JP6815466B2 - エネルギービームスポットのサイズを確認する方法、プログラム要素、非一時的なコンピュータプログラム製品、および装置 - Google Patents

Description

本発明の様々な実施形態は、エネルギービームのビームスポットのサイズ確認のための方法および関連システムに関する。サイズおよび偏向速度の統合された確認方法およびシステムも提供される。

自由形状製作または付加製造は、ワークテーブルに施された粉体層の選ばれた部分を順次溶融することにより三次元物品を形成する方法である。この技術による方法および装置が、特許文献１に開示されている。

そのような装置は、三次元物品が上に形成されるワークテーブルと、粉体床を形成するためにワークテーブル上に粉体の薄層を敷設するように用意された粉体ディスペンサと、粉体にエネルギービームスポットを届けるエネルギービーム源であって、それにより粉体の溶融が起きる、エネルギービーム源と、粉体床の一部を溶融することによって三次元物品の断面を形成するために粉体床の上のエネルギービームスポットを制御する構成要素と、三次元物品の連続的な断面に関する情報が記憶される制御用コンピュータとを含み得る。三次元物品は、粉体ディスペンサにより順次敷設される粉体層の連続形成される断面を次々と溶融することによって形成される。

特定箇所の粉体材料を融解させるためには、特にビームスポットのサイズを確認する必要がある。粉体床のそれぞれの領域において、エネルギービームのそれぞれの出力レベルが、所望のビームスポットサイズに対応することを知っておく必要がある。レーザビームまたは電子ビームなどのエネルギービームのビームスポットサイズを確認するための単純且つ効率的な方法に対するニーズが、当技術分野にある。さらに、特定箇所の粉体材料を融解させるために、特にエネルギービームスポットの偏向速度を確認する必要がある。粉体床のそれぞれの領域におけるそれぞれの偏向速度が、所望の偏向速度に対応することを知っておく必要がある。レーザビームまたは電子ビームなどのエネルギービームの偏向速度を確認するための単純且つ効率的な方法に対するニーズが、当技術分野にある。

米国特許出願第２００９／０１５２７７１号

この背景から、本発明の目的は、エネルギービームの較正済みビームスポットサイズを確認するための、従来技術の方法より複雑性が緩和された方法および関連システムを提供することである。上述の目的は、本願に含まれる特許請求の範囲に記載の特徴により達成される。

本発明の第１の側面では、エネルギービームスポットのサイズを確認する方法が提供され、本方法は、ａ）ワークピース上の第１の位置に、所定のサイズおよび出力を有する第
１のエネルギービームスポットを提供するステップと、ｂ）第１のビームスポットに対する最高強度が検出されるまで、第１のエネルギービームスポットに対する集束および／または非点収差レンズの設定を変更するステップと、ｃ）第１のエネルギービームスポットの検出された最大強度に対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの設定少なくとも１つと、所定のサイズおよび出力を備える第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較するステップと、ｄ）異なる所定のビーム出力に対してステップａ〜ｃを繰り返すステップと、ｅ）ワークピース上の異なる位置に対してステップａ〜ｄを繰り返すステップであって、集束レンズおよび／または非点収差レンズの検出された各設定の、集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値未満であれば、第１のエネルギービームスポットのサイズは確認される、ステップとを含む。

本方法の例示的且つ非限定的な利点は、本方法が、特殊な機器を最小限に抑えてビームスポットサイズを確認する容易且つ高速な方法であるということである。別の利点は、本方法が、手作業を一切伴わずに瞬時且つ自動的に実行され得るということである。

本発明の様々な例示的な実施形態において、所定のビームスポットサイズは最小スポットサイズである。本発明の方法を用いて、スポットの任意のサイズが確認され得る。

本発明のさらなる様々な例示的な実施形態において、異なる位置に対して繰り返すステップは、異なる所定のビーム出力に対して繰り返すステップより前に実行される。さらに別の例示の実施形態では、異なる位置に対して繰り返すステップは、異なる所定のビーム出力に対して繰り返すステップより後に実行される。少なくともこれら実施形態の例示的且つ非限定的な利点は、本発明の方法を用いて、異なる位置における異なるビーム出力が所定のビームスポットサイズを有すると確認され得るということである。

本発明の様々な例示的且つ非限定的な実施形態において、エネルギービームスポットは電子ビームスポットであり、非点収差レンズおよび／または集束レンズの設定は、それぞれ非点収差コイルおよび／または集束コイルに対するコイル電流設定である。

本発明の様々な例示的且つ非限定的な実施形態において、エネルギービームスポットはレーザビームスポットであり、非点収差レンズおよび／または集束レンズの設定は、少なくとも１つの非点収差レンズおよび／または少なくとも１つの集束レンズの光軸に沿ったおよび／または光軸におけるおよび／または光軸の周りの、それぞれ配置および／または傾斜および／または回転である。

これらの実施形態の例示的且つ非限定的な利点は、本発明が、電子ビームの場合と同様にレーザビームの場合にも当てはまるということである。

本発明の様々な例示的且つ非限定的な実施形態において、位置は、少なくとも１つのＩＲカメラ、少なくとも１つのＣＣＤカメラ、少なくとも１つのデジタルカメラ、少なくとも１つのＣＭＯＳカメラ、および／または少なくとも１つのＮＩＲカメラにより検出される。この実施形態の例示的且つ非限定的な利点は、エネルギービームの位置が、品質および／または解像度の要件に応じて、様々な種類のカメラにより検出され得るということである。

本発明の様々な例示的且つ非限定的な実施形態において、本方法は、集束レンズおよび／または非点収差レンズの検出された設定のいずれか１つの、集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値を超えていれば、注意信号／メッセージを送出するステップをさらに含む。この実施形態の例示的且つ非限定的
な利点は、確認方法が完全に自動となり得るだけでなく、本方法が、エネルギービームのパラメータ設定における任意の異常について、連結されたソフトウェアおよび／またはオペレータに注意喚起することもできるということである。

本発明の様々な例示の実施形態において、本方法は、ワークピース上の第１の位置に、所定のサイズおよび出力を有する第２のエネルギービームスポットを提供するステップと、第２のエネルギービームスポットに対する最高強度が検出されるまで、第２のエネルギービームスポットに対する集束および／または非点収差レンズの設定を変更するステップと、第１のエネルギービームスポットに対する最高強度と、第２のエネルギービームスポットに対する最高強度とを比較するステップであって、第１のエネルギービームスポットの最高強度の、第２のエネルギービームスポットの最高強度からのずれが、所定の値未満であれば、第１および第２のエネルギービームスポットは確認される、ステップと、をさらに含む。

この実施形態の例示的且つ非限定的な利点は、複数のエネルギービーム源が、単に、所定の位置において検出されたそれらの最高強度同士を比較することにより確認され得るということである。別々のエネルギービーム源からの最高強度のずれが所定の値よりも大きければ、それらのエネルギービーム源には未確認ステータスが与えられてもよい。

本発明の様々な例示の実施形態において、第１および第２のエネルギービームスポットは、等しい最大ビーム出力を有する。この実施形態の例示的且つ非限定的な利点は、確認プロセスが単純化され得るということである。

本発明の様々な例示の実施形態において、本方法は、第１の位置に第１のエネルギービームスポットを第１の所定の期間の間提供するステップであって、そこで第１の強度が検出される、ステップと、第１の位置に第１のエネルギービームスポットを第２の所定の期間の間提供するステップであって、そこで第２の強度が検出される、ステップと、第１および第２の強度間の比を計算するステップであって、第１および第２の強度間の計算された比が、対応する較正済みの比未満であれば、第１のエネルギービームスポットサイズおよび／またはビームスポット出力は確認される、ステップと、をさらに含む。この実施形態の例示的且つ非限定的な利点は、ビームスポットサイズおよび／またはビームスポット出力の高速且つ正確な確認を提供するということである。

本発明の様々な例示の実施形態において、比を計算するステップは、異なるビーム出力および／またはエネルギービームスポット持続時間に対して繰り返される。この実施形態の例示的且つ非限定的な利点は、多数のエネルギービーム出力および／またはエネルギービームスポット持続時間が迅速且つ正確に確認され得るということである。

本発明の別の側面では、三次元物品を形成するために粉体材料を層単位で溶融させるためエネルギービームスポットが使用される付加製造装置における、例示の実施形態のうちのいずれか１つによる確認方法の使用が提供される。第１および第２のエネルギービームが、連続的および／または同時に粉体材料を溶融してもよい。

本発明のさらに別の側面において、本方法は、少なくとも１つの三次元物品のモデルを受領し、１つ以上のメモリストレージ領域内に記憶するステップをさらに含み、変更するステップ、比較するステップ、または繰り返すステップのうちの少なくとも１つは、１つ以上のコンピュータプロセッサの実行を介して実行される。

本発明のさらに別の側面において、本方法は、（サイズを確認するのに加えて）少なくとも１つのエネルギービームスポットの偏向速度を確認するためにさらに構成される。そ
のような実施形態では、本方法は、エネルギービームスポットを第１の偏向速度で偏向させながら、エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に所定のパターンを生成するステップと、第１の偏向速度で作り出されたワークテーブル上のエネルギービームスポットの第１の位置を検出するステップと、エネルギービームスポットを第２の偏向速度で偏向させながら、エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に所定のパターンを生成するステップと、第２の偏向速度で作り出されたワークテーブル上のエネルギービームスポットの第２の位置を検出するステップと、第１および第２の位置を比較するステップであって、第１の位置の各位置の、第２の位置のうちの対応するものからのずれが、所定の距離未満であれば、偏向速度は確認される、ステップと、をさらに含む。

本発明のさらに別の側面において、プログラム要素が提供される。プログラム要素は、コンピュータ上で実行されると、ワークピース上の第１の位置に、第１のエネルギービーム源から、所定のサイズおよび出力を有する第１のエネルギービームスポットを生成するステップと、第１のビームスポットに対する最高強度が検出されるまで、第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズ設定または非点収差レンズ設定のうちの少なくとも１つを変更するステップと、第１のエネルギービームスポットの検出された最大強度に対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの設定少なくとも１つと、所定のサイズおよび出力を備える第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較するステップと、異なる所定のビーム出力に対して上記３つのステップを繰り返すステップと、ワークピース上の異なる位置に対して上記４つのステップを繰り返すステップであって、集束レンズおよび／または非点収差レンズの検出された各設定の、集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値未満であれば、第１のエネルギービームスポットのサイズは確認される、ステップとを含む方法を実装するように構成される。

本発明のさらに別の側面において、非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体内に具現化されたコンピュータ可読プログラムコード部分を有する、少なくとも１つの該非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体を含む、非一時的なコンピュータプログラム製品が提供される。そのような実施形態では、コード部分は、ワークピース上の第１の位置に、第１のエネルギービーム源から、所定のサイズおよび出力を有する第１のエネルギービームスポットを生成するために構成された実行可能部分と、第１のビームスポットに対する最高強度が検出されるまで、第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズ設定または非点収差レンズ設定のうちの少なくとも１つを変更するために構成された実行可能部分と、第１のエネルギービームスポットの検出された最大強度に対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの設定少なくとも１つと、所定のサイズおよび出力を備える第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較するために構成された実行可能部分と、生成するステップ、変更するステップ、および比較するステップを、異なる所定のビーム出力に対して繰り返すために構成された実行可能部分と、生成するステップ、変更するステップ、比較するステップ、およびそれらを繰り返すステップを、ワークピース上の異なる位置に対して繰り返すために構成された実行可能部分であって、集束レンズおよび／または非点収差レンズの検出された各設定の、集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値未満であれば、第１のエネルギービームスポットのサイズは確認される、実行可能部分とを含む。

本発明のさらに別の側面において、非一時的なコンピュータプログラム製品は、エネルギービームスポットを第１の偏向速度で偏向させながら、エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に所定のパターンを生成するために構成された実行可能部分と、第１の偏向速度で作り出されたワークテーブル上のエネルギービームスポットの第１の位置を検出するために構成された実行可能部分と、エネルギービームスポットを第２の偏向速
度で偏向させながら、エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に所定のパターンを生成するために構成された実行可能部分と、第２の偏向速度で作り出されたワークテーブル上のエネルギービームスポットの第２の位置を検出するために構成された実行可能部分と、第１および第２の位置を比較するために構成された実行可能部分であって、第１の位置の各位置の、第２の位置のうちの対応するものからのずれが、所定の距離未満であれば、偏向速度は確認される、実行可能部分と、をさらに含む。

本発明のさらに別の側面において、少なくとも１つのエネルギービームスポットのサイズを自動的に確認する装置が提供される。装置は、ワークピース上の第１の位置に、所定のサイズおよび出力を有する第１のエネルギービームスポットを生成するように構成された第１のエネルギービーム源と、制御ユニットとを含む。制御ユニットは、第１のビームスポットに対する最高強度が検出されるまで、第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズ設定または非点収差レンズ設定のうちの少なくとも１つを変更することと、第１のエネルギービームスポットの検出された最大強度に対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの設定少なくとも１つと、所定のサイズおよび出力を備える第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較することと、生成するステップ、変更するステップ、および比較するステップを、所定のビーム出力以外の１つ以上のビーム出力に対して繰り返すことと、生成するステップ、変更するステップ、比較するステップ、および上記繰り返すステップを、第１の位置以外のワークピース上の１つ以上の位置に対して繰り返すことであって、集束レンズおよび／または非点収差レンズの検出された各設定の、集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値未満であれば、第１のエネルギービームスポットのサイズは確認される、こととをするように構成される。

本発明のさらに別の側面では、装置は、第１のエネルギービーム源とワークピース構造体との間の経路に配置された少なくとも１つのミラーをさらに含んでもよく、少なくとも１つのミラーは、制御ユニットを介して、第１のエネルギービームを方向付けるために構成されている。ミラーは、傾斜可能またはその他の形で可動であってもよい。

本発明のさらに別の側面では、装置は、第１のエネルギービームスポットの偏向速度を確認するためにさらに構成されてもよい。そのような実施形態では、制御ユニットは、エネルギービームスポットを第１の偏向速度で偏向させながら、エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に所定のパターンを生成し、第１の偏向速度で作り出されたワークテーブル上のエネルギービームスポットの第１の偏向位置を検出し、エネルギービームスポットを第２の偏向速度で偏向させながら、エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に所定のパターンを生成し、第２の偏向速度で作り出されたワークテーブル上のエネルギービームスポットの第２の偏向位置を検出し、第１および第２の偏向位置を比較し、第１の偏向位置の各偏向位置の、第２の偏向位置のうちの対応するものからのずれが、所定の距離未満であれば、偏向速度は確認される、ようにさらに構成されている。

全般的に言えば、本発明の例示的且つ非限定的な利点の１つは、製造される三次元部品の品質に影響し得るビームパラメータのサイズの任意のずれが、構築全体を通じて制御され得るということである。所定の値よりも大きいずれがあれば、三次元物品の製造が継続される前に、ビームスポットの停止または再較正が生じ得る。

以上、本発明について全般的に記載した。以下では添付図面を参照する。図面は必ずしも一定の縮尺で描かれてはいない。

ビームスポットサイズを確認するための機構の、第１の例示の実施形態の概略斜視図を示す。 ビームスポットサイズを確認するための機構の、第２の例示の実施形態の概略斜視図を示す。 本発明の確認方法が実装され得る装置を示す。 本発明の実施形態による、本発明の方法の概略的なフローチャートを示す。 様々な実施形態による例示的なシステム１０２０のブロック図である。 様々な実施形態によるサーバ１２００の概略的なブロック図である。 様々な実施形態による例示的なモバイルデバイス１３００の概略的なブロック図である。

以下、本発明の様々な実施形態を、添付図面を参照しながらより詳細に後述する。図面には、本発明の実施形態が、すべてではないが一部示されている。事実、本発明の実施形態は、異なる多数の形態で具体化されてよく、本願明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されてはならない。むしろ、これらの実施形態は、適用される法的要件を本開示が満たすように提供されるものである。別段定義されない限り、本願明細書で使用される技術用語および科学用語はすべて、本発明の関連技術分野の当業者により一般に認識および理解されるのと同じ意味を有する。別段示されない限り、本願明細書では、「または（ｏｒ）」という用語は、選言的および連言的意味の双方で使用される。同じ番号は、全体を通して同じ構成要素を指す。

さらに、本発明の理解を促進するためにいくつかの用語が下記で定義される。本願明細書で定義された用語は、本発明の関連分野の当業者により一般に理解されるとおりの意味を有する。「或る（ａ、ａｎ）」および「この（ｔｈｅ）」などの用語は、単一の存在のみを指すことを意図してはおらず、一般的な分類を含み、その分類の中から例示のために具体例が用いられ得る。本願明細書の専門用語は、本発明の特定の実施形態について記載するために使用されるが、その使用は、特許請求の範囲に述べられない限り本発明の範囲を定めるものではない。

本願明細書で使用される「三次元構造（ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」などの用語は、特定目的に使用されることを目的とする、意図されたまたは実際に製作された（例えば単数または複数の構造材料の）三次元構成を全般的に指す。そうした構造などは、例として三次元ＣＡＤシステムを活用して設計されてもよい。

本願明細書で様々な実施形態において使用される「電子ビーム（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）」という用語は、任意の荷電粒子ビームを指す。荷電粒子ビーム源には、電子銃、線形加速器などが含まれ得る。

図３は、本発明の確認方法が実装され得る自由形状製作または付加製造装置３００の例示の実施形態を示す。装置３００は、少なくともこの実施形態では、電子銃３０２、カメラ３０４、２つの粉体ホッパー３０６、３０７、開始板３１６、構築槽３１２、粉体分配器３１０、構築台３１４、および真空室３２０を含む。

真空室３２０は、真空システムを用いてまたはそれを介して真空環境を維持でき、真空システムは、ターボ分子ポンプ、スクロールポンプ、イオンポンプ、および１つ以上のバルブを含み得るが、これらは当業者には周知であるため、この文脈においてこれ以上の説明は必要ない。真空システムは、制御ユニット３５０により制御されてもよい。

電子銃３０２は、開始板３１６上に設けられた粉体材料３１８を融解または融着するために使用され得る電子ビームを生成している。電子銃３０２は、真空室３２０に設けられ
てもよい。制御ユニット３５０は、電子ビーム銃３０２から放出される電子ビームを制御および管理するために使用されてもよい。少なくとも１つのフォーカシングコイル（図示せず）と、少なくとも１つの偏向コイル（図示せず）と、電子ビームの電源（図示せず）とが、制御ユニット３５０に電気的に接続されてもよい。本発明の例示の実施形態では、電子銃は、加速電圧が約６０ｋＶ且つビーム出力が０〜１０ｋＷの範囲の集束可能な電子ビームを生成する。エネルギービームを用いて層ごとに粉体を溶融することにより三次元物品を構築するとき、真空室の圧力は１×１０−３〜１×１０−６ｍＢａｒの範囲であってもよい。

粉体材料を電子ビームを用いて融解させるのではなく、レーザビームが使用されてもよい。電子ビーム源の代わりにレーザビーム源を使用する場合、真空室は任意選択としてもよい。

粉体ホッパー３０６、３０７は、構築槽３１２内の開始板３１６上に提供される粉体材料を含む。粉体材料は、例を挙げると、純金属または金属合金、例えばチタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｗ合金などであってもよい。

粉体分配器３１０は、開始板３１６上に粉体材料の薄層を敷設するように用意される。加工サイクル中、粉体材料の層が追加される都度、続いて構築台３１４が光線銃に対して逐次下降される。この移動を可能にするために、本発明の一実施形態において、構築台３１４は、垂直方向、すなわち矢印Ｐで示された方向に可動なように用意される。これは、構築台３１４が、必要な厚さの第１の粉体材料層が開始板３１６上に敷設された初期位置から始動することを意味する。粉体材料の第１の層は、施される他層よりも厚くてもよい。他層よりも厚い第１の層で開始する理由は、第１の層の融解が開始板上まで貫通するのを避けたいからである。その後、構築台は、三次元物品の新たな断面を形成するために新たな粉体材料層を敷設するのに関連して、下降される。構築台３１４を下降させる手段は、例を挙げると、ギア、調整ねじなどを備えたサーボエンジンによるものであってもよい。

三次元物品のモデルは、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）ツールを用いて生成されてもよい。

第１の層が仕上がった後、すなわち三次元物品の第１の層を作製するための粉体材料が溶融された後、第２の粉体層がワークテーブル３１６上に設けられる。第２の粉体層は、前の層と同じ仕方により分配される。しかしながら、ワークテーブル上に粉体を分配するための別の方法が、同じ付加製造機械にあってもよいであろう。例を挙げると、第１の層は、第１の粉体分配器を用いてまたはそれを介して設けられてもよく、第２の層は、別の粉体分配器により設けられてもよい。粉体分配器の設計は、制御ユニットからの命令に従って自動的に変更される。単一レーキシステムの形態の粉体分配器、すなわち左粉体ホッパー３０６および右粉体ホッパー３０７の両方から落下した粉体を１つのレーキが捕らえる場合、そのレーキ自体の設計が変化し得る。

ワークテーブル３１６上に第２の粉体層を分配した後、エネルギービームがワークテーブルの上に向けられ、三次元物品の第２の断面を形成するべく、選択箇所において第２の粉体層を溶融させる。第２の層の溶融部分は、第１の層の溶融部分に結合されてもよい。最上層の粉体のみを融解するのではなく最上層の直下の層の厚みの少なくとも一部も再融解することで、第１および第２の層の溶融部分がともに融解されてもよい。

図１は、エネルギービームのスポットサイズを確認するための機構１００の第１の例示
の実施形態の概略斜視図を示す。機構１００は、レーザ源１１０、カメラ１３０、制御ユニット１４０、およびワークピース１５０を含む。

レーザ源は、傾斜可能ミラー１２０を用いてまたはそれを介してワークテーブル１５０上に偏向され得るレーザビーム１６０を生成するために使用される。傾斜可能ミラーの角度を変更することにより、レーザビーム１６０は所定の最大領域内の任意の所望の位置にて移動され得る。レーザビームの偏向速度は、傾斜可能ミラーを傾斜させる速度を変化させることで変更されてもよく、ミラーの傾斜度をゆっくり変化させると、レーザビームのゆっくりとした偏向速度がもたらされてもよく、ミラーの傾斜度を急速に変化させると、レーザビームの急速な偏向速度がもたらされてもよい。

ビームスポットサイズを確認する例示の実施形態は、まず、ワークピース１５０上に設けられるパターン１７０を決定することから開始してもよい。パターン１７０は、一または二次元であってもよい。パターン１７０は、規則的なパターンであってもよく、または不規則なパターンであってもよい。選ばれる点の数は、所望の確認精度によって決まり、すなわち、点の数が多いほど精度はより高くなり得る。

確認プロセスは、完全に平坦なワークピースで機能し得るし、さらに、完全には平坦でないワークピースでも機能し得る。すなわち、ワークピースの位置ならびにワークピースの角度は、確認プロセスに先立ち既知でなくてもよい。なお、ワークピースの正確な位置および角度は、この確認プロセスの必要条件ではない。

本発明の確認プロセスは、較正されていないカメラでも機能し得る。すなわち、最大強度が達成されたことが分かりさえすれば、最大強度の絶対値を知ることは必要条件ではない。

本発明による第１のステップ４１０では、所定のサイズおよび出力を有する第１のビームスポットがワークピース上の第１の位置に提供される。ビームスポットの集束および／または非点収差が少なくとも一度較正されていることは必要条件である。エネルギービームの集束および／または非点収差の較正は、いくつかの方式で行うことができる。例示の実施形態では、較正は手動で、すなわち、集束および／または非点収差レンズの設定を調整しながらビームスポットを手動で人に確認させることにより行われてもよい。ワークピース上の位置毎に、ビームスポットの最適な形状およびサイズに対する集束および／または非点収差コイル（単数または複数）の設定が検出され、較正ファイルに保存される。この手動較正が、異なるいくつかのエネルギービーム出力に対して繰り返される。

ビームスポットの所定のサイズは、最小サイズまたはその他任意の達成可能なサイズであってもよい。

図４に４２０により示されている、本発明による次のステップでは、所定のビームスポットサイズおよびビーム出力を有する第１のビームスポットに対する集束および／または非点収差レンズの設定が、そのビームスポットに対する最高強度が検出されるまで変更される。

エネルギービームの最高強度は、真空室３２０の中または外に設けられたカメラ３０４により検出されてもよい。カメラ３０４は、例としてＩＲカメラ（赤外線（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）カメラ）、ＮＩＲカメラ（近赤外線（Ｎｅａｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ）カメラ）、ＶＩＳＮＩＲカメラ（可視近赤外線（Ｖｉｓｕａｌ Ｎｅａｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ）カメラ）、ＣＣＤカメラ（電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ）、ＣＭＯＳカメラ（相補型金属酸化膜半導体（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅ
ｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ）、デジタルカメラなど、任意の種類のカメラであってもよい。

本発明によりレーザビームのスポットサイズが確認されるレーザベースのシステムでは、最大強度を発見するために、少なくとも１つの集束レンズ１８０および／または少なくとも１つの非点収差レンズ１９０の設定が変更され得る。

集束レンズ１８０は、光軸に沿って移動されても、且つ／または光軸の周りを回転されても、且つ／または光軸に対して傾斜されてもよい。非点収差レンズは、光軸に沿って移動されても、且つ／または光軸の周りを回転されても、且つ／または光軸に対して傾斜されてもよい。上述の、すなわちレーザベースのシステムにおける、最大強度を発見するためのレンズの機械的移動は、所与の屈折率、サイズ、およびレンズ研削による典型的な光学レンズに関する。

あるいは、通例の固定的な光学レンズの代わりに適応型レンズ／ミラーが使用されてもよい。そのような適応型レンズ／ミラーは、集束および／または非点収差を調整するために回転、移動、または傾斜させる必要がないかもしれない。適応型レンズは、その集束および／または非点収差特性を変更するためにその表面を適応させ得る。

図２は、ビームスポットサイズを確認するための機構２００の、第２の例示の実施形態の概略斜視図を示す。機構２００は、電子ビーム源２１０、カメラ２３０、制御ユニット２４０、およびワークピース２５０を含む。

電子ビーム源は、少なくとも１つの偏向コイル２９０を用いてまたはそれを介してワークテーブル２５０上に偏向され得る電子ビーム２６０を生成するために使用される。偏向コイル２９０の磁界を変化させることにより、電子ビーム２６０は所定の最大領域内の任意の所望の位置にて移動され得る。

ビームスポットサイズの確認は、図１に関して前述したのと同一である。図１と図２とで異なるのは、エネルギービーム源、エネルギービームがどのようにして偏向されるか、ならびにそのサイズおよび形状がどのようにして変更されるかのみである。電子ビームベースのシステムにおける集束および非点収差は、少なくとも１つの集束コイル２６５および少なくとも１つの非点収差コイル２８０の設定を変更することにより変えられてもよい。

非点収差コイルおよび／または集束コイルの設定は、集束コイル電流および／または非点収差コイル電流を変更することにより変えられてもよい。図２には、１つの集束コイルおよび１つの非点収差コイルのみが示されている。別の例示の実施形態では、複数の非点収差コイルおよび／または複数の集束コイルがあってもよい。

図４で４３０により示されている次のステップでは、ビームスポットの検出された最大強度に対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの設定少なくとも１つと、所定のサイズおよび出力を備えるビームスポットに対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とが比較される。比較は制御ユニット１４０、２４０において実行されてもよい。

各位置および各ビーム出力に対する個々の設定それぞれが、エネルギービームの記憶されている較正済みの設定と比較されてもよい。レーザビームの場合、各ビーム出力およびワークピース１５０、２５０上の各位置に関して、最大強度に対する非点収差レンズおよび／または集束レンズの実際の検出された位置、回転、および／または傾斜と、非点収差
レンズおよび／または集束レンズの対応する記憶されている較正済みの位置、回転、および／または傾斜とが比較される。

次のステップにおいて、最大強度の検出、ならびに非点収差の設定および／または集束レンズ設定と記憶されている較正済みの設定との比較が、異なるビーム出力に対して繰り返される。図４では４４０により示されている。

最後に、最大強度の検出、ならびに非点収差の設定および／または集束レンズ設定と記憶されている較正済みの設定との比較が、ワークピース１５０、２５０上の異なる位置に対して繰り返され、集束レンズおよび／または非点収差レンズの検出された各設定の、集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値未満であれば、ビームスポットのサイズは確認される。図４では４５０により示されている。

検出された実際の設定値が、記憶されている較正済みの設定値から、所定の値より大きくずれている場合、注意信号／メッセージが送出されてもよい。そのような注意信号／メッセージは、オーディオ信号および／またはテキストメッセージの形式であってもよい。別の実施形態では、検出された実際の設定値が記憶されている較正済みの設定値から所定の値より大きくずれている場合、エネルギービームを停止するための信号が送出されてもよい。

エネルギービームの設定を検出するときは、まず単一の位置に対してあらゆるビーム出力を検出してから、別の位置に移動してもよく、その別の位置であらゆるビーム出力が検出される。すべてのビーム出力についてすべての位置が検出されるまでこれが繰り返される。

あるいは、第１のビーム出力がワークピース上のすべての位置にて検出される。次に、ビーム出力が変更され、ワークピース上のすべての位置にて検出される。すべてのビーム出力がすべての位置で検出されるまでこれが繰り返される。

所定のビームスポットサイズは、最小スポットサイズであってもよい。あるいは、ビームスポットサイズは任意の所定のサイズであってもよい。

エネルギービームスポットは、電子ビームスポットであってもよく、またはレーザビームスポットであってもよい。

様々な例示の実施形態において、エネルギービームスポットの確認は、付加製造プロセスにおいて既に溶融された粉体層上で行われてもよい。

様々な例示の実施形態において、ワークピース上のエネルギービームスポットは、円形ビームスポットであってもよい。しかしながら、ビームスポットの任意の形状およびサイズが使用され得る。

エネルギービームが電子ビームであれば、非点収差レンズおよび／または集束レンズ設定は、それぞれ少なくとも１つの非点収差コイルおよび／または少なくとも１つの集束コイルに対するコイル電流設定であってもよい。

エネルギービームがレーザビームである場合、非点収差レンズおよび／または集束レンズ設定は、それぞれ少なくとも１つの非点収差レンズおよび／または少なくとも１つの集束レンズの、光軸に沿った配置および／または光軸の周りの回転および／または光軸にお
ける傾斜であってもよい。

位置は、ＩＲカメラ、ＣＣＤカメラ、デジタルカメラ、ＣＭＯＳカメラ、またはＮＩＲカメラにより検出されてもよい。

本発明のさらに別の例示の実施形態では、本方法は、集束レンズおよび／または非点収差レンズの検出された設定のいずれか１つの、集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値を超えていれば、注意信号／メッセージを送出するステップをさらに含む。

上述の確認方法は、例を挙げると、三次元物品を形成するために粉体材料を層単位で溶融させるためエネルギービームスポットが使用される、付加製造装置において使用されてもよい。

図１および図２には、エネルギービームのビームスポットサイズを確認するために使用され得る、ワークピース上のパターンの例示の実施形態が示されている。パターンは６つの横列を含み、各横列が４つのドット１７０を含む。ドットは、エネルギービーム１６０、２６０により生成されるように意図されている。エネルギービームは、任意の所定の順序でドット１７０のパターンをもたらしてよい。当然、図１および図２に示された所定のパターンのあらゆる点にわたりエネルギービームを偏向させる代わりの方式は多数ある。ドットのうち任意の１つが開始および終了点として選ばれ得る。

本確認方法を実行するときにワークテーブル１５０、２５０の表面が融解されてはならない。完全なパターンの画像が、パターンをもたらす間様々な時点で撮られた、別々のいくつかの画像から集約されてもよい。

レーザ源は、所定の周波数でオン・オフの切り換えをされてもよい。つまり、レーザパルスの持続時間は固定されてもよい。

ビームスポットサイズの確認は、付加製造装置において制御／品質特徴として使用されてもよい。ビームスポットサイズが仕様から外れていると判断されれば、注意信号が機械のオペレータに送信されてもよい。別の実施形態では、ビームスポットサイズが仕様から外れていると判断されると、付加製造機械がオフに切り換えられ、またはアイドル状態にされてもよい。

スポットサイズの許容可能な所定の変動は、第１の例示の実施形態では、５０μｍ未満であってもよい。許容誤差の要件が高い部分は、容認のためには１０〜３０μｍの範囲のより小さい変動を要求するかもしれないし、許容誤差の要件が低い部分は、１００μｍより大きいオフセットも容認し得る。

本発明による様々な例示の実施形態では、確認され得るのは１つのエネルギービーム源のスポットサイズのみではない。様々な例示の実施形態において、本方法は、所定のサイズおよび出力を有する第２のエネルギービームスポットを、第２のエネルギービーム源からワークピース上の第１の位置に提供するステップと、第２のエネルギービームスポットに対する最高強度が検出されるまで、第２のエネルギービームスポットに対する集束および／または非点収差レンズの設定を変更するステップと、第１のエネルギービームスポットに対する検出された最高強度と、第２のエネルギービームスポットに対する検出された最高強度とを比較するステップであって、第１のエネルギービームスポットの検出された最高強度の、第２のエネルギービームスポットの検出された最高強度からのずれが、所定の値未満であれば、第１および第２のエネルギービームスポットのサイズは確認される、
比較するステップと、をさらに含んでもよい。

レーザビームシステムでは、すなわちエネルギービーム源がレーザである場合には、１つまたは複数のレーザビーム源が様々な理由により歪んだレーザビームスポットを提供し始めることがある。例を挙げると、レーザ光学システムの１つまたは複数の光学レンズおよび／またはミラーが損耗し得る。電子ビームベースのシステムでは、動作中に電子フィラメントが損耗し、且つ／またはその形状が変化し得る。エネルギービームの仕様はどの時点でも許容誤差から外れ得るので、例として付加製造プロセスにおいて、構築が進行している間であってもエネルギービーム品質を監視できると有利である。エネルギービームの特性値１つまたは複数が仕様から外れているエネルギービームを検出しなければ、付加製造構築に誤りが生じ得る。他方、三次元物品の付加製造の間にエネルギービームが仕様から外れていることが検出されれば、エネルギービームは、再び所定の許容誤差内に入るように補正されてもよく、それにより、付加製造された物品の材料特性は破壊されないかもしれない。

様々な例示の実施形態では、それぞれ第１および第２のエネルギービーム源からの第１および第２のエネルギービームスポットは、等しい最大ビームスポット出力を有してもよい。最大出力が等しい別々のエネルギービーム源を使用することにより、確認結果の信頼性が改善され得る。これは、第１および第２のエネルギービームの特定のビーム出力を達成するための同期ステップが排除され得るからである。

様々な例示の実施形態では、本方法は、第１の位置に第１のエネルギービームスポットを第１の所定の期間の間提供するステップであって、そこで第１の強度が検出される、ステップと、第１の位置に第１のエネルギービームスポットを第２の所定の期間の間提供するステップであって、そこで第２の強度が検出される、ステップとをさらに含んでもよい。第１の強度と第２の強度との比を計算し、計算された第１の強度と第２の強度との比の、第１および第２の期間の第１のビームの対応する較正済みの比からのずれが、所定の値未満であれば、第１のエネルギービームスポットサイズおよび／またはビームスポット出力は確認される。

様々な例示の実施形態において、本方法は、ビームスポットのサイズを確認するだけでなく、ビームスポットの偏向速度も、統合された形で確認するように構成されてもよい。

特定のエネルギービームスポットが所定の表面積に当たる期間を変更することにより、特定の最大ビーム強度が検出され得る。所定の期間に関して検出された最大強度間の比が、エネルギービームスポットが較正されていたときのエネルギービームスポットの対応する値と比較されてもよい。これは、光学システムにおける任意の障害の兆候を迅速に得るための効率的且つ正確な方法となり得る。ビーム出力にずれがあれば、検出された異なる期間に対し、ビームが較正されていたときと等しい最大強度の線形挙動がもたらされ得る可能性は非常に低い。このことは、異なるビーム出力および／または異なる期間に対して計算される比が多くなるほど、より明らかとなり得る。

付加製造プロセスでは、第１および／または第２のエネルギービームのワークピース上の第１の位置は、第１および第２のエネルギービームが同時または連続的に粉体材料を溶融できる重複領域に位置してもよい。

本発明の別の側面では、コンピュータ上で実行されると本願明細書に記載の方法を実装するように構成および用意されたプログラム要素が提供される。プログラム要素は、コンピュータ可読ストレージ媒体にインストールされてもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体は、所望に応じて、本願明細書の別の箇所で記載された制御ユニット１４０、２４０
、および／または３５０のいずれか１つとしてもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体およびプログラム要素は、その中に具現化されたコンピュータ可読プログラムコード部分を含んでもよく、さらに非一時的なコンピュータプログラム製品内に含まれてもよい。これらの特徴および構成に関するさらなる詳細が、下記に順に示される。

前述の通り、本発明の様々な実施形態が、非一時的なコンピュータプログラム製品としての実装を含む、様々な方式で実装され得る。コンピュータプログラム製品は、アプリケーション、プログラム、プログラムモジュール、スクリプト、ソースコード、プログラムコード、オブジェクトコード、バイトコード、コンパイル済みコード、インタープリット済みコード、機械コード、実行可能命令、および／または同様のもの（本願明細書では実行可能命令、実行される命令、プログラムコードとも呼ばれ、且つ／または本願明細書では類似用語が区別なく用いられる）を記憶する非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体を含んでもよい。そのような非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体は、（揮発性および不揮発性の媒体を含む）すべてのコンピュータ可読媒体を含む。

一実施形態では、不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体は、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートストレージ（ＳＳＳ：ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ ｓｔｏｒａｇｅ）（例えばソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートカード（ＳＳＣ：ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｃａｒｄ）、ソリッドステートモジュール（ＳＳＭ：ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｍｏｄｕｌｅ））、エンタープライズフラッシュドライブ、磁気テープ、またはその他任意の非一時的な磁気媒体、および／または同様のものを含んでもよい。不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体は、さらに、パンチカード、紙テープ、光学式マークシート（またはその他、穴のパターンもしくは他の光学的に認識可能な印を備えた任意の物理媒体）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ：ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、書き換え可能コンパクトディスク（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ−ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）（ＣＤ−ＲＷ：ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ−ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ）、ブルーレイディスク（ＢＤ：Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） ｄｉｓｃ）、その他任意の非一時的な光学媒体、および／または同様のものを含んでもよい。そのような不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体はさらに、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、プログラム可能読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（例えばシリアル、ＮＡＮＤ、ＮＯＲ、および／または同様のもの）、マルチメディアメモリカード（ＭＭＣ：ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）、セキュアデジタル（ＳＤ：ｓｅｃｕｒｅ ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＳｍａｒｔＭｅｄｉａ（登録商標）カード、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ（ＣＦ）カード、メモリースティック、および／または同様のものを含んでもよい。さらに、不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体は、導電性ブリッジランダムアクセスメモリ（ＣＢＲＡＭ：ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ−ｂｒｉｄｇｉｎｇ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、相変化ランダムアクセスメモリ（ＰＲＡＭ：ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、強誘電ランダムアクセスメモリ（ＦｅＲＡＭ：ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ：ｎｏｎ−ｖｏｌａｔｉｌｅ ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ：ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、抵抗ランダムアクセスメモ
リ（ＲＲＡＭ（登録商標）：ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、シリコン−酸化物−窒化物−酸化物−シリコンメモリ（ＳＯＮＯＳ：Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｏｘｉｄｅ−Ｎｉｔｒｉｄｅ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｉｌｉｃｏｎ ｍｅｍｏｒｙ）、浮遊ジャンクションゲートランダムアクセスメモリ（ＦＪＧ ＲＡＭ：ｆｌｏａｔｉｎｇ ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｇａｔｅ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、Ｍｉｌｌｉｐｅｄｅメモリ、レーストラックメモリ、および／または同様のものも含んでもよい。

一実施形態では、揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ：ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ：ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、高速ページモードダイナミックランダムアクセスメモリ（ＦＰＭ ＤＲＡＭ：ｆａｓｔ ｐａｇｅ ｍｏｄｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、拡張データ出力ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＥＤＯ ＤＲＡＭ：ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｄａｔａ−ｏｕｔ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ：ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ダブルデータレートシンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ：ｄｏｕｂｌｅ ｄａｔａ ｒａｔｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ダブルデータレートタイプ２シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ２ ＳＤＲＡＭ：ｄｏｕｂｌｅ ｄａｔａ ｒａｔｅ ｔｙｐｅ ｔｗｏ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ダブルデータレートタイプ３シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ３ ＳＤＲＡＭ：ｄｏｕｂｌｅ ｄａｔａ ｒａｔｅ ｔｙｐｅ ｔｈｒｅｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ラムバスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ：Ｒａｍｂｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ツイントランジスタＲＡＭ（ＴＴＲＡＭ：Ｔｗｉｎ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ＲＡＭ）、サイリスタＲＡＭ（Ｔ−ＲＡＭ：Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ ＲＡＭ）、ゼロキャパシタ（Ｚ−ＲＡＭ：Ｚｅｒｏ−ｃａｐａｃｉｔｏｒ）、ラムバスインラインメモリモジュール（ＲＩＭＭ：Ｒａｍｂｕｓ ｉｎ−ｌｉｎｅ ｍｅｍｏｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）、デュアルインラインメモリモジュール（ＤＩＭＭ：ｄｕａｌ ｉｎ−ｌｉｎｅ ｍｅｍｏｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）、シングルインラインメモリモジュール（ＳＩＭＭ：ｓｉｎｇｌｅ ｉｎ−ｌｉｎｅ ｍｅｍｏｒｙ ｍｏｄｕｌｅ）、ビデオランダムアクセスメモリＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ ）、キャッシュメモリ（様々なレベルを含む）、フラッシュメモリ、レジスタメモリ、および／または同様のものを含んでもよい。当然のことながら、コンピュータ可読ストレージ媒体を使用するものとして実施形態が記載されている場合、他の種類のコンピュータ可読ストレージ媒体が上述のコンピュータ可読ストレージ媒体の代わりとされても、または追加使用されてもよい。

当然のことながら、本発明の様々な実施形態はさらに、本願明細書の他の箇所で記載した通り、方法、装置、システム、コンピューティングデバイス、コンピューティングエンティティ、および／または同様のものとして実装されてもよい。よって、本発明の実施形態は、特定のステップまたは動作を実行するためにコンピュータ可読ストレージ媒体上に記憶された命令を実行する装置、システム、コンピューティングデバイス、コンピューティングエンティティ、および／または同様のものという形態をとり得る。しかしながら、本発明の実施形態はさらに、特定のステップまたは動作を実行する完全にハードウェアの実施形態という形態をとってもよい。

様々な実施形態が、装置、方法、システム、およびコンピュータプログラム製品のブロック図およびフローチャート図を参照して後述される。当然のことながら、ブロック図およびフローチャート図の任意のものの各ブロックは、それぞれ、部分的にコンピュータプログラム命令により、例えばコンピューティングシステム内のプロセッサ上で実行される論理ステップまたは動作として、実装されてもよい。こうしたコンピュータプログラム命令は、専用に構成された機械をもたらすべく、コンピュータ上、例えば専用コンピュータまたはその他プログラム可能データ処理装置上などにロードされて、その結果、コンピュータまたはその他プログラム可能データ処理装置上で実行される命令が、フローチャートの単数または複数のブロックにおいて指定される機能を実装するようにしてもよい。

特定の仕方で機能するようにコンピュータまたはその他プログラム可能データ処理装置に指示することができるこうしたコンピュータプログラム命令はさらに、コンピュータ可読メモリに記憶されて、その結果、コンピュータ可読メモリに記憶された命令が、フローチャートの単数または複数のブロックにおいて指定された機能性を実装するためのコンピュータ可読命令を含む製品をもたらすようにしてもよい。コンピュータプログラム命令はさらに、コンピュータ実装プロセスをもたらすべく、コンピュータまたはその他プログラム可能装置上で一連の動作ステップを実行させるためにコンピュータまたはその他プログラム可能データ処理装置上にロードされて、その結果、コンピュータまたはその他プログラム可能装置上で実行される命令がフローチャートの単数または複数のブロックにおいて指定された機能を実装する動作を提供するようにしてもよい。

よって、ブロック図およびフローチャート図の各ブロックは、指定された機能を実行する様々な組み合わせ、指定された機能を実行する動作の組み合わせ、および指定された機能を実行するためのプログラム命令をサポートする。当然のことながら、ブロック図およびフローチャート図の各ブロック、ならびにブロック図およびフローチャート図の複数ブロックの組み合わせは、指定された機能もしくは動作を実行する専用ハードウェアベースコンピュータシステム、または専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせにより実装され得るであろう。

図３は、本発明の様々な実施形態とともに使用可能な例示的なシステム１０２０のブロック図である。少なくともこの図の実施形態では、システム１０２０は、１つ以上の中央コンピューティングデバイス１１１０と、１つ以上の分散型コンピューティングデバイス１１２０と、１つ以上の分散型ハンドヘルドもしくはモバイルデバイス１３００とを含んでもよく、これらはすべて１つ以上のネットワーク１１３０を介して中央サーバ１２００（または制御ユニット）と通信するよう設定されている。図３は、様々なシステムエンティティをスタンドアロンの個別エンティティとして示すが、様々な実施形態はこの特定のアーキテクチャに限定されない。

本発明の様々な実施形態によれば、１つ以上のネットワーク１１３０は、いくつかの第２世代（２Ｇ：ｓｅｃｏｎｄ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、２．５Ｇ、第３世代（３Ｇ：ｔｈｉｒｄ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、および／または第４世代（４Ｇ：ｆｏｕｒｔｈ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）モバイル通信プロトコルなどのうちの任意の１つ以上に基づく通信をサポートできてもよい。より具体的には、１つ以上のネットワーク１１３０は、２Ｇワイヤレス通信プロトコルＩＳ−１３６（ＴＤＭＡ）、ＧＳＭ（登録商標）、およびＩＳ−９５（ＣＤＭＡ）に基づく通信をサポートできてもよい。さらに、例として、１つ以上のネットワーク１１３０は、２．５Ｇワイヤレス通信プロトコルＧＰＲＳ、拡張データＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ＧＳＭ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）などに基づく通信をサポートできてもよい。さらに、例として、１つ以上のネットワーク１１３０は、広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ（登録商標）：Ｗｉｄｅｂａｎｄ
Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）無線アクセス技術を採用するユニバーサルモバイル電話システム（ＵＭＴＳ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）ネットワークなどの３Ｇワイヤレス通信プロトコルに基づく通信をサポートできてもよい。一部の狭帯域ＡＭＰＳ（ＮＡＭＰＳ：ｎａｒｒｏｗ−ｂａｎｄ ＡＭＰＳ）ならびにＴＡＣＳネットワーク（単数または複数）も本発明の実施形態から利益を受ける可能性があり、デュアルモード以上の移動局（例えばデジタル／アナログまたはＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ／アナログ電話）も利益を受けるはずである。さらに別の例として、システム１０２０のコンポーネントそれぞれが、例として無線周波数（ＲＦ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ブルートゥース（登録商標）、赤外線（ＩｒＤＡ）、または有線もしくはワイヤレスのパーソナルエリアネットワーク（「ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）」）、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）」）、メトロポリタンエリアネットワーク（「ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）」）、広域ネットワーク（「ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）」）などを含む、異なるいくつかの有線またはワイヤレスのネットワーク技術の任意のものなどの技術に基づき相互通信するように構成されてもよい。

図３では、デバイス（単数または複数）１１１０〜１３００が同じネットワーク１１３０上で相互通信するように示されているが、これらのデバイスは、別々の複数ネットワーク上で同様に通信してもよい。

一実施形態によれば、分散型デバイス１１１０、１１２０、および／または１３００は、サーバ１２００からデータを受信するのに加えて、独自にデータを収集および送信するようにさらに構成されてもよい。様々な実施形態では、デバイス１１１０、１１２０、および／または１３００は、キーパッド、タッチパッド、バーコードスキャナ、無線周波数識別（ＲＦＩＤ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）リーダ、インターフェースカード（例えばモデムなど）、または受信機などの１つ以上の入力ユニットまたは入力デバイスを介してデータを受領できてもよい。デバイス１１１０、１１２０、および／または１３００はさらに、データを１つ以上の揮発性または不揮発性メモリモジュールに記憶することと、例としてデバイスを操作するユーザにデータを表示し、もしくは例として１つ以上のネットワーク１１３０上でデータを送信して、１つ以上の出力ユニットまたはデバイスを介してデータを出力することと、ができてもよい。

様々な実施形態において、サーバ１２００は、本願明細書でより具体的に示され記載されるものも含む、本発明の様々な実施形態に従って１つ以上の機能を実行する様々なシステムを含む。なお、当然のことながら、サーバ１２００は、本発明の意図および範囲から逸脱することなく同様の機能１つ以上を実行する様々な代わりのデバイスを含んでもよいであろう。例として、特定の実施形態では、特定の用途に望まれ得るように、サーバ１２００の少なくとも一部が、分散型デバイス（単数または複数）１１１０、１１２０、および／またはハンドヘルドもしくはモバイルデバイス（単数または複数）１３００上に位置してもよい。さらに詳しく後述される通り、少なくとも１つの実施形態では、ハンドヘルドまたはモバイルデバイス（単数または複数）１３００は、サーバ１２００との通信のためのユーザインターフェースを提供するように構成され得る１つ以上のモバイルアプリケーション１３３０を含んでもよく、これらもすべて、同じくさらに詳しく後述される。

図４Ａは、様々な実施形態によるサーバ１２００の概略図である。サーバ１２００は、サーバ内の他の構成要素とシステムインターフェースまたはバス１２３５を介して通信するプロセッサ１２３０を含む。サーバ１２００には、データを受領および表示するディスプレイ／入力デバイス１２５０も含まれる。このディスプレイ／入力デバイス１２５０は、例として、モニタと組み合わせて使用されるキーボードまたはポインティングデバイス
であってもよい。サーバ１２００はさらにメモリ１２２０を含み、メモリ１２２０は、典型的には読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）１２２６およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２２２の双方を含む。サーバのＲＯＭ１２２６は、サーバ１２００内の構成要素間で情報を伝達するのに役立つ基本ルーチンを含む基本入出力システム１２２４（ＢＩＯＳ：ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）を記憶するために使用される。様々なＲＯＭおよびＲＡＭ構成が本願明細書で前述された。

さらにサーバ１２００は、様々なコンピュータ可読媒体、例えばハードディスク、取り外し可能磁気ディスク、またはＣＤ−ＲＯＭディスクなどに情報を記憶するための、少なくとも１つのストレージデバイスまたはプログラムストレージ２１０、例えばハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、ＣＤ Ｒｏｍドライブ、または光ディスクドライブなど、を含む。当業者には当然のことながら、これらストレージデバイス１２１０はそれぞれ、適切なインターフェースによりシステムバス１２３５に接続される。ストレージデバイス１２１０およびその関連コンピュータ可読媒体は、パーソナルコンピュータの不揮発性ストレージを提供する。当業者には当然のことながら、上述のコンピュータ可読媒体を、当技術分野で既知の他の任意の種類のコンピュータ可読媒体により置き換えてもよいであろう。そのような媒体には、例として、磁気カセット、フラッシュメモリカード、デジタルビデオディスク、およびベルヌーイ（Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ）カートリッジが含まれる。

図示してはいないが、或る実施形態によれば、サーバ１２００のストレージデバイス１２１０および／またはメモリはさらに、サーバ１２００によるアクセスが可能な過去および／または現在の配信データおよび配信状況を記憶し得るデータストレージデバイスの機能を提供してもよい。この関連で、ストレージデバイス１２１０は１つ以上のデータベースを含んでもよい。「データベース」という用語は、例えばリレーショナルデータベース、階層型データベース、またはネットワークデータベースなどを介してコンピュータシステムに記憶されるレコードまたはデータの構造化された集合を指すが、そのように限定的な形に解釈されてはならない。

例として、プロセッサ１２３０により実行可能な１つ以上のコンピュータ可読プログラムコード部分を含むいくつかのプログラムモジュール（例えば例示的なモジュール１４００〜１７００）が、様々なストレージデバイス１２１０によってＲＡＭ１２２２内に記憶されてもよい。そのようなプログラムモジュールはさらに、オペレーティングシステム１２８０を含んでもよい。これらおよび他の実施形態では、様々なモジュール１４００、１５００、１６００、１７００が、プロセッサ１２３０およびオペレーティングシステム１２８０の支援を受けてサーバ１２００の動作の特定側面を制御する。当然のことながら、さらに他の実施形態では、本発明の範囲および性質から逸脱することなく、１つ以上の追加および／または代わりのモジュールも提供されてもよい。

様々な実施形態において、プログラムモジュール１４００、１５００、１６００、１７００は、サーバ１２００によって実行され、１つ以上のグラフィカルユーザインターフェース、レポート、命令、および／または通知／警告を生成するように構成され、それらすべてにシステム１０２０の様々なユーザがアクセスでき、且つ／またはすべてを該ユーザに送信可能である。特定の実施形態では、ユーザインターフェース、レポート、命令、および／または通知／警告は、前述の通り、インターネットまたはその他実現可能な通信ネットワークを含み得る１つ以上のネットワーク１１３０を介してアクセス可能であってもよい。

当然のことながら、様々な実施形態において、モジュール１４００、１５００、１６０
０、１７００の１つ以上が、代わりに且つ／または追加的に（例えば重複して）、デバイス１１１０、１１２０、および／または１３００のうちの１つ以上にローカルに記憶されてもよく、該デバイスの１つ以上のプロセッサにより実行されてもよい。様々な実施形態によれば、モジュール１４００、１５００、１６００、１７００は、１つ以上のデータベースにデータを送り、該データベースからデータを受領し、該データベースに含まれるデータを利用してもよく、このデータベースは、１つ以上の別々のデータベース、リンクされたデータベース、および／またはネットワーク化されたデータベースから成ってもよい。

サーバ１２００内には、１つ以上のネットワーク１１３０の他の構成要素とインターフェースで接続して通信するためのネットワークインターフェース１２６０もある。当業者には当然のことながら、サーバ１２００のコンポーネントの１つ以上が、他のサーバコンポーネントから地理的に遠く離れて位置してもよい。さらに、サーバ１２００のコンポーネントの１つ以上が組み合わされてもよく、且つ／または本願明細書に記載された機能を実行する追加コンポーネントがさらにサーバに含まれてもよい。

上記では単一のプロセッサ１２３０について記載しているが、当業者には当然のことながら、サーバ１２００は、本願明細書に記載された機能性を実行するために相互に関連して動作する複数のプロセッサを含んでもよい。メモリ１２２０に加えて、プロセッサ１２３０はさらに、データ、コンテンツなどを表示、送信、および／または受信するために少なくとも１つのインターフェースまたはその他手段に接続可能である。この関連で、インターフェース（単数または複数）は、さらに詳しく後述される通り、データ、コンテンツなどを送信および／または受信するための少なくとも１つの通信インターフェースまたはその他手段、ならびにディスプレイおよび／またはユーザ入力インターフェースを含むことができる少なくとも１つのユーザインターフェースを含むことができる。さらには、ユーザ入力インターフェースは、エンティティがユーザからデータを受領できるようにする、例えばキーパッド、タッチディスプレイ、ジョイスティック、またはその他入力デバイスなど、いくつかのデバイスのうち任意のものを含むことができる。

さらに、「サーバ」１２００が参照されているが、当業者には当然のことながら、本発明の実施形態は、従来の定義のサーバアーキテクチャに限定されない。さらに、本発明の実施形態のシステムは、単一のサーバ、または類似のネットワークエンティティもしくはメインフレームコンピュータシステムに限定されない。本願明細書に記載の機能性を提供するために相互に関連して動作する１つ以上のネットワークエンティティを含む他の類似アーキテクチャも、本発明の実施形態の意図および範囲から逸脱することなく同様に使用され得る。例として、本願明細書に記載された機能性をサーバ１２００と共同して提供するために連携し合う２つ以上のパーソナルコンピュータ（ＰＣ：ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、類似の電子デバイス、またはハンドヘルドポータブルデバイスのメッシュネットワークも、本発明の実施形態の意図および範囲から逸脱することなく同様に使用され得る。

様々な実施形態によれば、プロセスの多数の個別ステップは、本願明細書に記載のコンピュータシステムおよび／またはサーバを利用して実行されても、またはされなくてもよく、コンピュータ実装の程度は、１つ以上の特定用途に望ましく且つ／または有益となり得るように変化し得る。

図４Ｂは、本発明の様々な実施形態とともに使用可能なモバイルデバイス１３００の、説明のための概略表現を示す。モバイルデバイス１３００は、様々な関係者により操作可能である。図４Ｂに示されるように、モバイルデバイス１３００は、アンテナ１３１２、送信機１３０４（例えば無線）、受信機１３０６（例えば無線）、ならびに送信機１３０
４および受信機１３０６との間でそれぞれ信号の提供および信号の受領を行う処理要素１３０８を含んでもよい。

送信機１３０４および受信機１３０６との間でそれぞれ提供および受領される信号は、様々なエンティティ、例えばサーバ１２００、分散型デバイス１１１０、１１２０、および／または同様のものなどと通信するため適切なワイヤレスシステムのエアインターフェース標準に基づく、シグナリングデータを含んでもよい。この関連で、モバイルデバイス１３００は、１つ以上のエアインターフェース標準、通信プロトコル、変調方式、およびアクセス方式で動作できてもよい。より具体的には、モバイルデバイス１３００は、いくつかのワイヤレス通信標準およびプロトコルのうち任意のものに基づき動作してもよい。或る特定の実施形態では、モバイルデバイス１３００は、複数のワイヤレス通信標準およびプロトコル、例えばＧＰＲＳ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００、１ｘＲＴＴ、ＷＣＤＭＡ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＬＴＥ、Ｅ−ＵＴＲＡＮ、ＥＶＤＯ、ＨＳＰＡ、ＨＳＤＰＡ、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、ＵＷＢ、ＩＲプロトコル、ブルートゥースプロトコル、ＵＳＢプロトコル、および／またはその他任意のワイヤレスプロトコルなどに基づき動作してもよい。

これらの通信標準およびプロトコルを介して、様々な実施形態によれば、モバイルデバイス１３００は、例えば非構造付加サービスデータ（ＵＳＳＤ：Ｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ）、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ：Ｓｈｏｒｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、マルチメディアメッセージングサービス（ＭＭＳ：Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、デュアルトーン多周波数シグナリング（ＤＴＭＦ：Ｄｕａｌ−Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）、および／またはサブスクライバアイデンティティモジュールダイヤラ（ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）ダイヤラ）などの概念を用いて他の様々なエンティティと通信してもよい。モバイルデバイス１３００は、例を挙げると、そのファームウェア、ソフトウェア（例えば実行可能命令、アプリケーション、プログラムモジュールを含む）、およびオペレーティングシステムに対する変更、アドオン、および更新をダウンロードすることもできる。

一実施形態によれば、モバイルデバイス１３００はロケーション判定デバイスおよび／または機能性を含んでもよい。例として、モバイルデバイス１３００は、例えば緯度、経度、高度、ジオコード、進路、および／または速度データを獲得するようになっているＧＰＳモジュールを含んでもよい。一実施形態では、ＧＰＳモジュールは、エフェメリスデータとして知られていることもあるデータを、視野内の衛星の数およびそれら衛星の相対位置を特定することにより獲得する。

モバイルデバイス１３００はさらに、（処理要素１３０８に結合されたディスプレイ１３１６を含むことができる）ユーザインターフェースおよび／または（処理要素３０８に結合された）ユーザ入力インターフェースを含んでもよい。ユーザ入力インターフェースは、モバイルデバイス１３００がデータを受領できるようにするいくつかのデバイス、例えばキーパッド１３１８（ハードまたはソフト）、タッチディスプレイ、音声もしくはモーションインターフェース、またはその他入力デバイスなどのうち任意のものを含むことができる。キーパッド１３１８を含む実施形態では、キーパッドは、従来の数字（０〜９）および関連キー（＃、＊）、ならびにモバイルデバイス１３００を操作するために使用される他のキーを含む（または表示させる）ことができ、さらに、アルファベットキーの完全なセットか、または英数字キーの完全なセットを提供すべくアクティブ化できるキーのセットかを含むこともできる。ユーザ入力インターフェースは、入力を提供するのに加えて、例としてスクリーンセーバーおよび／またはスリープモードなどの一定の機能をア
クティブ化または非アクティブ化するために使用可能である。

モバイルデバイス１３００はさらに、揮発性ストレージまたはメモリ１３２２および／または不揮発性ストレージまたはメモリ１３２４を含むことができ、これは組み込み可能であり、且つ／または取り外し可能にすることもできる。例として、不揮発性メモリは、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＭＭＣ、ＳＤメモリカード、メモリースティック、ＣＢＲＡＭ、ＰＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、ＲＲＡＭ、ＳＯＮＯＳ、レーストラックメモリ、および／または同様のものであってもよい。揮発性メモリは、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦＰＭ ＤＲＡＭ、ＥＤＯ ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ２ ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ３ ＳＤＲＡＭ、ＲＤＲＡＭ、ＲＩＭＭ、ＤＩＭＭ、ＳＩＭＭ、ＶＲＡＭ、キャッシュメモリ、レジスタメモリ、および／または同様のものであってもよい。揮発性および不揮発性のストレージまたはメモリは、データベース、データベースインスタンス、データベースマッピングシステム、データ、アプリケーション、プログラム、プログラムモジュール、スクリプト、ソースコード、オブジェクトコード、バイトコード、コンパイル済みコード、インタープリット済みコード、機械コード、実行可能命令、および／または同様のものを、モバイルデバイス１３００の機能を実装するため記憶することができる。

モバイルデバイス１３００はさらに、カメラ１３２６およびモバイルアプリケーション１３３０のうちの１つ以上を含んでもよい。カメラ１３２６は、様々な実施形態によれば、追加および／または代わりのデータ収集機能として構成されてもよく、それによって１つ以上の項目がカメラを介してモバイルデバイス１３００により読み取り、記憶、および／または送信されてもよい。モバイルアプリケーション１３３０はさらに、モバイルデバイス１３００を用いて様々なタスクを実行するために用いることができる機能を提供してもよい。モバイルデバイス１３００およびシステム１０２０全体の１以上のユーザに望まれ得る様々な設定が提供されてもよい。

本発明は上述の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲に記載の範囲内で多数の変更が可能である。そのような変更は、例として、例示された電子ビームとは異なるエネルギービーム源、例えばレーザビームなどを使用することを伴ってもよい。金属粉体以外の材料、例えば次の非限定的な例：導電性ポリマーおよび導電性セラミックの粉体など、が使用されてもよい。２層を超える層から得られる画像も可能であるかもしれない。すなわち、欠陥を検出するための本発明の別の実施形態では、少なくとも３層、４層、またはそれ以上の層からの少なくとも１つの画像が使用される。３層、４層、またはそれ以上の層における欠陥の位置が少なくとも部分的に互いに重なっていれば、欠陥が検出され得る。粉体層が薄いほど、事実上の欠陥を検出するために、より多くの粉体層が使用されてもよい。

実際には、当業者であれば、文字通りに記載されてはいないがそれでも実質的に同じ機能を実現して実質的に同じ結果に達することから添付の特許請求の範囲に含まれる方式で、本発明の様々な実施形態を、上記の文面に含まれる情報を使用して変更することができるであろう。したがって、当然のことながら、本発明は開示された特定の実施形態に限定されず、変更および他の実施形態は添付の特許請求の範囲に記載の範囲内に含まれるものとする。本願明細書では特定の用語が採用されているが、それらは一般的且つ説明的な意味でのみ使用され、限定のために使用されているものではない。
以上の開示から、以下の態様が開示される。
（態様１）
少なくとも１つのエネルギービームスポットのサイズを自動的に確認する方法であって、前記方法は、
ａ．ワークピース上の第１の位置に、第１のエネルギービーム源から、所定のサイズおよび出力を有する第１のエネルギービームスポットを生成するステップと、
ｂ．前記第１のエネルギービームスポットに対する最高強度が検出されるまで、前記第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズ設定または非点収差レンズ設定のうちの少なくとも１つを変更するステップと、
ｃ．前記第１のエネルギービームスポットの前記検出された最大強度に対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの設定少なくとも１つと、前記所定のサイズおよび出力を備える前記第１のエネルギービームスポットに対する前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較するステップと、
ｄ．異なる所定のビーム出力に対してステップａ〜ｃを繰り返すステップと、
ｅ．前記ワークピース上の異なる位置に対してステップａ〜ｄを繰り返すステップであって、前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの検出された各設定の、前記集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値未満であれば、前記第１のエネルギービームスポットのサイズは確認される、ステップと
を含む方法。
（態様２）
前記所定のビームスポットサイズは、最小スポットサイズである、態様１に記載の方法。
（態様３）
前記異なる位置に対して繰り返すステップは、前記異なる所定のビーム出力に対して繰り返すステップより前に実行される、態様１に記載の方法。
（態様４）
前記第１のエネルギービームスポットは、電子ビームスポットである、態様１に記載の方法。
（態様５）
前記非点収差レンズおよび／または集束レンズの設定は、それぞれ、少なくとも１つの非点収差コイルおよび／または少なくとも１つの集束コイルに対するコイル電流設定である、態様４に記載の方法。
（態様６）
前記第１のエネルギービームスポットは、レーザビームスポットである、態様１に記載の方法。
（態様７）
前記非点収差レンズおよび／または集束レンズの設定は、それぞれ、少なくとも１つの非点収差レンズおよび／または少なくとも１つの集束レンズの光軸に沿った配置である、態様６に記載の方法。
（態様８）
前記位置は、少なくとも１つのＩＲカメラ、少なくとも１つのＣＣＤカメラ、少なくとも１つのデジタルカメラ、少なくとも１つのＣＭＯＳカメラ、および／または少なくとも１つのＮＩＲカメラにより検出される、態様１に記載の方法。
（態様９）
前記集束レンズおよび／または非点収差レンズの前記検出された設定のいずれか１つの、前記集束レンズおよび／または非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値を超えていれば、注意信号／メッセージを送出するステップをさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様１０）
ｆ．前記ワークピース上の前記第１の位置に、第２のエネルギービーム源から、所定のサイズおよび出力を有する第２のエネルギービームスポットを提供するステップと、
ｇ．前記第２のエネルギービームスポットに対する最高強度が検出されるまで、前記第２のエネルギービームスポットに対する集束および／または非点収差レンズの設定を変更するステップと、
ｈ．前記第１のエネルギービームスポットに対する前記検出された最高強度と、前記第２のエネルギービームスポットに対する前記検出された最高強度とを比較するステップであって、前記第１のエネルギービームスポットの前記検出された最高強度の、前記第２のエネルギービームスポットの前記検出された最高強度からのずれが、所定の値未満であれば、前記第１および第２のエネルギービームスポットのサイズは確認される、ステップと
をさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様１１）
前記第１および第２のエネルギービームスポットは、等しい最大ビームスポット出力を有する、態様１０に記載の方法。
（態様１２）
ｆ．前記第１の位置に前記第１のエネルギービームスポットを第１の所定の期間の間提供するステップであって、そこで第１の強度が検出される、ステップと、
ｇ．前記第１の位置に前記第１のエネルギービームスポットを第２の所定の期間の間提供するステップであって、そこで第２の強度が検出される、ステップと、
ｈ．前記第１および第２の強度間の比を計算するステップであって、前記第１および第２の強度間の前記計算された比の、前記第１および第２の期間による第１のビームの対応する較正済みの比からのずれが、所定の値未満であれば、第１のエネルギービームスポットサイズおよび／またはビームスポット出力は確認される、ステップと、
をさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様１３）
ステップｇ〜ｈは、異なるビーム出力および／または期間に対して繰り返される、態様１２に記載の方法。
（態様１４）
前記方法は、少なくとも１つの三次元物品のモデルを受領し、１つ以上のメモリストレージ領域内に記憶するステップをさらに含み、
前記変更するステップ、前記比較するステップ、または前記繰り返すステップのうちの少なくとも１つは、１つ以上のコンピュータプロセッサの実行を介して実行される、
態様１に記載の方法。
（態様１５）
前記方法は、前記少なくとも１つのエネルギービームスポットの偏向速度を確認するためにさらに構成され、
前記方法は、
前記エネルギービームスポットを第１の偏向速度で偏向させながら、前記エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に所定のパターンを生成するステップと、
前記第１の偏向速度で作り出された前記ワークテーブル上の前記エネルギービームスポットの第１の位置を検出するステップと、
前記エネルギービームスポットを第２の偏向速度で偏向させながら、前記エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に前記所定のパターンを生成するステップと、
前記第２の偏向速度で作り出された前記ワークテーブル上の前記エネルギービームスポットの第２の位置を検出するステップと、
前記第１および第２の位置を比較するステップであって、前記第１の位置の各位置の、前記第２の位置のうちの対応するものからのずれが、所定の距離未満であれば、前記偏向速度は確認される、ステップと、
をさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様１６）
プログラム要素であって、コンピュータ上で実行されると、少なくとも１つのエネルギービームスポットのサイズを自動的に確認する方法を実装するように構成および用意された、前記プログラム要素であって、前記方法は、
ａ．ワークピース上の第１の位置に、第１のエネルギービーム源から、所定のサイズおよび出力を有する第１のエネルギービームスポットを生成するステップと、
ｂ．前記第１のエネルギービームスポットに対する最高強度が検出されるまで、前記第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズ設定または非点収差レンズ設定のうちの少なくとも１つを変更するステップと、
ｃ．前記第１のエネルギービームスポットの前記検出された最大強度に対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの設定少なくとも１つと、前記所定のサイズおよび出力を備える前記第１のエネルギービームスポットに対する前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較するステップと、
ｄ．異なる所定のビーム出力に対してステップａ〜ｃを繰り返すステップと、
ｅ．前記ワークピース上の異なる位置に対してステップａ〜ｄを繰り返すステップであって、前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの検出された各設定の、前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値未満であれば、前記第１のエネルギービームスポットのサイズは確認される、ステップと
を含む、プログラム要素。
（態様１７）
態様１６に記載のプログラム要素を有するコンピュータ可読媒体。
（態様１８）
非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体内に具現化されたコンピュータ可読プログラムコード部分を有する少なくとも１つの前記非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体を含む、非一時的なコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読プログラムコード部分は、
ワークピース上の第１の位置に、第１のエネルギービーム源から、所定のサイズおよび出力を有する第１のエネルギービームスポットを生成するために構成された実行可能部分と、
前記第１のエネルギービームスポットに対する最高強度が検出されるまで、前記第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズ設定または非点収差レンズ設定のうちの少なくとも１つを変更するために構成された実行可能部分と、
前記第１のエネルギービームスポットの前記検出された最大強度に対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの設定少なくとも１つと、前記所定のサイズおよび出力を備える前記第１のエネルギービームスポットに対する前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較するために構成された実行可能部分と、
前記生成すること、前記変更すること、および前記比較することを、異なる所定のビーム出力に対して繰り返すために構成された実行可能部分と、
前記生成すること、前記変更すること、前記比較すること、およびそれらを繰り返すことを、前記ワークピース上の異なる位置に対して繰り返すために構成された実行可能部分であって、前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの検出された各設定の、前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値未満であれば、前記第１のエネルギービームスポットのサイズは確認される、実行可能部分と
を含む、非一時的なコンピュータプログラム製品。
（態様１９）
エネルギービームスポットを第１の偏向速度で偏向させながら、前記エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に所定のパターンを生成するために構成された実行可能部分と、
前記第１の偏向速度で作り出された前記ワークテーブル上の前記エネルギービームスポットの第１の位置を検出するために構成された実行可能部分と、
前記エネルギービームスポットを第２の偏向速度で偏向させながら、前記エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に前記所定のパターンを生成するために構成された実行可能部分と、
前記第２の偏向速度で作り出された前記ワークテーブル上の前記エネルギービームスポットの第２の位置を検出するために構成された実行可能部分と、
前記第１および第２の位置を比較するために構成された実行可能部分であって、前記第１の位置の各位置の、前記第２の位置のうちの対応するものからのずれが、所定の距離未満であれば、偏向速度は確認される、実行可能部分と、
をさらに含む、態様１８に記載の非一時的なコンピュータプログラム製品。
（態様２０）
少なくとも１つのエネルギービームスポットのサイズを確認する装置であって、前記装置は、
ワークピース上の第１の位置に、所定のサイズおよび出力を有する第１のエネルギービームスポットを生成するように構成された第１のエネルギービーム源と、
制御ユニットと
を含み、前記制御ユニットは、
前記第１のエネルギービームスポットに対する最高強度が検出されるまで、前記第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズ設定または非点収差レンズ設定のうちの少なくとも１つを変更し、
前記第１のエネルギービームスポットの前記検出された最大強度に対する集束レンズおよび／または非点収差レンズの設定少なくとも１つと、前記所定のサイズおよび出力を備える前記第１のエネルギービームスポットに対する前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較し、
前記所定のビーム出力以外の１つ以上のビーム出力に対して、前記生成すること、前記変更すること、および前記比較することを繰り返し、
前記生成すること、前記変更すること、前記比較すること、および前記繰り返すことを、前記第１の位置以外の前記ワークピース上の１つ以上の位置に対して繰り返し、前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの検出された各設定の、前記集束レンズおよび／または前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定からのずれが、所定の値未満であれば、前記第１のエネルギービームスポットのサイズは確認される
ように構成されている、装置。
（態様２１）
前記装置は、前記第１のエネルギービーム源とワークピース構造体との間の経路に配置された少なくとも１つのミラーをさらに含み、前記少なくとも１つのミラーは、前記制御ユニットを介して、第１のエネルギービームを方向付けるために構成されている、態様２０に記載の装置。
（態様２２）
前記少なくとも１つのミラーは、傾斜可能な、または他の形で可動なミラーである、態様２１に記載の装置。
（態様２３）
前記装置は、前記第１のエネルギービームスポットの偏向速度を確認するためにさらに構成され、
前記制御ユニットは、
前記エネルギービームスポットを第１の偏向速度で偏向させながら、前記エネルギービームスポットを用いてワークテーブル上に所定のパターンを生成し、
前記第１の偏向速度で作り出された前記ワークテーブル上の前記エネルギービームスポットの第１の偏向位置を検出し、
前記エネルギービームスポットを第２の偏向速度で偏向させながら、前記エネルギー
ビームスポットを用いてワークテーブル上に前記所定のパターンを生成し、
前記第２の偏向速度で作り出された前記ワークテーブル上の前記エネルギービームスポットの第２の偏向位置を検出し、
前記第１および第２の偏向位置を比較し、前記第１の偏向位置の各偏向位置の、前記第２の偏向位置のうちの対応するものからのずれが、所定の距離未満であれば、前記偏向速度は確認される
ようにさらに構成されている、態様２０に記載の装置。

Claims (11)

1. 少なくとも１つのエネルギービームスポットのサイズを自動的に確認する方法であって、前記方法は、
   ａ．第１のエネルギービーム源から、ワークピース上の第１の位置において所定のサイズおよびパワーを有する第１のエネルギービームスポットを生成するステップと、
   ｂ．前記第１のエネルギービームスポットの最高強度が検出されるまで、前記第１のエネルギービームスポットのための集束レンズ設定および非点収差レンズ設定のそれぞれを変更するステップと、
   ｃ．前記第１のエネルギービームスポットの前記検出された最大強度のための集束レンズおよび非点収差レンズのそれぞれの設定と、前記所定のサイズおよびパワーを備える前記第１のエネルギービームスポットのための前記集束レンズおよび前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較するステップと、
   ｄ．異なる所定のビームパワーのためにステップａ〜ｃを繰り返すステップと、
   ｅ．前記集束レンズおよび非点収差レンズの前記検出された設定のいずれか１つが、前記集束レンズおよび非点収差レンズの対応する記憶済みの設定から、所定の値より大きくずれている場合に、注意信号または注意メッセージを送出するステップと
   を含む、方法。
2. 前記第１のエネルギービームスポットの所定サイズは、最小スポットサイズである、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のエネルギービームスポットは、電子ビームスポットである、請求項１に記載の方法。
4. 前記非点収差レンズおよび集束レンズの設定は、それぞれ、少なくとも１つの非点収差コイルおよび少なくとも１つの集束コイルのためのコイル電流設定である、請求項３に記載の方法。
5. 前記第１のエネルギービームスポットは、レーザビームスポットである、請求項１に記載の方法。
6. 前記非点収差レンズおよび集束レンズの設定は、それぞれ、少なくとも１つの非点収差レンズおよび少なくとも１つの集束レンズの光軸に沿った位置決めである、請求項５に記載の方法。
7. コンピュータ上で実行されると、少なくとも１つのエネルギービームスポットのサイズを自動的に確認する方法を実装するように構成および用意されたプログラム要素であって、前記方法は、
   ａ．ワークピース上の第１の位置において、第１のエネルギービーム源から、所定のサイズおよびパワーを有する第１のエネルギービームスポットを生成するステップと、
   ｂ．前記第１のエネルギービームスポットの最高強度が検出されるまで、前記第１のエネルギービームスポットのための集束レンズ設定および非点収差レンズ設定のそれぞれを変更するステップと、
   ｃ．前記第１のエネルギービームスポットの前記検出された最大強度のための集束レンズおよび非点収差レンズのそれぞれの設定と、前記所定のサイズおよびパワーを備える前記第１のエネルギービームスポットのための前記集束レンズおよび前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較するステップと、
   ｄ．異なる所定のビームパワーのためにステップａ〜ｃを繰り返すステップと、
   ｅ．前記集束レンズおよび非点収差レンズの前記検出された設定のいずれか１つが、前記集束レンズおよび非点収差レンズの対応する記憶済みの設定から、所定の値より大きくずれている場合に、注意信号または注意メッセージを送出するステップと
   を含む、プログラム要素。
8. 非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体内に具現化されたコンピュータ可読プログラムコード部分を有する少なくとも１つの前記非一時的なコンピュータ可読ストレージ媒体を含む、非一時的なコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ可読プログラムコード部分は、
   ワークピース上の第１の位置において、第１のエネルギービーム源から、所定のサイズおよびパワーを有する第１のエネルギービームスポットを生成するステップのために構成された実行可能部分と、
   前記第１のエネルギービームスポットの最高強度が検出されるまで、前記第１のエネルギービームスポットのための集束レンズ設定および非点収差レンズ設定のうちのそれぞれを変更するステップのために構成された実行可能部分と、
   前記第１のエネルギービームスポットの前記検出された最大強度のための集束レンズおよび非点収差レンズのそれぞれの設定と、前記所定のサイズおよびパワーを備える前記第１のエネルギービームスポットのための前記集束レンズおよび前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較するステップのために構成された実行可能部分と、
   異なる所定のビームパワーのために前記生成、前記変更、および前記比較するステップを繰り返すために構成された実行可能部分と、
   前記集束レンズおよび非点収差レンズの前記検出された設定のいずれか１つが、前記集束レンズおよび非点収差レンズの対応する記憶済みの設定から、所定の値より大きくずれている場合に、注意信号または注意メッセージを送出する実行可能部分と
   を含む、非一時的なコンピュータプログラム製品。
9. 少なくとも１つのエネルギービームスポットのサイズを確認する装置であって、前記装置は、
   ワークピース上の第１の位置において、所定のサイズおよびパワーを有する第１のエネルギービームスポットを生成するように構成された第１のエネルギービーム源と、
   制御ユニットと
   を含み、前記制御ユニットは、
   前記第１のエネルギービームスポットに対する最高強度が検出されるまで、前記第１のエネルギービームスポットに対する集束レンズ設定および非点収差レンズ設定のそれぞれを変更し、
   前記第１のエネルギービームスポットの前記検出された最大強度に対する集束レンズおよび非点収差レンズのそれぞれの設定と、前記所定のサイズおよびパワーを備える前記第１のエネルギービームスポットに対する前記集束レンズおよび前記非点収差レンズの対応する記憶済みの設定とを比較し、
   前記所定のビームパワー以外の１つ以上のビームパワーのために、前記変更、および比較ステップを繰り返し、
   前記集束レンズおよび非点収差レンズの前記検出された設定のいずれか１つが、前記集束レンズおよび非点収差レンズの対応する記憶済みの設定から、所定の値より大きくずれている場合に、注意信号または注意メッセージを送出する、装置。
10. 前記装置は、前記第１のエネルギービーム源とワークピース構造体との間の経路に配置された少なくとも１つのミラーをさらに含み、前記少なくとも１つのミラーは、前記制御ユニットを介して、第１のエネルギービームを方向付けるために構成されている、請求項９に記載の装置。
11. 前記少なくとも１つのミラーは、傾斜可能な、または他の形で可動なミラーである、請求項１０に記載の装置。