(57)【要約】  本技術の一形態に係る発光モジュールは、一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を具備する。前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含む。前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含む。前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を具備し、
前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含み、
前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含み、
前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される
発光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の発光モジュールであって、
互いに隣接する２つのマルチ発光体のうち一方のマルチ発光体における第１の発光素子と、他方のマルチ発光体における第１の発光素子との間の間隔が、前記所定の間隔と等しい
発光モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の発光モジュールであって、
前記所定の間隔は、１００μｍ以下である
発光モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の発光モジュールであって、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子以外の発光素子において、互いに隣接する２つの発光素子にそれぞれ電極を供給する２つの個別電極が、互いに隣接する２つの発光素子の間の領域に配置される
発光モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載の発光モジュールであって、
前記マルチ発光体がそれぞれ搭載され、前記一方向に沿って並べられた複数のサブマウント部材をさらに具備する
発光モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の発光モジュールであって、
前記複数のサブマウント部材がそれぞれ搭載され、前記一方向に沿って並べられた複数のマウント部材をさらに具備する
発光モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の発光モジュールであって、
互いに隣接するマウント部材のうち一方のマウント部材において最も端に配置されたサブマウント部材に搭載されたマルチ発光体における第１の発光素子と、他方のマウント部材において最も端に配置されたサブマウント部材に搭載されたマルチ発光体における第１の発光素子との間の間隔が、上記所定の間隔と等しい
発光モジュール。
【請求項８】
請求項１に記載の発光モジュールであって、
前記複数の発光素子から出射された各光をそれぞれ収束する収束レンズが、前記光の出射側に配置される
発光モジュール。
【請求項９】
請求項５に記載の発光モジュールであって、
前記複数のサブマウント部材は、自身に搭載された前記マルチ発光体が有する複数の発光素子を個別に切り替えて発光させるためのスイッチング回路をそれぞれ有する
発光モジュール。
【請求項１０】
請求項６に記載の発光モジュールであって、
前記複数のマウント部材は、自身に搭載された前記複数のサブマウント部材上のマルチ発光体が有する複数の発光素子を駆動するための駆動回路を有する
発光モジュール。
【請求項１１】
請求項１に記載の発光モジュールであって、
前記複数の発光素子から出射された各光にそれぞれ対応する結像中心における光密度をＰ１とし、互いに隣接する２点の結像中心の中間位置における光密度をＰ２としたとき、Ｐ２≧０．５×Ｐ１の関係を満たすように、前記所定の間隔が設定される
発光モジュール。
【請求項１２】
請求項６に記載の発光モジュールであって、
前記複数のマウント部材は、伝熱板上に搭載される
発光モジュール。
【請求項１３】
請求項１２に記載の発光モジュールであって、
前記発光モジュールは、筐体の内部に収容され、
前記筐体には、前記発光モジュールによる熱を冷却する冷却機構が設けられる
発光モジュール。
【請求項１４】
請求項１に記載の発光モジュールであって、
前記複数の発光素子は、光造形において光硬化性樹脂を硬化させるための光を出射する
発光モジュール。
【請求項１５】
一方向に１００μｍ以下の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体
を具備する発光モジュール。
【請求項１６】
一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を有し、前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含み、前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含み、前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される発光モジュール
を具備する光源ユニット。
【請求項１７】
一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて、光造形において光硬化性樹脂を硬化させるための光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を有し、前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含み、前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含み、前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される発光モジュールを有する光源ユニット
を具備する光造形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、一方向に複数の発光素子が並べて構成される発光モジュール等の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年において、例えば、光造形装置、レーザプリンタ、レーザディスプレイ装置、計測装置などの各種の装置において、一方向に複数の発光素子が並べて構成される発光モジュールが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような発光モジュールにおいて、発光素子間の狭ピッチ化が難しいといった問題がある。【０００５】
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、発光素子間の狭ピッチ化が容易である発光モジュール等の技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の一形態に係る発光モジュールは、一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を具備する。前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含む。前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含む。前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される。【０００７】
これにより、発光モジュール全体での各発光素子間の間隔を等しくしつつ、発光素子間の間隔を容易に狭くすることができる。【０００８】
上記発光モジュールにおいて、互いに隣接する２つのマルチ発光体のうち一方のマルチ発光体における第１の発光素子と、他方のマルチ発光体における第１の発光素子との間の間隔が、前記所定の間隔と等しくてもよい。【０００９】
上記発光モジュールにおいて、前記所定の間隔は、１００μｍ以下であってもよい。【００１０】
上記発光モジュールにおいて、前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子以外の発光素子において、互いに隣接する２つの発光素子にそれぞれ電極を供給する２つの個別電極が、互いに隣接する２つの発光素子の間の領域に配置されていてもよい。【００１１】
上記発光モジュールは、前記マルチ発光体がそれぞれ搭載され、前記一方向に沿って並べられた複数のサブマウント部材をさらに具備していてもよい。【００１２】
上記発光モジュールは、前記複数のサブマウント部材がそれぞれ搭載され、前記一方向に沿って並べられた複数のマウント部材をさらに具備していてもよい。【００１３】
上記発光モジュールにおいて、互いに隣接するマウント部材のうち一方のマウント部材において最も端に配置されたサブマウント部材に搭載されたマルチ発光体における第１の発光素子と、他方のマウント部材において最も端に配置されたサブマウント部材に搭載されたマルチ発光体における第１の発光素子との間の間隔が、上記所定の間隔と等しくてもよい。【００１４】
上記発光モジュールにおいて、前記複数の発光素子から出射された各光をそれぞれ収束する収束レンズが、前記光の出射側に配置されていてもよい。【００１５】
上記発光モジュールにおいて、前記複数のサブマウント部材は、自身に搭載された前記マルチ発光体が有する複数の発光素子を個別に切り替えて発光させるためのスイッチング回路をそれぞれ有していてもよい。【００１６】
上記発光モジュールにおいて、前記複数のマウント部材は、自身に搭載された前記複数のサブマウント部材上のマルチ発光体が有する複数の発光素子を駆動するための駆動回路を有していてもよい。【００１７】
上記発光モジュールにおいて、前記複数の発光素子から出射された各光にそれぞれ対応する結像中心における光密度をＰ１とし、互いに隣接する２点の結像中心の中間位置における光密度をＰ２としたとき、Ｐ２≧０．５×Ｐ１の関係を満たすように、前記所定の間隔が設定されていてもよい。【００１８】
上記発光モジュールにおいて、前記複数のマウント部材は、伝熱板上に搭載されてもよい。【００１９】
上記発光モジュールであって、前記発光モジュールは、筐体の内部に収容され、前記筐体には、前記発光モジュールによる熱を冷却する冷却機構が設けられていてもよい。【００２０】
上記発光モジュールにおいて、前記複数の発光素子は、光造形において光硬化性樹脂を硬化させるための光を出射してもよい。【００２１】
本技術の他の観点に係る発光モジュールは、一方向に１００μｍ以下の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を具備する。【００２２】
本技術の一形態に係る光源ユニットは、発光モジュールを具備する。発光モジュールは、一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を有する。前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含む。前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含む。前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される。【００２３】
本技術の一形態に係る光造形装置は、発光モジュールを有する光源ユニットを具備する。発光モジュールは、一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて、光造形において光硬化性樹脂を硬化させるための光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を有する。前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含む。前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含む。前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本技術によれば、発光素子間の狭ピッチ化が容易である発光モジュール等の技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本技術の第１実施形態に係る光造形装置を示す側面図である。
【図２】光造形装置を示す電気的なブロック図である。
【図３】光検出部を示す斜視図である。
【図４】光源ユニットを示す分解斜視図である。
【図５】光源ユニットにおける発光モジュールを示す斜視図である。
【図６】発光モジュールの一部を示す拡大斜視図である。
【図７】発光モジュールにおけるマルチレーザチップの下面図及び発光モジュールを光の出射側から見た側面図である。
【図８】マルチレーザチップにおけるレーザ素子を下側から見た拡大斜視図である
【図９】比較例に係る個別電極を示す図である。
【図１０】個別電極の配列についての他の例を示す図である。
【図１１】レーザ素子間の間隔をどのように設定するかを説明するための図である。
【図１２】制御部の処理を示すフローチャートである。
【図１３】各レーザ素子の光量を補正するときの処理を示すフローチャートである。
【図１４】各レーザ素子の光量を補正するときの処理を示すフローチャートである。
【図１５】光源ユニットの中心が、第１の光検出部の中心から距離ｄ１の位置に位置している状態で、ｎ番目のレーザ素子５１が発光されたときの様子を示す図である。
【図１６】光源ユニットの中心が、第１の光検出部の中心から距離ｄ１の位置に位置している状態で、ｎ番目のレーザ素子５１が発光されたときの様子を示す図である。
【図１７】第１の光量プロファイルを示す図である。
【図１８】第１の光量プロファイルを示す図である。
【図１９】第１の複数列光量プロファイルを示す図である。
【図２０】第１の複数列光量プロファイルを示す図である。
【図２１】造形データを補正するときの処理を示すフローチャートである。
【図２２】造形データを補正するときの処理を説明するための図である。
【図２３】２つの光量プロファイルが用いられる理由を説明するための図である。
【図２４】第２実施形態に係る発光モジュールを示す斜視図である。
【図２５】発光モジュールの一部を示す拡大斜視図である。
【図２６】発光モジュールにおけるマルチレーザチップの下面図及び発光モジュールを光の出射側から見た側面図である。
【図２７】光検出部の他の例を示す図である。
【図２８】光検出部のさらに別の例を示す図である。
【図２９】カメラの撮像素子の結像面がＸ軸方向に対して傾けられているときの様子を示す図である。
【図３０】光検出部のさらに別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
≪第１実施形態≫
＜光造形装置１００の全体構成及び各部の構成＞
図１は、本技術の第１実施形態に係る光造形装置１００を示す側面図である。図２は、光造形装置１００を示す電気的なブロック図である。なお、本明細書中で説明される各図では、図面を分かりやすく表示するため、光造形装置１００や、光造形装置１００が有する各部材について、実際の寸法とは異なって表示する場合がある。
【００２７】
これらの図に示すように、光造形装置１００は、液状の光硬化性樹脂１を収容する樹脂槽５と、光硬化性樹脂１に浸漬され、造形物２を支持するステージ６と、ステージ６を昇降させるステージ昇降機構１２（図２）とを備えている。
【００２８】
また、光造形装置１００は、光硬化性樹脂１に対して光を照射する光源ユニット２０と、光硬化性樹脂１の表面を平坦化するブレード７と、光源ユニット２０及びブレード７を水平方向（ＸＹ方向）に沿って移動させる光源移動機構１４（図２）とを備えている。また、光造形装置１００は、光源ユニット２０に取り付けられた冷却機構８０と、冷却機構８０内において水を循環させる循環ポンプ１５（図２）とを備えている。
【００２９】
また、光造形装置１００は、光源ユニット２０から出射される光を検出する光検出部６０と、光造形装置１００の各部を統括的に制御する制御部１１（図２）と、制御部１１の処理に必要な各種のプログラムやデータを記憶する記憶部１７（図２）とを備えている。
【００３０】
樹脂槽５は、上方が開放された容器であり、内部に液状の光硬化性樹脂１を収容可能とされている。光硬化性樹脂１としては、例えば、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線硬化性樹脂が用いられるが、光硬化性樹脂１は、可視光等の他の波長領域の光によって硬化される樹脂であってもよく、光硬化性樹脂１の材料は、特に限定されない。ステージ６は、平板状の部材であり、光源ユニット２０から照射された光により固められて形成された造形物２を下方から支持する。
【００３１】
ステージ昇降機構１２は、上下方向（Ｚ軸方向）にステージ６を移動可能に構成されている。造形物２が形成されるとき、ステージ昇降機構１２は、造形物２が１層分形成される度に、ステージ６を下方に所定の距離ずつ移動させる。
【００３２】
ステージ６が下方に移動される距離は、造形物２における１層分の厚さＴに等しく、また、光源ユニット２０の光硬化性樹脂１に対する露光深さＤに等しい。本実施系形態では、１層分の厚さＴ及び露光深さＤが、２０μｍに設定されている。なお、１層分の厚さＴ及び露光深さＤは、例えば、数十μｍ〜数百μｍの間の範囲内で適宜変更である。
【００３３】
光源ユニット２０は、光源移動機構１４により走査方向（Ｙ軸方向）に移動されながら、光硬化性樹脂１の表面（ブレード７により平坦化された後の表面）に対して光を照射することによって、光硬化性樹脂１を１層ずつ露光（硬化）させる。光源ユニット２０は、Ｘ軸方向に沿って並べられた複数のレーザ素子５１（図７参照）を有しており、これらのレーザ素子５１から出射された各光によって、光硬化性樹脂１をドット状に露光（硬化）させる。
【００３４】
本実施形態において、光源ユニット２０の下端面（後述の収束性ロッドレンズ２２の下端面）と、光硬化性樹脂１の表面（平坦化後）との間の距離Ｌは、２ｍｍに設定されている。なお、距離Ｌについては、適宜変更可能である。光源ユニット２０の高さは、光源ユニット２０から出射される光の焦点位置が、光硬化性樹脂１の表面（平坦化後）又は表面から数μｍ〜数十μｍの位置となるように、その高さが調整されている。なお、光源ユニット２０の詳細な構成については、後に詳述する。
【００３５】
ブレード７は、光源ユニット２０の進行方向の前方側（図１において左側）に配置されており、光源移動機構１４によって、光源ユニット２０と一体的に移動可能とされる。ブレード７と光源ユニット２０との間の距離は、例えば、３０ｍｍとされるが、この距離については適宜変更可能である。ブレード７は、平板状の部材であり、その下面において光硬化性樹脂１の表面に接触しつつ、光源移動機構１４によって移動されて光硬化性樹脂１の表面を平坦化する。
【００３６】
光源移動機構１４は、光源ユニット２０及びブレード７をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向の３軸方向に移動可能に構成されている。造形物２が形成されるとき、光源移動機構１４は、光源ユニット２０及びブレード７をＹ軸方向において樹脂槽５の一端側（露光開始位置：図１において右側）に位置させた後、光源ユニット２０及びブレード７を走査方向（Ｙ軸方向）へ移動させる。また、光源移動機構１４は、走査方向（Ｙ軸方向）において樹脂槽５の他端側（左側）に移動した光源ユニット２０及びブレード７を、硬化性樹脂１の表面に接触しないようＺ軸方向（上方）に移動させた後、再び、樹脂槽５の一端側（右側）へと移動させて元の位置へ戻す。
【００３７】
なお、光源移動機構１４は、造形物２の幅（Ｘ軸方向）が大きく、光源ユニット２０が光硬化性樹脂１を硬化することができる幅を超える場合には、Ｘ軸方向に光源ユニット２０及びブレード７を移動させる。
【００３８】
なお、本実施形態では、光源移動機構１４が、水平方向において、Ｘ軸及びＹ軸方向の２軸方向に光源ユニット２０及びブレード７を移動可能に構成されている。一方、光源移動機構１４は、水平方向において、Ｙ軸方向の１軸方向にのみ光源ユニット２０及びブレード７を移動可能に構成されていてもよい。
【００３９】
冷却機構８０は、光源ユニット２０の側面に取り付けられており、光源ユニット２０で発生した熱を受け取ることによって光源ユニット２０を冷却する。冷却機構８０は、内部に水を収容可能な筐体８１と、筐体８１に接続された２本のチューブ８２を有している。２本のチューブ８２のうち、１本のチューブ８２は、給水用のチューブであり、他の一本のチューブ８２は、排水用のチューブである。循環ポンプ１５は、冷却機構８０における水の循環経路内に配置されおり、冷却機構８０において水を循環させる。
【００４０】
図３は、光検出部６０を示す斜視図である。図１及び図３を参照して、光検出部６０は、光源ユニット２０の光の出射方向の前方側（図１において下側）に配置され、光源ユニット２０から出射された光を検出する。
【００４１】
本実施形態では、光検出部６０は、樹脂槽５の外周面に取り付けられた支持台６４上に配置されている。なお、光検出部６０が設けられる位置は、典型的には、光源ユニット２０における移動範囲内（ＸＹ方向）であれば、どのような位置であってもよい。
【００４２】
光検出部６０は、光源ユニット２０と光検出部６０との間の距離ｌが異なる状態で光を検出可能に構成されている。具体的には、光検出部６０は、第１の光検出部６１と、第１の光検出部６１とは距離ｌが異なるように配置された第２の光検出部６２とを有している。なお、本実施形態においては、光検出部６０の数が２つである場合について説明するが、光検出部６０の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００４３】
第１の光検出部６１及び第２の光検出部６２は、それぞれ、Ｘ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）に長い複数のラインセンサ６３を含む。ラインセンサ６３は、Ｘ軸方向に沿って並べられた複数の受光素子（画素）を含む。１つのラインセンサ６３に含まれる受光素子の数（画素数）は、本実施形態では、５４００個（５４００画素）とされている。また、互いに隣接する受光素子の間の間隔（画素ピッチ）は、本実施形態では、４μｍとされており、分解能が４μｍとされている。
【００４４】
ここで、ラインセンサ６３の分解能が４μｍという高い値に設定されているのは、光検出部６０において狭ピッチのレーザ素子５１の光量の分布を正確に検出するためのである。なお、受光素子の数、受光素子間隔については、上記した値に限られず、適宜変更可能である。
【００４５】
複数のラインセンサ６３は、千鳥状に並べられつつ、直線状に配置されている。ここで、複数のラインセンサ６３が千鳥状に配置されている理由について説明する。
【００４６】
１つのウェハから取り出すことができるラインセンサ６３の長さが、目的とする長さに足りない場合、複数のラインセンサ６３を直線状に並べる必要がある。一方、本実施形態では、上述のように、隣接する受光素子の間の間隔が、４μｍという小さい値に設定されている。また、互いに隣接するラインセンサ６３において、一方のラインセンサ６３の最も端に配置された受光素子と、他方のラインセンサ６３の最も端に配置された受光素子との間隔も４μｍとする必要がある。
【００４７】
しかしながら、複数のラインセンサ６３が単純に直線状に並べられた場合、一方のラインセンサ６３の最も端に配置された受光素子と、他方のラインセンサ６３の最も端に配置された受光素子との間隔を４μｍとすることができない。このため、本実施形態では、複数のラインセンサ６３を千鳥状に並べることによって、一方のラインセンサ６３の最も端に配置された受光素子と、他方のラインセンサ６３の最も端に配置された受光素子との間の間隔を４μｍとしている。
【００４８】
図１を参照して、第１の光検出部６１は、結像面の高さが、光硬化性樹脂１の表面（平坦化後）の高さと一致するように、その高さが設定されている。すなわち、本実施形態では、光源ユニット２０の下端面から第１の光検出部６１の結像面までの距離ｌ１は、光源ユニット２０の下端面から光硬化性樹脂１の表面（平坦化後）までの距離Ｌと等しい（ｌ１＝Ｌ）。
【００４９】
一方、第２の検出部は、結像面の高さが、光硬化性樹脂１の表面（平坦化後）よりも露光深さＤ分下の位置となるように、その高さが設定されている。すなわち、本実施形態では、光源ユニット２０の下端面から第２の光検出部６２の結像面までの距離ｌ２は、光源ユニット２０の下端面から光硬化性樹脂１の表面（平坦化後）までの距離Ｌに露光深さＤを加算した値に等しい（ｌ２＝Ｌ＋Ｄ）。
【００５０】
なお、第１の光検出部６１及び第２の光検出部６２の結像面の位置は、光硬化性樹脂１の表面（平坦化後）と、表面（平坦化後）から露光深さＤ分下がった位置との間の範囲内であれば、適宜変更可能である。つまり、第１の検出部及び第２の光検出部６２の結像面の位置は、距離Ｌ、距離ｌ（ｌ１、ｌ２）、露光深さＤを用いて、Ｌ≦ｌ≦Ｌ＋Ｄという条件を満たすように、その位置が設定されている。
【００５１】
制御部１１（図２参照）は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、光造形装置１００の各部を統括的に制御する。例えば、制御部１１は、造形データ（３次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）データ）に基づいて、造形物２を形成する処理を実行する。なお、制御部１１の処理については、後に詳述する。
【００５２】
記憶部１７は、制御部１１の処理に必要な各種のプログラムやデータが記憶される不揮発性のメモリと、制御部１１の作業領域として用いられる揮発性のメモリとを含む。上記プログラムは、光ディスクや半導体メモリなどの可搬性のメモリから読み取られてもよいし、ネットワーク上のサーバ装置からダウンロードされてもよい。
【００５３】
＜光源ユニット２０の構成＞
次に、光源ユニット２０の構成について具体的に説明する。図４は、光源ユニット２０を示す分解斜視図である。
【００５４】
本実施形態では、光源ユニット２０全体のサイズについて、幅（Ｘ軸方向）が４２０ｍｍとされ、奥行き（Ｙ軸方向）が３０ｍｍとされ、高さ（Ｚ軸方向）が５０ｍｍとされた。なお、本明細書中において、説明する各部の幅、奥行き、高さのサイズについては、単なる一例であり、適宜変更可能である。
【００５５】
図４に示すように、光源ユニット２０は、光源ユニット２０の各部を内部に収容する筐体２１と、発光モジュール３０と、発光モジュール３０の光出射側に配置された収束性ロッドレンズ２２とを備えている。また、光源ユニット２０は、コネクタ２３と、コネクタ２３が取り付けられるガラスエポキシ基板２４と、発光モジュール３０及びガラスエポキシ基板２４が搭載される伝熱板２５とを備えている。
【００５６】
筐体２１は、Ｘ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）に長い直方体形状を有しており、第１の基体２６と、第２の基体２７とを含む。筐体２１は、各種の金属性の材料（例えば、ステンレス鋼）によって形成される。なお、筐体２１に用いられる材料は、一定以上の強度及び熱伝導率を有する材料であれば、どのような材料が用いられてもよい。第１の基体２６と、第２の基体２７とは、螺子止め等によって固定されており、一体化されて筐体２１を構成する。
【００５７】
第１の基体２６は、収束性ロッドレンズ２２を嵌めこむための溝部２６ａや、コネクタ２３を嵌めこむための溝部（不図示）等を有している。また、第２の基体２７は、収束性ロッドレンズ２２を嵌め込むための溝部２７ａや、発光モジュール３０及び収束性ロッドレンズ２２の間に形成された溝部２７ｂなどを有している。第２の基体において、伝熱板２５が配置された位置に対応する外周面の位置には、Ｏリング８３を介して冷却機構８０が螺子止めなどにより固定されている。
【００５８】
収束性ロッドレンズ２２は、発光モジュール３０の各レーザ素子５１から発射された光をそれぞれ集光させて、光硬化性樹脂１の表面（平坦化後）に結像させる。収束性ロッドレンズ２２は、第１の基体２６の溝部２６ａ及び第２の基体２７の溝部２７ａによって形成される筐体２１の開口部に対して嵌め込まれて固定されている。
【００５９】
収束性ロッドレンズ２２は、Ｚ軸方向に長い円柱状の複数のロッドレンズ２２ａがＸ軸及びＹ軸方向の２軸方向に並べて構成されている。本実施形態においては、収束性ロッドレンズ２２として、日本板硝子社製のセルフォックレンズアレイ（セルフォック：登録商標）が用いられ、収束性ロッドレンズ２２の下端面からの焦点距離が約２ｍｍとされた。
【００６０】
伝熱板２５は、各種の金属性の材料（例えば、銅）によって形成される。なお、伝熱板２５に用いられる材料は、一定以上の強度及び熱伝導率を有する材料であれば、どのような材料が用いられてもよい。伝熱板２５上には、発光モジュール３０と、ガラスエポキシ基板２４とが搭載され、これらを搭載した伝熱板２５が、熱伝導率が高い接着剤９（例えば、紫外線硬化型の銀ペースト）を介して第２の基体２７上に固定されている。
【００６１】
伝熱板２５と、第２の基体２７との間の固定は、第２の基体２７側から螺子が螺子止めされることによって行われている。また、伝熱板２５と、第２の基体２７との間の螺子止めは、発光モジュール３０側でなく、ガラスエポキシ基板２４側において行われている。なお、このように、伝熱板２５と、第２の基体２７との間の螺子止めが、発光モジュール３０側でなく、ガラスエポキシ基板２４側において行われているのは、発光モジュール３０におけるレーザ素子５１間の間隔の精度に影響を与えないようにするためである。
【００６２】
コネクタ２３は、ガラスエポキシ基板２４と電気的に接続されており、このコネクタ２３には、光源ユニット２０を駆動するための電力や、各種の信号が入力される。ガラスエポキシ基板２４と、発光モジュール３０（後述のドライバＩＣ３１）とは、ワイヤボンディングにより結線されている。
【００６３】
なお、第１の基体２６と第２の基体２７との間の隙間、筐体２１と収束性ロッドレンズ２２との間の隙間、並びに、筐体２１とコネクタ２３との間の隙間については、光硬化性樹脂１の揮発物の侵入を防ぐために、接着剤によって密閉されている。
【００６４】
次に、光源ユニット２０の組み立て工程について簡単に説明する。まず、発光モジュール３０と、コネクタ２３が設けられたガラスエポキシ基板２４とが伝熱板２５上に実装される。次に、発光モジュール３０（ドライバＩＣ３１）と、ガラスエポキシ基板２４とがワイヤボンディングにより結線される。
【００６５】
次に、発光モジュール３０と、ガラスエポキシ基板２４とが実装された伝熱板２５が、熱伝導率が高い接着剤９を介して第２の基体２７上に固定される。この固定は、螺子止めによって行われるが、この螺子止めは、発光モジュール３０側でなく、ガラスエポキシ基板２４側において行われる。
【００６６】
次に、第１の基体２６と、第２の基体２７とが螺子止めにより固定される。そして、第１の基体２６の溝部２６ａ及び第２の基体２７の溝部２７ａによって形成される筐体２１の開口部に対して、収束性ロッドレンズ２２が固定される。この固定においては、結像位置の精度を向上させるため、収束性ロッドレンズ２２の発光モジュール３０に対する位置が調整された上で、収束性ロッドレンズ２２が筐体２１に対して紫外線硬化接着剤によって仮止め固定される。
【００６７】
次に、第１の基体２６と第２の基体２７との間の隙間、筐体２１と収束性ロッドレンズ２２との間の隙間、並びに、筐体２１とコネクタ２３との間の隙間が、接着剤によって密閉される。最後に、筐体２１（第２の基体２７）に対して、冷却機構８０が螺子止めされる。
【００６８】
［発光モジュール３０］
次に、発光モジュール３０の構成について具体的に説明する。図５は、光源ユニット２０における発光モジュール３０を示す斜視図である。図６は、発光モジュール３０の一部を示す拡大斜視図である。
【００６９】
図７は、発光モジュール３０におけるマルチレーザチップ５０の下面図及び発光モジュール３０を光の出射側から見た側面図である。図８は、マルチレーザチップ５０におけるレーザ素子５１を下側から見た拡大斜視図である。なお、図８では、マルチレーザチップ５０を下側から見た様子を示しているため、図５〜図７とは、上下関係が逆になっている。
【００７０】
これらの図に示すように、発光モジュール３０は、複数のドライバＩＣ３１（マウント部材）と、ドライバＩＣ３１上に実装された複数のサブマウント４０（サブマウント部材）と、サブマウント４０上に実装されたマルチレーザチップ５０（マルチ発光体）とを有している。なお、図５では、ドライバＩＣ３１が１つしか記載されていないが、発光モジュール３０は、ドライバＩＣ３１がＸ軸方向に沿って複数個並べられて構成されている。
【００７１】
本実施形態においては、ドライバＩＣ３１の数が１６個とされている。なお、発光モジュール３０に含まれるドライバＩＣ３１の数については特に限定されず、適宜変更可能である。
【００７２】
本実施形態では、ドライバＩＣ３１のサイズは、一例として、幅（Ｘ軸方向）が２０．４７ｍｍとされ、奥行き（Ｚ軸方向）が５ｍｍとされ、高さ（Ｙ軸方向）が０．０９ｍｍとされた。また、発光モジュール３０における全体の幅（Ｘ軸方向）は、一例として、約３３０ｍｍとされた。また、発光モジュール３０を搭載する伝熱板２５のサイズは、一例として、幅（Ｘ軸方向）が３５０ｍｍとされ、奥行き（Ｚ軸方向）が３０ｍｍとされ、高さ（Ｙ軸方向）が３ｍｍとされた。
【００７３】
ドライバＩＣ３１は、例えばシリコン基板により構成されている。また、ドライバＩＣ３１は、上面上に複数の入力用電極パッド３２と、複数の出力用電極パッド３３とを有している。入力用の電極パッド３２は、ガラスエポキシ基板２４に対してワイヤボンディングにより結線される。一方、出力用電極パッド３３は、サブマウント４０に設けられた入力用電極パッド４２に対してワイヤボンディングにより結線される。
【００７４】
ドライバＩＣ３１は、自身に搭載された複数のサブマウント４０上のマルチレーザチップ５０が有する各レーザ素子５１を駆動するための駆動回路を内部に有している。駆動回路に対しては、制御部１１から、各レーザ素子５１を駆動するための発光タイミング及び発光時間を制御するための信号が入力される。
【００７５】
駆動回路は、この信号に基づいて、サブマウント４０におけるスイッチング回路（後述）を介して、各レーザ素子５１を発光させる。レーザ素子５１における１回の発光時間は、１μ秒とされ、単位時間あたりの発光回数が調整されることによって、積算光量が調整される。
【００７６】
なお、１６個のドライバＩＣ３１は、発光の制御を担当するレーザ素子５１がそれぞれ異なるため、１６個のドライバＩＣ３１に対しては、それぞれ異なる信号が制御部１１から入力される。
【００７７】
本実施形態において、サブマウント４０は、１つのドライバＩＣ３１に対して、Ｘ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）に沿って３２個実装される。なお、１つのドライバＩＣ３１に実装されるサブマウント４０の数については、特に限定されず、適宜変更可能である。また、サブマウント４０は、熱伝導率が高い接着剤９（例えば、紫外線硬化型の銀ペースト：図７の下図参照）を介してドライバＩＣ３１上に固定される。
【００７８】
本実施形態では、サブマウント４０のサイズは、一例として、幅（Ｘ軸方向）が６３０μｍとされ、奥行き（Ｚ軸方向）が１０００μｍとされ、高さ（Ｙ軸方向）が９０μｍとされた。
【００７９】
サブマウント４０は、例えばシリコン基板により構成されている。サブマウント４０は、上面上に複数の接合パッド４１（図７の下図参照）と、複数の入力用電極パッド４２と、１つの共通電極用パッド４３とを有している。また、サブマウント４０は、上面上に、複数のアライメントマーク４４を有している。
【００８０】
接合パッド４１は、本実施形態において、１０μｍの厚さのＡｕメッキによって構成されている。この接合パッド４１は、マルチレーザチップ５０における個別電極５４と電気的に接続される。接合パッド４１の位置及び形状は、マルチレーザチップ５０における個別電極５４（メッキ部５６）の位置及び形状と同じ位置及び形状とされている。
【００８１】
複数の入力用電極パッド４２は、ドライバＩＣ３１における出力用電極パッド３３とワイヤボンディングにより結線される。本実施形態において、入力用電極パッド４２の数は、４つとされており、入力用電極パッドのサイズは、９０μｍ×９０μｍとされている。４つの入力用電極パッド４２は、例えば、電源用、ＧＮＤ用、第１の切替パルス入力用、第２の切替パルス入力用として使用される。
【００８２】
共通電極用パッド４３は、マルチレーザチップ５０の共通電極５２とワイヤボンディングにより結線される。本実施形態において、共通電極用パッド４３のサイズは、９０μｍ×９０μｍとされている。
【００８３】
サブマウント４０は、自身に搭載されたマルチレーザチップ５０が有する各レーザ素子５１を個別に切り替えて発光させるためのスイッチング回路を内部に有している。具体的には、スイッチング回路は、入力用電極パッド４２を介してドライバＩＣ３１（駆動回路）から入力された切替パルスに応じて、マルチレーザチップ５０における複数のレーザ素子５１を切り替えて発光させる。
【００８４】
アライメントマーク４４は、マルチレーザチップ５０がサブマウント４０上に実装されるときに使用され、また、マルチレーザチップ５０を実装済みのサブマウント４０がドライバＩＣ３１上に実装されるときに使用される。
【００８５】
本実施形態において、マルチレーザチップ５０は、１つのサブマウント４０に対して１つ実装される。なお、１つのサブマウント４０に対して実装されるマルチレーザチップ５０の数は、複数であってもよい。
【００８６】
本実施形態では、マルチレーザチップ５０のサイズは、一例として、幅（Ｘ軸方向）が６３０μｍ（サブマウント４０の幅と同じ）とされ、奥行き（Ｚ軸方向）が２８０μｍとされ、高さ（Ｙ軸方向）が９０μｍとされた。
【００８７】
マルチレーザチップ５０は、例えばＧａＮ基板により構成されている。マルチレーザチップ５０は、Ｚ軸方向に長い形状を有する複数のレーザ素子５１を有している。複数のレーザ素子５１は、Ｘ軸方向（一方向）に所定の間隔を開けて並べて配置されており、Ｚ軸方向に（一方向に直交する方向）に向けて光を照射する。本実施形態において、レーザ素子５１の発振波長は、４０５ｎｍとされている。
【００８８】
また、マルチレーザチップ５０は、複数のレーザ素子５１で共通で用いられる共通電極５２と、アライメントマーク５３とをその上面上に有している。また、マルチレーザチップ５０は、複数のレーザ素子５１にそれぞれ個別に電力を供給するための複数の個別電極５４をその下面上に有している。
【００８９】
本実施形態において、１つのマルチレーザチップ５０に含まれるレーザ素子５１の数が３２個とされている。なお、この数については、適宜変更可能である。また、本実施形態では、互いに隣接する２つのレーザ素子５１の間隔（リッジの間隔）は、２０μｍとされている。なお、レーザ素子５１間の間隔についても、適宜変更可能であるが、この間隔は、典型的には、１００μｍ以下とされる。
【００９０】
ここで、本実施形態では、発光モジュール３０において、ドライバＩＣ３１の数が１６個、１つのドライバＩＣ３１に実装されるサブマウント４０の数が３２個、１つのサブマウント４０に対応するレーザ素子５１の数が３２個とされている。従って、本実施形態においては、発光モジュール３０は、合計で１６３８４個（＝１６×３２×３２）のレーザ素子５１を含む。
【００９１】
共通電極５２は、マルチレーザチップ５０の上面において全体に亘って形成されており、サブマウント４０における共通電極用パッド４３とワイヤボンディングにより結線される。共通電極５２は、例えば、Ａｕ及びＧｅの合金、Ｎｉ、Ａｕ等が積層されて構成されている。アライメントマーク５３は、マルチレーザチップ５０がサブマウント４０上に実装されるときに使用され、また、マルチレーザチップ５０を実装済みのサブマウント４０がドライバＩＣ３１上に実装されるときに使用される。
【００９２】
ここで、互いに隣接する２つのレーザ素子５１にそれぞれ電極を供給する２つの個別電極５４は、互いに隣接する２つのレーザ素子５１の間の領域（マルチレーザチップ５０の下面における領域）に共通で配置されている。
【００９３】
換言すると、互いに隣接する２つのレーザ素子５１の間の領域が、互いに隣接する２つのレーザ素子５１にそれぞれ電極を供給する２つの個別電極５４を配置する１つの領域として共通で使用されている。なお、このように個別電極５４が配列されている理由については、後に詳述する。
【００９４】
個別電極５４は、電極本体５５と、電極本体５５上に形成されたメッキ部５６とを含む。電極本体５５は、例えば、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ等が積層されて構成されている。電極本体５５は、レーザ素子５１を覆うように形成された被覆部５５ａと、被覆部５５ａから引き出されたベース部５５ｂとを含む。ベース部５５ｂは、互いに隣接する２つのレーザ素子５１の間の領域のサイズに対して、半分程度のサイズとされる。また、上記領域に配置される２つのベース部５５ｂは、一方が前方側（Ｚ軸方向）に配置され、他方が後方側（Ｚ軸方向）に配置される。
【００９５】
メッキ部５６は、本実施形態において、２μｍの厚さのＡｕメッキによって構成されている。このＡｕで構成されたメッキ部５６が、サブマウント４０における接合パッド４１（Ａｕ）に対してＡｕ−Ａｕ超音波接合されることによって、マルチレーザチップ５０が、サブマウント４０に対してフリップチップ実装される。なお、接合方法については、これに限らず、Ａｕ−Ｓｎ接合やＣｕ−Ｃｕ接合などであってもよい。
【００９６】
なお、個別電極５４は、実際には、図７、８で描かれているものよりも、Ｚ軸方向に長い形状を有している。
【００９７】
図８を参照して、レーザ素子５１は、Ｚ軸方向に長い帯状のリッジ部７０（導光波路）が、共振器方向（Ｚ軸方向）から一対の前端面及び後端面によって挟み込まれた構造とされている。つまり、レーザ素子５１は、端面発光型の半導体レーザである。
【００９８】
このレーザ素子５１は、例えば、レーザ構造を含む積層半導体層７２が基板７１上に形成されて構成されている。半導体層７２は、第１のクラッド層７３、活性化層７４、第２のクラッド層７５及びコンタクト層７６を含む。半導体層７２には、上記した層以外の層（例えば、バッファ層やガイド層等）がさらに設けられていてもよい。
【００９９】
基板７１は、例えば、ＧａＮ等のＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体により形成される。ここで、「ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体」は、短周期型周期率表における３Ｂ族元素群のうち少なくとも１種と、短周期型周期率表における５Ｂ族元素のうち少なくともＮとを含んで構成される。
【０１００】
ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体としては、例えば、Ｇａ及びＮを含む窒化ガリウム系化合物が挙げられる。窒化ガリウム系化合物には、例えば、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ等が含まれる。ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体には、必要に応じてＳｉ、Ｇｅ、Ｏ、Ｓｅ等のＩＶ族又はＶＩ族元素のｎ型不純物、又は、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃ等のＩＩ族又はＩＶ族元素のｐ型不純物がドープされている。
【０１０１】
半導体層７２は、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体を主に含んで構成されている。第１のクラッド層７３は、例えば、ＡｌＧａＮにより形成される。活性化層７４は、例えば、組成比が互いに異なるＧａＩｎＮによりそれぞれ形成された井戸層及びバリア層が交互に積層された多重量子井戸構造を有している。第２のクラッド層７５は、例えば、ＡｌＧａＮにより形成される。コンタクト層７６は、例えばＧａＮにより形成される。
【０１０２】
リッジ部７０は、第２のクラッド層７５から突出するように形成されている。リッジ部７０は、半導体層７２の一部であり、Ｘ軸方向の屈折率差を利用してＸ軸方向の光の閉じ込めを行い、また、半導体層７２へ注入される電流を狭窄する。活性化層７４のうちリッジ部７０に対応する箇所が発光領域７８である。
【０１０３】
前端面は、光が出射される側の面であり、この前端面には、多層反射膜（不図示）が形成されている。また、後端面は、光が反射される側の面であり、この後端面にも多層反射膜（不図示）が形成されている。前端面側の多層反射膜の反射率は、例えば、１０％程度とされる。また、後端面側の多層反射膜の反射率は、例えば、９５％程度とされる。
【０１０４】
リッジ部７０の表面（コンタクト層７６の表面）には、リッジ部７０の全体を覆うように、個別電極５４における被覆部５５ａが設けられている。被覆部５５ａは、コンタクト層７６と電気的に接続されている。なお、半導体層７２上（コンタクト層７６を除いた箇所）には、絶縁層７７が積層されている。絶縁層７７は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＺｒＯ２などによって形成されている。
【０１０５】
（個別電極５４の配列）
次に、個別電極５４が上記したような配列とされている理由について説明する。ここでの説明では、まず、比較例について説明する。図９は、比較例に係る個別電極５４'を示す図である。図９に示すように、比較例では、互いに隣接する２つのレーザ素子５１の間の領域が、１つのレーザ素子５１の個別電極５４を配置する領域として使用されている。
【０１０６】
なお、以降の説明では、マルチレーザチップ５０について、Ｘ軸方向の両端側において最も端に位置するレーザ素子５１を第１のレーザ素子５１ａと呼ぶ。
【０１０７】
個別電極５４'が図９に示すように配列された場合、互いに隣接するマルチレーザチップ５０のうち一方のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａと、他方のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａとの間の間隔が、広くなってしまう。つまり、一方のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａ（左端）に対する個別電極５４'が邪魔となり、この箇所については、レーザ素子５１間の間隔を２０μｍとすることができない。レーザ素子５１間の間隔が他とは異なる間隔となる箇所が生じてしまうと、造形物２を正確に形成することができない。
【０１０８】
そこで、本実施形態では、互いに隣接する２つのレーザ素子５１にそれぞれ電極を供給する２つの個別電極５４を、互いに隣接する２つのレーザ素子５１の間の１つの領域に共通で配置することとしている。これにより、図７に示すように、互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０のうち一方のマルチレーザチップ５０の第１のレーザ素子５１ａと、他方のマルチレーザチップ５０の第１のレーザ素子５１ａとの間の間隔を、他の間隔（２０μｍ）と同じ間隔とすることができる。
【０１０９】
なお、マルチレーザチップ５０が隣接するパターンとしては、図７の左側に示されているパターンと、図７の右側に示されているパターンの２つのパターンがある。
【０１１０】
図７の左側に示されているパターンでは、同じドライバＩＣ３１上に実装された各サブマウント４０上のマルチレーザチップ５０が隣接している。図７の右側に示されているパターンでは、互いに隣接する２つドライバＩＣ３１のうち一方のドライバＩＣ３１において最も端に配置されたサブマウント４０上のマルチレーザチップ５０と、他方のドライバＩＣ３１において最も端に配置されたサブマウント４０上のマルチレーザチップ５０とが隣接している。
【０１１１】
図７の左側を参照して、同じドライバＩＣ３１上において互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０のうち一方のマルチレーザチップ５０の第１のレーザ素子５１ａと、他方のマルチレーザチップ５０の第１のレーザ素子５１ａとの間隔が、他の間隔と等しくされている。
【０１１２】
このように、互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａ同士の間隔が他の間隔と等しくなるように、各マルチレーザチップ５０を搭載した複数のサブマウント４０が、同じドライバＩＣ３１上において高精度に実装される。なお、このときの実装において、上述のアライメントマーク４４、５３が使用される。
【０１１３】
図７の右側を参照して、互いに隣接する２つドライバＩＣ３１のうち一方のドライバＩＣ３１において最も端に配置されたサブマウント４０上のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａと、他方のドライバＩＣ３１において最も端に配置されたサブマウント４０上のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａとの間隔が、他の間隔と等しくされている。
【０１１４】
このように、異なるドライバＩＣ３１上での互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａ同士の間隔が他の間隔と等しくなるように、各サブマウント４０を実装済みの複数のＩＣチップが、伝熱板２５上において高精度に実装される。このときの実装においても、上述のアライメントマーク４４、５３が使用される。
【０１１５】
なお、上述の説明から理解されるように、互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａ同士の間隔を他の間隔と等しくするためには、第１のレーザ素子５１ａに対応する個別電極５４をどこに配置するかが問題となる。この点、図１０に示すように個別電極５４が配列されていてもよい。図１０は、個別電極５４の配列についての他の例を示す図である。
【０１１６】
なお、以降の説明において、マルチレーザチップ５０についてＸ軸方向の両端側において端から２番目に位置するレーザ素子５１を第２のレーザ素子５１ｂと呼ぶ。また、第１のレーザ素子５１ａに電力を供給するための個別電極５４を第１の個別電極５４ａと呼び、第２のレーザ素子５１ｂに電力を供給する個別電極５４を第２の個別電極５４ｂと呼ぶ。
【０１１７】
図１０に示す例では、第１のレーザ素子５１ａ（左端）に対応する第１の個別電極５４ａと、第２のレーザ素子５１ｂ（左端）に対応する第２の個別電極５４ｂとが、第１のレーザ素子５１ａ及び第２のレーザ素子５１ｂの間の領域に配置されている。つまり、第１のレーザ素子５１ａ及び第２のレーザ素子５１ｂの間の領域が、第１の個別電極５４ａ及び第２の個別電極５４ｂを配置する領域として共通で使用されている。
【０１１８】
左端の２つのレーザ素子５１に対応する個別電極５４以外の個別電極５４'については、１つの領域に対して１つの個別電極５４'が配置される。図１０に示すような場合についても、互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａ同士の間隔を、他の間隔と等しくすることができる．
【０１１９】
図１０の左側を参照して、同じドライバＩＣ３１上において互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０のうち一方（右側）のマルチレーザチップ５０の第１のレーザ素子５１ａ及び第２のレーザ素子５１ｂに対応する第１の個別電極５４ａ及び第２の個別電極５４ｂが、第１のレーザ素子５１ａ及び第２のレーザ素子５１ｂの間の領域に共通で配置されている。
【０１２０】
図１０の右側を参照して、互いに隣接する２つのドライバＩＣ３１のうち一方（右側）のドライバＩＣ３１の最も端に配置されたサブマウント４０上のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａ及び第２のレーザ素子５１ｂに対応する第１の個別電極５４ａ及び第２の個別電極５４ｂが、第１のレーザ素子５１ａ及び第２のレーザ素子５１ｂの間の領域に共通で配置されている。
【０１２１】
（レーザ素子５１間の間隔）
次に、レーザ素子５１間の間隔をどのように設定するかについて説明する。図１１は、レーザ素子５１間の間隔をどのように設定するかを説明するための図である。図１１の上図には、各レーザ素子５１の結像面（光硬化性樹脂１の表面付近）における平面方向（ＸＹ方向）での光量分布が示されており、下図には、図１１の上図に示す直線上での光量分布が示されている。なお、図１１に示すような光量分布は、光検出部６０において検出された光に基づいて、制御部１１において生成される。以降では、図１１に示すような光量分布を光量プロファイルと呼ぶ。
【０１２２】
各レーザ素子５１から出射された光は、収束性ロッドレンズ２２によって収束されて、Ｘ軸方向でそれぞれ異なる結像位置に結像される。光造形においては、１つのレーザ素子５１において１ドット分の領域を露光させるが、この１ドット分の領域においては、結像中心が最も光が強く、結像中心から離れるほど光が弱くなる。
【０１２３】
一方、光造形においては、互いに隣接する２つのレーザ素子５１によって硬化された２つのドットは、適切に繋がっている必要がある。つまり、互いに隣接するレーザ素子５１間の間隔があまり離れすぎていると、それぞれのレーザ素子５１の結像中心が離れてしまい、２つのドットを適切に繋げることができない。
【０１２４】
このため、本実施形態では、Ｐ２≧０．５×Ｐ１の関係を満たすように、互いに隣接するレーザ素子５１間の間隔が設定される。ここで、Ｐ１は、各レーザ素子５１から出射された各光にそれぞれ対応する結像中心における光密度である。一方、Ｐ２は、互いに隣接する２点の結像中心の中間位置における光密度である。なお、Ｐ１とＰ２の関係については、光硬化性樹脂１の露光感度などにより変わるため、この関係式に限らず、隣接するドットが適切に繋がる条件を表す関係式であれば、どのような式が用いられてもよい。
【０１２５】
＜動作説明＞
次に、制御部１１の処理について説明する。図１２は、制御部１１の処理を示すフローチャートである。
【０１２６】
まず、制御部１１は、光検出部６０によって検出された光に基づいて、光の光量分布を示す光量プロファイルを生成し、光量プロファイルに基づいて、各レーザ素子５１の光量を補正する（ステップ１０１）。
【０１２７】
このとき、制御部１１は、典型的には、光量プロファイルに基づいて光量が基準よりも少ないと判断されたレーザ素子５１の光量を増加させるための処理を実行する。例えば、制御部１１は、そのレーザ素子５１に供給される電力を増加させる処理や、単位時間当たりの発光回数を増加させる処理などを実行する。
【０１２８】
また、制御部１１は、光量プロファイルに基づいて光量が基準よりも多いと判断されたレーザ素子５１の光量を減少させるための処理を実行してもよい。この場合、例えば、制御部１１は、そのレーザ素子５１に供給される電力を減少させる処理や、単位時間当たりの発光回数を減少させる処理などを実行する。
【０１２９】
次に、制御部１１は、光量プロファイルに基づいて、造形データを補正する（ステップ１０２）。造形データは、各層毎の露光パターンを示す露光パターンデータと、各層毎のレーザ素子５１の発光タイミングを示す発光タイミングデータとを含む。
【０１３０】
ここで、例えば、発光モジュール３０の温度上昇に伴うレーザ素子５１の位置ずれ等が原因で、各レーザ素子５１の結像中心の位置にずれが生じてしまう場合がある。このような場合、元の造形データ（露光パターンデータ、発光タイミングデータ）のままでは、正確に造形物２を形成することができない場合がある。このため、制御部１１は、ステップ１０２において、造形データを補正する処理を行っている。
【０１３１】
造形データを補正すると、次に、制御部１１は、ｍ層目（ｍ＝１〜ｎ）の発光タイミングデータを記憶部１７から読みだす（ステップ１０３）。次に、制御部１１は、光源移動機構１４を制御して、光源ユニット２０を露光開始位置（図１において右側）に移動させる（ステップ１０４）。
【０１３２】
次に、制御部１１は、光源移動機構１４を制御して光源ユニット２０を走査方向（Ｙ軸方向）に移動させながら、ｍ層目の発光タイミングデータに基づいて各レーザ素子５１の発光を制御し、ｍ層目の露光を行う（ステップ１０５）。このとき、レーザ素子５１における１回の発光時間は、１μ秒とされ、単位時間あたりの発光回数が調整されることによって、積算光量が調整される。
【０１３３】
制御部１１は、ｍ層目の露光が完了すると、造形物２における造形が完了（ｍ＝ｎ）したかどうかを判定する（ステップ１０６）。造形が完了していない場合（ステップ１０６のＮＯ）、制御部１１は、ステージ６を下方に所定の距離分移動させる（ステップ１０７）。そして、制御部１１は、ｍに１を加算して（ステップ１０８）今回の層についてステップ１０３〜ステップ１０６の処理を実行する。
【０１３４】
一方、造形物２における造形が完了した場合（ステップ１０６のＹＥＳ）、制御部１１は、処理を終了する。
【０１３５】
なお、図１２では、造形物２の造形が開始されるタイミングで、光量の補正及び造形データの補正が行われる場合について説明した。一方、これらの補正が行われるタイミングは、これに限られない。例えば、制御部１１は、１層分の露光が完了する度に上記補正を行ってもよい。
【０１３６】
あるいは、制御部１１は、各層毎の発光タイミングデータに基づいて、補正が必要なタイミングを算出し、このタイミングで補正を行ってもよい。あるいは、制御部１１は、過去の蓄積データ（例えば、補正が行われたときのデータ、露光済みの層に対応する発光タイミングデータ等）に基づいて、補正が必要なタイミングを算出し、このタイミングで補正を行ってもよい。
【０１３７】
（光量補正）
次に、各レーザ素子５１の光量を補正するときの処理について具体的に説明する。図１３及び図１４は、各レーザ素子５１の光量を補正するときの処理を示すフローチャートである。なお、ここでの説明では、便宜的に、第１の光検出部６１及び第２の光検出部６２が、それぞれ１本の長いラインセンサ６３によって構成されているとして説明する。
【０１３８】
まず、制御部１１は、光源移動機構１４を制御して、光源ユニット２０を第１の光検出部６１上に移動させる（ステップ２０１）。このとき制御部１１は、Ｙ軸方向において、第１の光検出部６１の中心から距離ｄ１の位置に光源ユニット２０の中心（光源ユニット２０における発光領域７８の位置）が位置するように、光源ユニット２０を移動させる。
【０１３９】
なお、距離ｄ１は、初期値が−２０μｍとされている。ここで、距離ｄ１の値について、Ｙ軸方向において第１の光検出部６１の中心よりも樹脂槽５側をプラスとし、逆側をマイナスとする。
【０１４０】
制御部１１は、光源ユニット２０を移動させると、次に、１つのマルチレーザチップ５０に含まれる３２個のレーザ素子５１のうち、ｎ番目のレーザ素子５１を発光させる（ステップ２０２）。なお、ｎの値は、初期値が１である。ここで、発光モジュール３０においては、５１２個のマルチレーザチップ５０を備えているため、ステップ２０２では、５１２個それぞれのマルチレーザチップ５０におけるｎ番目のレーザ素子５１が同時に発光される。
【０１４１】
制御部１１は、ｎ番目のレーザ素子５１を発光させると、第１の光検出部６１によってレーザ素子５１の光量を検出させる（ステップ２０３）。次に、制御部１１は、３２個全てのレーザ素子５１を発光させたかどうかを判定する。（ステップ２０４）。
【０１４２】
発光させるべきレーザ素子５１がまだ残っている場合（ステップ２０４のＮＯ）、制御部１１は、ｎに１を加算して（ステップ２０５）、次のレーザ素子５１を発光させる（ステップ２０２）。そして、制御部１１は、第１の光検出部６１によってレーザ素子５１の光量を検出させる（ステップ２０３）。
【０１４３】
図１５及び図１６の左側には、光源ユニット２０の中心が、第１の光検出部６１の中心から距離ｄ１の位置に位置している状態で、ｎ番目のレーザ素子５１が発光されたときの様子が示されている。また、図１５及び図１６の右側には、第１の光検出部６１によって検出された光量の一例が示されている。
【０１４４】
３２個全てのレーザ素子５１を発光させた場合（ステップ２０４のＹＥＳ）、制御部１１は、距離ｄ１に対して２μｍを加算し（ステップ２０７）、その和が２０μｍを超えるかどうかを判定する（ステップ２０８）。
【０１４５】
和が２０μｍ以下である場合（ステップ２０８のＮＯ）、制御部１１は、光源移動機構１４により光源ユニット２０をＹ軸方向に２μｍ移動させて、第１の光検出部６１の中心から距離ｄ１の位置へ光源ユニット２０を移動させる（ステップ２０１）。その後、その新たな距離ｄ１の位置で、再び、ステップ２０２〜ステップ２０８の処理を実行する。
【０１４６】
ステップ２０８において距離ｄ１が２０μｍを超える場合（ステップ２０８のＹＥＳ）、制御部１１は、次のステップ２０９へ進む。ステップ２０９では、制御部１１は、第１の光検出部６１によって検出された各レーザ素子５１の光量に基づいて、第１の光量プロファイルを生成する。
【０１４７】
図１７及び図１８は、第１の光量プロファイルを示す図である。これらの図に示すように、本実施形態では、第１の光量プロファイルは、Ｘ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）及びＹ軸方向（光源ユニット２０の走査方向）の２軸方向における２次元的な光量データとされる。
【０１４８】
第１の光量プロファイルを生成すると、次に、制御部１１は、光源移動機構１４を制御して、光源ユニット２０を第２の光検出部６２上に移動させる（ステップ２１０）。このとき制御部１１は、Ｙ軸方向において、第２の光検出部６２の中心から距離ｄ２の位置に光源ユニット２０の中心（光源ユニット２０における発光領域７８の位置）が位置するように、光源ユニット２０を移動させる。
【０１４９】
制御部１１は、光源ユニット２０を移動させると、次に、１つのマルチレーザチップ５０に含まれる３２個のレーザ素子５１のうち、ｎ番目のレーザ素子５１を発光させる（ステップ２１１）。次に、制御部１１は、第２の光検出部６２によってレーザ素子５１の光量を検出させる（ステップ２１２）。
【０１５０】
次に、制御部１１は、３２個全てのレーザ素子５１を発光させたかどうかを判定し（ステップ２１３）、発光させるべきレーザ素子５１がまだ残っていれば、ｎに１を加算して（ステップ２１４）、次のレーザ素子５１を発光させる（ステップ２１０）。
【０１５１】
３２個全てのレーザ素子５１を発光させた場合（ステップ２１３のＹＥＳ）、制御部１１は、距離ｄ１に対して２μｍを加算し（ステップ２１５）、その和が２０μｍを超えるかどうかを判定する（ステップ２１６）。
【０１５２】
和が２０μｍ以下である場合（ステップ２１６のＮＯ）、制御部１１は、光源ユニット２０をＹ軸方向に２μｍ移動させて、第１の光検出部６１の中心から距離ｄ２の位置へ光源ユニット２０を移動させる（ステップ２１０）。
【０１５３】
ステップ２１６において距離ｄ１が２０μｍを超える場合（ステップ２１６のＹＥＳ）、制御部１１は、第２の光検出部６２によって検出された各レーザ素子５１の光量に基づいて、第２の光量プロファイルを生成する（ステップ２１７）。
【０１５４】
第２の光量プロファイルを生成すると、次に、制御部１１は、第１の光量プロファイルに基づいて、第１の複数列光量プロファイルを生成する（ステップ２１８）。
【０１５５】
図１９及び図２０は、第１の複数列光量プロファイルを示す図である。第１の複数列光量プロファイルの生成においては、まず、制御部１１は、ステップ２０９で生成された１列分の第１の光量プロファイル（図１７参照）のコピーを５つ用意する（列は、Ｘ軸方向）。そして、制御部１１は、この５つのコピーをＹ軸方向（光源ユニット２０の走査方向）に露光ピッチ分（Ｙ軸方向：２０μｍ）ずつずらして配列することで、第１の複数列光量プロファイルを生成する。
【０１５６】
なお、本実施形態では、第１の複数列光量プロファイルにおける列の数が５とされているが、この値については、適宜変更可能である（後述の第２の複数列光量プロファイルも同様）。
【０１５７】
次に、制御部１１は、第１の複数列光量プロファイルにおいて、中央２列のエリア（図１９参照）の光量が第１の基準を満たしているかどうかを判定する（ステップ２１９）。中央２列エリアの光量が第１の基準を満たしていない場合（ステップ２１９のＮＯ）、制御部１１は、中央２列エリアの光量が第１の基準を満たすことができるように、各レーザ素子５１の光量を補正する（ステップ２２０）。
【０１５８】
このとき、例えば、制御部１１は、光量が少ない（第１の基準を満たしていない）レーザ素子５１が存在する場合、そのレーザ素子５１に対応する光量を多くするための処理を実行する。また、例えば、制御部１１は、光量が多い（第１の基準を満たしていない）レーザ素子５１が存在する場合、そのレーザ素子５１に対応する光量を少なくするための処理を実行する。
【０１５９】
各レーザ素子５１の光量を補正すると、制御部１１は、ステップ２０１へ戻り、再び、ステップ２０１以降の処理を実行する。
【０１６０】
ステップ２１９において、中央２列エリアの光量が第１の基準を満たしている場合（ステップ２１９のＹＥＳ）、制御部１１は、第２の光量プロファイルに基づいて、第２の複数列光量プロファイルを生成する（ステップ２２１）。
【０１６１】
このとき、制御部１１は、ステップ２１７で生成された１列分の第２の光量プロファイルのコピーを５つ用意し、この５つのコピーをＹ軸方向に露光ピッチ分（２０μｍ）ずつずらして配列することで、第２の複数列光量プロファイルを生成する。
【０１６２】
次に、制御部１１は、第２の複数列光量プロファイルにおいて、中央２列のエリアの光量が第２の基準を満たしているかどうかを判定する（ステップ２２２）。中央２列エリアの光量が第２の基準を満たしていない場合（ステップ２２２のＮＯ）、制御部１１は、中央２列エリアの光量が第２の基準を満たすことができるように、各レーザ素子５１の光量を補正する（ステップ２２３）。
【０１６３】
このとき、例えば、制御部１１は、光量が少ない（第２の基準を満たしていない）レーザ素子５１が存在する場合、そのレーザ素子５１に対応する光量を多くするための処理を実行する。また、例えば、制御部１１は、光量が多い（第２の基準を満たしていない）レーザ素子５１が存在する場合、そのレーザ素子５１に対応する光量を少なくするための処理を実行する。
【０１６４】
各レーザ素子５１の光量を補正すると、制御部１１は、ステップ２０１へ戻り、再び、ステップ２０１以降の処理を実行する。
【０１６５】
ステップ２２２において、中央２列エリアの光量が第２の基準を満たしている場合（ステップ２２２のＹＥＳ）、制御部１１は、処理を終了する。
【０１６６】
（造形データ補正）
次に、造形データを補正するときの処理について説明する。図２１は、造形データを補正するときの処理を示すフローチャートである。
【０１６７】
まず、制御部１１は、第１の基準を満たすと判定された第１の複数列光量プロファイル、第２の基準を満たすと判定された第２の複数列光量プロファイルに基づいて、各レーザ素子５１の結像中心の位置（ドット中心）を判定する（ステップ３０１）。
【０１６８】
次に、制御部１１は、判定された結像中心の位置に合わせて造形データにおける露光パターンデータを座標変換する（ステップ３０２）。次に、制御部１１は、座標変換された露光パターンデータに基づいて、発光タイミングデータを算出する。
【０１６９】
図２２は、造形データを補正するときの処理を説明するための図である。
【０１７０】
図２２における左図には、１０個のレーザ素子５１（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）の結像中心の位置にずれがない場合の一例が示されている。１０個のレーザ素子５１が、走査方向（Ｙ軸方向）に移動されながら所定の発光タイミングで発光されると、図２２における左図に示すような露光パターン（黒で塗りつぶされた領域）での露光が行われる。
【０１７１】
つまり、１０個のレーザ素子５１の結像位置にずれがない場合、目的とする露光パターンでの正確な露光を行うことができる。なお、図２２における左図に示されている露光パターンを以降では、基準露光パターンと呼ぶ。
【０１７２】
図２２における中央図には、１０個のレーザ素子５１（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）の結像中心の位置が、Ｘ軸方向で均等に間延びしてしまっている場合の一例が示されている。このように、各レーザ素子５１の結像中心がずれてしまっている場合に、左図と同じ発光タイミングで各レーザ素子５１が発光されたとする。この場合、露光パターンが、中央図において破線で囲まれた領域となってしまい、目的とする基準露光パターン（左図）に対してずれてしまう。この場合、造形物２を正確に形成することができない。
【０１７３】
従って、このような場合、制御部１１は、各レーザ素子５１の結像中心がずれている状態において、基準露光パターンに最も近い露光パターン（黒で塗りつぶされた領域）を求めることにより、露光パターンの座標変換を行う（ステップ３０２参照）。そして、制御部１１は、座標変換された露光パターンに基づいて、各レーザ素子５１の発光タイミングを求める（ステップ３０３）。
【０１７４】
図２２における右図には、１０個のレーザ素子５１（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１０）の結像中心の位置が、Ｘ軸方向で間延びしてしまったり、縮んでしまったりしている場合の一例が示されている。この場合も同様に、左図と同じ発光タイミングで各レーザ素子５１が発光されると、露光パターンが、右図において破線で囲まれた領域となってしまい、目的とする基準露光パターン（左図）に対してずれてしまう。
【０１７５】
従って、この場合も同様に、制御部１１は、各レーザ素子５１の結像中心がずれている状態において、基準露光パターンに最も近い露光パターン（黒で塗りつぶされた領域）を求めることにより、露光パターンの座標変換を行う（ステップ３０２参照）。そして、制御部１１は、座標変換された露光パターンに基づいて、各レーザ素子５１の発光タイミングを求める（ステップ３０３）。
【０１７６】
なお、ここでの説明では、結像中心がＸ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）にずれた場合について説明したが、本実施形態では、結像中心がＹ軸方向（光源ユニット２０の走査方向）にずれた場合にも対応することができる。これは、光量プロファイル（複数列光量プロファイル）が、Ｘ軸方向だけでなく、Ｙ軸方向にも対応して２次元的に生成されるためである。
【０１７７】
（２つの光量プロファイルを用いる理由）
次に、レーザ素子５１の光量の補正、及び造形データの補正において、光源ユニット２０に対して深度方向での距離ｌが異なる状態で取得された２つの光量プロファイルが用いられる理由について説明する。
【０１７８】
図２３は、レーザ素子５１の光量の補正、及び造形データの補正において、光源ユニット２０に対して深度方向での距離ｌが異なる状態で取得された２つの光量プロファイルが用いられる理由を説明するための図である。
【０１７９】
図２３の左図には、収束性ロッドレンズ２２が正常である場合の一例が示されている。図２３の右図には、収束性ロッドレンズ２２における一部のロッドレンズ２２ａが傾いてしまっている場合の一例が示されている。
【０１８０】
図２３に示すように、レーザ素子５１から出射された光は、複数のロッドレンズ２２ａを経由して集光される。このため、図２３の左図に示すように、深度方向で焦点位置からずれた位置に光硬化性樹脂１の表面（結像面）が存在すると、像がぼやけるだけでなく、像が分離してしまう。また、図２３の右図に示すように、焦点位置に一致した位置に光硬化性樹脂１の表面が存在するとしても、複数のレンズのうち一部のレンズが傾いていると像が分離してしまう。
【０１８１】
像の分離状態の程度は、焦点位置に対する光硬化性樹脂１の表面位置のずれ量に応じて変化する。また、光造形装置１００における光硬化性樹脂１の露光状態は、光硬化性樹脂１の表面における光量だけでなく、光硬化性樹脂１の表面よりも深い位置での光量の影響も受ける。
【０１８２】
このため、本実施形態では、光源ユニット２０に対して深度方向での距離が異なる状態で取得された第１の光量プロファイル（第１の複数列光量プロファイル）及び第２の光量プロファイル（第２の複数列光量プロファイル）の２つの光量プロファイルが作成される。そして、この２つの光量プロファイルに基づいて、レーザ素子５１の光量の補正、及び造形データの補正が行われる。
【０１８３】
＜作用等＞
以上説明したように、本実施形態では、発光モジュール３０は、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔（２０μｍ）を開けて配置された複数（３２個）のレーザ素子５１をそれぞれ有する複数（５１２個）のマルチレーザチップ５０が、Ｘ軸方向に沿って並べて構成されている。
【０１８４】
これにより、本実施形態では、発光モジュール３０における全体のレーザ素子５１の数を多く（例えば、５０以上）することができるので、幅（Ｘ軸方向）が広い造形物２であっても高速な造形が可能となる。
【０１８５】
また、本実施形態では、マルチレーザチップ５０は、マルチレーザチップ５０においてＸ軸方向の最も端に位置する第１のレーザ素子５１ａと、Ｘ軸方向において端から２番目に位置する第２のレーザ素子５１ｂとを有している。そして、第１のレーザ素子５１ａに対して電力を供給する第１の個別電極５４ａと、第２のレーザ素子５１ｂに対して電力を供給する第２の個別電極５４ｂとが、マルチレーザチップ５０の下面において、第１のレーザ素子５１ａ及び第２のレーザ素子５１ｂの間の領域に配置されている。
【０１８６】
個別電極５４をこのような配列とすることにより、互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０のうち一方のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａと、他方のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａとの間の間隔を、同じマルチレーザチップ５０上のレーザ素子５１間の間隔（２０μｍ：以下、単に、レーザ素子５１間の間隔）と等しくすることができる（図７、図１０参照）。
【０１８７】
従って、本実施形態では、互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａ同士の間隔がレーザ素子５１間の間隔と異なる場合に比べて、造形物２を正確に形成することができる。
【０１８８】
特に、本実施形態では、レーザ素子５１間の間隔が１００μｍ以下とされるような狭い間隔とされたとしても、互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａ同士の間隔を、レーザ素子５１間の間隔（２０μｍ）と等しくすることができる。
【０１８９】
また、本実施形態では、第１のレーザ素子５１ａ及び第２のレーザ素子５１ｂ以外のレーザ素子５１に対応する個別電極５４についても、上記配列と同様の配列とされている。つまり、第１のレーザ素子５１ａ及び第２のレーザ素子５１ｂ以外のレーザ素子５１において、互いに隣接する２つのレーザ素子５１にそれぞれ電極を供給する２つの個別電極５４が、互いに隣接する２つのレーザ素子５１の間の領域に配置されている。
【０１９０】
これにより、例えば、マルチレーザチップ５０が１枚のウェハから切り出されて構成されるような場合に、どのような場所でウェハがカットされても、同じマルチレーザチップ５０を形成することができる。
【０１９１】
また、本実施形態では、発光モジュール３０は、１つのマルチレーザチップ５０がそれぞれ搭載された、Ｘ軸方向に沿って並べられた複数（５１２個）のサブマウント４０を有しいている。また、発光モジュール３０は、複数（３２個）のサブマウント４０がそれぞれ搭載された、Ｘ軸方向に沿って並べられた複数（１６個）のドライバＩＣ３１を有している。
【０１９２】
そして、本実施形態では、同じドライバＩＣ３１上において互いに隣接する２つのマルチレーザチップ５０のうち一方のマルチレーザチップ５０の第１のレーザ素子５１ａと、他方のマルチレーザチップ５０の第１のレーザ素子５１ａとの間隔が、レーザ素子５１間の間隔と（２０μｍ）等しくされている（図７の左側参照）。
【０１９３】
さらに、本実施形態では、互いに隣接する２つドライバＩＣ３１のうち一方のドライバＩＣ３１において最も端に配置されたサブマウント４０上のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａと、他方のドライバＩＣ３１において最も端に配置されたサブマウント４０上のマルチレーザチップ５０における第１のレーザ素子５１ａとの間隔が、レーザ素子５１間の間隔（２０μｍ）と等しくされている（図７の右側参照）。
【０１９４】
これにより、発光モジュール３０における全て（１６３８４個）のレーザ素子５１における間隔を等間隔とすることができる。
【０１９５】
また、本実施形態では、サブマウント４０は、自身に搭載されたマルチレーザチップ５０が有する各レーザ素子５１を個別に切り替えて発光させるためのスイッチング回路を有している。
【０１９６】
ここで、本実施形態のように、マルチレーザチップ５０の個別電極５４のサイズ、間隔を小さく構成した場合、プローバによって、各レーザ素子５１の発光テストを行うことが困難であるといった問題がある。そこで、本実施形態では、上述のように、各レーザ素子５１を個別に切り替えて発光させるためのスイッチング回路をサブマウント４０に搭載することとしている。これにより、プローバで、サブマウント４０における入力用電極パッド４２に通電制御することにより、レーザ素子５１の発光を個別にテストすることが可能となる。
【０１９７】
また、本実施形態では、ドライバＩＣ３１は、自身に搭載された複数のサブマウント４０上のマルチレーザチップ５０が有する各レーザ素子５１（発光素子）を駆動するための駆動回路を内部に有している。これにより、各ドライバＩＣ３１に対して、レーザ素子５１の発光の制御を分担させることができる。
【０１９８】
また、本実施形態では、Ｐ２≧０．５×Ｐ１の関係を満たすように、互いに隣接するレーザ素子５１間の間隔が設定される。上述のように、Ｐ１は、各レーザ素子５１から出射された各光にそれぞれ対応する結像中心における光密度である。一方、Ｐ２は、互いに隣接する２点の結像中心の中間位置における光密度である。これにより、Ｘ軸方向で、露光による各ドットを適切に繋げることができる。
【０１９９】
また、本実施形態では、発光モジュール３０（ドライバＩＣ３１）が伝熱板２５上に搭載されている。そして、この伝熱上に搭載された発光モジュール３０が、光源ユニット２０の筐体２１の内部に配置され、この筐体２１に対して冷却機構８０が設けられている。これにより、発光モジュール３０による熱を適切に冷却することができる。
【０２００】
なお、本実施形態では、上述のように、レーザ素子５１の数が多く（１６３８４個）、発光モジュール３０によって発生する熱量も大きいため、上述のような冷却機構８０によって発光モジュール３０による熱を冷却することは特に有効である。
【０２０１】
また、本実施形態では、光源ユニット２０から出射された光が光検出部６０によって検出される。そして、制御部１１が、光検出部６０によって検出された光に基づいて、光量プロファイルを生成し、この光量プロファイルに基づいて、各レーザ素子５１の発光を制御している。
【０２０２】
このように、光量プロファイルに基づいて、各レーザ素子５１の発光を制御することで、正確に各レーザ素子５１の発光を制御することができる。
【０２０３】
また、本実施形態では、光量プロファイルに基づいて、各レーザ素子５１の光量が補正される。これにより、各レーザ素子５１の光量を適切な光量に調整することができる。
【０２０４】
また、本実施形態では、光量プロファイルに基づいて、各レーザ素子５１の発光タイミングが補正される。これにより、例えば、発光モジュール３０の温度上昇に伴うレーザ素子５１の位置ずれ等が原因で、各レーザ素子５１の結像中心の位置にずれが生じてしまったような場合でも、正確に造形物２を形成することができる。
【０２０５】
また、本実施形態では、光源ユニット２０及び光検出部６０との間の距離ｌが異なる状態で取得された第１の光量プロファイル及び第２の光量プロファイルの２つの光量プロファイルが作成される。そして、この２つの光量プロファイルに基づいて、レーザ素子５１の光量の補正、及び発光タイミングの補正が行われる。
【０２０６】
これにより、様々な深度位置での光量に基づく複数の光量プロファイルに基づいて、上記各補正を行うことができる。従って、上記各補正を正確に行うことができる。
【０２０７】
また、本実施形態では、光量プロファイルとして、光の２次元的な光量分布を示す２次元的な光量プロファイル（複数列光量プロファイル）が生成される。そして、２次元的な光量プロファイルに基づいて、レーザ素子５１の光量の補正、及び発光タイミングの補正が行われる。これにより、上記各補正をさらに正確に行うことができる。
【０２０８】
さらに、本実施形態では、光源ユニット２０と、光硬化性樹脂１との間の距離を距離Ｌ、光源ユニット２０と光検出部６０との間の距離を距離ｌ、光源ユニット２０の前記光硬化性樹脂１に対する露光深さをＤとしたとき、Ｌ≦ｌ≦Ｌ＋Ｄという条件を満たすように、光検出部６０が配置される。これにより、光量を測定するための適切な位置に光検出部６０を配置することができる。
【０２０９】
≪第２実施形態≫
次に、本技術の第２実施形態について説明する。第２実施形態では、光源ユニット２０における発光モジュール１３０の構成が上述の第１実施形態と異なっている。従って、この点を中心に説明する。なお、第２実施形態以降の説明では、上述の第１実施形態と同様の構成及び機能を有する部材については、同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【０２１０】
図２４は、第２実施形態に係る発光モジュール１３０を示す斜視図である。図２５は、発光モジュール１３０の一部を示す拡大斜視図である。図２６は、発光モジュール１３０におけるマルチレーザチップ５０の下面図及び発光モジュール１３０を光の出射側から見た側面図である。
【０２１１】
第２実施形態では、主に、マルチレーザチップ５０がサブマウント１４０の上側ではなく下側に配置される点、並びに、サブマウント１４０がワイヤボンディングではなくフリップチップ実装によってドライバＩＣ１３１上に実装される点で、第１実施形態とは異なっている。
【０２１２】
図２４〜図２６に示すように、第２実施形態に係る発光モジュール１３０は、第１実施形態と同様に、複数のドライバＩＣ１３１と、ドライバＩＣ１３１上に実装された複数のサブマウント１４０と、サブマウント１４０上に実装されたマルチレーザチップ５０とを有している。
【０２１３】
サブマウント１４０は、下面側に、複数の入力用電極パッド１４２（図２５）と、複数のアライメントマーク４４（図２５）と、複数の接合パッド４１（図２６の下図）とを有している。また、ドライバＩＣ１３１は、上面側に、サブマウント４０の複数の入力用電極パッド１４２と電気的に接続される複数の出力用電極パッド（不図示）を有している。
【０２１４】
第２実施形態において、サブマウント１４０の入力用電極パッド１４２の数は、１７個とされており、入力用電極パッド１４２のサイズは、５０μｍ×５０μｍとされている。１７個の入力用電極パッド１４２は、例えば、３つが電源用、３つが第１のＧＮＤ用、１つが第２のＧＮＤ用、１つが切替パルス入力用、その他の９つがダミーとして使用される。
【０２１５】
マルチレーザチップ５０は、個別電極５４が設けられた方が上側、共通電極５２が設けられた方が下側として配置される。第２実施形態では、マルチレーザチップ５０がサブマウント４０の下側に配置されるため、マルチレーザチップ５０が伝熱板２５に隣接する。
【０２１６】
第２実施形態では、このように、マルチレーザチップ５０が伝熱板２５に隣接するため、マルチレーザチップ５０の冷却性能を向上させることができる。また、第２実施形態では、マルチレーザチップ５０と、伝熱板２５との間に、例えば、熱伝導率が高い接着剤９が介在されている（図２６の下図）。これにより、マルチレーザチップ５０の冷却性能をさらに向上させることができる。
【０２１７】
≪各種変形例≫
図２７は、光検出部の他の例を示す図である。図２７に示す例では、光検出部１６０の数が１つとされており、この光検出部１６０が移動機構によって上下方向に移動される。移動機構は、光源ユニット２０と光検出部１６０との間の距離ｌを異ならせるように、光検出部１６０を上下方向に移動させる。このような構成によっても、光検出部１６０は、上記距離ｌが異なる状態で、光を検出可能とされる。
【０２１８】
なお、光検出部１６０ではなく、光源ユニット２０が移動機構により上下方向に移動されてもよい。また、光検出部１６０及び光源ユニット２０の両方が上下方向に移動されてもよい。
【０２１９】
図２８は、光検出部のさらに別の例を示す図である。図２８に示す例では、カメラ１６１が、移動機構によってＸ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）に移動される。カメラは、例えば、画素数が６４０×４８０とされ、焦点位置の分解能が４μｍとされる。
【０２２０】
なお、上記距離ｌが異なる状態でカメラ１６１が光を検出可能なように、上記距離ｌが異なる複数台（例えば、２台）のカメラ１６１が設けられていてもよい。また、１台のカメラ１６１が移動機構によって上下方向に移動されてもよい。また、カメラ１６１ではなく、光源ユニット２０が移動機構により上下方向に移動されてもよいし、カメラ１６１及び光源ユニット２０の両方が移動機構により上下方向に移動されてもよい。
【０２２１】
さらに、上記距離ｌが異なる状態でカメラ１６１が光を検出可能なように、カメラ１６１の撮像素子１６２における結像面がＸ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）に対して傾けられていてもよい（この場合、上下方向の移動機構は必要ない）。図２９は、カメラの撮像素子１６２の結像面がＸ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）に対して傾けられているときの様子を示す図である。
【０２２２】
図３０は、光検出部のさらに別の例を示す図である。この光検出部１６３は、第１の撮像素子１６４と、第２の撮像素子１６５とを含む。第１の撮像素子１６４及び第２の撮像素子１６５は、光源ユニット２０との間の距離ｌが異なるように、支持台１６６上において異なる高さ位置に配置されている。
【０２２３】
また、第１の撮像素子１６４及び第２の撮像素子１６５は、移動機構により、支持１６６台と共に、Ｘ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）に移動される。第１の撮像素子１６４と、第２の撮像素子１６５は、例えば、それぞれ、画素数が６４０×４８０とされ、焦点位置の分解能が４μｍとされる。
【０２２４】
このような構成においても、光検出部１６３は、上記距離ｌが異なる状態で光を検出可能とされる。なお、撮像素子の数は、１つであってもよよいし、３以上であってもよい。
【０２２５】
また、上記距離ｌが異なる状態で撮像素子が光を検出可能なように、１つの撮像素子が移動機構によって上下方向に移動されてもよい。また、撮像素子ではなく、光源ユニット２０が移動機構により上下方向に移動されてもよいし、撮像素子及び光源ユニット２０の両方が移動機構により上下方向に移動されてもよい。
【０２２６】
さらに、上記距離ｌが異なる状態で撮像素子が光を検出可能なように、撮像素子における結像面がＸ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）に対して傾けられていてもよい（この場合、上下方向の移動機構は必要ない）。
【０２２７】
以上の説明では、造形物２が形成されるとき、光源ユニット２０が樹脂槽５に対して相対的に移動される場合について説明した。一方、造形物２が形成されるとき、樹脂槽５が光源ユニット２０に対して相対的に移動されてもよい。あるいは、光源ユニット２０及び樹脂槽５の両方が移動可能に構成されていてもよい。
【０２２８】
以上の説明では、発光素子の一例としてレーザ素子５１を例に挙げて説明したが、発光素子は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の他の発光素子であってもよい。
【０２２９】
以上の説明では、光量プロファイルが２次元的な光量プロファイルである場合について説明した。一方、光量プロファイルは、Ｘ軸方向（レーザ素子５１の並び方向）での１次元的な光量プロファイルであってもよい（図１１の下図参照）。
【０２３０】
以上の説明では、上記距離ｌが異なる２つの光量プロファイルが用いられる場合について説明した。一方、光量プロファイルは、１つであってもよい。あるいは、上記距離ｌが異なる３つ以上の光量プロファイルが用いられてもよい。
【０２３１】
以上の説明では、発光モジュール３０が、光造形装置１００に適用される場合について説明した。一方、本技術に係る発光モジュール３０は、レーザプリンタ、レーザディスプレイ装置、計測装置などの各種の装置に適用可能である。
【０２３２】
以上で説明した制御部１１の処理は、ネットワーク上のサーバ装置が実行してもよい。
【０２３３】
本技術は、以下の構成をとることもできる。
（１）一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を具備し、
前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含み、
前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含み、
前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される
発光モジュール。
（２）  上記（１）に記載の発光モジュールであって、
互いに隣接する２つのマルチ発光体のうち一方のマルチ発光体における第１の発光素子と、他方のマルチ発光体における第１の発光素子との間の間隔が、前記所定の間隔と等しい
発光モジュール。
（３）上記（２）に記載の発光モジュールであって、
前記所定の間隔は、１００μｍ以下である
発光モジュール。
（４）  上記（１）〜（３）のうちいずれか１つに記載の発光モジュールであって、
前記第１の発光素子及び前記第２の発光素子以外の発光素子において、互いに隣接する２つの発光素子にそれぞれ電極を供給する２つの個別電極が、互いに隣接する２つの発光素子の間の領域に配置される
発光モジュール。
（５）  上記（１）〜（４）のうちいずれか１つに記載の発光モジュールであって、
前記マルチ発光体がそれぞれ搭載され、前記一方向に沿って並べられた複数のサブマウント部材をさらに具備する
発光モジュール。
（６）  上記（５）に記載の発光モジュールであって、
前記複数のサブマウント部材がそれぞれ搭載され、前記一方向に沿って並べられた複数のマウント部材をさらに具備する
発光モジュール。
（７）  上記（６）に記載の発光モジュールであって、
互いに隣接するマウント部材のうち一方のマウント部材において最も端に配置されたサブマウント部材に搭載されたマルチ発光体における第１の発光素子と、他方のマウント部材において最も端に配置されたサブマウント部材に搭載されたマルチ発光体における第１の発光素子との間の間隔が、上記所定の間隔と等しい
発光モジュール。
（８）  上記（１）〜（７）のうちいずれか１つに記載の発光モジュールであって、
前記複数の発光素子から出射された各光をそれぞれ収束する収束レンズが、前記光の出射側に配置される
発光モジュール。
（９）  上記（５）に記載の発光モジュールであって、
前記複数のサブマウント部材は、自身に搭載された前記マルチ発光体が有する複数の発光素子を個別に切り替えて発光させるためのスイッチング回路をそれぞれ有する
発光モジュール。
（１０）  上記（６）に記載の発光モジュールであって、
前記複数のマウント部材は、自身に搭載された前記複数のサブマウント部材上のマルチ発光体が有する複数の発光素子を駆動するための駆動回路を有する
発光モジュール。
（１１）  上記（１）〜（１０）のうちいずれか１つに記載の発光モジュールであって、
前記複数の発光素子から出射された各光にそれぞれ対応する結像中心における光密度をＰ１とし、互いに隣接する２点の結像中心の中間位置における光密度をＰ２としたとき、Ｐ２≧０．５×Ｐ１の関係を満たすように、前記所定の間隔が設定される
発光モジュール。
（１２）  上記（６）に記載の発光モジュールであって、
前記複数のマウント部材は、伝熱板上に搭載される
発光モジュール。
（１３）  上記（１２）に記載の発光モジュールであって、
前記発光モジュールは、筐体の内部に収容され、
前記筐体には、前記発光モジュールによる熱を冷却する冷却機構が設けられる
発光モジュール。
（１４）  上記（１）〜（１３）のうちいずれか１つに記載の発光モジュールであって、
前記複数の発光素子は、光造形において光硬化性樹脂を硬化させるための光を出射する
発光モジュール。
（１５）一方向に１００μｍ以下の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体
を具備する発光モジュール。
（１６）一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を有し、前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含み、前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含み、前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される発光モジュール
を具備する光源ユニット。
（１７）一方向に所定の間隔を開けて配置され、前記一方向に直交する方向に向けて、光造形において光硬化性樹脂を硬化させるための光を出射する複数の発光素子と、前記複数の発光素子にそれぞれ電力を供給する複数の個別電極とをそれぞれ有し、前記一方向に沿って並べられた複数のマルチ発光体を有し、前記複数の発光素子は、前記一方向において最も端に位置する第１の発光素子と、前記一方向において端から２番目に位置する第２の発光素子とを含み、前記複数の個別電極は、前記第１の発光素子に電力を供給する第１の個別電極と、前記第２の発光素子に電力を供給する第２の個別電極とを含み、前記第１の個別電極及び第２の個別電極は、第１の発光素子及び第２の発光素子の間の領域に配置される発光モジュールを有する光源ユニット
を具備する光造形装置。
【符号の説明】
【０２３４】
１…光硬化性樹脂
２…造形物
５…樹脂槽
１１…制御部
２０…光源ユニット
３０…発光モジュール
２２…集光性ロッドレンズ
３１…ドライバＩＣ
４０…サブマウント
５０…マルチレーザチップ
５１…レーザ素子
５４…個別電極
６０…光検出部
８０…冷却機構
１００…光造形装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2019039291.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2019039291.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2019039291.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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2019039291.tif 000034
2019039291.tif 000035
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