JP7841881B2 - 造形システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、造形物を造形するための造形システムの技術分野に関する。

特許文献１には、粉状の材料をエネルギビームで溶融した後に、溶融した材料を固化させることで造形物を造形する造形システムが記載されている。このような造形システムでは、造形物を適切に造形することが技術的課題となる。

米国特許出願公開第２０１７／０１４９０９号明細書

第１の態様によれば、物体上に造形物を造形する造形システムにおいて、前記物体に関する画像を表示する表示装置と、前記表示装置に表示された前記画像を用いて指定された指定位置に基づいて前記物体に造形物を造形する造形装置とを備える造形システムが提供される。

第２の態様によれば、物体上に造形物を造形する造形システムにおいて、前記物体に関する画像と、前記物体の前記画像と関連付けられて表示される指定位置とを表示する表示装置と、前記物体上での前記指定位置を指定するための情報が入力される入力装置と、入力された前記指定位置に関する情報を用いて、前記物体に造形物を造形する造形装置とを備える造形システムが提供される。

第３の態様によれば、物体上に造形される造形物位置を指定する入力装置と、前記物体の部位についての位置情報と、前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記物体に造形物を造形する造形装置とを備える造形システムが提供される。

第４の態様によれば、物体を支持する支持装置と、前記物体の部位についての位置情報を生成する情報生成装置と、前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と、前記物体の前記位置情報とを用いて、前記物体に造形物を造形する造形装置と、前記物体の形状に関する物体形状情報と、前記物体の前記位置情報とを関連づける演算装置とを備える造形システムが提供される。

第５の態様によれば、物体を支持する支持装置と、前記物体に付加加工を行う付加加工装置と、前記支持装置と前記付加加工装置による付加加工位置との相対的な位置関係を変更する位置変更装置と、前記物体の部位の位置を計測する位置計測装置と、前記物体上に造形される造形物位置を指定する指定装置と、前記位置計測装置による計測結果と、前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記付加加工装置及び前記位置変更装置を制御する制御装置とを備える造形システムが提供される。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

図１は、本実施形態の加工システムの構造を示す断面図である。 図２は、本実施形態の加工システムのシステム構成を示すシステム構成図である。 図３（ａ）から図３（ｊ）のそれぞれは、投影装置が投影する投影パターンを示す平面図である。 図４は、座標マッチング動作の流れを示すフローチャートである。 図５は、位置合わせ用の目印が形成された載置面を含むステージを示す平面図である。 図６は、図５に示すステージのＶ－Ｖ’断面図である。 は、位置合わせ用の目印が形成されたビーム検出部材を示す平面図である。 図８は、図７に示すビーム検出部材のＶＩＩ＃１－ＶＩＩ＃１’断面図である。 図９は、図７に示すビーム検出部材のＶＩＩ＃２－ＶＩＩ＃２’断面図である。 図１０は、載置面に載置されたビーム検出部材を示す平面図である。 図１１は、位置合わせ用の目印が形成された基準部材を示す平面図である。 図１２は、載置面に載置された基準部材を示す平面図である。 図１３は、ステージ座標系内での載置面とワークとを示す斜視図である。 図１４は、第１のワークモデルアライメント動作の流れを示すフローチャートである。 図１５は、第２のワークモデルアライメント動作の流れを示すフローチャートである。 図１６は、モデル形状情報が示す３次元モデル（つまり、ワーク）と計測形状情報が示すワークとをパターンマッチングする様子を概念的に示す概念図である。 図１７は、第３のワークモデルアライメント動作の流れを示すフローチャートである。 図１８は、指定点において複数のガイド光が交差する様子を示す断面図である。 図１９は、指定点において複数のガイド光が交差していない様子を示す断面図である。 図２０（ａ）は、ユーザ指定点において複数のガイド光が交差しているときの、ワークＷの表面（特に、ユーザ指定点）における複数のガイド光のビームスポットを示す平面図であり、図２０（ｂ）は、ユーザ指定点において複数のガイド光が交差していないときの、ワークＷの表面（特に、ユーザ指定点）における複数のガイド光のビームスポットを示す平面図である。 図２１は、ステージ座標系内でのワークと３次元構造物とを示す斜視図である。 図２２は、加工モデルアライメント動作の流れを示すフローチャートである。 図２３は、ワークモデルの表示例を示す平面図である。 図２４は、ワークモデルの表示例を示す平面図である。 図２５は、ワークモデルの表示例を示す平面図である。 図２６は、ワークモデルの表示例を示す平面図である。 図２７は、ディスプレイにおける表示例を示す平面図である。 図２８は、ワークモデル及び加工モデルを示す断面図である。 図２９は、加工情報の修正例を、加工モデル及びワークモデルと共に概念的に示す断面図である 図３０（ａ）から図３０（ｃ）のそれぞれは、加工情報を修正する方法の一例を、ワークモデル及び加工モデルと共に概念的に示す断面図である。 図３１（ａ）から図３１（ｃ）のそれぞれは、加工情報を修正する方法の他の例を、ワークモデル及び加工モデルと共に概念的に示す断面図である。 図３２（ａ）から図３２（ｅ）のそれぞれは、ワーク上のある領域において光を照射し且つ造形材料を供給した場合の様子を示す断面図である。 図２３（ａ）から図３３（ｃ）のそれぞれは、３次元構造物を形成する過程を示す断面図である。 図３４は、本実施形態の加工システムのシステム構成の他の例を示すシステム構成図である。 図３５（ａ）は、基準部材の他の例を示す平面図であり、図２５（ｂ）は、図３５（ａ）におけるＡ－Ａ’断面図である。

以下、図面を参照しながら、造形システムの実施形態について説明する。以下では、物体の一例であるワークＷに付加加工を行うことでワークＷに造形物を形成する加工システム（つまり、造形システム）ＳＹＳを用いて、造形システムの実施形態を説明する。特に、以下では、レーザ肉盛溶接法（ＬＭＤ：Ｌａｓｅｒ Ｍｅｔａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）に基づく付加加工を行う加工システムＳＹＳを用いて、造形システムの実施形態を説明する。レーザ肉盛溶接法に基づく付加加工は、ワークＷに供給した造形材料Ｍを加工光ＥＬで溶融することで、ワークＷと一体化された又はワークＷから分離可能な３次元構造物ＳＴを形成する付加加工である。尚、レーザ肉盛溶接法（ＬＭＤ）は、ダイレクト・メタル・デポジション、ディレクテッド・エナジー・デポジション、レーザクラッディング、レーザ・エンジニアード・ネット・シェイピング、ダイレクト・ライト・ファブリケーション、レーザ・コンソリデーション、シェイプ・デポジション・マニュファクチャリング、ワイヤ－フィード・レーザ・デポジション、ガス・スルー・ワイヤ、レーザ・パウダー・フージョン、レーザ・メタル・フォーミング、セレクティブ・レーザ・パウダー・リメルティング、レーザ・ダイレクト・キャスティング、レーザ・パウダー・デポジション、レーザ・アディティブ・マニュファクチャリング、レーザ・ラピッド・フォーミングと称してもよい。

また、以下の説明では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から定義されるＸＹＺ直交座標系を用いて、加工システムＳＹＳを構成する各種構成要素の位置関係について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれが水平方向（つまり、水平面内の所定方向）であり、Ｚ軸方向が鉛直方向（つまり、水平面に直交する方向であり、実質的には上下方向）であるものとする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの回転方向（言い換えれば、傾斜方向）を、それぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向と称する。ここで、Ｚ軸方向を重力方向としてもよい。また、ＸＹ平面を水平方向としてもよい。

（１）加工システムＳＹＳの構造
初めに、図１及び図２を参照しながら、本実施形態の加工システムＳＹＳの構造について説明する。図１は、本実施形態の加工システムＳＹＳの構造の一例を示す断面図である。図２は、本実施形態の加工システムＳＹＳのシステム構成の一例を示すシステム構成図である。

加工システムＳＹＳは、３次元構造物ＳＴ（つまり、３次元方向のいずれの方向においても大きさを持つ３次元の物体であり、立体物）を形成可能である。加工システムＳＹＳは、３次元構造物ＳＴを形成するための基礎となるワークＷ上に、３次元構造物ＳＴを形成可能である。このワークＷをベース部材又は台座と称してもよい。加工システムＳＹＳは、ワークＷに付加加工を行うことで、ワークＷ上に３次元構造物ＳＴを形成可能である。ワークＷが後述するステージ３１である場合には、加工システムＳＹＳは、ステージ３１上に、３次元構造物ＳＴを形成可能である。ワークＷがステージ３１によって保持されている（或いは、ステージ３１に載置されている）既存構造物である場合には、加工システムＳＹＳは、既存構造物上に、３次元構造物ＳＴを形成可能である。この場合、加工システムＳＹＳは、既存構造物と一体化された３次元構造物ＳＴを形成してもよい。既存構造物と一体化された３次元構造物ＳＴを形成する動作は、既存構造物に新たな構造物を付加する動作と等価とみなせる。尚、既存構造物は例えば欠損箇所がある要修理品であってもよい。加工システムＳＹＳは、要修理品の欠損箇所を埋めるように、要修理品に３次元構造物を形成してもよい。或いは、加工システムＳＹＳは、既存構造物と分離可能な３次元構造物ＳＴを形成してもよい。尚、図１は、ワークＷが、ステージ３１によって保持されている既存構造物である例を示している。また、以下でも、ワークＷがステージ３１によって保持されている既存構造物である例を用いて説明を進める。

上述したように、加工システムＳＹＳは、レーザ肉盛溶接法により３次元構造物ＳＴを形成可能である。つまり、加工システムＳＹＳは、積層造形技術を用いて物体を形成する３Ｄプリンタであるとも言える。尚、積層造形技術は、ラピッドプロトタイピング（Ｒａｐｉｄ Ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）、ラピッドマニュファクチャリング（Ｒａｐｉｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）、又は、アディティブマニュファクチャリング（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）とも称される。

３次元構造物ＳＴを形成するために、加工システムＳＹＳは、図１及び図２に示すように、材料供給装置１と、加工装置２と、ステージ装置３と、光源４と、ガス供給装置５と、筐体６と、制御装置７と、計測装置８と、ディスプレイ９１と、入力装置９２とを備える。加工装置２とステージ装置３と計測装置８とのそれぞれの少なくとも一部は、筐体６の内部のチャンバ空間６３ＩＮ内に収容されている。

材料供給装置１は、加工装置２に造形材料Ｍを供給する。材料供給装置１は、加工装置２が３次元構造物ＳＴを形成するために単位時間あたりに必要とする分量の造形材料Ｍが加工装置２に供給されるように、当該必要な分量に応じた所望量の造形材料Ｍを供給する。

造形材料Ｍは、所定強度以上の加工光ＥＬの照射によって溶融可能な材料である。このような造形材料Ｍとして、例えば、金属材料及び樹脂材料の少なくとも一方が使用可能である。但し、造形材料Ｍとして、金属材料及び樹脂材料とは異なるその他の材料が用いられてもよい。造形材料Ｍは、粉状の材料である。つまり、造形材料Ｍは、粉体である。粉体は、粉状の材料に加えて、粒状の材料を含んでいてもよい。造形材料Ｍは、例えば、９０マイクロメートル±４０マイクロメートルの範囲に収まる粒径の粉体を含んでいてもよい。造形材料Ｍを構成する粉体の平均粒径は、例えば、７５マイクロメートルであってもよいし、その他のサイズであってもよい。但し、造形材料Ｍは、粉体でなくてもよく、例えばワイヤ状の造形材料やガス状の造形材料が用いられてもよい。尚、加工システムＳＹＳは、造形材料Ｍを荷電粒子線等のエネルギビームで加工して造形物を形成してもよい。

加工装置２は、材料供給装置１から供給される造形材料Ｍを用いて３次元構造物ＳＴを形成する。造形材料Ｍを用いて３次元構造物ＳＴを形成するために、加工装置２は、加工ヘッド２１と、ヘッド駆動系２２と、位置計測装置２３と、複数の（例えば、２つの）ガイド光射出装置２４とを備える。更に、加工ヘッド２１は、照射光学系２１１と、材料ノズル（つまり造形材料Ｍを供給する供給系）２１２とを備えている。加工ヘッド２１と、ヘッド駆動系２２とは、チャンバ空間６３ＩＮ内に収容されている。但し、加工ヘッド２１及び／又はヘッド駆動系２２の少なくとも一部が、筐体６の外部の空間である外部空間６４ＯＵＴに配置されていてもよい。尚、外部空間６４ＯＵＴは、加工システムＳＹＳのオペレータが立ち入り可能な空間であってもよい。尚、加工装置２は、造形物たる３次元構造物ＳＴを造形する装置でもあるため、造形装置と称してもよい。加工装置２は、造形物たる３次元構造物ＳＴを付加加工によって形成する装置でもあるため、付加加工装置と称してもよい。

照射光学系２１１は、射出部２１３から加工光ＥＬを射出するための光学系（例えば、集光光学系）である。具体的には、照射光学系２１１は、加工光ＥＬを発する光源４と、光ファイバやライトパイプ等の不図示の光伝送部材を介して光学的に接続されている。照射光学系２１１は、光伝送部材を介して光源４から伝搬してくる加工光ＥＬを射出する。照射光学系２１１は、加工光ＥＬがチャンバ空間６３ＩＮを進むように加工光ＥＬを射出する。照射光学系２１１は、照射光学系２１１から下方（つまり、－Ｚ側）に向けて加工光ＥＬを照射する。照射光学系２１１の下方には、ステージ３１が配置されている。ステージ３１にワークＷが載置されている場合には、照射光学系２１１は、ワークＷに向けて加工光ＥＬを照射する。具体的には、照射光学系２１１は、加工光ＥＬが照射される（典型的には、集光される）領域としてワークＷ上に設定される照射領域ＥＡに加工光ＥＬを照射可能である。更に、照射光学系２１１の状態は、制御装置７の制御下で、照射領域ＥＡに加工光ＥＬを照射する状態と、照射領域ＥＡに加工光ＥＬを照射しない状態との間で切替可能である。尚、照射光学系２１１から射出される加工光ＥＬの方向は真下（つまり、－Ｚ軸方向と一致）には限定されず、例えば、Ｚ軸に対して所定の角度だけ傾いた方向であってもよい。

材料ノズル２１２は、造形材料Ｍを供給する供給アウトレット２１４を有する。材料ノズル２１２は、供給アウトレット２１４から造形材料Ｍを供給する（例えば、噴射する、噴出する、又は、吹き付ける）。材料ノズル２１２は、造形材料Ｍの供給源である材料供給装置１と、不図示のパイプ等を介して物理的に接続されている。材料ノズル２１２は、パイプを介して材料供給装置１から供給される造形材料Ｍを供給する。材料ノズル２１２は、パイプを介して材料供給装置１から供給される造形材料Ｍを圧送してもよい。即ち、材料供給装置１からの造形材料Ｍと搬送用の気体（例えば、窒素やアルゴン等の不活性ガス）とを混合してパイプを介して材料ノズル２１２に圧送してもよい。この場合、搬送用の気体として、例えば、ガス供給装置５から供給されるパージガスが用いられてもよい。尚、図１において材料ノズル２１２は、チューブ状に描かれているが、材料ノズル２１２の形状は、この形状に限定されない。材料ノズル２１２は、チャンバ空間６３ＩＮに向けて造形材料Ｍを供給する。材料ノズル２１２は、材料ノズル２１２から下方（つまり、－Ｚ側）に向けて造形材料Ｍを供給する。材料ノズル２１２の下方には、ステージ３１が配置されている。ステージ３１にワークＷが搭載されている場合には、材料ノズル２１２は、ワークＷに向けて造形材料Ｍを供給する。尚、材料ノズル２１２から供給される造形材料Ｍの進行方向はＺ軸方向に対して所定の角度（一例として鋭角）だけ傾いた方向であるが、－Ｚ側（つまり、真下）であってもよい。

本実施形態では、材料ノズル２１２は、照射光学系２１１が加工光ＥＬを照射する照射領域ＥＡに向けて造形材料Ｍを供給するように、照射光学系２１１に対して位置合わせされている。つまり、材料ノズル２１２が造形材料Ｍを供給する領域としてワークＷ上に設定される供給領域ＭＡと照射領域ＥＡとが一致する（或いは、少なくとも部分的に重複する）ように、材料ノズル２１２と照射光学系２１１とが位置合わせされている。尚、照射光学系２１１から射出された加工光ＥＬによって形成される溶融池ＭＰに、材料ノズル２１２が造形材料Ｍを供給するように位置合わせされていてもよい。

ヘッド駆動系２２は、加工ヘッド２１を移動させる。ヘッド駆動系２２は、例えば、チャンバ空間６３ＩＮ内で加工ヘッド２１を移動させる。ヘッド駆動系２２は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つに沿って加工ヘッド２１を移動させる。加工ヘッド２１がＸ軸及びＹ軸の少なくとも一方に沿って移動すると、照射領域ＥＡ及び供給領域ＭＡのそれぞれは、ワークＷ上をＸ軸及びＹ軸の少なくとも一方に沿って移動する。更に、ヘッド駆動系２２は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つに加えて、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つの回転方向に沿って加工ヘッド２１を移動させてもよい。言い換えると、ヘッド駆動系２２は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つの軸回りに加工ヘッド２１を回転させてもよい。ヘッド駆動系２２は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つの軸回りに加工ヘッド２１の姿勢を変えてもよい。ヘッド駆動系２２は、例えば、モータ等のアクチュエータを含む。

尚、ヘッド駆動系２２は、照射光学系２１１と材料ノズル２１２とを別々に移動させてもよい。具体的には、例えば、ヘッド駆動系２２は、射出部２１３の位置、射出部２１３の向き、供給アウトレット２１４の位置及び供給アウトレット２１４の向きの少なくとも一つを調整可能であってもよい。この場合、照射光学系２１１が加工光ＥＬを照射する照射領域ＥＡと、材料ノズル２１２が造形材料Ｍを供給する供給領域ＭＡとが別々に制御可能となる。

位置計測装置２３は、加工ヘッド２１の位置を計測可能である。位置計測装置２３は、例えば、エンコーダ及びレーザ干渉計のうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。

ガイド光射出装置２４は、加工ヘッド２１に配置されている。ガイド光射出装置２４は、ガイド光ＧＬを射出する。ガイド光射出装置２４は、ガイド光ＧＬがチャンバ空間６３ＩＮを進むようにガイド光ＧＬを射出する。複数のガイド光射出装置２４は、複数のガイド光射出装置２４からそれぞれ射出される複数のガイド光ＧＬが、加工ヘッド２１の下方のある位置において互いに交差するように、互いに位置合わせされている。特に、複数のガイド光射出装置２４は、複数のガイド光ＧＬが加工光ＥＬのフォーカス位置において互いに交差するように、位置合わせされている。加工装置２は主として加工光ＥＬのフォーカス位置において物体を加工する（つまり、付加加工する）ことから、複数のガイド光射出装置２４は、複数のガイド光ＧＬが加工装置２による付加加工が行われる付加加工位置において互いに交差するように、互いに位置合わせされているとも言える。尚、このようなガイド光射出装置２４の利用方法については、後に詳述する。尚、複数のガイド光ＧＬが加工光ＥＬのフォーカス位置から外れた位置（デフォーカス位置）において互いに交差するように位置合わせされていてもよい。

ステージ装置３は、ステージ３１を備えている。ステージ３１は、チャンバ空間６３ＩＮに収容される。ステージ３１は、ワークＷを支持可能である。尚、ここで言う「ステージ３１がワークＷを支持する」状態は、ワークＷがステージ３１によって直接的に又は間接的に支えられている状態を意味していてもよい。ステージ３１は、ワークＷを保持可能であってもよい。つまり、ステージ３１は、ワークＷを保持することでワークＷを支持してもよい。或いは、ステージ３１は、ワークＷを保持可能でなくてもよい。この場合、ワークＷは、ステージ３１に載置されていてもよい。つまり、ステージ３１は、ステージ３１に載置されたワークＷを支持してもよい。このとき、ワークＷは、クランプレスでステージ３１に載置されていてもよい。従って、本実施形態における「ステージ３１がワークＷを支持する」状態は、ステージ３１がワークＷを保持する状態及びワークＷがステージ３１に載置される状態をも含んでいてもよい。ステージ３１を、ワークＷを支持する支持装置、ワークＷが載置される載置装置、ワークＷを保持する保持装置又はテーブルと称してもよい。ステージ３１がチャンバ空間６３ＩＮに収容されるため、ステージ３１が支持するワークＷもまた、チャンバ空間６３ＩＮに収容される。更に、ステージ３１は、ワークＷが保持されている場合には、保持したワークＷをリリース可能である。上述した照射光学系２１１は、ステージ３１がワークＷを支持している期間の少なくとも一部において加工ビームＰＬを照射する。更に、上述した材料ノズル２１２は、ステージ３１がワークＷを支持している期間の少なくとも一部において造形材料Ｍを供給する。尚、材料ノズル２１２が供給した造形材料Ｍの一部は、ワークＷの表面からワークＷの外部へと（例えば、ステージ３１の周囲へと）散乱する又はこぼれ落ちる可能性がある。このため、加工システムＳＹＳは、ステージ３１の周囲に、散乱した又はこぼれ落ちた造形材料Ｍを回収する回収装置を備えていてもよい。尚、ステージ３１は、ワークＷを保持するために、機械的なチャックや真空吸着チャック等を備えていてもよい。

光源４は、例えば、赤外光及び紫外光のうちの少なくとも一つを、加工光ＥＬとして射出する。但し、加工光ＥＬとして、その他の波長の光、例えば可視域の波長の光が用いられてもよい。加工光ＥＬは、レーザ光である。この場合、光源４は、半導体レーザ等のレーザ光源を含んでいてもよい。レーザ光源の一例としては、レーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）、ファイバ・レーザ、ＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ及びエキシマレーザ等の少なくとも一つがあげられる。但し、加工光ＥＬはレーザ光でなくてもよいし、光源４は任意の光源（例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）及び放電ランプ等の少なくとも一つ）を含んでいてもよい。

ガス供給装置５は、チャンバ空間６３１ＩＮをパージするためのパージガスの供給源である。パージガスは、不活性ガスを含む。不活性ガスの一例として、窒素ガス又はアルゴンガスがあげられる。ガス供給装置５は、チャンバ空間６３ＩＮにパージガスを供給する。その結果、チャンバ空間６３ＩＮは、パージガスによってパージされた空間となる。尚、ガス供給装置５は、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスが格納されたボンベであってもよい。不活性ガスが窒素ガスである場合には、ガス供給装置５は、大気を原料として窒素ガスを発生する窒素ガス発生装置であってもよい。

筐体６は、筐体６の内部空間であるチャンバ空間６３ＩＮに少なくとも加工装置２及びステージ装置３のそれぞれの少なくとも一部を収容する収容装置である。筐体６は、チャンバ空間６３ＩＮを規定する隔壁部材６１を含む。隔壁部材６１は、チャンバ空間６３ＩＮと、筐体６の外部空間６４ＯＵＴとを隔てる部材である。隔壁部材６１は、その内壁６１１を介してチャンバ空間６３ＩＮに面し、その外壁６１２を介して外部空間６４ＯＵＴに面する。この場合、隔壁部材６１によって囲まれた空間（より具体的には、隔壁部材６１の内壁６１１によって囲まれた空間）が、チャンバ空間６３ＩＮとなる。尚、隔壁部材６１には、開閉可能な扉が設けられていてもよい。この扉は、ワークＷをステージ３１に載置する際、およびステージ３１からワークＷおよび／または造形物を取り出す際に開かれ、且つ造形中には閉じられていてもよい。

制御装置７は、加工システムＳＹＳの動作を制御する。制御装置７は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（或いは、ＣＰＵに加えて又は代えてＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ））と、メモリとを含んでいてもよい。制御装置７は、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することで、加工システムＳＹＳの動作を制御する装置として機能する。このコンピュータプログラムは、制御装置７が行うべき後述する動作を制御装置７（例えば、ＣＰＵ）に行わせる（つまり、実行させる）ためのコンピュータプログラムである。つまり、このコンピュータプログラムは、加工システムＳＹＳに後述する動作を行わせるように制御装置７を機能させるためのコンピュータプログラムである。ＣＰＵが実行するコンピュータプログラムは、制御装置７が備えるメモリ（つまり、記録媒体）に記録されていてもよいし、制御装置７に内蔵された又は制御装置７に外付け可能な任意の記憶媒体（例えば、ハードディスクや半導体メモリ）に記録されていてもよい。或いは、ＣＰＵは、実行するべきコンピュータプログラムを、ネットワークインタフェースを介して、制御装置７の外部の装置からダウンロードしてもよい。

例えば、制御装置７は、照射光学系２１１による加工光ＥＬの射出態様を制御してもよい。射出態様は、例えば、加工光ＥＬの強度及び加工光ＥＬの射出タイミングの少なくとも一方を含んでいてもよい。加工光ＥＬがパルス光である場合には、射出態様は、例えば、パルス光の発光時間の長さとパルス光の発光周期との比（いわゆる、デューティ比）を含んでいてもよい。また、射出態様は、例えば、パルス光の発光時間の長さそのものや、発光周期そのものを含んでいてもよい。更に、制御装置７は、ヘッド駆動系２２による加工ヘッド２１の移動態様を制御してもよい。移動態様は、例えば、移動量、移動速度、移動方向及び移動タイミングの少なくとも一つを含んでいてもよい。更に、制御装置７は、材料供給装置１による造形材料Ｍの供給態様を制御してもよい。材料ノズル２１２による造形材料Ｍの供給態様は、主として、材料供給装置１による造形材料Ｍの供給態様によって定まる。このため、材料供給装置１による造形材料Ｍの供給態様を制御することは、材料ノズル２１２による造形材料Ｍの供給態様を制御することと等価とみなせる。供給態様は、例えば、供給量（特に、単位時間当たりの供給量）及び供給タイミングの少なくとも一方を含んでいてもよい。

制御装置７は、加工システムＳＹＳの内部に設けられていなくてもよく、例えば、加工システムＳＹＳ外にサーバ等として設けられていてもよい。この場合、制御装置７と加工システムＳＹＳとは、有線及び／又は無線のネットワーク（或いは、データバス及び／又は通信回線）で接続されていてもよい。有線のネットワークとして、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ－２３２ｘ、ＲＳ－４２２、ＲＳ－４２３、ＲＳ－４８５及びＵＳＢの少なくとも一つに代表されるシリアルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、パラレルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、１０ＢＡＳＥ－Ｔ、１００ＢＡＳＥ－ＴＸ及び１０００ＢＡＳＥ－Ｔの少なくとも一つに代表されるイーサネット（登録商標）に準拠したインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、電波を用いたネットワークが用いられてもよい。電波を用いたネットワークの一例として、ＩＥＥＥ８０２．１ｘに準拠したネットワーク（例えば、無線ＬＡＮ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の少なくとも一方）があげられる。無線のネットワークとして、赤外線を用いたネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、光通信を用いたネットワークが用いられてもよい。この場合、制御装置７と加工システムＳＹＳとはネットワークを介して各種の情報の送受信が可能となるように構成されていてもよい。また、制御装置７は、ネットワークを介して加工システムＳＹＳにコマンドや制御パラメータ等の情報を送信可能であってもよい。加工システムＳＹＳは、制御装置７からのコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して受信する受信装置を備えていてもよい。加工システムＳＹＳは、制御装置７に対してコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して送信する送信装置（つまり、制御装置７に対して情報を出力する出力装置）を備えていてもよい。或いは、制御装置７が行う処理のうちの一部を行う第１制御装置が加工システムＳＹＳの内部に設けられている一方で、制御装置７が行う処理のうちの他の一部を行う第２制御装置が加工システムＳＹＳの外部に設けられていてもよい。

尚、ＣＰＵが実行するコンピュータプログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷやフレキシブルディスク、ＭＯ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＤＶＤ－Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ－ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ及びＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）等の光ディスク、磁気テープ等の磁気媒体、光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ、及び、その他プログラムを格納可能な任意の媒体の少なくとも一つが用いられてもよい。記録媒体には、コンピュータプログラムを記録可能な機器（例えば、コンピュータプログラムがソフトウェア及びファームウェア等の少なくとも一方の形態で実行可能な状態に実装された汎用機器又は専用機器）が含まれていてもよい。更に、コンピュータプログラムに含まれる各処理や機能は、制御装置７（つまり、コンピュータ）がコンピュータプログラムを実行することで制御装置７内に実現される論理的な処理ブロックによって実現されてもよいし、制御装置７が備える所定のゲートアレイ（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ）等のハードウェアによって実現されてもよいし、論理的な処理ブロックとハードウェアの一部の要素を実現する部分的ハードウェアモジュールとが混在する形式で実現してもよい。

計測装置８は、制御装置７の制御下で、計測対象物を計測可能である。具体的には、計測装置８は、制御装置７の制御下で、計測対象物を計測可能である。計測装置８の計測結果は、計測装置８から制御装置７に出力される。

計測は、計測対象物の位置の計測を含んでいてもよい。計測対象物の位置は、計測対象物を細分化した各部分（つまり、各部位）のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の少なくとも一つにおける位置を含んでいてもよい。計測対象物の位置は、計測対象物の表面の位置を含んでいてもよい。計測対象物の表面の位置は、計測対象物の表面を細分化した各部分（つまり、各部位）のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の少なくとも一つにおける位置を含んでいてもよい。計測は、計測対象物の形状（例えば、３次元形状）の計測を含んでいてもよい。計測対象物の形状は、ワークＷを細分化した各部分の向き（例えば、各部分の法線の向きであり、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つに対する各部分の傾斜量と実質的に等価）を含んでいてもよい。計測対象物の形状は、計測対象物の表面の形状を含んでいてもよい。計測対象物の表面の形状は、ワークＷの表面を細分化した各部分の向き（例えば、各部分の法線の向きであり、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つに対する各部分の傾斜量（つまり、各部分の姿勢）と実質的に等価）を含んでいてもよい。尚、計測は、計測対象物の反射率や分光反射率、表面粗さ等の計測対象物の属性の計測を含んでいてもよい。

本実施形態では、計測対象物は、例えば、ステージ３１の載置面３１１上に載置された物体を含む。このため、計測装置８の計測範囲は、載置面３１１上に載置された物体を計測することができるように所望の範囲に設定されている。載置面３１１上に載置される物体の一例として、上述したワークＷがあげられる。載置面３１１上に載置される物体の他の一例として、後述する基準部材３４（図１１等参照）があげられる。

計測装置８は、計測対象物を計測可能である限りはどのような構造を有していてもよい。計測装置８は、計測対象物を計測可能である限りはどのような種類の計測装置であってもよい。図１及び図２は、計測装置８が３Ｄスキャナである例を示している。つまり、図１及び図２は、計測装置８が光学的に計測対象物を計測する例を示している。図１及び図２は、計測装置８が計測対象物に接触することなく計測対象物を計測する例を示している。しかしながら、計測装置８は、光学的手法とは異なる手法、例えば電磁波や音波を用いて計測対象物を計測してもよい。計測装置８は、計測対象物に接触して計測対象物を計測してもよい。計測対象物に接触して計測対象物を計測する計測装置の一例として、計測対象物に対してプローブ等のセンサを押し当てながら計測対象物を計測する計測装置があげられる。

計測装置８が３Ｄスキャナである場合、計測装置８は、例えば、図２に示すように、投影装置８１と、撮像装置８２とを備えている。図２に示す例では、計測装置８は、複数の撮像装置８２を備えている。より具体的には、図２に示す例では、計測装置８は、２つの撮像装置８２（具体的には、撮像装置８２＃１及び撮像装置８２＃２）を備えている。但し、計測装置８は、単一の撮像装置８２を備えていてもよい。

投影装置８１は、載置面３１１に対して計測光ＤＬを照射する。計測光ＤＬは、載置面３１１に所望の投影パターンを投影するための光である。計測光ＤＬは、載置面３１１に載置された計測対象物に所望の投影パターンを投影するための光である。所望の投影パターンは、１次元の投影パターンを含んでいてもよい。所望の投影パターンは、２次元の投影パターンを含んでいてもよい。投影装置８１は、単一種類の投影パターンを計測対象物に投影してもよい。或いは、投影装置８１は、複数種類の投影パターンを計測対象物に順に投影してもよい。

図３（ａ）から図３（ｊ）は、投影パターンの一例を示している。図３（ａ）は、白画像に相当する投影パターンを示している。図３（ｂ）は、黒画像に相当する投影パターンを示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、環境光の状態を計測するために用いられてもよい。図３（ｃ）から図３（ｆ）は、互いに異なる複数の縞パターン（例えば、縞の数及び幅が互いに異なる複数の縞パターン）に相当する複数の投影パターンを示している。図３（ｇ）から図３（ｊ）は、互いに位相が異なるグレーパターン（言い換えれば、位相シフトパターン）に相当する複数の投影パターンを示している。

投影装置８１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す複数の投影パターンを順に投影し、その後、図３（ｃ）から図３（ｆ）に示す複数の投影パターンを順に投影し、その後、図３（ｇ）から図３（ｊ）に示す複数の投影パターンを順に投影してもよい。この場合、図３（ｇ）から図３（ｊ）のそれぞれに示す投影パターンに含まれるグレーコードの周期幅は、図３（ｃ）から図３（ｆ）に示す投影パターンに含まれる縞の最小幅と同じであってもよい。尚、位相シフトパターンが投影された計測対象物を複数の撮像装置８２を用いて撮像することで計測対象物の状態を計測する手法の一例として、ステレオ視位相シフト法があげられる。

撮像装置８２は、載置面３１１を撮像する。撮像装置８２は、載置面３１１に載置された計測対象物を撮像する。特に、撮像装置８２は、計測対象物に投影された投影パターンを撮像する。制御装置７は、撮像装置８２の撮像結果（特に、撮像された投影パターンに関する情報）に基づいて、計測装置８が計測した計測対象物の状態に関する計測情報（つまり、計測装置８による計測対象物の計測結果に関する計測情報）を生成する。計測対象物の計測が計測対象物の位置計測及び形状計測の少なくとも一つを含んでいるため、計測情報は、計測装置８が計測した計測対象物の位置に関する計測位置情報及び計測装置８が計測した計測対象物の形状に関する計測形状情報の少なくとも一つを含んでいてもよい。この場合、制御装置７は、計測情報（つまり、計測位置情報及び計測形状情報の少なくとも一つ）を生成するための情報生成装置として機能可能である。

計測情報は、計測位置情報及び計測形状情報のいずれか一つを含んでいてもよい。計測情報は、計測位置情報及び計測形状情報の双方を含んでいてもよい。特に、計測情報は、計測位置情報と計測形状情報とが対応する情報であってもよい。「計測位置情報と計測形状情報とが対応する計測状態情報」は、計測対象物の各部分の位置及び形状の双方を特定可能な状態にある情報を意味する。このため、このような計測状態情報を参照すれば、計測対象物のある部分の位置が特定できるものの、同じ部分の形状を特定することができないという状況は生じない。以下の説明では、説明の便宜上、計測情報は、計測位置情報と計測形状情報が対応している情報である例を用いて説明を進める。尚、このような計測情報は、計測位置情報と計測形状情報とを別個独立した異なる情報として含んでいなくてもよく、計測対象物の各部分の位置及び形状の双方を特定できる限りは、計測情報はどのようなデータ構造を有していてもよい。

計測装置８は、隔壁部材８３によってチャンバ空間６３ＩＮから隔離されている。計測装置８は、隔壁部材８３によってチャンバ空間６３ＩＮから隔離された空間に配置されている。これにより、チャンバ空間６３ＩＮに存在する物質の計測装置８に対する付着が抑制される。尚、チャンバ空間６３ＩＮに存在する物質の一例として、材料ノズル２１２からチャンバ空間６３ＩＮに供給される造形材料Ｍ、及び、加工光ＥＬの照射に起因して後述する造形面ＭＳから発生する物質が存在する可能性がある。加工光ＥＬの照射に起因して後述する造形面ＭＳから発生する物質の一例として、溶融した造形材料Ｍの微粒子及び溶融したワークＷを構成する材料の微粒子の少なくとも一方を含むヒュームがあげられる。

隔壁部材８３は、投影装置８１が照射する計測光ＤＬの光路と隔壁部材８３とが交差する位置に、計測光ＤＬが通過可能である一方で上述した物質を遮断可能な光透過部材８４を備えている。その結果、計測装置８が隔壁部材８３によってチャンバ空間６３ＩＮから隔離されていたとしても、計測装置８は、チャンバ空間６３ＩＮに配置される計測対象物に対して計測光ＤＬを適切に照射することができる。尚、計測装置８は隔壁部材８３によってチャンバ空間６３ＩＮから隔離されていなくてもよい。例えば、計測装置８はチャンバ空間６３ＩＮ内に配置されていてもよい。計測装置８がチャンバ空間６３ＩＮ内に配置される場合、計測装置８は耐粉塵性を有していてもよい。

ディスプレイ９１は、制御装置７の制御下で所望の画像を表示可能な表示装置である。例えば、ディスプレイ９１は、加工システムＳＹＳに関する情報を表示してもよい。例えば、ディスプレイ９１は、３次元構造物ＳＴに関する情報を表示してもよい。例えば、ディスプレイ９１は、ワークＷに関する情報を表示してもよい。例えば、ディスプレイ９１は、撮像装置８２による撮像結果に関する情報を表示してもよい。

尚、ディスプレイ９１は、加工システムＳＹＳの内部に設けられていなくてもよい。例えば、ディスプレイ９１は、加工システムＳＹＳの外部に、外部ディスプレイとして設けられていてもよい。この場合、ディスプレイ９１と加工システムＳＹＳとは、有線及び／又は無線のネットワーク（或いは、ケーブル、データバス及び／又は通信回線）で接続されていてもよい。この場合、制御装置７は、ネットワークを介して、ディスプレイ９１との間で各種の情報の送受信（つまり、入出力）が可能となるように構成されていてもよい。ディスプレイ９１は、制御装置７との間で（更には、制御装置７を介して又は介することなく加工システムＳＹＳが備えるその他の装置との間で）情報の送受信を行う送受信部（つまり、入出力部）と、画像を表示する表示部とを備えていてもよい。

入力装置９２は、加工システムＳＹＳの外部からの情報の入力を受け付ける装置である。例えば、入力装置９２は、加工システムＳＹＳのユーザからの情報の入力を受け付けてもよい。例えば、入力装置９２は、加工システムＳＹＳの外部の装置からの情報の入力を受け付けてもよい。例えば、入力装置９２は、加工システムＳＹＳに対して装着可能な記録媒体からの情報の入力を受け付けてもよい。入力装置９２の一例として、ユーザが操作可能な操作装置があげられる。操作装置の一例として、キーボード、マウス、タッチパッド、タッチパネル（例えば、ディスプレイ９１と一体化されたタッチパネル）及びポインティングデバイスの少なくとも一つがあげられる。入力装置９２の他の一例として、加工システムＳＹＳの外部の装置と接続するためのインタフェース装置があげられる。入力装置９２の他の一例として、加工システムＳＹＳに対して装着可能な記録媒体を読み取り可能な読取装置があげられる。入力装置９２が入力を受け付けた情報（つまり、入力装置９２に入力された情報）は、例えば、制御装置７に出力される。

入力装置９２は、ディスプレイ９１の表示画面を介して、情報の入力を受け付けてもよい。例えば、入力装置９２は、ディスプレイ９１の表示画面上に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して、情報の入力を受け付けてもよい。例えば、入力装置９２は、ディスプレイ９１の表示画面上に表示されたＧＵＩに対するユーザの操作に関する情報の入力を受け付けてもよい。この場合、ディスプレイ９１は、制御装置７の制御下で、入力装置９２を介した情報の入力を受け付けるための画像（例えば、上述したＧＵＩ）を表示してもよい。このように、表示装置は入力装置９２と兼用されていてもよい。

尚、入力装置９２は、加工システムＳＹＳの内部に設けられていなくてもよい。例えば、入力装置９２は、加工システムＳＹＳの外部に、外部入力装置として設けられていてもよい。この場合、入力装置９２と加工システムＳＹＳとは、有線及び／又は無線のネットワーク（或いは、ケーブル、データバス及び／又は通信回線）で接続されていてもよい。この場合、制御装置７は、入力装置９２に入力される情報を、ネットワークを介して取得するように構成されていてもよい。言い換えれば、制御装置７は、入力装置９２に入力される情報を、ネットワークを介して受信する受信装置として機能するように構成されていてもよい。入力装置９２は、制御装置７との間で（更には、制御装置７を介して又は介することなく加工システムＳＹＳが備えるその他の装置との間で）情報の送受信を行う送受信部（つまり、入出力部）と、加工システムＳＹＳの外部からの入力を受け付ける入力受付部とを備えていてもよい。

（２）加工システムＳＹＳの動作
続いて、加工システムＳＹＳの動作の流れについて説明する。本実施形態では、加工システムＳＹＳは、制御装置７の制御下で、ワークモデルアライメント動作を行う。その後、加工システムＳＹＳは、制御装置７の制御下で、加工モデルアライメント動作を行う。その後、加工システムＳＹＳは、制御装置７の制御下で、加工動作を行う。更に、加工システムＳＹＳは、制御装置７の制御下で、ワークモデルアライメント動作に先立って、座標マッチング動作を行ってもよい。このため、以下では、座標マッチング動作、ワークモデルアライメント動作、加工モデルアライメント動作及び加工動作について順に説明する。

（２－１）座標マッチング動作
はじめに、座標マッチング動作について説明する。座標マッチング動作は、加工座標系と、ステージ座標系と、計測座標系とを互いに関連付けるための動作である。加工座標系は、加工ヘッド２１の位置を特定するために用いられる３次元座標系である。例えば、ヘッド駆動系２２は、ヘッド座標系内において特定される加工ヘッド２１の位置に関する情報に基づいて、加工ヘッド２１を移動させる。例えば、位置計測装置２３は、ヘッド座標系内における加工ヘッド２１の位置を計測する。ステージ座標系は、ステージ３１の位置を特定するために用いられる３次元座標系である。後述するようにステージ駆動系によってステージ３１が移動可能である場合には、ステージ駆動系は、ステージ座標系内において特定されるステージ３１の位置に関する情報に基づいて、ステージ３１を移動させる。計測座標系は、計測装置８が計測した計測対象物の位置を特定するために用いられる３次元座標系である。つまり、計測座標系は、計測装置８の計測範囲内での位置を特定するために用いられる３次元座標系である。制御装置７は、計測装置８の計測結果に基づいて、計測座標系内における計測対象物の位置に関する計測位置情報を生成する。

加工座標系とステージ座標系と計測座標系とが互いに関連付けられると、加工座標系、ステージ座標系及び計測座標系のうちのいずれか一つの座標系内のある位置の座標を、加工座標系、ステージ座標系及び計測座標系の別の一つの座標系内のある位置の座標に変換可能となる。従って、座標マッチング動作は、加工座標系内の座標をステージ座標系及び計測座標系のそれぞれの座標に変換するために用いられる情報（例えば、変換行列）、ステージ座標系内の座標を加工座標系及び計測座標系のそれぞれの座標に変換するために用いられる情報（例えば、変換行列）、並びに、計測座標系内の座標を加工座標系及びステージ座標系のそれぞれの座標に変換するために用いられる情報（例えば、変換行列）を取得するための動作と等価であると言える。

尚、座標マッチング動作によって得られる情報（例えば、変換行列に関する情報）が制御装置７にとって既に既知の情報である場合には、加工システムＳＹＳは、座標マッチング動作を行わなくてもよい。例えば、座標マッチング動作によって得られる情報が入力装置９２を介して加工システムＳＹＳに入力される場合には、加工システムＳＹＳは、座標マッチング動作を行わなくてもよい。

以下、このような座標マッチング動作の流れについて、図４を参照しながら説明する。図４は、座標マッチング動作の流れを示すフローチャートである。

図４に示すように、加工システムＳＹＳは、座標マッチング動作の一部として、加工座標系とステージ座標系とを関連付ける動作を行う（ステップＳ１１１からステップＳ１１３）。更に、加工システムＳＹＳは、座標マッチング動作の一部として、計測座標系とステージ座標系とを関連付ける動作を行う（ステップＳ１１４からステップＳ１１６）。加工座標系とステージ座標系とが関連付けられ且つ計測座標系とステージ座標系とが関連付けられると、加工座標系と計測座標系とは、ステージ座標系を介して間接的に関連付けられている。このため、ステップＳ１１１からステップＳ１１６までの処理が行われることで、加工座標系とステージ座標系と計測座標系とが互いに関連付けられる。

図４は、加工システムＳＹＳが、加工座標系とステージ座標系とを関連付ける動作を行った後に、計測座標系とステージ座標系とを関連付ける動作を行う例を示している。しかしながら、加工システムＳＹＳは、計測座標系とステージ座標系とを関連付ける動作を行った後に、加工座標系とステージ座標系とを関連付ける動作を行ってもよい。

加工座標系とステージ座標系とを関連付けるために、まずは、ステージ３１の載置面３１１に、ビーム検出部材３２が載置される（ステップＳ１１１）。特に、ビーム検出部材３２は、ビーム検出部材３２と載置面３１１との位置関係が所望の第１位置関係となるように、載置面３１１に載置される。本実施形態では、ビーム検出部材３２と載置面３１１との位置関係が所望の第１位置関係となるようにビーム検出部材３２を載置面３１１に載置するために、ビーム検出部材３２と載置面３１１との双方に、位置合わせ用の目印が形成される。以下、図５から図１０を参照しながら、位置合わせ用の目印が形成された載置面３１１及びビーム検出部材３２の一例について説明する。図５は、位置合わせ用の目印が形成された載置面３１１を含むステージ３１を示す平面図である。図６は、図５に示すステージ３１のＶ－Ｖ’断面図である。図７は、位置合わせ用の目印が形成されたビーム検出部材３２を示す平面図である。図８は、図７に示すビーム検出部材３２のＶＩＩ＃１－ＶＩＩ＃１’断面図である。図９は、図７に示すビーム検出部材３２のＶＩＩ＃２－ＶＩＩ＃２’断面図である。図１０は、載置面３１１に載置されたビーム検出部材３２を示す平面図である。

図５及び図６に示すように、載置面３１１には、位置合わせ用の目印として、複数のピン３１２が形成されている。図５及び図６に示す例では、載置面３１１には、２つのピン３１２が形成されているが、３つ以上のピン３１２が形成されていてもよい。ピン３１２は、載置面３１１からＺ軸方向に沿って突き出る部材である。尚、ステージ座標系内でのピン３１２の位置に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。

図７から図９に示すように、ビーム検出部材３２は、ベース部材３２１を備えている。ベース部材３２１は、板状の部材である。ベース部材３２１は、載置面３１１に載置可能な形状及びサイズを有している。ベース部材３２１には、位置合わせ用の目印として、複数の貫通孔３２２が形成されている。図７及び図８に示す例では、ベース部材３２１には、２つの貫通孔３２２が形成されている。貫通孔３２２は、Ｚ軸方向に沿ってベース部材３２１を貫通する。

本実施形態では、図１０に示す通り、ビーム検出部材３２は、貫通孔３２２にピン３１２が挿入されるように、載置面３１１上に載置される。ビーム検出部材３２は、貫通孔３２２にピン３１２が挿入された状態で載置面３１１上に載置される。このため、貫通孔３２２の配列態様は、ピン３１２の配列態様と同一である。更に、貫通孔３２２の数は、ピン３１２の数と同一である（或いは、多くてもよい）。その結果、ビーム検出部材３２は、載置面３１１に対して所望の第１位置関係を有するように載置面３１１に載置される。ビーム検出部材３２は、載置面３１１上のピン３１２に対して所望の第１位置関係を有するように載置面３１１に載置される。ビーム検出部材３２は、載置面３１１のピン３１２とビーム検出部材３２の貫通孔３２２とがＺ軸方向において重なるという所望の第１位置関係を満たすように、載置面３１１に載置される。ビーム検出部材３２は、あるピン３１２のＸ軸方向における位置と当該あるピン３１２に対応する貫通孔３２２のＸ軸方向における位置とが同じになり且つあるピン３１２のＹ軸方向における位置と当該あるピン３１２に対応する貫通孔３２２のＹ軸方向における位置とが同じになるという所望の第１位置関係を満たすように、載置面３１１に載置される。

ピン３１２が形成されている位置は、載置面３１１にビーム検出部材３２を載置する際の載置面３１１上の基準位置として用いられてもよい。この場合、ビーム検出部材３２は、載置面３１１上の基準位置に対して所望の第１位置関係を有するように位置合わせされた状態で載置面３１１に載置される。

ビーム検出部材３２は更に、遮光部材３２３を備えている。遮光部材３２３は、加工光ＥＬを遮光する部材である。遮光部材３２３は、ベース部材３２１の上面（つまり、＋Ｚ側を向いた面）に形成されている。遮光部材３２３の上面は、ベース部材３２１の上面よりも上方に位置している。但し、遮光部材３２３の上面は、ベース部材３２１の上面よりも下方に位置していてもよいし、ベース部材３２１の上面と同じ高さに位置していてもよい。遮光部材３２３の少なくとも一部は、ベース部材３２１と一体化されていてもよい。遮光部材３２３は、ベース部材３２１に取り付け可能であってもよく、ベース部材３２１から取り外し可能であってもよい。

遮光部材３２３には、Ｚ軸方向に沿って遮光部材３２３を貫通する開口３２４が形成されている。ＸＹ平面に沿った面内での開口３２４の形状は、スリット形状であるが、その他の任意の形状、円形状（ピンホール状）や長丸形状、多角形状等であってもよい。開口３２４は、加工光ＥＬが通過可能な貫通孔である。

ビーム検出部材３２は更に、ビーム検出器３２５を備えている。ビーム検出器３２５は、開口３２４を通過した加工光ＥＬを受光できる位置に配置される。そして、開口３２４は、貫通孔３２２に対して所定の位置関係を有する位置に配置される。例えば、ビーム検出器が単一のビーム検出器３２５、典型的には受光した加工光ＥＬを光電変換可能な光量センサ等の光電変換器を備える場合、この光電変換器の出力から開口３２４と加工光ＥＬとの位置関係を求めることができる。この場合、開口３２４と貫通孔３２２との間の位置関係に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。典型的には、ビーム検出器３２５は、遮光部材３２３の下方（つまり、－Ｚ側）に配置される。

尚、開口３２４とビーム検出器３２５との間、及び／又は開口３２４の入射側に、加工光ＥＬ又はガイド光ＧＬを拡散させる拡散板を配置してもよい。また、開口３２４の入射側に開口３２４を保護するためのカバーガラスを配置してもよい。

ビーム検出部材３２は、上述の通り単一のビーム検出器３２５を備えていてもよいし、複数のビーム検出器３２５を備えていてもよい。ビーム検出部材３２が複数のビーム検出器３２５を備えている場合には、遮光部材３２３には、複数のビーム検出器３２５にそれぞれ対応する複数の開口３２４が形成されていてもよい。この場合、各ビーム検出器３２５は、各ビーム検出器３２５に対応する開口３２４を介して各ビーム検出器３２５に入射してくる加工光ＥＬを検出する。

ビーム検出器３２５の検出結果は、ビーム検出器３２５に入射した加工光ＥＬの状態に関する情報を含んでいてもよい。例えば、ビーム検出器３２５の検出結果は、ビーム検出器３２５に入射した加工光ＥＬの強度（具体的には、ＸＹ平面に交差する面内での強度）に関する情報を含む。より具体的には、ビーム検出器３２５の検出結果は、ＸＹ平面に沿った面内における加工光ＥＬの強度分布に関する情報を含む。ビーム検出器３２５の検出結果は、制御装置７に出力される。

再び図４において、ビーム検出部材３２が載置面３１１に載置された後、加工装置２は、ビーム検出部材３２に向けて加工光ＥＬを照射する（ステップＳ１１２）。特に、加工装置２は、ビーム検出部材３２に配置されたビーム検出器３２５に向けて加工光ＥＬを照射する。ビーム検出部材３２が複数のビーム検出器３２５を備えている場合には、加工装置２は、複数のビーム検出器３２５に向けて順に加工光ＥＬを照射する。具体的には、ヘッド駆動系２２は、ビーム検出器３２５に向けて加工光ＥＬが照射されるように加工ヘッド２１を移動させる。このとき、ヘッド駆動系２２は、ＸＹ平面に沿った面内において加工光ＥＬ（より具体的には、加工光ＥＬの照射領域ＥＡ）が開口３２４を横切るように、加工ヘッド２１を移動させてもよい。加工ヘッド２１は、ヘッド駆動系２２によって移動している期間中に加工光ＥＬを照射する。その結果、加工ヘッド２１が移動している期間中のあるタイミングで加工光ＥＬが開口３２４に照射されることになる。つまり、加工ヘッド２１が移動している期間中のあるタイミングで、加工光ＥＬがビーム検出器３２５によって検出される。

その後、制御装置７は、ステップＳ１１２におけるビーム検出器３２５の検出結果に基づいて、加工座標系とステージ座標系とを関連付ける（ステップＳ１１３）。具体的には、ビーム検出器３２５の検出結果は、加工光ＥＬが開口３２４に照射されていない期間中の加工光ＥＬの強度と比較して、加工光ＥＬの少なくとも一部が開口３２４に照射されている期間中の加工光ＥＬの強度が大きくなっていることを示している。このため、制御装置７は、ビーム検出器３２５の検出結果に基づいて、加工光ＥＬが開口３２４に照射されていた時刻（つまり、加工光ＥＬがビーム検出器３２５に照射されていた時刻）を特定可能である。更に、制御装置７は、加工光ＥＬが開口３２４に照射されていた時刻と位置計測装置２３の計測結果とに基づいて、加工光ＥＬがビーム検出器３２５に照射されていた時刻における加工ヘッド２１の位置を特定可能である。尚、制御装置７は、ビーム検出器３２５の出力と位置計測装置２３の計測結果とに基づいて、ビーム検出器３２５に加工光ＥＬを照射可能な状態にある加工ヘッド２１の位置を特定可能であってもよい。つまり、制御装置７は、加工座標系内において、ビーム検出器３２５に加工光ＥＬを照射可能な状態にある加工ヘッド２１の位置を特定可能である。尚、ここで言う加工ヘッド２１の位置は、加工ヘッド２１そのものの位置を含んでいてもよいし、加工ヘッド２１に固有の位置を含んでいてもよい。加工ヘッド２１に固有の位置の一例として、加工ヘッド２１が付加加工を行う付加加工位置（つまり、加工光ＥＬのフォーカス位置）があげられる。更に、上述したように、開口３２４と貫通孔３２２との間の位置関係に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。このため、制御装置７は、開口３２４に加工光ＥＬを照射可能な状態にある加工ヘッド２１の位置に関する情報と、開口３２４と貫通孔３２２との間の位置関係に関する情報とに基づいて、加工座標系内において、貫通孔３２２に加工光ＥＬを照射可能な状態にある加工ヘッド２１の位置を特定可能である。更に、上述したように、載置面３１１にビーム検出部材３２が載置されている状況下では、貫通孔３２２とピン３１２とはＺ軸方向において重なる。このため、貫通孔３２２に加工光ＥＬを照射可能な状態にある加工ヘッド２１の位置は、ピン３１２に加工光ＥＬを照射可能な状態にある加工ヘッド２１の位置と等価とみなせる。更に、上述したように、ステージ座標系内でのピン３１２の位置に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。このため、制御装置７は、ピン３１２に加工光ＥＬを照射可能な状態にある加工ヘッド２１の加工座標系内での位置と、ステージ座標系内でのピン３１２が形成されている位置とが互いに関連付けられるべき位置であると特定することができる。つまり、制御装置７は、加工座標系内でのある特定の位置と、ステージ座標系内でのある特定の位置とが互いに関連付けられるべき位置であると特定することができる。その結果、制御装置７は、加工座標系内でのある特定の位置とステージ座標系内でのある特定の位置とが互いに関連付けられるべき位置であるという特定結果に基づいて、加工座標系とステージ座標系とを関連付けることができる。その結果、制御装置７は、ステージ座標系内の任意の位置に加工光ＥＬを照射可能な状態にある加工ヘッド２１の位置を、加工座標系において特定することができる。更には、制御装置７は、加工座標系内の任意の位置に配置された加工ヘッド２１が加工光ＥＬを照射する位置（例えば、付加加工位置）を、ステージ座標系において特定することができる。

続いて、計測座標系とステージ座標系とを関連付けるために、まずは、ステージ３１の載置面３１１に、基準部材３４が載置される。特に、基準部材３４は、基準部材３４と載置面３１１との位置関係が所望の第２位置関係となるように、載置面３１１に載置される。本実施形態では、基準部材３４と載置面３１１との位置関係が所望の第２位置関係となるように基準部材３４を載置面３１１に載置するために、基準部材３４と載置面３１１との双方に、位置合わせ用の目印が形成される。具体的には、基準部材３４を載置面３１１に載置する場合にも、ビーム検出部材３２を載置面３１１に載置する場合と同様に、載置面３１１に形成されたピン３１２が目印として用いられてもよい。このため、以下では、位置合わせ用の目印が形成された載置面３１１についての説明を省略した上で、図１１から図１２を参照しながら、位置合わせ用の目印が形成された基準部材３４の一例について説明する。図１１は、位置合わせ用の目印が形成された基準部材３４を示す平面図である。図１２は、載置面３１１に載置された基準部材３４を示す平面図である。但し、載置面３１１に形成されたピン３１２とは異なる目印が、基準部材３４を載置面３１１に載置するための目印として用いられてもよい。

図１１に示すように、基準部材３４は、ベース部材３４１を備えている。ベース部材３４１は、板状の部材である。ベース部材３４１は、載置面３１１に載置可能な形状及びサイズを有している。ベース部材３４１には、位置合わせ用の目印として、複数の貫通孔３４２が形成されている。図１１に示す例では、ベース部材３４１には、２つの貫通孔３４２が形成されている。貫通孔３４２は、Ｚ軸方向に沿ってベース部材３４１を貫通する。

本実施形態では、図１２に示すように、基準部材３４は、貫通孔３４２にピン３１２が挿入されるように、載置面３１１上に載置される。このため、貫通孔３４２の配列パターンは、ピン３１２の配列パターンと同一である。更に、貫通孔３４２の数は、ピン３１２の数と同一である（或いは、多くてもよい）。その結果、基準部材３４は、載置面３１１に対して所望の第２位置関係を有するように載置面３１１に載置される。基準部材３４は、載置面３１１上のピン３１２に対して所望の第２位置関係を有するように載置面３１１に載置される。基準部材３４は、載置面３１１のピン３１２と基準部材３４の貫通孔３４２とがＺ軸方向において重なるという所望の第２位置関係を満たすように、載置面３１１に載置される。基準部材３４は、あるピン３１２のＸ軸方向における位置と当該あるピン３１２に対応する貫通孔３４２のＸ軸方向における位置とが同じになり且つあるピン３１２のＹ軸方向における位置と当該あるピン３１２に対応する貫通孔３４２のＹ軸方向における位置とが同じになるという所望の第２位置関係を満たすように、載置面３１１に載置される。

ピン３１２が形成されている位置は、載置面３１１に基準部材３４を載置する際の載置面３１１上の基準位置として用いられてもよい。この場合、基準部材３４は、載置面３１１上の基準位置に対して所望の第２位置関係を有するように位置合わせされた状態で載置面３１１に載置される。

ベース部材３４１の上面には、少なくとも一つの基準マーク３４３が形成されている。ベース部材３４１には、１つの基準マーク３４３が形成されていてもよいし、２つの基準マーク３４３が形成されていてもよいし、３つの基準マーク３４３が形成されていてもよいし、４つの基準マーク３４３が形成されていてもよいし、５つ以上の基準マーク３４３が形成されていてもよい。図１１は、ベース部材３４１の上面に５つの基準マーク３４３が形成されている例を示している。基準マーク３４３は、計測装置８によって計測可能なマークである。例えば、基準マーク３４３は、計測装置８が備える撮像装置８２によって撮像可能なマークである。基準マーク３４３と貫通孔３４２との間の位置関係に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。

基準マーク３４３は、ピン３１２が貫通孔３４２に挿入されるように基準部材３４が載置面３１１に載置された場合において載置面３１１上の所定位置（例えば、載置面３１１の中心）に基準マーク３４３が配置されるように、ベース部材３４１上の所定位置に形成されていてもよい。この場合、基準マーク３４３が配置される載置面３１１上の所定位置（つまり、ステージ座標系における載置面３１１上の所定位置）に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報であってもよい。また、この場合には、基準マーク３４３が配置されることになる載置面３１１上の所定位置が、載置面３１１に基準部材３４を載置する際の載置面３１１上の基準位置として用いられてもよい。この場合、基準部材３４は、載置面３１１上の基準位置に基準マーク３４３が配置されるように位置合わせされた状態で載置面３１１に載置される。尚、この場合には、基準マーク３４３が配置されている位置と貫通孔３４２との間の位置関係に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報でなくてもよい。

尚、図７から図９に示したビーム検出部材３２と、図１１及び図１２に示した基準部材３４とを同一の部材に設けてもよい。

再び図４において、基準部材３４が載置面３１１に載置された後、計測装置８は、基準部材３４を計測する（ステップＳ１１４）。特に、計測装置８は、基準部材３４に形成された基準マーク３４３を計測する。

その後、制御装置７は、ステップＳ１１５における計測装置８の計測結果に基づいて、計測座標系とステージ座標系とを関連付ける（ステップＳ１１６）。具体的には、制御装置７は、計測装置８の計測結果から、計測座標系における基準マーク３４３の位置を特定することができる。更に、上述したように、基準マーク３４３と貫通孔３４２との間の位置関係に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。このため、制御装置７は、計測座標系における基準マーク３４３の位置に関する情報と、基準マーク３４３と貫通孔３４２との間の位置関係に関する情報とに基づいて、計測座標系内における貫通孔３２２の位置を特定可能である。更に、上述したように、載置面３１１に基準部材３４が載置されている状況下では、貫通孔３４２の位置とピン３１２の位置とは同じである。このため、計測座標系内における貫通孔３４２の位置は、計測座標系内におけるピン３１２の位置と等価とみなせる。更に、上述したように、ステージ座標系内でのピン３１２の位置に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。このため、制御装置７は、計測座標系内におけるピン３１２の位置と、ステージ座標系内でのピン３１２の位置とが互いに関連付けられるべき位置であると特定することができる。つまり、制御装置７は、計測座標系内でのある特定の位置と、ステージ座標系内でのある特定の位置とが互いに関連付けられるべき位置であると特定することができる。その結果、制御装置７は、計測座標系内でのある特定の位置とステージ座標系内でのある特定の位置とが互いに関連付けられるべき位置であるという特定結果に基づいて、計測座標系とステージ座標系とを関連付けることができる。その結果、制御装置７は、計測対象物のステージ座標系における位置を特定することができる。

或いは、上述したように、載置面３１１上の所定位置（例えば、載置面３１１の中心）に基準マーク３４３が配置されるように基準マーク３４３がベース部材３４１に形成されている場合には、基準マーク３４３が配置されるステージ座標系内の所定位置に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。このため、制御装置７は、計測座標系における基準マーク３４３の位置に関する情報と、基準マーク３４３が配置されるステージ座標系内の所定位置とが互いに関連付けられるべき位置であると特定することができる。つまり、制御装置７は、計測座標系内でのある特定の位置と、ステージ座標系内でのある特定の位置とが互いに関連付けられるべき位置であると特定することができる。その結果、制御装置７は、計測座標系内でのある特定の位置とステージ座標系内でのある特定の位置とが互いに関連付けられるべき位置であるという特定結果に基づいて、計測座標系とステージ座標系とを関連付けることができる。

尚、ビーム検出部材３２を用いて、加工光ＥＬとガイド光ＧＬとの位置ずれを計測してもよい。複数のガイド光ＧＬが照射される場合、複数のガイド光ＧＬが交差する位置と加工光ＥＬのフォーカス位置（付加加工位置）との位置ずれを、ビーム検出部材３２を用いて計測してもよい。加工光ＥＬとガイド光ＧＬとが位置ずれしていた場合には、加工光ＥＬのフォーカス位置及び／又はガイド光ＧＬの位置（複数のガイド光ＧＬを用いるときには複数のガイド光の交差位置）を変更してもよい。

（２－２）ワークモデルアライメント動作
続いて、ワークモデルアライメント動作について説明する。ワークモデルアライメント動作は、３次元構造物ＳＴを形成するべきワークＷの３次元モデルであるワークモデルＷＭと実際のワークＷとの位置合わせを行う動作である。特に、ワークモデルアライメント動作は、基準座標系においてワークモデルＷＭとワークＷとの位置合わせを行う動作である。基準座標系は、加工システムＳＹＳの基準となる座標系である。基準座標系は、制御装置７による制御に際して用いられる座標系である。本実施形態では、ステージ座標系が基準座標系として用いられるものとする。この場合、ワークモデルアライメント動作は、ステージ座標系においてワークモデルＷＭとワークＷとの位置合わせを行う動作である。但し、計測座標系又は加工座標系が基準座標系として用いられてもよい。ステージ座標系、計測座標系及び加工座標系とは異なる他の座標系が基準座標系として用いられてもよい。

ワークモデルＷＭとワークＷとの位置合わせの結果、ワークＷに対して位置合わせされたワークモデルＷＭに関するワーク情報が生成される。ワーク情報は、ワークモデルＷＭの位置に関するワーク位置情報とワークモデルＷＭの形状に関するワーク形状情報との双方を含む。ワーク情報は、ワーク位置情報とワーク形状情報とが対応する情報である。ワークモデルＷＭの位置は、実際のワークＷの位置と一致する（或いは、一致していないとしても、実質的にはほぼ一致する）。このため、ワーク位置情報は、ワークＷの位置に関する情報と等価とみなせる。ワークモデルＷＭの形状は、実際のワークＷの形状と一致する（或いは、一致していないとしても、実質的にはほぼ一致する）。このため、ワーク形状情報は、実際のワークＷの形状に関する情報と等価とみなせる。尚、「ワーク位置情報とワーク形状情報とが対応するワーク情報」は、「計測位置情報と計測形状情報とが対応する計測状態情報」と同様に、ワークモデルＷＭの各部分の位置及び形状の双方を特定可能な状態にある情報を意味する。尚、このようなワーク情報は、ワーク位置情報とワーク形状情報とを別個独立した異なる情報として含んでいなくてもよく、ワークモデルＷＭの各部分の位置及び形状の双方を特定できる限りは、ワーク情報はどのようなデータ構造を有していてもよい。

ワーク位置情報とワーク形状情報とが対応するワーク情報を参照すれば、制御装置７は、ステージ座標系内での載置面３１１とワークモデルＷＭとを示す斜視図である図１３に示すように、ステージ座標系内において、ワークモデルＷＭの各部分（例えば、ワークモデルＷＭの表面の各部分）の位置及び向き（言い換えれば、姿勢）を特定することができる。つまり、制御装置７は、ステージ座標系内において、ワークＷの各部分（例えば、ワークＷの表面の各部分）の位置及び向き（言い換えれば、姿勢）を特定することができる。その結果、加工システムＳＹＳは、ワーク情報に基づいて、後述する加工動作において、ワーク情報により位置及び向きが判明しているワークＷに対して、適切に付加加工を行うことができる。

本実施形態では、加工システムＳＹＳは、ワークモデルアライメント動作として、第１のワークモデルアライメント動作、第２のワークモデルアライメント動作及び第３のワークモデルアライメント動作の少なくとも一つを行う。このため、以下では、第１から第３のワークアライメント動作について順に説明する。

尚、ワーク情報が制御装置７にとって既に既知の情報である場合には、加工システムＳＹＳは、ワークモデルアライメント動作を行わなくてもよい。例えば、ワーク情報が入力装置９２を介して加工システムＳＹＳに入力される場合には、加工システムＳＹＳは、ワークモデルアライメント動作を行わなくてもよい。

（２－２－１）第１のワークモデルアライメント動作
はじめに、図１４を参照しながら、第１のワークモデルアライメント動作について説明する。図１４は、第１のワークモデルアライメント動作の流れを示すフローチャートである。

図１４に示すように、まずは、ステージ３１の載置面３１１にワークＷが載置される（ステップＳ１２１）。その後、計測装置７は、ワークＷを計測する（ステップＳ１２２）。

その後、制御装置７は、ステップＳ１２２における計測装置８の計測結果に基づいて、ワーク情報を生成する（ステップＳ１２３）。具体的には、上述したように、制御装置７は、計測装置８の計測結果（つまり、撮像装置８２の撮像結果）に基づいて、計測装置８が計測したワークＷに関する計測情報を生成する。計測情報には、ワークＷの形状に関する計測形状情報が含まれている。この計測形状情報は、ワーク形状情報としてそのまま用いられる。更に、計測情報には、ワークＷの位置に関する計測位置情報が含まれている。但し、計測位置情報は、計測座標系内でのワークＷの位置に関する情報である。このため、制御装置７は、計測位置情報が示す計測座標系内でのワークＷの位置を、ステージ座標系内でのワークＷの位置に変換する。変換によって取得されたステージ座標系内でのワークＷの位置に関する情報が、ワーク位置情報として用いられる。その結果、制御装置７は、ワーク位置情報とワーク形状情報が対応するワーク情報を生成することができる。つまり、制御装置７は、実際のワークＷに対応するワークモデルＷＭに関するワーク情報を生成することができる。

（２－２－２）第２のワークモデルアライメント動作
続いて、図１５を参照しながら、第２のワークモデルアライメント動作について説明する。図１５は、第２のワークモデルアライメント動作の流れを示すフローチャートである。

図１５に示すように、まずは、ステージ３１の載置面３１１にワークＷが載置される（ステップＳ１３１）。その後、計測装置７は、ワークＷの状態を計測する（ステップＳ１３２）。

ステップＳ１３１からステップＳ１３２の処理と相前後して又は並行して、制御装置７は、載置面３１１に載置されているワークＷの形状に対応するワークモデルデータを取得する（ステップＳ１３３）。具体的には、制御装置７は、ワークＷの形状と同じ又は相似の形状を有するワークモデルＷＭを示すワークモデルデータを取得する。ワークモデルデータは、ワークモデルＷＭの特徴に関するワークモデル特徴情報を含んでいる。特に、ワークモデルデータは、ワークモデルＷＭの特徴の一例であるワークモデルＷＭの形状に関するワークモデル形状情報を少なくとも含んでいる。

ワークモデルデータは、制御装置７が備えるメモリ（つまり、記録媒体）に記録されていてもよい。ワークモデルデータは、制御装置７に内蔵された又は制御装置７に外付け可能な任意の記録媒体（例えば、ハードディスクや半導体メモリ）に記録されていてもよい。この場合、制御装置７は、必要に応じて入力装置９２を用いて、これらの記録媒体からワークモデルデータを読み出すことで、ワークモデルデータを取得してもよい。ワークモデルデータは、制御装置７の外部の装置に記録されていてもよい。ワークモデルデータは、加工システムＳＹＳの外部の装置に記録されていてもよい。この場合、制御装置７は、必要に応じて入力装置９２を用いて、外部の装置からワークモデルデータをダウンロードすることで、ワークモデルデータを取得してもよい。

記録媒体（或いは、外部の装置）には、複数の異なる形状をそれぞれ有する複数のワークモデルＷＭを示す複数のワークモデルデータが記録されていてもよい。この場合、制御装置７は、複数のワークモデルデータの中から、ワークＷの形状に対応する一のワークモデルデータを取得してもよい。その結果、載置面３１１に載置されるワークＷの形状が変わる場合であっても、制御装置７は、ワークＷの形状に対応する一のワークモデルデータを適切に取得することができる。或いは、載置面３１１に載置されるワークＷの形状が常に同じである場合には、記録媒体（或いは、外部の装置）には、単一のワークモデルデータが記録されていてもよい。

制御装置７は、加工システムＳＹＳのユーザの指示に基づいて、ワークモデルデータを取得してもよい。具体的には、制御装置７は、複数のワークモデルＷＭを表示するようにディスプレイ９１を制御してもよい。更に、制御装置７は、複数のワークモデルＷＭのうちのいずれか一つを、ワークＷの形状と同じ又は相似の形状を有するワークモデルＷＭとしてユーザに選択させるためのＧＵＩを表示するように、ディスプレイ９１を制御してもよい。ユーザは、ワークＷを視認することでワークＷの形状を把握すると共に、把握したワークＷの形状と同じ又は相似の形状を有するワークモデルＷＭを、入力装置９２を用いて選択してもよい。その結果、制御装置７は、ユーザが選択したワークモデルＷＭを示すワークモデルデータを取得する。或いは、載置面３１１に載置されるワークＷの形状が予め定まっている場合には、制御装置７は、予め定まっているワークＷの形状と同じ又は相似の形状を有するワークモデルＷＭを示すワークモデルデータを取得してもよい。

制御装置７は、ユーザの指示に基づいて、取得したワークモデルデータが示すワークモデルＷＭを修正してもよい。例えば、制御装置７は、ユーザの指示に基づいて、ワークモデルＷＭの特徴（例えば、形状及びサイズの少なくとも一方）を修正してもよい。ワークＷＭモデルが修正された場合には、修正後のワークモデルＷＭに関するワークモデルデータが、以降の処理では用いられる。

その後、制御装置７は、ステップＳ１３２における計測装置８の計測結果と、ステップＳ１３３で取得されたワークモデルデータとに基づいて、ワーク情報を生成する（ステップＳ１３４）。

具体的には、制御装置７は、ワークモデルデータから、ワークモデルＷＭの形状に関するワークモデル形状情報を取得する。ワークモデルＷＭの形状がワークＷの形状と同一又は相似であるため、ワークモデル形状情報は、ワークＷの形状に関する情報と等価とみなせる。一方で、計測装置８の計測結果に基づいて生成される計測状態情報にもまた、ワークＷの形状に関する計測形状情報が含まれている。しかしながら、計測装置８の計測誤差等に起因して、計測形状情報が示すワークＷの形状の精度は、ワークモデル形状情報が示すワークモデルＷＭの形状の精度よりも低くなる可能性がある。そこで、本実施形態では、制御装置７は、計測状態情報に含まれる計測形状情報に代えて、ワークモデルデータから取得されるワークモデル形状情報を、ワーク形状情報として用いる。

但し、ワークモデル形状情報は、計測装置８の計測結果に基づいて生成される計測情報とは別個の情報である。このため、ワークモデル形状情報には、載置面３１１上でのワークＷの位置に関する情報が対応していない。つまり、ワークモデル形状情報を参照するだけでは、制御装置７は、ワークモデルＷＭ（つまり、ワークＷ）が、載置面３１１上のどの位置に配置されているかを特定することができない。また、ワークモデル形状情報を参照するだけでは、制御装置７は、ワークモデルＷＭ（つまり、ワークＷ）が、載置面３１１上でどのような姿勢で配置されているかを特定することができない。また、ワークモデル形状情報を参照するだけでは、制御装置７は、ワークモデルＷＭ（つまり、ワークＷ）が、載置面３１１上でどの程度のサイズを有しているかを特定することができない。そこで、制御装置７は、計測状態情報に含まれるワークＷの位置に関する計測位置情報とワークモデル形状情報とを関連付ける。具体的には、制御装置７は、計測位置情報とワークモデル形状情報とを関連付けることで、ワークモデルＷＭの形状に加えてワークモデルＷＭの載置面３１１上での位置をも特定可能なワーク情報を生成する。ワークモデルＷＭの載置面３１１上での位置は、それぞれ、ワークＷの載置面３１１上での位置としてそれぞれ利用可能である。このため、制御装置７は、ワークＷの載置面３１１上での位置を特定可能な（更には、当然に形状も特定可能な）ワーク情報を生成することができる。この場合、制御装置７は、計測位置情報とワークモデル形状情報とを関連付ける演算装置として機能可能である。

具体的には、制御装置７は、計測装置８の計測結果に基づいて、計測形状情報と計測位置情報とが互いに関連付けられた状態で含まれている計測情報を生成する。その後、制御装置７は、ワークモデルＷＭを計測位置情報が示すワークＷの位置に配置するための位置合わせ処理を行う。つまり、制御装置７は、ワークモデルＷＭを平行移動、拡大、縮小及び／又は回転して計測形状情報が示すワークＷに近づける位置合わせ処理を行う。その結果、ワークモデルＷＭの載置面３１１上での位置（つまり、ワークＷの載置面３１１上での位置）が判明する。このため、制御装置７は、位置合わせ処理の結果に基づいて、ワーク情報を生成することができる。

制御装置７は、位置合わせ処理の一部として、パターンマッチング処理を行ってもよい。以下、パターンマッチング処理を含む位置合わせ処理の一具体例について説明する。制御装置７は、ワークモデルＷＭに基づいて、ワークモデルＷＭの複数の特徴点であるワークモデル特徴点を抽出する。制御装置７は、複数の（例えば、３つ以上の）ワークモデル特徴点を抽出する。制御装置７は、入力装置９２を用いてユーザが行うワークモデル特徴点を指定するための操作に基づいて、ワークモデル特徴点を抽出してもよい。制御装置７は、ユーザの操作を必要とすることなく、所定の抽出基準に従ってワークモデル特徴点を抽出してもよい。また、制御装置７は、計測状態情報に基づいて、ワークＷの特徴点（具体的には、計測状態情報から特定可能なワークＷの特徴点）であって且つワークモデル抽出点に対応する計測特徴点も抽出する。制御装置７は、複数の（例えば、３つ以上の）計測特徴点を抽出する。制御装置７は、入力装置９２を用いてユーザが行う計測特徴点を指定するための操作に基づいて、計測特徴点を抽出してもよい。制御装置７は、ユーザの操作を必要とすることなく、所定の抽出基準に従って計測特徴点を抽出してもよい。その後、制御装置７は、ワークモデル特徴点と計測特徴点とに基づいて、ワークモデルＷＭと計測状態情報が示すワークＷとをパターンマッチングする。具体的には、制御装置７は、ワークモデルＷＭと計測状態情報が示すワークＷとをパターンマッチングする様子を概念的に示す概念図である図１６に示すように、ワークモデル特徴点が計測特徴点に近づくようにワークモデルＷＭを平行移動、拡大、縮小及び／又は回転させる。制御装置７は、ワークモデル特徴点と計測特徴点とのずれが所定量以下になるまで（典型的には、最少になるまで）ワークモデルＷＭを平行移動、拡大、縮小及び／又は回転させる。その結果、計測座標系内において、ワークモデルＷＭが、計測状態情報が示すワークＷが配置されていた位置と同じ位置に配置されることになる。このため、位置合わせ処理の結果、制御装置７は、計測座標系内でのワークモデルＷＭの位置を特定することができる。但し、ワーク情報を生成するにあたって、計測座標系内でのワークモデルＷＭの位置は、上述したように、ステージ座標系内でのワークモデルＷＭの位置に変換される。その結果、ワーク位置情報として利用可能なワークモデルＷＭの位置に関する情報が取得される。つまり、ワーク形状情報として利用可能なワークモデル形状情報とワーク位置情報として利用可能なワークモデルＷＭの位置に関する情報とが対応するワーク情報が、ワークモデルＷＭに関する情報として取得される。

制御装置７は、位置合わせ処理を行うための任意のアルゴリズムを用いて、位置合わせ処理を行ってもよい。このようなアルゴリズムの一例として、複数の点群（例えば、上述したワークモデル特徴点を含む点群と計測特徴点を含む点群）の位置合わせを行うためのＩＣＰ（Ｉｎｔｅｒａｔｉｖｅ Ｃｌｏｓｅｓｔ Ｐｏｉｎｔ）アルゴリズムがあげられる。

以上説明した第２のワークモデルアライメント動作によれば、第１のワークモデルアライメント動作と比較して、ワーク情報が示すワークモデルＷＭの形状（つまり、ワークＷの形状）がより高精度になる可能性がある。その理由は、上述したとおり、計測形状情報が示すワークＷの形状の精度は、ワークモデル形状情報が示すワークモデルＷＭの形状の精度よりも低くなる可能性があるからである。このため、第２のワークモデルアライメント動作によって生成されたワーク情報を用いることで、加工システムＳＹＳは、後述する加工動作によって３次元構造物ＳＴをより高精度に形成することができる可能性がある。

尚、上述した説明では、制御装置７は、図１５のステップＳ１３４において、加工システムＳＹＳが備える計測装置８の計測結果（特に、計測位置情報）と、ステップＳ１３３で取得されたワークモデルデータ（特に、ワークモデル形状情報）とに基づいて、ワーク情報を生成している。つまり、制御装置７は、加工システムＳＹＳが備える計測装置８の計測結果から生成される計測位置情報とワークモデル形状情報とを関連付けている。しかしながら、制御装置７は、加工システムＳＹＳの外部から入力装置９２を介して計測位置情報を取得すると共に、当該取得した計測位置情報とワークモデル形状情報とに基づいて、ワーク情報を生成してもよい。つまり、制御装置７は、加工システムＳＹＳの外部から入力装置９２を介して取得された計測位置情報とワークモデル形状情報とを関連付けてもよい。

上述した説明では、図１５のステップＳ１３４において、加工システムＳＹＳが備える制御装置７が計測位置情報とワークモデル形状情報とを関連付けている。しかしながら、加工システムＳＹＳの外部の装置が、計測位置情報とワークモデル形状情報とを関連付けてもよい。この場合、制御装置７は、ネットワークを介して、計測位置情報とモデル形状情報と加工システムＳＹＳの外部の装置に対して送信（つまり、出力）してもよい。

（２－２－３）第３のワークモデルアライメント動作
続いて、図１７を参照しながら、第３のワークモデルアライメント動作について説明する。図１７は、第３のワークモデルアライメント動作の流れを示すフローチャートである。

図１７に示すように、まずは、ステージ３１の載置面３１１にワークＷが載置される（ステップＳ１４１）。その後、計測装置７は、ワークＷの状態を計測する（ステップＳ１４２）。

その後、制御装置７は、載置面３１１に載置されているワークＷの形状に対応するワークモデルデータを取得する（ステップＳ１４２）。尚、ステップＳ１４２の処理は、上述した第２のワークモデルアライメント動作におけるステップＳ１３３の処理と同一であってもよいため、その詳細な説明を省略する。

その後、ユーザによって、ワークモデルＷＭの表面上のある点が、ユーザ指定点として指定される（ステップＳ１４３）。具体的には、ユーザは、入力装置９２を用いて、ユーザ指定点を指定する。このため、入力装置９２は、ユーザ指定点を指定する指定装置と称してもよい。この場合、制御装置７は、ステップＳ１４２で取得されたワークモデルデータが示すワークモデルＷＭを表示するようにディスプレイ９１を制御し、ユーザは、ディスプレイ９１に表示されたワークモデルＷＭ上においてユーザ指定点を指定してもよい。ユーザ指定点は、ワークモデルＷＭの表面の特徴的な点であってもよい。ワークモデルＷＭの表面の特徴的な点の一例として、頂点、角、最も＋Ｚ側に位置する点、最も－Ｚ側に位置する点、最も＋Ｘ側に位置する点、最も－Ｘ側に位置する点、最も＋Ｙ側に位置する点、及び、最も－Ｙ側に位置する点の少なくとも一つがあげられる。但し、ユーザ指定点は、ワークモデルＷＭの表面上の点である限りは、どのような点であってもよい。

その後、ヘッド駆動系２２は、ステップＳ１４３で指定されたユーザ指定点に対応するワークＷ上の点（以降、“ワーク指定点”と称する）と加工装置２とが所望の第３位置関係を有するという位置条件が満たされるように、加工ヘッド２１を移動させる（ステップＳ１４４）。ワーク指定点は、典型的には、ユーザ指定点と同じ点となる。例えば、ワークモデルＷＭの頂点がユーザ指定点として指定されている場合には、ワークＷの頂点がワーク指定点となる。この場合、第３位置関係に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。

ワーク指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有する状態の一例として、加工装置２がワーク指定点を加工可能な状態があげられる。加工装置２は主として付加加工位置（つまり、加工光ＥＬのフォーカス位置）において物体を加工することから、ワーク指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有する状態の一例として、付加加工位置がワーク指定点に設定される状態があげられる。上述したように、複数のガイド光射出装置２４からそれぞれ射出される複数のガイド光ＧＬは、付加加工位置において交差する。このため、ワーク指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有する状態の一例として、複数のガイド光ＧＬがワーク指定点において交差する状態があげられる。つまり、ワーク指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有する状態の一例として、複数のガイド光ＧＬがワーク指定点に照射される状態があげられる。

複数のガイド光ＧＬがワーク指定点において交差するという条件が位置条件として用いられる場合には、複数のガイド光射出装置２４は、それぞれ複数のガイド光ＧＬを射出し、ヘッド駆動系２２は、ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差するように、加工ヘッド２１を移動させる（ステップＳ１４４）。つまり、ヘッド駆動系２２は、加工ヘッド２１を移動させることで、ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差するようにワークＷと付加加工位置との相対的な位置関係を変更する。

図１８は、ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差する様子を示す断面図である。一方で、図１９は、ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差していない様子を示す断面図である。ヘッド駆動系２２は、複数のガイド光ＧＬの状態が図１９に示す状態から図１８に示す状態へと変化するように（つまり、複数のガイド光ＧＬが交差する点がワーク指定点に近づくように）、加工ヘッド２１を移動させる。

この場合、ガイド光ＧＬは、ワーク指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有するようにワーク指定点と加工装置２との位置合わせを行うためのガイド光として機能し得る。ワーク指定点がワークＷの表面に指定されることから、ガイド光ＧＬは、ワーク指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有するようにワークＷと加工装置２との位置合わせを行うためのガイド光として機能し得る。

制御装置７は、加工ヘッド２１を移動させるユーザの指示に基づいて加工ヘッド２１が移動するようにヘッド駆動系２２を制御してもよい。つまり、ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差するか否かをユーザが目視で確認すると共に、ヘッド駆動系２２は、ユーザによる確認結果に基づいて加工ヘッド２１を移動させてもよい。この場合、ユーザの指示は、入力装置９２を介して入力されてもよい。

加工ヘッド２１を移動させる場合には、制御装置７は、ワークＷ上でのガイド光ＧＬの状態を撮像するように撮像装置８２を制御すると共に、撮像装置８２の撮像結果を表示するようにディスプレイ９１を制御してもよい。或いは、加工システムＳＹＳが撮像装置８２とは異なる撮像装置を備えている場合には、制御装置７は、ワークＷ上でのガイド光ＧＬの状態を撮像するように他の撮像装置を制御すると共に、他の撮像装置の撮像結果を表示するようにディスプレイ９１を制御してもよい。この場合、ユーザは、ディスプレイ９１の表示内容を参照しながら、入力装置９２を用いて、加工ヘッド２１を移動させる指示を入力してもよい。或いは、制御装置７は、撮像装置８２の撮像結果（或いは、他の撮像装置の撮像結果、以下同じ）に基づいて加工ヘッド２１が移動するようにヘッド駆動系２２を制御してもよい。尚、ガイド光ＧＬの波長は、加工光ＥＬの波長と異なっていてもよい。ガイド光ＧＬの波長が加工光ＥＬの波長と異なる場合、撮像装置８２又は他の撮像装置の光学系の最もワークＷ側に、加工光ＥＬを反射しガイド光ＧＬを透過するフィルタを設けてもよい。例えば、加工光が赤外光の波長帯域であるときには、フィルタとして赤外反射フィルタを用いてもよい。

具体的には、ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差している場合には、撮像装置８２の撮像結果は、図２０（ａ）に示すように、ワークＷの表面（特に、ワーク指定点）において複数のガイド光ＧＬのビームスポットが重なっていることを示す。つまり、撮像装置８２の撮像結果は、図２０（ａ）に示すように、ワークＷの表面（特に、ワーク指定点）に単一のビームスポットが形成されていることを示す。一方で、ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差していない場合には、撮像装置８２の撮像結果は、図２０（ｂ）に示すように、ワークＷの表面（特に、ワーク指定点）において複数のガイド光ＧＬのビームスポットが重なっていないことを示す。つまり、撮像装置８２の撮像結果は、図２０（ｂ）に示すように、ワークＷの表面（特に、ワーク指定点）に複数のビームスポットが形成されていることを示す。従って、制御装置７は、撮像装置８２の撮像結果に基づいて、ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差するか否かを判定することができる。ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差していなければ、ユーザ又は制御装置７は、ワークＷの表面における複数のガイド光ＧＬの状態が、図２０（ｂ）に示す状態から図２０（ａ）に示す状態へと変化するように（つまり、複数のビームスポットが近づくように）、加工ヘッド２１を移動させる。

その後、ワーク指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有するという位置条件が満たされるように加工ヘッド２１が移動した後、位置計測装置２３は、位置条件が満たされた時点での加工ヘッド２１の位置を計測する（ステップＳ１４５）。上述した例で言えば、位置計測装置２３は、ワーク指定点において複数のガイド光ＧＬが交差しているときの加工ヘッド２１の位置を計測する（ステップＳ１４５）。上述したように、複数のガイド光ＧＬは、付加加工位置において交差する。このため、ステップＳ１４５では、位置計測装置２３は、ワーク指定点に付加加工位置が設定された状態にある加工ヘッド２１の位置を計測していると言える。つまり、ステップＳ１４５では、位置計測装置２３は、ワーク指定点を加工可能な状態にある加工ヘッド２１の位置を計測していると言える。また、付加加工位置は、加工ヘッド２１に対して固定された位置関係を有するがゆえに、加工ヘッド２１の位置を計測する動作は、付加加工位置を間接的に計測する動作と等価とみなせる。また、付加加工位置がワーク指定点に設定された状態で加工ヘッド２１の位置が計測されるがゆえに、加工ヘッド２１の位置を計測する（つまり、付加加工位置を間接的に計測する）動作は、ワークＷ上のワーク指定点の位置を間接的に計測する動作と等価とみなせる。

その後、制御装置７は、新たなユーザ指定点が指定されるべきか否かを判定する（ステップＳ１４６）。具体的には、制御装置７は、所望数のユーザ指定点が指定され且つ所望数のユーザ指定点のそれぞれを対象に上述したステップＳ１４４及びＳ１４５の処理が行われたか否かを判定してもよい。所望数は、１つであってもよいし、２つであってもよいし、３つであってもよいし、４つであってもよいし、５つ以上であってもよい。所望数のユーザ指定点が指定されていない（その結果、所望数のユーザ指定点のそれぞれを対象に上述したステップＳ１４４及びＳ１４５の処理が行われていない）と判定された場合には、制御装置７は、新たなユーザ指定点が指定されるべきであると判定してもよい。他方で、所望数のユーザ指定点が指定され且つ所望数のユーザ指定点のそれぞれを対象に上述したステップＳ１４４及びＳ１４５の処理が行われたと判定された場合には、制御装置７は、新たなユーザ指定点が指定されなくてもよいと判定してもよい。尚、ユーザ指定点の数が１つであるときには、ワークＷのＸ軸方向の位置、Ｙ軸方向の位置及びＺ軸方向の位置を求めることができる。そして、ワーク形状が既知であってユーザ指定点の数が２つであるときには、ＸＹＺ位置に加えて、Ｚ軸周りの回転θｚを求めることができる。また、ワーク形状が既知であってユーザ指定点の数が３つ以上であるときには、ＸＹＺ位置ならびにθｘ、θｙ、θｚを求めることができる。

さて、ステップＳ１４６における判定の結果、新たなユーザ指定点が指定されるべきと判定された場合には（ステップＳ１４７：Ｙｅｓ）、ユーザによって、ワークモデルＷＭの表面上のある点（但し、今までユーザ指定点として指定されたことがない点）が、新たなユーザ指定点として指定される（ステップＳ１４７）。その後、新たなユーザ指定点を対象に、上述したステップＳ１４４及びＳ１４５の処理が行われる。

他方で、ステップＳ１４６における判定の結果、新たなユーザ指定点が指定されなくてもよいと判定された場合には（ステップＳ１４７：Ｎｏ）、制御装置７は、ステップＳ１４５における位置計測装置２３の計測結果と、ステップＳ１４２で取得されたワークモデルデータとに基づいて、ワーク情報を生成する（ステップＳ１４８）。

具体的には、上述したように、ステップＳ１４５における位置計測装置２３の計測結果は、ワーク指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有するときの加工ヘッド２１の位置を示している。このため、制御装置７は、位置計測装置２３の計測結果から、加工座標系におけるワーク指定点の位置を特定することができる。なぜならば、ワーク指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有しているがゆえに、ワーク指定点と加工ヘッド２１とは当然に、制御装置７にとって既知の情報である第３位置関係に関する情報から特定可能な一定の位置関係を有しているからである。

その後、制御装置７は、ワークモデルＷＭのユーザ指定点を、位置計測装置２３の計測結果から特定したワーク指定点の位置に配置するための位置合わせ処理を行う。つまり、制御装置７は、ワークモデル形状情報が示すワークモデルＷＭを平行移動、拡大、縮小及び／又は回転して、ユーザ指定点をワーク指定点の位置に近づける位置合わせ処理を行う。その結果、ワークモデルＷＭの載置面３１１上での位置が判明する。このため、制御装置７は、位置合わせ処理の結果に基づいて、ワーク情報を生成する。尚、制御装置７は、位置合わせ処理として、上述した第２のワークモデルアライメント動作で用いられた位置合わせ処理と同様の処理を行ってもよい。例えば、制御装置７は、複数の点群（例えば、モデル指定点を含む点群とユーザ指定点を含む点群）の位置合わせを行うためのＩＣＰ（Ｉｎｔｅｒａｔｉｖｅ Ｃｌｏｓｅｓｔ Ｐｏｉｎｔ）アルゴリズムを用いて、位置合わせ処理を行ってもよい。このため、第３のワークモデルアライメント動作における位置合わせ処理の詳細については省略する。

以上説明した第３のワークモデルアライメント動作によれば、制御装置７は、計測装置８によるワークＷの計測を必要とすることなく、ワーク情報が生成可能となる。このため、計測装置８が計測しにくい又は計測できない形状をワークＷが有する場合であっても、制御装置７は、ワーク情報を生成することができる。

（２－３）加工モデルアライメント動作
続いて、加工モデルアライメント動作について説明する。加工モデルアライメント動作は、付加加工によって形成されるべき３次元構造物ＳＴの３次元モデルである加工モデルＰＭと、ワークモデルアライメント動作によって生成されたワーク情報が示すワークモデルＷＭとの位置合わせを行う動作である。特に、加工モデルアライメント動作は、基準座標系において加工モデルＰＭとワークモデルＷＭとの位置合わせを行う動作である。上述したように、本実施形態では、ステージ座標系が基準座標系として用いられる。このため、加工モデルアライメント動作は、ステージ座標系において加工モデルＰＭとワークモデルＷＭとの位置合わせを行う動作である。

加工モデルＰＭとワークモデルＷＭとの位置合わせの結果、ワークモデルＷＭに対して位置合わせされた加工モデルＰＭに関する加工情報が生成される。加工モデル情報は、加工モデルＰＭの位置に関する加工位置情報と加工モデルＰＭの形状に関する加工形状情報とが対応する情報である。尚、「加工位置情報と加工形状情報とが対応する加工情報」は、加工モデルＰＭの各部分の位置及び形状の双方を特定可能な状態にある情報を意味する。尚、このような加工情報は、加工位置情報と加工形状情報とを別個独立した異なる情報として含んでいなくてもよく、加工モデルＰＭの各部分の位置及び形状の双方を特定できる限りは、加工情報はどのようなデータ構造を有していてもよい。

加工情報を参照すれば、制御装置７は、ステージ座標系内でのワークＷと３次元構造物ＳＴとを示す斜視図である図２１に示すように、ステージ座標系内において、ワークＷと当該ワークＷ上に形成するべき３次元構造物ＳＴとの位置関係を特定することができる。つまり、制御装置７は、ステージ座標系内において、ワークＷ上のどの位置に３次元構造物ＳＴを形成するべきかを特定することができる。制御装置７は、ステージ座標系内において、ワークＷ上においてどのような姿勢を有している３次元構造物ＳＴを形成するべきかを特定することができる。制御装置７は、ステージ座標系内において、ワークＷ上においてどのようなサイズを有している３次元構造物ＳＴを形成するべきかを特定することができる。その結果、加工システムＳＹＳは、加工情報に基づいて、後述する加工動作において、ワークＷ上の適切な位置に３次元構造物ＳＴを形成することができる。つまり、加工システムＳＹＳは、加工情報に応じたワークＷ上の適切な位置に、加工情報に応じた適切な形状を有する３次元構造物ＳＴを形成することができる。

尚、加工情報が制御装置７にとって既に既知の情報である場合には、加工システムＳＹＳは、加工モデルアライメント動作を行わなくてもよい。例えば、加工情報が入力装置９２を介して加工システムＳＹＳに入力される場合には、加工システムＳＹＳは、加工モデルアライメント動作を行わなくてもよい。

以下、図２２を参照しながら、加工モデルアライメント動作について説明する。図２２は、加工モデルアライメント動作の流れを示すフローチャートである。

図２２に示すように、制御装置７は、付加加工によって形成するべき３次元構造物ＳＴの形状に対応する加工モデルデータを取得する（ステップＳ１５１）。具体的には、制御装置７は、３次元構造物ＳＴの形状と同じ又は相似の形状を有する加工モデルＰＭを示す加工モデルデータを取得する。加工モデルデータは、加工モデルＰＭの特徴に関する加工モデル特徴情報を含んでいる。特に、加工モデルデータは、加工モデルＰＭの特徴の一例である加工モデルＰＭの形状に関する加工モデル形状情報を少なくとも含んでいる。

加工モデルデータは、制御装置７が備えるメモリ（つまり、記録媒体）に記録されていてもよい。加工モデルデータは、制御装置７に内蔵された又は制御装置７に外付け可能な任意の記録媒体（例えば、ハードディスクや半導体メモリ）に記録されていてもよい。この場合、制御装置７は、必要に応じて入力装置９２を用いて、これらの記録媒体から加工モデルデータを読み出すことで、加工モデルデータを取得してもよい。加工モデルデータは、制御装置７の外部の装置に記録されていてもよい。加工モデルデータは、加工システムＳＹＳの外部の装置に記録されていてもよい。この場合、制御装置７は、入力装置９２を介して外部の装置から加工モデルデータをダウンロードすることで、加工モデルデータを取得してもよい。

記録媒体（或いは、外部の装置）には、複数の異なる形状をそれぞれ有する複数の加工モデルＷＭを示す複数の加工モデルデータが記録されていてもよい。この場合、制御装置７は、複数の加工モデルデータの中から、３次元構造物ＳＴの形状に対応する一の加工モデルデータを取得してもよい。その結果、載置面３１１に載置される３次元構造物ＳＴの形状が変わる場合であっても、制御装置７は、３次元構造物ＳＴの形状に対応する一の加工モデルデータを適切に取得することができる。或いは、載置面３１１に載置される３次元構造物ＳＴの形状が常に同じである場合には、記録媒体（或いは、外部の装置）には、単一の加工モデルデータが記録されていてもよい。

制御装置７は、加工システムＳＹＳのユーザの指示に基づいて、加工モデルデータを取得してもよい。具体的には、制御装置７は、複数の加工モデルＰＭを表示するようにディスプレイ９１を制御してもよい。更に、制御装置７は、複数の加工モデルＰＭのうちのいずれか一つを、３次元構造物ＳＴの形状と同じ又は相似の形状を有する加工モデルＰＭとしてユーザに選択させるためのＧＵＩを表示するように、ディスプレイ９１を制御してもよい。ユーザは、付加加工によって形成したい３次元構造物ＳＴの形状と同じ又は相似の形状を有するワークモデルＷＭを、入力装置９２を用いて選択してもよい。その結果、制御装置７は、ユーザが選択した加工モデルＰＭを示す加工モデルデータを取得する。或いは、付加加工によって形成するべき３次元構造物ＳＴの形状が予め定まっている場合には、制御装置７は、予め定まっている３次元構造物ＳＴの形状と同じ又は相似の形状を有する加工モデルＰＭを示す加工モデルデータを取得してもよい。

制御装置７は、ユーザの指示に基づいて、取得した加工モデルデータが示す加工モデルＰＭを修正してもよい。例えば、制御装置７は、ユーザの指示に基づいて、加工モデルＰＭの特徴（例えば、形状及びサイズの少なくとも一方）を修正してもよい。加工モデルＰＭの特徴が修正された場合には、修正後の加工モデルＰＭに関する加工モデルデータが、以降の処理では用いられる。

その後、制御装置７は、ワーク情報に基づいて、ワークモデルＷＭを表示するようにディスプレイ９１を制御する（ステップＳ１５２）。つまり、制御装置７は、ステージ座標系内において、ワーク情報が示す形状を有するワークモデルＷＭを示す画像を、ワーク情報が示す位置（つまり、実際のワークＷの位置）に表示するようにディスプレイ９１を制御する。この際、制御装置７は、ステージ３（特に、載置面３１１）と共にワークモデルＷＭを表示するように、ディスプレイ９１を制御してもよい。或いは、制御装置７は、実際のワークＷ（つまり、実際のワークＷを示す画像）を表示するようにディスプレイ９１を制御してもよい。例えば、制御装置７は、実際のワークＷを撮像している撮像装置８２の撮像結果を表示するようにディスプレイ９１を制御してもよい。尚、図２３は、ワークモデルＷＭの表示例を示している。

その後、制御装置７は、ワークモデルＷＭと加工モデルＰＭとの位置合わせ（つまり、ワークＷと加工モデルＰＭとの位置合わせ）を行うための入力をユーザから受け付ける（ステップＳ１５３）。具体的には、ステップＳ１５２においてワークモデルＷＭがディスプレイ９１に表示されている。このため、ステップＳ１５３では、制御装置７は、ディスプレイ９１に表示されたワークモデルＷＭに対する加工モデルＰＭの位置を指定するための入力をユーザから受け付けてもよい。従って、入力装置９２は指定装置と称されてもよい。

ユーザは、付加加工によって３次元構造物ＳＴの少なくとも一部が形成されるべき位置（つまり、３次元構造物ＳＴの少なくとも一部が造形されるべき造形位置）を、加工モデルＰＭの位置として指定してもよい。造形位置は、付加加工によって形成される３次元構造物ＳＴの少なくとも一部が分布する位置を含んでいてもよい。造形位置は、３次元構造物ＳＴの少なくとも一部を形成するための付加加工が行われる位置を含んでいてもよい。付加加工は、上述した付加加工位置（典型的には、加工光ＥＬのフォーカス位置）において行われるがゆえに、造形位置は、３次元構造物ＳＴの少なくとも一部を形成するために付加加工位置が設定される位置を含んでいてもよい。付加加工は、加工光ＥＬが照射される位置（つまり、照射領域ＥＡが設定される位置）において行われるがゆえに、造形位置は、３次元構造物ＳＴの少なくとも一部を形成するために加工光ＥＬが照射される位置（つまり、照射領域ＥＡが設定される位置）を含んでいてもよい。付加加工は、造形材料Ｍが供給される位置（つまり、供給領域ＭＡが設定される位置）において行われるがゆえに、造形位置は、３次元構造物ＳＴの少なくとも一部を形成するために造形材料Ｍが供給される位置（つまり、供給領域ＭＡが設定される位置）を含んでいてもよい。

ユーザは、３次元構造物ＳＴを形成する際の基準として利用可能な基準位置を、加工モデルＰＭの位置として指定してもよい。基準位置は、３次元構造物ＳＴを形成するための付加加工が開始される位置（つまり、造形開始位置）を含んでいてもよい。基準位置は、３次元構造物ＳＴを形成するための付加加工が終了する位置（つまり、造形終了位置）を含んでいてもよい。基準位置は、３次元構造物ＳＴの特徴点が存在する位置を含んでいてもよい。３次元構造物ＳＴの特徴的な点の一例として、頂点、角、最も＋Ｚ側に位置する点、最も－Ｚ側に位置する点、最も＋Ｘ側に位置する点、最も－Ｘ側に位置する点、最も＋Ｙ側に位置する点、及び、最も－Ｙ側に位置する点の少なくとも一つがあげられる。

ユーザは、上述した造形位置及び／又は基準位置そのものを加工モデルＰＭの位置として指定することに加えて又は代えて、上述した造形位置及び／又は基準位置と所定の位置関係を有する位置を、加工モデルＰＭの位置として指定してもよい。例えば、ユーザは、上述した造形位置及び／又は基準位置から所定方向に所定距離だけオフセットした位置を、加工モデルＰＭの位置として指定してもよい。

ユーザは、入力装置９２を用いて、加工モデルＰＭの位置を指定してもよい。この際、ユーザは、ステップＳ１５２でワークモデルＷＭが表示されたディスプレイ９１の表示画面上において、加工モデルＰＭの位置を指定してもよい。例えば、上述した図２３に示すように、ユーザは、入力装置９２を用いて、加工モデルＰＭの位置を指定するためのポインタ９１１を移動させると共に、加工モデルＰＭの位置に指定した位置にポインタ９１１が位置するタイミングで当該ポインタ９１１の位置を加工モデルＰＭの位置として指定してもよい。

ユーザは、上述したガイド光射出装置２４が射出するガイド光ＧＬを用いて、加工モデルＰＭの位置を指定してもよい。例えば、ユーザは、入力装置９２を用いて、加工ヘッド２１を移動させることで複数のガイド光ＧＬをワークＷに対して移動させると共に、加工モデルＰＭの位置として指定したい位置において複数のガイド光ＧＬが交差したタイミングで当該複数のガイド光ＧＬが交差した位置を加工モデルＰＭの位置として指定してもよい。

制御装置７は、加工モデルＰＭの位置として指定された位置をワークモデルＷＭと関連付けて表示するように、ディスプレイ９１を制御してもよい。例えば、ワークモデルＷＭの表示例を示す図２４に示すように、制御装置７は、加工モデルＰＭの位置として指定された位置を示す表示物９１２（図２４に示す例では、白丸を示す表示物）を、当該表示物とワークモデルＷＭとの位置関係が特定できる表示態様で表示するように、ディスプレイ９１を制御してもよい。

また、図２４に示すように、ユーザは、加工モデルＰＭの位置として、単一の位置を指定してもよい。この場合、ユーザによって指定された位置が、加工モデルＰＭのある部分の位置（つまり、３次元構造物ＳＴのある部分を形成するべき位置）として指定されてもよい。或いは、ユーザによって指定された位置に応じて定まる領域が、加工モデルＰＭの位置（つまり、３次元構造物ＳＴを形成するべき位置（領域））として指定されてもよい。ユーザによって指定された位置に応じて定まる領域の一例として、ユーザによって指定された位置を含む領域、ユーザによって指定された位置を中心とする領域、ユーザによって指定された位置を頂点とする領域、及び、ユーザによって指定された位置を含む境界によって規定される領域の少なくとも一つがあげられる。

或いは、ユーザは、ワークモデルＷＭの表示例を示す図２５に示すように、加工モデルＰＭの位置として、複数の位置を指定してもよい。この場合、ユーザによって指定された複数の位置によって囲まれる領域（図２５中の点線で囲まれる領域）が、加工モデルＰＭの位置（つまり、３次元構造物ＳＴを形成するべき位置（領域））として指定されてもよい。

また、ユーザは、加工モデルＰＭの位置として、単一の位置を指定すると共に、加工モデルＰＭの姿勢を指定してもよい。

尚、指定された加工モデルの位置は、指定位置と称されてもよく、造形基準位置と称されてもよい。この指定位置（造形基準位置）は、加工モデルＰＭの原点であってもよく、加工モデルに基づいて形成される３次元造形物ＳＴの造形開始点であってもよく、これらの点（原点、造形開始点）と特定の既知の関係にある点であってもよい。

ここで、上述したように、３次元構造物ＳＴは、ワークＷ上に形成される。このため、ユーザは、ワークＷの表面上の位置を造形位置として指定する可能性が高い。一方で、ワークＷの表面の状態によっては、ワークＷの表面上のある位置が造形位置として適切ではない可能性がある。具体的には、ワークＷの表面のうち欠陥が生じている面部分は、造形位置として適切ではない可能性がある。尚、ここで言う欠陥は、３次元構造物ＳＴの適切な形成にとって障害となる欠陥を意味していてもよい。そこで、ワークＷの表面のうち欠陥が生じている面部分が造形位置として指定される可能性を減らすために、制御装置７は、ディスプレイ９１の表示例を示す図２６に示すように、ワークＷの表面のうち欠陥が生じている面部分とワークＷの表面のうち欠陥が生じていない面部分とを区別可能な表示態様で、ワークモデルＷＭを表示してもよい。尚、ワークＷの欠陥が生じている部分の上に３次元構造物ＳＴを造形して、ワークＷを補修する場合には、ワークＷの表面のうち欠陥が生じている面部分を造形位置として指定してもよい。

加工モデルＰＭの位置を指定する入力を受け付ける場合には、ディスプレイ９１における表示例を示す図２７に示すように、制御装置７は、ワークモデルＷＭ（或いは、実際のワークＷ）に加えて、加工モデルＰＭ（つまり、加工モデルＰＭの画像）を表示するようにディスプレイ９１を制御してもよい。つまり、制御装置７は、ユーザによって指定された位置に配置された加工モデルＰＭを表示するようにディスプレイ９１を制御してもよい。この場合、ユーザは、加工モデルＰＭが表示されたディスプレイ９１の表示画面上において、入力装置９２を用いて加工モデルＰＭを移動させることで、加工モデルＰＭの位置を指定してもよい。その結果、ユーザは、直感的に加工モデルＰＭの位置を指定することができる。

制御装置７は、ワークモデルＷＭに対する加工モデルＰＭの位置を指定するための入力に加えて、ワークモデルＷＭに対する加工モデルＰＭの姿勢を指定するための入力をユーザから受け付けてもよい。制御装置７は、ワークモデルＷＭに対する加工モデルＰＭの位置を指定するための入力に加えて、ワークモデルＷＭに対する加工モデルＰＭのサイズを指定するための入力をユーザから受け付けてもよい。いずれの場合であっても、ユーザは、入力装置９２を用いて、加工モデルＰＭの姿勢及び／又はサイズを指定してもよい。例えば、ユーザは、加工モデルＰＭが表示されたディスプレイ９１の表示画面上において、入力装置９２を用いて加工モデルＰＭを平行移動、回転、拡大及び／又は縮小させることで、加工モデルＰＭの位置、姿勢及び／又は姿勢を指定してもよい。

ステップＳ１５３におけるワークモデルＷＭと加工モデルＰＭとの位置合わせが完了すると、ステージ座標系内での加工モデルＰＭの位置（更には、姿勢及び／又はサイズ）が確定する。このため、制御装置７は、ステージ座標系内での加工モデルＰＭの位置に関する加工位置情報を生成することができる。その結果、制御装置７は、加工モデルＰＭの位置に関する加工位置情報と加工モデルＰＭの形状に関する加工形状情報とが対応する加工情報を生成する（ステップＳ１５４）。つまり、制御装置７は、ステージ座標系内での位置及び形状が確定した加工モデルＰＭに関する加工情報を生成する。

但し、制御装置７は、必要に応じて、ステップＳ１５４で生成した加工情報を修正してもよい。例えば、上述したように、３次元構造物ＳＴは、ワークＷ上に形成される。つまり、加工モデルＰＭは、ワークモデルＷＭ上に配置されるように、加工モデルＰＭとワークモデルＷＭとの位置合わせが行われる。この場合、加工モデルＰＭのワークモデルＷＭ側を向いた表面の形状と、ワークモデルＷＭの加工モデルＰＭ側を向いた表面の形状との関係によっては、ステップＳ１５４で生成された加工情報を用いて３次元構造物ＳＴをワークＷ上に形成することができないという技術的問題が生ずる可能性がある。具体的には、ワークモデルＷＭ及び加工モデルＰＭを示す断面図である図２８に示すように、加工モデルＰＭのワークモデルＷＭ側を向いた表面（図２８では、－Ｚ側を向いた表面）ＰＭａの形状と、ワークモデルＷＭの加工モデルＰＭ側を向いた表面（図２８では、＋Ｚ側を向いた表面）ＷＭａの形状とが相補の関係にない場合には、加工情報を用いると、３次元構造物ＳＴとワークＷとの間に隙間ができてしまう可能性がある。或いは、加工情報を用いると、ワークＷに部分的に食い込む３次元構造物ＳＴが形成されてしまう可能性がある。そこで、表面ＰＭａの形状と表面ＷＭａの形状とが相補の関係にない場合には、制御装置７は、加工情報を修正してもよい。具体的には、加工情報の修正例を加工モデルＰＭ及びワークモデルＷＭと共に概念的に示す断面図である図２９に示すように、制御装置７は、修正後の加工情報が示す加工モデルＰＭの表面ＰＭａの形状が、ワークモデルＷＭの表面ＷＭａの形状と相補な関係になるように、加工情報（特に、加工形状情報）を修正してもよい。

図２９に示すように加工情報を修正する方法の一例が、図３０（ａ）から図３０（ｃ）に示されている。図３０（ａ）から図３０（ｃ）のそれぞれは、加工情報を修正する方法の一例を、ワークモデルＷＭ及び加工モデルＰＭと共に概念的に示す断面図である。この場合、制御装置７は、図３０（ａ）に示すように、加工モデルＰＭの表面ＰＭａとワークモデルＷＭの表面ＷＭａとの間の隙間がなくなるまで加工モデルＰＭとワークモデルＷＭとを近づける。つまり、制御装置７は、加工モデルＰＭの表面ＰＭａとワークモデルＷＭの表面ＷＭａとの間の隙間がなくなるまで加工モデルＰＭをワークモデルＷＭに食い込ませる。その後、制御装置７は、加工モデルＰＭとワークモデルＷＭとの重複部分の厚み（つまり、ワークモデルＷＭに対する加工モデルＰＭの食い込み量）Ｄを算出する。その後、図３０（ｂ）に示すように、制御装置７は、加工モデルＰＭの修正前の表面ＰＭａに対して、厚みＤを有する造形物に相当する３次元モデルである切代モデルＣＭを付加する。その後、図３０（ｃ）に示すように、制御装置７は、切代モデルＣＭのワークモデルＷＭを向いた表面ＣＭａが、ワークモデルＷＭの表面ＷＭａの形状と相補な関係になるように、切代モデルＣＭを部分的にカットする。その結果、部分的にカットされた切代モデルＣＭと加工モデルＰＭとを含む３次元モデルが、新たな（つまり、修正後）加工モデルＰＭとして用いられる。従って、制御装置７は、修正後の加工情報が、部分的にカットされた切代モデルＣＭと修正前の加工モデルＰＭとを含む３次元モデル（つまり、修正後の加工モデルＰＭ）の位置及び形状に関する情報を含むように、加工情報（特に、加工形状情報）を修正してもよい。

図２９に示すように加工情報を修正する方法の他の例が、図３１（ａ）から図３１（ｃ）に示されている。図３１（ａ）から図３１（ｃ）のそれぞれは、加工情報を修正する方法の他の例を、ワークモデルＷＭ及び加工モデルＰＭと共に概念的に示す断面図である。この場合、制御装置７は、図３１（ａ）に示すように、加工モデルＰＭの表面ＰＭａとワークモデルＷＭの表面ＷＭａとの間の隙間がなくなるまで加工モデルＰＭとワークモデルＷＭとを近づける。その後、制御装置７は、加工モデルＰＭとワークモデルＷＭとの重複部分の厚み（つまり、ワークモデルＷＭに対する加工モデルＰＭの食い込み量）Ｄを算出する。その後、図３１（ｂ）に示すように、制御装置７は、加工モデルＰＭのうちワークモデルＷＭと重複している部分をカットする。更に、制御装置７は、加工モデルＰＭのうち厚みＤを有する下端部分以外の部分をカットする。その結果、加工モデルＰＭのうち厚みＤを有する下端部分であって且つワークモデルＷＭと重複してない部分が、補修モデルＲＭとして残存する。補修モデルＲＭのワークモデルＷＭを向いた表面ＲＭａの形状は、ワークモデルＷＭの表面ＷＭａの形状と相補な関係にある。この補修モデルＲＭは、加工モデルＰＭの表面ＰＭａとワークモデルＷＭの表面ＷＭａとの間の隙間を埋めるための造形物の３次元モデルと等価とみなせる。その後、図３１（ｃ）に示すように、加工モデルＰＭの下端に対して補修モデルＲＭを付加する。その結果、補修モデルＲＭと加工モデルＰＭとを含む３次元モデルが、新たな（つまり、修正後の））加工モデルＰＭとして用いられる。従って、制御装置７は、修正後の加工情報が、補修モデルＲＭと修正前の加工モデルＰＭとを含む３次元モデル（つまり、修正後の加工モデルＰＭ）の位置及び形状に関する情報を含むように、加工情報（特に、加工形状情報）を修正してもよい。

尚、加工情報の修正に関して、ワークＷ上に造形される３次元構造物ＳＴを、ワークＷから切り取るための切り代についてのモデルを加工モデルＰＭに付加してもよい。

（２－４）加工動作
続いて、加工動作について説明する。加工動作は、ワークＷ上に実際に３次元構造物ＳＴを形成するための動作である。

上述したように、加工システムＳＹＳは、レーザ肉盛溶接法により３次元構造物ＳＴを形成する。このため、加工システムＳＹＳは、レーザ肉盛溶接法に準拠した既存の加工動作（この場合、造形動作）を行うことで、３次元構造物ＳＴを形成してもよい。以下、レーザ肉盛溶接法を用いて３次元構造物ＳＴを形成する加工動作の一例について簡単に説明する。

加工システムＳＹＳは、上述したワークモデルアライメント動作によって位置及び形状が特定されるワークＷ上に、上述した加工モデルアライメント動作によって位置及び形状が特定される３次元構造物ＳＴを形成する。つまり、加工システムＳＹＳは、上述したワークモデルアライメント動作によって生成されるワーク情報及び上述した加工モデルアライメント動作によって生成される加工情報に基づいて、ワークＷ上の所望位置に所望形状の３次元構造物ＳＴを形成する。

加工システムＳＹＳは、３次元構造物ＳＴを形成するために、例えば、Ｚ軸方向に沿って並ぶ複数の層状の部分構造物（以下、“構造層”と称する）ＳＬを順に形成していく。例えば、加工システムＳＹＳは、３次元構造物ＳＴをＺ軸方向に沿って輪切りにすることで得られる複数の構造層ＳＬを１層ずつ順に形成していく。その結果、複数の構造層ＳＬが積層された積層構造体である３次元構造物ＳＴが形成される。以下、複数の構造層ＳＬを１層ずつ順に形成していくことで３次元構造物ＳＴを形成する動作の流れについて説明する。

まず、各構造層ＳＬを形成する動作について図３２（ａ）から図３２（ｅ）を参照して説明する。加工システムＳＹＳは、制御装置７の制御下で、ワークＷの表面又は形成済みの構造層ＳＬの表面に相当する造形面ＭＳ上の所望領域に照射領域ＥＡを設定し、当該照射領域ＥＡに対して照射光学系２１１から加工光ＥＬを照射する。尚、照射光学系２１１から照射される加工光ＥＬが造形面ＭＳ上に占める領域を照射領域ＥＡと称してもよい。本実施形態においては、加工光ＥＬのフォーカス位置（つまり、集光位置）が造形面ＭＳに一致している。その結果、図３２（ａ）に示すように、照射光学系２１１から射出された加工光ＥＬによって造形面ＭＳ上の所望領域に溶融池（つまり、加工光ＥＬによって溶融した金属のプール）ＭＰが形成される。更に、加工システムＳＹＳは、制御装置７の制御下で、造形面ＭＳ上の所望領域に供給領域ＭＡを設定し、当該供給領域ＭＡに対して材料ノズル２１２から造形材料Ｍを供給する。ここで、上述したように照射領域ＥＡと供給領域ＭＡとが一致しているため、供給領域ＭＡは、溶融池ＭＰが形成された領域に設定されている。このため、加工システムＳＹＳは、図３２（ｂ）に示すように、溶融池ＭＰに対して、材料ノズル２１２から造形材料Ｍを供給する。その結果、溶融池ＭＰに供給された造形材料Ｍが溶融する。加工ヘッド２１の移動に伴って溶融池ＭＰに加工光ＥＬが照射されなくなると、溶融池ＭＰにおいて溶融した造形材料Ｍは、冷却されて再度固化（つまり、凝固）する。その結果、図３２（ｃ）に示すように、固化した造形材料Ｍが造形面ＭＳ上に堆積される。つまり、固化した造形材料Ｍの堆積物による造形物が形成される。

このような加工光ＥＬの照射による溶融池ＭＰの形成、溶融池ＭＰへの造形材料Ｍの供給、供給された造形材料Ｍの溶融及び溶融した造形材料Ｍの固化を含む一連の造形処理が、図３２（ｄ）に示すように、造形面ＭＳに対して加工ヘッド２１をＸＹ平面に沿って相対的に移動させながら繰り返される。つまり、造形面ＭＳに対して加工ヘッド２１が相対的に移動すると、造形面ＭＳに対して照射領域ＥＡもまた相対的に移動する。従って、一連の造形処理が、造形面ＭＳに対して照射領域ＥＡをＸＹ平面に沿って（つまり、二次元平面内において）相対的に移動させながら繰り返される。この際、加工光ＥＬは、造形面ＭＳ上において造形物を形成したい領域に設定された照射領域ＥＡに対して選択的に照射される一方で、造形面ＭＳ上において造形物を形成したくない領域に設定された照射領域ＥＡに対して選択的に照射されない（造形物を形成したくない領域には照射領域ＥＡが設定されないとも言える）。つまり、加工システムＳＹＳは、造形面ＭＳ上を所定の移動軌跡に沿って照射領域ＥＡを移動させながら、造形物を形成したい領域の分布の態様に応じたタイミングで加工光ＥＬを造形面ＭＳに照射する。尚、造形物を形成したい領域の分布の態様を分布パターンとも構造層ＳＬのパターンとも称してもよい。その結果、溶融池ＭＰもまた、照射領域ＥＡの移動軌跡に応じた移動軌跡に沿って造形面ＭＳ上を移動することになる。具体的には、溶融池ＭＰは、造形面ＭＳ上において、照射領域ＥＡの移動軌跡に沿った領域のうち加工光ＥＬが照射された部分に順次形成される。更に、上述したように照射領域ＥＡと供給領域ＭＡとが一致しているため、供給領域ＭＡもまた、照射領域ＥＡの移動軌跡に応じた移動軌跡に沿って造形面ＭＳ上を移動することになる。その結果、図３２（ｅ）に示すように、造形面ＭＳ上に、凝固した造形材料Ｍによる造形物の集合体に相当する構造層ＳＬが形成される。つまり、溶融池ＭＰの移動軌跡に応じたパターンで造形面ＭＳ上に形成された造形物の集合体に相当する構造層ＳＬ（つまり、平面視において、溶融池ＭＰの移動軌跡に応じた形状を有する構造層ＳＬ）が形成される。なお、造形物を形成したくない領域に照射領域ＥＡが設定されている場合、加工光ＥＬを照射領域ＥＡに照射するとともに、造形材料Ｍの供給を停止してもよい。また、造形物を形成したくない領域に照射領域ＥＡが設定されている場合に、造形材料Ｍを照射領域ＥＬに供給するとともに、溶融池ＭＰができない強度の加工光ＥＬを照射領域ＥＬに照射してもよい。尚、上述した説明では、造形面ＭＳに対して照射領域ＥＡを移動させたが、照射領域ＥＡに対して造形面ＭＳを移動させてもよい。

加工システムＳＹＳは、このような構造層ＳＬを形成するための動作を、制御装置７の制御下で、加工情報（つまり、加工モデルＰＭに関する情報）に基づいて繰り返し行う。具体的には、まず、加工情報が示す加工モデルＰＭを積層ピッチでスライス処理してスライスデータを作成する。尚、加工システムＳＹＳの特性に応じてこのスライスデータを一部修正したデータを用いてもよい。加工システムＳＹＳは、ワークＷの表面に相当する造形面ＭＳ上に１層目の構造層ＳＬ＃１を形成するための動作を、構造層ＳＬ＃１に対応する３次元モデルデータ、即ち構造層ＳＬ＃１に対応するスライスデータに基づいて行う。例えば、加工システムＳＹＳは、構造層ＳＬ＃１に対応するスライスデータのうち構造層ＳＬ＃１が存在する領域を通過する、照射領域ＥＡ（供給領域ＭＡ）の軌跡であるツールパスに関する情報を用いて動作されてもよい。その結果、造形面ＭＳ上には、図３３（ａ）に示すように、構造層ＳＬ＃１が形成される。その後、加工システムＳＹＳは、構造層ＳＬ＃１の表面（つまり、上面）を新たな造形面ＭＳに設定した上で、当該新たな造形面ＭＳ上に２層目の構造層ＳＬ＃２を形成する。構造層ＳＬ＃２を形成するために、制御装置７は、まず、加工ヘッド２１がＺ軸に沿って移動するようにヘッド駆動系２２を制御する。具体的には、制御装置７は、ヘッド駆動系２２を制御して、照射領域ＥＡ及び供給領域ＭＡが構造層ＳＬ＃１の表面（つまり、新たな造形面ＭＳ）に設定されるように、＋Ｚ側に向かって加工ヘッド２１を移動させる。これにより、加工光ＥＬのフォーカス位置が新たな造形面ＭＳに一致する。その後、加工システムＳＹＳは、制御装置７の制御下で、構造層ＳＬ＃１を形成する動作と同様の動作で、構造層ＳＬ＃２に対応するスライスデータに基づいて、構造層ＳＬ＃１上に構造層ＳＬ＃２を形成する。その結果、図３３（ｂ）に示すように、構造層ＳＬ＃２が形成される。以降、同様の動作が、ワークＷ上に形成するべき３次元構造物ＳＴを構成する全ての構造層ＳＬが形成されるまで繰り返される。その結果、図３３（ｃ）に示すように、複数の構造層ＳＬが積層された積層構造物によって、３次元構造物ＳＴが形成される。

（３）加工システムＳＹＳの技術的効果
以上説明したように、本実施形態の加工システムＳＹＳによれば、ワークＷに対して適切に付加加工を行うことができる。

加工システムＳＹＳは、ワークモデルアライメント動作によってワーク情報を生成すると共に、生成したワーク情報に基づいて位置及び形状が特定されるワークＷ上に３次元構造物ＳＴを形成することができる。このため、加工システムＳＹＳは、ワーク情報を用いない場合と比較して、ワークＷ上に３次元構造物ＳＴを適切に形成することができる。また、ワーク情報は、主として加工システムＳＹＳによって生成されるがゆえに、ワーク情報をユーザ自身が生成する場合と比較して、ユーザの負荷が低減される。

加工システムＳＹＳは、加工モデルアライメント動作によって加工位置情報を生成すると共に、生成した加工位置情報に基づいて位置が特定される３次元構造物ＳＴをワークＷ上に形成することができる。このため、加工システムＳＹＳは、加工位置情報を用いない場合と比較して、ワークＷ上に３次元構造物ＳＴを適切に形成することができる。また、加工位置情報は、主として加工システムＳＹＳによって生成されるがゆえに、加工位置情報をユーザ自身が生成する場合と比較して、ユーザの負荷が低減される。

（４）変形例
（４－１）ステージ駆動系３２に関する変形例
加工システムＳＹＳのシステム構成の他の例を示す図３４に示すように、ステージ装置３は、ステージ３１を移動させるためステージ駆動系３２を備えていてもよい。ステージ駆動系３２は、例えば、チャンバ空間６３ＩＮ内でステージ３１を移動させてもよい。ステージ駆動系３２は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つに沿ってステージ３１を移動させてもよい。ステージ３１がＸ軸及びＹ軸の少なくとも一方に沿って移動すると、照射領域ＥＡ及び供給領域ＭＡのそれぞれは、ワークＷ上をＸ軸及びＹ軸の少なくとも一方に沿って移動する。更に、ステージ駆動系３２は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の少なくとも一つに加えて、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿ってステージ３１を移動させてもよい。ステージ駆動系３２は、例えば、モータ等を含む。

加工システムＳＹＳがステージ駆動系３２を備える場合には、ステージ装置３は更に、位置計測装置３３を備えていてもよい。位置計測装置３３は、ステージ３１の位置を計測可能である。位置計測装置３３は、例えば、エンコーダ及びレーザ干渉計のうちの少なくとも一方を含んでいてもよい。

加工システムＳＹＳがステージ駆動系３２を備える場合には、加工装置２は、ヘッド駆動系２２を備えてなくてもよい。但し、加工システムＳＹＳがステージ駆動系３２を備える場合であっても、加工装置２は、ヘッド駆動系２２を備えていてもよい。加工装置２がヘッド駆動系２２を備えていない場合には、加工装置２は、位置計測装置２３を備えていなくてもよい。

加工システムＳＹＳがステージ駆動系３２を備えている場合には、上述した加工座標系とステージ座標系とを関連付けるための座標マッチング動作の流れを示す上述した図４のステップＳ１１２において、ステージ駆動系３２は、ビーム検出器３２５（開口３２４）に向けて加工光ＥＬが照射されるようにステージ３１を移動させてもよい。更に、図４のステップＳ１１３において、制御装置７は、制御装置７にとって既知の情報であるステージ座標系内でのピン３１２の位置を、ステージ３１の移動量に応じて補正した上で、ピン３１２に加工光ＥＬを照射可能な状態にある加工ヘッド２１の加工座標系内での位置と、ステージ座標系内でのピン３１２が形成されている位置とが互いに関連付けられるべき位置であると特定してもよい。但し、加工システムＳＹＳがヘッド駆動系２２を備えていない（つまり、加工ヘッド２１が移動しない）場合には、加工座標系が用いられなくてもよく、この場合には、加工座標系とステージ座標系とを関連付けるための座標マッチング動作の流れを示す上述した図４のステップＳ１１１からステップＳ１１３の処理が行われなくてもよい。

加工システムＳＹＳがステージ駆動系３２を備えている場合には、上述した計測座標系とステージ座標系とを関連付けるための座標マッチング動作の流れを示す上述した図４のステップＳ１１５において、位置計測装置３３は、計測装置８が基準部材３４を計測しているときのステージ３１の位置を計測してもよい。更に、図４のステップＳ１１６において、制御装置７は、ステップＳ１１５における計測装置８の計測結果と、ステップＳ１１５で計測装置８が基準部材３４を計測しているときのステージ３１の位置の計測結果とに基づいて、計測座標系とステージ座標系とを関連付けてもよい。具体的には、制御装置７は、計測装置８の計測結果から、計測座標系における基準マーク３４３の位置を特定することができる。更に、上述したように、基準マーク３４３と貫通孔３２２との間の位置関係（つまり、基準マーク３４３とピン３１２との間の位置関係）に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。このため、制御装置７は、計測座標系における基準マーク３４３の位置に関する情報と、基準マーク３４３と貫通孔３２２との間の位置関係に関する情報とに基づいて、計測座標系内における貫通孔３２２及びピン３１２の位置を特定可能である。更に、上述したように、ステージ座標系内でのピン３１２の位置に関する情報は、制御装置７にとって既知の情報である。その結果、制御装置７は、計測座標系内におけるピン３１２の位置と、ステージ座標系内でのピン３１２の位置とが互いに関連付けられるべき位置であると特定することができる。但し、ステージ３１がステージ駆動系３２によって移動した場合には、ステージ座標系内でのピン３１２の位置は、ステージ駆動系３２によるステージ３１の移動量だけ補正される。この場合、制御装置７は、計測座標系内におけるピン３１２の位置と、ステージ座標系内でのピン３１２の補正後の位置とが互いに関連付けられるべき位置であると特定することができる。その結果、制御装置７は、計測座標系内でのある特定の位置とステージ座標系内でのある特定の位置とが互いに関連付けられるべき位置であるという特定結果に基づいて、計測座標系とステージ座標系とを関連付けることができる。

加工システムＳＹＳがステージ駆動系３２を備えている場合には、上述した第３のワークモデルアライメント動作の流れを示す上述した図１７のステップＳ１４４において、ステージ駆動系３２は、図１７のステップＳ１４３で指定されたユーザ指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有するという位置条件が満たされるように、ステージ３１を移動させてもよい。更に、図１７のステップＳ１４５において、ユーザ指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有するという位置条件が満たされるようにステージ３１が移動した後、位置計測装置３３は、位置条件が満たされた時点でのステージ３１の位置を計測してもよい。更に、図１７のステップＳ１４８において、制御装置７は、図１７のステップＳ１４５における位置計測装置２３及び／又は３３の計測結果と、ステップＳ１４２で取得されたワークモデルデータとに基づいて、ワーク情報を生成してもよい。具体的には、ステップＳ１４５における位置計測装置２３及び／又は３３の計測結果は、ユーザ指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有するときの加工ヘッド２１及び／又はステージ３１の位置を示している。このため、制御装置７は、位置計測装置２３及び／又は３３の計測結果から、加工座標系におけるユーザ指定点の位置及び／又はステージ座標系におけるユーザ指定点の位置を特定することができる。なぜならば、ユーザ指定点と加工装置２とが所望の第３位置関係を有しているがゆえに、ユーザ指定点と加工ヘッド２１及び／又はワークＷが載置されているステージ３１も当然に、制御装置７にとって既知の情報である第３位置関係に関する情報から特定可能な一定の位置関係を有しているからである。その後、制御装置７は、ワークモデルＷＭのうちのユーザ指定点に対応する点であるワークモデル指定点を、位置計測装置２３及び／又は３３の計測結果から特定したユーザ指定点の位置に配置するための位置合わせ処理を行ってもよい。その後、制御装置７は、位置合わせ処理の結果に基づいて、ワーク情報を生成してもよい。

（４－２）座標マッチング動作に関する変形例
上述した説明では、座標マッチング動作を行うために、ビーム検出部材３２が載置面３１１に載置される。しかしながら、ビーム検出部材３２（特に、遮光部材３２３及びビーム検出器３２５）がステージ３１（例えば、載置面３１１）に形成されていてもよい。同様に、上述した説明では、座標マッチング動作を行うために、基準部材３４が載置面３１１に載置される。しかしながら、基準部材３４（特に、基準マーク３４３）がステージ３１（例えば、載置面３１１）に形成されていてもよい。

上述した説明では、ビーム検出部材３２を載置面３１１に載置する際の位置合わせ用の目印として、ピン３１２及び貫通孔３２２が用いられている。しかしながら、ピン３１２及び貫通孔３２２は位置合わせ用の目印の一例に過ぎず、ピン３１２及び貫通孔３２２とは異なる目印が用いられてもよい。例えば、目印の一例である凸状の構造物が載置面３１１に形成されており、目印の一例である凹状の構造物がビーム検出部材３２に形成されており、凸状の構造物が凹状の構造物にはめ込まれるようにビーム検出部材３２が載置面３１１に載置されることで、ビーム検出部材３２と載置面３１１とが位置合わせされてもよい。例えば、目印の一例である凹状の構造物が載置面３１１に形成されており、目印の一例である凸状の構造物がビーム検出部材３２に形成されており、凸状の構造物が凹状の構造物にはめ込まれるようにビーム検出部材３２が載置面３１１に載置されることで、ビーム検出部材３２と載置面３１１とが位置合わせされてもよい。例えば、ビーム検出部材３２の外縁の少なくとも一部に沿った形状を有するガイド部材が目印として載置面３１１に形成されており、当該ガイド部材にビーム検出部材３２の外縁が接触するようにビーム検出部材３２が載置面３１１に載置されることで、ビーム検出部材３２と載置面３１１とが位置合わせされてもよい。基準部材３４を載置面３１１に載置する際の位置合わせ用の目印についても同様である。

上述した説明では、計測座標系とステージ座標系とを関連付けるために、加工座標系とステージ座標系とを関連付けるためのビーム検出部材３２とは異なる基準部材３４が用いられている。しかしながら、ビーム検出部材３２が、計測座標系とステージ座標系とを関連付けるための基準部材３４として用いられてもよい。この場合、例えば、ビーム検出部材３２に形成された遮光部材３２３、開口３２４及びビーム検出器３２５の少なくとも一つが基準マーク３４３として用いられてもよい。或いは、ビーム検出部材３２のベース部材３２１に、基準マーク３４３が形成されていてもよい。

上述した説明では、基準部材３４には、計測装置８によって計測可能なマークが、基準マーク３４３として形成されている。しかしながら、計測装置８が計測対象物の形状（特に、３次元形状）を計測可能であることを考慮すれば、基準部材３４には、基準部材３４の他の例を示す断面図である図３５（ａ）及び図３５（ａ）におけるＡ－Ａ’断面図である図３５（ｂ）に示すように、３次元構造を有する立体部材３４４が、基準マーク３４３の代替物として形成されていてもよい。例えば、図３５（ａ）及び図３５（ｂ）は、球体の少なくとも一部（具体的には、半球）が立体部材３４４として基準部材３４に形成されている例を示している。立体部材３４４は、３次元構造を有するという点を除いて、基準マーク３４３と同様の特徴を有していてもよい。その結果、立体部材３４４が形成されている場合であっても、計測座標系とステージ座標系とが適切に関連付けられる。

上述した説明では、座標マッチング動作を行うために、ビーム検出部材３２が載置面３１１に載置される。また、上述した説明では、座標マッチング動作を行うために、基準部材３４が載置面３１１に載置される。しかしながら、ビーム検出部材３２又は基準部材３４を用いずに、座標マッチング動作を行ってもよい。例えば、ステージ３１（例えば、載置面３１１）に、感光性材料或いは感熱性材料が表面に設けられた感光／感熱部材（一例として感熱紙）を配置し、加工座標系（ヘッド座標系）の原点位置に加工ヘッド２１を位置させた状態で加工装置２によって感光／感熱部材に向けて加工光ＥＬを照射する。これにより、感光／感熱部材上には目印が露光され、この目印が加工光基準原点となる。次に、複数のガイド光射出装置２４から射出される複数のガイド光ＧＬの交差位置を、感光／感熱部材上の露光された目印の位置に一致させる。これにより、加工座標系と計測座標系とを互いに関連付けることができる。尚、複数のガイド光ＧＬを用いることの代わりに／に加えて、計測装置８を用いて露光された目印の位置を計測してもよい。

（４－３）その他の変形例
上述した説明では、加工装置２は、造形材料Ｍに加工光ＥＬを照射することで、造形材料Ｍを溶融させている。しかしながら、加工装置２は、任意のエネルギビームを造形材料Ｍに照射することで、造形材料Ｍを溶融させてもよい。この場合、加工装置２は、照射光学系２１１に加えて又は代えて、任意のエネルギビームを照射可能なビーム照射装置を備えていてもよい。任意のエネルギビームは、限定されないが、電子ビーム、イオンビーム等の荷電粒子ビーム又は電磁波を含む。

上述した説明では、加工システムＳＹＳは、レーザ肉盛溶接法により３次元構造物ＳＴを形成可能である。しかしながら、加工システムＳＹＳは、造形材料Ｍに加工光ＥＬ（或いは、任意のエネルギビーム）を照射することで３次元構造物ＳＴを形成可能なその他の方式により造形材料Ｍから３次元構造物ＳＴを形成してもよい。その他の方式として、例えば、粉末焼結積層造形法（ＳＬＳ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）等の粉末床溶融結合法（Ｐｏｗｄｅｒ Ｂｅｄ Ｆｕｓｉｏｎ）、結合材噴射法（Ｂｉｎｄｅｒ Ｊｅｔｔｉｎｇ）又は、レーザメタルフュージョン法（ＬＭＦ：Ｌａｓｅｒ Ｍｅｔａｌ Ｆｕｓｉｏｎ）があげられる。或いは、加工システムＳＹＳは、造形材料Ｍに加工光ＥＬ（或いは、任意のエネルギビーム）を照射することで３次元構造物ＳＴを形成可能な方式とは異なる、付加加工のための任意の方式により３次元構造物ＳＴを形成してもよい。

上述した説明では、加工システムＳＹＳは、照射光学系２１１が加工光ＥＬを照射する照射領域ＥＡに向けて材料ノズル２１２から造形材料Ｍを供給することで、３次元構造物ＳＴを形成している。しかしながら、加工システムＳＹＳは、照射光学系２１１から加工光ＥＬを照射することなく、材料ノズル２１２から造形材料Ｍを供給することで３次元構造物ＳＴを形成してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、材料ノズル２１２から、造形面ＭＳに対して造形材料Ｍを吹き付けることで、造形面ＭＳにおいて造形材料Ｍを溶融させると共に、溶融した造形材料Ｍを固化させることで、３次元構造物ＳＴを形成してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、材料ノズル２１２から造形面ＭＳに対して造形材料Ｍを含む気体を超高速で吹き付けることで、造形面ＭＳにおいて造形材料Ｍを溶融させると共に、溶融した造形材料Ｍを固化させることで、３次元構造物ＳＴを形成してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、材料ノズル２１２から造形面ＭＳに対して加熱した造形材料Ｍを吹き付けることで、造形面ＭＳにおいて造形材料Ｍを溶融させると共に、溶融した造形材料Ｍを固化させることで、３次元構造物ＳＴを形成してもよい。このように照射光学系２１１から加工光ＥＬを照射することなく３次元構造物ＳＴを形成する場合には、加工システムＳＹＳ（特に、加工ヘッド２１）は、照射光学系２１１を備えていなくてもよい。

或いは、加工システムＳＹＳは、付加加工に加えて又は代えて、ワークＷ等の物体に加工光ＥＬ（或いは、任意のエネルギビーム）を照射して物体の少なくとも一部を除去可能な除去加工を行ってもよい。或いは、加工システムＳＹＳは、付加加工及び除去加工の少なくとも一方に加えて又は代えて、ワークＷ等の物体に加工光ＥＬ（或いは、任意のエネルギビーム）を照射して物体の少なくとも一部にマーク（例えば、文字、数字又は図形）を形成可能なマーキング加工を行ってもよい。この場合であっても、上述した効果が享受可能である。

（５）付記
以上説明した実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
［付記１］
物体が載置される載置面を含む載置装置と、
前記載置面上での前記物体の位置に関する物体位置情報と前記物体の形状に関する物体形状情報とが対応する物体情報を生成する情報生成装置と
前記物体情報に基づいて、前記物体を加工する加工装置と、
を備える加工システム。
［付記２］
前記物体情報は、前記加工システムの基準座標系における前記物体の位置に関する前記物体位置情報と前記物体形状情報とが対応する情報である
付記１に記載の加工システム。
［付記３］
前記基準座標系は、前記載置面上での位置を示すための載置位置座標系を含む
付記２に記載の加工システム。
［付記４］
前記載置面上での前記物体の状態を計測する物体計測装置を更に備える
付記１から３のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記５］
前記情報生成装置は、前記物体計測装置の計測結果に基づいて、前記物体位置情報を生成する
付記４に記載の加工システム。
［付記６］
前記物体計測装置は、前記物体計測装置の計測範囲内での位置を示すための計測位置座標系内での前記物体の位置を計測し、
前記情報生成装置は、前記物体計測装置の計測結果に基づいて、前記計測位置座標系内での前記物体の位置から、前記加工システムの基準座標系における前記物体の位置を算出することで、前記載置位置座標系における前記物体の位置に関する前記物体位置情報を生成する
付記５に記載の加工システム。
［付記７］
前記基準座標系は、前記載置面上での位置を示すための載置位置座標系を含む
付記６に記載の加工システム。
［付記８］
前記情報生成装置は、前記物体計測装置の計測結果に基づいて、前記物体形状情報を生成する
付記４から７のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記９］
前記情報生成装置は、前記物体計測装置の計測結果に基づいて、前記物体情報を生成する
付記４から８のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記１０］
前記物体の状態は、前記物体の３次元形状を含む
付記４から９のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記１１］
前記物体計測装置は、３Ｄスキャナを含む
付記４から１０のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記１２］
前記物体計測装置は、前記物体に対して所定の投影パターンを投影する投影装置と、前記投影パターンが投影された前記物体を撮像する撮像装置とを含む
付記４から１１のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記１３］
前記物体計測装置は、前記撮像装置を複数含む
付記１２に記載の加工システム。
［付記１４］
前記物体計測装置は、前記物体が収容される空間から隔壁部材によって隔離された空間に配置される
付記４から１３のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記１５］
前記情報生成装置は、前記物体計測装置の計測結果に基づいて、前記物体位置情報を生成し、前記物体の形状に対応するモデルデータから前記物体形状情報を取得し、前記取得した物体形状情報と前記生成した物体位置情報とを対応付けることで前記物体情報を生成する
付記４から１４のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記１６］
前記情報生成装置は、複数の異なる形状に対応する複数の前記モデルデータから前記物体の形状に対応する一のモデルデータを選択し、前記一のモデルデータから前記物体形状情報を取得する
付記１５に記載の加工システム。
［付記１７］
前記情報生成装置は、前記モデルデータから前記物体形状情報として用いられる第１の物体形状情報を取得し、
前記情報生成装置は、前記物体計測装置の計測結果に基づいて、前記第１の物体形状情報よりも低い精度で前記物体の形状を示す第２の物体形状情報と前記物体位置情報とが対応する暫定物体情報を生成し、
前記情報生成装置は、前記第１の物体形状情報と前記第２の物体形状情報とをパターンマッチングすることで、前記第１の物体形状情報が示す前記物体の一の部分の形状に関する情報と、前記物体位置情報が示す前記一の部分の位置に関する情報とが対応する前記物体情報を生成する
付記１５又は１６に記載の加工システム。
［付記１８］
前記載置装置に対して前記加工装置を移動させて前記物体と前記加工装置との相対位置を変更する加工位置変更装置と、
前記加工装置の位置を計測する加工位置計測装置と
を更に備え、
前記情報生成装置は、前記加工位置計測装置の計測結果に基づいて前記物体位置情報を生成する
付記１から１７のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記１９］
前記加工位置計測装置は、前記物体のうち少なくとも一つの対象部分が前記加工装置に対して所定の位置関係を有する場合の前記加工装置の位置を計測する
付記１８に記載の加工システム。
［付記２０］
前記加工位置計測装置は、少なくとも二つの前記対象部分のそれぞれが前記加工装置に対して所定の位置関係を有する場合の前記加工装置の位置を計測する
付記１９に記載の加工システム。
［付記２１］
前記加工位置計測装置は、少なくとも四つの前記対象部分のそれぞれが前記加工装置に対して所定の位置関係を有する場合の前記加工装置の位置を計測する
付記１９又は２０に記載の加工システム。
［付記２２］
前記加工装置は、前記加工装置と前記物体との位置合わせを行うためのガイド光を射出する射出装置を含む
付記１９から２１のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記２３］
前記物体の表面上での前記ガイド光の状態を観察する観察装置を更に備え、
前記加工位置変更装置は、前記観察装置の観察結果に基づいて、前記対象部分が前記加工装置に対して前記所定の位置関係を有するように、前記相対位置を変更する
付記２２に記載の加工システム。
［付記２４］
前記加工装置に対して前記載置装置を移動させて前記物体と前記加工装置との相対位置を変更する載置位置変更装置と、
前記載置装置の位置を計測する載置位置計測装置と
を更に備え、
前記情報生成装置は、前記載置位置計測装置の計測結果に基づいて前記物体位置情報を生成する
付記１から２３のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記２５］
前記載置位置計測装置は、前記物体のうち少なくとも一つの対象部分が前記加工装置に対して所定の位置関係を有する場合の前記載置装置の位置を計測する
付記２４に記載の加工システム。
［付記２６］
前記載置位置計測装置は、少なくとも二つの前記対象部分のそれぞれが前記加工装置に対して所定の位置関係を有する場合の前記載置装置の位置を計測する
付記２５に記載の加工システム。
［付記２７］
前記載置位置計測装置は、少なくとも四つの前記対象部分のそれぞれが前記加工装置に対して所定の位置関係を有する場合の前記載置装置の位置を計測する
付記２５又は２６に記載の加工システム。
［付記２８］
前記加工装置は、前記加工装置と前記物体との位置合わせを行うためのガイド光を射出する射出装置を含む
付記２５から２７のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記２９］
前記物体の表面上での前記ガイド光の状態を観察する観察装置を更に備え、
前記載置位置変更装置は、前記観察装置の観察結果に基づいて、前記対象部分が前記加工装置に対して前記所定の位置関係を有するように、前記相対位置を変更する
付記２８に記載の加工システム。
［付記３０］
前記対象部分が前記加工装置に対して前記所定の位置関係を有する状態は、前記対象部分に前記ガイド光が照射される状態を含む
付記２２から２３及び２８から２９のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記３１］
前記加工装置は、前記射出装置を複数含む
付記２２から２３及び２８から２９のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記３２］
前記対象部分が前記加工装置に対して前記所定の位置関係を有する状態は、前記複数の射出装置がそれぞれ射出する複数の前記ガイド光の交点に前記対象部分が位置する状態を含む
付記３１に記載の加工システム。
［付記３３］
前記対象部分は、ユーザによって指定される
付記１９から２３及び２５から３２のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記３４］
前記情報生成装置は、前記加工装置の位置を示すための加工位置座標系と前記載置面上での位置を示すための載置位置座標系とを関連付ける
付記１から３３のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記３５］
前記情報生成装置は、前記加工位置座標系と前記載置位置座標系とを関連付けた後に前記物体情報を生成する
付記３４に記載の加工システム。
［付記３６］
前記加工装置は、エネルギビームを照射して前記物体を加工し、
前記加工装置は、前記載置面上の載置基準位置に対して位置合わせされたビーム検出装置に対して前記エネルギビームを照射し、
前記情報生成装置は、前記ビーム検出装置の検出結果と、前記載置基準位置と、前記ビーム検出装置に対して前記エネルギビームを照射したときの前記加工装置の位置及び前記載置装置の位置の少なくとも一方に関する情報とに基づいて、前記加工位置座標系と前記載置位置座標系とを関連付ける
付記３４又は３５に記載の加工システム。
［付記３７］
前記ビーム検出装置は、前記エネルギビームの少なくとも一部が通過可能な開口が形成された開口部材と、前記開口を介して通過してきた前記エネルギビームの少なくとも一部を検出する検出素子とを備える
付記３６に記載の加工システム。
［付記３８］
前記ビーム検出装置は、前記載置面に載置される
付記３６又は３７に記載の加工システム。
［付記３９］
前記ビーム検出装置の少なくとも一部は、前記載置面と一体化されている
付記３６又は３７に記載の加工システム。
［付記４０］
前記加工装置が前記ビーム検出装置に対して前記エネルギビームを照射することができるように、前記加工装置と前記載置装置との相対位置を変更する位置変更装置を更に備える
付記３６から３９のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記４１］
前記載置面上での前記物体の状態を計測する物体計測装置を更に備え、
前記情報生成装置は、前記物体計測装置の計測範囲内での位置を示すための計測位置座標系と前記載置面上での位置を示すための位置座標系とを関連付ける
付記１から４０のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記４２］
前記情報生成装置は、前記計測位置座標系と前記載置位置座標系とを関連付けた後に前記物体情報を生成する
付記４１に記載の加工システム。
［付記４３］
前記物体計測装置は、前記載置面上の載置基準位置に対して位置合わせされた基準部材の状態を計測し、
前記情報生成装置は、前記物体計測装置による前記基準部材の計測結果と、前記載置基準位置とに基づいて、前記計測位置座標系と前記載置位置座標系とを関連付ける
付記４１又は４２に記載の加工システム。
［付記４４］
前記基準部材は、前記物体計測装置が計測可能な基準マークが形成されている部材を含む
付記４３に記載の加工システム。
［付記４５］
前記基準部材は、３次元構造を有する部材を含む
付記４３又は４４に記載の加工システム。
［付記４６］
前記基準部材は、球体の少なくとも一部を含む
付記４３から４５のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記４７］
前記基準部材は、前記載置面に載置される
付記４３から４６のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記４８］
前記基準部材の少なくとも一部は、前記載置面と一体化されている
付記４３から４６のいずれか一項に記載の加工システム。
［付記４９］
付記１から４８のいずれか一項に記載の加工システムを用いて加工対象物を加工する加工方法。
［付記５０］
載置装置の載置面に載置された物体の位置に関する物体位置情報と前記物体の形状に関する物体形状情報とが対応する物体情報を生成することと
前記物体情報に基づいて、前記物体を加工する加工装置を制御することと
を含む加工方法。
［付記５１］
載置装置の載置面に載置された物体の位置に関する物体位置情報と前記物体の形状に関する物体形状情報とが対応する物体情報を生成することと
前記物体情報に基づいて、前記物体を加工する加工装置を制御することと
を含む加工方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
［付記５２］
付記５１に記載のコンピュータプログラムが記録された記録媒体。
［付記５３］
物体が載置される載置面を含む載置装置と、
前記物体を加工する加工装置と、
前記載置面上での前記物体の位置に関する物体位置情報と前記物体の形状に関する物体形状情報とが対応する物体情報に基づいて前記物体を加工するように前記加工装置を制御する制御信号を受信する受信装置と
を備える加工システム。
［付記５４］
物体が載置される載置面を含む載置装置と、前記物体を加工する加工装置とを備える加工システムを制御する制御装置であって、
前記載置面上での前記物体の位置に関する物体位置情報と前記物体の形状に関する物体形状情報とが対応する物体情報を生成し、前記物体情報に基づいて前記物体を加工するように前記加工装置を制御する
制御装置。
［付記５５］
物体上に造形物を造形する造形方法において、
前記物体に関する画像を表示することと、
表示された前記画像を用いて指定された造形基準位置に基づいて前記物体に造形物を造形することと
を含む造形方法。
［付記５６］
物体上に造形物を造形する造形方法において、
前記物体に関する画像と、前記物体の前記画像と関連付けられて表示される造形基準位置とを表示することと、
前記物体上での前記造形基準位置を指定するための情報を入力することと、
入力された前記造形基準位置に関する情報を用いて、前記物体に造形物を造形することと
を含む造形方法。
［付記５７］
物体上に造形物を造形する造形システムにおいて、
前記物体を載置する載置装置と、
前記載置装置に載置された前記物体に関する画像を表示する表示装置に表示された前記画像を用いて指定された造形基準位置に基づいて前記物体に造形物を造形する造形装置と
を備える造形システム。
［付記５８］
物体上に造形物を造形する造形システムにおいて、
前記物体に関する画像と前記物体の前記画像と関連付けられて表示される造形基準位置とを表示する表示装置に信号を出力する出力装置と、
前記物体上での前記造形基準位置を指定するための情報が入力される入力装置と、
入力された前記造形基準位置に関する情報を用いて、前記物体に造形物を造形する造形装置と
を備える造形システム。
［付記５９］
物体上に造形物を造形する造形システムにおいて、
前記物体に関する画像と、前記物体の前記画像と関連付けられて表示される造形基準位置とを表示する表示装置と、
入力装置を用いて入力された前記物体上での前記造形基準位置に関する情報を用いて、前記物体に造形物を造形する造形装置と
を備える造形システム。
［付記６０］
物体上に造形物を造形する造形システムにおいて、
前記物体に関する画像と前記物体の前記画像と関連付けられて表示される造形基準位置とを表示する表示装置に信号を出力する出力装置と、
入力装置を用いて入力された前記造形基準位置に関する情報を用いて、前記物体に造形物を造形する造形装置と
を備える造形システム。
［付記６１］
物体上に造形物を造形する造形システムと接続される表示装置であって、
前記物体に関する画像を表示し、
前記造形システムは、表示された前記画像を用いて指定された造形基準位置に基づいて前記物体に造形物を造形する造形装置を備える
表示装置。
［付記６２］
物体上に造形物を造形する造形システムに接続される表示装置において、
前記物体に関する画像と、前記物体の前記画像と関連付けられて表示される造形基準位置とを表示し、
前記造形システムは、
前記物体上での前記造形基準位置を指定するための情報が入力される入力装置と、
入力された前記造形基準位置に関する情報を用いて、前記物体に造形物を造形する造形装置と
を備える表示装置。
［付記６３］
物体上に造形物を造形する造形システムに接続される入力装置において、
前記物体上での造形基準位置を指定するための情報が入力され、
前記造形システムは、
前記物体に関する画像と、前記物体の前記画像と関連付けられて表示される前記造形基準位置とを表示する表示装置と、
入力された前記造形基準位置に関する情報を用いて、前記物体に造形物を造形する造形装置と
を備える入力装置。
［付記６４］
物体上に造形される造形物位置を指定することと、
載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報と、前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形することと
を含む造形方法。
［付記６５］
物体を載置装置に載置することと、
前記載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報を生成することと、
前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と、前記物体の前記位置情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形することと、
前記物体の形状に関する物体形状情報と、前記物体の前記位置情報とを関連づけることと
を含む造形方法。
［付記６６］
物体を載置装置に載置することと、
付加加工装置を用いて前記物体に付加加工を行うことと、
前記載置装置と前記付加加工装置による付加加工位置との相対的な位置関係を変更することと、
前記付加加工装置に設けられる位置計測装置を用いて、前記載置装置に載置された前記物体の部位の位置を計測することと、
前記物体上に造形される造形物位置を指定することと、
前記位置計測装置による計測結果と、前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記付加加工装置および前記位置変更装置を制御することと
を含む造形方法。
［付記６７］
付記６４から６６のいずれか一項に記載の造形方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
［付記６８］
付記６７に記載のコンピュータプログラムが記録された記録媒体。
［付記６９］
載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報と、入力装置を介して指定された物体上に造形される造形物位置に関する情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形する造形装置と、
前記入力装置からの情報を受信する受信装置と
を備える造形システム。
［付記７０］
物体が載置される載置装置と、
前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と、前記載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形する造形装置と、
前記物体の形状に関する物体形状情報と、前記物体の前記位置情報とを関連づける演算装置と
を備える造形システム。
［付記７１］
物体が載置される載置装置と、
前記載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報を生成する情報生成装置と、
前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と、前記物体の前記位置情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形する造形装置と、
前記物体の形状に関する物体形状情報と前記物体の前記位置情報と関連付ける演算装置に、前記物体の形状に関する前記物体形状情報と前記物体の前記位置情報と出力する出力装置と
を備える造形システム。
［付記７２］
物体が載置される載置装置と、
前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と、前記載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形する造形装置と、
前記物体の形状に関する物体形状情報と前記物体の前記位置情報と関連付ける演算装置に、前記物体の形状に関する前記物体形状情報と前記物体の前記位置情報と出力する出力装置と
を備える造形システム。
［付記７３］
物体が載置される載置装置と、
前記物体に付加加工を行う付加加工装置と、
前記載置装置と前記付加加工装置による付加加工位置との相対的な位置関係を変更する位置変更装置と、
前記付加加工装置に設けられ、前記載置装置に載置された前記物体の部位の位置を計測する位置計測装置と、
前記物体上に造形される造形物位置を指定する入力装置と、
前記位置計測装置による計測結果と、前記造形物位置に関する情報とを、前記付加加工装置および前記位置変更装置を制御する制御装置に出力する出力装置と
を備える造形システム。
［付記７４］
載置装置に載置された物体に造形物を造形する造形装置に情報を入力する入力装置であって、
物体上に造形される造形物位置を指定する情報が入力され、
前期載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報と前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記造形装置が前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形するように、前記造形物位置に関する前記情報を前記造形装置に出力する
入力装置。
［付記７５］
載置装置に載置された物体に造形物を造形する造形装置に接続される情報生成装置であって、
前記載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報を生成する情報生成部と、
前記造形装置が前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と前記物体の前記位置情報とを用いて前記物体に造形物を造形するように、生成された前記位置情報を前記造形装置に出力する出力部と
を備え、
前記造形装置が前記物体の形状に関する物体形状情報と、前記物体の前記位置情報とを関連づける演算装置を含む
情報生成装置。
［付記７６］
物体が載置される載置装置と、前記載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報を生成する情報生成装置と、前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と、前記物体の前記位置情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形する造形装置とを備える造形システムに接続される演算装置であって、
前記物体の形状に関する物体形状情報と、前記物体の前記位置情報とを関連づける
演算装置。
［付記７７］
物体が載置される載置装置と、前記物体に付加加工を行う付加加工装置と、前記載置装置と前記付加加工装置による付加加工位置との相対的な位置関係を変更する位置変更装置と、前記付加加工装置に設けられ、前記載置装置に載置された前記物体の部位の位置を計測する位置計測装置と、前記物体上に造形される造形物位置を指定する入力装置とを備える造形システムを制御する制御装置であって、
前記位置計測装置による計測結果と、前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記付加加工装置および前記位置変更装置を制御する
制御装置。
［付記７８］
載置装置に載置された物体に造形物を造形する造形装置に接続される入力装置であって、
前記物体上に造形される造形物位置を、前記載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報と関連づけて指定する指定部と、
前記指定部からの出力を前記造形装置に出力する出力部と
を備える入力装置。
［付記７９］
物体に造形物を造形する造形装置を備えた造形システムにおいて、
物体上に造形される造形物位置に関する情報を受信する第１受信装置と、
載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報と、前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記物体に造形物を造形するように前記造形装置を制御する制御信号を受信する第２受信装置と
を備える造形システム。
［付記８０］
前記第１受信装置は、前記物体の形状に関する物体形状情報と、前記物体の前記位置情報とが関連づけられた情報を受信する
付記７９に記載の造形システム。
［付記８１］
物体に造形物を造形する造形装置を備えた造形システムであって、物体上に造形される造形物位置を指定する入力装置と、載置装置に載置された前記物体に造形物を造形する造形装置とを備える造形システムを制御するコンピュータに実行させるプログラムコンピュータプログラムであって、
載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報と、前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形するように前記造形装置を制御する処理を前記コンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
［付記８２］
物体に造形物を造形する造形装置を備えた造形システムであって、物体が載置される載置装置と、前記載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報を生成する情報生成装置と、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形する造形装置とを備える造形システムを制御するコンピュータに実行させるプログラムコンピュータプログラムであって、
前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と、前記物体の前記位置情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形するように前記造形装置を制御する処理と、
前記物体の形状に関する物体形状情報と、前記物体の前記位置情報とを関連づけるように前記情報生成装置を制御する処理と
を前記コンピュータに実行させるプログラムコンピュータプログラム。
［付記８３］
付記８１又は８２に記載のコンピュータプログラムが記録された記録媒体。
［付記８４］
物体に造形物を造形する造形装置を備えた造形システムであって、物体上に造形される造形物位置を指定する入力装置と、載置装置に載置された前記物体に造形物を造形する造形装置とを備える造形システムを制御する制御装置であって、
載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報と、前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形するように前記造形装置を制御する処理を行う制御装置。
［付記８５］
物体に造形物を造形する造形装置を備えた造形システムであって、物体が載置される載置装置と、前記載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報を生成する情報生成装置と、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形する造形装置とを備える造形システムを制御する制御する制御装置であって、
前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と、前記物体の前記位置情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形するように前記造形装置を制御する処理と、
前記物体の形状に関する物体形状情報と、前記物体の前記位置情報とを関連づけるように前記情報生成装置を制御する処理と
を行う制御装置。
［付記８６］
物体上に造形される造形物位置を指定することと、
載置装置に載置された前記物体の部位についての位置情報と、前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形することと
を含む造形方法。
［付記８７］
載置装置に載置された物体の部位についての位置情報を生成することと、
前記物体上に造形される造形物位置に関する情報と、前記物体の前記位置情報とを用いて、前記載置装置に載置された前記物体に造形物を造形することと
を含み、
前記生成することは、前記物体の形状に関する物体形状情報と、前記物体の前記位置情報とを関連づけることを含む
造形方法。

上述の各実施形態の構成要件の少なくとも一部は、上述の各実施形態の構成要件の少なくとも他の一部と適宜組み合わせることができる。上述の各実施形態の構成要件のうちの一部が用いられなくてもよい。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う造形システム、造形方法、表示装置、入力装置、加工システム、加工方法、コンピュータプログラム、記録媒体、受信装置及び制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

ＳＹＳ 加工システム
１ 材料供給装置
２ 加工装置
２１ 加工ヘッド
２２ ヘッド駆動系
２４ ガイド光射出装置
３ ステージ装置
３１ ステージ
３１１ 載置面
７ 制御装置
８ 計測装置
８１ 投影装置
８２ 撮像装置
９１ ディスプレイ
９２ 入力装置
Ｗ ワーク
Ｍ 造形材料
ＳＬ 構造層
ＭＳ 造形面
ＥＡ 照射領域
ＭＡ 供給領域
ＭＰ 溶融池
ＥＬ 加工光
ＤＬ 計測光
ＧＬ ガイド光
ＷＭ ワークモデル
ＰＭ 加工モデル

Claims (44)

1. 物体上に造形物を造形する造形システムにおいて、
   前記物体に関する画像を表示する表示装置と、
   ユーザが、前記表示装置に表示された前記物体に関する前記画像における位置を指定することが可能な入力装置と、
   前記物体が載置されたステージでの前記物体の位置を計測する計測装置と、
   前記入力装置を介して指定された指定位置と、前記計測装置により計測された前記物体の計測位置に関する情報と、前記造形物の形状に関する情報と、に基づいて前記物体に造形物を造形する造形装置と
   を備える造形システム。
2. 前記ステージは、前記物体を保持する機構を備えていない
   請求項１に記載の造形システム。
3. 前記物体が前記計測装置の計測箇所に位置するときの前記ステージ上の前記物体の位置を計測する
   請求項１又は２に記載の造形システム。
4. 前記入力装置には、前記物体上での前記指定位置を指定するための情報が入力される
   請求項１から３のいずれか一項に記載の造形システム。
5. 前記入力装置は、前記画像が表示される画面上で前記情報が入力可能である
   請求項４に記載の造形システム。
6. 前記入力装置は、前記情報が入力されるキーボードを備える
   請求項４又は５に記載の造形システム。
7. 前記入力装置には、前記造形物の形状に関する情報として、造形物の３Ｄモデルに関する情報が入力され、
   前記表示装置は、前記３Ｄモデルと関連付けて前記指定位置を表示する
   請求項４から６のいずれか一項に記載の造形システム。
8. 前記入力装置には、前記造形物の形状に関する情報として、造形物の形状に対応する加工モデル情報が入力され、
   前記表示装置は、前記加工モデルデータと関連付けて前記指定位置を表示する
   請求項４から７のいずれか一項に記載の造形システム。
9. 前記造形装置は、造形位置に材料を供給する供給装置を備え、
   前記指定位置と前記造形位置との位置関係は所定の関係である
   請求項１から８のいずれか一項に記載の造形システム。
10. 前記供給装置と前記ステージは相対移動可能であり、
    前記指定位置に応じて、前記供給装置と前記ステージを相対移動させ、前記造形位置を設定する
    請求項９に記載の造形システム。
11. 前記計測装置の計測箇所は、前記造形位置である
    請求項９又は１０に記載の造形システム。
12. 前記造形位置は、前記ステージに対して移動可能である
    請求項１１に記載の造形システム。
13. 前記計測装置は、前記物体の造形位置が前記計測箇所に位置するときの前記ステージの位置を計測する
    請求項１１又は１２に記載の造形システム。
14. 前記造形装置は、前記造形位置に材料を供給する供給装置を備え、
    前記指定位置は前記造形位置である
    請求項９から１３のいずれか一項に記載の造形システム。
15. 前記造形装置は、前記造形位置にエネルギビームを照射するビーム照射装置を備える
    請求項９から１４のいずれか一項に記載の造形システム。
16. 前記造形位置にガイド光を照射するガイド光照射装置と、
    前記物体及び前記物体に照射されたガイド光を撮像する撮像装置と
    を更に備える
    請求項９から１５のいずれか一項に記載の造形システム。
17. 前記表示装置は、前記物体の前記画像及び前記物体に照射されたガイド光の画像を表示する
    請求項１６に記載の造形システム。
18. 前記表示装置は、欠損箇所がある物体に関する画像と、前記欠損箇所の画像と関連付けられて表示される前記指定位置とが表示される
    請求項１から１７のいずれか一項に記載の造形システム。
19. 前記造形システムは更に、制御装置を備え
    前記制御装置は、前記指定位置に基づいて、前記物体に造形物を造形するための加工情報を生成する
    請求項１から１８のいずれか一項に記載の造形システム。
20. 前記制御装置は、前記指定位置、及び、前記造形物の形状に対応する加工モデル情報に基づいて、前記加工情報を生成する
    請求項１９に記載の造形システム。
21. 前記制御装置は、前記指定位置、前記加工モデル情報、及び、前記物体の形状に関するワークモデル情報に基づいて、前記加工情報を生成する
    請求項２０に記載の造形システム。
22. 物体上に造形物を造形する造形システムにおいて、
    ユーザが、前記物体上の位置を示す指定位置に関する情報を入力可能な入力装置と、
    前記物体が載置されたステージでの前記物体の位置を計測する計測装置と、
    前記物体に関する画像と、前記指定位置に関する情報とを関連付けて表示する表示装置と、
    前記入力装置によって入力された前記指定位置に関する情報と、前記計測装置により計測された前記物体の計測位置に関する情報と、前記造形物の形状に関する情報と、に基づいて、前記物体に造形物を造形する造形装置と
    を備える造形システム。
23. 前記ステージは、前記物体を保持する機構を備えていない
    請求項２２に記載の造形システム。
24. 前記物体が前記計測装置の計測箇所に位置するときの前記ステージ上の前記物体の位置を計測する
    請求項２２又は２３に記載の造形システム。
25. 前記造形装置は、造形位置に材料を供給する供給装置を備え、
    前記指定位置と前記造形位置との位置関係は所定の関係である
    請求項２２から２４のいずれか一項に記載の造形システム。
26. 前記供給装置と前記ステージは相対移動可能であり、
    前記指定位置に応じて、前記供給装置と前記ステージを相対移動させ、前記付加位置を設定する
    請求項２５に記載の造形システム。
27. 前記計測装置の計測箇所は、前記造形位置である
    請求項２５又は２６に記載の造形システム。
28. 前記造形位置は、前記ステージに対して移動可能である
    請求項２７に記載の造形システム。
29. 前記計測装置は、前記物体の造形位置が前記計測箇所に位置するときの前記ステージの位置を計測する
    請求項２７又は２８に記載の造形システム。
30. 前記造形システムは更に、制御装置を備え、
    前記制御装置は、前記指定位置、及び、前記造形物の形状に関する情報である、前記造形物の形状に関する加工モデル情報に基づいて、前記物体に造形物を造形するための加工情報を生成する
    請求項２２から２９のいずれか一項に記載の造形システム。
31. 前記制御装置は、前記指定位置、前記加工モデル情報、及び、前記物体の形状に関するワークモデル情報に基づいて、前記加工情報を生成する
    請求項３０に記載の造形システム。
32. 物体上に追加で造形する造形物の造形物位置をユーザが指定するための入力装置と、
    前記物体の部位についての位置情報と、前記入力装置によって入力された前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記物体上に追加で造形する前記造形物の形状に関する情報の少なくとも一部を修正し、修正後の前記造形物の形状に関する情報に基づいて、前記物体に造形物を造形する造形装置と
    を備える造形システム。
33. 前記物体の前記部位についての前記位置情報を生成する情報生成装置を更に備える
    請求項３２に記載の造形システム。
34. 前記物体の前記位置情報に基づいて、前記物体の画像を表示する表示装置を更に備える
    請求項３２又は３３に記載の造形システム。
35. 前記表示装置は、前記表示された前記物体の前記画像と関連付けて前記造形物位置に関する情報を表示する
    請求項３４に記載の造形システム。
36. 前記入力装置は、前記表示された前記物体の前記画像上で、ユーザに前記造形物位置に関する情報を入力させる
    請求項３４又は３５に記載の造形システム。
37. 前記物体の前記位置情報は、座標系内での位置情報を含む
    請求項３２から３６のいずれか一項に記載の造形システム。
38. 前記造形物位置に関する情報は、前記造形物の前記座標系内での位置に関する情報を含む
    請求項３７に記載の造形システム。
39. 前記造形装置は、入力された前記造形物位置に関する情報に応じた前記物体上の位置に前記造形物を造形する
    請求項３２から３８のいずれか一項に記載の造形システム。
40. 前記入力装置には、前記造形物の形状に関する情報が入力される
    請求項３２から３９のいずれか一項に記載の造形システム。
41. 前記物体の前記部位についての前記位置情報、前記造形物位置に関する情報及び前記造形物の形状に関する情報を用いて、前記造形物の形状に関する情報を修正して造形物の形状に関する修正情報を出力する情報修正装置を更に備える
    請求項４０に記載の造形システム。
42. 物体上に造形物を造形する造形方法であって、
    前記物体に関する画像を表示装置に表示することと、
    前記物体が載置されたステージでの前記物体の位置を計測することと、
    前記表示装置に表示された前記物体に関する前記画像における位置を入力装置でユーザから受け付けることと、
    前記入力装置を介して指定された指定位置と、前記計測された前記物体の計測位置に関する情報と、前記造形物の形状に関する情報と、に基づいて前記物体に造形物を造形することと
    を備える造形方法。
43. 物体上に造形物を造形する造形方法であって、
    前記物体が載置されたステージでの前記物体の位置を計測することと、
    前記物体上の位置を示す指定位置に関する情報を入力装置でユーザから受け付けることと、
    前記物体に関する画像と、前記指定位置に関する情報とを関連付けて表示装置に表示することと、
    前記入力装置によって入力された前記指定位置に関する情報と、前記計測された前記物体の計測位置に関する情報と、前記造形物の形状に関する情報と、に基づいて、前記物体に造形物を造形することと
    を備える造形方法。
44. 物体上に追加で造形する造形物の造形物位置を入力装置でユーザから受け付けることと、
    前記物体の部位についての位置情報と、前記入力装置によって入力された前記造形物位置に関する情報とを用いて、前記物体上に追加で造形する前記造形物の形状に関する情報の少なくとも一部を修正することと、
    修正後の前記造形物の形状に関する情報に基づいて、前記物体に造形物を造形することと
    を備える造形方法。