動することを可能にし、エレベータプラットフォーム上の所要の場所に成形できるようにパラメータをオフセットする。ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭは、最新版のソフトウェア（３．２及びそれ以降の製品）に関する２個のパラメータファイルで構成される様子を概念的に観察することを可能にする。第１のファイルはやはりＢＵＩＬＤ．ＰＲＭと称し、第２のファイルには、成形しようとする物体の名前を付ける（ＯＢＪＥＣＴ．ＰＲＭ）。ＰＲＥＰＡＲＥの最新バージョンが物体．ＰＲＭファイルを備えていない場合には（備えている場合には物体．ＰＲＭファイルに読込む）、ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭファイルに読込まれ、変更する場合には物体．ＰＲＭファイルになる。ＰＲＥＰＡＲＥの旧バージョンでは、ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭファイルに対して読込み及び書込みが行われる。ＰＲＥＰＡＲＥは、前記のＢＵＩＬＤ．ＰＲＭ内の多くのパラメータを、他の二、三のパラメータと共に、ユーザが変更しようとする際にユーザを援助する。ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭ内の追加的なパラメータには、それぞれのタイプのベクトルブロック及び、部品に関する単一組の浸液パラメータと共にそれぞれの物体に関するレーザー制御パラメータが含まれる。しかし、これ等の値は、ＰＲＥＰＡＲＥによって変えることはできないが、標準ワードプロセッサタイプ又はラインタイプのエディタによって変更できる。
【０４２１】
要約すると、ＰＲＥＰＡＲＥは、ユーザに、種々の硬化及び浸液パラメータを指定可能にし、レンジ毎に、特定の硬化深度及び巾を達成するために用いられる対応ＳＳ及びＳＰ値の計算を助け、新しいレーザー出力Ａ−Ｄ作動曲線を使用して新しい硬化パラメータを計算し、硬化パラメータを物体．Ｒファイルの該当部分に記入し、省略時及び浸液パラメータを変えるために物体．Ｒファイルの編集を可能にする。
【０４２２】
第５０ａ図は、ＰＲＥＰＡＲＥによって作られたリポートであり、種々の硬化部分におけるそれぞれのブロックタイプのＷｍｉｎ 及びＷｍａｘ に関して種々の硬化パラメータ即ち硬化深度又はＳＰ等々を指定するためのＰＲＥＰＡＲＥの使用方法を示す。図に示すように、２個のレンジがある。レンジ１は、２個の２０ミル交差部で構成され、レンジ２は、１３個の２０ミル交差部で構成される。各レンジに対して指定できる硬化パラメータは硬化深度又はＳＰである。図に示すＷｍｉｎ 及びＷｍａｘ は、それぞれ、ディスプレイされている硬化深度をもつ糸の上面においてディスプレイされている硬化深度及び巾をもつ糸の底から６ミルの所の巾である。Ｗｍｉｎ 及びＷｍａｘ は便宜上示したものであり、これ等のパラメータに関する特定の編集能力は存在しない。ユーザにとって、第２６（ｂ）図に示すように、近似表面の存在を検出するために使用されるＭＳＡの計算はＷｍｉｎ 及びＷｍａｘ に依存するので、近似扁平表面をもつ層又はレンジにおけるＷｍａｘ 及びＷｍｉｎ の値を指定することは重要である。ＰＲＥＰＡＲＥは、Ｗｍｉｎ 及びＷｍａｘ に関するディスプレイとして作用する以外のＭＳＡ決定に際して、何等援助できない。ＭＳＡの仕様はスライスする以前に実施されるが、ＰＲＥＰＡＲＥにおける情報は、将来実施するスライスのために有用であり得る。
【０４２３】
表皮でおおわれた表面をもつ層及びレンジを指定するには、硬化巾も重要である。理由は、表皮ベクトル間の間隔は１−４ミルであることが望ましく（線影ベクトル間の間隔は３０−１００ミルであることが望ましい）、ビーム巾に依存するからであり、隣接する表皮ベクトル間では実質的に１ビットの重複があり、これは硬化深度に影響する。
【０４２４】
例えば、硬化巾が８ミルであって間隔が４ミルである場合、レーザーは所定の面積の２倍の面積を硬化させる。換言すれば。硬化深度は、間隔の狭い表皮ベクトルの部分における硬化巾に依存する。ＰＲＥＰＡＲＥにディスプレイされる硬化深さ及び関係ＳＰＳは、ベクトルの重複又はＳＳの変化は考慮しないが、必要な情報へのアクセスがＰＲＥＰＡＲＥによってディスプレイされる限り、これ等のことは手動で処理できる。
【０４２５】
第５０ｂ図は、ＰＲＥＰＡＲＥによって翻訳かつディスプレイされたＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴファイルの内容を示す。図に示すように、ファイルは、バンジョートップの５本の糸に対応する５対のデータを含む。それぞれのデータ対は、ＳＰの値及びＬＨの値（線の高さを意味し、硬化深さと同じである）で構成される。ＳＬＯＰＥ、Ｙ切片（ＬＨ）及び、データを方程に最小自乗適合させることから得られる適合データの接近性も図示される。
【０４２６】
ＬＨ＝ＳＬＯＰＥ＊ＬＯＧ１０（露出）＋（切片）
ここに；露出＝（ＳＰ）
第５０ｃ図は、種々の硬化パラメータと共にＰＲＥＰＡＲＥによって書込まれた後の物体．Ｒの内容を示す。図に示すように、第１レンジにおける全てのＬＢ及びＬＨベクトルは、ＳＳを２、ＳＰを２１２として作図される。第２レンジにおける全てのＬＢ及びＬＨベクトルは、ＳＳを２、ＳＰを５８として作図される。ＳＰのこれ等の値に対応する硬化深さは、それぞれ、３５ミル及び２６ミルであり、ディスプレイされたＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴファイルに指定されたデータ及び現在のレーザー出力を用いて決定される。
【０４２７】
最後に、完全を期するため、物体．Ｌファイルの部分のフォーマットを第５０（Ｄ）図に示す。物体．Ｌファイルは物体．Ｒファイルに類似しているが、レンジ毎の制御の代りに層毎の制御を行なう。それぞれの層、物体及びベクトルタイプの組合せに関して、物体．Ｌは、ユーザが、種々の硬化パラメータを指定できるようにする。従って、それぞれのこの種組合せに対し、物体．Ｌは、当該組合せのための硬化パラメータの入力を可能にする。
【０４２８】
ＢＵＩＬＤ
ＢＵＩＬＤの機能は、主として、ベクトル及び制御ファイルを用いて、部品の成形に必要な追加パラメータを付加し、部品を成形するために適切な時点でコマンドを送る必要の有無を検査することである。ＢＵＩＬＤは、パラメータの省略時ファイルから必要なパラメータを付加する。
【０４２９】
第３３図に示すように、ＢＵＩＬＤは、ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭ、物体．Ｌ又は物体．Ｒ及び物体．Ｖファイルからデータを組合せる。所定の層物体に関しては、ベクトルタイプ組合せＢＵＩＬＤは、第１の物体．Ｒ又は物体．Ｌファイルの必要な成形パラメータ（例えば硬化パラメータ）に関して検査し、存在しない場合には、ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭファイルを検査する。最後の検査は物体．ＰＲＭについて行なわれ、ＢＵＩＬＤバージョン３．２０であれば、次にＢＵＩＬＤ．ＰＲＭについて検査する。
【０４３０】
一般に、ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭは、ユーザに、部品硬化パラメータと共に、浸液パラメータ、部品オフセットパラメータ及び部品のスケーリングパラメータに対して省略時の値のセットを可能にする。
【０４３１】
浸液パラメータ、ＺＡ、ＺＶ、ＺＤ及びＺＷについては説明済みである。
【０４３２】
スケーリングパラメータについて次に説明する。物体．Ｖのベクトルは、ＳＬＩＣＥ単位で定義され、ＣＡＤ単位及び所要解像度に依存する。１インチのＣＡＤ単位及び、例えば解像度が１０００とすれば、ＳＬＩＣＥ単位は０．００１インチ即ち１ミルである。
【０４３３】
ＢＵＩＬＤは、ダイナミックミラーを制御して特定の半径方向距離だけ回転させるために、ベクトルをラジアル単位に変換しなければならない。既に述べたように、ダイナミックミラーの制御に用いるラジアル単位はビットであり、この場合、３５５６ビットは１インチの直線運動を意味する。従って、変換するためには、ＢＵＩＬＤは、スケーリング係数３５５６／１０００＝３．５５６によって全てのベクトルをスケール（即ち乗算）しなければならない。スケール係数の僅かな誤差は（特定のミラーから液体までの距離）、部品成形に際して、システムが較正された時に用いられた係数と同じスケール係数が用いられると、幾何学的修正によって自動的に補償される。
【０４３４】
ＢＵＩＬＤは、Ｚ−ステージエレベータの制御に使用するために、前記のファイルからコマンドを展開しなければならない。Ｚ−ステージエレベータコマンドは、ピッチねじの回転数で表現しなければならない。理由は、エレベータは、ピッチねじの回転によって、或る量だけ上下に移動させるからである。ここに示す実施で使用される５ピッチエレベータの場合には、ピッチねじ５回転は、エレベータのＺ−方向運動１インチに相当する。エレベータピッチパラメータは、モータと共にエレベータを特定距離だけ動かすことと、ねじのピッチ特性の間の関係に過ぎない。
【０４３５】
ＢＵＩＬＤは、省略時露出、即ち、ＳＳ及びＳＰ、各物体及びベクトルタイプ組合せに対して指定される値を可能にする。
【０４３６】
ＢＵＩＬＤは、ユーザに、各ベクトルの終点のＸ及びＹ座標に加算すべきオフセット値（ビットで定義）の指定を可能にする。これ等のオフセットは、例えば、部品の中心がエレベータプラットフォームの中心とマッチするように部品の中心を位置決めするために用いることができる。更に、ＢＵＩＬＤは、ミラーの走査レンジ内に、部分に対する省略値（ビットで定義される）を含む。ミラーの走査レンジは、フォトポリマのはいった容器の外形であり、この外形はミラーレンジよりも小さくても差支えない。既に示したように、ミラーは、Ｘ又はＹいずれかの方向に０から６４Ｋまでレンジすることができ、フォトポリマのはいった容器は僅かに１６，３８４から４９，１５２ビットまで延長可能に過ぎない。
【０４３７】
更に、ＢＵＩＬＤは、ユーザに、リベッティングの制御と経路能力の乗算を可能にする。リベッティングは、十字線影及び輪郭ベクトルにより、層と層の接着を必要としない技術である。層と層の接着は、レーザーが２回、３回又は７回も通過するまで実施されないことがある。従って、重合化の大部分は、前回の層に付着する以前に起きることとなり、歪が軽減される。この技術はリドローと呼ばれ、通過ごとに異った露出パラメータの使用を可能にし、リドローが次の通過を開始する前に描く長さを変えることを可能にする。
【０４３８】
ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭのフォーマットを第５１ａ−５１ｂ図に示す。図に示すように、ファイルは、エレベータピッチパラメータ用、  と回転数の間のスケーリング用の省略時の値、ＳＬＩＣＥ単位とミラービットの間のスケーリングのためのスケール係数、ビットで表わした容器部分の場所及び寸法、及び、リベッティングプロセスを制御するための変数、リドロープロセス制御のための変数及び、ブロック毎、物体毎の標準硬化パラメータを保持する。
【０４３９】
ＳＴＥＲＥＯ
ＳＴＥＲＥＯは、ピンクッションとして知られる効果を修正するために、ベクトルデータの幾何学的修正を実施する。更に、ＳＴＥＲＥＯは、例えばドリフト、ミラーが直交しないこと、ミラーの回転が表面で行なわれないこと等々の前記以外の誤差も修正する。
【０４４０】
第４８図を参照してピンクッション効果について説明する。ＳＬＩＣＥ単位とビット（ミラーをドライブするために用いられるラジアル単位）の間の修正を行なう際には、一次関係が成立するものと仮定する。換言すると、ＳＬＩＣＥ単位が１ミルであり、３５５６ビット／インチであると仮定すると、全てのベクトルデータは、ＢＵＩＬＤによってスケール係数３．５５６だけ乗算される。
【０４４１】
しかし、第４８図において、図に３２７で示されるミラーの半径方向運動と、図に３２７で示される線形ビーム運動との間の関係は線形でなく、実際には、レーザービームが図の３２６で示す直角位置から遠ざかれば遠ざかる程、益々非線形となる。
【０４４２】
線形関係であると仮定すると、第５２図に示すように、針刺し効果と呼ばれる歪が硬化断面に現れる。実際には、レーザービームが第５２ａ図に示すパターンを描くようにミラーが指令されると、レーザービームがフォトポリマの表面を横切る際には、第５２ｂ図に示すパターンを描く。
【０４４３】
ＳＴＥＲＥＯは、較正プレートを使用して、このピンクッション効果を修正する手段を提供する。
【０４４４】
較正プレートを第５３図に示す。較正プレートは、格子状に配置されたピンホールを備えた金属板であり、ピンホールの間隔は相互に１／４インチであるものとする。
【０４４５】
部品を成形する前の準備段階において、較正プレートは、硬化に際してフォトポリマの表面が占める場所と正確に一致するレーザービームの下の位置に配置される。更に、ビームは最初は真直ぐ下に向けて較正プレートの表面に直角にあて、レーザービームが、第５図の３３３で示す較正プレート表面の中心ピンホールを通るようにする。既に述べたように、各ミラーのレンジは６４Ｋビットであるので、各ミラーに対するレンジ内の中心位置は３２７６７ビットである。較正プレートの後には、垂直なピンホールを通るレーザー光線を感知する感応手段を設置する。プレートは、ピンホールの行と列が、できるだけ近接してＸ及びＹ軸に沿って配置されるような方向に配置されるものとする。
【０４４６】
ＣＡＲＩＢＲＡＴＩＯＮの動作を次に示す：ピンホール３３３を通ったレーザー光線が検出されると、第５３図に３３４で示す場所に移動するようレーザービームを制御する。この位置は、場所３３３から８８９ビットに相当する１／４インチ離れているので、ミラーは８８９ビットだけ回転するように指令を受ける。ただし、既に述べたように、較正プレート表面の線距離は、８８９ビットよりも少ないことが要求され、運動は８８０ビット程度となるはずである。従って、レーザー光線はピンホールを通過せず、較正プログラムによって、感応手段がレーザー光線の通過を検出するまで、ビームを、３３５で示すように、渦巻状の探索パターンで動かし、ここで、場所３３４における予想と実際の距離の間の発散を記憶する。
【０４４７】
このプロセスは、較正プレート上のそれぞれのピンホールに対して、各ピンホールに対応するＸとＹ両方向の発散表ができるまで繰返される。次に、ＳＴＥＲＥＯは、これ等の値を用いて、ベクトルを幾何学修正し、ピンクッション効果を修正する。例えば、第５３図において、３３３から３３４を指す１／４”ベクトルは、３３４における終点に対応するＸ値から１９ビットを差引き、１／４”の長さを８８３ビットから８８０ビットに変えることにより、修正される。
【０４４８】
一般に、幾何学的誤差を厳密に修正するには、ベクトルの終点以外の全ての点を修正しなければならない。ベクトル上の終点だけを修正しても、或る程度の幾何学的歪が残る。
【０４４９】
第５４ａ図に示すように、システムによってベクトル３３６を描く際、実際には、ポリマの表面に３３７として作図される。ベクトルの終点だけを修正すると、結果としてのベクトルは３３８として現れる。
【０４５０】
ただし、ベクトル内部の全ての点を幾何学的に修正するには非常に時間がかかり、おそらくその必要な無い。しかし、ベクトルをマイクロベクトルと呼ばれる小さい単位に分割し、各マイクロベクトルの終点を幾何学的に修正する方法を用いると好結果が得られることが実証済みである。第５４ｂ図に示すように、ベクトル３３６は、３３９（Ａ）−３３９（Ｇ）で示すように、マイクロベクトルに分割される。各マイクロポイントの終点は、幾何学的に修正され、図に示すように、正しいマイクロベクトルの配置はもとのベクトルに良く近似する。ここに示す実施例においては、マイクロベクトルは５１２ビット増し分で間隔を保つものとし（２ミル増し分の２５６段階を表わす）、約１／８”の間隔を表わす。
【０４５１】
ＳＴＥＲＥＯは、他の多くの表面の歪も付随的に修正することに注意されたい。この種の歪には、Ｘ及びＹの回転軸とミラーがミラー表面に直接所在しないため、Ｘ及びＹミラーが相互に厳密に直交しないため、及び、ミラーに固有の絶対歪みがあるために誘発される歪が含まれる。前記の最後の誤差原因については、第４８図を参照して説明できる。ミラーが、図に３２５で示す半径方向の距離だけ動くよう指令されても、実際には、半径方向には、ほぼこの距離だけ動くに過ぎない。他の誤差原因は、較正プレートから得られるデータによって提示されて修正される。較正プレートを用いた結果として、誤差原因が明確でないことがわかる。
【０４５２】
ＬＡＳＥＲ
ＬＡＳＥＲは、第３３図にＤＸで示されるミラードライバにより、ダイナミックミラーを直接制御するプログラムである。
【０４５３】
ＢＡＳＩＣ
一般に、ＢＡＳＩＣはプログラミング言語である。しかし、ここでは、物体即ち柱体の表面を記述する方程式からベクトルを直接生成するＢＡＳＩＣプログラムをランさせること、及び、ＢＵＩＬＤプログラムと同様に部品成形手順を制御することを取扱う。ＢＡＳＩＣは、物体．ＤＡＴと称するファイルを作成する。このファイルは、作図するために出力されるベクトルのファイルである。
【０４５４】
ＣＬＩＦＦ
ＣＬＩＦＦは物体．ＤＡＴファイルを用いて、ＢＵＩＬＤが物体．Ｖファイルを取扱う場合と同じフォーマットを作成する。
【０４５５】
ＢＥＡＭ
ＢＥＡＭは、ピンホールを横切るレーザービームのプロファイルを測定するプログラムである。一般に、ピンホールの直径はビームの直径よりも著しく小さく、ＢＥＡＭは、ピンホール上でレーザービームを寸動的にスイープさせ、ビームの形状のプロファイルを作る。
【０４５６】
第５５図に示すように、ビーム３４１は、ピンホール３４０上で、最初はＸ方向にスイープされる。寸動するごとに、ビームの強度（出力）を測定する。Ｘレンジ全体を完全に寸動した後で、ビームはＹ方向に１増分だけステップされ、再び、ピンホールを横切って、Ｘ方向に寸動され、寸動毎に強度が測定される。このプロセスは、ビームがＹ方向で完全に寸動し終るまで繰返される。
【０４５７】
ＢＥＡＭは、ＳＴＥＲＥＯによる幾何学的修正のために使用されるＸ−Ｙマトリックスの作成に用いられる重要なプログラムである。容器には、対角的な位置に２個のピンホールが配置される。
【０４５８】
ＢＥＡＭは、ピンホールの正確な位置を得るために、容器のいずれかの側面のピンホールを横切ってビームをスイープする。次にＢＥＡＭは、強度番号によって重み付けしたＸ及びＹ位置の重み付け平均を求め、重み付けされた平均ビームロケーション値を計算する。この値は、ビーム中心の位置を精密に測定する。この精密測定は、ドリフト修正のための精密なＸ−Ｙ表を作るために必要である。
【０４５９】
第５７ａ図は、ピンホールを横切ってレーザービームをスイープすることによって得られるビームプロファイルである。図に示すように、ピンホールを横切ってスイープする際に、ビームのＸ及びＹ場所に関して増し分的強度値が得られる。これ等の数値をプロットして第７５ａ図に示す。
【０４６０】
第７５ｂ図は、ＢＥＡＭによって作成した別のリポートを示す。この図には、先ず、Ｘ方向に沿ったビームプロフィルを示す、次に、Ｙ方向に沿って示す。このリポートは、ビームが正当な対称形であることを確認し、Ｘ及びＹ軸に沿ったビーム巾を示すために用いられる。この特徴は、液体／センサレベルにビームを適確に集光させるために極めて有用である。種々のビームエキスパンダ位置における焦点の変化を更新及び表示するために、巾をディスプレイすることにより、最も好ましい集光状態が得られるまで、ビームエキスパンダ（集光装置）を調節する。第５７ｂ図に示すプレートは第５７ａに示すデータから得られる。第５７ａ図に示すデータの隣接する２個の行又は列は、第５７ｂ図にプロットした値を作るために用いられる。例えば、第５７ａ図の３４６によって示されるデータは、第５７ｂ図に３４８で示される値を計算するために用いられ、第５７ａ図に３４７で示されるデータは、第５７ｂ図に３４９によって示される値を計算するために用いられる。
【０４６１】
ＢＥＡＭは、既知の一定場所に設けられた両方のピンホールを横切ってスイープするように、レーザービームを周期的に制御する。これ等のピンホールのスイープは、光硬化プロセス中にも実施され、長期にわたるミラーのドリフトに起因する誤差を修正する。ピンホールの場所は既知で固定されているので、レーザービームは、動的な方法によって、この場所に向けられる。ピンホールを通過した光が検出されない場合には、ホールが見付かるまで、ホールの渦巻き状探索が実施される。次に、ビームの実際の座標を比較する。
【０４６２】
前記の誤差原因を修正せずに残しておいた場合には、誤差は３３ミルにまで達することに注意されたい。前記の修正をほどこした場合には、ミラーに起因する誤差は僅かに４ミル程度である。
【０４６３】
ＣＡＬＯＵＴ
このプログラムは、較正プレートをスイープする際にＢＥＡＭによって生成されるＸ、Ｙ修正をフォーマットし直し、幾何学的修正の実施に際してＳＴＥＲＥＯが探索表として使用するために、ＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯファイル内に配置する。
【０４６４】
以上で、ここに示す実施例のソフトウェア体系に関する記述を終了する。次に、ＣＡＤ／ＣＡＭデータをベクトルデータに変換するために用いるプログラムであるＳＬＩＣＥバージョン３．２０の機能について詳細に説明する。
【０４６５】
ＳＬＩＣＥバージョン３．２０の詳細な記述
ＳＬＩＣＥバージョン３．２０の詳細なフローチャートを第５８ａ−５８ｆに示す。図に示すように、先ず、ＳＬＩＣＥバージョン３．２０の実行をドライブするために必要な入力パラメータを指定する。このプロセスは、第５８ａ図にステップ４００として示す。指定すべき入力パラメータを次に示す：
スライスしようとする．ＳＴＬファイル
スケール（Ｒｅｓ）
固定又は可変Ｚ間隔（ＺＳ）
Ｘ方向における線影間隔（Ｈｘ）
Ｙ方向における線影間隔（Ｈｙ）
６０／１２０度における線影間隔（Ｈａ）
Ｘ方向における表皮充填間隔（ＨＦｘ）
Ｙ方向における表皮充填間隔（ＨＦｙ）
最小表面角度（ＭＳＡ）
最小交差角度（ＭＩＡ）
出力ベクトルに関するＳＬＩファイル名
これ等のパラメータの大部分は名称から推測可能であるか、又は、当出願書の本文に記述されている。スケールは所要解像度を意味し、ＣＡＤ単位で表現されているＣＡＤデータを、ＳＬＩＣＥ単位で表現されるベクトルデータに翻訳するために用いられる。既に述べたように、当システムのＸ又はＹ方向における最大解像度はインチ当り３５５６ビットであり、各ビットは約０．３ミルを表わす。ＣＡＤ単位がインチである場合には、３５５６のスケール値によって、成形部品に最大解像度が得られる。例えば、翻訳データの消去等のような別の目的に対しては、更に高いスケール値が有用である場合もありうる。この場合には、スケール値は、３５５６以上の任意の値であって差支えない。
【０４６６】
固定又は可変Ｚ間隔設定は、ユーザに対し、ＣＡＤ／ＣＡＭデータを厚さの変わる断面にスライスするよう指定することを可能にする。これは、システムの重要な設計パラメータであり、このパラメータに対し、ユーザは、物体の極めて詳細に記述された部分に関してはより微小な垂直（Ｚ方向）解像度を指定し、詳細を必要としない部分に関してはより低い解像度を指定することができる。
【０４６７】
一般に、層の厚さは５から３０ミルの範囲であり、平均２０ミルである。厚さ５ミルの層も普通である。
【０４６８】
層の厚さが５ミルであれば微小解像度が達成できるが、５ミルの層は一般に弱く、カールによって歪むおそれがある。２０ミルの層は強く、歪を生じ難いが、解像度が低下する。
【０４６９】
この種の（５ミル）層では別の問題も誘起される。即ち、層の厚さが小さくなると、特定の厚さに対する浸液時間が長くなる。理由は、層が薄い場合には、余分なポリマを重力によってレベリングするための時間が長くなるからである。
【０４７０】
一方、層の厚さが著しく大きくなると、硬化させる断面の個数が小さくなるために短縮された全硬化時間が、層が厚いために長くなる層当りの硬化時間によって相殺されるようになる。
【０４７１】
要約すると、極端に薄いか又は極端に厚い場合には、全硬化時間は長くなる。一般に、層の厚さを１０ミルにすると、最適成形時間が得られることが判明している。
【０４７２】
第５図に示す次の段階はステップ４０１であり、ここでは、ＣＡＤ単位で表わされる．ＳＴＬファイルの三角形頂点が、ＳＬＩＣＥ単位に変換するスケール値、即ちインチ対ミルの値で乗算される。
【０４７３】
ステップ４０２は、システムの物理的な制限条件を加味するために、Ｘ、Ｙ及びＺ方向に三角形頂点をまるめるか又は整数化することが必要である。このステップは、必須ではないが、計算効率を良くするために実施される。整数は、浮動小数点数よりも著しく迅速に処理できるので、このステップは、計算効率の向上に役立つ。
【０４７４】
既に検討したように、Ｘ及びＹ方向におけるシステムの最高解像度は１ビットであり、約０．３ミルに相当する。従って、三角形頂点のＸ及びＹ成分は、最も近いビットにまるめられる。このことは、最大Ｘ及びＹ解像度が３５５６ビット／インチであることを意味し、スケール係数として３５５６ビット／インチ以上を用いると最高の解像度で得られることを示す。一般に、全解像度が要求される場合には、スケール又は解像度係数として５０００が用いられる。全解像度が必要でない場合には、スケール係数として１０００ビット／インチが用いられる。
【０４７５】
Ｚ方向においては、システムの物理的限度は、選定した層の厚さによって定義される。従って、各三角形頂点のＺ成分は、最も近い断面にまるめられる。
【０４７６】
三角形の頂点をまるめると、ＳＬＩＣＥ３．２０の下流において問題を起こす多数の歪みを誘発する。当出願書の本文で検討したように、主要な問題は、特定の三角形の点又は先への陥没又は特定の三角形のフリッピングである。或る種の三角形がフリップされると、物体の表面の一部が複数個の三角形によって同時におおわれ、三角形法線ベクトルのフリップされる方向が立体から遠ざかる方向でなくて立体にはいる方向になる。換言すると、三角形のフリッピングは、．ＳＴＬファイルに関する２つの基本的なフォーマット規則が破壊される。当然のことながら、そのために多くの問題が起きるので、ＳＬＩＣＥ３．２０の残りの部分においてこれ等を検討し、修正しなければならない。
【０４７７】
ステップ４０３において、陥没した三角形は、．ＳＴＬデータベースから除去される。陥没した三角形を除去する目的は、この種の存在が、線影及び表皮ベクトルの生成に際して、問題を含んだ下流になるおそれがあることによる。更に、陥没した三角形は、物体の表面を完全に表現するには必要無いからである。線影及び表皮ベクトルは輪郭ベクトルの間に生成され、輪郭ベクトルは、スライスする層又はその近くに生成され、両方のベクトルには共に、ＸＹ平面が、物体の表面をスパンする三角形と交差する部分に生成される。陥没した三角形が交差した部分に位置すると、線影及び表皮ベクトルの生成を阻害する冗長輪郭ベクトルを生成することとなる。陥没した三角形を除去すると、三角形の頂点が、隣接する三角形と頂点以外の部分で接触することとなる。しかし、頂点に関する規則は、頂点に関する規則が守られていなければ、まるめる際に表面に生ずるおそれのあるホールが生じていないことを、まるめる段階以前に保証するために必要な規則であるので、この場合には問題を起こすことはない。まるめる段階の後では、前記の規則に従う必要はなくなる。
【０４７８】
ステップ４０５において、スパンする表面に対する三角形の方向を示す三角形法線ベクトルは、まるめるプロセス中に起きたかも知れない方向の変化を考慮するために再計算される。
【０４７９】
ここに示す実施例においては、三角形法線のＸ及びＹ成分だけを再計算し、近似扁平上向き又は下向き三角形との比較に使用するために、Ｚ成分は大きさだけを更新する。Ｚ成分の方向は、まるめる前の、もとの．ＳＴＬファイルデータから取出す。この様にする理由は、この場合、Ｘ及びＹ成分は線影及び充填ベクトルを生成するために用いられるが、三角形法線のＺ成分は、扁平三角形を処理するために近似扁平三角形上向き又は下向きカテゴリの方向以外の下流処理には使用されないことに由る。ここに示す実施例においては、三角形法線は、Ｘ及びＹ平面だけを指すセグメント法線と呼ばれる輪郭ベクトルに対して方向ベクトル（後で検討する）を作成するためにのみ使用される。三角形法線は近似扁平表皮の存在を検出するために用いるが、Ｚ成分のもとの符号は三角形を上向き又は下向きカテゴリに分類するために用いられるので、Ｚ成分の大きさを再計算しなければならない。
【０４８０】
次のステップ４０６においては、三角形を上向き又は下向きの近似扁平三角形として分類するプロセスが始まる。当出願書の本文及び、付録Ｄとして添付した訓練マニュアルの頁３・３−２から転載した第５９図に示すように、三角形は、近似扁平三角形、傾斜三角形及び扁平三角形に分類できる。傾斜三角形は、その法線と垂直軸との間の角度が所定のＭＳＡ値よりも大きい三角形であり、近似扁平三角形と丁度反対であるが、扁平三角形は、その法線がＺ軸を指す三角形である。
【０４８１】
三角形を分類すると、近似扁平表皮ベクトル生成をトリガする近似扁平部分を検出することができる。この種ベクトルが生成されない場合には、積重ね断面の段階の部分として複製される物体の傾斜した部分は、十字線影の露出した部分を示す。これ等の部分は硬化したポリマによっておおわれ、この場合のポリマは近似扁平表皮ベクトルの生成結果として得られる。近似扁平部分の方向は、三角形法線が垂直軸と作る角度と比較することによって実施され、比較した差がＭＳＡ以下であれば、その三角形は近似扁平三角形として分類する。この比較については、当出願書の本文で検討される（第２６ａ及び２６ｂ図、及び関連記述参照）。  三角形の頂点をまるめると、三角形からのベクトル生成を開始するためにＳＬＩＣＥ３．２０の準備が完了したことになる。この状態をステップ４０７に示す。
【０４８２】
プロセスは、ステップ４０８で実施される層輪郭ベクトルの生成で始まる。既に述べたように、特定の層に関する層輪郭ベクトルは、水平スライスが、傾斜及び近似扁平三角形と交差する部分に生成され、この場合の交差部分は特定の層より１ビットだけ上に位置する。交差点を表わす線は層輪郭ベクトルとなる。
【０４８３】
当出願書の本文で述べたように、層輪郭ベクトルはスライスする層の１ビット上方に生成される。そうでない場合には、物体の表現が歪むはずである（第２９ａ図及び当出願書本文の関連記述参照）。特に、層よりも１ビットだけ上をスライスすることにより、上向き部分と下向き部分との間の垂直高さが正しい部品を作ることができる。層の１ビット上をスライスすることによる前記とは別の利点は、全ての三角形頂点（全て、層にまるめ済み）が回避できることである。後で更に説明するが、こうすることにより、線影又は表皮ベクトルの生成に際して、三角形の頂点がスライスする層上に所在した場合に起きる問題の誘発を防止できる。要約すると、三角形の頂点は、輪郭ベクトルの存在に関してＳＬＩＣＥ３．２０を混乱させ、ひいては、線影又は表皮ベクトルの生成を開始又は停止する時期に関しても混乱させるので問題が起きる。輪郭ベクトルの生成に関しては、第２３ａ及び２３ｂ図、及び関係記述に更に詳細に示す。
【０４８４】
ステップ４０８には、輪郭ベクトルに関するセグメント法線を作成するサブステップも含まれる。セグメント法線と輪郭ベクトルの関係は、三角形法線と表面三角形の関係と同じである。即ち、セグメント法線は、スパンする物体としての断面内部に対する輪郭ベクトルの方向を示すに過ぎない。ここに示す実施例においては、セグメント法線は必ず、輪郭ベクトルがスパンしている断面立体部分から遠ざかる方向を指す。
【０４８５】
これ等の法則を第５９（ｂ）図に示す。図に示すように、表面三角形５００（たまたま傾斜三角形であるが、近似扁平三角形であっても差支えない）は、スライスする層より１ビットだけ上方の平面５０４でスライスされる。交差によって、輪郭ベクトル５０３が作られる。
【０４８６】
表面三角形も、スパンする物体としての表面に対する三角形の方向を示す三角形法線５０２をもつ。同様に、輪郭ベクトルはセグメント法線５０３をもち、この法線は、三角形内部に対する法線ベクトルの方向を示すので、スパンする物体としての立体断面の中実部に対する方向を示すことになる。
【０４８７】
輪郭ベクトルに対するセグメント法線は、輪郭ベクトルのもととなった表面三角形の三角形法線から作られることに注意されたい。事実、この方法は、ＳＬＩＣＥ３．２０が用いる方法である。
【０４８８】
現在、ＳＬＩＣＥバージョン３．２０は、セグメント法線に関する全ての情報のトラックを保有はしないが、セグメント法線が指す象現を決定することができる。従って、必要とされる唯一の情報は、セグメント法線のＸ成分、Ｙ成分及び２成分の符号が正か負かということでする（表皮のカテゴリを決定するため）。換言すると、ただ６個のデータが必要である。
【０４８９】
輪郭ベクトルに関するセグメント法線を作成するには、ＳＬＩＣＥ３．２０は、Ｘ及びＹ成分の存在又は不在を表示するに過ぎない。輪郭ベクトルに対する全てのセグメント法線はＸ−Ｙ平面にあることが定義されているので、ＳＬＩＣＥ３．２０は、Ｚ成分のトラックを保有しない。ＳＬＩＣＥ３．２０は、三角形法線からＸ及びＹ成分に関する情報を抽出し、これを使用して、セグメント法線に関する属性を作成する。
【０４９０】
ステップ４０９と４１０は、表皮及び線影ベクトルを生成するための準備に際して、輪郭ベクトルを一掃するために設計されたステップである。
【０４９１】
図に示すように、ステップ４０９においては、輪郭ベクトルによって構成される二重対が除去される。二重輪郭ベクトルが生ずる理由は種々ある。このステップは、層輪郭が現在実施されている状況では、層輪郭に関して殆ど意味が無い。該当するベクトルの極く一部だけが除去されるに過ぎない。現在、除去すべき二重ベクトルは、頭部から頭部マッチング及び末尾から末尾マッチング又は頭部から末尾及び末尾から頭部マッチングのいずれかであっても、マッチングポイントを持たねばならない。輪郭ベクトルの二重対が生ずる状況は種々であるが、効率良く除去するには、現在の実施方法に二、三の余分なステップを追加しなければならない。この種のステップには、長さの一部に沿ってのみ重なる二重ベクトルの一部の除去及び、重なるベクトルのセグメント法線が類似している場合のたゞ１個だけの除去、あるいは、法線が逆であった場合の両方の除去が含まれる。二重輪郭が生ずる状況としては、小さな特徴が陥没して、逆方向の法線をもつ三角形の二重表面でおおわれた部分を作る場合があげられる。これは取扱い困難な状況である。理由は、輪郭を保持し続けるか又は除去するべきかを決定しなければならないからである。この状況を第６０ａ図に示す。第６０ａ図は、ＣＡＤシステムに設計された２個のボックス５０６間の狭いスリット（５０５）を示す。第６０ｂ図は、スライスするためにＣＡＤ設計された部分をスライスした後における２個のボックスと陥没したスリットを示す。第６０ｃ図は、それぞれスライス層及びスライス層より１ビット上方で部品を交差する２平面を示す。第６０ｄ図は、スライスによって生じた輪郭及びそのセグメント法線を示す。輪郭５０５ａは、実際には逆の法線をもつ２個の重なった輪郭である。適当な除去の結果として得られた輪郭を第６０ｅ図に示す。この実施例では、終点がマッチするかによって、ベクトルを除くことも除かぬこともある。
【０４９２】
二重又は冗長輪郭ベクトルは、ステップ４０２のまるめ及び整数化プロセスに際して起きる三角形のフリッピングによって生ずることもある。表面三角形がフリップすると、複数個の表面三角形によって同時におおわれた物体の一部分となることがある。輪郭ベクトルを生成するステップにおいて、表面のこの部分がスライスする層から１ビットだけ上方のＸ−Ｙ平面と交差すると、３個又はそれ以上までの重なり輪郭ベクトルが生成され得る。ステップ４０８において、冗長ベクトルを除去できる。当実施例においては、この除去操作は成功しないようである。
【０４９３】
この問題を第６０１図に示す。第６１ａ図は、三角形５１２に隣接し、従って三角形５１３及び５１４に隣接する三角形５１１を示す。誤差をまるめるので、三角形５１２はトリップし、三角形５１１と重なる。三角形５１２が重なると、フリップした後であっても三角形５１２に隣接し続けなければならない三角形５１３及び５１４もゆがめることに注意されたい。
【０４９４】
フリップした後の状況を第６１ｂ図に示す。平面５１５が、スライスする層から１ビット上方のＸ−Ｙ平面を表わすと仮定すると、結果として、冗長輪郭が生成される。
【０４９５】
冗長輪郭ベクトルの複製を第６１ｃ図に示す。ベクトル５１６は、平面５１５が三角形５１１と交差して生成し、ベクトル５１７は平面５１５が三角形５１２と交差して生成し、ベクトル５１８は平面５１５が三角形５１３と交差して生成し、ベクトル５１９は平面５１５が三角形５１４と交差して生成する。
【０４９６】
第６１ｃ図において、輪郭ベクトルは、特定の方向をもつものとして示される。ここに示す実施例では、特定方向は、輪郭ベクトルのセグメント法線によって定義される。“左手の法則”が規定条件として選定され、ベクトルの末尾から頭部に向って動く際にセグメント法線が左を指すように輪郭ベクトルの方向が定義される。
【０４９７】
既に述べたように、セグメント法線は、輪郭ベクトルに関する三角形法線から得られる。例えば第６１ｃ図において、ベクトル５１６は、そのセグメント法線が紙面から遠ざかる方向を指すように左を指す。他方、ベクトル５１７は、そのセグメント法線が紙面に近づく方向を指すので、右を指す。セグメント法線は、三角形のフリップに起因して方法もフリップする三角形５１２の三角形法線から作られるので、紙面に近づく方向を指す。ベクトル５１８及び５１９は、三角形５１３及び５１４が歪んでも、フリップしないので、左を差し続ける。
【０４９８】
ステップ４０９において、例えばベクトル５１８及び５１９のような冗長ベクトルは、５１７の冗長部分と共に除去できるが、線影をほどこす必要のある場合には、使用する線影アルゴリズムを正しく翻訳できるので、必ずしも除去する必要はない。他方、二重ベクトルが除去されると、輪郭の二重又は三重露出が適用されないので好都合である。
【０４９９】
ステップ４１０においては、ポイントベクトルが除去される。当出願書の本文で述べたように、三角形の頂点はスライスする層にまるめられ、スライスする層より１ビット上方ではあり得ないので、ポイント層輪郭ベクトルは生成されない。しかし、Ｘ−Ｙ平面は表面三角形の狭い部分と交差する場合には、結果として得られる輪郭ベクトルは単一点にまるめられる。これ等のポイントベクトルはステップ４１０において除去される。
【０５００】
ステップ４１１においては、特に硬化していない液体フォトポリマを横切る際にレーザービームがジャンプすることを排除又は最小限にするように輪郭ベクトルを順序付ける。
【０５０１】
輪郭ベクトルの作成には特定の順序は無く、実際には、表面三角形が処理される順序で作成される。このプロセスを第２７ａ図に示す、即ち、輪郭ベクトルは、作成された順序に従って順序付けられる。輪郭ベクトルがこの順序のままであれば、レーザービームは硬化していないポリマの部分を横切ってジャンプし、不要硬化の原因となる。
【０５０２】
この問題を回避するために、輪郭ベクトルは第２７ｂ図に示すように順序付けし直され、作図順序に従って順序付けされる。
【０５０３】
ステップ４１２は層輪郭生成が完了する段階であり、層において断面をスパンする輪郭ベクトルが終点から終点へと配置される。
【０５０４】
更に、各輪郭ベクトルはセグメント法線を持ち、輪郭ベクトルと法線は、“左手の法則”に従って層をスパンする。この法則に従うと、ベクトルの末尾が次のベクトルの頭部にくるようにベクトルが終点から終点へと配置されると、外側輪郭であれば、ベクトルは右まわりのループを形成し、内側輪郭であれば左まわりループを形成する。従って、ループのまわりをベクトル方向に移動すると、セグメント法線は全て左を指すはずである。外側輪郭は中実部分を囲み、内側輪郭は中空部分を囲む。この状態を第６２ａ図に示す。
【０５０５】
しかし、三角形はフリップされるので、輪郭ベクトルとそのセグメント法線が正しくない方向を指す状況が起きることがある。この状態を第６２ｂ図に示す。全ての場合に、正しく処理すれば、この問題はステップ４０９で排除できる。この種の場合に、方向の正しくない輪郭ベクトル及び関連セグメント法線は、線影ベクトルの生成に際して問題を起こすことはない。しかし、種々の表皮輪郭についてこの種の検討を行なえば、問題が起きる可能性はある。
【０５０６】
ステップ４１３において、層ｎに関し、輪郭ベクトルからセグメント法線を差引いた結果が、出力するために、．ＳＬＩファイルに記憶される。この段階ではセグメント法線は排除されないで、後の処理のために保有される。セグメント法線はＳＬＩＣＥ３．２０の内部処理用にのみ使用されるので、．ＳＬＩファイルに書き出されることはない。
【０５０７】
ステップ４１９では、線影ベクトルが生成される。第５８図に示すように、このステップではＨＡ、ＨＹ、ＨＸ及びＭＩＡパラメータを入力とし、生成される線影ベクトルのタイプと、所要の間隔を定義する。
【０５０８】
ＨＡ、ＨＹ、ＨＸについては、当出願書の本文で説明する。これ等の値のうちのいずれかがゼロであれば、関連する線影ベクトルは生成されない。ＭＩＡは、放射状線影にできるだけ近接して線影ベクトルを生成するために用いられる。このプロセスについては第２４ｉ及び２４ｊ図に示し、当出願書の本文の関連個所で説明する。放射状線影は、別の層の直ぐ上でなく隣接層に線影ベクトルを作成することがあるので、放射状線影はここでは使用しない。別の層の上の隣接する層に線影ベクトルを配置することによる利点は、線影ベクトルが相互に直接配置されると、線影ベクトルが他の層に付着し、硬化した部品の強度を向上させることである。放射状線影の場合には、隣接層上の線影ベクトルが他の層の上に位置するという保証はない。ＭＩＡを使用すると、一般的な部品にできるだけ接近した放射状線影をほどこすことが可能であり、同時に、隣接層上の線影ベクトルを他の層の上に位置決めすることができる。
【０５０９】
当出願書の本文に示すように、線影ベクトルの開始及び停止は、第２４図に示すように、平行な線影経路に沿った輪郭ベクトルの存在又は不在を検出することによって行なわれる。
【０５１０】
線影ベクトルの生成には３方法が考えられる。これ等の方法については、当出願書の本文に広範囲にわたって検討している。第１の方法は、“オン／オフ”技法であり、線影経路に沿った輪郭ベクトルの存在を検出することにより作動し、線影ベクトルが生成中である場合には、その生成を停止する。線影ベクトルの生成中でない場合には、この第１の方法によって生成を開始する。
【０５１１】
第１の方法の問題点は、線影経路に沿った場所に複数の輪郭ベクトルが交差又は集る部分があれば、容易に混乱を起こすことがある。この混乱は、１個の輪郭ベクトルの頭部が他の輪郭ベクトルの末尾に接触する部分又は、二重又は冗長重複輪郭ベクトルが有る部分を線影経路を通過する場合に起きることがある。この種の混乱は、２個の三角形に共通な三角形セグメントがスライスする層にかかる場合又は三角形がトリップした場合に起きる。この問題は、中空部分に疑似線影ベクトルが生成されるか、又は、中空である部分を通過する線影ベクトルが無い場合に起きる。
【０５１２】
第２の方法は、“優先位”技法であり、輪郭ベクトル及びそのセグメント法線を分析して、線影ベクトルの生成を開始するか又は停止するかを決定する。輪郭ベクトルのセグメント法線は、輪郭ベクトルがスパンする立体から遠ざかる方向を指さねばならず（ただし、既に述べたように、この関係は、三角形がフリップした場合には保持されない）、線影経路が中実部分を通過しようとすることを示すセグメント法線をもつ輪郭ベクトルに遭遇すると、この“優先位”技法によって常に、線影ベクトルの生成が開始される。線影経路に沿った部分で複数個の輪郭ベクトルが交差するか又は重複する場合には、いずれかの輪郭ベクトルのセグメント法線が立体部分にはいることを示すならば、この技法は、線影ベクトルの生成を継続又は開始する。以上の結果として、線影ベクトルの生成は、混乱のおそれが無く、立体部分にはいることを示すセグメント法線が無い部分に輪郭ベクトルが所在する場合に限り、中止する。
【０５１３】
この方法も疑似線影ベクトルの生成に妨害される。その結果、第３の方法、“正味合計”技法が開発された。
【０５１４】
この方法によると、線影経路に沿って、輪郭ベクトルが交差するか集まる点が有れば、全ての輪郭ベクトルに関するセグメント法線の符号が合計され、線影ベクトルの生成の場合と同様に、開始、停止又は継続いずれかが、正味合計に基いて決定される。
【０５１５】
この方法は、各セグメント法線の方向と線影経路の方向を比較し、法線方向が線影方向と一致すればその法線に関する符号は“＋”、法線方向が逆方向であれば“−”と決定する。次に、全てのセグメント法線に関する符号が合計され、正味合計が“＋”であれば、線影ベクトルの生成が停止され、正味合計が“−”であれば、線影生成が開始され、正味合計が“０”であれば線影生成が継続される。
【０５１６】
これ等３方法の比較を、当出願書の本文に第２４ａ−２４ｈ及び関連記述として示す。輪郭ベクトルの交差点の取扱い及び、三角形のフリッピングに起因する二重又は冗長輪郭ベクトルの取扱いには、第３の方法“正味合計”技法が最適であることが実証済みである。
【０５１７】
第６３ａ図を参照しながら第３の方法について説明する。図に示すように、層輪郭５２０は物体の断面をスパンする。この場合の層輪郭は、層輪郭ベクトル及び関連セグメント法線で構成される。線影経路を５２１（Ａ）−５２１（Ｃ）に示す。
【０５１８】
図に示すように、線影経路５２１（Ａ）は、２個の輪郭ベクトルの交差点に相当する輪郭の点“１”５２２（Ａ）を通る。５２２（Ｂ）に示すように、線影経路方向に対してセグメント法線の正味方向が決定される。正味方向は“０”であるので、最初は線影生成は停止しており、停止を継続する。この決定が正しいことは図に示すとおりである。
【０５１９】
線影経路５２１（Ｂ）は、５２３（Ａ）として示される輪郭の点“２”を通る。この点は、２個の輪郭ベクトルの交差点である。５２３（Ｂ）に示すように、線影経路方向に対するセグメント法線の正味方向は負であって、線影描きを開始しなければならないことを示す。線影経路は、５２４（Ａ）で示される層輪郭の点“３”も通過する。５２４（Ｂ）に示すように、セグメント法線の正味方向は正であり、線影ベクトルの生成を停止しなければならないことを示す。
【０５２０】
線影経路５２１（Ｃ）は、５２５（Ａ）として示される点“５”を通る。５２５（Ｂ）に示すように、この点におけるセグメント法線の正味方向は“０”であり、線影生成を継続しなければならないことを示す。これは正しい決定である。  “正味合計”技法は、三角形をフリップする問題の取扱いにも好都合である。三角形をフリップすると次の２状況が起きる、即ち、或る部分の表面が３個の三角形によって覆われる状況、及び、或る部分が２個の三角形によって覆われる状況である。３個の三角形で覆われる表面を第６３ｂ図の５２６で示し、同じ図の部分５２８に相当する。２個の三角形で覆われる表面を第６３ｂ図の５２７で示し、立体の隅における三角形のトリッピングを示す５２９に相当する。
【０５２１】
５２６における重複点を５３０で示す。図に示すように、線影経路の方向が立体にはいる方向であれば、セグメント法線の方向の正味合計は必ず負であり、線影生成の開始を意味する。線影経路方向が立体から空間に向う方向であれば、正味合計は正であり、線影ベクトル生成の停止を意味する。
【０５２２】
５２７における重複点を５３１で示す。図に示すように、重複点は自由空間の一部に所在し、重複点における線影経路の入射方向に関係無しに、セグメント法線の正味方向は常に“０”であり、線影生成は常にその状態、即ち生成停止の状態を継続する。
【０５２３】
ステップ４１５において、線影ベクトルは、レーザービームが硬化していないポリマ、即ち中空部分を通る時間を最も短くし、レーザービームが硬化したポリマ、即ち中実部分を通る時間を長くするように順序付けられる。線影ベクトルの順序付けについては第２７ｃ−２７ｅ図に示し、当出願書本文の該当項で説明する。
【０５２４】
ステップ４１６において、線影ベクトルは、層ｎに対するＬＨベクトルと同様に、出力に対して．ＳＬＩファイル内に保有される。
【０５２５】
ステップ４１７では、輪郭ベクトルの生成が継続され、この場合には、下向き扁平三角形から作られる。これ等のベクトルは、層輪郭ベクトルの場合と異り、扁平下向き輪郭ベクトル（ＦＤＢ）であるが、スライスする層の１ビット上方に位置決めされ、扁平三角形は、頂点をまるめただめに丁度ＳＬＩＣＥ層上にのみ所在するので、扁平下向き輪郭ベクトルは丁度スライスするレベルに決定される。
【０５２６】
扁平下向き三角形は、第６４ａ図に示すように、スライスする層の平面内に完全に適合する。図では、扁平下向き三角形５３３がスライスする層５３２に適合する様子を示す。結果として、ＦＤＢベクトルは、実際には、図に５３４（Ａ）、５３４（Ｂ）及び５３４（Ｃ）で示される三角形セグメントである。
【０５２７】
ステップ４１８では、ＦＤＢベクトルに関するセグメント法線が作られる。しかし、ＬＢベクトルの場合とは異り、セグメント法線は三角形法線から作らず、実際には、三角形の頂点の相対位置から作られる。例えば、第６４ａ図を参照して、セグメント５３４（Ａ）に関するセグメント法線は、その終点５３５（Ａ）及び５３５（Ｃ）を頂点５３５（Ｂ）と比較することによって決定される。この比較によって、輪郭を形成する三角形の内部に対するセグメントの方向を示し、内部から遠ざかる方向を指すセグメント法線を作るために用いられる。同様の比較がセグメント５３４（Ｂ）及び５３４（Ｃ）について行われる。即ち、それぞれ、終点５３５（Ｂ）及び５３５（Ｃ）を５３５（Ａ）と、終点５３５（Ａ）及び５３５（Ｂ）を５３５（Ｃ）と比較する。これ等の比較によって作られるセグメント法線を第６４ｂ図に示す。ここで、セグメント法線５３４（Ａ）、５３４（Ｂ）及び５３４（Ｃ）に対応する。輪郭ベクトルは、左手の法則に適応するような方向が割当てられる、即ち、左手の法則に従って、セグメント法線は必ず、ベクトルをその末尾からその頭部に移動するセグメント法線は必ず左を指すことに注意されたい。
【０５２８】
ステップ４１９において、二重ＦＤＢベクトルを除去する。これは比較的簡単なプロセスであり、スライスする層の全ての下向き扁平三角形を分析し、２個の三角形に共通なセグメントから作られる全ての輪郭ベクトルを排除することが必要である。このプロセスを第６４ｃ図に示す。この図において、三角形５３６と５３７は共通セグメントを共有する２個のＦＤＢベクトルであり、一方は三角形５３６に、他方は三角形５３７に関する。これ等両方のベクトルはステップ４１９で除去される。
【０５２９】
残りの４個のＦＤＢ輪郭ベクトルで囲まれる残りの部分は第６４ｃ図に５３８で示される。二重輪郭ベクトルが除去されて表皮充填ベクトルの計算を簡易化し、輪郭が“現状継続”を示す場合であっても輪郭を横切る度に１個の線影又は充填ベクトルが作られるので、表皮ベクトルの個数はかなり減少する。
【０５３０】
ステップ４２０では、全てのポイントベクトルを除去する。ポイントベクトルは、スライスする層へまるめる際に、三角形の陥没によって生成されることがある。
【０５３１】
ステップ４２１では、硬化しないフォトポリマの上をレーザービームが通ることができるだけ少くなるようにＦＤＢベクトルの順序を付け直す。
【０５３２】
ステップ４２２において、セグメント法線の方向は、ＸＹ平面の歪をまるめるためにフリップされた三角形を考慮して再計算することが出来る。既に述べたように、全ての頂点を最も近いビットにまるめた時にこれが起きることがある。
【０５３３】
この問題を第６６図に示す。第６５ａ図に示すように、三角５３９は、歪をまるめるために三角形５４０にフリップされる。三角形は両方共扁平下向き三角形であり、生成されるＦＤＢベクトルは三角形セグメントと一致する。更に、セグメンナト法線も、図に示す通りである。
【０５３４】
第６５ｂ図において、セグメント５４１に対応する二重輪郭ベクトルが除去され、結果として第６６ａ図に示す状況が生ずる。二重輪郭ベクトルを除いた後に残る輪郭ベクトルの方向を図に示す。
【０５３５】
図に示すように、これ等の輪郭ループには基本的な流れがある。正しくない方向を指すベクトル及び正しくない方向を指す法線と遭遇することなしにループを横切ることは不可能である。この問題は、場合によって問題を検査して解決するという簡単な方法から更に精巧な常時問題を解決する方法まで、多くの方法で解決できる。
【０５３６】
表皮充填は線影ベクトルの場合と同じアルゴリズムによって作られ、従って、立体部分を適切に表示するセグメント法線に依存し、ビーム巾補償と関連して問題を生ずる可能性があるので（後で説明する）、この状態は表皮ベクトルの生成に関して問題を起こす可能性をもつ。従って、ステップ４２２には、フリップした三角形の検出に基いてセグメント法線の方向を再計算し、必要に応じてこれ等のセグメントを逆転し、あるいは簡単にループのベクトルの大部分が正しい法線をもつものとみなして小数のセグメント法線を逆転するか又は他の更に精巧な技術の使用が含まれる。第６６ａ図に対してこの修正をほどこすと、第６６ｂ図に示す状況となる。
【０５３７】
ステップ４２３は、左手の法則に従って終点から終点に配置される一連のＦＤＢベクトルで構成される扁平下向き表皮輪郭の生成が完了したことを表示する。
【０５３８】
ステップ４２４には、セグメント法線の除去及び、ＦＤＢラベルと共にベクトルを．ＳＬＩファイルに記憶させるためのセービングが含まれる。
【０５３９】
ステップ４２５において、扁平下向き表皮ベクトルは、法線ベクトルがＬＢベクトルから作られる場合と極めてよく類似する方法によってＦＤＢベクトルから作られる。両者の差は、表皮ベクトルの間の間隔は一般的に狭く、表皮ベクトルは一般にＸ又はＹ方向のいずれか一方にのみ作られ、線影ベクトルの場合のように両方向及び６０／１２０度の方向に作られることがないということである。
【０５４０】
ステップ４２６において、表皮ベクトルは、層線影ベクトルを順序付ける場合と同じアルゴリズムを用いて順序付けられる。このアルゴリズムを使用する目的は、硬化していないポリマを通るビーム経路を最小にすることにある。
【０５４１】
ステップ４２７において、表皮ベクトルは、ＦＤＦによりラベルを付けられ、層ｎに関するＦＤＦベクトルの場合のように、出力するために・ＳＬＩファイルに記憶される。
【０５４２】
ステップ４２８に示すように、線影ベクトルはＦＤＢベクトルから生成されない。理由は、これ等のベクトルは冗長であり、層線影ベクトルは層輪郭ベクトルの場合のように既に作成されているからである。
【０５４３】
ステップ４２９において、扁平上向き三角形が分析され、扁平上向き表皮輪郭を生成するために用いられる。扁平上向き表皮輪郭ベクトルの生成プロセスは、層ｎに関するベクトルが層ｎ＋１上の三角形から作られるということ以外は、扁平下向き輪郭ベクトルを得る場合に類似する。理由は、ＳＴＹＬＥ１（オーバサイズ部品を作るために用いられるスタイルであり、現在ＳＬＩＣＥバージョン３．２０で用いられているスタイルである）は、層輪郭及び層線影ベクトルをスライスする層から１ビットだけ上方に作成し、上向き表皮三角形の１ビット上方は定義によって自由空間であることに由る。従って、全ての扁平上向き輪郭ベクトルは、１層分だけ下方に移動しなければ完全に浮動状態であるはずの硬化したポリマを作る。
【０５４４】
この状態を第６７図に示す。図に示すように、層ｎ＋１、ｎ及びｎ−１はそれぞれ５４３（Ａ）、５４４（Ａ）及び５４５（Ａ）として示される。それぞれの層に対して作られる対応する硬化したポリマを第６７図に示す。図に示すように、層ｎ＋１は扁平上向き輪郭及び表皮ベクトルを作る。これ等のベクトルは、硬化すると、５４３（Ｂ）で示される硬化したポリマを作る。層ｎ＋１は層線影及び輪郭ベクトルを作らない。理由は、これ等のベクトルが、層よりも１ビットだけ上方の自由空間をスライスすることによって得られることに由る。しかし、層ｎ及びｎ−１は、層線影及び輪郭ベクトルを生成し、それぞれ硬化したポリマ５４４（Ｂ）及び５４５（Ｂ）を作る。
【０５４５】
表皮充填ベクトルは層線影及び輪郭ベクトルよりも硬化深さが浅いので、第６７図の５４３（Ｂ）で示すこれ等のベクトルから作られた硬化ポリマは、層ｎ上に配置されなければ自由に浮動する。そのためには、層ｎ＋１と層ｎをスライスすることによって作られる表皮輪郭ベクトルと充填ベクトルを結合する。
【０５４６】
扁平上向き充填に関しては、ステップ４３０−４３６は、それぞれステップ４１８−４２７に類似するので改めて説明しない。唯一の相違は、ステップ４３６において、輪郭ベクトルは、．ＳＬＩファイルに出力される前にＦＵＢベクトルとしてラベリングされ、ステップ４３９においては、表皮充填ベクトルが、．ＳＬＩ充填に出力される前にＦＵＦベクトルとしてラベリングされることである。更に、４４０に示すように、線影ベクトル（ＦＵＨベクトル）は、ＬＢベクトルから層ｎに既に作成済みのＬＨベクトルに対して冗長であるので、ＦＵＢベクトルからは作られない。
【０５４７】
前記の説明では、扁平上向き三角形と下向き三角形の差は容易に判別できるものと暗黙裡に仮定されている。判別は一般的に簡単なプロセスであり、三角形法線の方向判別に基く、即ち、法線がＺ方向を上向きに指している場合には扁平上向き三角形の所在を示し、Ｚ方向を下向きに指している場合には、扁平下向き三角形の所在を示す。
【０５４８】
ただし、このプロセスは、フリップした三角形が有る場合には複雑になる。理由は、この種の状況の下では、物体の表面の特定の部分が３個又は更に多くの三角形によって覆われることがあり、各三角形は三角形法線をもち、上向き又は下向き表皮の所在を検出するプロセスは、単一三角形法線だけが関係している場合よりも不明瞭になるからである。この場合、当出願書の本文で述べるように、トリップした三角形が重複した部分の三角形法線の正味方向を計算するために、“正味合計”に類似のアルゴリズムを使用できる。正味方向が上向きであれば、上向き扁平三角形であるものと仮定し、ステップ４２９及びその結果が採用される。方向が下向きであれば、下向き扁平三角形であるものと仮定され、ステップ４１７とその結果が採用され、正味法線が“０”であれば、その部分には表皮が作られない。この実施例では、まるめた後で法線のＺ成分を再計算せず、方向の間違ったセグメント及びセグメント法線が必要であるものとして取扱う。
【０５４９】
ステップ４４１においては、層ｎに関する近似扁平下向き台形輪郭が、近似扁平下向き三角形がレベルｎ及びｎ＋１において、スライスする層と交差して作られる。
【０５５０】
この状態を示す第６８図において、近似扁平下向き三角形は、スライスする層ｎ及びｎ＋１において、それぞれセグメント５４６及び５４７と交差する。次に、図に示すようにセグメント５４８を形成するために、セグメント５４７は層ｎまで降ろされる。セグメント５４６及び５４８は、台形の最初の２個の輪郭ベクトルを形成するために用いられる。台形をスパンする次の２個の輪郭ベクトル５４９と５５０は、それぞれ、セグメント５４９と５５０の端部を結合するだけで形成される。
【０５５１】
ステップ４４２において、台形を囲むセグメントに関するセグメント法線が計算される。当出願の本文に述べるように、セグメント法線の方向は、扁平上向き又は下向き三角形に対応するセグメント法線の方向決定とよく似た方法によって台形の頂点の相対位置に基いて計算される。換言すると、セグメントの終点の位置を、台形の他の頂点と比較し、比較した結果を用いて、セグメント法線の方向を決定する。最終結果を第６９図に示し、セグメント法線及び関連台形セグメントを示す。
【０５５２】
ステップ４４３において、二重ベクトルが除去される。二重ベクトルは、近似扁平下向き三角形から作られた２個の隣接台形間の共通輪郭を形成するベクトルとして定義される。二重ベクトルは、扁平表皮部分から二重輪郭が除去されると同じ理由で除去される。
【０５５３】
ステップ４４４において、ポイントベクトルが除去される。これ等のベクトルは、スライスする層の上に在る三角形頂点によるか、あるいは、終点を整数化する際に短い台形輪郭の陥没によって生成され、近似扁平輪郭ベクトルから線影及び充填ベクトルを作る際に問題を排除するために除去される。
【０５５４】
ステップ４４５において、硬化していないポリマの上を通るレーザービームの経路が最も短くなるようにベクトルが順序付けられる。
【０５５５】
ステップ４４６において、台形セグメントに対応するセグメント法線は、三角形をフリップする問題に関して修正するために再計算される。この場合、三角形のフリップは、他の三角形の場合と同様に、扁平三角で起きる。この問題は、近似扁平表皮部分の外部でなく内部を指す台形セグメントによって表われる。セグメント法線は、扁平表皮輪郭の場合と同様の方法で再計算できる。
【０５５６】
ステップ４４７は、一連の近似扁平下向き輪郭ベクトル及びその関連セグメント法線で構成される近似扁平下向き輪郭の生成が完了したことを表示する。この場合、輪郭ベクトルは終点から終点に配置され、輪郭ベクトルは、そのセグメント法線に対して左手の法則に従う。
【０５５７】
ステップ４４８において、セグメント法線が除去され、輪郭ベクトルはＮＦＤＢベクトルとしてラベルされ、出力用として．ＳＬＩファイルに記憶される。
【０５５８】
ステップ４４９においては、近似扁平下向き表皮充填ベクトルが作られる。このプロセスは、前記の表皮／線影ベクトル生成アルゴリズムによって作られる近似扁平下向き表皮輪郭ベクトルを用いて実施される。
【０５５９】
ステップ４５０において、表皮ベクトルは、当出願本文に述べるアルゴリズムを用いて、硬化していないフォトポリマの部分を通過する経路が最も短くなるように順序付けられる（線影及び表皮ベクトルの生成にも適用される）。ステップ４５１において、表皮ベクトルはＮＦＤＦベクトルとしてラベルされ、出力用として、．ＳＬＩファイルに記憶される。
【０５６０】
ステップ４５２において、近似扁平下向き線影ベクトルが作られる。既に述べた類似的状況、即ち、上向き及び下向き表皮ベクトル、上向き及び下向き線影ベクトルが作られない状況の下で、近似扁平下向き線影ベクトルを作らねばならないということは異常に見えるかも知れない。
【０５６１】
近似下向き表皮ベクトルは、硬化したポリマを必ず作るという点が異る。この場合、硬化したポリマは、近似扁平下向き線影ベクトルによって生成される硬化したポリマによって支持されるまで、支持されない状態に保たれる。他のタイプの表皮ベクトル、即ち、扁平上向き又は下向き表皮ベクトルであっても、あるいは、近似扁平上向き表皮ベクトルであっても、層線影及び輪郭ベクトルによる硬化したポリマによって支持された硬化フォトポリマを作る。この状態を第２９ｆ及び２９ｇ及び、当出願本文の関係項に示す。
【０５６２】
従って、ステップ４５２において、近似扁平下向き表皮ベクトルを支持するために必要な線影ベクトルは、近似扁平下向き輪郭ベクトルにより形成される。この際使用するアルゴリズムについては既に説明済みである。
【０５６３】
ステップ４５３において、硬化しないフォトポリマの部分を通るレーザービームの経路を最小にするように、線影ベクトルが順序付けられる。ステップ４５４においては、線影ベクトルはＮＦＤＨベクトルとしてラベルされ、出力用として．ＳＬＩファイルに記憶される。
【０５６４】
ステップ４５５において、近似扁平上向き輪郭ベクトルが形成される。これ等のベクトルは、近似扁平上向き三角形が、スライスする層ｎ＋１及びｎと交差して台形を形成することにより、一時に１個の三角形から作られる。次に、層ｎ＋１との交差によって作られたセグメントが層ｎまで降ろされ、層ｎ上に台形を形成するために、層ｎとの交差部に形成された他のセグメントと共に使用される。
【０５６５】
この状態を第７１図に示し、セグメント５５５において層ｎ＋１と交差し、セグメント５５６において層ｎと交差する近似扁平上向き三角形を示す。次に、セグメント５５５は層ｎまで下方に動き、セグメント５５７と５５６の終点を結ぶことにより、一緒に台形をスパンする２個の追加セグメント５５８及び５５９と共に台形が形成される。
【０５６６】
ステップ４５６において、セグメント法線は、セグメントの終点の相対位置を比較することにより決定される。ステップ４５７において、隣接台形の共通辺を形成する二重ベクトルが除去される。ステップ４５８において、三角形頂点によるポイントベクトル又はまるめる際の誤差に起因する陥没した小さい輪郭ベクトルが除去され、ステップ４５９において、硬化しないポリマの部分を通るレーザービームの経路を最も短くするように輪郭ベクトルが制限される。ステップ４６０において、台形に関するセグメント法線は、三角形のフリップに関する問題及びセグメント法線に関する問題を修正するために再計算される。ステップ４６１において、近似扁平上向き輪郭の生成が完了したことが表明される。近似扁平上向き輪郭は、一連の近似扁平上向き輪郭ベクトルで構成される。
【０５６７】
ステップ４６６において、二重ベクトルが除去される。全ての輪郭線影ベクトルは同じ硬化効果をもつように作図され、また、一度に適量のポリマだけを硬化させるために必要なベクトルが作図されるので、二重ベクトルは冗長であるとして除去できる。例えば、タイプＬＢのベクトルを先ず作図し、次にＬＨ輪郭、次にタイプＮＦＤＢ、次に残りの８ブロックを作図する。ベクトルのタイプについては当出願書で既に説明したとおりである。層輪郭が．ＳＬＩファイルに配置され、次に、ＬＨベクトルを．ＳＬＩファイルに入れる前に、ＬＨベクトルとＬＢベクトルを比較し、二重ベクトルを除去した後で、ＬＨベクトルを．ＳＬＩファイルに配置する。次にＮＦＤＢベクトルをＬＢベクトルと比較して二重ベクトルを除去し、次に、残りのＮＦＤＢベクトルが．ＳＬＩファイルに配置される。この手順は、全ての輪郭及び線影ベクトルの比較が完了するまで継続する。表皮充填ベクトルは、一般に、輪郭及び線影よりも硬化させる効果が小さいので、他の表皮ベクトル、輪郭又は線影ベクトルが重複される場合には、作図する必要がない。従って、ベクトルの除去は、全てのブロックタイプが処理されるまで続けられる。最終的に．ＳＬＩファイルに配置され、ステップ４６７において、出力用に記憶された全てのデータが．ＳＬＩファイルに記憶される。次に、ＳＬＩＣＥ３．２０はステップ４０７まで戻り、次の層まで上記のプロセスを繰返す。この動作は、全ての層の取扱いが終るまで継続する。
【０５６８】
第５８ａ−５８ｆ図は、部品成形用としてＳＬＩＣＥバージョン３．２０が現在使用しているＳＴＹＬＥ１と呼ばれるプロセスを示す。既に当出願書本文で記述し、第２９ｈ及び２９ｉ図に示すように、このプロセスの特徴はオーバサイズの部品を作ることであり、従って、研磨によって精度の高い複製品を作ることができる。
【０５６９】
第７２ａ−７２ｆ図は、オーバサイズの部品を作るために使用されるＳＴＹＬＥ２と呼ばれるプロセスを示す。このプロセスは、ＳＬＩＣＥバージョン３．２０では現在使用されていないが、将来ＳＬＩＣＥで使用されるはずである。このプロセスを第３０ａ−３０ｊ図に示し、当出願書本文に広範囲にわたって記述する。ただし、ＳＴＹＬＥ１との主要な相違をここで説明しておく。
【０５７０】
第１の相違は、第７２ａ図のステップ５２０に示すように、層線影及び輪郭ベクトルが、スライスする層の１ビット上でなくて、１ビット下に形成されることである。次の相違は、ステップ５６１に示すように、層ｎに関する下向き表皮輪郭及び充填ベクトルを決定するために、層ｎ−１から作られた下向き扁平三角形が用いられることである。これは、層ｎに関して層ｎ＋１に上向き表皮輪郭及び充填ベクトルが作られることと類似する。また、ステップ５６２に示すように、ＳＴＹＬＥ２の層ｎに関して上向き表皮輪郭及び充填ベクトルは層ｎに作られる。
【０５７１】
次に、ステップ５６３に示すように、層ｎに関する近似下向き輪郭及び表皮充填ベクトルは、近似扁平下向き三角形とスライスする層ｎ及びｎ−１との交差により作られる。これはＳＴＹＬＥ１の状況と対照的である。ＳＴＹＬＥ１の場合には、近似扁平下向き輪郭及び表皮充填ベクトルは、近似扁平下向き三角形と層ｎ及びｎ＋１の交差によって作られる。更に次のような相違もある。即ち、近似扁平下向き線影ベクトルはＳＴＹＬＥ２では作られず、近似扁平下向き表皮充填用に必要な構造的支持体を提供するためにＳＴＹＬＥ１で作られる。
【０５７２】
また、ステップ５６４に示すように、層ｎに関する近似扁平上向き表皮輪郭及び充填ベクトルは、層ｎ及びｎ−１と交差する近似扁平上向き三角形から作られる。これは、ＳＴＹＬＥ１において、この種のベクトルが、スライスする層ｎ及びｎ＋１と交差する近似扁平上向き三角形から作られることと対照的である。最後に、５６５に示すように、近似扁平上向き線影ベクトルは、近似扁平上向き輪郭ベクトルから作られる。理由は、ＳＴＹＬＥ２においては、ＳＴＹＬＥ１の場合と異り、近似扁平上向き表皮輪郭及び充填ベクトルによる硬化したポリマは、構造部を提供するために線影ベクトルが生成されなければ、自由に浮動する。これはＳＴＹＬＥ１の場合に類似する。即ち、近似扁平下向き表皮輪郭及び充填ベクトルによるポリマは、構造部を提供するために線影ベクトルが生成されなければ、自由に浮動する状態のままである。
【０５７３】
ＳＴＹＬＥ３及び４については、図３１ａ−３１ｊ（ＳＴＹＬＥ３）及び図３１ｋ−３１ｓ（ＳＴＹＬＥ４）を参照して、当出願書本文に詳しく記述されている。これ等のスタイルは、アンダーサイズの部品を作成する際に有用であり、後続する処理段階で追加ポリマの充填及び硬化を行なう。ＳＴＹＬＥ３及び４はＳＬＩＣＥバージョン３．２０では使用されていないが、将来、使用されるものと推測される。
【０５７４】
ＳＬＩＣＥの今後のバージョンで実現すると推測されるスタイルとしては、ＳＴＹＬＥ１及び２に準じて開発されるオーバーサイズ部品の平均寸法をもつ部品を作成するスタイル、及び、ＳＴＹＬＥ３及び４に準じて開発されるアンダーサイズ部品の平均寸法をもつ部品を作成するスタイルが含まれる。平均寸法を用いると、部品が解像度において物体に近似するので、後処理として研磨又は充填段階が必要としても程度が軽減される。更に、例えば幾何学平均、あるいは算術平均等のような任意のタイプの平均を用いることができる。この方法に従って作成された部品は、研磨あるいは充填のための後処理を実施する時間的余裕が無く、精度が重要でない場合に有用である。
【０５７５】
ＳＬＩＣＥのバージョンとして将来使用が期待されるスタイルとしては、部品を作成するために位相平均を用いる方法がある。この方法は、物体の位相的特徴を失わないことを目的とする、即ち、２個のブロック間の１ミル間隙、又は、物体から伸延する１ミルのフラグポール等は失われない。この種の特徴は、通常の方法では、立体造形プロセスに際して歪みをまるめるために、失われることが多い。この種の位相的特徴をもつ部品を作る必要がある場合にこのスタイルを用いると、最終部品に複製しなければならないこの種の特徴を、ユーザがフラグを立てることが可能になるはずである。
【０５７６】
将来、ＳＬＩＣＥの新しいバージョンでは、新規な層輪郭及び線影生成アルゴリズムの使用が期待される。このアルゴリズムの特徴は、層輪郭及び線影ベクトルがＳＴＹＬＥ１の場合のように１ビット上方でもなく、ＳＴＹＬＥ２の場合のように１ビット下方でもなく、丁度スライスする層に作られることである。このアルゴリズムの主要な利点は、ＳＴＹＬＥ３及び４で要求される計算上の負担が著しく軽減されることである。更に、別の利点は、下向き表皮充填部分の検出が可能となることである。検出できることにより、この種の部分の全硬化深度を、層の厚さを超過して６ミルまで、従って例えば２６ミルまでに抑制することが可能であり、層の厚さ、例えば２０ミルだけを硬化することが可能である。この場合、６ミルの誤差が排除できる。
【０５７７】
以上のように、１ビット上方又は下方でなく、スライスする層上に層輪郭及び線影ベクトルを作ることによって得られる大きな利点は、所要の硬化厚さを６ミルだけ超過した硬化厚さとする代りに、例えば２０ミルの正しい硬化厚となるように扁平下向き表皮充填を作ることが可能となることである。この問題が起きる原因は次のようである、即ち、ＬＢ及びＬＨベクトルが、扁平下向き表皮部分及び、下向きの特徴が無い部分に作られることに由る。例えば、ＬＢベクトルがスライスする層よりも１ビット上方に生成され、ＦＤＢベクトルがスライスする層の丁度上に生成されると、ＬＢとＦＤＢベクトルの終点が同じでないことがある。終点が同じであれば、二重ベクトルとして除去可能である。ＬＢ及びＬＨベクトルが、層の厚さを６ミル超過した深さまで硬化させる理由は、これ等のベクトルは隣接する断面を相互に接着させる傾向があり、そのために６ミルだけ余分に深くなることに由る。この問題を第７３図に示し、部品の底を表わす扁平下向き部分を示す。図に示すように、層の厚さは２０ミルでなくてはならない。しかし、硬化したポリマ５６７はアンダサイズであり、ＬＢ（従ってＬＨ）ベクトルが不適当であるので、所要厚さ２０ミルを６ミル超過して硬化させることになる。アンダサイズのＬＢ（及びＬＨ）ベクトルを除去すると、５６８に示すように、正しい硬化深度、即ち２０ミルが得られるはずである。ＳＴＹＬＥ１では、扁平下向き部分に対してＦＤＨベクトルを生成するが、これ等のベクトルは、硬化深さを２０ミルとするようにプログラムできるので、ＬＢ及びＬＨベクトルを除去することは好ましい影響を与えることになる。
【０５７８】
扁平下向き部分における二重ＬＢ（及びＬＨ）ベクトルの排除を第７４図に示す。即ち、４種類のスライスする層に関連して、ＬＢベクトル及びＦＤＢベクトルを示す。
【０５７９】
第１層に関しては、ＬＢベクトルは５６９（Ａ）として表示され、ＦＤＢベクトルは５６９（Ｂ）として表示される。ＬＢ及びＦＤＢベクトルは、相互に完全に二重になった状態で同じスライス層に生成されるので、ＬＢベクトルは容易に除去できる。
【０５８０】
第２の層に関しては、問題となる扁平下向き部分は存在しない。
【０５８１】
セグメント法線は中実部分にはいってゆく方向を指すので、ＬＨベクトルは依
然として中空部５７３の内側に生成される。従って、この問題を回避するには、第７４（Ｃ）の５７２に示すように、セグメント法線を逆にする。このように変更すると、部分５７３の内側におけるＬＨベクトルの生成を抑止できる。
【０５８２】
層４に関しては、ＬＢベクトルは５７４（Ａ）で示され、ＦＤＢベクトルは５７４（Ｂ）で示される。セグメント５７４（Ｃ）及び５７４（Ｆ）に対応するＬＢベクトルは除去され、５７４（Ｄ）及び５７４（Ｅ）に対応するセグメントは、これ等２個のセグメントに関する新規なＬＢベクトルにコピーされる。更に、これ等２個のセグメントに対応するセグメント法線は反転されるので、扁平下向き部分におけるＬＨベクトルの生成は、層３におけるこの種ベクトルの抑制と同じ方法で抑止される。
【０５８３】
このアルゴリズムの別の利点は、ＳＴＹＬＥ４及び３のアルゴリズムの計算効率を著しく改善し、その実現を容易にし、結果として、アンダサイズ部品の作成が容易になることである。更に、ＳＴＹＬＥ１及び２によるオーバサイズの部品作成と関連してＳＴＹＬＥ３及び４にあるアンダサイズの部品を作成することにより、既に述べた平均ＳＴＹＬＥの実現が可能になるはずである。
【０５８４】
ＳＴＹＬＥ３は次のことを表示する、即ち、ＳＴＹＬＥ３（層ｎ）に関する層輪郭は、ＳＴＹＬＥ１（層ｎ）の層輪郭によって囲まれる部分から、ＳＴＹＬＥ１（層ｎ）の層輪郭によって囲まれる部分が、ＳＴＹＬＥ１（層ｎ）の上向き近似扁平輪郭によって囲まれる部分と交差する部分を差引いた部分を囲む。
【０５８５】
従って、第７５ａ及び７５ｂ図に関して、層ｎに対応する層輪郭は５７６として表示され、スライスする層の１ビット上方に位置する。上向き近似扁平輪郭を５７５及び５７７として示す。ＳＴＹＬＥ３に関する層輪郭は、部分５７９に関する輪郭ベクトル（５７７）であるが、３個の輪郭ループから求めるには、かなり複雑な二次元面積分析が必要である。層輪郭ベクトル及び近似扁平上向き表皮輪郭ベクトルが同一層に生成される場合には、５７５及び５７６は二重になり、第７５ｂ図の部分５７８及び５７８（Ａ）は消失する。二重ベクトルが除去されると、部分５７９及び輪郭５７７だけが残り、丁度必要とする層輪郭に相当する（セグメント法線は逆）。この方法によると、ＳＴＹＬＥ３を実施するために必要な計算上の負担が著しく軽くなり、ＳＴＹＬＥ３が要求する交差に関する計算は、簡単なベクトル加算及び減算によって実施することができる。第７５ｂ図に示すように、交差は、複数個の二次元部分のトラックを保有することを必要とし、簡単なベクトル加算及び減算を用いて計算できない。
【０５８６】
ビーム巾の補償
ビーム巾の補償について説明する。ビーム巾補償はＳＬＩＣＥのバージョンで既に実施されているが、ＳＬＩＣＥバージョン３．２０では、ビーム巾補償のアルゴリズムに多くの改善が為されている。
【０５８７】
ビーム巾補償の基本概念は、立体内部に向かう輪郭ベクトルをビーム巾の１／２だけ調節して、最終的に硬化した部品をもとの物体に一層近似させることである。ビーム補償が一切為されなかった場合には、硬化した最終部品は、全ビーム巾、即ち７〜２０ミルだけもとの物体からはずれることになる。
【０５８８】
しかし、輪郭ベクトルを単にビーム巾の１／２だけ調節すると、他の種々の歪を生ずる。この節ではこれ等の歪、及び、それを回避するために採用した方法について記述する。
【０５８９】
第１の問題は、第７６ａ図に示す頂点の問題である。
【０５９０】
図に示すように、５８３で示される物体の輪郭は鋭い頂点を形成する。ビーム巾補償は、距離５８１及び距離５８２がそれぞれほぼビーム巾の１／２になるまで、頂点５８５を軸５８６から５８７に沿って移動させることによって開始される。この方法を用いた場合に起きる問題は、距離５８０は数インチに達することがあり、部品に大きな歪を生じさせることになる。解決方法としては、頂点を点５８５に近ずけてもよいが、セグメント５８３及び５８４の全長に沿って歪みを生ずる。この方法は現在使用されているが、距離５８０がビーム巾の２倍までの場合に限られる。
【０５９１】
別の解決方法は、第７６ｂ図に示すように、ビームを点５８７から５８８に移動させて（更に、経路５８９及び経路５９０に沿って動かす）、ポリマを硬化する。この方法によると部品の精度が向上するので、将来実用する予定である。
【０５９２】
第２の問題を第７７ａ図に示す。図において、点線は、ビーム巾補償のために輪郭（実線）をほどこした変化を示す。場合によっては、５９１で示すように、頂点のまわりに歪を生ずる。第７７（Ｂ）図に示すように、歪のほかに、頂点部分に対応するセグメント法線ベクトルが明らかに反転するという問題が起きる。
【０５９３】
第７７ａ図に示すように、輪郭５９３上のセグメント法線は初めは外側を指しているが、輪郭を補償すると、５９１に示すように、セグメント法線が内側に向くことがある。従って、点の歪のほかに、次に示す問題が起きる。即ち、セグメント法線の指す方向によって、５９４を囲む部に線影ベクトルが誤って生成される。理由は、セグメント法線により、立体が部分５９４を囲むことが誤って指示される。
【０５９４】
要約すると、ビーム巾補償によって起きる第１の主要問題は、中空の拡張又は鋭い点における立体の除去である。
【０５９５】
ビーム巾補償によって起きる第２の主要問題は交差の問題である、即ち、ベクトルが相互に交差すると内側／外側輪郭の部分を形成し、輪郭の間に線影を引くか又は充填しようとすると問題が起きることがあり、更に、問題が追加されることがある、即ち、交差が起きると、その特徴が、精密に作図しようとすると小さ過ぎることがわかり、尚もできるだけ精密に作図しようとすれば、間隙無しに（交差個所からの間隙又は、充分に変位していない間隙が最良の表現間隔よりも小さい）、間隙が輪郭にくい込む程度に輪郭を作図しなければならない。交差の問題は明瞭に２タイプに分けることができる、即ち、タイプ１は交差が起きるとベクトルがフリップする場合であり（ベクトルにとっては左手の法則に違反する）、タイプ２は、交差しても問題が起きたことを警告しない場合である。
【０５９６】
タイプ２交差問題を第７７ｃ図に示す。この場合には、ベクトル５９５はベクトル５９７と交差させられ、ベクトル５９６もベクトル５９７と交差させられる。第７７ｂ図に示すように、補償によって、明らかに反転したセグメント法線をもつ部分５９４が形成されるので問題が起きる。セグメント法線のフリッピングが起きなくてもこの問題が起きることに注意されたい。
【０５９７】
タイプ１のベクトル交差問題を第７８ａ−７８ｄ図に示す。第７８ａ−ｂ図は、ビーム巾補償が正しく機能した場合を示す。第７８ａに関しては、５９８は、部品の中実部を囲むビーム補償されていない層輪郭を表わし、５９９は、ビーム巾補償された層輪郭を表わす。第７８ｂ図に関しては、６００は、層輪郭５９９に沿ったレーザービームの通路を表わし、図に示すように、補償によって部品に歪を生じない。
【０５９８】
他方、第７８ｃ図には、交差問題が起きた場合を示す。図に示すように、５９８は、変位されてない層輪郭を表わし、５９９は、変位した層輪郭を表わす。層輪郭５９９に関する補償は、点ごとに行なわれることに注意されたい。
【０５９９】
先ず、終点６０８と６１２、６１２と６１１及び６１１と６１０の間のセグメントは全て層輪郭ベクトルを表わすものと仮定する。
【０６００】
これ等のベクトルは、終点ごとにオフセットされる。先ず、終点６０８は、経路６０７に沿ってビーム巾の１／２だけ移動して終点６０１を形成し；次に、終点６１２は経路６０５に沿ってビーム巾の１／２だけ移動して終点６０４を形成し；次に、終点６１１は経路６０３に沿ってビーム巾の１／２だけ移動して終点６０２を形成し、終点６１０は経路６０９に沿ってビーム巾の１／２だけ移動して終点６０６を形成する。従って、層輪郭に関するオフセットは、６０１から６０４、６０４から６０２、６０２から６０６への層輪郭ベクトルで構成される。
【０６０１】
補償を行なった結果として、輪郭ベクトル６０１−６０４と６０２−６０６は６１３で交差する。更に、オフセット層輪郭に沿ったセグメント法線はも早左手の法則には従わない。このことは、部分６１４をスパンする層輪郭の部分について考察すれば明白である。図に示すように、この部分のまわりを右まわりに動くと、（輪郭のもとの回転であった）、セグメント法線はその部分を指し、左手の法則に従わない。
【０６０２】
交差はそれ自体、硬化した最終部品に歪みを生ずることを意味する。第７８ｄ図に示すように、６１５は、レーザービームの通路を表わす。図に示すように、６１６（Ａ）及び６１６（Ｂ）で示される部分にかなりの歪がある。この歪は輪郭に起因するものであり、十字線影をほどこそうとすると事態は益々悪化する。
【０６０３】
第７７図に示す交差問題と、第７８図に示す場合との差は、第７７図はタイプ２ベクトルの交差を表わすが、第７８図はタイプ１ベクトルの交差を表わすということである。換言すると、第７８図は、セグメント方向のフリッピングを示すが、第７７図は示さない。全ての交差がセグメント方向をフリップすると、識別及び修正作業が比較的容易になる。
【０６０４】
第７８図に示す交差を検出する方法を次に示す。先ず、充分延長されている場合には、いずれか２個のベクトルがどこかの点で交差するはずである。第７８ｃ図において、ベクトル６０１−６０４とベクトル６０２−６０６の交差点は、必要に応じて、ベクトルを延長することによって決定される。この例においては、ベクトルは既に６１３で交差しているので、延長してはならない。次に、各ベクトルの終点は既知であるので、交差点の座標をベクトルの終点と比較し、交差点がベクトルの終点間に位置するかどうかを決定する。間に位置する場合には、交差が起きたものと仮定する。
【０６０５】
交差が検出されると、多数の解決方法が考えられる。例えば、点６１２が２等分線６０５と共に移動することを阻止し、点６１１が２等分線６０３と共に移動することを阻止すると、交差を防止できる。この操作は、２等分線６０５の中点を位置決めし、点６１２が中点を超えて移動することを防止することによって達成できる。更に、２等分線６０３の中点は決定され、点６１１が中点を超えて移動することは防止される。
【０６０６】
最終的な結果を第７８ｅ図に示す。この解決方法を用いた場合に起きる問題は、輪郭ベクトル６０８−６１２及び６１０−６１１の長さに沿ってかなりの歪みが生ずることである。理由は、これ等の輪郭ベクトルのオフセットされた輪郭ベクトルの間の距離は、輪郭ベクトルの全長に沿って最早ビーム巾の１／２ではない。第７８ｅ図に関して、それぞれ６１７及び６１９で示される点６０１と６０８の距離及び６０６と６１０の距離は依然としてビーム巾の１／２であるが、距離６１８及び６２０はビーム巾の１／２よりも確実に小さいことがある。
【０６０７】
この方法を実施した場合に起きる他の問題は、ベクトルの終点の正当な移動が、交差が無い場合であっても阻止されることである。この状態を第７９図に関して示す。
【０６０８】
図に示すように、ビーム巾補償は、先ず、終点６２６を経路６２７に沿って点６２３までビーム巾の１／２だけ動かすことから始める。次に、アルゴリズムを用いて、終点６２４を経路６２５に沿って点６２１まで移動させようと試みる。しかし、既に述べたように、前記のアルゴリズムは、点６２２が、線セグメント６２４−６２１の中点を越えて移動することを阻止し、この点は６２２で終了する。更に、この点は、輪郭ベクトル６２４−６２６からビーム巾の１／２よりも短い距離に所在するので、この経路に沿ってかなりの歪が誘発される。
【０６０９】
第３の問題は、有効範囲内に終点の移動を阻止するというアルゴリズムは、タイプ１ベクトルの交差に関して修正する場合にのみ有効である。第７７ａ−７７ｃ図に示すタイプ２ベクトルの交差問題は、この場合には取扱われない。
【０６１０】
前記の問題を取扱うために提案されるアルゴリズムについて次に説明する。
【０６１１】
アルゴリズムは、ループを形成する各輪郭ベクトルの終点を一時に１個だけ順次オフセットすることによって進行する。各終点がオフセットされた後で、アルゴリズムによって交差を検査し、交差が有れば、アルゴリズムによって、２等分線に沿って終点の移動を阻止することに基く一定の規則に固執することなく、終点を適当に変更する。
【０６１２】
このアルゴリズムを用いると、実際の交差が検出された場合に限りアルゴリズムが呼出されるので、第７９図に関して、前記の交差問題を誤ってしかも確実に検出する問題が解決される。更に、このアルゴリズムは、タイプ２の交差ベクトルに関しても機能する。
【０６１３】
既に述べたように、交差が検出されると、アルゴリズムは、交差を防止するに必要な範囲まで、終点の移動を後戻りさせる。既に述べたように、アルゴリズムの機能は、２等分線の中点まで終点を戻すだけに制限されない。
【０６１４】
アルゴリズムの作用を、第８０図を参照して説明する。第８０ａ図において、輪郭ベクトル６０８−６１２の終点６０８は、ビーム巾の１／２だけ点６０１にオフセットされ、交差の検査が行なわれる。交差が無いので、輪郭ベクトルはベクトル６０１−６１２、６１２−６１１及び６１１−６１０とみなされる。第８０ｂ図において、ベクトル６０１−６１２の終点６１２は、ビーム巾の１／２だけ点６０４に改めてオフセットされ、交差の検査が行われる。交差が検出されないので、輪郭ベクトルはベクトル６０１−６０４、６０４−６１１及び６１１−６１０とみなされる。第８０ｃ図において、終点６１１はビーム巾の１／２だけ点にオフセットされ、交差の検査が行なわれる。この段階で、輪郭ベクトルは試験的に６０１−６０４、６０４−６０２及び６０２−６１０であるものとみなされる。
【０６１５】
前の場合と同様に、ループ内の全ての輪郭ベクトルを対として取扱うことにより交差点を計算し、この点が内部点であるかどうか、即ち終点間に在るかどうかを、検討物体とされるベクトルに関して検査することによって交差を検出する。第８０ｃ図の例において、次に示すベクトルの対構成を物体とする比較が行なわれる、即ち、６０１−６０４と６０４−６０２及び６０１−６０４と６０２−６１０を比較する。この処理段階において、後の方の対ベクトル比較によって、アルゴリズムは交差を検出する。
【０６１６】
次の処理段階は、交差を避けるために、ベクトルの終点を後戻りさせる範囲を決定する段階である。第８１ａ図に示す方法は、第８１ｂ図に示す輪郭ベクトルに到達するために、６１４で示すベクトルの部分を削除するだけの簡単な方法である。代替技法として、６１４によって示す部分を、第８１ｃ図に６１５で示す単一ベクトルに陥没させることもできる。交差を避けるために終点を後戻りさせる他の方法も可能である。
【０６１７】
以上、接合ベクトルの交差の検出及び訂正にアルゴリズムを使用する方法について説明した。次に、タイプ２ベクトルの交差に関して検出及び訂正するためのアルゴリズムの操作について説明する。
【０６１８】
第８２ａ図において、終点６１７はビーム巾の１／２だけ６１９にオフセットされ、交差に関する検査が行なわれる。既に述べた場合と同様に、ループ内の全ての輪郭ベクトルの対構成に関する比較及び交差の検査が実施される。次に、第８２ｂ図において、終点６１８は６２１に移動され、対構成としての交差に関する検査が行なわれる。何も検出されなければ、アルゴリズムは進行する。次に、第８２ｃ図において、終点６２０は６２３に移動され、対構成としての検査が行なわれる。何も検出されなければ、アルゴリズムは進行する。
【０６１９】
第８２ｅ図に関して、終点６２２は６２４に移動され、対構成としての交差の検査が行われる。何も検出されなければ、アルゴリズムは進行する。
【０６２０】
第８２ｅ図において、終点６２５は６２６に移動され、対構成として交差の検査が行なわれる。この段階で、ベクトル６２４−６２６と６１９−６２１の間及び、ベクトル６２６−６２７と６１９−６２１の間の交差が検出される。
【０６２１】
アルゴリズムにおける次の段階は、交差を防止するために如何にして終点を後戻りさせるかということである。第８３ａ図において、第８３ｂ図によって示される輪郭ベクトルに到達するために、６２８で示す円で囲んだ部分内のベクトルを切断するだけの簡単な方法を示す。
【０６２２】
アルゴリズムに関する要点の１つは、交差に関する検出と修正は、オフセットする段階を始める順序として、どのベクトルのどの終点を用いるかということに依存するということである。例えば、第８３ｃ図において、６２９によって示される終点はオフセットするプロセスを開始するために用いられ、終点の順序が左まわりに進行するものと仮定すれば、終点６３０が６３１まで動かされた場合に交差が検出された。この点において、後戻りさせる方法は、終点６３１を６３０に接近させ、終点６３３も６３２に近接させることで構成され、その結果は第８３ｄ図に示すとおりである。
【０６２３】
オフセットを開始する終点に無関係な後戻りさせる方法としては、交差が検出されても、ループ内の全ての輪郭ベクトルの全ての終点がオフセットを完了するまで、オフセットを継続してから、後戻りさせる最適の方法を決定する方法がある。
【０６２４】
ビーム巾補償の実施
現時点において、ビーム巾補償は、バンジョートップから求めたビーム巾測定結果を用いて実施される。これ等の測定値は、ユーザによって入力され、輪郭ベクトルのオフセットを決定するために用いられる。必要なオフセットは、ＳＬＩＣＥに対するパラメータとして手動で前の処理段階において未だ行なわれていない場合には、再計算される。第８４ａ−８４ｆ図に示すように、現在では、セグメント法線の再計算は、輪郭層ベクトルを除く全てのベクトルに対して実施されている。ビーム巾補償を行なわない場合には、これ等のベクトルは、線影及び表皮充填ベクトルを生成するためにのみ使用され、“正味合計”線影又は表皮充填ベクトルに生成アルゴリズムによるセグメント法線のフリップ修正は一切行なわれないので、これ等のベクトルに対するセグメント法線を再計算する必要はない。
【０６２５】
しかし、ビーム巾補償を行う場合には、オフセットの方向を決定するために、オフセット実施小段階（第８５図の小段階６４１）においてセグメント法線が用いられる。セグメント法線は立体から遠ざかる方向を指すので、セグメント法線と反対方向にオフセットが行なわれる。従って、この場合には、層輪郭ベクトルに関するセグメント法線の再計算が必要である。他のタイプの輪郭ベクトルに対しては、第５８及び７２図のフローチャートではオプションとして示されているこの小段階は、第８４及び８５図においては必須要件である。この小階段においては、左手の法則を用い、ループ内の他の輪郭ベクトルのセグメント法線に対してチェックすることにより、修正が行われる。
【０６２６】
小段階６４０において、重複輪郭ベクトルは組合わされ、ポイントベクトルは除去される。この小段階において、前記の組合せ及び除去が行われる理由を次に示す。理由は、長いベクトルに小さいベクトルを付加することにより、不適当なオフセットを除去することができるからである。この段階で実際に必要なことは積分によって方向を変えたベクトルを整理することであるが、このことを条件付けるためにオフセットを実施する代りに、交差にのみ気を取られて、終点をオフセットすることを制限した結果として、前記の不適当なオフセットが生じたことを注記しておく。更に、この小段階を採用したことによって、ＳＬＩＣＥバージョン３．２０はＳＬＩＣＥの以前のバージョンと明確に区別される。理由は、この小段階で実施する内容は、交差の検出に基く改善されたオフセット用アルゴリズムを実現するための基礎作業であることに由る。
【０６２７】
小段階６４１−６４４については既に詳しく検討済みである。小段階６４１において、輪郭ベクトルの終点はそのセグメント法線と反対の方向にオフセットされ、輪郭ベクトルは試験的に再計算される。小段階６４２においては、交差を検出するために、ループ内の輪郭ベクトルの精密な比較が行われる。小段階６４３において交差が検出されない場合には、輪郭ベクトルが恒久的に変えられ、ループ内の次の終点に対してプロセスが繰返される。小段階６４４において交差が検出されると、最後にオフセットされた終点は、交差が除去され、輪郭ベクトルが再計算されて恒久変更されるまで後戻りさせられ、ループ内の次の終点に対してプロセスが繰返される。
【０６２８】
ウェブサポート（ウェブ状支持体）
ウェブサポート（ウェブ状支持体）については、本明細書にも引用されている米国特許出願第１８２，８０１号（特願平１ー５０５８４０号）に詳述されている。
【０６２９】
ウェブサポートは、ここでは、部品の作成及び、場合によっては後硬化に際して部品を支持するために用いられる。ウェブサポートの主要な利点は、サポートの軸に平行な良質の構造的支持を提供できることであり、この場合の支持軸はそれに沿ってウェブが形成される軸である。
【０６３０】
ウェブサポートの利点は、作成が容易であることである。この場合、ウェブサポートを作成するには２方法がある：１）ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにおいては、ウェブサポートがそれぞれ個別のミニチュアボックスとして、即ち、高さ、長さ及び巾によって定義される、及び、２）硬化した部品の下に内部十字線影をほどこすことによりボックスを作成する。後者の場合、ウェブサポートを作成するために、線影ベクトルを生成するために既に実用されているＳＬＩＣＥアルゴリズムを利用できる。ボックスは別の．ＳＴＬファイルで作成され、自己の．ＳＬＩファイル内に配置され、スライスした後で物体．ＳＬＩと合併される。特に、直線ウェブは、Ｘ又はＹ方向（両方ではない）に線影をほどこすことにより作成できる。十字交差ウェブサポートは、Ｘ及びＹ方向に線影をほどこすことによって実現できる。三角形ウェブサポートは、６０／１２０度及びＸ又はＹいずれかの方向に線影をほどこすことによって実現できる。更に、必要なサポートに応じて、線影間隔を１／４″から１″の範囲で選択しなければならない。
【０６３１】
第３の利点は、Ｚステージのプラットフォームは一般に孔を備えているが、他のタイプのサポートとは異り、ウェブサポートはその孔に落込むことがないことである。
【０６３２】
第４の利点は、部品が成形される際に、ウェブサポートをプラットフォームに取付けておくことができることである。部品の層は、一層ごとに、先ずその輪郭ベクトルを硬化し、続いてその線影又は表皮充填ベクトルを硬化することによって硬化される。縁の部分のポリマを硬化させる際に、巣作りと称する問題が起きることがある。巣作りは、層の輪郭に相当する硬化したポリマが硬化し、樹脂内で自由に浮動する状態にある場合に起きる歪である。この歪は、輪郭に構造的強度を提供する線影及び表皮充填ベクトルを描くことが遅れたことに起因する。線影又は表皮充填ベクトルが作図される以前には、輪郭は、その中で浮動している液体ポリマの動きにつれて移動する。巣作り作用については、当出願書にも参考用として組込まれている米国特許出願第１８３，０１５号に詳しく記述されている。
【０６３３】
サポートによって支持しようとする部品の輪郭が形成される以前にウェブサポートを作図すると、巣作りの問題は解決できる。理由は、輪郭ベクトルを作図することによって作成されるポリマは、線影及び表皮充填ベクトルを作図する以前に付着してしまうからである。他のタイプのサポート、例えばポストサポートを用いると、輪郭ベクトルによって形成されるポリマは、一般に、ポストを取囲んで、ポストに付着しないので、巣作り作用は解消されない。
【０６３４】
改善された新規な立体造形方法及び装置は、プラスチック部品を作るために現在使用されている方法よりも多くの利点を備える。この新規な技法によると、工具図面も工具の段取りも必要無い。デザイナはコンピュータ及び立体造形装置を直接操作し、コンピュータの出力スクリーンにディスプレイされた設計が気に入れば、物体を定義する直接試験情報を得るために部品を作成し、カールや歪を軽減し、解像度、強度及び複製精度を向上させるために特殊処理することができる。設計を変更する必要のある場合には、コンピュータによって簡単に設計を変更し、正しく変更されたことを確認するために別の部品を試作することができる。相互に作用する設計パラメータをもつ多数の部品で構成される製品の場合には、部品全ての設計変更を迅速に実施し、組立品としての製品を作って試験することを必要に応じて繰返すことができるので、この方法は一層有用である。更に、本発明にかかるデータ操作技術は、物体の形状が複雑であっても、応力、カール及び歪が少く、解像度、強度、精度、生産速度及び経済性に優れた製品の作成を可能にする。
【０６３５】
設計が完了すると、直ちに部品生産を開始することができるので、設計と生産の間の数週間あるいは数ヶ月を排除できる。最終的な生産速度及び部品コストは、小量生産の場合であっても、現行の射出成形と同程度であり、労賃はむしろ射出成形の場合よりも低くなる。射出成形は、同一部品を多少に必要とする場合に限り経済的である。立体造形方法は、工具の段取りをする必要が無く、生産準備時間を著しく短縮できるので、小量生産に特に有利である。同様に、設計変更及び特別注文部品も、この技術を用いると容易に生産できる。立体造形方法は、部品の作成が容易であるため、現在使用されている金属その他の材料による部品の代りにプラスチック製部品の使用を可能にする。更に、高価な金属その他の材料による部品の作成に先だって、物体のプラスチックモデルを迅速かつ経済的に試作することができる。
【０６３６】
本発明の実施例として多くの立体造形システムが開示されているが、これ等のシステムに共通な概念は、実質的に二次元である面上に作図をし、その面から三次元物体を抽出することである。
【０６３７】
本発明は、三次元プラスチック部品及びこれに類する物の迅速、高信頼性、高精度及び経済的な設計及び製作を可能にするＣＡＤ／ＣＡＭインタフェース可能な長期にわたって要望してきた技術を提供する。
【０６３８】
以上、本発明について特定の形を用いて説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなしに種々の変形を案出することが容易であることは明白である。従って、特許請求の範囲に該当する内容を除き、本発明に関する以上の説明は制限的意味をもつものではない。
【０６３９】
以下、本発明の実施例として、本願出願人の製造による立体造形装置のモデルＳＬＡ−１の詳細を、以下の順序で説明する。
【０６４０】
Ｉ  説明および一般的知識
１．１  目的
１．２  説明
１．２．１  立体造形プロセス
１．２．２  立体造形装置
１．２．２．１  電子キャビネット組立品
１．２．２．２  光学系組立品
１．２．２．３  チャンバー組立品
１．２．３  ソフトウエア
１．３  性能仕様
II  制御装置と指示器
２．１  序
２．２  制御盤
III   操作説明
３．１  材料と装置
３．３  ＳＬＡ−１部品のためのＣＡＤ設計
３．３．１  ＳＬＡ−１用ＣＡＤ部品の設計法
３．３．２  部品設計のルール
３．３．３  ＳＬＡ用サポート・ファイルの設計法
３．３．４  サポート設計のルール
３．４  スライス操作
３．４．１  ファイルのスライスの寸法
３．４．２  スライスのルール
３．４．３  ユーザー・インターフェイスの動かし方
３．５  ＳＬＡ−１の操作
３．５．１  始動手順
３．５．２  スライスコンピュータからプロセスコンピュータへのファイルの移し方
３．５．３  クリティカル・ボリュームの挿入法
３．５．４  スライス・ファイルの組合せ方
３．５．５  部品を作成するためのＳＬＡ−１の操作方法
３．５．５．１  ＳＬＡ−１部品の組立のルール
３．５．５．２  部品制御ファイルの編集法
３．５．５．３  省略パラメータ・ファイルの準備方法
３．５．５．４  パートを起動する前の操作者のチェックリスト
３．５．５．５  部品をつくるスーパバイザの動かし方
３．５．５．６  ＳＬＡ−１部品の後処理
３．５．５．７  停止手順
３．５．５．８  作業曲線のつくり方と使い方
IV  故障対策
４．１  序
４．２  故障対策手順
Ｖ  操作者保守説明
５．１  序
５．２  材料と装置
５．３  樹脂の洗浄と補充手順
５．３．１  小さな樹脂のかけらの掃除
５．３．２  大きな樹脂のかけらの掃除
５．３．３  容器への補充
５．４  光学系掃除
５．４．１  必要な装置
５．４．２  光学系の注意と取扱い
５．４．３  レーザー・ブルースタ窓
５．４．４  レーザ共振器窓
５．４．５  ９０゜回転鏡
５．４．６  ビーム拡大レンズ
５．４．７  検流計駆動ダイナミックミラー
５．４．８  レーザ室
５．５  交換手順
５．５．１  空気フィルタ交換
５．５．２  チャンバー灯
５．５．３  制御盤灯
用語説明
第１節  説明および一般的知識
１．１  目的
ＳＬＡ−１立体造形装置は、ＣＡＤシステムから直接、三次元の部品を作成する。長さ、幅、高さがそれぞれ９インチまでの作成された物体は、光硬化性プラスチックで作成されている。それらは、種々の用途に広く利用することができ、例えば、次のような分野で使用されている。
【０６４１】
・  工業でのエンジニアリング
・  設計エンジニアリング
・  建築設計
・  医学
・  科学
１．２  説明
１．２．１  立体造形プロセス
立体造形は、レーザー・ビームを動かして、液状プラスチックの連続層を固化することによって部品を作成する三次元印刷プロセスである。本方法によれば、設計者は、ＣＡＤシステムでの設計ができ、精確なプラスチック・モデルを２、３時間で作成することができる。立体造形プロセスは、第１１図に示すように、次の８段階から構成されている。
【０６４２】
・  固体モデル設計
・  立体造形用モデルの準備
・  モデルの三角形への分割と転送用にデータの変形
・  データ・ファイルのＳＬＡ−１スライス・コンピュータへの転送
・  三角形ファイルの水平スライス
・  ベクトルの計算、ハッチングおよびぬりつぶし
・  物体の作成
・  後処理
１．  固体モデルは、立体造形プロセスとは特に関係なく、ＣＡＤシステムで、通常の方法で設計される。モデルのコピーが、立体造形処理用に作成される。  
２．  立体造形のモデル準備には、最適方向の選択、サポートの追加、ＳＬＡ−１操作パラメータの選択がある。最適の方向をとることによって、（１）物体の液排水を可能にし、（２）支持のない表面の数が最少になり、（３）重要な表面を最適状態にし、（４）物体を樹脂容器に適合させることができる。支持は、離れた断面を固定するためとその他の目的のために追加しなければならない。支持のＣＡＤライブラリを本目的のため準備することができる。ＳＬＡ−１操作パラメータには、モデル寸法と層厚さ（スライス）の選択が含まれている。  
３．  固体モデルの表面は、次いで三角形に分割される。三角形は、ベクトル計算には、複雑さの最も少ない多角形である。BetaＳＬＡ−１の能力は、２００，０００個の三角形に近付いており、ＳＬＡ−１の生産に関して計画されたさらに改良された点がある。三角形の数が多い程、表面の分解はより十分になり、したがって、ＣＡＤ設計で形成される物体はより正確になる。  
４．  三角形の座標を表わすデータ点は、イーサネット（登録商標）通信でＳＬＡ−１に伝達される。ＳＬＡ−１のソフトウエアは、選択した層の厚さで、三角形断面を水平に（Ｘ−Ｙ面）スライスする。  
５．  ＳＬＡ−１は次に、断面の輪郭、ハッチング、および水平面（表面）ベクトルを計算する。ハッチベクトルは、輪郭ベクトルの間の、クロスハッチングならなる。数種のタイプがある。高速で画かれ、大きな重なりのある表面ベクトルは、物体の水平表面の外側を形成する。上下の表面内の内部水平部分は、クロスハッチ・ベクトルによる以外はぬりつぶされない。  
６．  ＳＬＡ−１は、光硬化性樹脂の表面を、ヘリウム、カドミウム・レーザーの紫外線を動かし、それがあたった部分の液を固化させることによって一度に１つの水平層の物体を形成する。樹脂に吸収されるので、レーザー光線は深く浸透せず、薄い層をつくることができる。各層は輪郭線、ハッチ、表面の順に画かれたベクトルから成る。  
７．  最初に画かれた層は、液面のすぐ下にある水平な台に付着する。この台はコンピュータ制御で台を降ろす昇降台に取り付けられている。１つの層を画いてから、台は数ミリメータ液の中に浸って、先に硬化した層を新しい液で覆う。ついで、薄い液の層をのこして少しだけ上昇しこの薄い液の層から第２の層がつくられる。液面が平らになるように、しばらく休止した後、次の層が画かれる。樹脂は付着性をもっているので、第２の層は、第１の層へしっかりくっつく。このプロセスが、すべての層が画かれ、三次元物体の全体が形成されるまで繰り返される。通常、物体の下部の０．２５インチ程度は、望みの部品がその上につくられる支持構造である。光にあたらなかった樹脂は、容器の中に残って次の部品用に使用される。材料の浪費は非常に少い。  
８．  後処理では、余分の樹脂を除くために、作成された物体を熱し、紫外線または加熱硬化をして重合を完全にし、支持を取り除く。さらにやすりでみがき、実用モデルに組立てるなどの処理も追加して行われる。
【０６４３】
１．２．２  立体造形装置
ＳＬＡ−１はユーザーのＣＡＤシステムと直接接合する完備した装置である。ＳＬＡ−１は、第１２ａ図〜第１２ｃ図に示すように、スライス・コンピュータ端末装置、電子キャビネット組立品、光学系組立品、およびチャンバ組立品の４主要要素グループから構成されている。ＳＬＡ−１のブロック図を第１３図に示す。
【０６４４】
１．２．２．１  電子キャビネット組立図
電子キャビネットには、プロセス・コンピュータ（ディスク駆動）、キーボード、モニター、電源、ＡＣ電力配電盤、および制御盤がある。コンピュータ組立品には、端末装置の制御用プラグイン回路盤、高速走査鏡および垂直（Ｚ形の台）昇降機がある。レーザー用電源、ダイナミックミラー、昇降機モータは、キャビネットの下部に取り付けられている。
【０６４５】
制御盤には、電源投入スイッチ／表示器、チャンバー灯スイッチ／表示器、レーザー投入表示器およびシャッター開表示器がある。故障診断およびレーザー性能情報を含む操作と保守パラメータはモニターに表示される。操作はキーボード、エントリで制御される。キーボードおよびディスク・ドライブのまわりの作業面は、掃除しやすく、且つ長期使用に耐えるようフォーマイ力で覆ってある。
【０６４６】
１．２．２．２  光学系組立品
ヘリウム、カドミウム（ＨｅＣｄ）レーザーと光学系構成要素は、電子キャビネットとチャンバー組立品の上に取り付けられている。レーザーと光学系板は、それぞれのカバーをはずせば使いやすいようになっている。安全のために、カバーとめ具をはずすのに専用工具が必要で、カバーがはずされている時は、インターロック・スイッチが生きている。インターロックは、どちらかのカバーがはずれている時、レーザー光線を遮るためにソレノイド制御のシャッターを作動させる。
【０６４７】
光学系組立品の洗浄用具一式とインターロック短絡用具が光学系カバーの下にある。洗浄用具は綿棒、専用の洗浄ガーゼ、光線回転鏡と光線拡大レンズ洗浄用材料である。インターロック・短絡用具は、使用中にインターロックをころすために使用される。これは、光学系およびレーザーのカバーがはずれた状態で、レーザーの照射を必要とする、光学系の配列調整および実施操作を可能にする。
【０６４８】
シャッター組立品、２個の９０゜の光線回転鏡、光線拡大器、走査鏡組立品および光学窓は光学板の上に取り付けられている。回転ソレノイド作動シャッターはレーザーの出口に取り付けられ、安全インターロックが開いている時、光線を遮るために回転する。９０゜光線回転鏡はレーザー光線を次の光学系構成要素へ反射する。光線拡大器はレーザー光線を拡大して液面に集中する。高速走査鏡はレーザー光線が樹脂表面にベクトルを画くようにする。光学系の封入されたものと反応室の間の水晶窓は、レーザー光線を反応室へ通すが、それ以外は、２つの部分は隔離されている。
【０６４９】
１．２．２．３  チャンバー組立品
チャンバー組立品には、環境制御されたチャンバーがあり、台、反応容器、昇降機および光線プロファイラを収納している。
【０６５０】
物体がつくられた室は、操作者の安全を考え、一様な操作条件を確保するように設計されている。室は約４５℃（１４０度摂氏）に熱してもよい。そして空気は循環させ、ろ過される。上からのランプが反応容器と作業面を照らす。ガラスのアクセスドア上のインターロックは開いているときにレーザー光線を遮るようにシャッターを作動させる。
【０６５１】
反応容器はチャンバーの中、昇降機および台が配列されている誘導装置上に設置されている。
【０６５２】
部品は垂直軸昇降機あるいはｚ形の台に取り付けられた台の上に形成される。台は樹脂容器の中に浸され、物体が形成されていく間に、下の方へ調節して動かされる。形成された部品を取り外はずすために、台は容器の上の位置まで上げられる。ついで、台は昇降機から取りはずされ、後処理のためにチャンバーから取り外される。しただり落ちる樹脂を受けるために受け皿が準備されている。
【０６５３】
光線プロファイラは、反応容器の一方の側でレーザーの焦点距離のところに取り付けられている。走査鏡は、周期的に光線プロファイラ上へのレーザー光線に向くように指令され、プロファイラは光線の強度プロファイルを測定する。そのデータは、強度の輪郭線のあるプロファイルまたは全体的な（積分された）光線強度を表わす簡単な数として端末に表示される。この情報は、鏡を洗浄および心合わせすべきか、レーザーを使用すべきか、望みの厚さと幅のベクトルを出すパラメータ値などを決定するのに使用される。
【０６５４】
１．２．３  ソフトウエア
ＳＬＡ−１のソフトウエア図を第１４図に示す。立体造形装置を制御するのに必要なコンピュータは３つあり、それはＣＡＤシステム、スライスコンピュータおよびプロセスコンピュータである。どのＣＡＤシステムも三次元空間の部品を設計するのに使用することができる。これは対称物のファイルと認められる。部品をつくるためには、ゆがみを防ぐために支持を設けなければならない。これは、ＣＡＤ部品設計に必要な支持を加え、ＣＡＤ支持ファイルをつくることによって実行される。結果としてＣＡＤでつくられた２個以上のファイルは、「イーサネット」を通してスライスコンピュータに物理的に挿入される。
【０６５５】
立体造形装置は、一番下の層から始めて一度に１層の部品をつくる。スライスコンピュータは、ＣＡＤ部品を個々の水平なスライスに分割する。スライスコンピュータは、また、どこにハッチベクトルができるかを計算する。これは各層がつくられるとき最大強度になるように行われる。Beta Sitesのスライスコンピュータは、それ自身のキーボードとモニターをもった別個のコンピュータである。生産モデルでは、スライスコンピュータは、ＳＬＡ−１の電子キャビネットの中にあり、プロセスコンピュータとキーボードとモニターを共有することが予想される。操作者は各スライスの厚さを変更することができ、ユーザー・インターフェイス・プログラムと各スライスの他のパラメータを変えることができる。スライスコンピュータは、ゼニックス機械語を使用しており、「イーサネット」・データ・バスによってＳＬＡ−１プロセス・コンピュータに接続されている。
【０６５６】
スライスされたファイルは、ついで、「イーサネット」を通してプロセス・コンピュータに転送される。各プロセス・コンピュータは、スライスされた物体と支持ファイルを層制御ファイルとベクトル・ファイルに併合する。操作者は、次に、層およびパラメータ・ファイルにおいて立体造形装置を運転するのに必要な制御を挿入する。（ベクトル・ファイルは、いつもは編集されていない）。操作者は、リベットを挿入することによって、部品の特定の容積を強くすることができる。このことは、スライスされたファイルを組合せる前に、必要なパラメータをクリティカル・ボリューム・ファイルに挿入することによって行われる。併合プログラムは、物体、支持、クリティカル・ボリューム・ファイルを総合して、その結果のデータを層制御ファイルに挿入する。操作者は、層制御ファイルを編集することができ、省略パラメータ・ファイルを変更することができる。省略パラメータ・ファイルは、部品を作る立体造形装置を操作するのに必要な制御を含んでいる。プロセス・コンピュータは、ＭＳＤＯＳ機械語を使用しており、立体造形装置に直接接続されている。
【０６５７】
１．３  性能仕様
ベータＳＬＡ−１の性能仕様を、すばやく参照できるように、表１−１に示した。
【表１】
2005329719.tif 000003
【表２】
2005329719.tif 000004
【０６５８】
第３節  操  作  説  明
３．１  序
本節には、モデル部品の設計と製作の全ての操作説明が含まれている。ＣＡＤシステムによる部品の支持の設計、スライスコンピュータによる部品のスライス、部品を作るためのＳＬＡ−１装置の操作と制御の説明が含まれている。また、ファイル転送、クリティカル・ボリュームの挿入、スライスされたファイルの組合せ、部品制御ファイルの編集、省略パラメータ・ファイルの準備、部品作成のスーパバイザの実行、部品の後処理および作業曲線の使用についての説明も含まれている。
【０６５９】
３．２  材料および装置
ＳＬＡ−１装置の操作をよくする材料および装置を表３−１に示した。同等のものを使用してもよい。
【表３】
2005329719.tif 000005
【０６６０】
３．３  ＳＬＡ−１部品用ＣＡＤ設計
３．３．１  ＳＬＡ−１用ＣＡＤ部品設計法
ＳＬＡ−１装置で部品を作製する前にＣＡＤシステムでまず設計しなければならない。このマニュアルでは、操作者がＣＡＤシステムを使用して部品を設計する方法を知っているものとする。ＣＡＤ設計をＳＬＡ−１装置に適合するようにするには、操作者は、物体ファイルと支援ファイルなどの２つ以上のファイルをＣＡＤシステムに準備するのが普通である。物体ファイルは、単にＣＡＤ部品である。支援ファイルは、ＳＬＡ−１装置で部品を作っている間、その形を保つことができるように支持構造を加えるのに必要である。
【０６６１】
３．３．２  部品設計のルール
ＳＬＡ−１装置用ＣＡＤ設計を準備するには、操作者は、次のようにＣＡＤ物体ファイルを変更しなければならない。
【０６６２】
ａ．  壁厚さは、０．０２０〜０．１５０inchとするのが理想的である。  
ｂ．  ＣＡＤ部品を下記の条件になるような方向に回転する。  
１．  部品ができる時の気泡部分を最小にする。  
２．  上向きのよい表面を利用する。  
３．  下向きの表面をできるだけ見えないようにする。  
４．  支持の設計を容易にし、最適とする。  
５．  部品が作られるとき安定および強くする。  
ｃ．  水平ギャップと穴がレーザ・line widihにより望まれるより大きくなるように部品を設計する。  
ｄ．  すべての固体部品は完全に一つの容積を構成しなければならない。単一平面ではクロスハッチのアルゴリズムを混乱させる。
【０６６３】
３．３．３  ＳＬＡ−１用支援ファイル設計法
支持構造は、土台と柱とウェブで構成され、それらは部品を適切に指示し、部品がＳＬＡ−１装置で作られている間に曲がるのを防ぐ。支持は別の支援ファイルにおいてＣＡＤシステムで設計されなければならない。
【０６６４】
３．３．４  支持設計のルール
操作者は次のようにＣＡＤ支援ファイルを作らなければならない。  
ａ．  昇降機パネルにのるＣＡＤ部品の底部に構造を設計する。この台には、少くとも０．６５inchの長さ（台の１／４inch穴の直径の２倍以上）数本の水平な脚がなければならない。  
ｂ．  部品の外側に各角と交差するように支持を設計する。そこは大きな応力が生ずる場所であるからである。  
ｃ．  支持されていない下向きの輪郭が、先に作られた支持の上になるように支持を配列する。  
ｄ．  最良の応力抵抗のため、最小距離を隔てて支持を配置する。  
ｅ．  強力な結合のため、少くとも二つの垂直な二層が部品の中に重なりをもつよう設計する。
【０６６５】
３．４  スライス操作
３．４．１  ファイルのスライスの方法
スライスコンピュータ（Wyse PC 386 ）は、ユーザーの制御の下で、物体と支援ファイルを個々のスライスに、自動的に分割する。ユーザーは各スライスの厚さを選択し、クロスハッチングの形と方法を決定しなければならない。
【０６６６】
３．４．２  スライスのルール
操作者は、ＣＡＤ物体と支援ファイルを次のようにスライスしなければならない。  
ａ．  上向きの表面は１次元（ＸまたはＹ）だけのもので、０．００２inchのオフセットでなければならない。露出面は低くなければならない。
【０６６７】
ｂ．  クロスハッチは通常、部品の端にできるだけ垂直に近い状態でなければならない。部品の端に平行なクロスハッチは生産時間を増加し応力を増加する。
【０６６８】
ｃ．  表面をつくらないで支援ファイルをスライスする。
【０６６９】
３．４．３  ユーザー・インターフェースの動かし方
この手順はユーザー・インターフェース・プログラムを使用してスライス・パラメータを挿入し、スライス・プログラムを動かすためにスライス・コンピュータを操作する方法を示す。この手順は、ＣＡＤファイルがスライス・コンピュータの中に設置されているものと仮定している。ステップの前の星印（＊）は、これが、共通のキーボードを使用してスライス・コンピュータとプロセス・コンピュータとを操作している場合に行われるためにだけ必要な任意のステップであることを示している。
【０６７０】
ａ．  ＥＮＴＥＲを押す。−ＭＡＩＮ  ＭＥＮＵが表示される。
【０６７１】
＊ｂ．  データ転送（スライス）を選択して、ＥＮＴＥＲを押す。−データ転送メニューが表示される。
【０６７２】
＊ｃ．  ＴＥＬＮＥＴ、端末ユーティリティを選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６７３】
ｄ．  S promptが表示されたら、ＵＩ（user interface）とタイプして、ＥＮＴＥＲを押す。−ＳＬＩＣＥ  ＵＳＥＲ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥメニューが表示される。
【０６７４】
ｅ．  オプション１（ＤＡＴＡＢＡＳＥファイル名）を選択する。
【０６７５】
ｆ．  Enter Data File Name; promptが表示されたら、データ・ファイル名、つづいて、St1 （例えば−test.st1）をタイプして、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６７６】
ｇ．  Type File BinaryまたはASCII(B,A); Promptが表示されたら、ｂ（binary）または（ASCII ）を適用としてタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６７７】
ｈ．  オプション２（scale ）を選択する。
【０６７８】
ｉ．  Enter Scale Value: prompt が表示されたら、scale value per CAD dimension unit）をタイプしてＥＮＴＥＲを押す。（１０００を選択した場合、１０００．０００が値の列に挿入される。これは１つのCAD dimension unitの１／１０００である。）（例えばインチで設計された部品のＣＡＤの場合は、１０００のScale は各スライス、単位を１mil とする）
ｊ．  オプション３（Ｚ spacing）を選択する。
【０６７９】
ｋ．  Enter FixedまたはVarible spacing（Ｆ、ＶまたはＱ）Value: prompt が表示されたら、Ｆ（fixed ）をタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。次にスライス・スケール単位（オプション２より）（例えば−２０）で厚さをタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。（可変の厚さを選択する場合は、ソフトウエア・マニュアルを参照）。
【０６８０】
ｌ．  オプション４（Ｘ hatch spacing）を選択する。
【０６８１】
ｍ．  Enter Hatch Spacing (hx) value: promptが表示されたら、スライス・スケール単位（例えば、２００（５ハッチ／inch))でＸ hatch spacingをタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６８２】
注
オプション６（６０／１２０度hatch spacing ）を使用する場合は、オプション５（Ｙ hatch spacing）は使用しない。
【０６８３】
ｎ．  オプション５（Ｙ hatch spacing）を選択する。
【０６８４】
ｏ．  Enter Hatch Spacing (hy) value: promptが表示されたら、スライス・スケール単位（例えば、２００）でＹ hatch spacingをタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６８５】
ｐ．  オプション６（６０／１２０度hatch spacing ）を選択する。
【０６８６】
ｑ．  Enter Hatch Spacing （６０／１２０）value: prompt が表示されたら、スライス・スケール単位（例えば、２０）で６０／１２０hatch spacing をタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６８７】
ｒ．  オプション７（Ｘ skin fill for near flat surface）を選択する。
【０６８８】
ｓ．  Enter skin fill for near flat surface (hfx) Value: prompt が表示されたら、Ｘ skin fill offset をスライス・スケール単位（例えば、２）でタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６８９】
ｔ．  オプション８（Ｙ skin fill for near flat surface）を選択する。
【０６９０】
注
Ｘ skin fillが使用される時は、Ｙは使用してはならない。逆もまた同じである。
【０６９１】
ｕ．  Enter skin fill for near flat surface (hfy) Value ; prompt が表示されたら、Ｙ skin fillをmil でタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６９２】
ｖ．  オプション９（minimum Surface Angle for scanned facets）を選択する。
【０６９３】
ｗ．  Enter a Minium Surface Angle promptが表示されたら、垂直からの望みの角（例えば、６０）を度でタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６９４】
ｘ．  オプション１０（Minium Hatch Intersect Angle ）を選択する。
【０６９５】
ｙ．  Enter a Minium Intersect Angle Value: Promptが表示されたら、Intersect Angleを度で（例えば、２０）タイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６９６】
ｚ．オプション１１（Segment Output file Name）を選択する。
【０６９７】
ａａ．  Enter Segment File Name: prompt が表示されたら、望みのoutput file name、次いで、sli(slice)（例えば、test.sli）をタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０６９８】
ａｂ．  すべてのスライス・パラメータが選択されてしまってから、Ｓ（Save）を選択肢、ＥＮＴＥＲを押す。（これはパラメータを将来の使用と参考のためにセーブする）
ａｃ．  “Press(Enter) to Continue”promptが表示されたら、ＥＮＴＥＲを押す。次に、ｄ（DoSlice ）を選択しＥＮＴＥＲを押す。
【０６９９】
ａｄ．  Slice Version to use（Default XY）；promptが表示されたら、ＥＮＴＥＲを押す。（プログラムは挿入されたスライス・パラメータを使用して、ファイルをスライスする。）
ａｅ．  スライスが完了したら、DATA TRANSFER NEMUが表示される。
【０７００】
ａｆ．  Ｑ（Quit）とＥＮＴＥＲを押す（スライスされたファイルは、プロセス・コンピュータに転送される状態になっている。）。
【０７０１】
３．５  ＳＬＡ−１の操作
３．５．１  始動手順
ａ．  POWER ONスイッチをONにする。（上）POWER ON表示灯の点灯を確認する。
【０７０２】
ｂ．  OVEN LIGHTスイッチをONにする。（上）OVEN LIGHT表示灯の点灯と反応室のオーバーヘッド灯の点灯を確認する。
【０７０３】
注
SHUTTER OPENおよびLASER ON表示灯は操作中点灯する。SHUTTER OPEN表示灯は、レーザーシャッターが開いている時、点灯し、LASER ON表示灯は、レーザーが作動している時、点灯する。
【０７０４】
ｃ．  プロセス・コンピュータが始動した時、MAIN MENUがモニタに表示される。“Power on sequence”を選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７０５】
ｄ．  POWER SEQUENCEメニューが表示される。続いて、レーザー、鏡および昇降機駆動機の電力を上げるためとレーザー・シャッターを開けるために、ファンクション・キー１、２および３を押す。
【０７０６】
ｅ．  レーザーの出力が安定して部品を作り始めるまで少なくとも１５分は持つ。他の機能（ファイル準備、データ転送など）はレーザーの起動中に行える。
【０７０７】
３．５．２  スライス・コンピュータからプロセスコンピュータへのファイルの移し方
この手順は、スライスされた物体および支持ファイルを、ＳＬＡ−１内でスライス・コンピュータからプロセスコンピュータ（Wyse PC 286 ）へ移す方法を説明する。
【０７０８】
ａ．  ＥＮＴＥＲを押す。MAIN MANU が表示される。
【０７０９】
ｂ．  オプション１（Data Transfer ）を選択する。
【０７１０】
ｃ．  （data transfer ）promptが表示されたら、２（ＦＴＰ）（file transfer program ）をタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７１１】
ｄ．  （ftp ）promptが表示されたら、ＯＰＥＮをタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７１２】
ｅ．  （to）promptが表示されたら、スライス・コンピュータのアドレスをタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７１３】
ｆ．  Remote user promptを表示されたら、貴方の登録簿の名前をタイプして、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７１４】
ｇ．  Password prompt が表示されたらあなたのpasswordをタイプして、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７１５】
ｈ．  （ftp ）promptが表示されたら、ＧＥＴをタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７１６】
ｉ．  （remote-file ）promptが表示されたら、name of disired fileと通常それに次いで、sli （例えば、test.sli）をタイプして、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７１７】
ｊ．  （local-fill test.sli in defanet）promptと表示されたら、ＥＮＴＥＲを押す。（名前を変えたいとするのでなければ）、（ＦＴＰルーチンがファイルをプロセス・コンピュータに転送する。
【０７１８】
それは転送が完了する時にpromptする。
【０７１９】
ｋ．  ＦＴＰから出るには、（ftp ）promptが表示されたら、ＢＹＥをタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。（スライスされたファイルは、ＳＬＡ−１プロセス・コンピュータに転送されている。）
ｌ．  MAIN MENU は、転送が完了した後に表示される。
【０７２０】
３．５．３  クリティカル・ボリュームの挿入法
この手順は、クリティカル・ボリュームのセットアップの方法を示す。これらのクリティカル・ボリュームは、強度を増加するために、クロスハッチベクトルの上のレーザー光線の多重パスであるリベットを挿入するため、あるいは、他の特別な処理のために使用することができる。（この手順は、ＣＡＤ部品にクリティカル・ボリュームがない場合は省略することができる。）
ａ．  ＣＡＤコンピュータ上で、部品のＣＡＤ表示を呼び出す。
【０７２１】
ｂ．  長方形の固体の４つの底の角について、ＣＡＤ空間でのＸ、Ｙ、Ｚ座標を確認する。（クリティカル・ボリューム）
ｃ．  プロセス・コンピュータで、オプション５（編集装置ファイル）を選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７２２】
ｄ．  新しいファイルをつくるオプションを選択する。−Turbo Basic が表示される。
【０７２３】
ｅ．  矢印キーを使用してWrite を選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７２４】
ｆ．  New Name prompt が表示されたら、クリティカル・ボリュームの名についで.box（例えば、tast .box ）を入力し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７２５】
ｇ．  矢印キーを使用してEditを選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７２６】
ｈ．  C: Test Box enter:promptが表示されたら、下記を挿入する。  
＜type＞，＜base＞，＜height＞，＜ｘ１＞，＜ｙ１＞，＜ｘ２＞，＜ｙ２＞，＜ｘ３＞，＜ｙ３＞，＜ｘ４＞，＜ｙ４＞（必ず各項の間にコンマを入れること。適切な構文が重要である。）
ここで
＜type＞は、囲まれた範囲内でのクロス・ハッチを固定するための“ＸＶ”、またはクロス・ハッチを無視するための“ＸＩ”である。  
＜base＞はスライス・スケールに相対するbox のbaseであり、＜height＞はbox 高さである。  
＜ｘ１、ｙ１＞はbox の第１座標である。  
＜ｘ２、ｙ２＞は第２座標、
＜ｘ３、ｙ３＞は第３座標、
＜ｘ４、ｙ４＞は第４座標である。
【０７２７】
ｉ．  ESE（escape ）キーを押す。
【０７２８】
ｊ．  矢印キーを使用してFileを選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７２９】
ｋ．  矢印キーを使用してSareを選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７３０】
ｌ．  矢印キーを使用してQuitを選択し、ＥＮＴＥＲを押す。（新しい＜patr＞.boxファイルがクリティカル・ボリュームを確認するためにつくられている。）
３．５．４  スライス・ファイルの組合せ方
この手順は、物体と支援のファイルをベクトルと層制御ファイルに組合せる方法を示す。
【０７３１】
ａ．  ＥＮＴＥＲを押す。−ＮＡＩＮ  ＭＥＮＵが表示される。
【０７３２】
ｂ．  オプション２（MERGE ）を選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７３３】
ｃ．  Slice File Name promptが表示されたら、組合されるファイルの名前（名前の部分として、ＳＬＩが含まれる）をタイプし、ＥＮＴＥＲを押す。（適合するならば、必ずクリティカル・ボリュームを含めること）
ｄ．  Output File Name prompt が表示されたら、出力ファイルの望み名前をタイプして、ＥＮＴＥＲを押す。（“xxx ”endingは不用である）
ｅ．  ＥＮＴＥＲを押し、プロセス・コンピュータがファイル（一度に１スライス）を組合せるのを待つ。（プログラムは、組合せが完了するとプロンプトする。）
３．５．５  部品を作るためのＳＬＡ−１の操作方法
これらの手順は、反応容器の中で実際に部品をつくるためのプロセス・コンピュータの使用方法を示す。反応容器の準備、組合せベクトルおよび制御ファイルの変更、省略パラメータの準備、部品製作（スーパバイザ）プログラムの活用が含まれている。
【０７３４】
３．５．５．１  ＳＬＡ−１部品の組立ルール
ＳＬＡ−１を部品をつくるように準備するために、操作者は操作者のチェックリストを実行し、層制御（．Ｌ）ファイル（ＳＵＰＥＲ  ．ＰＲＭ）を編集し、省略パラメータを準備し、スーパバイザ・プログラムを次のように作動させなければならない。
【０７３５】
ａ．  第１支持層の速度を通常の層を画く速度の３倍遅い速度に設定する。このことは第１層を昇降機の台にしっかり付着させることができるように充分硬化する。
【０７３６】
ｂ．  進行中の部品に不必要な応力を与えないように浸す速度を遅くする。
【０７３７】
ｃ．  次の場合は、さらに長く浸す。  
１．  こわれやすい層
２．  台に近い支持の最低の層
３．  大面積の層の後
４．  樹脂の大きな気泡部分のある範囲
５．  浅い浸漬深さの場合（薄い層厚さ）
ｄ．  単一パスを使用し、先に作られた層に０．００６〜０．００８inchの過硬化を与える作業曲線からの露出速度を選ぶ。
【０７３８】
ｅ．  パートログ（第１６図の例）の中の重要なパラメータとコメントを記録する。（ユーザーは特別の要求に対して、顧客のパート・ログをつくることをすすめる。）プリンタがあれば、重要パラメータは永久記録用にプリントする。
【０７３９】
３．５．５．２  省略パラメータにファイルの準備方法
この手順は、部品作成アクセスを制御するための省略パラメータ（．ＰＲＭ）を準備する方法を示す。
【０７４０】
ａ．  ＥＮＴＥＲを押す。−ＭＡＩＮ  ＭＥＮＵが表示される。
【０７４１】
ｂ．  オプション５（編集システムファイル）を選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７４２】
ｃ．  Load File Name Prompt が表示されたら、ファイル名（ＳＵＰＥＲ．ＰＥＭのみ挿入）を入力し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７４３】
ｄ．  矢印をEdit blockまで移動し、ＥＮＴＥＲを押す。値を省略パラメータ（ＳＵＰＥＲ．ＰＲＭ）ファイルに挿入することができる。（コードの定義は、ソフトウエア・マニュアルを参照）
ｅ．  編集ファイルをやめるには、
１．  Esc キーを押す。  
２．  矢印キーを使用して、Fileを選択しＥＮＴＥＲを押す。  
３．  矢印キーを使用してSaveを選択し、ＥＮＴＥＲを押す。  
４．  Ｑキーを押す。−ＭＡＩＮ  ＭＥＮＵが表示される。
【０７４４】
３．５．５．５  部品をつくるスーパバイザの動かし方
ここで準備作業は全部完了した。この手順は実際に部品を作る方法を説明する。
【０７４５】
ａ．  プロセスコンピュータで、ＥＮＴＥＲを押す。−ＭＡＩＮ  ＭＥＮＵが表示される。
【０７４６】
ｂ．  オプション４（スーパバイザ）を選択し、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７４７】
ｃ．  Part Prefix promptが表示されたら、部品ファイルの名前をタイプして、ＥＮＴＥＲを押す。これがレーザーに第１層のトレースを開始させる。操作者用制御盤のＳＨＵＴＴＥＲ  ＯＰＥＮおよびＬＡＳＥＲ  ＯＮ表示灯が点灯するのを確認する。
【０７４８】
ｄ．  第１層の形を監視する。  
１．  部品が昇降機の台の中心にあるか？
２．  第１層が台に固着するか？
３．  そうでない場合は、運転を中止して、問題点を修正する。
【０７４９】
３．５．５．６  ＳＬＡ−１部品の後処理
この手順は、容器から仕上った部品を取出し、液をきり、硬化および乾燥させて、支持を取り除く方法を示す。  
ａ．  容器から上げて予備的に液をきる。  
１．  プロセス・コンピュータで、ＥＮＴＥＲを押す。−ＭＡＩＮ  ＭＥＮＵが表示される。  
２．  ユーティリティ・メニューを選択し、ＥＮＴＥＲを押す。  
３．  Ｚ−stage Mover を選択し、ＥＮＴＥＲを押す。  
４．  非常にゆっくりと、矢印キー↑を利用して昇降機が反応容器の上端から５１inchのところまで上昇させる。部品を急激に上げてはならない。さもないと、ゆがみが生じる可能性がある。  
５．  余分の樹脂が部品からしただり落ちるように約１５分待つ。  
ｂ．  部品と台の取りはずし
１．  吸収性の敷き物を専用の液ぬき皿に敷く。  
２．  液ぬき皿を昇降機の台の下にすべり込ませ、容器の一方の側の棚上に置く。  
３．  キーボードの矢印キー↓を入れたり切ったりして、昇降機の台を吸収性敷き物の上約１／４inchのところまでおろす。  
４．  昇降機軸のノブの１個をＣＣＷ１回ひねる。これは昇降機軸の内側のねじのついた棒を昇降機台の一方の側のねじ穴からゆるめ、部分的に台をゆるめる。  
５．  ステップ（ｄ）を反対側の昇降機軸のノブについても行う。  
６．  ステップ（ｄ）および（ｅ）を交互に行って、台が軸からはなれて、１inch何分の１か落ちて吸収性敷き物の上にのるようにする。  
７．  必要ならば、キーボードの矢印キー↑で昇降機軸を上昇させる。  
８．  液ぬき皿、台および取り付けられている部品を容器室から取り除く。できれば、硬化していない部品に横応力を与えないように台は水平に保っておく。  
ｃ．  オーブン液抜き
１．  昇降機の台と部品をオーブンの中に入れる。  
２．  温度を８０℃〜９０℃に設定して、１時間待つ。  
３．  上向きおよび下向きの表面に付着している余分の液状樹脂を綿棒で注意してふき取る。  
ｄ．  後硬化
１．  昇降機の台と部品を紫外線投光オーブンに入れる。  
２．  部品に紫外線を乾燥し粘りがなくなるまであてる。  
３．  目の細い鋸を使用し、部品を台に取り付けている底部の支持を鋸で切ることによって、部品を昇降機の台からはずす。この手順の間、部品が応力や初期衝撃をうけないように保護する。  
４．  次に進む前に「鋸くず」や支持のかけらをすべて掃除する。  
５．  部品をさかさまにして、（またはこれができなければ、部品を横にして）ステップ１および２を繰り返す。
【０７５０】
ｅ．  台の交換
１．  部品をはずした後にまだ昇降機の台に付着している乾燥した樹脂をかき落す。台のねじ穴に＃１０−３２のタップでねじを切る必要があるかもしれない。  
２．  空の台を液抜き皿にのせる。  
３．  液抜き皿を棚上のＳＬＡ−１容器室に入れ、容器の上にできるだけ中心におく。  
４．  キーボードの矢印キー↓を非常にゆっくりと入り切りして昇降機軸をねじを切った棒が台に非常に接近するまで下げる。軸のねじを破壊するので、軸が台または皿の方へ行かないようにする。  
５．  皿と台を、台のねじ穴が、正確にねじ棒の下になるよう調節する。  
６．  キーボードの矢印キー↓をゆっくりと入り切りして、ねじ棒が静かにねじ穴に接触するようにする。  
７．  昇降機軸のノブの１個をＣＥＷ？（前出）１回ねじる。これにより昇降機軸内のねじ棒は回転し、盤のねじ穴とかみあう。  
８．  反対側の昇降機軸のノブについても、ステップ７を繰返す。  
９．  台が液抜き皿からはなれ、昇降機軸の底にしっかりと接触するまで、ステップ７と８を繰返す。  
１０．  盤を軸に固定するために、昇降機軸のノブを備える。内部のねじ棒を折ってしまうので締め過ぎないこと。  
１１．  キーボードの矢印キー↑を入り切りして昇降機を上昇させる。
【０７５１】
１２．  液抜き皿を取り除く。
【０７５２】
ｆ．  支持の取りはずしと仕上げ
１．  横切りペンチで支持を注意しながら切りはなす。  
２．  適当なやすりで荒い表面を注意しながら滑らかにする。  
３．  要求通りに表面を仕上げる。  
３．５．５．７  停止手順
ａ．  ＯＶＥＮ  ＬＩＧＨＴスイッチをＯＦＦ（下）にする。ＯＶＥＮ  ＬＩＧＨＴ表示灯が消灯するのを確認する。
【０７５３】
ｂ．  ＰＯＷＥＲ  ＯＮスイッチをＯＦＦ（下）にする。ＰＯＷＥＲ  ＯＮおよびその他の表示灯が消灯するのを確認する。
【０７５４】
３．５．５．８  作業曲線の作り方と使い方
液状プラスチックが固化されうる程度は、次の３要因で決定される。すなわち、（１）使用される樹脂の種類、（２）レーザーの出力、（３）レーザーの焦点整合の程度。操作者は、作業曲線を作ることによって、これら３要因の変化を相殺するようにレーザーの作画速度を調節することができる。したがって、新しい樹脂材料を使用する毎に新しい作業曲線を準備しなければならない。そうしないと、パートログに示されているようにレーザー出力にかなりの損失を生ずる。作業曲線は、ステップの時間（レーザー作画速度）や省略パラメータと層制御ファイルの中のステップの大きさを変更するのに使用される。
【０７５５】
ａ．  キーボードの矢印キー↓を入り切りして、昇降機の台を樹脂面の１inch下まで下降させる。作業曲線を作るのに使用されるバンジョー・パートは樹脂表面に自由に浮んで準備される。
【０７５６】
ｂ．  プロセス・コンピュータで、ＥＮＴＥＲを押す。−ＭＡＩＮ  ＭＥＮＵが表示される。
【０７５７】
ｃ．  ユーティリティー・メニューを選択して、ＥＮＴＥＲを押す。
【０７５８】
ｄ．  Banjo を選択し、ＥＮＴＥＲを押す。メニューにしたがって使用される最大ステップ時間（ＳＰ）を入力する。ＳＬＡ−１はbanjo を容器中に準備する。
【０７５９】
ｅ．  banjo 部品が完成した後、乾燥し硬化させる。（３．５．５．６項）
ｆ．  顕微鏡を使用して各ストリングの水平幅を測定する。
【０７６０】
ｇ．  banjo 部品を横に切って顕微鏡を使用して各ストリングの厚さ（深さ）を測定する。
【０７６１】
ｈ．  作業曲線上に（第１７図の例）選ばれたステップ時間（例えば、４０、８０、１６０、３２０および６４０）で高さと幅をプロットする。最低のステップ時間は最も薄いbanjo stringをつくり、最高のステップ時間は厚いbanjo stringをつくる。
【０７６２】
ｉ．  他のbanjo は、作業曲線の範囲を拡げるために、異なったステップ時間でつくることができる。
【０７６３】
ｊ．  両方の作業曲線を形成するために５個以上の点を結ぶ。
【０７６４】
ｋ．  作業曲線は、各スライスに対して、ステップ時間とステップの大きさを選択するのに使用することができる。
【０７６５】
ｌ．  選択したステップ時間とステップの大きさを省略パラメータ・ファイルに挿入する（３．５．５．２項）。
【０７６６】
用  語  集
次の用語が立体造形プロセスで使用されている。
【０７６７】
・６０／１２０アングル・ハッチ
標準のＸおよびＹハッチングを捕捉するクロスハッチ型の１種。
【０７６８】
・バンジョ（banjo）
部品の作成と測定の時、作業曲線用にライン高さおよびライン幅のデータを与える部品
・ＢＡＳＥＳ（支持）
実際の部品が作成されている時に、構造支持を提供するＣＡＤによってできた構造。（Websを参照）
・ビーム・プロファイル
レーザー光線エネルギの空間的分布
・輪郭
部品のスライスされた層の壁を定義するベクトルのブロック。
【０７６９】
・ＣＡＤ  Computer aided desing.  コンピュータ支援設計
・ＤＥＮＴＥＲＩＮＧ
自動的に部品を空間の中心に位置させるスライス・ルーチン。これは、ただ１つのスライス・ファイルで部品が定義される場合にだけ行われる。ソフトウエア・マニュアル参照。
【０７７０】
・ＣＬＩＦＦ
ＢＡＳＩＣプログラムで主に使用されるソフトウエア・プログラム。データをＳＴＥＲＥＯに転送することによりＤＯＳシェルからの直接の指令を使用して鏡を動かすのにも使用できる。
【０７７１】
・クリティカル・エリア
組合せの前にテキスト・ファイル中で定義された座標をもつ部品内のエリア。このエリアはリベッティングなどの特別の属性をもつことができる。ソフトウエア・マニュアル参照。
【０７７２】
・クロスハッチ
壁に対する構造的完全さを与える一般的内部ベクトル・タイプ。使用されるパターンはスライスの間に決められる。ソフトウエア・マニュアル参照。
【０７７３】
・ＣＵＲＬ
部品の不正確の原因になる部品作成中に時々遭遇する影響。
【０７７４】
・浸漬加速
昇降機の浸漬速度を決める部品作成変数。必要であれば層毎に変更することができる。
【０７７５】
・浸漬遅延
浸漬ルーチンの開始と次の層計算（およびレーザーの動き）の間の遅延を決める部品作成変数。層毎に変更することができる。
【０７７６】
・浸漬深さ
浸漬中に昇降機が下方に移動する距離を決める部品作成変数。
【０７７７】
・浸漬速度
昇降機の最大速度を決める部品作成変数。
【０７７８】
・作画速度
レーザーの作画速度は、スーパバイザの変数ステップ時間とステップの大きさによって決められる。これは、レーザーの厚さ、樹脂の種類、レーザーの出力によって変化する。使用される作画速度は、作業曲線の使用によってきまるのが典型的である。
【０７７９】
・動的鏡
検流計ベクトル走査鏡で、ＳＬＡ−１のソフトウエアで制御されている。レーザー光線の動きはこれらの鏡の回転によってきまる。
【０７８０】
・昇降機
垂直に動く装置で、昇降機の台や部品がこれに取り付けられる。
【０７８１】
・「イーサネット」
ファイル転送ソフトウエア・システム。大容量ファイルの移動を容易にする。
【０７８２】
・フットプリント（足跡）
昇降機の台に直接付着している支持の底部。
【０７８３】
・素地部品（グリーン部品）
最終的に後硬化されていないレーザー硬化部品。
【０７８４】
・ハッチ・スペース
スライス中に決まるクロスハッチングの間隔
・ＨｅＣｄ
ヘリウム・カドミウム
・Ｌファイル
merge generated 制御ファイルで、すべての層毎のベクトル・ブロック識別情報を含んでいる。個々の層パラメータはＬファイルの中で変更できる。
【０７８５】
・ＬＡＳＥＲ
レーザー制御装置のソフトウエア。液状の光重合体を重合させるのに必要な光エネルギを与える装置でもある。
【０７８６】
・層厚さ
layer to layerの浸漬距離である。部品全体に対して１つの値であるか、または、部品を通して何回も変更される。（可変の層厚さ参照）
・平坦化
樹脂が浸漬によって分布された後、平坦な表面に落ちつく時間と温度によって決まるプロセス、平坦化する時間は、浸漬遅延変数によって決まる。
【０７８７】
・ライン高さ
レーザーで硬化したプラスチック・ラインの垂直厚さ。作画速度とレーザー出力／焦点距離によって変化する。
【０７８８】
・ライン幅
レーザーで硬化したプラスチック・ラインの幅。作画速度とレーザー出力／焦点距離によって変化する。
【０７８９】
・組合せ
部品用の個々のスライスされたファイルをとり、それらを組合せるソフトウエア・プログラム。スーパバイザが部品を作るのに使用するＬおよびＶファイルをつくる。
【０７９０】
・ＭＩＡ
最小交差角で、スライス中に層の輪郭に平行なハッチ・ベクトルを削除するのに使用される。ソフトウエア・マニュアル参照。
【０７９１】
・モジュラス
全体のじん性を決める、材料の物理的特性。
【０７９２】
・モノマー
化学上の種類で、一般に小さい分子量をもち、重合体をつくるための成形ブロックとして使用される。
【０７９３】
・ＭＳＡ
最小表面角でスライス中に使用される。ソフトウエア・マニュアル参照。
【０７９４】
・ＭＳＨＡ
鉱山安全および健康局
・ＮＩＯＳＨ
国家職業安全および健康協会
・ＰＨＩＧＳフォーマット
三角形を使ってＣＡＤ表面を定義するソフトウエア・プログラム。
【０７９５】
・光重合開始剤
レーザー・エネルギを化学エネルギに変換して、重合プロセスを開始させる薬剤。
【０７９６】
・光重合体
エネルギ源として光を使って作られる重合体。
【０７９７】
・後硬化
素地部品を硬化するのに使用されるプロセス。後硬化は、紫外線または熱によって行うことができる。
【０７９８】
・ポット寿命
１ポットの化学薬品の予想有効寿命で、薬品の安全性その他の要因によって決まる。
【０７９９】
・１次基
レーザー光線が重合開始剤に吸収された時に形成される初期の基の種類。１次基が重合プロセスを開始させる。
【０８００】
・ラジアル・クロスハッチ
クロスハッチの特殊なタイプで、一般に最上の全体強度と支持を与える。（クロスハッチ参照）
・ラジオメーター
レーザー出力の測定をする装置
・樹脂
液状光重合体
・ＲＩＶＥＴ
部品作成プロセスであって、ひずみに関係した誤りが起こりがちの重要な場所に使用することができる。
【０８０１】
・目盛係数
ＸＹ空間を大きくしたり、小さくしたりするのに使用できるスーパバイザの変数。垂直方向の寸法には影響しない。
【０８０２】
・敏感性
ある個人が一定の薬品に繰返し皮膚を接触させると生ずるエネルギー反応。
【０８０３】
・皮膜（表面ぬり）
部品の水平（平坦）または水平（平坦）に近い部分のコーティング。
【０８０４】
・ＳＬＡ
stereolichography Apparatus 立体造形装置
・スライス（ＳＬＩＣＥ）
ＣＡＤで設計した三次元の部品を、一連の二次元の層（薄片slices）に変換するソフトウエア。
【０８０５】
・ＳＭＡＬＬＥＹ
ＣＡＤで設計された応力除去（緩和）された構造。
【０８０６】
・ステップ時間
レーザー作画速度を決めるのに役立つスーパバイザの変数。ステップ時間を増加すれば、速度は遅くなる。（プラスチック・ラインの高さと幅が大きくなる。）
・ステレオ（ＳＴＥＲＥＯ）
レーザー制御装置ソフトウエアのメモリ常駐部分。
【０８０７】
・ＳＴＬファイル（ＳＴＬ  ＦＩＬＥ）
スライス用入力として使用されるＰＨＩＧＳフォーマットＣＡＤファイル。
【０８０８】
・スーパバイザ（ＳＵＰＥＲＶＩＳＯＲ）
部品作成中に鏡を動かしたり、Ｚ−ステージを上下に動かしたりするための変数やデータの経過を管理するソフトウエア。
【０８０９】
・引張強さ
材料を引き伸ばすのに必要なエネルギを規定する材料の特性
・ＴＲＡＰＰＥＤ  ＶＯＬＵＭＥ（気泡部分）
浸漬中に樹脂が流れ落ちない部品の部分。
【０８１０】
・ユーザー・インターフェース
スライス・プログラムを制御し、実行するのに使用されるメニュー・駆動ソフトウエア。
【０８１１】
・．Ｖファイル
すべての層毎にベクトル情報を含んでいるmerge genereted file. ソフトウエア・マニュアル参照。
【０８１２】
・可変層厚さ
強さまたは精度を改善するために、異なった浸漬深さや層厚さを使うことを可能にするプロセス・トゥール（手段）。スライス内で制御される。
【０８１３】
・ウエブ
ＣＡＤ設計者によって設計された一種の支持構造で、必要に応じて強度を増したり、支持を追加したりすることができる。
【０８１４】
・作業曲線
バンジョートップで与えられたライン高さおよびライン幅のデータを線状に画いたもの。レーザー出力とともに、作画速度情報を得るのに使用される。
【０８１５】
次に、上記立体造形装置（ＳＬＡ−１）のソフトウエアについて、以下の順序で詳細に説明する。
【０８１６】
1.0 はじめに
1.1 システムの概要
1.2 主な部品製作装置
1.3 ユーティリティ
2.0 始動
2.1 スライスコンピュータの始動
2.1.1 ユーザアカウントの作成
2.1.1 ディスク使用の維持
2.2 プロセスコンピュータの始動
2.2.1 ディスク使用の維持
3.0 ＳＬＩＣＥおよびＵＩ（ユーザインタフェース）
3.3 ＳＬＩＣＥブロック
3.4 ＳＬＩＣＥのコマンド行パラメータ
3.5 ＳＬＩＣＥユーザインタフェースプログラム
3.5.1 ＵＩの概要
3.5.2 ＵＩメインコマンドメニュー
3.5.3 ＵＩオルターオプションメニュー
3.5.4 ＵＩエクストラパラメータ画面
4.0 パーザ
4.1 ＦＴＰＴ（ファイル転送プログラム）
4.2 パーザの操作
4.3 パーザのオプション
4.4 重要領域
5.0 スーパバイザ
5.1 スーパバイザ実行前の手順
5.1.1 ステップピリオドの指定
5.1.2 スーパバイザのデフォールトパラメータファイルの編集
5.1.3 層制御ファイルの編集
5.2 スーパバイザの操作
5.3 スーパバイザのオプション
5.4 スーパバイザのキーボードコマンド
5.5 リベットの使用
6.0 その他のプログラム
6.1 ＦＲＯＮＴ（レーザコントローラの単純なフロントエンド）
6.2 ＣＬＩＦＦ（ファイルからのレーザ装置制御）
6.3 ＳＴＥＲＥＯ（立体造形デバイスドライバ）
6.3.1 ＳＴＥＲＥＯコマンドセット
6.3.2 ＳＴＥＲＥＯオプション
7.0 ファイルフォーマット
7.1 ＳＬＩＣＥの入力ファイル（*.STL）のフォーマット
7.2 ＳＬＩＣＥの出力ファイル（*.STI）のフォーマット
7.3 パーザの出力ファイル（*.Pおよび*.L）のフォーマット
7.4 重要領域ファイル（*.BOX）のフォーマット
7.5 スーパバイザデフォールトパラメータファイル（SUPER.PRM）のフォーマット
7.6 ＳＴＥＲＥＯ．ＤＥＦドライバデフォールトファイルのフォーマット
7.7 ＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯ幾何学的補正ファイルのフォーマット
付記Ａ−ＳＬＡ−１ソフトウエアシステムチャート
付記Ｂ−ＳＴＥＲＥＯコマンドセット
付記Ｃ−立体造形ソフトウエア用語集
1.0 はじめに
立体造形の世界にようこそ。この取扱説明書は、すでに立体造形がどういうものであるか承知しておられ、ＳＬＡ−１装置もご覧になっている方を物体に、ＳＬＡ装置を作動させるソフトウエアを理解していただくことを目的としています。
【０８１７】
まずはじめに、立体造形プロセスの概要を簡単に見ておきます。立体部品は、ＣＡＤシステムで設計された後、スライスコンピュータに転送され、そこで一連の二次元層に変換されます。この二次元化された部品は、スライスコンピュータから、ＳＬＡ装置内のプロセスコンピュータに送られます。このコンピュータの目的は、実際に部品を製作することです。
【０８１８】
この取扱説明書は、以上の立体造形プロセスに従っています。はじめに、重要なソフトウエアプログラムすべてについて簡単な説明を行います。その後、スライスコンピュータの動作、プロセスコンピュータの動作、それらのコンピュータへのファイルの転送方法について説明します。
【０８１９】
1.1 システムの概要
ここで“システム”とは、立体造形ソフトウエアシステムを意味します。それは一つの体系となっています。２つのオペレーティングシステム（MS-DOSおよびXENIX ）と、それぞれが立体造形プロセスのいずれかの局面にとって重要な10以上のプログラムを含んでいます。最後に、９レベルのソフトウエアがあるとみなしています。各レベルは、独自のタスクを引き受けているブラックボックスと考えられます。
【０８２０】
レベル８  三次元部品ＣＡＤ設計
レベル７  三次元ファイルをスライスコンピュータに転送
レベル６  三次元部品を二次元層にスライス
レベル５  二次元ファイルをプロセスコンピュータに転送
レベル４  スライスドファイルを結合
レベル３  部品製作スーパバイザ
レベル２  レーザデバイスドライバ
レベル１  低レベルレーザコントローラ
これらのサービスを行う責任は、ユーザがＣＡＤ作業ですでに使用しているコンピュータ、当社の 80386ベースのスライスコンピュータ、および 80286ベースの部品製作コンピュータの３台のコンピュータにわたっています。
【０８２１】
ユーザのＣＡＤシステムコンピュータ
レベル８  三次元部品ＣＡＤ設計
スライスコンピュータ
レベル７  三次元ファイルをスライスコンピュータに転送
レベル６  三次元部品を二次元層にスライス
プロセスコンピュータ
レベル５  二次元ファイルをプロセスコンピュータに転送
レベル４  スライスドファイルを結合
レベル３  部品製作スーパバイザ
レベル２  レーザデバイスドライバ
レベル１  低レベルレーザコントローラ
1.2 主な部品製作構成要素
スライスコンピュータ
80386ベースのスライスコンピュータは、多数のユーザが同時にサインオンし、ＣＡＤファイルを転送し、スライシングを行うことができる、フルボア・マルチタスキングＯＳであるＸＥＮＩＸを含んでいます。このコンピュータでは、いくつかのシステム管理プログラムおよび立体造形ソフトウエアを使用します。
【０８２２】
スライスコンピュータは、スライスプログラム（SLICE ）およびユーザインタフェースプログラム（UI）を含んでいます。ＳＬＩＣＥは、三次元データベースを受け取り、それを部品製作用に適した二次元データベースに変換するプログラムです。ＳＬＩＣＥは、プログラムの動作方法が（あまりわかりやすいといえない）「ＵＮＩＸ」思想に従っているので、ＳＬＩＣＥに対する便利なメニュー方式のフロントエンドであるＵＩが開発されました。
【０８２３】
ＵＩは、ＳＬＩＣＥに知らせて、ＵＩを介してＳＬＩＣＥに実行させたいパラメータを入力するために使用します。一般に、何らかのディスクまたはシステムの保守を行う必要がない限り、サインオフするまでＵＩを出る必要はありません。
【０８２４】
スライスコンピュータ
レベル７  三次元ファイルをスライスコンピュータに転送
レベル６  三次元部品を二次元層にスライス
−ＵＩ        ユーザインタフェースプログラム
−ＳＬＩＣＥ  部品スライシングプログラム
プロセスコンピュータ
プロセスコンピュータには多数のプログラムがあります。ＤＯＳから各プログラムを呼び出す方法を説明する代わりに、それに代わって使用できるメニュープログラムを開発しました。このメニュープログラムは、主な部品製作プログラム、ユーティリティプログラムのそれぞれに導き、いくつかのディスク管理機能を提供します。
【０８２５】
ＳＬＡ装置のオペレータは、スライスコンピュータを接続し、次に製作したい部品の二次元データベースを引き出します。これは、「イーサネット」ソフトウエアプログラムであるＴＥＬＮＥＴおよびＦＴＰによって実行されます。ＴＥＬＮＥＴは、スライスコンピュータにサインインし、ユーザインタフェースプログラムを実行できるように、一時的にプロセスコンピュータをコンピュータ端末にします。その後、ＦＴＰを使用して二次元データベースファイル（以下、しれをスライスドファイルと呼びます）をプロセスコンピュータに転送することができます。
【０８２６】
１つのスライスドファイルがプロセスコンピュータに入ると、部品のベースを含むファイルなどの他のスライスドファイルと結合される必要がある場合もあります。パーザであるＰＡＲＳＥがこのジョブを行い、これはまた、部品製作プロセスを微調整するために編集することができる特殊な層制御ファイルを作成します。
【０８２７】
パーザの実行後、部品製作に責任を持つ唯一のプログラムである、スーパバイザ、ＳＵＰＥＲに進みます。スーパバイザは、レーザビームおよびＺステージエレベータの動き、各層についてのディピングおよびポージングを制御します。
【０８２８】
実際上、スーパバイザのジョブは、いくつかのより高度なメモリ常駐ソフトウエアにレーザ移動情報を“詰めていく”ことです。スーパバイザは、当社が作成した、ドローの特殊方法などのＳＬＡの特殊事項や、レーザビームに樹脂タンクの表面に線状に作図させる幾何学的補正を理解している、特殊な立体造形デバイスドライバであるＳＴＥＲＥＯにトークを行います。次に、ＳＴＥＲＥＯは、低レベルレーザコントローラであるＬＡＳＥＲにトークを行います。このプログラムは、絶えず実行し、レーザビームを１ステップ分ずつ移動させます。
【０８２９】
少し詳しく説明しすぎたかもしれませんが、このシステムについて十分に理解していただきたいと思います。デバイスドライバＳＴＥＲＥＯは、所与の層でのレーザの動き方を制御する一連のコマンドを持っています。部品製作プロセス中に、ある点でレーザに異なった振る舞いを行わせたいような場合のために、スーパバイザには、一定のファイルに置かれてあるコマンドをＳＴＥＲＥＯに渡す能力を持たせてあります。
【０８３０】
多数の異なるプログラムによって使用できるドライバである、共通デバイスドライバのコマンドを習得していただきたいと思います。ＳＴＥＲＥＯのコマンドを習得すれば、他のプログラムに容易に適応できるでしょう。
【０８３１】
プロセスコンピュータ
レベル５  二次元ファイルをプロセスコンピュータに転送
−ＴＥＬＮＥＴ  端末エミュレーションプログラム
−ＦＴＰ        ファイル転送ユーティリティ
レベル４  スライスドファイルをパーズ
−ＰＡＲＳＥ    パーザ
レベル３  部品製作スーパバイザ
−ＳＵＰＥＲ    スーパバイザ
レベル２  レーザデバイスドライバ
−ＳＴＥＲＥＯ  システム資源
レベル１  低レベルレーザコントローラ
−ＬＡＳＥＲ    システム資源
1.3 ユーティリティ
主要構成要素のほかに、部品製作プロセスを助ける様々なユーティリティプログラムがあります。パワーオン／オフシーケンサ（POWER ）は、適切な指示によってＳＬＡ装置の各種要素の電源の入切を安全に行うことができます。
【０８３２】
キャリブレータ（CALIB ）は、ＳＬＡ装置を幾何学的に補正させるために樹脂タンクの液面（“フィールド”）を校正するためにまれに実行されます。このプログラムを使用するには、特別な機器が必要です。
【０８３３】
プロファイラ（PROFILE ）は、レーザビームを分析するもので、恐らく１日に１回程度の頻度で実行されます。ビームの正確な形状および強度について監視します。分析結果は、他のプログラムが読み出すことができる特別なファイルに保存されます。
【０８３４】
そうしたプログラムの一つがゲットステップピリオド（GETSP ）です。このプログラムによって、容易にＰＲＯＦＩＬＥのデータを読み出し、特定の部品を製作するためのステップピリオド（レーザの速度）を決定することができます。このプログラムは、各種材料の作業曲線を覚え、行おうとする部品製作プロセスの適切なステップピリオドを選択します。
【０８３５】
ＺＳＡＴＧＥは、部品が製作される垂直エレベータであるＺステージを制御します。部品を製作する直前にエレベータを設定するために使用されます。また、部品を樹脂タンクから取り出す際にも使用されます。
【０８３６】
ユーティリティプログラム
ＰＯＷＥＲ      −パワーオン／オフシーケンサ
ＣＡＬＩＢ      −フィールドキャリブレータ
ＰＲＯＦＩＬＥ  −ビームプロファイラ
ＧＥＴＳＰ      −ゲットステップピリオド
ＺＳＡＴＧＥ    −Ｚステージコントローラ
2.0 始動
この章では、スライスコンピュータおよびプロセスコンピュータが据付け説明書に従って設置され、それぞれの正しい動作が確認されているものとします。従って、それ以降、部品製作プロセスのためにこれらの２台のコンピュータの始動について説明します。
【０８３７】
2.1 スライスコンピュータの始動
スライシングを行うコンピュータは、スライスコンピュータに自己のＸＥＮＩＸアカウントを設けなければなりません。アカウントが開設されると、〔ファイル〕オーナはサインオンできます。
【０８３８】
3.0 ＳＬＩＣＥおよびＵＩ（ユーザインタフェース）
ＳＬＩＣＥおよびＵＩプログラムを使用する場合、スライスコンピュータに、そのキーボードから直接に、または、「イーサネット」通信リンクによってプロセスコンピュータからサインオンできます。「イーサネット」ＴＥＬＮＥＴ端末プログラムの使用方法は 3.1に説明します。
【０８３９】
サインインされると、ＳＬＩＣＥに実行させたいことを伝えるのに２通りの方法があります。一つは、１行ですべてのオプションを指定しなければならないＸＥＮＩＸオペレーティングシステムから直接作業します。もう一方は、メニューセットを通じてオプションを指定できる、ＳＬＩＣＥユーザインタフェースプログラムのＵＩを使用することである。両方法については後に説明します。ほとんどの場合、ＵＩの使用が好まれているようです。
【０８４０】
3.3 ＳＬＩＣＥブロック
ＳＬＩＣＥは三次元物体データベースを受け取り、小平面を、平面、近平面、走査として分類します。ＳＬＩＣＥが二次元出力を生成することになると、層ベクトルを各種のブロックに組織します。
【０８４１】
ＳＬＩＣＥブロック識別子は以下のニーモニックの規則に従っています。必ずしもすべての組合せが有効ではありません。
【０８４２】
Ｌ（層）                          ＋Ｂ（輪郭線）
Ｆ（平坦）    ＋Ｕ（上向き外皮）  ＋Ｈ（ハッチ）
ＮＦ（近平坦）  ＋Ｄ（下向き外皮）  ＋Ｆ（充填）
新しいブロック
ニーモニック        名称
ＬＢ          層輪郭線
ＬＨ          層ハッチ
ＦＵＦ        平坦上向き外皮充填
ＮＦＵＢ      近平坦上向き外皮輪郭線
ＮＦＵＦ      近平坦上向き外皮充填
ＦＤＦ        平坦下向き外皮充填
ＮＦＤＢ      近平坦下向き外皮輪郭線
ＮＦＤＨ      近平坦下向き外皮ハッチ
ＮＦＤＦ      近平坦下向き外皮充填
上記のリストは、ＳＬＩＣＥがデータを出力する順序とは異なる三角形形式の順序の種類で示しています。ＳＬＩＣＥは、製作する部品を以下のように出力します。  
・輪郭線
・ハッチ
・下向きの充填
・上向きの充填
ＳＬＩＣＥは以下の順序でブロックを出力します。
【０８４３】
１．Ｌ            層識別子、ベクトルなし
２．ＬＢ          層輪郭線
３．ＬＨ          層ハッチ
４．ＮＦＤＢ      近平坦下向き外皮輪郭線
５．ＮＦＤＨ      近平坦下向き外皮ハッチ
６．ＮＦＵＢ      近平坦上向き外皮輪郭線
７．ＦＤＦ        平坦下向き外皮充填
８．ＮＦＤＦ      近平坦下向き外皮充填
９．ＮＦＵＦ      近平坦上向き外皮充填
10．ＦＵＦ        平坦上向き外皮充填
ブロックＬは実際にはありません。これは、内部Ｚ層数に続くもので、以前のＺブロックと同様のものです。しかし、当該の層についての完全な輪郭線を持っていた以前のＺとは異なり、Ｌにはベクトルがまったくありません。
【０８４４】
3.4 ＳＬＩＣＥのコマンド行パラメータ
ＳＬＩＣＥをハードによって起動させるには、以下の書式でＸＥＮＩＸコマンド行を入力します。  
ＳＬＩＣＥ＜入力ファイル＜オプション＞
ここで、ＳＬＩＣＥは現在のＳＬＩＣＥプログラム（｀slice20b´など）
入力ファイルはＳＴＬ入力ファイル名です。  
＜オプション＞は、以下のＳＬＩＣＥプログラムオプションの組合せを表します。  
−scale＜scale value＞
入力ファイル座標のスケールを与えるために用いられる実数スケール値を指定するために使用します。デフォールトのスケール値は１です。  
−sf＜segment output file＞
Ｚ平面の交点セグメントの出力ファイルを指定するために使用します。デフォールトはセグメント出力ファイルを生成しません。  
−zs＜Z spacing value＞
出力断面の一定のＺスペーシングを示すために使用します。  
−hy＜hatch spacing value＞
Ｙ軸に平行なハッチ線の間隔を設定するために使用します。  
−hx＜hatch spacing value＞
Ｘ軸に平行なハッチ線の間隔を設定するために使用します。  
−ha＜hatch spacing value＞
60゜角のハッチ線の間隔を設定するために使用します。  
−hfy＜hatch spacing value＞
平坦面のＹ軸に平行なハッチ線の間隔を設定します。  
−hfx＜hatch spacing value＞
平坦面のＸ軸に平行なハッチ線の間隔を設定します。  
−zfx＜Z spacing control file＞
可変Ｚスペーシングを内容とするファイルを指定するために使用します。  
−c     センタリング
物体の座標を32768,32768を中心にします。  
−nsc   セクションコードなし
出力ファイルのセクションコードを抑制します。  
−msa   最小表面角
走査小平面の最小表面角度を指示します。有効値は０〜90゜です。  
−mia   最小交角
ハッチ線の最小交角を指示します。有効値は０〜90゜です。  
−b     バイナリ入力
入力ファイルが２進形式であることを示します。  
−d     ディスプレイ
断面を作成されている通り画面上に表示させます。  
−h     ヘルプ
このリストと同様のオプションの一覧を印刷し停止させます。  
−b     バイナリ入力
入力ファイルが２進属性化形式であることを示します。  
−aries ＡＲＩＥＳ属性化２進入力
２進ファイルがＡＲＩＥＳであり属性が与えられている場合に使用します。  
−disk  ディスク
メモリではなくディスク上に中間情報をセーブさせます。  
−x または−y スライス軸
標準Ｚ軸ではなく、ｘ軸またはｙ軸をスライス軸として使用します。  
ＳＬＩＣＥは、標準ＸＥＮＩＸとして直接実行させることができますが、ＳＬＩＣＥ用の特殊なユーザインタフェースプログラムを開発しており、以下に説明します。
【０８４５】
3.5 ＳＬＩＣＥユーザインタフェースプログラム
ＸＥＮＩＸで実行するＳＬＩＣＥ用の特殊なユーザインタフェースプログラムが開発されています。コマンド行を入力して実行させる方法に比べ、はるかに容易にＳＬＩＣＥを実行させることができます。このユーザインタフェース（UI）は、「イーサネット」を通じてリモートで実行できます。
【０８４６】
ＳＬＩＣＥユーザインタフェース、ＵＩは、メニューを提示するので、特定のＳＴＬスライス入力ファイルのための各種ＳＬＩＣＥオプションを容易に選択し定義することができます。各種ＳＴＬファイル用のオプションは、同一のファイル名プレフィクスを持っていますが、拡張子“.UII”（UI情報）を持った特殊設定ファイルにあることに留意してください。
【０８４７】
ＵＩはまた、部品の異なる断面について異なる間隔が与えられた層を生成するためにＳＬＩＣＥによって使用される、特殊な可変Ｚスペーシングファイル（拡張子“.UIZ”）を定義することもできます。
【０８４８】
3.5.1 ＵＩの概要
このユーザインタフェースプログラム（UI）の開発を促した要因は、特に「ＵＮＩＸ」ベースのシステムでＳＬＩＣＥを用いる際の複雑な性質でした。このプログラムは、立体造形ユーザが容易に行える単純なフロントエンドソフトウエアであり、メニューから項目を選択することによって、新しい部品のＳＬＩＣＥオプションを入力することができます。ＵＩの重要な特徴は、ＵＩの外部で使用するには困難なＳＬＩＣＥの機能である、可変Ｚスペーシングをサポートしていることです。
【０８４９】
ＵＩは、ＳＬＩＣＥユーザが、オプションを変更したり、ＳＬＩＣＥを呼び出したりすることを可能にします。ＳＬＩＣＥはその後、このＵＩオプションを用いて三次元物体を二次元層にスライスします。
【０８５０】
ＵＩは、いずれのプロセスの「ＵＮＩＸ」まははＸＥＮＩＸアカウントから呼び出すことができます。ただし、そのようなシステムは、すでに必要なソフトウエアが作成されていることが前提です。ＵＩおよびＳＬＩＣＥの使用を必要とする方は、各自のアカウントを得ておくことが勧められます。
【０８５１】
ＵＩコマンドのコマンドシンタクスは次の通りです。
【０８５２】
ui＜オプションファイル名＞
ここで、＜オプションファイル名＞は、新しいオプションセットに付けたい名前です。希望する場合、部品名に関連したものにすることができます。＜オプションファイル名＞を付けなかった場合、最後に使用されたオプションファイル名が使用され、そのオプションファイルがロードされます。
【０８５３】
3.5.2 ＵＩメインコマンドメニュー
ユーザインタフェースのメインコマンドメニューは以下の通りです。  
−  ＳＬＩＣＥ  ＵＳＥＲ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  −
Version  2.10
現在の物体：test
データベースファイル名：test.stl
エクストラパラメータ：−aries-x
オルター      標準オプションの変更
エクストラ    エクストラパラメータの設定
ロード        異なる物体のオプションをロード
セーブ        現在の物体のオプションをセーブ
ライト        現在のオプションを異なる物体名でセーブ
コピー        別の物体のオプションを現在の物体にコピー
ドゥスライス  現在のオプションでスライシングを行うクイットＵＩを出る
（オプションをセーブするには先にセーブを使用）
コマンドは？＿
これらのＵＩコマンドは以下のように振る舞います。
【０８５４】
オルター−オプションメニューに行き、ＳＬＩＣＥオプションを変更できます。
【０８５５】
エクストラ−エクストラパラメータ画面に行き、非標準ＳＬＩＣＥオプションを指定できます。
【０８５６】
ロード−異なるオプションセットをＵＩにロードします。それまでの物体のオプション（それがある場合）は、自動的にはセーブされません。ロードの使用は、ＵＩを出て、新しい物体の名前で再実行することと同じです。
【０８５７】
セーブ−現在のオプションデータを現在の物体ファイルにセーブします。メインメニューに留まります。
【０８５８】
ライト−セーブと同様ですが、オプションデータを格納するために別なファイルを指定できます。その新しい名前が現在の物体ファイル名になります。
【０８５９】
コピー−異なる物体のオプションを現在の物体のオプションにコピーします。このコマンドは、以前のいずれかの物体についてのオプションに類似したオプションを新しい物体について定義しなければならない場合に、オプションの再入力の手間を省きます。それらの古いオプションをコピーして若干の調整を加えることによって、すばやくＳＬＩＣＥを実行させることができます。
【０８６０】
ドゥスライス−現在のオプションによってスライシングに移ります。使用したいＳＬＩＣＥのバージョンを指定することができます。
【０８６１】
クイット−ＵＩから出ます。セーブは行いません。「ＵＮＩＸ」またはＸＥＮＩＸコマンドレベルに戻ります。
【０８６２】
3.5.3 ＵＩオルターオプションメニュー
ＵＩのすべての数値によるオプションは、ＳＬＩＣＥに対するパラメータです。文字によるオプションは、ＵＩの制御に使用されます。ＳＬＩＣＥオプションのほとんどは自己注釈型となっています。  
−  ＳＬＩＣＥ  ＵＳＥＲ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  −
Version  2.10
現在の物体：test
オプション  名称                                  値
(1)         データベースファイル名              test.stl
(2)         スケール                            1.000
(3)         Ｚスペーシング                      10.000
固定
(4)         Ｘハッチスペーシング                0
(5)         Ｙハッチスペーシング                0
(6)         ６０／１２０゜ハッチスペーシング    0
(7)         近平坦面のＸ外皮充填                0
(8)         近平坦面のＹ外皮充填                0
(9)         走査小平面の最小表面角              0
(10)        最小ハッチ交角                      0
(11)        セグメント出力ファイル名            test.stl
(12)        センタリング                        オフ
(Q)   クイット、メインメニューに復帰
どのオプションを変更しますか？＿
(1) データベースファイル名は、物体の三次元ＣＡＤデータベースを内容とするファイル名を設定します。  
(11)セグメント出力ファイル名は、ＳＬＩＣＥが出力する先のファイルの名前です。拡張子“.stl”が前提となります。  
(3) Ｚスペーシングは、可変または固定の２種類の形式のうちのどちらかです。“固定”はすべてのスペーシングについて１つの値だけである場合、“可変”は多数の値を含む場合です。固定を選択した場合、ＵＩは１つのＺスペーシング値だけを尋ねてきます。可変を選択すると、ＵＩは新しい画面を表示し、可変Ｚスペーシングテーブルを編集することができます。
【０８６３】
可変Ｚスペーシングテーブルの値を変更する際には、以下のコマンドが使用できます。  
Ａレベル設定    テーブルに新しいレベルおよびスペーシング値を加えます。
【０８６４】
Ｄレベル        テーブルからレベルを削除します。
【０８６５】
Ｓ              テーブルをセーブし、メインメニューに復帰します。
【０８６６】
Ｑ              終了し、メインメニューに復帰します。テーブルのセーブは
行いません。
【０８６７】
Ｈ              このリストと同様のヘルプメッセージを印刷します。
【０８６８】
Ａコマンドは、新しいレベルおよびスペーシング値を加えます。これらの数の両方とも、ＳＬＩＣＥに送られる時にスケールが掛けられます。つまり、それらは、インチ、フィートなど、本体のＣＡＤ単位になります。また、指示されたスペーシングは、指示されたレベルから始まります。最初のエントリは、そのレベルから第２のエントリによって指示されたレベルまで続きます。新しいスペーシング、従って新しい浸漬深さは、指示された層のベクトルが描かれた後に使用されます。
【０８６９】
Ｄコマンドはレベルを削除します。Ｓコマンドは、そのテーブルをセーブし、ＵＩのメインメニューに復帰します。Ｑコマンドは、セーブを省略し、ただちにメインメニューに復帰します。行ったエントリはすべて失われます。Ｈコマンドは、便利なヘルプメッセージをプリントアウトします。
【０８７０】
可変Ｚスペーシングテーブルを作成した後、固定スペーシングに戻り、再び可変スペーシングに復帰した場合、最初のＺスペーシングテーブルが復元されます。
【０８７１】
可変Ｚスペーシングにおけるセーブコマンドは、テーブルをディスクにセーブするものではありません。また、いずれかの変更を永久的にするためには、メインメニューでセーブまたはライトコマンドを使用しなければなりません。
【０８７２】
3.5.4 ＵＩエクストラパラメータ画面
エクストラパラメータを付与することは、まぎらわしいメニューを作成することなく非標準ＳＬＩＣＥコマンドをサポートするための便利な方法です。いずれのエクストラパラメータを入力する必要がまったくなくなるでしょう。これは万一に備えた機能です。以下にエクストラパラメータ画面を示します。
【０８７３】
------------------------------------------------------------------------
エクストラパラメータは、ＳＬＩＣＥコマンド行に非標準ＳＬＩＣＥオプションを含めるように指定することが出来ます。どのパラメータが有効であるかは、ご使用のＳＬＩＣＥバージョンによって異なります。
【０８７４】
以下のパラメータが存在することがわかっています。
【０８７５】
−x       部品の高さがＸ軸に関している。  
−y       部品の高さがＹ軸に関している。  
−aries   非標準であるＡＲＩＥＳ  ＣＡＤシステム入力ファイル形式を
使用している。  
現在のエクストラパラメータ：
−aries -x
新しいエクストラパラメータを入力するか、または、もとのエクストラパラメータを保持する場合はＥＮＴＥＲキーを押して下さい。
【０８７６】
4.2 パーザの操作
ＰＡＲＳＥが呼び出されると、以下の見出しを表示します。  
Slice Fiel Names: ＿
この時、単一の部品に結合するために、すべてのＳＬＩＣＥファイル名（１度に10以下）を、スペースで区切りながら入力します。生成される出力ファイルは、立体造形装置で部品を製作するためにスーパバーザであるＳＵＰＥＲによって使用されます。
【０８７７】
ＥＮＴＥＲキーを押すと、ＰＡＲＳＥは次のプロンプトを表示します。  
Output File Name:
出力ファイル名
ここでは、プレフィクスを与えるだけで、（*.DAT のように）どのような拡張子も付けません。ＰＡＥＳＥは、＜part＞.Lおよび＜part＞.Pの２つの出力ファイルを作成します。＜part＞はここで入力されたファイル名です。＜part＞.Lは、層情報を内容とする短いファイルであり、＜part＞.Pは、すべてのＳＬＩＣＥ入力ファイルの結合ベクトルファイルとなります。
【０８７８】
次に、ＰＡＲＳＥは３つの数値を尋ねてきます。  
Slice scale factor?＿
スライススケールファクタ
Slice -zs layer spacing?＿
スライス層スペーシング  −zs
Layer thickness in mm (20 mil=0.508 mm)?＿
mm単位層厚さ（20 mil=0.508 mm)
近い将来、ＰＡＲＳＥはこの情報をＳＬＩＣＥから直接得るようになる予定ですが、現在のところ、繰り返し自分で入力しなければなりません。この機能がいずれなくなる時には、ＳＬＩＣＥが伝える数値と異なる数値を入力することによって、部品を適当に作ることができるというように過度の期待をかけないようにお願いします。ＰＡＲＳＥはこの情報をＳＵＰＥＲに渡します。
【０８７９】
ＰＡＲＳＥはその後実行を開始します。  
〔画面〕
Starting parsing . . . Hit Ctrl-Break to abort.
パージング開始 . . . 中止する場合はCtrlとBreakキーを同時に押す
〔画面〕
ＰＡＲＳＥが実行を終了する前にCtrlとBreakキーを同時に押すと、パージングの手続きを中止します。不完全な＜part＞.Lおよび＜part＞.Pファイルは、ディスクに残されるので、中間結果として見ることができます。これらのファイルを望まない場合は、削除してディスクのスペースを確保できます。
【０８８０】
上記の画面7800"および7810"という数は、ＳＬＩファイルから読み込まれるＬブロックの参照番号です。数自体は、Ｌで始まるＳＴＬファイルの後からあります。その後の文字−数字の組合せはブロック形式および、ＰＡＲＳＥが現在作業している入力ファイル番号を示します。ＮＦＵＢ２は、ＰＡＲＳＥが第２の入力ファイルから指示された層の近平坦上向き外皮輪郭線を作業していることを示します。
【０８８１】
ＰＡＲＳＥが実行を終えると、制御をメニュープログラムに返し、その時点から、そのファイルの編集またはスーパバイザの実行のいずれかが行えます。
【０８８２】
ＰＡＲＳＥは増大する層数を維持します。様々な入力ファイルからの入力を適切に処理することによって、入力ファイルが異なる層で開始したり停止するような状態を自動的に解決します。ＰＡＲＳＥは、１回の実行につき最大10までの入力ファイルを処理できます。
【０８８３】
前記の“Slice File Names: ＿”というプロンプトで与えられたファイル名に対して次のオプションのうちの１以上を加えることができます。  
／Ｚ＜offset＞                    −Ｚ層数のオフセット
／Ｎ＜set of ZXYISABJHVCFGKCSD＞  −指示ブロックを使用しない
／Ｏ＜set of ZXYISABJHVCFGKCSD＞  −指示ブロックだけを使用する
／Ｚは、その入力ファイルのＺ層値をオフセットすることができます。これは、支柱と主要部品などの２つの以前に整合されていなかったＣＡＤ物体を整合する必要がある場合に役立ちます。／Ｚ-100であれば、そのファイルの外見上のＺ層値を１００だけ減少させます。実際の物理的移動は、ＳＬＩＣＥスケールファクタが関係します。
【０８８４】
／Ｎおよび／Ｏは、いずれかのブロックをそれぞれ排除するか包含させるかの選択が行えます。/N LH,NFDHであれば、すべての断面のクロスハッチを削除します。/O LB,NFDB,NFUBは、輪郭線ブロックだけを許可します。N"はNo"、O"はOnly"の意味です。ついでながら、／Ｎと／Ｏの両方を同時に使用することは、これらが相互に排他的であるので、賢明なことではありません。キーの入力にはかかわらず、ＰＡＲＳＥはＬブロックが必ず包含します。
【０８８５】
4.3 パーザのオプション
ＰＡＲＳＥは、フォーマットが前述の入力照会と同様であるコマンド行を受け付けます。これによって、ＰＡＲＳＥは、ユーザ介入を必要とせずに、*.BAT バッチファイルから実行することができます。このフォーマットは次の通りです。    PARSE <file1><file2> .../OUTFILE <output file prefix> /SCALE <scale>/ZSPC <Z-spacing>/THICK <thickness>
それぞれ、／ＯＵＴＦＩＬＥは出力ファイルプレフィクスを、／ＳＣＡＬＥおよび／ＺＳＰＣはＳＬＩＣＥのスケールおよびＺ層スペーシングを、／ＴＨＩＣＫは層厚さを指定します。これらのオプションはメニュープログラムから使用することはできません。
【０８８６】
以前に示したように、スケール、Ｚ層スペーシングおよび層厚さの指定は一時的なもので、やがて削除されます。このコマンド行が不完全である場合、ＰＡＲＳＥは間違っている情報についてプロンプトを示します。
【０８８７】
4.4 重要領域
ＰＡＲＳＥは、スーパバイザが、あるボックスの範囲内で何かを実行するようにまたは実行しないように命令することが可能な部分、重要領域をサポートしています。＜part＞というファイル名プレフィクスを持った部品が与えられた場合、ＰＡＲＳＥは＜part＞.BOXファイルを読み込もうとします。ファイルが見つからない場合、ＰＡＲＳＥは単に警告メッセージをプリントアウトし、実行を継続します。ファイルが見つかれば、ファイルを読み込み、パージング中にそれを解析します。
【０８８８】
“リベットによるクロスハッチ”（XV）および“クロスハッチ無視”（ＸＩ）という２種類の重要領域がサポートされます。つまり、重要領域内のすべてのクロスハッチベクトルは、リベット（強化のためのマルチパスドロー）になるか、無視されるかのいずれかです。
【０８８９】
*.BOX ファイルのフォーマットについては 7.4を、リベットに関しては 5.5を参照して下さい。
【０８９０】
5.0 スーパバイザ
スーパバイザは、部品、製作プロセスを監視します。ファイルからベクトルを読み出し、レーザコントローラに送り、層制御ファイルに従って修正します。
【０８９１】
スーパバイザは、部品製作にかかる期間実行されます。パケットにされたベクトルをＳＴＥＲＥＯドライバに送り、Ｚステージを制御し、各層の浸漬についてそれを上下させます。
【０８９２】
スーパバイザは３つのファイルを読み込みます。各ブロックについてのデフォールトレーザコントローラパラメータを内容とするＳＵＰＥＲ．ＰＲＭ、オーバライドレーザコントローラパラメータを内容とする部品層制御ファイルの＜filename＞.L、パーザによって一つに結合されるすべてのファイルからのすべてのベクトルを内容とする部品ファイルの＜filename＞.Pの３種類です。
【０８９３】
スーパバイザは、各形式のブロックについて、また、それがどの番号のＰＡＲＳＥファイルのものであるかを知っています。いずれのファイルのいずれのブロックについても、スーパバイザに対して、ステップサイズやステップピリオドなどの一定のレーザコントローラパラメータを変更するように指示することができます。
【０８９４】
5.1 スーパバイザ実行前の手順
必要な場合、ビームプロファイラおよびＧＥＴＳＰプログラムを実行します。
【０８９５】
ＺステージコントローラプログラムによってＺステージを調整します。
【０８９６】
5.1.1 ステップピリオドの指定
新しい材料を使用するごとに、または、ビームプロファイラを実行させた後に、ＧＥＴＳＰプログラムをじっこうしなければなりません。ＧＥＴＳＰは、希望の線高さを（ミル単位で）尋ね、次の部品に使用しなければならないステップピリオドを見積もります。
【０８９７】
ＧＥＴＳＰは、ＳＵＰＥＲ．ＰＲＭのデフォールトパラメータファイルを更新するかどうかを尋ねます。‘ｙ’と答えると、次の部品は計算されたステップピリオドで製作されます。この時点では、希望する場合、一定のブロックについて*.L 層制御ファイルの新しいステップピリオドを指定変更することができます。
【０８９８】
5.1.2 スーパバイザのデフォールトパラメータファイルの編集
以下に新しいＳＵＰＥＲ．ＰＲＭファイルの例を示します。  
！スーパバイザパラメータファイル
！バージョン 2.21
！最終更新：9/28/87
！
！  理由：このファイルの新しいSUPER デフォール
！トオプション行を試験するため
！
！デフォールト SUPERオプション
！
！  オプションは引用符号の内側に一緒に入れる。オ
！プションがない場合は“”を用いる。あるプロトタ
！イプ単位に必要な/NEG2
！
！“/NEG2”
！
！一般パラメータ
！
800   Elevator board base address
50    Elevator pitch parm, 100 for alphas, 50 for 
betas
1.0   XY-only scsle factor; does not affect Z-axis
0     X-coordinate offset
0     Y-coordinate offset
750   Max number of vectors to send to Stereo
！−ブロックデフォールト−
！
！  スーパバイザが１ブロックを始めるごとに、以下
！の各デフォールトストリングがSTEREOドライバに送
！られる。Z,X...はブロック形式（ Z輪郭線、 Xクロ
！スハッチなど）であり、その後にパーズ入力ファイ
！ル番号（ 1は支柱ベクトルであり、 2は物体ベクト
！ルなどである）。 2つの SLICEファイルのデフォー
！ルトだけがここで設定されるが、最大10のファイル
！がサポートされる。
【０８９９】
！
#TOP,"BX 8500;BY 34300" ！レーザビームが（ホーム）ポジションから始まる
LB1,"RD 1;RS 300;RC 1;  ！リドローのディレイ、サイズおよびカウント
SP 25;          ！ステップピリオド
JP 0;           ！ジャンプディレイ
SS 2"           ！ステップサイズ
NFDB1,"RP 1;RS 300;RC
1;SP 25;JD 0;SS2"
LH1, "RC 1;SP 25;JD 0;SS
2;
VC 5;           ！リベットカウント
VR 99;          ！リベット減少量
VP 11,12,13,14, ！リベットステップピリオド
15"            
NFDH1"RC 1;SP 25;JD 0;SS 2;VC 5;VR 99;VP 11,12,13,14,15"
FDF1,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 16"
NFDF1, RC 1;SP 25;JD 0;SS 16"
NFGF1,"RC 1;SP 50;JD 0;SS 16"
FUF1,"RC 1;SP 10;JD 0;SS 16"
LB2,"RD 1;RS 300;RC 1;SP 25;JD 0;SS 2"
NFDB2, RD 1;RS 300;RC 1;SP 25;JD 0;SS 2"
LH2,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 2;VC 5;VR 99;VP 11,12,13,14,15"
NFDH2,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 2;VC 5;VR 99;VP 11,12,13,14,15"
FDF2,"RC 1;SP 25;JP 0;SS 16"
NFDF2, RC 1;SP 25;JD 0;SS 16"
NFUF2, RC 1;5P 25;JP 0;SS 16"
FUF2."RC 1;SP 10;JD 0;SS 16"
#BTM,"ZW 10;            ！秒単位での Z軸の待ち時間
ZD 5;                   ！mm単位での Z軸浸漬深さ
ZV 0.8;                 ！ Z軸速度パラメータ
ZA 0.1"                 ！ Z軸加速パラメータ
空白行および！で始まる行は無視されます。同様に、！以降のテキストも無視されます。最初の数行は、ここで数を変更することによって影響されるにすぎない固定スーパバイザパラメータを内容としています。ファイルの残りは、各種ブロックのデフォールト設定を内容としています。
【０９００】
Ｌ１の行は、（PARSE 入力）ファイルからのＬブロックが見つかると必ずＳＴＥＲＥＯレーザドライバに送られる、デフォールトのレーザ制御コマンドを内容としています。
【０９０１】
これらのデフォールトコマンドストリングは、いずれによっても固定されません。実験するためだけでも、希望する方法で自由に変更できます。混乱させるような場合、すべてのデフォールトを削除し、再び定義することができます。
【０９０２】
5.1.3 層制御ファイルの編集
ファイルを編集するには、メインメニューから項目５を選択し、エディタにどのファイルを編集したいかを知らせます。層制御ファイルは、必ず拡張子 .L"を持っています。
【０９０３】
*.L ファイル（ *はいずれかのファイル名文字の組を示します）は、いずれかのブロックのオーバーライドを持っています。ＦＤＦ１（ファイル１からの平坦下向き外皮充填）ブロックがあると仮定します。スーパバイザは初めに、そのＳＵＰＥＲ．ＰＲＭファイルからＳＴＥＲＥＯにＦＤＦ１行を送ります。  
RC 1;SP 25;JD 0;SS 2
次に、 *.LからのＦＤＦ１オーバライド行がＳＴＥＲＥＯに送られます。  
SP 10;JD 10
後のコマンドは、前のコマンドにオーバライドするので、組み合わされた効果は次のようになります。  
RC 1;SS 2;SP 10;JD 10
NFDF1, RC 1;SP 25;JD 0;SS 16"
NFDF1,"RC 1;SP 50;JD 0;SS 16"
FUF1,"RC 1;SP 10;JD 0;SS 16"
LB2,"RD 1;RS 300;RC 1;SP 25;JD 0;SS 2"
NFDB2, RD 1;RS 300;RC 1;SP 25;JD 0;SS 2"
LH2,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 2;VC 5;VR 99;VP 11,12,13,
14,15"
NFDH2,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 2;VC 5;VR 99;VP 11,12,
13,14,15"
FDF2,"RC 1;SP 25;JP 0;SS 16"
NFDF2,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 16"
NFUF2,"RC 1;SP 50;JD 0;SS 16"
FUF2,"RC 1;SP 10;JP 0;SS 16"
#BTM,"ZW 10;            ！秒単位での Z軸の待ち時間
ZD 5;                   ！mm単位での Z軸浸漬深さ
ZV 0.8;                 ！ Z軸速度パラメータ
ZA 0.1"                 ！ Z軸加速パラメータ
空白行および！で始まる行は無視されます。同様に、！以降のテキストも無視されます。最初の数行は、ここで数を変更することによって影響されるにすぎない固定スーパバイザパラメータを内容としています。ファイルの残りは、各種ブロックのデフォールト設定を内容としています。
【０９０４】
Ｌ１の行は、（PARSE 入力）ファイル１からＬブロックが見つかると必ずＳＴＥＲＥＯレーザドライバに送られる、デフォールトのレーザ制御コマンドを含んでいます。
【０９０５】
これらのデフォールトコマンドストリングは、いずれによっても固定されません。実験するためだけでも、希望する方法で自由に変更できます。混乱させるような場合、すべてのデフォールトを削除し、再び定義することができます。
【０９０６】
5.1.3 層制御ファイルの編集
ファイルを編集するには、メインメニューから項目５を選択し、エディタにどのファイルを編集したいかを知らせます。層制御ファイルは、必ず拡張子 .L"を持っています。
【０９０７】
*.L ファイル（ *はいずれかのファイル名文字の組を示します）は、いずれかのブロックのオーバーライドを持っています。ＦＤＦ１（ファイル１からの平坦下向き外皮充填）ブロックがあると仮定します。スーパバイザは初めに、そのＳＵＰＥＲ．ＰＲＭファイルからＳＴＥＲＥＯにＦＤＦ１行を送ります。  
RC 1;SP 25;JD 0;SS 2
次に、 *.LからのＦＤＦ１オーバライド行がＳＴＥＲＥＯに送られます。  
SP 10;JD 10
後のコマンドは、前のコマンドにオーバライドするので、組み合わされた効果は次のようになります。  
RC 1;SS 2;SP 10;JD 10
ＳＵＰＥＲは、ＳＵＰＥＲ．ＰＲＭにおける制御と、部品の制御ファイルにおける制御の２つのレベルの制御を与えます。異なるＳＵＰＥＲ．ＰＲＭファイルを使用する異なる種類の部品のための特別なディレクトリを作ることもできます。
【０９０８】
注：スーパバイザの将来のリリースでは、ＳＵＰＥＲ．ＰＲＭファイルに変更を必要とすることがあります。可能な限り、ＳＵＰＥＲ．ＰＲＭ変換ファイルを供給します。
【０９０９】
*.L 層制御ファイルだけを修正して、*.P ベクトルファイルはそのままにしておくことが勧められます。層を移動し、一定のブロックを排除するには、ＰＡＲＳＥオプションの／Ｚ、／Ｎおよび／Ｏを使用してください。
【０９１０】
ＰＡＲＳＥおよびＳＵＰＥＲとも、感嘆符（！）で始まる行を無視するので、以下のようにデータファイルに注釈を入れることができます。  ！材料XQ45を試験するためにステップピリオドを一時的に減少
7800, FUF1, SP5"
5.2 スーパバイザの操作
ＳＵＰＥＲは、バージョン２の部品製作スーパバイザの名称です。バージョン１のスーパバイザはＳＵＰＶと呼ばれていましたが、すでに使用されていません。
【０９１１】
ＳＵＰＥＲを呼び出すと、以下のタイトルが表示されます。
【０９１２】
------------------------------------------------------------------------
SUPER,Part Making Superisor
3D Systems Laser Stereolithography System
Version 2.30 by 3D Systems Octover 1987
------------------------------------------------------------------------
ここで、部品のファイル名のプレフィクスを入力します。ＳＵＰＥＲは自動的に、層制御ファイルはプレフィクスの後に .L"が、ベクトルファイルはプレフィクスの後に .P"が加わるものと仮定します。ＳＵＰＥＲは、現在のＺ層番号およびブロック名を表示する点でＰＡＲＳＥとほぼ同様に、以下のように実行します。    7800: L1 LB1 LH1 NFDB1 NFDH1 FGF1 NFDF1 L2 LB2
Waiting … Dipping… Relaxing … 0
7810: L1 LB1 LH1 L2 LB2 NFUB2 NFUF2 FFUF2
Waiting … Dipping… Relaxing … 19
:     :     :
ＳＵＰＥＲは、レーザコントローラがアイドル状態にある間の自己の待ち時間、エレベータの浸漬時間およびリラクシング（遅延）時間を知らせます。次の層までの時間は、 Relaxing"の後に表示されます。
【０９１３】
Ｚステージの制御
層制御ファイル（*.L ）および自己のＳＵＰＥＲ．ＰＲＭファイルによって、ＳＵＰＥＲは、オペレータが、レーザビームホームポジション、ドロースピード、ステップサイズなどの項目を制御するためにＳＴＥＲＥＯにコマンドを送ることを可能にします。ＳＵＰＥＲは、ＳＴＥＲＥＯコマンドを見ないので、最大の柔軟性を有しています。それは、適切な時にＳＴＥＲＥＯに対してコマンドストリングを渡すだけです。
【０９１４】
ＸＹレーザの移動に対するその制御は、現在、Ｚステージにまで拡張されています。立体造形で各種のＺステージパラメータを変化させることができる次の４つの新しいコマンドが追加されています。
【０９１５】
ZWディレイ    Ｚステージの（浸漬後の）待ち時間を設定
ZDデプス      Ｚステージの浸漬深さを設定（mm単位）
ZVベロシティ  Ｚステージの速度パラメータを設定
ZAアクセル    Ｚステージの加速パラメータを設定
これらのコマンドは、以下のように、ＳＴＥＲＥＯコマンドの中に含めることができます。
【０９１６】
1800,FUF, SP 10,10,;RC 2;ZW 10;ZD 5;RV 250"
この層制御ファイルエントリは、新しいリドローパラメータを設定する中で、新しいＺステージの待ち時間および浸漬深さを設定しています。コマンドＳＰおよびＲＣはＳＴＥＲＥＯに渡され、ＳＵＰＥＲが自身でコマンドＺＷおよびＺＤを解析し、その後ＲＶコマンドはＳＴＥＲＥＯに渡されます。コマンドストリング全体に対して引用符“”がやはり必要であることに注意して下さい。
【０９１７】
5.3 スーパバイザのオプション
ＰＡＲＳＥと同様、ＳＵＰＥＲには、部品ファイル名に付加することができる実行時オプションがあります。  
/S      −ショースタッフ
/LOFF   −レーザオフ
/ZOFF   −Ｚテーブルオフ
／ＳオプションとともにＳＵＰＥＲを実行すると、ＳＵＰＥＲがレーザコントローラ（ＳＴＥＲＥＯ）およびＺテーブルコマンドローラの両方に送るすべてのコマンドを表示します。
【０９１８】
／ＬＯＦＦオプションはレーザ制御を、／ＺＯＦＦオプションはエレベータ制御を抑止します。／ＬＯＦＦも／ＺＯＦＦも、／Ｓによって生じるコマンドの出力に影響しません。／ＬＯＦＦおよび／ＺＯＦＦは、コンピュータに設置される適切なコントロールボードを用いずにスーパバイザを実行させる場合に使用すべきです。ネガティブＺステージ制御もＳＵＰＥＲに付加されています。“ネガティブＺステージ制御”とは、Ｚステージがデフォールトから逆方向に作動する場合をいいます。すべての旧式ベータは、ポジティブＺステージ制御が新しいプロダクションベータ用の正しいオペレーションとして定義されているので、ネガティブＺステージ制御が必要になります。ＳＵＰＥＲ”または／ＮＥＧＺ”のついた入力ファイル名に続けると、スーパバイザにネガティブＺステージ制御を使用させます。
【０９１９】
さらに２つのＺステージ関連オプションがＳＵＰＥＲに追加されています。／ＳＴＡＲＴはプロセスを開始する層を、／ＳＴＯＰはプロセスを終了する層を定義します。ＳＵＰＥＲは、／ＳＴＡＲＴによって指示された層までの過去のすべての開始層をスキップし、／ＳＴＯＰによって指示された層の直後でプロセスを終了させます。／ＳＴＡＲＴおよび／ＳＴＯＰの後の数は、ＳＬＩＣＥ内部Ｚ層番号です。以下のオプションの組は、スーパバイザに対して、層1200から1450までのプロセスだけを行わせます。  
box0035/START 1200/STOP 1450
以下のオプションの組は、スーパバイザに対して、2000から始まる層のプロセスを開始させます。  
SUPER box0038/START 1200
／ＳＴＡＲＴおよび／ＳＴＯＰの後のスペースはなくてもよく、意味のない文字の例です。
【０９２０】
5.4 スーパバイザのキーボードコマンド
スーパバイザがリラクシング状態にあって、ウエイトピリオドをカウントダウンしている間、４つの処置のいずれかを行うことができます。  
1. ウエイトピリオドが終了するまで待って、その時点からＳＵＰＥＲに次に層のプロセスを開始させます。  
2. Ｐキーを押すと休止させることができます。ウエイトピリオドが終了すると、ＳＵＰＥＲは続行する前にキー入力を待ちます。カウントダウンは継続しますが、残り時間の後には−P"が続きます。再びＰキーを押すと、休止を取り消すことができます。  
3. Ｃキーを押すと続行させることができます。現在のウエイトピリオドの残りはスキップされ、ＳＵＰＥＲはただちに次の層のプロセスを開始します。  
4. Ｓキーを押すとスキップさせることができます。ＳＵＰＥＲは現在のウエイトピリオドを打ち切り、どの層にスキップしたいかを尋ねてきます。内部Ｚ層番号を入力し、ＥＮＴＥＲキーを押します。ＳＵＰＥＲは、指定の層を見つけ出し、その層からプロセスを再開します。層が見つからない場合、ＳＵＰＥＲは終了します。
【０９２１】
5.5 リベットの使用
レーザコントローラは、製作中のプラスチック部品の強化を助けるために一定のベクトルの中間部分をリドローイングする。“リベット”をサポートしています。リベットは、レーザコントローラのリドローモードを使用する特殊な実施方法です。
【０９２２】
リベットは以下のように行われます。
【０９２３】
リドローパスカウントはＲＣコマンドによって１に設定されます。リベットのリドローパス数はＶＣコマンドによって設定され、リベット減少量（リベットベクトルの両端を断ち切るための量）はＶＲコマンドによって設定されます。また、パスについての各種ステップピリオドはＳＰコマンドによって設定されます。
【０９２４】
ＳＴＥＲＥＯドライバは、以前と同様にＪＸ、ＪＹおよびＮＸ、ＮＹコマンドを処理します。（STEREOコマンドセットについては 6.3に説明してあります。）ＳＴＥＲＥＯドライバは、ＶＸ、ＶＹシーケンスを見つけると、このベクトルに対してリベットを製作します。内部的には、これは次のように動作します。  
1. ＳＴＥＲＥＯはステップピリオドをＶＰ０（リベットピリオド#0）値に設定します。  
2. ＳＴＥＲＥＯはドローされる完全なベクトルを設定します。  
3. ＳＴＥＲＥＯは、リドローカウントをＶＣ値に、マルチパスステップピリオドをＶＰ、ＶＰ２... に設定し、さらにドローおよびリドローされる減少されたベクトルを設定します。  
4. ＳＴＥＲＥＯはその後、もとのリドローカウントおよび通常のステップピリオドを復元します。  
5. ＳＴＥＲＥＯはプロセスを続けます。  
最も一定したレーザの動きは、標準リドローパスカウントが１に設定された場合に生じます。この標準リドローモードをリベットのプロセス中に作動させたり、標準リドローパスカウントを例えば２にして、リベットリドローパスカウントを例えば６にするようなこともできるかもしれませんが、そうしたリベットリドローは、リベット直前のリドロー部分の距離を切りつめることになり、リベットの性能に影響を及ぼす可能性があります。  
リベットの実施
いくつかのＳＴＥＲＥＯコマンドがリベットをサポートしています。これらのコマンドは、すべて｀Ｖ’で始まります（｀Ｒ’はすでに“リドロー”について使用していますので｀Ｒ’ではありません）。“リベット製作”を行うためのこのコードは、ベクトル移動、ジャンプおよびベクトルリドローとの組合せで使用します。  
VC 1〜10      リベットパスカウント      （#パス）
VP 5〜6553,.. リベットステップピリオド  （10μs）
VR 0〜65535   リベット減少量            （距離）
VX 0〜65535   リベット終了Ｘ位置        （位置）
VY 0〜65535   リベット終了Ｙ位置        （位置）
ここで、10μs ：10マイクロ秒ごとの数
分解能＝0.84μs(1.19 MHzクロックの場合）
位置  ：フィールド内の絶対位置
距離  ：ステップサイズ単位での絶対距離
#パス ：リドローパス数
ＳＰコマンドと同様、ＶＰコマンドは多数の引数を持っています。リベットリドローの最大10のパスのそれぞれは、それ自身のステップピリオドを持つことができます。ＶＰコマンドは１〜10の引数を持つことができ、各パスについてのステップピリオドはそれぞれ以下のようになります。  
VP VP0,VP1,VP2,VP3...
ここで、ＶＰ０はリベットリドローパス０のステップピリオドであり（完全なベクトルのドロー）、ＶＰ１はリドローパス１のステップピリオド（リベットの第１のパス）... 。ＶＰコマンドは、各リベットについてのバックグラウンドコマンドキューに詰め入れられるので、リベットリドローパスの数を制限するようにして下さい。
【０９２５】
6.0 その他のプログラム
この章では、まず全く使用されることのないと思われる補助的なプログラムについて説明します。これらは、万一に備えての説明と考えてよいものです。
【０９２６】
ＦＲＯＮＴ、ＣＬＩＦＦおよびＳＴＥＲＥＯについて説明します。ＦＲＯＮＴは、低レベルレーザコントローラのフロントエンドインタフェースです。ＣＬＩＦＦは、キーボードまたはファイルのいずれかからＳＴＥＲＥＯコマンドを読み込み、ＳＴＥＲＥＯに送るプログラムです。ＳＴＥＲＥＯは、以前にたびたび述べた立体造形デバイスドライバであり、そのすべてのコマンドセットは以下に説明します。
【０９２７】
6.1 ＦＲＯＮＴ（レーザコントローラの単純なフロントエンド）
ＦＲＯＮＴは、本来、低レベルレーザコントローラを開発する際に使用されたデバッグツールです。
【０９２８】
ＦＲＯＮＴを実行するには、ＤＯＳプロンプトに対してＦＲＯＮＴ”と入力するだけです。ＦＲＯＮＴはレーザコントローラがロードされているかどうかには注意を払いません。
【０９２９】
以下のようなメニュー画面が表示されます。  
3D Systems Laser Controller Simple Front End
Version 2.30 by Tarnz Technologies October, 1987
A.Laser Installed Ceck      50.Get Software
O.Open Laser Channel           Tnterrupt Number
51.Get Background
1.Close Laser Channel          Interval Time
52.Get Laser Control
20.Add Vector to Command        Word
Queue                     61.Set Background
21.Add Open Shutter             Interval Time
Command                   62.Set Laser Control
22.Add Close Shutter            Word
Command                   70.Execute
23.Add ChangeTime Base       71.Execute and Clear
Cmmnd
24.Add Pause Command         72.Clear
3.Reset Command Queue        X.Execute
4.Get Command Queue
Size
ほとんどの部品の場合、ＦＲＯＮＴは自己注釈型となっています。ＦＲＯＮＴ＞”のプロンプトに対して希望のオプションの数を入力してＥＮＴＥＲキーを押すだけです。その後、そのオプションが何らかの引数を持つものであれば、それを尋ねてきます。ステータスオプションの場合は、ＦＲＯＮＴは適切な形式でそのステータスをプリントアウトします。低レベルレーザコントローラから何らかのエラーが返された場合は、ＦＲＯＮＴはそれをプリントアウトします。
【０９３０】
6.2 ＣＬＩＦＦ（ファイルからのレーザ装置制御）
ＣＬＩＦＦは、“ファイルからのレーザ装置制御”の意味で、文字通りそれを実行します。テキストファイルまたは、オプションによってはキーボードから、コマンドを読み込み、ＳＴＥＲＥＯデバイスドライバに送ります。
【０９３１】
当社では、単純なＢＡＳＩＣプログラムを書いて、ＳＨＥＬＬステートメントによってその途中からＣＬＩＦＦを使用することが便利であることに気づきました。レーザ制御プログラムを開発するその方法は、以下の手順に類似しています。 1. 実行すべきことを理解する
2. ＢＡＳＩＣのアルゴリズムを開発し、コードを書き、デバッグのために中間結果を画面に一時的に表示させる
3. ＳＴＥＲＥＯコマンドで満たしたテキストファイルを作成する
4. ＢＡＳＩＣのＳＨＥＬＬステートメントによってＣＬＩＦＦを呼び出す
5. エラーが発生したかどうかを見る（ファイルCLIFF.ERR があれば、それにエラーの記述が含まれている）
6. 製作中の物体を浸漬し、次の層のプロセスを行うＢＡＳＩＣプログラム中のいずれかに、以下のＢＡＳＩＣステートメントが見られます。  
SHELL CLIFF<data file with commands>/T/W"
これは、ＢＡＳＩＣプログラムの実行を一時的に中断し、そのストリングをそれがＭＳ−ＤＯＳコマンドであるかのように実行し、その後、次のステートメントでＢＡＳＩＣプログラムに制御を返すというステートメントです。通常、ＣＬＩＦＦが実行されると、タイトルを表示し、自己を識別し、そのバージョン番号を知らせます。／Ｔオプションは、ＣＬＩＦＦを透過形にし、画面に何も出力させないようにさせます。これは、その制御ＢＡＳＩＣプログラムが画面に対して完全な制御を持つことを可能にします。
【０９３２】
通常、ＣＬＩＦＦは、データファイルからの最後のコマンドを翻訳すると終了します。／Ｗオプションは、ＣＬＩＦＦに対して、テキストファイルからのコマンドを読み込んで翻訳した後、終了してＢＡＳＩＣプログラムに戻る前に、バックグラウンドタスクがアイドル状態になるまで待機させます。
【０９３３】
ＣＬＩＦＦについてのＤＯＳコマンド行のシンタクスは次の通りです。  
CLIFF<datafile>/options
この時、<datafile>は、レーザ制御情報を内容とするデータファイル名、/optionsは、以下のユーザ選択オプションのいずれかの数です。  
／Ｓ−レーザ制御情報を示す
／Ｗ−終了時にレーザのアイドル状態を待つ
／Ｔ−透過モード（CLIFFのテキストではない）
ＣＬＩＦＦは、実行するためにいずれのデータファイルまたはコマンドを持たずにアイドル状態待ち機能（/Wオプション）を実行できます。ＣＬＩＦＦ／ＷおよびＣＬＩＦＦ／Ｗ／Ｔ（透過）は、ＣＬＩＦＦにバックグラウンドタスクがアイドル状態にあるまで待機させます。
【０９３４】
<datafile>は、コマンドの前に文字’、”または＠を付けることにより、一連のダイレクトコマンドで置き換えることができます。コマンドを分離するには、セミコロン（；）が使用できます。１行におさまるだけの数のコマンドが指定できます。以下の例では、ブロックモードがオンにされ、レーザビームが動かされています。  
CLIFF 'MD BL +; JX 1000; JY 2000; NX 4000; NY 5000; EC
ＣＬＩＦＦが引数を持たずに呼び出された場合、次のプロンプトを表示します。
【０９３５】
Enter file name＿：
この時、オペレータは、ＣＬＩＦＦに矛盾しないコマンドを内容とするデータファイル名を入力しなければなりません。この時、上記の特殊文字を前に置けば、ダイレクトコマンドを入力することができます。
【０９３６】
ＣＬＩＦＦが実行されると、現在のディレクトリにある（それがあれば）ＣＬＩＦＦ．ＥＲＲファイルは消去されます。データファイルの処理中に見つかったすべてのエラーは、ＣＬＩＦＦ．ＥＲＲファイルに格納されるとともに、画面上に表示されます。この機能によって、オペレータは、エラーメッセージの画面を詳しく見ることができ、ＣＬＩＦＦプログラムにどのようなエラーが生じたかを知ることができます。
【０９３７】
ＣＬＩＦＦは、ファイルを行ごとに読み込み、ＳＴＥＲＥＯデバイスドライバに出力を送ります。ＳＴＥＲＥＯによって指摘された全てのエラーは報告されます。
【０９３８】
6.3 ＳＴＥＲＥＯ（立体造形デバイスドライバ）
ＳＴＥＲＥＯは、立体造形のために特に設計されたメモリ常駐ドライバです。そのコマンドセットは、ジェネラル・スキャニング社のＰＧシリーズレーザ制御用電子パッケージとある程度互換性があるようになっています。
【０９３９】
ＳＴＥＲＥＯは、プロセスコンピュータが起動された時点でそのコンピュータのメモリに自己をインストールし、メモリに留まります。レーザコントローラサービスを与えるために、いずれのプログラムもＳＴＥＲＥＯに呼び出すことができます。
【０９４０】
6.3.1 ＳＴＥＲＥＯコマンド
ＳＴＥＲＥＯは以下のコマンドを理解します。
【０９４１】
BX 0〜65535   開始Ｘ位置                          （位置）
BY 0〜65535   開始Ｙ位置                          （位置）
JX 0〜65535   新しいＸ位置にジャンプ              （位置）
JY 0〜65535   新しいＹ位置にジャンプ              （位置）
NX 0〜65535   次のＸ位置                          （位置）
NY 0〜65535   次のＹ位置                          （位置）
SS 1〜65535   ステップサイズ                      （相対増分）
SP 5〜65535   マルチパスステップピリオド          （10μS）
SD 0〜65535   スキャニングディレイ                （ステップピリオド）
JS 1〜65535   ジャンプサイズ                      （相対増分）
JD 0〜65535   ジャンプディレイ                    （ステップピリオド）
LO 0〜65535   レーザオンディレイ                  （10μS）
LF 0〜65535   レーザオフディレイ                  （10μS）
NS            シーケンスモード入力                  −
AB            絶対モード入力                        −
EX            実行                                  −
EC            実行およびクリア                      −
CL            テーブルのクリア                      −
MD AS -/+     オートシャッタモードの設定          （オン／オフ）
MD BL -/+     ブロックモードの設定                （オン／オフ）
MD PA -/+     Pos Ack モードの設定                （オン／オフ）
SR            ソフトリセット
HR            ハードリセット
RC 1〜10      リドローパスカウント                （#パス）
RD 0〜65535   リドローディレイ                    （ステップピリオド）
RS 0〜65535   リドローサイズ                      （距離）
VC 1〜10      リベットパスカウント                （#パス）
VP 5〜65535   リベットステップピリオド            （10μS）
VR 0〜65535   リベット減少量                      （距離）
VX 0〜65535   リベット終了Ｘ位置                  （位置）
VY 0〜65535   リベット終了Ｙ位置                  （位置）
WI 0〜32767   アイドル状態待ち                    （遅延）
ここで、10μs   ：10マイクロ秒ごとの数
分解能＝0.84μs(1.19 MHzクロックの場合）
位置    ：0〜65535範囲のフィールド内の絶対位置
距離    ：ステップサイズ単位での絶対距離
相対増分：位置増分の相対数
#パス   ：リドローパス数
ステップピリオド：SPコマンドによってプログラムされたステップ数（チックカウント）の範囲の時間
遅延    ：ミリ秒での遅延値（高速のコンピュータではより速くなる）
上記のリストで、それぞれの２文字のコマンドの後には、そのコマンドの引数として許された範囲の数が付けられます。すべての数は符号なしの10進法です。
【０９４２】
ＢＸおよびＢＹは、レーザビームのホームポジションを設定します。これは、部品製作活動が行われていない時にレーザビームが位置するフィールドの位置です。
【０９４３】
ＪＸおよびＪＹは、レーザビームを新しい位置にすばやく移動させます。重合化は行われません。
【０９４４】
ジャンプはＪＳおよびＪＤによっても調節されます。ＪＳは、１度にジャンプするフィールド単位数であるジャンプサイズを定義します。これは通常、10000 などの大きな数です。ＪＤは、ジャンプ移動が完了した時のステップピリオド遅延数を設定します。これによって機械式ミラーを安定させます。
【０９４５】
ＮＸおよびＮＹは、レーザビームを新しい位置にゆっくり移動させます。重合化が行われます。
【０９４６】
この緩慢なレーザビーム移動は、ＳＳ、ＳＰおよびＳＤによって制御されます。ＳＰは、それぞれ独立したレーザステップについての時間であるステップピリオドを定義します。ＳＳは、各ステップピリオドで移動するフィールド単位数であるジャンプサイズを定義します。ＳＤは、レーザビームがその目的位置に達した時点での遅延です。
【０９４７】
ＬＯおよびＬＦは、アイドルモードに入出する際のレーザオンおよびレーザオフの遅延を設定します。これらは、レーザビームのホームポジションへの移動およびそこからの移動のための遅延です。
【０９４８】
ＮＳおよびＡＢは、受け付けられますが、動作はしません。これらは単にジェネラル・スキャニング社の互換性のために付与されているものです。
【０９４９】
ＳＬＡ−１では、通常MD AS -、MD BL +およびMD PA -が使用されます。MD BL +は、ブロックモードをオンにします。このモードでは、レーザコントローラコマンドはキューを作り、その後、 -EXまたはECコマンドとともに実行されます。この手法は不要なアイドル時間を防ぎます。
【０９５０】
ＥＸは、その後、レーザのコマンドセットを実行させます。追加のＥＸは、同一のコマンドセットを再度実行させます。ＥＣは実行を行った後、コマンドをクリアします。ＣＬは実行を行わずコマンドをクリアします。ブロックモードがオンの状態では、ＥＸまたはＥＣが使用されない限り、いずれのコマンドも解釈されません。
【０９５１】
ＳＲおよびＨＲは、低レベルレーザコントローラをリセットします。ＨＲは、現在の活動をすべて停止させ、以前のすべてのコマンドをクリアするので、極めて有用なコマンドです。ＨＲはプログラムの初めに使用できます。
【０９５２】
ＲＣ、ＲＤおよびＲＳは、リドローパラメータを制御します。リドローは、レーザコントローラが同一ベクトル上に多数のパスを行う場合を言います。ＲＣはパスカウントを、ＲＤは１つのパスを開始するまでの遅延を、ＲＳはリドローのサイズを定義します。ＲＣが１より大きい場合、ベクトルのすべてのＲＳ部分はリドローされます。
【０９５３】
ＶＣ、ＶＰ、ＶＲ、ＶＸおよびＶＹは、リベットの特徴を制御します。 5.5で詳しく説明したように、リベットは、ベクトルの内部部分がリドローさる場合をいいます。ＶＣはリドローのパス数を、ＶＰは各パスについての多数のステップピリオドを、ＶＲはベクトル両端を断ち切るための量を定義します。ゼロおよび負の長さのベクトルはリドローされません。ベクトルがリベットであることをＳＴＥＲＥＯに知らせるには、ＮＸおよびＮＹではなく、ＶＸおよびＶＹを使用します。
【０９５４】
ＷＩはアイドル状態を待ちます。ＷＩのパラメータは、低レベルレーザコントローラがＳＴＥＲＥＯと同期をとるための時間を持てるようにするような遅延です。通常、ＷＩ1000が最も良好に作動します。
【０９５５】
ＳＰ（およびＶＰ）は多数の引数を持ちます。最大10までのリドローパスのそれぞれは、それ自身のステップピリオドを持つことができます。ＳＰコマンドは、１〜10の引数を持つことができ、各パスについてのステップピリオドはそれぞれ以下のようになります。  
SP SP0,SP1,SP2,SP3...
ここでＳＰ０はリドローパス０のステップピリオドであり（本来のベクトルの動き）、ＳＰ１はリドローパス１のステップピリオド、... となります。
【０９５６】
ＳＴＥＲＥＯを呼び出し、それをメモリにインストールさせるコマンド行は、次のような形式をとります。  
STEREO  /options
ここで、/optionsは以下のユーザ選択オプションのいずれかの数です。  
/NV −ベクトル一定速度  なし
/NG −幾何学的補正  なし
/NC −インストール時のバージョンチェック  なし
ＳＴＥＲＥＯは、コンピュータが起動された後にのみインストールできます。異なるオプションが必要の場合は、コンピュータシステムを完全にリブートしなければなりません。
【０９５７】
幾何学的補正は自動的に呼び出されます。幾何学的補正が必要ない場合は、／ＮＧオプションコマンド行に指定しなければなりません。幾何学的補正は、ＳＴＥＲＥＯが低レベルレーザコントローラに渡すいずれかのベクトルの終点で行われます。
【０９５８】
6.3.2 ＳＴＥＲＥＯオプション
ＬＡＳＥＲおよびＳＴＥＲＥＯは、プロセスコンピュータが起動されると自動的にインストールされます。ＬＡＳＥＲは低レベルレーザコントローラを内容とし、オプションはまったくありません。一方、ＳＴＥＲＥＯにはオプションがあります。これらのオプションは大部分、あまり関心を払う必要のないものですが、完全を期するために説明します。
【０９５９】
軸制御
軸が異なる方向に向かうＳＬＡ装置を提供していますので、ＳＴＥＲＥＯドライバには軸制御が備えてあります。ユーザのキーボード入力またはＡＵＴＯＥＸＥＣ．ＢＡＴファイルによってＳＴＥＲＥＯが呼び出されると、以下のオプションが軸を設定するために使用できます。  
/X+ Ｘ軸ポジティブ。これは現在のデフォールトです。  
/X- Ｘ軸ネガティブ。これを使用するとＸ軸の方向が逆になります。  
/Y+ Ｙ軸ポジティブ。これは現在のデフォールトです。  
/Y- Ｙ軸ネガティブ。これを使用するとＹ軸の方向が逆になります。  
／ＳＷＡＰＸＹいずれかの他の軸または幾何学的補正のオペレーションの前にＸ座標とＹ座標を交換します。交換は通常は行いません。
【０９６０】
以下にＸ軸の方向を変えたＳＴＥＲＥＯをインストールするＤＯＳコマンド行を例示します。ＳＴＥＲＥＯはまだインストールされてはいけないことに注意してください。  
STEREO/X-
ＳＴＥＲＥＯは、自己がインストールされた時に使用する軸の方向を報告します。これを確認して、必要な状態を確保してください。
【０９６１】
幾何学的補正
ＳＴＥＲＥＯには幾何学的補正が装備されています。幾何学的補正は、現在、ピンクッション歪みを補正するだけでなく、個々のＳＬＡ装置の不正確も補正します。
【０９６２】
現在の補正技法は、特殊なテーブルの探索を実行した後に補正が行われることから、テーブル補間幾何学的補正と呼ばれます。このテーブルは、結果的に実際のＳＬＡ装置の歪みを取り消すことになる歪んだ系に直線ＸＹ座標系を対応づけます。この参照用テーブルは、ＳＬＡ装置校正プログラムであるＣＡＬＩＢによって生成されるファイルに格納されます。ＳＴＥＲＥＯの／ＮＧオプションによって幾何学的補正はキャンセルされます。参照用テーブルは、65×65のエントリを持っており、１エントリはＸ軸およびＹ軸の交差する各1024ステップおよび端点についてのものです。各軸は65536 ステップの分解能を持っていることに留意してください。このテーブルは、ＳＴＥＲＥＯがインストールされた時に読み込まれるＡＳＣＩＩファイルＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯ（ 6.7参照）に格納されます。ＳＴＥＲＥＯがＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯを見つけられなかった場合、または、何らかの問題を検出した場合は、適切なメッセージを表示します。
【０９６３】
各ＳＬＡ装置は、その校正結果にもとづいて異なるＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯを持ちます。ある装置の幾何学的補正は、希望のミル精度を維持する際に別の装置のものと同一ではありません。（他方の装置はまだ作動している、あるいは、それが製作する部品が奇妙に見える場合があります。）ＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯファイルを移す場合は、再校正が必要であることに留意してください。
【０９６４】
7.0 ファイルフォーマット
この章では、各種の立体造形ファイルのフォーマットについて説明します。これらのうち、最も頻繁に使用するようになるファイルは、層制御ファイル（*.L）およびＳＵＰＥＲ．ＰＲＭデフォールトパラメータファイルです。
【０９６５】
7.1 ＳＬＩＣＥの入力ファイル（*.STL ）のフォーマット
ＣＡＤプログラムは、以下に説明する特定のフォーマットのファイルを生成できなければなりません。通常、このファイルは、極めて大きな規模（数十万バイト）のファイルであり、「イーサネット」などの高速データリンクによって386 ベースの立体造形コンピュータに転送されます。ＲＳ−２３２およびフロッピディスクによる小規模ファイルの転送も可能ですが、勧められません。
【０９６６】
ＳＬＩＣＥ入力フォーマットは、ＰＨＩＧＳ（プログラマー階層会話形図形処理規格）という図形処理規格にほぼ従っており、それをいくつかの点で改善してあります。第１に、すべての数値データは、２進形式に圧縮でき、それにより記憶ファイルの大きさを大幅に縮小し、立体造形コンピュータへのデータ転送時間を短縮します。第２に、特殊な部品製作属性のサポートによって、一定の特徴を小平面に“付属させる”ことができ、その部品製作スーパバイザにそのまま高速で渡されます。
【０９６７】
ＳＬＩＣＥに渡されるファイルは、拡張子“.STL”を持たなければなりません。つまり、ファイル名の後に“.STL”を付けなければなりません。ＳＬＩＣＥが実行され、拡張子を持たないファイルが与えられると、ＳＬＩＣＥは自動的に拡張子“.STL”があるものと仮定します。ファイル名に拡張子“DAT ”を持った以前のファイルは、名前を付け直すか、または、ＳＬＩＣＥのコマンド行（ 2.1参照）でそのファイル名を完全に指定させなければなりません。
【０９６８】
ファイルは、ＡＳＣＩＩまたは２進フォーマットのいずれかで格納できます。ＡＳＣＩＩフォーマットを使用することが勧められますが、現在、ＳＴＬファイル作成ソフトウエアを開発しており、その後、２進フォーマットのリリースに向けて転換する予定です。ＳＬＩＣＥの古いバージョン、ＳＬＩＣＥ１７以前は、２進フォーマットをサポートしていません。
【０９６９】
ＡＳＣＩＩフォーマットＳＴＬファイルの例は以下の通りです。これは単純な四面体を定義するものです。  
Solid Solid ＿Tetra.2
Facet normal  -1  0  0
outer loop
vertex 0   0   0
vertex 0   0   1
vertex 0   1   0
endloop
endfacet
Facet normal  0  -0  0
outer loop
vertex 0   0   0
vertex 1   0   0
vertex 0   1   0
attribute     16
endloop
endfacet
Facet normal   0   0   -1
outer loop
vertex 0   0   0
vertex 0   1   0
vertex 0   1   0
attribute     16
attribute      9
attribute     22
endloop
endfacet
:            :
endsolid Solid＿Tetra.2
ＡＳＣＩＩフォーマットＳＴＬファイルの重要な構造は、数値データの型を識別するためのワードの使用です。小平面の法線および頂点の情報は、浮動少数点とすることができ、43.332382912および1.304E+3のような数が受け付けられます。頂点は、右回りの規則に従います。法線ベクトルの大きさは１とします。
【０９７０】
１ワードは16ビット、２バイトと等しいと前提しています。２進ＳＴＬファイルの精確なフォーマットは以下の通りです。
【０９７１】
（ファイル上部）
80バイト−部品名、注釈などを含む一般情報
2ワード−小平面のレコード数
各小平面レコードは１つの三角形を定義する
第１の小平面のレコード：
6ワード−法線ベクトル
２ワード−ｉ座標
２ワード−ｊ座標
２ワード−ｋ座業
18ワード−三角形の頂点
２ワード−ｘ１
２ワード−ｙ１  ｝第１の頂点
２ワード−ｚ１
２ワード−ｘ２
２ワード−ｙ２    ｝第２の頂点
２ワード−ｚ２
２ワード−ｘ３
２ワード−ｙ３      ｝第３の頂点
２ワード−ｚ３
1ワード−属性数
＜特殊属性＞
このワードは０に設定しなければならない。
【０９７２】
:    :    :
ＳＴＬ２進フォーマットは、構造の点でＡＳＣＩＩ形式と同様です。１つの小平面のレコードの次に別のレコードが続き、各小平面レコードは、法線、三角形の３頂点および、オプションによるいくつかの属性から成っています。現在、また属性をサポートしていませんので、属性カウントワードはゼロに設定してください。小平面のレコード数および属性の各数についての２進フォーマットは、単に符号なしの整数です。法線および三角形の頂点は、３バイトの仮数および１バイトの指数から成る、４バイトの8087実数フォーマットです。
【０９７３】
7.2 ＳＬＩＣＥの出力ファイル（*.STL ）のフォーマット
ＳＬＩＣＥは、各入力ファイルについて１つの出力ファイルを生成します。デフォールトの場合、各出力ファイルは、拡張子“.SLI”を持っています。出力ファイルの現在のフォーマットは以下の通りです。
【０９７４】
！
！  オプションの注釈
！
L <layerl>        Ｌブロック（強制）
LB            非Ｌブロックはそれらがベクトルを持ってい
る場合にのみ存在する。
【０９７５】
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
<X1> <Y1> <X2> <Y2>    LB−層輪郭線
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
:  :
LH            LH−層クロスハッチ
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
:  :
NFBD           NFBD−近平坦下向き外皮輪郭線
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
:  :
NFDH           NFDH−近平坦下向き外皮クロスハッチ
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
:  :
NFUB           NFUB−近平坦上向き外皮輪郭線
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
:  :
FDF            FDF −平坦下向き外皮充填
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
:  :
NFDF           NFDF−近平坦下向き外皮充填
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
:  :
NFUF           NFUF−近平坦上向き外皮充填
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
:  :
FUF            FUF−平坦上向き外皮充填
<X1> <Y1> <X2> <Y2>
:  :
L <layer2>        ファイルの第２のＺ層
（フォーマット繰り返し）
ここで、<X1> <Y1> <X2> <Y2> は、X-Y スペースでのベクトルの２座標、４のＡＳＣＩＩ数で、
<X1> <Y1> はベクトルの始点
<X2> <Y2> はベクトルの終点
7.3 パーザの出力ファイル（*.Pおよび*.L）のフォーマット
所定の入力ファイルセットについて、ＰＡＲＳＥは１つの*.L ファイルおよび１つの*.P ファイルを生成します（* はいずれかのＤＯＳファイル名文字の組を表します）。*.L ファイルは短いファイルで、層情報を内容としており、*.P ファイルは結合ベクトルを内容としています。
【０９７６】
*.P ファイルは、外見上、もとの*.SLI ファイルに類似していますが、３つの点で異なります。
【０９７７】
第１に、*.P ファイルは、スーパバイザのための単一のベクトルファイルを形成するためにすべての入力ファイルを結合した結果得られるものです。ＰＡＲＳＥは、層が昇順になる（スーパバイザがそれを期待する形である）ように、入力ファイルをうまく処理しています。第２に、そのように指示されている場合、ＰＡＲＳＥは、一定の形式のブロックを選択的に包含または除外するので、除外されたブロックのベクトルは*.P ファイルには現れません。
【０９７８】
第３に、ＰＡＲＳＥは、*.P ファイルの各ブロックのヘッダにファイルおよび層の識別子を付けます。入力行が単にＬＨだけだったとしても、ＰＡＲＳＥは*.P ファイルに対してLH2,7800のように出力します。これは、そのブロックが、第２の入力ファイルから来ており、層7800に属するものであることを示しています。
【０９７９】
*.P ファイルは極めて長大になり得るので、その編集には64K を超える文字になることが可能なエディタが必要になるかもしれません。もちろん、もっと小さいファイルは、ほとんどどのようなエディタでも容易に編集できます。
【０９８０】
*.L ファイルは非常に興味深いファイルです。*.P ファイルに出力される各ブロックについて、対応する単一行エントリが*.L ファイルに対して行われます。さらに、各層について#TOPおよび#BTM行エントリが行われます。#TOPは層の他のブロックエントリのすぐ上であることを、#BTMはすぐ下であることを示します。以下に例を示します。  
〔ファイル〕
第１行は、ＰＡＲＳＥに指示されたスケール、Ｚスペーシングおよび層厚さを内容としています。これらの値は後にスーパバイザによって検出されます。
【０９８１】
各行は、層番号に始まり、その後にブロック形式が続くことに留意してください。いずれの行も次のようにオーバライドコマンドを含めることができます。  
,<override commands>"
オーバライドコマンドは、そのブロックのベクトルのドローイングの前にＳＴＥＲＥＯデバイスドライバに送られる最後のＳＴＥＲＥＯコマンドストリングで、以前に設定されたレーザ制御デフォールトを指定変更することができます。上記の例の行7800,NFDB1はそのような行を内容としています。いずれのオーバライドコマンドも作成するのはＰＡＲＳＥではなく、オペレータだけが行えます。オーバライド機能については 5.1にさらに詳しく説明してあります。
【０９８２】
7.4 重要領域ファイル（*.BOX ）のフォーマット
バージョン2.04は、スーパバイザが、あるボックスの範囲内で何かを実行するようにまたは実行しないように命令されることが可能な部分である、重要領域をサポートしています。<part>というファイル名プレフィクスを持った部品が与えられた場合、ＰＡＲＳＥは、<part>.BOXファイルを読み込もうとします。ファイルが見つからない場合、ＰＡＲＳＥは単に警告メッセージをプリントアウトし、実行を継続します。ファイルが見つかれば、ファイルを読み込み、パージング中にそれを解析します。  
.BOXファイルのフォーマットは以下の通りです。
【０９８３】
<type>,<base>,<height>,<x1>,<y1>,<x2>,<y2>,<x3>,<y3>,<x4>,<y4>
：    ：    ：    ：
ここで、
<type>−囲まれた領域のクロスハッチをリベットとする場合は｀ＸＶ’、クロスハッチを無視する場合は｀ＸＩ’
<base>−スケールに対応したボックスのベース
<height>−ボックスの高さ
<x1>,<y1> −ボックスの第１の座標
<x2>,<y2> −ボックスの第２の座標
<x3>,<y3> −ボックスの第３の座標
<x4>,<y4> −ボックスの第４の座標
ＣＡＤイメージがミル（１インチの1/1000）単位で描かれ、スケールファクタが1000である場合に、
XV,8.0,0.3,1,1,1,-1,-1,-1,-1,1
XI,7.90,0.2,2,2,2,-0.5,-3,-2,-1,3.1
上記のファイルは、高さがそれぞれ3/10および2/10インチの２つのボックスを定義しています。最初のボックスはリベットによるクロスハッチが行われる場合を、第２のボックスはクロスハッチが行われない場合を示しています。すべての座標はインチ単位で表されています。現在のボックスのアルゴリズムは、Ｘ軸およびＹ軸に関する線だけをサポートしています。長方形のみ指定できます。ひし形または疑似三角形は指定できません。正確な領域を切り離す必要がある場合は、ほぼそれに近似する長方形の組を使用してください。
【０９８４】
7.5 スーパバイザデフォールトパラメータファイル（SUPER.PRM）のフォーマット
空白行および！で始まる行は無視されます。最初の数行は、ここで数を変更することによって影響されるにすぎない固定スーパバイザパラメータを含んでいます。ファイルの残りは、各種ブロックのデフォールト設定を含んでいます。
【０９８５】
！スーパバイザパラメータファイル
！バージョン 2.21
！最終更新：9/28/87
！  理由：このファイルの新しいSUPER デフォー
！ルトオプション行を試験する
！
！デフォールト SUPERオプション
！
！オプションは引用符号の内側に一緒に入れる。
【０９８６】
！オプションがない場合は“”を用いる。あるプ
！ロトタイプ単位に必要な/NEG2
！
！“”
！
！一般パラメータ
！
800   エレベータボードベースアドレス
50    エレベータのピッチ、アルファ−100 、ベータ−50
1.0   XYのみのスケールファクタ；Z 軸には影響しない
0      X座標オフセット
0      Y座標オフセット
750   STEREOに送るための最大ベクトル数
！−ブロックデフォールト−
！
！  スーパバイザが 1ブロックを始めるごとに、以下
！の各デフォールトストリングがSTEREOドライバ
！に送られる。Z,X...はブロック形式（ Z輪郭線、
！ Xクロスハッチなど）であり、その後にパーズ
！入力ファイル番号（ 1は支柱ベクトルであり、
！ 2は物体ベクトルなどである）。 2つの SLICE
！ファイルのデフォールトだけがここで設定され
！るが、最大10のファイルがサポートされる。
【０９８７】
！
#TOP."BX 8500:BY   ！レーザビームが（ホー
34300"          ム）ポジションから始まる
LB1,"RD 1;RS 300;   ！リドローのディレイ、
RC 1;           サイズ、カウント
SP 25;    ！ステップピリオド
JD 0;     ！ジャンプディレイ
SS 2"     ！ステップサイズ
NFDB1,"RD 1;RS 300;RC 1;SP 25,JD 0;SS 2"
LH1,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 2;
VC 5;     ！リベットカウント
VR99;     ！リベット減少量
VR 11,12,13,14,15"  ！リベットステップピリオド
NFDH1,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 2;VC 5;VR 99;VP 11,12,
13,14,15"
FDF1,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 16"
NFDF1, RC 1;SP 50;JD 0;SS 16"
NFUF1,"RC 1;SP 10;JD 0;SS 16
FUF1, "RC 1;SP 50;JD 0;SS 16"
LB2,"RD 1;RS 300;RC 1;SP 25;JD 0;SS 2"
NFDB2,"RD 1;RS 300;RC 1;SP 25;JD 0;SS 2"
LH2,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 2;VC 5;VR 99;VP 11,12,
13,14,15"
NFDH2,"RC 1;SP 25;JD 0;SS 2;VC 5;VR 99;VP 11,12,
13,14,15"
FGF2,"RC 1;SP 25;JP 0;SS 16"
NFDF2,"RC 1;SP 25 JD 0;SS 16"
NFUF2,"RC 1;SP 50;JD 0;SS 16"
FUF2,"RC 1;SP 10;JP 0;SS 16"
"BTM,"ZW 10;     ！秒単位での Z軸の待ち時間
ZD 5;     ！mm単位での Z軸浸漬深さ
ZV 0.8;      ！ Z軸速度パラメータ
ZA 0.1;      ！ Z軸加速パラメータ
このファイルは、ＳＴＥＲＥＯコマンドを特殊スーパバイザＺステージコマンドの中に包含させます。コマンドストリングは数行に分けることができ、いずれの行の最後には（！で始まる）注釈を置くことができます。
【０９８８】
7.6 ＳＴＥＲＥＯ．ＤＥＦドライバデフォールトファイルフォーマット
以下に、システムによって与えられるＳＴＥＲＥＯ．ＤＥＦファイルの例を示します。これらは、インストール時にＳＴＥＲＥＯによってロードされるデフォールト値です。このファイルの値はいずれも変更する必要のまったくないものです。実際、スーパバイザは、ＳＵＰＥＲ．ＰＲＭおよび*.L ファイルの適切な行によって、これらの値を常にリセットしています。  
！
！STEREOデバイスドライバ初期セットアップ
！
2         SS    ステップサイズ
1190      SP    ステップピリオド
64        SD    スキャンディレイ
65535     JS    ジャンプサイズ
100       JD    ジャンプディレイ
0         LO    レーザオンディレイ
0         LF    レーザオフディレイ
1         RC    リドローパスカウント
0         RD    リドローディレイ
200       RS    リドローサイズ
2         VC    リベットパスカウント
1190      VP    リベットステップピリオド
100       VR    リベットリダクションアマウント
7.7 ＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯ幾何学的補正ファイルのフォーマット
幾何学的補正参照用テーブルは、65×65のエントリをもっており、１エントリはＸ軸およびＹ軸の交差する各1024ステップおよび端点についてのものです。各軸は65536 ステップの分解能を持っていることに留意してください。このテーブルは、ＳＴＥＲＥＯがインストールされた時に読み込まれる、／３ＤＳＹＳディレクトリのＡＳＣＩＩファイルＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯに格納されます。ＳＴＥＲＥＯがＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯを見つけられなかった場合、または、何らかの問題を検出した場合は、適切なメッセージを表示します。
【０９８９】
参照用テーブルのフォーマットは次のようになっています。
【０９９０】
！
！注釈行（オプション）
！
65,65,2        ！ 2座標、65×65
102.34,134.56     ！（0,0 ）の補正
101.23,123.45     ！（0,1024）の補正
：    ：    ：
102.41,144.33     ！（0,65526 ）の補正
98.767,102.22     ！（1024,0）の補正
96.352,100.034    ！（1024,1024 ）の補正
：    ：    ：
現在、整数型でのマッピングを行っておりますが、この参照用テーブルは浮動少数点数を持つことに留意してください。注釈行でない第１行は、必ず、“65,65,2”という内容としなければならず、これは、現在ＳＴＥＲＥＯによってサポートされている唯一の幾何学的補正のフォーマットです。
【０９９１】
各ＳＬＡ装置は、その校正結果にもとづいて異なるＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯを持ちます。ある装置の幾何学的補正は、希望のミル精度を維持する上で別の装置のものと同一とはなりません。あるＳＬＡ装置のＳＴＥＲＥＯ．ＧＥＯファイルは他の装置にコピーしないでください。
【０９９２】
付記Ａ−ＳＬＡ−１  ソフトウエアシステムチャート
プロセスコンピュータ      スライスコンピュータ
起動初期化
MS-DOS XENIX
TCP TCP
LASER
STEREO
メニュープログラム
MENU
システム機能
CHKDSK SYSAPM
DIR
DOS
QP2
スライシングプログラム
UI
SLICE
部品製作プログラム
PARSE
SUPER
GRAPH
ユーティリティプログラム
POWER
GETSP
ZSTAGE
CALIB
PROFILE
通信プログラム
TELNET TELNET
FTP FTP。
【０９９３】
付記Ｂ−ＳＴＥＲＥＯコマンドセット
ＳＴＥＲＥＯコマンドセットは、ジェネラル・スキャニング社のＤＣシリーズレーザ制御用電子パッケージとある程度互換性を持たせるように設計されています。  
ＳＴＥＲＥＯは以下のコマンドを理解します。
【０９９４】
BX 0〜65535 開始Ｘ位置 （位置）
BY 0〜65535 開始Ｙ位置 （位置）
JX 0〜65535 新しいＸ位置にジャンプ （位置）
JY 0〜65535 新しいＹ位置にジャンプ （位置）
NX 0〜65535 次のＸ位置 （位置）
NY 0〜65535 次のＹ位置 （位置）
SS 1〜65535 ステップサイズ （相対増分）
SP 5〜65535 マルチパスステップピリオド （10μs）
SD 0〜65535 スキャニングディレイ （ステップピリオド）
JS 1〜65535 ジャンプサイズ （相対増分）
JD 0〜65535 ジャンプディレイ （ステップピリオド）
LO 0〜65535 レーザオンディレイ （10μs）
LF 0〜65535 レーザオフディレイ （10μs）
NS シーケンスモード入力     −
AB 絶対モード入力     −
EX 実行     −
EC 実行およびクリア     −
CL テーブルのクリア     −
MD AS -/+ オートシャッタモードの設定 （オン／オフ）
MD BL -/+ ブロックモードの設定 （オン／オフ）
MD PA -/+ Pos Ack モードの設定 （オン／オフ）
SR ソフトリセット
HR ハードリセット
RC 1〜10 リドローパスカウント （#パス）
RD 0〜65535 リドローディレイ （ステップピリオド）
RS 0〜65535 リドローサイズ （距離）
VC 1〜10 リベットパスカウント （#パス）
VP 5〜65535 リベットステップピリオド （10μs）
VR 0〜65535 リベット減少量 （距離）
VX 0〜65535 リベット終了Ｘ位置 （位置）
VY 0〜65535 リベット終了Ｙ位置 （位置）
WI 0〜32767 アイドル状態待ち （遅延）
ここで、10μs   ：10マイクロ秒ごとの数
分解能＝0.84μs（1.19 MHzクロックの場合）
位置    ：0〜65535範囲のフィールド内の絶対位置
距離    ：ステップサイズ単位での絶対距離単位
相対増分：位置増分の相対数
#パス   ：リドローパス数
ステップピリオド：SPコマンドによってプログラムされたステップ数（チックカウント）の範囲の時間
遅延    ：ミリ秒での遅延値（高速のコンピュータではより速くなる）
上記のコマンドについては6.3.1 で詳細に説明してあります。
【０９９５】
付記Ｃ：立体造形ソフトウエア用語集
以下に、本書および当社の他の文書において使用されるソフトウエアに関する用語集を示します。これらの用語については再検討してください。  
80286 ＝プロセスコンピュータ内の16ビットマイクロプロセッサ
80386 ＝スライスコンピュータ内の32ビットマイクロプロセッサ
critical area （重要領域）＝特別に処理される領域
cross-hatching（クロスハッチ）＝部品の内壁と外壁との間のクロスベクトルを支持すること
「Ethernet」（「イーサネット」）＝Digital 社、Intel 社、Xerox 社によって共同開発された高速コンピュータ間通信方式
field （フィールド）＝レーザビームが到達できる樹脂タンクの表面
filling （フィリング）＝部品の表面が作られるプロセス
geometric （幾何学的補正）＝ピンクッション効果のためのレーザビームのcorrection調整
home position （ホームポジション）＝部品製作活動を行わない時にビームがジャンプするフィールド位置
laser controller（レーザコントローラ）＝レーザの動きを制御するスーパバイザの直轄下にあるソフトウエア
jump（ジャンプ）＝レーザビームの迅速な非重合化動作
jump delay（ジャンプディレイ）＝ミラーの安定を図るためのジャンプ後の遅延
mirrors （ミラー）＝レーザビームをフィールドのいずれかの位置に向けるために回転する装置
MS-DOS（エムエス・ドス）＝プロセスコンピュータ用の標準ディスクオペレーティングシステム
multi-tasking （マルチタスク）＝多数の人が同一のコンピュータを同時に使用できること
pincushion effect （ピンクッション効果）＝平面に向けられている極小光源に固有のひずみ
process （プロセス）＝部品を製作する行為
process computer（プロセスコンピュータ）＝部品を製作するために使用されるＳＬＡ装置内のコンピュータ；MS-DOSベース
redrawing （リドローイング）＝強度を増すために同一ベクトル上にレーザビームの多数のパスを行うこと
rivets（リベット）＝小領域の上に余分なパスを行う場合にリドローイングの巧妙な方法
segment （セグメント）＝先を記述する２座標、４点
shutters（シャッタ）＝レーザビームのしゃ断物
slicing （スライシング）＝三次元部品の二次元層に変換することによって立体造形のために三次元部品を準備する行為
Slice Computer（スライスコンピュータ）＝部品のスライシングを行うために使用されるＳＬＡ装置から離れているコンピュータ；XENIXベース
step（ステップ）＝レーザビームの独立した移動
step period （ステップピリオド）＝１ステップが行われる期間
step size （ステップサイズ）＝１ステップのフィールド単位数
「UNIX」（ユニックス）＝70年代にベル研究所で開発された先端多重タスクオペレーティングシステム
XENIX （ゼニックス）＝スライスコンピュータに装備されているユニックに準じた機能を持つオペレーティングシステム
Z-stage （Ｚステージ）＝部品が乗る垂直エレベータ
【図面の簡単な説明】
【０９９６】
【図１】本発明を実施するための、立体造形システムの全体的なブロック図
【図２】本発明にかかる立体造形方法を実施するために使用する基本的コンセプトを示すフローチャート
【図３】本発明にかかる立体造形方法を実施するために使用する基本的コンセプトを示すフローチャート
【図４】本発明を実施するために適したブロック図、概略図及び側面断面図を組合せた図
【図５】本発明を実施するための、立体造形システムの第２の実施例の側面断面図
【図６】適切な立体造形システムにおける主要部品グループの展開透視図
【図７ａ−７ｂ】適切な立体造形システムにおける主要部品グループの展開透視図
【図８】適切な立体造形システムのブロック図
【図９】本発明を使用する立体造形システムにおけるレーザー及び光学的システムの透視図
【図１０】適切な立体造形システムのソフトウェアの全体的なブロック図
【図１１】適切な立体造形プロセスの記号的フローチャート
【図１２】適切な立体造形プロセスの記号的フローチャート
【図１３】標本ＣＡＤ設計物体を示す
【図１４】標本ＣＡＤ設計物体を示す
【図１５】ＣＡＤ物体の典型的なスライス操作を示す
【図１６】物体を形成するスライス（層）データを示す
【図１７】物体を形成するスライス（層）データを示す
【図１８】物体を形成するスライス（層）データを示す
【図１９ａ−１９ｃ】１９ａ、１９ｂおよび１９ｃは、それぞれ、中実立方体、中空立方体および中実八角柱の小面スケッチを示す
【図２０ａ−２０ｂ】２０ａは格子空間における小面ＣＡＤ設計された物体を示し、２０ｂは、三角形をスケール２でまるめた後の小面ＣＡＤ設計物体を示す
【図２０ｃ−２０ｄ】２０ｃおよび２０ｄは、それぞれ、三角形をスケール４およびスケール１０でまるめた後の小面ＣＡＤ設計物体を示す
【図２０ｅ−２０ｆ】三角形の重なりが起きる三角形をまるめた後の小面ＣＡＤ設計された物体を示す
【図２１ａ−２１ｃ】２１ａはスケール係数に基き三角形をまるめた後の小面ＣＡＤ設計された物体を示し、２１ｂは立体位置にある三角形を層の厚さが２０ミルのスライスする層にまるめた後で小面ＣＡＤ設計した物体を示し、２１ｃは垂直位置にある三角形を層の厚さが５ミルのスライスする層にまるめた後で小面ＣＡＤ設計した物体を示す
【図２２ａ−２２ｃ】２２ａはスライスしようとする小面ＣＡＤ設計された物体を示し、２２ｂは２０ミルの層でスライスした小面ＣＡＤ設計された物体を示し、２２ｃは厚さが可変である５ミル及び２０ミルの層でスライスした小面ＣＡＤ設計された物体を示す
【図２３ａ】交差部に作られた層及びベクトルと三角形の交差を示す側面図
【図２３ｂ】ポイントベクトルを含み、物体、スライスする層、オフセット及び作成されたベクトルの小面部分の側面図
【図２３ｃ−２３ｅ】２３ｃはまるめた後における内部特徴（窓）をもつＣＡＤ設計された物体の側面図、２３ｄはスライスする層に作られた輪郭ベクトルによって成形された後における同一物体の側面図、２３ｅはスライスする層の１ビットだけ上方に作られた輪郭ベクトルによって成形された後における同一物体の側面図
【図２４】線影経路が如何にして決定されるかを示す物体の断面の上面図
【図２４ａ−２４ｃ】２４ａはＸ方向の線影で充填された物体の上面図、２４ｂはＹ方向の線影で充填された物体の上面図、２４ｃは６０／１２０線影で充填された物体の上面図
【図２４ｄ−２４ｅ】２４ｄは中実部分を完全に充填した物体の層の上面図、２４ｅは十字線影（ＸとＹ）によって完全に充填した物体の層の上面図
【図２４ｆ】第１のアルゴリズムによって生成された線影ベクトル（ＸとＹ）及び輪郭ベクトルの層の上面図
【図２４ｇ】第２のアルゴリズムによって生成された線影ベクトル（ＸとＹ）及び輪郭ベクトルの層の上面図
【図２４ｈ】更に別のアルゴリズムによって生成された線影ベクトルと輪郭ベクトルの層の上面図
【図２４ｉ−２４ｊ】種々のＭＩＡを用いて線影をほどこした物体の断面の上面図
【図２４ｋ】概略輪郭図
【図２５ａ−２５ｄ】２５ａは扁平三角形の頂点を示し、２５ｂは扁平三角形から作られた扁平輪郭を示し、２５ｃは対を構成する二重ベクトルを除去した扁平輪郭を示し、２５ｄは輪郭ベクトル及び二次元法線をもつ扁平三角形を示す
【図２５ｅ】ベクトルリストをもつ扁平三角形を示す
【図２５ｆ−２５ｇ】２５ｆは、扁平表皮表面及び表面を形成する三角形の上面図を示し、２５ｇは、トリップオーバした１個のエッジ三角形及び対を構成する二重ベクトルを除去した扁平表皮表面の上面図であり、輪郭を形成する他のセグメント法線と反対方向を指す法線を示す
【図２５ｈ】フリップ前、セグメント法線によるフリップ後、二重対除去後、ベクトル分割後及びループ決定（２個）後における単一重表面を形成する扁平三角形の上面図
【図２６ａ】継続する２層上の輪郭及び、ＭＳＡ決定のための対応変数を示す側面図
【図２６ｂ】継続する２層上の輪郭及び、ＭＳＡ決定のための対応変数を示す側面図
【図２６ｃ−２６ｄ】２６ｃは近似扁平表皮を必要とする部品を示し、２６ｄは形成される最初の２個の輪郭ベクトル及び２個の層と近似扁平三角形の交差を示す
【図２６ｅ−２６ｆ】完成される台形及び三角形に関する近似扁平輪郭ベクトルの上面図
【図２６ｇ−２６ｈ】２６ｇは対を構成する二重ベクトルを除去する前の近似扁平表皮三角形輪郭の上面図、２６ｈは二重ベクトル除去後の近似扁平表皮輪郭の上面図
【図２７ａ−２７ｂ】２７ａは輪郭ベクトルが順序付けられていない場合において輪郭ベクトルを描く順序付けの一例を示す上面図、２７ｂ輪郭ベクトルが順序付けられた後で輪郭ベクトルを描く順序の一例を示す上面図
【図２７ｃ−２７ｄ】２７ｃは１個のベクトルの終点がその近接ベクトルの始点に最も近なるような間隔配置した輪郭及び線影の上面図、２７ｄは中空部を横切るベクトルの始点に近いベクトルの終点を示す輪郭及び線影の上面図
【図２７ｅ】線影の描き順を示す輪郭及び線影の上面図
【図２８ａ−２８ｃ】Ｃ２８ａはＡＤ設計された物体の側面図、２８ｂはスライスのスタイル１又は２を用いて成形したＣＡＤ設計された同一物体及びそのまわりに作図したＣＡＤ物体の周囲の側面図、２８ｃはスライスのスタイル３又は４を用いて成形したＣＡＤ設計された同一物体及びそのまわりに作図したＣＡＤ物体の周囲の側面図
【図２９ａ−２９ｂ】２９ａはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、輪郭ベクトルが得られる層より１ビットだけ上方のスライス層及び平面を示し、２９ｂはＣＡＤ設計された物体の側面図であって、輪郭ベクトルを示す
【図２９ｃ】ＣＡＤ設計された物体の側面図であって、完全硬化後の輪郭ベクトルを示す
【図２９ｄ−２９ｅ】２９ｄはＣＡＤ設計された物体の側面図であって、その上に成形しようとする層まで移動した後の扁平表皮輪郭を示し、２９ｅはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、そこで作成される場所における近似扁平表皮フレームを示す
【図２９ｆ−２９ｇ】２９ｆはＣＡＤ設計された物体の側面図であって、完全硬化後の近似扁平表皮輪郭を示し、２９ｇはＣＡＤ設計された物体の側面図であって、硬化後の層輪郭と近似扁平輪郭の重複を示す
【図２９ｈ−２９ｉ】ＣＡＤ設計された物体の側面図と全てのベクトルの重複を示す
【図３０ａ−３０ｂ】３０ａはＣＡＤ設計された物体の側面図であって、層輪郭ベクトルの生成に関する１ビットだけ下方のスライス層及び平面の位置を示し、３０ｂは  ＣＡＤ設計された物体の側面図であって、生成される位置における層輪郭ベクトルを示す
【図３０ｃ】ＣＡＤ設計された物体の側面図及び完全に硬化した層輪郭を示す
【図３０ｄ−３０ｅ】３０ｄはＣＡＤ設計された物体の側面図及び近似扁平表皮輪郭を示し、３０ｅはＣＡＤ設計された物体の側面図及び、その上の成形される層まで移動した後の近似扁平表皮輪郭を示す
【図３０ｆ−３０ｇ】３０ｆはＣＡＤ設計された物体の側面図及び完全に硬化した後の近似扁平表皮輪郭を示し、これ等の輪郭が、既に硬化した輪郭とどこで重なるかを示し、３０ｇはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、層輪郭と近似扁平表皮輪郭の重複を示す
【図３０ｈ−３０ｉ】３０ｈはＣＡＤ設計された物体の側面図及び扁平表皮輪郭を示し、３０ｉはＣＡＤ設計された物体の側面図及び、その上に成形される層まで移動した扁平表皮輪郭を示す
【図３０ｊ】ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、層の底部に描かれた下向き表皮及び全てのベクトルの重複を示す
【図３１ａ−３１ｂ】３１ａは、ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、スライス層の位置及び層輪郭の場所を示し、３１ｂはＣＡＤ設計された物体の側面図及び、深さ全体が完全硬化した層輪郭を示す
【図３１ｃ−３１ｄ】３１ｃはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、下向き近似扁平輪郭が得られる位置を示し、３１ｄはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上（層の上）に成形される下向き近似扁平輪郭を示す
【図３１ｅ−３１ｆ】３１ｅはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、下向き近似扁平輪郭が得られる位置を示し、３１ｆはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上（１層下）に成形しようとする層まで移動した後の上向き近似扁平輪郭を示す
【図３１ｇ−３１ｈ】３１ｇはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、上向き扁平表皮輪郭が得られる位置を示し、３１ｈはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上に成形される層（１層下）まで移動した後の上向き扁平輪郭を示す
【図３１ｉ−３１ｊ】３１ｉはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、下向き扁平表皮輪郭が得られる位置（得られたと同じ層上に成形）を示し、３１ｊはＣＡＤ設計された物体及び重ねられて、適当な硬化深さに作図された全てのベクトルの側面図を示す
【図３１ｋ−３１ｌ】３１ｋはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、スライス層の位置及び層輪郭の場所を示し、３１ｌはＣＡＤ設計された物体と、全硬化深さをもつ層の輪郭の側面図
【図３１ｍ−３１ｎ】３１ｍはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、下向き近似扁平輪郭が得られる位置を示し、３１ｎはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上に成形される層（２層上）まで移動した後の下向き近似扁平輪郭を示す
【図３１ｏ−３１ｐ】３１ｏはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、上向き近似扁平輪郭が得られる位置を示し、３１ｐはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、上向き扁平表皮輪郭が得られる位置（そこから作成された層と同じ層上に成形）を示す
【図３１ｑ−３１ｒ】３１ｑはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、下向き扁平表皮輪郭が得られた位置を示し、３１ｒはＣＡＤ設計された物体の側面図であり、その上に成形される層（１層上）まで移動した後における下向き扁平輪郭を示す
【図３１ｓ】ＣＡＤ設計された物体の側面図であり、重ねられ、適当な硬化深さに描かれた全てのベクトルを示す
【図３１ｔ】直線ではあるが傾斜したビームの側面図であり、物体は、特定の厚さの層に限り成形できることを示す
【図３１ｕ−３１ｖ】スタイル３及び４の場合に用いた物体と類似するが、窓が更に広く、層の厚さが変化する層をもつ物体の側面図を示す
【図３２ａ−３２ｂ】ＣＡＤ設計された物体の平面図であり、所要の輪郭及び硬化後の輪郭を示す
【図３３】ソフトウェア体系フローチャートであり、本発明の特徴を取入れた立体造形システムにおける全体的なデータフロー、データ操作及びデータ管理について極めて詳細に説明する
【図３４ａ−３４ｃ】取扱いが不適当であれば交差する可能性のあるベクトルの上面図
【図３４ｄ】更に、ベクトル順序を示す概略図
【図３４ｅ−３４ｈ】更に、ベクトル順序を示す概略図
【図３４ｉ−３４ｌ】更に、ベクトル順序を示す概略図
【図３５ａ】モデル用のＡＰＬプログラム
【図３５ｂ】モデル用のＡＰＬプログラム
【図３５ｃ】モデル用のＡＰＬプログラム
【図３６ａ−３６ｄ】硬化補償に関するグラフ
【図３６ｅ−３６ｈ】硬化補償に関するグラフ
【図３６ｉ−３６ｌ】硬化補償に関するグラフ
【図３７ａ】硬化補償に関する数学的基礎及び派生理論を示す
【図３７ｂ】硬化補償に関する数学的基礎及び派生理論を示す
【図３７ｃ】硬化補償に関する数学的基礎及び派生理論を示す
【図３８】輪郭ベクトルと三角形法線間の右手の法則を示す説明図
【図３９ａ】物体ＳＴＬファイルのフォーマット
【図３９ｂ】物体ＳＴＬファイルのフォーマット
【図４０】物体の内部断面と上面断面の相違を示す説明図
【図４１】物体の内部断面と上面断面に関する輪郭、表皮及び線影ベクトルを示す図
【図４２】上向き近似扁平表皮部及び下向き扁平表皮部分を示す図
【図４３ａ−４３ｂ】４３ａは扁平下向き表皮部分に関する輪郭及び表皮ベクトルを示す図、４３ｂは近似上向き表皮部分に関する輪郭及び表皮ベクトルを示す図
【図４４ａ】ＳＬＩＣＥユーザインタフェースにおいてキーインできる入力パラメータを示す図
【図４４ｂ】物体ＳＬＴファイルのフォーマットを示す図
【図４５】物体Ｖファイルのフォーマットを示す図
【図４６】バンジョートップを示す
【図４７】作動曲線を示す
【図４８】鏡の半径方向運動と、扁平表面に沿った直線運動との関係を示す
【図４９】ビュレットの重なりを示す
【図５０ａ−５０ｂ】５０ａはＰＲＥＰＡＲＥプログラム用スクリーンフォーマットを示し、５０ｂはＭＡＴＥＲＩＡＬ．ＭＡＴのフォーマットを示す
【図５０ｃ】物体の内容・Ｒファイルを翻訳するＰＲＥＰＡＲＥからのリポートを示す
【図５０ｄ】物体．Ｌファイルのフォーマットを示す
【図５１ａ】ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭファイルのフォーマットを示す
【図５１ｂ】ＢＵＩＬＤ．ＰＲＭファイルのフォーマットを示す
【図５２ａ−５２ｂ】５２ａは幾何学修正しないレーザービームの運動を表わすＸ−Ｙグリッドを示し、５２ｂはピンクッション効果を示す
【図５３】較正プレートを示す
【図５４ａ−５４ｂ】５４ａはベクトルの終点だけを修正してもピンクッション効果は解決できないことを示し、５４ｂはマイクロベクトルの終点の解体及び修正を示す
【図５５】ピンホールを通ってレーザービームをスイープする場合を示す
【図５６】ドリフト較正に用いるピンホールを示す
【図５７ａ】プログラムＢＥＡＭからのビームプロファイルのプロットを示す
【図５７ｂ】プログラムＢＥＡＭからのＸ及びＹ方向におけるビーム巾のプロットを示す
【図５８ａ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥアルゴリズムのフローチャート
【図５８ｂ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥアルゴリズムのフローチャート
【図５８ｃ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥアルゴリズムのフローチャート
【図５８ｄ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥアルゴリズムのフローチャート
【図５８ｅ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥアルゴリズムのフローチャート
【図５８ｆ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥアルゴリズムのフローチャート
【図５９ａ】急勾配の近似扁平と扁平三角形の間の差を示す
【図５９ｂ】急勾配の三角形の三角形法線からの層輪郭セグメント法線の偏位を示す
【図６０ａ−６０ｅ】６０ａは相互に１ミリ程度の極く僅かな間隔をもつ２個の物体を示し、６０ｂは誤差をまるめることにより相互に続いて移動する物体を示し、６０ｃはスライスする層（及びスライスする層から１ビット上のＸ−Ｙ平面）と２個の物体の交差を示し、６０ｄは６０ｃに示す交差の結果として得られる層輪郭ベクトルを示し、６０ｅは２個の物体に共通な二重輪郭ベクトルを除去した後の層輪郭ベクトルを示す
【図６１ａ−６１ｃ】６１ａは誤差をまるめることによる三角形のフリッピングを示し、６１ｂはフリップした後の三角形の重なりを示し、６１ｃは６１ｂに示す重複部分をスライスすることによって生ずる重複層輪郭ベクトルを示す
【図６２ａ−６２ｂ】６２ａは左手の法則に従う輪郭ベクトル及びそのセグメント法線を示し、６２ｂは三角形のフリッピング及びセグメント法線の結果的なフリッピングを示す
【図６３ａ−６３ｂ】６３ａは“正味合計”線影ベクトル生成アルゴリズムを示し、６３ｂはフリップする三角形の場合における“正味合計”線影生成アルゴリズムの性能を示す
【図６４ａ−６４ｃ】６４ａは扁平上向き三角形を示し、６４ｂは三角形をスパンするベクトル５に関するセグメント法線を示し、６４ｃは扁平上向き三角形に隣接する共通側面を形成する二重ベクトルの除去を示す
【図６５ａ−６５ｂ】６５ａは三角形のフリッピングを示し、６５ｂはフリッピングが起きた後のセグメントベクトルを示す
【図６６ａ−６６ｂ】６６ａは二重輪郭ベクトルの除去とセグメント法線のフリッピングを示し、６６ｂはセグメント法線の反転を示す
【図６７】ＳＴＹＬＥ１に従って層ｎ＋１から層ｎへの扁平上向き表皮の移動を示す
【図６８】近似扁平下向き三角形からの台形生成を示す
【図６９】台形に対応するセグメント法線を示す
【図７０】層の上面又は底面における表皮充填の配置を示す
【図７１】近似扁平上向き三角形からの台形生成を示す
【図７２ａ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥ２アルゴリズムのフローチャート
【図７２ｂ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥ２アルゴリズムのフローチャート
【図７２ｃ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥ２アルゴリズムのフローチャート
【図７２ｄ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥ２アルゴリズムのフローチャート
【図７２ｅ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥ２アルゴリズムのフローチャート
【図７２ｆ】ＳＬＩＣＥ  ＳＴＹＬＥ２アルゴリズムのフローチャート
【図７３】隣接層に付着するために６ミルだけ硬化し過ぎた場合の結果として生ずる硬化深さの差を示す
【図７４ａ−７４ｃ】７４ａはＦＤＢベクトルに焦点を当て、物体のスライス層４個を示し、７４ｂ及び７４ｃは一部分に線影をほどこすことを停止するためにＬＢベクトルに対するセグメント法線の反転を示す
【図７５ａ−７５ｂ】７５ａはスライスする層の１ビット上でＬＢベクトルを得ることはＦＵＢベクトルが二重ＬＢベクトルでないことを意味することを示し、７５ｂはＳＴＹＬＥ３が要求する部分の決定を示す
【図７６ａ−７６ｂ】７６ａはビーム巾補償に起因する鋭い点における変形を示し、７６ｂは歪に関して解決する方法を示す
【図７７ａ−７７ｃ】７７ａはビーム巾補償に起因するタイプ２歪を示し、７７ｂは７７ａに示す歪み点におけるセグメント法線の明瞭なフリッピングを示し、７７ｃは７７ａに示す歪の更に悪化した状態を示す
【図７８ａ−７８ｅ】７８ａは鋭い頂点におけるビーム巾補償を示し、７８ｂは７８ａの鋭い頂点に沿ったレーザービームの通路を示し、７８ｃはビーム巾補償に起因するオフセットされた層輪郭ベクトルのタイプ１交差を示し、７８ｄは７８ｃの交差層輪郭ベクトルとレーザービームの通路を示し、７８ｅは７８ｃの交差を防止するために特定の層輪郭ベクトルの終点をオフセットすることのバックオフを示す
【図７９】交差の偽修正を示す
【図８０ａ−８０ｃ】８０ａは鋭い頂点におけるビーム巾補償のために第１終点をオフセットする状態を示し、８０ｂは鋭い頂点におけるビーム巾補償のために第２終点をオフセットする状態を示し、８０ｃはビーム巾補償のために第３終点をオフセットする状態と交差の検出を示す
【図８１ａ−８１ｃ】８１ａはビーム巾補償後の鋭い頂点における層輪郭ベクトルの交差部分を示し、８１ｂは交差を回避する方法として第８１ａ図の交差部分を削除する方法を示し、８１ｃは単一ベクトルを代置することにより第８１ａ図の交差部分を削除する方法を示す
【図８２ａ−８２ｅ】８２ａはタイプ２の状況においてビーム巾補償のために第１終点をオフセットする方法を示し、図８２ｂは８２ａの例においてビーム巾補償のために第２終点をオフセットする方法を示し、８２ｃは８２ａの例においてビーム巾補償のために第３終点をオフセットする方法を示し、８２ｄは８２ａの例においてビーム巾補償のために第４終点をオフセットする方法を示し、８２ｅは８２ａの例においてビーム巾補償のために第５終点をオフセットする方法及び交差の削除を示す
【図８３ａ−８３ｄ】８３ａは８２ａの例における層輪郭ベクトルの交差部分を示し、８３ｂは８３ａの層輪郭ベクトルの部分を除去することによって交差を取扱う方法を示し、８３ｃは８２ａの場合と異る終点のオフセットを開始した後における交差の存在を示し、８３ｄは８３ｃにおいて検出された交差を除去するために終点をバックアップする方法を示す
【図８４ａ】ビーム巾補償を付加した場合のＳＬＩＣＥ３、２０ＳＴＹＬＥ１フローチャートを示す
【図８４ｂ】ビーム巾補償を付加した場合のＳＬＩＣＥ３、２０ＳＴＹＬＥ１フローチャートを示す
【図８４ｃ】ビーム巾補償を付加した場合のＳＬＩＣＥ３、２０ＳＴＹＬＥ１フローチャートを示す
【図８４ｄ】ビーム巾補償を付加した場合のＳＬＩＣＥ３、２０ＳＴＹＬＥ１フローチャートを示す
【図８４ｅ】ビーム巾補償を付加した場合のＳＬＩＣＥ３、２０ＳＴＹＬＥ１フローチャートを示す
【図８４ｆ】ビーム巾補償を付加した場合のＳＬＩＣＥ３、２０ＳＴＹＬＥ１フローチャートを示す
【図８５】ビーム巾補償小階段を示すフローチャート
【図８６ａ−８６ｂ】ＳＬＡ−１制御パネルスイッチ及びインジケータを示す
【図８７】標本部品ログを示す
【図８８】標本作動曲線を示す
【図８９ａ−８９ｂ】推奨される光学装置清掃技術を示す
【図８９ｃ−８９ｅ】推奨される光学装置清掃技術を示す
【図９０】エアフィルタの交換を示す
【図９１ａ−９１ｂ】スライスコンピュータの部品を示す
【図９２ａ】電子キャビネット部品を示す
【図９２ｂ】電子キャビネット部品を示す
【図９３ａ】光学部品を示す
【図９３ｂ−９３ｃ】光学部品を示す
【図９４】チャンバ部品を示す
【図９５ａ−９５ｂ】レーザー共振器の配列方法を示す
【図９６ａ−９６ｂ】光学的配列方法を示す
【図９７】チャンバの配列方法を示す
【図９８】立体造形システムを示す
【図９９ａ−９９ｂ】電子キャビネットアセンブリを示す
【図１００】光学アセンブリを示す
【図１０１】チャンバアセンブリを示す
【図１０２】配線図を示す
【図１０３】一般的な、米国自動車のＳＬＩＣＥが入力として使用する幾何学的モデルを示す
【図１０４】幾何学的モデルの展開図を示す
【図１０５】ＳＬＩＣＥが、タイプと高さによって三角形を順序付ける方法を示す
【図１０６】三角形の最も低い隅によって、ＳＬＩＣＥが三角形を順序付ける方法を示す
【図１０７】ＳＬＩＣＥが、車体をスライスし、それを積み重ねる方法を示す
【図１０８】個別スライスが形成される方法を示す
【図１０９】近似扁平三角形に対して、ＳＬＩＣＥが台形を作る方法を示す
【図１１０】１１０ａは扁平三角形の十字線影及び表皮充填を示し、１１０ｂはスキャン三角形から輪郭を生成する方法を示す
【図１１１】ＳＬＡ−１及び後硬化装置を示す
【図１１２】ＳＬＡ−１の主要部品を示す
【図１１３】後硬化装置を示す
【図１１４】レーザー警告ラベル及び安全情報ラベルの添付場所を示す
【図１１５】標本部品を示す
【図１１６】十字線影ベクトルが作図されるまで層輪郭を所定位置に固定する支持体を示す
【図１１７】片持梁及びこれに類する構造体の変形及び硬化を防ぐ支持体を示す
【図１１８】接触していない層部分を固定する支持体を示す
【図１１９】層の曲がりを防ぐ十字ウェブ支持体を示す
【図１２０】内部の隅まで伸延しない対角支持体を示す
【図１２１】内面近似のために何個の三角形が必要かを示す
【図１２２】扁平、近似扁平及び傾斜三角形によってＣＡＤ物体を完全に描写する方法を示す
【図１２３】ＳＬＩＣＥ断面三次元立体造形方法（．ＳＴＬ）がファイルする方法及びスライス（．ＳＴＬ）ファイルを作成する方法を示す
【図１２４】スライスされた三角形のタイプによって、層輪郭の間の部分に線影をほどこすか又は表皮で充填するかを決定する方法を示す
【図１２５】三角形の分類が近似扁平かつ傾斜に変わる角度が、ＳＬＩＣＥパラメータＭＳＡによって定義される方法を示す
【図１２６】ＳＬＡ−１メニューシステムを示す
【図１２７】制御コンピュータとスライスコンピュータの間で、「ＥＴＨＥＲＮＥＴ」を介してファイルを転送するＮＥＴＷＯＲＫを示す
【図１２８】ユーザが、制御コンピュータからＳＬＩＣＥを遠隔操作可能にするためのＴＥＲＭＩＮＡＬ  ＵＴＩＬＩＴＹを示す
【図１２９】部品に関する全てのファイル（支持体及び物体ファイル）を組合せ、層（．Ｌ）、ベクトル（．Ｖ）及びレンジ（．Ｒ）ファイルを生成するＭＥＲＧＥを示す
【図１３０】立体造形（．ＳＴＬ）及びスライス（．ＳＬＩ）ファイルを制御コンピュータスクリーンにディスプレイするＶＩＥＷを示す
【図１３１】．ＳＴＬファイルのグラフ化を示す
【図１３２】．ＳＬＩファイルのグラフ化を示す
【図１３３】ＢＵＩＬＤ状態スクリーンを示す
【図１３４】ＢＵＩＬＤ状態スクリーンを示す
【図１３５−１】種々の操作段階におけるＰＣＡを示す
【図１３５−２】種々の操作段階におけるＰＣＡを示す
【図１３６】ＳＬＡ−１Ｈｅ−Ｃｄレーザーの簡易化された概略図を示す
【図１３７】短寿命高エネルギ体を低エネルギ励起状態にリリーズする様子を示す
【図１３８】小さな温度変化が大巾に粘度を変える様子を示す
【図１３９】ビームの最大接近中心の強度プロファイルを示す
【図１４０】液体から固体への変化に際して樹脂の屈折指示の変化がビュレットの形状を強化する様子を示す
【図１４１】段階期間値がビュレットの全寸法を決定し、形状に影響する様子を示す
【図１４２】段階期間の関数としてラインの高さと巾を示す作動曲線
【図１４３】ＳＬＡによって部品を作成するために必要な手順の概観を示す
【図１４４】物体の小面表現が、ＰＨＩＧＳグラフィックス規格に適合する様子を示す
【図１４５】Ｉｎｔｅｌ  １８０２８７マスコプロセッサと互換性をもつ二進浮動小数点フォーマットを示す
【図１４６】ＴＥＳＴ  ００１７．ＳＴＬファイルによって表わされるボックスを示す
【図１４７】テスト部品の仕様を示す
【図１４８ａ】テストボックスの空間における方向を示す
【図１４８ｂ】テストボックスの空間における方向を示す
【符号の説明】
【０９９７】
２２  硬化可能な流動性媒体
２３  作業面
２７  ビームスポット
３０  三次元物体
３０a、３０ｂ、３０ｃ  断面を表す層
２０  CADデータゼネレータ
（三次元物体の外形を表すデータを提供する第一の手段）
２５  変換システム（ベクトルデータを規定する第二の手段）
２６  光源  ２８  制御システム
（複数の層を一層ずつ形成する第三の手段）
３０７（図４０、図４１）  表皮領域を有する断面
３０８（図４０、図４１）  内部領域を有する断面
３１０（図４１）  表皮領域の走査経路（表皮ベクトル）
３０９、３１１（図４１）  輪郭ベクトル
３１２、３１３（図４１）  内部領域の走査経路（十字線影ベクトル）
【図１】
2005329719.tif 000006
【図２】
2005329719.tif 000007
【図３】
2005329719.tif 000008
【図４】
2005329719.tif 000009
【図５】
2005329719.tif 000010
【図６】
2005329719.tif 000011
【図７ａ−７ｂ】
2005329719.tif 000012
【図８】
2005329719.tif 000013
【図９】
2005329719.tif 000014
【図１０】
2005329719.tif 000015
【図１１】
2005329719.tif 000016
【図１２】
2005329719.tif 000017
【図１３】
2005329719.tif 000018
【図１４】
2005329719.tif 000019
【図１５】
2005329719.tif 000020
【図１６】
2005329719.tif 000021
【図１７】
2005329719.tif 000022
【図１８】
2005329719.tif 000023
【図１９ａ−１９ｃ】
2005329719.tif 000024
【図２０ａ−２０ｂ】
2005329719.tif 000025
【図２０ｃ−２０ｄ】
2005329719.tif 000026
【図２０ｅ−２０ｆ】
2005329719.tif 000027
【図２１ａ−２１ｃ】
2005329719.tif 000028
【図２２ａ−２２ｃ】
2005329719.tif 000029
【図２３ａ】
2005329719.tif 000030
【図２３ｂ】
2005329719.tif 000031
【図２３ｃ−２３ｅ】
2005329719.tif 000032
【図２４】
2005329719.tif 000033
【図２４ａ−２４ｃ】
2005329719.tif 000034
【図２４ｄ−２４ｅ】
2005329719.tif 000035
【図２４ｆ】
2005329719.tif 000036
【図２４ｇ】
2005329719.tif 000037
【図２４ｈ】
2005329719.tif 000038
【図２４ｉ−２４ｊ】
2005329719.tif 000039
【図２４ｋ】
2005329719.tif 000040
【図２５ａ−２５ｄ】
2005329719.tif 000041
【図２５ｅ】
2005329719.tif 000042
【図２５ｆ−２５ｇ】
2005329719.tif 000043
【図２５ｈ】
2005329719.tif 000044
【図２６ａ】
2005329719.tif 000045
【図２６ｂ】
2005329719.tif 000046
【図２６ｃ−２６ｄ】
2005329719.tif 000047
【図２６ｅ−２６ｆ】
2005329719.tif 000048
【図２６ｇ−２６ｈ】
2005329719.tif 000049
【図２７ａ−２７ｂ】
2005329719.tif 000050
【図２７ｃ−２７ｄ】
2005329719.tif 000051
【図２７ｅ】
2005329719.tif 000052
【図２８ａ−２８ｃ】
2005329719.tif 000053
【図２９ａ−２９ｂ】
2005329719.tif 000054
【図２９ｃ】
2005329719.tif 000055
【図２９ｄ−２９ｅ】
2005329719.tif 000056
【図２９ｆ−２９ｇ】
2005329719.tif 000057
【図２９ｈ−２９ｉ】
2005329719.tif 000058
【図３０ａ−３０ｂ】
2005329719.tif 000059
【図３０ｃ】
2005329719.tif 000060
【図３０ｄ−３０ｅ】
2005329719.tif 000061
【図３０ｆ−３０ｇ】
2005329719.tif 000062
【図３０ｈ−３０ｉ】
2005329719.tif 000063
【図３０ｊ】
2005329719.tif 000064
【図３１ａ−３１ｂ】
2005329719.tif 000065
【図３１ｃ−３１ｄ】
2005329719.tif 000066
【図３１ｅ−３１ｆ】
2005329719.tif 000067
【図３１ｇ−３１ｈ】
2005329719.tif 000068
【図３１ｉ−３１ｊ】
2005329719.tif 000069
【図３１ｋ−３１ｌ】
2005329719.tif 000070
【図３１ｍ−３１ｎ】
2005329719.tif 000071
【図３１ｏ−３１ｐ】
2005329719.tif 000072
【図３１ｑ−３１ｒ】
2005329719.tif 000073
【図３１ｓ】
2005329719.tif 000074
【図３１ｔ】
2005329719.tif 000075
【図３１ｕ−３１ｖ】
2005329719.tif 000076
【図３２ａ−３２ｂ】
2005329719.tif 000077
【図３３】
2005329719.tif 000078
【図３４ａ−３４ｃ】
2005329719.tif 000079
【図３４ｄ】
2005329719.tif 000080
【図３４ｅ−３４ｈ】
2005329719.tif 000081
【図３４ｉ−３４ｌ】
2005329719.tif 000082
【図３５ａ】
2005329719.tif 000083
【図３５ｂ】
2005329719.tif 000084
【図３５ｃ】
2005329719.tif 000085
【図３６ａ−３６ｄ】
2005329719.tif 000086
【図３６ｅ−３６ｈ】
2005329719.tif 000087
【図３６ｉ−３６ｌ】
2005329719.tif 000088
【図３７ａ】
2005329719.tif 000089
【図３７ｂ】
2005329719.tif 000090
【図３７ｃ】
2005329719.tif 000091
【図３８】
2005329719.tif 000092
【図３９ａ】
2005329719.tif 000093
【図３９ｂ】
2005329719.tif 000094
【図４０】
2005329719.tif 000095
【図４１】
2005329719.tif 000096
【図４２】
2005329719.tif 000097
【図４３ａ−４３ｂ】
2005329719.tif 000098
【図４４ａ】
2005329719.tif 000099
【図４４ｂ】
2005329719.tif 000100
【図４５】
2005329719.tif 000101
【図４６】
2005329719.tif 000102
【図４７】
2005329719.tif 000103
【図４８】
2005329719.tif 000104
【図４９】
2005329719.tif 000105
【図５０ａ−５０ｂ】
2005329719.tif 000106
【図５０ｃ】
2005329719.tif 000107
【図５０ｄ】
2005329719.tif 000108
【図５１ａ】
2005329719.tif 000109
【図５１ｂ】
2005329719.tif 000110
【図５２ａ−５２ｂ】
2005329719.tif 000111
【図５３】
2005329719.tif 000112
【図５４ａ−５４ｂ】
2005329719.tif 000113
【図５５】
2005329719.tif 000114
【図５６】
2005329719.tif 000115
【図５７ａ】
2005329719.tif 000116
【図５７ｂ】
2005329719.tif 000117
【図５８ａ】
2005329719.tif 000118
【図５８ｂ】
2005329719.tif 000119
【図５８ｃ】
2005329719.tif 000120
【図５８ｄ】
2005329719.tif 000121
【図５８ｅ】
2005329719.tif 000122
【図５８ｆ】
2005329719.tif 000123
【図５９ａ】
2005329719.tif 000124
【図５９ｂ】
2005329719.tif 000125
【図６０ａ−６０ｅ】
2005329719.tif 000126
【図６１ａ−６１ｃ】
2005329719.tif 000127
【図６２ａ−６２ｂ】
2005329719.tif 000128
【図６３ａ−６３ｂ】
2005329719.tif 000129
【図６４ａ−６４ｃ】
2005329719.tif 000130
【図６５ａ−６５ｂ】
2005329719.tif 000131
【図６６ａ−６６ｂ】
2005329719.tif 000132
【図６７】
2005329719.tif 000133
【図６８】
2005329719.tif 000134
【図６９】
2005329719.tif 000135
【図７０】
2005329719.tif 000136
【図７１】
2005329719.tif 000137
【図７２ａ】
2005329719.tif 000138
【図７２ｂ】
2005329719.tif 000139
【図７２ｃ】
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【図７２ｄ】
2005329719.tif 000141
【図７２ｅ】
2005329719.tif 000142
【図７２ｆ】
2005329719.tif 000143
【図７３】
2005329719.tif 000144
【図７４ａ−７４ｃ】
2005329719.tif 000145
【図７５ａ−７５ｂ】
2005329719.tif 000146
【図７６ａ−７６ｂ】
2005329719.tif 000147
【図７７ａ−７７ｃ】
2005329719.tif 000148
【図７８ａ−７８ｅ】
2005329719.tif 000149
【図７９】
2005329719.tif 000150
【図８０ａ−８０ｃ】
2005329719.tif 000151
【図８１ａ−８１ｃ】
2005329719.tif 000152
【図８２ａ−８２ｅ】
2005329719.tif 000153
【図８３ａ−８３ｄ】
2005329719.tif 000154
【図８４ａ】
2005329719.tif 000155
【図８４ｂ】
2005329719.tif 000156
【図８４ｃ】
2005329719.tif 000157
【図８４ｄ】
2005329719.tif 000158
【図８４ｅ】
2005329719.tif 000159
【図８４ｆ】
2005329719.tif 000160
【図８５】
2005329719.tif 000161
【図８６ａ−８６ｂ】
2005329719.tif 000162
【図８７】
2005329719.tif 000163
【図８８】
2005329719.tif 000164
【図８９ａ−８９ｂ】
2005329719.tif 000165
【図８９ｃ−８９ｅ】
2005329719.tif 000166
【図９０】
2005329719.tif 000167
【図９１ａ−９１ｂ】
2005329719.tif 000168
【図９２ａ】
2005329719.tif 000169
【図９２ｂ】
2005329719.tif 000170
【図９３ａ】
2005329719.tif 000171
【図９３ｂ−９３ｃ】
2005329719.tif 000172
【図９４】
2005329719.tif 000173
【図９５ａ−９５ｂ】
2005329719.tif 000174
【図９６ａ−９６ｂ】
2005329719.tif 000175
【図９７】
2005329719.tif 000176
【図９８】
2005329719.tif 000177
【図９９ａ−９９ｂ】
2005329719.tif 000178
【図１００】
2005329719.tif 000179
【図１０１】
2005329719.tif 000180
【図１０２】
2005329719.tif 000181
【図１０３】
2005329719.tif 000182
【図１０４】
2005329719.tif 000183
【図１０５】
2005329719.tif 000184
【図１０６】
2005329719.tif 000185
【図１０７】
2005329719.tif 000186
【図１０８】
2005329719.tif 000187
【図１０９】
2005329719.tif 000188
【図１１０】
2005329719.tif 000189
【図１１１】
2005329719.tif 000190
【図１１２】
2005329719.tif 000191
【図１１３】
2005329719.tif 000192
【図１１４】
2005329719.tif 000193
【図１１５】
2005329719.tif 000194
【図１１６】
2005329719.tif 000195
【図１１７】
2005329719.tif 000196
【図１１８】
2005329719.tif 000197
【図１１９】
2005329719.tif 000198
【図１２０】
2005329719.tif 000199
【図１２１】
2005329719.tif 000200
【図１２２】
2005329719.tif 000201
【図１２３】
2005329719.tif 000202
【図１２４】
2005329719.tif 000203
【図１２５】
2005329719.tif 000204
【図１２６】
2005329719.tif 000205
【図１２７】
2005329719.tif 000206
【図１２８】
2005329719.tif 000207
【図１２９】
2005329719.tif 000208
【図１３０】
2005329719.tif 000209
【図１３１】
2005329719.tif 000210
【図１３２】
2005329719.tif 000211
【図１３３】
2005329719.tif 000212
【図１３４】
2005329719.tif 000213
【図１３５−１】
2005329719.tif 000214
【図１３５−２】
2005329719.tif 000215
【図１３６】
2005329719.tif 000216
【図１３７】
2005329719.tif 000217
【図１３８】
2005329719.tif 000218
【図１３９】
2005329719.tif 000219
【図１４０】
2005329719.tif 000220
【図１４１】
2005329719.tif 000221
【図１４２】
2005329719.tif 000222
【図１４３】
2005329719.tif 000223
【図１４４】
2005329719.tif 000224
【図１４５】
2005329719.tif 000225
【図１４６】
2005329719.tif 000226
【図１４７】
2005329719.tif 000227
【図１４８ａ】
2005329719.tif 000228
【図１４８ｂ】
2005329719.tif 000229
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月21日(2005.7.21)
【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】
所定の刺激に露出したときに硬化可能な流動性媒体から三次元物体を製造する立体造形装置であって、
形成すべき三次元物体を表す物体定義データを供給する第一の手段、
該物体定義データを操作して、向上した物体形成データを提供する第二の手段、および
該向上した物体形成データに応答して、一つの二次元界面上に前記物体の連続する断面薄層を形成し、形成された該断面を移動させ、段階的に前記物体を構成し、それによって、実質的に二次元の面から三次元物体を生成する第三の手段を備え、
前記第二の手段が、各スライス層に対して多角形の頂点の座標データの数値を丸めること、
スライス層の上または下いずれかの面に対して多角形の頂点の座標データの数値を丸めること、
層の厚さを変更すること、
充填パラメータを形成すること、
スキンを形成すること、
平らなスキンを形成すること、
ほぼ平らなスキンを形成すること、
上向きスキンを形成すること、
下向きスキンを形成すること、
精度パラメータを形成すること、
クロスハッチを形成すること、
ベクトルブロックを順序付けること、および
層の輪郭を形成することのいずれかにより前記データを操作することを特徴とする立体造形装置。
【請求項２】
三次元物体に関する座標データを提供し、
該座標データを操作して、向上した物体形成データを提供し、
該向上した物体形成データを操作して、前記三次元物体を立体造形により形成する各工程からなり、
前記操作工程が、
各スライス層に対して多角形の頂点の座標データの数値を丸める工程、
スライス層の上または下いずれかの面に対して多角形の頂点の座標データの数値を丸める工程、
層の厚さを変更する工程、
充填パラメータを形成する工程、
スキンを形成する工程、
平らなスキンを形成する工程、
ほぼ平らなスキンを形成する工程、
上向きスキンを形成する工程、
下向きスキンを形成する工程、
精度パラメータを形成する工程、
クロスハッチを形成する工程、
ベクトルブロックを順序付ける工程、および
層の輪郭を形成する工程のうちいずれかの工程を含むことを特徴とする立体造形方法。