CN117794669A - 放大偏移校正方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于对装置中的激光束的位置进行校准的方法，该装置包括用于引导激光束的至少一个光学单元。至少一个光学单元包括多个光学元件。该方法包括：对至少一个光学单元的多个光学元件设置第一光学配置，从而以第一焦斑尺寸将激光束引导到测量平面上；测量使用第一光学配置生成的激光束在测量平面内的第一位置；对至少一个光学单元的多个光学元件设置第二光学配置，从而以第二焦斑尺寸将激光束引导到测量平面上，第二焦斑尺寸不同于第一焦斑尺寸；测量使用第二光学配置生成的激光束在测量平面内的第二位置；以及基于所测量的第一位置和所测量的第二位置，确定至少一个校正值。

Description

放大偏移校正方法

技术领域

本发明涉及一种用于对装置中的激光束的位置进行校准的方法，该装置包括用于生成激光束的至少一个光学单元，至少一个光学单元包括多个光学元件。非限制性地，该装置可以是用于粉末床熔融(例如，选择性激光烧结和/或选择性激光熔化)的装置。

背景技术

粉末床熔融是一种增材分层工艺，通过该工艺，可以将粉状原料(特别是金属和/或陶瓷原料)加工成具有复杂形状的三维工件。为此，在载体上施加原料粉末层，原料粉末层根据待生产的工件的期望几何形状以点位可选择的方式受到辐射(例如，激光或粒子辐射)。穿透粉末层的辐射引发加热，并因此使原料粉末颗粒熔化或烧结。然后，在载体上已受到辐射处理的层上连续地施加另外的原料粉末层，直到工件具有期望的形状和尺寸。粉末床熔融可用于基于CAD数据来生产原型、工具、替换部件、高价值部件或医疗假体，例如牙科或矫形假体。粉末床熔融技术的示例包括选择性激光熔化和选择性激光烧结。

已知：存在根据上述技术来生产一个或多个工件的装置。例如，EP 2 961 549A1和EP 2 878 402 A1分别描述了一种根据选择性激光熔化技术来生产三维工件的装置。这些文献中描述的一般原理还可适用于本公开的技术。

当通过涉及至少一个激光束的粉末床熔融技术来生成工件时，可能期望根据预期使用情况，使用装置的一个特定光学单元来产生具有不同激光光斑尺寸的激光光斑。例如，较大的激光光斑尺寸可实现工件的较大区域的快速照射和固化。与之相反，较小的激光光斑尺寸可实现工件的关键部分、特别是工件的轮廓(还称为外壳)的更精细的固化。因此，已知：与芯部相比，使用更小的激光光斑尺寸来照射工件的外壳。通常以所谓的填充图案来照射芯部，该填充图案包括例如平行扫描矢量。上述使用不同的激光光斑尺寸来固化工件的外壳和芯部的方法还称为外壳-芯部方法。

为了上述提供不同的激光光斑尺寸的目的，还已知：简单地使激光束散焦(即，沿着与位于x-y平面中的粉末床垂直的z方向移动焦斑，使得焦点位置不再对应于粉末床的z位置)。与精确聚焦的光斑位置处的光斑尺寸(对应于束腰)相比，这还导致光斑尺寸变宽。

然而，本公开针对的是激光光斑的焦点位置处的焦斑尺寸的真实差异。如下文进一步详细解释的，可通过采用变焦光学器件来调节该焦斑尺寸，这涉及移动光学单元的至少两个光学元件(例如，至少两个透镜)。因此，当本公开提及“焦斑尺寸”时，其意思是指激光束在其焦点位置处的光斑尺寸(还称为束腰)。

在投射平面(例如，测量平面)中投射的束斑尺寸可取决于激光束的焦斑尺寸和散焦(即，沿着相对于投射平面的z方向的焦点位置)。当焦斑尺寸改变，同时散焦改变时，这甚至可导致在投射平面中投射的束斑尺寸大小相同。因此，投射的束斑尺寸不提供关于焦斑尺寸的任何信息。

当生成具有不同的焦斑尺寸的激光光斑时，可能发生：光学元件的不同的光学配置导致激光光斑所指向的平面(例如，位于粉末床中或平行于粉末床的x-y平面)内的横向焦斑位置不同。

然而，该横向偏移(即，x-y平面内的偏移)可导致使用第一焦斑尺寸照射的部分和使用第二焦斑尺寸照射的部分发生偏移。特别是在上文讨论的外壳-芯部方法中，这可导致在待生成的工件的层的外壳和芯部之间发生偏移。在该偏移太大的情况下，工件可能出故障且无法使用。

本领域技术人员将理解：上述激光光斑的不同的横向位置的问题还可能在与用于粉末床熔融的装置不同的激光加工装置中引起问题。

发明内容

因此，本发明的目的旨在提供一种用于对装置中的激光束的位置进行校准的方法，该装置包括用于生成激光束的至少一个光学单元，至少一个光学单元包括多个光学元件，其中，该方法避免或减少了至少一个上述问题或相关问题。特别是期望避免由同一个光学单元生成的、具有不同的焦斑尺寸的激光光斑的焦点位置的横向偏移。

该目的通过根据权利要求1所述的方法以及根据权利要求15所述的计算机程序产品来实现。

根据第一方面，提供一种用于对装置中的激光束的位置进行校准的方法，该装置包括用于引导激光束的至少一个光学单元。至少一个光学单元包括多个光学元件。该方法包括：对至少一个光学单元的多个光学元件设置第一光学配置，从而以第一焦斑尺寸将激光束引导到测量平面上；测量使用第一光学配置生成的激光束在测量平面内的第一位置；对至少一个光学单元的多个光学元件设置第二光学配置，从而以第二焦斑尺寸将激光束引导到测量平面上，第二焦斑尺寸不同于第一焦斑尺寸；测量使用第二光学配置生成的激光束在测量平面内的第二位置；以及基于所测量的第一位置和所测量的第二位置，确定至少一个校正值。

该装置可以是用于根据粉末熔融技术来生成三维工件的装置。更确切地说，该装置可以是用于通过选择性激光烧结和/或选择性激光熔化来生成三维工件的装置。在这种情况下，用于对激光束的位置进行校准的方法之后可跟随着粉末床熔融技术的常见步骤，例如选择性激光熔化或选择性激光烧结。具体地，该方法可涉及将原料粉末的第一层沉积到装置的载体上。第一层(以及后续层)可具有预定的层厚度，其中，根据所使用的粉末沉积技术的类型，层厚度可逐层调节或者可以固定。粉末层可通过任何合适的技术来沉积，其中，在本领域中已知有数种用于生成原料粉末层的方法和装置。在沉积原料粉末的第一层之后，根据待生产的工件和/或支撑结构的CAD数据，通过激光束照射粉末的预定区域。按照这种方式，待生成的工件的第一层可受到照射，并因此直接固化在载体上或固化在结合到载体的支撑结构上。在后续步骤中，沉积原料粉末的第二层，且对所述层的预定区域进行照射和固化。按照这种方式，逐层地生成工件。

光学单元可包括多个光学元件，例如至少一个反射镜、至少一个透镜、至少一个光栅等。光学单元可包括激光源，或者激光源可设置在外部，且激光辐射可通过至少一根光纤或者通过空气或真空而引导到光学元件。就这一点而言，在严格意义上说，光学单元不一定可“生成”激光束(在光学单元包括相应的激光源的意义上)，而是“引导”激光束。引导激光束可包括将激光束引导到测量平面上的预定位置。为此，光学单元可包括扫描仪单元，扫描仪单元包括例如一对可移动(特别是：可倾斜)的反射镜，例如检流计反射镜。扫描仪单元的反射镜可以是平坦的，或者可具有聚焦特性(即，正屈光力)。另外或替代地，可使用用于将激光束扫描到期望位置的其它技术，例如至少一个声-光偏转器、至少一个压电致动反射镜等。

光学单元还可包括用于将激光束聚焦到沿着z轴的期望位置的光学元件。z轴根据笛卡尔坐标系来定义，其中，测量平面平行于x-y平面，且z轴垂直于所述x-y平面延伸。

光学单元还可包括变焦光学器件，变焦光学器件使得能够改变焦斑尺寸(即，焦点位置处的束腰)。这些功能(即，改变焦点位置和改变焦点尺寸)可至少部分地由同一个光学部件(例如，一个或多个可移动的透镜(更确切地说：可沿着光轴移动的透镜)使用。

本文所使用的表述“光学配置”包括光学单元内的光学元件的预定位置。换句话说，在第一光学配置中，光学单元内的至少一个光学元件具有与第二光学配置中的位置不同的位置。这里，位置可相对于光学单元内的参考位置来确定，其中，参考位置可相对于光学单元的壳体固定。具体地，不同的位置可指的是一个或多个光学元件沿着光轴的不同位置。

换句话说，为了使光学单元从第一光学配置转变成第二配置，多个光学元件中的至少一个光学元件可沿着光轴移动。例如，为了使光学单元从第一光学配置转变成第二配置，多个光学元件中的至少两个光学元件可沿着光轴移动。根据本公开，光轴是由光学单元内的光学元件形成的光学系统的光轴。

该装置可包括多个光学单元(例如，2、4、8或12个)，其中，每个光学单元配置成将激光束引导到测量平面。在这种情况下，多个光学单元中的每个光学单元可包括上文讨论的光学元件中的一个或多个光学元件。具体地，每个光学单元可具有扫描仪单元、聚焦光学器件以及变焦光学器件。

当光学单元设置为第一光学配置时，光学单元在测量平面中生成焦斑。测量平面平行于x-y平面。测量平面可与由装置施加的原料粉末的最上层(所谓的构建平面)相同。在这种情况下，可照射原料粉末来进行校准。替代地，测量平面可定位在构建平面中，即，在构建三维工件期间，原料粉末的最上层所在的位置。在这种情况下，传感器、箔或板可定位在装置的载体上，且载体沿着z轴定位，使得传感器、箔或板位于期望的测量平面中。替代地，测量平面可定位在同一平面中，但紧邻原料粉末的最上层(例如，位于装置的处理室的底部区域中)。此外，测量平面可以不平行于x-y平面，例如，为了执行校准，可通过可移动的反射镜将激光束偏转到处理室的侧部区域。在这种情况下，测量平面可例如平行于装置的z轴(例如，x-z平面或y-z平面)。

在优选实施例中，在第一光学配置中，焦斑位于测量平面中并具有第一焦斑尺寸。第一焦斑尺寸可由焦斑的直径确定。由于激光束的焦点位置位于测量平面内，因此第一焦斑尺寸可由激光束的束腰确定。这同样适用于第二光学配置中的焦斑尺寸：第二焦斑可位于测量平面中，其尺寸可由焦斑的直径确定。由于激光束的焦点位置位于测量平面内，因此第二焦斑尺寸可由激光束的束腰确定。

第一位置和第二位置可通过定位在测量平面中的传感器(例如，CCD传感器或CMOS传感器)来测量。此外，可通过激光束的焦点位置处的焦散测量设备来测量位置。还可通过相机来测量位置。相机可定位在装置的处理室的上部区域中，且相机的视场可以是例如整个测量平面。相机可测量激光束被引导到测量平面上时的位置。另外或替代地，激光束可用于将照射图案(标记)燃烧到粉末(其意思是：熔化粉末以产生固化结构)、箔或板(例如，光敏箔或阳极氧化铝)中。在这种情况下，可通过相机来检测照射图案以确定激光束的位置。具体地，可以在激光束完成对粉末、箔或板的照射之后，通过相机来检测照射图案。此外，激光束可以将照射图案(即，标记)燃烧到粉末、箔或板中，且随后将结构、箔或板从装置中移除，并在外部设备中，例如通过相机来观察该结构、箔或板。在这种情况下，该相机确定第一位置和第二位置。用于测量第一位置和第二位置的相机可至少部分地使用激光束的光束路径。在这种情况下，相机可位于光学单元中。

应注意，该技术不限于仅测量一个第一位置(对于第一光学配置而言)和仅测量一个第二位置(对于第二光学配置而言)。相反，可测量多个第一位置和/或多个第二位置。特别是在照射图案由处于第一光学配置和/或第二光学配置的激光束照射时，可测量该照射图案的多个位置。

在不改变扫描光学器件的偏转(例如，光学器件的中心)时测量第一位置和第二位置的情况下，可确定一个偏移，且针对相应的放大值来使整个“场”移位。然而，根据先进的方法，可以在多个位置(位于光学单元的扫描场中)处进行测量。在这种情况下，不再仅针对一个特定放大值来确定一个偏移值，而是确定分布在扫描场(网格点)上的多个偏移值。在这些网格点之间可进行插值(即，可基于网格点的偏移值来对网格点之间的位置的对应的偏移值进行插值)。该技术可被视为针对每个放大值的像场校正。插值不仅可以在特定放大值之间执行，而且可针对扫描光学器件对放大值的不同偏转(导致扫描场中的不同的标称x-y位置)执行。为了确定一个特定放大值的多个偏转/位置，可以在扫描场的不同标称位置处照射多个同心圆(即，其中，圆的中心具有不同的标称位置)。例如，可使用同轴式或离轴式相机系统来检测相应的位置(因此检测偏移值)。

传感器组可布置在机器中，且可例如观察整个构建平面或仅观察构建平面的特定区域。替代地，传感器还可设置在装置的光学单元上或光学单元中，且传感器可部分地使用激光束的光束路径。在这种情况下，受观察的区域还可通过扫描仪单元来移动。所使用的传感器尤其可以是光学传感器。光学传感器可以对大范围的波长敏感，或者仅对预定光谱敏感，特别是对激光束的光谱或红外(IR)辐射敏感(可选地，在激光的波长位于传感器的可检测光谱内的情况下，使用用于阻挡激光的波长的滤波器)。

基于所测量的第一位置(特别是第一位置数据集)和所测量的第二位置(特别是第二位置数据集)来确定校正值。当光学单元的扫描仪单元停留在相同的位置时，至少一个校正值可指示激光束在第一光学配置和第二光学配置之间的横向移位(在x-y平面内)。换句话说，至少一个校正值可包括指示所述横向移位的x坐标和y坐标。

如上文所提到的，可确定第一光学配置的多个第一位置和第二光学配置的多个第二位置。在这种情况下，可针对多个第一位置中的每个第一位置确定校正值。对于不对应于多个第一位置的位置，可基于多个第一位置的校正值来对校正值进行内插或外插。

校正值可用于消除装置的使用期间的横向移位，如下文所解释的。

对至少一个光学单元的多个光学元件设置第一光学配置和/或对至少一个光学单元的多个光学元件设置第二光学配置可包括：将激光束聚焦到测量平面上。

因此，第一方面的表述“以第一焦斑尺寸将激光束引导到测量平面上”可替换为“以第一焦斑尺寸将激光束聚焦到测量平面上”。此外，第一方面的表述“以第二焦斑尺寸将激光束引导到测量平面上”可替换为“以第二焦斑尺寸将激光束聚焦到测量平面上”。因此，在测量平面中激光束的至少一个测量值可与测量平面中的焦斑尺寸相关。

该方法还可包括：基于所测量的第一位置，存储第一位置数据集；以及基于所测量的第二位置，存储第二位置数据集，其中，确定步骤包括：基于第一位置数据集和第二位置数据集，确定至少一个校正值。

第一位置数据集和第二位置数据集可存储在装置的存储器中。例如，第一位置数据集可指示激光束在测量平面内的x位置和y位置。例如，可定义测量平面内的参考点(零点)，根据该参考点确定x坐标和y坐标。

该方法还可包括：在装置的使用期间应用至少一个校正值，使得处于第一光学配置的激光束的位置和处于第二光学配置的激光束的位置之间的关系是已知的。

例如，当光学单元处于第二配置时，装置的控制单元可应用校正值，而当光学单元处于第一配置时，不应用校正值。类似地，当光学单元处于第一配置时，装置的控制单元可应用校正值，而当光学单元处于第二配置时，不应用校正值。当校正值指示在第一配置和第二配置之间，激光束在测量平面中的横向移位时，可使用这些选项。然而，可相对于测量平面内的参考点，来针对第一光学配置和第二光学配置计算校正值。在这种情况下，可以在第一光学配置和第二光学配置中均应用校正值。在任何情况下，校正值可用于确定与第一光学配置相比，激光束在第二光学配置中的位置，使得对于每个光学配置，可以将激光束引导到x-y平面中的期望位置。

可以在生成三维工件时，由装置的控制单元应用至少一个校正值。例如，可调整提供给扫描仪反射镜的位置和/或转向数据，使得要考虑至少一个校正值。然而，还可修改工件的构建数据，以考虑至少一个校正值。在这种情况下，可通过外部设备(例如，计算机)来执行修改。

此外，对横向偏移的校正可通过移动至少一个光学元件(例如，沿着光轴和/或垂直于光轴)来实现，通过使至少一个光学元件围绕垂直于光轴的一个或多个轴旋转来实现，和/或通过相对于装置的构建平面移动光学单元来实现。

除了第一光学配置和第二光学配置之外，可考虑至少第三光学配置，且可测量相应的位置。按照这种方式，例如可考虑光学单元的至少4个、至少6个、至少8个或至少10个光学配置。对于每个光学配置，可存储校正值。每个光学配置可表示焦斑尺寸的放大因子。例如，可针对多个整数放大值(例如1、2、3、4、5、6、7和8)或非整数放大值，测量激光光斑的位置。

在不对应于所考虑的光学配置的位置(即，各个焦斑尺寸的测量位置)处，可进行内插或外插，如下文所讨论的。

该方法还可包括：通过基于至少一个校正值执行内插或外插，来确定用于第三光学配置的至少一个校正值。

可应用线性内插和/或线性外插。更确切地说，可假设在两个已知的校正值之间，在x-y平面中的横向移位和焦斑尺寸(例如，放大系数)之间存在线性相关性。此外，可考虑更高阶的内插和/或外插。

可基于焦斑尺寸(例如，放大系数)的变化来应用内插和/或外插。替代地，可基于光学元件的位置(例如，移动距离)的变化来应用内插和/或外插。

对至少一个光学单元的多个光学元件设置第二光学配置可包括：改变至少两个光学元件的位置，特别是改变至少两个透镜的位置。

换句话说，为了使光学单元从第一配置转变成第二配置，可移动至少两个光学元件。具体地，至少两个透镜可沿着光轴移动。两个透镜中的每个透镜可具有正屈光力。被移动的至少两个透镜可处于望远镜布置中。此外，光学单元可包括多于两个透镜，例如四个透镜。四个透镜可以以双望远镜布置来布置。在这种情况下，例如，可移动至少四个透镜，以使光学单元从第一光学布置转变成第二光学布置。

该方法还可包括：当处于第一光学配置时，根据第一照射图案来照射测量平面；以及当处于第二光学配置时，根据第二照射图案来照射测量平面。

因此，测量激光束的位置可以是测量照射图案的位置和/或测量照射图案内的一个或多个预定点的位置的一部分。例如，在照射图案包括两条交线(例如，十字)的情况下，可确定交点的位置。通常，测量第一位置和/或第二位置可包括测量对应照射图案的两条线的交点。

第一照射图案和第二照射图案可照射到定位在测量平面中的至少一个传感器上。

传感器可提供指示传感器上的照射位置的电信号，该电信号可进一步由装置的控制单元评估。例如，传感器可提供二维图像数据，该数据可进一步由控制单元评估，以确定相应的位置。传感器可以是二维传感器，例如CCD传感器或CMOS传感器。

第一照射图案和第二照射图案可投射到或燃烧到定位在测量平面中的箔或板或粉末层上。

作为定位在测量平面中的传感器的替代，粉末、箔或板可定位在测量平面中。照射图案投射到粉末、箔或板上，使得例如在投射期间，可通过相机或人眼来观察照射图案。需要明确的是：投射激光辐射的意思是粉末、箔或板不会发生永久性变化。

作为定位在测量平面中的传感器的替代，粉末、箔或板可定位在测量平面中。照射图案燃烧到粉末、箔或板上，使得在照射停止之后，照射图案可见。换句话说，激光束例如通过变色或可见的或触觉结构，在粉末、箔或板中留下视觉上可检测的图案。例如，在激光与箔发生反应而导致变色的意义上，箔可以对光敏感。替代地，激光可以在箔中烧出孔，使得照射图案包括一个或多个孔。可以对板进行涂覆或镀覆，其中，激光束例如通过燃烧涂层或镀层而在涂层或镀层中留下标记。用于对激光束进行校准的此类箔或板在本领域中是公知的。由于照射一个或多个粉末材料层，可产生结构。

该方法还可包括：在测量第一位置的步骤之前且在测量第二位置的步骤之前，通过人眼来观察第一照射图案和第二照射图案，以及基于这种观察，决定应执行测量第一位置的步骤和测量第二位置的步骤。

例如，可以在视觉上观察箔或板。只有在观察人员检测到照射图案中的不规则性的情况下，才测量第一位置和第二位置。在观察人员未检测到不规则性的情况下，认为光学单元已校准，不需要进一步调查(即，通过测量处于相应的光学配置的激光束的精确位置)。例如，在观察人员识别出照射图案中的不对称性的情况下，观察人员可决定应执行测量第一位置的步骤和测量第二位置的步骤。替代地，首先进行照射图案的照射，照射图案被快速地照射，且可容易地通过人眼来观察。如果人员确定需要进一步测量，则进行照射图案的照射，其针对详细的计算机辅助评估进行了优化。

第一照射图案可包括第一圆，以及第二照射图案可包括与第一圆同心的第二圆。

这种照射图案可节省空间。此外，不同光学配置之间的偏差可容易地由人眼确定(一个圆相对于另一个圆的移位或变形)。对于每个光学配置，照射图案可包括一个圆，其中，这些圆是同心圆，且考虑至少三个光学配置(例如，9个光学配置)。

该装置可包括多个光学单元，且对于光学单元中的每个光学单元，可照射一组同心圆。

因此，对于每个光学单元，一组同心圆可投射或燃烧到粉末、箔或板上，例如用于在视觉上检查和/或通过相机来检查。

第二焦斑尺寸可以比第一焦斑尺寸大至少1.5倍、至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少7倍或者至少8倍。

焦斑尺寸可由焦斑在其焦点处的直径来确定。换句话说，焦斑尺寸可对应于束腰。在测量平面中投射的束斑尺寸可取决于激光束的散焦和焦斑尺寸。

该装置可以是用于通过选择性激光烧结和/或选择性激光熔化而生成三维工件的装置。

在这种情况下，该装置可包括此类机器的典型元件，例如处理室、粉末施加设备、可以在构建缸内沿着z轴移动的载体等。

该方法还可包括：以第一焦斑尺寸照射三维工件的一层的轮廓；以及以第二焦斑尺寸照射三维工件的位于轮廓内的芯部，第二焦斑尺寸大于第一焦斑尺寸。用于照射轮廓和芯部中的至少一个的激光束的位置可通过至少一个校正值来校正。

在这种情况下，可确保位于轮廓(外壳)内的区域完全通过具有第二焦斑尺寸的激光束来固化。

根据第一方面的方法的方法步骤可按照所指示的顺序来执行。然而，步骤的顺序不应限于所指示的顺序。例如，该方法可根据如下顺序来执行：设置第一光学配置、设置第二光学配置、测量第一位置、测量第二位置、以及确定至少一个校正值。在照射图案燃烧到箔或板中的情况下，上述步骤顺序可能特别有用。在这种情况下，首先可执行照射步骤，随后执行测量步骤。在另一示例中，可以在设置光学配置期间执行对对应位置的测量，或在设置光学配置之后立即执行对对应位置的测量。

在多个位置(位于光学单元的扫描场中)处执行测量的情况下，可以在一个位置处以所指示的顺序执行根据第一方面的方法，然后在下一个位置处执行该方法。替代地，该方法可按照如下顺序来执行：设置第一光学配置并在一组位置或每个位置处测量第一位置，然后设置第二光学配置并在这一组位置或每个位置处测量第二位置。

根据第二方面，提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品由装置的处理器执行时，计算机程序产品指示该装置执行根据第一方面的方法，其中，该装置包括用于生成激光束的至少一个光学单元，至少一个光学单元包括多个光学元件。

计算机程序产品可存储在计算机可读载体上。

附图说明

参考所附的示意性附图更详细地描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1示出了用于生产三维工件的装置的示意性表示，该装置可用于执行根据本文描述的实施例的方法；

图2示出了根据本公开的实施例可使用的光学单元的两个示例性光学配置；

图3示出了用于不同光学配置的光学单元的两个透镜的透镜位置的示图；

图4示出了一个光学单元的示图，其中，该示图指示针对不同光学配置，相应激光束的位置的横向偏移；

图5示出了根据本公开的实施例的方法的流程图；

图6示出了一个光学单元的示图，其中，该示图指示在应用至少一个校正值之后，针对不同光学配置，相应激光束的位置的横向偏移；

图7示出了具有同心圆的示例性照射图案，其中，每个圆表示一个光学配置；以及

图8，其(a)示出了在校准之前，用于对12个光学单元进行校准的照射图案，且(b)示出了在校准之后，用于对12个光学单元进行校准的照射图案。

具体实施方式

图1示出了用于生产三维工件8的装置10的示意性表示，装置10适合于执行根据本公开的方法。然而，本公开不应限于由图1的精确装置执行的方法。该方法可通过任何合适的装置来执行。例如，这样的装置可以是用于选择性激光熔化的装置或用于选择性激光烧结的装置，其中，可使用一个或多个激光束来选择性地照射并固化后续原料粉末层。此外，本公开的校准技术不限于用于粉末床熔融的装置。本领域技术人员将理解，本公开中讨论的校准技术可应用于涉及如下装置的各种激光加工技术，该装置包括用于生成具有不同焦斑尺寸的激光束的光学单元。

对于本公开，假设粉末床熔融技术对于技术人员来说是公知的，因此，将不会详细讨论这些技术的细节。如下所述的用于执行选择性激光熔化过程的装置10可用作示例。粉末床熔融的典型特征是：分层施加原料粉末，且选择性地照射和固化每一层，以生成待生产的工件的一层。在去除多余的粉末之后，在可选的后处理步骤(例如，去除一个或多个支撑结构)之后，获得最终工件。

图1示出了用于通过选择性激光熔化来生产三维工件8的装置10。装置10包括处理室12。处理室12可相对于周围大气密封，即相对于处理室12周围的环境密封。布置在处理室12中的粉末施加设备14用于将原料粉末施加到载体16上。设置竖直移动单元32，以使载体16可沿着竖直方向移位，使得当工件8由载体16上的原料粉末分层构建时，随着工件8的构造高度增加，载体16可沿着竖直方向向下移动。

由于载体16通过竖直移动单元32的可移动性在选择性激光熔化领域中是公知的，因此这里将不会详细解释。作为可移动载体16的替代，载体16可设置为静止(或固定)载体(特别是，相对于竖直z方向)，其中，照射单元20(见下文)和处理室12配置成在构建过程期间(即，随着工件8的构造高度增加)向上移动。此外，载体16和照射单元20均可独立地沿着z方向移动。

载体16的载体表面限定水平面(x-y平面)，其中，垂直于所述平面的方向限定为竖直方向或构建方向(z方向)。因此，每个原料粉末的最上层28在与上文限定的水平面(x-y平面)平行的平面中延伸。

该装置还包括用于向处理室12供应惰性气体(例如，氩气)的气体入口6。可设置气体出口(未示出)，使得可通过实现气体回路来生成穿过处理室12的连续气体流。

此外，相机4布置在处理室12中，用于在操作期间观察由光学单元20朝向粉末床引导的激光束2和/或用于观察激光束2照射之后的照射区域。此外，通过使用相应的滤光器阻挡激光束2的波长，可以仅观察到所生成的熔池的热辐射。相机4可以是熔池观察设备的一部分。在图1所示的实施例中，相机4具有它自己的光学系统，该光学系统配置成生成原料粉末的最上层28的图像。因此，相机4可包括聚焦光学器件和/或变焦光学器件。具体地，在图1所示的实施例中，相机4用于确定激光束2在测量平面42中的位置。测量平面42对应于布置在载体16上的原料粉末的最上层28的平面。

装置10还包括光学单元20(还称为照射单元)，光学单元20用于选择性地将激光束2照射到施加到载体16上的原料粉末的最上层28上。借助于光学单元20，施加到载体16上的原料粉末可根据待生产的工件8的期望几何形状，以点位可选择的方式受到激光辐射。

光学单元20包括扫描单元22，扫描单元22配置成选择性地将激光束2照射到施加到载体16上的原料粉末上。扫描单元22由装置10的控制单元(未示出)控制。扫描单元22可包括一个相对于两个垂直轴可倾斜的反射镜。替代地，扫描单元22可包括两个可倾斜的反射镜，每个反射镜配置成相对于对应的轴倾斜。可倾斜的反射镜可以是例如检流计反射镜。

向光学单元20提供来自激光束源18的激光辐射。激光束源18可设置在光学单元20内或光学单元20外部，如图1所示。在后一种情况下，激光束由激光束源18生成并通过光纤24引导到光学单元20中。替代地，可例如通过使用一个或多个反射镜，通过空气或通过真空将激光束引导到光学单元20中。

激光束从激光束源18被引导到扫描单元22。激光束源18可例如包括二极管泵浦的镱光纤激光器，二极管泵浦的镱光纤激光器发射波长大约为1070nm至1080nm的激光。

光学单元20还包括两个透镜34和36，透镜34和36配置成沿着z轴将激光束2聚焦到期望的焦点位置38上。在图1所示的实施例中，透镜34和36均具有正屈光力。在光束路径的更上游的透镜34配置成对光纤24发射的激光进行准直，使得生成准直的或基本上准直的激光束。在光束路径的更下游的透镜36配置成将准直的(或基本上准直的)激光束聚焦到期望的z位置上。

就这一点而言，透镜36可被视为聚焦透镜，原因是所述透镜36沿着光束路径的移动导致焦点位置38相对于z轴移位。透镜34可被视为变焦透镜，原因是所述透镜34沿着光束路径的移动导致焦点位置38处的焦斑尺寸发生变化。然而，如关于图2更详细地讨论的，为了改变焦斑尺寸同时保持焦点位置38的位置，要求透镜34和36均移动。

还应注意，图1所示的透镜34和36的布置仅是光学单元内的光学布置的多种可行示例中的一个示例。例如，代替图1所示的单个望远镜布置，可提供双望远镜布置，每个望远镜具有两个透镜。因此，应注意，光学单元20可包括任意数量的光学部件，例如透镜，透镜可以被固定或可移动，例如可沿着光轴移动。然而，至少两个透镜设置成可移动，以实现如上所述的聚焦和变焦功能。

还应注意，最上层28中生成的激光光斑的直径的变化还可通过使焦点位置38移到层28之外来实现，使得非聚焦的光束照射到层28上。换句话说，层28中生成的激光光斑的直径的变化还可“仅”通过散焦来实现，即，仅通过移动聚焦透镜36而不移动变焦透镜34来实现。这种情况如图1所示，其中，散焦的激光束2照射在层28上，且激光束2通过散焦器40来散焦。换句话说，激光束2的焦点位置38不在层28内。在这种情况下，激光束2不会“聚焦”到层28上。在测量平面42定位在层28中的情况下，激光束2不会聚焦到测量平面42上。

更确切地说，本公开针对的是焦点位置38处的焦斑尺寸实际上改变的情况，即，聚焦的激光束2的束腰改变的情况。在优选实施例中，焦点位置保持位于测量平面42中。为了实现这一点，移动至少两个透镜，即，移动两个透镜34和36。此外，光斑尺寸还可能由于改变束腰(焦斑尺寸)和改变焦点位置(散焦)的组合而改变。

用于不同焦斑尺寸的光学配置的更多细节在图2中示出。

在图2中，实线表示第一光学配置，而点划线表示第二光学配置。在第一光学配置中，生成比第二光学配置中的激光光斑更小的激光光斑。更确切地说，第一光学配置中的焦斑尺寸44小于第二光学配置中的焦斑尺寸46。在两种配置中，激光束2聚焦到测量平面42(例如，图1的最上层28)上。为了使光学单元20从第一光学配置转变成第二光学配置，需要使两个透镜34和36沿着光轴方向移动。鉴于上文的描述，用于在期望的测量平面42中提供期望的焦斑尺寸的两个透镜34和36的位置被预定义，且可存储在控制单元的存储器中，控制单元被配置成控制两个透镜34和36的移动(还参见图3)。

图2还示出了当焦斑尺寸改变同时保持焦点位置38位于同一测量平面42内时可能出现的问题。

透镜34和36可能不会关于光轴完全对齐。换句话说，对于下文的讨论，可考虑沿着图2的x轴的光轴，其中，该光轴由光纤18的定向限定。然而，透镜34和36可能不会关于该光轴完全对齐。因此，透镜34和36“沿着光轴”的移动也将不会完全平行于光轴。因此，通过使透镜34和36“沿着光轴”移动，焦点位置38不仅相对于z方向改变(如所期望的)，而且相对于x-y平面改变，即，在测量平面42内改变。换句话说，发生焦点位置38的横向移位。在图2中，该问题由关于最佳值的误差角48指示。在理想情况下，误差角48将为零，所有光学元件将完全根据所匹配的光轴来定位。

除了上述效果之外，热效应(例如，热透镜)可有助于焦点位置38的横向移位效果。

所产生的横向移位由附图标记50指示。

当优化光学布置，例如针对与放大值1(最小激光焦点尺寸)相关的光学配置进行优化时，可相对于激光束2在放大值为1时的位置，考虑由所有其它光学配置(与更高的放大值相关)引起的横向移位。

因此，透镜34、36相对于放大值1的光学配置的位移越大，预期横向偏移50越大(相对于第一光学配置中的激光器位置而言)。这种情况是因为针对放大值1的光学配置，定义了用于确定横向偏移50的零点。

图3示出了变焦透镜34和聚焦透镜36的位移，其中，对于放大倍数1，透镜位置归一化为零。在图3中，上方曲线示出了变焦透镜34的透镜位置，下方曲线示出了聚焦透镜36的透镜位置，这两个透镜位置均以任意单位示出。从图3中可以看到，两个透镜的最大位移发生在放大倍数2附近。

在图4中，针对装置10的一个示例性光学单元20，指示对应测量的横向偏移。x-y平面(测量平面)内的横向偏移划分成沿着x轴的分量和沿着y轴的分量。此外，对于对应于放大值1的光学配置，偏移归一化为零。

从图4中可以看到，当在光学单元中设置不同的放大值(对应于不同的光学配置)时，相应的光学单元表现出上述焦点位置横向移位的问题。横向偏移(沿着x方向和y方向)在放大值约为2时达到最大，如从上文关于图3所示的透镜位置的讨论中可以预期的那样，两个透镜的位移在该值附近达到最大。

在下文中，将讨论一种方法，该方法旨在消除或至少减轻图4所示的横向偏移。

图5示出了根据本公开的实施例的用于对装置10中的激光束2的位置进行校准的方法，装置10包括用于引导激光束2的至少一个光学单元20。至少一个光学单元20包括多个光学元件(例如，透镜)。作为示例，关于图1讨论的装置10可用于执行图5的方法。

根据第一步骤52，该方法包括：对至少一个光学单元20的多个光学元件设置第一光学配置，从而以第一焦斑尺寸44将激光束2引导到(特别是聚焦到)测量平面42上。根据第二步骤54，该方法包括：测量使用第一光学配置生成的激光束2在测量平面42内的第一位置，优选地基于所测量的第一位置，存储第一位置数据集。根据第三步骤56，该方法包括：对至少一个光学单元20的多个光学元件设置第二光学配置，从而以第二焦斑尺寸46将激光束2引导到(特别是聚焦到)测量平面42上，第二焦斑尺寸46不同于第一焦斑尺寸44。根据第四步骤58，该方法包括：测量使用第二光学配置生成的激光束2在测量平面42内的第二位置，优选地基于所测量的第二位置，存储第二位置数据集。根据第五步骤60，该方法包括：基于所测量的第一位置和所测量的第二位置，确定至少一个校正值。

该方法的步骤52至60可以以上文指示的顺序来执行。因此，每次在设置对应的光学配置且照射对应的激光束之后，可测量激光束的位置。然而，还可执行该方法，使得首先设置光学配置且照射测量平面42，然后测量位置。在这种情况下，步骤的顺序可以是52、56、54、58和60。

根据目前的校准技术，关于激光束2可如何照射到测量平面42上以及可如何确定位置，存在不同的方式。

根据第一示例，激光束2照射到最上面的粉末层28上，且激光束的位置(即，第一位置和第二位置)由诸如图1的相机4之类的相机确定。在这种情况下，可以在激光束2照射粉末层28(能量密度高到足以熔化粉末，或者能量密度仅高到足以暂时加热粉末，或者能量密度低到不在粉末上产生影响)时确定位置，或者在激光光斑2将预定照射图案燃烧到粉末层28中之后确定位置。

根据第二示例，传感器定位在测量平面42中，例如，传感器定位在如下平面中，在装置10的构建过程期间，在该平面中照射最上面的粉末层28，或者传感器定位在以一定的偏移位于粉末层的平面上方或下方的平行平面中。为此目的，传感器可定位在载体16上并向上或向下移动，直到传感器定位在最上面的粉末层28的平面中。传感器可以是二维传感器，例如CCD传感器或CMOS传感器。此外，在使用传感器的情况下，传感器可直接输出当前照射的位置信息，或者可输出二维图像数据，基于该二维图像数据，确定照射之后的位置。

根据第三示例，激光束2照射到限定测量平面42的箔或板上。箔或板可定位在如下平面中，在装置10的构建过程期间，在该平面中照射最上面的粉末层28。为此目的，箔或板可定位在载体16上并向上或向下移动，直到箔或板定位在最上面的粉末层28的平面中。箔可以是光敏箔。板可包括例如阳极氧化铝。在优选情况下，激光束2根据照射到箔或板上的照射图案在箔或板中留下可见标记。在照射之后，可通过人眼和/或通过相机来观察照射图案。替代地，激光可仅投射到箔或板上，且在投射期间通过例如相机来观察。激光束2的位置可借助计算机，即借助图像分析软件来确定。

根据第四示例，传感器或箔或板可定位在处理室12的侧部区域中，其中，激光束2通过可移动的反射镜来偏转。为了执行测量和校准，可移动的反射镜移动到激光束2中。当测量和校准完成时，可移动的反射镜可再次移动到激光束2之外。在这种情况下，测量平面不平行于x-y平面，而是可例如平行于z轴。例如，测量平面可以是x-z平面或y-z平面。

根据第五示例，传感器或箔或板可紧邻原料粉末的最上层28定位，即，定位在处理室12的底部区域中的地面上。布置有传感器或箔或板的平面可对应于最上层28的平面。

在下文中，解释可如何通过图1所示的实施例的装置10来执行图5的方法的步骤。根据如下所解释的实施例，该方法以步骤52、56、54、58和60的顺序来执行。

步骤52：优选地设置光学单元20内的透镜34和36的第一光学配置，使得激光束2聚焦到测量平面42上。光学配置指的是透镜34和36沿着光轴的预定位置。为了设置光学配置，可通过由装置10的控制单元控制的对应的致动器来移动透镜。透镜34和36的位置例如以查找表的形式存储在控制单元中。为了设置透镜34、36的位置，可选择期望的放大值(例如，放大值1)，且可以从查找表中读取对应的透镜位置。例如，图3示出了期望的放大值与透镜34和36的对应透镜位置之间的关系。例如，在执行对焦斑位置38和/或放大值的校准之后，可更新透镜34和36的位置信息。然而，该校准的细节对于本领域技术人员来说是公知的，因此这里不会更详细地描述。

如上所指示的，存在执行该方法的不同可能性，特别是关于如何测量激光束2的位置而言。在下文中，将集中于根据上述第三示例的使用光敏箔的示例。然而，如技术人员将意识到的，还可使用图1的装置10来实现根据第一示例至第五示例的其它可能性。

优选地设置光学配置，使得激光焦点位置38位于测量平面42内，测量平面42限定在如下位置处，在装置10的构建过程期间，在该位置处提供原料的最上层28。因此，光敏箔放置在载体16上，使载体移动(向上或向下)，直到箔位于期望的测量平面42中。

控制扫描单元22，使得在照射单元20处于第一光学配置时，预定的第一照射图案照射到箔上。将参考图7和图8解释可能的照射图案的示例。例如，第一光学配置的照射图案可以是具有第一半径的第一圆。

步骤56：在完成第一光学配置的照射图案之后，在光学单元20中设置第二光学配置。例如，可选择第二放大值(例如，放大值5)，使透镜34和36移动到预定位置以获得期望的放大值(例如，基于图3所示的数据)。激光焦点位置38可保持在测量平面42中。换句话说，如图2所示，可以仅改变激光束2的“变焦”，但不改变其焦点位置38。焦点位置38可留在测量平面42中，因此束腰可留在测量平面42中。替代地，由于改变束腰和改变焦点位置的组合，使得可实现期望的放大。

在该第二光学配置中，照射第二照射图案，因此第二照射图案燃烧到箔中。第二照射图案可以是与第一圆同心但具有不同(例如，更大)半径的第二圆。

在下文的可选步骤中，设置进一步的光学配置，对应的照射图案燃烧到箔中(例如，作为同心圆)。

此外，在装置10包括多于一个光学单元20的情况下，其它光学单元可以与光学单元20同时执行如上所讨论的相同步骤，或者一个光学单元接一个光学单元地执行如上所讨论的相同步骤。

在上文讨论的步骤52和56之后，可跟随着可选步骤。在该可选步骤中，通过人员的人眼(例如，装置10的操作员的人眼)来检查箔。在人员检测到所照射的照射图案中的任何不规则性(例如，不对称、不期望的线厚度、不期望的变色程度等)的情况下，决定通过执行如上文所讨论的对激光位置的详细测量来进一步检查箔。然而，在人员未检测到任何视觉上可察觉的不规则性的情况下，可确定已充分地对装置的光学单元20进行校准，且不执行进一步的测量。在这种情况下，可开始三维工件的构建过程。发明人发现，对于通过人眼来检查而言，包括同心圆的照射图案是有利的，且与例如平行条纹图案相比，更容易检测到不规则性。

步骤54：使用相机(例如，使用装置10的相机4，或使用外部相机)观察箔，并生成二维图像。基于二维图像，确定第一照射图案的位置，例如，相对于箔上的参考点(例如，相对于箔的拐角，或相对于燃烧到箔中的一个或多个参考标记)确定第一照射图案的位置。按照这种方式，当激光束2以第一光学配置照射到箔上时，确定激光束2的位置。测量该位置的过程可完全通过图像分析软件自动地执行，或者操作员可检查所记录的图像且可以在二维图像数据中设置相应的标记。存储指示第一位置的第一位置数据集。

步骤58：与测量第一光学配置的第一位置类似，通过测量第二照射图案的位置来测量第二光学配置的第二位置。应注意，测量第一照射图案和第二照射图案相对于彼此的位置(而不是相对于箔上的“全局”参考点)可能就足够了。在这种情况下，可执行校准，并将校准归一化为例如第一光学配置。存储指示第二位置的第二位置数据集。

在应考虑多于第一光学配置和第二光学配置的情况下，还确定额外的照射图案的位置。

步骤60：当已测量所有光学配置的位置时，基于第一位置数据集和第二位置数据集确定至少一个校正值。例如，确定第一光学配置中预期的激光器位置和第二光学配置中预期的激光器位置之间的横向偏移(在x-y平面内)。例如，预期的激光位置可以是对应于相应的照射图案的圆的中心。该偏移可由x值和y值指示。该偏移存储在装置10的控制单元的存储器中。例如，可存储关于第一光学配置的位置的偏移值。在这种情况下，当使用第一光学配置时，不应用偏移。然而，当照射第二光学配置中的激光束时，对提供给扫描仪单元22的位置数据应用偏移，使得激光束2在x-y平面(测量平面42)内的期望位置对应于被照射的位置。类似地，其它光学配置(例如，第三光学配置、第四光学配置等)的偏移值可存储在控制单元中。

替代地，可使用箔上(并因此，在测量平面42中)的全局参考点，且可以对所有光学配置(即，还对第一光学配置)应用关于参考点的偏移值。

此外，当设置用于照射的光学配置，但是在存储器中未存储用于该光学配置的对应偏移(校正值)时，可通过插值来确定校正值。例如，可假设放大值和偏移之间的线性相关性。

图6示出了应用校正值之后的光学单元20的示图。该示图类似于图4(示出了校准之前的情况)。从图6中可以看到，对于光学单元20而言，几乎可以完全去除不同放大值的横向偏移(除了不可避免的噪声之外)。

图7示出了装置10的一个光学单元20的照射图案的示例。该照射图案由光学单元20的9个不同的光学配置照射。首先，以放大值1书写形成十字的竖直线和水平线。还以放大值1书写具有第一半径的圆，其中，圆的中心对应于竖直线和水平线的交点。在这之后，随后，对于每个光学配置，照射圆，其中，所有圆均与第一圆同心。在图7的示例中，用于各个圆的放大值对应于1、1.3、1.5、1.8、2、2.5、3、6和8。

如可以看到的，可容易地通过人眼观察到图7的示例中存在不规则性，从而为进一步详细的测量提供指示。

基于图7所示的照射图案，可容易地确定各个光学配置的校正值，例如，通过将圆的交点的位置与在放大值为1的光学配置下书写的水平线和竖直线进行比较，来确定各个光学配置的校正值。

图8的(a)示出了12个光学单元的照射图案，其中，对每个光学单元提供多组同心圆，如上文关于图7所讨论的。从图8的(a)中可直接看到，在未执行详细测量的情况下，一些圆并不是完全同心，看起来是在x-y平面中发生了移位。因此，对应的光学单元存在横向偏移，因此需要对对应的光学单元进行校准。

图8的(b)示出了校准之后的照射图案，其中，在多组同心圆中不存在视觉上可察觉的不规则性。

图8的(a)和(b)所示的图案还包括框，使用来自对应的光学单元20的填充图案来填充框，以便观察光功率(或散焦)的差异。在这些白框中的一个或多个白框具有与其它框不同的变色程度的情况下，这是暗示对应的光学单元20的激光功率(或焦点位置)未对准。

图8的(a)和(b)所示的图案还包括一组直线和曲线，其中，每条线由装置10的一个光学单元20书写。因此，当各条线未形成一条连续的线时，可容易地检测和校正光学单元之间的失配(即，x-y平面中的横向移位)。

上述测量可以在装置10的测量模式下，在装置10的设置期间或者在装置10的维护期间执行。在测量期间，装置10可设置为具有预定处理参数，例如大气的氧含量、温度等。特别是，可以在构建条件(对装置10进行加热，对光学元件进行加热，气体流如构建过程期间一样)下执行测量。

根据上文讨论的技术，可以容易地对当光学单元设置为不同的光学配置时可能发生的横向偏移进行校准。以这种方式，可提高所生产的工件的质量。

Claims (15)

1.一种用于对装置(10)中的激光束(2)的位置进行校准的方法，所述装置包括用于引导所述激光束(2)的至少一个光学单元(20)，所述至少一个光学单元(20)包括多个光学元件(34，36)，所述方法包括：

对所述至少一个光学单元(20)的所述多个光学元件(34，36)设置(52)第一光学配置，从而以第一焦斑尺寸(44)将所述激光束(2)引导到测量平面(42)上；

测量(54)使用所述第一光学配置生成的所述激光束(2)在所述测量平面(42)内的第一位置；

对所述至少一个光学单元(20)的所述多个光学元件(34，36)设置(56)第二光学配置，从而以第二焦斑尺寸(46)将所述激光束(2)引导到所述测量平面(42)上，所述第二焦斑尺寸不同于所述第一焦斑尺寸(44)；

测量(58)使用所述第二光学配置生成的所述激光束(2)在所述测量平面(42)内的第二位置；以及

基于所测量的第一位置和所测量的第二位置，确定(60)至少一个校正值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述至少一个光学单元(20)的所述多个光学元件(34，36)设置(52)第一光学配置和/或所述对所述至少一个光学单元(20)的所述多个光学元件(34，36)设置(56)第二光学配置包括：将所述激光束(2)聚焦到所述测量平面(42)上。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

基于所测量的第一位置，存储第一位置数据集；以及

基于所测量的第二位置，存储第二位置数据集，

其中，所述确定(60)包括：基于所述第一位置数据集和所述第二位置数据集，确定所述至少一个校正值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：

在所述装置(10)的使用期间应用所述至少一个校正值，使得处于所述第一光学配置的所述激光束的位置和处于所述第二光学配置的所述激光束的位置之间的关系是已知的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：

通过基于所述至少一个校正值执行内插或外插，来确定用于第三光学配置的至少一个校正值。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述对所述至少一个光学单元(20)的所述多个光学元件(34，36)设置第二光学配置包括：改变至少两个光学元件(34，36)的位置，特别是改变至少两个透镜(34，36)的位置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括：

当处于所述第一光学配置时，根据第一照射图案来照射所述测量平面(42)；以及

当处于所述第二光学配置时，根据第二照射图案来照射所述测量平面(42)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一照射图案和所述第二照射图案照射到定位在所述测量平面(42)中的至少一个传感器上。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一照射图案和所述第二照射图案投射到或燃烧到定位在所述测量平面(42)中的箔或板或粉末层上。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

在测量所述第一位置的步骤之前且在测量所述第二位置的步骤之前，通过人眼来观察所述第一照射图案和所述第二照射图案，以及基于所述观察，决定应执行测量(52)所述第一位置的步骤和测量(58)所述第二位置的步骤。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中，所述第一照射图案包括第一圆，以及所述第二照射图案包括与所述第一圆同心的第二圆。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述装置(10)包括多个光学单元，并且其中，对于所述光学单元中的每个光学单元，照射一组同心圆。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述第二焦斑尺寸(46)比所述第一焦斑尺寸(44)大至少1.5倍、至少2倍、至少3倍、至少4倍、至少5倍、至少6倍、至少7倍或者至少8倍。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述装置(10)是用于通过选择性激光烧结和/或选择性激光熔化而生成三维工件(8)的装置，并且其中，所述方法还包括：

以所述第一焦斑尺寸(44)照射所述三维工件(8)的一层的轮廓；以及

以所述第二焦斑尺寸(46)照射所述三维工件(8)的位于所述轮廓内的芯部，所述第二焦斑尺寸大于所述第一焦斑尺寸(44)，

其中，用于照射所述轮廓和所述芯部中的至少一个的所述激光束(2)的位置通过所述至少一个校正值来校正。

15.一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品由装置(10)的处理器执行时，所述计算机程序产品指示所述装置(10)执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述装置包括用于生成激光束(2)的至少一个光学单元(20)，所述至少一个光学单元(20)包括多个光学元件(34，36)。