[发明专利]分层生产方法和用于其中的照射系统

权利要求书

1.一种用于分层生产有形物体(5)的方法，该方法包括：

提供含有液体(3)的储液器(2)；以及

重复执行方法周期，每个方法周期包括如下步骤：

固化所述液体(3)的液体层(10)的预定区域，以获得所述有形物体(5)的固体层(14)，所述固体层因而具有预定形状，以及

与所述固体层(14)平行且相邻地产生所述液体(3)的相继液体层(10)，以执行相继的所述方法周期而类似地固化所述相继液体层的预定区域，从而获得附着在所述固体层(14)上的相继的所述固体层；

其中，所述固化通过利用照射系统(20)照射所述预定区域而进行，所述照射系统(20)包括可控制以形成随时间变化的二维图像的图像形成元件(21)、图像投射系统(22、23)以及包含布置在二维直平面中的各微透镜(8)的微透镜阵列(7)，所述图像投射系统配置成用于将所述二维图像投射到所述微透镜阵列上，以使得各微透镜(8)分别将入射到其上的辐射(18)以分离的对应集中微光点(17)的形式投射到所述液体层(10)的所述预定区域上；以及

其中，对于所述方法周期中的至少一个，控制所述微透镜阵列(7)，以相对于所述图像投射系统(22、23)的至少一部分并相对于正在构造中的所述物体(5)进行与所述直平面平行的运动(9；99)，同时同步地控制所述图像形成元件(21)，以形成所述随时间变化的二维图像，这样，在所述微透镜阵列(7)的所述运动(9)期间，所述微光点(17)绘出并固化所述液体层(10)的所述预定区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述方法周期中的至少一个，所述图像投射系统(22、23)将所述二维图像投射到所述微透镜阵列(7)上，以使得与所述二维图像对应的辐射沿着与所述直平面正交的方向入射到所述微透镜阵列上。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述微透镜阵列(7)的所述透镜(8)以等距行和等距列布置，这些行和列相互垂直，而且其中，对于所述方法周期中的至少一个，所述微透镜阵列的所述运动(99)是相对于所述行和列的方向倾斜的直线运动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述运动(99)的所述倾斜被预定，以使得当所述微透镜阵列(7)已沿其行方向行进了与预定整数个连续列相对应的距离时，所述微透镜阵列(7)也已沿其列方向行进了与预定整数个连续行相对应的距离。

5.一种用于在含有液体(3)的储液器(2)中分层生产有形物体(5)的系统(1)中的照射系统，所述照射系统(20)配置成用于照射所述液体(3)的液体层(10)的预定区域，以固化所述预定区域，从而获得所述有形物体(5)的固体层(14)，所述固体层因而具有预定形状，其中：

所述照射系统(20)包括：

可控制以形成随时间变化的二维图像的图像形成元件(21)，图像投射系统(22、23)，以及

微透镜阵列(7)，所述微透镜阵列包括布置在二维直平面中的各微透镜(8)；

所述图像投射系统(22、23)配置成用于将所述二维图像投射到所述微透镜阵列(7)上，以使得各微透镜(8)分别将入射到其上的辐射(18)以分离的对应集中微光点(17)的形式投射到所述液体层(10)的所述预定区域上；

所述微透镜阵列(7)可控制，以进行与所述直平面平行且相对于所述图像投射系统(22、23)的至少一部分的运动(9)；且

所述照射系统(20)还包括控制器(24)，所述控制器用于控制所述微透镜阵列(7)，以进行所述运动(9；99)，并用于控制所述图像形成元件(21)，以与所述运动同步地形成所述随时间变化的二维图像，这样，当所述运动(9；99)也相对于正在构造中的所述有形物体(5)时，所述微光点(17)绘出并固化所述液体层(10)的所述预定区域。

6.根据权利要求5所述的照射系统，其特征在于，所述图像投射系统(22、23)配置成用于将所述二维图像投射到所述微透镜阵列(7)上，以使得与所述二维图像对应的辐射沿着与所述直平面大体正交的方向入射到所述微透镜阵列上。

7.一种用于分层生产有形物体(5)的系统，包括根据权利要求5或6所述的照射系统(20)、其中含有液体(3)的储液器(2)、用于保持正在构造中的产品(5)的产品保持件(11)以及用于使所述产品保持件(11)相对于所述储液器(2)运动的致动器(12)。