WO2021149683A1

WO2021149683A1 - 加工システム

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Publication number: WO2021149683A1
Application number: PCT/JP2021/001681
Authority: WO
Inventors: 浩一安葉; 前田　泰久; 真一郎木下; 良和尾登
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2020-01-20
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2021-07-29
Anticipated expiration: 2022-07-20
Also published as: US20230047898A1; EP4094875A4; EP4094875A1

Abstract

加工システムは、物体にエネルギビームを照射する照射部と、前記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材と、前記溶融池が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも溶融池が固化した固化部分の位置うを照明する照明装置と、第１光の少なくとも一部及び第２光で照明された固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、撮像装置の出力に基づき、溶融池及び固化部分に関する画像を表示可能表示装置とを備える。

Description

加工システム

　本発明は、例えば、物体を加工する加工システムの技術分野に関する。

　物体を加工する加工システムの一例が、特許文献１に記載されている。このような加工システムが有する技術的課題の一つとして、加工対象となっている物体を適切に観察することがあげられる。

欧州特許出願公開第１７６９８８０号

　第１の態様によれば、物体にエネルギビームを照射する照射部と、前記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材と、前記溶融池が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記溶融池が固化した固化部分の一部を照明する照明装置と、前記第１光の少なくとも一部及び前記第２光で照明された前記固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、前記撮像装置の出力に基づき、前記溶融池及び前記固化部分に関する画像を表示可能な表示装置とを備える加工システムが提供される。

　第２の態様によれば、物体にエネルギビームを照射する照射部と、前記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材と、前記溶融池が発する第１光の少なくとも一部及び少なくとも前記溶融池が固化した固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を透過させるフィルタ部材と、前記フィルタ部材を透過した前記第１光の少なくとも一部及び第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、前記撮像装置からの出力に基づき、前記溶融池及び前記溶融池が固化した部分に関する画像を表示可能な表示装置とを備える加工システムが提供される。

　第３の態様によれば、物体にエネルギビームを照射することで前記物体を加工する加工装置と、前記物体のうち前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記物体の一部を照明する照明装置と、前記物体の一部からの光を検出する検出装置と、前記検出装置からの出力に基づき、前記第２光で照明された前記物体に関する画像を表示する表示装置とを備える加工システムが提供される。

　第４の態様によれば、物体にエネルギビームを照射することで前記物体を加工する加工装置と、前記物体のうち前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記物体の一部を照明する照明装置と、前記物体の一部からの光を検出する検出装置と、前記検出装置からの出力に基づき、前記被照射部からの前記第１光に基づく画像及び前記第２光で照明された前記物体に関する画像を表示する表示装置とを備える加工システムが提供される。

　第５の態様によれば、エネルギビームを照射する照射装置と、前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で照明をする照明装置と、少なくとも前記照明装置によって照明された領域の一部からの光を受光する受光部とを備える加工システムが提供される。

　第６の態様によれば、物体にエネルギビームを照射することで前記物体を加工する加工装置と、前記物体のうち前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記物体の一部を照明する照明装置と、前記物体の一部からの光を検出する検出装置とを備え、前記加工装置は、前記検出装置によって検出された前記第２光で照明された前記物体に関する情報に応じて、前記物体を加工する加工システムが提供される。

　第７の態様によれば、物体にエネルギビームを照射することで前記物体を加工する加工装置と、前記物体のうち前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記物体の一部を照明する照明装置と、前記物体の一部からの光を検出する検出装置とを備え、前記加工装置は、前記検出装置によって検出された前記被照射部からの前記第１光に基づく情報及び前記第２光で照明された前記物体に関する情報に応じて、前記物体を加工する加工システムが提供される。

　第８の態様によれば、物体にエネルギビームを照射する照射部と、前記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材とを備える加工装置と、前記溶融池が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記溶融池が固化した固化部分の一部を照明する照明装置と、前記第１光の少なくとも一部及び前記第２光で照明された前記固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を透過させるフィルタ部材と、前記フィルタ部材を透過した前記第１光の少なくとも一部及び第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、前記撮像装置の出力に基づき、前記溶融池及び前記固化部分に関する画像を表示可能な表示装置とを備え、前記フィルタ部材の前記第１光に対する透過率は、前記フィルタ部材の前記第３光に対する透過率よりも低い加工システムが提供される。

　第９の態様によれば、物体にエネルギビームを照射する照射部と、前記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材とを備えた加工装置と、前記溶融池が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記溶融池が固化した固化部分の一部を照明する照明装置と、前記第１光の少なくとも一部及び前記第２光で照明された前記固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、前記撮像装置の出力に基づいて前記加工装置を制御する加工制御装置とを備え、前記加工制御装置は、前記第３光の受光結果に基づいて、前記溶融池の大きさの目標値を設定し、前記加工制御装置は、前記第１光の受光結果に基づいて、前記設定された目標値と同じ大きさを有する前記溶融池を形成することで前記物体を加工するように、前記加工装置を制御する加工システムが提供される。

　第１０の態様によれば、物体にエネルギビームを照射する照射部と、記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材とを備えた加工装置と、前記溶融池が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記溶融池が固化した固化部分の一部を照明する照明装置と、前記第１光の少なくとも一部及び前記第２光で照明された前記固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、前記撮像装置による前記第１光の受光結果に基づいて、前記照明装置を制御する照明制御装置とを備え、前記照明制御装置は、前記撮像装置の出力から得られる画像のうちの前記第１光に対応する画像部分の輝度が高くなるほど、前記第２光の強度を大きくするように、前記照明装置を制御する加工システムが提供される。

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

図１は、本実施形態の加工システムの構造を示す断面図である。図２は、本実施形態の加工システムのシステム構成を示すシステム構成図である。図３（ａ）から図３（ｆ）のそれぞれは、加工光が照射された被照射部と溶融池との関係を示す断面図又は平面図である。図４（ａ）から図４（ｂ）のそれぞれは、加工光が照射された被照射部と溶融池との関係を示す平面図である。図５（ａ）から図５（ｅ）のそれぞれは、ワーク上のある領域に加工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６（ａ）から図６（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７は、ワーク光及び溶融池光を用いてワークを観察する観察装置を模式的に示す断面図である。図８は、ワーク光の強度と溶融池光の強度との大小関係を示す。図９は、照明光の波長域の一例を示すグラフである。図１０は、撮像装置が撮像した観察画像の一例を示す平面図である。図１１は、照明光の波長域の一例を示すグラフである。図１２は、フィルタ部材のフィルタ特性を示すグラフである。図１３は、照明光及び溶融池光の強度を示すグラフである。図１４は、ディスプレイに表示された観察画像を示す平面図である。図１５（ａ）から図１５（ｄ）のそれぞれは、ディスプレイに表示された画像を示す平面図である。図１６は、条件設定動作の一例の流れを示すフローチャートである。図１７は、撮像装置が生成した観察画像の一例を示す平面図である。図１８は、加工条件を設定する様子を模式的に示す。図１９は、加工制御動作の一例の流れを示すフローチャートである。図２０は、抽出された溶融池画像の一例を示す平面図である。図２１は、ワーク画像の一例を示す平面図である。図２２は、除去画像部分が除去されたワーク画像の一例を示す平面図である。図２３は、信頼度マップを示す平面図である。図２４は、信頼度マップを用いてワーク画像を生成する様子を模式的に示す。図２５（ａ）及び図２５（ｂ）のそれぞれは、溶融池画像の輝度と照明光の強度との関係を示すグラフである。図２６（ａ）及び図２６（ｂ）のそれぞれは、ワーク画像の輝度と照明光の強度との関係を示すグラフである。図２７は、第３変形例で生成される観察画像を示す平面図である。図２８（ａ）は、第１の方向から照明光を射出する照明装置を示す断面図であり、図２８（ｂ）は、第２の方向から照明光を射出する照明装置を示す断面図である。図２９（ａ）は、第１の方向から照明光を射出する照明装置を示す断面図であり、図２９（ｂ）は、第２の方向から照明光を射出する照明装置を示す断面図である。図３０（ａ）は、照明光を射出する第１の照明装置を示す断面図であり、図３０（ｂ）は、照明光を射出する第２の照明装置を示す断面図である。図３１は、第５変形例の加工システムの構造を示す断面図である。図３２は、第６変形例の加工システムの構造を示す断面図である。

　以下、図面を参照しながら、加工システムの実施形態について説明する。以下では、物体の一例であるワークＷに付加加工を行う加工システムＳＹＳを用いて、加工システムの実施形態を説明する。特に、以下では、レーザ肉盛溶接法（ＬＭＤ：Ｌａｓｅｒ　Ｍｅｔａｌ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）に基づく付加加工を行う加工システムＳＹＳを用いて、加工システムの実施形態を説明する。レーザ肉盛溶接法に基づく付加加工は、ワークＷに供給した造形材料Ｍを加工光ＥＬ（つまり、光の形態を有するエネルギビーム）で溶融することで、ワークＷと一体化された又はワークＷから分離可能な３次元構造物ＳＴを形成する付加加工である。

　尚、レーザ肉盛溶接法（ＬＭＤ）は、ダイレクト・メタル・デポジション、ディレクテッド・エナジー・デポジション、レーザクラッディング、レーザ・エンジニアード・ネット・シェイピング、ダイレクト・ライト・ファブリケーション、レーザ・コンソリデーション、シェイプ・デポジション・マニュファクチャリング、ワイヤ－フィード・レーザ・デポジション、ガス・スルー・ワイヤ、レーザ・パウダー・フージョン、レーザ・メタル・フォーミング、セレクティブ・レーザ・パウダー・リメルティング、レーザ・ダイレクト・キャスティング、レーザ・パウダー・デポジション、レーザ・アディティブ・マニュファクチャリング、レーザ・ラピッド・フォーミングと称してもよい。

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

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

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

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

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

　材料供給装置１は、加工装置２に造形材料Ｍを供給する。具体的には、材料供給装置１と加工装置２（特に、後述する材料ノズル２１２）とは、供給管１１を介して接続されている。材料供給装置１は、供給管１１を介して、加工装置２に造形材料Ｍを供給する。この際、材料供給装置１は、加工装置２が付加加工を行う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を供給してもよい。

　造形材料Ｍは、所定強度以上の加工光ＥＬの照射によって溶融可能な材料である。このような造形材料Ｍとして、例えば、金属材料及び樹脂材料の少なくとも一方が使用可能である。但し、造形材料Ｍとして、金属材料及び樹脂材料とは異なるその他の材料が用いられてもよい。造形材料Ｍは、粉状の材料である。つまり、造形材料Ｍは、粉体である。粉体は、粉状の材料に加えて、粒状の材料を含んでいてもよい。造形材料Ｍは、例えば、９０マイクロメートル±４０マイクロメートルの範囲に収まる粒径の粉体を含んでいてもよい。造形材料Ｍを構成する粉体の平均粒径は、例えば、７５マイクロメートルであってもよいし、１０マイクロメートルから２５マイクロメートルの範囲内であってもよいし、その他のサイズであってもよい。但し、造形材料Ｍは、粉体でなくてもよく、例えばワイヤ状の造形材料やガス状の造形材料が用いられてもよい。

　加工装置２は、材料供給装置１から供給される造形材料Ｍを用いて３次元構造物ＳＴを形成する。造形材料Ｍを用いて３次元構造物ＳＴを形成するために、加工装置２は、加工ヘッド２１と、ヘッド駆動系２２とを備える。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を供給する供給系又は供給装置）２１２とを備えている。加工ヘッド２１と、ヘッド駆動系２２とは、チャンバ空間６３ＩＮ内に収容されている。但し、加工ヘッド２１及び／又はヘッド駆動系２２の少なくとも一部が、筐体６の外部の空間である外部空間６４ＯＵＴに配置されていてもよい。尚、外部空間６４ＯＵＴは、加工システムＳＹＳのオペレータが立ち入り可能な空間であってもよい。

　照射光学系２１１は、射出部２１３から加工光ＥＬを射出するための光学系（例えば、集光光学系）である。具体的には、照射光学系２１１は、加工光ＥＬを発する光源４と、光ファイバやライトパイプ等の光伝送部材４１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４１を介して光源４から伝搬してくる加工光ＥＬを射出する。照射光学系２１１は、加工光ＥＬがチャンバ空間６３ＩＮを進むように加工光ＥＬを射出する。照射光学系２１１は、照射光学系２１１から下方（つまり、－Ｚ側）に向けて加工光ＥＬを照射する。照射光学系２１１の下方には、ステージ３１が配置されている。ステージ３１にワークＷが載置されている場合には、照射光学系２１１は、ワークＷに向けて加工光ＥＬを照射する。具体的には、照射光学系２１１は、加工光ＥＬが照射される（典型的には、集光される）領域としてワークＷ上に又はワークＷの近傍に設定される目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔに加工光ＥＬを照射可能である。更に、照射光学系２１１の状態は、制御装置８の制御下で、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔに加工光ＥＬを照射する状態と、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔに加工光ＥＬを照射しない状態との間で切替可能である。尚、照射光学系２１１から射出される加工光ＥＬの方向は真下（つまり、－Ｚ軸方向と一致）には限定されず、例えば、Ｚ軸に対して所定の角度だけ傾いた方向であってもよい。

　材料ノズル２１２には、供給アウトレット２１４が形成されている。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、射出する、噴射する、噴出する、又は、吹き付ける）。材料ノズル２１２は、供給管１１及び混合装置１２を介して造形材料Ｍの供給源である材料供給装置１と物理的に接続されている。材料ノズル２１２は、供給管１１及び混合装置１２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、供給管１１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（つまり、圧送ガスであり、例えば、窒素やアルゴン等の不活性ガス）とは、混合装置１２で混合された後に供給管１１を介して材料ノズル２１２に圧送されてもよい。その結果、材料ノズル２１２は、搬送用の気体と共に造形材料Ｍを供給する。搬送用の気体として、例えば、気体供給装置５から供給されるパージガスが用いられる。但し、搬送用の気体として、気体供給装置５とは異なる気体供給装置から供給される気体が用いられてもよい。尚、図１において材料ノズル２１２は、チューブ状に描かれているが、材料ノズル２１２の形状は、この形状に限定されない。材料ノズル２１２は、チャンバ空間６３ＩＮに向けて造形材料Ｍを供給する。材料ノズル２１２は、材料ノズル２１２から下方（つまり、－Ｚ側）に向けて造形材料Ｍを供給する。材料ノズル２１２の下方には、ステージ３１が配置されている。ステージ３１にワークＷが搭載されている場合には、材料ノズル２１２は、ワークＷ又はワークＷの近傍に向けて造形材料Ｍを供給する。尚、材料ノズル２１２から供給される造形材料Ｍの進行方向はＺ軸方向に対して所定の角度（一例として鋭角）だけ傾いた方向であるが、－Ｚ側（つまり、真下）であってもよい。

　本実施形態では、材料ノズル２１２は、照射光学系２１１が加工光ＥＬを照射する目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔ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上に又はワークＷの近傍に設定される目標供給領域ＭＡ＿ｔｇｔと目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔとが一致する（或いは、少なくとも部分的に重複する）ように、材料ノズル２１２と照射光学系２１１とが位置合わせされている。尚、照射光学系２１１から射出された加工光ＥＬによって形成される溶融池ＭＰ（後述）に、材料ノズル２１２が造形材料Ｍを供給するように、材料ノズル２１２と照射光学系２１１とが位置合わせされていてもよい。

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

　ヘッド駆動系２２が加工ヘッド２１を移動させると、加工ヘッド２１とステージ３１及びステージ３１に支持されたワークＷのそれぞれとの相対位置が変わる。つまり、照射光学系２１１及び材料ノズル２１２（供給アウトレット２１４）のそれぞれとステージ３１及びワークＷのそれぞれとの相対位置が変わる。このため、ヘッド駆動系２２は、照射光学系２１１及び材料ノズル２１２（供給アウトレット２１４）のそれぞれとステージ３１及びワークＷのそれぞれとの相対位置関係を変更するための位置変更装置として機能してもよい。更に、加工ヘッド２１とステージ３１及びワークＷのそれぞれとの相対位置が変わると、加工ヘッド２１から照射される加工光ＥＬの目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔとステージ３１及びワークＷのそれぞれとの相対位置が変わる。このため、ヘッド駆動系２２は、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔとステージ３１及びワークＷのそれぞれとの相対位置関係を変更するための位置変更装置として機能してもよい。更に、加工ヘッド２１とステージ３１及びワークＷのそれぞれとの相対位置が変わると、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔ及び目標供給領域ＭＡ＿ｔｇｔ（更には、溶融池ＭＰ）がワークＷに対して相対的に移動する。このため、ヘッド駆動系２２は、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔ及び目標供給領域ＭＡ＿ｔｇｔ（更には、溶融池ＭＰ）をワークＷに対して相対的に移動させる移動装置として機能してもよい。

　ステージ装置３は、ステージ３１を備えている。ステージ３１は、チャンバ空間６３ＩＮに収容される。ステージ３１は、ワークＷを支持可能である。尚、ここで言う「ステージ３１がワークＷを支持する」状態は、ワークＷがステージ３１によって直接的に又は間接的に支えられている状態を意味していてもよい。ステージ３１は、ワークＷを保持可能であってもよい。つまり、ステージ３１は、ワークＷを保持することでワークＷを支持してもよい。或いは、ステージ３１は、ワークＷを保持可能でなくてもよい。この場合、ワークＷは、ステージ３１に載置されていてもよい。つまり、ステージ３１は、ステージ３１に載置されたワークＷを支持してもよい。このとき、ワークＷは、クランプレスでステージ３１に載置されていてもよい。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光ＥＬ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、ステージ３１は、ワークＷを保持するために、機械的なチャックや真空吸着チャック等を備えていてもよい。

　光源４は、例えば、赤外光を、加工光ＥＬとして射出する。但し、加工光ＥＬとして、その他の波長の光（例えば、可視光及び紫外光の少なくとも一方）が用いられてもよい。加工光ＥＬは、レーザ光を含む。この場合、光源４は、半導体レーザ等のレーザ光源を含んでいてもよい。レーザ光源の一例としては、レーザダイオード（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）、ファイバ・レーザ、ＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ及びエキシマレーザ等の少なくとも一つがあげられる。但し、加工光ＥＬはレーザ光でなくてもよいし、光源４は任意の光源（例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）及び放電ランプ等の少なくとも一つ）を含んでいてもよい。

　気体供給装置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。気体供給装置５は、筐体６の隔壁部材６１に形成された供給口６２及び気体供給装置５と供給口６２とを接続する供給管５１を介して、チャンバ空間６３ＩＮに接続されている。気体供給装置５は、供給管５１及び供給口６２を介して、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。チャンバ空間６３ＩＮに供給されたパージガスは、隔壁部材６１に形成された不図示の排出口から排出されてもよい。尚、気体供給装置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、気体供給装置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。

　チャンバ空間６３ＩＮに供給されたパージガスは、溶融池ＭＰの上方で流速を持っていてもよい。つまり、パージガスが溶融池ＭＰの上方を流れていてもよい。この場合、溶融池ＭＰ（更には、加工光ＥＬの照射位置であり、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔ）から発生するヒューム等の物質が、パージガスによって溶融池ＭＰの上方の空間から除去されてもよい。その結果、ヒューム等の物質によって加工光ＥＬの照射が妨げられなくなる。尚、溶融池ＭＰの上方を流れるパージガスを供給するための供給口が、供給口６２とは別に形成されていてもよい。この場合、溶融池ＭＰの上方を流れるパージガスを供給するための供給口は、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔの近傍に形成されていてもよい。

　上述したように、材料ノズル２１２がパージガスと共に造形材料Ｍを供給する場合には、気体供給装置５は、チャンバ空間６３ＩＮに加えて材料供給装置１からの造形材料Ｍが供給される混合装置１２にパージガスを供給してもよい。具体的には、気体供給装置５は、気体供給装置５と混合装置１２とを接続する供給管５２を介して混合装置１２と接続されていてもよい。その結果、気体供給装置５は、供給管５２を介して、混合装置１２にパージガスを供給する。この場合、材料供給装置１からの造形材料Ｍは、供給管５２を介して気体供給装置５から供給されたパージガスによって、供給管１１内を通って材料ノズル２１２に向けて供給（具体的には、圧送）されてもよい。つまり、気体供給装置５は、供給管５２、混合装置１２及び供給管１１を介して、材料ノズル２１２に接続されていてもよい。その場合、材料ノズル２１２は、供給アウトレット２１４から、造形材料Ｍを圧送するためのパージガスと共に造形材料Ｍを供給することになる。

　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、ステージ装置３及び観察システム７のそれぞれの少なくとも一部を収容する収容装置である。筐体６は、チャンバ空間６３ＩＮを規定する隔壁部材６１を含む。隔壁部材６１は、チャンバ空間６３ＩＮと、筐体６の外部空間６４ＯＵＴとを隔てる部材である。隔壁部材６１は、その内壁６１１を介してチャンバ空間６３ＩＮに面し、その外壁６１２を介して外部空間６４ＯＵＴに面する。この場合、隔壁部材６１によって囲まれた空間（より具体的には、隔壁部材６１の内壁６１１によって囲まれた空間）が、チャンバ空間６３ＩＮとなる。尚、隔壁部材６１には、開閉可能な扉が設けられていてもよい。この扉は、ワークＷをステージ３１に載置する際に開かれてもよい。扉は、ステージ３１からワークＷ及び／又は造形物を取り出す際に開かれてもよい。扉は、加工中（つまり、付加加工中又は接合加工中）には閉じられていてもよい。なお、筐体６の外部空間６４ＯＵＴからチャンバ空間６３ＩＮを視認するための観察窓（不図示）を隔壁部材６１に設けてもよい。

　観察システム７は、観察対象物を観察するためのシステムである。本実施形態では、観察対象物は、ワークＷを含む。また、本実施形態では、ワークＷに３次元構造物ＳＴが形成される。このため、観察対象物は、３次元構造物ＳＴが形成されたワークＷを含んでいてもよい。また、本実施形態では、後述するように、３次元構造物ＳＴは、構造層ＳＬ等の造形物を順次形成することで形成される。このため、観察対象物は、３次元構造物ＳＴを構成するための造形物が形成されたワークＷ（つまり、形成中の３次元構造物ＳＴが形成されたワークＷ）を含んでいてもよい。従って、以下では、説明の便宜上、観察対象物としてのワークＷは、ワークＷそのものに加えて、ワークＷに形成された造形物（典型的には、３次元構造物ＳＴ及び構造層ＳＬの少なくとも一方）も含むものとする。尚、観察対象物は、ワークＷ以外の物体を含んでいてもよい。例えば、観察対象物は、ステージ３１を含んでいてもよい。例えば、観察対象物は、照射光学系２１１を含んでいてもよい。例えば、観察対象物は、材料ノズル２１２を含んでいてもよい。例えば、観察対象物は、筐体６を含んでいてもよい。

　ワークＷを観察するために、観察システム７は、照明装置７１と、観察装置７２と、フィルタ部材７３とを備える。

　照明装置７１は、照明光ＩＬを射出する。照明装置７１は、射出した照明光ＩＬを観察対象物に照射する。その結果、観察対象物は、照明光ＩＬによって照明される。つまり、照明装置７１は、照明光ＩＬで観察対象物を照明する装置である。本実施形態では、観察対象物は、加工装置２によって加工されるワークＷを含む。この場合、照明装置７１は、ワークＷの少なくとも一部を照明光ＩＬで照明してもよい。照明装置７１は、ワークＷのうち加工光ＥＬが照射された部分（つまり、付加加工によって造形物が形成された部分）を照明光ＩＬで照明してもよい。照明装置７１は、ワークＷのうち加工光ＥＬが照射されていない部分（つまり、付加加工によって造形物が形成されていない部分）を照明光ＩＬで照明してもよい。照明装置７１は、ワークＷのうち未だ加工光ＥＬが照射されていないものの今後加工光ＥＬが照射される予定の部分（つまり、付加加工によって造形物が未だ形成されていないものの今後造形物が形成される予定の部分）を照明光ＩＬで照明してもよい。照明装置７１は、ワークＷのうち加工光ＥＬが照射される予定がない部分（つまり、付加加工によって造形物が形成される予定がない部分）を照明光ＩＬで照明してもよい。尚、上述したように観察対象物がワークＷとは異なる物体（例えば、ステージ３１等）を含む場合には、照明装置７１は、ワークＷとは異なる物体（例えば、ステージ３１等）を照明光ＩＬで照射してもよい。

　観察装置７２は、観察対象物を観察する。具体的には、観察装置７２は、照明光ＩＬで照明された観察対象物を観察する。尚、観察装置７２は、照明光ＩＬで照明されていない観察対象物を観察してもよい。本実施形態では、観察対象物を観察するために、観察装置７２は、観察対象物からの光を検出する。このため、観察装置７２は、検出装置と称されてもよい。

　例えば、観察対象物に照明光ＩＬが照射されると、照明光ＩＬが照射された領域（典型的には、観察対象物の少なくとも一部）から照明光ＩＬの反射光、散乱光及び透過光の少なくとも一つを含む光が射出される。本実施形態では、観察対象物がワークＷを含むため、観察対象物からの照明光ＩＬの反射光、散乱光及び透過光の少なくとも一つを含む光は、ワークＷからの照明光ＩＬの反射光、散乱光及び透過光の少なくとも一つを含んでいてもよい。ワークＷからの照明光ＩＬの反射光、散乱光及び透過光の少なくとも一つを含む光は、ワークＷ自体からの照明光ＩＬの反射光、散乱光及び透過光の少なくとも一つを含んでいてもよいし、ワークＷに形成された造形物（例えば、３次元構造物ＳＴ及び構造層ＳＬの少なくとも一方）からの照明光ＩＬの反射光、散乱光及び透過光の少なくとも一つを含んでいてもよい。このため、以下では、説明の便宜上、観察対象物であるワークＷからの照明光ＩＬの反射光、散乱光及び透過光の少なくとも一つを含む光を、“ワーク光ＷＬ”と称する。観察装置７２は、ワークＷを観察するために、ワークＷからのワーク光ＷＬの少なくとも一部を検出してもよい。

　例えば、ワークＷに加工光ＥＬが照射されると、ワークＷのうち加工光ＥＬが照射された部分（つまり、ワークＷのうち目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔが設定された部分であり、以降、“被照射部ＥＡ”と称されてもよい）から光が射出されることがある。例えば、後述するように、ワークＷに加工光ＥＬが照射されると、ワークＷに溶融池ＭＰが形成される。つまり、被照射部ＥＡを含むワークＷの領域に溶融池ＭＰが形成される。溶融池ＭＰは、光（以下、説明の便宜上、“溶融池光ＭＬ”と称する）を発する。具体的には、溶融池ＭＰは、自発光する液体金属の集合体である。このような溶融池光ＭＬは、熱放射（例えば、黒体放射）に起因した光を含んでいてもよい。この場合、観察装置７２は、ワークＷを観察するために、溶融池光ＭＬの少なくとも一部を検出してもよい。もちろん、観察装置７２は、ワークＷを観察するために、溶融池光ＭＬに加えて又は代えて、ワークＷのうち加工光ＥＬが照射された被照射部ＥＡからの光の少なくとも一部を検出してもよい。

　ここで、被照射部ＥＡと溶融池ＭＰとの関係を示す図３（ａ）から図３（ｃ）に示すように、現在加工光ＥＬが照射されている被照射部ＥＡ（以降、“被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔ”と称する）の位置と溶融池ＭＰの位置とが同一であってもよい。この際、被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔの大きさと溶融池ＭＰの大きさとが同一であってもよい。尚、本実施形態における「大きさ」は、所定方向に沿った幅又は長さに相当する一次元の大きさ（例えば、造形面ＭＳに沿った方向の大きさであり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方に沿った大きさ）を含んでいてもよい。また、「大きさ」は、面積に相当する二次元の大きさを含んでいてもよい。また、「大きさ」は、体積に相当する三次元の大きさを含んでいてもよい。或いは、被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔの大きさと溶融池ＭＰの大きさとが異なっていてもよい。例えば、被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔと溶融池ＭＰとの関係を示す図３（ｄ）から図３（ｆ）に示すように、被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔの大きさが溶融池ＭＰの大きさよりも小さくてもよい。つまり、被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔが溶融池ＭＰに包含されていてもよい。尚、図３（ａ）から図３（ｆ）では、図面の見やすさを優先するために、溶融池ＭＰがハッチングされた領域で模式的に示されており、被照射部ＥＡが白抜きされた領域で模式的に示されている。尚、被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔの位置と溶融池ＭＰの位置とが異なっていてもよいし、溶融池ＭＰの大きさよりも被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔの大きさが大きくてもよい。

　また、上述したようにヘッド駆動系２２が加工ヘッド２１を移動させると、ワークＷ上で加工光ＥＬが照射される被照射部ＥＡが移動する。この際、被照射部ＥＡと溶融池ＭＰとの関係を示す図４（ａ）に示すように、溶融池ＭＰは、現在加工光ＥＬが照射されている被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔと過去に加工光ＥＬが照射されていた被照射部ＥＡ（以降、“被照射部ＥＡ＿ｐａｓｔ”と称する）との双方にまたがる領域に形成されていてもよい。この場合、観察装置７２が検出する光（特に、溶融池光ＭＬ）を発する被照射部ＥＡは、被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔと被照射部ＥＡ＿ｐａｓｔとの双方を含んでいてもよい。或いは、被照射部ＥＡと溶融池ＭＰとの関係を示す図４（ｂ）に示すように、溶融池ＭＰは、被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔに形成されることなく、被照射部ＥＡ＿ｐａｓｔに形成されていてもよい。このような状況は、加工ヘッド２１が加工光ＥＬをワークＷに照射していない場合に発生し得る。この場合、観察装置７２が検出する光（特に、溶融池光ＭＬ）を発する被照射部ＥＡは、被照射部ＥＡ＿ｃｕｒｒｅｎｔを含まない一方で、被照射部ＥＡ＿ｐａｓｔを含んでいてもよい。

　また、図３（ａ）から図３（ｆ）に示すように、本実施形態では、Ｙ軸方向が長手方向となり且つＸ軸方向が短手方向となる形状を有するワークＷを加工システムＳＹＳが加工する例について説明する。つまり、本実施形態では、Ｘ軸方向における厚みが相対的に薄いワークＷを加工システムＳＹＳが加工する例について説明する。但し、加工システムＳＹＳが加工するワークＷの形状が限定されることはない。つまり、加工システムＳＹＳは、任意の形状のワークＷを加工してもよい。

　再び図１及び図２において、本実施形態では、観察装置７２は、ワークＷを観察するために、観察対象物を撮像する。このため、観察装置７２は、撮像装置７２１を備える。撮像装置７２１は、例えば、カメラである。カメラは、撮像素子と、カラーフィルタ（例えば、ベイヤー配列のカラーフィルタ）とを備える汎用的なカメラであってもよい。撮像装置７２１は、観察対象物（本実施形態では、ワークＷ）を撮像することで観察対象物（本実施形態では、ワークＷ）の画像を生成する。以下では、撮像装置７２１が生成した画像を、“観察画像ＩＭＧ”と称する。撮像装置７２１は、ワークＷからの光（例えば、上述した照明光ＩＬに起因したワーク光ＷＬ及び溶融池ＭＰに起因した溶融池光ＭＬの少なくとも一方）の少なくとも一部を検出する撮像素子（言い換えれば、受光素子であり、受光部と称されてもよい）を含む。撮像素子からは、観察画像ＩＭＧが出力される。従って、観察装置７２の観察結果（つまり、観察装置７２による光の検出結果）は、観察画像ＩＭＧを含んでいてもよい。観察画像ＩＭＧにワークＷが写り込んでいるがゆえに、観察画像ＩＭＧは、ワークＷ（特に、照明光ＩＬで照明されたワークＷ）に基づく情報を含むとも言える。また、ワーク光ＷＬ及び溶融池光ＭＬの少なくとも一方を検出することで観察画像ＩＭＧが生成されるがゆえに、観察画像ＩＭＧは、ワーク光ＷＬ及び溶融池光ＭＬの少なくとも一方に基づく情報を含むとも言える。

　図１に示す例では、観察装置７２の撮像装置７２１は、撮像装置７２１が備える光学系の光軸が、ワークＷの短手方向（つまり、Ｘ軸方向）に平行になるように、配置される。また、照明装置７１もまた、ワークＷの短手方向（つまり、Ｘ軸方向）から照明光ＩＬでワークＷを照明している。しかしながら、照明装置７１及び撮像装置７２１（つまり、観察装置７２）の配置位置が図１に示す例に限定されることはない。照明装置７１は、照明光ＩＬでワークＷを照明可能な任意の位置に配置されていてもよい。撮像装置７２１は、ワークＷを撮像可能な任意の位置に配置されていてもよい。

　観察装置７２は、単一の撮像装置７２１を含んでいてもよい。観察装置７２は、複数の撮像装置７２１を含んでいてもよい。例えば、観察装置７２は、それぞれ異なる方向からワークＷを複数の撮像装置７２１を含んでいてもよい。このような複数の撮像装置７２１は、ステレオカメラを構成してもよい。

　フィルタ部材７３は、観察対象物（本実施形態では、ワークＷ）と観察装置７２との間に配置される。観察装置７２は、フィルタ部材７３を介してワークＷを観察する。具体的には、ワークＷからの光（例えば、上述した照明光ＩＬに起因したワーク光ＷＬ及び溶融池ＭＰに起因した溶融池光ＭＬの少なくとも一方）の少なくとも一部は、フィルタ部材７３を介して観察装置７２（特に、撮像装置７２１）に入射する。観察装置７２は、フィルタ部材７３を介してワークＷからの光を検出する。

　フィルタ部材７３は、ワークＷからの光（例えば、上述した照明光ＩＬに起因したワーク光ＷＬ及び溶融池ＭＰに起因した溶融池光ＭＬの少なくとも一方）の波長域のうちの少なくとも一部の光が通過可能な部材である。一方で、フィルタ部材７３は、フィルタ部材７３を通過可能な光の波長域とは異なる波長域の光を減光又は遮光する部材である。具体的には、フィルタ部材７３は、ワーク光ＷＬの波長域及び溶融池光ＭＬの波長域とは異なる波長域の光を減光又は遮光する部材である。このため、フィルタ部材７３は、バンドパスフィルタとして機能可能である。

　制御装置８は、加工システムＳＹＳの動作を制御する。制御装置８は、例えば、演算装置と、記憶装置とを備えていてもよい。演算装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）及びＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）の少なくとも一方を含んでいてもよい。記憶装置は、例えば、メモリを含んでいてもよい。また、後述するように、本実施形態では、制御装置８は、画像を用いた処理（つまり、画像処理）を行う。このため、演算装置は、画像処理を行うための画像処理プロセッサを含んでいてもよいし、記憶装置は、画像処理用のバッファメモリ（つまり、画像処理を行う画像を一時的に記憶するメモリ）を含んでいてもよい。この場合、制御装置８は、画像処理プロセッサ及びバッファメモリを用いて、画像処理を行ってもよい。また、後述するように、本実施形態では、ディスプレイ９が画像を表示する。このため、制御装置８は、ディスプレイ９を制御する表示コントローラを含んでいてもよいし、記憶装置は、画像表示用のバッファメモリ（つまり、表示する画像を一時的に記憶するメモリであり、例えば表示ＲＡＭ）を含んでいてもよい。

　制御装置８は、演算装置がコンピュータプログラムを実行することで、加工システムＳＹＳの動作を制御する装置として機能する。このコンピュータプログラムは、制御装置８が行うべき後述する動作を演算装置に行わせる（つまり、実行させる）ためのコンピュータプログラムである。つまり、このコンピュータプログラムは、加工システムＳＹＳに後述する動作を行わせるように制御装置８を機能させるためのコンピュータプログラムである。演算装置が実行するコンピュータプログラムは、制御装置８が備える記憶装置（つまり、記録媒体）に記録されていてもよいし、制御装置８に内蔵された又は制御装置８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、演算装置は、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８の外部の装置からダウンロードしてもよい。

　例えば、制御装置８は、照射光学系２１１による加工光ＥＬの射出態様を制御してもよい。射出態様は、例えば、加工光ＥＬの強度及び加工光ＥＬの射出タイミングの少なくとも一方を含んでいてもよい。加工光ＥＬがパルス光である場合には、射出態様は、例えば、パルス光の発光時間、パルス光の発光周期、及び、パルス光の発光時間の長さとパルス光の発光周期との比（いわゆる、デューティ比）の少なくとも一つを含んでいてもよい。更に、制御装置８は、ヘッド駆動系２２による加工ヘッド２１の移動態様を制御してもよい。移動態様は、例えば、移動量、移動速度、移動方向及び移動タイミングの少なくとも一つを含んでいてもよい。更に、制御装置８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。材料ノズル２１２による造形材料Ｍの供給態様は、主として、材料供給装置１による造形材料Ｍの供給態様によって定まる。このため、材料供給装置１による造形材料Ｍの供給態様を制御することは、材料ノズル２１２による造形材料Ｍの供給態様を制御することと等価とみなせしてもよい。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。

　本実施形態では特に、制御装置８は、観察システム７の観察結果（つまり、観察装置７２の観察結果であり、観察装置７２の出力であり、且つ、観察装置７２によるワークＷからの光の検出結果）に基づいて、加工システムＳＹＳの動作を制御してもよい。つまり、制御装置８は、撮像装置７２１が撮像した観察画像ＩＭＧに基づいて、加工システムＳＹＳの動作を制御してもよい。例えば、制御装置８は、観察画像ＩＭＧに基づいて、加工装置２を制御してもよい。尚、観察画像ＩＭＧに基づいて加工システムＳＹＳを制御する動作の詳細については、後に詳述する。

　制御装置８は、加工システムＳＹＳの内部に設けられていなくてもよい。例えば、制御装置８は、加工システムＳＹＳ外にサーバ等として設けられていてもよい。この場合、制御装置８と加工システムＳＹＳとは、有線及び／又は無線のネットワーク（或いは、データバス及び／又は通信回線）で接続されていてもよい。有線のネットワークとして、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ－２３２ｘ、ＲＳ－４２２、ＲＳ－４２３、ＲＳ－４８５及びＵＳＢの少なくとも一つに代表されるシリアルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、パラレルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、１０ＢＡＳＥ－Ｔ、１００ＢＡＳＥ－ＴＸ及び１０００ＢＡＳＥ－Ｔの少なくとも一つに代表されるイーサネット（登録商標）に準拠したインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、電波を用いたネットワークが用いられてもよい。電波を用いたネットワークの一例として、ＩＥＥＥ８０２．１ｘに準拠したネットワーク（例えば、無線ＬＡＮ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の少なくとも一方）があげられる。無線のネットワークとして、赤外線を用いたネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、光通信を用いたネットワークが用いられてもよい。この場合、制御装置８と加工システムＳＹＳとはネットワークを介して各種の情報の送受信が可能となるように構成されていてもよい。また、制御装置８は、ネットワークを介して加工システムＳＹＳにコマンドや制御パラメータ等の情報を送信可能であってもよい。加工システムＳＹＳは、制御装置８からのコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して受信する受信装置を備えていてもよい。加工システムＳＹＳは、制御装置８に対してコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して送信する送信装置（つまり、制御装置８に対して情報を出力する出力装置）を備えていてもよい。或いは、制御装置８が行う処理のうちの一部を行う第１制御装置が加工システムＳＹＳの内部に設けられている一方で、制御装置８が行う処理のうちの他の一部を行う第２制御装置が加工システムＳＹＳの外部に設けられていてもよい。

　尚、制御装置８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８（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８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８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。

　ディスプレイ９は、制御装置８の制御下で、所望の画像を表示可能な表示装置である。本実施形態では、ディスプレイ９は、観察システム７の観察結果（つまり、観察装置７２の出力であり、撮像装置７２１の出力）に基づいて、画像を表示してもよい。ディスプレイ９は、観察システム７の観察結果（つまり、観察装置７２の出力であり、撮像装置７２１の出力）に基づく画像（つまり、観察結果に関する画像）を表示してもよい。ディスプレイ９は、観察システム７の観察結果（つまり、観察装置７２の出力であり、撮像装置７２１の出力）に関する画像を表示してもよい。尚、ディスプレイ９が表示する画像の具体例については、後に詳述する。

　ディスプレイ９は、加工システムＳＹＳが備えるディスプレイ（つまり、加工システムＳＹＳに内蔵されたディスプレイ）を含んでいてもよい。ディスプレイ９は、加工システムＳＹＳに外付け可能なディスプレイを含んでいてもよい。或いは、加工システムＳＹＳとは異なる装置が備えるディスプレイが、制御装置８の制御下で、所望の画像を表示させてもよい。例えば、ノートパソコン及びタブレット端末の少なくとも一つが備えるディスプレイが、制御装置８の制御下で、所望の画像を表示させてもよい。この場合、加工システムＳＹＳは、ディスプレイ９を備えていなくてもよい。

　（２）本実施形態の加工システムＳＹＳの動作
　続いて、加工システムＳＹＳの動作について説明する。上述したように、加工システムＳＹＳは、ワークＷに対して付加加工を行ことで３次元構造物ＳＴを形成するための動作（以降、“付加加工動作”と称する）を行う。付加加工動作を行う期間の少なくとも一部において、観察システム７は、ワークＷを観察するための動作（以降、“観察動作”と称する）を行ってもよい。尚、本実施形態では、ワークＷを観察する観察動作は、ワークＷからの光を検出する動作を含む。更に、付加加工動作を行う期間の少なくとも一部において、制御装置８は、観察動作の結果（つまり、ワークＷの観察結果）を用いて加工システムＳＹＳを制御するための動作（以降、“制御動作”と称する）を行ってもよい。このため、以下では、付加加工動作と、観察動作と、制御動作とについて順に説明する。

　（２－１）付加加工動作
　初めに、付加加工動作（ワークＷに対して付加加工を行って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ＳＹＳは、レーザ肉盛溶接法により３次元構造物ＳＴを形成する。このため、加工システムＳＹＳは、レーザ肉盛溶接法に準拠した既存の付加加工動作（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を形成する付加加工動作の一例について簡単に説明する。

　加工システムＳＹＳは、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ＳＹＳ内に設けられた不図Ｘ示の計測装置及び加工システムＳＹＳとは別に設けられた３次元形状計測機の少なくとも一方で計測された立体物の計測データが用いられてもよい。加工システムＳＹＳは、３次元構造物ＳＴを形成するために、例えば、Ｚ軸方向に沿って並ぶ複数の層状の部分構造物（以下、“構造層”と称する）ＳＬを順に形成していく。例えば、加工システムＳＹＳは、３次元構造物ＳＴをＺ軸方向に沿って輪切りにすることで得られる複数の構造層ＳＬを１層ずつ順に形成していく。その結果、複数の構造層ＳＬが積層された積層構造体である３次元構造物ＳＴが形成される。以下、複数の構造層ＳＬを１層ずつ順に形成していくことで３次元構造物ＳＴを形成する動作の流れについて説明する。

　まず、各構造層ＳＬを形成する動作について図５（ａ）から図５（ｅ）を参照して説明する。加工システムＳＹＳは、制御装置８の制御下で、ワークＷの表面又は形成済みの構造層ＳＬの表面に相当する造形面ＭＳ上の所望領域に目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔが設定されるように、加工ヘッド２１を移動させる。その後、加工システムＳＹＳは、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔに対して照射光学系２１１から加工光ＥＬを照射する。この際、加工光ＥＬのフォーカス位置（つまり、集光位置）は、造形面ＭＳに一致していてもよい。その結果、図５（ａ）に示すように、加工光ＥＬが照射された造形面ＭＳ上の被照射部ＥＡ’に溶融池（つまり、加工光ＥＬによって溶融した金属のプール）ＭＰが形成される。更に、加工システムＳＹＳは、制御装置８の制御下で、材料ノズル２１２から造形材料Ｍを供給する。ここで、上述したように造形材料Ｍが供給される目標供給領域ＭＡ＿ｔｇｔが目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔと一致しているため、目標供給領域ＭＡ＿ｔｇｔは、溶融池ＭＰが形成された領域の少なくとも一部を含む。このため、加工システムＳＹＳは、図５（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。その後、加工ヘッド２１の移動に伴って溶融池ＭＰに加工光ＥＬが照射されなくなると、溶融池ＭＰにおいて溶融した造形材料Ｍは、冷却されて固化（つまり、凝固）する。その結果、図５（ｃ）に示すように、固化した造形材料Ｍが造形面ＭＳ上に堆積される。つまり、固化した造形材料Ｍの堆積物による造形物が形成される。

　このような加工光ＥＬの照射による溶融池ＭＰの形成、溶融池ＭＰへの造形材料Ｍの供給、供給された造形材料Ｍの溶融及び溶融した造形材料Ｍの固化を含む一連の造形処理が、図５（ｄ）に示すように、造形面ＭＳに対して加工ヘッド２１をＸＹ平面に沿って相対的に移動させながら繰り返される。つまり、造形面ＭＳに対して加工ヘッド２１が相対的に移動すると、造形面ＭＳに対して目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔもまた相対的に移動する。従って、一連の造形処理が、造形面ＭＳに対して目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔをＸＹ平面に沿って（つまり、二次元平面内において）相対的に移動させながら繰り返される。この際、加工システムＳＹＳは、造形面ＭＳ上において造形物を形成したい領域に目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔを設定する一方で、造形面ＭＳ上において造形物を形成したくない領域に目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔを設定しない。このため、加工光ＥＬは、造形面ＭＳ上において造形物を形成したい領域に照射されない一方で、造形面ＭＳ上において造形物を形成したくない領域に照射される。つまり、加工システムＳＹＳは、造形面ＭＳ上を所定の移動軌跡に沿って目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔを移動させながら、造形物を形成したい領域の分布の態様に応じたタイミングで加工光ＥＬを造形面ＭＳに照射する。その結果、溶融池ＭＰもまた、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔの移動軌跡に応じた移動軌跡に沿って造形面ＭＳ上を移動することになる。具体的には、溶融池ＭＰは、造形面ＭＳ上において、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔの移動軌跡に沿った領域のうち加工光ＥＬが照射された部分に順次形成される。更に、上述したように目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔと目標供給領域ＭＡ＿ｔｇｔとが一致しているため、目標供給領域ＭＡ＿ｔｇｔもまた、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔの移動軌跡に応じた移動軌跡に沿って造形面ＭＳ上を移動することになる。その結果、図５（ｅ）に示すように、造形面ＭＳ上に、溶融した後に固化した造形材料Ｍによる造形物の集合体に相当する構造層ＳＬが形成される。つまり、溶融池ＭＰの移動軌跡に応じたパターンで造形面ＭＳ上に形成された造形物の集合体に相当する構造層ＳＬ（つまり、平面視において、溶融池ＭＰの移動軌跡に応じた形状を有する構造層ＳＬ）が形成される。尚、造形物を形成したくない領域に目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔが設定されている場合、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬを目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔ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目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔが設定されている場合に、加工システムＳＹＳは、造形材料Ｍを目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔに供給するとともに、溶融池ＭＰができない強度の加工光ＥＬを目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔに照射してもよい。

　尚、上述した説明では、加工システムＳＹＳは、造形面ＭＳに対して加工ヘッド２１を移動させることにより、造形面ＭＳに対して目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔを移動させている。しかしながら、加工システムＳＹＳは、造形面ＭＳ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ＭＳを移動させる）ことで、造形面ＭＳに対して目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔを移動させてもよい。この場合、ステージ装置３は、ステージ３１を移動させるためのステージ駆動系を備えていてもよい。また、また、加工システムＳＹＳは、照射光学系２１１が備えるガルバノミラーを駆動することにより、造形面ＭＳに対して目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔを移動させてもよい。

　加工システムＳＹＳは、このような構造層ＳＬを形成するための動作を、制御装置８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、制御装置８は、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ＳＹＳの特性に応じてこのスライスデータを一部修正したデータが用いられてもよい。加工システムＳＹＳは、ワークＷの表面に相当する造形面ＭＳ上に１層目の構造層ＳＬ＃１を形成するための動作を、構造層ＳＬ＃１に対応する３次元モデルデータ（つまり、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ＭＳ上には、図６（ａ）に示すように、構造層ＳＬ＃１が形成される。その後、加工システムＳＹＳは、構造層ＳＬ＃１の表面（つまり、上面）を新たな造形面ＭＳに設定した上で、当該新たな造形面ＭＳ上に２層目の構造層ＳＬ＃２を形成する。構造層ＳＬ＃２を形成するために、制御装置８は、まず、加工ヘッド２１がＺ軸に沿って移動するようにヘッド駆動系２２を制御する。具体的には、制御装置８は、ヘッド駆動系２２を制御して、目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔ及び目標供給領域ＭＡ＿ｔｇｔが構造層ＳＬ＃１の表面（つまり、新たな造形面ＭＳ）に設定されるように、＋Ｚ側に向かって加工ヘッド２１を移動させる。これにより、加工光ＥＬのフォーカス位置が新たな造形面ＭＳに一致する。その後、加工システムＳＹＳは、制御装置８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６（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６（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。

　（２－２）観察動作
　続いて、ワークＷを観察するための観察動作について説明する。本実施形態では、ワークＷを観察することは、ワークＷ及びワークＷに形成される溶融池ＭＰの双方を観察することを含む。なぜならば、後述する制御動作において、制御装置８は、ワークＷの観察結果から得られる情報（例えば、ワークＷの特性に関する情報）と溶融池ＭＰの観察結果から得られる情報（例えば、溶融池ＭＰの特性に関する情報）との双方を用いて、加工システムＳＹＳを制御するからである。しかしながら、本実施形態で説明する照明装置７１を用いない場合には、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方を適切に観察することが困難であるという技術的問題が生ずる可能性がある。そこで、以下では、ワークＷ及び溶融池ＭＰを観察する際に生ずる可能性がある技術的問題を説明する。その後、本実施形態の観察システム７が行う観察動作について説明することで、観察システム７がこの技術的問題をどのように解決しているかを説明する。

　（２－２－１）ワークＷ及び溶融池ＭＰを観察する際に生ずる可能性がある技術的問題
　初めに、図７及び図８を参照しながら、照明装置７１を用いない比較例の観察システムがワークＷ及び溶融池ＭＰを観察する際に生ずる可能性がある技術的問題について説明する。図７は、ワークＷからの光であるワーク光ＷＬ及び溶融池光ＭＬを用いてワークＷを観察する観察装置７２を模式的に示す断面図である。図８は、ワーク光ＷＬの強度と溶融池光ＭＬの強度の大小関係を示す模式図である。尚、以下の説明では、ワーク光ＷＬ及び溶融池光ＭＬの強度を用いて説明をしているが、この説明は、ワーク光ＷＬ及び溶融池光ＭＬの輝度を用いた場合においても成立する。

　図７に示すように、比較例の観察システムが備える観察装置７２は、ワーク光ＷＬ及び溶融池光ＭＬを検出することで、ワークＷを観察する。但し、比較例の観察システムが照明装置７１を用いないがゆえに、ワーク光ＷＬは、主として、溶融池ＭＰからの溶融池光ＭＬ（或いは、環境光）が照射されたワークＷからの光となる。つまり、ワーク光ＷＬは、主として、溶融池ＭＰが発する溶融池光ＭＬ（或いは、環境光）がワークＷに照射されることでワークＷから射出される溶融池光ＭＬ（或いは、環境光）の反射光、散乱光及び透過光の少なくとも一つを含む。ここで、図８に示すように、溶融池光ＭＬの強度（典型的には、後述するピーク波長における強度）は、ワーク光ＷＬの強度よりもずっと大きくなる可能性が相対的に高い。なぜならば、溶融池光ＭＬは、溶融した金属のプールが発する光である一方で、ワーク光ＷＬは、ワークＷに照射された光の反射光、散乱光及び透過光の少なくとも一つを含む光に過ぎないであるからである。

　このように溶融池光ＭＬの強度がワーク光ＷＬの強度よりもずっと大きくなる場合には、撮像装置７２１の露出条件は、ワーク光ＷＬ及び溶融池光ＭＬのいずれか一方の領域が適切な露出条件となるように設定されることが多い。この場合、撮像装置７２１のダイナミックレンジ（つまり、撮像装置７２１が識別して検出可能な光信号の最小値から最大値の範囲）は、撮像装置７２１の露出条件に応じて変動する。その結果、撮像装置７２１は、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方が適切に写り込んだ観察画像ＩＭＧを生成することができない可能性がある。つまり、比較例の観察システムは、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方を適切に観察することができない可能性がある。

　例えば、図８のダイナミックレンジ＃１は、溶融池光ＭＬの強度の領域に露出を合わせてワークＷを撮像する際のダイナミックレンジである。この場合、撮像装置７２１が溶融池光ＭＬを適切に検出可能であるがゆえに、溶融池ＭＰが適切に写り込んだ観察画像ＩＭＧが生成される。一方で、溶融池光ＭＬの強度に対してワーク光ＷＬの強度がずっと小さいがゆえに、撮像素子は、ワーク光ＷＬを検出することが困難である。その結果、生成された観察画像ＩＭＧには、ワークＷ（特に、ワークＷのうちの溶融池ＭＰの近傍に位置する部分以外の部分）が適切に写り込まない可能性がある。例えば、生成された観察画像ＩＭＧでは、ワークＷ（特に、ワークＷのうちの溶融池ＭＰの近傍に位置する部分以外の部分）が真っ黒になっている可能性がある。

　一方で、例えば、図８のダイナミックレンジ＃２は、ワーク光ＷＬの強度の領域に露出を合わせてワークＷを撮像する際のダイナミックレンジである。この場合、撮像装置７２１がワーク光ＷＬを適切に検出可能であるがゆえに、ワークＷが適切に写り込んだ観察画像ＩＭＧが生成される。一方で、溶融池光ＭＬを受光した撮像素子の一部が飽和してしまう可能性があるがゆえに、生成された観察画像ＩＭＧには、溶融池ＭＰ（更には、ワークＷのうちの溶融池ＭＰの近傍に位置する部分）が適切に写り込まない可能性がある。例えば、生成された観察画像ＩＭＧでは、溶融池ＭＰ（更には、ワークＷのうちの溶融池ＭＰの近傍に位置する部分）が真っ白な状態で映り込んでいる可能性がある。つまり、生成された観察画像ＩＭＧには、溶融池ＭＰ（更には、ワークＷのうちの溶融池ＭＰの近傍に位置する部分）が識別可能な状態で写り込まない可能性がある。

　このように、観察システム７は、何らの対策も施さなければ、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方を観察しようとしても、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方を適切に観察することができなくなる可能性がある。つまり、観察システム７は、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方が適切に写り込んだ観察画像ＩＭＧを生成することができなくなる可能性がある。そこで、本実施形態では、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方を適切に観察するために、以下に説明する観察動作を行う。つまり、観察システム７は、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方が適切に写り込んだ観察画像ＩＭＧを生成するために、以下に説明する観察動作を行う。

　（２－２－２）ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方を適切に観察するための観察動作
　本実施形態では、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方を適切に観察するために、照明光ＩＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬが、適切な波長域に設定される。ここで、本実施形態における「光の波長域」は、「光の強度が所定の下限閾値ＴＨＬ以上になる波長の範囲」を意味していてもよい。

　具体的には、照明光ＩＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの一例を示すグラフである図９に示すように、照明光ＩＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは、溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬとは異なる波長域に設定される。この場合、ワーク光ＷＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＷＬもまた、溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬとは異なる波長域になる。その結果、撮像装置７２１が生成した観察画像ＩＭＧの一例を示す平面図である図１０に示すように、観察画像ＩＭＧには、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに対応する色を呈する溶融池ＭＰと、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬに対応する色を呈するワークＷとが写り込む。このため、観察画像ＩＭＧには、溶融池ＭＰとワークＷ（特に、ワークＷのうち溶融池ＭＰ以外の部分）との双方が、それらを互いに色で区別可能な状態で写り込む。その結果、後述する制御装置８は、観察画像ＩＭＧから、ワークＷに相当するワーク画像ＩＭＧ＿Ｗと、溶融池ＭＰに相当する溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍとを抽出することができる。

　「波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬが波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬとは異なる」状態は、典型的には、「波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬが波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬと重複しない」状態を意味する。この場合、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬが波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬと重複しないがゆえに、典型的には、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは、照明光ＩＬのピーク波長λｐｅａｋ＿ＩＬが溶融池光ＭＬのピーク波長λｐｅａｋ＿ＭＬと異なる波長となるように設定される。尚、本実施形態における「光のピーク波長」は、「光の強度が最大になる波長」を意味していてもよい。

　但し、「波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬが波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬとは異なる」状態は、「波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの一部が波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬと重複しない一方で、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの他の一部が波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬと重複する」状態を含んでいてもよい。例えば、照明光ＩＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの他の一例を示すグラフである図１１に示すように、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは、ピーク波長λｐｅａｋ＿ＩＬにおいて、照明光ＩＬの強度が溶融池光ＭＬの強度よりも大きくなる（特に、第１所定強度以上大きくなる）ように設定されてもよい。特に、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは、ピーク波長λｐｅａｋ＿ＩＬにおいて、照明光ＩＬが照射されたワークＷからのワーク光ＷＬの強度が溶融池光ＭＬの強度よりも大きくなる（特に、第２所定強度以上大きくなる）ように設定されてもよい。この場合、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの一部が波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬと重複していたとしても、観察画像ＩＭＧには、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬに対応する色を呈するワークＷが適切に写り込む。

　ピーク波長λｐｅａｋ＿ＩＬにおいてワーク光ＷＬの強度が溶融池光ＭＬの強度よりも大きくなるように波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬを設定するために、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは、ピーク波長λｐｅａｋ＿ＩＬが、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬにおいて溶融池光ＭＬの強度が所定強度ＩＴＨより小さくなる波長λｓｍａｌｌ＿ＭＬになるように設定されてもよい。言い換えれば、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは、ピーク波長λｐｅａｋ＿ＩＬが、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬにおいて溶融池光ＭＬの強度が所定強度ＩＴＨより大きくなる波長λｌａｒｇｅ＿ＭＬとは異なる波長になるように設定されてもよい。所定強度ＩＴＨは、ピーク波長λｐｅａｋ＿ＩＬにおける照明光ＩＬの強度よりも小さな値（特に、第１所定強度以上小さい値）に設定されてもよい。所定強度ＩＴＨは、ピーク波長λｐｅａｋ＿ＩＬにおけるワーク光ＷＬの強度よりも小さな値（特に、第２所定強度以上小さい値）に設定されてもよい。

　波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬよりも短波長側の波長域に設定されてもよい。この理由の一つは、本実施形態では相対的に長波長の光である赤外光が加工光ＥＬとして用いられており、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬを加工光ＥＬの波長域から分離するためである。その結果、ワークＷの観察に対して加工光ＥＬが与える影響が相対的に小さくなる。図９及び図１１のそれぞれに示す例では、赤外光が加工光ＥＬとして用いられ且つ溶融池光ＭＬのピーク波長λｐｅａｋ＿ＭＬが可視光のうちの赤色光の波長に相当する状況下において、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは、可視光のうちの青色光の波長を含むように設定される例を示している。この場合、観察画像ＩＭＧには、主として赤色を呈する溶融池ＭＰと、主として青色を呈するワークＷが写り込む。

　波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは、可視光の波長域の少なくとも一部を含むように設定されてもよい。この場合、加工システムＳＹＳのユーザが視認できるようにワークＷが観察画像ＩＭＧに写り込む。従って、ユーザは、観察画像ＩＭＧから、ワークＷの状態を適切に把握することができる。但し、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは可視光の波長域を含んでいなくてもよい。波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは可視光とは異なる光の波長域の少なくとも一部を含んでいてもよい。例えば、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬは紫外光の波長域の少なくとも一つを含んでいてもよい。

　上述したように波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬが波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬとは異なる波長域に設定される場合には、撮像装置７２１のダイナミックレンジは、ワーク光ＷＬの強度の領域が適切に露出されるように設定されてもよい。但し、照明光ＩＬの強度が溶融池光ＭＬの強度（例えば、ピーク波長λｐｅａｋ＿ＭＬにおける強度）に対して小さい（特に、所定の第１許容値以上小さい）場合には、ワーク光ＷＬの強度が溶融池光ＭＬの強度に対して小さくなる（特に、所定の第２許容値以上小さくなる）可能性がある。その結果、上述したようにダイナミックレンジに起因した技術的問題が依然として残っている可能性がある。つまり、生成された観察画像ＩＭＧに溶融池ＭＰ（更には、ワークＷのうちの溶融池ＭＰの近傍に位置する部分）が、識別可能な状態で写り込んでいない可能性がある。そこで、本実施形態では、観察システム７は、フィルタ部材７３を用いて、撮像装置７２１が検出するワーク光ＷＬの強度と撮像装置７２１が検出する溶融池光ＭＬの強度との差分を第２許容値以下にまで小さくしてもよい。

　例えば、フィルタ部材７３のフィルタ特性を示すグラフである図１２に示すように、フィルタ部材７３は、照明光ＩＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率が、溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率と異なるというフィルタ特性を有していてもよい。特に、フィルタ部材７３は、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率よりも、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率が低くなるというフィルタ特性を有していてもよい。その結果、ワーク光ＷＬ及び溶融池光ＭＬの強度を示すグラフである図１３に示すように、照明光ＩＬの強度が溶融池光ＭＬの強度に対して小さかった（特に、第１許容値以上小さかった）としても、ワーク光ＷＬの強度と溶融池光ＭＬの強度との差分が第２許容値以下にまで小さくなる。逆に言えば、フィルタ部材７３の透過率は、ワーク光ＷＬの強度と溶融池光ＭＬの強度との差分を第２許容値以下にまで小さくすることができるように設定されてもよい。

　尚、照明光ＩＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率が相対的に大きいがゆえに、図１２は、フィルタ部材７３を通過する前のワーク光ＷＬの強度とフィルタ部材７３を通過した後のワーク光ＷＬの強度とが同じになる例を示している。但し、フィルタ部材７３のフィルタ特性によっては、フィルタ部材７３を通過する前のワーク光ＷＬの強度よりもフィルタ部材７３を通過した後のワーク光ＷＬの強度が小さくなっていてもよい。

　図１２に示すように、フィルタ部材７３は、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬのうちの一部の波長域の光が通過可能である一方で、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬのうちの他の一部の波長域の光が通過可能でないというフィルタ特性を有していてもよい。例えば、フィルタ部材７３は、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬのうちのピーク波長λｐｅａｋ＿ＭＬを含む一部の波長域の光が通過可能である一方で、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬのうちの残りの一部の波長域の光が通過可能でないというフィルタ特性を有していてもよい。言い換えれば、フィルタ部材７３は、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに含まれる光のうちフィルタ部材７３を通過可能な光成分の波長域（つまり、透過帯域幅）が相対的に狭くなるというフィルタ特性を有していてもよい。例えば、フィルタ部材７３は、波長域λｒａｎｇｅ＿ＷＬに含まれる光のうちフィルタ部材７３を通過可能な光成分の波長域（つまり、透過帯域幅）と比較して、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに含まれる光のうちフィルタ部材７３を通過可能な光成分の波長域（つまり、透過帯域幅）が相対的に狭くなるというフィルタ特性を有していてもよい。この場合、照明光ＩＬの強度に対して溶融池光ＭＬの強度が極めて大きかったとしても、ワーク光ＷＬの強度と溶融池光ＭＬの強度との差分を第２許容値以下にまで小さくすることができる。更に、この場合であっても、溶融池光ＭＬのうちの一部の光成分がフィルタ部材７３を通過するがゆえに、溶融池ＭＰが観察画像ＩＭＧに写り込むことに変わりはない。その結果、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率が波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率と異なる場合に実現される効果と同様の効果が享受可能となる。更には、撮像装置７２１が受光する溶融池光ＭＬとワーク光ＷＬとが光学的に明確に分離されるがゆえに、後述する観察画像ＩＭＧを用いた画像処理等が容易になるという利点もある。尚、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに含まれる光のうちフィルタ部材７３を通過可能な光成分の波長域（つまり、透過帯域幅）が相対的に狭くなる場合には、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率が波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率と異なっていなくてもよい。また、溶融池光ＭＬ及びワーク光ＷＬの双方が可視光となる場合には、上述した汎用的なカメラから構成される撮像装置７２１であっても、ワークＷ及び溶融池ＭＰが写り込んだ観察画像ＩＭＧが生成されるようにワークＷを撮像することができる。

　フィルタ部材７３のフィルタ特性は、ワークＷ（或いは、ワークＷを模したサンプル）を用いた実験に基づいて設定されてもよい。例えば、加工光ＥＬをワークＷ（或いは、ワークＷを模したサンプル）に照射することで形成される溶融池ＭＰからの溶融池光ＭＬを検出し、照明光ＩＬをワークＷ（或いは、ワークＷを模したサンプル）に照射することで発生するワーク光ＷＬを検出し、溶融池光ＭＬ及びワーク光ＷＬの検出結果に基づいて溶融池光ＭＬ及びワーク光ＷＬの強度を特定し、溶融池光ＭＬ及びワーク光ＷＬの強度の特定結果に基づいて、フィルタ部材７３のフィルタ特性（例えば、上述した透過率等）が設定されてもよい。

　但し、照明光ＩＬの強度が溶融池光ＭＬの強度（例えば、ピーク波長λｐｅａｋ＿ＭＬにおける強度）に対して小さくない（特に、第１許容値以上小さくない）場合には、観察システム７は、フィルタ部材７３を備えていなくてもよい。例えば、照明光ＩＬの強度と溶融池光ＭＬの強度（例えば、ピーク波長λｐｅａｋ＿ＭＬにおける強度）との差分が第１許容値よりも小さい場合には、観察システム７は、フィルタ部材７３を備えていなくてもよい。或いは、照明光ＩＬの強度が溶融池光ＭＬの強度に対して小さくない（特に、所定の第１許容値以上小さくない）場合においても、観察システム７は、フィルタ部材７３を備えていてもよい。但し、この場合には、照明光ＩＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率が、溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率と異なっていなくてもよい。例えば、照明光ＩＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率は、溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬの光に対するフィルタ部材７３の透過率と同一であってもよい。また、この場合には、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに含まれる光のうちフィルタ部材７３を通過可能な光成分の波長域（つまり、透過帯域幅）が相対的に狭くなっていなくてもよい。

　観察動作によって観察画像ＩＭＧが生成された場合には、ディスプレイ９は、制御装置８の制御下で観察画像ＩＭＧを表示してもよい。つまり、ディスプレイ９に表示された観察画像ＩＭＧを示す図１４に示すように、ディスプレイ９は、波長域λｒａｎｇｅ＿ＷＬに対応する色を呈するワークＷ及び波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに対応する色を呈する溶融池ＭＰの双方が写り込んだ観察画像ＩＭＧを表示してもよい。その結果、ユーザは、観察画像ＩＭＧから、ワークＷの状態及び溶融池ＭＰの状態の少なくとも一方を適切に把握することができる。

　上述したように、制御装置８は、観察画像ＩＭＧからは、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗと溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍとが抽出可能である。この場合、ディスプレイ９は、制御装置８の制御下で、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍのいずれか一方を表示する一方で、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍのいずれか他方を表示しなくてもよい。この場合においても、ユーザは、ワークＷの状態及び溶融池ＭＰの状態の少なくとも一方を適切に把握することができる。例えば、図１５（ａ）に示すように、ディスプレイ９は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを表示する一方で、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを表示しなくてもよい。例えば、図１５（ｂ）に示すように、ディスプレイ９は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを表示する一方で、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを表示しなくてもよい。或いは、ディスプレイ９は、制御装置８の制御下で、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗと溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍとの双方を表示してもよい。この場合においても、ユーザは、ワークＷの状態及び溶融池ＭＰの状態の少なくとも一方を適切に把握することができる。例えば、図１５（ｃ）に示すように、ディスプレイ９は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗと溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍとを並べて表示してもよい。例えば、図１５（ｄ）に示すように、ディスプレイ９は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗと溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍとを重ねて表示してもよい。この場合、ディスプレイ９が表示する画像は、実質的には観察画像ＩＭＧと同一であってもよい。

　（２－３）制御動作
　続いて、観察動作の結果を用いて加工システムＳＹＳを制御するための制御動作について説明する。以下では、制御動作の一例として、（ｉ）観察動作の結果（特に、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ）を用いてワークＷを加工するための加工条件を設定する条件設定動作と、（ｉｉ）観察動作の結果（特に、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍ）を用いて、設定した加工条件でワークＷを加工するように加工システムＳＹＳを制御するための加工制御動作とを含む制御動作について説明する。

　具体的には、上述したように、加工システムＳＹＳは、複数の構造層ＳＬを順次形成することで３次元構造物ＳＴを生成する。ここで、制御装置８は、ｎ（尚、ｎは１以上の整数）層目の構造層ＳＬ＃ｎを形成している期間中に、形成済みの構造層ＳＬ＃ｎが写り込んだワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを用いて、ｎ＋１層目の構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するために用いる加工条件を設定する条件設定動作を行う。更に、制御装置８は、ｎ＋１層目の構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成している期間中に、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを用いて、条件設定動作で設定された加工条件でｎ＋１層目の構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するように加工システムＳＹＳを制御する加工制御動作を行う。このように、本実施形態では、制御装置８は、主としてワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを用いて条件設定動作を行い、主として溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを用いて加工制御動作を行う。つまり、制御装置８は、観察画像ＩＭＧから得られるワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを、それぞれ異なる用途で利用する。以下では、このような条件設定動作と加工制御動作とについて順に説明する。

　但し、加工システムＳＹＳが行う制御動作が、以下に説明する制御動作に限定されることはない。制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに基づいて任意の第１の動作を行い、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍに基づいて任意の第２の動作を行ってもよい。制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍに基づいて任意の制御動作を行ってもよい。制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを任意の第１の用途で利用し、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを任意の第２の用途で利用してもよい。制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを同じ用途で利用してもよい。或いは、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍのいずれか一方を用いた制御動作を行う一方で、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍのいずれか他方を用いた制御動作を行わなくてもよい。つまり、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍのいずれか一方を用いる一方で、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍのいずれか他方を用いることなく制御動作を行ってもよい。

　（２－３－１）条件設定動作
　初めに、図１６を参照しながら、条件設定動作について説明する。図１６は、条件設定動作の一例の流れを示すフローチャートである。尚、図１６に示す条件設定動作は、上述した付加加工動作によってｎ層目の構造層ＳＬ＃ｎが形成される期間の少なくとも一部において行われる条件設定動作の一例である。

　図１６に示すように、制御装置８は、観察システム７（特に、撮像装置７２１）から観察画像ＩＭＧを取得する（ステップＳ１１）。図１７は、取得した観察画像ＩＭＧの一例を示す平面図である。図１７に示すように、ｎ層目の構造層ＳＬ＃ｎが形成される期間中は、ｎ－１層目の構造層ＳＬ＃ｎ－１の表面に造形面ＭＳが設定される。このため、加工装置２は、構造層ＳＬ＃ｎ－１上に構造層ＳＬ＃ｎを形成する。また、図１７に示す例では、加工装置２は、ワークＷに対して溶融池ＭＰが＋Ｙ側に向かって移動するように構造層ＳＬ＃ｎを形成する。このため、造形面ＭＳのうち溶融池ＭＰよりも－Ｙ側に位置する部分には構造層ＳＬ＃ｎの一部が形成済みである一方で、造形面ＭＳのうち溶融池ＭＰよりも＋Ｙ側に位置する部分には構造層ＳＬ＃ｎの他の一部が未だ形成されていない。造形面ＭＳのうち溶融池ＭＰよりも＋Ｙ側に位置する部分には、これから構造層ＳＬ＃ｎの他の一部が形成されることになる。

　その後、制御装置８は、ステップＳ１１で取得した観察画像ＩＭＧから、ワークＷに相当するワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを取得する（ステップＳ１２）。上述したように、観察画像ＩＭＧには、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに対応する色を呈する溶融池ＭＰと、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬに対応する色を呈するワークＷ（つまり、ワークＷそのもの及びワークＷ上に形成された造形物）とが写り込む。このため、制御装置８は、観察画像ＩＭＧの色を解析することで、観察画像ＩＭＧから、ワークＷに相当するワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを抽出することができる。つまり、制御装置８は、観察画像ＩＭＧから、ワーク光ＷＬに対応するワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ（図１５（ａ）参照）を抽出することができる。

　その後、制御装置８は、ステップＳ１２で抽出したワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに基づいて、ワークＷの形状（つまり、現在の又は実際の形状）を特定する（ステップＳ１３）。特に、制御装置８は、加工装置２が現在形成している構造層ＳＬ＃ｎの形状（つまり、現在の又は実際の形状）を特定する（ステップＳ１３）。例えば、制御装置８は、加工装置２が現在形成している構造層ＳＬ＃ｎの表面の形状を特定してもよい。

　その後、制御装置８は、ステップＳ１３で特定したワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）に基づいて、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するために用いる加工条件を設定する（ステップＳ１４）。具体的には、加工条件を設定する様子を模式的に示す図１８に示すように、制御装置８は、ステップＳ１３で特定したワークＷの実際の形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの実際の形状）と、構造層ＳＬ＃ｎが形成された後のワークＷの理想的な形状（つまり、構造層ＳＬ＃ｎの理想的な形状）との差分を算出する。その後、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１が形成されることでワークＷの実際の形状とワークＷの理想的な形状との差分が小さくなるように、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するために用いる加工条件を設定する。

　例えば、ワークＷの実際の形状とワークＷの理想的な形状との差分は、構造層ＳＬ＃ｎの各部分の実際の形成量（典型的には、厚み）の理想的な形成量（典型的には、理想的な厚み）に対する不足量又は過剰量に相当する。構造層ＳＬ＃ｎの第１の部分（例えば、図１８に示す加工不足部分ＳＬｐ１）の形成量が理想的な形成量に対して不足している場合には、構造層ＳＬ＃ｎ上に形成される構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工不足部分ＳＬｐ１上に形成される部分の形成量を増加させれば、ワークＷの形状が理想的な形状に近づく。一方で、構造層ＳＬ＃ｎの第２の部分（例えば、図１８に示す加工過剰部分ＳＬｐ２）の形成量が理想的な形成量に対して過剰である場合には、構造層ＳＬ＃ｎ上に形成される構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工過剰部分ＳＬｐ２上に形成される部分の形成量を減少させれば、ワークＷの形状が理想的な形状に近づく。このため、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工不足部分ＳＬｐ１上に形成される部分の形成量が相対的に多くなり、且つ、構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工過剰部分ＳＬｐ２上に形成される部分の形成量が相対的に少なくなるように、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の加工条件を設定してもよい。例えば、制御装置８は、加工不足部分ＳＬｐ１の形成量の理想的な形成量に対する不足量が多くなるほど、構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工不足部分ＳＬｐ１上に形成される部分の形成量が多くなるように、加工条件を設定してもよい。例えば、制御装置８は、加工過剰部分ＳＬｐ２の形成量の理想的な形成量に対する過剰量が多くなるほど、構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工過剰部分ＳＬｐ２上に形成される部分の形成量が少なくなるように、加工条件を設定してもよい。尚、形成量は、厚みに限定されず、幅（一例としてＸ軸方向に沿った大きさ）であってもよい。

　構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分の形成量は、例えば、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分を形成する際に造形面ＭＳに形成される溶融池ＭＰの大きさに依存する可能性がある。例えば、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分を形成する際に形成される溶融池ＭＰが大きくなればなるほど、当該溶融池ＭＰで溶融する造形材料Ｍの分量が増えるがゆえに、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分の形成量が多くなる可能性がある。このため、加工条件は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成する際に形成される溶融池ＭＰの大きさ（つまり、溶融池ＭＰの大きさの目標値）を含んでいてもよい。尚、溶融池ＭＰの大きさは、造形面ＭＳに沿った方向（例えば、ＸＹ平面に沿った方向）における大きさ（いわゆる、幅）を含んでいてもよい。溶融池ＭＰの大きさは、造形面ＭＳに交差する方向（例えば、Ｚ軸方向）における大きさ（いわゆる、高さ又は深さ）を含んでいてもよい。この場合、制御装置８は、図１８の下部に示すように、加工不足部分ＳＬｐ１の形成量の理想的な形成量に対する不足量が多くなるほど、構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工不足部分ＳＬｐ１上に形成される部分を形成するための溶融池ＭＰが大きくなるように、加工条件を設定してもよい。例えば、制御装置８は、加工過剰部分ＳＬｐ２の形成量の理想的な形成量に対する過剰量が多くなるほど、構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工過剰部分ＳＬｐ２上に形成される部分を形成するための溶融池ＭＰが小さくなるように、加工条件を設定してもよい。

　加工システムＳＹＳは、後述するように、例えば加工光ＥＬの強度を制御することで、溶融池ＭＰの大きさを変更してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの強度を大きくすることで、溶融池ＭＰの大きさを大きくしてもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、加工光ＥＬの強度を小さくすることで、溶融池ＭＰの大きさを小さくしてもよい。

　構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分の形成量は、例えば、上述した溶融池ＭＰの大きさに加えて又は代えて、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分を形成する際の加工光ＥＬの照射時間及び照射回数のそれぞれに依存する可能性がある。例えば、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分を形成する際の加工光ＥＬの照射時間が長くなればなるほど、当該各部分で溶融する造形材料Ｍの分量が増えるがゆえに、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分の形成量が多くなる可能性がある。例えば、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分を形成する際の加工光ＥＬの照射回数が多くなればなるほど、当該各部分で溶融する造形材料Ｍの分量が増えるがゆえに、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分の形成量が多くなる可能性がある。このため、加工条件は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の各部分を形成する際の加工光ＥＬの照射時間及び照射回数の少なくとも一方（つまり、照射時間及び照射回数の少なくとも一方の目標値）を含んでいてもよい。例えば、制御装置８は、加工不足部分ＳＬｐ１の形成量の理想的な形成量に対する不足量が多くなるほど、構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工不足部分ＳＬｐ１上に形成される部分を形成する際の加工光ＥＬの照射時間及び照射回数の少なくとも一方が多くなるように、加工条件を設定してもよい。例えば、制御装置８は、加工過剰部分ＳＬｐ２の形成量の理想的な形成量に対する過剰量が多くなるほど、構造層ＳＬ＃ｎ＋１のうち加工過剰部分ＳＬｐ２上に形成される部分を形成する際加工光ＥＬの照射時間及び照射回数の少なくとも一方が少なくなるように、加工条件を設定してもよい。

　加工システムＳＹＳは、加工ヘッド１１の移動態様を制御することで、ワークＷ上の各領域に対する加工光ＥＬの照射時間及び照射回数の少なくとも一方を制御することで、溶融池ＭＰの大きさを変更してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、加工ヘッド１１の移動軌跡を制御することで、加工光ＥＬの照射回数を制御してもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、ワークＷ上の各領域に加工光ＥＬを照射する期間中の加工ヘッド１１の移動速度を大きくすることで、加工光ＥＬの照射時間を短くしてもよい。例えば、加工システムＳＹＳは、ワークＷ上の各領域に加工光ＥＬを照射する期間中の加工ヘッド１１の移動速度を小さくすることで、加工光ＥＬの照射時間を長くしてもよい。

　尚、図１８に示すように、構造層ＳＬ＃ｎが未だ形成されていない未形成部分（具体的には、溶融池ＭＰに相当する部分よりも＋Ｙ側の領域に形成される予定の未形成部分）が存在する場合には、制御装置８は、当該未形成部分の上に構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するために用いる加工条件を設定しなくてもよい。制御装置８は、未形成部分が形成された後に、当該未形成部分の上に構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するために用いる加工条件を設定してもよい。このため、本実施形態では、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎの形成に合わせて、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件の一部を順次設定しているとも言える。つまり、制御装置８は、図１８の下部に示す加工条件を示すグラフが、構造層ＳＬ＃ｎの形成に伴って右側に向かって徐々に延びていくように、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定しているとも言える。但し、後述するように、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎを形成し終わった後に、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件の全体を一括して設定してもよい。

　その後、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎの形成が完了したか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５における判定の結果、構造層ＳＬ＃ｎの形成が完了していないと判定された場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、制御装置８は、ステップＳ１１からステップＳ１４までの処理を繰り返す。

　他方で、ステップＳ１５における判定の結果、構造層ＳＬ＃ｎの形成が完了したと判定された場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、制御装置８は、加工条件の設定を終了するか否かを判定する（ステップＳ１６）。例えば、構造層ＳＬ＃ｎに続けて構造層ＳＬ＃ｎ＋１が形成される場合には、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成している期間中に、形成済みの構造層ＳＬ＃ｎ＋１が写り込んだワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを用いて、ｎ＋２層目の構造層ＳＬ＃ｎ＋２を形成するために用いる加工条件を設定してもよい。従って、構造層ＳＬ＃ｎに続けて構造層ＳＬ＃ｎ＋１が形成される場合には、制御装置８は、加工条件の設定を終了しないと判定してもよい。一方で、構造層ＳＬ＃ｎに続けて構造層ＳＬ＃ｎ＋１が形成されない場合には、制御装置８は、加工条件の設定を終了すると判定してもよい。

　ステップＳ１６における判定の結果、加工条件の設定を終了しないと判定された場合には（ステップＳ１６：Ｎｏ）、制御装置８は、変数ｎを１だけインクリメントした後（ステップＳ１７）、ステップＳ１１からステップＳ１５までの処理を繰り返す。他方で、加工条件の設定を終了すると判定された場合には（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、制御装置８は、図１６に示す条件設定動作を終了する。

　尚、上述した説明では、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎを形成している期間中に、形成済みの構造層ＳＬ＃ｎが写り込んだワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを用いて、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定している。しかしながら、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎを形成し終わった後に、形成済みの構造層ＳＬ＃ｎが写り込んだワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを用いて、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定してもよい。例えば、加工装置２が構造層ＳＬ＃ｎを形成し終わった後に、撮像装置７２１が、形成済みの構造層ＳＬ＃ｎを撮像し、制御装置８が、撮像装置７２１が撮像した観察画像ＩＭＧからワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを抽出し、抽出したワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを用いて、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定してもよい。

　（２－３－２）加工制御動作
　続いて、図１９を参照しながら、加工制御動作について説明する。図１９は、加工制御動作の一例の流れを示すフローチャートである。尚、図１９に示す条件設定動作は、上述した加工動作によってｎ＋１層目の構造層ＳＬ＃ｎ＋１が形成される期間の少なくとも一部において行われる条件設定動作の一例である。

　図１９に示すように、制御装置８は、観察システム７（特に、撮像装置７２１）から観察画像ＩＭＧを取得する（ステップＳ２１）。

　その後、制御装置８は、ステップＳ２１で取得した観察画像ＩＭＧから、溶融池ＭＰに相当する溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを取得する（ステップＳ２２）。上述したように、観察画像ＩＭＧには、波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに対応する色を呈する溶融池ＭＰと、波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬに対応する色を呈するワークＷとが写り込む。制御装置８は、観察画像ＩＭＧの色を解析することで、観察画像ＩＭＧから、溶融池ＭＰに相当する溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを抽出することができる。つまり、制御装置８は、観察画像ＩＭＧから、溶融池光ＭＬに対応する溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍ（図１５（ｂ）参照）を抽出することができる。

　その後、制御装置８は、ステップＳ２２で抽出した溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍに基づいて、溶融池ＭＰの大きさを特定する（ステップＳ２３）。例えば、図２０に示すように、制御装置８、造形面ＭＳに沿った方向（例えば、ＸＹ平面に沿った方向）における大きさ（いわゆる、幅）を特定してもよい。例えば、制御装置８、造形面ＭＳに交差する方向（例えば、Ｚ軸方向）における大きさ（いわゆる、高さ又は深さ）を特定してもよい。

　その後、制御装置８は、ステップＳ２３で特定した溶融池ＭＰの大きさが、条件設定動作で設定された加工条件が示す溶融池ＭＰの大きさの目標値と同じであるか否かを判定する（ステップＳ２４）。

　ステップＳ２４における判定の結果、ステップＳ２３で特定した溶融池ＭＰの大きさが目標値と同じでないと判定された場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、制御装置８は、溶融池ＭＰの大きさが目標値と同じになるように加工光ＥＬの特性を変更する（ステップＳ２５）。つまり、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するために目標値と同じ大きさの溶融池ＭＰを形成するように、加工光ＥＬの特性を変更する（ステップＳ２５）。他方で、ステップＳ２４における判定の結果、ステップＳ２３で特定した溶融池ＭＰの大きさが目標値と同じであると判定された場合には（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、制御装置８は、加工光ＥＬの特性を変更しなくてもよい。

　加工光ＥＬの特性は、加工光ＥＬの強度を含んでいてもよい。なぜならば、加工光ＥＬの強度が大きくなるほど、加工光ＥＬから造形面ＭＳに伝達されるエネルギ量が大きくなるがゆえに、形成される溶融池ＭＰが大きくなるからである。加工光ＥＬの特性は、加工光ＥＬの強度分布を含んでいてもよい。なぜならば、加工光ＥＬの強度分布が変われば、加工光ＥＬから造形面ＭＳに伝達されるエネルギ量の分布が変わるがゆえに、形成される溶融池ＭＰの大きさが変わるからである。

　その後、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の形成が完了したか否かを判定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６における判定の結果、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の形成が完了していないと判定された場合には（ステップＳ２６：Ｎｏ）、制御装置８は、ステップＳ１１からステップＳ２５までの処理を繰り返す。

　他方で、ステップＳ２６における判定の結果、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の形成が完了したと判定された場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、制御装置８は、加工制御動作を終了するか否かを判定する（ステップＳ２７）。例えば、構造層ＳＬ＃ｎ＋１に続けて構造層ＳＬ＃ｎ＋２が形成される場合には、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋２を形成している期間中に、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを用いて、条件設定動作で設定された加工条件で構造層ＳＬ＃ｎ＋２を形成するように加工システムＳＹＳを制御してもよい。従って、構造層ＳＬ＃ｎ＋１に続けて構造層ＳＬ＃ｎ＋２が形成される場合には、制御装置８は、加工制御動作を終了しないと判定してもよい。一方で、構造層ＳＬ＃ｎ＋１に続けて構造層ＳＬ＃ｎ＋２が形成されない場合には、制御装置８は、加工制御動作を終了すると判定してもよい。

　ステップＳ２７における判定の結果、加工制御動作を終了しないと判定された場合には（ステップＳ２７：Ｎｏ）、制御装置８は、変数ｎを１だけインクリメントした後（ステップＳ２８）、ステップＳ２１からステップＳ２６までの処理を繰り返す。他方で、加工制御動作を終了すると判定された場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、制御装置８は、図Ｘ１６に示す加工制御動作を終了する。

　尚、図１９は、条件設定動作において溶融池ＭＰの大きさの目標値が加工条件として設定された場合の加工制御動作の例を示している。しかしながら、制御装置８は、条件設定動作において溶融池ＭＰの大きさの目標値が加工条件として設定されていない場合においても、図１９に示す加工制御動作を行ってもよい。この場合、図１９のステップＳ２４で用いられる溶融池ＭＰの大きさの目標値は、予め設定されていてもよいし、図１６に示す条件設定動作とは異なる動作によって適宜設定されてもよい。

　また、制御装置８は、条件設定動作において溶融池ＭＰの大きさの目標値とは異なる加工条件が設定された場合においても、図１９に示す加工制御動作を行ってもよい。つまり、制御装置８は、条件設定動作において溶融池ＭＰの大きさの目標値とは異なる加工条件が設定された場合においても、図１９に示す加工制御動作と同様の動作を行うことで、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに基づいて、設定した加工条件でワークＷを加工するように加工システムＳＹＳを制御してもよい。

　（３）本実施形態の加工システムＳＹＳの技術的効果
　以上説明したように、加工システムＳＹＳは、観察システム７を用いて、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方を適切に観察することができる。つまり、加工システムＳＹＳは、観察システム７を用いて、ワークＷ及び溶融池ＭＰの双方が適切に写り込んだ観察画像ＩＭＧを生成することができる。このため、加工システムＳＹＳは、観察画像ＩＭＧから、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍのそれぞれを適切に抽出することができる。その結果、加工システムＳＹＳは、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを用いて、３次元構造物ＳＴを適切に形成することができる。

　（４）変形例
　（４－１）第１変形例
　上述した説明では、条件設定動作において、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに基づいてワークＷの形状（特に、加工装置２が現在形成している構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定している。一方で、第１変形例では、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗから、ワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定するのに適したワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’を生成し、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’に基づいてワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定する。

　具体的には、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを示す平面図である図２１に示すように、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’を生成するために、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗから除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１及びＩＭＧ＿ＲＭＶ２の少なくとも一方を除去してもよい。つまり、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’を示す平面図である図２２に示すように、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗから除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１及びＩＭＧ＿ＲＭＶ２の少なくとも一方を除去することで生成される画像であってもよい。尚、図２２は、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１及びＩＭＧ＿ＲＭＶ２の双方が除去されたワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’の例を示している。

　除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗのうち溶融池ＭＰから見てワークＷに対する溶融池ＭＰの移動方向（つまり、加工光ＥＬが照射される被照射部ＥＡ及び目標照射領域ＥＡ＿ｔｇｔの移動方向）における前方側に位置する画像部分を含む。除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１は、これから溶融池ＭＰが形成される造形面ＭＳが写り込んだ画像部分である。除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１は、これから構造層ＳＬ＃ｎが形成される造形面ＭＳが写り込んだ画像部分である。このため、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１には、構造層ＳＬ＃ｎが写り込んでいない可能性が高い。従って、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１が除去されたワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’は、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１が除去されていないワーク画像ＩＭＧ＿Ｗと比較して、ワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定するのに適していると言える。なぜならば、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１に写り込んだ造形面ＭＳ（つまり、構造層ＳＬ＃ｎ－１）の形状が、構造層ＳＬ＃ｎの形状の一部であると誤って認識される可能性が小さくなるからである。

　除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ２は、溶融池ＭＰから所定距離の範囲に位置する画像部分を含む。上述したように、溶融池ＭＰからは、相対的に強度が大きい溶融池光ＭＬが射出される。このため、ワークＷのうちの溶融池ＭＰから所定距離の範囲に位置する部分は、相対的に強度が大きい溶融池光ＭＬの影響によって観察画像ＩＭＧ（更には、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ）に適切に写り込んでいない可能性がある。従って、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ２が除去されたワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’は、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ２が除去されていないワーク画像ＩＭＧ＿Ｗと比較して、ワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定するのに適していると言える。

　除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１及びＩＭＧ＿ＲＭＶ２のそれぞれは、観察画像ＩＭＧ内における溶融池ＭＰの位置（つまり、溶融池光ＭＬを発する位置）に依存する。このため、制御装置８は、観察画像ＩＭＧ内における溶融池ＭＰの位置（つまり、溶融池光ＭＬを発する位置）を特定し、特定した溶融池ＭＰの位置に基づいてワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’を生成してもよい。具体的には、制御装置８は、特定した溶融池ＭＰの位置と溶融池ＭＰの移動方向とに基づいて、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ内において除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１を特定してもよい。また、制御装置８は、特定した溶融池ＭＰの位置に基づいて、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ内において除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ２を特定してもよい。その後、制御装置８は、特定した除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１及びＩＭＧ＿ＲＭＶ２をワーク画像ＩＭＧ＿Ｗから除去することで、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’を生成してもよい。この場合、制御装置８は、実質的には、ワーク画像ＩＭＧ＿ＷのうちワークＷの形状を特定するために参照されるべき範囲（つまり、ワークＷの形状を特定するために参照されるべきワーク光ＷＬの範囲）を特定していると言える。

　除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１及びＩＭＧ＿ＲＭＶ２の少なくとも一方を除去するために、制御装置８は、図２３に示す信頼度マップＣＭＡＰを用いてもよい。信頼度マップＣＭＡＰは、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの各部分の信頼性を示すマップである。信頼度マップＣＭＡＰが示す信頼性は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの各部分が、ワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定する用途にとって適しているか否かを定量的に示す指標である。信頼度マップＣＭＡＰが示す信頼性は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの各部分が、ワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定するために参照されるべきか否かを定量的に示す指標である。信頼度マップＣＭＡＰは、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗのうちの除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１及びＩＭＧ＿ＲＭＶ２の信頼性が相対的に低くなるように、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの各部分の信頼性を示す。信頼度マップＣＭＡＰは、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗのうちの除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１及びＩＭＧ＿ＲＭＶ２以外の画像部分の信頼性が相対的に高くなるように、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの各部分の信頼性を示す。例えば、図２３に示す信頼度マップＣＭＡＰは、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１の信頼性が最も低く、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ２の信頼性が次に低く、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ１及びＩＭＧ＿ＲＭＶ２の信頼性が高いことを示している。つまり、図２３に示す信頼度マップＣＭＡＰは、溶融池ＭＰから見てワークＷに対する溶融池ＭＰの移動方向（つまり、加工方向）における前方側に位置する領域の信頼性が最も低く、溶融池ＭＰから所定距離の範囲に位置する領域の信頼性が次に低く、それ以外の領域の信頼性が高いことを示している。

　信頼度マップＣＭＡＰが用いられる場合には、図２４の左側の図に示すように、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗのうち信頼度マップＣＭＡＰが示す信頼性が相対的に低い画像部分（例えば、図２３に示す「低」及び「中」という信頼性に対応する画像部分）を除去することで、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’を生成してもよい。その結果、制御装置８は、比較的容易にワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’を生成することができる。その後、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’に基づいて、ワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定する。その後、制御装置８は、特定したワークＷの実際の形状とワークＷの理想的な形状との差分を算出することで、加工条件を設定する。但し、信頼度マップＣＭＡＰが用いられる場合には、図２４の左側の図に示すように、制御装置８は、ワークＷの理想的な形状のうち、信頼度マップＣＭＡＰが示す信頼性が相対的に低い部分に対応する形状を考慮しなくてもよい。制御装置８は、ワークＷの理想的な形状のうち、信頼度マップＣＭＡＰが示す信頼性が相対的に高い部分に対応する形状を考慮すればよい。その結果、図２４の下側の図に示すように、制御装置８は、信頼度マップＣＭＡＰを用いる場合であっても、特定したワークＷの実際の形状とワークＷの理想的な形状との差分を算出することができる。

　以上説明した第１変形例によれば、加工システムＳＹＳは、ワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）をより適切に特定することができる。その結果、加工システムＳＹＳは、加工条件をより適切に設定することができる。

　尚、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎを形成している期間中に、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定することに加えて又は代えて、既に設定済みの構造層ＳＬ＃ｎを形成するための加工条件を変更してもよい。例えば、制御装置８は、条件設定動作によって特定される構造層ＳＬ＃ｎの形状に基づいて、既に設定済みの構造層ＳＬ＃ｎを形成するための加工条件を変更してもよい。具体的には、造形面ＭＳの第１領域に、理想的な形状とは異なる形状を有する構造層ＳＬ＃の第１部分が形成された場合には、既に設定済みの加工条件が実際には適切でなかった可能性がある。このような状況下で既に設定済みの加工条件が変更されなければ、未だ形成されていない構造層ＳＬ＃ｎの第２部分をこれから形成しようとしている造形面ＭＳの第２領域においても、理想的な形状とは異なる形状を有する構造層ＳＬ＃ｎの第２部分が形成される可能性がある。そこで、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎを形成している期間中に、形成済みの構造層ＳＬ＃の第１部分の形状を特定し、特定した形状に基づいて、未だ形成されていない（つまり、これから形成しようとしている）構造層ＳＬ＃の第２部分を形成するための加工条件を変更してもよい。この場合、制御装置８は、構造層ＳＬ＃の第２部分の実際の形状と理想的な形状との差分が小さくなる（典型的には、ゼロになる）ように、構造層ＳＬ＃の第２部分を形成するための加工条件を変更してもよい。また、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’に基づいてワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定する第１変形例のみならず、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに基づいてワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定する上述した場合においても、構造層ＳＬ＃ｎを形成している期間中に、既に設定済みの構造層ＳＬ＃ｎを形成するための加工条件を変更してもよい。

　また、上述した説明では、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎを形成している期間中に、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定している。つまり、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成し始める前に、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を予め設定している。しかしながら、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎを形成している期間中に、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定してなくてもよい。つまり、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎを形成し終わる前に、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を予め設定しなくてもよい。この場合、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成している期間中に、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定してもよい。つまり、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成し始めた後に（つまり、構造層ＳＬ＃ｎを形成し終わった後に）、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を予め設定してもよい。例えば、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成し始めた後に、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに基づいて、これからその上に構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成する予定の構造層ＳＬ＃ｎの形状を特定してもよい。更に、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成し始めた後に、特定した構造層ＳＬ＃ｎの形状に基づいて、これから形成する予定の構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定してもよい。尚、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成し始める前に構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件が予め設定されている場合であっても、制御装置８は、構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成し始めた後に、これからその上に構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成する予定の構造層ＳＬ＃ｎの形状を特定し、特定した構造層ＳＬ＃ｎの形状に基づいて、これから形成する予定の構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を変更してもよい。

　構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成している期間中に構造層ＳＬ＃ｎ＋１を形成するための加工条件を設定する場合には、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗから除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ２及びＩＭＧ＿ＲＭＶ３の少なくとも一方が除去されることで生成されるワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’’に基づいて、構造層ＳＬ＃ｎの形状を特定してもよい。除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ３は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗのうち溶融池ＭＰから見てワークＷに対する溶融池ＭＰの移動方向における後方側に位置する画像部分を含む。除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ３は、既に形成済みの構造層ＳＬ＃ｎ＋１が写り込んだ画像部分である。従って、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ３が除去されたワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ’’は、除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ３が除去されていないワーク画像ＩＭＧ＿Ｗと比較して、構造層ＳＬ＃ｎ＋１の加工条件を設定する目的でワークＷの形状（特に、構造層ＳＬ＃ｎの形状）を特定するのに適していると言える。この場合、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗのうちの除去画像部分ＩＭＧ＿ＲＭＶ２及びＩＭＧ＿ＲＭＶ３以外の画像部分の信頼性が相対的に高くなるように、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの各部分の信頼性を示す信頼性マップＣＭＡＰが用いられてもよい。

　（４－２）第２変形例
　第２変形例では、制御装置８は、観察画像ＩＭＧ、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの少なくとも一つに基づいて照明装置７１を制御してもよい。

　例えば、制御装置８は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍ（或いは、観察画像ＩＭＧ中の溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍに相当する部分、以下第２変形例において同じ）の輝度に基づいて、照明装置７１を制御してもよい。具体的には、図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に示すように、制御装置８は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの輝度が高くなるほど、照明光ＩＬの強度が大きくなるように、照明装置７１を制御してもよい。尚、図２５（ａ）は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの輝度が高くなるほど照明光ＩＬの強度が連続的に大きくなる例を示している。図２５（ｂ）は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの輝度が高くなるほど照明光ＩＬの強度が段階的に大きくなる例を示している。

　例えば、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ（或いは、観察画像ＩＭＧ中のワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに相当する部分、以下第２変形例において同じ）の輝度に基づいて、照明装置７１を制御してもよい。具体的には、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示すように、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの輝度が高くなるほど、照明光ＩＬの強度が小さくなるように、照明装置７１を制御してもよい。尚、図２６（ａ）は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの輝度が高くなるほど照明光ＩＬの強度が連続的に小さくなる例を示している。図２６（ｂ）は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの輝度が高くなるほど照明光ＩＬの強度が段階的に小さくなる例を示している。

　例えば、制御装置８は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの輝度とワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの輝度とに基づいて、照明装置７１を制御してもよい。具体的には、制御装置８は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの平均輝度がワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの平均輝度よりも第１の所定値以上大きい場合には、照明光ＩＬの強度が大きくなるように、照明装置７１を制御してもよい。この場合、制御装置８は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの平均輝度とワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの平均輝度との差分が大きくなるほど照明光ＩＬの強度がより大きくなるように、照明装置７１を制御してもよい。一方で、制御装置８は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの平均輝度がワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの平均輝度よりも第２の所定値以上小さい場合には、照明光ＩＬの強度が小さくなるように、照明装置７１を制御してもよい。この場合、制御装置８は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの平均輝度とワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの平均輝度との差分が大きくなるほど照明光ＩＬの強度がより小さくなるように、照明装置７１を制御してもよい。

　尚、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの平均輝度は、溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの各部分（典型的には、各画素）の輝度の積算値を溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの面積（典型的には、画素数）で除算することで得られる値であってもよい。ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの平均輝度は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの各部分（典型的には、各画素）の輝度の積算値をワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの面積（典型的には、画素数）で除算することで得られる値であってもよい。このような平均輝度を用いる理由は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの面積と溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの面積とが異なる可能性があるからである。

　その結果、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの輝度が、ワークＷの形状を特定するのに適した一定の輝度になる。このため、第２変形例によれば、加工システムＳＹＳは、ワークＷの形状をより適切に特定することができる。その結果、加工システムＳＹＳは、加工条件をより適切に設定することができる。

　尚、制御装置８は、観察画像ＩＭＧ、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの少なくとも一つに基づいて照明装置７１を制御することに加えて又は代えて、観察画像ＩＭＧ、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ及び溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの少なくとも一つ又は撮像装置７２１のゲインγを調整してもよい。この際、制御装置８は、溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに対応する色に関するゲインγ＿ＭＬとワーク光ＷＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＷＬに対応する色に関するゲインγ＿ＷＬとを個別に調整してもよい。具体的には、制御装置８は、溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬに対応する色に関するゲインγ＿ＭＬよりもワーク光ＷＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＷＬに対応する色に関するゲインγ＿ＷＬの方が大きくなるように、ゲインγ＿ＭＬ及びγ＿ＷＬを調整してもよい。この場合も、ゲインγが調整されない場合と比較して、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗの輝度が、ワークＷの形状を特定するのに適した輝度になる。その結果、加工システムＳＹＳは、加工条件をより適切に設定することができる。

　（４－３）第３変形例
　第３変形例では、照明装置７１は、ワークＷに加えて又は代えて、材料ノズル２１２から供給される造形材料Ｍを照明光ＩＬで照明してもよい。例えば、照明装置７１は、材料ノズル２１２とワークＷ（特に、目標供給領域ＭＡ＿ｔｇｔ）との間における供給経路を通過する造形材料Ｍ（以降、“造形材料Ｍ１”と称する）を照明光ＩＬで照明してもよい。例えば、照明装置７１は、ワークＷ及びステージ３１の少なくとも一方によって跳ね返されることで飛散している造形材料Ｍ（以降、“造形材料Ｍ２”と称する）を照明光ＩＬで照明してもよい。例えば、照明装置７１は、ワークＷ及びステージ３１の少なくとも一方の上に残留している造形材料Ｍ（以降、“造形材料Ｍ３”と称する）を照明光ＩＬで照明してもよい。以下、第３変形例では、特段の表記がない場合には、造形材料Ｍは、上述した造形材料Ｍ１からＭ３の少なくとも一つを意味するものとする。更に、観察装置７２は、ワークＷに加えて又は代えて、材料ノズル２１２から供給される造形材料Ｍを観察してもよい。具体的には、観察装置７２は、ワークＷに加えて又は代えて、材料ノズル２１２から供給される造形材料Ｍからの光を検出してもよい。観察装置７２は、ワークＷに加えて又は代えて、材料ノズル２１２から供給される造形材料Ｍを撮像してもよい。つまり、第３変形例では、観察対象物は、材料ノズル２１２から供給される造形材料Ｍを含んでいてもよい。

　この場合、第３変形例で生成される観察画像ＩＭＧを示す平面図である図２７に示すように、観察画像ＩＭＧには、照明光ＩＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＩＬに対応する色を呈する造形材料Ｍ（更には、場合によってはワークＷ）が写り込む。このため、制御装置８は、観察画像ＩＭＧから、造形材料Ｍが写り込んだワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを抽出することができる。造形材料Ｍが写り込んだワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを抽出した場合には、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに基づいて、造形材料Ｍの供給態様を制御してもよい。例えば、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに基づいて、溶融池ＭＰに対する造形材料Ｍの実際の供給量を特定し、特定した供給量が、造形材料Ｍの供給量の目標値と同じになるように、溶融池ＭＰに対する造形材料Ｍの供給量を制御してもよい。

　尚、溶融池ＭＰに対する造形材料Ｍの供給量を制御するために、制御装置８は、加工ヘッド２１の移動速度を制御してもよい。加工ヘッド２１の移動速度が遅くなるほど、単位時間当たりに造形面ＭＳの各部分に対して供給される造形材料Ｍの供給量が多くなる。従って、加工ヘッド２１の移動速度が遅くなるほど、溶融池ＭＰに対する造形材料Ｍの供給量が多くなる。

　（４－４）第４変形例
　第４変形例では、照明装置７１は、複数の異なる方向のそれぞれから照明光ＩＬでワークＷを照明してもよい。つまり、照明装置７１は、複数の異なる方向のそれぞれからワークＷに照明光ＩＬを照射してもよい。

　例えば、図２８（ａ）に示すように、照明装置７１は、第１の方向からワークＷの第１面ＷＳ＃１を照明光ＩＬで照明してもよい。図２８（ａ）は、ワークＷから見て斜め右の方向から照明装置７１がワークＷの第１面ＷＳ＃１を照明光ＩＬで照明する例を示している。更に、図２８（ｂ）に示すように、照明装置７１は、第１の方向とは異なる第２の方向から第１面ＷＳ＃１とは異なるワークＷの第２面ＷＳ＃２を照明光ＩＬで照明してもよい。図２８（ｂ）は、ワークＷから見て斜め左の方向から照明装置７１がワークＷの第２面ＷＳ＃２を照明光ＩＬで照明する例を示している。この際、照明装置７１は、ワークＷの第１面ＷＳ＃１を照明光ＩＬで照明可能な位置とワークＷの第２面ＷＳ＃２を照明光ＩＬで照明可能な位置との間で移動してもよい。このため、観察システム７は、照明装置７１を移動させる照明駆動系を備えていてもよい。

　例えば、図２９（ａ）に示すように、照明装置７１は、第１の方向から観察装置７２に向けて照明光ＩＬを射出するように、ワークＷを照明光ＩＬで照明してもよい。つまり、照明装置７１は、観察装置７２が存在する方向に向けて照明光ＩＬを射出するように、ワークＷを照明光ＩＬで照明してもよい。この場合、典型的には、照明装置７１と観察装置７２との間にワークＷが配置される。図２９（ａ）は、照明装置７１がワークＷよりも－Ｘ側に配置され、観察装置７２がワークＷよりも＋Ｘ側に配置される例を示している。その結果、観察装置７２（撮像装置７２１）は、観察画像ＩＭＧとして、ワークＷの陰画を生成する。更に、図２９（ｂ）に示すように、照明装置７１は、第１の方向とは異なる第２の方向から観察装置７２とは異なる方向に向けて照明光ＩＬを射出するように、ワークＷを照明光ＩＬで照明してもよい。つまり、照明装置７１は、観察装置７２が存在する方向とは異なる方向に向けて照明光ＩＬを射出するように、ワークＷを照明光ＩＬで照明してもよい。図２９（ｂ）は、照明装置７１及び観察装置７２の双方がワークＷよりも＋Ｘ側に配置される例を示している。その結果、観察装置７２（撮像装置７２１）は、観察画像ＩＭＧとして、ワークＷの陽画を生成する。この際、照明装置７１は、観察装置７２が存在する方向に向けて照明光ＩＬを射出可能な位置と観察装置７２が存在する方向とは異なる方向に向けて照明光ＩＬを射出可能な位置との間で移動してもよい。

　或いは、図３０（ａ）及び図３０（ｂ）に示すように、加工システムＳＹＳは、照明装置７１を移動することに加えて、複数の照明装置７１を備えていてもよい。複数の照明装置７１は、それぞれ、複数の異なる方向から照明光ＩＬでワークＷを照明してもよい。つまり、複数の照明装置７１は、それぞれ、複数の異なる方向からワークＷに照明光ＩＬを照射してもよい。図３０（ａ）及び図３０（ｂ）に示す例では、加工システムＳＹＳは、照明装置７１＃１と、照明装置７１＃２とを備えている。照明装置７１＃１は、例えば、第１の方向からワークＷの第１面ＷＳ＃１を照明光ＩＬで照明してもよい。図３０（ａ）は、ワークＷから見て斜め右の方向に照明装置７１＃１が配置される例を示している。照明装置７１＃２は、例えば、第２の方向からワークＷの第２面ＷＳ＃２を照明光ＩＬで照明してもよい。図３０（ｂ）は、ワークＷから見て斜め左の方向に照明装置７１＃２が配置される例を示している。或いは、照明装置７１＃１は、第１の方向から観察装置７２に向けて照明光ＩＬを射出するように、ワークＷを照明光ＩＬで照明してもよい。照明装置７１＃２は、第２の方向から観察装置７２とは異なる方向に向けて照明光ＩＬを射出するように、ワークＷを照明光ＩＬで照明してもよい。

　尚、複数の照明装置７１は互いに異なる波長域の照明光ＩＬをワークＷに照射してもよい。このとき、複数の照明装置７１はそれぞれ同じ方向から照明光ＩＬをワークＷに照射してもよい。

　（４－５）第５変形例
　第５変形例では、加工システムＳＹＳは、異なる波長域の光をそれぞれ検出して画像を生成する複数の撮像装置７２１を備えていてもよい。例えば、図３１に示すように、加工システムＳＹＳは、ワーク光ＷＬを検出してワーク画像ＩＭＧ＿Ｗを生成する撮像装置７２１＃１と、溶融池光ＭＬを検出して溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍを生成する撮像装置７２１＃２とを備えていてもよい。

　撮像装置７２１＃１は、フィルタ部材７３＃１を介してワーク光ＷＬを検出してもよい。フィルタ部材７３＃１は、ワーク光ＷＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＷＬの少なくとも一部の光が通過可能である一方で、それ以外の波長域の光を減光又は遮光する部材である。フィルタ部材７３＃１は、上述したフィルタ部材７３と比較して、溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬの光も遮光するという点で異なっていてもよい。フィルタ部材７３＃１のその他の特徴は、上述したフィルタ部材７３と同一であってもよい。

　撮像装置７２１＃２は、フィルタ部材７３＃２を介して溶融池光ＭＬを検出してもよい。フィルタ部材７３＃２は、溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬの少なくとも一部の光が通過可能である一方で、それ以外の波長域の光を減光又は遮光する部材である。フィルタ部材７３＃２は、上述したフィルタ部材７３と比較して、ワーク光ＷＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＷＬの光も遮光するという点で異なっていてもよい。フィルタ部材７３＃２のその他の特徴は、上述したフィルタ部材７３と同一であってもよい。

　ここで、フィルタ部材７３＃１の透過率の波長特性（一例として、波長ごとの透過率）と、フィルタ部材７３＃２の透過率の波長特性とは異なっていてもよい。一例として、フィルタ部材７３＃１は溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬのうちの一部の光を通過可能とし、フィルタ部材７３＃２は溶融池光ＭＬの波長域λｒａｎｇｅ＿ＭＬのうちの上記一部と異なる別の一部の光を通過可能としてもよい。

　尚、撮像装置７２１＃１が備える光学系の光軸と、撮像装置７２１＃２が備える光学系の光軸とは互いに平行でなくてもよい。言い換えると、撮像装置７２１＃１と撮像装置７２１＃２とは互いに異なる方向からワーク光ＷＬ及び溶融池光ＭＬを検出してもよい。

　（４－６）第６変形例
　上述した説明では、観察装置７２（撮像装置７２１）は、ワークＷの側方（特に、ワークＷの短手方向であるＸ軸方向に沿ってワークＷに隣接する空間）に配置されている。このような位置に観察装置７２（撮像装置７２１）が配置される理由は、観察対象物であるワークＷが、Ｘ軸方向における厚みが相対的に薄い形状を有しているからである。

　一方で、図３２に示すように、ワークＷは、Ｘ軸方向における厚みが相対的に厚い形状を有していてもよい。但し、この場合には、観察装置７２（撮像装置７２１）がワークＷの側方（特に、Ｘ軸方向に沿ってワークＷに隣接する空間）に配置されると、撮像装置７２１の撮影画角の範囲内に溶融池ＭＰが存在しなくなる可能性がある。このため、図３２に示すように、観察装置７２（撮像装置７２１）は、ワークＷの側方とは異なる位置に配置されてもよい。観察装置７２（撮像装置７２１）は、ワークＷ（特に、溶融池ＭＰ）を撮像可能な任意の位置に配置されてもよい。図３２に示す例では、観察装置７２（撮像装置７２１）は、ワークＷの斜め上方に配置されている。

　（４－７）その他の変形例
　照明装置７１は、放射性のある照明光ＩＬでワークＷを全体的に照明してもよい。例えば、図１は、照明装置７１が、放射性のある照明光ＩＬでワークＷを全体的に照明している例を示している。或いは、照明装置７１は、照明光ＩＬでワークＷの一部を選択的に（限定的に）照明してもよい。例えば、照明装置７１は、相対的に高い輝度を有するスポット状の照明光ＩＬでワークＷの一部を選択的に照明してもよい。例えば、照明装置７１は、指向性を有する照明光ＩＬでワークＷの一部を選択的に照明してもよい。ワークＷの一部を選択的に照明する場合には、照明装置７１は、ワークＷに形成される溶融池ＭＰを選択的に照明してもよい。照明装置７１は、溶融池ＭＰと溶融池ＭＰの近傍に位置するワークＷの一部を選択的に照明してもよい。溶融池ＭＰを選択的に照明する場合には、制御装置８は、観察画像ＩＭＧ（或いは、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗ又は溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍ）に基づいて溶融池ＭＰの位置を特定し、特定した溶融池ＭＰの位置に照明光ＩＬが照射されるように照明装置７１を制御してもよい。或いは、形成するべき３次元構造物ＳＴに基づいて溶融池ＭＰが形成される位置が決まるがゆえに、制御装置８は、３次元構造物ＳＴを形成するための加工条件に関する情報に基づいて溶融池ＭＰが形成される位置を予測し、予測した溶融池ＭＰの位置に照明光ＩＬが照射されるように照明装置７１を制御してもよい。

　上述した説明では、撮像装置７２１は、加工光ＥＬを照射する照射光学系２１１とは独立した装置である。しかしながら、撮像装置７２１は、照射光学系２１１の少なくとも一部の光学部材を介してワークＷからの光を検出してもよい。つまり、照射光学系２１１の少なくとも一部が、撮像装置７２１が備える光学系の少なくとも一部として用いられてもよい。

　上述した説明では、観察システム７は、撮像装置７２１を用いてワークＷを観察している。しかしながら、観察システム７は、撮像装置７２１を用いることなくワークＷを観察してもよい。例えば、観察システムは、ワークＷからの光を受光する受光素子を含む観察装置７２を用いて、ワークＷを観察してもよい。この場合、制御装置８は、受光素子によるワークＷからの光の受光結果に基づいて、加工システムＳＹＳを制御してもよい。

　上述した説明では、制御装置８は、ワーク画像ＩＭＧ＿Ｗに基づいて加工条件（例えば、溶融池ＭＰの大きさの目標値）を設定し（図１６のステップＳ１４）、溶融池ＭＰの大きさが目標値と同じになるように加工光ＥＬの特性を変更している（図１９のステップＳ２５）。しかしながら、制御装置８は、溶融池ＭＰの大きさを一定に保つように加工装置２を制御（例えば、加工光ＥＬの特性を制御）してもよい。

　上述した説明では、観察動作及び制御動作の双方が、制御装置８の制御下で行われている。しかしながら、観察動作が、第１の制御装置８の制御下で行われ、制御動作が、第２の制御装置８の制御下で行われてもよい。例えば、第１の制御装置８は、観察動作において、「溶融池画像ＩＭＧ＿Ｍの輝度が高くなるほど、照明光ＩＬの強度が大きくなるように、照明装置７１を制御する」動作（第２変形例参照）を行い、第２の制御装置８は、制御動作において、溶融池ＭＰの大きさが目標値と同じになるように加工装置２を制御する」動作を行ってもよい。主として照明装置７１を制御する第１の制御装置８と、主として加工装置２を制御する第２の制御装置８とが別々に用意されていてもよい。この場合、加工システムＳＹＳは、第１及び第２の制御装置の双方を備えていてもよいし、第１及び第２の制御装置のいずれか一方を備えていてもよい。

　上述した説明では、加工装置２は、造形材料Ｍに加工光ＥＬを照射することで、造形材料Ｍを溶融させている。しかしながら、加工装置２は、任意のエネルギビームを造形材料Ｍに照射することで、造形材料Ｍを溶融させてもよい。この場合、加工装置２は、照射光学系２１１に加えて又は代えて、任意のエネルギビームを照射可能なビーム照射装置を備えていてもよい。任意のエネルギビームの一例として、荷電粒子ビーム（例えば、電子ビーム及びイオンビーム等の少なくとも一つ）及び電磁波等の少なくとも一つがあげられる。

　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付加加工を行っている。しかしながら、加工システムＳＹＳは、造形材料Ｍに加工光ＥＬ（或いは、任意のエネルギビーム）を照射することで３次元構造物ＳＴを形成可能なその他の方式により造形材料Ｍから３次元構造物ＳＴを形成してもよい。或いは、加工システムＳＹＳは、造形材料Ｍに加工光ＥＬ（或いは、任意のエネルギビーム）を照射する方式とは異なる、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。

　或いは、加工システムＳＹＳは、付加加工に加えて又は代えて、ワークＷ等の物体に加工光ＥＬ（或いは、任意のエネルギビーム）を照射して物体の少なくとも一部を除去可能な除去加工を行ってもよい。加工システムＳＹＳが除去加工を行う場合には、観察装置７２は、加工光ＥＬが照射された（つまり、除去加工が行われた）ワークＷの第１部分からの光を検出してもよい。観察装置７２は、除去加工によって除去された第２部分によって隠されていたワークＷの第１部分（つまり、第２部分が除去されることで露出したワークＷの第１部分）からの光を検出してもよい。また、観察装置７２は、加工光ＥＬが照射されてない（つまり、除去加工が行われていない）ワークＷの第３部分からの光を検出してもよい。第３部分は、加工光ＥＬが照射される予定がない部分（つまり、除去される予定がない部分）を含んでいてもよいし、これから加工光ＥＬが照射される部分（つまり、これから除去される部分）を含んでいてもよい。その結果、観察装置７２は、除去加工が行われる又は行われたワークＷを適切に観察することができる。或いは、加工システムＳＹＳは、付加加工及び／又は除去加工に加えて又は代えて、ワークＷ等の物体に加工光ＥＬ（或いは、任意のエネルギビーム）を照射して物体の少なくとも一部にマーク（例えば、文字、数字又は図Ｘ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。

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

　本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う加工システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

　ＳＹＳ　加工システム
　１　材料供給装置
　２　加工装置
　２１　加工ヘッド
　２２　ヘッド駆動系
　３　ステージ装置
　３１　ステージ
　７　観察システム
　７１　照明装置
　７２　観察装置
　７２１　撮像装置
　７３　フィルタ部材
　８　制御装置
　Ｗ　ワーク
　Ｍ　造形材料
　ＳＬ　構造層
　ＭＳ　造形面
　ＥＡ　被照射部
　ＥＡ＿ｔｇｔ　目標照射領域
　ＭＡ＿ｔｇｔ　目標供給領域
　ＭＰ　溶融池
　ＥＬ　加工光
　ＩＬ　照明光
　ＷＬ　ワーク光
　ＭＬ　溶融池光
　ＩＭＧ　観察画像
　ＩＭＧ＿Ｗ　ワーク画像
　ＩＭＧ＿Ｍ　溶融池画像

Claims

　物体にエネルギビームを照射する照射部と、
　前記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材と、
　前記溶融池が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記溶融池が固化した固化部分の一部を照明する照明装置と、
　前記第１光の少なくとも一部及び前記第２光で照明された前記固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、
　前記撮像装置の出力に基づき、前記溶融池及び前記固化部分に関する画像を表示可能な表示装置と
　を備える加工システム。
　前記撮像装置の出力から得られる画像は、前記第１光の強度と前記第３光の強度との差分が許容値以下になる画像が含まれる
　請求項１に記載の加工システム。
　前記第１光の少なくとも一部及び前記固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を透過させるフィルタ部材を更に備え、
　前記フィルタ部材の前記第１及び第３光に対する透過率は、前記撮像装置が受光する前記第１光の強度と前記検出装置が検出する前記第３光の強度との差分が許容値以下になるように設定される
　請求項１又は２に記載の加工システム。
　前記照明装置を制御する照明制御装置を更に備え、
　前記照明制御装置は、前記撮像装置の出力から得られる画像のうちの前記第１光に対応する画像部分の輝度が高くなるほど、前記第２光の強度を大きくするように、前記照明装置を制御する
　請求項１から３のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記撮像装置の出力に基づいて前記加工装置を制御する加工制御装置を更に備える
　請求項１から４のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記第３光の受光結果に基づいて、前記物体の形状を特定し、前
記物体の形状と前記物体の目標とする形状との差分が小さくなるように、前記加工装置を制御する
　請求項５に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記第１光の受光結果に基づいて、前記溶融池の大きさを一定に保つように前記加工装置を制御する
　請求項５又は６に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記第３光の受光結果に基づいて、前記溶融池の大きさの目標値を設定し、
　前記加工制御装置は、前記第１光の受光結果に基づいて、前記設定された目標値と同じ大きさを有する前記溶融池を形成することで前記物体を加工するように、前記加工装置を制御する
　請求項５から７のいずれか一項に記載の加工システム。
　物体にエネルギビームを照射する照射部と、
　前記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材と、
　前記溶融池が発する第１光の少なくとも一部及び前記溶融池が固化した固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を透過させるフィルタ部材と、
　前記フィルタ部材を透過した前記第１光の少なくとも一部及び第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、
　前記撮像装置からの出力に基づき、前記溶融池及び前記溶融池が固化した部分に関する画像を表示可能な表示装置と
　を備える加工システム。
　物体にエネルギビームを照射することで前記物体を加工する加工装置と、
　前記物体のうち前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記物体の一部を照明する照明装置と、
　前記物体の一部からの光を検出する検出装置と、
　前記検出装置からの出力に基づき、前記第２光で照明された前記物体に関する画像を表示する表示装置と
　を備える加工システム。
　前記表示装置は、前記検出装置からの出力に基づき、前記被照射部からの前記第１光に基づく画像を表示する
　を請求項１０に記載の加工システム。
　物体にエネルギビームを照射することで前記物体を加工する加工装置と、
　前記物体のうち前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記物体の一部を照明する照明装置と、
　前記物体の一部からの光を検出する検出装置と、
　前記検出装置からの出力に基づき、前記被照射部からの前記第１光に基づく画像及び前記第２光で照明された前記物体に関する画像を表示する表示装置と
　を備える加工システム。
　前記検出装置は、前記被照射部からの前記第１光を検出し、且つ、前記第２光で照明された前記物体からの第３光を検出する
　請求項１１又は１２に記載の加工システム。
　前記第１光及び前記第３光が通過可能なフィルタ部材を更に備え、
　前記検出装置は、前記フィルタ部材を介して、前記被照射部からの前記第１光及び前記物体からの前記第３光を検出する
　請求項１３に記載の加工システム。
　前記フィルタ部材の前記第１光に対する透過率は、前記フィルタ部材の前記第３光に対する透過率よりも低い
　請求項１４に記載の加工システム。
　前記フィルタ部材の前記第１及び第３光に対する透過率は、前記検出装置が検出する前記第１光の強度と前記検出装置が検出する前記第３光の強度との差分が許容値以下になるように設定される
　請求項１４又は１５に記載の加工システム。
　前記第１光の検出結果に基づいて、前記照明装置を制御する照明制御装置を更に備える
　請求項１０から１６のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記第１光の検出結果及び前記第３光の検出結果に基づいて、前記照明装置を制御する照明制御装置を更に備える
　請求項１３から１６のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記照明制御装置は、前記第１光に対応する画像部分の平均輝度が前記第３光に対応する画像部分の平均輝度よりも第１の所定値以上大きい場合には、前記第２光の強度を大きくするように前記照明装置を制御する
　請求項１８に記載の加工システム。
　前記照明制御装置は、前記第１光に対応する画像部分の平均輝度が前記第３光に対応する画像部分の平均輝度よりも第２の所定値以上小さい場合には、前記第２光の強度を小さくするように前記照明装置を制御する
　請求項１８又は１９に記載の加工システム。
　前記照明制御装置は、前記第１光に対応する画像部分の輝度が高くなるほど、前記第２光の強度を大きくするように、前記照明装置を制御する
　請求項１７から２０のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記第３光の検出結果に基づいて、前記照明装置を制御する照明制御装置を更に備える
　請求項１３から１６のいずれか一項に記載の加工システム。
　エネルギビームを照射する照射装置と、
　前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で照明をする照明装置と、
　少なくとも前記照明装置によって照明された領域の一部からの光を受光する受光部と
　を備える加工システム。
　前記照明装置によって照明される領域は、前記エネルギビームが照射された前記被照射部、及び、前記エネルギビームが照射されていない領域の少なくとも一方を含み、
　前記受光部は、前記エネルギビームが照射された前記被照射部及び前記エネルギビームが照射されていない領域の少なくとも一方からの光を受光する
　請求項２３に記載の加工システム。
　前記エネルギビームの照射位置付近に粉体を供給する粉体供給部材を更に備え、
　前記照明装置によって照明される領域は前記粉体を含み、
　前記受光部は前記粉体からの光を受光する
　請求項２３または２４に記載の加工システム。
　前記エネルギビームの照射位置付近に粉体を供給する粉体供給部材を更に備え、
　前記エネルギビーム及び前記粉体を用いて付加加工をする
　請求項２３または２４のいずれか一項に記載の加工システム。
　物体にエネルギビームを照射することで前記物体を加工する加工装置と、
　前記物体のうち前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記物体の一部を照明する照明装置と、
　前記物体の一部からの光を検出する検出装置と
　を備え、
　前記加工装置は、前記検出装置によって検出された前記第２光で照明された前記物体に関する情報に応じて、前記物体を加工する加工システム。
　前記加工装置は、前記検出装置によって検出された前記被照射部からの前記第１光に基づく情報に応じて、前記物体を加工する
　請求項２７に記載の加工システム。
　物体にエネルギビームを照射することで前記物体を加工する加工装置と、
　前記物体のうち前記エネルギビームが照射された被照射部が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記物体の一部を照明する照明装置と、
　前記物体の一部からの光を検出する検出装置と
　を備え、
　前記加工装置は、前記検出装置によって検出された前記被照射部からの前記第１光に基づく情報及び前記第２光で照明された前記物体に関する情報に応じて、前記物体を加工する加工システム。
　前記検出装置は、前記被照射部からの前記第１光を検出し、且つ、前記第２光で照明された前記物体からの第３光を検出する
　請求項２８又は２９に記載の加工システム。
　前記検出装置の検出結果に基づいて前記加工装置を制御する加工制御装置を更に備える
　請求項３０に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記第１光の検出結果を第１の用途で利用し、前記第３光の検出結果を前記第１の用途とは異なる第２の用途で利用する
　請求項３１に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記第３光の検出結果に基づいて、前記加工装置の加工条件を設定し、
　前記加工制御装置は、前記第１光の検出結果に基づいて、前記設定された加工条件を用いて前記加工装置が前記物体を加工するように、前記加工装置を制御する
　請求項３１又は３２に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記第３光の検出結果に基づいて、前記物体の形状を特定し、前記物体の形状と前記物体の目標とする形状との差分が小さくなるように、前記加工装置の加工条件を設定する
　請求項３１から３３のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記物体に前記エネルギビームを照射することで前記被照射部に溶融池を形成し、
　前記加工制御装置は、前記第３光の検出結果に基づいて、前記加工条件として、前記溶融池の大きさの目標値を設定し、
　前記加工制御装置は、前記第１光の検出結果に基づいて、前記設定された目標値と同じ大きさを有する前記溶融池を形成することで前記物体を加工するように、前記加工装置を制御する
　請求項３３又は３４に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、
　前記第１光を発する位置を特定する位置特定装置と、
　前記位置特定装置によって特定された位置に応じて、参照する前記第３光の範囲を特定する参照範囲特定装置と
　を含み、
　前記加工制御装置は、前記参照範囲特定装置によって参照された前記第３光に基づき前記加工装置の加工条件を設定する
　請求項３１から３５のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記被照射部の位置を移動させる移動装置を更に備え、
　前記参照範囲特定装置は、前記移動装置により前記被照射部の位置が移動される方向と、前記位置特定装置によって特定された位置に応じて、参照する前記第３光の範囲を特定する
　請求項３６に記載の加工システム。
　物体にエネルギビームを照射する照射部と、前記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材とを備える加工装置と、
　前記溶融池が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記溶融池が固化した固化部分の一部を照明する照明装置と、
　前記第１光の少なくとも一部及び前記第２光で照明された前記固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を透過させるフィルタ部材と、
　前記フィルタ部材を透過した前記第１光の少なくとも一部及び第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、
　前記撮像装置の出力に基づき、前記溶融池及び前記固化部分に関する画像を表示可能な表示装置と
　を備え、
　前記フィルタ部材の前記第１光に対する透過率は、前記フィルタ部材の前記第３光に対する透過率よりも低い
　加工システム。
　前記フィルタ部材の前記第１及び第３光に対する透過率は、前記撮像装置が受光する前
記第１光の強度と前記検出装置が検出する前記第３光の強度との差分が許容値以下になる
ように設定される
　請求項３８に記載の加工システム。
　前記撮像装置の出力に基づいて前記加工装置を制御する加工制御装置を更に備える
　請求項３８または３９に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記第３光の受光結果に基づいて、前記物体の形状を特定し、前
記物体の形状と前記物体の目標とする形状との差分が小さくなるように、前記加工装置を制御する
　請求項４０に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記第１光の受光結果に基づいて、前記溶融池の大きさを一定に保つように前記加工装置を制御する
　請求項４０又は４１に記載の加工システム。
　前記加工制御装置は、前記第３光の受光結果に基づいて、前記溶融池の大きさの目標値を設定し、
　前記加工制御装置は、前記第１光の受光結果に基づいて、前記設定された目標値と同じ
大きさを有する前記溶融池を形成することで前記物体を加工するように、前記加工装置を
制御する
　請求項４０から４２５のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記第１光の受光結果に基づいて、前記照明装置を制御する照明制御装置を更に備え、
　前記照明制御装置は、前記撮像装置の出力から得られる画像のうちの前記第１光に対応する画像部分の輝度が高くなるほど、前記第２光の強度を大きくするように、前記照明装置を制御する
　請求項４７から４３のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記エネルギビームが照射される被照射部の位置を移動させる移動装置を更に備え、
　前記移動装置により前記被照射部の位置が移動される方向と前記第１光を発する位置にと応じて、前記物体の加工条件を設定するために参照される前記第３光の範囲を特定する
　請求項３８から４４に記載の加工システム。
　物体にエネルギビームを照射する照射部と、前記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材とを備えた加工装置と、
　前記溶融池が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記溶融池が固化した固化部分の一部を照明する照明装置と、
　前記第１光の少なくとも一部及び前記第２光で照明された前記固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、
　前記撮像装置の出力に基づいて前記加工装置を制御する加工制御装置と
　を備え、
　前記加工制御装置は、前記第３光の受光結果に基づいて、前記溶融池の大きさの目標値を設定し、
　前記加工制御装置は、前記第１光の受光結果に基づいて、前記設定された目標値と同じ大きさを有する前記溶融池を形成することで前記物体を加工するように、前記加工装置を制御する
　加工システム。
　物体にエネルギビームを照射する照射部と、記エネルギビームを照射して形成された溶融池に粉体を供給する粉体供給部材とを備えた加工装置と、
　前記溶融池が発する第１光の波長域とは異なる波長域の第２光で、少なくとも前記溶融池が固化した固化部分の一部を照明する照明装置と、
　前記第１光の少なくとも一部及び前記第２光で照明された前記固化部分の一部からの第３光の少なくとも一部を受光する撮像装置と、
　前記撮像装置による前記第１光の受光結果に基づいて、前記照明装置を制御する照明制御装置と
　を備え、
　前記照明制御装置は、前記撮像装置の出力から得られる画像のうちの前記第１光に対応する画像部分の輝度が高くなるほど、前記第２光の強度を大きくするように、前記照明装置を制御する
　加工システム。
　前記第２光は、可視光を含む
　請求項１から４７のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記第２光は、前記第１光の波長域よりも短い波長域の光成分を含む
　請求項１から４８のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記第２光の波長域が前記第１光の波長域と異なる状態は、前記第２光のピーク波長が前記第１光のピーク波長と異なる状態を含む
　請求項１から４９のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記第２光の波長域が前記第１光の波長域と異なる状態は、前記第２光のピーク波長が、前記第１光の波長域のうち前記第１光の強度が所定閾値より大きくなる波長域部分に含まれる波長と異なる状態を含む
　請求項１から５０のいずれか一項に記載の加工システム。
　前記被照射部が発する前記第１光は、エネルギビームを照射することで前記被照射部には形成される溶融池が発する光を含む
　請求項１０から３７のいずれか一項に記載の加工システム。