一种新型基于紫外LED的3D丝印光源制造技术

本发明专利技术公开了一种新型基于紫外LED的3D丝印光源，包括LED光源模组、复眼系统、准直光路、3D丝印准直透镜、紫外LED阵列、散热铜冷排、水冷管、小透镜阵列、可变光阑和凸透镜，其特征在于：所述LED光源模组由紫外LED阵列、3D丝印准直透镜、散热铜冷排和水冷管组成，所述复眼系统是由小透镜阵列和可变光阑组成，所述可变光阑安装在小透镜阵列后方，所述准直光路由两个凸透镜构成，所述紫外LED阵列固定在散热铜冷排上，本发明专利技术采用长光路设计的方式，几乎隔绝所有杂光，并让平行半角在1°到5°内可控，应用于3D丝印中多种工艺。

A new type of 3D screen light source based on ultraviolet LED

The invention discloses a novel UV light source 3D screen based on LED, including the LED light source module, eye system, collimating optics and 3D screen collimating lens, UV LED array, cooling cold water cooling pipe, copper row, lenslet array, variable aperture and convex lens, which is characterized in that the LED light source module by UV LED array, 3D screen collimating lens, a heat radiating copper cooling and water cooling pipe, the compound eye system is composed of a small lens array and a variable diaphragm, the diaphragm is arranged in the small lens array rear, formed the collimated light route two convex lens, the UV LED array fixed on the heat radiating copper cooling, the invention adopts the optical path design, almost cut out all the stray light, and let the parallel angle in 5 degrees to 1 degrees in the controllable, applied to a variety of screen printing technology in 3D.

【技术实现步骤摘要】
一种新型基于紫外LED的3D丝印光源
本专利技术涉及3D印丝领域，具体涉及一种新型基于紫外LED的3D丝印光源。
技术介绍
近年来，手机领域更新愈加频繁，新型技术及对应加工工艺顺势不断更新。目前曲面屏手机愈演愈烈，而曲面屏制作工艺如3D丝印随之需求巨大。由于3D丝印工艺是在曲面上形成图案，传统的散光丝印已无法满足精度要求，需要近平行光进行曝光工艺。但是目前的平行光曝光机都是基于汞灯作为光源，汞灯产生的光谱比较复杂，并且还有大量的红外辐射，效率极低。另外大功率汞灯价格高，寿命短，污染重，还存在炸灯的风险，导致生产成本非常高。而紫外LED具有效率高、寿命长和谱线窄等优点，是替换汞灯的理想光源。目前单颗紫外LED发光功率极为有限，紫外LED曝光光源的实现方式通常采用透镜拼接的思想，即单个模组的灯珠只负责曝光面上一部分，通过多个模组拼接的方式来实现大面积匀化光斑。而紫外LED的发散角很大，需增加准直透镜或反射镜，实现平行光出射。然而该平行半角一般只能做到6°以内，且杂光不可控，对于要求精度非常的3D丝印很难提高其良品率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种新型基于紫外LED的3D丝印光源。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：一种新型基于紫外LED的3D丝印光源，包括LED光源模组、复眼系统、准直光路、3D丝印准直透镜、紫外LED阵列、散热铜冷排、水冷管、小透镜阵列、可变光阑和凸透镜，其特征在于：所述LED光源模组由紫外LED阵列、3D丝印准直透镜、散热铜冷排和水冷管组成，所述复眼系统是由小透镜阵列和可变光阑组成，所述可变光阑安装在小透镜阵列后方，所述准直光路由两个凸透镜构成，所述紫外LED阵列固定在散热铜冷排上。优选的，所述紫外LED阵列由中心波长365nm-405nm的LED灯珠组成，所述LED灯珠上装有3D丝印准直透镜。优选的，所述紫外LED阵列按照六边形排布。优选的，所述小透镜阵列由方形小透镜以品字形紧密排列而成。优选的，所述凸透镜由光学石英材料制成。本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术采用长光路设计的方式，几乎隔绝所有杂光，并让平行半角在1°到5°内可控，应用于3D丝印中多种工艺。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术一种新型基于紫外LED的3D丝印光源原理结构示意图；图2是本专利技术一种新型基于紫外LED的3D丝印光源中散热铜冷排结构示意图；图3是本专利技术一种新型基于紫外LED的3D丝印光源中3D丝印准直透镜结构示意图；图4是本专利技术一种新型基于紫外LED的3D丝印光源中小透镜阵列结构示意图。图中：1、LED光源模组，2、复眼系统，3、准直光路，4、3D丝印准直透镜，5、紫外LED阵列，6、散热铜冷排，7、水冷管，8、小透镜阵列，9、可变光阑，10、凸透镜。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1-图4所示，本实施例的一种新型基于紫外LED的3D丝印光源，包括LED光源模组1、复眼系统2、准直光路3、3D丝印准直透镜4、紫外LED阵列5、散热铜冷排6、水冷管7、小透镜阵列8、可变光阑9和凸透镜10，其特征在于：所述LED光源模组1由紫外LED阵列5、3D丝印准直透镜4、散热铜冷排6和水冷管7组成，所述复眼系统2是由小透镜阵列8和可变光阑9组成，所述可变光阑9安装在小透镜阵列8后方，所述准直光路3由两个凸透镜10构成，所述紫外LED阵列5固定在散热铜冷排6上。所述紫外LED阵列5由中心波长365nm-405nm的LED灯珠组成，所述LED灯珠上装有3D丝印准直透镜4；所述紫外LED阵列5按照六边形排布；所述小透镜阵列8由方形小透镜以品字形紧密排列而成；所述凸透镜10由光学石英材料制成。所述LED光源模组1初步将紫外LED阵列5发出的光进行整形，所述复眼系统2对初步整形的光束进行分割，所述准直光路3将分割的光束在丝印面上重叠，并缩小发散角，达到光束小角度出射并在丝印面上均匀分布，所述紫外LED阵列5按照六边形排布，与后方光路的圆形口径对应，尽量提高光能利用率，所述紫外LED阵列5由中心波长365nm-405nm的LED灯珠组成，每颗LED灯珠上均装有3D丝印准直透镜4，将大角度光束可以高效地收集在±5°内射出，所述紫外LED阵列5固定在散热铜冷排6上，通过水冷管7出入水带走紫外LED阵列5工作时产生的大量热量，确保紫外LED阵列5正常工作，所述小透镜阵列8由方形小透镜以品字形紧密排列而成，其主要是对紫外LED阵列5发出的光束进行混合后重新分割成矩形小光束,所述可变光阑9安装在小透镜阵列8后方，其孔径大小决定出射小光束的多少，所述准直光路3主要是对复眼系统2出射的小光束进行准直和成像，该准直角度与出射小光束尺寸有关，可控制在1°到5°范围内，同时小光束经准直光路3成像后在目标面上重叠，光斑的均匀度可达92％以上。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型基于紫外LED的3D丝印光源，包括LED光源模组(1)、复眼系统(2)、准直光路(3)、3D丝印准直透镜(4)、紫外LED阵列(5)、散热铜冷排(6)、水冷管(7)、小透镜阵列(8)、可变光阑(9)和凸透镜(10)，其特征在于：所述LED光源模组(1)由紫外LED阵列(5)、3D丝印准直透镜(4)、散热铜冷排(6)和水冷管(7)组成，所述复眼系统(2)是由小透镜阵列(8)和可变光阑(9)组成，所述可变光阑(9)安装在小透镜阵列(8)后方，所述准直光路(3)由两个凸透镜(10)构成，所述紫外LED阵列(5)固定在散热铜冷排(6)上。

【技术特征摘要】
1.一种新型基于紫外LED的3D丝印光源，包括LED光源模组(1)、复眼系统(2)、准直光路(3)、3D丝印准直透镜(4)、紫外LED阵列(5)、散热铜冷排(6)、水冷管(7)、小透镜阵列(8)、可变光阑(9)和凸透镜(10)，其特征在于：所述LED光源模组(1)由紫外LED阵列(5)、3D丝印准直透镜(4)、散热铜冷排(6)和水冷管(7)组成，所述复眼系统(2)是由小透镜阵列(8)和可变光阑(9)组成，所述可变光阑(9)安装在小透镜阵列(8)后方，所述准直光路(3)由两个凸透镜(10)构成，所述紫外LED阵列(5)固定在散热铜冷排(6)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：江家麟，
申请(专利权)人：深圳市奇普仕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44