JPH0516247A - 光学的造形法 - Google Patents
光学的造形法Info
- Publication number
- JPH0516247A JPH0516247A JP3166828A JP16682891A JPH0516247A JP H0516247 A JPH0516247 A JP H0516247A JP 3166828 A JP3166828 A JP 3166828A JP 16682891 A JP16682891 A JP 16682891A JP H0516247 A JPH0516247 A JP H0516247A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- light
- light beam
- cured product
- convex lens
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光硬化性樹脂１２に傾転自在な鏡１５で反射
された光束１４を照射して硬化物の層２４をベース２１
上に積層形成させて目的形状の造形体を製造する方法に
おいて、光束１４の照射誤差をなくす。 【構成】 前記鏡１５と光硬化性樹脂１２との間に凸レ
ンズ１０を設置し、前記鏡１５で反射された光束１４を
該凸レンズ１０を通過させることにより、光硬化性樹脂
１２に対し光束が常に前記硬化物の層２４の積層方向と
平行方向に入射されるようにする。 【効果】 光束１４は常に硬化物の層２４の積層方向と
平行方向に入射されるため、光束を正確かつ確実に所定
箇所に照射される。寸法精度、形状精度が向上する。
された光束１４を照射して硬化物の層２４をベース２１
上に積層形成させて目的形状の造形体を製造する方法に
おいて、光束１４の照射誤差をなくす。 【構成】 前記鏡１５と光硬化性樹脂１２との間に凸レ
ンズ１０を設置し、前記鏡１５で反射された光束１４を
該凸レンズ１０を通過させることにより、光硬化性樹脂
１２に対し光束が常に前記硬化物の層２４の積層方向と
平行方向に入射されるようにする。 【効果】 光束１４は常に硬化物の層２４の積層方向と
平行方向に入射されるため、光束を正確かつ確実に所定
箇所に照射される。寸法精度、形状精度が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光硬化性樹脂に光束を照
射して目的形状の造形体を製造する光学的造形法に関す
る。
射して目的形状の造形体を製造する光学的造形法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光硬化性樹脂に光束を照射して、該照射
部分を硬化させ、この硬化部分を水平方向に連続させる
と共に、さらにその上側に光硬化性樹脂を供給して同様
にして硬化させることにより上下方向にも硬化体を連続
させ、これを繰り返すことにより目的形状の造形体を製
造する光学的造形法は特開昭６０−２４７５１５号、６
２−３５９６６号、６２−１０１４０８号などにより公
知である。光束を走査する代りにマスクを用いる方法も
公知である。
部分を硬化させ、この硬化部分を水平方向に連続させる
と共に、さらにその上側に光硬化性樹脂を供給して同様
にして硬化させることにより上下方向にも硬化体を連続
させ、これを繰り返すことにより目的形状の造形体を製
造する光学的造形法は特開昭６０−２４７５１５号、６
２−３５９６６号、６２−１０１４０８号などにより公
知である。光束を走査する代りにマスクを用いる方法も
公知である。
【０００３】第４図はこの種の光学的造形法の一例を説
明するための装置の構成図である。第４図において、容
器１１内には光硬化性樹脂１２が収容されており、容器
１１の底面には、石英ガラス等の透光板よりなる透光窓
１３が設けられている。そして、透光窓１３に向けて光
束１４を照射するように鏡１５、鏡傾転駆動装置１６、
光源２０等よりなる光学系が設けられている。
明するための装置の構成図である。第４図において、容
器１１内には光硬化性樹脂１２が収容されており、容器
１１の底面には、石英ガラス等の透光板よりなる透光窓
１３が設けられている。そして、透光窓１３に向けて光
束１４を照射するように鏡１５、鏡傾転駆動装置１６、
光源２０等よりなる光学系が設けられている。
【０００４】容器１１内にはテーブル２１が設置され、
該テーブル２１はエレベータ２２により昇降可能とされ
ている。これら駆動装置１６、エレベータ２２はコンピ
ュータ２３により制御される。
該テーブル２１はエレベータ２２により昇降可能とされ
ている。これら駆動装置１６、エレベータ２２はコンピ
ュータ２３により制御される。
【０００５】上記装置により硬化体を製造する場合、ま
ずベース２１を透光窓１３よりもわずか上方に位置さ
せ、光束１４を目的形状物の水平断面に倣って走査させ
る。この走査はコンピュータ制御された鏡１５の傾転に
より行なわれる。
ずベース２１を透光窓１３よりもわずか上方に位置さ
せ、光束１４を目的形状物の水平断面に倣って走査させ
る。この走査はコンピュータ制御された鏡１５の傾転に
より行なわれる。
【０００６】目的形状物の一つの水平断面（この場合は
底面又は上面に相当する部分）のすべてに光を照射した
後、テーブル２１を所定ピッチだけ上昇させ、硬化物の
層２４と透光窓１３との間に未硬化の光硬化性樹脂を流
入させた後、上記と同様の光照射を行なう。この手順を
繰り返すことにより、目的形状の造形体が硬化物の層２
４の多層積層体として得られる。
底面又は上面に相当する部分）のすべてに光を照射した
後、テーブル２１を所定ピッチだけ上昇させ、硬化物の
層２４と透光窓１３との間に未硬化の光硬化性樹脂を流
入させた後、上記と同様の光照射を行なう。この手順を
繰り返すことにより、目的形状の造形体が硬化物の層２
４の多層積層体として得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】第４図に示す光学的造
形装置では、照射された光束１４が常に硬化させる層面
に対して垂直に入射されるとは限らない。即ち、第５図
及び第６図に示す如く、鏡１５の中心位置から離れた箇
所に光束１４を照射しようとする場合には、光束１４が
硬化層の積層方向（第５図及び第６図における矢印Ｘの
方向）に対してある角度θをもって入射することとな
り、光束１４の照射誤差が大きくなる。この結果、得ら
れる造形体の寸法精度及び形状精度が低下する。
形装置では、照射された光束１４が常に硬化させる層面
に対して垂直に入射されるとは限らない。即ち、第５図
及び第６図に示す如く、鏡１５の中心位置から離れた箇
所に光束１４を照射しようとする場合には、光束１４が
硬化層の積層方向（第５図及び第６図における矢印Ｘの
方向）に対してある角度θをもって入射することとな
り、光束１４の照射誤差が大きくなる。この結果、得ら
れる造形体の寸法精度及び形状精度が低下する。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決し、光束
の照射誤差を防止して、高精度の造形体を製造すること
が可能な光学的造形法を提供することを目的とする。
の照射誤差を防止して、高精度の造形体を製造すること
が可能な光学的造形法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光学的造形法
は、容器内に移動自在なベースを設け、該容器内に収容
された光硬化性樹脂に光束を照射することにより硬化物
の層をベース上に形成させ、次いでベースを所定ピッチ
で移動させ硬化物の層を光硬化性樹脂で被った後、光束
を照射し、この工程を繰り返すことにより硬化物の層を
積層して目的形状の造形体を造形する方法であって、傾
転自在に設置された鏡で反射させることにより、所要領
域に光束を照射するようにした光学的造形法において、
前記鏡と光硬化性樹脂との間に凸レンズを設置し、前記
鏡で反射された光束を該凸レンズを通過させることによ
り、光硬化性樹脂に対し光束が常に前記硬化物の層の積
層方向と平行方向に入射されるようにしたことを特徴と
する。
は、容器内に移動自在なベースを設け、該容器内に収容
された光硬化性樹脂に光束を照射することにより硬化物
の層をベース上に形成させ、次いでベースを所定ピッチ
で移動させ硬化物の層を光硬化性樹脂で被った後、光束
を照射し、この工程を繰り返すことにより硬化物の層を
積層して目的形状の造形体を造形する方法であって、傾
転自在に設置された鏡で反射させることにより、所要領
域に光束を照射するようにした光学的造形法において、
前記鏡と光硬化性樹脂との間に凸レンズを設置し、前記
鏡で反射された光束を該凸レンズを通過させることによ
り、光硬化性樹脂に対し光束が常に前記硬化物の層の積
層方向と平行方向に入射されるようにしたことを特徴と
する。
【００１０】
【作用】かかる本発明の光学的造形法にあっては、鏡と
光硬化性樹脂との間に設けた凸レンズにより、光束を、
常に硬化物の層の積層方向と平行方向、即ち、硬化物の
層の積層方向に対する角度θ＝０°の方向に入射させる
ことが可能とされる。このため、光束を正確かつ確実に
所定箇所に照射することにより、目的形状の造形体を高
い寸法精度及び形状精度にて造形することができる。
光硬化性樹脂との間に設けた凸レンズにより、光束を、
常に硬化物の層の積層方向と平行方向、即ち、硬化物の
層の積層方向に対する角度θ＝０°の方向に入射させる
ことが可能とされる。このため、光束を正確かつ確実に
所定箇所に照射することにより、目的形状の造形体を高
い寸法精度及び形状精度にて造形することができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例を示す光
学的造形装置の断面図、第２図及び第３図は他の実施例
に係る凸レンズと鏡の配置を示す断面図である。
て詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例を示す光
学的造形装置の断面図、第２図及び第３図は他の実施例
に係る凸レンズと鏡の配置を示す断面図である。
【００１２】第１図に示す装置は、容器１１の底面に、
透光窓１３の代りに凸レンズ１０が設けられていること
以外は、第４図に示す装置と同様の構成とされており、
同一機能を奏する部材には、同一符号を付してある。第
１図に示す装置において、凸レンズ１０は、その中心軸
が硬化物の層２４の積層方向と平行となるように設置さ
れており、また、鏡１５は、光源２０からの光束１４が
反射する位置１５ａが、凸レンズ１０の焦点位置となる
ように設置されている。従って、１５ａで反射した光束
は、すべて凸レンズ１０を通過した後は、硬化物の層２
４の積層方向と平行方向に入射される。即ち、第７図及
び第８図に示す如く、光束１４のみならず、光束１４
ａ，１４ｂもまた、前記積層方向Ｘと平行方向に入射さ
れる。
透光窓１３の代りに凸レンズ１０が設けられていること
以外は、第４図に示す装置と同様の構成とされており、
同一機能を奏する部材には、同一符号を付してある。第
１図に示す装置において、凸レンズ１０は、その中心軸
が硬化物の層２４の積層方向と平行となるように設置さ
れており、また、鏡１５は、光源２０からの光束１４が
反射する位置１５ａが、凸レンズ１０の焦点位置となる
ように設置されている。従って、１５ａで反射した光束
は、すべて凸レンズ１０を通過した後は、硬化物の層２
４の積層方向と平行方向に入射される。即ち、第７図及
び第８図に示す如く、光束１４のみならず、光束１４
ａ，１４ｂもまた、前記積層方向Ｘと平行方向に入射さ
れる。
【００１３】本発明の方法は、光硬化性樹脂の液面の上
方から光束を照射し、硬化物の層を、所定ピッチで下降
するベース上に積層形成する方法にも採用可能である。
この場合には、第２図に示す如く、光硬化性樹脂１２の
液面の上方に、凸レンズ１０Ａを、その中心軸が硬化物
の層の積層方向Ｘと平行方向となるように配置し、傾転
駆動装置１６により傾転する鏡１５の光束の反射位置１
５ａが、凸レンズ１０Ａの焦点位置となるように鏡１５
を配置する。
方から光束を照射し、硬化物の層を、所定ピッチで下降
するベース上に積層形成する方法にも採用可能である。
この場合には、第２図に示す如く、光硬化性樹脂１２の
液面の上方に、凸レンズ１０Ａを、その中心軸が硬化物
の層の積層方向Ｘと平行方向となるように配置し、傾転
駆動装置１６により傾転する鏡１５の光束の反射位置１
５ａが、凸レンズ１０Ａの焦点位置となるように鏡１５
を配置する。
【００１４】これにより、鏡１５で反射された光束１４
は、凸レンズ１０Ａを通過した後は、すべて前記積層方
向Ｘと平行方向に入射するようになる。
は、凸レンズ１０Ａを通過した後は、すべて前記積層方
向Ｘと平行方向に入射するようになる。
【００１５】なお、用いる凸レンズの焦点距離が著しく
長く、鏡の設置スペースを確保することができない場合
には、例えば、第３図に示す如く、光源（図示せず）か
らの光束をまず、鏡１５Ａで反射させた後、傾転駆動装
置１６により傾転する鏡１５にあて、この鏡１５で反射
させた光束１４を凸レンズ１０に対向する鏡１５Ｂで反
射させて凸レンズ１０を通過させるようにする。このよ
うにすることにより、凸レンズ１０の焦点Ｆを鏡１５Ｂ
の後方に位置させることができ、設置スペースを小さく
することが可能とされる。この場合においても、鏡１５
Ｂで反射して凸レンズ１０を通過した光は、すべて硬化
物の層の積層方向Ｘと平行方向に入射する。
長く、鏡の設置スペースを確保することができない場合
には、例えば、第３図に示す如く、光源（図示せず）か
らの光束をまず、鏡１５Ａで反射させた後、傾転駆動装
置１６により傾転する鏡１５にあて、この鏡１５で反射
させた光束１４を凸レンズ１０に対向する鏡１５Ｂで反
射させて凸レンズ１０を通過させるようにする。このよ
うにすることにより、凸レンズ１０の焦点Ｆを鏡１５Ｂ
の後方に位置させることができ、設置スペースを小さく
することが可能とされる。この場合においても、鏡１５
Ｂで反射して凸レンズ１０を通過した光は、すべて硬化
物の層の積層方向Ｘと平行方向に入射する。
【００１６】以上は、光束を容器底面から、或いは、光
硬化性樹脂の液面の上方から照射する方法について示し
たが、本発明の方法は、容器の側面から光束を照射する
方法にも適用できることは言うまでもない。
硬化性樹脂の液面の上方から照射する方法について示し
たが、本発明の方法は、容器の側面から光束を照射する
方法にも適用できることは言うまでもない。
【００１７】また、図示の例では、いずれも光束の照射
範囲と同等或いはそれ以上の面積を覆い得る大きさ（直
径）の凸レンズを用いた例について示したが、このよう
な大型の凸レンズを用いることにより、レンズの移動は
全く行なわず、鏡の傾回のみで光束の照射位置を制御す
ることができ、極めて有利である。
範囲と同等或いはそれ以上の面積を覆い得る大きさ（直
径）の凸レンズを用いた例について示したが、このよう
な大型の凸レンズを用いることにより、レンズの移動は
全く行なわず、鏡の傾回のみで光束の照射位置を制御す
ることができ、極めて有利である。
【００１８】なお、本発明において、光硬化性樹脂とし
ては、光照射により硬化する種々の樹脂を用いることが
でき、例えば変性ポリウレタンメタクリレート、オリゴ
エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキ
シアクリレート、感光性ポリイミド、アミノアルキドを
挙げることができる。
ては、光照射により硬化する種々の樹脂を用いることが
でき、例えば変性ポリウレタンメタクリレート、オリゴ
エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキ
シアクリレート、感光性ポリイミド、アミノアルキドを
挙げることができる。
【００１９】前記光としては、使用する光硬化性樹脂に
応じ、可視光、紫外光等種々の光を用いることができ
る。該光は通常の光としても良いが、レーザ光とするこ
とにより、エネルギーレベルを高めて造形時間を短縮
し、良好な集光性を利用して造形精度を向上させ得ると
いう利点を得ることができる。
応じ、可視光、紫外光等種々の光を用いることができ
る。該光は通常の光としても良いが、レーザ光とするこ
とにより、エネルギーレベルを高めて造形時間を短縮
し、良好な集光性を利用して造形精度を向上させ得ると
いう利点を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の光学的造形
法によれば、光束の照射誤差を防止して、目的形状の造
形体を高い寸法精度及び形状精度にて、容易かつ効率的
に造形することが可能とされる。
法によれば、光束の照射誤差を防止して、目的形状の造
形体を高い寸法精度及び形状精度にて、容易かつ効率的
に造形することが可能とされる。
【図１】第１図は本発明の一実施例を示す光学的造形装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図２】第２図は本発明の他の実施例に係る凸レンズと
鏡の配置を示す断面図である。
鏡の配置を示す断面図である。
【図３】第３図は本発明の異なる実施例に係る凸レンズ
と鏡の配置を示す断面図である。
と鏡の配置を示す断面図である。
【図４】第４図は従来の光学的造形装置を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】第５図は従来法における光束の入射方向を示す
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図６】第６図は従来法における光束の入射方向を示す
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図７】第７図は第１図に示す光学的造形装置における
光束の入射方向を示す拡大断面図である。
光束の入射方向を示す拡大断面図である。
【図８】第８図は第１図に示す光学的造形装置における
光束の入射方向を示す拡大断面図である。
光束の入射方向を示す拡大断面図である。
１０ 凸レンズ １２ 光硬化性樹脂 １３ 透光窓 １４ 光束 １５ 鏡 １６ 鏡傾転駆動装置 ２０ 光源 ２１ ベース ２２ エレベータ ２４ 硬化物の層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 容器内に移動自在なベースを設け、該容
器内に収容された光硬化性樹脂に光束を照射することに
より硬化物の層をベース上に形成させ、次いでベースを
所定ピッチで移動させ硬化物の層を光硬化性樹脂で被っ
た後、光束を照射し、この工程を繰り返すことにより硬
化物の層を積層して目的形状の造形体を造形する方法で
あって、傾転自在に設置された鏡で反射させることによ
り、所要領域に光束を照射するようにした光学的造形法
において、 前記鏡と光硬化性樹脂との間に凸レンズを設置し、前記
鏡で反射された光束を該凸レンズを通過させることによ
り、光硬化性樹脂に対し光束が常に前記硬化物の層の積
層方向と平行方向に入射されるようにしたことを特徴と
する光学的造形法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166828A JPH0516247A (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 光学的造形法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166828A JPH0516247A (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 光学的造形法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0516247A true JPH0516247A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15838417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166828A Withdrawn JPH0516247A (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 光学的造形法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0516247A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108454100A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-08-28 | 常州轻工职业技术学院 | 基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备 |
-
1991
- 1991-07-08 JP JP3166828A patent/JPH0516247A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108454100A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-08-28 | 常州轻工职业技术学院 | 基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备 |
| CN108454100B (zh) * | 2018-04-09 | 2024-04-02 | 常州工业职业技术学院 | 基于全反射原理提高成型效果的光固化成型设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |