特許 7400803 加工システム及び加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】加工システム及び加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/70 20140101AFI20231212BHJP

【ＦＩ】

B23K26/70

【請求項の数】 46

(21)【出願番号】P 2021504708

(86)(22)【出願日】2019-03-13

(86)【国際出願番号】 JP2019010259

(87)【国際公開番号】W WO2020183649

(87)【国際公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-02-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100104765

【弁理士】

【氏名又は名称】江上 達夫

(72)【発明者】

【氏名】川井 秀実

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０７７３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３９８２２０６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０５－００５８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３６１２０１７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開平１１－０１０３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２６１６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１１５３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－３２３１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－５２６８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に物体を収容し、光が通過可能である開口が形成されたハウジングと、
前記物体を加工する加工ビームを照射する照射装置と、
前記加工ビームのうち前記開口を介して前記ハウジングの外部へ向かうエネルギビームの一部を反射して、入射する前記エネルギビームよりも強度が低減した第１エネルギビームを射出する第１部材と、
前記第１部材を介した前記第１エネルギビームの一部を吸収して、入射する前記第１エネルギビームよりも強度が低減した第２エネルギビームを射出する第２部材と
を備える
加工システム。

【請求項2】

前記第１部材の反射率は、５０％より大きく且つ１００％以下の反射率である
請求項１に記載の加工システム。

【請求項3】

前記第１部材の反射率は、９０％以上の反射率である
請求項１又は２に記載の加工システム。

【請求項4】

前記第１部材の反射率は、９９％以上の反射率である
請求項３に記載の加工システム。

【請求項5】

前記第２部材の吸収率は、５０％より大きく且つ１００％以下の吸収率である
請求項１から４のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項6】

前記第２部材の吸収率は、９０％以上の吸収率である
請求項１から５のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項7】

前記第２部材の吸収率は、９９％以上の吸収率である
請求項６に記載の加工システム。

【請求項8】

前記第１エネルギビームの強度は、前記第１部材に入射する前記エネルギビームの強度よりも低く、
前記第２エネルギビームの強度は、前記第１エネルギビームの強度よりも低い
請求項１から７のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項9】

前記第１部材に入射する前記エネルギビームのうち、前記第１部材により反射される成分の強度は、前記第１部材を通過する成分の強度よりも大きい
請求項１から８のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項10】

前記第１部材に入射する前記エネルギビームは、前記物体に照射された前記加工ビームの前記物体による反射成分を含む
請求項１から９のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項11】

前記第１部材の少なくとも一部は、可視光の波長帯域のうち少なくとも一部の波長帯域の光に対して透明である
請求項１から１０のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項12】

可視光の波長帯域のうち少なくとも一部の波長帯域の光の前記第１部材における透過率は、前記エネルギビームの波長帯域における前記第１部材の透過率よりも高い
請求項１から１１のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項13】

前記第２部材の少なくとも一部は、可視光の波長帯域のうち少なくとも一部の波長帯域の光に対して透明である
請求項１から１２のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項14】

前記第２部材における可視光の波長帯域のうち少なくとも一部の波長帯域の光の透過率は、前記エネルギビームの波長帯域における前記第２部材の透過率よりも高い
請求項１から１３のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項15】

前記開口を介して、前記ハウジングの内部の情報を前記ハウジングの外部で取得可能であり、
前記情報は、前記第１部材及び前記第２部材を介して取得可能である
請求項１から１４のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項16】

前記第１部材と前記第２部材とを用いて前記エネルギビームの強度を低減することにより、前記ハウジングの外部に放出される前記エネルギビームの単位時間当たりのエネルギ量を、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）６０８２５－１に規定されたクラス１の安全基準を満たす所定量以下にする
請求項１から１５のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項17】

前記第１部材は、基材と、基材に形成された反射膜とを含み、
前記反射膜は、前記エネルギビームの一部を反射する
請求項１から１６のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項18】

前記反射膜は、前記基材のうち前記第２部材とは反対側に向いた面に形成されている
請求項１７に記載の加工システム。

【請求項19】

前記反射膜は、前記基材のうち前記第２部材側に向いた面に形成されている
請求項１７又は１８に記載の加工システム。

【請求項20】

前記基材は、無機材料を含む
請求項１７から１９のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項21】

前記第１部材の耐熱温度は、前記第２部材の耐熱温度よりも高い
請求項１から２０のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項22】

前記第２部材は、有機材料を含む
請求項１から２１のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項23】

前記第２部材は、前記第１部材からの前記エネルギビームの少なくとも一部を反射する
請求項１から２２のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項24】

前記第１部材は、前記第１部材に入射する前記エネルギビームの少なくとも一部を吸収し、
前記第１部材の前記エネルギビームに対する吸収係数は、前記第２部材の前記エネルギビームに対する吸収係数とは異なる
請求項１から２３のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項25】

前記第１部材の前記エネルギビームに対する吸収係数は、前記第２部材の前記エネルギビームに対する吸収係数よりも小さい
請求項２４に記載の加工システム。

【請求項26】

前記第１部材の配置位置における前記エネルギビームの進行方向に沿った前記第１部材のサイズは、前記第２部材の配置位置における前記エネルギビームの進行方向に沿った前記第２部材のサイズとは異なる
請求項２４又は２５に記載の加工システム。

【請求項27】

前記第１部材の配置位置における前記エネルギビームの進行方向に沿った前記第１部材のサイズは、前記第２部材の配置位置における前記エネルギビームの進行方向に沿った前記第２部材のサイズよりも大きい
請求項２４から２６のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項28】

前記第１部材内における前記エネルギビームの吸収による、単位長さ当たりの発熱量は、前記第２部材内における前記エネルギビームの吸収による、単位長さ当たりの発熱量以下である
請求項２４から２７のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項29】

前記第１部材に対して前記第２部材の反対側に配置される内部部材を備える
請求項１から２８のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項30】

前記ハウジングの内部に存在する物質が前記第１部材に接触することを防止するカバー部材を備える
請求項１から２９のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項31】

内部に物体を収容し、光が通過可能である観察部材が形成されたハウジングと、
前記物体に加工ビームを照射する照射装置と、
前記観察部材と空間を隔てた位置で前記ハウジングの内部に、前記ハウジングの内部に存在する物質の前記観察部材への接触を防止するカバー部材と
を備え、
前記観察部材は、前記加工ビームのうち前記ハウジングの外部へ向かうエネルギビームが入射する部材であって、入射した前記エネルギビームの強度を低減する加工システム。

【請求項32】

前記観察部材は、前記エネルギビームの一部を反射して、入射する前記エネルギビームよりも強度が低減した第１エネルギビームを射出する第１部材を備える
請求項３１に記載の加工システム。

【請求項33】

前記観察部材は、前記第１部材を介した前記第１エネルギビームの一部を吸収して、入射する前記第１エネルギビームよりも強度が低減した第２エネルギビームを射出する第２部材を備える
請求項３２に記載の加工システム。

【請求項34】

前記観察部材は、外部から、前記ハウジングの内部を観察可能な観察窓である
請求項３１から３３のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項35】

前記ハウジングの内部に存在する物質は、溶融した材料を含む
請求項３１から３４のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項36】

前記ハウジングの内部に存在する物質は、ヒュームを含む
請求項３１から３５のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項37】

前記カバー部材における前記エネルギビームの透過率は、前記観察部材における前記エネルギビームの透過率よりも高い
請求項３１から３６のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項38】

前記観察部材を介して前記ハウジングの外部に向かう、可視光に含まれる波長帯域のうちの少なくとも一部の波長帯域の光は、前記カバー部材の少なくとも一部を通過可能である
請求項３１から３７のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項39】

前記カバー部材の少なくとも一部は、可視光に含まれる波長帯域のうちの少なくとも一部の波長帯域の光に対して透明である
請求項３１から３８のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項40】

前記エネルギビームは、前記照射装置から前記開口に直接向かう前記加工ビームのビーム成分と、前記照射装置から照射され、前記物体に反射されてから前記開口を介して前記ハウジングの外部へ向かう前記加工ビームのビーム成分との少なくとも一方を含む
請求項１から３０のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項41】

前記エネルギビームは、前記照射装置から前記観察部材に直接向かう前記加工ビームのビーム成分と、前記照射装置から照射され、前記物体に反射されてから前記観察部材を介して前記ハウジングの外部へ向かう前記加工ビームのビーム成分との少なくとも一方を含む
請求項３１から３９のいずれか一項に記載の加工システム。

【請求項42】

請求項１から４１のいずれか一項に記載の加工システムを用いて前記物体を加工する加工方法。

【請求項43】

光が通過可能である開口が形成されたハウジングの内部に収容された物体に加工ビームを照射することと、
前記加工ビームのうち前記開口を介して前記ハウジングの外部へ向かうエネルギビームの一部を第１部材により反射することで、前記第１部材に入射するエネルギビームの強度よりも、前記第１部材を透過して第２部材へ向かう第１エネルギビームの強度を小さくすることと、
前記第２部材により前記第１部材を介した前記第１エネルギビームの一部を吸収することで、前記第２部材に入射する、前記第１部材からの第１エネルギビームの強度よりも、前記第２部材を透過する第２エネルギビームの強度を小さくすることと
を含む加工方法。

【請求項44】

光が通過可能である観察部材が配置されたハウジングの内部に収容された物体に加工ビームを照射することと、
前記ハウジングの外部へ向かうエネルギビームの強度を、前記観察部材を用いて低減することと、
前記観察部材と空間を隔てた位置で前記ハウジングの内部に配置されたカバー部材を用いて、前記ハウジングの内部に存在する物質の前記観察部材への接触を防止することと
を含む加工方法。

【請求項45】

前記エネルギビームは、照射装置から前記開口に直接向かう前記加工ビームのビーム成分と、前記照射装置から照射され、前記物体に反射されてから前記開口を介して前記ハウジングの外部へ向かう前記加工ビームのビーム成分との少なくとも一方を含む
請求項４３に記載の加工方法。

【請求項46】

前記エネルギビームは、照射装置から前記観察部材に直接向かう前記加工ビームのビーム成分と、前記照射装置から照射され、前記物体に反射されてから前記観察部材を介して前記ハウジングの外部へ向かう前記加工ビームのビーム成分との少なくとも一方を含む
請求項４４に記載の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、エネルギビームを用いて物体を加工する加工システム及び加工方法の技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

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物体を加工する加工装置が記載されている。このような加工装置では、エネルギビームの影響を受けることなく物体が加工される加工空間の状態を観察することが技術的課題となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】米国特許第５，０３８，０１４号

【発明の概要】

【0004】

第１の態様によれば、内部に物体を収容し、光が通過可能である部分が形成されたハウジングと、前記物体を加工する加工ビームを照射する照射装置と、前記部分を介して前記ハウジングの外部へ向かう前記照射装置からのエネルギビームが入射する第１部材と、前記第１部材を介した前記エネルギビームが入射する第２部材とを備え、前記第１部材は、前記第１部材に入射した前記エネルギビームの強度を低減し、前記第２部材は、前記第１部材から前記第２部材に入射した前記エネルギビームの強度を低減する加工システムが提供される。

【0005】

第２の態様によれば、内部に物体を収容し、光が通過可能である部分が形成されたハウジングと、前記物体を加工する加工ビームを照射する照射装置と、前記部分を介して前記ハウジングの外部へ向かう前記照射装置からのエネルギビームが入射する第１部材と、前記第１部材を介した前記エネルギビームが入射する第２部材とを備え、前記第１部材に入射する、前記エネルギビームの強度よりも、前記第１部材を透過して前記第２部材へ向かうエネルギビームの強度は小さく、前記第２部材に入射する、前記第１部材からのエネルギビームの強度よりも、前記第２部材を透過するエネルギビームの強度は小さい加工システムが提供される。

【0006】

第３の態様によれば、内部に物体を収容し、光が通過可能である部分が形成されたハウジングと、前記物体に加工ビームを照射する照射装置と、前記部分を介して前記ハウジングの外部へ向かう前記照射装置からのエネルギビームが入射する部材であって、前記部材に入射した前記エネルギビームの強度を低減する前記部材と、前記ハウジングの内部に存在する物質の前記部材への接触を防止する接触防止装置とを備える加工システムが提供される。

【0007】

第４の態様によれば、上述した第１の態様から第３の態様のいずれか一つによって提供される加工システムを用いて前記物体を加工する加工方法が提供される。

【0008】

第５の態様によれば、光が通過可能である部分が形成されたハウジングの内部に収容された物体に加工ビームを照射することと、前記部分を介して前記ハウジングの外部へ向かう前記照射装置からのエネルギビームの強度を、第１部材を用いて低減することと、前記第１部材によって強度が低減された前記エネルギビームの強度を、第２部材を用いて低減することとを含む加工方法が提供される。

【0009】

第６の態様によれば、光が通過可能である部分が形成されたハウジングの内部に収容された物体に加工エビームを照射することと、前記部分を介して前記ハウジングの外部へ向かう、前記照射装置から第１部材に入射するエネルギビームの強度よりも、前記第１部材を透過して第２部材へ向かうエネルギビームの強度を小さくすることと、前記第２部材に入射する、前記第１部材からのエネルギビームの強度よりも、前記第２部材を透過するエネルギビームの強度を小さくすることとを含む加工方法が提供される。

【0010】

第７の態様によれば、光が通過可能である部分が形成されたハウジングの内部に収容された物体に加工ビームを照射することと、前記部分を介して前記ハウジングの外部へ向かうエネルギビームの強度を、部材を用いて低減することと、前記ハウジングの内部に存在する物質の前記部材への接触を防止することとを含む加工方法が提供される。

【0011】

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。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１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】図２は、第１実施形態の観察窓の構造を示す断面図である。

【図3】図３は、第１実施形態の観察窓を介してチャンバ空間から外部空間に伝搬するエネルギビームの様子の構造を示す断面図である。

【図4】図４（ａ）から図４（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5】図５（ａ）から図５（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6】図６（ａ）及び図６（ｂ）のそれぞれは、変形例における観察窓の構造を示す断面図である。

【図7】図７は、変形例における観察窓の構造を示す断面図である。

【図8】図８は、第２実施形態の観察窓の構造を示す断面図である。

【図9】図９は、第３実施形態の観察窓の構造を示す断面図である。

【図10】図１０は、第４実施形態の観察窓の構造を示す断面図である。

【図11】図１１は、第５実施形態の観察窓の構造を示す断面図である。

【図12】図１２は、第６実施形態の観察窓の構造を示す断面図である。

【図13】図１３は、第７実施形態の観察窓の構造を示す断面図である。

【図14】図１４は、第８実施形態の加工システムのうち筐体の開口付近の構造を示す断面図である。

【図15】図１５は、ガス供給装置を用いて物質の観察窓への付着を防止する様子を示す断面図である。

【図16】図１６は、第９実施形態の加工システムの構造を示す断面図である。

【図17】図１７は、開口とは異なる位置に配置される観察窓を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しながら、加工システム及び加工方法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に付加加工を行う加工システムＳＹＳを用いて、加工システム及び加工方法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、加工システム及び加工方法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を加工ビームＰＬ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。

【0014】

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。

【0015】

（１）第１実施形態の加工システムＳＹＳａ
初めに、第１実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第１実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳａ”と称する）について説明する。

【0016】

（１－１）第１実施形態の加工システムＳＹＳａの構造
初めに、図１を参照しながら、第１実施形態の加工システムＳＹＳａの構造について説明する。図１は、第１実施形態の加工システムＳＹＳａの構造の一例を示す断面図である。但し、図１は、説明の便宜上、加工システムＳＹＳａの構成要素（具体的には、後述する材料供給装置１、光源４、ガス供給装置５及び制御装置７）については、その断面を示していない。

【0017】

加工システムＳＹＳａ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ＳＹＳａ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を基材又は台座と称してもよい。加工システムＳＹＳａは、ワークＷに付加加工を行うことで、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ＳＹＳａ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によって支持されている既存構造物である場合には、加工システムＳＹＳａ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ＳＹＳａ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ＳＹＳａ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ＳＹＳａ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によって支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によって支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。

【0018】

上述したように、加工システムＳＹＳａ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ＳＹＳａ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。

【0019】

３次元構造物ＳＴを形成するために、加工システムＳＹＳａは、図１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とを備える。加工装置２とステージ装置３とは、筐体６の内部のチャンバ空間６３ＩＮ内に収容されている。

【0020】

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。

【0021】

造形材料Ｍは、所定強度以上の加工ビームＰＬ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、金属性の材料及び樹脂性の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、金属性の材料及び樹脂性の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、粉状の又は粒状の材料である。つまり、造形材料Ｍは、粉粒体である。但し、造形材料Ｍは、粉粒体でなくてもよく、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。

【0022】

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、駆動系２２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、駆動系２２とは、チャンバ空間６３ＩＮ内に収容されている。

【0023】

照射光学系２１１は、射出部２１３から加工ビームＰＬ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、加工ビームＰＬ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ビームＰＬを射出する。照射光学系２１１は、加工ビームＰＬがチャンバ空間６３ＩＮを進むように加工ビームＰＬ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）に向けて加工ビームＰＬ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が支持されている場合には、照射光学系２１１は、ワークＷに向けて加工ビームＰＬを照射する。具体的には、照射光学系２１１は、加工ビームＰＬ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に加工ビームＰＬ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に加工ビームＰＬを照射する状態と、照射領域ＥＡに加工ビームＰＬ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ビームＰＬ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。

【0024】

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。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。

【0025】

第１実施形態では、材料ノズル２１２は、照射光学系２１１が加工ビームＰＬ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ビームＰＬ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。

【0026】

駆動系２２は、加工ヘッド２１を移動させる。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。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、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。駆動系２２は、例えば、モータ等のアクチュエータを含む。尚、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、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が加工ビームＰＬ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。

【0027】

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ＳＹＳａ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。

【0028】

ステージ３１は、図１では不図示のステージ駆動系によって移動可能であってもよい。この場合、ステージ駆動系は、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ステージ３１を移動させてもよい。ステージ駆動系３１は、例えば、モータ等のアクチュエータを含む。

【0029】

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、加工ビームＰＬとして射出する。但し、加工ビームＰＬ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。加工ビームＰＬ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、加工ビームＰＬ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。

【0030】

ガス供給装置５は、チャンバ空間６３ＩＮ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。

【0031】

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。尚、外部空間６４ＯＵＴは、加工システムＳＹＳａのオペレータが立ち入り可能な空間であってもよい。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及び／又は造形物（或いは、３次元構造物ＳＴ）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。尚、筐体６をハウジングと称してもよい。ハウジングは箱形に限定されず、他の形状をしていてもよい。

【0032】

隔壁部材６１には、開口６２が形成されている。開口６２は、内壁６１１から外壁６１２に向けて隔壁部材６１を貫通する貫通孔である。従って、開口６２を介して、チャンバ空間６３ＩＮと外部空間６４ＯＵＴが接続可能である。なお、隔壁部材６１に開閉可能な扉が設けられている場合、開口６２は当該開閉可能な扉に設けられてもよい。開口６２が貫通孔であるがゆえに、開口６２は、光が通過可能な部分となる。つまり、開口６２を介して、チャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴへと又は外部空間６４ＯＵＴから内部空間６３ＩＮへと光が通過可能である。但し、第１実施形態では、開口６２には、観察窓６５が配置されている。つまり、チャンバ空間６３ＩＮと外部空間６４ＯＵＴとの間には、観察窓６５が配置される。このため、チャンバ空間６３ＩＮと外部空間６４ＯＵＴとは、観察窓６５によって隔てられる。その結果、材料ノズル２１２からチャンバ空間６３ＩＮに供給された造形材料Ｍが、開口６２を介してチャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに漏出することはない。更に、ガス供給装置５からチャンバ空間６３ＩＮに供給されたパージガスが、開口６２を介してチャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに漏出することはない。この場合、観察窓６５は、造形材料Ｍ及び／又はパージガスの漏出を防止する装置として機能してもよい。観察窓６５は、隔壁部材６１の少なくとも一部として機能してもよい。

【0033】

尚、造形材料Ｍ及び／又はパージガスの漏出を適切に防止するために、観察窓６５と隔壁部材６１との間に造形材料Ｍ及び／又はパージガスが漏出する隙間が形成されないように、観察窓６５が隔壁部材６１（特に、開口６２を規定する壁部分）に対して密着していてもよい。観察窓６５と隔壁部材６１（特に、開口６２を規定する壁部分）との間の隙間にシール部材が形成されていてもよい。

【0034】

観察窓６５の少なくとも一部は、可視光の波長帯域のうちの少なくとも一部である観察波長帯域の光に対して透明である。ここで、「観察窓６５の少なくとも一部が観察波長帯域の光に対して透明である」ことは、「観察波長帯域の光が、観察窓６５の少なくとも一部を透過可能である（つまり、通過可能である）」ことを意味していてもよい。このため、観察波長帯域の光は、観察窓６５を介して、チャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに伝搬可能（つまり、通過可能）である。同様に、観察波長帯域の光は、観察窓６５を介して、外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮに伝搬可能である。その結果、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者（例えば、加工システムＳＹＳａのオペレータ）は、観察窓６５の少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を外部空間６４ＯＵＴにおいて観察可能である。ここで、チャンバ空間６３ＩＮの状態を観察することは、チャンバ空間６３ＩＮに収容されている物体（例えば、加工装置２、ステージ装置３、ワークＷ及び３次元構造物ＳＴの少なくとも一つ）の状態を観察することを含む。外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、観察窓６５の少なくとも一部を透過した観察波長帯域の光を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を外部空間６４ＯＵＴにおいて観察可能である。外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、開口６２を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を外部空間６４ＯＵＴから観察可能である。外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、観察窓６５の少なくとも一部を透過した観察波長帯域の光を介して、チャンバ空間６３ＩＮ内の情報（例えば、チャンバ空間６３ＩＮの状態に関する情報）を外部空間６４ＯＵＴにおいて取得可能である。ここでチャンバ空間６３ＩＮ内の情報を取得することは、チャンバ空間６３ＩＮに収容されている加工装置２、ステージ装置３、ワークＷ、３次元構造物ＳＴの情報を取得することを含む。観察窓６５の少なくとも一部を透過した観察波長帯域の光を受光可能な受光装置（例えば観察波長帯域の光の像を撮像可能な撮像装置）等を加工システムＳＹＳａが備えている場合には、制御装置７は、受光装置の受光結果を解析することで、チャンバ空間６３ＩＮ内の情報を外部空間６４ＯＵＴにおいて取得可能である。この場合、開口６２は、主として、外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮの状態を観察する目的で形成されているとも言える。観察窓６５は、外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮの状態を観察するための観察装置として機能してもよい。

【0035】

上述したように、照射光学系２１１は、ワークＷに向けて加工ビームＰＬを射出する。従って、ワークＷと観察窓６５との位置関係にもよるが、照射光学系２１１が射出した加工ビームＰＬが照射光学系２１１から観察窓６５に向かって直接的に伝搬してくる可能性は相対的に小さい。一方で、ワークＷに照射された加工ビームＰＬは、ワークＷによって反射する可能性がある。その結果、図３に示すように、ワークＷが反射した加工ビームＰＬ（つまり、ワークＷからの加工ビームＰＬ）が、観察窓６５に向かって伝搬してくる可能性がある。或いは、ワークＷに限らず、チャンバ空間６３ＩＮ内の任意の物体に加工ビームＰＬ（例えば、照射光学系２１１からの及び／又はワークＷからの加工ビームＰＬ）が照射された場合には、当該任意の物体が反射した加工ビームＰＬが、観察窓６５に向かって伝搬してくる可能性がある。例えば、ステージ３１に加工ビームＰＬが照射される場合には、ステージ３１が反射した加工ビームＰＬ（つまり、ステージ３１からの加工ビームＰＬ）が、観察窓６５に向かって伝搬してくる可能性がある。例えば、造形中の３次元構造物ＳＴに加工ビームＰＬが照射される場合には、造形中の３次元構造物ＳＴが反射した加工ビームＰＬ（つまり、造形中の３次元構造物ＳＴからの加工ビームＰＬ）が、観察窓６５に向かって伝搬してくる可能性がある。以下、照射光学系２１１から直接観察窓６５に向かって伝搬してくる加工ビームＰＬ（つまり、加工ビームＰＬのうち、照射光学系２１１から直接観察窓６５に向かって伝搬してくるビーム成分）と、ワークＷ又はチャンバ空間６３ＩＮ内の任意の物体に反射されてから観察窓６５に向かって伝搬してくる加工ビームＰＬ（つまり、加工ビームＰＬのうち、ワークＷ又はチャンバ空間６３ＩＮ内の任意の物体に反射されてから観察窓６５に向かって伝搬してくるビーム成分）の両方ともを、“エネルギビームＥＬ”と称する。このような状況でワークＷからのエネルギビームＥＬ（或いは、任意の物体からのエネルギビームＥＬ、以下同じ）の強度が低減することなく観察窓６５を通過すると、許容量を超えた強度を有するエネルギビームＥＬが、観察窓６５を介してチャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに射出されてしまう可能性がある。例えば、造形材料Ｍを溶融させるほどに高い強度を有するエネルギビームＥＬが、外部空間６４ＯＵＴに射出（言い換えれば、放出）されてしまう可能性がある。

【0036】

そこで、第１実施形態では、観察窓６５は、エネルギビームＥＬを減衰する。つまり、観察窓６５は、観察窓６５を介して外部空間６４ＯＵＴへ向かうエネルギビームＥＬを減衰する。観察窓６５は、開口６２を介して外部空間６４ＯＵＴへ向かうエネルギビームＥＬを減衰する。第１実施形態では、エネルギビームＥＬの減衰は、エネルギビームＥＬの強度の低減を意味する。この場合、観察窓６５は、チャンバ空間６３ＩＮから観察窓６５に入射した後に観察窓６５を透過して外部空間６４ＯＵＴに向かうエネルギビームＥＬの強度を低減する。具体的には、観察窓６５は、チャンバ空間６３ＩＮから観察窓６５に入射するエネルギビームＥＬの強度よりも、エネルギビームＥＬを透過して外部空間６４ＯＵＴに向かうエネルギビームＥＬの強度を小さくする（つまり、低減する）。例えば、観察窓６５は、ワークＷからのエネルギビームＥＬの強度を低減して、許容量を超えた強度を有するエネルギビームＥＬがチャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに射出されることを防止する。尚、許容量は、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者に対してエネルギビームＥＬが及ぼす影響に基づいて設定されてもよい。許容量は、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者の安全を確保することができるように設定されてもよい。例えば、許容量は、外部空間６４ＯＵＴに射出されるエネルギビームＥＬの単位時間当たりのエネルギ量を所定量以下にするように設定されてもよい。例えば、許容量は、ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）６０８２５－１に規定されたクラス１の安全基準が満たされるように設定されてもよい。例えば、許容量は、外部空間６４ＯＵＴに射出されるエネルギビームＥＬの単位時間当たりのエネルギ量を、ＩＥＣ６０８２５－１に規定されたクラス１の安全基準を満たす所定量以下にするように設定されてもよい。

【0037】

具体的には、観察窓６５は、観察窓６５を介して、許容量未満の強度を有するエネルギビームＥＬがチャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに射出されるように、ワークＷからのエネルギビームＥＬの強度を低減してもよい。この場合、例えば、観察窓６５は、観察窓６５を介して外部空間６４ＯＵＴに射出されるエネルギビームＥＬの強度が、チャンバ空間６３ＩＮから観察窓６５に向けて射出されるエネルギビームＥＬの強度よりも小さくなり且つ許容量よりも小さくなるように、ワークＷからのエネルギビームＥＬの強度を低減してもよい。或いは、観察窓６５は、そもそもエネルギビームＥＬがチャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに射出されなくなるように、ワークＷからのエネルギビームＥＬの強度を低減してもよい。つまり、観察窓６５は、エネルギビームＥＬを遮光する遮光装置として機能してもよい。但し、観察窓６５がエネルギビームＥＬを遮光する遮光装置として機能する場合であっても、観察窓６５は、観察波長帯域の光が観察窓６５の少なくとも一部を透過可能である（つまり、観察窓６５の少なくとも一部が観察波長帯域の光に対して透明である）という特性を有している。

【0038】

観察波長帯域の光を透過可能な観察窓６５がエネルギビームＥＬの強度を低減する場合、典型的には、観察窓６５におけるエネルギビームＥＬの透過率は、観察窓６５における観察波長帯域の光の透過率と異なっていてもよい。より具体的には、観察窓６５におけるエネルギビームＥＬの透過率は、観察窓６５における観察波長帯域の光の透過率よりも低くてもよい。つまり、観察窓６５における観察波長帯域の光の透過率は、観察窓６５におけるエネルギビームＥＬの透過率よりも高くてもよい。この場合、観察窓６５におけるエネルギビームＥＬの透過率が観察窓６５における観察波長帯域の光の透過率と同一である場合と比較して、観察窓６５は、エネルギビームＥＬの強度を低減するという特性、及び、観察波長帯域の光を透過させるという特性の双方を両立しやすくなる。

【0039】

エネルギビームＥＬの波長帯域は、観察波長帯域と重複していなくてもよい。この場合、エネルギビームＥＬの波長帯域が観察波長帯域と少なくとも部分的に重複している場合と比較して、観察窓６５は、エネルギビームＥＬの強度を低減するという特性、及び、観察波長帯域の光を透過させるという特性の双方を両立しやすくなる。但し、エネルギビームＥＬの波長帯域が観察波長帯域と少なくとも部分的に重複していてもよい。

【0040】

第１実施形態では、観察窓６５は、ワークＷからのエネルギビームＥＬを反射し且つ吸収することで、ワークＷからのエネルギビームＥＬの強度を低減する。つまり、観察窓６５は、エネルギビームＥＬの反射という光学現象及びエネルギビームＥＬの吸収という光学現象の双方を利用して、ワークＷからのエネルギビームＥＬの強度を低減する。以下、図２を参照しながら、第１実施形態の観察窓６５について更に説明する。図２は、第１実施形態の観察窓６５の構造の一例を示す断面図である。

【0041】

図２に示すように、観察窓６５は、反射部材６５１と、吸収部材６５２とを備えている。観察窓６５の少なくとも一部が観察波長帯域の光に対して透明であるため、反射部材６５１及び吸収部材６５２のそれぞれの少なくとも一部もまた、観察波長帯域の光に対して透明である。観察波長帯域の光が観察窓６５の少なくとも一部を透過可能であるため、観察波長帯域の光は、反射部材６５１及び吸収部材６５２のそれぞれの少なくとも一部もまた透過可能である。観察波長帯域の光が観察窓６５を介して、チャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに及び外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮに伝搬可能であるため、観察波長帯域の光は、反射部材６５１及び吸収部材６５２のそれぞれの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに及び外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮに伝搬可能である。このため、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、反射部材６５１及び吸収部材６５２のそれぞれの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を外部空間６４ＯＵＴにおいて観察可能である。外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、反射部材６５１及び吸収部材６５２のそれぞれの少なくとも一部を透過した観察波長帯域の光を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を外部空間６４ＯＵＴにおいて観察可能である。外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、反射部材６５１及び吸収部材６５２のそれぞれの少なくとも一部を透過した観察波長帯域の光を介して、チャンバ空間６３ＩＮ内の情報（例えば、チャンバ空間６３ＩＮの状態に関する情報）を外部空間６４ＯＵＴにおいて取得可能である。反射部材６５１及び吸収部材６５２のそれぞれの少なくとも一部を透過した観察波長帯域の光を受光可能な受光装置（例えば観察波長帯域の光の像を撮像可能な撮像装置）等を加工システムＳＹＳａが備えている場合には、制御装置７は、受光装置の受光結果を解析することで、チャンバ空間６３ＩＮ内の情報を外部空間６４ＯＵＴにおいて取得可能である。

【0042】

上述したように観察窓６５における観察波長帯域の光の透過率が観察窓６５におけるエネルギビームＥＬの透過率よりも高い場合には、反射部材６５１における観察波長帯域の光の透過率は、反射部材６５１におけるエネルギビームＥＬの透過率よりも高くてもよい。上述したように観察窓６５における観察波長帯域の光の透過率が観察窓６５におけるエネルギビームＥＬの透過率よりも高い場合には、吸収部材６５２における観察波長帯域の光の透過率は、吸収部材６５２におけるエネルギビームＥＬの透過率よりも高くてもよい。

【0043】

反射部材６５１は、吸収部材６５２と比較して、チャンバ空間６３ＩＮにより近い位置に配置される。反射部材６５１は、チャンバ空間６３ＩＮに面していてもよい。吸収部材６５２は、反射部材６５１と比較して、チャンバ空間６３ＩＮからより遠い位置に配置される。吸収部材６５２とチャンバ空間６３ＩＮとの間には、反射部材６５１が配置される。反射部材６５１は、吸収部材６５２と比較して、外部空間６４ＯＵＴからより遠い位置に配置される。吸収部材６５２は、反射部材６５１と比較して、外部空間６４ＯＵＴにより近い位置に配置される。吸収部材６５２は、外部空間６４ＯＵＴに面していてもよい。反射部材６５１と外部空間６４ＯＵＴとの間には、吸収部材６５２が配置される。反射部材６５１と吸収部材６５２とチャンバ空間６３ＩＮと外部空間６４ＯＵＴがこのような位置関係を有しているため、チャンバ空間６３ＩＮから観察窓６５に入射するエネルギビームＥＬは、まずは、反射部材６５１に入射する。つまり、開口６２を介して外部空間６４ＯＵＴへと向かうエネルギビームＥＬは、まずは、反射部材６５１に入射する。その後、反射部材６５１を透過したエネルギビームＥＬ（つまり、反射部材６５１によって反射されなかったエネルギビームＥＬ）が、吸収部材６５２に入射する。その後、吸収部材６５２を透過したエネルギビームＥＬが、外部空間６４ＯＵＴに射出される。反射部材６５１のチャンバ空間６３ＩＮに面する面は内壁６１１より外部空間６４ＯＵＴ側に配置されてもよい。この場合、ワークＷ（或いは、チャンバ空間６３ＩＮ内の任意の物体）が反射部材６５１に接触（言い換えれば、衝突）して反射部材６５１が破損されることが防止される。吸収部材６５２の外部空間６４ＯＵＴに面する面は外壁６１２よりチャンバ空間６３ＩＮ側に配置されてもよい。この場合、任意の物体が吸収部材６５２に接触（言い換えれば、衝突）して吸収部材６５２が破損されることが防止される。

【0044】

反射部材６５１と吸収部材６５２との間には、間隙（つまり、空間）が確保されていてもよい。つまり、反射部材６５１と吸収部材６５２とは、互いに離れた位置に配置されていてもよい。反射部材６５１と吸収部材６５２とは、チャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４に向かう方向に沿って互いに離れた位置に配置されていてもよい。この場合、反射部材６５１を透過したエネルギビームＥＬは、反射部材６５１と吸収部材６５２との間の間隙を介して吸収部材６５２に入射する。或いは、反射部材６５１と吸収部材６５２との間には、間隙が確保されていなくてもよい。つまり、反射部材６５１と吸収部材６５２とは互いに接触するように配置されていてもよい。反射部材６５１と吸収部材６５２とは、一体化されていてもよい。この場合、反射部材６５１を透過したエネルギビームＥＬは、反射部材６５１と吸収部材６５２との間の間隙を介することなく吸収部材６５２に入射する。

【0045】

反射部材６５１は、チャンバ空間６３ＩＮから反射部材６５１に入射してくるエネルギビームＥＬの少なくとも一部を反射する。反射部材６５１は、チャンバ空間６３ＩＮから反射部材６５１に入射してくるエネルギビームＥＬの少なくとも一部を反射することで、エネルギビームＥＬの強度を低減する。つまり、反射部材６５１は、エネルギビームＥＬの反射という光学現象を利用して、エネルギビームＥＬの強度を低減する。この場合、反射部材６５１は、チャンバ空間６３ＩＮから反射部材６５１に入射した後に反射部材６５１を透過して吸収部材６５２に向かうエネルギビームＥＬの強度を低減する。具体的には、反射部材６５１は、チャンバ空間６３ＩＮから反射部材６５１に入射するエネルギビームＥＬの強度よりも、反射部材６５１を透過して吸収部材６５２に向かうエネルギビームＥＬの強度を小さくする（つまり、低減する）。

【0046】

反射部材６５１は、反射部材６５１におけるエネルギビームＥＬの反射率が所定反射率以上になるという特性を有している。所定反射率は、例えば、５０％より大きく且つ１００％以下任意の反射率であってもよい。この場合、反射部材６５１は、反射部材６５１に入射したエネルギビームＥＬのうち反射部材６５１が反射した光成分の強度が、反射部材６５１に入射したエネルギビームＥＬのうち反射部材６５１を透過した光成分の強度よりも大きくなるように、エネルギビームＥＬを反射すると言える。所定反射率は、例えば、９０％以上の任意の反射率であってもよい。この場合、所定反射率が９０％未満の任意の反射率である場合と比較して、反射部材６５１によるエネルギビームＥＬの強度の低減効率が向上する。所定反射率は、例えば、９９％以上の任意の反射率であってもよい。この場合、所定反射率が９９％未満の任意の反射率である場合と比較して、反射部材６５１によるエネルギビームＥＬの強度の低減効率が向上する。

【0047】

反射部材６５１は、基材６５１１と、反射膜６５１２とを備えている。基材６５１１は、例えば無機材料から構成される部材であるが、その他の材料（例えば、有機材料）から構成される部材であってもよい。無機材料の一例として、ガラス、バイコール、石英ガラス、ネオセラム、及び、テンパックスの少なくとも一つがあげられる。反射膜６５１２は、単一の反射層を含む反射膜であってもよいし、複数の反射層が積層された反射膜であってもよい。複数の反射層が積層された反射膜の一例として、二酸化ケイ素及び五酸化タンタルを含む積層膜があげられる。反射膜６５１２は、基材６５１１のうちチャンバ空間６３ＩＮ側を向いた面に形成されている。反射膜６５１２は、基材６５１１のうちチャンバ空間６３ＩＮに面する面に形成されている。このため、チャンバ空間６３ＩＮから反射部材６５１に入射するエネルギビームＥＬは、まずは、反射膜６５１２に入射する。その後、反射膜６５１２を透過したエネルギビームＥＬ（つまり、反射膜６５１２によって反射されなかったエネルギビームＥＬ）が、吸収部材６５２に入射する。

【0048】

吸収部材６５２は、反射部材６５１から吸収部材６５２に入射してくるエネルギビームＥＬの少なくとも一部を吸収する。吸収部材６５２は、反射部材６５１から吸収部材６５２に入射してくるエネルギビームＥＬの少なくとも一部を吸収することで、エネルギビームＥＬの強度を低減する。つまり、吸収部材６５２は、エネルギビームＥＬの吸収という光学現象を利用して、エネルギビームＥＬの強度を低減する。この場合、吸収部材６５２は、反射部材６５１から吸収部材６５２に入射した後に吸収部材６５２を透過して外部空間６４ＯＵＴに向かうエネルギビームＥＬの強度を低減する。具体的には、吸収部材６５２は、反射部材６５１から吸収部材６５２に入射するエネルギビームＥＬの強度よりも、吸収部材６５２を透過して外部空間６４ＯＵＴに向かうエネルギビームＥＬの強度を小さくする（つまり、低減する）。

【0049】

吸収部材６５２は、吸収部材６５２によるエネルギビームＥＬの吸収率が所定吸収率以上になるという特性を有している。所定吸収率は、例えば、５０％から１００％の間の任意の吸収率であってもよい。所定吸収率は、例えば、９０％以上の任意の吸収率であってもよい。所定吸収率は、例えば、９９％以上の任意の吸収率であってもよい。

【0050】

尚、ここで言う「吸収率」は、吸収部材６５２に入射したエネルギビームＥＬのエネルギ量に対して吸収部材６５２が吸収したエネルギビームＥＬのエネルギ量の割合を示すパラメータである。このような吸収率は、吸収部材６５２内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さと、吸収部材６５２の吸収係数（例えば、エネルギビームＥＬの単位経路長当たりの、入射したエネルギビームＥＬのエネルギ量に対して吸収されるエネルギビームＥＬのエネルギ量の割合）とに応じて定まる。吸収部材６５２内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さは、吸収部材６５２内におけるエネルギビームＥＬの進行方向（つまり、吸収部材６５２の配置位置におけるエネルギビームＥＬの進行方向）に沿った吸収部材６５２のサイズ（典型的には、吸収部材６５２の厚み）と透過である。吸収部材６５２の吸収係数は、吸収部材６５２がエネルギビームＥＬを吸収しやすくなるほど大きくなるパラメータである。典型的には、吸収部材６５２の吸収係数は、吸収部材６５２内をエネルギビームＥＬが単位長だけ伝搬している間における吸収部材６５２によるエネルギビームＥＬの吸収量が多くなるほど大きくなるパラメータである。

【0051】

基材６５１１の耐熱温度は、反射膜６５１２の形成温度よりも高い。他方、吸収部材６５２の耐熱温度は、反射膜６５１２の形成温度よりも高くなくてもよい。このため、吸収部材６５２の耐熱温度は、反射部材６５１の耐熱温度よりも低くてもよい。吸収部材６５２には、反射部材６５１を透過したエネルギビームＥＬ（つまり、反射部材６５１によって強度が低減されたエネルギビームＥＬ）が入射する。このため、吸収部材６５２を透過するエネルギビームＥＬの強度は、反射部材６５１を透過するエネルギビームＥＬの強度よりも低い。従って、エネルギビームＥＬから吸収部材６５２に対して伝達される熱量もまた、エネルギビームＥＬから反射部材６５１に対して伝達される熱量よりも低くなる。このため、吸収部材６５２の耐熱温度（例えば、融点）は、反射部材６５１の耐熱温度よりも低くてもよい。例えば、上述したように反射部材６５１がガラス等の無機材料から構成される部材である場合には、吸収部材６５２は、一般的には無機材料よりも耐熱温度が低い有機材料から構成される部材であってもよい。有機材料の一例として、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）、アクリル樹脂、ポリカーボネート、及び、ポリオレフィン系樹脂の少なくとも一つがあげられる。但し、吸収部材６５２の耐熱温度は、反射部材６５１の耐熱温度よりも高くてもよいし、同じであってもよい。基材６５１１を構成する材料の一例として前述したバイコール、石英ガラス、ネオセラム、及び、テンパックスの耐熱温度は、それぞれ、９００℃、９００℃、７００℃、４５０℃である。吸収部材６５２を構成する材料の一例として前述したＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）、アクリル樹脂、ポリカーボネート、及び、ポリオレフィン系樹脂の耐熱温度は、それぞれ、１００℃、９１～１１０℃、１３０℃、９０～１６０℃である。反射膜６５１２の一例として、前述した二酸化ケイ素及び五酸化タンタルを含む積層膜の形成温度は例えば２００～４００℃である。

【0052】

なお、反射部材６５１の基材６５１１及び／又は吸収部材６５２の内部にアルミニウムや銅などの熱伝導率が高い材料からなる部材を網状や格子状にして配置してもよい。当該熱伝導率が高い材料からなる部材は、開口６２を規定する壁部分に熱的に接続されるように配置されてもよい。この場合、エネルギビームＥＬの吸収によって生じた熱が、当該熱伝導率が高い材料からなる部材によって、反射部材６５１の基材６５１１及び／又は吸収部材６５２の外へ伝導して排出やすくなる。

【0053】

続いて、図３を参照しながら、観察窓６５を介してチャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに伝搬するエネルギビームＥＬの様子（つまり、観察窓６５によるエネルギビームＥＬの減衰の様子）について説明する。図３は、第１実施形態の観察窓６５を介してチャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに伝搬するエネルギビームＥＬの様子を示す断面図である。

【0054】

図３に示すように、観察窓６５には、ワークＷ（或いは、チャンバ空間６３ＩＮ内の任意の物体）からのエネルギビームＥＬが入射する。以降、観察窓６５に入射するエネルギビームＥＬを、“エネルギビームＥＬ１”と称する。この場合、反射部材６５１（特に、反射膜６５１１）は、エネルギビームＥＬ１のうちの少なくとも一部の光成分（具体的には、反射部材６５１の反射率に応じて定まる少なくとも一部の光成分）を反射する。図３では、反射部材６５１が反射したエネルギビームＥＬ１を、“エネルギビームＥＬ１ｒ”と称する。一方で、エネルギビームＥＬ１のうち反射部材６５１によって反射されなかった残りの光成分は、反射部材６５１を透過する。尚、エネルギビームＥＬ１が反射部材６５１を透過する過程で、エネルギビームＥＬ１の少なくとも一部が反射部材６５１（特に、基材６５１１）によって吸収されてもよいし、吸収されなくてもよい。図３では、反射部材６５１を透過したエネルギビームＥＬ１を、“エネルギビームＥＬ２”と称する。その結果、エネルギビームＥＬ２の強度は、エネルギビームＥＬ１の強度に対して反射部材６５１の反射率に応じた低減率を乗じた値にまで小さくなる。例えば、反射部材６５１の反射率が９９．９％である場合には、エネルギビームＥＬ２の強度は、エネルギビームＥＬ１の強度に対して０．１％（＝１００％－反射部材６５１の反射率＝１００％－９９．９％）を乗じた値にまで小さくなる。

【0055】

その後、吸収部材６５２には、反射部材６５１を通過したエネルギビームＥＬ２が入射する。この場合、吸収部材６５２は、エネルギビームＥＬ２のうちの少なくとも一部の光成分（具体的には、吸収部材６５２の吸収率に応じて定まる少なくとも一部の光成分）を吸収する。一方で、エネルギビームＥＬ２のうち吸収部材６５２によって吸収されなかった残りの光成分は、吸収部材６５２を透過する。図３では、吸収部材６５２を透過したエネルギビームＥＬ２を、“エネルギビームＥＬ３”と称する。その結果、エネルギビームＥＬ３の強度は、エネルギビームＥＬ２の強度に対して吸収部材６５２の吸収率に応じた低減率を乗じた値にまで小さくなる。例えば、吸収部材６５２の吸収率が９９．９％である場合には、エネルギビームＥＬ３の強度は、エネルギビームＥＬ２の強度に対して０．１％（＝１００％－吸収部材６５２の吸収率＝１００％－９９．９％）を乗じた値にまで小さくなる。

【0056】

吸収部材６５２を透過したエネルギビームＥＬ３は、外部空間６４ＯＵＴに射出される（つまり、放出される）。その結果、観察窓６５を介して外部空間６４ＯＵＴに射出されたエネルギビームＥＬ３の強度は、観察窓６５に入射するエネルギビームＥＬ１の強度に対して反射部材６５１の反射率に応じた低減率及び吸収部材６５２の吸収率に応じた低減率を乗じた値にまで小さくなる。例えば、反射部材６５１の反射率が９９．９％であり且つ吸収部材６５２の吸収率が９９％である場合には、エネルギビームＥＬ３の強度は、エネルギビームＥＬ１の強度に対して０．０１％（＝反射部材６５１の低減率×吸収部材６５２の低減率＝０．１％×０．１％）を乗じた値にまで小さくなる。

【0057】

上述したように観察窓６５は、エネルギビームＥＬ３の強度が許容量未満になるように、エネルギビームＥＬ１を減衰する。このため、反射部材６５１の特性（例えば、反射率）及び吸収部材６５２の特性（例えば、吸収率）のそれぞれは、エネルギビームＥＬ３の強度が許容量未満になるという条件を満たすことが可能な適切な値に設定される。

【0058】

再び図１において、制御装置７は、加工システムＳＹＳａ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ＳＹＳａ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ＳＹＳａ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。

【0059】

例えば、制御装置７は、照射光学系２１１による加工ビームＰＬの射出態様を制御してもよい。射出態様は、例えば、加工ビームＰＬの強度及び加工ビームＰＬ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。加工ビームＰＬ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、パルス光の発光時間と消光時間との比（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、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、材料ノズル２１２による造形材料Ｍの供給態様を制御してもよい。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。

【0060】

制御装置７は、加工システムＳＹＳ１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ＳＹＳ１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ＳＹＳ１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ＳＹＳ１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ＳＹＳ１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ＳＹＳ１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。

【0061】

尚、制御装置７は、一部が加工システムＳＹＳａの内部に設けられ、他の一部が加工システムＳＹＳａの外部に設けられていてもよい。

【0062】

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。

【0063】

（１－２）加工システムＳＹＳａによる加工動作
続いて、加工システムＳＹＳａによる加工動作（つまり、３次元構造物ＳＴを形成するための動作）について説明する。上述したように、加工システムＳＹＳａ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ＳＹＳａ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。

【0064】

加工システムＳＹＳａは、形成するべき３次元構造物ＳＴの３次元モデルデータ（例えば、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データ）等に基づいて、ワークＷ上に３次元構造物ＳＴを形成する。３次元モデルデータとして、加工システムＳＹＳａ内に設けられた不図示の計測装置で計測された立体物の計測データ、及び、加工システムＳＹＳａとは別に設けられた３次元形状計測機の計測データの少なくとも一方を用いてもよい。３次元形状計測機の一例として、ワークＷに対して移動可能でワークＷに接触可能なプローブを有する接触型の３次元座標測定機があげられる。３次元形状計測機の一例として、非接触型の３次元計測機があげられる。非接触型の３次元計測機の一例として、パターン投影方式の３次元計測機、光切断方式の３次元計測機、タイム・オブ・フライト方式の３次元計測機、モアレトポグラフィ方式の３次元計測機、ホログラフィック干渉方式の３次元計測機、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）方式の３次元計測機、及び、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ）方式の３次元計測機等の少なくとも一つがあげられる。尚、３次元モデルデータとしては、例えばＳＴＬ（Ｓｔｅｒｅｏ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）フォーマット、ＶＲＭＬ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ）フォーマット、ＡＭＦ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）、ＩＧＥＳ（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）フォーマット、ＶＤＡ－ＦＳ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｅｒｍａｎ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｓ－Ｓｕｒｆａｃｅｓ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）フォーマット、ＨＰ／ＧＬ（Ｈｅｗｌｅｔｔ－Ｐａｃｋａｒｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｌａｎｇｕａｇｅ）フォーマット、ビットマップフォーマット等を用いることができる。

【0065】

加工システムＳＹＳａ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ＳＹＳａ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。

【0066】

まず、各構造層ＳＬを形成する動作について図４（ａ）から図４（ｅ）を参照して説明する。加工システムＳＹＳａ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ＣＳ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から加工ビームＰＬを照射する。尚、照射光学系２１１から照射される加工ビームＰＬが造形面ＣＳ上に占める領域を照射領域ＥＡと称してもよい。第１実施形態においては、加工ビームＰＬのフォーカス位置（つまり、集光位置）が造形面ＣＳに一致している。その結果、図４（ａ）に示すように、照射光学系２１１から射出された加工ビームＰＬによって造形面ＣＳ上の所望領域に溶融池（つまり、加工ビームＰＬ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ＳＹＳａは、制御装置７の制御下で、造形面ＣＳ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ＳＹＳａは、図４（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に加工ビームＰＬ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、冷却されて固化（つまり、凝固）する。その結果、図４（ｃ）に示すように、固化した造形材料Ｍが造形面ＣＳ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。

【0067】

このような加工ビームＰＬ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４（ｄ）に示すように、造形面ＣＳ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れながら繰り返される。つまり、造形面ＣＳに対して加工ヘッド２１が相対的に移動すると、造形面ＣＳ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ＣＳ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）相対的に移動されながら繰り返される。この際、加工ビームＰＬは、造形面ＣＳ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ＣＳ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ＳＹＳａは、造形面ＣＳ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ビームＰＬを造形面ＣＳ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ＣＳ上を移動することになる。具体的には、溶融池ＭＰは、造形面ＣＳ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ビームＰＬ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ＣＳ上を移動することになる。その結果、図４（ｅ）に示すように、造形面ＣＳ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ＣＳ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、加工ビームＰＬ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ＥＡに供給するとともに、溶融池ＭＰができない強度の加工ビームＰＬを照射領域ＥＡに照射してもよい。

【0068】

尚、上述の説明では、加工システムＳＹＳａは、造形面ＣＳに対して加工ヘッド２１を移動させる（即ち、加工ビームＰＬを移動させる）ことにより、造形面ＣＳに対して照射領域ＥＡを移動させている。しかしながら、加工システムＳＹＳａは、造形面ＣＳに対して加工ヘッド２１を移動させることに加えて又は代えて、加工ヘッド２１に対してステージ３１を移動させる（即ち、造形面ＣＳを移動させる）ことで、造形面ＣＳに対して照射領域ＥＡを移動させてもよい。

【0069】

加工システムＳＹＳａ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、３次元モデルデータに基づいて繰り返し行う。具体的には、まず、３次元モデルデータ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ＳＹＳａ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ＳＹＳａは、ワークＷの表面に相当する造形面ＣＳ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。その結果、造形面ＣＳ上には、図５（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ＳＹＳａは、構造層ＳＬ＃１の表面（つまり、上面）を新たな造形面ＣＳに設定した上で、当該新たな造形面ＣＳ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駆動系２２を制御する。具体的には、制御装置７は、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ＣＳ）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、加工ビームＰＬのフォーカス位置が新たな造形面ＣＳに一致する。その後、加工システムＳＹＳａ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５（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５（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。

【0070】

（１－３）加工システムＳＹＳａの技術的効果
以上説明したように、第１実施形態の加工システムＳＹＳａ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。

【0071】

加工システムＳＹＳａは、筐体６の開口６２に配置された観察窓６５を備えている。観察窓６５の少なくとも一部は、観察波長帯域の光に対して透明であるため、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、観察窓６５の少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を適切に観察することができる。その一方で、観察窓６５は、観察窓６５を介して外部空間６４ＯＵＴに射出されるエネルギビームＥＬの強度が許容量未満になるように、エネルギビームＥＬの強度を低減する。このため、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、観察窓６５の少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を安全に観察することができる。

【0072】

第１実施形態では更に、観察窓６５は、反射部材６５１と吸収部材６５２との双方を備えている。この場合、反射部材６５１の費用コストと比較して吸収部材６５２の費用コストが一般的には低いがゆえに、反射部材６５１を複数備える第１比較例の観察窓と比較して、観察窓６５の費用コストが低減可能である。

【0073】

第１実施形態では更に、ワークＷからのエネルギビームＥＬ１は、反射部材６５１を介して吸収部材６５２に入射する。つまり、吸収部材６５２には、反射部材６５１が強度を低減したエネルギビームＥＬ１が入射する。言い換えれば、吸収部材６５２には、造形材料Ｍを溶融させるほどに高い強度を有するエネルギビームＥＬが入射することがない。このため、ワークＷからのエネルギビームＥＬ１が反射部材６５１を介することなく吸収部材６５２に入射する第２比較例の観察窓と比較して、エネルギビームＥＬの吸収に起因した吸収部材６５２の発熱量が少なくなる。なぜならば、第２比較例の観察窓が備える吸収部材６５２に入射するエネルギビームＥＬ１の強度と比較して、第１実施形態の観察窓６５が備える吸収部材６５２に入射するエネルギビームＥＬ２の強度が小さいからである。その結果、発熱に起因して吸収部材６５２が溶融する（つまり、破壊される）可能性が小さくなる（或いは、なくなる）。つまり、観察窓６５は、吸収部材６５２が溶融する可能性を小さくしつつ（或いは、なくしつつ）、エネルギビームＥＬの強度を低減することができる。

【0074】

（１－４）加工システムＳＹＳａの変形例
上述した説明では、観察窓６５は、単一の反射部材６５１を備えている。しかしながら、変形例における観察窓６５を示す断面図である図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、観察窓６５は、複数の反射部材６５１を備えていてもよい。この場合、図６（ａ）に示すように、吸収部材６５２は、複数の反射部材６５１の全てと比較して、チャンバ空間６３ＩＮからより遠い位置に配置されていてもよい。つまり、吸収部材６５２とチャンバ空間６３ＩＮとの間には、複数の反射部材６５１の全てが配置されていてもよい。或いは、図６（ｂ）に示すように、吸収部材６５２は、複数の反射部材６５１のうちの一部と比較して、チャンバ空間６３ＩＮからより遠い位置に配置される一方で、複数の反射部材６５１のうちの他の一部と比較して、チャンバ空間６３ＩＮにより近い位置に配置されていてもよい。つまり、複数の反射部材６５１のうちの少なくとも２つの反射部材６５１の間に吸収部材６５２が配置されていてもよい。

【0075】

上述した説明では、観察窓６５は、単一の吸収部材６５２を備えている。しかしながら、変形例における観察窓６５を示す断面図である図７に示すように、観察窓６５は、複数の吸収部材６５２を備えていてもよい。この場合、図７に示すように、複数の吸収部材６５２は、反射部材６５１と比較して、チャンバ空間６３ＩＮからより遠い位置に配置されている。但し、複数の吸収部材６５２のうちの少なくとも一つが、反射部材６５１と比較して、チャンバ空間６３ＩＮにより近い位置に配置されていてもよい。

【0076】

上述した説明では、反射部材６５１は、エネルギビームＥＬの少なくとも一部を反射することでエネルギビームＥＬの強度を低減している。しかしながら、反射部材６５１は、エネルギビームＥＬの少なくとも一部を反射することに加えて、エネルギビームＥＬの少なくとも一部を吸収することでエネルギビームＥＬの強度を低減してもよい。上述した説明では、吸収部材６５２は、エネルギビームＥＬの少なくとも一部を吸収することでエネルギビームＥＬの強度を低減している。しかしながら、吸収部材６５２は、エネルギビームＥＬの少なくとも一部を吸収することに加えて、エネルギビームＥＬの少なくとも一部を反射することでエネルギビームＥＬの強度を低減してもよい。観察窓６５は、反射部材６５１及び吸収部材６５２の少なくとも一方に加えて又は代えて、エネルギビームＥＬの少なくとも一部を反射し且つ吸収することでエネルギビームＥＬの強度を低減する部材を備えていてもよい。

【0077】

（２）第２実施形態の加工システムＳＹＳｂ
続いて、第２実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第２実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｂ”と称する）について説明する。第２実施形態の加工システムＳＹＳｂは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、観察窓６５に代えて観察窓６５ｂを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｂのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図８を参照しながら、第２実施形態の観察窓６５ｂについて説明する。図８は、第２実施形態の観察窓６５ｂの構造の一例を示す断面図である。尚、以降の説明では、既に説明済みの構成要件については、同一の参照符号を付してその詳細な説明については省略する。

【0078】

図８に示すように、第２実施形態の観察窓６５ｂは、上述した第１実施形態の観察窓６５と比較して、反射部材６５１に代えて反射部材６５１ｂを備えているという点で異なる。観察窓６５ｂのその他の特徴は、観察窓６５のその他の特徴と同一であってもよい。反射部材６５１ｂは、基材６５１１のうち外部空間６４ＯＵＴ側（つまり、チャンバ空間６３ＩＮとは反対側）を向いた面に反射膜６５１２が形成されているという点で、基材６５１１のうちチャンバ空間６３ＩＮ側を向いた面に反射膜６５１２が形成されている反射部材６５１とは異なる。反射部材６５１ｂのその他の特徴は、反射部材６５１のその他の特徴と同一であってもよい。

【0079】

以上説明した第２実施形態の加工システムＳＹＳｂによれば、第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。

【0080】

（３）第３実施形態の加工システムＳＹＳｃ
続いて、第３実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第３実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｃ”と称する）について説明する。第３実施形態の加工システムＳＹＳｃは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、観察窓６５に代えて観察窓６５ｃを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｃのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図９を参照しながら、第３実施形態の観察窓６５ｃについて説明する。図９は、第３実施形態の観察窓６５ｃの構造の一例を示す断面図である。

【0081】

図９に示すように、第３実施形態の観察窓６５ｃは、上述した第１実施形態の観察窓６５と比較して、反射部材６５１に代えて反射部材６５１ｃを備えているという点で異なる。観察窓６５ｃのその他の特徴は、観察窓６５のその他の特徴と同一であってもよい。反射部材６５１ｃは、複数の反射膜６５１２（図９に示す例では、２つの反射膜６５１２－１及び６５１２－２）を備えているという点で、複数の反射膜６５１２を備えていなくてもよい反射部材６５１とは異なる。複数の反射膜６５１２のうちの第１の反射膜６５１２－１は、基材６５１１のうちチャンバ空間６３ＩＮ側を向いた面に形成されている。複数の反射膜６５１２のうちの第２の反射膜６５１２－２は、基材６５１１のうち外部空間６４ＯＵＴ側（つまり、チャンバ空間６３ＩＮとは反対側）を向いた面に反射膜６５１２が形成されている。尚、反射部材６５１ｃが３つ以上の反射膜６５１２を備えている場合には、複数の反射膜６５１２のうちの第３の反射膜６５１２が、基材６５１１の内部（つまり、第１の反射膜６５１２と第２の反射膜６５１２との間）に形成されていてもよい。反射部材６５１ｃのその他の特徴は、反射部材６５１のその他の特徴と同一であってもよい。

【0082】

以上説明した第３実施形態の加工システムＳＹＳｂによれば、第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第３実施形態では、反射部材６５１ｃが複数の反射膜６５１２を備えているため、反射部材６５１ｃの反射率が、複数の反射膜６５１２を備えていなくてもよい上述した反射部材６５１の反射率よりも高くなる可能性がある。このため、反射部材６５１ｃは、反射部材６５１よりも効率的にエネルギビームＥＬを反射することができる可能性がある。その結果、反射部材６５１ｃは、反射部材６５１よりも効率的にエネルギビームＥＬの強度を低減することができる可能性がある。つまり、観察窓６５ｃによるエネルギビームＥＬの強度の低減効率は、上述した観察窓６５によるエネルギビームＥＬの強度の低減効率よりも高くなる可能性がある。このため、観察窓６５ｃは、観察窓６５と比較して、外部空間６４ＯＵＴに射出されるエネルギビームＥＬの強度が許容量未満になるように、エネルギビームＥＬをより効率的に減衰することができる可能性がある。

【0083】

（４）第４実施形態の加工システムＳＹＳｄ
続いて、第４実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第４実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｄ”と称する）について説明する。第４実施形態の加工システムＳＹＳｄは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、観察窓６５に代えて観察窓６５ｄを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｄのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図１０を参照しながら、第４実施形態の観察窓６５ｄについて説明する。図１０は、第４実施形態の観察窓６５ｄの構造の一例を示す断面図である。

【0084】

図１０に示すように、第４実施形態の観察窓６５ｄは、上述した第１実施形態の観察窓６５と比較して、吸収部材６５２に代えて反射部材６５３ｄを備えているという点で異なる。つまり、観察窓６５ｄは、反射部材６５１と反射部材６５３ｄとを備えているという点で、反射部材６５１と吸収部材６５２とを備える観察窓６５とは異なる。このため、観察窓６５ｄは、エネルギビームＥＬの反射という光学現象を利用して、ワークＷからのエネルギビームＥＬの強度を低減する。観察窓６５ｄのその他の特徴は、観察窓６５のその他の特徴と同一であってもよい。

【0085】

反射部材６５３ｄは、反射部材６５１と同様の構造及び特性を有していてもよい。従って、反射部材６５３ｄは、基材６５１１と同様の構造及び特性を有する基材６５３１ｄと、反射膜６５１２と同様の構造及び特性を有する反射膜６５３２ｄとを備えている。このため、反射部材６５３ｄは、反射部材６５１と同様に、エネルギビームＥＬを反射することでエネルギビームＥＬの強度を低減する。更に、観察波長帯域の光は、反射部材６５１及び反射部材６５３ｄのそれぞれの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに及び外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮに伝搬可能である。

【0086】

但し、反射部材６５３ｄは、その配置位置が反射部材６５１とは異なる。具体的には、反射部材６５３ｄは、反射部材６５３ｄと反射部材６５１との位置関係が、上述した吸収部材６５２と反射部材６５１との位置関係と同様になるように配置される。従って、第４実施形態では、反射部材６５３ｄには、反射部材６５１を通過したエネルギビームＥＬ（具体的には、図３に示すエネルギビームＥＬ２）が入射する。この場合、反射部材６５３ｄは、エネルギビームＥＬ２のうちの少なくとも一部の光成分（具体的には、反射部材６５３ｄの反射率に応じて定まる少なくとも一部の光成分）を反射する。一方で、エネルギビームＥＬ２のうち反射部材６５３ｄによって反射されなかった残りの光成分は、反射部材６５３ｄを透過する。尚、エネルギビームＥＬ２が反射部材６５３ｄを透過する過程で、エネルギビームＥＬ２の少なくとも一部が反射部材６５３ｄ（特に、基材６５３１ｄ）によって吸収されてもよいし、吸収されなくてもよい。反射部材６５３ｄを透過して外部空間６４ＯＵＴに射出されたエネルギビームＥＬ２の強度は、反射部材６５３ｄに入射するエネルギビームＥＬ２の強度に対して反射部材６５３ｄの反射率に応じた低減率を乗じた値にまで小さくなる。その結果、観察窓６５ｄを介して外部空間６４ＯＵＴに射出されたエネルギビームＥＬの強度は、観察窓６５に入射するエネルギビームＥＬの強度に対して反射部材６５１の反射率に応じた低減率及び反射部材６５３ｄの反射率に応じた低減率を乗じた値にまで小さくなる。このため、反射部材６５１及び６５３ｄのそれぞれの特性（例えば、反射率）は、外部空間６４ＯＵＴに射出されたエネルギビームＥＬの強度が許容量未満になるという条件を満たすことが可能な適切な値に設定される。

【0087】

以上説明した第４実施形態の加工システムＳＹＳｄ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。更に、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、観察窓６５ｄの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を適切に且つ安全に観察することができる。なぜならば、観察窓６５ｄの少なくとも一部は観察波長帯域の光に対して透明であると共に、観察窓６５ｄがエネルギビームＥＬを減衰するからである。

【0088】

第４実施形態では更に、観察窓６５ｄは、エネルギビームＥＬの吸収に起因して発熱すると共に当該発熱に起因して溶融する可能性がある吸収部材６５２を備えていなくてもよい。このため、観察窓６５ｄに対しては、吸収部材６５２の溶融に備えた対策が施されていなくてもよい。その結果、観察窓６５ｄは、吸収部材６５２の溶融に備えた対策を必要とすることなく、エネルギビームＥＬの強度を低減することができる。但し、上述したように吸収部材６５２の費用コストと比較して反射部材６５１及び６５３ｄのそれぞれの費用コストが高いがゆえに、第４実施形態の観察窓６５ｄの費用コストは、第１実施形態の観察窓６５の費用コストよりも高くなる可能性がある。

【0089】

尚、第４実施形態において、第２実施形態と同様に、反射部材６５１は、基材６５１１のうち外部空間６４ＯＵＴ側を向いた面に反射膜６５１２が形成されている部材であってもよい。反射部材６５３ｄは、基材６５３１ｄのうち外部空間６４ＯＵＴ側を向いた面に反射膜６５３２ｄが形成されている部材であってもよい。第４実施形態において、第３実施形態と同様に、反射部材６５１は、複数の反射膜６５１２を備える部材であってもよい。反射部材６５３ｄは、複数の反射膜６５３２ｄを備える部材であってもよい。

【0090】

観察窓６５ｄは、反射部材６５１及び６５３ｄに加えて、反射部材６５１及び６５３ｄの少なくとも一つと同様の構造及び特性を有するその他の反射部材を備えていてもよい。つまり、観察窓６５ｄは、３つ以上の反射部材を備えていてもよい。

【0091】

（５）第５実施形態の加工システムＳＹＳｅ
続いて、第５実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第５実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｅ”と称する）について説明する。第５実施形態の加工システムＳＹＳｅは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、観察窓６５に代えて観察窓６５ｅを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｅのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図１１を参照しながら、第５実施形態の観察窓６５ｅについて説明する。図１１は、第５実施形態の観察窓６５ｅの構造の一例を示す断面図である。

【0092】

図１１に示すように、第５実施形態の観察窓６５ｅは、上述した第１実施形態の観察窓６５と比較して、反射部材６５１及び吸収部材６５２に代えて、２つの吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２を備えているという点で異なる。このため、観察窓６５ｅは、エネルギビームＥＬの吸収という光学現象を利用して、ワークＷからのエネルギビームＥＬの強度を低減する。観察窓６５ｅのその他の特徴は、観察窓６５のその他の特徴と同一であってもよい。

【0093】

吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２のそれぞれは、吸収部材６５２と同様の構造及び特性を有していてもよい。従って、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２のそれぞれは、吸収部材６５２と同様に、エネルギビームＥＬを吸収することでエネルギビームＥＬの強度を低減する。更に、観察波長帯域の光は、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２のそれぞれの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに及び外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮに伝搬可能である。

【0094】

第５実施形態では特に、吸収部材６５２ｅ－１のエネルギビームＥＬに対する吸収係数は、吸収部材６５２ｅ－２のエネルギビームＥＬに対する吸収係数とは異なる。具体的には、チャンバ空間６３ＩＮに相対的に近い吸収部材６５２ｅ－１の吸収係数は、チャンバ空間６３ＩＮから相対的に遠い吸収部材６５２ｅ－２の吸収係数よりも小さくなる。つまり、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２のそれぞれの吸収係数は、チャンバ空間６３ＩＮに相対的に近い吸収部材６５２ｅ－１が、チャンバ空間６３ＩＮから相対的に遠い吸収部材６５２ｅ－２の吸収係数よりもエネルギビームＥＬを吸収しにくくなるように設定されている。

【0095】

第５実施形態では、吸収部材６５２ｅ－１の吸収係数が吸収部材６５２ｅ－２の吸収係数よりも小さくなるがゆえに、吸収部材６５２ｅ－１内におけるエネルギビームＥＬの吸収による単位長あたりの発熱量は、吸収部材６５２ｅ－２内におけるエネルギビームＥＬの吸収による単位長あたりの発熱量以下になる。具体的には、吸収部材６５２ｅ－１の吸収係数が小さくなるほど、吸収部材６５２ｅ－１がエネルギビームＥＬを相対的に吸収しにくくなるがゆえに、エネルギビームＥＬの吸収に起因した吸収部材６５２ｅ－１の発熱量が少なくなる。このため、仮に造形材料Ｍを溶融させるほどに高いエネルギ量を有するエネルギビームＥＬが吸収部材６５２ｅ－１に入射しても、吸収部材６５２ｅ－１の発熱に起因して吸収部材６５２ｅ－１が溶融する可能性が小さくなる。一方で、吸収部材６５２ｅ－２には、吸収部材６５２ｅ－１が減衰したエネルギビームＥＬが入射する。このため、吸収部材６５２ｅ－２の吸収係数が吸収部材６５２ｅ－１の吸収係数よりも大きかったとしても、吸収部材６５２ｅ－２に入射するエネルギビームＥＬの強度が吸収部材６５２ｅ－１に入射するエネルギビームＥＬの強度よりも小さいがゆえに、エネルギビームＥＬの吸収に起因した吸収部材６５２ｅ－２の発熱量が多くなりすぎる可能性は相対的に小さい。このため、吸収部材６５２ｅ－２の発熱に起因して吸収部材６５２ｅ－２が溶融する可能性は相対的に小さい。従って、吸収部材６５２ｅ－１の吸収係数が吸収部材６５２ｅ－２の吸収係数よりも小さくなる場合には、観察窓６５ｅは、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２のそれぞれが溶融する可能性を小さくしつつ（或いは、なくしつつ）、エネルギビームＥＬの強度を低減することができる。つまり、観察窓６５ｅは、費用コストが相対的に高い反射部材６５１を備えていなくても、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２のそれぞれが溶融する可能性を小さくしつつ（或いは、なくしつつ）のおそれを低減しながら、エネルギビームＥＬの強度を低減することができる。

【0096】

他方で、吸収部材６５２ｅ－１の吸収係数が小さくなるほど、吸収部材６５２ｅ－１によるエネルギビームＥＬの吸収率が小さくなってしまう。その結果、エネルギビームＥＬの吸収率が所定吸収率以上になるという特性を吸収部材６５２ｅ－１が有することができなくなる可能性が相対的に大きくなりかねない。一方で、吸収部材６５２ｅ－２の吸収係数が大きくなるほど、吸収部材６５２ｅ－２によるエネルギビームＥＬの吸収率が大きくなる。このため、エネルギビームＥＬの吸収率が所定吸収率以上になるという特性を吸収部材６５２ｅ－２が有することができなくなる可能性は相対的に小さい。そこで、第５実施形態では、吸収部材６５２によるエネルギビームＥＬの吸収率が、吸収部材６５２内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さと吸収部材６５２の吸収係数とに応じて定まることに着目し、吸収係数が相対的に小さい吸収部材６５２ｅ－１内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さが、吸収係数が相対的に大きい吸収部材６５２ｅ－２内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さとは異なる長さに設定される。具体的には、吸収係数が相対的に小さい吸収部材６５２ｅ－１内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さは、吸収係数が相対的に大きい吸収部材６５２ｅ－２内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さよりも長くなるように設定される。吸収部材６５２ｅ－１内におけるエネルギビームＥＬの経路が長くなるほど、吸収部材６５２ｅ－１によるエネルギビームＥＬの吸収率が大きくなるがゆえに、エネルギビームＥＬに対する吸収率が所定吸収率以上になるという特性を吸収部材６５２ｅ－１が有することができなくなる可能性は小さくなる。従って、観察窓６５ｅは、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２を用いて、エネルギビームＥＬの強度を適切に低減することができる。

【0097】

吸収部材６５２ｅ－１内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さは、吸収部材６５２ｅ－１内におけるエネルギビームＥＬの進行方向に沿った吸収部材６５２ｅ－１のサイズ（典型的には、厚み）Ｄ１ｅに依存する。吸収部材６５２ｅ－２内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さは、吸収部材６５２ｅ－２内におけるエネルギビームＥＬの進行方向に沿った吸収部材６５２ｅ－２のサイズ（典型的には、厚み）Ｄ２ｅに依存する。このため、サイズＤ１ｅは、サイズＤ２ｅとは異なるサイズに設定されてもよい。具体的には、図１１に示すように、サイズＤ１ｅは、サイズＤ２ｅよりも長くなるように設定されてもよい。

【0098】

このような第５実施形態では、ワークＷからのエネルギビームＥＬは、まずは、吸収部材６５２ｅ－１に入射する。この場合、吸収部材６５２ｅ－１は、エネルギビームＥＬのうちの少なくとも一部の光成分（具体的には、吸収部材６５２ｅ－１の吸収率に応じて定まる少なくとも一部の光成分）を吸収する。一方で、エネルギビームＥＬのうち吸収部材６５２ｅ－１によって吸収されなかった残りの光成分は、吸収部材６５２ｅ－１を透過する。その結果、吸収部材６５２ｅ－２には、吸収部材６５２ｅ－１を透過したエネルギビームＥＬが入射する。この場合、吸収部材６５２ｅ－２もまた、吸収部材６５２ｅ－１と同様に、吸収部材６５２ｅ－２に入射したエネルギビームＥＬ２のうちの少なくとも一部の光成分（具体的には、吸収部材６５２ｅ－２の吸収率に応じて定まる少なくとも一部の光成分）を吸収する。一方で、吸収部材６５２ｅ－２に入射したエネルギビームＥＬのうち吸収部材６５２ｅ－２によって吸収されなかった残りの光成分は、吸収部材６５２ｅ－２を透過する。その結果、観察窓６５ｅを介して外部空間６４ＯＵＴに射出されたエネルギビームＥＬの強度は、観察窓６５ｅに入射するエネルギビームＥＬの強度に対して吸収部材６５２ｅ－１の吸収率に応じた低減率及び吸収部材６５２ｅ－２の吸収率に応じた低減率を乗じた値にまで小さくなる。このため、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２のそれぞれの特性（例えば、吸収率であり、吸収率を定めるサイズ及び吸収係数）は、外部空間６４ＯＵＴに射出されたエネルギビームＥＬの強度が許容量未満になるという条件を満たすことが可能な適切な値に設定される。

【0099】

以上説明した第５実施形態の加工システムＳＹＳｅ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。更に、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、観察窓６５ｅの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を適切に且つ安全に観察することができる。なぜならば、観察窓６５ｅの少なくとも一部は観察波長帯域の光に対して透明であると共に、観察窓６５ｅがエネルギビームＥＬの強度を低減するからである。

【0100】

第５実施形態では更に、観察窓６５ｅは、費用コストが相対的に高い反射部材６５１を備えていなくてもよい。この場合であっても、チャンバ空間６３ＩＮに相対的に近い吸収部材６５２ｅ－１の吸収係数が相対的に小さくなっているため、エネルギビームＥＬの吸収に起因した発熱によって吸収部材６５２ｅ－１が溶融する可能性が相対的に小さくなる。つまり、観察窓６５ｅは、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２が溶融する可能性を小さくしつつ（或いは、なくしつつ）、エネルギビームＥＬの強度を低減することができる。それでいて、チャンバ空間６３ＩＮに相対的に近い吸収部材６５２ｅ－１内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さが相対的に長くなるがゆえに、吸収係数が相対的に小さい吸収部材６５２ｅ－１によるエネルギビームＥＬの吸収率が、エネルギビームＥＬの強度の低減効率の大幅な悪化を引き起こすほどに低下することは殆どない。従って、観察窓６５ｅは、エネルギビームＥＬの強度の低減効率の大幅な減少を引き起こすことなく、エネルギビームＥＬの強度を相対的に効率的に低減することができる。

【0101】

尚、吸収部材６５２ｅ－１のエネルギビームＥＬに対する吸収係数は、吸収部材６５２ｅ－２のエネルギビームＥＬに対する吸収係数と同一であってもよい。吸収部材６５２ｅ－１内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さが、吸収部材６５２ｅ－２内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さと同じ長さに設定されていてもよい。この場合であっても、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、観察窓６５ｅの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を適切に且つ安全に観察することができることに変わりはない。但し、この場合には、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２の特性は、吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２が溶融する可能性が小さくなる（或いは、なくなる）状態を実現可能な適切な値に設定されていてもよい。

【0102】

（６）第６実施形態の加工システムＳＹＳｆ
続いて、第６実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第６実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｆ”と称する）について説明する。第６実施形態の加工システムＳＹＳｆは、上述した第５実施形態の加工システムＳＹＳｅと比較して、観察窓６５ｅに代えて観察窓６５ｆを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｆのその他の特徴は、加工システムＳＹＳｅのその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図１２を参照しながら、第６実施形態の観察窓６５ｆについて説明する。図１２は、第６実施形態の観察窓６５ｆの構造の一例を示す断面図である。

【0103】

図１２に示すように、第６実施形態の観察窓６５ｆは、３つ以上の吸収部材６５２ｆを備えているという点で、２つの吸収部材６５２ｅ－１及び６５２ｅ－２を備えている（つまり、３つ以上の吸収部材６５２ｅを備えていなくてもよい）上述した第５実施形態の観察窓６５ｅとは異なる。図１２に示す例では、観察窓６５ｆは、３つの吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３を備えている。以下では、説明の便宜上、３つの吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３を備えている観察窓６５ｆについて説明する。観察窓６５ｆのその他の特徴は、観察窓６５ｆのその他の特徴と同一であってもよい。

【0104】

吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３のそれぞれは、吸収部材６５２と同様の構造及び特性を有していてもよい。従って、吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３のそれぞれは、吸収部材６５２と同様に、エネルギビームＥＬを吸収することでエネルギビームＥＬの強度を低減する。更に、観察波長帯域の光は、吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３のそれぞれの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに及び外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮに伝搬可能である。

【0105】

第６実施形態では特に、複数の吸収部材６５２ｆのエネルギビームＥＬに対する吸収係数は互いに異なる値になるように設定される。具体的には、吸収部材６５２ｆの吸収係数は、吸収部材６５２ｆの配置位置がチャンバ空間６３ＩＮに近ければ近いほど小さくなるように設定されていてもよい。つまり、吸収部材６５２ｆの吸収係数は、チャンバ空間６３ＩＮに近い位置に配置されている吸収部材６５２ｆほどエネルギビームＥＬを吸収しにくくなるように設定されている。図１２に示す例では、吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３の吸収係数は、チャンバ空間６３ＩＮに最も近い位置に配置されている吸収部材６５２ｆ－１の吸収係数＜チャンバ空間６３ＩＮに２番目に近い位置に配置されている吸収部材６５２ｆ－２の吸収係数＜チャンバ空間６３ＩＮから最も遠い位置に配置されている吸収部材６５２ｆ－３の吸収係数という関係が満たされるように設定されている。その結果、第６実施形態においても、第５実施形態と同様に、観察窓６５ｆは、吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３のそれぞれが溶融する可能性を小さくしつつ（或いは、なくしつつ）、エネルギビームＥＬの強度を低減することができる。つまり、観察窓６５ｆは、費用コストが相対的に高い反射部材６５１を備えていなくても、吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３のそれぞれが溶融する可能性を小さくしつつ（或いは、なくしつつ）、エネルギビームＥＬの強度を低減することができる。

【0106】

第６実施形態では更に、吸収部材６５２ｆ－１内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さ、吸収部材６５２ｆ－２内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さ、及び、吸収部材６５２ｆ－３内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さが互いに異なる長さになるように設定される。具体的には、吸収部材６５２ｆ内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さは、吸収部材６５２ｆの配置位置がチャンバ空間６３ＩＮに近ければ近いほど長くなるように設定される。図１２に示す例では、吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３のそれぞれの内部におけるエネルギビームＥＬの経路の長さは、チャンバ空間６３ＩＮに最も近い位置に配置されている吸収部材６５２ｆ－１内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さ＞チャンバ空間６３ＩＮに２番目に近い位置に配置されている吸収部材６５２ｆ－２内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さ＞チャンバ空間６３ＩＮから最も遠い位置に配置されている吸収部材６５２ｆ－３内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さという関係が満たされるように設定されている。その結果、第６実施形態においても、第５実施形態と同様に、エネルギビームＥＬに対する吸収率が所定吸収率以上になるという特性を吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３が有することができなくなる可能性は小さくなる。従って、観察窓６５ｆは、吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３を用いて、エネルギビームＥＬの強度を適切に低減することができる。

【0107】

第５実施形態で説明したように、吸収部材６５２ｆ内におけるエネルギビームＥＬの経路の長さは、吸収部材６５２ｆ内におけるエネルギビームＥＬの進行方向に沿った吸収部材６５２ｆのサイズＤｆに依存する。このため、吸収部材６５２ｆ－１内におけるエネルギビームＥＬの進行方向に沿った吸収部材６５２ｆ－１のサイズＤ１ｆと、吸収部材６５２ｆ－２内におけるエネルギビームＥＬの進行方向に沿った吸収部材６５２ｆ－２のサイズＤ２ｆと、吸収部材６５２ｆ－３内におけるエネルギビームＥＬの進行方向に沿った吸収部材６５２ｆ－３のサイズＤ３ｆとは、互いに異なるサイズに設定されてもよい。具体的には、図１２に示すように、サイズＤ１ｆは、サイズＤ２ｆよりも長くなるように設定されてもよいし、サイズＤ２ｆは、サイズＤ３ｆよりも長くなるように設定されてもよい。

【0108】

このような第６実施形態では、ワークＷからのエネルギビームＥＬは、まずは、吸収部材６５２ｆ－１に入射する。この場合、吸収部材６５２ｆ－１は、エネルギビームＥＬのうちの少なくとも一部の光成分（具体的には、吸収部材６５２ｆ－１の吸収率に応じて定まる少なくとも一部の光成分）を吸収する。一方で、エネルギビームＥＬのうち吸収部材６５２ｆ－１によって吸収されなかった残りの光成分は、吸収部材６５２ｆ－１を透過する。その結果、吸収部材６５２ｆ－２には、吸収部材６５２ｆ－１を透過したエネルギビームＥＬが入射する。この場合、吸収部材６５２ｆ－２もまた、吸収部材６５２ｆ－１と同様に、吸収部材６５２ｆ－２に入射したエネルギビームＥＬ２のうちの少なくとも一部の光成分（具体的には、吸収部材６５２ｆ－２の吸収率に応じて定まる少なくとも一部の光成分）を吸収する。一方で、吸収部材６５２ｆ－２に入射したエネルギビームＥＬのうち吸収部材６５２ｆ－２によって吸収されなかった残りの光成分は、吸収部材６５２ｆ－２を透過する。その結果、吸収部材６５２ｆ－３には、吸収部材６５２ｆ－２を透過したエネルギビームＥＬが入射する。この場合、吸収部材６５２ｆ－３もまた、吸収部材６５２ｆ－１と同様に、吸収部材６５２ｆ－３に入射したエネルギビームＥＬ２のうちの少なくとも一部の光成分（具体的には、吸収部材６５２ｆ－３の吸収率に応じて定まる少なくとも一部の光成分）を吸収する。一方で、吸収部材６５２ｆ－３に入射したエネルギビームＥＬのうち吸収部材６５２ｆ－３によって吸収されなかった残りの光成分は、吸収部材６５２ｆ－３を透過する。その結果、観察窓６５ｆを介して外部空間６４ＯＵＴに射出されたエネルギビームＥＬの強度は、観察窓６５ｆに入射するエネルギビームＥＬの強度に対して、吸収部材６５２ｆ－１の吸収率に応じた低減率、吸収部材６５２ｆ－２の吸収率に応じた低減率及び吸収部材６５２ｆ－３の吸収率に応じた低減率を乗じた値にまで小さくなる。このため、吸収部材６５２ｆ－１から６５２ｆ－３のそれぞれの特性（例えば、吸収率であり、吸収率を定めるサイズ及び吸収係数）は、外部空間６４ＯＵＴに射出されたエネルギビームＥＬの強度が許容量未満になるという条件を満たすことが可能な適切な値に設定される。

【0109】

以上説明した第６実施形態の加工システムＳＹＳｆによれば、第５実施形態の加工システムＳＹＳｅが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。例えば、観察窓６５ｆは、３つ以上の吸収部材６５２ｆが溶融する可能性を小さくしつつ（或いは、なくしつつ）、エネルギビームＥＬの強度を低減することができる。更に、観察窓６５ｅは、エネルギビームＥＬの強度の低減効率の大幅な減少を引き起こすことなく、エネルギビームＥＬの強度を相対的に効率的に低減することができる。

【0110】

尚、複数の吸収部材６５２ｆのうちの少なくとも２つのエネルギビームＥＬに対する吸収係数が互いに同一であってもよい。複数の吸収部材６５２ｆのうちの少なくとも２つの内部におけるエネルギビームＥＬの経路の長さが互いに同一であってもよい。この場合であっても、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、観察窓６５ｆの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を適切に且つ安全に観察することができることに変わりはない。但し、この場合には、複数の吸収部材６５２ｆの特性は、複数の吸収部材６５２ｆが溶融する可能性が小さくなる（或いは、なくなる）状態を実現可能な適切な値に設定されていてもよい。

【0111】

（７）第７実施形態の加工システムＳＹＳｇ
続いて、第７実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第７実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｇ”と称する）について説明する。第７実施形態の加工システムＳＹＳｇは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、観察窓６５に代えて観察窓６５ｇを備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｇのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。従って、以下では、図１３を参照しながら、第７実施形態の観察窓６５ｇについて説明する。図１３は、第７実施形態の観察窓６５ｇの構造の一例を示す断面図である。

【0112】

図１３に示すように、第７実施形態の観察窓６５ｇは、上述した第１実施形態の観察窓６５と比較して、反射部材６５１及び吸収部材６５２の配置位置が異なるという点で異なる。観察窓６５ｇは、上述した第１実施形態の観察窓６５と比較して、反射部材６５１と吸収部材６５２とチャンバ空間６３ＩＮと外部空間６４ＯＵＴとの間の位置関係が異なるという点で異なる。観察窓６５ｇのその他の特徴は、観察窓６５のその他の特徴と同一であってもよい。

【0113】

具体的には、吸収部材６５２は、反射部材６５１と比較して、チャンバ空間６３ＩＮにより近い位置に配置される。吸収部材６５２は、チャンバ空間６３ＩＮに面していてもよい。反射部材６５１は、吸収部材６５２と比較して、チャンバ空間６３ＩＮからより遠い位置に配置される。反射部材６５１とチャンバ空間６３ＩＮとの間には、吸収部材６５２が配置される。吸収部材６５２は、反射部材６５１と比較して、外部空間６４ＯＵＴからより遠い位置に配置される。反射部材６５１は、吸収部材６５２と比較して、外部空間６４ＯＵＴにより近い位置に配置される。反射部材６５１は、外部空間６４ＯＵＴに面していてもよい。吸収部材６５２と外部空間６４ＯＵＴとの間には、反射部材６５１が配置される。反射部材６５１と吸収部材６５２とチャンバ空間６３ＩＮと外部空間６４ＯＵＴがこのような位置関係を有しているため、チャンバ空間６３ＩＮから観察窓６５ｇに入射するエネルギビームＥＬは、まずは、吸収部材６５２に入射する。その後、吸収部材６５２を透過したエネルギビームＥＬ（つまり、吸収部材６５２によって反射されなかったエネルギビームＥＬ）が、反射部材６５１に入射する。その後、反射部材６５１を透過したエネルギビームＥＬが、外部空間６４ＯＵＴに射出される。

【0114】

以上説明した第７実施形態の加工システムＳＹＳｇによれば、第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。但し、第７実施形態では、ワークＷからのエネルギビームＥＬは、反射部材６５１を介することなく吸収部材６５２に入射する。このため、吸収部材６５２の特性は、反射部材６５１を介することなくエネルギビームＥＬが吸収部材６５２に入射する場合であっても吸収部材６５２が溶融しない状態を実現可能な適切な値に設定されていてもよい。例えば、吸収部材６５２は、図１１に示す第５実施形態の吸収部材６５２ｅ－１（つまり、チャンバ空間６３ＩＮに最も近い吸収部材６５２ｅ）と同様の特性を有していてもよい。例えば、吸収部材６５２は、図１２に示す第６実施形態の吸収部材６５２ｆ－１（つまり、チャンバ空間６３ＩＮに最も近い吸収部材６５２ｆ）と同様の特性を有していてもよい。その結果、ワークＷからのエネルギビームＥＬが反射部材６５１を介することなく吸収部材６５２に入射する第７実施形態においても、観察窓６５ｇは、吸収部材６５２が溶融する可能性を小さくしつつ（或いは、なくしつつ）、エネルギビームＥＬの強度を低減することができる。

【0115】

（８）第８実施形態の加工システムＳＹＳｈ
続いて、図１４を参照しながら、第８実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第８実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｈ”と称する）について説明する。図１４は、第８実施形態の加工システムＳＹＳｈのうち筐体６の開口６２付近の構造を示す断面図である。

【0116】

図１４に示すように、第８実施形態の加工システムＳＹＳｈは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａと比較して、カバー部材６６ｈを更に備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｈのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａのその他の特徴と同一であってもよい。

【0117】

カバー部材６６ｈは、観察窓６５とチャンバ空間６３ＩＮとの間に配置される。カバー部材６６ｈは、反射部材６５１に対して吸収部材６５２の反対側に配置される。反射部材６５１は、カバー部材６６ｈと吸収部材６５２との間に配置される。図１４に示す例では、カバー部材６６ｈは、開口６２に配置されている。しかしながら、カバー部材６６ｈは、開口６２の外部に配置されていてもよい。つまり、カバー部材６６ｈは、チャンバ空間６３ＩＮに配置されていてもよい。このようにカバー部材６６ｈが配置される場合、チャンバ空間６３ＩＮからのエネルギビームＥＬは、カバー部材６６ｈを介して反射部材６５１に入射する。つまり、反射部材６５１は、カバー部材６６ｈを介して反射部材６５１に入射するエネルギビームＥＬの強度を低減する。

【0118】

尚、カバー部材６６ｈは、カバー部材６６ｈに入射するエネルギビームＥＬの強度を低減してもよいし、低減しなくてもよい。このため、カバー部材６６ｈにおけるエネルギビームＥＬの透過率はどのような値であってもよい。但し、上述したように反射部材６５１及び吸収部材６５２のそれぞれがエネルギビームＥＬの強度を低減するがゆえに、典型的には、カバー部材６６ｈにおけるエネルギビームＥＬの透過率は、反射部材６５１及び吸収部材６５２のそれぞれにおけるエネルギビームＥＬの透過率よりも高くなる。但し、カバー部材６６ｈにおけるエネルギビームＥＬの透過率は、反射部材６５１及び吸収部材６５２の少なくとも一方におけるエネルギビームＥＬの透過率よりも低くてもよいし、同じであってもよい。

【0119】

チャンバ空間６３ＩＮと観察窓６５とは、カバー部材６６ｈによって隔てられる。その結果、材料ノズル２１２からチャンバ空間６３ＩＮに供給された造形材料Ｍが、開口６２を介してチャンバ空間６３ＩＮから観察窓６５が位置する空間（つまり、カバー部材６６ｈよりも外部空間６４ＯＵＴ側に位置する空間）に漏出することはない。更には、材料ノズル２１２からチャンバ空間６３ＩＮに供給された造形材料Ｍが、観察窓６５（特に、チャンバ空間６３ＩＮに最も近い位置に位置する観察窓６５の部材であり、図１４に示す例では、反射部材６５１）に接触することはない。具体的には、材料ノズル２１２からチャンバ空間６３ＩＮに供給された造形材料Ｍが観察窓６５に付着することはない。材料ノズル２１２からチャンバ空間６３ＩＮに供給された造形材料Ｍが観察窓６５に衝突することはない。つまり、本実施形態における造形材料Ｍの観察窓６５への接触は、造形材料Ｍの観察窓６５への付着及び造形材料Ｍの観察窓６５への衝突の双方を含んでいてもよい。この場合、カバー部材６６ｈは、造形材料Ｍの漏出を防止する装置として機能してもよい。カバー部材６６ｈは、造形材料Ｍの観察窓６５への接触を防止する装置として機能してもよい。

【0120】

チャンバ空間６３ＩＮには、材料ノズル２１２から供給された造形材料Ｍに加えて又は代えて、エネルギビームＥＬの照射に起因して造形面ＣＳから発生する物質が存在する可能性がある。このような物質の一例として、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。この場合、このようなヒューム等の物質が、開口６２を介してチャンバ空間６３ＩＮから観察窓６５が位置する空間（つまり、カバー部材６６ｈよりも外部空間６４ＯＵＴ側に位置する空間）に漏出することはない。更には、ヒューム等の物質が、観察窓６５（特に、チャンバ空間６３ＩＮに最も近い位置に位置する観察窓６５の部材であり、図１４に示す例では、反射部材６５１）に付着することはない。この場合、カバー部材６６ｈは、ヒューム等の物質の漏出を防止する装置として機能してもよい。カバー部材６６ｈは、ヒューム等の物質の観察窓６５への付着を防止する装置として機能してもよい。

【0121】

カバー部材６６ｈの少なくとも一部は、観察波長帯域の光に対して透明である。つまり、観察波長帯域の光は、カバー部材６６ｈの少なくとも一部を通過可能である。このため、観察波長帯域の光は、カバー部材６６ｈを介して、チャンバ空間６３ＩＮから外部空間６４ＯＵＴに伝搬可能である。同様に、観察波長帯域の光は、カバー部材６６ｈを介して、外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮに伝搬可能である。その結果、外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、カバー部材６６ｈの少なくとも一部を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を観察可能である。外部空間６４ＯＵＴにいる観察者は、開口６２を介して、チャンバ空間６３ＩＮの状態を観察可能である。

【0122】

以上説明した第８実施形態の加工システムＳＹＳｈによれば、第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、第８実施形態では、カバー部材６６ｈによって造形材料及びヒュームの少なくとも一方を含む物質の観察窓６５への付着が防止される。その結果、物質の観察窓６５への付着に起因して、観察窓６５によるエネルギビームＥＬの強度の低減効率が悪化する可能性が小さくなる。更に、観察窓６５に物質が付着しないがゆえに、観察窓６５の清掃が容易になるという利点も享受できる。特に、観察窓６５の表面（特に、チャンバ空間６３ＩＮに面する面であって、図１４に示す例では、反射部材６５１の表面）に対してコーティング処理が施されている場合には、コーティングを痛める（例えば、物質によって傷を付けることなく）観察窓６５を清掃することができるという利点も享受できる。

【0123】

尚、カバー部材６６ｈは、観察窓６５を保護する装置としても機能してもよい。例えば、カバー部材６６ｈは、チャンバ空間６３ＩＮに存在する物体が観察窓６５に接触する（言い換えれば、衝突する）ことを防止するように観察窓６５を保護してもよい。例えば、カバー部材６６ｈは、チャンバ空間６３ＩＮに存在する物体による観察窓６５の破損を防止するように観察窓６５を保護してもよい。チャンバ空間６３ＩＮに存在する物体は、チャンバ空間６３ＩＮ内において移動する物体であってもよい。チャンバ空間６３ＩＮ内において移動する物体の一例として、加工ヘッド２１及びステージ３１の少なくとも一方があげられる。

【0124】

第２実施形態から第８実施形態の加工システムＳＹＳもまた、カバー部材６６ｈを備えていてもよい。

【0125】

上述した説明では、カバー部材６６ｈが、造形材料Ｍ及び／又はヒューム等の物質の観察窓６５への付着を防止する装置として機能している。しかしながら、加工システムＳＹＳｈ（或いは、上述した第１実施形態から第８実施形態の加工システムＳＹＳ）は、造形材料Ｍ及び／又はヒューム等の物質の観察窓６５への付着を防止する装置（つまり、付着防止装置）として、カバー部材６６ｈとは異なる装置を備えていてもよい。例えば、ガス供給装置５（或いは、ガス供給装置５とは異なる任意の気体供給装置）が、付着防止装置として用いられてもよい。具体的には、ガス供給装置５を用いて物質の観察窓６５への付着を防止する様子を示す断面図である図１５に示すように、ガス供給装置５から内部空間６３ＩＮに供給されるパージガス（或いは、気体供給装置から内部空間６３ＩＮに供給される気体、以下同じ）によって、物質の観察窓６５への付着が防止されてもよい。つまり、内部空間６３ＩＮを流れるパージガスによって、物質の観察窓６５への付着が防止されてもよい。この場合、ガス供給装置５から供給されるパージガスが、いわゆるエアカーテンとして用いられてもよい。ガス供給装置５から供給されるパージガスによって、観察窓６５に付着した物質が吹き飛ばされてもよい。

【0126】

（９）第９実施形態の加工システムＳＹＳｉ
続いて、図１６を参照しながら、第９実施形態の加工システムＳＹＳ（以降、第９実施形態の加工システムＳＹＳを、“加工システムＳＹＳｉ”と称する）について説明する。図１６は、第９実施形態の加工システムＳＹＳｉの構造を示す断面図である。

【0127】

図１６に示すように、第９実施形態の加工システムＳＹＳｉは、上述した第１実施形態の加工システムＳＹＳａ（或いは、上述した第２実施形態の加工システムＳＹＳｂから第８実施形態の加工システムＳＹＳｈの少なくとも一つ）と比較して、計測装置８ｉを更に備えているという点で異なる。加工システムＳＹＳｉのその他の特徴は、加工システムＳＹＳａ（或いは、上述した第２実施形態の加工システムＳＹＳｂから第８実施形態の加工システムＳＹＳｈの少なくとも一つ）のその他の特徴と同一であってもよい。

【0128】

計測装置８ｉは、チャンバ空間６３ＩＮに収容されているが、その他の位置（例えば、外部空間６４ＯＵＴ）に配置されていてもよい。計測装置８ｉは、制御装置７の制御下で、計測対象物を計測可能である。計測対象物は、例えばワークＷ（更には、生成中の３次元構造物ＳＴ、以下同じ）を含む。例えば、計測装置８ｉは、ワークＷの状態を計測可能な装置であってもよい。ワークＷの状態は、ワークＷの位置を含んでいてもよい。ワークＷの位置は、ワークＷの表面の位置を含んでいてもよい。ワークＷの表面の位置は、ワークＷの表面を細分化した各面部分の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。ワークＷの状態は、ワークＷの形状（例えば、３次元形状）を含んでいてもよい。ワークＷの形状は、ワークＷの表面の形状を含んでいてもよい。ワークＷの表面の形状は、上述したワークＷの表面の位置に加えて又は代えて、ワークＷの表面を細分化した各面部分の向き（例えば、各面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面部分の傾斜量と実質的に等価）を含んでいてもよい。ワークＷの状態は、ワークＷのサイズ（例えば、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サイズ）を含んでいてもよい。

【0129】

第９実施形態では、ステージ３１は、加工装置２による付加加工が行われる位置である加工位置と、計測装置８ｉによる計測が行われる位置である計測位置との間を移動可能であってもよい。ステージ３１は、ワークＷを支持したまま、加工位置と計測位置との間を移動してもよい。ステージ３１が加工位置に位置する場合には、加工装置２は、ステージ３１が支持するワークＷに対して付加加工を行う。ステージ３１が計測位置に位置する場合には、計測装置８ｉは、ステージ３１が支持するワークＷを計測する。但し、計測装置８ｉは、ステージ３１が加工位置に位置している状態でワークＷを計測可能であってもよい。この場合、加工位置と計測位置とが少なくとも部分的に重複しているとも言える。

【0130】

計測装置８ｉの計測結果は、制御装置７に出力される。制御装置７は、計測装置８ｉの計測結果に基づいて、加工システムＳＹＳｉの動作を制御してもよい。

【0131】

以上説明した第９実施形態の加工システムＳＹＳｉによれば、第１実施形態の加工システムＳＹＳａが享受可能な効果と同様の効果を享受することができる。更に、加工システムＳＹＳｉは、計測装置８ｉの計測結果に基づいて、適切な付加加工を行うことができる。

【0132】

（１０）その他の変形例
上述した説明では、エネルギビームＥＬを減衰可能な観察窓６５は、開口６２に配置されている。つまり、開口６２に配置される観察窓６５が、開口６２に到達したエネルギビームＥＬを減衰している。しかしながら、エネルギビームＥＬを減衰可能な観察窓６５は、開口６２に配置されていなくてもよい。例えば、図１７に示すように、観察窓６５は、開口６２よりも手前のエネルギビームＥＬの光路上に配置されていてもよい。この場合、観察窓６５は、開口６２に到達する前のエネルギビームＥＬを減衰し、観察窓６５が減衰したエネルギビームＥＬが、開口６２を介して外部空間６４ＯＵＴへ向かう。但し、観察窓６５が開口６２に配置されない場合には、開口６２には、チャンバ空間６３ＩＮと外部空間６４ＯＵＴと隔てるための隔壁部材６１の少なくとも一部として用いられ、且つ、観察波長帯域の光に対して透明である別の観察窓６５’が配置されていてもよい。この別の観察窓６５’は、観察窓６５とは異なり、エネルギビームＥＬを減衰可能でなくてもよい。

【0133】

上述した説明では、加工装置２は、造形材料Ｍに加工ビームＰＬ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。

【0134】

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に加工ビームＰＬ（或いは、任意のビーム）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に加工ビームＰＬ（或いは、任意のビーム）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。

【0135】

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等の物体に加工ビームＰＬ（或いは、任意のビーム）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等の物体に加工ビームＰＬ（或いは、任意のビーム）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。

【0136】

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。

【0137】

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。

【0138】

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加工システム及び加工方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0139】

１ 材料供給装置
２ 加工装置
２１ 加工ヘッド
２１１ 照射光学系
２１２ 材料ノズル
６ 筐体
６１ 隔壁部材
６２ 開口
６３ＩＮ チャンバ空間
６４ＯＵＴ 外部空間
６５ 観察窓
６５１ 反射部材
６５２ 吸収部材
ＳＹＳ 加工システム
Ｗ ワーク
Ｍ 造形材料
ＳＬ 構造層
ＣＳ 造形面
ＥＡ 照射領域
ＭＡ 供給領域
ＭＰ 溶融池

【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】

【図16】

【図17】