JP2000272015A - 小さな特徴を維持するライン幅補正を用いた三次元物体を形成する方法および装置 - Google Patents

小さな特徴を維持するライン幅補正を用いた三次元物体を形成する方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 精度が向上し、小さな特徴が維持された物体
を形成する高速三次元成型試作および製造（例えば、ス
テレオリソグラフィー）方法および装置を提供する。 【解決手段】断面境界データをずらして、放射線ビーム
により媒質中に誘発された硬化幅を少なくとも部分的に
調節する技術が提供される。ある技術では、所望の量の
効果的なずれを生じるために繰り返しのずれを用いる。
第２の技術では、どこでどの程度境界セグメントをずら
すかを決定するために転移ベクトルを用いる。各々の頂
点に関するずれの量が、(1)頂点の角度、および(2)角度
の少なくとも二つの所定の範囲について異なる所定の可
変ずれ基準の組合せに基づいて決定される。第３の技術
では、一つの境界セグメントが別のずれ規則に違反せず
に全所望のずれを経験できない場合、その一つの境界セ
グメントを複数のずれ境界セグメントに転換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速三次元成型試
作および製造（ＲＰ＆Ｍ）技術（例えば、立体造形）を
用いた三次元物体の形成に関する。本発明は、より詳し
くは、形成手段（例えば、レーザビーム）により造形材
料（感光性樹脂）中に誘発されたライン幅を補正するよ
うに変更されたデータを用いた三次元物体の形成に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】１． 関連技術 高速三次元成型試作および製造（ＲＰ＆Ｍ）は、三次元
物体を表す三次元コンピュータデータから該物体を迅速
に自動的に形成するのに使用できる技術分野に与えられ
た名称である。ＲＰ＆Ｍは、三つの部類の技術：(1)立
体造形、(2)選択的堆積モデリング、および(3)積層物体
製造を含むものと考えることができる。
【０００３】立体造形の部類の技術では、薄層（すなわ
ち、硬化された層）を形成し付着させるために、媒質の
先に形成された層に隣接する流体状媒質の層の連続形成
および三次元物体の連続スライスを表す断面データに従
うそれらの層の選択的硬化に基づいて三次元物体を形成
する。ある特別な三次元造形技術は、単にステレオリソ
グラフィーとして知られており、所定の刺激に露出する
ことにより選択的に硬化される液体媒質を用いる。この
液体媒質は典型的に感光性樹脂であり、所定の刺激は典
型的に可視または紫外線電磁放射線である。この放射線
はレーザにより一般に発生される。液体ベースの立体造
形は、いくつかが以下の関連出願のセクションに手短に
説明されている様々な特許、出願、および公報に開示さ
れている。別の立体造形技術が、選択的レーザ焼結（Ｓ
ＬＳ）として知られている。ＳＬＳは、粉末媒質の層
を、赤外電磁放射線に露出して粉末の粒子を焼結または
溶融することによる選択的硬化に基づく。ＳＬＳはデッ
カード(Deckard)の米国特許第4,863,538号に記載されて
いる。第３の技術は、三次元プリント（３ＤＰ）として
知られている。３ＤＰは、その上の結合剤の選択的堆積
により硬化される粉末媒質の層の選択的硬化に基づく。
３ＤＰはサッチス(Sachs)の米国特許第5,204,055号に記
載されている。
【０００４】本発明は主に、液体ベースの造形材料（す
なわち、媒質）を用いた立体造形に関する。しかしなが
ら、本発明の技術には、形成されている物体の審美的魅
力を維持しながら解像度を向上させる目的のために、他
の立体造形技術においても用途があると考えられる。
【０００５】選択的堆積モデリング（ＳＤＭ）は、三次
元物体のスライスを表す断面データに従って、薄層毎に
硬化可能な材料を選択的に堆積させることにより該三次
元物体を積層する工程を含む。そのような技術の一つ
は、溶融堆積モデリング（ＦＤＭ）と称され、物体の先
に形成された薄層上に分配されたときに硬化する、加熱
された流動可能な材料の流れを押し出す工程を含む。Ｆ
ＤＭはクランプ(Crump)の米国特許第5,121,329号に記載
されている。別の技術は、５軸のインクジェットディス
ペンサを用いて、物体の先に硬化された層に材料の粒子
を方向付ける、弾道粒子製造（ＢＰＭ）と称される。Ｂ
ＰＭは、全てＢＰＭテクノロジー社(BPMTechnology, In
c.)に譲渡された、ＰＣＴ公開番号第WO96-12607号、第W
O96-12608号、第WO96-12609号、および第WO96-12610号
に記載されている。第３の技術は、マルチジェットモデ
リング（ＭＪＭ）と称され、多数のインクジェットオリ
フィスからの材料の液滴を選択的に堆積させて、造形過
程を加速させる工程を含む。ＭＪＭは、エール(Earl)等
の米国特許第5,943,235号および米国特許出願第08/722,
335号（両方とも、本出願のように３Ｄシステムズ社に
譲渡されている）に記載されている。
【０００６】上述したように、本発明の技術は主に、液
体ベースの立体造形による物体形成に関するけれども、
この技術には、形成されている物体の審美的魅力を維持
しながら、所定の液滴または流れのサイズに関する物体
解像度を向上させるために、ＳＤＭ技術においても用途
があると考えられる。
【０００７】積層物体製造（ＬＯＭ）技術は、形成すべ
き三次元物体を表す断面データに従って、選択された順
序で、材料のシートの選択的切断、付着および積層によ
り三次元物体を形成する工程を含む。ＬＯＭはフェイジ
ン(Feygin)の米国特許第4,752,352号、キンジー(Kinzi
e)の米国特許第5,015,312号、およびモリタのＰＣＴ公
開番号第WO95-18009号に記載されている。
【０００８】本発明の技術には、形成されている物体の
審美的魅力を維持しながら、断面を切り取るレーザビー
ムまたは機械的切断器具を用いたときに物体の解像度を
向上させるために、ＬＯＭ技術における用途があると考
えられる。
【０００９】立体造形法を用いて物体を形成するときに
ビームにより誘発される硬化の幅を補正する様々な技術
が以前から説明されてきた。特に、様々な技術が、(1)
ハル(Hull)等の米国特許第5,184,307号、および(2)スニ
ード(Snead)等の米国特許第5,321,622号に記載されてい
る。
【００１０】この'307号の特許には、物体の三次元造形
製造に使用するために、三次元物体データを断面データ
に変換する技術が記載されている。得られた断面データ
は一般的に、一つ以上の群のベクトルに分類される。こ
れらの群のベクトルは典型的に、一つ以上の境界型（あ
る断面の所定の部分を囲むベクトル）、選択された境界
領域内に包含される一つ以上の補充型（露出の際に全領
域が硬化されるように典型的に平行で密な間隔にある一
連のベクトル）、および選択された境界領域内に包含さ
れる一つ以上のハッチ型（個々の露出ラインの間にいく
らかの未硬化材料が残るように、一般的に平行である
が、間隔が広くてもよい一連のベクトル）を含む。この
補充およびハッチを形成する前に、この文献は、選択さ
れた境界が、材料を硬化するのに用いられるビームによ
り誘発される硬化幅を補正するのに適切な量だけ内側に
（すなわち、非物体領域に向かうのとは反対の物体領域
に向かって）ずれているべきであることを教示してい
る。このずれる量は一般的に、硬化を誘発するのに用い
られる放射線のビームにより誘発される硬化の幅の約半
分に等しい。
【００１１】前記'307号の特許に開示された技術の一つ
は： (1) 境界ベクトルをループ状に形成し、(2) 各々のベ
クトルをライン幅の半分だけ物体中にずらし、(3) 端
部点を再度計算し、方向を変化させるベクトルを除去す
る、ことにより境界を補正する。
【００１２】該'307号の特許に開示されている第２の技
術は： (1) 境界ベクトルをループ状に形成し、(2) 境界ルー
プの各々の頂点について転移ベクトルを導く。この転移
ベクトルは、頂点を形成する二つの境界ベクトルにより
形成される角度を二等分するものとする。転移ベクトル
は一般的に、Ｄ＝ライン幅の約半分であり、θ＝二つの
ベクトルの間の角度であるときに、Ｄ／［（１−ｃｏｓ
θ／２）］１／２と等しい長さを有する。この長さが予
め設定された最大量（例えば、２*ＬＷＣ）よりも大き
くない限りは、このずれの量が用いられ、大きい場合に
は、前記長さが該予め設定された最大量に制限される。
さらに、ずれ（転移）ベクトルの長さは、二つの境界ベ
クトルの各々に対して延在する垂直二等分線により示さ
れるように、それを生じさせる二つの境界ベクトルの各
々の中点を越えて延在しないように制限された。
【００１３】ことにより境界を補正する。
【００１４】第３の技術は、これら最初の二つの技術の
利点を組み合わせたものである。境界ベクトルは、第１
の技術におけるように、所望の量だけ内側に動かされ
る。このずれによって所望の量よりも大きく頂点が移動
した場合には、追加のベクトルが補正された境界に加え
られる。この追加のベクトルは、(1)二つのずれベクト
ルの交点から(2)元の頂点から所望の距離だけ離れた点
まで延在する。
【００１５】四番目の技術は、ずれベクトルが互いにま
たは元のベクトルと交差するか否かを決定することによ
り、上述した技術に追加の特徴を加えている。そのよう
な交差が存在すると決定された場合には、ずれた頂点
は、交差が生じないかまたは交差領域がなくなるであろ
う点まで戻される。交差が生じるときに形成されている
三次元物体においては、特徴がなくなることがある。
【００１６】前記'662号の特許は、前記'307号の特許の
ように、立体造形法に使用するために、三次元物体デー
タから断面データを作成する技術に関する。その'307号
の特許のように、この'662号の特許は、複数の異なる型
の境界、ハッチ、および補充ベクトルを導く技術を提供
する。この特許は、選択された境界型のものを変更し
て、物体形成中に生じる硬化の予測幅のために補正され
たずれ境界を作成する様々な技術も教示している。
【００１７】この'662号の特許に教示されている第１の
技術は、移動された点と元の境界との間の最短距離がビ
ーム跡の半径と等しい程度だけ、境界頂点を角二等分線
に沿って移動させることによりずらされた境界を教示し
ている。この移動の方向と大きさは、転移ベクトルによ
り決定される。
【００１８】いくつかの調節により過剰の移動が避けら
れる：(1)移動は前記半径の二倍と等しい値に限定され
る。(2)交差の可能性は、いずれの元のセグメントが交
差されたか否かを見るために試験が行われる、所望の補
正の二倍と等しい試験補正を行うことにより最小にされ
る。交差が決定されたら、移動の程度が、重なった転移
ベクトルがちょうど境界セグメントに接触する点まで戻
される。(3)三番目の試験は、転移ベクトルの交差を検
査し、その交差が生じた場合には、各々の転移ベクトル
が前記交差の点まで戻される。(4)四番目の試験は、転
移ベクトルが補正された境界セグメントと交差するか否
かを決定する。交差が検出された場合には、補正された
境界は、交差しなくなる程度まで元の補正されていない
セグメントに向かって戻される。あるいは、転移ベクト
ルを短くしてもよい。
【００１９】前記'662号の特許には、断面領域を下向
き、上向き、および連続領域に分類し、関連する境界を
導く前に、断面境界について補正を行う好ましい技術が
教示されている。さらに、代替案により、元の断面境界
の代わりに領域の境界を補正することによって硬化幅を
補正してもよいことが教示されている。あるいは、前記
領域の正味の補正は、最初の断面境界の元の補正に、負
または正のその後の補正を加えることにより得てもよ
い。
【００２０】補正された境界からハッチおよび補充ベク
トルを引っ込めることと共同して、前記'662号の特許に
は、補正された境界ベクトルを接続するクリップベクト
ルの形成を含む、さらなる境界補正の使用が開示されて
いる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上述した文献の教示を
考慮しても、ＲＰ＆Ｍ技術における変更データから形成
されている三次元物体における小さな断面特徴の維持と
共に高精度の境界配置を提供する改良ライン幅補正技術
がまだ、この業界において引き続き必要とされている。
小さな特徴の維持は、形成される物体の審美的魅力およ
び精度を向上させるために望まれている。
【００２２】２． 他の関連特許および出願 上述した特許、出願、および公報並びに以下のものは、
その全文が引用される。表１は、本出願の譲受人により
共に所有された特許および出願を示す表である。各々の
特許および出願に見られる主題の簡単な説明が、読者が
特定の種類の教示を見つける上で役立つように表に含ま
れている。主題の包含内容は、特別に示された題目に限
定することを意図したものではなく、その代わりに、そ
の包含内容は、これらの出願および特許に見いだされる
全ての主題を含むものとする。これらの包含された文献
における教示は、本出願の教示と多くの様式で組み合わ
せることができる。例えば、様々なデータ操作技術に関
する文献は、物体をより精密におよび／または効率的に
形成するために用いることのできるさらにより有用な変
更物体データを導くためにここの教示と組み合わせても
よい。別の例として、これらの文献に開示された様々な
装置の形態を、本発明の新たな特徴と共に用いてもよ
い。
【００２３】
【表１】
【表２】
【表３】 以下の二つの本もまた、全文をここに引用する：(1)Rap
id Prototyping and Manufacturing: Fundamentals of
Stereolithography, by Paul F.Jacobs; published by
the Society of Manufacturing Engineers, Dearborn M
I; 1992;および(2)Stereolithography and other RP&M
Technologies: from Rapid Prototyping to Rapid Tool
ing; by Paul F.Jacobs; published by the Society of
Manufacturing Engineers, Dearborn MI; 1996。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、三次元
物体の薄層を形成する際に使用されるビームの硬化幅を
少なくとも部分的に補正するように変更されたデータを
用いて該物体を形成する向上した技術（方法および装
置）を提供することにある。
【００２５】本発明の第１の態様は、ある媒質の連続層
を所定の刺激のビームに露出することにより複数の付着
した薄層から三次元物体を形成する方法であって、(A)
三次元物体を表すデータを提供し、(B)該データを操作
して、前記三次元物体を形成するための変更物体データ
を作成し、この作成工程が、少なくとも一つの断面境界
に関連するデータをずらして、前記ビームにより誘発さ
れる硬化の幅を少なくとも部分的に補正する所望の補正
境界を導く工程を含み、この補正された境界が、少なく
とも第１のずれ値および第２のずれ値から導かれ、(C)
前記物体のその後の薄層を形成する準備において、いず
れかの最後に形成された材料の層に隣接する材料の層を
形成し、(D)この材料を前記所定の刺激のビームに露出
して、前記物体の連続薄層を形成し、(E)複数の付着し
た薄層から前記物体を形成するために、形成および露出
の作業を複数回繰り返す、各工程を含む方法を提供す
る。
【００２６】本発明の第２の態様は、ある媒質の連続層
を所定の刺激のビームに露出することにより複数の付着
した薄層から三次元物体を形成する方法であって、(A)
三次元物体を表すデータを提供し、(B)該データを操作
して、前記三次元物体を形成するための変更物体データ
を作成し、この作成工程が、少なくともいくつかの境界
に関連するデータをずらして、(1)隣接するセグメント
の対により形成された角度と、(2)少なくとも二つの範
囲の角度に基づく、または少なくとも一つの範囲の角度
に関する変動ずれ基準に基づく変動ずれ基準および少な
くとも二つの範囲の角度に関する二つの定数ずれ基準と
の組合せにより示される量だけ内側に、境界を形成する
隣接セグメントの頂点を動かすことにより、前記ビーム
により誘発される硬化の幅を少なくとも部分的に補正す
る工程を含み、(C)前記物体のその後の薄層を形成する
準備において、いずれかの最後に形成された材料の層に
隣接する材料の層を形成し、(D)この材料を前記所定の
刺激のビームに露出して、前記物体の連続薄層を形成
し、(E)複数の付着した薄層から前記物体を形成するた
めに、形成および露出の作業を複数回繰り返す、各工程
を含む方法を提供する。
【００２７】本発明の第３の態様は、ある媒質の連続層
を所定の刺激のビームに露出することにより複数の付着
した薄層から三次元物体を形成する方法であって、(A)
三次元物体を表すデータを提供し、(B)該データを操作
して、前記三次元物体を形成するための変更物体データ
を作成し、この作成工程が、(B1)少なくともいくつかの
境界に関連するデータをずらして、(1)隣接するセグメ
ントの対により形成された角度と、(2)所定のずれ基準
との組合せにより示される量だけ内側に、境界を形成す
る隣接セグメントの頂点を動かすことにより、前記ビー
ムにより誘発される硬化の幅を少なくとも部分的に補正
し、(B2)元の境界セグメントの頂点の少なくとも一つ
が、元のセグメントに対して平行な提案されたずれセグ
メントを維持する量だけずれていないときに、少なくと
も一つの元の境界セグメントを少なくとも第１と第２の
ずれ境界セグメントに変換して、該第１のずれセグメン
トが前記元のセグメントに対して平行なままであり、前
記第２のずれセグメントが該元のセグメントに対して平
行ではない各工程を含み、(C)前記物体のその後の薄層
を形成する準備において、いずれかの最後に形成された
材料の層に隣接する材料の層を形成し、(D)この材料を
前記所定の刺激のビームに露出して、前記物体の連続薄
層を形成し、(E)複数の付着した薄層から前記物体を形
成するために、形成および露出の作業を複数回繰り返
す、各工程を含む方法を提供する。
【００２８】本発明の別の態様は、上述した方法の態様
を実施するための装置を提供し、本発明の第１から第３
の態様に述べられたようなデータを操作する指示を含む
コンピュータプログラムされた媒体を提供する。
【００２９】本発明のある特徴は、物体境界を形成する
セグメントを移動させる代わりに、計算された頂点の位
置を補正して、セグメントが互い同士で交差しないよう
にするデータ操作により頂点が動かされることである。
【００３０】本発明の別の特徴は、前記物体境界を形成
する頂点が、一度に一つ、各々の移動の後に動かされ、
形成されている物体のトポロジーが変わっていないこと
を保証する検査が行われ、その場合には、元の頂点は、
新しい補正されたまたは計算された頂点の位置には動か
されないことである。
【００３１】本発明の利点は、目的とする特徴が、デー
タ操作により形成されている三次元物体においてなくな
らないことである。
【００３２】本発明の追加の態様、特徴および利点は、
以下に説明する本発明の実施の形態と、それに関連する
図面とから明らかとなる。本発明のさらなる態様は、本
発明の態様に関して上述した実施の互いとの様々な組合
せを含む。
【００３３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に使用する好まし
い立体造形装置１（ＳＬＡ）システムの概略図を示して
いる。このＳＬＡシステムの基礎構成要素は、前述した
米国特許第4,575,330号、同第5,184,307号、および同第
5,182,715号に記載されている。好ましいＳＬＡシステ
ムは、それより物体15が形成される造形材料５（例え
ば、感光性樹脂）を保持する容器３、昇降機７とその駆
動装置（図示せず）、昇降支持台９、露出システム11、
リコーティングバー13とその駆動装置（図示せず）、物
体データを操作し（必要なときに）、前記露出システ
ム、昇降機およびリコーティング装置を制御する少なく
とも一つのコンピュータを備える。
【００３４】好ましい走査システムが、米国特許第5,05
8,988号、同第5,059,021号、同第5,123,734号、同第5,1
33,987号、および同第5,840,239号を含む上述したいく
つかの特許に記載されている。この好ましいシステム
は、レーザ、ビームエキスパンダ、およびモータ駆動ま
たは検流計型いずれかの、一対のコンピュータ制御され
たＸＹ軸回転走査ミラーを備える。
【００３５】好ましい制御およびデータ操作システムお
よびソフトウェアが、米国特許第5,184,307号、同第5,3
21,622号、および同第5,597,520号を含む、上述した多
数の特許に記載されている。
【００３６】好ましいリコーティング装置が上述したア
ルムキスト等の米国特許第5,902,537号に記載されてお
り、この装置は、リコーターバー13、調節された真空ポ
ンプ17、およびバー13とポンプ17に接続された真空ライ
ン19を備えている。
【００３７】好ましいＳＬＡシステムの他の構成部材
（図示せず）は、液体レベル制御システムと、形成チャ
ンバと、温度制御システム、安全連動装置、観察手段等
を含む環境制御システムとを備えていてもよい。
【００３８】本発明を用いることのできるＳＬＡシステ
ムは、カリフォルニア州バレンシアのスリーディーシス
テムズ社(3D Systems, Inc.)から入手できる。これらの
ＳＬＡシステムとしては、325ｎｍで作動するＨｅＣｄ
レーザを用いたＳＬＡ−２５０、355ｎｍで作動する固
体レーザを用いたＳＬＡ−３５００とＳＬＡ−５００
０、および351ｎｍで作動するアルゴンイオンレーザを
用いたＳＬＡ−５００が挙げられる。好ましい造形材料
は、カリフォルニア州ロサンゼルスのチバスペシャルテ
ィーケミカルス(CIBA Specialty Chemicals)により製造
されている感光性樹脂であり、スリーディーシステムズ
社より入手できる。これらの材料は、ＳＬＡ−２５０シ
ステムに使用するＳＬ５１７０、ＳＬＡ−３５０とＳＬ
Ａ−５０００システムに使用するＳＬ５１９０、および
ＳＬＡ−５００システムに使用するＳＬ５１８０を含
む。
【００３９】ＳＬＡシステムの一般的な操作には、複数
の付着した薄層から物体を形成するための、交互に行わ
れる、材料のコーティング（すなわち、材料の層）の形
成およびそれらコーティングの選択的硬化が含まれる。
この工程は、昇降支持台９を、感光性樹脂５の上側表面
26の下に一つの層厚だけ浸漬することから始まる。感光
性樹脂のコーティングは、この材料を所望の深さまで硬
化させて、昇降支持台に付着した物体の最初の薄層を形
成する所定の刺激（例えば、紫外線）のビームに選択的
に露出される。この最初の薄層は、形成すべき物体の最
初の断面に対応するか、または物体を昇降支持台に付着
させるのに用いられる支持体に対応する。この最初の薄
層の形成後、昇降支持台および付着した最初に薄層が、
一層の厚さの正味の量だけ材料中に降下される。以後、
層厚および距離の他の単位は、以下の三つの単位：(1)
インチ、(2)ミリインチ（すなわち、ミル）、または(3)
ミリメートルのいずれで表してもよい。前記材料は一般
的に非常に粘性が高く、各々の層の厚さは非常に薄い
（例えば、4ミルから10ミル）ので、この材料は、最後
に硬化された薄層の上にコーティングを容易には形成で
きないかもしれない。コーティングが容易には形成でき
ない場合には、リコーティングバーを、樹脂の表面（す
なわち、材料の作業面）、またはそのいくぶん上に渡り
掃引して、新たなコーティングの形成を補助してもよ
い。このコーティング形成工程は、感光性樹脂媒質の表
面に渡りリコーティングバーを所定の速度で一回以上掃
引させる工程を含んでもよい。このコーティングの形成
後、その層は、物体の第２の断面を表すデータに従う、
前記媒質の所定の刺激への第２の露出により硬化され
る。このコーティング形成および硬化の工程は、前記物
体が複数の付着した層（21,23,25,27,29,31,および33）
から形成されるまで何度も繰り返される。
【００４０】ある造形技術において、いくつかまたは全
ての物体断面を不完全に硬化させてもよい。あるいは、
ある工程において、所定の層に関する物体の薄層（すな
わち、その位置が、感光性樹脂材料のその層に対応する
レベルで物体の残りの部分に対して配置すべき薄層）
は、その層と共同して（すなわち、その層が液体の表面
に位置するとき）露出されても、または部分的のみ露出
されてもよい。その代わりに、その薄層を、その後に形
成される層と共同して全体まは一部を形成してもよく、
ここで、この後の層に施される露出は、関連断面のレベ
ルで前記材料を硬化させるような程度まで材料を転換さ
せるようなものである。言い換えれば、所定の薄層に関
連する層は、その薄層がそれと共同して硬化される層で
なくてもよい。それに共同して薄層または薄層の一部が
形成される層は、硬化されるときに材料の表面に位置す
る層であり、一方、薄層が関連する層は、物体の残りの
部分に対する薄層の寸法的に正確な位置に対応する層で
あると言えるであろう。
【００４１】前述したように、小さな物体の特徴（ビー
ムにより誘発される硬化の幅にほぼ等しいかそれより小
さなサイズを有する特徴）を維持しながら、物体断面を
より正確に形成するように、境界セグメントの改良補正
を行う改良された立体造形データ操作技術がこの技術業
界で必要とされている。
【００４２】好ましい実施の形態において、これらの操
作技術は、米国特許第5,321,622号に記載されたデータ
変換技術により作成されるようなベクトルタイプに基づ
く。この'622号の特許によれば、物体の各々の断面部分
は、初期断面境界（ＩＣＳＢ）により定義される。これ
らのＩＣＳＢは、いくつかの様式で定義されていてもよ
く、いくつかの様式で導かれてもよい。しかしながら、
ＩＣＳＢは各々の物体断面の分類されていない断面定義
を表すことが定義されている。ＩＣＳＢの各々のセグメ
ントは、それ自体、一方の側で物体を、他方の側で空の
空間（すなわち、非物体）を制限すると考えられる。本
発明の第１の好ましい実施の形態において、ＩＣＳＢに
は、他の境界および領域に再度分割される前に、補正技
術、すなわち、ライン幅補正（ＬＷＣ）が施される。
【００４３】この第１の好ましい実施の形態において、
ＬＷＣ技術の施用後に、各々の断面は、連続断面の形状
に依存して一つ、二つまたは三つの異なる領域：(1)下
向き領域、(2)上向き領域、および(3)連続領域（すなわ
ち、下向きでも、上向きのいずれでもない領域）に分類
される。物体の形成の際に、以下の８のベクトルタイプ
が用いられるが、他のタイプを定義して用いてもよい：
下向き境界 − 物体の下向き領域を囲む境界。
【００４４】上向き境界 − 物体の上向き領域を囲む境界。
【００４５】連続境界 − 上向きでも下向きのいずれでもない物体の領域を囲
む境界。
【００４６】下向きハッチ − 下向き境界内に位置する露出のライン。これらのラ
インは、互いの間隔が狭くても広くてもよく、一つ以上
の方向に延在してもよい。
【００４７】上向きハッチ − 上向き境界内に位置する露出のライン。これらのラ
インは、互いの間隔が狭くても広くてもよく、一つ以上
の方向に延在してもよい。
【００４８】連続ハッチ − 連続境界内に位置する露出のライン。これらのライ
ンは、互いの間隔が狭くても広くてもよく、一つ以上の
方向に延在してもよい。
【００４９】下向き表皮／補充 − 硬化材料の連続領域を形成するように、下向き境界
内に位置し、間隔の狭い露出のライン。
【００５０】上向き表皮／補充 − 硬化材料の連続領域を形成するように、上向き境界
内に位置し、間隔の狭い露出のライン。
【００５１】下向き境界、下向きハッチおよび下向き補
充が一緒になって物体の下向き領域を定義する。上向き
境界、上向きハッチおよび上向き補充が物体の上向き領
域を定義する。連続境界および連続ハッチが物体の連続
領域を定義する。下向き領域には、付着が望ましく行わ
れるものがその下になにもないので（支持体のようなも
の以外に）、これらの領域に施される露出の量は一般的
に、その下にある薄層への付着を生じさせる必要以上の
量は含まないが、必要以上のレーザビーム露出を、存在
するいずれのＭＳＤ問題を適切に対処するために与えて
もよい。上向き領域と連続領域は、それらの下に位置す
る硬化材料を有するので、これらの領域に施される露出
の量は一般的に、その下にある薄層への付着を確実にす
る必要以上の量を含む。ある実施の形態において硬化深
さはこれらの領域の各々に関して異なっていてもよいの
で、各々の領域の境界に異なる量の補正を施すことが望
ましい。
【００５２】第１の好ましい実施の形態において、正味
の望ましいセグメントのずれがＤ（例えば、レーザビー
ムにより誘発される硬化幅の約半分）と等しい、図２に
示したフローチャートに示したプロセスに従ってＬＷＣ
技術が行われる。
【００５３】図２を参照する。エレメント102、104、お
よび106が、第１の好ましい実施の形態に従ってライン
幅補正を行う初期入力を形成する。エレメント102は、
補正ルーチンによりずらすべきポリリスト(polylist)
（例えば、閉じたループを形成する境界セグメントの
群）の入力を要求する。
【００５４】エレメント104は、正味の所望の補正量を
入力すべきであることを示す。この補正量は、頂点の挿
入に用いるべきずれの量とは等しくないが、その代わり
に、その境界セグメントが補正中に経験すべき移動の所
望の量を反映する。様々な理由のために、いずれのセグ
メントに関して得られる補正の正味量は、この所望の量
とは異なるかもしれないことを理解すべきである。この
差は、頂点の移動に課された制限条件により生じるかも
しれない。そのような条件は、例えば、セグメントが交
差する恐れを最小にすることを含んでもよい。もちろ
ん、ある別の例においては、この量は、前記システムに
おいて先に存在しても、または、例えば、サンプル物体
を形成し、測定することにより、手動で導かれてもよ
い。前記量は、例えば、ビームの分布を測定し、造形材
料の既知の特性に基づいて硬化幅の推定値を導くことに
より自動的に導いてもよい。
【００５５】エレメント106は、エレメント104において
要求された正味補正量Ｄを達成するのに用いられる補正
のパスの数Ｎを入力すべきであることを示す。一回のパ
スで補正を行うこととは対照的に、前記ポリリストが可
能な全または最大量だけ補正されるまで、各々ごくわず
かに増加させながら複数のパスを用いて補正を行うこと
が好ましい。後者は、多角形のような物体が完全には補
正できない場合の可能性である。この補正プロセスを複
数のパスに分解することにより、小さな物体の特徴の元
の形状を維持する補正を行える見込みが増加する。ある
好ましい実施の形態において、パスの数Ｎは４に設定さ
れる。他の実施の形態においては、Ｎは２、３、５、ま
たはそれより大きくてもよい。小さな特徴をよりよく維
持するためには、Ｎの値はできるだけ大きく設定すべき
である。一方で、Ｎの値が大きくなるほど、処理にかか
る時間が長くなる。Ｎの実際の値は、Ｄの値に依存する
であろう。所定のサイズの小さな特徴の形状を確実に維
持するためには、Ｄが大きくなれば、Ｎも大きくならな
ければならない。例えば、小さな特徴の相対的形状が許
容誤差２Ｔ内に実質的に保持されることが望ましい場合
には、ＮはＤ／Ｔと等しいかそれより大きいことが好ま
しい。Ｎにこの値を用いることにより、補正ルーチンの
どの一回のパスも、２Ｔよりも実質的に大きい量だけ相
対的形状における変化を生じないことを確実にする。も
ちろん、硬化深さが比較的一定であるか、または許容誤
差の必要条件がそれほど厳しくない場合には、Ｎの固定
値を用い、このプロセスを実施する上で用いられるいず
れのソフトウェア中にハードコーディングさえしてもよ
い。Ｄに関するように、Ｎは、硬化幅推定値および許容
誤差必要条件に基づいて、手動でまたは自動的に決定し
てもよい。
【００５６】エレメント108は、プロセスの開始点とし
て１の値で変数「パス」を設定する。エレメント110
は、補正されているポリリストにおける第１の頂点でプ
ロセスが開始するように１での変数「ｉ」を設定する。
【００５７】エレメント100は、補正の際にサブセグメ
ントの内の一つが元のセグメントに関して平行な方向を
実質的に維持し、一方で、別のサブセグメントが補正の
際に元のセグメントに関して平行な方向を維持しないよ
うな二つ以上のサブセグメントへのポリリストの選択さ
れたセグメントの分割を要求する。その平行な方向を維
持しないサブセグメントは、小さすぎる（例えば、正味
の所望の補正量Ｄの約二倍よりも小さい）特徴から生じ
るかもしれず、または関連する特徴が小さすぎなくて
も、90°より大きい角度に関連する頂点の大きすぎるず
れを避けることから生じるかもしれない。言い換えれ
ば、元のセグメントを多数のサブセグメントに分割する
ことにより、元の境界ループの頂点を単にずらすことに
より可能になる補正よりも良好な補正を得ることができ
る。この技術を使用することにより、境界の一部を、そ
の部分と元の境界との間の平行な関係を維持しながら、
同時に小さな特徴が過剰には除去されないことを確実に
しつつ、最適な量だけずらすことができる。頂点の各々
のずれまたは移動により、形成されている物体のトポロ
ジーが変化しないことを検査することにより、小さな特
徴の除去を避けることができる。
【００５８】図３および４は、セグメント分割の例を提
供する。図３のａは、頂点206で交わるセグメント202お
よび204により形成される境界200の一部を示す。物体部
分は領域208を占め、非物体部分は領域210に存在する。
【００５９】図３のｂは、セグメント202がサブセグメ
ント202'および202"に分割され、セグメント204がサブ
セグメント204'および204"に分割されている境界の同一
部分を示す。
【００６０】図３のｃは、ずらされたサブセグメント20
2'＊および204'＊がそれぞれ元のセグメント202'および
204'に対して平行なままであり、一方で、サブセグメン
ト202"＊および204"＊がこの平行な品質を維持しないこ
とが示されているずらし後の境界部分を示す。
【００６１】図４のａは、頂点314、316、318、320、お
よび322で交わるセグメント302、304、306、308、310、
および312により形成された境界300の一部を示す。物体
部分は領域324を占め、非物体部分は領域326に存在す
る。
【００６２】図４のｂは、セグメント306がサブセグメ
ント306'および306"に分割され、セグメント308がサブ
セグメント308'および308"に分割されている境界の同一
部分を示す。
【００６３】図４のｃは、ずらされたサブセグメント30
6'＊および308'＊がそれぞれ元のセグメント306'および
308'に対して平行なままであり、一方で、サブセグメン
ト306"＊および308"＊がこの平行な品質を維持しないこ
とが示されているずらし後の境界部分を示す。
【００６４】補正されたセグメントを分割する、また
は、言い換えれば、そうしなければ連続であった頂点の
間に一つ以上の新しい頂点を設定する様々な方法が存在
する。好ましい技術を以下に説明する。
【００６５】好ましい技術において、「必要距離」が頂
点角度の範囲に基づいて決定される。必要距離は、所定
のレーザビームの直径および形成すべき一連の代表形状
に関して経験的に決定してもよい。表２は、頂点角度と
必要距離との間のサンプルの一連の関連を提供する。
【００６６】
【表４】 この実験において、θ１＝70°、θ２＝220°、および
θ３＝290°の区切り点が好ましい。他の実施の形態に
おいて、他の区切り点、より多い範囲、より少ない範囲
を用いる、および／または必要距離を変更してもよい。
【００６７】一度所定の頂点に関する必要距離が決定さ
れたら、その距離を該頂点を含む二つのセグメントの各
々と比較する。そのセグメントの長さが必要距離未満で
ある場合、点は挿入されない。必要距離がそのセグメン
ト長さ未満である場合、そのセグメントを二片に分割す
るのに使用する点を挿入してもよい。この点は、それぞ
れのセグメントに沿って、必要距離と実質的に等しい頂
点からの長さに挿入される。このプロセスは、各々それ
ぞれの頂点と接触する最新のセグメントに基づいて各々
の頂点に関して繰り返される。
【００６８】エレメント112は、パス当たりに使用すべ
き補正量の誘導を要求する。この量は、補正の正味量に
対して補正の「ステップ量」と考えてもよい。この実施
の形態において、この量は、ＤをＮで割った商と等しく
設定される。別の実施の形態において、正味の補正がま
だＤと実質的に等しいが、ステップ当たりの補正量がス
テップ毎に変動する他の様式でこの量を導くこともでき
る。特に、パスが連続するに連れ補正のサイズを減少さ
せる方式を用いることが有利であるかもしれない。
【００６９】ステップ114は、エレメント102において供
給されたポリリストの第１の頂点の挿入を要求する。こ
の挿入は、エレメント112において導かれたステップ量
に基づく。頂点挿入の量は、ステップ量と必ずしも等し
いものではない。しかし、挿入量は、他の要因と同様
に、ステップ量に基づく。
【００７０】ある好ましい実施の形態において、挿入量
は、多角形を形成する境界セグメントにより形成された
角度と組み合わせたステップ量に基づく。頂点挿入量
は、（Ｄ／Ｎ）／［（１−ｃｏｓθ）／２］１／２また
は（Ｄ／Ｎ）ｓｉｎ（θ／２）と表される値と等しく設
定されてもよい。
【００７１】別の好ましい実施の形態において、挿入量
は角度の範囲に基づくものとする。ずれ量がその範囲内
で一定であってもよく、または変数であってもよい、二
つ以上の範囲が定義されてもよい。表３は、そのような
範囲の例を表形式で提供する。この実施の形態におい
て、範囲の区切り点は、θ１＝15°、θ２＝70°、およ
びθ３＝290°とする。もちろん、他の区切り点も可能
である。区切り点はこれより多くても少なくてもよい。
いずれの範囲においても、挿入量は、定数または変数に
基づいてもよい。挿入量は、角度の最小範囲に関して、
一定または実質的に一定であり、角度の最大範囲に関し
て、一定または実質的に一定であることが好ましい。挿
入量が角度に依存して変化する、最大値と最小値との間
に少なくとも一つの範囲があることも好ましい。
【００７２】
【表５】 ステップエレメント116において、挿入された頂点がポ
リリスト中のいずれのセグメントと交差したか否かを決
定するためにこの頂点が検査される。交差が生じなかっ
た場合（エレメント120）、頂点の位置が挿入位置に更
新される。交差が検出された場合（エレメント118）、
元の頂点位置は更新されない。この検査を行う際に、ポ
リリスト中の全ての頂点が一度動かされたら、交差が全
く生じないことを特別に確信するように、実際に望まし
い挿入量よりもいくぶん大きい（例えば、上述した式か
らまたは表２から導かれる挿入量よりも大きい）挿入量
を用いることが望ましいであろう。この特別な量は、所
望の挿入量と比較して小さな利用であっても、または所
望の挿入量の２倍かそれ以上であってもよい。この比較
は、補正プロセス中に許容された新しい頂点位置に基づ
いて変更されたセグメント位置または元のポリリストに
おけるセグメント位置に基づいてもよい。
【００７３】ステップ122において、頂点(i)がポリリス
ト中の最後の頂点であるか否かに関して決定がなされ
る。最後のものではない場合（エレメント124）、
「ｉ」が１だけ増加し、プロセスループが次の頂点のた
めにエレメント114に戻る。ポリリスト中の最後の頂点
である場合（エレメント126）、全てのＮパスの補正が
行われたか否かに関する決定が下される。全てのＮのパ
スが行われてはいない場合（エレメント128）、「パ
ス」が１だけ増加し、「ｉ」が１にリセットされ（エレ
メント130）、プロセスがエレメント114に戻される。
【００７４】全てのＮのパスが行われた場合、境界ルー
プを補正するプロセスが完了する（エレメント132）。
全プロセスは、同一断面の他の境界ループについて繰り
返しても、処理すべきその後の断面上の境界ループに用
いてもよい。
【００７５】別の実施の形態において、セグメント分割
技術および補正の多重パスを独立して実施しても、セグ
メント分割技術を補正パス後に行っても、または一つ以
上のパスと混ぜてもよい。
【００７６】多重パス、角度範囲、およびセグメント分
割の全ての技術を用いたライン幅補正の好ましい実施
は、例えば、Ｃ＋＋プログラム言語で書かれた原始コー
ドを用いて行っても差し支えない。この手法は、三つの
ヘッダファイルとともに二つの異なるピースを用いるこ
とができる：(1)Main Code − ビーム幅補正ルーチン
（すなわち、ライン幅補正ルーチン）の実施を要求、
(2)Beamcomp.cpp − ライン幅補正を実施する主要ル
ーチンを提供、(3)Plistmap.h − Beamcomp.cppによ
り要求されたヘッダファイルの内の１つ、(4)BeamComp.
h − Beamcomp.cppにより要求された別のヘッダファ
イル、および(5)Polyalgs.h − Beamcomp.cppにより
要求されたさらなるヘッダファイル。
【００７７】三次元物体の形成に用いるべき残りのデー
タは、上述した特許および出願の教示に従って導いても
よい。例えば、前記'622号の特許の教示を用いてもよ
い。
【００７８】別の実施の形態では、他の形態の領域同定
およびベクトルタイプの形成を用いてもよい。そのよう
な代替案の例としては、米国特許第5,184,307号、同第
5,209,878号、同第5,238,639号、同第5,597,520号、同
第5,943,235号、および米国特許出願第08/855,125号を
含む、上述した様々な特許および出願に記載されてい
る。ある方式は：(1)上向き領域および下向き領域が組
み合わされて外向き領域を形成している、外向き領域お
よび連続領域のみを定義する、(2)全ての補充タイプを
一つの指定に組み込む、または(3)上向きハッチおよび
連続ハッチを一つの指定に、または三つの全てのハッチ
タイプを一つの指定に組み込むのようなより少ない指定
を使用することを含んでもよい。他の方式は、上向き領
域および下向き領域の内の１つまたは両方を平らな領域
およびほぼ平らな領域に分割するようなより多くの指定
を使用することを含んでもよい。
【００７９】他の領域同定は、各々の薄層に関連する境
界領域の一部がその薄層に対して外向きおよび／または
内側である同定を含んでもよい。外向き境界領域は、米
国特許第5,321,622号および同第5,597,520号に記載され
ている初期断面境界（すなわち、それらを下向き、上向
き、および連続境界領域に分割する前に存在する断面境
界領域）に関連している。内側境界は薄層の物体部分に
より両側が制限されるが、外向き境界は、薄層の物体部
分により一方の側で、薄層の非物体部分により他方の側
で制限される。
【００８０】本発明を実施する開始点は、厳密に層毎の
形成プロセスと関連するデータである必要はない。この
開始点は、断面データにまだ変換されていない初期また
は変更三次元物体データであってもよい。さらに、開始
点は、厳密な層毎を基準としては形成されない薄層を表
す変更断面データであってもよい。例えば、開始点は、
１層厚よりも大きいＭＳＤおよび／またはＭＲＤに順応
するように変更された表面または断面データであっても
よい。
【００８１】ここに記載した教示に従って物体を形成す
る装置を形成するためのここに記載した方法の実施は、
物体に関連するデータを操作するソフトウェアまたはハ
ードコーディングにより、ＳＬＡシステム制御コンピュ
ータ、または別のデータ処理コンピュータにより行って
も差し支えない。
【００８２】これらの実施の形態およびそれらの代替案
における方法および装置は、上述した特許および出願に
おける様々な教示に従って変更することができる。その
ような変更の例としては、(1)正しい側を上向きにする
代わりの、物体の逆さまの形成、(2)大型の、小型のま
たは他の大きさのタイプの使用、(3)データ補間技術の
使用、(4)捕捉体積または他の特徴同定の使用、(5)他の
ベクトルタイプの使用、(6)多重スキン形成層の使用、
(7)多重ずれ境界の使用、(8)逆回転ローラ、インクジェ
ットディスペンサ、剛性または軟質ドクターブレード、
ブラシのような他のリコーティング技術の使用、および
(9)等が挙げられる。
【００８３】小さな物体の特徴を確実に維持すると同時
に、断面精度を向上させるために、この教示は、他のＲ
Ｐ＆Ｍ技術に適用できると考えられる。
【００８４】特定の実施の形態を記載し、説明したが、
提案された多くの代替案、多くの追加の実施の形態およ
び代替案が、この教示を精読することにより当業者にと
って明白である。これらの実施の形態は、それ自体、本
発明の範囲を制限することを意図したものではなく、そ
の代わりに、性質の実例を意図したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する立体造形装置の側面図
【図２】本発明の第１の好ましい実施の形態において従
うべき工程を示すフローチャート
【図３】鋭角を有する頂点の周りの分割セグメントの例
を示す概略図
【図４】180°よりも大きい角度を有する頂点の周りの
分割セグメントの例を示す概略図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリス アール マナーズ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 93021 ムーアパーク リヴァーグレン ストリート 4337

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 媒質の連続層を、該媒質中に硬化幅を形
    成する所定の刺激のビームに露出することにより、複数
    の付着した薄層から三次元物体を形成する方法であっ
    て、 三次元物体を表すデータを提供し、 該データを操作して、前記三次元物体を形成するための
    変更物体データを作成し、この工程が、少なくとも一つ
    の断面境界に関連するデータをずらして、前記ビームに
    より誘発される前記媒質中の硬化幅を少なくとも部分的
    に補正する所望の補正境界を導く工程を含み、ここで、
    該補正境界が少なくとも第１のずれ値および第２のずれ
    値から導かれ、 前記物体のその後の薄層を形成する準備のために、いず
    れの最後に形成された材料の層に隣接して前記媒質から
    材料の層を形成し、 該材料に前記所定の刺激のビームに露出して、前記物体
    の連続薄層を形成し、 複数の付着した薄層から前記物体を形成するために、形
    成および露出の作業を複数回繰り返す、各工程を含むこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記少なくとも第１のずれ値および第２
    のずれ値が三つのずれを含むことを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも第１のずれ値および第２
    のずれ値が四つのずれを含むことを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 媒質の連続層を、硬化幅を形成する所定
    の刺激のビームに露出することにより、複数の付着した
    薄層から三次元物体を形成する方法であって、 三次元物体を表すデータを提供し、 該データを操作して、前記三次元物体を形成するための
    変更物体データを作成し、この工程が、(1)隣接したセ
    グメントの対により形成された角度と、(2)角度の少な
    くとも二つの範囲に基づく、または角度の少なくとも一
    つの範囲に関する可変ずれ基準および角度の少なくとも
    二つの範囲に関する二つの一定のずれ基準に基づく可変
    ずれ基準との組合せにより決定される量だけ内側に前記
    境界を形成する隣接セグメントの頂点を移動させること
    により、少なくともいくつかの境界に関連するデータを
    ずらして、前記ビームにより誘発される前記媒質中の硬
    化幅を少なくとも部分的に補正する工程を含み、 前記物体のその後の薄層を形成する準備のために、いず
    れの最後に形成された材料の層に隣接して前記媒質から
    材料の層を形成し、 該材料を前記所定の刺激のビームに露出して、前記物体
    の連続薄層を形成し、 複数の付着した薄層から前記物体を形成するために、形
    成および露出の作業を複数回繰り返す、各工程を含むこ
    とを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 前記移動が所定の量に設定された角度の
    第３の範囲を含むことを特徴とする請求項４記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 角度の第４の範囲を含むことを特徴とす
    る請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記角度の第３の範囲が実質的にゼロ度
    から第１の角度までに及び、前記角度の第４の範囲が、
    前記第１の角度よりも大きい第２の角度から実質的に36
    0°までに及ぶことを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 媒質の連続層を、該媒質中に硬化幅を形
    成する所定の刺激のビームに露出することにより、複数
    の付着した薄層から三次元物体を形成する方法であっ
    て、 三次元物体を表すデータを提供し、 該データを操作して、前記三次元物体を形成するための
    変更物体データを作成し、この工程が、 (1)隣接したセグメントの対により形成された角度、お
    よび(2)所定のずれ基準の組合せにより決定された量だ
    け内側に前記境界を形成する隣接セグメントの頂点を移
    動させることにより、少なくともいくつかの境界に関連
    するデータをずらして、前記ビームにより誘発される前
    記媒質中の硬化幅を少なくとも部分的に補正し、 少なくとも一つの元の境界セグメントを、該元の境界セ
    グメントの頂点の内の少なくとも一つが、提案されたず
    れセグメントを前記元のセグメントに対して平行に維持
    する量だけずらされていないときに、少なくとも第１と
    第２のずれ境界セグメントに転換し、それにより、該第
    １のずれセグメントが前記元のセグメントに対して平行
    なままでり、前記第２のずれセグメントが該元のセグメ
    ントに対して平行ではない各工程を含み、 前記物体のその後の薄層を形成する準備のために、いず
    れの最後に形成された材料の層に隣接して前記媒質から
    材料の層を形成し、 該材料に前記所定の刺激のビームに露出して、前記物体
    の連続薄層を形成し、 複数の付着した薄層から前記物体を形成するために、形
    成および露出の作業を複数回繰り返す、各工程を含むこ
    とを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 媒質の連続層を、該媒質中に硬化幅を形
    成する所定の刺激のビームに露出することにより、複数
    の付着した薄層から三次元物体を形成する装置であっ
    て、 三次元物体を表すデータを受け取る手段、 前記三次元物体を形成するための変更物体データを作成
    するために前記データを操作する手段であって、前記ビ
    ームにより誘発される前記媒質中の硬化幅を少なくとも
    部分的に補正する所望の補正境界を導くために少なくと
    も一つの断面境界に関連するデータをずらす手段を備
    え、ここで、該補正境界が少なくとも第１のずれ値およ
    び第２のずれ値から導かれている手段、 前記物体のその後の薄層を形成する準備のために、いず
    れの最後に形成された材料の層に隣接して前記媒質から
    材料の層を形成する手段、 前記物体の連続薄層を形成するために、前記材料に前記
    所定の刺激のビームに露出する手段、および複数の付着
    した薄層から前記物体を形成するために、形成および露
    出の作業を複数回繰り返す手段、を含むことを特徴とす
    る装置。
  10. 【請求項１０】 媒質の連続層を、該媒質中に硬化幅を
    形成する所定の刺激のビームに露出することにより、複
    数の付着した薄層から三次元物体を形成する装置であっ
    て、 三次元物体を表すデータを受け取る手段、 前記三次元物体を形成するための変更物体データを作成
    するために前記データを操作する手段であって、(1)隣
    接したセグメントの対により形成された角度と、(2)角
    度の少なくとも二つの範囲に基づく、または角度の少な
    くとも一つの範囲に関する可変ずれ基準および角度の少
    なくとも二つの範囲に関する二つの一定のずれ基準に基
    づく可変ずれ基準との組合せにより決定される量だけ内
    側に前記境界を形成する隣接セグメントの頂点を移動さ
    せることにより、前記ビームにより誘発される前記媒質
    中の硬化幅を少なくとも部分的に補正するために少なく
    ともいくつかの境界に関連するデータをずらす手段を含
    む手段、 前記物体のその後の薄層を形成する準備のために、いず
    れの最後に形成された材料の層に隣接して前記媒質から
    材料の層を形成する手段、 前記物体の連続薄層を形成するために前記材料を前記所
    定の刺激のビームに露出する手段、および複数の付着し
    た薄層から前記物体を形成するために、形成および露出
    の作業を複数回繰り返す手段、を含むことを特徴とする
    装置。
  11. 【請求項１１】 媒質の連続層を、該媒質中に硬化幅を
    形成する所定の刺激のビームに露出することにより、複
    数の付着した薄層から三次元物体を形成する装置であっ
    て、 三次元物体を表すデータを受け取る手段、 前記三次元物体を形成するための変更物体データを作成
    するために前記データを操作する手段であって、 (1)隣接したセグメントの対により形成された角度、お
    よび(2)所定のずれ基準の組合せにより決定された量だ
    け内側に前記境界を形成する隣接セグメントの頂点を移
    動させることにより、前記ビームにより誘発される前記
    媒質中の硬化幅を少なくとも部分的に補正するために、
    少なくともいくつかの境界に関連するデータをずらす手
    段と、 少なくとも一つの元の境界セグメントを、該元の境界セ
    グメントの頂点の内の少なくとも一つが、提案されたず
    れセグメントを前記元のセグメントに対して平行に維持
    する量だけずらされていないときに、第１のずれセグメ
    ントが前記元のセグメントに対して平行なままでり、第
    ２のずれセグメントが該元のセグメントに対して平行で
    はないように、少なくとも該第１と第２のずれ境界セグ
    メントに転換する手段とを備えた手段、 前記物体のその後の薄層を形成する準備のために、いず
    れの最後に形成された材料の層に隣接して前記媒質から
    材料の層を形成する手段、 前記物体の連続薄層を形成するために前記材料に前記所
    定の刺激のビームに露出する手段、および複数の付着し
    た薄層から前記物体を形成するために、形成および露出
    の作業を複数回繰り返す手段、を含むことを特徴とする
    装置。
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