JP2019503864A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. 第１の波長で光ビームを放射するための第１のレーザと、
   前記第１の波長とは異なる第２の波長で光ビームを放射するための第２のレーザと、
   単一のビームを形成するビーム整形光学系であって、共通のビーム中の前記第１の波長の光を通過させ、前記第２の波長の光を反射する少なくとも１つの波長フィルタを含む前記ビーム整形光学系と、
   前記共通のビームを受け取り、２次元のパターニングされたビームを形成する光パターニングユニットと
   を含む、付加製造のためのビーム結合システム。
2. 前記ビーム整形光学系は、透過光学系、反射光学系、及び屈折光学系の内の少なくとも１つを更に含み、少なくとも３つの光の波長が結合される、請求項１に記載のビーム結合システム。
3. ビームを生み出す高エネルギー光子源と、
   前記ビームを受け取り、２次元のパターニングされたビームを反射する反射パターニングユニットと、
   ２次元のパターニングされた前記ビームを受け取り、粉末床上の２次元画像としてそれを集束するための画像中継器と
   を含む、付加製造システム。
4. 前記反射パターニングユニットは、光学的にアドレスされる、請求項３に記載の付加製造システム。
5. 前記反射パターニングユニットは、冷却される、請求項３に記載の付加製造システム。
6. １つ以上の光源から光の少なくも１つ以上のビームを含む光の複数のビームを受け取るように構成された第１の光学アセンブリであって、光の前記複数のビームを多重化するように更に構成された前記第１の光学アセンブリと、
   光の第１のビームを供給するために、光の前記複数のビームを再整形し混合するように構成された光学デバイスと、
   粉末床に向けることが可能な光の第２のビームを供給するために、光の前記第１のビーム上に空間的な偏光パターンを適用するように構成された空間的偏光弁であって、２次元パターンを形成するために光学的にアドレス可能である前記空間的偏光弁と、
   光の前記第２のビームの偏光状態を前記２次元パターンの正の画像と負の画像であって、光の第３のビームを形成する前記負の画像との両方に分割するように構成された偏光子と、
   光の前記第３のビームを光の第４のビーム中に再整形し、その偏光状態を光の前記第１のビームの偏光状態に回転させるように構成された第２の光学アセンブリであって、前記２次元パターンの前記正の画像を形成する光の第５のビームをもたらすために、光の前記複数のビームの１つとして光の前記第４のビームを前記第１の光学アセンブリに導入するように更に構成された前記第２の光学アセンブリと
   を含む、付加製造装置。
7. 光の１つ以上のビームの各々が偏光されている、光の前記１つ以上のビームを放射し、
   光の前記２つ以上のビームの各々を、大多数の偏光状態又は少数の偏光状態の夫々に対応する２つの分割ビームに夫々分割し、
   前記大多数の偏光状態に対応する光の第１のビームを供給するために、前記大多数の偏光状態に対応する前記２つ以上のビームの各々の前記分割ビームを空間的に積み重ね、
   前記少数の偏光状態に対応する光の第２のビームを供給するために、前記少数の偏光状 態に対応する前記２つ以上のビームの各々の前記分割ビームを空間的に積み重ね、
   光の前記第１のビーム上に大多数の偏光パターンを適用し、
   光の前記第２のビーム上に少数の偏光パターンを適用し、
   光の単一のビームを供給するために、光のパターニングされた前記第１及び第２のビームを結合し、
   光の前記単一のビームを粉末床に向けること
   を含む、付加製造方法。
8. 入射光の画像のサイズを比例的に増加させ又は減少させる複数の倍率を提供するように構成された交換可能な部分を含む複数のレンズアセンブリと、
   前記倍率の内の１つに従って前記入射光の第１の画像を前記入射光の第２の画像へ変換するための前記倍率の内の前記１つを提供するために、前記レンズアセンブリの内の１つを選択可能な機械的アセンブリと、
   ビルドプラットフォームガントリーと、
   前記ビルドプラットフォームガントリー上に搭載され、前記ビルドプラットフォームガントリーにより支持された粉末材料を保持する粉末床の前記位置で光の前記第２の画像が形成するように前記レンズアセンブリの内の１つ以上から発する入射光を向けることが可能な最終ビーム操縦デバイスと
   を含む、装置。
9. ３次元（３Ｄ）プリントジョブ中の粉末の最上面の位置上の入射光の強度及び画素サイズに関連する倍率及び画像距離に関する情報を取得し、
   前記倍率を有する前記入射光を供給するために、光学レンズの複数の第１のセットと、前記レンズアセンブリから交換可能な光学レンズの複数の第２のセットとを含む複数のレンズアセンブリの内の１つを設定し、
   先行画像から前記粉末床の前記最上面の上の前記最終画像面の前記位置に前記入射光を向けるために、補償ガントリーの１つ以上のセット上に搭載されたミラーの１つ以上のセットと、ビルドプラットフォーム上に搭載されたミラーの最終セットとの複数の回転を実行し、
   前記所望位置で前記画像分解能を十分維持するために前記最初の画像位置から前記粉末床の前記最上面の前記位置までの前記入射光の前記距離を制御するために、補償ガントリーの前記１つ以上のセットと前記ビルドプラットフォームガントリーとの複数の並進動作を実行すること
   を含む、３次元プリントジョブを提供する方法。
10. 光ビームと、
    前記光ビームを受け取り、２次元のパターニングされたビームとして光を放射するための光学的アドレス可能光パターニングユニットであって、２次元のパターニングされた前記ビームを形成するために要求されないエネルギーを廃棄する前記光学的アドレス可能光パターニングユニットと、
    ２次元のパターニングされた前記ビームを受け取り、それを２次元画像として粉末床上に集束するための画像中継器と、
    廃棄された前記光エネルギーを再利用するための廃棄光エネルギー処理ユニットと
    を含む、付加製造システム。
11. 第１の波長で光ビームを放射するための第１のレーザと、
    前記第１の波長とは異なる第２の波長で光ビームを放射するための第２のレーザと、
    単一のビームを形成するビーム整形光学系であって、共通のビーム中の前記第１の波長の光を通過させ、前記第２の波長の光を反射するための少なくとも１つの波長フィルタを含む前記ビーム整形光学系と、
    前記共通のビームを受け取り、２次元のパターニングされたビームを形成するための光パターニングユニットと
    を更に含む、請求項１０に記載の付加製造システム。
12. 入射光の画像のサイズを比例的に増加させ又は減少させる複数の倍率を提供するように構成された交換可能な部分を含む複数のレンズアセンブリと、
    前記倍率の内の１つに従って前記入射光の第１の画像を前記入射光の第２の画像へ変換するための前記倍率の内の前記１つを提供するために、前記レンズアセンブリの内の１つを選択可能な機械的アセンブリと
    を更に含む、請求項１０に記載の付加製造システム。
13. ビルドプラットフォームガントリーと、
    前記ビルドプラットフォームガントリー上に搭載され、前記ビルドプラットフォームガントリーにより支持された粉末材料を保持する粉末床の前記位置で光の前記第２のビームが形成するように前記レンズアセンブリの内の１つ以上から発する前記入射光を向けることが可能な最終ビーム操縦デバイスと
    を更に含む、請求項１０に記載の付加製造システム。
14. エネルギービームを供給することと、
    前記エネルギービームを受け取り、２次元のパターニングされたビームとして光を放射するための光学的アドレス可能光パターニングユニットであって、２次元のパターニングされた前記ビームを形成するために要求されないエネルギーを廃棄する前記光学的アドレス可能光パターニングユニットを配置することと、
    ２次元のパターニングされた前記ビームを中継し、それを２次元画像として粉末床上に集束することと、
    廃棄されたエネルギーを廃棄エネルギー処理ユニットで再利用すること
    のステップを含む、付加製造方法。
15. 前記エネルギービームは光であり、
    光の１つ以上のビームの各々が偏光されている、光の前記１つ以上のビームを放射することと、
    光の前記２つ以上のビームの各々を、大多数の偏光状態又は少数の偏光状態の夫々に対応する２つの分割ビームに夫々分割することと、
    前記大多数の偏光状態に対応する光の第１のビームを供給するために、前記大多数の偏光状態に対応する前記２つ以上のビームの各々の前記分割ビームを空間的に積み重ねることと、
    前記少数の偏光状態に対応する光の第２のビームを供給するために、前記少数の偏光状態に対応する前記２つ以上のビームの各々の前記分割ビームを空間的に積み重ねることと、
    光の前記第１のビーム上に大多数の偏光パターンを適用することと、
    光の前記第２のビーム上に少数の偏光パターンを適用することと、
    光の単一のビームを供給するために、光のパターニングされた前記第１及び第２のビームを結合することと、
    光の前記単一のビームを粉末床に向けることと
    のステップを更に含む、請求項１４に記載の付加製造方法。