[实用新型]一种3D打印用准直均匀的光源系统及打印系统

说明书

本实用新型涉及一种3D打印用准直均匀的光源系统及3D打印系统，光源系统包括：能够发射光束的光源装置、用于改变光源所发射光束方向的反射装置，使得光束在掩膜上形成的光点能够动态扫描掩膜。本实用新型采用的是能量集中且准直度极高的激光作为光源，并采用逐点扫描的方式，激光光束扫描覆盖整个掩膜的图文显示区域，任何区域的能量均一致，而传统的光源系统随着图文显示区域以及离光源的距离增大，能量差异有数倍之大。

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别是用于3D打印的光源系统及3D打印系统。

背景技术

对于光敏材料的3D打印技术，目前广泛用于LCD(液晶面板)或类似装置作为的掩膜，以UV光源作为背光，实现图像显示，以完成光敏材料曝光的3D打印机构，目前采用的光源主要为高压或超高压汞灯，或金属卤素灯，或LED灯板，或封装集成LED灯，现有的3D打印系统中，通过LCD(液晶面板)或类似装置显示图文区域可以透射背景光源的紫外光，照射到光敏材料上发生光化学反应，光敏材料由液体变成固体，以完成曝光，非图文区域有效阻隔紫外光，避免该区域光敏材料获得有效曝光能量产生光化学反应，由于光化学反应的反应程度和曝光的能量有直接关系，达到能量临界点的光敏材料，即开始光化学反应，逐渐由液体变为固体，曝光能量越强，固体的交联密度越高，即坚实程度越高，展现的相应物理化学性能也越好。

对于现有技术，上述的光源能量分散，准直度差，这种缺点会导致透过液晶面板用于光敏材料曝光的光源在不同区域有不同的能量分布，导致打印件精度下降，曝光均匀度差，尺寸误差，成型面失焦无法离液晶屏幕太远，或使用透镜组导致的光源能量损失。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的即是通过控制光源的透射方式，将其修正成为分布均匀且准直度极高的背景光源，从而避免了能量分散不均匀，准直度差导致的以上诸多打印缺陷，具体的，提供了一种3D打印用准直均匀的光源系统及打印系统。

一种3D打印用准直均匀的光源系统，包括：能够发射光束的光源装置、用于改变光源所发射光束方向的反射装置，使得光束在掩膜上形成的光点能够动态扫描掩膜。

进一步的，反射装置包括：

反射光束的线状反射单元，使得掩膜上的光点动态扫描成线；

作用于线状反射单元的面状反射单元，使得线状反射单元反射得到的成线的光点动态扫描成面。

进一步的，线状反射单元为旋转反射装置，其侧边设有用于反射光束的若干反射面，使得旋转反射装置在旋转或者反射面摆动时，经反射面反射的光束在掩膜上的光点扫描成线。

进一步的，线状反射单元通过旋转得到光点扫描成线时，面状反射单元为用于同步移动旋转反射装置和光源的横向位移往复机构，使得光束对于旋转反射装置的入射角度不变，并且横向位移往复机构往复运动时掩膜上线状扫描光点动态扫描成面。

或者，面状反射单元为摆动位移往复机构，用于改变光束与旋转反射装置入射角度的摆动位移往复机构，使得旋转反射装置在旋转同时扇形摆动。

进一步的，线状反射单元通过反射面摆动得到光点扫描成线时，面状反射单元为旋转驱动机构，使得旋转反射装置在旋转驱动机构作用下旋转。

进一步的，旋转反射装置为棱柱体，各反射面呈环状设置于旋转反射装置侧面的外表面，其以棱柱体的轴心为旋转中心进行旋转；反射面为平面或曲面。

进一步的，旋转反射装置数量为一个以上，每个旋转反射装置反射一个光源的光束，旋转反射装置依次设置，使得掩膜上扫描成线的光点组成扫描面。

进一步的，光源数量为一个以上，同一时刻各光源发射的光束对于反射面具有不同的入射方向。

进一步的，光源为紫外线激光器。