[发明专利]光学头和造型设备

说明书

涉及本发明一个实施方式的光学头(50)设置有光源单元(20)和调节体(30)。所述调节体具有外表面(32)和内部空间(35)，外表面(32)包括调节面(32a)，所述光源单元设置在内部空间中。所述调节体支承光源单元，并通过所述调节面来调节材料(Q)的液面，所述材料在被光源单元发出的光照射时固化。

技术领域

本技术涉及一种通过将光照射到材料上来硬化材料以形成三维造型对象的造型设备以及一种造型设备的光学头。

背景技术

专利文献1中公开的设备包括例如照射源、调制器(声光调制器)和偏转装置，其中，由调制器调制的辐射束引导到偏转装置。偏转装置包括两个检流计镜，并且检流计镜使辐射束进入可光成型组合物(光敏材料)的表面，同时在X方向和Y方向上移动辐射束。在其上形成造型对象(光硬化部分)的载物台通过放置装置向下移动，使得光硬化部分逐层形成(在说明书的段落[0019]和[0024]以及图1中公开)。

专利文献2中公开的造型设备的曝光头单元包括圆柱形、透明且可旋转的滚筒，作为调节材料液面的调节元件。滚筒轴线方向上的一端关闭，另一端打开。曝光头单元包括设置在滚筒中的照射单元。照射单元沿滚筒轴向具有长的形状，并且包括沿滚筒纵向一维设置的LED(发光二极管)阵列。换言之，照射单元用作行光源。照射单元包括电路板，该电路板包括驱动器，该驱动器单独驱动包括在LED阵列中的每个LED(例如，在说明书的段落[0036]、[0037]和[0044]以及图2中公开)。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开号05-237942

专利文献2：日本专利申请公开号2015-120261

发明内容

技术问题

在专利文献1中公开的设备中，需要在光源(照射源)和光照射位置之间提供声光调制器和光扫描机构，例如，两个反射镜，光照射位置是材料液面的位置，两个反射镜是用于以高精度保持光照射位置的反射镜。此外，需要一个空间来提供调制器和扫描机构，这导致设备更大。

专利文献2中公开的曝光头单元不包括专利文献1中公开的扫描机构。然而，在以高精度(高分辨率)形成造型对象方面还有改进的空间。

本公开的一个目的是提供一种造型设备和一种在该造型设备中使用的光学头，该造型设备能够形成精致的造型对象，而不包括例如扫描机构。

问题的解决方案

为了实现上述目的，根据实施方式的光学头包括光源单元和调节器。

调节器，包括外表面和内部空间：所述外表面包括调节面，所述光源单元设置在所述内部空间中，所述调节器支承光源单元，所述调节器利用所述调节面来调节材料的液面，所述材料通过由所述光源单元用光照射而硬化。

由于调节器支承内部空间中的光源单元，调节器和光源单元被集成在一起。这使得可以精确控制材料中的光照射位置。换言之，包括光学头的造型设备可以形成精致的造型对象，而不包括例如扫描机构。

光源单元可以是至少一个行光源单元，该行光源单元在特定方向上被设置得长。

光学头还可以包括位移机构，所述位移机构在正交于所述特定方向的方向上使照射位置位移，所述照射位置是由所述光源单元发射的光照射到所述材料上的所述材料中的位置。这使得可以优化材料中的光照射位置。

光源单元可以包括光源阵列，所述光源阵列包括以交错排列的方式设置的多个发光元件，并且可以在光源阵列中形成沿正交于特定方向的方向设置的多个子行光源。

光源单元可以是面光源单元，包括设置在与特定方向垂直的方向上的行光源单元。这使得能够提高造型速度。