[實用新型]一種雙凸矩陣光學透鏡的投影裝置及3D打印機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220203191.1
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN217196980U
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃建育;楊燕
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳安輪光學有限公司
• 主分類號: B29C64/268
• 分類號: B29C64/268;B33Y30/00
• 代理公司: 北京首捷專利代理有限公司 11873
• 代理人: 梁婧宇

本實用新型公開了一種雙凸矩陣光學透鏡的投影裝置及3D打印機，該投影裝置包括：依次從下到上沿光路布設(shè)的LED陣列、雙凸矩陣光學透鏡和LCD液晶顯示屏；LED陣列由多行多列UV紫外LED芯片的點光源構(gòu)成；雙凸矩陣光學透鏡由與點光源相同排列方式且相同數(shù)量的雙凸透鏡構(gòu)成；LED陣列與雙凸矩陣光學透鏡相適配；點光源發(fā)出的385～405nm紫外光經(jīng)過對應的雙凸透鏡，形成平行光向LCD液晶顯示屏投射。該投影裝置采用雙凸矩陣光學透鏡，透鏡矩陣排列拼接縫導致的光斑一致性高，提高了整體光斑的均勻性；使得385～405nm的LED光能折射后，變成角度更小的精準平行光，助于3D打印機提升打印成功率和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及UV光固化3D打印機及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙凸矩陣光學透鏡的投影裝置及3D打印機。

背景技術(shù)

目前，光固化3d打印機有如下三類，SLA、DLP、LCD等技術(shù)成型機。 SLA技術(shù)中應用的辦法是用激光照射光敏樹脂。該方法采用激光器G碼，由點到線逐個掃描每個模型層的激光器，然后用激光器照射感光樹脂快速激光器。DLP技術(shù)應用的光源來源于投影儀。投影儀將模型部分作為平面圖像照射到樹脂溶液中凝固。利用這種方法，一次形成表面，打印時間只取決于待打印物的高度。LCD技術(shù)光固化3D打印機，優(yōu)點是精度高，設(shè)備價格便宜。

而LCD技術(shù)光固化3D打印機，目前在行業(yè)內(nèi)存在的問題是矩陣排列中間的拼接縫出現(xiàn)的網(wǎng)格狀亮光斑或者暗光斑，導致整體光斑一致性均勻性低，光能不均勻?qū)е戮艿停瑹o法實現(xiàn)快速打印，導致打印效率低高成本。

當投射到曝光屏上面的光能如果均勻度不足，則液態(tài)樹脂盒里接受的 385～405nm的光能就高低不一，導致打印精度下降；光能較低部位的打印時間延長。

另外，3D打印機UV光固化需要透過高均勻的光能，精準平行光來實現(xiàn)高精密打印，因此，要實現(xiàn)整機達到高精密快速打印的效果，對整體光斑的均勻性和小角度的要求是目前行業(yè)的很大痛點。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的主要目的在于提供一種至少部分解決上述技術(shù)問題的雙凸矩陣光學透鏡的投影裝置及3D打印機。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：

第一方面，本實用新型實施例提供一種雙凸矩陣光學透鏡的投影裝置，包括：依次從下到上沿光路布設(shè)的LED陣列、雙凸矩陣光學透鏡和LCD液晶顯示屏；

所述LED陣列由多行多列UV紫外LED芯片的點光源構(gòu)成；

所述雙凸矩陣光學透鏡由與所述點光源相同排列方式且相同數(shù)量的雙凸透鏡構(gòu)成；所述LED陣列與所述雙凸矩陣光學透鏡相適配；

所述點光源發(fā)出的385～405nm紫外光經(jīng)過對應的雙凸透鏡，形成平行光向所述LCD液晶顯示屏投射。

進一步地，所述UV紫外LED芯片固化在鋁基板或銅基板上；

所述鋁基板或銅基板固定在散熱器上；

所述散熱器上還設(shè)置有支架；所述雙凸矩陣光學透鏡固定在所述支架上。

進一步地，所述UV紫外LED芯片選用50％光強角度60°或者90°的 LED。

進一步地，所述雙凸矩陣光學透鏡的材質(zhì)為光學級別的PMMA。

進一步地，所述點光源的位置與對應的所述雙凸透鏡的焦點重合。

進一步地，所述雙凸透鏡的入光面與出光面曲率不同，所述入光面的曲率小于所述出光面的曲率。

進一步地，所述雙凸透鏡的厚度為5mm～25mm，厚度由邊緣向中央均勻過渡。

進一步地，所述LCD液晶顯示屏的尺寸與所述LED陣列的尺寸相同。