JPH05269864A - 三次元光造形装置 - Google Patents
三次元光造形装置Info
- Publication number
- JPH05269864A JPH05269864A JP10346592A JP10346592A JPH05269864A JP H05269864 A JPH05269864 A JP H05269864A JP 10346592 A JP10346592 A JP 10346592A JP 10346592 A JP10346592 A JP 10346592A JP H05269864 A JPH05269864 A JP H05269864A
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- resin
- dimensional
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な制御機構により短い処理時間で、光照
射により液体樹脂を硬化させて二次元断面形状を形成す
る。 【構成】 液晶パネル１１をその駆動装置１４により駆
動して所定のマスキングパターンを形成し、光源１から
発する紫外線を液晶パネル１１を通して槽６内の液体樹
脂５の液面７上に照射して照射部分のみを硬化させ、所
定の二次元断面形状の樹脂薄膜を形成する。この樹脂薄
膜を積層して所定形状の三次元立体形状を成型する。
射により液体樹脂を硬化させて二次元断面形状を形成す
る。 【構成】 液晶パネル１１をその駆動装置１４により駆
動して所定のマスキングパターンを形成し、光源１から
発する紫外線を液晶パネル１１を通して槽６内の液体樹
脂５の液面７上に照射して照射部分のみを硬化させ、所
定の二次元断面形状の樹脂薄膜を形成する。この樹脂薄
膜を積層して所定形状の三次元立体形状を成型する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は槽内の液体樹脂に光を照
射して硬化させ、三次元立体形状を成型する三次元光造
形装置に関する。
射して硬化させ、三次元立体形状を成型する三次元光造
形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液体樹脂槽内の液体樹脂の液面に紫外光
を照射走査して、液面に所定の二次元断面形状の硬化さ
れた樹脂薄膜を形成し、この樹脂薄膜を積層して三次元
立体形状を成型する装置として、三次元光造形装置が知
られている。
を照射走査して、液面に所定の二次元断面形状の硬化さ
れた樹脂薄膜を形成し、この樹脂薄膜を積層して三次元
立体形状を成型する装置として、三次元光造形装置が知
られている。
【０００３】図３に従来の三次元光造形装置の一例の概
略構成を示す。図３においてレーザ光源１は波長帯域が
紫外域である紫外光を発する。レーザ光源１から照射さ
れたレーザ光を光学系２を通し、ガルバノミラー３，４
により二次元方向にスキヤニングさせつつ、液体樹脂槽
５内の液体樹脂６の液面７に照射させて、この部分の液
体樹脂６を硬化させる。このときガルバノミラー３，４
はガルバノミラー制御装置８によって精密に駆動制御さ
れ、互いに直交する直線方向にそれぞれレーザ光をスキ
ャニングし、液面７上で所定の二次元断面形状を描画す
る。二次元断面形状内の液体樹脂６が薄膜状に硬化した
後、液体樹脂槽５内に設けられた昇降テーブル９を昇降
駆動装置１０により所定ピッチだけ下降させる。その後
硬化された樹脂薄膜上を被覆する液体樹脂６に対して上
述した動作を繰り返して樹脂薄膜を積層し、所定の三次
元立体形状を成型する。
略構成を示す。図３においてレーザ光源１は波長帯域が
紫外域である紫外光を発する。レーザ光源１から照射さ
れたレーザ光を光学系２を通し、ガルバノミラー３，４
により二次元方向にスキヤニングさせつつ、液体樹脂槽
５内の液体樹脂６の液面７に照射させて、この部分の液
体樹脂６を硬化させる。このときガルバノミラー３，４
はガルバノミラー制御装置８によって精密に駆動制御さ
れ、互いに直交する直線方向にそれぞれレーザ光をスキ
ャニングし、液面７上で所定の二次元断面形状を描画す
る。二次元断面形状内の液体樹脂６が薄膜状に硬化した
後、液体樹脂槽５内に設けられた昇降テーブル９を昇降
駆動装置１０により所定ピッチだけ下降させる。その後
硬化された樹脂薄膜上を被覆する液体樹脂６に対して上
述した動作を繰り返して樹脂薄膜を積層し、所定の三次
元立体形状を成型する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の三次元光造形装置においては、ＣＡＤなどによ
って作成された三次元形状データを所定の間隔で水平に
スライスし、得られた二次元断面形状について点状のレ
ーザ光をガルバノミラー３，４などを用いて二次元的に
走査している。このため二次元断面形状の一面をレーザ
光が走査するのに非常に長い時間を必要とするという問
題があった。また二次元形状データより得られた二次元
断面形状データから、それに対応してガルバノミラー
３，４などを動作させるためには、複雑な制御が必要と
なるという問題もあった。
た従来の三次元光造形装置においては、ＣＡＤなどによ
って作成された三次元形状データを所定の間隔で水平に
スライスし、得られた二次元断面形状について点状のレ
ーザ光をガルバノミラー３，４などを用いて二次元的に
走査している。このため二次元断面形状の一面をレーザ
光が走査するのに非常に長い時間を必要とするという問
題があった。また二次元形状データより得られた二次元
断面形状データから、それに対応してガルバノミラー
３，４などを動作させるためには、複雑な制御が必要と
なるという問題もあった。
【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、簡単な制御機構により短い処理時間で二次元断
面形状を形成することのできる三次元光造形装置を提供
することを目的とする。
もので、簡単な制御機構により短い処理時間で二次元断
面形状を形成することのできる三次元光造形装置を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の三次元
光造形装置は、液体樹脂槽５内の液体樹脂６を硬化させ
る光を照射して、所定の二次元断面形状の硬化された樹
脂薄膜を形成し、樹脂薄膜を積層して所定の三次元立体
形状を成型する三次元光造形装置において、光源１と液
体樹脂６の液面７との間に液晶パネル駆動装置１４によ
り駆動されて所定のマスキングパターンを形成する液晶
パネル１１を設けたことを特徴とする。
光造形装置は、液体樹脂槽５内の液体樹脂６を硬化させ
る光を照射して、所定の二次元断面形状の硬化された樹
脂薄膜を形成し、樹脂薄膜を積層して所定の三次元立体
形状を成型する三次元光造形装置において、光源１と液
体樹脂６の液面７との間に液晶パネル駆動装置１４によ
り駆動されて所定のマスキングパターンを形成する液晶
パネル１１を設けたことを特徴とする。
【０００７】請求項２に記載の三次元光造形装置は、液
体樹脂６の液面７を照射する光源１からの光路上に、液
晶パネル１１のマスキングパターンを液体樹脂６の液面
７上に結像させる光学系１２，１３を設けたことを特徴
とする。
体樹脂６の液面７を照射する光源１からの光路上に、液
晶パネル１１のマスキングパターンを液体樹脂６の液面
７上に結像させる光学系１２，１３を設けたことを特徴
とする。
【０００８】
【作用】請求項１に記載の三次元光造形装置において
は、液晶パネル駆動装置１４により、液晶パネル１１に
所定の二次元断面形状のマスキングパターンが形成され
る。光源１から発射された光は液晶パネル１１によって
所定のパターンに遮光され、液体樹脂６の液面７上に照
射される。そして照射された部分だけが薄膜状に硬化さ
れ、所定の二次元断面形状の樹脂薄膜が得られる。従っ
て二次元のパターン形状が一括して形成されるので、処
理時間が大幅に短縮され制御も簡単となる。
は、液晶パネル駆動装置１４により、液晶パネル１１に
所定の二次元断面形状のマスキングパターンが形成され
る。光源１から発射された光は液晶パネル１１によって
所定のパターンに遮光され、液体樹脂６の液面７上に照
射される。そして照射された部分だけが薄膜状に硬化さ
れ、所定の二次元断面形状の樹脂薄膜が得られる。従っ
て二次元のパターン形状が一括して形成されるので、処
理時間が大幅に短縮され制御も簡単となる。
【０００９】請求項２に記載の三次元光造形装置におい
ては、光源１からの光路上に光学系１２，１３を設けた
ので、液晶パネル１１のマスキングパターンを液晶樹脂
６の液面７上に正確に投影させることができる。
ては、光源１からの光路上に光学系１２，１３を設けた
ので、液晶パネル１１のマスキングパターンを液晶樹脂
６の液面７上に正確に投影させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の三次元光造形装置の一実施例
を図面を参照して説明する。
を図面を参照して説明する。
【００１１】図１に本発明の一実施例の構成を示す。図
１において、図３に示す従来例の部分と対応する部分に
は同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
本実施例の特徴は光源１と液体樹脂６の液面７とを結ぶ
光路上に液晶パネル１１と光学系１２，１３とを設けた
点にある。液晶パネル１１は液晶パネル駆動装置１４に
よって駆動され、所定の二次元断面形状のマスキングパ
ターンが形成される。また光学系１２，１３は光路上の
液晶パネル１１の前後に設けられ、光源１から照射され
た紫外光を光路上の所定の位置に、所定の大きさで一様
に拡散させるものである。光学系１２，１３により液体
樹脂６の液面７上に、所定の二次元断面形状のパターン
を正確に投影させることができる。光学系１２，１３は
複数枚のレンズまたは光を拡散する拡散板で構成されて
いる。
１において、図３に示す従来例の部分と対応する部分に
は同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
本実施例の特徴は光源１と液体樹脂６の液面７とを結ぶ
光路上に液晶パネル１１と光学系１２，１３とを設けた
点にある。液晶パネル１１は液晶パネル駆動装置１４に
よって駆動され、所定の二次元断面形状のマスキングパ
ターンが形成される。また光学系１２，１３は光路上の
液晶パネル１１の前後に設けられ、光源１から照射され
た紫外光を光路上の所定の位置に、所定の大きさで一様
に拡散させるものである。光学系１２，１３により液体
樹脂６の液面７上に、所定の二次元断面形状のパターン
を正確に投影させることができる。光学系１２，１３は
複数枚のレンズまたは光を拡散する拡散板で構成されて
いる。
【００１２】次に図３を参照して本実施例の作用を説明
する。ステップ１０１において、ＣＡＤなどで計算機内
に入力された三次元形状に対し、所定の間隔でその形状
を水平にスライスして、二次元断面形状を求める。次に
ステップ１０２において、紫外光を所定の位置にある光
源１から照射したとき、ステップ１０１において求めた
二次元断面形状のパターンが液体樹脂６の液面７上に投
影されるように、そのマスタパターンを液晶駆動装置１
４により液晶パネル１１上に表示する。
する。ステップ１０１において、ＣＡＤなどで計算機内
に入力された三次元形状に対し、所定の間隔でその形状
を水平にスライスして、二次元断面形状を求める。次に
ステップ１０２において、紫外光を所定の位置にある光
源１から照射したとき、ステップ１０１において求めた
二次元断面形状のパターンが液体樹脂６の液面７上に投
影されるように、そのマスタパターンを液晶駆動装置１
４により液晶パネル１１上に表示する。
【００１３】次にステップ１０３において、液晶パネル
１１によってマスキングされた紫外光は、光学系１２，
１３を通って液体樹脂槽５内の液体樹脂６の液面７上に
照射される。そして液体樹脂６の上面の紫外線に照射さ
れた部分だけ、薄膜状に硬化する。次にステップ１０４
において、液体樹脂槽５内に設けられた昇降テーブル９
を昇降駆動装置１０により所定のピッチだけ下降させ、
すでに硬化している樹脂薄膜上を液体樹脂６により一様
に被覆する。このとき液体樹脂６の液面を一様な状態に
するため、機械的な作業で表面を整えてもよい。
１１によってマスキングされた紫外光は、光学系１２，
１３を通って液体樹脂槽５内の液体樹脂６の液面７上に
照射される。そして液体樹脂６の上面の紫外線に照射さ
れた部分だけ、薄膜状に硬化する。次にステップ１０４
において、液体樹脂槽５内に設けられた昇降テーブル９
を昇降駆動装置１０により所定のピッチだけ下降させ、
すでに硬化している樹脂薄膜上を液体樹脂６により一様
に被覆する。このとき液体樹脂６の液面を一様な状態に
するため、機械的な作業で表面を整えてもよい。
【００１４】この後、ステップ１０３で硬化させた樹脂
薄膜の上に、次の二次元断面形状のパターンを膜状に硬
化させるため、新しいパターンについてステップ１０１
乃至ステップ１０４の作業をくりかえす。
薄膜の上に、次の二次元断面形状のパターンを膜状に硬
化させるため、新しいパターンについてステップ１０１
乃至ステップ１０４の作業をくりかえす。
【００１５】本実施例によれば、液体樹脂６の液面７の
二次元断面形状の領域を薄膜状に硬化させるとき、一括
して液体樹脂６の液面７にこの二次元断面形状のパター
ンを有する紫外光を照射させるため、この処理時間が大
幅に短縮される。また複雑な制御機構を必要とせずに紫
外光の二次元断面パターンを形成することができ、高速
かつ容易に種々のパターンを作り出すことができる。ま
た光学系１２，１３により液体樹脂６の液面７上に求め
られる形状のパターン光を正確に投影させることができ
る。
二次元断面形状の領域を薄膜状に硬化させるとき、一括
して液体樹脂６の液面７にこの二次元断面形状のパター
ンを有する紫外光を照射させるため、この処理時間が大
幅に短縮される。また複雑な制御機構を必要とせずに紫
外光の二次元断面パターンを形成することができ、高速
かつ容易に種々のパターンを作り出すことができる。ま
た光学系１２，１３により液体樹脂６の液面７上に求め
られる形状のパターン光を正確に投影させることができ
る。
【００１６】上記実施例では紫外線で硬化する液体樹脂
６を用いた場合について説明したが、白色光または赤外
光で硬化する液体樹脂を用いてもよい。また光学系１
２，１３は省略してもよい。さらに光源１から液体樹脂
６の液面７に至る光路が直線状であり、この直線上に光
学系１２，１３及び液晶パネル１１を配設した場合につ
いて説明したが、複数の反射鏡などを用いて光路を屈折
させ、液晶パネル１１及び光学系１２，１３などを光路
上の任意の位置に設けてもよい。また一面の樹脂薄膜の
硬化が終了して次のパターン光を照射するまでの間、紫
外線の光源１からの照射を停止してもよく、連続的に照
射を続けてもよい。
６を用いた場合について説明したが、白色光または赤外
光で硬化する液体樹脂を用いてもよい。また光学系１
２，１３は省略してもよい。さらに光源１から液体樹脂
６の液面７に至る光路が直線状であり、この直線上に光
学系１２，１３及び液晶パネル１１を配設した場合につ
いて説明したが、複数の反射鏡などを用いて光路を屈折
させ、液晶パネル１１及び光学系１２，１３などを光路
上の任意の位置に設けてもよい。また一面の樹脂薄膜の
硬化が終了して次のパターン光を照射するまでの間、紫
外線の光源１からの照射を停止してもよく、連続的に照
射を続けてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
三次元光造形装置によれば、光源と液体樹脂の液面との
間に所定のマスキングパターンを形成する液晶パネルを
設けたので、液体樹脂の液面上に二次元断面形状のパタ
ーンを有する光を一括して照射させることができ、処理
時間を短縮し制御機構を簡単とすることができる。
三次元光造形装置によれば、光源と液体樹脂の液面との
間に所定のマスキングパターンを形成する液晶パネルを
設けたので、液体樹脂の液面上に二次元断面形状のパタ
ーンを有する光を一括して照射させることができ、処理
時間を短縮し制御機構を簡単とすることができる。
【００１８】また請求項２に記載の三次元光造形装置に
よれば、光源から液体樹脂の液面に至る光路上に光学系
を設けたので、液体樹脂の液面上に所定の二次元パター
ン光を正確に投影することができる。
よれば、光源から液体樹脂の液面に至る光路上に光学系
を設けたので、液体樹脂の液面上に所定の二次元パター
ン光を正確に投影することができる。
【図１】本発明の三次元光造形装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】本実施例の作用説明するフロー図である。
【図３】従来の三次元光造形装置の一例の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
１ 光源 ５ 液体樹脂槽 ６ 液体樹脂 ７ 液面 １１ 液晶パネル １２，１３ 光学系 １４ 液晶パネル駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:24
Claims (2)
- 【請求項１】 液体樹脂槽内の液体樹脂の液面に前記液
体樹脂を硬化させる光を照射して、所定の二次元断面形
状の硬化された樹脂薄膜を形成し、前記樹脂薄膜を積層
して所定の三次元立体形状を成型する三次元光造形装置
において、 光源と前記液体樹脂の液面との間に液晶パネル駆動装置
により駆動されて所定のマスキングパターンを形成する
液晶パネルを設けたことを特徴とする三次元光造形装
置。 - 【請求項２】 液体樹脂の液面を照射する光源からの光
路上に液晶パネルのマスキングパターンを液体樹脂の液
面上に結像させる光学系を設けたことを特徴とする請求
項１記載の三次元光造形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10346592A JPH05269864A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 三次元光造形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10346592A JPH05269864A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 三次元光造形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05269864A true JPH05269864A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=14354768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10346592A Withdrawn JPH05269864A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 三次元光造形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05269864A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100344248B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2002-07-24 | 전자부품연구원 | 노광 장치 및 이를 이용한 3차원 구조물 제조 방법 |
| EP1344633A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-17 | Teijin Seiki Co., Ltd. | Three-dimensional stereolithographic method and apparatus |
| US7682147B2 (en) * | 2002-02-20 | 2010-03-23 | University Of South Florida | Apparatus for forming an array of microlenses under artificial gravity |
| CN105813826A (zh) * | 2013-12-20 | 2016-07-27 | 索尼公司 | 成型装置和成型方法 |
| WO2017018837A1 (ko) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 박성진 | 3차원 프린터 및 프린팅 시스템 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP10346592A patent/JPH05269864A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100344248B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2002-07-24 | 전자부품연구원 | 노광 장치 및 이를 이용한 3차원 구조물 제조 방법 |
| US7682147B2 (en) * | 2002-02-20 | 2010-03-23 | University Of South Florida | Apparatus for forming an array of microlenses under artificial gravity |
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| US7137801B2 (en) | 2002-03-12 | 2006-11-21 | Teijin Seiki Co., Ltd. | Three-dimensional stereolithographic apparatus |
| CN1443636B (zh) | 2002-03-12 | 2010-12-08 | 帝人制机株式会社 | 光学立体造型方法及装置 |
| CN105813826A (zh) * | 2013-12-20 | 2016-07-27 | 索尼公司 | 成型装置和成型方法 |
| WO2017018837A1 (ko) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 박성진 | 3차원 프린터 및 프린팅 시스템 |
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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: 19990608 |