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JP2009137230A - Optical shaping apparatus - Google Patents

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JP2009137230A
JP2009137230A JP2007318242A JP2007318242A JP2009137230A JP 2009137230 A JP2009137230 A JP 2009137230A JP 2007318242 A JP2007318242 A JP 2007318242A JP 2007318242 A JP2007318242 A JP 2007318242A JP 2009137230 A JP2009137230 A JP 2009137230A
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JP
Japan
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exposure
scanning
area
light
optical system
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Withdrawn
Application number
JP2007318242A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Kihara
信宏 木原
Junichi Kuzusako
淳一 葛迫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately shape a precision three-dimensional model. <P>SOLUTION: A package exposure optical system 12 and a beam scanning optical system 13, according to three-dimensional model cross section shape data, irradiate the surface of an ultraviolet curing resin 51 with light per unit of an exposure small domain which is a prescribed rectangular domain. A driving part 54, when the x direction parallel to the surface of the ultraviolet curing resin 51 is different from the direction of one side of the exposure small domain, moves the exposure small domain in the x direction by a first distance and in the y direction parallel to the surface of the ultraviolet curing resin 51 by a second distance to scan the exposure small domain in the direction of one side of the exposure small domain. The present invention, for example, can be applied to an optical shaping apparatus. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光造形装置に関し、特に、より高精細な立体モデルを高精度で造形することができるようにした光造形装置に関する。   The present invention relates to an optical modeling apparatus, and more particularly to an optical modeling apparatus capable of modeling a higher-definition three-dimensional model with high accuracy.

従来の光硬化性樹脂を用いた光造形装置の光造形方式としては、例えばビームスキャン方式と一括露光方式とがある。   For example, there are a beam scanning method and a batch exposure method as an optical modeling method of a conventional optical modeling device using a photocurable resin.

ビームスキャン方式の光造形装置は、光源から放射されたレーザビームなどの光ビームを走査するビームスキャン光学系を有し、立体モデルの3次元形状を所定の厚さに積層方向に輪切り状にスライスした断面形状のデータ(以下、断面形状データという)に基づいて、光硬化性樹脂を1層ずつスキャンしながら描画することにより各硬化層を形成し、それを積層することにより立体モデルを造形する。   A beam scanning stereolithography apparatus has a beam scanning optical system that scans a light beam such as a laser beam emitted from a light source, and slices a three-dimensional shape of a three-dimensional model into a predetermined thickness in a stacking direction. Based on the data of the cross-sectional shape (hereinafter referred to as cross-sectional shape data), each cured layer is formed by drawing while scanning the photocurable resin layer by layer, and a three-dimensional model is formed by laminating them .

ビームスキャン方式の光造形装置では、使用波長やレンズ系の構成を変更し、スポット径を小さくすることにより、造形可能な立体モデルの精細度を高めることができるが、スポット径の縮小には限界があるため、その精細度を充分に高めることはできなかった。   The beam scanning stereolithography system can increase the definition of a three-dimensional model that can be modeled by changing the wavelength used and the lens system configuration and reducing the spot diameter. However, there is a limit to reducing the spot diameter. Therefore, the definition could not be increased sufficiently.

また、一括露光方式の光造形装置は、液晶パネルやDMD(Digital Micromirror Device)などの空間光変調器(SLM(Spatial Light Modulator))を有した一括露光光学系を有し、断面形状データに基づいて空間光変調器に表示された各層のパターンを光硬化性樹脂に投影して各硬化層を形成し、それを積層することにより立体モデルを造形する。   In addition, the batch exposure optical modeling apparatus has a batch exposure optical system having a spatial light modulator (SLM (Spatial Light Modulator)) such as a liquid crystal panel or DMD (Digital Micromirror Device), and is based on cross-sectional shape data. The pattern of each layer displayed on the spatial light modulator is projected onto the photocurable resin to form each cured layer, and a three-dimensional model is formed by laminating them.

一括露光方式の光造形装置では、空間光変調器の画素のサイズを小さくすることにより、造形可能な立体モデルの精細度を高めることができるが、画素のサイズには限界があるため、その精細度を充分に高めることはできなかった。   In batch exposure system stereolithography equipment, it is possible to increase the definition of a stereo model that can be modeled by reducing the pixel size of the spatial light modulator, but the pixel size is limited. The degree could not be increased sufficiently.

ところで、従来、SLMを有し、SLMにより変調された紫外光をPS版に照射することにより、PS版に画像を記録させる画像記録装置がある(例えば、特許文献1参照)。
特開平6−95257号公報
Conventionally, there is an image recording apparatus that has an SLM and records an image on the PS plate by irradiating the PS plate with ultraviolet light modulated by the SLM (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-6-95257

以上のように、ビームスキャン方式や一括露光方式の光造形装置では、造形可能な立体モデルの精細度を充分に高めることができない。そこで、より高精細な立体モデルを高精度で造形する光造形装置が求められていた。   As described above, the precision of a three-dimensional model that can be modeled cannot be sufficiently increased in a beam scanning type or batch exposure type optical modeling apparatus. Therefore, there has been a demand for an optical modeling apparatus that models a higher-definition three-dimensional model with high accuracy.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より高精細な立体モデルを高精度で造形することができるようにするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to form a higher-definition three-dimensional model with high accuracy.

本発明の一側面の光造形装置は、立体モデルの断面形状データに応じた光を光硬化性樹脂の表面に照射して硬化層を形成し、前記硬化層を積層することにより、前記立体モデルを造形する光造形装置において、前記断面形状データに応じて、所定の矩形領域単位で前記光硬化性樹脂の表面に光を照射する露光手段と、前記光硬化性樹脂の表面に平行な第1の方向および第2の方向の少なくとも一方に前記矩形領域を移動させる移動手段とを備え、前記移動手段は、前記第1の方向と前記1辺の方向とが異なる場合、前記第1の方向に第1の距離だけ前記矩形領域を移動させるとともに、前記第2の方向に第2の距離だけ前記矩形領域を移動させることにより、前記1辺の方向に前記矩形領域を走査する。   The stereolithography apparatus according to one aspect of the present invention is configured to irradiate the surface of the photocurable resin with light according to the cross-sectional shape data of the three-dimensional model to form a hardened layer, and stack the hardened layer, so In the optical modeling apparatus for modeling, an exposure means for irradiating light on the surface of the photocurable resin in units of a predetermined rectangular area according to the cross-sectional shape data, and a first parallel to the surface of the photocurable resin Moving means for moving the rectangular region in at least one of the first direction and the second direction, and the moving means moves in the first direction when the first direction is different from the one side direction. The rectangular region is scanned in the direction of the one side by moving the rectangular region by a first distance and moving the rectangular region by a second distance in the second direction.

本発明の一側面の光造形装置において、前記第1の方向と前記第2の方向が直交する場合、前記第1の距離および第2の距離は、前記一括露光手段で前記矩形領域に前記光が照射されることにより形成されたテスト用の立体モデルの1辺の方向と、前記第1の方向の角度に応じて決定されるようにすることができる。   In the stereolithography apparatus according to one aspect of the present invention, when the first direction and the second direction are orthogonal to each other, the first distance and the second distance are set in the rectangular area by the collective exposure unit. Can be determined in accordance with the direction of one side of the test stereo model formed by irradiating and the angle between the first direction.

本発明の一側面の光造形装置において、前記第1の方向と前記第2の方向が直交しない場合、前記第1の距離は、前記一括露光手段で前記矩形領域に前記光が照射されることにより形成されたテスト用の立体モデルの1辺の方向と前記第1の方向の角度に応じて決定され、前記第2の距離は、前記1辺の方向と前記第1の方向の角度、および、前記第1の方向と前記第2の方向の角度に応じて決定されるようにすることができる。   In the optical modeling apparatus according to one aspect of the present invention, when the first direction and the second direction are not orthogonal, the light is applied to the rectangular region by the batch exposure unit for the first distance. And the second distance is determined according to an angle between the direction of the one side and the first direction, and the angle between the direction of the one side and the first direction, and , And can be determined according to an angle between the first direction and the second direction.

本発明の一側面においては、断面形状データに応じて、所定の矩形領域単位で光硬化性樹脂の表面に光が照射され、光硬化性樹脂の表面に平行な第1の方向と矩形領域の1辺の方向とが異なる場合、第1の方向に第1の距離だけ矩形領域を移動させるとともに、光硬化性樹脂の表面に平行な第2の方向に第2の距離だけ矩形領域を移動させることにより、矩形領域の1辺の方向に矩形領域が走査される。   In one aspect of the present invention, light is irradiated on the surface of the photocurable resin in units of a predetermined rectangular area according to the cross-sectional shape data, and the first direction parallel to the surface of the photocurable resin and the rectangular area When the direction of one side is different, the rectangular area is moved by the first distance in the first direction, and the rectangular area is moved by the second distance in the second direction parallel to the surface of the photocurable resin. Thus, the rectangular area is scanned in the direction of one side of the rectangular area.

以上のように、本発明の一側面によれば、より高精細な立体モデルを造形することができる。また、本発明の一側面によれば、高精細な立体モデルを高精度で造形することができる。   As described above, according to one aspect of the present invention, a higher-definition three-dimensional model can be formed. Further, according to one aspect of the present invention, a high-definition three-dimensional model can be modeled with high accuracy.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用した光造形装置の一実施の形態の構成例を示している。   FIG. 1 shows a configuration example of an embodiment of an optical modeling apparatus to which the present invention is applied.

図1の光造形装置11は、一括露光光学系12、ビームスキャン光学系13、偏光ビームスプリッタ14、対物レンズ15、駆動部15A、およびワーク部16により構成され、断面形状データに応じて、ワーク部16にある液状の紫外線硬化樹脂である紫外線硬化樹脂51に紫外光を照射することにより光造形を行う。   1 includes a batch exposure optical system 12, a beam scanning optical system 13, a polarization beam splitter 14, an objective lens 15, a drive unit 15A, and a work unit 16, and a workpiece according to the cross-sectional shape data. Stereolithography is performed by irradiating the ultraviolet curable resin 51, which is a liquid ultraviolet curable resin in the portion 16, with ultraviolet light.

一括露光光学系12は、ワーク部16にある紫外線硬化樹脂51の表面の所定の矩形領域を一括して露光する一括露光を行うための光学系であり、光源21、シャッタ22、偏光板23、ビームインテグレータ24、ミラー25、空間光変調器26、集光レンズ27、および駆動部28から構成される。   The batch exposure optical system 12 is an optical system for performing batch exposure that collectively exposes a predetermined rectangular region on the surface of the ultraviolet curable resin 51 in the work unit 16. The light source 21, the shutter 22, the polarizing plate 23, A beam integrator 24, a mirror 25, a spatial light modulator 26, a condenser lens 27, and a drive unit 28 are included.

光源21としては、例えば、高出力な青色LED(Light Emitting Diode)をアレイ状に配置したものを用いることができる。なお、光源21としては、後述するビームスキャン用の光源31と異なり、コヒーレントなレーザ光源を用いる必要はない。光源21は、後述する制御装置100(図7)の制御により、一括露光を行うための紫外光を放射する。   As the light source 21, for example, a high-power blue LED (Light Emitting Diode) arranged in an array can be used. Unlike the light source 31 for beam scanning described later, the light source 21 does not need to be a coherent laser light source. The light source 21 emits ultraviolet light for performing batch exposure under the control of the control device 100 (FIG. 7) described later.

シャッタ22は、制御装置100の制御により、光源21から放射される紫外光の通過または遮蔽を制御することにより、一括露光光学系12による露光のオン/オフを制御する。   The shutter 22 controls on / off of exposure by the batch exposure optical system 12 by controlling the passage or shielding of the ultraviolet light emitted from the light source 21 under the control of the control device 100.

偏光板23は、シャッタ22を通過した紫外光を所定の偏光光とする。即ち、偏光板23は、空間光変調器26が、光源21からの紫外光を空間変調することができるように、その光を偏光する。   The polarizing plate 23 converts the ultraviolet light that has passed through the shutter 22 into predetermined polarized light. That is, the polarizing plate 23 polarizes the light so that the spatial light modulator 26 can spatially modulate the ultraviolet light from the light source 21.

ビームインテグレータ24は、偏光板23により偏光された紫外光を均一化する。ビームインテグレータ24としては、複数のレンズエレメントを配列してなるフライアイタイプや、四角柱等の柱状のロッドレンズの内部を全反射させるライトロッドタイプなどの一般的なものが用いられる。   The beam integrator 24 makes the ultraviolet light polarized by the polarizing plate 23 uniform. As the beam integrator 24, a general type such as a fly-eye type in which a plurality of lens elements are arranged, or a light rod type that totally reflects the inside of a columnar rod lens such as a square column is used.

ミラー25は、ビームインテグレータ24により均一化された紫外光を空間光変調器26に向かって反射させる。   The mirror 25 reflects the ultraviolet light made uniform by the beam integrator 24 toward the spatial light modulator 26.

空間光変調器26は、例えば、透過型の液晶パネルからなり、ミラー25により反射された紫外光が、断面形状データに応じた形状で所定の矩形領域単位で紫外線硬化樹脂51の表面に投影されるように、その紫外光の一部を空間変調する。   The spatial light modulator 26 is composed of, for example, a transmissive liquid crystal panel, and the ultraviolet light reflected by the mirror 25 is projected on the surface of the ultraviolet curable resin 51 in a predetermined rectangular area unit in a shape corresponding to the cross-sectional shape data. As described above, a part of the ultraviolet light is spatially modulated.

即ち、空間光変調器26は、制御装置100から入力される、液晶パネルの各画素を制御する駆動信号に基づいて、投影しようとする断面形状データに応じた所定の矩形領域単位の形状の画像に対応して、画素ごとに液晶の分子の配列を変えて透過する偏光方向を変化させることで通過する紫外光を空間変調する。   That is, the spatial light modulator 26 is an image having a shape in a predetermined rectangular area unit according to the cross-sectional shape data to be projected based on the drive signal for controlling each pixel of the liquid crystal panel input from the control device 100. Corresponding to the above, the ultraviolet light passing therethrough is spatially modulated by changing the polarization direction of the transmitted light by changing the arrangement of liquid crystal molecules for each pixel.

その結果、紫外線硬化樹脂51の表面の所定の矩形領域への紫外光の照射が、断面形状データに応じた所定の矩形領域単位の形状に対応して、液晶パネルの1画素に対応する矩形の領域(以下、露光単位領域という)ごとにオン/オフされ、所定の矩形領域内の紫外光の照射がオンとされる露光単位領域に一括して紫外光が照射される。これにより、紫外線硬化樹脂51の表面の所定の矩形領域に、断面形状データに応じた所定の矩形領域単位の形状の紫外光が照射される。   As a result, the irradiation of the ultraviolet light to the predetermined rectangular region on the surface of the ultraviolet curable resin 51 corresponds to the shape of the predetermined rectangular region unit corresponding to the cross-sectional shape data, and the rectangular shape corresponding to one pixel of the liquid crystal panel. Each region (hereinafter referred to as an exposure unit region) is turned on / off, and ultraviolet light is collectively irradiated to an exposure unit region in which irradiation of ultraviolet light in a predetermined rectangular region is turned on. Thereby, the predetermined rectangular area on the surface of the ultraviolet curable resin 51 is irradiated with ultraviolet light having a predetermined rectangular area unit according to the cross-sectional shape data.

なお、空間光変調器26は、透過型の液晶パネルではなく、入力信号に応じて傾き角度が変化する微小な反射ミラーが画素ごとに配列されることにより構成されるDMD、反射型液晶素子(LCOS(Liquid crystal on silicon))などにより構成されるようにしてもよい。   Note that the spatial light modulator 26 is not a transmissive liquid crystal panel, but a DMD or reflective liquid crystal element (DMD) configured by arranging minute reflective mirrors whose inclination angle changes according to an input signal for each pixel. LCOS (Liquid crystal on silicon)) may be used.

集光レンズ27は、空間光変調器26と偏光ビームスプリッタ14との間に設けられ、対物レンズ15とともに、空間光変調器26で空間変調された紫外光を紫外線硬化樹脂51上に結像するための投影光学系として機能する。   The condensing lens 27 is provided between the spatial light modulator 26 and the polarization beam splitter 14, and images the ultraviolet light spatially modulated by the spatial light modulator 26 on the ultraviolet curable resin 51 together with the objective lens 15. Function as a projection optical system.

また、集光レンズ27は、空間光変調器26により空間変調された紫外光が対物レンズ15を通過する際のディストーションを補正するためのレンズ群により構成され、投影光学系として機能するとともに、ディストーションを低減させることができる。   The condensing lens 27 is composed of a lens group for correcting distortion when the ultraviolet light spatially modulated by the spatial light modulator 26 passes through the objective lens 15, and functions as a projection optical system. Can be reduced.

例えば、集光レンズ27は、集光レンズ27と対物レンズ15とが対称光学系となるように、それぞれのレンズ群を構成することで、空間光変調器26により空間変調された紫外光を、偏光ビームスプリッタ14の反射透過面14A上の対物レンズ15の前側焦点位置に集光し、これによりディストーションを低減する。   For example, the condensing lens 27 constitutes each lens group so that the condensing lens 27 and the objective lens 15 are symmetric optical systems, so that the ultraviolet light spatially modulated by the spatial light modulator 26 is obtained. The light is condensed at the front focal position of the objective lens 15 on the reflection / transmission surface 14A of the polarization beam splitter 14, thereby reducing distortion.

駆動部28は、制御装置100の制御により、空間光変調器26を光軸方向に垂直な方向に回転させ、紫外線硬化樹脂51上に結像された紫外光の矩形の領域の直交する2辺の方向と、後述するステージ53の直交する2つの移動方向のズレを補正する。   The drive unit 28 rotates the spatial light modulator 26 in a direction perpendicular to the optical axis direction under the control of the control device 100, and two orthogonal sides of the rectangular region of the ultraviolet light imaged on the ultraviolet curable resin 51. And a shift between two orthogonal directions of movement of the stage 53, which will be described later, are corrected.

なお、以下では、紫外線硬化樹脂51の液面に垂直な光軸方向をz方向とし、そのz方向に垂直であり、互いに直交するステージ53の移動方向をx方向およびy方向とする。   In the following, the optical axis direction perpendicular to the liquid surface of the ultraviolet curable resin 51 is defined as the z direction, and the moving directions of the stage 53 perpendicular to the z direction and perpendicular to each other are defined as the x direction and the y direction.

また、駆動部28は、後述するビームスキャン光学系13の反射光モニタ部41により検出される戻り光に基づく制御装置100の制御により、空間光変調器26をz方向に駆動し、一括露光光学系12から紫外線硬化樹脂51の表面に照射される紫外光のフォーカスを調整する。   The drive unit 28 drives the spatial light modulator 26 in the z direction under the control of the control device 100 based on the return light detected by the reflected light monitor unit 41 of the beam scan optical system 13 to be described later, and collective exposure optics. The focus of the ultraviolet light irradiated from the system 12 onto the surface of the ultraviolet curable resin 51 is adjusted.

ビームスキャン光学系13は、ワーク部16の紫外線硬化樹脂51の表面の所定の矩形領域内を、レーザ光を走査させてビームスキャン露光を行うための光学系であり、光源31、コリメータレンズ32、アナモルフィックレンズ33、ビームエキスパンダ34、ビームスプリッタ35、シャッタ36、ガルバノミラー37および38、リレーレンズ39および40、並びに反射光モニタ部41から構成される。   The beam scan optical system 13 is an optical system for performing a beam scan exposure by scanning a laser beam within a predetermined rectangular region on the surface of the ultraviolet curable resin 51 of the work unit 16. The light source 31, the collimator lens 32, It comprises an anamorphic lens 33, a beam expander 34, a beam splitter 35, a shutter 36, galvanometer mirrors 37 and 38, relay lenses 39 and 40, and a reflected light monitor unit 41.

光源31は、例えば、青から紫外域程度の比較的波長の短いレーザ光を放射する半導体レーザにより構成される。光源31は、制御装置100の制御により、ビームスキャン光学系13によりビームスキャンを行うためのレーザ光の光ビームを放射する。なお、光源31としては、半導体レーザではなく、ガスレーザなどを用いてもよい。   The light source 31 is constituted by, for example, a semiconductor laser that emits laser light having a relatively short wavelength in the blue to ultraviolet range. The light source 31 emits a light beam of laser light for performing beam scanning by the beam scanning optical system 13 under the control of the control device 100. The light source 31 may be a gas laser instead of a semiconductor laser.

コリメータレンズ32は、光源31から放射される光ビームの発散角を変換して略平行光とする。アナモルフィックレンズ33は、コリメータレンズ32により略平行光とされた楕円形状の光ビームを整形して略円形状にする。   The collimator lens 32 converts the divergence angle of the light beam emitted from the light source 31 into substantially parallel light. The anamorphic lens 33 shapes the elliptical light beam that has been made substantially parallel light by the collimator lens 32 into a substantially circular shape.

ビームエキスパンダ34は、複数のレンズを有しており、アナモルフィックレンズ33により略円形状にされた光ビームの直径であるビーム径を、対物レンズ15の開口、NA(開口数)等に適した所望のビーム径に変換してビーム径のサイズ調整を行う。   The beam expander 34 has a plurality of lenses, and the beam diameter, which is the diameter of the light beam made into a substantially circular shape by the anamorphic lens 33, is set to the aperture of the objective lens 15, NA (numerical aperture), or the like. The beam diameter is adjusted by converting to a suitable desired beam diameter.

ビームスプリッタ35は、光源31から照射される光ビームを透過させて、ワーク部16にある紫外線硬化樹脂51に向かわせるとともに、紫外線硬化樹脂51で反射され、各光学系を通過してくる戻り光を、反射光モニタ部41に向かって反射する。   The beam splitter 35 transmits the light beam emitted from the light source 31 and directs it toward the ultraviolet curable resin 51 in the work part 16, and is reflected by the ultraviolet curable resin 51 and returns to each optical system. Is reflected toward the reflected light monitor unit 41.

シャッタ36は、制御装置100の制御により、ビームスプリッタ35を透過した光ビームの通過または遮蔽を制御し、ビームスキャン光学系13によるビームスキャン露光のオン/オフを制御する。なお、シャッタ36を設けて、光ビームの通過または遮断を制御して、ビームスキャン露光のオン/オフを制御するのではなく、光源31における光ビームの放射の直接変調を制御して、ビームスキャン露光のオン/オフを制御するようにしてもよい。   The shutter 36 controls the passage or shielding of the light beam transmitted through the beam splitter 35 under the control of the control device 100, and controls on / off of the beam scan exposure by the beam scan optical system 13. A shutter 36 is provided to control the on / off of the beam scan exposure by controlling the passage or blocking of the light beam, and to control the direct modulation of the light beam radiation at the light source 31 to perform the beam scan. You may make it control on / off of exposure.

ガルバノミラー37および38は、所定の方向に回転可能とされたミラーなどの反射部(図示せず)と、制御装置100の制御により反射部の回転方向の角度を調整する調整部(図示せず)とを有し、調整部が反射部の角度を調整することで、反射部により反射される光ビームを、紫外線硬化樹脂51の表面の所定の矩形領域内でx方向またはy方向に走査させる。   The galvanometer mirrors 37 and 38 include a reflection unit (not shown) such as a mirror that can rotate in a predetermined direction, and an adjustment unit (not shown) that adjusts the angle in the rotation direction of the reflection unit under the control of the control device 100. ), And the adjustment unit adjusts the angle of the reflection unit so that the light beam reflected by the reflection unit is scanned in the x direction or the y direction within a predetermined rectangular region on the surface of the ultraviolet curable resin 51. .

具体的には、ガルバノミラー37は、シャッタ36を透過した光ビームを、ガルバノミラー38に向かって反射させるとともに、紫外線硬化樹脂51の表面の所定の矩形領域内でx方向に走査させる。ガルバノミラー38は、ガルバノミラー37により反射された光ビームを、偏光ビームスプリッタ14に向かって反射させるとともに、紫外線硬化樹脂51の表面の所定の矩形領域内でy方向に走査させる。   Specifically, the galvanometer mirror 37 reflects the light beam transmitted through the shutter 36 toward the galvanometer mirror 38 and scans in the x direction within a predetermined rectangular area on the surface of the ultraviolet curable resin 51. The galvanometer mirror 38 reflects the light beam reflected by the galvanometer mirror 37 toward the polarization beam splitter 14 and scans in the y direction within a predetermined rectangular area on the surface of the ultraviolet curable resin 51.

なお、光造形装置11において、ガルバノミラー37および38の代わりに、ポリゴンミラーなどを設けるようにしてもよい。   In the optical modeling apparatus 11, a polygon mirror or the like may be provided instead of the galvanometer mirrors 37 and 38.

リレーレンズ39および40は、1つまたは複数のレンズを有するレンズ群からなる。リレーレンズ39は、ガルバノミラー37により光ビームがスキャンされるスキャン角度にわたり、平行入射光ビームを平行に出射し、ガルバノミラー37で反射された光ビームを、ガルバノミラー38上に結像する。リレーレンズ40は、ガルバノミラー38により光ビームがスキャンされるスキャン角度にわたり、平行入射光ビームを平行に出射し、ガルバノミラー38で反射された光ビームを、偏光ビームスプリッタ14の反射透過面14A上に結像する。   The relay lenses 39 and 40 are formed of a lens group having one or a plurality of lenses. The relay lens 39 emits a parallel incident light beam in parallel over the scan angle at which the light beam is scanned by the galvanometer mirror 37, and forms an image of the light beam reflected by the galvanometer mirror 37 on the galvanometer mirror 38. The relay lens 40 emits a parallel incident light beam in parallel over the scanning angle at which the light beam is scanned by the galvanometer mirror 38, and reflects the light beam reflected by the galvanometer mirror 38 on the reflection / transmission surface 14 </ b> A of the polarization beam splitter 14. To form an image.

このように、ガルバノミラー37とガルバノミラー38との間にリレーレンズ39を設け、ガルバノミラー38と偏光ビームスプリッタ14との間にリレーレンズ40を設けることで、ガルバノミラー37とガルバノミラー38が近接する位置に配置されていない場合であっても、偏光ビームスプリッタ14の反射透過面14A上に光ビームを結像させることができる。   As described above, the relay lens 39 is provided between the galvanometer mirror 37 and the galvanometer mirror 38, and the relay lens 40 is provided between the galvanometer mirror 38 and the polarization beam splitter 14, so that the galvanometer mirror 37 and the galvanometer mirror 38 are close to each other. Even when the light beam is not disposed at the position, the light beam can be imaged on the reflection / transmission surface 14 </ b> A of the polarization beam splitter 14.

反射光モニタ部41は、紫外線硬化樹脂51の表面で反射された戻り光を、例えば、非点収差法や三角測量法を用いて検出し、制御装置100に入力する。   The reflected light monitor unit 41 detects return light reflected by the surface of the ultraviolet curable resin 51 using, for example, an astigmatism method or a triangulation method, and inputs the detected light to the control device 100.

偏光ビームスプリッタ14は、一括露光光学系12からの紫外光と、ビームスキャン光学系13からの光ビームとを合成し、それらの光を紫外線硬化樹脂51に導く。なお、偏光ビームスプリッタ14は、その反射透過面14Aが、対物レンズ15の前側焦点位置に一致するように配置されている。   The polarization beam splitter 14 combines the ultraviolet light from the batch exposure optical system 12 and the light beam from the beam scan optical system 13 and guides the light to the ultraviolet curable resin 51. The polarizing beam splitter 14 is arranged such that its reflection / transmission surface 14A coincides with the front focal position of the objective lens 15.

対物レンズ15は、1または複数のレンズを有するレンズ群からなり、一括露光光学系12からの紫外光を紫外線硬化樹脂51の表面に結像させるとともに、ビームスキャン光学系13からの光ビームを集光する。   The objective lens 15 is composed of a lens group having one or a plurality of lenses, and forms an image of the ultraviolet light from the batch exposure optical system 12 on the surface of the ultraviolet curable resin 51 and collects the light beam from the beam scanning optical system 13. Shine.

また、対物レンズ15は、ビームスキャン光学系13のガルバノミラー37および38により偏光された光ビームが、紫外線硬化樹脂51の表面の所定の矩形領域内において等速度で走査されるように、即ち、紫外線硬化樹脂51の表面において均一な走査速度で走査されるように構成されている。   Further, the objective lens 15 is configured so that the light beam polarized by the galvanometer mirrors 37 and 38 of the beam scanning optical system 13 is scanned at a constant speed within a predetermined rectangular region on the surface of the ultraviolet curable resin 51, that is, The surface of the ultraviolet curable resin 51 is configured to be scanned at a uniform scanning speed.

例えば、対物レンズ15としては、入射角θに比例した像高Yを有し、焦点距離fと入射角θとの積が像高Yとなるような関係(Y=f×θ)を有する、いわゆるfθレンズが用いられる。この場合、光ビームの走査速度が、対物レンズ15への入射位置によらず常に一定となるため、走査速度がばらつくことにより設計形状と実際の硬化層の形状とに違いが発生することを防止し、高精度の造形を行うことができる。   For example, the objective lens 15 has an image height Y proportional to the incident angle θ, and has a relationship (Y = f × θ) such that the product of the focal length f and the incident angle θ becomes the image height Y. A so-called fθ lens is used. In this case, since the scanning speed of the light beam is always constant regardless of the incident position on the objective lens 15, it is possible to prevent a difference between the design shape and the actual shape of the hardened layer due to the variation in the scanning speed. In addition, high-precision modeling can be performed.

駆動部15Aは、ビームスキャン光学系13の反射光モニタ部41により検出される戻り光に基づく制御装置100の制御により、対物レンズ15をz方向に駆動し、ビームスキャン光学系13から紫外線硬化樹脂51の表面に照射される光ビームのフォーカスを調整する。具体的には、駆動部15Aは、対物レンズ15の後側焦点位置が、ステージ53上の紫外線硬化樹脂51の表面に一致するように、対物レンズ15をz方向に駆動する。   The drive unit 15A drives the objective lens 15 in the z direction under the control of the control device 100 based on the return light detected by the reflected light monitor unit 41 of the beam scan optical system 13, and the UV scan resin from the beam scan optical system 13 The focus of the light beam irradiated on the surface of 51 is adjusted. Specifically, the drive unit 15 </ b> A drives the objective lens 15 in the z direction so that the rear focal position of the objective lens 15 coincides with the surface of the ultraviolet curable resin 51 on the stage 53.

ワーク部16は、収容容器52、ステージ53、駆動部54から構成される。   The work unit 16 includes a storage container 52, a stage 53, and a drive unit 54.

収容容器52は、紫外線硬化樹脂51を収容する。ステージ53は、収容容器52の紫外線硬化樹脂51に浸漬され、駆動部54の制御により、x方向,y方向、およびz方向に移動する。   The storage container 52 stores the ultraviolet curable resin 51. The stage 53 is immersed in the ultraviolet curable resin 51 of the storage container 52, and moves in the x direction, the y direction, and the z direction under the control of the drive unit 54.

駆動部54は、制御装置100の制御により、x方向に所定の距離だけステージ53を順次移動させることにより、一括露光光学系12またはビームスキャン光学系13により露光される所定の矩形領域(以下、露光小領域という)を、その露光小領域の1辺の方向に走査する。なお、x方向と露光小領域の1辺の方向とが異なる場合には、駆動部54は、制御装置100の制御により、x方向だけでなく、y方向にもステージ53を移動させることにより、露光小領域を露光小領域の1辺の方向に走査する。   The driving unit 54 sequentially moves the stage 53 by a predetermined distance in the x direction under the control of the control device 100, so that a predetermined rectangular region (hereinafter, referred to as a rectangular area exposed by the collective exposure optical system 12 or the beam scanning optical system 13). The exposure small area is scanned in the direction of one side of the small exposure area. When the x direction and the direction of one side of the small exposure area are different, the drive unit 54 moves the stage 53 not only in the x direction but also in the y direction under the control of the control device 100. The small exposure area is scanned in the direction of one side of the small exposure area.

この後、駆動部54は、制御装置100の制御により、x方向およびy方向に所定の距離だけステージ53を移動させることにより、走査方向に垂直な露光小領域の1辺の方向に並ぶ次の走査ラインの開始位置に露光小領域を移動させる。そして、駆動部54は、制御装置100の制御により、露光小領域を露光小領域の1辺の方向に再度走査する。   Thereafter, the drive unit 54 moves the stage 53 by a predetermined distance in the x direction and the y direction under the control of the control device 100, thereby arranging the next in the direction of one side of the small exposure region perpendicular to the scanning direction. The small exposure area is moved to the start position of the scanning line. Then, the drive unit 54 scans the small exposure area again in the direction of one side of the small exposure area under the control of the control device 100.

以上の処理が繰り返されて、露光小領域の直交する2辺の方向にそれぞれ所定の数だけ並べられた露光小領域からなるワーク領域が露光されることにより、紫外線硬化樹脂51の1層分の断面形状データに対応する形状の領域が露光され、1層分の硬化層がステージ53上に形成される。   By repeating the above process and exposing a work area composed of a small number of exposed small areas arranged in the direction of two orthogonal sides of the small exposed area, one layer of the ultraviolet curable resin 51 is exposed. A region having a shape corresponding to the cross-sectional shape data is exposed, and one hardened layer is formed on the stage 53.

このように、光造形装置11は、露光小領域を直交する2辺の方向にタイルのように敷き詰めることにより、ワーク領域を露光する。従って、ここでは、光造形装置11の光造形方式を、露光小領域とワーク領域が同一であるビームスキャン方式や一括露光方式と区別するため、タイリング方式という。   In this manner, the optical modeling apparatus 11 exposes the work area by laying the exposure small areas like tiles in the directions of two sides orthogonal to each other. Accordingly, here, the stereolithography method of the stereolithography apparatus 11 is referred to as a tiling method in order to distinguish it from a beam scan method or a batch exposure method in which the exposure small area and the work area are the same.

なお、露光小領域の大きさは、ガルバノミラー37および38の回転角度、対物レンズ15の径および構成、空間光変調器26の大きさなどによって決定される。   The size of the small exposure area is determined by the rotation angle of the galvanometer mirrors 37 and 38, the diameter and configuration of the objective lens 15, the size of the spatial light modulator 26, and the like.

また、駆動部54は、制御装置100の制御により、1層分の断面形状データに対応する露光が終了するごとに、ステージ53をz方向に1層分の厚みずつ移動させる。これにより、複数の硬化層が積層され、立体モデルが造形される。   Further, the drive unit 54 moves the stage 53 in the z direction by the thickness of one layer every time exposure corresponding to the cross-sectional shape data for one layer is completed under the control of the control device 100. Thereby, a some hardened layer is laminated | stacked and a solid model is modeled.

さらに、駆動部54は、ビームスキャン光学系13の反射光モニタ部41により検出される戻り光に基づく制御装置100の制御により、収容容器52をz方向に駆動し、一括露光光学系12から紫外線硬化樹脂51の表面に照射される紫外光のフォーカス、およびビームスキャン光学系13から紫外線硬化樹脂51の表面に照射される光ビームのフォーカスを調整する。   Further, the drive unit 54 drives the housing container 52 in the z direction under the control of the control device 100 based on the return light detected by the reflected light monitor unit 41 of the beam scan optical system 13, and the ultraviolet light is emitted from the collective exposure optical system 12. The focus of the ultraviolet light irradiated on the surface of the curable resin 51 and the focus of the light beam irradiated on the surface of the ultraviolet curable resin 51 from the beam scanning optical system 13 are adjusted.

次に、図2を参照して、光造形装置11による光造形について説明する。   Next, with reference to FIG. 2, the optical modeling by the optical modeling apparatus 11 will be described.

なお、図2の例では、図2Aに示すように、ワーク領域70が、x方向およびy方向の長さが10cmの正方形であり、露光小領域71が、x方向およびy方向の長さが1cmの正方形であるものとする。従って、ワーク領域70は、x方向およびy方向にそれぞれ10個ずつ露光小領域71が並べられることにより構成される。   In the example of FIG. 2, as shown in FIG. 2A, the work area 70 is a square having a length of 10 cm in the x direction and the y direction, and the exposure small area 71 has a length in the x direction and the y direction. It shall be a 1cm square. Accordingly, the work area 70 is configured by arranging 10 exposure small areas 71 in the x direction and the y direction, respectively.

図2Aにおいて、ワーク領域70の中央の領域73が、断面形状データに対応する形状の領域であるとすると、光造形装置11が一括露光光学系12だけを用いて露光する場合、ワーク領域70を構成する露光小領域71のうちの、下から2番目で、かつ左から3番目の露光小領域71Aを拡大すると、図2Bに示すようになる。   In FIG. 2A, assuming that the central area 73 of the work area 70 is an area having a shape corresponding to the cross-sectional shape data, when the stereolithography apparatus 11 performs exposure using only the batch exposure optical system 12, the work area 70 is FIG. 2B shows an enlarged view of the second small exposure region 71A from the bottom and the third small exposure region 71A from the left among the small exposure regions 71 that constitute the image.

即ち、空間光変調器26のx方向およびy方向の画素数が、1000画素であるものとすると、図2Bに示すように、露光小領域71Aのx方向およびy方向の露光単位領域は1000個となり、露光小領域71A内の各露光単位領域のx方向およびy方向の長さは10μmとなる。   That is, assuming that the number of pixels in the x direction and y direction of the spatial light modulator 26 is 1000 pixels, as shown in FIG. 2B, there are 1000 exposure unit areas in the x direction and y direction of the small exposure area 71A. Thus, the length of each exposure unit area in the small exposure area 71A in the x and y directions is 10 μm.

これに対して、従来の一括露光方式では、露光小領域とワーク領域が同一であるため、露光小領域内の各露光単位領域のx方向およびy方向の長さは、100μm(=10cm/1000個)となる。従って、光造形装置11によるタイリング方式の一括露光では、一括露光方式の一括露光に比べて、一括露光を高精細に行うことができる。その結果、光造形装置11は、高精細な造形を行うことができる。   On the other hand, in the conventional batch exposure method, since the exposure small area and the work area are the same, the length of each exposure unit area in the exposure small area in the x direction and the y direction is 100 μm (= 10 cm / 1000). Pieces). Therefore, in the tiling method batch exposure by the stereolithography apparatus 11, the batch exposure can be performed with higher definition than the batch exposure method batch exposure. As a result, the optical modeling apparatus 11 can perform high-definition modeling.

なお、図2Bにおいて、斜線で示した領域が、露光小領域71Aにおいて一括露光光学系12により一括露光される露光単位領域であり、2点鎖線が、断面形状データに対応する形状の輪郭線を表している。図2Bに示すように、一括露光光学系12だけを用いて露光される場合、輪郭線より内側にある露光単位領域だけが露光されており、輪郭線が重なっている露光単位領域、および輪郭線より外側にある露光単位領域は、露光されない。   In FIG. 2B, a hatched area is an exposure unit area that is collectively exposed by the batch exposure optical system 12 in the small exposure area 71A, and a two-dot chain line indicates a contour line corresponding to the cross-sectional shape data. Represents. As shown in FIG. 2B, when exposure is performed using only the collective exposure optical system 12, only the exposure unit area inside the outline is exposed, and the exposure unit area and the outline overlap. The exposure unit area located outside is not exposed.

一方、光造形装置11が、一括露光光学系12とビームスキャン光学系13の両方を用いて露光する場合、露光小領域71Aを拡大すると、図2Cに示すようになる。   On the other hand, when the stereolithography apparatus 11 performs exposure using both the batch exposure optical system 12 and the beam scan optical system 13, when the exposure small area 71A is enlarged, the result is as shown in FIG. 2C.

なお、図2Cにおいても、斜線で示した領域が露光小領域71Aにおいて一括露光光学系12により一括露光される露光単位領域であり、2点鎖線が、断面形状データに対応する形状の輪郭線を表している。   In FIG. 2C, the hatched area is the exposure unit area that is collectively exposed by the batch exposure optical system 12 in the small exposure area 71A, and the two-dot chain line indicates the contour line of the shape corresponding to the cross-sectional shape data. Represents.

図2Cに示すように、光造形装置11が、一括露光光学系12とビームスキャン光学系13の両方を用いて露光する場合、図2Bに示した場合と同様に、一括露光光学系12により輪郭線より内側にある露光単位領域が露光された後、図2Cに示すように、ビームスキャン光学系13により光ビームがベクタスキャンまたはラスタスキャンされ、一括露光することができない輪郭線が重なっている露光単位領域の輪郭線の内側の領域が露光される。なお、ベクタスキャンとは、曲線状のスキャンのことであり、ラスタスキャンとは、一方向に往復するスキャンのことである。   As shown in FIG. 2C, when the stereolithography apparatus 11 performs exposure using both the batch exposure optical system 12 and the beam scan optical system 13, the contour is formed by the batch exposure optical system 12 as in the case shown in FIG. 2B. After the exposure unit area inside the line is exposed, as shown in FIG. 2C, the beam scan optical system 13 performs vector scanning or raster scanning, and the exposure is overlapped with contour lines that cannot be collectively exposed. An area inside the outline of the unit area is exposed. A vector scan is a curved scan, and a raster scan is a scan that reciprocates in one direction.

以上のように、光造形装置11が、一括露光光学系12とビームスキャン光学系13の両方を用いて露光する場合、一括露光することができない輪郭線が重なっている露光単位領域の輪郭線の内側の領域をビームスキャン露光することができるので、一括露光光学系12だけを用いて露光する場合に比べて、断面形状データに対応する形状を高精細に露光することができる。その結果、高精細な立体モデルを造形することができる。   As described above, when the stereolithography apparatus 11 performs exposure using both the batch exposure optical system 12 and the beam scan optical system 13, the contour line of the exposure unit region where the contour lines that cannot be collectively exposed overlap. Since the inner region can be subjected to beam scan exposure, the shape corresponding to the cross-sectional shape data can be exposed with high definition as compared with the case where exposure is performed using only the batch exposure optical system 12. As a result, a high-definition three-dimensional model can be formed.

また、光造形装置11では、ビームスキャン露光もタイリング方式で行われるので、露光小領域とワーク領域が同一である従来のビームスキャン方式のビームスキャン露光に比べて、ビームスキャン範囲が小さくなり、ビームスキャン露光を高精細に行うことができる。   Further, in the stereolithography apparatus 11, since the beam scan exposure is also performed by the tiling method, the beam scan range becomes smaller than the beam scan exposure of the conventional beam scan method in which the exposure small area and the work area are the same, Beam scan exposure can be performed with high definition.

なお、図2では、露光小領域71の正方形の直交する2辺の方向が、ステージ53の移動方向であるx方向およびy方向に一致していたが、実際には、一致しない場合が多い。   In FIG. 2, the directions of two orthogonal sides of the square in the small exposure area 71 coincide with the x direction and the y direction, which are the movement directions of the stage 53, but in reality, they often do not coincide.

この場合、図3に示すように、各露光小領域91の直交する2辺の方向がx方向およびy方向に対して傾いてしまうため、駆動部54が露光小領域91の走査時にステージ53をx方向に移動させると、走査方向と露光小領域91の1辺の方向が異なり、隣接する露光小領域91に重なり92が生じる。その結果、所望の形状を露光することができないという問題が発生する。   In this case, as shown in FIG. 3, the directions of two orthogonal sides of each small exposure area 91 are inclined with respect to the x direction and the y direction, so that the drive unit 54 moves the stage 53 when scanning the small exposure area 91. When moved in the x direction, the scanning direction and the direction of one side of the small exposure area 91 are different, and an overlap 92 occurs in the adjacent small exposure area 91. As a result, there arises a problem that a desired shape cannot be exposed.

この問題を解決するための方法としては、例えば空間光変調器26またはステージ53を回転させて、露光小領域91の直交する2辺の方向と、x方向およびy方向とを一致させる方法が考えられる。しかしながら、空間光変調器26またはステージ53を微小回転させることは困難であるため、露光小領域91の直交する2辺の方向とx方向およびy方向とをミクロン単位で一致させることは難しい。   As a method for solving this problem, for example, a method of rotating the spatial light modulator 26 or the stage 53 so that the directions of two orthogonal sides of the small exposure area 91 coincide with the x direction and the y direction can be considered. It is done. However, since it is difficult to slightly rotate the spatial light modulator 26 or the stage 53, it is difficult to make the directions of two orthogonal sides of the small exposure region 91 coincide with the x direction and the y direction in units of microns.

そこで、光造形装置11は、露光小領域91の走査時に、ステージ53をx方向だけでなくy方向にも移動させることにより、走査方向と露光小領域91の1辺の方向を一致させ、隣接する露光小領域91が重ならないようにする。   Therefore, the optical modeling apparatus 11 moves the stage 53 not only in the x direction but also in the y direction when scanning the exposure small area 91 so that the scanning direction and the direction of one side of the exposure small area 91 coincide with each other. The small exposure areas 91 to be overlapped are not overlapped.

具体的には、ユーザは、まず最初に、露光小領域91の走査時にステージ53をx方向にだけ移動させることにより、例えば、2つの露光小領域91全体を露光させ、テスト用の立体モデルを造形する。   Specifically, the user first moves the stage 53 only in the x direction when scanning the small exposure area 91, for example, exposes the entire two small exposure areas 91, and creates a test three-dimensional model. Model.

この場合、図4に示すように、露光小領域91が1辺の長さがLの正方形であり、露光小領域91の直交する2辺の方向の、x方向およびy方向に対する傾きの角度がθであるとすると、隣接する露光小領域91には重なり92が生じるため、テスト用の立体モデルの断面形状は領域93の形状となる。   In this case, as shown in FIG. 4, the small exposure area 91 is a square having a length of one side L, and the inclination angles of the two orthogonal directions of the small exposure area 91 with respect to the x direction and the y direction are If θ, an overlap 92 occurs in the adjacent small exposure area 91, so that the cross-sectional shape of the test three-dimensional model is the shape of the area 93.

次に、ユーザは、このテスト用の立体モデルの断面の図4中aおよびbの長さを測定し、制御装置100に入力する。制御装置100は、入力された長さaとbを用いて、Lsinθ(=Lb/a)を、露光小領域91のx方向の走査時の1回分のx方向の移動量(以下、x方向走査時移動量という)として求め、Lcosθ(=L√(1-b2/a2))を、露光小領域91のx方向の走査時の1回分のy方向の移動量(以下、y方向走査時移動量という)として求める。即ち、x方向走査時移動量とy方向走査時移動量は、角度θに応じて決定される。 Next, the user measures the lengths a and b in FIG. 4 of the cross section of the test three-dimensional model and inputs them to the control device 100. Using the input lengths a and b, the control device 100 converts Lsin θ (= Lb / a) into a single x-direction movement amount (hereinafter referred to as x-direction) when scanning the exposure small area 91 in the x-direction. Lcosθ (= L√ (1−b 2 / a 2 )) is obtained as a movement amount during scanning in the x direction of the exposure small area 91 (hereinafter referred to as the y direction). It is calculated as a movement amount during scanning. That is, the x-direction scanning movement amount and the y-direction scanning movement amount are determined according to the angle θ.

そして、制御装置100は、x方向走査時移動量およびy方向走査時移動量に基づいて駆動部54を制御することにより、露光小領域91を走査する際、ステージ53をx方向にLcosθだけ順次移動させるとともに、y方向にLsinθだけ順次移動させる。これにより、走査方向と、露光小領域91の1辺の方向が一致する。   Then, the control device 100 sequentially controls the stage 53 by Lcosθ in the x direction when scanning the small exposure area 91 by controlling the driving unit 54 based on the movement amount during the x direction scanning and the movement amount during the y direction scanning. In addition to moving, sequentially move in the y direction by Lsinθ. Thereby, the scanning direction and the direction of one side of the small exposure area 91 coincide.

その結果、図5に示すように、隣接する露光小領域91どうしが重なり合わず、所望の形状を露光することができる。   As a result, as shown in FIG. 5, adjacent small exposure areas 91 do not overlap each other, and a desired shape can be exposed.

なお、図3乃至図5では、ステージ53の移動方向であるx方向とy方向が直交していたが、実際には、その直交の精度が悪い場合がある。   3 to 5, the x direction and the y direction, which are the moving directions of the stage 53, are orthogonal to each other, but in reality, the orthogonality accuracy may be poor.

この場合、x方向とy方向の角度をαとすると、露光小領域91を走査する際、ステージ53をx方向にLcosθだけ順次移動させるとともに、y方向にLsinθだけ順次移動させても、x方向と垂直な方向には、Lsinθ×sinαだけしか移動しないため、走査方向と露光小領域91の1辺の方向は一致しない。その結果、隣接する露光小領域91に重なり92が生じ、所望の形状を露光することができないという問題が発生する。   In this case, when the angle between the x direction and the y direction is α, when scanning the small exposure area 91, the stage 53 is sequentially moved by Lcosθ in the x direction, and even if the stage 53 is sequentially moved by Lsinθ, the x direction Since only Lsinθ × sinα moves in the direction perpendicular to the scanning direction, the direction of one side of the small exposure area 91 does not match. As a result, an overlap 92 occurs in the adjacent small exposure areas 91, which causes a problem that a desired shape cannot be exposed.

そこで、ユーザは、露光小領域91の走査時に、ステージ53をx方向にLcosθだけ順次移動させるとともに、y方向にLsinθだけ順次移動させることにより、例えば、2つの露光小領域91全体を露光させ、テスト用の立体モデルを再度造形する。このようにして造形されたテスト用の立体モデルの断面形状は、図6の領域94の形状となる。   Therefore, the user moves the stage 53 sequentially by Lcos θ in the x direction and sequentially moves Lsin θ in the y direction when scanning the exposure small region 91, for example, to expose the entire two exposure small regions 91, Re-model the 3D model for testing. The cross-sectional shape of the test three-dimensional model thus formed is the shape of the region 94 in FIG.

次に、ユーザは、このテスト用の立体モデルの断面の図6中cの長さを測定し、制御装置100に入力する。制御装置100は、入力された長さcと、テスト時のy方向走査時移動量であるLsinθとを用いて、sinα(=c/Lsinθ))を求め、さらにLsinθ/sinαをy方向走査時移動量として求める。また、制御装置100は、x方向走査時移動量をテスト時のx方向走査時移動量から変更せず、Lcosθのままとする。即ち、x方向走査時移動量は角度θに応じて決定され、y方向走査時移動量は角度θおよびαに応じて決定される。   Next, the user measures the length of the cross section of the test three-dimensional model in FIG. 6 and inputs it to the control device 100. The control device 100 obtains sinα (= c / Lsinθ) using the input length c and Lsinθ, which is the movement amount during the y-direction scanning during the test, and further calculates Lsinθ / sinα during the y-direction scanning. Obtained as the amount of movement. Further, the control device 100 does not change the movement amount during x-direction scanning from the movement amount during x-direction scanning during the test, and keeps Lcosθ. That is, the movement amount during x-direction scanning is determined according to the angle θ, and the movement amount during y-direction scanning is determined according to the angles θ and α.

そして、制御装置100は、x方向走査時移動量およびy方向走査時移動量に基づいて駆動部54を制御することにより、露光小領域91を走査する際、ステージ53をx方向にLcosθだけ順次移動させるとともに、y方向にLsinθ/sinαだけ順次移動させる。これにより、露光小領域91の走査時に、x方向と垂直な方向にはLsinθだけ移動するようになり、走査方向と露光小領域91の1辺の方向が一致する。その結果、隣接する露光小領域91どうしが重なり合わず、所望の形状を露光することができる。   Then, the control device 100 sequentially controls the stage 53 by Lcosθ in the x direction when scanning the small exposure area 91 by controlling the driving unit 54 based on the movement amount during the x direction scanning and the movement amount during the y direction scanning. In addition to moving, sequentially move in the y direction by Lsinθ / sinα. As a result, when scanning the small exposure area 91, it moves by Lsinθ in the direction perpendicular to the x direction, and the scanning direction and the direction of one side of the small exposure area 91 coincide. As a result, adjacent small exposure areas 91 do not overlap each other and a desired shape can be exposed.

以上のように、光造形装置11は、露光小領域91の走査時に、ステージ53をx方向だけでなくy方向にも移動させることにより、露光小領域71の正方形の直交する2辺の方向が、ステージ53の移動方向であるx方向およびy方向に一致していない場合であっても、走査方向と露光小領域91の1辺の方向を一致させ、所望の形状を露光することができるようにする。   As described above, the stereolithography apparatus 11 moves the stage 53 not only in the x direction but also in the y direction when scanning the exposure small area 91, so that the directions of two orthogonal sides of the exposure small area 71 are orthogonal. Even if the x direction and the y direction, which are the moving directions of the stage 53, do not coincide with each other, the scanning direction and the direction of one side of the exposure small area 91 can be made coincident to expose a desired shape. To.

なお、図2Cで示したように、光造形装置11が、一括露光光学系12とビームスキャン光学系13の両方を用いて露光する場合には、一括露光光学系12における露光小領域91とビームスキャン光学系13における露光小領域91の両方が存在し、それぞれの露光小領域91の直交する2辺の方向が、x方向およびy方向に一致していないことが考えられる。   As shown in FIG. 2C, when the stereolithography apparatus 11 performs exposure using both the batch exposure optical system 12 and the beam scan optical system 13, the exposure small area 91 and the beam in the batch exposure optical system 12 are used. It is conceivable that both of the small exposure areas 91 in the scanning optical system 13 exist, and the directions of two orthogonal sides of each small exposure area 91 do not coincide with the x direction and the y direction.

従って、この場合、例えば、ユーザは、一括露光光学系12における露光小領域91の直交する2辺の方向とx方向およびy方向とのズレを、空間光変調器26を回転させることにより補正し、補正後に造形したテスト用の立体モデルを用いて、走査方向とビームスキャン光学系13における露光小領域91の1辺の方向を一致させる。   Therefore, in this case, for example, the user corrects the deviation between the two orthogonal directions of the small exposure region 91 in the collective exposure optical system 12 and the x and y directions by rotating the spatial light modulator 26. The scanning direction and the direction of one side of the small exposure area 91 in the beam scanning optical system 13 are matched using a test three-dimensional model formed after the correction.

なお、走査方向とビームスキャン光学系13における露光小領域91の1辺の方向を一致させることにより、走査方向がx方向ではなくなるため、走査方向と一括露光光学系12における露光小領域91の1辺の方向に微細なズレが生じるが、図2Cに示したように、一括露光光学系12における露光小領域では、断面形状データに対応する形状の輪郭より内側にある露光単位領域だけが露光され、その外側はビームスキャン光学系13により露光されるので、その微細なズレはビームスキャン光学系13による露光により吸収される。   Note that by making the scanning direction coincide with the direction of one side of the small exposure area 91 in the beam scanning optical system 13, the scanning direction is not the x direction. Although a fine shift occurs in the direction of the side, as shown in FIG. 2C, in the exposure small area in the batch exposure optical system 12, only the exposure unit area inside the outline of the shape corresponding to the cross-sectional shape data is exposed. Since the outside is exposed by the beam scanning optical system 13, the fine deviation is absorbed by the exposure by the beam scanning optical system 13.

図7は、図1の光造形装置11の各部を制御する制御装置100のハードウェア構成例を示している。   FIG. 7 illustrates a hardware configuration example of the control device 100 that controls each unit of the optical modeling device 11 of FIG. 1.

図7の制御装置100において、CPU(Central Processing Unit)101,ROM(Read Only Memory)102,RAM(Random Access Memory)103は、バス104により相互に接続されている。   In the control device 100 of FIG. 7, a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, and a RAM (Random Access Memory) 103 are connected to each other by a bus 104.

バス104には、さらに、入出力インタフェース105が接続されている。入出力インタフェース105には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部106、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部107、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部108、ネットワークインタフェースなどよりなり、光造形装置11と通信を行う通信部109、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア111を駆動するドライブ110が接続されている。   An input / output interface 105 is further connected to the bus 104. The input / output interface 105 includes an input unit 106 including a keyboard, a mouse, and a microphone, an output unit 107 including a display and a speaker, a storage unit 108 including a hard disk and a non-volatile memory, and a network interface. A communication unit 109 that communicates with the apparatus 11 and a drive 110 that drives a removable medium 111 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory are connected.

記憶部108には、例えば、CADで作成された立体モデルの3次元形状データを、立体モデルの表面が小さな三角形の面で表現されるフォーマットであるSTL(Stereo Lithography)に変換するプログラムや、STLに変換された3次元形状データから立体モデルの断面形状データを作成するプログラム、立体モデルの断面形状データに基づいて、一括露光光学系12およびビームスキャン光学系13を制御するプログラムが記憶されている。   In the storage unit 108, for example, a program for converting 3D shape data of a 3D model created by CAD into STL (Stereo Lithography), which is a format in which the surface of the 3D model is represented by a small triangular surface, A program for creating the cross-sectional shape data of the three-dimensional model from the three-dimensional shape data converted into, and a program for controlling the batch exposure optical system 12 and the beam scanning optical system 13 based on the cross-sectional shape data of the three-dimensional model are stored. .

このような制御装置100では、CPU101が、例えば、記憶部108に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース105およびバス104を介して、RAM103にロードして実行し、通信部109を介して、光造形装置11の各部を制御することで、光造形装置11に光造形を実行させる。   In such a control device 100, for example, the CPU 101 loads a program stored in the storage unit 108 to the RAM 103 via the input / output interface 105 and the bus 104 and executes the program, and via the communication unit 109, By controlling each part of the optical modeling apparatus 11, the optical modeling apparatus 11 is made to perform optical modeling.

例えば、制御装置100のCPU101は、入力部106からの入力に応じて、光源21から放射する紫外光または光源31から放射する光ビームの強度などを決定し、それを制御するための制御信号を、通信部109を介して光源21または31に入力する。CPU101は、入力部106からの入力に応じて、露光のオン/オフを制御するための制御信号を、通信部109を介してシャッタ22または36に入力する。   For example, the CPU 101 of the control device 100 determines the intensity of the ultraviolet light emitted from the light source 21 or the light beam emitted from the light source 31 in accordance with the input from the input unit 106, and outputs a control signal for controlling it. Then, the light is input to the light source 21 or 31 via the communication unit 109. The CPU 101 inputs a control signal for controlling on / off of exposure to the shutter 22 or 36 via the communication unit 109 in response to an input from the input unit 106.

また、CPU101は、断面形状データに応じて、断面形状データに対応する露光小領域単位の形状の画像が表示されるように、液晶パネルの各画素を制御する駆動信号を、通信部109を介して空間光変調器26に入力する。CPU101は、入力部106からの入力に応じて、空間光変調器26を所望の角度だけ回転させるための制御信号を、通信部109を介して駆動部28に入力する。   In addition, the CPU 101 sends a drive signal for controlling each pixel of the liquid crystal panel via the communication unit 109 so that an image of the shape of the small exposure area corresponding to the cross-sectional shape data is displayed according to the cross-sectional shape data. To the spatial light modulator 26. In response to an input from the input unit 106, the CPU 101 inputs a control signal for rotating the spatial light modulator 26 by a desired angle to the drive unit 28 via the communication unit 109.

さらに、CPU101は、反射光モニタ部41から通信部109を介して入力された戻り光に基づいて、空間光変調器26をz方向に駆動するための制御信号を、通信部109を介して駆動部28に入力したり、対物レンズ15をz方向に駆動するための制御信号を通信部109を介して駆動部15Aに入力したり、収容容器52をz方向に駆動するための制御信号を、駆動部54に入力したりする。   Further, the CPU 101 drives a control signal for driving the spatial light modulator 26 in the z direction via the communication unit 109 based on the return light input from the reflected light monitor unit 41 via the communication unit 109. Input to the unit 28, a control signal for driving the objective lens 15 in the z direction to the driving unit 15A via the communication unit 109, or a control signal for driving the container 52 in the z direction. Or input to the drive unit 54.

また、CPU101は、断面形状データに応じて、断面形状データに対応する露光小領域単位の形状が露光されるように、ガルバノミラー37および38の反射部の角度を調整するための制御信号を、通信部109を介してガルバノミラー37および38に入力する。   Further, the CPU 101 outputs a control signal for adjusting the angle of the reflecting portion of the galvanometer mirrors 37 and 38 so that the shape of the exposure small area unit corresponding to the cross-sectional shape data is exposed according to the cross-sectional shape data. Input to the galvanometer mirrors 37 and 38 via the communication unit 109.

さらに、CPU101は、入力部106から入力される長さaおよびbまたは長さa乃至cに基づいて、図3乃至図6で説明したように、x方向走査時移動量およびy方向走査時移動量を求める。   Further, the CPU 101, based on the lengths a and b or the lengths a to c input from the input unit 106, as described in FIGS. 3 to 6, moves in the x-direction scanning and movement in the y-direction scanning. Find the amount.

また、CPU101は、所定のタイミングで、ステージ53をx方向にx方向走査時移動量だけ移動させ、y方向にy方向走査時移動量だけ移動させるための制御信号を、通信部109を介して駆動部54に入力し、露光小領域をx方向に走査させる。そして、露光小領域のx方向の走査が終了すると、CPU101は、次の走査ラインの開始位置に露光小領域を移動させるための制御信号を、通信部109を介して駆動部54に入力する。   In addition, the CPU 101 sends a control signal for moving the stage 53 in the x direction by the amount of movement during x-direction scanning and to move in the y direction by the amount of movement during y-direction scanning at a predetermined timing via the communication unit 109. Input to the drive unit 54 to scan the small exposure area in the x direction. When the scanning of the small exposure area in the x direction ends, the CPU 101 inputs a control signal for moving the small exposure area to the start position of the next scanning line via the communication unit 109 to the drive unit 54.

さらに、1層分の断面形状データに対応する露光が終了するごとに、CPU101は、ステージ53をz方向に1層分の厚みだけ移動させるための制御信号を、通信部109を介して駆動部54に入力する。   Further, every time exposure corresponding to the cross-sectional shape data for one layer is completed, the CPU 101 sends a control signal for moving the stage 53 by the thickness of one layer in the z direction via the communication unit 109. 54.

次に、図8のフローチャートを参照して、図7のCPU101によるステージ移動処理について説明する。このステージ移動処理は、例えば、ユーザが入力部106を操作することにより造形の開始を指示したとき、開始される。   Next, the stage moving process by the CPU 101 in FIG. 7 will be described with reference to the flowchart in FIG. This stage moving process is started, for example, when the user instructs the start of modeling by operating the input unit 106.

ステップS11において、CPU101は、入力部106により入力された長さaおよびbまたは長さa乃至cに基づいて、x方向走査時移動量およびy方向走査時移動量を求める。   In step S <b> 11, the CPU 101 obtains an x-direction scanning movement amount and a y-direction scanning movement amount based on the lengths a and b or the lengths a to c input by the input unit 106.

具体的には、入力部106から長さa乃至cのいずれも入力されない場合、CPU101は、x方向走査時移動量を、露光小領域の1辺の長さLとし、y方向走査時移動量を0とする。一方、入力部106から長さaおよびbが入力された場合、CPU101は、図3乃至図5で説明したように、長さaおよびbに基づいて、Lcosθをx方向走査時移動量として求め、Lsinθをy方向走査時移動量として求める。   Specifically, when none of the lengths a to c is input from the input unit 106, the CPU 101 sets the movement amount during x-direction scanning as the length L of one side of the small exposure area, and the movement amount during y-direction scanning. Is 0. On the other hand, when the lengths a and b are input from the input unit 106, the CPU 101 obtains Lcos θ as the movement amount during the x-direction scanning based on the lengths a and b as described with reference to FIGS. , Lsinθ is obtained as the movement amount during the y-direction scanning.

また、入力部106から長さa乃至cが入力された場合、CPU101は、図6で説明したように、長さa乃至cに基づいて、Lcosθをx方向走査時移動量として求め、Lsinθ/sinαをy方向走査時移動量として求める。   When the lengths a to c are input from the input unit 106, as described with reference to FIG. 6, the CPU 101 obtains Lcosθ as the movement amount during x-direction scanning based on the lengths a to c, and calculates Lsinθ / Find sin α as the amount of movement during scanning in the y direction.

ステップS12において、CPU101は、駆動部54に制御信号を入力することにより、最初の走査ラインの走査開始位置(例えば、ワーク領域内の左上の位置)に露光小領域が位置するように、ステージ53を移動させる。   In step S <b> 12, the CPU 101 inputs a control signal to the driving unit 54, so that the exposure small area is positioned at the scanning start position of the first scanning line (for example, the upper left position in the work area). Move.

ステップS13において、CPU101は、駆動部54に制御信号を入力することにより、ステージ53をx方向にx方向走査時移動量だけ移動させ、y方向にy方向走査時移動量だけ移動させる。   In step S <b> 13, the CPU 101 inputs a control signal to the drive unit 54, thereby moving the stage 53 in the x direction by the movement amount during x-direction scanning, and moves the stage 53 in the y direction by the movement amount during y-direction scanning.

ステップS14において、CPU101は、ステップS13の処理を所定の回数(例えば、ワーク領域内のx方向に並ぶ露光小領域の数)だけ繰り返したかを判定する。ステップS14で、まだステップS13の処理を所定の回数だけ繰り返していないと判定された場合、処理はステップS13に戻り、ステップS13の処理が所定の回数だけ繰り返されるまで、ステップS13およびS14の処理が繰り返される。   In step S14, the CPU 101 determines whether the process in step S13 has been repeated a predetermined number of times (for example, the number of small exposure areas arranged in the x direction in the work area). If it is determined in step S14 that the process in step S13 has not been repeated a predetermined number of times, the process returns to step S13, and the processes in steps S13 and S14 are performed until the process in step S13 is repeated a predetermined number of times. Repeated.

一方、ステップS14で、ステップS13の処理を所定の回数だけ繰り返したと判定された場合、即ち、露光小領域の走査が終了した場合、ステップS15において、CPU101は、駆動部54に制御信号を入力することにより、次の走査ラインの走査開始位置に露光小領域が位置するように、ステージ53を移動させる。   On the other hand, if it is determined in step S14 that the process of step S13 has been repeated a predetermined number of times, that is, if the scanning of the exposure small area is completed, the CPU 101 inputs a control signal to the drive unit 54 in step S15. Thus, the stage 53 is moved so that the small exposure area is positioned at the scanning start position of the next scanning line.

ステップS16において、CPU101は、ステップS15の処理を所定の回数(例えば、ワーク領域内のy方向に並ぶ露光小領域の数)だけ繰り返したかを判定する。ステップS16で、まだステップS15の処理を所定の回数だけ繰り返していないと判定された場合、処理はステップS13に戻り、ステップS15の処理が所定の回数だけ繰り返されるまで、ステップS13乃至S16の処理が繰り返される。   In step S <b> 16, the CPU 101 determines whether the process of step S <b> 15 has been repeated a predetermined number of times (for example, the number of small exposure areas arranged in the y direction in the work area). If it is determined in step S16 that the process in step S15 has not been repeated a predetermined number of times, the process returns to step S13, and the processes in steps S13 to S16 are performed until the process in step S15 is repeated a predetermined number of times. Repeated.

一方、ステップS16で、ステップS15の処理を所定の回数だけ繰り返したと判定された場合、即ち、1層分の断面形状データに対応する形状の領域が露光された場合、ステップS17において、CPU101は、駆動部54に制御信号を入力することによりステージ53をz方向に立体モデルの1層分の厚みだけ移動させる。   On the other hand, if it is determined in step S16 that the process of step S15 has been repeated a predetermined number of times, that is, if a region having a shape corresponding to the cross-sectional shape data for one layer is exposed, in step S17, the CPU 101 By inputting a control signal to the drive unit 54, the stage 53 is moved in the z direction by the thickness of one layer of the three-dimensional model.

ステップS18において、CPU101は、ステップS17の処理を所定の回数(例えば、立体モデルの層数)だけ繰り返したかを判定する。ステップS18で、まだステップS17の処理を所定の回数だけ繰り返していないと判定された場合、処理はステップS12に戻り、ステップS17の処理が所定の回数だけ繰り返されるまで、ステップS12乃至S18の処理が繰り返される。   In step S18, the CPU 101 determines whether the process in step S17 has been repeated a predetermined number of times (for example, the number of layers of the three-dimensional model). If it is determined in step S18 that the process in step S17 has not been repeated a predetermined number of times, the process returns to step S12, and the processes in steps S12 to S18 are performed until the process in step S17 is repeated a predetermined number of times. Repeated.

一方、ステップS18で、ステップS17の処理が所定の回数だけ繰り返したと判定された場合、即ち立体モデルが造形された場合、処理は終了する。   On the other hand, if it is determined in step S18 that the process of step S17 has been repeated a predetermined number of times, that is, if a three-dimensional model has been formed, the process ends.

なお、上述した説明では、光造形装置11において、液状の紫外線硬化樹脂51を用いて光造形が行われたが、紫外線硬化樹脂の状態は液状に限定されず、例えばフィルム状であってもよい。   In the above description, the optical modeling apparatus 11 performs optical modeling using the liquid ultraviolet curable resin 51. However, the state of the ultraviolet curable resin is not limited to liquid, and may be, for example, a film. .

また、上述した説明では、光造形装置11が、紫外線硬化樹脂51の上から光を照射し、液面で紫外線硬化樹脂51を硬化させる自由液面法で光造形を行ったが、底面が透明の収容容器に入った紫外線硬化樹脂を収容容器の下側から光を照射し、収容容器の底面で紫外線硬化樹脂を硬化させる規制液面法で光造形を行うようにしてもよい。なお、この場合、紫外線硬化樹脂の表面とは、収容容器の底面と紫外線硬化樹脂の界面を指す。   In the above description, the optical modeling apparatus 11 performs optical modeling by the free liquid surface method in which the ultraviolet curable resin 51 is irradiated with light from above the ultraviolet curable resin 51 to cure the ultraviolet curable resin 51 on the liquid surface, but the bottom surface is transparent. Alternatively, the ultraviolet curable resin contained in the container may be irradiated with light from the lower side of the container, and the optical modeling may be performed by a regulated liquid surface method in which the ultraviolet curable resin is cured on the bottom surface of the container. In this case, the surface of the ultraviolet curable resin refers to the interface between the bottom surface of the container and the ultraviolet curable resin.

さらに、本明細書において、プログラム記録媒体に格納されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。   Further, in the present specification, the step of describing the program stored in the program recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but is not necessarily performed in chronological order. Or the process performed separately is also included.

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。   The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明を適用した光造形装置の一実施の形態の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of one Embodiment of the optical modeling apparatus to which this invention is applied. 図1の光造形装置による光造形について説明する図である。It is a figure explaining the optical shaping by the optical shaping apparatus of FIG. 露光小領域の重なりを示す図である。It is a figure which shows the overlap of a small exposure area | region. テスト用の立体モデルにおける露光小領域の重なりを示す図である。It is a figure which shows the overlap of the exposure small area | region in the three-dimensional model for a test. 図1の光造形装置による露光小領域の走査について説明する図である。It is a figure explaining the scanning of the exposure small area | region by the optical modeling apparatus of FIG. 他のテスト用の立体モデルにおける露光小領域の重なりを示す図である。It is a figure which shows the overlap of the exposure small area | region in the other three-dimensional model for a test. 制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware structural example of a control apparatus. 図7のCPUによるステージ移動処理について説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the stage movement process by CPU of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11 光造形装置, 12 一括露光光学系, 13 ビームスキャン光学系, 51 紫外線硬化樹脂, 53 ステージ, 54 駆動部,   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Stereolithography apparatus, 12 Batch exposure optical system, 13 Beam scan optical system, 51 Ultraviolet curable resin, 53 Stage, 54 Drive part,

Claims (3)

立体モデルの断面形状データに応じた光を光硬化性樹脂の表面に照射して硬化層を形成し、前記硬化層を積層することにより、前記立体モデルを造形する光造形装置において、
前記断面形状データに応じて、所定の矩形領域単位で前記光硬化性樹脂の表面に光を照射する露光手段と、
前記光硬化性樹脂の表面に平行な第1の方向および第2の方向の少なくとも一方に前記矩形領域を移動させる移動手段と
を備え、
前記移動手段は、前記第1の方向と前記矩形領域の1辺の方向とが異なる場合、前記第1の方向に第1の距離だけ前記矩形領域を移動させるとともに、前記第2の方向に第2の距離だけ前記矩形領域を移動させることにより、前記1辺の方向に前記矩形領域を走査する
光造形装置。
In the optical modeling apparatus for modeling the three-dimensional model by irradiating the surface of the photocurable resin with light according to the cross-sectional shape data of the three-dimensional model to form a cured layer and laminating the cured layer,
In accordance with the cross-sectional shape data, exposure means for irradiating light on the surface of the photocurable resin in units of a predetermined rectangular area;
A moving means for moving the rectangular region in at least one of a first direction and a second direction parallel to the surface of the photocurable resin,
The moving means moves the rectangular area by a first distance in the first direction and the second direction in the second direction when the first direction is different from the direction of one side of the rectangular area. An optical modeling apparatus that scans the rectangular area in the direction of the one side by moving the rectangular area by a distance of 2.
前記第1の方向と前記第2の方向が直交する場合、前記第1の距離および第2の距離は、前記露光手段で前記矩形領域に前記光が照射されることにより形成されたテスト用の立体モデルの1辺の方向と、前記第1の方向の角度に応じて決定される
請求項1に記載の光造形装置。
When the first direction and the second direction are orthogonal to each other, the first distance and the second distance are used for the test formed by irradiating the rectangular area with the light by the exposure unit. The stereolithography apparatus according to claim 1, which is determined according to a direction of one side of the three-dimensional model and an angle of the first direction.
前記第1の方向と前記第2の方向が直交しない場合、前記第1の距離は、前記露光手段で前記矩形領域に前記光が照射されることにより形成されたテスト用の立体モデルの1辺の方向と前記第1の方向の角度に応じて決定され、前記第2の距離は、前記1辺の方向と前記第1の方向の角度、および、前記第1の方向と前記第2の方向の角度に応じて決定される
請求項1に記載の光造形装置。
When the first direction and the second direction are not orthogonal, the first distance is one side of a three-dimensional model for testing formed by irradiating the rectangular area with the light by the exposure unit. The second distance is determined in accordance with the direction of the first direction and the angle of the first direction, and the second distance is an angle between the direction of the one side and the first direction, and the first direction and the second direction. The stereolithography apparatus according to claim 1, wherein the stereolithography apparatus is determined according to an angle.
JP2007318242A 2007-12-10 2007-12-10 Optical shaping apparatus Withdrawn JP2009137230A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015199195A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 株式会社松浦機械製作所 Three-dimensional object molding device
WO2022269979A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 ソニーグループ株式会社 Three-dimensional shaping device and three-dimensional shaping method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015199195A (en) * 2014-04-04 2015-11-12 株式会社松浦機械製作所 Three-dimensional object molding device
WO2022269979A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 ソニーグループ株式会社 Three-dimensional shaping device and three-dimensional shaping method

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