(57)【要約】本発明は、電磁波放射線に衝突するや否や固化できる第１および第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）から、第１および第２の構成要素（О１、О２）を含む三次元オブジェクトを形成する方法に関し、その方法は、三次元オブジェクトのメインデジタル画像を準備し；第１および第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）をそれぞれ第１および第２のチャンバ（２ａ、２ｂ）に導入し；メインデジタル画像を丹念に作って、それを第1の構成要素に対応する第１のデジタル画像と第２の構成要素に対応する第２のデジタル画像とに分割し；第1の構成要素を第1のチャンバに関連付け、第２の構成要素を第２のチャンバに関連付け；第１および／または第２の固化可能材料の層を選択的に固化するために、所定のパターンに従って、電磁線源（６）によって第１および／または第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）の層に放射線を照射し；複数の層に対してこのプロセスを繰り返して、三次元オブジェクトの第１および第２の構成要素（О１、О２）を形成し；このプロセスを繰り返しながら、両方のチャンバに同時に放射線を照射することにより、または、第１のチャンバから第２のチャンバにまたはその逆に放射線の照射を交互に行うことにより、第１および第２の構成要素を並行して形成する。【選択図】図２
2021528268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波放射線に衝突するや否や固化できる第１および第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）から、第１および第２の構成要素（О１、О２）を含む三次元オブジェクトを形成する方法であって、
前記三次元オブジェクトのメインデジタル画像を準備し、
前記第１および第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）をそれぞれ第１および第２のチャンバ（２ａ、２ｂ）に導入し、
前記メインデジタル画像を丹念に作って前記第１の構成要素に対応する第１のデジタル画像と前記第２の構成要素に対応する第２のデジタル画像とに分割し、
前記第１の構成要素を前記第１のチャンバに関連付け、前記第２の構成要素を第２のチャンバに関連付け、
第１および／または第２の固化可能材料の層を選択的に固化するために、所定のパターンに従って、電磁線源（６）によって前記第１および／または第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）の前記層に放射線を照射し、
複数の層に対してこのプロセスを繰り返して前記三次元オブジェクトの前記第１および第２の構成要素（О１、О２）を形成し、
前記プロセスを繰り返しながら、両チャンバに同時に放射線を照射することにより、または、第１のチャンバから第２のチャンバにまたはその逆に放射線の照射を交互に行うことにより、前記第１および第２の構成要素を並行して形成する、
方法。
【請求項２】
電磁波放射線に衝突するや否や固化できる第１および第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）から、三次元オブジェクトおよび工具を形成する方法であって、
前記三次元物体の第１のデジタル画像を準備し、
前記三次元オブジェクト上で使用される工具の第２のデジタル画像を準備し、
前記第１および第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）をそれぞれ第１および第２のチャンバ（２ａ、２ｂ）に導入し、
前記第１のチャンバ（２ａ）に前記第１のデジタル画像を関連付け、前記第２のチャンバ（２ｂ）に前記第２のデジタル画像を関連付け、
前記第１および／または第２の固化可能材料の層を選択的に固化するために、所定のパターンに従って、電磁線源（６）を用いて前記第１および／または第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）の層に放射線を照射し、
複数の層に対してこのプロセスを繰り返して、前記三次元オブジェクトと前記工具を形成し、
前記プロセスを繰り返しながら、両方のチャンバに同時に放射線を照射することにより、または、前記第１のチャンバから前記第２のチャンバにまたはその逆に放射線の照射を交互に行うことにより、前記三次元オブジェクトと前記製品を並行して形成する、
方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
識別子を前記三次元オブジェクトの前記メインデジタル画像に関連付け、
形成された第１および第２の構成要素（О１、О２）のそれぞれに同じ識別子を関連付ける、
方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法において、
識別子を前記三次元オブジェクトの前記第１のデジタル画像に関連付け、
同じ識別子を前記第２のデジタル画像に関連付け、
形成された前記三次元オブジェクトと前記工具のそれぞれに同じ識別子を関連付ける、
方法。
【請求項５】
請求項１−４のいずれか一項に記載の方法において、
前記第１および第２の三次元構成要素または前記三次元オブジェクトおよび工具が層ごとに形成された場合には、前記第１および第２のチャンバ（２ａ、２ｂ）にそれぞれ関連付けられた第１および第２のプラットフォーム（８ａ、８ｂ）を準備し、
前記第１または第２のチャンバの底部（７ａ、７ｂ）の近くにそれぞれ前記第１または第２のプラットフォーム（８ａ、８ｂ）を動かして、前記第１または第２の固化可能材料の層と接触してそれを配置するようにし、
照射後に、前記層を前記底部から離れて移動し、前記第１または前記第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）からそれを出現させるようにし、
前記第１または前記第２の固化可能材料を前記第１または第２のチャンバ内に再分配し、前記底部から離れて前記層の前記移動によって引き起こされた窪みを埋めるようにする、
方法。
【請求項６】
請求項１−５のいずれか一項に記載の方法において、
三次元オブジェクトのメインデジタル画像または第１のデジタル画像を準備することには、前記三次元オブジェクトをスキャンすることを含む、
方法。
【請求項７】
請求項１−６の1つまたは複数の項に記載の方法において、
前記電磁波放射線が前記第１の固化可能材料（５ａ）に放射線を照射するときに適用可能な前記電磁線源（６）の第１の動作パラメータを設定し、
前記電磁波放射線が前記第２の固化可能材料（５ｂ）に放射線を照射するときに適用可能な前記電磁線源（６）の第２の動作パラメータを設定し、前記第１の動作パラメータの少なくとも１つは、前記第２の動作パラメータの１つと異なる、
方法。
【請求項８】
請求項１−７の１つまたは複数の項に記載の方法において、
前記第１のデジタル画像に適用可能なファイル詳細の第１の作業パラメータを設定し、
前記第２のデジタル画像に適用可能なファイル詳細の第２の作業パラメータを設定し、前記第１の作業パラメータの少なくとも１つは、前記第２の作業パラメータの１つと異なる、
方法。
【請求項９】
請求項１−８のいずれか一項に記載の方法において、
前記電磁線源（６）がレーザーまたはデジタル光プロジェクターである、
方法。
【請求項１０】
請求項１−９のいずれか一項に記載の方法において、
前記第１および／または第２の固化可能液体材料（５ａ、５ｂ）が感光性樹脂である、方法。
【請求項１１】
請求項１−１０のいずれか一項に記載の方法において、
前記第１および／または第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）の前記固化された層を移動させることには、
前記第１および第２のチャンバにそれぞれ面する第１および第２のプラットフォーム（８ａ、８ｂ）を準備すること、
前記第１および第２のチャンバ（２ａ、２ｂ）に対して前記第１および第２のプラットフォームの位置をシフトすること、
が含まれる、
方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
前記第１のプラットフォームのシフトは、値の点で、前記第２のプラットフォームのシフトと異なる、
方法。
【請求項１３】
請求項１に従属するときの請求項１−１２のいずれか一項に記載の方法において、
前記第１または第２の構成要素が人体の一部である、
方法。
【請求項１４】
請求項２に従属するときの請求項１−１３のいずれか一項に記載の方法において、
前記三次元オブジェクトが人体の一部である、
方法。
【請求項１５】
請求項２に従属するときの請求項１−１４のいずれか一項に記載の方法において、
前記工具が手術道具である、
方法。
【請求項１６】
請求項２に従属するときの請求項１−１４のいずれか一項に記載の方法において、
前記工具が、前記三次元オブジェクトの外表面の一部に形状嵌合している、
方法。
【請求項１７】
請求項１、３−１６のいずれか一項に記載の方法において、
前記メインデジタル画像を丹念に作って前記第１の構成要素に対応する第１のデジタル画像と前記第２の構成要素に対応する第２のデジタル画像とに分割することには、
前記メインデジタル画像内で異なる色または名前を有する容量を分離し、複数の構成要素、すなわち、それぞれ色または名前ごとに１つ構成要素を形成するようにすること、
前記複数の構成要素から前記第１および第２の構成要素を選択すること、
が含まれる、
方法。
【請求項１８】
請求項１−１７の１つまたは複数の請求項に記載の方法において、
前記メインデジタル画像または前記第１または第２のデジタル画像を変形する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波放射線に衝突するや否や固化できる第１および第２の固化可能材料から第１および第２の三次元オブジェクトを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
「ステレオリソグラフィー」は、固化可能な（例えば、硬化可能な）材料の薄層を順に重ねて連続的に「印刷」することによって、固体の三次元オブジェクトを作製するための方法および装置である。硬化性液体材料の表面または層を照らす放射線のプログラムされた可動スポットビームを使用して、材料の表面にオブジェクトの固体断面を形成する。そして、オブジェクトは、プログラムされた方法で、１つの層の厚さだけ液面から離れて移動し、次の断面が、その後に形成され、オブジェクトを規定する直前の層に接着される。このプロセスは、オブジェクト全体が形成されるまで続けられる。
【０００３】
基本的に、すべてのタイプのオブジェクト形状をこの手法で創作できる。複雑な形状は、コンピュータの機能を使用して、プログラムされたコマンドを生成するとともにプログラム信号をステレオリソグラフィーオブジェクト形成サブシステムに送信することで、より簡単に創作される。
【０００４】
既知のタイプのステレオリソグラフィー機械は、流体物質が存在する、一般に液体またはペースト状態の感光性樹脂が存在する容器を備える。
【０００５】
この機械はまた、一般に発光型であり、流体物質を固化するのに適した放射線を放つ光源を含む。光学ユニットは、固化されるオブジェクトの層の位置に対応する、容器の内部に配置された基準面に向かって前記放射線を運ぶことに備える。
【０００６】
形成される三次元オブジェクトは、オブジェクトの最後の固化層が前記基準面に隣接する位置に配置されることを可能にするように、容器に対して垂直に移動できるモデリングプレートによって支持される。
【０００７】
このようにして、ひとたび各層が固化されると、モデリングプレートは、固化層が再び基準面に隣接して配置されるように移動され、その後に、連続的な層に対してプロセスを繰り返すことができる。
【０００８】
これらの機械の使用は、到達した精度と得られる多種多様な形状とにより、さまざまな技術分野でますます一般的になっている。しかしながら、異なる材料で構成されるオブジェクトが作成される必要がある場合には、問題が発生する可能性がある。
【０００９】
実際、単一のステレオリソグラフィープロセスでは、一般に単一の樹脂が使用される。その後、樹脂を固化させて製品を製造する。したがって、もしオブジェクトが異なる材料の異なる構成要素を持っているなら、各構成要素が異なる樹脂を使用して形成できるように構成要素ごとに単一のステレオリソグラフィープロセスが実行される必要がある。
【００１０】
しかしながら、一部の技術分野、たとえば医療分野では、マルチパーツ（多数部品）オブジェクトを作成する際に注意が必要である。実際に、単一のオブジェクトを形成する明確な構成要素のトレーサビリティ（生産履歴管理）と、それらを関連付ける人（患者）の明確な識別とが常に存在するべきであることを課す規制さえある。たとえば、各製造業者は、取り違えを防ぐために、受領、製造、流通、および設置のすべての段階で製品を識別するための手順を確立および維持しなければならない。したがって、製品が複数の構成要素で形成されている場合、印刷された構成要素が互いに関連付けられたままであり、さらに、たとえば患者名の特定の識別子に関連付けられたままであることが非常に重要である。
【００１１】
これは、たとえば、歯茎の一部と歯がステレオリソグラフィーによって２つの異なる材料で再生（複製）されることが多い歯科分野では特に重要であるが、再生品の一部は全体的に患者名にリンクされたまま、好適には、スキャンが行われる歯科医院から完成品までの各段階でリンクされたままであることが必要ある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、より多くの構成要素で複製される製品の三次元モデルトレーサビリティをより適切に制御できる方法が必要である。
【００１３】
第１の態様によれば、本発明は、電磁波放射線に衝突するや否や固化できる第１および第２の固化可能材料から第１および第２の三次元オブジェクトを形成する方法に関し、当該方法は、
三次元オブジェクトのメインデジタル画像を準備し、
第１および第２の固化可能材料をそれぞれ第１および第２のチャンバに導入し、
メインデジタル画像を丹念に作って第１の構成要素に対応する第１のデジタル画像と第２の構成要素に対応する第２のデジタル画像とに分割し、
第１の構成要素を第１のチャンバに関連付け、第２の構成要素を第２のチャンバに関連付け、
第１および／または第２の固化可能材料の層を選択的に固化するために、所定のパターンに従って、電磁線源によって第１および／または第２の固化可能材料の層に放射線を照射し、
複数の層に対してこのプロセスを繰り返して三次元オブジェクトの第１および第２の構成要素を形成し、
プロセスを繰り返しながら、両チャンバに同時に放射線を照射することにより、または、第１のチャンバから第２のチャンバにまたはその逆に放射線の照射を交互に行うことにより、第１および第２の構成要素を並行して形成する、
ことからなる。
【００１４】
したがって、本発明の方法は、ステレオリソグラフィープロセスを使用して、第１および第２の材料からなる少なくとも第１および第２の三次元構成要素を含む単一の三次元（３Ｄ）オブジェクトを形成する。
【００１５】
以下で「製品」とも呼ばれる三次元オブジェクトは、Ｎ個の構成要素から形成されてもよく、Ｎ＞２である。「製品」という言葉を使って、実際の物理的なオブジェクト、すなわち同じもののデジタル３Ｄモデルが意図されている場合がある。おそらく、製品を形成する構成要素は、異なる材料または組成物でできていてもよい。製品のステレオリソグラフィーコピー、したがって同一のステレオリソグラフィープロセスにおいてＮ個の構成要素のステレオリソグラフィーコピーを取得するためには、メインデジタル画像と呼ばれる製品のデジタル画像が必要とされる。
【００１６】
次に、メインのデジタル画像は、さまざまなＮ個の構成要素のデジタル分離画像に分割さる。その後に、各構成要素が同じステレオリソグラフィー機械の異なるチャンバに割り当てられ、「１つの製品」（構成されている構成要素の数に関係なく）の関係を「1つのプロセス」に等しくするようにしている。このようにして、単一の初期製品、たとえば人体の一部、したがって一人の患者に対して、同じものを形成するすべての構成要素が単一のプロセスステップで生成されるので、トレーサビリティが向上される。
【００１７】
本発明の方法で使用されるステレオリソグラフィー機械は、少なくとも２つのチャンバ、好ましくはＮ個のチャンバを含み、Ｎ＞２は、製品が形成される構成要素の数である。さらに、ステレオリソグラフィー機械は、好ましくはチャンバの数に等しい数の固化可能材料を使用する（すなわち、Ｎ個の異なる固化可能材料が存在する）ので、各チャンバに好ましくは異なる材料を導入され得る。好ましくは、固化可能材料は流体形態（状態）である（すなわち、それは液体である）。
【００１８】
好ましくは、Ｎ個の固化可能材料は、少なくとも物理的および／または化学的特性の点で、互いに異なる。Ｎ＞２の場合、Ｎ個の材料のうちの少なくとも２つは、物理的および／または化学的特性のために互いに異なることが好ましい。
【００１９】
固化可能材料は、特定の特性、例えば特定の波長を有する電磁波放射線によって照射されるときに固化する材料である。それらは、例えば、ポリマー樹脂であり得る。本発明では、ステレオリソグラフィー処理の分野で知られているポリマー樹脂のいずれかを使用することができる。
【００２０】
さらに、本発明の方法で使用されるステレオリソグラフィー機械は、電磁波放射線を放出する傾向がある電磁線源を含む。好ましくは、電磁線源は調整可能であり、すなわち、放出される電磁波放射線のパラメータは変更され得る。たとえば、電磁波放射線のパワー（電力）は、放射時間、波長、放射線がスキャンされる速度、レーザースポットサイズなどを変更できる。好ましい電磁線源は、レーザー光源、より好ましくはＵＶ（紫外線）スペクトルでレーザービームを放出するＵＶレーザー光源、およびデジタル光プロジェクター、より好ましくはＵＶスペクトルで放出するデジタル光プロジェクターである。
【００２１】
以下に詳述するように、製品のデジタル画像を丹念に作り電磁線源に命令するためのプロセッサがさらに存在する。プロセッサは、ステレオリソグラフィー機械と一体化されまたはステレオリソグラフィー機械から分離されていてもよい。
【００２２】
好ましくは、プロセッサは、ステレオリソグラフィー機械の操作者によってステレオリソグラフィープロセスのパラメータを入力および／または選択および／または変更するために使用することができるユーザインターフェースに関連付けられている。
【００２３】
製品のメインデジタル画像は、製品全体が描かれた単一のファイルに、または複数の異なるファイルに、例えば、構成要素ごとに１つに含まれ得る。以下では、メインデジタル画像が三次元デジタル画像と見なされる。メインデジタル画像には、たとえばＣＡＤなどの専用ソフトウェアを介して、製品の表面を三次元で数学的に表現したものが含まれている。
【００２４】
製品のメインデジタル画像に含まれる情報は、以下であることが好ましい。メインデジタル画像は、好ましくは、製品の３Ｄ（三次元）表示を形成するために必要な情報を含む。メインデジタル画像は、３Ｄスキャナーによって取得されたファイルであってもよく、それが、関心のある製品の「デジタル印象」である。たとえば、メッシュ表示を使用できる。代替的には、この分野で知られているスプライン、ＮＵＲＢなどの他の数学上の幾何図形的配列も使用できる。
【００２５】
得られたメインデジタル画像は、本発明の方法の間に、例えば、３Ｄスキャナーによって直接生成され得るので、製品のスキャンが実行され、スキャナー自体が製品のデジタル画像を出力する。代替的にまたは追加的に、デジタル画像が撮影される「実際の物理的な製品」はなく、製品は、たとえばデザインまたはプロジェクト（たとえばＣＡＤモデル）としてのみデジタル形式で存在する。これは、たとえば、眼鏡や補聴器などのプロテーゼを形成する必要がある場合に当てはまる。
【００２６】
三次元空間における製品の表面の位置情報に加えて、座標が決定される各ポイントではメインデジタル画像は、例えば、異なる位置での製品の構成要素の色について追加情報も含んでよい。
【００２７】
したがって、メインデジタル画像は、各メッシュ頂点に、製品の他の特性の値、たとえばＲＧＢ座標または別の方法での色を関連付けて生成されてもよい。
【００２８】
次に、このメインデジタル画像は、構成要素ごとに１つずつ、第１と第２のデジタル画像に分離される。このステップは、メインデジタル画像が既に供給されて構成要素に分割されていなければ、実行される。第１および第２のデジタル画像は、単一のファイルまたは複数のファイルに保存されてもよい。
【００２９】
以下では、第１および第２のデジタル画像が三次元デジタル画像とみなされる。第１および第２のデジタル画像は、例えばＣＡＤなどの特殊なソフトウェアを介して、三次元でそれぞれ第１および第２の構成要素の表面の数学的表示を含んでもよい。
【００３０】
さらに、第１のデジタル画像および第２のデジタルにメインデジタル画像を分割するファイルを丹念に作るステップは、ステレオリソグラフィー機械によって読み取り可能なファイル内のメインデジタル画像を含むファイルの変換を含んでもよい。さらに、「ファイル」という用語は広い意味で使用され、ファイルは特定の態様に関連するすべての情報を意図し、たとえば、デジタル画像のファイルは、これらの情報が単一の「physical file」画像データまたは複数のファイル画像１データ画像２データ内にあるか否かに関わらず、デジタル画像を形成するために必要なすべての情報を意味する。したがって、ファイルはファイル単位に格納されたデータの収集であり、ファイル名で識別される。第１の構成要素の画像に関連するファイルと第２の構成要素の画像に関連するファイルとが明確に識別可能である限り、つまりデータの収集が完全で分離される限り、２つのファイル名は同じにすることができる。
【００３１】
メインデジタル画像を丹念に作って第１および第２の構成要素の第１および第２のデジタル画像にそれを分割することは、以下のように行われ得る。
【００３２】
製品を形成するとともにメインデジタル画像内で目に見える異なる構成要素は操作者によって選択されてもよいので、メインデジタル画像のどの部分がこのように第１および第２の異なる画像を形成した異なる部分において分離される必要があるかを、適切なソフトウェアに操作者が示すという意味において、さまざまな構成要素は「手動で」分離可能である。
【００３３】
代替的にまたは追加的に、製品を形成する構成要素は自動的に分離され得る。自動分離に関しては、操作者は分離のルールを入力してもよく、たとえば、さまざまな構成要素が、色が異なる（メインデジタル画像に保存されている）製品の部分であることを示してもよい。代替的にまたは追加的に、一連の規則がプロセッサ内にすでに存在してステレオリソグラフィー機械の製造中に選択されてもよいので、すべてのメインデジタル画像は、操作者からの何らの入力も待たずに、これらの保存された規則に従って処理される。
【００３４】
そのメインデジタル画像で表されたような製品のＮ個の構成要素が分離されて異なるＮ個のデジタル画像を形成した後に、本発明の方法は、各構成要素を、ステレオリソグラフィー機械の複数のＮ個のチャンバのうち１つのチャンバに関連付けるステップ（工程）を含む。次に、このステップは、各デジタル画像をチャンバに関連付けるので、第１のデジタル画像を第１のチャンバに関連付け、第２のデジタル画像を第２のチャンバに関連付ける。上に示したように、各チャンバには異なる固化可能材料が導入されるので、Ｎ個の構成要素はＮ個の異なる材料で製造され得る。もしＮ＞２であるなら、Ｎ個の材料のうち２個だけが互いに異なるだけで十分であり、つまり、ステレオリソグラフィー機械の異なるチャンバで製造されるけれども、同じ固化可能材料に関連付けられた２つの構成要素が存在するかもしれない。
【００３５】
関連付けは、どの構成要素がどのチャンバで生成されたかを選択して行われる。選択は、構成要素のサイズ、チャンバのサイズ（サイズが異なってもよい）、および利用可能な固化可能材料を考慮して実行される。各構成要素は、各チャンバ内の特定の容量（ボリューム）に関連付けられてもよいし、十分な大きさの容量が存在する場合にはチャンバ内に自動的に位置決め（配置）されてもよい。第１のケースでは、操作者は、構成要素が製造されるだろう正確な場所をチャンバ内で選択してもよい。
【００３６】
各チャンバでは、同じ材料で複数の構成要素を製造できる。たとえば、製品はＮ＞２個の構成要素で構成されてもよく、そのうちの２つは同じ材料でできている。したがって、同じ材料で作られた三次元構成要素は、もし後者が十分に大きいなら、同じチャンバで製造され得る。
【００３７】
好ましくは、適切なソフトウェアのインターフェースを介して、操作者は、構成要素が形成されるべき場合には、チャンバ内の容量を選択する。
【００３８】
このステップの最後に、どの構成要素がどのチャンバ内でどの材料で生産されるべきかに関する情報が、各構成要素に関する空間情報と一緒に、プロセッサ内に提示される。
【００３９】
本発明の方法は、好ましくは、標準的なリソグラフィー技術を三次元構成要素の製造に適用し、コンピュータ命令から直接三次元オブジェクトを製造する際に、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）およびコンピュータ支援製造（ＣＡＭ）を同時に実行するようにする。
【００４０】
以下では、標準的なリソグラフィー技術について説明するが、本発明の方法では任意の３Ｄプリント（印刷）技術を層ごとに使用することができる。
【００４１】
ＣＡＤシステムのデータベースはいくつかの形式（フォーム）を取ることができる。１つの形式は、オブジェクトの表面を多角形のメッシュ（編み目）、通常は三角形として表すことからなる。これらの三角形は、オブジェクトの内面と外面を完全に形成する。このＣＡＤ表示には、三角形ごとに単位長さの法線ベクトルも含まれている。法線は、三角形が境界を定めている立体から離れた方向を指し、勾配を示す。本発明の方法は、好ましくは、ＣＡＤデータを、ステレオリソグラフィーを通じてモデルを形成するために使用できる層ごとのベクトルデータに処理する。そのような情報は、ＤＬＰの場合にまたはベクトル形式におけるラスター走査の出力データなどに最終的に変換されてもよい。
【００４２】
まず、好ましくは、立体モデルは、ステレオリソグラフィープロセスを特に参照せずに、ＣＡＤシステム上で通常の方法で設計されている。これらは、製品の構成要素のデジタル画像である。したがって、以下では、構成要素のデジタル画像は、構成要素のモデルと呼ばれる。
【００４３】
ステレオリソグラフィーのモデル準備には、最適な方向の選択、サポートの追加、およびステレオリソグラフィーシステムの動作パラメータの選択が含まれる。ステレオリソグラフィーの動作パラメータには、モデルのスケール（尺度）と層（スライス）の厚さとの選択が含まれる。
【００４４】
次に、立体モデルの表面が三角形に分割される。三角形は、ベクトル計算で最も複雑でない多角形である。形成される三角形が多いほど、表面の解像度が高くなり、したがって、ＣＡＤ設計に関して形成されたオブジェクトの精度がより高くなる。
【００４５】
その後に、三角形の座標とそれに対する法線とを表すデータポイントは、通常ＰＨＩＧＳとして、イーサネットやワイヤレス接続などの適切なネットワーク通信を介してステレオリソグラフィーシステムに送信される。次に、ステレオリソグラフィーシステムのソフトウェアは、選択された層の厚さで三角形断面を水平方向（Ｘ−Ｙ平面）にスライスする（薄く切る）。
【００４６】
次に、ステレオリソグラフィー機械は、断面境界、ハッチ、および水平面（スキン）ベクトルを計算する。ハッチベクトルは、境界ベクトル間のクロスハッチングからなる。いくつかの「スタイル」またはスライス形式が利用可能である。高速で大きなオーバーラップ（重なり）を持ってトレースされる（描かれる）スキンベクトルは、オブジェクトの外側水平面を形成する。
【００４７】
言い換えれば、各構成要素のデジタル表示（モデル）は複数の層に分割され（スライスと呼ばれるプロセス）、各層は構成要素の断面である。したがって、三次元構成要素は「層ごとに」印刷（プリント）される。
【００４８】
層の厚さは、構成要素に依存して異なってもよい。したがって、この場合には、第１のチャンバ内の第１の構成要素を形成するために必要な層の数は、第２のチャンバ内の第２の構成要素を形成するために必要な層の数とは異なってもよい。
【００４９】
スライスが行われた場合に上記の詳細を考えると、第１および第２のチャンバ（またはＮ個のチャンバ）がそれに応じて放射線を照射される。したがって、ステレオリソグラフィー機械および／またはプロセッサは、Ｎ個の構成要素のデジタル画像（同じものの三次元モデル）とそれらがチャンバ内で形成された位置とだけでなく、スライスに関する情報（各構成要素が形成されるために必要である層の数）および放射線の照射中に設定される電磁線源のパラメータをも含む。
【００５０】
電磁線源のパラメータとスライスのパラメータは、プロセス中いつでも変更可能である。
【００５１】
次に、ステレオリソグラフィー機械は、一度に一層に、好ましくは、一度に一つの水平な層に、好ましくは、電磁波放射線を第１および第２の固化可能材料の表面を横切って移動させるとともに、それが当たる場所に同じものを層ごとに固化することによって、第１および第２の構成要素を形成する。各層は、通常次の順序で描画されるベクトルで構成される：ハッチングと境界。代替的には、固化される領域全体が、層ごとに電磁波放射線によって照射される。
【００５２】
層を形成するために、最初に、第１および第２の固化可能材料が第１および第２のチャンバに導入される。次に、電磁線源は、第１の構成要素の第１のデジタル画像の実行されるスライスに従って第１のチャンバに放射線を照射し、第２の構成要素の第２のデジタル画像の実行されるスライスに従って第２のチャンバに放射線を照射する。
【００５３】
第１のチャンバと第２のチャンバの三次元構成要素は、直列ではなく並列に生産される。これは、第１および第２の構成要素の一方の放射線の照射が終了する前に、第１または第２の構成要素の他方の放射線照射が開始されたことを意味する。例えば、第１の三次元構成要素の最後の層が放射線照射される前に、第２の三次元構成要素の少なくとも第１の層が放射線照射される。
【００５４】
構成要素の並列処理を実行するために、提供される電磁線源のタイプに応じて、さまざまな技術を使用できる。電磁線源としてのレーザーの場合、第１の三次元構成要素または第２の三次元構成要素の各層について、レーザーは、第１または第２のデジタル画像内に提供されたパターンに従って、第１のチャンバ内の領域または第２のチャンバ内の領域のいずれかをスキャン（走査）する。
【００５５】
レーザーは、最初に第１のチャンバ内の第１の構成要素のスキャンされる領域全体をスキャンし、次に第２のチャンバ内の第２の構成要素のスキャンされる領域全体をスキャンしてもよい。代替的には、レーザーは各チャンバ内の全領域をスキャンするのではなく、単に所定のスキャン方向に沿って継続して第１のチャンバから第２のチャンバへ連続的に交互に行ってもよい（たとえば、第１のチャンバ内の一部と第２のチャンバ内の一部とに対して一列をスキャンする）。
【００５６】
「パターン」に従って放射線照射または固化することは、固化可能材料が、所与のパターンに対応するその一部においてのみ放射線照射または固化されることを意味する。パターンは、層が定義されるとともに、考慮される層のレベルでの（第１のデジタル画像または第２のデジタル画像の）モデルの断面に実質的に対応する場合には、スライス手順で決定される。
【００５７】
こうして、レーザーは、第１または第２のチャンバ内の第１または第２の材料のいずれかをスキャンし、したがって、それは、第１のチャンバと第２のチャンバとの間で交互に起こる。第１のチャンバと第２のチャンバとの間で前記交互に起こることは、第１の三次元構成要素を第２の三次元構成要素と並行して印刷するプロセス全体を通して繰り返し発生する。したがって、第１のチャンバから第２のチャンバにまたはその逆に再帰的に放射線照射を交互に行う。
【００５８】
デジタルプロジェクターの場合、第１のチャンバと第２のチャンバの両方の特定の領域が照らされる。露出された領域は、構成要素の第１および第２のデジタル画像に含まれる情報によって再び与えられる所与のパターンを、好ましくは、スライス手順中に精巧に作成されたように、有する。露光時間は変化してもよく、すなわち、各層について、第１の固化可能材料は、第２の固化可能材料と異なる露出時間を必要としてもよい。後者の場合、第１および第２のチャンバの両方が放射線を照射される第１の時間間隔と、第１および第２のチャンバのうち一方のみが放射線を照射される第２の時間間隔とが存在する。
【００５９】
この放射線の照射により、スライス手順（第１の構成要素の第１のデジタル画像のとおり）に示されるパターンに従って一部が固化された層が第１のチャンバ内に存在し、スライス手順（第２の構成要素の第２のデジタル画像のとおり）に示されるパターンに従って固化された一部が第２のチャンバ内に存在する。
【００６０】
この放射線の照射は、第１および第２の構成要素が完全に形成されるまで層ごとに継続し、第１の構成要素はｍ層まで形成されてもよく、一方、第２の構成要素はｐ層まで形成されてもよく、したがって、それは、ｍ層およびｐ層の全てが、第１および第２のデジタル画像に示された対応パターンに従って、放射線を照射されていたことを意味する。
【００６１】
すべての層に放射線を照射するために、層が放射線を照射されるたびに、こうして、少なくともその一部について固化されるたびに、固化された層は移動されてもよい。したがって、好ましくは、層に放射線を照射するステップの後に、この方法は、第１および第２の固化可能材料の固化された層を移動させるステップを含む。代替的には、照射源を移動させてもよい。
【００６２】
層の任意の動きは、当技術分野で知られているものと見なすことができる。たとえば、以下を適用できる。
【００６３】
ステレオリソグラフィー機械は、第１および第２のチャンバに関連する第１および第２のプラットフォームを含んでもよい。プラットフォームは「層ホルダ（容器）」として使用される。 以下では、プラットフォームの動きが説明され、その動きは、第１および／または第２のプラットフォームに適用されてもよい。 プラットフォームは水平であることが好ましく、それらの動きはＺ軸に沿った垂直方向の動きである。より好ましくは、第１および第２のチャンバはそれぞれ底部を規定（定義）し、プラットフォームの動きはチャンバの底部によって規定される平面に対して直交する。
【００６４】
好ましくは、電磁線源によって放射線を照射されて固化された層は、液面のすぐ下に位置するプラットフォームに付着する。このプラットフォームは、エレベータに取り付けられており、エレベータは、たとえばプロセッサの制御下で、その後にプラットフォームを上下させる。層に放射線を照射した後に、プラットフォームは、液体固化可能材料に数ミリメートルなどの短い距離で浸漬または上昇して、前の固化層を新しい固化可能材料でコーティングし（覆い）、次に、より短い距離まで上昇または下降して、第２の層が形成されるだろう液体の薄膜を残す。液面を平らにするために一時停止した後、次の層が放射線を照射される。固化性は接着性を有するので、第２の層が第１の層にしっかりと付着した状態になる。このプロセスは、プラットフォームの動きを交互に行う第１および第２のチャンバの両方の中で、または、同時にすべての層が放射線を照射されて第１および第２の三次元オブジェクト全体が形成されるまで、繰り返される。
【００６５】
したがって、プロセスの最後に、第１の三次元構成要素が第１のプラットフォーム上に形成され、第２の三次元構成要素が第２のプラットフォーム上に形成される。
【００６６】
ステレオリソグラフィープロセスにおける標準的な変形または追加のすべては、本発明の方法にも適用することができ、例えば、各層において、レーザーが固化可能材料をスキャン（走査）および重合しなければならない外部境界またはパターンが定義される。しかしながら、より良い表面特性を得るために、境界の「内部」がスキャンされるだけでなく、同じものの輪郭削り（すなわち、レーザービームスポットが層ごとにパターンの境界の輪郭に従う）もまた実行されるのが好ましい。この輪郭削りは、例えば、ステレオリソグラフィー機械でベクトルスキャンを使用することによって可能である。
【００６７】
こうして、第１および第２の三次元構成要素は同じ機械内で形成され、そのプロセスの最後に同時に準備される。２つの構成要素のいずれか一方を最初に終了してよいが、プロセスは両方の構成要素が準備されたときにのみ終了する。その後に、２つの構成要素が、製品を形成するために、組み合わされてもよい。印刷された構成要素は、「失われる」ことなく同時に簡単に関連付けることができ、簡単に追跡（トレース）されてメインデジタル画像に関連付けされ得る。
【００６８】
もし製品が例えば人体の一部であるなら、その製品の３Ｄプリントのすべての構成要素が同じ「バッチ（ひとまとまりの数量）」で同時に形成され、トレーサビリティが向上される。機械は、さまざまな構成要素を一緒に処理して、製品を同時に形成する。
【００６９】
さらに、製品全体を創作する時間は、構成要素を直列に処理するために必要な時間と比較して短縮される。
【００７０】
第２の態様によれば、本発明は、電磁波放射線に衝突するや否や固化できる第１および第２の固化可能材料から、三次元オブジェクトおよび工具を形成する方法であり、当該方法は、
三次元物体の第１のデジタル画像を準備し、
三次元オブジェクト上で使用される工具の第２のデジタル画像を準備し、
第１および第２の固化可能材料をそれぞれ第１および第２のチャンバに導入し、
第１のチャンバに第１のデジタル画像を関連付け、第２のチャンバに第２のデジタル画像を関連付け、
第１および／または第２の固化可能材料の層を選択的に固化するために、所定のパターンに従って、電磁線源を用いて第１および／または第２の固化可能材料の層に放射線を照射し、
複数の層に対してこのプロセスを繰り返して、三次元オブジェクトと工具を形成し、
プロセスを繰り返しながら、両方のチャンバに同時に放射線を照射することにより、または、第１のチャンバから第２のチャンバにまたはその逆に放射線の照射を交互に行うことにより、三次元オブジェクトと製品を並行して形成する。
【００７１】
この第２の態様では、本発明の方法は、第１の態様に従って説明したのと同じステレオリソグラフィー機械を使用する。この場合の違いは、達成されたトレーサビリティのタイプに関連している。第１の態様では、異なる構成要素で形成された単一の製品から、製品自体のメインデジタル画像とステレオリソグラフィー機械によって生成されたすべての三次元構成要素との間に関連性がある。第２の態様による場合には、製品（三次元オブジェクト）とその製品の実現に取り組むために使用される工具との間に関連性がある。工具は、製品自体の形状に依存する形状を有する。この場合もまた、プロセスフローを追跡し、印刷されるオブジェクトとの「製品＋工具」の関連性を維持する必要がある。したがって、この場合には、形成されるデジタル画像は、工具と製品のデジタル画像である。次に、これらのデジタル画像は、第１および第２のチャンバに関連付けられる。
【００７２】
もちろん、「混合」された解決策も想定可能であり、つまり、ステレオリソグラフィー機械はＮ＞２個のチャンバを含み、１つのチャンバ内には工具が形成される一方、残りのＮ−１個のチャンバ内には製品の３Ｄ構成要素が形成される。代替的には、工具はまた、異なる材料で異なる構成要素によって形成され、したがって、工具自体はいくつかの３Ｄ構成要素に関連付けられ、各構成要素は異なるチャンバ内で印刷される。
【００７３】
構成要素の数やチャンバの数に関係なく、各チャンバ内の各構成要素は他のものと並列に形成される。好ましくは、ＤＬＰ源は、すべてのチャンバに同時に放射線を照射するので、異なる構成要素の層が同時に固化される。好ましくは、レーザー光源は、複数の構成要素を並列に形成しながら、一方のチャンバから他方のチャンバへの放射線の照射を再帰的に交互に行う。
【００７４】
第１または第２の態様による本発明は、代替的にまたは追加的に、以下の特徴のいずれかを含んでもよい。
【００７５】
好ましくは、第１の態様によれば、この方法は、
識別子を三次元オブジェクトのメインデジタル画像に関連付け、
形成された第１および第２の構成要素のそれぞれに同じ識別子を関連付ける、
ことの工程を備える。
【００７６】
好ましくは、第２の態様によれば、この方法は、
識別子を三次元オブジェクトの第１のデジタル画像に関連付け、
同じ識別子を第２のデジタル画像に関連付け、
形成された三次元オブジェクトと工具のそれぞれに同じ識別子を関連付ける、
ことの工程を含んでもよい。
【００７７】
好ましくは、識別子を関連付けること、または、同じ識別子を関連付けることは、第１および第２の構成要素の上に、または、３Ｄオブジェクトおよび工具の上に識別子または同じ識別子を、例えばステレオリソグラフィープロセス中に、形成することを含む。このようにして、オブジェクトのトレーサビリティが一層さらに向上される。識別子は、例えば文字数字の列であってもよい。文字列は患者に関連付けられてもよい。代替的には、識別子は、特定の会社のために実行された生産を識別するために記号またはロゴであってもよい。
【００７８】
好ましくは、第１の態様による方法は、
第１および第２の三次元構成要素が層ごとに形成された場合には、第１および第２のチャンバにそれぞれ関連付けられた第１および第２のプラットフォームを準備し、
第１または第２のチャンバの底部の近くにそれぞれ第１または第２のプラットフォームを動かして、第１または第２の固化可能材料の層と接触してそれを配置するようにし、
照射後に、層を底部から離れて移動してギャップを形成し、
第１または第２の固化可能材料のうち新しい層の間のギャップに充填する、
ことの工程を含んでもよい。
【００７９】
本発明の方法で使用されるステレオリソグラフィー機械では、好ましくは、電磁線源は、第１および第２のチャンバの下に配置（位置決め）され、第１および第２のプラットフォームの動きは、Ｚ軸に沿って上向きであり、すなわち、第１の層の重合後に、次の層が第１の層の下に形成され、プラットフォームは、層の厚さに実質的に等しい値まで増やされる。
【００８０】
加えて、各層ごとに、本発明の方法は、以下のステップのうちの１つまたは複数を含んでもよい：
Ｚ補正。この補正は、重合の深さとそれに続く幾何学的歪みとによる問題を回避する。この補正は、同じ出願人の名前で国際出願ＷＯ２０１６／００１７８７に記載されている；
万一電磁線源が複数のレーザーを含む場合には、２つのレーザー光源の組み合わされた放射能は、同じ出願人の名前でＷＯ２０１６／０１６７５４に記載されている方法に従って制御される；
チャンバに接近するプラットフォームの動きは、同じ出願人の名前でＷＯ２０１４ ／ ０１３３１２に記載されている方法に従ってセグメント化（分割）されてもよい；
同様に、チャンバから離れたプラットフォームの動きは、同じ出願人の名前でＷＯ２０１２／０９８４５１に従って制御されてもよい。
【００８１】
好ましくは、三次元オブジェクトのメインデジタル画像または第１のデジタル画像を提供（準備）することは、三次元オブジェクトをスキャンすることのステップを含む。
【００８２】
したがって、三次元オブジェクト（製品）は「物理的実体」である可能性があり、同じもののデジタル画像を取得するために、スキャンが実行される。例えば、スキャナーは、歯茎の一部および歯のスキャンを実行することができる口腔スキャナーであり得る。スキャンによって取得されたデジタル画像は、任意の形式にすることができ、必要に応じてさらに詳しく説明され得る。
【００８３】
好ましくは、この方法は、
電磁波放射線が第１の固化可能材料に作用するときに適用可能な電磁線源の第１の動作パラメータを設定し、
電磁波放射線が第２の固化可能材料に作用するときに適用可能な電磁線源の第２の動作パラメータを設定し、第１の動作パラメータの少なくとも１つは、第２の動作パラメータの１つと異なる、
ことの工程を含む。
【００８４】
動作パラメータは、第１または第２であろうと、以下のうちの１つまたは複数を含んでもよい：
放出される電磁波放射線のパワー（出力）；
レーザー光源の場合には、スポット補正；
デジタル光プロジェクターの場合には、露光時間。
【００８５】
上記のパラメータは、２つのチャンバ間で異なってもよく、加えて層ごとに異なってもよい。パラメータは、プロセス自体の間にも変更され得る。
【００８６】
好ましくは、この方法は、
第１のデジタル画像に適用可能なファイル詳細の第１の作業パラメータを設定し、
第２のデジタル画像に適用可能なファイル詳細の第２の作業パラメータを設定し、第１の作業パラメータの少なくとも１つは、第２の作業パラメータの１つと異なる、
ことの工程を含む。
【００８７】
ファイル詳細の作業パラメータは、次の1つ以上に関連している：
スライスプロセス、つまり層の厚さ；
ハッチ;
スポット補正；
Ｚ補正（上記のＷＯ２０１６／００１７８７）;
形成されたさまざまなパターンの輪郭削り。
【００８８】
好ましくは、電磁線源は、レーザーまたはデジタル光プロジェクターである。
【００８９】
好ましくは、第１および／または第２の固化可能材料がフォトポリマー樹脂である。
【００９０】
好ましくは、第１および／または第２の固化可能材料の固化された層を移動させる工程は、
第１および第２のチャンバにそれぞれ面する第１および第２のプラットフォームを準備すること、
第１および第２のチャンバに対して第１および第２のプラットフォームの位置をシフトすること、
を含む。
【００９１】
より好ましくは、第１のプラットフォームのシフトは、価値において第２のプラットフォームのシフトと異なる。
【００９２】
プラットフォームは、第１および第２の構成要素、または、３Ｄオブジェクトおよび工具をサポートする。プラットフォームは、Ｚ方向に沿ってシフトすなわち平行移動され、チャンバの底部に対して垂直であることが好ましい。シフトは層の厚さに依存する。第１の構成要素／オブジェクトが分割される層の数／厚さと、第２の構成要素／工具が分割される層の数／厚さとが異なり得るという事実により、プラットフォームが移動される特定のＺ座標に対しては第１のチャンバと第２のチャンバとの放射線の照射があり得る一方、他のＺ座標に対しては１つのチャンバのみが放射線を照射される。最も多く放射線を照射されるチャンバは、最も多くの層にスライスされた構成要素が存在するチャンバに対応する。
【００９３】
好ましくは、オブジェクトまたは第１もしくは第２の構成要素は人体の一部である。
【００９４】
好ましくは、工具は手術道具である。
【００９５】
好ましくは、前記工具は、三次元オブジェクトの外表面の一部に形状嵌合している。
【００９６】
本発明の方法は、トレーサビリティの要件が特に厳しい場合には、医療または歯科分野で特に有用である。したがって、例えば歯科分野では、製品は口腔の一部である可能性がある。口腔の一部がスキャンされ（口腔内スキャナー）、または、印象が口腔から作成されるとともに、その後にスキャンが印象自体で実行される。
【００９７】
好ましくは、メインデジタル画像が第１の構成要素に対応する第１のデジタル画像と第２の構成要素に対応する第２のデジタル画像とに分割されるステップは、
メインデジタル画像内で異なる色または名前を有する容量を分離し、複数の構成要素、すなわち、それぞれ色または名前ごとに１つ構成要素を形成するようにすること、
複数の構成要素から第１および第２の構成要素を選択すること、
を含む。
【００９８】
製品のメインデジタル画像をさまざまな構成要素に分割するためのいくつかの可能な方法がある。これらの方法は、手動（つまり、操作者が必要とされる）または自動であってもよい。一般に、２つの構成要素で異なる特性を使って、２つを、たとえば色で、区別（識別）する。
【００９９】
第１および／または第２の３Ｄオブジェクトが印刷される場合には、第１および／または第２のチャンバ内の位置は、ユーザインターフェースを介して「手動で」選択され得る。
【０１００】
好ましくは、この方法は、メインまたは第１または第２のデジタル画像を変形する工程を含む。
【０１０１】
デジタル画像を変形して、例えばそれらの形状を変更してもよい。これは、３Ｄオブジェクト／工具のメインデジタル画像または第１または第２の画像が物理的な製品（実物の商品）をスキャンすることによって取得されたときに特に役立つ。デジタル画像は変更または完成され得る。たとえば、もし歯が欠けている場合の歯列弓のデジタル画像が取得されるなら、歯は３Ｄモデリングを介して「交換」され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
本発明は、添付の図面を非限定的に参照して、以下においてよりよく説明されるだろう。
【図１】第１および第２の３Ｄオブジェクトが印刷された、本発明の第１および第２のチャンバと、第１および第２の３Ｄオブジェクトとの写真である。
【図２】本発明の方法で使用されるステレオリソグラフィー機械の斜視図である。
【図３】図２の機械の側面図である。
【図４】図２および３の機械の正面図である。
【図５】図２−図４の機械の一部の等角図である。
【図６】図５の分解図である。
【図７】本発明の方法のいくつかのステップのフローチャートである。
【図８】本発明の方法のさらなるステップのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０１０３】
本発明の方法は、図２−図４において全体として符号１で示されるステレオリソグラフィー機械（装置）を参照して説明される。機械１は、本発明の方法を実行する傾向があり、すなわち、図１で図示されるように、第１および第２のチャンバ２ａ、２ｂを使用して少なくとも２つの構成要素（部品）О１、О２によって形成される三次元（３Ｄ）オブジェクト（製品）を「印刷」する傾向がある。第１および第２の構成要素は、たとえば、歯茎部分と歯列弓である（図１を参照）。代替的または追加的に、機械１は、製品に関連する三次元（３Ｄ）オブジェクトおよびその製品に使用されるツール（道具、工具）の三次元オブジェクトを「印刷」する傾向がある。
【０１０４】
ステレオリソグラフィー機械１は、所定の電磁波放射線への露出（被爆）によって固化されるのに適した第１および第２の固化可能な物質または材料５ａ、５ｂを含有する第１および第２のカートリッジ３ａ、３ｂを含む。第１および第２のカートリッジ３ａ、３ｂは、第１および第２のチャンバ２ａ、２ｂと流体連通し、第１および第２の物質がそれぞれ、第１および第２のチャンバ２ａ、２ｂ内を流れることができるようにしている。機械１はまた、第１および第２のピストン１０ａ、１０ｂを含み（図５、６の分解図を参照）、第１および第２の物質は、カートリッジに導入されるときに、ピストン１０ａ、１０ｂによって及ぼされる圧力によりカートリッジからチャンバに導入され得る。第１および第２の固化可能な物質５ａ、５ｂは、それらが異なる色である場合には、図１で目に見ることができる。第１または第２の固化可能な物質は液体形態であり、多かれ少なかれ密度が高く、第１または第２のチャンバ内に導入されると、その上面は実質的に平坦な形状をとる。
【０１０５】
第１または第２の固化可能な物質５ａ、５ｂは、好ましくは、感光性高分子液体樹脂であり、所定の放射線は、光放射線である。
【０１０６】
機械１はまた、電磁波放射線を放出する傾向のある電磁線源６を備える。源６は、所定の厚さを有するとともに第１または第２のチャンバ２ａ、２ｂの底部７ａ、７ｂに隣接して配置された第１または第２の固化可能物質５ａ、５ｂの層に、選択的に放射線を当てて固化させることができるようにしている。
【０１０７】
源６は、好ましくは、第１および第２のチャンバ２ａ、２ｂの下に配置され（この構成は、図５および６でよりよく見える）、電磁波放射線を第１および第２のチャンバ２ａ、２ｂの底部７ａ、７ｂに向けるように構成され、好ましくは、それらのチャンバは源６によって放射される電磁波放射線を通す。したがって、第１および第２の固化可能材料５ａ、５ｂは、下から放射線を放射される。電磁波放射線は、第１および第２の物質５ａ、５ｂを固化するように選択される。
【０１０８】
好ましくは、第１または第２の固化可能材料５ａ、５ｂが感光性樹脂である場合、源６は、第１および第２の固化可能材料５ａ、５ｂの上記の層の任意の点に光ビームを向けるのに適した目（図示せず）を連想させるレーザー発光体を含む。
【０１０９】
代替として、源は、固化される第１または第２の固化可能材料の層の表面積に対応する発光画像を生成するのに適したプロジェクターを含む。
【０１１０】
ステレオリソグラフィー機械１は、プレートのモデルを作る機能を有し、第１および第２のチャンバ２ａ、２ｂの底部７ａ、７ｂに面し、形成される三次元構成要素О１、О２を支持するのに適した第１および第２のプラットフォーム８ａ、８ｂをさらに備える（例えば、再び図1を参照）。
【０１１１】
機械１はさらに、好ましくは、同じ底部７ａ、７ｂに垂直であるモデリング方向Ａに従ってチャンバ２ａ、２ｂの底部７ａ、７ｂに対してそれらを動かすのに適した第１および第２のプラットフォーム８ａ、８ｂに接続された第１のアクチュエータ９（図５および６でよりよく見える）を含む。この方向Ａは、図５および６に矢印で示されている。好ましくは、この方向は、垂直（Ｚ）軸に平行である。特に、第１および第２のプラットフォーム８ａ、８ｂは、ひとたび固化されると、第１または第２の固化可能材料の層がそれらに付着するように実現される（例えば、選択された材料、表面処理など）。
【０１１２】
反対に、チャンバ２ａ、２ｂの底部７ａ、７ｂは、好ましくは、前記接着を防止する材料でできている。
【０１１３】
チャンバ２ａ、２ｂは、軸Ｂに沿って、好ましくはＡに垂直に移動するかもしれない。この方向へのチャンバの移動は、カートリッジ３ａ、３ｂ内のピストン１０ａ、１０ｂの並進に対応するので、チャンバ２ａ、２ｂへの材料５ａ、５ｂの導入を可能にする。
【０１１４】
さらに、ステレオリソグラフィー機械１は、機械１に命令するとともに、パラメータが入力または変更され得る場合にはユーザインターフェースを含むプロセッサ１００（図２に概略的に示されている）を備えまたはそれに接続されている。
【０１１５】
ステレオリソグラフィー機械１を利用する本発明の方法の最初のステップ（工程）は、図７に概略的に示されている。
【０１１６】
製品を表す三次元オブジェクトのデジタル画像が提供（準備）され、または、製品のデジタル画像と工具のデジタル画像とが提供（準備）される。デジタル画像は、製品をスキャンすることによって取得されてもよいし、または、例えばＣＡＤプログラムを介してモデルとして描画されてもよい。製品または工具は、それぞれが異なる材料で形成された複数の構成要素を含んでもよい。たとえば、製品は口腔の一部であり、構成要素は歯茎の一部と歯列弓の一部とである。
【０１１７】
もし各画像（製品の画像および場合により工具の画像）が、印刷される単一の構成要素に関連している場合、ファイルは適切なソフトウェアにアップロードされる（フェーズ１Ｆ）。そうでなければ、受信したデジタル画像が、分離せずに複数の構成要素を含む製品に関連する場合（フェーズ２Ｆを参照）、画像は、構成要素に分割される、すなわち、要素ごとに1つの構成要素に分割される必要がある（フェーズ３Ｆを参照）。
【０１１８】
様々な構成要素（すなわち、それらの形状およびサイズ）およびチャンバ２ａ、２ｂは、好ましくは、例えば、ユーザーインターフェース（フェーズ４Ｆ）において視覚化される。次に、操作者は、好ましくは、それらのサイズおよび利用可能な固化可能材料５ａ、５ｂ（フェーズ５Ｆ）を考慮して、様々な構成要素を第１または第２のチャンバ２ａ、２ｂに位置決めする。それから、実行された選択と位置決めは、ソフトウェアに保存される（フェーズ６Ｆ）。
【０１１９】
その後に、第１および第２の構成要素のデジタル画像をさらに精緻化してもよく（フェーズ４ａＦ）、例えば、構成要素の三次元形状を変更または変形してもよい。
【０１２０】
フェーズ６Ｆの終わりに精巧なファイルが与えられると、ステレオリソグラフィープロセスのパラメータが決定される。これらのパラメータは、ユーザインターフェースによって入力されてもよいし、またはプロセッサ１００によって自動的に決定されてもよい。
【０１２１】
パラメータは、次の1つ以上である：
層に関連するパラメータ、スライス（薄切り）と収縮（縮小）、層の寸法は可変であり、ここで決定される；
レーザー光源によってスキャンされるパスに関連するパラメータ（電磁線源がレーザー光源である場合）、これらのパラメータにはハッチング、境界線、z成分などが含まれる；
特許ＷＯ２０１４ ／ ０１３３１２およびＷＯ２０１２／０９８４５１に記載されているものなど、層ごとの動きに関連しない機械１の動き（動作）に関連するパラメータ；
電磁線源６のパラメータ（電力、レーザービームのサイズなど）。
【０１２２】
パラメータが与えられると、サイクル（周期）ごとに各チャンバ２ａ、２ｂに関連付けられた１つのセットが、図８に示されるように、本発明の方法で実行される。
【０１２３】
第1のチャンバおよび第2のチャンバ内のすべてのパラメータ、つまり電磁線源のパラメータとスライスおよび動きのパラメータとが両方のオブジェクトに合わせるために一般に同じである場合（フェーズ１０Ｆ）、実質的に「標準」のステレオリソグラフィーが実行される（フェーズ１１Ｆ）。電磁線源は、ステップ７Ｆで得られた精巧なファイルによって与えられた所与のパターンに従って、第１または第２のチャンバ（または両方）に放射線を照射する。
【０１２４】
次に、第１および第２の固化可能材料５ａ、５ｂの層は、プラットフォーム８ａ、８ｂに付着する第１および第２の固化層を得るために、選択的に放射線を照射される。
【０１２５】
続いて、プラットフォーム８ａ、８ｂは、固化層をチャンバ２ａ、２ｂの底部７ａ、７ｂから遠ざけるようにアクチュエータ９によって持ち上げられ、このサイクルが次の層に対して繰り返される。
【０１２６】
第１のチャンバおよび第２のチャンバのパラメータが異なる場合（フェーズ１２Ｆを参照）、２つのケースが発生する可能性がある。第１のケースは、電磁線源のパラメータのみが異なる場合である（フェーズ１３Ｆ）。この場合、（レーザーの場合に）１つのチャンバから別のチャンバを通過する動きがあるときに、すなわち、フェーズ１４Ｆのときに、源のパラメータが変化されるべきである。プロジェクターの場合、露光時間が変更され、つまり、１つのチャンバが放射線を照射される時間は、別のチャンバが放射線を照射される時間とは異なる。
【０１２７】
異なるパラメータがスライス内にある場合、またはプラットフォーム／チャンバ／機械１が実行しなければならない動きにある場合（フェーズ１５Ｆ）、２つの精緻化の全く異なる分離があり、第１のチャンバ内の各層の照射の制御は、第２のチャンバ内の各層の照射の制御から「分離」されている（フェーズ１６Ｆ）。
【０１２８】
例１
以下は、図１の構成要素О１、О２によって形成される三次元オブジェクトの実現例である。製品は口腔の一部であり、構成要素「歯列弓」О１と「歯茎」О２に分割されている。そのような製品の三次元形状を有するために、口腔のスキャンが実行され、単一のデジタル画像が取得される。デジタル画像は、歯列弓に対応する構成要素のデジタル画像と歯茎部分に対応する構成要素のデジタル画像とに分けられる。おそらく、画像は、たとえば、歯列弓の欠けている部分を完成させるために詳しく述べられる。
【０１２９】
構成要素は追加の「ブロック」で印刷され、構成要素の形状だけが印刷されるのではなく、構成要素のサポートとしても印刷および使用される「上昇ブロック」にそれらの構成要素は接続される。したがって、次の表１では、「ブロック１、２」がサポートであり、「ブロック３」が構成要素О１、О２である（材料５ａ、５ｂである樹脂ＲＤ０９５、ＧＬ４０００で製造）。
【０１３０】
ブロック１とブロック２の製造には約１５−２０分かかるが、ブロック３の製造は数時間かかる。
【０１３１】
次に、２つの構成要素О１、О２が、単一の製品を形成するために接続される。
【０１３２】
印刷は、以下で識別されるパラメータと並行して実行される。言い換えると、レーザースポットは、成形プロセス中に構成要素О１から構成要素О２にまたはその逆に、複数回ジャンプするパス（通路）をたどる。Δｔは、オブジェクトを作成する時間を示す。
【０１３３】
電磁線源６はレーザー光源である。
【０１３４】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月13日(2021.4.13)
【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】
電磁波放射線に衝突するや否や固化できる第１および第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）から、第１および第２の構成要素（О１、О２）を含む三次元オブジェクトを形成する方法であって、
前記三次元オブジェクトのメインデジタル画像を準備し、
前記第１および第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）をそれぞれ第１および第２のチャンバ（２ａ、２ｂ）に導入し、
前記メインデジタル画像を丹念に作って前記第１の構成要素に対応する第１のデジタル画像と前記第２の構成要素に対応する第２のデジタル画像とに分割し、
前記第１の構成要素を前記第１のチャンバに関連付け、前記第２の構成要素を第２のチャンバに関連付け、
第１および／または第２の固化可能材料の層を選択的に固化するために、所定のパターンに従って、電磁線源（６）によって前記第１および／または第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）の前記層に放射線を照射し、
複数の層に対してこのプロセスを繰り返して前記三次元オブジェクトの前記第１および第２の構成要素（О１、О２）を形成し、
前記プロセスを繰り返しながら、両チャンバに同時に放射線を照射することにより、または、第１のチャンバから第２のチャンバにまたはその逆に放射線の照射を交互に行うことにより、前記第１および第２の構成要素を並行して形成する、
方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
識別子を前記三次元オブジェクトの前記メインデジタル画像に関連付け、
形成された第１および第２の構成要素（О１、О２）のそれぞれに同じ識別子を関連付ける、
方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
前記第１および第２の三次元構成要素または前記三次元オブジェクトおよび工具が層ごとに形成された場合には、前記第１および第２のチャンバ（２ａ、２ｂ）にそれぞれ関連付けられた第１および第２のプラットフォーム（８ａ、８ｂ）を準備し、
前記第１または第２のチャンバの底部（７ａ、７ｂ）の近くにそれぞれ前記第１または第２のプラットフォーム（８ａ、８ｂ）を動かして、前記第１または第２の固化可能材料の層と接触してそれを配置するようにし、
照射後に、前記層を前記底部から離れて移動し、前記第１または前記第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）からそれを出現させるようにし、
前記第１または前記第２の固化可能材料を前記第１または第２のチャンバ内に再分配し、前記底部から離れて前記層の前記移動によって引き起こされた窪みを埋めるようにする、
方法。
【請求項４】
請求項１−３のいずれか一項に記載の方法において、
三次元オブジェクトのメインデジタル画像または第１のデジタル画像を準備することには、前記三次元オブジェクトをスキャンすることを含む、
方法。
【請求項５】
請求項１−４の1つまたは複数の項に記載の方法において、
前記電磁波放射線が前記第１の固化可能材料（５ａ）に放射線を照射するときに適用可能な前記電磁線源（６）の第１の動作パラメータを設定し、
前記電磁波放射線が前記第２の固化可能材料（５ｂ）に放射線を照射するときに適用可能な前記電磁線源（６）の第２の動作パラメータを設定し、前記第１の動作パラメータの少なくとも１つは、前記第２の動作パラメータの１つと異なる、
方法。
【請求項６】
請求項１−５の１つまたは複数の項に記載の方法において、
前記第１のデジタル画像に適用可能なファイル詳細の第１の作業パラメータを設定し、
前記第２のデジタル画像に適用可能なファイル詳細の第２の作業パラメータを設定し、前記第１の作業パラメータの少なくとも１つは、前記第２の作業パラメータの１つと異なる、
方法。
【請求項７】
請求項１−６のいずれか一項に記載の方法において、
前記電磁線源（６）がレーザーまたはデジタル光プロジェクターである、
方法。
【請求項８】
請求項１−７のいずれか一項に記載の方法において、
前記第１および／または第２の固化可能液体材料（５ａ、５ｂ）が感光性樹脂である、方法。
【請求項９】
請求項１−８のいずれか一項に記載の方法において、
前記第１および／または第２の固化可能材料（５ａ、５ｂ）の前記固化された層を移動させることには、
前記第１および第２のチャンバにそれぞれ面する第１および第２のプラットフォーム（８ａ、８ｂ）を準備すること、
前記第１および第２のチャンバ（２ａ、２ｂ）に対して前記第１および第２のプラットフォームの位置をシフトすること、
が含まれる、
方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記第１のプラットフォームのシフトは、値の点で、前記第２のプラットフォームのシフトと異なる、
方法。
【請求項１１】
請求項１−１０のいずれか一項に記載の方法において、
前記第１または第２の構成要素が人体の一部である、
方法。
【請求項１２】
請求項１−１１のいずれか一項に記載の方法において、
前記メインデジタル画像を丹念に作って前記第１の構成要素に対応する第１のデジタル画像と前記第２の構成要素に対応する第２のデジタル画像とに分割することには、
前記メインデジタル画像内で異なる色または名前を有する容量を分離し、複数の構成要素、すなわち、それぞれ色または名前ごとに１つ構成要素を形成するようにすること、
前記複数の構成要素から前記第１および第２の構成要素を選択すること、
が含まれる、
方法。
【請求項１３】
請求項１−１２の１つまたは複数の請求項に記載の方法において、
前記メインデジタル画像または前記第１または第２のデジタル画像を変形する、
方法。
【国際調査報告】
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