[发明专利]一种用于3D丝印的紫外LED准直透镜

说明书

技术领域

本发明涉及3D丝印领域，具体涉及一种用于3D丝印的紫外LED准直透镜。

背景技术

近年来，手机领域更新愈加频繁，新型技术及对应加工工艺顺势不断更新。目前曲面屏手机愈演愈烈，而曲面屏制作工艺如3D丝印随之需求巨大。由于3D丝印工艺是在曲面上形成图案，传统的散光丝印已无法满足精度要求，需要近平行光进行曝光工艺。传统的紫外汞灯由于耗电大、污染重、效率低、寿命短等缺点逐渐被紫外LED替代。由于紫外LED光源的光强分布通常呈朗伯型，发散角度较大，不能直接应用于3D丝印。对于目前准直系统，主要适用于高压紫外汞灯，因此急需设计一种针对紫外LED光源进行准直的系统。

一般性准直主要为反射型和透射型，反射型对于理想点光源的准直效果较为理想，但对于LED面光源并不适用。而目前封装于紫外LED前盖的透镜，大多采用环氧树脂，抗紫外性能差，且准直的角度过大，不适用于3D丝印。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于3D丝印的紫外LED准直透镜，将准直透镜分为三个面，一面采用自由曲面作为光线偏折主要部分，将大角度光高效地聚拢在2度内，以解决现有技术遇到的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种用于3D丝印的紫外LED准直透镜，包括自由曲面、收光面、固定面、透镜、抗紫外胶、紫外LED和固定夹具，其特征在于:所述透镜整体面形呈子弹头状，所述自由曲面为以光轴为轴心的回转面，所述收光面与固定夹具固定连接，所述收光面是一个沿光轴方面有2°倾斜角的曲面，所述光轴为透镜中心的一条竖直轴线，所述透镜的正下方设有抗紫外胶，所述抗紫外胶的正下方设有紫外LED。

优选的，所述固定面为一个平面。

优选的，所述透镜由光学石英或K9材料制成。

优选的，所述透镜的棱边处设置有倒角。

优选的，所述透镜准直波长为355-405nm紫外光。

本发明所达到的有益效果是：该紫外LED准直透镜，将准直透镜分为三个面，一面采用自由曲面作为光线偏折主要部分，将大角度光高效地聚拢在2度内，准直度高，使用寿命长，正适用于需要准直光的3D丝印领域。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种用于3D丝印的紫外LED准直透镜结构示意图；

图2是本发明一种用于3D丝印的紫外LED准直透镜夹装结构示意图；

图中：1、自由曲面，2、收光面，3、固定面，4、透镜，5、抗紫外胶，6、紫外LED，7、固定夹具。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例的一种用于3D丝印的紫外LED准直透镜，包括自由曲面1、收光面2、固定面3、透镜4、抗紫外胶5、紫外LED6和固定夹具7，其特征在于:所述透镜4整体面形呈子弹头状，所述自由曲面1为以光轴为轴心的回转面，所述收光面2与固定夹具7固定连接，所述收光面2是一个沿光轴方面有2°倾斜角的曲面，所述光轴为透镜中心的一条竖直轴线，所述透镜4的正下方设有抗紫外胶5，所述抗紫外胶5的正下方设有紫外LED6。

所述固定面3为一个平面；所述透镜4由光学石英或K9材料制成；所述透镜4的棱边处设置有倒角，防止后期装夹时出现崩边的情况；所述透镜4准直波长为355-405nm紫外光。

需要说明的是，所述自由曲面1为以光轴为轴心的回转面，所述自由曲面1的口径沿光轴出射方向逐渐减小，最终在顶部汇聚，所述自由曲面1用于对进入透镜4的光线进行折射，使得大部分光线聚拢在2°内射出，所述收光面2固定在固定夹具7上，不影响透镜4的光学性能，并将大角度光收集到自由曲面上，所述收光面2是一个沿光轴方向有2°倾角的曲面，并沿光轴出射方向逐渐缩小，方便夹持和加工，在不影响光学性能的同时，还能保持透镜4与紫外LED6芯片的位置，所述固定面3为一个平面，其特征在于可通过折射率相近的胶水或透明硅脂，紧密的贴合在LED出光面，减少界面损失，紫外LED6发出的所有光线全部进入该界面，对光线进行第一道折射。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。