IPC分类号：
F21V5/04 | B29C64/282 | B29C64/124 | B33Y30/00 | F21V13/04 | F21V29/56 | F21V29/71 | F21V29/70 | F21Y115/10
国民经济行业分类号：
C4350 | C3874 | C4090 | C3879
当前申请(专利权)人地址：
518000 广东省深圳市龙岗区龙岗街道南联社区龙城大道25号特丰综合楼6-10单元201-203 (广东,深圳,龙岗区)
工商统一社会信用代码：
91440300MA5EWKCR54
工商注册地址：
深圳市龙岗区龙岗街道南联社区龙城大道25号特丰综合楼6-10单元201-203
摘要：
本实用新型涉及一种光固化3D打印机光源的装置，属于3D打印机光源技术领域，包括：机壳、光源组件、反射镜、显示屏及准直透镜，机壳的一侧面设有安装孔，其顶面设有固定孔；光源组件固定在安装孔处；反射镜位于光源组件发射光束的光路上且与光源组件发射光束的光路呈锐角布置；显示屏位于反射镜反射光束的光路上且固定在固定孔处；准直透镜平行置于显示屏的下方且固定在机壳内，准直透镜靠近显示屏一端面固定有菲涅尔纹。本实用新型通过在显示屏的下方增加准直透镜，由于准直透镜靠近显示屏的一端面固定有菲涅尔纹，可以使进入显示屏的0‑2度光线都趋于平行光，改善3D打印机光源的准直度。
技术问题语段：
[0005]本实用新型提供一种光固化3D打印机光源的装置，解决现有3D打印机光学模块发射的光束准直度和均匀度不足的技术问题
技术功效语段：
[0012]本实用新型的有益效果是：通过在显示屏的下方增加准直透镜，由于准直透镜靠近显示屏的一端面固定有菲涅尔纹，该菲涅尔纹会准直处理反射镜反射的光束，使进入显示屏的整体光线都趋于平行光，进而大大改善3D打印机光源的准直度；同时，该菲涅尔纹远离反射镜可以满足光源组件0°-2°的发光角度，从而提高显示屏的透光率，提升3D打印机的打印精度。
[0020]采用上述进一步的有益效果是:通过将遮光罩的内侧面涂抹遮光粉，并将其纵截面沿光源组件发射光束的方向逐渐增大，可以满足光源组件的发光面积需求(因为LED灯发光面逐渐扩大)，遮挡杂散光，提高光源组件发射光束的平行性。
[0025]采用上述进一步的有益效果是:多个LED灯呈阵列式分布，可以提高LED灯的发光效率。
[0027]采用上述进一步的有益效果是:通过散热组件固定在固定框远离机壳内的外侧面，可以及时吸收电路板和多个LED灯发出的热量，从而降低电路板和多个LED灯的工作温度，提高多个LED灯发光的稳定性。
[0032]采用上述进一步的有益效果是:先利用吸热板吸收电路板和多个LED灯发出的热量,而后利用导热管传导吸热板吸收的热量，最后经散热板扩散到空气中，可以降低电路板和多个LED灯的工作温度，提高多个LED灯发光的稳定性。
[0038]采用上述进一步的有益效果是:利用配光透镜可以在X方向和Y方向对光源组件发生的光束进行配光，从而提高光源组件发生光束的均匀性。
权利要求：
1.一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，包括：
机壳(1)，所述机壳(1)的内部中空且其一侧面设有安装孔(121)，其顶面设有固定孔(111)；
光源组件(2)，所述光源组件(2)固定在所述安装孔(121)处；
反射镜(3)，所述反射镜(3)位于所述光源组件(2)发射光束的光路上且与所述光源组件(2)发射光束的光路呈锐角布置，所述反射镜(3)固定在所述机壳(1)内；
显示屏(4)，所述显示屏(4)位于所述反射镜(3)反射光束的光路上且固定在固定孔(111)处；
准直透镜(5)，所述准直透镜(5)平行置于所述显示屏(4)的下方且固定在所述机壳(1)内，所述准直透镜(5)靠近所述显示屏(4)一端面固定有菲涅尔纹(6)且远离所述显示屏(4)的另一端面为光滑平面。
2.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，所述菲涅尔纹(6)包括多个由大到小的同心圆，多个所述同心圆同心固定在所述准直透镜(5)靠近所述显示屏(4)的一端面且其同心圆点为所述准直透镜(5)的中心点。
3.根据权利要求2所述的一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，所述同心圆沿其径向的截面为倒V型结构，所述倒V型结构与所述准直透镜(5)的一端面之间呈预定角度布置，所述预定角度为60°-120°。
4.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，所述机壳(1)包括：
壳体(11)，所述壳体(11)的内部中空且其一侧面设有透光孔；所述固定孔(111)设在所述壳体(11)的顶面；所述反射镜(3)、所述显示屏(4)和所述准直透镜(5)均固定在所述壳体(11)内；
遮光罩(12)，所述遮光罩(12)的罩口固定在所述透光孔处且其内侧面均涂抹有黑色的遮光粉层；所述安装孔(121)设在所述遮光罩(12)与所述透光孔相对的端面上。
5.根据权利要求4所述的一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，所述遮光罩(12)的纵截面面积沿所述光源组件(2)发射光束的光路方向依次增大。
6.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，所述光源组件(2)包括：
固定框(21)，所述固定框(21)固定在所述安装孔(121)处；
电路板(22)，所述电路板(22)固定在所述固定框(21)靠近机壳(1)内的内侧面；
多个LED灯(23)，多个所述LED灯(23)呈阵列式固定在所述电路板(22)靠近所述机壳(1)内的内端面上。
7.根据权利要求6所述的一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，还包括散热组件(7)，所述散热组件(7)位于所述机壳(1)的外部且固定在所述固定框(21)远离所述机壳(1)内的外侧面。
8.根据权利要求7所述的一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，所述散热组件(7)包括：
吸热板(71)，所述吸热板(71)位于所述机壳(1)的外部且固定在所述固定框(21)远离所述机壳(1)内的外侧面，所述吸热板(71)靠近所述电路板(22)的内端面设有多个安装槽(711)，多个所述安装槽(711)均贯穿所述吸热板(71)的一侧面；
多根导热管(72)，多根所述导热管(72)的一端分别嵌固在多个所述安装槽(711)内；
散热板(73)，所述散热板(73)位于所述机壳(1)的外部且其一端面设有多个固定槽(731)；多根所述导热管(72)的另一端分别嵌固在多个所述固定槽(731)内。
9.根据权利要求7所述的一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，所述散热组件(7)包括：
散热水箱(74)，所述散热水箱(74)位于所述机壳(1)的外部且固定在所述固定框(21)远离所述机壳(1)内的外侧面；
散热器(75)，所述散热器(75)位于所述机壳(1)的外部；
多根水管(76)，多根所述水管(76)的一端均固定且连通在所述散热水箱(74)内，另一端均固定且连通在所述散热器(75)上。
10.根据权利要求6所述的一种光固化3D打印机光源的装置，其特征在于，还包括配光透镜(8)，所述配光透镜(8)位于多个所述LED灯(23)和所述反射镜(3)之间且在所述LED灯(23)发射光束的光路上，所述配光透镜(8)固定在所述电路板(22)或所述机壳(1)上且其靠近多个所述LED灯(23)的一端面为平面，远离多个所述LED灯(23)的另一端面为凸面。
技术领域：
[0001]本实用新型涉及3D打印机光源技术领域，特别涉及一种光固化3D打印机光源的装置。
背景技术：
[0002]光固化LCD3D打印机的光学模组有两个重要的技术指标要求：均匀度，是指紫外光到接收面LCD显示屏上的最小辐照度与最大辐照度的比值。均匀度越大，LCD显示屏接收到的紫外光辐射能量偏差越小，在打印3D模型时，同等时间下，使同一平面内达到比较一致的固化效果，打印效果越好。准直度，是指紫外光线与LCD显示屏所在平面法线的夹角，准直度越小，打印的模型精度和打印效果越好。
[0003]现有的LCD3D打印机的光路方案中通常采用透镜改变光的分布，透镜的采用能够使整个显示屏得到较高的均匀度，但由于整机空间尺寸约束，发光模块到LCD显示屏的光程h太小，准直度仍不能满足需求，使得打印效果不能满足需求。为了使准直度的数值变小，需要寻找更好的方法使经过LCD显示屏区域的整体光线都趋于平行光。
[0004]因此，如何设计一种可以光固化3D打印机光源的装置，提高3D打印机光学模块发光的均匀度和准直度是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容：
[0005]本实用新型提供一种光固化3D打印机光源的装置，解决现有3D打印机光学模块发射的光束准直度和均匀度不足的技术问题。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下，一种光固化D打印机光源的装置，包括：
[0007]机壳，所述机壳的内部中空且其一侧面设有安装孔，其顶面设有固定孔；
[0008]光源组件，所述光源组件固定在所述安装孔处；
[0009]反射镜，所述反射镜位于所述光源组件发射光束的光路上且与所述光源组件发射光束的光路呈锐角布置，所述反射镜固定在所述机壳内；
[0010]显示屏，所述显示屏位于所述反射镜反射光束的光路上且固定在固定孔处；
[0011]准直透镜，所述准直透镜平行置于所述显示屏的下方且固定在所述机壳内，所述准直透镜靠近所述显示屏一端面固定有菲涅尔纹且远离所述显示屏的另一端面为光滑平面。
[0012]本实用新型的有益效果是：通过在显示屏的下方增加准直透镜，由于准直透镜靠近显示屏的一端面固定有菲涅尔纹，该菲涅尔纹会准直处理反射镜反射的光束，使进入显示屏的整体光线都趋于平行光，进而大大改善3D打印机光源的准直度；同时，该菲涅尔纹远离反射镜可以满足光源组件0°-2°的发光角度，从而提高显示屏的透光率，提升3D打印机的打印精度。
[0013]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0014]进一步，所述菲涅尔纹包括多个由大到小的同心圆，多个所述同心圆同心固定在所述准直透镜靠近所述显示屏的一端面且其同心圆点为所述准直透镜的中心点。
[0015]进一步，所述同心圆沿其径向的截面为倒V型结构，所述倒V型结构与所述准直透镜的一端面之间呈预定角度布置，所述预定角度为60°-120°。
[0016]进一步，所述机壳包括：
[0017]壳体，所述壳体的内部中空且其一侧面设有透光孔；所述固定孔设在所述壳体的顶面；所述反射镜、所述显示屏和所述准直透镜均固定在所述壳体内；
[0018]遮光罩，所述遮光罩的罩口固定在所述透光孔处且其内侧面均涂抹有黑色的遮光粉层；所述安装孔设在所述遮光罩与所述透光孔相对的端面上。
[0019]进一步，所述遮光罩的纵截面面积沿所述光源组件发射光束的光路方向依次增大。
[0020]采用上述进一步的有益效果是:通过将遮光罩的内侧面涂抹遮光粉，并将其纵截面沿光源组件发射光束的方向逐渐增大，可以满足光源组件的发光面积需求(因为LED灯发光面逐渐扩大)，遮挡杂散光，提高光源组件发射光束的平行性。
[0021]进一步，所述光源组件包括：
[0022]固定框，所述固定框固定在所述安装孔处；
[0023]电路板，所述电路板固定在所述固定框靠近机壳内的内侧面；
[0024]多个LED灯，多个所述LED灯呈阵列式固定在所述电路板靠近所述机壳内的内端面上。
[0025]采用上述进一步的有益效果是:多个LED灯呈阵列式分布，可以提高LED灯的发光效率。
[0026]进一步，还包括散热组件，所述散热组件位于所述机壳的外部且固定在所述固定框远离所述机壳内的外侧面。
[0027]采用上述进一步的有益效果是:通过散热组件固定在固定框远离机壳内的外侧面，可以及时吸收电路板和多个LED灯发出的热量，从而降低电路板和多个LED灯的工作温度，提高多个LED灯发光的稳定性。
[0028]进一步，所述散热组件包括：
[0029]吸热板，所述吸热板位于所述机壳的外部且固定在所述固定框远离所述机壳内的外侧面，所述吸热板靠近所述电路板的内端面设有多个安装槽，多个所述安装槽均贯穿所述吸热板的一侧面；
[0030]多根导热管，多根所述导热管的一端分别嵌固在多个所述安装槽内；
[0031]散热板，所述散热板位于所述机壳的外部且其一端面设有多个固定槽；多根所述导热管的另一端分别嵌固在多个所述固定槽内。
[0032]采用上述进一步的有益效果是:先利用吸热板吸收电路板和多个LED灯发出的热量,而后利用导热管传导吸热板吸收的热量，最后经散热板扩散到空气中，可以降低电路板和多个LED灯的工作温度，提高多个LED灯发光的稳定性。
[0033]进一步，所述散热组件包括：
[0034]散热水箱，所述散热水箱位于所述机壳的外部且固定在所述固定框远离所述机壳内的外侧面；
[0035]散热器，所述散热器位于所述机壳的外部；
[0036]多根水管，多根所述水管的一端均固定且连通在所述散热水箱内，另一端均固定且连通在所述散热器上。
[0037]进一步，还包括配光透镜，所述配光透镜位于多个所述LED灯和所述反射镜之间且在所述LED灯发射光束的光路上，所述配光透镜固定在所述电路板或所述机壳上且其靠近多个所述LED灯的一端面为平面，远离多个所述LED灯的另一端面为凸面。
[0038]采用上述进一步的有益效果是:利用配光透镜可以在X方向和Y方向对光源组件发生的光束进行配光，从而提高光源组件发生光束的均匀性。
具体实施方式：
[0048]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0049]如图1所示，一种光固化3D打印机光源的装置，包括：机壳1、光源组件2、反射镜3、显示屏4及准直透镜5，机壳1的内部中空且其一侧面设有安装孔121，其顶面设有固定孔111；光源组件2固定在安装孔121处；反射镜3位于光源组件2发射光束的光路上且与光源组件2发射光束的光路呈锐角布置，反射镜3固定在机壳1内；显示屏4位于反射镜3反射光束的光路上且固定在固定孔111处；准直透镜5平行置于显示屏4的下方且固定在机壳1内，准直透镜5靠近显示屏4一端面固定有菲涅尔纹6且远离显示屏4的另一端面为光滑平面。
[0050]在一些具体实施例中，菲涅尔纹6可以包括多个由大到小的同心圆，多个同心圆同心固定在准直透镜5靠近显示屏4的一端面且其同心圆点为准直透镜5的中心点。
[0051]在一些具体实施例中，同心圆沿其径向的截面可以为倒V型结构，倒V型结构与准直透镜5的一端面之间呈预定角度布置，预定角度为60°-120°。
[0052]在一些具体实施例中，机壳1包括：壳体11和遮光罩12，壳体11的内部中空且其一侧面设有透光孔；固定孔111设在壳体11的顶面；反射镜3、显示屏4和准直透镜5均固定在壳体11内；遮光罩12的罩口固定在透光孔处且其内侧面均涂抹有黑色的遮光粉层；安装孔121设在遮光罩12与透光孔相对的端面上。
[0053]在一些具体实施例中，遮光罩12的纵截面面积沿光源组件2发射光束的光路方向可以依次增大。
[0054]在一些具体实施例中，光源组件2包括：固定框21、电路板22和多个LED灯23，固定框21固定在安装孔121处；电路板22固定在固定框21靠近机壳1内的内侧面；多个LED灯23呈阵列式固定在电路板22靠近机壳1内的内端面上。
[0055]在一些具体实施例中，还可以包括散热组件7，散热组件7位于机壳1的外部且固定在固定框21远离机壳1内的外侧面。
[0056]在一些具体实施例中，散热组件7包括：吸热板71、多根导热管72和散热板73，吸热板71位于机壳1的外部且固定在固定框21远离机壳1内的外侧面，吸热板71靠近电路板22的内端面设有多个安装槽711，多个安装槽711均贯穿吸热板71的一侧面；多根导热管72的一端分别嵌固在多个安装槽711内；散热板73位于机壳1的外部且其一端面设有多个固定槽731；多根导热管72的另一端分别嵌固在多个固定槽731内。
[0057]在一些具体实施例中，散热组件7包括：散热水箱74、散热器75和多根水管76，散热水箱74位于机壳1的外部且固定在固定框21远离机壳1内的外侧面；散热器75位于机壳1的外部；多根水管76的一端均固定且连通在散热水箱74内，另一端均固定且连通在散热器75上。
[0058]在一些具体实施例中，还可以包括配光透镜8，配光透镜8位于多个LED灯23和反射镜3之间且在LED灯23发射光束的光路上，配光透镜8固定在电路板22或机壳1上且其靠近多个LED灯23的一端面为平面，远离多个LED灯23的另一端面为凸面。
[0059]在一些具体实施例中，还可以包括两个密封圈9，两个密封圈9分别套设在准直透镜5的外周侧和显示屏4的外周侧且均固定在机壳1的内部
[0060]在一些具体实施例中，还可以包括成像网板10，成像网板10平行位于显示屏4的上方且固定在固定孔111处。
[0061]以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内