[發明專利]基于DLP快速成型技術的切片圖勻光方法及系統

有效

• 申請號: 201710906040.6
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107756784B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 林佳裕;李忠林
• 申請（專利權）人: 深圳晗竣雅科技有限公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/264;B33Y30/00
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 任媛

本發明提供的一種基于DLP快速成型技術的切片圖勻光方法及系統，方法為：將全白的切片圖作灰度處理，得到一系列灰度值梯度的切片圖；對同一位置不同灰度值切片圖作測量，測出所述同一位置的光強，并得到光強與灰度的函數關系；將全白的切片圖投射到成像面上，按預定的陣列測量成像面各區域的光強分布；根據成像面各區域的光強分布，以光強測量值的最低值作為成像面勻光后各點的最終光源強度；根據最終光源強度，結合光強與灰度的函數關系，對切片完成后的圖片進行勻光。本發明使成像面上各區域的光源強度分布均勻，提高成型質量，避免加入光學鏡片帶來的光強衰減，提高光源的利用率；避免增加光路設計的復雜性，降低光學設計的成本。

技術領域

本發明涉及3D打印領域，尤其涉及基于DLP快速成型技術的切片圖勻光方法及系統。

背景技術

基于DLP光固化快速成型技術原理是將計算機設計出的三維模型分解成若干平面切片，然后利用光敏性材料將切片圖形逐層固化，逐層疊加，最終堆疊成完整的物體。由于是利用光固化成型，所以對光強的均勻性要求較高，光源分布強度不均勻，會導致成型時各部分的成型速度、成型質量不一樣，從而影響模型的成型效果，如表面局部成型差(局部過度固化，局部固化不足等)、降低模型硬度等等。目前一般是通過硬件設計來提高光強的分布均勻性，如在光路設計中加入光棒和復眼透鏡等來提高光的均勻性等。

現有技術中，由于光源照射普遍存在中心區域強度高，四周區域強度低，加入光棒和復眼透鏡等光學設計雖然在一定程序上可以解決光的分布均勻性，但無法確保成像面上各區域光強相近或相同，其成像面上各區域的光源強度分布存在一定的差異性，影響成型的質量。另外，無論是加入光棒還是復眼透鏡等光學透鏡，都存在鏡片對光的吸收及反射等情況，會減小光的強度，減緩成型速度；并且，現有技術中通過硬件設計來勻光的，都需要增加特定的光學透鏡，會增加相應的成本，也會增加光路設計的復雜度，同時延長光程，增加了對光的衰減。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種基于DLP快速成型技術的切片圖勻光方法及系統，通過調節灰度值來實現對成像面光強的調節，進而實現切片圖的勻光，使成像面上各區域的光源強度分布均勻，提高成型質量，避免加入光學鏡片帶來的光強衰減，提高光源的利用率；避免增加光路設計的復雜性，降低光學設計的成本。

為了解決上述問題，本發明提供以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種基于DLP快速成型技術的切片圖勻光方法，包括：

步驟S1，將全白的切片圖作灰度處理，得到一系列灰度值梯度的切片圖；

步驟S2，對同一位置不同灰度值切片圖作測量，測出所述同一位置的光強，并得到光強與灰度的函數關系；

步驟S3，將所述全白的切片圖投射到成像面上，按預定的陣列測量所述成像面各區域的光強分布；

步驟S4，根據所述成像面各區域的光強分布，以光強測量值的最低值作為成像面勻光后各點的最終光源強度；

步驟S5，結合所述最終光源強度，結合所述光強與灰度的函數關系，對切片完成后的圖片進行勻光。

本發明提供的基于DLP快速成型技術的切片圖勻光方法，其技術方案為：將全白的切片圖作灰度處理，得到一系列灰度值梯度的切片圖；對同一位置不同灰度值切片圖作測量，測出所述同一位置的光強，并得到光強與灰度的函數關系；將所述全白的切片圖投射到成像面上，按預定的陣列測量所述成像面各區域的光強分布；根據所述成像面各區域的光強分布，以光強測量值的最低值作為成像面勻光后各點的最終光源強度；結合所述最終光源強度，結合所述光強與灰度的函數關系，對切片完成后的圖片進行勻光。