(57)【要約】  本発明は、付加製造装置の出力放射源のヘッドシステムを較正するアセンブリであって、  複数の基準マークを含む較正プレートと、  放射源の放射線に反応する少なくとも１つの材料で形成された発射媒体と、を備え、この媒体は、較正プレートの基準マーク上の適所に存在する時に、較正プレートの基準マークを可視状態のままにし、  発射媒体が、較正プレートの様々な基準マークと重なり合って、発射媒体が較正プレート上の適所に存在する時に上記マークを可視状態のままにするような形で分布する複数の窓を含む、アセンブリに関する。本発明は、このようなシステムの較正方法にも関する。【選択図】図１
2020524101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
付加製造装置の出力放射源のヘッドシステムの較正方法であって、前記システムのコマンドに適用すべき補正を決定するために、
複数の基準マークを含む較正プレートを前記付加製造装置内に配置するステップと、
複数の衝突点で形成された少なくとも１つの較正パターンを前記較正プレート上でマーキングするように前記放射源に命令するステップと、
前記較正パターン及び少なくとも１つの基準マークの少なくとも１つの画像を取得するステップと、
このように取得された前記１又は２以上の画像に依存して少なくとも１つの補正コマンドを決定するステップと、
を実行し、前記補正コマンドを決定するステップは、取得された画像内で、該画像内に出現する前記較正パターンの前記衝突点の直径の分布を決定し、前記補正コマンドは、前記衝突点の前記直径の前記分布に依存する焦点コマンドである、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記放射源に命令する前記ステップにおいて、異なる焦点コマンドによって様々な衝突点に対応する様々な発射が生成される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記放射源に命令する前記ステップにおいて、前記直径が前記パターンの中間点の周囲のガウス分布を有するように増分される焦点コマンドによって様々な衝突点に対応する様々な発射が生成される、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記補正焦点コマンドを決定する前記ステップは、前記衝突点の前記直径の前記分布に依存して、最小直径の衝突点又は外挿されたウエスト点を決定する、
請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
マーキングの前記中間点に関連する前記補正コマンドは、このように決定された前記衝突点の前記焦点コマンド、又は前記外挿されたウエスト点に対応する外挿コマンドである、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記衝突点が形成する前記較正パターンは行列配列であり、前記焦点コマンド値は列毎及び行毎に増加する、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項７】
前記放射源は、予め設定された理論的目標点に理論的に中心を置く複数の較正パターンのマーキングを前記較正プレート上に生成するために前記ヘッドシステムを使用して命令される、
請求項１から６の１項に記載の方法。
【請求項８】
前記取得するステップにおいて、一方では前記基準マークが発見され、他方では前記理論的目標位置が直近で発見される領域の少なくとも１つの画像を前記較正プレート基準マーク毎に取得するために、前記較正プレート上を光学測定装置が移動する、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記１又は２以上の取得された画像は、前記基準マークの正規直交座標系における最小直径の前記衝突点又は外挿されたウエスト点の前記位置を導出して、前記点の前記位置と前記理論的目標位置との間のオフセットを決定するために基準マーク毎に処理され、前記オフセットに依存して補完的補正が決定される、
請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
補正を決定するために、前記較正プレートの座標系から前記ヘッドに付随する座標系に移るための処理が実行される、
請求項１から９の１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記処理は、前記較正プレート上の２つの所与の基準マークに対応するパターンを識別し、該識別から、前記較正プレートの前記座標系と前記ヘッドに付随する座標系との間の並進オフセット及び角回転を決定する、
請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択的付加製造に関する。
【０００２】
具体的には、本発明は、付加製造装置の出力放射源（ｐｏｗｅｒ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｓｏｕｒｃｅ）の焦点の較正に関する。
【背景技術】
【０００３】
選択的付加製造は、粉末材料（金属粉末、セラミック粉末）の連続層における選択領域を圧密化することによって３次元物体を形成するものである。圧密化領域は、３次元物体の連続断面に対応する。圧密化は、光源（例えば、高出力レーザー）又は粒子ビーム（例えば、電子ビーム−ＥＢＭ又は「電子ビーム溶解」と呼ばれる技術）の生成源などの集束放射源（ｆｏｃｕｓｅｄ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｓｏｕｒｃｅ）を使用して行われる部分的な又は完全な選択的溶融によって層毎に行われる。
【０００４】
以下では、主に（ＳＬＭ又は「選択的レーザー溶融」技術において使用されるような）光源を参照する。
【０００５】
しかしながら、圧密化は、他のいずれかのタイプの放射に適用することもできる。
【０００６】
図１に示すように、従来、光源型付加製造装置（ｏｐｔｉｃａｌ−ｓｏｕｒｃｅ  ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓｅｓ）は、一方では粉末材料の層に対する衝突点の位置の精度を、他方ではこの層に集束すべきビームの精度を高めるために、３つの検流計を使用する３軸ヘッドシステムＳを使用する。
【０００７】
２つの検流計１、２は、２つのミラー３、４を回転的に導くとともに、ヘッドから出力されたビームの経路を制御して粉体層（作業面Ｐ）上のビームの衝突点の位置を制御（Ｘ及びＹ方向のコマンド）できるようにするために使用される。
【０００８】
さらに、検流計、並進モジュール及びレンズを含むＤＦＭ（「動的フォーカスモジュール」）が、上記レンズの並進によって、粉体層に対するビーム焦点距離の完全な調整（Ｚ方向のコマンド）を可能にする。図１には、上流に位置するＤＦＭモジュール５が焦点の調整を可能にする、設定焦点を導入する対物レンズモジュール６も示している。
【０００９】
具体的には、粉体層上にレーザービームが正しく集束されればされるほど、融点に伝わるエネルギーも大きくなって良好に制御されるようになると理解されるであろう。
【００１０】
それにもかかわらず、このような３軸ヘッドシステムＳは、粉体層（平面Ｐ）における２つの主なタイプの変形をもたらす。
【００１１】
第１に、光ビームの傾斜に応じて、粉体層が存在する作業面Ｐにおける焦点が変化する。具体的には、図２に示すように、ビームの傾斜は光路長の（図ではΔＺによって概略的に示す）変化をもたらし、これらの変化自体が、ミラーによって誘導される遊びに起因する、さらには付加製造装置内に設けられることがある様々な窓を通過することに起因する効果を加える。
【００１２】
従って、この幾何学的オフセットを補正する処理が存在しなければ、作業面Ｐ全体において焦点が一定にならない。
【００１３】
さらに、従来、作業面Ｐでは、衝突点のパターンのＸ及びＹ方向における非線形的変形（いわゆる「枕形」変形−図３の形状ＰＳ）が観察される。この変形は、光路の形状、特にミラー及び光学系の位置と、これらのプレートＰに対する距離とに起因する。
【００１４】
従来は、Ｘ及びＹ方向を考慮するためにヘッドのコマンドを補正することが知られている。
【００１５】
この目的のために、既に決定されている専用補正テーブルを使用する。
【００１６】
これらのテーブルはコマンド差（ｃｏｍｍａｎｄ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｓ）を提供し、これを用いて３軸ヘッドのコマンド入力を補正する。従って、粉体層に対して補正されたＸ及びＹ方向の位置を使用して、光ビームによる発射及び作業面Ｐの掃引を行う。
【００１７】
これらの補正テーブルを決定するには、基準マークを有する較正プレートを使用することが知られている。光発射シーケンスは、プレート上の予め設定された目標位置において行われる。カメラベースの測定システムが、基準マークに対するこれらのマーキングの位置を記録する。
【００１８】
このようにして較正プレート上に形成されたマーキングの位置と、理論的に標的化された発射位置との間の差分を使用して、光ビームヘッドシステムのＸ及びＹ方向のコマンドに適用すべき補正を計算する。
【００１９】
この点、例えば欧州特許第１０４８４４１号、又は米国特許出願第２０１５／０１００１４９号及び米国特許出願第２０１４／０３３３９３１号に一例が記載されている。
【００２０】
特に欧州特許第１０４８４４１号では、一方では基準マークを有するプレートが、他方ではマーキングを受け取るためのシートが較正に使用される。
【００２１】
この目的のために、プレートは、光ビームに反応するシートを受け取る一方の領域と、このシートに覆われていない、基準マークを有する他方の領域という２つの領域に分割される。
【００２２】
中国特許出願第１０１，８２３，１８１号では、光学的発射の形態の識別を通じてレーザービームの焦点を決定することが提案されている。
【００２３】
しかしながら、提案される処理動作では、粉体層上のビームの集束を確実に最適化することができない。
【００２４】
さらに、Ｘ及びＹ方向に行われる補正も最適ではない。
【００２５】
当然ながら、容易に理解されるように、他の放射源（例えば、ＥＢＭ源）でも同様の較正問題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】欧州特許第１０４８４４１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１５／０１００１４９号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１４／０３３３９３１号明細書
【特許文献４】中国特許出願公開第１０１，８２３，１８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本発明の１つの目的は、発射の補正を最適化できる自動較正ソリューションを提案することである。
【００２８】
具体的には、本発明の１つの目的は、放射源の焦点の較正（Ｚ方向の較正）を可能にするソリューションを提案することである。
【００２９】
本発明の別の目的は、先行技術よりも良好なＸ及びＹ方向の較正を可能にする較正ソリューションを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
従って、１つの態様によれば、本発明は、付加製造装置の出力放射源のヘッドシステムの較正方法であって、上記システムのコマンドに適用すべき補正を決定するために、
複数の基準マークを含む較正プレートを付加製造装置内に配置するステップと、
複数の衝突点で形成された少なくとも１つの較正パターンを較正プレート上でマーキングするように放射源に命令するステップと、
上記較正パターン及び少なくとも１つの基準マークの少なくとも１つの画像を取得するステップと、
このように取得された１又は２以上の画像に依存して少なくとも１つの補正コマンドを決定するステップと、を実行する方法を提供する。
【００３１】
補正コマンドを決定するステップは、取得された画像内で、この画像内に出現する較正パターンの衝突点の直径の分布を決定し、上記補正コマンドは、衝突点の直径の上記分布に依存する焦点コマンドである。
【００３２】
このような方法は、単独で又はあらゆる技術的に可能なこれらの組み合わせで実行できる以下の様々な特徴によって完成することが有利である。
・放射源に命令するステップにおいて、異なる焦点コマンドによって様々な衝突点に対応する様々な発射が生成される。
・放射源に命令するステップにおいて、直径がパターンの中間点の周囲のガウス分布を有するように増分される焦点コマンドによって様々な衝突点に対応する様々な発射が生成される。
・補正焦点コマンドを決定するステップは、衝突点の直径の分布に依存して、最小直径の衝突点又は外挿されたウエスト点を決定する。
・マーキングの中間点に関連する補正コマンドは、このように決定された上記衝突点の焦点コマンド、又は上記外挿されたウエスト点に対応する外挿コマンドである。
・衝突点が形成する較正パターンは行列配列であり、焦点コマンド値は列毎及び行毎に増加する。
・放射源は、予め設定された理論的目標点に理論的に中心を置く複数の較正パターンのマーキングを較正プレート上に生成するためにヘッドシステムを使用して命令される。
・取得するステップにおいて、一方では上記基準マークが発見され、他方では理論的目標位置が直近で発見される領域の少なくとも１つの画像を較正プレート基準マーク毎に取得するために、較正プレート上を光学測定装置が移動する。
・１又は２以上の取得された画像は、上記基準マークの正規直交座標系における最小直径の衝突点又は外挿されたウエスト点の位置を導出して、上記点の位置と理論的目標位置との間のオフセットを決定するために基準マーク毎に処理され、オフセットに依存して補完的補正が決定される。
・補正を決定するために、較正プレートの座標系からヘッドに付随する座標系に移るための処理が実行される。
・上記処理は、較正プレート上の２つの所与の基準マークに対応するパターンを識別し、この識別から、較正プレートの座標系とヘッドに付随する座標系との間の並進オフセット及び角回転を決定する。
【００３３】
さらに、別の態様によれば、本発明は、付加製造装置の出力放射源のヘッドシステムを較正するアセンブリであって、
複数の基準マークを含む較正プレートと、
放射源の放射線に反応する少なくとも１つの材料で形成された発射媒体と、
を備え、この媒体は、較正プレートの基準マーク上の適所に存在する時に、較正プレートの基準マークを可視状態のままにし、
発射媒体が、較正プレートの様々な基準マークと重なり合って、発射媒体が較正プレート上の適所に存在する時に上記マークを可視状態のままにするような形で発射媒体上に分布する複数の窓を含む、アセンブリを提供する。
【００３４】
添付図面に関連して読まなければならない以下の純粋に例示的かつ非限定的な説明から、本発明の他の特徴及び利点がさらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】選択的製造装置のレーザー発光源の３軸ヘッドの光学チェーン（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｈａｉｎ）の概略図である。
【図２】このような装置の補正が行われない時の主な変形を示す図である。
【図３】このような装置の補正が行われない時の主な変形を示す図である。
【図４ａ】本発明による較正アセンブリ（キット）の例を概略的に示す図である。
【図４ｂ】この較正アセンブリの光学アセンブリの要素を詳細に示す図である。
【図５】較正プレートと発射媒体との重ね合わせを示す概略図である。
【図６】図４ａのアセンブリの測定装置を取り付けるための２軸レールホルダを概略的に示す図である。
【図７】図４ａのアセンブリのカメラの測定視野内の画像を示す図である。
【図８ａ】較正パターンを有する発射媒体レベルに対する衝突点を示す図である。
【図８ｂ】衝突点のガウス分布及び外挿されるウエスト点の決定を示す図である。
【図９】本発明の方法の１つの考えられる実装の様々なステップを示す図である。
【図１０】様々な発射パターンの衝突を示す発射支持体を示す図である。
【図１１】プレートの座標系からヘッドの座標系に移るために行われる処理を示す図である。
【図１２】プレートの座標系からヘッドの座標系に移るために行われる処理を示す図である。
【図１３】プレートの座標系からヘッドの座標系に移るために行われる処理を示す図である。
【図１４】プレートの座標系からヘッドの座標系に移るために行われる処理を示す図である。
【図１５】本発明による較正アセンブリのカメラの測定視野内の画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
較正アセンブリ
図４ａ、図４ｂ及び図５の較正アセンブリは、７で参照する較正プレートと発射媒体８とを含むキットである。
【００３７】
この較正アセンブリは、光センサベースの検査装置９も含む。
【００３８】
基準プレート７は、目に見える複数の基準マーク１０を有するプラテンである。基準プレート７の両面には、基準プレート７を反転させてその両面を使用できるように基準マーク１０が存在することが好ましい。
【００３９】
これらの基準マーク１０は、プレートの全体にわたって既知の制御された位置に分布する。一例として、これらの基準マーク１０は、較正中に全部又は一部が出力放射源によって走査されるように意図された６５×６５の行列配列の点の付近に位置することができる。当然ながら、他の分布も可能である。
【００４０】
各基準点では、プレート上に正規直交座標系（ｏｒｔｈｏｎｏｒｍａｌ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  ｓｙｓｔｅｍ）を定め、交点が基準点に対応する２つの直交軸によってマーク１０の可視マーキングが定められる。
【００４１】
発射媒体８は任意である。第１の実施形態では、発射媒体８が存在しない。基準プレート７は、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの、好ましくは１ｍｍの厚みを有することができるガラスプラテンであることが好ましい。
【００４２】
第２の実施形態では、発射媒体８が存在して、放射線ビームに反応する材料で形成されたフィルムで構成される。
【００４３】
この支持体８は、Ｘ及びＹ方向の寸法がプレート７と同じであり、較正発射（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｓｈｏｔｓ）中にプレート７上に配置される。
【００４４】
この媒体８は、プレート７上の基準マーク１０と同様に分布する複数の窓１１を含む。発射媒体８がプレート７上の適所に存在する時には窓１１の中心が基準マーク１０に合っており、従って目に見える。
【００４５】
装置９は、ＣＭＯＳ又はＣＣＤカメラ９ａと、光学対物レンズ９ｂと、固有の照明システム９ｃとを含む。
【００４６】
固有の照明システム９ｃは、例えばリング状の発光ダイオードから成る。カメラ９ａ及び対物レンズ９ｂは、１ミクロンに近い許容差での測定を可能にする解像度の画像を可能にする。
【００４７】
この装置９は、例えば選択的印刷装置に組み込まれる。
【００４８】
別の例として、この装置９は、較正段階中にのみ選択的印刷装置内に配置することもできる。
【００４９】
選択的印刷による製造のための装置には、装置９及びカメラ９ａを受け取る図６に示すような２軸レールホルダ１２が設けられる。このシステム１２は、媒体８が存在する場合には、較正プレート７及び媒体８の上方における装置９及びカメラ９ａのＸ及びＹ方向への手動又は自動誘導を可能にする。
【００５０】
撮影された様々な画像は、後述する測定結果を導出するためにコンピュータ１３によって処理される。このコンピュータ１３は、例えば選択的印刷装置のコンピュータである。このコンピュータ１３は、選択的印刷装置のコンピュータとは異なる、選択的印刷装置のコンピュータとやりとりするコンピュータとすることもできる。
【００５１】
欠陥の測定
較正中、カメラ９ａは、様々な基準マーク１０の各々について、上記マーク１０（図７）に対応する正規直交マーキングが見られる画像を取得する。
【００５２】
図１５に示すように、基準プレート７のマーク１０に対応するマーキングは、位置の精度を高めるために様々なサイズ及び様々な形状の複数の要素を含むとともに、基準プレート７の番号に触れることができる。
【００５３】
第２の実施形態では、発射媒体８の窓１１によって各基準マーク１０のマーキングが目に見える状態で残されており、例えば窓１１は矩形開口部とすることができるが、当然ながら他の形状も可能である。
【００５４】
このような基準マーキング１０は、較正プレート７上に、カメラ９ｂの基準としての役割を果たす正規直交測定基準フレームを定める。
【００５５】
放射源及びそのヘッドシステムＳは、画像の取得前に、対応する基準マーク１０の近傍の所与の理論的目標位置において基準マーク１０毎に発射を行うように命令される。
【００５６】
第１の実施形態では、この発射が直接基準プレート７に向けられる。第２の実施形態では、この発射が媒体８に向けられる。
【００５７】
基準プレート７上では、発射位置の特定、従って較正精度を改善するために、所与の理論的目標位置の付近に目標位置マーキングを生成することができる。図１５に示すように、目標位置マーキングは、所与の理論的目標位置に中心を置くことができる。目標位置マーキングは、発射の所与の理論的目標位置を較正する正方形から成ることができ、この正方形は、場合によっては水平線及び垂直線で形成された十字によって取り囲まれる。
【００５８】
この発射は、所定の発射パターン（図７の例では７×７の点の行列配置パターン１５）で分布する複数の発射点の連続として実行される。
【００５９】
図７では、理論的目標位置（図示せず）が十字１４に対応する。
【００６０】
パターン発射の最後には、各基準マーキング１０の周囲の画像が取得される。
【００６１】
取得されたマーキング１０の周囲領域の画像は、上記マーキング１０の正規直交座標系における発射パターン１５の中心（中間点）の位置（Ｘｍ及びＹｍの位置定測結果）と、従って理論的目標位置１４に対するこの位置のオフセットとを導出するために、これらのマーキング１０毎にコンピュータ１３によって処理される。
【００６２】
さらに、図８ａに示すように、パターン１５の様々な点における発射は、上記パターンの衝突点において様々な直径を生成するように命令される。
【００６３】
例えば、これらの複数の発射は、様々なＺ方向コマンドによって、すなわち異なる焦点コマンドによって生成される。通常、これらの様々な発射のＺ方向コマンドは、パターンの中間点の周囲のガウス分布を理論的に取得するために点毎に増分される。
【００６４】
図８ａの例では、ガウス分布が、Ｙ方向の対称軸を有する分布である。
【００６５】
別の例として、この分布は、Ｘ及びＹの両方向におけるガウス（２次元ガウス分布）とすることもできる。
【００６６】
以下の表に増分の分布例を示す。発射パターンは行列配列であり、Ｚ方向のコマンド値は、列毎（この例では左から右に）及び行毎に（下から上に）増加する。
【表１】
2020524101.tif 000003
【００６７】
中心増分点０はパターンの中間点に対応し、ΔはＺ方向の単一のコマンド増分値に対応する。従って、（ほんの一例として示す）７×７の発射行列配列の場合には、４９個のＺ方向コマンド値を試験することができる。
【００６８】
パターンが生成されると、コンピュータ１３によって実行される処理は、衝突点の直径の分布を分析し、この分布に応じて「ウエスト」に対応するパターンの領域の点を決定する。
【００６９】
この「ウエスト」点は、最小直径の衝突点、又は衝突点の直径の分布曲線に基づいて外挿された外挿点に対応する。
【００７０】
図８ａに示す例には、様々な衝突点Ｉ１〜Ｉ４と、これらの点に最良に適合するガウスである曲線Ｇとを示している。
【００７１】
外挿点は、上記ガウスＧの最小値に対応する点Ｅである。
【００７２】
その後、このように選択された衝突点のＺ方向コマンド（又はこのように決定された外挿点に対応する外挿コマンド）をマーキングの理論的目標位置のコマンドとして（補正ΔＺｍの形で）適用する。
【００７３】
相補的に、この理論的目標点と最小直径の衝突点又はウエストに対応するとみなされる衝突点との間の光路長の変化を考慮するための任意の補正を適用することもできる。
【００７４】
この補正は、例えばこの相補的焦点補正を理論的目標点と最小直径の衝突点又は「ウエスト」に対応するとみなされる点との間の距離の測定結果の関数として示すチャートを参照することによって決定される。
【００７５】
このような処理は、衝突点が行列配列の形態の較正パターンを共に形成する場合にとりわけ容易になると理解されるであろう。当然ながら、他の較正パターン構成も可能である。
【００７６】
その後、後続の較正発射中にパターン１５が中心を目標位置１４に置くためにヘッドコマンドシステムＳにおいて適用するのに必要とされる補正値ΔＸ及びΔＹをビット単位で導出するために、測定結果Ｘｍ及びＹｍを処理する。
【００７７】
同様に、焦点を補正するためにＤＦＭに適用すべき補正ΔＺをＸｍ、Ｙｍ及びΔＺｍの関数として決定し、上記モジュールにビット単位でロードする。
【００７８】
大きさの規模として、３軸ヘッドの検流計は、一般に２４ビット（すなわち、２24ビットにわたる各軸の指針）にわたって命令されるのに対し、補正格子上のＸ、Ｙ方向のピッチは、４２２５個の値（２６２個の１４４ビットのピッチ）にわたって分布する。一方、Ｚコマンドも２４ビットにわたって命令され、補正テーブルはＸ及びＹと同じ寸法を有する。
【００７９】
さらに、提案するタイプの行列配列パターンは、発射点の位置及び粉体層上の放射ビームの焦点の両方に関してとりわけ有利であり、精密較正を可能にする。それにもかかわらず、他のパターンも可能である（交互分布、円形パターン、楕円パターンなどの行列配列パターン）。
【００８０】
較正ステップ
第１のステップ（図９のステップ２１）において、３軸に沿った事前補正テーブルをコンピュータ１３にロードする。
【００８１】
これらのテーブルは、理論モデルを使用して予め取得される。これにより、光学チェーンに関連する欠陥を大幅に除去することができる。従って、カメラの視野に適合する非常に限られた領域内で、材料を除去するのに十分な焦点で較正発射を行うことができる。
【００８２】
第２のステップ（ステップ２２）において、選択的印刷によって物体を製造する装置内にプレート７を設置する。較正プレート７は、上記装置のプラットフォーム保持システム上に容易に直接配置できるような寸法を有する。
【００８３】
第２の実施形態では、較正プレート７上に発射媒体８を配置する。
【００８４】
第３のステップ（ステップ２３）において、様々な理論的目標点１４において一連のパターンを発射するようにビーム源及びヘッドに命令する。第１の実施形態では、一連の発射が基準プレート７に向けられる。第２の実施形態では、一連の発射が媒体８に向けられる。
【００８５】
理論的目標点は、較正プレート上の全部又は一部の基準マークと同様の点に対応するように選択される。
【００８６】
補正テーブルに使用される点の行列配列に対応する理論点の行列配列を使用すると、補正の影響を限定することができる。
【００８７】
それにもかかわらず、使用される基準点の数が、決定しようとされている補正テーブルの点の数より少ないこともある。この場合は、不足している点を、目標点に関する結果から外挿することができる。
【００８８】
第２の実施形態では、媒体８に対する衝突が目に見えてカメラ９ｂ（図１０）によって測定できるように、パターンの発射が、窓１１ではなく媒体８の材料に発射するようにプレートからＹ方向に７．５ｍｍの地点を標的にする。
【００８９】
第４のステップ（図９のステップ２４）において、補正を可能にする光学測定を行うために、選択的印刷装置に測定装置９を導入する。
【００９０】
オペレータは、全ての様々な発射点の画像を連続して取得するために、２軸ホルダ１２によって手動で又は電動手段を使用して上記装置９を動かす。第１の実施形態では、発射点が基準プレート７上に位置する。第２の実施形態では、発射点が媒体８上に位置する。なお、較正プレート７は、基準マークに測定順が課されていなくても走査を実行できるように、様々な基準マーク１０の付近に付番を有することができる。
【００９１】
このように取得された画像は、コンピュータ１３がリアルタイムで処理する（ステップ２５）ことも、或いは後で処理できるように記憶することもできる。
【００９２】
測定及び処理は以下のように行われる。
【００９３】
所与の基準マーク上の画像を分析することにより、発射パターンの中心（中間）点の座標Ｘｍ及びＹｍを決定することができる。
【００９４】
この分析によって補正値ΔＺｍを決定することもできる。
【００９５】
較正プレート７に対するヘッドの機械的配置は１ミクロン以内で確実にすることができず、従ってコンピュータ１３は、座標系を変更する処理動作を実行することによって測定結果をヘッドの座標系に変換することができる。
【００９６】
図１１に、２つの基準フレーム間に存在し得る並進オフセット及び回転オフセットを誇張した形で示す。
【００９７】
並進オフセットを評価するには、パターンの一方の中心（中間点）を基準点（図１２の点Ａ）として使用する。
【００９８】
この点は、放射源のヘッド（ヘッドをＸ及びＹ方向に制御する検流計のビット単位の（座標（０，０））の下に位置するように選択されることが好ましい。
【００９９】
コンピュータは、基準マーク１０に対応する画像の処理によって、プレートの座標系内の対応する点の位置Ｘｍ０及びＹｍ０を決定し、この位置から、測定結果をヘッドの座標系に変換するために測定結果に適用すべき並進補正を導出することができる。
【０１００】
コンピュータ１３は、回転オフセットを評価するには、点Ａに対応するパターンと、点Ａと同じ行内のＸ方向に理論的に位置する第２の発射点（図１２の点Ｂ）に対応するパターンとを使用する。
【０１０１】
これらの２つの位置ではミラーのＹコマンドがゼロであるため、これらの２点を接続するベクトルはヘッド座標系の水平線である。
【０１０２】
コンピュータは、プレート７の座標系内の点Ｂの位置によって、プレートの座標系とヘッドシステムＳ（図１３）の座標系との間の角度θ０を決定することができる。
【０１０３】
コンピュータ１３は、これらのパラメータを使用して、全ての記録画像について求められている座標系の変更を実行する。
【０１０４】
従って、コンピュータ１３は、座標Ｘｍ及びＹｍの各測定点について、ヘッドシステムの座標系内の対応する座標Ｘｍｔ及びＹｍｔを決定する。
【０１０５】
その後、これらの測定結果は、２つのミラーの（Ｘ及びＹ方向の）移動コマンドのためのビット単位の補正値を取得するために処理される。
【０１０６】
このＸ及びＹ方向の補正自体により、プレート７に対する衝突点の移動、従って焦点の変化（図１４のＺｄに対応する変化）が生じる。コンピュータ１３は、光学系の法則に基づいてこの変化Ｚｄを推定し、対応する検流計の値（ΔＺｄ）をビット単位で決定する。
【０１０７】
この補正を、パターン１５毎に（すなわち、較正点毎に）、正しいＺ方向の較正値を導出するために関心パターンについてコンピュータ１３が決定したＺ方向の補正されたコマンド値に追加する。
【０１０８】
コンピュータ１３は、補正が設定されると、新たな補正テーブルをメモリに記憶する。
【０１０９】
その後、装置は、検査発射の準備が整う（ステップ２６）。
【０１１０】
第１の実施形態では、このように補正テーブルが取得されると、較正プレート７を反転させ、オペレータが新たな一連の検査発射を開始する。較正プレート７に対する衝突の位置（発射パターン）を記録し、コンピュータ１３が新たな補正を決定する。
【０１１１】
第２の実施形態では、このように補正テーブルが取得されると、発射媒体８を反転させ、オペレータが新たな一連の検査発射を開始する。発射媒体８に対する衝突の位置（発射パターン）を記録し、コンピュータ１３が新たな補正を決定する。
【０１１２】
適切な場合には、試験比率を計算することもできる。
【０１１３】
検査試験によって予想精度に対して不十分な焦点精度及び配置精度が戻された場合、新たな補正テーブルを計算した後で、新たな検査発射を行うことができる。
【０１１４】
従って、このプロセスは、較正が予想配置公差を順守するのに十分であると考えられるまで繰り返される。
【符号の説明】
【０１１５】
１  検流計
２  検流計
３  ミラー
４  ミラー
５  ＤＦＭモジュール
６  対物レンズモジュール
Ｐ  作業面
Ｓ  ３軸ヘッドシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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