【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、１層分の光硬化性
樹脂に光ビームを照射して光硬化層を形成し、これを多
層に亘って順次繰り返して光学的に立体造形する光学的
立体造形装置及び造形方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a photocurable layer by irradiating a light curable resin of one layer with a light beam, and repeating this process sequentially over multiple layers to form an optical three-dimensional structure. The present invention relates to a three-dimensional modeling device and a modeling method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、光硬化性樹脂に光ビームを照射
して所望パターンの１層分の光硬化層を形成し、これを
多層に亘って順次繰り返して光学的に立体造形する光学
的立体造形装置が知られている。2. Description of the Related Art In general, a photocurable resin is irradiated with a light beam to form a photocured layer of one layer of a desired pattern, and this is sequentially repeated over multiple layers to form an optical three-dimensional structure. BACKGROUND ART A shaping device is known.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この種のものでは、１
本のレーザ光を平面方向（Ｘ−Ｙ方向）にスキャンさせ
て光硬化させるため、たとえば、製造すべき造形物が大
型である場合、造形に時間がかかると共に、得られる立
体造形物に反りや歪み等を生じやすく、寸法精度が低下
するという問題がある。[0005] In this type of device, 1
Since the laser light of the book is scanned and hardened by scanning in the plane direction (X-Y direction), for example, when the modeled object to be manufactured is large, it takes a long time to perform the modeling and warps the obtained three-dimensional modeled object. There is a problem that distortion or the like is likely to occur and dimensional accuracy is reduced.
【０００４】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、光造形に要する時間を短縮
し、得られる立体造形物に生じる反りや歪み等を抑制
し、光造形の寸法精度を向上させることができる光学的
立体造形装置及び造形方法を提供することにある。[0004] Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, shorten the time required for stereolithography, suppress warpage and distortion, etc., which occur in the obtained three-dimensional molded object, and improve the stereolithography. An object of the present invention is to provide an optical three-dimensional modeling apparatus and a modeling method that can improve dimensional accuracy.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光硬化性樹脂組成物の表面に複数の光ビームを照射して
所望パターンの１層分の光硬化層を形成し、これを多層
に亘って順次繰り返して光学的に立体造形する光学的立
体造形装置において、上記パターンを複数のエリアに分
割し、夫々のエリアに対して担当する光ビームを割り当
てる制御手段を有したことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention,
An optical three-dimensional object is formed by irradiating a plurality of light beams on the surface of the photo-curable resin composition to form a one-layer photo-cured layer having a desired pattern, and sequentially repeating this over a plurality of layers to form an optical three-dimensional object. The apparatus is characterized in that it has a control means for dividing the pattern into a plurality of areas and allocating a light beam to be assigned to each area.
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、上記パターンを上記担当する光ビームの照
射時間が夫々のエリア間で互いに略等しくなるように複
数のエリアに分割することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the pattern is divided into a plurality of areas so that the irradiation time of the assigned light beam becomes substantially equal between the respective areas. Features.
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、上記パターンを任意設定した分割線に従い
複数のエリアに分割することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the pattern is divided into a plurality of areas in accordance with an arbitrarily set dividing line.
【０００８】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
のいずれか１項記載のものにおいて、いずれかのエリア
を担当する光ビームによる照射が完了した場合、この光
ビームをほかのエリアに振り向けることを特徴とする。[0008] The invention described in claim 4 is the first to third aspects of the present invention.
In any one of the above items, when irradiation with a light beam in charge of any area is completed, this light beam is directed to another area.
【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
のいずれか１項記載のものにおいて、複数の光ビームが
別の光源からの光ビームであることを特徴とする。[0009] The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 4.
3. The method according to claim 1, wherein the plurality of light beams are light beams from different light sources.
【００１０】請求項６記載の発明は、光硬化性樹脂組成
物の表面に複数の光ビームを照射して所望パターンの１
層分の光硬化層を形成し、これを多層に亘って順次繰り
返して光学的に立体造形する光学的立体造形方法におい
て、上記パターンを複数のエリアに分割し、夫々のエリ
アに対して担当する光ビームを割り当てる段階を有した
ことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, the surface of the photocurable resin composition is irradiated with a plurality of light beams to form a desired pattern.
In an optical three-dimensional modeling method of forming a photo-cured layer for each layer and repeating this sequentially over multiple layers to form an optical three-dimensional object, the pattern is divided into a plurality of areas, and each area is assigned to a corresponding area. And a step of assigning a light beam.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面を参照して説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１２】図１において、１０Ａ，１０Ｂはそれぞれ
光ビーム発生装置（たとえば、レーザ）を示している。
本実施形態では、光ビーム発生装置（光源）１０が２つ
備えられ、それぞれ光ビーム１２Ａ，１２Ｂを発生す
る。本発明の目的が高速で立体的な物体１１を製作する
ことにあるので、本発明の装置は高出力レーザのような
比較的高出力の光ビーム発生装置１０を利用すると好ま
しい。この高出力レーザは可視領域、赤外線領域あるい
は紫外線領域にある主要帯域を持ち得る。ここで、高出
力とは、２０ｍＷより大きい出力と考えており、好まし
くは、光ビーム１２の強さから測定して１００ｍＷを超
える出力である。これは現在の光硬化性組成物の感度に
合わせてある。しかしながら、もっと速い組成物を利用
できるようになった場合には、ビーム強さについての２
０ｍＷ、１００ｍＷの値はそれに応じて低くなることに
なる。これは組成物の感度と光ビームの強さが同じ結果
を得るには互いに反比例の関係を持つからである。或る
種のレーザの選択は、光硬化性組成物の感度がレーザ放
射線の波長をうまく一致するように光硬化性組成物の選
択と一緒に考えなければならない。In FIG. 1, reference numerals 10A and 10B denote light beam generators (for example, lasers).
In this embodiment, two light beam generators (light sources) 10 are provided, and generate light beams 12A and 12B, respectively. Since the object of the present invention is to produce a three-dimensional object 11 at high speed, the apparatus of the present invention preferably utilizes a relatively high-power light beam generator 10, such as a high-power laser. This high power laser can have a major band in the visible, infrared or ultraviolet region. Here, a high output is considered to be an output of more than 20 mW, and preferably an output of more than 100 mW measured from the intensity of the light beam 12. This is in line with the sensitivity of current photocurable compositions. However, as faster compositions become available, a 2
The values of 0 mW and 100 mW will be correspondingly lower. This is because the sensitivity of the composition and the intensity of the light beam are inversely proportional to each other to obtain the same result. The choice of certain lasers must be considered together with the choice of photocurable composition so that the sensitivity of the photocurable composition matches the wavelength of the laser radiation.
【００１３】他の種類の光ビーム発生装置も、そのエネ
ルギ形式が光硬化性組成物の感度と一致し、ビームが発
生し、取り扱いについて最適な状態が周知の確立した方
法によって観察されるかぎり、利用できる。たとえば、
電子ビーム、Ｘ線等も利用できる。ビーム横断面形状を
任意所望の形状に偏向する手段を設けてもよいが、普通
の形状としては円形であり、ビームの強さの分布はガウ
ス分布であり、最高点は円形の中心にある。[0013] Other types of light beam generators may also be used, as long as the energy type is consistent with the sensitivity of the photocurable composition, the beam is generated, and optimal conditions for handling are observed by well-known and established methods. Available. For example,
Electron beams, X-rays and the like can also be used. Means may be provided to deflect the beam cross-sectional shape to any desired shape, but the usual shape is circular, the beam intensity distribution is Gaussian, and the highest point is at the center of the circle.
【００１４】光ビーム１２Ａ，１２Ｂは変調器１４Ａ，
１４Ｂを通り、この変調器１４は音響光学変調器である
と好ましい。変調された光ビーム１２Ａ’，１２Ｂ’
は、次に偏向手段１６Ａ，１６Ｂを通る。The light beams 12A, 12B are transmitted to modulators 14A,
Passing through 14B, this modulator 14 is preferably an acousto-optic modulator. Modulated light beams 12A ', 12B'
Next passes through the deflecting means 16A and 16B.
【００１５】この偏向手段１６はそれぞれ２つのミラー
２０Ａ，２０Ｂ、２２Ａ，２２Ｂを包含し、各ミラーは
Ｘ方向、Ｙ方向において面４６に対してビームを反射さ
せ得る軸（図示せず）を有する。ここで、Ｘ方向、Ｙ方
向とは互いに直角でありかつ樹脂液面４６に対して平行
である。The deflecting means 16 each include two mirrors 20A, 20B, 22A, 22B, each having an axis (not shown) capable of reflecting a beam to a surface 46 in the X and Y directions. . Here, the X direction and the Y direction are perpendicular to each other and parallel to the resin liquid surface 46.
【００１６】ミラー２０、２２はモータ２４Ａ，２４
Ｂ、２６Ａ，２６Ｂによってそれぞれ対応する軸線まわ
りに回転して、それぞれ、Ｘ、Ｙ方向において容器４４
に入っている液状光硬化性組成物４０の所定の位置に向
ってベクトル走査モードでビームを制御しながら偏向さ
せるようになっている。The mirrors 20 and 22 include motors 24A and 24
B, 26A, and 26B, respectively, rotate about corresponding axes, respectively, so that the container 44 in the X and Y directions, respectively.
The beam is controlled and deflected in a vector scanning mode toward a predetermined position of the liquid photocurable composition 40 contained therein.
【００１７】光ビーム１２’が偏向手段１６によって偏
向されると、この光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”はゼロ・
レベルから最高値までの加速度と、ゼロ・レベルから最
高の一定値までの速度を持つ。ビームの速度および強さ
は互いに比例したままであり、その結果、露光がほぼ一
定に留まる。ビームはほぼ一定の光硬化深度まで組成物
の所定部分の光硬化を生じさせる。When the light beam 12 'is deflected by the deflecting means 16, the light beams 12A "and 12B" become zero.
It has acceleration from level to maximum and velocity from zero level to maximum constant. The beam speed and intensity remain proportional to each other, so that the exposure remains almost constant. The beam causes photocuring of a given portion of the composition to a substantially constant photocuring depth.
【００１８】光硬化深度は、走査方向に対して直角の横
断面で測って、面４６と光硬化した薄い層の対向側面の
間の最大厚さすなわちピーク厚さとして定義される。な
お、各個々の光硬化層あるいはその一部の厚さは或る走
査線上のポイント毎に異なる可能性がある。Light cure depth is defined as the maximum or peak thickness between surface 46 and the opposite side of the light cured thin layer, measured in a cross section perpendicular to the scan direction. It should be noted that the thickness of each individual photocurable layer or a portion thereof may vary from point to point on a certain scan line.
【００１９】容器４４内には、可動テーブル４１とエレ
ベータ・モータ４２のような設定手段が設けてあり、こ
のエレベータ・モータ４２は可動テーブル４１に動きを
与えて容器４４内で可動テーブルの位置を精密に制御す
る。In the container 44, setting means such as a movable table 41 and an elevator motor 42 are provided. The elevator motor 42 gives a motion to the movable table 41 to adjust the position of the movable table in the container 44. Control precisely.
【００２０】テーブル４１の動きは並進運動、回転運
動、無作為運動あるいはそれらの組合わせのいずれであ
ってもよい。ドクタ・ナイフ４３のような層形成手段が
容器４４内でテーブル４１の上方に設置してあり、これ
は液状光硬化性組成物の重なった薄い層を形成する。The movement of the table 41 may be any of a translation movement, a rotation movement, a random movement or a combination thereof. A layer forming means, such as a doctor knife 43, is located above the table 41 in the container 44, which forms an overlapping thin layer of the liquid photocurable composition.
【００２１】また、第１コンピュータ制御手段３０と第
２コンピュータ制御手段３４とが設けられている。第１
コンピュータ制御手段３０は、制御／フイードバック・
ライン５２Ａ，５２Ｂ、６０、６２、５８のそれぞれを
介して光ビーム発生装置１０Ａ，１０Ｂ、設定手段４
２、層形成手段４３および第２コンピュータ制御手段３
４と接続されている。Further, a first computer control means 30 and a second computer control means 34 are provided. First
The computer control means 30 includes a control / feedback
The light beam generators 10A, 10B and the setting means 4 are connected via the lines 52A, 52B, 60, 62, 58, respectively.
2. Layer forming means 43 and second computer control means 3
4 is connected.
【００２２】この第２コンピュータ制御手段３４は、ラ
イン５８を介しての第１コンピュータ制御手段３０との
接続に加えて、制御／フイードバック・ライン５０Ａ，
５０Ｂ、５４Ａ，５４Ｂのそれぞれを介して変調器１４
Ａ，１４Ｂと偏向手段１６Ａ，１６Ｂとにも接続されて
いる。存在の明らかな補助的な装置類は簡略化のために
示していない。The second computer control means 34 includes a control / feedback line 50A, in addition to the connection to the first computer control means 30 via line 58.
Modulator 14 via each of 50B, 54A, 54B
A, 14B and the deflecting means 16A, 16B. Auxiliary equipment of obvious presence is not shown for simplicity.
【００２３】次に、動作の概略を説明する。Next, an outline of the operation will be described.
【００２４】第１コンピュータ制御手段３０から制御／
フイードバック・ライン６０、６２を通じて１層分の層
形成信号が出力されると、設定手段４２により１層分だ
けテーブル４１が降下し、層形成手段４３によりテーブ
ル４１上に光硬化性樹脂組成物の１つの層が形成され
る。The first computer control means 30 controls /
When a layer forming signal for one layer is output through the feedback lines 60 and 62, the table 41 is lowered by one layer by the setting unit 42, and the photocurable resin composition is placed on the table 41 by the layer forming unit 43. One layer is formed.
【００２５】また、制御／フイードバック・ライン５２
Ａ，５２Ｂを介して２つの光ビーム発生装置１０Ａ，１
０Ｂが駆動され、それぞれ光ビーム１２Ａ，１２Ｂが発
射される。更に、制御／フイードバック・ライン５０
Ａ，５０Ｂ、５４Ａ，５４Ｂを介して変調器１４Ａ，１
４Ｂと偏向手段１６Ａ，１６Ｂが制御され、最終的に偏
向された２つの光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”が、テーブ
ル４１（または硬化済みの光硬化層）上の液状光硬化性
樹脂組成物に照射される。The control / feedback line 52
A, 52B, two light beam generators 10A, 1
0B is driven to emit light beams 12A and 12B, respectively. In addition, control / feedback line 50
A, 50B, 54A and 54B, modulators 14A and 1
4B and the deflecting means 16A, 16B are controlled, and the two finally deflected light beams 12A ", 12B" are irradiated onto the liquid photocurable resin composition on the table 41 (or the cured photocurable layer). Is done.
【００２６】この照射によって所望パターンの１層分の
光硬化層が形成される。そして、この操作を多層に亘っ
て順次繰り返すことにより、テーブル４１上に光学的に
立体的な所望の物体１１が製作される。By this irradiation, one photo-cured layer of a desired pattern is formed. By repeating this operation sequentially over multiple layers, an optically three-dimensional desired object 11 is manufactured on the table 41.
【００２７】図２は１層分の所望パターンを示してい
る。FIG. 2 shows a desired pattern for one layer.
【００２８】このパターン１００は、４つのモデル１〜
モデル４を含んでいる。このモデル１〜モデル４は、テ
ーブル４１上の液状光硬化性樹脂組成物に光ビーム１２
Ａ”，１２Ｂ”を照射することにより得られる。This pattern 100 includes four models 1 to
Model 4 is included. The model 1 to the model 4 are formed by applying a light beam 12 to the liquid photocurable resin composition on the table 41.
A ", 12B" is obtained by irradiation.
【００２９】本実施形態では、上記パターン１００が任
意設定した分割線Ｌ１に従い２つのエリア１００Ａ，１
００Ｂに予め分割される。In this embodiment, the pattern 100 is divided into two areas 100A, 1A in accordance with an arbitrary set dividing line L1.
00B.
【００３０】そして、一方のエリア１００Ａの照射を、
たとえば光ビーム１２Ａ”が分担し、他方のエリア１０
０Ｂの照射を、残りの光ビーム１２Ｂ”が分担するよう
に、夫々のエリアに対して担当する光ビームが割り当て
られる。この割り当て制御はコンピュータ３０，３４が
司っている。Then, irradiation of one area 100A is performed by
For example, the light beam 12A "is shared and the other area 10
The assigned light beams are assigned to the respective areas so that the irradiation of 0B is shared by the remaining light beams 12B ". The computers 30 and 34 control this assignment.
【００３１】これによると、一方のエリア１００Ａに属
するモデル１とモデル２は、光ビーム１２Ａ”の照射に
より形成され、他方のエリア１００Ｂに属するモデル３
とモデル４は、光ビーム１２Ｂ”の照射により形成され
る。According to this, the models 1 and 2 belonging to one area 100A are formed by irradiation of the light beam 12A ″, and the models 3 and 2 belonging to the other area 100B.
And model 4 are formed by irradiation of the light beam 12B ″.
【００３２】すなわち、一方のエリア１００Ａでは、偏
向手段１６Ａによって光ビーム１２Ａ”を、たとえば分
割線Ｌ１と平行にスキャンさせながら液状光硬化性樹脂
組成物に照射して、モデル１とモデル２とを光硬化させ
る。That is, in one area 100A, the light beam 12A ″ is irradiated on the liquid photocurable resin composition while being scanned in parallel with the dividing line L1, for example, by the deflecting means 16A, and the model 1 and the model 2 are compared. Light cure.
【００３３】また、他方のエリア１００Ｂでは、偏向手
段１６Ｂによって光ビーム１２Ｂ”を、たとえば分割線
Ｌ１と平行にスキャンさせながら液状光硬化性樹脂組成
物に照射して、モデル３とモデル４とを光硬化させる。In the other area 100B, the light beam 12B ″ is irradiated on the liquid photo-curable resin composition while being scanned in parallel with the dividing line L1, for example, by the deflecting means 16B, and the model 3 and the model 4 are compared. Light cure.
【００３４】これによれば、１層の液状光硬化性樹脂組
成物を光硬化させる場合、パターン１００を２つのエリ
ア１００Ａ，１００Ｂに予め分割し、それぞれのエリア
を２つの光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”に分担させるた
め、１本の光ビームで光硬化させる場合と比べ、硬化時
間が短縮される。従って、得られる立体造形物に生じる
反りや歪み等を抑制し、光造形の寸法精度を向上させる
ことができる。また、分割線Ｌ１が設定され、光ビーム
の分担領域が予め設定されるため、本システムの制御を
簡単に実行することができる。According to this, when one layer of the liquid photocurable resin composition is photocured, the pattern 100 is divided into two areas 100A and 100B in advance, and each area is divided into two light beams 12A ″ and 12B. , The curing time is shortened as compared with the case of performing photocuring with one light beam. Therefore, it is possible to suppress warpage, distortion, and the like generated in the obtained three-dimensional structure, and to improve the dimensional accuracy of the stereolithography. Further, since the division line L1 is set and the light beam sharing area is set in advance, the control of the present system can be easily executed.
【００３５】図３は大物モデル５を２つの光ビーム１２
Ａ”，１２Ｂ”で光硬化させる状態を示している。この
場合、上記と同様に、分割線Ｌ２が設定され、これによ
って区切られた２つのエリア１００Ａ，１００Ｂを、２
つの光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”にそれぞれ分担させ
る。これによっても、硬化時間の短縮、制御の容易性
等、上記のものと同様の効果が得られる。FIG. 3 shows the large model 5 with two light beams 12.
A "and 12B" show the state of light curing. In this case, similarly to the above, the dividing line L2 is set, and the two areas 100A and 100B separated by this are
Light beams 12A "and 12B". This also provides the same effects as those described above, such as shortening of the curing time and ease of control.
【００３６】図４では、光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”の
分担領域が設定されず、光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”が
パターン１００の全域をそれぞれ担当する。すなわち、
１層の液状光硬化性樹脂組成物は、２回に亘って光硬化
される。ただし、１回あたりの光量は略１／２に設定さ
れる。In FIG. 4, the light beam 12A ", 12B" is not assigned an area, and the light beams 12A ", 12B" are respectively responsible for the entire area of the pattern 100. That is,
One layer of the liquid photocurable resin composition is photocured twice. However, the light amount per time is set to approximately １ ／.
【００３７】たとえば、一方の光ビーム１２Ａ”は、Ｘ
方向にスキャンしてパターン１００の全域に照射され、
他方の光ビーム１２Ｂ”は、Ｙ方向にスキャンしてパタ
ーン１００の全域に照射される。For example, one light beam 12A ″ is X
Scan in the direction to irradiate the entire area of the pattern 100,
The other light beam 12B ″ scans in the Y direction and irradiates the entire area of the pattern 100.
【００３８】図５では、１層の液状光硬化性樹脂組成物
を光硬化させる場合、１層毎にその都度、下記方式によ
る演算によって分割線Ｌ３が設定される。この演算は上
記コンピュータ３０，３４が司る。すなわち、上記担当
する光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”の描画面積が夫々のエ
リア間で互いに略等しくなるように、１層毎にその都度
分割線Ｌ３が設定され、これによってパターン１００が
複数のエリア１００Ａ，１００Ｂに分割される。In FIG. 5, when one layer of the liquid photo-curable resin composition is photo-cured, a dividing line L3 is set for each layer by calculation according to the following method each time. This calculation is controlled by the computers 30 and 34. That is, the dividing line L3 is set for each layer so that the drawing areas of the light beams 12A "and 12B" in charge are substantially equal to each other between the respective areas. , 100B.
【００３９】具体的には、モデル１１、１２およびモデ
ル１３の一部１３Ａの合計描画面積と、モデル１４、１
５およびモデル１３の他部１３Ｂの合計描画面積とが等
しくなるように分割線Ｌ３が設定される。More specifically, the total drawing area of the models 11 and 12 and a part 13A of the model
The dividing line L3 is set such that the total drawing area of the other part 13B of the model 5 and the model 13 becomes equal.
【００４０】これによれば、２つの光ビーム１２Ａ”，
１２Ｂ”の担当面積が常に等しくなるため、描画時間が
略５０％に短縮される。According to this, the two light beams 12A ″,
Since the area in charge of 12B ″ is always equal, the drawing time is reduced to approximately 50%.
【００４１】図７は上記演算の処理フローを示す。FIG. 7 shows a processing flow of the above calculation.
【００４２】まず、描画パスデータを描画時間で除し
（Ｓ１−１）、１層内のモデル１１〜１５の面積計算が
終了した場合（Ｓ１）、それに要する総描画時間が算出
され（Ｓ２）、各モデル１１〜１５を描画時間を基準に
して時間順に整理する（Ｓ３）。ついで、光ビーム１２
Ａ”，１２Ｂ”の描画時間を初期化した後（Ｓ４）、各
モデル１１〜１５を例えば一旦光ビーム１２Ｂ”の描画
リストに登録する（Ｓ５）。First, the drawing path data is divided by the drawing time (S1-1). When the area calculation of the models 11 to 15 in one layer is completed (S1), the total drawing time required for the calculation is calculated (S2). Then, the models 11 to 15 are arranged in chronological order based on the drawing time (S3). Then, the light beam 12
After initializing the drawing time of A ", 12B" (S4), each model 11 to 15 is temporarily registered in the drawing list of the light beam 12B ", for example (S5).
【００４３】つぎに、光ビーム１２Ａ”の描画時間を算
出する（Ｓ６）。この算出は（光ビーム１２Ａ”の描画
時間＋モデルｉの描画時間）に従い算出される。最初の
算出では光ビーム１２Ａ”の描画時間は０時間であるか
ら、Ｓ３で整理されたモデル１１の描画時間だけであ
る。Next, the drawing time of the light beam 12A "is calculated (S6). This calculation is calculated according to (drawing time of the light beam 12A" + drawing time of the model i). In the first calculation, since the drawing time of the light beam 12A ″ is 0 hour, it is only the drawing time of the model 11 arranged in S3.
【００４４】この描画時間を光ビーム１２Ａ”の描画リ
ストに登録し（Ｓ７）、この登録した描画時間と（総描
画時間／２）との時間差を算出する（Ｓ８）。ついで、
この差が最小であるか否かが判定される（Ｓ９）。この
差が最小であれば、モデル１１を光ビーム１２Ａ”の分
担として記憶する（Ｓ１０）。This drawing time is registered in the drawing list of the light beam 12A ″ (S7), and the time difference between the registered drawing time and (total drawing time / 2) is calculated (S8).
It is determined whether this difference is minimum (S9). If this difference is minimum, the model 11 is stored as the sharing of the light beam 12A ″ (S10).
【００４５】１層内のモデル１１〜１５の記憶が完了し
たか否かが判定され（Ｓ１１）、完了していなければ、
次モデルを対象とし、モデルｉ＝モデルｉ＋１として
（Ｓ１１−１）、Ｓ６に戻った後、既に登録されたモデ
ル１１の描画時間にモデル１２の描画時間を加算して、
これを繰り返す。It is determined whether or not the storage of the models 11 to 15 in one layer has been completed (S11).
For the next model, model i = model i + 1 (S11-1), and after returning to S6, the drawing time of the model 12 is added to the drawing time of the model 11 already registered.
Repeat this.
【００４６】なお、Ｓ９で、時間差が最小でない場合、
光ビーム１２Ａ”の描画時間からモデルｉの描画時間を
減算し（Ｓ１２）、そのモデルｉを、Ｓ１０で記憶した
光ビーム１２Ａ”の分担リストから削除する（Ｓ１
３）。In S9, if the time difference is not the minimum,
The drawing time of the model i is subtracted from the drawing time of the light beam 12A "(S12), and the model i is deleted from the sharing list of the light beam 12A" stored in S10 (S1).
3).
【００４７】Ｓ１１で、１層内のモデル１１〜１５の記
憶が完了した場合、光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”の分担
リストを作成する（Ｓ１４）。When the storage of the models 11 to 15 in one layer is completed in S11, a sharing list of the light beams 12A "and 12B" is created (S14).
【００４８】ところが、上記実施形態では、たとえば光
学系に塵が付着したりすると、そのコンディションが変
化して、塵の付着した側の光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”
のパワーが落ちることになる。この場合、２つの光ビー
ム１２Ａ”，１２Ｂ”の分担が平等に設定されていたと
しても、パワーの落ちた光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”の
側では硬化に時間的な遅れが発生する。However, in the above embodiment, for example, when dust adheres to the optical system, the condition changes, and the light beams 12A ", 12B" on the side to which the dust adheres.
Power will drop. In this case, even if the sharing of the two light beams 12A "and 12B" is set to be equal, a time delay occurs in the curing on the light beams 12A "and 12B" with reduced power.
【００４９】すなわち、図６に示すように、各ステップ
Ｓ１〜Ｓ１４に従い、分割線Ｌ３が設定されている場
合、たとえば、一方の光ビーム１２Ａ”のパワーが落ち
ると、モデル１１の光硬化に長時間を要する。That is, as shown in FIG. 6, when the division line L3 is set according to each of the steps S1 to S14, for example, when the power of one light beam 12A "drops, the light hardening of the model 11 takes a long time. Takes time.
【００５０】この場合、他方の光ビーム１２Ｂ”がモデ
ル１４、１５およびモデル１３の他部１３Ｂの光硬化を
完了していれば、光ビーム１２Ａ”側の光硬化に関する
時間遅れを解消するため、この他方の光ビーム１２Ｂ”
にモデル１３の一部１３Ａおよびモデル１２の光硬化を
分担させる。Ｌ４は自動支援後の分割線である。この分
担支援制御はコンピュータ３０，３４が司る。In this case, if the other light beam 12B "has completed the photocuring of the other parts 13B of the models 14, 15 and the model 13, the time delay related to the photocuring of the light beam 12A" is eliminated. The other light beam 12B "
The photocuring of the part 13A of the model 13 and the model 12 is shared. L4 is a dividing line after the automatic support. The sharing support control is controlled by the computers 30 and 34.
【００５１】図８は分担支援制御の処理フローを示す。FIG. 8 shows a processing flow of the sharing support control.
【００５２】図７のＳ１４で作成された分担リストに基
づいて、図８に示すように、モデル分割が行われる（Ｓ
１５）。ついで、光ビーム１２Ａ”，１２Ｂ”の分担の
時間差が許容値よりも大きいか否かが判断され（Ｓ１
６）、それが大きい場合、時間のかかる光ビーム光ビー
ム１２Ａ”に割り当てられたモデルの内、描画時間が最
大のモデルが検索される（Ｓ１７）。Based on the sharing list created in S14 of FIG. 7, model division is performed as shown in FIG.
15). Next, it is determined whether or not the time difference between the sharing of the light beams 12A "and 12B" is larger than an allowable value (S1).
6) If it is large, a model with the longest writing time is searched for among the models assigned to the light beam 12A ″ which takes a long time (S17).
【００５３】そして、検索されたモデルの描画データか
ら描画時間量の１／２分が分割され（Ｓ１８）、この分
割したデータがもう一方の光ビーム１２Ｂ”の登録リス
トに加えられ（Ｓ１９）、分担終了する。Then, 分 of the drawing time amount is divided from the drawing data of the searched model (S18), and the divided data is added to the registration list of the other light beam 12B ″ (S19). End sharing.
【００５４】図５にて、モデル１３の光硬化はその一部
１３Ａを光ビーム１２Ａ”が分担し、他部１３Ｂを光ビ
ーム１２Ｂ”が分担している。この場合、一部１３Ａと
他部１３Ｂの境界で、２つの光ビーム１２Ａ”，１２
Ｂ”が重なり合うことにより、光硬化に不都合が発生す
る恐れがある。そこで、分割線Ｌ３が同一モデルにかか
った場合、たとえばいずれか多く分担する方の光ビーム
（図５の場合、光ビーム１２Ｂ”）にその全てを分担さ
せてもよい。In FIG. 5, the light curing of the model 13 is such that the light beam 12A "shares a part 13A and the light beam 12B" shares the other part 13B. In this case, the two light beams 12A ″, 12A at the boundary between the part 13A and the other part 13B.
B "may cause inconvenience in photo-curing. Therefore, when the dividing line L3 extends over the same model, for example, the light beam that is assigned to the larger one (the light beam 12B in FIG. 5). )).
【００５５】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明は、これに限定されるものでないことは
明らかである。Although the present invention has been described with reference to one embodiment, it is apparent that the present invention is not limited to this.
【００５６】たとえば、上記説明では、２つの光ビーム
を用いて説明したが、これに限定されず、それ以上の数
の光ビームを用いて光硬化させてもよい。この場合、そ
れと同数以上のエリアに分割し、それぞれのエリアを各
光ビームに分担させて光硬化させる。また、上記説明で
は、２つの光源を用いたが、１つの光源からの光ビーム
を複数の光ビームに分光してもよい。For example, in the above description, two light beams are used, but the present invention is not limited to this, and light curing may be performed using more light beams. In this case, the light beam is divided into at least the same number of areas, and each area is assigned to each light beam and light-cured. In the above description, two light sources are used, but a light beam from one light source may be split into a plurality of light beams.
【００５７】[0057]
【発明の効果】本発明によれば、光造形に要する時間を
短縮することができる。従って、得られる立体造形物に
生じる反りや歪み等を抑制し、光造形の寸法精度を向上
させることができる。According to the present invention, the time required for stereolithography can be reduced. Therefore, it is possible to suppress warpage, distortion, and the like generated in the obtained three-dimensional structure, and to improve the dimensional accuracy of the stereolithography.
【図１】本発明による光学的立体造形装置の一実施形態
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an optical three-dimensional printing apparatus according to the present invention.
【図２】光ビームによる分担を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing sharing by a light beam.
【図３】光ビームによる分担を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing sharing by a light beam.
【図４】光ビームによる分担を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing sharing by a light beam.
【図５】光ビームによる分担を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing sharing by a light beam.
【図６】光ビームによる分担を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing sharing by a light beam.
【図７】分担演算の処理を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of a sharing operation.
【図８】分担演算の処理を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of a sharing operation.
１０Ａ，１０Ｂ 光ビーム発生装置 １２Ａ，１２Ｂ 光ビーム １２Ａ”，１２Ｂ” 光ビーム １４Ａ，１４Ｂ 変調器 １６Ａ，１６Ｂ 偏向手段 ３０ 第１コンピュータ制御手段 ３４ 第２コンピュータ制御手段 ４１ 可動テーブル ４４ 容器 １００ パターン １００Ａ，１００Ｂ エリア 10A, 10B Light beam generator 12A, 12B Light beam 12A ", 12B" Light beam 14A, 14B Modulator 16A, 16B Deflection means 30 First computer control means 34 Second computer control means 41 Movable table 44 Container 100 Pattern 100A 100B area
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