WO2023238319A1 - 加工システム及び加工方法 - Google Patents

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processing
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processing system
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貴行 舩津
槙 橘田
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    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Definitions

  • Patent Document 1 An example of a processing system for processing an object is described in Patent Document 1.
  • One of the technical challenges for such processing systems is properly processing objects.
  • a processing head forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool
  • the processing head a processing device equipped with a position change device capable of changing the irradiation position of the energy beam on the processing head; and a processing device that is attached to the processing head and capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool formed by the processing device.
  • generating molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device; and processing the molten pool area so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information.
  • a processing system is provided, including a control device that controls the device, and in which the molten pool image information is generated based on a plurality of the molten pool images captured by the imaging device.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by capturing an image of a control device that controls the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size, the control device changing the predetermined threshold value based on conditions for processing the object by the processing device; system is provided.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool;
  • An imaging device capable of generating multiple images by capturing an area including the area multiple times, and a comparison result of adding signal values for each pixel of the multiple images and comparing the addition result for each pixel with a predetermined threshold value.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by capturing an image; and an imaging device capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool, and generating molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device;
  • a control device that controls the processing device so that the size becomes a target size, and a recording device that records information regarding the target size of the molten pool in association with wobble conditions of the energy beam, the control device comprising:
  • a processing system is provided that controls the processing device based on a target size of the molten pool obtained from the recording device.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; and a control device, the control device continuously moving the energy beam to different positions based on the molten pool image generated by the imaging device.
  • a processing system that is capable of acquiring shape information regarding a molten pool that is formed in a conventional manner, and that controls the processing device based on the shape information.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; and a control device, the control device continuously moving the energy beam to different positions based on the molten pool image generated by the imaging device.
  • a processing system that is capable of acquiring center position information of a molten pool that is formed in a conventional manner, and that controls the processing apparatus based on the center position information.
  • a processing head forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool
  • the processing head a processing device equipped with a position change device capable of changing the irradiation position of the energy beam on the processing head; and a processing device that is attached to the processing head and capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool formed by the processing device.
  • generating molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device; and processing the molten pool area so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information.
  • a processing system is provided, including a control device that controls the device, and the molten pool image information is generated based on multiple exposure by the imaging device.
  • a processing device that irradiates an energy beam onto an object to form a molten pool on the object, an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool, and the imaging device a control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the molten pool image and controls the processing device based on the molten pool image information, and the molten pool image information is generated by the imaging device. It is generated based on the plurality of captured images of the molten pool, and the control device changes the imaging conditions for the imaging device to image the molten pool based on the processing conditions of the object by the processing device.
  • a processing system is provided.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object, and a processing device capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool.
  • an imaging device ; and a processing device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device, and adjusts the size of the molten pool region to a target size based on the molten pool image information.
  • a processing system comprising: a control device for controlling the target size, wherein the control device changes the target size based on conditions for processing the object by the processing device.
  • a processing apparatus that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object; an image capturing device capable of generating an image of the molten pool area in the image, and at least one of emitted light and reflected light other than the molten pool, based on the addition result of signal values for each pixel of the plurality of images.
  • a processing system is provided that includes a control device that detects at least one of a non-molten pool region and a non-molten pool region.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object, and a processing device capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool.
  • an imaging device a control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device and controls the processing device based on the molten pool image information, and wobble conditions for the energy beam.
  • a recording device that records information regarding the target size of the molten pool, the control device controlling the processing system that controls the processing device based on the target size of the molten pool obtained from the recording device.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object, and a processing device capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool.
  • the method includes an imaging device and a control device, and the control device acquires shape information regarding the molten pool continuously formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image generated by the imaging device.
  • a processing system is provided that controls the processing apparatus based on the shape information.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object, and a processing device capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool.
  • the control device includes an imaging device and a control device, and the control device obtains center position information of the molten pool successively formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image generated by the imaging device.
  • a processing system is provided that controls the processing device based on the center position information.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object, and a processing device capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool.
  • an imaging device a control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device and controls the processing device based on the molten pool image information; The information is generated based on the molten pool image generated by multiple exposure by the imaging device, and the control device adjusts the conditions for the multiple exposure by the imaging device based on the processing conditions of the object by the processing device.
  • a processing system is provided for changing the.
  • a processing head that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object, and a position where the irradiation position of the energy beam relative to the processing head can be changed.
  • a processing device including a changing device; an imaging device that is attached to the processing head and is capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool formed by the processing device; a control device that generates molten pool image information based on the molten pool image and controls the processing device based on the molten pool image information, and the molten pool image information is generated based on multiple exposure by the imaging device.
  • a processing system is provided that generates the following information.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and forms a shaped object on the object along a target trajectory; and a processing device that images the molten pool. and a control device that controls the processing device based on the molten pool image generated by the imaging device, and a control device that controls the processing device based on the molten pool image generated by the imaging device.
  • Forming the object includes moving the irradiation position of the energy beam on the surface of the object along a scanning direction intersecting the target trajectory, and the control device is configured to move the irradiation position of the energy beam on the surface of the object along a scanning direction that intersects the target trajectory, and the control device
  • a processing system is provided that controls the processing device based on a plurality of the molten pool images.
  • the processing device includes a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and an imaging device that can generate a molten pool image by capturing an image of the molten pool.
  • the imaging device is capable of imaging a molten pool appearing at a first position at a first time and a molten pool appearing at a second position different from the first position at a second time different from the first time. system is provided.
  • FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a processing system according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the processing system of this embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the irradiation optical system.
  • FIG. 4(a) is a plan view showing the movement trajectory of the target irradiation area within the processing unit area
  • FIG. 4(b) is a plan view showing the movement trajectory of the target irradiation area on the modeling surface.
  • FIGS. 5(a) and 5(b) is a plan view showing the movement locus of the target irradiation area within the processing unit area
  • FIG. 5(c) is a plan view showing the movement locus of the target irradiation area on the modeling surface.
  • FIG. 3 is a plan view showing a movement trajectory.
  • FIGS. 6(a) to 6(e) is a cross-sectional view showing a situation in which a certain area on a workpiece is irradiated with processing light and a modeling material is supplied.
  • FIG. 7(a) is a plan view showing the target movement trajectory of the processing unit area
  • FIG. 7(b) is a plan view showing the target movement trajectory of the processing unit area
  • FIG. FIG. 3 is a plan view showing a linear shaped object formed on a surface.
  • FIG. 8(a) to 8(c) is a cross-sectional view showing the process of modeling a three-dimensional structure.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the molten pool feedback control operation based on the molten pool image.
  • FIG. 10 shows a molten pool image.
  • FIG. 11 shows an added image generated by adding (that is, combining) a plurality of molten pool images.
  • FIG. 12 is a timing chart showing the relationship between the size of the molten pool region and the target size.
  • FIG. 13 shows a molten pool image in which a molten pool region and a non-molten pool region are reflected.
  • FIG. 14 shows multiple molten pool images.
  • FIG. 14 shows multiple molten pool images.
  • FIG. 15 shows an added image generated by adding (that is, combining) the plurality of molten pool images shown in FIG. 14.
  • FIG. 16(a) is a timing chart showing the imaging timing of the imaging unit
  • FIG. 16(b) is a timing chart showing the exposure time of the imaging unit
  • FIG. 16(c) is the imaging period of the imaging unit. and a timing chart showing the imaging rate.
  • FIG. 17 shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the intensity of the processing light is the first intensity, and a histogram of brightness values in the molten pool image when the intensity of the processing light is the second intensity. .
  • FIG. 18 shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the intensity of the processing light is the first intensity, and a histogram of brightness values in the molten pool image when the intensity of the processing light is the second intensity.
  • FIG. 19 shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the speed of movement of the target irradiation area is the first speed, and a histogram of brightness values in the molten pool image when the speed of movement of the target irradiation area is the second speed. The histogram is shown.
  • FIG. 20 shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the speed of movement of the target irradiation area is the first speed, and a histogram of brightness values in the molten pool image when the speed of movement of the target irradiation area is the second speed.
  • the histogram is shown.
  • FIG. 21(a) shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the intensity of the processing light is the first intensity
  • FIG. 21(b) shows the histogram of the brightness values in the molten pool image when the intensity of the processing light is the second intensity and the addition frame
  • a histogram of the brightness values in the molten pool image when the number is not changed is shown, and FIG.
  • FIG. 21(c) shows the brightness values in the molten pool image when the intensity of the processing light is the second intensity and the number of addition frames is changed.
  • the histogram of FIG. 22(a) shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the intensity of the processing light is the first intensity
  • FIG. 22(b) shows the histogram of the brightness values in the molten pool image when the intensity of the processing light is the second intensity and the addition frame
  • FIG. 22(c) shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the number is not changed
  • FIG. 22(c) shows the brightness values in the molten pool image when the processing light intensity is the second intensity and the number of addition frames is changed.
  • the histogram of 23(a) shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the speed of movement of the target irradiation area is the first speed
  • FIG. 23(b) shows the histogram of the brightness values in the molten pool image when the speed of movement of the target irradiation area is the second
  • FIG. 23(c) shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the speed is the second speed and the number of added frames is not changed
  • FIG. The histogram of brightness values in the molten pool image is shown.
  • 24(a) shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the speed of movement of the target irradiation area is the first speed
  • FIG. 24(b) shows the histogram of the brightness values in the molten pool image when the speed of movement of the target irradiation area is the second
  • FIG. 24(c) shows a histogram of brightness values in the molten pool image when the speed is the second speed and the number of added frames is not changed
  • FIG. The histogram of brightness values in the molten pool image is shown.
  • FIG. 25 is a timing chart showing the relationship between the size of the molten pool region and the target size.
  • FIGS. 26(a) and 26(b) shows the shape of the molten pool region.
  • FIGS. 27(a) to 27(b) is a cross-sectional view showing a linear object formed when the molten pool region shown in FIG.
  • FIG. 26(a) is detected
  • FIG. ) to FIG. 27(d) are cross-sectional views showing linear objects formed when the molten pool region shown in FIG. 26(b) is detected.
  • FIG. 28(a) shows a movement locus of the molten pool region
  • FIG. 28(b) is a cross-section showing a linear model formed when the molten pool region shown in FIG. 28(a) is detected.
  • 28(c) shows a movement locus of the molten pool region
  • FIG. 28(d) shows a linear shape formed when the molten pool region shown in FIG. 28(c) is detected.
  • FIG. 28(e) is a cross-sectional view showing the object
  • FIG. 28(e) shows a movement locus of the molten pool region.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing the center position of the molten pool region in the process of stacking a plurality of linear shaped objects.
  • a processing apparatus and a processing method will be described using a processing system SYS that can process a workpiece W, which is an example of an object.
  • a processing system SYS that performs additional processing based on laser metal deposition (LMD).
  • Additional processing based on the laser metallization welding method melts the modeling material M supplied to the workpiece W with processing light EL (that is, an energy beam in the form of light), so that the material M that is integrated with the workpiece W or the workpiece W This is an additive process that creates a model that can be separated from the original.
  • processing light EL that is, an energy beam in the form of light
  • each of the X-axis direction and the Y-axis direction is a horizontal direction (that is, a predetermined direction within a horizontal plane), and the Z-axis direction is a vertical direction (that is, a direction perpendicular to the horizontal plane). (and substantially in the vertical direction).
  • the rotation directions (in other words, the tilt directions) around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are referred to as the ⁇ X direction, the ⁇ Y direction, and the ⁇ Z direction, respectively.
  • the Z-axis direction may be the direction of gravity.
  • the XY plane may be set in the horizontal direction.
  • the processing system SYS is capable of performing additional processing on the workpiece W.
  • the processing system SYS can form a molded object that is integrated with (or is separable from) the workpiece W by performing additional processing on the workpiece W.
  • the additional processing performed on the work W corresponds to processing that adds to the work W a shaped object that is integrated with (or separable from) the work W.
  • the modeled object in this embodiment may mean any object modeled by the processing system SYS.
  • the processing system SYS uses a three-dimensional structure (that is, a three-dimensional structure that has a size in any three-dimensional direction) as an example of a modeled object. , a structure having dimensions in the Y-axis direction and the Z-axis direction) ST can be modeled.
  • the processing system SYS can perform additional processing on the stage 31.
  • the work W is a placed object, which is an object placed on the stage 31, the processing system SYS can perform additional processing on the placed object.
  • the object placed on the stage 31 may be another three-dimensional structure ST (that is, an existing structure) modeled by the processing system SYS.
  • FIG. 1 shows an example in which the workpiece W is an existing structure placed on a stage 31. Further, the explanation will be continued below using an example in which the workpiece W is an existing structure placed on the stage 31.
  • the workpiece W may be an item that requires repair and has a defective part.
  • the processing system SYS may perform repair processing to repair the item requiring repair by performing additional processing to form a modeled object to compensate for the missing portion. That is, the additional processing performed by the processing system SYS may include additional processing that adds a shaped object to the workpiece W to compensate for a missing portion.
  • the processing system SYS is capable of performing additional processing based on the laser overlay welding method.
  • the processing system SYS can be said to be a 3D printer that processes objects using layered processing technology.
  • the layered processing technology may also be referred to as rapid prototyping, rapid manufacturing, or additive manufacturing.
  • the laser deposition welding method may also be referred to as DED (Directed Energy Deposition).
  • the processing system SYS using the layered processing technique forms a three-dimensional structure ST in which the plurality of structural layers SL are stacked by sequentially forming a plurality of structural layers SL (see FIG. 7 described later).
  • the processing system SYS first sets the surface of the workpiece W as a modeling surface MS for actually modeling the object, and models the first structural layer SL on the modeling surface MS.
  • the processing system SYS sets the surface of the first structural layer SL as a new modeling surface MS, and models the second structural layer SL on the new modeling surface MS.
  • the processing system SYS repeats the same operation to form a three-dimensional structure ST in which a plurality of structural layers SL are stacked.
  • processing unit 2 may also be referred to as a processing device.
  • An apparatus including at least one of the material supply source 1, the stage unit 3, the light source 4, and the gas supply source 5 and the processing unit 2 may be referred to as a processing apparatus.
  • the control unit 7 may also be referred to as a control device.
  • the imaging unit 8 may be referred to as an imaging device.
  • a material supply source 1 supplies a modeling material M to a processing unit 2.
  • the material supply source 1 supplies a desired amount of modeling material M according to the required amount so that the amount of modeling material M required per unit time to perform additional processing is supplied to the processing unit 2. do.
  • processing light EL when it is necessary to distinguish between the two processing lights EL emitted by the irradiation optical system 211, the processing light EL generated by the light source 4#1 may be referred to as “processing light EL” as necessary. #1”, and the processing light EL generated by the light source 4#2 is called “processing light EL#2”.
  • the irradiation optical system 211 may change the processing light EL as necessary.
  • the target irradiation area EA to which the processing light EL#1 is irradiated is referred to as the "target irradiation area EA#1"
  • the target irradiation area EA to which the irradiation optical system 211 irradiates the processing light EL#2 is referred to as the "target irradiation area EA#2”. ”.
  • the molten pool MP#1 may not be formed on the modeling surface MS by the irradiation with the processing light EL#1.
  • the molten pool MP#2 may not be formed on the modeling surface MS by the irradiation with the processing light EL#2.
  • the material may be pumped through the material nozzle 212 .
  • the material nozzle 212 supplies the modeling material M together with the transport gas.
  • the transport gas for example, purge gas supplied from the gas supply source 5 is used.
  • a gas supplied from a gas supply source different from the gas supply source 5 may be used.
  • the material nozzle 212 is drawn in a tube shape in FIG. 1, the shape of the material nozzle 212 is not limited to this shape.
  • the material nozzle 212 supplies the modeling material M downward (that is, to the -Z side).
  • a stage 31 is arranged below the material nozzle 212. When the workpiece W is mounted on the stage 31, the material nozzle 212 supplies the modeling material M toward the modeling surface MS.
  • a predetermined angle for example, an acute angle
  • the irradiation optical system 211 and the material nozzle 212 may be housed in a head housing 213 included in the processing head 21.
  • the head housing 213 is a housing in which a housing space for housing the irradiation optical system 211 and the material nozzle 212 is formed.
  • the irradiation optical system 211 and the material nozzle 212 may be housed in a housing space inside the head housing 213.
  • the head drive system 22 moves the processing head 21 under the control of the control unit 7. That is, the head drive system 22 moves the irradiation optical system 211 and the material nozzle 212 under the control of the control unit 7.
  • the head drive system 22 moves the processing head 21 along at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, the ⁇ X direction, the ⁇ Y direction, and the ⁇ Z direction, for example.
  • the operation of moving the processing head 21 along at least one of the ⁇ X direction, ⁇ Y direction, and ⁇ Z direction includes the rotational axis along the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. It may be considered that the operation is equivalent to rotating the processing head 21 around at least one rotation.
  • the head drive system 22 moves the processing head 21, the relative positional relationship between the processing head 21 and the stage 31 and the work W placed on the stage 31 changes. As a result, the relative positional relationship between each of the stage 31 and the workpiece W and the irradiation optical system 211 included in the processing head 21 changes. Therefore, the head drive system 22 may be considered to function as a position changing device that can change the relative positional relationship between the stage 31 and the workpiece W, and the irradiation optical system 211. Furthermore, when the relative positional relationship between each of the stage 31 and the workpiece W and the processing head 21 changes, the difference between each of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA and the workpiece W changes. Relative positions also change.
  • the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA are arranged in the X-axis direction and the Y-axis on the surface of the workpiece W (more specifically, the modeling surface MS on which additional processing is performed). direction, the Z-axis direction, the ⁇ X direction, the ⁇ Y direction, and the ⁇ Z direction.
  • the head drive system 22 may be considered to be moving the processing head 21 so that each of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA moves on the modeling surface MS. .
  • the stage unit 3 includes a stage 31 and a stage drive system 32.
  • the stage drive system 32 moves the stage 31, the relative positional relationship between the processing head 21, the stage 31, and the workpiece W changes. As a result, the relative positional relationship between each of the stage 31 and the workpiece W and the irradiation optical system 211 included in the processing head 21 changes. Therefore, like the head drive system 22, the stage drive system 32 functions as a position change device that can change the relative positional relationship between the stage 31 and the workpiece W, and the irradiation optical system 211. It may be considered as Furthermore, when the relative positional relationship between each of the stage 31 and the workpiece W and the processing head 21 changes, the difference between each of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 and the target supply area MA and the workpiece W changes.
  • the processing system SYS includes a plurality of light sources 4 (specifically, light sources 4#1 and 4#2).
  • the characteristics of the processing light EL#1 emitted by the light source 4#1 and the characteristics of the processing light EL#2 emitted by the light source 4#2 may be the same.
  • the wavelength of processing light EL#1 typically, the peak wavelength that is the wavelength at which the intensity is maximum in the wavelength band of processing light EL#1
  • the wavelength of processing light EL#2 typically, peak wavelength
  • the intensity of processing light EL#1 and the intensity of processing light EL#2 may be different.
  • the absorption rate of the workpiece W to the processing light EL#1 and the absorption rate of the workpiece W to the processing light EL#2 may be different.
  • the absorption rate of the workpiece W with respect to the peak wavelength of the processing light EL#1 and the absorption rate of the workpiece W with respect to the peak wavelength of the processing light EL#2 may be different.
  • the processing system SYS includes a plurality of light sources 4 .
  • the processing system SYS does not need to include the plurality of light sources 4.
  • the processing system SYS does not need to include a single light source 4.
  • the processing system may include, as a single light source 4, a light source that emits (supplies) light in a wide wavelength band or multiple wavelengths.
  • the processing system SYS may generate processing light EL#1 and processing light EL#2 having different wavelengths by wavelength-dividing the light emitted from the light source.
  • the gas supply source 5 is a purge gas supply source for purging the chamber space 63IN inside the housing 6.
  • the purge gas includes an inert gas.
  • An example of the inert gas is nitrogen gas or argon gas.
  • the gas supply source 5 is connected to the chamber space 63IN via a supply port 62 formed in the partition member 61 of the housing 6 and a supply pipe 51 connecting the gas supply source 5 and the supply port 62.
  • the gas supply source 5 supplies purge gas to the chamber space 63IN via the supply pipe 51 and the supply port 62.
  • the chamber space 63IN becomes a space purged with the purge gas.
  • the purge gas supplied to the chamber space 63IN may be exhausted from an outlet (not shown) formed in the partition member 61.
  • the gas supply source 5 may be a cylinder containing an inert gas.
  • the gas supply source 5 may be a nitrogen gas generator that generates nitrogen gas using the atmosphere as a raw material.
  • the gas supply source 5 supplies the purge gas to the mixing device 12 to which the modeling material M from the material supply source 1 is supplied.
  • the gas supply source 5 may be connected to the mixing device 12 via a supply pipe 52 that connects the gas supply source 5 and the mixing device 12.
  • the gas supply source 5 supplies purge gas to the mixing device 12 via the supply pipe 52.
  • the modeling material M from the material supply source 1 is supplied (specifically, , pumping). That is, the gas supply source 5 may be connected to the material nozzle 212 via the supply pipe 52, the mixing device 12, and the supply pipe 11. In that case, the material nozzle 212 supplies the modeling material M together with the purge gas for pumping the modeling material M.
  • the control unit 7 controls the operation of the processing system SYS.
  • the control unit 7 may control the processing unit 2 (for example, at least one of the processing head 21 and the head drive system 22) included in the processing system SYS to perform additional processing on the workpiece W.
  • the control unit 7 may control the stage unit 3 (for example, the stage drive system 32) included in the processing system SYS so as to perform additional processing on the workpiece W.
  • the control unit 7 may control the material supply source 1 included in the processing system SYS so as to perform additional processing on the workpiece W.
  • the control unit 7 may control the light source 4 included in the processing system SYS so as to perform additional processing on the workpiece W.
  • the control unit 7 may control the gas supply source 5 included in the processing system SYS so as to perform additional processing on the workpiece W.
  • the control unit 7 may include, for example, a calculation device 71 and a storage device 72.
  • the arithmetic device 71 may include, for example, at least one of a CPU (Central Processing Unit) and a GPU (Graphics Processing Unit).
  • Storage device 72 may include, for example, memory.
  • the control unit 7 functions as a device that controls the operation of the processing system SYS by the arithmetic device 71 executing a computer program.
  • This computer program is a computer program for causing the arithmetic device 71 to perform (that is, execute) the operation to be performed by the control unit 7, which will be described later. That is, this computer program is a computer program for causing the control unit 7 to function so as to cause the processing system SYS to perform the operations described below.
  • the computer program executed by the arithmetic device 71 may be recorded in the storage device 72 (that is, a recording medium) included in the control unit 7, or may be stored in any program that is built into the control unit 7 or can be externally attached to the control unit 7. may be recorded on a storage medium (for example, a hard disk or a semiconductor memory). Alternatively, the computing device 71 may download the computer program to be executed from a device external to the control unit 7 via a network interface. Note that the storage device 72 may also be referred to as a recording device.
  • the control unit 7 may control the emission mode of the processing light EL by the irradiation optical system 211.
  • the injection mode may include, for example, at least one of the intensity of the processing light EL and the emission timing of the processing light EL.
  • the emission mode is, for example, the light emission time of the pulsed light, the light emission period of the pulsed light, and the ratio of the length of the light emission time of the pulsed light to the light emission period of the pulsed light. (so-called duty ratio).
  • the control unit 7 may control the manner in which the processing head 21 is moved by the head drive system 22.
  • the control unit 7 may control the manner in which the stage 31 is moved by the stage drive system 32.
  • the movement mode may include, for example, at least one of a movement amount, a movement speed, a movement direction, and a movement timing (movement timing). Furthermore, the control unit 7 may control the manner in which the modeling material M is supplied by the material nozzle 212.
  • the supply mode may include, for example, at least one of the supply amount (particularly the supply amount per unit time) and the supply timing (supply timing).
  • the control unit 7 does not need to be provided inside the processing system SYS.
  • the control unit 7 may be provided as a server or the like outside the processing system SYS.
  • the control unit 7 and the processing system SYS may be connected via a wired and/or wireless network (or a data bus and/or a communication line).
  • a wired network for example, a network using a serial bus type interface represented by at least one of IEEE1394, RS-232x, RS-422, RS-423, RS-485, and USB may be used.
  • a network using a parallel bus interface may be used.
  • a network using an interface compliant with Ethernet typified by at least one of 10BASE-T, 100BASE-TX, and 1000BASE-T may be used.
  • a network using radio waves may be used.
  • An example of a network using radio waves is a network compliant with IEEE802.1x (for example, at least one of a wireless LAN and Bluetooth (registered trademark)).
  • a network using infrared rays may be used.
  • a network using optical communication may be used as the wireless network.
  • the control unit 7 and the processing system SYS may be configured to be able to transmit and receive various information via a network.
  • control unit 7 may be able to transmit information such as commands and control parameters to the processing system SYS via a network.
  • the processing system SYS may include a receiving device that receives information such as commands and control parameters from the control unit 7 via the network.
  • the processing system SYS may include a transmitter that transmits information such as commands and control parameters to the control unit 7 via the network (that is, an output device that outputs information to the control unit 7). good.
  • a first control device that performs some of the processes performed by the control unit 7 is provided inside the processing system SYS, while a second control device that performs other parts of the processes performed by the control unit 7 is provided inside the processing system SYS.
  • the control device may be provided outside the processing system SYS.
  • an arithmetic model that can be constructed by machine learning may be implemented by the arithmetic device 71 executing a computer program.
  • An example of a calculation model that can be constructed by machine learning is a calculation model that includes a neural network (so-called artificial intelligence (AI)).
  • learning the computational model may include learning parameters (eg, at least one of weights and biases) of the neural network.
  • the control unit 7 may control the operation of the processing system SYS using the calculation model. That is, the operation of controlling the operation of the processing system SYS may include the operation of controlling the operation of the processing system SYS using a calculation model.
  • the control unit 7 may be equipped with an arithmetic model that has been constructed by offline machine learning using teacher data.
  • the recording medium for recording the computer program executed by the control unit 7 includes CD-ROM, CD-R, CD-RW, flexible disk, MO, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD+R, and DVD.
  • At least one of optical disks such as RW, DVD+RW and Blu-ray (registered trademark), magnetic media such as magnetic tape, magneto-optical disks, semiconductor memories such as USB memory, and any other arbitrary medium capable of storing programs is used. It's okay to be hit.
  • the recording medium may include a device capable of recording a computer program (for example, a general-purpose device or a dedicated device in which a computer program is implemented in an executable state in the form of at least one of software and firmware).
  • each process or function included in the computer program may be realized by a logical processing block that is realized within the control unit 7 when the control unit 7 (that is, the computer) executes the computer program, or
  • the control unit 7 may be realized by hardware such as a predetermined gate array (FPGA (Field Programmable Gate Array), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), etc., or may be realized by a combination of logical processing blocks and hardware. Some elements of clothing It may also be realized in a mixed format with partial hardware modules that realize it.
  • the imaging unit 8 is an imaging device that can image an object to be imaged under the control of the control unit 7.
  • the imaging unit 8 may include a camera capable of imaging the object to be imaged.
  • the camera may include an image sensor.
  • the image sensor may include a CCD (Charged Coupled Device) sensor.
  • the image sensor may include a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the imaging unit 8 may image the object to be imaged by receiving light from the object to be imaged by the image sensor. That is, the imaging unit 8 may image the object to be imaged by exposing the image sensor to light from the object to be imaged.
  • Exposure of the image sensor using light from the object to be imaged may also be referred to as "exposure by the image sensor (that is, by the imaging unit 8) (exposure of the object to be imaged)".
  • the imaging unit 8 may be capable of imaging the molten pool MP. That is, the imaging unit 8 may be able to image the area including the molten pool MP (that is, the area on the modeling surface MS including the molten pool MP).
  • the imaging unit 8 images the molten pool MP. That is, in the following description, an example will be described in which the imaging unit 8 images an area including the molten pool MP (that is, an area on the modeling surface MS including the molten pool MP).
  • the imaging unit 8 may be installed in the processing head 21.
  • the imaging unit 8 may be installed in a head housing 213 of the processing head 21.
  • the imaging unit 8 attached to the processing head 21 also moves together with the processing head 21.
  • the relative positional relationship between the processing head 21 and the imaging unit 8 is fixed.
  • the imaging unit 8 does not need to be attached to the processing head 21.
  • the imaging unit 8 may be attached to an object different from the processing head 21.
  • the imaging unit 8 generates an image in which the imaging target is reflected by imaging the imaging target.
  • the imaging unit 8 since the imaging unit 8 images the molten pool MP as described above, the imaging unit 8 generates an image in which the molten pool MP is reflected.
  • the image generated by the imaging unit 8 (that is, the image in which the molten pool MP is reflected) will be referred to as a "molten pool image IMG.”
  • control unit 7 may control the light source 4 to perform additional processing on the workpiece W based on the molten pool image IMG.
  • control unit 7 may control the gas supply source 5 to perform additional processing on the workpiece W based on the molten pool image IMG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the irradiation optical system 211.
  • the irradiation optical system 211 includes a first optical system 214, a second optical system 215, and a third optical system 216.
  • the first optical system 214 is an optical system into which the processing light EL#1 emitted from the light source 4#1 enters.
  • the first optical system 214 is an optical system that emits processing light EL#1 emitted from the light source 4#1 toward the third optical system 216.
  • the second optical system 215 is an optical system into which the processing light EL#2 emitted from the light source 4#2 enters.
  • the second optical system 215 is an optical system that emits processing light EL#2 emitted from the light source 4#2 toward the third optical system 216.
  • the first optical system 214 includes a collimator lens 2141, a parallel plate 2142, a power meter 2143, and a galvano scanner 2144.
  • the galvano scanner 2144 includes a focus control optical system 2145 and a galvanometer mirror 2146.
  • the first optical system 214 does not need to include at least one of the collimator lens 2141, the parallel plate 2142, the power meter 2143, and the galvano scanner 2144.
  • the galvano scanner 2144 does not need to include at least one of the focus control optical system 2145 and the galvanometer mirror 2146.
  • the processing light EL#1 that has passed through the parallel plate 2142 is incident on the galvano scanner 2144. Specifically, the processing light EL#1 that has passed through the parallel plate 2142 is incident on the focus control optical system 2145 of the galvano scanner 2144.
  • the focus control optical system 2145 is an optical member that can change the focusing position CP of the processing light EL#1 (hereinafter referred to as "focusing position CP#1"). Specifically, the focus control optical system 2145 can change the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 along the irradiation direction of the processing light EL#1 irradiated onto the modeling surface MS. In the example shown in FIG. 3, the irradiation direction of the processing light EL#1 irradiated onto the modeling surface MS is a direction in which the Z-axis direction is the main component. In this case, the focus control optical system 2145 can change the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 along the Z-axis direction.
  • the focus optical system 2145 considers that the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 can be changed along the direction of the optical axis AX of the irradiation optical system 211 (typically the third optical system 216). It's okay.
  • the focus control optical system 2145 may include, for example, a plurality of lenses arranged along the irradiation direction of the processing light EL#1. In this case, the focus control optical system 2145 moves at least one of the plurality of lenses along its optical axis direction to change the focusing position CP#1 of the processing light EL#1. good.
  • the focus control optical system 2145 changes the focusing position CP#1 of the processing light EL#1, the positional relationship between the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 and the modeling surface MS changes. In particular, the positional relationship between the focusing position CP#1 of the processing light EL#1 and the modeling surface MS in the irradiation direction of the processing light EL#1 changes. Therefore, the focus control optical system 2145 changes the focus position CP#1 of the processing light EL#1 and the modeling surface MS by changing the focus position CP#1 of the processing light EL#1. It may be considered that the positional relationship between the two is being changed.
  • the processing system SYS can adjust the focus position CP#1 of the processing light EL#1 in the irradiation direction of the processing light EL#1 and the The positional relationship with the surface MS can be changed.
  • the processing system SYS uses the head drive system 22 to move the processing head 21 along the irradiation direction of the processing light EL#1.
  • the positional relationship between the condensing position CP#1 and the modeling surface MS may be changed.
  • Processing light EL#1 emitted from the focus control optical system 2145 enters the galvanometer mirror 2146.
  • the galvanometer mirror 2146 changes the emission direction of the processing light EL#1 emitted from the galvanometer mirror 2146 by deflecting the processing light EL#1. For this reason, the galvano mirror 2146 may be referred to as a deflection optical system.
  • the direction of the processing light EL#1 emitted from the galvanometer mirror 2146 is changed, the position from which the processing light EL#1 is emitted from the processing head 21 is changed.
  • the galvanometer mirror 2146 includes, for example, an X-scanning mirror 2146MX, an X-scanning motor 2146AX, a Y-scanning mirror 2146MY, and a Y-scanning motor 2146AY.
  • Processing light EL#1 emitted from the focus control optical system 2145 enters the X scanning mirror 2146MX.
  • the X-scanning mirror 2146MX reflects the processing light EL#1 that has entered the X-scanning mirror 2146MX toward the Y-scanning mirror 2146MY.
  • the Y scanning mirror 2146MY reflects the processing light EL#1 that has entered the Y scanning mirror 2146MY toward the third optical system 216. Note that each of the X scanning mirror 2146MX and the Y scanning mirror 2146MY may be referred to as a galvano mirror.
  • the X-scanning motor 2146AX swings or rotates the X-scanning mirror 2146MX around a rotation axis along the Y-axis.
  • the angle of the X-scanning mirror 2146MX with respect to the optical path of the processing light EL#1 incident on the X-scanning mirror 2146MX is changed.
  • the processing light EL#1 scans the modeling surface MS along the X-axis direction by swinging or rotating the X-scanning mirror 2146MX. That is, the target irradiation area EA#1 (that is, the irradiation position of the processing light EL#1) moves on the modeling surface MS along the X-axis direction.
  • the Y scanning motor 2146AY swings or rotates the Y scanning mirror 2146MY around a rotation axis along the X axis.
  • the angle of the Y scanning mirror 2146MY with respect to the optical path of the processing light EL#1 incident on the Y scanning mirror 2146MY is changed.
  • the processing light EL#1 scans the modeling surface MS along the Y-axis direction by swinging or rotating the Y-scanning mirror 2146MY. That is, the target irradiation area EA#1 (that is, the irradiation position of the processing light EL#1) moves on the modeling surface MS along the Y-axis direction.
  • the virtual area in which the galvano mirror 2146 moves the target irradiation area EA#1 on the modeling surface MS is referred to as a processing unit area BSA (particularly processing unit area BSA#1).
  • the target irradiation area EA#1 may be considered to move on a surface of the modeling surface MS that overlaps with the processing unit area BSA#1.
  • the galvanometer mirror 2146 moves the target irradiation area EA#1 on the printing surface MS while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the printing surface MS is fixed (that is, without changing).
  • This area is referred to as a processing unit area BSA (particularly, processing unit area BSA#1).
  • the target irradiation area EA#1 moves on the modeling surface MS.
  • the relative positional relationship between galvanometer mirror 2146 and modeling surface MS changes.
  • the processing unit area BSA#1 determined based on the processing head 21 that is, the processing unit area BSA#1 in which the galvanometer mirror 2146 moves the target irradiation area EA#1 on the printing surface MS
  • the operation of moving at least one of the processing head 21 and the stage 31 may be considered to be equivalent to the operation of moving the processing unit area BSA#1 with respect to the modeling surface MS.
  • FIGS. As another example of the operation of moving the molten pool MP#1 within the processing unit area BSA#1, as shown in FIGS. is stationary (that is, not moving) on the printing surface MS, and within the processing unit area BSA#1, the target irradiation area EA#1 is located at multiple points along the printing surface MS. Processing light EL#1 may be deflected so as to move along the scanning direction. In other words, the galvanometer mirror 2146 deflects the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 moves along a plurality of scanning directions within a coordinate system determined based on the processing unit area BSA#1. Good too.
  • the target irradiation area EA#1 is moved in the X-axis direction and in the X-axis direction within the processing unit area BSA#1 so that the movement locus of the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1 is circular.
  • An example of reciprocating movement along each of the Y-axis directions is shown.
  • the shape of the processing unit area BSA#1 to which the target irradiation area EA#1 moves may be circular.
  • the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1 is An example of reciprocating movement along each of the axial direction and the Y-axis direction is shown.
  • the shape of the processing unit area BSA#1 to which the target irradiation area EA#1 moves may be rectangular.
  • the operation of periodically moving the target irradiation area EA#1 on the modeling surface MS as shown in FIGS. 4(a), 5(a), and 5(b) is referred to as a wobbling operation.
  • the operation of periodically moving (in other words, deflecting) the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 periodically moves on the modeling surface MS may be referred to as a wobbling operation.
  • the control unit 7 controls the processing unit area BSA#1 to move on the modeling surface MS while the target irradiation area EA#1 is being moved within the processing unit area BSA#1 using the galvanometer mirror 2146. , at least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved. In other words, the control unit 7 controls the processing unit area BSA#1 to move on the modeling surface MS during the period in which the target irradiation area EA#1 is moved within the processing unit area BSA#1 using the galvanometer mirror 2146. Thus, at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 may be controlled.
  • FIG. 5(c) shows the target irradiation area EA on the modeling surface MS when the processing unit area BSA#1 shown in FIG. 5(a) moves on the modeling surface MS along the target movement trajectory MT0. #1 movement trajectory MT#1 is shown.
  • a molten pool MP#1 is formed in at least a part of the processing unit area BSA#1.
  • a modeled object is modeled within the processing unit area BSA#1.
  • the machining unit area BSA#1 is arranged in a direction intersecting the movement direction of the machining unit area BSA#1 on the modeling surface MS (specifically, the direction in which the target movement trajectory MT0 extends). This is an area with a width.
  • a modeled object having a width along the direction intersecting the target movement trajectory MT0 of the processing unit area BSA#1 is modeled on the modeling surface MS.
  • a shaped object is formed that has a width along the X-axis direction and extends along the Y-axis direction.
  • a shaped object is formed that has a width along the X-axis direction and extends along the Y-axis direction.
  • the processing unit area BSA#1 is scanned by the processing light EL#1 by the galvanometer mirror 2146. Therefore, the amount of energy transmitted from the processing light EL#1 to the processing unit area BSA#1 is greater than when the processing light EL#1 is irradiated onto the modeling surface MS without using the galvano mirror 2146.
  • the possibility of variation within the processing unit area BSA#1 is reduced. That is, it is possible to equalize the distribution of the amount of energy transmitted from the processing light EL#1 to the processing unit area BSA#1.
  • the processing system SYS is able to model the object on the modeling surface MS with relatively high modeling accuracy.
  • the processing system SYS does not need to irradiate the modeling surface MS with the processing light EL#1 in units of processing unit areas BSA#1.
  • the processing system SYS may irradiate the modeling surface MS with the processing light EL#1 without using the galvanometer mirror 2146.
  • the target irradiation area EA#1 may move on the modeling surface MS as at least one of the processing head 21 and the stage 31 moves.
  • the processing light EL#1 reflected by the parallel plate 2142 is incident on the power meter 2143.
  • the power meter 2143 can detect the intensity of the processing light EL#1 that is incident on the power meter 2143.
  • the power meter 2143 may include a light receiving element that detects the processing light EL#1 as light.
  • the power meter 2143 may detect the intensity of the processing light EL#1 by detecting the processing light EL#1 as heat.
  • the power meter 2143 may include a heat detection element that detects the heat of the processing light EL#1.
  • the power meter 2143 can stably detect the intensity of the processing light EL#1 without being affected by the deflection of the processing light EL#1 by the galvanometer mirror 2146.
  • the arrangement position of the power meter 2143 is not limited to the example shown in FIG. 3.
  • the power meter 2143 may detect the intensity of the processing light EL#1 traveling on the optical path between the galvanometer mirror 2146 and the modeling surface MS.
  • the power meter 2143 may detect the intensity of the processing light EL#1 traveling along the optical path within the galvanometer mirror 2146.
  • the detection result of the power meter 2143 is output to the control unit 7.
  • the control unit 7 may control (in other words, change) the intensity of the processing light EL#1 based on the detection result of the power meter 2143 (that is, the detection result of the intensity of the processing light EL#1).
  • the control unit 7 may control the intensity of the processing light EL#1 so that the intensity of the processing light EL#1 on the modeling surface MS becomes a desired intensity.
  • the control unit 7 changes the intensity of the processing light EL#1 emitted from the light source 4#1 based on the detection result of the power meter 2143.
  • the light source 4#1 may be controlled.
  • the processing system SYS can appropriately model the object on the modeling surface MS by irradiating the processing light EL#1 having an appropriate intensity onto the modeling surface MS.
  • the first optical system 214 controls the processing light EL#1 that is incident on the power meter 2143 so that the processing light EL#1 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2143 is incident on the power meter 2143.
  • the strength may be weakened.
  • the reflectance of the parallel plate 2142 for the processing light EL#1 may be set to an appropriate value. Specifically, the lower the reflectance of the parallel plate 2142 for the processing light EL#1, the lower the intensity of the processing light EL#1 that enters the power meter 2143. Therefore, the reflectance of the parallel plate 2142 is set to a value low enough to allow processing light EL#1 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2143 to enter the power meter 2143. May be set.
  • the reflectance of the parallel plate 2142 may be less than 10%.
  • the reflectance of the parallel plate 2142 may be less than a few percent. Raw glass may be used as the parallel flat plate 2142 with low reflectance.
  • the first optical system 214 may cause the processed light EL#1 to enter the power meter 2143 via a plurality of parallel plates 2142. good. Specifically, the processing light EL#1 that has been reflected multiple times by each of the parallel flat plates 2142 may be incident on the power meter 2143. In this case, the intensity of the processing light EL#1 reflected multiple times by the plurality of parallel flat plates 2142 is weaker than the intensity of the processing light EL#1 reflected once by one parallel plate 2142. Therefore, there is a high possibility that the processing light EL#1 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2143 will be incident on the power meter 2143.
  • the surface of the parallel plate 2142 (particularly at least one of the incident surface on which the processing light EL#1 is incident and the reflective surface on which the processing light EL#1 is reflected) may be subjected to a desired coating treatment.
  • the surface of the parallel plate 2142 may be subjected to anti-reflection coating treatment (AR).
  • AR anti-reflection coating treatment
  • the second optical system 215 includes a collimator lens 2151, a parallel plate 2152, a power meter 2153, and a galvano scanner 2154.
  • the galvano scanner 2154 includes a focus control optical system 2155 and a galvanometer mirror 2156.
  • the second optical system 215 does not need to include at least one of the collimator lens 2151, the parallel plate 2152, the power meter 2153, and the galvano scanner 2154.
  • the galvano scanner 2154 does not need to include at least one of the focus control optical system 2155 and the galvanometer mirror 2156.
  • the processing light EL#2 that has passed through the parallel plate 2152 is incident on the galvano scanner 2154. Specifically, the processing light EL#2 that has passed through the parallel plate 2152 is incident on the focus control optical system 2155 of the galvano scanner 2154.
  • the focus control optical system 2155 is an optical member that can change the focusing position CP of the processing light EL#2 (hereinafter referred to as "focusing position CP#2"). Specifically, the focus control optical system 2155 can change the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 along the irradiation direction of the processing light EL#2 that is irradiated onto the modeling surface MS. In the example shown in FIG. 3, the irradiation direction of the processing light EL#2 irradiated onto the modeling surface MS is a direction in which the Z-axis direction is the main component. In this case, the focus control optical system 2155 can change the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 along the Z-axis direction.
  • the focus control optical system 2155 can change the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 along the direction intersecting the modeling surface MS (for example, the surface of the workpiece W or the structural layer SL).
  • the focus optical system 2155 considers that the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 can be changed along the direction of the optical axis AX of the irradiation optical system 211 (typically the third optical system 216). It's okay.
  • the irradiation direction of the processing light EL#2 may mean the irradiation direction of the processing light EL#2 emitted from the third optical system 216.
  • the irradiation direction of the processing light EL#2 may be the same as the direction along the optical axis of the third optical system 216.
  • the irradiation direction of the processing light EL#2 may be the same as the direction along the optical axis of the final optical member disposed closest to the modeling surface MS among the optical members constituting the third optical system 216.
  • the final optical member may be an f ⁇ lens 2162, which will be described later.
  • the final optical member may be the optical member disposed closest to the modeling surface MS among the plurality of optical members configuring the f ⁇ lens 2162. good.
  • the focus control optical system 2155 may include, for example, a plurality of lenses arranged along the irradiation direction of the processing light EL#2. In this case, the focus control optical system 2155 may change the focusing position CP of the processing light EL#2 by moving at least one of the plurality of lenses along its optical axis direction.
  • the focus control optical system 2155 changes the focusing position CP#2 of the processing light EL#2, the positional relationship between the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 and the modeling surface MS changes. In particular, the positional relationship between the focusing position CP#2 of the processing light EL#2 and the modeling surface MS in the irradiation direction of the processing light EL#2 changes. Therefore, the focus control optical system 2155 changes the focus position CP#2 of the processing light EL#2 and the modeling surface MS by changing the focus position CP#2 of the processing light EL#2. It may be considered that the positional relationship between the
  • the galvano scanner 2154 does not need to include the focus control optical system 2155. Even in this case, if the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS in the irradiation direction of the processing light EL#2 changes, the condensing position of the processing light EL#2 in the irradiation direction of the processing light EL#2 The positional relationship between CP#2 and the modeling surface MS changes.
  • the processing system SYS can adjust the focus position CP#2 of the processing light EL#2 in the irradiation direction of the processing light EL#2 and the The positional relationship with the surface MS can be changed.
  • the processing system SYS uses the head drive system 22 to move the processing head 21 along the irradiation direction of the processing light EL#2, thereby increasing the processing light EL#2 in the irradiation direction of the processing light EL#2.
  • the positional relationship between the condensing position CP#2 and the modeling surface MS may be changed.
  • the processing system SYS uses the stage drive system 32 to move the stage 31 along the irradiation direction of the processing light EL#2, thereby concentrating the processing light EL#2 in the irradiation direction of the processing light EL#2.
  • the positional relationship between optical position CP#2 and modeling surface MS may be changed.
  • the galvano mirror 2156 changes the emission direction of the processing light EL#2 emitted from the galvano mirror 2156 by deflecting the processing light EL#2. For this reason, the galvanometer mirror 2156 may be referred to as a deflection optical system.
  • the direction of the processing light EL#2 emitted from the galvanometer mirror 2156 is changed, the position from which the processing light EL#2 is emitted from the processing head 21 is changed.
  • the galvano mirror 2156 may be considered to function as an irradiation position moving device that can move the irradiation position of the processing light EL#2 on the modeling surface MS.
  • the galvanometer mirror 2156 may be considered to function as a position changing device that can change the irradiation position of the processing light EL#2 with respect to the processing head 21.
  • the galvanometer mirror 2156 includes, for example, an X-scanning mirror 2156MX, an X-scanning motor 2156AX, a Y-scanning mirror 2156MY, and a Y-scanning motor 2156AY.
  • Processing light EL#2 emitted from the focus control optical system 2155 enters the X scanning mirror 2156MX.
  • the X-scanning mirror 2156MX reflects the processing light EL#2 that has entered the X-scanning mirror 2156MX toward the Y-scanning mirror 2156MY.
  • the Y scanning mirror 2156MY reflects the processing light EL#2 that has entered the Y scanning mirror 2156MY toward the third optical system 216. Note that each of the X scanning mirror 2156MX and the Y scanning mirror 2156MY may be referred to as a galvano mirror.
  • the X-scanning motor 2156AX swings or rotates the X-scanning mirror 2156MX around a rotation axis along the Y-axis.
  • the angle of the X-scanning mirror 2156MX with respect to the optical path of the processing light EL#2 incident on the X-scanning mirror 2156MX is changed.
  • the processing light EL#2 scans the modeling surface MS along the X-axis direction by swinging or rotating the X-scanning mirror 2156MX. That is, the target irradiation area EA#2 (that is, the irradiation position of the processing light EL#2) moves on the modeling surface MS along the X-axis direction.
  • the Y scan motor 2156AY swings or rotates the Y scan mirror 2156MY around a rotation axis along the X axis.
  • the angle of the Y scanning mirror 2156MY with respect to the optical path of the processing light EL#2 incident on the Y scanning mirror 2156MY is changed.
  • the processing light EL#2 scans the modeling surface MS along the Y-axis direction by swinging or rotating the Y-scanning mirror 2156MY. That is, the target irradiation area EA#2 (that is, the irradiation position of the processing light EL#2) moves on the modeling surface MS along the Y-axis direction.
  • the virtual area in which the galvano mirror 2156 moves the target irradiation area EA#2 on the modeling surface MS is referred to as a processing unit area BSA (particularly processing unit area BSA#2).
  • the target irradiation area EA#2 may be considered to move on the surface (first surface) of the modeling surface MS that overlaps with the processing unit area BSA#2.
  • the galvanometer mirror 2156 moves the target irradiation area EA#2 on the printing surface MS while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the printing surface MS is fixed (that is, without changing).
  • This area is referred to as a processing unit area BSA (particularly, processing unit area BSA#2).
  • the processing unit area BSA#2 is a virtual area where the processing head 21 actually performs additional processing using the processing light EL#2 while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS is fixed (in other words, , range).
  • the processing unit area BSA#2 is a virtual area (in other words, a range) that the processing head 21 actually scans with the processing light EL#2 while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS is fixed. show.
  • the processing unit area BSA#2 indicates an area (in other words, a range) in which the target irradiation area EA#2 actually moves while the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the modeling surface MS is fixed.
  • the processing unit area BSA#2 may be considered to be a virtual area determined based on the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211). That is, the processing unit area BSA#2 may be considered to be a virtual area located on the modeling surface MS at a position determined based on the processing head 21 (in particular, the irradiation optical system 211). Note that the maximum area in which the galvanometer mirror 2146 can move the target irradiation area EA#2 on the printing surface MS with the positional relationship between the irradiation optical system 211 and the printing surface MS fixed is defined as the processing unit area BSA#. It may be called 2.
  • the processing system SYS can use the galvanometer mirror 2156 to move the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2. Therefore, the operation of deflecting the processing light EL#2 using the galvano mirror 2156 may be considered to be equivalent to the operation of moving the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2. Furthermore, as described above, the molten pool MP#2 is formed by irradiating the target irradiation area EA#2 with the processing light EL#2. In this case, the processing system SYS may be considered to be moving the molten pool MP#2 within the processing unit area BSA#2 using the galvanometer mirror 2156.
  • the operation of deflecting the processing light EL#2 using the galvanometer mirror 2156 may be considered to be equivalent to the operation of moving the molten pool MP#2 within the processing unit area BSA#2. That is, the operation of moving the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2 may be considered to be equivalent to the operation of moving the molten pool MP#2 within the processing unit area BSA#2.
  • the target irradiation area EA#2 moves on the modeling surface MS.
  • the relative positional relationship between galvanometer mirror 2146 and modeling surface MS changes.
  • the processing unit area BSA#2 determined based on the processing head 21 that is, the processing unit area BSA#2 in which the galvanometer mirror 2156 moves the target irradiation area EA#2 on the printing surface MS
  • the operation of moving at least one of the processing head 21 and the stage 31 may be considered to be equivalent to the operation of moving the processing unit area BSA#2 with respect to the modeling surface MS.
  • the characteristics of the processing unit area BSA#2 may be the same as the characteristics of the processing unit area BSA#1 described above.
  • the manner of movement of the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2 is the same as the movement manner of the target irradiation area EA#1 within the processing unit area BSA#1 described above. There may be. Therefore, a detailed explanation of the characteristics of the processing unit area BSA#2 and the movement mode (for example, movement trajectory, etc.) of the target irradiation area EA#2 within the processing unit area BSA#2 will be omitted, but an example thereof is provided below. Let's briefly explain.
  • the galvano mirror 2156 controls the processing unit area BSA #2 under the assumption that the processing unit area BSA #2 is stationary (that is, not moving) on the modeling surface MS.
  • the processing light EL#2 may be deflected so that the target irradiation area EA#2 moves along a single scanning direction along the modeling surface MS.
  • the galvanometer mirror 2156 operates under the assumption that the processing unit area BSA#2 is stationary (that is, not moving) on the modeling surface MS.
  • the processing light EL#2 may be deflected so that the target irradiation area EA#2 moves along a plurality of scanning directions within the processing unit area BSA#2.
  • the operation of periodically moving the target irradiation area EA#2 on the modeling surface MS as shown in FIGS. 4(a), 5(a), and 5(b) is referred to as a wobbling operation.
  • the operation of periodically moving (in other words, deflecting) the processing light EL#2 so as to periodically move the target irradiation area EA#2 on the modeling surface MS may be referred to as a wobbling operation. .
  • the processing unit area BSA#1 and the processing unit area BSA#2 match. That is, the processing unit area BSA#1 is the same as the processing unit area BSA#2. Therefore, the galvanometer mirror 2156 may be considered to deflect the processing light EL#2 so that the target irradiation area EA#2 moves within the processing unit area BSA#1.
  • the galvanometer mirror 2146 may be regarded as deflecting the processing light EL#1 so that the target irradiation area EA#1 moves within the processing unit area BSA#2.
  • the processing unit area BSA#1 and the processing unit area BSA#2 may be partially different.
  • a molten pool MP#2 is formed in at least a part of the processing unit area BSA#2.
  • a modeled object is modeled within the processing unit area BSA#2.
  • the machining unit area BSA#2 is arranged in a direction intersecting the movement direction of the machining unit area BSA#2 on the modeling surface MS (specifically, the direction in which the target movement trajectory MT0 extends). This is an area with a width.
  • a modeled object having a width along the direction intersecting the target movement trajectory MT0 of the processing unit area BSA#2 is modeled on the modeling surface MS.
  • a shaped object is formed that has a width along the X-axis direction and extends along the Y-axis direction.
  • a shaped object is formed that has a width along the X-axis direction and extends along the Y-axis direction.
  • the processing unit area BSA#2 is scanned by the processing light EL#2 by the galvanometer mirror 2156. Therefore, the amount of energy transmitted from the processing light EL#2 to the processing unit area BSA#2 is greater than when the processing light EL#2 is irradiated onto the modeling surface MS without using the galvanometer mirror 2156.
  • the possibility of variation within the processing unit area BSA#2 is reduced. That is, it is possible to equalize the amount of energy transmitted from the processing light EL#2 to the processing unit area BSA#2.
  • the processing system SYS is able to model the object on the modeling surface MS with relatively high modeling accuracy.
  • the processing system SYS does not need to irradiate the modeling surface MS with the processing light EL#2 in units of processing unit areas BSA#2.
  • the processing system SYS may irradiate the modeling surface MS with the processing light EL#2 without using the galvanometer mirror 2156.
  • the target irradiation area EA#2 may move on the modeling surface MS as at least one of the processing head 21 and the stage 31 moves.
  • Power meter 2153 is a specific example of an electrical component used to control processing light EL#2.
  • the power meter 2153 can detect the intensity of the processing light EL#2 that is incident on the power meter 2153.
  • the power meter 2153 may include a light receiving element that detects the processing light EL#2 as light.
  • the power meter 2153 may detect the intensity of the processing light EL#2 by detecting the processing light EL#2 as heat.
  • the power meter 2153 may include a heat detection element that detects the heat of the processing light EL#2.
  • the power meter 2153 detects the intensity of the processing light EL#2 reflected by the parallel plate 2152. Since the parallel plate 2152 is placed on the optical path of the processing light EL#2 between the light source 4#2 and the galvano mirror 2156, the power meter 2153 is arranged on the optical path of the processing light EL#2 between the light source 4#2 and the galvano mirror 2156. It may be considered that the intensity of the processing light EL#2 traveling is detected.
  • the power meter 2153 can stably detect the intensity of the processing light EL#2 without being affected by the deflection of the processing light EL#2 by the galvanometer mirror 2156.
  • the arrangement position of the power meter 2153 is not limited to the example shown in FIG. 3.
  • the power meter 2153 may detect the intensity of the processing light EL#2 traveling on the optical path between the galvanometer mirror 2156 and the modeling surface MS.
  • the power meter 2153 may detect the intensity of the processing light EL#2 traveling along the optical path within the galvanometer mirror 2156.
  • the detection result of the power meter 2153 is output to the control unit 7.
  • the control unit 7 may control (in other words, change) the intensity of the processing light EL#2 based on the detection result of the power meter 2153 (that is, the detection result of the intensity of the processing light EL#2).
  • the control unit 7 may control the intensity of the processing light EL#2 so that the intensity of the processing light EL#2 on the modeling surface MS becomes a desired intensity.
  • the control unit 7 changes the intensity of the processing light EL#2 emitted from the light source 4#2 based on the detection result of the power meter 2153.
  • the light source 4#2 may be controlled.
  • the processing system SYS can appropriately model a model on the model surface MS by irradiating the model surface MS with the processing light EL#2 having an appropriate intensity.
  • the processing light EL#2 has an intensity capable of melting the modeling material M. Therefore, the processing light EL#2 incident on the power meter 2153 may have an intensity capable of melting the modeling material M. However, if the processing light EL#2 having an intensity capable of melting the modeling material M enters the power meter 2153, the power meter 2153 may be damaged by the processing light EL#2. Therefore, processing light EL#2 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2153 may be incident on the power meter 2153.
  • the reflectance of the parallel plate 2152 with respect to the processing light EL#2 may be set to an appropriate value. Specifically, the lower the reflectance of the parallel plate 2152 for the processing light EL#2, the lower the intensity of the processing light EL#2 that enters the power meter 2153. Therefore, the reflectance of the parallel plate 2152 is set to a value low enough to allow processing light EL#2 having an intensity that is not high enough to damage the power meter 2153 to enter the power meter 2153. May be set.
  • the reflectance of the parallel plate 2152 may be less than 10%.
  • the reflectance of the parallel plate 2152 may be less than a few percent. Raw glass may be used as the parallel flat plate 2152 with low reflectance.
  • the second optical system 215 may cause the processed light EL#2 to enter the power meter 2153 via a plurality of parallel plates 2152. good. Specifically, the processing light EL#2 reflected multiple times by the parallel flat plates 2152 may enter the power meter 2153. In this case, the intensity of the processing light EL#2 reflected multiple times by the plurality of parallel flat plates 2152 is weaker than the intensity of the processing light EL#2 reflected once by the single parallel plate 2152. Therefore, there is a high possibility that the processing light EL#2 having an intensity not high enough to damage the power meter 2153 will be incident on the power meter 2153.
  • a desired coating treatment may be applied to the surface of the parallel plate 2152 (particularly at least one of the incident surface on which the processing light EL#2 is incident and the reflective surface on which the processing light EL#2 is reflected).
  • the surface of the parallel plate 2152 may be subjected to anti-reflection coating treatment (AR).
  • the third optical system 216 includes a prism mirror 2161 and an f ⁇ lens 2162.
  • the three-optical system 216 does not need to include the prism mirror 2161.
  • the f ⁇ lens 2162 may be an optical element that can condense each of the processing lights EL#1 and EL#2 onto a condensing surface.
  • the f ⁇ lens 2162 may be referred to as a condensing optical system.
  • the condensing surface of the f ⁇ lens 2162 may be set, for example, on the modeling surface MS.
  • the third optical system 216 may be considered to include a condensing optical system with a projection characteristic of f ⁇ .
  • the third optical system 216 may include a condensing optical system whose projection characteristics are different from f ⁇ .
  • the third optical system 216 may include a condensing optical system with a projection characteristic of f ⁇ tan ⁇ .
  • the third optical system 216 may include a condensing optical system with a projection characteristic of f ⁇ sin ⁇ .
  • the optical axis AX of the f ⁇ lens 2162 is an axis along the Z-axis. Therefore, the f ⁇ lens 2162 emits each of the processing lights EL#1 and EL#2 along the Z-axis direction.
  • the irradiation direction of the processing light EL#1 and the irradiation direction of the processing light EL#2 may be the same direction. Both the irradiation direction of processing light EL#1 and the irradiation direction of processing light EL#2 may be in the Z-axis direction.
  • the irradiation direction of the processing light EL#1 and the irradiation direction of the processing light EL#2 may both be directions along the optical axis AX of the f ⁇ lens 2162. However, the irradiation direction of the processing light EL#1 and the irradiation direction of the processing light EL#2 may not be the same direction. The irradiation direction of processing light EL#1 and the irradiation direction of processing light EL#2 may be different directions.
  • the additional processing performed on the workpiece W corresponds to an operation of forming a formed object such that a formed object integrated with the workpiece W (or separable from it) is added to the workpiece W.
  • additional processing for forming a three-dimensional structure ST which is a modeled object having a desired shape, will be described.
  • the processing system SYS forms the three-dimensional structure ST by performing additional processing based on the laser overlay welding method. Therefore, the processing system SYS may model the three-dimensional structure ST by performing existing additional processing based on the laser overlay welding method.
  • an example of the operation of modeling the three-dimensional structure ST using the laser overlay welding method will be briefly described.
  • the processing system SYS forms a three-dimensional structure ST on the workpiece W based on three-dimensional model data (in other words, three-dimensional model information) of the three-dimensional structure ST to be formed.
  • three-dimensional model data measurement data of a three-dimensional object measured by at least one of a measuring device provided within the processing system SYS and a three-dimensional shape measuring machine provided separately from the processing system SYS may be used.
  • the processing system SYS sequentially models, for example, a plurality of layered partial structures (hereinafter referred to as "structural layers") SL arranged along the Z-axis direction.
  • the processing system SYS sequentially shapes a plurality of structural layers SL one layer at a time based on data on the plurality of layers obtained by cutting the three-dimensional model of the three-dimensional structure ST into rounds along the Z-axis direction. To go.
  • a three-dimensional structure ST which is a layered structure in which a plurality of structural layers SL are stacked, is modeled.
  • the structural layer SL does not necessarily have to be a shaped object having a layered shape.
  • a flow of operations for modeling a three-dimensional structure ST by sequentially modeling a plurality of structural layers SL one by one will be described.
  • processing unit areas BSA#1 and BSA#2 are set in desired areas on the modeling surface MS corresponding to the surface of the workpiece W or the surface of the structured layer SL that has been modeled. At least one of the processing head 21 and the stage 31 is moved so that the processing head 21 and the stage 31 are moved. After that, the irradiation optical system 211 irradiates the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 with processing lights EL#1 and EL#2, respectively.
  • condensing positions CP#1 and CP#2 at which processing lights EL#1#1 and EL#2 are condensed, respectively, in the Z-axis direction may coincide with the modeling surface MS.
  • the focusing positions CP#1 and CP#2 at which the processing lights EL#1#1 and EL#2 are focused, respectively, in the Z-axis direction may be located outside the modeling surface MS.
  • molten pools MP#1 and MP#2 are formed on the modeling surface MS irradiated with the processing beams EL#1 and EL#2, respectively. Further, as shown in FIG.
  • the processing system SYS supplies the modeling material M from the material nozzle 212 under the control of the control unit 7.
  • the modeling material M is supplied to each of the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the modeling material M supplied to the molten pool MP#1 is melted by the processing light EL#1 that is irradiated to the molten pool MP#1.
  • the modeling material M supplied to the molten pool MP#2 is melted by the processing light EL#2 that is irradiated to the molten pool MP#2.
  • the irradiation optical system 211 uses galvano mirrors 2146 and 2156 to move target irradiation areas EA#1 and EA#2 within processing unit areas BSA#1 and BSA#2, respectively. That is, the irradiation optical system 211 scans the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 with the processing light beams EL#1 and EL#2, respectively, using the galvanometer mirrors 2146 and 2156, respectively.
  • the processing light EL#1 is no longer irradiated to the molten pool MP#1 due to the movement of the target irradiation area EA#1
  • the modeling material M melted in the molten pool MP#1 is cooled and solidified (that is, solidified). do.
  • the processing light EL#2 stops irradiating the molten pool MP#2 with the movement of the target irradiation area EA#2 with the movement of the target irradiation area EA#2, the modeling material M melted in the molten pool MP#2 is cooled and solidified (i.e. , coagulation). Furthermore, as the target irradiation areas EA#1 and EA#2 move, the molten pools MP#1 and MP#2 also move. As a result, as shown in FIG. 6(c), within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 where the molten pools MP#1 and MP#2 move, the modeled object made of the solidified modeling material M is It is deposited on the modeling surface MS.
  • a modeled object is composed of a modeling material M solidified in the processing unit area BSA#1
  • a modeled object is composed of a modeling material M solidified in the processing unit area BSA#2.
  • the model is physically separated from the model.
  • the modeled object made of the solidified modeling material M in the processing unit area BSA#1 and the modeled object made of the solidified modeling material M in the processing unit area BSA#2 may be integrated. .
  • the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 match (or partially overlap)
  • the modeling made of the solidified modeling material M within the processing unit area BSA#1 The object and the modeled object made of the model material M solidified within the processing unit area BSA#2 may be integrated.
  • the processing system SYS processes the modeling surface MS. At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that the unit areas BSA#1 and BSA#2 are moved.
  • the processing system SYS moves the target irradiation areas EA#1 and EA#2 within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2, and moves the processing unit areas BSA#1 and BSA on the modeling surface MS. Movement #2 may be performed in parallel.
  • the processing system SYS moves the processing unit area BSA#1 on the modeling surface MS. It is not necessary to move the processing head 21 and the stage 31 so that BSA #2 does not move. In this case, after the additional processing (that is, modeling) is completed in the processing unit areas BSA#1 and BSA#2, the processing system SYS moves the processing unit areas BSA#1 and BSA#1 to another area on the modeling surface MS. At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that BSA #2 is set.
  • the processing system SYS moves the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 on the modeling surface MS after additional processing (that is, modeling) is completed within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2.
  • the processing head 21 and the stage 31 may be moved.
  • the machining system SYS selects the area where machining unit areas BSA#1 and BSA#2 have already been set on the printing surface MS (that is, the area where additional machining has already been performed) and the machining unit area on the printing surface MS.
  • At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that the areas BSA#1 and BSA#2 are adjacent to the newly set area (that is, the area where additional processing will now be performed).
  • the machining system SYS has an area where machining unit areas BSA#1 and BSA#2 have already been set on the printing surface MS, and a newly set machining unit area BSA#1 and BSA#2 on the printing surface MS. At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that the regions do not overlap. However, the machining system SYS is configured so that the machining unit areas BSA#1 and BSA#2 are already set on the printing surface MS, and the machining unit areas BSA#1 and BSA#2 are newly set on the printing surface MS. At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so that the areas partially overlap with each other.
  • the processing system SYS forms a molten pool MP#1 by irradiating the processing light EL#1 within the processing unit area BSA#1, and forms a molten pool MP by irradiating the processing light EL#2 within the processing unit area BSA#2.
  • a series of modeling processes including forming #2, supplying the modeling material M to the molten pools MP#1 and MP#2, melting the supplied modeling material M, and solidifying the melted modeling material M are shown in FIG. 6(d). ), the processing is repeated while moving the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 along the target movement trajectory MT0 on the modeling surface MS.
  • a modeled object having a width along the direction intersecting the target movement trajectory MT0 is modeled on the modeling surface MS.
  • a modeled object extending along the line is modeled.
  • FIGS. 5(a) and 5(c) when each of processing unit areas BSA#1 and BSA#2 moves as shown in FIGS. 5(a) and 5(c), it has a width along the X-axis direction and a width along the Y-axis direction.
  • a modeled object extending along is modeled.
  • a structural layer SL corresponding to a modeled object which is an aggregate of the modeling material M that has been melted and then solidified, is modeled on the modeling surface MS.
  • a structural layer SL corresponding to a collection of objects formed on the modeling surface MS is formed in a pattern according to the target movement locus MT0 of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2. That is, in plan view, the structural layer SL is formed having a shape according to the target movement trajectory MT0 of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2.
  • the processing system SYS does not need to irradiate the target irradiation area EA#1 with the processing light EL#1.
  • the processing system SYS may irradiate the target irradiation area EA#1 with the processing light EL#1 and stop supplying the modeling material M.
  • the processing system SYS may supply the modeling material M to the target irradiation area EA#1, and may also irradiate the target irradiation area EA#1 with the processing light EL#1 having an intensity that does not produce the molten pool MP.
  • the target irradiation area EA#2 is set in an area where it is not desired to model a modeled object.
  • the target movement trajectory MT0 of each of the machining unit areas BSA#1 and BSA#2 may be referred to as a machining path (in other words, a tool path).
  • the control unit 7 causes each of the machining unit areas BSA#1 and BSA#2 to move toward the target movement on the modeling surface MS based on the path information indicating the target movement trajectory MT0 (that is, the path information indicating the machining path). At least one of the processing head 21 and the stage 31 may be moved so as to move along the trajectory MT0.
  • the path information may also include information regarding the target value of the width of the object (hereinafter referred to as "target width").
  • target width may also be referred to as line width or bead width.
  • the modeling surface MS A linear shaped object having a width along the X-axis direction and extending along the Y-axis direction is formed on the top.
  • the path information may include information regarding the target value (that is, the target width) of the width D of the linear shaped object, as shown in FIG. 7(b). That is, the path information may include information regarding the width of a linear object (that is, a line) to be formed on the modeling surface MS.
  • information regarding the target width of a linear object that is, information regarding the width of a line to be formed
  • line width information may be referred to as line width information.
  • the control unit 7 controls the galvanometer mirrors 2146 and 2156 so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 move within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2, respectively, based on the line width information.
  • Each may be controlled.
  • the control unit 7 may control the galvano mirrors 2146 and 2156, respectively, so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 move periodically within the width of the line indicated by the line width information. That is, the control unit 7 may control the galvanometer mirrors 2146 and 2156, respectively, so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 do not deviate outside the width of the line indicated by the line width information.
  • control unit 7 controls the galvano mirrors 2146 and 2156, respectively, so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 move periodically inside the target width of the model indicated by the line width information.
  • control unit 7 may control the galvano mirrors 2146 and 2156, respectively, so that the target irradiation areas EA#1 and EA#2 do not deviate outside the target width of the object indicated by the line width information.
  • molten pools MP#1 and MP#2 also move periodically within the width of the line indicated by the line width information. In other words, molten pools MP#1 and MP#2 do not deviate outside the width of the line indicated by the line width information. In other words, molten pools MP#1 and MP#2 periodically move inside the target width of the model indicated by the line width information. In other words, molten pools MP#1 and MP#2 do not deviate outside the target width of the model indicated by the line width information. Therefore, the processing system SYS can appropriately model a linear object having the target width indicated by the line width information.
  • the width of the line indicated by the line width information may be the same as the width of each of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2.
  • the width of the line indicated by the line width information may be smaller than the width of each of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2.
  • the size in the X-axis direction and the size in the Y-axis direction of each of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 may be several millimeters.
  • the size of each of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 is not limited to several millimeters.
  • the processing system SYS repeatedly performs operations for modeling such a structural layer SL based on three-dimensional model data under the control of the control unit 7. Specifically, first, before performing an operation for modeling the structural layer SL, the control unit 7 slices the three-dimensional model data at a stacking pitch to create slice data. The processing system SYS performs an operation for modeling the first structural layer SL#1 on the modeling surface MS corresponding to the surface of the work W based on the slice data corresponding to the structural layer SL#1. Specifically, the control unit 7 acquires path information for modeling the first structural layer SL#1, which is generated based on the slice data corresponding to the structural layer SL#1. Note that the control unit 7 may generate the path information after or before the processing system SYS starts additional processing.
  • the control unit 7 controls the processing unit 2 and the stage unit 3 to model the first structural layer SL#1 based on the path information.
  • a structural layer SL#1 is formed on the modeling surface MS, as shown in FIG. 8(a).
  • the processing system SYS sets the surface (that is, the upper surface) of the structural layer SL#1 as a new modeling surface MS, and then builds the second structural layer SL#2 on the new modeling surface MS. do.
  • the control unit 7 first operates at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 so that the processing head 21 moves along the Z-axis relative to the stage 31. Control.
  • control unit 7 controls at least one of the head drive system 22 and the stage drive system 32 so that the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 are located on the surface of the structural layer SL#1 (that is, on the new surface of the structural layer SL#1).
  • the processing head 21 is moved toward the +Z side and/or the stage 31 is moved toward the ⁇ Z side so as to be set on the modeling surface MS).
  • the processing system SYS creates a model on the structural layer SL#1 based on the slice data corresponding to the structural layer SL#2 in an operation similar to that for modeling the structural layer SL#1.
  • a structural layer SL#2 is formed.
  • the structural layer SL#2 is formed as shown in FIG.
  • a three-dimensional structure ST is formed by a layered structure in which a plurality of structural layers SL are stacked.
  • the processing system SYS performs the molten pool feedback control operation based on the molten pool image IMG generated by the imaging unit 8 in parallel with the above-mentioned additional processing operation. It's okay. That is, the processing system SYS may perform the molten pool feedback control operation during at least part of the period in which the above-described additional processing operation is performed.
  • the molten pool feedback control operation is an operation of controlling the processing unit 2 based on the molten pool image IMG so that the size of the molten pool area MPA in the molten pool image IMG becomes the target size TS. Note that the molten pool area MPA will be detailed later.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the molten pool feedback control operation.
  • the control unit 7 acquires the molten pool image IMG from the imaging unit 8 (step S11). Specifically, the imaging unit 8 images the workpiece W or the structural layer SL in which the molten pools MP#1 and MP#2 are formed. That is, the imaging unit 8 images the molten pools MP#1 and MP#2. As a result, the imaging unit 8 generates a molten pool image IMG in which the molten pools MP#1 and MP#2 are reflected. The imaging unit 8 outputs the generated molten pool image IMG to the control unit 7. As a result, the control unit 7 acquires the molten pool image IMG.
  • the imaging unit 8 images the molten pools MP#1 and MP#2 so that the molten pools MP#1 and MP#2 fall within the imaging range of the imaging unit 8. Specifically, the imaging unit 8 captures the work W or the structural layer in which the molten pools MP#1 and MP#2 are formed so that the molten pools MP#1 and MP#2 fall within the imaging range of the imaging unit 8. It may be aligned with respect to SL. The imaging unit 8 may be aligned with the processing head 21 so that the molten pools MP#1 and MP#2 formed on the modeling surface MS by the processing head 21 are within the imaging range of the imaging unit 8. . As a result, the imaging unit 8 can appropriately image the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the imaging unit 8 may image the molten pool MP such that the movement range of the molten pools MP#1 and MP#2 falls within the imaging range of the imaging unit 8. That is, the imaging unit 8 may image the molten pool MP such that the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 fall within the imaging range of the imaging unit 8. Specifically, the imaging unit 8 moves the molten pool so that the movement range of the molten pools MP#1 and MP#2 (that is, the processing unit areas BSA#1 and BSA#2) falls within the imaging range of the imaging unit 8.
  • the imaging unit 8 is arranged so that the movement range of the molten pools MP#1 and MP#2 formed on the modeling surface MS by the processing head 21 (that is, the processing unit areas BSA#1 and BSA#2) is within the imaging range of the imaging unit 8. It may be aligned with respect to the processing head 21 so that it fits. As a result, the imaging unit 8 can appropriately image the molten pools MP#1 and MP#2 moving within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2, respectively.
  • the imaging unit 8 may repeatedly image the workpiece W or the structural layer SL in which the molten pool MP is formed at a predetermined imaging rate. That is, the imaging unit 8 may continuously image the workpiece W or the structural layer SL in which the molten pool MP is formed a plurality of times at a predetermined imaging rate.
  • the imaging rate may be an index value indicating the number of times the imaging unit 8 images the workpiece W or the structural layer SL per unit time (for example, per second). In other words, the imaging unit 8 may repeatedly image the workpiece W or the structural layer SL every time a predetermined imaging period elapses.
  • the imaging unit 8 may image the workpiece W or the structural layer SL at a first time, and then image the workpiece W or the structural layer SL at a second time when a predetermined imaging cycle has elapsed from the first time.
  • the imaging period may be the reciprocal of the imaging rate.
  • the imaging unit 8 may generate a plurality of molten pool images IMG as time-series data.
  • the control unit 7 may acquire a plurality of molten pool images IMG as time series data.
  • the galvanometer mirror 2146 moves the molten pool MP#1 within the processing unit area BSA#1.
  • the imaging unit 8 images the molten pool MP#1 formed at the first position on the modeling surface MS at a first time, and then at a second time different from the first time, The molten pool MP#1 formed at the second position on a different modeling surface MS may be imaged. That is, the imaging unit 8 images the molten pool MP#1 that appeared at the first position on the modeling surface MS at the first time, and then imaged the molten pool MP#1 that appeared at the second position on the modeling surface MS at the second time. MP#1 may be imaged.
  • the plurality of molten pool images IMG generated by the imaging unit 8 include the molten pool image IMG in which the molten pool MP#1 formed at the first position on the modeling surface MS is reflected, and the molten pool image IMG in which the molten pool MP#1 formed at the first position on the modeling surface MS is reflected
  • the molten pool image IMG may include a molten pool image IMG in which the molten pool MP#1 formed at two positions is reflected.
  • the plurality of molten pool images IMG include a molten pool image IMG showing the molten pool MP#1 formed at the first position on the modeling surface MS, and a molten pool MP #1 formed at the second position on the modeling surface MS.
  • the molten pool image IMG indicating #1 may also be included.
  • the plurality of molten pool images IMG include a molten pool image IMG generated by imaging a molten pool MP#1 formed at a first position on the modeling surface MS, and a molten pool image IMG generated at a second position on the modeling surface MS.
  • the molten pool image IMG may also include a molten pool image IMG generated by imaging the molten pool MP#1.
  • the galvanometer mirror 2156 moves the molten pool MP#2 within the processing unit area BSA#2.
  • the imaging unit 8 images the molten pool MP#2 formed at the third position on the modeling surface MS at the first time, and then returns to the third position at a second time different from the first time.
  • the molten pool MP#2 formed at the fourth position on a different modeling surface MS may be imaged. That is, the imaging unit 8 images the molten pool MP#2 that appeared at the third position on the modeling surface MS at the first time, and then imaged the molten pool MP#2 that appeared at the fourth position on the modeling surface MS at the second time. MP#2 may also be imaged.
  • the plurality of molten pool images IMG generated by the imaging unit 8 include the molten pool image IMG in which the molten pool MP#2 formed at the third position on the modeling surface MS is reflected, and the molten pool image IMG in which the molten pool MP#2 formed at the third position on the modeling surface MS is reflected
  • the molten pool image IMG may include a molten pool image IMG in which the molten pool MP#2 formed at the 4 positions is reflected.
  • the plurality of molten pool images IMG include a molten pool image IMG indicating the molten pool MP #2 formed at the third position on the modeling surface MS, and a molten pool image IMG indicating the molten pool MP #2 formed at the fourth position on the modeling surface MS.
  • the molten pool image IMG indicating #2 may also be included.
  • the plurality of molten pool images IMG include a molten pool image IMG generated by imaging the molten pool MP#2 formed at the third position on the modeling surface MS, and a molten pool image IMG generated at the fourth position on the modeling surface MS.
  • the molten pool image IMG may also include a molten pool image IMG generated by imaging the molten pool MP#2.
  • the imaging unit 8 may be considered to have exposed the imaging element multiple times with light from the workpiece W or the structural layer SL.
  • multiple exposures of the image sensor may be referred to as multiple exposures. That is, the imaging unit 8 may generate a plurality of molten pool images IMG as time-series data by performing multiple exposure of the imaging element. In other words, the imaging unit 8 may generate a plurality of molten pool images IMG as time-series data by performing multiple exposure of the molten pool MP using the imaging element. That is, the imaging unit 8 may generate multiple molten pool images IMG as a result of multiple exposure by performing multiple exposure of the molten pool MP using the imaging element.
  • the imaging unit 8 when the imaging unit 8 repeatedly images the workpiece W or the structural layer SL, the imaging unit 8 repeatedly images the workpiece W or the structural layer SL in one imaging operation to image one molten pool image IMG.
  • the image sensor may be exposed multiple times to light from the source.
  • a plurality of exposures in one image capturing for capturing one molten pool image IMG of the image sensor may be referred to as multiple exposure. That is, the imaging unit 8 may generate one molten pool image IMG by performing multiple exposure of the imaging element.
  • the imaging unit 8 may generate a plurality of molten pool images IMG as time-series data by repeatedly performing multiple exposures of the imaging element to generate one molten pool image IMG. That is, the imaging unit 8 may generate multiple molten pool images IMG as a result of multiple exposure by performing multiple exposure of the molten pool MP using the imaging element.
  • control unit 7 After that, the control unit 7 generates molten pool image information MPI based on at least one molten pool image IMG acquired in step S11 (step S12).
  • the molten pool image information MPI is information regarding the molten pools MP#1 and MP#2 reflected in the molten pool image IMG.
  • the control unit 7 may generate information regarding the molten pool area MPA as an example of the molten pool image information MPI.
  • the molten pool area MPA may include an area where molten pools MP#1 and MP#2 are reflected in the molten pool image IMG, as shown in FIG. 10 showing the molten pool image IMG.
  • the control unit 7 may use at least two of the plurality of molten pool images IMG acquired as time-series data in step S10. That is, the control unit 7 generates information regarding the molten pool area MPA using a plurality of molten pool images IMG corresponding to at least a part of the plurality of molten pool images IMG acquired as time-series data in step S10. You may.
  • the left side of FIG. 11 shows a plurality of molten pool images IMG acquired as time-series data.
  • the position where the molten pool MP#1 is reflected may change between the multiple molten pool images IMG. There is. This is because, when the molten pool MP#1 is being moved by the galvanometer mirror 2146, the imaging unit 8 can detect the molten pool MP#1 formed at the first position on the modeling surface MS at the first time, as described above.
  • molten pool MP#1 formed at a second position on the modeling surface MS different from the first position may be imaged at a second time different from the first time after imaging #1. be.
  • the exposure time of the imaging unit 8 is shorter than a certain period of time, the position where the molten pool MP#1 is reflected may change between the plurality of molten pool images IMG.
  • the position where the molten pool MP#2 is reflected may change between the plurality of molten pool images IMG.
  • the control unit 7 selects at least two consecutive molten pool images from among the plurality of molten pool images IMG acquired in step S10 in order to generate information regarding the molten pool area MPA.
  • the added image IMG_C may be generated by adding the IMGs. That is, the control unit 7 may generate the added image IMG_C by combining at least two consecutive molten pool images IMG. Note that the added image IMG_C may be referred to as a composite image.
  • the control unit 7 may add at least two consecutive molten pool images IMG in units of pixels.
  • the control unit 7 may add the signal values of at least two consecutive molten pool images IMG in units of pixels.
  • An example of the signal value of the molten pool image IMG is a value related to brightness (that is, a brightness value).
  • the number of molten pool images IMG to be added may be set in advance.
  • the number of molten pool images IMG to be added may be appropriately set by the control unit 7.
  • the number of frames to be added which is the number of molten pool images IMG to be added, may be set as appropriate by the user of the processing system SYS.
  • the added image IMG_C may be an image in which the signal value of each pixel of the added image IMG_C is the sum of the signal values of each pixel of the at least two added molten pool images IMG.
  • the addition image IMG_C is such that the signal value of the pixel in the x-th row and y-th column of the addition image IMG_C is equal to the signal value of the pixel in the x-th row and y-th column of the at least two added molten pool images IMG. It may be an image that is a summation.
  • x is a variable indicating an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to the total number of pixels in the horizontal direction of each of the addition image IMG_C and the molten pool image IMG.
  • y is a variable indicating an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to the total number of pixels in the vertical direction of each of the addition image IMG_C and the molten pool image IMG.
  • the added image IMG_C may be an image in which the signal value of each pixel of the added image IMG_C is the average value of the signal values of each pixel of the at least two added molten pool images IMG.
  • the signal value of the pixel in the x-th row and y-th column of the addition image IMG_C is the average value of the signal values of the pixels in the x-th row and y-th column of at least two molten pool images IMG that have been added (
  • the image may be a value obtained by dividing the sum of signal values by the number of frames to be added.
  • control unit 7 may generate the addition image IMG_C by calculating the sum of the signal values of each pixel of at least two molten pool images IMG, and then dividing the calculated sum by the number of addition frames. .
  • control unit 7 divides the signal value of each pixel of at least two molten pool images IMG by the number of addition frames, and then generates the addition image IMG_C by calculating the sum of the signal values of each pixel. It's okay.
  • the added image IMG_C may be an image in which the signal value of each pixel of the added image IMG_C is a moving average value of the signal value of each pixel of the at least two added molten pool images IMG.
  • the control unit 7 may generate the added image IMG_C by calculating a moving average value of the signal values of each pixel of at least two recently acquired molten pool images IMG.
  • the control unit 7 calculates the moving average value of the signal value of each pixel of ten molten pool images IMG to which frames 1 to 10 are assigned as indexes, so that the first added image By generating IMG_C and then calculating the moving average value of the signal value of each pixel of the ten molten pool images IMG to which frames 2 to 11 are assigned as indexes, the second added image IMG_C is generated. Then, by calculating the moving average value of the signal value of each pixel of the ten molten pool images IMG to which frames 3 to 12 are assigned as indexes, the third added image IMG_C is generated. May be generated. Thereafter, the control unit 7 may generate the addition image IMG_C using the same method.
  • the control unit 7 typically acquires a molten pool image IMG indicated by a digital signal from the imaging unit 8.
  • the control unit 7 may add the plurality of molten pool images IMG by adding a plurality of digital signals respectively indicating the plurality of molten pool images IMG.
  • the control unit 7 adds a plurality of molten pool images IMG by adding a plurality of digital signals using an adder that adds input digital signals (that is, an adder as hardware). Good too.
  • the control unit 7 adds a plurality of molten pool images IMG by adding the digital signals expanded to the buffer (that is, adding the digital signals as software processing) after expanding the digital signal to the buffer. You may.
  • control unit 7 performs predetermined image processing on the plurality of molten pool images IMG, and then adds a plurality of digital signals each representing the plurality of molten pool images IMG on which the predetermined image processing has been performed. Then, a plurality of molten pool images IMG may be added.
  • predetermined signal processing include at least one of gamma processing, noise removal processing, and HDR (High Dynamic Range) processing.
  • control unit 7 may acquire the molten pool image IMG indicated by the analog signal from the imaging unit 8.
  • the control unit 7 may add the plurality of molten pool images IMG by adding a plurality of analog signals respectively indicating the plurality of molten pool images IMG.
  • the control unit 7 may convert the analog signal into a digital signal. After that, similarly to the case of acquiring the molten pool image IMG indicated by the digital signal from the imaging unit 8, the control unit 7 adds up the plurality of digital signals each indicating the plurality of molten pool images IMG, thereby obtaining the plurality of molten pool images IMG. Pond image IMG may be added.
  • the control unit 7 may detect the molten pool area MPA in which the molten pools MP#1 and MP#2 are reflected in the added image IMG_C. Specifically, as shown on the left side of FIG. 11, in the molten pool image IMG, the signal value in the area where the molten pool MP is reflected is different from the signal value in the area where the molten pool MP is not reflected. . This is because the molten pool MP emits light strongly. Therefore, in the molten pool image IMG, the brightness value of the area where the molten pool MP is reflected is different from the brightness value of the area where the molten pool MP is not reflected.
  • the control unit 7 may detect the molten pool area MPA in the addition image IMG_C by comparing the signal value (for example, brightness value) of each pixel of the addition image IMG_C with a predetermined signal threshold. .
  • control unit 7 may detect pixels in the added image IMG_C that have a signal value (for example, a luminance value) that is larger than a predetermined signal threshold. That is, the control unit 7 may detect a pixel in the added image IMG_C for which the added signal value (for example, luminance value) is larger than a predetermined signal threshold. In this case, the control unit 7 may detect the area including the detected pixels as the molten pool area MPA.
  • a signal value for example, a luminance value
  • the control unit 7 may set the signal value of a pixel having a signal value (for example, a luminance value) larger than a predetermined signal threshold value as the first signal value in the addition image IMG_C.
  • the control unit 7 converts the signal value of a pixel having a signal value (for example, a luminance value) smaller than a predetermined signal threshold value into a second signal value different from the first signal value in the addition image IMG_C. (For example, it may be set to 0).
  • the control unit 7 may detect the area including the pixel whose signal value is the first signal value as the molten pool area MPA.
  • a signal value of "1" may be used as the first signal value
  • a signal value of "0" may be used as the second signal value. That is, the control unit 7 may set the signal value of a pixel having a signal value larger than a predetermined signal threshold value to 1 in the addition image IMG_C. On the other hand, the control unit 7 may set the signal value of a pixel having a signal value smaller than a predetermined signal threshold value to 0 in the addition image IMG_C. After that, the control unit 7 may detect an area including a pixel with a signal value of 1 as the molten pool area MPA.
  • the signal threshold value may be set to an appropriate value that allows the molten pool area MPA and an area different from the molten pool area MPA to be distinguished from the signal value (for example, brightness value).
  • the signal threshold may be set in advance.
  • the signal threshold value may be set by the control unit 7 as appropriate.
  • the signal threshold value may be appropriately set by the user of the processing system SYS.
  • the molten pool area MPA detected in the added image IMG_C may be considered to be substantially equivalent to the area to which molten pools MP#1 and MP#2 have moved.
  • the molten pool area MPA detected in the added image IMG_C is substantially the same as that of the molten pool MP#1 during the period in which at least two molten pool images IMG used to generate the added image IMG_C were captured. and MP#2 may be considered to be equivalent to the area to which they moved. Therefore, the molten pool area MPA may mean the area to which the molten pools MP#1 and MP#2 have moved.
  • the molten pool area MPA detected in the added image IMG_C is considered to be substantially equivalent to the area where the processing system SYS continuously forms molten pools MP#1 and MP#2 at different positions, good. Therefore, the molten pool area MPA may mean an area where the processing system SYS continuously forms molten pools MP#1 and MP#2 at different positions.
  • the control unit 7 may generate information regarding the molten pool area MPA as the molten pool image information MPI based on the detection result of the molten pool area MPA. For example, the control unit 7 may generate information regarding the size of the molten pool area MPA as an example of information regarding the molten pool area MPA. As an example, the control unit 7 may calculate the area of the molten pool area MPA, and generate information regarding the calculated area of the molten pool area MPA as information regarding the size of the molten pool area MPA. In this case, the control unit 7 may calculate the number of pixels forming the molten pool area MPA as the area of the molten pool area MPA.
  • control unit 7 obtains information regarding the size of the molten pool area MPA by calculating the number of pixels having a signal value (for example, a brightness value) larger than a predetermined signal threshold based on the addition image IMG_C. may be generated.
  • a signal value for example, a brightness value
  • the control unit 7 may generate information regarding the molten pool area MPA using a single molten pool image IMG instead of using a plurality of molten pool images IMG. Specifically, the control unit 7 detects the molten pool area MPA in the molten pool image IMG by comparing the signal value (for example, brightness value) of each pixel of the molten pool image IMG with a predetermined signal threshold. You may. For example, the control unit 7 may detect pixels in the molten pool image IMG that have a signal value (for example, a brightness value) that is larger than a predetermined signal threshold. In this case, the control unit 7 may detect the area including the detected pixels as the molten pool area MPA. Thereafter, the control unit 7 may generate information regarding the molten pool area MPA as the molten pool image information MPI based on the detection result of the molten pool area MPA.
  • the signal value for example, brightness value
  • the exposure time of the imaging unit 8 becomes longer than a certain period of time, there is a possibility that a molten pool area MPA similar to the molten pool area MPA reflected in the added image IMG_C may be reflected in one molten pool image IMG. It gets expensive. For example, if the exposure time of the imaging unit 8 becomes longer than a certain time determined according to the period of periodic movement of the molten pools MP#1 and MP#2, one molten pool image IMG and the added image IMG_C There is a high possibility that a molten pool area MPA similar to the reflected molten pool area MPA will be reflected.
  • the control unit 7 may generate the molten pool image information MPI without using the plurality of molten pool images IMG. Note that this certain period of time may be a period required for one period of periodic movement of molten pools MP#1 and MP#2.
  • This certain period of time may be half of the period required for one period of periodic movement of the molten pools MP#1 and MP#2. This certain period of time may be 1 ⁇ 3 of the period required for one period of periodic movement of the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the control unit 7 may generate the molten pool image information MPI using a single molten pool image IMG in which the molten pool area MPA is reflected.
  • the exposure time of the imaging unit 8 may mean the time during which the imaging element of the imaging unit 8 is exposed to light.
  • the exposure time of the imaging unit 8 may mean the time during which the mechanical shutter is in an open state. That is, the exposure time of the imaging unit 8 may mean the time from the timing when the state of the mechanical shutter is switched to the open state to the timing when the state of the mechanical shutter is switched to the closed state.
  • the open state may mean a state in which the mechanical shutter is open.
  • the closed state may mean a state in which the mechanical shutter is closed.
  • the exposure time of the imaging unit 8 may mean the time during which the electronic shutter is in the on state.
  • the exposure time of the imaging unit 8 may mean the time from the timing when the state of the electronic shutter is switched to the on state to the timing when the state of the electronic shutter is switched to the off state.
  • the on state may mean a state in which the electronic shutter is on.
  • the state in which the electronic shutter is turned on may mean a state in which each pixel of the image sensor is exposed to light in one image capture and a charge can be stored in each pixel of the image sensor based on the amount of light.
  • the imaging unit 8 may open and close the mechanical shutter multiple times at a timing synchronized with the above-mentioned imaging rate. Even in this case, the imaging unit 8 may be considered to be performing multiple exposure. After that, the imaging unit 8 may read out the charges accumulated in each pixel of the imaging element. Even in this case, there is a high possibility that a molten pool area MPA similar to the molten pool area MPA reflected in the addition image IMG_C will be reflected in one molten pool image IMG generated by the imaging unit 8. For this reason, the control unit 7 may generate the molten pool image information MPI using a single molten pool image IMG in which the molten pool area MPA is reflected.
  • the imaging unit 8 may turn on and off the electronic shutter multiple times at a timing synchronized with the above-mentioned imaging rate. Even in this case, the imaging unit 8 may be considered to be performing multiple exposure. After that, the imaging unit 8 may read out the charges accumulated in each pixel of the imaging element. Even in this case, there is a high possibility that a molten pool area MPA similar to the molten pool area MPA reflected in the addition image IMG_C will be reflected in one molten pool image IMG generated by the imaging unit 8. For this reason, the control unit 7 may generate the molten pool image information MPI using a single molten pool image IMG in which the molten pool area MPA is reflected.
  • the imaging unit 8 may read out the charges accumulated in each pixel of the imaging element each time the electronic shutter is turned on and off.
  • the imaging unit 8 may be considered to substantially generate a plurality of molten pool images IMG as time-series data.
  • control unit 7 then controls the processing system SYS based on the molten pool image information MPI generated in step S12 (step S13). For example, as shown in FIG. 12, the control unit 7 controls the processing system SYS based on the molten pool image information MPI so that the size of the molten pool area MPA becomes a predetermined target size TS.
  • the control unit 7 controls the processing light EL#1 emitted from the light source 4#1 and the processing light EL#2 emitted from the light source 4#2 so that the size of the molten pool area MPA becomes a predetermined target size TS.
  • the intensity of at least one of the two may be controlled. That is, the control unit 7 may perform DC modulation control to control the DC component of the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2. That is, when the intensity of processing light EL#1 changes, the size of molten pool MP#1 changes. For example, as the intensity of processing light EL#1 increases, the amount of modeling material M (or material constituting modeling surface MS) melted by processing light EL#1 increases.
  • the control unit 7 can control the size of the molten pool area MPA by controlling the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2.
  • the control unit 7 controls at least one of galvanometer mirrors 2146 and 2156 that move the molten pools MP#1 and MP#2, respectively, so that the size of the molten pool area MPA becomes a predetermined target size TS. You may.
  • the range in which the galvano mirror 2146 moves the molten pool MP#1 changes, the size of the molten pool area MPA reflected in the molten pool image IMG or addition image IMG_C changes.
  • the control unit 7 can control the size of the molten pool area MPA by controlling at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156.
  • the operation of controlling the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA becomes the target size TS includes the operation of controlling the processing system SYS so that the difference between the size of the molten pool area MPA and the target size TS becomes small. It's okay to stay.
  • the operation of controlling the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA becomes the target size TS includes the operation of controlling the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA approaches the target size TS. Good too.
  • the operation of controlling the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA becomes the target size TS is to control the processing system SYS so that the difference between the size of the molten pool area MPA and the target size TS becomes zero. May include actions.
  • the operation of controlling the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA becomes the target size TS includes the operation of controlling the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA matches the target size TS. You can stay there.
  • the control unit 7 may be considered to be performing feedback control of the processing system SYS based on the size of the molten pool area MPA.
  • the size of the molten pool area MPA is maintained at the target size TS.
  • the molten pool area MPA corresponds to the area where the molten pools MP#1 and MP#2 move. Therefore, the size of the molten pool area MPA substantially has a correlation with the size of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 to which the molten pools MP#1 and MP#2 move, respectively. Therefore, when the size of the molten pool area MPA is maintained at the target size TS, the respective sizes of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 are also maintained at a size corresponding to the target size TS.
  • the size (typically, the width) of the linear object that is created by moving the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 on the modeling surface MS also changes according to the target size TS. Maintained in size. This is because the size of the linear shaped object has a correlation with the size of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2. Therefore, the processing system SYS can form a linear object having a desired size (typically, a desired width) by performing the molten pool feedback control operation. In other words, by performing the molten pool feedback control operation, the processing system SYS reduces the possibility of erroneously forming a linear object having a size different from the desired size. Therefore, the processing system SYS can model objects with high modeling accuracy.
  • the control unit 7 adds at least two molten pool images IMG to generate molten pool image information MPI that has a correlation with the sizes of processing unit areas BSA#1 and BSA#2. There is. However, the control unit 7 determines the size of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 (that is, the size of the molten pool MP#1 and An index value having a correlation with the size of the area in which MP #2 moves may be calculated. In this case, the control unit 7 may control the processing system SYS in step S13 of FIG. 9 so that the calculated index value becomes the above-mentioned target size TS (or a value according to the target size TS). .
  • the control unit 7 may calculate the sizes of at least two molten pools MP that are respectively reflected in at least two molten pool images IMG. For example, the control unit 7 calculates the size of the molten pool MP reflected in the first molten pool image IMG, and calculates the size of the molten pool MP reflected in the second molten pool image IMG, which is different from the first molten pool image IMG. The sizes of the molten pools MP#1 and MP#2 may be calculated. After that, the control unit 7 may add the calculated sizes of at least two molten pools MP.
  • the control unit 7 determines the size of the molten pools MP#1 and MP#2 reflected in the first molten pool image IMG, and the sizes of the molten pools MP#1 and MP#2 reflected in the second molten pool image IMG.
  • the size of MP#2 may also be added.
  • the value obtained by adding the sizes of at least two molten pools MP is the size of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 (that is, the size of the area where molten pools MP#1 and MP#2 move). It may also be used as an index value that has a correlation with size).
  • control unit 7 may calculate the positions of at least two molten pools MP that are respectively reflected in at least two molten pool images IMG. For example, the control unit 7 calculates the positions of the molten pools MP#1 and MP#2 reflected in the first molten pool image IMG, and calculates the positions of the molten pools MP#1 and MP#2 reflected in the first molten pool image IMG, and The positions of molten pools MP#1 and MP#2 reflected in the pond image IMG may be calculated.
  • the control unit 7 determines the size of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 (that is, the size of the area to which the molten pools MP#1 and MP#2 move) based on the calculated positions of the at least two molten pools MP. size) may also be calculated. For example, as described above, since the target irradiation area EA#1 periodically moves along one direction within the processing unit area BSA#1, the molten pool MP#1 also periodically moves along one direction. move in a specific direction. In this case, the control unit 7 may calculate the positions of both ends in one direction of the area in which the molten pool MP#1 moves based on the calculated position of the molten pool MP#1.
  • the control unit 7 moves the molten pool MP#1 between a position where the coordinates indicating the position of the molten pool MP#1 are maximum and a position where the coordinates indicating the position of the molten pool MP#1 are the minimum. It may also be calculated as the positions of both ends of the region in one direction. After that, the control unit 7 calculates the distance between the calculated positions of both ends as the size of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 (that is, the size of the area where the molten pools MP#1 and MP#2 move). It may be calculated as an index value having a correlation with In this case, the control unit 7 may control the processing system SYS in step S13 of FIG. 9 so that the calculated index value becomes a distance corresponding to the target size TS described above.
  • the control unit 7 detects the molten pool area MPA. At this time, the control unit 7 may perform an area detection operation in order to accurately detect the molten pool area MPA. That is, the control unit 7 may perform a molten pool feedback control operation including an area detection operation, which is an example of an operation for accurately detecting the molten pool area MPA.
  • the area detection operation is an operation of detecting at least one of the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA in the molten pool image IMG (or addition image IMG_C).
  • the area detection operation may be an operation of determining (in other words, determining) whether each area in the molten pool image IMG (or added image IMG_C) is the molten pool area MPA.
  • the area detection operation may be an operation of determining (in other words, determining) whether each area in the molten pool image IMG (or addition image IMG_C) is a non-molten pool area NPA.
  • the non-molten pool area NPA is an area where molten pools MP#1 and MP#2 are not reflected.
  • the non-molten pool area NPA may be an area in which the molten pools MP#1 and MP#2 are not reflected, but light is reflected.
  • the non-molten pool area NPA may be an area in which at least one of the emitted light and the reflected light other than the molten pools MP#1 and MP#2 is reflected.
  • the non-molten pool area NPA may include an area in which light emission from an object different from the molten pools MP#1 and MP#2 is reflected.
  • the non-molten pool area NPA may include an area where reflected light from an object different from the molten pools MP#1 and MP#2 is reflected. That is, the non-molten pool area NPA may be an area in which noise light, which is light different from light generated due to molten pools MP#1 and MP#2, is reflected.
  • the noise light may include light caused by spatter generated by scattering of the melt melt in at least one of the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the noise light may include at least one of light emitted by sputtering and light reflected by sputtering.
  • the non-molten pool area NPA may include an area where spatter is reflected.
  • the noise light may include light caused by fume generated by evaporation of the melt melt in at least one of the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the noise light may include at least one of light emitted by the fume and light reflected by the fume.
  • the non-molten pool area NPA may include an area where fumes are reflected.
  • the noise light may include light generated due to irradiation of the processing light EL to the workpiece W on which the modeling surface MS is formed or to the film on the surface of the structural layer SL.
  • the non-molten pool area NPA may include an area where light generated due to irradiation of the processing light EL onto the film on the surface of the workpiece W or the structural layer SL is reflected.
  • the noise light may include light caused by the modeling material M that has not reached the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the noise light may include light caused by the modeling material M that has been melted by at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 but has not reached the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the noise light may include at least one of light emitted by the modeling material M and light reflected by the modeling material M.
  • the noise light may include at least one of light emitted by the molten modeling material M and light reflected by the molten modeling material M.
  • the non-molten pool area NPA may include an area in which the modeling material M (in particular, the molten modeling material M) is reflected.
  • the control unit 7 may add at least two molten pool images IMG to generate an added image IMG_C, and may also perform a region detection operation based on the generated added image IMG_C. That is, the control unit 7 may detect at least one of the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA based on the addition image IMG_C.
  • FIG. 13 shows a molten pool image IMG in which the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA are reflected.
  • FIG. 13 shows a molten pool area MPA corresponding to the area where molten pools MP#1 and MP#2 are reflected, and noise light different from light generated due to molten pools MP#1 and MP#2.
  • This shows a molten pool image IMG in which a non-molten pool area NPA corresponding to the area in which is reflected is reflected.
  • light generated in the molten pools MP#1 and MP#2 is reflected in the molten pool area MPA, and noise light is reflected in the non-molten pool area NPA.
  • the difference between the signal value of a pixel included in the molten pool area MPA and the signal value of a pixel included in the non-molten pool area NPA may not be so large.
  • the difference between the brightness value of a pixel included in the molten pool area MPA and the brightness value of a pixel included in the non-molten pool area NPA may not be so large. For this reason, it may not necessarily be easy to distinguish the molten pool area MPA from the non-molten pool area NPA using the above-mentioned signal threshold within one molten pool image IMG.
  • control unit 7 may erroneously detect the non-molten pool area NPA as the molten pool area MPA.
  • the galvano mirrors 2146 and 2156 periodically move the molten pools MP#1 and MP#2 within the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 determined based on the processing head 21. ing. Furthermore, since the imaging unit 8 is attached to the processing head 21, the relative positional relationship between the imaging unit 8 and each of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2 is fixed. Therefore, it is highly likely that the positions of the regions where the molten pools MP#1 and MP#2 move within the molten pool image IMG will remain the same over time. As a result, the position where the molten pool area MPA is reflected in the molten pool image IMG is likely to remain the same over time.
  • FIG. 14 which shows a plurality of molten pool images IMG as time-series data, the position where the molten pool area MPA is reflected is unlikely to change significantly between the plurality of molten pool images IMG.
  • the position where the noise light that causes the non-molten pool area NPA is generated is not necessarily determined. Therefore, the position where the noise light that causes the non-molten pool area NPA is generated is likely to change over time. Furthermore, there is a high possibility that the position where the noise light that causes the non-molten pool area NPA is generated changes with random probability. The position where the noise light that causes the non-molten pool area NPA is generated is likely to vary randomly. Therefore, the position where the non-molten pool area NPA is reflected in the molten pool image IMG is likely to vary randomly over time. That is, as shown in FIG. 14, which shows a plurality of molten pool images IMG as time-series data, the position where the non-molten pool area NPA is reflected may vary greatly between the plurality of molten pool images IMG.
  • the non-molten pool area NPA is not reflected in the molten pool image IMG in the first place.
  • the plurality of molten pool images IMG include a molten pool image IMG in which the non-molten pool area NPA is reflected, and a molten pool image IMG in which the non-molten pool area NPA is reflected.
  • both the molten pool image IMG and the molten pool image IMG in which the NPA is not included are included.
  • FIG. 15 which shows an added image IMG_C generated by adding the plurality of molten pool images IMG shown in FIG.
  • the difference from the signal value of the pixel included in the non-molten pool area NPA will be sufficiently large to be able to distinguish between the two.
  • the brightness values of pixels included in the molten pool area MPA are sufficiently high compared to the brightness values of pixels included in the non-molten pool area NPA to be able to distinguish between the two. There is a high possibility that it will.
  • the control unit 7 can detect at least one of the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA based on the signal value (for example, brightness value) of the addition image IMG_C. Specifically, the control unit 7 compares the signal value (for example, brightness value) of each pixel of the addition image IMG_C with a predetermined signal threshold, thereby determining whether at least the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA are One can be detected.
  • the signal value for example, brightness value
  • the control unit 7 may detect, as the molten pool area MPA, an area including pixels having a signal value (for example, a brightness value) larger than a predetermined signal threshold in the addition image IMG_C.
  • the control unit 7 detects, as the molten pool area MPA, an area including pixels corresponding to the addition result of a signal value (for example, a brightness value) that is larger than a predetermined signal threshold in the addition image IMG_C. good.
  • the control unit 7 may generate molten pool image information MPI including information regarding the molten pool area MPA based on the detected molten pool area MPA.
  • the control unit 7 may detect, as the non-molten pool area NPA, a region including pixels having a signal value (for example, a brightness value) smaller than a predetermined signal threshold in the addition image IMG_C. That is, the control unit 7 detects, as the non-molten pool area NPA, an area including pixels corresponding to the addition result of a signal value (for example, a brightness value) that is smaller than a predetermined signal threshold in the addition image IMG_C. Good too. In this case, the control unit 7 may generate the molten pool image information MPI including information regarding the molten pool area MPA without using the detected non-molten pool area NPA.
  • a signal value for example, a brightness value
  • the control unit 7 generates a signal value in the addition image IMG_C that is smaller than the first signal threshold, which is the above-mentioned predetermined signal threshold, and that is larger than the second signal threshold, which is smaller than the first signal threshold.
  • a brightness value may be detected as a non-molten pool area NPA.
  • the second signal threshold is typically greater than zero.
  • the signal threshold value is an appropriate value that can distinguish the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA from the signal value (for example, the brightness value). It may be set to a value.
  • the processing system SYS can detect at least one of the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA by performing the area detection operation. Therefore, compared to the processing system of the comparative example that does not perform the area detection operation, the processing system SYS is less likely to erroneously detect the non-molten pool area NPA as the molten pool area MPA. Therefore, the size of the molten pool area MPA is maintained at the target size TS. As a result, the respective sizes of processing unit areas BSA#1 and BSA#2 are also maintained at a size corresponding to the target size TS. Therefore, the processing system SYS can form a linear object having a desired size (typically, a desired width) by performing the molten pool feedback control operation. In other words, the processing system SYS can model objects with high modeling accuracy.
  • a desired size typically, a desired width
  • the control unit 7 estimates the range in which the galvano mirrors 2146 and 2156 move the molten pools MP#1 and MP#2, respectively, estimates the boundary of the range in which the molten pool area MPA is distributed from the estimation results, and estimates The area outside the boundary may be detected as the non-molten pool area NPA.
  • Imaging condition change operation (2-4-1) Overview of Imaging Condition Changing Operation
  • the processing system SYS performs an imaging condition changing operation in parallel with or in succession to the molten pool feedback control operation described above. Good too. That is, the processing system SYS may perform the imaging condition changing operation during at least part of the period in which the above-described molten pool feedback control operation is performed.
  • the processing system SYS may perform an imaging condition changing operation before the above-described molten pool feedback control operation is performed.
  • the processing system SYS may perform the imaging condition changing operation after the above-described molten pool feedback control operation is performed.
  • the control unit 7 may perform the imaging condition changing operation.
  • the imaging condition changing operation is an operation of changing (in other words, controlling, adjusting, or setting) the imaging conditions for the imaging unit 8 to image the molten pools MP#1 and MP#2. That is, the imaging condition changing operation is an operation of changing the imaging conditions used by the imaging unit 8 to image the molten pools MP#1 and MP#2. The imaging condition changing operation is an operation of changing the imaging conditions set in the imaging unit 8 to image the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the control unit 7 may change the imaging conditions so that the imaging unit 8 can appropriately image the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the control unit 7 may change the imaging conditions so that the imaging unit 8 can generate the molten pool image IMG that can appropriately perform the molten pool feedback control operation described above.
  • the control unit 7 can realize a state in which the processing system SYS can form a linear object having a desired size (typically, a desired width) by the molten pool feedback control operation described above.
  • the imaging conditions may be changed so that the imaging unit 8 can generate the molten pool image IMG.
  • the imaging unit 8 images the molten pools MP#1 and MP#2 based on the imaging conditions changed by the control unit 7. That is, the control unit 7 controls the imaging unit 8 to image the molten pools MP#1 and MP#2 based on the imaging conditions changed by the control unit 7.
  • the imaging conditions may include conditions related to the imaging timing at which the imaging unit 8 images the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the control unit 7 may change the imaging timing.
  • the control unit 7 may change the imaging timing so that the imaging timing is earlier than the imaging timing before the change, as shown in FIG. 16(a).
  • the control unit 7 may change the imaging timing so that the imaging timing is delayed compared to the imaging timing before the change, as shown in FIG. 16(a).
  • the conditions regarding the imaging timing may include the timing at which the imaging unit 8 starts imaging the molten pools MP#1 and MP#2, as shown in FIG. 16(a).
  • the conditions regarding the imaging timing may include the timing at which the imaging unit 8 finishes imaging the molten pools MP#1 and MP#2, as shown in FIG. 16(a).
  • the timing at which the imaging unit 8 starts imaging the molten pools MP#1 and MP#2 may mean the timing at which the imaging unit 8 switches the state of the mechanical shutter from the closed state to the open state.
  • the timing at which the imaging unit 8 starts imaging the molten pools MP#1 and MP#2 may mean the timing at which the imaging unit 8 switches the state of the electronic shutter from the off state to the on state.
  • the timing at which the imaging unit 8 finishes imaging the molten pools MP#1 and MP#2 may mean the timing at which the imaging unit 8 switches the state of the mechanical shutter from the open state to the closed state.
  • the timing at which the imaging unit 8 starts imaging the molten pools MP#1 and MP#2 may mean the timing at which the imaging unit 8 switches the state of the electronic shutter from the on state to the off state.
  • the imaging timing shown in FIG. 16(a) is the timing at which each of the multiple exposures in the multiple exposure is performed. It may be considered as In other words, one pulse-like waveform shown in FIG. 16(a) may be regarded as indicating the timing at which one exposure in multiple exposure is performed.
  • the imaging conditions may include conditions regarding the exposure time for the imaging unit 8 to image the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the control unit 7 may change the exposure time.
  • the control unit 7 may change the exposure time so that the exposure time becomes shorter than the exposure time before the change, as shown in FIG. 16(b).
  • the control unit 7 may change the exposure time so that the exposure time becomes longer than the exposure time before the change, as shown in FIG. 16(b).
  • the exposure time is such that after the imaging unit 8 starts imaging the molten pools MP#1 and MP#2, the imaging unit 8 starts imaging the molten pools MP#1 and MP#2. It may also mean the time until the end of the process.
  • the exposure time shown in FIG. 16(b) is the time for performing each of the multiple exposures in the multiple exposure. It may be considered as That is, one pulse-like waveform shown in FIG. 16(b) may be regarded as indicating a period during which one exposure in multiple exposure is performed.
  • the imaging conditions may include conditions regarding the imaging cycle or imaging rate at which the imaging unit 8 images the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the control unit 7 may change the imaging cycle or imaging rate.
  • the control unit 7 may change the imaging cycle so that the imaging cycle becomes longer than the imaging cycle before the change, as shown in FIG. 16(c).
  • the control unit 7 may change the imaging cycle so that the imaging cycle becomes shorter than the imaging cycle before the change, as shown in FIG. 16(c).
  • the control unit 7 may change the imaging rate so that the imaging rate becomes lower than the imaging rate before the change, as shown in FIG. 16(c).
  • the control unit 7 may change the imaging rate so that the imaging rate becomes higher than the imaging rate before the change, as shown in FIG. 16(c).
  • the imaging cycle is such that after the imaging unit 8 starts imaging the molten pools MP#1 and MP#2, the imaging unit 8 starts imaging the molten pools MP#1 and MP#2. It may also mean the time until the next start.
  • the imaging rate may mean the number of times the imaging unit 8 starts imaging the molten pools MP#1 and MP#2 per unit time (for example, per second).
  • the imaging rate may be the reciprocal of the imaging period.
  • the imaging period may be the reciprocal of the imaging rate.
  • the operation of changing the imaging rate so that the imaging rate becomes lower may be considered to be equivalent to the operation of changing the imaging cycle so that the imaging cycle becomes longer.
  • the operation of changing the imaging rate so that the imaging rate becomes higher may be considered to be equivalent to the operation of changing the imaging cycle so that the imaging cycle becomes shorter.
  • the imaging cycle shown in FIG. 16(c) is the cycle in which each of the multiple exposures in the multiple exposure is performed. It may be assumed that there is. In other words, the interval between two adjacent pulse-like waveforms shown in FIG. 16(b) may be considered to indicate the cycle in which one exposure in multiple exposure is performed. Furthermore, if the imaging unit 8 can be considered to be performing multiple exposure as described above, the imaging rate shown in FIG. 16(c) indicates the number of times exposure is performed per unit time in multiple exposure. It may be regarded as an index value (this index value may also be referred to as an exposure rate).
  • the operation of the imaging unit 8 for generating a plurality of molten pool images IMG as time-series data changes.
  • the imaging unit 8 can be considered to generate multiple molten pool images IMG as time-series data by performing multiple exposures as described above, the operation of changing the imaging conditions can be performed using multiple exposures. This may be considered to be equivalent to the operation of changing the exposure conditions.
  • the control unit 7 may change the imaging conditions based on the processing conditions of the workpiece W by the processing system SYS. For example, when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions, the control unit 7 controls the imaging unit 8 to process the molten pools MP#1 and MP#2 based on the first imaging conditions. The imaging conditions may be changed so that the image is captured. For example, when the machining system SYS processes the workpiece W based on second machining conditions different from the first machining conditions, the control unit 7 controls the image pickup unit 8 to process the work W based on the second machining conditions different from the first machining conditions. The imaging conditions may be changed so that the molten pools MP#1 and MP#2 are imaged based on the imaging conditions.
  • the control unit 7 may change the imaging conditions so that the imaging unit 8 can appropriately image the molten pools MP#1 and MP#2.
  • the control unit 7 controls the molten pools MP#1 and MP# formed by the processing system SYS based on the first processing conditions.
  • the imaging condition may be changed to the first imaging condition so that the imaging unit 8 can appropriately image the second image.
  • the control unit 7 controls the molten pools MP#1 and MP# formed by the machining system SYS based on the second machining conditions.
  • the imaging condition may be changed to the second imaging condition so that the imaging unit 8 can appropriately image the second imaging condition.
  • the control unit 7 may change the imaging conditions based on the processing conditions using an imaging condition table that defines the correspondence between processing conditions and imaging conditions.
  • the imaging condition table may be a table that specifies imaging conditions to be used by the imaging unit 8 when the processing conditions of the workpiece W are one processing condition.
  • the imaging condition table may be a table that records information regarding imaging conditions to be used by the imaging unit 8 in association with processing conditions of the workpiece W.
  • the photographing condition table may be stored (in other words, recorded) in the storage device 72.
  • the imaging condition table is used to repeatedly perform the above-mentioned molten pool feedback control operation while changing at least one of the processing conditions and imaging conditions, and to obtain the desired modeling accuracy of the linear object formed as a result of the molten pool feedback control operation. It may be generated in advance by specifying the correspondence between processing conditions and imaging conditions that can achieve a state of accuracy.
  • the processing conditions may include light conditions regarding at least one of the processing lights EL#1 and EL#2. Note that since each of the processing lights EL#1 and EL#2 is an example of an energy beam, the light conditions may be referred to as beam conditions.
  • the light conditions may include intensity conditions regarding the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2.
  • the control unit 7 may change the imaging conditions based on the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 that are irradiated onto the workpiece W in order to process the workpiece W.
  • the intensity of the processing light EL#k (k is a variable indicating 1 and 2, respectively) is from a first intensity to a first intensity higher than the first intensity.
  • An example of the operation of changing the imaging condition when the intensity is changed to 2 will be described.
  • the control unit 7 controls the pixels in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG even if the intensity of the processing light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity.
  • the imaging conditions may be changed so that the amount of change in the brightness value is suppressed to a first allowable amount or less.
  • the control unit 7 determines the brightness value of the pixel in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG generated when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity, and the processing light EL#k.
  • the imaging conditions are set so that the difference between the brightness value of the pixel in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG generated when the intensity of k is the second intensity is equal to or less than the first tolerance. May be changed.
  • the control unit 7 controls whether the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG even when the intensity of the processing light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity.
  • the imaging conditions may be changed so that the brightness value of the pixel is maintained constant. In other words, the control unit 7 determines the brightness value of the pixel in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG generated when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity, and the processing light EL#k.
  • the imaging conditions may be changed so that the brightness value of the pixel in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG generated when the intensity of k is the second intensity is the same.
  • the control unit 7 changes the imaging conditions so that the brightness value of the pixel in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG becomes lower than when the imaging conditions are not changed.
  • the control unit 7 may change the exposure time so that the exposure time becomes shorter.
  • control unit 7 sets the exposure time so that the exposure time when the intensity of the processing light EL#k is the second intensity is shorter than the exposure time when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity.
  • the exposure time may be changed.
  • the amount of change in the brightness value of the pixel in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG is suppressed to be less than or equal to the first tolerance.
  • the brightness value of a pixel in which molten pool MP#k is reflected in molten pool image IMG is maintained constant.
  • control unit 7 may change the exposure time so that the higher the intensity of the processing light EL#k is, the shorter the exposure time is. .
  • the control unit 7 may change the exposure time so that the lower the intensity of the processing light EL#k, the longer the exposure time becomes.
  • the optical conditions may include conditions regarding the density of the processing light EL#k.
  • the operation of changing the imaging conditions based on the intensity of the processing light EL#k may be considered to be equivalent to the operation of changing the imaging conditions based on the density of the processing light EL#k.
  • the control unit 7 may change the imaging conditions based on the density of the processing light EL#k, similarly to the case where the imaging conditions are changed based on the intensity of the processing light EL#k. For example, the control unit 7 may change the exposure time so that the higher the density of the processing light EL#k, the shorter the exposure time. The control unit 7 may change the exposure time so that the lower the density of the processing light EL#k, the longer the exposure time becomes.
  • the processing conditions may include movement mode conditions regarding the movement mode of at least one of target irradiation areas EA#1 and EA#2.
  • the control unit 7 may change the imaging conditions based on the movement mode of at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2.
  • the operation of moving each of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 may be referred to as a wobbling operation. Therefore, the movement mode condition regarding the movement mode of at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 may be referred to as a wobble condition.
  • the movement mode condition is such that the irradiation position of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 is may be considered to be equivalent to the condition regarding the movement mode of .
  • the movement mode conditions are This may be considered to be equivalent to the condition regarding the movement mode of the irradiation position of at least one of the ponds MP#1 and MP#2.
  • the movement mode condition is such that at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 moves. This may be considered to be equivalent to the condition regarding the deflection mode.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include the speed of movement of the target irradiation area EA#k.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include the speed of movement of the target irradiation area EA#k on the modeling surface MS.
  • the speed of movement of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the speed of movement of the irradiation position of the processing light EL#k.
  • the speed of movement of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the speed of movement of the irradiation position of the processing light EL#k on the modeling surface MS.
  • the speed of movement of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the speed of deflection of the processing light EL#k.
  • the speed of deflection of the processing light EL#1 is considered to be equivalent to the rotation speed (oscillation speed) of at least one of the X scanning mirror 2146MX and the Y scanning mirror 2146MY included in the galvanometer mirror 2146 that deflects the processing light EL#1. It's okay.
  • the speed of deflection of the processing light EL#2 is considered to be equivalent to the rotation speed (swinging speed) of at least one of the X scanning mirror 2156MX and the Y scanning mirror 2156MY included in the galvano mirror 2156 that deflects the processing light EL#2. It's okay.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include a period of movement of the target irradiation area EA#k.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include a period of periodic movement of the target irradiation area EA#k on the modeling surface MS.
  • the period of movement of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the period of movement of the irradiation position of the processing light EL#k.
  • the period of movement of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the period of periodic movement of the irradiation position of the processing light EL#k on the modeling surface MS.
  • the period of movement of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the period of deflection of the processing light EL#k.
  • the period of deflection of the processing light EL#1 is considered to be equivalent to the rotation period (oscillation period) of at least one of the X scanning mirror 2146MX and the Y scanning mirror 2146MY included in the galvanometer mirror 2146 that deflects the processing light EL#1. It's okay.
  • the period of deflection of the processing light EL#2 is considered to be equivalent to the rotation period (oscillation period) of at least one of the X scanning mirror 2156MX and the Y scanning mirror 2156MY included in the galvano mirror 2156 that deflects the processing light EL#1. It's okay.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include the stroke (that is, the stroke amount or stroke width) of the movement of the target irradiation area EA#k. Stroke of movement may refer to amplitude of reciprocating movement.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include a stroke of movement of the target irradiation area EA#k on the modeling surface MS. Note that the stroke of movement of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the stroke of movement of the irradiation position of the processing light EL#k. In particular, the stroke of movement of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the stroke of movement of the irradiation position of the processing light EL#k on the modeling surface MS.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include a pattern of the movement locus of the target irradiation area EA#k.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include a pattern of a periodic movement locus of the target irradiation area EA#k on the modeling surface MS.
  • An example of a pattern of the movement locus of the target irradiation area EA#k is a waveform (for example, a sine wave shape) pattern shown in FIG. 4(b).
  • An example of a pattern of the movement locus of the target irradiation area EA#k is a spiral pattern (for example, a circular shape whose center position gradually shifts) shown in FIG. 5C.
  • the pattern of the movement trajectory of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the pattern of the movement trajectory of the irradiation position of the processing light EL#k.
  • the pattern of the movement trajectory of the target irradiation area EA#k may be considered to be equivalent to the pattern of the periodic movement trajectory of the irradiation position of the processing light EL#k on the modeling surface MS.
  • the control unit 7 since the movement mode of the target irradiation area EA#1 is determined by control signals that control the operation modes of the X scanning mirror 2146MX and the Y scanning mirror 2146MY as the deflection optical system, the control unit 7 The imaging conditions may be changed based on control signals that control the scanning mirror 2146MX and the Y scanning mirror 2146MY. Similarly, since the movement mode of the target irradiation area EA#2 is determined by the control signal that controls the operation mode of the X scanning mirror 2156MX and the Y scanning mirror 2156MY as the deflection optical system, the control unit 7 operates as the deflection optical system. The imaging conditions may be changed based on control signals that control the X scanning mirror 2156MX and the Y scanning mirror 2156MY.
  • the imaging condition is changed when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is changed from the first speed to the second speed faster than the first speed.
  • An example of the operation will be described.
  • the control unit 7 controls the unit in which the target irradiation area EA#k moves by the unit movement amount.
  • the imaging conditions may be changed so that the amount of change in the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the movement period is suppressed to a second tolerance or less.
  • control unit 7 determines the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the unit movement period under the condition that the movement speed of the target irradiation area EA#k is the first speed, and the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the unit movement period, and
  • the imaging conditions are set so that the difference between the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the unit movement period under the situation where the speed of movement of #k is the second speed is equal to or less than the second allowable amount. May be changed.
  • control unit 7 controls the movement of the target irradiation area EA#k by a unit movement amount even if the speed of movement of the target irradiation area EA#k is changed from the first speed to the second speed.
  • the imaging conditions may be changed so that the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the unit movement period is maintained constant.
  • control unit 7 determines the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the unit movement period under the condition that the movement speed of the target irradiation area EA#k is the first speed, and the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the unit movement period, and The imaging conditions may be changed so that the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the unit movement period is the same under the situation where the movement speed of #k is the second speed.
  • the control unit 7 controls the speed of movement of the target irradiation area EA#k.
  • the imaging conditions may be changed in the same way as when the first speed is changed to a second speed faster than the first speed.
  • the control unit 7 allows the imaging unit 8 to detect the molten pool MP#k during the unit movement period.
  • the imaging conditions may be changed so that the amount of change in the number of times images are taken is suppressed to a second tolerance or less.
  • the control unit 7 controls the imaging unit 8 to move the molten pool MP during the unit movement period even if the period of movement of the target irradiation area EA#k is changed from the first period to the second period.
  • the imaging conditions may be changed so that the number of times #k is imaged is maintained constant.
  • the control unit 7 may change the imaging cycle so that the imaging cycle becomes shorter. In other words, the control unit 7 determines that the imaging period when the movement speed of the target irradiation area EA#k is the second speed is higher than the imaging period when the movement speed of the target irradiation area EA#k is the first speed. The imaging cycle may be changed so that .
  • the control unit 7 has a shorter imaging cycle when the movement cycle of the target irradiation area EA#k is the second cycle than when the movement cycle of the target irradiation area EA#k is the first cycle.
  • the imaging cycle may be changed so that.
  • the amount of change in the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the unit movement period is suppressed to the second tolerance or less.
  • the number of times the imaging unit 8 images the molten pool MP#k during the unit movement period is maintained constant.
  • the control unit 7 may change the imaging rate so that the imaging rate becomes higher.
  • the control unit 7 has a higher imaging rate when the moving speed of the target irradiation area EA#k is the second speed than the imaging rate when the moving speed of the target irradiation area EA#k is the first speed.
  • the imaging rate may be changed so that the value becomes higher.
  • the control unit 7 has a higher imaging rate when the period of movement of the target irradiation area EA#k is the second period than when the period of movement of the target irradiation area EA#k is the first period.
  • the imaging rate may be changed so that
  • the control unit 7 changes the imaging cycle so that the faster the target irradiation area EA#k moves, the shorter the imaging cycle becomes. It's okay.
  • the control unit 7 may change the imaging period so that the slower the speed of movement of the target irradiation area EA#k, the longer the imaging period.
  • the control unit 7 may change the imaging period so that the shorter the period of movement of the target irradiation area EA#k, the shorter the imaging period.
  • the control unit 7 may change the imaging period so that the longer the period of movement of the target irradiation area EA#k, the longer the imaging period.
  • the control unit 7 may change the imaging rate so that the faster the movement speed of the target irradiation area EA#k, the higher the imaging rate.
  • the control unit 7 may change the imaging rate so that the slower the movement speed of the target irradiation area EA#k, the lower the imaging rate.
  • the control unit 7 may change the imaging rate so that the shorter the period of movement of the target irradiation area EA#k, the higher the imaging rate.
  • the control unit 7 may change the imaging rate so that the longer the period of movement of the target irradiation area EA#k, the lower the imaging rate.
  • the control unit 7 may change the imaging timing. For example, the control unit 7 causes the imaging unit 8 to image the molten pool MP#k at an appropriate timing even if the speed of movement of the target irradiation area EA#k is changed from the first speed to the second speed.
  • the imaging timing may be changed so that it is possible to do so.
  • the control unit 7 causes the imaging unit 8 to image the molten pool MP#k even when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is changed from the first speed to the second speed.
  • the imaging timing may be changed so that the amount of change in the position of the molten pool MP#k within the processing unit area BSA#k at the timing is suppressed to a third tolerance or less. That is, the control unit 7 controls the position of the molten pool MP#k in the processing unit area BSA#k, which is imaged by the imaging unit 8 when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the first speed, and the target irradiation area EA#k. When the speed of movement of the irradiation area EA#k is the second speed, the difference between the position of the molten pool MP#k imaged by the imaging unit 8 within the processing unit area BSA#k is equal to or less than the third tolerance.
  • the imaging timing may be changed as shown in FIG.
  • the control unit 7 causes the imaging unit 8 to image the molten pool MP#k even when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is changed from the first speed to the second speed.
  • the imaging timing may be changed so that the position of the molten pool MP#k within the processing unit area BSA#k at the timing does not change. That is, the control unit 7 controls the position of the molten pool MP#k in the processing unit area BSA#k, which is imaged by the imaging unit 8 when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the first speed, and the target irradiation area EA#k.
  • the imaging timing is set so that the position of the molten pool MP#k imaged by the imaging unit 8 in the processing unit area BSA#k is the same when the speed of movement of the irradiation area EA#k is the second speed. May be changed.
  • the processing system SYS can appropriately image the molten pools MP#1 and MP#2 using the imaging unit 8 by performing the imaging condition changing operation.
  • the processing system SYS can appropriately image the molten pools MP#1 and MP#2 using the imaging unit 8 even when the processing conditions are changed. Therefore, the processing system SYS can appropriately perform the above-described molten pool feedback control operation using the molten pool image IMG generated by the imaging unit 8.
  • the processing system SYS performs a signal threshold value changing operation in parallel or in sequence with the molten pool feedback control operation described above. Good too. That is, the processing system SYS may perform the signal threshold value changing operation during at least part of the period in which the molten pool feedback control operation described above is performed. The processing system SYS may perform a signal threshold value changing operation before the above-described molten pool feedback control operation is performed. The processing system SYS may perform the signal threshold value changing operation after the molten pool feedback control operation described above is performed. Typically, the control unit 7 may perform the signal threshold changing operation.
  • the signal threshold changing operation is an operation of changing (in other words, controlling, adjusting, or setting) the signal threshold used to detect the molten pool area MPA. That is, the signal threshold value changing operation is an operation for changing the signal threshold value used by the control unit 7 to detect the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 may change the signal threshold so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 may change the signal threshold so that the control unit 7 can detect a molten pool area MPA that is capable of generating appropriate molten pool image information MPI.
  • the control unit 7 changes the signal threshold so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA having a size that correlates with the size of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2. It's okay.
  • the control unit 7 sets a signal threshold so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA having a size that correlates with the size of the linear model to be modeled on the model surface MS. May be changed.
  • control unit 7 may change the signal threshold so that the control unit 7 can detect a molten pool area MPA in which the above-described molten pool feedback control operation can be appropriately performed.
  • control unit 7 can realize a state in which the processing system SYS can form a linear object having a desired size (typically, a desired width) by the molten pool feedback control operation described above.
  • the signal threshold may be changed so that the control unit 7 can detect the molten pool area MPA.
  • control unit 7 detects the molten pool area MPA using the signal threshold value changed by the control unit 7. That is, the control unit 7 performs the molten pool feedback control operation using the signal threshold value changed by the control unit 7.
  • the control unit 7 may change the signal threshold based on the processing conditions of the workpiece W by the processing system SYS. For example, the control unit 7 detects the molten pool area MPA using the first signal threshold when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions.
  • the signal threshold may be changed. For example, when the machining system SYS processes the workpiece W based on second machining conditions different from the first machining conditions, the control unit 7 processes a second signal threshold different from the first signal threshold.
  • the signal threshold value may be changed so that the molten pool area MPA is detected using the signal threshold value of .
  • the control unit 7 may change the signal threshold so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA even when the processing conditions are changed. For example, when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions, the control unit 7 controls The signal threshold may be changed to a first signal threshold so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA. For example, when the processing system SYS processes the workpiece W based on the second processing conditions, the control unit 7 controls The signal threshold may be changed to a second signal threshold so that the control unit 7 can properly detect the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 may change the signal threshold based on the processing conditions using a signal threshold table that defines the correspondence between processing conditions and signal thresholds.
  • the signal threshold table may be a table that specifies a signal threshold to be used by the control unit 7 when the processing condition of the workpiece W is one processing condition.
  • the signal threshold table may be a table that records information regarding signal thresholds to be used by the control unit 7 in association with processing conditions of the workpiece W.
  • the signal threshold table may be stored (in other words, recorded) in the storage device 72.
  • the signal threshold value table is used to repeatedly perform the above-described molten pool feedback control operation while changing at least one of the processing conditions and the signal threshold value, and to obtain the desired modeling accuracy of the linear object formed as a result of the molten pool feedback control operation. It may be generated in advance by specifying the correspondence between processing conditions and signal thresholds that can achieve a state of accuracy.
  • the processing conditions may include intensity conditions regarding the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2. be.
  • the control unit 7 may change the signal threshold based on the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 that are irradiated onto the workpiece W in order to process the workpiece W.
  • the control unit 7 may change the signal threshold value so that the signal threshold value becomes larger. That is, the control unit 7 may change the signal threshold value so that the signal threshold value becomes larger as the intensity of the processing light EL#k becomes higher. The control unit 7 may change the signal threshold value so that the signal threshold value becomes smaller as the intensity of the processing light EL#k becomes lower.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA.
  • FIG. 17 shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity, and a histogram of the brightness values when the intensity of the processing light EL#k is the second intensity.
  • a histogram of brightness values in the molten pool image IMG is shown. As shown in FIG.
  • the control unit 7 may erroneously detect as the molten pool area MPA an area that should not originally be detected as the molten pool area MPA.
  • the signal threshold is changed in a situation where the intensity of the processing light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity, the molten pool area MPA should originally be detected.
  • the control unit 7 is less likely to erroneously detect as the molten pool area MPA an area that should not originally be detected as the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA. That is, the control unit 7 can accurately detect the molten pool area MPA.
  • FIG. 18 also shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity, and a molten pool image IMG when the intensity of the processing light EL#k is the second intensity. shows a histogram of brightness values at .
  • the unaltered signal threshold can distinguish between the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA in the molten pool image IMG when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity. is set to a value. In this case, when the intensity of the processing light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity, the brightness of the area to be detected as the non-molten pool area NPA may become higher.
  • the non-molten pool area NPA includes an area where noise light generated due to the irradiation of the processing light EL is reflected, and as the intensity of the processing light EL increases, the intensity of the noise light may also increase. This is because there is.
  • the signal threshold is not changed in a situation where the intensity of processing light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity, it should be detected as a non-molten pool area NPA.
  • the brightness value of the region may be higher than the unaltered signal threshold. For this reason, the control unit 7 may erroneously detect an area that should be detected as the non-molten pool area NPA as the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 when the signal threshold is changed in a situation where the intensity of processing light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity, the area to be detected as the non-molten pool area NPA becomes lower than the modified signal threshold. Therefore, the control unit 7 is less likely to erroneously detect an area that should be detected as a non-molten pool area NPA as a molten pool area MPA. As a result, the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA. That is, the control unit 7 can accurately detect the molten pool area MPA.
  • the processing conditions may include conditions regarding the density of the processing light EL#k.
  • the operation of changing the signal threshold based on the intensity of the processing light EL#k may be considered to be equivalent to the operation of changing the signal threshold based on the density of the processing light EL#k.
  • the control unit 7 may change the signal threshold based on the density of the processed light EL#k, similarly to the case where the signal threshold is changed based on the intensity of the processed light EL#k.
  • the control unit 7 may change the signal threshold value such that the signal threshold value becomes larger as the density of the processing light EL#k becomes higher.
  • the control unit 7 may change the signal threshold value so that the lower the density of the processing light EL#k, the smaller the signal threshold value becomes.
  • processing conditions may include movement mode conditions regarding the movement mode of at least one of target irradiation areas EA#1 and EA#2.
  • the control unit 7 may change the signal threshold based on the movement mode of at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2.
  • the signal threshold is changed when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is changed from the first speed to the second speed faster than the first speed.
  • An example of the operation will be described.
  • the control unit 7 may change the signal threshold value so that the signal threshold value becomes smaller.
  • control unit 7 may change the signal threshold value so that the faster the speed of movement of the target irradiation area EA#k, the smaller the signal threshold value becomes.
  • the control unit 7 may change the signal threshold value such that the signal threshold value becomes larger as the speed of movement of the target irradiation area EA#k becomes slower.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA.
  • FIG. 19 shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the first speed, and a histogram of the brightness values in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the first speed.
  • a histogram of brightness values in the molten pool image IMG in the case of two speeds is shown. As shown in FIG.
  • the control unit 7 may not detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA. That is, the control unit 7 can accurately detect the molten pool area MPA.
  • FIG. 20 also shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the first speed, and a histogram of the brightness values in the case where the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the second speed.
  • 3 shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG in the case of FIG.
  • the unaltered signal threshold is different from the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the first speed. is set to a distinguishable value.
  • the control unit 7 should detect it as the molten pool area MPA. There is a possibility that the area is erroneously detected as a non-molten pool area NPA.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA. That is, the control unit 7 can accurately detect the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 controls the speed of movement of the target irradiation area EA#k.
  • the signal threshold value may be changed in the same way as when the first speed is changed to a second speed faster than the first speed. In other words, the control unit 7 may change the signal threshold so that the shorter the period of movement of the target irradiation area EA#k, the smaller the signal threshold. The control unit 7 may change the signal threshold value so that the signal threshold value becomes larger as the period of movement of the target irradiation area EA#k becomes longer.
  • the processing system SYS can appropriately detect the molten pool area MPA by performing the signal threshold value changing operation.
  • the processing system SYS can appropriately (for example, accurately) detect the molten pool area MPA using the control unit 7 even when the processing conditions are changed. . Therefore, the processing system SYS can appropriately perform the above-described molten pool feedback control operation using the molten pool area MPA detected by the control unit 7.
  • the processing system SYS adds multiple molten pool images IMG in order to detect the molten pool area MPA.
  • the added image IMG_C is generated.
  • the processing system SYS under the control of the control unit 7, may perform the addition frame number changing operation in parallel with or in succession to the molten pool feedback control operation described above. That is, the processing system SYS may perform the addition frame number changing operation during at least part of the period in which the above-described molten pool feedback control operation is performed.
  • the processing system SYS may perform an addition frame number changing operation before the above-described molten pool feedback control operation is performed.
  • the processing system SYS may perform an operation for changing the number of additional frames after the above-described molten pool feedback control operation is performed.
  • the control unit 7 may perform the operation of changing the number of frames to be added.
  • the addition frame number changing operation is an operation of changing (in other words, controlling, adjusting, or setting) the number of molten pool images IMG to be added to generate the addition image IMG_C. That is, the addition frame number changing operation is an operation in which the control unit 7 changes the number of molten pool images IMG to be added in order to generate the addition image IMG_C.
  • the number of molten pool images IMG to be added to generate the addition image IMG_C will be referred to as the "number of frames to be added.”
  • the control unit 7 may change the number of frames to be added so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 may change the number of frames to be added so that the control unit 7 can detect a molten pool area MPA that can generate appropriate molten pool image information MPI.
  • the control unit 7 changes the number of added frames so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA having a size that correlates with the size of the processing unit areas BSA#1 and BSA#2. You may.
  • the control unit 7 determines the number of frames to be added so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA having a size that correlates with the size of the linear model to be modeled on the model surface MS.
  • control unit 7 may change the number of added frames so that the control unit 7 can detect the molten pool area MPA in which the above-described molten pool feedback control operation can be performed appropriately.
  • control unit 7 can realize a state in which the processing system SYS can form a linear object having a desired size (typically, a desired width) by the molten pool feedback control operation described above.
  • the number of added frames may be changed so that the control unit 7 can detect the molten pool area MPA.
  • control unit 7 generates the addition image IMG_C using the number of addition frames changed by the control unit 7. That is, the control unit 7 generates the addition image IMG_C by adding the same number of molten pool images IMG as the number of addition frames changed by the control unit 7.
  • the operation of the imaging unit 8 for generating a plurality of molten pool images IMG as time-series data changes.
  • the imaging unit 8 may generate multiple molten pool images IMG as time series data by performing multiple exposure as described above
  • the operation of changing the number of frames to be added is as follows. This may be considered to be equivalent to the operation of changing the conditions of multiple exposure.
  • the number of additional frames may be considered to be equivalent to the number of exposures that should be performed to generate one molten pool image IMG generated by multiple exposure.
  • the operation of changing the number of frames to be added may be considered to be equivalent to the operation of changing the number of exposures to be performed to generate one molten pool image IMG generated by multiple exposure.
  • the control unit 7 may change the number of added frames based on the processing conditions of the workpiece W by the processing system SYS. For example, when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions, the control unit 7 adds the same number of molten pool images IMG as the first number of frames. The number of added frames may be changed so as to generate added image IMG_C. For example, when the processing system SYS processes the workpiece W based on second processing conditions different from the first processing conditions, the control unit 7 controls The number of addition frames may be changed so that the addition image IMG_C is generated by adding the same number of molten pool images IMG as the number of frames.
  • the control unit 7 may change the number of added frames so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA even when the processing conditions are changed. For example, when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions, the control unit 7 controls The number of additional frames may be changed to the first number of frames so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA. For example, when the processing system SYS processes the workpiece W based on the second processing conditions, the control unit 7 controls The number of additional frames may be changed to the second frame so that the control unit 7 can appropriately detect the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 may change the number of added frames based on the processing conditions using a number of added frames table that defines the correspondence between the processing conditions and the number of added frames.
  • the addition frame number table may be a table that specifies the addition frame number to be used by the control unit 7 when the processing condition of the workpiece W is one processing condition.
  • the addition frame number table may be a table that records information regarding the addition frame number to be used by the control unit 7 in association with the machining conditions of the workpiece W.
  • the addition frame number table may be stored (in other words, recorded) in the storage device 72.
  • the addition frame number table is used to repeatedly perform the above-mentioned molten pool feedback control operation while changing at least one of the processing conditions and the addition frame number, and to calculate the modeling accuracy of the linear object formed as a result of the molten pool feedback control operation.
  • the processing conditions may include intensity conditions regarding the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2. be.
  • the control unit 7 may change the number of frames to be added based on the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 that are irradiated onto the workpiece W in order to process the workpiece W.
  • the control unit 7 may change the number of added frames so that the number of added frames becomes smaller. In other words, the control unit 7 may change the number of frames to be added so that the higher the intensity of the processing light EL#k, the smaller the number of frames to be added. The control unit 7 may change the number of frames to be added so that the lower the intensity of the processing light EL#k, the larger the number of frames to be added.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA.
  • FIG. 21(a) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity and the number of added frames is the first number of frames FN11. It shows.
  • FIG. 21(b) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the intensity of the processing light EL#k is the second intensity and the number of added frames remains the first number of frames FN11. .
  • the intensity of the processing light EL#k is the second intensity, and the number of added frames is changed from the first number of frames FN11 to the second number of frames FN12, which is smaller than the first number of frames FN11.
  • 3 shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when As shown in FIG. 21(b), if the number of added frames is not changed in a situation where the intensity of processed light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity higher than the first intensity, the original There is a possibility that the brightness value of the area that should not be detected as the molten pool area MPA becomes higher than the signal threshold value.
  • the control unit 7 may erroneously detect as the molten pool area MPA an area that should not originally be detected as the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 may be less likely to erroneously detect as the molten pool area MPA an area that should not originally be detected as the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA. That is, the control unit 7 can accurately detect the molten pool area MPA.
  • FIG. 22(a) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the intensity of the processed light EL#k is the first intensity and the number of added frames is the first number of frames FN21.
  • FIG. 22(b) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the intensity of the processing light EL#k is the second intensity and the number of added frames remains the first number of frames FN21.
  • the intensity of the processing light EL#k is the second intensity, and the number of added frames is changed from the first number of frames FN21 to the second number of frames FN22, which is smaller than the first number of frames FN21.
  • the signal threshold is such that the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA can be distinguished in the molten pool image IMG when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity. set to the value.
  • the intensity of the processing light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity, the brightness of the area to be detected as the non-molten pool area NPA may increase. be.
  • FIG. 22(a) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when As shown in FIG. 22(a), the signal threshold is such that the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA can be distinguished in the molten pool image IMG when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity. set to the value.
  • the control unit 7 may erroneously detect an area that should be detected as the non-molten pool area NPA as the molten pool area MPA.
  • the number of added frames is changed to become smaller in a situation where the intensity of processed light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity, the brightness value of each pixel of the added image IMG_C becomes lower. . As a result, as shown in FIG.
  • the control unit 7 is less likely to erroneously detect an area that should be detected as a non-molten pool area NPA as a molten pool area MPA.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA. That is, the control unit 7 can accurately detect the molten pool area MPA.
  • the processing conditions may include conditions regarding the density of the processing light EL#k.
  • the operation of changing the number of added frames based on the intensity of processed light EL#k may be considered to be equivalent to the operation of changing the number of added frames based on the density of processed light EL#k.
  • Control unit 7 may change the number of addition frames based on the density of processing light EL#k, similarly to the case where the number of addition frames is changed based on the intensity of processing light EL#k. For example, the control unit 7 may change the number of added frames so that the higher the density of the processing light EL#k, the smaller the number of added frames.
  • the control unit 7 may change the number of frames to be added so that the lower the density of the processing light EL#k, the larger the number of frames to be added.
  • processing conditions may include movement mode conditions regarding the movement mode of at least one of target irradiation areas EA#1 and EA#2.
  • the control unit 7 may change the number of frames to be added based on the movement mode of at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2.
  • the control unit 7 may change the number of frames to be added so that the number of frames to be added becomes larger.
  • control unit 7 may change the number of frames to be added so that the number of frames to be added increases as the speed of movement of the target irradiation area EA#k increases.
  • the control unit 7 may change the number of frames to be added so that the number of frames to be added becomes smaller as the speed of movement of the target irradiation area EA#k becomes slower.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA.
  • FIG. 23(a) shows the brightness value in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the first speed and the number of added frames is the first number of frames FN31. The histogram is shown.
  • FIG. 23(b) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the second speed and the number of added frames remains unchanged at the first number of frames FN31. It shows.
  • FIG. 23(b) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the second speed and the number of added frames remains unchanged at the first number of frames FN31. It shows.
  • the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the second speed and the number of added frames is from the first number of frames FN31 to the second number of frames FN32 larger than the first number of frames FN31.
  • the histogram of the brightness values in the molten pool image IMG when changed to is shown.
  • the brightness value of the area to be detected as the molten pool area MPA may be lower than the signal threshold.
  • the control unit 7 may not detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA.
  • the number of added frames is changed to increase in a situation where the speed of movement of the target irradiation area EA#k is changed from the first speed to the second speed, the brightness value of each pixel of the added image IMG_C becomes higher.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA. That is, the control unit 7 can accurately detect the molten pool area MPA.
  • FIG. 24(a) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the first speed and the number of added frames is the first number of frames FN41. It shows.
  • FIG. 24(b) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the second speed and the number of added frames remains unchanged at the first number of frames FN41. It shows.
  • FIG. 24(b) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the second speed and the number of added frames remains unchanged at the first number of frames FN41. It shows.
  • FIG. 24(b) shows a histogram of brightness values in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the second speed and the number
  • 24(c) shows that the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the second speed and the number of added frames is from the first number of frames FN41 to the second number of frames FN42 which is larger than the first number of frames FN41.
  • the histogram of the brightness values in the molten pool image IMG when changed to is shown.
  • the signal threshold value distinguishes between the molten pool area MPA and the non-molten pool area NPA in the molten pool image IMG when the speed of movement of the target irradiation area EA#k is the first speed. It is set to a distinguishable value.
  • the control unit 7 may erroneously detect an area that should be detected as the molten pool area MPA as the non-molten pool area NPA.
  • the control unit 7 can appropriately detect the area that should be detected as the molten pool area MPA as the molten pool area MPA. That is, the control unit 7 can accurately detect the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 controls the speed of movement of the target irradiation area EA#k to be the first period.
  • the number of frames to be added may be changed in the same way as when the speed is changed to a second speed faster than the first speed. In other words, the control unit 7 may change the number of frames to be added so that the shorter the period of movement of the target irradiation area EA#k, the larger the number of frames to be added. The control unit 7 may change the number of added frames so that the longer the period of movement of the target irradiation area EA#k, the smaller the number of added frames.
  • the processing system SYS can appropriately detect the molten pool area MPA by performing the operation of changing the number of added frames. By performing the operation of changing the number of added frames, the processing system SYS can appropriately (for example, accurately) detect the molten pool area MPA using the control unit 7 even when the processing conditions are changed. can. Therefore, the processing system SYS can appropriately perform the above-described molten pool feedback control operation using the molten pool area MPA detected by the control unit 7.
  • control unit 7 may change the number of frames to be added based on the exposure time of the imaging unit 8. For example, when the exposure time is changed from the first time to the second time shorter than the first time, the brightness value (or any signal value) of the pixel in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG ) becomes lower. In other words, when the exposure time becomes shorter, the brightness value of the pixel in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG (or any arbitrary signal value) becomes low.
  • control unit 7 may change the number of frames to be added based on the exposure time, similarly to the case where the number of frames to be added is changed based on the speed of movement of the target irradiation area EA#k. In other words, the control unit 7 may change the number of frames to be added so that the shorter the exposure time, the larger the number of frames to be added. The control unit 7 may change the number of frames to be added so that the longer the exposure time is, the smaller the number of frames to be added becomes.
  • Target size change operation (2-7-1) Overview of target size changing operation
  • the control unit 7 controls the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA becomes the target size TS. are doing.
  • the processing system SYS may perform the target size changing operation under the control of the control unit 7 in parallel with or in succession to the molten pool feedback control operation described above. That is, the processing system SYS may perform the target size changing operation during at least part of the period in which the molten pool feedback control operation described above is performed.
  • the processing system SYS may perform a target size changing operation before the above-described molten pool feedback control operation is performed.
  • the processing system SYS may perform the target size changing operation after the above-described molten pool feedback control operation is performed.
  • the control unit 7 may perform the target size changing operation.
  • the target size changing operation is an operation of changing (in other words, controlling, adjusting, or setting) the target size TS. That is, the target size changing operation is an operation for changing the target size TS used by the control unit 7 to control the processing system SYS.
  • the control unit 7 controls the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA becomes the target size TS changed by the control unit 7.
  • FIG. 25 which is a timing chart showing the relationship between the size of the molten pool area and the target size TS
  • the control unit 7 controls the size of the molten pool area MPA before the target size TS is changed.
  • the processing system SYS is controlled so that the size becomes the target size TS before the change.
  • the control unit 7 controls the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA becomes the changed target size TS.
  • the control unit 7 sets the target size TS so that the processing system SYS can form a linear object having a desired size (typically, a desired width) by the molten pool feedback control operation described above. May be changed.
  • the processing system SYS can form a linear object having a desired size (typically, a desired width).
  • the processing system SYS can model objects with high modeling accuracy.
  • the control unit 7 may change the target size TS based on the processing conditions of the workpiece W by the processing system SYS. For example, when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions, the control unit 7 changes the target size TS so that the control unit 7 uses the first size as the target size TS. You may. For example, when the machining system SYS processes the workpiece W based on second machining conditions different from the first machining conditions, the control unit 7 controls The target size TS may be changed so that the size is used as the target size TS.
  • the control unit 7 controls the target size so that the processing system SYS can print a linear object having a desired size (typically, a desired width) even when processing conditions are changed.
  • the TS may be changed.
  • the control unit 7 controls the processing system SYS to produce a linear shaped object having a desired size according to the first processing conditions.
  • the target size TS may be changed to the first size so that the object can be modeled.
  • the control unit 7 controls the processing system SYS to produce a linear shaped object having a desired size according to the second processing conditions.
  • the target size TS may be changed to a second size so that the object can be modeled.
  • the control unit 7 determines the size (for example, width) of a linear object to be formed when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions, and the size (for example, width) of the linear object that is formed when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions. Even if the target size TS is changed so that the difference from the size (e.g. width) of the linear object to be formed when processing the workpiece W based on the good. Typically, the control unit 7 determines the size (e.g., width) of a linear object to be formed when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions and the processing system SYS.
  • the target size TS may be changed so that the size (for example, width) of the linear object formed when processing the workpiece W based on the second processing conditions is the same.
  • the control unit 7 may control the size (e.g., width) of a linear object to be formed when the processing system SYS processes the workpiece W based on the first processing conditions, and the size (for example, width) of the linear object that the processing system SYS Even if the target size TS is changed so that the difference from the size (for example, width) of a linear object formed when processing the workpiece W based on the processing conditions becomes a predetermined target difference amount. good.
  • the control unit 7 may change the target size TS based on the processing conditions using a target size table that defines the correspondence between the processing conditions and the target size TS.
  • the target size table may be a table that specifies the target size TS to be used by the control unit 7 when the machining condition of the workpiece W is one machining condition.
  • the target size table may be a table that records information regarding the target size TS to be used by the control unit 7 in association with the machining conditions of the workpiece W.
  • the target size table may be stored (in other words, recorded) in the storage device 72.
  • the target size table is created by repeatedly performing the above-described molten pool feedback control operation while changing at least one of the processing conditions and the target size TS, and also by determining the modeling accuracy of the linear object formed as a result of the molten pool feedback control operation. It may be generated in advance by specifying the correspondence between the target size TS and the machining conditions that can achieve the desired accuracy.
  • the processing conditions may include intensity conditions regarding the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2. be.
  • the control unit 7 may change the target size TS based on the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 that are irradiated onto the workpiece W in order to process the workpiece W.
  • the target size TS is changed when the intensity of the processing light EL#k is changed from the first intensity to the second intensity higher than the first intensity.
  • An example of the operation will be explained.
  • the intensity of the processing light EL#k increases, the brightness value (or any signal value) of the pixel in which the molten pool MP#k is reflected in the molten pool image IMG also increases.
  • the number of pixels having signal values (eg, brightness values) that are greater than the signal threshold may increase.
  • the size of the molten pool area MPA calculated in the molten pool feedback control operation It has the potential to become larger.
  • the size of the molten pool area MPA calculated when the intensity of the processing light EL is the second intensity is larger than the size of the molten pool area MPA calculated when the intensity of the processing light EL is the first intensity. It has the potential to become larger.
  • the control unit 7 controls the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA becomes smaller.
  • the area where the molten pool MP#k actually moves on the modeling surface MS when the intensity of the processing light EL#k is the second intensity is different from the area where the intensity of the processing light EL#k is the first intensity.
  • the size of the processing unit area BSA#k in which the molten pool MP#k is formed when the intensity of the processing light EL#k is the second intensity is the same as when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity.
  • the size of the linear object formed when the intensity of the processing light EL#k is the second intensity is the same as the size of the linear object formed when the intensity of the processing light EL#k is the first intensity.
  • the size of the model will be smaller than the size of the object.
  • the control unit 7 changes the target size TS so that the target size TS becomes larger. You may. That is, the control unit 7 may change the target size TS so that the higher the intensity of the processing light EL#k, the larger the target size TS. The control unit 7 may change the target size TS so that the lower the intensity of the processing light EL#k, the smaller the target size TS.
  • the processing system SYS can print a linear object having a desired size (typically, a desired width) even if the intensity of the processing light EL#k changes. . Therefore, the processing system SYS can model objects with high modeling accuracy.
  • the processing conditions may include conditions regarding the density of the processing light EL#k.
  • the operation of changing the target size TS based on the intensity of the processing light EL#k may be considered to be equivalent to the operation of changing the target size TS based on the density of the processing light EL#k.
  • the control unit 7 may change the target size TS based on the density of the processing light EL#k, similarly to the case where the target size TS is changed based on the intensity of the processing light EL#k.
  • the control unit 7 may change the target size TS so that the higher the density of the processing light EL#k, the smaller the target size TS.
  • the control unit 7 may change the target size TS so that the lower the density of the processing light EL#k, the larger the target size TS.
  • processing conditions may include movement mode conditions regarding the movement mode of at least one of target irradiation areas EA#1 and EA#2.
  • the control unit 7 may change the target size TS based on the movement mode of at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2.
  • the control unit 7 determines the size (e.g., width) of a linear object to be formed when the target irradiation area EA#k moves in the first movement mode, and
  • the target size is set so that the difference between the size (e.g., width) of the linear object that is created when moving in the second movement mode that is different from the second movement mode is suppressed to a predetermined fourth tolerance or less.
  • the TS may be changed.
  • the control unit 7 determines the size (e.g., width) of a linear object to be formed when the target irradiation area EA#k moves in the first movement mode and the target irradiation area EA#k.
  • the target size TS may be changed so that the size (for example, width) of the linear object that is formed when the object moves in the second movement mode is the same.
  • the control unit 7 determines the size (e.g., width) of the linear object to be formed when the target irradiation area EA#k moves in the first movement mode and the size (e.g., width) of the linear object to be formed when the target irradiation area EA#k moves in the first movement mode.
  • the target size TS may be changed so that the difference from the size (for example, width) of the linear object that is formed when moving in the movement mode becomes a predetermined target difference amount.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include the stroke of movement of the target irradiation area EA#k.
  • the size for example, width
  • the control unit 7 may change the target size TS so that the larger the stroke, the larger the target size TS.
  • the control unit 7 may change the target size TS so that the smaller the stroke, the smaller the target size TS.
  • the processing system SYS can form a linear object having a size according to the stroke.
  • the movement mode of the target irradiation area EA#k may include the pattern of the movement locus of the target irradiation area EA#k.
  • the control unit 7 may acquire the target size TS corresponding to the movement locus pattern of the target irradiation area EA#k from the target size table.
  • the pattern of the movement locus of the target irradiation area EA#k is a waveform pattern (for example, a sine wave shape) shown in FIG.
  • a target size TS corresponding to a pattern of a movement locus of a shape (for example, a sine wave shape) may be acquired.
  • the control unit 7 From the size table, a target size TS corresponding to a pattern of a spiral movement trajectory (for example, a circular shape whose center position gradually shifts) may be obtained. After that, the control unit 7 may control the processing system SYS so that the size of the molten pool area MPA becomes the acquired target size TS.
  • the processing system SYS can appropriately change the target size TS by performing the target size changing operation.
  • the processing system SYS can appropriately model a linear object having a desired size even if the processing conditions are changed. Therefore, the processing system SYS can model objects with high modeling accuracy.
  • the first modification control unit 7 can acquire shape information regarding the molten pool MP#k continuously formed at different positions by the processing light EL#k based on the molten pool image IMG. It's okay.
  • the control unit 7 may control the processing system SYS based on the shape information.
  • the shape information may be information indicating the shape of the molten pool area MPA described above. As described above, the molten pool area MPA corresponds to the area where the molten pool MP#k moves. In this case, the shape information may be information indicating the shape of the region where the molten pool MP#k moves. In other words, the shape information may be information indicating the shape of the movement trajectory of the molten pool MP#k.
  • the control unit 7 may control the processing system SYS so that the shape of the molten pool area MPA becomes a desired shape. For example, if the shape of the molten pool area MPA is different from the desired shape, the control unit 7 may control the processing system SYS so that the shape of the molten pool area MPA returns to the desired shape. good. As an example, the control unit 7 controls at least one of the processing light EL#1 emitted from the light source 4#1 and the processing light EL#2 emitted from the light source 4#2 so that the shape of the molten pool area MPA returns to the desired shape. may be controlled. That is, the control unit 7 may perform DC modulation control to control the DC component of the intensity of at least one of the processing lights EL#1 and EL#2 so that the shape of the molten pool area MPA returns to the desired shape.
  • FIG. 26(a) shows an example in which the shape of the molten pool area MPA is not axisymmetric with respect to the axis of symmetry (for example, the axis of symmetry along the X-axis).
  • FIG. 27(a) which is a cross-sectional view showing a linear shaped object that is formed when the molten pool area MPA shown in FIG. 26(a) is detected, the linear shaped object is There is a possibility that the height of the left half and the height of the right half of the linear shaped object are not the same.
  • FIG. 27(b) which is a cross-sectional view showing a linear shaped object that is formed when the molten pool area MPA shown in FIG. 26(a) is detected
  • the linear shaped object is
  • the curvature of the corner of the left half and the curvature of the corner of the right half of the linear shaped object are not the same.
  • the modeling accuracy of the object will deteriorate.
  • control unit 7 controls the processing system so that the shape of the molten pool area MPA is line symmetrical with respect to the axis of symmetry (for example, the axis of symmetry along the X-axis), as shown in FIG. 26(b). It may also control SYS.
  • FIG. 27(c) which is a cross-sectional view showing a linear shaped object that is formed when the molten pool area MPA shown in FIG. 26(b) is detected, a linear shaped object is formed. The height of the left half and the height of the right half of the linear object are the same. Furthermore, as shown in FIG.
  • FIG. 27(d) which is a cross-sectional view showing a linear shaped object that is formed when the molten pool area MPA shown in FIG. 26(b) is detected
  • the linear shaped object is The curvature of the corner of the left half is the same as the curvature of the corner of the right half of the linear object. In other words, the modeling accuracy of the object is improved.
  • the second modification control unit 7 can acquire center position information regarding the molten pool MP#k continuously formed at different positions by the processing light EL#k based on the molten pool image IMG. There may be.
  • the control unit 7 may control the processing system SYS based on the center information.
  • the center position information may be information indicating the center position of the molten pool area MPA described above.
  • the molten pool area MPA corresponds to the area where the molten pool MP#k moves.
  • the center position information may be information indicating the center position of the area where the molten pool MP#k moves.
  • An example of the center position of the molten pool area MPA is the center of gravity position of the molten pool area MPA.
  • the control unit 7 may control the processing system SYS so that the center position of the molten pool area MPA moves along a desired trajectory. For example, when the center position of the molten pool area MPA is located at a position away from the desired trajectory, the control unit 7 controls the processing system SYS so that the center position of the molten pool area MPA moves along the desired trajectory. May be controlled. As an example, the control unit 7 may control the stroke of at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2 so that the center position of the molten pool area MPA moves along a desired trajectory. That is, the control unit 7 may control at least one of the galvanometer mirrors 2146 and 2156 that can control the stroke of at least one of the target irradiation areas EA#1 and EA#2.
  • An example of the desired trajectory is the target movement trajectory MT0 of the processing unit area BSA#k.
  • the control unit 7 controls the processing system SYS so that the center position of the molten pool area MPA moves along the target movement trajectory MT0 of the processing unit area BSA#k, as shown in FIG. 28(a). You may.
  • FIG. 28(b) which is a cross-sectional view showing a linear object that is formed when the molten pool area MPA shown in FIG. 28(a) is detected
  • the control unit 7 A linear shaped object extending along the target movement trajectory MT0 of the unit area BSA#k can be appropriately modeled.
  • the control unit 7 controls the processing unit area BSA#k.
  • a linear shaped object extending along a direction intersecting the target movement locus MT0 becomes irregularly shaped.
  • the control unit 7 moves the center position of the molten pool area MPA along a movement trajectory different from the target movement trajectory MT0 of the processing unit area BSA#k. The center position of the molten pool area MPA may be corrected.
  • the control unit 7 controls the processing system SYS so that the amount of displacement in the left-right direction of the center position of the molten pool area MPA is equal to or less than the fifth tolerance in the process of stacking a plurality of linear objects. good.
  • the processing system SYS may be controlled so that the center position of the molten pool area MPA is located at the same position in the left-right direction during the process of stacking a plurality of linear shaped objects.
  • the control unit 7 controls the center position of the molten pool area MPA-1 detected when printing a first linear object, and The center position of the molten pool area MPA-2 detected when forming a second linear object on the N-th linear object...
  • the processing system SYS may be controlled so that the center position of the molten pool area MPA-N detected when modeling an object is located at the same position in the left-right direction.
  • the light source 4 included in the modification processing system SYS may be replaceable.
  • the first light source 4 when the processing system SYS includes a first light source 4 that emits processing light EL having a first wavelength, the first light source 4 emits a second wavelength different from the first wavelength.
  • the second light source 4 may be replaced with a second light source 4 that emits the processing light EL.
  • the processing system SYS includes a third light source 4 that emits processing light EL having a first intensity
  • the third light source 4 emits a fourth wavelength different from the first intensity.
  • the fourth light source 4 may be replaced with a fourth light source 4 that emits the processing light EL. If the processing system SYS includes a light source 4 that has deteriorated over time, the light source 4 may be replaced with a new light source 4.
  • the control unit 7 performs processing based on the brightness value of the molten pool area MPA in the molten pool image IMG or addition image IMG_C obtained by imaging the molten pool MP by the imaging unit 8 included in the processing system SYS as described above.
  • the intensities of the lights EL#1 and EL#2 may be calculated.
  • the control unit 7 uses the intensities of the processing lights EL#1 and EL#2 estimated from the imaging results of the imaging unit 8 and the intensities of the processing lights EL#1 and EL#2 detected by the power meters 2143 and 2153. , deterioration of optical members within the irradiation optical system 211 may be estimated.
  • the processing unit 2 melts the modeling material M by irradiating the modeling material M with the processing light EL.
  • the processing unit 2 may melt the modeling material M by irradiating the modeling material M with an arbitrary energy beam.
  • arbitrary energy beams include at least one of charged particle beams and electromagnetic waves.
  • charged particle beams include at least one of electron beams and ion beams.
  • the processing unit 2 forms the three-dimensional structure ST by performing additional processing based on the laser overlay welding method.
  • the processing unit 2 may model the three-dimensional structure ST by performing additional processing based on other methods capable of modeling the three-dimensional structure ST.
  • other methods capable of manufacturing the three-dimensional structure ST include powder bed fusion methods such as powder sintering additive manufacturing method (SLS: Selective Laser Sintering), and binder jetting method. At least one of the following methods may be used: Binder Jetting, Material Jetting, Stereolithography, and Laser Metal Fusion (LMF).
  • the processing system SYS may perform both addition processing and removal processing. For example, the processing system SYS performs additive processing using one of processing lights EL#1 and EL#2, and performs removal processing using the other of processing lights EL#1 and EL#2. Good too. In this case, the processing system SYS can perform addition processing and removal processing simultaneously. Note that if the processing system SYS does not need to perform the addition processing and the removal processing at the same time, the processing system SYS may perform the addition processing and the removal processing using the same processing light EL.
  • the processing system SYS reduces the flatness of the surface of the workpiece W (or the object formed on the workpiece W) processed by the addition processing or the removal processing. , to reduce surface roughness, or to make the surface close to a flat surface).
  • the processing system SYS performs at least one of addition processing and removal processing using one of the processing lights EL#1 and EL#2, and also uses the other of the processing lights EL#1 and EL#2. You may also perform remelt processing.
  • the processing system SYS can simultaneously perform at least one of addition processing and removal processing, and remelt processing.
  • the processing system SYS can perform at least one of the addition processing and removal processing using the same processing light EL. and remelt processing may be performed.
  • the processing unit 2 (particularly the processing head 21) described above may be attached to a robot (typically an articulated robot).
  • the processing unit 2 may be attached to a welding robot for performing welding.
  • the processing unit 2 (particularly the processing head 21) may be attached to a self-propelled mobile robot.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; A control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device, and controls the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information.
  • the processing device includes an irradiation optical system for irradiating the energy beam, and a position changing device that can change the positional relationship between the object and the irradiation optical system,
  • the irradiation optical system includes a deflection optical system that can move the irradiation position of the energy beam on the surface of the object by deflecting the energy beam. Processing system described.
  • the control device controls the position change device so that a molded object is formed on the object along a target trajectory based on the path information, and the irradiation position of the energy beam is on the surface of the object.
  • the plurality of molten pool images include an image showing a molten pool formed at a first position and an image showing a molten pool formed at a second position different from the first position by the deflection optical system; or 3. The processing system described in 3.
  • control device changes the imaging condition based on a control signal that controls the deflection optical system.
  • the control device changes the imaging cycle for imaging the molten pool based on the speed of movement of the irradiation position, and changes the imaging cycle for imaging the molten pool based on the deflection cycle of the energy beam. an operation of changing an imaging cycle for imaging the molten pool based on a speed of deflection of the energy beam; and an operation of changing an imaging rate for imaging the molten pool based on a speed of movement of the irradiation position.
  • the processing system according to any one of Supplementary Notes 2 to 5, wherein the processing system performs at least one of the following.
  • the control device operates to shorten the imaging cycle for imaging the molten pool as the speed of movement of the irradiation position becomes faster, and to shorten the imaging cycle for imaging the molten pool as the deflection cycle of the energy beam becomes shorter.
  • the molten pool image information is generated by adding the plurality of molten pool images captured by the imaging device,
  • the control device changes the number of molten pool images to be added based on the speed of movement of the irradiation position, and changes the number of molten pool images to be added based on a period of deflection of the energy beam.
  • the processing system according to any one of Supplementary Notes 2 to 6, wherein at least one of an operation of changing the number of the molten pool images to be added is performed based on a speed of deflection of the energy beam.
  • the molten pool image information is generated by adding the plurality of molten pool images captured by the imaging device,
  • the control device increases the number of molten pool images to be added as the speed of movement of the irradiation position becomes faster, and increases the number of molten pool images to be added as the period of deflection of the energy beam becomes shorter.
  • the imaging conditions include conditions regarding the timing at which the imaging device images the molten pool.
  • the molten pool image information is generated by adding the plurality of molten pool images captured by the imaging device, The processing system according to appendix 13, wherein the control device increases the number of the molten pool images to be added as the exposure time is shorter.
  • the energy beam is a first energy beam
  • the deflection optical system is a first deflection optical system
  • a second deflection capable of moving an irradiation position of the second energy beam on the surface of the object on the surface of the object by deflecting a second energy beam different from the first energy beam.
  • the processing system according to any one of Supplementary Notes 2 to 9, further comprising an optical system.
  • the processing conditions include at least one of the speed, period, and stroke of the movement of the irradiation position of the first energy beam, and at least one of the speed, period, and stroke of the movement of the irradiation position of the second energy beam.
  • the processing device includes an irradiation position moving device that can move the irradiation position of the energy beam on the object, The processing system according to any one of Supplementary Notes 1 to 17, wherein the processing conditions include movement mode conditions regarding the movement mode of the irradiation position.
  • the control device is configured such that when the processing device processes the object based on first processing conditions, the imaging device images the molten pool based on the first imaging conditions, and the processing device processes the object based on the first processing conditions. When processing the object based on second processing conditions different from the first processing conditions, the imaging device detects the molten pool based on the second imaging conditions different from the first imaging conditions.
  • the processing system according to any one of Supplementary Notes 1 to 18, wherein the imaging conditions are changed so that the image is captured.
  • a processing head that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool, and a processing head that processes the object with respect to the irradiation position of the energy beam with respect to the processing head.
  • a processing device having a changeable position change device; an imaging device installed in the processing head and capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool formed by the processing device; Control for generating molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device, and controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information.
  • the position change device is a first position change device
  • the processing device further includes a second position changing device that can change the positional relationship between the object and the processing head
  • the first position changing device includes a deflection optical system capable of moving the irradiation position of the energy beam on the surface of the object by deflecting the energy beam.
  • the control device controls the second position changing device so that a model is formed on the object along the target trajectory based on the path information, and the control device controls the second position changing device so that the irradiation position of the energy beam is on the object.
  • the plurality of molten pool images include an image showing a molten pool formed at a first position and an image showing a molten pool formed at a second position different from the first position by the deflection optical system. 23.
  • the processing system according to 22 The processing system according to 22.
  • the control device operates to shorten the imaging cycle for imaging the molten pool as the speed of movement of the irradiation position becomes faster, and to shorten the imaging cycle for imaging the molten pool as the deflection cycle of the energy beam becomes shorter.
  • an operation of shortening the imaging cycle for imaging the molten pool as the speed of deflection of the energy beam increases; an operation of increasing the imaging rate of imaging the molten pool as the speed of movement of the irradiation position increases; , an operation of increasing the imaging rate for imaging the molten pool as the deflection period of the energy beam becomes shorter; and an operation of increasing the imaging rate of imaging the molten pool as the deflection speed of the energy beam becomes faster.
  • the processing system performs at least one of the following.
  • the molten pool image information is generated by adding the plurality of molten pool images captured by the imaging device, The control device increases the number of molten pool images to be added as the speed of movement of the irradiation position becomes faster, and increases the number of molten pool images to be added as the period of deflection of the energy beam becomes shorter. 25.
  • the processing system according to any one of appendices 21 to 24, wherein the processing system performs at least one of an operation of increasing the number of the molten pool images to be added as the speed of deflection of the energy beam becomes faster.
  • the control device changes imaging conditions for the imaging device to image the molten pool, The processing system according to any one of appendices 20 to 25, wherein the imaging conditions include conditions regarding the timing at which the imaging device images the molten pool.
  • the control device changes imaging conditions for the imaging device to image the molten pool, The processing system according to any one of appendices 20 to 26, wherein the imaging conditions include conditions regarding an exposure time for the imaging device to image the molten pool.
  • the control device changes imaging conditions for the imaging device to image the molten pool, The processing system according to any one of appendices 20 to 27, wherein the imaging conditions include conditions regarding an imaging cycle or an imaging rate at which the imaging device images the molten pool.
  • the processing system according to any one of appendices 20 to 28, wherein the control device controls the imaging device so that the higher the intensity or density of the energy beam, the shorter the exposure time for imaging the molten pool.
  • the molten pool image information is generated by adding the plurality of molten pool images captured by the imaging device, The processing system according to attachment 29, wherein the control device increases the number of the molten pool images to be added as the exposure time is shorter.
  • the control device is configured such that when the processing device processes the object based on first processing conditions, the imaging device images the molten pool based on the first imaging conditions, and the processing device processes the object based on the first processing conditions.
  • the imaging device When processing the object based on second processing conditions different from the first processing conditions, the imaging device detects the molten pool based on the second imaging conditions different from the first imaging conditions.
  • the processing system according to any one of appendices 20 to 30, wherein the imaging conditions for the imaging device to image the molten pool are changed so as to image the molten pool.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; The size of the molten pool area in the molten pool image is calculated based on the comparison result between the signal value of the molten pool image and a predetermined threshold value, and the processing device is operated so that the size of the molten pool area becomes a target size.
  • a control device for controlling the The processing system wherein the control device changes the predetermined threshold value based on processing conditions of the object by the processing device.
  • the processing device includes an irradiation optical system for irradiating the energy beam, and a position changing device that can change the positional relationship between the object and the irradiation optical system,
  • the irradiation optical system includes a deflection optical system capable of moving the irradiation position of the energy beam on the surface of the object by deflecting the energy beam. Processing system described.
  • the control device controls the position change device so that a molded object is formed on the object along a target trajectory based on the path information, and the irradiation position of the energy beam is on the surface of the object.
  • the processing system according to attachment 33 wherein the deflection optical system is controlled so as to periodically move along a scanning direction intersecting the target trajectory.
  • the imaging device generates a plurality of the molten pool images
  • the control device calculates the size of a molten pool area in the molten pool image based on a comparison result between the addition result of the plurality of molten pool images and a predetermined threshold value,
  • the plurality of molten pool images include an image showing a molten pool formed at a first position and an image showing a molten pool formed at a second position different from the first position by the deflection optical system.
  • Supplementary note 33 Or the processing system described in 34.
  • the control device operates to reduce the threshold value as the speed of movement of the irradiation position becomes faster, to reduce the threshold value as the period of deflection of the energy beam becomes shorter, and to reduce the speed of deflection of the energy beam.
  • the signal value is a value related to the brightness of the molten pool image.
  • the predetermined threshold is changed so that the size of the molten pool region is calculated.
  • the processing system according to any one of 41.
  • the imaging device generates a plurality of molten pool images as time series data by continuously imaging the molten pool a plurality of times,
  • the control device adds the signal values of a predetermined number of successive molten pool images among the plurality of molten pool images in pixel units, and compares the addition result of the signal values with the predetermined threshold value.
  • the control device adds signal values of the first number of the molten pool images in units of pixels.
  • the control device processes a second number of objects different from the first number of objects.
  • the processing system according to attachment 44 wherein the predetermined number of images is changed so that the signal values of the molten pool images are added in units of pixels.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; Control for generating molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device, and controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information. Equipped with equipment and The processing system, wherein the control device changes the target size based on processing conditions of the object by the processing device.
  • the processing device includes an irradiation optical system for irradiating the energy beam, and a position changing device that can change the positional relationship between the object and the irradiation optical system,
  • the irradiation optical system includes a deflection optical system capable of moving the irradiation position of the energy beam on the surface of the object by deflecting the energy beam. Processing system described.
  • the control device controls the position change device so that a molded object is formed on the object along a target trajectory based on the path information, and the irradiation position of the energy beam is on the surface of the object.
  • the processing system according to attachment 47 wherein the deflection optical system is controlled so as to periodically move along a scanning direction intersecting the target trajectory.
  • the control device increases the target size as the intensity or density of the energy beam increases.
  • the processing device includes an irradiation position moving device that can move the irradiation position of the energy beam on the object, 51.
  • the processing system according to any one of appendices 46 to 50, wherein the processing conditions include a movement mode condition regarding a movement mode of the irradiation position of the energy beam by the deflection optical system.
  • the processing conditions include a stroke of movement of the irradiation position of the energy beam
  • the processing system according to any one of appendices 46 to 51, wherein the control device increases the target size as the stroke increases.
  • the control device is configured such that when the processing device processes the object based on first processing conditions, the control device controls the size of the molten pool region to be the first size as the target size.
  • the size of the molten pool region is equal to the first size.
  • the control device controls the processing device so that the size of the molten pool region becomes the target size, thereby changing the target size so as to form a model of a desired size on the object.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a plurality of images by imaging a region including the molten pool a plurality of times; The signal values for each pixel of the plurality of images are added, and based on the comparison result of the addition result for each pixel and a predetermined threshold, the molten pool area in the image and the emitted and reflected light outside the molten pool are determined. and a control device for detecting at least one of a non-molten pool area in which at least one of the areas is reflected.
  • the processing device includes an irradiation optical system for irradiating the energy beam, and a position changing device that can change the positional relationship between the object and the irradiation optical system,
  • the irradiation optical system includes a deflection optical system capable of moving the irradiation position of the energy beam on the surface of the object by deflecting the energy beam.
  • the processing system according to 56.
  • the control device controls the position change device so that a molded object is formed on the object along a target trajectory based on the path information, and the irradiation position of the energy beam is on the surface of the object.
  • the processing system according to attachment 57 wherein the deflection optical system is controlled so as to periodically move along a scanning direction intersecting the target trajectory.
  • the signal value is a brightness value of the image.
  • the control device detects, as the molten pool region, an area including pixels corresponding to an addition result of a signal value higher than the threshold, and detects an area including pixels corresponding to an addition result of a luminance value lower than the luminance threshold as the molten pool region. is detected as the non-molten pool region.
  • the processing system according to any one of appendices 54 to 59 is
  • the imaging device is capable of generating the plurality of images as time series data.
  • the processing system according to any one of appendices 55 to 60.
  • the processing system according to any one of appendices 55 to 61, wherein the imaging device generates the plurality of images by continuously capturing images of the molten pool.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of multiple exposure of a region including the molten pool; By comparing the result of multiple exposure by the imaging device with a predetermined threshold value, it is possible to determine whether the molten pool area in the image generated by the multiple exposure and at least one of the emitted light and the reflected light other than the molten pool are reflected in the image. and a control device for detecting at least one of a non-molten pool region and a non-molten pool region.
  • the processing device includes an irradiation optical system for irradiating the energy beam, and a position changing device that can change the positional relationship between the object and the irradiation optical system, Supplementary Note 63 or 64.
  • the processing system described in 64 The control device controls the position change device so that a molded object is formed on the object along a target trajectory based on the path information, and the irradiation position of the energy beam is on the surface of the object.
  • the processing system according to attachment 65 wherein the deflection optical system is controlled so as to periodically move along a scanning direction intersecting the target trajectory.
  • the processing system according to any one of attachments 63 to 66, wherein the multiple exposure result includes a brightness value of the image.
  • the control device detects a region including pixels corresponding to a result of multiple exposure higher than the threshold as the molten pool region, and detects a region including pixels corresponding to a result of multiple exposure lower than the threshold as the molten pool region.
  • the processing system according to any one of appendices 63 to 67, which is detected as a non-molten pool region.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; A control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device, and controls the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information.
  • the processing device includes an irradiation optical system for irradiating the energy beam, and a position changing device that can change the positional relationship between the object and the irradiation optical system,
  • the irradiation optical system includes a deflection optical system capable of moving the irradiation position of the energy beam on the surface of the object by deflecting the energy beam. Processing system described.
  • the control device controls the position change device so that a molded object is formed on the object along a target trajectory based on the path information, and the irradiation position of the energy beam is on the surface of the object.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; Equipped with a control device and The control device is capable of acquiring shape information regarding the molten pool continuously formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image generated by the imaging device, and based on the shape information.
  • a processing system that controls the processing device.
  • the processing device includes an irradiation optical system for irradiating the energy beam, and a position changing device that can change the positional relationship between the object and the irradiation optical system,
  • the irradiation optical system includes a deflection optical system capable of moving the irradiation position of the energy beam on the surface of the object by deflecting the energy beam. Processing system described.
  • the control device controls the position change device so that a molded object is formed on the object along a target trajectory based on the path information, and the irradiation position of the energy beam is on the surface of the object.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; Equipped with a control device and The control device is capable of acquiring center position information of a molten pool continuously formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image generated by the imaging device, and A processing system that controls the processing device based on the processing information.
  • the processing device includes an irradiation optical system for irradiating the energy beam, and a position changing device that can change the positional relationship between the object and the irradiation optical system,
  • the irradiation optical system includes a deflection optical system capable of moving the irradiation position of the energy beam on the surface of the object by deflecting the energy beam. Processing system described.
  • the control device controls the position change device so that a molded object is formed on the object along a target trajectory based on the path information, and the irradiation position of the energy beam is on the surface of the object.
  • the processing system according to attachment 76, wherein the deflection optical system is controlled so as to periodically move along a scanning direction intersecting the target trajectory.
  • the path information includes line width information, Supplementary notes 3, 22, 34, wherein the control device controls the deflection optical system so that the irradiation position of the energy beam moves periodically within the width of the line to be modeled based on the line width information. 48, 58, 64, 70, 73 or 76.
  • the control device controls the deflection optical system so that the deflection optical system periodically moves the irradiation position of the energy beam within a target width indicating the width of the model in a direction intersecting the target trajectory.
  • the molten pool image information is generated based on a plurality of molten pool images obtained by capturing images of molten pools formed at different positions within the imaging range of the imaging device. Supplementary notes 1 to 31, 46 to 54, and 69 to 71 The processing system according to any one of the above. [Additional note 83] The control device controls the deflection optical system to perform a wobbling operation that periodically moves the energy beam. The processing system according to any one of 71, 73 to 74, and 76 to 81. [Additional note 84] The deflection optical system includes a galvano mirror. Processing system described.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; Control for generating molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device, and controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information. Equipped with equipment and The molten pool image information is generated based on the molten pool image generated by multiple exposure by the imaging device, The control device changes conditions for the multiple exposure by the imaging device based on conditions for processing the object by the processing device.
  • a processing head that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and processes the object by supplying a modeling material to the molten pool, and a processing head that processes the object with respect to the irradiation position of the energy beam with respect to the processing head.
  • a processing device having a changeable position change device; an imaging device installed in the processing head and capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool formed by the processing device; Control for generating molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device, and controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information.
  • molten pool image information is generated based on multiple exposure by the imaging device.
  • Processing system [Additional note 94] a processing device that irradiates an object with an energy beam to form a molten pool on the object; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; a control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device and controls the processing device based on the molten pool image information, The molten pool image information is generated based on the plurality of molten pool images captured by the imaging device, The processing system wherein the control device changes imaging conditions for the imaging device to image the molten pool based on processing conditions of the object by the processing device.
  • a processing device comprising a processing head that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object, and a position changing device that can change the irradiation position of the energy beam with respect to the processing head. and, an imaging device installed in the processing head and capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool formed by the processing device; A control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device and controls the processing device based on the molten pool image information.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; a control device that controls the processing device based on a comparison result between the signal value of the molten pool image and a predetermined threshold; The processing system, wherein the control device changes the predetermined threshold value based on processing conditions of the object by the processing device.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; Control for generating molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device, and controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information. Equipped with equipment and The processing system, wherein the control device changes the target size based on processing conditions of the object by the processing device.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object; an imaging device capable of generating a plurality of images by imaging a region including the molten pool a plurality of times; Based on the addition result of signal values for each pixel of the plurality of images, detect at least one of a molten pool area in the image and a non-molten pool area containing at least one of emitted light and reflected light other than the molten pool.
  • a processing system comprising a control device and a control device.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object; an imaging device capable of multiple exposure of a region including the molten pool; Based on a comparison result between the multiple exposure result by the imaging device and a predetermined threshold value, at least one of the molten pool area in the image generated by the multiple exposure and the emitted light and reflected light other than the molten pool are reflected. and a control device for detecting at least one of a non-molten pool region.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; a control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device and controls the processing device based on the molten pool image information; a recording device that records information regarding the target size of the molten pool in association with the wobble condition of the energy beam; The processing system, wherein the control device controls the processing device based on the target size of the molten pool obtained from the recording device.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; Equipped with a control device and The control device is capable of acquiring shape information regarding the molten pool continuously formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image generated by the imaging device, and based on the shape information.
  • a processing system that controls the processing device.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; Equipped with a control device and The control device is capable of acquiring center position information of a molten pool continuously formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image generated by the imaging device, and A processing system that controls the processing device based on the processing information.
  • a processing device that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; a control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device and controls the processing device based on the molten pool image information,
  • the molten pool image information is generated based on the molten pool image generated by multiple exposure by the imaging device,
  • the control device changes conditions for the multiple exposure by the imaging device based on conditions for processing the object by the processing device.
  • a processing device comprising a processing head that processes the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool on the object, and a position changing device that can change the irradiation position of the energy beam with respect to the processing head. and, an imaging device installed in the processing head and capable of generating a molten pool image by capturing an image of the molten pool formed by the processing device; a control device that generates molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device and controls the processing device based on the molten pool image information, The molten pool image information is generated based on multiple exposure by the imaging device. Processing system.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam and forms a shaped object on the object along a target trajectory; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; a control device that controls the processing device based on the molten pool image generated by the imaging device; Forming a shaped object on the object along the target trajectory includes moving the irradiation position of the energy beam on the surface of the object along a scanning direction intersecting the target trajectory, The processing system, wherein the control device controls the processing device based on the plurality of molten pool images captured by the imaging device.
  • a processing device that forms a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam; an imaging device capable of generating a molten pool image by imaging the molten pool; Equipped with The imaging device is capable of imaging a molten pool appearing at a first position at a first time and a molten pool appearing at a second position different from the first position at a second time different from the first time. Processing system .
  • [Additional note 109] forming a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam using a processing device, and processing the object by supplying a modeling material to the molten pool; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; Generating molten pool image information based on the molten pool image; controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information; changing imaging conditions for imaging the molten pool based on processing conditions of the object;
  • the processing method, wherein generating the molten pool image information includes generating the molten pool image information based on a plurality of the molten pool images.
  • the processing method, wherein generating the molten pool image information includes generating the molten pool image information based on a plurality of the molten pool images captured by the imaging device.
  • [Additional note 111] forming a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam using a processing device, and processing the object by supplying a modeling material to the molten pool; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; Calculating the size of a molten pool region in the molten pool image based on a comparison result between a signal value of the molten pool image and a predetermined threshold; A processing method comprising: controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size; and changing the predetermined threshold based on processing conditions of the object.
  • [Additional note 112] forming a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam using a processing device, and processing the object by supplying a modeling material to the molten pool; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; Generating molten pool image information based on the molten pool image; controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information; A processing method comprising: changing the target size based on processing conditions of the object.
  • [Additional note 113] forming a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processing the object by supplying a modeling material to the molten pool; Generating a plurality of images by imaging a region including the molten pool a plurality of times; The signal values for each pixel of the plurality of images are added, and based on the comparison result of the addition result for each pixel and a predetermined threshold, the molten pool area in the image and the emitted and reflected light outside the molten pool are determined.
  • a processing method comprising detecting at least one of the region and the region.
  • [Additional note 115] forming a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam using a processing device, and processing the object by supplying a modeling material to the molten pool; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; Generating molten pool image information based on the molten pool image; controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information; acquiring information about the target size of the molten pool from a recording device that records information about the target size of the molten pool in association with the wobble condition of the energy beam; Controlling the processing device includes controlling the processing device based on a target size of the molten pool obtained from the recording device.
  • [Additional note 116] forming a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processing the object by supplying a modeling material to the molten pool; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; Obtaining shape information regarding a molten pool continuously formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image; A processing method comprising: controlling the processing device based on the shape information.
  • [Additional note 117] forming a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam, and processing the object by supplying a modeling material to the molten pool; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; Obtaining center position information of a molten pool continuously formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image; A processing method comprising: controlling the processing device based on the center position information.
  • [Additional note 118] forming a molten pool on the object by irradiating the object with an energy beam using a processing device, and processing the object by supplying a modeling material to the molten pool; Generating a molten pool image by performing multiple exposure and imaging the molten pool; Generating molten pool image information based on the molten pool image generated by the imaging device; controlling the processing device so that the size of the molten pool region becomes a target size based on the molten pool image information;
  • a processing method comprising: changing conditions for the multiple exposure based on processing conditions for the object.
  • [Additional note 120] irradiating an object with an energy beam using a processing device to form a molten pool on the object; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; Generating molten pool image information based on the molten pool image; controlling the processing device based on the molten pool image information; changing imaging conditions for imaging the molten pool based on processing conditions of the object;
  • the processing method, wherein generating the molten pool image information includes generating the molten pool image information based on a plurality of the molten pool images.
  • processing the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool in the object; Generating a plurality of images by imaging a region including the molten pool a plurality of times; Based on the addition result of signal values for each pixel of the plurality of images, detect at least one of a molten pool area in the image and a non-molten pool area containing at least one of emitted light and reflected light other than the molten pool. Processing method including and.
  • processing the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool in the object; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; Obtaining shape information regarding a molten pool continuously formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image;
  • a processing method comprising: controlling the processing device based on the shape information.
  • processing the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool in the object; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; Obtaining center position information of a molten pool continuously formed at different positions by the energy beam based on the molten pool image;
  • a processing method comprising: controlling the processing device based on the center position information.
  • processing the object by irradiating the object with an energy beam to form a molten pool in the object; Generating a molten pool image by performing multiple exposure and imaging the molten pool; Generating molten pool image information based on the molten pool image; controlling the processing device based on the molten pool image information; A processing method comprising: changing conditions for the multiple exposure based on processing conditions for the object.
  • [Additional note 132] forming a molten pool in the object by irradiating the object with an energy beam; Generating a molten pool image by imaging the molten pool; including; Imaging the molten pool includes imaging the molten pool appearing at a first position at a first time, and at a second position different from the first position at a second time different from the first time.
  • a processing method that includes imaging the emerging weld pool.
  • SYS Processing system 2 Processing unit 21 Processing head 211 Irradiation optical system 2146, 2156 Galvano mirror 2162 f ⁇ lens 212 Material nozzle 22 Head drive system 3 Stage unit 31 Stage 32 Stage drive system 8 Imaging unit W Work MS Printing surface EL Processing light EA Target Irradiation area BSA Processing unit area MP Molten pool MPA Molten pool area NPA Non-molten pool area MPI Molten pool image information IMG Molten pool image IMG_C Added image

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Abstract

加工システムは、物体にエネルギビームを照射することで物体に溶融池を形成すると共に、溶融池に造形材料を供給することで物体を加工する加工装置と、溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、溶融池画像情報に基づいて溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように加工装置を制御する制御装置とを備え、溶融池画像情報は、複数の溶融池画像に基づいて生成され、制御装置は、物体の加工条件に基づいて、撮像装置が溶融池を撮像するための撮像条件を変更する。

Description

加工システム及び加工方法
 本発明は、例えば、物体を加工可能な加工システム及び加工方法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の技術的課題の一つとして、物体を適切に加工することがあげられる。
米国特許出願公開第2016/0311059号明細書
 第1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に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて生成され、前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更す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ことで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて生成され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に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記溶融池画像の信号値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記溶融池画像内の溶融池領域のサイズを算出し、前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記所定の閾値を変更す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に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記目標サイズを変更する加工システムが提供される。
 第5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に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を含む領域を複数回撮像することで、複数の画像を生成可能な撮像装置と、前記複数の画像の画素ごとの信号値を加算し、前記画素ごとの加算結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込んでいる非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置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に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を含む領域の多重露光が可能な撮像装置と、前記撮像装置による多重露光の結果と所定の閾値とを比較することで、前記多重露光によって生成された画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込んでいる非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置とを備え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に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と、前記エネルギビームのウォブル条件に関連付けて、前記溶融池の目標サイズに関する情報を記録する記録装置とを備え、前記制御装置は、前記記録装置から取得した溶融池の目標サイズに基づいて、前記加工装置を制御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ことで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池に関する形状情報を取得可能であり、前記形状情報に基づいて前記加工装置を制御する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ことで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池の中心位置情報を取得可能であり、前記中心位置情報に基づいて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ことで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光によって生成された前記溶融池画像に基づいて生成され、前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置による前記多重露光の条件を変更する加工システムが提供される。
 第11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に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光に基づいて生成される加工システムが提供される。
 第12の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて生成され、前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更する加工システムが提供される。
 第13の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置とを備える加工システムが提供される。
 第14の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記溶融池画像の信号値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記所定の閾値を変更する加工システムが提供される。
 第15の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記目標サイズを変更する加工システムが提供される。
 第16の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を含む領域を複数回撮像することで、複数の画像を生成可能な撮像装置と、前記複数の画像の画素ごとの信号値の加算結果に基づいて、前記画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方を含む非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置とを備える加工システムが提供される。
 第17の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を含む領域を多重露光可能な撮像装置と、前記撮像装置による多重露光の結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記多重露光によって生成された画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込む非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置とを備える加工システムが提供される。
 第18の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と、前記エネルギビームのウォブル条件に関連付けて、前記溶融池の目標サイズに関する情報を記録する記録装置とを備え、前記制御装置は、前記記録装置から取得した溶融池の目標サイズに基づいて、前記加工装置を制御する加工システムが提供される。
 第19の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池に関する形状情報を取得可能であり、前記形状情報に基づいて前記加工装置を制御する加工システムが提供される。
 第20の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池の中心位置情報を取得可能であり、前記中心位置情報に基づいて前記加工装置を制御する加工システムが提供される。
 第21の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光によって生成された前記溶融池画像に基づいて生成され、前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置による前記多重露光の条件を変更する加工システムが提供される。
 第22の態様によれば、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光に基づいて生成される加工システムが提供される。
 第23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に溶融池を形成し、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて前記加工装置を制御する制御装置とを備え、前記目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成することは、前記エネルギビームの照射位置を前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って移動させることを含み、前記制御装置は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて前記加工装置を制御する加工システムが提供される。
 第24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に溶融池を形成する加工装置と、前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、を備え、前記撮像装置は第1時刻に第1位置に出現する溶融池及び前記第1時刻とは異なる第2時刻に前記第1位置とは異なる第2位置に出現する溶融池を撮像可能であ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成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構成を示すブロック図である。 図3は、照射光学系の構造を示す斜視図である。 図4(a)は、加工単位領域内での目標照射領域の移動軌跡を示す平面図であり、図4(b)は、造形面上での目標照射領域の移動軌跡を示す平面図である。 図5(a)及び図5(b)のそれぞれは、加工単位領域内での目標照射領域の移動軌跡を示す平面図であり、図5(c)は、造形面上での目標照射領域の移動軌跡を示す平面図である。 図6(a)から図6(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7(a)は、加工単位領域の目標移動軌跡を示す平面図であり、図7(b)は、図7(a)に示す目標移動軌跡に沿って加工単位領域が移動した場合に造形面に造形される線状の造形物を示す平面図である。 図8(a)から図8(c)のそれぞれは、三次元構造物を造形する過程を示す断面図である。 図9は、溶融池画像に基づく溶融池フィードバック制御動作の流れを示すフローチャートである。 図10は、溶融池画像を示す。 図11は、複数の溶融池画像を加算する(つまり、合成する)ことで生成される加算画像を示す。 図12は、溶融池領域のサイズと目標サイズとの関係を示すタイミングチャートである。 図13は、溶融池領域と非溶融池領域とが写り込んだ溶融池画像を示す。 図14は、複数の溶融池画像を示す。 図15は、図14に示す複数の溶融池画像を加算する(つまり、合成する)ことで生成される加算画像を示す。 図16(a)は、撮像ユニットの撮像タイミングを示すタイミングチャートであり、図16(b)は、撮像ユニットの露光時間を示すタイミングチャートであり、図16(c)は、撮像ユニットの撮像周期及び撮像レートを示すタイミングチャートである。 図17は、加工光の強度が第1強度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムと、加工光の強度が第2強度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示している。 図18は、加工光の強度が第1強度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムと、加工光の強度が第2強度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示している。 図19は、目標照射領域の移動の速度が第1速度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムと、目標照射領域の移動の速度が第2速度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示している。 図20は、目標照射領域の移動の速度が第1速度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムと、目標照射領域の移動の速度が第2速度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示している。 図21(a)は、加工光の強度が第1強度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示し、図21(b)は、加工光の強度が第2強度であり且つ加算フレーム数が変更されない場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示し、図21(c)は、加工光の強度が第2強度であり且つ加算フレーム数が変更された場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示す。 図22(a)は、加工光の強度が第1強度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示し、図22(b)は、加工光の強度が第2強度であり且つ加算フレーム数が変更されない場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示し、図22(c)は、加工光の強度が第2強度であり且つ加算フレーム数が変更された場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示す。 図23(a)は、目標照射領域の移動の速度が第1速度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示し、図23(b)は、目標照射領域の移動の速度が第2速度であり且つ加算フレーム数が変更されない場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示し、図23(c)は、目標照射領域の移動の速度が第2速度であり且つ加算フレーム数が変更された場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示す。 図24(a)は、目標照射領域の移動の速度が第1速度である場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示し、図24(b)は、目標照射領域の移動の速度が第2速度であり且つ加算フレーム数が変更されない場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示し、図24(c)は、目標照射領域の移動の速度が第2速度であり且つ加算フレーム数が変更された場合の溶融池画像における輝度値のヒストグラムを示す。 図25は、溶融池領域のサイズと目標サイズとの関係を示すタイミングチャートである。 図26(a)及び図26(b)のそれぞれは、溶融池領域の形状を示す。 図27(a)から図27(b)のそれぞれは、図26(a)に示す溶融池領域が検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図であり、図27(c)から図27(d)のそれぞれは、図26(b)に示す溶融池領域が検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図である。 図28(a)は、溶融池領域の移動軌跡を示し、図28(b)は、図28(a)に示す溶融池領域が検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図であり、図28(c)は、溶融池領域の移動軌跡を示し、図28(d)は、図28(c)に示す溶融池領域が検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図であり、図28(e)は、溶融池領域の移動軌跡を示す。 図29は、複数の線状の造形物を積層する過程で溶融池領域の中心位置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を加工可能な加工システムSYSを用いて、加工装置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、加工装置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から分離可能な造形物を造形する付加加工である。
 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の構成
 (1-1)加工システムSYSの全体構成
 初めに、図1から図2を参照しながら、本実施形態の加工システムSYSの構成について説明する。図1は、本実施形態の加工システムSYSの構成を模式的に示す断面図である。図2は、本実施形態の加工システムSYSの構成を示すブロック図である。
 加工システムSYSは、ワークWに対して付加加工を行うことが可能である。加工システムSYSは、ワークWに対して付加加工を行うことで、ワークWと一体化された(或いは、分離可能な)造形物を造形可能である。この場合、ワークWに対して行われる付加加工は、ワークWと一体化された(或いは、分離可能な)造形物をワークWに付加する加工に相当する。尚、本実施形態における造形物は、加工システムSYSが造形する任意の物体を意味していてもよい。例えば、加工システムSYSは、造形物の一例として、三次元構造物(つまり、三次元方向のいずれの方向においても大きさを持つ三次元の構造物であり、立体物、言い換えると、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向において大きさを持つ構造物)STを造形可能である。
 ワークWが後述するステージ31である場合には、加工システムSYSは、ステージ31に対して付加加工を行うことが可能である。ワークWがステージ31に載置されている物体である載置物である場合には、加工システムSYSは、載置物に対して付加加工を行うことが可能である。ステージ31に載置される載置物は、加工システムSYSが造形した別の三次元構造物ST(つまり、既存構造物)であってもよい。尚、図1は、ワークWが、ステージ31に載置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に載置されている既存構造物である例を用いて説明を進める。
 ワークWは、欠損箇所がある要修理品であってもよい。この場合、加工システムSYSは、欠損個所を補填するための造形物を造形する付加加工を行うことで、要修理品を補修する補修加工を行ってもよい。つまり、加工システムSYSが行う付加加工は、欠損箇所を補填するための造形物をワークWに付加する付加加工を含んでいてもよい。
 上述したように、加工システムSYSは、レーザ肉盛溶接法に基づく付加加工を行うことが可能である。つまり、加工システムSYSは、積層加工技術を用いて物体を加工する3Dプリンタであるとも言える。尚、積層加工技術は、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)とも称されてもよい。尚、レーザ肉盛溶接法(LMD)は、DED(Directed Energy Deposition)と称されてもよい。
 積層加工技術を用いる加工システムSYSは、複数の構造層SL(後述する図7参照)を順に形成することで、複数の構造層SLが積層された三次元構造物STを造形する。この場合、加工システムSYSは、まず、ワークWの表面を、造形物を実際に造形する造形面MSに設定し、当該造形面MS上に、1層目の構造層SLを造形する。その後、加工システムSYSは、1層目の構造層SLの表面を新たな造形面MSに設定し、当該造形面MS上に、2層目の構造層SLを造形する。以降、加工システムSYSは、同様の動作を繰り返すことで、複数の構造層SLが積層された三次元構造物STを造形する。
 加工システムSYSは、エネルギビームである加工光ELを用いて造形材料Mを加工することで付加加工を行う。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。金属性の材料の一例として、銅を含む材料、タングステンを含む材料、及び、ステンレスを含む材料の少なくとも一つがあげられる。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、粉状の材料である。つまり、造形材料Mは、粉体である。但し、造形材料Mは、粉体でなくてもよい。例えば、造形材料Mとして、ワイヤ状の造形材料及びガス状の造形材料の少なくとも一方が用いられてもよい。
 ワークWもまた、造形材料Mと同様に、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を含む物体であってもよい。ワークWの材料は、造形材料Mと同一であってもよいし、異なっていてもよい。ワークWの材料として、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。金属性の材料の一例として、銅を含む材料、タングステンを含む材料、及び、ステンレスを含む材料の少なくとも一つがあげられる。但し、ワークWの材料として、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。
 付加加工を行うために、加工システムSYSは、図1から図2に示すように、材料供給源1と、加工ユニット2と、ステージユニット3と、光源4と、気体供給源5と、制御ユニット7と、撮像ユニット8とを備える。加工ユニット2と、ステージユニット3とは、筐体6の内部のチャンバ空間63INに収容されていてもよい。この場合、加工システムSYSは、チャンバ空間63INにおいて付加加工を行ってもよい。尚、加工ユニット2と、ステージユニット3との少なくとも一方は、筐体6の内部のチャンバ空間63INに収容されていなくてもよい。
 尚、加工ユニット2は、加工装置と称されてもよい。材料供給源1、ステージユニット3、光源4及び気体供給源5の少なくとも一つと加工ユニット2とを含む装置が、加工装置と称されてもよい。制御ユニット7は、制御装置と称されてもよい。撮像ユニット8は、撮像装置と称されてもよい。
 材料供給源1は、加工ユニット2に造形材料Mを供給する。材料供給源1は、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が加工ユニット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。
 加工ユニット2は、材料供給源1から供給される造形材料Mを加工して造形物を造形する。造形物を造形するために、加工ユニット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、複数の材料ノズル212とを備えている。但し、加工ヘッド21は、複数の照射光学系211を備えていてもよい。加工ヘッド21は、単一の材料ノズル212を備えていてもよい。
 照射光学系211は、加工光ELを射出するための光学系である。具体的には、照射光学系211は、加工光ELを射出する(生成する)光源4と、光伝送部材41を介して光学的に接続されている。光伝送部材41の一例として、光ファイバ及びライトパイプの少なくとも一つがあげられる。
 図1から図2に示す例では、加工システムSYSが二つの光源4(具体的には、光源4#1及び4#2)を備えており、照射光学系211は、光伝送部材41#1及び41#2を介して、それぞれ、光源4#1及び4#2と光学的に接続されている。照射光学系211は、光伝送部材41#1を介して光源4#1から伝搬してくる加工光ELと、光伝送部材41#2を介して光源4#2から伝搬してくる加工光ELとの双方を射出する。尚、以下の説明では、照射光学系211が射出する二つの加工光ELを区別する必要がある場合には、必要に応じて、光源4#1が生成した加工光ELを、“加工光EL#1”と称し、且つ、光源4#2が生成した加工光ELを、“加工光EL#2”と称する。
 但し、加工システムSYSは、複数の光源4に代えて、単一の光源4を備えていてもよい。照射光学系211は、複数の加工光ELを射出することに代えて、単一の加工光ELを射出してもよい。
 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を射出する。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、射出した加工光ELを造形面MSに照射する。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)領域として造形面MSに設定される目標照射領域(目標照射位置)EAに加工光ELを照射可能である。尚、以下の説明では、照射光学系211が二つの加工光ELをそれぞれ照射する二つの目標照射領域EAを区別する必要がある場合には、必要に応じて、照射光学系211が加工光EL#1を照射する目標照射領域EAを、“目標照射領域EA#1”と称し、且つ、照射光学系211が加工光EL#2を照射する目標照射領域EAを、“目標照射領域EA#2”と称する。更に、照射光学系211の状態は、制御ユニット7の制御下で、目標照射領域EAに加工光ELを照射する状態と、目標照射領域EAに加工光ELを照射しない状態との間で切替可能である。尚、照射光学系211から射出される加工光ELの方向は真下(つまり、-Z軸方向と一致)には限定されず、例えば、Z軸に対して所定の角度だけ傾いた方向であってもよい。つまり、後述する第3光学系216(或いは後述するfθレンズ2162)は、物体側にテレセントリックな光学系には限定されず、物体側が非テレセントリックな光学系であってもよい。
 照射光学系211は、造形面MSに加工光ELを照射することで、造形面MSに溶融池MPを形成してもよい。例えば、照射光学系211は、造形面MSに加工光EL#1を照射することで、造形面MSに溶融池MP#1を形成してもよい。例えば、照射光学系211は、造形面MSに加工光EL#2を照射することで、造形面MSに溶融池MP#2を形成してもよい。溶融池MP#1と溶融池MP#2とは、一体化されていてもよい。或いは、溶融池MP#1と溶融池MP#2とは、互いに離れていてもよい。但し、加工光EL#1の照射によって造形面MSに溶融池MP#1が形成されなくてもよい。加工光EL#2の照射によって造形面MSに溶融池MP#2が形成されなくてもよい。
 材料ノズル212は、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源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を介して材料供給源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を介して材料供給源1から供給される造形材料Mを圧送してもよい。即ち、材料供給源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、気体供給源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、気体供給源5とは異なる気体供給源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、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、造形面MS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、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一つが照射される位置(つまり、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一つ)に造形材料Mを供給する。このため、材料ノズル212が造形材料Mを供給する領域として造形面MSに設定される目標供給領域MAが、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一つと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#1及び211#2とが位置合わせされている。目標供給領域MAのサイズは、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一つのサイズよりも大きくてもよいし、小さくてもよいし、同じであってもよい。
 材料ノズル212は、溶融池MPに造形材料Mを供給してもよい。具体的には、材料ノズル212は、溶融池MP#1及び溶融池MP#2の少なくとも一つに造形材料Mを供給してもよい。但し、材料ノズル212は、溶融池MPに造形材料Mを供給しなくてもよい。例えば、加工システムSYSは、材料ノズル212からの造形材料MがワークWに到達する前に当該造形材料Mを照射光学系211から射出される加工光ELによって溶融させ、溶融した造形材料MをワークWに付着させてもよい。
 照射光学系211及び材料ノズル212は、加工ヘッド21が備えるヘッド筐体213に収容されていてもよい。ヘッド筐体213は、内部に照射光学系211及び材料ノズル212を収容するための収容空間が形成された筐体である。この場合、照射光学系211及び材料ノズル212は、ヘッド筐体213の内部の収容空間に収容されていてもよい。
 ヘッド駆動系22は、制御ユニット7の制御下で、加工ヘッド21を移動させる。つまり、ヘッド駆動系22は、制御ユニット7の制御下で、照射光学系211及び材料ノズル212を移動させる。ヘッド駆動系22は、例えば、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って加工ヘッド21を移動させる。尚、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って加工ヘッド21を移動させる動作は、X軸に沿った回転軸、Y軸に沿った回転軸及びZ軸に沿った回転軸の少なくとも一つの周りに加工ヘッド21を回転させる動作と等価であるとみなしてもよい。
 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に載置されたワークWのそれぞれとの間の相対的な位置関係が変わる。その結果、ステージ31及びワークWのそれぞれと加工ヘッド21が備える照射光学系211との間の相対的な位置関係が変わる。このため、ヘッド駆動系22は、ステージ31及びワークWのそれぞれと照射光学系211との間の相対的な位置関係を変更可能な位置変更装置として機能しているとみなしてもよい。更に、ステージ31及びワークWのそれぞれと加工ヘッド21との間の相対的な位置関係が変わると、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれとワークWとの間の相対的な位置関係もまた変わる。つまり、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれが、ワークWの表面(より具体的には、付加加工が行われる造形面MS)上において、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って移動する。この場合、ヘッド駆動系22は、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれが造形面MS上において移動するように、加工ヘッド21を移動させているとみなしてもよい。
 ステージユニット3は、ステージ31と、ステージ駆動系32とを備えている。
 ステージ31には、ワークWが載置される。具体的には、ステージ31の一の表面(例えば、+Z側を向いた上面)であるステージ載置面311には、ワークWが載置される。ステージ31は、ステージ31に載置されたワークWを支持可能である。ステージ31は、ステージ31に載置されたワークWを保持可能であってもよい。この場合、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、静電チャック及び真空吸着チャック等の少なくとも一つを備えていてもよい。或いは、ステージ31は、ステージ31に載置されたワークWを保持可能でなくてもよい。この場合、ワークWは、クランプレスでステージ31に載置されていてもよい。また、ワークWは、保持具に取り付けられていてもよく、ワークWが取り付けられた保持具がステージ31に載置されていてもよい。上述した照射光学系211は、ステージ31にワークWが載置されている期間の少なくとも一部において加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを射出する。更に、上述した材料ノズル212は、ステージ31にワークWが載置され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。
 ステージ駆動系32は、ステージ31を移動させる。ステージ駆動系32は、例えば、X軸、Y軸、Z軸、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿ってステージ31を移動させる。尚、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿ってステージ31を移動させる動作は、X軸に沿った回転軸(つまり、A軸)、Y軸に沿った回転軸(つまり、B軸)及びZ軸に沿った回転軸(つまり、C軸)の少なくとも一つの周りにステージ31を回転させる動作と等価であるとみなしてもよい。
 ステージ駆動系32がステージ31を移動させると、加工ヘッド21とステージ31及びワークWのそれぞれとの間の相対的な位置関係が変わる。その結果、ステージ31及びワークWのそれぞれと加工ヘッド21が備える照射光学系211との間の相対的な位置関係が変わる。このため、ステージ駆動系32は、ヘッド駆動系22と同様に、ステージ31及びワークWのそれぞれと照射光学系211との間の相対的な位置関係を変更可能な位置変更装置として機能しているとみなしてもよい。更に、ステージ31及びワークWのそれぞれと加工ヘッド21との間の相対的な位置関係が変わると、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれとワークWとの間の相対的な位置関係もまた変わる。つまり、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれが、ワークWの表面(より具体的には、造形面MS)上において、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向及びθZ方向の少なくとも一つに沿って移動する。この場合、ステージ駆動系32は、目標照射領域EA#1及びEA#2並びに目標供給領域MAのそれぞれが造形面MS上において移動するように、ステージ31を移動させているとみなしてもよい。
 光源4は、例えば、赤外光、可視光及び紫外光のうちの少なくとも一つを、加工光ELとして射出する。但し、加工光ELとして、その他の種類の光が用いられてもよい。加工光ELは、複数のパルス光(つまり、複数のパルスビーム)を含んでいてもよい。加工光ELは、レーザ光であってもよい。この場合、光源4は、レーザ光源(例えば、レーザダイオード(LD:Laser Diode)等の半導体レーザを含んでいてもよい。レーザ光源としては、ファイバ・レーザ、CO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用いられてもよい。但し、加工光ELはレーザ光でなくてもよい。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。
 上述したように、加工システムSYSは、複数の光源4(具体的には、光源4#1及び4#2)を備えている。この場合、光源4#1が射出する加工光EL#1の特性と、光源4#2が射出する加工光EL#2の特性とは、同一であってもよい。例えば、加工光EL#1の波長(典型的には、加工光EL#1の波長帯域において強度が最大となる波長であるピーク波長)と、加工光EL#2の波長(典型的には、ピーク波長)とは、同一であってもよい。例えば、加工光EL#1の波長帯域(典型的には、強度が一定値以上となる波長の範囲)と、加工光EL#2の波長帯域とは、同一であってもよい。例えば、加工光EL#1の強度と、加工光EL#2の強度とは、同一であってもよい。例えば、加工光EL#1に対するワークWの吸収率(或いは、造形面MSが表面となる物体、以下同じ)と、加工光EL#2に対するワークWの吸収率とは、同一であってもよい。特に、加工光EL#1のピーク波長に対するワークWの吸収率と、加工光EL#2のピーク波長に対するワークWの吸収率とは、同一であってもよい。或いは、光源4#1が射出する加工光EL#1の特性と、光源4#2が射出する加工光EL#2の特性とは、異なっていてもよい。例えば、加工光EL#1の波長(典型的には、ピーク波長)と、加工光EL#2の波長(典型的には、ピーク波長)とは、異なっていてもよい。例えば、加工光EL#1の波長帯域と、加工光EL#2の波長帯域とは、異なっていてもよい。例えば、加工光EL#1の強度と、加工光EL#2の強度とは、異なっていてもよい。例えば、加工光EL#1に対するワークWの吸収率と、加工光EL#2に対するワークWの吸収率とは、異なっていてもよい。特に、加工光EL#1のピーク波長に対するワークWの吸収率と、加工光EL#2のピーク波長に対するワークWの吸収率とは、異なっていてもよい。
 尚、本実施形態では、加工システムSYSが複数の光源4を備えている例について説明されている。しかしながら、加工システムSYSは、複数の光源4を備えていなくてもよい。加工システムSYSは、単一の光源4を備えていなくてもよい。一例として、加工システムは、単一の光源4として、広波長帯域又は複数波長の光を射出(供給)する光源を備えていてもよい。この場合には、加工システムSYSは、この光源から射出される光を波長分割することで、互いに異なる波長の加工光EL#1と加工光EL#2とを生成してもよい。
 気体供給源5は、筐体6の内部のチャンバ空間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。気体供給源5は、筐体6の隔壁部材61に形成された供給口62及び気体供給源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。気体供給源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、気体供給源5は、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、気体供給源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。
 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、気体供給源5は、材料供給源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、気体供給源5は、気体供給源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、気体供給源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、材料供給源1からの造形材料Mは、供給管52を介して気体供給源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、気体供給源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、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。
 制御ユニット7は、加工システムSYSの動作を制御する。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備える加工ユニット2(例えば、加工ヘッド21及びヘッド駆動系22の少なくとも一方)を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備えるステージユニット3(例えば、ステージ駆動系32)を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備える材料供給源1を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備える光源4を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ワークWに対して付加加工を行うように、加工システムSYSが備える気体供給源5を制御してもよい。
 制御ユニット7は、例えば、演算装置71と、記憶装置72とを備えていてもよい。演算装置71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72は、例えば、メモリを含んでいてもよい。制御ユニット7は、演算装置71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、制御ユニット7が行うべき後述する動作を演算装置71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ユニット7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71が実行するコンピュータプログラムは、制御ユニット7が備える記憶装置72(つまり、記録媒体)に記録されていてもよいし、制御ユニット7に内蔵された又は制御ユニット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、演算装置71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、制御ユニット7の外部の装置からダウンロードしてもよい。尚、記憶装置72は、記録装置と称されてもよい。
 制御ユニット7は、照射光学系211による加工光ELの射出態様を制御してもよい。射出態様は、例えば、加工光ELの強度及び加工光ELの射出タイミングの少なくとも一方を含んでいてもよい。加工光ELが複数のパルス光を含む場合には、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、制御ユニット7は、ヘッド駆動系22による加工ヘッド21の移動態様を制御してもよい。制御ユニット7は、ステージ駆動系32によるステージ31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(移動時期)の少なくとも一つを含んでいてもよい。更に、制御ユニット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、単位時間あたりの供給量)及び供給タイミング(供給時期)の少なくとも一方を含んでいてもよい。
 制御ユニット7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、制御ユニット7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、制御ユニット7と加工システムSYSとは、有線及び/又は無線のネットワーク(或いは、データバス及び/又は通信回線)で接続されていてもよい。有線のネットワークとして、例えばIEEE1394、RS-232x、RS-422、RS-423、RS-485及びUSBの少なくとも一つに代表されるシリアルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、パラレルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、10BASE-T、100BASE-TX及び1000BASE-Tの少なくとも一つに代表されるイーサネット(登録商標)に準拠したインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、電波を用いたネットワークが用いられてもよい。電波を用いたネットワークの一例として、IEEE802.1xに準拠したネットワーク(例えば、無線LAN及びBluetooth(登録商標)の少なくとも一方)があげられる。無線のネットワークとして、赤外線を用いたネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、光通信を用いたネットワークが用いられてもよい。この場合、制御ユニット7と加工システムSYSとはネットワークを介して各種の情報の送受信が可能となるように構成されていてもよい。また、制御ユニット7は、ネットワークを介して加工システムSYSにコマンドや制御パラメータ等の情報を送信可能であってもよい。加工システムSYSは、制御ユニット7からのコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して受信する受信装置を備えていてもよい。加工システムSYSは、制御ユニット7に対してコマンドや制御パラメータ等の情報を、上記ネットワークを介して送信する送信装置(つまり、制御ユニット7に対して情報を出力する出力装置)を備えていてもよい。或いは、制御ユニット7が行う処理のうちの一部を行う第1制御装置が加工システムSYSの内部に設けられている一方で、制御ユニット7が行う処理のうちの他の一部を行う第2制御装置が加工システムSYSの外部に設けられていてもよい。
 制御ユニット7内には、演算装置71がコンピュータプログラムを実行することで、機械学習によって構築可能な演算モデルが実装されてもよい。機械学習によって構築可能な演算モデルの一例として、例えば、ニューラルネットワークを含む演算モデル(いわゆる、人工知能(AI:Artificial Intelligence))があげられる。この場合、演算モデルの学習は、ニューラルネットワークのパラメータ(例えば、重み及びバイアスの少なくとも一つ)の学習を含んでいてもよい。制御ユニット7は、演算モデルを用いて、加工システムSYSの動作を制御してもよい。つまり、加工システムSYSの動作を制御する動作は、演算モデルを用いて加工システムSYSの動作を制御する動作を含んでいてもよい。尚、制御ユニット7には、教師データを用いたオフラインでの機械学習により構築済みの演算モデルが実装されてもよい。また、制御ユニット7に実装された演算モデルは、制御ユニット7上においてオンラインでの機械学習によって更新されてもよい。或いは、制御ユニット7は、制御ユニット7に実装されている演算モデルに加えて又は代えて、制御ユニット7の外部の装置(つまり、加工システムSYSの外部に設けられる装置に実装された演算モデルを用いて、加工システムSYSの動作を制御してもよい。
 尚、制御ユニット7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、制御ユニット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ユニット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、制御ユニット7が備える所定のゲートアレイ(FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)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。
 撮像ユニット8は、制御ユニット7の制御下で、撮像対象物を撮像可能な撮像装置である。このため、撮像ユニット8は、撮像対象物を撮像可能なカメラを含んでいてもよい。カメラは、撮像素子を含んでいてもよい。撮像素子は、CCD(Charged Coupled Device)センサを含んでいてもよい。撮像素子は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサを含んでいてもよい。この場合、撮像ユニット8は、撮像対象物からの光を撮像素子で受光することで、撮像対象物を撮像してもよい。つまり、撮像ユニット8は、撮像対象物からの光で撮像素子を露光することで、撮像対象物を撮像してもよい。尚、「撮像対象物からの光を用いた撮像素子の露光」を、「撮像素子による(つまり、撮像ユニット8による)露光(撮像対象物の露光)」と称してもよい。
 撮像対象物は、ワークWの少なくとも一部を含んでいてもよい。撮像対象物は、加工システムSYSが造形した造形物の少なくとも一部を含んでいてもよい。特に、撮像対象物は、造形面MSが設定されている物体の少なくとも一部を含んでいてもよい。上述したように、造形面MSは、ワークW又は構造層SLの表面に設定される。このため、撮像対象物は、ワークWの少なくとも一部又は構造層SLの少なくとも一部を含んでいてもよい。
 上述したように、造形面MSには、加工光ELによって溶融池MPが形成される。この場合、撮像ユニット8は、溶融池MPを撮像可能であってもよい。つまり、撮像ユニット8は、溶融池MPを含む領域(つまり、溶融池MPを含む造形面MS上の領域)を撮像可能であってもよい。以下の説明では、撮像ユニット8が溶融池MPを撮像する例について説明する。つまり、以下の説明では、撮像ユニット8が溶融池MPを含む領域(つまり、溶融池MPを含む造形面MS上の領域)を撮像する例について説明する。
 撮像ユニット8は、加工ヘッド21に備え付けられていてもよい。例えば、図1に示すように、撮像ユニット8は、加工ヘッド21のヘッド筐体213に備え付けられていてもよい。この場合、ヘッド駆動系22によって加工ヘッド21が移動すると、加工ヘッド21に備え付けられた撮像ユニット8もまた、加工ヘッド21と共に移動する。この場合、加工ヘッド21と撮像ユニット8との間の相対的な位置関係が固定される。但し、撮像ユニット8は、加工ヘッド21に備え付けられていなくてもよい。撮像ユニット8は、加工ヘッド21とは異なる物体に備え付けられていてもよい。
 撮像ユニット8は、撮像対象物を撮像することで、撮像対象物が写り込んだ画像を生成する。本実施形態では、上述したように撮像ユニット8が溶融池MPを撮像するがゆえに、撮像ユニット8は、溶融池MPが写り込んだ画像を生成する。以下の説明では、撮像ユニット8が生成する画像(つまり、溶融池MPが写り込んだ画像)を、“溶融池画像IMG”と称する。
 撮像ユニット8は、生成した溶融池画像IMGを制御ユニット7に出力してもよい。制御ユニット7は、溶融池画像IMGに基づいて、加工システムSYSを制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、溶融池画像IMGに基づいて、ワークWに対して付加加工を行うように、加工ユニット2(例えば、加工ヘッド21及びヘッド駆動系22の少なくとも一方)を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、溶融池画像IMGに基づいて、ワークWに対して付加加工を行うように、ステージユニット3(例えば、ステージ駆動系32)を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、溶融池画像IMGに基づいて、ワークWに対して付加加工を行うように、材料供給源1を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、溶融池画像IMGに基づいて、ワークWに対して付加加工を行うように、光源4を制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、溶融池画像IMGに基づいて、ワークWに対して付加加工を行うように、気体供給源5を制御してもよい。
 (1-2)照射光学系211の構造
 続いて、図3を参照しながら、照射光学系211の構造について説明する。図3は、照射光学系211の構造を示す断面図である。
 図3に示すように、照射光学系211は、第1光学系214と、第2光学系215と、第3光学系216とを備える。第1光学系214は、光源4#1から射出される加工光EL#1が入射する光学系である。第1光学系214は、光源4#1から射出される加工光EL#1を、第3光学系216に向けて射出する光学系である。第2光学系215は、光源4#2から射出される加工光EL#2が入射する光学系である。第2光学系215は、光源4#2から射出される加工光EL#2を、第3光学系216に向けて射出する光学系である。第3光学系216は、第1光学系214から射出される加工光EL#1と、第2光学系215から射出される加工光EL#2とが入射する光学系である。第3光学系216は、第1光学系214から射出される加工光EL#1及び第2光学系215から射出される加工光EL#2を、造形面MSに向けて射出する光学系である。以下、第1光学系214、第2光学系215及び第3光学系216について、順に説明する。
 第1光学系214は、コリメータレンズ2141と、平行平板2142と、パワーメータ2143と、ガルバノスキャナ2144とを備える。ガルバノスキャナ2144は、フォーカス制御光学系2145と、ガルバノミラー2146とを備える。但し、第1光学系214は、コリメータレンズ2141、平行平板2142、パワーメータ2143及びガルバノスキャナ2144の少なくとも一つを備えていなくてもよい。ガルバノスキャナ2144は、フォーカス制御光学系2145及びガルバノミラー2146の少なくとも一つを備えていなくてもよい。
 光源4#1から射出される加工光EL#1は、コリメータレンズ2141に入射する。コリメータレンズ2141は、コリメータレンズ2141に入射した加工光EL#1を平行光に変換する。尚、光源4#1から射出される加工光EL#1が平行光である(つまり、平行光である加工光EL#1が第1光学系214に入射する)場合には、第1光学系214は、コリメータレンズ2141を備えていなくてもよい。コリメータレンズ2141が平行光に変換した加工光EL#1は、平行平板2142に入射する。平行平板2142に入射した加工光EL#1の一部は、平行平板2142を通過する。平行平板2142に入射した加工光EL#1の他の一部は、平行平板2142によって反射される。
 平行平板2142を通過した加工光EL#1は、ガルバノスキャナ2144に入射する。具体的には、平行平板2142を通過した加工光EL#1は、ガルバノスキャナ2144のフォーカス制御光学系2145に入射する。
 フォーカス制御光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP(以降、“集光位置CP#1”と称する)を変更可能な光学部材である。具体的には、フォーカス制御光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP#1を、造形面MSに照射される加工光EL#1の照射方向に沿って変更可能である。図3に示す例では、造形面MSに照射される加工光EL#1の照射方向は、Z軸方向が主成分となる方向である。この場合、フォーカス制御光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP#1をZ軸方向に沿って変更可能である。また、照射光学系211がワークWの上方から加工光ELを造形面MSに照射するがゆえに、加工光EL#1の照射方向は、造形面MS(例えば、ワークW又は構造層SLの表面)に交差する方向である。このため、フォーカス制御光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP#1を、造形面MS(例えば、ワークW又は構造層SLの表面)に交差する方向に沿って変更可能であるとみなしてもよい。フォーカス光学系2145は、加工光EL#1の集光位置CP#1を、照射光学系211(典型的には第3光学系216)の光軸AXの方向に沿って変更可能であるとみなしてもよい。
 尚、加工光EL#1の照射方向は、第3光学系216から射出される加工光EL#1の照射方向を意味していてもよい。この場合、加工光EL#1の照射方向は、第3光学系216の光軸に沿った方向と同一であってもよい。加工光EL#1の照射方向は、第3光学系216を構成する光学部材のうち最も造形面MS側に配置される最終光学部材の光軸に沿った方向と同一であってもよい。最終光学部材は、後述するfθレンズ2162であってもよい。また、後述するfθレンズ2162が複数の光学部材で構成される場合、最終光学部材は、fθレンズ2162を構成する複数の光学部材のうち最も造形面MS側に配置される光学部材であってもよい。
 フォーカス制御光学系2145は、例えば、加工光EL#1の照射方向に沿って並ぶ複数枚のレンズを含んでいてもよい。この場合、フォーカス制御光学系2145は、複数枚のレンズのうちの少なくとも一つをその光軸方向に沿って移動させることで、加工光EL#1の集光位置CP#1を変更してもよい。
 フォーカス制御光学系2145が加工光EL#1の集光位置CP#1を変更すると、加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係が変わる。特に、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係が変わる。このため、フォーカス制御光学系2145は、フォーカス制御光学系2145が加工光EL#1の集光位置CP#1を変更することで、加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係を変更しているとみなしてもよい。
 尚、上述したように、ガルバノスキャナ2144は、フォーカス制御光学系2145を備えていなくてもよい。この場合であっても、加工光EL#1の照射方向における照射光学系211と造形面MSとの位置関係が変わると、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係が変わる。このため、ガルバノスキャナ2144がフォーカス制御光学系2145を備えていない場合であっても、加工システムSYSは、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係を変更することができる。例えば、加工システムSYSは、ヘッド駆動系22を用いて、加工光EL#1の照射方向に沿って加工ヘッド21を移動させることで、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係を変更してもよい。例えば、加工システムSYSは、ステージ駆動系32を用いて、加工光EL#1の照射方向に沿ってステージ31を移動させることで、加工光EL#1の照射方向における加工光EL#1の集光位置CP#1と造形面MSとの間の位置関係を変更してもよい。
 フォーカス制御光学系2145から射出された加工光EL#1は、ガルバノミラー2146に入射する。ガルバノミラー2146は、加工光EL#1を偏向することで、ガルバノミラー2146から射出される加工光EL#1の射出方向を変更する。このため、ガルバノミラー2146は、偏向光学系と称されてもよい。ガルバノミラー2146から射出される加工光EL#1の射出方向が変更されると、加工ヘッド21から加工光EL#1が射出される位置が変更される。加工ヘッド21から加工光EL#1が射出される位置が変更されると、造形面MS上において加工光EL#1が照射される目標照射領域EA#1が移動する。つまり、造形面MS上において加工光EL#1が照射される照射位置が移動する。このため、ガルバノミラー2146は、造形面MS上での加工光EL#1の照射位置を造形面MS上で移動させることが可能な照射位置移動装置として機能しているとみなしてもよい。
 特に、ガルバノミラー2146から射出される加工光EL#1の射出方向が変更されると、ガルバノミラー2146を備える加工ヘッド21に対する加工光EL#1の照射位置が変更される。このため、ガルバノミラー2146は、加工ヘッド21に対する加工光EL#1の照射位置を変更可能な位置変更装置として機能しているとみなしてもよい。
 ガルバノミラー2146は、例えば、X走査ミラー2146MXと、X走査モータ2146AXと、Y走査ミラー2146MYと、Y走査モータ2146AYとを含む。フォーカス制御光学系2145から射出された加工光EL#1は、X走査ミラー2146MXに入射する。X走査ミラー2146MXは、X走査ミラー2146MXに入射した加工光EL#1を、Y走査ミラー2146MYに向けて反射する。Y走査ミラー2146MYは、Y走査ミラー2146MYに入射した加工光EL#1を、第3光学系216に向けて反射する。尚、X走査ミラー2146MX及びY走査ミラー2146MYのそれぞれが、ガルバノミラーと称されてもよい。
 X走査モータ2146AXは、X走査ミラー2146MXを、Y軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転させる。その結果、X走査ミラー2146MXに入射する加工光EL#1の光路に対するX走査ミラー2146MXの角度が変更される。この場合、X走査ミラー2146MXの揺動又は回転により、加工光EL#1は、造形面MSをX軸方向に沿って走査する。つまり、目標照射領域EA#1(つまり、加工光EL#1の照射位置)は、造形面MS上をX軸方向に沿って移動する。
 Y走査モータ2146AYは、Y走査ミラー2146MYを、X軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転させる。その結果、Y走査ミラー2146MYに入射する加工光EL#1の光路に対するY走査ミラー2146MYの角度が変更される。この場合、Y走査ミラー2146MYの揺動又は回転により、加工光EL#1は、造形面MSをY軸方向に沿って走査する。つまり、目標照射領域EA#1(つまり、加工光EL#1の照射位置)は、造形面MS上をY軸方向に沿って移動する。
 本実施形態では、ガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#1を移動させる仮想的な領域を、加工単位領域BSA(特に、加工単位領域BSA#1)と称する。この場合、目標照射領域EA#1は、造形面MSのうち加工単位領域BSA#1と重複する面上を移動するとみなしてもよい。具体的には、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で(つまり、変更することなく)ガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#1を移動させる仮想的な領域を、加工単位領域BSA(特に、加工単位領域BSA#1)と称する。加工単位領域BSA#1は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で加工ヘッド21が加工光EL#1を用いて実際に付加加工を行う仮想的な領域(言い換えれば、範囲)を示す。加工単位領域BSA#1は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で加工ヘッド21が加工光EL#1で実際に走査する仮想的な領域(言い換えれば、範囲)を示す。加工単位領域BSA#1は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で目標照射領域EA#1が実際に移動する領域(言い換えれば、範囲)を示す。このため、加工単位領域BSA#1は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準に定まる仮想的な領域であるとみなしてもよい。つまり、加工単位領域BSA#1は、造形面MS上において、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準に定まる位置に位置する仮想的な領域であるとみなしてもよい。尚、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態でガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#1を移動することが可能な最大領域を、加工単位領域BSA#1と称してもよい。
 この場合、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146を用いて、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させることができる。このため、ガルバノミラー2146を用いて加工光EL#1を偏向する動作は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。更に、目標照射領域EA#1に加工光EL#1が照射されることで、溶融池MP#1が形成されることは、上述したとおりである。この場合、加工システムSYSは、ガルバノミラー2146を用いて、加工単位領域BSA#1内において溶融池MP#1を移動させているとみなしてもよい。このため、ガルバノミラー2146を用いて加工光EL#1を偏向する動作は、加工単位領域BSA#1内において溶融池MP#1を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。つまり、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させる動作は、加工単位領域BSA#1内において溶融池MP#1を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。
 尚、上述したように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方が移動しても、目標照射領域EA#1が造形面MS上において移動する。しかしながら、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方が移動する場合には、ガルバノミラー2146と造形面MSとの相対的な位置関係が変わる。その結果、加工ヘッド21を基準に定まる加工単位領域BSA#1(つまり、ガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#1を移動させる加工単位領域BSA#1)が造形面MS上で移動する。このため、本実施形態では、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させる動作は、造形面MSに対して加工単位領域BSA#1を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。
 加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させる動作の一例として、図4(a)に示すように、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1が造形面MS上で静止している(つまり、移動していない)と仮定した状況下において、加工単位領域BSA#1内において、目標照射領域EA#1が、造形面MSに沿った単一の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1を基準に定まる座標系内において、目標照射領域EA#1が単一の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。特に、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1が単一の走査方向に沿って周期的に往復移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1が単一の走査方向に沿った軸上で周期的に往復移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。この場合、目標照射領域EA#1が移動する加工単位領域BSA#1の形状は、目標照射領域EA#1の移動方向が長手方向となる矩形の形状となっていてもよい。
 加工単位領域BSA#1内において溶融池MP#1を移動させる動作の他の一例として、図5(a)及び図5(b)に示すように、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1が造形面MS上で静止している(つまり、移動していない)と仮定した状況下において、加工単位領域BSA#1内において、目標照射領域EA#1が、造形面MSに沿った複数の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1を基準に定まる座標系内において、目標照射領域EA#1が複数の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。特に、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1が複数の走査方向のそれぞれに沿って周期的に往復移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。つまり、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1が複数の走査方向のそれぞれに沿った軸上で周期的に往復移動するように、加工光EL#1を偏向してもよい。図5(a)は、加工単位領域BSA#1内における目標照射領域EA#1の移動軌跡が円形となるように、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1がX軸方向及びY軸方向のそれぞれに沿って往復移動する例を示している。この場合、目標照射領域EA#1が移動する加工単位領域BSA#1の形状は、円形となっていてもよい。図5(b)は、加工単位領域BSA#1内における目標照射領域EA#1の移動軌跡が網目状の形状となるように、加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1がX軸方向及びY軸方向のそれぞれに沿って往復移動する例を示している。この場合、目標照射領域EA#1が移動する加工単位領域BSA#1の形状は、矩形となっていてもよい。
 尚、図4(a)、図5(a)及び図5(b)のそれぞれに示すように造形面MS上で目標照射領域EA#1を周期的に移動させる動作を、ウォブリング動作と称してもよい。言い換えれば、造形面MS上で目標照射領域EA#1が周期的に移動するように加工光EL#1を周期的に移動させる(言い換えれば、偏向する)動作を、ウォブリング動作と称してもよい。
 制御ユニット7は、ガルバノミラー2146を用いて加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させている期間中に、造形面MS上を加工単位領域BSA#1が移動するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。つまり、制御ユニット7は、ガルバノミラー2146を用いて加工単位領域BSA#1内において目標照射領域EA#1を移動させている期間中に、造形面MS上を加工単位領域BSA#1が移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御してもよい。
 例えば、図4(a)に示す例において、制御ユニット7は、加工単位領域BSA#1内での目標照射領域EA#1の移動方向(つまり、走査方向)と交差する(場合によっては、直交する)目標移動軌跡MT0に沿って、加工単位領域BSA#1が移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御してもよい。逆に言えば、制御ユニット7は、造形面MS上での加工単位領域BSA#1の目標移動軌跡MT0と交差する(場合によっては、直交する)走査方向に沿って、目標照射領域EA#1が周期的に移動するように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。その結果、造形面MS上において、目標照射領域EA#1は、図4(b)に示す移動軌跡MT#1に沿って移動してもよい。具体的には、目標照射領域EA#1は、加工単位領域BSA#1の目標移動軌跡MT0に沿って移動しながら、目標移動軌跡MT0に交差する走査方向に沿って移動してもよい。つまり、目標照射領域EA#1は、目標移動軌跡MT0を中心に振動する波形状(例えば、正弦波形状)の移動軌跡MT#1に沿って移動してもよい。
 例えば、図5(a)又は図5(b)に示す例において、制御ユニット7は、加工単位領域BSA#1内での目標照射領域EA#1の移動方向(つまり、走査方向)に沿った方向及び加工単位領域BSA#1内での目標照射領域EA#1の移動方向に交差する(場合によっては、直交する)方向の少なくとも一つに沿って延びる目標移動軌跡MT0に沿って、加工単位領域BSA#1が移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御してもよい。逆に言えば、制御ユニット7は、造形面MS上での加工単位領域BSA#1の目標移動軌跡MT0に沿った走査方向及び目標移動軌跡MT0に交差する(場合によっては、直交する)走査方向のそれぞれに沿って、目標照射領域EA#1が周期的に移動するように、ガルバノミラー2146を制御してもよい。尚、図5(c)は、図5(a)に示す加工単位領域BSA#1が造形面MS上を目標移動軌跡MT0に沿って移動した場合の、造形面MS上での目標照射領域EA#1の移動軌跡MT#1を示している。
 加工単位領域BSA#1の単位で加工光EL#1が造形面MSに照射される場合には、加工単位領域BSA#1の少なくとも一部に溶融池MP#1が形成される。その結果、加工単位領域BSA#1内に造形物が造形される。ここで、上述したように、加工単位領域BSA#1は、造形面MS上での加工単位領域BSA#1の移動方向(具体的には、目標移動軌跡MT0が延びる方向)と交差する方向に幅を有する領域である。この場合、加工単位領域BSA#1の目標移動軌跡MT0に交差する方向に沿って幅を有する造形物が造形面MS上に造形される。例えば、図4(a)及び図4(b)に示す例では、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。例えば、図5(a)及び図5(c)に示す例では、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。
 加工単位領域BSA#1の単位で加工光EL#1が造形面MSに照射される場合には、ガルバノミラー2146によって加工単位領域BSA#1が加工光EL#1で走査される。このため、ガルバノミラー2146を用いることなく加工光EL#1が造形面MSに照射される場合と比較して、加工光EL#1から加工単位領域BSA#1に伝達されるエネルギ量の大きさが、加工単位領域BSA#1内においてばらつく可能性が低くなる。つまり、加工光EL#1から加工単位領域BSA#1に伝達されるエネルギ量の分布の均一化を図ることができる。その結果、加工システムSYSは、造形面MSに造形物を相対的に高い造形精度で造形することができる。
 但し、加工システムSYSは、加工単位領域BSA#1の単位で加工光EL#1を造形面MSに照射しなくてもよい。加工システムSYSは、ガルバノミラー2146を用いることなく、加工光EL#1を造形面MSに照射してもよい。この場合、目標照射領域EA#1は、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方の移動に伴って、造形面MS上を移動してもよい。
 再び図3において、平行平板2142によって反射された加工光EL#1は、パワーメータ2143に入射する。パワーメータ2143は、パワーメータ2143に入射した加工光EL#1の強度を検出可能である。例えば、パワーメータ2143は、加工光EL#1を光として検出する受光素子を含んでいてもよい。或いは、加工光EL#1の強度が高くなるほど、加工光EL#1が生成するエネルギ量が多くなる。その結果、加工光EL#1が発生する熱量が多くなる。このため、パワーメータ2143は、加工光EL#1を熱として検出することで、加工光EL#1の強度を検出してもよい。この場合、パワーメータ2143は、加工光EL#1の熱を検出する熱検出素子を含んでいてもよい。
 上述したように、パワーメータ2143には、平行平板2142によって反射された加工光EL#1が入射する。このため、パワーメータ2143は、平行平板2142によって反射された加工光EL#1の強度を検出する。平行平板2142が光源4#1とガルバノミラー2146との間における加工光EL#1の光路上に配置されているがゆえに、パワーメータ2143は、光源4#1とガルバノミラー2146との間における光路を進行する加工光EL#1の強度を検出しているとみなしてもよい。この場合、パワーメータ2143は、ガルバノミラー2146による加工光EL#1の偏向の影響を受けることなく、加工光EL#1の強度を安定的に検出することができる。但し、パワーメータ2143の配置位置が、図3に示す例に限定されることはない。例えば、パワーメータ2143は、ガルバノミラー2146と造形面MSとの間における光路を進行する加工光EL#1の強度を検出してもよい。パワーメータ2143は、ガルバノミラー2146内における光路を進行する加工光EL#1の強度を検出してもよい。
 パワーメータ2143の検出結果は、制御ユニット7に出力される。制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果(つまり、加工光EL#1の強度の検出結果)に基づいて、加工光EL#1の強度を制御(言い換えれば、変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形面MSにおける加工光EL#1の強度が所望強度となるように、加工光EL#1の強度を制御してもよい。加工光EL#1の強度を制御するために、例えば、制御ユニット7は、パワーメータ2143の検出結果に基づいて、光源4#1から射出される加工光EL#1の強度を変更するように、光源4#1を制御してもよい。その結果、加工システムSYSは、適切な強度を有する加工光EL#1を造形面MSに照射することで、造形面MSに造形物を適切に造形することができる。
 上述したように、加工光EL#1は、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有している。このため、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1が、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する可能性がある。しかしながら、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する加工光EL#1がパワーメータ2143に入射すると、パワーメータ2143が加工光EL#1によって損傷する可能性がある。このため、パワーメータ2143には、パワーメータ2143を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#1が入射してもよい。言い換えれば、第1光学系214は、パワーメータ2143を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#1がパワーメータ2143に入射するように、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1の強度を弱めてもよい。
 例えば、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1の強度を弱めるために、加工光EL#1に対する平行平板2142の反射率が適切な値に設定されていてもよい。具体的には、加工光EL#1に対する平行平板2142の反射率が低くなればなるほど、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1の強度が低くなる。このため、平行平板2142の反射率は、パワーメータ2143を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#1がパワーメータ2143に入射する状態を実現することが可能な程度に低い値に設定されていてもよい。例えば、平行平板2142の反射率は、10%未満であってもよい。例えば、平行平板2142の反射率は、数%未満であってもよい。このような反射率が低い平行平板2142として、素ガラスが用いられてもよい。
 例えば、パワーメータ2143に入射する加工光EL#1の強度を弱めるために、第1光学系214は、複数の平行平板2142を介して、加工光EL#1をパワーメータ2143に入射させてもよい。具体的には、複数の平行平板2142によってそれぞれ複数回反射された加工光EL#1が、パワーメータ2143に入射してもよい。この場合、複数の平行平板2142によってそれぞれ複数回反射された加工光EL#1の強度は、一枚の平行平板2142によって一回反射された加工光EL#1の強度よりも弱くなる。このため、パワーメータ2143を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#1がパワーメータ2143に入射する可能性が高くなる。
 平行平板2142の表面(特に、加工光EL#1が入射する入射面及び加工光EL#1が反射される反射面の少なくとも一つ)には、所望のコーティング処理が施されていてもよい。例えば、平行平板2142の表面には、反射防止コーティング処理(AR:Anti Reflection Coating)が施されていてもよい。
 第2光学系215は、コリメータレンズ2151と、平行平板2152と、パワーメータ2153と、ガルバノスキャナ2154とを備える。ガルバノスキャナ2154は、フォーカス制御光学系2155と、ガルバノミラー2156とを備える。但し、第2光学系215は、コリメータレンズ2151、平行平板2152、パワーメータ2153及びガルバノスキャナ2154の少なくとも一つを備えていなくてもよい。ガルバノスキャナ2154は、フォーカス制御光学系2155及びガルバノミラー2156の少なくとも一つを備えていなくてもよい。
 光源4#2から射出される加工光EL#2は、コリメータレンズ2151に入射する。コリメータレンズ2151は、コリメータレンズ2151に入射した加工光EL#2を平行光に変換する。尚、光源4#2から射出される加工光EL#2が平行光である(つまり、平行光である加工光EL#2が第2光学系215に入射する)場合には、第2光学系215は、コリメータレンズ2151を備えていなくてもよい。コリメータレンズ2151が平行光に変換した加工光EL#2は、平行平板2152に入射する。平行平板2152に入射した加工光EL#2の一部は、平行平板2152を通過する。平行平板2152に入射した加工光EL#2の他の一部は、平行平板2152によって反射される。
 平行平板2152を通過した加工光EL#2は、ガルバノスキャナ2154に入射する。具体的には、平行平板2152を通過した加工光EL#2は、ガルバノスキャナ2154のフォーカス制御光学系2155に入射する。
 フォーカス制御光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP(以降、“集光位置CP#2”と称する)を変更可能な光学部材である。具体的には、フォーカス制御光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP#2を、造形面MSに照射される加工光EL#2の照射方向に沿って変更可能である。図3に示す例では、造形面MSに照射される加工光EL#2の照射方向は、Z軸方向が主成分となる方向である。この場合、フォーカス制御光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP#2をZ軸方向に沿って変更可能である。また、照射光学系211がワークWの上方から加工光ELを造形面MSに照射するがゆえに、加工光EL#2の照射方向は、造形面MS(例えば、ワークW又は構造層SLの表面)に交差する方向である。このため、フォーカス制御光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP#2を、造形面MS(例えば、ワークW又は構造層SLの表面)に交差する方向に沿って変更可能であるとみなしてもよい。フォーカス光学系2155は、加工光EL#2の集光位置CP#2を、照射光学系211(典型的には第3光学系216)の光軸AXの方向に沿って変更可能であるとみなしてもよい。
 尚、加工光EL#2の照射方向は、第3光学系216から射出される加工光EL#2の照射方向を意味していてもよい。この場合、加工光EL#2の照射方向は、第3光学系216の光軸に沿った方向と同一であってもよい。加工光EL#2の照射方向は、第3光学系216を構成する光学部材のうち最も造形面MS側に配置される最終光学部材の光軸に沿った方向と同一であってもよい。最終光学部材は、後述するfθレンズ2162であってもよい。また、後述するfθレンズ2162が複数の光学部材で構成される場合、最終光学部材は、fθレンズ2162を構成する複数の光学部材のうち最も造形面MS側に配置される光学部材であってもよい。
 フォーカス制御光学系2155は、例えば、加工光EL#2の照射方向に沿って並ぶ複数枚のレンズを含んでいてもよい。この場合、フォーカス制御光学系2155は、複数枚のレンズのうちの少なくとも一つをその光軸方向に沿って移動させることで、加工光EL#2の集光位置CPを変更してもよい。
 フォーカス制御光学系2155が加工光EL#2の集光位置CP#2を変更すると、加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係が変わる。特に、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係が変わる。このため、フォーカス制御光学系2155は、フォーカス制御光学系2155が加工光EL#2の集光位置CP#2を変更することで、加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係を変更しているとみなしてもよい。
 尚、上述したように、ガルバノスキャナ2154は、フォーカス制御光学系2155を備えていなくてもよい。この場合であっても、加工光EL#2の照射方向における照射光学系211と造形面MSとの位置関係が変わると、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係が変わる。このため、ガルバノスキャナ2154がフォーカス制御光学系2155を備えていない場合であっても、加工システムSYSは、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係を変更することができる。例えば、加工システムSYSは、ヘッド駆動系22を用いて、加工光EL#2の照射方向に沿って加工ヘッド21を移動させることで、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係を変更してもよい。例えば、加工システムSYSは、ステージ駆動系32を用いて、加工光EL#2の照射方向に沿ってステージ31を移動させることで、加工光EL#2の照射方向における加工光EL#2の集光位置CP#2と造形面MSとの間の位置関係を変更してもよい。
 フォーカス制御光学系2155から射出された加工光EL#2は、ガルバノミラー2156に入射する。ガルバノミラー2156は、加工光EL#2を偏向することで、ガルバノミラー2156から射出される加工光EL#2の射出方向を変更する。このため、ガルバノミラー2156は、偏向光学系と称されてもよい。ガルバノミラー2156から射出される加工光EL#2の射出方向が変更されると、加工ヘッド21から加工光EL#2が射出される位置が変更される。加工ヘッド21から加工光EL#2が射出される位置が変更されると、造形面MS上において加工光EL#2が照射される目標照射領域EA#2が移動する。つまり、造形面MS上において加工光EL#2が照射される照射位置が移動する。このため、ガルバノミラー2156は、造形面MS上での加工光EL#2の照射位置を造形面MS上で移動させることが可能な照射位置移動装置として機能しているとみなしてもよい。
 特に、ガルバノミラー2156から射出される加工光EL#2の射出方向が変更されると、ガルバノミラー2156を備える加工ヘッド21に対する加工光EL#2の照射位置が変更される。このため、ガルバノミラー2156は、加工ヘッド21に対する加工光EL#2の照射位置が変更可能な位置変更装置として機能しているとみなしてもよい。
 ガルバノミラー2156は、例えば、X走査ミラー2156MXと、X走査モータ2156AXと、Y走査ミラー2156MYと、Y走査モータ2156AYとを含む。フォーカス制御光学系2155から射出された加工光EL#2は、X走査ミラー2156MXに入射する。X走査ミラー2156MXは、X走査ミラー2156MXに入射した加工光EL#2を、Y走査ミラー2156MYに向けて反射する。Y走査ミラー2156MYは、Y走査ミラー2156MYに入射した加工光EL#2を、第3光学系216に向けて反射する。尚、X走査ミラー2156MX及びY走査ミラー2156MYのそれぞれが、ガルバノミラーと称されてもよい。
 X走査モータ2156AXは、X走査ミラー2156MXを、Y軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転させる。その結果、X走査ミラー2156MXに入射する加工光EL#2の光路に対するX走査ミラー2156MXの角度が変更される。この場合、X走査ミラー2156MXの揺動又は回転により、加工光EL#2は、造形面MSをX軸方向に沿って走査する。つまり、目標照射領域EA#2(つまり、加工光EL#2の照射位置)は、造形面MS上をX軸方向に沿って移動する。
 Y走査モータ2156AYは、Y走査ミラー2156MYを、X軸に沿った回転軸周りに揺動又は回転させる。その結果、Y走査ミラー2156MYに入射する加工光EL#2の光路に対するY走査ミラー2156MYの角度が変更される。この場合、Y走査ミラー2156MYの揺動又は回転により、加工光EL#2は、造形面MSをY軸方向に沿って走査する。つまり、目標照射領域EA#2(つまり、加工光EL#2の照射位置)は、造形面MS上をY軸方向に沿って移動する。
 本実施形態では、ガルバノミラー2156が造形面MS上で目標照射領域EA#2を移動させる仮想的な領域を、加工単位領域BSA(特に、加工単位領域BSA#2)と称する。この場合、目標照射領域EA#2は、造形面MSのうち加工単位領域BSA#2と重複する面(第1面)上を移動するとみなしてもよい。具体的には、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で(つまり、変更することなく)ガルバノミラー2156が造形面MS上で目標照射領域EA#2を移動させる仮想的な領域を、加工単位領域BSA(特に、加工単位領域BSA#2)と称する。加工単位領域BSA#2は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で加工ヘッド21が加工光EL#2を用いて実際に付加加工を行う仮想的な領域(言い換えれば、範囲)を示す。加工単位領域BSA#2は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で加工ヘッド21が加工光EL#2で実際に走査する仮想的な領域(言い換えれば、範囲)を示す。加工単位領域BSA#2は、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態で目標照射領域EA#2が実際に移動する領域(言い換えれば、範囲)を示す。このため、加工単位領域BSA#2は、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準に定まる仮想的な領域であるとみなしてもよい。つまり、加工単位領域BSA#2は、造形面MS上において、加工ヘッド21(特に、照射光学系211)を基準に定まる位置に位置する仮想的な領域であるとみなしてもよい。尚、照射光学系211と造形面MSとの位置関係を固定した状態でガルバノミラー2146が造形面MS上で目標照射領域EA#2を移動することが可能な最大領域を、加工単位領域BSA#2と称してもよい。
 この場合、加工システムSYSは、ガルバノミラー2156を用いて、加工単位領域BSA#2内において目標照射領域EA#2を移動させることができる。このため、ガルバノミラー2156を用いて加工光EL#2を偏向する動作は、加工単位領域BSA#2内において目標照射領域EA#2を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。更に、目標照射領域EA#2に加工光EL#2が照射されることで、溶融池MP#2が形成されることは、上述したとおりである。この場合、加工システムSYSは、ガルバノミラー2156を用いて、加工単位領域BSA#2内において溶融池MP#2を移動させているとみなしてもよい。このため、ガルバノミラー2156を用いて加工光EL#2を偏向する動作は、加工単位領域BSA#2内において溶融池MP#2を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。つまり、加工単位領域BSA#2内において目標照射領域EA#2を移動させる動作は、加工単位領域BSA#2内において溶融池MP#2を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。
 尚、上述したように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方が移動すると、目標照射領域EA#2が造形面MS上において移動する。しかしながら、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方が移動する場合には、ガルバノミラー2146と造形面MSとの相対的な位置関係が変わる。その結果、加工ヘッド21を基準に定まる加工単位領域BSA#2(つまり、ガルバノミラー2156が造形面MS上で目標照射領域EA#2を移動させる加工単位領域BSA#2)が造形面MS上で移動する。このため、本実施形態では、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させる動作は、造形面MSに対して加工単位領域BSA#2を移動させる動作と等価であるとみなしてもよい。
 加工単位領域BSA#2の特徴(例えば、形状及び移動態様等)は、上述した加工単位領域BSA#1の特徴と同一であってもよい。加工単位領域BSA#2内での目標照射領域EA#2の移動態様(例えば、移動軌跡等)は、上述した加工単位領域BSA#1内での目標照射領域EA#1の移動態様と同一であってもよい。このため、加工単位領域BSA#2の特徴及び加工単位領域BSA#2内での目標照射領域EA#2の移動態様(例えば、移動軌跡等)の詳細な説明は省略するが、以下のその一例について簡単に説明する。図4(a)に示すように、ガルバノミラー2156は、加工単位領域BSA#2が造形面MS上で静止している(つまり、移動していない)と仮定した状況下において、加工単位領域BSA#2内において、目標照射領域EA#2が、造形面MSに沿った単一の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#2を偏向してもよい。図4(a)に示す加工単位領域BSA#2が造形面MS上で目標移動軌跡MT0に沿って移動することで、造形面MS上において、目標照射領域EA#2は、図4(b)に示す移動軌跡MT#2(例えば、目標移動軌跡MT0を中心に振動する波形状の移動軌跡MT#2)に沿って移動してもよい。図5(a)及び図5(b)に示すように、ガルバノミラー2156は、加工単位領域BSA#2が造形面MS上で静止している(つまり、移動していない)と仮定した状況下において、加工単位領域BSA#2内において目標照射領域EA#2が複数の走査方向に沿って移動するように、加工光EL#2を偏向してもよい。
 尚、図4(a)、図5(a)及び図5(b)のそれぞれに示すように造形面MS上で目標照射領域EA#2を周期的に移動させる動作を、ウォブリング動作と称してもよい。言い換えれば、造形面MS上で目標照射領域EA#2を周期的に移動させるように加工光EL#2を周期的に移動させる(言い換えれば、偏向する)動作を、ウォブリング動作と称してもよい。
 典型的には、加工単位領域BSA#1と加工単位領域BSA#2とは一致している。つまり、加工単位領域BSA#1は、加工単位領域BSA#2と同一である。このため、ガルバノミラー2156は、加工単位領域BSA#1内で目標照射領域EA#2が移動するように加工光EL#2を偏向しているとみなしてもよい。ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#2内で目標照射領域EA#1が移動するように加工光EL#1を偏向しているとみなしてもよい。但し、加工単位領域BSA#1と加工単位領域BSA#2とは、部分的に異なっていてもよい。
 加工単位領域BSA#2の単位で加工光EL#2が造形面MSに照射される場合には、加工単位領域BSA#2の少なくとも一部に溶融池MP#2が形成される。その結果、加工単位領域BSA#2内に造形物が造形される。ここで、上述したように、加工単位領域BSA#2は、造形面MS上での加工単位領域BSA#2の移動方向(具体的には、目標移動軌跡MT0が延びる方向)と交差する方向に幅を有する領域である。この場合、加工単位領域BSA#2の目標移動軌跡MT0に交差する方向に沿って幅を有する造形物が造形面MS上に造形される。例えば、図4(a)及び図4(b)に示す例では、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。例えば、図5(a)及び図5(c)に示す例では、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。
 加工単位領域BSA#2の単位で加工光EL#2が造形面MSに照射される場合には、ガルバノミラー2156によって加工単位領域BSA#2が加工光EL#2で走査される。このため、ガルバノミラー2156を用いることなく加工光EL#2が造形面MSに照射される場合と比較して、加工光EL#2から加工単位領域BSA#2に伝達されるエネルギ量の大きさが、加工単位領域BSA#2内においてばらつく可能性が低くなる。つまり、加工光EL#2から加工単位領域BSA#2に伝達されるエネルギ量の均一化を図ることができる。その結果、加工システムSYSは、造形面MSに造形物を相対的に高い造形精度で造形することができる。
 但し、加工システムSYSは、加工単位領域BSA#2の単位で加工光EL#2を造形面MSに照射しなくてもよい。加工システムSYSは、ガルバノミラー2156を用いることなく、加工光EL#2を造形面MSに照射してもよい。この場合、目標照射領域EA#2は、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方の移動に伴って、造形面MS上を移動してもよい。
 再び図3において、平行平板2152によって反射された加工光EL#2は、パワーメータ2153に入射する。パワーメータ2153は、加工光EL#2を制御するために用いられる電気部品の一具体例である。具体的には、パワーメータ2153は、パワーメータ2153に入射した加工光EL#2の強度を検出可能である。例えば、パワーメータ2153は、加工光EL#2を光として検出する受光素子を含んでいてもよい。或いは、加工光EL#2の強度が高くなるほど、加工光EL#2が生成するエネルギ量が多くなる。その結果、加工光EL#2が発生する熱量が多くなる。このため、パワーメータ2153は、加工光EL#2を熱として検出することで、加工光EL#2の強度を検出してもよい。この場合、パワーメータ2153は、加工光EL#2の熱を検出する熱検出素子を含んでいてもよい。
 上述したように、パワーメータ2153には、平行平板2152によって反射された加工光EL#2が入射する。このため、パワーメータ2153は、平行平板2152によって反射された加工光EL#2の強度を検出する。平行平板2152が光源4#2とガルバノミラー2156との間における加工光EL#2の光路上に配置されているがゆえに、パワーメータ2153は、光源4#2とガルバノミラー2156との間における光路を進行する加工光EL#2の強度を検出しているとみなしてもよい。この場合、パワーメータ2153は、ガルバノミラー2156による加工光EL#2の偏向の影響を受けることなく、加工光EL#2の強度を安定的に検出することができる。但し、パワーメータ2153の配置位置が、図3に示す例に限定されることはない。例えば、パワーメータ2153は、ガルバノミラー2156と造形面MSとの間における光路を進行する加工光EL#2の強度を検出してもよい。パワーメータ2153は、ガルバノミラー2156内における光路を進行する加工光EL#2の強度を検出してもよい。
 パワーメータ2153の検出結果は、制御ユニット7に出力される。制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果(つまり、加工光EL#2の強度の検出結果)に基づいて、加工光EL#2の強度を制御(言い換えれば、変更)してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形面MSにおける加工光EL#2の強度が所望強度となるように、加工光EL#2の強度を制御してもよい。加工光EL#2の強度を制御するために、例えば、制御ユニット7は、パワーメータ2153の検出結果に基づいて、光源4#2から射出される加工光EL#2の強度を変更するように、光源4#2を制御してもよい。その結果、加工システムSYSは、適切な強度を有する加工光EL#2を造形面MSに照射することで、造形面MSに造形物を適切に造形することができる。
 上述したように、加工光EL#2は、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有している。このため、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2が、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する可能性がある。しかしながら、造形材料Mを溶融させることが可能な強度を有する加工光EL#2がパワーメータ2153に入射すると、パワーメータ2153が加工光EL#2によって損傷する可能性がある。このため、パワーメータ2153には、パワーメータ2153を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#2が入射してもよい。言い換えれば、第2光学系215は、パワーメータ2153を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#2がパワーメータ2153に入射するように、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2の強度を弱めてもよい。
 例えば、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2の強度を弱めるために、加工光EL#2に対する平行平板2152の反射率が適切な値に設定されていてもよい。具体的には、加工光EL#2に対する平行平板2152の反射率が低くなればなるほど、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2の強度が低くなる。このため、平行平板2152の反射率は、パワーメータ2153を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#2がパワーメータ2153に入射する状態を実現することが可能な程度に低い値に設定されていてもよい。例えば、平行平板2152の反射率は、10%未満であってもよい。例えば、平行平板2152の反射率は、数%未満であってもよい。このような反射率が低い平行平板2152として、素ガラスが用いられてもよい。
 例えば、パワーメータ2153に入射する加工光EL#2の強度を弱めるために、第2光学系215は、複数の平行平板2152を介して、加工光EL#2をパワーメータ2153に入射させてもよい。具体的には、複数の平行平板2152によってそれぞれ複数回反射された加工光EL#2が、パワーメータ2153に入射してもよい。この場合、複数の平行平板2152によってそれぞれ複数回反射された加工光EL#2の強度は、一枚の平行平板2152によって一回反射された加工光EL#2の強度よりも弱くなる。このため、パワーメータ2153を損傷させるほどには高くない強度を有する加工光EL#2がパワーメータ2153に入射する可能性が高くなる。
 平行平板2152の表面(特に、加工光EL#2が入射する入射面及び加工光EL#2が反射される反射面の少なくとも一つ)には、所望のコーティング処理が施されていてもよい。例えば、平行平板2152の表面には、反射防止コーティング処理(AR:Anti Reflection Coating)が施されていてもよい。
 第3光学系216は、プリズムミラー2161と、fθレンズ2162とを備える。
 第1光学系214から射出された加工光EL#1及び第2光学系215から射出された加工光EL#2のそれぞれは、プリズムミラー2161に入射する。プリズムミラー2161は、加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを、fθレンズ2162に向けて反射する。プリズムミラー2161は、それぞれ異なる方向からプリズムミラー2161に入射してくる加工光EL#1及びEL#2を、同じ方向に向けて(具体的には、fθレンズ2162に向けて)反射する。
 尚、第1光学系214から射出された加工光EL#1及び第2光学系215から射出された加工光EL#2のそれぞれが直接的にfθレンズ2162に入射可能である場合には、第3光学系216は、プリズムミラー2161を備えていなくてもよい。
 fθレンズ2162は、プリズムミラー2161が反射した加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを造形面MSに向けて射出するための光学系である。つまり、fθレンズ2162は、プリズムミラー2161が反射した加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを造形面MSに照射するための光学系である。その結果、fθレンズ2162を通過した加工光EL#1及びEL#2が、造形面MSに照射される。
 fθレンズ2162は、加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを、集光面に集光可能な光学素子であってもよい。この場合、fθレンズ2162は、集光光学系と称されてもよい。fθレンズ2162の集光面は、例えば、造形面MSに設定されてもよい。この場合、第3光学系216は、射影特性がfθとなる集光光学系を備えているとみなしてもよい。但し、第3光学系216は、射影特性がfθとは異なる特性となる集光光学系を備えていてもよい。例えば、第3光学系216は、射影特性がf・tanθとなる集光光学系を備えていてもよい。例えば、第3光学系216は、射影特性がf・sinθとなる集光光学系を備えていてもよい。
 fθレンズ2162の光軸AXは、Z軸に沿った軸である。このため、fθレンズ2162は、加工光EL#1及びEL#2のそれぞれを、Z軸方向に沿って射出する。この場合、加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、同一の方向であってもよい。加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、共にZ軸方向であってもよい。加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、共にfθレンズ2162の光軸AXに沿った方向であってもよい。但し、加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、同一の方向でなくてもよい。加工光EL#1の照射方向と、加工光EL#2の照射方向とは、互いに異なる方向であってもよい。
 (2)加工システムSYSの動作
 続いて、加工システムSYSの動作について説明する。
 (2-1)加工システムSYSが行う付加加工動作
 初めに、加工システムSYSがワークWに対して行う付加加工(付加加工動作)について説明する。ワークWに対して行われる付加加工は、ワークWと一体化された(或いは、分離可能な)造形物をワークWに付加するように造形物を造形する動作に相当する。以下では、説明の便宜上、所望形状を有する造形物である三次元構造物STを造形する付加加工について説明する。上述したように、加工システムSYSは、レーザ肉盛溶接法に基づく付加加工を行うことで、三次元構造物STを造形する。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を行うことで、三次元構造物STを造形してもよい。以下、レーザ肉盛溶接法を用いて三次元構造物STを造形する動作の一例について簡単に説明する。
 加工システムSYSは、造形するべき三次元構造物STの三次元モデルデータ(言い換えれば、三次元モデル情報)等に基づいて、ワークW上に三次元構造物STを造形する。三次元モデルデータとして、加工システムSYS内に設けられた計測装置及び加工システムSYSとは別に設けられた三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、三次元構造物STを造形するために、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を順に造形していく。例えば、加工システムSYSは、三次元構造物STの三次元モデルをZ軸方向に沿って輪切りにすることで得られる複数の層のデータに基づいて複数の構造層SLを1層ずつ順に造形していく。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三次元構造物STが造形される。尚、構造層SLは、必ずしも層状の形状を有する造形物でなくてもよい。以下、複数の構造層SLを1層ずつ順に造形していくことで三次元構造物STを造形する動作の流れについて説明する。
 まず、各構造層SLを造形する動作について図6(a)から図6(e)を参照して説明する。加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、ワークWの表面又は造形済みの構造層SLの表面に相当する造形面MS上の所望領域に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定されるように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させる。その後、照射光学系211は、加工単位領域BSA#1及びBSA#2に加工光EL#1及びEL#2をそれぞれ照射する。この際、Z軸方向において加工光EL#1#1及びEL#2がそれぞれ集光される集光位置CP#1及びCP#2は、造形面MSに一致していてもよい。或いは、Z軸方向において加工光EL#1#1及びEL#2がそれぞれ集光される集光位置CP#1及びCP#2は、造形面MSから外れていてもよい。その結果、図6(a)に示すように、加工光EL#1及びEL#2が照射された造形面MS上に溶融池MP#1及びMP#2がそれぞれ形成される。更に、図6(b)に示すように、加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、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#1及びMP#2のそれぞれに造形材料Mが供給される。溶融池MP#1に供給された造形材料Mは、溶融池MP#1に照射されている加工光EL#1によって溶融する。同様に、溶融池MP#2に供給された造形材料Mは、溶融池MP#2に照射されている加工光EL#2によって溶融する。
 更に、照射光学系211は、ガルバノミラー2146及び2156を用いて、それぞれ、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内で目標照射領域EA#1及びEA#2を移動させる。つまり、照射光学系211は、それぞれ、ガルバノミラー2146及び2156を用いて、それぞれ、加工単位領域BSA#1及びBSA#2を加工光EL#1及びEL#2で走査する。目標照射領域EA#1の移動に伴って溶融池MP#1に加工光EL#1が照射されなくなると、溶融池MP#1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。同様に、目標照射領域EA#2の移動に伴って溶融池MP#2に加工光EL#2が照射されなくなると、溶融池MP#2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。更に、目標照射領域EA#1及びEA#2の移動に伴って、溶融池MP#1及びMP#2もまた移動する。その結果、図6(c)に示すように、溶融池MP#1及びMP#2が移動する加工単位領域BSA#1及びBSA#2内において、固化した造形材料Mから構成される造形物が造形面MS上に堆積される。
 尚、図6(c)では、説明の便宜上、加工単位領域BSA#1内において固化した造形材料Mから構成される造形物と、加工単位領域BSA#2内において固化した造形材料Mから構成される造形物とが物理的に分離している。しかしながら、加工単位領域BSA#1内において固化した造形材料Mから構成される造形物と、加工単位領域BSA#2内において固化した造形材料Mから構成される造形物とが一体化していてもよい。特に、加工単位領域BSA#1及びBSA#2が一致している(或いは、部分的に重複している)場合には、加工単位領域BSA#1内において固化した造形材料Mから構成される造形物と、加工単位領域BSA#2内において固化した造形材料Mから構成される造形物とが一体化していてもよい。物理的に分離している
 加工単位領域BSA#1及びBSA#2内で目標照射領域EA#1及びEA#2がそれぞれ移動している期間中において、加工システムSYSは、造形面MS上を加工単位領域BSA#1及びBSA#2が移動するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。つまり、加工システムSYSは、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内での目標照射領域EA#1及びEA#2のそれぞれの移動と、造形面MS上での加工単位領域BSA#1及びBSA#2の移動とを並行して行ってもよい。
 或いは、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内で目標照射領域EA#1及びEA#2がそれぞれ移動している期間中において、加工システムSYSは、造形面MS上を加工単位領域BSA#1及びBSA#2が移動しないように、加工ヘッド21及びステージ31を移動させなくてもよい。この場合、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内での付加加工(つまり、造形)が完了した後には、加工システムSYSは、造形面MS上の別の領域に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定されるように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。つまり、加工システムSYSは、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内での付加加工(つまり、造形)が完了した後に、造形面MS上において加工単位領域BSA#1及びBSA#2が移動するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。この場合、加工システムSYSは、造形面MS上で既に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定された領域(つまり、付加加工が既に行われた領域)と、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2が新たに設定された領域(つまり、付加加工が今から行われる領域)とが隣接するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。特に、加工システムSYSは、造形面MS上で既に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定された領域と、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2が新たに設定された領域とが重複しないように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。但し、加工システムSYSは、造形面MS上で既に加工単位領域BSA#1及びBSA#2が設定された領域と、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2が新たに設定された領域とが部分的に重複するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。
 加工システムSYSは、加工単位領域BSA#1内での加工光EL#1の照射による溶融池MP#1の形成、加工単位領域BSA#2内での加工光EL#2の照射による溶融池MP#2の形成、溶融池MP#1及びMP#2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を、図6(d)に示すように、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2を目標移動軌跡MT0に沿って移動させながら繰り返す。この場合、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれの移動に伴い、目標移動軌跡MT0に交差する方向に沿って幅を有する造形物が造形面MS上に造形される。例えば、図4(a)及び図4(b)に示すように加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれが移動する場合には、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。例えば、図5(a)及び図5(c)に示すように加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれが移動する場合にはは、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる造形物が造形される。
 その結果、図6(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の集合体である造形物に相当する構造層SLが造形される。つまり、加工単位領域BSA#1及びBSA#2の目標移動軌跡MT0に応じたパターンで造形面MS上に造形された造形物の集合体に相当する構造層SLが造形される。つまり、平面視において、加工単位領域BSA#1及びBSA#2の目標移動軌跡MT0に応じた形状を有する構造層SLが造形される。
 尚、造形物を造形したくない領域に目標照射領域EA#1が設定されている場合、加工システムSYSは、目標照射領域EA#1に、加工光EL#1を照射しなくてもよい。或いは、加工システムSYSは、加工光EL#1を目標照射領域EA#1に照射すると共に、造形材料Mの供給を停止してもよい。或いは、加工システムSYSは、造形材料Mを目標照射領域EA#1に供給すると共に、溶融池MPができない強度の加工光EL#1を目標照射領域EA#1に照射してもよい。造形物を造形したくない領域に目標照射領域EA#2が設定されている場合も同様である。
 加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれの目標移動軌跡MT0は、加工パス(言い換えれば、ツールパス)と称されてもよい。この場合、制御ユニット7は、目標移動軌跡MT0を示すパス情報(つまり、加工パスを示すパス情報)に基づいて、造形面MS上において加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれが目標移動軌跡MT0に沿って移動するように、加工ヘッド21及びステージ31の少なくとも一方を移動させてもよい。
 パス情報は、目標移動軌跡MT0を示すことに加えて、造形物の幅の目標値(以降、“目標幅”と称する)に関する情報を含んでいてもよい。尚、目標幅は、線幅又はビード幅と称されてもよい。具体的には、上述したように、目標移動軌跡MT0に沿った加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれの移動に伴い、造形面MS上には、目標移動軌跡MT0に交差する方向に沿って幅を有する造形物が造形面MS上に造形される。例えば、図7(a)に示すように、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれがY軸方向に沿って移動する場合には、図7(b)に示すように、造形面MS上には、X軸方向に沿って幅を有すると共にY軸方向に沿って延びる線状の造形物が造形される。尚、上述した構造層SLは、図7(b)に示す線状の造形物の集合体に相当する。この場合、パス情報は、図7(b)に示すように、線状の造形物の幅Dの目標値(つまり、目標幅)に関する情報を含んでいてもよい。つまり、パス情報は、造形面MSに造形されるべき線状の造形物(つまり、ライン)の幅に関する情報を含んでいてもよい。尚、線状の造形物の目標幅に関する情報(つまり、造形されるべきラインの幅に関する情報)は、ライン幅情報と称されてもよい。
 この場合、制御ユニット7は、ライン幅情報に基づいて、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内で目標照射領域EA#1及びEA#2がそれぞれ移動するように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、ライン幅情報が示すラインの幅の内側において目標照射領域EA#1及びEA#2が周期的に移動するように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、ライン幅情報が示すラインの幅の外側に目標照射領域EA#1及びEA#2が逸脱しないように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。言い換えれば、制御ユニット7は、ライン幅情報が示す造形物の目標幅の内側において目標照射領域EA#1及びEA#2が周期的に移動するように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、ライン幅情報が示す造形物の目標幅の外側に目標照射領域EA#1及びEA#2が逸脱しないように、ガルバノミラー2146及び2156をそれぞれ制御してもよい。
 その結果、溶融池MP#1及びMP#2もまた、ライン幅情報が示すラインの幅の内側において周期的に移動する。つまり、溶融池MP#1及びMP#2は、ライン幅情報が示すラインの幅の外側に逸脱しなくなる。言い換えれば、溶融池MP#1及びMP#2は、ライン幅情報が示す造形物の目標幅の内側において周期的に移動する。つまり、溶融池MP#1及びMP#2は、ライン幅情報が示す造形物の目標幅の外側に逸脱しなくなる。このため、加工システムSYSは、ライン幅情報が示す目標幅を有する線状の造形物を適切に造形することができる。
 ライン幅情報が示すラインの幅(つまり、造形物の目標幅)は、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれの幅と同一であってもよい。或いは、ライン幅情報が示すラインの幅(つまり、造形物の目標幅)は、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれの幅よりも小さくてもよい。尚、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれのX軸方向のサイズ及びY軸方向のサイズのそれぞれは、数ミリメートルであってもよい。但し、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれのサイズが数ミリメートルに限定されることはない。
 加工システムSYSは、このような構造層SLを造形するための動作を、制御ユニット7の制御下で、三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、制御ユニット7は、構造層SLを造形するための動作を行う前に、三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。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を造形するための動作を、構造層SL#1に対応するスライスデータに基づいて行う。具体的には、制御ユニット7は、構造層SL#1に対応するスライスデータに基づいて生成された、1層目の構造層SL#1を造形するためのパス情報を取得する。尚、加工システムSYSが付加加工を開始した後に又は開始する前に、制御ユニット7がパス情報を生成してもよい。その後、制御ユニット7は、パス情報に基づいて、1層目の構造層SL#1を造形するように加工ユニット2及びステージユニット3を制御する。その結果、造形面MS上には、図8(a)に示すように、構造層SL#1が造形される。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を造形する。構造層SL#2を造形するために、制御ユニット7は、まず、ステージ31に対して加工ヘッド21がZ軸に沿って移動するように、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御する。具体的には、制御ユニット7は、ヘッド駆動系22及びステージ駆動系32の少なくとも一方を制御して、加工単位領域BSA#1及びBSA#2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を移動させる及び/又は-Z側に向かってステージ31を移動させる。その後、加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、構造層SL#1を造形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を造形する。その結果、図8(b)に示すように、構造層SL#2が造形される。以降、同様の動作が、ワークW上に造形するべき三次元構造物STを構成する全ての構造層SLが造形されるまで繰り返される。その結果、図8(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、三次元構造物STが造形される。
 (2-2)溶融池画像IMGに基づく溶融池フィードバック制御動作
 加工システムSYSは、上述した付加加工動作と並行して、撮像ユニット8が生成した溶融池画像IMGに基づく溶融池フィードバック制御動作を行ってもよい。つまり、加工システムSYSは、上述した付加加工動作が行われている期間の少なくとも一部において、溶融池フィードバック制御動作を行ってもよい。溶融池フィードバック制御動作は、溶融池画像IMG内の溶融池領域MPAのサイズが目標サイズTSとなるように、溶融池画像IMGに基づいて加工ユニット2を制御する動作である。尚、溶融池領域MPAについては、後に詳述する。
 以下、図9を参照しながら、溶融池フィードバック制御動作の流れについて説明する。図9は、溶融池フィードバック制御動作の流れを示すフローチャートである。
 図9に示すように、制御ユニット7は、撮像ユニット8から溶融池画像IMGを取得する(ステップS11)。具体的には、撮像ユニット8は、溶融池MP#1及びMP#2が形成されているワークW又は構造層SLを撮像する。つまり、撮像ユニット8は、溶融池MP#1及びMP#2を撮像する。その結果、撮像ユニット8は、溶融池MP#1及びMP#2が写り込んだ溶融池画像IMGを生成する。撮像ユニット8は、生成した溶融池画像IMGを、制御ユニット7に出力する。その結果、制御ユニット7は、溶融池画像IMGを取得する。
 撮像ユニット8は、溶融池MP#1及びMP#2が撮像ユニット8の撮像範囲に収まるように、溶融池MP#1及びMP#2を撮像する。具体的には、撮像ユニット8は、溶融池MP#1及びMP#2が撮像ユニット8の撮像範囲に収まるように、溶融池MP#1及びMP#2が形成されているワークW又は構造層SLに対して位置合わせされていてもよい。撮像ユニット8は、加工ヘッド21によって造形面MSに形成された溶融池MP#1及びMP#2が撮像ユニット8の撮像範囲に収まるように、加工ヘッド21に対して位置合わせされていてもよい。その結果、撮像ユニット8は、溶融池MP#1及びMP#2を適切に撮像することができる。
 上述したように、ガルバノミラー2146及び2156によって、溶融池MP#1及びMP#2は、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内をそれぞれ移動する。この場合、撮像ユニット8は、溶融池MP#1及びMP#2の移動範囲が撮像ユニット8の撮像範囲に収まるように、溶融池MPを撮像してもよい。つまり、撮像ユニット8は、加工単位領域BSA#1及びBSA#2が撮像ユニット8の撮像範囲に収まるように、溶融池MPを撮像してもよい。具体的には、撮像ユニット8は、溶融池MP#1及びMP#2の移動範囲(つまり、加工単位領域BSA#1及びBSA#2)が撮像ユニット8の撮像範囲に収まるように、溶融池MPが形成されているワークW又は構造層SLに対して位置合わせされていてもよい。撮像ユニット8は、加工ヘッド21によって造形面MSに形成された溶融池MP#1及びMP#2の移動範囲(つまり、加工単位領域BSA#1及びBSA#2)が撮像ユニット8の撮像範囲に収まるように、加工ヘッド21に対して位置合わせされていてもよい。その結果、撮像ユニット8は、加工単位領域BSA#1及びBSA#2内をそれぞれ移動する溶融池MP#1及びMP#2を適切に撮像することができる。
 撮像ユニット8は、溶融池MPが形成されているワークW又は構造層SLを、所定の撮像レートで繰り返し撮像してもよい。つまり、撮像ユニット8は、溶融池MPが形成されているワークW又は構造層SLを、所定の撮像レートで複数回連続して撮像してもよい。尚、撮像レートは、単位時間あたりに(例えば、1秒間あたりに)撮像ユニット8がワークW又は構造層SLを撮像する回数を示す指標値であってもよい。言い換えれば、撮像ユニット8は、所定の撮像周期が経過する都度、ワークW又は構造層SLを繰り返し撮像してもよい。例えば、撮像ユニット8は、第1時刻にワークW又は構造層SLを撮像し、その後、第1時刻から所定の撮像周期が経過した第2時刻にワークW又は構造層SLを撮像してもよい。尚、撮像周期は、撮像レートの逆数であってもよい。この場合、撮像ユニット8は、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを生成してもよい。制御ユニット7は、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを取得してもよい。
 撮像ユニット8がワークW又は構造層SLを繰り返し撮像する期間中においても、ガルバノミラー2146は、加工単位領域BSA#1内で溶融池MP#1を移動させる。この場合、撮像ユニット8は、第1時刻に造形面MS上の第1位置に形成された溶融池MP#1を撮像し、その後、第1時刻とは異なる第2時刻に第1位置とは異なる造形面MS上の第2位置に形成された溶融池MP#1を撮像してもよい。つまり、撮像ユニット8は、第1時刻に造形面MS上の第1位置に出現した溶融池MP#1を撮像し、その後、第2時刻に造形面MS上の第2位置に出現した溶融池MP#1を撮像してもよい。その結果、撮像ユニット8が生成した複数の溶融池画像IMGは、造形面MS上の第1位置に形成された溶融池MP#1が写り込んだ溶融池画像IMGと、造形面MS上の第2位置に形成された溶融池MP#1が写り込んだ溶融池画像IMGとを含んでいてもよい。つまり、複数の溶融池画像IMGは、造形面MS上の第1位置に形成された溶融池MP#1を示す溶融池画像IMGと、造形面MS上の第2位置に形成された溶融池MP#1を示す溶融池画像IMGとを含んでいてもよい。複数の溶融池画像IMGは、造形面MS上の第1位置に形成された溶融池MP#1を撮像することで生成される溶融池画像IMGと、造形面MS上の第2位置に形成された溶融池MP#1を撮像することで生成される溶融池画像IMGとを含んでいてもよい。
 同様に、撮像ユニット8がワークW又は構造層SLを繰り返し撮像する間においても、ガルバノミラー2156は、加工単位領域BSA#2内で溶融池MP#2を移動させる。この場合、撮像ユニット8は、第1時刻に造形面MS上の第3位置に形成された溶融池MP#2を撮像し、その後、第1時刻とは異なる第2時刻に第3位置とは異なる造形面MS上の第4位置に形成された溶融池MP#2を撮像してもよい。つまり、撮像ユニット8は、第1時刻に造形面MS上の第3位置に出現した溶融池MP#2を撮像し、その後、第2時刻に造形面MS上の第4位置に出現した溶融池MP#2を撮像してもよい。その結果、撮像ユニット8が生成した複数の溶融池画像IMGは、造形面MS上の第3位置に形成された溶融池MP#2が写り込んだ溶融池画像IMGと、造形面MS上の第4位置に形成された溶融池MP#2が写り込んだ溶融池画像IMGとを含んでいてもよい。つまり、複数の溶融池画像IMGは、造形面MS上の第3位置に形成された溶融池MP#2を示す溶融池画像IMGと、造形面MS上の第4位置に形成された溶融池MP#2を示す溶融池画像IMGとを含んでいてもよい。複数の溶融池画像IMGは、造形面MS上の第3位置に形成された溶融池MP#2を撮像することで生成される溶融池画像IMGと、造形面MS上の第4位置に形成された溶融池MP#2を撮像することで生成される溶融池画像IMGとを含んでいてもよい。
 尚、撮像ユニット8がワークW又は構造層SLを繰り返し撮像する場合には、撮像ユニット8は、ワークW又は構造層SLからの光で撮像素子を複数回露光しているとみなしてもよい。この場合、撮像素子の複数回の露光を、多重露光と称してもよい。つまり、撮像ユニット8は、撮像素子の多重露光を行うことで、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを生成してもよい。言い換えれば、撮像ユニット8は、撮像素子による溶融池MPの多重露光を行うことで、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを生成してもよい。つまり、撮像ユニット8は、撮像素子による溶融池MPの多重露光を行うことで、多重露光の結果としての複数の溶融池画像IMGを生成してもよい。
 或いは、撮像ユニット8がワークW又は構造層SLを繰り返し撮像する場合には、撮像ユニット8は、一枚の溶融池画像IMGを撮像するための一回の撮像動作において、ワークW又は構造層SLからの光で撮像素子を複数回露光してもよい。この場合、撮像素子の一枚の溶融池画像IMGを撮像するための一回の撮像における複数回の露光を、多重露光と称してもよい。つまり、撮像ユニット8は、撮像素子の多重露光を行うことで、一枚の溶融池画像IMGを生成してもよい。更に、撮像ユニット8は、一枚の溶融池画像IMGを生成するための撮像素子の多重露光を繰り返し行うことで、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを生成してもよい。つまり、撮像ユニット8は、撮像素子による溶融池MPの多重露光を行うことで、多重露光の結果としての複数の溶融池画像IMGを生成してもよい。
 その後、制御ユニット7は、ステップS11において取得された少なくとも一つの溶融池画像IMGに基づいて、溶融池画像情報MPIを生成する(ステップS12)。溶融池画像情報MPIは、溶融池画像IMGに写り込んでいる溶融池MP#1及びMP#2に関する情報である。
 制御ユニット7は、溶融池画像情報MPIの一例として、溶融池領域MPAに関する情報を生成してもよい。溶融池領域MPAは、溶融池画像IMGを示す図10に示すように、溶融池画像IMG内において溶融池MP#1及びMP#2が写り込んでいる領域を含んでいてもよい。
 溶融池領域MPAに関する情報を生成するために、制御ユニット7は、ステップS10において時系列データとして取得された複数の溶融池画像IMGのうちの少なくとも二つを用いてもよい。つまり、制御ユニット7は、ステップS10において時系列データとして取得された複数の溶融池画像IMGのうちの少なくとも一部に相当する複数の溶融池画像IMGを用いて、溶融池領域MPAに関する情報を生成してもよい。
 具体的には、図11の左側は、時系列データとして取得される複数の溶融池画像IMGを示している。図11の左側に示すように、ガルバノミラー2146によって溶融池MP#1が移動している場合には、複数の溶融池画像IMGの間で、溶融池MP#1が写り込む位置が変わる可能性がある。なぜならば、ガルバノミラー2146によって溶融池MP#1が移動している場合には、上述したように、撮像ユニット8は、第1時刻に造形面MS上の第1位置に形成された溶融池MP#1を撮像し、その後、第1時刻とは異なる第2時刻に第1位置とは異なる造形面MS上の第2位置に形成された溶融池MP#1を撮像する可能性があるからである。特に、撮像ユニット8の露光時間が一定時間よりも短い場合に、複数の溶融池画像IMGの間で、溶融池MP#1が写り込む位置が変わる可能性がある。同様の理由から、ガルバノミラー2156によって溶融池MP#2が移動している場合には、複数の溶融池画像IMGの間で、溶融池MP#2が写り込む位置が変わる可能性がある。
 この場合、制御ユニット7は、図11に示すように、溶融池領域MPAに関する情報を生成するために、ステップS10において取得された複数の溶融池画像IMGのうちの連続する少なくとも二つの溶融池画像IMGを加算することで、加算画像IMG_Cを生成してもよい。つまり、制御ユニット7は、連続する少なくとも二つの溶融池画像IMGを合成することで、加算画像IMG_Cを生成してもよい。尚、加算画像IMG_Cは、合成画像と称されてもよい。
 具体的には、制御ユニット7は、連続する少なくとも二つの溶融池画像IMGを、画素の単位で加算してもよい。例えば、制御ユニット7は、連続する少なくとも二つの溶融池画像IMGの信号値を、画素の単位で加算してもよい。溶融池画像IMGの信号値の一例として、輝度に関する値(つまり、輝度値)があげられる。加算される溶融池画像IMGの枚数は、予め設定されていてもよい。加算される溶融池画像IMGの枚数は、制御ユニット7によって適宜設定されていてもよい。加算される溶融池画像IMGの枚数である加算フレーム数は、加工システムSYSのユーザによって適宜設定されていてもよい。
 この場合、加算画像IMG_Cは、加算画像IMG_Cの各画素の信号値が、加算された少なくとも二つの溶融池画像IMGの各画素の信号値の総和となる画像であってもよい。具体的には、加算画像IMG_Cは、加算画像IMG_Cの第x行第y列の画素の信号値が、加算された少なくとも二つの溶融池画像IMGの第x行第y列の画素の信号値の総和となる画像であってもよい。尚、xは、1以上であって、且つ、加算画像IMG_C及び溶融池画像IMGのそれぞれの水平方向の画素の総数以下の整数を示す変数である。yは、1以上であって、且つ、加算画像IMG_C及び溶融池画像IMGのそれぞれの垂直方向の画素の総数以下の整数を示す変数である。
 或いは、加算画像IMG_Cは、加算画像IMG_Cの各画素の信号値が、加算された少なくとも二つの溶融池画像IMGの各画素の信号値の平均値となる画像であってもよい。例えば、加算画像IMG_Cは、加算画像IMG_Cの第x行第y列の画素の信号値が、加算された少なくとも二つの溶融池画像IMGの第x行第y列の画素の信号値の平均値(つまり、信号値の総和を加算フレーム数で割ることで得られる値)となる画像であってもよい。この場合、制御ユニット7は、少なくとも二つの溶融池画像IMGの各画素の信号値の総和を算出し、その後、算出した総和を加算フレーム数で割ることで、加算画像IMG_Cを生成してもよい。或いは、制御ユニット7は、少なくとも二つの溶融池画像IMGのそれぞれの各画素の信号値を加算フレーム数で割り、その後、各画素の信号値の総和を算出することで、加算画像IMG_Cを生成してもよい。
 或いは、加算画像IMG_Cは、加算画像IMG_Cの各画素の信号値が、加算された少なくとも二つの溶融池画像IMGの各画素の信号値の移動平均値となる画像であってもよい。例えば、制御ユニット7は、直近に取得した少なくとも二つの溶融池画像IMGの各画素の信号値の移動平均値を算出することで、加算画像IMG_Cを生成してもよい。一例として、制御ユニット7は、第1フレームから第10フレームがインデックスとして割り当てられた十枚の溶融池画像IMGの各画素の信号値の移動平均値を算出することで、一枚目の加算画像IMG_Cを生成し、その後、第2フレームから第11フレームがインデックスとして割り当てられた十枚の溶融池画像IMGの各画素の信号値の移動平均値を算出することで、二枚目の加算画像IMG_Cを生成し、その後、第3フレームから第12フレームがインデックスとして割り当てられた十枚の溶融池画像IMGの各画素の信号値の移動平均値を算出することで、三枚目の加算画像IMG_Cを生成してもよい。以降、制御ユニット7は、同様の方法で加算画像IMG_Cを生成してもよい。
 制御ユニット7は、典型的には、撮像ユニット8から、デジタル信号によって示される溶融池画像IMGを取得する。この場合、制御ユニット7は、複数の溶融池画像IMGをそれぞれ示す複数のデジタル信号を加算することで、複数の溶融池画像IMGを加算してもよい。例えば、制御ユニット7は、入力されたデジタル信号を加算する加算器(つまり、ハードウェアとしての加算器)を用いて複数のデジタル信号を加算することで、複数の溶融池画像IMGを加算してもよい。例えば、制御ユニット7は、デジタル信号をバッファに展開した後に、バッファに展開されたデジタル信号を加算する(つまり、ソフトウェアの処理としてデジタル信号を加算する)ことで、複数の溶融池画像IMGを加算してもよい。或いは、制御ユニット7は、複数の溶融池画像IMGに対して所定の画像処理を行い、その後、所定の画像処理が行われた複数の溶融池画像IMGをそれぞれ示す複数のデジタル信号を加算することで、複数の溶融池画像IMGを加算してもよい。所定の信号処理の一例として、ガンマ処理、ノイズ除去処理、及び、HDR(High Dynamic Range)処理の少なくとも一つがあげられる。
 或いは、制御ユニット7は、撮像ユニット8から、アナログ信号によって示される溶融池画像IMGを取得してもよい。この場合、制御ユニット7は、複数の溶融池画像IMGをそれぞれ示す複数のアナログ信号を加算することで、複数の溶融池画像IMGを加算してもよい。或いは、制御ユニット7は、アナログ信号をデジタル信号に変換してもよい。その後、制御ユニット7は、撮像ユニット8からデジタル信号によって示される溶融池画像IMGを取得する場合と同様に、複数の溶融池画像IMGをそれぞれ示す複数のデジタル信号を加算することで、複数の溶融池画像IMGを加算してもよい。
 その後、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、溶融池MP#1及びMP#2が写り込んでいる溶融池領域MPAを検出してもよい。具体的には、図11の左側に示すように、溶融池画像IMG内において、溶融池MPが写り込んでいる領域の信号値は、溶融池MPが写り込んでいない領域の信号値とは異なる。なぜならば、溶融池MPは、強く発光しているからである。このため、溶融池画像IMG内において、溶融池MPが写り込んでいる領域の輝度値は、溶融池MPが写り込んでいない領域の輝度値とは異なる。典型的には、溶融池画像IMG内において、溶融池MPが写り込んでいる領域の輝度値は、溶融池MPが写り込んでいない領域の輝度値よりも高くなる。このため、図11の右側に示すように、加算画像IMG_C内においても、溶融池MPが写り込んでいる領域の信号値は、溶融池MPが写り込んでいない領域の信号値とは異なる。つまり、加算画像IMG_C内において、溶融池領域MPAの信号値は、溶融池領域MPAとは異なる領域の信号値とは異なる。典型的には、溶融池領域MPAの輝度値は、溶融池領域MPAとは異なる領域の輝度値よりも高くなる。このため、制御ユニット7は、加算画像IMG_Cの各画素の信号値(例えば、輝度値)と所定の信号閾値とを比較することで、加算画像IMG_C内で溶融池領域MPAを検出してもよい。
 例えば、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、所定の信号閾値よりも大きくなる信号値(例えば、輝度値)を有する画素を検出してもよい。つまり、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、加算された信号値(例えば、輝度値)が所定の信号閾値よりも大きくなる画素を検出してもよい。この場合、制御ユニット7は、検出した画素を含む領域を、溶融池領域MPAとして検出してもよい。
 例えば、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、所定の信号閾値よりも大きくなる信号値(例えば、輝度値)を有する画素の信号値を第1の信号値に設定してもよい。一方で、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、所定の信号閾値よりも小さくなる信号値(例えば、輝度値)を有する画素の信号値を第1の信号値とは異なる第2の信号値(例えば、0)に設定してもよい。その後、制御ユニット7は、信号値が第1の信号値となる画素を含む領域を、溶融池領域MPAとして検出してもよい。
 この場合、第1の信号値として、「1」という信号値が用いられ、第2の信号値として、「0」という信号値が用いられてもよい。つまり、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、所定の信号閾値よりも大きくなる信号値を有する画素の信号値を1に設定してもよい。一方で、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、所定の信号閾値よりも小さくなる信号値を有する画素の信号値を0に設定してもよい。その後、制御ユニット7は、信号値が1となる画素を含む領域を、溶融池領域MPAとして検出してもよい。
 信号閾値は、溶融池領域MPAと溶融池領域MPAとは異なる領域とを、信号値(例えば、輝度値)から区別可能な適切な値に設定されていてもよい。信号閾値は、予め設定されていてもよい。信号閾値は、制御ユニット7によって適宜設定されていてもよい。信号閾値は、加工システムSYSのユーザによって適宜設定されていてもよい。
 加算画像IMG_C内で検出される溶融池領域MPAは、実質的には、溶融池MP#1及びMP#2が移動した領域と等価であるとみなしてもよい。特に、加算画像IMG_C内で検出される溶融池領域MPAは、実質的には、加算画像IMG_Cを生成するために用いた少なくとも二つの溶融池画像IMGが撮像された期間中に溶融池MP#1及びMP#2が移動した領域と等価であるとみなしてもよい。このため、溶融池領域MPAは、溶融池MP#1及びMP#2が移動した領域を意味していてもよい。
 加算画像IMG_C内で検出される溶融池領域MPAは、実質的には、加工システムSYSが溶融池MP#1及びMP#2を異なる位置に連続的に形成する領域と等価であるとみなしてもよい。このため、溶融池領域MPAは、加工システムSYSが溶融池MP#1及びMP#2を異なる位置に連続的に形成する領域を意味していてもよい。
 その後、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの検出結果に基づいて、溶融池領域MPAに関する情報を、溶融池画像情報MPIとして生成してもよい。例えば、制御ユニット7は、溶融池領域MPAに関する情報の一例として、溶融池領域MPAのサイズに関する情報を生成してもよい。一例として、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの面積を算出し、算出した溶融池領域MPAの面積に関する情報を、溶融池領域MPAのサイズに関する情報として生成してもよい。この場合、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの面積として、溶融池領域MPAを構成する画素の数を算出してもよい。つまり、制御ユニット7は、加算画像IMG_Cに基づいて、所定の信号閾値よりも大きくなる信号値(例えば、輝度値)を有する画素の数を算出することで、溶融池領域MPAのサイズに関する情報を生成してもよい。
 但し、制御ユニット7は、複数の溶融池画像IMGを用いることに代えて、単一の溶融池画像IMGを用いて、溶融池領域MPAに関する情報を生成してもよい。具体的には、制御ユニット7は、溶融池画像IMGの各画素の信号値(例えば、輝度値)と所定の信号閾値とを比較することで、溶融池画像IMG内で溶融池領域MPAを検出してもよい。例えば、制御ユニット7は、溶融池画像IMG内において、所定の信号閾値よりも大きくなる信号値(例えば、輝度値)を有する画素を検出してもよい。この場合、制御ユニット7は、検出した画素を含む領域を、溶融池領域MPAとして検出してもよい。その後、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの検出結果に基づいて、溶融池領域MPAに関する情報を、溶融池画像情報MPIとして生成してもよい。
 或いは、撮像ユニット8の露光時間が一定時間よりも長くなると、一枚の溶融池画像IMGに、加算画像IMG_Cに写り込んでいる溶融池領域MPAと同様の溶融池領域MPAが写り込む可能性が高くなる。例えば、撮像ユニット8の露光時間が、溶融池MP#1及びMP#2の周期的な移動の周期に応じて定まる一定時間よりも長くなると、一枚の溶融池画像IMGに、加算画像IMG_Cに写り込んでいる溶融池領域MPAと同様の溶融池領域MPAが写り込む可能性が高くなる。一例として、撮像ユニット8の露光時間が、溶融池MP#1及びMP#2の周期的な移動の一周期よりも長くなると、一枚の溶融池画像IMGに、加算画像IMG_Cに写り込んでいる溶融池領域MPAと同様の溶融池領域MPAが写り込む可能性が高くなる。このため、撮像ユニット8の露光時間が一定時間よりも長い場合には、制御ユニット7は、複数の溶融池画像IMGを用いることなく、溶融池画像情報MPIを生成してもよい。尚、この一定時間は、溶融池MP#1及びMP#2の周期的な移動の一周期に要する期間であってもよい。この一定時間は、溶融池MP#1及びMP#2の周期的な移動の一周期に要する期間の半分であってもよい。この一定時間は、溶融池MP#1及びMP#2の周期的な移動の一周期に要する期間の1/3であってもよい。制御ユニット7は、溶融池領域MPAが写り込んでいる単一の溶融池画像IMGを用いて、溶融池画像情報MPIを生成してもよい。
 尚、撮像ユニット8の露光時間は、撮像ユニット8の撮像素子が光で露光される時間を意味していてもよい。例えば、撮像ユニット8がメカニカルシャッタを備えている場合には、撮像ユニット8の露光時間は、メカニカルシャッタの状態が開状態となっている時間を意味していてもよい。つまり、撮像ユニット8の露光時間は、メカニカルシャッタの状態が開状態に切り替えられるタイミングから、メカニカルシャッタの状態が閉状態に切り替えられるタイミングまでの時間を意味していてもよい。開状態は、メカニカルシャッタが開いている状態を意味していてもよい。閉状態は、メカニカルシャッタが閉じている状態を意味していてもよい。或いは、撮像ユニット8が電子シャッタを備えている場合には、撮像ユニット8の露光時間は、電子シャッタの状態がオン状態となっている時間を意味していてもよい。つまり、撮像ユニット8の露光時間は、電子シャッタの状態がオン状態に切り替えられるタイミングから、電子シャッタの状態がオフ状態に切り替えられるタイミングまでの時間を意味していてもよい。オン状態は、電子シャッタがオンになっている状態を意味していてもよい。電子シャッタがオンになっている状態は、撮像素子の各画素が一回の撮像において露光され且つ撮像素子の各画素に光量に基づいた電荷を蓄積可能な状態を意味してもよい。
 或いは、撮像ユニット8がメカニカルシャッタを備えている場合には、撮像ユニット8は、上述した撮像レートに同期するタイミングでメカニカルシャッタを複数回開閉してもよい。この場合においても、撮像ユニット8は、多重露光を行っているとみなしてもよい。その後、撮像ユニット8は、撮像素子の各画素に蓄積された電荷を読み出してもよい。この場合においても、撮像ユニット8が生成した一枚の溶融池画像IMGに、加算画像IMG_Cに写り込んでいる溶融池領域MPAと同様の溶融池領域MPAが写り込む可能性が高い。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAが写り込んでいる単一の溶融池画像IMGを用いて、溶融池画像情報MPIを生成してもよい。
 撮像ユニット8が電子シャッタを備えている場合においても、撮像ユニット8は、上述した撮像レートに同期するタイミングで電子シャッタを複数回オンオフしてもよい。この場合においても、撮像ユニット8は、多重露光を行っているとみなしてもよい。その後、撮像ユニット8は、撮像素子の各画素に蓄積された電荷を読み出してもよい。この場合においても、撮像ユニット8が生成した一枚の溶融池画像IMGに、加算画像IMG_Cに写り込んでいる溶融池領域MPAと同様の溶融池領域MPAが写り込む可能性が高い。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAが写り込んでいる単一の溶融池画像IMGを用いて、溶融池画像情報MPIを生成してもよい。但し、撮像ユニット8は、電子シャッタをオンオフする都度、撮像素子の各画素に蓄積された電荷を読み出してもよい。この場合、撮像ユニット8は、実質的には、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを生成しているとみなしてもよい。
 再び図9において、その後、制御ユニット7は、ステップS12において生成された溶融池画像情報MPIに基づいて、加工システムSYSを制御する(ステップS13)。例えば、図12に示すように、制御ユニット7は、溶融池画像情報MPIに基づいて、溶融池領域MPAのサイズが所定の目標サイズTSとなるように、加工システムSYSを制御する。
 一例として、制御ユニット7は、溶融池領域MPAのサイズが所定の目標サイズTSとなるように、光源4#1が射出する加工光EL#1及び光源4#2が射出する加工光EL#2の少なくとも一方の強度を制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度のDC成分を制御するDC変調制御を行ってもよい。つまり、加工光EL#1の強度が変わると、溶融池MP#1のサイズが変わる。例えば、加工光EL#1の強度が高くなるほど、加工光EL#1によって溶融する造形材料M(或いは、造形面MSを構成する材料)の分量が増える。このため、加工光EL#1の強度が高くなるほど、溶融池MP#1のサイズが大きくなる。同様に、加工光EL#2の強度が高くなるほど、溶融池MP#2のサイズが大きくなる。溶融池MP#1及びMP#2のサイズが変わると、溶融池画像IMG又は加算画像IMG_Cに写り込む溶融池領域MPAのサイズが変わる。このため、制御ユニット7は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度を制御することで、溶融池領域MPAのサイズを制御することができる。
 他の一例として、制御ユニット7は、溶融池領域MPAのサイズが所定の目標サイズTSとなるように、溶融池MP#1及びMP#2をそれぞれ移動させるガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。ガルバノミラー2146が溶融池MP#1を移動させる範囲が変わると、溶融池画像IMG又は加算画像IMG_Cに写り込む溶融池領域MPAのサイズが変わる。同様に、ガルバノミラー2156が溶融池MP#2を移動させる範囲が変わると、溶融池画像IMG又は加算画像IMG_Cに写り込む溶融池領域MPAのサイズが変わる。このため、制御ユニット7は、ガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御することで、溶融池領域MPAのサイズを制御することができる。
 溶融池領域MPAのサイズが目標サイズTSとなるように加工システムSYSを制御する動作は、溶融池領域MPAのサイズと目標サイズTSとの差分が小さくなるように加工システムSYSを制御する動作を含んでいてもよい。つまり、溶融池領域MPAのサイズが目標サイズTSとなるように加工システムSYSを制御する動作は、溶融池領域MPAのサイズを目標サイズTSに近づけるように加工システムSYSを制御する動作を含んでいてもよい。また、溶融池領域MPAのサイズが目標サイズTSとなるように加工システムSYSを制御する動作は、溶融池領域MPAのサイズと目標サイズTSとの差分をゼロにするように加工システムSYSを制御する動作を含んでいてもよい。つまり、溶融池領域MPAのサイズが目標サイズTSとなるように加工システムSYSを制御する動作は、溶融池領域MPAのサイズを目標サイズTSに一致させるように加工システムSYSを制御する動作を含んでいてもよい。いずれの場合においても、制御ユニット7は、溶融池領域MPAのサイズに基づいて加工システムSYSのフィードバック制御を行っているとみなしてもよい。
 その結果、溶融池領域MPAのサイズが目標サイズTSに維持される。ここで、上述したように、溶融池領域MPAは、溶融池MP#1及びMP#2が移動する領域に相当する。このため、溶融池領域MPAのサイズは、実質的には、溶融池MP#1及びMP#2がそれぞれ移動する加工単位領域BSA#1及びBSA#2のサイズと相関を有する。このため、溶融池領域MPAのサイズが目標サイズTSに維持されると、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれのサイズもまた、目標サイズTSに応じたサイズに維持される。その結果、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2を移動させることで造形される線状の造形物のサイズ(典型的には、幅)もまた、目標サイズTSに応じたサイズに維持される。なぜならば、線状の造形物のサイズは、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のサイズと相関を有するからである。このため、加工システムSYSは、溶融池フィードバック制御動作を行うことで、所望のサイズ(典型的には、所望の幅)を有する線状の造形物を造形することができる。つまり、加工システムSYSは、溶融池フィードバック制御動作を行うことで、所望のサイズとは異なるサイズを有する線状の造形物を誤って造形する可能性が低くなる。このため、加工システムSYSは、高い造形精度で造形物を造形することができる。
 尚、上述した説明では、制御ユニット7は、少なくとも二つの溶融池画像IMGを加算することで、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のサイズと相関を有する溶融池画像情報MPIを生成している。しかしながら、制御ユニット7は、少なくとも二つの溶融池画像IMGを加算することなく、少なくとも二つの溶融池画像IMGから、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のサイズ(つまり、溶融池MP#1及びMP#2が移動する領域のサイズ)と相関を有する指標値を算出してもよい。この場合、制御ユニット7は、図9のステップS13において、算出した指標値が上述した目標サイズTS(或いは、目標サイズTSに応じた値)となるように、加工システムSYSを制御してもよい。
 一例として、制御ユニット7は、少なくとも二つの溶融池画像IMGにそれぞれ写り込んでいる少なくとも二つの溶融池MPのサイズを算出してもよい。例えば、制御ユニット7は、第1の溶融池画像IMGに写り込んでいる溶融池MPのサイズを算出し、且つ、第1の溶融池画像IMGとは異なる第2の溶融池画像IMGに写り込んでいる溶融池MP#1及びMP#2のサイズを算出してもよい。その後、制御ユニット7は、算出した少なくとも二つの溶融池MPのサイズを加算してもよい。例えば、制御ユニット7は、第1の溶融池画像IMGに写り込んでいる溶融池MP#1及びMP#2のサイズと、第2の溶融池画像IMGに写り込んでいる溶融池MP#1及びMP#2のサイズとを加算してもよい。この場合、少なくとも二つの溶融池MPのサイズを加算することで得られる値が、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のサイズ(つまり、溶融池MP#1及びMP#2が移動する領域のサイズ)と相関を有する指標値として用いられてもよい。
 他の一例として、制御ユニット7は、少なくとも二つの溶融池画像IMGにそれぞれ写り込んでいる少なくとも二つの溶融池MPの位置を算出してもよい。例えば、制御ユニット7は、第1の溶融池画像IMGに写り込んでいる溶融池MP#1及びMP#2の位置を算出し、且つ、第1の溶融池画像IMGとは異なる第2の溶融池画像IMGに写り込んでいる溶融池MP#1及びMP#2の位置を算出してもよい。その後、制御ユニット7は、算出した少なくとも二つの溶融池MPの位置に基づいて、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のサイズ(つまり、溶融池MP#1及びMP#2が移動する領域のサイズ)を算出してもよい。例えば、上述したように、目標照射領域EA#1が加工単位領域BSA#1内で一の方向に沿って周期的に移動するがゆえに、溶融池MP#1もまた一の方向に沿って周期的に移動する。この場合、制御ユニット7は、算出した溶融池MP#1の位置に基づいて、溶融池MP#1が移動する領域の一の方向における両端部の位置を算出してもよい。例えば、制御ユニット7は、溶融池MP#1の位置を示す座標が最大となる位置と、溶融池MP#1の位置を示す座標が最小となる位置とを、溶融池MP#1が移動する領域の一の方向における両端部の位置として算出してもよい。その後、制御ユニット7は、算出した両端部の位置の間の距離を、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のサイズ(つまり、溶融池MP#1及びMP#2が移動する領域のサイズ)と相関を有する指標値として算出してもよい。この場合、制御ユニット7は、図9のステップS13において、算出した指標値が上述した目標サイズTSに応じた距離となるように、加工システムSYSを制御してもよい。
 (2-3)領域検出動作
 上述したように、溶融池フィードバック制御動作において(特に、図9のステップS12において)、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを検出している。この際、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出するために、領域検出動作を行ってもよい。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出するための動作の一例である領域検出動作を含む溶融池フィードバック制御動作を行ってもよい。
 領域検出動作は、溶融池画像IMG(或いは、加算画像IMG_C)内において、溶融池領域MPAと、非溶融池領域NPAとの少なくとも一方を検出する動作である。言い換えれば、領域検出動作は、溶融池画像IMG(或いは、加算画像IMG_C)内の各領域が、溶融池領域MPAであるか否かを判断(言い換えれば、判別する)動作であってもよい。領域検出動作は、溶融池画像IMG(或いは、加算画像IMG_C)内の各領域が、非溶融池領域NPAであるか否かを判断(言い換えれば、判別する)動作であってもよい。
 非溶融池領域NPAは、溶融池MP#1及びMP#2が写り込んでいない領域である。非溶融池領域NPAは、溶融池MP#1及びMP#2が写り込んでいないものの、光が写り込んでいる領域であってもよい。具体的には、非溶融池領域NPAは、溶融池MP#1及びMP#2以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込んでいる領域であってもよい。例えば、非溶融池領域NPAは、溶融池MP#1及びMP#2とは異なる物体の発光が写り込んでいる領域を含んでいてもよい。非溶融池領域NPAは、溶融池MP#1及びMP#2とは異なる物体からの反射光が写り込んでいる領域を含んでいてもよい。つまり、非溶融池領域NPAは、溶融池MP#1及びMP#2に起因して発生する光とは異なる光であるノイズ光が写り込んでいる領域であってもよい。
 ノイズ光は、溶融池MP#1及びMP#2の少なくとも一方において溶融している溶融物が飛散することで生成されるスパッタに起因した光を含んでいてもよい。例えば、ノイズ光は、スパッタが発する光及びスパッタで反射された光の少なくとも一方を含んでいてもよい。この場合、非溶融池領域NPAは、スパッタが写り込んだ領域を含んでいてもよい。
 ノイズ光は、溶融池MP#1及びMP#2の少なくとも一方において溶融している溶融物が蒸発することで生成されるヒュームに起因した光を含んでいてもよい。例えば、ノイズ光は、ヒュームが発する光及びヒュームで反射された光の少なくとも一方を含んでいてもよい。この場合、非溶融池領域NPAは、ヒュームが写り込んだ領域を含んでいてもよい。
 ノイズ光は、造形面MSが形成されているワークW又は構造層SLの表面の膜に加工光ELが照射されることに起因して発生する光を含んでいてもよい。この場合、非溶融池領域NPAは、ワークW又は構造層SLの表面の膜に加工光ELが照射されることに起因して発生する光が写り込んだ領域を含んでいてもよい。
 ノイズ光は、溶融池MP#1及びMP#2に到達していない造形材料Mに起因した光を含んでいてもよい。特に、ノイズ光は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方によって溶融したものの溶融池MP#1及びMP#2に到達していない造形材料Mに起因した光を含んでいてもよい。例えば、ノイズ光は、造形材料Mが発する光及び造形材料Mで反射された光の少なくとも一方を含んでいてもよい。特に、ノイズ光は、溶融した造形材料Mが発する光及び溶融した造形材料Mで反射された光の少なくとも一方を含んでいてもよい。この場合、非溶融池領域NPAは、造形材料M(特に、溶融した造形材料M)が写り込んだ領域を含んでいてもよい。
 制御ユニット7は、少なくとも二つの溶融池画像IMGを加算して加算画像IMG_Cを生成すると共に、生成した加算画像IMG_Cに基づいて、領域検出動作を行ってもよい。つまり、制御ユニット7は、加算画像IMG_Cに基づいて、溶融池領域MPAと、非溶融池領域NPAとの少なくとも一方を検出してもよい。
 ここで、図13及び図14を参照しながら、加算画像IMG_Cに基づいて溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとの少なくとも一方を検出可能な技術的理由について説明する。
 図13は、溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとが写り込んだ溶融池画像IMGを示している。つまり、図13は、溶融池MP#1及びMP#2が写り込んだ領域に相当する溶融池領域MPAと、溶融池MP#1及びMP#2に起因して発生する光とは異なるノイズ光が写り込んだ領域に相当する非溶融池領域NPAとが写り込んだ溶融池画像IMGを示している。ここで、溶融池領域MPAには溶融池MP#1及びMP#2で発生した光が写り込み、非溶融池領域NPAにはノイズ光が写り込んでいる。つまり、溶融池領域MPA及び非溶融池領域NPAのいずれにおいても、光が写り込んでいる。このため、溶融池領域MPAに含まれる画素の信号値と非溶融池領域NPAに含まれる画素の信号値との差分は、それほど大きくない可能性がある。例えば、溶融池領域MPAに含まれる画素の輝度値と非溶融池領域NPAに含まれる画素の輝度値との差分は、それほど大きくない可能性がある。このため、一枚の溶融池画像IMG内において、上述した信号閾値を用いて溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAと区別することは、必ずしも容易ではない可能性がある。つまり、一枚の溶融池画像IMGを用いて溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAと区別することは、必ずしも容易ではない可能性がある。その結果、制御ユニット7は、非溶融池領域NPAを溶融池領域MPAとして誤って検出してしまう可能性がある。
 一方で、上述したように、ガルバノミラー2146及び2156は、加工ヘッド21を基準に定まる加工単位領域BSA#1及びBSA#2内において、溶融池MP#1及びMP#2を周期的に移動させている。更に、撮像ユニット8が加工ヘッド21に取り付けられているがゆえに、撮像ユニット8と加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれとの相対的な位置関係は固定されている。このため、溶融池画像IMG内において溶融池MP#1及びMP#2が移動する領域の位置は、時間の経過に変わらず同じになる可能性が高い。その結果、溶融池画像IMG内において溶融池領域MPAが写り込む位置は、時間の経過に変わらず同じになる可能性が高い。つまり、複数の溶融池画像IMGの間で、溶融池MP#1及びMP#2が移動する領域の位置が大きく変わる可能性は低い。このため、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを示す図14に示すように、複数の溶融池画像IMGの間で、溶融池領域MPAが写り込む位置が大きく変わる可能性は低い。
 他方で、非溶融池領域NPAを発生させるノイズ光が発生する位置は、必ずしも決まっていない。このため、非溶融池領域NPAを発生させるノイズ光が発生する位置は、時間の経過と共に変動する可能性が高い。更には、非溶融池領域NPAを発生させるノイズ光が発生する位置の変動は、ランダムな確率で生ずる可能性が高い。非溶融池領域NPAを発生させるノイズ光が発生する位置は、ランダムに変動する可能性が高い。このため、溶融池画像IMG内において非溶融池領域NPAが写り込む位置は、時間の経過と共にランダムに変動する可能性が高い。つまり、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを示す図14に示すように、複数の溶融池画像IMGの間で、非溶融池領域NPAが写り込む位置が大きく変わる可能性がある。
 或いは、ノイズ光が常に発生しているとは限らない。このため、そもそも、溶融池画像IMG内に非溶融池領域NPAが写り込まない可能性がある。つまり、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを示す図14に示すように、複数の溶融池画像IMGは、非溶融池領域NPAが写り込んでいる溶融池画像IMGと、非溶融池領域NPAが写り込んでいない溶融池画像IMGとの双方を含む可能性がある。
 この場合、図14に示す複数の溶融池画像IMGを加算することで生成される加算画像IMG_Cを示す図15に示すように、加算画像IMG_Cでは、溶融池領域MPAに含まれる画素の信号値と非溶融池領域NPAに含まれる画素の信号値との差分が、両者を区別可能なほどに十分に大きくなる可能性が高い。具体的には、加算画像IMG_Cでは、溶融池領域MPAに含まれる画素の輝度値は、非溶融池領域NPAに含まれる画素の輝度値と比較して、両者を区別可能なほどに十分に高くなる可能性が高い。
 このため、制御ユニット7は、加算画像IMG_Cの信号値(例えば、輝度値)に基づいて、溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとの少なくとも一方を検出することができる。具体的には、制御ユニット7は、加算画像IMG_Cの各画素の信号値(例えば、輝度値)と所定の信号閾値とを比較することで、溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとの少なくとも一方を検出することができる。
 例えば、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、所定の信号閾値よりも大きくなる信号値(例えば、輝度値)を有する画素を含む領域を、溶融池領域MPAとして検出してもよい。つまり、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、所定の信号閾値よりも大きくなる信号値(例えば、輝度値)の加算結果に対応する画素を含む領域を、溶融池領域MPAとして検出してもよい。制御ユニット7は、検出された溶融池領域MPAに基づいて、溶融池領域MPAに関する情報を含む溶融池画像情報MPIを生成してもよい。
 例えば、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、所定の信号閾値よりも小さくなる信号値(例えば、輝度値)を有する画素を含む領域を、非溶融池領域NPAとして検出してもよい。つまり、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、所定の信号閾値よりも小さくなる信号値(例えば、輝度値)の加算結果に対応する画素を含む領域を、非溶融池領域NPAとして検出してもよい。この場合、制御ユニット7は、検出された非溶融池領域NPAを用いることなく、溶融池領域MPAに関する情報を含む溶融池画像情報MPIを生成してもよい。
 但し、信号値(例えば、輝度値)が小さすぎる画素には、ノイズ光が写り込んでいる可能性は低い。このため、制御ユニット7は、加算画像IMG_C内において、上述した所定の信号閾値である第1の信号閾値よりも小さくなり且つ第1の信号閾値よりも小さい第2の信号閾値よりも大きい信号値(例えば、輝度値)を有する画素を含む領域を、非溶融池領域NPAとして検出してもよい。尚、第2の信号閾値は、典型的には、0よりも大きい。
 尚、領域検出動作を含む溶融池フィードバック制御動作が行われる場合には、信号閾値は、溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとを、信号値(例えば、輝度値)から区別可能な適切な値に設定されていてもよい。
 以上説明したように、加工システムSYSは、領域検出動作を行うことで、溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとの少なくとも一方を検出することができる。このため、領域検出動作を行わない比較例の加工システムと比較して、加工システムSYSは、非溶融池領域NPAを、溶融池領域MPAとして誤って検出する可能性は低くなる。このため、溶融池領域MPAのサイズが目標サイズTSに維持される。その結果、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のそれぞれのサイズもまた、目標サイズTSに応じたサイズに維持される。このため、加工システムSYSは、溶融池フィードバック制御動作を行うことで、所望のサイズ(典型的には、所望の幅)を有する線状の造形物を造形することができる。つまり、加工システムSYSは、高い造形精度で造形物を造形することができる。
 尚、ガルバノミラー2146及び2156の駆動条件から、ガルバノミラー2146及び2156が溶融池MP#1及びMP#2をそれぞれ移動させる範囲は、ある程度の精度で推定可能である。このため、制御ユニット7は、ガルバノミラー2146及び2156が溶融池MP#1及びMP#2をそれぞれ移動させる範囲を推定し、推定結果から溶融池領域MPAが分布する範囲の境界を推定し、推定した境界の外側の領域を、非溶融池領域NPAとして検出してもよい。
 (2-4)撮像条件変更動作
 (2-4-1)撮像条件変更動作の概要
 加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、上述した溶融池フィードバック制御動作と並行して又は相前後して、撮像条件変更動作を行ってもよい。つまり、加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われている期間の少なくとも一部において、撮像条件変更動作を行ってもよい。加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われる前に、撮像条件変更動作を行ってもよい。加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われた後に、撮像条件変更動作を行ってもよい。典型的には、制御ユニット7が撮像条件変更動作を行ってもよい。
 撮像条件変更動作は、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2を撮像するための撮像条件を変更する(言い換えれば、制御する、調整する又は設定する)動作である。つまり、撮像条件変更動作は、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2を撮像するために用いる撮像条件を変更する動作である。撮像条件変更動作は、溶融池MP#1及びMP#2を撮像するために撮像ユニット8に設定される撮像条件を変更する動作である。
 制御ユニット7は、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2を適切に撮像することができるように、撮像条件を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、上述した溶融池フィードバック制御動作を適切に行うことが可能な溶融池画像IMGを撮像ユニット8が生成することができるように、撮像条件を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、上述した溶融池フィードバック制御動作によって加工システムSYSが所望のサイズ(典型的には、所望の幅)を有する線状の造形物を造形することができる状態を実現可能な溶融池画像IMGを撮像ユニット8が生成することができるように、撮像条件を変更してもよい。
 この場合、撮像ユニット8は、制御ユニット7が変更した撮像条件に基づいて、溶融池MP#1及びMP#2を撮像する。つまり、制御ユニット7は、制御ユニット7が変更した撮像条件に基づいて、溶融池MP#1及びMP#2を撮像するように、撮像ユニット8を制御する。
 撮像条件は、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2を撮像する撮像タイミングに関する条件を含んでいてもよい。この場合、制御ユニット7は、撮像タイミングを変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、図16(a)に示すように、変更前の撮像タイミングと比較して撮像タイミングが早くなるように、撮像タイミングを変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、図16(a)に示すように、変更前の撮像タイミングと比較して撮像タイミングが遅くなるように、撮像タイミングを変更してもよい。
 撮像タイミングに関する条件は、図16(a)に示すように、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を開始するタイミングを含んでいてもよい。撮像タイミングに関する条件は、図16(a)に示すように、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を終了するタイミングを含んでいてもよい。撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を開始するタイミングは、撮像ユニット8がメカニカルシャッタの状態を閉状態から開状態に切り替えるタイミングを意味していてもよい。撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を開始するタイミングは、撮像ユニット8が電子シャッタの状態をオフ状態からオン状態に切り替えるタイミングを意味していてもよい。撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を終了するタイミングは、撮像ユニット8がメカニカルシャッタの状態を開状態から閉状態に切り替えるタイミングを意味していてもよい。撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を開始するタイミングは、撮像ユニット8が電子シャッタの状態をオン状態からオフ状態に切り替えるタイミングを意味していてもよい。
 尚、上述したように撮像ユニット8が多重露光を行っているとみなすことができる場合には、図16(a)に示す撮像タイミングは、多重露光における複数回の露光のそれぞれを行うタイミングであるとみなしてもよい。つまり、図16(a)に示す一つのパルス状の波形は、多重露光における一回の露光が行われるタイミングを示しているとみなしてもよい。
 撮像条件は、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2を撮像するための露光時間に関する条件を含んでいてもよい。この場合、制御ユニット7は、露光時間を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、図16(b)に示すように、変更前の露光時間と比較して露光時間が短くなるように、露光時間を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、図16(b)に示すように、変更前の露光時間と比較して露光時間が長くなるように、露光時間を変更してもよい。
 尚、露光時間の定義については、既に説明済みであるため、その詳細な説明を省略する。図16(b)に示す例では、露光時間は、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を開始してから、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を終了するまでの時間を意味していてもよい。
 また、上述したように撮像ユニット8が多重露光を行っているとみなすことができる場合には、図16(b)に示す露光時間は、多重露光における複数回の露光のそれぞれを行う時間であるとみなしてもよい。つまり、図16(b)に示す一つのパルス状の波形は、多重露光における一回の露光が行われる期間を示しているとみなしてもよい。
 撮像条件は、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2を撮像する撮像周期又は撮像レートに関する条件を含んでいてもよい。この場合、制御ユニット7は、撮像周期又は撮像レートを変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、図16(c)に示すように、変更前の撮像周期と比較して撮像周期が長くなるように、撮像周期を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、図16(c)に示すように、変更前の撮像周期と比較して撮像周期が短くなるように、撮像周期を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、図16(c)に示すように、変更前の撮像レートと比較して撮像レートが低くなるように、撮像レートを変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、図16(c)に示すように、変更前の撮像レートと比較して撮像レートが高くなるように、撮像レートを変更してもよい。
 尚、撮像周期及び撮像レートの定義については、既に説明済みであるため、その詳細な説明を省略する。図16(c)に示す例では、撮像周期は、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を開始してから、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を次に開始するまでの時間を意味していてもよい。撮像レートは、単位時間あたりに(例えば、1秒間あたりに)撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2の撮像を開始する回数を意味していてもよい。
 上述したように、撮像レートは、撮像周期の逆数であってもよい。つまり、撮像周期は、撮像レートの逆数であってもよい。この場合、撮像レートが低くなるように撮像レートを変更する動作は、撮像周期が長くなるように撮像周期を変更する動作と等価であるとみなしてもよい。撮像レートが高くなるように撮像レートを変更する動作は、撮像周期が短くなるように撮像周期を変更する動作と等価であるとみなしてもよい。
 尚、上述したように撮像ユニット8が多重露光を行っているとみなすことができる場合には、図16(c)に示す撮像周期は、多重露光における複数回の露光のそれぞれが行われる周期であるとみなしてもよい。つまり、図16(b)に示す隣り合う二つのパルス状の波形の間の間隔は、多重露光における一回の露光が行われる周期を示しているとみなしてもよい。また、上述したように撮像ユニット8が多重露光を行っているとみなすことができる場合には、図16(c)に示す撮像レートは、多重露光において単位時間あたりに露光が行われる回数を示す指標値(尚、この指標値を、露光レートと称してもよい)であるとみなしてもよい。
 尚、撮像条件が変更されると、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを生成するための撮像ユニット8の動作が変わる。上述したように撮像ユニット8が多重露光を行うことで時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを生成しているとみなしてもよいことを考慮すれば、撮像条件を変更する動作は、多重露光の条件を変更する動作と等価であるとみなしてもよい。
 (2-4-2)加工条件に基づく撮像条件の変更
 制御ユニット7は、加工システムSYSによるワークWの加工条件に基づいて、撮像条件を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、撮像ユニット8が第1の撮像条件に基づいて溶融池MP#1及びMP#2を撮像するように、撮像条件を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、撮像ユニット8が第1の撮像条件とは異なる第2の撮像条件に基づいて溶融池MP#1及びMP#2を撮像するように、撮像条件を変更してもよい。
 制御ユニット7は、加工条件が変更された場合においても、撮像ユニット8が溶融池MP#1及びMP#2を適切に撮像することができるように、撮像条件を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、第1の加工条件に基づいて加工システムSYSが形成する溶融池MP#1及びMP#2を撮像ユニット8が適切に撮像することができるように、撮像条件を第1の撮像条件に変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、第2の加工条件に基づいて加工システムSYSが形成する溶融池MP#1及びMP#2を撮像ユニット8が適切に撮像することができるように、撮像条件を第2の撮像条件に変更してもよい。
 制御ユニット7は、加工条件と撮像条件との対応関係を規定する撮像条件テーブルを用いて、加工条件に基づいて、撮像条件を変更してもよい。撮像条件テーブルは、ワークWの加工条件が一の加工条件である場合に撮像ユニット8が用いるべき撮像条件を指定するテーブルであってもよい。撮像条件テーブルは、ワークWの加工条件に関連付けて撮像ユニット8が用いるべき撮像条件に関する情報を記録するテーブルであってもよい。撮影条件テーブルは、記憶装置72に記憶(言い換えれば、記録)されていてもよい。撮像条件テーブルは、加工条件及び撮像条件の少なくとも一方を変更しながら上述した溶融池フィードバック制御動作を繰り返し行うと共に、溶融池フィードバック制御動作の結果として造形された線状の造形物の造形精度が所望精度になる状態を実現可能な加工条件と撮像条件との対応関係を特定することで、予め生成されていてもよい。
 (2-4-2-1)加工条件の第1具体例
 加工条件は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方に関する光条件を含んでいてもよい。尚、加工光EL#1及びEL#2のそれぞれがエネルギビームの一例であるがゆえに、光条件は、ビーム条件と称されてもよい。光条件は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度に関する強度条件を含んでいてもよい。この場合、制御ユニット7は、ワークWを加工するためにワークWに照射される加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度に基づいて、撮像条件を変更してもよい。
 ここで、撮像条件を変更する動作の第1具体例として、加工光EL#k(尚、kは、1及び2のそれぞれを示す変数)の強度が第1強度から第1強度よりも高い第2強度に変更された場合に撮像条件を変更する動作の一例について説明する。この場合、加工光EL#kの強度が変わるがゆえに、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値(或いは、任意の信号値)もまた変わる。この場合、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更された場合であっても、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値の変化量が第1許容量以下に抑えられるように、撮像条件を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が第1強度である場合に生成される溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値と、加工光EL#kの強度が第2強度である場合に生成される溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値との差分が第1許容量以下となるように、撮像条件を変更してもよい。典型的には、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更された場合であっても、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値が一定に維持されるように、撮像条件を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が第1強度である場合に生成される溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値と、加工光EL#kの強度が第2強度である場合に生成される溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値とが同じになるように、撮像条件を変更してもよい。
 より具体的には、加工光EL#kの強度が高くなると、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値が高くなる。この場合、制御ユニット7は、撮像条件を変更しない場合と比較して、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値が低くなるように、撮像条件を変更してもよい。例えば、撮像条件の一例である露光時間が短くなるほど、溶融池画像IMGの画素の輝度値が低くなる。このため、制御ユニット7は、露光時間が短くなるように、露光時間を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が第1強度である場合の露光時間よりも、加工光EL#kの強度が第2強度である場合の露光時間が短くなるように、露光時間を変更してもよい。その結果、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値の変化量が第1許容量以下に抑えられる。場合によっては、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値が一定に維持される。
 このような撮像条件を変更する動作の第1具体例を考慮すると、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が高くなるほど、露光時間が短くなるように、露光時間を変更してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が低くなるほど、露光時間が長くなるように、露光時間を変更してもよい。
 尚、加工光EL#kの強度が高くなるほど、加工光EL#kの密度(例えば、パワー密度であり、実質的にはフルエンス)が高くなる。このため、光条件は、加工光EL#kの密度に関する条件を含んでいてもよい。加工光EL#kの強度に基づいて撮像条件を変更する動作は、加工光EL#kの密度に基づいて撮像条件を変更する動作と等価であるとみなしてもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの強度に基づいて撮像条件を変更する場合と同様に、加工光EL#kの密度に基づいて撮像条件を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工光EL#kの密度が高くなるほど、露光時間が短くなるように、露光時間を変更してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの密度が低くなるほど、露光時間が長くなるように、露光時間を変更してもよい。
 (2-4-2-2)加工条件の第2具体例
 加工条件は、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方の移動態様に関する移動態様条件を含んでいてもよい。この場合、制御ユニット7は、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方の移動態様に基づいて、撮像条件を変更してもよい。尚、目標照射領域EA#1及びEA#2のそれぞれを移動させる動作を、ウォブリング動作と称してもよいことは、上述したとおりである。このため、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方の移動態様に関する移動態様条件は、ウォブル条件と称されてもよい。
 尚、目標照射領域EA#1及びEA#2に加工光EL#1及びEL#2がそれぞれ照射されるがゆえに、移動態様条件は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の照射位置の移動態様に関する条件と等価であるとみなしてもよい。目標照射領域EA#1及びEA#2に加工光EL#1及びEL#2がそれぞれ照射されることで溶融池MP#1及びMP#2がそれぞれ形成されるがゆえに、移動態様条件は、溶融池MP#1及びMP#2の少なくとも一方の照射位置の移動態様に関する条件と等価であるとみなしてもよい。加工光EL#1及びEL#2が偏向されることで目標照射領域EA#1及びEA#2がそれぞれ移動するがゆえに、移動態様条件は、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の偏向態様に関する条件と等価であるとみなしてもよい。
 目標照射領域EA#kの移動態様は、目標照射領域EA#kの移動の速度を含んでいてもよい。特に、目標照射領域EA#kの移動態様は、造形面MS上での目標照射領域EA#kの移動の速度を含んでいてもよい。尚、目標照射領域EA#kの移動の速度は、加工光EL#kの照射位置の移動の速度と等価であるとみなしてもよい。特に、目標照射領域EA#kの移動の速度は、造形面MS上での加工光EL#kの照射位置の移動の速度と等価であるとみなしてもよい。目標照射領域EA#kの移動の速度は、加工光EL#kの偏向の速度と等価であるとみなしてもよい。加工光EL#1の偏向の速度は、加工光EL#1を偏向するガルバノミラー2146が備えるX走査ミラー2146MX及びY走査ミラー2146MYの少なくとも一方の回転速度(揺動速度)と等価であるとみなしてもよい。加工光EL#2の偏向の速度は、加工光EL#2を偏向するガルバノミラー2156が備えるX走査ミラー2156MX及びY走査ミラー2156MYの少なくとも一方の回転速度(揺動速度)と等価であるとみなしてもよい。
 目標照射領域EA#kの移動態様は、目標照射領域EA#kの移動の周期を含んでいてもよい。特に、目標照射領域EA#kの移動態様は、造形面MS上での目標照射領域EA#kの周期的な移動の周期を含んでいてもよい。尚、目標照射領域EA#kの移動の周期は、加工光EL#kの照射位置の移動の周期と等価であるとみなしてもよい。特に、目標照射領域EA#kの移動の周期は、造形面MS上での加工光EL#kの照射位置の周期的な移動の周期と等価であるとみなしてもよい。目標照射領域EA#kの移動の周期は、加工光EL#kの偏向の周期と等価であるとみなしてもよい。加工光EL#1の偏向の周期は、加工光EL#1を偏向するガルバノミラー2146が備えるX走査ミラー2146MX及びY走査ミラー2146MYの少なくとも一方の回転周期(揺動周期)と等価であるとみなしてもよい。加工光EL#2の偏向の周期は、加工光EL#1を偏向するガルバノミラー2156が備えるX走査ミラー2156MX及びY走査ミラー2156MYの少なくとも一方の回転周期(揺動周期)と等価であるとみなしてもよい。
 目標照射領域EA#kの移動態様は、目標照射領域EA#kの移動のストローク(つまり、ストローク量又はストローク幅)を含んでいてもよい。移動のストロークは、往復移動の振幅を意味していてもよい。特に、目標照射領域EA#kの移動態様は、造形面MS上での目標照射領域EA#kの移動のストロークを含んでいてもよい。尚、目標照射領域EA#kの移動のストロークは、加工光EL#kの照射位置の移動のストロークと等価であるとみなしてもよい。特に、目標照射領域EA#kの移動のストロークは、造形面MS上での加工光EL#kの照射位置の移動のストロークと等価であるとみなしてもよい。
 目標照射領域EA#kの移動態様は、目標照射領域EA#kの移動軌跡のパターンを含んでいてもよい。特に、目標照射領域EA#kの移動態様は、造形面MS上での目標照射領域EA#kの周期的な移動軌跡のパターンを含んでいてもよい。目標照射領域EA#kの移動軌跡のパターンの一例として、図4(b)に示す波形状(例えば、正弦波形状)のパターンがあげられる。目標照射領域EA#kの移動軌跡のパターンの一例として、図5(c)に示すらせん形状(例えば、中心位置が徐々にずれる円形状)のパターンがあげられる。尚、目標照射領域EA#kの移動軌跡のパターンは、加工光EL#kの照射位置の移動軌跡のパターンと等価であるとみなしてもよい。特に、目標照射領域EA#kの移動軌跡のパターンは、造形面MS上での加工光EL#kの照射位置の周期的な移動軌跡のパターンと等価であるとみなしてもよい。
 尚、目標照射領域EA#1の移動態様が偏向光学系としてのX走査ミラー2146MX及びY走査ミラー2146MYの動作態様を制御する制御信号によって決まることから、制御ユニット7は、偏向光学系としてのX走査ミラー2146MX及びY走査ミラー2146MYを制御する制御信号に基づいて、撮像条件を変更してもよい。同様に、目標照射領域EA#2の移動態様が偏向光学系としてのX走査ミラー2156MX及びY走査ミラー2156MYの動作態様を制御する制御信号によって決まることから、制御ユニット7は、偏向光学系としてのX走査ミラー2156MX及びY走査ミラー2156MYを制御する制御信号に基づいて、撮像条件を変更してもよい。
 ここで、撮像条件を変更する動作の第2具体例として、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第1速度よりも速い第2速度に変更された場合に撮像条件を変更する動作の一例について説明する。この場合、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された場合であっても、目標照射領域EA#kが単位移動量だけ移動する単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数の変化量が第2許容量以下に抑えられるように、撮像条件を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である状況下で単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数と、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度である状況下で単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数との差分が第2許容量以下となるように、撮像条件を変更してもよい。典型的には、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された場合であっても、目標照射領域EA#kが単位移動量だけ移動する単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数が一定に維持されるように、撮像条件を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である状況下で単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数と、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度である状況下で単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数とが同じになるように、撮像条件を変更してもよい。
 尚、目標照射領域EA#kの移動の周期が変更されると、目標照射領域EA#kの移動の速度が変わる。典型的には、目標照射領域EA#kの移動の周期が短くなるほど、目標照射領域EA#kの移動の速度が速くなる。このため、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が第1周期から第1周期よりも短い第2周期に変更された場合においても、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第1速度よりも速い第2速度に変更された場合と同様に、撮像条件を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が第1周期から第2周期に変更された場合であっても、単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数の変化量が第2許容量以下に抑えられるように、撮像条件を変更してもよい。典型的には、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が第1周期から第2周期に変更された場合であっても、単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数が一定に維持されるように、撮像条件を変更してもよい。
 撮像ユニット8の撮像周期が固定されている場合には、目標照射領域EA#kの移動の速度が速くなるほど、単位移動期間が短くなる。このため、目標照射領域EA#kの移動の速度が速くなるほど、単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数が少なくなる。このため、制御ユニット7は、撮像周期が短くなるように、撮像周期を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である場合の撮像周期よりも、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度である場合の撮像周期が短くなるように、撮像周期を変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が第1周期である場合の撮像周期よりも、目標照射領域EA#kの移動の周期が第2周期である場合の撮像周期が短くなるように、撮像周期を変更してもよい。その結果、単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数の変化量が第2許容量以下に抑えられる。場合によっては、単位移動期間中に撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像する回数が一定に維持される。
 尚、上述したように、撮像周期は、撮像レートの逆数である。このため、制御ユニット7は、撮像レートが高くなるように、撮像レートを変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である場合の撮像レートよりも、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度である場合の撮像レートが高くなるように、撮像レートを変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が第1周期である場合の撮像レートよりも、目標照射領域EA#kの移動の周期が第2周期である場合の撮像レートが高くなるように、撮像レートを変更してもよい。
 このような撮像条件を変更する動作の第2具体例を考慮すると、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が速くなるほど、撮像周期が短くなるように、撮像周期を変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が遅くなるほど、撮像周期が長くなるように、撮像周期を変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が短くなるほど、撮像周期が短くなるように、撮像周期を変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が長くなるほど、撮像周期が長くなるように、撮像周期を変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が速くなるほど、撮像レートが高くなるように、撮像レートを変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が遅くなるほど、撮像レートが低くなるように、撮像レートを変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が短くなるほど、撮像レートが高くなるように、撮像レートを変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が長くなるほど、撮像レートが低くなるように、撮像レートを変更してもよい。
 制御ユニット7は、撮像周期及び撮像レートの少なくとも一方を変更することに加えて又は代えて、撮像タイミングを変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された場合であっても、撮像ユニット8が適切なタイミングで溶融池MP#kを撮像することができるように、撮像タイミングを変更してもよい。具体的には、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された場合であっても、撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像するタイミングでの加工単位領域BSA#k内での溶融池MP#kの位置の変化量が第3許容量以下に抑えられるように、撮像タイミングを変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である場合に撮像ユニット8が撮像する溶融池MP#kの加工単位領域BSA#k内での位置と、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度である場合に撮像ユニット8が撮像する溶融池MP#kの加工単位領域BSA#k内での位置との差分が第3許容量以下となるように、撮像タイミングを変更してもよい。典型的には、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された場合であっても、撮像ユニット8が溶融池MP#kを撮像するタイミングでの加工単位領域BSA#k内での溶融池MP#kの位置が変わらないように、撮像タイミングを変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である場合に撮像ユニット8が撮像する溶融池MP#kの加工単位領域BSA#k内での位置と、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度である場合に撮像ユニット8が撮像する溶融池MP#kの加工単位領域BSA#k内での位置とが同じになるように、撮像タイミングを変更してもよい。
 以上説明したように、加工システムSYSは、撮像条件変更動作を行うことで、撮像ユニット8を用いて溶融池MP#1及びMP#2を適切に撮像することができる。加工システムSYSは、撮像条件変更動作を行うことで、加工条件が変更された場合であっても、撮像ユニット8を用いて溶融池MP#1及びMP#2を適切に撮像することができる。このため、加工システムSYSは、撮像ユニット8が生成した溶融池画像IMGを用いて、上述した溶融池フィードバック制御動作を適切に行うことができる。
 (2-5)信号閾値変更動作
 (2-5-1)信号閾値変更動作の概要
 加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、上述した溶融池フィードバック制御動作と並行して又は相前後して、信号閾値変更動作を行ってもよい。つまり、加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われている期間の少なくとも一部において、信号閾値変更動作を行ってもよい。加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われる前に、信号閾値変更動作を行ってもよい。加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われた後に、信号閾値変更動作を行ってもよい。典型的には、制御ユニット7が信号閾値変更動作を行ってもよい。
 信号閾値変更動作は、溶融池領域MPAを検出するために用いられる信号閾値を変更する(言い換えれば、制御する、調整する又は設定する)動作である。つまり、信号閾値変更動作は、制御ユニット7が溶融池領域MPAを検出するために用いる信号閾値を変更する動作である。
 制御ユニット7は、制御ユニット7が溶融池領域MPAを適切に検出することができるように、信号閾値を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、適切な溶融池画像情報MPIを生成することが可能な溶融池領域MPAを制御ユニット7が検出することができるように、信号閾値を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のサイズと相関を有するサイズを有する溶融池領域MPAを制御ユニット7が適切に検出することができるように、信号閾値を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形面MSに造形される線状の造形物のサイズと相関を有するサイズを有する溶融池領域MPAを制御ユニット7が適切に検出することができるように、信号閾値を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、上述した溶融池フィードバック制御動作を適切に行うことが可能な溶融池領域MPAを制御ユニット7が検出することができるように、信号閾値を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、上述した溶融池フィードバック制御動作によって加工システムSYSが所望のサイズ(典型的には、所望の幅)を有する線状の造形物を造形することができる状態を実現可能な溶融池領域MPAを制御ユニット7が検出することができるように、信号閾値を変更してもよい。
 この場合、制御ユニット7は、制御ユニット7が変更した信号閾値を用いて、溶融池領域MPAを検出する。つまり、制御ユニット7は、制御ユニット7が変更した信号閾値を用いて、溶融池フィードバック制御動作を行う。
 (2-5-2)加工条件に基づく信号閾値の変更
 制御ユニット7は、加工システムSYSによるワークWの加工条件に基づいて、信号閾値を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、制御ユニット7が第1の信号閾値を用いて溶融池領域MPAを検出するように、信号閾値を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、制御ユニット7が第1の信号閾値とは異なる第2の信号閾値を用いて溶融池領域MPAを検出するように、信号閾値を変更してもよい。
 制御ユニット7は、加工条件が変更された場合においても、制御ユニット7が溶融池領域MPAを適切に検出することができるように、信号閾値を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、第1の加工条件に基づいて加工システムSYSがワークWを加工している状況下で制御ユニット7が溶融池領域MPAを適切に検出することができるように、信号閾値を第1の信号閾値に変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、第2の加工条件に基づいて加工システムSYSがワークWを加工している状況下で制御ユニット7が溶融池領域MPAを適切に検出することができるように、信号閾値を第2の信号閾値に変更してもよい。
 制御ユニット7は、加工条件と信号閾値との対応関係を規定する信号閾値テーブルを用いて、加工条件に基づいて、信号閾値を変更してもよい。信号閾値テーブルは、ワークWの加工条件が一の加工条件である場合に制御ユニット7が用いるべき信号閾値を指定するテーブルであってもよい。信号閾値テーブルは、ワークWの加工条件に関連付けて制御ユニット7が用いるべき信号閾値に関する情報を記録するテーブルであってもよい。信号閾値テーブルは、記憶装置72に記憶(言い換えれば、記録)されていてもよい。信号閾値テーブルは、加工条件及び信号閾値の少なくとも一方を変更しながら上述した溶融池フィードバック制御動作を繰り返し行うと共に、溶融池フィードバック制御動作の結果として造形された線状の造形物の造形精度が所望精度になる状態を実現可能な加工条件と信号閾値との対応関係を特定することで、予め生成されていてもよい。
 (2-5-2-1)加工条件の第1具体例
 加工条件が、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度に関する強度条件を含んでいてもよいことは、上述したとおりである。制御ユニット7は、ワークWを加工するためにワークWに照射される加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度に基づいて、信号閾値を変更してもよい。
 ここで、信号閾値を変更する動作の第1具体例として、加工光EL#kの強度が第1強度から第1強度よりも高い第2強度に変更された場合に信号閾値を変更する動作の一例について説明する。この場合、加工光EL#kの強度が高くなるがゆえに、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値(或いは、任意の信号値)もまた高くなる。この場合、制御ユニット7は、信号閾値が大きくなるように、信号閾値を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が高くなるほど、信号閾値が大きくなるように、信号閾値を変更してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が低くなるほど、信号閾値が小さくなるように、信号閾値を変更してもよい。
 この場合、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。具体的には、図17は、加工光EL#kの強度が第1強度である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムと、加工光EL#kの強度が第2強度である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図17に示すように、加工光EL#kの強度が第1強度から第1強度よりも高い第2強度に変更された状況下で信号閾値が変更されない場合には、本来は溶融池領域MPAとして検出するべきでない領域の輝度値が、変更されていない信号閾値よりも高くなる可能性がある。このため、制御ユニット7は、本来は溶融池領域MPAとして検出するべきでない領域を、溶融池領域MPAとして誤って検出する可能性がある。一方で、図17に示すように、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更された状況下で信号閾値が変更されると、本来は溶融池領域MPAとして検出するべきでない領域の輝度値が、変更された信号閾値よりも低くなる。このため、制御ユニット7は、本来は溶融池領域MPAとして検出するべきでない領域を、溶融池領域MPAとして誤って検出する可能性は低くなる。その結果、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出することができる。
 図18もまた、加工光EL#kの強度が第1強度である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムと、加工光EL#kの強度が第2強度である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図18に示すように、変更されていない信号閾値は、加工光EL#kの強度が第1強度である場合に溶融池画像IMG内で溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとを区別可能な値に設定されている。この場合、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更されると、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域の輝度が高くなる可能性がある。なぜならば、非溶融池領域NPAは、加工光ELの照射に起因して発生するノイズ光が写り込んだ領域を含むところ、加工光ELの強度が高くなるとノイズ光の強度もまた高くなる可能性があるからである。その結果、図18に示すように、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更された状況下で信号閾値が変更されない場合には、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域の輝度値が、変更されていない信号閾値よりも高くなる可能性がある。このため、制御ユニット7は、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域を溶融池領域MPAとして誤って検出する可能性がある。一方で、図18に示すように、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更された状況下で信号閾値が変更されると、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域の輝度値が、変更された信号閾値よりも低くなる。このため、制御ユニット7は、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして誤って検出する可能性は低くなる。その結果、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出することができる。
 尚、加工条件が加工光EL#kの密度に関する条件を含んでいてもよいことは上述したとおりである。この場合、加工光EL#kの強度に基づいて信号閾値を変更する動作は、加工光EL#kの密度に基づいて信号閾値を変更する動作と等価であるとみなしてもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの強度に基づいて信号閾値を変更する場合と同様に、加工光EL#kの密度に基づいて信号閾値を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工光EL#kの密度が高くなるほど、信号閾値が大きくなるように、信号閾値を変更してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの密度が低くなるほど、信号閾値が小さくなるように、信号閾値を変更してもよい。
 (2-5-2-2)加工条件の第2具体例
 加工条件が、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方の移動態様に関する移動態様条件を含んでいてもよいことは、上述したとおりである。制御ユニット7は、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方の移動態様に基づいて、信号閾値を変更してもよい。
 ここで、信号閾値を変更する動作の第2具体例として、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第1速度よりも速い第2速度に変更された場合に信号閾値を変更する動作の一例について説明する。この場合、目標照射領域EA#kの移動速度が速くなるがゆえに、単位時間あたりに加工光EL#kから造形面MSに伝達されるエネルギ量が少なくなる。このため、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値(或いは、任意の信号値)が低くなる。この場合、制御ユニット7は、信号閾値が小さくなるように、信号閾値を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が速くなるほど、信号閾値が小さくなるように、信号閾値を変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が遅くなるほど、信号閾値が大きくなるように、信号閾値を変更してもよい。
 この場合、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。具体的には、図19は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムと、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図19に示すように、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第1速度よりも速い第2速度に変更された状況下で信号閾値が変更されない場合には、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度値が、変更されていない信号閾値よりも低くなる可能性がある。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして検出しない可能性がある。一方で、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された状況下で信号閾値が変更されると、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度値が、変更された信号閾値よりも高くなる。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出することができる。
 図20もまた、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムと、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図20に示すように、変更されていない信号閾値は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である場合に溶融池画像IMG内で溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとを区別可能な値に設定されている。この場合、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更されると、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度が低くなる。その結果、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度値が、変更されていない信号閾値よりも低くなる可能性がある。このため、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された状況下で信号閾値が変更されない場合には、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を非溶融池領域NPAとして誤って検出する可能性がある。一方で、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された状況下で信号閾値が変更されると、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度値が、変更された信号閾値よりも高くなる。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出することができる。
 尚、目標照射領域EA#kの移動の周期が変更されると、目標照射領域EA#kの移動の速度が変わることは、上述したとおりである。このため、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が第1周期から第1周期よりも短い第2周期に変更された場合においても、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第1速度よりも速い第2速度に変更された場合と同様に、信号閾値を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が短くなるほど、信号閾値が小さくなるように、信号閾値を変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が長くなるほど、信号閾値が大きくなるように、信号閾値を変更してもよい。
 以上説明したように、加工システムSYSは、信号閾値変更動作を行うことで、溶融池領域MPAを適切に検出することができる。加工システムSYSは、信号閾値変更動作を行うことで、加工条件が変更された場合であっても、制御ユニット7を用いて溶融池領域MPAを適切に(例えば、精度よく)検出することができる。このため、加工システムSYSは、制御ユニット7が検出した溶融池領域MPAを用いて、上述した溶融池フィードバック制御動作を適切に行うことができる。
 (2-6)加算フレーム数変更動作
 (2-6-1)加算フレーム数変更動作の概要
 上述したように、溶融池フィードバック制御動作では、加工システムSYSは、溶融池領域MPAを検出するために、複数の溶融池画像IMGを加算して加算画像IMG_Cを生成している。この場合、加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、上述した溶融池フィードバック制御動作と並行して又は相前後して、加算フレーム数変更動作を行ってもよい。つまり、加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われている期間の少なくとも一部において、加算フレーム数変更動作を行ってもよい。加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われる前に、加算フレーム数変更動作を行ってもよい。加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われた後に、加算フレーム数変更動作を行ってもよい。典型的には、制御ユニット7が加算フレーム数変更動作を行ってもよい。
 加算フレーム数変更動作は、加算画像IMG_Cを生成するために加算するべき溶融池画像IMGの数を変更する(言い換えれば、制御する、調整する又は設定する)動作である。つまり、加算フレーム数変更動作は、制御ユニット7が加算画像IMG_Cを生成するために加算するべき溶融池画像IMGの数を変更する動作である。尚、以下の説明では、加算画像IMG_Cを生成するために加算するべき溶融池画像IMGの数を、“加算フレーム数”と称する。
 制御ユニット7は、制御ユニット7が溶融池領域MPAを適切に検出することができるように、加算フレーム数を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、適切な溶融池画像情報MPIを生成することが可能な溶融池領域MPAを制御ユニット7が検出することができるように、加算フレーム数を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工単位領域BSA#1及びBSA#2のサイズと相関を有するサイズを有する溶融池領域MPAを制御ユニット7が適切に検出することができるように、加算フレーム数を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、造形面MSに造形される線状の造形物のサイズと相関を有するサイズを有する溶融池領域MPAを制御ユニット7が適切に検出することができるように、加算フレーム数を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、上述した溶融池フィードバック制御動作を適切に行うことが可能な溶融池領域MPAを制御ユニット7が検出することができるように、加算フレーム数を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、上述した溶融池フィードバック制御動作によって加工システムSYSが所望のサイズ(典型的には、所望の幅)を有する線状の造形物を造形することができる状態を実現可能な溶融池領域MPAを制御ユニット7が検出することができるように、加算フレーム数を変更してもよい。
 この場合、制御ユニット7は、制御ユニット7が変更した加算フレーム数を用いて、加算画像IMG_Cを生成する。つまり、制御ユニット7は、制御ユニット7が変更した加算フレーム数と同じ数の溶融池画像IMGを加算することで、加算画像IMG_Cを生成する。
 尚、加算フレーム数が変更されると、時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを生成するための撮像ユニット8の動作が変わる。上述したように撮像ユニット8が多重露光を行うことで時系列データとしての複数の溶融池画像IMGを生成しているとみなしてもよいことを考慮すれば、加算フレーム数を変更する動作は、多重露光の条件を変更する動作と等価であるとみなしてもよい。具体的には、加算フレーム数は、多重露光によって生成する一枚の溶融池画像IMGを生成するために行うべき露光の回数と等価であるとみなしてもよい。この場合、加算フレーム数を変更する動作は、多重露光によって生成する一枚の溶融池画像IMGを生成するために行うべき露光の回数を変更する動作と等価であるとみなしてもよい。
 (2-6-2)加工条件に基づく加算フレーム数の変更
 制御ユニット7は、加工システムSYSによるワークWの加工条件に基づいて、加算フレーム数を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、制御ユニット7が第1のフレーム数と同じ数の溶融池画像IMGを加算することで加算画像IMG_Cを生成するように、加算フレーム数を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、制御ユニット7が第1のフレーム数とは異なる第2のフレーム数と同じ数の溶融池画像IMGを加算することで加算画像IMG_Cを生成するように、加算フレーム数を変更してもよい。
 制御ユニット7は、加工条件が変更された場合においても、制御ユニット7が溶融池領域MPAを適切に検出することができるように、加算フレーム数を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、第1の加工条件に基づいて加工システムSYSがワークWを加工している状況下で制御ユニット7が溶融池領域MPAを適切に検出することができるように、加算フレーム数を第1のフレーム数に変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、第2の加工条件に基づいて加工システムSYSがワークWを加工している状況下で制御ユニット7が溶融池領域MPAを適切に検出することができるように、加算フレーム数を第2のフレームに変更してもよい。
 制御ユニット7は、加工条件と加算フレーム数との対応関係を規定する加算フレーム数テーブルを用いて、加工条件に基づいて、加算フレーム数を変更してもよい。加算フレーム数テーブルは、ワークWの加工条件が一の加工条件である場合に制御ユニット7が用いるべき加算フレーム数を指定するテーブルであってもよい。加算フレーム数テーブルは、ワークWの加工条件に関連付けて制御ユニット7が用いるべき加算フレーム数に関する情報を記録するテーブルであってもよい。加算フレーム数テーブルは、記憶装置72に記憶(言い換えれば、記録)されていてもよい。加算フレーム数テーブルは、加工条件及び加算フレーム数の少なくとも一方を変更しながら上述した溶融池フィードバック制御動作を繰り返し行うと共に、溶融池フィードバック制御動作の結果として造形された線状の造形物の造形精度が所望精度になる状態を実現可能な加工条件と加算フレーム数との対応関係を特定することで、予め生成されていてもよい。
 (2-6-2-1)加工条件の第1具体例
 加工条件が、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度に関する強度条件を含んでいてもよいことは、上述したとおりである。制御ユニット7は、ワークWを加工するためにワークWに照射される加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度に基づいて、加算フレーム数を変更してもよい。
 ここで、加算フレーム数を変更する動作の第1具体例として、加工光EL#kの強度が第1強度から第1強度よりも高い第2強度に変更された場合に加算フレーム数を変更する動作の一例について説明する。この場合、加工光EL#kの強度が高くなるがゆえに、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値(或いは、任意の信号値)もまた高くなる。この場合、制御ユニット7は、加算フレーム数が小さくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が高くなるほど、加算フレーム数が小さくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が低くなるほど、加算フレーム数が大きくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。
 この場合、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。具体的には、図21(a)は、加工光EL#kの強度が第1強度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN11である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図21(b)は、加工光EL#kの強度が第2強度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN11のまま変更されない場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図21(c)は、加工光EL#kの強度が第2強度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN11から第1のフレーム数FN11よりも小さい第2のフレーム数FN12に変更された場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図21(b)に示すように、加工光EL#kの強度が第1強度から第1強度よりも高い第2強度に変更された状況下で加算フレーム数が変更されない場合には、本来は溶融池領域MPAとして検出するべきでない領域の輝度値が、信号閾値よりも高くなる可能性がある。このため、制御ユニット7は、本来は溶融池領域MPAとして検出するべきでない領域を、溶融池領域MPAとして誤って検出する可能性がある。一方で、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更された状況下で加算フレーム数が小さくなるように変更されると、加算画像IMG_Cの各画素の輝度値が低くなる。その結果、図21(c)に示すように、本来は溶融池領域MPAとして検出するべきでない領域の輝度値が、信号閾値よりも低くなる。このため、制御ユニット7は、本来は溶融池領域MPAとして検出するべきでない領域を、溶融池領域MPAとして誤って検出する可能性は低くなる。その結果、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出することができる。
 同様に、図22(a)は、加工光EL#kの強度が第1強度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN21である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図22(b)は、加工光EL#kの強度が第2強度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN21のまま変更されない場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図22(c)は、加工光EL#kの強度が第2強度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN21から第1のフレーム数FN21よりも小さい第2のフレーム数FN22に変更された場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図22(a)に示すように、信号閾値は、加工光EL#kの強度が第1強度である場合に溶融池画像IMG内で溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとを区別可能な値に設定されている。この場合、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更されると、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域の輝度が高くなる可能性があることは、上述したとおりである。その結果、図22(b)に示すように、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更された状況下で加算フレーム数が変更されない場合には、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域の輝度値が、信号閾値よりも高くなる可能性がある。このため、制御ユニット7は、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして誤って検出する可能性がある。一方で、加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更された状況下で加算フレーム数が小さくなるように変更されると、加算画像IMG_Cの各画素の輝度値が低くなる。その結果、図22(c)に示すように、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域の輝度値が、信号閾値よりも低くなる。このため、制御ユニット7は、非溶融池領域NPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして誤って検出する可能性は低くなる。その結果、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出することができる。
 尚、加工条件が加工光EL#kの密度に関する条件を含んでいてもよいことは上述したとおりである。この場合、加工光EL#kの強度に基づいて加算フレーム数を変更する動作は、加工光EL#kの密度に基づいて加算フレーム数を変更する動作と等価であるとみなしてもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの強度に基づいて加算フレーム数を変更する場合と同様に、加工光EL#kの密度に基づいて加算フレーム数を変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工光EL#kの密度が高くなるほど、加算フレーム数が小さくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの密度が低くなるほど、加算フレーム数が大きくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。
 (2-6-2-2)加工条件の第2具体例
 加工条件が、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方の移動態様に関する移動態様条件を含んでいてもよいことは、上述したとおりである。制御ユニット7は、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方の移動態様に基づいて、加算フレーム数を変更してもよい。
 ここで、加算フレーム数を変更する動作の第2具体例として、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第1速度よりも速い第2速度に変更された場合に加算フレーム数を変更する動作の一例について説明する。この場合、目標照射領域EA#kの移動速度が速くなるがゆえに、単位時間あたりに加工光EL#kから造形面MSに伝達されるエネルギ量が少なくなる。このため、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値(或いは、任意の信号値)が低くなる。この場合、制御ユニット7は、加算フレーム数が大きくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が速くなるほど、加算フレーム数が大きくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度が遅くなるほど、加算フレーム数が小さくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。
 この場合、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。具体的には、図23(a)は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN31である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図23(b)は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN31のまま変更されない場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図23(c)は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN31から第1のフレーム数FN31よりも大きい第2のフレーム数FN32に変更された場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図23(b)に示すように、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第1速度よりも速い第2速度に変更された状況下で加算フレーム数が変更されない場合には、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度値が、信号閾値よりも低くなる可能性がある。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして検出しない可能性がある。一方で、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された状況下で加算フレーム数が大きくなるように変更されると、加算画像IMG_Cの各画素の輝度値が高くなる。その結果、図23(c)に示すように、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度値が、信号閾値よりも高くなる。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出することができる。
 同様に、図24(a)は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN41である場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図24(b)は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN41のまま変更されない場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図24(c)は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第2速度であり且つ加算フレーム数が第1のフレーム数FN41から第1のフレーム数FN41よりも大きい第2のフレーム数FN42に変更された場合の溶融池画像IMGにおける輝度値のヒストグラムを示している。図24(a)に示すように、信号閾値は、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度である場合に溶融池画像IMG内で溶融池領域MPAと非溶融池領域NPAとを区別可能な値に設定されている。この場合、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更されると、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度が低くなる。その結果、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された状況下で加算フレーム数が変更されない場合には、図24(b)に示すように、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度値が、信号閾値よりも低くなる可能性がある。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、非溶融池領域NPAとして誤って検出する可能性がある。一方で、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第2速度に変更された状況下で加算フレーム数が大きくなるように変更されると、加算画像IMG_Cの各画素の輝度値が高くなる。その結果、図24(c)に示すように、溶融池領域MPAとして検出するべき領域の輝度値が、信号閾値よりも高くなる。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAとして検出するべき領域を、溶融池領域MPAとして適切に検出することができる。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAを精度よく検出することができる。
 尚、目標照射領域EA#kの移動の周期が変更されると、目標照射領域EA#kの移動の速度が変わることは、上述したとおりである。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が第1周期から第1周期よりも短い第2周期に変更された場合においても、目標照射領域EA#kの移動の速度が第1速度から第1速度よりも速い第2速度に変更された場合と同様に、加算フレーム数を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が短くなるほど、加算フレーム数が大きくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の周期が長くなるほど、加算フレーム数が小さくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。
 以上説明したように、加工システムSYSは、加算フレーム数変更動作を行うことで、溶融池領域MPAを適切に検出することができる。加工システムSYSは、加算フレーム数変更動作を行うことで、加工条件が変更された場合であっても、制御ユニット7を用いて溶融池領域MPAを適切に(例えば、精度よく)検出することができる。このため、加工システムSYSは、制御ユニット7が検出した溶融池領域MPAを用いて、上述した溶融池フィードバック制御動作を適切に行うことができる。
 尚、制御ユニット7は、撮像ユニット8の露光時間に基づいて、加算フレーム数を変更してもよい。例えば、露光時間が第1時間から第1時間よりも短い第2時間に変更されると、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値(或いは、任意の信号値)が低くなる。つまり、露光時間が短くなると、目標照射領域EA#kの移動の速度が速くなる場合と同様に、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値(或いは、任意の信号値)が低くなる。このため、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kの移動の速度に基づいて加算フレーム数を変更する場合と同様に、露光時間に基づいて加算フレーム数を変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、露光時間が短くなるほど、加算フレーム数が大きくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。制御ユニット7は、露光時間が長くなるほど、加算フレーム数が小さくなるように、加算フレーム数を変更してもよい。
 (2-7)目標サイズ変更動作
 (2-7-1)目標サイズ変更動作の概要
 上述したように、制御ユニット7は、図9のステップS13において、溶融池領域MPAのサイズが目標サイズTSとなるように、加工システムSYSを制御している。この場合、加工システムSYSは、制御ユニット7の制御下で、上述した溶融池フィードバック制御動作と並行して又は相前後して、目標サイズ変更動作を行ってもよい。つまり、加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われている期間の少なくとも一部において、目標サイズ変更動作を行ってもよい。加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われる前に、目標サイズ変更動作を行ってもよい。加工システムSYSは、上述した溶融池フィードバック制御動作が行われた後に、目標サイズ変更動作を行ってもよい。典型的には、制御ユニット7が目標サイズ変更動作を行ってもよい。
 目標サイズ変更動作は、目標サイズTSを変更する(言い換えれば、制御する、調整する又は設定する)動作である。つまり、目標サイズ変更動作は、制御ユニット7が加工システムSYSを制御するために用いる目標サイズTSを変更する動作である。
 この場合、制御ユニット7は、溶融池領域MPAのサイズが、制御ユニット7が変更した目標サイズTSとなるように、加工システムSYSを制御する。具体的には、溶融池領域のサイズと目標サイズTSとの関係を示すタイミングチャートである図25に示すように、制御ユニット7は、目標サイズTSが変更される前は、溶融池領域MPAのサイズが、変更前の目標サイズTSとなるように、加工システムSYSを制御する。一方で、目標サイズTSが変更された後は、制御ユニット7は、溶融池領域MPAのサイズが、変更後の目標サイズTSとなるように、加工システムSYSを制御する。
 制御ユニット7は、上述した溶融池フィードバック制御動作によって加工システムSYSが所望のサイズ(典型的には、所望の幅)を有する線状の造形物を造形することができるように、目標サイズTSを変更してもよい。その結果、加工システムSYSは、所望のサイズ(典型的には、所望の幅)を有する線状の造形物を造形することができる。つまり、加工システムSYSは、高い造形精度で造形物を造形することができる。
 (2-7-2)加工条件に基づく目標サイズTSの変更
 制御ユニット7は、加工システムSYSによるワークWの加工条件に基づいて、目標サイズTSを変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、制御ユニット7が第1のサイズを目標サイズTSとして用いるように、目標サイズTSを変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、制御ユニット7が第1のサイズとは異なる第2のサイズを目標サイズTSとして用いるように、目標サイズTSを変更してもよい。
 制御ユニット7は、加工条件が変更された場合においても、加工システムSYSが所望のサイズ(典型的には、所望の幅)を有する線状の造形物を造形することができるように、目標サイズTSを変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合には、加工システムSYSが第1の加工条件に応じた所望のサイズを有する線状の造形物を造形することができるように、目標サイズTSを第1のサイズに変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工システムSYSが第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合においても、加工システムSYSが第2の加工条件に応じた所望のサイズを有する線状の造形物を造形することができるように、目標サイズTSを第2のサイズに変更してもよい。
 制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)と、加工システムSYSが第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)との差分が所定の第4許容量以下に抑えられるように、目標サイズTSを変更してもよい。典型的には、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)と、加工システムSYSが第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)とが同一となるように、目標サイズTSを変更してもよい。或いは、制御ユニット7は、加工システムSYSが第1の加工条件に基づいてワークWを加工する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)と、加工システムSYSが第2の加工条件に基づいてワークWを加工する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)との差分が、所定の目標差分量となるように、目標サイズTSを変更してもよい。
 制御ユニット7は、加工条件と目標サイズTSとの対応関係を規定する目標サイズテーブルを用いて、加工条件に基づいて、目標サイズTSを変更してもよい。目標サイズテーブルは、ワークWの加工条件が一の加工条件である場合に制御ユニット7が用いるべき目標サイズTSを指定するテーブルであってもよい。目標サイズテーブルは、ワークWの加工条件に関連付けて制御ユニット7が用いるべき目標サイズTSに関する情報を記録するテーブルであってもよい。目標サイズテーブルは、記憶装置72に記憶(言い換えれば、記録)されていてもよい。目標サイズテーブルは、加工条件及び目標サイズTSの少なくとも一方を変更しながら上述した溶融池フィードバック制御動作を繰り返し行うと共に、溶融池フィードバック制御動作の結果として造形された線状の造形物の造形精度が所望精度になる状態を実現可能な加工条件と目標サイズTSとの対応関係を特定することで、予め生成されていてもよい。
 (2-7-2-1)加工条件の第1具体例
 加工条件が、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度に関する強度条件を含んでいてもよいことは、上述したとおりである。制御ユニット7は、ワークWを加工するためにワークWに照射される加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度に基づいて、目標サイズTSを変更してもよい。
 ここで、目標サイズTSを変更する動作の第1具体例として、加工光EL#kの強度が第1強度から第1強度よりも高い第2強度に変更された場合に目標サイズTSを変更する動作の一例について説明する。この場合、加工光EL#kの強度が高くなるがゆえに、溶融池画像IMGにおいて溶融池MP#kが写り込んでいる画素の輝度値(或いは、任意の信号値)もまた高くなる。更には、加工光EL#kの強度が高くなることに起因して、造形面MS上に形成されている溶融池MP#1及びMP#2の移動する領域が変わっていないにも関わらず、信号閾値よりも大きくなる信号値(例えば、輝度値)を有する画素の数が増える可能性がある。その結果、造形面MS上に形成されている溶融池MP#1及びMP#2の移動する領域が変わっていないにも関わらず、溶融池フィードバック制御動作において算出される溶融池領域MPAのサイズが大きくなる可能性がある。つまり、加工光ELの強度が第1強度である場合に算出される溶融池領域MPAのサイズよりも、加工光ELの強度が第2強度である場合に算出される溶融池領域MPAのサイズが大きくなる可能性がある。
 このような状況下で目標サイズTSが変更されることなく加工光EL#kの強度が第1強度から第2強度に変更されると、加工光EL#kの強度が第1強度である場合には目標サイズTSに一致していた溶融池領域MPAのサイズが、目標サイズTSよりも大きくなってしまう。つまり、加工光EL#kの強度の変更に伴って溶融池MP#kが造形面MS上で実際に移動する領域のサイズが変わらないにも関わらず、溶融池フィードバック制御動作において算出される溶融池領域MPAのサイズが大きくなってしまう。このため、制御ユニット7は、溶融池領域MPAのサイズが小さくなるように、加工システムSYSを制御してしまう。その結果、加工光EL#kの強度が第2強度である場合に造形面MS上で実際に溶融池MP#kが移動する領域が、加工光EL#kの強度が第1強度である場合に造形面MS上で実際に溶融池MP#kが移動する領域よりも小さくなってしまう可能性がある。つまり、加工光EL#kの強度が第2強度である場合に溶融池MP#kが形成される加工単位領域BSA#kのサイズが、加工光EL#kの強度が第1強度である場合に溶融池MP#kが形成される加工単位領域BSA#kのサイズよりも小さくなってしまう可能性がある。その結果、加工光EL#kの強度が第2強度である場合に造形される線状の造形物のサイズが、加工光EL#kの強度が第1強度である場合に造形される線状の造形物のサイズよりも小さくなってしまう可能性がある。
 そこで、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が第1強度から第1強度よりも高い第2強度に変更された場合には、目標サイズTSが大きくなるように、目標サイズTSを変更してもよい。つまり、制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が高くなるほど、目標サイズTSが大きくなるように、目標サイズTSを変更してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの強度が低くなるほど、目標サイズTSが小さくなるように、目標サイズTSを変更してもよい。
 その結果、加工光EL#kの強度が変わった場合であっても、溶融池MP#kが形成される加工単位領域BSA#kのサイズが意図せずに変わってしまうことはない。その結果、造形面MS上で加工単位領域BSA#1及びBSA#2を移動させることで造形される線状の造形物のサイズ(典型的には、幅)が意図せずに変わってしまうことはない。このため、加工システムSYSは、加工光EL#kの強度が変わった場合であっても、所望のサイズ(典型的には、所望の幅)を有する線状の造形物を造形することができる。このため、加工システムSYSは、高い造形精度で造形物を造形することができる。
 尚、加工条件が加工光EL#kの密度に関する条件を含んでいてもよいことは上述したとおりである。この場合、加工光EL#kの強度に基づいて目標サイズTSを変更する動作は、加工光EL#kの密度に基づいて目標サイズTSを変更する動作と等価であるとみなしてもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの強度に基づいて目標サイズTSを変更する場合と同様に、加工光EL#kの密度に基づいて目標サイズTSを変更してもよい。例えば、制御ユニット7は、加工光EL#kの密度が高くなるほど、目標サイズTSが小さくなるように、目標サイズTSを変更してもよい。制御ユニット7は、加工光EL#kの密度が低くなるほど、目標サイズTSが大きくなるように、目標サイズTSを変更してもよい。
 (2-7-2-2)加工条件の第2具体例
 加工条件が、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方の移動態様に関する移動態様条件を含んでいてもよいことは、上述したとおりである。制御ユニット7は、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方の移動態様に基づいて、目標サイズTSを変更してもよい。
 例えば、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kが第1の移動態様で移動する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)と、目標照射領域EA#kが第1の移動態様とは異なる第2の移動態様で移動する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)との差分が所定の第4許容量以下に抑えられるように、目標サイズTSを変更してもよい。典型的には、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kが第1の移動態様で移動する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)と、目標照射領域EA#kが第2の移動態様で移動する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)とが同一となるように、目標サイズTSを変更してもよい。或いは、制御ユニット7は、目標照射領域EA#kが第1の移動態様で移動する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)と、目標照射領域EA#kが第2の移動態様で移動する場合に造形される線状の造形物のサイズ(例えば、幅)との差分が、所定の目標差分量となるように、目標サイズTSを変更してもよい。
 一例として、目標照射領域EA#kの移動態様が、目標照射領域EA#kの移動のストロークを含んでいてもよいことは、上述したとおりである。目標照射領域EA#kの移動のストロークが大きくなるほど、線状の造形物のサイズ(例えば、幅)が大きくなる。この場合、制御ユニット7は、ストロークが大きくなるほど、目標サイズTSが大きくなるように、目標サイズTSを変更してもよい。制御ユニット7は、ストロークが小さくなるほど、目標サイズTSが小さくなるように、目標サイズTSを変更してもよい。その結果、加工システムSYSは、ストロークに応じたサイズを有する線状の造形物を造形することができる。
 他の一例として、目標照射領域EA#kの移動態様が、目標照射領域EA#kの移動軌跡のパターンを含んでいてもよいことは、上述したとおりである。この場合、制御ユニット7は、目標サイズテーブルから、目標照射領域EA#kの移動軌跡のパターンに対応する目標サイズTSを取得してもよい。例えば、目標照射領域EA#kの移動軌跡のパターンが、図4(b)に示す波形状(例えば、正弦波形状)のパターンである場合には、制御ユニット7は、目標サイズテーブルから、波形状(例えば、正弦波形状)の移動軌跡のパターンに対応する目標サイズTSを取得してもよい。例えば、目標照射領域EA#kの移動軌跡のパターンが、図5(c)に示すらせん形状(例えば、中心位置が徐々にずれる円形状)のパターンである場合には、制御ユニット7は、目標サイズテーブルから、らせん形状(例えば、中心位置が徐々にずれる円形状)の移動軌跡のパターンに対応する目標サイズTSを取得してもよい。その後、制御ユニット7は、溶融池領域MPAのサイズが、取得した目標サイズTSになるように、加工システムSYSを制御してもよい。
 以上説明したように、加工システムSYSは、目標サイズ変更動作を行うことで、目標サイズTSを適切に変更することができる。特に、加工システムSYSは、目標サイズ変更動作を行うことで、加工条件が変更された場合であっても、所望のサイズを有する線状の造形物を適切に造形することができる。このため、加工システムSYSは、高い造形精度で造形物を造形することができる。
 (3)変形例
 (3-1)第1変形例
 制御ユニット7は、溶融池画像IMGに基づいて、加工光EL#kによって異なる位置に連続的に形成された溶融池MP#kに関する形状情報を取得可能であってもよい。制御ユニット7は、形状情報に基づいて加工システムSYSを制御してもよい。
 形状情報は、上述した溶融池領域MPAの形状を示す情報であってもよい。上述したように、溶融池領域MPAは、溶融池MP#kが移動する領域に相当する。この場合、形状情報は、溶融池MP#kが移動する領域の形状を示す情報であってもよい。言い換えれば、形状情報は、溶融池MP#kの移動軌跡の形状を示す情報であってもよい。
 制御ユニット7は、溶融池領域MPAの形状が所望の形状となるように、加工システムSYSを制御してもよい。例えば、溶融池領域MPAの形状が所望形状とは異なる形状となっている場合には、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの形状が所望形状に戻るように、加工システムSYSを制御してもよい。一例として、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの形状が所望形状に戻るように、光源4#1が射出する加工光EL#1及び光源4#2が射出する加工光EL#2の少なくとも一方の強度を制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの形状が所望形状に戻るように、加工光EL#1及びEL#2の少なくとも一方の強度のDC成分を制御するDC変調制御を行ってもよい。
 所望の形状の一例として、加工単位領域BSA#kの移動方向に沿った対称軸に対して線対称となる形状があげられる。一例として、図26(a)は、溶融池領域MPAの形状が対称軸(例えば、X軸に沿った対称軸)に対して線対称となっていない形状となっている例を示している。この場合、図26(a)に示す溶融池領域MPAが検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図である図27(a)に示すように、線状の造形物の左半分の高さと線状の造形物の右半分の高さとが同一にならない可能性がある。更には、図26(a)に示す溶融池領域MPAが検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図である図27(b)に示すように、線状の造形物の左半分の角部の曲率と線状の造形物の右半分の角部の曲率とが同一にならない可能性がある。つまり、造形物の造形精度が悪化する可能性がある。
 この場合、制御ユニット7は、図26(b)に示すように、溶融池領域MPAの形状が対称軸(例えば、X軸に沿った対称軸)に対して線対称となるように、加工システムSYSを制御してもよい。その結果、図26(b)に示す溶融池領域MPAが検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図である図27(c)に示すように、線状の造形物の左半分の高さと線状の造形物の右半分の高さとが同一になる。更には、図26(b)に示す溶融池領域MPAが検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図である図27(d)に示すように、線状の造形物の左半分の角部の曲率と線状の造形物の右半分の角部の曲率とが同一になる。つまり、造形物の造形精度が向上する。
 (3-2)第2変形例
 制御ユニット7は、溶融池画像IMGに基づいて、加工光EL#kによって異なる位置に連続的に形成された溶融池MP#kに関する中心位置情報を取得可能であってもよい。制御ユニット7は、中心情報に基づいて加工システムSYSを制御してもよい。
 中心位置情報は、上述した溶融池領域MPAの中心位置を示す情報であってもよい。上述したように、溶融池領域MPAは、溶融池MP#kが移動する領域に相当する。この場合、中心位置情報は、溶融池MP#kが移動する領域の中心位置を示す情報であってもよい。尚、溶融池領域MPAの中心位置の一例として、溶融池領域MPAの重心位置があげられる。
 制御ユニット7は、溶融池領域MPAの中心位置が所望軌跡に沿って移動するように、加工システムSYSを制御してもよい。例えば、溶融池領域MPAの中心位置が所望軌跡から離れた位置に位置する場合には、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの中心位置が所望軌跡に沿って移動するように、加工システムSYSを制御してもよい。一例として、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの中心位置が所望軌跡に沿って移動するように、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方のストロークを制御してもよい。つまり、制御ユニット7は、目標照射領域EA#1及びEA#2の少なくとも一方のストロークを制御可能なガルバノミラー2146及び2156の少なくとも一方を制御してもよい。
 所望軌跡の一例として、加工単位領域BSA#kの目標移動軌跡MT0があげられる。この場合、制御ユニット7は、図28(a)に示すように、溶融池領域MPAの中心位置が加工単位領域BSA#kの目標移動軌跡MT0に沿って移動するように、加工システムSYSを制御してもよい。その結果、図28(a)に示す溶融池領域MPAが検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図である図28(b)に示すように、制御ユニット7は、加工単位領域BSA#kの目標移動軌跡MT0に沿って延びる線状の造形物を適切に造形することができる。仮に、図28(c)に示すように、溶融池領域MPAの中心位置が加工単位領域BSA#kの目標移動軌跡MT0とは異なる移動軌跡に沿って移動している場合には、図28(c)に示す溶融池領域MPAが検出される場合に造形される線状の造形物を示す断面図である図28(d)に示すように、制御ユニット7は、加工単位領域BSA#kの目標移動軌跡MT0に交差する方向に沿って延びる線状の造形物を像異形してしまう。この場合、図28(e)に示すように、制御ユニット7は、溶融池領域MPAの中心位置が加工単位領域BSA#kの目標移動軌跡MT0とは異なる移動軌跡に沿って移動するように、溶融池領域MPAの中心位置を補正してもよい。
 制御ユニット7は、複数の線状の造形物を積層する過程で溶融池領域MPAの中心位置の左右方向の位置ずれ量が第5許容量以下になるように、加工システムSYSを制御してもよい。典型的には、複数の線状の造形物を積層する過程で溶融池領域MPAの中心位置が左右方向において同じ位置に位置するように、加工システムSYSを制御してもよい。例えば、制御ユニット7は、図29に示すように、第1の線状の造形物を造形する場合に検出される溶融池領域MPA-1の中心位置と、第1の線状の造形物上に第2の線状の造形物を造形する場合に検出される溶融池領域MPA-2の中心位置と、・・・第N-1の線状の造形物上に第Nの線状の造形物を造形する場合に検出される溶融池領域MPA-Nの中心位置とが、左右方向において同じ位置に位置するように、加工システムSYSを制御してもよい。
 (3-3)変形例
 加工システムSYSが備える光源4は、交換可能であってもよい。例えば、加工システムSYSが第1の波長を有する加工光ELを射出する第1の光源4を備えている場合には、第1の光源4が、第1の波長とは異なる第2の波長を有する加工光ELを射出する第2の光源4に交換されてもよい。例えば、加工システムSYSが第1の強度を有する加工光ELを射出する第3の光源4を備えている場合には、第3の光源4が、第1の強度とは異なる第4の波長を有する加工光ELを射出する第4の光源4に交換されてもよい。加工システムSYSが経年劣化した光源4を備えている場合には、当該光源4は、新たな光源4に交換されてもよい。
 制御ユニット7は、上述したように加工システムSYSが備える撮像ユニット8が溶融池MPを撮像することで得られた溶融池画像IMG又は加算画像IMG_Cにおける溶融池領域MPAの輝度値に基づいて、加工光EL#1及びEL#2の強度を算出してもよい。制御ユニット7は、撮像ユニット8の撮像結果から推測された加工光EL#1及びEL#2の強度と、パワーメータ2143及び2153で検出された加工光EL#1及びEL#2の強度とから、照射光学系211内の光学部材の劣化を推定してもよい。
 上述した説明では、加工ユニット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、加工ユニット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。任意のエネルギビームの一例として、荷電粒子ビーム及び電磁波等の少なくとも一つがあげられる。荷電粒子ビームの一例として、電子ビーム及びイオンビーム等の少なくとも一つがあげられる。
 上述した説明では、加工ユニット2は、レーザ肉盛溶接法に基づく付加加工を行うことで、三次元構造物STを造形している。しかしながら、加工ユニット2は、三次元構造物STを造形可能なその他の方式に準拠した付加加工を行うことで、三次元構造物STを造形してもよい。三次元構造物STを造形可能なその他の方式の一例として、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(バインダージェッティング方式:Binder Jetting)、材料噴射法(マテリアルジェッティング方式:Material Jetting)、光造形法及びレーザメタルフュージョン法(LMF:Laser Metal Fusion)のうちの少なくとも一つがあげられる。
 加工システムSYSは、付加加工と除去加工との双方を行ってもよい。例えば、加工システムSYSは、加工光EL#1及びEL#2のいずれか一方を用いて付加加工を行うと共に、加工光EL#1及びEL#2のいずれか他方を用いて除去加工を行ってもよい。この場合、加工システムSYSは、付加加工と除去加工とを同時に行うことができる。尚、加工システムSYSが付加加工と除去加工とを同時に行わなくてもよい場合には、加工システムSYSは、同じ加工光ELを用いて、付加加工と除去加工とを行ってもよい。
 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、付加加工又は除去加工によって加工されたワークW(或いは、ワークWに造形された造形物)の表面の平面度を小さくする(つまり、表面粗さを小さくする、表面を平面に近づける)ためのリメルト加工を行ってもよい。例えば、加工システムSYSは、加工光EL#1及びEL#2のいずれか一方を用いて付加加工及び除去加工の少なくとも一方を行うと共に、加工光EL#1及びEL#2のいずれか他方を用いてリメルト加工を行ってもよい。この場合、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とリメルト加工とを同時に行うことができる。尚、加工システムSYSが付加加工及び除去加工の少なくとも一方とリメルト加工とを同時に行わなくてもよい場合には、加工システムSYSは、同じ加工光ELを用いて、付加加工及び除去加工の少なくとも一方とリメルト加工とを行ってもよい。
 上述した加工ユニット2(特に、加工ヘッド21)は、ロボット(典型的には多関節ロボット)に取り付けられてもよい。例えば、加工ユニット2(特に、加工ヘッド21)は、溶接を行うための溶接ロボットに取り付けられてもよい。例えば、加工ユニット2(特に、加工ヘッド21)は、自走可能なモバイルロボットに取り付けられてもよい。
 (4)付記
 以上説明した実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
[付記1]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて生成され、
 前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更する
 加工システム。
[付記2]
 前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
 前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
 付記1に記載の加工システム。
[付記3]
 前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記2に記載の加工システム。
[付記4]
 前記複数の溶融池画像は、第1位置に形成された溶融池を示す画像及び前記偏向光学系によって前記第1位置とは異なる第2位置に形成された溶融池を示す画像を含む
 付記2又は3に記載の加工システム。
[付記5]
 前記制御装置は、前記偏向光学系を制御する制御信号に基づいて、前記撮像条件を変更する
 付記2から4のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記6]
 前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像周期を変更する動作、前記エネルギビームの偏向の周期に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像周期を変更する動作、前記エネルギビームの偏向の速度に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像周期を変更する動作、前記照射位置の移動の速度に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像レートを変更する動作、前記エネルギビームの偏向の周期に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像レートを変更する動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像レートを変更する動作の少なくとも一つを行う
 付記2から5のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記7]
 前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作の少なくとも一つを行う
 付記2から6のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記8]
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された前記複数の溶融池画像を加算することによって生成され、
 前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度に基づいて、加算する前記溶融池画像の数を変更する動作、前記エネルギビームの偏向の周期に基づいて、加算する前記溶融池画像の数を変更する動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度に基づいて、加算する前記溶融池画像の数を変更する動作の少なくとも一つを行う
 付記2から6のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記9]
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された前記複数の溶融池画像を加算することによって生成され、
 前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作の少なくとも一つを行う
 付記2から8のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記10]
 前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するタイミングに関する条件を含む
 付記1から9のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記11]
 前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための露光時間に関する条件を含む
 付記1から10のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記12]
 前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像する撮像周期又は撮像レートに関する条件を含む
 付記1から11のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記13]
 前記制御装置は、前記エネルギビームの強度又は密度が高いほど、前記溶融池を撮像する露光時間が短くなるように前記撮像装置を制御する
 付記1から12のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記14]
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された前記複数の溶融池画像を加算することによって生成され、
 前記制御装置は、前記露光時間が短いほど加算する前記溶融池画像の数を大きくする
 付記13に記載の加工システム。
[付記15]
 前記エネルギビームは、第1エネルギビームであり、
 前記偏向光学系は、第1偏向光学系であり、
 前記第1エネルギビームとは異なる第2エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記第2エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な第2偏向光学系を更に備える
 付記2から9のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記16]
 前記加工条件は、前記第1エネルギビームの照射位置の移動の速度、周期、及び、ストロークの少なくとも一つと、前記第2エネルギビームの照射位置の移動の速度、周期、及び、ストロークの少なくとも一つとを含む
 付記15に記載の加工システム。
[付記17]
 前記加工条件は、前記エネルギビームに関するビーム条件を含む
 付記1から16のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記18]
 前記加工装置は、前記物体上での前記エネルギビームの照射位置を移動可能な照射位置移動装置を備え、
 前記加工条件は、前記照射位置の移動態様に関する移動態様条件を含む
 付記1から17のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記19]
 前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記撮像装置が第1の撮像条件に基づいて前記溶融池を撮像し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記撮像装置が前記第1の撮像条件とは異なる第2の撮像条件に基づいて前記溶融池を撮像するように、前記撮像条件を変更する
 付記1から18のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記20]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、
 前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて生成される
 加工システム。
[付記21]
 前記位置変更装置は第1位置変更装置であって、
 前記加工装置は、前記物体と前記加工ヘッドとの位置関係を変更可能な第2位置変更装置を更に備え、
 前記第1位置変更装置は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
 付記20に記載の加工システム。
[付記22]
 前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記第2位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記21に記載の加工システム。
[付記23]
 前記複数の溶融池画像は、第1位置に形成された溶融池を示す画像及び前記偏向光学系によって前記第1位置とは異なる第2位置に形成された溶融池を示す画像を含む
 付記21又は22に記載の加工システム。
[付記24]
 前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作の少なくとも一つを行う
 付記21から23のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記25]
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像を加算することによって生成され、
 前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作の少なくとも一つを行う
 付記21から24のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記26]
 前記制御装置は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更し、
 前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するタイミングに関する条件を含む
 付記20から25のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記27]
 前記制御装置は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更し、
 前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための露光時間に関する条件を含む
 付記20から26のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記28]
 前記制御装置は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更し、
 前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像する撮像周期又は撮像レートに関する条件を含む
 付記20から27のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記29]
 前記制御装置は、前記エネルギビームの強度又は密度が高いほど、前記溶融池を撮像する露光時間が短くなるように前記撮像装置を制御する
 付記20から28のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記30]
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された前記複数の溶融池画像を加算することによって生成され、
 前記制御装置は、前記露光時間が短いほど加算する前記溶融池画像の数を大きくする
 付記29に記載の加工システム。
[付記31]
 前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記撮像装置が第1の撮像条件に基づいて前記溶融池を撮像し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記撮像装置が前記第1の撮像条件とは異なる第2の撮像条件に基づいて前記溶融池を撮像するように、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更する
 付記20から30のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記32]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記溶融池画像の信号値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記溶融池画像内の溶融池領域のサイズを算出し、前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記所定の閾値を変更する
 加工システム。
[付記33]
 前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
 前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
 付記32に記載の加工システム。
[付記34]
 前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記33に記載の加工システム。
[付記35]
 前記撮像装置は、複数の前記溶融池画像を生成し、
 前記制御装置は、複数の前記溶融池画像を加算した加算結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記溶融池画像内の溶融池領域のサイズを算出し、
 前記複数の前記溶融池画像は、第1位置に形成された溶融池を示す画像及び前記偏向光学系によって前記第1位置とは異なる第2位置に形成された溶融池を示す画像を含む
 付記33又は34に記載の加工システム。
[付記36]
 前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記閾値を小さくする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記閾値を小さくする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記閾値を小さくする動作の少なくとも一つを行う
 付記33から35のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記37]
 前記制御装置は、前記エネルギビームの強度及び密度の少なくとも一方が高いほど、前記閾値を大きくする
 付記32から36のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記38]
 前記信号値は、前記溶融池画像の輝度に関する値である
 付記32から37のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記39]
 前記溶融池領域のサイズは、前記信号値が前記所定の閾値よりも大きい画素数に基づいて算出される
 付記32から38のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記40]
 前記加工条件は、前記エネルギビームに関するビーム条件を含む
 付記32から39のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記41]
 前記加工条件は、前記偏向光学系による前記エネルギビームの照射位置の移動態様に関する移動態様条件を含む
 付記33から36のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記42]
 前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、前記信号値と前記所定の閾値としての第1の閾値とを比較することで、前記溶融池領域のサイズを算出し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、前記信号値と前記第1の輝度閾値とは異なり且つ前記所定の閾値としての第2の閾値とを比較することで、前記溶融池領域のサイズを算出するように、前記所定の閾値を変更する
 付記32から41のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記43]
 前記撮像装置は、前記溶融池を複数回連続して撮像することで、時系列データとしての複数の前記溶融池画像を生成し、
 前記制御装置は、前記複数の溶融池画像のうちの連続する所定の枚数の前記溶融池画像の前記信号値を画素の単位で加算し、前記信号値の加算結果と前記所定の閾値とを比較することで、前記溶融池領域のサイズを算出する
 付記32から42のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記44]
 前記制御装置は、前記加工条件に基づいて、前記所定の枚数を変更する
 付記43に記載の加工システム。
[付記45]
 前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、第1の枚数の前記溶融池画像の信号値を画素の単位で加算し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、前記第1の枚数とは異なる第2の枚数の前記溶融池画像の信号値を画素の単位で加算するように、前記所定の枚数を変更する
 付記44に記載の加工システム。
[付記46]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記目標サイズを変更する
 加工システム。
[付記47]
 前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
 前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
 付記46に記載の加工システム。
[付記48]
 前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記47に記載の加工システム。
[付記49]
 前記加工条件は、前記エネルギビームに関するビーム条件を含む
 付記46から48のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記50]
 前記制御装置は、前記エネルギビームの強度又は密度が高いほど、前記目標サイズを大きくする
 付記49に記載の加工システム。
[付記51]
 前記加工装置は、前記物体上での前記エネルギビームの照射位置を移動可能な照射位置移動装置を備え、
 前記加工条件は、前記偏向光学系による前記エネルギビームの照射位置の移動態様に関する移動態様条件を含む
 付記46から50のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記52]
 前記加工条件は、前記エネルギビームの照射位置の移動のストロークを含み、
 前記制御装置は、前記ストロークが大きいほど、前記目標サイズを大きくする
 付記46から51のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記53]
 前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、前記溶融池領域のサイズが前記目標サイズとしての第1のサイズとなるように前記加工装置を制御し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記溶融池領域のサイズが前記第1のサイズとは異なり且つ前記目標サイズとしての第2のサイズとなるように、前記目標サイズを変更する
 付記46から52のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記54]
 前記制御装置は、前記溶融池領域のサイズが前記目標サイズとなるように前記加工装置を制御することで、前記物体上に所望サイズの造形物を造形するように、前記目標サイズを変更する
 付記46から53のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記55]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を含む領域を複数回撮像することで、複数の画像を生成可能な撮像装置と、
 前記複数の画像の画素ごとの信号値を加算し、前記画素ごとの加算結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込んでいる非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置と
 を備える加工システム。
[付記56]
 前記非溶融池領域には、前記溶融池において溶融している溶融物が飛散することで生成されるスパッタ、前記溶融池において溶融している溶融物が蒸発することで生成されるヒューム、前記物体の表面の膜に前記エネルギビームが照射されることによる発光、及び、前記溶融池に供給される前に前記エネルギビームによって溶融した前記造形材料のうちの少なくとも一つが写り込んでいる
 付記55のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記57]
 前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
 前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
 付記55又は56に記載の加工システム。
[付記58]
 前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記57に記載の加工システム。
[付記59]
 前記信号値は、前記画像の輝度値である
 付記54から58のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記60]
 前記制御装置は、前記閾値よりも高い信号値の加算結果に対応する画素を含む領域を、前記溶融池領域として検出し、前記輝度閾値よりも低い輝度値の加算結果に対応する画素を含む領域を、前記非溶融池領域として検出する
 付記54から59のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記61]
 前記撮像装置は、時系列データとして前記複数の画像を生成可能である、
 付記55から60のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記62]
 前記撮像装置は、前記溶融池を連続して撮像することで、前記複数の画像を生成する
 付記55から61のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記63]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を含む領域の多重露光が可能な撮像装置と、
 前記撮像装置による多重露光の結果と所定の閾値とを比較することで、前記多重露光によって生成された画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込んでいる非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置と
 を備える加工システム。
[付記64]
 前記非溶融池領域には、前記溶融池において溶融している溶融物が飛散することで生成されるスパッタ、前記溶融池において溶融している溶融物が蒸発することで生成されるヒューム、前記物体の表面の膜に前記エネルギビームが照射されることによる発光、及び、前記溶融池に供給される前に前記エネルギビームによって溶融した前記造形材料のうちの少なくとも一つが写り込んでいる
 付記63のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記65]
 前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
 前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
 付記63又は64に記載の加工システム。
[付記66]
 前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記65に記載の加工システム。
[付記67]
 前記多重露光の結果は、前記画像の輝度値を含む
 付記63から66のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記68]
 前記制御装置は、前記閾値よりも高い多重露光の結果に対応する画素を含む領域を、前記溶融池領域として検出し、前記閾値よりも低い多重露光の結果に対応する画素を含む領域を、前記非溶融池領域として検出する
 付記63から67のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記69]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と、
 前記エネルギビームのウォブル条件に関連付けて、前記溶融池の目標サイズに関する情報を記録する記録装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記記録装置から取得した溶融池の目標サイズに基づいて、前記加工装置を制御する
 加工システム。
[付記70]
 前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
 前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
 付記69に記載の加工システム。
[付記71]
 前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記70に記載の加工システム。
[付記72]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 制御装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池に関する形状情報を取得可能であり、前記形状情報に基づいて前記加工装置を制御する
 加工システム。
[付記73]
 前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
 前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
 付記72に記載の加工システム。
[付記74]
 前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記73に記載の加工システム。
[付記75]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 制御装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池の中心位置情報を取得可能であり、前記中心位置情報に基づいて前記加工装置を制御する
 加工システム。
[付記76]
 前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
 前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
 付記75に記載の加工システム。
[付記77]
 前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記76に記載の加工システム。
[付記78]
 前記パス情報は、ライン幅情報を含み、
 前記制御装置は、前記ライン幅情報に基づいて造形されるラインの幅の内側において前記エネルギビームの照射位置が周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
 付記3、22、34、48、58、64、70、73又は76に記載の加工システム。
[付記79]
 前記制御装置は、前記偏向光学系が、前記目標軌跡と交差する方向の造形物の幅を示す目標幅の内側で前記エネルギビームの照射位置を周期的に移動させるように、前記偏向光学系を制御する
 付記2から4、21から23、33から35、47から48、57から58、65から66、70から71、73から74及び76から78のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記80]
 前記撮像装置は、前記ラインの幅の内側で周期的に移動する前記エネルギビームによって形成された溶融池が撮像範囲に収まるように、前記溶融池を撮像可能である
 付記78に記載の加工システム。
[付記81]
 前記撮像装置は、前記目標幅の内側で周期的に移動する前記エネルギビームによって形成された溶融池が撮像範囲に収まるように、前記溶融池を撮像可能である
 付記79に記載の加工システム。
[付記82]
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置の撮像範囲内で異なる位置に形成された溶融池を撮像した複数の前記溶融池画像に基づいて生成される
 付記1から31、46から54及び69から71のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記83]
 前記制御装置は、前記エネルギビームを周期的に移動させるウォブリング動作を実行させるよう前記偏向光学系を制御する
 付記21から23、33から35、47から48、57から58、65から66、70から71、73から74及び76から81のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記84]
 前記偏向光学系は、ガルバノミラーを含む
 付記21から23、33から35、47から48、57から58、65から66、70から71、73から74、76から81及び83のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記85]
 前記溶融池画像情報は、前記溶融池を示す画像の画素数に関する情報を含む
 付記1から31、45から54、69から71及び82のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記86]
 前記複数の溶融池画像は、溶融池の位置がそれぞれ異なる複数の溶融池を撮像した画像である
 付記1から31及び43のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記87]
 前記複数の画像は、溶融池の位置がそれぞれ異なる複数の溶融池を撮像した画像である
 付記55から62のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記88]
 前記溶融池は、前記エネルギビームの照射方向と交差する面内で移動可能である
 付記1から87のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記89]
 前記溶融池は、前記エネルギビームの照射方向と交差する軸上で往復移動可能である
 付記1から88のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記90]
 前記加工条件は、前記エネルギビームの照射位置の移動に関する条件である
 付記1から19及び32から54のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記91]
 前記加工条件は、前記エネルギビームの照射位置の移動の速度、周期、及び、ストロークの少なくとも一つを含む
 付記1から19、32から54及び90のいずれか一項に記載の加工システム。
[付記92]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光によって生成された前記溶融池画像に基づいて生成され、
 前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置による前記多重露光の条件を変更する
 加工システム。
[付記93]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、
 前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光に基づいて生成される
 加工システム。
[付記94]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて生成され、
 前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更する
 加工システム。
[付記95]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、
 前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
 を備える加工システム。
[付記96]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記溶融池画像の信号値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記所定の閾値を変更する
 加工システム。
[付記97]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記目標サイズを変更する
 加工システム。
[付記98]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を含む領域を複数回撮像することで、複数の画像を生成可能な撮像装置と、
 前記複数の画像の画素ごとの信号値の加算結果に基づいて、前記画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方を含む非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置と
 を備える加工システム。
[付記99]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を含む領域を多重露光可能な撮像装置と、
 前記撮像装置による多重露光の結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記多重露光によって生成された画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込む非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置と
 を備える加工システム。
[付記100]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と、
 前記エネルギビームのウォブル条件に関連付けて、前記溶融池の目標サイズに関する情報を記録する記録装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記記録装置から取得した溶融池の目標サイズに基づいて、前記加工装置を制御する
 加工システム。
[付記101]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 制御装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池に関する形状情報を取得可能であり、前記形状情報に基づいて前記加工装置を制御する
 加工システム。
[付記102]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 制御装置と
 を備え、
 前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池の中心位置情報を取得可能であり、前記中心位置情報に基づいて前記加工装置を制御する
 加工システム。
[付記103]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光によって生成された前記溶融池画像に基づいて生成され、
 前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置による前記多重露光の条件を変更する
 加工システム。
[付記104]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、
 前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光に基づいて生成される
 加工システム。
[付記105]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成し、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
 を備え、
 前記目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成することは、前記エネルギビームの照射位置を前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って移動させることを含み、
 前記制御装置は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて前記加工装置を制御する
 加工システム。
[付記106]
 前記照射位置の前記走査方向に沿った移動は、周期的な移動を含む
 付記105に記載の加工システム。
[付記107]
 前記目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成することは、前記エネルギビームの照射位置を前記物体の表面上で、前記目標軌跡に沿った方向に周期的に移動させることを含む
 付記105又は106に記載の加工システム。
[付記108]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成する加工装置と、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
 を備え、
 前記撮像装置は第1時刻に第1位置に出現する溶融池及び前記第1時刻とは異なる第2時刻に前記第1位置とは異なる第2位置に出現する溶融池を撮像可能である
 加工システム。
[付記109]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御することと、
 前記物体の加工条件に基づいて、前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更することと
 を含み、
 前記溶融池画像情報を生成することは、複数の前記溶融池画像に基づいて前記溶融池画像情報を生成することを含む
 加工方法。
[付記110]
 加工ヘッドを備える加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工することと、
 前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更することと、
 前記加工ヘッドに備え付けられた撮像装置を用いて前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御することと
 を含み、
 前記溶融池画像情報を生成することは、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて前記溶融池画像情報を生成することを含む
 加工方法。
[付記111]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像の信号値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記溶融池画像内の溶融池領域のサイズを算出することと、
 前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御することと
 前記物体の加工条件に基づいて、前記所定の閾値を変更することと
 を含む加工方法。
[付記112]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御することと、
 前記物体の加工条件に基づいて、前記目標サイズを変更することと
 を含む加工方法。
[付記113]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を含む領域を複数回撮像することで、複数の画像を生成することと、
 前記複数の画像の画素ごとの信号値を加算し、前記画素ごとの加算結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込んでいる非溶融池領域との少なくとも一方を検出することと
 を含む加工方法。
[付記114]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を含む領域を多重露光することと、
 多重露光の結果と所定の閾値とを比較することで、前記多重露光によって生成された画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込んでいる非溶融池領域との少なくとも一方を検出することと
 を含む加工方法。
[付記115]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御することと、
 前記エネルギビームのウォブル条件に関連付けて、前記溶融池の目標サイズに関する情報を記録する記録装置から、前記溶融池の目標サイズに関する情報を取得することと
 を含み、
 前記加工装置を制御することは、前記記録装置から取得した溶融池の目標サイズに基づいて、前記加工装置を制御することを含む
 加工方法。
[付記116]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工すること、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池に関する形状情報を取得することと、
 前記形状情報に基づいて前記加工装置を制御することと
 を含む加工方法。
[付記117]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工すること、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池の中心位置情報を取得することと、
 前記中心位置情報に基づいて前記加工装置を制御することと
 を含む加工方法。
[付記118]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工することと、
 多重露光を行って前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御することと、
 前記物体の加工条件に基づいて、前記多重露光の条件を変更することと
 を含む加工方法。
[付記119]
 加工ヘッドを備える加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工することと、
 前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更することと、
 前記加工ヘッドに備え付けられた撮像装置を用いて前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御することと
 を含み、
 前記溶融池画像情報を生成することは、前記撮像装置による多重露光に基づいて前記溶融池画像情報を生成することを含む
 加工方法。
[付記120]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することと、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御することと、
 前記物体の加工条件に基づいて、前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更することと
 を含み、
 前記溶融池画像情報を生成することは、複数の前記溶融池画像に基づいて前記溶融池画像情報を生成することを含む
 加工方法。
[付記121]
 加工ヘッドを備える加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工することと、
 前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更することと、
 前記加工ヘッドに備え付けられた撮像装置を用いて前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御することと
 を含む加工方法。
[付記122]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像の信号値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記加工装置を制御することと、
 前記物体の加工条件に基づいて、前記所定の閾値を変更することと
 を含む加工方法。
[付記123]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御することと、
 前記物体の加工条件に基づいて、前記目標サイズを変更することと
 を含む加工方法。
[付記124]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を含む領域を複数回撮像することで、複数の画像を生成することと、
 前記複数の画像の画素ごとの信号値の加算結果に基づいて、前記画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方を含む非溶融池領域との少なくとも一方を検出することと
 を含む加工方法。
[付記125]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を含む領域を多重露光することと、
 多重露光の結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記多重露光によって生成される画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込む非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置と
 を備える加工方法。
[付記126]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工することと、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御することと、
 前記エネルギビームのウォブル条件に関連付けて、前記溶融池の目標サイズに関する情報を記録する記録装置から、前記溶融池の目標サイズに関する情報を取得することと
 を含み、
 前記加工装置を制御することは、前記記録装置から取得した溶融池の目標サイズに基づいて、前記加工装置を制御することを含む
 加工方法。
[付記127]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工すること、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池に関する形状情報を取得することと、
 前記形状情報に基づいて前記加工装置を制御することと
 を含む加工方法。
[付記128]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工すること、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池の中心位置情報を取得することと、
 前記中心位置情報に基づいて前記加工装置を制御することと
 を含む加工方法。
[付記129]
 物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工することと、
 多重露光を行って前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御することと、
 前記物体の加工条件に基づいて、前記多重露光の条件を変更することと
 を含む加工方法。
[付記130]
 加工ヘッドを備える加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工することと、
 前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更することと、
 前記加工ヘッドに備え付けられた撮像装置を用いて前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成することと、
 前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御することと
 を含み、
 前記溶融池画像情報を生成することは、前記撮像装置による多重露光に基づいて前記溶融池画像情報を生成することを含む
 加工方法。
[付記131]
 加工装置を用いて、物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成し、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成することと、
 前記溶融池を撮像することで複数の溶融池画像を生成することと、
 前記複数の溶融池画像に基づいて前記加工装置を制御することと
 を含み、
 前記目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成することは、前記エネルギビームの照射位置を前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って移動させることを含む
 加工方法。
[付記132]
 物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成することと、
 前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成することと、
 を含み、
 前記溶融池を撮像することは、第1時刻に第1位置に出現する溶融池を撮像すること、及び、前記第1時刻とは異なる第2時刻に前記第1位置とは異なる第2位置に出現する溶融池を撮像することを含む
 加工方法。
 上述の各実施形態の構成要件の少なくとも一部は、上述の各実施形態の構成要件の少なくとも他の一部と適宜組み合わせることができる。上述の各実施形態の構成要件のうちの一部が用いられなくてもよい。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
 本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う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。
 SYS 加工システム
 2 加工ユニット
 21 加工ヘッド
 211 照射光学系
 2146、2156 ガルバノミラー
 2162 fθレンズ
 212 材料ノズル
 22 ヘッド駆動系
 3 ステージユニット
 31 ステージ
 32 ステージ駆動系
 8 撮像ユニット
 W ワーク
 MS 造形面
 EL 加工光
 EA 目標照射領域
 BSA 加工単位領域
 MP 溶融池
 MPA 溶融池領域
 NPA 非溶融池領域
 MPI 溶融池画像情報
 IMG 溶融池画像
 IMG_C 加算画像

Claims (108)

  1.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて生成され、
     前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更する
     加工システム。
  2.  前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
     前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
     請求項1に記載の加工システム。
  3.  前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項2に記載の加工システム。
  4.  前記複数の溶融池画像は、第1位置に形成された溶融池を示す画像及び前記偏向光学系によって前記第1位置とは異なる第2位置に形成された溶融池を示す画像を含む
     請求項2又は3に記載の加工システム。
  5.  前記制御装置は、前記偏向光学系を制御する制御信号に基づいて、前記撮像条件を変更する
     請求項2から4のいずれか一項に記載の加工システム。
  6.  前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像周期を変更する動作、前記エネルギビームの偏向の周期に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像周期を変更する動作、前記エネルギビームの偏向の速度に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像周期を変更する動作、前記照射位置の移動の速度に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像レートを変更する動作、前記エネルギビームの偏向の周期に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像レートを変更する動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度に基づいて、前記溶融池を撮像する撮像レートを変更する動作の少なくとも一つを行う
     請求項2から5のいずれか一項に記載の加工システム。
  7.  前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作の少なくとも一つを行う
     請求項2から6のいずれか一項に記載の加工システム。
  8.  前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された前記複数の溶融池画像を加算することによって生成され、
     前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度に基づいて、加算する前記溶融池画像の数を変更する動作、前記エネルギビームの偏向の周期に基づいて、加算する前記溶融池画像の数を変更する動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度に基づいて、加算する前記溶融池画像の数を変更する動作の少なくとも一つを行う
     請求項2から6のいずれか一項に記載の加工システム。
  9.  前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された前記複数の溶融池画像を加算することによって生成され、
     前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作の少なくとも一つを行う
     請求項2から8のいずれか一項に記載の加工システム。
  10.  前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するタイミングに関する条件を含む
     請求項1から9のいずれか一項に記載の加工システム。
  11.  前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための露光時間に関する条件を含む
     請求項1から10のいずれか一項に記載の加工システム。
  12.  前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像する撮像周期又は撮像レートに関する条件を含む
     請求項1から11のいずれか一項に記載の加工システム。
  13.  前記制御装置は、前記エネルギビームの強度又は密度が高いほど、前記溶融池を撮像する露光時間が短くなるように前記撮像装置を制御する
     請求項1から12のいずれか一項に記載の加工システム。
  14.  前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された前記複数の溶融池画像を加算することによって生成され、
     前記制御装置は、前記露光時間が短いほど加算する前記溶融池画像の数を大きくする
     請求項13に記載の加工システム。
  15.  前記エネルギビームは、第1エネルギビームであり、
     前記偏向光学系は、第1偏向光学系であり、
     前記第1エネルギビームとは異なる第2エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記第2エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な第2偏向光学系を更に備える
     請求項2から9のいずれか一項に記載の加工システム。
  16.  前記加工条件は、前記第1エネルギビームの照射位置の移動の速度、周期、及び、ストロークの少なくとも一つと、前記第2エネルギビームの照射位置の移動の速度、周期、及び、ストロークの少なくとも一つとを含む
     請求項15に記載の加工システム。
  17.  前記加工条件は、前記エネルギビームに関するビーム条件を含む
     請求項1から16のいずれか一項に記載の加工システム。
  18.  前記加工装置は、前記物体上での前記エネルギビームの照射位置を移動可能な照射位置移動装置を備え、
     前記加工条件は、前記照射位置の移動態様に関する移動態様条件を含む
     請求項1から17のいずれか一項に記載の加工システム。
  19.  前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記撮像装置が第1の撮像条件に基づいて前記溶融池を撮像し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記撮像装置が前記第1の撮像条件とは異なる第2の撮像条件に基づいて前記溶融池を撮像するように、前記撮像条件を変更する
     請求項1から18のいずれか一項に記載の加工システム。
  20.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、
     前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて生成される
     加工システム。
  21.  前記位置変更装置は第1位置変更装置であって、
     前記加工装置は、前記物体と前記加工ヘッドとの位置関係を変更可能な第2位置変更装置を更に備え、
     前記第1位置変更装置は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
     請求項20に記載の加工システム。
  22.  前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記第2位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項21に記載の加工システム。
  23.  前記複数の溶融池画像は、第1位置に形成された溶融池を示す画像及び前記偏向光学系によって前記第1位置とは異なる第2位置に形成された溶融池を示す画像を含む
     請求項21又は22に記載の加工システム。
  24.  前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像周期を短くする動作、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記溶融池を撮像する撮像レートを高くする動作の少なくとも一つを行う
     請求項21から23のいずれか一項に記載の加工システム。
  25.  前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像を加算することによって生成され、
     前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、加算する前記溶融池画像の数を大きくする動作の少なくとも一つを行う
     請求項21から24のいずれか一項に記載の加工システム。
  26.  前記制御装置は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更し、
     前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するタイミングに関する条件を含む
     請求項20から25のいずれか一項に記載の加工システム。
  27.  前記制御装置は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更し、
     前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための露光時間に関する条件を含む
     請求項20から26のいずれか一項に記載の加工システム。
  28.  前記制御装置は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更し、
     前記撮像条件は、前記撮像装置が前記溶融池を撮像する撮像周期又は撮像レートに関する条件を含む
     請求項20から27のいずれか一項に記載の加工システム。
  29.  前記制御装置は、前記エネルギビームの強度又は密度が高いほど、前記溶融池を撮像する露光時間が短くなるように前記撮像装置を制御する
     請求項20から28のいずれか一項に記載の加工システム。
  30.  前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された前記複数の溶融池画像を加算することによって生成され、
     前記制御装置は、前記露光時間が短いほど加算する前記溶融池画像の数を大きくする
     請求項29に記載の加工システム。
  31.  前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記撮像装置が第1の撮像条件に基づいて前記溶融池を撮像し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記撮像装置が前記第1の撮像条件とは異なる第2の撮像条件に基づいて前記溶融池を撮像するように、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更する
     請求項20から30のいずれか一項に記載の加工システム。
  32.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記溶融池画像の信号値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記溶融池画像内の溶融池領域のサイズを算出し、前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記所定の閾値を変更する
     加工システム。
  33.  前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
     前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
     請求項32に記載の加工システム。
  34.  前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項33に記載の加工システム。
  35.  前記撮像装置は、複数の前記溶融池画像を生成し、
     前記制御装置は、複数の前記溶融池画像を加算した加算結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記溶融池画像内の溶融池領域のサイズを算出し、
     前記複数の前記溶融池画像は、第1位置に形成された溶融池を示す画像及び前記偏向光学系によって前記第1位置とは異なる第2位置に形成された溶融池を示す画像を含む
     請求項33又は34に記載の加工システム。
  36.  前記制御装置は、前記照射位置の移動の速度が速くなるほど、前記閾値を小さくする動作、前記エネルギビームの偏向の周期が短くなるほど、前記閾値を小さくする動作、及び、前記エネルギビームの偏向の速度が速くなるほど、前記閾値を小さくする動作の少なくとも一つを行う
     請求項33から35のいずれか一項に記載の加工システム。
  37.  前記制御装置は、前記エネルギビームの強度及び密度の少なくとも一方が高いほど、前記閾値を大きくする
     請求項32から36のいずれか一項に記載の加工システム。
  38.  前記信号値は、前記溶融池画像の輝度に関する値である
     請求項32から37のいずれか一項に記載の加工システム。
  39.  前記溶融池領域のサイズは、前記信号値が前記所定の閾値よりも大きい画素数に基づいて算出される
     請求項32から38のいずれか一項に記載の加工システム。
  40.  前記加工条件は、前記エネルギビームに関するビーム条件を含む
     請求項32から39のいずれか一項に記載の加工システム。
  41.  前記加工条件は、前記偏向光学系による前記エネルギビームの照射位置の移動態様に関する移動態様条件を含む
     請求項33から36のいずれか一項に記載の加工システム。
  42.  前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、前記信号値と前記所定の閾値としての第1の閾値とを比較することで、前記溶融池領域のサイズを算出し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、前記信号値と前記第1の輝度閾値とは異なり且つ前記所定の閾値としての第2の閾値とを比較することで、前記溶融池領域のサイズを算出するように、前記所定の閾値を変更する
     請求項32から41のいずれか一項に記載の加工システム。
  43.  前記撮像装置は、前記溶融池を複数回連続して撮像することで、時系列データとしての複数の前記溶融池画像を生成し、
     前記制御装置は、前記複数の溶融池画像のうちの連続する所定の枚数の前記溶融池画像の前記信号値を画素の単位で加算し、前記信号値の加算結果と前記所定の閾値とを比較することで、前記溶融池領域のサイズを算出する
     請求項32から42のいずれか一項に記載の加工システム。
  44.  前記制御装置は、前記加工条件に基づいて、前記所定の枚数を変更する
     請求項43に記載の加工システム。
  45.  前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、第1の枚数の前記溶融池画像の信号値を画素の単位で加算し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、前記第1の枚数とは異なる第2の枚数の前記溶融池画像の信号値を画素の単位で加算するように、前記所定の枚数を変更する
     請求項44に記載の加工システム。
  46.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記目標サイズを変更する
     加工システム。
  47.  前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
     前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
     請求項46に記載の加工システム。
  48.  前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項47に記載の加工システム。
  49.  前記加工条件は、前記エネルギビームに関するビーム条件を含む
     請求項46から48のいずれか一項に記載の加工システム。
  50.  前記制御装置は、前記エネルギビームの強度又は密度が高いほど、前記目標サイズを大きくする
     請求項49に記載の加工システム。
  51.  前記加工装置は、前記物体上での前記エネルギビームの照射位置を移動可能な照射位置移動装置を備え、
     前記加工条件は、前記偏向光学系による前記エネルギビームの照射位置の移動態様に関する移動態様条件を含む
     請求項46から50のいずれか一項に記載の加工システム。
  52.  前記加工条件は、前記エネルギビームの照射位置の移動のストロークを含み、
     前記制御装置は、前記ストロークが大きいほど、前記目標サイズを大きくする
     請求項46から51のいずれか一項に記載の加工システム。
  53.  前記制御装置は、前記加工装置が第1の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記制御装置が、前記溶融池領域のサイズが前記目標サイズとしての第1のサイズとなるように前記加工装置を制御し、前記加工装置が前記第1の加工条件とは異なる第2の加工条件に基づいて前記物体を加工する場合には、前記溶融池領域のサイズが前記第1のサイズとは異なり且つ前記目標サイズとしての第2のサイズとなるように、前記目標サイズを変更する
     請求項46から52のいずれか一項に記載の加工システム。
  54.  前記制御装置は、前記溶融池領域のサイズが前記目標サイズとなるように前記加工装置を制御することで、前記物体上に所望サイズの造形物を造形するように、前記目標サイズを変更する
     請求項46から53のいずれか一項に記載の加工システム。
  55.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を含む領域を複数回撮像することで、複数の画像を生成可能な撮像装置と、
     前記複数の画像の画素ごとの信号値を加算し、前記画素ごとの加算結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込んでいる非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置と
     を備える加工システム。
  56.  前記非溶融池領域には、前記溶融池において溶融している溶融物が飛散することで生成されるスパッタ、前記溶融池において溶融している溶融物が蒸発することで生成されるヒューム、前記物体の表面の膜に前記エネルギビームが照射されることによる発光、及び、前記溶融池に供給される前に前記エネルギビームによって溶融した前記造形材料のうちの少なくとも一つが写り込んでいる
     請求項55のいずれか一項に記載の加工システム。
  57.  前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
     前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
     請求項55又は56に記載の加工システム。
  58.  前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項57に記載の加工システム。
  59.  前記信号値は、前記画像の輝度値である
     請求項54から58のいずれか一項に記載の加工システム。
  60.  前記制御装置は、前記閾値よりも高い信号値の加算結果に対応する画素を含む領域を、前記溶融池領域として検出し、前記輝度閾値よりも低い輝度値の加算結果に対応する画素を含む領域を、前記非溶融池領域として検出する
     請求項54から59のいずれか一項に記載の加工システム。
  61.  前記撮像装置は、時系列データとして前記複数の画像を生成可能である、
     請求項55から60のいずれか一項に記載の加工システム。
  62.  前記撮像装置は、前記溶融池を連続して撮像することで、前記複数の画像を生成する
     請求項55から61のいずれか一項に記載の加工システム。
  63.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を含む領域の多重露光が可能な撮像装置と、
     前記撮像装置による多重露光の結果と所定の閾値とを比較することで、前記多重露光によって生成された画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込んでいる非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置と
     を備える加工システム。
  64.  前記非溶融池領域には、前記溶融池において溶融している溶融物が飛散することで生成されるスパッタ、前記溶融池において溶融している溶融物が蒸発することで生成されるヒューム、前記物体の表面の膜に前記エネルギビームが照射されることによる発光、及び、前記溶融池に供給される前に前記エネルギビームによって溶融した前記造形材料のうちの少なくとも一つが写り込んでいる
     請求項63のいずれか一項に記載の加工システム。
  65.  前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
     前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
     請求項63又は64に記載の加工システム。
  66.  前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項65に記載の加工システム。
  67.  前記多重露光の結果は、前記画像の輝度値を含む
     請求項63から66のいずれか一項に記載の加工システム。
  68.  前記制御装置は、前記閾値よりも高い多重露光の結果に対応する画素を含む領域を、前記溶融池領域として検出し、前記閾値よりも低い多重露光の結果に対応する画素を含む領域を、前記非溶融池領域として検出する
     請求項63から67のいずれか一項に記載の加工システム。
  69.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と、
     前記エネルギビームのウォブル条件に関連付けて、前記溶融池の目標サイズに関する情報を記録する記録装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記記録装置から取得した溶融池の目標サイズに基づいて、前記加工装置を制御する
     加工システム。
  70.  前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
     前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
     請求項69に記載の加工システム。
  71.  前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項70に記載の加工システム。
  72.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     制御装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池に関する形状情報を取得可能であり、前記形状情報に基づいて前記加工装置を制御する
     加工システム。
  73.  前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
     前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
     請求項72に記載の加工システム。
  74.  前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項73に記載の加工システム。
  75.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     制御装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池の中心位置情報を取得可能であり、前記中心位置情報に基づいて前記加工装置を制御する
     加工システム。
  76.  前記加工装置は、前記エネルギビームを照射するための照射光学系と、前記物体と前記照射光学系との位置関係を変更可能な位置変更装置とを含み、
     前記照射光学系は、前記エネルギビームを偏向することで、前記物体の表面上での前記エネルギビームの照射位置を、前記物体の表面上で移動させることが可能な偏向光学系を含む
     請求項75に記載の加工システム。
  77.  前記制御装置は、パス情報に基づいて、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物が形成されるように前記位置変更装置を制御し、且つ、前記エネルギビームの照射位置が前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項76に記載の加工システム。
  78.  前記パス情報は、ライン幅情報を含み、
     前記制御装置は、前記ライン幅情報に基づいて造形されるラインの幅の内側において前記エネルギビームの照射位置が周期的に移動するように、前記偏向光学系を制御する
     請求項3、22、34、48、58、64、70、73又は76に記載の加工システム。
  79.  前記制御装置は、前記偏向光学系が、前記目標軌跡と交差する方向の造形物の幅を示す目標幅の内側で前記エネルギビームの照射位置を周期的に移動させるように、前記偏向光学系を制御する
     請求項2から4、21から23、33から35、47から48、57から58、65から66、70から71、73から74及び76から78のいずれか一項に記載の加工システム。
  80.  前記撮像装置は、前記ラインの幅の内側で周期的に移動する前記エネルギビームによって形成された溶融池が撮像範囲に収まるように、前記溶融池を撮像可能である
     請求項78に記載の加工システム。
  81.  前記撮像装置は、前記目標幅の内側で周期的に移動する前記エネルギビームによって形成された溶融池が撮像範囲に収まるように、前記溶融池を撮像可能である
     請求項79に記載の加工システム。
  82.  前記溶融池画像情報は、前記撮像装置の撮像範囲内で異なる位置に形成された溶融池を撮像した複数の前記溶融池画像に基づいて生成される
     請求項1から31、46から54及び69から71のいずれか一項に記載の加工システム。
  83.  前記制御装置は、前記エネルギビームを周期的に移動させるウォブリング動作を実行させるよう前記偏向光学系を制御する
     請求項21から23、33から35、47から48、57から58、65から66、70から71、73から74及び76から81のいずれか一項に記載の加工システム。
  84.  前記偏向光学系は、ガルバノミラーを含む
     請求項21から23、33から35、47から48、57から58、65から66、70から71、73から74、76から81及び83のいずれか一項に記載の加工システム。
  85.  前記溶融池画像情報は、前記溶融池を示す画像の画素数に関する情報を含む
     請求項1から31、45から54、69から71及び82のいずれか一項に記載の加工システム。
  86.  前記複数の溶融池画像は、溶融池の位置がそれぞれ異なる複数の溶融池を撮像した画像である
     請求項1から31及び43のいずれか一項に記載の加工システム。
  87.  前記複数の画像は、溶融池の位置がそれぞれ異なる複数の溶融池を撮像した画像である
     請求項55から62のいずれか一項に記載の加工システム。
  88.  前記溶融池は、前記エネルギビームの照射方向と交差する面内で移動可能である
     請求項1から87のいずれか一項に記載の加工システム。
  89.  前記溶融池は、前記エネルギビームの照射方向と交差する軸上で往復移動可能である
     請求項1から88のいずれか一項に記載の加工システム。
  90.  前記加工条件は、前記エネルギビームの照射位置の移動に関する条件である
     請求項1から19及び32から54のいずれか一項に記載の加工システム。
  91.  前記加工条件は、前記エネルギビームの照射位置の移動の速度、周期、及び、ストロークの少なくとも一つを含む
     請求項1から19、32から54及び90のいずれか一項に記載の加工システム。
  92.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光によって生成された前記溶融池画像に基づいて生成され、
     前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置による前記多重露光の条件を変更する
     加工システム。
  93.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成すると共に、前記溶融池に造形材料を供給することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、
     前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光に基づいて生成される
     加工システム。
  94.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記溶融池画像情報は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて生成され、
     前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置が前記溶融池を撮像するための撮像条件を変更する
     加工システム。
  95.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、
     前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
     を備える加工システム。
  96.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記溶融池画像の信号値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記所定の閾値を変更する
     加工システム。
  97.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記溶融池領域のサイズが目標サイズとなるように前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記目標サイズを変更する
     加工システム。
  98.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を含む領域を複数回撮像することで、複数の画像を生成可能な撮像装置と、
     前記複数の画像の画素ごとの信号値の加算結果に基づいて、前記画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方を含む非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置と
     を備える加工システム。
  99.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を含む領域を多重露光可能な撮像装置と、
     前記撮像装置による多重露光の結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記多重露光によって生成された画像内の溶融池領域と、前記溶融池以外の発光及び反射光の少なくとも一方が写り込む非溶融池領域との少なくとも一方を検出する制御装置と
     を備える加工システム。
  100.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と、
     前記エネルギビームのウォブル条件に関連付けて、前記溶融池の目標サイズに関する情報を記録する記録装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記記録装置から取得した溶融池の目標サイズに基づいて、前記加工装置を制御する
     加工システム。
  101.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     制御装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池に関する形状情報を取得可能であり、前記形状情報に基づいて前記加工装置を制御する
     加工システム。
  102.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     制御装置と
     を備え、
     前記制御装置は、前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて、前記エネルギビームによって異なる位置に連続的に形成された溶融池の中心位置情報を取得可能であり、前記中心位置情報に基づいて前記加工装置を制御する
     加工システム。
  103.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光によって生成された前記溶融池画像に基づいて生成され、
     前記制御装置は、前記加工装置による前記物体の加工条件に基づいて、前記撮像装置による前記多重露光の条件を変更する
     加工システム。
  104.  物体にエネルギビームを照射して前記物体に溶融池を形成することで前記物体を加工する加工ヘッドと、前記加工ヘッドに対する前記エネルギビームの照射位置を変更可能な位置変更装置とを備えた加工装置と、
     前記加工ヘッドに備え付けられ、前記加工装置によって形成された前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて溶融池画像情報を生成し、前記溶融池画像情報に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記溶融池画像情報は、前記撮像装置による多重露光に基づいて生成される
     加工システム。
  105.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成し、目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     前記撮像装置によって生成された前記溶融池画像に基づいて前記加工装置を制御する制御装置と
     を備え、
     前記目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成することは、前記エネルギビームの照射位置を前記物体の表面上で、前記目標軌跡と交差する走査方向に沿って移動させることを含み、
     前記制御装置は、前記撮像装置によって撮像された複数の前記溶融池画像に基づいて前記加工装置を制御する
     加工システム。
  106.  前記照射位置の前記走査方向に沿った移動は、周期的な移動を含む
     請求項105に記載の加工システム。
  107.  前記目標軌跡に沿って前記物体上に造形物を形成することは、前記エネルギビームの照射位置を前記物体の表面上で、前記目標軌跡に沿った方向に周期的に移動させることを含む
     請求項105又は106に記載の加工システム。
  108.  物体にエネルギビームを照射することで前記物体に溶融池を形成する加工装置と、
     前記溶融池を撮像することで溶融池画像を生成可能な撮像装置と、
     を備え、
     前記撮像装置は第1時刻に第1位置に出現する溶融池及び前記第1時刻とは異なる第2時刻に前記第1位置とは異なる第2位置に出現する溶融池を撮像可能である
     加工システム。
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