三维打印的系统和方法技术方案

本申请提供一种用于光固化三维打印的方法和系统(100)。该系统(100)包括处理设备(140)、微型发光二极管(微型发光二极管)阵列(1810)(包括一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器(611，934))以及打印组件(110)。处理设备(140)被配置为确定物体(560)的一层或以上打印层(560a，560b)。微型发光二极管阵列(1810)被配置为为一层或以上打印层(560a，560b)中的每一层产生光。打印组件(110)被配置为打印一层或以上打印层(560a，560b)。为了给一层或以上打印层(560a，560b)产生光，该处理设备(140)被进一步配置为动态确定在微型发光二极管阵列(1810)中的一个或以上微型发光二极管区域(811，812，1820)，为一个或以上微型发光二极管区域(811，812，1820)确定一个或以上区域打印参数；并基于一个或以上区域打印参数确定一个或以上微型发光二极管区域(811，812，1820)中每个区域的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器(611，934)的一个或以上控制信号。制信号。制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维打印的系统和方法
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2019年6月17日提交的申请号为62/862,440的美国临时申请的优先权，其内容通过引用合并于此。


[0002]本申请涉及三维(3D)打印，更具体地涉及基于从包括微型发光二极管(microLED)阵列的光照射装置发射的光打印三维物体的系统和方法。

技术介绍

[0003]一类三维打印机可以基于各种类型的光固化。在这些打印机中，三维部分可以通过一次一层的方式构建。可以通过将用于该层的二维图案投影到可光固化的液体中，从而固化该液体以形成与该二维图案匹配的固体形状来形成每一层。图案通常可以显示在显示设备上，例如基于LCD(液晶显示器)或DLP(基于数字微镜器件的数字光处理)技术的显示设备上。该图案可以通过光学器件从显示设备投射到液体上。显示设备的光线可以影响最终打印物体的属性和/或特征(例如，精度、尺寸)。本申请期望提供具有优化的发光机制，更长的使用寿命，更强的光强度，以及更大的显示尺寸的系统和方法，以满足三维打印的各种应用。

技术实现思路

[0004]在本申请的第一方面，提供了一种光固化的三维(3D)打印系统。该系统可以包括处理设备、微型发光二极管(microLED)阵列和打印组件。处理设备可以被配置为确定物体的一层或以上打印层。微型发光二极管阵列可以被配置为为一层或以上打印层中每一层产生光。为一层或以上打印层中每一层产生光，该处理设备可以进一步被配置在微型发光二极管阵列中动态确定一个或以上微型发光二极管区域，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包括一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器；为一个或以上微型发光二极管区域中每个区域确定一个或以上区域打印参数；并基于一个或以上区域打印参数确定一个或以上微型发光二极管区域中每个区域的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器的一个或以上控制信号。打印组件可以被配置为打印一层或以上打印层。
[0005]在一些实施例中，微型发光二极管阵列的像素点间距可以小于50微米。
[0006]在一些实施例中，微型发光二极管阵列可以布置在一个或以上微型发光二极管子面板上，以及一个或以上微型发光二极管子面板可以相对于彼此旋转。
[0007]在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域可以对应于一个或以上微型发光二极管子面板。
[0008]在一些实施例中，一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器中的至少一个的位置可以是可调节的。
[0009]在一些实施例中，为不同的打印层确定的一个或以上微型发光二极管区域可以是
相同的。
[0010]在一些实施例中，为了动态地确定一个或以上微型发光二极管阵列中的微型发光二极管区域，可以将处理设备配置为确定第一打印层的第一微型发光二极管区域；并为第二打印层确定一个第二微型发光二极管区域，其中第一微型发光二极管区域可以与第二微型发光二极管区域不同。
[0011]在一些实施例中，不同的打印层可以具有不同数量的微型发光二极管区域。
[0012]在一些实施例中，可以为第三打印层和第四打印层确定第三微型发光二极管区域。第三微型发光二极管区域可以为第三打印层产生具有第一波长的第一光；第三微型发光二极管区域可以为第四打印层产生具有第二波长的第二光；以及第一波长可以不同于第二波长。
[0013]在一些实施例中，可以为第五打印层确定第四微型发光二极管区域，以及可以为第六打印层确定第五微型发光二极管区域。第四微型发光二极管区域可以为第五打印层输出第一打印分辨率；第五微型发光二极管区域可以为第六打印层输出第二打印分辨率；以及第一打印分辨率可以不同于第二打印分辨率。
[0014]在一些实施例中，可以为第七打印层确定第六微型发光二极管区域，为第八打印层确定第七微型发光二极管区域。第六微型发光二极管区域可以为第七打印层输出第一强度的光；第七微型发光二极管区域可以为第八打印层输出第二强度的光；以及第一强度可以不同于第二强度。
[0015]在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域可以包含不同的微型发光二极管区域，以及不同的微型发光二极管区域可以具有不同数量的微型发光二极管发射器。
[0016]在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域可以包括不同的微型发光二极管区域，以及不同的微型发光二极管区域可以具有相同数量的微型发光二极管发射器。
[0017]在一些实施例中，不同的微型发光二极管区域的区域打印参数可以是不同的。
[0018]在一些实施例中，一个或以上控制信号可以被配置为在一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包含的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器的显示状态、曝光时间、波长或调制模式中的至少一个。
[0019]在一些实施例中，调制模式可以包括脉冲宽度调制(PWM)或脉冲频率调制(PFM)。
[0020]在一些实施例中，一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器可以包括红色微型发光二极管发射器、蓝色微型发光二极管发射器、绿色微型发光二极管发射器或紫外线微型发光二极管发射器中的至少一个。
[0021]在一些实施例中，该系统可以进一步包括用于准直由一个或以上微型发光二极管区域产生的光束的光学元件。
[0022]在本申请的第二方面，提供了一种方法。该方法可以在至少一台机器上实现，每台机器具有至少一个处理器和至少一个存储设备。该方法可以包括一个或以上下述操作。可以确定物体的一层或以上打印层。为一层或以上打印层中每一层，可以动态确定微型发光二极管阵列中的一个或以上微型发光二极管区域，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域可以包括一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器；可以为一个或以上微型发光二极管区域中每个区域确定一个或以上打印参数；可以基于一个或以上区域打印参数确定一个或以上微型发光二极管区域中每个区域的一个或以上可单独寻址的微型发光二极
管发射器的一个或以上控制信号。可以打印一层或以上打印层。
[0023]在一些实施例中，微型发光二极管阵列的像素点间距可以小于50微米。
[0024]在一些实施例中，微型发光二极管阵列可以布置在一个或以上微型发光二极管子面板上，以及一个或以上微型发光二极管子面板可以相对于彼此旋转。
[0025]在一些实施例中，一个或以上微型发光二极管区域中每个区域可以对应于一个或以上微型发光二极管子面板。
[0026]在一些实施例中，一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器中的至少一个的位置可以是可调节的。
[0027]在一些实施例中，为不同的打印层确定的一个或以上微型发光二极管区域可以是相同的。
[0028]在一些实施例中，为了动态地确定一个或以上微型发光二极管阵列中的微型发光二极管区域，可以将处理设备配置为确定第一打印层的第一微型发光二极管区域；并为第二打印层确定一个第二微型发光二极管区域，其中第一微型发光二极管区域可以与第二微型发光二极管区域不同。
[0029]在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光固化三维打印系统，包括：处理设备，被配置为确定物体的一层或以上打印层；微型发光二极管(微型发光二极管)阵列，被配置为为所述一层或以上打印层中每一层产生光，其中为所述一层或以上打印层中每一层产生所述光，所述处理设备被配置为：在所述微型发光二极管阵列中动态确定一个或以上微型发光二极管区域，所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包括一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器，为所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域确定一个或以上区域打印参数；以及基于所述一个或以上区域打印参数，为所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域的所述一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器确定一个或以上控制信号；以及打印组件，被配置为打印所述一层或以上打印层。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微型发光二极管阵列的像素点间距小于50微米。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述微型发光二极管阵列布置在一个或以上微型发光二极管子面板上，以及所述一个或以上微型发光二极管子面板相对于彼此可旋转。4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述一个或以上微型发光二极管区域中每个区域对应于一个或以上微型发光二极管子面板。5.根据权利要求1
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4中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器中的至少一个的位置是可调节的。6.根据权利要求1
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5中任意一个所述的系统，其特征在于，为不同的打印层确定的所述一个或以上所述微型发光二极管区域是相同的。7.根据权利要求1
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5中任意一个所述的系统，其特征在于，在所述微型发光二极管阵列中动态确定一个或以上微型发光二极管区域，所述处理设备被配置为：为第一打印层确定第一微型发光二极管区域；以及为第二打印层确定第二微型发光二极管区域，其中所述第一微型发光二极管区域不同于所述第二微型发光二极管区域。8.根据权利要求1
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7中任意一个所述的系统，其特征在于，不同的打印层具有不同数量的微型发光二极管区域。9.根据权利要求1
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8中任意一个所述的系统，其特征在于，为第三打印层和第四打印层两者确定第三微型发光二极管区域，其中：所述第三微型发光二极管区域为所述第三打印层产生具有第一波长的第一种光；所述第三微型发光二极管区域为所述第四打印层产生具有第二波长的第二种光；以及所述第一波长不同于所述第二波长。10.根据权利要求1
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9中任意一个所述的系统，其特征在于，为第五打印层确定第四微型发光二极管区域，为第六打印层确定第五微型发光二极管区域，其中：所述第四微型发光二极管区域为所述第五打印层输出第一打印分辨率；所述第五微型发光二极管区域为所述第六打印层输出第二打印分辨率；以及
所述第一打印分辨率不同于所述第二打印分辨率。11.根据权利要求1
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10中任意一个所述的系统，其特征在于，为第七打印层确定第六微型发光二极管区域，以及为第八打印层确定第七微型发光二极管区域，其中：所述第六微型发光二极管区域为所述第七打印层输出第一强度的光；所述第七微型发光二极管区域为所述第八打印层输出第二强度的光；以及所述第一强度不同于所述第二强度。12.根据权利要求1
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11中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上微型发光二极管区域包括不同的微型发光二极管区域，以及所述不同的微型发光二极管区域具有不同数量的微型发光二极管发射器。13.根据权利要求1
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11中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上微型发光二极管区域包括不同的微型发光二极管区域，以及所述不同的微型发光二极管区域具有相同数量的微型发光二极管发射器。14.根据权利要求1
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13中任意一个所述的系统，其特征在于，不同的微型发光二极管区域的区域打印参数是不同的。15.根据权利要求1
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14中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上控制信号被配置为控制一个或以上微型发光二极管区域中每个区域包含的一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器的显示状态、曝光时间、波长或调制模式中的至少一个。16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述调制模式包括脉冲宽度调制(PWM)或脉冲频率调制(PFM)。17.根据权利要求1
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16中任意一个所述的系统，其特征在于，所述一个或以上可单独寻址的微型发光二极管发射器包括红色微型发光二极管发射器、蓝色微型发光二极管发射器、绿色微型发光二极管发射器或紫外线微型发光二极管发射器中的至少一个。18.根据权利要求1
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17中任意一个所述的系统，进一步包括：用于准直由所述一个或以上微型发...

【专利技术属性】
技术研发人员：史卓鹤，杨尚佑，刘孟翰，林依禾，朱光，
申请(专利权)人：清锋北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：