[发明专利]基于DLP快速成型技术的切片图匀光方法及系统

说明书

本发明提供的一种基于DLP快速成型技术的切片图匀光方法及系统，方法为：将全白的切片图作灰度处理，得到一系列灰度值梯度的切片图；对同一位置不同灰度值切片图作测量，测出所述同一位置的光强，并得到光强与灰度的函数关系；将全白的切片图投射到成像面上，按预定的阵列测量成像面各区域的光强分布；根据成像面各区域的光强分布，以光强测量值的最低值作为成像面匀光后各点的最终光源强度；根据最终光源强度，结合光强与灰度的函数关系，对切片完成后的图片进行匀光。本发明使成像面上各区域的光源强度分布均匀，提高成型质量，避免加入光学镜片带来的光强衰减，提高光源的利用率；避免增加光路设计的复杂性，降低光学设计的成本。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及基于DLP快速成型技术的切片图匀光方法及系统。

背景技术

基于DLP光固化快速成型技术原理是将计算机设计出的三维模型分解成若干平面切片，然后利用光敏性材料将切片图形逐层固化，逐层叠加，最终堆叠成完整的物体。由于是利用光固化成型，所以对光强的均匀性要求较高，光源分布强度不均匀，会导致成型时各部分的成型速度、成型质量不一样，从而影响模型的成型效果，如表面局部成型差(局部过度固化，局部固化不足等)、降低模型硬度等等。目前一般是通过硬件设计来提高光强的分布均匀性，如在光路设计中加入光棒和复眼透镜等来提高光的均匀性等。

现有技术中，由于光源照射普遍存在中心区域强度高，四周区域强度低，加入光棒和复眼透镜等光学设计虽然在一定程序上可以解决光的分布均匀性，但无法确保成像面上各区域光强相近或相同，其成像面上各区域的光源强度分布存在一定的差异性，影响成型的质量。另外，无论是加入光棒还是复眼透镜等光学透镜，都存在镜片对光的吸收及反射等情况，会减小光的强度，减缓成型速度；并且，现有技术中通过硬件设计来匀光的，都需要增加特定的光学透镜，会增加相应的成本，也会增加光路设计的复杂度，同时延长光程，增加了对光的衰减。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种基于DLP快速成型技术的切片图匀光方法及系统，通过调节灰度值来实现对成像面光强的调节，进而实现切片图的匀光，使成像面上各区域的光源强度分布均匀，提高成型质量，避免加入光学镜片带来的光强衰减，提高光源的利用率；避免增加光路设计的复杂性，降低光学设计的成本。

为了解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于DLP快速成型技术的切片图匀光方法，包括：

步骤S1，将全白的切片图作灰度处理，得到一系列灰度值梯度的切片图；

步骤S2，对同一位置不同灰度值切片图作测量，测出所述同一位置的光强，并得到光强与灰度的函数关系；

步骤S3，将所述全白的切片图投射到成像面上，按预定的阵列测量所述成像面各区域的光强分布；

步骤S4，根据所述成像面各区域的光强分布，以光强测量值的最低值作为成像面匀光后各点的最终光源强度；

步骤S5，结合所述最终光源强度，结合所述光强与灰度的函数关系，对切片完成后的图片进行匀光。

本发明提供的基于DLP快速成型技术的切片图匀光方法，其技术方案为：将全白的切片图作灰度处理，得到一系列灰度值梯度的切片图；对同一位置不同灰度值切片图作测量，测出所述同一位置的光强，并得到光强与灰度的函数关系；将所述全白的切片图投射到成像面上，按预定的阵列测量所述成像面各区域的光强分布；根据所述成像面各区域的光强分布，以光强测量值的最低值作为成像面匀光后各点的最终光源强度；结合所述最终光源强度，结合所述光强与灰度的函数关系，对切片完成后的图片进行匀光。