JP2018051951A5 - 光造形装置、光造形方法および光造形プログラム - Google Patents

Description

本発明は、造形中に光硬化性樹脂内での硬化収縮率の分布や変化が生じても良好な造形精度が得られるようにした光造形装置等を提供する。

本発明の一側面としての光造形装置は、透光部を含み、液状の光硬化性樹脂を保持する容器と、複数の画素を含み、光源からの光を画素ごとに変調する光変調素子と、光変調素子からの変調光を、透光部を通して光硬化性樹脂に照射する光学系と、変換情報を用いて三次元形状データを複数の二次元変調制御データに変換する変換部と、該複数の二次元変調制御データのそれぞれに基づいて光変調素子を制御する制御部と、光硬化性樹脂のうち変調光を受けて硬化した硬化部を透光部から離れる方向へ移動させる移動部材とを有する。そして、変換部は、光硬化性樹脂において変調光が照射される複数の樹脂領域の硬化収縮率に分布に応じて、三次元形状データにおける複数の樹脂領域のそれぞれに対応するデータ領域ごとに変換情報を設定することを特徴とする。

また、本発明の一側面としての光造形方法は、透光部を含む容器により液状の光硬化性樹脂を保持し、複数の画素を含み光源からの光を画素ごとに変調する光変調素子を、変換情報を用いて三次元形状データを変換することで得られた複数の二次元変調制御データのそれぞれに基づいて制御して、該光変調素子からの変調光を透光部を通して光硬化性樹脂に照射し、光硬化性樹脂のうち変調光を受けて硬化した硬化部を透光部から離れる方向へ移動させることで三次元物体を製造する方法である。該製造方法は、光硬化性樹脂において変調光が照射される複数の樹脂領域の硬化収縮率の分布に応じて、三次元形状データにおける複数の樹脂領域のそれぞれに対応するデータ領域ごとに変換情報を設定することを特徴とする。

なお、上記光造形装置のコンピュータに上記光造形方法に従う光造形プロセスを実行させるコンピュータプログラムとしての光造形プログラムも、本発明の他の側面を構成する。

Claims (13)

1. 透光部を含み、液状の光硬化性樹脂を保持する容器と、
   複数の画素を含み、光源からの光を前記画素ごとに変調する光変調素子と、
   前記光変調素子からの変調光を、前記透光部を通して前記光硬化性樹脂に照射する光学系と、
   変換情報を用いて三次元形状データを複数の二次元変調制御データに変換する変換部と、
   前記複数の二次元変調制御データのそれぞれに基づいて前記光変調素子を制御する制御部と、
   前記光硬化性樹脂のうち前記変調光を受けて硬化した硬化部を前記透光部から離れる方向へ移動させる移動部材とを有し、
   前記変換部は、前記光硬化性樹脂において前記変調光が照射される複数の樹脂領域の硬化収縮率の分布に応じて、前記三次元形状データにおける前記複数の樹脂領域のそれぞれに対応するデータ領域ごとに前記変換情報を設定することを特徴とする光造形装置。
2. 前記変換部は、前記二次元変調制御データごとに前記変換情報を設定することを特徴とする請求項１に記載の光造形装置。
3. 前記変換情報は、前記三次元形状データにおける単位面積と前記光硬化性樹脂における前記変調光の照射面積との比率に関する情報であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光造形装置。
4. 前記変換部は、前記硬化収縮率が高いほど、前記単位面積に対する前記照射面積が大きくなるように前記比率を設定することを特徴とする請求項３に記載の光造形装置。
5. 前記変換情報は、前記三次元形状データにおける単位厚みと前記光硬化性樹脂おける前記変調光の照射時間との比率に関する情報であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光造形装置。
6. 前記変換部は、前記硬化収縮率が高いほど、前記単位厚みに対する前記照射時間が長くなるように前記比率を設定することを特徴とする請求項５に記載の光造形装置。
7. 前記変換部は、前記光硬化性樹脂の温度分布または温度変化に応じて前記変換情報を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光造形装置。
8. 前記変換部は、前記三次元形状データに応じて前記変換情報を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光造形装置。
9. 前記変換部は、前記三次元形状データに応じた前記複数の樹脂領域に対する前記変調光の照射予定情報を用いて前記変換情報を設定することを特徴とする請求項８に記載の光造形装置。
10. 前記変換部は、校正用三次元形状データに基づいて前記光変調素子を制御することで形成された前記硬化部の形状に関する情報に応じて前記変換情報を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光造形装置。
11. 前記変換部は、前記三次元形状データが示す三次元物体の中心または前記光硬化性樹脂における温度分布の中心を原点として前記変換情報を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光造形装置。
12. 透光部を含む容器により液状の光硬化性樹脂を保持し、
    複数の画素を含み光源からの光を前記画素ごとに変調する光変調素子を、変換情報を用いて三次元形状データを変換することで生成された複数の二次元変調制御データのそれぞれに基づいて制御して、該光変調素子からの変調光を前記透光部を通して前記光硬化性樹脂に照射し、
    前記光硬化性樹脂のうち前記変調光を受けて硬化した硬化部を前記透光部から離れる方向へ移動させることで三次元物体を製造する光造形方法であって、
    前記光硬化性樹脂において前記変調光が照射される複数の樹脂領域の硬化収縮率の分布に応じて、前記三次元形状データにおける前記複数の樹脂領域のそれぞれに対応するデータ領域ごとに前記変換情報を設定することを特徴とする光造形方法。
13. 透光部を含み液状の光硬化性樹脂を保持する容器と、複数の画素を含み光源からの光を前記画素ごとに変調する光変調素子と、該光変調素子からの変調光を前記透光部を通して前記光硬化性樹脂に照射する光学系とを有する光造形装置のコンピュータに、
    変換情報を用いて三次元形状データを複数の二次元変調制御データに変換させ、
    該複数の二次元変調制御データのそれぞれに基づいて前記光変調素子を制御させ、
    前記光硬化性樹脂のうち前記変調光を受けて硬化した硬化部を前記透光部から離れる方向に移動させる処理を行わせ、
    さらに前記コンピュータに、前記光硬化性樹脂において前記変調光が照射される複数の樹脂領域の硬化収縮率の分布に応じて、前記三次元形状データにおける前記複数の樹脂領域のそれぞれに対応するデータ領域ごとに前記変換情報を設定させることを特徴とする光造形プログラム。