特開 2024-150256 ３次元積層造形装置及び３次元積層造形装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024150256

(43)【公開日】2024-10-23

(54)【発明の名称】３次元積層造形装置及び３次元積層造形装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B22F 10/80 20210101AFI20241016BHJP

   B22F 10/28 20210101ALI20241016BHJP

   B22F 12/90 20210101ALI20241016BHJP

   B22F 12/40 20210101ALI20241016BHJP

   B29C 64/268 20170101ALI20241016BHJP

   B29C 64/386 20170101ALI20241016BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20241016BHJP

   B33Y 50/00 20150101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

B22F10/80

B22F10/28

B22F12/90

B22F12/40

B29C64/268

B29C64/386

B33Y30/00

B33Y50/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023063586

(22)【出願日】2023-04-10

(71)【出願人】

【識別番号】000004271

【氏名又は名称】日本電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】蔦川 生璃

(72)【発明者】

【氏名】北村 真一

【テーマコード（参考）】

4F213

4K018

【Ｆターム（参考）】

4F213AC04

4F213AP06

4F213AQ01

4F213AQ03

4F213AR07

4F213WA25

4F213WB01

4F213WL03

4F213WL13

4F213WL78

4F213WL85

4F213WL92

4K018AA06

4K018AA14

4K018AA24

4K018BA03

4K018BA08

4K018BA13

4K018CA44

4K018DA35

(57)【要約】

【課題】本溶融中における電子ビームの照射位置を確認することができる３次元積層造形装置及び３次元積層造形装置の制御方法を提供する。
【解決手段】３次元積層造形装置１は、造形プレートと、粉末供給装置と、ビーム照射装置と、電子ビーム制御部と、制御部と、を備えている。そして、制御部は、粉末材料を溶融させる本溶融工程時に、電子ビーム制御部から照射位置情報を取得し、照射位置情報に基づいて、現在の電子ビームの照射位置を表示部に出力する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

造形プレートと、
前記造形プレートに粉末材料を供給し、粉末層を形成する粉末供給装置と、
前記粉末層に電子ビームを照射するビーム照射装置と、
前記ビーム照射装置を制御し、所定の位置に電子ビームを照射させる電子ビーム制御部と、
前記電子ビーム制御部から前記電子ビームの照射位置を示す照射位置情報を取得する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記粉末材料を溶融させる本溶融工程時に、前記電子ビーム制御部から前記照射位置情報を取得し、前記照射位置情報に基づいて、現在の前記電子ビームの照射位置を表示部に出力する
３次元積層造形装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記電子ビーム制御部の偏光アンプ制御回路をモニタリングし、モニタリングした値から前記照射位置情報を取得する
請求項１に記載の３次元積層造形装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記電子ビーム制御部に予め入力された目的とする造形物の三次元ＣＡＤデータから前記照射位置情報を取得する
請求項１に記載の３次元積層造形装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記照射位置情報に基づいて、現在本溶融している層において、これから形成する予定の造形物の画像である予定画像を作成し、
前記予定画像に、現在の前記電子ビームの照射位置を重ね合わせた画像を前記表示部に出力する
請求項１に記載の３次元積層造形装置。

【請求項5】

前記電子ビームが前記粉末材料に照射した際に発生する反射電子を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記粉末材料を溶融させる本溶融工程時に、前記検出部が検出した反射電子信号に基づいて、反射電子画像を取得し、前記反射電子画像に、現在の前記電子ビームの照射位置を重ね合わせた画像を前記表示部に出力する
請求項１から４のいずれか１項に記載の３次元積層造形装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記本溶融工程前に行われる予備加熱工程時に、前記検出部が検出した反射電子信号に基づいて、本溶融前の反射電子画像を取得し、前記本溶融前の反射電子画像に、現在の前記電子ビームの照射位置を重ね合わせた画像を前記表示部に出力する
請求項５に記載の３次元積層造形装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記本溶融工程時に、前記検出部が検出した反射電子信号に基づいて、本溶融が完了した部分の反射電子画像を取得し、前記本溶融前の反射電子画像に、前記本溶融が完了した部分の反射電子画像を重ね合わせた画像を前記表示部に出力する
請求項６に記載の３次元積層造形装置。

【請求項8】

ビーム照射装置を用いて、造形プレートに形成された粉末材料からなる粉末層に電子ビームを照射し、前記粉末材料を溶融させる本溶融工程と、
前記本溶融工程時に、前記ビーム照射装置を制御する電子ビーム制御部から前記電子ビームの照射位置を示す照射位置情報を取得する工程と、
前記照射位置情報に基づいて、現在の前記電子ビームの照射位置を表示部に出力する工程と、
を含む３次元積層造形装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、３次元積層造形装置及び３次元積層造形装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、粉末材料を薄く敷いた層を一層ずつ重ねて造形する３次元積層造形技術が脚光を浴びており、粉末材料の材料や造形手法の違いにより多くの種類の３次元積層造形技術が開発されている。

【0003】

従来の３次元積層造形装置の造形方法としては、例えばステージの上面に設置されたベースプレート上に粉末材料を一層毎に敷き詰める。次に、ベースプレート上に敷き詰められた粉末材料に対し、造形物の一断面に相当する二次元構造部だけを電子ビームやレーザからなる加熱機構で溶融する。そして、そのような粉末材料の層を一層ずつ高さ方向（Ｚ方向）に積み重ねることにより造形物を形成している（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

また、特許文献１には、粉末層の造形面の状態を観察するためのカメラを設けることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２２－１３８６５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、電子ビームを粉末材料に照射し、粉末材料を溶融させる本溶融工程は、蒸発物質が発生しやすい工程であるため、特許文献１に記載された技術では、カメラを保護するためにシャッターが閉じられた状態で、本溶融が行われていた。そのため、従来の技術では、本溶融中に電子ビームの照射位置を確認することができない、という問題を有していた。

【0007】

本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、本溶融中における電子ビームの照射位置を確認することができる３次元積層造形装置及び３次元積層造形装置の制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の３次元積層造形装置は、造形プレートと、造形プレートに粉末材料を供給し、粉末層を形成する粉末供給装置と、粉末層に電子ビームを照射するビーム照射装置と、を備えている。また、３次元積層造形装置は、ビーム照射装置を制御し、所定の位置に電子ビームを照射させる電子ビーム制御部と、電子ビーム制御部から電子ビームの照射位置を示す照射位置情報を取得する制御部と、を備えている。そして、制御部は、粉末材料を溶融させる本溶融工程時に、電子ビーム制御部から照射位置情報を取得し、照射位置情報に基づいて、現在の電子ビームの照射位置を表示部に出力する。

【0009】

また、本発明の３次元積層造形方法は、以下（１）から（３）に示す工程を含む。
（１）ビーム照射装置を用いて、造形プレートに形成された粉末材料からなる粉末層に電子ビームを照射し、粉末材料を溶融させる本溶融工程。
（２）本溶融工程時に、ビーム照射装置を制御する電子ビーム制御部から電子ビームの照射位置を示す照射位置情報を取得する工程。
（３）照射位置情報に基づいて、現在の電子ビームの照射位置を表示部に表示する工程。

【発明の効果】

【0010】

本発明の３次元積層造形装置及び３次元積層造形装置の制御方法によれば、本溶融中における電子ビームの照射位置を確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置を模式的に示す概略断面図である。

【図2】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置の制御系の構成例を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置の第１の動作例を示すフローチャートである。

【図4】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図5】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図6】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図7】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図8】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図9】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図10】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置の第２の動作例を示すフローチャートである。

【図11】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図12】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図13】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図14】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【図15】本発明の実施の形態例にかかる３次元積層造形装置における表示部の表示画面に表示させる表示例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の３次元積層造形装置及び３次元積層造形装置の制御方法の実施の形態例について、図１～図１５を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

【0013】

１．実施の形態例
１－１．３次元積層造形装置の構成
まず、本発明の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる３次元積層造形装置の第１の実施の形態例について図１を参照して説明する。
図１は、本例の３次元積層造形装置を模式的に示す概略断面図である。以降の説明では、３次元積層造形装置の各部の形状や位置関係などを明確にするために、図１の左右方向をＸ方向、図１の奥行き方向をＹ方向、図１の上下方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、互いに直交する方向である。また、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向に平行な方向であり、Ｚ方向は鉛直方向に平行な方向である。

【0014】

図１に示す３次元積層造形装置１は、例えば、チタン、アルミニウム、鉄等の金属粉末からなる粉末材料に電子ビームを照射して粉末材料を溶融させ、この粉末材料が凝固した層を積み重ねて立体物を造形する装置である。

【0015】

図１に示すように、３次元積層造形装置１は、真空チャンバー３と、ビーム照射装置２と、粉末供給装置１６と、造形テーブル１８と、造形ボックス２０と、回収ボックス２１と、を備えている。また、３次元積層造形装置１は、造形プレート２２と、インナーベース２４と、プレート移動装置２６と、輻射シールドカバー２８と、マスクカバー３０と、カメラ４２と、シャッター４４と、を備えている。さらに、３次元積層造形装置１は、反射電子を検出する複数の検出部４６を備えている。

【0016】

真空チャンバー３は、図示しない真空ポンプによってチャンバー内の空気を排気することにより、真空状態を作り出すためのチャンバーである。

【0017】

ビーム照射装置２は、造形プレート２２または粉末材料３２で形成される粉末層の造形面３２ａに電子ビーム１５を照射する装置である。造形面３２ａは、粉末層の上面に相当する。粉末層の状態は、３次元積層造形の工程が進むに従って変化する。ビーム照射装置２は、図示はしないが、電子ビーム１５の発生源となる電子銃と、電子銃が発生した電子ビームを集束させる集束レンズと、集束レンズで集束させた電子ビーム１５を偏向する偏向レンズと、を有している。集束レンズは集束コイルを用いて構成され、集束コイルが発生する磁界によって電子ビーム１５を集束させる。偏向レンズは偏向コイルを用いて構成され、偏向コイルが発生する磁界によって電子ビーム１５を偏向する。

【0018】

粉末供給装置１６は、造形物３８の原材料となる粉末材料の一例として、粉末材料３２を造形プレート２２上に供給して粉末層を形成する装置である。粉末供給装置１６は、ホッパー１６ａと、粉末投下器１６ｂと、スキージ１６ｃとを有している。ホッパー１６ａは、金属粉末を貯蔵するための容器である。粉末投下器１６ｂは、ホッパー１６ａに貯蔵されている粉末材料３２を造形テーブル１８上に投下する機器である。スキージ１６ｃは、Ｙ方向に長い長尺状の部材であり、粉末敷き詰め用のブレード１６ｄを有している。スキージ１６ｃは、粉末投下器１６ｂによって投下された粉末材料３２を造形テーブル１８上に敷き詰める。スキージ１６ｃは、造形テーブル１８の全面に粉末材料３２を敷き詰めるために、Ｘ方向に移動可能に設けられている。

【0019】

造形テーブル１８は、真空チャンバー３の内部に水平に配置されている。造形テーブル１８は、粉末供給装置１６よりも下方に配置されている。造形テーブル１８の中央部は開口している。造形テーブル１８の開口形状は、平面視円形または平面視角形（たとえば、平面視四角形）である。

【0020】

造形ボックス２０は、造形用の空間を形成するボックスである。造形ボックス２０の上端部は、造形テーブル１８の開口縁に接続されている。造形ボックス２０の下端部は、真空チャンバー３の底壁に接続されている。

【0021】

回収ボックス２１は、粉末供給装置１６によって造形テーブル１８上に供給された粉末材料３２のうち、必要以上に供給された粉末材料３２を回収するボックスである。

【0022】

造形プレート２２は、粉末材料３２を用いて造形物３８を形成するためのプレートである。造形物３８は、造形プレート２２上に積層して形成される。造形プレート２２は、造形テーブル１８の開口形状に合わせて平面視円形または平面視角形に形成される。造形プレート２２は、電気的に浮いた状態とならないよう、アース線３４によってインナーベース２４に接続（接地）されている。インナーベース２４は、ＧＮＤ（グランド）電位に保持されている。造形プレート２２およびインナーベース２４の上には粉末材料３２が敷き詰められる。

【0023】

インナーベース２４は、上下方向（Ｚ方向）に移動可能に設けられている。造形プレート２２は、インナーベース２４と一体に上下方向に移動する。インナーベース２４は、造形プレート２２よりも大きな外形寸法を有する。インナーベース２４は、造形ボックス２０の内側面に沿って上下方向に摺動する。インナーベース２４の外周部にはシール部材３６が取り付けられている。シール部材３６は、インナーベース２４の外周部と造形ボックス２０の内側面との間で、摺動性および密閉性を保持する部材である。シール部材３６は、耐熱性および弾力性を有する材料によって構成される。

【0024】

プレート移動装置２６は、造形プレート２２およびインナーベース２４を上下方向に移動させる装置である。プレート移動装置２６は、シャフト２６ａと、駆動機構部２６ｂとを備えている。シャフト２６ａは、インナーベース２４の下面に接続されている。駆動機構部２６ｂは、図示しないモータと動力伝達機構とを備え、モータを駆動源として動力伝達機構を駆動することにより、造形プレート２２およびインナーベース２４をシャフト２６ａと一体に上下方向に移動させる。動力伝達機構は、たとえば、ラックアンドピニオン機構、ボールネジ機構などによって構成される。

【0025】

輻射シールドカバー２８は、Ｚ方向において、造形プレート２２とビーム照射装置２との間に配置されている。輻射シールドカバー２８は、ステンレス鋼などの金属によって構成される。輻射シールドカバー２８は、ビーム照射装置２によって粉末材料３２に電子ビーム１５を照射した際に発生する輻射熱をシールドする。粉末材料３２を本焼結させるために粉末材料３２に電子ビーム１５を照射すると粉末材料３２が溶融するが、このとき粉末層の造形面３２ａから放射される熱、すなわち輻射熱が真空チャンバー３内に広く拡散すると熱効率が悪くなる。これに対し、造形プレート２２の上方に輻射シールドカバー２８を配置した場合は、造形面３２ａから放射される熱が輻射シールドカバー２８によってシールドされるとともに、シールドされた熱が輻射シールドカバー２８により反射されて造形プレート２２側に戻される。このため、電子ビーム１５の照射によって発生する熱を効率良く利用することができる。

【0026】

また、輻射シールドカバー２８は、粉末材料３２に電子ビーム１５を照射した際に発生する蒸発物質が真空チャンバー３の内壁に付着（蒸着）することを抑制する機能を果たす。粉末材料３２に電子ビーム１５を照射すると、溶融した金属の一部が霧状の蒸発物質となって造形面３２ａから立ち昇る。輻射シールドカバー２８は、この蒸発物質が真空チャンバー３内に拡散しないよう、造形面３２ａの上方空間を覆うように配置されている。

【0027】

マスクカバー３０は、開口部３０ａおよびマスク部３０ｂを有する。マスクカバー３０は、造形物３８を形成するにあたって、粉末材料３２の上面、すなわち造形面３２ａに被せて配置される。その際、開口部３０ａは、造形プレート２２上に敷き詰められる粉末材料３２を露出させ、マスク部３０ｂは、開口部３０ａよりも外側に位置する粉末材料３２を遮蔽する。開口部３０ａの形状は、造形プレート２２の形状にあわせて設定される。たとえば、造形プレート２２が平面視円形であれば、これにあわせて開口部３０ａの平面視形状は円形に設定され、造形プレート２２が平面視角形であれば、これにあわせて開口部３０ａの平面視形状は角形に設定される。

【0028】

マスクカバー３０は、輻射シールドカバー２８の下方に配置されている。マスクカバー３０の開口部３０ａおよびマスク部３０ｂは、Ｚ方向において、造形プレート２２と輻射シールドカバー２８との間に配置されている。マスクカバー３０は囲い部３０ｃを有する。囲い部３０ｃは、開口部３０ａの上方空間を囲うように配置される。囲い部３０ｃの一部（上部）は、Ｚ方向において輻射シールドカバー２８とオーバーラップしている。囲い部３０ｃは、造形面３２ａから発生する輻射熱をシールドする機能と、造形面３２ａから発生する蒸発物質の拡散を抑制する機能とを果たす。つまり、囲い部３０ｃは、輻射シールドカバー２８と同様の機能を果たす。

【0029】

マスクカバー３０は、造形物３８の原料として使用する粉末材料３２よりも融点が高い金属で構成される。また、マスクカバー３０は、粉末材料３２との反応性が低い材料によって構成される。マスクカバー３０の構成材料としては、たとえばチタンを挙げることができる。また、マスクカバー３０は、使用する粉末材料３２と同じ材質の金属によって構成してもよい。マスクカバー３０は、電気的にＧＮＤに接地されている。マスクカバー３０は、後述する本焼結工程前の予備加熱工程において、電子ビーム１５の照射により粉末材料３２を仮焼結させる場合に、電気的なシールド機能を果たすことにより、粉末飛散の発生を小規模に抑える。

【0030】

カメラ４２は、粉末層の造形面３２ａを撮影可能なカメラである。カメラ４２は、ビーム照射装置２と位置が干渉しないよう、ビーム照射装置２とはＹ方向に位置をずらして配置されている。カメラ４２は、たとえばデジタルビデオカメラなどの可視光カメラによって構成することが好ましい。カメラ４２は、粉末層の造形面３２ａを撮影して粉末層の画像（画像データ）を生成する。このため、カメラ４２が生成する画像は、粉末層の造形面３２ａの状態を示す画像になる。カメラ４２による撮影は、３次元積層造形装置１が備える照明光源（図示せず）が発する照明光を粉末層の造形面３２ａに当てた状態で行われる。

【0031】

シャッター４４は、電子ビーム１５の照射によって粉末材料３２を溶融させる際に造形面３２ａから発生する蒸発物質がカメラ４２や観察窓に付着しないよう、カメラ４２や観察窓を保護するものである。カメラ４２による造形面３２ａの撮影は、シャッター４４を開けた状態で行われる。また、蒸発物質が発生しやすい工程や、蒸発物質の発生量が多い工程、すなわち、粉末材料３２を電子ビーム１５で溶融する際は、シャッター４４を閉じた状態で行われる。

【0032】

反射電子を検出する複数の検出部４６は、ビーム照射装置２の下方に配置されている。具体的には、検出部４６は、ビーム照射装置２と造形プレート２２に形成される造形物３８の造形面３２ａの間に配置される。また、複数の検出部４６は、造形物３８を間に挟んで、Ｘ方向又はＹ方向の両側に配置される。

【0033】

検出部４６としては、半導体検出器等に限定されるものではなく、電子励起による２次電子放出率の小さいＴｉ製電極等でもよい。また、検出部４６としては、電極に入射する反射電子を電流検出アンプで電流として検出し、その増減を検出してもよい。

【0034】

図２は、本例の３次元積層造形装置１の制御系の構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、３次元積層造形装置１は、電子ビーム制御部を示す偏光アンプ制御回路１０１と、アナログ-デジタル変換回路（ＡＤＣ）１０２と、プリアンプ（Ｐｒｅ－ＡＭＰ）１０３と、制御部の一例を示すパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１０４と、表示部１０５とを有している。

【0035】

偏光アンプ制御回路１０１は、ビーム照射装置２及びＰＣ１０４に接続されている。そして、偏光アンプ制御回路１０１は、設定されたビーム走査情報に基づいて、ビーム照射装置２を制御する。これにより、ビーム照射装置２は、所定の位置に電子ビーム１５を照射する。また、偏光アンプ制御回路１０１は、電子ビーム１５の照射位置を示すビーム照射位置情報をＰＣ１０４に送信する。

【0036】

Ｐｒｅ－ＡＭＰ１０３は、検出部４６及びＡＤＣ１０２に接続されている。そして、Ｐｒｅ－ＡＭＰ１０３は、検出部４６が検出した反射電子電流を電流信号から電圧信号に変換する。Ｐｒｅ－ＡＭＰ１０３で変換された電圧信号は、ＡＤＣ１０２に送信される。ＡＤＣ１０２は、電圧信号となった反射電子信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してＰＣ１０４に送信する。

【0037】

ＰＣ１０４は、不図示の画像処理部と、記憶部と、を有している。また、ＰＣ１０４の画像処理部は、カメラ４２が生成する画像を取り込むとともに、取り込んだ画像に所定の画像処理を施す。そして、ＰＣ１０４は、画像処理部で画像処理を行ったカメラ画像を表示部１０５に出力する。

【0038】

記憶部には、画像処理部で生成されたカメラ画像が記憶される。さらに、記憶部には、偏光アンプ制御回路１０１から送信されたビーム照射位置情報が記憶される。また、記憶部には、検出部４６から取得した反射電子信号に対して演算処理を行うための演算式が記憶されている。

【0039】

ＰＣ１０４は、演算式を用いて、反射電子信号に対して演算処理を行い、演算信号を演算する。そして、画像処理部は、演算信号を画像化して反射電子画像（ＢＳＥ像）を取得する。ＰＣ１０４は、取得した反射電子画像（ＢＳＥ像）を表示部１０５に出力する。また、記憶部には、反射電子画像（ＢＳＥ像）が記憶される。

【0040】

なお、上述したように、検出部４６は、造形物３８を間に挟んで２つ配置されている。そのため、画像処理部は、２つの反射電子信号の減算する演算信号を演算する。そして、この演算信号を画像化することで、造形面３２ａの表面の凹凸を強調した反射電子画像（ＢＳＥ像）を生成（取得）することができる。

【0041】

記憶部には、画像処理部で生成されたＢＳＥ像やカメラ画像が記憶される。さらに、記憶部には、偏光アンプ制御回路１０１から送信されたビーム照射位置情報が記憶される。

【0042】

表示部１０５は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）又は有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイにより構成されている。表示部１０５は、ＰＣ１０４から出力されたＢＳＥ像及びカメラ画像を表示画面１０６（図４等参照）に表示する。

【0043】

１－２．３次元積層造形装置の第１の動作例
次に、上述した構成を有する３次元積層造形装置１の第１の動作例について図３を参照して説明する。
図３は、３次元積層造形装置１の第１の動作例を示すフローチャートである。

【0044】

図３に示すように、ビーム照射装置２は、ＰＣ１０４から与えられる制御指令に基づいて動作することにより、造形プレート２２を加熱する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、ビーム照射装置２は、マスクカバー３０の開口部３０ａを通して造形プレート２２に電子ビーム１５を照射するとともに、造形プレート２２上で電子ビーム１５を走査する。これにより、造形プレート２２は、粉末材料３２が仮焼結する程度の温度に加熱される。

【0045】

次に、造形プレート２２上に粉末材料３２を敷き詰める（ステップＳ１２）。ステップ１２において、プレート移動装置２６は、ＰＣ１０４から与えられる制御指令に基づいて動作することにより、造形プレート２２を所定量だけ下降させる。プレート移動装置２６は、造形テーブル１８上に敷き詰められた粉末材料３２の上面よりも造形プレート２２の上面が僅かに下がった状態となるように、インナーベース２４を所定量だけ下降させる。このとき、造形プレート２２は、インナーベース２４と共に所定量だけ下降する。

【0046】

そして、粉末供給装置１６は、ホッパー１６ａから粉末投下器１６ｂに供給された粉末材料３２を、粉末投下器１６ｂによって造形テーブル１８上に投下した後、スキージ１６ｃをＸ方向の一端側から他端側へと移動させることにより、インナーベース２４上に粉末材料３２を敷き詰める。このとき、粉末材料３２は、ΔＺ相当の厚さで造形テーブル１８の上に敷き詰められる。また、余分な粉末材料３２は、回収ボックス２１に回収される。

【0047】

次に、ビーム照射装置２は、偏光アンプ制御回路１０１及びＰＣ１０４から与えられる制御指令に基づいて動作することにより、造形プレート２２上の粉末層を予備加熱、いわゆるパウダーヒート（Ｐ．Ｈ）する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３においては、粉末材料３２を仮焼結させるために粉末層を予備加熱する。粉末材料３２を仮焼結させると、粉末材料３２に導電性を持たせることができる。このため、予備加熱工程の後に行われる本焼結工程での粉末飛散を抑制することができる。

【0048】

ステップＳ１３において、ビーム照射装置２は、造形プレート２２上の粉末材料３２に電子ビーム１５を照射する。また、ビーム照射装置２は、造形物３８を形成するための領域（以下、「造形領域」ともいう。）よりも広範囲に電子ビーム１５を走査する。これにより、造形領域に存在する粉末材料３２と、造形領域の周囲に存在する粉末材料３２とが、共に仮焼結される。

【0049】

次に、本溶融前の反射電子画像（ＢＳＥ像）を取得する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４においては、まず、ビーム照射装置２は、偏光アンプ制御回路１０１及びＰＣ１０４から与えられる制御指令に基づいて動作することにより、仮焼結された粉末材料３２が存在する仮焼結領域に電子ビーム１５を走査する。この際、ビーム照射装置２は、電子ビーム１５の電子ビーム電流をできるだけ小さくし、造形面３２ａにフォーカスを合わせて照射する。そして、検出部４６は、電子ビーム１５によって発生した反射電子を検出する。また、検出部４６は、検出した反射電子信号をＰｒｅ－ＡＭＰ１０３及びＡＤＣ１０２を介してＰＣ１０４に出力する。

【0050】

さらに、ＰＣ１０４は、偏光アンプ制御回路１０１からビーム走査情報及び電子ビーム１５のビーム照射位置情報を取得する。そして、ＰＣ１０４の画像処理部は、検出部４６から取得した反射電子信号を、ビーム走査情報及びビーム照射位置情報と同期させる。このとき、画像処理部は、検出部４６からの反射電子信号の強度を輝度信号として画像化する。これにより、ＰＣ１０４は、本溶融前の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｔ１を取得することができる。

【0051】

次に、ＰＣ１０４の画像処理部は、後述するステップＳ１６における電子ビーム１５の照射位置を認識できる情報を表示させる（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において、画像処理部は、ステップＳ１４で取得した本溶融前の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｔ１を表示部１０５の表示画面１０６に表示させる。

【0052】

図４は、表示部１０５の表示画面１０６の表示例を示す図である。
ステップＳ１５の工程を行うことで、図４に示すように、画像処理部は、表示部１０５の表示画面１０６に電子ビーム１５の照射位置（メルト位置）を認識できる情報である本溶融前の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｔ１を表示させることができる。また、ステップＳ１５において、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得する。そして、画像処理部は、表示部１０５の表示画面１０６上に電子ビーム１５の照射位置を表示させる。ステップＳ１５の工程では、例えば、図４に示す本溶融前の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｔ１上に照射位置を表示させてもよい。

【0053】

次に、ビーム照射装置２は、偏光アンプ制御回路１０１及びＰＣ１０４から与えられる制御指令に基づいて動作することにより、粉末材料３２を溶融および凝固によって本焼結（メルト）させる（ステップＳ１６）。ステップＳ１６においては、上述のように仮焼結させた粉末材料３２を電子ビーム１５の照射によって溶融および凝固させることにより、仮焼結体としての粉末材料３２を本焼結させる。

【0054】

ステップＳ１６において、ビーム照射装置２は、目的とする造形物３８の三次元ＣＡＤデータを一定の厚み（ΔＺに相当する厚み）にスライスした二次元データに基づいて造形領域を特定し、この造形領域を対象に電子ビーム１５を走査することにより、造形プレート２２上の粉末材料３２を選択的に溶融する。電子ビーム１５の照射によって溶融した粉末材料３２は、電子ビーム１５が通過した後に凝固する。これにより、１層目の造形物が形成される。

【0055】

また、ステップＳ１６の工程中に、検出部４６は、本溶融中の反射電子を取得する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７において、検出部４６は、ステップＳ１６の本溶融中にビーム照射装置２から照射された電子ビーム１５から発生した反射電子を検出する。そして、検出部４６は、検出した反射電子信号をＰｒｅ－ＡＭＰ１０３及びＡＤＣ１０２を介してＰＣ１０４に出力する。

【0056】

次に、ステップＳ１７の工程で得られたＢＳＥ像を、ステップＳ１４の工程で得られたＢＳＥ像に重ね合わせる、すなわちスーパーインポーズさせる（ステップＳ１８）。ステップＳ１８において、ＰＣ１０４は、偏光アンプ制御回路１０１からビーム走査情報及び電子ビーム１５のビーム照射位置情報を取得する。そして、ＰＣ１０４の画像処理部は、ステップＳ１７の工程において検出部４６から取得した反射電子信号を、ビーム走査情報及びビーム照射位置情報と同期させる。このとき、画像処理部は、検出部４６からの反射電子信号の強度を輝度信号として画像化し、現在の層で本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１を生成する。

【0057】

なお、偏光アンプ制御回路１０１から取得するビーム走査情報及び電子ビーム１５のビーム照射位置情報は、予め設定された目的とする造形物３８の三次元ＣＡＤデータから取得してもよい。あるいは、偏光アンプ制御回路１０１をモニタリングし、モニタリングした値からビーム走査情報及び電子ビーム１５のビーム照射位置情報を取得してもよい。

【0058】

図５は、表示部１０５の表示画面１０６の表示例を示す図である。
そして、画像処理部は、図５に示すように、本溶融前の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｔ１に現在の層で本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１を重ね合わせる。さらに、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得する。そして、図５に示すように、画像処理部は、表示部１０５の表示画面１０６上に現在の電子ビーム１５の照射位置を表示させる。

【0059】

また、画像処理部は、本溶融前の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｔ１と、現在の層で本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１を色や明暗を変えて表示画面１０６に表示する。これにより、電子ビーム１５の照射及び溶融が完了した領域を容易に判別することができる。

【0060】

これにより、本溶融中に電子ビーム１５の照射位置を適切に認識することができるだけでなく、本溶融中の造形面３２ａの状態を目視で確認することができる。このように、粉末材料３２の溶融状態をリアルタイムで確認することができるため、造形面３２ａの状態が悪い場合は直ちに修復作業を行うことができ、造形物３８の品質の安定性を向上できる。

【0061】

さらに、本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１は、検出部４６からの反射電子信号の強度を輝度信号に基づいて生成される。そのため、電子ビーム１５が適切に照射されなかった場合、検出部４６によって反射電子を検出することができなくなる。これにより、電子ビーム１５が適切に照射されなかった箇所は、本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１に、表示されない。その結果、造形物３８の不具合を容易に確認することができる。

【0062】

ステップＳ１６の工程が完了すると、次に、本溶融後の反射電子画像（ＢＳＥ像）を取得する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９においては、まず、ビーム照射装置２は、偏光アンプ制御回路１０１及びＰＣ１０４から与えられる制御指令に基づいて動作することにより、仮焼結された粉末材料３２が存在する仮焼結領域に電子ビーム１５を走査する。この際、ビーム照射装置２は、電子ビーム１５の電子ビーム電流をできるだけ小さくし、造形面３２ａにフォーカスを合わせて照射する。そして、検出部４６は、電子ビーム１５によって発生した反射電子を検出する。また、検出部４６は、検出した反射電子信号をＰｒｅ－ＡＭＰ１０３及びＡＤＣ１０２を介してＰＣ１０４に出力する。

【0063】

さらに、ＰＣ１０４は、偏光アンプ制御回路１０１からビーム走査情報及び電子ビーム１５のビーム照射位置情報を取得する。そして、ＰＣ１０４の画像処理部は、検出部４６から取得した反射電子信号を、ビーム走査情報及びビーム照射位置情報と同期させる。このとき、画像処理部は、検出部４６からの反射電子信号の強度を輝度信号として画像化する。これにより、ＰＣ１０４は、本溶融後の反射電子画像（ＢＳＥ像）を取得することができる。

【0064】

次に、粉末材料３２を敷き詰めるための準備として、造形面３２ａを加熱するアフターヒート（Ａ．Ｈ）を行う（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において、ビーム照射装置２は、偏光アンプ制御回路１０１及びＰＣ１０４の制御下で動作することにより、マスクカバー３０の開口部３０ａを通して造形面３２ａに電子ビーム１５を照射する。このとき、偏光アンプ制御回路１０１は、ビーム照射装置２が備える対物レンズ等によって電子ビーム１５をデフォーカスさせる。このデフォーカスは、電子ビーム１５の合焦位置が造形面３２ａよりも下方にずれた状態、すなわちアンダーフォーカスの状態とする。

【0065】

また、偏光アンプ制御回路１０１及びＰＣ１０４は、マスクカバー３０の開口部３０ａよりも広範囲に電子ビーム１５を走査するように、ビーム照射装置２を制御する。これにより、開口部３０ａに露出している造形面３２ａの全域に電子ビーム１５が照射される。また、造形面３２ａは、粉末材料３２が仮焼結する程度の温度に加熱される。造形面３２ａを所定の温度に加熱したら、ビーム照射装置２は、電子ビーム１５の照射を停止する。

【0066】

次に、造形プレート２２を所定量（ΔＺ）だけ下降させる（ステップ２１）。ステップＳ２１において、プレート移動装置２６は、造形テーブル１８上に敷き詰められた粉末材料３２の上面よりも造形面３２ａが僅かに下がった状態となるように、インナーベース２４をΔＺだけ下降させる。

【0067】

以降は、ステップＳ２２において最終層まで造形が完了、すなわち造形物３８の造形が完了するまで、上記ステップＳ１２～Ｓ２１の工程を繰り返す。造形物３８の造形は、造形物３８の造形に必要な層の数だけ粉末材料３２の溶融および凝固が行なわれた段階で完了となる。これにより、目的とする造形物３８が得られる。

【0068】

なお、ステップＳ２０のアフターヒート後に、ステップＳ１４やステップＳ１９の工程と同様の工程を行い、アフターヒート後の反射電子画像（ＢＳＥ像）を取得してもよい。

【0069】

１－３．変形例
次に、図６から図９を参照して、表示部１０５の表示画面１０６に表示される画像の変形例について説明する。図６から図９は、表示部１０５の表示画面１０６の表示例を示す図である。

【0070】

ここで、ＰＣ１０４の記憶部には、各工程において画像処理部で生成（取得）されたＢＳＥ像やカメラ画像が記憶されている。そのため、記憶部に記憶された各種のＢＳＥ像を互いに重ね合わせる（スーパーインポーズ）させて、様々な画像を表示画面１０６に表示させることができる。

【0071】

図６に示す例では、本溶融中に、現在の層で本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１を、数層前に本溶融が完了した部分の複数の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に重ね合わせた表示例である。ＢＳＥ像Ｔ１は、１層前で本溶融が完了した部分のＢＳＥ像である。ＢＳＥ像Ｔ２は、２層前で本溶融が完了した部分のＢＳＥ像である。ＢＳＥ像Ｔ３は、３層前で本溶融が完了した部分のＢＳＥ像である。そして、ＢＳＥ像Ｔ４は、４層前で本溶融が完了した部分のＢＳＥ像である。

【0072】

また、各ＢＳＥ像Ｓ１、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、それぞれ異なる色、あるいは古い順から明暗を変えることで区別を行ってもよい。そして、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得し、現在のビーム照射位置をＢＳＥ像Ｓ１、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に重ね合わせる。これにより、現在のビーム照射位置と、現在の層の形状における造形物３８上での位置関係や、適切に溶融されているかどうかを把握することができる。

【0073】

なお、図６の例では、４層前のＢＳＥ像を表示する例を説明したが、これに限定されるものではなく、表示するＢＳＥ像は、３層以下、あるいは５層以上表示してもよい。

【0074】

図７に示す例では、本溶融中に、現在の層で本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１を、以前の像のＢＳＥ像の中から現在の層と同じ形状の像のＢＳＥ像Ｙ１に重ね合わせた表示例である。このとき、各ＢＳＥ像Ｓ１、Ｙ１は、それぞれ異なる色、あるいは明暗を変えることで区別を行ってもよい。そして、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得し、現在のビーム照射位置をＢＳＥ像Ｓ１、Ｙ１に重ね合わせる。これにより、現在のビーム照射位置と、現在の層の形状における造形物３８上での位置関係や、適切に溶融されているかどうかを把握することができる。

【0075】

図８に示す例では、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得する。また、画像処理部は、照射位置情報に基づいて、現在本溶融している層において、これから形成する予定の造形物の形状の画像（予定画像）Ｗ１を作成し、表示画面１０６に表示する。そして、画像処理部は、現在の層で本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１を、予定画像Ｗ１に重ね合わせる。このとき、ＢＳＥ像Ｓ１と、予定画像Ｗ１は、それぞれ異なる色、あるいは明暗を変えることで区別を行ってもよい。そして、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得し、現在のビーム照射位置をＢＳＥ像Ｓ１及び予定画像Ｗ１に重ね合わせる。これにより、現在のビーム照射位置と、現在の層の形状における造形物３８上での位置関係や、適切に溶融されているかどうかを把握することができる。

【0076】

図９に示す例では、画像処理部は、図５に示す例と同様に、溶融前の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｔ１に現在の層で本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１を重ね合わせる。さらに、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得し、表示画面１０６上に現在の電子ビーム１５の照射位置を表示させる。

【0077】

また、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から現在の層における電子ビーム１５の照射スポット径や走査速度、電子ビーム１５により供給された熱エネルギー値等の電子ビーム設定情報を取得する。そして、画像処理部は、表示画面１０６に現在の層において、本溶融が完了した部分の反射電子画像（ＢＳＥ像）Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を、電子ビーム設定情報に応じて、それぞれ異なる色、あるいは明暗を変えて表示する。これにより、現在のビーム照射位置と、現在の層の形状における造形物３８上での位置関係や、適切に溶融されているかどうかを把握することができる。

【0078】

２．３次元積層造形装置の第２の動作例
次に、上述した構成を有する３次元積層造形装置１の第２の動作例について図１０を参照して説明する。
図１０は、３次元積層造形装置１の第２の動作例を示すフローチャートである。

【0079】

この第２の動作例では、検出部４６によって本溶融中の反射電子を取得せずに、現在の電子ビーム１５の照射位置を表示させる例である。そのため、第１の動作例と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0080】

図１０に示すように、ステップＳ１５の工程の後に、ビーム照射装置２は、偏光アンプ制御回路１０１及びＰＣ１０４から与えられる制御指令に基づいて動作することにより、粉末材料３２を溶融および凝固によって本焼結（メルト）させる（ステップＳ１６）。

【0081】

また、ステップＳ１６の工程中に、画像処理部は、表示画面１０６上に現在の電子ビーム１５の照射位置を重ね合わせる（スーパーインポーズ）。偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得する。図１１は、表示部１０５の表示画面１０６の表示例を示す図である。そして、図１１に示すように、画像処理部は、表示画面１０６上に現在の電子ビーム１５の照射位置を表示させる。その他の動作は、第１の動作例と同様であるため、その説明は省略する。

【0082】

この第２の動作例において、第１の動作例と同様に、本溶融中に電子ビーム１５の照射位置を適切に認識することができる。

【0083】

３．変形例
次に、図１２から図１５を参照して、第２の動作例における表示部１０５の表示画面１０６に表示される画像の変形例について説明する。図１２から図１５は、表示部１０５の表示画面１０６の表示例を示す図である。

【0084】

図１２に示す例では、画像処理部は、本溶融工程におけるビーム照射位置情報を記憶部に記憶する。そして、画像処理部は、現在の層で本溶融が完了した部分の画像Ｍ１に現在の電子ビーム１５の照射位置を重ね合わせて、表示画面１０６に表示する。また、画像処理部は、本溶融が完了した部分の画像Ｍ１と現在の電子ビーム１５の照射位置を、それぞれ異なる色、あるいは明暗を変えて表示する。これにより、現在のビーム照射位置と、現在の層の形状における造形物３８上での位置関係や、適切に溶融されているかどうかを把握することができる。

【0085】

図１３に示す例では、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得する。また、画像処理部は、ビーム照射位置情報に基づいて、現在本溶融している層において、これから形成する予定の造形物の形状の画像（予定画像）Ｗ１を作成し、表示画面１０６に表示する。そして、画像処理部は、現在の層で本溶融が完了した部分の画像Ｍ１を、予定画像Ｗ１に重ね合わせる。このとき、画像Ｍ１と、予定画像Ｗ１は、それぞれ異なる色、あるいは明暗を変えることで区別を行ってもよい。そして、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得し、現在のビーム照射位置を画像Ｍ１及び予定画像Ｗ１に重ね合わせる。これにより、現在のビーム照射位置と、現在の層の形状における造形物３８上での位置関係や、適切に溶融されているかどうかを把握することができる。

【0086】

図１４に示す例では、画像処理部は、本溶融中に、現在の層で本溶融が完了した部分の画像Ｍ１を、数層前に本溶融が完了した部分の複数の画像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に重ね合わせて表示する。画像Ｐ１は、１層前で本溶融が完了した部分の画像である。画像Ｐ２は、２層前で本溶融が完了した部分の画像である。画像Ｐ３は、３層前で本溶融が完了した部分の画像である。そして、画像Ｐ４は、４層前で本溶融が完了した部分の画像である。

【0087】

また、各画像Ｍ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、それぞれ異なる色、あるいは古い順から明暗を変えることで区別を行ってもよい。そして、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得し、現在のビーム照射位置を画像Ｍ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に重ね合わせる。これにより、現在のビーム照射位置と、現在の層の形状における造形物３８上での位置関係や、適切に溶融されているかどうかを把握することができる。

【0088】

なお、図１４に示す例では、４層前の画像を表示する例を説明したが、これに限定されるものではなく、表示する画像は、３層以下、あるいは５層以上表示してもよい。

【0089】

図１５に示す例では、まず、画像処理部は、１層前の画像Ｐ１に現在の層で本溶融が完了した部分の画像Ｍ１を重ね合わせる。さらに、偏光アンプ制御回路１０１から本溶融工程におけるビーム照射位置情報を取得し、表示画面１０６上に現在の電子ビーム１５の照射位置を表示させる。

【0090】

また、画像処理部は、偏光アンプ制御回路１０１から現在の層における電子ビーム１５の照射スポット径や走査速度、電子ビーム１５により供給された熱エネルギー値等の電子ビーム設定情報を取得する。そして、画像処理部は、表示画面１０６に現在の層において、本溶融が完了した部分のＭ１、Ｍ２、Ｍ３を、電子ビーム設定情報に応じて、それぞれ異なる色、あるいは明暗を変えて表示する。これにより、現在のビーム照射位置と、現在の層の形状における造形物３８上での位置関係や、適切に溶融されているかどうかを把握することができる。

【0091】

なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

【0092】

例えば、上述した実施の形態例では、粉末材料としてチタン、アルミニウム、鉄等の金属粉末を適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、粉末材料としては、樹脂等を用いてもよい。また、粉末材料を予熱や溶融させる加熱機構として電子ビームを照射する電子銃を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。加熱機構としては、例えば、レーザを照射するレーザ照射部を適用してもよい。

【0093】

また、制御部として、ＰＣ１０４を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。制御部としては、ビーム照射装置２を制御する電子ビーム制御部等その他各種の演算機能を有する制御部が適用できるものである。

【0094】

さらに、上述した実施の形態例では、３次元積層造形装置１に表示部１０５を設けた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部が生成した、図４から図９、図１１から図１５に示す画像データを外部の表示装置に出力してもよい。

【0095】

また、上述した実施の形態例では、検出部４６が輻射シールドカバー２８の内側に配置される例を説明したが、これに限定されるものではない。検出部４６を輻射シールドカバー２８の外側に配置してもよい。

【0096】

また、上記の各構成要素、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路の設計などによりハードウエアで実現してもよい。また、上記の各構成要素、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウエアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又はＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

【0097】

なお、本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。

【符号の説明】

【0098】

１…３次元積層造形装置、 ２…ビーム照射装置、 ３…真空チャンバー、 １５…電子ビーム、 １６…粉末供給装置、 １６ａ…ホッパー、 １６ｂ…粉末投下器、 １６ｃ…スキージ、 １６ｄ…ブレード、 １８…造形テーブル、 ２０…造形ボックス、 ２１…回収ボックス、 ２２…造形プレート、 ２４…インナーベース、 ２６…プレート移動装置、 ３２…粉末材料、 ３２ａ…造形面、 ３８…造形物、 ４２…カメラ、 ４４…シャッター、 ４６…検出部、 １０１…偏光アンプ制御回路、１０２…デジタル変換回路（ＡＤＣ）、 １０３…プリアンプ（Ｐｒｅ－ＡＭＰ） １０４…パーソナルコンピュータ（ＰＣ、制御部）、 １０５…表示部、 １０６…表示画面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】