(57)【要約】【課題】レンズユニットの取り付けを選択して、１つの装置で大型造形と小型精細造形を実現すること。【解決手段】３次元造形装置であって、取付機構と、調整機構と、を備える。３次元造形装置の取付機構は、光源からの光線を集光するレンズユニットを所定の位置に取り付ける。３次元造形装置の調整機構は、取り付けたレンズユニットに応じて、光源の位置を調整する。【選択図】  図１Ａ
2019098705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元造形装置であって、
光源からの光線を集光するレンズユニットを所定の位置に取り付ける取付機構と、
取り付けた前記レンズユニットに応じて、前記光源の位置を調整する調整機構と、
を備える３次元造形装置。
【請求項２】
前記取付機構は、
前記レンズユニットが取り付けられるレンズホルダと、
前記レンズホルダと前記光源を保持する光源ホルダとを嵌合する嵌合手段と、
を有する請求項１に記載の３次元造形装置。
【請求項３】
前記レンズユニットは、前記レンズホルダにねじ込まれる請求項２に記載の３次元造形装置。
【請求項４】
前記レンズユニットは、前記レンズホルダに押さえ環を用いて取り付けられる請求項２に記載の３次元造形装置。
【請求項５】
前記取付機構は、前記レンズユニットの取付位置と前記レンズユニットの非取付位置との間で前記レンズユニットを移動可能な移動機構を含む請求項１に記載の３次元造形装置。
【請求項６】
前記移動機構は、前記取付位置と前記非取付位置との間で前記レンズユニットをスライドさせるスライド機構を有する請求項５に記載の３次元造形装置。
【請求項７】
前記移動機構は、前記取付機構を所定の軸の周りで回転させる回転機構を有し、前記取付位置と前記非取付位置との間で前記レンズユニットを移動させる請求項５に記載の３次元造形装置。
【請求項８】
前記取付位置と前記非取付位置との間で前記移動機構が移動するように駆動する第１駆動手段を有する請求項６または７に記載の３次元造形装置。
【請求項９】
前記調整機構は、前記レンズユニットを取り付けた場合の前記光源の第１位置、または前記レンズユニットを取り付けない場合の光源の第２位置を設定する設定機構を含む請求項１乃至８のいずれか１項に記載の３次元造形装置。
【請求項１０】
前記レンズユニットを取り付けた場合の前記光源の第１位置と前記レンズユニットを取り付けない場合の光源の第２位置との間で前記調整機構により前記光源の位置を調整するように駆動する第２駆動手段を有する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の３次元造形装置。
【請求項１１】
前記第１駆動手段と前記第２駆動手段とを連動させて制御する制御手段を有する請求項１０に記載の３次元造形装置。
【請求項１２】
光源からの光線を集光するレンズユニットを所定の位置に取り付ける取付機構と、
取り付けた前記レンズユニットに応じて、前記光源の位置を調整する調整機構と、
を備え、
前記取付機構は、前記レンズユニットの取付位置と前記レンズユニットの非取付位置との間で前記レンズユニットを移動可能な移動機構を含む３次元造形装置の制御方法であって、
前記レンズユニットの取付位置と前記レンズユニットの非取付位置との間で前記移動機構が移動するように駆動する第１駆動ステップと、
前記レンズユニットを取り付けた場合の前記光源の第１位置と前記レンズユニットを取り付けない場合の光源の第２位置との間で前記調整機構により前記光源の位置を調整するように駆動する第２駆動ステップと、
前記第１駆動ステップと前記第２駆動ステップとを連動させるように制御する制御ステップと、
を含む３次元造形装置の制御方法。
【請求項１３】
光源からの光線を集光するレンズユニットを所定の位置に取り付ける取付機構と、
取り付けた前記レンズユニットに応じて、前記光源の位置を調整する調整機構と、
を備え、
前記取付機構は、前記レンズユニットの取付位置と前記レンズユニットの非取付位置との間で前記レンズユニットを移動可能な移動機構を含む３次元造形装置の制御プログラムであって、
前記レンズユニットの取付位置と前記レンズユニットの非取付位置との間で前記移動機構が移動するように駆動する第１駆動ステップと、
前記レンズユニットを取り付けた場合の前記光源の第１位置と前記レンズユニットを取り付けない場合の光源の第２位置との間で前記調整機構により前記光源の位置を調整するように駆動する第２駆動ステップと、
前記第１駆動ステップと前記第２駆動ステップとを連動させるように制御する制御ステップと、
をコンピュータに実行させる３次元造形装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元造形装置、３次元造形装置の制御方法および３次元造形装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、特許文献１には、照射部に集光レンズを設ける技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２３００４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記文献に記載の技術では、レンズユニットの取り付けを選択できないので、１つの装置で大型造形と小型精細造形を実現することができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上述の課題を解決する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】
上記目的を達成するため、本発明に係る３次元造形装置は、
３次元造形装置であって、
光源からの光線を集光するレンズユニットを所定の位置に取り付ける取付機構と、
取り付けた前記レンズユニットに応じて、前記光源の位置を調整する調整機構と、
を備える。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る３次元造形装置の制御方法は、
光源からの光線を集光するレンズユニットを所定の位置に取り付ける取付機構と、
取り付けた前記レンズユニットに応じて、前記光源の位置を調整する調整機構と、
を備え、
前記取付機構は、前記レンズユニットの取付位置と前記レンズユニットの非取付位置との間で前記レンズユニットを移動可能な移動機構を含む３次元造形装置の制御方法であって、
前記レンズユニットの取付位置と前記レンズユニットの非取付位置との間で前記移動機構が移動するように駆動する第１駆動ステップと、
前記レンズユニットを取り付けた場合の前記光源の第１位置と前記レンズユニットを取り付けない場合の光源の第２位置との間で前記調整機構により前記光源の位置を調整するように駆動する第２駆動ステップと、
前記第１駆動ステップと前記第２駆動ステップとを連動させるように制御する制御ステップと、
を含む。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る３次元造形装置の制御プログラムは、
光源からの光線を集光するレンズユニットを所定の位置に取り付ける取付機構と、
取り付けた前記レンズユニットに応じて、前記光源の位置を調整する調整機構と、
を備え、
前記取付機構は、前記レンズユニットの取付位置と前記レンズユニットの非取付位置との間で前記レンズユニットを移動可能な移動機構を含む３次元造形装置の制御プログラムであって、
前記レンズユニットの取付位置と前記レンズユニットの非取付位置との間で前記移動機構が移動するように駆動する第１駆動ステップと、
前記レンズユニットを取り付けた場合の前記光源の第１位置と前記レンズユニットを取り付けない場合の光源の第２位置との間で前記調整機構により前記光源の位置を調整するように駆動する第２駆動ステップと、
前記第１駆動ステップと前記第２駆動ステップとを連動させるように制御する制御ステップと、
をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レンズユニットの取り付けを選択できるので、１つの装置で大型造形と小型精細造形を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の構成を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る３次元造形装置の全体構成を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態に係る３次元造形装置の全体構成を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の第２実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す部分拡大図である。
【図２Ｃ】本発明の第２実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の他の例を示す部分拡大図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す部分拡大図である。
【図４Ａ】本発明の第４実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す部分拡大図である。
【図４Ｂ】本発明の第４実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の他の例を示す部分拡大図である。
【図５Ａ】本発明の第５実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す部分拡大図である。
【図５Ｂ】本発明の第５実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す他の部分拡大図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る３次元造形装置の備える連動テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る３次元造形装置の動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照して、例示的に詳しく説明記載する。ただし、以下の実施の形態に記載されている、構成、数値、処理の流れ、機能要素などは一例に過ぎず、その変形や変更は自由であって、本発明の技術範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。
【００１２】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としての３次元造形装置１００について、図１Ａおよび図１Ｂを用いて説明する。３次元造形装置１００は、３次元造形物の材料に光線を照射して、３次元造形物を造形する装置である。
【００１３】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、３次元造形装置１００は、取付機構１０１と調整機構１０２と造形部１１０とを含む。取付機構１０１は、光源１２１からの光線１２２を集光するレンズユニット１１１を所定の位置に取り付ける。調整機構１０２は、取り付けたレンズユニット１１１に応じて、光源１２１の位置を調整する。造形部１１０には、３次元造形物の材料に光源１２１からの光線１２２が照射される。そして、造形部１１０において、３次元造形物が造形される。
【００１４】
本実施系形態によれば、１つの装置で大型造形と小型精細造形を実現することができる。
【００１５】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る３次元造形装置について、図２Ａ乃至図２Ｃを用いて説明する。図２Ａは、本実施形態に係る３次元造形装置の全体構成を示す図である。図２Ｂは、本実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す部分拡大図である。
【００１６】
３次元造形装置２００は、光学エンジン２０１、支柱２０２、テーブル２０３、材料貯蔵部２０４、プラットフォーム２０５および取付機構２０６を有する。
【００１７】
光学エンジン２０１は、３次元造形物の材料に光線を照射する。３次元造形物の材料は、例えば、光硬化性の樹脂（レジン）などである。
【００１８】
光学エンジン２０１は、高出力、高精細のエンジンである。なお、光学エンジン２０１から照射される光線は、波長が４０５ｎｍであるが、２００ｎｍ〜４００ｎｍであってもよく、これには限定されない。
【００１９】
光学エンジン２０１の詳細な構成は図示しないが、光学エンジン２０１は、光源、反射ミラー、フォトディテクターおよび二次元ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーなどを有している。光源は、半導体ＬＤ（Laser Diode）やコリメータレンズなどを有している。半導体ＬＤは、紫外線レーザ光などを発振するレーザ光発振素子である。なお、レーザ光発振素子は、半導体ＬＤには限定されず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であってもよい。二次元ＭＥＭＳミラーは、外部から入力した制御信号に基づいて駆動される駆動ミラーであり、水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）に角度を変えてレーザ光を反射するように振動するデバイスである。光学エンジン２０１は、解像度７２０Ｐまたは１０８０Ｐで、幅約３０ｍｍ、奥行き約１５ｍｍ、高さ約７ｍｍ、容積約３ｃｃである。光学エンジン２０１に配置される半導体ＬＤの数は１個であっても複数個であってもよく、用途に応じて必要な本数を配置すればよい。また、光学エンジン２０１から照射される光線のスポットサイズは、７５μｍであるが、用途に応じて適宜変更可能である。
【００２０】
テーブル２０３は、支柱２０２に取り付けられている。そして、テーブル２０３には、フォトセンサ２３１がセンサ支持部（センサブラケット）２３２を介して取り付けられている。フォトセンサ２３１の位置は、センサ調整ステージ２３３を用いて調整される。
【００２１】
材料貯蔵部２０４は、テーブル２０３上に載置されている。また、材料貯蔵部２０４には、３次元造形物の材料が投入されて、貯蔵される。材料貯蔵部２０４の底面は、光線を透過可能な部材を含んで構成されている。光線を透過可能な部材としては、例えば、ガラスが代表的であるが、これには限定されない。また、材料貯蔵部２０４の全体を、光線を透過可能な部材で構成してもよい。なお、材料貯蔵部２０４は、テーブル２０３上の所定位置に、ネジなどで固定してもよいし、単に置くだけでもよく、材料貯蔵部２０４のテーブル２０３上への載置方法はこれらには限定されない。
【００２２】
プラットフォーム２０５は、プラットフォーム取付ネジ２５３によりプラットフォーム支持部材２５１に取り付けられている。また、プラットフォーム２０５は、プラットフォーム支持部材２５１を介して支柱２０２に取り付けられている。プラットフォーム２０５は、プラットフォーム取付ネジ２５３を緩めることにより、プラットフォーム支持部材２５１から取り外すことができる。また、プラットフォーム取付ネジ２５３を締めることにより、プラットフォーム２０５をプラットフォーム支持部材２５１に固定することができる。
【００２３】
プラットフォーム２０５は、３次元造形物を造形する場合に使用する。プラットフォーム２０５は、プラットフォーム送り機構やステッピングモータなどにより上昇および下降する。すなわち、３次元造形物の造形の際、プラットフォーム２０５の位置合わせをして、材料貯蔵部２０４の底面に接触する位置にまで下降させる。そして、プラットフォーム２０５と材料貯蔵部２０４の底面とが接触した状態から、プラットフォーム２０５を上昇させて引き上げながら、材料に光線を照射して、３次元造形物の造形を行う。なお、プラットフォーム２０５の位置合わせは、例えば、フォトセンサ２３１を用いて行う。プラットフォーム２０５の位置は、例えば、接点ブラケット（不図示）とフォトセンサ２３１とを用いて検出できる。接点ブラケットが、フォトセンサ２３１を横切った位置に応じて、プラットフォーム２０５の位置を検出できる。
【００２４】
プラットフォーム２０５は、プラットフォーム送り機構とステッピングモータなどとにより上昇および下降する。プラットフォーム送り機構は、例えば、高剛性のボールねじ送り機構である。ステッピングモータは、例えば、高トルクのステッピングモータである。なお、プラットフォーム２０５を上昇および下降させる構造は、プラットフォーム送り機構およびステッピングモータを用いた構造には限定されない。また、プラットフォーム送り機構は、ボールねじ送り機構には限定されない。
【００２５】
プラットフォーム送り機構は、高剛性、高速、精密送りの機構である。プラットフォームの剛性、送りスピード、送りピッチは、例えば３Ｋｇ重、５０ｍｍ／ｓｅｃ、２．５μｍである。また、プラットフォーム２０５は、軽量である。
【００２６】
取付機構２０６は、光源としての光学エンジン２０１からの光線を集光するレンズユニット２０７を所定の位置に取り付けるための機構である。取付機構２０６は、３次元造形装置２００に着脱可能となっている。図２Ｂ左図および図２Ｂ右図に示したように、取付機構２０６は、光学エンジン２０１が取り付けられて保持される光源ホルダ２１１と嵌合することにより、３次元造形装置２００に取り付けられる。つまり、レンズホルダ２６１が、ネジ２６２により光源ホルダ２１１にネジ止めされる。これにより、レンズホルダ２６１が３次元造形装置２００に取り付けられる。
【００２７】
取付機構２０６は、レンズホルダ２６１とネジ２６２とを含む。レンズホルダ２６１には、レンズユニット２０７があらかじめ取り付けられている。そして、レンズユニット２０７が取り付けられたレンズホルダ２６１を、ネジ２６２を用いて光源ホルダ２１１に取り付けることにより、レンズユニット２０７を３次元造形装置２００に取り付けることができる。レンズホルダ２６１には、ネジ２６２をねじ込むためのネジ山が切ってあるネジ穴が設けられている。
【００２８】
なお、ここでは、１つのレンズホルダ２６１に対して１種類のレンズを含むレンズユニット２０７が取り付けられる例で説明をしたが、１つのレンズホルダ２６１に複数種類のレンズを含むレンズユニット２０７を取り付けてもよい。また、１つのレンズホルダ２６１に対して１種類のレンズを含むレンズユニット２０７が取り付けられたレンズホルダ２６１を複数個用いてもよい。
【００２９】
３次元造形装置２００にレンズユニット２０７を取り付けた場合、光学エンジン２０１からの光線の焦点位置が変化するので、光線の焦点位置に合わせて光学エンジン２０１の位置を調整する。光学エンジン２０１の位置調整は、光源ホルダ２１１に設けられた不図示の設定機構などを用いて行われる。設定機構は、例えば、光学エンジン２０１の位置調整を手動で行うための機構である。
【００３０】
例えば、レンズユニット２０７を取り付けた場合、光学エンジン２０１の位置を上方に移動させて、テーブル２０３に近づける。つまり、レンズユニット２０７を取り付けたことにより、光線の焦点距離が短くなるので、光学エンジン２０１の位置をテーブル２０３に近づけて、光学エンジン２０１とプラットフォーム２０５との間の距離を短くする。
【００３１】
レンズユニット２０７を取り付けない場合、例えば、取り付けてあるレンズホルダ２６１を取り外して３次元造形装置２００を使用する場合には、光学エンジン２０１からの光線の焦点距離が長くなるので、光学エンジン２０１の位置を下げる必要がる。すなわち、光学エンジン２０１をテーブル２０３から遠ざかる方向に移動させ、光学エンジン２０１とプラットフォーム２０５との間の距離を長くする。なお、光学エンジン２０１の位置調整は、ここに示した設定方法には限定されない。取り付けられるレンズユニット２０７に応じた位置調整を行えばよい。ここで、レンズホルダ２６１に取り付けられるレンズユニット２０７は、焦点距離の符号がプラス、すなわち正の屈折力を有する集光レンズである。
【００３２】
図２Ｃは、本実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の他の例を示す部分拡大図である。図２Ｃ左図に示したように、光源ホルダ２１１に２本のシャフト２６４を設ける。なお、光源ホルダ２１１に設けるシャフト２６４の本数は、２本には限定されず、１本であっても、３本以上であってもよい。
【００３３】
また、レンズホルダ２６３には、シャフト２６４が挿入される孔が、シャフト２６４に対応して２つ設けられている。レンズホルダ２６３に設けられる孔の数は、シャフト２６４の数に応じた数となる。そして、図２Ｃ右図に示したように、２本のシャフト２６４にレンズホルダ２６３を上から挿入し光源ホルダ２１１にレンズホルダ２６３を装着する。そして、レンズユニット２０７の取り付けの有無に応じて、光学エンジン２０１の位置調整を行う。
【００３４】
ここで、レンズユニット２０７を用いる場合の造形サイズは、例えば、５２ｍｍ×３７ｍｍのサイズとなる。レンズユニット２０７を使用すれば、３次元造形装置２００は、小型精細造形を行うことができる。また、レンズユニット２０７を用いない場合の造形サイズは、例えば、１４２ｍｍ×８０ｍｍのサイズとなる。レンズユニット２０７を使用しなければ、３次元造形装置２００は、大型造形を行うことができる。なお、小型造形の場合のサイズおよび大型造形の場合のサイズは、ここに示した例には限定されない。造形サイズは、使用するレンズユニット２０７に応じて、適宜変更することが可能である。
【００３５】
本実施形態によれば、レンズユニット２０７の取り付けの有無により、光学エンジン２０１からの光線の焦点距離を変えられるので、大型の３次元造形物の造形や、小型で高精細な３次元造形物の造形を１つの３次元造形装置２００で行うことができる。また、レンズユニットの着脱を容易に行うことができる。
【００３６】
［第３実施形態］
次に本発明の第３実施形態に係る３次元造形装置について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す図である。本実施形態に係る３次元造形装置は、上記第２実施形態と比べると、レンズホルダに対してレンズユニットが着脱可能となっている点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００３７】
３次元造形装置３００は、取付機構３０６を有する。レンズユニット３０７は、レンズホルダ３６１に設けられた、レンズユニット３０７取付用の孔３６２に装着される。レンズユニット３０７は、図３左図に示したように、孔３６２に挿入（装着、収納）する。この場合、孔３６２には、レンズユニット３０７を載せるための突起部（不図示）、すなわち、レンズユニット３０７を載置するための内周側への張り出し部が設けられている。この突起部は、孔３６２の周囲全体に設けても、孔３６２の周囲の一部に設けてもよい。
【００３８】
そして、図３右図に示したように、レンズユニット３０７を孔３６２に載せると、レンズユニット３０７を３次元造形装置３００に取り付けることができる。この場合、レンズホルダ３６１は、光源ホルダ２１１などにあらかじめ取り付けられている。
【００３９】
また、レンズユニット３０７と孔３６２とにネジ山を設けて、レンズユニット３０７をレンズホルダ３６１にねじ込んでもよい。このように、レンズユニット３０７をねじ込むようにすれば、レンズユニット３０７をレンズホルダ３６１に確実に固定することができる。また、レンズユニット３０７の上から押さえ環をねじ込むようにしてもよい。
【００４０】
本実施形態によれば、レンズホルダにレンズユニットを載せる、または、ねじ込むので、レンズユニットの着脱が容易に行え、レンズユニットをレンズホルダに確実に固定することができる。
【００４１】
［第４実施形態］
次に本発明の第４実施形態に係る３次元造形装置について、図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。図４Ａは、本実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す部分拡大図である。本実施形態に係る３次元造形装置は、上記第２実施形態および第３実施形態と比べると、取付機構として移動機構を有する点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００４２】
３次元造形装置４００は、レンズユニット４０７を所定の位置に取り付ける取付機構として移動機構４０６を有する。移動機構４０６は、取付機構を所定の軸の周りで回転させる回転機構を有する。移動機構４０６は、レンズホルダ４６１を含み、レンズホルダ４６１には、レンズユニット４０７が取り付けられている。レンズホルダ４６１は、モータ４０８の動きに合わせて回転軸４８１の周りで回転する。これにより、レンズユニット４０７は、取付位置と非取付位置との間で移動可能となっている。
【００４３】
そして、レンズホルダ４６１は、回転軸４８１の周りで回転するので、図４Ａ左図に示したように、レンズユニット４０７の取付位置、つまり、光学エンジン２０１からの光線の経路上にレンズユニット４０７が移動する。また、図４Ａ右図に示したように、レンズユニット４０７の非取付位置、つまり、光学エンジン２０１からの光線の経路から外れた位置（光線を遮らない位置）にレンズユニット４０７が移動する。このような移動機構４０６により、レンズユニット４０７の装着や解除（着脱）を自動的に行うことができる。なお、ここでは、レンズホルダ４６１をモータ４０８により移動させる例で説明をしたが、モータ４０８を用いる代わりに手動でレンズホルダ４６１を回転移動させてもよい。
【００４４】
図４Ｂは、本実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の他の例を示す部分拡大図である。３次元造形装置４００は、スライド機構を含む移動機構４０６を有する。スライド機構には、レンズホルダ４６２が含まれる。レンズユニット４０７は、レンズホルダ４６２に取り付けられ、スライド機構によりスライドする。モータ４０８の回転軸にはギア４８２が取り付けられており、ギア４８２とレンズホルダ４６２に設けられた溝（ラック）４８３とが噛み合うようになっている。したがって、ギア４８２の動きに合わせてレンズホルダ４６２がスライドする。なお、溝４８３は、レンズホルダ４６２の内側の片面側に形成されている。
【００４５】
モータ４０８を回転させれば、レンズホルダ４６２は、図４Ｂ左図および図４Ｂ右図に示したように、右方向にスライド（水平方向に移動）するので、レンズユニット４０７も右方向に移動する。そして、レンズユニット４０７は、光学エンジン２０１からの光線の経路から外れた位置（光線を遮らない位置）である非取付位置に移動する。
【００４６】
また、モータ４０８を逆回転させれば、レンズホルダ４６２は左方向にスライドするので、レンズユニット４０７も左方向に移動する。そして、レンズユニット４０７は、光学エンジン２０１からの光線の経路上の位置（取付位置）に移動する。このような、移動機構４０６により、レンズユニット４０７の装着や解除（着脱）を自動的に行うことができる。なお、レンズホルダ４６２をモータ４０８により移動させる例で説明をしたが、モータ４０８を用いる代わりに手動でレンズホルダ４６２をスライド移動させてもよい。
【００４７】
本実施形態によれば、レンズユニットを自動的に移動させることができるので、レンズユニットの着脱を簡易、迅速、確実に行うことができる。
【００４８】
［第５実施形態］
次に本発明の第５実施形態に係る３次元造形装置について、図５Ａ乃至図７を用いて説明する。図５Ａは、本実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す部分拡大図である。図５Ｂは、本発明の第５実施形態に係る３次元造形装置の取付機構の一例を示す他の部分拡大図である。本実施形態に係る３次元造形装置は、上記第２実施形態乃至第４実施形態と比べると、制御部を有する点で異なる。その他の構成および動作は、第２実施形態乃至第４実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００４９】
３次元造形装置５００は、光学エンジン２０１、移動機構４０６、レンズユニット４０７、モータ４０８、リニアアクチュエータ５０９と制御部５１０とを有する。
【００５０】
移動機構４０６は、レンズユニット４０７を取付位置と非取付位置との間で移動させる。そして、モータ４０８は、移動機構４０６を取付位置と非取付位置との間で移動するように駆動する。これにより、レンズユニット４０７が、取付位置と非取付位置との間で移動するので、レンズユニット４０７の着脱を自動的に行える。なお、レンズユニット４０７を移動させる移動機構４０６は、図４Ｂで説明した、スライド機構によりレンズユニット４０７を移動させる。
【００５１】
制御部５１０は、レンズユニット４０７の移動（着脱）と、光学エンジン２０１の位置調整と、を連動させて制御する。つまり、図５Ａに示したように、レンズユニット４０７を使用しない場合（装着しない場合）、制御部５１０は、レンズユニット４０７の非取付位置への移動と、光学エンジン２０１の位置調整（下方への移動）と、が連動するよう制御する。また、図５Ｂに示したように、レンズユニット４０７を使用する場合（装着する場合）、制御部５１０は、レンズユニット４０７の取付位置への移動と、光学エンジン２０１の位置調整（上方への移動）と、が連動するように制御する。
【００５２】
したがって、例えば、３次元造形装置５００のユーザが、レンズユニット４０７の使用または不使用を選択すれば、制御部５１０により光学エンジン２０１の位置は自動的に設定される。また、例えば、３次元造形装置５００のユーザが、光学エンジン２０１の位置を選択すれば、制御部５１０によりレンズユニット４０７の取付位置または非取付位置の設定は自動的に行われる。
【００５３】
図６は、本実施形態に係る３次元造形装置の備える連動テーブルの一例を示す図である。連動テーブル６０１は、レンズユニット有無６１１に対応付けて、レンズホルダ位置６１２、レンズ種類６１３および光学エンジン位置６１４を記憶する。レンズユニット有無６１１は、レンズユニット４０７を使用するか使用しないかを示す。レンズホルダ位置６１２は、レンズユニット４０７の使用の有無に応じて決まる、レンズホルダ４６２の位置である。レンズ種類６１３は、レンズユニット４０７に含まれるレンズについての情報であり、レンズの性能などに関する情報である。光学エンジン位置６１４は、レンズユニット４０７の有無や、レンズユニット４０７として使用されるレンズの種類に、応じて決定される光学エンジン２０１の位置である。連動テーブル６０１は、例えば、３次元造形装置５００が有するストレージ（不図示）に格納される。そして、制御部５１０は、連動テーブル６０１を参照して、レンズユニット４０７の移動と、光学エンジン２０１の位置調整と、を連動させて制御する。
【００５４】
図７は、本実施形態に係る３次元造形装置の動作手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、制御部５１０のＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行する。ステップＳ７０１において、３次元造形装置５００は、レンズユニット４０７を使用するか否かを判断する。レンズユニット４０７を使用すると判断した場合（ステップＳ７０３のＹＥＳ）、３次元造形装置５００は、ステップＳ７０３へ進む。ステップＳ７０３において、３次元造形装置５００は、レンズユニット４０７を取付位置へと移動させる準備をする。レンズユニット４０７を使用しないと判断した場合（ステップＳ７０１のＮＯ）、３次元造形装置５００は、ステップＳ７０５へ進む。ステップＳ７０５において、３次元造形装置５００は、レンズユニット４０７を非取付位置へと移動させる準備をする。
【００５５】
ステップＳ７０７において、３次元造形装置５００は、レンズユニット４０７の位置に応じて、光学エンジン２０１の位置調整の準備をする。すなわち、光学エンジン２０１の位置をどの位置にするかを決定する。ステップＳ７０９において、３次元造形装置５００は、レンズユニット４０７の移動と、光学エンジン２０１の位置調整と、を連動させるように制御する。つまり、レンズユニット４０７と光学エンジン２０１との移動が連動するように、レンズユニット４０７と光学エンジン２０１との移動を制御する。
【００５６】
本実施形態によれば、レンズユニットの取付位置および非取付位置への移動、光学エンジンの位置調整を連動させて制御するので、簡易、迅速、正確に装置の設定を行うことができる。また、使用するレンズユニットに応じた焦点距離の設定を自動的に行うことができる。
【００５７】
［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
【００５８】
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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