JP3412278B2 - 光造形装置及び方法 - Google Patents
光造形装置及び方法Info
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- JP3412278B2 JP3412278B2 JP22448394A JP22448394A JP3412278B2 JP 3412278 B2 JP3412278 B2 JP 3412278B2 JP 22448394 A JP22448394 A JP 22448394A JP 22448394 A JP22448394 A JP 22448394A JP 3412278 B2 JP3412278 B2 JP 3412278B2
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- Japan
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- focus
- laser beam
- stacking pitch
- laser
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- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ照射により紫外
線硬化樹脂を硬化させ、硬化層を積層して立体形状モデ
ルを作成する光造形方法およびその装置に関わり、特に
積層数、レーザスポットのフォーカスおよびレーザパワ
−をコントロールすることにより、高速高精度に光造形
する方法および装置に関する。
線硬化樹脂を硬化させ、硬化層を積層して立体形状モデ
ルを作成する光造形方法およびその装置に関わり、特に
積層数、レーザスポットのフォーカスおよびレーザパワ
−をコントロールすることにより、高速高精度に光造形
する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】三次元ＣＡＤデータから形状モデルを短
期に作成する技術として光造形技術が知られている。丸
谷他：光造形法：日刊工業新聞社に示されているよう
に、ＣＡＤの形状データを輪切りにして変換された等高
線データにしたがって、ＵＶ硬化樹脂にＵＶレーザを照
射して、一層一層硬化積層を繰り返して造形するもので
ある。このとき、レーザ照射によりＵＶ硬化樹脂が如何
に硬化するかは丸谷他：光造形法：日刊工業新聞社に示
されている。
期に作成する技術として光造形技術が知られている。丸
谷他：光造形法：日刊工業新聞社に示されているよう
に、ＣＡＤの形状データを輪切りにして変換された等高
線データにしたがって、ＵＶ硬化樹脂にＵＶレーザを照
射して、一層一層硬化積層を繰り返して造形するもので
ある。このとき、レーザ照射によりＵＶ硬化樹脂が如何
に硬化するかは丸谷他：光造形法：日刊工業新聞社に示
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光造形は短期に形状モ
デルを造形できるとはいうものの、原理的に等高線デー
タの一層一層の積層であるので、積層に要する時間がか
なり大きなものとなってしまう。例えば、積層ピッチを
０．１ｍｍとして高さ２００ｍｍの形状モデルを造形す
る場合、２０００層の積層が必要であり、一層当たり３
分の時間を要すれば、造形完了まで６０００分すなわち
１００時間も要してしまう。このため、より高速に造形
できることが必要である。
デルを造形できるとはいうものの、原理的に等高線デー
タの一層一層の積層であるので、積層に要する時間がか
なり大きなものとなってしまう。例えば、積層ピッチを
０．１ｍｍとして高さ２００ｍｍの形状モデルを造形す
る場合、２０００層の積層が必要であり、一層当たり３
分の時間を要すれば、造形完了まで６０００分すなわち
１００時間も要してしまう。このため、より高速に造形
できることが必要である。
【０００４】高速に造形するために単に積層ピッチを大
きくして積層数を低減すると、積層方向の分解能が低下
して寸法精度が悪くなってしまう。また、部分的に例え
ば垂直壁の造形において積層ピッチを大きくすることは
分解能低下にならないが、その部分だけを単に積層ピッ
チを大きくすると硬化パワー不足により、上下層の接合
ができない問題を生じる。また、その接合を得るために
硬化パワーを増大させると、接合はできるが、硬化幅が
広がり、その部分だけが太く造形され、寸法精度が低下
する問題がある。
きくして積層数を低減すると、積層方向の分解能が低下
して寸法精度が悪くなってしまう。また、部分的に例え
ば垂直壁の造形において積層ピッチを大きくすることは
分解能低下にならないが、その部分だけを単に積層ピッ
チを大きくすると硬化パワー不足により、上下層の接合
ができない問題を生じる。また、その接合を得るために
硬化パワーを増大させると、接合はできるが、硬化幅が
広がり、その部分だけが太く造形され、寸法精度が低下
する問題がある。
【０００５】本発明の目的は上記のような問題を解決
し、光造形において、高速かつ高精度に光造形する方法
および装置を提供することにある。
し、光造形において、高速かつ高精度に光造形する方法
および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ＵＶ硬化樹
脂に照射するＵＶレーザビームスポットのフォーカスを
通常デフォーカス状態に設定し、デフォーカスのレーザ
ビームで造形を行い、垂直壁面等において積層ピッチを
大きくするときにレーザビームスポットのフォーカスを
ジャストフォーカス方向にシフトさせるとともに、必要
に応じてレーザパワーを増大させることにより達成され
る。
脂に照射するＵＶレーザビームスポットのフォーカスを
通常デフォーカス状態に設定し、デフォーカスのレーザ
ビームで造形を行い、垂直壁面等において積層ピッチを
大きくするときにレーザビームスポットのフォーカスを
ジャストフォーカス方向にシフトさせるとともに、必要
に応じてレーザパワーを増大させることにより達成され
る。
【０００７】
【作用】レーザパワーを一定にして、レーザビームスポ
ットのフォーカスを変化させたときのＵＶ硬化樹脂の硬
化形状を調べると、 （１）デフォーカスさせたとき 硬化幅は広がり、硬化する深さは浅くなる。
ットのフォーカスを変化させたときのＵＶ硬化樹脂の硬
化形状を調べると、 （１）デフォーカスさせたとき 硬化幅は広がり、硬化する深さは浅くなる。
【０００８】（２）ジャストフォーカス方向にシフトし
たとき 硬化幅は狭くなり、硬化深さは深くなる。
たとき 硬化幅は狭くなり、硬化深さは深くなる。
【０００９】光造形を通常デフォーカス状態で行うこと
により、ＵＶ硬化樹脂を浅く硬化させながら、上下層の
接合が可能な小さな積層ピッチで順次積層する。積層ピ
ッチは小さいので高分解能で造形できる。このとき、垂
直壁面等の部位の造形に際しては積層ピッチを増大させ
るとともに、レーザビームスポットのフォーカスをジャ
ストフォーカス方向にシフトさせる。硬化深さは前述の
ように深くなるので上下層の接合が可能であり、垂直面
においては積層ピッチを大きくすることは分解能低下に
ならないので寸法精度の低下はなく高精度に造形でき
る。ジャストフォーカス方向へのシフトにより硬化幅が
狭くなることに対しては、必要に応じて硬化レーザパワ
ーを増大させて硬化幅を広げ、デフォーカス時と同様の
硬化幅にすることにより、その部位での造形物が太くな
ったり細くなったりすることを無くすことが可能であ
る。以上のように、寸法精度の低下のない、かつ積層数
を低減することが可能であるので、高速高精度の光造形
が可能である。
により、ＵＶ硬化樹脂を浅く硬化させながら、上下層の
接合が可能な小さな積層ピッチで順次積層する。積層ピ
ッチは小さいので高分解能で造形できる。このとき、垂
直壁面等の部位の造形に際しては積層ピッチを増大させ
るとともに、レーザビームスポットのフォーカスをジャ
ストフォーカス方向にシフトさせる。硬化深さは前述の
ように深くなるので上下層の接合が可能であり、垂直面
においては積層ピッチを大きくすることは分解能低下に
ならないので寸法精度の低下はなく高精度に造形でき
る。ジャストフォーカス方向へのシフトにより硬化幅が
狭くなることに対しては、必要に応じて硬化レーザパワ
ーを増大させて硬化幅を広げ、デフォーカス時と同様の
硬化幅にすることにより、その部位での造形物が太くな
ったり細くなったりすることを無くすことが可能であ
る。以上のように、寸法精度の低下のない、かつ積層数
を低減することが可能であるので、高速高精度の光造形
が可能である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。
る。
【００１１】図１は本発明の第一実施例を示す光造形装
置の構成説明図である。ＵＶ硬化樹脂１はＵＶ硬化樹脂
タンク２の中に注入されている。光造形用ワークテーブ
ル３はワークテーブルＺ軸移動手段４により、ＵＶ硬化
樹脂タンク２の中でＵＶ硬化樹脂１の液面に平行を保ち
つつＺ軸（深さ）方向に移動制御される。ＵＶレーザ光
５はレーザパワー制御回路６により制御されたレーザ発
振器７に発し、コリメータレンズ８を介してＡＯＭ（音
響光学変調器）９に入り、ＡＯＭ制御回路１０によりレ
ーザ光のＯＮ、ＯＦＦを可能としている。ＡＯＭを出た
レーザ光５はコリメータレンズ１１に入り平行ビームと
なり、ミラー１２を介して対物レンズ１３に入射されて
いる。対物レンズ１３はフォーカス制御回路１４により
ＵＶ硬化樹脂１の液面でのフォーカス状態が制御されて
いる。対物レンズ１３を出射したレーザ光はＸ軸ガルバ
ノミラー１５、Ｙ軸ガルバノミラー１６を経てＵＶ硬化
樹脂１の液面に照射される。Ｘ軸ガルバノミラー１５、
Ｙ軸ガルバノメータ１６はガルバノミラー制御回路１７
により制御され、レーザ光５がＵＶ硬化樹脂１の液面を
走査できる構成になっている。ガルバノミラー制御回路
１７、ワークテーブル移動手段４、レーザパワー制御回
路６、ＡＯＭ制御回路１０、フォーカス制御回路１４は
光造形システム制御回路１８により制御されている。特
に、レーザパワー制御回路６およびフォーカス制御回路
１４は可変積層ピッチ制御回路２１により制御されてい
る。可変積層ピッチ制御回路２１については後述する。
光造形システム制御回路１８は等高線描画データ１９に
従ってガルバノミラー制御回路１７を介してＸ、Ｙ軸の
ガルバノミラー１５、１６を作動させ、レーザビーム光
５がＵＶ硬化樹脂１の液面を走査する。ＵＶ硬化樹脂１
のレーザ光５を照射された部位は直ちに硬化する。図２
にＵＶ樹脂タンクおよびワークテーブルを示す。一層分
の走査が完了すると、光造形システム制御回路１８は次
の層の等高線描画データ１９’を読み込むとともに、図
２に示すように、積層ピッチに対応したＺ軸制御データ
２０に従ってワークテーブル移動手段４を介してワーク
テーブル３を積層ピッチＰだけさらに深くＵＶ硬化樹脂
１の液面より沈める。沈めることにより、既硬化層の上
に新たに未硬化のＵＶ硬化樹脂２を乗せ、等高線描画デ
ータ１９’に従って硬化させる。このとき、可変積層ピ
ッチ制御回路２１では積層ピッチＰに対応して、レーザ
ビームスポットのフォーカス状態をデフォーカスもしく
はジャストフォーカス方向にシフトさせ、それに応じて
レーザパワーの増減を制御し、レーザパワー制御回路６
およびフォーカス制御回路１４を介して前記過程を経て
レーザビーム光５がＵＶ硬化樹脂１の液面を走査し、硬
化させる。このように一層一層硬化積層を繰り返して立
体形状モデルを作成する。
置の構成説明図である。ＵＶ硬化樹脂１はＵＶ硬化樹脂
タンク２の中に注入されている。光造形用ワークテーブ
ル３はワークテーブルＺ軸移動手段４により、ＵＶ硬化
樹脂タンク２の中でＵＶ硬化樹脂１の液面に平行を保ち
つつＺ軸（深さ）方向に移動制御される。ＵＶレーザ光
５はレーザパワー制御回路６により制御されたレーザ発
振器７に発し、コリメータレンズ８を介してＡＯＭ（音
響光学変調器）９に入り、ＡＯＭ制御回路１０によりレ
ーザ光のＯＮ、ＯＦＦを可能としている。ＡＯＭを出た
レーザ光５はコリメータレンズ１１に入り平行ビームと
なり、ミラー１２を介して対物レンズ１３に入射されて
いる。対物レンズ１３はフォーカス制御回路１４により
ＵＶ硬化樹脂１の液面でのフォーカス状態が制御されて
いる。対物レンズ１３を出射したレーザ光はＸ軸ガルバ
ノミラー１５、Ｙ軸ガルバノミラー１６を経てＵＶ硬化
樹脂１の液面に照射される。Ｘ軸ガルバノミラー１５、
Ｙ軸ガルバノメータ１６はガルバノミラー制御回路１７
により制御され、レーザ光５がＵＶ硬化樹脂１の液面を
走査できる構成になっている。ガルバノミラー制御回路
１７、ワークテーブル移動手段４、レーザパワー制御回
路６、ＡＯＭ制御回路１０、フォーカス制御回路１４は
光造形システム制御回路１８により制御されている。特
に、レーザパワー制御回路６およびフォーカス制御回路
１４は可変積層ピッチ制御回路２１により制御されてい
る。可変積層ピッチ制御回路２１については後述する。
光造形システム制御回路１８は等高線描画データ１９に
従ってガルバノミラー制御回路１７を介してＸ、Ｙ軸の
ガルバノミラー１５、１６を作動させ、レーザビーム光
５がＵＶ硬化樹脂１の液面を走査する。ＵＶ硬化樹脂１
のレーザ光５を照射された部位は直ちに硬化する。図２
にＵＶ樹脂タンクおよびワークテーブルを示す。一層分
の走査が完了すると、光造形システム制御回路１８は次
の層の等高線描画データ１９’を読み込むとともに、図
２に示すように、積層ピッチに対応したＺ軸制御データ
２０に従ってワークテーブル移動手段４を介してワーク
テーブル３を積層ピッチＰだけさらに深くＵＶ硬化樹脂
１の液面より沈める。沈めることにより、既硬化層の上
に新たに未硬化のＵＶ硬化樹脂２を乗せ、等高線描画デ
ータ１９’に従って硬化させる。このとき、可変積層ピ
ッチ制御回路２１では積層ピッチＰに対応して、レーザ
ビームスポットのフォーカス状態をデフォーカスもしく
はジャストフォーカス方向にシフトさせ、それに応じて
レーザパワーの増減を制御し、レーザパワー制御回路６
およびフォーカス制御回路１４を介して前記過程を経て
レーザビーム光５がＵＶ硬化樹脂１の液面を走査し、硬
化させる。このように一層一層硬化積層を繰り返して立
体形状モデルを作成する。
【００１２】可変積層ピッチ制御回路２１の制御は、通
常フォーカスをデフォーカス状態に設定し、造形モデル
の垂直壁面等において積層ピッチＰを大きくするときに
フォーカスをジャストフォーカス方向にシフトさせると
ともに、必要に応じてレーザパワーを増大させる。
常フォーカスをデフォーカス状態に設定し、造形モデル
の垂直壁面等において積層ピッチＰを大きくするときに
フォーカスをジャストフォーカス方向にシフトさせると
ともに、必要に応じてレーザパワーを増大させる。
【００１３】以上のような装置により、寸法精度の低下
がなく、かつ積層数を低減することが可能であるので、
高速高精度の光造形が可能である。
がなく、かつ積層数を低減することが可能であるので、
高速高精度の光造形が可能である。
【００１４】図３は本発明の第二実施例を示す光造形装
置の構成説明図である。図１に示す光造形装置におい
て、フォーカス制御回路１４がガルバノミラー制御回路
１７および可変積層ピッチ制御回路２１によって制御さ
れる構成となっている。
置の構成説明図である。図１に示す光造形装置におい
て、フォーカス制御回路１４がガルバノミラー制御回路
１７および可変積層ピッチ制御回路２１によって制御さ
れる構成となっている。
【００１５】これにより、フォーカス状態をガルバノミ
ラー１５，１６からＵＶ硬化樹脂１の液面でのレーザ走
査点への距離を加味して制御することが可能となる。
ラー１５，１６からＵＶ硬化樹脂１の液面でのレーザ走
査点への距離を加味して制御することが可能となる。
【００１６】以上のような装置により、寸法精度の低下
がなく、かつ積層数を低減することが可能であるので、
高速高精度の光造形が可能である。
がなく、かつ積層数を低減することが可能であるので、
高速高精度の光造形が可能である。
【００１７】図４は本発明の第三実施例を示す光造形方
法である。ＵＶ硬化樹脂に照射するＵＶレーザビームス
ポットのフォーカスを通常デフォーカス状態に設定し、
デフォーカスのレーザビームで造形を行い、垂直壁面等
において積層ピッチを大きくするときにレーザビームス
ポットのフォーカスをジャストフォーカス方向にシフト
させる（ジャストフォーカス点を含む）とともに、必要
に応じてレーザパワーを増大させる。図４に示すモデル
では、球面部をＡ領域、垂直壁面部をＢ領域、斜面部を
Ｃ領域として各領域における積層ピッチＰ、レーザビー
ムスポットのフォーカス状態およびレーザパワーを表１
のように設定し造形する。
法である。ＵＶ硬化樹脂に照射するＵＶレーザビームス
ポットのフォーカスを通常デフォーカス状態に設定し、
デフォーカスのレーザビームで造形を行い、垂直壁面等
において積層ピッチを大きくするときにレーザビームス
ポットのフォーカスをジャストフォーカス方向にシフト
させる（ジャストフォーカス点を含む）とともに、必要
に応じてレーザパワーを増大させる。図４に示すモデル
では、球面部をＡ領域、垂直壁面部をＢ領域、斜面部を
Ｃ領域として各領域における積層ピッチＰ、レーザビー
ムスポットのフォーカス状態およびレーザパワーを表１
のように設定し造形する。
【００１８】
表 １
領域 積層ピッチ(Ｐ) デフォーカス量(Ｄ) レーザパワー
Ａ 0.1mm Ｄ１ 40 mW
Ｂ 0.5mm Ｄ２ 60 mW
Ｃ 0.1mm Ｄ１ 40 mW （Ｄ１
＜Ｄ２）
ここで、積層ピッチＰ、レーザビームスポットのフォー
カス状態およびレーザパワ−の関係について説明する。
カス状態およびレーザパワ−の関係について説明する。
【００１９】図５にレーザパワーを一定にしてレーザビ
ームスポットのフォーカスをデフォーカス状態及びジャ
ストフォーカス方向にシフトさせたときのＵＶ樹脂の硬
化断面形状を示す。図６に同様にフォーカスを変化させ
たときの硬化幅及び硬化深さの挙動を示す。
ームスポットのフォーカスをデフォーカス状態及びジャ
ストフォーカス方向にシフトさせたときのＵＶ樹脂の硬
化断面形状を示す。図６に同様にフォーカスを変化させ
たときの硬化幅及び硬化深さの挙動を示す。
【００２０】（１）デフォーカスさせたとき
硬化幅は広がり、硬化する深さは浅くなる。
【００２１】（２）ジャストフォーカス方向にシフトし
たとき 硬化幅は狭くなり、硬化深さは深くなる。
たとき 硬化幅は狭くなり、硬化深さは深くなる。
【００２２】従って、光造形を通常デフォーカス状態で
行うことにより、ＵＶ硬化樹脂を浅く硬化させながら、
上下層の接合が可能な小さな積層ピッチで順次積層す
る。積層ピッチは小さいので高分解能で造形できる。こ
のとき、垂直壁面等の部位の造形に際しては積層ピッチ
を増大させるとともに、レーザビームスポットのフォー
カスをジャストフォーカス方向にシフトさせる。硬化深
さは前述のように深くなるので上下層の接合が可能であ
り、垂直面においては積層ピッチを大きくすることは分
解能低下にならないので寸法精度の低下はなく高精度に
造形できる。図７にフォーカス状態一定で照射パワーを
変化させたときの硬化深さと硬化幅の挙動を示す。照射
パワーを大きくすることにより、硬化幅および硬化深さ
は大きくなる。従って、上記のジャストフォーカス方向
へのシフトにより硬化幅が狭くなることに対しては、必
要に応じて硬化レーザパワーを増大させて硬化幅を広
げ、デフォーカス時と同様の硬化幅にすることにより、
その部位での造形物が太くなったり細くなったりするこ
とを無くすことが可能である。
行うことにより、ＵＶ硬化樹脂を浅く硬化させながら、
上下層の接合が可能な小さな積層ピッチで順次積層す
る。積層ピッチは小さいので高分解能で造形できる。こ
のとき、垂直壁面等の部位の造形に際しては積層ピッチ
を増大させるとともに、レーザビームスポットのフォー
カスをジャストフォーカス方向にシフトさせる。硬化深
さは前述のように深くなるので上下層の接合が可能であ
り、垂直面においては積層ピッチを大きくすることは分
解能低下にならないので寸法精度の低下はなく高精度に
造形できる。図７にフォーカス状態一定で照射パワーを
変化させたときの硬化深さと硬化幅の挙動を示す。照射
パワーを大きくすることにより、硬化幅および硬化深さ
は大きくなる。従って、上記のジャストフォーカス方向
へのシフトにより硬化幅が狭くなることに対しては、必
要に応じて硬化レーザパワーを増大させて硬化幅を広
げ、デフォーカス時と同様の硬化幅にすることにより、
その部位での造形物が太くなったり細くなったりするこ
とを無くすことが可能である。
【００２３】以上により、寸法精度の低下なしに積層数
を低減することが可能であるので、高速高精度の光造形
が可能である。
を低減することが可能であるので、高速高精度の光造形
が可能である。
【００２４】表２に本発明の第四実施例である光造形方
法を示す。図４に示すモデルにおけるＡ、Ｂ、Ｃ領域に
おいて、積層ピッチＰ、フォーカス状態、レーザパワー
を表２のように設定し造形を行なう。
法を示す。図４に示すモデルにおけるＡ、Ｂ、Ｃ領域に
おいて、積層ピッチＰ、フォーカス状態、レーザパワー
を表２のように設定し造形を行なう。
【００２５】
表 ２
領域 積層ピッチ(Ｐ) デフォーカス量(Ｄ) レーザパワー
Ａ 0.1mm Ｄ２ 40 mW
Ｂ 0.7mm Ｄ１ 100 mW
Ｃ 0.1mm Ｄ２ 40 mW （Ｄ１＜
Ｄ２）
以上のように、寸法精度の低下のない、かつ積層数を低
減することが可能であるので、高速高精度の光造形が可
能である。
減することが可能であるので、高速高精度の光造形が可
能である。
【００２６】図８は本発明の第五実施例を示す光造形方
法である。図８に示すモデルでは、球面部の比較的緩や
かに変化する部分をＡ領域、特に曲率変化の激しい部分
をＤ領域、垂直壁面部をＢ領域、斜面部をＣ領域として
各領域における積層ピッチＰ、レーザビームスポットの
フォーカス状態およびレーザパワーを表３のように設定
し造形する。
法である。図８に示すモデルでは、球面部の比較的緩や
かに変化する部分をＡ領域、特に曲率変化の激しい部分
をＤ領域、垂直壁面部をＢ領域、斜面部をＣ領域として
各領域における積層ピッチＰ、レーザビームスポットの
フォーカス状態およびレーザパワーを表３のように設定
し造形する。
【００２７】
表 ３
領域 積層ピッチ(Ｐ) デフォーカス量(Ｄ) レーザパワー
Ａ 0.2mm Ｄ２ 45 mW
Ｂ 0.7mm Ｄ１ 100 mW
Ｃ 0.2mm Ｄ２ 45 mW
Ｄ 0.1mm Ｄ３ 40 mW （Ｄ１＜Ｄ
２＜Ｄ３）
このように、積層ピッチＰを３値に定めても、積層ピッ
チＰに対応してデフォーカス量Ｄを変化させることによ
り、寸法精度の低下なしに積層数を低減することが可能
である。
チＰに対応してデフォーカス量Ｄを変化させることによ
り、寸法精度の低下なしに積層数を低減することが可能
である。
【００２８】また、積層ピッチをＰとデフォーカス量Ｄ
の関係は Ｄ＝ｆ（Ｐ） で表現され、関数ｆ（Ｐ）は単調変化関数であり、これ
に従い積層ピッチおよびデフォーカス量Ｄをコントロー
ルすることにより、同様の効果が得られるのは明白であ
る。
の関係は Ｄ＝ｆ（Ｐ） で表現され、関数ｆ（Ｐ）は単調変化関数であり、これ
に従い積層ピッチおよびデフォーカス量Ｄをコントロー
ルすることにより、同様の効果が得られるのは明白であ
る。
【００２９】以上により、高速高精度の光造形が可能で
ある。
ある。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、寸法精度の低下なし
に、部分的にモデルの積層ピッチを大きくして積層数を
低減することが可能となり、高速高精度の光造形が可能
となる効果がある。
に、部分的にモデルの積層ピッチを大きくして積層数を
低減することが可能となり、高速高精度の光造形が可能
となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例における光造形装置の構成
図である。
図である。
【図２】本発明の第一実施例における光造形装置の積層
ピッチを示す図である。
ピッチを示す図である。
【図３】本発明の第二実施例における光造形装置の構成
図である。
図である。
【図４】本発明の第三実施例における光造形方法を示す
図である。
図である。
【図５】本発明の第三実施例におけるＵＶ硬化樹脂の硬
化断面形状を示す図である。
化断面形状を示す図である。
【図６】本発明の第三実施例におけるフォーカスと硬化
幅および硬化深さの関係図である。
幅および硬化深さの関係図である。
【図７】本発明の第三実施例における照射パワーと硬化
幅および硬化深さの関係図である。
幅および硬化深さの関係図である。
【図８】本発明の第四実施例における光造形方法を示す
図である。
図である。
Ｐ…積層ピッチ、
Ｄ…デフォーカス量。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 遠藤 敏朗
神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株
式会社日立製作所ＡＶ機器事業部内
(72)発明者 大久保 賢勉
東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地
株式会社日立製作所内
(72)発明者 青木 恒夫
東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地
株式会社日立製作所内
(56)参考文献 特開 平６−254971（ＪＰ，Ａ)
特表 平10−505799（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29C 67/00
Claims (2)
- 【請求項１】ＵＶ硬化樹脂の液面を形状データに従って
レーザビームで走査し、該レーザビーム照射部位を硬化
し、該硬化層を逐次積層して形状モデルを造形する光造
形装置において、 ＵＶ硬化樹脂の液面でレーザビームのフォーカス状態を
可変にできるフォーカス制御手段と、 レーザパワーを可変にできるレーザパワー制御手段とを
有し、 積層ピッチが小の場合には、前記フォーカス制御手段に
よりデフォーカス状態とし、 積層ピッチが大の場合には、前記フォーカス制御手段に
よりジャストフォーカス方向にシフトするように制御す
ると共に、前記レーザパワー制御手段により積層ピッチ
が小の場合よりもレーザパワーを増大するように構成し
たことを特徴とする光造形装置。 - 【請求項２】ＵＶ硬化樹脂の液面を形状データに従って
レーザビームで走査し、該レーザビーム照射部位を硬化
し、該硬化層を逐次積層して形状モデルを造形する光造
形方法において、 積層ピッチを少なくとも大小の２値に定め、積層ピッチ
が小のときはレーザビームスポットのフォーカス状態を
デフォーカス状態とし、積層ピッチが大のときはレーザ
ビームスポットのフォーカス状態をジャストフォーカス
方向へシフトすると共に、積層ピッチが小の場合よりも
レーザパワーを増大するようにしたことを特徴とする光
造形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22448394A JP3412278B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 光造形装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22448394A JP3412278B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 光造形装置及び方法 |
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|---|---|
| JPH0885155A JPH0885155A (ja) | 1996-04-02 |
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ID=16814509
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP22448394A Expired - Fee Related JP3412278B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 光造形装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3412278B2 (ja) |
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-
1994
- 1994-09-20 JP JP22448394A patent/JP3412278B2/ja not_active Expired - Fee Related
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