KR20180133746A - stereo lithography method for solid structure and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3차원 구조물의 광조형 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조형 정밀성이 향상되는 3차원 구조물의 광조형 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a stereolithography method and apparatus for a three-dimensional structure, and more particularly, to a stereolithography method and apparatus for a three-dimensional structure with improved molding accuracy.
쾌속조형의 하나인 광조형법(SLA: StereoLithography Aperture)은 3차원 CAD 데이터의 변환을 통해 미세 두께의 단면 이미지를 생성한 후, 해당 단면 이미지를 선택적으로 통과하는 광을 액체상태의 광경화성 수지에 조사하여 미세 두께로 경화시키는 과정을 반복하여 한층씩 연속적으로 적층해 나가면서 3차원 CAD 데이터로 구현된 구조물을 제작하는 기술이다. SLA (StereoLithography Aperture), which is one of the rapid prototyping methods, generates a cross-sectional image of fine thickness through the conversion of three-dimensional CAD data and then irradiates light selectively passing through the cross-sectional image to a photo- And curing the material to a fine thickness, and repeatedly layering the materials one by one to fabricate a three-dimensional CAD data structure.
이와 같은 쾌속조형 기술은 마이크로/나노 산업분야에 적용되어 마이크로 초정밀부품, 정보/통신 기기, 의료기기 등을 제조하는데 사용되고 있다. Such rapid prototyping technology is applied to the micro / nano industry field and is used to manufacture micro-precision parts, information / communication equipment, medical equipment and the like.
상기와 같은 마이크로 쾌속조형 기술은 광경화성 수지로 가공재료가 한정되는 단점은 있으나, 복잡한 3차원 형상의 마이크로 구조물이나 마이크로 구조물을 형성하기 위한 폴리머 몰드(polymer mold) 등을 용이하게 제작할 수 있어 그 활용도가 증대되고 있는 추세이다.Although the microwave rapid prototyping technique described above has a disadvantage in that a working material is limited by a photo-curing resin, it is possible to easily produce a complicated three-dimensional microstructure or a polymer mold for forming a microstructure, Is increasing.
이때, 상기 쾌속조형장치는 경화를 위한 광의 공급 방법에 따라 이동하는 광의 주사에 의한 스캐닝(scanning)으로 조형이 이루어지는 스캔형과, 광의 전사에 의한 프로젝션으로 조형이 이루어는 전사형으로 구분되며, 최근에는 신속하면서도 정밀성형이 가능한 전사형의 쾌속조형장치가 널리 사용되고 있다. At this time, the rapid prototyping apparatus is divided into a scan type in which molding is performed by scanning by scanning light that moves according to a method of supplying light for curing, and a transfer type in which molding is performed by projection by transferring light, A rapid prototyping apparatus of the transfer type capable of rapid and precise forming is widely used.
이때, 전사형의 쾌속조형장치는 DMD칩 또는 LCD층이 내부에 구비된 DLP 등의 프로젝션장치를 이용하여, 기설정된 패턴으로 출력된 광을 광경화성 수지에 조사하는 방식을 사용하고 있다. At this time, the rapid prototyping apparatus of the transfer type employs a method of irradiating light output in a predetermined pattern to the photo-curing resin by using a projection apparatus such as a DLP having a DMD chip or an LCD layer therein.
그러나, 종래의 DLP 장치는 조사 가능한 범위가 15cm×15cm로 제한되어 있으며, 가공 범위 확대를 위해 조사 영역을 증가시키는 경우에는 조형의 정밀도가 급감하게 되므로, 주얼리 및 피규어 제작 등 적용 범위가 한정되는 문제점이 있었다.However, in the conventional DLP apparatus, the irradiation range is limited to 15 cm x 15 cm. In the case of increasing the irradiation area for enlarging the processing range, the accuracy of the molding is drastically reduced, and thus the range of application such as jewelery and figure production is limited .
특히, 조사 영역이 증가되면, 조사 영역 내의 위치별 광도 편차가 증가되므로 높은 광도의 경화광이 조사된 부분이 과경화되고, 낮은 광도의 경화광이 조사된 부분이 부경화됨에 따라 조형 정밀도가 감소될 뿐만 아니라, 층간 분리 현상으로 조형 강도 및 품질이 저하되는 문제점이 있었다. Particularly, when the irradiation region is increased, the light intensity deviation per position in the irradiation region is increased, so that the portion irradiated with the cured light of high light intensity is cured and the portion irradiated with the cured light of low light intensity is cured, In addition, there is a problem that molding strength and quality are deteriorated due to delamination phenomenon.
즉, 하나의 단면층이 높은 광도의 경화광과 낮은 광도의 경화광에 의해 경화되므로, 낮은 광도의 경화광을 기준으로 조사 내지 경화시간을 설정하는 경우, 높은 광도의 경화광이 조사되는 부분에서 경화영역이 주변으로 확장되어 단면 형상이 어그러지는 문제점이 있었다. That is, since one cross-section layer is cured by cured light of high light intensity and cured light of low light intensity, when setting the irradiation or curing time based on cured light of low light intensity, There is a problem in that the cross-sectional shape is distorted because the hardening region expands to the periphery.
또한, 높은 광도의 경화광을 기준으로 조사 내지 경화시간을 설정하는 경우에는 낮은 광도의 경화광이 조사되는 부분에서 경화영역이 협소화되어 형상의 어그러짐이 발생될 뿐만 아니라, 이전 단면층 또는 후속 단면층과의 결합력이 저하되는 등의 문제점이 있었다. In addition, in the case of setting the irradiation or curing time based on the cured light of high light intensity, not only the cured area is narrowed at the portion irradiated with the cured light of low lightness to cause the distortion of the shape, There is a problem that the bonding force with
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 조형 정밀성이 향상되는 3차원 구조물의 광조형 방법 및 장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a stereolithography method and apparatus of a three-dimensional structure with improved molding accuracy.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 3차원 구조물에 대응되는 모델링데이터가 기설정된 적층두께에 따라 분할되되, 분할된 각 단면층의 실질조형영역에 따라 경화광의 조사를 위한 조형픽셀과 상기 경화광의 차단을 위한 비조형픽셀이 구분되어 레이어이미지가 설정되는 제1단계; 상기 레이어이미지가 디스플레이되는 결상부의 영역별 광도분포가 보상되도록 상기 각 조형픽셀이 그라데이션 처리되는 제2단계; 및 상기 처리된 레이어이미지가 상기 결상부에 순차적으로 디스플레이되어 상기 3차원 구조물에 대응되는 각 단면층이 조형되는 제3단계를 포함하는 3차원 구조물의 광조형 방법을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a three-dimensional structure, the method comprising: dividing modeling data corresponding to a three-dimensional structure according to a predetermined lamination thickness, A first step in which a non-shaping pixel for blocking light is divided to set a layer image; A second step of gradating each of the formed pixels so that a luminous intensity distribution of an image forming unit in which the layer image is displayed is compensated; And a third step in which the processed layer image is sequentially displayed on the image forming part to form each cross-sectional layer corresponding to the three-dimensional structure.
여기서, 상기 제2단계는 상기 각 조형픽셀을 통해 출력되는 경화광의 광도편차가 기설정된 범위 이내로 보상되도록, 상기 결상부의 영역별 광도분포에 대응하여 각 픽셀의 회색조농도가 조절된 그레이스케일의 그라데이션이미지가 상기 레이어이미지에 오버렙되어 상기 각 조형픽셀이 상기 영역별 광도분포의 역치에 대응되는 명도분포로 보정되는 단계를 포함함이 바람직하다. Here, the second step may be a step of adjusting the gradation density of the grayscale image in which the grayscale concentration of each pixel is adjusted in correspondence with the distribution of luminosity for each region of the image forming unit so that the luminosity deviation of the cured light output through each of the shaping pixels is compensated within a predetermined range. Is overlaid on the layer image so that each of the formed pixels is corrected to a brightness distribution corresponding to a threshold value of the brightness distribution of each region.
그리고, 상기 제2단계는 상기 처리된 레이어이미지의 조형픽셀 최소명도가 상기 결상부에서 조형되는 조형재료의 경화임계값을 초과하도록 상기 결상부의 최대광도 및 최소광도 간 편차에 따라 상기 회색조농도의 최대값이 설정되는 단계를 포함함이 바람직하다. The second step may further include a step of adjusting the maximum gray level of the formed image so that the minimum color tone of the shaped pixels of the processed layer image exceeds a setting threshold of the molding material to be formed in the color image, And a value is set.
한편, 본 발명은 3차원 구조물에 대응되는 모델링데이터를 기설정된 적층두께에 따라 분할하되, 분할된 각 단면층의 실질조형영역에 따라 경화광의 조사를 위한 조형픽셀과 상기 경화광이 차단되는 비조형픽셀을 구분하여 레이어이미지를 설정하는 단면이미지생성부; 상기 각 조형픽셀을 통해 출력되는 경화광의 광도편차가 기설정된 범위 이내로 보상되도록 상기 레이어이미지가 디스플레이되는 결상부의 영역별 광도분포에 대응하여 각 픽셀의 회색조농도가 조절된 그레이스케일의 그라데이션이미지를 설정하고, 상기 레이어이미지 및 상기 그라데이션이미지의 오버렙을 통해 상기 각 조형픽셀을 상기 영역별 광도분포의 역치에 대응되는 명도분포로 보정 처리하는 광도보정부; 상기 3차원 구조물에 대응되는 각 단면층이 조형되도록 상기 보정 처리된 레이어이미지를 상기 결상부에 순차 디스플레이하는 이미지출력부; 내부에 조형재료가 저장되는 수용공간이 형성되되 상기 조형재료가 경화되도록 상기 이미지출력부와 대향 배치되는 일측에 상기 결상부가 형성되는 경화수조; 및 상기 결상부를 커버하도록 배치되어 조형된 단면층이 결합되되, 상기 단면층의 적층 방향으로 순차 이동되는 조형스테이지를 포함하는 3차원 구조물의 광조형 장치를 제공한다. According to the present invention, the modeling data corresponding to the three-dimensional structure is divided according to the predetermined lamination thickness, and the shape pixels for irradiating the hardening light and the non- A cross-sectional image generation unit for setting a layer image by dividing pixels; A gradation image of a gray scale in which the grayscale concentration of each pixel is adjusted in correspondence with the distribution of luminous intensity for each area of the image forming section in which the layer image is displayed is set so that the luminous intensity deviation of the cured light outputted through each of the formed pixels is compensated within a predetermined range An optical walker for correcting each of the formed pixels by a brightness distribution corresponding to a threshold value of the luminous intensity distribution of each region through the layer image and the overlay of the gradation image; An image output unit sequentially displaying the corrected layer images on the image formation unit so that each cross-sectional layer corresponding to the three-dimensional structure is formed; A curing water tank in which a filling space is formed in which a molding material is stored, and the image forming unit is formed on one side of the image output unit opposite to the image output unit so that the molding material is cured; And a shaping stage which is arranged to cover the image forming portion and is formed and which is sequentially moved in the stacking direction of the sectional layers.
그리고, 상기 광도보정부는 상기 보정된 레이어이미지의 조형픽셀 최소명도가 상기 조형재료의 경화임계값을 초과하도록 상기 결상부의 최대광도 및 최소광도 간 편차에 따라 회색조농도의 최대값을 설정함이 바람직하다. It is preferable that the optical walker sets the maximum value of the grayscale concentration according to the deviation between the maximum luminosity and the minimum luminosity of the image forming portion so that the minimum shaping pixel of the corrected layer image exceeds the setting threshold of the molding material Do.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다. Through the above solution, the present invention provides the following effects.
첫째, 그라데이션 처리된 레이어이미지를 통해 결상부에 조사되는 경화광의 중앙부 및 외곽부 간 편차가 감소되므로 부분적인 과경화 또는 부경화 없이 조형재료가 균일한 속도로 경화될 수 있으며, 각 단면층의 정확한 조형이 가능하되 인접한 단면층 간 구조적인 안정성이 개선됨에 따라 장치의 조형 정밀성 및 품질이 개선될 수 있다. First, since the deviation between the central part and the outer part of the cured light irradiated onto the image is reduced through the graded layer image, the molding material can be cured at a uniform speed without partial curing or curing, As molding is possible, structural stability between adjacent cross-sectional layers is improved, the precision and quality of molding of the device can be improved.
둘째, 렌즈, 반사미러 등의 표면 곡률을 조절하는 광학장치와 달리, 각 조형픽셀에 대한 직접적인 명도제어를 통해, 출력되는 경화광의 세기가 하나의 픽셀에 대응되는 미세영역별로 정확하고 용이하게 조절될 수 있으므로 장치의 조형 정밀성이 개선됨과 동시에 별도의 광학장치가 불필요한 컴팩트한 구조로 장치의 경제성 및 생산성이 개선될 수 있다. Second, unlike optical devices that control the surface curvature of a lens, a reflective mirror, or the like, the intensity of the output curing light is precisely and easily adjusted for each fine region corresponding to one pixel through direct brightness control for each formed pixel So that the molding precision of the device can be improved and the economical efficiency and productivity of the device can be improved with a compact structure requiring no separate optical device.
셋째, 상기 결상부의 영역별 광도분포에 따라 하나의 그라데이션이미지가 설정되면, 오버렙과 같은 단순한 이미지 처리과정을 통해 복수의 레이어이미지에 대한 명도 조절 과정이 신속하게 수행될 수 있으며, 상기 결상부의 영역별 광도분포를 검출하여 그라데이션이미지를 설정하기만 하면 광원의 종류, 조사면적 등의 다양한 조형조건에 호환 적용될 수 있어 장치의 호환성 및 효율성이 개선될 수 있다. Third, if one gradation image is set according to the luminous intensity distribution of each image forming region, the brightness adjusting process for a plurality of layer images can be performed quickly through a simple image processing process such as overreproduction, It can be applied to various molding conditions such as the type of the light source and the irradiation area by simply setting the gradation image by detecting the astigmatism distribution so that the compatibility and efficiency of the apparatus can be improved.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 장치를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 장치를 나타낸 블록도.
도 4a 및 도 4b, 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 방법에서 레이어이미지의 처리과정을 나타낸 예시도. 1 is a flowchart illustrating a stereolithography method of a three-dimensional structure according to an embodiment of the present invention.
BACKGROUND OF THE
3 is a block diagram illustrating a stereolithography apparatus for a three-dimensional structure according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4A, 4B, and 4C are views illustrating a process of processing a layer image in a stereolithography method of a three-dimensional structure according to an embodiment of the present invention. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 방법 및 장치를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method and apparatus for stereolithography of a three-dimensional structure according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 장치를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 장치를 나타낸 블록도이며, 도 4a 및 도 4b, 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 방법에서 레이어이미지의 처리과정을 나타낸 예시도이다. FIG. 1 is a flowchart illustrating a stereolithography method of a three-dimensional structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exemplary view illustrating a stereolithography apparatus for a three-dimensional structure according to an embodiment of the present invention. 4A, 4B and 4C are views illustrating a process of processing a layer image in a stereolithography method of a three-dimensional structure according to an embodiment of the present invention. Fig.
도 1 내지 도 4c에서 보는 바와 같이, 상기 광조형 장치(100)는 단면이미지생성부(52), 광도보정부(53), 이미지출력부(30), 경화수조(10), 조형스테이지(40), 그리고 조형제어부(51)를 포함한다. 1 to 4C, the
여기서, 상기 경화수조(10)는 내부에 조형재료(r)가 저장되는 수용공간이 형성되되, 일면부(11)가 투영성 소재로 구비된다. Here, the
상세히, 상기 조형재료(r)는 광경화성 수지, 분말 수지 등과 같이 유동성을 갖는 액체 또는 고체분말 상태에서 일정한 파장의 광을 통해 경화 또는 소결되어 소정의 형상으로 고정 및 조형되는 다양한 소재로 구비될 수 있으며, 이하에서는 상기 조형재료(r)가 광경화성 수지로 구비된 경우를 예로써 설명한다. In detail, the molding material (r) may be made of various materials such as a photo-curable resin, a powder resin, etc., which are hardened or sintered through a light having a fluidity or a solid powder state, Hereinafter, the case where the molding material (r) is made of a photo-curing resin will be described as an example.
그리고, 상기 일면부(11)는 상기 이미지출력부(30)의 광출력방향과 대향되는 부분을 의미하며, 도시된 바와 같이 이미지출력부(30)가 경화수조(10)의 하부에 배치되어 상측으로 경화광을 출력하는 경우에는 상기 경화수조(10)의 하면부가 투영성 재질로 구비됨이 바람직하다. As shown in the figure, the
이때, 상기 수용공간의 내부 일측에는 결상부(c)가 형성되되, 상기 결상부(c)는 상기 이미지출력부(30)를 통해 출력된 이미지가 실질적으로 복원되어 표시되는, 이미지의 디스플레이 대상영역을 의미한다. At this time, a concave portion (c) is formed on one side of the receiving space, and the concave portion (c) .
여기서, 상기 결상부(c)는 입사된 광의 파장, 조형재료(r) 및 경화수조(10)의 광투과성 등에 따라 상이한 위치에 형성될 수 있으나, 대부분의 경우 상기 이미지출력부(30)와 인접한 수용공간의 하부측에 형성된다. 이때, 상기 결상부(c)에 위치된 조형재료(r)가 디스플레이된 이미지에 대응되는 형상으로 조형될 수 있다. The image formation part c may be formed at a different position depending on the wavelength of the incident light, the molding material r and the light transmittance of the
그리고, 상기 조형스테이지(40)는 상기 결상부(c)를 커버하도록 배치되어 상기 조형된 조형재료(r)가 결합된다. 상세히, 상기 이미지출력부(30)는 조형하고자 하는 3차원 구조물이 기설정된 적층방향으로 분할된 상태에서 분할된 각 단면층에 대응되는 이미지를 출력한다. 즉, 상기 이미지출력부(30)는 상기 조형재료(r)의 조형을 위한 파장의 경화광을 상기 단면층에 대응되는 이미지 형태로 출력할 수 있다. 이에 따라, 상기 결상부(c)에는 각 단면층에 대응되는 이미지가 디스플레이되며, 디스플레이된 이미지에 따라 경화광이 공급되어 상기 결상부(c)의 조형재료(r)가 디스플레이된 이미지에 대응되는 단면층의 형상으로 조형될 수 있다. Then, the
여기서, 상기 조형스테이지(40)는 하면부(41)가 상기 결상부(c)의 상부를 커버하도록 배치되며, 상기 단면층은 상기 조형스테이지(40)의 하면부(41)에 일체로 결합되며 조형된다. 이때, 상기 조형스테이지(40)는 구동수단(42)에 연결되어 이동되되 각 단면층의 조형 완료시마다 단면층의 적층방향으로 순차 이동될 수 있다. The
즉, 기조형된 단면층은 조형스테이지(40)와 함께 이동되어 결상부(c)의 상부에 위치되며, 후속 단면층은 선행 조형된 단면층에 일체로 결합되도록 조형되고, 이러한 과정이 반복됨에 따라 복수의 단면층이 상호 연결되도록 조형되어 하나의 완결된 3차원 구조물이 형성될 수 있다. That is, the patterned cross-section layer is moved with the
이때, 상기 조형제어부(51)는 상기 단면이미지생성부(52) 및 상기 광도보정부(53)를 통한 이미지 생성 및 보정, 보정된 이미지에 따른 이미지출력부(30)의 출력 및 조형스테이지(40)의 이동과 같은 제반 조형 공정이 순차 반복되도록 연속적으로 제어할 수 있다. At this time, the
여기서, 상기 조형제어부(51)는 3차원 조형장치(100)를 제어하는 제어모듈을 의미한다. 또한, 상기 단면이미지생성부(52)는 모델링데이터를 해석하여 적층 조형에 적합한 복수의 레이어이미지(1)를 설정하는 이미지처리모듈을 의미하고, 상기 광도보정부(53)는 상기 레이어이미지(1)를 보정 처리하는 이미지보정모듈을 의미한다. 이때, 각 모듈은 독립된 기능에 따라 분류된 것으로 조형제어부(51), 단면이미지생성부(52), 광도보정부(53)는 하나의 프로세서 내에 구비되거나 상호 독립된 복수의 프로세서 내에 구비되는 것도 가능하다. Here, the
한편, 상기 단면이미지생성부(52)는 3차원 구조물에 대응되는 모델링데이터를 기설정된 적층두께에 따라 분할하되, 분할된 각 단면층의 실질조형영역에 따라 경화광의 조사를 위한 조형픽셀(1a)과 상기 경화광이 차단되는 비조형픽셀(1b)을 구분하여 레이어이미지(1)를 설정한다. 즉, 도 2 내지 도 4a를 참조하면, 상기 레이어이미지(1)는 상기 모델링데이터가 적층 조형을 위해 기설정된 적층 방향으로 복수 분할된 상태에서 분할된 각 단면층을 나타낸 이미지를 의미한다. The sectional image generating unit 52 divides the modeling data corresponding to the three-dimensional structure according to a predetermined lamination thickness, and forms the
여기서, 상기 적층두께는 하나의 단면층이 형성되는 두께를 의미하며, 조형 정밀도 향상을 위해 미세한 두께로 설정되되, 조형재료(r)의 반응민감도, 경화속도, 경화광의 침투깊이 등을 고려하여 조절될 수 있다. Here, the lamination thickness means a thickness at which one cross-sectional layer is formed, and is set to a fine thickness in order to improve molding precision, and is adjusted by considering the reaction sensitivity of the molding material (r), the curing rate, .
그리고, 상기 조형픽셀(1a)은 실질적인 단면층의 형상을 나타내는 백색부분으로, 실질적으로 경화광이 출력되는 영역을 의미한다. 또한, 상기 비조형픽셀(1b)은 단면층의 외곽영역을 나타낸 흑색부분으로, 경화광의 출력이 제한 또는 차단되는 영역을 의미한다. The
즉, 상기 레이어이미지(1)는 복수의 조형픽셀(1a)과 복수의 비조형픽셀(1b)로 구성된 흑백이미지를 의미하며, 각 조형픽셀(1a)을 통해 경화광이 출력되어 상기 결상부(c)로 조사되면, 상기 결상부(c)에 상기 단면층에 대응되는 레이어이미지(1)가 디스플레이될 수 있다. That is, the
이때, 상기 결상부(c)의 조형재료(r)는 상기 조형픽셀(1a)에 대응되도록 출력된 경화광을 공급받아 상기 단면층에 대응되는 형상으로 조형될 수 있다. At this time, the molding material (r) of the concave portion (c) may be formed into a shape corresponding to the cross-sectional layer by receiving the cured light outputted to correspond to the
한편, 상기 광도보정부(53)는 상기 레이어이미지(1)가 디스플레이되는 결상부(c)의 영역별 광도분포가 보상되도록 각 조형픽셀(1a)을 그라데이션(gradation) 처리한다. 이때, 상기 이미지출력부(30)는 상기 보정 처리된 레이어이미지(3)를 상기 결상부(c)에 순차 디스플레이한다. Meanwhile, the
상세히, 상기 이미지출력부(30)는 경화광을 방출하는 내부광원(31)과, 상기 내부광원(31)의 출력 형상을 제어하는 패터닝부(32)로 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 보정 처리된 레이어이미지(3)에 대응되도록 출력된 경화광이 상기 결상부(c)를 따라 한번에 조사될 수 있으며, 하나의 단면층이 일체로 조형될 수 있다. In detail, the
이때, 상기 패터닝부(32)는 복수의 배열된 각각의 반사각도에 따라 픽셀별 출력광도(output light intensity)가 조절되며 이미지를 출력하는 DMD칩(digital mirror device chip)로 구비될 수 있으며, 복수의 배열된 각각의 투과율에 따라 픽셀별 출력광도가 조절되어 이미지를 출력하는 LCD(liquid crystal display) 등으로 구비되는 것도 가능하다. 이하에서는, 상기 내부광원(31)으로 방출된 경화광이 이미지로 출력될 때 광량 저하가 최소화되도록 상기 패터닝부(32)가 DMD칩으로 구비되는 것을 예로써 도시 및 설명한다. In this case, the
이때, 상기 내부광원(31)으로부터 방출된 경화광은 중앙부로 갈수록 광도(광세기, light intensity)가 높고, 외곽측으로 갈수록 광도가 낮은 가우스 분포에 대응되는 광도분포를 갖는다. 따라서, 상기 각 조형픽셀(1a)에 대응되도록 패터닝된 패터닝부(32)를 거쳐 출력되는 경화광 및 상기 결상부(c)에 조사되는 경화광 역시 중앙부로 갈수록 광도가 높고 외곽측으로 갈수록 낮은 광도를 갖는다. At this time, the cured light emitted from the internal
여기서, 상기 결상부(c)는 상기 패터닝부(32) 전체면적이 백색 조형픽셀(1a)로 패터닝된 상태에서 출력된 경화광이 조사되는 최대조사영역을 의미하며, 상기 결상부(c)의 영역별 광도분포 역시 가우스 분포에 대응되는 광도분포를 가진다. Here, the image portion (c) refers to a maximum irradiated region irradiated with the cured light output in a state where the entire area of the
즉, 상기 결상부(c)에 조사된 경화광의 광도는 중앙영역에서 높고 외곽영역에서 낮으므로, 결상부(c)의 각 부분별 광도에 편차가 형성된다. That is, since the luminous intensity of the cured light irradiated on the image portion (c) is high in the central region and low in the outer region, a deviation is formed in the luminous intensity of each portion of the image portion (c).
이때, 그라데이션 처리는 상기 레이어이미지(1) 내의 각 조형픽셀(1a)에 대한 농담이 조절된다는 의미로, 각 조형픽셀(1a)별로 밝고 어두움의 정도가 조절되어 상기 결상부(c)의 영역별 광도분포가 보상될 수 있다. At this time, the gradation processing means that the density of each of the shaping
즉, 낮은 명도로 어둡게 조절된 조형픽셀을 통해 결상부(c)로 출력되는 경화광의 세기가 감소되되, 높은 명도로 밝은 상태를 유지하는 조형픽셀을 통해서는 출력되는 경화광의 세기가 유지되므로 명도가 조절된 각 조형픽셀에 따라 결상부(c)로 출력되는 경화광의 영역 간 광도편차가 감소될 수 있다. That is, the intensity of the hardening light output to the image formation part (c) is reduced through the darkened modified pixel at a low brightness, but the intensity of the hardening light outputted is maintained through the molding pixel maintaining a bright state with a high brightness, The inter-region luminous intensity deviation of the cured light output to the image formation portion (c) can be reduced in accordance with each adjusted shaping pixel.
이에 따라, 상기 결상부(c)의 각 영역에서 조형재료(r)의 경화속도 및 경화품질이 균일화될 수 있으며, 부분적인 과경화 또는 부경화 없이 정확한 형상의 단면층이 조형되되 복수의 단면층이 안정적으로 연결될 수 있으므로 장치의 조형 품질 및 정밀성이 개선될 수 있다. Accordingly, the curing speed and the curing quality of the molding material (r) can be made uniform in each region of the forming portion (c), and a precise sectional layer is formed without partial curing or curing, Can be stably connected, so that the molding quality and precision of the device can be improved.
또한, 광원 자체 또는 패터닝부(32)를 거쳐되는 방출되는 경화광의 영역별 광량을 조절하기 위한 렌즈, 반사미러 등과 같은 별도의 광학장치 없이도 출력되는 이미지 자체의 영역/픽셀별 직접적인 명도 조절을 통해 출력되는 경화광의 영역 간 광도편차가 감소되도록 보상될 수 있으므로 장치의 조형 정밀성이 개선되면서도, 컴팩트한 구조를 통해 장치의 경제성 및 생산성이 동시에 개선될 수 있다. Also, without any additional optical device such as a lens for adjusting the amount of light emitted by the light source itself or the patterned
이와 함께, 렌즈, 반사미러 등의 표면 곡률을 조절하는 광학장치와 달리, 각 조형픽셀(1a)별 명도 제어를 통해 출력되는 경화광의 세기가 하나의 픽셀에 대응되는 미세영역별로 정밀한 조절이 가능하면서도 GSDF(grayscale standard display function), RGB, HSV 등과 같은 이미지 함수값을 디지털 제어하여 용이한 조절이 가능하다. In addition, unlike the optical device that adjusts the surface curvature of a lens, a reflective mirror, etc., the intensity of the hardening light output through the brightness control for each
한편, 상기 광도보정부(53)는 상기 결상부(c)의 영역별 광도분포에 따라 각 픽셀의 회색조농도가 조절된 그레이스케일(gray scale)의 그라데이션이미지(2)를 설정한다. 그리고, 상기 각 조형픽셀을 통해 출력되는 경화광의 영역 간 광도편차가 기설정된 범위 이내로 감소되도록 상기 레이어이미지(1) 및 상기 그라데이션이미지(2)의 오버렙을 통해 상기 각 조형픽셀(1a)을 상기 광도분포의 역치에 대응되는 명도분포로 보정 처리한다. On the other hand, the
즉, 상기 광도보정부(53)를 통해 보정된 레이어이미지(3)가 상기 이미지출력부(30)로 전송되면, 상기 이미지출력부(30)의 광출력면적(33)에서 출력되는 경화광의 영역 간 광도편차가 감소될 수 있다. 이때, 광도편차는 비조형픽셀(1b)을 제외한 부분에서 영역 간 광도편차를 의미한다. That is, when the corrected
상세히, 도 2 내지 도 4b를 참조하면, 상기 그라데이션이미지(2)는 상기 이미지출력부(30)의 전체 광출력면적(33)을 커버하는 크기로 구비될 수 있다. 2 to 4B, the
그리고, 상기 그라데이션이미지(2)는 상기 이미지출력부(30)의 전체 광출력면적(33)을 통해 백색픽셀이 출력되는 기준상태에서 광출력면적(33) 또는 결상부(c)의 영역별 광도분포에 대응되는 분포를 갖도록 각 픽셀의 회색조농도가 설정됨이 바람직하다. 즉, 상기 결상부(c)의 영역별 광도분포에 비례하는 분포를 갖도록 상기 그라데이션이미지(2)의 픽셀별 회색조농도가 설정됨이 바람직하다. The
이때, 상기 그라데이션이미지(2)은 기준상태에서 광도가 높은 중앙부로 갈수록 짙은 농도의 회색픽셀을 갖되, 기준상태에서 광도가 낮은 외곽측으로 갈수록 회색조농도가 낮아지며 광도가 가장 낮은 부분에서 백색픽셀을 갖도록 설정된다. At this time, the gradation image (2) has gray pixels of a darker concentration toward the central portion with a higher light intensity in the reference state, and the gray scale concentration decreases as the distance from the reference state to the lower outer region becomes lower. do.
그리고, 상기 레이어이미지(1)의 각 조형픽셀(1a)은 상기 그라데이션이미지(2)에서 상호 대응되는 영역의 각 픽셀이 오버랩되어 그라데이션 처리되며, 그라데이션 과정을 통해 보정 처리된 레이어이미지(3)가 상기 이미지출력부(30)를 통해 출력될 수 있다. Each of the formed
이때, 상기 그라데이션이미지(2)의 각 픽셀은 상기 이미지출력부(30)의 광출력면적(33) 또는 결상부(c) 내의 디스플레이 영역을 기준으로 상호 매칭되는 조형픽셀(1a)에 오버렙됨이 바람직하다. 이에 따라, 흑백의 레이어이미지(1)가 그레이스케일의 레이어이미지(3)로 보정 처리될 수 있다. At this time, each pixel of the
여기서, 도 4c를 참조하면, 상기 보정 처리된 레이어이미지(3)의 조형픽셀(3a)은 상기 결상부(c) 또는 광출력영역(33)의 광도분포에 대해 반전된 명도분포의 회색조로 전환되고, 비조형픽셀(3b)은 흑색으로 유지된다. 4C, the shaping
예를 들어, 상기 결상부(c)의 영역별 광도분포가 가우스 분포인 경우에, 상기 레이어이미지(3)의 조형픽셀(3a)은 픽셀별 명도분포가 역가우스 분포를 갖도록 보정될 수 있다. For example, in the case where the luminous intensity distribution per region of the image portion (c) is a Gaussian distribution, the shaped
즉, 상기 보정처리된 레이어이미지(3)는 초기 광도분포가 높은 영역에서 어두운 명도의 회색 조형픽셀(3a)을 갖되, 초기 광도분포가 낮은 영역에서 밝은 명도의 회색 또는 백색 조형픽셀(3a)을 갖는다. 여기서, 초기 광도분포는 상기 이미지출력부(30)의 전체 광출력면적(33)을 통해 백색픽셀이 출력되는 기준상태에서 광출력면적(33) 또는 결상부(c)의 영역별 광도분포를 의미한다. That is, the corrected layered image (3) has a gray luminous pixel (3a) with a dark luminosity in a region with a high initial luminosity distribution, and a gray or white luminous luminous pixel (3a) . Herein, the initial luminous intensity distribution means a luminous intensity distribution per area of the
그리고, 낮은 명도의 회색 조형픽셀(3a)을 통해 경화광의 광도가 저감되고, 높은 명도의 회색 또는 백색 조형픽셀(3a)을 통해 경화광의 광도가 유지 또는 소폭 저감된다. 즉, 보정 전 내부광원(31)의 영역별 광도편차로 인해 높은 광도를 갖는 부분은 보정 후 저명도의 회색 조형픽셀을 통해 광도가 감소되고, 보정 전 내부광원(31)의 영역별 광도편차로 인해 낮은 광도를 갖는 부분은 보정 후 고명도의 회색 또는 백색 조형픽셀을 통해 광도를 유지하게 된다. Then, the brightness of the cured light is reduced through the low-gray-scale gray-
이에 따라, 상기 보정된 레이어이미지(3)가 디스플레이된 결상부(c)의 영역별 광도분포가 균일화될 수 있다. 즉, 상기 결상부(c)의 영역 간 광도편차가 감소되므로 결상부(c) 내 각 영역의 조형재료(r)가 균일한 속도로 경화되어 장치의 조형 품질 및 정밀성이 개선될 수 있다. Accordingly, the distribution of luminous intensity of each of the regions (c) in which the corrected layer image (3) is displayed can be made uniform. That is, since the light intensity deviation between regions of the image portion (c) is reduced, the molding material (r) of each region in the image portion (c) is cured at a uniform speed, and the quality and precision of molding of the device can be improved.
또한, 이미지 자체의 영역/픽셀별 직접적인 명도 조절을 통해 출력되는 경화광의 영역 간 광도편차가 감소될 수 있으므로 별도의 광학장치가 제거된 컴팩트한 구조를 통해 장치의 경제성 및 생산성이 개선될 수 있다. In addition, the inter-area luminous intensity deviation of the cured light output through the direct brightness control of the image per se of the image itself can be reduced, so that the economical efficiency and productivity of the device can be improved through the compact structure in which the separate optical device is removed.
이와 함께, 렌즈, 반사미러 등의 표면 곡률을 조절하는 광학장치와 달리, 각 조형픽셀(1a)별 이미지 함수값의 디지털 제어를 통해 경화광의 세기가 하나의 픽셀에 대응되는 미세영역별로 정밀하면서도 용이하게 조절될 수 있다. In addition, unlike an optical device that adjusts the surface curvature of a lens, a reflective mirror, or the like, digital control of the image function values for each of the shaping
더욱이, 하나의 그라데이션이미지(2)가 설정되면, 기설정된 그라데이션이미지(2)의 오버렙과 같은 단순한 이미지 처리과정을 통해 영역별 광도분포 보상을 위한 복수의 레이어이미지(1)에 대한 명도 조절 과정이 신속하게 수행될 수 있으므로 장치의 처리 속도가 개선될 수 있다. Further, when one
이와 더불어, 상기 결상부(c)의 영역별 광도분포를 검출하여 그라데이션이미지(2)를 설정하기만 하면, 광원/조형재료의 종류, 광원의 위치, 광원으로부터 조형재료까지의 간격, 결상부(c)의 면적 등과 같은 다양한 조형조건에 대응되도록 호환 적용될 수 있으므로 장치의 호환성 및 효율성이 개선될 수 있다. In addition, simply by setting the gradation image (2) by detecting the luminous intensity distribution for each region of the image portion (c), the type of the light source / molding material, the position of the light source, the distance from the light source to the molding material, c), and the like, so that the compatibility and efficiency of the device can be improved.
한편, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구조물의 광조형 방법은 레이어이미지(1)의 설정(s10), 레이어이미지(1)의 그라데이션 처리(s20), 그리고 처리된 레이어이미지(3)를 이용한 단면층 조형(s30)과 같은 과정으로 이루어진다. 먼저, 도 1 내지 도 4a를 참조하면, 3차원 구조물에 대응되는 모델링데이터가 기설정된 적층두께에 따라 분할되되, 분할된 각 단면층의 실질조형영역에 따라 경화광의 조사를 위한 조형픽셀(1a)과 상기 경화광의 차단을 위한 비조형픽셀(1b)이 구분되어 레이어이미지(1)가 설정된다(s10). 1, a stereolithography method of a three-dimensional structure according to an embodiment of the present invention includes a setting s10 of a
그리고, 상기 결상부(c)의 영역별 광도분포가 보상되도록 상기 레이어이미지(1)의 조형픽셀(1a)이 그라데이션 처리된다(s20). Then, the formed
이때, 상기 결상부(c)의 영역별 광도분포에 따라 각 픽셀의 회색조농도가 조절된 그레이스케일의 그라데이션이미지(2)가 상기 레이어이미지(1)에 오버렙되어 각 조형픽셀(1a)이 그라데이션 처리될 수 있다. At this time, a
여기서, 상기 결상부(c)의 영역별 광도분포는 상기 이미지출력부(30)의 전체 광출력면적(33)을 통해 백색픽셀이 출력되는 기준상태에서 실제 결상부(c)에서 측정된 광도분포가 사용되는 것도 가능하나, 기준상태에서 상기 이미지출력부(30)의 광출력면적(33)에 대해 측정된 광도분포로 대체되는 것도 가능하다. Here, the luminous intensity distribution of each of the image portions (c) is obtained by dividing the luminous intensity distribution measured at the actual image portion (c) in a reference state in which white pixels are outputted through the entire
또한, 상기 영역별 광도분포는 하나의 픽셀에 대응되는 미분화된 영역좌표별로 연속적으로 측정되는 것도 가능하며, 복수의 픽셀집합에 대응되는 소면적의 블록단위로 측정되는 것도 가능하다. 이때, 상기 영역별 광도분포가 미분화된 영역좌표별로 연속 측정되는 경우에 상기 그라데이션이미지(2)의 각 픽셀단위로 회색조농도가 조절되되, 상기 영역별 광도분포가 블록단위로 측정되는 경우에는 상기 그라데이션이미지(2)의 블록화된 픽셀단위로 회색조농도가 조절될 수 있다. In addition, the luminous intensity distribution per area may be continuously measured for the undifferentiated area coordinates corresponding to one pixel, or may be measured in blocks of a small area corresponding to a plurality of pixel sets. The grayscale density is adjusted for each pixel of the gradation image (2) when the luminosity distribution for each region is continuously measured for each of the undifferentiated region coordinates. When the luminosity distribution for each region is measured in units of blocks, The grayscale level can be adjusted on a block-by-pixel basis in the image (2).
여기서, 상기 그라데이션이미지(2)의 각 픽셀에 대한 최대명도 및 최저명도 간 편차는 기준상태에서 상기 결상부(c)의 최대광도 및 최저광도에 대응되는 편차를 갖도록 설정됨이 바람직하다. Here, it is preferable that the deviation between the maximum brightness and the minimum brightness for each pixel of the gradation image (2) is set to have a deviation corresponding to the maximum brightness and the minimum brightness of the image portion (c) in the reference state.
그리고, 도 4c와 같이, 상기 처리된 레이어이미지(3)가 상기 결상부(c)에 순차적으로 디스플레이되어 상기 3차원 구조물에 대응되는 각 단면층이 조형될 수 있다(s30). 물론, 이와 같은 복수 단면층에 대한 연속 조형 공정은 각 단면층에 대한 레이어이미지(1)가 설정된 상태에서 보정 처리 및 단면층이 조형된 후, 후속 레이어이미지(1)의 설정, 보정 및 단면층 조형 등이 순차 수행되는 것도 가능하며, 3차원 구조물에 대응되는 전체 레이어이미지(1)가 설정된 상태에서 전체 레이어이미지(1)에 대한 보정처리가 완료된 후 단면층이 순차 조형되는 것도 가능하다. Then, as shown in FIG. 4C, the processed
한편, 상기 그라데이션이미지(2)가 설정되어 상기 레이어이미지(1)가 그라데이션 처리되는 단계(s20)에서 상기 보정 처리된 레이어이미지(3)의 조형픽셀(3a) 최소명도가 상기 결상부(c)에서 조형되는 조형재료(r)의 경화임계값을 초과하도록 상기 결상부(c)의 최대광도 및 최소광도 간 편차에 따라 상기 회색조농도의 최대값이 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 조형재료(r)의 경화임계값은 상기 조형재료(r)의 경화반응이 활성화되는 최소광도를 의미하는 것으로 이해하며, 상기 조형픽셀(3a)의 최소명도는 그라데이션이미지(2)에서 최대 회색조농도 갖는 픽셀에 의해 오버렙된 상태에서의 명도를 의미한다. The minimum brightness of the shaping
즉, 보정 조형픽셀(3a)의 최소명도가 조형재료(r)의 경화임계값을 초과한다는 말은 최소명도의 조형픽셀(3a)을 통해 출력된 경화광의 광도가 조형재료(r)의 경화임계값에 대응되는 최소광도를 초과한다는 의미로 이해함이 바람직하다. That is, the fact that the minimum brightness of the corrected shaping
상세히, 상기 내부광원(31)은 외곽측 낮은 광도 부분이 경화임계값을 초과하도록 광출력이 설정된다. 이에 따라, 상기 이미지출력부(30)의 전체 광출력면적(33)을 통해 백색픽셀이 출력되는 기준상태에서 최소광도를 갖는 최외곽측 백색픽셀 부분에서도 경화임계값을 초과하는 경화광이 출력될 수 있다. Specifically, the internal
그리고, 최대 회색조농도의 회색픽셀에 의해 오버렙된 조형픽셀(3a)의 경화광이 경화임계값을 초과하면 나머지 부분 모두에서 경화임계값을 초과하는 경화광이 출력될 수 있다. When the curing light of the molded
이때, 상기 기준상태에서 최저광도가 경화임계값을 초과하는 경우에, 최대광도 및 최소광도 간 편차에 따라 회색조농도의 최대값을 설정하면, 보정된 레이어이미지(3)의 모든 조형픽셀(3a)에서 경화임계값을 초과하는 광도의 경화광이 출력될 수 있다. 이에 따라, 상기 결상부(c)의 조형재료(r)가 보정된 조형픽셀(3a)을 통해 출력된 경화광을 기반으로 원활하게 조형될 수 있다. If the maximum value of the grayscale density is set according to the deviation between the maximum luminous intensity and the minimum luminous intensity in the case where the lowest luminous intensity in the reference state exceeds the curing threshold value, The cured light of the luminous intensity exceeding the curing threshold value can be output. Accordingly, the forming material (r) of the forming portion (c) can be smoothly formed based on the curing light outputted through the formed forming pixel (3a).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and variations and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. And such modifications are within the scope of the present invention.
100: 광조형 장치
10: 경화수조
30: 이미지출력부
40: 조형스테이지
51: 조형제어부
52: 단면이미지생성부
53: 광도보정부100: stereolithography apparatus 10: hardening water tank
30: Image output unit 40: Molding stage
51: shaping control unit 52:
53: Optical walk government
Claims (5)
상기 레이어이미지가 디스플레이되는 결상부의 영역별 광도분포가 보상되도록 상기 각 조형픽셀이 그라데이션 처리되는 제2단계; 및
상기 처리된 레이어이미지가 상기 결상부에 순차적으로 디스플레이되어 상기 3차원 구조물에 대응되는 각 단면층이 조형되는 제3단계를 포함하는 3차원 구조물의 광조형 방법. The modeling data corresponding to the three-dimensional structure is divided according to the predetermined lamination thickness, and the shaped pixels for irradiating the hardened light and the unshaped pixels for shielding the hardened light are divided according to the substantially formed regions of the divided sectional layers, A first step of setting an image;
A second step of gradating each of the formed pixels so that a luminous intensity distribution of an image forming unit in which the layer image is displayed is compensated; And
And a third step of sequentially displaying the processed layer images on the upper part of the image to form each cross-sectional layer corresponding to the three-dimensional structure.
상기 제2단계는 상기 각 조형픽셀을 통해 출력되는 경화광의 광도편차가 기설정된 범위 이내로 보상되도록, 상기 결상부의 영역별 광도분포에 대응하여 각 픽셀의 회색조농도가 조절된 그레이스케일의 그라데이션이미지가 상기 레이어이미지에 오버렙되어 상기 각 조형픽셀이 상기 영역별 광도분포의 역치에 대응되는 명도분포로 보정되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 3차원 구조물의 광조형 방법. The method according to claim 1,
Wherein the grayscale image of the grayscale in which the grayscale concentration of each pixel is adjusted corresponding to the distribution of the luminous intensity distribution of each of the regions of the image forming portion so that the luminous intensity deviation of the cured light output through each of the molding pixels is compensated within a predetermined range, And overlaying the image on the layer image so that each of the formed pixels is corrected to a brightness distribution corresponding to a threshold value of the luminous intensity distribution of each area.
상기 제2단계는 상기 처리된 레이어이미지의 조형픽셀 최소명도가 상기 결상부에서 조형되는 조형재료의 경화임계값을 초과하도록 상기 결상부의 최대광도 및 최소광도 간 편차에 따라 상기 회색조농도의 최대값이 설정되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 3차원 구조물의 광조형 방법. 3. The method of claim 2,
Wherein the second step is a step of adjusting a maximum value of the grayscale density in accordance with a deviation between a maximum luminosity and a minimum luminosity of the image forming section so that a minimum shaping pixel value of the processed layer image exceeds a setting threshold of the shaping material Wherein the step of determining the shape of the three-dimensional structure comprises the steps of:
상기 각 조형픽셀을 통해 출력되는 경화광의 광도편차가 기설정된 범위 이내로 보상되도록 상기 레이어이미지가 디스플레이되는 결상부의 영역별 광도분포에 대응하여 각 픽셀의 회색조농도가 조절된 그레이스케일의 그라데이션이미지를 설정하고, 상기 레이어이미지 및 상기 그라데이션이미지의 오버렙을 통해 상기 각 조형픽셀을 상기 영역별 광도분포의 역치에 대응되는 명도분포로 보정 처리하는 광도보정부;
상기 3차원 구조물에 대응되는 각 단면층이 조형되도록 상기 보정 처리된 레이어이미지를 상기 결상부에 순차 디스플레이하는 이미지출력부;
내부에 조형재료가 저장되는 수용공간이 형성되되 상기 조형재료가 경화되도록 상기 이미지출력부와 대향 배치되는 일측에 상기 결상부가 형성되는 경화수조; 및
상기 결상부를 커버하도록 배치되어 조형된 단면층이 결합되되, 상기 단면층의 적층 방향으로 순차 이동되는 조형스테이지를 포함하는 3차원 구조물의 광조형 장치. The modeling data corresponding to the three-dimensional structure is divided according to the predetermined lamination thickness, and the forming pixels for irradiating the hardening light and the non-shaping pixels for blocking the hardening light are divided according to the substantial shaping regions of the divided sectional layers, A sectional image generating unit for setting an image;
A gradation image of a gray scale in which the grayscale concentration of each pixel is adjusted in correspondence with the distribution of luminous intensity for each area of the image forming section in which the layer image is displayed is set so that the luminous intensity deviation of the cured light outputted through each of the formed pixels is compensated within a predetermined range An optical walker for correcting each of the formed pixels by a brightness distribution corresponding to a threshold value of the luminous intensity distribution of each region through the layer image and the overlay of the gradation image;
An image output unit sequentially displaying the corrected layer images on the image formation unit so that each cross-sectional layer corresponding to the three-dimensional structure is formed;
A curing water tank in which a filling space is formed in which a molding material is stored, and the image forming unit is formed on one side of the image output unit opposite to the image output unit so that the molding material is cured; And
And a shaping stage arranged so as to cover the image forming portion and formed thereon, wherein the shaping stage is moved in the stacking direction of the sectional layers.
상기 광도보정부는 상기 보정된 레이어이미지의 조형픽셀 최소명도가 상기 조형재료의 경화임계값을 초과하도록 상기 결상부의 최대광도 및 최소광도 간 편차에 따라 회색조농도의 최대값을 설정함을 특징으로 하는 3차원 구조물의 광조형 장치. 5. The method of claim 4,
Wherein the optical walker sets the maximum value of the grayscale concentration according to the deviation between the maximum luminous intensity and the minimum luminous intensity of the image forming part so that the minimum shaping pixel value of the corrected layer image exceeds the curing threshold value of the molding material A stereolithography device for three - dimensional structures.
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2017
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SUBM | Surrender of laid-open application requested |