[實用新型]光固化打印機用投影裝置及帶該裝置的打印機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721435571.3
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN207359636U
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 馬恒;梁鵬總
• 申請（專利權）人: 鄭州邁客美客電子科技有限公司
• 主分類號: B29C64/129
• 分類號: B29C64/129;B29C64/264;B33Y30/00
• 代理公司: 河南科技通律師事務所 41123
• 代理人: 張曉輝;樊羿

本實用新型公開了一種光固化打印機用高精度投影裝置，通過在LCD屏幕與料盒的模型分離透光層之間設置聚光透鏡，在料盒內側的模型分離透光層一側形成光固化成型工作面，并通過調整聚光透鏡與光固化成型工作面之間的距離為0～2L（L除外）之間的距離實現打印小于LCD屏幕分辨率的打印體。本實用新型還公開了一種光固化打印機用投影裝置，通過采用設置聚光透鏡與光固化成型工作面的距離大于2L或將聚光透鏡替換為發(fā)散透鏡實現打印大于LCD屏幕尺寸的打印體。本實用新型還公開一種高精度光固化打印機，包括光固化打印機用高精度投影裝置和精密驅動機構，實現打印高精度3D打印體的功能。

技術領域

本實用新型涉及3D打印設備技術領域，具體涉及一種光固化打印機用投影裝置及帶該裝置的打印機。

背景技術

光固化打印機的優(yōu)點之一是打印精度高，其打印精度與顯示屏的分辨率高度相關。分辨率為1280×768像素、12英寸顯示屏點陣精度達到0.16×0.16mm，采用該規(guī)格顯示屏的打印機的打印精度可以達到微米級，市場上打印精度最高的光固化打印機的精度約為27μm。

公開日為2016年7月13日的中國專利文獻CN 105751511A公開了一種雙光子聚合3D打印機及打印方法，其包括：飛秒激光脈沖系統(tǒng)，具有：用于產生600－1000nm雙光子激光的飛秒激光器，用于將所述雙光子激光匯聚后輸出的物鏡，在所述飛秒激光器到所述物鏡的光路上的光路開關和衰減片；亞微米級精度運動平臺，用于承載光敏樹脂以及在運動控制系統(tǒng)的控制下移動光敏樹脂；CCD監(jiān)控系統(tǒng)，通過分色鏡與飛秒激光脈沖系統(tǒng)的光路連接；以及控制電腦，分別與所述飛秒激光器、光路開關、運動控制系統(tǒng)和CCD監(jiān)控系統(tǒng)連接。該技術方案采用的技術路線為激光在耗材內部立體固化成型，但其制造成本高、使用成本高、維護成本高，不利于推廣使用。

發(fā)明內容

結合目前事物的兩極化（巨型化、小型化）發(fā)展趨勢，出于對未來技術發(fā)展的超前考慮，發(fā)明人認為有必要提前介入3D打印機的納米級精度技術布局，但在現有的LCD顯示屏制約下，微米極打印精度已是極限。日思夜想之下，終于突破現有技術的思維限制，發(fā)現一種新的問題解決思路。

本實用新型要解決的技術問題是提供一種光固化打印機用投影裝置，該裝置另辟蹊徑,使光固化打印機的打印精度超越LCD顯示屏的限制。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種光固化打印機用高精度投影裝置，包括：能夠產生面光源的發(fā)光組件、LCD屏幕、聚光透鏡以及帶有模型分離透光層的料盒，所述聚光透鏡設置在所述LCD屏幕與模型分離透光層之間，以使由所述發(fā)光組件、LCD屏幕配合形成的成像光束沿平行于該聚光透鏡的主光軸方向依次經該聚光透鏡、模型分離透光層射出后，能在所述料盒內側的模型分離透光層一側形成與所述LCD屏幕平行的光固化成型工作面，且該光固化成型工作面距該透鏡的光心的距離小于2L且不等于聚光透鏡的焦距L。當光固化成型工作面在該透鏡的焦點處時，即該光固化成型工作面距該透鏡光心的距離等于L，此時圖案光線在光固化成型工作面處為一點，無法實現3D打印模型的功能；當光固化成型工作面距該透鏡光心的距離為2L以上時，光固化成型工作面處的光線成像圖案面積大于LCD屏幕處的光線成像圖案面積，不能實現提高精度的效果。

其中，聚光透鏡可以是凸透鏡、紋理面位于LCD屏幕一側的菲涅爾透鏡，所述聚光透鏡的主光軸垂直于所述LCD屏幕；所述聚光透鏡優(yōu)選為菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡能夠消除部分球形像差。

優(yōu)選的，所述LCD屏幕為IPS式屏幕。IPS式屏幕具有178°廣視角，響應速度均勻，消除了軟屏液晶顯示屏在受到外界壓力和搖晃時，出現的模糊及水紋擴散現象，可以提高圖案光線在時間及空間上的精度，從而提高3D打印機的成型精度。