[发明专利]使用线性固化来成型三维物体的装置和方法

权利要求书

1.一种用于由可固化材料制造三维物体的装置，包含：

可在第一方向上移动的固化能量源，其中，随着所述固化能量源在第一方向上移动，其选择性地在第二方向上投射固化能量；

可在第一方向上移动并可在基本上垂直于所述第一方向的旋转平面内旋转的旋转能量偏转器，其中，所述旋转能量偏转器与所述固化能量源光通信，并且当所述固化能量源在第二方向上投射固化能量时，所述旋转能量偏转器朝向所述可固化材料偏转固化能量，并且所偏转的固化能量固化所述可固化材料。

2.按照权利要求1所述的装置，其中，当所述固化能量源在第二方向上投射固化能量时，所偏转的光在扫描方向上扫描所述可固化材料。

3.按照权利要求1所述的装置，其中，所述固化能量源在第一方向上以第一速度移动，所偏转的固化能量在扫描方向上以扫描速度扫描所述可固化材料，并且所述扫描速度为所述第一速度的至少1000倍。

4.按照权利要求1所述的装置，其中，所述旋转能量偏转器为具有一个或多个面的镜体，并且每个面具有旋转位置，在所述旋转位置处其与激光二极管光通信。

5.按照权利要求1所述的装置，进一步包含位于所述旋转能量偏转器和可固化材料源之间的至少一个透镜，其中，所述透镜涂覆有抗反射涂层，使得所述透镜透射至少95％的波长范围为约380nm至约420nm的入射光。

6.按照权利要求5所述的装置，其中，所述抗反射涂层为MgF₂涂层。

7.按照权利要求5所述的装置，其中，所述至少一个透镜为第一F-θ透镜和第二F-θ透镜，所述第一F-θ透镜位于所述旋转光偏转器和所述第二F-θ透镜之间，所述第一F-θ透镜具有入射面和透射面，所述第二F-θ透镜具有入射面和透射面，并且所述第一F-θ透镜的透射面的曲率半径小于所述第二F-θ透镜的透射面的曲率半径。

8.按照权利要求1所述的装置，进一步包含位于所述固化能量源和所述旋转能量偏转器之间的准直透镜。

9.按照权利要求8所述的装置，其中，所述准直透镜由BK-7光学玻璃形成。

10.按照权利要求8所述的装置，其中，所述准直透镜具有约4.0mm至约4.1mm的有效焦距。

11.按照权利要求1所述的装置，进一步包含与所述旋转能量偏转器光通信的固化能量传感器。

12.按照权利要求11所述的装置，进一步包含与所述旋转能量偏转器和所述固化能量传感器光通信的镜体，其中，在同步操作期间当所述固化能量源在第二方向上投射固化能量时，所偏转的光由镜体反射并由镜体透射至传感器。

13.按照权利要求11所述的装置，进一步包含被布置成接收并过滤透射至所述固化能量传感器的光的中性密度滤光片。

14.按照权利要求11所述的装置，其中，所述装置包括构造外壳，所述构造外壳为所投射的固化能量可以由旋转能量偏转器偏转至其中的可固化材料的一部分，所述旋转光偏转器在旋转平面内的旋转位置限定所偏转的固化能量在所述构造外壳内沿着扫描方向轴的位置，并且当所述固化能量传感器接收偏转的固化能量时，所述旋转能量偏转器的旋转位置相应于所述构造外壳的边界。

15.按照权利要求11所述的装置，其中，所投射的固化能量由旋转能量偏转器偏转以产生在可固化材料上沿着扫描方向轴的固化能量扫描线，并且由所述固化能量传感器接收的偏转的传感器能量相应于沿着扫描轴方向的扫描线边界位置。

16.按照权利要求1所述的装置，进一步包含基于关于三维物体的形状信息而选择性地启动所述固化能量源的固化能量源控制器。

17.按照权利要求16所述的装置，其中，所述形状信息包含相应于多个物体截面条带的物体数据，每个物体截面条带具有定义长度方向的长度以及定义宽度方向的宽度，并且所述多个条带沿着宽度方向被设置为横向的。