KR20210026755A - 3d 프린터, 3d 프린팅 방법 및 3d 프린터 제어 프로그램이 저장된 저장매체 - Google Patents

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KR20210026755A
KR20210026755A KR1020190108002A KR20190108002A KR20210026755A KR 20210026755 A KR20210026755 A KR 20210026755A KR 1020190108002 A KR1020190108002 A KR 1020190108002A KR 20190108002 A KR20190108002 A KR 20190108002A KR 20210026755 A KR20210026755 A KR 20210026755A
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강영석
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Abstract

타겟 오브젝트의 형상을 보다 정밀하게 출력할 수 있는 3D 프린터, 3D 프린팅 방법 및 3D 프린터 제어 프로그램이 저장된 저장매체가 개시된다. 이러한 3D 프린터는 수지저장 탱크, 작업 플레이트, 2D 슬라이스 이미지 조사부 및 제어부를 포함한다. 상기 수지저장 탱크는 하부에 광이 투과될 수 있으며, 광경화성 수지를 담지한다. 상기 작업 플레이트는 상기 수지저장 탱크 내측에, 상부로 승하강 가능하도록 배치된다. 상기 2D 슬라이스 이미지 조사부는, 상기 수지저장 탱크의 하부에 배치되어 상기 작업 플레이트를 향해서 광을 조사한다. 상기 제어부는 상기 작업 플레이트의 승하강을 제어하고, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역 및 오목 영역을 보정함으로써 보정된 2D 슬라이스 이미지를 생성하며, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지를 조사하도록 상기 2D 슬라이스 이미지 조사부를 제어한다.

Description

3D 프린터, 3D 프린팅 방법 및 3D 프린터 제어 프로그램이 저장된 저장매체{3D PRINTER, 3D PRINTING METHOD AND PROGRAM OF CONTROLLING A 3D PRINTER}
본 발명은 3D 프린터, 3D 프린팅 방법 및 3D 프린터 제어 프로그램이 저장된 저장매체에 관한 것으로, 보다 상세히, 광 경화 수지에 광을 조사하여 타겟 오브젝트를 출력하는 3D 프린터, 3D 프린팅 방법 및 3D 프린터 제어 프로그램이 저장된 저장매체에 관한 것이다.
DLP(Digital Light Processing) 방식의 3D 프린터는 조형물에 대한 3차원 디지털 이미지를 조형물의 단면을 나타내는 2차원 이미지로 변환한 후 2차원 이미지에 대응하는 빛을 광경화 수지에 조사하여 적층 조형한다.
이러한 DLP 방식의 3D 프린터는 다른 출력 방식에 비해 비교적 높은 해상도로 형상 조형이 가능하다. 또한 주조가 가능한 왁스 계열의 광경화성 고분자 수지로 출력하는 것이 용이하여 정밀 주조를 필요로 하는 주얼리, 피규어, 치의과, 터빈 블레이트 등의 분야에 많이 사용된다.
도 1은 출력하려는 대상물인 타겟 오브젝트를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시된 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지를 도시한 평면도이며, 도 3은 종래의 3D 프린터에 의해서, 도 1의 타겟 오브젝트가 출력된 프린팅된 오브젝트를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에서 도시된 프린팅된 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지이다.
예컨대, 출력하려는 대상물인 타겟 오브젝트가 도 1에서 도시된 것과 같은 "L"자 형상인 경우, 2D 슬라이스 이미지는 도 2와 같이 나타나고, 도 2와 같은 2D 슬라이스 이미지를 이용하여 3D 프린팅을 수행하게 된다.
그런데, 이와 같이 3D 프린팅된 오브젝트는 도 3과 같이 단부가 라운드 형상으로 출력된다. 즉, 도 4에서 도시된 것과 같이 볼록 영역(A)은 덜 출력되어 라운드 형상으로 출력되고, 오목 영역(B)은 더 출력되어 라운드 형상으로 출력되는 문제점이 발생된다.
대한민국 공개 특허 제 10-2019-0023813 호
그에 따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 제1 과제는, 모서리부의 출력형상을 개선할 수 있는 3D 프린터를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 제2 과제는, 모서리부의 출력형상을 개선할 수 있는 3D 프린팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 제3 과제는, 이러한 프린팅 방법을 3D 프린터에서 실행시키기 위한, 3D 프린터 제어 프로그램이 저장된 저장매체를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 3D 프린터는 수지저장 탱크, 작업 플레이트, 2D 슬라이스 이미지 조사부 및 제어부를 포함한다. 상기 수지저장 탱크는 하부에 광이 투과될 수 있으며, 광경화성 수지를 담지한다. 상기 작업 플레이트는 상기 수지저장 탱크 내측에, 상부로 승하강 가능하도록 배치된다. 상기 2D 슬라이스 이미지 조사부는, 상기 수지저장 탱크의 하부에 배치되어 상기 작업 플레이트를 향해서 광을 조사한다. 상기 제어부는 상기 작업 플레이트의 승하강을 제어하고, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역 및 오목 영역을 보정함으로써 보정된 2D 슬라이스 이미지를 생성하며, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지를 조사하도록 상기 2D 슬라이스 이미지 조사부를 제어한다.
이때, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는, 상기 타겟 오브젝트의 블록 영역의 단부에 추가적인 가상의 오브젝트 영역을 부가하고, 상기 타겟 오브젝트의 오목 영역의 단부에는 오브젝트 영역의 일부를 제거함으로써 생성될 수 있다.
즉, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는, 메트릭스 형상으로 배열된 픽셀에서, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역의 외측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역으로 포함하고, 타겟 오브젝트의 오목 영역의 내측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 상기 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역에서 제외함으로써 생성될 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 3D 프린팅 방법은, 광 경화성 수지를 제공하는 단계와, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 오목 영역과 블록 영역을 보정하여, 보정된 2D 슬라이스 이미지를 생성하는 단계와, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지에 따라서 광경화성 수지를 경화시키는 단계와, 작업 플레이트 위치를 설정된 Z값 만큼 이동시키는 단계 및 마지막 보정된 2차원 슬라이스 이미지인지를 판단하고, 판단결과 마지막 보정된 2차원 슬라이스 이미지가 아닌경우, 광경화 수지를 경화하는 단계 이하를 반복하고, 판단결과 마지막 보정된 2차원 슬라이스 이미지인 경우, 종료하는 단계를 포함한다.
예컨대, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는, 상기 타겟 오브젝트의 블록 영역의 단부에 추가적인 가상의 오브젝트 영역을 부가하고, 상기 타겟 오브젝트의 오목 영역의 단부에는 오브젝트 영역의 일부를 제거함으로써 생성될 수 있다.
즉, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는, 메트릭스 형상으로 배열된 픽셀에서, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역의 외측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역으로 포함하고, 타겟 오브젝트의 오목 영역의 내측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 상기 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역에서 제외함으로써 생성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 저장 매체에는, 위의 3D 프린팅 방법들의 각 단계들을 3D 프린터에서 실행시키기 위한 프로그램이 저장된다.
이와 같이 본 발명에 의한 3D 프린터, 3D 프린팅 방법 및 3D 프린터 제어 프로그램이 저장된 저장매체에 의하면, 덜 출력되는 블록 영역에는 추가적인 가상의 오브젝트를 부가하고, 더 출력되는 오목 영역에는 오브젝트 영역을 제거함으로써, 출력을 원하는 타겟 오브젝트의 형상을 보다 정밀하게 출력할 수 있다.
도 1은 출력하려는 대상물인 타겟 오브젝트를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지를 도시한 평면도이다.
도 3은 종래의 3D 프린터에 의해서, 도 1의 타겟 오브젝트가 출력된 프린팅된 오브젝트를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에서 도시된 프린팅된 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 3D 프린터를 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 3D 프린팅 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 도 5에서 도시된 셔터부의 보정전 2D 슬라이스 이미지를 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 도 7의 보정된 2D 슬라이스 이미지의 픽셀을 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 도 7의 보정된 2D 슬라이스 이미지의 픽셀을 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 방법 발명에 대한 특허청구범위에서, 각 단계가 명확하게 순서에 구속되지 않는 한, 각 단계들은 그 순서가 서로 바뀔 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 3D 프린터를 도시한 개략도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 3D 프린터(100)는 수지저장 탱크(110), 작업 플레이트(120), 2D 슬라이스 이미지 조사부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
상기 수지저장 탱크(110)는 하부에 광이 투과될 수 있다. 이를 위하여 상기 수지저장 탱크(110)는 전체적으로 투명한 재질의 플라스틱으로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 상기 수지저장 탱크(110)의 측벽은 불투명한 재질로 형성되고, 하부의 바텀만 투명한 재질로 형성될 수도 있다. 상기 수지저장 탱크(110)는 광경화성 수지( R)를 담지한다. 예컨대, 상기 광경화성 수지(R)는 액체상태로서, 자외선이 조사되는 경우, 고체로 경화될 수 있다. 상기 수지저장 탱크(110)의 바닥면은 사각형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 수지저장 탱크(110)의 바닥면은 경화되어 프린팅되어 형성된 오브젝트가 용이하게 분리될 수 있도록 코팅처리될 수도 있다.
상기 작업 플레이트(120)는 상기 수지저장 탱크(110) 내측에, 상부로 승하강 가능하도록 배치된다. 상기 작업 플레이트(120)는 예컨대 사각형의 메탈 플레이트로 구성될 수 있으나, 형상 및 재질은 특별히 한정되는 것은 아니다. 이러한 작업 플레이트(120)의 하면은 경화되어 프린팅되어 형성된 오브젝트가 용이하게 분리될 수 있도록 코팅처리될 수도 있다.
상기 2D 슬라이스 이미지 조사부(130)는, 상기 수지저장 탱크(110)의 하부에 배치되어 상기 작업 플레이트를 향해서 광을 조사한다. 예컨대, 상기 2D 슬라이스 이미지 조사부(130)는 광 조사부(131) 및 셔터부(132)를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 광 조사부(131)는 상기 광경화성 수지(R)를 경화시키기 위하여 자외선을 조사할 수 있다. 예컨대, 상기 광 조사부(131)는 면광원으로서, 상기 작업 플레이트(120)와 실질적으로 동일하거나, 약간 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 셔터부(132)는 다수의 메트릭스 형상으로 배열된 화소로 구성되고, 각 화소는 온(On)/오프(Off)될 수 있도록 형성되어 타겟 오브젝트의 슬라이스된 2D 이미지를 구성한다. 즉, 셔터부(132)의 픽셀이 오프된 경우, 상기 광 조사부(131)에서 생성된 광을 투과시키지 못하며, 픽셀이 온된 경우, 상기 광조사부(131)에서 생성된 광을 투과시킬 수 있다. 이와 반대로 셔터부(132)의 픽셀이 온된 경우, 상기 광 조사부(131)에서 생성된 광을 투과시키지 못하며, 픽셀이 오프된 경우, 상기 광조사부(131)에서 생성된 광을 투과시킬 수 있다. 이러한 셔터부(132)는 예컨대, 액정표시소자(LCD)로 구성될 수 있다. 즉, 각 픽셀의 화소전극과 공통전극 사이에 배열된 액정의 배열에 따라서, 각 화소를 통과하는 광의 온오프를 제어하느 액정표시소자가 상기 셔터부(132)로 구성될 수 있다.
상기 제어부(140)는 상기 작업 플레이트(120)의 승하강을 제어한다. 보다 상세히, 상기 제어부(140)는 Z축 방향으로 상기 작업 플레이트(120)를 도 3에서 도시된 설정거리 d 만큼씩 상기 작업 플레이트(120)를 상승시킨다. 즉, 3D 프린팅 작업이 수행되기 전에는 광 경화성 수지(R)가 담지된 수지저장 탱크(110)의 바닥면으로부터 설정거리 d 만큼 이격시킨 상태에서 상기 2D 슬라이스 이미지 조사부에서 광을 조사하여 경화시킨 다음, 상기 작업 플레이트(120)를 설정된 값 d 만큼 상승시키고, 다시 상기 2D 슬라이스 이미지 조사부에서 광을 조사하여 경화시킨 다음, 상기 작업 플레이트(120)를 설정된 값 d 만큼 상승시키는 과정을 반복적으로 수행함으로써, 2D 슬라이스 이미지를 적층시켜가게 된다.
또한, 상기 제어부(140)는 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역 및 오목 영역을 보정함으로써 보정된 2D 슬라이스 이미지를 생성하며, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지를 조사하도록 상기 2D 슬라이스 이미지 조사부(130)를 제어한다.
이때, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는, 상기 타겟 오브젝트의 블록 영역의 단부에 추가적인 가상의 오브젝트 영역을 부가하고, 상기 타겟 오브젝트의 오목 영역의 단부에는 오브젝트 영역의 일부를 제거함으로써 생성될 수 있다.
즉, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는, 메트릭스 형상으로 배열된 픽셀에서, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역의 외측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역으로 포함하고, 타겟 오브젝트의 오목 영역의 내측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 상기 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역에서 제외함으로써 생성될 수 있다.
이러한 보정된 2D 슬라이스 이미지는 도 7 내지 도 9를 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 3D 프린팅 방법을 도시한 순서도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 3D 프린팅 방법에 의하면, 먼저, 광 경화성 수지가 수지저장 탱크(110) 제공된다(단계 S110).
이후, 제어부(140)는 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 오목 영역과 블록 영역을 보정하여, 보정된 2D 슬라이스 이미지를 생성한다(단계 S120).
한편, 도시되진 않았으나, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 오목 영역과 블록 영역을 보정하기 전에, 보정량을 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 즉, 도 8에서 도시된 바와 같이 적은양의 보정을 선택할 수도 있고, 도 9에서 도시된 바와 같이, 모다 큰 보정을 선택할 수도 있다.
이후, 2D 슬라이스 이미지 조사부(130)는, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지에 따라서 광경화성 수지를 경화시킨다(단계 S130).
이후, 상기 제어부(140)는, 작업 플레이트(120) 위치를 설정된 Z값(d) 만큼 이동시킨다(단계 S140).
이후, 상기 제어부(140)는 마지막 보정된 2차원 슬라이스 이미지인지를 판단하고(단계 S150), 판단결과 마지막 보정된 2차원 슬라이스 이미지가 아닌경우, 광경화 수지를 경화하는 단계(단계 S130) 이하를 반복하고, 판단결과 마지막 보정된 2차원 슬라이스 이미지인 경우, 종료한다.
예컨대, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는, 상기 타겟 오브젝트의 블록 영역의 단부에 추가적인 가상의 오브젝트 영역을 부가하고, 상기 타겟 오브젝트의 오목 영역의 단부에는 오브젝트 영역의 일부를 제거함으로써 생성될 수 있다.
즉, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는, 메트릭스 형상으로 배열된 픽셀에서, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역의 외측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역으로 포함하고, 타겟 오브젝트의 오목 영역의 내측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 상기 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역에서 제외함으로써 생성될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 이러한 보정된 2D 슬라이스 이미지는 도 7 내지 도 9를 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.
본 발명에 의한 저장 매체에는, 위의 3D 프린팅 방법들의 각 단계들을 3D 프린터에서 실행시키기 위한 프로그램이 저장된다.
도 7은 도 5에서 도시된 셔터부의 보정전 2D 슬라이스 이미지를 도시한 개념도이고, 도 8은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 도 7의 보정된 2D 슬라이스 이미지의 픽셀을 도시한 개념도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 보정전 이미지는 도 7과 같이 블록 영역과 오목 영역의 단부가 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지와 동일하다.
예컨대, 타겟 오브젝트의 영역은 온 픽셀(P2)로 표현되며, 그 외 영역은 오프 픽셀(P1)으로 표현되어, 온 픽셀(P2)은 광을 투과하고, 오프 픽셀(P1)은 광을 차단한다. 그러나, 이 경우, 도 4의 블록 영역(A) 및 오목 영역(B)에서는 빛번짐이 발생되어 도 3과 같이 모서리 부분이 날카롭게 출력되지 못하게 출력된다.
이를 보정하기 위해서, 본 발명에서는 도 8과 같이 상기 타겟 오브젝트의 블록 영역(A)의 단부에 추가적인 가상의 오브젝트 영역을 부가하고, 상기 타겟 오브젝트의 오목 영역(B)의 단부에는 오브젝트 영역의 일부를 제거하여, 2D 슬라이스 이미지를 보정한다.
즉, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는, 메트릭스 형상으로 배열된 픽셀에서, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역(A)의 외측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역으로 포함하고, 타겟 오브젝트의 오목 영역(B)의 내측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 상기 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역에서 제외함으로써 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지를 보정한다.
따라서, 덜 출력되는 블록 영역(A)에는 추가적인 가상의 오브젝트를 부가하고, 더 출력되는 오목 영역(B)에는 오브젝트 영역을 제거함으로써, 블록 영역(A) 및 오목 영역(B)의 모서리를 보다 날카롭게 형성함으로써, 출력을 원하는 타겟 오브젝트의 형상을 보다 정밀하게 출력할 수 있다.
도 9는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 도 7의 보정된 2D 슬라이스 이미지의 픽셀을 도시한 개념도이다.
도 9는 도 8에 비해서 광원의 빛 번짐 현상이 더 심한 경우, 블록 영역(A)에는 추가적인 가상의 오브젝트 영역을 더 크게 부가하고, 덜 출력되는 오목 영역(B)에는 오브젝트 영역을 더 많이 제거한 예를 도시한 것이다.
도 9에서 도시된 보정양을 예시적인 것일 뿐, 보정양을 여러 단계로 형성할 수도 있음은 당업자에게 자명한 사항이다.
이와 같이 본 발명에 의한 3D 프린터, 3D 프린팅 방법 및 3D 프린터 제어 프로그램이 저장된 저장매체에 의하면, 덜 출력되는 블록 영역에는 추가적인 가상의 오브젝트를 부가하고, 더 출력되는 불록 영역에는 오브젝트 영역을 제거함으로써, 출력을 원하는 타겟 오브젝트의 형상을 보다 정밀하게 출력할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 3D 프린터
110: 수지 저장탱크
120: 작업 플레이트 130: 2D 슬라이스 이미지 조사부
131: 광조사부 132: 셔터부
140: 제어부
TO: 타겟 오브젝트 PO: 프린팅된 오브젝트
R: 광경화성 수지 A: 블록 영역
B: 오목 영역 P1: 오프 픽셀
P2: 온 픽셀

Claims (7)

  1. 하부에 광이 투과될 수 있으며, 광경화성 수지를 담지하는 수지저장 탱크;
    상기 수지저장 탱크 내측에, 상부로 승하강 가능하도록 배치된 작업 플레이트;
    상기 수지저장 탱크의 하부에 배치되어 상기 작업 플레이트를 향해서 광을 조사하는 2D 슬라이스 이미지 조사부; 및
    상기 작업 플레이트의 승하강을 제어하고, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역 및 오목 영역을 보정함으로써 보정된 2D 슬라이스 이미지를 생성하며, 상기 보정된 2D 슬라이스 이미지를 조사하도록 상기 2D 슬라이스 이미지 조사부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 3D 프린터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는,
    상기 타겟 오브젝트의 블록 영역의 단부에 추가적인 가상의 오브젝트 영역을 부가하고,
    상기 타겟 오브젝트의 오목 영역의 단부에는 오브젝트 영역의 일부를 제거함으로써 생성된 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는,
    메트릭스 형상으로 배열된 픽셀에서, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역의 외측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역으로 포함하고,
    타겟 오브젝트의 오목 영역의 내측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 상기 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역에서 제외함으로써 생성된 것을 특징으로 하는 3D 프린터.
  4. 광 경화성 수지를 제공하는 단계;
    타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 오목 영역과 블록 영역을 보정하여, 보정된 2D 슬라이스 이미지를 생성하는 단계;
    상기 보정된 2D 슬라이스 이미지에 따라서 광경화성 수지를 경화시키는 단계;
    작업 플레이트 위치를 설정된 Z값 만큼 이동시키는 단계; 및
    마지막 보정된 2차원 슬라이스 이미지인지를 판단하고, 판단결과 마지막 보정된 2차원 슬라이스 이미지가 아닌경우, 광경화 수지를 경화하는 단계 이하를 반복하고, 판단결과 마지막 보정된 2차원 슬라이스 이미지인 경우, 종료하는 단계;
    를 포함하는 3D 프린팅 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는,
    상기 타겟 오브젝트의 블록 영역의 단부에 추가적인 가상의 오브젝트 영역을 부가하고,
    상기 타겟 오브젝트의 오목 영역의 단부에는 오브젝트 영역의 일부를 제거함으로써 생성된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 보정된 2D 슬라이스 이미지는,
    메트릭스 형상으로 배열된 픽셀에서, 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지의 블록 영역의 외측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역으로 포함하고,
    타겟 오브젝트의 오목 영역의 내측 대각선 방향에 배치된 픽셀을 상기 타겟 오브젝트의 2D 슬라이스 이미지 영역에서 제외함으로써 생성된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 방법.
  7. 제4항 내지 제6 항 중, 어느 한 항에 의한 3D 프린팅 방법들의 각 단계들을 3D 프린터에서 실행시키기 위한 프로그램이 저장된 저장매체.
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