JP2000326416A - ３次元物体を製造する装置を校正する方法、校正装置、及び３次元物体を製造する装置および方法 - Google Patents

３次元物体を製造する装置を校正する方法、校正装置、及び３次元物体を製造する装置および方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３次元物体製造装置を校正するための改良さ
れた方法を提供する。 【解決手段】 高速プロトタイピングシステムにおける
電磁照射又は粒子照射を発生する照射装置の制御を校正
する方法は、光学的に検出可能な基準マークを備えた第
一の領域と、この第一の領域から分離しかつ照射装置の
照射に感応する媒体を持つ第二の領域とを備えた上面側
を持つ校正プレートを、高速プロトタイピングシステム
内の規定位置に配置し；位置座標データにより規定され
る予め定められた所望位置で前記媒体を前記照射に露光
させることによりテストパターンを生成し；基準マーク
を備えた校正プレートの第一の領域とテストパターンを
持つ校正プレートの第二の領域とをデジタル化し；デジ
タル化された基準マークとデジタル化されたテストパタ
ーンとを比較し；この比較に基づいて照射装置の制御用
の補正データを算出し提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元物体を製造
する装置を校正する方法、校正装置、及び３次元物体を
製造する方法並びに装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヨーロッパ特許第０７９２４８１号公報
（ＥＰ ０７９２４８１ Ｂ１）には、３次元物体を製
造する装置及び高速プロトタイピングシステム用のレー
ザビームを偏向するための制御を校正する方法が開示さ
れている。この方法によれば、位置座標データに基づい
て予め定められた所望位置でレーザビームに感光性材料
を露光することにより、テストパターンが生成される。
このテストパターンの各部分をデジタル化し、これらの
部分を組み合わせることにより、全体のパターンを生成
する。そして、全体のパターン上のレーザービームの実
位置と位置座標データとを比較することにより、制御用
の補正データを算出し提供することが可能である。しか
しながら、この方法では、高速プロトタイピングシステ
ムにおける感光性媒体の正確な位置が未知のため、制御
を完全に校正することは不可能である。これは、もし、
ヨーロッパ特許公開第０７３４８４２号公報（ＥＰ ０
７３４８４２ Ａ）に記載されているように、高速プロ
トタイピングシステムが予備焼結したプレート上に物体
を形成するために用いられ、完成した物体をプレートと
共に高速プロトタイピングシステムから取り出す場合に
は、特に不利である。即ち、以後の処理、例えばコンピ
ュータ制御工作機械での後処理、との適合が困難とな
る。これは、形成すべき物体を、予備焼結したプレート
上に絶対的且つ正確に位置決めすることができないため
である。
【０００３】国際公開第９４／１５２６５号公報（ＷＯ
９４／１５２６５）には、高速プロトタイピングシステ
ムにおけるベースを、スキャナシステムにより規定され
る座標系に相対的に整合させるようにした、高速プロト
タイピングシステムの校正方法が開示されている。この
ベースには、複数個の正方形のインクマークが設けられ
ている。レーザビームを個々の正方形の中心に導くこと
により、その部分のインクを取り除く。その後、ベース
をデジタル化し、正方形及び照射マークの各中心を検出
し、それらの間の偏差から補正データを算出する。
【０００４】米国特許第４６６０９８１号公報には、光
ビームの作業面に配置されかつ複数個の孔を有するフレ
ームを用いて、光ビームの偏向を校正する方法及び装置
が開示されている。光検知検出器がそれぞれの孔に固定
されている。光ビームがこれらの孔の１つに偏向される
たびに、対応する検出器が信号を生成する。この信号
が、もし光ビームがその孔に正確に当たれば生成されは
ずの最大の信号に一致しない場合には、偏向装置をそれ
に応じて調節する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、３次
元物体を製造する装置を校正するための改良された方法
を提供することである。
【０００６】本発明の別の目的は、３次元物体を製造す
る装置の照射装置を校正するための改良された装置を提
供することである。
【０００７】本発明の更なる目的は、３次元物体を製造
するための改良された装置及び方法を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の態様によ
れば、３次元物体の連続層中の材料を、前記層中の物体
の断面に対応する場所で、前記材料を固化する照射の集
束ビームを用いて固化することにより、前記３次元物体
を製造する装置を校正する方法であって、前記物体は前
記３次元物体を製造する装置に対して相対的に固定され
た不変座標系を規定するプレート上で成形されるように
した、前記３次元物体を製造する装置を校正する方法に
おいて、検出可能な基準機構を前記プレート上に設け
て、前記座標系を計算するステップと、制御手段を動作
させて、前記集束照射ビームを前記座標系の予め定めら
れた所望位置に偏向させるステップと、前記プレート上
の前記偏向照射ビームの実位置を検出するステップと、
前記基準機構に基づいて前記実位置と前記所望位置との
偏差を決定するステップと、前記決定された偏差に基づ
いて前記制御手段を調節するステップとを有することを
特徴とする、３次元物体を製造する装置を校正する方法
が得られる。
【０００９】本発明の別の態様によれば、３次元物体を
製造する方法において、不変機械座標系を規定する基準
マークを持つ成形用プラットフォームを設け、前記成形
用プラットフォーム上で集束照射ビームにより固化可能
な材料の連続層を形成し、前記層を横切って集束照射ビ
ームを走査して、前記層における前記物体の断面に対応
する場所で前記材料を固化し、前記固化された物体を、
以後の処理工程において処置し、それによって、前記固
化された物体は前記成形用プラットフォームの前記基準
マークを用いて位置合せされ及び／又は処置される、こ
とを特徴とする３次元物体の製造方法が得られる。
【００１０】本発明の更に別の態様によれば、３次元物
体の連続層中の材料を、前記層中の前記物体の断面に対
応する場所で、前記材料を固化する照射の集束ビームを
用いて固化することにより、前記３次元物体を製造する
装置の照射装置を校正する校正装置であって、前記層は
前記３次元物体を製造する装置に対して相対的に固定さ
れた機械座標系を規定するプレート上で形成されるよう
にした、前記校正装置において、光学的に検出可能な基
準マークを持つ第一の領域と、前記照射装置の前記照射
に感応する媒体を備えた第二の領域と、前記機械座標系
における規定位置に前記校正装置を位置付ける調節手段
とを備えたことを特徴とする校正装置が得られる。
【００１１】本発明の更に別の態様によれば、連続層中
の材料を、前記層中の３次元物体の断面に対応する場所
で、前記材料を固化する照射の集束ビームを用いて固化
することにより、前記３次元物体を製造する装置におい
て、前記３次元物体を製造する装置に対して相対的に固
定された機械座標系を規定するキャリア手段と、前記集
束照射ビームを発生する照射手段と、前記機械座標系に
おける規定位置において、前記キャリア手段上に配置さ
れた校正手段とを備え、前記校正手段が、光学的に検出
可能な基準マークを有する第一の領域と、前記集束照射
ビームに感応する媒体を備えた第二の領域とを有するこ
とを特徴とする３次元物体を製造する装置が得られる。
【００１２】本発明の更に別の態様によれば、３次元物
体を製造する方法において、不変機械座標系を規定する
基準マークを持つ成形用プラットフォームを備え、物体
座標系において前記物体を規定する幾何学的データを読
み取り、前記物体座標系を前記機械座標系に整合させ、
集束照射ビームにより固化可能な材料の連続層を前記成
形用プラットフォーム上に形成し、前記層を横切って集
束照射ビームを走査して、前記層における前記物体の断
面に対応する場所で前記材料を固化することを特徴とす
る３次元物体の製造方法が得られる。
【００１３】本発明方法の更なる改良によれば、テスト
パターンは、テストパターンの評価から空間的に離れて
生成される。本方法の更なる改良によれば、デジタル化
されたテストパターンが位置座標データと比較され、こ
の比較に基づいて、照射装置の制御用の補正データが算
出し提供される。好ましくは、デジタル化はピクセルス
キャナーやデジタルカメラを用いてなされる。更なる実
施の形態によれば、デジタル化は、画像記録装置と、デ
ジタル化を後で行なうためのコンピュータとを用いて行
なわれる。
【００１４】好ましくは、基準機構として用いられる基
準マークは、９０°の角度をなす２つの線に沿って配置
される。
【００１５】好ましくは、校正プレートの長辺及び短辺
は、基準マーク又は基準機構として用いられる。好まし
くは、調節用ピンを受け入れる孔が、校正プレートの下
面側に設けられる。好ましくは、調節用ピンが校正プレ
ートの下面側に設けられる。
【００１６】好ましくは、媒体は、校正プレートの上面
側に取り付けられた照射感応フィルムである。更なる改
良によれば、もし校正プレートが物体を製造する装置内
に配される場合には、校正プレートは、物体用の成形エ
リアよりも大きく、光学的に検出可能な基準マークを持
つ校正装置の第一の領域は、作業エリアの外側にある。
【００１７】好ましくは、校正装置は校正プレートであ
る。この校正プレートは、その上面側に、光学的に検出
可能な基準マークを持つ第一の領域と、照射装置から発
生される照射に感応する媒体を備えた第二の領域とを有
する。第一の領域は、前記第二の領域から分離してい
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の更なる利点、特徴及び目
的は、図面を参照した実施の形態の説明により明らかに
なろう。
【００１９】図１に示すように、成形材料を層状に固化
することにより３次元物体を製造する装置である、高速
プロトタイピングシステムは、開放上部を持つコンテナ
１と、コンテナ内に設けられて、かつベースプレート２
を持つ物体キャリアとを備え、このベースプレートは、
概略的に示された高さ調節装置３により垂直方向に選択
的に昇降可能である。この３次元物体製造装置は、コン
テナ１の上方に設けられた照射源４を更に有し、この照
射源は、集束レーザビーム５を発生するレーザとして構
成される。レーザビーム５は、例えば回転ミラーなどの
偏向装置６により偏向され、偏向ビーム７として、コン
テナの上縁１ａにより規定される作業面８上に焦点を合
わせられる。照射源４と偏向装置６とにより照射装置が
構成される。制御装置９は、偏向ビーム７を作業面８内
の所望のどのポイントにも向けられるように、偏向装置
６を制御する。更に、電磁放射の影響下で固化可能な粉
末材料１１の均一な層を供給するための供給装置１０が
設けられている。高さ調節装置３と照射装置用の制御装
置９との両者は、装置の座標制御用のコンピューターと
して構成される中央制御ユニット１２に接続されてい
る。
【００２０】ベースプレート２の上面側には、例えばボ
ルト２２ａにより離脱可能に搭載されたプレート２０の
形のプラットフォームキャリアが設けられている。校正
装置、好ましくは校正プレート６０がプレート２０の上
に配置される。特に図２に示されるように、プレート２
０をベースプレート２に固定するための固定用ボルト２
２ａを挿通するため、貫通孔２２がプレートの四隅のそ
れぞれから間隔を置いて設けられている。複数個の許容
ゲージ孔２３が、プレート２０の上面側に設けられてい
る。ゲージ孔２３は、ねじ付き止まり孔として形成され
た第一の部分２４と、それに続く同軸上の第二の部分２
６とから成り、この第二の部分は、ねじなしでプレート
表面にまで延在している。第二の部分２６は、第一の部
分２４よりも大きな直径を有し、校正プレート６０の底
面側に設けられる位置決めピン２７を受け入れる役割を
果たす。ゲージ孔２３は、複数個の並行列２８ａ，２８
ｂ，．．．２８ｇをなして配置され、各列においては等
間隔である。
【００２１】特に図２〜４に示すように、校正プレート
６０は、上面側３０と、組み立てた時にプレート２０に
対向する下面側３１とを持つ略平行六面体の形状をして
いる。下面側３１には、位置決めピン２７を嵌合するた
めのポケット孔３２が設けられている。ポケット孔３２
の間隔はプレート上の対応するゲージ孔２３の間隔に対
応し、これにより、校正プレート６０を位置決めピン２
７によりプレート２０上の所望位置に配置可能である。
好ましくは、２つのポケット孔３２を校正プレートの下
面側に設ける。校正プレート６０の長辺８０、８１の各
々には、対応する溝３３、３４が設けられており、これ
らの溝は長方形の断面を有し、下面側３１に平行に且つ
そこから予め定められた距離をおいて延びている。ゲー
ジ孔２３に螺合されたボルト４０により固定されるクラ
ンプ要素３５が、溝３３、３４に係合して、校正プレー
トを定位置に固定する。
【００２２】校正装置は基準機構を備え、それは光学的
に検出可能で、必要な移動自由度、例えば矩形座標系の
ｘ軸あるいはｙ軸のすべてを規定するのに幾何学的に十
分なものである。この基準機構は、好ましくは、基準マ
ークである。
【００２３】校正プレート６０の上面側３０は、第一の
領域６１と、この第一の領域６１から離れた第二の領域
７１とを持つ。第一の領域６１は、その上に複数個の基
準十字マーク６２を持つ。対応する隣接した基準十字マ
ーク６２は、それらの間に予め定められた間隔を持つ。
更に、基準十字マーク６２は、９０°の角度をなす２つ
の線に沿って配置されている。基準十字マーク６２は、
校正プレート６０の上面側に、例えば描画される。
【００２４】レーザ照射の波長及び／又は特定のレーザ
出力に感応する媒体、好ましくは感光性フィルム６３
が、第二の領域７１に設けられている。感光性フィルム
６３には、例えば感熱紙又は紫外線感応印画紙を用いる
ことができる。フィルム６３は、校正プレート６０の上
面側３０に、例えばフィルム６３を校正プレート６０に
貼り付けることにより、固定される。
【００２５】照射装置の制御を校正するために、校正プ
レート６０は、図示されるように、プレート２０上に配
置される。これにより、プレート２０上の校正プレート
６０の絶対的位置が規定され、プレート２０上の基準十
字マーク６２の絶対的位置も同様に、一義的且つ再現可
能に定められる。そこで、基準十字マーク６２は、それ
ぞれ、プレート２０上又はベースプレート上の機械座標
系を規定する。その後、ベースプレート２を移動し、校
正プレート６０の上面側３０を作業面８内に位置決めす
る。続いて、テストパターンを生成するためのフィルム
６３上の所定位置に、偏向装置６を用いて、レーザービ
ーム５を偏向させることにより、感光性フィルム６３を
照射に露光させる。偏向装置６によるレーザービーム５
の偏向は、補正テーブルに基づいて行われ、この補正テ
ーブルは、例えば解析的に生成され、偏向装置６のため
の偏向座標を対応する実座標、即ちレーザービーム７と
作業面８の交点に関連づける。好ましくは、感光性フィ
ルムは複数個の調節用十字マーク６４の形に露光され
る。個々の調節用十字マーク６４の交点は、実座標の格
子又は配列を表すように配置される。
【００２６】テストパターンは、約３０秒以下という非
常に短い時間で生成される。この時間内にレーザ４又は
偏向装置６の大きなドリフトが起こる可能性は非常に低
い。従って、テストパターンは、レーザ４および偏向装
置６の定常状態を保存する。
【００２７】次に、校正プレート６０の上面側３０、す
なわち、基準十字マーク６２を備えた第一の領域６１及
びフィルム６３上にテストパターンを持つ第二の領域７
１がデジタル化される。これは、ピクセルスキャナや、
デジタル化処理を後で行なう必要のあるビデオカメラ
や、デジタルカメラを用いて行われる。次に、校正プレ
ート６０のデジタル化された上面側３０を、評価プログ
ラムにより評価する。機械座標系に対する、調節用十字
マーク６４により決定される照射座標系のずれや回転
は、調節用十字マーク６４の位置と基準十字マーク６２
の位置を比較することにより決定される。その後、補正
テーブルを、この比較に基づいて更新すれば、照射座標
系と機械座標系を一致させることができる。これによ
り、照射装置の制御は、絶対な方法で校正される。
【００２８】更に、調節用十字マーク６４についての所
定の座標とこれらの調節用十字マークのデジタル化され
た位置を比較することによって、照射装置による更なる
歪みを、評価プログラムを用いて決定することができ、
これを補正テーブルに入力する。
【００２９】３次元物体を製造するための本発明方法で
は、物体の幾何学的形状を規定するデータは、ＣＡＤデ
ータの形で、まず物体座標系において記憶される。その
後、物体座標系は機械座標系に整合され、それによっ
て、そのデータにより規定される仮想物体が仮想成形空
間内に位置決めされる。その後、物体を従来方法により
プレート上に一層ずつ形成し、それによって、照射装置
を物体の幾何学的形状を規定するデータに基づいて制御
する。上述した装置の校正では、装置に対して相対的に
仮想成形空間を絶対的に校正する。
【００３０】３次元物体の製造装置を校正する本発明方
法及び校正装置は、赤外線波長を持つレーザ、例えばＣ
Ｏ２レーザ、により固化される材料を用いて物体を製造
する場合に特に適している。
【００３１】このようにして高速プロトタイピングシス
テムを校正した後、製造すべき３次元物体を、プレート
上の絶対的に位置付けることができる。プレー上に物体
を絶対的に位置付けることにより、後続のプロセスに伝
達移送可能な規定座標系において物体が成形される。例
えば、物体を後処理するための公知の装置にプレートが
搭載可能となるような規格に従ってプレートが作成され
るならば、成形プロセス完了後、プレート２０全体を、
物体と共に取り出し、後処理用の装置に置くことができ
る。このような後処理用の装置の例としては、ＣＮＣ制
御フライス盤がある。プレート上の物体の絶対的位置が
既知であるため、後処理用の装置における物体の位置も
同様に既知である。更なる好ましい実施の形態によれ
ば、例えば、校正プレートのようなプレート２０の許容
ゲージ孔に挿入される調節用ピンによってプレート２０
上に絶対的に位置決めすることのできる分離ベースまた
は成形用プラットフォーム上で作成するように、物体を
プレート２０上で成形する。その後、物体をベースと共
に、プレート２０に対応するプレートを持つ後処理装置
の機械フレームに対して相対的に予め定められ且つ明確
に規定された位置に置くことができる。プレート２０上
に複数個の成形用プラットフォームを並べて取り付ける
ことにより、複数個の物体を成形することができる。
【００３２】更なる好ましい実施の形態によれば、ベー
ス、成形用プラットフォーム又はプレート２０はそれぞ
れ、ある装置に組み込むか又はある要素と組み合わせる
ことができるように、規定された用途に応じて設計され
る。例えば、物体は、ダイカスト用鋳型もしくはその他
のツールの一部であってもよく、それによって、ベース
又は成形用プラットフォームは、基本または標準ツール
内に、又はそれ用に設計されリセスに搭載される。更
に、物体は、より大きな物体の一部であってもよく、そ
れによって、物体は、同一の又は異なる方法により製造
された他の物体と組み合わせたり組み立てたりして用い
られる。
【００３３】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、更なる実施の形態、とくに以下のものを
も包含する。
【００３４】更なる一実施の形態によれば、校正プレー
トは、高速プロトタイピングシステムの成形エリア全体
より大きい。このような校正プレートにおいて、フィル
ムは成形エリア全体を被覆し、調節用十字マークを持つ
第一の領域は、成形エリアの外側にある。従って、成形
エリア全体を１つのステップにおいて測定及び絶対的に
校正することが可能である。
【００３５】更なる実施の形態によれば、校正プレート
６０の長辺８０及び隣接する１つの短辺８２は、高精度
な面である。この場合、この精度面縁辺は、校正装置の
基準機構を構成し、機械座標系を規定する調節用マーク
の役割を果たす。あるいは、定められた場所に設けた孔
を基準機構として用いてもよい。
【００３６】更なる実施の形態によれば、校正プレート
は、上面図において、正方形の形状を有しており、それ
によって、基準機構は、９０°の角度をなす十字マーク
の２つの線であり、露光すべきフィルムはその間の正方
形の領域に取り付けられている。校正プレートは、下方
のベースプレートに設けた基準孔に挿入される３つの円
柱状ピンにより正確に位置決めされる。この校正方法で
は校正プレートに対する力を生じないので、校正プレー
トへのネジ止め又は付加的な固定を行なう必要がない。
【００３７】例えば金属焼結工程において高出力レーザ
を使用する場合には、テストパターンを金属プレート上
に直接マーキングしてもよく、このプレートは被覆され
ていてもいなくてもよい。
【００３８】校正装置上の上述した２つの領域は互いに
分離している必要はない。例えば、基準機構は、０°又
は９０°の角度をなす線分でも十字マークでもよく、テ
ストパターンは、４５°及び１３５°の角度をなす線分
や十字マークから生成してもよい。更に、基準機構とし
て線や十字マークを用い、そしてテストパターンとして
交点上に中心を持つ円を使用することも可能である。
【００３９】デジタル化ステップ及び評価ステップは、
高速プロトタイピングシステムにおいて、又は別のコン
ピュータを備えた外部装置において行なわれても良い。
【００４０】以上、本発明をあるいくつかの具体的な実
施の形態を参照して説明したが、添付の請求項の趣旨及
び範囲に含まれるすべての変形及び等価物を包含するこ
とは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】３次元物体を製造する装置の概略部分断面図で
ある。
【図２】校正プレートを上に固定したプラットフォーム
キャリアを示す上面図である。
【図３】校正プレートを上に固定したプラットフォーム
キャリアを示す、図２のIII−III線に沿った断面図であ
る。
【図４】校正プレートを上に固定したプラットフォーム
キャリアを示す、図２のIV−IV線に沿った断面図であ
る。
【符号の説明】
１ コンテナ １ａ コンテナの上縁 ２ ベースプレート ３ 高さ調節装置 ４ 照射源 ５ 集束レーザビーム ６ 偏向装置 ７ 偏向ビーム ８ 作業面 ９ 制御装置 １０ 供給装置 １１ 粉末材料 １２ 中央制御ユニット ２０ プレート ２２ 貫通孔 ２２ａ 固定用ボルト ２３ 許容ゲージ孔 ２４ 第一の部分 ２６ 第二の部分 ２７ 位置決めピン ２８ａ，２８ｂ，．．．２８ｇ 並行列 ３０ 上面側 ３１ 下面側 ３２ ポケット孔 ３３、３４ 溝 ３５ クランプ要素 ４０ ボルト ６０ 校正プレート ６１ 第一の領域 ６２ 基準十字マーク ６３ 感光性フィルム ６４ 調節用十字マーク ７１ 第二の領域 ８０、８１ 校正プレートの長辺 ８２ 校正プレートの短辺
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596044675 Ｐａｓｉｎｇｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ２, 82152 Ｐｌａｎｅｇｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ (72)発明者 ヨッヘン フィリッピ ドイツ連邦共和国，81541 ミュンヘン, エデュアルト−シュミット−シュトラーセ 18 (72)発明者 アンドレアス ローネル ドイツ連邦共和国，85540 ハール，レッ ヒナーシュトラーセ 55

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３次元物体の連続層中の材料を、前記層
    中の前記物体の断面に対応する場所で、前記材料を固化
    する照射の集束ビームを用いて固化することにより、前
    記３次元物体を製造する装置を校正する方法であって、
    前記物体は前記３次元物体を製造する装置に対して相対
    的に固定された不変座標系を規定するプレート上で成形
    されるようにした、前記３次元物体を製造する装置を校
    正する方法において、 ａ）検出可能な基準機構を前記プレート上に設けて、前
    記座標系を計算するステップと、 ｂ）制御手段を動作させて、前記集束照射ビームを前記
    座標系の予め定められた所望位置に偏向させるステップ
    と、 ｃ）前記プレート上の前記偏向照射ビームの実位置を検
    出するステップと、 ｄ）前記基準機構に基づいて前記実位置と前記所望位置
    との偏差を決定するステップと、 ｅ）前記決定された偏差に基づいて前記制御手段を調節
    するステップとを有することを特徴とする、３次元物体
    を製造する装置を校正する方法。
  2. 【請求項２】 光学的に検出可能な基準機構を有する第
    一の領域と、前記集束ビームの照射に感応する媒体を有
    する第二の領域とを有する校正装置を、機械座標系にお
    ける所定の位置に置くステップと、 位置座標に基づいて予め定められた所望位置で前記媒体
    を前記照射に露光させることによりテストパターンを生
    成するステップと、 前記基準機構を有する前記校正装置の第一の領域と前記
    テストパターンを有する前記校正装置の第二の領域とを
    デジタル化するステップと、 前記デジタル化された基準機構を前記デジタル化された
    テストパターンと比較するステップと、 前記比較に基づいて前記制御手段用の補正データを算出
    し提供するステップとを更に有することを特徴とする請
    求項１に記載の３次元物体を製造する装置を校正する方
    法。
  3. 【請求項３】 前記校正装置が校正プレートであること
    を特徴とする請求項２に記載の３次元物体を製造する装
    置を校正する方法。
  4. 【請求項４】 前記第一の領域を、前記第二の領域の側
    方あるいは下方に設けたことを特徴とする請求項２に記
    載の３次元物体を製造する装置を校正する方法。
  5. 【請求項５】 前記テストパターンとして複数個の調節
    用十字マークを用い、前記調節用十字マークの交点が座
    標格子を形成することを特徴とする請求項２に記載の３
    次元物体を製造する装置を校正する方法。
  6. 【請求項６】 ３次元物体を製造する方法において、 不変機械座標系を規定する基準マークを持つプレートを
    設け、 前記プレート上で集束照射ビームにより固化可能な材料
    の連続層を形成し、 前記層を横切って集束照射ビームを走査して、前記層に
    おける前記物体の断面に対応する場所で前記材料を固化
    し、 前記固化された物体を以後の処理工程において処置又は
    用い、それによって、前記固化された物体は前記プレー
    トの前記基準マークを用いて位置合せされ及び／又は処
    置されることを特徴とする３次元物体の製造方法。
  7. 【請求項７】 連続層中の材料を、前記層中の３次元物
    体の断面に対応する場所で、前記材料を固化する照射の
    集束ビームを用いて固化することにより、前記３次元物
    体を製造する装置の照射装置を校正する校正装置であっ
    て、前記層は前記３次元物体を製造する装置に対して相
    対的に固定された機械座標系を規定するプレート上で形
    成されるようにした、前記校正装置において、 光学的に検出可能な基準マークを有する第一の領域と、 前記集束ビームの照射に感応する媒体を備えた第二の領
    域と、 前記機械座標系における規定位置に前記校正装置を位置
    付ける調節手段とを備えたことを特徴とする校正装置。
  8. 【請求項８】 校正プレートを備えたことを特徴とする
    請求項７に記載の校正装置。
  9. 【請求項９】 前記基準マークが、好ましくは９０°の
    角度をなす２つの線に沿って配置されていることを特徴
    とする請求項７に記載の校正装置。
  10. 【請求項１０】 前記媒体が、前記校正プレートの上面
    側に貼り付けた照射感応フィルムからなることを特徴と
    する請求項８に記載の校正装置。
  11. 【請求項１１】 ３次元物体の連続層中の材料を、前記
    層中の前記物体の断面に対応する場所で、前記材料を固
    化する照射の集束ビームを用いて固化することにより、
    前記３次元物体を製造する装置において、 前記装置に対して相対的に固定された機械座標系を規定
    するキャリア手段と、 前記集束照射ビームを送出する照射手段と、 前記機械座標系における規定位置において前記キャリア
    手段上に配置された校正手段であって、光学的に検出可
    能な基準マークを有する第一の領域と、前記照射手段の
    前記集束照射ビームに感応する媒体を備えた第二の領域
    とを持つ前記校正手段とを備えたことを特徴とする３次
    元物体を製造する装置。
  12. 【請求項１２】 ３次元物体を製造する方法において、 不変機械座標系を規定する基準機構を有するプレートを
    備え、 物体座標系において前記物体を規定する幾何学的データ
    を読み取り、 前記物体座標系を前記機械座標系に整合させ、 集束照射ビームにより固化可能な材料の連続層を前記プ
    レート上に形成し、 前記層を横切って集束照射ビームを走査して、前記層に
    おける前記物体の断面に対応する場所で前記材料を固化
    し、これにより前記プレート上に前記物体を形成するこ
    とを特徴とする３次元物体の製造方法。
JP2000119348A 1999-04-23 2000-04-20 ３次元物体を製造する装置を校正する方法、校正装置、及び３次元物体を製造する装置および方法 Expired - Fee Related JP3718407B2 (ja)

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