JP3446741B2 - Light beam deflection control method and optical shaping apparatus - Google Patents
Light beam deflection control method and optical shaping apparatusInfo
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光ビームの偏向制御
方法及び光造形装置に関する。具体的には、例えば被固
形材に光ビームを照射固化して形成した固化層を複数層
積み重ね三次元形状を形成する光造形法などに用いられ
る前記光ビームの偏向を制御する方法及び当該光ビーム
の偏向制御方法を利用した光造形装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light beam deflection control method and a stereolithography apparatus. Specifically, for example, a method of controlling the deflection of the light beam used in a stereolithography method for forming a three-dimensional shape by stacking a plurality of solidified layers formed by irradiating and solidifying a solid material with a light beam, and the light The present invention relates to a stereolithography apparatus using a beam deflection control method.
【0002】[0002]
【従来の技術】無機質粉末(金属)や有機質粉末(樹
脂)に対して光ビーム(指向性エネルギービーム、レー
ザ)を照射して硬化させ、硬化層を積層して三次元形状
造形物を製造する方法が、例えば特許第2620353
号公報に示されている。2. Description of the Related Art An inorganic powder (metal) or an organic powder (resin) is irradiated with a light beam (directional energy beam, laser) to be cured, and a cured layer is laminated to manufacture a three-dimensional shaped object. The method is, for example, Japanese Patent No. 2620353.
It is shown in the publication.
【0003】通常、上記方法により製造される部品の設
計は、三次元CADによって行われる。設計された三次
元CADモデルを所望の層厚みにスライスすることによ
り生成される各層の断面形状データをもとに、各層のレ
ーザの経路が決定され、一層分の粉末が焼結(硬化)さ
れると同時に、直前の層に対しても焼結(接合)され、
連続して積み重ねることにより部品形状を製造する方法
である。Usually, the design of parts manufactured by the above method is performed by three-dimensional CAD. The laser path of each layer is determined based on the cross-sectional shape data of each layer generated by slicing the designed three-dimensional CAD model to a desired layer thickness, and the powder for one layer is sintered (cured). At the same time, it is also sintered (bonded) to the immediately preceding layer,
It is a method of manufacturing component shapes by continuously stacking.
【0004】その一方で当該方法で作製された造形物の
表面仕上げ方法が、特開2000−73108号公報に
開示されている。この方法は、金属粉末焼結部品の作製
後あるいは作製中に、金属粉末焼結部品の表面をなす各
焼結層の端縁の突出する段差部分をレーザ照射などによ
って仕上げるものである。On the other hand, a surface finishing method for a modeled object manufactured by the method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-73108. According to this method, the stepped portion where the edge of each sintered layer forming the surface of the metal powder sintered component is protruding is finished by laser irradiation or the like after or during the production of the metal powder sintered component.
【0005】しかし、照射されるレーザビーム(光ビー
ム)は通例光学スキャナを用いているため加工面の探索
は歪んでしまい、三次元CADによって得られた経路で
レーザビームを探索させるためには探索経路を補正する
必要がある。However, since the irradiated laser beam (light beam) usually uses an optical scanner, the search of the processed surface is distorted, and the search is performed in order to search the laser beam along the path obtained by the three-dimensional CAD. The route needs to be corrected.
【0006】この補正方法として、補正量を算出するた
めの計測装置を持たない場合には、基本パターンを描画
し、オフラインでのずれ量を計測、手入力による補正項
を加えた状態で再び描画させるといった作業を繰り返
し、所望の位置にレーザビームが照射できるまで行なう
ことが行われていた。しかし、この方法では、基本パタ
ーンの描画とずれ量の計測、手入力による補正を繰り返
さなければならず、その補正に多大な時間と労力を必要
とするものであった。[0006] As this correction method, when a measuring device for calculating the correction amount is not provided, a basic pattern is drawn, an off-line deviation amount is measured, and a correction term by manual input is added and drawn again. The above-mentioned work is repeated until the laser beam can be irradiated to a desired position. However, with this method, it is necessary to repeat the drawing of the basic pattern, the measurement of the shift amount, and the correction by manual input, and this correction requires a great deal of time and labor.
【0007】また、補正量を算出するための計測装置を
持つ場合の従来技術が、例えば特許第2979431号
公報に開示されている。この方法は、位置座標の関数と
しての予め定められた所望の位置において、感光性媒体
をレーザビームに露光することによりテストパターンを
生成するステップと、上記テストパターンの部分のデジ
タル化部分画像を作製するステップと、上記デジタル化
部分画像を上記テストパターン全体画像に組み立てるス
テップと、上記全体画像上の上記レーザビームの実際の
位置を上記位置座標と比較するステップと、上記比較に
基づいて、上記レーザビームの偏向制御部のための補正
データを算出し提供するためのステップとからなるもの
である。Further, a conventional technique having a measuring device for calculating a correction amount is disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2979431. The method comprises the steps of generating a test pattern by exposing a photosensitive medium to a laser beam at a predetermined desired position as a function of position coordinates, and producing a digitized partial image of the portion of the test pattern. The step of assembling the digitized partial image into the entire test pattern image, the step of comparing the actual position of the laser beam on the entire image with the position coordinates, and the laser based on the comparison. And a step for calculating and providing correction data for the beam deflection controller.
【0008】当該方法においては、部分画像を得る領域
はテストパターンのどの位置にあってもよく、基準とな
る位置情報(センターコード:図24中の点R)と領域
との位置関係さえ把握されていればよい。また、部分画
像を得る領域に、座標を示す位置情報が含まれていなく
とも対応が出来るものである。従って、テストパタ−ン
の偏差が大きな場合でも対応が可能なものである。In this method, the area for obtaining the partial image may be at any position of the test pattern, and even the positional relationship between the reference position information (center code: point R in FIG. 24) and the area is grasped. If you have. Further, it is possible to cope even if the area for obtaining the partial image does not include the position information indicating the coordinates. Therefore, even if the deviation of the test pattern is large, it can be dealt with.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、部分画像を得る領域とセンターコー
ドとの位置関係が分からないと補正量を算出することが
できない。つまり、全体画像一画面を処理するために
は、部分画像を得る領域の位置情報とセンターコードの
位置情報の二ヶ所の情報が必要となる。However, in the above-mentioned conventional technique, the correction amount cannot be calculated unless the positional relationship between the area where the partial image is obtained and the center code is known. That is, in order to process one screen of the entire image, two pieces of information, that is, the positional information of the area where the partial image is obtained and the positional information of the center code are required.
【0010】また、図24に示すように、撮像するカメ
ラ移動座標系と更正するレーザ照射座標系とは別の座標
系をなしているのが一般的であり、両座標系にずれがあ
れば全体画像の組立てに非常に手間がかかってしまうと
いう問題点があった。さらに、カメラ取付べースに対す
る取付オフセットがあり、カメラ視野座標軸がずれてし
まうおそれも高く、この場合にも全体画像の組立てに非
常に手間が係るという問題点を有していた。Further, as shown in FIG. 24, it is general that a camera moving coordinate system for imaging and a laser irradiation coordinate system for correction are formed as different coordinate systems. There is a problem that it takes much time to assemble the whole image. Further, there is a possibility that the camera visual field coordinate axes may be displaced due to the mounting offset with respect to the camera mounting base, and in this case as well, there is a problem that it takes much time and effort to assemble the entire image.
【0011】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてな
されたものであって、簡単な方法によって光ビームの探
索経路の補正を行なうことを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to correct the search path of the light beam by a simple method.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ビームの
偏向制御方法は、対象物に照射して造形又は加工するた
めの光ビームの偏向制御方法であって、所定平面上に配
置された基準パターンをカメラで撮像して基準パターン
の部分画像及びカメラの撮像位置を取得するステップ
と、前記基準パターンの部分画像を取得して得られた基
準画像データの位置に光ビームを照射して前記平面上に
位置合わされた被マーキング体上面に照射パターンを描
画するステップと、前記撮像位置に対応してカメラで撮
像することによって前記描画された照射パターンの部分
画像を取得して照射画像データを得、こうして得られた
同一の撮像位置に対応した部分画像による基準画像デー
タと照射画像データとを比較する画像データ比較ステッ
プと、前記画像データ比較により得られた比較結果に基
づいて光ビームの偏向補正データを算出する補正データ
算出ステップとを有することを特徴としている。A light beam deflection control method according to the present invention is a light beam deflection control method for irradiating an object to perform shaping or processing, and is arranged on a predetermined plane. Capturing a reference pattern with a camera to acquire a partial image of the reference pattern and an imaging position of the camera; and emitting a light beam to the position of the reference image data obtained by acquiring the partial image of the reference pattern. Illuminating and drawing an irradiation pattern on the top surface of the marking object aligned on the plane, and photographing with a camera corresponding to the imaging position.
Acquires partial <br/> image of radiation patterns the drawing by the image to obtain a radiation image data, thus obtained
Reference image data with partial images corresponding to the same imaging position
Image data comparison step of comparing the irradiation data with the image data, and a correction data calculation step of calculating deflection correction data of the light beam based on the comparison result obtained by the image data comparison .
【0013】[0013]
【0014】このとき、前記部分画像の中心を、カメラ
の撮像中心と一致させるのが好ましい。At this time, it is preferable that the center of the partial image coincides with the center of image pickup by the camera.
【0015】また、上記各発明においては、前記基準パ
ターンを配置する平面を、前記対象物の加工平面に一致
させるのが望ましい。Further, in each of the above inventions, it is desirable that the plane on which the reference pattern is arranged coincides with the processing plane of the object.
【0016】これらの発明においては、前記基準パター
ンとして、所定の等ピッチで格子状に配列された格子点
を用いるのが好ましく、部分画像を取得する場合には、
取得する前記部分画像に、所定の等ピッチで格子状に配
列された格子点が1つ含まれるようにするのがよい。In these inventions, it is preferable to use grid points arranged in a grid pattern at a predetermined equal pitch as the reference pattern. When acquiring a partial image,
It is preferable that the partial image to be acquired include one grid point arranged in a grid pattern at a predetermined equal pitch.
【0017】前記基準パターンとして、例えば、板状体
若しくはフィルム状体に刻印若しくは印刷されたものを
用いることができる。As the reference pattern, it is possible to use, for example, a plate-shaped body or a film-shaped body stamped or printed.
【0018】また、前記被マーキング材として、樹脂板
など光ビームの照射によってその表層が彫られえるもの
を用いるのことができ、また、基材層の上面に照射され
た光ビームによって剥離可能である前記基材層の色と異
なる表面層を備えるのが望ましい。あるいは、光ビーム
の照射によって表面色が変化する感熱体を用いることが
できる。As the material to be marked, a material such as a resin plate whose surface layer can be engraved by irradiation with a light beam can be used, and can be peeled off by the light beam irradiated on the upper surface of the base material layer. It is desirable to have a surface layer that is different from the color of the certain substrate layer. Alternatively, a heat sensitive body whose surface color is changed by irradiation with a light beam can be used.
【0019】さらに、本発明においては、前記照射パタ
ーンと前記基準パターンを同じパターンにするのが好都
合である。Further, in the present invention, it is convenient that the irradiation pattern and the reference pattern are the same pattern.
【0020】また、本発明においては、前記画像データ
に基づいて、前記得られた画像領域の外周に沿って画像
濃淡変化点を捜索した後、前記外周から一定距離内側に
ある線上に沿って画像濃淡変化点を捜索することを繰り
返して、前記画像データ中の格子点座標を求めることが
できる。Further, in the present invention, based on the image data, an image density change point is searched along the outer circumference of the obtained image area, and then the image is drawn along a line inside a certain distance from the outer circumference. It is possible to find grid point coordinates in the image data by repeating the search for the gradation change points.
【0021】あるいは、前記画像データに基づいて、前
記得られた画像領域の外周に沿って画像濃淡変化点を捜
索した後、前記外周上の画像濃淡変化点から得られた座
標によって定められる領域の境界線上を捜索することを
繰り返して、前記画像データ中の格子点座標を求めるこ
ともできる。Alternatively, based on the image data, after searching for an image density change point along the outer periphery of the obtained image area, a region defined by the coordinates obtained from the image density change point on the outer periphery is searched. It is also possible to find grid point coordinates in the image data by repeating the search on the boundary line.
【0022】さらに、前記画像データに基づいて、前記
得られた画像領域の外周に沿って画像濃淡変化点を捜索
した後、次に外周上の画像濃淡変化点から得られた対辺
上にある2組の座標からできる線分の交点を算出し、当
該交点を中心として一定距離にある領域の外周線上を捜
索することを繰り返して、前記画像データ中の格子点座
標を求めることもできる。Further, after searching for an image density change point along the outer periphery of the obtained image area on the basis of the image data, it is then located on the opposite side 2 obtained from the image density change point on the outer periphery. The grid point coordinates in the image data can also be obtained by repeatedly calculating the intersection of line segments formed from the set of coordinates and searching the outer peripheral line of the area at a constant distance with the intersection as the center.
【0023】また、前記画像データに基づいて、前記得
られた画像領域の外周に沿って画像濃淡変化点を捜索し
た後、前記外周から一定距離内側にある線上に沿って画
像濃淡変化点を捜索し、これらの変化点から求められる
縦方向線分と横方向線分とから得られる連立方程式か
ら、格子点座標を求めることとしてもよい。Further, based on the image data, after searching for an image density change point along the outer periphery of the obtained image area, an image density change point is searched for along a line which is inside a certain distance from the outer periphery. However, the grid point coordinates may be obtained from the simultaneous equations obtained from the vertical line segment and the horizontal line segment obtained from these change points.
【0024】このとき、線分幅に相当する2つの画像濃
淡変化点に対して、その2点の中点座標を用いて前記格
子点座標を求めたり、前記画像データに基づいて、前記
画像領域の外周部若しくはそれより一定距離離れた内周
に沿って画像濃淡変化点の捜索を、一定の微小距離の間
隔で複数ラインを捜索して画像濃淡変化点の座標値とす
ることができる。At this time, with respect to the two image grayscale change points corresponding to the line segment width, the grid point coordinates are obtained using the midpoint coordinates of the two points, or the image area is calculated based on the image data. It is possible to search for image grayscale change points along the outer peripheral portion or the inner circumference that is separated from the image grayscale change points by a plurality of lines at constant small distance intervals and use them as coordinate values of the image grayscale change points.
【0025】また、本発明においては、前記照射パター
ン若しくは前記基準パターンの画像取得位置に対応させ
て、偏向補正データを変化させるのが好ましい。Further, in the present invention, it is preferable to change the deflection correction data in correspondence with the image acquisition position of the irradiation pattern or the reference pattern.
【0026】本発明に係る光造形装置は、被固化材に光
ビームを照射固化して形成した固化層を複数層積み重ね
て所望の三次元形状を形成する光造形装置であって、所
定平面上に配置された基準パターンの部分画像、及び、
前記平面上に配置された被マーキング体上面の前記基準
パターンの部分画像を取得して得られた基準画像データ
の位置に光ビームを照射して描画された照射パターンの
部分画像、を同一の撮像位置で取得して、基準画像デー
タと照射画像データとを得る画像取得手段と、前記画像
取得手段にて得られた同一の撮像位置に対応した部分画
像による基準画像データと照射画像データとを比較し、
当該比較結果に基づいて光ビームの偏向補正データを算
出する補正データ算出手段と、当該補正データ算出手段
によって得られた偏向補正データに基づいて、前記光ビ
ームの偏向制御を行なう偏向制御手段とを備えたことを
特徴としている。The stereolithography apparatus according to the present invention is a stereolithography apparatus for stacking a plurality of solidified layers formed by irradiating and solidifying a material to be solidified with a light beam to form a desired three-dimensional shape on a predetermined plane. portions of placed reference pattern image and,
The reference of the upper surface of the object to be marked arranged on the plane
Reference image data obtained by acquiring the partial image of the pattern
Of the irradiation pattern drawn by irradiating the position of
Partial images, acquired at the same imaging position, the reference image data
And obtained Ru image acquiring means and the data and the irradiation image data, the image
Partial image corresponding to the same imaging position obtained by the acquisition means
Compare the reference image data with the image and the irradiation image data,
A correction data calculation unit that calculates the deflection correction data of the light beam based on the comparison result, and a deflection control unit that controls the deflection of the light beam based on the deflection correction data obtained by the correction data calculation unit. It is characterized by having.
【0027】[0027]
【発明の実施の形態】図1及び図2は本発明の一実施の
形態である光造形装置の概略構成図である。光造形装置
は、造形に用いる粉末材料が収容されたタンク状の供給
部20と、供給部20に隣接して造形物の作製を行い、
供給部20と同様のタンク状をなす造形部10とを備え
ている。造形部10と供給部20は同じ平面形状をして
いる。1 and 2 are schematic configuration diagrams of a stereolithography apparatus according to an embodiment of the present invention. The optical modeling apparatus is a tank-shaped supply unit 20 in which a powder material used for modeling is stored, and a molded product is manufactured adjacent to the supply unit 20.
It is provided with a modeling unit 10 having a tank shape similar to the supply unit 20. The modeling unit 10 and the supply unit 20 have the same planar shape.
【0028】造形部10の底面を構成する造形台11
は、テーブル駆動機構によって昇降自在となっている。
この造形台11の上に粉末材料を光硬化させてなる硬化
層が順次積み重ねられて造形物が作製される。また、供
給部20の底面21もテーブル昇降機構によって昇降自
在となっている。テーブル駆動機構は、例えばサーボモ
ータ13で回転駆動されるボールねじ12や、ボールね
じ12の摺動体の昇降動作を案内する直動ガイドレー
ル、造形台11となるボールねじ12の摺動体に支持さ
れたテーブル(造形台11)及びテーブルを囲むシリン
ダなどで構成されている。このテーブル駆動機構は、造
形台11及び底面21をそれぞれ独立して駆動させるこ
とができる。A modeling table 11 which constitutes the bottom surface of the modeling section 10.
Can be moved up and down by a table drive mechanism.
A hardened layer formed by photo-curing a powder material is sequentially stacked on the modeling table 11 to fabricate a modeled object. Further, the bottom surface 21 of the supply unit 20 can also be lifted and lowered by the table lifting mechanism. The table drive mechanism is supported by, for example, a ball screw 12 that is rotationally driven by a servo motor 13, a linear guide rail that guides the up-and-down movement of a slide body of the ball screw 12, and a slide body of the ball screw 12 that serves as a modeling table 11. And a cylinder surrounding the table (modeling table 11). The table drive mechanism can drive the modeling table 11 and the bottom surface 21 independently of each other.
【0029】移送ブレード30は、造形部10及び供給
部20の内幅よりも長い細幅の板状をなし、その上部に
備えられた支持板31の両端部が往復動装置32に支持
されている。移送ブレード30は、供給部20の外側か
ら供給部20及び造形部10の上方を通過して造形部1
0の外側まで水平移動する。The transfer blade 30 is in the form of a plate having a narrow width longer than the inner widths of the modeling section 10 and the supply section 20, and both ends of a support plate 31 provided on the upper part thereof are supported by the reciprocating device 32. There is. The transfer blade 30 passes over the supply unit 20 and the modeling unit 10 from the outside of the supply unit 20 and passes through the modeling unit 1.
Move horizontally to the outside of 0.
【0030】造形部10の上方には、レーザ光などの光
ビームLを照射する光ビーム照射装置40が配置されて
いる。光ビーム照射装置40は、光ビームLの照射器4
2から照射された光ビームLを、複数の可動鏡47やレ
ンズを組み合わせた光学系で偏向させたり集束させたり
して、造形部10の中の粉末材料に照射する。また、光
ビームLは、例えばガルバノスキャナなどのような光学
スキャナ(Z軸用)46によって焦点調整がなされ、Z
軸方向の照射位置が調整され、光学スキャナ(XY軸
用)43によって造形部10の平面内での照射位置が調
整される。また、光ビームLのレーザ径は、集光径可変
テーブル45によって調整される。これらの焦点調整や
照射位置、レーザ径の調整は、制御コンピュータ48か
らの探索指令(走査指令)を受け偏向制御装置41によ
って制御される。A light beam irradiation device 40 for irradiating a light beam L such as a laser beam is arranged above the modeling section 10. The light beam irradiation device 40 includes an irradiator 4 for the light beam L.
The light beam L emitted from 2 is deflected or focused by an optical system in which a plurality of movable mirrors 47 and lenses are combined to irradiate the powder material in the modeling unit 10. The focus of the light beam L is adjusted by an optical scanner (for Z axis) 46 such as a galvano scanner, and Z
The irradiation position in the axial direction is adjusted, and the irradiation position in the plane of the modeling unit 10 is adjusted by the optical scanner (for XY axes) 43. Further, the laser diameter of the light beam L is adjusted by the condensing diameter variable table 45. The focus control, the irradiation position, and the laser diameter adjustment are controlled by the deflection control device 41 in response to a search command (scan command) from the control computer 48.
【0031】造形部10の上方には、補正用の撮影装
置、例えばCCDカメラなどズーム機構を備えたカメラ
51や複写機で用いられているようなラインセンサが配
置される。当該カメラ51は、造形部10上方に配置さ
れた移動テーブル52に摺動自在に取付られている。ま
た、移動テーブル52は、造形部10及び供給部20の
両外側に沿って配置された案内駆動部53に支持されて
おり、案内駆動部53に沿って摺動する。その結果、カ
メラ51は、造形部10の上方でXY両方向に自由に移
動することができる。また、案内駆動部53は制御コン
ピュータ48によって制御され、カメラ51の位置は制
御コンピュータ48によって把握される。カメラ51
は、記憶装置を備えたコンピュータからなる画像処理装
置50に接続され、カメラ51によって撮影された画像
は画像処理装置50に送られる。画像処理装置50では
以下に述べるように撮像された各種画像データから光ビ
ームLの照射位置を割り出し、制御コンピュータ48か
ら補正後の探索指令を出す。Above the modeling unit 10, a correction photographing device, for example, a camera 51 having a zoom mechanism such as a CCD camera or a line sensor used in a copying machine is arranged. The camera 51 is slidably attached to a moving table 52 arranged above the modeling unit 10. Further, the moving table 52 is supported by guide driving portions 53 arranged along both outer sides of the modeling unit 10 and the supply unit 20, and slides along the guide driving units 53. As a result, the camera 51 can freely move in the XY directions above the modeling unit 10. The guide driving unit 53 is controlled by the control computer 48, and the position of the camera 51 is grasped by the control computer 48. Camera 51
Is connected to an image processing device 50 including a computer having a storage device, and an image captured by the camera 51 is sent to the image processing device 50. In the image processing device 50, the irradiation position of the light beam L is determined from various image data captured as described below, and the control computer 48 issues a corrected search command.
【0032】さらに造形部10及び供給部20の上方に
は、図2に示すように粉末供給排出装置が配置される。
粉末供給排出装置は、造形部10の上方に配置された粉
末除去ノズル60が、可撓性のあるホース62を経て、
粉末分離装置61及び吸引ポンプ65に接続されてい
る。吸引ポンプ65を作動させれば、粉末除去ノズル6
0の先端から空気とともに粉末を吸い込む。粉末分離装
置61で、空気と粉末とを分離し、粉末は粉末分離装置
61に備えた補助タンク(図示せず)に貯めて置いた
り、粉末分離装置61の下端から供給部20に戻したり
する。粉末が分離された空気は吸引ポンプ65から外部
に放出される。Further, as shown in FIG. 2, a powder supplying / discharging device is arranged above the modeling unit 10 and the supplying unit 20.
In the powder supplying / discharging device, the powder removing nozzle 60 arranged above the modeling unit 10 passes through a flexible hose 62,
It is connected to the powder separating device 61 and the suction pump 65. When the suction pump 65 is operated, the powder removing nozzle 6
Inhale powder with air from the tip of 0. The powder separating device 61 separates air from powder, and the powder is stored and stored in an auxiliary tank (not shown) provided in the powder separating device 61 or returned from the lower end of the powder separating device 61 to the supply section 20. . The air from which the powder has been separated is discharged from the suction pump 65 to the outside.
【0033】粉末除去ノズル60は、支持バー63に摺
動自在に取り付けられている。支持バー63は、造形部
10及び供給部20の両外側に沿って配置された案内駆
動部64に支持されており、案内駆動部64に沿って摺
動する。その結果、粉末除去ノズル60は、造形部10
の上方でXY両方向に自由に移動する。なお、上記カメ
ラ51や画像処理装置50などと粉末分離装置61とは
別図に描かれているが、1台の光造形装置に設置されて
いるものであって、カメラ51を駆動する案内駆動部5
3と支持バー63を駆動する案内駆動部64は、カメラ
51及び支持バー63をそれぞれ独立して駆動できる機
構であれば両者を兼用させることができる。また、この
光造形装置は、そのほとんどが密閉空間を構成する加工
室(図示せず)に収容される。但し、光ビーム照射装置
40の大部分及び制御コンピュータ48、画像処理装置
50は加工室の外部に設置され、光ビームLは例えば加
工室の壁面に設けられたレンズを通して加工室の内部へ
と照射される。加工室の壁面には給排気口を介して配管
及びバルブが接続されており、加工室に圧力空気を送り
込んだり、排気吸引したり、所望のガス雰囲気を作りだ
したりすることができるようになっている。The powder removing nozzle 60 is slidably attached to the support bar 63. The support bar 63 is supported by a guide drive unit 64 arranged along both outer sides of the modeling unit 10 and the supply unit 20, and slides along the guide drive unit 64. As a result, the powder removing nozzle 60 is
Move freely in both XY directions above. Although the camera 51, the image processing device 50, and the like and the powder separating device 61 are illustrated in different drawings, they are installed in one optical modeling device and are a guide drive for driving the camera 51. Part 5
The guide drive unit 64 for driving the support bar 63 and the guide bar 3 can be used both as long as the camera 51 and the support bar 63 can be driven independently. Further, most of the stereolithography apparatus is housed in a processing chamber (not shown) that forms a closed space. However, most of the light beam irradiation device 40, the control computer 48, and the image processing device 50 are installed outside the processing chamber, and the light beam L is irradiated to the inside of the processing chamber through, for example, a lens provided on the wall surface of the processing chamber. To be done. Pipes and valves are connected to the wall surface of the processing chamber through the air supply / exhaust ports, and it becomes possible to send pressurized air into the processing chamber, suction the exhaust gas, and create a desired gas atmosphere. There is.
【0034】本造形装置においては光ビームLの偏向制
御についての補正を行なうことができる。当該補正は、
造形台11上に配置された基準パターンの画像を取得す
るステップと、当該得られた基準画像データの位置に光
ビームLを照射して造形台11に位置合わされた被マー
キング体80上面に照射パターンを描画するステップ
と、前記照射パターンの画像を取得して得られた前記照
射画像データと前記基準画像データとを比較する画像デ
ータ比較ステップと、前記比較結果に基づいてレーザビ
ームの偏向補正データを算出する補正データ算出ステッ
プとによって行われる。In this modeling apparatus, the deflection control of the light beam L can be corrected. The correction is
A step of acquiring an image of the reference pattern arranged on the modeling table 11, and an irradiation pattern on the upper surface of the marking object 80 aligned with the modeling table 11 by irradiating the position of the obtained reference image data with the light beam L. Drawing step, an image data comparison step of comparing the irradiation image data obtained by acquiring the image of the irradiation pattern with the reference image data, and deflection correction data of the laser beam based on the comparison result. And a correction data calculating step for calculating.
【0035】次に当該補正手順について順を追って説明
する。まず、造形台11上にカメラ計測を行なう位置を
マーキングした基準プレート70を載置し、カメラ51
で基準プレート70に描かれた基準パターンの画像を取
得する。Next, the correction procedure will be described step by step. First, the reference plate 70 on which the position for camera measurement is marked is placed on the modeling table 11, and the camera 51
The image of the reference pattern drawn on the reference plate 70 is acquired at.
【0036】基準プレート70は、例えばガラス板やア
クリル板あるいはプラスチックシートなど表面が平坦な
板材やフィルム状物から作製されており、その上面には
基準パターンが刻印や印刷などによって描かれている。
この基準パターンは、実際の光ビームLの探索線に一致
させるための基準となるものであって、例えば図3や図
4に示すように所定の等ピッチで格子状に配列された格
子点71が用いられる。図3に示す基準プレート70で
は、基準プレート70のほぼ全幅にわたる縦線及び横線
が等ピッチで引かれ格子状模様が描かれており、図の例
では9×9=81の格子点71からなる基準パターンが
設けられている。また、図4に示す基準プレート70で
は、短い縦線及び横線から格子点71が描かれており、
この格子点71がマトリックス状に設けられ、図の例で
は9×9=81の格子点71からなる基準パターンが設
けられている。格子点71の間隔は特に制限されるもの
ではなく任意に設定される。この格子点71で囲まれた
領域が、補正可能エリアである。The reference plate 70 is made of a plate material or a film material having a flat surface such as a glass plate, an acrylic plate or a plastic sheet, and a reference pattern is drawn on the upper surface by engraving or printing.
This reference pattern serves as a reference for matching with the search line of the actual light beam L, and for example, as shown in FIGS. 3 and 4, grid points 71 arranged in a grid pattern at a predetermined equal pitch. Is used. In the reference plate 70 shown in FIG. 3, vertical and horizontal lines extending over substantially the entire width of the reference plate 70 are drawn at equal pitches to draw a grid pattern, and in the example of the figure, it is composed of 9 × 9 = 81 grid points 71. A reference pattern is provided. Further, in the reference plate 70 shown in FIG. 4, grid points 71 are drawn from short vertical lines and horizontal lines,
The grid points 71 are provided in a matrix, and in the example shown in the figure, a reference pattern made up of 9 × 9 = 81 grid points 71 is provided. The interval between the grid points 71 is not particularly limited and is set arbitrarily. The area surrounded by the grid points 71 is a correctable area.
【0037】当該基準プレート70は、図5に示すよう
に造形台11上に載置される。造形台11上には基準プ
レート70の位置決め用の位置決め機構が備えられてい
る。当該位置決め機構としては、基準プレート70の載
置位置を一定に出来るものであればどのようなものでも
よく、例えば図の例では、3つの位置決め用ピン14か
ら構成されている。このとき、基準プレート70は、図
6に示すようにテーブル駆動機構により造形台11を上
昇させて、基準プレート70の上面(同図(b))を実
際の造形時の加工面高さ(同図(a))に高さ調整され
る。この結果、実際の加工平面に補正することが可能に
なり、光ビームLの探索精度が向上される。The reference plate 70 is placed on the modeling table 11 as shown in FIG. A positioning mechanism for positioning the reference plate 70 is provided on the modeling table 11. The positioning mechanism may be any one as long as the mounting position of the reference plate 70 can be made constant, and for example, in the example of the figure, it is composed of three positioning pins 14. At this time, the reference plate 70 raises the modeling table 11 by the table drive mechanism as shown in FIG. 6, and the upper surface of the reference plate 70 ((b) in the figure) is machined at the height of the machined surface during actual modeling ( The height is adjusted as shown in FIG. As a result, it becomes possible to correct to the actual processing plane, and the search accuracy of the light beam L is improved.
【0038】次に図7(a)に示すようにカメラ51を
案内駆動部53等の駆動により所望する位置に移動させ
る。このとき図7(b)に示すようカメラ51の視野内
の所定位置に少なくとも格子点71が一つ以上含まれる
ようにカメラ51を移動させる。このカメラ51の位置
情報は、制御コンピュータ48によって把握される。ま
た、カメラ51の視野内には基準パターンの全領域を含
むようにしてもよいが、カメラ51のズーム機構によっ
て基準パターンの一部領域、望ましくは図7(b)に示
すように1つの格子点71のみを含むようにするのが好
ましい。一部領域を含ませる場合には、図8に示すよう
にカメラ51の視野Mの中心(撮像中心)に、部分画像
の中心、すなわち一つの格子点71の中心に一致させる
のがよい。なぜならば、図9(a)に示すように格子点
71の中心がカメラ51の撮像中心と一致させることに
より、光ビームLのずれ方向がどの方向にあっても均等
に対応できる。一方、図9(b)に示すようにカメラ5
1の撮像中心からずれてしまうと、位置ずれの検出可能
距離(図の円内)が小さいところが出来てしまい、補正
することができない場合を生じる恐れがあるからであ
る。Next, as shown in FIG. 7A, the camera 51 is moved to a desired position by driving the guide driving section 53 and the like. At this time, as shown in FIG. 7B, the camera 51 is moved so that at least one lattice point 71 is included in a predetermined position within the field of view of the camera 51. The position information of the camera 51 is grasped by the control computer 48. Further, although the entire area of the reference pattern may be included in the visual field of the camera 51, a partial area of the reference pattern is formed by the zoom mechanism of the camera 51, preferably one grid point 71 as shown in FIG. 7B. It is preferable to include only. When a partial area is included, it is preferable that the center of the field of view M (imaging center) of the camera 51 coincides with the center of the partial image, that is, the center of one grid point 71, as shown in FIG. This is because, as shown in FIG. 9A, by making the center of the lattice point 71 coincide with the imaging center of the camera 51, it is possible to deal with the deviation direction of the light beam L evenly. On the other hand, as shown in FIG.
This is because if the position is deviated from the imaging center of 1, the position where the misregistration can be detected (in the circle in the figure) is small, and there is a possibility that correction may not be possible.
【0039】こうして、撮像された画像は制御コンピュ
ータ48に記憶された撮像位置と対応して、画像処理装
置50に送られ記憶装置内に基準画像データとして記憶
される。また、撮像された画像は基準パターンの一部領
域であるため、全領域を一度に撮像する場合に比べて拡
大され、より精度の高い補正を行なえる。In this way, the picked-up image is sent to the image processing device 50 in correspondence with the picked-up position stored in the control computer 48 and stored as reference image data in the storage device. In addition, since the captured image is a partial region of the reference pattern, it is enlarged as compared with the case where the entire region is captured at once, and more accurate correction can be performed.
【0040】次に実際に光ビームLを被マーキング材8
0に照射させて補正すべきずれ量(補正量)を求める。
補正量の算出に先立ち、まず被マーキング材80に照射
パターンを描画する。当該被マーキング材80には光ビ
ームLの照射によって照射画像が形成されるものが用い
られる。例えばアクリル板などの樹脂板やガラス板のよ
うに照射熱によって、その表層が彫られえる材質のもの
が挙げられる。この際、図10(a)(b)に示すよう
に光ビームLの有するエネルギーの大きさやスポット径
の違いにより、被マーキング材80にできる溝の大きさ
(幅や深さ)が変化する。従って、照射後の被マーキン
グ体80表面の状態を観察しやすくなる様に光ビームL
のエネルギーやスポット径を予め決定しておく。好まし
くは図10(b)に示すように、光ビームLを集光させ
るのがよく、溝の傾斜角度が急になり中央線を推定しや
すくなる。こうして、被マーキング材80に溝を彫るこ
とによって格子点71の観察を容易にできる。Next, the light beam L is actually applied to the marking material 8
The deviation amount (correction amount) to be corrected is obtained by irradiating 0.
Prior to the calculation of the correction amount, the irradiation pattern is first drawn on the marking material 80. As the marking material 80, a material on which an irradiation image is formed by irradiation of the light beam L is used. For example, a material such as a resin plate such as an acrylic plate or a glass plate whose surface layer can be engraved by irradiation heat can be used. At this time, as shown in FIGS. 10A and 10B, the size (width or depth) of the groove formed in the marking target material 80 changes depending on the size of the energy of the light beam L and the difference in the spot diameter. Therefore, the light beam L is arranged so that the state of the surface of the marking object 80 after irradiation can be easily observed.
The energy and spot diameter are determined in advance. Preferably, as shown in FIG. 10B, the light beam L is preferably focused, and the inclination angle of the groove becomes steep, which makes it easy to estimate the center line. In this way, by engraving the groove in the material 80 to be marked, it is possible to easily observe the lattice points 71.
【0041】また、被マーキング材80には図11に示
すように、基材層81の上面に光ビームLの照射によっ
て剥離可能である表面層82を備えたものも用いること
もできる。この表面層82は基材層81の色と異なる着
色が施されている。この表面層82は、光ビームLの照
射によって剥離され、光ビームLの照射によって得られ
た照射画像の把握が容易になる。従って、表面層82と
基材層81のコントラストがはっきりするような着色を
施すのがよい。Further, as the marking material 80, as shown in FIG. 11, a material having a surface layer 82 which can be peeled off by irradiation of the light beam L on the upper surface of the base material layer 81 can be used. The surface layer 82 is colored differently from the base layer 81. The surface layer 82 is peeled off by the irradiation of the light beam L, and it becomes easy to grasp the irradiation image obtained by the irradiation of the light beam L. Therefore, it is preferable to color the surface layer 82 and the base material layer 81 so that the contrast becomes clear.
【0042】また図12は別な被マーキング材80を示
す斜視図であるが、当該被マーキング材80において
は、表面が十分な平面度が確保された基材層81の上面
に感熱紙83が密着されている。当該基材層81には例
えばガラス板のような板状物が用いられる。感熱紙83
には光ビームLによってその色が変化するものが用いら
れ、例えば一般のファクシミリ受信機に適応されるもの
であってもよく、工業用途に用いられ高感度に設定した
特別の感熱紙83のいずれでもよい。当該感熱紙83は
粘着剤によって基材層81に密着されるが、好ましくは
再剥離可能な粘着剤を用いるのがよい。安価な感熱紙8
3を剥がすことによって基材層81を再利用でき、補正
のためのランニングコストを下げられる。光ビームLの
照射には、使用する感熱紙83の感度に合わせ、レーザ
ビームの出力やスピードを調整し、所望する照射画像を
得る。FIG. 12 is a perspective view showing another marking material 80. In the marking material 80, the thermal paper 83 is provided on the upper surface of the base material layer 81 whose surface has a sufficient flatness. It is closely attached. A plate-like material such as a glass plate is used for the base material layer 81. Thermal paper 83
Is a light-sensitive paper 83 whose color is changed by the light beam L, which may be adapted to, for example, a general facsimile receiver, and which is a special thermal paper 83 used for industrial purposes and set to high sensitivity. But it's okay. The thermal paper 83 is adhered to the base material layer 81 with an adhesive, but it is preferable to use a removable adhesive. Cheap thermal paper 8
By peeling off 3, the base material layer 81 can be reused, and the running cost for correction can be reduced. When irradiating the light beam L, the output and speed of the laser beam are adjusted according to the sensitivity of the thermal paper 83 used, and a desired irradiation image is obtained.
【0043】またこの際に描画する照射パターンは、先
に得られた基準パターンと同じパターン、例えば格子点
の大きさや太さなどを同じ形状にするのがよい。この結
果、撮影された基準パターンと照射パターンの格子点検
出方法に同じ方法が使用できる。また、照射パターンの
撮像も、基準パターンの撮像時と同様にカメラ51の視
野内に照射画像の一部分の画像を得るのが好ましく、ま
た部分画像には格子点が一つのみ得られるようにするの
が望ましい。得られた照射画像も制御コンピュータ48
に記憶された撮像位置と対応して、画像処理装置50に
送られ記憶装置内に照射画像データとして記憶される。The irradiation pattern drawn at this time is preferably the same pattern as the previously obtained reference pattern, for example, the size and thickness of the lattice points have the same shape. As a result, the same method can be used as the grid point detection method for the photographed reference pattern and the irradiation pattern. Further, when capturing the irradiation pattern, it is preferable to obtain an image of a part of the illumination image within the field of view of the camera 51 as in the case of capturing the reference pattern, and only one lattice point should be obtained in the partial image. Is desirable. The irradiation image obtained is also controlled by the control computer 48.
Corresponding to the image pickup position stored in, the image is sent to the image processing device 50 and stored as irradiation image data in the storage device.
【0044】こうして得られた同一の撮像位置に対応し
た基準画像データと照射画像データとが比較され補正量
が算出される。補正量の具体的な算出は、図13に示す
ように、光ビームLを照射して得られた照射画像データ
(図13(a))の格子点と基準画像データの格子点の
位置ずれの画素数及び照射画像データの線幅(図13
(b)黒塗りで示す。)から行われる。The reference image data corresponding to the same image pickup position thus obtained is compared with the irradiation image data to calculate the correction amount. As shown in FIG. 13, the specific calculation of the correction amount is performed by calculating the positional deviation between the grid points of the irradiation image data (FIG. 13A) obtained by irradiating the light beam L and the grid points of the reference image data. The number of pixels and the line width of the irradiation image data (see FIG.
(B) Shown in black. ) Is done from.
【0045】次に、位置ずれの画素数の検出方法につい
て説明する。位置ずれの画素数の検出には、撮像された
基準画像データと照射画像データの格子点の座標が用い
られる。従って、画像取得領域における各格子点の座標
を検出する必要がある。図14は、格子点座標の検出原
理を示す説明図である。格子点座標の検出には、例えば
図14に示すように、カメラ51の視野内を所定幅で順
次横方向に探索し、画像データ中の格子点を示す線幅と
探索線との交点との個数とにより算出することができ
る。線幅は、画像上の濃淡変化点の検出、つまり淡から
濃へ変化した点と濃から淡へ変化した点との画像数によ
って算出できる。図14に示す例では、最上部の探索線
aにおいては2個の変化点があり線幅は比較的細く、探
索線bにおいても2個の変化点があり線幅は比較的細
い。また探索線cにおいては、4個の変化点があって比
較的細い線幅と比較的太い線幅である。次に探索線dに
おいては、2個の変化点であるが線幅が太く、探索線e
においては再び4個の変化点があり比較的太い線幅と比
較的細い線幅である。この結果から、探索線d上(座標
X)に格子点があることが分かる。従って、探索線上の
位置情報が分かれば、探索線上の濃淡変化点及び線幅を
検出することにより、格子点の座標P(X,Y)が求め
られる。Next, a method of detecting the number of pixels of positional deviation will be described. The coordinates of the grid points of the captured reference image data and irradiation image data are used to detect the number of pixels of the positional deviation. Therefore, it is necessary to detect the coordinates of each grid point in the image acquisition area. FIG. 14 is an explanatory diagram showing the principle of detecting grid point coordinates. To detect the grid point coordinates, for example, as shown in FIG. 14, the field of view of the camera 51 is sequentially searched in the lateral direction with a predetermined width, and the intersection of the line width indicating the grid point in the image data and the search line is detected. It can be calculated by the number and the number. The line width can be calculated by detecting the shade change points on the image, that is, by the number of images of the points changing from light to dark and the points changing from dark to light. In the example shown in FIG. 14, the search line a at the top has two change points and the line width is relatively thin, and the search line b also has two change points and the line width is relatively thin. In the search line c, there are four transition points, which are a relatively thin line width and a relatively thick line width. Next, in the search line d, there are two change points, but the line width is thick, and the search line e
In, there are again four transition points, a relatively thick line width and a relatively thin line width. From this result, it can be seen that there are grid points on the search line d (coordinate X). Therefore, if the position information on the search line is known, the coordinate P (X, Y) of the grid point can be obtained by detecting the grayscale change point and the line width on the search line.
【0046】このとき、光ビームLを照射した場合には
必ず格子点には一定の線幅hを有することになる。この
場合、例えば図15に示すように、捜索方向に得られた
二つの濃淡変化点p1(淡から濃)と濃淡変化点p2
(濃から淡)の中点Pを座標値とすることができる。At this time, when the light beam L is irradiated, the lattice points always have a constant line width h. In this case, for example, as shown in FIG. 15, two grayscale change points p1 (light to dark) and a grayscale change point p2 obtained in the search direction.
The midpoint P (dark to light) can be used as the coordinate value.
【0047】また、上記座標値pは一方向一回の探索に
よって求めることもよいが、格子点の線幅は図16に示
すように必ずしも一定しているものではなく、濃淡の変
化領域(格子点との境界線)は凹凸を有している。従っ
て、捜索時には、一定の微小間隔Δdの幅で持って複数
の探索ライン、図の例では3本の探索線によって、3個
の濃淡変化点p1、p2、p3を検出して、その平均の
座標で座標とするのが好ましい。この結果、計測誤差を
少なくでき、境界線が明確でない場合、境界線の凹凸が
大きい場合に特に有効な方法となる。The coordinate value p may be obtained by searching once in one direction, but the line width of the grid points is not always constant as shown in FIG. The boundary line with the point) has irregularities. Therefore, at the time of searching, three gray-scale change points p1, p2, and p3 are detected by a plurality of search lines with the width of a fixed minute interval Δd, three search lines in the example of the figure, and the average of the three gray-scale change points is detected. It is preferable to use coordinates as coordinates. As a result, the measurement error can be reduced, and the method is particularly effective when the boundary line is not clear and when the unevenness of the boundary line is large.
【0048】次に実際の格子点の座標Pを探索する方法
について説明する。図17は当該方法の一例を示す説明
図である。当該方法においては、上記方法と異なり探索
を撮像範囲の外周から内周に順次移動することにより格
子点の座標Pを求めることにしている。まず、取得され
た画像の外周(探索線a)上を探索して、2つの濃淡変
化点があったA点のY座標、B点のX座標、C点のY座
標、D点のX座標を検出する。次に、この外周から一定
距離d内側に入った第1の内周(探索線b)上を再び探
索して、2つの濃淡変化点があったE点のY座標、F点
のX座標、G点のY座標、H点のX座標を検出する。さ
らにこの内周から一定距離d´内側に入った第2の内周
(探索線c)上を再び探索する。この手順を繰り返すこ
とにより、濃淡変化点の個数の変化及び幅の広くなる点
まで探索する。この場合においては、外周から順次一定
の距離d、d´だけ内周方向へ探索位置を変化させなが
ら、探索線上のX座標若しくはY座標を検出することに
よって格子点の座標P(X,Y)が求められる。Next, a method for searching the coordinates P of the actual grid point will be described. FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of the method. In this method, unlike the above method, the search is sequentially moved from the outer circumference to the inner circumference of the imaging range to determine the coordinates P of the grid points. First, the outer periphery (search line a) of the acquired image is searched for, and the Y coordinate of the point A, the X coordinate of the point B, the Y coordinate of the point C, the X coordinate of the point D where there are two grayscale change points are searched. To detect. Next, a search is again performed on the first inner circumference (search line b) that is inside the fixed distance d from this outer circumference, and the Y coordinate of the E point and the X coordinate of the F point where there are two gradation change points, The Y coordinate of the G point and the X coordinate of the H point are detected. Further, the search is again performed on the second inner circumference (search line c) which is inside the predetermined distance d ′ from this inner circumference. By repeating this procedure, a search is performed up to the point where the number of shade change points changes and the width becomes wider. In this case, the coordinate P (X, Y) of the grid point is detected by detecting the X coordinate or the Y coordinate on the search line while changing the search position from the outer circumference to the inner circumference by a constant distance d, d '. Is required.
【0049】図18は格子点の座標Pを探索する別な方
法を示す説明図である。当該方法においては、まず、撮
像範囲の外周(探索線a)上を捜索して、2つの濃淡変
化点があったA点のY座標、B点のX座標、C点のY座
標、D点のX座標を検出する。次に、A点、B点、C
点、D点で囲まれた範囲の境界線(探索線b)上を捜索
する。こうして捜索範囲を次第に限定していくことによ
り、濃淡変化点の個数の変化及び幅の広くなる点まで捜
索する。このような方法を採用することにより捜索範囲
が上記方法よりも狭まるため、格子点の座標Pを求める
時間を短縮できる。FIG. 18 is an explanatory view showing another method for searching the coordinates P of the lattice points. In this method, first, the outer periphery of the imaging range (search line a) is searched for, and the Y coordinate of the A point, the X coordinate of the B point, the Y coordinate of the C point, and the D point where there are two grayscale change points. The X coordinate of is detected. Next, point A, point B, C
A search is made on the boundary line (search line b) surrounded by the points D and D. By gradually limiting the search range in this manner, the search is performed up to the point where the number of grayscale change points changes and the width becomes wider. By adopting such a method, the search range becomes narrower than that of the above method, so that the time for obtaining the coordinate P of the grid point can be shortened.
【0050】図19は格子点の座標Pを探索するさらに
別な方法を示す説明図であって、当該方法においては、
撮像範囲の外周(探索線a)上を捜索して、2つの濃淡
変化点があったA点のY座標、B点のX座標、C点のY
座標、D点のX座標を検出した後、対辺上にある2組の
座標からできる線分、すなわち、A点とC点とを結ぶ線
分と、B点とD点とを結ぶ線分との交点P´を検出す
る。次に、当該交点P´から一定の距離dだけ離れた線
分で囲まれた範囲の境界線(探索線b)上を捜索して、
2つの濃淡変化点があったE点のY座標、F点のX座
標、G点のY座標、H点のX座標を検出する。そして、
再び対辺上にある2組の座標からできる線分、すなわ
ち、E点とG点とを結ぶ線分と、F点とH点とを結ぶ線
分との交点P´´(図示せず)を検出する。また、当該
交点P´´から一定距離d´だけ離れた線分で囲まれた
範囲の境界線上を捜索する。こうして捜索範囲を限定し
ていき、格子点の座標Pを捜索する。このとき、撮像範
囲内の内側に移行するに従って捜索範囲を狭める距離を
小さくする(距離d´<距離d)のがよい。この方法を
採用することにより、極端なずれを生じていない限りよ
り少ない捜索回数で、格子点の座標Pを検出できる。FIG. 19 is an explanatory diagram showing another method for searching the coordinates P of the lattice points. In the method,
Searching on the outer periphery (search line a) of the imaging range, the Y coordinate of the point A, the X coordinate of the point B, and the Y coordinate of the point C, where there are two grayscale change points, are searched.
After detecting the coordinates and the X coordinate of the D point, a line segment formed from two sets of coordinates on opposite sides, that is, a line segment connecting the A point and the C point and a line segment connecting the B point and the D point. The intersection point P'of is detected. Next, a search is made on the boundary line (search line b) surrounded by the line segment that is separated from the intersection P ′ by a certain distance d,
The Y coordinate of the E point, the X coordinate of the F point, the Y coordinate of the G point, and the X coordinate of the H point, which have two grayscale change points, are detected. And
Again, a line segment formed by two sets of coordinates on opposite sides, that is, an intersection point P ″ (not shown) of a line segment connecting the E point and the G point and a line segment connecting the F point and the H point is defined. To detect. In addition, a search is performed on the boundary line of the range surrounded by the line segment that is apart from the intersection P ″ by the constant distance d ′. In this way, the search range is limited and the coordinates P of the grid point are searched. At this time, it is preferable to reduce the distance for narrowing the search range as moving to the inside of the imaging range (distance d '<distance d). By adopting this method, the coordinate P of the grid point can be detected with a smaller number of searches unless an extreme shift occurs.
【0051】また図20に示す方法では、撮像範囲の外
周(探索線a)上を捜索して、2つの濃淡変化点があっ
たA点のY座標、B点のX座標、C点のY座標、D点の
X座標を検出した後、当該外周(探索線a)上から一定
距離dだけ内側にある内周(探索線b)上を探索し、2
つの濃淡変化点があったE点のY座標、F点のX座標、
G点のY座標、H点のX座標を検出する。次にこれらの
変化点から求められる縦方向線分と横方向線分、例えば
A点とE点とを結ぶ線分と、B点とF点とを結ぶ線分と
からそれぞれ得られる2つの方程式の解(交点)を得る
ことによって近似的に格子点の座標Pを得ることができ
る。このような方法では、手順を簡素化できるため、近
似的であるが求めたい格子点の座標Pを簡単に求めるこ
とができる。また、方程式を得る線分は上記以外の線
分、例えばC点とG点とを結ぶ線分と、D点とH点とを
結ぶ線分との解を求めてもよい。In the method shown in FIG. 20, the outer circumference (search line a) of the image pickup range is searched for, and the Y coordinate of the point A, the X coordinate of the point B, and the Y coordinate of the point C where there are two gradation change points. After detecting the coordinates and the X coordinate of the point D, a search is performed on the inner circumference (search line b) that is inside by a certain distance d from the outer circumference (search line a), and 2
Y coordinate of E point, X coordinate of F point,
The Y coordinate of the G point and the X coordinate of the H point are detected. Next, two equations obtained respectively from a vertical line segment and a horizontal line segment obtained from these change points, for example, a line segment connecting points A and E and a line segment connecting point B and F. By obtaining the solution (intersection point) of, the coordinate P of the lattice point can be approximately obtained. In such a method, since the procedure can be simplified, the coordinate P of the lattice point that is approximate but desired can be easily obtained. Further, as the line segment for obtaining the equation, a solution of a line segment other than the above, for example, a line segment connecting the C point and the G point and a line segment connecting the D point and the H point may be obtained.
【0052】このような方法で、図21に示すように標
準画像データの格子点の座標(X0,Y0)と照射画像デ
ータの格子点座標(X,Y)とを算出し、補正量を求め
る。この補正量は、例えば次の手順によって求められ
る。
両座標からずれ画素量を算出する。
δX=X−X0,δY=Y−Y0
画素量から実際のずれ量(mm)へ変換する。
ΔX=K・δX,ΔY=K・δY:但し、Kは画素量か
らの補正係数である。
補正角を算出する。
Δθx=Cp,q・ΔX,Δθy=Cp,q・ΔY:但し、Cp,
qは部分画像取得位置におけるずれ量の補正係数であ
る。
偏向制御部への補正量を算出する。
θ´x=θx+Δθx,θ´y=θy+ΔθyWith such a method, as shown in FIG. 21, the coordinates (X0, Y0) of the grid points of the standard image data and the grid point coordinates (X, Y) of the irradiation image data are calculated to obtain the correction amount. . This correction amount is obtained by the following procedure, for example. The shift pixel amount is calculated from both coordinates. δX = X−X0, δY = Y−Y0 The pixel amount is converted to the actual shift amount (mm). ΔX = K · δX, ΔY = K · δY: Here, K is a correction coefficient from the pixel amount. Calculate the correction angle. Δθx = Cp, q · ΔX, Δθy = Cp, q · ΔY: where Cp,
q is a correction coefficient for the shift amount at the partial image acquisition position. A correction amount for the deflection control unit is calculated. θ'x = θx + Δθx, θ'y = θy + Δθy
【0053】上記補正量の算出においては、補正角を用
いてずれ量の補正を併せて行なうようにしている。この
補正角は、各格子点の座標ごとに定められた異なる補正
係数が用いられる。図22に示す例では、照射パターン
としてp軸方向に9個の格子点及びq軸方向に9個の格
子点、計81個の格子点が描かれており、各格子点ごと
に補正係数Cp,q、すなわちC1,1、C1,2、・・・C9,
8、C9,9まで計81個の補正係数が各格子点ごとに定め
られている。この補正係数Cp,qは、実際に光ビームL
を照射して求められる。In the calculation of the correction amount, the correction amount is also used to correct the deviation amount. For this correction angle, different correction coefficients determined for each coordinate of each grid point are used. In the example shown in FIG. 22, as the irradiation pattern, nine grid points in the p-axis direction and nine grid points in the q-axis direction, a total of 81 grid points, are drawn, and the correction coefficient Cp is set for each grid point. , q, that is, C1,1, C1,2, ... C9,
A total of 81 correction coefficients up to 8, C9, 9 are set for each grid point. This correction coefficient Cp, q is actually the light beam L
Is obtained by irradiating.
【0054】上記方法においては、すべての格子点にお
いて単一の補正係数を用いることも考えられる。しかし
ながら、図23(b)に示すように、等しいビーム広が
り角度θ1,θ2を有するように可動鏡47で光ビーム
Lで反射させたとしても、同図(a)に示すように可動
鏡47直下近傍の領域T2では照射面の広がりが小さ
く、可動鏡47から離れた領域T1では照射面の広がり
が大きくなる。従って同一の補正係数Cp,qを用いた場
合には誤差を生じてしまう。そこで、可動鏡47角度の
影響の小さい可動鏡47直下近傍の領域T2では補正係
数Cp,qを大きくし、可動鏡47角度の影響の大きい反
射鏡から離れた領域T1では補正係数Cp,qを小さくす
る。このように撮像した格子点(基準パターン若しくは
照射パターン)の撮像位置に対応させて補正係数Cp,q
を変化させることにより、より正確に補正データを得る
ことができる。In the above method, it is conceivable to use a single correction coefficient at all grid points. However, as shown in FIG. 23B, even if the movable mirror 47 reflects the light beam L so that the beam spread angles θ1 and θ2 are equal, as shown in FIG. The area T2 in the vicinity has a small spread of the irradiation surface, and the area T1 far from the movable mirror 47 has a large spread of the irradiation surface. Therefore, if the same correction coefficient Cp, q is used, an error will occur. Therefore, the correction coefficient Cp, q is increased in the region T2 immediately below the movable mirror 47 where the influence of the angle of the movable mirror 47 is small, and the correction coefficient Cp, q is increased in the region T1 away from the reflector where the angle of the movable mirror 47 is greatly affected. Make it smaller. The correction coefficient Cp, q is made to correspond to the imaging position of the grid point (reference pattern or irradiation pattern) thus imaged.
The correction data can be obtained more accurately by changing the.
【0055】このようにして、光ビームLの偏向制御量
を補正することにより、所望する加工パターンに一致さ
せてレーザ加工を行なうことができる。特に、本発明に
おいては、基準パターンを撮像した上で実際に光ビーム
Lを照射させて補正量を求めているため、撮像処理した
画像ごとに位置情報が含まれており、撮影するカメラ移
動軸と光ビームL照射座標軸がずれていたとしても、そ
の影響を受けることなく補正量を正確に求めることがで
きる。また、基準パターンの部分画像から補正量を求め
ることができるため、少ない手順で正確な補正量を求め
ることができる。By correcting the deflection control amount of the light beam L in this manner, laser processing can be performed in conformity with a desired processing pattern. In particular, in the present invention, since the correction amount is obtained by actually irradiating the light beam L after imaging the reference pattern, position information is included in each image that has been imaged, and the camera movement axis for imaging is Even if the irradiation coordinate axis of the light beam L is deviated, the correction amount can be accurately obtained without being affected by the deviation. Moreover, since the correction amount can be obtained from the partial image of the reference pattern, the correct correction amount can be obtained with a small number of steps.
【0056】[0056]
【発明の効果】本発明によれば、光ビームの走査経路の
校正作業を自動で行なわせることができる。特に、所定
平面上に配置された基準パターンを予め撮像しておき、
その後当該基準パターンと位置合わせした上で、実際に
光ビームを照射して得られた照射パターンとを比較して
いるため、撮影した画像のみから補正量を求めることが
できる。従って、非常に簡単に補正量が得られ、造形精
度の向上が期待できる。特に、カメラ移動軸と光ビーム
の照射座標軸がずれていたとしても、精度のよい補正量
を問題なく得ることができる。According to the present invention, the work of calibrating the scanning path of the light beam can be automatically performed. In particular, the reference pattern arranged on the predetermined plane is imaged in advance,
After that, since the position is aligned with the reference pattern and the irradiation pattern obtained by actually irradiating the light beam is compared, the correction amount can be obtained only from the captured image. Therefore, the correction amount can be obtained very easily, and the improvement in modeling accuracy can be expected. In particular, even if the camera movement axis and the irradiation coordinate axis of the light beam are deviated, an accurate correction amount can be obtained without any problem.
【0057】また、カメラで基準パターンを撮像するこ
とにより、その一部を拡大して撮影することができ、そ
の精度を高めることができる。By photographing the reference pattern with the camera, a part of it can be enlarged and photographed, and the accuracy thereof can be improved.
【0058】従って、本発明に係る光ビームの偏向制御
方法を用いた光造形装置によれば、精度よく3次元造形
物の表面形状を至極簡単にかつ精度よく仕上げることが
できる。Therefore, according to the optical modeling apparatus using the method for controlling the deflection of the light beam according to the present invention, the surface shape of the three-dimensional model can be finished very easily and accurately.
【図1】本発明の一実施の形態に係る光造形装置の概略
的構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a stereolithography apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態に係る光造形装置の概略
的構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a stereolithography apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の光ビームの偏向制御方法に使用される
基準パターンの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a reference pattern used in the light beam deflection control method of the present invention.
【図4】同上における基準パターン他例を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing another example of the reference pattern in the above.
【図5】同上のレーザビームの偏向制御方法における基
準プレートの設置方法を示す説明図であって、同図
(a)はその側面説明図、同図(b)はその平面説明図
である。5A and 5B are explanatory diagrams showing a method of installing a reference plate in the laser beam deflection control method, wherein FIG. 5A is a side explanatory view thereof and FIG. 5B is a plan explanatory view thereof.
【図6】同上の造形台の高さ調整を示す説明図であっ
て、同図(a)は造形時の造形台高さを、同図(b)は
光ビームの補正時の造形台高さを示す図である。6A and 6B are explanatory views showing the height adjustment of the modeling table in the above, wherein FIG. 6A is the modeling table height at the time of modeling, and FIG. 6B is the modeling table height at the time of correcting the light beam. FIG.
【図7】基準パターン撮像方法を示す説明図であって、
同図(a)はその側面説明図、同図(b)はその平面説
明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a reference pattern imaging method,
The figure (a) is the side explanatory drawing, and the same figure (b) is the plane explanatory drawing.
【図8】撮像中心の調整方法を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a method of adjusting an image pickup center.
【図9】撮像中心についての問題点を示す説明図であっ
て、同図(a)は好ましい状態を示す図、同図(b)は
悪い状態を示す図である。9A and 9B are explanatory diagrams showing problems with respect to the center of imaging, FIG. 9A is a diagram showing a preferable state, and FIG. 9B is a diagram showing a bad state.
【図10】被マーキング体へのレーザ照射方法を示す説
明図であって、同図(a)はビーム径が太い場合を、同
図(b)はビーム径が細い場合を示す図である。10A and 10B are explanatory diagrams showing a method of irradiating a marking target with a laser beam, wherein FIG. 10A shows a case where the beam diameter is large, and FIG. 10B shows a case where the beam diameter is small.
【図11】同上のレーザビームの偏向制御方法における
被マーキング体を示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing an object to be marked in the above laser beam deflection control method.
【図12】被マーキング体の別な例を示す斜視図であ
る。FIG. 12 is a perspective view showing another example of an object to be marked.
【図13】本発明の補正方法を示す概略的説明図であっ
て、同図(a)は得られた照射パターンを示す図、同図
(b)は基準画像データと照射画像データとから補正量
を求める図である。13A and 13B are schematic explanatory views showing a correction method of the present invention, wherein FIG. 13A shows the obtained irradiation pattern, and FIG. 13B shows correction based on the reference image data and the irradiation image data. It is a figure which calculates | requires quantity.
【図14】格子点座標の検出原理を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a principle of detecting grid point coordinates.
【図15】座標値の検出方法を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a method of detecting coordinate values.
【図16】座標値の他の検出方法を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing another method of detecting coordinate values.
【図17】同上のレーザビームの偏向制御方法における
格子点座標の探索方法の一例を示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of a search method of grid point coordinates in the laser beam deflection control method of the above.
【図18】同上のレーザビームの偏向制御方法における
格子点座標の探索方法の他例を示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing another example of a method for searching lattice point coordinates in the above laser beam deflection control method.
【図19】同上のレーザビームの偏向制御方法における
格子点座標の探索方法のさらに他例を示す説明図であ
る。FIG. 19 is an explanatory diagram showing still another example of a method for searching for lattice point coordinates in the above laser beam deflection control method.
【図20】同上のレーザビームの偏向制御方法における
格子点座標の探索方法のさらに他例を示す説明図であ
る。FIG. 20 is an explanatory diagram showing still another example of the search method of the lattice point coordinates in the above laser beam deflection control method.
【図21】同上のレーザビームの偏向制御方法における
補正量を求めるための説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram for obtaining a correction amount in the laser beam deflection control method of the above.
【図22】格子点と補正係数との関係を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a relationship between grid points and correction coefficients.
【図23】補正係数の必要性を示す説明図であって、同
図(a)は撮像範囲と補正係数との関係を示す説明図、
同図(b)は補正係数と可動鏡との関係を示す説明図で
ある。FIG. 23 is an explanatory diagram showing the necessity of a correction coefficient, and FIG. 23A is an explanatory diagram showing the relationship between the imaging range and the correction coefficient;
FIG. 11B is an explanatory diagram showing the relationship between the correction coefficient and the movable mirror.
【図24】従来のレーザビームの偏向制御方法における
問題点を示す説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram showing a problem in a conventional laser beam deflection control method.
10 造形部 11 造形台 14 位置決め用ピン 20 供給部 30 移送ブレード 32 往復動装置 40 光ビーム照射装置 41 偏向制御装置 42 照射器 43 光学スキャナ(XY軸用) 45 集光径可変テーブル 46 光学スキャナ(Z軸用) 47 可動鏡 48 制御コンピュータ 50 画像処理装置 51 カメラ 52 移動テーブル 53 案内駆動部3 60 粉末除去ノズル 61 粉末分離装置 62 ホース 63 支持バー 64 案内駆動部 70 基準プレート 71 格子点 80 被マーキング材 81 基材層 82 表面層 83 感熱紙 10 modeling department 11 modeling table 14 Positioning pin 20 Supply Department 30 Transfer blade 32 reciprocating device 40 Light beam irradiation device 41 Deflection control device 42 Irradiator 43 Optical scanner (for XY axes) 45 Focusing diameter variable table 46 Optical Scanner (for Z axis) 47 movable mirror 48 control computer 50 image processing device 51 camera 52 Moving table 53 Guide drive unit 3 60 powder removal nozzle 61 Powder Separator 62 hose 63 Support bar 64 Guide drive 70 Reference plate 71 grid points 80 Marking material 81 Base material layer 82 surface layer 83 Thermal paper
フロントページの続き (72)発明者 吉田 徳雄 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開2000−326416(JP,A) 特開2002−103459(JP,A) 特開 平8−318574(JP,A) 特許2979431(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/10 B22F 3/105 B23K 26/00 - 26/18 B29C 67/00 Front page continuation (72) Inventor Tokuo Yoshida 1048 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (56) Reference JP 2000-326416 (JP, A) JP 2002-103459 (JP, A) Special Kaihei 8-318574 (JP, A) Patent 2979431 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 26/10 B22F 3/105 B23K 26/00-26/18 B29C 67/00
Claims (19)
の光ビームの偏向制御方法であって、 所定平面上に配置された基準パターンをカメラで撮像し
て基準パターンの部分画像及びカメラの撮像位置を取得
するステップと、 前記基準パターンの部分画像を取得して得られた基準画
像データの位置に光ビームを照射して前記平面上に位置
合わされた被マーキング体上面に照射パターンを描画す
るステップと、 前記撮像位置に対応してカメラで撮像することによって
前記描画された照射パターンの部分画像を取得して照射
画像データを得、こうして得られた同一の撮像位置に対
応した部分画像による基準画像データと照射画像データ
とを比較する画像データ比較ステップと、 前記画像データ比較により得られた比較結果に基づいて
光ビームの偏向補正データを算出する補正データ算出ス
テップとを有することを特徴とする光ビームの偏向制御
方法。1. A deflection control method of a light beam for irradiating an object to perform modeling or processing , comprising capturing a reference pattern arranged on a predetermined plane with a camera.
Acquiring a partial image of the reference pattern and the image pickup position of the camera by irradiating a light beam to the position of the reference image data obtained by acquiring the partial image of the reference pattern and aligning the object on the plane. By drawing an irradiation pattern on the upper surface of the marking body, and by imaging with a camera corresponding to the imaging position
Irradiation to obtain a partial image of the rendered irradiation pattern
Image data is obtained and paired to the same imaging position obtained in this way.
An image data comparison step of comparing the reference image data and the irradiation image data based on the corresponding partial image; and a correction data calculation step of calculating deflection correction data of the light beam based on the comparison result obtained by the image data comparison. A method for controlling the deflection of a light beam, comprising:
心と一致させたことを特徴とする請求項1記載の光ビー
ムの偏向制御方法。Wherein the center of said partial image, the deflection control method of an optical beam according to claim 1, characterized in that to match the imaging center of the camera.
記対象物の加工平面に一致させたことを特徴とする請求
項1又は2のいずれかに記載の光ビームの偏向制御方
法。Wherein the plane to place the reference pattern, the light beam deflection control method according to claim 1 or 2, characterized in that fitted to the machining plane of the object.
格子状に配列された格子点であることを特徴とする請求
項1、2又は3のいずれかに記載の光ビームの偏向制御
方法。Wherein said reference pattern, a light beam deflection control method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a grid points arranged in a grid pattern at a predetermined equal pitch.
状に配列された格子点が1つ含まれることを特徴とする
請求項1、2、3又は4のいずれかに記載の光ビームの
偏向制御方法。To wherein said partial image, according to claim 1, characterized in that the grid points arranged in a grid pattern at a predetermined equal pitch are included one light beam according to any of the 2, 3 or 4 Deflection control method.
ィルム状体に刻印若しくは印刷されたことを特徴とする
請求項1、2、3、4又は5のいずれかに記載の光ビー
ムの偏向制御方法。Wherein said reference pattern, the deflection control of the light beam according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that stamped or printed on the plate-like body or a film-like body Method.
によってその表層が彫られえることを特徴とする請求項
1、2、3、4、5又は6のいずれかに記載の光ビーム
の偏向制御方法。Wherein said object to be marked material, deflection of the light beam according to any one of claims 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the surface layer by irradiation of light beams may carved Control method.
とを特徴とする請求項7記載の光ビームの偏向制御方
法。8. The method of controlling deflection of a light beam according to claim 7 , wherein the material to be marked is a resin plate.
射された光ビームによって剥離可能である前記基材層の
色と異なる表面層を備えたことを特徴とする請求項7又
は8のいずれかに記載の光ビームの偏向制御方法。Wherein said marking material according to claim 7, characterized in that with a color different from the surface layer of the base layer can be peeled off by the light beam irradiated on the upper surface of the base layer also <br /> Is the deflection control method of the light beam according to any one of 8 .
射によって表面色が変化する感熱体であることを特徴と
する請求項1、2、3、4、5又は6のいずれかに記載
の光ビームの偏向制御方法。Wherein said object to be marked material, light as claimed in any one of claims 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the surface color by irradiation of a light beam is susceptor that changes Beam deflection control method.
が同じパターンであることを特徴とする請求項1乃至1
0の何れかに記載の光ビームの偏向制御方法。11. The method of claim 1 1 wherein the reference pattern and said irradiation pattern is characterized in that the same pattern
0. The deflection control method of a light beam according to any one of 0 .
れた画像領域の外周に沿って画像濃淡変化点を捜索した
後、前記外周から一定距離内側にある線上に沿って画像
濃淡変化点を捜索することを繰り返して、前記画像デー
タ中の格子点座標を求めることを特徴とする請求項1乃
至11のいずれかに記載の光ビームの偏向制御方法。12. An image density change point is searched for along the outer circumference of the obtained image area based on the image data, and then an image density change point is searched for along a line inside a fixed distance from the outer circumference. The deflection control method for a light beam according to any one of claims 1 to 11 , characterized in that the grid point coordinates in the image data are obtained by repeating the above process.
れた画像領域の外周に沿って画像濃淡変化点を捜索した
後、前記外周上の画像濃淡変化点から得られた座標によ
って定められる領域の境界線上を捜索することを繰り返
して、前記画像データ中の格子点座標を求めることを特
徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の光ビーム
の偏向制御方法。13. An image density change point is searched for along the outer periphery of the obtained image area based on the image data, and then an area defined by coordinates obtained from the image density change point on the outer periphery is searched. Repeat to search the boundary, the light beam deflection control method according to any one of claims 1 to 11, wherein the determination of the grid point coordinates in the image data.
れた画像領域の外周に沿って画像濃淡変化点を捜索した
後、次に外周上の画像濃淡変化点から得られた対辺上に
ある2組の座標からできる線分の交点を算出し、当該交
点を中心として一定距離にある領域の外周線上を捜索す
ることを繰り返して、前記画像データ中の格子点座標を
求めることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに
記載の光ビームの偏向制御方法。14. After searching for an image grayscale change point along the outer periphery of the obtained image area based on the image data, the next 2 on the opposite side obtained from the image grayscale change point on the outer periphery. It is characterized in that an intersection of line segments formed from a set of coordinates is calculated, and a search is performed on an outer peripheral line of a region located at a constant distance with the intersection as the center to obtain grid point coordinates in the image data. Item 12. A light beam deflection control method according to any one of items 1 to 11 .
れた画像領域の外周に沿って画像濃淡変化点を捜索した
後、前記外周から一定距離内側にある線上に沿って画像
濃淡変化点を捜索し、これらの変化点から求められる縦
方向線分と横方向線分とから得られる連立方程式から、
格子点座標を求めることを特徴とする請求項1乃至11
のいずれかに記載の光ビームの偏向制御方法。15. After searching for an image density change point along the outer circumference of the obtained image area based on the image data, then searching for an image density change point along a line inside a certain distance from the outer circumference. Then, from the simultaneous equations obtained from the vertical line segment and the horizontal line segment obtained from these change points,
12. The grid point coordinates are obtained, as claimed in any one of claims 1 to 11.
A method for controlling deflection of a light beam according to any one of 1.
点に対して、その2点の中点座標を用いて前記格子点座
標を求めることを特徴とする請求項12、13、14又
は15のいずれかに記載の光ビームの偏向制御方法。16. A method according to claim 12 for the two image gray change point corresponding to the line segment width, and obtains the lattice point coordinates using the center point coordinates of the two points, 13 and 14 also
Is a deflection control method of a light beam according to any one of 15 .
領域の外周部若しくはそれより一定距離離れた内周に沿
って画像濃淡変化点の捜索を、一定の微小距離の間隔で
複数ラインを捜索して画像濃淡変化点の座標値とするこ
とを特徴とする請求項12、13、14又は15のいず
れかに記載の光ビームの偏向制御方法。17. Based on the image data, an image density change point is searched for along an outer peripheral portion of the image area or an inner periphery separated from the image area by a constant distance, and a plurality of lines are searched at a constant minute distance. The deflection control method of the light beam according to claim 12, 13 , 14 or 15 , wherein the coordinate value of the image grayscale change point is set.
ターンの画像取得位置に対応させて、偏向補正データを
変化させることを特徴とする請求項1乃至17のいずれ
かに記載の光ビームの偏向制御方法。18. The radiation pattern or in correspondence with the image acquiring position of the reference pattern, the light beam deflection control method according to any one of claims 1 to 17, characterized by changing the deflection correction data.
成した固化層を複数層積み重ねて所望の三次元形状を形
成する光造形装置であって、 所定平面上に配置された基準パターンの部分画像、及
び、前記平面上に配置された被マーキング体上面の前記
基準パターンの部分画像を取得して得られた基準画像デ
ータの位置に光ビームを照射して描画された照射パター
ンの部分画像、を同一の撮像位置で取得して、基準画像
データと照射画像データとを得る画像取得手段と、 前記画像取得手段にて得られた同一の撮像位置に対応し
た部分画像による基準画像データと照射画像データとを
比較し、当該比較結果に基づいて光ビームの偏向補正デ
ータを算出する補正データ算出手段と、 当該補正データ算出手段によって得られた偏向補正デー
タに基づいて、前記光ビームの偏向制御を行なう偏向制
御手段とを備えたことを特徴とする光造形装置。19. A stereolithography apparatus for stacking a plurality of solidified layers formed by irradiating and solidifying a material to be solidified with a light beam to form a desired three-dimensional shape, comprising a reference pattern arranged on a predetermined plane. partial image及<br/> beauty, wherein the object to be marked top disposed on the plane
Partial image of the reference pattern illumination pattern drawn by irradiating a light beam on the position of the reference image data obtained by acquiring a partial image of the acquired in the same imaging position, the reference image
And obtained Ru image acquiring means and the data and the illumination image data, corresponding to the same imaging position obtained by the image acquisition unit
Correction data calculation means for comparing the reference image data of the partial image with the irradiation image data and calculating deflection correction data of the light beam based on the comparison result, and the deflection correction data obtained by the correction data calculation means. An optical modeling apparatus comprising: a deflection control unit that controls the deflection of the light beam based on the above.
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