JP7021818B1 - 3D modeling equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】テーブル面のスペースを有効に活用し、余裕のあるスペースの下に配置し得るガルバノスキャナーを採用している三次元造形装置の提供。【解決手段】レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1、ダイナミックフォーカスレンズ2、第1ミラー31及び第2ミラー32をフレーム5内に収容しているガルバノスキャナー3を2個~6個テーブル4上に配置している三次元造形装置であって、ガルバノスキャナー3の長手方向の中途部位にてレーザビーム又は電子ビーム7を屈折反射するミラー6を設置するか、又は第1ミラー31の回動中心軸30を設置し、フレーム5がミラー6を支持する周囲、又は第1ミラー31の回動中心軸30を支持する周囲にて屈曲又は湾曲し、かつガルバノスキャナー3の先端側長手方向を交差状態、又は平行状態及び正多角形を形成する状態、又は逆方向の平行状態にて配置することによって、前記課題を達成している三次元造形装置。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional modeling apparatus adopting a galvano scanner which can effectively utilize the space of a table surface and can be arranged under a space with a margin. SOLUTION: Two to six galvano scanners 3 in which an oscillation source 1, a dynamic focus lens 2, a first mirror 31 and a second mirror 32 of a laser beam or an electron beam 7 are housed in a frame 5 are placed on a table 4. A mirror 6 that refractes and reflects a laser beam or an electron beam 7 is installed at a midway portion in the longitudinal direction of the galvano scanner 3, or a rotation center of the first mirror 31. A shaft 30 is installed, and the frame 5 is bent or curved around the circumference supporting the mirror 6 or the circumference supporting the rotation center shaft 30 of the first mirror 31, and intersects the distal end side longitudinal direction of the galvano scanner 3. , Or a three-dimensional modeling device that achieves the above-mentioned problems by arranging in a parallel state and a state of forming a regular polygon, or in a parallel state in the opposite direction. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、ダイナミックフォーカスレンズを透過して順次集束するレーザビーム又は電子ビームを二次元方向に走査し、かつ当該レーザビーム又は電子ビームを周囲にて囲むフレームが屈曲又は湾曲しているガルバノスキャナーを複数個採用している三次元造形装置を対象としている。 The present invention provides a galvano scanner in which a laser beam or electron beam that passes through a dynamic focus lens and is sequentially focused is scanned in a two-dimensional direction, and a frame surrounding the laser beam or electron beam is bent or curved. The target is three-dimensional modeling equipment that uses multiple devices.
テーブル面上に積層した粉末層に対するレーザビーム又は電子ビームの照射によって焼結面を形成する三次元造形においては、焦点距離を調整し得るダイナミックフォーカスレンズを透過したレーザビーム又は電子ビームをガルバノスキャナーによって焼結面又はその近傍に集束するような走査(スキャニング)が行われている。 In three-dimensional modeling in which a sintered surface is formed by irradiating a powder layer laminated on a table surface with a laser beam or an electron beam, a laser beam or an electron beam transmitted through a dynamic focus lens whose focal length can be adjusted is transmitted by a galvano scanner. Scanning is performed so as to focus on or near the sintered surface.
特許文献1に示すように、ガルバノスキャナー3は、レーザビーム又は電子ビーム発振源1、ダイナミックフォーカスレンズ2、第1ミラー31及び第2ミラー32を備えているが、レーザビーム又は電子ビーム発振源1の後端側とし、第1ミラー31の収容領域を先端側とするような長手方向を形成しており、かつ当該長手方向に沿ったフレーム内に前記各構成要素を包摂している。
As shown in Patent Document 1, the
特許文献1の図1、2、3、4においては、第2ミラー32が第1ミラー31の長手方向の延長上に包摂するが如き図示が行われているが、実際には殆ど大抵の場合、特許文献2の図5及び図11に示すように、第2ミラー(ミラー34)が第1ミラー(ミラー33)の収容領域から前記長手方向に直交する方向にて突設されている。
In FIGS. 1, 2, 3 and 4 of Patent Document 1, the illustration is made such that the
したがって、特許文献1及び同2に示す従前のガルバノスキャナーの場合には、少なくとも後端側領域をレーザビーム又は電子ビームの発振源を収容している領域を後端側とし、第1ミラーを収容している領域を先端側とした上で、直線状の長手方向が採用されている。
Therefore, in the case of the conventional galvano scanners shown in
上記直線状の長手方向を採用する基本的根拠は、レーザビーム又は電子ビームが発振源から第1ミラーに至るまで直進することにある。 The basic rationale for adopting the linear longitudinal direction is that the laser beam or electron beam travels straight from the oscillation source to the first mirror.
しかしながら、レーザビーム又は電子ビームの発振源から第2ミラーに至るまでの距離は、テーブル面の前後左右方向と比肩するようなスケールであって、このようなスケールの長手方向を有するガルバノスキャナーをテーブル面の内側に複数個配置した場合には、長手方向の後端側が水平方向に即してテーブル面から突出するような場合が発生する。 However, the distance from the oscillation source of the laser beam or the electron beam to the second mirror is a scale comparable to the front-back and left-right directions of the table surface, and a galvano scanner having a longitudinal direction of such a scale is used as a table. When a plurality of them are arranged inside the surface, the rear end side in the longitudinal direction may protrude from the table surface in the horizontal direction.
にも拘らず、テーブル面から突出せず、しかもコンパクトであって面積の小さいテーブル面に適用し得るようなガルバノスキャナーの構成については、これまで検討されていない。 Nevertheless, the configuration of a galvano scanner that does not protrude from the table surface and is compact and can be applied to a table surface having a small area has not been studied so far.
本発明は、2個~6個のガルバノスキャナーを交差状態又は平行状態に配置した場合においても、テーブル面のスペースを有効に活用し、かつ面積の小さいテーブル面においても余裕のあるスペースの下に設置し得るようなガルバノスキャナーを採用している三次元造形装置の構成を提供することを課題としている。 The present invention effectively utilizes the space of the table surface even when two to six galvano scanners are arranged in a crossed state or a parallel state, and even on a table surface having a small area, under a sufficient space. The challenge is to provide a configuration for a 3D modeling device that employs a galvano scanner that can be installed.
前記課題を解決するため、本発明の基本構成は、
(1)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビームを走査するガルバノスキャナーを備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナーは、レーザビーム又は電子ビームの発振源、レーザビーム又は電子ビームを透過するダイナミックフォーカスレンズ、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸を介して回動する第1ミラー及び第1ミラーの回動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回動中心軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸を介して回動する第2ミラーをそれぞれフレーム内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビームの発振源を収容している領域を後端側とし、第1ミラーを収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向においては、前記先端側から第2ミラーの収容領域が突設されており、しかも前記長手方向の中途部位において、レーザビーム又は電子ビームに対する屈折反射を行うミラーを設置すると共に、前記フレームが当該ミラーを支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナーを備え、かつ各第2ミラーの回動中心軸の中央位置を、テーブル面の中心位置を基準として水平方向に即して等距離に配列しており、かつ2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナーの先端側の長手方向が前記中心位置を基準として、それぞれ180°、120°、90°、72°、60°の等角度による交差状態にて放射状態に配置されている三次元造形装置、
(2)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビームを走査するガルバノスキャナーを備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナーは、レーザビーム又は電子ビームの発振源、レーザビーム又は電子ビームを透過するダイナミックフォーカスレンズ、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸を介して回動する第1ミラー及び第1ミラーの回動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回動中心軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸を介して回動する第2ミラーをそれぞれフレーム内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビームの発振源を収容している領域を後端側とし、第1ミラーを収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向においては、前記先端側から第2ミラーの収容領域が突設されており、しかも前記長手方向の中途部位において、レーザビーム又は電子ビームに対する屈折反射を行うミラーを設置すると共に、前記フレームが当該ミラーを支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナーを備え、かつ各第2ミラーの回動中心軸の中央位置を、テーブル面の中心位置を基準として水平方向に即して等距離に配列しており、かつ2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナーの先端側の長手方向が、それぞれ0°の交差角度による平行状態、60°の交差角度による正三角形の辺、90°の交差角度による正方形の辺、108°の交差角度による正五角形の辺、120°の交差角度による正六角形の辺を形成するように配置されている三次元造形装置、
(3)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビームを走査するガルバノスキャナーを備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナーは、レーザビーム又は電子ビームの発振源、レーザビーム又は電子ビームを透過するダイナミックフォーカスレンズ、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸を介して回動する第1ミラー及び第1ミラーの回動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回動中心軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸を介して回動する第2ミラーをそれぞれフレーム内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビームの発振源を収容している領域を後端側とし、第1ミラーを収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向においては、前記先端側から第2ミラーの収容領域が突設されており、しかも前記長手方向の中途部位において、レーザビーム又は電子ビームに対する屈折反射を行うミラーを設置すると共に、前記フレームが当該ミラーを支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナーを備え、かつ各ガルバノスキャナーの先端側領域の長手方向を平行であると共に、隣り合うガルバノスキャナーにおける先端側領域の長手方向を逆方向に設定しており、各ガルバノスキャナーにおいてテーブル面の中心位置から前記平行方向に対し、水平方向に沿って直交する方向に延設された直線に関し、各第2ミラーの回動中心軸を、前記平行方向に沿って前記直線と重複する状態に配列するか、又は前記平行方向と直交する方向にて前記直線と重複する状態に配列している三次元造形装置、
(4)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビームを走査するガルバノスキャナーを備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナーは、レーザビーム又は電子ビームの発振源、レーザビーム又は電子ビームを透過するダイナミックフォーカスレンズ、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸を介して回動する第1ミラー及び第1ミラーの回動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回動中心軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸を介して回動する第2ミラーをそれぞれフレーム内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビームの発振源を収容している領域を後端側とし、第2ミラーを収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向の中途部位において、第1ミラーの回動中心軸を設置すると共に、前記フレームが第1ミラーの回動中心軸を支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナーを備え、かつ各第2ミラーの回動中心軸の中央位置を、テーブル面の中心位置を基準として水平方向に即して等距離に配列しており、かつ2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナーの先端側の長手方向が前記中心位置を基準として、それぞれ180°、120°、90°、72°、60°の等角度による交差状態にて放射状態に配置されている三次元造形装置、
(5)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビームを走査するガルバノスキャナーを備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナーは、レーザビーム又は電子ビームの発振源、レーザビーム又は電子ビームを透過するダイナミックフォーカスレンズ、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸を介して回動する第1ミラー及び第1ミラーの回動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回動中心軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸を介して回動する第2ミラーをそれぞれフレーム内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビームの発振源を収容している領域を後端側とし、第2ミラーを収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向の中途部位において、第1ミラーの回動中心軸を設置すると共に、前記フレームが第1ミラーの回動中心軸を支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナーを備え、かつ各第2ミラーの回動中心軸の中央位置を、テーブル面の中心位置を基準として水平方向に即して等距離に配列しており、かつ2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナーの先端側の長手方向が、それぞれ0°の交差角度による平行状態、60°の交差角度による正三角形の辺、90°の交差角度による正方形の辺、108°の交差角度による正五角形の辺、120°の交差角度による正六角形の辺を形成するように配置されている三次元造形装置、
(6)粉末を走行を介してテーブル上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビームを走査するガルバノスキャナーを備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナーは、レーザビーム又は電子ビームの発振源、レーザビーム又は電子ビームを透過するダイナミックフォーカスレンズ、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸を介して回動する第1ミラー及び第1ミラーの回動と独立した状態にて前記第1ミラーにおける回動中心軸の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸を介して回動する第2ミラーをそれぞれフレーム内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビームの発振源を収容している領域を後端側とし、第2ミラーを収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向の中途部位において、第1ミラーの回動中心軸を設置すると共に、前記フレームが第1ミラーの回動中心軸を支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナーを備え、かつ各ガルバノスキャナーの先端側領域の長手方向を平行であると共に、隣り合うガルバノスキャナーにおける先端側領域の長手方向を逆方向に設定しており、各ガルバノスキャナーにおいてテーブル面の中心位置から前記平行方向に対し、水平方向に沿って直交する方向に延設された直線に関し、各第2ミラーの回動中心軸を、前記平行方向に沿って前記直線と重複する状態に配列するか、又は前記平行方向と直交する方向にて前記直線と重複する状態に配列している三次元造形装置、
からなる。
In order to solve the above problems, the basic configuration of the present invention is
(1) A three-dimensional modeling apparatus equipped with a squeegee that stacks powder on a table via traveling, and a galvano scanner that scans a laser beam or an electron beam with respect to the powder layer formed by the stacking . The galvano scanner is a laser beam. Alternatively, it is independent of the oscillation source of the electron beam, the laser beam or the dynamic focus lens that transmits the electron beam, and the rotation of the first mirror and the first mirror that rotate via the rotation center axis in the direction orthogonal to the transmission direction. In the state, the second mirrors that are orthogonal to the direction of the rotation center axis of the first mirror and rotate via the horizontal rotation center axis are arranged in the frame, and the laser beam or the electron is formed. A longitudinal direction is formed in which the region accommodating the oscillation source of the beam is the rear end side and the region accommodating the first mirror is the distal end side. In the longitudinal direction, the second from the distal end side is formed. The accommodation area of the mirror is projected, and a mirror that performs refraction and reflection with respect to the laser beam or the electron beam is installed in the middle portion in the longitudinal direction, and the frame bends around the portion that supports the mirror. Or, in a curved three-dimensional modeling device, two to six galvano scanners are provided, and the center position of the rotation center axis of each second mirror is set horizontally with respect to the center position of the table surface. The two, three, four, five, or six galvano scanners are arranged at equal distances, and the longitudinal direction of the tip side of the two, three, four, five, or six galvano scanners is 180 ° and 120, respectively, with respect to the center position. A three-dimensional modeling device, which is arranged in a radial state in an intersecting state with equal angles of °, 90 °, 72 °, and 60 °.
(2) A three-dimensional modeling apparatus equipped with a squeegee that stacks powder on a table via traveling, and a galvano scanner that scans a laser beam or an electron beam with respect to the powder layer formed by the stacking . The galvano scanner is a laser beam. Alternatively, it is independent of the oscillation source of the electron beam, the laser beam or the dynamic focus lens that transmits the electron beam, and the rotation of the first mirror and the first mirror that rotate via the rotation center axis in the direction orthogonal to the transmission direction. In the state, the second mirrors that are orthogonal to the direction of the rotation center axis in the first mirror and rotate via the rotation center axis in the horizontal direction are arranged in the frame, and the laser beam or the electron is formed. A longitudinal direction is formed in which the region accommodating the beam oscillation source is the rear end side and the region accommodating the first mirror is the distal end side. In the longitudinal direction, the second from the distal end side is formed. A mirror accommodating area is projected, and a mirror that performs refraction reflection to a laser beam or an electron beam is installed in the middle portion in the longitudinal direction, and the frame bends around a portion that supports the mirror. Or, in a curved three-dimensional modeling device, two to six galvano scanners are provided, and the center position of the rotation center axis of each second mirror is set in the horizontal direction with respect to the center position of the table surface. Two, three, four, five, or six galvano scanners are arranged at equal distances, and the longitudinal directions on the tip side of the galvano scanners are parallel to each other at an intersection angle of 0 °, 60. They are arranged to form a regular triangle side with a ° intersection angle, a square side with a 90 ° intersection angle, a regular pentagonal side with a 108 ° intersection angle, and a regular hexagonal side with a 120 ° intersection angle. Three-dimensional modeling device,
(3) A three-dimensional modeling apparatus equipped with a squeegee that stacks powder on a table via traveling, and a galvano scanner that scans a laser beam or an electron beam with respect to the powder layer formed by the stacking . The galvano scanner is a laser beam. Alternatively, it is independent of the oscillation source of the electron beam, the laser beam or the dynamic focus lens that transmits the electron beam, and the rotation of the first mirror and the first mirror that rotate via the rotation center axis in the direction orthogonal to the transmission direction. In the state, the second mirrors that are orthogonal to the direction of the rotation center axis in the first mirror and rotate via the rotation center axis in the horizontal direction are arranged in the frame, and a laser beam or an electron is formed. A longitudinal direction is formed in which the region accommodating the beam oscillation source is the rear end side and the region accommodating the first mirror is the distal end side. In the longitudinal direction, the second from the distal end side is formed. A mirror accommodating area is projected, and a mirror that performs refraction reflection with respect to a laser beam or an electron beam is installed in the middle portion in the longitudinal direction, and the frame bends around a portion that supports the mirror. Alternatively, in a curved three-dimensional modeling apparatus, two to six galvano scanners are provided, and the longitudinal direction of the distal region of each galvano scanner is parallel, and the longitudinal direction of the distal region of adjacent galvano scanners is parallel. Is set in the opposite direction, and with respect to a straight line extending in a direction orthogonal to the parallel direction from the center position of the table surface in each galvano scanner along the horizontal direction, the rotation center axis of each second mirror. Are arranged in a state of overlapping with the straight line along the parallel direction, or in a state of overlapping with the straight line in a direction orthogonal to the parallel direction.
(4) A three-dimensional modeling apparatus equipped with a squeegee that stacks powder on a table via traveling, and a galvano scanner that scans a laser beam or an electron beam with respect to the powder layer formed by the stacking . The galvano scanner is a laser beam. Alternatively, it is independent of the oscillation source of the electron beam, the laser beam or the dynamic focus lens that transmits the electron beam, and the rotation of the first mirror and the first mirror that rotate via the rotation center axis in the direction orthogonal to the transmission direction. In the state, the second mirrors that are orthogonal to the direction of the rotation center axis in the first mirror and rotate via the rotation center axis in the horizontal direction are arranged in the frame, and the laser beam or the electron is formed. A longitudinal direction is formed in which the region accommodating the oscillation source of the beam is on the rear end side and the region accommodating the second mirror is on the front end side. In a three-dimensional modeling apparatus in which a rotation center axis is installed and the frame is bent or curved around a portion supporting the rotation center axis of the first mirror, two to six galvano scanners are provided. , And the center position of the rotation center axis of each second mirror is arranged at equal distances in the horizontal direction with respect to the center position of the table surface, and two, three, or four. Or, the longitudinal direction of the tip side of 5 or 6 galvano scanners radiates at equal angles of 180 °, 120 °, 90 °, 72 °, and 60 ° with respect to the center position. Three-dimensional modeling equipment that is placed,
(5) A three-dimensional modeling apparatus equipped with a squeegee that stacks powder on a table via traveling, and a galvano scanner that scans a laser beam or an electron beam with respect to the powder layer formed by the stacking . The galvano scanner is a laser beam. Alternatively, it is independent of the oscillation source of the electron beam, the laser beam or the dynamic focus lens that transmits the electron beam, and the rotation of the first mirror and the first mirror that rotate via the rotation center axis in the direction orthogonal to the transmission direction. In the state, the second mirrors that are orthogonal to the direction of the rotation center axis in the first mirror and that rotate via the rotation center axis in the horizontal direction are arranged in the frame, and a laser beam or an electron is formed. A longitudinal direction is formed in which the region accommodating the beam oscillation source is on the rear end side and the region accommodating the second mirror is on the front end side. In a three-dimensional modeling device in which a rotation center axis is installed and the frame is bent or curved around a portion supporting the rotation center axis of the first mirror, two to six galvano scanners are provided. , And the center position of the rotation center axis of each second mirror is arranged equidistantly along the horizontal direction with respect to the center position of the table surface, and two, three, or four. Or, the longitudinal direction of the tip of 5 or 6 galvano scanners is parallel at 0 ° intersection angle, equidistant triangle side at 60 ° intersection angle, square side at 90 ° intersection angle, 108. A three-dimensional modeling device arranged to form a regular pentagonal side with an intersection angle of ° and a regular hexagonal side with an intersection angle of 120 °.
(6) A three-dimensional modeling apparatus equipped with a squeegee that stacks powder on a table via traveling, and a galvano scanner that scans a laser beam or an electron beam with respect to the powder layer formed by the stacking . The galvano scanner is a laser beam. Alternatively, it is independent of the oscillation source of the electron beam, the laser beam or the dynamic focus lens that transmits the electron beam, and the rotation of the first mirror and the first mirror that rotate via the rotation center axis in the direction orthogonal to the transmission direction. In the state, the second mirrors that are orthogonal to the direction of the rotation center axis in the first mirror and rotate via the rotation center axis in the horizontal direction are arranged in the frame, and a laser beam or an electron is formed. A longitudinal direction is formed in which the region accommodating the beam oscillation source is on the rear end side and the region accommodating the second mirror is on the front end side. In a three-dimensional modeling device in which a rotation center axis is installed and the frame is bent or curved around a portion supporting the rotation center axis of the first mirror, two to six galvano scanners are provided. In addition, the longitudinal direction of the distal region of each galvano scanner is parallel, and the longitudinal direction of the distal region of adjacent galvano scanners is set in the opposite direction. With respect to a straight line extending in a direction orthogonal to the direction, the rotation center axis of each second mirror is arranged along the parallel direction so as to overlap the straight line, or the above-mentioned A three-dimensional modeling device that is arranged in a state that overlaps with the straight line in a direction orthogonal to the parallel direction.
Consists of.
基本構成(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)におけるガルバノスキャナーのフレームは、長手方向が中途部位において屈曲又は湾曲しており、異なる方向を形成していることから、二次元状の形状である。 The frame of the galvano scanner in the basic configurations (1), (2), (3), (4), (5), and (6) is bent or curved in the middle portion in the longitudinal direction, and forms different directions. Therefore, it has a two-dimensional shape.
したがって、2個~6個のガルバノスキャナーを採用した場合、テーブル面のスペースを二次元の形状によって有効に活用することができる。 Therefore, when 2 to 6 galvano scanners are adopted, the space on the table surface can be effectively utilized by the two-dimensional shape.
しかも、レーザビーム又は電子ビームの発振源と先端側の第2ミラーとの距離において、基本構成(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)のガルバノスキャナーは、明らかに特許文献1及び同2のようなガルバノスキャナーよりも短距離である。
Moreover, in terms of the distance between the oscillation source of the laser beam or the electron beam and the second mirror on the tip side, the galvano scanners of the basic configurations (1), (2), (3), (4), (5), and (6). Is clearly shorter than the galvano scanners such as
その結果、基本構成(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)のガルバノスキャナーは、面積が小さいテーブル面のスペースを有効に活用することができる。 As a result, the galvano scanners of the basic configurations (1), (2), (3), (4), (5), and (6) can effectively utilize the space of the table surface having a small area.
これらの効果は、基本構成(1)、(2)、(4)、(5)においては、後述するように、シンプルな制御によって実現すると共に、テーブル面のスペースを有効に活用しながら均一な照射を実現することができる。 In the basic configurations (1), (2), (4), and (5), these effects are realized by simple control as described later, and are uniform while effectively utilizing the space on the table surface. Irradiation can be realized.
これに対し、基本構成(3)、(6)の場合には、各ガルバノスキャナーの先端側領域の長手方向を相互に逆方向の平行状態に設定することによって、テーブル面のスペースを基本構成(1)、(2)、(4)、(5)の場合よりも更に有効に活用することができる。 On the other hand, in the case of the basic configurations (3) and (6), the space on the table surface is basically configured by setting the longitudinal direction of the tip side region of each galvano scanner to be parallel to each other. It can be used more effectively than in the cases of 1), (2), (4) and (5).
このような基本構成(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)の効果は、屈曲又は湾曲しているガルバノスキャナーの配列に由来している。 The effects of such basic configurations (1), (2), (3), (4), (5), (6) are derived from the arrangement of bent or curved galvano scanners.
基本構成(1)は、図1(a)、図2(a)、及び図3に示すように、粉末を走行を介してテーブル4上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビーム7を走査するガルバノスキャナー3を備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナー3は、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1、レーザビーム又は電子ビーム7を透過するダイナミックフォーカスレンズ2、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸30を介して回動する第1ミラー31及び第1ミラー31の回動と独立した状態にて前記第1ミラー31における回動中心軸30の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸30を介して回動する第2ミラー32をそれぞれフレーム5内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1を収容している領域を後端側とし、第1ミラー31を収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向においては、前記先端側から第2ミラー32の収容領域が突設されており、しかも前記長手方向の中途部位において、レーザビーム又は電子ビーム7に対する屈折反射を行うミラー6を設置すると共に、前記フレーム5が当該ミラー6を支持する部位Rの周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各第2ミラー32の回動中心軸30の中央位置Qを、テーブル4の面の中心位置Pを基準として水平方向に即して等距離に配列しており、かつ2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナー3の先端側の長手方向が前記中心位置Pを基準として、それぞれ180°、120°、90°、72°、60°の等角度による交差状態にて放射状態に配置されている三次元造形装置である。
As shown in FIGS. 1A, 2A, and 3A, the basic configuration (1) is a squeegee in which powder is laminated on a table 4 via traveling, and a laser beam for a powder layer formed by the lamination. Alternatively, the
即ち、図1(a)に示す個別のガルバノスキャナー3を、図2(a)に示すような等距離に配列した上で、図3に示すような交差状態の配置を採用している。
That is, the
基本構成(2)は、図1(a)、図2(a)、及び図4に示すように、粉末を走行を介してテーブル4上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビーム7を走査するガルバノスキャナー3を備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナー3は、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1、レーザビーム又は電子ビーム7を透過するダイナミックフォーカスレンズ2、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸30を介して回動する第1ミラー31及び第1ミラー31の回動と独立した状態にて前記第1ミラー31における回動中心軸30の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸30を介して回動する第2ミラー32をそれぞれフレーム5内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1を収容している領域を後端側とし、第1ミラー31を収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向においては、前記先端側から第2ミラー32の収容領域が突設されており、しかも前記長手方向の中途部位において、レーザビーム又は電子ビーム7に対する屈折反射を行うミラー6を設置すると共に、前記フレーム5が当該ミラー6を支持する部位Rの周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各第2ミラー32の回動中心軸30の中央位置Qを、テーブル4の面の中心位置Pを基準として水平方向に即して等距離に配列しており、かつ2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナー3の先端側の長手方向が、それぞれ0°の交差角度による平行状態、60°の交差角度による正三角形の辺、90°の交差角度による正方形の辺、108°の交差角度による正五角形の辺、120°の交差角度による正六角形の辺を形成するように配置されている三次元造形装置である。
As shown in FIGS. 1A, 2A, and 4A, the basic configuration (2) is a squeegee in which powder is laminated on a table 4 via traveling, and a laser beam for a powder layer formed by the lamination. Alternatively, the
即ち、図1(a)に示す個別のガルバノスキャナー3を、図2(a)に示すような等距離に配列した上で、図4に示すような交差状態の配置を採用している。
That is, the
基本構成(3)は、図1(a)及び図5(a)、(b)に示すように、粉末を走行を介してテーブル4上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビーム7を走査するガルバノスキャナー3を備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナー3は、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1、レーザビーム又は電子ビーム7を透過するダイナミックフォーカスレンズ2、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸30を介して回動する第1ミラー31及び第1ミラー31の回動と独立した状態にて前記第1ミラー31における回動中心軸30の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸30を介して回動する第2ミラー32をそれぞれフレーム5内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1を収容している領域を後端側とし、第1ミラー31を収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向においては、前記先端側から第2ミラー32の収容領域が突設されており、しかも前記長手方向の中途部位において、レーザビーム又は電子ビーム7に対する屈折反射を行うミラー6を設置すると共に、前記フレーム5が当該ミラー6を支持する部位Rの周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各ガルバノスキャナー3の先端側領域の長手方向を平行であると共に、隣り合うガルバノスキャナー3における先端側領域の長手方向を逆方向に設定しており、各ガルバノスキャナー3においてテーブル4の面の中心位置Pから前記平行方向に対し、水平方向に沿って直交する方向に延設された直線Lに関し、各第2ミラー32の回動中心軸30を、前記平行方向に沿って前記直線Lと重複する状態に配列するか、又は前記平行方向と直交する方向にて前記直線Lと重複する状態に配列している三次元造形装置である。
As shown in FIGS. 1A, 5A, and 5B, the basic configuration (3) is a squeegee in which powder is laminated on a table 4 via traveling, and a laser beam for a powder layer formed by the lamination. Alternatively, the
即ち、図1(a)に示す個別のガルバノスキャナー3を、図5(a)、(b)に示すように隣接し合うガルバノスキャナー3の長手方向を相互に逆方向の平行状態とする配置を採用している。
尚、基本構成(1)、(2)、(3)においては、図1(a)に示すように、第2ミラー32が先端側の長手方向から突設する方向と、フレーム5において長手方向の後端側領域が突設する方向とが同一方向を形成しているが、図5(a)に示すように、双方の突設方向を逆方向に設定することも当然可能である。
That is, the
In the basic configurations (1), (2), and (3), as shown in FIG. 1 (a), the direction in which the
図1(a)に示すように、基本構成(1)、(2)、(3)においては、各フレーム5がレーザビーム又は電子ビーム7を屈折反射するミラー6を支持する部位Rの周囲にて屈曲又は湾曲しているが、このような屈曲又は湾曲に基づく技術的意義については、既に効果の項において説明した通りである。
As shown in FIG. 1A, in the basic configurations (1), (2), and (3), each
基本構成(1)及び(2)においては、図2(a)に示すように、複数個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各第2ミラー32の回動中心軸30の中央位置Qを、テーブル4の面の中心位置Pを基準として水平方向に即して等距離に配列しており、このような配列によって、テーブル4の面の中心位置Pを基準として、各第2ミラー32の照射領域を均等に区分した場合、又は各第2ミラー32の照射領域を共通とした場合の何れにおいても、シンプルな制御によって、均一な照射状態を実現することができる。
In the basic configurations (1) and (2), as shown in FIG. 2A, a plurality of
基本構成(1)は、図1(a)、図2(a)、図3(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナー3の先端側の長手方向が前記中心位置Pを基準として、それぞれ180°、120°、90°、72°、60°の等角度による交差状態にて放射状態に配置されていることを特徴としている。
The basic configuration (1) is two or three as shown in FIGS. 1 (a), 2 (a), 3 (a), (b), (c), (d), and (e). The longitudinal direction of the tip side of the four, four, five, or six
このような特徴点によって、基本構成(1)は、第2ミラー32がテーブル4の面の中心位置Pから等距離だけでなく、等角度に配列されることによって、粉末層に対する均一な照射を実現することができる。
With such feature points, in the basic configuration (1), the
従来技術による直線状のガルバノスキャナー3を放射状に配置した場合には、テーブル4の面の中心位置Pから離れるにしたがって、ガルバノスキャナー3の長手方向の領域間における空隙が増加し、テーブル4の面のスペースを有効に活用する程度が減少することを避けることができない。
When the
然るに、図3(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、基本構成(1)の場合には、テーブル4の面の中心位置Pから各ガルバノスキャナー3の長手方向が離れたとしても、ガルバノスキャナー3のフレーム5が長手方向の中途部位にて屈曲又は湾曲していることを原因として、各ガルバノスキャナー3の長手方向の領域の空隙が増加せず、テーブル4の面のスペースを有効に活用することができる。
However, as shown in FIGS. 3 (a), (b), (c), (d), and (e), in the case of the basic configuration (1), each galvano scanner is located from the center position P of the surface of the table 4. Even if the longitudinal directions of the
しかもこのような屈曲又は湾曲構成によって、テーブル4において小さな面積のテーブル4を採用することが図3(a)、(b)、(c)、(d)、(e)によって裏付けられている。 Moreover, such a bent or curved configuration confirms that the table 4 having a small area is adopted in the table 4 by FIGS. 3 (a), (b), (c), (d), and (e).
基本構成(2)は、図1(a)、図2(a)、図4(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナー3の先端側の長手方向が、それぞれ0°の交差角度による平行状態、60°の交差角度による正三角形の辺、90°の交差角度による正方形の辺、108°の交差角度による正五角形の辺、120°の交差角度による正六角形の辺を形成するように配置されていることを特徴としている。
The basic configuration (2) is two or three as shown in FIGS. 1 (a), 2 (a), 4 (a), (b), (c), (d), and (e). The longitudinal directions of the tips of the
上記特徴点によって、基本構成(2)においても、基本構成(1)の場合と同様に各第2ミラー32がテーブル4の面の中心位置Pから単に等距離であるだけでなく、等角度に配列されることによって、均一な照射を実現することができる。
Due to the above feature points, even in the basic configuration (2), each
しかも、各ガルバノスキャナー3のフレーム5の後端領域側は、平行状態、又は正三角形、正方形、正五角形、正六角形の各辺の外側に突出していることから、従来技術の場合と同一のテーブル4の面を採用した場合に、先端側領域がテーブル4の面の中心位置Pをコンパクトな状態にて囲んだ配置状態、即ち当該中心位置Pに対し近い距離による配置状態を実現することができる。
Moreover, since the rear end region side of the
その結果、従来技術のように直線状の長手方向を有するガルバノスキャナー3を採用し、平行状態、又は正三角形、正方形、正五角形、正六角形の各辺において、テーブル4の面の中心位置Pを囲んだ配置状態の場合に比し、より均一な第2ミラー32による照射状態を実現することができる。
As a result, a
基本構成(3)は、図5(a)、(b)に示すように、2個~6個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各ガルバノスキャナー3の先端側領域の長手方向を平行であると共に、隣り合うガルバノスキャナー3における先端側領域の長手方向を逆方向に設定しており、各ガルバノスキャナー3においてテーブル4の面の中心位置Pから前記平行方向に対し、水平方向に沿って直交する方向に延設された直線Lに関し、各第2ミラー32の回動中心軸30を、前記平行方向に沿って前記直線Lと重複する状態に配列するか、又は前記平行方向と直交する方向にて前記直線Lと重複する状態に配列していることを特徴としている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the basic configuration (3) includes 2 to 6
上記特徴によって、基本構成(3)においては、第2ミラー32の回動中心軸30を、前記直線Lと重複する状態に配列することによって、第2ミラー32による均一な照射及び第2ミラー32のコンパクトな配列を実現することができる。
Due to the above characteristics, in the basic configuration (3), by arranging the
しかも、隣り合うガルバノスキャナー3を逆方向に平行状態に設定することによって、テーブル4の面のスペースを有効に活用することができる。
Moreover, by setting the
更には、上記のような逆方向にて平行状態に設定した場合には、隣り合うガルバノスキャナー3の屈曲する方向又は湾曲する方向が相互に逆転状態であって、テーブル4の面のスペースの有効な活用を一層助長することができる。
Further, when the parallel state is set in the opposite direction as described above, the bending direction or the bending direction of the
基本構成(4)は、図1(b)、図2(b)、及び図3に示すように、粉末を走行を介してテーブル4上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビーム7を走査するガルバノスキャナー3を備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナー3は、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1、レーザビーム又は電子ビーム7を透過するダイナミックフォーカスレンズ2、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸30を介して回動する第1ミラー31及び第1ミラー31の回動と独立した状態にて前記第1ミラー31における回動中心軸30の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸30を介して回動する第2ミラー32をそれぞれフレーム5内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1を収容している領域を後端側とし、第2ミラー32を収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向の中途部位において、第1ミラー31の回動中心軸30を設置すると共に、前記フレーム5が第1ミラー31の回動中心軸30を支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各第2ミラー32の回動中心軸30の中央位置Qを、テーブル4の面の中心位置Pを基準として水平方向に即して等距離に配列しており、かつ2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナー3の先端側の長手方向が前記中心位置Pを基準として、それぞれ180°、120°、90°、72°、60°の等角度による交差状態にて放射状態に配置されている三次元造形装置である。
As shown in FIGS. 1 (b), 2 (b), and 3 in FIG. 3, the basic configuration (4) includes a squeegee in which powder is laminated on a table 4 via traveling, and a laser beam for a powder layer formed by the lamination. Alternatively, it is a three-dimensional modeling apparatus provided with a
即ち、図1(b)に示す個別のガルバノスキャナー3を、図2(b)に示すような等距離に配列した上で、図3に示すような交差状態の配列を採用している。
That is, the
基本構成(5)は、図1(b)、図2(b)、図4に示すように、粉末を走行を介してテーブル4上に積層するスキージ、当該粉末を形成している層に対しレーザビーム又は電子ビーム7を走査するガルバノスキャナー3を備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナー3は、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1、レーザビーム又は電子ビーム7を透過するダイナミックフォーカスレンズ2、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸30を介して回動する第1ミラー31及び第1ミラー31の回動と独立した状態にて前記第1ミラー31における回動中心軸30の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸30を介して回動する第2ミラー32をそれぞれフレーム5内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1を収容している領域を後端側とし、第2ミラー32を収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向の中途部位において、第1ミラー31の回動中心軸30を設置すると共に、前記フレーム5が第1ミラー31の回動中心軸30を支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各第2ミラー32の回動中心軸30の中央位置Qを、テーブル4の面の中心位置Pを基準として水平方向に即して等距離に配列しており、かつ2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナー3の先端側の長手方向が、それぞれ0°の交差角度による平行状態、60°の交差角度による正三角形の辺、90°の交差角度による正方形の辺、108°の交差角度による正五角形の辺、120°の交差角度による正六角形の辺を形成するように配置されている三次元造形装置である。
As shown in FIGS. 1 (b), 2 (b), and 4 in FIG. 4, the basic configuration (5) is for a squeegee in which powder is laminated on a table 4 via running, and a layer forming the powder. A three-dimensional modeling apparatus including a
即ち、図1(b)に示す個別のガルバノスキャナー3を、図2(b)に示すような等距離に配列した上で、図4に示すような交差状態の配列を採用している。
That is, the
基本構成(6)は、図1(b)及び図5(a)、(b)に示すように、粉末を走行を介してテーブル4上に積層するスキージ、当該積層による粉末層に対しレーザビーム又は電子ビーム7を走査するガルバノスキャナー3を備えた三次元造形装置であって、ガルバノスキャナー3は、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1、レーザビーム又は電子ビーム7を透過するダイナミックフォーカスレンズ2、当該透過方向と直交する方向の回動中心軸30を介して回動する第1ミラー31及び第1ミラー31の回動と独立した状態にて前記第1ミラー31における回動中心軸30の方向と直交状態にあり、かつ水平方向の回動中心軸30を介して回動する第2ミラー32をそれぞれフレーム5内に配列すると共に、レーザビーム又は電子ビーム7の発振源1を収容している領域を後端側とし、第2ミラー32を収容している領域を先端側とする長手方向を形成しており、前記長手方向の中途部位において、第1ミラー31の回動中心軸30を設置すると共に、前記フレーム5が第1ミラー31の回動中心軸30を支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲している三次元造形装置において、2個~6個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各ガルバノスキャナー3の先端側領域の長手方向を平行であると共に、隣り合うガルバノスキャナー3における先端側領域の長手方向を逆方向に設定しており、各ガルバノスキャナー3においてテーブル4の面の中心位置Pから前記平行方向に対し、水平方向に沿って直交する方向に延設された直線Lに関し、各第2ミラー32の回動中心軸30を、前記平行方向に沿って前記直線Lと重複する状態に配列するか、又は前記平行方向と直交する方向にて前記直線Lと重複する状態に配列している三次元造形装置である。
As shown in FIGS. 1B and 5A and 5B, the basic configuration (6) is a squeegee in which powder is laminated on a table 4 via traveling, and a laser beam for a powder layer formed by the lamination. Alternatively, the
即ち、図1(b)に示す個別のガルバノスキャナー3を、図5(a)、(b)に示すように、隣接し合うガルバノスキャナー3の長手方向を相互に逆方向の平行状態とする配置を採用している。
尚、基本構成(4)、(5)、(6)においては、図1(b)に示すように、第2ミラー32が先端側の長手方向から突設する方向と、フレーム5において長手方向の後端側領域が突設する方向とが同一方向を形成しているが、後述する図5(b)に示すように、双方の突設方向を逆方向に設定することも当然可能である。
That is, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the
In the basic configurations (4), (5), and (6), as shown in FIG. 1 (b), the direction in which the
図1(b)に示すように、基本構成(4)、(5)、(6)においては、各フレーム5が第1ミラー31の回動中心軸30を支持する部位の周囲にて屈曲又は湾曲しているが、このような屈曲又は湾曲に基づく技術的意義については、既に効果の項において説明した通りである。
As shown in FIG. 1 (b), in the basic configurations (4), (5), and (6), each
基本構成(4)及び(5)においては、図2(b)に示すように、複数個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各第2ミラー32の回動中心軸30の中央位置Qを、テーブル4の面の中心位置Pを基準として水平方向に即して等距離に配列しており、このような配列によって、テーブル4の面の中心位置Pを基準として、各第2ミラー32の照射領域を均等に区分した場合、又は各第2ミラー32の照射領域を共通とした場合の何れにおいても、シンプルな制御によって、均一な照射状態を実現することができる。
In the basic configurations (4) and (5), as shown in FIG. 2 (b), a plurality of
基本構成(4)は、図1(b)、図2(b)、図3(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナー3の先端側の長手方向が前記中心位置Pを基準として、それぞれ180°、120°、90°、72°、60°の等角度による交差状態にて放射状態に配置されていることを特徴としている。
The basic configuration (4) has two or three as shown in FIGS. 1 (b), 2 (b), 3 (a), (b), (c), (d), and (e). The longitudinal direction of the tip side of the four, four, five, or six
このような特徴点によって、基本構成(4)は、基本構成(1)の場合と同様に、第2ミラー32がテーブル4の面の中心位置Pから等距離だけでなく、等角度に配列されることによって、粉末層に対する均一な照射を実現することができる。
Due to such feature points, in the basic configuration (4), the
従来技術による直線状のガルバノスキャナー3を放射状に配置した場合には、テーブル4の面の中心位置Pから離れるにしたがって、ガルバノスキャナー3の長手方向の領域間における空隙が増加し、テーブル4の面のスペースを有効に活用する程度が減少することを避けることができない。
When the
然るに、図3(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、基本構成(4)の場合には、テーブル4の面の中心位置Pから各ガルバノスキャナー3の長手方向が離れたとしても、ガルバノスキャナー3のフレーム5が長手方向の中途部位にて屈曲又は湾曲していることを原因として、各ガルバノスキャナー3の長手方向の領域の空隙が増加せず、テーブル4の面のスペースを有効に活用することができる。
However, as shown in FIGS. 3 (a), (b), (c), (d), and (e), in the case of the basic configuration (4), each galvano scanner is located from the center position P of the surface of the table 4. Even if the longitudinal directions of the
しかもこのような屈曲又は湾曲構成によって、テーブル4において小さな面積のテーブル4を採用することが図3(a)、(b)、(c)、(d)、(e)によって裏付けられている。 Moreover, such a bent or curved configuration confirms that the table 4 having a small area is adopted in the table 4 by FIGS. 3 (a), (b), (c), (d), and (e).
基本構成(5)は、図1(b)、図2(b)、図4(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、2個、又は3個、又は4個、又は5個、又は6個のガルバノスキャナー3の先端側の長手方向が、それぞれ0°の交差角度による平行状態、60°の交差角度による正三角形の辺、90°の交差角度による正方形の辺、108°の交差角度による正五角形の辺、120°の交差角度による正六角形の辺を形成するように配置されていることを特徴としている。
The basic configuration (5) has two or three as shown in FIGS. 1 (b), 2 (b), 4 (a), (b), (c), (d), and (e). The longitudinal directions of the tips of the
上記特徴点によって、基本構成(5)においても、基本構成(2)の場合と同様に各第2ミラー32がテーブル4の面の中心位置Pから単に等距離であるだけでなく、等角度に配列されることによって、均一な照射を実現することができる。
Due to the above feature points, even in the basic configuration (5), each
しかも、各ガルバノスキャナー3のフレーム5の後端領域側は、平行状態、又は正三角形、正方形、正五角形、正六角形の各辺の外側に突出していることから、従来技術の場合と同一のテーブル4の面を採用した場合に、先端側領域がテーブル4の面の中心位置Pをコンパクトな状態にて囲んだ配置状態、即ち当該中心位置Pに対し近い距離による配置状態を実現することができる。
Moreover, since the rear end region side of the
その結果、従来技術のように直線状の長手方向を有するガルバノスキャナー3を採用し、平行状態、又は正三角形、正方形、正五角形、正六角形の各辺において、テーブル4の面の中心位置Pを囲んだ配置状態の場合に比し、より均一な第2ミラー32による照射状態を実現することができる。
As a result, a
基本構成(6)は、図1(b)、図5(a)、(b)に示すように、2個~6個のガルバノスキャナー3を備え、かつ各ガルバノスキャナー3の先端側領域の長手方向を平行であると共に、隣り合うガルバノスキャナー3における先端側領域の長手方向を逆方向に設定しており、各ガルバノスキャナー3においてテーブル4の面の中心位置Pから前記平行方向に対し、水平方向に沿って直交する方向に延設された直線Lに関し、各第2ミラー32の回動中心軸30を、前記平行方向に沿って前記直線Lと重複する状態に配列するか、又は前記平行方向と直交する方向にて前記直線Lと重複する状態に配列していることを特徴としている。
As shown in FIGS. 1 (b), 5 (a), and (b), the basic configuration (6) includes 2 to 6
上記特徴によって、基本構成(6)においては、基本構成(3)の場合と同様に、第2ミラー32の回動中心軸30を、前記直線Lと重複する状態に配列することによって、第2ミラー32による均一な照射及び第2ミラー32のコンパクトな配列を実現することができる。
Due to the above characteristics, in the basic configuration (6), as in the case of the basic configuration (3), the
しかも、隣り合うガルバノスキャナー3を逆方向に平行状態に設定することによって、テーブル4の面のスペースを有効に活用することができる。
Moreover, by setting the
更には、上記のような逆方向にて平行状態に設定した場合には、隣り合うガルバノスキャナー3の屈曲する方向又は湾曲する方向が相互に逆転状態であって、テーブル4の面のスペースの有効な活用を一層助長することができる。
Further, when the parallel state is set in the opposite direction as described above, the bending direction or the bending direction of the
以下、実施例に即して説明する。 Hereinafter, the description will be given according to an embodiment.
基本構成(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)においては、ガルバノスキャナー3のフレーム5が屈曲又は湾曲する角度は、前記先端側領域及び後端側領域を含む屈曲及び湾曲していない直線方向の交差角度を基準とした場合に、通常90°である。
但し、90°に限定する必要はない。
In the basic configurations (1), (2), (3), (4), (5), and (6), the angle at which the
However, it is not necessary to limit the temperature to 90 °.
即ち、実施例1は、フレーム5の屈曲又は湾曲する角度が、前記先端側領域及び後端側領域を含む屈曲及び湾曲していない直線方向の交差角度を基準として60°~120°であることを特徴としている。
That is, in the first embodiment, the bending or bending angle of the
このような角度範囲であっても、各基本構成における効果を確保することができる。 Even in such an angle range, the effect in each basic configuration can be ensured.
基本構成(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)においては、フレーム5が屈曲又は湾曲する領域は、長手方向の後端側及び先端側から等距離であって、かつ屈曲又は湾曲の中心位置として後端側及び先端側から等距離の位置を選択する場合が多い。
In the basic configurations (1), (2), (3), (4), (5), and (6), the region where the
しかしながら、実施例2のようにフレーム5の屈曲又は湾曲している領域が、長手方向の後端から長手方向の全距離の1/3以上の領域内にあり、かつ長手方向の先端から長手方向の全距離の1/3以上の領域内にあることを特徴とする構成を採用することもできる。
However, the bent or curved region of the
このような領域の区分であっても、各基本構成による効果を発揮することができる。 Even in such a division of the area, the effect of each basic configuration can be exhibited.
実施例3は、基本構成(3)及び(6)に立脚した上で、図6(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、2個、又は4個、又は6個のガルバノスキャナー3を前記中心位置Pを基準として点対称に配置するか(図6(a)、(c)、(e)の場合)、若しくは3個又は5個のガルバノスキャナー3のうちの1個を前記中心位置P上に配置し、残2個又は残4個のガルバノスキャナー3を前記中心位置Pから前記平行方向にて延設された直線Lを基準としてそれぞれ線対称に配置している(図6(b)、(d)の場合)ことを特徴としている。
Example 3 is based on the basic configurations (3) and (6), and has two or two as shown in FIGS. 6 (a), (b), (c), (d), and (e). The four or six
このような特徴点において、実施例3においては、基本構成(3)、(6)の特徴点を具体的に実現することができる。 With respect to such feature points, in the third embodiment, the feature points of the basic configurations (3) and (6) can be concretely realized.
現に、図6(a)、(b)、(c)、(d)、(e)に示すように、実施例3においては、逆方向の平行状態に設定されている隣り合うガルバノスキャナー3の屈曲する方向又は湾曲する方向が逆転していることによって、テーブル4の面のスペースの有効な活用を助長しており、かつこの点は、前記各図面によって一目瞭然である。
Actually, as shown in FIGS. 6 (a), 6 (b), (c), (d), and (e), in the third embodiment, the
このように、ガルバノスキャナーの長手方向を後端側領域と先端側領域との中途部位において屈曲又は湾曲しているフレームを採用し、かつ2個~6個のガルバノスキャナーを交差状態又は長手方向を平行かつ逆方向に設定している本発明においては、テーブル面のスペースを有効に活用する一方、面積の少ないテーブルに採用することが可能である一方、複数個のガルバノスキャナーの配置構成によって、コンパクトな第2ミラーの配列、及び各第2ミラーによる均一な照射の実現を可能としており、その利用範囲は絶大である。 In this way, a frame in which the longitudinal direction of the galvano scanner is bent or curved in the middle portion between the rear end side region and the front end side region is adopted, and two to six galvano scanners are crossed or longitudinally. In the present invention, which is set in parallel and in the opposite direction, while effectively utilizing the space on the table surface, it can be adopted for a table with a small area, while it is compact due to the arrangement configuration of a plurality of galvano scanners. It is possible to realize uniform irradiation by the arrangement of the second mirrors and each second mirror, and the range of use thereof is enormous.
1 レーザビーム又は電子ビームの発振源
2 ダイナミックフォーカスレンズ
3 ガルバノスキャナー
30 回動中心軸
31 第1ミラー
32 第2ミラー
4 テーブル
5 フレーム
6 レーザビーム又は電子ビームを屈折反射するミラー
7 レーザビーム又は電子ビーム
P テーブル面の中心位置
D テーブル面の中心位置からガルバノスキャナーの長手方向に即して平行方向に延設された点線
L 前記平行方向に直交する方向にてテーブル面の中心位置から延設された直線
Q 回動中心軸30の中央位置
R 屈折反射を行うミラーを支持するフレームにおける部位
1 Laser beam or electron
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