兼顾光强一致性和分辨精度的阵列式面光源的获取方法、阵列式面光源、及光固化装置制造方法及图纸

一种兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面的获取方法和应用，包括确定阵列式面光源的预选目标照射面，以使在阵列式面光源常亮时，所述预选目标照射面上不存在光亮强点；使阵列式面光源以恒定的频率闪烁发光，当在所述预选目标照射面上获取能够满足需要的面光源时，所述预选目标照射面为最终的目标照射面。它可以获得光强一致性和分辨精度高的目标照射面，它应用于光固化打印机上效果最好。一种带面光源装置光固化设备，包括阵列式面光源和LED灯暴闪驱动器；所述阵列式面光源包括散热基板、UV灯珠、聚光透镜，它分辨精度高、固化成型速度均衡，能够打印出质量高的3D打印体。

Acquisition of Array Surface Light Source, Array Surface Light Source and Light Curing Device with Consideration of Intensity Consistency and Resolution Accuracy

An acquisition method and application of target illumination surface considering both light intensity consistency and resolution accuracy include determining the pre-selected target illumination surface of the array surface light source so that when the array surface light source is always bright, there is no bright spot on the pre-selected target illumination surface; making the array surface light source scintillate at a constant frequency, and obtaining the pre-selected target illumination surface can meet the needs. When an area light source is needed, the pre-selected target irradiation surface is the final target irradiation surface. It can obtain the target irradiation surface with high light intensity consistency and resolution accuracy, and it is the best application in the light-cured printer. A light curing device with a surface light source device includes an array surface light source and an LED flash driver. The array surface light source includes a heat dissipation substrate, a UV bead and a concentrating lens. It has high resolution, balanced curing speed and can print a high quality 3D printing body.

【技术实现步骤摘要】
兼顾光强一致性和分辨精度的阵列式面光源的获取方法、阵列式面光源、及光固化装置
本专利技术涉及面光源
，具体涉及一种兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面的获取方法及应用。本专利技术还涉及3D打印
，具体涉及一种用于光固化打印机的面光源装置及光固化设备。
技术介绍
理论上，面光源发出的光是平行光，但在实际条件下，面光源是通过点光源形成的。例如，设置在凸透镜焦点处的点光源发出的光经凸透镜折射后能够形成近似平行光的光线；由多个点光源阵列分布设置在同一面上形成的阵列式面光源，它发出的光线也近似于平行光。但是在某些特殊应用场合，这些近似于平行光的面光源发出的光束中的杂光却对使用结果造成严重的影响。例如，在光固化3D打印机工作时是通过光敏原料的固化速度差区分固化部位和非固化部位的，使固化部位沿高度方向逐层堆叠后形成3D打印体。光敏原料包括有引发剂，引发剂的固化与照射波长、照射光强和照射时间有关。理论上，可以认为面光源的照射波长、照射光强是一致的，因而光敏原料的固化速度是一样的。但在实际中，由凸透镜形成的面光源存在凸透镜光轴处光强高，随着与光轴距离的增加光强减弱的现象，这样，此种面光源的照射光强就存在差异，在光固化面上，光轴处的光敏原料固化速度快，远离光轴处的光敏原料固化速度慢的现象，造成3D打印体的变形；阵列式面光源存在交错光的现象，这样，此种面光源的照射光的分辨精度低，在光固化面上，理论上的一个成形点会形成四个点，造成3D打印体的尖部出现分岔的现象。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的之一是提供一种兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面的获取方法和应用，以解决在目标照射面上，现有的阵列式面光源的光强一致性差的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：设计一种兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面的获取方法，包括以下步骤：确定阵列式面光源的预选目标照射面，以使在阵列式面光源常亮时，所述预选目标照射面上不存在光亮强点；使阵列式面光源以恒定的频率闪烁发光，当在所述预选目标照射面上获取能够满足需要的面光源时，所述预选目标照射面为最终的目标照射面。优选的，所述阵列式面光源包括有基板和固设在基板上的多个灯珠，在对应于每个灯珠处，在所述基板的一面固设有聚光透镜，所述聚光透镜的光轴穿过所述灯珠且垂直于所述基板，以使所述灯珠发出的光束经所述聚光透镜会聚后形成基本平行的光束。前述的兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面在光固化打印机上的应用，所述最终的目标照射面为所述光固化打印机的光固化面，所述阵列式面光源包括散热基板和固设在散热基板上的多个UV灯珠。优选的，所述光固化打印机的采用的光固化原料包括有引发剂，所述UV灯珠的波长是所述引发剂波长的1.0123～1.0617倍，所述UV灯珠的光通量为25000-30000mLm。一种用于光固化打印机的面光源装置，包括阵列式面光源和LED灯暴闪驱动器；所述阵列式面光源包括有散热基板和固设在散热基板上的多个UV灯珠，在对应于每个UV灯珠处，在所述散热基板的一面固设有聚光透镜，所述聚光透镜的光轴穿过所述UV灯珠且垂直于所述散热基板，以使所述UV灯珠发出的光束经所述聚光透镜会聚后形成基本平行的光束；所述LED灯暴闪驱动器的输出端串接在所述UV灯珠的电源电路上。优选的，所述聚光透镜为小角度凸透镜，所述小角度凸透镜的出射光束的光束角为5°～60°。优选的，所述UV灯珠选用型号为45mil光宏400-410nm90度聚光灯珠，所述UV灯珠以行间距19mm、列间距19mm矩形阵列分布设置在所述散热基板上，所述UV灯珠与所述面光源装置的目标照射面的距离为37mm,所述LED灯暴闪驱动器用以使所述阵列式面光源每秒闪烁4次，每次闪亮时长1/8秒的模式闪烁。一种光固化设备，安装有料盒和前述的面光源装置，所述料盒包括模型分离透光层，在所述料盒内、贴合于所述模型分离透光层处形成光固化面，所述光固化面与所述面光源装置的目标照射面共面。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：可以获取光强一致性和分辨精度高的目标照射面。当其应用在光固化打印机上时，分辨精度高、固化成型速度均衡，能够打印出质量高的3D打印体。附图说明图1为一种阵列式面光源的三视图。图2为一种用于光固化打印机的面光源装置的使用参考图。图3为一种用于光固化打印机的面光源装置的立体图。图中，1-阵列式面光源，11-散热基板，111-基板，112-散热件，12-灯珠，13-聚光透镜，2-模型分离透光层，21-目标照射面。具体实施方式下面结合附图和实施例来说明本专利技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术的范围。实施例1：一种兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面21的获取方法，包括以下步骤：获取阵列式面光源1，阵列式面光源1包括有基板111和粘结固定在基板111上的多个灯珠12，这些灯珠12以阵列的方式分布在基板111的一面上；确定阵列式面光源1的预选目标照射面，以使在阵列式面光源1常亮时，预选目标照射面上不存在光亮强点；具体的，可以选择以下几种方式确定：第一种，利用半透光膜沿基板111的法向远离基板111，当人眼观察到半透光膜上没有明显的光亮强点时，从半透光膜的位置始至距基板111无限远的地方均属于阵列式面光源1的预选目标照射面，其中，半透光膜可以是白纸、带滤光效果的半透光膜。第二种，利用光强测试仪的光强感应棒在平行于基板111的平面内逐行扫描，若该平面存在明显的光亮强点时，使光强测试仪的光强感应棒沿基板111的法向平移一个单位，例如1mm，再次在新的平面内逐行扫描，直到在新的平面内不存在明显的光亮强点，从该平面始至距离基板111无限远的地方均属于距离阵列式面光源1的预选目标照射面。使阵列式面光源1以恒定的频率闪烁发光，当在预选目标照射面上获取能够满足需要的光照强度时，预选目标照射面为最终的目标照射面21，也就是能够兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面21。这里，满足需要的光照强度可以是瞬时的光照强度。实施例2：一种兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面的获取方法，作为实施例1的改进，获取的阵列式面光源1中，在对应于每个灯珠12处，在基板111的一面固设有聚光透镜13，例如在基板111上设置有包围单个灯珠12的壳体，聚光透镜13粘接在壳体上，灯珠12尽量设置在聚光透镜13的焦点处，聚光透镜13的光轴穿过灯珠12且垂直于基板111，以使灯珠12发出的光束经聚光透镜13会聚后形成基本平行的光束。利用聚光透镜使每个灯珠12均形成小面光源，这样可以降低灯珠间照射在预选目标面上的交错光线量，避免在使阵列式面光源1以恒定的频率闪烁发光时，在预选目标照射面上出现光的过亏损，这样便于调整阵列式面光源1的闪烁频率。实施例3：实施例1或实施例2中的兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面21在光固化打印机上的应用，最终的目标照射面21为光固化打印机的光固化面，阵列式面光源1包括散热基板11和固设在散热基板11上的灯珠12，散热基板11包括基板111和散热件112，散热件112可以选用翅型散热件或其它形式，基板111和散热件112可以通过螺栓固定连接，在基板111与散热件112相接的一面涂设有导热硅脂。灯珠12为UV灯珠。表1目标照射面在光固化打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：确定阵列式面光源的预选目标照射面，以使在阵列式面光源常亮时，所述预选目标照射面上不存在光亮强点；使阵列式面光源以恒定的频率闪烁发光，当在所述预选目标照射面上获取能够满足需要的面光源时，所述预选目标照射面为最终的目标照射面。

【技术特征摘要】
1.一种兼顾光强一致性和分辨精度的目标照射面的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：确定阵列式面光源的预选目标照射面，以使在阵列式面光源常亮时，所述预选目标照射面上不存在光亮强点；使阵列式面光源以恒定的频率闪烁发光，当在所述预选目标照射面上获取能够满足需要的面光源时，所述预选目标照射面为最终的目标照射面。2.如权利要求1所述的目标照射面的获取方法，其特征在于，所述阵列式面光源包括有基板和固设在基板上的多个灯珠，在对应于每个灯珠处，在所述基板的一面固设有聚光透镜，所述聚光透镜的光轴穿过所述灯珠且垂直于所述基板，以使所述灯珠发出的光束经所述聚光透镜会聚后形成基本平行的光束。3.如权利要求1或2所述的目标照射面在光固化打印机上的应用，所述最终的目标照射面为所述光固化打印机的光固化面，所述阵列式面光源包括散热基板和固设在散热基板上的多个UV灯珠。4.如权利要求3所述的目标照射面在光固化打印机上的应用，所述光固化打印机的采用的光固化原料包括有引发剂，所述UV灯珠的波长是所述引发剂波长的1.0123～1.0617倍，所述UV灯珠的光通量为25000-30000mLm。5.一种用于光固化打印机的面光源装置，包括阵列式面光源，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马恒，
申请(专利权)人：郑州迈客美客电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41