JPH07205303A - 微細加工装置用の光学系 - Google Patents
微細加工装置用の光学系Info
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- JPH07205303A JPH07205303A JP6002622A JP262294A JPH07205303A JP H07205303 A JPH07205303 A JP H07205303A JP 6002622 A JP6002622 A JP 6002622A JP 262294 A JP262294 A JP 262294A JP H07205303 A JPH07205303 A JP H07205303A
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- JP
- Japan
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- light
- light source
- solidified
- optical system
- irradiation
- Prior art date
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- Withdrawn
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
- B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
- B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
- B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
- B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
- B29C2035/0838—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using laser
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- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 走査や、マスクを使用することなく、直接２
次元の露光を可能とした微細加工装置用の光学系を提供
することを目的とする。 【構成】 ２次元に配列した多数のレーザ光源１２ａを
有する面発光アレイ半導体１２の各光源１２ａの照射光
９をコリメートするマイクロレンズ１３を設け、このマ
イクロレンズ１３を介した照射光９を集光レンズ５で集
光するとともに、レーザ光源１２ａを選択的に点減させ
ることにより任意の広がりをもつ２次元の照射光９を照
射し得るようにしたものである。
次元の露光を可能とした微細加工装置用の光学系を提供
することを目的とする。 【構成】 ２次元に配列した多数のレーザ光源１２ａを
有する面発光アレイ半導体１２の各光源１２ａの照射光
９をコリメートするマイクロレンズ１３を設け、このマ
イクロレンズ１３を介した照射光９を集光レンズ５で集
光するとともに、レーザ光源１２ａを選択的に点減させ
ることにより任意の広がりをもつ２次元の照射光９を照
射し得るようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は微細加工装置用の光学系
に関し、特に光造形法による微細加工装置に適用して有
用なものである。
に関し、特に光造形法による微細加工装置に適用して有
用なものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は光造形法による微細加工装置を示
す全体の構成図である。同図において、１は感光硬化性
樹脂液、２は固化樹脂層、３はエレベータ、４は位置決
めモータ、５は集光レンズ、６は光源、７は容器、８は
ベースプレート、９は照射光である。
す全体の構成図である。同図において、１は感光硬化性
樹脂液、２は固化樹脂層、３はエレベータ、４は位置決
めモータ、５は集光レンズ、６は光源、７は容器、８は
ベースプレート、９は照射光である。
【０００３】かかる微細加工装置において、位置決めモ
ータ４によりエレベータ３を降下させ、ベースプレート
８を感光硬化性樹脂液１の中に埋没させ、ベースプレー
ト８の上面に薄い膜を作る。次に、その上から光源６か
らの光を照射する。このとき、照射光９が、集光レンズ
５で必要に応じて集光され、ベースプレート８上の感光
硬化性樹脂液１の薄膜に照射されると、照射された領域
について光化学反応により固化し、固化樹脂層２を形成
する。
ータ４によりエレベータ３を降下させ、ベースプレート
８を感光硬化性樹脂液１の中に埋没させ、ベースプレー
ト８の上面に薄い膜を作る。次に、その上から光源６か
らの光を照射する。このとき、照射光９が、集光レンズ
５で必要に応じて集光され、ベースプレート８上の感光
硬化性樹脂液１の薄膜に照射されると、照射された領域
について光化学反応により固化し、固化樹脂層２を形成
する。
【０００４】図６及び図７は、上記微細加工装置におけ
る従来技術に係る光学系を示す構成図である。
る従来技術に係る光学系を示す構成図である。
【０００５】図６に示す光学系は、ビーム走査方式で感
光硬化性樹脂液１上にレーザ光を集光させ、ミラー１０
及び集光レンズ５をスキャンすることにより２次元の固
化樹脂層２を形成する。
光硬化性樹脂液１上にレーザ光を集光させ、ミラー１０
及び集光レンズ５をスキャンすることにより２次元の固
化樹脂層２を形成する。
【０００６】図７に示す光学系は、マスク方式で、固化
樹脂層２の形状に対応したマスク１１に拡大したレーザ
光である照射光９を照射し、マスク１１を通ったパター
ンを感光硬化性樹脂液１に照射することにより固化樹脂
層２を形成する。
樹脂層２の形状に対応したマスク１１に拡大したレーザ
光である照射光９を照射し、マスク１１を通ったパター
ンを感光硬化性樹脂液１に照射することにより固化樹脂
層２を形成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き光学系のう
ちビーム走査方式では、２次元の固化樹脂層２を形成す
るための駆動機構が必要であるが、微細加工装置として
は加工精度に対する位置決めが１μm 程度が限度であ
る。また装置の大形化及び高コスト化も招来する。
ちビーム走査方式では、２次元の固化樹脂層２を形成す
るための駆動機構が必要であるが、微細加工装置として
は加工精度に対する位置決めが１μm 程度が限度であ
る。また装置の大形化及び高コスト化も招来する。
【０００８】一方、マスク方式では、複雑な２次元のマ
スクを作成することが困難であるという問題がある。
スクを作成することが困難であるという問題がある。
【０００９】本発明は、上記従来技術に鑑み、走査や、
マスクを使用することなく、直接２次元の露光を可能と
した微細加工装置用の光学系を提供することを目的とす
る。
マスクを使用することなく、直接２次元の露光を可能と
した微細加工装置用の光学系を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、感光硬化性樹脂液に光を照射することによ
り感光硬化性樹脂液を２次元的な面として固化させ、同
様な手法で固化した固化樹脂層を積層することにより３
次元の固化樹脂層を作製する微細加工装置に用いる微細
加工装置用の光学系であって、２次元に配列した多数の
光源を有するとともに各光源からの照射光を変調し得る
ように構成した面光源と、各光源に対応して配設され、
各光源の照射光をコリメートするマイクロレンズとを有
することを特徴とする。
明の構成は、感光硬化性樹脂液に光を照射することによ
り感光硬化性樹脂液を２次元的な面として固化させ、同
様な手法で固化した固化樹脂層を積層することにより３
次元の固化樹脂層を作製する微細加工装置に用いる微細
加工装置用の光学系であって、２次元に配列した多数の
光源を有するとともに各光源からの照射光を変調し得る
ように構成した面光源と、各光源に対応して配設され、
各光源の照射光をコリメートするマイクロレンズとを有
することを特徴とする。
【００１１】
【作用】上記構成の本発明によれば、２次元に配列した
多数の光源を選択的に点減することにより任意の広がり
をもつ２次元の直接描画用照射光を照射し得る。
多数の光源を選択的に点減することにより任意の広がり
をもつ２次元の直接描画用照射光を照射し得る。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。なお、従来技術と同一部分には同一番号を付
す。
明する。なお、従来技術と同一部分には同一番号を付
す。
【００１３】図１は本発明の実施例を示す構成図、図２
はそのＡ−Ａ線矢視図、図３はそのＢ−Ｂ線矢視図、図
４は任意の露光パターンを例示する説明図である。
はそのＡ−Ａ線矢視図、図３はそのＢ−Ｂ線矢視図、図
４は任意の露光パターンを例示する説明図である。
【００１４】これらの図に示すように、２次元に配列し
た多数のレーザ光源１２ａを有する面発光アレイ半導体
レーザ１２は、各々変調したレーザ光を出射する。各々
のレーザ光である照射光９は、発散角を有しており、こ
のままでは集光性が悪いため、光源１２ａに対応させた
同数のマイクロレンズ１３を積層して各照射光９をコリ
メートしている。このとき、図２に示すように、隣接す
るマイクロレンズ１３間の間隔はサブミリのオーダでの
配置であるため、集光レンズ５を介在させることにより
各々の光源１２ａの照射光９を一点に集中させるように
構成してある。
た多数のレーザ光源１２ａを有する面発光アレイ半導体
レーザ１２は、各々変調したレーザ光を出射する。各々
のレーザ光である照射光９は、発散角を有しており、こ
のままでは集光性が悪いため、光源１２ａに対応させた
同数のマイクロレンズ１３を積層して各照射光９をコリ
メートしている。このとき、図２に示すように、隣接す
るマイクロレンズ１３間の間隔はサブミリのオーダでの
配置であるため、集光レンズ５を介在させることにより
各々の光源１２ａの照射光９を一点に集中させるように
構成してある。
【００１５】前記照射光９は、実際には焦点から或る焦
点深度の位置で使用する。すなわち、この位置は、図１
に示すＢ−Ｂ線の位置であり、この位置における照射光
９は、図３に示すように各々のビームが２次元形状に隙
間なく並んでいる。
点深度の位置で使用する。すなわち、この位置は、図１
に示すＢ−Ｂ線の位置であり、この位置における照射光
９は、図３に示すように各々のビームが２次元形状に隙
間なく並んでいる。
【００１６】かくして、上記実施例によれば、各々の光
源１２ａをＯＮ−ＯＦＦすることにより、図４に示すよ
うな任意の２次元の露光パターンが形成される。すなわ
ち、２次元に配列した多数の光源１２ａを選択的に点滅
することにより任意の広がりをもつ２次元の直接描画用
の照射光９を照射し得る。
源１２ａをＯＮ−ＯＦＦすることにより、図４に示すよ
うな任意の２次元の露光パターンが形成される。すなわ
ち、２次元に配列した多数の光源１２ａを選択的に点滅
することにより任意の広がりをもつ２次元の直接描画用
の照射光９を照射し得る。
【００１７】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、２次元の任意形状の露光パター
ンを形成し得る。しかも、このとき走査光学系を使用す
る必要がないので、１回の露光で固化樹脂層を形成し
得、この形成時間も短かくて済む。さらに、露光マスク
を使用する必要もないので、複雑な形状の固化樹脂層の
形成が可能となる。
うに、本発明によれば、２次元の任意形状の露光パター
ンを形成し得る。しかも、このとき走査光学系を使用す
る必要がないので、１回の露光で固化樹脂層を形成し
得、この形成時間も短かくて済む。さらに、露光マスク
を使用する必要もないので、複雑な形状の固化樹脂層の
形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す構成図。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視図。
【図４】任意の露光パターンを例示する説明図。
【図５】光造形法による微細加工装置を示す全体の構成
図。
図。
【図６】図５の装置における従来技術に係る光学系の一
例を示す構成図。
例を示す構成図。
【図７】図５の装置における従来技術に係る光学系の他
の例を示す構成図。
の例を示す構成図。
１ 感光硬化性樹脂層 ２ 固化樹脂層 ５ 集光レンズ ９ 照射光 １２ 面発光アレイ半導体レーザ １２ａ 光源 １３ マイクロレンズ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 35/08 8927−4Ｆ Ｃ０８Ｆ 299/00 ＭＲＭ // Ｂ２９Ｋ 105:24
Claims (2)
- 【請求項１】 感光硬化性樹脂液に光を照射することに
より感光硬化性樹脂液を２次元的な面として固化させ、
同様な手法で固化した固化樹脂層を積層することにより
３次元の固化樹脂層を作製する微細加工装置に用いる微
細加工装置用の光学系であって、 ２次元に配列した多数の光源を有するとともに各光源か
らの照射光を変調し得るように構成した面光源と、 各光源に対応して配設され、各光源の照射光をコリメー
トするマイクロレンズとを有することを特徴とする微細
加工装置用の光学系。 - 【請求項２】 感光硬化性樹脂液に光を照射することに
より感光硬化性樹脂液を２次元的な面として固化させ、
同様な手法で固化した固化樹脂層を積層することにより
３次元の固化樹脂層を作製する微細加工装置に用いる微
細加工装置用の光学系であって、 ２次元に配列した多数の光源を有するとともに各光源か
らの照射光を変調し得るように構成した面光源と、 各光源に対応して配設され、各光源の照射光をコリメー
トするマイクロレンズと、 マイクロレンズでそれぞれコリメートされた照射光を集
光する集光レンズとを有することを特徴とする微細加工
装置用の光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002622A JPH07205303A (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 微細加工装置用の光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6002622A JPH07205303A (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 微細加工装置用の光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07205303A true JPH07205303A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11534509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6002622A Withdrawn JPH07205303A (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | 微細加工装置用の光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07205303A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0852582A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加熱方法とその装置およびこれらに用いるレーザ加熱ツール |
| JP2002033539A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Nec Corp | グリーンシートの穴あけ加工装置 |
| JP2012519875A (ja) * | 2009-03-06 | 2012-08-30 | ネーデルランデ オルガニサチエ ヴォール トエゲパスト−ナツールウェテンスハペリエク オンデルゾエク ティーエヌオー | ステレオリソグラフィ装置用の照射システム |
| CN109311222A (zh) * | 2016-01-22 | 2019-02-05 | 美国因迪森光学技术有限责任公司 | 通过加法制造来生产同质均匀的光学元件 |
| CN109648851A (zh) * | 2019-01-19 | 2019-04-19 | 郑州迈客美客电子科技有限公司 | 兼顾光强一致性和分辨精度的阵列式面光源的获取方法、阵列式面光源、及光固化装置 |
| WO2022036584A1 (zh) * | 2020-08-19 | 2022-02-24 | 普罗森科技股份有限公司 | 三维打印机 |
| WO2023190399A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 三井化学株式会社 | 光造形装置、光造形装置用の縮小投影光学部品、及び光造形物の製造方法 |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP6002622A patent/JPH07205303A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0852582A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加熱方法とその装置およびこれらに用いるレーザ加熱ツール |
| JP2002033539A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-31 | Nec Corp | グリーンシートの穴あけ加工装置 |
| JP2012519875A (ja) * | 2009-03-06 | 2012-08-30 | ネーデルランデ オルガニサチエ ヴォール トエゲパスト−ナツールウェテンスハペリエク オンデルゾエク ティーエヌオー | ステレオリソグラフィ装置用の照射システム |
| CN109311222A (zh) * | 2016-01-22 | 2019-02-05 | 美国因迪森光学技术有限责任公司 | 通过加法制造来生产同质均匀的光学元件 |
| CN109648851A (zh) * | 2019-01-19 | 2019-04-19 | 郑州迈客美客电子科技有限公司 | 兼顾光强一致性和分辨精度的阵列式面光源的获取方法、阵列式面光源、及光固化装置 |
| WO2022036584A1 (zh) * | 2020-08-19 | 2022-02-24 | 普罗森科技股份有限公司 | 三维打印机 |
| WO2023190399A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 三井化学株式会社 | 光造形装置、光造形装置用の縮小投影光学部品、及び光造形物の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010403 |