JP2017524563A - ラピッドプロトタイピングを用いて３次元物体を製造するためのより効率的な方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、容器を超えて垂直に突き出たプラスチック材料をストリッピング装置が収集容器内に拭い去り投影面を形成することによって、３次元物体、特に歯科補綴修復物の少なくとも部分を製造するための装置及び方法に関する。本発明によれば、ストリッピング装置と光源とが結合され、液状の光硬化性プラスチック材料全体にわたって、規定された距離を隔てて同時に案内され、それによりストリッピング装置は、光源のすぐ前方で規定された距離を隔てて案内され、光源の被照明フィールドのための投影面を形成する。

Description

本発明は、容器を超えて垂直に突き出たプラスチック材料をストリッピング装置が収集容器内に拭い去り投影面を形成することによって、３次元物体、特に歯科補綴修復物の少なくとも部分を製造するための装置及び方法に関する。本発明によれば、ストリッピング装置と光源とが結合され、液状の光硬化性プラスチック材料全体にわたって、規定された距離を隔てて同時に案内され、それによりストリッピング装置は、光源のすぐ前方で規定された距離を隔てて案内され、光源の被照明フィールドのための投影面を形成する。本発明はまた、空間光変調器を用いて光強度の均一化された分布を生成する方法に、及びこのタイプの方法を使用したラピッドプロトタイピング方法に関する。

ラピッドプロトタイピング方法はステレオリソグラフィ方法を含む。ラピッドプロトタイピング方法は３次元プリンティングプロセスである。現在、光重合可能な（硬化性の）モノマー、又はモノマーの混合物を含む組成物は、好ましくはＵＶ光を用いて重合される。ＳＴＬフォーマットにおける３Ｄモデルに基づいて、３Ｄモデルは、バス内の構築プラットフォーム上での安定性を増加させるために、支持体とも呼ばれる支持構造物を備えてもよい。かくして取得されたモデルは次に、スライシングと呼ばれるプロセスにおいてデジタル手段によって個別のスライスに細分される。個別の層はマシンコントロール内に読み出され、次に、マシンコントロール内で適切に適合される。マシンコントロールは、運動のシーケンス及び照明手順を調整する。

同様に、重合可能な樹脂の投影面全体にわたって可動ミラーを用いてレーザ（レーザ照明方法）が投影される方法が従来技術から公知である。通常、３次元物体の輪郭が最初に照明され、続いて、層に細分された物体の表面が照明される。この方法は、照明が点ごとに行われる静的方法である。従ってこの方法は非常に時間がかかる。

ＤＬＰ方法では、ＤＬＰチップ（デジタル光処理、マイクロミラーリアクタ（ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ ｒｅａｃｔｏｒ））によって、ＬＥＤ技術及び０．５ワット〜１００ワットの光パワーを用いて面が照射される。ＤＬＰ方法も静的方法としてのみ公知である。光源は照明フェーズの間移動されず（静的）、まだ重合されていない樹脂層を静止画像において照明する。

公知の方法において、表面はスクレーパを用いてストリップされる。照明プロセスはその後、いくらかの待ち時間の後で行われる。照明の後、再び表面にスクレーパが施される。これは現在公知のＲＰプリンタの設計によって必要とされている。

公知のラピッドプロトタイピング方法では紫外（ＵＶ）レーザが使用され、ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタがますます多く使用されるようになっている。このための方法は、例えば欧州特許出願公開第１８８０８３０Ａ１号明細書及び欧州特許出願公開第１８９４７０５Ａ２号明細書から公知である。レーザはその被照明フィールドが点状であるため不利である。光源のＵＶ光は光硬化性プラスチック材料上に被照明フィールドとして投影される。投影には光学系と空間光変調器とが使用される。光学系により、光の分布及び／又は強度分布は不均一となる。被照明フィールドの周辺領域は通常、被照明フィールドの中央における領域より低い強度を示す。色調画像（ｂａｒｒｅｌ ｉｍａｇｅ）とも呼ばれるこの効果により、光硬化性プラスチック材料は全ての場所で同じ強度は受けず、そのため異なって、すなわち不均一に硬化される。

欧州特許出願公開第１９８２８２４Ａ２号明細書では、ＵＶデータプロジェクタのより明るいピクセルを、グレー分布を用いて周辺上のピクセルの強度レベルまで低減することによって強度分布を均一化することが提案されている。

これは、強度の正確な制御によってのみグレー分布が達成可能であるという点で、不利である。従って、同様の効果を達成するために使用可能なより単純な方法を提供することも本発明の目的である。

欧州特許出願公開第１８８０８３０Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第１８９４７０５Ａ２号明細書 欧州特許出願公開第１９８２８２４Ａ２号明細書

本発明の目的は、プロセスをより経済的にするために、わずかな設計努力によって構成時間を大幅に短縮することであった。従って目的は、公知の静的方法に比較してより短い構成時間で３次元成形体をプリントするために使用可能な装置及び方法を開発することであった。本発明の別の目的は、わずかな設計努力で、かつ更なる位置決め装置も計測設備も必要なしに、モノマーを含む組成物などの重合可能な材料のｚ軸に関して一定のレベルを提供できるようにすることであった。その上、目的は、一定の充填高さレベルの調整を可能にすることであった。特に、被照明フィールドの光強度の満足のいく均一化を特に達成するより単純な方法が提供されるべきである。方法はできるだけ安価に実装可能でなければならない。

本発明の目的は、光硬化性プラスチック材料が光源を用いて重合され、その際にストリッピング装置が光源の前方で規定された距離を隔てて案内され、平面状の投影面の生成と光源の被照明フィールドの案内とが１つの手順ステップ及び／又は１パッセージにおいて同時に可能にされる、請求項１に記載の装置及び請求項９に記載の方法によって達成される。１パッセージとは、装置の容器の一方の側の１つの反転点から容器の反対側上の反転点まで光源が移動する経路長であると理解される。光硬化性プラスチック材料は、電磁放射線重合可能モノマー、好ましくは歯科用ＵＶ重合可能モノマーを含む組成物であることが好ましい。

本発明によれば、以下で説明するように、ドクタープレートを用いた平滑化と、照明とが基本的に１つの手順ステップにおいて同時に行われる。本発明によれば、ストリッピング装置と照明フィールドとは、わずか数ミリメートルの距離を隔てて位置する。この方策により、構成時間を大幅に短縮することが可能になった。

本発明の主題は、特に、液状の光硬化性プラスチック材料を照明することによって３次元物体を製造するために好ましくは光強度の均一化された分布を生成するための、光源を有するアセンブリを含む装置であって、光硬化性の液状プラスチック材料のバスを収容するための容器を有し、バスの表面（ｚ軸）に関して物体を位置決めするための構築プラットフォームを有する装置であって、ここで、光源とストリッピング装置とが結合されてもよく、特に機械的に及び／又は磁気的に結合されてもよく、ストリッピング装置は光源の照明フィールドの前に、及び／又は光源の前に配置され、特に、ストリッピング装置は光源の照明フィールドと同時にかつ一緒に、照明フィールドの前方で、容器の軸に沿って、結合装置と結合要素とを用いて案内される。

好ましくは、光源又は光源を含むアセンブリは、アセンブリ又は光源を駆動するモータに割り当てられる。好ましくは、ストリッピング装置はまた、前記ドライブによって容器の軸に沿って直接駆動され移動される。光源及び／又は被照明フィールドとストリッピング装置とは、Ｘ、Ｙ平面に関して互いに約２０ｍｍ〜１５０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ〜８０ｍｍの距離を隔てて位置する。

特に好ましい実施形態によれば、前記アセンブリ０は光源を含み、ストリッピング装置に結合されることが可能であり、全体アセンブリ０＃を形成する。この場合、ストリッピング装置が結合装置を含み光源に割り当てられること、又は結合要素、特に一種のスウォードがアセンブリに割り当てられることが更に好ましい。あるいは、結合要素がストリッピング装置に割り当てられてもよく、かつ結合装置が光源又はアセンブリに割り当てられてもよい。この場合、結合要素が駆動のためのモータを備えるようにすることも好ましい可能性がある。本発明によれば、駆動可能な光源、アセンブリ、又は全体アセンブリがモータによって駆動される。本発明の特に好ましい実施形態によれば、ストリッピング装置は駆動可能な光源と同時にかつ一緒に、光源の被照明フィールドの前方で、容器の軸（ｘ、ｙ平面）に沿って案内されてもよく、ここで、ドライブが光源、アセンブリ、又は全体アセンブリに割り当てられる。

本発明によれば、結合要素は結合装置に分離可能な様態で係合することが好ましい。この場合、結合要素は結合装置に対して形状適合の様態（ｆｏｒｍ−ｆｉｔｔｉｎｇ ｍａｎｎｅｒ）で提供されることが更に好ましい。好ましくは、結合要素と結合装置とは形状適合（ｆｏｒｍ ｆｉｔ）によって協調して作動可能である。この場合、結合要素は、六角形などの多角形の形状を取ってもよく、又は結合装置の要素の間を通って案内されるか又は摺動されることが可能な、２つの先細の側方領域を有する平坦な要素を形成してもよい。更に、スリップクラッチ、バリアボディクラッチ（ｂａｒｒｉｅｒ ｂｏｄｙ ｃｌｕｔｃｈ）、連結金具、さねはぎなどの、当業者に公知の分離可能な接続が本発明により形成されてもよい。一般に、結合要素は結合装置に結合されてもよく、これは形状適合（ｆｏｒｍ−ｆｉｔｔｉｎｇ）、力固定（ｆｏｒｃｅ−ｌｏｃｋｉｎｇ）などの機械的な様態で、あるいは電気的な又は磁気的な様態で行われてもよい。その上、結合要素は、軸を用いて適切に枢動されてもよく、それにより、常に被照明フィールドの前方でストリッピング装置が案内されるよう反転点において枢動されてもよい。

本発明の別の主題は、少なくとも１つの要素を有する結合装置であってストリッピング装置に割り当てられる結合装置を含む装置であり、ここで、ストリッピング装置の上端は要素の形状を取るように形成され、前記要素は、少なくとも１つの弾性要素と少なくとも１つのフィクセーションとによって互いに対して取り付けられ、結合要素は、形状適合の様態で側方から要素に係合し、弾性要素とフィクセーション要素とによって力固定の様態で取り付けられた２つの要素の間を通して、規定された力を用いて案内されてもよい。結合機構はスリップクラッチの様式で作動する。好ましくは、結合要素は、結合装置の要素と形状適合であるように規定される。従って、結合要素はスウォードの形状を取ってもよく、その形状は好ましくはカッピング装置及び／又はリセスＡに適合される。

本発明の別の主題は、結合装置の２つの要素の間を通した結合要素の案内又は摺動をトリガするアテネータを有する装置である。好ましくはアテネータは、光源の経路の２つの側方反転点の領域において備えられる。

この場合、駆動可能なストリッピング装置と光源、特にアセンブリ０の光源とが、スリップクラッチ、特にバリアボディクラッチを有する駆動可能なアセンブリ０＃を形成するようにさせることが更に好ましい。

更なる好ましい代替形態によれば、液状の光硬化性プラスチック材料を供給するための供給装置が容器に割り当てられ、供給装置は特にバスの表面より下で容器に割り当てられ、供給装置は容器内の出口開口と、管路とを含み、管路はポンプに接続される。その上、少なくとも１つの収集容器が容器に割り当てられ、特に２つの向かい合わせの収集容器が、容器の側方の位置、特に容器の縦軸又は横軸に沿った側方の位置において容器に割り当てられる。液状の光硬化性プラスチック材料、好ましくはアーチ形の表面を有する突き出たプラスチック材料は、好ましくは平面状表面内で容器の軸に沿って駆動可能なストリッピング装置を用いて、少なくとも１つの収集容器内に移送されることが可能である。駆動可能なストリッピング装置は、平面状の下面を有するスクレーパを含むことが好ましい。スクレーパはゴム製リップを含んでもよい。

本発明による装置は、直近に硬化された層の上又は構築プラットフォームの上に過剰な硬化性プラスチック材料を提供するために、光硬化性プラスチック材料及び／又は重合可能な組成物の表面張力を最初に利用するように適切に設計される。その後にのみ、容器の上縁から規定された距離を隔てて及び／又は０．１ｍｍの高度差を隔てて固定して方向付けられたストリッピング装置が、プラスチック表面を平面状にするために使用される。

この場合、装置内に存在する液状の光硬化性プラスチック材料、特に、容器の壁を超えて垂直に突き出た、かつプラスチック材料の表面張力によりアーチ形の表面を有するプラスチック材料が、容器の軸、特に縦方向中心軸などの縦軸又は横軸に沿って駆動可能なストリッピング装置を用いて少なくとも１つの収集容器内に移送され得ることが特に好ましく、それにより特に表面、好ましくは平面状表面が投影面として形成される。ストリッピング装置は本質的に容器の開口領域を横切って延在する。本発明によればストリッピング装置は、光源、アセンブリ、又は全体アセンブリの駆動、前進、及び／又は推進によって、特に水平面内で、容器の軸に沿って直接案内される。従って、本発明によるストリッピング装置は、それ自体の電子ドライブ及び／又はモータを有する必要はない。本発明によれば、光源、アセンブリ、及び／又は全体アセンブリを容器全体にわたって移動させるために、光源、アセンブリ、及び／又は全体アセンブリの駆動、前進、又は推進のための電子モータがそれらに割り当てられる。

本発明による装置により、結合装置と結合要素とを用いて、ストリッピング装置を被照明フィールドと同時にかつ一緒に、しかし被照明フィールドの前方で、容器の軸に沿って移動させることを実施可能である。

本発明の結合機構とレベル調整との組み合わせにより、方法を実施するための、特に経済的にスクロールするラピッドプロトタイピング方法及び装置が提供された。

本発明の別の主題は、アレンジメントを含むアセンブリ（０）を含む装置であり、ここでアレンジメントは、光源、特に空間的に照射する光源と、空間光変調器と、光学系とを含む。この場合、レンズシステムが光学系であるようにすることが好ましい。光源はＵＶレーザ、又はＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタなどのデータプロジェクタであってもよい。

更なる実施形態によれば、本発明の主題は、バスの表面より下で容器に割り当てられる供給装置を有する装置であり、特に、供給装置は容器内の出口開口を含み、出口開口とポンプとを接続する管路を含む。出口開口はバス表面より下であることが好ましい。

本発明の別の主題は装置であって、この装置を用いて液状の光硬化性プラスチック材料が収集容器からバスまで供給装置を介して、吸引管を用い、特にフィルタを通し、ポンプ、好ましくはホースポンプ、膜ポンプを用いてリサイクルされ得る装置である。この場合、供給中に泡が存在しないことを確実にすることが特に重要である。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、装置はアセンブリ０＃（全体アセンブリ）を含み、これは容器の軸（ｘ、ｙ平面）に沿って駆動可能なストリッピング装置とより小さいアセンブリとを含み、ここでストリッピング装置は被照明フィールドの前に、又はアセンブリ０の光源の前に位置する。ストリッピング装置は被照明フィールドの前に、又は光源の前に、特に２０ｍｍ〜１５０ｍｍの、好ましくは２０ｍｍ〜８０ｍｍの規定された距離を隔てて取り付けられる。好ましくは、駆動可能なストリッピング装置と、アセンブリ０の光源とは、結合され駆動されることが可能な全体アセンブリ０＃を形成する。好ましい実施形態によれば、ストリッピング装置は結合装置を含み、光源及び／又は光源の被照明フィールドの前方で、光源又はアセンブリ０に割り当てられたスウォードを用いて押される。全体アセンブリ０＃が戻り経路に沿って容器全体にわたって再び駆動される場合にストリッピング装置を光源の前に又は被照明フィールドの前に再び位置付けるために、スウォードは好ましくは、容器の前端及び後端上の、容器上のアセンブリの反転点の領域内で、結合装置を通して案内されてもよい。スウォードが光源又はアセンブリ０に割り当てられ、スウォードは端点（容器内のアセンブリ０＃の反転点）においてストリッピング装置の結合装置を通して案内されることにより、結合要素、特にスウォードは、アセンブリの方向が変化した場合に結合装置を、及び従ってストリッピング装置を、光源及び／又は被照明フィールドの前方で押すことが可能である。

好ましくは、結合装置は、バネを用いて互いに対して押されることが可能な２つの要素を、特に台形要素を、好ましくは少なくとも１つの台形を含む対称要素を含む装置である。要素は好ましくは、それらの間に水平面内でリセスが形成されるように、適切に設計され、互いに対して位置合わせされる。スウォードは、バネで支持された２つの要素を押し開くことによって、水平面を広げて間隙を作ってもよい。アセンブリ０＃が戻される場合に、例えばスウォードなどの結合要素の前で、プラスチック材料の表面全体にわたって結合装置を再び案内することが可能なように、スウォードは反転点の領域内で前記間隙を通して枢動されてもよい。アテネータが反転点において位置付けられ、スクレーパ（ワイパ、スライダ）を停止させ、上述の結合装置のリセス及び形成される間隙を通してスウォードが押されるようになるまで圧力を蓄積する。スウォードが結合装置の反対側上に配置されたら直ちに、アセンブリ０は再びスクレーパを容器全体にわたって反対方向に押してもよい。

ストリッピング装置の下縁（１つ又は複数）は、容器の側壁の平面状の上縁に対して規定された距離を隔てているように調節され、好ましくは例えば０．１ｍｍの距離が予め調節されてもよい。あるいは、ストリッピング装置は、容器の側壁の平面状の上縁全体にわたって案内されてもよい。

アセンブリ０（小さいアセンブリ）は、空間的に照射する光源と、空間光変調器と、レンズシステムであることが好ましい光学系とを含むアレンジメントを含む。光源は、ＵＶレーザ又はデータプロジェクタを含んでもよい。データプロジェクタは、例えば、ヴィジテックエーエス（Ｖｉｓｉｔｅｃｈ ＡＳ）によって製造されたＤＬＰ（デジタル光プロセッサ）技術を用いたデータプロジェクタであってもよい。マイクロミラーリアクタ（ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ ｒｅａｃｔｏｒ）がＤＬＰ技術においては好ましい。好ましくは、ＵＶ光源の光パワーは０．５ワット〜１００ワットの範囲内である。３４０ｎｍ〜５００ｎｍの波長が好ましい波長である。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、重合されるプラスチック材料の層（ｘ１、ｙ１）を、その上に被照明フィールドが投影される、かつ被照明フィールド内の照明によりそこにおいてプラスチック材料が重合される投影面として形成するために、ストリッピング装置は、光源と同時にかつ一緒に、光源の被照明フィールドの前で、容器の軸（ｘ、ｙ平面）に沿って案内される。本発明の範囲内で、同時は、ストリッピング装置と光源とを容器の軸に沿って同時に案内することを意味するものと理解される。本発明によれば、ステップａ）、すなわちバスのレベル調整及びアーチ形の表面の生成は、好ましくは、照明プロセスの反転点において、及び／又は、手順ステップであってその中でアセンブリがその反転点を有する手順ステップにおいて行われる。この場合、光源がモータによって、特に電気モータによって駆動されることが好ましい可能性がある。

本発明の別の主題は、特に歯科補綴部品の少なくとも一部分の、３次元物体を製造するための方法、及び、前記方法によって取得可能な補綴部品であり、ここで、歯科補綴部品などの３次元物体は、１つの層（ｘ１、ｙ１）がそれぞれ液状の光硬化性プラスチック材料の投影面として製造され、光源、好ましくは空間的に照射する光源の光によって少なくとも部分的に被照明フィールド内で重合されることによって、層ごとに生成され、ここで、
ａ）光源に結合されていてもよいストリッピング装置を、液状の光硬化性プラスチック材料のバス内で、被照明フィールドの前方で、及び／又は光源の前方で案内することによって、液状の光硬化性プラスチック材料の層（ｘ１、ｙ１）が構築プラットフォーム上で又は重合された層上で生成され、
ｉ）投影面としての重合される層（ｘ１、ｙ１）が取得され、
ｉｉ）液状の光硬化性プラスチック材料の投影面としてのｉ）において生成された重合される層（ｘ１、ｙ１）は、光源の光を用いた被照明フィールドを使用して、ステップａ）において重合され（特に、ｉ）及びｉｉ）は同時に実行され）、必要に応じて、
ｂ）ｉ）ストリッピング装置の又は光源、特に空間的に照射する光源の経路の反転点の領域内で、ストリッピング装置は、光源がそれ自体の前方でストリッピング装置を再び案内するように、光源に適切に結合され、必要に応じて、
ｉｉ）ステップｂ）において、構築プラットフォームは１層の厚さ（ｚ１）だけ下げられ、必要に応じて、液状の光硬化性プラスチック材料の層（ｘ、ｙ）が、以前に重合された層（ｘ１、ｙ１）の上に生成され、必要に応じて、
ｃ）ステップａ）及びステップｂ）が少なくとも１回〜複数回繰り返される。

代替形態によれば、層（ｘ１、ｙ１）は以下のように製造されてもよく、すなわち、ａ）プラスチック材料の表面張力によってプラスチック材料が容器の壁の上縁において垂直に突き出てアーチ形の表面を形成するように、液状の光硬化性プラスチック材料のバス内のプラスチック材料の量を適切に調節し、必要に応じてプラスチック材料が容器の側面上に配置された少なくとも１つの収集容器内に流入し、続いて、アーチ形の表面の突き出た液状の光硬化性プラスチック材料が、容器の軸に沿って駆動可能な、特に結合装置を有するストリッピング装置を用いて除去されることによって、構築プラットフォーム又は重合された層上で、液状の光硬化性プラスチック材料の層（ｘ、ｙ）を生成し、投影面としての重合される層（ｘ１、ｙ１）が取得され、必要に応じて、液状の光硬化性プラスチック材料の投影面としての生成された重合される層（ｘ１、ｙ１）が、光源の光を用いた被照明フィールドを使用して重合され、必要に応じて、ｂ）構築プラットフォームが１層の厚さ（ｚ１）だけ下げられ、必要に応じて、ｃ）ステップａ）〜ステップｂ）が少なくとも１回〜複数回繰り返されること、によって製造されてもよい。構築プラットフォームは、物体を層ごとに構成するためのｚ軸の調節に役立つ。

方法は静的方法として実装されてもよい。静的方法では、駆動可能なワイパが容器の軸に沿って駆動されてもよい。静的な光源が照明のために使用される。しかし、本発明の特に好ましい代替形態によれば、光源は容器の軸に沿って駆動されてもよく、加えて、好ましくはワイパに結合されてもよく、特に機械的又は磁気的に結合されてもよい。特に好ましい実施形態変形によれば、ステップｂ）及びステップｃ）は同時であるように実装される。投影面としての平面状表面の形成と、照明を直ちに確実にすることとの同時実装は、駆動可能なストリッピング装置と光源とが、結合可能な、特に機械的又は磁気的に結合される全体アセンブリ０＃を形成し駆動されることによって、すなわち、ストリッピング装置と光源又はアセンブリ０ − 小さいアセンブリ − とが、互いに結合されること及び分離されることが可能であり、かつ全体アセンブリ０＃を形成することによって、本発明により実現され得る。

本発明の別の主題は、アセンブリ０＃（全体アセンブリ）が、駆動可能なストリッピング装置と、アセンブリ０（小さいアセンブリ）とを含む方法であり、ここでアセンブリ０は、空間的に照射する光源と、空間光変調器と、光学系とを含むアレンジメントを含み、光学系は特にレンズシステムである。

本発明による方法の別の利点は、液状の光硬化性プラスチック材料が収集容器からバスまでリサイクルされ得ることである。本発明によれば、装置は電磁放射線から保護されること、又は暗い室内に設置されることが好ましい。

その上、ステップｂ）ｉｉ）がステップｂ）ｉ）と同時に実行されるように、方法のステップを実装することが好ましい。その上、ステップｂ）ｉ）を実行した後でステップｂ）ｉｉ）を実行することによって、あるいは、駆動可能なストリッピング装置、光源、又はアセンブリ０＃が被照明フィールド全体にわたって案内され、被照明フィールドの外部に位置した後で、特にステップａ）ｉ）及びｉｉ）を実行した後で、又は、駆動可能なストリッピング装置、光源、又はアセンブリ０＃が容器の前端又は後端に、特に反転点の領域内に位置するようになった後で、ステップｂ）ｉｉ）を実行することによって、方法のステップを実装することが好ましい。前及び後は、容器の側壁の領域であってその中でワイパ及び光源がそれらの反転点を有する領域を意味するものと理解される。本発明によれば、ステップａ）におけるような充填レベルのレベル調整を、照明プロセスの反転点において発生させることが好ましい。

好ましい実施形態変形によれば、容器の壁の上縁と、ストリッピング装置の下縁（１つ又は複数）とは、投影面の平面内に位置してもよい。

その上、アセンブリは、光強度の分布の均一化のために、行及び列内に配置されたかつトリガ可能な多数の傾斜可能なマイクロミラーを含む空間光変調器を含むことが好ましく、ここで、空間的に照射する光源の光は光学系を用いて投影され、投影される光源の被照明フィールドは投影面全体にわたって案内される。好ましくは投影面は層（ｘ１、ｙ１）を表し、ここで、経時的に積分した場合に、投影面上で照明される全てのピクセルの光強度の均一化が達成されるように、被照明フィールドの中央に向かうにつれて、照明されないピクセルの数が増加する。

また本発明の主題は、全体アセンブリ０＃又はアセンブリ０及び従って被照明フィールドとストリッピング装置とが、投影面全体にわたって周期的に同時に案内される方法であり、ここで、好ましくは、液状の光硬化性プラスチック材料の表面、特に層（ｘ１、ｙ１）が投影面として使用される。

本発明の更なる主題によれば、液状の光硬化性プラスチック材料が上述の方法に従って照明され、好ましくはＵＶ光を用いて照明される、ラピッドプロトタイピング方法が特許請求され、ここで、重合されるプラスチック材料の層（ｘ１、ｙ１）を、その上に被照明フィールドが投影される、かつ被照明フィールド内の照明によりそこにおいてプラスチック材料が重合される投影面として形成するために、ストリッピング装置は、被照明フィールドと同時にかつ一緒に、特に光源、アセンブリ、又は全体アセンブリと同時にかつ一緒に、被照明フィールドの前方で、容器の軸（ｘ、ｙ平面）に沿って案内され、特に容器全体にわたって案内される。

取り外しプロセスの後、かくして取得された３Ｄ物体は、好ましくはイソプロパノールを使用したアルコールバス内で清浄化され、重合されていないモノマーが３０℃〜６０℃の超音波バス内で除去される。続いて物体はライトファーネス（ｌｉｇｈｔ ｆｕｒｎａｃｅ）内で強化される。ライトファーネス内での照明は３００ｎｍと５００ｎｍとの間の波長を使用して行われ、必要に応じて熱処理が２０℃〜９０℃において行われる。

本発明の別の主題は、歯科補綴修復物の少なくとも部分を製造するための、本発明による装置の使用である。

方法はまた、光強度の均一化された分布を生成するために、行及び列内に配置されたかつトリガ可能な多数の傾斜可能なマイクロミラーを含む空間光変調器を使用するように修正されてもよく、ここで、空間的に照射する光源の光は光学系を用いて投影され、投影される光源の被照明フィールドは空間光変調器を用いて投影面全体にわたって案内され、ここで、経時的に積分した場合に、投影面上で照明される全てのピクセルの光強度の均一化が達成されるように、被照明フィールドの中央に向かうにつれて、照明されないピクセルの数が増加する。

本発明の範囲内で、ピクセルは、トリガ可能な最小の光源であって、それによりデータプロジェクタの画像が構成される、最小の光源を意味するものと理解される。

例えばテキサスインスツルメンツ（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）又はヴィジテック（Ｖｉｓｉｔｅｃｈ）の特に好適なＤＬＰ（登録商標）チップが、空間光変調器として使用されてもよい。

本発明は、データプロジェクタ、好ましくはＬＥＤデータプロジェクタ、特に好ましくはＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタが、空間的に照射する光源として使用されることを規定してもよい。代替としてレーザシステムが使用されてもよい。

データプロジェクタ及びレーザシステムの両方は、好ましくは、１８０ｎｍ〜６００ｎｍから選択された波長の光を、より好ましくは２３０ｎｍ〜５００ｎｍから選択された波長の光を、特に好ましくは３４０ｎｍ〜５００ｎｍから選択された波長の光を照射する。一般に、全ての多色光源がデータプロジェクタとして使用されてもよいが、単色光源又は実質的単色光源が特に好ましい。単色光源の使用により、光強度及び／又は放射強度がより一様にされること、及び従ってより均一な重合が達成されることが可能になる。約３８５ｎｍの波長を有するＬＥＤ−ＵＶデータプロジェクタ、又は約２８５ｎｍの波長を有するレーザを有するレーザシステムが特に好ましい。１０２４×８００以上、好ましくは１９２０×１０８０ピクセル以上の解像度を有するデータプロジェクタ、特に最大１００，０００以上のピクセルの高解像度を有するデータプロジェクタが好ましい。コヒーレントな光線を有する空間的に照射する光源の使用が特に好ましい。空間コヒーレンスは、光源１及び／又はアセンブリ０と被照明フィールド５との間の非常に小さい距離によっても達成される。

空間光源、アレンジメント、及び／又はアセンブリと被照明フィールドとの間の小さい距離は、３ｍｍ〜５００ｍｍとして、特に３ｍｍ〜２５０ｍｍとして、特に好ましくは３ｍｍ〜１５０ｍｍとして、好ましくは３ｍｍ〜５０ｍｍとして規定され、あるいは距離はまた１ｍｍ〜５０ｍｍであってもよい。本発明によれば、空間的に照射する光源と、空間光変調器と、光学系、特にレンズシステムとはアレンジメントを形成する。その上、空間的に照射する光源と、空間光変調器と、光学系、特にレンズシステムとはアセンブリ内のアレンジメントとして備えられる。

この場合、本発明は、データプロジェクタの特定の輝点が常にスイッチオフされたままであることによる照明されないピクセルを規定する、データプロジェクタをトリガするために供給されるマスク、特にプログラム可能なマスクを備えてもよい。本発明によるマスクは、光源のスイッチオフされる輝点のモチーフに対応し、このモチーフは被照明フィールド内で、照明されないピクセルとして、特に照明されないピクセルの静的モチーフとして現れる。

供給されるマスクを使用すれば、被照明フィールドの特定の領域内の光強度を低下させることが非常に容易になる。前記マスクを使用すれば、被照明フィールドの均一化が、特に被照明フィールドの光強度の均一化が、特に好ましくは被照明フィールドの光強度の時間積分における均一化が達成され得る。

供給されるマスクの使用の代替として、本発明はまた、照明されないピクセルが、マイクロミラーの黒化によって、又はマイクロミラー構成内のボイドを有する空間光変調器によって、又はマイクロミラーによる輝点の偏向によって規定されることを定めてもよい。

個々のマイクロミラーを省略することにより、空間光変調器のコストを低減でき、及び／又は必要な接続の数を減らすことができる。黒化が使用される場合、市販の広く行き渡った空間光変調器が使用されてもよい。

本発明による方法の改善ではまた、照明されないピクセルの数が関数に従って、好ましくは線形に、又は放物線に従って、特に好ましくは存在する干渉を考慮に入れた関数に従って、好ましくは被照明フィールドのコヒーレンスを向上させる関数、好ましくは照明される及び／又はプリントされるモチーフのコヒーレンスを向上させる関数に従って、中央に向かうにつれて増加することが規定されてもよい。

結果として、光学系に起因して一般に発生する被照明フィールドの強度における偏差が、特に良好に補償され得る。そのように指定された関数は、被照明フィールドの中央における強度の増加を特に良好に補償する。

この場合、本発明は、光学系、特にレンズシステムによって発生する被照明フィールドの不均一性に応じて関数が決定されることを、好ましくは計算されることを規定してもよい。

好ましくは、関数は、空間光源によって発生する、空間光源、空間光変調器、及び／又は光学系を含むアレンジメントによって発生する、被照明フィールドの不均一性に応じて決定され、好ましくは計算される。あるいは、関数は、光源を含むアセンブリによって発生する不均一性に応じて計算される。

照明されないピクセルの数を被照明フィールドの中央に向かうにつれて増加させる関数は、投影面（平面）上の被照明フィールドにおける光源の元の光強度を示すリファレンス１を、特に１２×１３ピクセル〜１９２０×１０８０ピクセルにわたる投影面の均一な空間光強度（ｘピクセルにわたって平均された平面内のエネルギー密度）を示すリファレンス２に相関させる関数として決定される。投影面はまた、より高い解像度のピクセルを含んでもよい。

この方策はまた、構成に関連した強度分布における誤差の正確な補償を提供するために、及びそれによりできるだけ均一な被照明フィールドを生成するためにも役立つ。

本発明による方法の特に好ましい実施形態によれば、本発明はまた、被照明フィールドの強度分布が光源及び空間光変調器の最大照明において測定又は計算されること、及びそれに基づいて各行及び／又は列内の照明されないピクセルの数が決定されることを規定してもよい。

これにより、いくつかのタイプのデータプロジェクタ又は個々のデータプロジェクタなどの、特定の光源の特定の強度偏差さえもが単純な手法で補償されることを可能にする、特に好適な方法が提供される。

好ましい実施形態によれば、本発明は、投影される光源の被照明フィールドを投影面全体にわたって案内するために、空間的に照射する光源、好ましくは、空間的に照射する光源を含むアレンジメント、及び／又は空間的に照射する光源を含むアセンブリが投影面全体にわたって案内されることを規定してもよく、ここで、被照明フィールドは投影面全体にわたって前後に案内されてもよい。これは連続的な又は非連続的な様態で行われてもよい。好ましくはアセンブリは投影面全体にわたって周期的に案内される。

結果として、ラピッドプロトタイピングにおける方法を実装するための、実装が特に容易な方法が提供される。前記方法は、他の方法、特に被照明フィールドのみが投影面全体にわたって案内される方法よりエラーを起こしにくい。

本発明による方法の改善では、投影面全体にわたって被照明フィールドを周期的に案内することが提案される。投影面全体にわたる周期的なスイープにより、被照明フィールドの運動方向に沿ったより一様な強度が達成される。

照明されるモチーフ単一画像は、ａ）光源を含むアレンジメントの投影面全体にわたるスクロールプロセス及び／又は案内において単一画像として示される、抽出されたモチーフ単一画像、すなわちプリントされるモチーフから導出された単一画像を、ｂ）スイッチオフされる輝点のモチーフ又はマスクのモチーフと重畳することによって取得される。照明されるモチーフ単一画像の光強度は、空間光変調器又はマスクなしでの照明に比較して均一化される。

特に好ましい実施形態変形によれば、方法は、被照明フィールド内の照明されるモチーフ単一画像を、ａ）抽出されたモチーフ単一画像と、ｂ）スイッチオフされる輝点のモチーフとの重畳により生成することを含む。抽出されたモチーフ単一画像は、スクロールプロセスのためにモチーフ単一画像に分解されたプリントされるモチーフに対応する（図７ｂ）。

スイッチオフされる輝点のモチーフ（図７ｃ）は、照明されないピクセル、照明されないピクセルの静的モチーフを示す。照明されるモチーフ単一画像（図７ｄ）は、対応するモチーフ単一画像（抽出されたモチーフ単一画像、図７ｂ）と、照明されないピクセルを有する静的モチーフとして示される、スイッチオフされる輝点の静的モチーフとの重畳によって取得される。

プリントされるモチーフは、投影面全体にわたって、照明されるモチーフ単一画像を用いて被照明フィールドを案内することによって取得される。

本発明はまた、液状の光硬化性プラスチック材料が投影面として使用されることを規定してもよい。特に、光硬化性の歯科用材料が光硬化性プラスチック材料として使用される。本発明によれば、光硬化性プラスチック材料の開始剤系と光源の波長とは互いに最適に適合される。

光硬化性プラスチック材料は、必要に応じて光開始剤又は光開始剤系を含む光硬化性モノマーの樹脂、又は好ましくは混合物であると理解される。本発明による方法では、歯科用光硬化性プラスチック材料を使用することが特に好ましい。歯科用光硬化性プラスチック材料は充填剤を更に含んでもよく、通常はアルキル（メタ）アクリレートを含む。液状の光硬化性プラスチック材料を投影面として使用することにより、方法は、（いわゆるラピッドプロトタイピング方法として）３次元成形体（同義語：物体）を製造するのに好適なものとなる。本発明の基本的な目的はまた、ラピッドプロトタイピング方法であって液状の光硬化性プラスチック材料がこのタイプの方法を用いて照明され、好ましくはＵＶ光によって照明される、ラピッドプロトタイピング方法によって達成され、ここで、被照明フィールドはプラスチック材料の表面上に投影され、プラスチック材料は被照明フィールドを照明することによって硬化される。

かくして製造される物体及び／又はプラスチック体は均一に構築され得るため、被照明フィールドの光強度を均一化するための本発明による方法はラピッドプロトタイピング方法に特段の影響を与える。

本発明は、デッドピクセル及び／又は恒久的に黒のピクセル、すなわち照明されないピクセルを使用することにより、ＵＶ光強度の均一化が、この目的のために空間光源についてグレー値を調節する必要なしに達成されることが可能になるという驚くべき発見に基づいている。この場合、データプロジェクタ、好ましくはＵＶデータプロジェクタ内に供給される、事前に規定されたマスクが使用されてもよい。被照明フィールドの強度が光学系に関連して周辺に向かうにつれて減衰することを補償するために、行及び／又は列内の黒であるように規定されるピクセル、すなわち照明されないピクセルの数は、被照明フィールドの中央に向かうにつれて増加する。（光学系に起因する）構造の理由により中央の行（及び／又は列）がより明るく照明されるため、これは必要である。

本発明による方法の効果は以下の通りである。データプロジェクタの及び／又はデータプロジェクタから発生する放射の運動により、照明の間、被照明フィールドの行全体がトリガされる。結果として、スイープの間、最大光強度（ＵＶ光量）が生成される。例えば１９２０×１０８０ピクセルからなる被照明フィールドにおいて、１０８０ピクセルの最大光強度が生成される。より少ないピクセルがトリガされる場合、パワー、及び／又は光強度の時間積分の両方が減少する。本発明によれば、光学系による不均一な照明がこのようにして補償される。

本発明の別の主題は、マイクロプロセッサによって実行された場合に、上述の本発明による方法を実装できるように動作可能にされる、本発明による装置の使用のためのコンピュータプログラムが記憶される、コンピュータ読み取り可能媒体である。

本発明の別の主題は、マイクロプロセッサによって実行された場合に、本発明による前述の方法を実装できるように動作可能にされる、本発明による装置を制御するためのプログラム要素である。

本発明の例示的実施形態について、本発明の範囲を限定することなしに、概略図に基づいて以下に説明する。

重合可能なプラスチック材料で作られたアーチ形の表面２１ａを有する本発明による装置を示す。 重合可能なプラスチック材料で作られた平面状表面２１ｂを有する本発明による装置を示す。 結合装置及び結合要素を示す。 結合装置及び結合要素を示す。 結合装置及び結合要素を示す。 本発明による方法の実施のための概略セットアップの断面図を示す。 従来技術によるフルに照明されているＵＶデータプロジェクタチップ（図６Ａ）と本発明により動作されているＵＶデータプロジェクタチップ（図６Ｂ）との概略比較を示す。 プリントされるモチーフ（１３）を示し、ここで輝点は黒いピクセルとして示されている。 投影面全体にわたる光源の運動の間に、プリントされるモチーフ（１３）の生成のためにデータプロジェクタの光源（１）によって個別に投影される画像（抽出されたモチーフ単一画像１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ）（マスクなし）を示し、ここで輝点は黒いピクセルとして示されている。 照明の差を補償するために、マスクを用いて生成されるか又は空間光変調器によって生じるスイッチオフされる輝点を用いて生成される、スイッチオフされる輝点（１４）のモチーフを示し、ここでスイッチオフされる輝点はグレーのピクセルとして示されている。 空間光変調器及び／又はマスクによって生成される、スイッチオフされる輝点のモチーフ（１４）と、抽出されたモチーフ単一画像（１３ａ〜１３ｆ）との加算及び／又は重畳を示し、ここでスイッチオフされる輝点を有するマスク（１４）はグレーのピクセルとして示されており、輝点は黒のピクセルとして示されており、グレーのピクセルとして示されているスイッチオフされる輝点のモチーフ（１４、ネガティブモチーフ）は、全てのモチーフ単一画像において重畳及び／又は減算として、すなわちプリントされるモチーフ（１３）のモチーフ単一画像（１３ａ〜１３ｆ）のうち恒久的にフェードアウトされるか又はスイッチオフされる輝点のモチーフ（１４）の重畳及び／又は減算として静的に示されており、照明されるモチーフ単一画像（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ）における重畳として示されている。 アセンブリ（０）に結合されること及びアセンブリ（０）から分離されることが可能なストリッピング装置（２０）を含む全体アセンブリ（０＃）を示す。

本発明の「ステレオリソグラフィプロセスの照明プロセス及び手順」は、照明プロセスの反転点における充填レベルのレベル調整を含む。照明ユニット（アセンブリ０、全体アセンブリ０＃、図８）が減速され、次に再び加速される期間中に、ホースポンプ１９（図１、図２）は十分な量の樹脂（重合可能なプラスチック材料、モノマーを含む組成物）を容器８内に注入する。前記量は、十分な量の樹脂が容器８の壁８ａを超えて蓄積されるように適切に選択されなければならない。これによりアーチ形の表面２１ａが形成される（図１）。樹脂及び／又はプラスチック材料の表面張力により、前記上昇した量の材料は、スクレーパ（ストリッピング装置２０）がそれを拭い去り表面を平らにするまで保持される。投影面を有する層（ｘ１、ｙ１）が形成されている（図２）。

続いて、照明ユニット（アセンブリ０、０＃）が駆動され、スクレーパを表面全体にわたって押し、余分な材料を拭い去ることによって表面２１ｂを平らにする。壁８ａ（図２）を超えて漏れ出る材料は収集容器（図２）内に収集され、吸引口を通して、吸引管１７ａを用いてポンプサイクル（図１及び図２）に戻される。これにより、構成プロセス及び／又は照明フェーズの間、レベルが常に一定に留まることが確実にされる。

構築プラットフォーム１２（図１及び図２）は１層の厚さ（ｚ１）だけ下げられ、プロセスは再び開始される。

容器８の及びスクレーパ２０の水平位置は、構成フェーズ及び／又は方法の間、変化しない。前記位置は一度調節され、その後は不変のままである。互いに対する垂直距離は、規定された値（最初のテストではこの値は０．１ｍｍである）によって調節され位置合わせされる。この距離は、２つのシステム（照明システム（アセンブリ、ストリッピング装置）＝動いている／容器システム＝静的）の機械的な及び振動のない分離を維持するために主に役立つ。この距離は、表面張力によって液体により到達可能な高さより大きくてはならない。好ましくは、この距離は同じか又は幾分小さい。

拭い去られた光硬化性プラスチック材料は、吸引管１７ａ及び吸引ポンプ１９（図１又は図２）を用いてサイクル内に吸引され、好ましくは濾過され（フィルタ１８）、容器８（トラフ）に戻される。サイクル内への空気の侵入を防止するために、システムは気密である。空気が混入すると、重合及び／又は構成プロセスが妨げられ、成形体／物体の質が低下する。

図３ａ（非斜視、概略）及び図４は、アセンブリ０又は光源１とストリッピング装置（スクレーパ）２０との間の結合装置２２を概略的に示す。図３ａ、図３ｂ、及び図４によれば、スウォードなどの結合要素１１が光源１又はアセンブリ０に割り当てられ、これを用いてそれらはストリッピング装置２０を、結合装置２２を用いてそれらの前方で押すことが可能である。光源１の被照明フィールド５の前に配置されているため、ストリッピング装置は方法において被照明フィールド５の前方で押される。結合要素１１は容器又はバスの側面上でアセンブリに割り当てられてもよく、例えば結合要素１１は、アーム（図示せず）を用いてアセンブリ０に接続される。これにより図３ａ及び図３ｂの結合要素１１は、バス７の上ではなく容器の側面上及び後ろに配置され、従ってアセンブリ内の光源１（図示せず）は、被照明フィールド５をプラスチック材料６上に映すことが可能である。結合装置２２はストリッピング装置の最上部上に備えられ、ストリッピング装置の上端に接続された少なくとも１つの要素２０ａを含み、これはまた、バネ機構２０ｃなどの弾性要素とフィクセーション２０とを用いて、要素２０ａとして存在してもよい。ストリッピング装置２０を減速させるアテネータ２３（図３ｂ）が、容器の反転点の領域内でスウォード１１に割り当てられてもよい。次に、アセンブリ０の又は光源１のスウォードは２つの要素２０ａの間のリセスＡに押し込まれる。一定の圧力に到達したら、スウォードは２つの要素２０ａを押し開き、これらの要素の間を通って滑るように移動する。要素２０ａは弾性要素２０ｃによって再び互いに対して押される。続いて方向が変更された場合（反転点）、スウォードは再びそれ自体の前方でストリッピング装置を容器全体にわたって押す。本発明による方法において、ＵＶデータプロジェクタ１（ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ；アセンブリ０、０＃内）を有する照明ユニット／アセンブリ０、０＃が表面２１ａ、２１ｂ全体にわたって、容器８に関して対称にかつ規定された距離を隔てて駆動される場合、かつ被照明フィールド５が、かくして形成される投影面全体にわたって好ましくは水平に案内される場合、表面を平滑化するためのスクレーパ２０（ストリッピング装置）が光源１の前方で、又は被照明フィールド５の前方で自動的に案内される（ドラッグ方法）。この実施形態変形において、スクレーパは照明ユニットに機械的にも電気的にも接続されず、単に触れるのみである。スクレーパは照明ユニット（アセンブリ０）又は被照明フィールド５の前方で２０ｍｍ〜１５０ｍｍの距離を隔てて押される。照明プロセスの開始時に、照明ユニットはストリッピング装置（スクレーパ）に向けて、装置に接触するまでゆっくりと駆動される。続いて、照明ユニットはプロセス速度まで加速され、それ自体の前方でスクレーパを押す。照明ステップが次に続く。容器の反対側上で、スクレーパはアテネータによって停止され、同時に、照明ユニットは駆動され続ける。スウォードがプレート２０ａの間を通って滑るように移動することをバネ２０ｃが許可した場合に照明ユニットのスウォードがスクレーパの結合装置を通ってスリップするまで、アテネータは圧力を蓄積する。プレート２０ａとバネ２０ｃとはスタッドボルト２０ｂを用いて配置される。照明ユニットが前記反転点を通過した後、スクレーパは照明ユニットの反対側上で照明フィールド５の前に再び位置付けられており、従って今度は開始点に押し戻される。このようにして２つの層が重合され得る。３次元物体はこれらのサイクルを繰り返すことによって構築される。ストリッピング装置を光源又はアセンブリ０に、及び従って被照明フィールドに結合することによって、プロセス時間を大幅に減らすことが可能であった。図３ｂは、容器８内のプラスチック材料の上の被照明フィールド５を示す。被照明フィールド５はレンズ２を用いて保護面上に投影されてもよい。

図５は、本発明による方法を実装するためのセットアップの概略断面図を示す。紫外光（ＵＶ光）を照射するＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ１が空間光変調器４を照射するようにされる。ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ１は１９２０×１０８０ピクセルの解像度を有し、これはＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ１のチップの表面上の矩形領域として照射される。空間光変調器４はトリガ可能な多数のマイクロミラーを含み、これらのマイクロミラーを用いてＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ１からの光は反射され、レンズシステム２を用いて液状の光硬化性プラスチック材料６の表面上に投影される。マイクロミラーは図１において、空間光変調器４の表面上の向きが異なる小さい矩形として示されている。液状のプラスチック材料６は、空間光変調器４及び／又はレンズシステム２に向けて上向き方向で開口している容器８内に配置される。図５において単純なレンズとして概略的に示されているレンズシステム２は、ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ１のピクセルの領域を光硬化性プラスチック材料６の表面上に投影する。好適なモータ（図示せず）を使用して、ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ１は容器８全体にわたって移動され、従って被照明フィールドが光硬化性プラスチック材料６の表面全体にわたってスイープされ、それによりＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ１のチップの各行が、照明される任意の点全体にわたって進むか又は進むことが可能である。

光硬化性プラスチック材料６の表面上にかくして生成される被照明フィールドは液状の成分を硬化させ、それにより固形のプラスチック体１０が生じる。固形のプラスチック体１０は支持台１２上の支持面などで支持され、支持台１２はゆっくりと下げられ、それによりプラスチック体１０の上面は液状の光硬化性プラスチック材料６によって濡らされ、新たな固体層が被照明フィールドを用いてプラスチック体１０上に生成され得る。実装に関する詳細については、欧州特許出願公開第１８８０８３０Ａ１号明細書又は欧州特許出願公開第１８９４７０５Ａ２号明細書を参照されたい。

被照明フィールドの均一化、及び従って、かくして生成されるプラスチック体１０の均一化は、ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ１の中央に配置されたピクセルが使用されないことによって、すなわちそれらのピクセルが黒いままであることによって達成される。明確にするために、このタイプのチップの本発明による使用、及び／又は本発明によるトリガについて図２Ｂに示し以下で説明する。

図６は、本発明により動作されているＵＶデータプロジェクタチップ（図６Ｂ）と比較した、従来技術によるフルに照明されているＵＶデータプロジェクタチップ（図２Ａ）の概略比較を示す。例示の目的のために示すＵＶ−ＬＥＤチップは、本発明の基本原理を容易に説明することを可能にするために１２×１３ピクセルしか有していない。実際の実施形態では、例えば１９２０×１０８０ピクセルなどの、大幅に高い解像度のＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタが使用される。

ＵＶ−ＬＥＤチップのそれぞれは１２列及び１３行を有する。従来技術によるフルに照明されているＵＶ−ＬＥＤチップ（図６Ａ）では、被照明フィールドの内側領域が外側領域より高いＵＶ強度で照明される。結果として、最も高い強度が中央の列において生成され、外側に向かうにつれて強度は低下する。散乱効果、及び光学系に関連するその他の現象により、ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタの個々のピクセルは、任意の所望の画像鮮鋭度では投影され得ない。従って各ピクセルは、その隣接するピクセルによって照明されるべき被照明フィールドの領域も照明する。結果として、内側のピクセルによって照明される被照明フィールドの領域は外側のピクセルによって照明される被照明フィールドの領域より高い強度を受ける。

これは（図６における上から下への）列に関して、ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタが運動方向Ｘに沿って被照明フィールド全体にわたって駆動されることによって補償される。ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタの及び／又は被照明フィールドの運動方向Ｘは、図６Ａ及び図６Ｂにおいて矢印によって示されている。従って、ＵＶ−ＬＥＤチップによって照射される画像は、（図６における左から右への、すなわち矢印Ｘに沿った）行の方向で、被照明フィールド全体にわたって移動される。テキサスインスツルメンツ（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）によって製造されたＤＬＰ（登録商標）チップが投影のために使用されてもよい。

スイッチオフされたままの、又は空間光変調器によって液状の光硬化性プラスチック材料の表面上に映されない、図６Ｂに示す黒いピクセルは、本発明によって動作されるＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタの異なる列において、中央に向かうにつれて光強度を徐々に低下させる。結果として、運動方向Ｘに沿ってスイープされる被照明フィールドの中央領域は、外側領域（行）と同じ紫外線放射強度を受ける。

本発明による方法の最も単純な実施形態は、どのピクセルがスイッチオンされない及び／又は使用されないかを、従ってどのピクセルが黒のままであるかを規定する、データプロジェクタのためのマスクを供給することによって実装可能である。あるいは、中央においてより少ないミラーを又は黒化されたミラーを含む空間光変調器が同様に使用されてもよい。

図６Ｂにおいて、最も外側の２つの行のみが１２のピクセル全てによって照射され、中央の行により近い各行については１ピクセル少なく点灯する、及び／又は投影される。中央の行では６つのピクセルのみがアクティブである、及び／又は６つのピクセルのみが投影される。運動方向Ｘに沿って被照明領域全体にわたってスイープする場合、被照明フィールドの照明される点において平均照明強度が生成され、平均照明強度は、使用される及び／又は投影されるＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタのピクセル数に正比例する。好適なデータプロジェクタは最大１００，０００ピクセルの、又は最大１５０万ピクセルの解像度を有してもよい。同様に、ＸＧＡ及び１，２８０×１，０２４ピクセルのスーパーＸＧＡ（ＳＸＧＡ）の解像度で投影するデータプロジェクタが使用されてもよい。

光硬化性プラスチック材料の表面上、及び／又は投影面の表面上の光強度の一様に均一化された分布を達成するために、被照明フィールドは構築プラットフォーム全体にわたって一定の速度で案内される。ここでの構築プラットフォームのサイズは１，９２０×２０，０００ピクセル（ここでのピクセルサイズは５０×５０μｍ）である。運動の間、画像の詳細が被照明フィールドを介して継続的に再生される。

ＵＶデータプロジェクタ内に供給されるマスクは、規定された場合、個々の行内にデッド（恒久的に黒の）ピクセルを生成する。この場合、（光学系に起因する）構造の理由により中央の行がより明るく照明されるため、黒であるように規定される行内のピクセル数は中央に向かうにつれて増加する。

効果は以下の通りである。ＵＶデータプロジェクタの運動により、照明の間、被照明フィールドの行全体がトリガされる。結果として、スイープの間、１０８０ピクセルの最大のＵＶ光量が生成される。より少ないピクセルがトリガされる場合、パワーが減少し、光学系の不均一な照明がバランスされ得る。

図７ａはプリントされるモチーフ１３を示し、ここで輝点は黒いピクセルとして示されている。図７ｂは、投影面全体にわたる光源の又はアレンジメントの運動の間に、プリントされるモチーフ１３の生成のために光源によって個別に投影される画像のシーケンス（抽出されたモチーフ単一画像１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ）（スイッチオフされる輝点のモチーフなし、及び／又はマスクなし）を示す。輝点は黒いピクセルとして示されている。図７ｃはスイッチオフされる輝点のモチーフ１４を示す。スイッチオフされる輝点のモチーフは、空間光変調器及び／又はマスクによって生成される。スイッチオフされる輝点はグレーのピクセルとして示されている。このようにして、照明における差を相殺するために、空間光変調器によって輝点がスイッチオフされるか又は偏向されてもよい。

図７ｄは、空間光変調器及び／又はマスクによって生成される、スイッチオフされる輝点のモチーフ１４、特に静止モチーフと、抽出されたモチーフ単一画像１３ａ〜１３ｆとの重畳を示す。スイッチオフされる輝点のモチーフ１４又はマスクはグレーのピクセルとして示されている。被照明フィールド内の照明されるピクセルは黒のピクセルとして示されており、照明されるモチーフ単一画像（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ）を形成している。

図８は、アセンブリ０に結合されること及びアセンブリ０から分離されることが可能なストリッピング装置２０を含む全体アセンブリ０＃を示す。プラスチック材料６の重合のために、光源１又は光源１の少なくとも被照明フィールド５は、ストリッピング装置２０の後ろで、全体アセンブリ０＃又はアセンブリ０の前方に案内される。ストリッピング装置２０は、特に結合装置２２を用いて、光源１に又は光源１の被照明フィールド５に機械的に結合されてもよく、光源１又は被照明フィールド５の前方で案内される。

前述の説明において、及び特許請求の範囲、図面、及び例示的実施形態において開示した本発明の特徴は、本発明の様々な実施形態の、単独での及び任意の組み合わせにおける実装のために必須であり得る。

０ ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ（１）又はレーザシステムなどの光源（１）及び／又は（Ａ）と、光学系、特にレンズシステム（２）と、空間光変調器（４）とを含むアセンブリ
０＃ 全体アセンブリ、及び／又は、ストリッピング装置２０とアセンブリ０とを含む全体アセンブリであって、アセンブリ０はＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ１又はレーザシステムなどの光源１と、光学系、特にレンズシステム２と、空間光変調器４とを含み、ストリッピング装置はアセンブリ０に結合されること又はアセンブリ０から分離されることが可能
１ ＵＶ−ＬＥＤデータプロジェクタ
２ レンズシステム
３ 空間光源１、空間光変調器４、及び／又はレンズシステム／光学系２のアレンジメント
４ 空間光変調器
５ 被照明フィールド
６ 光硬化性の液状プラスチック材料、特に、モノマーを含む混合物、歯科用モノマーを含む組成物
７ バス
８ 容器
１０ 硬化された光硬化性プラスチック材料／プラスチック体
１１ スウォードなどの結合要素であって、スウォードは好ましくは結合装置及び／又はリセスＡ‘に適合する形状を有する
１２ 支持台、構築プラットフォーム
１３ プリントされるモチーフ、１３ａ〜１３ｆ プリントされるモチーフの生成のために個別に投影される画像（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ）
１４ スイッチオフされる輝点のモチーフ／照明されないピクセルのモチーフ、１４ａ〜１４ｆ 光強度の均一化された分布を有する照明されるモチーフ単一画像。プリントされるモチーフ１３を生成するための個別に投影される画像（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ）は、スイッチオフされる輝点のモチーフ（１４）の静的重畳を用いた、プリントされるモチーフをスクロールの間に生成するための個別に投影される画像（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ）として示されている。
１５ 供給装置
１６ 収集容器
１７ 管路
１７ａ 吸引管
１７ｂ 供給管
１８ フィルタ
１９ ポンプ、特にホースポンプ；２０（Ｃ） ストリッピング装置、スクレーパ
２０ａ 要素、特にプレート
２０ｂ フィクセーション、特にネジ
２０ｃ 弾性要素、特にバネ機構（Ｅ）
２１ａ 収集容器内へのプラスチックの溢流中のバス表面
２１ｂ 照明に対応するバス表面、又はストリッピング装置による表面の調節後のバス表面、特に平面状表面、スクレーパ
２２ 結合装置、Ａ‘ リセス
２３ アテネータ
Ａ＃ 運動方向
Ｄ ドラッグ方法
Ｅ スタッドボルトによって留められた圧縮バネ
ｚ１：層の厚さ
ｘ、ｙ；ｘ１、ｙ１：平面としての層

Claims (18)

1. 液状の光硬化性プラスチック材料（６）を照明することによって３次元物体（１０）を製造するための、光源（１）を有するアセンブリ（０）を備える装置であって、
   前記液状の光硬化性プラスチック材料（６）のバス（７）を収容するための容器（８）を有し、前記バス（７）の表面（２１ａ、２１ｂ）に関して前記３次元物体（１０）を位置決めするための構築プラットフォーム（１２）を有する装置であって、
   前記光源（１）とストリッピング装置（２０）とが結合可能であること、及び、前記ストリッピング装置（２０）は前記光源（１）の前に、及び／又は被照明フィールド（５）の前に配置されることを特徴とする、装置。
2. 前記光源（１）を備える前記アセンブリ（０）は前記ストリッピング装置（２０）に結合可能であって、全体アセンブリ（０＃）を形成し、
   前記ストリッピング装置（２０）は結合装置（２２）を備え、結合要素（１１）が前記光源（１）又は前記アセンブリ（０）に割り当てられ、結合装置（２２）が前記光源（１）又は前記アセンブリ（０）に割り当てられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記結合要素（１１）は前記結合装置（２２）に分離可能な様態で係合することを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 前記結合要素（１１）は前記結合装置（２２）に分離可能な様態で係合すること、前記結合要素（１１）は前記結合装置（２２）と形状適合であるように形成されること、前記結合要素（１１）は前記結合装置に力固定の様態、電気的な様態、又は磁気的な様態における分離可能な様態で結合可能であることを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の装置。
5. 前記結合装置（２２）は少なくとも１つの要素（２０ｂ）を備えること、及び、前記ストリッピング装置（２０）の上端は要素（２０ａ）の形状を取るように形成され、前記要素（２０ａ）は、少なくとも１つの弾性要素（２０ｃ）と少なくとも１つのフィクセーション（２０ｂ）とによって互いに対して取り付けられ、前記結合要素（１１）は、形状適合の様態で側方から前記要素（２０ａ）に係合し、弾性要素（２０ｃ）とフィクセーション要素（２０ｂ）とによって力固定の様態で取り付けられた２つの要素（２０ａ）の間を通して、規定された力を用いて案内されることを特徴とする、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記装置は、前記結合装置（２２）の前記２つの要素（２０ａ）の間を通した前記結合要素（１１）の案内又は摺動をトリガするアテネータ（２３）を有することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記アセンブリ（０）は、光強度の均一な分布を生成するために役立ち、かつ前記アセンブリ（０）は、空間的に照射する光源（１）と空間光変調器（４）と光学系（２）とを備えるアレンジメント（３）を備え、
   レンズシステムが前記光学系（２）であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記液状の光硬化性プラスチック材料（６）であって、アーチ形の表面（２１ａ）の突き出たプラスチック材料は、前記容器の軸に沿って駆動可能なストリッピング装置（２０）を用いて、少なくとも１つの収集容器（１６）内に移送されることが可能であり、表面（２１ｂ）が投影面として形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の装置。
9. 駆動可能なストリッピング装置（２０）は、前記光源、アセンブリ、又は全体アセンブリの駆動又は推進によって、前記容器の軸に沿って直接案内されることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の装置。
10. １つの層（ｘ１、ｙ１）がそれぞれ液状の光硬化性プラスチック材料（６）の投影面として製造され、光源（１）の光によって少なくとも部分的に被照明フィールド（５）内で重合されることによって、層ごとに生成される３次元物体（１０）を製造するための方法であって、
    ａ）光源（１）に結合可能なストリッピング装置（２０）を、前記液状の光硬化性プラスチック材料（６）のバス（７）内で、前記被照明フィールド（５）の前方で、及び／又は前記光源（１）の前方で案内することによって、前記液状の光硬化性プラスチック材料（６）の層（ｘ１、ｙ１）が構築プラットフォーム（１２）上で又は重合された層上で生成され、
    ｉ）投影面としての重合される層（ｘ１、ｙ１）が取得され、ｉｉ）前記液状の光硬化性プラスチック材料（６）の投影面としてのｉ）において生成された重合される前記層（ｘ１、ｙ１）は、前記光源（１）の光を用いた被照明フィールド（５）を使用して、ステップａ）において重合され、必要に応じて、
    ｂ）ｉ）前記ストリッピング装置（２０）の又は前記光源（１）の経路の反転点の領域内で、前記ストリッピング装置（２０）は、前記光源（１）がそれ自体の前方で前記ストリッピング装置（２０）を再び案内するように、前記光源（１）に適切に結合され、必要に応じて、
    ｉｉ）ステップｂ）において、前記構築プラットフォーム（１２）は１層の厚さ（ｚ１）だけ下げられ、必要に応じて、前記液状の光硬化性プラスチック材料の層（ｘ、ｙ）が、以前に重合された層（ｘ１、ｙ１）の上に生成され、必要に応じて、
    ｃ）ステップａ）及びステップｂ）が少なくとも１回〜複数回繰り返される、
    ことを特徴とする方法。
11. ａ）ｉ）投影面としての重合される層（ｘ１、ｙ１）が取得されるステップと、ｉｉ）前記液状の光硬化性プラスチック材料（６）の投影面としてのｉ）において生成された重合される前記層（ｘ１、ｙ１）が、前記光源（１）の光を用いた被照明フィールド（５）を使用して重合されるステップとは、ステップａ）において同時に行われることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 駆動可能なストリッピング装置（２０）と前記光源（１）、アセンブリ（０）の光源とが、スリップクラッチを有する、バリアボディクラッチを有する駆動可能なアセンブリ（０＃）を形成することを特徴とする、請求項１０又は請求項１１に記載の方法。
13. 全体アセンブリ（０＃）又は前記アセンブリ（０）は、光強度の分布を均一化するために、行及び列内に配置されたかつトリガ可能な多数の傾斜可能なマイクロミラーを備える空間光変調器（４）を備え、
    空間的に照射する光源（１）の光は光学系（２）を用いて投影され、投影される光源（１）の被照明フィールドは投影面全体にわたって案内され、経時的に積分した場合に、前記投影面の上で照明される全てのピクセルの光強度の均一化が達成されるように、前記被照明フィールドの中央に向かうにつれて、照明されないピクセルの数が増加することを特徴とする、請求項１０〜請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記アセンブリ（０＃、０）及び従って前記被照明フィールドと前記ストリッピング装置（２０）とが、前記投影面の全体にわたって同時に周期的に案内され、液状の光硬化性プラスチック材料（１０）の表面が投影面として使用されることを特徴とする、請求項１０〜請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 液状の光硬化性プラスチック材料（１０）が請求項１０〜請求項１４のいずれか一項に記載の方法を用いて照明され、ＵＶ光を用いて照明される、ラピッドプロトタイピング方法であって、前記液状の光硬化性プラスチック材料（１０）の重合される前記層（ｘ１、ｙ１）を、その上に前記被照明フィールドが投影される、かつ前記被照明フィールド（５）内の照明によりそこにおいて前記液状の光硬化性プラスチック材料（１０）が重合される投影面として形成するために、前記ストリッピング装置（２０）は、結合装置（２２）と結合要素（１１）とを用いて、前記被照明フィールド（５）と同時にかつ一緒に、前記被照明フィールドの前方で、容器の軸に沿って案内される、ラピッドプロトタイピング方法。
16. 歯科補綴修復物の少なくとも部分を製造するための、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の装置の使用。
17. マイクロプロセッサによって実行された場合に、請求項１０〜請求項１５のいずれか一項に記載の方法を実装できるように動作可能にされる、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の装置の使用のためのコンピュータプログラムが記憶される、コンピュータ読み取り可能媒体。
18. マイクロプロセッサによって実行された場合に、請求項１０〜請求項１５のいずれか一項に記載の方法を実装できるように動作可能にされる、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の装置を制御するためのプログラム要素。