一种光固化3D打印机光源系统及3D打印机技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光固化3D打印机光源系统及3D打印机，包括光源；反射镜，设置在所述光源发出光线的光路上；显示屏，设置在所述反射镜发出的反射光线的光路上；准直透镜，所述准直透镜靠近所述显示屏一侧的表面为第一表面，所述第一表面为凸面，所述准直透镜设置在所述反射镜和显示屏之间，用于对经所述反射镜反射的光线进行准直处理。本实用新型专利技术中通过在显示屏下方增加准直透镜，使进入屏幕区域的整体光线都趋于平行光，使光路系统的准直度得到大大改善。到大大改善。到大大改善。

【技术实现步骤摘要】
一种光固化3D打印机光源系统及3D打印机


[0001]本技术涉及3D打印机领域，特别涉及一种光固化3D打印机光源系统及3D打印机。

技术介绍

[0002]光固化LCD 3D打印机的光学模组有两个重要的技术指标要求：均匀度，是指紫外光到接收面LCD屏幕上的最小辐照度与最大辐照度的比值。均匀度越大，LCD屏幕接收到的紫外光辐射能量偏差越小，在打印3D模型时，同等时间下，使同一平面内达到比较一致的固化效果，打印效果越好。准直度，是指紫外光线与LCD屏幕所在平面法线的夹角，准直度越小，打印的模型精度和打印效果越好。
[0003]现有的LCD 3D打印机的光路方案中通常采用透镜改变光的分布，透镜的采用能够使整个屏幕得到较高的均匀度，但由于整机空间尺寸约束，光源到LCD屏幕的光程h太小，准直度仍不能满足需求，使得打印效果不能满足需求。为了使准直度的数值变小，需要寻找更好的方法使经过LCD屏幕区域的整体光线都趋于平行光。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本技术提供一种光固化3D打印机光源系统及3D打印机。
[0005]具体而言，包括以下的技术方案：
[0006]本申请一方面提供了一种光固化3D打印机光源系统，包括
[0007]光源；
[0008]反射镜，设置在所述光源发出光线的光路上；
[0009]显示屏，设置在所述反射镜发出的反射光线的光路上；
[0010]准直透镜，所述准直透镜靠近所述显示屏一侧的表面为第一表面，所述第一表面为凸面，所述准直透镜设置在所述反射镜和显示屏之间，用于对经所述反射镜反射的光线进行准直处理。
[0011]可选的，所述准直透镜靠近所述显示屏的第一表面为凸面非球面。
[0012]可选的，所述准直透镜靠近所述反射镜一侧的表面为第二表面，所述第二表面整体向所述显示屏的方向凹陷。
[0013]可选的，所述第二表面包括多个弧形槽，所述多个弧形槽同轴设置，多个所述弧形槽从所述准直透镜的中轴线向所述准直透镜的边缘依次排布，各所述弧形槽均绕所述准直透镜的中轴线周向延伸。
[0014]可选的，所述弧形槽呈齿形，各所述弧形槽包括第一槽壁和第二槽壁；
[0015]所述第一槽壁自所述弧形槽的槽底向所述反射镜的方向凸起，且向靠近所述准直透镜的中轴线的方向呈弧形延伸倾斜，所述第一槽壁为凸面非球面；
[0016]所述第二槽壁自所述弧形槽的槽底向所述反射镜的方向延伸，且向远离所述准直透镜的中轴线的方向倾斜。
[0017]所述弧形槽包括环形槽，所述环形槽与所述准直透镜的中轴线之间的距离为预设距离；
[0018]所述环形槽的内环沿朝向所述显示屏的方向凹陷，以使所述环形槽的内环所围成的范围内形成圆形凹槽，所述圆形凹槽的槽底为圆凸面，所述圆凸面为凸面非球面。
[0019]可选的，各所述第一槽壁与所述准直透镜中轴线之间的夹角为α，自所述准直透镜的中心向所述准直透镜的边缘的方向，α依次递减。
[0020]可选的，所述光源系统还包括第一透镜，所述第一透镜设置在所述光源和所述反射镜之间的光路上；
[0021]所述第一透镜为凸透镜，所述第一透镜靠近所述反射镜的一侧为凸面，靠近所述光源的一侧为平面。
[0022]可选的，所述准直透镜的可供光源入射面积为第一面积，所述反射镜的反射光进入所述准直透镜的光源面积为第二面积，所述第一面积与所述第二面积之间的差值占所述第一面积的百分比不小于10％。
[0023]本申请另一方面提供了一种3D打印机，包含如上所述光固化3D打印机光源系统。本技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：本技术中通过在显示屏下方增加准直透镜，使进入屏幕区域的整体光线都趋于平行光，使光路系统的准直度得到大大改善。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为直下式光源系统示意图；
[0026]图2为本技术光固化3D打印机光源系统示意图；
[0027]图3为本技术中准直透镜的俯视示意图；
[0028]图4为本技术中准直透镜的仰视示意图；
[0029]图5为本技术中准直透镜的三视图示意图。
[0030]图中的附图标记分别表示为：
[0031]1‑
光源；2
‑
反射镜；3
‑
显示屏；4
‑
第一透镜；5
‑
准直透镜；51
‑
第一表面；52
‑
第二表面；521
‑
弧形槽；521a
‑
第一槽壁；521a
′‑
圆凸面；521b
‑
第二槽壁。
[0032]通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
[0033]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获
得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0034]在对本技术实施方式作进一步地详细描述之前，本技术实施例中所涉及的方位名词，如“上部”、“下部”、“侧部”，以图1中所示方位为基准，并不具有限定本技术保护范围的意义。
[0035]除非另有定义，本技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。在对技术实施方式作进一步地详细描述之前，对理解本技术实施例一些术语进行说明。
[0036]为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0037]实施例一
[0038]如图2所示，一种光固化3D打印机光源系统，包括光源1；反射镜2，设置在光源1发出光线的光路上；显示屏3，设置在反射镜2发出的反射光线的光路上；准直透镜5，准直透镜5靠近显示屏3一侧的表面为第一表面51，第一表面51为凸面，准直透镜5设置在反射镜2和显示屏3之间，用于对经反射镜2反射的光线进行准直处理。
[0039]进一步，光源1采用侧发光的方式，水平放置，反射镜2倾斜放置在光源1的前方，接收光源1的投射光线；显示屏3水平设置在反射镜2的上方，接收反射镜2的反射光线。可以理解的是，采用侧发光的光路方案，能够增大光源1到显示屏3的光程h，改善进入显示屏3内的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光固化3D打印机光源系统，其特征在于，包括光源；反射镜，设置在所述光源发出光线的光路上；显示屏，设置在所述反射镜发出的反射光线的光路上；准直透镜，所述准直透镜靠近所述显示屏一侧的表面为第一表面，所述第一表面为凸面，所述准直透镜设置在所述反射镜和显示屏之间，用于对经所述反射镜反射的光线进行准直处理。2.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印机光源系统，其特征在于，所述第一表面为凸面非球面。3.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印机光源系统，其特征在于，所述准直透镜靠近所述反射镜一侧的表面为第二表面，所述第二表面整体向所述显示屏的方向凹陷。4.根据权利要求3所述的一种光固化3D打印机光源系统，其特征在于，所述第二表面包括多个弧形槽，所述多个弧形槽同轴设置，多个所述弧形槽从所述准直透镜的中轴线向所述准直透镜的边缘依次排布，各所述弧形槽均绕所述准直透镜的中轴线周向延伸。5.根据权利要求4所述的一种光固化3D打印机光源系统，其特征在于，所述弧形槽呈齿形，各所述弧形槽包括第一槽壁和第二槽壁；所述第一槽壁自所述弧形槽的槽底向所述反射镜的方向凸起，且向靠近所述准直透镜的中轴线的方向呈弧形延伸倾斜，所述第一槽壁为凸面非球面；所述第二槽壁自所述弧形槽的槽底向所述反射镜的方向延伸，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：深圳市纵维立方科技有限公司，
类型：新型
国别省市：