一种光源组件及3D打印机的制作方法

本技术涉及3d打印，尤其涉及一种光源组件及3d打印机。

背景技术：

1、光固化3d打印机中，料槽盛放树脂后放置于打印机的显示屏上，光源位于显示屏相背于料槽的一侧，光源的光束投射到显示屏上，投射光线覆盖显示屏的整个显示区域，进而光线穿过显示屏上的图案投射到料槽内的打印树脂上，使得打印树脂按照预设的图案逐层固化。

2、光线与显示屏的准直程度以及光束的均匀度对打印树脂的固化有着直接影响，光线与显示屏的准直程度影响打印树脂的成型精度，光束的均匀度影响打印树脂的固化的均匀程度。现有技术中，由于光束中包括多种角度的光线，为保证准直化后的光线尽可能地与显示屏的垂直，先将光线中的杂光进行过滤，而后对过滤后的光线进行准直化，使得部分光线被拦截无法投射，导致投射光强减弱，且无法保证投射光的均匀性，影响打印树脂固化的效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供一种光源组件及3d打印机，主要通过透光组件和反射组件相互配合，使光线均匀化及准直化的同时，减少光线损失，增加光线利用率，避免投射光不均匀，有助于打印树脂的均匀固化。

2、为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

3、一方面，本实用新型提供了一种光源组件，用于3d打印机，包括：

4、发光组件、透光组件和反射组件；

5、发光组件和反射组件设置于透光组件的相背两侧；

6、反射组件与透光组件配合，使发光组件发出的光线经过透光组件的折射和反射组件的反射后投射。

7、其中，透光组件包括相背的凸面和底面，反射组件包括凹面，发光组件与底面对应设置，凹面与凸面对应设置；

8、光线通过凸面和底面折射，光线通过凹面反射。

9、其中，凸面的顶点的切平面与水平面的夹角β大于等于30°，且小于45°；

10、或者，凸面的顶点的切平面与水平面的夹角β大于45°，且小于90°；

11、或者，凸面的顶点的切平面与水平面的夹角β等于45°。

12、其中，凸面的顶点的切平面与水平面的夹角为β，凹面的顶点的切平面与水平面的夹角γ大于等于0.5β-15°，且小于等于0.5β+10°。

13、其中，凸面的顶点的切平面与水平面的夹角为β，凹面的顶点的切平面与水平面的夹角γ＝0.5β。

14、其中，发光组件包括光源，光源的中心光线与透光组件的光轴重合；

15、光源的中心点与凸面的顶点的距离a大于等于5mm，且小于等于100mm；

16、凸面的顶点与凹面的顶点的距离b大于等于4a，且小于等于30a。

17、其中，光源为点光源；

18、或者，光源为面光源，面光源包括多个发光芯片，相邻两个发光芯片之间的间距小于阈值。

19、其中，光源为面光源，面光源包括多个发光芯片，相邻两个发光芯片之间的间距小于等于3毫米。

20、其中，凸面和凹面均为球面；

21、或者，凸面和凹面中至少一个为非球面。

22、其中，凸面和凹面中至少一个为非球面，非球面满足如下公式：

23、

24、其中，z为非球面上点(x，y)处的矢高，cx为非球面顶点x方向的曲率，rx为非球面顶点x方向曲率半径，cy为非球面顶点y方向的曲率，ry为非球面顶点y方向曲率半径，kx为x方向的非球面系数，ky为y方向的非球面系数，a2n和b2n均为非球面高次项系数或为非球面修正系数，n为大于1的正整数。

25、其中，凹面为非球面，非球面的曲率半径r大于等于0.1b，且小于等于40b，非球面的非球面系数k大于等于-50，且小于等于50。

26、其中，底面为平面；

27、或者，底面为弧形面；

28、或者，透光组件包括凹槽，发光组件包括光源和基板，基板设置于凹槽开口处，基板与凹槽围合成腔体，光源设置于基板上，且位于腔体内。

29、其中，透光组件还包括第一平面，第一平面与凸面的边沿连接且围绕凸面一周，底面包括中心平面、锥面和第二平面，锥面围绕中心平面一周，第二平面围绕锥面一周；

30、光源发出的光线分别经过中心平面和锥面进入透光组件。

31、其中，中心平面与第二平面的垂直距离大于第一平面与第二平面的垂直距离。

32、其中，第一平面上覆盖有挡光层，第一平面用于阻隔光线。

33、其中，凹面上覆盖有镀膜，镀膜用于光线的反射。

34、其中，镀膜厚度大于等于100nm，且小于等于150nm。

35、其中，镀膜包括纯铝镀膜和/或真空镀膜。

36、其中，凹面的反射率大于等于70％。

37、其中，光线经过透光组件的折射后,均匀地投射。

38、其中，光线经过反射组件的反射后,准直地投射。

39、另一方面，本实用新型还提供一种3d打印机，包括如上述中任一项的光源组件，以及

40、显示屏，显示屏用于显示特定轮廓的图案；

41、光源组件设置于显示屏一侧，光源组件发出的光线均匀投射到显示屏，并穿过显示屏以固化打印树脂。

42、其中，反射组件的凹面的顶点与显示屏相背光源组件一侧的表面的垂直距离c大于等于0.5b，且小于等于2b，其中，b为透光组件的凸面的顶点与反射组件的凹面的顶点的距离。

43、本实用新型提出的一种光源组件及3d打印机，主要通过透光组件和反射组件相互配合，使光线均匀化及准直化的同时，减少光线损失，增加光线利用率，避免投射光不均匀，有助于打印树脂的均匀固化。现有技术中，由于光束中包括多种角度的光线，为保证准直化后的光线尽可能地与显示屏的垂直，先将光线中的杂光进行过滤，而后对过滤后的光线进行准直化，使得部分光线被拦截无法投射，导致投射光强减弱，且无法保证投射光的均匀性，影响打印树脂固化的效果。与现有技术相比，本申请文件中，发光组件发出的光线通过透光组件进行均匀化后投射到反射组件上，反射组件通过对光线的反射调整光线的角度，使光线传播角度范围变小，实现光线准直化，且通过反射的方式进行准直，不会造成光线损失，保证透射光的光强和均匀性。

技术特征：

1.一种光源组件，用于3d打印机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的光源组件，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的光源组件，其特征在于，

9.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

10.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

11.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

12.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

13.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

14.根据权利要求13所述的光源组件，其特征在于，

15.根据权利要求13所述的光源组件，其特征在于，

16.根据权利要求2所述的光源组件，其特征在于，

17.根据权利要求16所述的光源组件，其特征在于，

18.根据权利要求16所述的光源组件，其特征在于，

19.根据权利要求16所述的光源组件，其特征在于，

20.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，

21.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，

22.一种3d打印机，其特征在于，包括如上述权利要求1-21中任一项所述的光源组件，以及

23.根据权利要求22所述的3d打印机，其特征在于，

技术总结
本技术公开了一种光源组件及3D打印机，主要通过透光组件和反射组件相互配合，使光线均匀化及准直化的同时，减少光线损失，增加光线利用率，避免投射光不均匀，有助于打印树脂的均匀固化。本技术的主要技术方案为：一种光源组件，用于3D打印机，包括发光组件、透光组件和反射组件；发光组件和反射组件设置于透光组件的相背两侧；反射组件与透光组件配合，使发光组件发出的光线经过透光组件的折射和反射组件的反射后投射。本技术主要用于3D打印。

技术研发人员：请求不公布姓名,邓新桥
受保护的技术使用者：深圳市纵维立方科技有限公司
技术研发日：20220427
技术公布日：2024/1/12