JP2018077227A - 露光装置によって発生させたレーザービームの焦点位置の自動化可能なまたは自動化された検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (14)
- 三次元の対象物を積層造形するための装置(1)の露光装置(6)によって発生させたレーザービーム(2)の焦点位置の自動化可能なまたは自動化された検出方法であって、前記装置(1)が、水平に方向づけられた第1の機械軸によって規定されるx軸と、水平に方向づけられた第2の機械軸によって規定されるy軸と、鉛直に方向づけられた第3の機械軸によって規定されるz軸とを有しており、以下の、
− 基体(10)が基準点(11)に対する1つの特定のz軸ポジションに配置される第1の露光ポジション(z1)に前記基体(10)を配置し、かつ前記第1の露光ポジション(z1)で少なくとも1つの露光ベクトル(13)で前記基体(10)を露光するステップ、
− 前記基体(10)がそれぞれ前記基準点(11)に対するさらなる1つの特定のz軸ポジション(zn)に配置される複数のさらなる露光ポジションに前記基体(10)を移動させ、かつそれぞれの前記さらなる露光ポジション(zn)で少なくとも1つの露光ベクトル(13)で前記基体(10)をそれぞれ露光し、相次ぐ露光ポジションでの前記露光ベクトル(13)が、異なるz軸ポジションに割り当てられており、前記基体(10)上には、それぞれの前記露光ベクトル(13)に応じて露光された基体領域によって規定される露光パターン(12)が形成されるステップ、
− 前記露光パターン(12)内の光学的に捕捉可能な異なるコントラスト領域を捕捉することにより、前記露光パターン(12)を光学的に評価するステップ、
− 捕捉された前記光学的コントラスト領域に基づいてレーザービーム(2)の焦点位置を検出するステップ
を含む検出方法。 - 前記レーザービーム(2)が前記基体(10)にデフォーカスして当たるかまたはフォーカスして当たるかに応じて、前記基体(10)上の前記露光パターン(12)内に異なる色の色領域またはコントラスト領域が形成され、前記露光パターン(12)内の比較的明るい色領域またはコントラスト領域が、前記レーザービーム(2)がそれぞれの前記露光ポジションでデフォーカスしていることを示しており、かつ比較的暗い色領域またはコントラスト領域が、前記レーザービーム(2)がそれぞれの前記露光ポジションでフォーカスしていることを示していることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記露光パターン(12)が、特定の光学的に捕捉可能な幾何的な割当て特徴(14)を備えて形成され、それぞれの割当て特徴(14)が、1つの特定の露光ポジションおよび/または1つの特定のz軸ポジションに割り当てられることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- ジグザグ状またはギザギザ状の露光パターン(12)が形成され、この場合、それぞれのジグザグまたはギザギザの先端が、それぞれ1つの特定の露光ポジションおよび/または1つの特定のz軸ポジションが割り当てられた特定の光学的に捕捉可能な幾何的な割当て特徴(14)として使用されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 光学的に捕捉可能な割当て特徴(16)が、とりわけ、それ以外の前記露光パターン(12)の寸法から、少なくとも1か所で突き出ている線の形態で形成され、前記割当て特徴が、前記露光パターン(12)の始まりに割り当てられることを特徴とする請求項3または4に記載の方法。
- 前記露光ポジションが、そのそれぞれのz軸ポジションに関し、0.5〜1mmの間の範囲内の、とりわけ0.1mmの変位分だけ変位していることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
- 少なくとも2つの露光ベクトル(13)が、とりわけx軸またはy軸の方向に、平行に配置されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の方法。
- 前記露光ベクトル(13)が、そのそれぞれのx軸ポジションおよび/またはy軸ポジションに関し、0.1〜1mmの間の範囲内の、とりわけ0.2mmの変位分だけ変位して配置されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の方法。
- 検出された前記レーザービーム(2)の焦点位置に基づき、選択的に露光すべき前記装置(1)の構成フィールドに対する前記露光装置(6)の配置の、とりわけ自動化された適合が行われることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の方法。
- 前記基体(10)が、前記装置(1)の、積層造形すべきまたは製造された三次元の対象物を支持するために構成されたキャリア装置(5)の、前記z軸に沿って可動に据えられたキャリア要素(9)上に配置または形成されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の方法。
- 前記露光パターン(12)内の異なる光学的コントラスト領域の捕捉による前記露光パターン(12)の光学的評価のため、および捕捉された前記光学的コントラスト領域に基づく前記レーザービーム(2)の焦点位置の検出のために、装置側に存在する捕捉および検出検出装置(16)が使用されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載の方法。
- 前記露光パターン(12)内の異なる光学的コントラスト領域の捕捉による前記露光パターン(12)の光学的評価のため、および捕捉された前記光学的コントラスト領域に基づく前記レーザービーム(2)の焦点位置の検出のために、モバイル端末機器、とりわけスマートフォンまたはタブレットに存在する捕捉および検出検出装置が使用されることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載の方法。
- 装置(1)の構成フィールドに向けられたレーザービーム(2)を発生させるための露光装置を含む、三次元の対象物の積層造形のための装置(1)であって、請求項1〜12のいずれか一つに記載の方法を実施するために構成されていることを特徴とする装置(1)。
- 前記露光パターン(12)内の光学的に捕捉可能な異なるコントラスト領域の捕捉による前記露光パターン(12)の光学的評価のため、および捕捉された前記光学的コントラスト領域に基づく前記レーザービーム(2)の焦点位置の検出のために構成された捕捉および検出検出装置(16)を特徴とする請求項13に記載の装置。
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