，其特征在于，所述輪廓線(74)的寬度和/或所述分隔線(76)的寬度是至少兩個像素，特別地在從2個至8個像素范圍內(nèi)，優(yōu)選地在從2個至4個像素的范圍內(nèi)。19.如權(quán)利要求17或18所述的方法，其特征在于，分隔線(76)被分配給每個曝光掩膜(28)，用于以下表面區(qū)域(6613、66(:)，所述表面區(qū)域(6613，66(3)的結(jié)構(gòu)尺寸具有至少是所述輪廓線的寬度的兩倍的寬度和/或長度。20.如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)造平面(22)在曝光時間期間以振動的方式曝光。21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，在平行于所述構(gòu)造平面(22)的X方向和/或y方向上，曝光的振動位移處在以下區(qū)域，該區(qū)域?qū)?yīng)于不大于像素的寬度，優(yōu)選地不大于0.5像素，尤其是不大于0.25像素。22.如權(quán)利要求20或21所述的方法，其特征在于，曝光在所述X方向和所述y方向上的振動在所述曝光時間期間被疊加于圓形或大體圓形的振動。23.如權(quán)利要求20至22中的任一項所述的方法，其特征在于，在所述曝光時間期間生成所述輻射(14)的輻射源(18)和/或所述曝光掩膜(28)和/或用于將所述輻射(14)成像到所述構(gòu)造平面(22)上的成像光學(xué)系統(tǒng)(20)和/或待制造的所述物體(12)以振動的方式移動。24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，使用具有旋轉(zhuǎn)平面平行板(86)的成像光學(xué)系統(tǒng)(20)，其中，所述板(86)繞垂直于或大體垂直于所述構(gòu)造平面(22)的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并限定板平面(88)，所述板平面(88)與所述旋轉(zhuǎn)軸線(84)形成不等于90°的角(90)。25.—種用于裝置(10)的曝光掩膜生成設(shè)備(26)，所述裝置(10)通過使用曝光掩膜(28)逐層固化能夠在輻射(14)的作用下固化的材料(16)來制造三維物體(12)，所述裝置(10)包括生成所述輻射(14)的輻射源(18)以及所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)，為了在構(gòu)造平面(22)中形成所述物體(12)的每個待固化的物體層(62)，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)生成至少一個、優(yōu)選單個數(shù)字曝光掩膜(28)，所述輻射(14)借助于所述曝光掩膜(28)而被選擇性地投影到所述構(gòu)造平面上，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)包括計算機單元(38)，所述計算機單元(38)用來根據(jù)所述待固化的物體層(62)，為每個曝光掩膜(28)計算出單一 2位位圖(30)，所述2位位圖(30)要么將位值(32)“透明”要么將位值(34)“不透明”分配給所述曝光掩膜(28)的每個像素，用來將所述位值(32)“透明”分配給所述2位位圖(30)的具有小于限制結(jié)構(gòu)尺寸的結(jié)構(gòu)尺寸的每一個表面區(qū)域(66a)并且用來將曝光紋理(52)分配給大于所述限制結(jié)構(gòu)尺寸的每個表面區(qū)域(66b、66c)，所述曝光紋理被構(gòu)造為具有所述位值(32)“透明”和位值(34)“不透明”的像素構(gòu)成的圖案的形式。26.如權(quán)利要求25所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述計算機單元(38)構(gòu)造用以分配曝光紋理(52)，所述曝光紋理(52)最多具有與具有所述位值(32)“透明”的像素一樣多的具有所述位值(34) “不透明”的像素。27.如權(quán)利要求25或26所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述計算機單元(38)構(gòu)造用以分配曝光紋理(52)，所述曝光紋理(52)具有大于O且不大于0.5的曝光衰減值。28.如權(quán)利要求25至27中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述計算機單元(38)構(gòu)造用于:取決于所述表面區(qū)域的所述結(jié)構(gòu)尺寸，將曝光紋理(52)分配給具有大于所述限制結(jié)構(gòu)尺寸的結(jié)構(gòu)尺寸的每一個表面區(qū)域(66b、66c)，其中所述曝光紋理(52)的所述曝光衰減值隨著結(jié)構(gòu)尺寸增大而增大。29.如權(quán)利要求25至28中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述計算機單元(38)構(gòu)造用于:用于曝光連續(xù)的物體層(62)的曝光掩膜(28)的相同曝光紋理(52)的偏移布置，所述偏移布置在平行于所述構(gòu)造平面(22)的平面中，在平行于所述構(gòu)造平面(22)的所述平面的X方向和/或y方向上相對于彼此偏移整數(shù)個像素，優(yōu)選地彼此偏移I像素。30.如權(quán)利要求25至29中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)提供用來形成所述曝光紋理(52)的不同的紋理圖案，所述紋理圖案具有在O至I之間的范圍內(nèi)的具有所述位值(34) “不透明”的像素與具有所述位值(32) “透明”的像素的比值。31.如權(quán)利要求25至30中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)以陰影或規(guī)則圖案的形式提供每個曝光紋理(52)。32.如權(quán)利要求25至31中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述計算機單元(38)構(gòu)造用以僅使用曝光紋理(52)，針對所述曝光紋理，至多具有所述位值(34)“不透明”的像素的角部彼此相遇，而具有所述位值(34)“不透明”的像素的縱向邊緣不彼此毗鄰。33.如權(quán)利要求25至32中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)構(gòu)造用于:提供曝光紋理(52)，所述曝光紋理(52)通過在平行于所述構(gòu)造平面(22)的平面上的平移而能夠轉(zhuǎn)換為本身。34.如權(quán)利要求33所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述平移由具有對應(yīng)于在X方向上的η個像素和在不平行于X方向的y方向上的m個像素的長度的矢量限定，其中，η和m是整數(shù)。35.如權(quán)利要求25至34中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)構(gòu)造用于:提供曝光紋理(52)，所述曝光紋理(52)被逐像素光柵化。36.如權(quán)利要求25至35中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)構(gòu)造用于:針對大于所述限制結(jié)構(gòu)尺寸的每個表面區(qū)域(66b、66c)，將閉合的邊緣線(56)分配給每個曝光掩膜(28)，其中，所述位值“透明”被分配給形成所述邊緣線(56)的像素。37.如權(quán)利要求36所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述邊緣線(56)的寬度是至少兩個像素，并且特別地在從2個至8個像素范圍內(nèi)，優(yōu)選地在從2個至4個像素的范圍內(nèi)。38.如權(quán)利要求25至37中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)構(gòu)造用于:給每個曝光掩膜(28)分配各自單獨的曝光時間。39.如權(quán)利要求38所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)構(gòu)造用于將相同曝光時間分配給所有曝光掩膜(28)。40.如權(quán)利要求25至39中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)構(gòu)造用于:將界定所述物體層的獨立閉合的外輪廓線(74)和內(nèi)部與所述輪廓線(74)直接接界的分隔線(76)分配給每個曝光掩膜(28)，其中，所述位值(32)“透明”被分配給形成所述輪廓線(74)的像素，而所述位值(34)“不透明”被分配給形成所述分隔線(76)的像素。41.如權(quán)利要求40所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述輪廓線(74)的寬度和/或所述分隔線(76)的寬度是至少兩個像素，特別地在從2個至8個像素范圍內(nèi)，優(yōu)選地在從2個至4個像素的范圍內(nèi)。42.如權(quán)利要求40或41所述的曝光掩膜生成設(shè)備，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)構(gòu)造用以將分隔線(76)分配給曝光掩膜(28)，用于所述曝光掩膜(28)的以下表面區(qū)域(6613、66(:)，所述表面區(qū)域(6613，66(3)的所述結(jié)構(gòu)尺寸具有至少是所述輪廓線的寬度的兩倍的寬度和/或長度。43.—種通過使用曝光掩膜(28)逐層固化能夠在輻射(14)的作用下固化的材料(16)來制造三維物體(12)的裝置(10)，其包括生成所述輻射(14)的輻射源(18)以及曝光掩膜生成設(shè)備(26)，其特征在于，所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)構(gòu)造為如權(quán)利要求25至42中的任一項所述的曝光掩膜生成設(shè)備(26)的形式。44.如權(quán)利要求43所述的裝置，其特征在于，提供振動裝置(80)，用來在曝光時間期間以振動的方式曝光所述構(gòu)造平面(22)。45.如權(quán)利要求44所述的裝置，其特征在于，所述振動裝置(80)具有曝光的振動位移，在平行于所述構(gòu)造平面(22)的X方向和/或y方向上，所述振動位移處在以下區(qū)域，該區(qū)域?qū)?yīng)于不大于像素的寬度，優(yōu)選地不大于0.5像素，尤其是不大于0.25像素。46.如權(quán)利要求44或45所述的裝置，其特征在于，所述振動裝置(80)構(gòu)造用以在所述曝光時間期間將曝光在所述X方向和所述y方向上的振動疊加于圓形或大體圓形的振動。47.如權(quán)利要求44至46中的任一項所述的裝置，其特征在于，所述振動裝置(80)聯(lián)接到所述輻射源(18)和/或所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)和/或?qū)⑺鲚椛?14)成像到所述構(gòu)造平面(22)上的成像光學(xué)系統(tǒng)(20)和/或用于待制造的所述物體(12)的載體(42)，用來在所述曝光時間期間以振動的方式移動所述輻射源(18)和/或所述曝光掩膜生成設(shè)備(26)和/或所述成像光學(xué)系統(tǒng)(20)和/或所述載體(42)。48.如權(quán)利要求47所述的裝置，其特征在于，所述成像光學(xué)系統(tǒng)(20)包括旋轉(zhuǎn)平面平行板(86)，所述旋轉(zhuǎn)平面平行板(86)被安裝成可繞垂直于或大體垂直于所述構(gòu)造平面(22)的旋轉(zhuǎn)軸線(84)旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)平面平行板限定板平面(88)，所述板平面(88)與所述旋轉(zhuǎn)軸線(84)形成不等于90°的角(90)。49.如權(quán)利要求43至48中的任一項所述的裝置，其特征在于，所述輻射源(18)構(gòu)造用于:以電磁輻射或粒子輻射的形式生成輻射(14)。50.如權(quán)利要求43至49中的任一項所述的通過使用曝光掩膜(28)逐層固化能夠在福射(14)的作用下固化的材料(16)來制造三維物體(12)的裝置(10)的用途，用來執(zhí)行如權(quán)利要求I至24中的任一項所述的通過使用曝光掩膜(28)逐層固化能夠在輻射(14)的作用下固化的材料(16)來制造三維物體(12)的方法。
【專利摘要】為了改進通過使用曝光掩膜(28)逐層固化能夠在輻射(14)的作用下固化的材料(16)來制造三維物體(12)的方法，其中，為了在構(gòu)造平面(22)中形成所述物體(12)的每個待固化的物體層(62)，生成至少一個、優(yōu)選單個數(shù)字曝光掩膜，輻射借助于該曝光掩膜被選擇性地投影到所述構(gòu)造平面(22)上，使得三維物體的制造能夠更容易且更快地進行，提出：取決于所述待固化的物體層(62)，為每個曝光掩膜計算出單一2位位圖(30)，該2位位圖要么將“透射”位值(32)要么將“非透射”位值(34)分配給所述曝光掩膜的每個像素，所述“透射”位值被分配給所述2位位圖的具有小于限制結(jié)構(gòu)尺寸(66b，66c)的結(jié)構(gòu)尺寸的每一個表面區(qū)域(66a)，并且曝光紋理(52)被分配給大于所述限制結(jié)構(gòu)尺寸的至少一個表面區(qū)域，所述曝光紋理(52)以具有“透射”和“非透射”位值的像素構(gòu)成的圖案的形式構(gòu)造。此外，提出了改進的曝光掩膜生成設(shè)備(26)以及用來制造三維物體的改進裝置(10)。
【IPC分類】B29C67/00
【公開號】CN105705318
【申請?zhí)枴緾N201480045527
【發(fā)明人】亨德里克·約翰, 安德烈亞斯·舒爾特海斯
【申請人】舒爾特海斯有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2014年7月16日
【公告號】DE102013107568A1, EP3022044A1, WO2015007770A1