[實用新型]長聚焦燈頭及長聚焦光源系統

有效

• 申請號: 201721847602.6
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN207848997U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 唐威;胡文豐;潘宇峰;胡風;戴江南
• 申請（專利權）人: 武漢優煒星科技有限公司
• 主分類號: F21K9/20
• 分類號: F21K9/20;F21V19/00;F21K9/69;F21V23/06;F21V29/56;F21V29/57;F21V23/00;F21V15/01;H05B33/08;B41F23/04;B41F33/00;F21Y115/10
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

本實用新型公開了一種長聚焦燈頭及長聚焦光源系統，長聚焦燈頭包括：燈頭主體，其下表面形成有一呈弧形的安裝面；光源組件，其包括沿所述安裝面的周向依次均勻布置的多個光源模塊；及多個二次聚光透鏡，多個所述二次聚光透鏡依次排列呈弧形并與所述光源模塊一一對應設置；長聚焦光源系統包括上述長聚焦燈頭。本實用新型通過將燈頭主體下表面設置一呈弧形的安裝面，并在安裝面設置多個光源模塊，由于多個光源模塊沿安裝面排列呈弧形，且其在多個二次聚光透鏡的作用下向燈頭主體下方聚焦，其聚焦距離遠，聚光效率和聚光照度高。

技術領域

本實用新型涉及光固化技術領域，尤其是涉及一種長聚焦燈頭及長聚焦光源系統。

背景技術

自2010年開始，UVLED光源逐步在很多領域逐漸替換UV汞燈光源，尤其是近三年來，隨著UVLED光固化技術的日趨成熟，其多用于噴墨打印固化、標簽印刷油墨固化、普通噴碼固化、柔版印刷油墨固化等領域的近距離照射固化，其一般照射距離在3～20mm范圍內，更多的是在5～10mm范圍。近距離光固化領域，因為照射距離近，通常只對UVLED光源的燈珠數量或者是COB光源板封裝密度有要求，而對光源UVLED的發散角沒有太大要求。

但是，在一些遠距離的固化應用中，比如膠印油墨固化的應用案例中，通常UVLED色組燈的照射距離需要達到40～70mm，而UVLED收紙燈的照射距離要達到80～150mm，其主要原因在于：膠印機色組燈需要避開檔紙打花板、膠印機收紙燈需要避開叼紙牙排。通常沒有二次光學設計的UVLED光源，出光角度在60～120度之間，而UVLED光源的陣列寬度通常會是在20～50mm之間，因此在照射高度較大的時候，光斑的放大會對光源的照度有很大的影響，例如：10mm照射距離處的照度為20W/cm²的燈，其在100mm照射距離處的照度則不到2W/cm²，而膠印油墨的閾值照度為5～20W/cm²。

在實際應用中，油墨或者膠水的光固化，需要滿足閾值照度P和閾值能量E兩個要求，閾值照度P*固化時間T＝閾值能量E。UVLED光源的照度達不到閾值照度會造成固化速度成指數下降或者根本無法固化的情況，而UVLED光源的照度如果超過閾值照度，會帶來固化速度的加倍提升，從而提高固化效率。

而在膠印印刷中機器的轉速通常是8000-16000張/小時，折合約80-160m/min的速度。在如此高速的情況下，如果光源的照度低于閾值照度較多，會出現很多固化不良的問題(比如表干差、附著力差、或者完全未固化等)。而且在一些深色大墨量的印刷中，閾值照度值要求很高，通常是要達到16-20W/cm²。因此遠距離聚焦高照度的UVLED光源的開發以及市場需求非常迫切。

公開號為CN102263096A的中國實用新型專利公開了一種UVLED固化組件，其光源模組采用UVLED芯片多排(10排)高密封裝，故封裝密度、高散熱風險大，且其聚焦的照射高度只有50mm左右，滿足不了膠印光源收紙燈80～150mm的照射距離要求；公開號為CN102574149A的中國實用新型專利公開了一種多列式式可縮放LED-UV模塊，其光源模組采用大芯片LED燈珠，成本高，且采用純反光罩聚光，聚光效率低、聚光照射高度小于100mm，且反光罩加工難度大、成本高，同時其聚光的寬度大，通常寬度會達到50mm左右，聚光照度不夠高(小于16W/cm²)；公開號為DE102015214885A1的德國專利公開了一種用于照射聚合物層的紫外線照射單元，其采用石英平行光聚光透鏡的成本高、加工難度大，且異形石英透鏡必須采用熔融石英模具壓鑄成型，光學精度無法保證，表面存在很多缺陷，易導致聚光效率低。

有鑒于此，提供一種具有遠距離、高效率聚光的照射單元成為現階段亟待解決的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述技術不足，提出一種長聚焦燈頭及長聚焦光源系統，解決現有技術中UVLED光源無法遠距離高效聚光以滿足遠距離光固化的技術問題。