2000 Fiscal Year Annual Research Report
デジタルマイクロミラーデバイスを用いた2次元露光光造形法に関する研究
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12875030
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Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Research Institution | Osaka Sangyo University |
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Principal Investigator |
紙谷 卓之 大阪産業大学, 工学部, 講師 (60257889)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸谷 洋二 大阪産業大学, 工学部, 教授 (90239153)
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| Keywords | 光造形法 / 積層造形法 / ラピッドプロトタイピング / デジタルマイクロミラー / DMD / 2次元露光 / フォトポリマー / 光硬化性樹脂 |
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| Research Abstract |
光造形法とは,光硬化性樹脂液表面をレーザーで走査し,硬化した層を液中に沈め,再度レーザーで走査する手順を繰り返して3次元模型を作製する手法であるが,レーザーで走査し終わるまでその層を液中に沈めることができないので,1層当りの露光時間が長いという問題がある.また,模型壁面に積層に起因する段差が生じるという問題がある.本研究は,単位深さ当りの露光時間の短縮,眉間段差の排除を目的とするもので,ここではデジタルマイクロミラーデバイスを用いて2次元露光する手法の開発を行う.具体的にはデジタルマイクロミラーデバイスを構成する個々の微細ミラーの反射角を外部映像信号により変化させ,光源からの光を選択的に反射させて模型の断面画像を樹脂液面に投影し,断面画像の切替と硬化物を載せたテーブルの降下とを連携させて行うことにより任意形状の3次元模型を作製する.本年度は,次のようにして2次元露光装置の光学系,デジタルマイクロミラーデバイスの駆動回路を作製した.
1.光学系の内,光源には250W超高圧水銀ランプ(USH-250D:ウシオ電機(株))を,点灯装置には現有設備のHB-25105AA(ウシオ電機(株))を利用した.光源を格納する筐体は,放熱を考慮して設計し,金属板・棒,ネジ等を用いて作製した.光源からの紫外光をデジタルマイクロミラーデバイスを介して樹脂液面へ投影する光学系を設計し,保持具類は市販のものを活用し,必要に応じて金属,ベーク等を用いて作製した.デジタルマイクロミラーデバイスの加熱を避ける目的で反射鏡類には赤外線透過機能を有するコールドミラーを用いた.
2.パソコンの映像信号にもとづいてデジタルマイクロミラーデバイスをオン・オフさせる駆動回路およびその周辺回路を,専用ICとその他の電子部品を用いて試作した.プログラムを遅滞無く動作させることを目的として,本科研費で購入した増設RAM(メモリ)を現有パソコンに搭載させた.
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