JPS6372526A - 三次元写像および型製作用の装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、−ａに、三次元型製作用の装置（以下、三次
元モデリング装置という。）に関し、特に、コンピュー
タ出力に応答する三次元モデリング装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕これ
までに、様々な三次元モデリングシステムが提案されて
いる。Ｈｕｌｌの米国特許第４，５７５，３３０号には
、立体リソグラフィ技術により三次元物体を形成する装
置が記載されている。ここに記載されるシステムは、規
定の和動刺激を受けたときに凝固することができる流動
媒体から三次元物体を形成しようとするものであり、二
次元境界面で物体の連続する横断面層を取出し、形成す
る装置と、横断面層を形成されるにつれて移動し、物体
を段階的に積上げて構成する装置とを含み、従って、三
次元物体はほぼ二次元の面から抽出される。

コダマ・ヒデオの文献ｒＡｕｔｏｍａｔｉｃ　ｍｅｔｈ
ｏｄ　ｆｏｒｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ａ　ｔｈｒｅｅ
−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｍｏｄｅ
ｌｗｉｔｈ　ｐｈｏｔｏ−ｈａｒｄｅｎｉｎｇ　ｐｏｌ
ｙｍｅｒＪ　％　（Ｒｅｖ、Ｓｃｉ　ＩＩｎ−５ｔｒｕ
、５２（１１）、１９８１年１１月、１７７０〜１７７
３ページ）には、）ｆｕｌｌ特許に見られる特徴の多く
並びに付加的な特徴が記載されている。

Ａｌａｎ　Ｊ、Ｈｅｒｂｅｒｔの論文ｒｓｏｌｉｄ　０
ｂｊｅｃｔ　Ｇｅｎｅ−ｒａｔｉｏｎＪ　（Ｊｏｕｒｎ
ａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉ
ｃ　Ｅｎ−ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ８　；　　１８５〜１８
８　（１９８２年）には、光重合体を使用して中実物体
の複製を形成する装置が記載されている。

Ｈｕｌｌ特許の第５図と、コダマの論文の第１ａ図及び
第１ｂ図は、「接触印刷」技術を利用してマスクを介し
て凝固可能液体に当てられる放射線によりモデルを１層
ずつ積上げ、構成する方法を示す。従って、層ごとのパ
ターンマスクは形成されるべき物体に対して等倍の関係
になければならず、また、物体にごく近接して配置され
なければならない。

接触印刷技術の利用には、等倍マスクが要求されるため
に、いくつかの問題点がある。両側が２５．４層ｍ以下
の通常サイズの複雑な物体を考えた場合、所望の分解能
が１００ミクロンであると、１５０平方メートルの面積
をおおう広さに相当する約２５００枚のマスクが必要で
ある。マスクの移動及び位置決めのためのきわめて高速
の機構と、所定のスケール出力に対して所定の大きさの
定形外フィルムの使用が必要になると考えられる。

接触印刷の露光ではマスクを物体に近接させなければな
らないが、マスクの位置決め及び移動の間の液体の振動
や、偽衝突によってマスクと凝固可能液体との接触が予
想されるため、これは工業環境の下では望ましくないと
考えられる。

コダマ及びＨｕｌｌは、いずれも、異なる層に関してマ
スクの正確な位置決め及び正確な重ね合せを実行する装
置を提供していない。位置決め誤差は、通常１００ミク
ロンである所望の分解能を超えてはならない。

コダマとＨｕｌｌ特許は、共に、凝固可能液体の容器の
中に位置し且つ容器に対して移動する支持台の上に物体
が積上げられるような構成を採用する。

このような構成においては、支持台変位機構は容器の中
に配置され、凝固可能液体と接触している。

このような液体は粘度が高く、のりのような性質を有す
るので、形成すべき物体の機械的特性又は色を変化させ
るために材料を変更することが望まれる場合は特に、そ
のようなシステムを動作させるのは実用的でないと考え
られる。

さらに、液体に過剰な放射線が当てられると、液体の全
てが凝固し、支持機構を内部に包み込んでしまう。

コダマ及びＨａｌｌなどの従来の例に見られるモデル支
持装置に関連するもう１つの問題点は、凝固可能液体の
安定性の維持にある。Ｈｕｌｌとコダマの双方において
、モデルは液体中を移動するので、液体はかき乱され、
そのような変位が起こるたびに液体を静めるための時間
が必要となる。ｉ（ｕ　ｌ　１によれば、光源が移動さ
れるが、これは、液体に対する物体の変位の代わりとし
てのものではない。

モデルの構成中に容器内へ凝固可能液体を供給する技術
はコダマ、１ｌｕｌｌのいずれにも詳細に記載されてい
ない。Ｈｅｒｂｅｒ　ｔは、第３図に、凝固可能液体を
液面の十分に上方の位置に放出する注ぎ口を示す。

所定の層に関する凝固の底面限界は、Ｈｕｌｌ及びコダ
マの文献によれば、照射エネルギーレベルの精密制御に
より規定される。エネルギーの強さは液体中の深さに対
して指数関数的に減少するので、Ｈｕｌｌ特許の９及び
１０ページに第４図に関して記載されているように、こ
の方法は層の厚さを厳密には規定しない。Ｈｕｌｌは、
底面限界の規定という問題を、上向き照射方法を利用し
て解決することを示唆するが、これは多くの幾何学形状
に適用不可能である。

コダマ及びＨｕｌｌの文献による従来技術例は、たとえ
ば、中空の球などの閉鎖された内部空間、１本に連なる
鎖などの複数の分離された部分及び給水栓などの垂直方
向に凹形の形状のように難しい形状を含む様々な幾何学
形状をモデル構成する方法を教示していない。支持構造
の形成を必要とする状況の識別法及びそのような構造の
自動的な形成法は従来の技術には示唆されないか又は従
来の技術からは明白ではない。

コダマ及びＨｕｌｌの文献により例示される種類の従来
のモデリング方法に関連し、しかも、そのいずれによっ
ても明確に考慮されていないさらに別の問題点は、凝固
可能液体の凝固中の収縮である。

従来技術において採用される利用可能な単量体の大半の
通常の収縮は、約８体積パーセントであり、直線寸法ご
とにその２％である。この収縮は、主に、二次元直線ス
ケールの変化、凝固が進むにつれて起こる個々の層の内
部応力に起因する二次元非直線ひずみ及び最終硬化過程
の間のモデル全体の応力から発生する応力による三次元
ひずみによって、三次元モデルの寸法精度に影古を及ぼ
すと考えられる。

Ｈｕｌｌの方法はベクトルモードの直接レーザー書込み
の使用を示唆するが、一定のエネルギーレベルを維持し
且つ均一な層厚さを得るためには、書込み速度をきわめ
て定速にしなければならない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、高速であり、比較的低コストであり且
つ工業環境の下で使用するのに適する三次元写像および
型製作用の装置（以下三次元マツピング及びモデリング
装置という）を提供することである。

すなわち、本発明の好ましい一実施例によれば、三次元
要素に関する座標情報を供給する供給装置と、供給装置
から座標情報を受取り、座標情報の操作を実行するワー
クステーション装置と、操作された座標情報に応答して
、所望の三次元要素の三次元モデルを自動的に構成する
三次元モデル構成装置とを具備する三次元マフピング及
びモデリング装置が提供される。

本発明の好ましい一実施例によれば、三次元モデル構成
装置は、凝固可能液体の層を照射する光学倍率を有する
光学装置を具備する。この目的に適する装置の一例は、
適切な波長で動作し且つマルチレンズ光学系を使用する
従来のスライド映写機である。

さらに、本発明の好ましい一実施例によれば、三次元モ
デル構成装置は、位置決め及び重ね合せを制御する閉ル
ープ位置監視システムを含む複数のパターンマスクの正
確な位置決め及び重ね合せのための装置を含む。

さらに、本発明の好ましい一実施例によれば、写真技術
によりパターンマスクを形成する手段が提供される。本
発明の一実施例によれば、マスクは、イスラエル、Ｈｅ
ｒｚｌｉａの５ｃｉｔｅｘ　ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬ
ｔｄ、製造のＲａｙｓｔａｒブロック等の従来のレーザ
ープロフタにより作成される従来より市販の写真フィル
ムである。

さらに、本発明の別の実施例によれば、電子写真技術に
よりパターンマスクを形成する手段が提供される。本発
明の一実施例によれば、マスクはトナーをガラス板に所
望のパターンに付着させることにより形成される。パタ
ーンは、帯電した電子写真ドラムをレーザービームを使
用して行単位の書込みモードで露光することにより形成
される。

従って、そのマスクを必要に応じて消去し、その代わり
に別のマスクを形成することができる。

本発明のさらに別の実施例によれば、消去可能なマスク
を介する露光は光切替えアレイ等の電気光学シャッタを
使用する行単位の露光、又はＬＣＤアレイ等の平面アレ
イを使用するフレーム単位の露光であっても良い。

さらに、本発明の好ましい一実施によれば、三次元モデ
ル構成装置は、凝固可能液体の使い捨て容器と、液体と
全く接触しない状態に維持される構成中の物体の支持台
と照射装置とを相対的に変位させる相対変位装置とを具
備する。

本発明の一実施例によれば、相対変位装置は、容器及び
支持台を共に固定されている照射装置に対して移動させ
る手段から構成される。

本発明の別の実施例によれば、相対変位装置は、固定さ
れている容器及び支持台に対して照射装置を移動させる
手段から構成される。これは、放射線源を移動すること
により又は放射線源と関連し、画面を規定する複数の光
学素子を移動することにより行なわれれば良い。

さらに、本発明の好ましい一実施例によれば、本発明に
よる相対変位装置は段階的移動方式ではなく、連続的に
動作される。

さらに、本発明の好ましい一実施例によれば、所定の幾
何学形状を十分にモデル構成することができるようにす
るために、所定の幾何学形状を前処理する装置が設けら
れる。

さらに、本発明の好ましい一実施例によれば、三次元モ
デル構成装置は、所望の平面に凝固可能液体の安定した
層を規定する装置を具備する。

本発明の一実施例によれば、層を規定する装置は、凝固
不可能な液体又は凝固可能な液体が凝固する条件以外の
条件で凝固する液体から成る凝固不可能な支持材料の体
積を規定する装置を含む。

層を規定する装置は、支持材料の上方に凝固可能材料の
層を規定する装置をさらに含む。

さらに、本発明の一実施例によれば、それぞれの凝固可
能液体層の下方に放射線を透過しない又は反射する層を
設けるか、又は最初の放！′を線照射の後に凝固可能液
体層の凝固可能特性を化学的に中和することにより、凝
固可能液体層の厚さを調整することができる。

さらに、本発明の好ましい一実施例によれば、凝固可能
液体は比較的少量の収縮を有するように調整される。

本発明の好ましい一実施例によれば、凝固可能液体中の
所定の収縮係数を存する活性単量体は、ゼロの又はゼロ
に近い収縮係数を有する混合物を形成するために、所定
の膨張係数を有する別の単量体と混合される。

本発明の別の実施例によれば、液体層の照射は、収縮が
起こるにつれて、さらに凝固可能液体が収縮を吸収する
場所へ移動し、凝固されるように実行される。

本発明のさらに別の実施例によれば、液体層の照射は、
収縮を所定の時点で局所限定された領域に制限するよう
にパターン化されても良く、それにより、隣接領域の凝
固中に収縮を補うことができる。

さらに、本発明の好ましい一実施例によれば、凝固可能
材料は、所定の体積の凝固可能液体に対する硬化材料の
有効体積を減少し、従って、その所定の体積を凝固させ
るために必要とされるエネルギーを減少し且つ凝固可能
材料の収縮係数を低下させるために、放射′ｆＩＡ透過
粒子を含んでいても良い。このようにすると、凝固可能
液体の感光度は向上する。

さらに、本発明の一実施例によれば、選択的に寸法設定
可能なウェブ材料をほぼ円筒形に引延ばすことにより所
定の形状の中実物体を形成する装置と、ウェブ材料を選
択的に寸法設定する装置とを具備する自動モデリング装
置が提供される。ウェブ材料の層“、よフォトレジスト
膜、又は単量体ベーストの薄い層であれば良い。選択的
寸法設定は、たとえば、変調レーザービームによる走査
、直線状シャッタアレイを介する放射線照射、あるいは
あらかじめ作成されたフィルム又は電子写真板又は電子
写真フィルムを介する照明により行なわれば良い。

本発明の好ましい一実施例によれば、三次元モデル構成
装置は、それぞれの軸に沿って所望の相対分解能を維持
しつつ、同じコンピュータファイルから拡大又は縮小サ
イズのモデルを提供する三次元ズーム能力を有する。

〔実施例〕

以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

まず、第１図に関して説明する。第１図は、本発明の好
ましい一実施例に従って構成され且つ動作する三次元マ
フピング及びモデリング装置を概要ブロック線図の形態
で示す。

この装置は、通常、従来の３−Ｄディジタイザ等の形態
人力装置１０を含む。このようなディジタイザの１例と
して、ＭｃＤｏｎｎｅｌｌ　Ｄｏｕｇｌａｓ　Ｅｌｅｃ
ｔ−ｒｏｎｉｃｓ　Ｃｏｍｐａｎｙにより製造販売され
ている３ＳＰＡＣＥＤｉｇｉｔｉｚｅｒがある。先に〔
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕の項に
記載したような他の種類の情報入力装置を代わりに採用
しても良い。補助入力源としては、三次元コンピュータ
援用設計（ＣＡＤ）ファイル及びワークステーションに
おいて発生される相互作用彫塑物体などが考えられる。

さらに、本発明の好ましい一実施例によれば、Ｇｅｎｅ
ｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ＧＥ８８００　ＣＴ　５ｃ
ａｎｎｅｒ等のＣＴスキャナの、マルチスライス順次デ
ータファイルの形態をとる出力をこのシステムで利用し
て、走査対象となった物体の物理的複製を形成しても良
い。

そのような複製は診断及び手術計画決定に有用である。

ワークステーション及び処理センター１２は形態入力装
置１０から形態情報入力を受取り、その情報を好ましく
はラスクツオーマットでオペレータに対し可視表示し、
この表示に基づいてオペレータはその情報を編集するか
、又はワークステーションにおいてその情報を発生させ
ることができる。

ワークステーション及び処理センター１２の主要な機能
は次の通りである： ａ、ボクセル化 ボクセル化は、ＣＡＤ　（コンピュータ援用設計）シス
テムから取出された立体モデルを、本来、可変分解能空
間データ処理が可能である０ＣＴＲＥＥ等のコンパクト
なボクセル列挙フォーマットに変換する自動機能である
。実際には、この手段はデータを三次元ベクトル表示か
ら、空間内の特定の位置、にそれぞれ配置される１群の
ボクセルに変換する。

ｂ、ボクセル編集 ボクセル編集はオペレータが自身の手で実行する作業で
あって、スクリーンに表示される物体の形状の操作を可
能にする手段である。この機能は、オペレータにボクセ
ルを直接アクセスさせ、ライトペン、ボール、ジョイス
ティック等の適切な制樋装置によりボクセルを追加又は
削除するか又はボクセルの値を変更することにより実行
される。

この機能により実現される主要な動作は図面描出、線の
選択、横断面決定、空間充填、トリミング、コピー作成
及び画像反転である。

Ｃ，フリーハンド彫塑 先の項で説明した、ボクセルに変換されたＣＡＤファイ
ルに基づくボクセル編集機能とは異なり、この機能によ
れば、「スクラッチから」、すなわち形態入力装置１０
を使用せずにモデルを形成することができる。オペレー
タは、材料の盛上げ又は削り取りに基づいて彫塑技術を
使用することによりモデルを形成する。

フリーハンド彫塑技術に加えて、オペレータは凝似工具
を自在に駆使して物体を形造ることができる。オペレー
タにより使用されるソフトウェア・ツールには定義上の
工具（ドリル、旋盤、フライス盤、ノズル等）、盛上げ
／削り取りオプション等がある。

以下余白 ｄ、立体モデルへの変換 この機能はボクセル化プロセスと逆のプロセスである。

ある物体を１群の空間的ボクセルとして表示するファイ
ルは、ボクセルを所定のＣＡＤフォーマットにおける基
本立方体として、三次元構成中実幾何学形状（ＣＳ　Ｃ
；）に変換される。これにより、この装置においてモデ
ルを形成し、同じモデルについて関連するＣＡＤシステ
ムでさらにＣＡＤ解析及び演算を実行することが可能に
なる。

物理的モデルの形成に先立って、オペレータは複数のモ
デル形成オペランドを利用することができる。オペラン
ドとしては、スケール設定、分解能設定、物理的グリッ
ドの形成、支持リプの形成（物体を空間内の所望の場所
で支持することが必要である場合）、ネスティング（モ
デル形成用媒体を最も効率良く使用できる）及び排出導
管の規定（必要に応じて）がある。

ワークステーション及び処理センター１２は従来の３−
Ｄコンピュータ援用設計装置１４及びＧｅｎｅｒａｌ　
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ／Ｃａ１ｍａのＧＥＯＭＯＤ、Ｃｏｍ
ｐｕｔｅｒ−ｖｉｓｉｏｎのＣＡＤＳ、　ＭｃＡｕｔｏ
のＵＮＩＧＲＡＰＨＩＣＳ、Ｐｒｉｍｅ　Ｃｏｍ−ｐｕ
　ｔｅｒのＭＥＤＵＳＡ又はＣＩＳ等のソフトウェアと
インクフェースする。ＣＡＤプログラムの解説及びリス
トはＪｏｈｎ　Ｋ、にｒｏｕｓｅによるｒＥｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ　ｗｉｔｈ−ｏｕｔ　Ｐａｐｅｒ　Ｊ　　（
１９８６年３月刊Ｈｉ　ｈ　Ｔｅｃｈｎｏｌ旦Ｕ−の３
８〜４６ページに掲載）に記載されている。ワークステ
ーション及び処理センター１２は、さらに、三次元モデ
リング発生器１６に出力を供給する。

第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）には、三次元モデリング
発生器１６の２つの別の好ましい実施例の概要が示され
る。第２図（Ａ）の実施例は凝固可能液体を直接露光す
るものであり、第２図（Ｂ）の実施例では液体を間接的
に露光する。

まず、第２図（Ａ）の実施例について考えると、レーザ
ー又はショートギャップを有する強力なアークランプ等
のエネルギー源２０は、ビーム変調器２１と、コンピュ
ータ又は記憶媒体からデータ入力を受取るビーム偏向器
２２とを介して放射線ビームを供給する。

変調及び偏向されたビームは、凝固面２３に位置する凝
固可能液体の層に入射する。凝固可能液体は、コーティ
ング及び印刷の分野で一般に使用される何れかの適切な
放射線重合可能材料であれば良い。そのような材料とし
ては、たとえば、スイス、チューリッヒのＶｉｔｒａｌ
ｉｔ製造の６１８０、アメリカ合衆国コネティカット州
、ダンベリーのＥｌｅ−ｃｔｒｏ−１ｉｔｅ　Ｃｏｒｐ
ｏｒａｔｉｏｎ製造のＥＬＣ４４８０、合衆国ニューヨ
ーク州、スケネクタディのＧｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅ−ｃ
ｔｒｉｃ　Ｃｏｍｐａｎｙ製造のＵＶＥ−１０１４、ス
イスのｃｉｂａＧｅｉｇｙ製造のＩｒｇａｃｕｒｅ　１
Ｂ４などがある。

凝固可能液体は、通常は容器位置決め機構２６の上に支
持され且つ原料供給装置２８及び層固定装置３０と関連
する容器２４の中に入れられる。

ビーム偏向器２２が受取るデータは、何らかの適切な形
態のものであれば良く、通常はラスタ形態、ヘクトル形
態又は両者を組合せた形態である。

ラスタデータが受信されると、ビームは層の全面を通常
は互いに密な平行線の列である密で規則的なパターンを
描いて掃引するように凝固面を横断して偏向される。こ
のパターンは、ビームを第１の次元で高速のこぎり歯パ
ターンにより偏向し、垂直な次元においては低速のこぎ
り歯パターンで偏向することにより実現されても良い、
ビームが凝固面を掃引するにつれて、コンピュータから
のデータはビーム変調器に放射エネルギーをオン／オフ
切替えするように命令する。すなわち、ビームが凝固す
べき場所に向けられるたびに放射エネルギーは供給され
、ビームが凝固してはならない場所に向けられるたびに
放射エネルギーは遮断されるように、オン／オフ切替え
が行なわれる。ラスタデータと共に使用するのに適する
ビーム偏向器ドライバは、合衆国アリシナ州、フェニッ
クスのＬｉｎｃｏｌｎ　Ｌａ５ｅｒ　Ｃｏ、より市販さ
れているモデルＳ　−２２５−０１５−ＸＬＯＢ　５等
の走査ミラーである。

ベクトルデータが受取られる場合は、ビームは凝固面の
固体部分の所望の輪郭に沿って動き、その輪郭により限
定される領域を充填するように偏向される。ベクトルデ
ータと共に使用するのに適するビーム偏向器ドライバは
、合衆国コロラド州、デンバーのｌｌＪｎｅｙｗｅｌｌ
、Ｔｅ５ｔ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
により製造されている検流計記録装置などである。

次に、第２図（Ｂ）の間接露光による実施例を説明する
。写真マスクを発生する装置３２は、通常、レーザーダ
イオードのような小型可視光レーザー源等のエネルギー
源３４と、コンピュータ又は記憶媒体からデータ出力を
受取るように配置されるビーム偏向器及び変調器３５と
、必要に応じて露光すべき凝固可能液体の層ごとに又は
１群の層に対して写真露光マスク３８を発生するように
動作する写真機構３６とを含む。

写真露光マスク３８は、ランプ４０と、光学倍率を有す
る光学系４２とを含む従来のスラ゛イド映写機等の従来
の映写システムを使用して露光される。第２図（Ａ）の
実施例と同様に、この場合も、マスクの画像は凝固可能
液体の層を選択的に凝固させるように凝固面２３の上に
集束される。凝固可能液体は、通常は容器位置決め機構
２６の上に支持され且つ原料供給装置２８及び層固定装
置３０と関連する容器２４の中に入っている。

次に、第３図に関して説明する。第３図は、第２図（Ｂ
）に示されるシステムの一部に相当する間接露光システ
ムをブロック線図の形態で示す。

図示されるように、コンピュータ５０からのコンピュー
タ援用設計システムに共通する従来のフォーマットであ
るのが好ましい形態情報は、通常、イスラエル、Ｈｅｒ
ｚ　Ｉ　ｉａの５ｃｉｔｅｘ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
Ｌｔｄ、のＱｕａｎｔｕｍ　　Ｉシステム等の何れのマ
スク表示プロセッサにも見ることができるような、「プ
ロット機能Ｊを実行するデータプロセッサ５２に供給さ
れる。マスク表示部は須報を、所定の層ごとの凝固パタ
ーンを表わすラスタデータ又はベクトルデータに変換す
る。データプロセッサ５２の出力は、カリフォルニア州
ニューベリーパークのＡｕｔｏｌｏｇｉｃ、　Ｉｎｃ、
より市販されているマイクロフィンシュプロフタ、モデ
ルＡＰ５５１等のプロッタ５４に供給される。プロッタ
５４は、層ごとの所望の凝固パターンを伴なう写真フィ
ルムを作製する。

プロッタ５４はオンライン又はオフライン現像装置５６
と関連する。ブロック５４により作製され、現像装置５
６により現像されたフィルムは、オンライン又はオフラ
イン方式、通常はオフライン方式により映写装置５８に
供給される。この映写装置５８は、ニューシャーシー州
チャタムのＡｍｅｒｉ−ｃａｎ　Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅ
ｔ　Ｃｏ、より市販されているＰｏｒｔａ−Ｃｕｂｅ　
１００等のショートギャップ水銀ランプと、フィルムス
トリッププロジェクタ、たとえば、合衆国ニューシャー
シー州、スプリングフィールドのＦｉｓｃｈｅｒ　Ｅｄ
ｕｃａｔｉｏｎａｌ　＋Ｉａｔｅｒｉａｌｓのカタログ
に記載されている品目８６５４６６等の光学系とを有し
、映写装置５８は凝固パターンの画像を凝固面に直接又
は折りたたみミラー６２を介して映写する。

上述の構成においては、接触印刷は不要であるので、そ
れに関連する欠点は見られない。従って、映写レンズの
フィルムに対する位置を変化させるだけで、凝固面上に
映写される画像の寸法を変化させることができる。

上述の構成はオフライン構成であるので、ＣＡＤ装置及
びコンピュータ５０が凝固装置の遅い動作により拘束さ
れることはない。そのため、購入、取付け、保守にいず
れも高いコストを要する強力なＵＶレーザーは不要であ
る。この構成では、直接印刷の場合より容易に高分解能
のマスクが得られる。

次に、容器が移動自在であり且つ凝固面は静止したまま
である本発明において有用である凝固可能液体供給、収
容及び位置決め構成の２つの動作位置を示す第４図（Ａ
）及び第４図（Ｂ）に関して説明する。

第４図（Ａ）及び第４図（Ｂ）の実施例では、モデル構
成容器７０は、英国ニューベリーのＡｅｒｏ−ｔｅｃｋ
　Ｌｔｄ、から市販されているモデルＡＴＳ２００のよ
うな電動台等の垂直位置を設定自在の支持体７２の上に
支持されるように配置される。固定映写装置７４は、固
定された凝固面７６に凝固パターンを光学的に映写する
ために配置される。本発明の好ましい一実施例によれば
、凝固可能材料供給ライン７８は、凝固面７６の比較的
短い一定の距離（たとえば０．５　＊ｍ　）だけ上方又
は下方の一定の位置に終端部が来るように配置される。

凝固可能材料はタンク８０からデジタル制御ポンプ等の
ポンプ７８を介し、供給ライン７８を介して、凝固面の
すぐ上方又はすぐ下方の位置へ供給される。これは、凝
固可能液体のモデル構成容器７０への供給によって起こ
る凝固面における液体への妨害を最小にするためである
。コンピュータ８４は映写装置７４及び垂直位置を設定
自在の支持体７２の動作と、通常はＭａｓ　Ｌｅｒｆ　
ｌａｘ製造のデジタル駆動ディスペンサ等のデジタル制
御ポンプであり且つ合衆国イリノイ州、シカゴのＣｏｌ
ｅ−Ｐａｒｍｅｒの１９８５〜１９８６年版カタログの
５７２ページに記載されているポンプ８２の動作とを制
御し且つ調整する。

第４図（Ａ）及び第４図（Ｂ）を考慮することにより明
らかになるように、凝固自在の材料が積層されるにつれ
て、固定されている凝固面７６がモデル構成容器７０に
関して徐々に高い位置を占めるように支持体７２は下降
する。

供給ライン７８の端部及びモデル構成容器７０を除いて
、システムの他の部分は凝固可能液体と全く物理的に接
触せず、容器及び供給ラインは使い捨て自在であっても
良いので、洗浄の必要がごく少なないということは、第
４図（Ａ）及び第４図（Ｂ）の実施例の特定の特徴であ
る。

本発明の好ましい一実施例によれば、本発明の方法によ
り複雑な物体又は中空の物体を形成できるようにするた
めに、形態情報の前処理が実行される。

そのような前処理の予備段階として、モデリングのため
の形態データはＣＡＤフォーマットから、所望の物体が
三次元ボックスの内部に配置される三次元ラスクツオー
マットに変換される。この三次元ボックスは、所望の空
間分解能と等しい大きさの複数個の立方体単位ボリュー
ムに分割され、この単位ボリュームがそれぞれ１つのボ
クセルを表わす。

それぞれのボクセルは３つの指標Ｘ、Ｙ及びＺにより識
別され、モデリングすべき立体物体の内部に位置してい
る場合は２進値「１」を指定され、物体の外にある場合
には２進値「０」を指定される。

全てのボクセルの２進値により立体モデルは所定の分解
能限界まで完全に表示されることがわかるであろう。

本発明の一実施例によれば、ＣＡＤフォーマットからラ
スクツオーマットへのデータの変換は、所望の分解能だ
け互いに離間する、物体の複数の平行な部分のシーケン
スを発生することをＣＡＤシステムに要求することによ
り実行されても良い。

その後、そのような部分のそれぞれに関するデータは所
望の分解能を有する二次元ラスクツオーマットに変換さ
れる。そのような部分を積重ねることにより、三次元マ
トリクスが規定される。

三次元物体の順次分割はＣＡＤシステムに従来より備わ
っている能力であり、マサチューセッツ州ナティックの
Ｐｒｉｍｅ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒより市販されているＭＥ
ＤＵＳＡシステムにおいては「位相マツプ機能」として
知られる。ＣＡＤデータのマスク形態への二次元変換は
全〈従来的な技法であり、イスラエル、Ｈｅｒｚｌｉａ
の５ｃｉｔｅｘ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　Ｌｔｄ、製
造のＱｕａｎｔｕｍ　１システムとして市販されており
、このシステムでは「プロット」機能として知られる。

次に、中空の物体１００を示す第５図に関して説明する
。本発明によれば、モデルが構成されていくにつれて中
空領域１０４から凝固しなかった凝固可能液体を排出で
きるようにするために、モデルの中に排出導管１０２と
、空気導管１０３とが形成される。そのような排出導管
の形成は次の動作ステップのシーケンスに従って実行す
ることができる：１、　三次元マトリックスの頂部で１
つの層（被検査層）の検査を開始し、それぞれの層を１
つずつ検査し始める； ２、　マトリクスの被検査層が最下層でもあるか否かを
検査し、イエスであればステップ９へ進む；３、被検査
層の中の２進値「０」を有する領域を識別する（これは
、５ｃｉｔｅｘ　Ｃｏｒｐｒａｔｉｏｎ　Ｌｔｄ、のＲ
−２８０システムのｒＣＬＡＲＪ機能の中で利用可能な
アルゴリズムを使用して実行されても良い）：４、被検
査層の中のゼロ領域が先に検査された先の層の中のいず
れかのゼロ領域と重なり合うか否かを検査する； ５、　ノーであれば、新たな空洞を宣言し、それに重な
り合わないゼロ領域を割当て、ステップ２へ進み、先の
被検査層の下方に位置する後続の層に関して検査するり ６、　イエスであり、且つ被検査層の中のゼロ領域が先
に検査した層の１つのゼロ領域と正確に重なり合うなら
ば、先に検査した層のそのゼロ領域に割当てられたのと
同じ空洞を被検査層のゼロ領域に割当て、ステップ２へ
進んで、先に検査した層の下方に位置する後続する層を
検査する；７、　イエスであり、且つ被検査層の中のゼ
ロ領域が先に検査した層の２つ以上のゼロ領域と重なり
合い、先に検査した層の重なり合うゼロ領域の全てが同
じ空洞に割当てられているならば、被検査層の中のゼロ
領域を先に検査した層の重なり合うゼロ領域が割当てら
れたのと同じ空洞に割当て、ステップ２へ進み、先に検
査した層の下方に位置する後続する層を検査する； ８、　イエスであり、且つ被検査層の中のゼロ領域が先
に検査した層の２つ以上のゼロ領域と重なり合い、先に
検査した層の重なり合うゼロ領域が異なる空洞に割当て
られているならば、被検査層のゼロ領域を単一の空洞に
割当てると共に、先に検査した層の、そのゼロ領域と連
通ずる全てのゼロ領域を同じ単一の空洞に再び割当て、
再び割当てられたゼロ領域に関する残る空洞表示を放棄
し、ステップ２へ進み、先に検査した層の下方に位置す
る後続する層を検査する； ９、　マトリクスの全て層が検査された後、それぞれの
空洞のＸ、Ｙ及びＺの最小値と最大値を決定する； １０、それらの値のいずれかがマトリクスの周辺にある
場合、そのような空洞は分離されていないので、その空
洞を放棄する。その他の全ての空洞は分離されたものと
考えられる； １１、分離されたそれぞれの空洞に関して、それぞれＺ
の最高の値と、最低の値とを有する最上方位置と最下方
位置においてＸ及びＹの座標を選択する； １２、それぞれの空洞に関して、最上方位置と同じＸ及
びＹ座標又はその近くにあり、最上方位置より高いＺ値
を伴なう座標を有する位置にゼロ値を割当てることによ
り、導管を規定する；１３、それぞれの空洞に関して、
最下方位置と同じＸ及びＹ座標、又はその近くにあり、
最下方位置より低いＺ値を伴なう座標を有する位置にゼ
ロ値を割当てることにより、導管を規定する；１４、ス
テップ１２及び１３により規定されるチャネルが、ステ
ップ１２及び１３に関連してマトリクスの周辺と連通ず
る導管を既に規定した空洞と連通ずる場合には、ステッ
プ１２及び１３を任意に終了させても良い。

１５、排出後、チャネルの全体又は一部に凝固可能液体
を充填し、続いて液体を凝固させることにより、チャネ
ルを任意に閉塞しても良い。

次に、互いに分離した部分１０６及び１０８から構成さ
れる物体を示す第６図に関して説明する。本発明の好ま
しい一実施例によれば、分離した部分を容器の床面の上
、又は自体が適切に支持されている別の部分の上に支持
するために、支持脚部１１０が形成される。支持脚部の
太さは、モデル構成中に支持すべき荷重により決定され
るのが好ましく、この荷重は凝固可能材料の固体状態に
あるときの比重と、液体状態にあるときの比重との差に
より決定される。

このような支持脚部の形成は次の動作ステップシーケン
スに従って実行される： １．３次元模型の頭部における層（調査される層）の調
査を始め、そして一層毎に各層のチェックを開始せよ； ２、　また模型の調査された層が最も下の層であるかど
うかをチェックせよ。もしイエスであるならば、ステッ
プ９に行け； ３、調査された層における領域が単位２進値（一つの領
域）を存することを確認せよ、（これは、５ＣＩＴＥＸ
社のＲ−２８０システムにおけるｒＣＬＡＲＪ機能にお
いて利用可能なアルゴリズムを使用して達成される）； ４、調査された層における１領域が、チェックされた前
の層におけるいずれかの１領域と重畳するかどうかをチ
ェックせよ； ５、　もしノーであるならば、新たな部分を示し、そし
てさらに重畳していない１領域を割当て、あらかじめ調
査された層の下にある次の層に対してはステップ２に進
め； ６、　もしイエスであり、そしてもし調査された層にお
ける１領域があらかじめ調査された層における一つの１
領域と正確に重畳するならば、前に調査された層の１領
域に割当てられたものと同一部分を、調査された層の１
領域に割当てよ、そして前に調査された層の下にある連
続した層に対してはステップ２に進め； ７、　もしイエスであり、そしてもし調査された層にお
ける１領域があらかじめ調査された層における一つの１
領域よりもより多く重畳し、そしてあらかじめ調査され
た層における重畳された１領域のすべてが同一部分を割
当られているならば、あらかじめ調査された層における
重畳された１領域に割当てられた同一部分を、調査され
た層における１領域に割当てよ、そしてあらかじめ調査
された層の下にある次の層に対してはステップ２に進め
； ８、　もしイエスであり、そしてもし調査された層にお
ける１領域があらかじめ調査された層における一つの１
領域よりもより多く重畳し、そしてあらかじめ調査され
た層における重畳されたｌ領域が異なった部分に割当て
られるならば、調査された層における１領域を割当て、
そして早くに調査された層における領域を単一部分に伝
達するすべての１領域を再割当てし、再割当された１領
域に対する残りの部分の指定を捨てよ； ９、模型のすべての層が調査されたなら、すべての部分
に対するｘ、ｙ、ｚの最大、最小値を決定せよ； １０、もしＺの最小値のいずれもが１に等しいならば、
その部分が模型の底部にありそして支持を要求していな
いから、その部分を捨てよ、すべての残りの部分を「離
隔された部分」として示せ。

１１、離隔された各部分に対して、一番端のＸ、Ｙ座標
により４点が決まる。好ましくは、その部分に対する広
汎な支持を提供するように、発散するＸ、Ｙ値を有する
このような位置を選択せよ；１２、各部分に対し、一番
端と同一のＸ、Ｙ座標またはあらかじめ決められた範囲
内にある座標を有する位置に、一番端の位置の位置座標
のＩＭＭそして一番端の位置よりもより低いＺ値のよう
に、一つの値を割当て、このようにして多数の支持脚を
決定する； １３、これにより限定された支持脚が、模型の周囲と連
通ずる導管と関連して既に限定された部分と交わる場合
には、ステップ１と２とは意のままに終了する。

さらに本発明の好適実施例に従うと、第７図に見られる
ように、複数の分離した対象物体１１２と１１４が（第
７図）共に作成され、これらが接触しないように相互に
置かれ、同時に複数の対象物が全体にわたり最小の体積
を占めるように相互に入れ込まれる。

同時に作成されるべき複数の対象物体を効率よく入れ込
むための技術は、以下の連続する操作ステップに従って
行なわれる： １２作成されるべき対象物体のそれぞれに対し、一番端
の座標を決定し、そしてこのような対象物体のそれぞれ
に対する箱型形状における最小の制限体積を計算せよ； ２、体積の減少度合により制限体積を分類せよ；３、対
象物体が置かれる３次元走査模型（マスター模型）を限
定せよ； ４、対象物体の模型内容を倣わせることにより、模型に
おける最大の制限体積を、位置（１，１゜１）において
開始するマスター模型に置け；　′５、残りの制限体積
のそれぞれに対し、次の最大体積をもって開始し、そし
て最小体積になる迄、一つづつ進めよ、各場合において
、拡大をあるいは当初に選択されたマスク模型の限定さ
れた体積の最小の拡大をも生じることなく、あらかじめ
置かれた制限体積のいずれにも重畳することも、又は接
触することもなく置かれ得るマスター模型における方位
を決定する。適当な試みを行なう過程において、６つの
実行可能な直交方位の決定を試みることができる； ６、最良の適合が見出された場合には、残りの制限体積
のそれぞれをその最良の適合位置に置け；７、第６図に
関連する上述の支持脚を生成するための処置は、隣り合
う無接触対象物体の間に支持を提供するために使用され
る。その他の適当な如何なる技術もが、この目的のため
に使用される。

第８Ａ図と第８Ｂ図を参照すると、これには底部から頭
部に形成される形成物として一体化される、最初に離隔
された部分を含む対象物体の造形が示されている。第８
Ａ図は、部分１２０が支持を必要とする主要部分１２２
から離隔されている部分１２０を有する中間段における
型を示している。第８Ｂ図は、部分１２０が付加的支持
を必要としないように二つの部分を一体化して完成され
た型を示している。

中間支持の提供は、中間支持を必要とするこれらの部分
を最初に確認し、そして第６図に関連して上述したよう
な支持脚又は第９図に示されるような支持網のいずれか
を生成することにより、実現される。

支持を必要とするこれらの部分を確認するステップは、
以下の連続する操作ステップを含む：１．３次元模型の
底部における層（ｔＡ査された層）の調査を始め、そし
て一層毎に各層のチェックを開始せよ； ２、単一の２進値（一つの領域）を有する調査された層
における領域を確認せよ、（これは、５（ｊ−ＴＥＸ社
（７）Ｒ−２８０ニおけるｒＣＬＡＲＪ機能ニオイ機能
ニオイム利用可能ズムを使用して達成される。）；３、
調査された層における１　？ｉＸ域が、チェックされた
前の層におけるいずれか１領域と重畳するかどうかをチ
ェックせよ； ４、　もしノーであるならば、離隔された領域を示し、
そして次のステップに進め。もしイエスであるならば、
次の層に対してはステップ２にて進め；５、第６図と関
連する上述の技術によるか又は以下のように網を生成す
ることによるかのいずれかにより、それぞれの離隔され
た領域に対する支持を生成せよ； ６、代表的には固化面に対して平行な面と位置しそして
１−３ボクセル（ＶＯＸＥＬ）の等級の幅の線を含む２
次元の網板型をメモリから書出せ。この網は、離隔され
た領域の面に重畳されそして離隔された領域を、容器の
壁およびその内部の安定した対象物体に連結する。この
網は、型が完成されたときには、簡単に除去される。

さらに本発明の実施例によると、参照マークは、あらか
じめ決められた層における固化可能液体の色彩を選択的
に変えることにより、型に合体される。

第１０Ａ図乃至第１０Ｃ図を参照すると、これらには投
光装置、より詳しくは、本発明の好適実施例に従うと、
これにおいて有用な正確な位置決め装置が示されている
。

本発明の実施例によると、各層に対する固体の形状は、
固化面１３４に像を投光する光源１３２と関連するフィ
ルム１３０に写真記録されている。

本発明の好適実施例によると、それぞれのフィルム部分
１３６は、第１０Ｃ図における一連のフィルム１３０の
多数の部分に示されているように、垂直方向に延びるロ
ンジ（Ｒｏｎｃｈｉ）の罫線１３８と１４０のような精
密位置決めパターンを具備している。

第１０Ｃ図に見られるようなロンジの罫線を使用する光
学式精密位置決め装置は、好ましくは、ビン先形状のラ
ンプ、微少ランプ又は光学繊維式導光部の端部のような
擬似的に正確な光源である一対の光源１４２と１４４を
含む第１０Ｂ図の装置を用いることにより得られる。光
源１４２と１４４からの光は、それぞれ集光レンズ１４
６と１４８を通過し、フィルム１３０におけるそれぞれ
の罫線１３８と１４０を介して通過する平行光束を発生
する。罫線１３８と１４０と正確に一致する参照ロンジ
罫線１５２と１５４は、基ｔｆｆ　１５０におけるフィ
ルム１３０の下に置かれている。光検出器１５６と１５
８は、フィルムにおける罫線と２次元の参照基板１５０
における罫線との間の記録の電気的出力指示を提供する
ために、それぞれの罫線１３８と１４０と１５２と１５
４を介して通過する光量を検出する。

この出力指示は、代表的には閉ループをなし、投光装置
におけるフィルム１３０の精密な位置決めを提供するた
めに操作される駆動モーフに供給される。

第１１図を参照すると、これには、型が形成される容器
１６０が静止して保持され、そして投光装置１６２が容
器に対する垂直軸に沿って移動される別の形成装置が示
されている。この実施例において、型１６４が容器の内
側に形成されるにつれて、固化面１６６が上昇し、そし
て機械的支持部１６８に設けられている投光装置１６２
が、英国、ニューバリ、ニヤロチツク社から入手可能な
モデルＡＴＳ２００のようなモータ駆動段のように、デ
ジタル制御される垂直方向位置決め装置１７０により、
同一距離だけ上昇される。第１１図の実施例は、容器及
び液体が形成装置の可動部分から本質的に機械的に隔絶
されており、かくして形成装置の可動部分により発生さ
れる振動により固化可能な液体の擾乱を阻止するという
利点を有している。

さらに本発明の好適実施例によると、固化可能な液体供
給管１７２も支持部１６８に設けられており、そして管
１７２の排液端が固化表面に又は固化表面からほんの僅
か上又は下に位置決めされるように、それらと−緒に移
動する。固化可能液体は、タンク１７８から可撓性導管
１７４及びポンプ１７６（デジタル制御されるポンプ、
例えばマスターフレックス社製のデジタル駆動される分
配器）を介して管１７２に供給される。計算機１７６は
、ポンプ１７６と位置決め装置１７０の操作を制御し、
そして調整する。

第１１図の実施例において、投光装置１６２及び固化面
１６６の間の光学的距離が一定に保たれそして固化可能
な液体が常に固化面において又はその近傍において供給
されることが、認められる。

第１２図を参照すると、これには、固化可能液体層１８
０が固化面においてのみ容器１８２に提供される本発明
の別の実施例が示されている。その下には、固化可能液
体層１８０と同一の放射に応答して固化し得ない代表的
な液体形状の支持物￥ｆ′１８３が置かれている。

従って、固化深度は、固化液体層１８０の厚みにより決
定される。型１８４が容器１８２において形成されるに
つれて、支持物質の高さは、固化面の僅か下に達するの
に従って増加して行く。液体形式の支持物質は、支持物
質タンク１８８から容器１８２の底部と連通ずる導管１
８６を介して供給される。

支持物質は、固化可能液体よりもより重く、そして例え
ば水銀又はガリューム、４４．７％のビスマス、２２．
６％の鉛、８．３％の錫、５．３％のカドミューム及び
１９．１％のインジュームからなる合金のような共融合
金からなる。このような合金は、４６．８℃の融点温度
と６．１の比重を有している。あるいは、支持物質は、
アルミニューム粉末のような金属粒子を水又は塩類を含
む溶液にけん濁したものからなる。別の可能性のある支
持物質は、３０％の塩化カルシュームの水溶液である。

この支持物質は、透明もしくは反射性あるいは部分的に
透明性のいずれかである。それは、固化可能な液体中に
溶解しうるべきものではなく、その上に固化可能液体の
拡散さえも許容すべき固化可能液体よりも、より高い表
面張力を有すべきである。固化可能液体及び支持物質の
給金の特別な例は、同化可能物質としてスイス、チュー
リッヒ、ビトラリット（商標）により製造された６１７
８と、支持物質としての塩化カルシューム水溶液とであ
る。

本発明のさらに別の実施例によると、支持物質は、たと
え固化可能液体の固化を生ぜしめるために操作される同
一放射に応じなかったとしても、固化可能である。この
ような支持物質の例は、液体形式で供給されるユニオン
カーバイド社から入手し得るカーボワックス（Ｃａｒｏ
ｂｏｗａｘ）　１５４０のような加熱されたワックスで
ある。

固化可能液体は、導管１９０を介し、以下に例示する多
数の可能な技術の一つにより供給される。

本発明の好適実施例によると、如何なる与えられた時間
においても、供給されるべき固化可能液体の量は、計算
機２０２により決定され、そしてタンク２００から固化
可能液体を供給するポンプ１９８の作動を制御される。

ポンプ１９８は、前の層の作成から残されるように決定
されている固化可能液体の量を減じた固化可能液体の一
定量を供給するように操作される。残された固化可能液
体の量は、与えられた層において固化されている領域を
指示する計算機２０２に蓄積された情報から容易に得ら
れる。

第１３Ａ図は、固化可能物質を固化面に供給するための
一つの技術を示している。ここには、可撓性の導管２０
４は、固化可能液体が固化可能液体層表面に最小の擾乱
をもってその層の表面に存在するようにして、固化可能
液体層２０８における浮子２０６に支持されている。

第１３Ｂ図には別の供給装置が示されており、これにお
いては容器が静止し、そして光学装置が第１１図に示す
ように移動する。第１３Ｂ図において、簡単化の理由か
ら、供給管２１０のみが、供給管を清掃する必要性を無
くすようにするため、固化可能液体層２１２の僅か上部
にてかつ液体層に対し無接触関係となるようにして終っ
ている。供給管２１０は、その終端部が常に同化可能液
体層２１２から上又は下のあらかじめ決められた微小距
離にあるように保持されるために、垂直位面決め装置２
１４　と可動自在に位置決めされている。

第１３Ｃ図と第１３Ｄ図を参照すると、これには固化面
に固化可能液体を供給するためのさらに別の技術が示さ
れている。第１３Ｃ図は、型２２０と分岐された供給管
２２２との両方を形成した一層毎の側部断面で示してい
る。分岐された供給管は、固定された固化可能液体供給
導管２２４と連通し、そして放射前に固化可能液体層の
安定化のために必要とされる時間を短縮するように、固
化面において間化可能液体の所望の分配を行なうために
分岐されている。

第１３Ｄ図は、供給管２２の断面における内部の姿とそ
の分岐とを示す種々の層の一層の実例である。各層は、
同一番号を有する第１３Ｃ図に示される層と一致するよ
うに符号を付されている。

第１３Ｅ図は本発明のさらに別の実施例を示し、これに
おいては固化可能液体層２３０がノズル２３４により支
持物質に撒布される。第１３Ｆ図は、同化面の僅か上に
置かれていて周囲に撒布する多岐管２３３の別の実施例
を示している。

第１４図を参照すると、これには固化深度を制限する別
の実施例が示されている。この実施例においては、固化
可能液体を固化するために使用されるエネルギーを、反
射又は吸収のいずれかを行なう重合可能な液体のかなり
薄い層２４０は、放射後、しかし固化可能液体の付加層
がその上に拡散される前に、固化可能液体の各層の頂部
において拡散される。層２４０は、代表的には、固化可
能液体それ自体を着色されて明６１に示されている。適
切なる着色は、米国、ニューヨーク、ロチニスター、イ
ーストマンコダック社製のローダミン（Ｒｈｏｄａｍｉ
ｎｅ）　Ｂである。この方法も、対象物体の体積を所望
の色彩に着色するために使用される。

第１４図は、それらの間に散在する層２４０を有する非
重合部分２４６と重合部分２４４とを有する多数の固化
可能層を示している。層２４０も、重合部分２４８と非
重合部分２５０とを含んでいる。

本発明の別の実施例によると、阻止層は、スイス、チュ
ーリッヒ、ビトラリント（商標）により製造される単量
体のアルミニューム粉末のような金属粒子をけん濁した
ものからなり、そして反射層として作用する。

本発明のさらに別の実施例によると、第１５Ａ図、第１
５Ｂ図および第１５Ｃ図に示されるように、化学的抑制
技術が固化液体の固化深度を制限するために使用される
。第１５Ａ図に示されるように、代表的にはエポキシ樹
脂（例えば、ユニオンカーバイド社から入手可能なＵＶ
Ｒ−６１００）を含み、そして酸を放出するため紫外線
放射に応答する、米国、シエネクタデイ、ゼネラルエレ
クトリック社から入手可能なＵＶ１０１４のような化学
的塩５（ｂａｓｅ）および光作用開始剤（Ｐｈｏｔｏ−
ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）であるアミンのようなエポキシ膠
状物質に通常使用される硬化剤と化合されている固化可
能層２６０は、固化可能層の所望領域の熱重合及び結果
として生じる硬化を発生するイスラエル、テルアビブ、
レーザインダストリー社により製造される赤外レーザに
より供給される赤外エネルギーのような第１の型の放射
により照射される。

その後に、第１５Ｂ図に示されるように、固化可能層２
６０は、固化可能層に光作用開始剤により吸収される紫
外線照射により投光し、層２６０における如何なる一層
の重合化をも禁止する酸を放出させ、かくしてこのよう
に照射された固化可能層２６０の固化可能特性を中和化
する。

最後に、第１５Ｃ図に示すように、固化可能液体の新た
な層２６２が層２６０の上に供給され、その反復が繰返
される。層２６２の赤外線放射により、中和化された層
２６０は、固化されない。

本発明の実施例によると、固化に基づく同化可能物質の
収縮による空間的な歪の問題に遭遇する。

上述したように、このような収縮は、それぞれ１次元に
おいて２％程度である。本発明の一実施例によると、収
縮の問題は、最初の放射が収縮する迄引続いて行なわれ
る多数のステップ放射技術を使用することにより克服さ
れる。余分の固化可能物質は、収縮する迄空けられた部
分に移動しようとする。代表的には第１のステップと同
一パターンである第２の放射ステップが、行なわれる。

各周期における連続放射、硬化および充填は、望む所に
従って行なわれる。収縮問題を克服する上述の技術は、
放射を行なう期間を延長することにより、連続した方法
でも行なわれる。

本発明の別の実施例によると、収縮する固化可能液体が
収縮するのとは＼°同一量だけ固化に基づいて膨張する
別の液体を、通常は収縮する同化可能液体と混合するこ
とにより提供される。２成分の比率は、混合物が零の又
は零に近い全体的な収縮係数を有するように、混合物の
収縮係数に従って調整されることができる。重合に基づ
いて膨張する典型的な単量体は、ｒＲＡＤｃＵＲＥＪ論
文集、１９８４年、１１−１頁に述べられているノーボ
ーネンスピロオルソカーボネート（Ｎｏｒｂｏｒｎｅｎ
ｅ　５ｐｉｒｏｏｒ−ｔｈｏｃａｒｂｏｎａ　ｔｅ）で
ある、この単量体は、２％程度の通常の収縮係数を有す
るエポキシ型の光重合体（Ｐｈｏ　ｔｏｐｏ　ｌ　ｙｍ
ｅｒ）とともに混合される。

最終の硬化ステップの間に生成される型における応力に
よる歪は、形成されているときの各固化層の過剰露光に
より形成されるような各層を十分に硬化することにより
可能とされる最終の硬化ステップを除くことにより避け
られる。

本発明のさらに別の実施例によると、収縮効果は、同化
可能層の大きな領域の同時的放射と固化とを避けること
により、減じられる。これに関連して第１６Ａ図乃至第
１６Ｄ図を参照すると、これには補足的チェック板パタ
ーンにおいて与えられたパターンの２ステツプ照射が示
されている。

第１６Ａ図は、型の与えられた層に対する典型的な固化
パターンマスクを示している。本発明の実施例に従うと
、このパターンは、第１６Ｂ図と１６Ｃ図に示されるよ
うに、２つの補足的な典型的チェック板パターンマスク
に分けられている。このパターンの分割は、適切なスク
リーンを使用して写真によるか、又はマスクパターンと
データパターンとの間の論理アンド操作によるかのいず
れかにより、実現される。

同化可能層は、第１の露光に続く収縮による歪が少なく
とも部分的に第２の露光の間補償されるように、補足パ
ターンマスクのそれぞれを介して別々に露光される。も
し必要ならば、第３の露光が、パターンにおいて固化さ
れない如何なる空間をも満たすために、完全なパターン
又はその選択された部分に一致するマスクを使用して、
実行される。補足パターン露光技術の結果は、第１６Ｄ
図に見られるように、重畳された同化パターンである。

本発明のさらに別の実施例によると、収縮補償は、完成
された型における予期された収縮を考慮に入れた前処理
を介して、露光マスクに歪を与えることにより達成され
る。このような技術は、型がこのような目的のために歪
みを与えられる場合には、塑造又は鋳造において使用さ
れる。

第１７Ａ図乃至第１７Ｄ図を参照すると、これには本発
明の他の特徴が示されている。ステップ状方式にて型を
移動させるように操作を行なう背景技術において述べた
従来技術と対比すると、本発明は光学系と容器との間で
の連続的な相対運動を用いるものである。

第１７Ａ図は、時間軸上に、従来技術の装置に対し、マ
スク面と固化面との間の光路長の変動を示している。第
１７Ｂ図は、従来技術装置に対し同一時間目盛にて放射
装置のオン、オフ操作を示している。従来技術において
は、光路長が放射の間は一定に保持されそしてさらに固
化可能物質の再位置決めの間およびその付加する間に実
質的に減じられていることが、わかる。

第１７Ｃ図と１７Ｄ図は、本発明の装置に対し第１７Ａ
図と１７Ｂ図とに類似するものを示し、そして間接露光
方法においてマスクの置き換えを行なうための中断を除
いて、光路長が放射の間でさえも変動している間に、放
射装置が連続操作されていることを示している。結果と
して、第１７Ａ図と第１７Ｃ図との比較かられかるよう
に、より多くの放射反復が、従来技術装置の使用により
可能であったよりも、本発明の装置を使用すると単一時
時間内において完成され、かくして形成速度が大いに高
められる。

マスク３８　（第２Ｂ図の記載における）又は第２Ａ図
の記載におけるその電子的類似物と本発明に従う固化面
との間の連続した相対運動は、放射を行なっている間で
も、光学装置の焦点深度が、固化可能層の厚みの２倍以
上であり、かくして光路長の変動が描写されたパターン
の品質又は精度に重要な影響を与えないということを認
めることにより、実行可能となる。もし物質が連続的に
供給されるならば、第１７Ｃ図のグラフは平坦になると
いうことが、述べられるべきである。

第１８図を参照すると、これには、幾分高価でありそし
て消去可能なマスクにより置換される写真フィルムの使
用を排除する第２Ｂ図に示される装置及び技術とは異な
る別の間接的露光技術が示されている。

第１８図に見られるように、マスクは、代表的には、電
子写真技術によるようなガラス基板２６４に形成される
。所望のパターンは、ビーム変調器２７０を介し、ドラ
ム２６６に一ラインづつ書込むビームを生せしめる走査
装置２７２を経て通過するレーザ光源２０８からのレー
ザビームを使用する帯電された電子写真ドラム２６６に
形成される。

方向２７４へのドラムの回転は、タンク２７６からのト
ナーを書込まれたパターンに付着させることを、ドラム
２６６の書込まれた表面に行なわせる。

トナーパターンは基板２６４に接触して転写され、そし
て通常の溶着部２７８において連続して溶着される。本
発明の別の実施例によると、トナーパターンは、ドラム
から基板に直接転写されないが、１つ又はより多くの中
間転写の代りに、円筒体がこの目的のために使用される
。

パターン化されたマスクは、固化可能層２８１と接触も
しくは接触に近い印刷状態にて搬送され、そして水銀蒸
気ランプ２８０のような輝度光源により露光される。露
光後、クリーニング部２８２において洗い落され、清掃
されそして乾燥されて、再使用される。

基板２６４に像を転写した後、ドラム表面はクリーニン
グブレード２８４により清掃されそして再び書込まれる
前にコロナ帯電装置２８６により均一帯電される。

上述の実施例の利点は、非常に高感度の光重合体あるい
は高価な写真フィルムを使用する必要なくかなり短かい
露光時間を維持しているのに、固化可能層の投光露光を
用いる能力を含んでいることである。

本発明の別の実施例によると、第１８図に示す装置はガ
ラスの代りに連続したマイラー帯状体又はその他の可撓
性基板を使用することができる。

このような実施例は第１９図に示されている、ここでは
第１８図に示す構成要素と均等な要素を示すために同一
の参照数字が使用されている。

第２０図を参照すると、ここには第２Ａ図の装置に使用
するのに適合した別の直接露光技術が示されている。第
２０図の実施例において、細長い光源２８８は、電子式
線状マスク２９０を介して固化可能層に単一のボクセル
（Ｖｏｘｅｌ）線を照明するのに使用される。この電子
式線状マスクは、好ましくは、フィリップスバルボ支社
製の光スイツチ列を含んでいる。あるいはこのマスクは
、コダック社製のデータショー（Ｄａｔａｓｈｏｗ）の
ような液晶列、光電式のＰＺＴ（ジルコンチタン酸鉛）
スイッチ列、あるいは機械的に操作される線形マスクを
含んでいる。

マスクと光源の両方は、適当な１次元移動装置により、
固化可能面を横切る方向２９２に移動される。

第２０図に示す装置を使用する技術は、消耗可能なマス
クを排除した利点を有している。

第２１図を参照すると、これには本発明に従って構成さ
れそして操作される形成装置の別の実施例を示している
。

第２１図の装置は、回転円筒体の外側の層において一層
づつその形状を書込むことにより固体の対象物体を生成
するために操作される。ローラ３００は、軸３０２の周
囲を駆動手段３０５により矢印３０１に示す回転方向に
回転される。固化可能物質の層３０３は、分配装置３０
６により軸３０２に対し平行な！３０４に沿い、ローラ
３００に供給される。固化可能物質は、タンク３０８か
らデジタル制御されるポンプ３１０を介して供給される
。

軸３０２の周囲をローラ３００が回転することにより、
固化可能物質の層は参照数字３１２により一般的に示さ
れている書込み部に供給される。代表的には、この書込
み部は、表面速度を層３０３の速度と同期するように回
転駆動される無端フィルムベルト３１４を含んでいる。

カリホルニャ、ウオルナットのメーケル（ＭＥＫＥＬ）
社から入手可能なフィルム搬送装置のようなフィルム駆
動機構３１６は矢印３１８により示される方向にフィル
ムを送り、露光パターンを書込むＨＰレーザプリンタに
おいて見出されるような電子写真式描画器３２０を通過
させ、そして引続いて、接触式写真印刷に使用される、
代表的には強力な紫外線光源を含む放射源３２２を通過
させる。放射源３２２は、その位置において層３０３と
接触して置かれている無端フィルムベルト３１４を介し
て層３０３を露光する。

露光に続いて、露光された層３０３は、代表的には、層
３０３の非硬化部分を除去するブラシおよび又は吸引ポ
ンプを含んでいる洗い落し能力を有する定着部３２４に
送られる。最終部３２５は、加熱したワックスのような
除去可能物質を存するＮ３０３の非硬化部分の除去によ
り残された空間を充填するための装置３２８を備えてい
る。

層３０３は、その後ファン３３０により冷却されそして
ブラック３３２により滑らかにされ、それから別の層３
０３を受入れる準備を行なう。すべてこれらの部は、層
が膨張するときにロールとの接触を保つために、半径方
向に容易に動き得るように配設されている。

本発明の別の実施例によると、固化可能物質の層３０３
は、第２２図に示すようなロール３４０から供給される
ホトレジスト（Ｐｈｏｔｏ工ｅｓ　ｉ　ｓ　ｔ）薄層体
により置喚される。

分配装置３０６は、印刷装置で使用されるような通常の
広がった円筒体を使用するか、あるいは別にガードナー
（Ｇａ工ｄｎｅ工）ナイフ又はいずれか適当なその他の
広がっているナイフを使用する。好ましくは層３０３は
、スイス、チューりンヒのビトラリノト（商標）により
製造された３１００又は米国のＡＲＣＯ化学会社から入
手可能なマクロベース（Ｍａｃ工〇−ｂａｓｅ）　６０
０のようなかなりの高粘度を有する同化可能動質を含ん
でいる。

本発明の別の実施例によると、書込み部３１２は変調さ
れたレーザ光速を使用する層３０３に直接レーザ書込み
を行なうものである。このような実施例は、第２３図に
絵入りで示しである。レーザ光源３５０は、レーザ変調
器３５２を介して出力光束を提供する。変調されたレー
ザ光束は光束偏向器３５４を通過し、［３０３に一本の
線づつに書込みを行なう。この装置は、イスラエル、５
ｃｉｔｅｘ社製のレイスタ（Ｒａｙｓｔａ工）レーザ描
画器において見出される。

本発明のさらに別の実施例によると、第２４図に示され
るように、層３０３に直接一本の線づつにレーザで書込
むことは、アメリカンウルトラバイオレット社製のモデ
ルＡＵＶＢＡ　、又はフィリップス社製のＬＩＳＡ−２
５００の２うな線形状のシャツタ列（ＬＩＳＡ）３６２
　、又はカリホルニア、カールスパッド、ヒユーズエヤ
ークラフト社製のモデルＨ−４０６０のような液晶光パ
ルプ、あるいは西ドイツ、シュトットガルト、スタンダ
ードエレクトリックリサーチセンタにより開発された光
電式のセラミックＰＬＺＴ光ゲートを介して層３０３を
照明するカンラフドハノビア社製のモデル６５０８Ａ４
３１を使用して行なわれる。

本発明のさらになお別の実施例によると、第２５図に示
されるように、前処理されたフィルム３６４が、光源３
６６とレンズ３６８を含む通常の投光装置に従って、層
３０３の無接触露光を行なうために使用される。

定着装置３２４を顧慮すると、希望しない同化を阻止す
るために既に上述した種々の技術が使用されるというこ
とが注目される。これらの技術は、着色された阻止層、
非重合物質の化学的中和化および、あらかじめ決められ
た深度を超えて重合を生ぜしめないような放射強度の制
御を用いるものである。

第２１図乃至第２５図に関連して上述した技術は、円筒
形状のものに限定されるものではなく、長四角形もしく
は螺旋形状、あるいはその他の如何なる形状にも形成さ
れる固体状のものにも均しく適用することができるとい
うことが、認められる。

形成ステップの完了に続いて、形成された円筒体又はそ
の他の固体状物体は、第２１図の装置から取除かれそし
てその後重合された固化可能物質のみが残るように、加
熱されたワックス又はその他の充填物質を除去する処理
を行なわれる。

種々の小さな対象物体が一つの形成プロセスにて形成さ
れるように、既に述べた適切な入れ込み技術により、こ
れらの対象物体が合成され得るということが認められる
。同様に、大きな対象物体は、上述の技術によりそれぞ
れ作られる要素に分けられる。

本発明は詳細に示しそして上述されたところのものによ
り制限されるものではない。むしろ、本発明の範囲は、
特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい一実施例に従って構成され
且つ動作する三次元マツピング及びモデリング装置のフ
゛ロツクイ泉図、 第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）は、本発明の好ましい一
実施例に従って構成され且つ動作する三次元モデリング
装置の２つの別の実施例を示す概要ブロック線図、 第３図は、第２図（Ｂ）の間接露光モデリング装置の実
施例の一部を示すブロック線図、第４図（Ａ）及び第４
図（Ｂ）は、容器が移動自在であり且つ凝固面は静止し
たままである本発明において有用である凝固可能液体供
給、収容及び位置決め構成の２つの動作位置を示す図、
第５図は、本発明に従って形成され且つ内部に液体排出
導管が形成されている中空の物体を示す横断面図、 第６図は、本発明に従って形成され且つ内部に支持脚部
が形成されている複雑な物体を示す図、第７図は、本発
明に従って形成された２つの入れ子形物体を示す図、 第８図（Ａ）及び第８図（Ｂ）は、本発明に従って形成
される間に当初谷部された物体の部分と、完成した物体
とをそれぞれ示す図、 第９図は、本発明に従って支持メソシェ上に支持される
分離された物体を示す間、 第１０図（Ａ）は、第３図の装置において有用である光
学装置を示す図、 第１０図（Ｂ）は、本発明において有用である微細位置
決め装置を示す側面図、 第１０図（Ｃ）は、微細位置決めのためのフィルム支持
ロンキール−リングパターンを示す図、第１１図は、容
器が静止し且つ凝固面が容器に対して移動する本発明の
別の実施例による凝固可能供給、収容及び露光装置を示
す側面図、第１２図は、支持材料がモデル構成中に凝固
可能液体の層の下方に配設される構成を示す図、第１３
図（Ａ）、第１３図（Ｂ）、第１３図（Ｃ）、第１３図
（Ｄ）、第１３図（Ｅ）及び第１３図（Ｆ）は、第１２
図の構成において有用である凝固可能液体供給装置の６
つの別の実施例を示す図、 第１４図は、凝固可能液体の凝固の深さを制限するため
にブロック材料から成る中間層を使用する凝固可能液体
の多層露光を示す断面図、第１５図（Ａ）、第１５図（
Ｂ）及び第１５図（Ｃ）は、凝固可能液体の凝固の深さ
を制限する際の化学的禁止方法の３つの過程を示す図、
第１６図（Ａ）、第１６図（Ｂ）、第１６図（Ｃ）及び
第１６図（Ｄ）は、相補形マスクを介して放射を使用し
て収縮を補正する方法を示す図、第１７図（Ａ）、第１
７図（Ｂ）、第１７図（Ｃ）及び第１７図（Ｄ）は、従
来の技術及び本発明に関して時間の経過に伴なう動作サ
イクルを示す図、 第１８図は、本発明の別の実施例による三次元モデリン
グ装置の側面Ｒ１ 第１９図は、第１８図の装置の変形例の側面図、第２０
図は、本発明による直接露光モデリング装置において有
効である、電気光学シャッタを使用する直接露光装置を
示す図、 第２１図は、選択的に寸法限定可能な材料をほぼ円筒形
に引延ばすことによる三次元モデリング装置の側面図、 第２２図は、第２１図の装置の一部として有用であるフ
ォトレジストウェブ材料を採用する装置を示す図、 第２３図は、第２１図において使用されるのと同様であ
り且つ直接レーザー書込みを採用する三次元モデリング
装置を示す図、 第２４図は、第２１図の装置に有用であるＬＩＳＡ７レ
イによる書込み装置を示す図、及び第２５図は、第２１
図の装置に有用である写真フィルムストリップによる書
込み装置を示す図である。 （符号の説明） １０・・・３Ｄデイジタイザ １２・・・ワークステーション及び処理センター１４・
・・３Ｄ　　ＣＡＤシステム、データベース。 周辺装置 ２０・・・エネルギー源 ２２・・・ビーム変調器及び偏向器 ２４・・・容器 ２６・・・位置制御機構 ２８・・・原料供給機構 ３０・・・層間足機構 ３２・・・写真マスク発生装置 ３４・・・エネルギー源 ３５・・・ビーム変調器及び偏向器 ３６・・・写真機構 ３８・・・写真露光マスク ４０・・・ランプ ４２・・・光学系

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、三次元要素に関する座標情報を供給する供給手段と
   ； 供給手段から座標情報を受取り、座標情報の操作を実行
   するように構成されるワークステーション手段と； 操作された座標情報に応答して、所望の三次元要素の三
   次元モデルを自動的に構成する三次元モデル構成手段と
   ； を具備する三次元写像および型製作用の装置。 ２、三次元要素に関する座標情報を供給する供給手段と
   、供給手段から座標情報を受取り、座標情報の操作を実
   行するように構成されるワークステーション手段とを含
   む三次元写像および型製作用に使用するための装置であ
   って、 操作された座標情報に応答して、所望の三次元要素の三
   次元モデルを自動的に構成する手段を有する装置。 ３、操作された座標情報に応答して、所望の三次元要素
   の三次元モデルを自動的に構成する装置。 ４、前記三次元モデル構成手段は、凝固可能液体の層を
   プロッタ発生マスクを介して照射する光学倍率を有する
   光学手段を具備する特許請求の範囲第１項から第３項の
   いずれか１項に記載の装置。 ５、前記三次元モデル構成手段は、位置決め及び重ね合
   せを制御する閉ループ位置監視システムを含み、複数の
   パターンマスクの正確な位置決め及び重ね合せを行なう
   手段を具備する特許請求の範囲第１項から第４項のいず
   れか１項に記載の装置。 ６、前記三次元モデル構成手段は、電子写真技術により
   パターンマスクを形成する手段をさらに具備する特許請
   求の範囲第１項から第５項のいずれか１項に記載の装置
   。 ７、前記パターンマスクを形成する手段は、ガラス板に
   トナーを所望のパターンに付着させることによりパター
   ンマスクを形成する手段から構成される特許請求の範囲
   第６項記載の装置。 ８、前記付着によりパターンマスクを形成する手段は、
   レーザービームを使用して帯電した電子写真ドラムを行
   単位の書込みモードで露光する手段から構成される特許
   請求の範囲第７項記載の装置。 ９、前記三次元モデル構成手段は、モデル構成用材料を
   消去可能マスクを介して電気光学シャッタを使用して露
   光する手段から構成される特許請求の範囲第１項から第
   ８項のいずれか１項に記載の装置。 １０、前記三次元モデル構成手段は、 凝固可能液体を入れる使い捨て容器と； 前記凝固可能液体を内部に規定される凝固面上で照射す
   る照射手段と； 照射手段と容器とを相対的に変位させる相対変位手段と
   ； を具備する特許請求の範囲第１項から第９項のいずれか
   １項に記載の装置。 １１、前記使い捨て容器及び前記照射手段は、凝固可能
   液体が照射手段及び相対変位手段と全く接触しない状態
   に維持されるように配置される特許請求の範囲第１０項
   記載の装置。 １２、前記相対変位手段は、容器及び支持台を共に固定
   された前記照射手段に対して移動する手段から構成され
   る特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １３、前記相対変位手段は、照射手段を固定された容器
   及び支持台に対して移動する手段から構成される特許請
   求の範囲第１０項記載の装置。 １４、前記移動手段は放射線源を移動する手段から構成
   される特許請求の範囲第１３項記載の装置。 １５、前記移動手段は、放射線源と関連し且つ画面を規
   定する複数の光学素子を移動する手段から構成される特
   許請求の範囲第１３項記載の装置。 １６、前記相対変位手段は連続的に動作される特許請求
   の範囲第１０項記載の装置。 １７、所定の幾何学形状を十分にモデル構成することが
   できるようにするために所定の幾何学形状を前処理する
   手段と、前記三次元モデル構成手段に変更されたモデル
   構成命令を供給する手段とをさらに具備する特許請求の
   範囲第１項から第１６項のいずれか１項に記載の装置。 １８、所望の平面に凝固可能液体の安定した層を規定す
   る規定手段をさらに具備する特許請求の範囲第１項から
   第１７項のいずれか１項に記載の装置。 １９、前記規定手段は、凝固不可能な支持材料の体積を
   規定する手段と、固体支持材料の層の上に凝固可能液体
   の層を規定する手段とを具備する特許請求の範囲第１８
   項記載の装置。 ２０、前記凝固可能液体は比較的少量の収縮量を有する
   ように製造される特許請求の範囲第１０項から第１９項
   のいずれか１項に記載の装置。 ２１、前記凝固可能液体は、所定の収縮係数を有し且つ
   ゼロ又はゼロに近い収縮係数を有する混合物を形成する
   ために所定の膨張係数を有する別の単量体と混合される
   活性単量体から形成される特許請求の範囲第２０項記載
   の装置。 ２２、前記照射手段は層ごとに照射を行なうように動作
   するため、凝固可能液体の最初の照射に続いて、収縮が
   起こるにつれて、凝固可能液体は収縮を吸収すべき場所
   にさらに移動し、その後の照射により、そのように移動
   した凝固可能液体が凝固される特許請求の範囲第１０項
   から第１９項のいずれか１項に記載の装置。 ２３、前記照射手段は、所定の時点で収縮を局所限定さ
   れた領域に制限するために液体層の放射をパターン化す
   る手段を具備し、それにより、隣接領域の凝固中に収縮
   を補うことができる特許請求の範囲第１０項から第１９
   項のいずれか１項に記載の装置。 ２４、前記凝固可能液体は、所定の体積の凝固可能液体
   に対する硬化剤の有効体積を減少させるため、従って、
   その所定の体積を凝固させるために必要とされるエネル
   ギーを減少させ且つ収縮を減少させるために、放射線透
   過粒子を含む特許請求の範囲第１０項から第２０項のい
   ずれか１項に記載の装置。 ２５、選択的に寸法設定可能なウェブ材料をほぼ円筒形
   に引延ばすことにより所定の形状の中実物体を形成する
   手段と、ウェブ材料を選択的に寸法設定する手段とを具
   備する自動型製作用の装置。 ２６、前記ウェブ材料はフォトレジスト膜及び単量体ペ
   ーストの薄い層から選択される特許請求の範囲第２５項
   記載の自動型製作用の装置。 ２７、前記選択的に寸法設定する手段は、前記ウェブ材
   料を変調されたレーザービームで走査する手段から構成
   される特許請求の範囲第２５項記載の自動型製作用の装
   置。 ２８、前記選択的に寸法設定する手段は、直線状シャッ
   タアレイ、事前に準備されたフィルム又は電子写真板を
   介して放射線を照射する手段から構成される特許請求の
   範囲第２５項記載の自動型製作用の装置。 ２９、それぞれの軸に沿って所望の分解能を維持しつつ
   、同じコンピュータファイルから拡大サイズ又は縮小サ
   イズのモデルを構成する三次元ズーミング手段を具備す
   る特許請求の範囲第１項から第２８項のいずれか１項に
   記載の装置。 ３０、凝固可能液体の凝固の深さを化学的抑制により制
   限する手段をさらに具備する特許請求の範囲第１項から
   第２９項のいずれか１項に記載の装置。 ３１、前記支持材料は、凝固可能液体が凝固するのと同
   じ条件の下では凝固しない凝固可能材料である特許請求
   の範囲第１９項記載の装置。