用于发射偏移照明以减少杂散光的方法和系统技术方案

一种用于，例如，可以辐照光固化材料的方法，该方法可以包括：以第一轴线为基偏移从发光元件阵列朝向光固化表面辐照光；引导辐照光穿过设置在所述发光元件阵列和所述光固化表面之间的光学元件，其中，所述光学元件的中心轴线从所述第一轴线偏移；以及将被引导穿过所述光学元件的所述辐照光朝向所述光固化表面不对称地偏转远离所述第一轴线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求申请日为2013年12月5日、申请号为为61/912,477、名称为“METHODANDSYSTEMFOREMITTINGOFFSETILLUMINATIONFORREDUCEDSTRAYLIGHT(用于发射偏移照明以减少杂散光的方法和系统)”的美国临时专利申请的优先权，所述美国临时专利申请的全部内容通过引用的方式整体合并于此。
技术介绍
和
技术实现思路
传统的印刷和固化系统及方法可以包括向诸如聚合物膜或纸材的衬底上施加诸如紫外光固化油墨的光固化材料，并将其固化。特别地，可以首先通过打印头(printerhead)将光固化材料(例如油墨)施加在所述衬底上。随后，可以利用光源将所述光固化材料固化在所述衬底上。在传统的系统中，所述打印头邻近所述光源定位，以使得所述光固化材料可以在该光固化材料通过所述打印头施加在所述衬底上之后被方便地固化。相应地，从所述光源发出的光的一部分可以在照射到目标衬底之后被反射回所述打印头，使得所述打印头表面处的光固化材料(例如光固化油墨)在该光固化材料被施加到所述目标衬底之前被固化，并且引导所述打印头加速劣化。缓解所述打印头处的油墨固化的常规方法包括将所述打印头(和光源)定位在与所述衬底相隔较大的距离处，以使得从所述目标衬底入射至所述打印头的反射光被衰减。另一种常规方法包括使用设置为阻挡从所述光源发射的光中可能被反射至所述打印头的部分的挡板，以及使用设置为在所述反射光能够到达所述打印头之前阻挡该反射光的挡板。本专利技术的专利技术人已经意识到上述解决方法的潜在问题，即，增加所述打印头与所述衬底之间的距离能够衰减所述衬底表面的光辐射，导致更长的固化时间和更低的系统效率。此外，挡板的使用增加了成本以及设备安装的复杂程度，并且，出现在所述打印头和所述光源附近的所述挡板能够干扰打印的可靠度和干扰所述光固化表面上光的发射。至少部分解决上述问题的一种途径包括一种照射光固化材料的方法，该方法包括：以第一轴线为基准从发光元件阵列朝向光固化表面辐照光；引导辐照光穿过设置在所述发光元件阵列和所述光固化表面之间的光学元件，其中，所述光学元件的中心轴线从所述第一轴线偏移；以及，使得被引导穿过所述光学元件的所述辐照光朝向所述光固化表面不对称地偏转远离所述第一轴线。在另一种实施方式中，一种打印和固化系统可以包括：发光模组，所述发光模组包括发光元件阵列；耦合光学件；和控制器，所述控制器具有可执行指令，以将所述耦合光学件定位在所述发光元件阵列的上方，其中，所述发光元件的中心轴线从所述发光元件阵列的第一轴线偏移；以第一轴线为基准从所述发光元件阵列朝向光固化表面辐照光；引导所述辐照光穿过所述耦合光学件；以及，使得被引导穿过所述耦合光学件的所述辐照光朝向所述光固化表面不对称地偏转远离所述第一轴线。在再一种实施方式中，一种发光模组可以包括：发光元件阵列，所述发光元件阵列朝向光固化表面关于第一轴线对称地发光；和光学元件，所述光学元件设置在所述发光元件阵列和所述光固化表面之间，其中，所述光学元件的中心轴线从所述第一轴线偏移，以使得来自所述发光元件阵列的发射光朝向所述光固化衬底不对称地引导远离所述第一轴线。这样，可以获得的技术效果是：使得来自所述光源的发射光偏转远离打印和固化系统中的打印头可以减少从目标衬底反射至所述打印头的光，减少所述打印头处的光固化材料的固化，并且减少打印头劣化。应当理解的是，提供上述总结的目的是以简化的形式介绍下文中将详细描述的概念选集。这并不意味着明确要求保护的主题的关键或必要技术特征，下文中详细说明将唯一限定要求保护的主题的范围。此外，要求保护的主题并不限于解决上述或者本专利技术的任何部分所述的问题的实施方式。附图说明图1展示了一种近朗伯发光图形(near-Lambertianemissionpattern)的实施例；图2是一种等间隔线性阵列的发光元件的实施例的示意图；图3是展示图2中的等间隔线性阵列的发光元件的照射图形的示意图；图4A和图4B展示了光源和相邻的打印头的实施例；图5A和图5B是来自光源的发光图形的侧剖视图；图6A和图6B是来自光源的发光图形的侧剖视图；图7A和图7B是来自光源的发光图形的侧剖视图；图8是展示发光系统的实施例的示意图；图9展示了光学元件模组的实施例；图10是示例性光源的正视立体图；图11A和图11B展示了示例性光学元件模组的正视立体图和剖视图；图12是示出了透镜的中心轴线的示意图；图13是照射光固化涂料的方法的实施例的流程图；图14A和图14C是示例性的圆柱形的菲涅尔透镜(Fresnellenses)的立体图；图14B和图14D分别是图14A图14C中的示例性的圆柱形的菲涅尔透镜的剖视图；图15是具有圆柱形的菲涅尔透镜的示例性光源的局部侧视立体图。具体实施方式本描述涉及打印机和涂料系统以及使用所述打印机和涂料系统的方法。在使用光固化油墨的传统的打印和固化系统中，从光源发射的光可以在到达所述目标衬底后被反射回所述打印头，导致所述油墨在被施加至所述目标衬底之前固化，并且导致所述打印头劣化。本专利技术的专利技术人利用透镜偏移或者偏转来自光源的发射光线，从而防止反射的光线进入所述打印头。这种结构具有的优点是，防止所述材料在到达所述目标衬底之前被固化。图1展示了用于LED发光元件的近朗伯发光图形的实施例。图2展示描绘了以等间隔的方式布置的线性阵列的发光元件的实施例，并且，图3展示了图2中所示的等间隔线性阵列的发光元件的照射图形的实施例。图4A和图4B分别展示了没有光学件但具有偏移柱面透镜的光源和打印头。图5展示了来自光源的光发射的侧剖视图的示意图。图6展示了来自包括偏移柱面透镜的光源的光发射的侧剖视图。图7展示了(利用偏移棒形透镜的)光发射的侧视图。图8是光源的示例性结构的示意图。图9展示了示例性的光学元件模组，并且图10是示例性光源的正视立体图。图11A和图11B描绘了一种光学元件模组的实施例。图12展示了光学元件的中心轴线。图13是照射光固化涂料的方法的示例性流程图。图14A、图14B、图14C和图14D描绘了多槽圆柱形菲涅尔透镜和单槽圆柱形菲涅尔透镜的实施例。图15展示了包括单槽圆柱形菲涅尔透镜的光源的实施例。现在参照图1，图1展示了近朗伯光源(例如，LED型发光元件)的发射图形100。所述发射图形展示了来自所述近朗伯光源的角度展开(an本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：以第一轴线为基准从发光元件阵列朝向光固化表面辐照光；引导辐照光穿过设置在所述发光元件阵列和所述光固化表面之间的光学元件，其中，所述光学元件的中心轴线从所述第一轴线偏移；以及将被引导穿过所述光学元件的所述辐照光朝向所述光固化表面不对称地偏转远离所述第一轴线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.05 US 61/912,4771.一种方法，包括：
以第一轴线为基准从发光元件阵列朝向光固化表面辐照光；
引导辐照光穿过设置在所述发光元件阵列和所述光固化表面之间的光
学元件，其中，所述光学元件的中心轴线从所述第一轴线偏移；以及
将被引导穿过所述光学元件的所述辐照光朝向所述光固化表面不对称
地偏转远离所述第一轴线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述中心轴线平行于所述第一
轴线，但是所述中心轴线不与所述第一轴线重叠，并且其中，所述方法用于
辐照光固化材料。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述辐照光被引导穿过光学元
件，所述光学元件包括柱面透镜。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，偏转所述辐照光包括不对称地
准直被引导穿过所述光学元件的所述辐照光朝向所述光固化表面。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，偏转所述辐照光包括不对称地
折射被引导穿过所述光学元件的所述辐照光朝向所述光固化表面。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，偏转所述辐照光包括不对称地
衍射被引导穿过所述光学元件的所述辐照光朝向所述光固化表面。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，偏转所述辐照光包括不对称地
反射被引导穿过所述光学元件的所述辐照光朝向所述光固化表面。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，将被引导穿过所述光学元件的
所述辐照光朝向所述光固化表面不对称地偏转远离所述第一轴线包括：以第
二轴线为基准偏转所述辐照光，其中，所述第二轴线与所述第一轴线成偏转
角度。
9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括通过增大所述中心轴
线和所述第一轴线之间的偏移增大所述偏转角度。
10.一种打印和固化系统，包括：
发光模组，所述发光模组包括发光元件阵列；
耦合光学件；以及
控制器，所述控制器具有可执行指令，以：
将所述耦合光学件定位在所述发光元件阵列的上方，其中，所述发
光元件的中心轴线从所述发光元件阵列的第一轴线偏移；
以第一轴线为基准从所述发光元件阵列朝向光固化表面辐照光；
引导辐照光穿过所述耦合光学件；以及
...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·奇尔德斯，
申请(专利权)人：锋翔科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US