一种双凸矩阵光学透镜的投影装置及3D打印机制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双凸矩阵光学透镜的投影装置及3D打印机，该投影装置包括：依次从下到上沿光路布设的LED阵列、双凸矩阵光学透镜和LCD液晶显示屏；LED阵列由多行多列UV紫外LED芯片的点光源构成；双凸矩阵光学透镜由与点光源相同排列方式且相同数量的双凸透镜构成；LED阵列与双凸矩阵光学透镜相适配；点光源发出的385～405nm紫外光经过对应的双凸透镜，形成平行光向LCD液晶显示屏投射。该投影装置采用双凸矩阵光学透镜，透镜矩阵排列拼接缝导致的光斑一致性高，提高了整体光斑的均匀性；使得385～405nm的LED光能折射后，变成角度更小的精准平行光，助于3D打印机提升打印成功率和效率。率和效率。率和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种双凸矩阵光学透镜的投影装置及3D打印机


[0001]本技术涉及UV光固化3D打印机及3D打印
，尤其涉及一种双凸矩阵光学透镜的投影装置及3D打印机。

技术介绍

[0002]目前，光固化3d打印机有如下三类，SLA、DLP、LCD等技术成型机。 SLA技术中应用的办法是用激光照射光敏树脂。该方法采用激光器G码，由点到线逐个扫描每个模型层的激光器，然后用激光器照射感光树脂快速激光器。DLP技术应用的光源来源于投影仪。投影仪将模型部分作为平面图像照射到树脂溶液中凝固。利用这种方法，一次形成表面，打印时间只取决于待打印物的高度。LCD技术光固化3D打印机，优点是精度高，设备价格便宜。
[0003]而LCD技术光固化3D打印机，目前在行业内存在的问题是矩阵排列中间的拼接缝出现的网格状亮光斑或者暗光斑，导致整体光斑一致性均匀性低，光能不均匀导致精密低，无法实现快速打印，导致打印效率低高成本。
[0004]当投射到曝光屏上面的光能如果均匀度不足，则液态树脂盒里接受的 385～405nm的光能就高低不一，导致打印精度下降；光能较低部位的打印时间延长。
[0005]另外，3D打印机UV光固化需要透过高均匀的光能，精准平行光来实现高精密打印，因此，要实现整机达到高精密快速打印的效果，对整体光斑的均匀性和小角度的要求是目前行业的很大痛点。

技术实现思路

[0006]本技术的主要目的在于提供一种至少部分解决上述技术问题的双凸矩阵光学透镜的投影装置及3D打印机。
[0007]为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：
[0008]第一方面，本技术实施例提供一种双凸矩阵光学透镜的投影装置，包括：依次从下到上沿光路布设的LED阵列、双凸矩阵光学透镜和LCD液晶显示屏；
[0009]所述LED阵列由多行多列UV紫外LED芯片的点光源构成；
[0010]所述双凸矩阵光学透镜由与所述点光源相同排列方式且相同数量的双凸透镜构成；所述LED阵列与所述双凸矩阵光学透镜相适配；
[0011]所述点光源发出的385～405nm紫外光经过对应的双凸透镜，形成平行光向所述LCD液晶显示屏投射。
[0012]进一步地，所述UV紫外LED芯片固化在铝基板或铜基板上；
[0013]所述铝基板或铜基板固定在散热器上；
[0014]所述散热器上还设置有支架；所述双凸矩阵光学透镜固定在所述支架上。
[0015]进一步地，所述UV紫外LED芯片选用50％光强角度60
°
或者90
°
的 LED。
[0016]进一步地，所述双凸矩阵光学透镜的材质为光学级别的PMMA。
[0017]进一步地，所述点光源的位置与对应的所述双凸透镜的焦点重合。
[0018]进一步地，所述双凸透镜的入光面与出光面曲率不同，所述入光面的曲率小于所述出光面的曲率。
[0019]进一步地，所述双凸透镜的厚度为5mm～25mm，厚度由边缘向中央均匀过渡。
[0020]进一步地，所述LCD液晶显示屏的尺寸与所述LED阵列的尺寸相同。
[0021]第二方面，本技术实施例还提供一种3D打印机，使用如上述任一项实施例的双凸矩阵光学透镜的投影装置。
[0022]本技术提出了一种双凸矩阵光学透镜的投影装置，包括：依次从下到上沿光路布设的LED阵列、双凸矩阵光学透镜和LCD液晶显示屏；所述 LED阵列由多行多列UV紫外LED芯片的点光源构成；所述双凸矩阵光学透镜由与所述点光源相同排列方式且相同数量的双凸透镜构成；所述LED阵列与所述双凸矩阵光学透镜相适配；所述点光源发出的385～405nm紫外光经过对应的双凸透镜，形成平行光向所述LCD液晶显示屏投射。该投影装置采用双凸矩阵光学透镜，透镜矩阵排列拼接缝导致的光斑一致性高，提高了整体光斑的均匀性；使得385～405nm的LED光能折射后，变成角度更小的精准平行光，助于3D打印机提升打印成功率和效率。
附图说明
[0023]图1为本技术实施例提供的双凸矩阵光学透镜的投影装置的结构原理图；
[0024]图2为本技术实施例提供的双凸矩阵光学透镜的投影装置的立体图；
[0025]图3a为本技术实施例提供的双凸矩阵光学透镜的投影装置的平面图；
[0026]图3b为图3a中沿AA线的剖面图；
[0027]图3c为图3a中沿BB线的剖面图；
[0028]图4为本技术实施例提供的点光源的位置与对应的双凸透镜的焦点重合示意图；
[0029]图5为本技术实施例提供的光路示意图。
具体实施方式
[0030]为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。
[0031]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0033]实施例1：
[0034]参照图1所示，本技术提供的一种双凸矩阵光学透镜的投影装置，可实现针对3D打印机UV光固化的固化光源的光能进行大面积分布在曝光屏，尽量变成平行光，达到角度越小越好，光效越高越好的目的。
[0035]该投影装置包括：依次从下到上沿光路布设的LED阵列1、双凸矩阵光学透镜2和LCD液晶显示屏3；
[0036]其中，LED阵列1由多行多列UV紫外LED芯片11的点光源构成；双凸矩阵光学透镜2由与点光源相同排列方式且相同数量的双凸透镜21构成； LED阵列与双凸矩阵光学透镜相适配，在数量上和位置上一一对应；双凸透镜的入光面与出光面曲率不同，入光面的曲率小于出光面的曲率；其双凸透镜的厚度为5mm～25mm，厚度由边缘向中央均匀过渡。点光源发出的 385～405nm紫外光经过对应的双凸透镜21，形成平行光向LCD液晶显示屏3 投射，该LCD液晶显示屏的尺寸与LED阵列的尺寸相同。
[0037]3D打印机UV光固化光源即LED阵列1、双凸矩阵光学透镜2、曝光屏即LCD液晶显示屏3等组件工作原理如图2所示。利用LCD作为光源的技术，也就是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双凸矩阵光学透镜的投影装置，其特征在于，包括：依次从下到上沿光路布设的LED阵列、双凸矩阵光学透镜和LCD液晶显示屏；所述LED阵列由多行多列UV紫外LED芯片的点光源构成；所述双凸矩阵光学透镜由与所述点光源相同排列方式且相同数量的双凸透镜构成；所述LED阵列与所述双凸矩阵光学透镜相适配；所述点光源发出的385～405nm紫外光经过对应的双凸透镜，形成平行光向所述LCD液晶显示屏投射。2.根据权利要求1所述的一种双凸矩阵光学透镜的投影装置，其特征在于，所述UV紫外LED芯片固化在铝基板或铜基板上；所述铝基板或铜基板固定在散热器上；所述散热器上还设置有支架；所述双凸矩阵光学透镜固定在所述支架上。3.根据权利要求2所述的一种双凸矩阵光学透镜的投影装置，其特征在于，所述UV紫外LED芯片选用50％光强角度60
°
或者90
°

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建育，杨燕，
申请(专利权)人：深圳安轮光学有限公司，
类型：新型
国别省市：