用于3D精准打印的照明系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于3D精准打印的照明系统，属于微型投影显示技术领域，其包括LED光源、准直机构、匀光机构、中继透镜组、TIR棱镜和数字微反射镜，所述LED光源发出的光线依次经过所述准直机构、匀光机构、中继透镜组、TIR棱镜到达所述数字微反射镜，经过所述数字微反射镜处理，反射至所述TIR棱镜，经过所述TIR棱镜转向，光线到达投影镜头。本发明专利技术照明系统能量利用率高、均匀度高、体积小，组装简洁高效。组装简洁高效。组装简洁高效。

【技术实现步骤摘要】
用于3D精准打印的照明系统


[0001]本专利技术属于微型投影显示
，具体涉及一种用于3D精准打印的照明系统。

技术介绍

[0002]随着3D打印技术不断发展，越来越多的终端客户选择了以TI DLP技术为核心的产品，TI推出了1080P版0.47DMD，这就要求照明系统体也与时俱进，做到均匀度更高，效率更高，亮度更高。
[0003]公布号为CN 107577111 A的专利文献公开了一种3D打印光学投影装置的照明光路系统，所述系统，包括：镜头、DMD芯片、反射镜、透镜组和LED光源；所述镜头与所述DMD芯片的出射光线的第一光轴重合；DMD芯片的入射光线的第二光轴通过反射镜的几何中心；LED光源的第三光轴通过发射镜的几何中心；DMD芯片的入射光线的第二光轴与LED光源的第三光轴形成一个光路平面；反射镜的反射面垂直于第二光轴和第三光轴在光路平面的角平分线；LED光源的第三光轴与透镜组的第四光轴重合；LED光源发射的光线经过透镜组，入射到反射镜，经反射镜反射后入射到DMD芯片上，经DMD芯片上的微镜反射后，再入射到镜头上，能够提高镜头的像质，增强画面对比度。但是，该专利技术照明系统的光照均匀性不佳。
[0004]公告号为CN 216330128 U的专利文献公开了一种用于3D打印的高效率高均匀性照明系统，其照明系统由准直结构、匀光结构以及DMD芯片构成，所述准直结构包括UV LED、准直透镜A和准直透镜B，其中准直透镜A与UV LED紧贴设置，准直透镜A另一侧设有准直透镜B；所述匀光结构包括准直透镜B和光棒，光棒位置处于准直结构出射光束收腰处，光束从匀光结构射出后依次经过场镜A、场镜B、场镜C和分光棱镜后射入DMD芯片。但是，该照明系统的光照均匀性和效率有待进一步提高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术针对现有技术的不足，提供的一种用于3D精准打印的照明系统，提高均匀度、亮度和效率。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种用于3D精准打印的照明系统，包括LED光源、准直机构、匀光机构、中继透镜组、TIR棱镜和数字微反射镜，所述LED光源发出的光线依次经过所述准直机构、匀光机构、中继透镜组、TIR棱镜到达所述数字微反射镜，经过所述数字微反射镜处理，反射至所述TIR棱镜，经过所述TIR棱镜转向，光线到达投影镜头。
[0007]进一步地，所述LED光源为405nm单色光源。
[0008]进一步地，所述准直机构由第一准直透镜和第二准直透镜构成，用于将LED光源所发出的光束，转变成平行的准直光束。
[0009]进一步地，所述匀光机构由第一复眼透镜和第二复眼透镜构成，用于将准直光束匀光，形成与所述数字微反射镜形状一致的均匀光斑。
[0010]进一步地，所述中继透镜组由第一中继透镜和第二中继透镜构成，所述第二中继
透镜为玻璃非球面透镜。
[0011]进一步地，所述TIR棱镜由斜面胶合的第一棱镜和第二棱镜组成，所述第一棱镜的内角角度为31
°
、90
°
、59
°
，所述第二棱镜的内角角度为45
°
、90
°
、45
°
。
[0012]进一步地，所述第一准直透镜为玻璃球面透镜，所述第二准直透镜为玻璃非球面透镜。
[0013]进一步地，所述第一中继透镜和第二中继透镜之间设有反射镜。
[0014]进一步地，通过所述准直机构的光线角度为7
°
。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0016]1.本专利技术用于3D精准打印的照明系统，LED光源使用405nm单色光源，用于提供光线能量来源，光线经过准直机构到达匀光机构，经过匀光机构匀光，光斑均匀，与数字微反射镜形状一致，经过中继透镜组，TIR棱镜，到达数字微反射镜镜面，经过数字微反射镜处理，反射至TIR棱镜，经过TIR棱镜转向，光线到达投影镜头成像，该照明系设计方案能量利用率高、光照均匀性高，组装简洁高效。
[0017]2.本专利技术用于3D精准打印的照明系统，准直机构由玻璃球面准直透镜和玻璃非球面准直透镜构成，用于将LED光源所发出的光束，转变成平行的准直光束，通过准直机构的光线角度为7
°
，整个系统光线角度小，光线效率高。
[0018]3.本专利技术用于3D精准打印的照明系统，匀光机构通过使用双复眼透镜模组，提升整个系统的照度均匀性，另外，中继透镜组由第一中继透镜和第二中继透镜构成，第二中继透镜为玻璃非球面透镜，使得DMD面能量分布趋势呈现为中心低四周高，弥补了实际过程中的镜头周边照度比，大大提高了能量均匀度。投影面点照度均匀性达到95％。
[0019]4.本专利技术用于3D精准打印的照明系统，第一中继透镜和第二中继透镜之间设有反射镜，通过该反射镜反射光路，使照明系统整体结构合理，体积小。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术实施例的光路图；
[0022]图3是本专利技术实施例在DMD有效面上光斑图；
[0023]图4是本专利技术实施例在投影画面光斑图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例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专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1
[0026]如图1～2所示，一种用于3D精准打印的照明系统，包括LED光源1、准直机构、匀光机构、中继透镜组、TIR棱镜和数字微反射镜2，所述LED光源1发出的光线依次经过所述准直机构、匀光机构、中继透镜组、TIR棱镜到达所述数字微反射镜2，经过所述数字微反射镜2处理，反射至所述TIR棱镜，经过所述TIR棱镜转向，光线到达投影镜头。
[0027]所述LED光源1为405nm单色光源，用于提供光线能量来源。
[0028]所述数字微反射镜2为TI1080P版0.47DMD。
[0029]所述准直机构由第一准直透镜3和第二准直透镜4构成，用于将LED光源所发出的光束，转变成平行的准直光束；所述第一准直透镜3为玻璃球面透镜，所述第二准直透镜4为玻璃非球面透镜；准直透镜详细参数如下：
[0030] 曲率半径R1曲率半径R2第一准直透镜
‑
15
‑
6.5第二准直透镜68.184(非球面)
‑
10.117(非球面)
[0031]通过所述准直机构的光线角度为7
°
，整个系统光线角度小，光线效率高。
[0032]所述匀光机构由第一复眼透镜5和第二复眼透镜6构成，用于将准直光束匀光，形成与所述数字微反射镜形状一致的均匀光斑；第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于3D精准打印的照明系统，其特征在于：包括LED光源、准直机构、匀光机构、中继透镜组、TIR棱镜和数字微反射镜，所述LED光源发出的光线依次经过所述准直机构、匀光机构、中继透镜组、TIR棱镜到达所述数字微反射镜，经过所述数字微反射镜处理，反射至所述TIR棱镜，经过所述TIR棱镜转向，光线到达投影镜头。2.如权利要求1所述的用于3D精准打印的照明系统，其特征在于：所述LED光源为405nm单色光源。3.如权利要求2所述的用于3D精准打印的照明系统，其特征在于：所述准直机构由第一准直透镜和第二准直透镜构成，用于将LED光源所发出的光束，转变成平行的准直光束。4.如权利要求3所述的用于3D精准打印的照明系统，其特征在于：所述匀光机构由第一复眼透镜和第二复眼透镜构成，用于将准直光束匀光，形成与所述数字微反射镜形状一致的均匀光斑。5.如权利要求4所述的用于3D精准打印的照明系统，其特征在于：所述中继透镜组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，马卫华，杨清波，张蕊，马志强，魏源源，李钢，袁海涛，赵彦普，赵子珺，钱智民，
申请(专利权)人：南阳理工学院，
类型：发明
国别省市：