油墨固化用紫外LED光源系统的制作方法

本发明涉及一种油墨固化用紫外led光源系统，属于曝光机紫外曝光照明的技术领域。

背景技术：

传统uv固化所用油墨均与汞灯光谱相配套，led灯珠的波长比较单一，光谱非常窄，故如何用多个波段的uvled通过一个合适的配比来替换传统汞灯，达到很好固化传统uv油墨的效果已成为本领域技术人员研究的重要课题。然利用led光源用于油墨固化存在以下难点：1、传统uv固化所用油墨均与汞灯光谱相配套，采用led替代传统汞灯，由于led与汞灯光谱的差异，往往导致固化效果不够理想，曝光工艺难以兼容。2、现有油墨固化装置大多未采用二次配光透镜，目标面上的光斑均匀性及能量利用率难以达到平衡，尤其边缘处的led大部分光线都处在目标面外，能量利用率非常低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种油墨固化用紫外led光源系统，该光源系统不但能够利用紫外led照明满足油墨的固化要求，而且使目标面边缘处的光线均匀性提高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种油墨固化用紫外led光源系统，包括led电源控制箱、以及与电源控制箱电连接的紫外led光源出光头，所述紫外led光源出光头包括球面固定板，所述球面固定板的内侧面上固定有紫外led阵列，所述紫外led阵列包括多个发射不同波长的紫外光的led灯珠组件，各led灯珠组件在球面固定板上交替排列，每个led灯珠组件均包括基板和固定于基板上的led灯珠，该基板上固定有准直透镜，该准直透镜覆盖所述led灯珠，所述准直透镜的出光面为圆形且排列有多个微透镜，该微透镜与准直透镜一体成型，各微透镜之间紧密相邻，所述电源控制箱控制各led灯珠按照不同的输出功率输出。

作为一种优选的方案，所述微透镜包括第一规格微透镜和第二规格微透镜，第一规格微透镜的尺寸大于第二规格微透镜，所述第一规格微透镜排列在所述准直透镜的圆形出光面上，圆形出光面上边缘的空白处排列设置了所述第二规格微透镜。

作为一种优选的方案，所述第一规格微透镜为二次曲线的微透镜，所述第二规格微透镜为球面微透镜。

作为一种优选的方案，所述第一规格微透镜为抛物面微透镜，所述第二规格微透镜为球面微透镜。

作为一种优选的方案，球面固定板上的led灯珠包括365nm的led灯珠、385nm的led灯珠、以及435nm的led灯珠三种规格，且led灯珠组件在球面固定板上交替排列方式是：led灯珠组件在球面固定板上按照波长的长短由短至长交替排列成多条圆弧线。

作为一种优选的方案，所述球面固定板包括球面状的铜基板和若干条弧形的带状安装板，所述铜基板的内侧面上设置有冷却液流动通道，该冷却液流动通道与外部的冷却液循环系统连通，所述led灯珠排列在带状安装板的内侧，各带状安装板固定于铜基板的内侧，该冷却液流动通道的延伸方向与带状安装板的位置适配，所述铜基板的厚度大于带状安装板的厚度。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：1、该光源系统采用球面固定板来固定led灯珠组件，这样，只需要将被光照的目标面的中心与球面固定板的球心重合使球面固定板照射在目标面上，这样，球面固定板边缘的led灯珠组件的照射光线也大部分照射在目标面上，使光源能量利用率变化不大，整体能量效率高，目标面边缘的均匀度和光照强度和目标面中心的光照强度和均匀度差距缩小，进而提高了整个油墨固化效果；2.该紫外led阵列包括多个发射不同波长的紫外光的led灯珠组件，这样就解决了现在单一波长的紫外led曝光机针对不同种类油墨通用性比较差的问题；3.该光源系统的每个led灯珠组件的准直透镜的出光面为圆形且排列有多个微透镜，该微透镜与准直透镜一体成型，各微透镜之间紧密相邻，这样，led灯珠发出的光线经过准直透镜准直后，而后经过出光面上的多个微透镜进行匀光，led光源能在目标面上形成均匀光斑，整个目标面上光照强度更加均衡。

又由于所述微透镜包括第一规格微透镜和第二规格微透镜，第一规格微透镜的尺寸大于第二规格微透镜，所述第一规格微透镜排列在所述准直透镜的圆形出光面上，圆形出光面上边缘的空白处排列设置了所述第二规格微透镜，这样，该微透镜尽可能的布满在圆形出光面上，这样每个led灯珠发射的经过准直透镜准直后，其准直透镜出光面边缘的光线也能得到很好的匀光效果。

又由于球面固定板上的led灯珠包括365nm的led灯珠、385nm的led灯珠、以及435nm的led灯珠三种规格，且led灯珠组件在球面固定板上交替排列方式是：led灯珠组件在球面固定板上按照波长的长短由短至长交替排列成多条圆弧线，利用上述三种波长的led灯珠，可以满足常用的油墨固化波段要求，而同时，led灯珠成圆弧线排列可以确保每个圆弧线排列的led灯珠照射在目标面上的光斑更均匀且为条状，而整个球面固定板整体照射时，多条条状均匀的光照带互相交织形成整体均匀的光斑，均匀性更好。

又由于所述球面固定板包括球面状的铜基板和若干条弧形的带状安装板，所述铜基板的内侧面上设置有冷却液流动通道，该冷却液流动通道与外部的冷却液循环系统连通，所述led灯珠排列在带状安装板的内侧，各带状安装板固定于铜基板的内侧，该冷却液流动通道的延伸方向与带状安装板的位置适配，所述铜基板的厚度大于带状安装板的厚度，该led灯珠的冷却效果好，并且可在外部固定在带状安装板上，再将带状安装板固定在铜基板上，因此安装更方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的光源系统结构示意图；

图2是本发明实施例的led灯珠组件的结构示意图；

图3是本发明实施例的微透镜的布置示意图；

图4是球面固定板上某一个圆弧线上的led灯珠组件排列示意图；

图5是球面固定板的另一个方向的示意图；

附图中：1.球面固定板；11.带状安装板；12.铜基板；2.led灯珠组件；21.基板；22.led灯珠；23.准直透镜；24.出光面24；25.第一规格微透镜；26.第二规格微透镜；27.365nm的led灯珠；28.385nm的led灯珠；29.435nm的led灯珠；3.电源控制箱；4.目标面。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至图5所示，一种油墨固化用紫外led光源系统，包括led电源控制箱3、以及与电源控制箱3电连接的紫外led光源出光头，所述紫外led光源出光头包括球面固定板1，所述球面固定板1的内侧面上固定有紫外led阵列，被照射的目标面4的中心与该球面固定板1的球心重合，所述紫外led阵列包括多个发射不同波长的紫外光的led灯珠组件2，各led灯珠组件2在球面固定板1上交替排列，每个led灯珠组件2均包括基板21和固定于基板21上的led灯珠22，该基板21上固定有准直透镜23，该准直透镜23覆盖所述led灯珠22，所述准直透镜23的出光面24为圆形且排列有多个微透镜，该微透镜与准直透镜23一体成型，各微透镜之间紧密相邻，所述电源控制箱3控制各led灯珠22按照不同的输出功率输出，该电源控制箱3可控制不同规格的led灯珠22按照要求输出不同的功率，从而输出不同的光强。该控制方式为目前led灯珠22控制领域中的常用控制方式。

本实施例中，球面固定板1上的led灯珠22包括365nm的led灯珠27、385nm的led灯珠28、以及435nm的led灯珠29三种规格，且led灯珠组件2在球面固定板1上交替排列方式是：led灯珠组件2在球面固定板1上按照波长的长短由短至长交替排列成多条圆弧线，也就是说多条圆弧线排列构成了球面交替排列的方式，图4中表示的是过球心的最大半径的圆弧线，其他的圆弧线的半径逐渐缩小，各led灯珠之间的间距相等。

如图5所示，所述球面固定板1包括球面状的铜基12板和若干条弧形的带状安装板11，所述铜基板12的内侧面上设置有冷却液流动通道(图中未示出)，该冷却液流动通道与外部的冷却液循环系统连通，所述led灯珠排列在带状安装板11的内侧，各带状安装板11固定于铜基板12的内侧，该冷却液流动通道的延伸方向与带状安装板11的位置适配，所述铜基板12的厚度大于带状安装板11的厚度，该led灯珠的冷却效果好，并且可在外部固定在带状安装板上，再将带状安装板11固定在铜基板12上，因此安装更方便，每个带状安装板11上的led灯珠冷却效果更好。

如图2和图3所示，所述微透镜包括第一规格微透镜25和第二规格微透镜26，第一规格微透镜25的尺寸大于第二规格微透镜26，所述第一规格微透镜25排列在所述准直透镜23的圆形出光面24上，圆形出光面24上边缘的空白处排列设置了所述第二规格微透镜26。本实施例中，所述第一规格微透镜25为椭球面微透镜，所述第二规格微透镜26为球面微透镜。当然，所述第一规格微透镜25还可以为抛物面微透镜，所述第二规格微透镜26为球面微透镜。第一规格微透镜25选用椭球面微透镜或抛物面微透镜可以增大出射光的角度。微透镜由光学石英制成。微透镜和准直透镜23为一体成型，整个led灯珠组件2的体积更小，更易封装。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。