JP2012506063A - 迅速プロトタイプ作成装置の改良 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態において、 前記露光システムは、前記少なくとも1つの発光ダイオードの光軸に対する前記整合された光の角度が1.5度以下となるように、前記光の方向を変えるように、前記少なくとも1つの発光ダイオードの光軸に対して45度を超える角度で、前記少なくとも1つの発光ダイオードから放出される光の一部の方向を整合する手段を含む。
本発明の有利な一実施形態によれば、発光ダイオードから放出された光を、発光ダイオードの光軸に対する角度が、発光ダイオードから放出されるときよりも小さくなる方向に、誘導、反射または整合することができることは、非常に有利である。このことは、例えば入力光学系におけるさらなる光の取り扱いを容易にすることができる。
本発明の有利な一実施形態によれば、発光ダイオードは、発光ダイオードから放出される光を最適化するための外部反射器と共に使用してもよい。反射器を使用するときには、放出光のより多くを、入力光学系の方向に向けさせることができ、そのために同一の発光ダイオードから、より大きな光の強度を、入力光学系に加えることができる。
本発明の有利な一実施形態によれば、発光ダイオードからの光は、照明源に含まれる、少なくとも1つの光学レンズを用いて、少なくとも部分的に方向を整合させてもよい。それによって、この光は、少なくとも部分的に整合され、それによって入力光学系に対する要件を低減することができる。さらに、照明源内の光学系は、視準光学系の一部としてもよい。
本発明の有利な一実施形態によれば、発光ダイオードは、発光中心、この発光中心の保護体、反射器などを含む。発光中心の保護体は、放出光の方向を少なくとも部分的に変えることを容易にするように成形してもよい。光の方向の変化は、光の整合の一部としてもよく、したがって、視準光学系に対する要件が、光方向保護体を備えない発光ダイオードからの光を取り扱うのと、同じでなくてもよい。
さらに、本発明は、請求項1〜7のいずれかに記載の装置を使用することによって、感光材料から3次元対象物を製造する方法に関する。
本発明の有利な一実施形態によれば、露光システムは感光材料全体にわって走査される。露光システムが感光材料全体にわって走査されるとき、空間変調器は、光をパターン化して、感光材料上の1つまたは複数の照明スポットを硬化させる。露光システムは、構築しようとする対象物の一層毎に少なくとも1回、感光材料全体にわたって、少なくとも部分的に走査される。
さらに、発光ダイオードに匹敵する、将来的に開発される任意のダイオードまたは光源を使用してもよい。
本発明の一実施形態において、前記測定値は、前記少なくとも2つの空間光変調器の各個体に関連する、光の強度の代表値であり、前記制御ユニットは、前記測定された代表値に基づいて、前記少なくとも2つの発光ダイオードの各固体からの光の強度を調整することを可能にする。
本発明の有利な一実施形態によれば、1つまたは複数の測定ユニットは、露光システムの光変調器群からの光の代表値を測定するのに使用される。2つ以上の測定ユニット使用すると、測定工程の速度を増大させ、したがって対象物を構築するための合計時間が増大し、このことは非常に有利である。
本発明の有利な一実施形態によれば、前記代表値は、光に反応するように適合された任意のセンサを用いて測定してもよい。これは、特別に構築されたセンサが不要であり、このことによりコストが低下するので有利である。
本発明の有利な一実施形態によれば、塗り重ね装置の走査方向は、露光システムの走査方向に直角である。したがって、塗り重ね装置が感光材料の全体にわたって走査されるときに、塗り重ね装置はまた、個々の発光ダイオードのすべてを通過するので、測定ユニットまたは光感度センサを塗り重ね装置上に搭載するのは時間的に非常に効率的である。
本発明の一実施形態においては、露光システムが、照明領域によって定義される面全体にわたって走査をしていない状態にあるときに、前記少なくとも2つの発光ダイオードの各固体から放出される光の強度が測定される。
本発明の一実施形態においては、前記少なくとも2つの発光ダイオードの各固体からの代表値の測定は、1回の走査動作において行われる。
本発明の有利な一実施形態によれば、露光システムは、感光材料の全体にわたって走査される。空間光変調器は、露光システムが感光材料全体にわって走査されるときに、感光材料上の1つまたは複数の照明スポットで、硬化するように光をパターン化する。露光システムは、構築しようとする対象物の層毎に少なくとも1回、感光材料全体にわたって少なくとも部分的に走査される。
本発明の有利な一実施形態によれば、光源ベッドはモジュールとして構築されており、したがって2つ以上の光源ベッドモジュールを、同一の立体リソグラフィ装置内部で使用して、より多くの数の照明スポットを照明することを助長することができる。
本発明の有利な一実施形態によれば、警報は、発光ダイオードの1つまたは複数を変更するときであることを示す。この警報は、例えば、音、(例えば、点滅または回転する)光、電子データ警報などの形態としてもよい。警報は、発光ダイオードが理由なく変更されることがないこと、およびサービス要員が、例えば、発光ダイオードの強度を検査する必要がないことから、非常に有利な場合がある。
本発明の有利な一実施形態によれば、プリント回路板は、整合光学系または入力光学系の少なくとも一部を含む。プリント回路板に、例えば、反射板または光学機器を設けることは、このようにすれば、例えば、反射器または光学機器を発光ダイオードに近接して、または接触してでも設置することが可能となるために、非常に有利となる場合がある。
本発明の有利な一実施形態によれば、冷却表面がプリント回路板に取り付けられて、プリント回路板上の電子回路の冷却を助長し、電子回路またはプリント回路板を損傷するリスクを低減する。
本発明のさらに有利な一実施形態によれば、プリント回路板の一方側から、プリント回路板の他方側への熱の除去を最適化するために、プリント回路板を貫通して穴が作製される。
本発明の有利な一実施形態によれば、プリント回路板は、例えば、やはりプリント回路板上に置かれている発光ダイオード用の電源などの、電子回路を含む。電子回路をより小さなユニットまたはプリント回路板上に分散させることは非常に有利な場合がある。1つの電源が損傷した場合に、より小さなユニットまたはプリント回路板だけを、損傷した構成要素と交換する方が、複数の機能構成要素を含む、1つの大きなプリント回路板を交換するよりも安価である。
本発明の有利な一実施形態によれば、解除可能なロック機構を1つの位置から別の位置に向きを変えるか、または任意の方法で動かすことができる。このことは、プリント回路板を挿入するか、または光源ベッドから取り外すときには有利である。
本発明のさらに有利な一実施形態によれば、解除可能なロック機構、プリント回路板誘導手段、および光源誘導手段の間の相互作用によって、発光ダイオードの光軸と入力光学系の光軸との一致が助長される。
本発明の一実施形態において、前記光源ベッド、前記露光システムまたは前記プリント回路板は、前記少なくとも1つの発光ダイオードの光軸の位置、または前記入力光学系の光軸の位置の調節のための調節機構を含む。
さらに、本発明は、請求項25〜34のいずれかに記載の装置の使用によって感光材料から3次元対象物を製造する方法に関する。
本発明の有利な一実施形態によれば、露光システムは感光材料の全体にわたって走査される。空間光変調器は、露光システムが感光材料の全体にわたって走査されるときに、光をパターン化して感光材料上の1つまたは複数の照明スポットを硬化させる。露光システムは、構築しようとする対象物の層毎に少なくとも1回、感光材料全体にわたって少なくとも部分的に走査される。
本発明の有利な一実施形態によれば、1つの特定の発光ダイオードが1つの特定の空間光変調器の専用とされる。このことは、空間光変調器の1つからのパターン化された光が対象物の一層を構築するのに使用する必要がない場合には、1つの発光ダイオードを完全にオフにすることができるようになるので、非常に有利な場合がある。1つの発光ダイオードをオフにすることは、エネルギー消費に加えて熱の生成を低減する。
本発明の有利な一実施形態によれば、露光システムからの放出光の強度を増大させるために、2つ以上の発光ダイオードが使用される。光の強度を増大させると、感光材料全体にわたる、露光システムの走査速度を増大させることができる。
本発明の有利な一実施形態によれば、入力光学系は、少なくとも部分的にマイクロレンズの配列としてもよい。マイクロレンズの配列は、例えば、発光ダイオードからの光を空間光変調器の開口に集束させるのに使用してもよい。
本発明の一実施形態において、前記入力光学系は、発光ダイオードからの光を、複数の異なるビームに分割することを可能にする。
本発明の有利な一実施形態によれば、少なくとも1つの空間光変調器からのパターン化された光は、例えば、感光材料上の照明スポットにおける光の最大強度を確保するために、前記マイクロレンズの配列によって光学材料上に集束される。
本発明の有利な一実施形態において、感光材料は、槽内に収納されている。感光材料を収納する槽内で、構築プレートを上下させ、これによって露光システムが槽内の構築プレートの全体にわたって走査するときに、対象物の新規の層が硬化される。
本発明の有利な一実施形態において、発光ダイオードおよび空間光変調器は、制御ユニットによって制御される。さらに、露光システムは、制御ユニットによって較正してもよい。
さらに、本発明は、請求項1〜7、10〜20、25〜34、または37〜45のいずれかに記載の装置において、感光材料を硬化させる方法に関する。
さらに、本発明は、請求項1〜7、10〜20、25〜34、または37〜45のいずれかに記載の装置を使用することによって製作される、3次元対象物に関する。
次に、以下の図を参照して本発明をより詳細に説明する。
本発明の一態様によれば、3次元対象物OBのディジタル層別表現を、インターフェイスユニットIFUを介して、立体リソグラフィ装置SAに提供することができる。このインターフェイスユニットIFUには、例えば、キーボードまたはポインタなどの入力インターフェイスおよび、例えば、スクリーンまたはプリンタなどの出力インターフェイスを含めて、例えばLAN(ローカルエリアネットワーク)、WLAN(ワイヤレスローカルエリアネットワーク)、シリアル通信などのインターフェイスを介して通信を処理してもよい。さらに、インターフェイスユニットIFUには、データプロセッサ、メモリ、および/またはデータの永久記憶の手段を含めてもよい。
この明細書および添付の特許請求の範囲の文脈の範囲では、「照明領域」の用語は、個々の光線の照明スポットISPとも呼ばれる、ある数の焦点位置によって定義される、近似的な面を意味する。
本発明の一態様によれば、露光システムESは、ディジタル層別表現によるパターン内の感光材料LSMを硬化させて、それによって3次元対象物OBを形成する。
入力光学系は、最初に、光学構成要素(視準光学系COとも呼ばれる)の第1段階によって光を視準し、次いで、例えばマイクロレンズMLの形態における光学構成要素の第2段階によって、その光を集束させる。光学構成要素は、例えば、鏡または一重レンズ、二重レンズまたは非球形レンズなどの光学構成要素の任意の組合せである。
図3A〜Eは、本発明の一態様による、照明源IS内に位置する発光ダイオードLDの発光領域LEの原理を示す。図3A〜Eに図示した実施形態は、照明源IS内で使用される発光ダイオードLDの背景にある可能な原理の一部を図示している。図3A〜Eの実施形態のそれぞれは、発光領域LE、光を放出している発光ダイオードLDの一部を示している。
図3Bは、発光領域LEから放出される光の配光角度が、発光ダイオードの光軸OALDから90度である、本発明の一実施形態を示す。
図3C〜3Eに関して、反射器を実装することによって、発光ダイオードLDの発光領域LEから放出される光の最適利用ができる。このために、これらの実施形態においては、例えばmW、mA、mVなどで測定される、加えられた電力量当たり、より多数の光子を、発光ダイオードLDから利用することができる。
1つの装置としては、プリント回路板PCBから熱Hを移送するために最適化された1つまたは複数の冷却表面CSとすることもできる。1つまたは複数の冷却表面CSには、1つまたは複数の冷却表面CSの間に空気を循環させるファンFAをさらに設けてもよい。例えば、1つまたは複数の発光ダイオードLDから熱を除去するための追加の装置としては、1つまたは複数の発光ダイオードLDから冷却表面CSへとプリント回路板PCBを通過する冷却チャネルCCである。勿論のこと、上記のもの以外の他の冷却装置または要素を冷却手段CMに適用して、プリント回路板PCB上の構成要素からの熱Hの除去を最適化してもよい。そのようなさらなる要素としては、例えば、プリント回路板PCBから熱Hを除去するための、冷却ペースト、冷却水または冷却金属も考えられる。さらに、プリント回路板PCBの温度またはその上の温度を制御するために、冷却手段CMと関連させて、いくつかのペルチエ(Peltier)モジュールを使用してもよい。なお、1つまたは複数のペルチエモジュールで、プリント回路板PCBの温度またはその上の温度を制御するのに十分である場合もあることに留意すべきである。
本発明の第1の態様の範囲は、発光ダイオードLDから放出される光をできる限り利用することである。発光ダイオードLDの発光領域LEからの光の配光角度は、照明源ISにどの種類の発光ダイオードが使用されているかによって変化する。したがって、発光ダイオードLDのいくつかの種類は、例えば、発光ダイオードの光軸OALDから20度未満の配光角度で、高度に集束された光を放出することができる。他方で、その他の種類の発光ダイオードLDは、発光ダイオードの光軸OALDから60度を超える配光角度で拡散光を放出することができる。
この少なくとも1つのマイクロレンズ配列MLは、視準された光を、空間光変調器SLMを通過して集束させ、この空間光変調器SLMは、個々の制御可能な光変調器群LMによって、光のパターンを確立する。この光のパターンは、少なくとも1つのマイクロレンズMLの配列によって、出力光学系OOに向けられる。次いで、出力光学系は、光のパターンを感光材料LSMの表面上の照明スポットISP中に集束させる。
図6は、照明源IS内に含まれる個々の発光ダイオードLDの測定および制御を容易にする、本発明の第2の態様を示す。感光材料LSMが同一の強度を有する光で照明されることは、3次元対象物を構築する際、特にこれらの3次元対象物が大きな領域(例えば、100〜300cm2)を含むときには、重要な要因である。感光材料LSMが、同一の強度を有さない光で照明される場合には、感光材料LSMの層が均一に硬化しない。走査速度は感光材料LSMが受ける光の量に部分的に依存するので、放射光の強度が増大すると、走査速度を増大させることができる。したがって、光の強度が高くなるほど、感光材料LSM全体にわたってより速く露光システムESを走査させることができる。
本発明の一態様によれば、露光システムESまたは測定ユニットMUは、発光ダイオードLSからの光の強度を測定するときには、露光システムからの光が、感光材料LSMを照射するのを回避する手段を含む。これは、有害な迷光の量を低減するために行われ、その理由は、迷光によって、制御のできない感光材料LSMの硬化が起こるためである。
図7Aは、本発明の一態様の側面図を示す。光源ベッドLSBは、少なくとも1つ、しかし好ましくは4つの解除可能なロック機構(2つだけを図示)を備えてもよい。本発明の一態様においては、プリント回路板PCBを光源ベッドLSBに固定するのに、解除可能なロック機構RLMが1つだけで十分である。
プリント回路基板PCBを光源ベッドLSBにロックするように適合された様々なロックシステムがある。本発明の好ましい態様によれば、本露光システムESに好適なすべてのロックシステムに対する共通特徴は、プリント回路板PCBが光源ベッドLSBにロック/固定されるときに、発光ダイオードの光軸OALDが入力光学系の光軸OAOPと一致することである。
上記の2つの光学軸が、プリント回路板PCBを光源ベッドLSB上または、その中にロックした後に、一致しない場合には、露光システムESは、最適には動作できない。状況によっては、そのような光学軸の整列不良の影響は、考慮するのに値しない。他の状況において、2つの光学軸の間のずれは、光学軸の一方の事後調節または較正を実施することによって少なくとも部分的に補正することができる。そのような事後調節は、例えば、機械的または電気的に行うことができる。
立体リソグラフィ装置SAは、1つまたは複数の摺動式槽ドアSVDを備えてもよく、このドアは、例えば、押す、回すなどによって起動される、摺動式槽ドアハンドルSVDHを用いて開けてもよい。摺動式槽ドアSVDは、一方側に摺動させるか、または1つまたは複数のヒンジの周りに回転させることによって、槽V(図示せず)へのアクセスを可能にする。
摺動式前面ドアSFDは、一方側に摺動させることによって、または1つまたは複数のヒンジの周りに回転させることによって、露光システムED(図示せず)へのアクセスを可能にしてもよい。なお、摺動式前面ドアSFDを透明にして、摺動式前面ドアSFDを開けることなく構築過程を監視できるようにしてもよいことに留意すべきである。
図10は、摺動式前面ドアSFDが取り除かれている、本発明の一態様による立体リソグラフィ装置SAの正面図を示す。露光システムESは、感光材料LSM(図示せず)の全体にわたって走査するときに、露光システムキャリッジスリットESCS内を移動する。さらに、図10は、機械がその周りに構築されている、機械フレームMFR、および露光システムエネルギーチェーンSBECのための支持ベースを示す。
Claims (50)
- 立体リソグラフィ装置用の露光システム(ES)であって、
200〜100000nmの間の波長の光を放出する少なくとも1つの発光ダイオード(LD)と、
複数の個別に制御可能な光変調器群(LM)を備える、少なくとも1つの空間光変調器(SLM)と、
前記少なくとも1つの空間光変調器(SLM)に光学的に結合された入力光学系(IO)と、
前記少なくとも1つの空間光変調器(SLM)に光学的に結合された出力光学系(OO)と、
少なくとも1つの制御ユニット(CU)を具備し、
前記入力光学系(IO)および出力光学系(OO)は、前記少なくとも1つの発光ダイオード(LD)から放出された光を、前記空間光変調器(SLM)の前記個別に制御可能な光変調器群(LM)を介して、照明領域(IA)に伝達するのを容易にし、
前記空間光変調器(SLM)は、前記制御ユニット(CU)からの制御信号に従って前記入力光学系(IO)からの光のパターンを確立することを可能にし、
前記出力光学系(OO)は、前記少なくとも1つの空間光変調器(SLM)からの前記光のパターンを照明スポット(ISP)に集束させることを可能にし、
前記露光システム(ES)は、前記発光ダイオード(LD)の光軸(OALD)に対して45度を超える角度で前記発光ダイオード(LD)から放出された光を、前記光軸(OALD)に対して平行な方向にそのような光を向けるように、整合させることができる、露光システム。 - 前記露光システムが、前記少なくとも1つの発光ダイオードの光軸に対する前記整合された光の角度が1.5度以下となるように、前記光の方向を変えるように、前記少なくとも1つの発光ダイオードの光軸に対して45度を超える角度で、前記少なくとも1つの発光ダイオードから放出される光の一部の方向を整合する手段を含む、請求項1に記載の露光システム(ES)。
- 前記露光システム(ES)が、前記光が前記入力光学系(IO)に導入される前に、前記少なくとも1つの発光ダイオード(LD)から放出される光を整合する手段を含む、請求項1または2に記載の露光システム(ES)。
- 前記少なくとも1つの発光ダイオード(LD)から放出される光を整合する前記手段が、少なくとも1つの反射器(RE)を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 前記少なくとも1つの発光ダイオード(LD)から放出される光を整合させる前記手段が、少なくとも1つの光学レンズ(OP)を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 前記少なくとも1つの発光ダイオード(LD)から放出される光を整合させる前記手段が、少なくとも1つの保護シールド(P)を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 1つの空間光変調器(SLM)から発生する、それぞれの照明スポット(ISP)に集束される光のエネルギーの総量と、前記空間光変調器(SLM)に対応する前記少なくとも1つの発光ダイオード(LD)から放出される光のエネルギーの総量との比が、少なくとも0.1である、請求項1〜6のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の装置を使用することによって、感光材料から3次元対象物を製造する方法。
- 前記露光システム(ES)が、前記感光材料(LSM)の全体にわたって走査される、請求項8に記載の方法。
- 立体リソグラフィ装置(SA)用の露光システム(ES)であって、
200〜100000nmの間の波長の光を放出する少なくとも2つの発光ダイオード(LD)と、
複数の個別に制御可能な光変調器群(LM)を備える、少なくとも2つの空間光変調器(SLM)と、
前記少なくとも2つの空間光変調器(SLM)に光学的に結合された入力光学系(IO)と、
前記少なくとも2つの空間光変調器(SLM)に光学的に結合された出力光学系(OO)と、
少なくとも1つの測定ユニット(MU)と、
少なくとも1つの制御ユニット(CU)とを含み、
前記入力光学系(IO)および出力光学系(OO)は、前記発光ダイオード(LD)から放出された光を、前記空間光変調器(SLM)の前記個別に制御可能な光変調器群を介して、照明領域(IA)に伝送するのを容易にし、
前記空間光変調器(SLM)は、前記制御ユニット(CU)からの制御信号に従って,前記入力光学系(IO)からの光のパターンの確立を可能とし、
前記出力光学系(OO)は、前記少なくとも2つの空間光変調器(SLM)からの前記光のパターンを照明領域(IA)に集束させることを可能にし、
前記測定ユニット(MU)は、それぞれの個別空間光変調器(SLM)によって伝送される光の強度を測定することを可能にし、
前記制御ユニット(CU)は、前記測定値に基づいて、各発光ダイオード(LD)によって放出される光の強度を調整することを可能にする、露光システム。 - 前記測定値は、前記少なくとも2つの空間光変調器(SLM)の各個体に関連する、光の強度の代表値であり、
前記制御ユニット(CU)は、前記測定された代表値に基づいて、前記少なくとも2つの発光ダイオード(LD)の各固体からの光の強度を調整することを可能にする、請求項10に記載の露光システム(ES)。 - 前記露光システム(ES)は、立体リソグラフィ装置(SA)の一部であり、該立体リソグラフィ装置(SA)は、3次元対象物がそれから調製される感光材料(LSM)の表面を平らにするための塗り重ね装置(REC)を具備する、請求項10または11に記載の露光システム(ES)。
- 前記測定ユニット(MU)は、少なくとも1つの光感度センサを含み、該光感度センサの出力は、前記少なくとも2つの発光ダイオード(LD)の各固体から放出される光の強度の代表値を表わす、請求項10〜12のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 前記少なくとも1つの光感度センサが、200nmから10000nmの範囲内の光に応答性を有する、請求項10〜13のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 前記少なくとも1つの光感度センサは、装置内で、光が前記空間光変調器(SLM)によってパターン化される前に前記光の強度を測定することを可能にする位置に置かれる、請求項10〜14のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 前記少なくとも1つの光感度センサは、装置内で、光が前記空間光変調器(SLM)によってパターン化された後に前記光の強度を測定することを可能にする位置に置かれる、請求項10〜15のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 前記制御ユニット(CU)が、1つまたは複数の前記測定された代表値に基づいて、前記少なくとも2つの発光ダイオード(LD)の各固体から放出される光の強度を制御することを可能にする、請求項10〜16のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 前記制御ユニット(CU)が、1つまたは複数の前記測定された代表値に基づいて、前記少なくとも2つのダイオード(LD)の各固体から放出される光の強度が均一になるように、前記少なくとも2つの発光ダイオード(LD)の各固体から放出される光の強度を制御することを可能にする、請求項10〜17のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 前記制御ユニット(CU)が、前記少なくとも2つの発光ダイオード(LD)に印加される電圧または電流を制御することによって、前記少なくとも2つの発光ダイオード(LD)から放出される光の強度を制御する手段を備える、請求項10〜18のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 前記光感度センサが、前記塗り重ね装置(REC)上に搭載されている、請求項10〜19のいずれかに記載の露光システム(ES)。
- 請求項10〜20のいずれかに記載の装置を使用することによって感光材料から3次元対象物を製造する方法。
- 露光システム(ES)が、照明領域によって定義される面の全体にわたって走査をしていない状態にあるときに、前記少なくとも2つの発光ダイオード(LD)の各固体から放出される、光の強度が測定される、請求項21に記載の方法。
- 前記少なくとも2つの発光ダイオード(LD)の各固体からの代表値の測定が、1回の走査動作において行われる、請求項21または22に記載の方法。
- 前記露光システム(ES)が、前記感光材料(LSM)の全体にわたって走査される、請求項21〜23のいずれかに記載の方法。
- 露光システム(ES)を備える立体リソグラフィ装置(SA)であって、前記露光システムは、
少なくとも1つのソケット(SO)および少なくとも1つの発光ダイオード(LD)を備える、少なくとも1つのプリント回路板(PCB)と、
複数の個別に制御可能な光変調器群を備える、少なくとも2つの空間光変調器(SLM)と、
前記空間光変調器(SLM)に光学的に結合された入力光学系(IO)と、
前記空間光変調器(SLM)に光学的に結合された出力光学系(OO)と、
少なくとも1つの制御ユニット(CU)と、
発光ダイオードの光軸(OALD)が前記入力光学系の光軸(OAOP)と整合されるように、前記プリント回路板(PCB)を解除可能にロックしている、少なくとも1つの光源ベッド(LSB)とを含み、
前記入力光学系(IO)および出力光学系(OO)は、前記発光ダイオード(LD)から放出された光を、前記空間光変調器(SLM)の前記個別に制御可能な光変調器群(LM)を介して照明領域(IA)に伝送するのを容易にし、
前記空間光変調器(SLM)は、前記制御ユニット(CU)からの制御信号に従って、前記入力光学系(IO)からの光のパターンの確立を可能にし、
前記出力光学系(OO)は、前記空間光変調器(SLM)から照明領域(IA)上への前記光のパターンを集束させることを可能にする、立体リソグラフィ装置(SA)。 - 前記プリント回路板(PCB)が、解除可能なロック機構(RLM)によって前記光源ベッド(LSB)に解除可能にロックされており、
前記少なくとも1つの発光ダイオード(LD)の光軸(OALD)が前記入力光学系(IO)の光軸(OAOP)と一致するように、前記プリント回路板(PCB)が、前記解除可能なロック機構(RLM)によって解除可能にロックされている、請求項25に記載の立体リソグラフィ装置(SA)。 - 前記露光システム(ES)が、2つ以上の光源ベッド(LSB)を含む、請求項25または26に記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記立体リソグラフィ装置(SA)が、装置の動作における障害または異常を知らせるための警報を含む、請求項25〜27のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記少なくとも1つのプリント回路板(PCB)が、前記入力光学系(IO)の少なくとも一部を含む、請求項25〜28のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記少なくとも1つのプリント回路板(PCB)が、少なくとも1つの冷却表面(CS)を含む冷却手段(CM)を含む、請求項25〜29のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記少なくとも1つのプリント回路板(PCB)が、例えば、電力供給および/または制御信号のための、少なくとも1組の直流電流接続を含む、請求項25〜30のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記解除可能なロック機構(RLM)が、前記光源ベッド(LSB)に移動可能に接続されている、請求項25〜31のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 発光ダイオードの光軸(OALD)および入力光学系の光軸(OAOP)の整合の誤差が20μm未満である、請求項25〜32のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記光源ベッド(LSB)、前記露光システム(ES)または前記プリント回路板(PCB)が、前記少なくとも1つの発光ダイオードの光軸(OALD)の位置、または前記入力光学系の光軸(OAOP)の位置の調節のための調節機構を含む、請求項25〜33のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 請求項25〜34のいずれかに記載の装置の使用によって感光材料から3次元対象物を製造する方法。
- 前記露光システム(ES)が、前記感光材料(LSM)全体にわって走査される、請求項35に記載の方法。
- 発光ダイオード(LD)の数が、空間光変調器(SLM)の数以下である、請求項1〜7、または10〜20のいずれかに記載の露光システム(ES)、あるいは請求項25〜34のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 発光ダイオード(LD)の数が、空間光変調器(SLM)の数に等しい、請求項1〜7、または10〜20、または37のいずれかに記載の露光システム(ES)、あるいは請求項25〜34、または37のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記入力光学系(IO)が、マイクロレンズ(ML)の少なくとも1つの配列を含む、請求項1〜7、または10〜20、または37、または38のいずれかに記載の露光システム(ES)、あるいは請求項25〜34、または37、または38のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記入力光学系(IO)が、少なくとも1つの視準レンズを含む、請求項1〜7、または10〜20、または37〜39のいずれかに記載の露光システム(ES)、あるいは請求項25〜34、または37〜39のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記入力光学系(IO)が、発光ダイオード(LD)からの光を、複数の異なるビームに分割することを可能にする、請求項1〜7、または10〜20、または37〜40のいずれかに記載の露光システム(ES)、あるいは請求項25〜34、または37〜40のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記出力光学系(OO)が、マイクロレンズ(ML)の少なくとも1つの配列を含む、請求項1〜7、または10〜20、または37〜41のいずれかに記載の露光システム(ES)、あるいは請求項25〜34、または37〜41のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記装置が、前記発光ダイオード(LD)の1つまたは複数から放出された光を、前記空間光変調器(SLM)中に誘導する光誘導手段を具備し、前記光誘導手段が光ファイバの形態である、請求項1〜7、または10〜20、または37〜42のいずれかに記載の露光システム(ES)、あるいは請求項25〜34、または37〜42のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記露光システム(ES)が立体リソグラフィ装置(SA)の一部であり、前記立体リソグラフィ装置(SA)が槽(V)を具備する、請求項1〜7、または10〜20、または37〜43のいずれかに記載の露光システム(ES)、あるいは請求項25〜34、または37〜43のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 前記制御ユニット(CU)が、前記露光システム(ES)を制御することを可能にする、請求項1〜7、または10〜20、または37〜44のいずれかに記載の露光システム(ES)、あるいは請求項25〜34、または37〜44のいずれかに記載の立体リソグラフィ装置(SA)。
- 請求項1〜7、10〜20、25〜34、または37〜45のいずれかに記載の装置における、感光材料(LSM)の使用。
- 請求項1〜7、10〜20、25〜34、または37〜45のいずれかに記載の装置において、感光材料(LSM)を硬化させる方法。
- 請求項8または9、21〜24、あるいは35〜36のいずれかに記載の方法によって製作される、3次元対象物。
- 請求項1〜7、10〜20、25〜34、または37〜45のいずれかに記載の装置を使用することによって製作される、3次元対象物。
- 請求項49および50に記載の、3次元対象物。
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