[发明专利]通过断层反投影进行三维制造的方法和装置

权利要求书

1.一种用于制备三维物体的方法，其包括：

a.计算反投影的序列，所述反投影的序列描述待从所述物体的不同取向角度形成的三维物体，

b.使用所述反投影限定光图案的序列，以及

c.用每个所述光图案以各自相应的取向角度并根据限定的序列照射光响应材料，所述光响应材料能够在光照射时改变其材料相，从而在光响应介质内形成变化的三维分布，在物理上再现所述三维物体，从而创建所述三维物体，

其中以第一波长的第一空间光图案的序列照射所述光响应材料，并且以第二波长的第二空间光图案的序列照射所述构建体积，直到形成三维物体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述光响应材料包括光抑制剂，所述光抑制剂与所述第二波长的光相互作用，以选择性地阻碍第一波长的光改变所述光响应材料的相的能力。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述光响应材料包含两阶段光引发剂，使得所述光响应材料在用所述第一波长的光和第二波长的光进行局部的同时或连续照射时被局部改变，但如果仅用一种波长的光进行局部照射，则不改变。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述光响应材料接种有细胞。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述反投影是使用以下列表中的任何一种来计算的：

Radon变换，之后是断层重建滤波；

扇束算法，之后是断层重建滤波；

锥形束算法，之后是断层重建滤波；

迭代重建技术；

代数重建技术；或者

衍射断层算法。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括提供如以下列表中任何一种的形式的所述光响应材料：

单体；

预聚物；

一种或多种光引发剂，其与所述光或另一光源相互作用以选择性地改变所述光响应材料的相；

扩链剂；

反应性稀释剂；

填充物；

颜料或染料；

其组合。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在通过所述光图案进行所述照射之前，所述光响应材料的相是以下列表中的任何一种：

液体；

固体；

凝胶。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述光响应材料具有在25℃的温度下1000至50000厘泊的动态粘度。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述光响应材料包含一定浓度的所述光引发剂，使得所述光图案强度的至多90％被所述光响应材料的所述体积的最大厚度吸收，所述光图案传播通过所述光响应材料。

10.根据权利要求1所述的方法，其包括进一步的用于制备多材料三维物体的步骤，包括：

a.移除所述光响应材料的未固化部分，并将所述三维物体浸入另一种光响应材料中，以及

b.重复计算、照射和移除的步骤，直到制备出所述多材料三维物体。