WO2016063665A1 - 光造形装置、および造形物の製造方法 - Google Patents

光造形装置、および造形物の製造方法 Download PDF

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light
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optical
light source
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知雅 渡邊
田中　雅之
久良 本林
内田　史朗
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ソニー株式会社
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    • G05B2219/49013—Deposit layers, cured by scanning laser, stereo lithography SLA, prototyping

Definitions

  • This technology relates to an optical modeling apparatus for forming a modeled object by using resin alteration caused by light irradiation. Moreover, this technique is related with the manufacturing method of the molded article using the alteration of the resin by light irradiation.
  • JP 56-144478 A JP 2003-340923 A JP-A-2-307730 JP-A-3-39234 JP 2012-232041 A
  • Patent Documents 1 to 5 are premised on forming a three-dimensional object or a printed material on a flat surface. Therefore, it has been difficult to accurately form a three-dimensional object or a printed material on a curved surface.
  • an optical modeling apparatus capable of accurately forming a three-dimensional object not only on a flat surface but also on a curved surface, and a method for manufacturing the molded object.
  • An optical modeling apparatus includes: a light source unit that outputs collimated light; an optical function unit that is disposed on the optical path of the collimated light and modulates the optical path or phase of the collimated light; and And a control unit that irradiates the target surface with the modulated light generated by the optical function unit by controlling the operation.
  • a manufacturing method of a model according to an embodiment of the present technology includes the following two steps.
  • the first step (B) of forming the first resin cured layer by irradiating the light beam the optical path or phase of the collimated light output from the light source unit is modulated to generate the modulated light of the collimated light.
  • collimated light is used as light for irradiating the target surface.
  • the collimated light is substantially focus-free light. For this reason, even when the target surface is a curved surface, it is difficult for defocusing to occur on the target surface.
  • the collimated light is used as the light for irradiating the target surface, and thus the target surface is a curved surface.
  • the target surface is a curved surface.
  • a desired portion of the photo-curing resin applied to the target surface can be accurately cured regardless of the surface shape of the target surface. Therefore, a three-dimensional object can be accurately formed not only on a flat surface but also on a curved surface.
  • the effect of this technique is not necessarily limited to the effect described here, Any effect described in this specification may be sufficient.
  • FIG. 1 It is a figure showing an example of schematic structure of an optical modeling device concerning one embodiment of this art. It is a figure showing an example of the cross-sectional structure of the laminated body of FIG. It is a figure showing an example of the cross-sectional structure of the laminated body of FIG. It is a figure showing an example of position data notionally. It is a figure showing an example of position data notionally. It is a figure showing one specific example of the optical modeling apparatus of FIG. It is a figure showing an example of the section composition of a modeling thing. It is a figure which expresses an example of coordinate data notionally. It is a figure which represents notionally an example of the coordinate data after correction
  • FIG. It is a figure showing one form of the optical modeling apparatus of FIG. It is a figure showing an example of the section composition of a modeling thing. It is a figure showing the modification of the optical modeling apparatus of FIG. It is a figure showing an example of the section composition of a modeling thing. It is a figure showing the modification of the optical modeling apparatus of FIG. It is a figure showing one modification of the section composition of a model. It is a figure showing one modification of the section composition of a model. It is a figure showing an example of an optical path changing element. It is a figure showing an example of a digital mirror device. It is a figure showing an example of a transmissive liquid crystal panel. It is a figure showing an example of a reflection type liquid crystal panel.
  • FIG. 1 illustrates an example of a schematic configuration of the optical modeling apparatus 1.
  • the optical modeling apparatus 1 is an apparatus that performs exposure on the surface of the photosensitive resin (target surface St) applied to the surface of the stacked body 100, and forms a modeled object by using the alteration of the resin by light irradiation. It is a device to do.
  • the target surface St corresponds to a specific example of “target surface” of the present technology.
  • the stacked body 100 is, for example, a thumb 111 as shown in FIG. 2A or four fingers (an index finger 112, a middle finger 113, a ring finger 114, and a little finger 115) as shown in FIG. 2B.
  • the stacked body 100 may be an electronic device such as a smartphone.
  • the target surface St is, for example, the surface of a photosensitive resin applied to the surface of the nail 111A of the thumb 111.
  • the target surface St is, for example, a photosensitive resin applied to the surfaces of the four finger nails 112A, 113A, 114A, and 115A.
  • the surfaces of the claws 111A to 115A are usually curved surfaces.
  • the target surface St is, for example, the surface of a photosensitive resin applied to the surface of the nail 111A or the like before the start of light irradiation. After a part of the shaped object starts to be laminated on the surface of the nail 111A or the like, the target surface St is the surface of the photosensitive resin applied to the uneven surface including the structure in the middle of the lamination.
  • the optical modeling apparatus 1 includes, for example, a light source unit 10, a movable mirror 20, a sensor unit 30, a drive unit 40, a control unit 50, and a storage unit 60, as shown in FIG.
  • the optical modeling apparatus 1 corresponds to a specific example of “optical modeling apparatus” of the present technology.
  • the light source unit 10 corresponds to a specific example of “light source unit” of the present technology.
  • the movable mirror 20 corresponds to a specific example of “optical function unit” and “optical path modulation element” of the present technology.
  • the sensor unit 30 corresponds to a specific example of a “sensor unit” of the present technology.
  • the control unit 50 corresponds to a specific example of a “control unit” of the present technology.
  • the light source unit 10 outputs collimated light based on a drive signal from the drive unit 40.
  • the light source unit 10 includes, for example, a light emitting element 11 that outputs ultraviolet light and a collimator lens 12 disposed on the optical path of the ultraviolet light.
  • the light emitting element 11 corresponds to a specific example of “light emitting element” of the present technology.
  • the collimating lens 12 corresponds to a specific example of “collimator” of the present technology.
  • the light emitting element 11 includes, for example, one or more semiconductor lasers or one or more light emitting diodes.
  • the semiconductor laser may be a general one or a special one such as a SHG (Second Harmonic Generation) laser.
  • the light emitting diode may be a general one or a special one such as a super luminescent diode (SLD).
  • a semiconductor laser or light-emitting diode that outputs ultraviolet light includes, for example, a GaInN semiconductor that can output light in the 405 nm band.
  • a semiconductor laser that outputs ultraviolet light includes, for example, an n-type AlGaN cladding layer, an n-type GaN guide layer, a GaInN multiple quantum well layer, a p-type AlGaN electron blocking layer, a p-type GaN guide layer, p-type on an n-type GaN substrate.
  • a type AlGaN cladding layer and a p-type GaN contact layer are laminated.
  • the beam spot diameter is smaller than the beam spot diameter of a light emitting diode. Therefore, when one or a plurality of semiconductor lasers are used as the light emitting element 11, the beam spot diameter of the light emitting element 11 is very small, so that a high energy density can be easily obtained.
  • the light emitting element 11 has a light emitting element 11 in comparison with the case where a lamp is used as the light emitting element 11. Miniaturization is easy.
  • the collimating lens 12 converts the light output from the light emitting element 11 into a parallel light beam (collimated light Lc1) using refraction by the lens.
  • the light source unit 10 may include an optical component that converts the light output from the light emitting element 11 into a parallel light beam using reflection by a mirror, instead of the collimating lens 12.
  • the movable mirror 20 is disposed on the optical path of the collimated light Lc1 output from the light source unit 10.
  • the movable mirror 20 modulates (displaces) the optical path of the light incident on the movable mirror 20, and specifically reflects the collimated light Lc1 incident on the movable mirror 20.
  • the movable mirror 20 reflects the collimated light Lc1 output from the light source unit 10, and displaces the movable mirror 20 based on the drive signal from the drive unit 40, thereby modulating (displaces) the optical path of the collimated light Lc1.
  • the collimated light Lc1 (the reflected light Lr1 generated by the movable mirror 20) is scanned on the target surface St.
  • the reflected light Lr1 corresponds to a specific example of “modulated light” of the present technology.
  • the movable mirror 20 includes, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror, a polygon mirror, or a galvano mirror.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the sensor unit 30 acquires position data Ds of a predetermined surface including the target surface St and outputs it to the control unit 50.
  • the position data Ds is three-dimensional coordinate data of a predetermined surface including the target surface St.
  • the position data Ds is, for example, three-dimensional coordinate data of a predetermined surface including the target surface St as conceptually shown in FIG. 3A. Therefore, the sensor unit 30 decomposes a predetermined surface including the target surface St into a plurality of elements, and acquires three-dimensional coordinates for each decomposed element.
  • the position data Ds may be a set of three-dimensional coordinates of only the target surface St. In this case, the position data Ds is, for example, three-dimensional coordinate data of only the target surface St as conceptually shown in FIG. 3B.
  • the sensor unit 30 decomposes only the target surface St into a plurality of elements, and acquires the three-dimensional coordinates for each decomposed element.
  • the sensor unit 30 includes a distance sensor.
  • the sensor unit 30 includes, for example, a TOF (TimeFOf Flight) type near-infrared sensor.
  • the TOF method refers to, for example, measuring the distance between the predetermined surface including the target surface St and the movable mirror 20 based on the time difference between the respective pulsed light obtained by the two light receiving elements.
  • the sensor unit 30 includes a light emitting element 31 that outputs near-infrared light, a collimator lens 32 that is disposed on the optical path of the near-infrared light, a half mirror 33, and a total reflection mirror 34. And a dichroic mirror 35.
  • the sensor unit 30 further includes a time difference detection circuit 36 and two light receiving elements 37 and 38 connected to the input terminals of the time difference detection circuit 36, for example, as shown in FIG.
  • the light emitting element 31 includes, for example, a semiconductor capable of outputting light in the 833 nm band.
  • the collimating lens 32, the half mirror 33, the total reflection mirror 34, and the dichroic mirror 35 are arranged in this order toward the traveling direction of the near infrared light output from the light emitting element 31.
  • the dichroic mirror 35 is also disposed on the optical path of the light output from the light emitting element 11.
  • the collimating lens 32 converts the near infrared light output from the light emitting element 31 into a parallel light beam (collimated light Lc2) using refraction by the lens.
  • the half mirror 33 transmits a part of the collimated light Lc 2 and reflects a part of the collimated light Lc 2 toward the light receiving element 37.
  • the total reflection mirror 34 totally reflects the light transmitted through the half mirror 33 in the collimated light Lc2.
  • the dichroic mirror 35 transmits the collimated light Lc 1 and reflects the collimated light Lc 2
  • the light receiving element 37 receives light reflected by the half mirror 33 out of the collimated light Lc2.
  • the light receiving element 38 receives light (reflected light Lr3) reflected from the target surface St among the collimated light Lc2.
  • the light receiving elements 37 and 38 are, for example, photodiodes.
  • the time difference detection circuit 36 derives the time difference between the respective lights (pulse light) obtained from the two light receiving elements 37 and 38, and based on the derived time difference, the region including the target surface St and the movable mirror 20 The distance 36A is measured and output to the control unit 50.
  • the drive unit 40 drives the light source unit 10, the movable mirror 20, and the sensor unit 30 based on a control signal from the control unit 50.
  • the storage unit 60 is configured to be capable of storing coordinate data Dt, for example.
  • An apparatus including the storage unit 60 and the control unit 50 is configured by, for example, an electronic device such as a smartphone (hereinafter, appropriately referred to as “electronic device”).
  • the coordinate data Dt represents, for example, the shape and size of the model 200 as shown in FIG. 5A with a plurality of coordinate data.
  • the coordinate data Dt may further include color information associated with each coordinate data.
  • each cross-sectional body 210 is, for example, the horizontal cross-section data Dthi.
  • the coordinate data Dt is composed of a plurality of horizontal section data Dthi as conceptually shown in FIG. 5B, for example.
  • the horizontal cross section data Dthi may be composed of a plurality of three-dimensional coordinate data or a plurality of two-dimensional coordinate data.
  • the horizontal cross-section data Dthi is associated with information on the height direction in the molded article 200 by some method. Is preferred.
  • the control unit 50 controls the light source unit 10, the movable mirror 20 and the sensor unit 30 via the drive unit 40.
  • the control unit 50 controls the operation of the movable mirror 20 via the drive unit 40 to irradiate the target surface St with the collimated light Lc1 (reflected light Lr1).
  • the control unit 50 scans the collimated light Lc1 (reflected light Lr1) on the target surface St by displacing the movable mirror 20 via the drive unit 40 and displacing the optical path by the movable mirror 20. It is supposed to let you.
  • the control unit 50 further reads the coordinate data Dt from the storage unit 60 and then controls the light emission of the light source unit 10 based on the coordinate data Dt via the drive unit 40.
  • the controller 50 derives the position data Ds based on the distance 36A acquired from the time difference detection circuit 36.
  • the control unit 50 controls the light emission of the light source unit 10 based on the position data Ds and the coordinate data Dt.
  • the controller 50 controls the light emission of the light source unit 10 based on the position data Ds and the coordinate data Dt acquired before scanning (for example, before the light emitting unit 10 emits light).
  • the control unit 50 corrects the coordinate data Dt based on the position data Ds acquired before scanning (for example, before the light emitting unit 10 emits light), and the coordinate data Dt ′ obtained thereby.
  • the light emission of the light source unit 10 is controlled based on the above.
  • the control unit 50 may perform correction to omit a part of the coordinate data Dt based on the position data Ds.
  • the coordinate data Dt ′ obtained by the correction is the same as the coordinate data Dt in that it is constituted by a plurality of horizontal cross-section data Dthi, but the data corresponding to the bottom of the coordinate data Dt.
  • the control unit 50 may perform correction for adding dummy data to the coordinate data Dt based on the position data Ds.
  • the coordinate data Dt ′ obtained by the correction is the same as the coordinate data Dt in that it is constituted by a plurality of horizontal cross-section data Dthi, but dummy data is added to the bottom of the coordinate data Dt.
  • the control unit 50 corrects the coordinate data Dt to a plurality of scanned cross-section data Dtci along the surface shape of the target surface St based on the position data Ds. Also good.
  • the control unit 50 may correct the horizontal cross-section data Dthi to the profile cross-section data Dtci along the surface shape of the target surface St based on the position data Ds.
  • Coordinate data Dt ′ is constituted by a plurality of scanning section data Dtci obtained by the correction.
  • the control unit 50 controls the light emission of the light source unit 10 based on the coordinate data Dt ′ obtained by the correction as described above.
  • the coordinate data Dt ′ corresponds to a specific example of “corrected coordinate data” of the present technology.
  • the copying cross-section data Dtci is preferably strictly along the surface shape of the target surface St, but may be curved cross-sectional data substantially along the surface shape of the target surface St.
  • FIG. 7 illustrates an example of an operation procedure of the optical modeling apparatus 1.
  • the optical modeling apparatus 1 acquires coordinate data Dt (step S101).
  • the user selects the design of the model 200 and inputs the coordinate data Dt of the selected design to the optical modeling apparatus 1.
  • the user draws a design by himself / herself and inputs coordinate data Dt of the drawn design to the optical modeling apparatus 1.
  • the optical modeling apparatus 1 acquires the coordinate data Dt by being selected by the user by the method as described above, for example.
  • the optical modeling apparatus 1 also acquires the coordinate data Dt by being input from the user by the method as described above, for example.
  • the optical modeling device 1 displays a plurality of designs on the screen of the electronic device.
  • One design may be selected by the user.
  • the optical modeling apparatus 1 may download the coordinate data Dt of the design selected by the user via the Internet.
  • the optical modeling apparatus 1 may receive the input of the design from a user by making a user draw a design on the screen of an electronic device. At this time, the optical modeling apparatus 1 may generate the coordinate data Dt based on the design input from the user.
  • the user applies a photosensitive resin 210A containing a color pigment or a dye to the surface of the nail 111A of the thumb 111 (FIG. 8A).
  • the photosensitive resin 210 ⁇ / b> A is, for example, a resin that is cured by at least ultraviolet light output from the light emitting element 11.
  • the optical modeling apparatus 1 includes a mechanism for applying the photosensitive resin 210 ⁇ / b> A to the stacked body 100, the optical modeling apparatus 1 is configured, for example, with the thumb 111 according to a request for applying the photosensitive resin from the user.
  • a photosensitive resin 210A may be applied to the surface of the nail 111A.
  • the user requests the optical modeling apparatus 1 to process the photosensitive resin 210 ⁇ / b> A with the thumb 111 inserted in a predetermined location of the optical modeling apparatus 1.
  • the stereolithography apparatus 1 controls light emission of the light source unit 10 based on the position data Ds and the coordinate data Dt when an instruction for processing the photosensitive resin 210 ⁇ / b> A is input from the user.
  • the optical modeling apparatus 1 acquires the position data Ds before scanning the reflected light Lr1 (for example, before the light emitting unit 10 emits light) (step S102).
  • the optical modeling apparatus 1 acquires the position data Ds as follows, for example.
  • the control unit 50 generates a control signal for causing the light emitting element 31 to emit light in pulses and operating the movable mirror 20, and outputs the generated control signal to the driving unit 40.
  • the drive unit 40 causes the light emitting element 31 to emit light in a pulse and operates the movable mirror 20.
  • the pulse light output from the light emitting element 31 becomes collimated light Lc2 by the collimating lens 32, the collimated light Lc2 is reflected by the movable mirror 20, and the reflected light Lr2 generated by the movable mirror 20 is reflected by the thumb 111.
  • a predetermined surface including the surface of the nail 111A is scanned.
  • the light (reflected light Lr3) reflected by the surface of the photosensitive resin on the surface of the nail 111A of the thumb 111 is detected by the light receiving element 38.
  • the light reflected by the half mirror 33 in the collimated light Lc2 is detected by the light receiving element 37.
  • the time difference detection circuit 36 derives the time difference (pulse time difference) between the reflected light Lr3 detected by the light receiving element 38 and the reflected light detected by the light receiving element 37, and the target surface St is determined based on the derived time difference.
  • the distance between the predetermined surface including the movable mirror 20 is measured.
  • the time difference detection circuit 36 derives the position data Ds of the region including the target surface St based on the distance between the predetermined surface including the target surface St and the movable mirror 20.
  • the optical modeling apparatus 1 corrects the coordinate data Dt based on the position data Ds acquired before scanning the reflected light Lr1 (for example, before the light emitting unit 10 emits light) (step S103).
  • the optical modeling apparatus 1 derives the coordinate data Dt ′ from the coordinate data Dt, for example, by performing the above-described correction (see, for example, FIG. 6A, FIG. 6B, or FIG. 6C) on the coordinate data Dt.
  • the optical modeling apparatus 1 may perform correction corresponding to the enlargement / reduction of the model 200 and the correction of the aspect ratio on the coordinate data Dt or the coordinate data Dt ′ as necessary.
  • the stereolithography device 1 is positioned on which position of the nail 111A on the screen of the electronic device. You may display the image (henceforth an "adjustment image") which a user can understand intuitively whether the molded article 200 is formed.
  • the optical modeling apparatus 1 is, for example, an image in which an image of a modeled object 200 generated based on the coordinate data Dt is superimposed on an image of the nail 111A generated based on the position data Ds on the screen of the electronic device (for adjustment) Image) may be displayed.
  • the optical modeling device 1 When the optical modeling device 1 includes an imaging device that images the target surface St, the optical modeling device 1 has coordinates on the screen of the electronic device, for example, on the image of the nail 111A captured by the imaging device. You may display the image (adjustment image) on which the image of the molded article 200 generated based on the data Dt was superimposed.
  • the imaging device that images the target surface St may be provided in the electronic device.
  • the imaging device is, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor or a CCD (Charge Coupled Device) image sensor.
  • the optical modeling apparatus 1 corrects the formation position of the modeled object 200, the size of the modeled object 200, the aspect ratio, and the like according to the input from the user in a state where the adjustment image is displayed. May be.
  • the optical modeling apparatus 1 controls the light emission of the light source unit 10 based on the coordinate data Dt ′ (step S ⁇ b> 104). Specifically, the optical modeling apparatus 1 controls the light emission of the light source unit 10 based on the horizontal cross section data Dthi or the copied cross section data Dtci. The optical modeling apparatus 1 further controls scanning of the light emitted from the light source unit 10 by the movable mirror 20. The optical modeling apparatus 1 controls the light emission of the light source unit 10 based on one horizontal section data Dthi or one copying section data Dtci, and moves the optical path of the light (collimated light Lc1) output from the light source unit 10. It is displaced by the mirror 20.
  • the optical modeling apparatus 1 scans the collimated light Lc1 (light reflected by the movable mirror 20 (reflected light Lr1)) on the surface (target surface St) of the photosensitive resin 210A applied on the stacked body 100. Thereby, the cured resin layer 210B is formed (FIG. 8B).
  • the optical modeling apparatus 1 may control scanning of the light emitted from the light source unit 10 by the movable mirror 20 based on the coordinate data Dt ′ as necessary.
  • the optical modeling apparatus 1 When the optical scanning by the movable mirror 20 is finished, the optical modeling apparatus 1 notifies the user that the processing of the photosensitive resin 210A is finished. After confirming the notification, the user wipes off the uncured photosensitive resin 210A with alcohols (for example, ethanol).
  • alcohols for example, ethanol
  • the user applies, for example, a photosensitive resin 210C containing a color pigment or a dye on the resin cured layer 210B (FIG. 8C).
  • the photosensitive resin 210 ⁇ / b> C is, for example, a resin that is cured by at least ultraviolet light output from the light emitting element 11.
  • the optical modeling apparatus 1 includes a mechanism for applying the photosensitive resin 210C to the surface including the cured resin layer 210B, the optical modeling apparatus 1 follows the request for applying the photosensitive resin 210C from the user.
  • the photosensitive resin 210C may be applied to the surface including the cured resin layer 210B.
  • the user requests the optical modeling apparatus 1 to process the photosensitive resin 210C.
  • the stereolithography apparatus 1 performs the above-described step S104 again when an instruction for processing the photosensitive resin 210C is input from the user.
  • the optical modeling apparatus 1 controls the light emission of the light source unit 10 based on the horizontal cross-section data Dthi different from the previous step or the copied cross-section data Dtci different from the previous step, and is output from the light source unit 10.
  • the optical path of the reflected light (collimated light Lc1) is displaced by the movable mirror 20.
  • the optical modeling apparatus 1 scans the collimated light Lc1 (light reflected by the movable mirror 20 (reflected light Lr1)) on the surface (target surface St) of the photosensitive resin 210C, and thereby the resin cured layer 210D. Is formed (FIG. 8D).
  • the optical modeling apparatus 1 may execute the above-described step S102 and the above-described step S103 again after applying the photosensitive resin 210C. However, in that case, the optical modeling apparatus 1 uses position data Ds (hereinafter referred to as “update data”) acquired before scanning the reflected light Lr1 again in the light emission control in step S104 described above. It is determined whether or not it matches the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci (hereinafter referred to as “use target data”).
  • update data position data acquired before scanning the reflected light Lr1 again in the light emission control in step S104 described above. It is determined whether or not it matches the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci (hereinafter referred to as “use target data”).
  • the optical modeling apparatus 1 includes, for example, the XY coordinates (front / rear / left / right coordinates) of the contour of the target surface St included in the update data and the XY coordinates (front / rear / left / right coordinates) of the contour of the model 200 included in the use target data. ) Is within a predetermined error.
  • the optical modeling apparatus 1 includes, for example, the Z coordinate (the coordinate in the height direction) of the target surface St included in the update data, and the Z coordinate (the coordinate in the height direction) of the molded object 200 included in the use target data. Is within a predetermined error.
  • the optical modeling apparatus 1 performs the above two determinations.
  • the optical modeling apparatus 1 uses the target object so that the newly acquired position data Ds matches the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci of the target object.
  • the horizontal cross section data Dthi or the copied cross section data Dtci is corrected.
  • the optical modeling apparatus 1 does not perform correction on the horizontal cross-section data Dthi or the copied cross-section data Dtci to be used.
  • the conventional stereolithography apparatus is premised on forming a three-dimensional object or printed matter on a flat surface. Therefore, it has been difficult to accurately form a three-dimensional object or a printed material on a curved surface.
  • collimated light is used as light for scanning the target surface St.
  • the collimated light is substantially focus-free light. Therefore, even when the target surface St is a curved surface, when the collimated light is scanned on the target surface St via the movable mirror 20, it is difficult for the target surface St to be out of focus.
  • a desired portion of the photosensitive resin applied to the stacked body 100 can be accurately cured regardless of the surface shape of the target surface St. Therefore, the molded article 200 can be accurately formed not only on a flat surface but also on a curved surface.
  • the reflected light Lr1 is scanned on the target surface St by the movable mirror 20.
  • the beam spot diameter of the light-emitting element 11 is very small, so that a high energy density can be easily obtained. It is done. Thereby, the photosensitive resin can be altered in a short time, and further, a high-definition shaped object 200 can be formed.
  • the optical modeling apparatus 1 has acquired the position data Ds only before scanning with the reflected light Lr1. However, the optical modeling apparatus 1 may acquire the position data Ds while scanning the reflected light Lr1. In this case, the optical modeling apparatus 1 uses the light source based on the position data Ds and the coordinate data Dt acquired during scanning of the reflected light Lr1 (for example, while the light emitting unit 10 is emitting light). The light emission of the unit 10 can be controlled. Specifically, first, in step S104, the optical modeling apparatus 1 acquires the position data Ds at every predetermined timing during the scanning of the reflected light Lr1.
  • the optical modeling apparatus 1 determines whether or not the position data Ds acquired during scanning of the reflected light Lr1 matches the position data Ds acquired before scanning of the reflected light Lr1.
  • the determination method is the same as the determination method in the above embodiment.
  • the optical modeling apparatus 1 matches the position data Ds acquired during scanning of the reflected light Lr1 with the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci in use.
  • the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci in use is corrected.
  • the correction method is the same as the correction method in the above embodiment.
  • the optical modeling apparatus 1 does not correct the horizontal cross-section data Dthi or the copied cross-section data Dtci in use.
  • the position data Ds is acquired not only before scanning of the reflected light Lr1, but also during scanning of the reflected light Lr1, and based on the acquired position data Ds, the horizontal section data Dthi or The scanning section data Dtci is corrected.
  • the optical modeling apparatus 1 was provided with the near-infrared sensor as a distance sensor.
  • the optical modeling apparatus 1 may include an image sensor as a distance sensor.
  • the sensor unit 30 includes an imaging device 39 that can capture an area including the target surface St.
  • the imaging device 39 includes a twin-lens camera.
  • the sensor unit 30 is configured to output a stereo image (image data 39 ⁇ / b> A) obtained by the imaging device 39 to the control unit 50.
  • the control unit 50 derives “a distance from the imaging device 39 to the region including the target surface St” from the image data 39A obtained by the sensor unit 30 by triangulation.
  • the control unit 50 derives position data Ds based on the derived distance and outputs the position data Ds to the control unit 50.
  • the imaging device 39 may include a single-lens camera instead of the twin-lens camera.
  • the sensor unit 30 outputs image data (image data 39A) obtained by the single-lens camera to the control unit 50.
  • the control unit 50 derives “a distance from the imaging device 39 to the region including the target surface St” from the image data 39A obtained by the sensor unit 30 by a predetermined calculation.
  • the control unit 50 derives position data Ds based on the derived distance and outputs the position data Ds to the control unit 50.
  • an image sensor is used as the distance sensor. Even in this case, the position data Ds can be derived with high accuracy. As a result, the molded article 200 can be accurately formed not only on a flat surface but also on a curved surface. Even if the target surface St is displaced during the scanning of the reflected light Lr1, the molded article 200 can be formed with high accuracy.
  • the sensor unit 30, the function of driving the sensor unit 30 among the drive units 40, all or some of the functions of the control unit 50, and the storage unit 60 include, for example, a smartphone or the like. You may be comprised with the electronic device.
  • FIG. 10A shows an example of a schematic configuration of the optical modeling apparatus 1 according to this modification.
  • the drive unit 40 includes a drive unit 40 ⁇ / b> A that drives the light source unit 10 and the movable mirror 20, and a drive unit 40 ⁇ / b> B that drives the sensor unit 30.
  • the drive unit 40A and the drive unit 40B are configured separately from each other.
  • storage part 60 are comprised by the electronic devices 70, such as a smart phone, for example.
  • the drive unit 40B has a function of communicating with the electronic device 70.
  • 10A is, for example, a slot that detachably supports the electronic device 70 (for example, the slot 1C illustrated in FIG. 10C) or a mounting table (for example, FIG. 10D that mounts the electronic device 70).
  • the mounting table 1D) described is provided.
  • the electronic device 70 is loaded into a slot (for example, the slot 1C illustrated in FIG. 10C) or mounted on a mounting table (for example, the mounting table 1D illustrated in FIG. 10D).
  • a slot for example, the slot 1C illustrated in FIG. 10C
  • a mounting table for example, the mounting table 1D illustrated in FIG. 10D.
  • FIG. 10B shows another example of the schematic configuration of the optical modeling apparatus 1 according to this modification.
  • the drive unit 40 includes a drive unit 40A and a drive unit 40B
  • the control unit 50 further includes a control unit 50A that controls the drive unit 40A, and a control unit 50B that controls the drive unit 40B. It is comprised by.
  • the control unit 50A and the control unit 50B are configured separately from each other.
  • the control unit 50B controls the operation of the control unit 50A.
  • storage part 60 are comprised by the electronic devices 80, such as a smart phone, for example.
  • the control unit 50A has a function of communicating with the electronic device 80.
  • the 10B includes, for example, a slot that detachably supports the electronic device 80 (for example, the slot 1C illustrated in FIG. 10C) or a mounting table (for example, FIG. 10D) on which the electronic device 80 is mounted.
  • the mounting table 1D) described is provided.
  • the slot 1 ⁇ / b> C or the mounting table 1 ⁇ / b> D is provided in the housing 1 ⁇ / b> A of the optical modeling apparatus 1.
  • the housing 1A corresponds to a specific example of “first housing” of the present technology.
  • the housing 1A of the optical modeling apparatus 1 is provided with an opening (finger insertion port 1B) for inserting a user's finger, for example.
  • the electronic device 80 is loaded into a slot (for example, the slot 1C illustrated in FIG. 10C) or mounted on a mounting table (for example, the mounting table 1D illustrated in FIG. 10D).
  • a slot for example, the slot 1C illustrated in FIG. 10C
  • a mounting table for example, the mounting table 1D illustrated in FIG. 10D.
  • the slot 1C or the mounting table 1D is provided in the housing 1A of the optical modeling apparatus 1.
  • the housing 1A is provided with, for example, an opening (a finger insertion slot 1B) for inserting a user's finger.
  • the housing 1A protects the light source unit 10, the movable mirror 20, and the drive unit 40A.
  • the housing 1A protects the light source unit 10, the movable mirror 20, the drive unit 40A, and the control unit 50A.
  • the electronic device 70 includes a housing 70A that protects the sensor unit 30, the drive unit 40B, the control unit 50, and the storage unit 60.
  • the electronic device 80 includes a housing 80A that protects the sensor unit 30, the drive unit 40B, the control unit 50B, and the storage unit 60.
  • the casings 70A and 80A and the casing 1A are configured separately from each other.
  • the casings 70A and 80A correspond to a specific example of “second casing” of the present technology.
  • FIG. 11 illustrates an example of a cross-sectional configuration of the modeled object 200 together with the thumb 111 and the target surface 111A.
  • the modeled object 200 is a single three-dimensional object.
  • the modeled object 200 may be configured to be separated into a plurality of locations on the target surface 111A as shown in FIG. 11, for example.
  • FIG. 12 illustrates a modification of the schematic configuration of the optical modeling apparatus 1.
  • the light source unit 10 includes a light emitting element 13 that outputs light having a wavelength band different from that of the light emitting element 11, and a collimator lens disposed on the optical path of the light output from the light emitting element 13. 14 and a dichroic mirror 15 may be further provided.
  • the collimating lens 14 converts the light output from the light emitting element 13 into a parallel light beam (collimated light Lc3) using refraction by the lens.
  • the dichroic mirror 15 transmits the light output from the light emitting element 11 and reflects the light output from the light emitting element 13 toward the movable mirror 20.
  • the light source unit 10 may include an optical component that converts the light output from the light emitting element 13 into a parallel light beam using reflection by a mirror, instead of the collimating lens 14.
  • the dichroic mirror 15 is also disposed on the optical path of the light output from the light emitting element 11.
  • the light output from the light emitting element 11 is, for example, light that alters the photosensitive resin used for manufacturing the model 200.
  • the light output from the light emitting element 13 is, for example, light that passes through the optical modeling object 200 and softens the light softening resin layer 200A illustrated in FIG.
  • the light softening resin layer 200 ⁇ / b> A is formed in contact with the claw 111 ⁇ / b> A, for example, and is provided at the lowermost part of the modeled object 200.
  • the optical modeling apparatus 1 reflects the light output from the light emitting element 13 by the movable mirror 20, and irradiates the light softening resin layer 200A with the light reflected by the movable mirror 20 (reflected light Lr4), thereby softening the light.
  • the resin layer 200A is softened. When the light softening resin layer 200A is softened, the molded article 200 is easily peeled from the nail 111A.
  • the light emitting element 13 for peeling the molded article 200 is provided. Thereby, the molded article 200 can be easily peeled from the stacked body 100.
  • the light emitting element 13 may output light having a two-photon absorption wavelength as light for modifying (softening or dissolving) the light softening resin layer 200A.
  • Two-photon absorption is one of nonlinear optical phenomena, and is a phenomenon in which absorption corresponding to twice the energy of irradiated light occurs by simultaneously absorbing two photons. If two-photon absorption is used, the light softening resin layer 200A can be softened using light having half the energy of ultraviolet light (for example, near infrared light). Therefore, the light emitting element 13 may be an element that outputs near infrared light.
  • the light source 10 may include a lens that narrows the light emitted from the light emitting element 13 into a beam spot shape in order to increase the photon density.
  • the control unit 50 is configured to irradiate a plurality of portions of the light softening resin layer 200 ⁇ / b> A with the light of the light emitting element 13. Thereby, the starting point from which the light softening resin layer 200A is peeled off by stress is formed in a plurality of locations of the light softening resin layer 200A irradiated with light from the light emitting element 13.
  • the user can peel off the light softening resin layer 200 ⁇ / b> A by stress after the light softening resin layer 200 ⁇ / b> A is irradiated with the light of the light emitting element 13. Therefore, also in this case, the molded article 200 can be easily peeled from the stacked body 100.
  • FIG. 14 illustrates a modification of the schematic configuration of the optical modeling apparatus 1.
  • the optical modeling apparatus 1 may include the heating unit 70 that changes (softens or dissolves) the heat-softening resin layer 200B shown in FIG.
  • the optical modeling apparatus 1 propagates the heat output from the heating unit 70 to the thermosoftening resin layer 200B.
  • the heat-softening resin layer 200B is denatured (softened or dissolved).
  • the molded article 200 is easily peeled from the nail 111A.
  • the heating unit 70 for peeling the model 200 is provided. Thereby, the molded article 200 can be easily peeled from the stacked body 100.
  • the laminated body 100 was a human fingertip was illustrated.
  • the stacked body 100 may be other than that.
  • the stacked body 100 may be, for example, a human arm or foot, a nail chip, or an electronic device such as a smartphone.
  • the horizontal cross-section data Dthi or the copied cross-section data Dtci may have color information in each coordinate data.
  • the color information is information on the three primary colors of the color material, for example.
  • the stereolithography apparatus 1 first applies a cyan-based photosensitive resin to the stacked body 100 in accordance with cyan color information included in the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci. Light emission control of the light source unit 10 is performed.
  • the optical modeling apparatus 1 is configured so that the light source unit 10 corresponds to the magenta color information included in the horizontal cross section data Dthi or the copied cross section data Dtci.
  • the light emission control is performed.
  • the optical modeling apparatus 1 is configured to apply the light source unit 10 according to the yellow color information included in the horizontal cross section data Dthi or the copied cross section data Dtci in a state where a yellow photosensitive resin is applied to the stacked body 100.
  • the light emission control is performed.
  • the optical modeling apparatus 1 further applies white-based photosensitive resin to the stacked body 100 in accordance with white-based color information included in the horizontal cross-section data Dthi or the copied cross-section data Dtci.
  • the light emission control of the light source unit 10 is performed.
  • the model 200 is manufactured based on the color information included in the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci. Thereby, a color can be given to the molded article 200.
  • FIG. 16 illustrates a modification of the cross-sectional configuration of the modeled object 200.
  • the modeled object 200 includes an electronic device 200C and a light emitting element 200D therein.
  • the electronic device 200 is, for example, a wireless communication circuit.
  • the electronic device 200 ⁇ / b> C and the light emitting element 200 ⁇ / b> D are provided on the target surface St in the manufacturing process of the molded article 200.
  • the optical modeling apparatus 1 measures the surface shape of the unevenness including the electronic device 200 ⁇ / b> C and the light emitting element 200 ⁇ / b> D by the sensor unit 30, and based on the measurement data by the sensor unit 30, The position data Ds corresponding to the surface shape of the unevenness including the light emitting element 200D may be generated.
  • the optical modeling apparatus 1 generates the position data Ds as described above, the optical modeling apparatus 1 corrects the coordinate data Dt on the basis of the generated position data Ds, and the light modeling unit 1 on the basis of the corrected coordinate data Dt ′. Control light emission.
  • the unevenness of the electronic device 200C and the light emitting element 200D is provided.
  • the coordinate data Dt is corrected in consideration of the above. Thereby, it can reduce that the molded article 200 is distorted by presence of the electronic device 200C and the light emitting element 200D.
  • a light receiving element or a motion sensor may be provided instead of the light emitting element 200D.
  • the motion sensor is provided in the molded article 200, for example, a game using the output of the motion sensor can be realized.
  • a barcode in which personal information is registered or a GPS transmitter may be provided instead of the electronic device 200C and the light emitting element 200D.
  • the personal authentication can be performed by holding the barcode in which the personal information is registered over an external barcode reader. Is possible.
  • a GPS transmitter is provided in the molded article 200, the position information transmitted from the GPS transmitter is received by an external communication device, thereby tracking the person to whom the GPS transmitter is attached. can do.
  • the photosensitive resin may be a negative resin that is cured by light other than ultraviolet light, or may be a positive resin that is softened by light.
  • the movable mirror 20 was disclosed as a specific example of the optical path modulation element of this technique. However, it can be applied in place of the movable mirror 20 as long as the optical path of incident light can be displaced.
  • an optical path modulation element 21 as shown in FIG.
  • the optical path modulation element 21 includes a polygon refractor 21A and a drive unit 21B that rotationally drives the polygon refractor 21A.
  • the optical path modulation element 21 is configured such that, for example, the polygon refractor 21A is refracted and transmitted by the polygon refractor 21A in a state where the polygon refractor 21A is rotationally driven by the drive unit 21B, for example.
  • the light Lr5 that has passed through 21A is scanned on the target surface St.
  • the optical path modulation element 21 is used instead of the movable mirror 20, the shaped article 200 can be accurately formed not only on the flat surface but also on the curved surface, as in the above embodiment. it can.
  • the molded article 200 may be a thin sheet form.
  • the coordinate data Dt may be composed of a plurality of three-dimensional coordinate data having the same height direction information or a plurality of two-dimensional coordinate data having no height direction information. It may be.
  • the control unit 50 uses the coordinate data Dti to copy the coordinate data along the surface shape of the target surface St based on the position data Ds. The data is corrected. Further, the control unit 50 controls the light emission of the light source unit 10 based on, for example, the scanning coordinate data obtained by the correction.
  • the optical modeling apparatus 1 may include a digital mirror device 22 as shown in FIG. 18 instead of the movable mirror 20, for example.
  • FIG. 18 illustrates an example of a schematic configuration of the digital mirror device 22.
  • the digital mirror device 22 includes a plurality of movable mirrors 22A arranged two-dimensionally.
  • the plurality of movable mirrors 22 ⁇ / b> A corresponds to a specific example of “a plurality of reflecting portions” of the present technology.
  • Each movable mirror 22A is disposed on the optical path of the collimated light Lc1 output from the light source unit 10, and reflects the incident collimated light Lc1.
  • the digital mirror device 22 modulates (displaces) the optical path of the light incident on each movable mirror 22A, and specifically reflects the collimated light Lc1 incident on each movable mirror 22A.
  • the digital mirror device 22 reflects the collimated light Lc1 (reflected) by reflecting the collimated light Lc1 output from the light source unit 10 with each movable mirror 22A displaced based on the drive signal from the drive unit 40 or the drive unit 40A.
  • the luminance distribution of the light Lr1) on the target surface St is displaced.
  • the drive unit 40 or the drive unit 40A drives the digital mirror device 22 based on a control signal from the control unit 50 or the control unit 50A.
  • the control unit 50 or the control unit 50A controls the digital mirror device 22 via the drive unit 40 or the drive unit 40A.
  • the controller 50 or the controller 50A controls the operation of each movable mirror 22A based on the position data Ds and the coordinate data Dt.
  • the control unit 50 or the control unit 50A controls the operation of each movable mirror 22A based on the position data Ds and the coordinate data Dt acquired before the light emitting unit 10 emits light.
  • the control unit 50 corrects the coordinate data Dt based on the position data Ds acquired before the light emitting unit 10 emits light, and based on the coordinate data Dt ′ obtained thereby, each movable mirror 22A. It is designed to control the operation.
  • the control unit 50 or the control unit 50A displaces each movable mirror 22A based on the coordinate data Dt ′ obtained by the above correction (including the correction described in Modification L), and each movable mirror 22A By modulating (displacement) the optical path, the luminance distribution of the collimated light Lc1 (reflected light Lr1) on the target surface St is displaced.
  • control unit 50 or the control unit 50A may or may not control the light emission of the light source unit 10 based on the coordinate data Dt via the drive unit 40 or the drive unit 40A.
  • the optical modeling apparatus 1 irradiates the target surface St with the collimated light Lc1 (reflected light Lr1) by controlling the operation of the digital mirror device 22 based on the coordinate data Dt ′.
  • the optical modeling apparatus 1 reflects the collimated light Lc1 by each movable mirror 22A based on one horizontal section data Dthi or one copied section data Dtci. Thereby, the optical modeling apparatus 1 applies the collimated light Lc1 (the light reflected by each movable mirror 22A (reflected light Lr1)) to the surface (target surface St) of the photosensitive resin 210A applied on the stacked body 100. Irradiation, thereby forming a cured resin layer 210B (FIG. 8B).
  • the optical modeling apparatus 1 When the light irradiation by the digital mirror device 22 is finished, the optical modeling apparatus 1 notifies the user that the processing of the photosensitive resin 210A is finished. After confirming the notification, the user wipes off the uncured photosensitive resin 210A with alcohols (for example, ethanol).
  • alcohols for example, ethanol
  • the user applies, for example, a photosensitive resin 210C containing a color pigment or a dye on the resin cured layer 210B (FIG. 8C).
  • a photosensitive resin 210C containing a color pigment or a dye on the resin cured layer 210B FIG. 8C.
  • the optical modeling apparatus 1 includes a mechanism for applying the photosensitive resin 210C to the surface including the cured resin layer 210B
  • the optical modeling apparatus 1 follows the request for applying the photosensitive resin 210C from the user.
  • the photosensitive resin 210C may be applied to the surface including the cured resin layer 210B.
  • the optical modeling apparatus 1 After the user reinserts the thumb 111 at a predetermined location of the optical modeling apparatus 1, the user requests the optical modeling apparatus 1 to process the photosensitive resin 210C.
  • the optical modeling apparatus 1 executes the above-described procedure again.
  • the optical modeling apparatus 1 reflects the collimated light Lc1 by each movable mirror 22A based on the horizontal section data Dthi different from the previous process or the copied cross section data Dtci different from the previous process.
  • the optical modeling apparatus 1 irradiates the surface (target surface St) of the photosensitive resin 210C with the collimated light Lc1 (light reflected by each movable mirror 22A (reflected light Lr1)), and thereby the resin cured layer 210D is formed (FIG. 8D).
  • the optical modeling apparatus 1 may execute the above-described step S102 and the above-described step S103 again after applying the photosensitive resin 210C. However, in that case, the optical modeling apparatus 1 uses the position data Ds (hereinafter referred to as “update data”) acquired before the light emitting unit 10 emits light again as a use target in the control of the digital mirror device 22. It is determined whether or not it matches the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci (hereinafter referred to as “use target data”). This determination method is the same as the method described in the above embodiment.
  • the optical modeling apparatus 1 may include a light transmission type liquid crystal panel 23 as shown in FIG. 19, for example, instead of the movable mirror 20.
  • the liquid crystal panel 23 corresponds to a specific example of “a transmissive liquid crystal panel” of the present technology.
  • the liquid crystal panel 23 is composed of, for example, HTPS (high temperature polysilicon TFT liquid crystal).
  • the liquid crystal panel 23 has a plurality of light transmission type liquid crystal cells arranged two-dimensionally.
  • the liquid crystal panel 23 is disposed on the optical path of the collimated light Lc1 output from the light source unit 10, and performs spatial light phase modulation of the incident collimated light Lc1. Specifically, the liquid crystal panel 23 controls the transmission and blocking of the collimated light Lc1 for each liquid crystal cell by modulating the phase of the collimated light Lc1 in each liquid crystal cell. The liquid crystal panel 23 displaces the state of each liquid crystal cell based on the drive signal from the drive unit 40 or the drive unit 40A, and thereby the target of the collimated light Lc1 (modulated light Lr6 that is transmitted light of the liquid crystal panel 23). The luminance distribution on the surface St is displaced.
  • the drive unit 40 or the drive unit 40A drives the liquid crystal panel 23 based on a control signal from the control unit 50 or the control unit 50A.
  • the control unit 50 or the control unit 50A controls the liquid crystal panel 23 via the drive unit 40 or the drive unit 40A.
  • the control unit 50 or the control unit 50A controls the liquid crystal panel 23 based on the position data Ds and the coordinate data Dt.
  • the control unit 50 or the control unit 50A controls the operation of the liquid crystal panel 23 based on the position data Ds acquired before the light emitting unit 10 emits light and the coordinate data Dt.
  • the control unit 50 corrects the coordinate data Dt based on the position data Ds acquired before the light emitting unit 10 emits light, and based on the coordinate data Dt ′ obtained thereby, the liquid crystal panel 23. It is designed to control the operation. Specifically, the control unit 50 or the control unit 50A displaces the state of each liquid crystal cell based on the coordinate data Dt ′ obtained by the above correction (including the correction described in the modification L).
  • the brightness distribution of the collimated light Lc1 (modulated light Lr6) on the target surface St is displaced by modulating the spatial light phase of the collimated light Lc1 by each liquid crystal cell.
  • control unit 50 or the control unit 50A may or may not control the light emission of the light source unit 10 based on the coordinate data Dt via the drive unit 40 or the drive unit 40A.
  • the stereolithography apparatus 1 irradiates the target surface St with the collimated light Lc1 (modulated light Lr6) by controlling the operation of the liquid crystal panel 23 based on the coordinate data Dt ′.
  • the optical modeling apparatus 1 performs spatial light phase modulation in each liquid crystal cell on the collimated light Lc1 based on one horizontal section data Dthi or one copied section data Dtci. Thereby, the collimated light Lc1 (modulated light Lr6) is irradiated onto the surface (target surface St) of the photosensitive resin 210A applied on the stacked body 100, thereby forming the cured resin layer 210B (FIG. 8B). ).
  • the optical modeling apparatus 1 When the light irradiation by the liquid crystal panel 23 is finished, the optical modeling apparatus 1 notifies the user that the processing of the photosensitive resin 210A is finished. After confirming the notification, the user wipes off the uncured photosensitive resin 210A with alcohols (for example, ethanol).
  • alcohols for example, ethanol
  • the user applies, for example, a photosensitive resin 210C containing a color pigment or a dye on the resin cured layer 210B (FIG. 8C).
  • a photosensitive resin 210C containing a color pigment or a dye on the resin cured layer 210B FIG. 8C.
  • the optical modeling apparatus 1 includes a mechanism for applying the photosensitive resin 210C to the surface including the cured resin layer 210B
  • the optical modeling apparatus 1 follows the request for applying the photosensitive resin 210C from the user.
  • the photosensitive resin 210C may be applied to the surface including the cured resin layer 210B.
  • the optical modeling apparatus 1 After the user reinserts the thumb 111 at a predetermined location of the optical modeling apparatus 1, the user requests the optical modeling apparatus 1 to process the photosensitive resin 210C.
  • the optical modeling apparatus 1 executes the above-described procedure again. For example, the optical modeling apparatus 1 performs spatial light phase modulation in each liquid crystal cell on the collimated light Lc1 based on the horizontal cross-section data Dthi different from the previous process or the copied cross-section data Dtci different from the previous process. I do.
  • the optical modeling apparatus 1 irradiates the surface (target surface St) of the photosensitive resin 210C with the collimated light Lc1 (modulated light Lr6), thereby forming the cured resin layer 210D (FIG. 8D).
  • the optical modeling apparatus 1 may execute the above-described step S102 and the above-described step S103 again after applying the photosensitive resin 210C. However, in that case, the optical modeling apparatus 1 uses the position data Ds (hereinafter referred to as “update data”) acquired before the light emitting unit 10 emits light again in the control of the liquid crystal panel 23. It is determined whether or not it matches the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci (hereinafter referred to as “use target data”). This determination method is the same as the method described in the above embodiment.
  • the optical modeling apparatus 1 may include a light reflection type liquid crystal panel 24 as shown in FIG. 20 instead of the movable mirror 20, for example.
  • the liquid crystal panel 24 corresponds to a specific example of a “reflective liquid crystal panel” of the present technology.
  • the liquid crystal panel 24 is made of, for example, LCOS (Liquid Crystal On Silicon).
  • the liquid crystal panel 24 has a plurality of light reflection type liquid crystal cells arranged two-dimensionally.
  • the liquid crystal panel 24 is disposed on the optical path of the collimated light Lc1 output from the light source unit 10, and performs spatial light phase modulation of the incident collimated light Lc1. Specifically, the liquid crystal panel 24 controls reflection and blocking of the collimated light Lc1 for each liquid crystal cell by modulating the phase of the collimated light Lc1 in each liquid crystal cell. The liquid crystal panel 24 displaces the state of each liquid crystal cell based on the drive signal from the drive unit 40 or the drive unit 40A, and thereby the target of the collimated light Lc1 (modulated light Lr7 which is reflected light of the liquid crystal panel 24). The luminance distribution on the surface St is displaced.
  • the drive unit 40 or the drive unit 40A drives the liquid crystal panel 24 based on a control signal from the control unit 50 or the control unit 50A.
  • the control unit 50 or the control unit 50A controls the liquid crystal panel 24 via the drive unit 40 or the drive unit 40A.
  • the control unit 50 or the control unit 50A controls the liquid crystal panel 24 based on the position data Ds and the coordinate data Dt.
  • the control unit 50 or the control unit 50A controls the operation of the liquid crystal panel 24 based on the position data Ds and the coordinate data Dt acquired before the light emitting unit 10 emits light.
  • the control unit 50 corrects the coordinate data Dt based on the position data Ds acquired before the light emitting unit 10 emits light, and based on the coordinate data Dt ′ obtained thereby, the liquid crystal panel 24. It is designed to control the operation. Specifically, the control unit 50 or the control unit 50A displaces the state of each liquid crystal cell based on the coordinate data Dt ′ obtained by the above correction (including the correction described in the modification L).
  • the luminance distribution of the collimated light Lc1 (modulated light Lr7) on the target surface St is displaced by modulating the spatial light phase of the collimated light Lc1 by each liquid crystal cell.
  • control unit 50 or the control unit 50A may or may not control the light emission of the light source unit 10 based on the coordinate data Dt via the drive unit 40 or the drive unit 40A.
  • the optical modeling apparatus 1 irradiates the target surface St with the collimated light Lc1 (modulated light Lr7) by controlling the operation of the liquid crystal panel 24 based on the coordinate data Dt ′.
  • the optical modeling apparatus 1 performs spatial light phase modulation in each liquid crystal cell on the collimated light Lc1 based on one horizontal section data Dthi or one copied section data Dtci.
  • the collimated light Lc1 (modulated light Lr7) is irradiated onto the surface (target surface St) of the photosensitive resin 210A applied on the stacked body 100, thereby forming the cured resin layer 210B (FIG. 8B). ).
  • the optical modeling apparatus 1 When the light irradiation by the liquid crystal panel 24 is finished, the optical modeling apparatus 1 notifies the user that the processing of the photosensitive resin 210A is finished. After confirming the notification, the user wipes off the uncured photosensitive resin 210A with alcohols (for example, ethanol).
  • alcohols for example, ethanol
  • the user applies, for example, a photosensitive resin 210C containing a color pigment or a dye on the resin cured layer 210B (FIG. 8C).
  • a photosensitive resin 210C containing a color pigment or a dye on the resin cured layer 210B FIG. 8C.
  • the optical modeling apparatus 1 includes a mechanism for applying the photosensitive resin 210C to the surface including the cured resin layer 210B
  • the optical modeling apparatus 1 follows the request for applying the photosensitive resin 210C from the user.
  • the photosensitive resin 210C may be applied to the surface including the cured resin layer 210B.
  • the optical modeling apparatus 1 After the user reinserts the thumb 111 at a predetermined location of the optical modeling apparatus 1, the user requests the optical modeling apparatus 1 to process the photosensitive resin 210C.
  • the optical modeling apparatus 1 executes the above-described procedure again. For example, the optical modeling apparatus 1 performs spatial light phase modulation in each liquid crystal cell on the collimated light Lc1 based on the horizontal cross-section data Dthi different from the previous process or the copied cross-section data Dtci different from the previous process. I do.
  • the optical modeling apparatus 1 irradiates the surface (target surface St) of the photosensitive resin 210C with the collimated light Lc1 (modulated light Lr7), thereby forming the cured resin layer 210D (FIG. 8D).
  • the optical modeling apparatus 1 may execute the above-described step S102 and the above-described step S103 again after applying the photosensitive resin 210C. However, in that case, the optical modeling apparatus 1 uses the position data Ds (hereinafter referred to as “update data”) acquired before the light emitting unit 10 emits light again in the control of the liquid crystal panel 24. It is determined whether or not it matches the horizontal section data Dthi or the copied section data Dtci (hereinafter referred to as “use target data”). This determination method is the same as the method described in the above embodiment.
  • the present technology has been described with the embodiment and its modifications.
  • the present technology is not limited to the above-described embodiment and the like, and various modifications are possible.
  • the effect described in this specification is an illustration to the last.
  • the effect of this technique is not limited to the effect described in this specification.
  • the present technology may have effects other than those described in the present specification.
  • this technique can take the following composition.
  • a light source that outputs collimated light;
  • An optical function unit that is disposed on the optical path of the collimated light and modulates the optical path or phase of the collimated light;
  • An optical modeling apparatus comprising: a control unit that irradiates a target surface with modulated light generated by the optical function unit by controlling an operation of the optical function unit.
  • the optical function unit includes an optical path modulation element that modulates an optical path of the collimated light, The control unit controls the operation of the optical path modulation element to scan the modulated light on the target surface, and controls light emission of the light source unit based on coordinate data of a modeled object.
  • the optical modeling apparatus of description The optical modeling apparatus of description.
  • the optical function unit includes a plurality of reflection units that are two-dimensionally arranged and reflect the collimated light
  • the said control part is an optical modeling apparatus as described in (1) which irradiates the said modulation
  • the optical function unit performs spatial light phase modulation of the collimated light, The optical modeling apparatus according to (1), wherein the control unit irradiates the target surface with the modulated light by controlling the spatial light phase modulation in the optical function unit based on coordinate data of a modeled object.
  • the light source unit is A light emitting element that outputs ultraviolet light;
  • the optical modeling apparatus according to any one of (1) to (4), including: a collimator disposed on an optical path of the ultraviolet light.
  • the control unit controls light emission of the light source unit or operation of the optical function unit based on the position data acquired before the light source unit emits light and the coordinate data. Modeling equipment.
  • the control unit controls the light emission of the light source unit or the operation of the optical function unit based on the position data acquired while the light source unit is emitting light and the coordinate data.
  • the optical modeling apparatus of description (9)
  • the control unit corrects the coordinate data based on the position data, and controls light emission of the light source unit or operation of the optical function unit based on the corrected coordinate data.
  • Modeling equipment (10)
  • the coordinate data is composed of a plurality of horizontal section data,
  • the control unit corrects the coordinate data to a plurality of scanned cross-section data along the surface shape of the target surface based on the position data, and based on the plurality of copied cross-section data obtained by the correction,
  • the optical modeling apparatus according to (9), wherein light emission of the light source unit or operation of the optical function unit is controlled.
  • the coordinate data is composed of a plurality of horizontal section data
  • the control unit corrects the horizontal cross-section data based on the position data to a copy cross-section data along the surface shape of the target surface, and based on the plurality of copy cross-section data obtained by the correction,
  • the optical modeling apparatus according to (9), wherein light emission of a light source unit or operation of the optical function unit is controlled.
  • the coordinate data includes a plurality of three-dimensional coordinate data having the same height direction information, or a plurality of two-dimensional coordinate data having no height direction information.
  • the control unit corrects the coordinate data to scanning coordinate data along the surface shape of the target surface based on the position data, and based on the scanning coordinate data obtained by the correction, the light source unit
  • the control unit performs correction to omit a part of the coordinate data based on the position data, or performs correction to add dummy data to the coordinate data, and based on corrected coordinate data obtained by the correction
  • the optical modeling device (14) The optical modeling device according to (2), wherein the optical path modulation element includes a MEMS mirror, a polygon mirror, a polygon refractor, or a galvanometer mirror.
  • the optical modeling unit includes a digital mirror device including the plurality of reflection units.
  • the optical function unit includes a reflective or transmissive liquid crystal panel.
  • An electronic device having the sensor unit and the control unit, and a first housing protecting the sensor unit and the control unit; A second housing for protecting the light source unit and the optical function unit, The optical modeling apparatus according to (6), wherein the first casing and the second casing are configured separately from each other.
  • the modulated light of the collimated light is generated by modulating the optical path or phase of the collimated light output from the light source unit, and the generated modulated light is applied to the surface of the photosensitive resin coated on the layered body.
  • the light emission of the light source unit is controlled based on one horizontal cross-section data in the coordinate data of the modeled object constituted by a plurality of horizontal cross-section data, and the collimated light output from the light source unit By displacing the optical path by the optical path modulation element, the modulated light is scanned on the surface of the photosensitive resin applied on the laminated body, thereby forming the first resin cured layer,
  • the light emission of the light source unit is controlled based on another horizontal section data in the coordinate data, and the optical path of the collimated light output from the light source unit is displaced by an optical path modulation element.
  • the modulated light is scanned on the surface of the photosensitive resin newly applied on the first cured resin layer, thereby forming the second cured resin layer.
  • the operation of the plurality of two-dimensionally arranged reflection units is controlled based on the one horizontal cross-section data in the coordinate data of the modeled object constituted by the plurality of horizontal cross-section data, and the light source unit By reflecting the collimated light output from each of the front reflecting portions, the modulated light generated by the plurality of reflecting portions is irradiated on the surface of the photosensitive resin applied on the laminated body, By forming the first resin cured layer.
  • the plurality of reflection units are controlled based on another horizontal cross-sectional data in the coordinate data, and the collimated light output from the light source unit is reflected by each front reflection unit, thereby Irradiating the surface of the photosensitive resin newly applied on the first resin cured layer with the modulated light generated by the plurality of reflecting portions, thereby forming the second resin cured layer
  • the first step by performing spatial light phase modulation of the collimated light output from the light source unit based on one horizontal cross-sectional data in the coordinate data of a modeled object constituted by a plurality of horizontal cross-sectional data, Irradiating the modulated light generated by the spatial light phase modulation onto the surface of the photosensitive resin applied on the layered body, thereby forming the first resin cured layer
  • the modulation generated by the spatial light phase modulation is performed by performing spatial light phase modulation of the collimated light output from the light source unit based on the other horizontal section data in the coordinate data.

Abstract

　光造形装置は、コリメート光を出力する光源部と、コリメート光の光路上に配置され、コリメート光の光路もしくは位相を変調する光学機能部と、光学機能部の動作を制御することにより、光学機能部で生成された変調光を対象面に照射させる制御部とを備えている。

Description

光造形装置、および造形物の製造方法
　本技術は、光照射による樹脂の変質を利用して造形物を形成する光造形装置に関する。また、本技術は、光照射による樹脂の変質を利用した造形物の製造方法に関する。
　従来から、ＣＡＤ（computer aided design）で作られた３次元モデルに基づいて、立体物を造形する様々な方法が開示されている。例えば、３次元モデルを幾層もの薄い断面体にスライスし、各断面体の座標データに従って、感光性樹脂の表面に焦点を結ぶレーザの発光制御と、ビーム走査とを行うことが開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。また、例えば、上記各断面体の座標データに従って、インクの吐出制御と、ヘッド走査とを行うとともに、光照射によりインクを硬化させることが開示されている（例えば、特許文献３，４参照）。
　また、従来から、爪又はネイルチップに塗布した光硬化樹脂を、光照射により硬化させる様々な方法が開示されている。例えば、画像データに従って、爪又はネイルチップにカラーインクを印刷したのち、表面コーティングを印刷し、光照射により硬化させることが開示されている（例えば、特許文献５参照）。
特開昭５６－１４４４７８号公報 特開２００３－３４０９２３号公報 特開平２－３０７７３０号公報 特開平３－３９２３４号公報 特開２０１２－２３２０４１号公報
　しかし、特許文献１～５に記載の方法では、平坦面に立体物や印刷物を形成することが前提となっている。そのため、曲面上に立体物や印刷物を精度よく形成することが難しかった。
　したがって、平坦面だけでなく曲面にも立体物を精度よく形成することの可能な光造形装置、および造形物の製造方法を提供することが望ましい。
　本技術の一実施の形態に係る光造形装置は、コリメート光を出力する光源部と、コリメート光の光路上に配置され、コリメート光の光路もしくは位相を変調する光学機能部と、光学機能部の動作を制御することにより、光学機能部で生成された変調光を対象面に照射させる制御部とを備えている。
　本技術の一実施の形態に係る造形物の製造方法は、以下の２つのステップを含むものである。
（Ａ）光源部から出力されたコリメート光の光路もしくは位相を変調することにより、コリメート光の変調光を生成するとともに、生成した変調光を、被積層体上に塗布された感光性樹脂の表面に照射することにより、第１樹脂硬化層を形成する第１ステップ
（Ｂ）光源部から出力されたコリメート光の光路もしくは位相を変調することにより、コリメート光の変調光を生成するとともに、生成した変調光を、第１ステップによって形成された第１樹脂硬化層上に新たに塗布された感光性樹脂の表面に照射することにより、第２樹脂硬化層を形成する第２ステップ
　本技術の一実施の形態に係る光造形装置および造形物の製造方法では、対象面を照射する光としてコリメート光が使用される。コリメート光は、実質的にフォーカスフリーな光である。そのため、対象面が曲面となっている場合であっても、対象面で焦点ぼけが生じにくい。
　本技術の一実施の形態に係る光造形装置および造形物の製造方法によれば、対象面を照射する光としてコリメート光を使用するようにしたので、対象面が曲面となっている場合であっても、対象面で焦点ぼけが生じにくい。これにより、対象面に塗布された光硬化樹脂のうち所望の箇所を対象面の表面形状に依らず精度よく硬化させることができる。従って、平坦面だけでなく曲面にも立体物を精度よく形成することができる。なお、本技術の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本技術の一実施形態に係る光造形装置の概略構成の一例を表す図である。 図１の被積層体の断面構成の一例を表す図である。 図１の被積層体の断面構成の一例を表す図である。 位置データの一例を概念的に表す図である。 位置データの一例を概念的に表す図である。 図１の光造形装置の一具体例を表す図である。 造形物の断面構成の一例を表す図である。 座標データの一例を概念的に表す図である。 補正後の座標データの一例を概念的に表す図である。 補正後の座標データの一例を概念的に表す図である。 補正後の座標データの一例を概念的に表す図である。 図１の光造形装置１の動作手順の一例を表す図である。 造形物の製造過程の一例を表す図である。 図８Ａに続く製造過程の一例を表す図である。 図８Ｂに続く製造過程の一例を表す図である。 図８Ｃに続く製造過程の一例を表す図である。 図１の光造形装置の一変形例を表す図である。 図９の光造形装置の一形態を表す図である。 図９の光造形装置の一形態を表す図である。 図９の光造形装置の一形態を表す図である。 図９の光造形装置の一形態を表す図である。 造形物の断面構成の一例を表す図である。 図１の光造形装置の一変形例を表す図である。 造形物の断面構成の一例を表す図である。 図１の光造形装置の一変形例を表す図である。 造形物の断面構成の一変形例を表す図である。 造形物の断面構成の一変形例を表す図である。 光路変換素子の一例を表す図である。 デジタルミラーデバイスの一例を表す図である。 透過型の液晶パネルの一例を表す図である。 反射型の液晶パネルの一例を表す図である。
　以下、本技術を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
 
　１．実施の形態（光造形装置）
　　　　走査前に座標データの補正を行う例
　　　　距離センサとして近赤外線センサを設けた例
　２．変形例（光造形装置）
　　　　変形例Ａ：走査中も座標データの補正を行う例
　　　　変形例Ｂ：距離センサとして撮像装置を設けた例
　　　　変形例Ｃ：位置データＤｓを制御部において導出する例
　　　　変形例Ｄ：造形物が対象面上で複数個所に分離する例
　　　　変形例Ｅ：造形物の剥離用の発光素子を設けた例
　　　　変形例Ｆ：造形物の剥離用の加熱部を設けた例
　　　　変形例Ｇ：対象面が爪の表面以外の表面となっている例
　　　　変形例Ｈ：造形物に色彩を施す例
　　　　変形例Ｉ：造形物内に電子デバイス等を内蔵した例
　　　　変形例Ｊ：感光性樹脂がポジ型の樹脂となっている例
　　　　変形例Ｋ：反射ミラーの代わりに光路変換素子を用いた例
　　　　変形例Ｌ：造形物が薄いシート状となっている例
　　　　変形例Ｍ：デジタルミラーデバイスを用いた例
　　　　変形例Ｎ：透過型の液晶パネルを用いた例
　　　　変形例Ｏ：反射型の液晶パネルを用いた例
 
＜１．実施の形態＞
[構成]
　まず、本技術の一実施の形態に係る光造形装置１について説明する。図１は、光造形装置１の概略構成の一例を表したものである。光造形装置１は、被積層体１００の表面に塗布された感光性樹脂の表面（対象面Ｓｔ）に対して露光を行う装置であり、光照射による樹脂の変質を利用して造形物を形成する装置である。対象面Ｓｔは、本技術の「対象面」の一具体例に相当する。
　被積層体１００は、例えば、図２Ａに示したような親指１１１や、図２Ｂに示したような４本の指（人差し指１１２、中指１１３、薬指１１４および小指１１５）である。被積層体１００は、例えば、スマートフォンなどの電子機器であってもよい。被積層体１００が、図２Ａに示したような親指１１１である場合、対象面Ｓｔは、例えば、親指１１１の爪１１１Ａの表面に塗布された感光性樹脂の表面である。被積層体１００が、図２Ｂに示したような４本の指である場合、対象面Ｓｔは、例えば、４本の指の爪１１２Ａ，１１３Ａ，１１４Ａ，１１５Ａの表面に塗布された感光性樹脂の表面である。爪１１１Ａ～１１５Ａの表面は、通常、曲面となっている。対象面Ｓｔは、光照射開始前においては、例えば、爪１１１Ａなどの表面に塗布された感光性樹脂の表面である。爪１１１Ａなどの表面に造形物の一部を積層し始めた後においては、対象面Ｓｔは、積層中途の構造物を含む凹凸の表面に塗布された感光性樹脂の表面である。
　光造形装置１は、例えば、図１に示したように、光源部１０と、可動ミラー２０と、センサ部３０と、駆動部４０と、制御部５０と、記憶部６０とを備えている。光造形装置１は、本技術の「光造形装置」の一具体例に相当する。光源部１０は、本技術の「光源部」の一具体例に相当する。可動ミラー２０は、本技術の「光学機能部」、「光路変調素子」の一具体例に相当する。センサ部３０は、本技術の「センサ部」の一具体例に相当する。制御部５０は、本技術の「制御部」の一具体例に相当する。
　光源部１０は、駆動部４０からの駆動信号に基づいて、コリメート光を出力するようになっている。光源部１０は、例えば、紫外光を出力する発光素子１１と、紫外光の光路上に配置されたコリメートレンズ１２とを含んでいる。発光素子１１は、本技術の「発光素子」の一具体例に相当する。コリメートレンズ１２は、本技術の「コリメータ」の一具体例に相当する。
　発光素子１１は、例えば、１もしくは複数の半導体レーザ、または、１もしくは複数の発光ダイオードを含んでいる。半導体レーザは、一般的なものであってもよいし、ＳＨＧ（Second Harmonic Generation）レーザなどの特殊なものであってもよい。発光ダイオードは、一般的なものであってもよいし、例えば、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）などの特殊なものであってもよい。紫外光を出力する半導体レーザまたは発光ダイオードは、例えば、４０５ｎｍ帯の光を出力可能なＧａＩｎＮ系の半導体を含んで構成されている。紫外光を出力する半導体レーザは、例えば、ｎ型ＧａＮ基板上に、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、ｎ型ＧａＮガイド層、ＧａＩｎＮ多重量子井戸層、ｐ型ＡｌＧａＮ電子ブロック層、ｐ型ＧａＮガイド層、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、およびｐ型ＧａＮコンタクト層をこの積層して構成されている。一般に、半導体レーザでは、ビームスポット径が発光ダイオードのビームスポット径よりも小さくなっている。そのため、発光素子１１として、１もしくは複数の半導体レーザが用いられている場合には、発光素子１１のビームスポット径が非常に小さいので、高いエネルギー密度が容易に得られる。また、発光素子１１として、１もしくは複数の半導体レーザ、または、１もしくは複数の発光ダイオードが用いられている場合には、発光素子１１としてランプが用いられている場合と比べて、発光素子１１の小型化が容易である。
　コリメートレンズ１２は、発光素子１１から出力された光を、レンズによる屈折を用いて平行な光束（コリメート光Ｌｃ１）にするようになっている。なお、光源部１０は、コリメートレンズ１２の代わりに、発光素子１１から出力された光を、ミラーによる反射を用いて平行な光束にする光学部品を有していてもよい。
　可動ミラー２０は、光源部１０から出力されたコリメート光Ｌｃ１の光路上に配置されている。可動ミラー２０は、当該可動ミラー２０に入射してきた光の光路を変調（変位）するものであり、具体的には、当該可動ミラー２０に入射してきたコリメート光Ｌｃ１を反射するものである。可動ミラー２０は、光源部１０から出力されたコリメート光Ｌｃ１を反射するとともに、駆動部４０からの駆動信号に基づいて可動ミラー２０を変位させ、それによりコリメート光Ｌｃ１の光路を変調（変位）させることにより、コリメート光Ｌｃ１（可動ミラー２０で生成された反射光Ｌｒ１）を対象面Ｓｔ上で走査させるようになっている。反射光Ｌｒ１は、本技術の「変調光」の一具体例に相当する。可動ミラー２０は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー、ポリゴンミラー、または、ガルバノミラーを含んで構成されている。
　センサ部３０は、対象面Ｓｔを含む所定の面の位置データＤｓを取得し、制御部５０に出力するようになっている。位置データＤｓは、対象面Ｓｔを含む所定の面の３次元の座標データである。位置データＤｓは、例えば、図３Ａに概念的に示したように、対象面Ｓｔを含む所定の面の３次元の座標データである。従って、センサ部３０は、対象面Ｓｔを含む所定の面を、複数の要素に分解し、分解した要素ごとの３次元座標を取得するようになっている。なお、位置データＤｓは、対象面Ｓｔだけの３次元座標の集合であってもよい。この場合には、位置データＤｓは、例えば、図３Ｂに概念的に示したように、対象面Ｓｔだけの３次元の座標データである。センサ部３０は、対象面Ｓｔだけを、複数の要素に分解し、分解した要素ごとの３次元座標を取得するようになっている。
　センサ部３０は、距離センサを含んで構成されている。センサ部３０は、例えば、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式の近赤外線センサを含んで構成されている。ＴＯＦ方式とは、例えば、２つの受光素子によって得られたそれぞれのパルス光の時間差に基づいて、対象面Ｓｔを含む所定の面と、可動ミラー２０との距離を計測することを指している。センサ部３０は、例えば、図４に示したように、近赤外光を出力する発光素子３１と、近赤外光の光路上に配置されたコリメートレンズ３２、ハーフミラー３３、全反射ミラー３４およびダイクロイックミラー３５とを有している。センサ部３０は、さらに、例えば、図４に示したように、時間差検出回路３６と、時間差検出回路３６の入力端子に接続された２つの受光素子３７，３８とを有している。
　発光素子３１は、例えば、８３３ｎｍ帯の光を出力可能な半導体を含んで構成されている。コリメートレンズ３２、ハーフミラー３３、全反射ミラー３４およびダイクロイックミラー３５は、発光素子３１から出力される近赤外光の進行方向に向かって、この順で配置されている。ダイクロイックミラー３５は、発光素子１１から出力される光の光路上にも配置されている。コリメートレンズ３２は、発光素子３１から出力された近赤外光を、レンズによる屈折を用いて平行な光束（コリメート光Ｌｃ２）にするようになっている。ハーフミラー３３は、コリメート光Ｌｃ２の一部を透過するとともに、コリメート光Ｌｃ２の一部を受光素子３７に向けて反射するようになっている。全反射ミラー３４は、コリメート光Ｌｃ２のうち、ハーフミラー３３を透過してきた光を全反射するようになっている。ダイクロイックミラー３５は、コリメート光Ｌｃ１を透過するとともに、コリメート光Ｌｃ２を可動ミラー２０に向けて反射するようになっている。
　受光素子３７は、コリメート光Ｌｃ２のうち、ハーフミラー３３で反射した光を受光するようになっている。受光素子３８は、コリメート光Ｌｃ２のうち、対象面Ｓｔで反射した光（反射光Ｌｒ３）を受光するようになっている。受光素子３７，３８は、例えば、フォトダイオードである。時間差検出回路３６は、２つの受光素子３７，３８から得られたそれぞれの光（パルス光）の時間差を導出し、導出した時間差に基づいて、対象面Ｓｔを含む領域と、可動ミラー２０との距離３６Ａを計測し、制御部５０に出力するようになっている。
　駆動部４０は、制御部５０からの制御信号に基づいて、光源部１０、可動ミラー２０およびセンサ部３０を駆動するようになっている。記憶部６０は、例えば、座標データＤｔを記憶可能に構成されている。記憶部６０および制御部５０からなる装置が、例えば、スマートフォンなどの電子機器（以下、適宜、「電子機器」と称する。）によって構成されている。座標データＤｔは、例えば、図５Ａに示したような造形物２００の形状および大きさを複数の座標データで表したものである。座標データＤｔは、さらに、色情報が各座標データと関連付けられたものであってもよい。造形物２００が、当該造形物２００を幾層もの薄い断面体２１０にスライスしたもので構成されていると考えた場合に、各断面体２１０の形状および大きさは、例えば、水平断面データＤｔｈｉで表される。つまり、座標データＤｔは、例えば、図５Ｂに概念的に示したように、複数の水平断面データＤｔｈｉによって構成されている。水平断面データＤｔｈｉは、複数の３次元座標データで構成されていてもよいし、複数の２次元座標データで構成されていてもよい。ただし、水平断面データＤｔｈｉが、複数の２次元座標データで構成されている場合には、水平断面データＤｔｈｉが、何らかの方法で、造形物２００内での高さ方向の情報と関連付けられていることが好ましい。
　制御部５０は、駆動部４０を介して、光源部１０、可動ミラー２０およびセンサ部３０を制御するようになっている。制御部５０は、駆動部４０を介して、可動ミラー２０の動作を制御することにより、コリメート光Ｌｃ１（反射光Ｌｒ１）を対象面Ｓｔに照射させるようになっている。具体的には、制御部５０は、駆動部４０を介して、可動ミラー２０を変位させ、可動ミラー２０により光路を変位させることにより、コリメート光Ｌｃ１（反射光Ｌｒ１）を対象面Ｓｔ上で走査させるようになっている。制御部５０は、さらに、記憶部６０から座標データＤｔを読み出したのち、駆動部４０を介して、座標データＤｔに基づいて光源部１０の発光を制御するようになっている。制御部５０は、時間差検出回路３６から取得した距離３６Ａに基づいて、位置データＤｓを導出するようになっている。
　制御部５０は、位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて光源部１０の発光を制御するようになっている。制御部５０は、走査を行う前（例えば、発光部１０が発光する前）に取得した位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて光源部１０の発光を制御するようになっている。具体的には、制御部５０は、走査を行う前（例えば、発光部１０が発光する前）に取得した位置データＤｓに基づいて座標データＤｔを補正し、それにより得られた座標データＤｔ’に基づいて光源部１０の発光を制御するようになっている。
　制御部５０は、例えば、図６Ａに示したように、位置データＤｓに基づいて、座標データＤｔに対して、その一部を割愛する補正を行うようになっていてもよい。このとき、補正によって得られた座標データＤｔ’は、複数の水平断面データＤｔｈｉによって構成されている点では、座標データＤｔと同様であるが、座標データＤｔのうち、底部に相当する部分のデータが欠けたデータに相当する。制御部５０は、例えば、図６Ｂに示したように、位置データＤｓに基づいて、座標データＤｔにダミーデータを加える補正を行うようになっていてもよい。このとき、補正によって得られた座標データＤｔ’は、複数の水平断面データＤｔｈｉによって構成されている点では、座標データＤｔと同様であるが、座標データＤｔの底部に、ダミーデータが付加されたデータに相当する。制御部５０は、例えば、図６Ｃに示したように、座標データＤｔを、位置データＤｓに基づいて、対象面Ｓｔの表面形状に沿った複数の倣い断面データＤｔｃｉに補正するようになっていてもよい。制御部５０は、例えば、水平断面データＤｔｈｉを、位置データＤｓに基づいて、対象面Ｓｔの表面形状に沿った倣い断面データＤｔｃｉに補正するようになっていてもよい。補正によって得られた複数の倣い断面データＤｔｃｉによって、座標データＤｔ’が構成される。制御部５０は、上記のような補正によって得られた座標データＤｔ’に基づいて光源部１０の発光を制御するようになっている。座標データＤｔ’は、本技術の「補正座標データ」の一具体例に相当する。なお、倣い断面データＤｔｃｉは、厳密に対象面Ｓｔの表面形状に沿っていることが好ましいが、対象面Ｓｔの表面形状に概ね沿った曲面断面データであってもよい。
[動作]
　次に、光造形装置１を利用した造形物２００の制作手順の一例について説明する。図７は、光造形装置１の動作手順の一例を表したものである。まず、光造形装置１は、座標データＤｔを取得する（ステップＳ１０１）。例えば、ユーザが、造形物２００のデザインを選択し、選択したデザインの座標データＤｔを光造形装置１に入力する。または、ユーザが、ユーザ自身でデザインを描き、描いたデザインの座標データＤｔを光造形装置１に入力する。光造形装置１は、例えば、上述したような方法でユーザによって選択されることにより、座標データＤｔを取得する。光造形装置１は、また、例えば、上述したような方法でユーザから入力されることにより、座標データＤｔを取得する。
　記憶部６０および制御部５０からなる装置が、スマートフォンなどの電子機器によって構成されている場合には、光造形装置１は、電子機器の画面に、複数のデザインを表示し、それらのデザインの中から１つのデザインをユーザに選択させてもよい。光造形装置１は、ユーザによって選択されたデザインの座標データＤｔをインターネット経由でダウンロードしてもよい。また、電子機器の画面がタッチ入力機能を備えている場合には、光造形装置１は、ユーザに電子機器の画面にデザインを描画させることにより、ユーザからのデザインの入力を受け付けてもよい。このとき、光造形装置１は、ユーザから入力されたデザインに基づいて座標データＤｔを生成してもよい。
　次に、ユーザは、例えば、親指１１１の爪１１１Ａの表面に、着色顔料または染料が含まれた感光性樹脂２１０Ａを塗布する（図８Ａ）。感光性樹脂２１０Ａは、例えば、少なくとも、発光素子１１から出力される紫外光によって硬化する樹脂である。光造形装置１が、感光性樹脂２１０Ａを被積層体１００に塗布する機構を備えている場合には、光造形装置１は、ユーザからの感光性樹脂の塗布の要求に従って、例えば、親指１１１の爪１１１Ａの表面に感光性樹脂２１０Ａを塗布してもよい。
　次に、ユーザは、光造形装置１の所定の箇所に親指１１１を挿入した状態で、光造形装置１に対して感光性樹脂２１０Ａの処理を要求する。光造形装置１は、ユーザから、感光性樹脂２１０Ａの処理の指示が入力されると、位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて光源部１０の発光を制御する。
　具体的には、まず、光造形装置１は、反射光Ｌｒ１の走査を行う前に（例えば、発光部１０が発光する前に）、位置データＤｓを取得する（ステップＳ１０２）。光造形装置１は、例えば、以下のようにして、位置データＤｓを取得する。まず、制御部５０が、発光素子３１をパルス発光させるとともに可動ミラー２０を動作させる制御信号を生成し、生成した制御信号を駆動部４０に出力する。駆動部４０は、制御部５０から入力された制御信号に基づいて、発光素子３１をパルス発光させるとともに可動ミラー２０を動作させる。これにより、発光素子３１から出力されたパルス光が、コリメートレンズ３２によってコリメート光Ｌｃ２となり、コリメート光Ｌｃ２が可動ミラー２０で反射されるとともに、可動ミラー２０で生成された反射光Ｌｒ２が親指１１１の爪１１１Ａの表面を含む所定の面を走査する。その結果、反射光Ｌｒ２のうち、親指１１１の爪１１１Ａの表面上の感光性樹脂の表面などで反射された光（反射光Ｌｒ３）が受光素子３８で検出される。また、コリメート光Ｌｃ２のうち、ハーフミラー３３で反射された光が受光素子３７で検出される。時間差検出回路３６は、受光素子３８で検出された反射光Ｌｒ３と、受光素子３７で検出された反射光との時間差（パルスの時間差）を導出し、導出した時間差に基づいて、対象面Ｓｔを含む所定の面と、可動ミラー２０との距離を計測する。そして、時間差検出回路３６は、対象面Ｓｔを含む所定の面と、可動ミラー２０との距離に基づいて、対象面Ｓｔを含む領域の位置データＤｓを導出する。
　次に、光造形装置１は、反射光Ｌｒ１の走査を行う前（例えば、発光部１０が発光する前）に取得した位置データＤｓに基づいて、座標データＤｔを補正する（ステップＳ１０３）。光造形装置１は、例えば、上述の補正（例えば、図６Ａ、図６Ｂまたは図６Ｃ等参照）を座標データＤｔに対して行うことにより、座標データＤｔから座標データＤｔ’を導出する。このとき、光造形装置１は、必要に応じて、造形物２００の拡大、縮小、縦横比の修正に相当する補正を、座標データＤｔまたは座標データＤｔ’に対して行ってもよい。
　記憶部６０および制御部５０からなる装置が、スマートフォンなどの電子機器によって構成されている場合には、光造形装置１は、電子機器の画面に、爪１１１Ａのどの位置にどの程度の大きさで造形物２００が形成されるかをユーザが直観的に理解できるような画像（以下、「調整用画像」と称する。）を表示してもよい。光造形装置１は、例えば、電子機器の画面に、位置データＤｓに基づいて生成した爪１１１Ａの画像上に、座標データＤｔに基づいて生成した造形物２００の画像が重ねられた画像（調整用画像）を表示してもよい。光造形装置１が対象面Ｓｔを撮像する撮像装置を備えている場合には、光造形装置１は、例えば、電子機器の画面に、上記撮像装置で撮像された爪１１１Ａの画像上に、座標データＤｔに基づいて生成した造形物２００の画像が重ねられた画像（調整用画像）を表示してもよい。対象面Ｓｔを撮像する撮像装置は、電子機器に設けられていてもよい。なお、上記撮像装置は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、または、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサである。さらに、光造形装置１は、調整用画像を表示した状態で、ユーザからの入力に応じて、造形物２００の形成位置を修正したり、造形物２００の大きさや、縦横比などを修正したりしてもよい。
　次に、光造形装置１は、座標データＤｔ’に基づいて、光源部１０の発光を制御する（ステップＳ１０４）。具体的には、光造形装置１は、水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉに基づいて、光源部１０の発光を制御する。光造形装置１は、さらに、光源部１０から発せられた光の可動ミラー２０による走査を制御する。光造形装置１は、１つの水平断面データＤｔｈｉまたは１つの倣い断面データＤｔｃｉに基づいて光源部１０の発光を制御するとともに、光源部１０から出力された光（コリメート光Ｌｃ１）の光路を、可動ミラー２０によって変位させる。これにより、光造形装置１は、コリメート光Ｌｃ１（可動ミラー２０で反射した光（反射光Ｌｒ１））を、被積層体１００上に塗布された感光性樹脂２１０Ａの表面（対象面Ｓｔ）で走査し、それにより、樹脂硬化層２１０Ｂを形成する（図８Ｂ）。光造形装置１は、必要に応じて、座標データＤｔ’に基づいて、光源部１０から発せられた光の可動ミラー２０による走査を制御してもよい。
　可動ミラー２０による光走査が終わると、光造形装置１は、感光性樹脂２１０Ａの処理が終了したことをユーザに通知する。ユーザは、その通知を確認したのち、未硬化の感光性樹脂２１０Ａを、アルコール類（例えば、エタノール）でふき取り除去する。
　造形物２００の製作が、まだ、完了していない場合には、ユーザは、例えば、樹脂硬化層２１０Ｂ上に、着色顔料または染料が含まれた感光性樹脂２１０Ｃを塗布する（図８Ｃ）。感光性樹脂２１０Ｃは、例えば、少なくとも、発光素子１１から出力される紫外光によって硬化する樹脂である。光造形装置１が、感光性樹脂２１０Ｃを、樹脂硬化層２１０Ｂを含む表面に塗布する機構を備えている場合には、光造形装置１は、ユーザからの感光性樹脂２１０Ｃの塗布の要求に従って、例えば、樹脂硬化層２１０Ｂを含む表面に感光性樹脂２１０Ｃを塗布してもよい。
　次に、ユーザは、光造形装置１の所定の箇所に親指１１１を挿入し直したのち、光造形装置１に対して感光性樹脂２１０Ｃの処理を要求する。光造形装置１は、ユーザから、感光性樹脂２１０Ｃの処理の指示が入力されると、上述のステップＳ１０４を、再度、実行する。例えば、光造形装置１は、先の工程とは別の水平断面データＤｔｈｉまたは先の工程とは別の倣い断面データＤｔｃｉに基づいて光源部１０の発光を制御するとともに、光源部１０から出力された光（コリメート光Ｌｃ１）の光路を、可動ミラー２０によって変位させる。これにより、光造形装置１は、コリメート光Ｌｃ１（可動ミラー２０で反射した光（反射光Ｌｒ１））を、感光性樹脂２１０Ｃの表面（対象面Ｓｔ）で走査し、それにより、樹脂硬化層２１０Ｄを形成する（図８Ｄ）。
　光造形装置１は、感光性樹脂２１０Ｃを塗布した後で、上述のステップＳ１０２と、上述のステップＳ１０３を、再度、実行してもよい。ただし、その場合には、光造形装置１は、改めて反射光Ｌｒ１の走査を行う前に取得した位置データＤｓ（以下、「更新データ」と称する。）が、上述のステップＳ１０４における発光制御において使用対象となっている水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉ（以下、「使用対象データ」と称する。）と整合するか否か判定する。光造形装置１は、例えば、更新データに含まれる対象面Ｓｔの輪郭のＸＹ座標（前後左右方向の座標）と、使用対象データに含まれる造形物２００の輪郭のＸＹ座標（前後左右方向の座標）とが、所定の誤差内に収まっているか否か判定する。または、光造形装置１は、例えば、更新データに含まれる対象面ＳｔのＺ座標（高さ方向の座標）と、使用対象データに含まれる造形物２００のＺ座標（高さ方向の座標）とが、所定の誤差内に収まっているか否か判定する。または、光造形装置１は、上記の２つの判定を実施する。その結果、不整合という判定結果が出た場合には、光造形装置１は、新たに取得した位置データＤｓが、使用対象の水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉと整合するように、使用対象の水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉを補正する。整合という判定結果が出た場合には、光造形装置１は、使用対象の水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉに対して補正を行わない。
[効果]
　次に、光造形装置１の製造方法の効果について説明する。
　従来の光造形装置では、平坦面に立体物や印刷物を形成することが前提となっている。そのため、曲面上に立体物や印刷物を精度よく形成することが難しかった。一方、本実施の形態では、対象面Ｓｔ上を走査させる光としてコリメート光が使用される。コリメート光は、実質的にフォーカスフリーな光である。そのため、対象面Ｓｔが曲面となっている場合であっても、コリメート光が可動ミラー２０を介して対象面Ｓｔ上で走査されたときに、対象面Ｓｔで焦点ぼけが生じにくい。その結果、被積層体１００に塗布された感光性樹脂のうち所望の箇所を対象面Ｓｔの表面形状に依らず精度よく硬化させることができる。従って、平坦面だけでなく曲面にも造形物２００を精度よく形成することができる。
　また、本実施の形態では、反射光Ｌｒ１が可動ミラー２０によって対象面Ｓｔ上で走査される。これにより、被積層体１００が、人間の指である場合には、被積層体１００全体に光が照射されるときと比べて、指の健康が損なわれる虞を低減することができる。
　また、本実施の形態において、発光素子１１が、１または複数の半導体レーザを含んで構成されている場合には、発光素子１１のビームスポット径が非常に小さいので、高いエネルギー密度が容易に得られる。これにより、感光性樹脂を短時間で変質させることができ、さらに、高精細な造形物２００を形成することができる。
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
[変形例Ａ]
　上記実施の形態では、光造形装置１は、反射光Ｌｒ１の走査前にだけ位置データＤｓを取得していた。しかし、光造形装置１は、反射光Ｌｒ１の走査を行っている最中にも位置データＤｓを取得してもよい。このようにした場合には、光造形装置１は、反射光Ｌｒ１の走査中（例えば、発光部１０が発光している最中）に取得した位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて光源部１０の発光を制御することができる。具体的には、まず、光造形装置１は、ステップＳ１０４において、反射光Ｌｒ１の走査中に位置データＤｓを所定のタイミングごとに取得する。次に、光造形装置１は、反射光Ｌｒ１の走査中に取得した位置データＤｓが、反射光Ｌｒ１の走査前に取得した位置データＤｓと整合するか否か判定する。判定方法は、上記実施の形態における判定方法と同様である。その結果、不整合という判定結果が出た場合には、光造形装置１は、反射光Ｌｒ１の走査中に取得した位置データＤｓが、使用中の水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉと整合するように、使用中の水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉを補正する。補正方法は、上記実施の形態における補正方法と同様である。整合という判定結果が出た場合には、光造形装置１は、使用中の水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉを補正しない。
　このように、本変形例では、反射光Ｌｒ１の走査前だけでなく、反射光Ｌｒ１の走査中においても、位置データＤｓが取得され、取得された位置データＤｓに基づいて、水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉが補正される。これにより、反射光Ｌｒ１の走査中に対象面Ｓｔが変位した場合であっても、被積層体１００に塗布された感光性樹脂のうち所望の箇所を精度よく変質させることができる。従って、反射光Ｌｒ１の走査中に対象面Ｓｔが変位した場合であっても、造形物２００を精度よく形成することができる。
[変形例Ｂ]
　上記実施の形態およびその変形例では、光造形装置１は、距離センサとして近赤外線センサを備えていた。しかし、光造形装置１は、距離センサとしてイメージセンサを備えていてもよい。例えば、図９に示したように、光造形装置１において、センサ部３０が、対象面Ｓｔを含む領域を撮像可能な撮像装置３９を有している。撮像装置３９は、２眼カメラを含んで構成されている。センサ部３０は、撮像装置３９で得られたステレオ画像（画像データ３９Ａ）を制御部５０に出力するようになっている。制御部５０は、センサ部３０で得られた画像データ３９Ａから、三角測量によって、「撮像装置３９から、対象面Ｓｔを含む領域までの距離」を導出するようになっている。制御部５０は、導出した距離に基づいて位置データＤｓを導出し、制御部５０に出力するようになっている。
　なお、撮像装置３９は、２眼カメラの代わりに、１眼カメラを含んで構成されていてもよい。ただし、この場合には、センサ部３０が、１眼カメラで得られた画像データ（画像データ３９Ａ）を制御部５０に出力するようになっている。制御部５０は、センサ部３０で得られた画像データ３９Ａから、所定の演算によって、「撮像装置３９から、対象面Ｓｔを含む領域までの距離」を導出するようになっている。制御部５０は、導出した距離に基づいて位置データＤｓを導出し、制御部５０に出力するようになっている。
　このように、本変形例では、距離センサとしてイメージセンサが用いられる。このようにした場合であっても、位置データＤｓを精度よく導出することができる。その結果、平坦面だけでなく曲面にも造形物２００を精度よく形成することができる。また、反射光Ｌｒ１の走査中に対象面Ｓｔが変位した場合であっても、造形物２００を精度よく形成することができる。
　なお、本変形例において、センサ部３０と、駆動部４０のうちセンサ部３０を駆動する機能と、制御部５０の全機能もしくは一部の機能と、記憶部６０とが、例えば、スマートフォンなどの電子機器によって構成されていてもよい。
　図１０Ａは、本変形例に係る光造形装置１の概略構成の一例を表したものである。図１０Ａでは、駆動部４０が、光源部１０および可動ミラー２０を駆動する駆動部４０Ａと、センサ部３０を駆動する駆動部４０Ｂとにより構成されている。駆動部４０Ａおよび駆動部４０Ｂは、互いに別体で構成されている。センサ部３０、駆動部４０Ｂ、制御部５０および記憶部６０が、例えば、スマートフォンなどの電子機器７０によって構成されている。駆動部４０Ｂは、電子機器７０と通信を行う機能を有している。図１０Ａに記載の光造形装置１は、例えば、電子機器７０を着脱可能に支持するスロット（例えば図１０Ｃに記載のスロット１Ｃ）、または、電子機器７０を載置する載置台（例えば図１０Ｄに記載の載置台１Ｄ）を備えている。
　図１０Ａに記載の光造形装置１では、電子機器７０がスロット（例えば図１０Ｃに記載のスロット１Ｃ）に装填されるか、または載置台（例えば図１０Ｄに記載の載置台１Ｄ）に載置されることにより、上記実施の形態に係る光造形装置１と同様の動作を行うことができる。これにより、センサ部３０、駆動部４０Ｂ、制御部５０および記憶部６０の代わりに、例えば、ユーザが提供する電子機器７０を用いることができるので、光造形装置１を安価に製造することができる。
　図１０Ｂは、本変形例に係る光造形装置１の概略構成の他の例を表したものである。図１０Ｂでは、駆動部４０が、駆動部４０Ａおよび駆動部４０Ｂにより構成されており、さらに、制御部５０が、駆動部４０Ａを制御する制御部５０Ａと、駆動部４０Ｂを制御する制御部５０Ｂとにより構成されている。制御部５０Ａおよび制御部５０Ｂは、互いに別体で構成されている。制御部５０Ｂは、制御部５０Ａの動作を制御する。センサ部３０、駆動部４０Ｂ、制御部５０Ｂおよび記憶部６０が、例えば、スマートフォンなどの電子機器８０によって構成されている。制御部５０Ａは、電子機器８０と通信を行う機能を有している。図１０Ｂに記載の光造形装置１は、例えば、電子機器８０を着脱可能に支持するスロット（例えば図１０Ｃに記載のスロット１Ｃ）、または、電子機器８０を載置する載置台（例えば図１０Ｄに記載の載置台１Ｄ）を備えている。スロット１Ｃまたは載置台１Ｄは、光造形装置１の筐体１Ａに設けられている。筐体１Ａは、本技術の「第１筐体」の一具体例に対応する。光造形装置１の筐体１Ａには、スロット１Ｃまたは載置台１Ｄの他に、例えば、ユーザの指を挿入するための開口（指挿入口１Ｂ）が設けられている。
　図１０Ｂに記載の光造形装置１では、電子機器８０がスロット（例えば図１０Ｃに記載のスロット１Ｃ）に装填されるか、または載置台（例えば図１０Ｄに記載の載置台１Ｄ）に載置されることにより、上記実施の形態に係る光造形装置１と同様の動作を行うことができる。これにより、センサ部３０、駆動部４０Ｂ、制御部５０Ｂおよび記憶部６０の代わりに、例えば、ユーザが提供する電子機器８０を用いることができるので、光造形装置１を安価に製造することができる。
　なお、図１０Ｃ、図１０Ｄにおいて、スロット１Ｃまたは載置台１Ｄは、光造形装置１の筐体１Ａに設けられている。筐体１Ａには、スロット１Ｃまたは載置台１Ｄの他に、例えば、ユーザの指を挿入するための開口（指挿入口１Ｂ）が設けられている。図１０Ａにおいて、筐体１Ａは、光源部１０、可動ミラー２０および駆動部４０Ａを保護するようになっている。図１０Ｂにおいて、筐体１Ａは、光源部１０、可動ミラー２０、駆動部４０Ａおよび制御部５０Ａを保護するようになっている。
　一方、電子機器７０は、センサ部３０、駆動部４０Ｂ、制御部５０および記憶部６０を保護する筐体７０Ａを有している。電子機器８０は、センサ部３０、駆動部４０Ｂ、制御部５０Ｂおよび記憶部６０を保護する筐体８０Ａを有している。筐体７０Ａ，８０Ａと、筐体１Ａとは、互いに別体で構成されている。筐体７０Ａ，８０Ａは、本技術の「第２筐体」の一具体例に対応する。
[変形例Ｃ]
　上記実施の形態および上記変形例Ｂでは、制御部５０が位置データＤｓを導出するようになっていた。しかし、上記実施の形態および上記変形例Ｂにおいて、センサ部３０が位置データＤｓを導出するようになっていてもよい。
[変形例Ｄ]
　図１１は、造形物２００の断面構成の一例を、親指１１１および対象面１１１Ａと共に表したものである。上記実施の形態およびその変形例Ａ～Ｃでは、造形物２００は、単一の立体物となっていた。しかし、造形物２００は、例えば、図１１に示したように、対象面１１１Ａ上で複数個所に分離して構成されたものであってもよい。
[変形例Ｅ]
　図１２は、光造形装置１の概略構成の一変形例を表したものである。上記実施の形態およびその変形例において、光源部１０は、発光素子１１とは異なる波長帯の光を出力する発光素子１３と、発光素子１３から出力された光の光路上に配置されたコリメートレンズ１４およびダイクロイックミラー１５とをさらに備えていてもよい。コリメートレンズ１４は、発光素子１３から出力された光を、レンズによる屈折を用いて平行な光束（コリメート光Ｌｃ３）にするようになっている。ダイクロイックミラー１５は、発光素子１１から出力された光を透過するとともに、発光素子１３から出力された光を可動ミラー２０に向けて反射するようになっている。光源部１０は、コリメートレンズ１４の代わりに、発光素子１３から出力された光を、ミラーによる反射を用いて平行な光束にする光学部品を有していてもよい。ダイクロイックミラー１５は、発光素子１１から出力された光の光路上にも配置されている。
　発光素子１１から出力される光は、例えば、造形物２００の製作に使用される感光性樹脂を変質させる光である。発光素子１３から出力される光は、例えば、光造形物２００を透過するとともに、図１３に示した光軟化樹脂層２００Ａを軟化させる光である。光軟化樹脂層２００Ａは、例えば、爪１１１Ａに接して形成されており、造形物２００の最下部に設けられている。光造形装置１は、発光素子１３から出力された光を、可動ミラー２０で反射し、可動ミラー２０で反射された光（反射光Ｌｒ４）を光軟化樹脂層２００Ａに照射することにより、光軟化樹脂層２００Ａを軟化させる。光軟化樹脂層２００Ａが軟化することにより、造形物２００が爪１１１Ａから容易に剥離される。
　このように、本変形例では、造形物２００の剥離用の発光素子１３が設けられている。これにより、造形物２００を被積層体１００から容易に剥離させることができる。
　なお、本変形例において、発光素子１３が、光軟化樹脂層２００Ａを改質する（軟化もしくは溶解させる）光として、２光子吸収波長を有する光を出力するようになっていてもよい。２光子吸収とは、非線形光学現象の１つであり、２つのフォトンを同時に吸収させることによって、照射した光の２倍のエネルギーに相当する吸収が生じる現象である。２光子吸収を利用すれば、紫外光の半分のエネルギーを持つ光（例えば近赤外光）を用いて光軟化樹脂層２００Ａを軟化させることができる。従って、発光素子１３は、近赤外光を出力する素子であってもよい。なお、光源１０は、光子密度を高めるために、発光素子１３から発せられた光をビームスポット状に絞るレンズを有していてもよい。制御部５０は、例えば、発光素子１３の光を、光軟化樹脂層２００Ａのうち複数個所に照射させるようになっている。これにより、応力によって光軟化樹脂層２００Ａを剥離させる起点が、光軟化樹脂層２００Ａのうち、発光素子１３の光が照射された複数個所に形成される。その結果、ユーザは、発光素子１３の光が光軟化樹脂層２００Ａに照射された後、応力によって光軟化樹脂層２００Ａを剥離させることができる。従って、この場合にも、造形物２００を被積層体１００から容易に剥離させることができる。
[変形例Ｆ]
　図１４は、光造形装置１の概略構成の一変形例を表したものである。上記実施の形態およびその変形例において、光造形装置１は、図１５に示した熱軟化樹脂層２００Ｂを変質（軟化もしくは溶解）させる加熱部７０を備えていてもよい。光造形装置１は、加熱部７０から出力された熱を、熱軟化樹脂層２００Ｂに伝搬させる。これにより、熱軟化樹脂層２００Ｂが変質（軟化もしくは溶解）する。熱軟化樹脂層２００Ｂが変質（軟化もしくは溶解）することにより、造形物２００が爪１１１Ａから容易に剥離される。
　このように、本変形例では、造形物２００の剥離用の加熱部７０が設けられている。これにより、造形物２００を被積層体１００から容易に剥離させることができる。
[変形例Ｇ]
　上記実施の形態およびその変形例では、被積層体１００が人の指先である場合が例示されていた。しかし、被積層体１００は、それ以外のものであってもよい。被積層体１００は、例えば、人の腕もしくは足、ネイルチップ、または、スマートフォンなどの電子機器であってもよい。
[変形例Ｈ]
　上記実施の形態およびその変形例において、水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉが、個々の座標データにおいて色情報を有していてもよい。色情報は、例えば、色材の三原色に関する情報である。この場合、光造形装置１は、例えば、最初に、シアン系の感光性樹脂を被積層体１００に塗布した状態で、水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉに含まれるシアン系の色情報に従って、光源部１０の発光制御を行う。光造形装置１は、例えば、次に、マゼンダ系の感光性樹脂を被積層体１００に塗布した状態で、水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉに含まれるマゼンダ系の色情報に従って、光源部１０の発光制御を行う。光造形装置１は、例えば、次に、イエロー系の感光性樹脂を被積層体１００に塗布した状態で、水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉに含まれるイエロー系の色情報に従って、光源部１０の発光制御を行う。光造形装置１は、例えば、必要に応じて、さらに、ホワイト系の感光性樹脂を被積層体１００に塗布した状態で、水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉに含まれるホワイト系の色情報に従って、光源部１０の発光制御を行う。
　このように、本変形例では、水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉに含まれる色情報に基づいた造形物２００の製作が行われる。これにより、造形物２００に色彩を施すことができる。
[変形例Ｉ]
　図１６は、造形物２００の断面構成の一変形例を表したものである。本変形例において、造形物２００は、その内部に、電子デバイス２００Ｃや、発光素子２００Ｄを有している。電子デバイス２００は、例えば、無線通信回路である。例えば、造形物２００の製造過程で、対象面Ｓｔに、電子デバイス２００Ｃや、発光素子２００Ｄが設けられたとする。そのような場合には、光造形装置１は、電子デバイス２００Ｃや、発光素子２００Ｄを含む凹凸の表面形状を、センサ部３０によって計測し、センサ部３０による計測データに基づいて、電子デバイス２００Ｃや、発光素子２００Ｄを含む凹凸の表面形状に対応する位置データＤｓを生成してもよい。光造形装置１は、そのようにして位置データＤｓを生成した場合には、生成した位置データＤｓに基づいて、座標データＤｔを補正し、補正後の座標データＤｔ’に基づいて光源部１０の発光を制御する。
　このように、本変形例では、造形物２００の製造過程で、対象面Ｓｔに、電子デバイス２００Ｃや、発光素子２００Ｄが設けられた場合であっても、電子デバイス２００Ｃや、発光素子２００Ｄの凹凸を考慮した座標データＤｔの補正が行われる。これにより、電子デバイス２００Ｃや、発光素子２００Ｄの存在によって、造形物２００が歪むのを低減することができる。
　なお、発光素子２００Ｄの代わりに、受光素子、または、モーションセンサなどが設けられていてもよい。造形物２００内にモーションセンサが設けられている場合には、例えば、モーションセンサの出力を利用したゲームなどを実現することができる。また、電子デバイス２００Ｃおよび発光素子２００Ｄの代わりに、個人情報が登録されたバーコード、または、ＧＰＳ発信機が設けられてもよい。造形物２００内に、個人情報が登録されたバーコードが設けられている場合には、例えば、個人情報が登録されたバーコードを、外部のバーコードリーダにかざして、個人認証を行うことが可能である。また、造形物２００内に、ＧＰＳ発信機が設けられている場合には、ＧＰＳ発信機から発信される位置情報を外部の通信機器で受信することにより、ＧＰＳ発信機が付された人を追跡することができる。
[変形例Ｊ]
　上記実施の形態およびその変形例では、感光性樹脂が、少なくとも紫外光によって硬化する樹脂となっている場合が例示されていた。しかし、感光性樹脂は、紫外線以外の光によって硬化するネガ型の樹脂であってもよいし、光によって軟化するポジ型の樹脂であってもよい。
[変形例Ｋ]
　上記実施の形態およびその変形例では、本技術の光路変調素子の一具体例として、可動ミラー２０が開示されていた。しかし、入射光の光路を変位させることの可能なものであれば、可動ミラー２０の代わりに適用することが可能である。入射光の光路を変位させることの可能なものとしては、例えば、図１７に示したような光路変調素子２１などが挙げられる。光路変調素子２１は、ポリゴン屈折器２１Ａと、ポリゴン屈折器２１Ａを回転駆動させる駆動部２１Ｂとを有している。光路変調素子２１は、駆動部２１Ｂによってポリゴン屈折器２１Ａを回転駆動させた状態で、例えば、所定のタイミングで入射してきたコリメート光Ｌｃ１をポリゴン屈折器２１Ａで屈折、透過させることにより、ポリゴン屈折器２１Ａを透過した光Ｌｒ５を、対象面Ｓｔ上で走査させるようになっている。このように、可動ミラー２０の代わりに光路変調素子２１が用いられている場合であっても、上記実施の形態と同様、平坦面だけでなく曲面にも造形物２００を精度よく形成することができる。
[変形例Ｌ]
　上記実施の形態およびその変形例において、造形物２００が、薄いシート状となっていてもよい。この場合には、座標データＤｔが、高さ方向の情報が互いに等しい複数の３次元座標データで構成されていてもよいし、高さ方向の情報を持たない複数の２次元座標データで構成されていてもよい。座標データＤｔが、上記のいずれの構成となっている場合であっても、制御部５０は、例えば、座標データＤｔｉを、位置データＤｓに基づいて、対象面Ｓｔの表面形状に沿った倣い座標データに補正するようになっている。さらに、制御部５０は、例えば、補正により得られた倣い座標データに基づいて光源部１０の発光を制御するようになっている。
[変形例Ｍ]
　上記実施の形態およびその変形例において、光造形装置１は、可動ミラー２０の代わりに、例えば、図１８に示したように、デジタルミラーデバイス２２を備えていてもよい。図１８は、デジタルミラーデバイス２２の概略構成の一例を表したものである。
　デジタルミラーデバイス２２は、２次元配置された複数の可動ミラー２２Ａを含んで構成されている。複数の可動ミラー２２Ａは、本技術の「複数の反射部」の一具体例に相当する。各可動ミラー２２Ａは、光源部１０から出力されたコリメート光Ｌｃ１の光路上に配置されており、入射してきたコリメート光Ｌｃ１を反射するようになっている。デジタルミラーデバイス２２は、各可動ミラー２２Ａに入射してきた光の光路を変調（変位）させるものであり、具体的には、各可動ミラー２２Ａに入射してきたコリメート光Ｌｃ１を反射するものである。デジタルミラーデバイス２２は、光源部１０から出力されたコリメート光Ｌｃ１を、駆動部４０または駆動部４０Ａからの駆動信号に基づいて変位させた各可動ミラー２２Ａで反射することにより、コリメート光Ｌｃ１（反射光Ｌｒ１）の、対象面Ｓｔにおける輝度分布を変位させるようになっている。
　駆動部４０または駆動部４０Ａは、制御部５０または制御部５０Ａからの制御信号に基づいて、デジタルミラーデバイス２２を駆動するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、駆動部４０または駆動部４０Ａを介して、デジタルミラーデバイス２２を制御するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて、各可動ミラー２２Ａの動作を制御するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、発光部１０が発光する前に取得した位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて、各可動ミラー２２Ａの動作を制御するようになっている。具体的には、制御部５０は、発光部１０が発光する前に取得した位置データＤｓに基づいて座標データＤｔを補正し、それにより得られた座標データＤｔ’に基づいて、各可動ミラー２２Ａの動作を制御するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、上記のような補正（変形例Ｌに記載の補正も含む）によって得られた座標データＤｔ’に基づいて、各可動ミラー２２Ａを変位させ、各可動ミラー２２Ａにより光路を変調（変位）させることにより、コリメート光Ｌｃ１（反射光Ｌｒ１）の、対象面Ｓｔにおける輝度分布を変位させるようになっている。
　本変形例において、制御部５０または制御部５０Ａは、駆動部４０または駆動部４０Ａを介して、座標データＤｔに基づいて光源部１０の発光を制御してもよいし、しなくてもよい。
[動作]
　次に、本変形例に係る光造形装置１を利用した造形物２００の制作手順の一例について説明する。なお、本変形例では、座標データＤｔ’を取得した後の手順が、上記実施の形態およびその変形例における手順と異なる。そこで、以下では、座標データＤｔ’を取得した後の手順について説明する。
　光造形装置１は、座標データＤｔ’に基づいて、デジタルミラーデバイス２２の動作を制御することにより、コリメート光Ｌｃ１（反射光Ｌｒ１）を対象面Ｓｔに照射する。光造形装置１は、１つの水平断面データＤｔｈｉまたは１つの倣い断面データＤｔｃｉに基づいて、コリメート光Ｌｃ１を、各可動ミラー２２Ａで反射する。これにより、光造形装置１は、コリメート光Ｌｃ１（各可動ミラー２２Ａで反射した光（反射光Ｌｒ１））を、被積層体１００上に塗布された感光性樹脂２１０Ａの表面（対象面Ｓｔ）に照射し、それにより、樹脂硬化層２１０Ｂを形成する（図８Ｂ）。
　デジタルミラーデバイス２２による光照射が終わると、光造形装置１は、感光性樹脂２１０Ａの処理が終了したことをユーザに通知する。ユーザは、その通知を確認したのち、未硬化の感光性樹脂２１０Ａを、アルコール類（例えば、エタノール）でふき取り除去する。
　造形物２００の製作が、まだ、完了していない場合には、ユーザは、例えば、樹脂硬化層２１０Ｂ上に、着色顔料または染料が含まれた感光性樹脂２１０Ｃを塗布する（図８Ｃ）。光造形装置１が、感光性樹脂２１０Ｃを、樹脂硬化層２１０Ｂを含む表面に塗布する機構を備えている場合には、光造形装置１は、ユーザからの感光性樹脂２１０Ｃの塗布の要求に従って、例えば、樹脂硬化層２１０Ｂを含む表面に感光性樹脂２１０Ｃを塗布してもよい。
　次に、ユーザは、光造形装置１の所定の箇所に親指１１１を挿入し直したのち、光造形装置１に対して感光性樹脂２１０Ｃの処理を要求する。光造形装置１は、ユーザから、感光性樹脂２１０Ｃの処理の指示が入力されると、上述の手順を、再度、実行する。例えば、光造形装置１は、先の工程とは別の水平断面データＤｔｈｉまたは先の工程とは別の倣い断面データＤｔｃｉに基づいて、コリメート光Ｌｃ１を、各可動ミラー２２Ａで反射する。これにより、光造形装置１は、コリメート光Ｌｃ１（各可動ミラー２２Ａで反射した光（反射光Ｌｒ１））を、感光性樹脂２１０Ｃの表面（対象面Ｓｔ）に照射し、それにより、樹脂硬化層２１０Ｄを形成する（図８Ｄ）。
　光造形装置１は、感光性樹脂２１０Ｃを塗布した後で、上述のステップＳ１０２と、上述のステップＳ１０３を、再度、実行してもよい。ただし、その場合には、光造形装置１は、改めて発光部１０が発光する前に取得した位置データＤｓ（以下、「更新データ」と称する。）が、デジタルミラーデバイス２２の制御において使用対象となっている水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉ（以下、「使用対象データ」と称する。）と整合するか否か判定する。この判定方法は、上記実施の形態に記載の方法と同様である。
[効果]
　次に、本変形例に係る光造形装置１の製造方法の効果について説明する。本変形例では、上記実施の形態と同様、対象面Ｓｔを照射する光としてコリメート光が使用される。従って、平坦面だけでなく曲面にも造形物２００を精度よく形成することができる。
[変形例Ｎ] 
　上記実施の形態およびその変形例において、光造形装置１は、可動ミラー２０の代わりに、例えば、図１９に示したように、光透過型の液晶パネル２３を備えていてもよい。液晶パネル２３は、本技術の「透過型の液晶パネル」の一具体例に相当する。液晶パネル２３は、例えば、ＨＴＰＳ（高温ポリシリコンＴＦＴ液晶）で構成されている。液晶パネル２３は、２次元配置された光透過型の複数の液晶セルを有している。
　液晶パネル２３は、光源部１０から出力されたコリメート光Ｌｃ１の光路上に配置されており、入射してきたコリメート光Ｌｃ１の空間光位相変調を行うようになっている。具体的には、液晶パネル２３は、各液晶セルにおいて、コリメート光Ｌｃ１の位相を変調させることにより、液晶セルごとに、コリメート光Ｌｃ１の透過、遮断を制御するようになっている。液晶パネル２３は、駆動部４０または駆動部４０Ａからの駆動信号に基づいて各液晶セルの状態を変位させ、それにより、コリメート光Ｌｃ１（液晶パネル２３の透過光である変調光Ｌｒ６）の、対象面Ｓｔにおける輝度分布を変位させるようになっている。
　駆動部４０または駆動部４０Ａは、制御部５０または制御部５０Ａからの制御信号に基づいて、液晶パネル２３を駆動するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、駆動部４０または駆動部４０Ａを介して、液晶パネル２３を制御するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて、液晶パネル２３を制御するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、発光部１０が発光する前に取得した位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて、液晶パネル２３の動作を制御するようになっている。具体的には、制御部５０は、発光部１０が発光する前に取得した位置データＤｓに基づいて座標データＤｔを補正し、それにより得られた座標データＤｔ’に基づいて、液晶パネル２３の動作を制御するようになっている。具体的には、制御部５０または制御部５０Ａは、上記のような補正（変形例Ｌに記載の補正も含む）によって得られた座標データＤｔ’に基づいて、各液晶セルの状態を変位させ、各液晶セルにより、コリメート光Ｌｃ１の空間光位相を変調させることにより、コリメート光Ｌｃ１（変調光Ｌｒ６）の、対象面Ｓｔにおける輝度分布を変位させるようになっている。
　本変形例において、制御部５０または制御部５０Ａは、駆動部４０または駆動部４０Ａを介して、座標データＤｔに基づいて光源部１０の発光を制御してもよいし、しなくてもよい。
[動作]
　次に、本変形例に係る光造形装置１を利用した造形物２００の制作手順の一例について説明する。なお、本変形例では、座標データＤｔ’を取得した後の手順が、上記実施の形態およびその変形例における手順と異なる。そこで、以下では、座標データＤｔ’を取得した後の手順について説明する。
　光造形装置１は、座標データＤｔ’に基づいて、液晶パネル２３の動作を制御することにより、コリメート光Ｌｃ１（変調光Ｌｒ６）を対象面Ｓｔに照射する。光造形装置１は、１つの水平断面データＤｔｈｉまたは１つの倣い断面データＤｔｃｉに基づいて、コリメート光Ｌｃ１に対して、各液晶セルで空間光位相変調を行う。これにより、コリメート光Ｌｃ１（変調光Ｌｒ６）を、被積層体１００上に塗布された感光性樹脂２１０Ａの表面（対象面Ｓｔ）に照射し、それにより、樹脂硬化層２１０Ｂを形成する（図８Ｂ）。
　液晶パネル２３による光照射が終わると、光造形装置１は、感光性樹脂２１０Ａの処理が終了したことをユーザに通知する。ユーザは、その通知を確認したのち、未硬化の感光性樹脂２１０Ａを、アルコール類（例えば、エタノール）でふき取り除去する。
　造形物２００の製作が、まだ、完了していない場合には、ユーザは、例えば、樹脂硬化層２１０Ｂ上に、着色顔料または染料が含まれた感光性樹脂２１０Ｃを塗布する（図８Ｃ）。光造形装置１が、感光性樹脂２１０Ｃを、樹脂硬化層２１０Ｂを含む表面に塗布する機構を備えている場合には、光造形装置１は、ユーザからの感光性樹脂２１０Ｃの塗布の要求に従って、例えば、樹脂硬化層２１０Ｂを含む表面に感光性樹脂２１０Ｃを塗布してもよい。
　次に、ユーザは、光造形装置１の所定の箇所に親指１１１を挿入し直したのち、光造形装置１に対して感光性樹脂２１０Ｃの処理を要求する。光造形装置１は、ユーザから、感光性樹脂２１０Ｃの処理の指示が入力されると、上述の手順を、再度、実行する。例えば、光造形装置１は、先の工程とは別の水平断面データＤｔｈｉまたは先の工程とは別の倣い断面データＤｔｃｉに基づいて、コリメート光Ｌｃ１に対して、各液晶セルで空間光位相変調を行う。これにより、光造形装置１は、コリメート光Ｌｃ１（変調光Ｌｒ６）を、感光性樹脂２１０Ｃの表面（対象面Ｓｔ）に照射し、それにより、樹脂硬化層２１０Ｄを形成する（図８Ｄ）。
　光造形装置１は、感光性樹脂２１０Ｃを塗布した後で、上述のステップＳ１０２と、上述のステップＳ１０３を、再度、実行してもよい。ただし、その場合には、光造形装置１は、改めて発光部１０が発光する前に取得した位置データＤｓ（以下、「更新データ」と称する。）が、液晶パネル２３の制御において使用対象となっている水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉ（以下、「使用対象データ」と称する。）と整合するか否か判定する。この判定方法は、上記実施の形態に記載の方法と同様である。
[効果]
　次に、本変形例に係る光造形装置１の製造方法の効果について説明する。本変形例では、上記実施の形態と同様、対象面Ｓｔを照射する光としてコリメート光が使用される。従って、平坦面だけでなく曲面にも造形物２００を精度よく形成することができる。
[変形例Ｏ] 
　上記実施の形態およびその変形例において、光造形装置１は、可動ミラー２０の代わりに、例えば、図２０に示したように、光反射型の液晶パネル２４を備えていてもよい。液晶パネル２４は、本技術の「反射型の液晶パネル」の一具体例に相当する。液晶パネル２４は、例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）で構成されている。液晶パネル２４は、２次元配置された光反射型の複数の液晶セルを有している。
　液晶パネル２４は、光源部１０から出力されたコリメート光Ｌｃ１の光路上に配置されており、入射してきたコリメート光Ｌｃ１の空間光位相変調を行うようになっている。具体的には、液晶パネル２４は、各液晶セルにおいて、コリメート光Ｌｃ１の位相を変調させることにより、液晶セルごとに、コリメート光Ｌｃ１の反射、遮断を制御するようになっている。液晶パネル２４は、駆動部４０または駆動部４０Ａからの駆動信号に基づいて各液晶セルの状態を変位させ、それにより、コリメート光Ｌｃ１（液晶パネル２４の反射光である変調光Ｌｒ７）の、対象面Ｓｔにおける輝度分布を変位させるようになっている。
　駆動部４０または駆動部４０Ａは、制御部５０または制御部５０Ａからの制御信号に基づいて、液晶パネル２４を駆動するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、駆動部４０または駆動部４０Ａを介して、液晶パネル２４を制御するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて、液晶パネル２４を制御するようになっている。制御部５０または制御部５０Ａは、発光部１０が発光する前に取得した位置データＤｓと、座標データＤｔとに基づいて、液晶パネル２４の動作を制御するようになっている。具体的には、制御部５０は、発光部１０が発光する前に取得した位置データＤｓに基づいて座標データＤｔを補正し、それにより得られた座標データＤｔ’に基づいて、液晶パネル２４の動作を制御するようになっている。具体的には、制御部５０または制御部５０Ａは、上記のような補正（変形例Ｌに記載の補正も含む）によって得られた座標データＤｔ’に基づいて、各液晶セルの状態を変位させ、各液晶セルにより、コリメート光Ｌｃ１の空間光位相を変調させることにより、コリメート光Ｌｃ１（変調光Ｌｒ７）の、対象面Ｓｔにおける輝度分布を変位させるようになっている。
　本変形例において、制御部５０または制御部５０Ａは、駆動部４０または駆動部４０Ａを介して、座標データＤｔに基づいて光源部１０の発光を制御してもよいし、しなくてもよい。
[動作]
　次に、本変形例に係る光造形装置１を利用した造形物２００の制作手順の一例について説明する。なお、本変形例では、座標データＤｔ’を取得した後の手順が、上記実施の形態およびその変形例における手順と異なる。そこで、以下では、座標データＤｔ’を取得した後の手順について説明する。
　光造形装置１は、座標データＤｔ’に基づいて、液晶パネル２４の動作を制御することにより、コリメート光Ｌｃ１（変調光Ｌｒ７）を対象面Ｓｔに照射する。光造形装置１は、１つの水平断面データＤｔｈｉまたは１つの倣い断面データＤｔｃｉに基づいて、コリメート光Ｌｃ１に対して、各液晶セルで空間光位相変調を行う。これにより、コリメート光Ｌｃ１（変調光Ｌｒ７）を、被積層体１００上に塗布された感光性樹脂２１０Ａの表面（対象面Ｓｔ）に照射し、それにより、樹脂硬化層２１０Ｂを形成する（図８Ｂ）。
　液晶パネル２４による光照射が終わると、光造形装置１は、感光性樹脂２１０Ａの処理が終了したことをユーザに通知する。ユーザは、その通知を確認したのち、未硬化の感光性樹脂２１０Ａを、アルコール類（例えば、エタノール）でふき取り除去する。
　造形物２００の製作が、まだ、完了していない場合には、ユーザは、例えば、樹脂硬化層２１０Ｂ上に、着色顔料または染料が含まれた感光性樹脂２１０Ｃを塗布する（図８Ｃ）。光造形装置１が、感光性樹脂２１０Ｃを、樹脂硬化層２１０Ｂを含む表面に塗布する機構を備えている場合には、光造形装置１は、ユーザからの感光性樹脂２１０Ｃの塗布の要求に従って、例えば、樹脂硬化層２１０Ｂを含む表面に感光性樹脂２１０Ｃを塗布してもよい。
　次に、ユーザは、光造形装置１の所定の箇所に親指１１１を挿入し直したのち、光造形装置１に対して感光性樹脂２１０Ｃの処理を要求する。光造形装置１は、ユーザから、感光性樹脂２１０Ｃの処理の指示が入力されると、上述の手順を、再度、実行する。例えば、光造形装置１は、先の工程とは別の水平断面データＤｔｈｉまたは先の工程とは別の倣い断面データＤｔｃｉに基づいて、コリメート光Ｌｃ１に対して、各液晶セルで空間光位相変調を行う。これにより、光造形装置１は、コリメート光Ｌｃ１（変調光Ｌｒ７）を、感光性樹脂２１０Ｃの表面（対象面Ｓｔ）に照射し、それにより、樹脂硬化層２１０Ｄを形成する（図８Ｄ）。
　光造形装置１は、感光性樹脂２１０Ｃを塗布した後で、上述のステップＳ１０２と、上述のステップＳ１０３を、再度、実行してもよい。ただし、その場合には、光造形装置１は、改めて発光部１０が発光する前に取得した位置データＤｓ（以下、「更新データ」と称する。）が、液晶パネル２４の制御において使用対象となっている水平断面データＤｔｈｉまたは倣い断面データＤｔｃｉ（以下、「使用対象データ」と称する。）と整合するか否か判定する。この判定方法は、上記実施の形態に記載の方法と同様である。
[効果]
　次に、本変形例に係る光造形装置１の製造方法の効果について説明する。本変形例では、上記実施の形態と同様、対象面Ｓｔを照射する光としてコリメート光が使用される。従って、平坦面だけでなく曲面にも造形物２００を精度よく形成することができる。
　以上、実施の形態およびその変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本技術の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本技術が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
　また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
　コリメート光を出力する光源部と、
　前記コリメート光の光路上に配置され、前記コリメート光の光路もしくは位相を変調する光学機能部と、
　前記光学機能部の動作を制御することにより、前記光学機能部で生成された変調光を対象面に照射させる制御部と
　を備えた
　光造形装置。
（２）
　前記光学機能部は、前記コリメート光の光路を変調する光路変調素子を含み、
　前記制御部は、前記光路変調素子の動作を制御することにより、前記変調光を前記対象面上で走査させると共に、造形物の座標データに基づいて前記光源部の発光を制御する
　（１）に記載の光造形装置。
（３）
　前記光学機能部は、２次元配置され、前記コリメート光を反射する複数の反射部を含み、
　前記制御部は、造形物の座標データに基づいて各前記反射部の動作を制御することにより、前記変調光を前記対象面に照射させる
　（１）に記載の光造形装置。
（４）
　前記光学機能部は、前記コリメート光の空間光位相変調を行い、
　前記制御部は、造形物の座標データに基づいて前記光学機能部における前記空間光位相変調を制御することにより、前記変調光を前記対象面に照射させる
　（１）に記載の光造形装置。
（５）
　前記光源部は、
　紫外光を出力する発光素子と、
　前記紫外光の光路上に配置されたコリメータと
　を含む
　（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の光造形装置。
（６）
　前記対象面の位置データを取得するセンサ部をさらに備え、
　前記制御部は、前記位置データと、前記座標データとに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
　（５）に記載の光造形装置。
（７）
　前記制御部は、前記光源部が発光する前に取得した前記位置データと、前記座標データとに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
　（６）に記載の光造形装置。
（８）
　前記制御部は、前記光源部が発光している最中に取得した前記位置データと、前記座標データとに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
　（７）に記載の光造形装置。
（９）
　前記制御部は、前記位置データに基づいて前記座標データを補正し、補正後の前記座標データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
　（７）に記載の光造形装置。
（１０）
　前記座標データは、複数の水平断面データによって構成され、
　前記制御部は、前記座標データを、前記位置データに基づいて、前記対象面の表面形状に沿った複数の倣い断面データに補正し、補正により得られた複数の前記倣い断面データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
　（９）に記載の光造形装置。
（１１）
　前記座標データは、複数の水平断面データによって構成され、
　前記制御部は、前記水平断面データを、前記位置データに基づいて、前記対象面の表面形状に沿った倣い断面データに補正し、補正により得られた複数の前記倣い断面データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
　（９）に記載の光造形装置。
（１２）
　前記座標データは、高さ方向の情報が互いに等しい複数の３次元座標データ、または、高さ方向の情報を持たない複数の２次元座標データによって構成され、
　前記制御部は、前記座標データを、前記位置データに基づいて、前記対象面の表面形状に沿った倣い座標データに補正し、補正により得られた前記倣い座標データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
　（９）に記載の光造形装置。
（１３）
　前記制御部は、前記位置データに基づいて、前記座標データの一部を割愛する補正を行うか、または、前記座標データにダミーデータを加える補正を行い、補正により得られた補正座標データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
　（９）に記載の光造形装置。
（１４）
　前記光路変調素子は、ＭＥＭＳミラー、ポリゴンミラー、ポリゴン屈折器もしくはガルバノミラーを含む
　（２）に記載の光造形装置。
（１５）
　前記光学機能部は、前記複数の反射部を含むデジタルミラーデバイスを有する
　（３）に記載の光造形装置。
（１６）
　前記光学機能部は、反射型もしくは透過型の液晶パネルを有する
　（４）に記載の光造形装置。
（１７）
　前記センサ部および前記制御部と、前記センサ部および前記制御部を保護する第１筐体とを有する電子機器と、
　前記光源部および前記光学機能部を保護する第２筐体と
　をさらに備え、
　前記第１筐体と、前記第２筐体とは、互いに別体で構成されている
　（６）に記載の光造形装置。
（１８）
　光源部から出力されたコリメート光の光路もしくは位相を変調することにより、前記コリメート光の変調光を生成するとともに、生成した前記変調光を、被積層体上に塗布された感光性樹脂の表面に照射することにより、第１樹脂硬化層を形成する第１ステップと、
　前記光源部から出力されたコリメート光の光路もしくは位相を変調することにより、前記コリメート光の変調光を生成するとともに、生成した前記変調光を、前記第１ステップによって形成された前記第１樹脂硬化層上に新たに塗布された感光性樹脂の表面に照射することにより、第２樹脂硬化層を形成する第２ステップと
　を含む
　造形物の製造方法。
（１９）
　前記第１ステップにおいて、複数の水平断面データによって構成された造形物の座標データにおける１つの前記水平断面データに基づいて前記光源部の発光を制御するとともに、前記光源部から出力されたコリメート光の光路を光路変調素子により変位させることにより、前記変調光を、前記被積層体上に塗布された感光性樹脂の表面で走査し、それにより、前記第１樹脂硬化層を形成し、
　前記第２ステップにおいて、前記座標データにおける別の前記水平断面データに基づいて前記光源部の発光を制御するとともに、前記光源部から出力されたコリメート光の光路を光路変調素子により変位させることにより、前記変調光を、前記第１樹脂硬化層上に新たに塗布された感光性樹脂の表面で走査し、それにより、前記第２樹脂硬化層を形成する
　（１８）に記載の造形物の製造方法。
（２０）
　前記第１ステップにおいて、複数の水平断面データによって構成された造形物の座標データにおける１つの前記水平断面データに基づいて、２次元配置された複数の反射部の動作を制御するとともに、前記光源部から出力されたコリメート光を各前反射部で反射することにより、前記複数の反射部で生成された前記変調光を、前記被積層体上に塗布された感光性樹脂の表面に照射し、それにより、前記第１樹脂硬化層を形成し、
　前記第２ステップにおいて、前記座標データにおける別の前記水平断面データに基づいて前記複数の反射部を制御するとともに、前記光源部から出力されたコリメート光を各前反射部で反射することにより、前記複数の反射部で生成された前記変調光を、前記第１樹脂硬化層上に新たに塗布された感光性樹脂の表面に照射し、それにより、前記第２樹脂硬化層を形成する
　（１８）に記載の造形物の製造方法。
（２１）
　前記第１ステップにおいて、複数の水平断面データによって構成された造形物の座標データにおける１つの前記水平断面データに基づいて、前記光源部から出力されたコリメート光の空間光位相変調を行うことにより、前記空間光位相変調によって生成された前記変調光を、前記被積層体上に塗布された感光性樹脂の表面に照射し、それにより、前記第１樹脂硬化層を形成し、
　前記第２ステップにおいて、前記座標データにおける別の前記水平断面データに基づいて、前記光源部から出力されたコリメート光の空間光位相変調を行うことにより、前記空間光位相変調によって生成された前記変調光を、前記第１樹脂硬化層上に新たに塗布された感光性樹脂の表面に照射し、それにより、前記第２樹脂硬化層を形成する
　（１８）に記載の造形物の製造方法。
　本出願は、日本国特許庁において２０１４年１０月２０日に出願された日本特許出願番号第２０１４－１３３８０号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (21)

  1. 　コリメート光を出力する光源部と、
    　前記コリメート光の光路上に配置され、前記コリメート光の光路もしくは位相を変調する光学機能部と、
    　前記光学機能部の動作を制御することにより、前記光学機能部で生成された変調光を対象面に照射させる制御部と
    　を備えた
    　光造形装置。
  2. 　前記光学機能部は、前記コリメート光の光路を変調する光路変調素子を含み、
    　前記制御部は、前記光路変調素子の動作を制御することにより、前記変調光を前記対象面上で走査させると共に、造形物の座標データに基づいて前記光源部の発光を制御する
    　請求項１に記載の光造形装置。
  3. 　前記光学機能部は、２次元配置され、前記コリメート光を反射する複数の反射部を含み、
    　前記制御部は、造形物の座標データに基づいて各前記反射部の動作を制御することにより、前記変調光を前記対象面に照射させる
    　請求項１に記載の光造形装置。
  4. 　前記光学機能部は、前記コリメート光の空間光位相変調を行い、
    　前記制御部は、造形物の座標データに基づいて前記光学機能部における前記空間光位相変調を制御することにより、前記変調光を前記対象面に照射させる
    　請求項１に記載の光造形装置。
  5. 　前記光源部は、
    　紫外光を出力する発光素子と、
    　前記紫外光の光路上に配置されたコリメータと
    　を含む
    　請求項１に記載の光造形装置。
  6. 　前記対象面の位置データを取得するセンサ部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記位置データと、造形物の座標データとに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
    　請求項５に記載の光造形装置。
  7. 　前記制御部は、前記光源部が発光する前に取得した前記位置データと、前記座標データとに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
    　請求項６に記載の光造形装置。
  8. 　前記制御部は、前記光源部が発光している最中に取得した前記位置データと、前記座標データとに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
    　請求項７に記載の光造形装置。
  9. 　前記制御部は、前記位置データに基づいて前記座標データを補正し、補正後の前記座標データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
    　請求項７に記載の光造形装置。
  10. 　前記座標データは、複数の水平断面データによって構成され、
    　前記制御部は、前記座標データを、前記位置データに基づいて、前記対象面の表面形状に沿った複数の倣い断面データに補正し、補正により得られた複数の前記倣い断面データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
    　請求項９に記載の光造形装置。
  11. 　前記座標データは、複数の水平断面データによって構成され、
    　前記制御部は、前記水平断面データを、前記位置データに基づいて、前記対象面の表面形状に沿った倣い断面データに補正し、補正により得られた複数の前記倣い断面データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
    　請求項９に記載の光造形装置。
  12. 　前記座標データは、高さ方向の情報が互いに等しい複数の３次元座標データ、または、高さ方向の情報を持たない複数の２次元座標データによって構成され、
    　前記制御部は、前記座標データを、前記位置データに基づいて、前記対象面の表面形状に沿った倣い座標データに補正し、補正により得られた前記倣い座標データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
    　請求項９に記載の光造形装置。
  13. 　前記制御部は、前記位置データに基づいて、前記座標データの一部を割愛する補正を行うか、または、前記座標データにダミーデータを加える補正を行い、補正により得られた補正座標データに基づいて、前記光源部の発光または前記光学機能部の動作を制御する
    　請求項９に記載の光造形装置。
  14. 　前記光路変調素子は、ＭＥＭＳミラー、ポリゴンミラー、ポリゴン屈折器もしくはガルバノミラーを含む
    　請求項２に記載の光造形装置。
  15. 　前記光学機能部は、前記複数の反射部を含むデジタルミラーデバイスを有する
    　請求項３に記載の光造形装置。
  16. 　前記光学機能部は、反射型もしくは透過型の液晶パネルを有する
    　請求項４に記載の光造形装置。
  17. 　前記センサ部および前記制御部と、前記センサ部および前記制御部を保護する第１筐体とを有する電子機器と、
    　前記光源部および前記光学機能部を保護する第２筐体と
    　をさらに備え、
    　前記第１筐体と、前記第２筐体とは、互いに別体で構成されている
    　請求項６に記載の光造形装置。
  18. 　光源部から出力されたコリメート光の光路もしくは位相を変調することにより、前記コリメート光の変調光を生成するとともに、生成した前記変調光を、被積層体上に塗布された感光性樹脂の表面に照射することにより、第１樹脂硬化層を形成する第１ステップと、
    　前記光源部から出力されたコリメート光の光路もしくは位相を変調することにより、前記コリメート光の変調光を生成するとともに、生成した前記変調光を、前記第１ステップによって形成された前記第１樹脂硬化層上に新たに塗布された感光性樹脂の表面に照射することにより、第２樹脂硬化層を形成する第２ステップと
    　を含む
    　造形物の製造方法。
  19. 　前記第１ステップにおいて、複数の水平断面データによって構成された造形物の座標データにおける１つの前記水平断面データに基づいて前記光源部の発光を制御するとともに、前記光源部から出力されたコリメート光の光路を光路変調素子により変位させることにより、前記変調光を、前記被積層体上に塗布された感光性樹脂の表面で走査し、それにより、前記第１樹脂硬化層を形成し、
    　前記第２ステップにおいて、前記座標データにおける別の前記水平断面データに基づいて前記光源部の発光を制御するとともに、前記光源部から出力されたコリメート光の光路を光路変調素子により変位させることにより、前記変調光を、前記第１樹脂硬化層上に新たに塗布された感光性樹脂の表面で走査し、それにより、前記第２樹脂硬化層を形成する
    　請求項１８に記載の造形物の製造方法。
  20. 　前記第１ステップにおいて、複数の水平断面データによって構成された造形物の座標データにおける１つの前記水平断面データに基づいて、２次元配置された複数の反射部の動作を制御するとともに、前記光源部から出力されたコリメート光を各前反射部で反射することにより、前記複数の反射部で生成された前記変調光を、前記被積層体上に塗布された感光性樹脂の表面に照射し、それにより、前記第１樹脂硬化層を形成し、
    　前記第２ステップにおいて、前記座標データにおける別の前記水平断面データに基づいて前記複数の反射部を制御するとともに、前記光源部から出力されたコリメート光を各前反射部で反射することにより、前記複数の反射部で生成された前記変調光を、前記第１樹脂硬化層上に新たに塗布された感光性樹脂の表面に照射し、それにより、前記第２樹脂硬化層を形成する
    　請求項１８に記載の造形物の製造方法。
  21. 　前記第１ステップにおいて、複数の水平断面データによって構成された造形物の座標データにおける１つの前記水平断面データに基づいて、前記光源部から出力されたコリメート光の空間光位相変調を行うことにより、前記空間光位相変調によって生成された前記変調光を、前記被積層体上に塗布された感光性樹脂の表面に照射し、それにより、前記第１樹脂硬化層を形成し、
    　前記第２ステップにおいて、前記座標データにおける別の前記水平断面データに基づいて、前記光源部から出力されたコリメート光の空間光位相変調を行うことにより、前記空間光位相変調によって生成された前記変調光を、前記第１樹脂硬化層上に新たに塗布された感光性樹脂の表面に照射し、それにより、前記第２樹脂硬化層を形成する
    　請求項１８に記載の造形物の製造方法。
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