[發明專利]一種液晶屏3D打印用偏振光源

在審

• 申請號: 201811570977.1
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109483886A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 夏楠
• 申請（專利權）人: 紹興市上虞區幻想動力機器人科技有限公司
• 主分類號: B29C64/264
• 分類號: B29C64/264;B33Y30/00
• 代理公司: 杭州知見專利代理有限公司 33295
• 代理人: 張華

本發明涉及一種液晶屏3D打印用偏振光源，解決了現有的液晶屏3D打印機光源照射到液晶屏中的50%的光能被偏振膜吸收，光能利用率低的問題。本裝置包括偏振調節片，所述偏振調節片的入射側設置光源、出射側設置液晶屏，所述偏振調節片包括交替分布的第一偏振模塊和第二偏振模塊，第一偏振模塊內傾斜設置偏振膜，第二偏振模塊內傾斜設置有反射膜，反射膜和偏振膜相互平行，第一偏振模塊或者第二偏振模塊的出射側設有旋光片。本發明在光源入射液晶屏之前，通過偏振調節片的調節，將光源整理成能通過液晶屏偏振膜的單向光，減少光能的浪費，節約能耗。

技術領域

本發明屬于3D打印領域，涉及一種3D打印光源，特別涉及一種液晶屏3D打印用偏振光源。

背景技術

偏振分光膜是利用光斜入射時薄膜的偏振效應制成的。偏振分光膜可以分成棱鏡型和平板型兩種。棱鏡型偏振膜利用布儒斯特角入射時界面的偏振效應。當光束總是以布儒斯特角入射到兩種材料界面時，則不論薄膜層數有多少，其水平方向振動的反射光總為零，而垂直分量振動的光則隨薄膜層數的增加而增加，只要層數足夠多，就可以實現透過光束基本是平行方向振動的光，而反射光束基本上是垂直方向振動的光，從而達到偏振分光的目的，由于由空氣入射不可能達到兩種薄膜材料界面上的布儒斯特角，所以薄膜必須鍍在棱鏡上，這時入射介質不是空氣而是玻璃。平板型偏振膜主要是利用在斜入射時由電介質反射膜兩個偏振分量的反射帶帶寬的不同而制成的。一般高反射膜，隨著入射角的增大，垂直分量的反射帶寬逐漸增大，而平行分量的帶寬逐漸減少。選擇垂直分量的高反射區、平行分量的高透過區為工作區則可構成透過平行分量反射垂直分量的偏振膜，這種偏振膜的入射角一般選擇在基體的布儒斯特角附近。棱鏡型偏振膜工作的波長范圍比較寬，偏振度也可以做得比較高，但它制備較麻煩，不易做得大，抗激光強度也比較低。平板型偏振片工作的波長區域比較窄，但它可以做得很大，抗激光強度也比較高，所以經常用在強激光系統中。

使用LCD液晶屏的光固化LCD-3D打印機，設置儲液槽、儲液槽內放置樹脂液，儲液槽上方設有可升降的托盤，儲液槽的底面設置底膜，儲液槽底面透明，下方設置液晶屏，液晶屏下方設置光源。其3D打印的原理是利用液晶屏透光照射，使儲液槽底膜根據液晶屏的透光形成的圖像發生固化，凝固在托板上。由于液晶屏中偏振膜的存在，導致光源照射到液晶屏中的50%的光能被偏振膜吸收，光能利用率低。

發明內容

本發明的目的在于解決現有的液晶屏3D打印機光源照射到液晶屏中的50%的光能被偏振膜吸收，光能利用率低的問題，提供一種液晶屏3D打印用偏振光源。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種液晶屏3D打印用偏振光源，其特征在于，包括偏振調節片，所述偏振調節片的入射側設置光源、出射側設置液晶屏，所述偏振調節片包括交替分布的第一偏振模塊和第二偏振模塊，第一偏振模塊內傾斜設置偏振膜，第二偏振模塊內傾斜設置有反射膜，反射膜和偏振膜相互平行，第一偏振模塊或者第二偏振模塊的出射側設有旋光片。光是一種電磁波，根據振動方向和傳播方向的關系，可以分為P偏振光和S偏振光，普通的光源一般為各向均勻的，由于液晶屏中存在偏振膜，只允許單一振動方向光通過，根據液晶屏偏振膜設置方向的不同，液晶屏單一利用P偏振光或者單一利用S偏振光。因此，常規光源通過液晶屏時，有一半的光能被過濾掉，造成能源的浪費。本方案至少使用一個第一偏振模塊和一個第二偏振模塊。本方案在光源入射液晶屏之前，通過偏振調節片的調節，將光源整理成能通過液晶屏偏振膜的單向光，減少光能的浪費。本方案中，第二偏振模塊的出射側設有旋光片的方式，光源從第一偏振模塊的入射側入射，經過偏振膜偏振后，分成透射的P偏振光和反射的S偏振光，P偏振光在第一偏振模塊的出射側出射，S偏振光在第二偏振模塊中被反射膜二次反射后，并在第二偏振模塊出射側經過旋光片旋轉，在第二偏振模塊的出射側出射，第一偏振模塊和第二偏振模塊的出射側形成傳播方向一致，振動方向一致的P偏振光；第一偏振模塊的出射側設有旋光片的方式，則第一偏振模塊和第二偏振模塊出射側均射出S偏振光。光源的P偏振光、S偏振光均可以被液晶屏完全利用，減少了光源能耗。

作為優選，所述第一偏振模塊的偏振膜相對偏振調節片表面的傾斜角度為45度。