一种3D打印机的投影光机的制作方法

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及3D打印机的投影光机。

背景技术：

3D打印技术又称为增材制造，是一种基于三维数字模型、运用加热或光固化的方式将材料逐层成型的新兴制造技术。现有3D打印技术主要分为SLA、DLP、FDM、SLS、DED、LOM等，其中DLP较其它类型的3D打印技术具有速度快、成本低等优点，在医疗、建筑、运输、航天、考古、教育、工业制造、珠宝首饰、玩具等领域都有应用。

DLP是“Digital Light Procession”的缩写，即为数字光处理，其首先把影像信号经过数字处理，然后再通过投影光机把光投影出来。所述投影光机通常是用紫外LED照明DMD(Digital micromirror devices)芯片，以DMD芯片作为数字掩膜，将DMD芯片的图像经过投影物镜放大而投影出来。由于投影光机使用紫外LED作为光源，其工作波长在350nm～420nm，不仅存在发热问题，还会引起塑胶器件发黄变黑等。

技术实现要素：

有鉴于此，提供一种散热好、性能佳的3D打印机的投影光机。

一种3D打印机的投影光机，包括壳体、以及固定在壳体上的发光单元、DMD单元、与主板单元，所述发光单元包括光源以及对光源散热的光源散热器，所述DMD单元包括DMD芯片以及对DMD芯片散热的DMD散热器，所述主板单元包括主板以及对主板散热的散热结构，所述光源、DMD芯片、与主板位于壳体的不同侧面。

较佳地，所述发光单元还包括有透镜组，所述透镜组设置于壳体内且位于光源的光路上，所述透镜组包括顺序间隔设置的第一聚光透镜、第二聚光透镜、第一复眼透镜、第二复眼透镜、以及中继透镜。

较佳地，所述第二聚光透镜的径向尺寸大于第一聚光透镜。

较佳地，所述第一复眼透镜、第二复眼透镜结构相同且反向设置。

较佳地，所述第一复眼透镜、第二复眼透镜均为一组2片式单面透镜阵列+平面的结构，第一复眼透镜的单面透镜阵列朝向第二聚光透镜，第二复眼透镜的单面透镜阵列朝向中继透镜。

较佳地，所述中继透镜反向设置，其外凸的表面朝向第二复眼透镜。

较佳地，所述光源为单颗紫外LED，所述第一聚光透镜、第二聚光透镜、第一复眼透镜、第二复眼透镜、以及中继透镜的材质为玻璃。

较佳地，所述光源散热器包括底座以及由底座延伸的若干散热片，所述底座呈L形，由壳体设有光源的一侧90度折弯延伸至壳体没有DMD单元与主板单元的另外一侧。

较佳地，所述DMD散热器包括底座以及由底座延伸的若干散热片。

较佳地，所述主板散热结构包括主板散热器以及风扇，所述主板散热器包括底座以及由底座延伸的若干散热片，所述风扇正对散热片上设置。

相较于现有技术，本发明3D打印机的投影光机的发光单元、DMD单元、主板单元分别设置于壳体的三个不同侧面上，通过合理的总体布局实现各个单元的完美配合，实现小体积、高性能、高可靠性的性能。

附图说明

图1为本发明3D打印机的投影光机一实施例的结构示意图。

图2为图1所示投影光机的另一角度视图。

图3为图2的爆炸图。

图4为图2的俯视图。

图5为图1所示投影光机的光学单元的示意图。

图6为图5的侧视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例，以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。

图1-4所示为发明3D打印机的投影光机的一具体实施例，包括壳体10、以及固定在壳体10上的发光单元20、DMD单元30与主板单元40。

所述发光单元20包括光源22、与光源22连电性连接的电路板24、与光源22相配合的透镜组26、以及对光源22散热的光源散热器28。所述电路板24固定连接于壳体10的外侧面上，以图2所示方向看为壳体10的前侧板的外侧面。所述光源22为单颗紫外LED，其通过电路板24与主板单元40连接，通电时产生波长为350nm～420nm的紫外光。本实施例中，光源22固定在电路板24上并朝向壳体10内设置，所述前侧板上形成有对应的穿孔12。

请同时参阅图5-6，所述透镜组26设置于壳体10内并位于光源22的光路上，包括顺序并相互间隔设置的第一聚光透镜261、第二聚光透镜263、第一复眼透镜265、第二复眼透镜267、以及中继透镜269。所述第一聚光透镜261、第二聚光透镜263、第一复眼透镜265、第二复眼透镜267、以及中继透镜269均为紫外波段高透过率的玻璃材质，不会因为光源22的紫外光变黄、发黑，保证其性能以及寿命。所述第一聚光透镜261、第二聚光透镜263用于汇聚光源22所产生的光线，其中第二聚光透镜263相对于第一聚光透镜261具有更大的径向尺寸。光源22所产生的光线以不同角度射入第一聚光透镜261，经过第一、第二聚光透镜261、263作用后，形成平行、均匀的光束射向第一复眼透镜265。

所述第一、第二复眼透镜265、267作为匀光整形器件，两者结构相同但呈反向设置。相对来说复眼透镜265、267具有更高的透光率以及更小的轴向尺寸，可以有效减小透镜组26整体的轴向尺寸，给其它器件留出更大的空间。为降低工艺难度和成本，所述第一、第二复眼透镜265、267均采用一组2片式单面透镜阵列+平面的结构类型，其中第一复眼透镜265的单面透镜阵列朝向第二聚光透镜263，第二复眼透镜267的单面透镜阵列朝向中继透镜269。所述中继透镜269反向放置，其外凸的表面朝向第二复眼透镜267，可以进一步缩小透镜组26整体的轴向尺寸。

所述光源散热器28贴设于电路板上并位于壳体10外，包括底座281以及由底座281向外延伸的若干散热片283，其中底座281与电路板紧密连接，两者之间可以填充导热胶等，加强光源22与光源散热器28之间的热传递；所述散热片283可以有效增加光源散热器28与空气之间的热交换面积，将光源22所产生的热量快速地散发出去。本实施例中，所述光源散热器28整体呈L形，其一部分位于光源22所在的侧面，即壳体10的前侧板处，另一部分90度折弯延伸至壳体10的另一侧，图示为壳体10的左侧，如此可以利用壳体10左侧的空间，有效增加光源散热器28的尺寸，加强散热效果。

所述DMD单元30包括DMD驱动板32、连接在DMD驱动板32上的DMD芯片、以及DMD散热器36。以图2所示方向，所述DMD驱动板32固定在壳体10的顶板上，所述DMD散热器36通过螺钉定紧密地固定在DMD驱动板32上，所述DMD散热器36包括底座361以及形成于底座361上的若干散热片363，所述底座361与DMD驱动板32之间可以填充导热胶等，加强两者之间的热传导，尽快地将DMD芯片以及DMD驱动板32所产生的热量转移，并最终由散热片363散发至外界。较佳地，所述DMD驱动板32与转接板之间通过FPC(Flexible Printed Circuit)38连线，可以根据具体的空间尺寸设计FPC 38的转弯和长度，保证FPC 38的阻抗在正常范围内，FPC 38的转弯半径在合理范围内。

所述主板单元40包括主板42、连接于主板42上的多个电子元器件、以及散热结构44。以图2所示方向，所述主板42固定在壳体10的右侧板的外侧面上，所述散热结构44包括主板散热器46以及风扇48。所述主板散热器46包括底座461以及由底座461延伸的若干散热片463，其中底座461与主板42之间可以填充导热胶等，加强两者之间的热传导。所述风扇48为轴流风扇，设置于散热片463上，生成强制气流，带走散热片463的热量。应当理解地，所述风扇48也可以是离心风扇等。

所述发光单元20、DMD单元30、主板单元40分别设置于壳体10的三个不同侧面上，发光单元20位于壳体10的前侧、DMD单元30位于壳体10的顶面、主板单元40位于壳体10的右侧，如此各个单元之间不会相互干涉，各个单元具有足够的安装空间与散热空间，在保证各个单元的性能的同时，也能在很大程度上控制投影光机的整体架构与体积。本发明通过合理的总体布局实现各个单元的完美配合，实现小体积、高性能、高可靠性的性能。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。