亚微米级3D打印光学系统技术方案

本实用新型专利技术属于3D打印技术领域，具体为亚微米级3D打印光学系统。亚微米级3D打印光学系统，包括依次按照在同一光线路上的DLP投影光机、远心镜头、定焦镜头、反射镜；反射镜的反射光线路上有投影物镜，投影物镜上方有照相物镜。本实用新型专利技术提供的一种亚微米级3D打印光学系统，是采用多光学系统级联，简化了现有光固化3D打印机光学系统的设计，设备成本降低，并可以实现更稳定的成型品质；使DLP投影出亚微米级别的图形，从而打印出亚微米精度的三维模型。

Sub micron 3D printing optical system

The utility model belongs to the field of 3D printing technology, in particular to a sub micron 3D printing optical system. Sub micron 3D printing optical system, including in accordance with DLP projection machine, in the same light line on the telecentric lens, lens and reflector; a projection lens reflex optical line mirror, a projection lens above the camera lens. A sub micron 3D printing optical system provided by the utility model is used to simplify the design of cascaded optical system, the existing light curing 3D printer optical system, reducing the cost of the equipment, and can achieve the molding quality more stable; the DLP projection sub micron level graphics, and print out the three-dimensional model of sub micron precision.

【技术实现步骤摘要】
亚微米级3D打印光学系统
本技术属于3D打印
，具体为亚微米级3D打印光学系统。
技术介绍
3D打印是所见即所得，从三维模型软件中设计的模型直接转换成三维实体。传统机械加工制造技术主要为减材制造，包括车削、铣削、镗削、钻、刨、研磨、抛光等。一般过程是加工技师根据图纸选用其中几种加工方法组合，从而进行机械加工。每一种步骤都会对材料进行去除，同时需要设计复杂夹具来辅组加工。而三维打印技术属于增材制造范畴，一般不需要进行特殊的工装夹具，偶尔仅仅只需修改模型，增加支撑部位。大大简化了制造的过程，同时也可以快速制备复杂模型。3D打印技术主要分为SLA、DLP、FDM、SLS、DED、LOM等。目前的普通三维打印技术精度普遍在百微米级别。很多材料可以通过设计亚微米结构来改变材料的光学、机械、声学等特性。例如光子晶体、声子晶体等。传统的DLP三维打印微立体光刻技术，是用紫外LED或者汞灯照明DMD芯片，把DMD作为数字掩模，将DMD的图像经过投影物镜放大，投影出来的系统。目前DLP三维打印系统还没有能到亚微米精度级别的设备推出。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种可以在液面投影出亚微米级分辨率图像的3D打印光学系统。具体的技术方案为：亚微米级3D打印光学系统，包括依次按照在同一光线路上的DLP投影光机、远心镜头、定焦镜头、反射镜；反射镜的反射光线路上有投影物镜，投影物镜上方有照相物镜。所述的DLP投影光机，包括DMD芯片和照明光路；所述的照明光路为LED、汞灯或激光光源。所述的远心镜头，为物方远心镜，或物像双远心镜头。所述的投影物镜为折射式、折返射式、反射式、折衍式显微物镜，或者是折射式、折返射式、反射式、折衍射式光刻镜头。DLP投影光机，作为动态掩模透射出打印的图形；远心镜头，将DLP投影光机投影出的图像微缩；定焦镜头，将微缩后的图像准直；经过反射镜后，投影物镜，将准直后的图像投影到液面；在液面投影出亚微米级分辨率图像，从而打印出亚微米级物体；照相物镜，用于实时监控曝光液面。本技术提供的一种亚微米级3D打印光学系统，是采用多光学系统级联，简化了现有光固化3D打印机光学系统的设计，设备成本降低，并可以实现更稳定的成型品质，及更大尺寸的制品；使DLP投影出亚微米级别的图形，从而打印出亚微米精度的三维模型。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式结合附图说明本技术的具体实施方式。如图1所示，亚微米级3D打印光学系统，包括依次按照在同一光线路上的DLP投影光机1、远心镜头2、定焦镜头3、反射镜4；反射镜4的反射光线路上有投影物镜5，投影物镜5上方有照相物镜6。所述的DLP投影光机1，包括DMD芯片和照明光路；所述的照明光路为LED、汞灯或激光光源。所述的远心镜头2，为物方远心镜，或物像双远心镜头。所述的投影物镜5为折射式、折返射式、反射式、折衍式显微物镜，或者是折射式、折返射式、反射式、折衍射式光刻镜头。DLP投影光机1，作为动态掩模投射出打印的图形；远心镜头2，将DLP投影光机1投影出的图像微缩；定焦镜头3，将微缩后的图像准直；经过反射镜4后，投影物镜5，将准直后的图像投影到液面；在液面投影出亚微米级分辨率图像，从而打印出亚微米级物体；照相物镜6，用于实时监控曝光液面。具体的，如照明光路为紫外LED灯，远心镜头2为双远心镜头，定焦镜头3为紫外定焦镜头，投影物镜5为光刻镜头。将紫外LED灯经过光学系统准直照射于DMD芯片上，用驱动电路驱动DMD芯片，使它偏转，将光投射到双远心镜头，双远心镜头起到缩小和消杂散光作用，几乎达到衍射极限，成像于紫外定焦镜头焦面后准直。准直光经过45°反射镜反射进入光刻镜头，最后投影于液面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
亚微米级3D打印光学系统，其特征在于，包括依次按照在同一光线路上的DLP投影光机（1）、远心镜头（2）、定焦镜头（3）、反射镜（4）；反射镜（4）的反射光线路上有投影物镜（5），投影物镜（5）上方有照相物镜（6）。

【技术特征摘要】
1.亚微米级3D打印光学系统，其特征在于，包括依次按照在同一光线路上的DLP投影光机（1）、远心镜头（2）、定焦镜头（3）、反射镜（4）；反射镜（4）的反射光线路上有投影物镜（5），投影物镜（5）上方有照相物镜（6）。2.根据权利要求1所述的亚微米级3D打印光学系统，其特征在于，所述的DLP投影光机（1），包括DMD芯片和照明光路...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡九龙，贺晓宁，方雷，周建林，朱祺楼，
申请(专利权)人：深圳摩方新材科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44