JP2006096047A - ステレオリソグラフィーにおける高度な構成技術 - Google Patents

ステレオリソグラフィーにおける高度な構成技術 Download PDF

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Abstract

【課題】ステレオリソグラフィーの原理を適用することにより、層が積層された３次元目的物を形成する場合、部品の製造システムと方法を、信頼性高く精度良く（カールが少なく、後のゆがみの少ない）改良する技術を提供する。
【解決手段】これらの形状の固化に、効果的に使用される最小キュア深さに等しいか、又は越える構成材料の深さに、目的物の下面が位置することを可能にするように、より上の層が形成されるまで、少なくとも、幾つかのクロスセクションの少なくとも１部分の上の材料の固化を遅らせるための、露光を制御するために使用された、層比較に基づいたデータ処理技術。前に固化された材料の上に、存在する最小の信頼できるコーティング厚さを確保するために、次の層が固化される以前に、同様なデータ処理が使用される。
【選択図】図１

Description

この発明は、ステレオリソグラフィーの原理を適用することによって、層が積層された３次元目的物を形成することに関する。そして、特に部品の製造システムと方法を、さらに信頼性高く精度良く（カールが少なく、後のゆがみが少ない）改良することに関する。
最近では、いくつかの構成技術が、層状の３次元目的物の構成に利用できるようなって来ている。そのような技術の１つは、特許文献１において示されているステレオリソグラフィーである。この開示は、引用することによって、ここに十分記載されているものとする。ステレオリソグラフィーの原理に従えば、３次元目的物を、相互依存刺激にさらす時間に対応して物理的に変化する物質（例えば、フォトポリマー、流体又は流動的な物質、焼結可能な粉体、結合可能な粉体）を用いて階段状に積層して形成できる。ステレオリソグラフィーの１つの具体例は、容器の中に含まれる多くの液体フォトポリマーで、動作表面に連続的に形成される液体フォトポリマー層である。
一般的に、動作表面は、その位置では、物理的障壁によって制限されていないような自由表面である、その液体の上表面である。
これらの層は、連続した目的物クロスセクションを形成するために、選択的に相互依存刺激にさらされている。さらに、目的物クロスセクションへの変換に基づいて、変換された物質は、一般的に固化されたフォトポリマーの固有の接着剤的性質によって、先に形成されたクロスセクションに付着する。ステレオリソグラフィーの詳細は、次の出版物及び特許を利用でき、これらの総ては、全文をここに記載しないけれども、この明細書に記載されているものとする。
ＰＣＴ公開＃ＷＯ９２／２０５０５、ＰＣＴ公開＃ＷＯ９２／０８２００、ＰＣＴ公開＃ＷＯ８９／１０２５６、ＰＣＴ公開＃ＷＯ８９／１０２４９、ＰＣＴ公開＃ＷＯ８９／１０２５４、ＰＣＴ公開＃ＷＯ８９／１０２５９、ＰＣＴ公開＃ＷＯ８９／１１０８５、ＰＣＴ公開＃ＷＯ８９／１０８０１、ＥＰＯ公開＃８５／１７１０６９、日本特許公開＃６２−３５９６、ＰＣＴ公開＃ＷＯ９０／０３２５５、ＰＣＴ公開＃ＷＯ９０／１５６７４、ＰＣＴ公開＃ＷＯ９１／０６３７８、ＪＰＰａｔ．Ａｐｐ．＃２９１６４７／１９９０、米国特許第５，０５９，３５９号、米国特許第４，９９６，０１０号、米国特許第４，９９９，１４３号、米国特許第５，０１５，４２４号、米国特許第５，０５８，９８８号、米国特許第５，１２３，７３４号、米国特許第５，０５９，０２１号、米国特許第５，１８４，３０７号、米国特許第５，１０４，５９２号、米国特許第５，１４３，６６３号、米国特許第５，１８２，０５６号、米国特許第５，１３０，０６４号、米国特許第５，１７４，９３１号、米国特許第５，０９６，５３０号、米国特許第５，１４１，６８０号、米国特許第５，１９２，４６９号、米国特許第５，３２１，６２２号、米国特許第５，１８２，７１５号、米国特許第５，２３４，６３６号、米国特許第５，２３８，６３９号、米国特許第５，２５６，３４０号、米国特許第５，１８２，０５５号、 ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ８９／１０２５６の記載されているように、ステレオリソグラフィーシステムは、一般的にＣＡＤシステムまたは同様のものを用いて表現されている、対応する目的物表現に従って、３次元目的物を形成するであろう。しかしながら、そのような表現を使用することができる前は、複数の層表現に分割されなければならない。ステレオリソグラフィーシステムは、１層づつ形成することによって対象物を積層していく過程において、目的とする層すなわち目的物を形成するために、選択的に変換されない材料の層をその層表現に従って露光していく。
ＰＣＴ公開＃ＷＯ９２／２０５０５，＃ＷＯ９２／０８２００及び米国特許第５，１９２，４６９号は特に本発明に関係する。ＰＣＴ公開＃ＷＯ９２／０８２００及び米国特許第５，１９２，４６９号は、ステレオリソグラフィーを用いて作成された目的物の分解を高める種々の層比較技術を示している。ＰＣＴ公開＃ＷＯ９２／２０５０５は、ポストキュア歪みが減少されたステレオリソグラフィーを用いて目的物を構成する種々の技術を示している。
米国特許第５，３２１，６２２（及びＰＣＴ公開Ｎｏ＃ＷＯ９２／０８２００）は、現在の層と次の連続する層を介して各層のどの部分が前の層からつながっているか、また、どの部分が上面又は下面またはその両方かの決定において、ブール演算を使用することを示している。それゆえ、この引用した特許は、各層の初期値を比較するためと、目的物を物理的に再生成するプロセスにおいて使用されるであろう結果のデータを作るために、層の間のそのようなデータを比較するための装置と方法を示している。さらに、この引用された特許は、適切な大きさの目的物（例えば、小さいものや大きいもの）を作るために、そのような演算の使用することを記述している。
米国特許第５，１３０，０６４、ＰＣＴ公開＃ＷＯ９１−０６３７８，及びＰＣＴ公開＃ＷＯ９２−２０５０５は、ポストキュア歪みを減少させるための、スキンニング及びウィービング技術を示している。米国特許第５，１８４，３０７は、現在の好ましいステレオリソグラフィー装置を、各部分を形成するため種々の方法を含めて極めて詳細に説明している。このアプリケーションは、取り扱いを簡単にするために、添付されているものを含めて、引用することによって、この明細書に記載されているものとする。ＳＬＡ−２５０ユーザー参照マニュアルとＳＬＡ−５００参照マニュアルの２つの参照マニュアルは、参照することによって、ここに十分説明されているものとする。また、これらのマニュアルは、米国．ＰａｔｅｎｔシリアルＮｏ４２９，４３５（現在は、米国特許第５，１３０，０６４）に付属物Ａ及びＢとして添付されている。
米国特許第４，５７５，３３０において、ファルはステレオリソグラフィーについて一般的に論述している。それは、ステレオリソグラフィーによって形成された目的物の形成における、各クロスセクションの完全重合を教えている。基本のステレオリソグラフィーのステップと装置構成は、特許文献１に示されていて、それを引用することによって、ここに記載されているものとする。
米国特許第５，０７６，９７４は、ステレオリソグラフィック部品を作成するための従来の方法に基づいて形成された部品の吸収ピーク波長から離れたアフターキュアについて示している。
米国特許第５，１０４，５９２は、カール歪みを減少させるための幾つかの方法を示している。
米国特許第４，９９９，１４３は、形成されている部品のカールを支えて最小にするためのウェブサポートについて示している。
米国特許第５，０１５，４２４は、カールを最小にするためのスモーリーの使用を示している。
米国特許第５，１８２，０５６は、ステレオリソグラフィック部品の作成に関連する種々のキュアパラメータを予測するために、レジンパラメータと組み合わされるビームフロファイル特性の使用方法とともに、ステレオリソグラフィックプロセスにおける複雑な浸透深さの利用について示している。このアプリケーションはまた、スキンフィルの作成におけるビームプロファイル情報の役割を示し、そして、部分歪みを減らすための多重波長キュア方法について議論している。
米国特許第５，２３４，６３６は、プロセス後に不連続部分を平らにするステレオリソグラフィック表面部分の仕上げに関する種々の方法を開示している。
ＰＣＴ公開Ｎｏ．ＷＯ９０／０３２５５は、その部分が形成されるに従って、形成されている物質の分かっている表面レベルを維持するシステムのように、ステレオリソグラフィック部品の各クロスセクション上に決められた厚さに均一にコートされたレジンを得るためのドクターブレードの使用方法を開示する。
米国特許第４，５７５，３３０号明細書
しかしながら、層表現を形成する従来の方法には、多くの問題点がある。ＷＯ９２／０８２００において示されているように、これらの方法の１つの問題は、表面の分解能を高める技術を実現することが難しいということである。これは、表面分解能を高めることに対して潜在的に効果のある方法及び技術は、２つ又はそれ以上のクロスセクション情報の比較を本質的に伴うからである。一般化された層比較能力なしでは、比較要求（言及されたアプリケーションのための）は、各特別なケースと、実行されるであろう特別な動作に対応させて別々に開発されなければならない。
フォトポリマーを用いたシステムにおける別の問題点は、多くのフォトポリマーは変換された凝集性物質の支持されていない領域を形成するためにキュアすることが出来なくなる厚さである最小固体化膜厚を有することである。例えば、現在の好ましいフォトポリマーで、最小固体化深さ（ＭＳＤ）又は膜厚より薄い膜厚の目的物の形状を形成しようとすると、目的物の部品になるために十分な固化をすることができず、崩れる（すなわち、目的の形状を保つことができない）であろう。構成する媒体（例えば、フォトポリマー等）の最小固化膜厚は、構成する媒体又は物質それ自身の特性のみではなく、選ばれた相互依存刺激と物質を取り巻く環境条件に依存する。例えば、フォトポリマーに吸収された酸素は、反応抑制剤として動作する。それゆえ、ＭＳＤは、与えられた物質／固体化・環境との組合せで得られる最小固体化深さに関係する。
最小固体化深さはまた、この最小値の原理である目的物の形状の下面キュアに対して好ましい最小のさらされ量の結果として生じる深さである考えることができる。それは、カール歪みに抵抗する、又は十分な構造的な強度を提供するために、選ばれた最小厚さである単層からなる物質の最小固化厚さを形成するための要求量を基礎とするかも知れない。これらの定義は、液体、粉体、ペースト、乳剤等のどのような流動的な物質にも適用することができる。さらに、これらの定義は、シート形状及び変換された構成物質にも適用できる。
そのＭＳＤは、層の支持されていない領域（例えば、目的物の下表面）を形成するための最小固化深さであるから、これらの領域は、個々の層の間の厚さ、又は形成されているクロスセクションにかかわらず、少なくともＭＳＤの厚さが与えられるべきである。それゆえ、積層形成プロセスによって、使用されている層がＭＳＤより薄い場合でさえ、ステレオリソグラフィ一的に再生された目的物の精度は、使用される材料のＭＳＤによって制限される。
多くの液体構成材料はまた、最小重ね塗り深さ、ＭＲＤ又は厚さを有する。すなわち、最小重ね塗り深さは、もう既に固化した物質の上に、信頼性よく形成することができる厚さである。この最小重ね塗り厚さは、先に固化した材料と液体材料との間に発生するディウェッティング現象に由来する。あるいは、ＭＲＤは、コーティング形成の時間的な、単に装置又はプロセス制限に起因する。言い換えれば、最小厚さは、許される最大の重ね塗り時間または精度の限界に起因する。これらのどちらの定義も、液体材料又は粉体材料のどちらにも適用できる。
さらに、ステレオリソグラフィーの積層プロセスでは、ＭＲＤは、標準的なステレオリソグラフィック技術によって効果的に用いることができる最小コーティング厚さを設定する。この最小コーティング厚さは、直接、標準的なステレオリソグラフィー技術を用いたときに得られる垂直方向の精度を決定する。
明細書の以下の部分で、ＭＳＤとＭＲＤは、特別な長さの単位又は単位なし又は“ＬＴ”に従って表現されている。ここで、“ＬＴ”とは、ｌａｙｅｒ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ（層の厚さ）の頭文字であり、特に、層が持つ要求される分解能の厚さである。もし、ＭＲＤが無単位で表される場合、又はＬＴに従って表される場合は、それは、それぞれ、ＭＲＤに等しい厚さを生成する要求される分解能を有する層の数に関して表されていることが理解できる。
従来の技術のもう１つの問題点は、“Ｚ−エラー”に関するものである。すなわち、２つの形状の間の層のＭＳＤ又はＭＲＤによる、形成された部品の外形の上面と下面の間の相対的な変位が望まれる量より大きい状態が、望ましい層の厚さより大きくなる。
さらに別の問題点は、焼き流し精密鋳造への応用において、使用されることが意図される部品に関する。伝統的なステレオリソグラフィック方法では、問題は、そのような内部のリセス（にげ）から固化していない材料が排出されることである。別の問題は、固化していない材料が流れでた後にその部品の外壁がつぶれることである。
従って、本発明の目的は、相互依存刺激によって固化されたときの精度の要求レベルと同等の薄さの、支持されていない固化された物質の厚さを、本質的に形成することができない構成材料を使用したときに、高い分解能を実現できるステレオリソグラフィーの方法と装置を供給することによって、ＭＳＤ制限を克服することである。
本発明のもう１つの目的は、目的物を形成するときに要求される精度のレベルと同程度の薄さに、すでに固化された材料の上に信頼性よくコーティングすることが本質的にできない流動的な構成材料を使用したときに、高い分解能を実現できるステレオリソグラフィーの方法と装置を供給することによって、ＭＲＤ制限を克服することである。
本発明の別の目的は、異なる構成パラメータを有する領域を形成するために、与えられた点からの距離、複数の点、表面、複数の表面に基づいて、形成されるべき目的物の領域を水平方向に識別することによって、目的物の生産能力を高めることができる方法と装置を供給することである。
本発明の別の目的は、異なる構成パラメータを有する領域を形成するために、与えられた点からの距離、複数の点、表面、複数の表面に基づいて、形成されるべき目的物の領域を垂直方向に識別することによって、目的物の生産能力を高めることができる方法と装置を供給することである。
さらに本発明の目的は、自動的に“Ｚ−エラー訂正”を実行する方法と装置を提供することである。すなわち、ＭＳＤとＭＲＤが、上下面の間に位置する層の望ましいＬＴより大きいことによって生じる、ステレオリソグラフィーによって製造される目的物の形状の上面と下面との相対的な距離が大きくなる状態を、訂正することである。
別の本発明の目的は、Ｚ−エラー訂正、及び、目的物に関して詳細を細かく表示するように装備されていないグラフィクディスプレーデバイス（例えば、目的物とその時間的な方法における動作を表示するための不十分な処理能力の）上への表示や、拡大、縮小演算のような対象物に対する種々の巧妙な取り扱い等の関連する事柄を容易にできる、改良された目的物の表現方法を提供することである。
またさらに、本発明の目的は、ラウンディングエラー（スライシング平面に対する制御点ＮＵＲＢの多角形頂点のなまりに関係するエラー）を少なくできる方法と装置を提供することである。
固化していない構成材料の目的物の中からの流出を促進させ、かつ丈夫な壁を有する構造様式で形成された目的物を提供することは、本発明の別の目的である。このような目的物は、焼き流し精密鋳造の用途に使用できる。
３次元目的物の中に、ステレオリソグラフィーで構成された目的物から固化されていない材料が流出するように、自動的に穴と排水路を形成する方法を提供することは、本発明の別の目的である。
さらに本発明の異なる目的は、上述の目的の単独の利用に含まれるか又は、さらに進んだステレオリソグラフィーを提供する、複合された方法又は複合装置の中における、上述のいずれか２つ又はそれ以上の目的の結合である。他の目的は、ここに示された内容から、技術のスキルの１つとして、単独又は組合せで使用できることが明らかになるであろう。
発明の開示 この発明は、与えられた構成材料（例えば、液体フォトポリマーや粉体材料）を使用したときに、従来例の考え方に比べて高い分解能の目的物の形成を可能にする。それは、これらの多くの高い分解能の目的物を改良されたステレオリソグラフィック技術を通して作成するために、ステレオリソグラフィック方法によって高い分解能の目的物を作成することが可能ではないと考えられている材料の使用を可能にする。フォトポリマーに関して言えば、これらの従来の高い分解能を持たないフォトポリマーは、一般的に吸収作用と、ある厚さ（例えば１ｍｍ）より薄い厚さの結合力のある固体プラスチックを形成することが不可能な固化特性とを有する。ステレオリソグラフィーを普通に実行する場合においては、これらの材料の１つを使用すると、目的物の総ての垂直方向の特徴は、ＭＳＤと等しいかそれより大きい１つの層の厚さの整数倍の位置で発生する。一方、より薄い層厚が使用される場合は、目的物の外形における他の関連するエラーと同様に、総ての下面は、上面と下面との間の相対距離であるその層厚より大きい正味のキュア深さを結果として生じる、要求される量より大きい露光量で露光される。
ここに示されている技術は、少なくとも１つの別のクロスセクションが重ね塗りされるまで、あるクロスセクションの少なくとも一部分のキュアの遅延を伴い、その後、要求される深さまでキュアがされるために十分に露光が供給される。
言い換えれば、ここで示された技術は、その中では、２つのクロスセクションの少なくとも１部分を記述するデータの記述が、上記データを第１のクロスセクションから、少なくとも上記第１のクロスセクションから１つの層厚離れて位置する第２のクロスセクションにシフトすることによって、及び、そのシフトされたデータと、第２のクロスセクション上及び第１と第２のクロスセクションの間の任意の中間クロスセクション上の他の任意のデータとの差をとることにより修正され、かつ上記変形されたデータが上記３次元目的物の形成において使用される、３次元の目的物を形成するための改良されたステレオリソグラフィック方法を提供する。
本発明を実行する上で、最も小さい単一の固体垂直形状は、まだＭＳＤと同程度である。しかしながら、その目的物の垂直形状は、ＭＳＤと等しいか又はそれより大きい、又は余分に露光され、結果的にその目的物の上面と下面との相対距離であるキュア深さになる、層厚の整数倍からなる階段形状中で、もはや再現される必要はない。ここで示すように、その技術を使用すると、上面と下面との間の相対距離を同時に確保することなく（形状の最小厚さがＭＳＤより大きい限り）、垂直形状がＭＳＤより小さい階段形状（層厚）で形成することができる。
ステレオリソグラフィーの典型的な実施は、目的物の次の層を形成するための準備段階で、変質又は固化していない材料の層を有する形成された目的物の一部分をコートする前に、各クロスセクションの総ての領域の実質的に等しい又は層厚より大きい深さまで変質（キュア）することを伴う。この典型的な実施では、前に形成された層との接着に使用されるキュアされている領域であるか、目的物の下面としてキュアされている領域であるかに依存するキュア深さが、いくらか異なることを、利用することを必要とするかも知れないし必要としないかも知れない。本発明を実施する上で、典型的なアプローチを、少なくとも１つのクロスセクション上の１部分に、その目的物の次の層を形成する準備段階において、少なくともそのクロスセクションが変質していない材料で覆いつくされるまで、変質していない材料を残し、その部分がコーティング形成された後に材料を変質させることよって固化させるように変更することができる。
層と層との比較は、前に形成された層との十分な接着を確保するためと、材料を固化しないままで残すべき領域の中に浸透させる深さまで材料が固化されないように確保する間、十分な強度（固化できる材料の係数）を確保するために、材料を固化することができる深さを決定するためになされる。
これらの比較は、各クロスセクションの個々の部分が、目的物の形成中に、最も適切な層及び垂直レベルとともに変質されることを可能にする選択的キュアの基礎を構成する。本発明の選択的キュアによれば、構造的に完全な状態、要求される分解能及び結果の精度の間のバランスが維持される。
フォトポリマー材料を使用した時、最小固化深さ（ＭＳＤ）は、使用される放射波長に関係する。ＭＳＤは、一般的に、直接、材料の浸透深さに関係する。ステレオリソグラフィープロセスにおける、種々の浸透深さの使用は、米国特許第５，１８２，０５６号に示されている。この引用されたアプリケーションの方法は、本発明で示した教えに結合することができる。
比較的高いＭＳＤを有する材料の１つを用いた、標準的なステレオリソグラフィーによっては精度よく構成することができない目的物は、この発明の技術によって精度よく構成することができる。しかしながら、本発明を用いても、幾つかの目的物、すなわち、ＭＳＤより薄い固体垂直形状を持つものは、精度面での問題が生じるかもしれない。しかしながら、ここで示されるように種々の方法で解決することができる。
本発明の方法によれば、与えられたＭＳＤを有する与えられた構成材料に対する一般的なステレオリソグラフィック技術を用いて可能な精度よりさらに、目的物を精度よく作成することができ、さらに精密なグリーン部品又は目的物を提供できる。歪みの減少は、材料のスタガード固化に従って増加するグリーン強度によって成し遂げられるであろう。クロスセクションの与えられた領域における固化されるべき材料は、そのクロスセクション上で固化される必要があるとは限らない。それは、より高い層又はクロスセクション、すなわち、固化させる放射光が上方の層を通って適当な領域の中に透過して、同時に固化させるであろう。
上述したように、下面を形成する層の一部分は、１つの層厚の深さまでキュアされるべきである。しかしながら、実際上、下面領域は、１つの層厚より十分厚いキュア深さが与えられている。この過剰のキュア深さは、結果として目的物の垂直方向の歪みを生じる。目的物の厚さが少なくとも、下面領域を露光している時に得られる最小キュア深さと同程度になるまで、１又はそれ以上の層に対する目的物の下面の露光を遅らせるという簡単な発明を、この過剰キュア問題を訂正するために用いることができる。この具体例では、ＭＳＤは、下面領域の形成において使用される最小固化深さとして定義される。この具体例は、要求される分解能が極めて小さくなる時に、特に重要になる。例えば、分解能の要求が高くなるに従って、層厚は小さくなる。一般的に、層厚として４，５，６又は１０ミルであることが要求され、さらにそれは着実に２ミル，１ミル又はそれ以下に近付く。これに対して、現行の材料を用いれば、一般的に好ましいキュア深さは８から１６ミルの間になる。そのうえ、この具体例の場合では、下面に対するキュア深さは、単一の層に適用される露光に基づいているか、又は、２又はそれ以上の連続する層に適用される露光に基づいているであろう。その点で、キュア深さは、第１の層の頂上から測定して、１つ又はそれ以上のより上層からの露光によって増加する。
本発明の別の特徴は、ＭＳＤより薄いクロスセクショナルスライスを使用することである。現状の固化特性又はキュア技術の組合せにおけるこれらの薄いクロスセクションは、ＭＳＤに等しいクロスセクションスライス使用して得られるものより、高い分解能の部品を提供できるであろう。最小厚さはいま尚ＭＳＤである。最小厚さに起因するどのような誤差も、ステレオリソグラフィーを用いて構成される目的物において小さな割合の問題である。
この発明ではまた、まるで精密な層から組み立てられたもののような、特別の層厚（その目的物のバルクに対して）で構成された目的物の表面を作る方法を考えている。さらに、簡単な方法で、より連続的に見える表面を形成するだけではなく、精度のよい層から形成されたものと同等の正確さを維持して、厚い層を有する目的物のバルクを構成することができる。この方法は、要求される分解能と等しい垂直方向の間隔を有するクロスセクションの作成と、これらのクロスセクションの２つ又はそれ以上の同時の比較に基づいている。これは、クロスセクションのどの部分が精度の良い層の積層とキュア深さ（５ミル又はそれ以下）で構成する必要があるか、どの部分がより大きなキュア深さを用いて形成されることができるか及びどの部分が粗い層（１０，１５又は２０ミル又はそれ以上）の積層で構成することによってスキップすることができるかについて決定するために用いられる。これらの方法の多くは、少なくとも精度のよい層の積層（５ミル又はそれ以下）と同じくらい薄い、支持されていない厚さに固化することができる能力を有する材料を使用することが必要である。これらの新しい方法の幾つかの具体例は、ここに示される。
さらにこの簡単な発明の具体例は、与えられた数値より薄くかつ、信頼性よくコーティング形成することができないであろう構成材料を用いたときに普通に可能と考えられるものより高い分解能の目的物を形成するために使用される。信頼性よくコーティング形成をするための最小膜厚は、ＭＲＤに関係する。例えば、１０ミル又はそれ以上のより薄く、かつ信頼性よくコーティング形成することができない材料を用いたときに、５ミル又はそれ以下のある層厚又は分解能である目的物を形成することを望む場合、これらの重ね塗りの問題は、（１）もっと時間的に正確な方法で薄いコーティングが可能な時に、要求される薄さのコーティング形成における時間の超過と、又は（２）薄過ぎるコーティング形成をしようとするときの、目的物の前に形成された総て又は１部分のディウェッティングの２つの問題に起因している。このディウェッティング現象は、固化された構成材料と液体材料との間の互換性のないことに起因する。このデウェッティング現象の重要性は、コートされている層の固化に使用される露光スタイルによって非常に影響をうけることである。
この具体例において、層比較は、露光される可き各領域の固化していない実際上の厚さが、信頼性よく形成される最小コーティング厚さに等しいかそれ以上であるところの各層の露光データを得るために利用される。与えられたクロスセクションとともにキュアされるべき各層の総ての部分は、コーティング厚さが最小コーティング厚さより大きいか等しい時にのみ露光される可きである。しかしながら、ある状態では、ある領域の露光の前に、正確なコーティング深さを確保することが重要でないかもしれない。この具体例では、これらの環境では、ただ層の厳しい部分に、千鳥状のカールが発生するであろう。
追加の具体例は、キュアされる可き追加のタイプを定義するための、層比較の使用を伴う。これらの層比較は、領域の種類を定義するために使用することができる。例えば、これらの層比較は、削りとる可き又は、目的物のどの部分が下面の上に、特別の距離だけ離れて位置しているか、及び／又は上面の上に、特別の距離だけ離れて位置しているかを示す可き外部領域の種類を定義するために使用することができる。特に例えば、下面上の１つ又は２つ又はそれ以上の外皮領域が定義できる。層厚より大きいＭＳＤ値を補償する具体例を利用することによって、外部外皮領域を、要求される外皮のシフトに対して付加することができることを理解することができる。上面と下面領域を強化するための多重外皮の供給は、焼き流し精密鋳造のためのパターンとして使用されるよりも、排水部品を形成しようとする時に特に有利である。
独立して用いることができ、また、ここに示した他の具体例と組み合わせて使用することができる、この発明の付加的な態様は、分離されたキュア可能な領域の中のクロスセクションを前もって識別するために、水平比較を使用している。
これらの識別された領域は、クロスセクション上の単一の境界タイプのなか、与えられたクロスセクション上の複数の境界の組合せ、又は、ここで記述された層比較技術から得られた最終又は中間の複数の境界から、総括してそのクロスセクションから得られるであろう。その水平比較技術は、侵食又は、クロスセクション上、あるいは全体としての目的物の中の複数の点の間の距離を定義するために、構築された技術を利用することができるであろう。この侵食または構築された技術は、１つ以上のポジティブキュア幅補償タイプの巧妙な取り扱い（例えば、領域の減少）、又はネガティブキュア幅補償タイプの巧妙な取り扱い（例えば、領域の拡張）を使用することを伴うであろう。例えば、これらの動作に基づいて、そのクロスセクションの各部分を、そのクロスセクションの外表面から確実な距離として指示することができる。クロスセクションの各部分のラベリングに代わる方法として、境界を指示された領域の中のクロスセクションの選択された別々の複数の部分によって定義する方法がある。第２の例として、クロスセクションの複数の部分は、そのクロスセクションの最も深い内部の点から確定した距離のところに位置しているとして示すことができる。さらに別の例として、各部分は、クロスセクションの重心又は目的物が回転される軸からの距離に基づいて識別することができる。各定義された領域又は位置に適切なキュアパラメータを、定義することができる。これらのキュアパラメータは、スキャンスピード、ベクトル密度、ベクトルタイプ、またはそのような種類のものに関係するであろう。
例えば、形成後にその目的物の内部の複数の壁から漏れでる取り囲まれた液体構成材料で構成されるべき目的物の形成時、目的物の内部の深さ方向に向かう複数のハッチベクトルの間の距離を増加させるために、これらの技術が使用できる。目的物は、そのように、２つ以上の領域に分割され、各領域が異なる露光スタイルで露光されているその内部領域で形成される。
本方法の技術は、歪みを減少させる技術として動作し、処理ベクトルが定義する複数の境界、ピクセル又はボクセルの操作、他のデータ操作技術、クロスセクションの適切な処理をするどのような他の技術、又はこれらの技術の組合せによって実行することができるであろう。
一般的に、ステレオリソグラフィーで、目的物は、織布又は他の形状の指示構造上に構成される。本方法を用いて、指示構造の選択と選定は注意深くされるべきである。異なる層に対する初期クロスセクションの種々の領域の千鳥形状の実現するため、支持の選定は重要である。支持構造は設計される可きであり、最も下の層とともに、局所的にキュアされる領域を捕らえて配置する可きである。
３次元目的物表現を処理することによって、自動Ｚ−エラー訂正の実行方法が提供される。Ｚ−エラーは、ＭＲＤ又はＭＳＤが目的物の形状の上面と下面の間に位置する層の要求される層厚より大きい時に、一般的に発生するエラーに関係する。一般的に、問題は、構成された部分における、要求量とは異なる上面と下面の間の相対距離の形成それ自身を示す。
１つの具体例は、多数の層表現の中で、目的物をスライスする過程又はその後に、Ｚ−エラー訂正の実行を伴う。多重層を表現するデータの比較をとおして、下表面の構成を遅らせることができる一方、上表面の構成を進ませることができ、そのようにしてＺ−エラーが構成部分で訂正される。
第２の具体例は、スライシングプロセスを開始するとき、又はその前に、目的物のＳＴＬ表現の取り扱いを伴う。この具体例では、複数の下面三角形の頂点と、平面の全部又は一部分と下面と下面三角形の近平面とを含めて、Ｚ−エラーを訂正するために上方に移動される。シフト量は、総ての下面三角形に対して同一であることが好ましいが、しかしながら、その量は三角形の傾きによって変更してもよい。特に、三角形が急勾配になるようにシフト量を減少させる利点がある。
一方、上面平面の総て又は一部と上面三角形の近平面の可能性を含む上面三角形の頂点は、Ｚ−エラーを訂正するために下方に移動される。この具体例の第１のバージョンにおいて、複数のＳＴＬ三角形は、それらがスライスされた平面を一周する前に、処理される。この具体例の第２のバージョンにおいて、複数のＳＴＬ三角形は、それらがスライスされた平面を一周した後に、処理される。
第３の具体例は、Ｚ−エラーを訂正をするために、ＣＴＬフォーマットとして知られている新しい目的物の表現の形式と、その処理を必要とする。ＣＴＬフォーマットにおいて、目的物は、実質的に目的物を表面にわたる、三角形のような多角形の特有の頂点の第１リストと、その第１リストの頂点の特有な識別子に関して定義された多角形表現の第２リストとによって表される。ＣＴＬフォーマットを用いて、Ｚ−エラー訂正は、第１リストの中から選ばれた頂点を処理することによって、簡単に実行できる。個々の多角形表現の個々の処理は必要でない。
第４の具体例は、３次元連続エンコーデット（３Ｄ−ＲＬＥ）フォーマットとして知られた、別の新しい目的物の表現を必要とする。３Ｄ−ＲＬＥフォーマットにおいて、目的物は、Ｚ−値の多くのグルーピングによって表わされる。ここで、１つのＸＹグリッドの各セルに１つのグルーピングが対応する。実際には、各Ｚ−値は、目的物とグリッドのセルから放射される直交ラインとの間の交点を表す。そのグリッドは直交成分から形成され、そのラインはグリッドから直角に突出することが好ましいが、直角でなくてもよい。３Ｄ−ＲＬＥフォーマットを用いると、Ｚ−エラー訂正は、選ばれた交点のＺ−成分処理によって簡単に実行することができる。
ＳＴＬ表現から目的物のＣＴＬ表現を形成する方法が、また提供される。その方法は、ＳＴＬファイルからハッシュテーブルへの総ての頂点のハッシングと、余分な頂点の除去、総ての余分でない頂点への特有な識別子の割り当て、その識別子に関する目的物の表面を覆う多角形の表示を必要とする。
第１目的物表現からその目的物の３Ｄ−ＲＬＥ表現の形成方法が提供される。
その方法は、セル（例えば、ＸＹ平面の共角）の平面グリッドと第１目的物表現とを関係づけることと、第１目的物表現をそのグリッドのセルから直角に発生する多くのライン（例えば、Ｚ軸に平行）によって覆うことと、第１目的物表現と各ラインとの間の交点によって形成された総ての交点のＺ−成分を決定することと、そのＺ−成分とそれぞれの交点を形成するために使用されたラインが発生したグリッドのセルとを関係づけることとを必要とする。
細部を減じたレベルで目的物を表示する方法がまた提供される。人為的な高いラウンディングエラーを用いてＣＴＬ表現を形成することと、これによって、多くの三角形頂点を互いに折り畳むことと、多くの三角形を退化させることを必要とする。その方法は、退化した三角形を取り除くことと、細部を減少させたレベルで、その目的物を覆うために拡大された退化していない三角形を残すこととを必要とする。
目的物の拡大又は縮小形成方法が、開示されている。これらの方法は、好ましくは、ＣＴＬファイルを用いて、頂点のリストの中から選ばれたもの（例えば、総てのもの）を処理することによって、各多角形表現の個々の分離された処理を必要とせずに、目的物の表現を拡大又は縮小することができるという事実を利用する。
固体の目的物に代えて外皮を形成するための方法が開示されている。これらの方法は、好ましくは、相対的に縮小された表現上で反対の三角形の方向を有するように、互いに関係づけてスケールが調整された、目的物の２つのＣＴＬ表現を利用する。
２つ以上の外皮のような区域の中の異なる構造パラメータを利用して目的物を形成する方法とそのような構造の必要なデータを得る方法が開示されている。例えば、目的物は、明示された厚さの外部ゾーンと内部ゾーンとに分割されるであろう。これらの方法は、ある所定の方向に対向する方向をもってかつ、分割されたゾーンを定義するために用いられた連続した表現のペアーをもって、互いに関係づけてスケールが調整された、３つ以上の目的物の表現の結合を利用する。
スライス層のラウンディングエラー歪みを減少させることを用いた目的物の形成方法（Slice Layer Rounding Error Minimization−ＳＬＲＥＭ）とそのような形成方法用のデータの必要性が、開示されている。これらの方法は、要求される垂直方向の分解能で位置するスライシング平面、頂点又はこれらの高い密度で分解されたスライシング平面に対する制御点のなまり、構成できる分解能より多分低いクロスセクションデータを生成するための付加的なデータプロセスを利用する。この付加的なデータプロセスは、ここで示された、要求される構成物の分解能より大きいＭＲＤ及び／又はＭＳＤを取り扱うための技術と同様であるかもしれないし、又はＭＲＤ、ＭＳＤとＳＬＲＥＭファクターとの間の正確な関係に基づいて変更することもできる。
この発明の別の態様によれば、目的物は、その内部の部分からの変質していない構成材料の流出を促進させる構成スタイルで形成される。これらの技術に従って製造される目的物は、焼き流し精密鋳造パターンとして役に立つ。目的物の内部の部分から変質していない構成材料を取り除くことができるのは、周期的に配置された広い一定の間隔に保たれたハッチパターン、及び／又は少なくとも変換された折れ線の結果であるハッチングパターンを使用する結果である。積層された外皮及び／又は多重境界が使用される。さらに、複合の具体例は、目的物の内部の異なる複数の部分に対する異なる構造パラメータを使用することによって可能である。さらに複雑な複合具体例のいくつかは、表面近くの最小内部グリッド構造と目的物の境界とを使用し、目的物のより深い内部のグリッド構造を使用する。他の具体例は、表面付近のグリッド構造と目的物の境界を使用するが、目的物の深い内部領域におけるグリッド構造は、ほとんど又は全く使用しない。
本発明の別の態様によれば、穴を自動的に配列する方法と、固化していない材料が、構成の焼き流し精密鋳造スタイルの集合に従ったステレオリソグラフィーを用いて形成された目的物の構成後に、目的物から流れることができるような３次元目的物表現における流出する方法とを提供する。
本発明の他の態様において、これらの改良は、互いに組み合わせて、及び／又は米国特許第５，１０４，５９２号，米国特許第５，０１５，４２４号，米国特許第４，９９９，１４３号及びその他の特許やここに引用された刊行物に記述された技術の組み合わせて使用される。例えば、さらに別の発明の態様によれば、改良されたステレオリソグラフィー方法が、上下面の中の連続しないスキンフィルを有するハッチの結合された使用を含んで開示されている。他の例として、改良されたステレオリソグラフィー方法が、ベクトルが交差する露光を減少させる方法と、ハッチベクトルが供給されている領域における多重露光ベクトルを避けるために、スキンフィルの中の不連続を供給する方法とを含んで開示されている。
この発明の他の態様は、上述の方法を単独又は組み合わせて実行する機器を提供する。
本発明の他の態様は、目的物と種々の具体例の付帯の利点とともに、以下の詳細な説明に添付された図面の説明から理解できるであろう。
ここに示された同時多重層比較技術（また、総て引用することによって合体されたＰＣＴ公開．＃ＷＯ９２／０８２００、Ｕ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＮｏ５，３２１，６２２及びＵ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＮｏ５，１９２，４６９に示された）は、要求される分解能より大きいＭＳＤ、及び／又は、要求される分解能より大きいＭＲＤのために実行される。例えば、図１は、要求される分解能の４倍のＭＳＤとＭＲＤとを有する材料を用いた実施例を使用して形成された３次元目的物の側面図である。与えられた露光方法で実施する上で、ＭＳＤとＭＲＤの値は、異なっていても良い。実際の条件では、層厚（例えば、要求される分解能）に対して最も使用しやすいＭＳＤ率は、１から４の範囲であり、さらに好ましくは２から３の範囲である。同様に、実際の条件では、層厚に対して最も使用しやすいＭＲＤ率は、１から４の範囲であり、さらに好ましくは２から３の範囲である。しかしながら、定義技術及び高い率を持つ実施例の実施が、有益であることがここに示すことから容易に理解でき、高い分解能と精度を要求することは層厚が小さくなることを伴うので、ますます必要になるであろう。
上述したように、ＭＳＤに関して言えば、目的物の分解能は、ＭＳＤより薄い目的物のこれらの部分を除いては層厚の分解能になるであろう。また、上述したように、ＭＳＤより薄い目的物のこれらの部分に対しては、省略スタイルが存在するかも知れないし、又は選択可能スタイルのシリーズが利用できるにちがいない。平坦な平面はなめらか（例えば、磨く）にすることが最も容易であるので、前の好ましい具体例は、平坦でない面の位置を正確に突き止めることと、平坦な表面に対する必要な総ての歪みをシフトすることとを強調するものである。
１つの層の厚さより大きいＭＲＤに関して言えば、層比較は、上面に到達したときに、材料がＭＲＤより小さい深さの面より下がキュアされていないことを確認しなければならない。例えば、ＭＲＤが２層の厚さの場合、上面から１層の厚さより下の領域がキュアされていないことが確認されなければならない。結果として、この例では、上面に到達されたときに、その面は、２から３層の厚さに必要なオーバーキュア量を加えた所までキュアされることを要求する。１つの選択肢として、露光データを作成するために使用されるアルゴリズムは、上面が、２層の厚さだけそれらの下に位置するキュアされた材料を有することを、より下のキュア領域が、１，２又は３層分の厚さの与えられた厚さを有するコーティング材料から形成されている間、保証する。１層の厚さの場合には、１層の厚さのコーティングがされ、望みどおりに形成される。２つ目の選択肢は、下面に適用されるキュア深さを調節することにより、特有のＭＲＤに対する適当なコーティング厚さを利用することであろう。上述の及び以下に示すアルゴリズムは、１つのＭＳＤ及び１つのＭＲＤの双方を有する作業に対して、目的物の底からスライシングプロセスを開始させ、上方に作業する。しかしながら、ある状態では、スライシングの順序を逆にすることが有益である。
ここに記述された、ＭＳＤ定義に関係する技術は、総ての存在するプリントスルー問題を取り扱うために、修正することができる。もし、接着及び構造的に完全な状態を得るために必要なオーバーキュアが、少なくともＭＳＤと同程度のキュア深さを与え、かつ下面領域を形成する、前に形成された層に耐えられないプリントスルーを引き起こさない場合には、それは無視することができる。しかしながら、必要なオーバーキュアが、下面領域に耐えられないプリントスルーを引き起こす場合には、キュアパラメータを決定する時に、それを十分に考慮しなければならない。
例えば、もしプリントスルーが、ただ単に、最後の下面境界（ＦＤＦＢ）領域上の第１層のキュアによって起こり、プリントスルーを避けたい場合は、幾つかのことを考えなければならない。ＦＤＦＢの部分は、上面と下面になるであろう。そして、そのようなプリントスルーは、この領域のキュア深さをもたらさないであろう。さらに、ＦＤＦＢの別の部分は、その上に位置する少なくとも１つの、プリントスルーが考慮され、固化されるべき付加層があることを含む、下面のみであろう。もし、ＭＳＤとプリントスルーとを加えた値が、より下の下面の端と割り当てられたクロスセクションとの間の距離に等しい正味の厚さになる場合には、上方に少なくとも１つの付加層を有するＦＤＦＢは、割り当てられたクロスセクションとともにキュアすることができる。この場合、次の層を露光するときに、残存するキュア深さがキュアされるところのＭＳＤと等しいか又はそれ以上の厚さを生じるために、ＦＤＦＢ上適当な露光をすることができる。そうでない場合は、ＦＤＦＢ領域は、キュアされているその層の上側の表面と下面のより低い端との間に、結合されたＦＤＦＢが露出するように少なくともＭＳＤに等しい十分な厚さを供給するように、１つの付加層に押し上げられなければならず、プリントスルーが下面の低い方の端の適切な位置に位置するように、露出される。
もし、上にシフトされたＦＤＦＢの一部分が、最終の上面境界ＦＵＦＢ領域であったものを覆う場合は、下面の端の適切な位置に位置するように、十分なキュア深さを生むために、この部分に露光される。一方、上にシフトされたＦＤＦＢの一部分が、ＦＵＦＢ領域を覆わない場合は、ＦＤＦＢ領域のその一部分は、次ぎのより上方の層が、シフトされたＦＤＦＢ領域に付着されるときに、加えられる量による必要なキュア深さより小さいキュア深さを生じるように露光されるべきである。プリントスルーが関連するＦＤＦＢ領域上に接している領域のキュアの時に、プリントスルーは、下面のより下の端に使用された露光パターンに整合したパターンを生成する。このように、そのような領域の露光は、最終目的物における滑らかな下面表面を維持又は生成するように当てるべきである。
ここでに開示されたＳＭＬＣ技術の中で、使用される重要な多くのパラメータがある。これらのパラメータが使用される可能性の範囲は、結果的に具体例の可能性の大きさに帰着する。幾つかの前に出てきたパラメータと幾つかのそれらの可能性を次の表１に示す。
Figure 2006096047
Figure 2006096047
Figure 2006096047
表２は、以下に示す実施例の主な特性を示す。表１から明らかなように、多くの他の具体例が可能である。
Figure 2006096047
これらの実施例の実施において、各初期クロスセクションの最終クロスセクションの各部分と関係づけて、各部分の適当なキュア深さを決定するために、層比較が必要である。
米国特許第５，３２１，６２２号に示された層比較スライス（ＣＳｌｉｃｅ）
は、ブール和集合（＋）、差集合（−）及び交点（“ｎ”又は“＊”）の形成において、一般的な層比較を果たす。図１７は、これらのブール演算を図を用いて示している。図１７Ａの円の中の陰の部分は、領域Ａとして知られた第１領域を示す。他の円表示は、領域Ａと関連して領域Ｂとして知られた第２領域の物理的な配置を示す。アナログ法では、図１７Ｂの中の陰の部分は、他の円では領域Ａを表しているのに対して、領域Ｂを表す。図１７Ｃの陰の部分は、領域Ａのブール和集合と“Ｂ”（Ａ＋Ｂ）の結果を表す。図１７Ｄの陰の部分は領域Ａのブール交点と“Ｂ”（Ａ∩Ｂ又はＡ＊Ｂのどちらか）を表す。図１７Ｅと１７Ｆの陰の部分はそれぞれ、ＡマイナスＢとＢマイナスＡのブール差演算の結果を示す。
Ｃスライスはまた否定演算子（-）を使用する。この演算子は、図３６ｅと３６ｆの中に示された差分演算子に相当するが、空間の最終領域である第１成分に代えて、それは動作空間全体である。このように、ＮＯＴ演算子は、それがどのように動作しても逆転させる。上述のブール演算は、Ｃスライスプログラムにおいて、役に立つことが分かっている。もちろん他のブール演算子も必要に応じて使用することができる。
各実施例の理解を助けるために、各実施例に応じて、特に３つの目的物に適用されて、ブール演算の結果を示す幾つかの図面が提供されている。これらの目的物は、それらが普通には見られないほど、特に薄い形状を有するような特別なものではないことが認められるべきである。これらの目的物は、各実施例に利用されるアルゴリズムを実証するために、これらの小さい形状により選ばれたものである。各目的物のＸ−Ｚ平面の側面図のみが提供されていて、そのようなブール演算を通してのみ、水平平面の中の２次元領域上で動作し、この平面の単一次元（Ｘ−次元）のみが示される。目的物が、紙面の平面内に広がる他の水平次元（Ｙ−次元）において幾つかの不特定な形状を有することが理解される。
これらの実施例のための出発点は、その時点で生成され、Ｃ−スライスに利用されている境界である。図２及び３は、ＭＳＤ≦１，ＭＲＤ≦１、及び適当なキュア深さが適用されると仮定して、利用される個々の境界タイプとともに標準ステレオリソグラフィーを使用して理想的に形成される３つの目的物を示している。
図２の１Ａ、２Ａ及び３Ａは、それぞれ、ステレオリソグラフィカレリーに形成される第１第２第３の目的物の側面図である。これらの目的物は、図３−１６のなかで、参照された第１第２第３の目的物である。
図２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂは、それぞれ、要求される分解能（ＭＳＤ＝１ＬＴ，ＭＲＤ＝１ＬＴ）で、標準的なステレオリソグラフィーを用いて形成された第１第２第３の目的物の側面図である。これらの図は、図３−１６の実施例によって到達される要求分解能を示す。
図３の１Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、図２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂの目的物の下面境界（ＳＤＦＢ）を有する第１第２第３の目的物の側面図である。ＦＤＦＢの上面は関連するクロスセクションを示すことを注記する。
図３の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、図３の１Ａ、２Ａ及び３Ａ（ＩＵＦＢ）の下面境界で覆われることによって減少していない、図２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂの目的物の上面境界を有する第１第２第３の目的物の側面図である。ＩＵＦＢの上表面は関連するクロスセクションを示すことを注記する。
図３の１Ｃ、２Ｃ及び３Ｃはそれぞれ、図３の１Ａ、２Ａ及び３Ａ（ＩＵＦＢ）の下面境界で覆われることによって減少している、図２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂの各目的物の各上面境界を有する第１第２第３の目的物の側面図である。ＳＵＦＢの上表面は関連するクロスセクションを示すことを注記する。
図３の１Ｄ、２Ｄ及び３Ｄはそれぞれ、図２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂの各目的物の連続上面境界（ＳＬＢ）を有する第１第２第３の目的物の側面図である。ＳＬＢの上表面は関連するクロスセクションを示すことを注記する。
図４と５は、材料特性が最適でない時に、第１第２第３の目的物が標準ステレオリソグラフィーを用いて形成される新しい方法を示す。
図４の１Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、２倍の層厚のＭＳＤを有する材料を用いて、標準的なステレオリソグラフィーの第１アプローチを使用して形成される第１第２第３目的物の側面図である。
図４の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、３倍の層厚のＭＳＤを有する材料を用いて、標準的なステレオリソグラフィーの第１アプローチを使用して形成される第１第２第３目的物の側面図である。
図５の１Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、２倍の層厚のＭＳＤを有しかつ２倍の層厚のＭＲＤが可能な材料を用いて、標準的なステレオリソグラフィーの第２アプローチを使用して形成された第１第２第３目的物の側面図である。
図５の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、３倍の層厚のＭＳＤを有しかつ３倍の層厚のＭＲＤが可能な材料を用いて、標準的なステレオリソグラフィーの第２アプローチを使用して形成された第１第２第３目的物の側面図である。
図４と５の中で示された目的物と、実施例ＡからＬの結果である図６から１６に示された目的物の間で比較することができる。これらの比較によって、これらの実施例がステレオリソグラフィーに提供する幾つかの利点を明らかにすることができる。さらに、各実施例の詳細をよく調べる間、図面を検討することにより、それらが理解できるであろう。さらに理解を助けるために、実施例の詳細な記述の中で、記号表示が使用され、頭文字の表が表３として示されている。
Figure 2006096047
Figure 2006096047
表２に概要を示した各実施例の詳細は、以下に示す。
実施例Ａ これは、上面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いる、基本的な素養を有する２層Ｚエラー訂正実施例である。
この実施例の第１ステップは、初期クロスセクション境界を決定することである。これは、総ての下面及び上面領域の決定前の全部のクロスセクショナル境界である。ＩＣＳＢは、大きい寸法又は小さい寸法を示すかも知れない。これらの境界タイプは、出力されないけれども、Ｃスライスによって導かれる。単にクロスセクション調整と普通のキュア深さを供給することを条件に、単一ライン幅補償ファクタの使用が妥当であると仮定する。
第２ステップは、基準上面境界ＳＵＦＢ（Ｎ）、基準下面境界ＳＤＦＢ（Ｎ）
及び基準連続境界ＳＬＢ（Ｎ）を各クロスセクション（Ｎ）のために決定することである。これらは、Ｃスライスによる境界出力である。各クロスセクション（Ｎ）の中間上面境界ＩＵＦＢ（Ｎ）が決定される。そのＩＵＦＢ（Ｎ）は、それらが、基準下面境界領域ですべて覆われることによって減少しない上面境界であるので、ＳＵＦＢ（Ｎ）より基本的である。これらの境界を得るために使用するブール演算は、次ぎのようになる。
ＳＤＦＢ（Ｎ）＝ＩＣＳＢ（Ｎ）−ＩＣＳＢ（Ｎ−１），ＩＵＦＢ（Ｎ）＝ＩＣＳＢ（Ｎ）−ＩＣＳＢ（Ｎ＋１），ＳＵＦＢ（Ｎ）＝ＩＵＦＢ（Ｎ）−ＳＤＦＢ（Ｎ），ＳＬＢ（Ｎ）＝ＩＣＳＢ（Ｎ）−ＳＤＦＢ（Ｎ）−ＳＵＦＢ（Ｎ），ＳＤＦＢは、下面及びもしかしたら上面である。ＩＵＦＢは、上面及びもしかしたら下面である。ＳＵＦＢは、上面のみであり、ＳＬＢは上面でも下面でもない。
第３ステップは、クロスセクション（Ｎ）のための、最終下面境界ＦＤＦＢ（Ｎ）、最終上面境界ＦＵＦＢ（Ｎ）及び最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。
１ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＵＦＢ（Ｎ），２ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＩＵＦＢ（Ｎ−１），ＦＤＦＢ（Ｎ）＝１ＦＤＦＢ（Ｎ）＋２ＦＤＦＢ（Ｎ），ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）−２ＦＤＦＢ（Ｎ），ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−２ＦＤＦＢ（Ｎ）， 第４ステップは、ステップ３を総てのクロスセクションのために繰り返すことである。
第５ステップは、ハッチ及びフィルを得るためにＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢを使用することである。
最後に、求めたデータから目的物が形成される。ＦＤＦＢと取り囲まれた領域は、２層の深さまでキュアされ、そして上、滑らかなより低い表面を生成するために露光される。ＦＵＦＢと取り囲まれた領域は、１つの層の深さに、前に形成された層と接着させるために必要なオーバーキュア量を加えてキュアされる。さらに、ＦＵＦＢ領域に、なめらかな上表面を形成するために適当な露光がされる。ＦＬＢと取り囲まれた領域は、１つの層の深さに、前に形成された層と接着させるために必要なオーバーキュア量を加えてキュアされる。ＦＬＢ領域は、どのような適当な方法を用いても（例えば、ＡＣＥＳ，ＱＵＩＣＫＣＡＳＴ，ＷＥＡＶＥ，ＳＴＡＲＷＥＡＶＥ、ＴＲＩＨＡＴＣＨその他）キュアすることができる。
図６の１Ａ，２Ａ及び３Ａはそれぞれ、第１第２第３目的物の、この実施例によって得られるＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢ領域の側面図を示す。これらの図において、ＤＦの記号で示された領域は、ＦＤＦＢ領域であることを示し、ＵＦの記号で示された領域はＦＵＦＢ領域であることを示し、Ｌの記号で示された領域はＦＬＢ領域であることを示す。各領域は、その要求されるキュア深さ（層と層との接着に必要なオーバーキュア量を含む）で示されている。
実施例Ｂ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、基本的な素養を有する２層Ｚエラー訂正実施例である。
この実施例の第１ステップは、実施例Ａの第１ステップと同様である。
この実施例の第２ステップは、ＩＵＦＢ（Ｎ）を使用していないことを除いては、実施例Ａの第２ステップと同様である。
第３ステップは、クロスセクション（Ｎ）のための、最終下面境界ＦＤＦＢ（Ｎ）、最終上面境界ＦＵＦＢ（Ｎ）及び最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。これらの境界を得るために必要なブール演算は次ぎのようである。
ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−１），ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ），ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）， 第４ステップは、ステップ３を総てのクロスセクションのために繰り返すことである。
第５ステップは、ハッチ及びフィルを得るためにＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢを使用することである。
最後に、求めたデータから目的物が形成される。露光パラメータについての詳細は、上述の実施例Ａと同様である。
図７の１Ａ，２Ａ及び３Ａは、この実施例で得られる、図２の第１第２第３目的物に対するＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢ領域の側面図を示している。これらの図における境界の称号は、図６と同様である。
実施例Ｃ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、高いレベルの素養を有する２層Ｚエラー訂正実施例である。
この実施例の第１ステップは、実施例Ａの第１ステップと同様である。
この実施例の第２ステップは、実施例Ａの第２ステップと同様である。
第３ステップは、クロスセクション（Ｎ）のための、最終下面境界ＦＤＦＢ（Ｎ）、最終上面境界ＦＵＦＢ（Ｎ）及び最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。これらの境界を得るために必要なブール演算は次ぎのようである。
ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−２），ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）＋｛ＳＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＵＦＢ（Ｎ）ｎＦＤＦＢ（Ｎ−１）｝−ＦＤＦＢ（Ｎ），ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）＋｛ＳＤＦＢ（Ｎ）−ＩＵＦＢ（Ｎ）｝ｎＦＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ）， 第４ステップは、ステップ３を総てのクロスセクションのために繰り返すことである。
第５ステップは、ハッチ及びフィルを得るためにＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢを使用することである。
最後に、求めたデータから目的物が形成される。露光パラメータについての詳細は、上述の実施例Ａと同様である。
この実施例のＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢを生成するための適当なブール演算の決定において、利用されたロジックの詳細な記述を以下に示す。
最初に、物の形成に使用された上述の定義の各々を呼び戻す。ＭＳＤ＝２は、適当な結合力のある下面を形成するときに、２層厚さのキュア深さが要求されることを示している。ＭＲＤ＝１は、１層厚のコーティングが容易に形成されることを示している。下面優先は、目的物の厚さがＭＳＤより薄くなった時でさえ、目的物の下面が正しい位置に配置されることを示す。
目的物形成のために必要な境界タイプは、（１）ＦＤＦＢ、（２）ＦＵＦＢ及び（３）ＦＬＢを含む。
ＦＤＦＢによって仕切られた厚さは、ＭＳＤに等しく、供給された露光は、結果として滑らかな下面表面を生じる。これらのＦＤＦＢ領域は、それらの下に少なくとも１層の厚さの殻の空間があるので、接着するためのさらなるオーバーキュアを要求しない。ＦＵＦＢ領域は、キュアされた材料の１層厚さ上に置かれる。ＦＵＦＢ領域に加えられる露光によって、滑らかな上表面を形成すべきであり、下のキュアされた材料と接着させるべきである。ＦＬＢ領域は、キュアされた材料の上に１層の厚さ離れて配置される。ＦＬＢ領域に加えられる露光は、下のキュアされた材料に接着させなければならない。
正確な目的物形成のために、一般的に下面データは、１層厚だけ、上方にシフトされるべきである。
ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−１）
しかしながら、精度を高めるためには、下の層からのＳＤＦＢの上方シフトのために、それがもはや下面でない場合には、ＳＤＦＢ（Ｎ−１）は上に向かってシフトされるべきではない。さらに、シフトされていない領域は、上面又は継続のどちらかに再定義されるべきである。定義によって下面間の最小垂直距離は、２層厚になることを注記する。このように、１つのＳＤＦＢ（Ｎ−１）も、ＳＤＦＢ（Ｎ）の下には存在できない。
下面の性質をゆるめるための下面に対して、より下の下面は、その同じレベルまで、又はそれより１層厚だけ下のレベルまで、上方に押されなければならない。重要なより下の下面は、それらは、ＳＤＦＢ（Ｎ−１）が上方にシフトされる可きか否かを決定するので、ＦＤＦＢ（Ｎ−２）になる。このように、上述のＦＤＦＢ（Ｎ）の定義は、変形されなければならない。ＦＤＦＢ（Ｎ）の完全な定義は、 ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−２）である。
名目的なＦＵＦＢ（Ｎ）とＦＬＢ（Ｎ）はそれぞれ、ＳＵＦＢ（Ｎ）とＳＬＢ（Ｎ）に同等であり、それらの上にあるどのＦＤＦＢ（Ｎ）より小さい。従って、 ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）
ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）である。
しかしながら、ＦＤＦＢを求めるところで注記したように、あるＳＤＦＢ（Ｎ）
は、それらはもはや下面でないので、上方にシフトされない。そのように、これらのＳＤＦＢ（Ｎ）は、上面又は連続になるように再定義される。ＳＤＦＢ（Ｎ）されない場合、それはそれを覆っているＮ−１上のＦＤＦＢのためである。さらに、もしそれが上面になれば、それは、それが常に上面であったからであり、もしそれが連続になれば、それは、それが決して上面ではなかったからである。そのように、上述のＦＵＦＢ（Ｎ）の定義は、さらに次の足し算によって変形されなければならない。
ＳＤＦＢ（Ｎ）＊ＩＵＦＢ（Ｎ）＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）
そして、ＦＬＢ（Ｎ）の上述の定義は、次の足し算によって変形されなければならない。
｛ＳＤＦＢ（Ｎ）−ＩＵＦＢ（Ｎ）＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）｝
上述の足し算とＦＤＦＢ（Ｎ）の引き算のどちらを最初に実行するかは問題ではない、それらは、 ＦＤＦＢ（Ｎ）＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）＝Ｎｕｌｌである独立した領域を定義するからである。
このように、ＦＵＦＢ（Ｎ）とＦＬＢ（Ｎ）の最終的な定義は、ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）＋｛ＳＤＦＢ（Ｎ）＊ＩＵＦＢ（Ｎ）＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）｝−ＦＤＦＢ（Ｎ），ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）＋｛ＳＤＦＢ（Ｎ）−ＩＵＦＢ（Ｎ）｝＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ），となる。
図８の１Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、この実施例を利用して得られた図２の３つの異なる目的物に対するＦＤＦＢを示す。
図８の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、この実施例を利用して得られた図２の３つの異なる目的物に対するＦＵＦＢを示す。
図８の１Ｃ、２Ｃ及び３Ｃはそれぞれ、この実施例を利用して得られた図２の３つの異なる目的物に対するＦＬＢを示す。
図８の１Ｄ、２Ｄ及び３Ｄはそれぞれ、この実施例を使用して形成された目的物を示す。これらの図における境界の表示記号は、図６と同様である。
スライスされている目的物が、ＭＳＤ＋１層厚（例えば、３層厚）より薄い固体形状を持っていないことが分かった場合、必要なブール演算を、 ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−１）
ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）
ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）
に減らすことができる。
一方、固体形状の厚さに関してなにも知らないが、目的物がＭＳＤ、例えば２層厚より薄い中空の形状でないことが分かっている場合、ブール演算はまた、 ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−１）
ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）
ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）
このブール演算の最後の組は、中空形状の厚さにかかわらず、ＭＳＤより薄い固体形状を持たない目的物に適用することができる。
実施例Ｄ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、高いレベルの素養を有し、２重スキン構造の２層Ｚエラー訂正実施例である。
この実施例の第１ステップは、次の定義がなされた、実施例ＣのＦＤＦＢ（Ｎ）、ＦＵＦＢ（Ｎ）及びＦＬＢ（Ｎ）で始まる。
ＦＤＦＢ（Ｎ）＝実施例ＣのＦＤＦＢ（Ｎ）
ＦＵＦＢ（Ｎ）＝実施例ＣのＦＵＦＢ（Ｎ）
ＴＬＢ（Ｎ）＝実施例ＣのＦＬＢ（Ｎ）
この実施例の第２ステップは、総てのクロスセクション（Ｎ）のための、最終多重下面境界ＦＸＤＦＢ（Ｎ）、最終多重上面境界ＦＸＵＦＢ（Ｎ）及び最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。この第２ステップは、３つのサブステップを伴う。第１サブステップは、ＦＸＤＦＢ（Ｎ）を決定することである。これらの境界によって定義される領域は、固化された材料の１層厚だけ上方と下面領域から１キュアレベル上方に位置する。これらの領域は、 ＦＸＤＦＢ（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）ｎＦＤＦＢ（Ｎ−１）
で定義される。
第２サブステップは、ＦＸＵＦＢ（Ｎ）を決定することである。その領域は、上面から１キュアレベル下に位置しかつキュアされた材料から１層厚上方に位置するこれらの境界によって定義される。これらの領域は、 ＦＸＵＦＢ（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）ｎＦＵＦＢ（Ｎ＋１）−ＦＸＤＦＢ（Ｎ）
によって定義される。
第３サブステップは、ＦＬＢ（Ｎ）を決定することである。その領域は、キュアされた材料から１層厚上方に位置するこれらの境界によって定義される。これらの領域は、 ＦＬＢ（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）−ＦＸＤＦＢ（Ｎ）−ＦＸＵＦＢ（Ｎ）
によって定義される。
この実施例の第３ステップは、ステップ２を総てのクロスセクションに対して繰り返すことである。
第４ステップは、ハッチとフィルを得るために、ＦＤＦＢ、ＦＸＤＦＢ、ＦＵＦＢ、ＦＸＵＦＢ及びＦＬＢを使用することである。
最後に、得られたデータから目的物が形成される。ＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ、及びＦＬＢは、実施例Ｃのそれと同様にキュアされる。ＦＸＵＦＢとＦＸＤＦＢは、１層厚に接着に必要な量だけ付加されれた厚さ以上の深さまで、外皮としてキュアされる。
図９の１Ａ、２Ａ及び３Ａは、この実施例で形成された図２の３つの目的物の側面図である。ＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ，ＦＸＤＦＢ，ＦＸＵＦＢ及びＦＬＢは、これらの図の中でそれぞれ、ＤＦ，ＵＦ，ＸＤＦ，ＸＵＦ及びＬの記号で表現されている。
実施例Ｅ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、基本の素養を有する３層Ｚエラー訂正実施例である。
この実施例の第１ステップは、実施例Ａの第１ステップと同様である。
この実施例の第２ステップは、実施例Ａの第２ステップと同様である。
第３ステップは、クロスセクション（Ｎ）のための、最終下面境界ＦＤＦＢ（Ｎ）、最終上面境界ＦＵＦＢ（Ｎ）及び最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。これらの境界は、ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−２），ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）−ＳＤＦＢ（Ｎ−１），ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）−ＳＤＦＢ（Ｎ−１），で定義される。
第４ステップは、ステップ３を総てのクロスセクションのために繰り返すことである。
第５ステップは、ハッチ及びフィルを得るためにＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢを使用することである。
最後に、求めたデータから目的物が形成される。ＦＤＦＢと含まれる領域は、３層厚と滑らかなより低い表面を生成するために与えられた適当な露光を加えた深さまでキュアされる。ＦＵＦＢ及びＦＬＢに対する露光パラメータと含まれる領域は、上述の実施例Ａと同様である。
図１０の１Ａ，２Ａ，３Ａは、この実施例で形成された図２の３つの目的物の側面図を表す。前の実施例と同様に、ＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢと関連するそれらキュア深さはそれぞれ、図においてＤＦ，ＵＦ及びＬで示す。
実施例Ｆ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、基本より進んだ素養を有する３層Ｚエラー訂正実施例である。この実施例の基本より進んだ素養は、ＭＳＤより薄い形状に近接した領域の多重キュアを取り去ることである。
この実施例の第１ステップは、実施例Ａの第１ステップと同様である。
この実施例の第２ステップは、実施例Ａの第２ステップと同様である。
この実施例の第３ステップは、総てのクロスセクション（Ｎ）のための、最終下面境界ＦＤＦＢ（Ｎ）、最終上面境界ＦＵＦＢ（Ｎ）及び最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。これらの境界は、ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−２）−ＦＤＦＢ（Ｎ−２），ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）−ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ），ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ），で定義される。
層Ｎ−２の最終下面境界は、層Ｎのために使用されなければならないので、層の処理は最もしたから最も上に実行されなければならないことは、明らかである。
第４ステップは、ステップ３を総てのクロスセクションのために繰り返すことである。
第５ステップは、ハッチ及びフィルを得るためにＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢを使用することである。
最後に、求めたデータから目的物が形成される。ＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢに対する露光パラメータと囲まれた領域は、上述の実施例Ｅと同様である。
図１１の１Ａ，２Ａ，３Ａは、この実施例で形成された図２の３つの目的物の側面図を表す。前の実施例と同様に、ＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢと関連するそれらキュア深さはそれぞれ、図においてＤＦ，ＵＦ及びＬで示す。
実施例Ｇ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、高いレベルの素養を有する３層Ｚエラー訂正実施例である。この実施例の高いレベルの素養は、ＭＳＤより薄い形状に近接した領域の多重キュアを取り去り、それは、より下の層からのＳＤＦＢの上方へのシフトによって、それらが下から跳びはねるようになったとき、ＳＤＦＢの上方へのシフトを止め、シフトしないＦＤＦＢをＦＵＦＢ又はＦＬＢとして再定義することである。
この実施例の第１ステップは、実施例Ａの第１ステップと同様である。
この実施例の第２ステップは、実施例Ａの第２ステップと同様である。
この実施例の第３ステップは、総てのクロスセクション（Ｎ）のための、最終下面境界ＦＤＦＢ（Ｎ）、最終上面境界ＦＵＦＢ（Ｎ）及び最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。これらの境界は、ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−２）−ＦＤＦＢ（Ｎ−２）−ＦＤＦＢ（Ｎ−３），ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）＋｛ＳＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＵＦＢ（Ｎ）ｎＦＤＦＢ（Ｎ−１）｝−ＦＤＦＢ（Ｎ）−｛ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−１）
−ＦＤＦＢ（Ｎ−２）｝，ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）＋｛ＳＤＦＢ（Ｎ）−ＩＵＦＢ（Ｎ）｝ｎＦＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ）−｛ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−２）｝
で定義される。
層Ｎ−１，Ｎ−２及びＮ−３の最終境界は、層Ｎのための最終境界に使用されなければならないので、層の処理は最も下から最も上に実行されなければならないことは、明らかである。
第４ステップは、ステップ３を総てのクロスセクションのために繰り返すことである。
第５ステップは、ハッチ及びフィルを得るためにＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢを使用することである。
最後に、求めたデータから目的物が形成される。ＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢのために要求される露光パラメータと含まれた領域は、上述の実施例Ｅ及びＦと同様である。
この実施例のＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ及びＦＬＢを生成するための適当なブール演算の決定において、利用されたロジックの詳細な記述を以下に示す。
最初に、物の形成に使用された上述の定義の各々を呼び戻す。ＭＳＤ＝３は、適当な結合力のある下面を形成するときに、３層厚さのキュア深さが要求されることを示している。ＭＲＤ＝１は、１層厚のコーティングが容易に形成されることを示している。下面優先は、目的物の厚さがＭＳＤより薄くなった時でさえ、目的物の下面が正しい位置に配置されることを示す。
目的物形成のために必要な境界タイプは、（１）ＦＤＦＢ、（２）ＦＵＦＢ及び（３）ＦＬＢを含む。
ＦＤＦＢによって定義された厚さは、ＭＳＤに等しく、供給された露光は、結果として滑らかな下面表面を生じる。これらのＦＤＦＢ領域は、それらの下に少なくとも１層の厚さの殻の空間があるので、接着するためのどのようなオーバーキュアを要求しない。ＦＵＦＢ領域は、キュアされた材料の１層厚さ上に置かれる。ＦＵＦＢ領域に加えられる露光は、滑らかな上表面を形成すべきであり、下のキュアされた材料と接着させるべきである。ＦＬＢ領域は、キュアされた材料の上に１層の厚さ離れて配置される。ＦＬＢ領域に加えられる露光は、下のキュアされた材料に接着させなければならない。
正確な目的物形成のために、一般的に下面データは、２層厚だけ、上方にシフトされるべきである。
ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−２）
しかしながら、精度を高めるためには、下の層からのＳＤＦＢの上方シフトのために、それがもはや下面でない場合には、ＳＤＦＢ（Ｎ−２）は上に向かってシフトされるべきではない。さらに、もし、これらの領域が上にシフトされたＦＤＦＢによって完全に置き換わらなければ、それらは、上面又は継続のどちらかに再定義されるべきである。定義によって下面間の最小垂直距離は、２層厚になることを注記する。このように、１つのＳＤＦＢ（Ｎ−１）も、ＳＤＦＢ（Ｎ）の下には存在できない。
下面の性質をゆるめるための下面に対して、より下の下面は、その同じレベルまで、又はそれより１層厚だけ下まで、上方に押されなければならない。重要なより下の下面は、それらは、ＳＤＦＢ（Ｎ−２）が上方にシフトされる可きか否かを決定するので、ＦＤＦＢ（Ｎ−２）とＦＤＦＢ（Ｎ−３）になるそれらである。ＦＤＦＢ（Ｎ−２）に覆われたＳＤＦＢ（Ｎ−２）のどの部分も、さらに考察することにより、ＦＤＦＢ（Ｎ−２）と完全に同等のものとして、簡単に消去することができる。下面が、３層下のＳＤＦＢ（Ｎ−２）から上方にシフトされた時、それは、ＦＤＦＢ（Ｎ−３）になる。ＦＤＦＢ（Ｎ−３）の上に位置するＳＤＦＢ（Ｎ−２）のどの部分も、それらはキュアされた材料の１層厚上に位置するので、もはや下面ではない。このように、ＳＤＦＢ（Ｎ−２）のこれらの部分は、上面又は連続として再定義される代わりを除いて、シフトされるべきではない。
Ｎ−３より下のどのクロスセクション上のＦＤＦＢの形成も、形状の間に少なくとも１層のギャップがあるので、ＳＤＦＢ（Ｎ−２）がシフトされるべきか、どうかをもたらさない。基準下面はＳＤＦＢ（Ｎ−２）の１層直下に存在することができないので、ＳＤＦＢ（Ｎ−２）のシフティングに関するそれらの効果を考慮する必要はない。このように、上述のＦＤＦＢ（Ｎ）の暫定的な定義は、変形されなければならない。ＦＤＦＢ（Ｎ）の完全な定義は、ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−２）−ＦＤＦＢ（Ｎ−２）−ＦＤＦＢ（Ｎ−３）である。
名目的なＦＵＦＢ（Ｎ）とＦＬＢ（Ｎ）はそれぞれ、ＳＵＦＢ（Ｎ）とＳＬＢ（Ｎ）に同等であり、それらの上にあるどのＦＤＦＢ（Ｎ）より小さい。
ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）
ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−ＦＤＦＢ（Ｎ）
しかしながら、下面のシフティング又はシフティング無しは、クロスセクション（Ｎ）上の層境界及び上面境界に加えるか又は引くかできる。
前に注記したように、シフトされていないＳＤＦＢ（Ｎ）は、降ろすか、又は上面又は連続として再定義すべきである。一方、シフトされたＳＤＦＢ（Ｎ）は、ＦＵＦＢ（Ｎ）とＦＬＢ（Ｎ）を定義することに強い影響を与えることはない。
さらに、シフトされていないＳＤＦＢ（Ｎ−１）は、クロスセクション（Ｎ）
上の層境界と上面の中の領域に影響を与えることができない。ＦＤＦＢ（Ｎ＋１）の中の領域は、クロスセクション（Ｎ）のための層境界と上面境界の両方によって囲まれた領域から取り除かれるべきである。さらに、上方にシフトされたＳＤＦＢ（Ｎ−２）は、ＦＤＦＢ（Ｎ）になる。ＦＵＦＢ（Ｎ）とＦＬＢ（Ｎ）上のＦＤＦＢ（Ｎ）の影響は、もうすでに計算されている。シフトされていないＳＤＦＢ（Ｎ−２）は、ＦＵＦＢ（Ｎ）とＦＬＢ（Ｎ）に影響を与えない。
結局、上方にシフトされているかいないか、クロスセクション（Ｎ−２）から、又はより下のクロスセクションからのＳＤＦＢかということは、ＦＵＦＢ（Ｎ）とＦＬＢ（Ｎ）に影響を与えない。
シフトされていないＳＤＦＢ（Ｎ）に話を戻すと、その上にＦＤＦＢ（Ｎ）をもっていることに加えて、ＳＤＦＢ（Ｎ）がシフトされない他の理由は、Ｎ−１上のＦＤＦＢがそれを覆うからである。さらに、もし、それが上面になると、それは常に上面であったからであり、もしそれが連続になると、それは、決して上面でなかったからである。このように、ＦＵＦＢ（Ｎ）の暫定的な定義は、｛ＳＤＦＢ（Ｎ）＊ＩＵＦＢ（Ｎ）＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）｝の足し算によって変形されなければならない。
同様に、上述のＦＬＢ（Ｎ）の定義は、｛ＳＤＦＢ（Ｎ）−ＩＵＦＢ（Ｎ）｝
＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）｝の足し算によって変形されなければならない。
上記表された足し算とＦＤＦＢ（Ｎ）の引き算のうち、いずれが最初に実行されるかは、それらが独立した領域を定義するので、問題ではない。これは、ＦＤＦＢ（Ｎ）＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）＝Ｎｕｌｌだからである。
次に、２つの層によって上方にシフトされて、ＦＤＦＢ（Ｎ＋１）になるＳＤＦＢ（Ｎ−１）に話を戻す。層Ｎ上の総ての上面又は連続境界は、上方にシフトされたＳＤＦＢ（Ｎ−１）によって、減少されなければならない。最終のＦＤＦＢ（Ｎ）に関して、上方にシフトされていないＳＤＦＢ（Ｎ−１）の部分は、ＦＤＦＢ（Ｎ−１）を覆っているか又はＦＤＦＢ（Ｎ−２）を覆っているあの部分である。このように、上述のように定義された上面境界と層境界は、｛ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−２）｝の量を引き算することによって、さらに調節されなければならない。
ＳＤＦＢ（Ｎ−１）＊ＳＤＦＢ（Ｎ）＝Ｎｕｌｌであり、 ＳＤＦＢ（Ｎ−１）＊ＦＤＦＢ（Ｎ）＝Ｎｕｌｌであるから、実行される和集合と差集合の順序は、最終的な結果に影響を与えないわけではない。クロスセクションＮの最終上面境界と層境界は、ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）＋｛ＳＤＦＢ（Ｎ）＊ＩＵＦＢ（Ｎ）＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）｝−ＦＤＦＢ（Ｎ）−｛ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−１）
−ＦＤＦＢ（Ｎ−２）｝
ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）＋｛ＳＤＦＢ（Ｎ）−ＩＵＦＢ（Ｎ）｝＊ＦＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ）−｛ＳＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−１）−ＦＤＦＢ（Ｎ−２）｝
によって定義される。
図１２の１Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、この実施例を利用して得られた図２の３つの異なる目的物に対するＦＤＦＢを示す。
図１２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、この実施例を利用して得られた図２の３つの異なる目的物に対するＦＵＦＢを示す。
図１２の１Ｃ、２Ｃ及び３Ｃはそれぞれ、この実施例を利用して得られた図２の３つの異なる目的物に対するＦＬＢを示す。
図１２の１Ｄ、２Ｄ及び３Ｄはそれぞれ、この実施例を使用して形成された目的物を示す。これらの図における境界の表示記号は、図６−１１の中で使用したこれらのものと同様である。
スライスされている目的物が、ＭＳＤ＋１層厚、例えば４層厚より薄い固体形状を持っていないことが分かった場合、必要なブール演算を、 ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−２）
ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）
ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−ＳＤＦＢ（Ｎ−２）−ＳＤＦＢ（Ｎ−１）
に減らすことができる。
一方、固体形状の厚さに関してなにも知らないが、目的物がＭＳＤ、例えば３層厚より薄い中空の形状でないことが分かっている場合、ブール演算はまた、 ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＳＤＦＢ（Ｎ−２）
ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＳＵＦＢ（Ｎ）−ＳＤＦＢ（Ｎ−２）−ＳＤＦＢ（Ｎ−１）
ＦＬＢ（Ｎ）＝ＳＬＢ（Ｎ）−ＳＤＦＢ（Ｎ−２）−ＳＤＦＢ（Ｎ−１）
このブール演算の最後の組は、中空形状の厚さにかかわらず、ＭＳＤより薄い固体形状を持たない目的物に適用することができる。
実施例Ｈ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、高いレベルの素養を有し、２重スキン構造の３層Ｚエラー訂正実施例である。
この実施例の第１ステップは、実施例ＧのＦＤＦＢ（Ｎ）、ＦＵＦＢ（Ｎ）及びＦＬＢ（Ｎ）で始まる。次の定義がなされる、 ＦＤＦＢ（Ｎ）＝実施例ＧのＦＤＦＢ（Ｎ）
ＦＵＦＢ（Ｎ）＝実施例ＧのＦＵＦＢ（Ｎ）
ＴＬＢ（Ｎ）＝実施例ＧのＦＬＢ（Ｎ）
この実施例の第２ステップは、総てのクロスセクション（Ｎ）のための、最終多重下面境界ＦＸＤＦＢ（Ｎ）、最終多重上面境界ＦＸＵＦＢ（Ｎ）及び最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。この第２ステップは、３つのサブステップを伴う。第１サブステップは、ＦＸＤＦＢ（Ｎ）を決定することである。これらの境界によって定義される領域は、固化された材料の１層厚だけ上方と下面領域から１キュアレベル上方に位置する。これらの領域は、 ＦＸＤＦＢ（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）ｎＦＤＦＢ（Ｎ−１）
で定義される。
第２サブステップは、ＦＸＵＦＢ（Ｎ）を決定することである。その領域は、上面から１キュアレベル下に位置しかつキュアされた材料から１層厚上方に位置するこれらの境界によって定義される。これらの領域は、 ＦＸＵＦＢ（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）ｎＦＵＦＢ（Ｎ＋１）−ＦＸＤＦＢ（Ｎ）
によって定義される。
第３サブステップは、ＦＬＢ（Ｎ）を決定することである。その領域は、キュアされた材料から１層厚上方に位置するこれらの境界によって定義される。これらの領域は、 ＦＬＢ（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）−ＦＸＤＦＢ（Ｎ）−ＦＸＵＦＢ（Ｎ）
によって定義される。
この実施例の第３ステップは、ステップ２を総てのクロスセクションに対して繰り返すことである。
第４ステップは、ハッチとフィルを得るために、ＦＤＦＢ、ＦＸＤＦＢ、ＦＵＦＢ、ＦＸＵＦＢ及びＦＬＢを使用することである。
最後に、得られたデータから目的物が形成される。ＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ、及びＦＬＢは、実施例Ｇのそれと同様にキュアされる。ＦＸＵＦＢとＦＸＤＦＢは、１層厚に接着に必要な量だけ付加されれた厚さ以上の深さまで、外皮としてキュアされる。
図１３の１Ａ、２Ａ及び３Ａは、この実施例で形成された図２の３つの目的物の側面図である。ＦＤＦＢ，ＦＵＦＢ，ＦＸＤＦＢ，ＦＸＵＦＢ及びＦＬＢは、これらの図の中でそれぞれ、ＤＦ，ＵＦ，ＸＤＦ，ＸＵＦ及びＬの記号で表現されている。
実施例Ｉ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、高いレベルの素養を有し、２水準Ｚエラー訂正、最小コーティング厚（例えば、ディウェッティング作業環境）実施例である。もし必要なら、ＭＲＤと目的物の厚さの総ての部分との間の不整合のために、どのような付加キュアも、上面のキュアとともに適用されるであろう。
この実施例の第１ステップは、実施例ＣのＦＤＦＢ（Ｎ）、ＦＵＦＢ（Ｎ）及びＦＬＢ（Ｎ）で始まる。次の定義がなされる、 ＴＤＦＢ（Ｎ）＝３からのＦＤＦＢ（Ｎ）
ＴＵＦＢ（Ｎ）＝３からのＦＵＦＢ（Ｎ）
ＴＬＢ（Ｎ）＝３からのＦＬＢ（Ｎ）
この実施例の第２ステップは、総てのクロスセクション（Ｎ）のための、第１第２最終下面境界である、１ＦＤＦＢ（Ｎ）と２ＦＤＦＢ（Ｎ）、最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）、及び第１第２最終上面境界である、１ＦＵＦＢ（Ｎ）と２ＦＵＦＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。この第２ステップは、５つのサブステップに分割される。第１サブステップは、ＦＤＦＢ（Ｎ）、１ＦＤＦＢ（Ｎ）の第１タイプを決定することである。これらの境界によって定義される領域は、２層厚の深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、 １ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＴＤＦＢ（Ｎ）−ＴＵＦＢ（Ｎ＋１）
で定義される。
第２サブステップは、ＦＤＦＢ（Ｎ）、２ＦＤＦＢ（Ｎ）の第２タイプを決定することである。これらの境界によって定義される領域は、３層厚の深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、 ２ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＴＤＦＢ（Ｎ−１）ｎＴＵＦＢ（Ｎ）
で定義される。
第３サブステップは、ＦＬＢ（Ｎ）を決定することである。これらの境界によって定義される領域は、キュアされた材料から２層厚上方に位置する。これらの領域は、２層深さと接着に必要な総ての過剰キュアとを加えた深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、ＦＬＢ（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）−ＦＬＢ（Ｎ−１）−１ＦＤＦＢ（Ｎ−１）−ＴＵＦＢ（Ｎ＋１）
によって定義される。
第４サブステップは、ＦＵＦＢ（Ｎ）、１ＦＵＦＢ（Ｎ）の第１タイプを決定することである。これらの境界によって定義される領域は、キュアされた材料の３層上方に位置する。これらの領域は、３層深さと接着に必要な総ての量の過剰キュアとを加えた深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、１ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＴＵＦＢ（Ｎ）−ＦＬＢ（Ｎ−２）−１ＦＤＦＢ（Ｎ−２）
−２ＦＤＦＢ（Ｎ）
によって定義される。
第５サブステップは、ＦＵＦＢ（Ｎ）、２ＦＵＦＢ（Ｎ）の第２タイプを決定することである。これらの境界によって定義される領域は、キュアされた材料の２層上方に位置する。これらの領域は、２層深さと接着に必要な総ての量の過剰キュアとを加えた深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、２ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＴＵＦＢ（Ｎ）−１ＦＵＦＢ（Ｎ）−２ＦＤＦＢ（Ｎ）
によって定義される。
この実施例の第３ステップは、ステップ２を総てのクロスセクションに対して繰り返すことである。
第４ステップは、ハッチとフィルを得るために、１ＦＤＦＢ、２ＦＤＦＢ、ＦＬＢ、１ＦＵＦＢ及び２ＦＵＦＢを使用することである。
最後に、得られたデータから目的物が形成される。
図１４の１Ａ、２Ａ及び３Ａは、この実施例で形成された図２の３つの目的物の側面図である。１ＦＤＦＢ，２ＦＤＦＢ，ＦＬＢ，１ＦＵＦＢ，及び２ＦＵＬＢ領域とそれらのキュア深さは、これらの図の中で、１ＤＦ，２ＤＦ，Ｌ，１ＵＦ，及び２ＵＦの記号で表現されている。
実施例Ｊ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、高いレベルの素養を有し、３層Ｚエラー訂正及び２層、最小コーティング厚実施例である。もし必要なら、ＭＲＤと目的物の厚さの総ての部分との間の不整合のために、どのような付加キュアも、上面のキュアとともに適用されるであろう。
この実施例の第１ステップは、実施例ＧのＦＤＦＢ（Ｎ）、ＦＵＦＢ（Ｎ）及びＦＬＢ（Ｎ）で始まる。次の定義がなされる、 ＴＤＦＢ（Ｎ）＝ＧのＦＤＦＢ（Ｎ）
ＴＵＦＢ（Ｎ）＝ＧのＦＵＦＢ（Ｎ）
ＴＬＢ（Ｎ）＝ＧのＦＬＢ（Ｎ）
この実施例の第２ステップは、総てのクロスセクション（Ｎ）のための、第１第２最終下面境界である、１ＦＤＦＢ（Ｎ）と２ＦＤＦＢ（Ｎ）、最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）、及び第１第２最終上面境界である、１ＦＵＦＢ（Ｎ）と２ＦＵＦＢ（Ｎ）を決定するブール演算を実行することである。この第２ステップは、５つのサブステップに分割される。第１サブステップは、ＦＤＦＢ（Ｎ）、１ＦＤＦＢ（Ｎ）の第１タイプを決定することである。これらの境界によって定義される領域は、３層厚の深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、 １ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＴＤＦＢ（Ｎ）−ＴＵＦＢ（Ｎ＋１）
で定義される。
第２サブステップは、ＦＤＦＢ（Ｎ）、２ＦＤＦＢ（Ｎ）の第２タイプを決定することである。これらの境界によって定義される領域は、４層厚の深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、 ２ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ＴＤＦＢ（Ｎ−１）ｎＴＵＦＢ（Ｎ）
で定義される。
第３サブステップは、ＦＬＢ（Ｎ）を決定することである。これらの境界によって定義される領域は、キュアされた材料から２層厚上方に位置する。これらの領域は、２層深さと接着に必要な総ての過剰キュアとを加えた深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、ＦＬＢ（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）−ＦＬＢ（Ｎ−１）−１ＦＤＦＢ（Ｎ−１）−ＴＵＦＢ（Ｎ＋１）
によって定義される。
第４サブステップは、ＦＵＦＢ（Ｎ）、１ＦＵＦＢ（Ｎ）の第１タイプを決定することである。これらの境界によって定義される領域は、キュアされた材料の３層上方に位置する。これらの領域は、３層深さと接着に必要な総ての量の過剰キュアとを加えた深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、１ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＴＵＦＢ（Ｎ）−ＦＬＢ（Ｎ−２）−１ＦＤＦＢ（Ｎ−２）
−２ＦＤＦＢ（Ｎ）
によって定義される。
第５サブステップは、ＦＵＦＢ（Ｎ）、２ＦＵＦＢ（Ｎ）の第２タイプを決定することである。これらの境界によって定義される領域は、キュアされた材料の２層上方に位置する。これらの領域は、２層深さと接着に必要な総ての量の過剰キュアとを加えた深さまでキュアされるべきである。これらの領域は、２ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ＴＵＦＢ（Ｎ）−１ＦＵＦＢ（Ｎ）−２ＦＤＦＢ（Ｎ）
によって定義される。
この実施例の第３ステップは、ステップ２を総てのクロスセクションに対して繰り返すことである。
第４ステップは、ハッチとフィルを得るために、１ＦＤＦＢ、２ＦＤＦＢ、ＦＬＢ、１ＦＵＦＢ及び２ＦＵＦＢを使用することである。
最後に、得られたデータから目的物が形成される。
図１５の１Ａ、２Ａ及び３Ａは、この実施例で形成された図２の目的物の側面図である。１ＦＤＦＢ，２ＦＤＦＢ，ＦＬＢ，１ＦＵＦＢ，及び２ＦＵＬＢ領域とそれらのキュア深さは、これらの図の中で、ＤＦ，２ＤＦ，Ｌ，１ＵＦ，及び２ＵＦの記号で表現されている。
実施例Ｋ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、内部境界除去と高いレベルの素養を有し、３層Ｚエラー訂正及び２層、最小コーティング厚実施例である。もし必要なら、ＭＲＤと目的物の厚さの総ての部分との間の不整合のために、どのような付加キュアも、上面のキュアとともに適用されるであろう。
この実施例の第１ステップは、実施例Ｊの１ＦＤＦＢ、２ＦＤＦＢ、ＦＬＢ、１ＦＵＦＢ及び２ＦＵＦＢで始まる。次の定義がなされる、 １ＴＤＦＢ（Ｎ）＝Ｊの１ＦＤＦＢ（Ｎ）
２ＴＤＦＢ（Ｎ）＝Ｊの２ＦＤＦＢ（Ｎ）
ＴＬＢ（Ｎ）＝ＪのＦＬＢ（Ｎ）
１ＴＵＦＢ（Ｎ）＝Ｊの１ＦＵＦＢ（Ｎ）
２ＴＵＦＢ（Ｎ）＝Ｊの２ＦＵＦＢ（Ｎ）
第２ステップは、層Ｎのために総ての必要なハッチとフィルを決定するために、１ＴＤＦＢ（Ｎ）、２ＴＤＦＢ（Ｎ）、ＴＬＢ（Ｎ）、１ＴＵＦＢ（Ｎ）、及び２ＴＵＦＢ（Ｎ）を使用することである。
第３ステップは、１ＴＤＦＢ（Ｎ）、２ＴＤＦＢ（Ｎ）、ＴＬＢ（Ｎ）、１ＴＵＦＢ（Ｎ）、及び２ＴＵＦＢ（Ｎ）のどの境界ベクトル、又はそれらのどの部分が、次のサブステップに従って、目的物の外部境界部分を形成するのかを決定することである。次のブール表現されたサブステップは、前の実施例と同様に、境界によって取り囲まれた領域の演算を適用することの代わりを除く、基準セグメントによって分割されたセグメント上のベクトルセグメントに適用される演算を形成する。
Ａ）１ＦＤＦＢ１（Ｎ）＝１ＴＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ）
１ＦＤＦＢ２（Ｎ）＝１ＴＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−１）
１ＦＤＦＢ３（Ｎ）＝１ＴＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−２）
ベクトル１ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ベクトル１ＦＤＦＢ１（Ｎ）＋ ベクトル１ＦＤＦＢ２（Ｎ）＋ ベクトル１ＦＤＦＢ３（Ｎ）
Ｂ）２ＦＤＦＢ１（Ｎ）＝２ＴＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ）
２ＦＤＦＢ２（Ｎ）＝２ＴＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−１）
２ＦＤＦＢ３（Ｎ）＝２ＴＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−２）
２ＦＤＦＢ４（Ｎ）＝２ＴＤＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−３）
ベクトル２ＦＤＦＢ（Ｎ）＝ベクトル２ＦＤＦＢ１（Ｎ）＋ ベクトル２ＦＤＦＢ２（Ｎ）＋ ベクトル２ＦＤＦＢ３（Ｎ）＋ ベクトル２ＦＤＦＢ４（Ｎ）
Ｃ）ＦＬＢ１（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ）
ＦＬＢ２（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−１）
ベクトルＦＬＢ（Ｎ）＝ベクトルＦＬＢ１（Ｎ）＋ベクトルＦＬＢ２（Ｎ）
Ｄ）１ＦＵＦＢ１（Ｎ）＝１ＴＵＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ）
１ＦＵＦＢ２（Ｎ）＝１ＴＵＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−１）
１ＦＵＦＢ３（Ｎ）＝１ＴＵＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−２）
ベクトル１ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ベクトル１ＦＵＦＢ１（Ｎ）＋ ベクトル１ＦＵＦＢ２（Ｎ）＋ ベクトル１ＦＵＦＢ３（Ｎ）
Ｅ）２ＦＵＦＢ１（Ｎ）＝２ＴＵＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ）
２ＦＵＦＢ２（Ｎ）＝２ＴＵＦＢ（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−１）
ベクトル２ＦＵＦＢ（Ｎ）＝ベクトル２ＦＵＦＢ１（Ｎ）＋ ベクトル２ＦＵＦＢ２（Ｎ）＋ 第４ステップは、１ＦＤＦＢ（Ｎ）、２ＦＤＦＢ（Ｎ）、ＦＬＢ（Ｎ）、１ＦＵＦＢ（Ｎ）、及び２ＦＵＦＢと目的物を形成するために、正確に得られたハッチとフィルを使用することである。要求されるキュア深さは、実施例Ｊのそれらと同一である。内部境界が除去されるに従って、レジンの排出を引き起こすインピーダンスは排除される。そのように、この実施例は、ＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成スタイルとともに使用することができる。
実施例Ｌ これは、下面優先の、ＭＳＤより薄い領域の十分なキュアを用いて、内部境界除去、２重外皮及び高いレベルの素養を有し、３層Ｚエラー訂正及び２層、最小コーティング厚実施例である。
この実施例の第１ステップは、実施例Ｊの１ＦＤＦＢ（Ｎ）、２ＦＤＦＢ（Ｎ）、１ＦＵＦＢ（Ｎ）、２ＦＵＦＢ（Ｎ）及びＦＬＢ（Ｎ）をもって始まる。次の定義がなされる、 １ＦＤＦＢ（Ｎ）＝Ｊの１ＦＤＦＢ（Ｎ）
２ＦＤＦＢ（Ｎ）＝Ｊの２ＦＤＦＢ（Ｎ）
１ＦＵＦＢ（Ｎ）＝Ｊの１ＦＵＦＢ（Ｎ）
２ＦＵＦＢ（Ｎ）＝Ｊの２ＦＵＦＢ（Ｎ）
ＴＬＢ（Ｎ）＝ＪのＦＬＢ（Ｎ）
この実施例の第２ステップは、総てのクロスセクション（Ｎ）のための、最終多重下面境界である、ＸＤＦＢ（Ｎ）と、最終連続境界ＦＬＢ（Ｎ）と、最終多重上面境界である、ＦＸＵＦＢ（Ｎ）とを決定するブール演算を実行することである。このステップは、３つのサブステップに分割される。第１サブステップは、ＦＸＤＦＢ（Ｎ）を決定することである。これらの境界によって定義される領域は、キュアされた材料の２層上に位置し、かつこれらの領域は、下面領域の１キュアレベル上に位置する。それらは、 ＦＸＤＦＢ’（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）ｎ１ＦＤＦＢ（Ｎ−２）
で定義される。
第２サブステップは、ＦＸＵＦＢ（Ｎ）を決定することである。これらの境界によって定義される領域は、どの下面より１キュアレベル下に位置し、かつキュアされた材料の２層上に位置する。これらの領域は、 ＦＸＵＦＢ’（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）ｎ｛２ＦＵＦＢ（Ｎ＋２）＋１ＦＵＦＢ（Ｎ＋３）｝−ＦＸＤＦＢ（Ｎ）
で定義される。
第３サブステップは、ＦＬＢ（Ｎ）を決定することである。これらの境界によって定義される領域は、キュアされた材料から２層上方に位置する。これらの領域は、ＦＬＢ’（Ｎ）＝ＴＬＢ（Ｎ）−ＦＸＤＦＢ（Ｎ）−ＦＸＵＦＢ（Ｎ）
によって定義される。
この実施例の第３ステップは、ステップ２を総てのクロスセクションに対して繰り返すことである。
第４ステップは、ハッチとフィルを得るために、１ＦＤＦＢ、２ＦＤＦＢ、ＦＸＤＦＢ、１ＦＵＦＢ、２ＦＵＦＢ、ＦＸＵＦＢ、ＦＬＢを使用することである。
実施例Ｋの第４ステップでなされたように、第５ステップは、上述の境界のどの部分が目的物の外部を形成するかを決定することであり、境界が固化されている時は、ただこれらの部分を保つことである。
１ＦＤＦＢ（Ｎ）、２ＦＤＦＢ（Ｎ）、１ＦＵＦＢ（Ｎ）及び２ＦＵＦＢ（Ｎ）の比較の必要性は、実施例Ｋと同様に見いだすことができる。この実施例において、ＦＬＢ（Ｎ）は再定義され、ＦＸＵＦＢ（Ｎ）とＦＸＤＦＢは新しいので、比較の必要は、次のようになる。
Ａ）ＦＬＢ１（Ｎ）＝ＦＬＢ’（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ）
ＦＬＢ２（Ｎ）＝ＦＬＢ’（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−１）
ＦＬＢ（Ｎ）＝ＦＬＢ１（Ｎ）＋ＦＬＢ２（Ｎ）
Ｂ）ＦＸＤＦＢ１（Ｎ）＝ＦＸＤＦＢ’（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ）
ＦＸＤＦＢ２（Ｎ）＝ＦＸＤＦＢ’（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−１）
ＦＸＤＦＢ（Ｎ）＝ＦＸＤＦＢ１（Ｎ）＋ＦＸＤＦＢ２（Ｎ）
Ｃ）ＦＸＵＦＢ１（Ｎ）＝ＦＸＵＦＢ’（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ）
ＦＸＵＦＢ２（Ｎ）＝ＦＸＵＦＢ’（Ｎ）ｎＩＣＳＢ（Ｎ−１）
ＦＸＵＦＢ（Ｎ）＝ＦＸＵＦＢ１（Ｎ）＋ＦＸＵＦＢ２（Ｎ）
最後に引き出されたデータから目的物が形成される。
図１６の１Ａ、２Ａ及び３Ａは、この実施例で形成された図２の目的物の側面図である。１ＦＤＦＢ，２ＦＤＦＢ，１ＦＵＦＢ，２ＦＵＬＢ，ＦＬＢ，ＦＸＤＦＢ及びＦＸＵＦＢとそれらのキュア深さ（オーバーキュアを含む）はそれぞれ、これらの図の中で、１ＤＦ，２ＤＦ，１ＵＦ，２ＵＦ，Ｌ，ＸＤＦ，及びＸＵＦの記号で表現されている。
上述の各実施例において、種々のブール演算が、総ての定義された領域が十分他の総ての領域から独立していることを確保するために、実行されている。しかしながら、多くの実際の環境では、独立性は要求事項ではないかもしれない。事実、もし、局地的な独立性を犠牲にすることができるならば、多くの実施例は非常に簡単にすることができる。１つの例として、多重外皮実施例は、他の領域を覆うために、作成されている外皮をもちいることができれば、簡単にすることができる。上面又は下面の外皮のどの部分が特定のクロスセクションに移動させることができるかを決定することは、要求される外皮境界（例えば、領域）と外皮が移動されるべきクロスセクションのＩＣＳＢとの間を交差させる。その処理の結果は、要求されるクロスセクション上に位置することができる外皮のその部分を生じる。我々かうる式は、 ＦＸＤＦＢ（Ｎ）＝ＩＣＳＢ（Ｎ）＊ＦＤＦＢ（オリジナルクロスセクション）とＦＸＵＦＢ（Ｎ）＝ＩＣＳＢ（Ｎ）＊ＦＵＦＢ（オリジナルクロスセクション）である。
水平比較技術 ステレオリソグラフィーを実行する上で、各クロスセクションの部分が、目的物の外部表面とどのように相互作用をするかに関連して、目的のクロスセクションは、種々の領域の中で区別されている。米国特許第５，１８４，３０７号（’３０７特許）に示されたスライシング技術を用いると、各クロスセクションは潜在的に５つの領域に分割される。これに対して、米国特許Ｎｏ５，３２１，６２２（’６２２特許）に示された技術を用いると、各クロスセクションは潜在的に３つの領域に分割される。’３０７特許又は’６２２特許の技術のうちどちらの技術を用いるかにかかわらず、これらの分割された領域は、クロスセクションの各部分が上面表面か下面表面か、又は目的物の上面又は下面表面でないか、に基づいて導きだされる。これらの参照された文献の中で、示されているようにそのクロスセクション分割は、大変役に立つけれども、それらに加えて、又はそれらの総て又は幾つかに置き換えて、他の分割も使用することができる。これらの新しい又は付加された分割は、ステレオリソグラフィーの実行において十分有効である。この具体的な侵食において、クロスセクションを異なる領域に分割するために用いられる拡張と他のオフセット技術は、１又は１以上の点、１又は１以上のライン、１又は１以上の表面からの、クロスセクションの個々の部分の分離に基づいている。
水平比較技術の好ましい実施は、選択された点、ライン又は表面を知られた量相殺することと、新しいクロスセクション領域を定義するためにオフセット成分を利用することである。特に好ましい実施例は、存在するクロスセクション境界のポジティブ及びネガティブライン幅補償タイプオフセットを利用することである。ライン幅補償を実行するための技術は、ともに前に引用された米国特許Ｎｏ５，３２１，６２２と５，１８４，３０７の中に詳細に説明されている。図１８は、境界５００と、５０２，５０４及び５０６の符号が付された補助的な第１第２第３オフセット境界を有する目的物の単純な正方形のクロスセクションを示している。
これらの補助的な境界は、ライン幅補償技術を用いて作成される。オフセット境界５０６は、境界５００から直接作成されるかもしれないし、境界５００から順番に作成される境界５０２から作成される境界５０４から作成されるかもしれない。到達すべき目的に応じて、オフセット境界のどのもの、又は総てのものは、目的物のために、個々の露光領域を定義するために用いることができる。例えば、５０６の内部は、１つの露光領域かもしれないし、５０２と５０６との間の領域は、第２の露光領域かも知れないし、５０２と５００の間の領域は、第３の露光領域かもしれない。さらに、上述のオフセットがされた境界は、クロスセクション、又は複合又は単独のクロスセクションの１又は１以上の下面、上面又は連続境界の全部のクロスセクション境界かもしれない。
この技術を使用する好ましい実施例は、焼き流し精密鋳造のための改良されたパターンを作成することを伴う。この実施例において、水平比較は、それらを３つの領域に分割するために、各クロスセクションのＬＢ領域に作用する。第１領域は、最初のＬＢ境界に最も近くの領域であり、おおよそ、１５−３０ミル幅である。この第１領域は、完全に固化された外皮領域を形成する。その第１領域の固化は、多重オーバーラッピングオフセット境界をとおして起こる（好ましい技術）かもしれないし、又は、スキンベクトルの利用によって満たされるかもしれない。第２領域は、第１領域に隣接し、５０から１００ミル、クロスセクションの中深く続く。この領域は、例えば、大変広いスペースのハッチ又は、周期的な層の上のみで、使用されるであろう可能な潰れたハッチパターン等の最小構造を用いて固化される。各ハッチラインは、単一ハッチベクトル又は、互いにオフセットされた２以上のハッチベクトルを通して固化されるかも知れない。例えば、それは２５から１５０ミル毎に１つ使用され、そして連続使用でオフセットされるもしれない。又は例えば、それは１００から１５０ミル毎に使用されるかもしれない、しかし用いられたとき、２又は３又はそれ以上の、オフセットのない連続層の組の上に露光されるであろう。ベクトル間の間隔は、１００から２５０ミルである。
この実施例では、第３領域が、初期ＬＢ領域の残りを占める。第３領域は、第２領域で使用されたものより、少なく割られた、又は堅いハッチパターンで固化される。例えば、１００から１５０ミル間隔のハッチが、総ての層上で使用され、周期的にオフセットされる。この実施例は、大変細かいグリッドによって直接支持されている強い外皮を提供する。ステレオリソグラフィカリィに作成された焼き流し精密鋳造の排水路は、それらを連続的に使用することが厳しく、目的物の表面とハッチラインの間の樹脂溜りが、結果としてバーンアウトに関するセラミックモールドを可能にできないので、水平比較技術は、レジンの排水を可能にするために、目的物の表面近くで十分に細かく、かつ構造的な完全性を確保するように、大きな構造の適度な支持を提供するために、目的物の深い内部において十分強固な、内部グリッド構造の実施を可能にする。ここで、記述されている水平比較技術なしでは、この実施例は自動化して容易に実行することができない。
さらに、より好ましい実施例では、水平比較技術は、より厚い境界領域はもちろん、多重外皮を有するパターンを作成するために、前に議論されたＳＭＬＣ技術と結合される。複合実施例は、前に議論されたＳＭＬＣ技術の利用することによって最初に多重外皮を得ることによって、そしてそれから、層比較の結果のＦＬＢ領域を切り裂くために、水平比較技術を利用することにより、容易に実行できる。
最も好ましい実施例は、下面又は上面の直下又は直上の領域にそれぞれ、ハッチの最小量を使用することを認める領域指定を提供するように、多重下面外皮の直上及び多重上面外皮の直下の１以上の層の中で、層比較を続けることによって、最後の実施例をもう１ステップさらに拡張する。好ましくは、これらの層は、２５から１５０ミルだけ、最も好ましくは、７０から１００ミルだけ、外皮を越えて拡張し、そして、例えば、径において、１，２，３又はそれ以上のライン幅であり、互いに２５から１５０ミルの間隔で位置する柱の連続点露光用いて固化される。一方、その柱は、クロスセクション次元では、円でなくても、小さな十字形状又は箱状のもの等の他の形状でもよい。
ＦＬＢ領域の最も外の部分が、そのＦＬＢが外皮で覆われている領域によって仕切られたところの広げられたキュア領域で与えられていない状態では、さらに進んだ実施例が考えられる。さらに特別な場合、ＦＬＢの部分を仕切り、かつ、この幅に基づいて、ＦＬＢの中の及び近接したどの領域がキュアされる可きかを決定するための、外皮の幅を判定することが考えられる。もちろん、より広い近接した外皮は、広い外部固化ＦＬＢゾーンをより少なく必要とする。事実、広い外皮が存在する場合、より外部の広いＦＬＢゾーンは、たぶん有害である。この実施例の拡張する場合、さらに注意しなければならないことは、内部の角に近接した目的の領域が、これらの角の領域に複写されている多重外皮の欠乏、及び覆われている近接領域によって仕切られていないＦＬＢゾーンの欠乏の可能性によって、不注意で露光されないことを確保することである。図２０は、そのような領域５６４を示す。図２０は、目的物の側面図を示す。ここで、ライン５５０は、目的物のより外部の表面を定義し、領域５５２は上面外皮を示し、そして、領域５５８は連続領域（ＦＬＢ）の境界を示す。参照番号５６０，５６２によって示されているＦＬＢｓ（例えば、多重境界の使用による）のまわりの広げられた固化ゾーンによって変換されている間、多重外皮によって覆われている領域は、５５２，５５４の数字によって示されている。あきらかなように、領域５６４は、固化されていないが、固化されるべきである。これは、覆われた領域に近接したＦＬＢのまわりの広げられたキュアゾーンを利用しないための、総括的な決定による。特別な注意は、次ぎに続く層の上に対応するＦＬＢｓが存在するかどうか、及びそれらが外皮領域に近接するかどうかを決定するための、更なる比較の利用を伴う。もし、そのような次ぎに続く層が見いだされたら、現在の層とたぶん１以上前の層に対する、対応するＦＬＢは、広げられた固化領域で供給される。
他の水平比較技術もまた可能である。例えば、クロスセクション上の領域は、クロスセクション平面に平行に引かれ、クロスセクションと交差するか又はその外部にあるラインからのそれらの距離によって指定される。この位置は、図１９に示されている。境界５００によって定義された１つのクロスセクションが示されている。ライン５０８がそのクロスセクションの外側に示されている。ライン幅補償ルーチンの間ずっと境界ベクトルをオフセットするための、アナログ方法で、ライン５０８は、その初期の位置から、知られた量だけオフセットされる。要求される間隔で、そのオフセットラインは、そのクロスセクションのための補助的な境界ラインを創造するために使用される。これらの補助的な境界ラインは、初期ライン５０８から特定の距離に位置する、目的物の領域を定義するために使用される。番号５１０，５１２及び５１４は、そのような補助的な境界ラインを示す。補助的な境界ラインに基づいて、正確な境界ループを定義することを望む場合は、２つの補助的な境界ラインの間の領域は、補助的な境界ラインによって、部分的に定義された想像上の固体と考えることができる。この想像上の固体領域の定義を完了するために、２つの付加ラインセグメントが補助的な境界に取り付けられる。ここで、そのアタッチメントは、実際のクロスセクションを含む領域の両側に作られる。そのように２つのラインは、図において５１６と５１８の番号で示されている。十分定義された想像上の固体領域は、２つに共通の領域を生じるように、境界５００によって定義されたクロスセクショナル領域と交差することができる。この共通領域は、初期ライン５０８から与えられた距離だけ離れて位置する。この比較タイプは、種々の状態で使用することができる。例えば、ライン５０８が、完成された目的物が回転されるであろう回転軸を表す場合は、各クロスセクショナルストリップからの慣性モーメントは、目的物の全体の慣性モーメントを決定するために、使用することができる。適切なキュアパラメータを、目的物に全体の慣性モーメントを与え、又はライン５０８から同様な距離のストリップに同一のキュアパラメータを与えるように、各ストリップに適用することができる。
水平比較技術の他の例として、クロスセクション内又はクロスセクションの外側の領域のような点は、負補償（拡張）のどのシリーズが、初期の点とクロスセクションの各部分との間の距離を決定するために実行されるかによって、定義することができる。初期点は、各展開に応じて適当な幾何形状を与える正方形、六角形、八角形又はその他の多角形として定義できる。
例として、水平比較技術は、自動再コーティングプロセスを助けるために利用される。例えば減少のような、各補償ステップは知られた幅を有し、ステップの数が計数され、かつ総てのクロスセクションが横断されるまで補償が繰り替えされる、正の多重ライン幅補償がなされた場合、そのクロスセクションの外側の部分からその最も深い内部の点までの最大距離を決定することができる。その距離は、そのクロスセクション上の最大距離点に到達するために、そのクロスセクションの表面を進みきらなければならない最大樹脂距離を決定する。この距離は、クリティカルサークルとして知られている直径である。そのクリティカルサークル径は、前のクロスセクションを覆う暫定的なコーティングを最も速やかに形成するために要求されるデップ深さと関連づけることができる。同様に、実際のデッピング時間を減少させることができるに従って、構成時間を減少させることができることを示す。このように、各クロスセクションに対する再コーティングプロセスが実行される前に、ルックアップテーブル又は同様のものは、再コーティングの間、使用するための適当なディピングパラメータを決定するために、考慮することができる。再コーティングプロセスは、スムーシングメンバーが上を通過された目的物の形状を特徴づけるために、水平及び垂直比較技術を組み合わせて使用することにより、さらに自動化することができる。多くの可能性のある目的物の形状が存在することができるにもかかわらず、これらの形状の特徴はたぶん認容することができる組に減らすことができる。異なる形状の組は、２つ以上のカテゴリーに分けることができる。好ましくは、区別された形状の組は、１０から２０より少ないカテゴリーを持つ。それぞれの前もって定義されたカテゴリー用に、最適な再コーティングパラメータを決定することができ、各層の再コーティングプロセスの間中、使用するために保存することができる。目的物の形状に対応して、変化させることができる、多くの種類の再コーティングパラメータがある。例えば、これらのパラメータは、（１）掃引数、（２）各掃引の間中、目的物の表面とスムーシングメンバーとの間のクリアランス、（３）各掃引速度、（４）スムーシングメンバーの底と要求される構成レベルとの間のギャップ、（５）掃引方向、その他を含む。
変形された機器における、変更された他の再コーティングパラメータは、例えば、柔軟なブレードか、又は堅いブレードか、回転するデバイス、歯状又は付属器官形状のブレード等の使用されたデバイスのタイプを含むかもしれない。変化されたであろう他の再コーティングパラメータは、掃引デバイスに関連する目的物、例えば、水平平面ないで回転させることができる平面形状上に形成されるであろう目的物、に順応する。掃引に対して適当な方向に回転させることができる回転可能な、次の層のキュア又は言い換えれば次の層の固化のために、回転されて戻される平面形状は、使用されるべき露光パターンの方向に回転することによって、目的物の、露光パターンの、適当な、可能性のあるさらなる回転とオフセットの時の、再コーティング目的のための他の回転に続かれることよって生じる。
変数は、目的物の形状の分類に利用される。例えば、これらの変数は、（１）
層厚、（２）最大幅捕獲量深さ、（２）最深捕獲量幅、（３）前に固化されたクロスセクショナル領域、（４）最大捕獲量の最初の次元と方向、そして（５）前の固化層の最初の方向と次元、を含む。ステレオリソグラフィック再コーティングプロセスにおける、例えばドクターブレード等のスムーシングメンバーの使用は、ここに十分わかりやすく説明されている、ＰＣＴＰｕｂ．＃ＷＯ９０／０３２５５，に記述されている。
ここに、好ましいパラメータの数は、種々の実施例に対して与えられている。
しかしながら、さらに進んだパラメータは、ここにおける教えに基づいた技巧のスキルの１つによって引き出すことができる。
この開示した実施例は、データ処理を通してキュアパラメータ毎に注意が注がれているが、これは、各層に対して適当な変換を施すための、１つのアプローチを示しているにすぎない。それゆえ、データ処理の用語は、この発明の教えに従って、材料を変換することになる、初期目的物記述パラメータを変更するどのような方法も含むと解釈されるべきである。目的物記述パラメータの解釈と、層形成による精密な層からそれる方法で目的物を再生成することに関連するこの発明の教えは、高い精度を到達するために必要である。この発明の方法と装置は、ここで開示された、同時多重層キュア技術を使用することによって、高い精度の再生を可能にする。
Ｚ−エラー訂正 次に、本発明のＺ−エラー訂正について説明する。Ｚ−エラーは、ステレオリソグラフィーによって作成された部分の上面と下面の間の相互置換が、伴われたＭＳＤ又はＭＲＤが上面と下面の間に位置する層のＬＴより大きいことによって、もし形状が固体によって分離されている場合には、要求される量より大きくなり、ギャップによって分離されている場合は、要求される量より小さくなる状態である。本発明によって、直接これらの面に関係がある層の固化の間に普通は構成される上面と下面が、要求される量に等しい構成部分における、これら２つの面の間の相対的な変位に位置する他の層の固化の間に代わって構成される。
図２１ａ−図２１ｃにおいて、その点は示されている。図２１ａは、図中６０７の番号で示された要求される層厚より大きいＭＳＤ（図の中で示された特別の例においては、ＭＳＤは、要求される層厚の３倍の大きさであると仮定している。）を有する条件において、ステレオリソグラフィーで作成された目的物６００を示している。本発明でなければ、上面６０３は、層６０４が固化されている時に形成され、下面６０５は層６０６が固化される間に形成される。結果として、必要のない領域６０１と６０２（図の中のクロスハッチングを施した所）が形成され、下面６０３は要するに下面６０３’になり、下面６０５は下面６０５’になる。その結果は、上面６０８と下面６０３’の間の相対的な変位（５ＬＴ）は、要求量（３ＬＴ）より大きくなり、上面６０８と下面６０５’の間の相対的な変位（１１ＬＴ）は同様に、要求量（９ＬＴ）より大きくなる。この状態は、Ｚエラーとして知られている。
この問題を修正するために、本発明は、効果的に下面６０５を層６１０の方向に“移動”又は“シフト”、すなわち、下面６０５の形成を層６１０の形成まで延期することができ、そしてそれはまた、下面６０３を層６０９の方向に“移動”、すなわち、下面６０３の形成を層６０９の形成まで延期することができる。
この効果として、層６０６（及び総ての中間層）（図２１ｂにおいてクロスハッチングで示されている）の全体の形成を、層６１０の形成まで延期すること、及び下面６０３（及び総ての中間層）（図２１ｂにおいてクロスハッチングで示されている）の直上への層６０４の一部分の形成を、層６０９の形成まで延期することになる。その結果は、上面と下面の間の相対的な変位が、訂正量だけ訂正されたステレオリソグラフィカリィに作成された部分になる。
一方、図２１ｃに関連して、本発明は、上面６０８を層６０４の下方に効果的に移動することができ、そして、その面の形成を、層６０４の形成の時まで進めることができる。この効果は、層６０９（及び総ての中間層）（図においてクロスハッチングで示されている）の全体の形成を、層６０４の形成まで延期することになる。また、その結果は、上面と下面の間の相対的な変位が、訂正量だけ訂正されたステレオリソグラフィカリィに作成された部分になる。
また、ＭＲＤとの結合の中で、Ｚ−エラー問題が発生することは、十分注意すべきである。その問題は、ＭＲＤが上面と下面の間に位置する層の要求されるＬＴより大きい時に発生する。これが発生したとき、要求量より大きいステレオリソグラフィカルに製造された部分における、下面と上面の間の相対的な変位に対応するポテンシャルが存在する。
その問題は、図２１ｄ−２１ｆを用いて説明することができる。図２１ｄの参照では、その部分の総ての層のＬＴは、図の中で６２０の番号で示された一定の同じ厚さを有すると仮定する。一方、図において、６２１の番号で示されたＭＲＤは、上記一定の厚さの２倍であると仮定する。
要求される層形成結果は、図２１ｄにおいて点線で示されている。しかしながら、層のＬＴとＭＲＤの間の不均衡により、この要求結果は達成することができない。層のこの部分におけるワーキング表面と、前に形成された層又プラットホームとの間の距離がＭＲＤに等しくなるとすぐに、その層が形成されるという規則に従えば、図２１ｅに示された結果が得られるであろう。示されるように、部分６１１が最初に形成され、部分６１１より低い露光にもかかわらず、部分６１２が後に続く。次に部分６１３が最初に形成され、部分６１３より低い露光にもかかわらず、部分６１４が後に続く。それから、残りの部分が６１５，６１６，６１７及び６１８の順で続いて形成される。残っている部分に注目すると、番号
６１９で示された部分は、図の中で番号６２２で示されたワーキング表面の要求された位置と、前に形成された部分６１６との間の距離がＭＲＤより小さいので、正確に形成することができない。結果は、図２１ｆに示されている。上面６２３と下面６２４との間の相対的な距離が要求される量より小さいことに注目する。本発明は、このエラーを除去するために有効であることを高く評価するべきである。例えば、本発明によれば、部分６１６の形成は、ワーキング表面が位置６２２に位置する時、部分６１７が形成される後まで、延期することができる。この訂正された結果は、図２１ｄの中に示されている。この訂正された結果を通して、示された部分の形成順序は、次ぎの、６１１，６１２，６１３，６１４，６１５，６１６，６１７及び６１８になる。その結果は、上面６２３が上方に番号
６２３によって示される位置まで移動される。その結果、上面６２３’と下面６２４との間の相対的な距離は訂正量だけ訂正される。
自動Ｚ−エラー訂正方法が、本発明を利用することによって、Ｃ−ＳＬＩＣＥ（“Ｃ−ＳＬＩＣＥ”の語は、やがて、利用できるようになるであろうブール層比較を用いることによって目的物の表現を多数の層表現にスライスするための、３Ｄシステムズが現在、商業的に製造している商品の中で使用されているプログラムに関連する。それは、米国特許第５，３２１，６２２（’６２２特許）の対象である。）の実行中又は後のプロセスを実行中に、なされることは高く評価されるべきである。そのような方法は、次ぎのステツプを含む。第１に、目的物の表現は、Ｃ−ＳＬＩＳＥを用いて、多くの層表現にスライスされる。総ての製造形状は、層にスライシングするためになまっているので、スライシング層の厚さは、どの製造形状が正確に再生産することができるかの重要な決定要因である。
本発明によれば、スライシング層の厚さは、このスライス層なまりエラーを最小にするために、ＭＲＤ又はＭＳＤがスライス層厚さを越えているかどうかにかかわらず、特別にかつ単独で選ばれなければならない。次ぎに、その層表現は、ＭＲＤそして／又はＭＳＤ値がスライシング層厚さを越えている場合に対する、本発明の教えに従って処理される。３番目に、処理された層表現は、ＭＲＤとＭＳＤによって課された限界を条件として目的物を構成するために、使用される（現在、３Ｄシステムズの商業的に生産物の中の構成プロセスを実行するために使用されるプログラムは、ＢＵＬＤとして知られている；それは、米国特許第５，１８４，３０７号（’３０７特許）の中で記述されている。）。構成プロセスの中で到達可能な実際の層厚さは、ＭＲＤとＭＳＤによって課された限界を条件にしているけれども、最終部分における到達できる精度のレベルは、潜在的に非常に高い。
ＳＴＬファイル処理 Ｚ−エラー訂正の実行のための他の実施例は、ＳＴＬファイルが適当な様式で実行される手順を伴う。実行された情報は、従来の方法で実行されるＳＬＩＣＥとＰＲＯＣＥＳＳプログラムの中に入力される。
好都合なことに、そのような手順は、最初に下面に関係する総ての三角形の確認することによって、入力されるＳＴＬファイルの直接的な処理を伴う。３Ｄシステムズの生産物の商業的な具体例において、下面三角形は、−１のＺ成分を普通に有するものである。それから、下面三角形の頂点に触れている総ての三角形の頂点は、’３０７特許の中で議論された、ＳＴＬ三角形の各頂点は、隣接する三角形にその頂点のみで接触することが要求されることに従って確認される。最後に、下面三角形の各頂点と下面三角形の頂点に接触している各頂点とは、Ｚ−エラーを補償するために上方（すなわち、Ｚ方向）に移動される。
その技術は、図２２の中に図示されている。その図の中で、下面三角形は、番号６２５，６２６，６２７及び６２８で示されている。その技術は、これらの三角形の頂点を、総ての頂点と同様に、これらの下面頂点に触れている隣接する三角形から、適当な量だけ上方に、移動することを伴う。一般的に、その量は、ＭＳＤマイナス要求された層厚に等しくなるであろう。例えば、１２ミルＭＳＤと４ミルの要求層厚に対しては、上方に移動する量は８ミルになるであろう。
実際、下面三角形の頂点とこれらの下面頂点に接触している頂点とは、数値的になまりエラーが考慮されるときには、共通点を定義する。これらの共通点は、図２２の中において、番号６２９−６３５で示されている。点６３５に関連して、例えば、その点は三角形６２５，６２６，６３６，６３７，６３８，及び６３９の頂点が集まっていることを示している。このように、その技術は、これらの共通点を作成する頂点を上方に移動することを含む。
Ｚエラー訂正に関する問題点 Ｚエラー訂正に関して存在するであろう幾つかの問題点について議論しよう。
第１の問題点は、これらの共通点の上方移動が、目的物の上表面を突き破る（プッシュスルー）ときに発生し、目的形状の転置させることになる。このプッシュスルー問題は、図２２を用いて説明することができる。もし、点６３５の上方移動が、上表面６４０と三角形６２５，６２６によって表現されている下面との間の距離より大きい場合は、プッシュスルー問題が発生する。
生じるであろう第２の問題は、これらの共通点が、下面三角形頂点でない頂点（移動されない）を通り過ぎて上方に移動するときに発生する。その結果として、その部分の中に小さなスパイク波形がもたらされる歪みを生じる。この問題は、図２２を参照して説明することができる。もし、共通点６２９が、三角形６４１の頂点６４２を上回るという程度まで上方に移動される場合は、小さなスパイク波形がその部分に生じる。この小さいスパイク波形は図２３に示されている。
その図は、共通点６２９と６３０のそれぞれ点６２９’と６３０’までの上方への移動の効果を示す。示されているように、三角形６４１（移動されない）の点６４２は、点６２９によってＺ方向に上回れている。固化の結果パターン（図２３において、ハッチングで示されている）は、番号６４３で示されている望まれないスパイク波形の創造を示す。
第３の問題点は、共通点をずらすに従って、その部分全体にわたるエラーの伝搬である。その点は図２４の中に示されている。ここで、共通点６４５，６４６は、点６４５’６４６’に移動されて示されている。点６４７は、それが下面表面に関係していないので移動されてない（そのかわり、その点は、図の中で６４４の番号がふされ、ハツチングして示されている近平坦上表面に関係する）。共通点の移動の結果として、近平坦領域は、最終部分においてかなり平坦になる。
このように、２つの共通点の制限された移動によって生じる歪みが、どのようにしてその部分をはるかに越えて伝搬されるについて示される。
ＳＴＬのＣＴＬファイルへの転換 自動的にＺエラー訂正を実行するための第３実施例について示す。その技術は、目的物のＳＴＬ表現をＣＴＬファイルフォーマット（“ＣＴＬ”の語は、圧縮された三角形リストを表す。）として知られた新しい表現に変換するプロセスと、残っているステレオリソグラフィクプロセスステップの中で、ＣＴＬファイル結果を使用することとを伴う。その技術は、余分の頂点を除くことと、余分でない頂点の確認に関して、表面又は目的物の表面を広げる三角形を表現することとを伴う。
その技術は、その技術のフローチャートを示す図２５ａ−２５ｂを参照して説明することができる。図において６４８の番号で示された第１ステップにおいて、各ＳＴＬ三角形の頂点が最初にリストと比較され、そしてそれから、まだそのリストの中に存在しない場合は、それに加えられる。６２２特許の中で記述されているように、各ＳＴＬ三角形は、好ましくは、その三角形標準のデカルト座標を定義する３つの浮動小数点数と同様に、３つの三角形頂点のデカルト座標を定義する９つの浮動小数点数によって表現される。頂点がリストされる順番は、好ましくは、“右手ルール”に従う。三角形の裏面は、もしそれらが逆時計方向に向けられている場合は、固化表面に対しておかれ、もしそれらが時計方向に向けられている場合は、中空領域表面に対しておかれる。
頂点がリストの中にもうすでに存在するかどうかの決定において、３つの浮動小数点数は、それぞれ対応する、リストの中で各頂点を作る数と比較される。比較を実行する上で、厳密な一致は要求されない。その代わりに、“デルタ”値が、浮動小数点数に関連するなまりエラーとして評価するために使用される。
番号６５４，６５５で示された２つの三角形を示す図２６を参照して、このステップの動作を、説明することができる。番号６５４で示された第１三角形は、次ぎの頂点を有すると仮定する：（０．００００１，０．０，０．０），（０．
０，１．０，１．０）及び（０．０，０．０，１．０）。番号６５５で示された第２三角形は、次ぎの頂点を有すると仮定する：（０．０，０．０，０．０００１），（１．０，０．０，０．０）及び（０．０，１．０，１．０）。
それから、三角形６５４の頂点は、リスト上の位置のために評価される。リストは現在、空であるから、三角形６５４の各頂点はリスト上に置かれる。それから、三角形６５５の頂点は、リスト上の位置のために評価される。デルタとして０．００１が使用されていると仮定すると、この評価は、第１と第３頂点（０．
０，０．０，０．０００１）と（０．０，１．０，１．０）は、第３頂点が新しくなる間、三角形６５４に関連してそこに置かれていたリストの中にもうすでにあることを決定することになる。このように、この評価プロセスの最終結果は、リストの中に、第２頂点（１．０，０．０，０．０）を置くことである。このように、この第１ステップの完了時点で、頂点リストは、次のようになる：（０．
００００１，０．０，０．０），（０．０，１．０，１．０），（０．０，０．
０，１．０）及び（１．０，０．０，０．０）。
図の中において番号６４９で示された第２ステップでは、リストに加えられたどの点も、特有の整数で表現される。その整数は、都合良く、位置又はリストの中の頂点のインデックスを表現する。いま議論されているリストに関して、次の割り当てがこのステップの結果として得られるであろう：Ｖ０：（０．００００１，０．０，０．０），Ｖ１：（０．０，１．０，１．０），Ｖ２：（０．０，０．０，１．０），及びＶ３：（１．０，０．０，０．０）。
図の中において番号６５０で示された第３ステップでは、各三角形は、３つのその三角形の頂点を定義する整数で表現される。２つの三角形は、図２６の中で次のように表現されている：Ｔ１（図２６で番号６５４で示されている）：（０，１，２），そしてＴ２（図２６で番号６５５で示されている）：（０，３，１）。
図２５ｂの中において番号６５１で示された第４ステップでは、リスト中の各頂点に対して１つのブールフラッグのアレーが、確立される。フラッグの目的は、頂点が移動されるトラックを保つためである。初期的には、各フラッグはクリヤーされている。
図の中において番号６５２で示された第５ステップでは、下面三角形の総ての頂点のフラッグは、論理“１”にセットされる。下面三角形は、その三角形の法線のＺ−成分で示される。下面三角形の場合において、そのような値は負であって、そして、−１であろう。
図の中において番号６５２で示された第５ステップでは、そのフラッグがセットされた頂点のＺ成分は、Ｚエラー訂正のために調整される。ＭＳＤが１２ミルであり、要求される層厚が４ミルの場合において、例えば、下面三角形の頂点のＺ成分は、上方に８ミル調整されるであろう。
このプロセスの結果として得られる変換されたＣＴＬファイルは、ステレオリソグラフィク形成プロセスにおいて、残りのステップのＳＴＬ表現の所で使用される。（一方、変換されたＣＴＬファイルは、正確な値の識別子に簡単に変換することによって、ＳＴＬファイルに転換することができる；再構築されたＳＴＬファイルは、残りのステップで使用することができる）。この残っているプロセスの第１ステップは、’６２２特許に開示されたスライシングプロセスである。
そのプロセスは、新しいＣＴＬファイルに適合させるために、少し変形されるけれども、そのような変形は、簡単になされ、普通の技術であると考えられている。例えば、各頂点が処理されるのに従って、正確な値を識別子に接続することができる。従って、それらは、さらに記述されないであろう。
移動されるべき頂点の数を減らすことによって得られるコンピューター的の効果である、この実施例の第２以降の利点は、高く評価されるべきである。第２の実施例において、接触しているか又は互いに明示されたラウンディングエラーの中にある総ての頂点と同様に、下面三角形の頂点を移動することが必要である。
これに対して、第３の実施例では、下面三角形の頂点のみが、移動される必要がある。他の三角形の頂点は、示された方法（例えば、三角形を形成する頂点を独自に示す整数によって、）によって自動的に調整される。要約すると、この表現プロセスを通して、下面三角形の頂点のＺ成分を調整するステップは、自動的に総ての関係する三角形を調整する。
他の利点は、保存要求の減少に関連する。ＣＴＬ表示では、頂点を形成する浮動小数点数は、一時的に保存される必要があるだけである。これに対して、ＳＴＬ表示では、三角形の中の余分な頂点は、結果として、保存されている同一の頂点の多重複写になる。
第３の実施例の幾つかの改善は、また可能である。そのような改良の１つにおいて、近平坦三角形の頂点は、先に図２３に関係して議論されたプッシュスルー問題を訂正するために調整される。そのような三角形は、その三角形の法線のＺ成分によつて識別することができる。そのような三角形のＺ成分は、１より小さい絶対値を有し、かつ負の符号を有するであろう。
都合の良いことに、そのような三角形の頂点は、平坦三角形の頂点として同一の広さに調整されることはなく、そのかわり、水平面に対する、近平坦三角形傾きに関係のある僅かな寸法であるほんの少しの量だけ調整される。目的物の曲がった表面の側面を示す図２７に関して、頂点６５６と６５７は、平坦な下面表面に関係しているので、十分な量、上方に調整されるかもしれない。頂点６５８と６５９もまた、水平面に関係する近平坦領域に関連する法線の絶対値が次第に減少することを反映して、次第にその量は小さくなるが、調整されるであろう。頂点６６０は、関連する領域の法線の絶対値が水平物に近いので、全然調整されていない点を表す。
シフトされるべき各頂点は、それぞれ異なる法線方向を有する三角形の数に関係しているので、シフト量は種々の方法で決定されるであろう。それは、１）最も大きい絶対値を有する負の正規化値によって決定されるかも知れないし、２）
最も大きい値、３）正規化値の直線平均値、４）正規化値の加重平均値（例えば、角度又は三角領域による）によって決定されるかも知れない。
さらなる改善は、上面三角形を確認することに関する。確認又は、下面三角形の頂点を上方に調整することに代えて、上面三角形を確認して、それらの頂点を下方に調整することを可能にすることは高く評価するべきである。
他の改善は、スライシング平面の三角形頂点のラウンディング平面に関する。
上述したように、この第３の実施例は、有利なことに、スライシング平面に対する三角形頂点のどのようなラウンディングの前に、実行される。しかしながら、スライシング平面に対する三角形頂点のラウンディングの後でも、実行することができることは、高く評価することができる。
また別の改善は、下面三角形の頂点のＺ成分が調整される量に関する。計算の効率化を目的として、それが、スライシング層厚の整数倍になるように、この量を制限することは有利であろう。もし、シフティングの前にラウンディングが発生する場合にとくに、これは適用されるであろう。
ハッシュテーブルを使用するＣＴＬファイルの生成 ４番目とＺエラー訂正を実行する最も好ましい実施例について、これから説明する。この実施例は第３の改善であり、異なる三角形からのどの２つの頂点も、同一（すなわち、明示されたラウンディングエラー内）かどうかを決定するステップの変形を必要とする。このステップは、与えられた頂点とＳＴＬファイルの中の総ての他の三角形の頂点とのペアーワイズ比較を使用して実行されるならぱ、非常に時間がかかることが発見された。要求される時間は、三角形を分類すること（例えば、比較をする前に、三角形の頂点の最小Ｚ成分によって分類すること）によって、ある範囲に減らすことができるけれども、必要な時間（典型的には、２〜３時間）は、総てのアプリケーションに対して長過ぎる。
三角形頂点を分類するために、ハッシュテーブルを使用することによって、適切な結果を得ることができることが分かっている。その技術は、例えば、明示されたエラー範囲内にある、よく似た頂点をハッシュテーブルの同一のバケットの中に置き、同時に似ていない頂点間の幅の広い不均衡を達成するために効果のある適切なハッシュ関数の選択を伴う。本質的に、その技術は、三角形頂点をハッシュテーブルに分類することと、同一バケット又はハッシュテーブルのスロット内の頂点を比較することによって、余分の頂点を除去することを伴う。それから、余分でない頂点は独自の識別子で分類され、その頂点自身よりむしろ三角形がその識別子によって表現される。
代表的な実施例において、次ぎのハッシュ関数を使用することによって適切な結果が得られることがわかる。ここで、係数（（ｘ＊３１．３＋ｙ＊２４３４３．０＋ｚ＊６８．２６５）の絶対値を整数化したもの），：“ｍｏｄｕｌｕｓ”の語は係数関数（例えば、数の係数は基準によって数の分割後に残っている整数残である。）を示し、“ａｂｓ”の語は、絶対値関数を示し、“ｉｎｔｅｇｅｒ”の語は、整数化関数を示し、係数関数の基礎は、ハツシュテーブルの大きさであり、ｘ，ｙ及びｚは、議論されている頂点の整数化された直交座標に関係する。頂点の整数化は、ハッシュ関数の適用前では、例えば、許容できるラウンドエラー内にあるもの、同一のバケットに位置するものなど、２つの良く似た頂点を保証するために必要とされる。整数化は、次の方程式を用いて成し遂げられる。ｃ（Ｔ）＝ｉｎｔｅｇｅｒ（（ｃ（Ｕ）／デルタ値）＊デルタ値）、ここで、ｃ（Ｕ）は、切り詰められていない座標に関し、すなわち、ｘ，ｙ及びｚ成分は、浮動点形式で示され、ｃ（Ｔ）は、切り詰められた座標に関し、そして、デルタは、許容できるラウンディングエラーの程度、すなわち、２つの浮動点が異なることができる範囲に関し、同一番号と考えることができる範囲である。実際、デルタ値に対する１ミルの不履行値は、信頼性に乏しいＳＴＬ変換子を使用するために良い値である。しかしながら、高い分解能が要求される場合は、０．１又は０．０１ミルのデルタ値が使用されることは、高く評価されるべきである。
その技術のフローチャートは、図２８ａ−２８ｂに示されている。図において６６１の番号で示されている第１ステップは、三角形頂点を、各頂点の座標にハッシュ関数を適用することにより、ハッシュテーブルの１つのバケットにハッシュする。次ぎに、番号６６２で示されたステップにおいて、その頂点は、もう既にバケット内に保存された総ての頂点と比較される。もし整合する場合（例えば、互いに明示されたデルタ値の中にあるように２つの座標が決定される場合は、頂点はそのテーブル内に保持される。そのかわりとして、図において番号６６３で示されるステップにおいて、そのテーブルの中にすでに保存されている登録に関係する整数は、与えられている三角形の表現において使用するために与えられている。しかしながら、もし、番号６６４で示すステップにおいて、頂点が余らないことを示し、整合しない場合は、その頂点はバケットの中に保存され、独自の識別整数がその頂点に割り当てられる。次ぎに、番号６６５で示されたステップで、与えられた三角形は、その頂点を表すために使用される整数によって表現される。このプロセスは、目的物表現において、残っている頂点に対して繰り返される。総ての三角形が表現された後、番号６６６で示されたステツプによって示されているように、その技術は第２の実施例に関して説明したように進行される。
ＣＴＬファイルの他の応用 目的物のＣＴＬ表現の他の応用について示す。ＣＴＬ表現はまた、目的物をグラフィクディスプレー上に表示するために使用できることがわかる。
ユーザーが、例えば、それをスライス又は構成する前に、それを正しく方向づけるために、目的物を表示することを望むことがある（米国特許Ｎｏ．５，１８２，７１５で議論された３次元システムＶＩＥＷプログラムが、それがステレオリソグラフィーを通じて構成される前に、目的物を表示することができる可能性を提供する）。このような応用のために、詳細な表示は一般的に必要でない。さらに、このような特徴を目的物の表示の中に含むことは、１部を動かし、そして表示する中で、長い遅延を導く。それ故、それを表示する前に、目的物からより細かい細部の幾つかを取り除く能力が必要とされる。
目的物のＣＴＬ表現は、この細かいレベルの細部を除去するための、役に立つ効果的な方法を提供する。その技術は、大きな値のデルタを使用することと、それから上述したハッシュテーブル処理を伴う。大きな値のデルタを使用を通じて、多くの頂点は、崩壊して１つになり、このようにして消滅する。どの他の頂点からも、デルタ値以上ずれている頂点のみが、維持される。
その技術は、図２９ａ−２９ｂに示されている。引き出されたラインは、選ばれた大きなデルタによって描写されたゾーンを示す。与えられたゾーンの中の総ての頂点は、１つの頂点になるであろう。図２９ａは、崩壊する前の個々の頂点を示す。図２９ｂは、これらの個々の頂点の幾つかはその中に崩壊するであろう点（図の中で強調された）の数を示す。この技術によって、多くの三角形が減少する。すなわち、ただ１つか２つの頂点が保持される。この効果は、図３０ａ−３０ｂに示す。図３０ａは、頂点が崩壊するであろう点を示し、図３０ｂは、各三角形で残るであろう別々の点の数を示す。示されているように、大変少ない、示された三角形のみが、消滅しないで残るであろう。すなわち、３つの別々の頂点が保持される。
消滅した三角形は、消滅していない三角形の側面又は頂点に対して余剰とされているので、すなわち、目的物についてのどのような情報を伝達する目的として必要がないので、これらの消滅した三角形と移動されたそれらを見付けるための手続きは必要でない。図３１に示された仮コードフラッグは、この目的を達成する。この手続きは、総ての消滅した三角形を探すために、三角形のリスト全体になされる。もし見つかった場合は、最後の三角形が、そのリストの中の消滅三角形スロットの中に複写され、三角形の数は、減少される。
結果として生じる空間を覆うために、残っている消滅していない三角形の拡張は、図３２ａ−３２ｂに示されている。拡張される前の、消滅していない三角形の組は、図３２ａに示されている。これらの三角形の１からなる１つの頂点は、デルタ値によって輪郭が描かれているゾーンの各１つの中に含まれることを注記する。これらの頂点が、各ゾーンの中の１つの点にそれぞれ崩壊するとき、その効果は消滅していない三角形の寸法を延ばすことと消滅した三角形を取り除くことによって残された空間を満たすことである。このプロセスは、図３２ａに示されている。
実際、この応用に使用するための適当なデルタ値は、伴われた部分の表面面積と三角形の要求された数とに依存する。次ぎの式は、自動的にデルタを計算する方法を提供する：デルタ＝（面積／要求三角形数）の２乗根。
ＣＴＬ表現の第２の付加的な応用は、目的物の中空の外皮を形成することである。その実行するためのフローチャートが、図３３に示されている。図において番号６６７で示された第１ステップにおいて、総ての頂点のための法線が計算される。１つの頂点の１つの法線は、共通の又は上に接している総ての三角形の頂点の法線の座標を平均することによって、計算される。その平均は、単純算術平均として計算することができるが、好ましくは各三角形の相対面積によって決定されるウエイトで、又はさらに好ましくは各三角形頂点を作る角度の相対的な大きさで加重平均される。角度の大きさで荷重する方法は、図３４に示されている。ここでは、頂点６７１の法線を計算する方法が示されている。この計算プロセスで使用されている２つの三角形は、番号６７２と６７３で示されている。これらの２つの三角形の関連する頂点によって形成される角度は、番号６７４と６７５で示されている。番号６７４で示される角度は、番号６７５で示される角度より大きいので、三角形６７２の法線は、計算プロセスにおいて他の三角形の法線に関連する法線より大きなウエイトが与えられるであろう。
図において番号６６８で示されている第２ステップにおいて、目的物のＣＴＬ表現は複写され、そしてそれから、各頂点法線によって指令された方向に頂点を移動することによって拡張される。その拡張は、頂点のリストを処理することによつて簡単に成し遂げられる。三角形頂点を示している整数のグルーピングによつて表現された三角形は、全然変更する必要はない。拡張の程度は、要求された外皮の厚さに依存する。拡張レベルは、拡張された表現の外側の表面と初期表面との差が要求された厚さに等しくなるようになるであろう。
図において番号６６９で示された第３ステップでは、初期のＣＴＬ表現を形成する三角形は、外皮の内部表面の表現を創造するために、効果的にひっくりかえされる。これは、三角形法線の符号を逆転させることにより、成し遂げられる。
そしてまた、右手の法則を反映させるために、頂点の順序を入れ換えることによっても可能である。
最後に、図において番号６７０で示された第４ステップでは、拡張されたファイルと初期ファイルとが、中空の外皮のＣＴＬ表現を作るために併合される。このＣＴＬファイルは、また、スライシングプロセスを始め、ステレオリソグラフィックプロセスの残りのステツプを処理するために使用される。
第１ステップの代わりとして、ＣＴＬファイルのコピーを形成して、頂点法線を決定することができる。それから、第２ステップの代わりとして、頂点法線をコピーの中で逆転させることができる。次ぎに第３ステップの代わりとして、受けおった寸法を作るために、コピーの頂点を逆転された法線の方向に、移動させることができる。最後に、初期の第４ステップ（図３３の６７０）において、初期と移動されたＣＴＬファイルを、中空の外被を作るために合体させる。この選択された実施例は、初期ファイルの中に、目的物の外側の寸法を残すので、最も好ましいと考えられる。しかしながら、目的物の内部の寸法が最も関係があると考えられるならば、図３３の実施例がより好ましいであろう。
外皮を形成する上述の実施例は、その中で、２つ以上の異なる構成スタイルが目的物の中で異なる深さで使用することができる固体目的物を形成するために使用することができる。例えば、上述の選択された外皮プロセスにおいて、シフトされた表現の複写を作ることができ、第３表現を形成するために、法線を初期方向とは逆の方向に逆転させることができる。この第３表現は、第１第２表現が目的物の１つの外側の外皮領域（外部領域）を表すのに対して、目的物の内部領域を表す。その外部構造と区別される内部構造を有する目的物を形成するために、各領域に異なる構成パラメータ（ボーダリング、ハッチング、フィリングパターン、固化量）を適用することができる。もちろん、目的物の中深く移動するに従って、追加のゾーンや領域を作成するために、追加のコピー、オフセッティング及び法線反転を、実行することができる。さらに、オフセット又はシフティング量は、レベルからレベルへ変化させることができる。
ＣＴＬ表現の第３の付加的な応用は、粉体塗装または良く似た方法（米国特許Ｎｏ．５，２３４，６３６に示されたもの）を用いて、正確な寸法になるであろう縮小された部分を形成することである。そのような部分のためのＣＴＬファイルを作成する技術は、上述したように、正確に縮小された寸法を有する目的物が形成されるまで、頂点法線の計算と、頂点の、法線によって示された方向と反対方向への移動とを伴う。
追加の目的物表現 種々の他の目的物表現は、Ｚエラー訂正をするために使用することができる。
１つの可能な表現は、非単一合理的Ｂ−スプライン表現（ＮＵＲＢＳ）である。
ＮＵＲＢＳ表現は、制御点補間多項式に基づいている。ＮＵＲＢＳ表現をもって、Ｚ−エラー訂正又は他の表現変形技術は、ＮＵＲＢＳ制御点を適当にシフトすることによって、実行することができる。それから、変形されたＮＵＲＢＳ表現は、ＳＬＩＣＥを始め、ステレオリソグラフィクプロセスの残りのステップで使用されるであろう。
他の可能性のある表現は、図３７ａ−３７ｂに示されている再帰サブ分割空間フォーマットである。図３７ａに示されているように、このフォーマットは、互いにグリッド形式で６８６ａ，６８６ｂ，６８６ｃ，６８６ｄ，６８６ｅ，及び６８６ｆで示される多くのラインで目的物６８５を覆うことを含む。
目的物の固化部分の中に完全に含まれる正方形グリッドが示され、そして、リストに加えられる。図において、２つのそのような正方形は、番号６８７と６８８で示されている。それから、目的物の固化部分をただ部分的に含む各正方形のために、さらに連携してびっしりと覆うグリットラインで、その技術は繰り返される。
そのような正方形は、図３７ａにおいて、番号６８９で示されている。図３７ａの関連ある部分を拡大して示す図３７ｂに示すように、この正方形は、図において、点線で及び、番号６９０ａ，６９０ｂ，６９０ｃ，及び６９０ｄで示すように、さらに細かく引かれた多くのラインで覆われている。目的物の固化部分に完全に含まれていて、番号６９１ａ，６９１ｂ，６９１ｃで示されている、さらに細かいラインで形成された正方形は、前述のリストに加えられる。そのプロセスは、番号６９２ａ，６９２ｂで示されるような、固体に完全に含まれないこの細かいグリッドによる正方形のために、繰り返され、結局、目的物を定義する、適当なレベルの細かさの正方形のリストが得られたときに完成する。この正方形のリストが、目的物表現である。
３次元ランレングスエンコーディング表現（３Ｄ−ＲＬＥ）として知られた第３の追加の表現を、これから記述する。３Ｄ−ＲＬＥ表現で、目的物表現を作成するためのフローチャートを図３６ａ−３６ｂに示す。また、そのプロセスのグラフィカルイラストは図３５で与えられる。与えられた目的物６７６のために、その技術は、目的物のＺ方向の下に、番号６７７で示されたＸ−Ｙグリッドの選定を伴う。このステップは、図３６ａにおいて、６８１の参照番号を付して示されている。
それから、番号６７８ａ，６７８ｂ，６７８ｃ及び６７８ｄで示された、多くの仮想スパイク又はラインが描かれている。そのような各スパイクは、Ｘ−Ｙグリッドの正方形の１つから始まっていて、１又はそれ以上の別々の垂直位置で目的物を突き抜けている。図において、スパイク６７８ａは、目的物の下側（示されていない）に入り、そして位置６８０ａで目的物を出るように示されている。
スパイク６７８ｂは、目的物の下側（示されていない）に入り、そして位置６８０ｅで目的物を出て、再び目的物に入り（示されていない），再び位置６８０ｂで目的物を出るように、に示されている。スパイク６７８ｃは、目的物の下側（示されていない）に入り、そして位置６８０ｃで目的物を出るように示されている。スパイク６７８ｄは、目的物の下側（示されていない）に入り、そして位置６８０ｄで目的物を出るように示されている。このステップは、図３６ａにおいて６８２の参照番号を付して示している。
第３ステップは、スパイクが入って出る点のＺ成分と、各スパイクが始まっている特定の正方形とを関係ずけることを伴う。図３５に示されている例では、例えば、スパイク６７８ａが目的物に入る点の座標と、スパイクが目的物を出る点（番号６８０ａで示されている）の座標とが、正方形６７９ａと関係付けられ；
スパイク６７８ｂが目的物に入る点（示されていない）、目的物を出る点（番号
６８０ｃで示されている）、目的物に再び入る点（示されていない）、及び目的物を再び出る点（番号６８０ｂで示されている）が、正方形６７９ａと関係付けられ；スパイク６７８ｃが目的物に入る点（示されていない）と、目的物を出る点（番号６８０ｃで示されている）とが、正方形６７９ｃと関係付けられ；そして、スパイク６７８ｄが目的物に入る点（示されていない）と、目的物を出る点（番号６８０ｄで示されている）とが、正方形６７９ｄと関係付けられる。その結果は、目的物の固化と中空の交互の部分を、ランレングスエンコードフォーマットで定義する、Ｘ−Ｙグリッドの正方形と関係付られた“オン−オフ”点のシリーズである。このステップは、図３６ｂにおいて、番号６８３で示されている。特に、“オン”点は、仮想スパイクが目的物に入る点を定義し、これに対して、“オフ”点は、仮想スパイクが目的物から出る点を定義する。
第４ステップは、Ｚ−エラー訂正を実行するための、３Ｄ−ＲＬＥフォーマットデータの実際の処理である。このステップは、図３６ｂでは番号６８４で示されていて、“オン”点をＺ方向の上方へ所定の量だけ単純に移動することを伴う。
このフォーマットの１つの利点は、より強固であることである。すなわち、多くの異なる部分を少ないエラー状態で取り扱うことが可能であることである。他の利点は、このフォーマットと、’６２２特許に示された、３次元システムのＳＬＩＣＥプログラムに対して許される入力フォーマットの１つを定義する境界／輪郭フォーマット（ＳＬＣフォーマットとして知られた一般的な具体例）との間の切換が非常に容易であることである。このように、簡単な変形をすることにより、３次元ＲＬＥフォーマットは、ステレオリソグラフィックプロセス全体の残りのステップで使用することができる。
前述の表現が有益な効果を達成するために、組み合わせて使用することができることは、高く評価されるべきである。例えば、ＣＴＬ表現は、３次元ＲＬＥ表現と合同で、Ｚ−エラーを訂正するために使用される。その技術は、下面三角形の頂点を、記述された方法で調整することと、プッシュスルー問題を検出するために、３次元ＲＬＥファイルに逆らって頂点が移動するのをチェックすることとを伴う。一旦検出されると、問題になる頂点の移動量を減少させることによって、その問題は訂正されることができる。
エラー量の減少 ここに示されたＳＭＬＣ技術はまた、ＳＴＬ三角形頂点を整数で表すこと、スライシング平面のなまり、その他による、エラー量を減少させる目的に効果があることは、高く評価される可きである。そのようなエラーは、もし訂正されないならば、Ｚエラーに類似する問題、すなわち、要求される値より大きい、上面と下面との間の距離になるという問題を引き起こす。このように、正確な記述技術は、非常に、適用性を有する。
概要 上述のように、頂点をなまらせること又はスライス層に対する点を制御するデータに関連したエラーの最小化は、形式の正確さに対して受け入れられる分解能で目的物をスライスすること、そしてその上で、ＭＲＤ及び／又はＭＳＤ技術又は幾らか変形されたものを使用することによって得られるデータを処理することによって、改善することができる。要求される分解能が、より大きいＭＲＤ又はＭＳＤによって制限されないならば、そのときは、要求される分解能の層から目的物を構成することが理論的に可能である。しかし一方、実際問題としては、より厚い層を使用して目的物を構成することを望むであろう（例えば、カール歪みを無くすために）。この場合、次ぎの２つの基準が満足されなければならない。
１）下面は、それらのより下の表面が適切な位置に位置するように、形成されなければならない。
２）上面は、それらの要求される垂直位置が動作表面と完全に一致したときに、形成されなければならない。
第２の基準は、再コートプロセスが、上面が存在する総てのレベルとともに発生しなければならないことを示している。このように、上面を含んでいるレベルの数は、生じなければならない再コーティングプロセスの最小数を設定する。第１の基準を満足するために、下面は、それらの上の総ての位置から固化されるべきであろう（液体の深さの中に、正確にかつタイムリーに露光する限り、発生することができる）。もし、与えられた層の下の面の正確な深さに依存する異なるキュア深さを使用することによって、下面を種々の条件で露光しようとすると、ディフォルトシックビルドレイヤーレベルをセットすることができる。また、種々のキュア深さを使用することによって、又は種々のキュア深さを使用しないことによって生じるどのような問題も無視することによって、上面を露光しようとすると、構築された技術の意味を容易に明らかにできる。このアプローチでは、再コーティングプロセスは、ディフォルトビルドレイヤーレベルと上面を含んでいる総てのレベルで発生するであろう。使用される露光レベルは、下面が露光される可きかどうか、及びその厚さに依存するか、又は、下面でない面が露光される可きかどうか、及びその領域中の最後に固化された材料を越える液体の深さに依存するであろう。もちろん、異なる構成スタイルは、それが上面か又は連続領域であるかどうか、又はそれが上面か又は連続領域でないかどうかに依存する、下面でない領域で、使用することができる。
このアプローチは、要求分解能より大きいＭＳＤと結合させて使用することができる。しかしながら、この場合、ＭＳＤが形成する下面より下に位置するディフォルトビルドレイヤーレベルからは、どの下面の部分も形成することができないであろう。
もしＭＲＤが１層厚以上であれば、上述の技術は、要求分解能で構成することができるようにするために、再び変形される必要があるであろう。
ＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成技術 “ＱＵＩＣＫＣＡＳＴ”は、変換されていない材料が、形成後に目的物の壁の内部から除去されるようにする、かなりの数の異なる構成スタイルの総てのことである（前の具体例は、引用することによって、本明細書に十分合体されたＰＣＴＰｕｂ．＃ＷＯ９２／０８２００とＰＣＴＰｕｂ．＃ＷＯ９２−２０５０５に記述されている）。変質していない構成材料を目的物の内部の部分から除去する能力は、周期的にオフセットされた広い間隔のハッチパターンを使用すること、及び／又は、変質した材料の破れたラインになる少なくとも幾つかのハッチングパターンを使用することの結果として得られる。多重外皮及び／又は、多重境界が使用されるかもしれない。排出路は、一般的に、焼き流し精密鋳造パターンとして使用される。これらの構成スタイルは、目的物を殆ど歪みなく製造でき、それのはまた構成材料の量を比較的少なく使用するので、多くの応用に対して現実的に構成スタイルであると考えられている。
焼き流し精密鋳造パターンとして使用するために、排出できる部品を製造する構成技術は、ＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成スタイルとして呼ばれるようになった。これは、中空又は排出可能な壁を有する目的物の形成において使用される、どのような種類のステレオリソグラフィック構成スタイルに対しても適用できる総称的な名前である。
現在、好ましいＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成技術は、層の数に固定されたハッチパスから導かれる空間クロスハッチベクトルを広く使用する。これは、多くの数の層を互いに覆うハッチベクトルから作られるハッチラインの原因となる。幾つかの層を形成した後、ハッチパスは、シフトされ、それらが、それらの初期の位置まで戻した後、多くの層に対してこの変更された状態を保つ。事実上、ハッチラインのシフトは、周期的にのみ発生する。最も適当なハッチ間隔とハッチ高さは、樹脂に依存する。これらのパラメータはまた、目的物の形状に依存することを見いだすことができる。ステレオリソグラフィカリーに形成されたパターンをキャスティングする時に、完全に固化した材料の厚さが、８０ミルから１２０ミルを越えれば、セラミックモールド外皮は、ステレオリソグラフィーパターンを焼成しようとした時に、ひびが入るであろうことがわかる。このように、目的物を形成するときに、８０ミルから１２０ミルより厚い領域は、後のキュア照射によって固化される、閉じ込められた樹脂を含まないように安全率を見込まなければならない。もし、そのパターンが任意の目的物の形状に使用されるならば、これは、いかに多くの連続した層が、オーバーラッピングハッチを含むことができるかに関して上限を示す。もし、オーバーラッピングハッチの層が、８０ミルレベルに近付くと、任意の目的形状が、排出を禁止するようになる領域を含むことが明白である。一方、オーバーラッピングハッチの層が薄くなり過ぎると、オフセットハッチライン間の垂直穴は、表面張力又は粘性流効果によって、液体樹脂を効果的に排出するためには、小さくなり過ぎる。これらの問題を釣り合わせるためには、全体のハッチ高さ、一般的な目的物に対しては、オフセット前の好ましい層の厚さは、７０から１３０ミルの範囲内であることであり、さらに好ましくは７０から１３０ミルの範囲内であり、最も好ましくは、１００ミル±５ミルの範囲又は±１０ミルであることである。与えられた目的形状に対して、オフセット前の高さを３０又は４０ミル以下に減らすことは有利である。しかしながら、オフセット前に高さを低くした時、排出時間を十分長くしなければならない。ハッチベクトルキュアのとき、それらには、層の間を互いに接着するために、一般的に層厚を越える露光が供給される。この超過キュア深さは、一般的に５から６ミル又はそれ以上である。この超過キュアは、結果として、オフセッティングハッチによって形成された穴の垂直距離を減少させる。この穴高さの減少は、オフセツト前に描かれるべき層の数を決定する時に考慮されなければならない。ハッチベクトルの水平距離は、また、要求に対抗することによって拘束される。もしハツチ間隔が小さすぎると、液体の表面張力及び／又は粘性流特性は、排出を非現実的なもの、又は不可能にする。一方、もしハツチ間隔が大きすぎると、以下の種々の問題が発生する。
１）目的物を覆う外皮と境界領域に対して不十分な支持しか供給できない。
２）無傷の目的物全体に対して不十分な強度しか提供できない。
３）再コーティングを困難にする囲まれた空間を創造するかもしれない。
一般的な目的物形状に対して、おおよそ１２０から１８０ミルの間の間隔が好ましいこと、さらに、１３０から１７０ミルの間の間隔が好ましいことがわかり、最も好ましくは、１５０ミルの間隔が使用される。しかしながら、１００から２５０ミルの間の間隔が満足されることがわかる。ステレオリソグラフィック形成焼き流し精密鋳造にとって、現時点での好ましい構成材料は、混成エポキシ樹脂、ＳＬ５１７０とＳＬ５１８０である。これらの樹脂は、スイスのバゼルにあるチバガイギーによって製造されていて、カリフォルニアのバレンシアの３Ｄシステムズ、インクで販売されている。ＳＬ５１７０は、３２５ｎｍの光りを放射するＨｅＣｄレーザーと組み合わせて使用される。これに対して、ＳＬ５１８０は、３５１ｎｍの光りを放射するアルゴンイオンレーザー又は３５１と３５６ｎｍの光りを放射するクライプトンレーザーと組み合わせて使用される。ＳＬ５１７０に対する好ましい層厚は、７ミルの境界ベクトルオーバキュアのときに、４ミルであり、他の露光パラメータは、三角形のハッチパターンに関連した５ミルのハツチベクトルオーバーキュア、４ミルの外皮ベクトル間隔、及び１２ミルの真の外皮キュア深さを含む。ＳＬ５１８０に対する好ましい層厚は、三角形パターンのとき、６ミルであり、他の露光パラメータは、７ミルの境界オーバーキュア、６ミルのハッチオーバーキュアを含み、及びＳＬ５１７０樹脂に使用される他の同様のパラメータを有する。
排出を促進するために、樹脂の粘性を低くするためにその部分の温度を上昇させることが可能であるが、最も好ましい温度は、ＳＬＡ上で目的物を形成する時に使用される温度と同等である。この温度は、一般的に２８から３０℃である。
もし温度がこのレベルを越えて十分高くなった場合の、温度による目的物の歪みの増加は、排出時間が減少することによって得られるどのような利点より重大であることがわかる。
上述のＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成スタイルバージョンは、役に立つ焼き流し精密鋳造パターンを作るためによい働きをするが、それはまた、幾つかの欠点を有する。これらの欠点は、以下のものを含む。
１）除去を支持することによって及び／又は、境界間の不十分な接着によって、目的物の形成に非常に薄い層が使用された時の、固化された領域と液体領域との間のディウェッティング現象によって、外皮と目的物の表面に穴が形成される。
２）上述したように、樹脂に囲まれて、内部空洞が閉じられる。
３）目的物の部分からの不十分な排出４）不十分な表面の完成５）囲まれた空間の形成可能性６）表面ディンプルこれらの問題点を考慮して、新しいバージョンのＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成スタイルが開発された。この新しいバージョンには、新しい特徴の１つ又は組合せが追加される。この新しい特徴は、以下のものを含むであろう。
１）下面の構造的な強度を増加させるように、多重下面外皮の形成２）少なくとも下面外皮の第１の層を形成するときにはハッチベクトルを使用しない。これによって、これらの形状の曖昧さの出現を最小化する、３）上面の構造的な強度を増加させるように、多重上面外皮の形成４）少なくとも上面外皮の第１の層を形成するときにはハッチベクトルを使用しない。これらの形状の曖昧さの出現を最小化する、５）各クロスセクションの外部部分を形成するときの、互いにオフセットされた多重境界の利用。これによって、目的物の壁の構造的な強度を増加させる。
６）各クロスセクション上の最も外側の境界の露光７）前のバージョンより広い間隔のハッチベクトルの利用。これによって、排出時間を減少させ、くっついた領域の囲まれたポケットのゆう度を減少させる。
９）前のバージョンより好ましい、例えば、長方形又は六角形パターン等の異なるハッチングスタイルの利用。
１０）囲まれた空間の形成の除去又は現象するように、また、目的物の形成の完了すると同時に、目的物から液体の自動排出をするように、目的物の選ばれた表面における自動穴形成１１）層厚より大きい厚さを有する下面外皮の使用に対する補償最も好ましい実施例において、これらの要素の総ては、結びつけられるであろう。しかしながら、もし、与えられた目的形状に対して、好ましい実施例の利益の総てが得られなくてもよいならば、これらの要素の一部分だけが特別の実施例で実行される。現在の所の好ましい実施例において、ＳＬ５１７０を使用したときに、最も好ましいパラメータは、（１）６ミルの層の使用（２）続く層から４ミル離れて位置する４つの境界の使用（３）３つの上面と、ＸとＹフィルベクトルの双方を用いて露光された下面外皮との使用。ここで、各フィルベクトルの組は、８ミルキュア深さを生じるための十分な露光強度を有するように供給され、それらは、第１の下面層又は最後の上面層の上には引かれていない。
（４）１５０と３５０ミルの間の間隔、さらに好ましくは２００と３００ミルの間の間隔、最も好ましくは２５０ミルの間隔で配置されたハッチの使用。
（５）正方形ハッチパターンの使用。やがては、六角形パターンが好ましくなるであろうが、（６）まだ自動化されていないが、目的物の頂上、又は近くにあって、抜け穴として働く、約１／４インチ径の少なくとも１つの穴と、それぞれ目的物の底、又は近くにあって、排出ゾーンとして働く、約１／４インチ径の１，２又はそれ以上の穴。
これらのパラメータとして明示された値は、例えば、動作層の厚さに従って、それで十分の場合には目的の２つの、要求される場合には３つ以上の外皮を形成するときに使用するために、変形することができる。
形成された目的物の排出特性を確保するための、オフセットハッチを使用する必要がない、ＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成スタイルの追加の実施例が存在する。そのかわり、この実施例において、ハッチベクトルは連続したラインとして引かれていないが、しかし十分大きいギャップが、液体樹脂が流れることを可能にし、目的物の壁のからの排出が結果として起こるように、水平及び垂直方向に周期的に設けられている。前の実施例と同様に、ハッチベクトルの間隔は、１５０ミルと同等か又は大きいことが好ましい。上述したように、前の実施例に関して言えば、もし薄い垂直形状が与えられた目的物に存在する場合は、その形状の正確な垂直寸法、その形状の正確な垂直位置、及びハッチベクトルがオフセットされている垂直位置に依存している。液体樹脂は、外部境界、外部外皮、及びハッチラインの各間に取り込まれることが可能である。これは、これらの余分の外皮がこれらの形状のオープン領域の寸法を減少させるので、多重外皮実施例の特有の問題である。これによって、液体の取り込みと、適当な厚さを越える全体の固化領域とのゆう度を増加させる。一方、これらの前の実施例は、これらの形状の垂直寸法が小さくない限り、小さい水平形状の中の絶対的な液体の取り込みのゆう度をほとんどもたない。目的物形状の高感度処理を実行する実施例を除く上述のオフセットハッチ実施例において、これらの垂直トラップに遭遇する可能性を減らすことは、困難である。しかしながら、瞬間的にハッチを壊す実施例では、これらの垂直トラップが形成される可能性を減らすことは、水平トラップに遭遇する可能性が増加するという代償をはらうことにより、可能である。しかしながら、この実施例において、注意深くなされるならば、垂直及び水平トラップ位置の双方は、受け入れられるレベルを越える全体の固化された深さを生じさせないレベルに維持することができる。もし、垂直形状に対抗する、目的物が小さい水平形状のみを有する場合は、前の実施例の１つは、目的物の構成に適するであろう。もし、目的物が、小さい垂直形状と小さい水平形状の双方を有する場合は、この実施例の第１の実行例は、、目的物の形成に十分適する。しかしながら、もし、目的物が小さい垂直形状のみを有する場合は、この実施例の第２実行例は、それが、目的物から液体が容易に排出されることを保ったまま、構造的に強度を高めることができるので、目的物の形成に十分適する。
ハッチを壊す実施例の第１実行例として、図３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，及び３８ｄが参照される。図３８ａは、任意の層の境界１００２と、その層とともにキュアされるべきハッチパターン１００４とを示す。示されているように、この層上の、キュアされるべきハッチラインは、ハッチパス１００６（すなわち、点線）の正方形グリッド上にあるが、パスの交点付近の領域のみが実際に固化される。もし、連続するハッチパス間の間隔が、例えば、１５０ミルであれば、各パス上の固化された個々のラインの長さは、３０から５０ミルの間になるであろう。
これは、結果的に、各パスの上の各固化された領域の間の１００から１２０ミルの領域になる。一方、図３８ｂは、目的物の他の層とともにキュアされるべき、ハッチパターン１００８を示す。このハッチパターンは、短いハッチ１００４が置かれているハッチパスの同一グリッド１００６上に置かれている。このように、ハッチラインは互いの頂上におかれている。この実施例において、ハッチパターン１００４と１００８は、周期的な基準に基づいて、交互に繰り返される。このパターンの交替は、目的物が構造的な十分な強度を有するように形成されるように、発生される可きである。同時に、交替は、開口部の垂直寸法が、液体材料が効果的に流れることができるために十分大きくなるように、なされるべきであるが、同時に、８０から１２０ミルより薄い形状の中に、液体をトラップする構造を形成するように、そんなに離れて位置しないようにすべきである。この基準に基づいて、ハッチパターン１００４は、８０から１２０ミルの高さが得られるまで使用され、次に続く、２０から４０ミルの高さのための層の上のハッチパターン１００８の使用に引き継がれる。この積層構成プロセスは、積み重ねられたハッチパスの平面と積み重ねられたハッチパスの中間の平面でカットすることにより得られる図３８ｃと３８ｄの中の目的物の側面図に示されている。これから容易に分かるように、この実施例は、受け入れられるレベルより厚い固化領域になるトラップしている液体量に殆ど影響されない。勿論、他のハッチパターンは、同一の要求結果を導くことが可能である。これらの他のハッチングパターンは、他のハッチパスパターン又は間隔、及び／又は、固体と壊されたハッチ、又は壊れたものと壊れたハッチとの他の組合せに基づくかもしれない。付加される構造的な強度に対して、各ハッチラインは、実際、２つのより少ないオフセットハッチベクトルを露光することによって形成される。
他の実施例は、層上のハッチラインが、領域の境界に接触する壊れたハッチラインを含むことを許さないかもしれない。事実、最小の分離距離は、ハッチィングの目的のための、初期の境界の補償のライン幅タイプを通じて、仮の境界を作ることによって、実行される。第２の実施例は、壊れたハッチラインの幾つかはさらに延ばされることが許されることを除いて、上述の第１の実施例と同様であり、そのように、構造に対するより安定性を提供する。
さらに、上述のどの実施例に対しても適用できる別のＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成スタイルの実施例が存在する。この別の実施例の幾つかは、その位置が、目的物の表面からどの程度離れているかに依存する、異なる位置における異なるハッチパターンを目的物の中で使用することを伴う。オフセットハッチ実施例において、単一の外皮と単一の境界を使用するときに、目的物の表面が適切に支持されること、及び、液体の大きい領域が目的物の中にトラップされないことを確保するために、ハッチは比較的近くになければならず、かつたびだひオフセットしなけれはならない。しかしながら、近接した間隔のハッチとたびかさなるオフセットハッチは、比較的小さいフローパスを含み、そしてこのようにして、必要な排出を完了するために、かなりの時間を必要とする。目的物の内部の強度は、外側の強度に比較して重要でないので、目的物の表面から離れるに従って、ハッチベクトルの間隔は、かなり増加する。このベクトルの間隔の増加又は使用されているハッチラインの量の減少は、樹脂の流れに対する抵抗が減少するので、排出時間の減少をもたらす。目的物の中深く移動するに従って、ハッチライン量を変化させる実施例の実行の第１ステップは、目的物の中、どの程度の深さに位置するか決定することである。
目的物の中の垂直深さを決定するために層比較を使用すること、及び、部分の中の１つの水平深さを決定するために侵食と拡張ルーチンを使用することによって、総ての表面から目的物の中の、先に定義された最小距離に位置する各クロスセクションのための境界を定義することができ、そしてこれらの境界の中の材料をキュアすることは、変形された基準の組に基づく。これらの境界の中の領域のキュアにおいて、境界そのものは固化される必要はない。このように、流れを制限するこれらの深い境界について心配することはない。例えば、もし、目的物の表面に近い使用に対して、外部の境界と外皮を支持するために、特別のハッチ間隔が好ましいならば、そのハッチ間隔は、目的物の深い領域の２倍になるであろう。例えば、表面の５０から１５０ミル内のクロスセクションの部分は、約１５０ミルのハツチ間隔が与えられるであろう。これに対して、クロスセクションの中のさらに深い部分は、３００ミルのハッチ間隔が与えられるであろう。図３９は、クロスセクションの表面からの距離に依存する２つの異なるハッチタイプを使用するクロスセクションを示す。
別の実施例では、目的物の中の領域の深さに関する情報の使用は、前の実施例と対抗する方法で、利用することができる。特に、多重外皮及び多重境界実施例を使用する時には、目的物の表面と外部境界とを支持するために、少ない内部構造を使用することができる。この小支持構造の使用は、目的物の外部表面近く及び中の変質していない材料の自由な排出を導く。しかしながら、表面領域はより堅いけれども、目的物の構造的な強度全体に関係しなければならない。これらの関心事に基づいて、この実施例は、目的物の表面と境界の近くの最小の内部構造を使用し、目的物の外面から離れた時に、より多くの構造を使用する。例えば、ハッチ間隔は、目的物の表面に対して特別な距離内の場合、及び／又は、壊れたハッチベクトルのみが、表面の与えられた距離内で使用されることが確保できる場合に大きくなるであろう。目的物の内部により深く移動するように、近くに又は壊れていないハッチに転換することができる。それは、境界及び／又は外皮と、液体のトラップドポケット（結果として固化されて、キャスティングの間に欠陥を導く）を作ることができるハッチとの組合せであるから、また、この実施例は、乾燥する間にキャスティング欠陥になるこれらに近付いて来る方向を有するトラップド領域がないように確保するために、使用することができるので、これらの技術に基づいた実施例は、最も好ましいと考えられる。勿論、境界からの水平距離のみ又は垂直距離のみに焦点を当てた、簡単な実施例もある。これらの簡単な実施例は、おそらく、多くの５の条件のもとで、満足な部品を作るであろうが、これに対して同時に、実施例の計算の複雑さを減少させる。
上述したように、水平比較は、進んだＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成スタイルの実行において、特別の利点を有することができる。次ぎに示すものはそのような実施例の１つの例である。この実施例において、水平比較は、各クロスセクションのＬＢ領域上で、それらを３つの領域に分割するために働く。第１領域は、初期のＬＢ境界に最も近くにあって、１５から３０ミルの幅を有する。この第１領域は、完全に固化された外皮領域を形成する。第１領域の固化は、多重オフセット境界（好ましい技術）を経由して起こるであろう。または、それは、外皮ベクトルの利用することによって、満足されるかも知れない。第２領域は、第１領域に隣接していて、クロスセクションの中に５０から１００ミルの、より深い方向に広がっている。この領域は、例えば、周期的な層の上のみで使用される、大変広い間隔のハッチ又は可能な壊れたハッチパターンの、最小構造を使用することによって固化される。各ハッチラインは、単一ハッチベクトル又は互いにオフセットされている２又はそれ以上のハッチベクトルによって、固化される。例えば、それは、一旦それぞれ２５から１５０ミルで使用され、引き続く使用でオフセットされる。一方、例えば、それは、ことごとく１００から１５０ミルで使用されるかもしれないが、しかし、使用されるとき、オフセットされていない、３又はそれ以上の連続した層のシリーズ上に露光されるであろう。ベクトル間の間隔は、１００から２５０ミルになるであろう。
この実施例において、第３領域は、初期のＬＢ領域の残りの部分をしめる。第３領域は、第２領域で使用されたものより堅いハッチパターン又はより少ない割れ目で固化される。例えば、１００から１５０ミル間隔のハッチは、おのおのの層の上で使用され、そして、周期的にオフセットされるであろう。この実施例は、大変細かいグリット構造によって直接支持されていて、序々によりしっかりとしたグリット構造によって支持された、強い外側の外皮を提供する。ステレオリソグラフィカリイーに作成された焼き流し精密鋳造パターンの排水路は、それらを連続して使用することが厳しく、目的物の表面とハッチラインとの間で樹脂をトラップすることが、焼成に基づくセラミックモールドでは使用することができないので、水平比較技術の利用は、大きな構造に対して構造的な強度を確保するように、適当な支持を供給するための、目的物の内部深い部分における十分堅い構造にも拘わらず、樹脂の排出を許すために、目的物の表面付近では十分細かく刻まれた内部のグリッド構造の実施を許す。上述した水平比較技術なしでは、この実施例は、自動化の基本に基づいて、容易に実行することができない。
さらに、上述したように、より好ましい実施例は、生成された領域の水平比較と、垂直層比較によって生成された多重外皮とを結びつけるであろう。この結び付けられた実施例は、上述の参照されたアプリケーションにおいて、記述された技術によって、簡単に作り出すことができる。
最も好ましい実施例は、最後の実施例を、多重下面外皮の直上と多重上面外皮の直下の１又はそれ以上の層において、上表面と下表面の、それぞれ直上と直下の領域がそれぞれ、ハッチの最小量を使用することによって変換されることを可能にする領域排出を提供するように、層比較を続ける、もう１ステップを拡張する。好ましくは、これらの領域は、その外皮を２５から１５０ミル越えて広がり、最も好ましくは、７０から１００ミル広がり、そして、径の１，２，３又はそれ以上の幅と互いに２５から１５０ミルの間隔で配置された、例えば、円柱の露光点シリーズを用いて固化される。一方、その柱は、クロスセクションの寸法の円形でなくてもよく、小さい十字、箱形、又はそれに類似した他の形状てもよい。
さらに進んだ実施例は、可能である。連続した境界領域の最も外側の部分が、連続した境界が、剥がれている領域によって仕切られた、広げられた固体キュアに与えられていない。この実施例の拡張において、内部の角に近い目的物の境界が、これらの角の領域に複写されている多重外皮の欠如の可能性と、広げられた連続境界ゾーンの欠如によって、不注意で露光されないことがないことを確保するために、さらに注意されなければならない。
構成物を覆わないアプローチの外の実施例は、以下に説明する本発明の追加の実施例はもちろん、オーバーラッピング露光技術と結びつけて議論された技術と適当に結合することによって、開発することができる。
ＡＣＥＳ構成スタイル ＳＬ５１７０樹脂とＳＬ５１８０樹脂を使用するときの、好ましい実施例は、ＡＣＥＳ構成スタイルと呼ばれる。境界と、ＸとＹスキンフィルのみが、各クロスセクションの部分上で使用される。ＸとＹベクトルの連続露光は、層から層へ交互にされる。露光されたスキンベクトルの第１セットは、結果として、１つの層厚のすこし下の実際のキュア深さになる露光に対して与えられる。ベクトルの第２セットが材料を露光したときキュア深さの増加は接着に寄与する。一般的に、同一の露光が、スキンベクトルのどちらのセットにも与えられる。しかしながら、第２セットに、第１セットに使用されるものより、大きな露光量を使用することが可能である。好ましい層厚は、ＳＬ５１７０に対して４ミルであり、ＳＬ５１８０に対して６ミルである。好ましくないけれども、クロスセクションの露光の間、ハッチベクトルを利用することが可能であり、さらに、目的物又は１つのクロスセクションの一部分にＡＣＥＳ構成スタイルを利用し、そして、そのクロスセクション又は目的物の他の部分に他の構成スタイルを利用することが可能である。ＡＣＥＳ構成スタイルは、高い半透明の部品を作成できる。
ＳＬ５１７０及びＳＬ５１８０のようなエポキシ樹脂を使用するときに、新しく露光される層が再コーティングに伴う力を受ける前に、露光された樹脂の分子量が、ある最小レベルに増加するように、各クロスセクションの露光後、再コーティングプロセスが始まる前に、５から９０秒の時間区間を与えることが有効であることがわかる。この時間区間は、プリデップ遅延と呼ばれる。ＡＣＥＳ構成スタイルに対して、ＳＬ５１７０を使用するとき、この時間区間は、普通１０と３０秒であり、これに対して、ＳＬ５１８０を使用するとき、この時間区間は、普通４５と９０秒である。ＱＵＩＣＫＣＡＳＴ構成スタイルにおいて、ＳＬ５１７０を使用するとき、プリディプ遅延は、普通０から１５秒であり、これに対して、ＳＬ５１８０を使用するとき、それは、普通１０から３０秒である。正確なプリディプ遅延は、最小の試験と特別な幾何学的な部分の誤差から得られる。
プリデップ遅延が構成時間に与える影響を除く又は少なくとも最小にする技術として、最初に厳しい領域に露光し、次ぎに厳しくない領域に露光する賢明な露出パターンを使用することが可能である。事実、プリディプ遅延時間の秒読みは、総ての厳しい領域が露光されるとすぐに開始される。このように、厳しくない領域の露光をどのような長さにするかに依存することによって、プリディプ遅延は除去又は少なくとも減らすことができる。厳しい領域は、外部でない領域のグリッド構造のみが少なくともほんのわずかばかり厳しいと考えられているとともに、外部境界領域と外部の外皮領域であると考えることができる。１つの周辺の作業の可能性は、最初に外部領域を走査し、続いて外部でない領域のグリッドパターンを走査し、プリデップ遅延の秒読みが始まった後に、残っている外部でない領域の露光をすることを伴う。境界が露光される非連続外皮技術をへて、ＡＣＥＳ構成スタイルが実行されるための、プリデップ遅延周辺作業につづいて、第１外皮の露光をし、続いて、最初に、厳しい領域（１又はそれ以上の区別された領域に位置する）の露光をし、第２を続ける第２外皮の露光をし、そしてより高い順へと組合わされた露光をする。
穴と排水路の自動生成 穴と排水路の自動生成についてこれから説明する。その技術は、参照されることによって、この明細書に合体されているものとした米国特許第５，１８２，７１５号（’７１５特許）に記述されたＶＩＥＷプログラムの利用を伴う。ＶＩＥＷによって、ユーザーは、目的物を構成する前に、より滑らかな表面及びそれに近いものを得るために、目的物を表示して、目的物を新しい方向に向けることができる。
’７１５特許に示されているように、ＶＩＥＷは、ＳＴＬフォーマットで目的物の表現を表示する為に適合される。ＳＴＬフォーマットは、その中では、三角形は実質的に目的物の表面に広がっていて、各三角形はその３つの頂点（模範的な実施例において、その３つの頂点は、３つの浮動小数点番号によって表現され、右手の法則に従って並んでいる）と法線ベクトル（模範的な実施例では、ｉ，ｊ，及びｋの規格化成分で表されている３つの浮動小数点番号で表現される）で表されるモザイク式三角形フォーマットである。ＳＴＬフォーマットのさらに詳細については、それぞれ、引用することによって、この明細書に合体された、Ｕ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＮｏ５，０５９，３５９；５，１３７，６６２；５，３２１，６２２及び５，３４５，３９１を参照できる。
上述したように、目的物をＣＴＬフォーマットに従った表現で表示することも可能である。上述したように、ＣＴＬフォーマットは、ＶＩＥＷに関連するＳＴＬフォーマットに比較して種々の利点がある。第１は、スケーリングとローテーションの演算を容易にすることである。第２は、デルタ値（許容できるラウンディングエラーのレベル）を適当に選択することによって、合成された目的物を比較的遅いグラフィックディスプレーデバイス上に効果的に表示するために、ＶＩＥＷの見地から必要のない細かい部分は除去できることである。
自動的に目的物に排水路と穴とを付加する方法の第１の実施例は、ＣＴＬ又はＳＴＬファイルかに拘わらず目的物の表現を表示すること、ユーザーに、目的物の表現の中に含まれる平坦三角形を、自動的に表示することとを伴う。この実施例において、穴は平坦上面三角形の中にのみ位置することができ、また、排水路は下面三角形のみに位置できるので、平坦三角形のみが、強調される。ＶＩＥＷは、三角形に関係する法線ベクトルを通して、どの三角形が穴又は排水路の位置の候補かを決定することができる。ここで、総ての三角形の法線のｋ成分は、１または−１のどちらかであって、１値を有するものは、上面三角形に関係し、−１は下面三角形に関係する。
穴を作成するプロセスは、図４０に示されたステップを伴う。図において、番号１０２０で示された第１ステップにおいて、ユーザーは、部品の表示する上面を選択する。マウスを使用して、ユーザーは、図４６に示す、ＶＩＥＷによって提供された変換画面窓を使用することによって、トップボタンをクリックする。
変換画面窓は、１又はそれ以上の座標の中で、入れ換えるか又は回転させるかどうか、それを拡大するかどうか、見方を変えた表示（例えば、トツプ、ボトム、正面、後ろ、右、左、写像、モザイク式三角形等、）そして、表示を暗くする、ディスプレーについての種々の特性を明示する画面をユーザーに提供する。これらのパラメータの１又はそれ以上が変化された、立方体の表示例を図４３，４４，４５，及び４７に示す。
図４０において、番号１０２１で示された次のステップは、議論したように平坦下面三角形である、穴が配置される、候補になる三角形を強調することである。このステップは、図４２に示された“穴及び排水路”窓の中に提供された“穴三角形表示”バーをクリックすることによってなされる。このステップの結果として、平坦上面三角形が、ディスプレーの中で、例えば青の特別な色で強調される。
図４０において、番号１０２２で示された次のステップは、平坦上面三角形の中から、穴が形成されるべき、１つを確認することである。これは、強調された三角形のいずれかの中に、マウス矢を移動して、マウスボタンのうちの１つをおすことによってなされる。選ばれた三角形は、例えば、白の、他の上面三角形と異なる色で強調される。このステップで、１以上の三角形が選択される。
図４０において、番号１０２３で示された次のステップは、穴の自動生成である。これは、“穴及び排水路”窓（図４２に示された）の部分として表示されている“クリエート”ボタン上をクリックすることによってなされる。その結果、不履行値を使用することによって選ばれた三角形の総てに穴が形成される。同時に、図４０において、番号１０２４で示されたステップに示されているように、穴とそれらが形成された三角形が、例えば、青の適当な色で強調される。他の平坦上面三角形の総ては、強調されていない。
このプロセスに従って形成された穴は、図４３−４５と４７に示されている（総ての４つの図において、穴は、番号１０３２で示されている）。上述のように、４つの図の表現は、異なった見方で示し、目的物の上面を暗くしている。
また、上述したように、この実施例において、最初に作成された穴は、欠陥形状と寸法を有する。有利なことに、穴の欠陥形状は、円であり、他の形状が可能なことは高く評価されるべきである。さらに、３Ｄシステムが製造販売している現在ある好ましい樹脂（ＳＬＡ−１９０／２５０に対するＣｉｂａｔｏｏｌＳＬ５１７０と、ＳＬＡ−５００に対するＣｉｂａｔｏｏｌＳＬ５１８０）にとって、１．２５０ｍｍ（０．０５インチ）の欠陥穴径が容認できる結果であることがわかる。
図４０に示された最後のステップ（番号１０２５で示されたステップ）で、ユーザーが穴の欠陥寸法を変化させることができるようにしている。そしてまた、ユーザーが穴を移動する（Ｘ−Ｙ平面で）ことができるように、又は、ステップ１０２３で作成されたある穴を除去できるようにしている。穴の寸法を修正または変更することは、ユーザーが最初にこれを選択することを必要とする。穴を選択するために、ユーザーは、単にマウスの矢を穴の上に置き、マウスボタンをクリックするだけである。選択したとき、穴は例えば白の特別な色を使用して強調される。穴のｘ，ｙ，ｚ座標と穴の径は、“穴及び排水路”の中の適当なデータ入力フィールドに表示される。ｘ−ｙフィールドに入力された新しい値（ｚフィールドは、この実施例では変更することができない）によって、ユーザーは、選ばれた穴の位置を変えることができる。選ばれた穴の１つ又はそれ以上の径を変化させるために、ユーザーは、ただ“穴径”フィールドを変化させる必要があるのみである。これらの新しい値がそれぞれのフィールドに入力されたとき、表示は、これらの変化に対応して自動的に変更される。“クリアー”ボタンをクリックすることにより、ユーザーは、選ばれた穴をはずすことができる。
次に、排水路の作成プロセスを説明する。そのプロセスは、一般的に排水路は穴に比べて大きいこと（排水路は、穴と異なり、固化されていない材料が流れるように十分大きくなければならないので）、及び平坦上面三角形に対向する平坦下面三角形上に作成されることを除いて、穴の作成プロセスに大変よくにている。
それゆえ、このプロセスと、先に記述した穴の作成プロセスとの間の違いについてのみ、記述する。
このプロセスは、図４１に示されている。番号１０２６で示された第１ステップは、図４６の“視野変換”窓を用いて、その部品の下面図を選択することを伴う。次に、番号１０２７で示されたステップで、“穴及び排水路”窓から“排水路三角形表示”ボタンを選択する。これに応答して、ＶＩＥＷは、例えば、黄色の適当な色を用いて、平坦下面三角形を強調する。番号１０２８で示された第３ステップにおいて、ユーザーは、平坦下面三角形の組から、排水路を設ける望ましい三角形を選択する。これに応答して、ＶＩＥＷは、例えば、白色の適当な色を用いて、選択された三角形を強調する。番号１０２９で示された次ぎのステップにおいて、ユーザーは、“穴及び排水路”窓の中の“クリエート”ボタンをクリックすることによって、ＶＩＥＷに自動的に排水路を作成させる。ＶＩＥＷは、欠陥パラメータを使用して、選ばれた三角形の中に排水路を作成することによって、それを実行する。現実には、欠陥形状、位置、及び排水路の寸法は、ＣｉｂａｔｏｏｌＳＬ５１７０（ＳＬＡ１９０／２５０とともに使用することが好ましい）及びＳＬ５１８０（ＳＬＡ５００とともに使用することが好ましい）のどちらに対しても、３，７５０ｍｍ（０．１５０インチ）の径を有する、三角形の中央に中心がある円である。次ぎに、番号１０３０で示されたステップにおいて、ＶＩＥＷは、排水路を形成するために選ばれた三角形と、排水路自身を、例えば、黄色の適当な色で強調し、他の平坦下面三角形は強調しない。最後に、番号
１０３１で示されたステップにおいて、ユーザーは、“穴及び排水路”窓を使用して、さらに、位置を変更したり、径を変更したり、排水路の選択を取りやめたりする。その結果、１又はそれ以上の排水路が、図４３及び４４に示すように（番号１０３３及び１０３４で示されている）、形成される。
現時点では、適当なコマンドを通じて、ＶＩＥＷは、ユーザーに、穴と排水路の欠陥径とそれらの位置を変化させることを許す。さらなるコマンドを含むことは、欠陥形状を供給する可能性があることであることは、高く評価されるべきである。また、制限のない、近平坦表面上に穴又は排水路の挿入を含む、この実施例の幾つかの改善と改良が可能であることは高く評価するべきである。
排水路と穴が、上述したように、目的物の表現に挿入された後、ＶＩＥＷは、ユーザーに、排水路と穴を示す情報をデータファイルに保存することを許す。現時点では、ＶＩＥＷによって保存された情報は、各排水路と穴に対して、穴と排水路の中心のｘ，ｙ，ｚ座標、三角形の法線のｘ，ｙ，ｚ座標（ｉ，ｊ，ｋ）、及び穴と排水路の径を含む。挿入された穴と排水路を有する目的物を正確に構成するために、ユーザーは、この情報を、変更されていない目的物の表現とともに、Ｃ−ＳＬＩＣＥ、すなわち、米国特許第５，３２１，６２２号（’６２２特許）に記述された、ブール層比較プログラムの中に入力する。目的物の表現から、Ｃ−ＳＬＩＣＥは、目的の層に関連する縁の３つのタイプに至るまで、上面境界（ＵＢ）、層境界（ＬＢ）、及び下面境界（ＤＢ）とを作成する。この境界情報を作成した後、Ｃ−ＳＬＩＣＥは、それを、ＶＩＥＷによって提供された情報に基づいて処理する。与えられた排水路と穴に対して、Ｃ−ＳＬＩＣＥは、穴と排水路が出現する三角形のｚ座標を使用して、どの層が変更されるべきかを決定する。（使用された単数の語は、この第１実施例の三角形が、定義によって、与えられたｚ平面の中に完全に位置する平坦三角形になるように強制されることを示す）。それから、三角形法線のｋ成分の符号は、ＵＢ又はＤＢ情報を変更すべきかどうかを決定するために使用される。もし、符号が正であれば、穴を表示して、ＵＢ情報に変更がされ、もし負であれば、ＤＢ情報に変更がされる。
このデータに対してされた変更について説明する。’６２２特許に示されているように、Ｃ−ＳＬＩＣＥによって作成されたＵＢとＤＢ情報は、たぶんポリリスト形式、すなわち、目的物の固化された中空の形の周囲を囲むラインセグメントの規則化された列であろう。都合良いことに、座標の順番は、右手ルールに従う。もし、それらが目的物の外部境界を定義するのであれば、すなわち、目的物の固化部分を囲むのであれば、このルールに従って、セグメントは反時計回り方向に並べられる。これに対して、もし、それらが目的物の内部境界を定義するのであれば、すなわち、目的物の中空部分を囲むのであれば、セグメントは時計回り方向に並べられる。
その技術は、穴と排水路をポリリストに記述することを含む。本実施例において、２５５セグメントのポリリストが使用されるが、他の選択物も使用することができることは高く評価されるべきである。都合良いことに、セグメントの座標は、右手ルールに従って時計回り方向に並べられている。それは、定義によって、それらが穴を記述するからである。それから、三角形法線のｋ成分の符号が、評価される。もし、符号が正であれば、ＵＢデータに、変更するためのイヤーマークが付され、符号が負であれば、ＤＢデータに、変更するためのイヤーマークが付される。ブールユニオン演算は、’６２２特許に示されているように、ＵＢ又はＤＢの適当なデータと、問題の穴と排水路を記述しているポリリストとの間で実行される。
このステップは図４８に示されている。番号１０３５で示された円は、固化領域を取り囲む縁（上面又は下面のどちらか）の表現であるポリリストを示している。右手ルールに従って、ポリリストを形成するセグメントは、反時計回り方向に並べられる。番号１０３６で示された円は、一方、穴又は排水路を表すポリリストを示す。ポリリストを形成するセグメントは、穴又は排水路は、定義によって、中空領域を取り囲むから、時計回り方向に並べられる。
上述したＱＵＩＣＫＣＡＳＴの１つの形態は、焼き流し精密鋳造に使用するために、強い外皮を作成するための、目的物の外皮の多重層の作成である。ポリリストが孔又は穴を作ることが、ＵＢ又はＤＢデータとのブール連合である上述したステップは、これらの各覆う層に対して繰り返されなければならない。もしそれが、総てに対して実行されないならば、孔又は穴は覆われるようになるであろう。すなわち、最終の部分でふさがれる。
一旦、適当なＵＢ又はＤＢデータが変更されれば、Ｃ−ＳＬＩＣＥプロセスは、’６２２特許に示されたように、部分の構成のＱＵＩＣＫＣＡＳＴスタイルに関連して、ここに記述された独創的な概念と結び付けて継続する。その結果は、穴と排水路がその部分に挿入された、ＱＵＩＣＫＣＡＳＴスタイルに従って構成された部分になる。
穴と排水路を自動的に構成するこの実施例は、固化部分の中の囲まれた領域から固化されていない材料を排出するために、使用することができる。ここに、引用することによって、この明細書に合体した、米国特許第５，２５８，１４６号
で議論されているように、囲まれた領域は、再コーティングプロセスの間に構成された材料によるリーディングとトレイリング端問題を引き起こす。その問題は、材料の構成において、一旦固化されると、再コートに使用されるドクターブレード又はスイーパーの動きをさまたげるので、重大である。少なくとも部分的にこれらの問題を除去するための、適切な再コートパラメータの選択は、先に引用した米国特許第５，２５８，１４６号で議論されているように、手近の特別な部分の幾何学形状に独立して、再コーティングパラメータの選択をすることができないので、十分満足できる解決法ではない。自動穴又は排水路形成は、トラップ領域の除去に役立つであろう。この技術において、ユニオン演算は、下面又は上面領域で実行されるだけではなく、明示される下面又は上面と反対側の下面と上面の間の総ての層の上の総ての領域（下面、上面及び連続）で実行される。本実施例において、穴と排水路が１つの三角形に、又は特別の上下面領域にさえ適合することが要求されないことは高く評価されるべきである。穴又は排水路が、部分的に上下面の外側に続いていると、その部分が失われるので、穴又は排水路の寸法は小さくなる。
この現象は、図４９に描かれている。図示するように、上又は下面を示しているポリリスト１０３５は、示されるように、ポリリスト１０３５によって完全には囲まれていない穴を囲むポリリスト１０３６’に結合されたブールである。この結合された演算の結果は、図４９に示された境界である。この境界は、問題のハッチ又は外皮が層の上に製造される限界を定義するので、番号１０３９で示された穴又は排水路は、ポリリスト１０３６’で示された孔に関係する表面領域が減少するにもかかわらず、まだ、最終部分の中に作成されるであろう。
この実施例の改善又は改良についてこれから説明する。１つの改良において、ＶＩＥＷによって供給されたデータは、ＳＬＣフォーマット（’６２２特許の中で示されたコンチュアー／レイヤーフォーマット）に従ってフォーマットされた目的物表現と組み合わせて使用される。ブールユニオン演算を通じて、記述された方法でＶＩＥＷによって供給された穴／排水路データを使用することによって、そのようなデータは変更される。
３次元目的物の中に穴と排水路とを自動的に挿入するための第２の実施例について、これから説明する。この実施例において、目的物の近平坦領域に穴と排水路を挿入する可能性と、が提供される。１つの可能性は、トラップ領域を除去する再方向づけを通じて、支持を容易にする部分の場合において特に役に立つものである。
この第２の実施例を実施するための第１のアプローチは、目的物表現の中の初期の近平坦領域に、平坦領域を導入することと、今議論している実施例に、今作成された平坦領域に排水路と穴を提供することとを伴う。その技術は、目的物を表示するためのＶＩＥＷを使用することと、予め決められた表現のライブラリーから平坦表面（円柱又は長方形のバーのような）を有する第２表現を選択することと、平坦領域が第１目的物の近平坦領域の中に適切に位置するようにＶＩＥＷの中に第２目的物表現を位置付けることと、それから、それらの表現間のブール差分演算を実行することとを伴う。前に議論した実施例は、第１目的物の表現の中の結果として得られる平坦領域に穴と排水路を挿入するために、使用される。
その技術は、図５０−５１に示す。図５０において、図の中で番号１０４０を付して示された近平坦領域と番号１０４１を付して示した、近平坦領域の中に位置する平坦領域１０４２を有する円筒表現が示されている。ブール差分演算の結果は、図５１に示されている。示されているように、番号１０４３で示されている平坦領域は、穴又は排水路の挿入のための部分の中に作成される。
この技術の変形例は、このブール演算をＣＡＤシステムを用いて実行することすなわち、目的物を表現するＳＴＬファイルを変形することを含む。
この第２の実施例を実行する第２のアプローチは、’６２２特許に記述されたＣ−ＳＬＩＣＥブール層比較“ｓｌｉｃｅ”プログラムの修正することを伴う。
その記述されたフローチャートを図５２ａに示す。番号１０４４で示された第１ステップは、入力として、’６２２特許（入力として、ＵＢ，ＬＢ，ＤＢデータの演算の結果であるブール層比較演算を使用する）で示された暫定的な境界データ、すなわち、Ｌ［ｉ］データと、このデータと要求される穴及び排出路の表現データとの間のブール差分を作る。穴と排出路のために平坦領域を作ることは効果がある。このステップは、図５２ｂに示されている。ここに、番号１０５７が付され、ブール差分演算によって位置１０５７に移動され／引き込まれた、層のための暫定的な境界データが示されている。平坦領域１０５８を作成することは効果がある。番号１０４５で示された第２ステップにおいて、変形されたＬ［i］データは、従来の穴及び排出路ゾーンの含有に対応してＵＢ，ＬＢ及びＤＢデータに到達するための方法を用いて、Ｃ−ＳＬＩＣＥで処理される。番号１０４６で示された第３ステップにおいて、結果として得られるＵＢ及びＤＢデータは、前に第１の実施例に関連して記述した方法で、穴と排出路のデータ表現を有する第２パスを通じて、変形される。すなわち、このデータとＵＢ／ＤＢデータとの間のブールユニオンに従った穴と排出路のポリリストの作成である。このステップは、図５２ｃに示されている。ここには、ステップ１０４４で作成された平坦領域の中の穴／排水路の含有が示されている。これらのアプローチで発生する可能性のある問題点は、適当な寸法の穴と排水路を挿入するために十分大きな平坦な領域を形成する必要のために、目的物の中の大きなぎざぎざの形成の可能性を伴う。特に、傾いた表面の傾斜が、急こう配になるに従って、形成されるべき平坦な面の与えられた大きさに対して、ぎざぎざが大きくなることが明らかである。このように形成されたぎざぎざは、目的物の表面の、受け入れることのできない歪みを表す。これらのアプローチにおける、別の問題の可能性は、挿入された穴が、それが挿入されていない目的の面の最も低い末端に位置していないという事実によって起こる。もし、穴が排水路として動作するならば、内部の総ての液体は、目的物が傾いているにもかかわらず、目的物から排出されることは明らかである。もちろん、自動的に目的の傾いている面が、目的物が接しているプラットホーム支持構造に付加されるならば、この問題は発生しないであろう。
これらの問題は、穴が、ブール的に引き算がされた目的物の部分によって作成された垂直表面に存在するように実施例を修正することによって部分的に克服されるであろう。
この第２の実施例を実行する第３アプローチは、傾いた表面とともに外皮を除去することと、その場に層境界を残すことをともなう。この場合、定義された穴は、穴の部分が連続した層に関連する傾いた方向を有するであろう。連続した層又はデータのクロスセクションに関連した部分的な穴は、適当な２つのクロスセクション上の２つのクロスセクションの間（特に、層の上の部分又は上のクロスセクション）における傾いた穴の部分を投影することによって、得ることができる。投影演算を実行するための技術は、先に参照した米国特許第Ｎｏ５，３４５，３９１と５，３２１，６２２に示されている。
最後のアプローチに関して可能性のある問題点は、それは、非常に傾いた近平坦表面の中に穴又は排水路を挿入することを目的とする場合には、効果的でないかもしれないことである。図５３ａにおいて、例として、非常に傾いた近平坦表面（番号１０４７で示されている）が示されている。それぞれの層に関係するＬＢ領域が、番号１０４９ａ，１０４９ｂ，１０４９ｃ，及び１０４９ｄで示され、それぞれの層に関係するＤＢ領域が、番号１０４８ａ，１０４８ｂ，１０４８ｃ，及び１０４８ｄで示されている。上述した変形がそれるＤＢ領域の除去は、目的物の、結果として得られる表面にギャプを残さないであろう。これは、その表面は大変傾いていて、連続層からのＬＢ領域がどのようなギャプも閉じるために十分近くに位置するからである。
このアプローチは、しかしながら、図５３ｂにおいて、番号１０４７’で示される、よりゆるやかな近平坦表面には効果があるであろう。この図において、各層のＬＢ領域は、番号１０４９ａ’，１０４９ｂ’，及び１０４９ｃ’で示され、これに対して、各層のＤＢ領域は、番号１０４８ａ’，１０４８ｂ’，及び１０４８ｃ’で示されている。この場合のＤＢ領域の除去は、残っているＬＢ領域によってふさがれない、１０５０ａと１０５０ｂで示されたギャプを残すであろう。これらの領域の排水路は、その部分から固化されていない材料を排出させる目的に対して効果的であろう。結局、それは、ゆるやかに傾いた近平坦表面に対するこの変形例の適用を制限するために適用される。
この第２の実施例を実行するための第４アプローチについてこれから説明する。このアプローチの有利なところは、近平坦領域の他に垂直にも穴と排水路を挿入するために使用することができる点である。この実施例に従うと、アンチ境界として知られている、新しい境界タイプが作成される。Ｃ−ＳＬＩＣＥによって必要になる要求事項は、層境界（ＬＢ）が閉ループを形成することである。層境界によって実行された関数によって必要になる要求事項は、それらが、ハッチとフィルベクトルを生成するために使用されることである。図５４に示されるように、もし、目的物の層境界１０５１の中に、割れ目１０５２が現れた場合、それは、望ましくないハッチとフィル（１０５３で示された）の生成を導く。
この要求は、傾いた又は垂直の表面に穴と排水路を形成する時に、問題を発生する。議論したように、これらの表面に対して、連続境界からの層境界は、それらが、外皮フィルのみで開いている穴と排水路の生成を抑制又は妨げるほど、大変近接している。このように、１つの手段は、層境界の中に、割れ目の挿入のために提供されるにちがいない。
暫定的な境界を加えることにより、この問題を解決することができる。暫定的な境界は、固化されていない層境界の部分を定義する。暫定的な境界は、完全な閉ループが形成されるように、正規の境界を補う。これらの暫定的な境界は、ハッチ／フィルベクトルの生成において、使用されるために保持され、露光されるべき境界には含まれていない。
図５５ａ−５５ｂに示されている暫定的な境界を生成するための１つのアプローチは、望まれる穴／排水路（目的物の垂直／近平坦表面上に存在するような）
と、Ｃ−ＳＬＩＣＥ（層比較スライス）で使用されるスライシング平面（図４３ａにおいて、番号１０５５ａ，１０５５ｂ，１０５５ｃ，１０５５ｄ，１０５５ｅ，及び１０５５ｆで示されている）交点からなる。その結果は、図５５ｂにおいて、１０５６ａ，１０５６ｂ，１０５６ｃ，１０５６ｄ，及び１０５６ｅで示されていて、暫定境界を構成する、種々のｚ位置におけるラインのシリーズである。このアプローチは、ＳＬＡ２５０（そこでは、ハッチとフィルはＣ−ＳＬＩＣＥで、層境界情報と同時又はほぼ同時に作成される。）及びＳＬＡ５００（そこでは、ハッチとフィルは、“オンザフライ”で作成される（以前に引用することによって、合体した、米国特許第５，１８２，７１５号に示されているように。）の使用に対して効果的であろう。暫定的及び正規の境界の双方とも、どちらもハッチ生成において使用されるために、ＳＬＡ−５００に変化されるが、正規の境界だけが露光に使用される。
選択的に、２つの境界が作成され、ここに、１つの境界は、その中に故意に設計された割れ目を含み、材料を露光するために使用される。他の境界は、完全なループを形成し、ハッチ又はフィルを生成するために使用される。
さらに選択することにより、１又はそれ以上の反境界セグメントに沿って、完全な境界ループを形成することができる。この場合、完全な境界ループは、ハッチの生成に使用され、その後、ブール差分が、材料の露光に使用されるべき不完全な又は壊れた境界を作成するために、境界ループと反境界セグメントの間で実行される。
いくつかの実施例を示して記述したが、熟練したそれらの技術にたいして、本発明の範囲及び思想の範囲内で、種々の変形が可能であることは明らかである。
上述の実施例は、フォトポリマーの選択的な固化に基づいて実施されるシステムにおける実行で記述されているが、データプロセスと目的物構成技術は、ラピッドフォトタイプの他のセグメント及び製造産業に、単独又は組み合わせで適用することができる。これらの他のセグメントは、ＩＲ、可視光、及び他の形式の放射光を使用することによってポリマー化できる材料の選択的固化を伴うテクノロジー、材料の上の素材のたい積によるテクノロジー（例えば、ポリマー化できる材料上に、連続又は間けつ光条件で、投与されているフォトイニシエーター、又は２つの部分のエポキシ樹脂の第２の部分の第１の部分上へのたい積）を含む。また、選択的に固化された粉体材料からの目的物の構成を伴うテクノロジー（例えば、焼結による、又は反応性材料の選択的たい積、又は作用物の結合）がこれらのセグメントに含まれる。さらに、シート材料の積層、又は適当な環境の中に投与されたときに固化する材料の選択的投与のテクノロジー（例えば、ここに、参照することによって合体された米国特許第５，１９２，５５９及び５，１４１，６８０に開示されたテクノロジー）がこれらのセグメントに含まれる。
要求される分解能の４倍のＭＳＤとＭＲＤとを有する材料を用いた具体例を使用して形成された３次元目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａは、それぞれ、ステレオリソグラフィカレリーに形成された目的物１，２，３の側面図である。 １Ｂ、２Ｂ及び３Ｂは、それぞれ、要求される分解能（ＭＳＤ＝１ＬＴ，ＭＲＤ＝１ＬＴ）で、標準的なステレオリソグラフィーを用いて形成された第１第２第３の目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、図２−２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂの各目的物の各基準下面境界（ＳＤＦＢ）の側面図である。 １Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、図２−２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂの各目的物の各平均上面境界（ＩＵＦＢ）の側面図である。 １Ｃ、２Ｃ及び３Ｃはそれぞれ、図２−２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂの各目的物の各基準上面境界（ＳＵＦＢ）の側面図である。 １Ｄ、２Ｄ及び３Ｄはそれぞれ、図２−２の１Ｂ、２Ｂ及び３Ｂの各目的物の連続上面境界（ＳＬＢ）の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、２倍の層厚のＭＳＤを有する材料を用いて、標準的なステレオリソグラフィーの第１アプローチを使用して形成された図２−１の１Ａ、２Ａ及び３Ａの第１第２第３目的物の側面図である。 １Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、３倍の層厚のＭＳＤを有する材料を用いて、標準的なステレオリソグラフィーの第１アプローチを使用して形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、２倍の層厚のＭＳＤを有しかつ２倍の層厚のＭＲＤが可能な材料を用いて、標準的なステレオリソグラフィーの第２アプローチを使用して形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、３倍の層厚のＭＳＤを有しかつ３倍の層厚のＭＲＤが可能な材料を用いて、標準的なステレオリソグラフィーの第２アプローチを使用して形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例ＡのＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ及びＦＬＢで形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例ＢのＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ及びＦＬＢで形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例ＣのＦＤＦＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、実施例ＣのＦＵＦＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ｃ、２Ｃ及び３Ｃはそれぞれ、実施例ＣのＦＬＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ｄ、２Ｄ及び３Ｄはそれぞれ、実施例ＣのＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ及びＦＬＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例ＤのＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ、ＦＸＤＦＢ、ＦＸＵＦＢ及びＦＬＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例ＥのＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ及びＦＬＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例ＦのＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ及びＦＬＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例Ｇで求めたＦＤＦＢを使用した第１第２第３目的物の側面図である。 １Ｂ、２Ｂ及び３Ｂはそれぞれ、実施例Ｇで求めたＦＵＦＢを持つ第１第２第３目的物の側面図である。 １Ｃ、２Ｃ及び３Ｃはそれぞれ、実施例Ｇで求めたＦＬＢを持つ第１第２第３目的物の側面図である。 １Ｄ、２Ｄ及び３Ｄはそれぞれ、実施例ＧのＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ及びＦＬＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例ＨのＦＤＦＢ、ＦＵＦＢ、ＦＸＤＦＢ、ＦＸＵＦＢ及びＦＬＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例Ｉの１ＦＤＦＢ、２ＦＤＢＦ、ＦＬＳ、１ＦＵＦＢ及び２ＦＵＦＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例Ｊの１ＦＤＦＢ、２ＦＤＢＦ、ＦＬＳ、１ＦＵＦＢ及び２ＦＵＦＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 １Ａ、２Ａ及び３Ａはそれぞれ、実施例Ｌの１ＦＤＦＢ、２ＦＤＢＦ、１ＦＵＦＢ、２ＦＵＦＢ、ＦＬＳ、ＦＸＤＢＦ、ＦＸＵＦＢで、形成された第１第２第３目的物の側面図である。 ブール結合、交差及び差分演算によって実行される２つの水平領域“Ａ”と“Ｂ”の上面図である。 その上で多重ライン幅補償が、補助的な境界を作成するために実行される正方形クロスセクションの上面図である。 その上でオフセットラインが、補助的な境界を作成する正方形クロスセクションの上面図である。 多重外皮と、広い境界領域と、表面近傍の固化領域の中にギャップを有する目的物の部分側面図である。 目的物表現が多数の層表現にスライスされた後のＺ−エラー訂正の方法の概念図である。 目的物表現が多数の層表現にスライスされた後のＺ−エラー訂正の方法の概念図である。 Ｚ−エラー訂正に関連して発生する種々の問題を示す。 Ｚ−エラー訂正に関連して発生する種々の問題を示す。 Ｚ−エラー訂正に関連して発生する種々の問題を示す。 前もって実行されるＳＴＬファイルをＣＴＬファイルに変換するステップを含むＺ−エラー訂正方法のフローチャートを示す。 前もって実行されるＳＴＬファイルをＣＴＬファイルに変換するステップを含むＺ−エラー訂正方法のフローチャートを示す。 ＣＴＬファイルを形成するプロセスを説明に関連する２つの三角形を示す。 Ｚ−エラーを訂正するための、近平坦表面の処理に関するテキストで検討された曲った表面のイラストである。 ＳＴＬファイルをＣＴＬファイルに変換する好ましいフローチャート（ハッシュテーブルを使用する）を示す。 ＳＴＬファイルをＣＴＬファイルに変換する好ましいフローチャート（ハッシュテーブルを使用する）を示す。 人為的な高いラウンディングエラーを用いてＣＴＬファイルが形成されたときの、多くの三角形頂点の単一点への崩壊と退化した三角形の形成とを示す。 人為的な高いラウンディングエラーを用いてＣＴＬファイルが形成されたときの、多くの三角形頂点の単一点への崩壊と退化した三角形の形成とを示す。 退化した三角形を除去するために使用されたコードの断片を示す。 退化した三角形の除去による空の左側を満たすための、退化していない三角形の拡張を示す。 目的物の中空の殻を生成するための、ＣＴＬファイル処理のフローチヤートを示す。 関連のある三角形頂点の角度に基づいたウェイトを用いて、集められた三角形の法線の加重平均としての頂点法線処理プロセスを示す。 ３Ｄ−ＲＬＥ目的物表現の形成プロセスを示す。 ３Ｄ−ＲＬＥ目的物表現の形成方法のフローチャートを示す。 ３Ｄ−ＲＬＥ目的物表現の形成方法のフローチャートを示す。 目的物の回帰細区分空間表現形成のプロセスを示す。 目的物の回帰細区分空間表現形成のプロセスを示す。 各クロスセクションを異なるハッチングパターンで示した、目的物の２つのクロスセクションを示す。 示された２つの位置における、図２６ａと図２６ｂの目的物の垂直カット面を示す。 各領域を異なるハッチングパターンで示す、２つの領域に分割されたクロスセクションを示す。 ＶＩＥＷを貫通する部分の中に、穴を挿入するプロセスのフローチャートである。 ＶＩＥＷを貫通する部分の中に、排水路を挿入するプロセスのフローチャートである。 ＶＩＥＷの“穴と排水路”窓を示す。 穴と排水路が挿入された目的物の透視図を示す。 穴と排水路が挿入された目的物の透視図を示す。 穴と排水路が挿入された目的物の透視図を示す。 ＶＩＥＷの“変換を見る”窓を示す。 穴と排水路が挿入された目的物の透視図を示す。 平坦領域に穴／排水路を挿入するための、ブール演算の使用を示す。 穴／排水路が平坦領域を越えて拡張された場合を示す。 近平坦領域の中に穴／排水路を挿入するための、第１アプローチを示す。 近平坦領域の中に穴／排水路を挿入するための、第１アプローチを示す。 近平坦領域の中に穴／排水路を挿入するための、第２アプローチを示す。 急勾配近平坦領域に関連するこのアプローチに伴って発生する問題点を示す。 層境界の一部分が除かれたときに発生する望ましくないハッチ／充填の生成を示す。 近平面又は垂直表面上に穴／排水口を表現するための、ｚ−方向に位置する多くのラインの使用を示す。

Claims (10)

  1. 材料の層からなる３次元目的物を形成するための改良された装置であって、目的物を記述するデータを供給するための手段と、該目的物の層を形成し、層が積層された３次元目的物を構成するための構成物に基づいて目的物の層を互いに自動的に粘着するための手段を含み、この改良が、
    少なくとも１つの穴又は排水路を挿入するために、少なくとも１つの層の少なくとも１部分を記述するデータを修正するための手段；及び
    上記修正されたデータを、上記３次元目的物を形成するために使用する手段
    を含むことを特徴とする装置。
  2. 前記データを修正するための手段が、
    入力として、前記目的物の表面を実質的に覆う複数の多角形を含む目的物表現を用いる工程；および
    少なくとも一つの選択された多角形中に穴又は排水路を挿入する工程
    を有することを特徴とする、請求項１記載の装置。
  3. 前記少なくとも一つの選択された多角形が、平坦な多角形であることを特徴とする、請求項２記載の装置。
  4. ３次元目的物表現の垂直なまたは傾斜した表面に穴又は排水路を自動的に挿入する装置であって、
    入力として、３次元目的物表現を用いる手段であって、該表現が前記目的物のクロスセクションの複数の境界を含む手段；
    入力として、前記穴又は排水路を記述するデータを用いる手段；および
    前記クロスセクションの境界を記述するデータと前記穴又は排水路を記述する前記データとの間のブール演算を実行することにより、前記クロスセクション境界の少なくとも一つを修正する手段
    を含むことを特徴とする装置。
  5. ３次元目的物表現に穴又は排水路を自動的に挿入し、固化された媒体から３次元目的物の構成において次に使用するための修正された目的物表現を導き出す方法であって、前記目的物が、該目的物の少なくとも一つの表面により分離される少なくとも一つの目的物領域および少なくとも一つの非目的物領域を有し、前記少なくとも一つの目的物領域を前記少なくとも一つの非目的物領域に連結する通路を形成するように、前記少なくとも一つの表面の少なくとも一部を介して前記穴又は排水路を挿入するために前記表現を処理する工程を含むことを特徴とする方法。
  6. 前記少なくとも一つの表面が、平坦な表面であることを特徴とする請求項５記載の方法。
  7. 前記少なくとも一つの表面が、傾斜した表面であることを特徴とする請求項５記載の方法。
  8. 前記少なくとも一つの表面が、垂直な表面であることを特徴とする請求項５記載の方法。
  9. 前記表現を処理する工程が、
    入力として、前記目的物の表面を実質的に覆う複数の多角形を含む目的物表現を用いる工程；および
    少なくとも一つの選択された多角形中に穴又は排水路を挿入する工程
    を有することを特徴とする、請求項５記載の装置。
  10. 前記少なくとも一つの選択された多角形が、平坦な多角形であることを特徴とする、請求項９記載の装置。
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