(57)【要約】【課題】造形材料内へのエネルギー入力が改善された３次元の物体を付加製造（積層造形）する装置の提供。【解決手段】照射アレイ９として、共通の照射要素キャリア上に配置された少なくとも２つの照射要素４〜８を備える照射デバイス３によって固化することができる造形材料の層を、連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって、３次元の物体を付加製造（積層造形）する装置１であって、各照射要素は、造形平面１６内で部分的に湾曲したエネルギービーム経路１７〜２１に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービームを放出するように適合され、照射アレイは、造形平面に対して可動であり、少なくとも２つのエネルギービームのエネルギービーム経路内へのエネルギー入力の比、及び／又は、少なくとも２つの照射要素によって放出されるエネルギービームのスポットサイズの比、を制御するように適合された制御ユニットを備える装置。【選択図】図２
2020203485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射アレイ（９）として、特に少なくとも１つの共通の照射要素キャリア（１０）上に配置された少なくとも２つの照射要素（４〜８）を備える照射デバイス（３）によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体（２）を付加製造する装置（１、３２）であって、各照射要素（４〜８）が、造形平面（１６）内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービーム（１１〜１５）を放出するように適合され、前記照射アレイ（９）が前記造形平面（１６）に対して可動である装置において、
少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の少なくとも２つのエネルギービーム経路（１７〜２１）内への少なくとも２つのエネルギー入力の比、及び／又は、少なくとも２つの照射要素（４〜８）によって放出される少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）のスポットサイズの比、を制御するように適合された制御ユニット（２２）を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記制御ユニット（２２）は、少なくとも１つのエネルギービーム経路（１７〜２１）の少なくとも部分的に湾曲した区間に関係する少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記エネルギー入力及び／又は前記スポットサイズを制御するように適合されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御ユニット（２２）は、エネルギービーム経路長の差に関係する前記少なくとも１つのパラメータに応じて、前記少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の前記少なくとも２つのエネルギー入力及び／又は前記少なくとも２つのスポットサイズの比を制御するように適合されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記制御ユニット（２２）は、少なくとも２つの照射要素（４〜８）によって放出されるエネルギービーム（１１〜１５）の特にエネルギービーム経路長ごとの前記エネルギー入力及び／又は前記スポットサイズの規定された比を調整するように、特に少なくとも２つの照射要素（４〜８）によって放出される少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の前記エネルギー入力を整合させるように、適合されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのパラメータは、
−  前記少なくとも１つのエネルギービーム（１１〜１５）が前記対応するエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って動く移動速度、及び／又は
−  前記同じ照射アレイ（９）の少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）が前記対応するエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って動く移動速度差、及び／又は
−  少なくとも１つの照射要素（４〜８）の前記エネルギービーム経路（１７〜２１）の長さ、及び／又は
−  前記同じ照射アレイ（９）の異なる照射要素（４〜８）の少なくとも２つのエネルギービーム経路の長さの差、及び／又は
−  前記少なくとも１つのエネルギービーム経路（１７〜２１）の少なくとも一部の曲率、及び／又は
−  前記少なくとも１つのエネルギービーム経路（１７〜２１）の少なくとも一部の半径、及び／又は
−  少なくとも１つのエネルギービーム（１１〜１５）の書込み時間、及び／又は
−  少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の書込み時間差、
であるか、又はこれらのうちの少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする、請求項２又は３に記載の装置。
【請求項６】
前記制御ユニット（２２）は、前記照射アレイ（９）の少なくとも１つの照射要素（４〜８）の少なくとも１つの照射パラメータの調整を介して前記エネルギー入力を制御するように適合され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装置。
【請求項７】
前記制御ユニット（２２）は、前記照射アレイ（９）の少なくとも１つの運動パラメータ、特に旋回方向の動きに応じて、前記少なくとも１つの照射パラメータを調整するように適合されることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記制御ユニット（２２）は、少なくとも１つの照射パラメータを、前記照射アレイ（９）の少なくとも２つの照射要素（４〜８）に対して個々に調整するように、特に前記照射アレイ（９）の各照射要素（４〜８）に対して個々に調整するように適合されることを特徴とする、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの照射パラメータは、
−  少なくとも１つのエネルギービーム（１１〜１５）のエネルギー、及び／又は
−  少なくとも１つのエネルギービーム（１１〜１５）のスポット幾何形状、及び／又は
−  書込み時間、
であるか、又はこれらのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
前記照射アレイ（９）は、前記造形平面（１６）に対して並進方向に可動であ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装置。
【請求項１１】
前記照射デバイス（３）は、少なくとも１つのエネルギービーム経路（１７〜２１）に応じて、前記照射アレイ（９）の旋回方向の動きを制御するように適合され、前記照射アレイ（９）は、旋回軸、特に前記装置（１、３２）の造形平面（１６）に本質的に直交する旋回軸（２５）の周りで旋回可能であ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装置。
【請求項１２】
前記照射アレイ（９）は、前記エネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って移動方向に対して傾斜可能であることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置（１、３２）の造形平面（１６）内に配置された造形材料を運搬する運搬デバイスを備え、前記運搬デバイスは、前記照射アレイ（９）の少なくとも１つの照射要素（４〜８）に対して前記造形平面（１６）を動かすように、特に旋回可能及び／又は高さ調整可能に動かすように適合されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１４】
３次元の物体を付加製造（積層造形）する装置（１、３２）、特に請求項１〜１３のいずれか一つに記載の装置（１、３２）向けの照射デバイス（３）であって、前記照射デバイス（３）は、照射アレイ（９）として、特に少なくとも１つの共通の照射要素キャリア（１０）上に配置された少なくとも２つの照射要素（４〜８）を備え、各照射要素（４〜８）が、造形平面（１６）内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービーム（１１〜１５）を放出するように適合され、前記照射アレイ（９）が前記造形平面（１６）に対して可動である照射デバイスにおいて、
少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の少なくとも２つのエネルギービーム経路（１７〜２１）内への少なくとも２つのエネルギー入力の比、及び／又は、少なくと
も２つの照射要素（４〜８）によって放出される少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）のスポットサイズの比、を制御するように適合された制御ユニット（２２）を備えることを特徴とする照射デバイス。
【請求項１５】
エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造（積層造形）する少なくとも１つの装置（１、３２）、特に請求項１〜１３のいずれか一つに記載の装置（１、３２）を動作させる方法であって、前記装置（１、３２）は、照射アレイ（９）を有する照射デバイス（３）を備え、少なくとも２つの照射要素（４〜８）が、照射アレイ（９）として、特に少なくとも１つの共通の照射要素キャリア（１０）上に配置され、各照射要素（４〜８）が、造形平面（１６）内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービーム（１１〜１５）を放出するように適合され、前記照射アレイ（９）が前記造形平面（１６）に対して可動である方法において、
少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の少なくとも２つのエネルギービーム経路（１７〜２１）内への少なくとも２つのエネルギー入力の比、及び／又は、少なくとも２つの照射要素（４〜８）によって放出される少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）のスポットサイズの比、が制御されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射アレイとして配置された、特に少なくとも１つの共通の照射要素キャリア上に配置された少なくとも２つの照射要素を備える照射デバイスによって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造（積層造形）する装置に関連し、各照射要素は、造形平面内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービームを放出するように適合され、照射アレイは、造形平面に対して可動である。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、照射アレイとして配置された少なくとも２つの照射要素を有する照射デバイスを備える装置が知られている。照射アレイとしての配置は、この照射アレイに割り当てられた少なくとも２つの照射要素間の空間関係を規定する。たとえば、少なくとも２つの照射要素は、共通の照射要素キャリアに割り当てる（且つ取り付ける）ことができ、これらの照射要素は、共通の照射要素キャリアに対して互いに可動でない。代わりに、照射アレイは、照射アレイに設けられたすべての照射要素を、全体として動かすことができる。
【０００３】
さらに、照射デバイスは、造形平面に対して可動に配置され、造形平面内では、照射要素によって放出される少なくとも１つのエネルギービームを介して造形材料が直接照射されることが、従来技術から知られている。１つの手法によれば、照射デバイス、特に照射アレイは、たとえば対応する駆動機構によって動かされる。また、造形平面を運搬するモジュールを、静止状態の照射デバイスに対して動かすことが可能である。当然ながら、両方の手法の組合せも可能であり、照射デバイスと、造形平面を運搬するモジュールとが、互いに対して動かされる。照射アレイの個々の照射要素の配置に関する規定された空間関係のため、異なる照射要素によって照射される造形材料は、個々の照射要素によって放出されるそれぞれのエネルギービームが案内されるエネルギービーム経路の長さごとに、同じエネルギー入力を受け取ることができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の目的は、造形材料内へのエネルギー入力が改善された３次元の物体を付加製造（積層造形）する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、本発明によれば、請求項１に記載の装置によって実現される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項に準拠する。
【０００６】
本明細書に記載する装置は、たとえばそれぞれエネルギービーム、特にレーザビーム又は電子ビーム、を放出する照射アレイとして配置された少なくとも２つの照射要素を備える照射デバイスによって固化することができる粉末状の造形材料（「造形材料」）の層を連続して選択的に層ごとに固化することによって３次元の物体、たとえば技術的構成要素を付加製造（積層造形）する装置である。それぞれの造形材料は、金属、セラミック、又はポリマーの粉末とすることができる。それぞれのエネルギービームは、レーザビーム又は電子ビームとすることができる。それぞれの装置は、たとえば、選択的レーザ焼結装置、選択的レーザ溶融装置、又は選択的電子ビーム溶融装置とすることができる。
【０００７】
この装置は、その動作中に使用される複数の機能ユニットを備えることができる。例示的な機能ユニットには、処理チャンバや、処理チャンバ内に配置された造形材料層を少なくとも１つのエネルギービームによって選択的に照射するように適合された照射デバイスや、及び所与の流れ特性、たとえば所与の流れプロファイル、流速など、で処理チャンバを通って少なくとも部分的に流れるガス状流体流を生成するように適合された前述の流れ生成デバイスが挙げられる。ガス状流体流は、処理チャンバを通って流れる間に、固化されていない粒子状の造形材料、特に装置の動作中に生成される煙又は煙残留物を充填することが可能である。ガス状流体流は、典型的には不活性であり、すなわち典型的には、不活性ガス、たとえばアルゴン、窒素、二酸化炭素などの流れである。
【０００８】
照射アレイの照射要素は、エネルギービームを生成するように適合させることができるし、又はエネルギービームは、少なくとも１つの別個のビーム生成ユニットによって生成することができ、その際、照射要素は、ただエネルギービームを放出するように適合される。言い換えれば、各照射要素は、照射要素自体の中で生成されたエネルギービームを放出するように適合されるか、又は別個のビーム生成ユニット内で生成されたエネルギービームを放出するように適合され、その際エネルギービームは、照射要素へ案内され、照射要素は、エネルギービームを放出することができ、したがって、エネルギービームを造形平面の方へ案内することができる。
【０００９】
照射デバイスの照射アレイと造形平面とは、互いに対して可動である。照射アレイの動き、したがって造形平面に対する個々の照射要素の動きのため、それぞれのエネルギービームは、造形平面内でエネルギービーム経路に沿って案内することができる。造形平面内に配置された造形材料は、対応するエネルギービームを介してエネルギービーム経路に沿って直接照射される。個々の照射要素がアレイとして配置されるため、アレイ全体を造形平面に対して動かすことができ、それにより個々の照射要素から放出されるエネルギービームを、それぞれのエネルギービーム経路に沿って同時に案内することができる。
【００１０】
概して、この応用例の範囲内では、照射アレイ内に配置することができ、エネルギービームを生成又は放出してそのエネルギービームを造形平面の方へ案内するように適合された各ユニット又は各要素を、照射要素として理解することができる。照射要素は、たとえば、レーザダイオードとして構築することができるし、又は照射アレイは、光ファイバアレイとして配置された複数（少なくとも２つ）の光ファイバから構築することができ、その際、これらの光ファイバへエネルギービームを結合することができる。対応するエネル
ギービームは、少なくとも１つのビーム生成ユニット、たとえばレーザを介して生成することができる。
【００１１】
本発明は、少なくとも２つのエネルギービームの少なくとも２つのエネルギービーム経路内への少なくとも２つのエネルギー入力の比、及び／又は、少なくとも２つの照射要素によって放出される少なくとも２つのエネルギービームのスポットサイズの比、を制御するように適合された制御ユニットが提供されるという概念に基づいている。本発明によれば、照射アレイの少なくとも２つの照射要素によって放出される単一エネルギービームを介して実現されるエネルギー入力は、制御ユニットを介して制御することができる。特に、造形平面のうちエネルギービーム経路に沿って案内されるエネルギービームのスポットによって覆われるそれぞれの区域内へ各照射要素が放出するエネルギーは、少なくとも２つのエネルギービームのエネルギー入力の比及び／又はスポットサイズの比に関して制御することができる。たとえば、エネルギーは、エネルギービーム経路長ごとのエネルギー入力、或いは少なくとも１つのエネルギー経路若しくは経路区分又は溶融軌道又は区域内で消費されるエネルギーに関して制御することができる。「溶融軌道」という用語は、エネルギービームをエネルギービーム経路に沿って案内することによって溶融される造形材料の軌道を指すことができる。
【００１２】
エネルギービーム経路長ごとのエネルギー入力は、対応するエネルギービームが案内されるエネルギービーム経路の全体的な長さに依存しないエネルギー入力を規定する。代わりに、制御ユニットは、それぞれ標準的な長さ又は単位長さに対して対応するエネルギービームを介して消費されるエネルギー入力を制御するように適合させることができる。言い換えれば、制御ユニットは、照射アレイの照射要素によって放出されるエネルギービームを介してエネルギービーム経路の一区分内で消費されるエネルギーを制御するように適合させることができる。
【００１３】
これにより、各照射要素のエネルギーが造形平面内に配置された造形材料に消費されるように適合され、たとえば所望の照射パターンに応じて適合させることが可能になる。たとえば、個々のエネルギービームのエネルギー及び／又はスポットサイズを、造形平面のうち異なる照射要素を介して照射される異なる領域が、異なるビームエネルギーによって照射されるように、制御することができる。たとえば、物体の中心領域は、物体の外殻領域とは異なるビームエネルギーによって照射することができる。
【００１４】
第１の実施形態によれば、制御ユニットは、少なくとも１つのエネルギービーム経路の少なくとも部分的に湾曲した区間に関係する少なくとも１つのパラメータに基づいて、エネルギー入力及び／又はスポットサイズを制御するように適合させることができる。後述するように、ビーム経路の湾曲区間内では、照射アレイ内の個々の照射要素の規定された空間関係のため、経路差が生じる。したがって、エネルギービーム経路長ごとに消費されるエネルギーの分布又はエネルギーそれぞれに関する不平等が生じる可能性がある。したがって、たとえば対応する造形材料体積内で同じエネルギーが消費されることを確実にするために、少なくとも２つのエネルギー入力及び／又はスポットサイズの規定された比を調整又は制御するように、エネルギー経路の少なくとも１つの湾曲区間を表すパラメータに応じて、制御ユニットを介して、エネルギー入力及び／又はスポットサイズを制御することができる。これにより、造形材料の照射区画（ゾーン）内のエネルギーの均質な分布が可能になる。
【００１５】
この装置の別の実施形態によれば、制御ユニットは、エネルギービーム経路長の差に関係する少なくとも１つのパラメータに応じて、特にエネルギービーム経路長ごとのエネルギー入力及び／又は少なくとも２つのエネルギービームのスポットサイズを制御するように適合させることができる。前述したように、照射要素は、照射アレイとして配置され、
互いに対する個々の照射要素の位置は、アレイ配置のために固定される。したがって、照射アレイの運動に応じて、異なる照射要素によって放出されるエネルギービームは、異なるエネルギービーム経路に沿って案内される。
【００１６】
特に、異なるエネルギービーム経路は、異なる経路長を少なくとも部分的に含むことができ、したがって２つの異なる照射要素によって放出される２つのエネルギービームは、同じ時間内で２つの異なる経路長を有する２つの異なるエネルギービーム経路に沿って案内することができる。その結果、両エネルギービーム経路間で露出時間が変動するため、２つのエネルギービームのエネルギービーム経路長ごとのエネルギー入力は異なる。
【００１７】
たとえば、照射アレイが案内される経路が、少なくとも１つの湾曲した経路部分を含む場合、２つの異なる照射要素によって放出されるエネルギービームは、異なる経路長を有する湾曲した経路部分に沿って案内することができる。２つの照射要素の配置が空間的に固定されているため、より短い経路長を有するエネルギービーム経路に沿って案内されるエネルギービームは、エネルギービーム経路長ごとに、より長い経路長を有するエネルギービーム経路に沿って案内される他方のエネルギービームより多くのエネルギーを消費する。なぜなら、両方のエネルギービームに対する全体的な露出時間は同じであるが、第１のエネルギービームによって消費されるエネルギーは、エネルギービーム経路がより短いため、より小さい経路上で消費され、したがってより小さい体積の造形材料内で消費されるからである。エネルギービーム経路長ごとのエネルギー入力と少なくとも２つの照射要素によって放出されるエネルギービームのスポットサイズとのうちの少なくとも一つを制御することによって、造形材料のそれぞれの領域を照射する照射要素に又は照射アレイ内の照射要素の位置に依存しないで、エネルギービーム経路長の差を補償して、造形材料内で均質なエネルギー消費を可能にすることができる。
【００１８】
さらに、制御ユニットは、少なくとも２つの照射要素によって放出されるエネルギービームの、エネルギービーム経路長ごとのエネルギー入力の規定された比及び／又はスポットサイズの規定された比、を調整するように適合させることが可能である。特に、制御ユニットは、少なくとも２つの照射要素によって放出される少なくとも２つのエネルギービームのエネルギー入力を整合させるように適合させることができる。その際、エネルギー入力及び／又はスポットサイズの規定された比は、２つの異なるエネルギービームが、エネルギービーム経路長ごと（又は区域若しくは溶融軌道ごと）に異なるエネルギーか又は同じエネルギーを消費するように調整することができる。２つの照射要素を介して実行されるエネルギー消費の差は、造形平面内で照射しなければならない照射パターンに応じて調整することができる。さらに、別の調整基準を設定することができ、少なくとも２つの照射要素を介して消費されるエネルギーの調整は、調整基準に応じて調整することができる。調整基準は、たとえば、異なるエネルギービーム経路に沿ってエネルギー入力の規定された差に関係することができる。
【００１９】
たとえば、いわゆる「中心及び外殻」の照射には、付加製造（積層造形）プロセス内で造形される物体の異なる領域内で異なるエネルギー入力が必要とされる。たとえば、第１の領域内では、造形平面の第２の領域内とは異なる量のエネルギーを消費しなければならない。少なくとも２つの照射要素を介して実現されるエネルギー入力の比を規定することによって、造形平面の異なる領域を、異なるビームエネルギーを含むエネルギービームによって照射することが可能になる。
【００２０】
特に、少なくとも２つの照射要素によって放出される少なくとも２つのエネルギービームのエネルギー入力を整合させることがさらに可能である。これにより、造形平面の照射領域内で均質なエネルギー入力を実現することが可能になり、少なくとも２つのエネルギービームが案内される少なくとも２つのエネルギービーム経路に沿って消費されるエネル
ギーが同じになることを保証することができる。したがって、たとえば、より長いエネルギービーム経路（少なくとも２つのエネルギービーム経路の経路長の差が生じた場合）に沿って案内されるエネルギービームのエネルギーを、より短いエネルギービーム経路に沿って案内される他方のエネルギービームと比較して上昇（スポットサイズは低減させなければならない）させなければならないか、又はより短いエネルギービーム経路に沿って案内されるエネルギービームのエネルギーが減少される（スポットサイズが増大されなければならない）。したがって、エネルギービーム経路長に対して消費されるエネルギーは、２つのエネルギービーム経路に沿って造形材料が同じエネルギーによって照射されることを確実にするように整合させることができる。
【００２１】
少なくとも１つのパラメータは、
−  少なくとも１つのエネルギービームが対応するエネルギービーム経路に沿って動く移動速度、及び／又は
−  同じ照射アレイの少なくとも２つのエネルギービームが対応するエネルギービーム経路に沿って動く移動速度差、及び／又は
−  少なくとも１つのエネルギー源のエネルギービーム経路の長さ、及び／又は
−  同じ照射アレイの異なるエネルギービーム源の少なくとも２つのエネルギービーム経路の長さの差、及び／又は
−  少なくとも１つのエネルギービーム経路の少なくとも一部の曲率、及び／又は
−  少なくとも１つのエネルギービーム経路の少なくとも一部の半径、及び／又は
−  少なくとも１つのエネルギービーム源の書込み時間、及び／又は
−  少なくとも２つのエネルギービーム源の書込み時間差、
とすることができるか、又はこれらのうちの少なくとも一つ以上を含むことができる。
【００２２】
言い換えれば、少なくとも１つのパラメータは、２つの照射要素によって放出される２つのエネルギービームが案内される２つのエネルギービーム経路の経路差に基づいている。その結果得られる経路差は、様々なやり方で、たとえば少なくとも１つのエネルギービームが対応するエネルギービーム経路に沿って動く移動速度に関して判定（決定）することができる。
【００２３】
照射アレイの幾何形状、特に個々の照射要素の配置、又は個々の照射要素間の空間関係に応じて、１つ又は複数の「中性（中立）」の照射要素を規定することが可能である。中性にある照射要素は、「中性」（中心）のビーム経路に沿って案内されるエネルギービームを放出する。「中性」の照射要素に対する照射アレイの他の照射要素の位置に応じて、放出されるエネルギービームは、「中性」の照射要素によって放出されるエネルギービームが案内される「中性」のエネルギービーム経路より長いか又は短いかするエネルギービーム経路に沿って案内される。
【００２４】
それぞれのエネルギービームのエネルギー及び／又はスポットサイズを制御するために、個々のエネルギービームの移動速度を計算に入れることができ、それに応じてエネルギー入力を調整することによって、より速く動くエネルギービームとよりゆっくりと動くエネルギービームを補償することができる。さらに、同じ照射アレイの少なくとも２つのエネルギービームがそれらのエネルギービーム経路に沿って動く移動速度差を、パラメータとして使用することができる。したがって、少なくとも２つのエネルギービームが、異なるエネルギービーム経路に沿って、特に異なる経路長を有するエネルギービーム経路に沿って案内される場合、これらのエネルギービームは、同じ時間内でそれらの経路に沿って案内されるため、移動速度差が生じる。したがって、移動速度並びに移動速度差を使用して、エネルギービームのエネルギーを制御することができる。
【００２５】
移動速度又は移動速度差に関係して、エネルギービーム経路の長さ、並びに同じ照射ア
レイの２つのエネルギービームが案内される少なくとも２つのエネルギービーム経路の長さの差は、異なる照射要素によって放出されるエネルギービームのエネルギー及び／又はスポットサイズの制御のための基準と見なすことができる。
【００２６】
書込み時間は、移動速度、移動速度差、又は経路長若しくは経路長の差にも関係するように、さらに規定することができる。同じ照射アレイの２つの異なる照射要素によって放出される少なくとも２つのエネルギービームのエネルギー及び／又はスポットサイズの制御は、少なくとも１つのエネルギービームの書込み時間に基づくか又は少なくとも２つのエネルギービームの書込み時間差に基づいて行うことができる。書込み時間は、移動速度とエネルギービームが案内されるビーム経路長との相関関係の結果である。言い換えれば、書込み時間とは、規定された経路長を照射するために必要又は利用可能な時間である。書込み時間は、エネルギービーム経路に沿って造形材料がどれだけ長く照射されるか、又はそれぞれのエネルギービームがどれだけ長くエネルギービーム経路の一区分上に集束されるか、をそれぞれ規定する。
【００２７】
特に、エネルギービーム経路の湾曲した区間又は部分内で、２つの異なる照射要素によって放出される２つのエネルギービームの２つのエネルギービーム経路の長さの差が生じるとき、少なくとも１つのエネルギービーム経路の少なくとも一部の曲率及び／又は半径を判定して、少なくとも１つのエネルギービームのエネルギー及び／又はスポットサイズを制御するように決定することができる。前述したように、２つのエネルギービームが、湾曲した２つのエネルギービーム経路に沿って案内される場合、たとえば複数の照射要素を介して放出される複数のエネルギービームを介して造形平面内でリング又はディスクが照射される場合、単一のエネルギービームは、異なるエネルギービーム経路に沿って、特に異なる半径上を案内される。したがって、より小さい半径上のエネルギービーム経路に沿って案内されるエネルギービームは、湾曲した（「円」）形状のより大きい（「外側の」）半径上のエネルギービーム経路に沿って案内されるエネルギービームよりゆっくりと動かされる。したがって、それぞれのエネルギービーム経路の曲率及び／又は半径に応じて、エネルギービームのエネルギーを制御することができる。
【００２８】
照射アレイの照射要素によって放出される少なくとも１つのエネルギービームのエネルギー及び／又はスポットサイズを制御するために、異なる手法が実行可能であり、特に制御ユニットは、照射アレイの少なくとも１つの照射要素の少なくとも１つの照射パラメータの調整によって、エネルギー入力を制御するように適合させることができる。少なくとも１つの照射要素の少なくとも１つの照射パラメータを制御することによって、造形材料内で、特にエネルギービームが案内されるエネルギービーム経路に沿って配置された造形材料内で消費されるエネルギーに直接影響を与えることや、又はそれを制御することができる。照射パラメータは、照射プロセスを表し、その際、照射パラメータは、概して、照射プロセスに影響を与えることができる任意のパラメータを含むことができる。照射パラメータを調整することによって、それぞれのエネルギービームによって消費されるエネルギーを調整することができる。
【００２９】
好ましくは、制御ユニットは、照射アレイの少なくとも１つの運動パラメータに応じて、特に照射アレイの動きに応じて、少なくとも１つの照射パラメータを調整するように適合させることができる。前述したように、少なくとも２つのエネルギービームが、異なるエネルギービーム経路長を有するエネルギービーム経路に沿って案内される場合、造形材料の均質な照射を提供するために、少なくとも１つのエネルギービームのエネルギーの調整又は制御が必要である。そのような経路差は、特に、照射アレイの異なる運動パターンによって、たとえば旋回軸の周りの照射アレイの動きによって生じる。
【００３０】
この装置の制御ユニットは、照射アレイの少なくとも２つの照射要素に対して個々に、
特に照射アレイの各照射要素に対して個々に、少なくとも１つの照射パラメータを調整するようにさらに適合させることができる。前述したように、「中性」として１つの照射要素を配置し又は１つの照射要素を規定することが可能である。「中性」の照射要素は、たとえば、共通の照射要素キャリア上の中心に、好ましくは共通の照射要素キャリアの中心軸上に、又は共通の照射要素キャリアの中心軸に対して平行に配置することができる。
【００３１】
照射アレイの照射によって実現しなければならない照射パターンに応じて、個々のエネルギービームを介して消費されるエネルギー及び／又はスポットサイズを個々に制御することが必要である。これは、照射パラメータを異なる照射要素に対して個々に調整するように適合された制御ユニットによって可能になる。所望の照射パターンに対応して、また特に個々の照射要素によって照射されるように割り当てられた単一領域に対応して、制御ユニットは、それに応じて照射要素の照射パラメータを調整することができる。
【００３２】
少なくとも１つの照射パラメータは、
−  少なくとも１つのエネルギー源のエネルギー、及び／又は
−  少なくとも１つのエネルギー源のスポット幾何形状、及び／又は
−  露出時間とすることができ、又はこれらを含むことができる。
【００３３】
したがって、照射パラメータは、造形材料内で消費されるエネルギーに直接影響を与えることができる。特に、エネルギービームのエネルギーを調整することができる。当然ながら、エネルギービームのエネルギーに関係するパラメータ、たとえばエネルギービームの強度又は出力を調整することもできる。
【００３４】
さらに、少なくとも１つのエネルギービームのスポット幾何形状を直接制御することが可能であり、造形平面上へ案内されるエネルギービームによって照射される造形平面上のパターンを、エネルギービームの「スポット」と呼ぶ。「スポット幾何形状」という用語は、複数のパラメータを指すことができるし、又は複数のパラメータによる影響を受けることができる。そして、たとえば、造形平面内のエネルギービームのスポットのサイズ及び／又は造形平面内のスポットの形状をスポット幾何形状に含むことができるし、又はこれらがスポット幾何形状に寄与することができる。たとえば、スポットサイズは、造形平面上で静止状態のエネルギービームによって照射される区域を指定することができる。スポットの形状は、静止状態のエネルギービームによって照射される幾何形状、たとえば円形の形状を具体的に指定することができる。加えて、エネルギービームプロファイル、たとえばビームスポット内のエネルギー分布、たとえばスポット内のいわゆる「トップハット」又は「ガウス」エネルギー分布も同様に計算に入れることができる。
【００３５】
加えて、エネルギービームの書込み時間は、照射パラメータに影響を与えることができるし、又は照射パラメータとして使用することができる。書込み時間とは、すでに前述したように、対応する経路長又は造形平面の対応する区域を照射するために必要とされる時間である。言い換えれば、書込み時間は、エネルギービームが同じスポット内に又はエネルギービーム経路の同じ区分上に留まる時間を指す。
【００３６】
この装置は、照射アレイが造形平面に対して並進方向に可動になるように、さらに改善することができる。この並進方向の動きは、アレイを造形平面に対して並進方向に動かすことによって実行することができ、その際、照射アレイが動かされ、造形平面が静止状態であるか、又は並進方向の動きは、造形平面を静止状態の照射アレイに対して並進方向に動かすことによって実現することができる。当然ながら、照射アレイと造形平面との両方を互いに対して動かし、照射アレイの動きと造形平面の動きとの重ね合わせによって、並進方向の動きを実現することも可能である。照射アレイを造形平面に対して動かすことによって、照射アレイを介して造形平面のすべての部分を照射することが可能である。
【００３７】
照射デバイスは、少なくとも１つのエネルギービーム経路に応じて、照射アレイの動きを制御するようにさらに適合させることができ、照射アレイは、旋回軸、特に装置の造形平面に本質的に直交する旋回軸の周りで旋回可能である。当然ながら、造形平面に対する照射アレイの並進方向の動きと、たとえば照射アレイの旋回軸の周りの照射アレイの動きとを、任意に組み合わせることができる。照射アレイの旋回可能な動きにより、照射アレイの照射要素を介して放出される異なるエネルギービームを、平行に配置された湾曲したビーム経路に沿って、たとえば少なくとも部分的に円形のビーム経路に沿って、案内することが可能になる。造形平面上で「書込み」をしなければならないエネルギービーム経路に応じて、照射デバイスは、照射アレイを旋回させて、単一照射要素の相対位置を制御することができ、したがって造形平面上のエネルギービームの位置を制御することができる。
【００３８】
この装置の照射アレイは、エネルギービーム経路に沿って移動方向に対してさらに傾斜可能とすることができる。したがって、照射アレイは、移動方向に対して任意の角度に向けることができ、この傾斜は、たとえば、個々のエネルギービームのエネルギービーム経路に対して選択することができる。
【００３９】
さらに、装置の造形平面内に配置された造形材料を運搬する運搬デバイスを提供することができ、運搬デバイスは、照射アレイの少なくとも１つの照射要素に対して造形平面を動かすように、特に旋回可能に動かすように適合させることができる。したがって、運搬デバイスは、少なくとも１つの照射要素に対して造形平面を動かすことができ、少なくとも１つの旋回軸の周りでの造形平面の旋回可能な動きが実行可能である。たとえば、運搬デバイスは、造形材料を運搬する運搬要素の中心軸の周りで造形平面を回転させることができる。
【００４０】
加えて、造形平面上へ造形材料を塗布するように適合された塗布ユニットを提供することができ、その際、運搬デバイスは、造形平面を高さ調整可能に動かすように、特に塗布ユニットに対して造形平面を旋回させるように適合され、且つ／又は、塗布ユニットは、造形平面に対して高さ調整可能に動くように適合される。塗布ユニットは、造形平面上へ造形材料を塗布するように提供される。したがって、造形材料を層ごとに選択的に照射及び固化することが可能になり、それにより、造形平面内に配置された造形材料が、少なくとも１つの照射アレイの照射要素を介して放出されるエネルギービームにより照射され、それによって固化される。照射プロセスステップが終了した後には、それ以前の造形平面上へ造形材料の新しい層を塗布することができる。好ましくは、塗布ユニットを介して新しい造形材料を塗布することを可能にするために、造形平面を事前に下降させることができる。
【００４１】
特に、塗布ユニットは、造形平面上へ造形材料を連続して塗布することができるように、造形平面に対して高さ調整可能に可動とすることができる。また、造形平面が塗布ユニットに対して旋回するように、造形平面を旋回可能に配置することも可能である。どちらの手法でも、造形平面上へ造形材料を連続して塗布することが可能であり、その後造形材料を照射することができる。たとえば、造形平面内の造形材料は、造形平面の一領域内で照射され、造形平面及び照射デバイスは、互いにそれぞれ回転又は旋回させられる。塗布デバイスは、照射デバイスによって照射されていない領域内に、新しい造形材料を塗布する。したがって、新しい造形材料が塗布される間に造形材料の照射を休止する必要なく、連続製造プロセスが可能になる。
【００４２】
さらに、本発明は、３次元の物体を付加製造（積層造形）する装置、特に前述した本発明の装置向けの照射デバイスに関し、照射デバイスは、照射アレイとして、特に少なくと
も１つの共通の照射要素キャリア上に配置された少なくとも２つの照射要素を備え、各照射要素は、造形平面内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービームを放出するように適合され、照射アレイは、造形平面に対して可動であり、少なくとも２つのエネルギービームの少なくとも２つのエネルギービーム経路内への少なくとも２つのエネルギー入力の比と、少なくとも２つの照射要素によって放出される少なくとも２つのエネルギービームのスポットサイズの比とのうちの少なくとも一つを制御するように適合された制御ユニットが提供される。制御ユニットは、照射デバイスの一部又は装置の一部と見なすことができ、制御ユニットは、照射デバイスに接続可能とすることができるし、又は照射デバイスに接続することができる。どちらの手法でも、制御ユニットは、装置内の取付け状態で、照射デバイスに接続される。
【００４３】
加えて、本発明は、エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造（積層造形）する少なくとも１つの装置、特に前述した本発明の装置を動作させる方法に関し、この装置は、照射アレイを有する照射デバイスを備え、少なくとも２つの照射要素が、照射アレイとして、特に少なくとも１つの共通の照射要素キャリア上に配置され、各照射要素は、造形平面内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路に沿って案内可能であるか又は案内されているエネルギービームを放出するように適合され、照射アレイは、造形平面に対して可動であり、少なくとも２つのエネルギービームの少なくとも２つのエネルギービーム経路内への少なくとも２つのエネルギー入力の比と、少なくとも２つの照射要素によって放出される少なくとも２つのエネルギービームのスポットサイズの比とのうちの少なくとも一つが制御される。
【００４４】
したがって、造形平面内へのエネルギー入力を判定することができ、その後、少なくとも１つの照射要素のエネルギー入力に対する調整を実行することができる。エネルギー入力を調整又は制御することによって、対応するビーム経路に対して、造形材料内で消費されるエネルギーの量を設定することができる。造形平面のいくつかの領域内、特にビーム経路の湾曲した区間内では、消費されるエネルギーの分布の不平等を防ぐことができる。たとえば、制御ユニットを介して、特にエネルギービームの湾曲した区間に関して、少なくとも１つのエネルギービーム経路の少なくとも１つの区間を分析することができる。この分析を介して、たとえば少なくとも２つのエネルギービーム経路間の長さの差に関係する少なくとも１つのパラメータを導出することができる。その後、それに応じて対応する照射要素を介して実現されるエネルギー入力を調整し、エネルギー入力の規定された比を、特にエネルギービーム経路長ごと又はエネルギービーム経路ごとに実現することができる。好ましくは、ビーム経路長ごとに消費されるエネルギーが等しくなるように、少なくとも２つのエネルギービームに対するエネルギー入力が整合される。
【００４５】
当然ながら、本発明の装置に関して記載するすべての詳細、特徴、及び利点は、本発明の照射デバイス及び本発明の方法に完全に移行可能である。本発明の方法は、本発明の装置上で実行することができることが自明である。
【００４６】
本発明の例示的な実施形態について、図を参照して説明する。これらの図は概略図である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の照射デバイスを有する第１の実施形態による本発明の装置の詳細を示す図である。
【図２】図１からの装置を示す上面図である。
【図３】第２の実施形態による本発明の装置の詳細を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、第１の例示的な実施形態による装置１を示し、この装置１は、照射デバイス３によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体２を付加製造（積層造形）する装置１である。照射デバイス３は、照射アレイ９として配置された５つの照射要素４〜８を備える。照射アレイ９として配置された照射要素４〜８は、共通の照射要素キャリア１０、たとえば個々の照射要素４〜８が取り付けられた枠によって運搬される。
【００４９】
各照射要素４〜８は、エネルギービーム１１〜１５を造形平面１６の方へ放出するように適合される。造形平面１６内には固化されていない造形材料が配置され、造形材料は、エネルギービーム１１〜１５のうちの１つによって照射されると固化する。したがって、物体２は、エネルギービーム１１〜１５を介して造形材料の層を選択的に連続して層ごとに照射することによって製造される。
【００５０】
照射アレイ９は、造形平面１６に対して可動であり、それにより照射要素４〜８を介して放出されるエネルギービーム１１〜１５を、それぞれのビーム経路１７〜２１に沿って案内することができる。ビーム経路１７〜２１は、図２から最もよく導出することができ、ビーム経路１７〜２１はすべて、造形平面１６内に位置しており、造形平面１６内に配置された造形材料を照射するために個々のエネルギービーム１１〜１５が案内される経路を指す。
【００５１】
この実施形態によれば、図１、図２に示すように、照射要素４〜８は、たとえば、レーザダイオードとして構築されており、レーザ又は光ファイバなどの他の照射要素を有することも可能である。さらに、エネルギービーム１１〜１５は、別個のビーム生成ユニット（図示せず）によって生成することもでき、エネルギービーム１１〜１５を造形平面１６上へ案内するためだけに、単一照射要素４〜８を提供することができる。当然ながら、単一のエネルギービームを個々のエネルギービーム１１〜１５に分割することもできる。したがって、照射アレイ９を光ファイバアレイとして構築することもできる。
【００５２】
図１からさらに導出することができるように、照射デバイス３は、エネルギービーム１１〜１５のいくつかの照射パラメータを制御するように適合された制御ユニット２２を備える。好ましくは、制御ユニット２２は、各エネルギービーム１１〜１５のエネルギー、及びスポット幾何形状、特にスポットサイズ、を制御するように適合される。制御ユニット２２は、たとえば駆動デバイス（図示せず）を介して、照射アレイ９の動きを制御するようにさらに適合される。照射アレイ９の動きは、矢印２３によって示す旋回方向の動きと、矢印２４によって示すたとえばＸ及びＹ方向の横方向の動きとを含むことができる。当然ながら、照射アレイ９の動きに対する追加又は別法として、造形平面１６を照射アレイ９に対して動かすこともできる。
【００５３】
照射アレイ９と造形平面１６との相対的な動きのため、エネルギービーム１１〜１５をエネルギービーム経路１７〜２１に沿って案内することができる。図２に示すように、エネルギービーム経路１７〜２１の湾曲部分のため、エネルギービーム経路１７〜２１は、異なる経路長を含む。個々のエネルギービーム経路１７〜２１の半径又は曲率に応じて、エネルギービーム経路１７〜２１の長さが異なる可能性がある。湾曲した区間内では、より大きい半径上に配置されたエネルギービーム経路１７〜２１に沿って案内されるエネルギービーム１１〜１５が、より小さい半径上に配置されたエネルギービーム経路１７〜２１上を進んでいるエネルギービーム１１〜１５より長い経路を進んでいる。したがって、エネルギービーム経路１７〜２１の湾曲した区間内に経路長の差が生じる。
【００５４】
さらに、エネルギービーム１３は、照射アレイ９が旋回可能な中心軸２５内に放出されるため、エネルギービーム１３が案内されるエネルギービーム経路１９は、「中性（中立）」のビーム経路１９と呼ぶことができる。したがって、エネルギービーム経路１７〜２１の曲率に応じて、エネルギービーム経路１７、１８、及び２０、２１は、エネルギービーム経路１９と比較すると正又は負の経路差を有する。言い換えれば、曲率に応じて、エネルギービーム経路１７、１８は、エネルギービーム経路１９より長く、エネルギービーム経路２０、２１は、エネルギービーム経路１９より短く、又は逆も同様である。
【００５５】
たとえば、位置２６で、エネルギービーム経路１９の長さが、線２７によって示されている。図２から導出することができるように、「中性」のエネルギービーム経路１９の長さに比べて、線２８によって示すように、ビーム経路１７、１８の長さは長く、ビーム経路２０、２１の長さは短い。同様に、位置２９で、エネルギービーム経路１９の長さが、線３０を介して示されており、「中性」のエネルギービーム経路１９からそれるエネルギービーム経路１７、１８、及び２０、２１の長さが、線３１を介して示されている。
【００５６】
したがって、エネルギービーム１１〜１５は、同じ時間内で異なる長さの異なるエネルギービーム経路１７〜２１に沿って動かされる。この結果、エネルギービーム経路１７〜２１に沿って配置される造形材料に対する露出時間が異なる。造形平面１６内の造形材料の異なる露出時間及び異なる固化挙動を補償するために、制御ユニット２２は、照射要素４〜８を介して放出されるエネルギービーム１１〜１５のエネルギービーム経路長ごとのエネルギー入力を調整して整合させるために、エネルギービーム１１〜１５の照射パラメータを個々に制御するように適合される。
【００５７】
また、特に造形平面１６内で照射しなければならない物体２の幾何形状に応じて、照射要素４〜８によって放出されるエネルギービーム１１〜１５のエネルギービーム経路長ごとのエネルギー入力の比を規定することも可能である。したがって、各エネルギービーム１１〜１５を介して異なる量のエネルギーを消費することが可能である。さらに、別の調整基準を設定することもでき、少なくとも２つの照射要素を介して消費されるエネルギーの調整は、調整基準に応じて調整することができる。
【００５８】
特に、異なる領域内で異なる量のエネルギーが消費されるように、造形平面１６の異なる領域を規定することができる。たとえば、「中心及び外殻」の照射パターンを、造形平面１６内に配置された造形材料内に照射することができ、「中心又は内側の領域」内では、「外殻又は外側の領域」内とは異なる量のエネルギーが消費される。たとえば、エネルギービーム１３、１４、１５は、そのエネルギービーム経路長に対してエネルギービーム１１、１２より多くのエネルギーを消費することができる。
【００５９】
図３は、本発明の第２の実施形態による装置３２を示す。装置３２は、図１、図２にすでに示したように、照射デバイス３を備える。したがって、同じ部分に対して同じ数字が使用されている。図３から導出することができるように、照射デバイス３、特に照射アレイ９は、エネルギービーム１１〜１５を対応するエネルギービーム経路１７〜２１に沿って案内するように、造形平面１６に対して動かされる（矢印２３、２４を介して示す）。加えて、造形平面１６は可動であり、特に矢印３４を介して示すように、旋回軸３３の周りで旋回可能である。
【００６０】
装置３２は、「新しい」造形材料を造形平面１６上へ塗布するように適合された造形材料塗布ユニット３５をさらに備える。したがって、造形平面１６内の造形材料が、照射デバイス３を介して照射され、それによりエネルギービーム１１〜１５は、対応するエネルギービーム経路１７〜２１に沿って案内される。造形平面１６を旋回軸３３の周りで回転させることによって、照射デバイス３を介してすでに照射された領域内に、新しい造形材
料が塗布される。当然ながら、塗布ユニット３５及び照射デバイス３を旋回軸３３の周りで回転させることも可能であり、造形平面１６は静止状態であり得る。
【００６１】
したがって、連続製造プロセスが実行可能であり、造形材料の新しい層を塗布するために、製造プロセスを休止させる必要はない。造形平面１６は、高さ調整可能に支持される。したがって、造形平面１６は、新しい造形材料を造形平面１６上に塗布することを可能にするために、連続して下降させることができる。特に、造形平面１６内で造形材料を連続して照射し、新しい造形材料を塗布することによって、螺旋形の物体を造形することができる。当然ながら、塗布ユニット３５及び照射デバイス３を高さ調整可能に配置することも可能であり、造形平面１６は静止状態であり得る。したがって、塗布ユニット３５及び照射デバイス３は、新しい造形材料を造形平面１６上に塗布することを可能にするために、連続して上昇させることができる。
【００６２】
図１〜３に示す実施形態に関して記載したすべての特徴、詳細、及び利点は、任意に組み合わせることができる。当然ながら、装置１、３２は、本発明の方法を実行するように適合される。
以上の開示から以下の付記が提案される。
（付記１）
照射アレイ（９）として、特に少なくとも１つの共通の照射要素キャリア（１０）上に配置された少なくとも２つの照射要素（４〜８）を備える照射デバイス（３）によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体（２）を付加製造する装置（１、３２）であって、各照射要素（４〜８）が、造形平面（１６）内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービーム（１１〜１５）を放出するように適合され、前記照射アレイ（９）が前記造形平面（１６）に対して可動である装置において、
少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の少なくとも２つのエネルギービーム経路（１７〜２１）内への少なくとも２つのエネルギー入力の比、及び／又は、少なくとも２つの照射要素（４〜８）によって放出される少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）のスポットサイズの比、を制御するように適合された制御ユニット（２２）を備えることを特徴とする装置。
（付記２）
前記制御ユニット（２２）は、少なくとも１つのエネルギービーム経路（１７〜２１）の少なくとも部分的に湾曲した区間に関係する少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記エネルギー入力及び／又は前記スポットサイズを制御するように適合されることを特徴とする、付記１に記載の装置。
（付記３）
前記制御ユニット（２２）は、エネルギービーム経路長の差に関係する前記少なくとも１つのパラメータに応じて、前記少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の前記少なくとも２つのエネルギー入力及び／又は前記少なくとも２つのスポットサイズの比を制御するように適合されることを特徴とする、付記１又は２に記載の装置。
（付記４）
前記制御ユニット（２２）は、少なくとも２つの照射要素（４〜８）によって放出されるエネルギービーム（１１〜１５）の特にエネルギービーム経路長ごとの前記エネルギー入力及び／又は前記スポットサイズの規定された比を調整するように、特に少なくとも２つの照射要素（４〜８）によって放出される少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の前記エネルギー入力を整合させるように、適合されることを特徴とする、付記１〜３のいずれか一つに記載の装置。
（付記５）
前記少なくとも１つのパラメータは、
−  前記少なくとも１つのエネルギービーム（１１〜１５）が前記対応するエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って動く移動速度、及び／又は
−  前記同じ照射アレイ（９）の少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）が前記対応するエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って動く移動速度差、及び／又は
−  少なくとも１つの照射要素（４〜８）の前記エネルギービーム経路（１７〜２１）の長さ、及び／又は
−  前記同じ照射アレイ（９）の異なる照射要素（４〜８）の少なくとも２つのエネルギービーム経路の長さの差、及び／又は
−  前記少なくとも１つのエネルギービーム経路（１７〜２１）の少なくとも一部の曲率、及び／又は
−  前記少なくとも１つのエネルギービーム経路（１７〜２１）の少なくとも一部の半径、及び／又は
−  少なくとも１つのエネルギービーム（１１〜１５）の書込み時間、及び／又は
−  少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の書込み時間差、
であるか、又はこれらのうちの少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする、付記２又は３に記載の装置。
（付記６）
前記制御ユニット（２２）は、前記照射アレイ（９）の少なくとも１つの照射要素（４〜８）の少なくとも１つの照射パラメータの調整を介して前記エネルギー入力を制御するように適合されることを特徴とする、付記１〜５のいずれか一つに記載の装置。
（付記７）
前記制御ユニット（２２）は、前記照射アレイ（９）の少なくとも１つの運動パラメータ、特に旋回方向の動きに応じて、前記少なくとも１つの照射パラメータを調整するように適合されることを特徴とする、付記６に記載の装置。
（付記８）
前記制御ユニット（２２）は、少なくとも１つの照射パラメータを、前記照射アレイ（９）の少なくとも２つの照射要素（４〜８）に対して個々に調整するように、特に前記照射アレイ（９）の各照射要素（４〜８）に対して個々に調整するように適合されることを特徴とする、付記６又は７に記載の装置。
（付記９）
前記少なくとも１つの照射パラメータは、
−  少なくとも１つのエネルギービーム（１１〜１５）のエネルギー、及び／又は
−  少なくとも１つのエネルギービーム（１１〜１５）のスポット幾何形状、及び／又は
−  書込み時間、
であるか、又はこれらのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、付記６〜８のいずれか一つに記載の装置。
（付記１０）
前記照射アレイ（９）は、前記造形平面（１６）に対して並進方向に可動であることを特徴とする、付記１〜９のいずれか一つに記載の装置。
（付記１１）
前記照射デバイス（３）は、少なくとも１つのエネルギービーム経路（１７〜２１）に応じて、前記照射アレイ（９）の旋回方向の動きを制御するように適合され、前記照射アレイ（９）は、旋回軸、特に前記装置（１、３２）の造形平面（１６）に本質的に直交する旋回軸（２５）の周りで旋回可能であることを特徴とする、付記１〜１０のいずれか一つに記載の装置。
（付記１２）
前記照射アレイ（９）は、前記エネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って移動方向に対して傾斜可能であることを特徴とする、付記１１に記載の装置。
（付記１３）
前記装置（１、３２）の造形平面（１６）内に配置された造形材料を運搬する運搬デバイスを備え、前記運搬デバイスは、前記照射アレイ（９）の少なくとも１つの照射要素（４〜８）に対して前記造形平面（１６）を動かすように、特に旋回可能及び／又は高さ調整可能に動かすように適合されることを特徴とする、付記１〜１２のいずれか一つに記載の装置。
（付記１４）
３次元の物体を付加製造（積層造形）する装置（１、３２）、特に付記１〜１３のいずれか一つに記載の装置（１、３２）向けの照射デバイス（３）であって、前記照射デバイス（３）は、照射アレイ（９）として、特に少なくとも１つの共通の照射要素キャリア（１０）上に配置された少なくとも２つの照射要素（４〜８）を備え、各照射要素（４〜８）が、造形平面（１６）内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービーム（１１〜１５）を放出するように適合され、前記照射アレイ（９）が前記造形平面（１６）に対して可動である照射デバイスにおいて、
少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の少なくとも２つのエネルギービーム経路（１７〜２１）内への少なくとも２つのエネルギー入力の比、及び／又は、少なくと
も２つの照射要素（４〜８）によって放出される少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）のスポットサイズの比、を制御するように適合された制御ユニット（２２）を備えることを特徴とする照射デバイス。
（付記１５）
エネルギー源によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体を付加製造（積層造形）する少なくとも１つの装置（１、３２）、特に付記１〜１３のいずれか一つに記載の装置（１、３２）を動作させる方法であって、前記装置（１、３２）は、照射アレイ（９）を有する照射デバイス（３）を備え、少なくとも２つの照射要素（４〜８）が、照射アレイ（９）として、特に少なくとも１つの共通の照射要素キャリア（１０）上に配置され、各照射要素（４〜８）が、造形平面（１６）内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービーム（１１〜１５）を放出するように適合され、前記照射アレイ（９）が前記造形平面（１６）に対して可動である方法において、
少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の少なくとも２つのエネルギービーム経路（１７〜２１）内への少なくとも２つのエネルギー入力の比、及び／又は、少なくとも２つの照射要素（４〜８）によって放出される少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）のスポットサイズの比、が制御されることを特徴とする方法。
【符号の説明】
【００６３】
１、３２  （付加製造・積層造形）装置
２  ３次元の物体
３  照射デバイス
４〜８  照射要素
９  照射アレイ
１０  共通の照射要素キャリア
１１〜１５  エネルギービーム
１６  造形平面
１７〜２１  ビーム経路
２２  制御ユニット
【図１】
2020203485.tif 000003
【図２】
2020203485.tif 000004
【図３】
2020203485.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月14日(2020.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射アレイ（９）として、特に少なくとも１つの共通の照射要素キャリア（１０）上に配置された少なくとも２つの照射要素（４〜８）を備える照射デバイス（３）によって固化することができる造形材料の層を連続して層ごとに選択的に照射及び固化することによって３次元の物体（２）を付加製造する装置（１、３２）であって、各照射要素（４〜８）が、造形平面（１６）内で特に少なくとも部分的に湾曲したエネルギービーム経路（１７〜２１）に沿って案内可能であるか又は案内されるエネルギービーム（１１〜１５）を放出するように適合され、前記照射アレイ（９）が前記造形平面（１６）に対して可動である装置において、
少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）の少なくとも２つのエネルギービーム経路（１７〜２１）内への少なくとも２つのエネルギー入力の比、及び／又は、少なくとも２つの照射要素（４〜８）によって放出される少なくとも２つのエネルギービーム（１１〜１５）のスポットサイズの比、を制御するように適合された制御ユニット（２２）を備えることを特徴とする装置。