JP6416495B2 - 三次元造形装置および三次元造形方法 - Google Patents

Description

本発明は、三次元造形装置および三次元造形方法に関し、さらに詳細には、光を照射すると硬化する光硬化性樹脂を用いて三次元造形物を作製する三次元造形装置および三次元造形方法に関する。

従来より、作製する三次元造形物の形状を表す三次元モデルのデータたる三次元データに基づいて、ヘッドから光硬化性樹脂を吐出して硬化することにより三次元造形物を作製する技術としては、例えば、特許文献１に開示された技術が知られている。

即ち、この特許文献１に開示された技術では、ＸＹＺ直交座標系におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の三軸方向に移動自在に配設された吐出ノズルから、断面画像データに基づいて液糊状の光硬化性樹脂を吐出するとともに、吐出した光硬化性樹脂に光を照射することにより当該光硬化性樹脂を硬化して硬化層を形成する。そして、こうした断面画像データに基づく硬化層を積み重ねて三次元造形物を作製するようにしている。

ところで、こうした技術において用いられる断面画像データは、作製する三次元造形物の形状を表す三次元データを、Ｚ軸方向において所定の間隔（高さ）ごとに、ＸＹ平面で分割したときの断面形状を表すデータとなっている。つまり、断面画像データは、三次元データを水平方向に分割して複数の層に分けた断面形状となっており、１つの三次元データから複数の断面画像データが作成されることとなる。

具体的には、まず、作製する三次元造形物の形状を表す三次元データに基づいて、演算処理により三次元モデルの形状を正確に作製するためのサポート部材が形成された三次元データを作成する（図１を参照する。）。

こうして作製されたサポート部材が形成された三次元データに基づいて、サポート部材が形成された三次元造形物の画像をモニターなどの表示装置に表示し、作業者は、表示装置に表示されたサポート部材が形成された三次元造形物を目視して、三次元造形物およびサポート部材の編集を行う。

具体的には、三次元造形物の編集では、作業者は、表示装置に表示されたサポート部材が形成された三次元造形物を目視しながら、三次元造形物の拡大・縮小や角度調整を行う。また、サポート部材の編集では、作業者は、表示装置に表示されたサポート部材が形成された三次元造形物の画像を目視しながら、削除すべきサポート部材の削除や追加すべきサポート部材の追加を行う。

そして、必要に応じて上記した編集を行ったサポート部材が形成された三次元データについて、Ｚ軸方向の所定の間隔おきにＸＹ平面により切断したときの断面図を表す複数の断面画像データを作成する。

その後、作成された複数の断面画像データを用いて、Ｚ軸方向に沿って１層ずつ硬化層を積層して三次元造形物を作製することとなる。

こうした従来の三次元造形装置においては、三次元造形物を作製中に、電源を停止されたり、あるいは、カバー部材を開けて三次元造形物が作製される内部空間が開放されると、三次元造形物の作製を途中で停止する仕様とされており、三次元造形物を最後まで正確に作製することができなくなっていた。

さらに、三次元造形装置の動作音が小さいと、作業者は三次元造形装置により三次元造形物を作製中であるか否かの判断がつきに難い。

このため、作業者は、三次元造形装置により三次元造形物を作製中であることに気付かずに、三次元造形装置の電源を停止したり、カバー部材を開けてしまい、三次元造形物を最後まで正確に作製することができず、その結果、三次元造形物の作製に失敗してしまうことが問題点として指摘されていた。

こうしたことから、三次元造形物の作製状況を作業者がモニター（目視により明確に確認）することができるようにした三次元造形装置および三次元造形方法の提案が望まれていた。

特公平６−９８６８９号公報

本発明は、従来の技術の有する上記したような要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、三次元造形物の作製中であっても、作製状況を作業者がモニターできるようにした三次元造形装置および三次元造形方法を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明による三次元造形装置は、作製する三次元造形物の形状を表す三次元モデルのデータたる三次元データから、所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状のデータたる断面画像データを作成し、作製した断面画像データに基づいて、三次元造形物を作製する三次元造形装置において、画像を表示する表示手段と、各層の断面画像データそれぞれに対応して作成され、断面画像データに高さ情報を付加して断面画像データが表す層を三次元で示す層画像データを作成する層画像データ作成手段と、上記層画像データ作成手段で作成された層画像データを出力する層画像データ出力手段と、上記層画像データ出力手段から出力された層画像データに基づく第１の画像を上記表示手段に表示する表示制御手段とを有するようにしたものである。

また、本発明による三次元造形装置は、上記した三次元造形装置において、上記層画像データ出力手段は、所定の層の断面画像データに基づいて上記所定の層が形成されると、上記所定の層の形成に同期して所定のタイミングで上記所定の層を含む一つまたは複数の層画像データを上記表示制御手段に出力するようにしたものである。

また、本発明による三次元造形装置は、作製する三次元造形物の形状を表す三次元モデルのデータたる三次元データから、所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状のデータたる断面画像データを作成し、作製した断面画像データに基づいて、三次元造形物を作製する三次元造形装置において、画像を表示する表示手段と、各層の断面画像データから第１の二次元座標データを取得する取得手段と、上記第１の二次元座標データを、三角分割法を用いて三角形で構成される第２の二次元座標データに変換する変換手段と、上記第２の二次元座標データに高さ情報を付加して三次元座標データを作成する第１の作成手段と、上記三次元座標データに厚みを与える三次元モデルデータを生成して、各層の層画像データを作成する第２の作成手段と、所定の層の断面画像データに基づいて上記所定の層が形成されると、上記所定の層の層画像データを出力する層画像データ出力手段と、上記層画像データ出力手段から出力された上記所定の層の層画像データに基づく第１の画像を上記表示手段に表示する表示制御手段とを有するようにしたものである。

また、本発明による三次元造形装置は、上記した三次元造形装置において、上記層画像データ出力手段は、上記表示制御手段に全ての層画像データを出力し、上記表示制御手段は、上記層画像データ出力手段から出力された全ての層画像データに基づく画像により、作製が完了したときの三次元造形物を三次元で表す第２の画像を上記表示手段に表示し、上記層画像データ出力手段から上記所定の層の層画像データが出力されると、上記所定の層の層画像データに基づく第１の画像を、上記第２の画像とは異なる表示態様で上記表示手段に表示するようにしたものである。

また、本発明による三次元造形装置は、上記した三次元造形装置において、さらに、三次元データを上記表示制御手段に出力する三次元データ出力手段とを有し、上記表示制御手段は、上記三次元データ出力手段から出力された三次元データに基づく第２の画像を上記表示手段に表示し、上記層画像データ出力手段から上記所定の層の層画像データが出力されると、上記所定の層の層画像データに基づく第１の画像を、上記第２の画像とは異なる表示態様で上記表示手段に表示するようにしたものである。

また、本発明による三次元造形方法は、画像を表示する表示手段を備えるとともに、作製する三次元造形物の形状を表す三次元モデルのデータたる三次元データから、所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状のデータたる断面画像データを作成し、作製した断面画像データに基づいて三次元造形装置により三次元造形物を作製する三次元造形方法において、各層の断面画像データそれぞれに対応して作成され、断面画像データに高さ情報を付加して断面画像データが表す層を三次元で示す層画像データを作成する層画像データ作成工程と、上記層画像データ作成工程で作成された層画像データを出力する層画像データ出力工程と、上記層画像データ出力工程で出力された層画像データに基づく第１の画像を上記表示手段に表示する表示制御工程とを上記三次元造形装置が実行するようにしたものである。

また、本発明による三次元造形方法は、上記した三次元造形方法において、上記層画像データ出力工程では、所定の層の断面画像データに基づいて上記所定の層が形成されると、上記所定の層の形成に同期して所定のタイミングで上記所定の層を含む一つまたは複数の層画像データを出力するようにしたものである。

また、本発明による三次元造形方法は、画像を表示する表示手段を備えるとともに、作製する三次元造形物の形状を表す三次元モデルのデータたる三次元データから、所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状のデータたる断面画像データを作成し、作製した断面画像データに基づいて、三次元造形装置により三次元造形物を作製する三次元造形方法において、各層の断面画像データから第１の二次元座標データを取得する取得工程と、上記第１の二次元座標データを三角分割法を用いて三角形で構成される第２の二次元座標データに変換する変換工程と、上記第２の二次元座標データに高さ情報を付加して三次元座標データを作成する第１の作成工程と、上記三次元座標データに厚みを表現する三次元モデルデータを生成して、各層の層画像データを作成する第２の作成工程と、所定の層の断面画像データに基づいて該所定の層が形成されると、上記所定の層の層画像データを出力する層画像データ出力工程と、上記層画像データ出力工程で出力された上記所定の層の層画像データに基づく画像を上記表示手段に表示する表示制御工程とを上記三次元造形装置が実行するようにしたものである。

また、本発明による三次元造形方法は、上記した三次元造形方法において、上記層画像データ出力工程は、全ての層画像データを出力する第１の出力工程と、上記所定の層が形成されると上記所定の層を含む一つまたは複数の層画像データを出力する第２の出力工程とを有し、上記表示制御工程は、上記第１の出力工程で出力された全ての層画像データに基づく画像により、作製が完了したときの三次元造形物を三次元で表す第２の画像を上記表示手段に表示し、上記第２の出力工程で出力された上記所定の層の層画像データに基づく第１の画像を、上記第２の画像とは異なる表示態様で上記表示手段に表示するようにしたものである。

また、本発明による三次元造形方法は、上記した三次元造形方法において、さらに、三次元データを出力する三次元データ出力工程とを上記三次元造形装置が実行し、上記表示制御工程は、上記三次元データ出力工程で出力された三次元データに基づく第２の画像を上記表示手段に表示し、上記所定の層の層画像データに基づく第１の画像を、上記第２の画像とは異なる表示態様で上記表示手段に表示するようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、三次元造形物の作製中であっても、三次元造形物の作製状況を作業者がモニターできるという優れた効果を奏する。

図１は、サポート部材が形成された三次元データの一部を示す説明図である。 図２は、本発明による三次元造形装置の概略構成斜視説明図である。 図３は、マイクロコンピューターの機能的構成を示すブロック構成図である。 図４（ａ）は、三次元データを編集する際に、三次元造形物を編集対象とした状態を示す説明図であり、また、図４（ｂ）は、三次元データを編集する際に、サポート部材を編集対象とした状態を示す説明図である。 図５（ａ）は、三次元造形物の作製の指示がなされる前の表示装置の表示状態を示す説明図であり、また、図５（ｂ）は、三次元造形物の作製の指示がなされた直後の表示装置の表示状態を示す説明図であり、また、図５（ｃ）は、三次元造形物の作製中の表示装置の表示状態を示す説明図であり、また、図５（ｄ）は、図５（ｃ）の状態からさらに三次元造形物の作製を進めたときの表示装置の表示状態を示す説明図である。 図６は、画像データ作製処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 図７は、三次元造形物作製処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による三次元造形装置および三次元造形方法の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

図２には、本発明による三次元造形装置の実施の形態の一例の概略構成斜視説明図が示されている。

この図２に示す三次元造形装置１０は、筐体１２内部に、光硬化性樹脂を吐出するとともに吐出した光硬化性樹脂を硬化する吐出ヘッド１４と、上面１６ａにおいて吐出ヘッド１４から吐出される光硬化性樹脂により三次元造形物が作製されるテーブル１６とが配設されている。

なお、この三次元造形装置１０の全体の動作は、マイクロコンピューター５０により制御されており、このマイクロコンピューター５０は、作製する三次元造形物の形状を表す三次元データが入力され、この三次元データに基づいて三次元造形の作製時に必要となる断面画像データを作成する。

また、マイクロコンピューター５０には、三次元データに基づく三次元造形物の画像などの各種の画像を表示することが可能な表示装置７８が接続されている。

さらに、マイクロコンピューター５０は、作成された断面画像データに基づいて、実際に各断面画像データに基づいて作製される各層をそれぞれ三次元で表す画像（以下、「断面画像データに基づいて作製される層を三次元で表す画像」を、「層画像」と適宜に称する。）のデータ（以下、「層画像のデータ」を「層画像データ」と称する。）を作成する。

なお、こうした層画像データに基づいて表示装置７８に表示される層画像を順に積層することにより、実際に作製したときの三次元造形物を三次元で表す画像（以下、「実際に作製したときの三次元造形物を三次元で表す画像」を、「造形画像」と適宜に称する。）を作成することができる。

そして、作業者により三次元造形物の作製が指示されると、マイクロコンピューター５０によって、この断面画像データに基づいて各構成部材の動作が制御され、この断面画像データに基づいて形成し硬化した硬化層を積層して、所望の三次元造形物を作製することとなる。

より詳細には、筐体１２は、上方側から前方側に渡って開口部１８が形成されており、この開口部１８は透明なカバー部材２０により覆われている。

カバー部材２０は、開閉自在に配設されており、カバー部材２０を開くことにより、筐体１２内部の空間が筐体１２外部の空間と連通して開状態となり、カバー部材２０を閉めることにより、筐体１２内部の空間が筐体１２外部の空間と遮断されて閉状態となる。

そして、カバー部材２０を開状態として、テーブル１６の上面１６ａにおいて作製された三次元造形物の取り出しなどが行われ、カバー部材２０を閉状態として、吐出ヘッド１４による三次元造形物の作製が行われる。

吐出ヘッド１４は、筐体１２内部において、側方部材１２−１、１２−２を連結するように配設された一対のガイドレール２２に移動自在に配設された移動部材２４の前面に、ＸＹＺ直交座標系におけるＺ軸方向に移動自在に配設されている。

即ち、吐出ヘッド１４は、移動部材２４の前面においてＺ軸方向に延設されたガイドレール（図示せず。）に移動自在に配設され、マイクロコンピューター５０の制御により、吐出ヘッド１４に設けられたモーター（図示せず。）を駆動して、吐出ヘッド１４を当該ガイドレールに沿ってＺ軸方向において上方側および下方側に移動することとなる。

移動部材２４は、側方部材１２−１、１２−２を連結するようにＸ軸方向に延設された一対のガイドレール２２に移動自在に配設されており、マイクロコンピューター５０の制御により移動部材２４に設けられたモーター（図示せず。）を駆動して、Ｘ軸方向において左方側および右方側に移動する。

したがって、移動部材２４に配設された吐出ヘッド１４は、移動部材２４を介してＸ軸方向にも移動可能となっている。

また、吐出ヘッド１４は、後方部材１２−４内に設けられたタンク（図示せず。）からチューブ２８を介して光硬化性樹脂が供給され、供給された光硬化性樹脂を下面１４ａに設けられたノズルヘッド１４−１から吐出する。

さらに、吐出ヘッド１４の下面１４ａには、ノズルヘッド１４−１から吐出された光硬化性樹脂に対して光を照射して硬化する光照射ヘッド１４−２が設けられている。

したがって、吐出ヘッド１４のノズルヘッド１４−１から吐出された光硬化性樹脂は、吐出後直ちに光照射ヘッド１４−２から光が照射されて硬化されることとなる。

つまり、この吐出ヘッド１４は、マイクロコンピューター５０の制御により、断面画像データに基づいて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に移動しながら、ノズルヘッド１４−１から光硬化性樹脂を吐出するとともに、光照射ヘッド１４−２によりノズルヘッド１４−１から吐出された光硬化性樹脂に対して光を照射して硬化するようになされている。

テーブル１６は、筐体１２の底面部材１２−３の上面にＹ軸方向に延長して設けられた一対のガイドレール２６上に、移動自在に配設されている。

また、テーブル１６には、モーター（図示せず。）が設けられており、マイクロコンピューター５０の制御によりこのモーターを駆動することによって、テーブル１６を一対のガイドレール２６に沿ってＹ軸方向前方側およびＹ軸方向後方側に移動することとなる。

これにより、吐出ヘッド１４とテーブル１６との相対的な位置関係が三次元で変化するようになる。

また、マイクロコンピューター５０は、三次元造形装置１０の全体の動作を制御するとともに、三次元造形物の作製時に必要となる断面画像データと、各断面画像データに基づいて実際に作製される層を表す層画像データとを作成する。

ここで、図３を参照しながら、マイクロコンピューター５０の機能的構成について説明する。

即ち、マイクロコンピューター５０は、三次元造形装置１０の各構成部材の動作を制御する制御部５２と、三次元モデルの形状を正確に作製するためのサポート部材を生成するサポート部材生成部７２と、作業者の入力に基づいてサポート部材が形成された三次元データを編集する三次元データ編集部７４と、三次元造形物の作製時に必要となる断面画像データを作成する断面画像データ作成部５４と、断面画像データに基づいて実際に作製される層を表す層画像データを作成する層画像データ作成部５６と、三次元データ、断面画像データおよび層画像データなどに基づく画像を表示装置７８に表示する表示制御部５８と、三次元データ、断面画像データおよび層画像データを含む各種のデータを記憶する記憶部６０とを有して構成されている。

より詳細には、制御部５２は、断面画像データ作成部５４において作成された断面画像データに基づいて、モーター（図示せず。）などを駆動して、移動部材２４のＸ軸方向の移動、吐出ヘッド１４のＺ軸方向の移動、テーブル１６のＹ軸方向の移動および吐出ヘッド１４からの光硬化性樹脂の吐出を行うなど、各構成部材の動作の制御を行う。

また、断面画像データに基づいて所定の層を形成すると、制御部５２は、当該所定の層が形成されたとの情報を層画像データ出力部７６に出力する。

即ち、制御部５２は、第ｉ層の断面画像データに基づいて第ｉ層を形成すると、第ｉ層の形成が終了したとの情報を層画像データ出力部７６に出力することとなる。

サポート部材生成部７２は、作製する三次元造形物の形状を表す三次元データに基づいて、演算処理により三次元モデルの形状を正確に作製するためのサポート部材を生成し、サポート部材が形成された三次元データを作成する。

なお、作成されたサポート部材が形成された三次元データにおいては、三次元造形物部分とサポート部材部分とをそれぞれ別々に認識することができるようになされている。

また、作製する三次元造形物の形状を表す三次元データにサポート部材を生成するための演算処理については、従来より公知の技術を用いることができるため、その詳細な説明は省略することとする。

そして、サポート部材が形成された三次元データは、記憶部６０に出力されて記憶されるとともに、サポート部材生成部７２から三次元データ編集部７４に出力される。

三次元データ編集部７４は、作業者の入力に基づいて、サポート部材が形成された三次元データにおける三次元造形物あるいはサポート部材のいずれか一方を編集対象として指定する指定部８０と、作業者の入力に基づいて、指定部８０において指定した編集対象を編集する編集部８２と、断面画像データ作成の指示がなされると、サポート部材が形成された三次元データを断面画像データ作成部５４に出力する出力部８４とを有して構成されている。

そして、三次元データ編集部７４は、サポート部材生成部７２からサポート部材が形成された三次元データが出力されると、当該三次元データを表示制御部５８に出力し、表示制御部５８が表示装置７８を制御して、当該三次元データに基づく画像を表示装置７８に表示する。

三次元データ編集部７４では、指定部８０により、作業者が操作子（図示せず。）を操作して編集対象として指定した三次元造形物あるいはサポート部材のいずれか一方を編集対象として指定する。

そして、三次元造形物およびサポート部材のうちの編集対象として指定された一方の情報を表示制御部５８に出力する。

表示制御部５８では、この出力された情報に基づいて、編集対象として指定されていない他方の表示装置７８における表示を半透明で表示するようにする。

つまり、指定部８０により三次元造形物を編集対象として指定した場合には、編集対象として三次元造形物が指定されたとの情報を指定部８０から表示制御部５８に出力し、表示制御部５８の制御により、表示装置７８に表示されたサポート部材が形成された三次元データに基づく画像において、サポート部材が半透明で表示されることとなる（図４（ａ）を参照する。）。

また、指定部８０によりサポート部材を編集対象として指定した場合には、編集対象としてサポート部材が指定されたとの情報を指定部８０から表示制御部５８に出力し、表示制御部５８の制御により、表示装置７８に表示されたサポート部材が形成された三次元データに基づく画像において、三次元造形物が半透明で表示されることとなる（図４（ｂ）を参照する。）。

そして、作業者による操作子（図示せず。）などの操作により、編集対象として指定された対象（編集対象として指定されていない他方が半透明で表示された画像）に対して編集がなされると、三次元データ編集部７４では、編集部８２により、指定部８０により指定された編集対象に対して、実行された編集内容に基づいて三次元データの編集を行う。

即ち、編集部８２は、作業者が編集対象に対して編集を行ったか否かを判断して、作業者が編集を行ったと判断した場合には、作業者により編集された内容に基づいて三次元データの編集を行う。なお、こうして編集された三次元データは、記憶部６０に出力されて記憶される。

また、作業者による操作子（図示せず。）などの操作により、断面画像データの作成が指示されると、三次元データ編集部７４では、出力部８４によって、記憶部６０に記憶された三次元データを断面画像データ作成部５４に出力する。

即ち、出力部８４は、断面画像データの作成指示がなされたか否かを判断し、断面画像データの作成指示がなされたと判断した場合のみ、記憶部６０に記憶した三次元データを断面画像データ作成部５４に出力することとなる。

なお、断面画像データの作成指示がなされたと判断した場合には、三次元データに対する編集の有無に関わらず、記憶部６０に記憶された当該三次元データを断面画像データ作成部５４に出力することとなる。

断面画像データ作成部５４は、出力された三次元データから断面画像データを作成する。

即ち、三次元造形物を、Ｚ軸方向において所定の間隔ごとにＸＹ平面で分割することにより、断面画像データを生成する。

つまり、この断面画像データ作成部５４においては、従来より公知の技術によって、サポート部材が形成された三次元データの断面画像データを作成するようになされている。

なお、Ｚ軸方向においてＸＹ平面で分割する所定の間隔については、隣り合う断面形状の間隔を表す層ピッチ（例えば、０．１〜０．１５ｍｍである。）として作業者により設定される。

また、断面画像データ作成部５４においては、作成した断面画像データに、例えば、断面形状を取得したＺ軸座標の小さいものから順番に層番号が付される。

即ち、Ｚ軸の座標値が０、Ｚ_１、Ｚ_２、Ｚ_３、・・・、Ｚ_ｎ−１（ｎは正の整数である。）において断面形状を取得した場合には、座標値が「０」における断面画像データを第１層とし、座標値が「Ｚ_１」における断面画像データを第２層とし、座標値が「Ｚ_２」における断面画像データを第３層とし、座標値が「Ｚ_３」における断面画像データを第４層とする。また、座標値が「Ｚ_ｎ−１」における断面画像データを第ｎ層（最終層）とする。

層画像データ作成部５６は、断面画像データ作成部５４において作成された断面画像データに基づいて、実際に作製される各層の層画像データを作成するものであって、断面画像データから二次元座標データを取得する二次元座標データ取得部６２と、二次元座標データを、三角分割法を用いて三角形で構成される二次元座標データに変換する二次元座標データ変換部６４と、変換された二次元座標データに高さ情報を付加し、三次元座標データを作成する三次元座標データ作成部６６と、三次元座標データに厚みを表現する三次元モデルデータを生成して、実際に光硬化性樹脂により形成される所定の層の層画像データを取得する層画像データ取得部６８とを有して構成されている。

より詳細には、二次元座標データ取得部６２は、所定の層の断面画像データから当該所定の層の二次元座標データを取得する。

二次元座標データ変換部６４は、二次元座標データ取得部６２で取得した所定の層の二次元座標データを、三角分割法を用いて三角形で構成される二次元座標データに変換する。

三次元座標データ作成部６６は、二次元座標データ変換部６４で変換した所定の層の二次元座標データに高さ情報を付加して三次元座標データを作成する。つまり、三次元座標データ作成部６６で作成される三次元座標データは、高さ情報が示す高さにおける二次元データとなっている。

なお、この高さ情報とは、第ｉ層（ｉは正の整数である。）の断面画像データから層画像データを作成する場合には、「ｉ」に層ピッチを積算した値となる。

層画像データ取得部６８は、三次元座標データ作成部６６で作成された三次元座標データに、厚み（即ち、Ｚ軸方向の距離である。）与えるための三次元モデルデータを生成し、層画像データを取得する。なお、この層画像データの厚み情報は、層ピッチと一致する値となる。

また、層画像データ取得部６８において作成される層画像データには、断面画像データの層番号と同じ層番号が付される。

つまり、第ｉ層における層画像データを作成した場合には、この層画像データには第ｉ層の層番号が付されることとなる。

こうして取得された層画像データは、記憶部６０に出力され、記憶される。

層画像データ出力部７６は、図示しない操作子などが操作されて、作業者による三次元造形物の作製の指示がなされると、形成された層の層画像データを順次表示制御部５８に出力し、表示制御部５８が表示装置７８を制御して、形成された層が積層された画像を表示装置７８に表示する。

具体的には、層画像データ出力部７６は、作業者により三次元造形物の作製の指示がなされる前には、記憶部６０に記憶されている各層画像データを表示制御部５８に出力し、各層画像データに基づく画像が最後まで順に積層された画像、つまり、作製が終了したときの造形画像を表示装置７８に表示する（図５（ａ）を参照する。）。

そして、作業者により三次元造形物の作製の指示がなされた後には、表示制御部５８は表示装置７８に表示された造形画像をいったん消去し（図５（ｂ）を参照する。）、断面画像データに基づいて実際に層が形成されると、１層毎に形成された層の層画像データを表示制御部５８に出力し、表示装置７８に形成された層が積層された画像を表示する（図５（ｃ）を参照する。）。

このとき、層画像データ出力部７６は、制御部５２から出力された所定の層の形成を終了したとの情報に基づいて、記憶部６０に記憶されている当該所定の層の層画像データを表示制御部５８に出力することとなる。

即ち、第１層目の断面画像データに基づいて、実際に光硬化性樹脂により第１層目が形成されると、制御部５２から第１層目の形成を終了したとの情報が出力され、層画像データ出力部７６は当該情報に基づいて、記憶部６０に記憶された第１層目の層画像データを表示制御部５８に出力し、表示装置７８に第１層目の層画像データを表示する。

次に、第２層目の断面画像データに基づいて、実際に光硬化性樹脂により第２層目が形成されると、制御部５２から第２層目の形成を終了したとの情報が出力され、層画像データ出力部７６は当該情報に基づいて、記憶部６０に記憶された第２層目の層画像データを表示制御部５８に出力し、表示装置７８に、以前に出力された第１層目の層画像データに加えて第２層目の層画像データを表示する。実際には、層画像データには高さ情報が含まれているので、この第２層目の層画像データは、第１層目の層画像データに積層された状態で表示されることとなる。

このようにして、光硬化性樹脂により実際に１つの層が形成される毎に、表示装置７８には、形成された層画像データに基づく画像が、一つ前の積層された層画像データに追加されて表示される（図５（ｃ）（ｄ）を参照する。）。

そして、光硬化性樹脂により最終層まで形成されると、表示装置７８には全ての層が形成された画像、つまり、造形画像が表示されることとなる。

また、表示制御部５８は、表示装置７８に表示される表示内容の制御を行うものであり、表示装置７８に対して、三次元データに基づく画像、層画像データに基づく画像などの表示および表示の削除を行うとともに、操作子（図示せず。）を介した作業者からの入力情報に基づいて表示内容を変更する。

記憶部６０は、作製する三次元造形物の形状を表す三次元データ、サポート部材が形成された三次元データ、断面画像データ作成部５４で作成された断面画像データ、層画像データ作成部５６で作成された層画像データを含む各種情報を記憶する。

以上の構成において、三次元造形装置１０により三次元造形物を作製する場合には、まず、作業者により、作製したい三次元造形物の形状を表す三次元データがマイクロコンピューター５０に入力され、図示しない操作子による操作によって、断面画像データの作成が指示されると、マイクロコンピューター５０において、画像データ作成処理が開始される。

ここで、図６のフローチャートには、画像データ作成処理の詳細な処理内容が示されており、この画像データ作成処理においては、まず、サポート部材生成部７２において、入力された三次元造形物の形状を表す三次元データから、サポート部材が形成された三次元データが作成されるとともに、記憶部６０に出力されて記憶される（ステップＳ６０２）。

次に、ステップＳ６０２の処理で得られた三次元データに基づく画像を表示装置７８に表示する（ステップＳ６０４）。

即ち、このステップＳ６０４の処理では、三次元データ編集部７４における出力部８４により、サポート部材生成部７２において作成した三次元データを表示装置５８に出力し、当該三次元データに基づく画像（つまり、三次元造形物が正確に作製されるようにサポート部材が形成された画像である。）を表示装置７８に表示する。

そして、作業者により表示装置７８に表示された三次元データへの編集があったか否かの判断を行う（ステップＳ６０６）。

即ち、このステップＳ６０６の判断処理では、三次元データ編集部７４における編集部８２において、作業者による操作子（図示せず。）などの操作により、三次元データに対して編集がなされたか否かの判断を行う。

ステップ６０６の判断処理において、三次元データに編集がなされなかったと判断されると、後述するステップＳ６１０の判断処理に進む。

一方、ステップＳ６０６の判断処理において、三次元データに編集がなされたと判断されると、編集内容に基づいて当該三次元データの編集を行う（ステップＳ６０８）。なお、編集された三次元データは記憶部６０に出力されて記憶される。

次に、作業者により断面画像データの作成指示がなされたか否かの判断を行う（ステップＳ６１０）。

即ち、このステップＳ６１０の判断処理では、三次元データ編集部７４における出力部８４において、作業者による操作子（図示せず。）などの操作により、断面画像データの作成指示がなされたか否かの判断を行う。

ステップＳ６１０の判断処理において、断面画像データの作成指示がなされていないと判断されると、ステップＳ６０６の判断処理に戻り、ステップＳ６０６の判断処理以降の処理を行う。

一方、ステップＳ６１０の判断処理において、断面画像データの作成指示がなされたと判断されると、断面画像データの作成を行う（ステップＳ６１２）。

即ち、このステップＳ６１２の処理では、三次元データ編集部７４における出力部８４において、記憶部６０に記憶されている、サポート部材が形成された三次元データが断面画像データ作成部５４に出力される。

そして、断面画像データ作成部５４において、出力された三次元データをＺ軸方向において所定の間隔（つまり、層ピッチとして設定した値である）ごとにＸＹ平面で分割して、Ｚ軸方向で連続する複数の断面形状によりサポート部材が形成された三次元モデルを表すデータたる断面画像データを作成する。

このとき、Ｚ軸座標の小さいものから順に層番号が付される。

即ち、Ｚ軸の座標値が、０、Ｚ_１、Ｚ_２、・・・、Ｚ_ｉ−１、・・・、Ｚ_ｎ−１（ｉ＜ｎであり、ｉ、ｎは正の整数である。）において断面形状を取得し、座標値が「０」における断面画像を第１層とし、座標値が「Ｚ_１」における断面画像を第２層とし、座標値が「Ｚ_２」における断面画像を第３層とする。また、座標値が「Ｚ_ｉ−１」における断面画像を第ｉ層とし、座標値が「Ｚ_ｎ−１」における断面画像を第ｎ層（最終層）とする。

なお、こうして作成された断面画像データは、記憶部６０に出力されて記憶される。

断面画像データが作成されると、次に、断面画像データの層番号を表す「ｉ」を「１」に初期化し（ステップＳ６１４）、第ｉ層の断面画像データから二次元座標データを取得する（ステップＳ６１６）。

即ち、ステップＳ６１４の処理においては、制御部５２において、断面画像データの層番号を表す「ｉ」を「１」と設定する。

また、ステップＳ６１６の処理においては、二次元座標データ取得部６２において、第ｉ層の断面画像データから第ｉ層の二次元座標データを取得する。

第ｉ層の二次元座標データを取得すると、取得した二次元座標データを三角分割法を用いて三角形で構成される二次元座標データに変換する（ステップＳ６１８）。

即ち、ステップＳ６１８の処理においては、二次元座標データ変換部６４において、第ｉ層の二次元座標データを三角分割法により変換することとなる。

次に、ステップＳ６１８の処理により変換した第ｉ層の二次元座標データに、高さ情報を付加して三次元座標データを作成する（ステップＳ６２０）。

即ち、ステップＳ６２０の処理においては、三次元座標データ作成部６６において、ステップＳ６１８の処理により変換した第ｉ層の二次元座標データに「ｉ×層ピッチ」で表される高さ情報を付加して第ｉ層の三次元座標データを作成する。

その後、第ｉ層の三次元座標データに厚みの表現を加味した三次元モデルデータを生成して、第ｉ層の層画像データを作成する（ステップＳ６２２）。

即ち、ステップＳ６２２の処理においては、層画像データ取得部６８において、第ｉ層の三次元モデルデータを生成して、第ｉ層の層画像データを作成し、作成した第ｉ層の層画像データを記憶部６０へ出力して記憶する。

第ｉ層の層画像データが作成されると、層画像データ取得部６８において、第ｉ層が最終層であるか否かを判断する（ステップＳ６２４）。

このステップＳ６２４の判断処理において、第ｉ層が最終層ではないと判断されると、「ｉ」の値を「１」だけインクリメントし（ステップＳ６２６）、ステップＳ６１６の処理に進み、ステップＳ６１６の処理以降の処理を行う。

即ち、ステップＳ６２６の処理では、ステップＳ６１６の処理において、ステップＳ６２２の処理で層画像データを取得した層の次の層の断面画像データから二次元座標データを取得するように設定される。

また、ステップＳ６２４の判断処理において、第ｉ層が最終層であると判断されると、この画像データ作成処理を終了する。

こうして、画像データ作成処理によって、第１層から第ｎ層（最終層）までの断面画像データおよび層画像データが作成されることとなる。

その後、作業者により操作子（図示せず。）が操作されて三次元造形物の作製の開始が指示されると、マイクロコンピューター５０の制御により、三次元造形物作製処理が開始される。なお、この三次元造形物作製処理が開始されると、表示制御部５８により、表示装置７８に表示されている造形画像が消去される。

ここで、図７のフローチャートには、三次元造形物作製処理の詳細な処理内容が示されている。この三次元造形物作製処理においては、まず、断面画像データの層番号を表す「ｉ」を「１」に初期化し（ステップＳ７０２）、第ｉ層の断面画像データを制御部５２に出力する（ステップＳ７０４）。

即ち、ステップＳ７０２の処理においては、制御部５２において、断面画像データの層番号を表す「ｉ」を「１」と設定する。

また、ステップＳ７０４の処理においては、層番号「ｉ」が設定されたとの情報が記憶部６０に出力され、記憶部６０に記憶されている第ｉ層の断面画像データが制御部５２に出力される。

次に、第ｉ層の断面画像データに基づいて、光硬化性樹脂により第ｉ層を形成する（ステップＳ７０６）。

即ち、このステップＳ７０６の処理においては、制御部５２において、ステップＳ７０４の処理で出力された断面画像データに基づいて、テーブル１６をＹ軸方向で移動するとともに、移動部材２４をＸ軸方向で移動し、さらに吐出ヘッド１４をＺ軸方向で移動しながら、吐出ヘッド１４から光硬化性樹脂を吐出して、三次元造形物の第ｉ番目の層の形成を行う。

そして、第ｉ層の形成が終了すると、第ｉ層の層画像データに基づく画像を表示装置７８に表示する（ステップＳ７０８）。

即ち、ステップＳ７０８の処理においては、ステップＳ７０６の処理で第ｉ番目の層の形成が終了した際に制御部５２から出力された第ｉ層の形成が終了したとの情報に基づいて、記憶部６０に記憶されている第ｉ層の層画像データを表示制御部５８に出力し、当該層画像データに基づく画像を表示装置７８に表示する。第ｉ層の層画像データに基づく画像の一例としては、例えば、第１層から第ｉ層までのｉ個の層画像データを作成順に積層させた結果得られる合成画像である。

第ｉ層の層画像データに基づく画像を表示装置７８に表示すると、制御部５２において、第ｉ層が最終層であるか否かを判断する（ステップＳ７１０）。

即ち、ステップＳ７１０の判断処理においては、制御部５２において、ステップＳ７０６の処理で第ｉ番目の層が形成された際に、この第ｉ層が最終層であるか否かの判断を行う。

このステップＳ７１０の判断処理において、第ｉ層が最終層ではないと判断されると、「ｉ」の値を「１」だけインクリメントし（ステップＳ７１２）、ステップＳ７０４の処理に進み、ステップＳ７０４の処理以降の処理を行う。

即ち、ステップＳ７１２の処理では、ステップＳ７０４の処理において、ステップＳ７０８の処理で層画像データに基づく画像を表示した層の次の層の断面画像データを出力するように設定される。

また、ステップＳ７１０の判断処理において、第ｉ層が最終層であると判断されると、この三次元造形物作製処理を終了する。

以上説明したように、本発明による三次元造形装置１０は、作製する三次元造形物の形状を表す三次元データにサポート部材を生成して、サポート部材が形成された三次元データを作成し、その三次元データを編集する際に、三次元造形物およびサポート部材のうち、編集対象とならない方を半透明で表示するようにした。

これにより、本発明による三次元造形装置１０においては、三次元造形物およびサポート部材の編集の際に、作業者が編集対象を明確に識別することができる。

このため、本発明による三次元造形装置１０によれば、三次元造形物およびサポート部材の編集の際に、作業性が向上するとともに、編集対象の誤認による編集ミスを防止することができるようになる。

また、本発明による三次元造形装置１０は、各断面画像データから対応する層画像データを作成し、断面画像データに基づく三次元造形物の作製が開始されると、実際に光硬化性樹脂により１つの層の形成が終了したときに、形成された層の層画像データが順次表示制御部５８に出力され、表示装置７８に当該層画像データに基づく画像を表示するようにしたものである。

これにより、本発明による三次元造形装置１０においては、作業者が、表示装置７８に表示された画像をモニター（目視）することにより、三次元造形物の作製状況を確実に認識することができる。なお、作製状況とは、例えば、作業者が作製しようとしている三次元造形物の途中経過情報であり、全体に対して、ある時点でどの程度まで作製が終わっているのか、または、ある時点で作製が終了している部分はどれくらいかなどの状況が含まれる。

このため、本発明による三次元造形装置１０によれば、三次元造形物の作製中に、作業者によってなされる故意によらない不適切な操作（電源の停止、カバー部材の開放など）を防止することができるようになる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（９）に示すように変形するようにしてもよい。

（１）上記した実施の形態においては、移動部材２４をＸ軸方向に、テーブル１６をＹ軸方向に、吐出ヘッド１４をＺ軸方向に移動するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、テーブル１６と吐出ヘッド１４との相対的な位置関係が三次元で変化するような構成であればよい。または、移動部材２４、テーブル１６および吐出ヘッド１４のいずれかが固定されるようにしてもよい。

（２）上記した実施の形態においては、マイクロコンピューター５０に作製する三次元造形物の形状を表す三次元データを入力して、サポート部材が形成された三次元データ、断面画像データおよび層画像データを作成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。

即ち、別途用意されたパーソナルコンピューターにおいて、サポート部材が形成された三次元データ、断面画像データおよび層画像データを作成し、作成した各データを、有線または無線による通信回線によりマイクロコンピューター５０に入力するようにしてもよいし、記録媒体を介してマイクロコンピューター５０に入力するようにしてもよい。

（３）上記した実施の形態においては、吐出ヘッド１４とテーブル１６との相対的な位置関係が三次元で変化し、吐出ヘッド１４から吐出された光硬化性樹脂によりテーブル１６の上面１６ａに三次元造形物を作製する三次元造形装置１０において、サポート部材が形成された三次元データ、断面画像データおよび層画像データを作成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。

即ち、液体状の光硬化性樹脂が貯留された容器の底面からプロジェクタにより所定の画像を照射し、当該容器内に配置された保持板の下面に所定の液層厚さ分だけ光硬化性樹脂を硬化させて硬化層を形成し、この硬化層を積層させて三次元造形物を作成する、所謂、吊り上げ積層方式の三次元造形装置において、サポート部材が形成された三次元データ、断面画像データおよび層画像データを作成するようにしてもよい。このような断面画像に基づく形状を積層して三次元造形物を作製する三次元造形装置であれば、どのような三次元造形装置であってもよい。

（４）上記した実施の形態においては、全ての断面画像データを作成した後に、各断面画像データに基づいてそれぞれ層画像データを作成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ある層の断面画像データを作成する毎に、対応する層画像データを作成する（つまり、各一つの層毎に、断面画像データおよび層画像データを作成する）ようにしてもよい。

（５）上記した実施の形態においては、特に記載しなかったが、三次元造形物の作製を開始する前に表示された造形画像において、１層ずつ表示（つまり、指定した所定の層の層画像データに基づく画像の表示である。）するようにしてもよいし、連続する複数の層を順に積層させて表示（つまり、指定した連続する複数の層の層画像データに基づく画像である。）するようにしてもよいし、１層ずつの表示、連続する複数の層の表示および全ての層を示す造形画像の表示を選択可能とし、選択した表示に基づいて表示装置７８に表示される画像を変更するようにしてもよい。

これにより、断面画像データにおける三次元造形物の断面の一部に欠落が生じる「抜け」などの不具合に起因する層画像データの不具合を効率よく確認することができるようになる。

そして、作業者が層画像データにおいて不具合を見つけると、断面画像データ編集部（図示せず。）において、必要であれば、例えば、不具合の生じている断面画像データを拡大表示させて「抜け」などの不具合の箇所を特定し、断面画像データを編集して、断面画像データにおいてそれらの不具合を解消するようにする。

なお、作業者は、表示装置７８に表示された断面画像データに基づく画像を参照しながら編集作業を行うものであるが、このとき、表示装置７８に表示された断面画像データに基づく画像では、断面画像データ編集部（図示せず。）により、作業者が編集対象として指定した部材ではない部材を半透明で表示するようにすると、編集対象だけに作業を集中させることができて作業効率が上がる。

（６）上記した実施の形態においては、表示制御部５８により、三次元造形物およびサポート部材のうち、作業者に編集対象として選択されていない一方を半透明で表示するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。

即ち、編集対象でない一方と、編集対象である他方とで表示する色を変更するようにしてもよいし、編集対象でない一方を、外形を表す線分のみで表示するようにしてもよく、要は、編集対象でない一方と、編集対象である他方とを作業者が目視により明確に認識することができるような表示であれば、編集対象でない一方と編集対象である他方とをどのように表示するようにしてもよい。

（７）上記した実施の形態においては、表示装置７８に層画像データに基づく画像を表示することによって、作業者は三次元造形物の作製状況を確認することができるようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、断面画像データに基づいて、三次元造形物の形状を表す三次元データから得られた画像を表示装置７８に表示して、作業者が三次元造形物の作製状況を確認可能なようにしてもよい。ここで、表示装置７８に表示される画像の一例としては、例えば、Ｚ軸座標値の総和、即ち、最上面に位置する断面画像に対応する高さで、その最上面に位置する断面画像データを切り口形状に持つ、三次元データから得られた画像である。

なお、この場合には、表示装置７８に表示された画像には、サポート部材が表示されず、さらに、層画像データに基づく画像で表現された表面形状（つまり、各層の大きさの違いが三次元造形物の表面において階段状に表れる形状である。）についても表示されない。

また、サポート部材が形成された三次元造形物の形状を表す三次元データから作成された断面画像データに基づく画像を表示装置７８に表示して、作業者が三次元造形物の作製状況を可能なようにしてもよく、この場合には、表示装置７８に表示された画像には、サポート部材が表示されることとなる。

なお、表示装置７８に断面画像データに基づく画像を表示する際には、表示制御部５８により、作成した層の断面画像データの層番号と一致した層番号の断面画像データに基づく画像を表示装置７８に表示することとなる。即ち、作成した層の断面画像データ（つまり、サポート部材が形成された三次元データから作成された断面画像データである。）の層番号と一致した層番号の断面画像データに基づく画像を表示装置７８に表示する。

（８）上記した実施の形態においては、表示装置７８に、単に、形成された層の層画像データに基づく画像を表示するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、表示装置７８に、全ての層画像データに基づく画像が積層して形成される造形画像を半透明で表示し、造形途中の時点で、それまでに形成された層の層画像データに基づく画像を当該造形画像に重ねて表示するようにしてもよい。

具体的には、三次元造形物の作製が開始されると、層画像データ出力部７６により表示制御部５８へ全ての層画像データが出力されて、表示装置７８に造形画像を半透明で表示し（上記した実施の形態においては、三次元造形物の作製の開始前から、層画像データ出力部７６から表示制御部５８に全ての層画像データが出力され、表示装置７８には造形画像が表示されているので、この場合には、三次元造形物の作製が開始されると、表示制御部５８により、表示装置７８に表示されている造形画像の表示態様を変更することとなる。）、その後、１つの層が形成される毎に、新たに形成された層の層画像データが層画像データ出力部７６により表示制御部５８へ出力され、表示装置７８において、造形画像上に、それ以前に表示制御部５８へ出力された層画像データに基づく画像に重ねて表示する。

または、表示装置７８に、造形画像ではなく、サポート部材が形成された三次元データに基づく画像を半透明で表示し、形成された層の層画像データに基づく画像を当該画像に重ねて表示するようにしてもよい。

具体的には、三次元造形物の作製が開始されると、制御部５２により表示制御部５８へサポート部材が形成された三次元データが出力されて、表示装置７８にサポート部材が形成された三次元データに基づく画像を半透明で表示し、その後、１つの層が形成される毎に、新たに形成された層の層画像データが層画像データ出力部７６により表示制御部５８へ出力され、表示装置７８において、サポート部材が形成された三次元データに基づく画像上に、それ以前に表示制御部５８へ出力された層画像データに基づく画像を重ねて表示する。

これにより、作業者は、表示装置７８に表示された画像を目視にて確認する際に、三次元造形物の作製の進行が全体に対してどの程度進んだのかを容易にモニターすることができるようになる。

なお、表示装置７８に表示する造形画像や三次元データに基づく画像については、半透明に限定されるものではなく、形成された層の層画像データに基づく画像の表示態様と異なる表示態様であればよく、例えば、層画像データに基づく画像と異なる色彩で表示したり、外形を表す線のみで表示するようにしてもよい。

（９）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（８）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、三次元造形物を作製する三次元造形装置として用いて好適である。

１０ 三次元造形装置、１２ 筐体、１４ 吐出ヘッド、１６ テーブル、１８ 開口部、２０ カバー部材、２２、２６ ガイドレール、２４ 移動部材、２８ チューブ、５０ マイクロコンピューター、５２ 制御部、５４ 断面画像データ作成部、５６ 層画像データ作成部、５８ 表示制御部、６０ 記憶部、６２ 二次元座標データ取得部、６４ 二次元座標データ変換部、６６ 三次元座標データ作成部、６８ 層画像データ取得部、７２ サポート部材生成部、７４ 三次元データ編集部、７６ 層画像データ出力部、７８ 表示装置

Claims (10)

1. 作製する三次元造形物の形状を表す三次元モデルのデータたる三次元データから、所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状のデータたる断面画像データを各層毎に作成し、作成した前記各層毎の断面画像データに基づいて、前記複数の層を一層毎に形成して三次元造形物を作製する三次元造形装置であって、
   画像を表示する表示手段と、
   前記各層毎の断面画像データに高さ情報を付加して、前記断面画像データに基づいて形成される層を三次元で示す層画像データを一層毎に作成する層画像データ作成手段と、
   前記層画像データ作成手段で作成された前記一層毎の層画像データを出力する層画像データ出力手段と、
   前記層画像データ出力手段から出力された前記一層毎の層画像データに基づく画像を前記表示手段に表示する表示制御手段と
   を有することを特徴とする三次元造形装置。
2. 請求項１に記載の三次元造形装置において、
   前記層画像データ出力手段は、所定の層の断面画像データに基づいて前記所定の層が形成されると、前記所定の層の形成に同期して所定のタイミングで前記所定の層または前記所定の層を含む複数の層の層画像データを前記表示制御手段に出力する
   ことを特徴とする三次元造形装置。
3. 作製する三次元造形物の形状を表す三次元モデルのデータたる三次元データから、所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状のデータたる断面画像データを各層毎に作成し、作成した前記各層毎の断面画像データに基づいて、前記複数の層を一層毎に形成して三次元造形物を作製する三次元造形装置であって、
   画像を表示する表示手段と、
   前記各層毎の断面画像データから第１の二次元座標データを取得する取得手段と、
   前記第１の二次元座標データを、三角分割法を用いて三角形で構成される第２の二次元座標データに変換する変換手段と、
   前記第２の二次元座標データに高さ情報を付加して三次元座標データを作成する第１の作成手段と、
   前記三次元座標データに厚みを与える三次元モデルデータを生成して、前記各層毎の層画像データを一層毎に作成する第２の作成手段と、
   所定の層の断面画像データに基づいて前記所定の層が形成されると、前記所定の層の層画像データを出力する層画像データ出力手段と、
   前記層画像データ出力手段から出力された前記所定の層の層画像データに基づく第１の画像を前記表示手段に表示する表示制御手段と
   を有することを特徴とする三次元造形装置。
4. 請求項３に記載の三次元造形装置において、
   前記層画像データ出力手段は、前記表示制御手段に全ての層の層画像データを出力し、
   前記表示制御手段は、前記層画像データ出力手段から出力された全ての層の層画像データに基づく画像により、作製が完了したときの三次元造形物を三次元で表す第２の画像を前記表示手段に表示し、前記層画像データ出力手段から前記所定の層の層画像データが出力されると、前記所定の層の層画像データに基づく前記第１の画像を、前記第２の画像とは異なる表示態様で前記表示手段に表示する
   ことを特徴とする三次元造形装置。
5. 請求項３に記載の三次元造形装置において、さらに、
   三次元データを前記表示制御手段に出力する三次元データ出力手段と
   を有し、
   前記表示制御手段は、前記三次元データ出力手段から出力された三次元データに基づく第２の画像を前記表示手段に表示し、前記層画像データ出力手段から前記所定の層の層画像データが出力されると、前記所定の層の層画像データに基づく前記第１の画像を、前記第２の画像とは異なる表示態様で前記表示手段に表示する
   ことを特徴とする三次元造形装置。
6. 画像を表示する表示手段を備えるとともに、作製する三次元造形物の形状を表す三次元モデルのデータたる三次元データから、所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状のデータたる断面画像データを各層毎に作成し、作成した前記各層毎の断面画像データに基づいて、三次元造形装置により前記複数の層を一層毎に形成して三次元造形物を作製する三次元造形方法であって、
   前記各層毎の断面画像データそれぞれに対応して作成され、前記各層毎の断面画像データに高さ情報を付加して、前記断面画像データに基づいて形成される層を三次元で示す層画像データを一層毎に作成する層画像データ作成工程と、
   前記層画像データ作成工程で作成された前記一層毎の層画像データを出力する層画像データ出力工程と、
   前記層画像データ出力工程で出力された前記一層毎の層画像データに基づく画像を前記表示手段に表示する表示制御工程と
   を前記三次元造形装置が実行する
   ことを特徴とする三次元造形方法。
7. 請求項６に記載の三次元造形方法において、
   前記層画像データ出力工程では、所定の層の断面画像データに基づいて前記所定の層が形成されると、前記所定の層の形成に同期して所定のタイミングで前記所定の層または前記所定の層を含む複数の層の層画像データを出力する
   ことを特徴とする三次元造形方法。
8. 画像を表示する表示手段を備えるとともに、作製する三次元造形物の形状を表す三次元モデルのデータたる三次元データから、所定の方向に連続する複数の層に分割した断面形状のデータたる断面画像データを各層毎に作成し、作成した前記各層毎の断面画像データに基づいて、三次元造形装置により前記複数の層を一層毎に形成して三次元造形物を作製する三次元造形方法であって、
   前記各層毎の断面画像データから第１の二次元座標データを取得する取得工程と、
   前記第１の二次元座標データを三角分割法を用いて三角形で構成される第２の二次元座標データに変換する変換工程と、
   前記第２の二次元座標データに高さ情報を付加して三次元座標データを作成する第１の作成工程と、
   前記三次元座標データに厚みを与える三次元モデルデータを生成して、前記各層毎の層画像データを一層毎に作成する第２の作成工程と、
   所定の層の断面画像データに基づいて前記所定の層が形成されると、前記所定の層の層画像データを出力する層画像データ出力工程と、
   前記層画像データ出力工程で出力された前記所定の層の層画像データに基づく画像を前記表示手段に表示する表示制御工程と
   を前記三次元造形装置が実行する
   ことを特徴とする三次元造形方法。
9. 請求項８に記載の三次元造形方法において、
   前記層画像データ出力工程は、全ての層の層画像データを出力する第１の出力工程と、前記所定の層が形成されると前記所定の層または前記所定の層を含む複数の層の層画像データを出力する第２の出力工程とを有し、
   前記表示制御工程は、前記第１の出力工程で出力された全ての層の層画像データに基づく画像により、作製が完了したときの三次元造形物を三次元で表す第２の画像を前記表示手段に表示し、前記第２の出力工程で出力された前記所定の層の層画像データに基づく第１の画像を、前記第２の画像とは異なる表示態様で前記表示手段に表示する
   ことを特徴とする三次元造形方法。
10. 請求項８に記載の三次元造形方法において、さらに、
    三次元データを出力する三次元データ出力工程と
    を前記三次元造形装置が実行し、
    前記表示制御工程は、前記三次元データ出力工程で出力された三次元データに基づく第２の画像を前記表示手段に表示し、前記所定の層の層画像データに基づく第１の画像を、前記第２の画像とは異なる表示態様で前記表示手段に表示する
    ことを特徴とする三次元造形方法。